JP2005024577A - 連続紙プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】連続用紙において前ジョブの定着の際に定着熱の影響を受けた次ジョブの印刷先端領域についても良好な転写性を確保する。
【解決手段】本発明の一態様の連続紙プリンタ１０は、転写ベルト２０上のトナーを連続用紙Ｐに転写する転写部２４と、連続用紙Ｐ上に転写されたトナーを加熱定着する定着部３４，３６とを備え、定着部３４，３６による熱の影響を受けた連続用紙Ｐの領域にトナーを転写する際には、転写部２４の転写電流を通常よりも高く設定することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像を連続用紙上に印刷する連続紙プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式のモノクロ連続紙プリンタが知られているが、連続用紙上に転写されたトナーを加熱定着させる定着部において、ブラックトナーは熱吸収率が高く、定着に必要な熱量が小さいため、定着部で供給する熱量が少なくて済み、当然のことながら、定着部付近の温度上昇も小さかった。
【０００３】
連続紙プリンタでは、前ジョブの最終ページまで定着部で定着する際、次ジョブ先端の連続用紙の所定領域が定着部付近まで搬送されてしまう。従来のモノクロ連続紙プリンタでは、定着熱による用紙の水分蒸発が少ないため、水分蒸発に伴う用紙抵抗値の増加が小さく、問題にはならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昨今、連続紙プリンタにおいてもカラー印刷に対する要望が高くなったきた。一般に、カラートナー（イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーの総称、以下に同じ。）は、ブラックトナーに比べて、熱吸収率が低く、定着に必要な熱量が大きい。そのため、定着部ではモノクロ画像定着の場合に比べてより大きな熱量を供給しなければならず、これにより定着部付近の温度上昇も大きく、用紙の水分蒸発に伴う抵抗値増加も大きくなる。その結果、次ジョブで用紙抵抗値が増加した連続用紙の領域にトナーを転写する場合、用紙に転写電流が流れ難くなるために転写性が悪化するという問題が発生することになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記問題を解決するために本発明の連続紙プリンタは、像担持体上のトナーを連続用紙に転写する転写部と、前記連続用紙上に転写されたトナーを加熱定着する定着部とを備え、
前記定着部による熱の影響を受けた連続用紙の領域にトナーを転写する際には、前記転写部の転写電流を通常よりも高く設定することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の連続紙プリンタでは、カットモードまたはカットなしモードのいずれのモードによる印刷かに応じて、前記転写部の転写電流を切り替えるタイミングを変更してもよい。
【０００７】
また、本発明の連続紙プリンタでは、連続用紙の交換時または再セット時に、前記定着部による熱の影響を受けた連続用紙であるか否かを設定する手段を設けてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の連続紙プリンタによれば、定着部による熱の影響を受けた連続用紙の領域にトナーを転写する際には転写部の転写電流を通常よりも高く設定するので、水分蒸発により用紙抵抗値が増加した連続用紙の領域についても良好なトナー転写性を確保できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である連続紙プリンタ１０の全体構成図である。連続紙プリンタ１０は、その下部に給紙部１２を備えている。給紙部１２には、各ページが境界ミシン目でつながった連続紙または連続用紙Ｐが積載収容される。
【００１０】
給紙部１２の上方には、トラクタ１４が配置されている。トラクタ１４では、一定間隔で配列された多数のトラクタピンを有するトラクタベルトが回転駆動されるようになっており、前記トラクタピンが連続紙Ｐの幅方向両側縁部に一定ピッチで形成された送り穴に係合することにより連続紙Ｐが搬送されるようになっている。また、トラクタ１４は、正逆転可能であって連続用紙Ｐを前進または後退して搬送することができるとともに、その回転量によって連続用紙Ｐの搬送量を制御できるようになっている。
【００１１】
連続紙プリンタ１０の内部中央には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色にそれぞれ対応した４つの作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが横に並べて配置されている。各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは現像器をそれぞれ備えており、各現像器にはトナー容器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーがそれぞれ供給されるようになっている。
【００１２】
各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに沿ってエンドレスの転写ベルト（像担持体）２０が配置されている。転写ベルト２０は、少なくとも２つのローラによって張り渡されて、反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００１３】
転写ベルト２０は、ブラック作像ユニット１６Ｋの近傍において、ローラ２２によって内側から支持されている。ローラ２２によって支持された転写ベルト２０の部分には、転写チャージャ２４（転写部）が対向配置されている。転写時には、転写チャージャ２４に転写電流が通電されるが、この転写電流が後述するように制御されることになる。
【００１４】
転写チャージャ２４と転写ベルト２０との間が転写位置となり、用紙搬送方向（矢印Ａ方向）において転写位置の上流側に設けられているトラクタ１４により上方に搬送されてきた連続紙Ｐは転写前ガイド対２６によって転写ベルト２０に押し付けられながら転写位置を通過するとき、各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋによって転写ベルト２０上に形成された４色トナー画像が一括転写されるようになっている。なお、転写チャージャ２４に代えて転写ローラを用いてもよい。
【００１５】
転写チャージャ２４の上方であって転写位置の用紙搬送方向下流側には、２つのローラによって回転駆動可能に支持されたエンドレスの面状搬送ベルト２８が縦方向に沿って配置されている。搬送ベルト２８には多数の穴が形成されており、搬送ベルト２８の側方に配置された吸引ファン３０を作動させると、連続用紙Ｐは搬送ベルト２８の表面に吸着された状態でその回転にしたがって確実に搬送されるようになっている。
【００１６】
搬送ベルト２８の内面には、２枚の面状ヒータ３２が接触配置されている。また、搬送ベルト２８の連続用紙吸着面側に対向してプレヒータ３４とフラッシュ定着装置３６とが並んで配置されている。プレヒータ３４は、用紙搬送方向に関してフラッシュ定着装置３６の上流側に配置されている。プレヒータ３４は、搬送ベルト２８を加熱する前記面状ヒータ３２と協働して、４色トナー画像を定着させるのに必要な熱量を補うために連続用紙Ｐを温める役割を果たす。一方、フラッシュ定着装置３６は、定期的にフラッシュ発光するごとに連続用紙Ｐ上のトナー画像を所定長さずつ加熱定着させるものである。
【００１７】
なお、本実施形態では、プレヒータ３４、フラッシュ定着装置３６および面状ヒータ３２で定着部を構成したが、フラッシュ定着装置３６に代えて定着ローラを用いてもよい。
【００１８】
搬送ベルト２８の上方には、用紙搬送方向に沿って順に、中間ローラ対３８、排紙ガイド対４４および排紙ローラ対４６が配置されており、これらを介して連続用紙Ｐはプリンタ１０の外部に排出されるようになっている。プリンタ１０から排出された連続用紙Ｐは、プリンタ１０の下部に付設された排紙部４７に積載収容されるようになっている。
【００１９】
中間ローラ対３８に連結された図示しない駆動ギヤ列には電磁クラッチ４２が設けてあり、この電磁クラッチ４２をオフすることにより中間ローラ対３８の駆動を解除できるようになっている。
【００２０】
中間ローラ対３８の近傍には、接触式の用紙センサ４０が配置されており、この用紙センサ４０により連続用紙Ｐの先端が中間ローラ対３８に到達したことが検出できるようになっている。排紙ローラ対４４の近傍にもまた、接触式の用紙センサ４８が配置されており、この用紙センサ４８により連続用紙Ｐの先端が排紙ローラ対４４に到達したことを検出できるようになっている。なお、本実施形態では接触式の用紙センサ４０，４８を用いたが、非接触式の用紙センサを用いてもよい。
【００２１】
排紙ローラ対４６の近傍には、バースタ５０が配置されている。バースタ５０には連続用紙Ｐの幅方向に移動可能な切断用コロがあり、ジョブ間の境界ミシン目をコロの通過位置に合わせて停止させた後、コロを連続用紙Ｐに押し当てながら移動させることで、連続用紙Ｐを切断することができる。このバースタ５０は、ジョブ間で連続用紙Ｐを切断するカットモードでの印刷や、用紙交換時に連続用紙Ｐを切断する際に使用される。
【００２２】
また、連続紙プリンタ１０は、モータ５２および制御部５４を備えている。モータ５２は、プリンタ１０の各部の駆動源となるものである。制御部５４は、プリンタ１０の各部の動作を制御するとともに、転写チャージャ２４の転写電流を制御するものである。
【００２３】
さらに、連続紙プリンタ１０は、プリンタ本体上部に操作パネル５６を備えている。操作パネル５６は、カットモード／カットなしモード設定ボタン、用紙カットボタン、未使用連続用紙／使用済み連続用紙設定ボタン、用紙バックフィードボタンなどを含む。
【００２４】
続いて、上記構成からなる連続紙プリンタ１０の動作について説明する。
給紙部１２に収容された連続用紙Ｐの先端は、トラクタ１４にセットされており、トラクタ１４が作動することにより上方に搬送される。
【００２５】
一方、各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋがそれぞれ時間差をもって作動されることにより、イエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像およびブラックトナー画像が、回転する転写ベルト２０上に重ねて形成される。
【００２６】
転写ベルト２０上に重ねて形成された４色トナー画像は、転写ベルト２０の回転にしたがって転写チャージャ２４と対向する転写位置に至る。このとき、転写チャージャ２４に転写電流が通電されることによって、転写位置に搬送されて来た連続用紙Ｐ上に、転写ベルト２０上の４色トナー画像が一括転写される。
【００２７】
４色トナー画像が転写された連続用紙Ｐは、さらに上方へと搬送されてフラッシュ定着装置３６等で構成される定着部に至り、ここで４色トナー画像は連続用紙Ｐに加熱定着される。
【００２８】
カットなしモード（すなわち、ジョブ間で連続用紙Ｐをカットせずに印刷を行なうモード）の場合、図２（ａ）に示すように、前ジョブの最終印刷領域２０１まで定着が完了した時点で、連続用紙Ｐの搬送が停止される。このとき、連続用紙Ｐの前ジョブの最終印刷領域２０１に続く次ジョブ印刷領域２０２のうち定着部付近まで搬送された次ジョブ印刷先端領域２０３は、定着部付近の温度上昇による熱の影響を受けることになる。なお、トラクタ１４は、用紙セットの作業が容易になるように大きく開放されているため、連続用紙Ｐにおいて定着部付近の温度上昇による熱の影響を受けるのは転写チャージャ２４までとし、この場合に定着熱の影響を受ける次ジョブ印刷先端領域２０３の長さは例えば７７ｍｍである。
【００２９】
その後、ジョブ間に白紙ページの存在を認めない印刷の場合には、連続用紙Ｐは、排紙ローラ対４６、中間ローラ対３８、搬送ベルト２８およびトラクタ１４などが逆回転することにより、次ジョブ印刷領域２０２の先頭ミシン目が転写位置の上流側に来るまでバックフィードされる。ただし、ジョブ間に白紙ページの存在を認める印刷の場合には、このバックフィードは行なわれずに、前ジョブの最終印刷領域２０１の定着が完了して連続用紙Ｐの搬送が停止された状態で、次ジョブの印刷まで待機することになる。
【００３０】
一方、カットモード（すなわち、ジョブ間で連続用紙Ｐを境界ミシン目でカットして次ジョブの印刷を行なうモード）の場合、図２（ｂ）に示すように、前ジョブ最終印刷領域２０１まで定着が完了した後も連続用紙Ｐの搬送が継続されて、前ジョブ最終印刷領域２０１の後端ミシン目がバースタ５０の位置に来たときに連続用紙Ｐの搬送が停止される。このとき、連続用紙Ｐの前ジョブ最終印刷領域２０１に続く次ジョブ印刷領域２０２のうち定着部付近の温度上昇による熱の影響を受ける次ジョブ印刷先端領域２０３は、バースタ５０から転写チャージャ２４までの範囲となり、その長さは例えば１４５ｍｍになる。
【００３１】
その後、バースタ５０が作動して連続用紙Ｐがカットされ、前ジョブ最終印刷領域２０１を含む先行する連続用紙Ｐは排紙ローラ対４６によってプリンタ本体から排出されて排紙部４７に収容される。一方、バースタ５０でカットされた後続の連続用紙Ｐは、ジョブ間に白紙ページの存在を認めない印刷の場合には、トラクタ１４等が逆回転することにより、次ジョブ印刷領域２０２のページ先端が転写位置の上流側に来るまでバックフィードされる。ただし、ジョブ間に白紙ページの存在を認める印刷の場合には、このバックフィードは行なわれずに、連続用紙Ｐは搬送停止されてバースタ５０でカットされた状態で、次ジョブの印刷まで待機することになる。
【００３２】
上述したように定着部における熱の影響を受けた連続用紙Ｐの次ジョブ印刷先端領域２０３は、水分が蒸発することにより用紙抵抗値が増加しており、その結果、熱の影響を受けていない後続の次ジョブ印刷領域に比べると転写チャージャ２４に同一の転写電流を通電しても電流が流れ難くなるために次ジョブ印刷開始当初の転写性が悪くなる。そこで、次のようにして転写チャージャに通電する転写電流の制御を行なう。
【００３３】
まず、本実施形態とは異なるモノクロ連続紙プリンタの場合におけるブラックトナーの適正転写電流を図３（ａ）に示す。このグラフでは、横軸が転写電流値（μＡ）で、縦軸が転写ランクを表す。転写性合格ライン３０５より上を良好な転写性が得られる領域とする。熱の影響を受けていない連続用紙Ｐの領域における転写性は、曲線３０１のようになる。
【００３４】
一方、前ジョブの最終印刷領域までの定着のために定着部付近まで進入して定着熱の影響を受けた連続用紙Ｐの領域における転写性は、用紙抵抗値が上がっていることから良好な転写性を得るにはより高い転写電流が必要になるため、曲線３０２へとシフトする。
【００３５】
モノクロ機の場合、ブラックトナーに対する適正転写電流値を与えれば良く、熱影響を考慮しても、両曲線３０１，３０２と合格ライン３０５で囲む領域３０６が良好転写領域となり、適正転写電流値３０７を与えれば、良好な転写性が得られる。この場合における適正転写電流値３０７の範囲は、例えば２５〜６０μＡである。
【００３６】
上記適正転写電流値３０７の範囲内で転写電流値を一定に設定すれば、連続用紙Ｐが熱影響を受けているか否かにかかわらず良好な転写性が得られることになるが、熱影響を受けているか否かに応じて転写電流値を制御してもよい。図３（ａ）の例に従えば、熱影響を受けていない連続用紙Ｐの領域への通常転写時には、曲線３０１のピーク値である４０μＡに転写電流値を設定し、熱影響を受けている連続用紙Ｐの領域への転写時には、曲線３０２のピーク値である４５μＡに転写電流値を切り替えるように制御する。このようにすれば、それぞれについて最良の転写性を得ることができる。
【００３７】
転写電流値の切り替え制御を行う場合、その切り替えのタイミングがカットモードとカットなしモードで異なってくる。図２で説明したように、熱影響を受けている次ジョブ印刷先端領域２０３の長さは、カットなしモードでは例えば７７ｍｍであるのに対し、カットモードでは例えば１４５ｍｍになる。
【００３８】
したがって、次ジョブ印刷開始当初は転写電流値が前記４５μＡに設定されているが、カットなしモードでは７７ｍｍの次ジョブ印刷先端領域２０３が転写位置を通過したときに転写電流値を通常値である４０μＡに切り替え、カットモードでは１４５ｍｍの次ジョブ印刷先端領域２０３が転写位置を通過したときに転写電流値を通常値である４０μＡに切り替える。このようにカットモードまたはカットなしモードのいずれのモードによる印刷かに応じて転写電流の切り替えタイミングを変更すれば、連続用紙Ｐにおいて熱影響を受けている領域とそうでない領域の両方についてそれぞれ最適な転写電流を供給することができる。
【００３９】
続いて、本実施形態のカラー連続紙プリンタ１０における転写電流の制御について説明する。
図３（ｂ）は、ブラックトナーおよびカラートナーに対する適正転写電流を示している。このグラフでは、横軸が転写電流値（μＡ）で、縦軸が転写ランクを表す。転写性合格ライン３０５より上を良好な転写性が得られる領域とする。熱の影響を受けていない連続用紙Ｐの領域における転写性は、ブラックトナーでは曲線３０１になり、カラートナーでは曲線３０３になる。ここで、カラートナーの転写電流がブラックトナーのそれよりも大きいのは、トナー特性の違いと、カラートナーは複数色のトナーが重なっている状態にあってそれを用紙上に一括転写しなければならないという事情とによるものである。
【００４０】
一方、前ジョブの最終印刷領域２０１までの定着のために定着部またはその付近まで進入して定着熱の影響を受けた連続用紙Ｐの領域における転写性は、用紙抵抗値が上がっていることから良好な転写性を得るにはより高い転写電流が必要になるため、ブラックトナーでは曲線３０２に、カラートナーでは曲線３０４にそれぞれシフトする。カラー機では、モノクロ機に比べて定着部付近の温度上昇が高く、それによって連続用紙Ｐへの熱影響も大きいため、各曲線３０２，３０４のシフト量が大きくなる。
【００４１】
カラー機の場合、ブラックトナーとカラートナーに対する適正転写電流値を与えなければならないが、一般にブラックトナーよりもカラートナーの方が適正転写電流値は高いため、両者を満足する転写電流値は限られてしまう。つまり、熱影響を受けていない用紙領域についての良好転写領域は領域３０９（幅３１２は４０〜６０μＡ）で、熱影響を受けている用紙領域についての良好転写領域は領域３１０（幅３１３は５０〜７０μＡ）となる。さらに、熱影響を受けているかにかかわらず全用紙領域を同一の転写電流値で転写を行なう場合の良好転写領域は、領域３０８（幅３１１は５０〜６０μＡ）となり、非常に限られてしまうととに、領域３０８の範囲の適正転写電流による転写性は転写合格ライン３０５以上であるものの良好の程度は高くないものになる。
【００４２】
そこで、本実施形態の連続紙プリンタ１０では、熱影響を受けていない連続用紙Ｐの領域についての通常転写時には転写電流を領域３０９の値に設定し、熱影響を受けている連続用紙Ｐの領域についての転写時には転写電流を領域３１０の値に設定するように制御する。具体例としては、熱影響を受けていない連続用紙Ｐの領域の通常転写時には転写電流を領域３０９の中心値である５０μＡに設定し、熱影響を受けている連続用紙Ｐの次ジョブ印刷先端領域２０３の転写時には転写電流を領域３１０の中心値である６０μＡに設定する。このようにすれば、熱影響を受けている用紙領域とそうでない用紙領域の両方について、ブラックトナーおよびカラートナーのいずれについても良好な転写性が得られる。
【００４３】
上記のように転写電流値の切り替え制御を行う場合、カラー機についてもモノクロ機と同様に、その切り替えのタイミングがカットモードとカットなしモードで異なってくる。図２で説明したように、熱影響を受けている次ジョブ印刷先端領域２０３の長さは、カットなしモードでは例えば７７ｍｍであるのに対し、カットモードでは例えば１４５ｍｍになる。
【００４４】
したがって、次ジョブ印刷開始当初は転写電流値が前記６０μＡに設定されているが、カットなしモードでは７７ｍｍの次ジョブ印刷先端領域２０３が転写位置を通過したときに転写電流値を通常値である５０μＡに切り替え、カットモードでは１４５ｍｍの次ジョブ印刷先端領域２０３が転写位置を通過したときに転写電流値を通常値である５０μＡに切り替える。このようにカットモードまたはカットなしモードのいずれのモードによる印刷かに応じて転写電流の切り替えタイミングを変更すれば、連続用紙Ｐにおいて熱影響を受けている領域とそうでない領域の両方についてそれぞれ最適な転写電流を供給することができる。
【００４５】
なお、図３に示す適正転写電流の曲線は、環境により若干変化するため、機外や転写部付近の温度や湿度などを検出し、その環境における適正転写電流曲線から転写電流値を決めると、環境に応じた最適な転写電流値を与えることができる。
【００４６】
ところで、連続用紙Ｐの交換時や再セット時には、カットなしモードで印刷を行なっていた場合には操作パネル５６の用紙カットボタンを押してバースタ５０を作動させて連続用紙Ｐをカットした後、または、カットモードで印刷を行なっていた場合にはそのままで、操作パネル５６のバックフィードボタンを押して、連続用紙Ｐの先端をトラクタ１４までバックフィードさせる。そして、トラクタ１４を開放して連続用紙Ｐを取り外してから、次の連続用紙Ｐをトラクタ１４に再セットする。
【００４７】
この場合、再セットされる連続用紙Ｐの先端領域が、定着部付近での熱の影響を受けたものかどうかの判別ができなくなる。すなわち、先に印刷に使用されていた連続用紙Ｐを再セットする場合には、先端の所定領域が熱影響を受けたものであるため、上述したように印刷当初は高い転写電流値に設定するのが良いが、再セットされる連続用紙Ｐが熱影響を受けていないもの（例えば、開封直後の新品の連続用紙や、先に使用されていた連続用紙の先端の数ページをユーザが手で切り取った後に再セットされる連続用紙など）である場合には、印刷当初から通常の転写電流値に設定する必要がある。
【００４８】
そこで、本実施形態の連続紙プリンタ１０では、操作パネル５６に未使用連続用紙／使用済み連続用紙設定ボタンが設けてあり、ユーザがこのボタンによって再セットされる連続用紙Ｐの先端が熱影響を受けたものであるか否かを設定できるようになっている。これにより、連続紙プリンタ１０では、高い転写電流値を与えるか通常の転写電流値を与えるかを判別することで、より最適な転写電流値で転写を行なうことができ、良好な画像を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態の連続紙プリンタ１０では、転写ベルト２０を像担持体としたが、本発明は４つの作像ユニットが周囲に配置された円筒状の感光体を像担持体として用いた連続紙プリンタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続紙プリンタの全体構成図。
【図２】カットなしモードとカットモードで、定着部付近で熱の影響を受ける連続用紙の領域を示す図。
【図３】モノクロ機とカラー機の適正転写電流を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…連続紙プリンタ、１４…トラクタ、１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ…作像ユニット、２０…転写ベルト（像担持体）、２４…転写チャージャ（転写部）、３６…フラッシュ定着装置（定着部）、３８…中間ローラ対、４６…排紙ローラ対、５４…制御部、５６…操作パネル、Ｐ…連続用紙。

Claims (3)

1. 像担持体上のトナーを連続用紙に転写する転写部と、前記連続用紙上に転写されたトナーを加熱定着する定着部とを備え、
   前記定着部による熱の影響を受けた連続用紙の領域にトナーを転写する際には、前記転写部の転写電流を通常よりも高く設定することを特徴とする連続紙プリンタ。
2. カットモードまたはカットなしモードのいずれのモードによる印刷かに応じて、前記転写部の転写電流を切り替えるタイミングを変更することを特徴とする請求項１に記載の連続紙プリンタ。
3. 連続用紙の交換時または再セット時に、前記定着部による熱の影響を受けた連続用紙であるか否かを設定する手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の連続紙プリンタ。

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