JP2005084272A - 連続紙電子写真式印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、色ズレによる画質劣化の少ない連続紙電子写真式印刷装置を提供することである。
【解決手段】長尺に連続した用紙に所望の張力を付与しながら用紙を搬入するインフィード機構部と、複数個の感光体ドラムを有し、上記用紙に複数の画像を形成する画像形成部と、上記用紙に転写された画像を定着する定着装置部と、該定着装置部の下流に位置し、上記用紙の搬送速度を安定させながら装置外へ用紙を排出するアウトフィード機構部とを備えた連続紙電子写真式印刷装置において、上記アウトフィード機構部における用紙搬送速度を、上記感光体ドラムの回転速度より大きく設定した。
【選択図】図３

Description

本発明は長尺に連続した用紙に画像を形成する連続紙電子写真式印刷装置に関するものである。

特開２００２−６０１０３

特開平５−２２４５５１ 長尺に連続した用紙に画像を形成する印刷装置においては、印刷装置に搭載したトラクタ機構のピン部材を、用紙の送り孔に係合させ、トラクタ機構を駆動させることによって用紙を搬送すると共に、印刷装置の画像形成部にて用紙上に画像を形成する形態のものが一般的であった。しかし、送り孔付きの用紙に印刷を行った場合には、その後の作業として、用紙から送り孔の部分（通常、用紙幅方向両端部となる）を裁断するための裁断作業が必要であり、最終的な印刷物を得るまでに時間が費やされていた。また、印刷装置においてもトラクタ機構が必須であり、構成が複雑にならざるを得なかった。上記のような裁断作業は、送り孔を持たない用紙を採用すると共に、印刷装置における用紙搬送装置を、トラクタ機構に替えて搬送ローラ機構とすることにより排除することが可能になる。

ところで、送り孔を持たない用紙を搬送ローラ機構で搬送しながら用紙上に画像形成を行う印刷装置の場合、印刷速度が高速になるに従って用紙を画像形成部に正確に搬送することが難しくなるという問題を生ずる。このような問題に対応するため特許文献１には、速度検出ローラの信号をアウトフィードモータへフィードバックすることにより用紙搬送速度を安定化する方式が開示されている。

特許文献２には、電子写真方式を用いる電子複写機等の装置において、トナー画像を担持する用紙に対して、定着装置での搬送速度を大きく設定して、用紙に対する張力を付与する状態で定着する方式が開示されている。また定着装置では両ロールが用紙に対して若干滑る状態を設定しているが、定着ローラと用紙間で滑りを発生した場合、用紙搬送速度が安定せず、多色印刷したとき各色間の色ずれが発生するのを避け難い。

従来の装置では用紙の搬送速度と感光体ベルトの搬送速度が等しくなるように制御していたが、実際には用紙と感光体の相対速度は機構部公差や制御変動等によりゼロにできないため、相対的に用紙が速くなるか若しくは遅くなるのを避けられない。感光体の搬送速度が用紙速度より速い場合、用紙に摩擦伝導による不安定な搬送力が発生し、ダンサーローラの位置を不安定にする原因となっていた。即ち用紙が感光体より搬送力を受けることによりダンサーローラを引っ張るため、用紙搬送精度を乱す外乱要因となっていた。

また、ダンサーローラが乱れるとインフィードローラの回転制御が乱れるため、結果として装置内部の用紙搬送量に影響を与え、多色印刷機では色ズレを生じ、画質劣化を招くという問題がある。

本発明は感光体の速度変動が用紙の搬送速度の精度に影響を与えることがなく、色ズレによる画質劣化の少ない連続紙電子写真式印刷装置を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために、長尺に連続した用紙に所望の張力を付与しながら用紙を搬入するインフィード機構部と、複数個の感光体ドラムを有し、上記用紙に複数の画像を形成する画像形成部と、上記用紙に転写された画像を定着する定着装置部と、該定着装置部の下流に位置し、上記用紙の搬送速度を安定させながら装置外へ用紙を排出するアウトフィード機構部とを備えた連続紙電子写真式印刷装置において、上記アウトフィード機構部における用紙搬送速度を、上記感光体ドラムの回転速度より大きく設定したことに一つの特徴がある。

本発明の他の特徴は、上記アウトフィード機構部における用紙搬送速度は上記感光体ドラムの回転速度より０．１％〜０．２％大きく設定したことにある。

本発明の他の特徴は、上記用紙の搬送速度を検出する検出器を備え、該検出器の出力信号を上記インフィード機構部における用紙搬送ローラを制御するインフィードモータにフィードバックするように構成したことにある。

本発明の他の特徴は、上記用紙の搬送速度を検出する検出器を備え、該検出器の出力信号を上記アウトフィード機構部における用紙搬送ローラを制御するアウトフィードモータにフィードバックするように構成したことにある。

本発明によれば、アウトフィード機構部における用紙の搬送速度を感光体ドラムの回転速度より大きく設定したので用紙の搬送速度が安定化して、色ズレによる画質劣化の少ない連続紙電子写真式印刷装置を提供することが可能となった。とくに、その効果は、用紙の搬送速度が感光体ドラムの回転速度より、０．１％〜０．２％大きいときに顕著である。

また、用紙搬送速度の検出信号をインフィードモータにフィードバックしたときには、用紙の搬送速度を一層安定化することができる。

以下本発明にかかる電子写真式印刷装置の実施形態を図１及び２を用いて説明する。

図１においてプリンタ１の前後段には図示しないが、用紙給送装置や巻き取り装置等の前後処理装置が配置されている。用紙給送装置から送られた用紙２はインフィード部３に送られる。インフィード部３は以下に示すバッファ搬入手段、張力付与手段、及び用紙蛇行補正手段の３つの手段により構成されている。

バッファ搬入手段は、摺動ローラ４、バッファローラ７及び荷重ローラ８ａにより構成されている。即ち用紙２の搬送方向と同方向に用紙搬送速度よりも速い周速で回転する摺動ローラ４と、摺動ローラ４を駆動するブースモータ（図示省略）と、用紙２に所定のたるみを付与するエアバッファ５に対し用紙搬送方向の上流側のモータ６によって回転駆動されるバッファローラ７と、バッファローラ７に対し押接可能に設けられ、バッファローラ７の回転により従動回転する荷重ローラ８ａを備えている。またセンサ９によりモータ６を回転制御し、エアバッファ５のたるみ量を一定に保つようになっている。

一方、張力付与手段は、固定ローラ１０、荷重ローラ８ｂ、インフィードローラ１６、インフィードモータ１７、ニップローラ１８、ダンサーローラ１２、ダンサーアーム１３等によって構成されている。

用紙２は上記固定ローラ１０に対して押接可能に設けられており、また荷重ローラ８ｂは用紙２により従動回転するように設けられている。固定ローラ１０と、用紙搬送方向の上流側に配置されたエアバッファ５との間であって、用紙張力が低いところにペーパガイドブロック１１が設けられている。このペーパガイドブロック１１は用紙幅に応じてその位置を任意に変更することができ、用紙幅方向の蛇行幅を１ｍｍ程度以下に抑えることができる。初期の用紙２の張力は、固定ローラ１０と荷重ローラ８ｂの摩擦力及び固定ローラ１０への巻付け角度によって決定される。

１２はダンサーローラであり、ダンサーアーム１３の一端に取り付けられている。ダンサーアーム１３はピンを中心に揺動可能であり、その他端はバネ１４によって支持されている。またダンサーアーム１３には、その揺動位置を監視するための位置センサ１５が設けられている。

位置検出センサ１５の出力に応じてインフィードローラ１６を駆動するインフィードモータ１７が回転制御される。このインフィードローラ１６とニップローラ１８との間を用紙２が搬送される。

一方、用紙蛇行補正手段は、エッジセンサ１９、スイングローラ２２等により構成されている。用紙２のエッジはセンサ１９により検出され、その出力により位置制御モータ（図示省略）が制御される。この位置制御モータによりベース２０がピン２１を中心に揺動する。スイングローラ２２も同時に位置制御モータによって揺動させられる。結果として、揺動角度に応じ用紙２の幅方向における送行位置を変化させることができる。

インフィード部３に対し、用紙搬送方向の下流側には画像形成部２３が設けられている。

図２は上記画像形成部の一実施例を示す説明図である。図は４個の画像形成ユニットが配置された例を示し、１００は、各画像形成ユニットに含まれる感光体ドラム、２０１は感光体ドラム１００を一様に帯電するための帯電器、２０２は一様に帯電された感光体１００の表面を露光し、この表面に静電潜像を形成するための露光装置である。１０１〜１０４は静電潜像を現像してトナー像を形成する現像機であり、それぞれイエロートナー像１１１、マゼンタトナー像１１２、シアントナー像１１３、ブラックトナー像１１４を形成する。

１１５は各トナー像１１１〜１１４を用紙２へ転写するための転写器である。本実施例では転写器１１５としてコロナ放電を用いた転写器を用いた。２０３は用紙２へのトナー像の転写後、各感光体１００に残留したトナーを除去するための清掃手段である。

次に本画像形成部の動作について説明する。情報処理装置（図示せず）から各色毎に画像情報信号が送られ、各露光装置２０２が画像情報信号に従って、トナー像に該当するレーザ光を各帯電器２０１で一様に帯電された各感光体ドラム１００に照射し、各感光体ドラム１００に静電潜像を形成する。

次に各感光体ドラム１００上に各露光装置２０２により形成された静電潜像を各現像機１０１〜１０４で現像し、各色のトナー像１１１〜１１４を形成する。転写器１１５は用紙裏面へトナーと逆極性の電荷を付与する。感光体ドラムを接地しておくことにより、各色のトナー像１１１〜１１４は用紙方向に移動する力を受け、用紙２に転写される。転写しきれず各感光体ドラム１００に残留したトナーは、各清掃手段２０３で各感光体ドラム１００から除去される。

上記のようにして感光体上のトナー像が用紙２に転写されるが、感光体から用紙２へのトナーの転写効率を向上させるために用紙２を感光体にある程度巻付ける構成としてもよい。

次に第１図の説明に戻り、用紙２は定着機２５に送られる。定着機２５は熱源を有し用紙２に熱エネルギーを供給できるように複数枚の熱板が設けられている。この熱板からの輻射熱により用紙２を加熱する。この結果、用紙上のトナーは溶融し用紙２上に溶け込み用紙２の温度が低下したとき、用紙２に固着する。定着後の用紙２は定着機２５に対し用紙搬送方向の下流側に位置するアウトフィード部２６を介して排出される。

アウトフィード部２６はアウトフィードローラ２７とそれを回転駆動するアウトフィードモータ２８と用紙２をアウトフィードローラ２７に圧接するニップローラ２９と、プラー３０によって構成される。

このような構成によりインフィードローラ１６下流側の用紙２の張力はダンサーローラ１２によって決定される。一般的に用紙２に付与される張力は３０〜２００Ｎであり、用紙連量や幅によって調節される。また、アウトフィードローラ２７にかかる用紙２の張力は、画像形成部２３等のダンサーローラ１２からアウトフィードローラ２７間にある機構部の負荷抵抗によって前記設定張力に対し変化する。

ところで本発明者の検討によると、用紙２の搬送速度が感光体１００の搬送速度よりも遅い場合、用紙搬送速度及び張力により感光体搬送機構部の速度が乱れることが判明した。

即ち用紙２と感光体１００との間に速度差がある場合、その間に摩擦力及び静電吸着力が発生しているが、用紙速度が感光体速度より遅い場合は前記摩擦力及び静電吸着力が用紙を搬送する方向に働く。このためダンサーローラ１２を引っ張り、画像形成部２３における用紙搬送速度が不安定となる。更に、インフィードローラ１６の回転を乱すため、画像形成部２３における用紙速度及び張力が不安定となる。この結果、搬送精度はアウトフィードローラ２７の搬送精度をいくら向上させても印刷位置精度が安定しないことが判明した。

一方、用紙２の速度が感光体１００の速度より速い場合は、前記摩擦力及び静電吸着力がアウトフィードローラ２７の搬送負荷となる方向に働く。従ってこの場合、用紙２は感光体１００の搬送による外乱を受けにくくなり、用紙搬送を行う機構部そのものの乱れのみが用紙搬送速度に影響を与える。

本発明は以上のような知見に基づき、感光体１００の搬送速度に対し用紙搬送速度を０．１％〜０．２％速く設定したことに特徴がある。本発明の実験によると、用紙搬送速度と感光体搬送速度との速度差を−３％、−２％、−１％、０％、＋１％、＋２％、＋３％と変化させ、そのときの印刷位置ずれ量も併せて画像解析を行ったところ、用紙搬送速度＞感光体搬送速度とすることにより良好な結果が得られることが判明した。しかしながらあまりにも速度差を大きくすると感光体寿命に影響を与えるため、ローラの加工精度やモータの回転精度等を考慮した結果、０．１％〜０．２％の速度差が良好であることも分かった。

更に速度検出ローラ３１の出力信号をインフィードモータ６にフィードバックすることにより、一層安定に制御できることも判明した。

次に本発明に係る電子写真式印刷装置の主要部を形成する制御装置の一実施例について図３を参照して説明する。

同図において１００Ａは前述の感光体ドラム１００を駆動するための感光体ドラム駆動モータであり、速度センサ１００Ｂの出力がフィードバックされる。

即ち図には詳しく示されていないが、感光体速度センサ１００Ｂにより感光体を駆動するモータ１００Ａの速度が検出され、その検出信号と所定の設定値との差分が０になるように該モータ１００Ａの速度が制御される。従って感光体駆動モータ１００Ａの速度は、インフィードモータ１７やアウトフィードモータ２８の速度とは無関係に常に設定された速度になるように制御される。

一方、２８はアウトフィードモータで、用紙２の搬送速度を検出する速度検出ローラ３１の出力を上記モータ２８にフィードバックし、アウトフィードローラ２７の速度を制御して用紙２の搬送速度を制御する。

即ち図には詳しく示していないが、速度検出ローラ３１により検出された用紙の搬送速度と所定の設定値との差分が０になるようにアウトフィードモータ２８の速度が制御される。従ってアウトフィードモータ２８の速度は予め定められた設定速度となるように制御される。この場合、本発明においては上記アウトフィードモータ２８の速度を感光体駆動モータ１００Ａの速度より若干速くなるように予め設定する。望ましくは感光体駆動モータ１００Ａの駆動速度の０．１％〜０．２％の範囲で速くなるように設定する。即ち、従来は速度センサ１００Ｂの出力をアウトフィードモータ２８にフィードバックしていたが、本発明ではフィードバックせず、アウトフィードモータ２８と、感光体駆動モータ１００Ａを独立に、且つ速度差を持たせるように設定する。つまり感光体駆動モータ１００Ａとアウトフィードモータ２８の速度は各々独立に規定値となるように制御され、且つ所定の速度差を持つように制御される。

更に速度検出ローラ３１の出力と、ダンサーローラ位置センサ１５の出力は比較器４０に加えられ、その差の信号によりインフィードモータ６が制御される。即ち速度検出ローラ３１の出力信号をインフィードモータ６にフィードバックすることによりダンサーローラ１２を一層安定にできる。尚以上の実施例において感光体ドラムに代えて感光体ベルトを用いてもよいことは勿論である。

本発明は特に、長尺に連続した用紙に多色印刷する用途に適用できる。

本発明に係る電子写真式印刷装置の全体構成を示す概略図。 本発明装置における画像形成部の説明図。 本発明装置における制御部の一実施例を示すブロック図。

符号の説明

１：プリンタ
２：用紙
３：インフィード部
４：摺動ローラ
５：エアバッファ
６：モータ
７：バッファローラ
８ａ：荷重ローラ
８ｂ：荷重ローラ
９：センサ
１０：固定ローラ
１１：ペーパガイドブロック
１２：ダンサーローラ
１３：ダンサーアーム
１４：バネ
１５：位置検出センサ
１６：インフィードローラ
１７：インフィードモータ
１８：ニップローラ
１９：エッジセンサ
２０：ベース
２１：ピン
２２：スイングローラ
２３：画像形成部
２４：転写器
２５：定着機
２６：アウトフィード部
２７：アウトフィードローラ
２８：アウトフィードモータ
２９：ニップローラ
３０：プラー
３１：速度検出ローラ

Claims (5)

1. 長尺に連続した用紙上に複数色の画像を形成する印刷装置であって、上記用紙に所望の張力を付与しながら用紙を搬入するインフィード機構部と、複数個の感光体ドラムを有し、上記用紙に複数の画像を形成する画像形成部と、上記用紙に転写された画像を定着する定着装置部と、該定着装置部の下流に位置し、上記用紙の搬送速度を安定させながら装置外へ用紙を排出するアウトフィード機構部とを備えた連続紙電子写真式印刷装置において、上記アウトフィード機構部における用紙搬送速度を、上記感光体ドラムの回転速度より大きく設定したことを特徴とする連続紙電子写真式印刷装置。
2. 請求項１において上記アウトフィード機構部における用紙搬送速度は上記感光体ドラムの回転速度より０．１％〜０．２％大きいことを特徴とする連続紙電子写真式印刷装置。
3. 請求項１において上記用紙の搬送速度を検出する検出器を備え、該検出器の出力信号を上記インフィード機構部における用紙搬送ローラを制御するインフィードモータにフィードバックすることを特徴とする連続紙電子写真式印刷装置。
4. 請求項１において、上記用紙の搬送速度を検出する検出器を備え、該検出器の出力信号を上記アウトフィード機構部における用紙搬送ローラを制御するアウトフィードモータにフィードバックすることを特徴とする連続紙電子写真式印刷装置。
5. 請求項１または２において、感光体ドラムに代えて感光体ベルトを用いることを特徴とする連続紙電子写真式印刷装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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