JP5141493B2 - 連続紙印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷を中断して再開するに際し連続紙の無駄を無くすために連続紙をバックフィードさせてから再開後の印刷を実行する構成であって印刷再開時に既に定着されていた画像が再度定着部を通過しても画像に劣化を起こすことなく常に高品質の画像を形成する連続紙印刷装置に関する。

従来、定着器にローラ式定着器又はベルト式定着器を備え、連続紙に画像形成を行う連続紙印刷装置がある。一般に、このような印刷装置では、印字（印刷、以下同様）中に消耗品の交換タイミングになる又は一連の印刷処理内容に変更がある等の印刷中断事由が発生することがある。

印刷中断事由の発生によって直ちに連続紙の搬送を停止させると、連続紙の未定着のトナー像を担持している区間が定着部近傍に停滞することになる場合が多い。そうすると、定着部近傍に停滞する用紙部分は定着の熱の影響に曝されて、高温高湿環境による用紙の皺の発生、用紙の吸湿による熱量の不足からくる未定着トナー像の定着不良、光沢度の変化、文字太り、用紙の黄変等の障害が発生して画像の劣化が起こりうる。

このような問題を解決するために、例えば、用紙が定着部に差し掛かっているときに印刷中断事由が発生した場合は、トナー像の未定着部分を担持している用紙部分が全て定着部を通過する位置まで用紙を搬送してトナー像を定着させてから、印刷動作を停止させ、その後、印刷開始命令により次の一連の印刷処理を再開する方法がある。

しかし、それでは、印刷を再開させたとき、現像部から転写部までに相当する距離分だけ用紙が白紙状態で送られて来ることになり、印刷途中停止の印刷工程が終了した印刷画像の最終行と、次の印刷画像の先頭行の間に大きな空白領域が発生し、連続紙の無駄が生じてしまうという問題が生じる。

この問題を解決する方法として、印刷中断時の一連の印刷処理の終了後に、終了した一連の印刷処理の最終行と次の一連の印刷処理の先頭行の余白を詰めるために、次の一連の印刷処理の先頭行に転写開始が可能となる位置まで、連続紙を予め逆戻しさせ、次の印刷開始命令により印刷を開始する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

尚、特許文献１には、連続紙を逆戻しするとき、定着器のヒートローラを連続紙から離間させ、連続紙を感光体ドラムから離間させるために転写器を転写位置から離間させることも開示されている。
特開平０２−０５７３７１号公報

ところで、特許文献１の方法は、未定着トナー像の問題は解決するが、バックフィードした定着済みのトナー像が再度定着部を通過するときに定着が二重に行われることについての不具合については何ら言及されていない。したがって、その不具合を解決するという示唆も思想もない。実際には、定着が二重に行われると光沢度の変化や文字太りなどの定着済みトナー像への悪影響が現れて問題となる場合がある。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、印刷を中断して再開するに際し連続紙の無駄を無くすために連続紙をバックフィードさせてから再開後の印刷を実行する構成であって印刷再開時に既に定着されていた画像が再度定着部を通過しても画像に劣化を起こすことなく常に高品質の画像を形成する連続紙印刷装置を提供することである。

本発明の連続紙印刷装置は、電子写真方式で現像した画像を一次転写部にて像担持体に転写し、更に二次転写部で上記像担持体に転写された画像を記録媒体に転写する二次転写方式を採用し、上記記録媒体として連続紙を用い、二次転写した上記画像を担持する上記連続紙を発熱部と協働して圧接挟持しながら搬送する押圧ローラを備えて上記画像を上記連続紙に定着する定着部を有して上記連続紙に上記画像を印刷する連続紙印刷装置において、上記連続紙への印刷を中断して上記連続紙の搬送を停止し待機状態になるとき、上記二次転写部の二次転写ローラを上記連続紙から離間させる二次転写ローラ離間手段と、該二次転写ローラ離間手段の離間と前後して上記定着部の上記押圧ローラを上記発熱部から離間させる押圧ローラ離間手段と、該押圧ローラ離間手段及び上記二次転写ローラ離間手段による離間後に上記連続紙をバックフィードさせるバックフィード手段と、を有し、上記待機状態から復帰して、印刷を再開するとき、上記連続祇の搬送と非同期に一次転写部に対し転写動作を行う非同期転写手段と、該非同期転写手段により一次転写されたトナー像を復帰後二次転写の開始トナー像として一次転写に同期する上記連続紙の搬送を再開する連続紙搬送再開手段と、上記二次転写ローラの離間を解除すると共に上記押圧ローラの離間を解除する離間解除手段と、上記待機状態となる前にすでに定着された画像が再度定着部を通過する際だけ、上記定着部の定着性を通常の定着性よりも弱定着性とする弱定着化手段と、を有して構成される。

上記弱定着性は、例えば、上記発熱部の温度を通常の定着時の温度よりも低くすることにより実現され、また、例えば、上記押圧ローラの上記発熱部への押圧力を通常の定着時の押圧力よりも弱くすることにより実現される。

また、この連続紙印刷装置において、例えば、上記押圧ローラは専有の発熱部を有し、上記待機状態から復帰し且つ上記弱定着性の解除に前後して、専有の上記発熱部から加熱されるように構成することもできる。

本発明によれば、印刷を中断して再開するに際し連続紙の無駄を無くすために連続紙をバックフィードさせてから再開後の印刷を実行する構成であって印刷再開時に既に定着されていた画像が再度定着部を通過しても画像に劣化を起こすことなく常に高品質の画像を形成する連続紙印刷装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、電子写真方式を用いた連続紙印刷装置の概略の内部構成を示す図である。同図に示すように、連続紙印刷装置１は、基台２と、この基台２の上面に載置されて位置固定されている装置本体３を備えている。尚、同図には、基台２の右にある給紙部と、基台２の左にある排紙部は図示を省略している。

基台２の右側には、用紙ガイド部４と、給紙ローラ対５を備えており、不図示の給紙部から給紙されてくる連続紙６（６ａ）を、用紙ガイド部４により、基台２の側部中央から矢印ａで示す斜め上方向に案内しながら、給紙ローラ対５により装置本体３の右側下面に開口する用紙搬入口７に給送する。

装置本体３は、内部に４個の現像部と一次転写部とかなる印刷部８、二次転写部９、定着部１１、搬出ローラ対１２を備え、枚葉紙を印刷するときの排紙トレー１３の上面には連続紙用のベルト式搬出部１４を配置されている。

装置本体３の用紙搬入口７に給送された連続紙６ａは、用紙搬入口７の直上に配設されている給送ローラ対１５から、待機ローラ対１６、二次転写部９、定着部１１、定着排出ローラ対１７、搬出ローラ対１２までのほぼ鉛直な搬送経路を搬送される。

連続紙６ａは、この鉛直な搬送経路を搬送されながら、二次転写部９でトナー画像を二次転写され、転写されたトナー画像を定着部１１で定着され、搬出ローラ対１２によりベルト式搬出部１４に送り出されて、ベルト式搬出部１４に搬送を引き継がれ、印刷済みの連続紙６ｂとなって、矢印ｂで示すように左方に排出され、不図示の排紙部に巻き取られる。

図２は、上記の構成において本発明に関わる主要部の構成のみを取り出して示す図である。また、同図は、連続紙６の通常印刷中に印刷停止命令が出された時の状態を示す図を兼ねている。

尚、図２には図１に示す構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図２に示す印刷部８の構成としては、図１に示した４個の現像部のうち右端部の１個の現像部１８のみを示し、従動ローラ１９と図１の左端に示した駆動ローラとの間に掛け渡された転写ベルト２１を示している。

また、図２には、図１に示した給送ローラ対１５、待機ローラ対１６、定着排出ローラ対１７、搬出ローラ対１２等の図示を省略している。

上記の現像部１８は、例えばイエロー色トナー像を現像して、その現像したトナー像を転写ベルト２１に一次転写する現像部であり、図示を省略した残る３個の現像部は、それぞれマゼンタ色トナー像、シアン色トナー像、及びブラック色トナー像を現像して、その現像したトナー像をイエロー色のトナー像の上に順次重ねて転写する。

転写ベルト２１は矢印ａ及びｂで示すように反時計回り方向に回転駆動され、４色重ねて一次転写されたトナー像を二次転写部９へと搬送する。二次転写部９では、従動ローラ１９に対向配置された二次転写ローラ２２が、印刷動作時には転写ベルト２１を介して従動ローラ１９方向へ押圧されている。

矢印ｃのように搬入されてくる連続紙６（６ａ）は、図１に示した給送ローラ対１５と待機ローラ対１６の回転により二次転写部９へと搬送される。この二次転写部９には、上述したように４色重ねて一次転写されたトナー像が、転写ベルト２１により印刷タイミングに合わせて搬送されてくる。

二次転写部９に搬送されてきたトナー像は、転写ベルト２１と二次転写ローラ２２により連続紙６と共に挟持され、二次転写ローラ２２からの連続紙６に印加される転写電圧によって連続紙６に転写（二次転写）される。

連続紙６に転写されたトナー画像は、その後、定着部１１に搬送される。定着部１１は、図１ではベルト式定着機構を示しているが、図２では簡略に熱ローラ２３と押圧ローラ２４のローラ対機構で示している。

上記の熱ローラ２３にはヒータが内蔵されて発熱部を形成している。押圧ローラ２４は、印刷動作時には、不図示の付勢部材により熱ローラ２３方向へ押圧されている。尚、ベルト式定着機構ではベルト側が発熱部を形成する。

定着部１１に搬送された連続紙６に転写されたトナー画像は、定着部１１において熱ローラ２３と押圧ローラ２４により熱および圧力を加えられて連続紙６紙面に定着され、図１に示した定着排紙ローラ対１７と搬出ローラ対１２の回転により印刷済み画像２５が形成された印刷済み連続紙６（６ｂ）となって、図１に示したように装置外部に排紙されていく構造となっている。

そして、印刷途中に制御部からの印刷停止命令が出たときは、図２に示すように、仕掛中の一連の画像２５の最終端部２６（主走査最終１行、以下同様）が定着部１１による定着が終了したところで、連続紙６の搬送を停止させ、二次転写ローラ２２を転写ベルト２１から離間させ、押圧ローラ２４を熱ローラ２３から離間させる。また、印刷部８による次の一連の画像の現像と一次転写の動作が停止する。

上記のように、二次転写ローラ２２が転写ベルト２１から離間すると共に、押圧ローラ２４が熱ローラ２３から離間することにより、二次転写部９においては、連続紙６が転写ベルト２１及び二次転写ローラ２２に接触しない位置に設定され、定着部１１においては、連続紙６が押圧ローラ２４及び熱ローラ２３に接触しない位置に設定される。これにより印刷停止の処理が完了して待機状態となる。

次に、印刷停止の事由が解決され、待機状態が解除されて、連続紙印刷装置１に印刷再開の信号が伝達されたとき、印刷再開の動作は以下のような順序で実行される。

図３は、印刷再開時における定着部１１の予備加熱に続く連続紙のバックフィードの動作を説明する図である。尚、図３には図１及び図２に示す構成と同一の構成部分には図１及び図２と同一の番号を付与して示している。

定着部１１の熱ローラ２３において、詳しくは後述するが、通常の定着温度ｔよりも低温の定着温度ｔ１まで予備加熱を開始する。この予備加熱に続いて連続紙６（６ａ、６ｂ）を、矢印ｄ及びｅで示すように、給紙方向へバックフィードさせる。

このバックフィードは、印刷再開時に画像を形成したい連続紙６上の位置を、印刷停止時の最終端部２６より給紙方向へ所定の距離だけ離れた位置を点Ａとして、この点Ａが印刷再開予定位置に来るまでバックフィードする。

このバックフィードの実行では、給送ローラ対１５、待機ローラ対１６、定着排紙ローラ対１７、搬出ローラ対１２の全ての回転方向を逆回転駆動させて行っても良いし、どれか１組のローラを逆回転駆動させ、その他のローラをフリーの状態にしても良い。

図４は、上記の連続紙のバックフィードの後に続く印刷実行の動作を説明する図である。上記の予備加熱が終了すると、印刷部８において、転写ベルト２１が矢印ｆで示す反時計回り方向に回転を始め、４個の現像部１８が４色のトナー画像の現像を開始する。

現像された４色のトナー画像は、転写ベルト２１に順次重ねて一次転写される。この一次転写されたトナー画像２７の先端２８が、転写ベルト２１により連続紙６の点Ａの位置に対応する位置に回転搬送されてきた時点で、定着部１１と二次転写部９の離間が解除され、押圧ローラ２４は矢印ｇで示すように熱ローラ２３を押圧し、二次転写ローラ２２が矢印ｈで示すように転写ベルト２１を押圧する。

連続紙６の搬送が開始され、連続紙６の点Ａの位置とトナー画像２７の先端２８が同時に二次転写部９に到達し、連続紙６に対するトナー画像２７の二次転写が再開される。

定着部１１の離間解除時に、熱ローラ２３と押圧ローラ２４による把持区間の最後端（給紙方向端部）にあたる位置を点Ｂとして、この点Ｂの位置に連続紙６の点Ａの位置（最初に一次転写されたトナー画像２７の先端２８）が搬送されてくる。

図５は、定着部１１と二次転写部９の離間が解除され、印字が再開された後の一連の動作時に定着部１１の温度の変化を表す定着部温度特性を示す図である。本例においては、印字が再開された後の一連の動作時において、定着部１１の温度は図５の定着部温度特性図に示すように制御される。

先ず、先の印刷停止で定着部１１のヒータの発熱駆動が停止され、印字再開指令時の時刻ｍ０では定着部１１の温度が温度ｔ０まで低下している。この時刻ｍ０で、連続紙６のバックフィードが開始され、これと同時に定着部１１の予備加熱が開始される。そしてこの予備加熱が開始されてから時間が時刻ｍ１まで経過すると予備加熱温度が温度ｔ１まで上昇する。

この予備加熱温度ｔ１は、通常定着温度ｔとの間で「ｔ１≦ｔｎ＜ｔ」の関係にある温度ｔｎが、すでに一度定着部１１を通過してバックフィードされた連続紙６上の定着済みトナー画像が再度の定着部通過で悪影響を受けない温度（ｔｎ）であるような温度（ｔ１）である。

時刻ｍ１で定着部１１の温度が予備加熱温度ｔ１まで上昇すると、図３に示した定着部１１と二次転写部９の離間が解除されて、図４に示したように押圧ローラ２４が熱ローラ２３を押圧し、二次転写ローラ２２が転写ベルト２１を押圧する。

そして、連続紙６の搬送が開始され、時刻ｍ１から時刻ｍ２を経て時刻ｍ３までの間に点Ａの位置から点Ｂの位置までの距離を連続紙６が搬送される。また、この間に、点Ａの位置を開始点として、一次転写トナー画像２７の二次転写部９における二次転写が開始される。

上記の時刻ｍ２は、予備加熱終了・加温開始の時間であり、且つ、定着部１１の予備加熱温度ｔ１が、加温開始によって時刻ｍ３までに通常定着温度ｔに到達可能となるようなな時間帯に設定されている。

これにより、図４に示した定着部１１と点Ａの位置までの間にある定着済みトナー画像２５が、定着部１１を再度通過しても熱で悪影響を受けることがなく、また、二次転写部９で最初に二次転写された一次転写トナー画像２７から以降の全てのトナー画像が通常定着温度ｔで正常に定着される。

このように、本実施の形態によれば、連続紙印刷装置１が印刷を中断して待機状態に入る前に定着したトナー画像が、待機解除後に定着部を再通過する際の温度ｔ１と、待機解除後に新たに二次転写したトナー画像が定着部１１を通過する際の温度ｔを「ｔ１＜ｔ」となるように設定したため、待機前に定着されたトナー画像にオフセット、光沢度の変化、文字太りが発生したり、連続紙に黄変が生じたりする不具合を防止することができる。

また、連続紙印刷装置１が待機前に定着したトナー画像が定着部１１を再通過する際に定着部１１の温度を予備加熱温度ｔ１にしておくので、通常定着温度ｔで印字を再開する再印字までの立ち上がり時間が短くなるという効果がある。

尚、上記の実施形態では、定着部１１をローラ方式の定着器として説明したが、ベルト方式の定着器の場合であっても、温度制御の方法は上述したローラ方式の場合と同様である。

また、離間した状態では熱ローラからの押圧ローラの加熱ができないので、離間解除後に定着に必要な温度を急速に得たい場合には、押圧ローラを熱ローラから間接的に加熱するのではなく、押圧ローラにも熱源となるヒータを設置する又は熱ローラとは別に押圧ローラを間接的に加熱する加熱補助装置を取り付けるようにしてもよい。

（実施形態２）
上述した実施形態１では、印刷中断時に一度定着されたトナー画像が印刷再開時に再度定着部を通過する際の定着温度を通常の定着温度よりも低く設定したが、この実施形態２では、定着部１１の押圧ローラの押圧力を２段階に制御する。

図６は、実施形態２における連続紙印刷装置において定着部１１と二次転写部９の離間が解除され、印字が再開された後の一連の動作時における定着部１１の押圧ローラ２４の押圧力の変化を表す定着部１１の押圧特性を示す図である。

尚、本例においても、図６の押圧特性図と共に、再び図２ないし図４を用いながら説明する。先ず、時刻Ｍ０で連続紙印刷装置１に待機状態の解除の信号が伝達される。この待機状態解除の信号伝達に基づいて、定着部１１は通常の定着温度ｔになるまで加熱を開始する（図２の参照）。

この定着部１１の加熱開始に続いて印字再開時にトナー画像を形成したい連続紙６上の位置を点Ａとし、この点Ａの位置が印字予定位置に来るまで連続紙６をバックフィードする（図３参照）。

時刻Ｍ１で加熱が終了すると、現像部８がトナー画像２７の現像を開始し、転写ベルト２１に一次転写されたトナー画像２７の先端２８が、転写ベルト２１により搬送されて点Ａの位置に対応する位置に到達した時点で二次転写部の離間が解除される（図４参照）。

また、これと同時に定着部１１も離間が解除される。ただし、押圧ローラ２４は、その押圧力が通常の圧力ｐよりも低い圧力ｐ１となる位置に設定されるよう離間を解除される。この圧力ｐ１は、すでに一度定着部１１を通過してバックフィードされた連続紙６上の定着済みトナー画像が再度の定着部通過で悪影響を受けないような圧力である。

上記の二次転写部９及び定着部１１の離間解除に続いて、連続紙６の搬送が開始され、時刻Ｍ１から時刻Ｍ２までの間に点Ａの位置から点Ｂの位置までの距離を連続紙６が搬送される。また、この間に、点Ａの位置を開始点として、一次転写トナー画像２７の二次転写部９における二次転写が開始される。

そして、時刻Ｍ２で連続紙６の点Ａの位置が定着部１１の点Ｂの位置にくると、押圧ローラ２４が通常の定着位置に設定され、その押圧力が通常定着時の圧力ｐに設定される。

これにより、図４に示した定着部１１と点Ａの位置までの間にある定着済みトナー画像２５が、定着部１１を再度通過しても圧力で悪影響を受けることがなく、また、二次転写部９で最初に二次転写された一次転写トナー画像２７から以降の全てのトナー画像が通常の定着圧力で正常に定着される。

本実施の形態によれば、連続紙印刷装置１が印刷を中断して待機状態に入る前に定着したトナー画像が、待機解除後に定着部を再通過する際の押圧ローラの圧力ｐ１と、待機解除後に新たに二次転写したトナー画像が定着部１１を通過する際の押圧ローラの圧力ｐとを「ｐ１＜ｐ」となるように設定したので、待機前に定着されたトナー画像にオフセット、光沢度の変化、文字太りが発生したり、連続紙に黄変が生じたりする不具合を防止することができる。

また、圧力の操作は、温度の操作と比較して瞬時に変更することが容易であり、連続紙印刷装置１の印刷再開の立ち上げ時間が、より短くなるという効果がある。なお、本例では押圧ローラの圧力のみを操作したが、例えば、実施形態１で示した温度制御と本例の押圧ローラの圧力操作を組み合わせても良い。

実施形態１における電子写真方式を用いた連続紙印刷装置の概略の内部構成を示す図である。 実施形態１における連続紙印刷装置の構成において本発明に関わる主要部の構成のみを取り出して、その印刷動作と印刷途中停止時の状態を説明する図である。 実施形態１における連続紙印刷装置において印刷停止後の印刷再開時における定着部の予備過熱に続く連続紙のバックフィードの動作を説明する図である。 実施形態１における連続紙印刷装置において印刷停止後の印刷再開時における連続紙のバックフィードの後に続く印刷再開実行の動作を説明する図である。 実施形態１における連続紙印刷装置において定着部と二次転写部の離間が解除され印字が再開された後の一連の動作時における定着部の温度の変化を表す定着部温度特性を示す図である。 実施形態２における連続紙印刷装置において定着部と二次転写部の離間が解除され印字が再開された後の一連の動作時における定着部の押圧ローラの押圧力の変化を表す定着部の押圧特性を示す図である。

符号の説明

１ 連続紙印刷装置
２ 基台
３ 装置本体
４ 用紙ガイド部
５ 給紙ローラ対
６（６ａ、６ｂ） 連続紙
７ 用紙搬入口
８ 印刷部
９ 二次転写部
１１ 定着部
１２ 搬出ローラ対
１３ 排紙トレー
１４ ベルト式搬出部
１５ 給送ローラ対
１６ 待機ローラ対
１７ 定着排紙ローラ対
１８ 現像部
１９ 従動ローラ
２１ 転写ベルト
２２ 二次転写ローラ
２３ 熱ローラ
２４ 押圧ローラ
２５ 印刷済み画像
２６ 画像最終端部
２７ 一次転写されたトナー画像
２８ 一次転写されたトナー画像の先端

Claims (4)

1. 電子写真方式で現像した画像を一次転写部にて像担持体に転写し、更に二次転写部で前記像担持体に転写された画像を記録媒体に転写する二次転写方式を採用し、前記記録媒体として連続紙を用い、二次転写した前記画像を担持する前記連続紙を発熱部と協働して圧接挟持しながら搬送する押圧ローラを備えて前記画像を前記連続紙に定着する定着部を有して前記連続紙に前記画像を印刷する連続紙印刷装置において、
   前記連続紙への印刷を中断して前記連続紙の搬送を停止し待機状態になるとき、
   前記二次転写部の二次転写ローラを前記連続紙から離間させる二次転写ローラ離間手段と、
   該二次転写ローラ離間手段の離間と前後して前記定着部の前記押圧ローラを前記発熱部から離間させる押圧ローラ離間手段と、
   該押圧ローラ離間手段及び前記二次転写ローラ離間手段による離間後に前記連続紙をバックフィードさせるバックフィード手段と、
   を有し、
   前記待機状態から復帰して、印刷を再開するとき、
   前記連続祇の搬送と非同期に一次転写部に対し転写動作を行う非同期転写手段と、
   該非同期転写手段により一次転写されたトナー像を復帰後二次転写の開始トナー像として一次転写に同期する前記連続紙の搬送を再開する連続紙搬送再開手段と、
   前記二次転写ローラの離間を解除すると共に前記押圧ローラの離間を解除する離間解除手段と、
   前記待機状態となる前にすでに定着された画像が再度定着部を通過する際だけ、前記定着部の定着性を通常の定着性よりも弱定着性とする弱定着化手段と、
   を有する、
   ことを特徴とする連続紙印刷装置。
2. 前記弱定着性は、前記発熱部の温度を通常の定着時の温度よりも低くすることにより実現される、ことを特徴とする請求項１記載の連続紙印刷装置。
3. 前記弱定着性は、前記押圧ローラの前記発熱部への押圧力を通常の定着時の押圧力よりも弱くすることにより実現される、ことを特徴とする請求項１記載の連続紙印刷装置。
4. 前記押圧ローラは専有の発熱部を有し、前記待機状態から復帰し且つ前記弱定着性の解除に前後して、専有の前記発熱部から加熱される、ことを特徴とする請求項１記載の連続紙印刷装置。