JPH04234064A - 電子写真式印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、概ね電子写真式印刷機に関し、
より詳細にはエンコーダロールを使用して光導電ベルト
の速度を調整する制御システムに関するものである。

【０００２】米国特許明細書第４，０８２，４４３号は
、表面に調時マークを備えたバイアス転写ロールを有す
る多色刷りの電子写真式印刷機を開示している。センサ
が調時マークを周期的に検知する。バイアス転写ロール
及び光導電ベルトは、共通の駆動システムによって駆動
される。もう１つのセンサが、原版を運動させるウェブ
上の調時マークを検知する。センサに連動したデジタル
論理回路がフラッシュアセンブリのタイミングを制御す
る。

【０００３】米国特許明細書第４，３６５，８８８号は
、表面に調時マークを有する光導電ベルトを示している
。このベルトはモータによって駆動され、このモータは
調時パルスを発生するパルス発生器をも駆動する。モー
タパルス発生器からの調時パルス及びベルトによって生
起された調時パルスがカウントされる。カウントされた
パルスは所定の値と比較されて、モータがベルトのスリ
ップを補正するように調節される。

【０００４】米国特許明細書第４，６９７，９２０号は
、光導電ベルト及び中間ベルトを開示している。連続し
た異なった色のトナー画像が、光導電ベルトから中間ベ
ルトへ転写される。各々のベルトは、ＤＣモータによっ
て独立して駆動される。光チョッパ運動検出器が、所定
の基準点を越えるベルトの運動及び各ベルト上のインデ
ックスマークの通過を検出して計量するために使用され
る。デジタル式の電子制御装置が、２本のベルトの運動
を同期させて、光導電ベルトから中間ベルトへ転写され
るトナー画像の適切な重ね合わせを保証する。

【０００５】米国特許明細書第４，７３９，２３０号は
、モータの速度を調整する制御装置を示している。制御
装置は、モータの速度を調整するためのエンコーダ及び
フィードバック回路を有する。エンコーダは、誤差を測
定して補正するように基準パルスと比較されるパルスを
発生する。

【０００６】本発明の特徴に従えば、運動するウェブの
速度を調整する装置が提供される。この装置には、ウェ
ブの運動方向に対して実質的に垂直な方向においてウェ
ブを横断して伸延し、駆動されるべきウェブの側面周辺
区域と摩擦的に係合する部分を有して、ウェブの運動方
向における速度を表示する信号を発生するように成した
手段が包含される。発生手段からの信号に応答する手段
がウェブの速度を制御する。

【０００７】本発明のもう１つの特徴において、運動す
るウェブによって駆動されるようにしたエンコーダロー
ルが提供される。エンコーダロールには、回転可能に装
着された管が包含される。比較的高い摩擦係数を有する
弾性材料から成る層が、管の一端の縁部分に被覆される
。管の一端の縁部分に被覆された弾性の層は運動するウ
ェブと係合状態になるように配置されるので、ウェブの
運動が管を回転させることになる。

【０００８】本発明の更にもう１つの特徴は、光導電ベ
ルトが静電潜像を表面に記録せしめるという形式の電子
写真式印刷機である。現像手段は、静電潜像を現像して
光導電ベルト上にトナー画像を形成する。転写手段は、
トナー画像を光導電ベルトから支持物質の用紙へ転写す
る。駆動モータは、光導電ベルトを駆動する。その改良
として、光導電ベルトの運動方向に対して実質的に垂直
な方向において光導電ベルトを横断して伸延し、駆動さ
れるべき光導電ベルトの幅方向の一端の縁部区域と摩擦
的に係合する部分を有して、光導電ベルトの運動方向に
おける速度を表示する信号を発生するように成した手段
が包含される。発生手段からの信号に応答する手段が、
光導電ベルトの速度を調整するように駆動モータを制御
する。

【０００９】図１は、本発明の特徴を組み込んだ電子写
真式印刷機を示す概略的な立面図である。

【００１０】図２は、図１の印刷機において使用された
光導電ベルトの速度を調整するように使用される制御シ
ステムを示す概略的な立面図である。

【００１１】図３は、図２の制御システムにおいて使用
されたエンコーダロールの立面図である。

【００１２】本発明の特徴を総体的に理解するために、
図面を参照する。図面において、同一要素には同じ参照
番号が全体を通じて使用された。図１は、本発明の特徴
を組み込んだ例示的な多色刷りの電子写真式印刷機を示
す概略的な立面図である。本発明が広範な種類の印刷機
にも等しく適合するものであり、その適用が本文に示さ
れる特定の機械に必ずしも限定されないことが、以下の
記述から明白になるであろう。

【００１３】先ず図１に注目すると、印刷機の運転にお
いて、多色刷りの原稿３８は、参照番号１０で概略的に
示されたラスター入力スキャナ（ＲＩＳ）の上に位置決
めされる。ＲＩＳには、原稿照射ランプ，光学機器，機
械的走査駆動装置及び電荷結合素子（ＣＣＤ配列）が包
含される。ＲＩＳは、原稿全体を捕捉して、一連のラス
ター走査線に変換し、原稿の各々の点における１組の原
色濃度、すなわち赤，緑及び青の濃度を測定する。この
情報は、参照番号１２で概略的に示された画像処理シス
テム（ＩＰＳ）へ送信される。ＩＰＳ１２は、参照番号
１６で概略的に示されたラスター出力スキャナ（ＲＯＳ
）への画像データの流れを準備して処理する電子制御装
置である。参照番号１４で概略的に示されたユーザーイ
ンターフェース（ＵＩ）は、ＩＰＳと連絡している。 ＵＩは、オペレータによって調節され得る様々な機能を
オペレータが制御することを可能にする。ＵＩからの出
力信号は、ＩＰＳ１２へ送信される。所望の画像に対応
する信号がＩＰＳ１２からＲＯＳ１６へ送信され、そこ
で出力コピー画像が形成されることになる。ＲＯＳ１６
は、それぞれが１インチ当たりで特定個数のピクセルを
有する一連の水平走査線となるように画像を展開する。 ＲＯＳには、回転多面鏡ブロックを連携せしめたレーザ
が包含される。ＲＯＳは、光導電ベルト２０の帯電面を
露光して、１組の減法混色の原色潜像を生成する。潜像
は、シアン，マゼンタ及びイエローの現像剤物質によっ
てそれぞれ現像される。これらの現像された画像は、互
いに重ね合わされるように位置決めされてコピー用紙へ
転写され、コピー用紙に多色刷りの画像が形成される。 続いて、多色刷りの画像はコピー用紙に定着されて、カ
ラーコピーを形成することになる。

【００１４】続けて図１に注目すると、光導電ベルト２
０は多色性の光導電物質によって形成されることが望ま
しい。ベルト２０は、矢印２２の方向に動いて、光導電
面の連続的な部分を運動通路の廻りに配設された様々な
処理部を逐次通過するように前送りする。ベルト２０は
、転写ローラ２４，エンコーダローラ２６，テンション
ローラ２８及びドライブローラ３０の廻りに巻き込まれ
る。ドライブローラ３０は、ベルト駆動装置のような適
当な手段によってそれに対して連結されたモータ３２に
よって回転される。ローラ３０が回転すると、それはベ
ルト２０を矢印２２の方向へ前送りする。光導電ベルト
２０の速度を調整するために使用される制御システムの
更なる詳細は、図２に関連して後に説明されることにな
る。

【００１５】初めに、光導電ベルト２０の一部が帯電部
を通過する。帯電部では、参照番号３４で概略的に示さ
れたコロナ放電発生装置が、光導電ベルト２０を比較的
高くて実質的に均一な電位にまで帯電させる。

【００１６】次に、帯電した光導電面は、露光部へと回
転される。露光部には、多色刷りの原稿３８を位置決め
せしめたＲＩＳ１０が包含される。ＲＩＳは、原稿３８
から全体の画像を捕捉して、ＩＰＳ１２へ電気信号とし
て送信される一連のラスター走査線に変換する。ＲＩＳ
からの電気信号は、原稿の各々の点における赤，緑及び
青の濃度に対応する。ＩＰＳは、赤、緑及び青の濃度信
号の組、即ち原稿３８の原色濃度に対応する信号の組を
１組の比色座標に変換する。オペレータはＵＩ１４の適
切なキーを作動させて、コピーのパラメータを調節する
。ＵＩ１４は、システムとのオペレータ・インターフェ
ースを準備するタッチスクリーン又はその他の適当な制
御パネルでればよい。ＵＩからの出力信号は、ＩＰＳへ
送信される。続いて、ＩＰＳは、所望の画像に対応する
信号をＲＯＳ１６へ送信する。ＲＯＳ１６には、回転多
面鏡ブロックを備えたレーザが包含される。好ましくは
、切子面が９個の多面鏡が使用される。ＲＯＳは、１イ
ンチ当たり約４００ピクセルの比率で光導電ベルト２０
の帯電部を照射する。ＲＯＳは、光導電ベルトを露光し
て、３個の潜像を記録することになる。潜像の１つは、
シアンの現像剤物質によって現像される。もう１つの潜
像は、マゼンタの現像剤物質によって現像され、第３の
潜像は、イエローの現像剤物質によって現像される。Ｒ
ＯＳによって光導電ベルト上に形成された潜像は、ＩＰ
Ｓ１２からの信号に対応する。

【００１７】静電潜像が光導電ベルト２０に記録された
後、ベルト２０は、静電潜像を現像部へ前送りする。現
像部には、参照番号４０、４２、４４及び４６で概略的
に示された４個の独立した現像剤装置が包含される。こ
れらの現像剤装置は、当該分野において一般的に「磁気
ブラシ現像装置」と呼ばれる形式のものである。典型的
には、磁気ブラシ現像システムは、摩擦電気的に付着す
るトナー粒子を有する磁気キャリヤ粒剤を包含する励磁
可能な現像剤物質を採用する。現像剤物質は、指向性磁
束場に連続的に通されて、現像剤物質のブラシを形成す
る。現像剤粒子は連続して運動しているので、新しい現
像剤物質と整合するブラシを準備することになる。現像
は、現像剤物質のブラシを光導電面に接触させることに
よって成し遂げられる。現像剤装置４０、４２及び４４
は、光導電面に記録されて特定の色に分離された静電潜
像の補色に対応する特定の色のトナー粒子をそれぞれ適
用する。各々のトナー粒子の色は、電磁波スペクトルの
所定スペクトル区域内の光を吸収する。例えば、原稿の
緑の区域に対応して光導電ベルト上の帯電部分を放電さ
せることによって形成される静電潜像は、光導電ベルト
２０上の比較的高い電荷密度の領域として赤及び青の部
分を記録することになり、緑の領域は現像無効の電圧レ
ベルにまで低減されることになる。続いて、帯電した領
域は、現像剤装置４０が光導電ベルト２０に記録された
静電潜像の表面に対して緑を吸収する（マゼンタ）トナ
ー粒子を適用せしめることによって可視化される。同様
に、青の分離部は現像剤装置４２によって青を吸収する
（イエロー）トナー粒子で現像され、赤の分離部は現像
剤装置４４によって赤を吸収する（シアン）トナー粒子
で現像されるのである。現像剤装置４６は、黒色のトナ
ー粒子を包含するものであり、白黒の原稿から形成され
た静電潜像を現像するために使用され得る。各々の現像
剤装置は、作動位置へ出入りするように移動される。作
動位置において、磁気ブラシは光導電ベルトに接近隣接
し、非作動位置では、そこから離間されている。各々の
静電潜像の現像の間は、１つの現像剤装置だけが作動位
置にあり、残りの現像剤装置は非作動位置にある。この
ことが、各々の静電潜像が適切な色のトナー粒子で混色
なしに現像されることを保証することになる。図１では
、現像剤装置４０が作動位置にあり、現像剤装置４２、
４４及び４６は非作動位置にあるようにして示されてい
る。

【００１８】現像の後、トナー画像は転写部へ移動され
、トナー画像はそこで特に普通紙のような支持体物質の
用紙に転写されることになる。転写部では、参照番号４
８で概略的に示された用紙搬送装置が用紙を光導電ベル
ト２０と接触するように搬送する。用紙搬送装置４８は
、１対の離間したベルト５４をローラ５０及び５２の廻
りに巻き込んでいる。グリップが、ベルト５４の間に延
在し、それらと調和して運動する。用紙は、トレーの上
に配設された用紙の積重ね束５６から前送りされる。 摩擦減速給紙装置５８は、積重ね束５６からの一番上の
用紙を転写部前置の搬送機構６０へ前送りする。搬送機
構６０は、用紙を用紙搬送機構４８へ前送りする。この
用紙は、グリップの運動と同期するようにして搬送機構
６０によって前送りされる。用紙の先端は、このように
して、所定位置即ち装填帯域に到達し、開いたグリップ
によって受け取られる。続いて、グリップは閉じ、用紙
をそこに固定して再循環通路内へ共に移動することにな
る。用紙のくわえはしは、グリップによって解放可能に
固定されるのである。ベルト５４が矢印６２の方向に運
動すると、用紙は、表面に現像されたトナー画像と同期
するようにして光導電ベルトと接触するように移動する
。転写帯域では、コロナ放電発生装置６６が用紙の裏側
にイオンを吹き付け、光導電ベルト２０からトナー画像
を吸引するために適切な大きさ及び極性に用紙を帯電す
るのである。用紙は、３サイクルの間は再循環通路の中
に入るようにグリップに固定されたままに留まる。この
ようにして、３色の異なったトナー画像が互いに重ね合
わされるように位置決めされて用紙に転写されるのであ
る。当該分野における熟練者は、黒色による下色除去が
使用される場合には４サイクルの間、２枚の原稿の情報
が単独のコピー用紙に併合される場合には８サイクルま
で、用紙が再循環通路の中に入り得ることを認識するで
あろう。光導電面に記録された各々の静電潜像は、適切
な色のトナーで現像され、互いに重ね合わされるように
位置決めされて用紙に転写され、カラー原稿の多色刷り
コピーが形成されるのである。

【００１９】最後の転写作業の後、グリップは開いて用
紙を解放する。コンベヤ６８は矢印７０の方向において
用紙を定着部へ搬送し、転写された画像はそこで永久的
に用紙へ定着される。定着部には、加熱定着ロール７４
及び加圧ロール７２が包含される。用紙は、定着ロール
７４と加圧ロール７２によって形成されたニップを通過
する。トナー画像は、用紙に定着されるように定着ロー
ル７４と接触する。その後、用紙は、前送りロール対７
６によってキャッチトレー７８へ前送りされ、機械のオ
ペレータがそこから取り出すことになる。

【００２０】矢印２２で示されたベルト２０の運動方向
における最後の処理部が清掃部である。回転可能に装着
された繊維状のブラシ８０は、清掃部の中に位置決めさ
れ、光導電ベルト２０と接触するように保持されて、転
写作業の後に残っている残留トナー粒子を除去すること
になる。その後、ランプ８２が光導電ベルト２０を照射
し、次に続くサイクルの開始に先立って、表面に残って
いる残留電荷を取り除くことになる。

【００２１】ここで、図２に注目すると、エンコーダロ
ール２６は、エンコーダディスク８４をエンコーダロー
ルのシャフトの一端に取付けている。エンコーダディス
ク８４は、その表面に５００個の調時マークを有する。 発光ダイオードのような光源及びフォトダイオードのよ
うな光検出器が、ディスク８４の対向する側面に位置決
めされる。このようにして、エンコーダロール２６が回
転するとき、ディスク８４も同時に回転し、フォトダイ
オードによってエンコーダディスク８４の回転毎に５０
０のパルスが生起される。当然ながら、適当な変換器が
、エンコーダディスク８４によって産み出されるパルス
の個数を測定するために使用されることも可能である。 エンコーダロール２６は、光導電ベルト２０によって摩
擦的に駆動される。エンコーダロール２６の一端の縁部
は、弾性材料から成る層を表面に被覆されている。 この弾性材料の層は比較的高い摩擦係数を有して、光導
電ベルト２０の一端の縁部と係合する。エンコーダロー
ルの残りの部分は、比較的に滑らかであり、比較的低い
摩擦係数を有する。エンコーダロール２６の更なる詳細
は、図３に関連して後に説明されることになる。

【００２２】続けて図２に注目すると、エンコーダディ
スク８４に係合する変換器からのパルスは、エンコーダ
ロール２６の角度位置を追跡する。これらのパルスに対
応する信号は、デジタルサーボ制御装置８６へ送信され
る。水晶発振器８８は、デジタルサーボ制御装置８６へ
基準信号を送信する。デジタルサーボ制御装置８６へ送
信されたエンコーダ信号は、光導電ベルト２０の運動の
正確な表示を提供することになる。水晶発振器８８は、
基準パルス繰返数に対応する基準信号を提供する。デジ
タルサーボ制御装置８６は、水晶発振器８８からの基準
パルスの個数をカウントし、エンコーダディスク８４に
係合する変換器によって測定されたパルスの個数をもカ
ウントする。測定された計数は基準の計数と比較され、
位置補正に対応する誤差信号が生起される。この誤差信
号は、増幅器９０へ送信される。増幅器９０は、モータ
３２に電圧を印加する電源を制御する。増幅器９０から
の増幅された誤差信号は、モータ３２を励起する電圧を
調節して、光導電ベルト２０の速度を一定に保つことに
なる。この制御システムは、光導電ベルトの運動の低周
波数誤差（０−２４Ｈｚ）を１０ミクロン以下のピーク
ピーク値となるように調整する。これは、画像と画像の
間の正確な位置決めのために必要とされるのである。

【００２３】ここで、図３に注目すると、エンコーダロ
ーラ２６が、より詳細に示されている。そこに図示され
るように、エンコーダローラ２６は、アルミニウム管９
０によって形成されている。管９０は、その軸線方向の
両端から外側に伸延するシャフト９２及び９４を有する
。軸受９６及び９８は、シャフト９２及び９４に対して
それぞれ装着される。これらの軸受は、印刷機のフレー
ムに対しても装着される。このようにして、管９０は、
印刷機の中に回転可能に装着される。管９０は、アルミ
ニウムによって形成される。弾性材料１００から成る層
が、管９０の端部の縁部に被覆される。この弾性材料の
層は比較的高い摩擦係数を有して、光導電ベルト２０の
側面周辺部分と接触する。光導電ベルトと管９０に被覆
された弾性材料の層との間の摩擦力は、管９０をベルト
２０の運動と同時に回転させる。弾性材料１００は、ポ
リウレタンであることが望ましい。具体例として、管９
０は長さが約４１４ミリメータで、弾性材料１００の被
覆は管９０の一方の側面からもう一方の側面に向かって
約２５ミリメータの間隔だけ延在することが可能である
。従って、弾性材料１００の層は、幅が２５ミリメータ
である。弾性材料の被覆は、厚さが約０．０５ミリメー
タである。管９０の残りの部分は比較的低い摩擦係数を
有するように表面仕上げされ、光導電ベルト２０がその
表面を摺動することになる。アルミニウム管の表面の弾
性材料の層はエンコーダロールが光導電ベルト２０の１
側面の周辺部分によって常に駆動されることを保証し、
それによって、光導電ベルトの運動を調整する制御シス
テムが光導電ベルト及びエンコーダロールの円錐形状に
対して反応しないことが保証されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を組み込んだ電子写真式印刷機を
示す概略的な立面図である。

【図２】図１の印刷機において使用された光導電ベルト
の速度を調整するように使用される制御システムを示す
概略的な立面図である。

【図３】図２の制御システムにおいて使用されたエンコ
ーダロールの立面図である。

【符号の説明】

２０　　光導電ベルト，２４　　転写ローラ，２４　　
転写ローラ，２６　　エンコーダロール，３０　　ドラ
イブローラ，３２　　モータ，３８　　原稿，４０，現
像剤装置，４２　　現像剤装置，４４　　現像剤装置，
４６　　現像剤装置，４８　　用紙搬送装置，５４　　
ベルト，６０　　搬送機構　　６６　　コロナ放電発生
装置，８４　　エンコーダディスク，８６　　デジタル
サーボ制御装置，８８　　水晶発振器，９０　　管，９
２　　シャフト，９４　　シャフト，１００　　弾性材
料

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電潜像を表面に記録せしめる光導電
   ベルトと、静電潜像を現像して光導電ベルト上にトナー
   画像を形成する現像手段と、トナー画像を光導電ベルト
   から支持物質の用紙へ転写する転写手段と、光導電ベル
   トを駆動する駆動モータとを有する形式の電子写真式印
   刷機であって、光導電ベルトの運動方向に対して実質的
   に垂直な方向において光導電ベルトを横断して伸延し、
   駆動されるべき光導電ベルトの側面周辺区域と摩擦的に
   係合する部分を有して、光導電ベルトの運動方向におけ
   る速度を表示する信号を発生するように成した手段と、
   前記発生手段からの信号に応答して光導電ベルトの速度
   を調整するために駆動モータを制御する手段とを包含す
   るように改良されて成る前記電子写真式印刷機。
2. 【請求項２】　　前記制御手段は、基準信号を発生する
   発振器手段と、前記発生手段からの信号及び基準信号に
   応答して光導電ベルトを運動させる駆動モータを調整す
   るために制御信号を発生するデジタルサーボ制御手段と
   を包含するように成した、請求項１に記載の印刷機。
3. 【請求項３】　　前記発生手段は、回転可能に装着され
   るエンコーダロールを包含するように成した、請求項１
   に記載の印刷機。
4. 【請求項４】　　前記エンコーダロールは、光導電ベル
   トの側面周辺区域と係合する比較的高い摩擦係数を有す
   る側面周辺部分を包含して、比較的低い摩擦係数を有す
   る前記エンコーダロールの残りの部分と共に光導電ベル
   トの運動によって回転されるように成して、光導電ベル
   トがその表面を摺動するように成した、請求項３に記載
   の印刷機。
5. 【請求項５】　　前記発生手段は、前記エンコーダロー
   ルの一端に装着されるエンコーダディスクを包含するよ
   うに成した、請求項４に記載の印刷機。
6. 【請求項６】　　前記エンコーダロールの側面周辺部分
   は、ポリウレタン材料で被覆されるように成した、請求
   項５に記載の印刷機。
7. 【請求項７】　　前記エンコーダロールはアルミニウム
   によって形成され、その側面周辺部分はポリウレタン材
   料の薄層で被覆され、残りの部分は低い摩擦係数を有す
   るように表面仕上げされるように成した、請求項６に記
   載の印刷機。