JPH05257358A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザが装置の電源をオフした場合には、定
着器の熱による現像器内のトナー劣化を防止する。 【構成】 ユーザがオフする主スイッチ35と、ＣＰＵ40
がオフするリレースイッチ36と、ユーザが主スイッチを
オフしたことを検出する電位検出部39と、定着器ないし
現像器の温度を監視する温度センサ31から構成され、電
位検出部39にて、主スイッチ35のオフを検出した場合
は、ＣＰＵ40により温度センサ31の信号を監視し、この
信号レベルによってリレースイッチ36をＣＰＵ40が制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高画質の記録画像を得
るための電子写真装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ，ワー
クステーション等の出力端末として、様々な原理のプリ
ンタが提案されているが、特に電子写真プロセスとレー
ザ技術を用いたレーザビームプリンタ(以下、ＬＢＰと
略称する)は記録速度と印字品質の点で優位性が高く、
急速に普及しつつある。

【０００３】一方市場ではＬＢＰのフルカラー化に対す
る要求が高まっているが、フルカラーＬＢＰの場合、印
刷の３原色であるシアン，マゼンタ，イエロー，及びブ
ラックのトナーを重ねる必要性から、特定の像担持体上
に各色画像を正確な位置に形成せねばならない。一般に
この位置合わせには、画像を重ねる像担持体上に基準マ
ークを設けておき、この基準マークを検出した時点で各
色の画像形成プロセスを開始する方法がとられる。

【０００４】以下に従来例の電子写真装置について述べ
ているが、カラー画像を出力可能な電子写真装置、特に
感光体上にレーザビーム等で形成された潜像を、各色の
現像器で現像し、これら感光体上に形成された各色画像
を一旦中間転写体に重ねて保持し、中間転写体上の合成
画像を一括して用紙に転写する、いわゆる中間転写体方
式について説明する。

【０００５】図２は従来例の電子写真装置で用いられる
中間転写体の斜視図である。図２において、１は中間転
写体、２は中間転写体位置検出用マークである。中間転
写体１は導電性の樹脂等からなる構造上及び電気特性上
継ぎ目のないループベルトである。中間転写体の回転方
向の位置検出精度を上げるため、検出手段として透過型
の光学センサを用いることが多く、中間転写体位置検出
用マーク２は一般にスリットとなっている。

【０００６】図３は従来例の電子写真装置で用いられる
感光体の斜視図である。図３において、３は感光体、ｄ
１は感光体３の回転方向である。

【０００７】閉ループ状のベルト基材の外周面上に、有
機光導電体(ＯＰＣ)等の感光層が薄膜状に塗布された感
光体３は、継目を有さず完全なシームレス構造となって
おり、駆動源(図示せず)によって回動方向ｄ１に駆動さ
れる。

【０００８】さて中間転写体１の周長と感光体３の周長
は名目上等しく設計されているが、誤差は０にはならな
いため必ず周長差が発生する。中間転写体１と感光体３
は同一の駆動源により、同一の減速比で駆動されるが、
この周長差のため中間転写体１と感光体３の一周期は僅
かながら異なるのである。例えば中間転写体１を感光体
３のある点が現在接触しているとする。しかし中間転写
体１がちょうど一周した時、感光体３は一周分を僅かに
回りきっていないか、僅かに余分を回っているかのいず
れかである。

【０００９】カラー画像を形成する場合、複数色(ブラ
ック，シアン，マゼンタ，イエロー)の画像を正確に重
ねる必要がある。これまでに説明してきた中間転写体方
式においては感光体３上に現像された各色の単色画像を
中間転写体１に重ねていき、最終的にフルカラーの画像
を得ることができる。中間転写体方式においては、前述
した周長差が存在するため、感光体３からの位置情報を
画像形成基準とすることはできない。なぜなら感光体３
の特定位置を画像形成基準位置とし、これに基づいた画
像形成タイミングで画像を形成した場合、感光体３上に
おいて各色の単色画像は全く同じ位置に形成されるが、
周長差が存在するため中間転写体１上では同一場所に重
ならない。従って画像形成タイミングは各色画像を重ね
る像担持体、本例では中間転写体１の位置情報に基づき
画像を形成する必要がある。この場合感光体３上の各色
画像はそれぞれ異なる位置に形成されることになる。

【００１０】電子写真プロセス技術を応用したカラー画
像を形成するＬＢＰは、感光層を有する感光体上へ各色
に対応した露光光線を選択的に照射して結像し、複数の
所定のカラー成分の中の特定の成分にそれぞれ対応する
複数の静電潜像をそれぞれの所定のトナーで現像し、そ
れらの単色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせるこ
とにより１枚の記録用紙にカラー画像を形成する方法を
採用している。

【００１１】次に従来例の電子写真装置の全体構成を説
明する。

【００１２】図４は従来例の電子写真装置の構成を示す
図であり、図４において、感光体３は３本の感光体搬送
ローラ４，５，６によって支持され、駆動モータ(図示
せず)によって感光体搬送ローラ４，５，６に沿って駆
動方向ｄ１に周回動する。ベルト状の感光体３の周面に
はｄ１で示す回転方向に帯電器７，露光光学系８，ブラ
ック(Ｋ)，イエロー(Ｙ)，マゼンタ(Ｍ)，シアン(Ｃ)の
各色の現像器９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、中間転写体ユニ
ット10，感光体クリーニング装置11，及び除電器12が設
けられている。

【００１３】上記帯電器７はタングステンワイヤ等から
なる帯電線と金属板からなるシールド板、グリッド板等
(図示せず)によって構成され、帯電線へ−4000〜−5000
Ｖ程度の高電圧を印加することによって帯電線がコロナ
放電を起こし、グリッド板を介して感光体３を一様に負
の電位に帯電する。

【００１４】また、13は露光光学系８から発射される露
光光線であり、この露光光線13は階調変換装置(図示せ
ず)からの画像信号をレーザ駆動回路(図示せず)により
光強度変調やパルス幅変調して得られ、感光体３上に特
定色に対応する静電潜像を形成する。各現像器はそれぞ
れの色に対応したトナーを収納していて、各色の現像
は、各色に対応し回動自在に両端を機体本体に軸支され
た離接カム14Ｋ，14Ｙ，14Ｍ，14Ｃが色選択信号に対応
して回転し、選択された現像器例えば９Ｋを感光体３に
当接させて行う。選択外の現像器９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは感
光体３から離間している。

【００１５】上記中間転写体ユニット10は導電性の樹脂
等からなる継ぎ目のないループベルト状の中間転写体１
と、中間転写体１を支持している３本の中間転写体搬送
ローラ15，16，17と、中間転写体１へ感光体３上のトナ
ー像を転写するため中間転写体１を間に挟んで感光体３
に対向して配置される中間転写ローラ18を有している。

【００１６】19は中間転写体１の基準位置を検出する中
間転写体位置検出センサであり、中間転写体１の一端部
に配置されたスリット等の中間転写体位置検出用マーク
２を検出する。20は中間転写体１上の残留トナーを掻き
取るための中間転写体クリーニング装置であり、中間転
写体１上に合成像を形成している間は中間転写体１から
離間しており、クリーニングに供する時のみ当接する。

【００１７】また、21は記録紙22を収納している記録紙
カセットであり、この記録紙22は記録紙カセット21から
半月形をした給紙ローラ23によって１枚ずつ用紙搬送路
24へ送り出される。25は記録紙22と中間転写体１上の合
成像の位置を一致させるため一時的に記録紙22を停止待
機させるためのレジストローラであり、従動ローラ26と
圧接している。27は中間転写体１上の合成像を記録紙22
に転写するための用紙転写ローラであり、転写時のみ中
間転写体１と接触回動する。

【００１８】また、28は内部に熱源を有するヒートロー
ラ29と加圧ローラ30とからなる定着器であり、記録紙22
上に転写された合成像をヒートローラ29と加圧ローラ30
の挾持回転に伴い圧力と熱によって記録紙22に定着させ
カラー画像を形成する。31はヒートローラ29の温度を検
出するサーミスタ等の温度センサである。

【００１９】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下その動作について説明するが、ここでの画像
の現像はブラック，シアン，マゼンタ，イエローの順で
行われるものとする。

【００２０】外部から画像形成指令が発させられると、
感光体３は駆動方向ｄ１に、中間転写体１は駆動方向ｄ
２に、それぞれ同一駆動源(図示せず)により駆動され、
互いの周速が同一の一定速度になるように減速比が設定
されている。さらに中間転写体１は基準位置を決定する
ための中間転写体位置検出用マーク２を検知する中間転
写体位置検出センサ19により予め画像形成領域が設定し
てある。

【００２１】この状態でまず高圧電源に接続された帯電
器７内の帯電線に−4000Ｖから−5000Ｖ程度の高電圧を
印加してコロナ放電を行なわせ、感光体３の表面を一様
に−700Ｖ程度に帯電させる。次に一様に帯電された感
光体３の表面上に複数のカラー成分の中の所定の例えば
ブラック(Ｋ)に相当するレーザビームの露光光源13を照
射すると、感光体３上の照射された部分は電荷が消え静
電潜像が形成される。この時の潜像形成開始のタイミン
グは中間転写体１の中間転写体位置検出用マーク２を検
出する中間転写体位置検出センサ19からの信号により決
定される。

【００２２】一方ブラック現像器９Ｋは、中間転写体位
置検出センサ19で中間転写体位置検出用マーク２を検出
して、所定時間経過後に離接カム14Ｋの回転により駆動
方向ｄ３に押され感光体３に当接する。一方当接直前に
トナーを表面に有する現像スリーブ32Ｋに−300Ｖ程度
の負電位を印加する。トナーに予め負電荷を与えておけ
ば、感光体３上の露光光線を照射され電荷がなくなった
部分(静電潜像部分)にのみトナーが付着し、いわゆるネ
ガポジプロセスによる現像が行われる。

【００２３】現像が終了したブラック現像器９Ｋは離接
カム14Ｋの180度回転により、感光体３との当接位置か
ら離間位置へ移動する。ブラック現像器９Ｋにより感光
体３上に形成されたトナー像は中間転写体１に各色毎に
感光体３と接触配置された中間転写体ローラ18に＋800
Ｖに高電圧を印加することにより転写される。感光体３
から中間転写体１へ転写されなかった残留トナーは感光
体クリーニング装置11により除去され、さらに除電器12
により残留トナーが掻き取られた感光体３上の電荷は除
去される。

【００２４】次にシアン(Ｃ)の色が選択されると、離接
カム14Ｃが回転し今度は現像器９Ｃを感光体３の方向ｄ
３へ押し感光体３へ当接させシアン(Ｃ)の現像を開始す
る。４色を使用する転写機あるいはプリンタの場合は上
記現像の動作を４回順次繰り返し中間転写体１上に４色
(ブラック，シアン，マゼンタ，イエロー)のトナー像を
重ね合成像を形成する。

【００２５】このようにして形成された合成像は今まで
離間していた用紙転写ローラ27が中間転写体１に接触
し、用紙転写ローラ27に＋1000Ｖ程度の高電圧を印加す
ると共に圧力によって記録紙カセット21から用紙搬送路
24に沿って送られてきた記録紙22に一括転写される。続
いてトナー像が転写された記録紙22は定着器28に送ら
れ、ここでヒートローラ29の熱と加圧ローラ30の挾持圧
によって定着されカラー画像として出力される。

【００２６】用紙転写ローラ27により記録紙22上に完全
に転写されなかった中間転写体１上の残留トナーは中間
転写体クリーニング装置20により除去される。中間転写
体クリーニング装置20は一回の合成像が得られるまで、
中間転写体１に対して離間の位置にあり、合成像が得ら
れ合成像が用紙転写ローラ27により記録紙22に転写され
た後接触状態になり、残留トナーが除去される。

【００２７】以上の動作にて１枚の画像の記録を完了
し、カラー記録画像が得られる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例として述べてきた電子写真装置には次のような解決
すべき課題がある。

【００２９】従来例においては、電子写真装置の大きさ
を最小限に抑えるため、定着器28の真上に現像器９Ｃが
配置されている。待機中は定着器28のヒートローラ29は
180℃に保たれているが、一般にトナーの軟化点は100℃
程度であり、長時間放置されると、現像器９Ｃ内のトナ
ーが軟化する恐れがある。このため従来例では定着器28
と現像器９Ｃの間に中空の断熱部材33を配置し、更に冷
却ファン34で断熱部材33内の空気を抜き、現像器９Ｃの
温度上昇を防ぐ冷却手段が設けられている。しかしユー
ザによって電源を切られた場合は冷却ファン34の回転も
停止するため、現像器９Ｃの温度が急激に上昇し、一部
でトナーの軟化点を越えてしまうことがある。このため
高温環境下等では、現像器９Ｃの動作が異常となった
り、画像品質が著しく低下することがあった。

【００３０】本発明は、上述した高温環境下等における
トナーの軟化による劣化を防止することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明は、主スイッチが
切られたことを検出する手段を有し、ユーザにより主ス
イッチが切られたことを検出した場合は、定着器の動作
を停止するとともに、定着器の温度が予め定められた温
度に達するまで前記冷却手段を動作させ、主スイッチが
切られた時点の前記定着器の温度によって前記冷却手段
を動作させる時間を決定する。

【００３２】また、現像器の温度が予め定められた温度
に達するまで前記冷却手段を動作させ、主スイッチが切
られた時点の前記現像器の温度によって前記冷却手段を
動作させる時間を決定する。

【００３３】

【作用】本発明によれば、ユーザが電源をオフした場合
の、現像器の急激な温度上昇を防ぐことができ、現像器
内の軟化による劣化が防止できるため、現像器の異常
や、画像品質の劣化をなくすことができる。

【００３４】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００３５】図１は本発明の一実施例における電子写真
装置の電源部と中央演算装置の構成を示すブロック図で
ある。以降図１と図４を用いて実施例を詳細に説明す
る。

【００３６】図１において、35は図４に例示した電子写
真装置の主スイッチで、ユーザがオフする主スイッチで
ある。36は中央演算装置(以下、ＣＰＵという)40がオフ
し、トランジスタ37によって動作が制御されるリレー、
38は主スイッチ35と直列接続されたリレー、39は電源45
の電源電圧の電位検出部、なお、上記ＣＰＵ40は前記定
着器28(もしくは現像器９)の温度センサ31および前記電
位検出部39からの検出出力にもとづき、前記トランジス
タ37(パワーオフ指令44)、定着器制御部41および冷却フ
ァン制御部42の動作を制御する。また、前記定着器制御
部41は定着器28のヒートローラ29に内蔵された定着ヒー
タ43をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

【００３７】上記のように構成された実施例の動作を説
明すると、電源投入時は、主スイッチ35が接続される。
リレー36はブレーク接点タイプであり、コイルが励磁さ
れない場合は導通状態になっている。電源投入時トラン
ジスタ37はオフであり、従ってリレー36は導通状態であ
り、結果としてリレー38のコイルは励磁される。リレー
38はメイク接点タイプであり、コイルが励磁されたとき
スイッチが接続状態となる。従って電源投入時点でリレ
ー38は導通状態である。この状態になると、主スイッチ
35の状態にかかわらず、リレー38は常にオン状態に保持
されるから、ユーザが主スイッチ35を遮断しても電源は
オフされない。

【００３８】一方電位検出部39は主スイッチ35が接続さ
れている場合は、ＣＰＵ40に対してＬＯＷレベルを出力
しているが、主スイッチ35が遮断されるとＣＰＵ40に対
してＨＩレベルを出力する。電位検出部39は双方向のツ
ェナーダイオードと双方向の発光ダイオードと電流制限
用の抵抗と、フォトカプラにより構成される一般的な回
路である。電位検出部39からの信号を監視することでＣ
ＰＵ40は主スイッチ35の状態を知ることができる。

【００３９】ＣＰＵ40はその他に、定着器制御部41，冷
却ファン制御部42等を制御しており、また定着器28のヒ
ートローラ29に接触して配置された温度センサ31からの
信号が入力されている。

【００４０】ＣＰＵ40は電位検出部39からＨＩレベルを
検出すると、すべてのコントロールポートを初期化し、
更に定着器制御部41に対して定着ヒータ43をオフする指
令を発する。電子写真プロセスの他の構成部分は、もし
画像形成動作中であっても、高電圧関連、モータ関連も
すべてリセットされる。また冷却ファン34は回転を継続
する。

【００４１】温度センサ31の出力はＣＰＵ40のアナログ
／ディジタル変換ポートに入力されており、温度センサ
31の特性の考慮したソフトウェア上のデータテーブルに
より、ディジタル値はヒートローラ温度として認識され
る。既に定着器制御部41は定着ヒータ43をオフしている
から、定着器の温度は低下していく。ＣＰＵ40は逐次ヒ
ートローラ温度を監視し、トナー軟化点に温度が下がっ
たのを検出したら、パワーオフ指令44を発する。パワー
オフ指令44によりトランジスタ37がオン状態となり、リ
レー36のコイルが励磁され、リレー36は電源45を遮断す
る。これにより、電源45からのＡＣ入力は完全に遮断さ
れ、冷却ファン34はこの時点で停止し、ＣＰＵ40の動作
も停止する。

【００４２】以上述べたように、本実施例では定着器28
のヒートローラ29に接触して配置された温度センサ31に
よる信号により、冷却ファンを停止しすべての電源を遮
断する(以下、単にパワーオフという)条件として用いて
いるが、これを例えば、現像器９Ｃ近傍に温度センサを
配置し、この温度センサからの信号を監視してパワーオ
フを行うことも可能である。

【００４３】また、例えば定着器関連の電源45が主スイ
ッチ35によって完全に遮断されてしまい、主スイッチ35
が遮断された後は、ヒートローラ29の温度が検出不能の
構成の場合は、主スイッチ35が遮断される直前のヒート
ローラ温度を参照して、パワーオフ迄の時間をＣＰＵ40
は決定する。

【００４４】同様にセンシング関連の電源が主スイッチ
35によって完全に遮断されてしまい、主スイッチ35が遮
断された後は、現像器９Ｃ近傍の温度センサ値の読み込
みが不能となる構成の場合は、主スイッチ35が遮断され
る直前の現像器９Ｃの温度を参照して、パワーオフ迄の
時間をＣＰＵ40は決定する。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子写真装
置は、ユーザが遮断する電源スイッチとは別にＣＰＵが
ＡＣラインを遮断する電源スイッチを有し、ＣＰＵがＡ
Ｃラインをパワーオフする場合の条件を規定すること
で、電源遮断時の定着器の余熱により、現像器の温度が
急激に上昇するのを効果的に防止できる。

【００４６】更にパワーオフの条件が温度上昇と最も関
係の深い部分で決定されるため、ユーザが電源スイッチ
を遮断してから、最短時間でクールダウンが実現できる
ため実用性が高くきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電子写真装置の電源
部と中央演算装置の構成を示すブロック図である。

【図２】従来例の電子写真装置で用いられる中間転写体
の斜視図である。

【図３】従来例の電子写真装置で用いられる感光体の斜
視図である。

【図４】従来例の電子写真装置の全体構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…中間転写体、 ２…中間転写体位置検出用マーク、
３…感光体、 ４，５，６…感光体搬送ローラ、 ７
…帯電器、 ８…露光光学系、 ９Ｋ…ブラック現像
器、 ９Ｃ…シアン現像器、 ９Ｍ…マゼンタ現像器、
９Ｙ…イエロー現像器、 10…中間転写体ユニット、
11…感光体クリーニング装置、 12…除電器、 13…
露光光源、 14Ｋ，14Ｃ，14Ｍ，14Ｙ…離接カム、 1
5，16，17…中間転写体搬送ローラ、 18…中間転写体
ローラ、 19…中間転写体位置検出センサ、 20…中間
転写体クリーニング装置、 21…記録紙カセット、 22
…記録紙、 23…給紙ローラ、 24…用紙搬送路、 25
…レジストローラ、 26…従動ローラ、 27…転写ロー
ラ、 28…定着器、 29…ヒートローラ、 30…加圧ロ
ーラ、 31…温度センサ、 32Ｋ，32Ｃ，32Ｍ，32Ｙ…
現像スリーブ、 33…断熱部材、 34…冷却ファン、
35…主スイッチ、 36，38…リレー、 37…トランジス
タ、 39…電位検出部、 40…中央演算装置(ＣＰＵ)、
41…定着器制御部、 42…冷却ファン制御部、 43…
定着ヒータ、 44…パワーオフ指令、 45…電源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙に転写されたトナー像を熱により定
   着する定着手段もしくはトナーを用いて現像する現像手
   段の各温度を検出する温度検出手段と、前記定着手段か
   ら発生する熱を外部に放出する冷却手段と、主スイッチ
   が切られたことを検出する手段を有し、主スイッチが切
   られたことを検出した場合は、前記定着手段の動作を停
   止するとともに、前記定着手段もしくは現像手段の温度
   が予め定められた温度に達するまで前記冷却手段を動作
   させることを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 主スイッチが切られたことを検出した場
   合は、定着手段の動作を停止するとともに、主スイッチ
   が切られた時点の前記定着手段もしくは現像手段の各温
   度によって冷却手段を動作させる時間を決定することを
   特徴とする請求項１記載の電子写真装置。