JPS6173170A - 印刷装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は画像データに応じた光ビームで感光体上を走査
して潜像を形成するレーザビームプリンタ等の印刷装置
に関する。

し従来技術〕 感光体上に形成した静電潜像の現像方法においては、一
般の露光光学系を用いて原稿に対応した露光を行う複写
機の場合には正規現像方式が採用され、レーザビームプ
リンタ等においては反転現像方式が採用されている。こ
の反転現像方式では感光体を帯電させ、レーザビーム等
で像露光をし、レーザビームが当たり電位の減衰した所
（明部）に帯電と同極性のトナーを付着させる。この場
合には現像後の感光体表面は、レーザビームが照射され
なかった部分（暗部）が大部分であり、全体的には非常
に高い電位が残留していることになる。そこへ転写材を
重ねて、帯電とは逆極性の転写帯電を施すために、転写
材には感光体に残留している電位と逆極性の電位が印加
され、転写材は感光体に正規現像方式の場合よりも更に
強く静電吸着している状態となっている。

従って、反転現像を採用しているレーザビームプリンタ
等の印刷装置では、分離ローラ、分離爪等の分離手段に
よって転写紙と感光体を分離させることが難しく、画像
の乱れや分離不良等が生ずる欠点があったが、この様な
欠点を除去するために従来技術において転写材の先端部
から一定の領域までの間には転写電圧を印加せずに静電
吸着力を弱めておき、容易に分離させることが提案され
ている。ところが、この方法では次のような欠点が発生
する事がわかる。第１図（ａ）、（ｂ）は前記欠点を説
明するための図である。第１図（ａ）は転写材、転写材
上の画像と転写材に印加する転写電圧との時間的関係を
表わす図で、図中又は転写材の先端部、Ｙは転写材の後
端部であり、Ｘ′−Ａ間は転写材上には何ら画像が形成
されていない領域で、Ａ−Ｙ′は画像が形成されている
領域、モしてｘ”−ｐ間は転写電圧を印加せず、Ｐ−Ｙ
　′間は転写電圧を印加するものとする。

第１図（ａ）の場合は、Ｐ’−Ａ間は転写されなくても
、そこにはトナー像が存在しない領域なので問題は生じ
ないが、しかし第１図（ｂ）において示されているよう
に転写材Ｘ−Ｙ土の画像がＢ−Ｙ　′間で形成されてい
る場合には時間ｘ　”　−Ｐが固定であるので感光体上
のトナー像はＢ−Ｐ′間では転写されない事となり、印
刷データの欠落が生ずる事となる。

〔目的］ 本発明は従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、画像信号に応じた光ビームで感光
体を走査し、潜像を形成する印刷装置において、印刷デ
ータの欠落もなく転写紙を感光体表面より常に安定して
分離させることのできる印刷装置を提供する事にある。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第２図は本発明を実施したレーザビームプリンタの構成
図である。図中１はビデオ信号、２はレーザドライ／へ
、３はレーザ発生器、４はレーザビーム、５はポリゴン
ミラー、６はｆ−θレンズ、７はビームディテクタ、８
は光路変更鏡、ｌＯは感光ドラム、１１は現像器、１２
は歯車状円板、１３は自車状円板１２に一体的に取り付
けられ、歯車状円板１２の山や谷を検知してドラムクロ
ック（第５図５７）をつくるセンサである。

１４は一次帯電器、１５はレジストローラ、１６は転写
帯電器、１７は分離ローラ、１８は転写用高圧電源、２
５は一次帯電器の電源、２０は給紙ローラ、２１は転写
材、２２は給紙カセット、２３はビームディテクト信号
、３０はビデオ検知部、５０は印刷装置制御部、６６．
６７はそれぞれ転写帯電器の電源１８の制御線である転
写高圧ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ及び補助転写電圧０Ｎ１０ＦＦ
である。２００は外部装置、２１０は印刷装置制御部５
０と外部装置２００との間のインタフェースケーブルで
ある。

まずレーザ発生器３により印刷データに基づいて外部装
置２００から送られるビデオ信号１に応じて断続的にレ
ーザビーム４が発生される。レーザビーム４はポリゴン
ミラー５によって反射された後ｆ・θレンズ６で集束さ
れ、光路女史ｊＱ　８で反射し感光ドラムｌＯに至る。

ここで主走査はポリゴンミラー５を回転させるπにより
行なわれ、感光ドラム１０を時計方向に回転させる其に
より主走査方向と垂直な方向で副走査をなしている。

−成帯電器１４がコロナ放電をすることにより感光ドラ
ム１０の表面は一様に帯電されているから、レーザビー
ム４が感光ドラム１０上に到達するとその部分だけ電気
的に中和され、ビデオ信号１に応じた潜像が形成される
事は周知の通りである。

感光ドラム表面に形成された潜像は現像器１１により現
像されることによりトナー像となる。カセット２２から
給紙ローラ２〜０により給紙された転写材２１は、レジ
ストローラ１５により転写帯電器１６に送られる。転写
帯電器１６には転写用高圧電源１８より高圧が供給され
ており、転写材２１をトナーとは逆極性に帯電させる。

転写材２１が転写帯電器１６の上を通過するにつれて、
トナー像は転写材２１に転写されると同時に転写材２１
は感光体表面に静電的に密着保持される。

従来例ではこの場合に、転写材２１の先端部から一定の
領域の間は転写電圧を切るか弱くして静電吸着力を弱く
していた事は前述した通りである。

本発明のポイントは、ビデオ信号（画像信号）上の論理
値１に対応する゛黒パ情報を検知すると。

その時刻から一定時間後にその最初のトナー像が転写域
に到達するから、その一定時間後に転写帯電器１６に印
加する転写電圧をＯか又は転写材を感光ドラムから剥離
できる程度の弱さに抑制する事にある。それにより非画
像部は転写帯電を受けないので、静電吸着力は弱く、分
離ローラによる分離工程で容易に分離できるし、画像情
報の欠落もないのである。従って、如何にしてビデオ信
号上に“黒°゛情報を判別し、如何にして非画像部と画
像部の境界が転写域に達したかを知る事が本発明の主題
となる。

まずビデオ信号上の°“黒゛情報を検知するためのビデ
オ検知部について説明する。第３図（ａ）はビデオ信号
１とビデオ検出部３０と記録装置制御部１００との間の
信号のやり取りを表わした図である。第３図（ａ）にお
いて、ビデオ検出部３０はビデオ信号１に黒”情報があ
るかないか判別するわけであるが、ビデオ信号１は通常
２進値情報であるので、その判別は極めて簡単である、
ビデオ信号の検知はレーザビームがきちんとドラム上に
照射されかつ転写材が所定の位置に達しない限り意味は
ないから、ビデオ信号検知の判断条件としてＢＤ７２及
び垂直方向有効区間信号７６（以下ＶＥＮＢとする）を
使う、ＢＤ７２はレーザ３で励起されたレーザビームが
感光ドラムｌＯを走査する直前にビーム検出器７で検出
されたビームディテクト信号２３が制御部５０にて変換
されたもので、レーザ光４が現在感光ドラム１０上に照
射されている事を示すものでる。８３図（ｂ）は第３図
（ａ）のビデオ検知部３０の詳細図で、ＢＤ７２が“真
”テ、ＶＥＮＢ７６が“°真パの時のみ、つまりレーザ
光４が感光ドラム１０上を走査していて、転写材が所定
の位置まで搬送された時からのみビデオ信号１上に“黒
゛情報があるかないかを３１のビデオ検出回路で判断し
、黒”情報があれば制御部５０にビデオ検知信号６２と
して出力する。ビデオ検知４８号６２を受けた印刷装置
制御部５０は割り込みルーチンに入り、転写帯電器の電
源のＯＮ１０　Ｆ　Ｆタイミングを決めている。

次に転写帯電器１６に高圧交流電圧を印加するタイミン
グを感光ドラム１０と転写材２１の搬送との関連で概略
説明する。第４図（ａ）においてＣはレーザ光４が感光
ドラム円周上に照射される位置で、Ｄは搬送された転写
材２１の先端が最初に感光ドラム１０に接触する位置で
ある。Ｆはレジストローラ１５の中心の搬送路上の位置
である。今、Ｄ−０間のドラム円周上の距離がＤ−Ｆ間
の距離より長くない場合を考えてみると（第４図（ａ）
）、感光ドラム１０が０点からＤ点まで回転する間に転
写材２１はＤまで達しなくてはならないからＣ−Ｄ間の
距離がＤ−Ｅ間の距離と等しくなるような位置Ｅに転写
材が達した時に、外部装置２００からビデオ信号１を送
りレーザビームによる走査を開始しなければならない、
ビデオ信号１の送出が開始されると“黒゛情報の検知が
可能となるから、今転写材２１の先端がＧ点の位置まで
搬送された時に“黒°゛情報が検出されたとすると、そ
の“黒゛情報はＣ上に感光されて潜像となるから、その
時から感光ドラム１０がＣからＤまで回転に要する時間
後には転写紙上のＧ点は感光ドラム１０上の最初のトナ
ー像とＤ点にて一致する。従って、少なくともレーザビ
ームによる走査が開始して゛黒°′情報が検出されてか
ら前記の時間までの間は転写帯電器に印加する電圧をＯ
か又は弱くして、その後電圧を転写するのに必要な電圧
に上げれば本発明の目的は達せられるわけである。

なお、前述の一定時間とは感光ドラム１０がＣからＤま
で回転するのに要する時間から転写帯電器に高電圧が印
加されてコロナ放電が安定するまでの時間を差し引いた
時間である本はｄうまでもない。

次にＣ−Ｄ間の距離がＤ−Ｆ間の距離より長い場合につ
いて、第４図（ｂ）において説明する。

この場合、転写材２１の搬送をレジストローラ１５にて
とめておき（この間に転写材２１をレジストローラ１５
に整合できる）、レーザビーム４の走査開始後感光ドラ
ム１０が、Ｄ−Ｈ間の距離とＤ−Ｆ間との距離が等しく
なるような位置Ｈまで回転した時にレジストローラ１５
の駆動を開始子ればよい、感光ドラム１０上の０点が５
点の位置まで回転した時にビデオ信号１上に゛黒゛°情
報を検出したとすれば、その“黒“情報はＣ上に形成さ
れるから、その時よりＣからＤまでの回転に要する時間
後に電圧の切り替えを行なえばよい事になる。なお、３
点がＣ−Ｈ間にあっても、つまりレジストローラ１５を
駆動する前に“黒°゛情報を検出しても事情は全く同じ
であるから説明は要しないであろう。

以上２通りの位置関係について説明したが、実際のレー
ザビームプリンタなどでは感光ドラム１０やレジストロ
ーラ１５の位置関係は不変であるから、以降の説明では
第４図（ａ）の位置関係にあるレーザビームプリンタに
ついて説明する事にする。

次に第５図を用い印刷装置制御部５０の制御について説
明する。

第５図は印刷装置制御部のブロック図で、５１はマイク
ロコンピュータ（ＣＰＵ）で、その内部（又は外部）に
設けられたＲＯＭ　（リードオンリメモリ）やＲＡＭ（
ランダムアクセスメモリ）に蓄えられたプログラムに従
って全体の制御を行なう。バッファ５２は外部装置２０
０からの入力インタフェース信号を受けるバッファであ
り、バッファ５５とドライバ６４は印刷装置内のさまざ
まの部分からの信号の送受を行なうバッファ及びドライ
バである。又ドライバ６９は外部装置２００への出力イ
ンタフェース信号の送出ドライバである。インタバルタ
イマ６０は制御フローに必要なタイミングを形成する部
分で、ＣＰＵ５１により起動をかけられる０本実施例に
おける転写電圧のＯＮ１０　Ｆ　Ｆのタイミングの形成
はこのインタバルタイマ６０によって行なう、６６の転
写高圧０Ｎ１０ＦＦは転写帯電器１６の転写用高圧電源
１８の制御信号で、６７の補助転写電圧０Ｎ１０ＦＦ信
号は転写用高圧電源に働いて該信号が“真°゛の時は転
写材２１と感光ドラム１０の分離に支障ない程度の電圧
を転写帯電器１６に出力させるような信号である。

第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はマイクロコンピュータ
５１内に蓄えられた制御プログラムのフロー図である。

第５図、第６図を参照して、まず印刷装置の電源投入に
よりＣＰＵ５１のプログラムがスタートし初期化を行な
い、ステップｌｏｔにて定着器の温度が所定の温度まで
上昇したかどうかのチェックを行ない条件が満足され、
同様に他の条件も満足されるとステップ１０３にて外部
装置に対してＩＲＥＡＤＹ７１を通じて知らせる。そこ
で外部装置ではこのＩ　ＲＥＡＤＹ７１が゛真゛°であ
りかつ記録すべき情報がある時にはＩＤＲＭＳＴ５３（
ドラム回転指令）をＣＰＵ５１に送り、ＣＰＵ５１では
この信号を受け（ステップ１０４）、ドラム搬送モータ
６５をＯＮするとともに一次帯電器の電源２５をＯＮＬ
、ドラム面上の表面電位を記録可能な状態にする（ステ
ップ１０５）、こうして記録可能な状態になると、ＣＰ
Ｕ５１よりドライバ６９を通してＩ　ＰＲＥＢ７０の信
号を゛真゛とし外部装置に送出する（ステップ１０８゜
１０７）とともに、外部装置２００からのＩ　ＰＲＮＳ
Ｔ５４待ちの状態になる。外部装置ではこのＩＰＲＥＢ
７０を入力してメモリ内に情報が展開されたか、又異常
がないかを調べて問題がなければＩＰＲＮＳＴ５４　（
給紙指令）を記録装置に伝送する。この結果ＣＰＵ５１
ではドライバ６４を通じて給紙ローラ２０を駆動すると
共にＩ　ＰＲＥＢ２Ｏを“偽”にして印刷シーケンスに
入る（ステップ１０８，１０９）、これ以降は、感光ド
ラムｌＯに取り付けられたセンサ１３の出力であるドラ
ムクロック５７がバッファ５５を通じてＣＰＵ５１へ入
力されているからＣＰＵ５１はこのドラムクロック５７
により転写材の位置を知りながらシーケンス制御を行な
う。

給紙ローラ２０により搬送される転写材２１はやがてレ
ジストローラ１５に達する（ステップ１１０）、転写材
２１はレジストローラ１５と整合させられる。レジスト
ローラ１５と感光ドラムｌＯとの位置関係は前述した通
りであるが、今Ｃ−Ｄ間の距離がＤ−Ｆ間より短い場合
（図４−（ａ））について説明する。感光ドラム１０が
所定の回転をすると（ステップ１１０）、　　レジスト
ローラ１５を駆動すると共に給紙ローラ２０を止める（
ステップ１１１）。前述したように転写材の先端がＥ点
に達した事はドラムクロック５７の計数で判断できるか
ら（ステップ１１２）、ＣＰＵ５１からドライバ６９を
通してＩＴＯＰ７４を１ドラムクロック間出力して外部
装置２００に対してビデオ信号ｌの送出を促すとともに
、ＶＥＮＢ７６を“°真°゛とする。この時点でビデオ
検知部３０が動作を開始レビデオ検知信号６２によるＣ
ＰＵ５１への割り込みが可能となる。もし、転写材の非
画像領域に低圧の電界をかける時は、この間に補助転写
電圧ＯＮ　／’ＯＦ　Ｆ　６７をＯＮとする（ステップ
１１２，１１３）。

外部装置ではＩＴＯＰ７４を受けると内部のメモリーの
内容を印刷装置５０に対してビデオ信号１としてはき出
す、ビデオ検知部３０ではビデオ信号１上に“黒”情報
があるかの判断をすでに開始しているから、やがてビデ
オ検知信号６２が“真゛°となると第６図（ｂ）の割り
込みルーチンに入る０割り込みルーチンではインタバル
タイマ６０に対し一定時間の内部タイマの起動をかけて
（ステップ１２０）主制御フローへリターンする。一定
時間とは前述したように第４図（ａ）の場合はＣ−０間
の回転に要する時間である。主制御フロー（第６図（ａ
））に戻ると、タイマ割り込みが発生するのを待ちつつ
プリント処理を続行する。この過程で感光ドラム１０上
には次々と潜像が形成されていくであろう、さてタイマ
割り込みが発生した時は最初の画像領域がＤに到達した
時である。タイマ割り込みが発生するとフローは第６図
（Ｃ）のタイマ割り込みルーチンへ入る。

タイマ割り込みルーチンへ入ると、転写用高圧電源１８
の出力電圧を高くするために転写高圧０Ｎ１０ＦＦ６６
をＯＮにする（ステップ１３０）。

又、ステップ１１３で非画像領域に対して低圧交流電圧
を印加していた時はここで補助転写電圧０Ｎ１０ＦＦ６
７をＯＦＦする。　こうｔ６事によって、先端非画像領
域に対してはＯか低圧の交流電圧が印加され、画像領域
では高圧の転写電圧が印加されるので所期の目的が達成
される。

一方、紙サイズ信号５９で判断される１頁分の画像信号
を処理した後に（ステップｌ　ｌ　４）　、画像区間終
了の信号Ｉ　ＰＲＥＮＤ　７３をドライバ６９を通して
１ドラムクロック間°゛真”として外部装置にプリント
の１区間終了を知らせる。又同時にＶＥＮＢ７６を“偽
”にしてビデオ検知部３０の作動を止める（ステップ１
１５）、こうして転写材は定着器２６を通して排出され
る。

第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の制御フローは感光ドラ
ム１０とレジストローラ１５が第４図（ａ）の位置関係
にある時の説明であるが、次に第４図（ｂ）の位置関係
にある時について説明する。第７図（ａ）、（ｂ）、（
ｃ）はその制御フローである。ステップ１０８、ステッ
プ１０９は第６図のステップ１０８、ステップ１０９と
同じである。外部装置からのＩ　ＰＲＮＳＴ５４が真に
なると給紙を開始する（ステップ１０９）、転写材２１
はやがてレジストローラ１５に到達するから到達したら
（ステップ４００）、給紙ローラ２０をＯＦＦにして転
写材２１をレジストローラ１５の所に止めておく（ステ
ップ４０１）、一方外部装置２００に対してＩＴＯＰ７
４とＶＥＮＢ７６を“真”にしてビデオ信号１の送出を
促すとともにビデオ検知回路３０を作動する（ステップ
４０２）、ステップ４０３゛でインタバルタイマ６０の
起動をかけて感光ドラム１０が０点からＨ点までの回転
に要する時間をセットする。やがて、感光ドラムがＨ点
に達するとタイマ割り込みが発生するから、第７図（Ｃ
）の割り込みルーチンにてそのタイマ割り込みがＨ点か
らの割り込みかを調べて（ステップ４０４）、ＹＥＳな
らステップ４０５でレジストローラ１５を駆動する。レ
ジストローラ１５が駆動すると転写材２１と感光ドラム
１０は同期して動く事になる。以後のフローは第６図の
説明と同じであるので省略する。

連続してコピーする場合にもステップ１０６からの処理
が繰り返されるのである。

印刷が終り、外部装置からの信号Ｉ　Ｄ　ＲＭＳ　Ｔ５
３、Ｉ　ＰＲＮＳＴ５４がともに°゛偽”となると全記
録紙排出後ドラム搬送モータ６５、給紙ローラ２０、レ
ジストローラ１５が停旧される。

本発明で示した方法においては転写用高圧電源１８の立
上り時間が早い事が望ましく、好ましくは１００〜２０
０ｍ５が適当であろう０本実施例で示したように補助転
写電源を設ければ立上り時間の改善に役立つ。

上記実施例においては分離手段として分離ローラを用い
たが、この他に分離爪、除電分離エアノズルなどを用い
た場合でも同様に本発明を実施できる。

又、一実施例としてレーザビームプリンタに本発明を適
用した場合を示したが、光源としてＬＥＤ、ＯＦＴを用
いた場合にも同様に適用できる事は容易に了解される。

又、上記実施例においては転写帯電の作動制御は高圧電
源への信号のＯＮ番ＯＦＦにより、なされた場合を示し
たが、第８図に示した様に転写帯電器１６の開口部にソ
レノイド８２によってスライドするシャッター板８１を
設け、シャッター板８１をビデオ信号に応じて移動させ
ることにより転写帯電器１６の転写材２１へのコロナ効
果を制御してもよい。

更に前述の実施例においては、ビデオ検知信号６２をＣ
ＰＵ５１が受けてから割り込みルーチン（第６図（ｂ）
）にてインタバルタイマ６０を起動して一定時間後にタ
イマ割り込みが発生するようにしたが、前記一定時間は
ドラムクロック５７の一定カウントに対応するからイン
タバルタイマ６０を使わずに前記ビデオ検知の割り込み
ルーチンにてドラムクロック５７の入力がある毎にカウ
ントアンプして所定の計数値に達したら画像部が所定の
位置に到達したと判断してもよい。

［効果］ 以上述べた如く本発明によれば、転写部先端からの非画
像領域では転写をＯＦＦするか弱くすることにより、転
写材先端部と感光体表面の吸着力を弱め、分離工程にお
ける分離不良あるいは画像の乱れを防ぐことができ、又
画像情報の欠落が全くない等の多くの利点を有する印刷
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は転写電圧の印加タイミンングを
表す図、 第２図は本発明の一実施例であるレーザビームプリンタ
の構成図。 第３図（ａ）、（ｂ）は本発明のビデオ検知部の説明図
、 ＠４図Ｃ＆）、（ｂ）は感光ドラムとレジストローラの
位置関係を表わした図、 第５図は本発明の印刷装置の制御部の主要部を表わす図
、 第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明を実施する装置
のフローチャート、 第７図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は第４図（ｂ）
゛の場合の制御フローチャート。 第８図は本発明の一部をソレノイド付きシャッタに置き
換えた時の実施例を表わす図である。 図中、ｌ・・・ビデオ信号、３・・・レーザ発生器、４
・・・レーザビーム、７・・・ビーム検出器、１０・・
・感光ドラム、１５・・・レジストローラ、１６・・・
転写帯電器、１８・・・転写用高圧電源、Ｄ・・・レー
ザビーム書き込み点、Ｄ・・・ドラム面と転写材先端接
触点である。 第３図（Ｇ） 第３図（ｂ） 第６図（ｂ） 第７図（ｂ） 第７図（Ｃ） 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号に応じた光ビームで感光体を走査して潜
   像を形成する手段と、感光体に対向して設けられた転写
   帯電器を有する光印刷装置において、画像信号中の画像
   データの検知のタイミングから転写材上の非画像部を決
   定し、前記非画像部に対しては転写帯電器による電圧印
   加を施さず、非画像に続く画像部に対してはトナー像の
   転写に十分な電圧を印加する事を特徴とする印刷装置。
2. （２）前記画像データの検知時刻と前記検知時刻におけ
   る該画像データの感光体上のトナー像が転写帯電器まで
   に到達するのに要する時間とから転写帯電器上における
   転写材の非画像部と画像部との区別を行なう事を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の印刷装置。