JPS619680A - 電子写真式券印刷装置 - 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】 ３．１　産業の分野 この発明は、微−粒子状発光素子列を備えた露光器と回
転１゛る感光ドラムとを用いる電子写真式券印刷装置に
関するものである。

３．２　従来技術とその欠点 可変情報を印刷して発行する従来の一般的な　−券印刷
装置は、発熱素子を一文字状に整列した加熱ヘッドと感
熱紙を用いるものである。文字編集及び印刷制御が簡単
にできる利点を有するが、券紙に特殊紙を要するため、
コストが高くなるとともに、印刷後の券の文字部分を加
熱することにより、容易に改ざんされる恐れがあり、有
価証券として問題があった。

発光ダイオードなどの発光素子列を有する露光器を用い
る従来の電子写真式印刷機は、感光ドラムの周囲に、帯
電部、露光部、現像部、転写部、除重部、及び清掃部を
備え、転写後の印刷媒体上のトナーを定着する定着部を
有するものである。印刷媒体が連続紙である場合は、そ
の搬送について上記各構成要素の配置又はその容積が問
題になることはない。しかし、印刷媒体が例えば、乗車
券のような短寸法の枚葉紙である場合は、その長さに゛
対応して感光ドラムの径を小さくし、かつ、各゛構成要
素の寸法も小型にする必要がある。

ところが、従来の電子写真式印刷機における転写部はコ
ロナ放電器を用いるから外形が箱状の固定物であって、
それ自体で券を搬送しうるちのではない。従って、転写
部の前後に券に搬送力を与えるためのローラなどを配置
する必要があるが、上述のように、転写部の前後には現
像部と除電部が設けられるので、このような搬送手段の
配置が非常に困難である。

才だ、感光ドラムへの印字パターン潜像生成と、除電と
はともに感光ドラム上に光を照射することにより行なう
が、従来は、それぞ、れ露光部と除電部とにより各別の
手段を使用していたので、とくに券印刷装置においては
全構成要素の配置スペースが著しく狭くなり、実装が非
常に困難になるとともに、構成要素も多いので、製品コ
ストが高くなる欠点があった。

３．３　本発明の目的 この発明は、電子写真式印刷機においては、露光と除電
の双方が光照射という原理的に同一作用を行なう点に看
目し、発光素子列を有する露光部を使用し、これを露光
と除電に併用することにより、製品コストの低減化を図
るとともに、感光ドラム周囲に空間的余裕を生じさせて
、とくに短寸法の春用印刷装置において、構成要素の実
装を容易化し、ひいては転写部における券搬送を確実に
できるようにした券印刷装置を提供することを目的とす
る。

３．４　本発明の実施例 次に、この発明を、乗車券などの券印刷装置に適用した
一実施例について、図面に基いて説明する。

構成 第１図は、この発明に係る印刷装置の全体の構成を概略
的に示づ−ものであり、暗室を構成するカバー及び一方
の側板を取外した状態で表現されている。

この券印刷装置は、概括的には、券紙搬送機構と印刷機
構とからなっている。

（イ）券紙搬送機構 券紙搬送機構は、基本的には従来の自動券売機などに見
られる券紙搬送機構と同様のものであり、ロール状の券
紙Ｐを巻き戻し自在に支持する装填部Ａと、その装填部
より券紙を所定量ずつ巻き戻して供給することと、後記
の切断部によりその券紙から切断されて作成された券を
取出口に向って搬送することを主たる機能とする搬送部
Ｂと、及び所定量供給された券紙を所定の寸法に切断し
て券Ｔを作成する切断部Ｃとを備えている。

ｇｒ１〜９「３、ｄｒ’１〜ｄｒ３．１）ｒｌ　”１）
Ｐ３、Ｑｐ１〜（］１１＋は、それぞれ、搬送部を構成
するガイドローラ、ドライブローラ、ピンチローラ、及
びガイドプレートであり、ドライブローラには、搬送用
モータＭ１の回転力が、図面を簡明にするため省略され
たタイミングベルトなどの既知の伝動手段により与えら
れる。

切断部Ｃは、回・転又は揺動される可動刃ｒｃと、同定
刃ｆｃとからなる公知のロータリーカッタで構成されて
いる。

券紙搬送機構の上記構成において、この券印刷装置の初
期状態では、装填部Ａから券紙Ｐの始端を巻き戻し、ガ
イドローラＯｒｔ〜（Ｉｒ３に半巻回し、ドライブロー
ラとピンチローラｄｒ１゜１）ｒｌ　ｚ　ｄｒ２．　ｌ
］ｌ’２の間に通し、その始端をドライブローラとピン
チローラｄｒ３．１）ｒ３の間に挾持した状態にセット
してあり、切断部Ｃを動作して、所定寸法に切断された
一枚の券Ｔを作成して待機されている。

（ロ）印刷機構 他方、この発明の要部である電子写真式印刷−機構は、
感光ドラム１と、帯電部２と、露光部３と、現像部４と
、転写部５と、券剥離部６と、清掃部７と、及び定着部
８からなっている。

感光ドラム１は、表面の光導電性の感光層がアモルファ
ス・シリコンで形成されているものである。例えば、自
動改札機に使用できる券は比較的厚肉で硬い。従来の感
光ドラムは、セレンを塗布してなる感光層を用いるため
、表面強度が弱いので券印刷に従来の感光ドラムを使用
すると、ひっかき傷を生じ易く、寿命に問題がある。し
かし、アモルファス・シリコンの感光ドラムは、表面硬
度が大きいため、傷が生じにくく、券印刷に用いるに適
しており、耐久性に優れている。この感光ドラム１は、
高精度な制御回転を可能にするため、パルスモータＭ２
により回転される。

帯電部２は、コロナ放電により前記感光ドラム表面に均
一にプラスの静電気を帯有させ、この帯電により感光ド
ラムに感光性をもたＩる。

また、露光部３は、第２図に示すように、微粒子状の発
光素子列（発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を
直線状に整列した”もの）を有する発光ヘッド３ａと、
その発光ヘッドの各発光素子からの光束を個々に集束し
て前記感光ドラムの表面に焦点を゛結ぶように伝送する
多数の［１ツドレンズ（ＣＬ）を有する集束性光伝送体
３ｂとで構成されている。高輝度のＬＥＤと集束度の高
いロンドレンズの組合せよりなる露光部を用いることに
より、一般印刷物よりも面積の小さな券面に小さい文字
などを鮮明に印刷することが容易にできる。そして、前
記帯電部により電荷が帯有された感光ドラム表面のうち
、露光部からの光束を照射された部分の電荷が消滅し、
ゼロ電位となる。

後述される制御部により、露光部の印字パターンデータ
に従って、発光素子が選択的に駆動されることにより感
光ドラム上に潜像が生成される。また、全発光素子を駆
動しそ感光ドラム上に一様に照射することにより、除電
される。

現像部４は、前記帯電部における電位と等しい電位をか
けて、プラスに帯電した黒色トナーを前記感光ドラム上
のゼロ電位の潜像に吸着させるものである。

転写部５は、前記券搬送機構により感光ドラムとの間に
搬送されである券に対してマイナスの電界をかけて、感
光ドラム上のプラスに帯電されているトナーを券側に吸
むし、転移させるものであり、第１図及び第３図に示さ
れているように、円棒状の導電ゴム５ａの外周を、例え
ばプラスチック製の絶縁性熱収縮チューブ５ｂで被覆し
てローラ状に形成し、これを前記感光ドラム表面に当接
して、回転自在に支持するとともに、前記導電ゴムに通
電するように構成してあり、感光ドラムと連動して等速
回転されるようになっている。従って、転写作用をする
と同時に券が確実に搬送される。こうして、転写部の前
後のローラｄｒ　３１　Ｄｒａ、ｄｒ４．　Ｄｒａはそ
れぞれ転写部から券長よりもやや小さい距離を隔てれば
よいので、転写部との間に固定式転写部を用いる場合よ
りも空間的に大きい余裕が生じる。

また、導電ゴム５ａを６月とし、その表面をプラスチッ
ク・チューブ５ｂで被覆しているので、転写部の全長に
わたって感光ドラム表面に対して均一の力で当接させる
ことが容易になり、また、券搬送時に券の先端が感光ド
ラムと転写部の間に突入す−るときに緩衝効果が得られ
、感光ドラムと転写部が保護される。

なお、５Ｃは、転写ローラに付着してきたトナーを除去
して、回収箱５ｄに落下さゼるブレードである。

清掃部７は、転写部５にお（プる転移の際に感光ドラム
上に残留したトナーを機械的に除去づるーｂので、ブレ
ードなどを用いる。

転写部５においては、高電位の電界をかけるため、券紙
が静電気により感光ドラムに吸着し易く、何の処置もし
ない場合は、券が円滑に取出口方向に搬送されないこと
がある。券剥離部６は、券を強制的に感光ドラム表面か
ら分離して、券の搬送を確実・円滑化するためのもので
ある。

定着部８は、前記転写部において１・２１〜へ転移され
た券に対して、圧力もしくは熱又は熱と圧力を加えて、
１〜ナーを定着するためのものであり、一対の押圧し合
う回転ローラ８ａ　、　８ｂで構成することにより、搬
送部Ｂによる券の搬送に引続いて、搬送しながら定着を
行なっている。加圧式定着の場合は、単にローラのみで
構成し、加熱式又は加圧・加熱式の場合は、そのローラ
内にヒータを備えればよい。

以上の印刷機構の構成のうち、可動部は感光ドラム１、
現像部４、転写部５、及び定着部８である。これらはそ
れぞれを別個のモータで駆動することも可能であり、ま
た、図示のこの実施例のように、−個のモータＭ２を共
用し、各伝動手段を適当に制御して所要の駆動を行なわ
せることも可能である。感光ドラムの回転量と帯電、露
光、現像、転写、及び除電のタイミングは厳密性が要求
されるので、これに応えるため、駆動部Ｍ２にはパルス
モータが使用されている。

巷だ、この発明では、感光ドラムの回転量に応じて上記
帯電、露光、現像、転写、及び除電のタイミング及び制
御時間を設定しており、とくに、一つの露光部を用いて
印字パターン潜像の生成と除電とを行なうことを特徴と
しており、これを実行するため、この券印刷装置は前記
パルスモータを駆動させるために与えるパルスを割数す
るパルス計数部と、その計数値に基いて各部１〜５の動
作時間を割当てる制御部を備えている。

作用 続いて、上記の構成及びその他の周知の付属構成による
この券印刷装置の動作を、第５図のフローチャート及び
第６図のタイムチャートに基いて説明する。

容の操作により券印刷発行条件が満された場合は、この
装置のマイクロプロセッサよりなる制御部の動作が開始
される。そして、制御部は券紙搬送機構に設けられてい
る券紙検知器からの信号の有無に基いて券紙の有無を判
断しく１ｅｔ）、無いときは、係員に対して通報する（
ｐ２３）。係゛員が券紙を装填部Ａに、補給したとき（
ｐ２４）、又は当初から券紙が有るときは、印刷ｌ！Ｉ
ＩＩ！駆動用のパルスモータＭ２にパルスを供給してこ
れを始動させ（１）ｚ）、さらに、帯電部２に通電させ
て感光ドラム上に一様に電荷を帯有させる（ｐ３）。ま
た、パルス計数部がモータＭ２に与えられるパルスを計
数する。

モータＭ２の始動により、感光ドラム１が回転を開始す
る。

そして、パルス計数値ＣＴが第１設定値ｎ１になったと
きに、すなわち、感光ドラムの帯電された部分が露光部
３に到達したときは、露光部３に通電を開始する（ｐ５
）。づなわち、文字編集部より出力される印字パターン
データに基いて露光部の発光ヘッド３ａの発光素子に駆
動電流を選択的に与え、光を照射させて、感光ドラム上
に印字パターン潜像をつくる。

また、パルス計数値ＣＴが第２設定値ｎ２になると、す
なわち、露光された部分が現像部に到達すると、現像部
４及び転写部５に通電が開始される（ｐ７）。パルス計
数値が第３設定値ｎ３になると、すなわち、現像部にお
いてトナーが付着された部分が転写部に到達するまでの
間に進行したときに、券搬送機構の搬送用モータＭｔが
始動されて（１）ｓ）、券紙が所定量だけ巻き戻されて
供給されるとともに、待機していた券Ｔが感光ドラム１
と転写部５との間に進行される。このときは、すでに転
写部に通電されて、電界がかけられているから、転写部
がマイナスの電位のときに感光ドラム上のプラスに帯電
されたトナーが吸着されて、券面に転移する。

イして、パルス計数値が印字パターン露光の終了時点後
に設定された第４設定値ｎ４になったどきは、前記帯電
部２の通電が停止されるとともに、露光部の全発光素子
が駆動されて、除電される（１）ｔｔ）。すなわち、印
字パターン潜像生成のための露光工程において露光され
ずに、及び露光工程の前後において光照射をされずに、
感光ドラム１上に残留している電荷をすべて消失させる
ため、全発光素子から光を照射する。そして、この場合
、制御部は前記パルス計数値に基いて帯電部による帯電
終了時点から感光ドラムが３６０°回転されるまで露光
を継続する。これにより、憾光ドラムの全表面が露光さ
れて、除電され、初期の状態になる。

パルス計数値ＣＴが、搬送部により搬送されている券Ｔ
の終端が感光ドラム１と転写部５の間を通過する時点と
同期するように設定された第５設定値ｎ５になったとき
は、搬送部のモータＭｔが停止されるとともに、切断部
Ｃが動作されて（ｐ１３）、供給されてきた券紙の前端
部が切断され、再び所定寸法の券が作成されて待機状態
となる。パルス計数値が第５設定値ｎ５になったときは
、第１枚目の券の印刷が終了したことを意味する。

前記転写部においてトナーを転移されて、送り出される
券Ｔは、まだ駆動されている定着部の回転力を伝達され
ているローラ”　ａ　＊　ｐｒｔの間に進行され、定着
部内に進入され、トナ一定着工程を経て、券取出口９に
排出される。

続いて、パルス計数値が第６設定値ｎ６になると、現像
部への通電が停止される。この第６設定値は、感光ドラ
ムの前記露光部による除、電をされた部分が現像部に到
達する前に現像部に印加されていた電界が消滅するよう
に設定されている。これにより、除電工程においてゼロ
電位に低下された感光面にプラスに帯電されたトナーが
吸着されないようにしている。

また、パルス計数値が第７設定値ｎ７になったとき、す
なわち、現像工程の終了時点における感光ドラム部分が
転写部を通過する時点に合せて設定された積数値になる
と、転写部への通電も停止される（＋）１７）。

さらに、パルス計数値が第８設定値ｎ８になったときは
、露光部による除霜が停止される（ｐｔａ）・ 制御部は、印刷終了のたびに、客の操作により設定され
た印刷枚数（Ｘ）から印刷済み枚数（Ｙ）を減幹してお
り、その差が零でないときはパルス計数部の計数値を第
１設定値ｎ１にセットし、第３ステツプｐ３にジャンプ
して、第２枚目の券に対して前述と同様に帯電、印字パ
ターン露光、現像、転写を行なうとともに、券の搬送、
券紙の供給、切断を行ない、帯電停止と除電、現像停止
、転写停止及び除電停止を行なう。このような一連の動
作（９３〜ｐ１９）を印刷済み枚数Ｙが設定枚数Ｘにな
るまで繰返す。

そして、設定枚数まで印刷して、Ｘ−Ｙ＝０になると、
パルス計数部は連続してパルスを計数し、その計数値が
第９設定値ｎ９になったときに、パルスモータが停止２
され、感光ドラムの回転、現像部の回転及び定着部の回
転がすべて停止されて、制御部の制御動作が終了する。

一枚だけの券を印刷・発行する場合は、第４図の動作の
始めから終りまでは、約２秒であるが、複数枚を連続印
刷発行する場合は一枚目の券についての除電工程終了直
後に二枚目の存分の印字パターン露光を開始することが
できるため、多少短縮された間隔で印刷・発行される。

第５図のタイムチャートに示されたタイミング及び時間
配分、すなわち、上述した制御部による帯電、露光、現
像、転写、及び券搬送のタイミング及び時間配分は、単
なる一例に過ぎず、感光ドラムの径、各部の配置位置及
び印刷媒体の長さなどに応じて種々変化しうるちのであ
り、各動作の目的を合理的に達成できるように設定する
ことができる。

３．５　この発明の効果 上述のように、この発明においては、露光部を印字パタ
ーン露光と除電とに併用しているから、感光ドラムの周
囲に空間的余裕が生じ、券のように短寸法の印刷媒体へ
の印刷のために小径の感光ドラムを用いる場合も、必要
構成要素を容易に実装することができ、とくに、転写部
の前後に券搬送用ローラなどを配置することが容易であ
る。また、従来のように、露光部と除電部とを各別に必
要としないので、製品コストも低減される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示すものであり、第１図
は全体の構成を概略的に示すプロツグ図、第２図は露光
部の分解斜′視図、第３図は転写部付近の拡大断面図、
”’、１）Ｉｌｌ第４図は印刷動作の流れを説明づるフ
ローチャート、第５図は同じく、タイムチャートである
。 °　Ａ・・・装填□部　　　　ｌ：・・・搬送部Ｃ・・
・切断部　　　　１・・・券紙 １・・・感光ドラム　□之・・・帯電部３・・・露光部
　　　　４・・・現像部□５・・・転写部　　　　６・
・・券剥離部７・・・清掃部　　　　８・・・定着部９
・・・巻取出口 ・、・１： 特許出願人　　日本信号株式会社 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）感光ドラムを回転させるパルスモータによる駆動
   部と、前記パルスモータに与えられる駆動用パルスを計
   数するパルス計数部と、前記パルス計数部の計数値に基
   いて帯電部の帯電時間、露光部による印字パターン露光
   時間、現像部による現像時間、転写部による転写時間及
   び前記露光部の全発光素子による発光時間を割当てる制
   御部と備え、 （ロ）前記パルス計数部の計数値に基く前記制御部の制
   御により前記露光部の全発光素子から前記帯電部の帯電
   終了時より前記感光ドラムが３６０°回転するのに必要
   な時間照射させて、前記露光部を印字パターンの潜像生
   成と除電とに併用するようにしたことを特徴とする電子
   写真式券印刷装置。