JPS6281684A - 電子写真印刷装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は用紙上に付着されたトナーｉ２全定着するヒー
トローラ上に付着したトナーによって用紙上の印刷面が
汚されるのを防止するようにした例えばレーザビームプ
リンタの電子写真印刷装置に関するものである。

〔発明の背景〕

第２図にレーザビームプリンタの模式図を示す。

感光ドラム１の表面は帯心器２によって一様に帯電され
る。レーザ３からのレーザ光は、光変調器４で印刷デー
タに対応した不連続なレーザ光に変調され、更に回転多
面鏡５ｇｌびＦ９Ｉレンズ６を介して感光ドラム１の軸
方向に走査されて印刷データの露光像を形成する。

感光体１上の露光像は、現像機７においてトナー８によ
って現像される。現像機７内のトナー８は磁性キャリア
９と摩擦帯電することでキャリア９と静電気的に結合し
て感光ドラム１の表面へ搬送される。

感光ドラム１上のトナー像は、用紙１１の裏面からトナ
ーの帯電電位と逆極性の高電圧を印加される転写器１３
により用紙１１に転写される。

クリーナ１０は、転写時に感光ドラム１の表面に残存し
たトナーを清掃して、次の帯電工程に備えるために設け
られる。トラクタ１２ａ、１２ｂは用紙１１を搬送する
。プレヒータ１６は用紙１１上のトナー像を予備加熱す
るため設けられている。プレヒータ１６で予備加熱され
たトナー像はヒートローラ１７と押圧ローラ１８によっ
て加熱押圧され、用紙１１に定着される。

サクション１５は、プレヒータ１６における予備加熱を
確実なものにするため、用紙１１をエアによってプレヒ
ータ１６に密着させる。

サクション１５は、用ｆａｌｌの幅に応じて図示しない
サクションシャッタを移動させて、用紙１１の偏性から
の空気漏れをなくす構造になっている。

バッファ１４は、トラクオ１２Ｍ、１２ｂでの用紙送り
とヒートローラ１７と押圧ローラ１８による用紙送りの
速度差を調整するために設けられている。フェルト１９
は、ヒートローラ１７にオフセット防止液であるシリコ
ンオイルを塗布するために設けられる。オイル塗布機構
２０は、フェルト１９にシリコンオイルを供給するため
に設けられている。プラーローラ２１は、定着後の用紙
１１を引込んで折りたたみを助けるために設けられてい
る。２２はスプライステーブルである。

かかる印刷装置において、良好な定着特性を得るために
、プレヒータ１６及びヒートローラ１７は、各々一定の
温度を保つよう加熱制御される。

使用される用紙１１ｕ、速量５５Ｋｊｌ（用紙厚さ約８
０／ｊｍ）の薄手用紙から速量１３５に２（用紙厚さ約
２００μｍ）の厚手用紙ｌであり、予熱終了時すなわち
プレヒータ１６の出口側における、転写されたトナー像
がのっている用紙１１０表面（トナー像のある側）の温
度（以下用紙温度という）は、用紙１１の熱容量の差の
ため、厚手用紙の方が薄手、用紙に比べ約２０　ｄｅｇ
低くなる。　このような場合、ヒートローラ１７の温度
が低下し、トナー１象の一部のトナーが溶融不十分なま
までヒートローラ１７０表面に付着するいわゆるコール
ドオフセットが発生する。

厚手用紙においては、コールドオフセットに近い動作状
態で運転されることになるため、ヒートローラ１７に微
量のトナーが付着する傾向にあり、ヒートローラ１７に
シリコンオイルを塗布しているフェルト１９Ｖｃトナー
が堆積し易い。フェルト１９ヘトナーが堆積する傾向は
、用紙速量が大きくなる程顕著となり、コールドオフセ
ットの程度が著しい場合には、オフセットしたトナーが
フェルト１９に過剰に堆積し７、そのトナー片が再びヒ
ートローラ１７に付着して用紙１１上の印刷面を汚すと
いう問題を発生する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した元来技術の欠点をなくシ、速
量大なる用紙を使用した場合でも、フェルトへのトナー
の過剰堆積を防止することにより、ヒートローラへの再
付着トナーによる印刷面の汚れ発生を防止することであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、用紙速量が大である程プレヒータによる予熱
後の用紙温度が低下し、コールドオフセット状態に近づ
くことによってフェルトへのトナーの堆積傾向が強まる
ことに着目し、用紙温度または用紙温度の代替情報ｔ−
フィードバックさせて、フェルトの送り速度を自動的に
切換えるようにし、フェルトの同一部分へのトナーの過
剰堆積を防ぐよう工夫したものである。

また、用紙温度の検出器としては赤外線温度計などがあ
るが、高１１１Ｎであるためコスト高になる。

そこで、速量が小さい薄手用紙では、用紙の熱容量が小
さいため、プレヒータの通電率が小さくなること、反対
に連話の大きい用紙では、用紙の熱容量が大きいためプ
レヒータの通電率が大きくなる点に着目し、ヒータの通
電率を用紙温度の代替情報として利用するように工夫し
たものである。

以下実施例図面を参照して本発明を説明する。

〔発明の実施例〕

第３図は前記フェルト１９の送抄機構部を示すもので、
フェルト１９の両端は供給ローラ２５ｂ及び巻取ローラ
２５工に装着される。該巻取ローラ２５ａは減速機２４
を介して例えばステップモータからなるフェルト駆動モ
ータ２３により駆動される。従って、モータ２３ｆ：駆
動することにより、フェルト１９は巻取ローラ２５ａに
所定量巻取られる。

前記プレヒータ１６は、第４図に示す如く、第１ブロツ
ク〜第４ブロツク２６〜２９の４ブロツクから構成され
、各ブロックには夫々２個のヒータ及びサーミスタが設
けられている。この各ヒータの温度は、夫々のサーミス
タの抵抗値により検出され、この検出結果をフィードバ
ックしてヒータのオン、オフを行うことによりプレヒー
タ１６を所定温度になるよう制御している。ヒータとサ
ーミスタの概略配置例を第４ブロツク２９において示し
た。２個のヒータ３０．３１は、発熱部を用紙１１の幅
方向で分担し、幅狭の用紙１１が使用された時に用紙１
１が覆っていない部分のヒータ例えば右側ヒータ３１が
過熱状態となるのを抑止するようにしている。従って、
左側ヒータ３０は、左側サーミスタ３２が所定の温度を
検出した時通電がオフされるように制御される。また右
側ヒータ３．ＩＶｉ、右側サーミスタ３３が所定の温度
を検出した時、通電がオフされるように制御される。

第５図はプレヒータ１６上の各位置と用紙温度との関係
を示した図でおる。入口付近ｘ０の位置では、用紙１１
の速量に関係なく用紙温度ははｔ了同−であるが、位置
り、Ｘ震、Ｘｌ、Ｘｌ　について速量５５に９の薄手用
紙と、速量１３５　Ｋ９の厚手用紙の用紙温度に大きな
相違が生じる。この理由は、速量５５にノの薄手用紙は
、薄いため暖まり易く、速量１３５に９の厚手用紙は、
厚いために暖まりにくいからである。

また第５図により、速量５５に９の薄手用紙は、第１ブ
ロツク２６（位置ｘｉ）第２ブロツク２７（位置ＸＺ）
での昇温か大きく、第３ブロツク２８（位置ＸＳ）第４
ブロツク２９　（位置Ｘａ）での昇温か小さい傾向にあ
ることが分かる。これは用紙の熱容量が小さいため、用
紙温度が速くプレヒータ１６の制御温度に近づくことに
起因するためと考えられる。

速量１３５に９の厚手用紙では、用紙の熱容量が大きい
ため用紙温度の上昇値が小さく、第４ブロツク２９でも
、さらに十分加熱しなければならない。

第５図に示すプレヒータ１６上の位置と用紙温度の関係
からも推察できるように、第４ブロツク２９の左側ヒー
タ３０においては、第１ブロツク２６及び第２ブロツク
２７内のヒータよりも速量５５に９の用紙の場合のオン
デユーテイ−（通電比率）がかなり小さく現われ、連ｆ
ｆ１１３５Ｋｊ＋の用紙の場合のオンデユーテイはかな
り高く現われる。

すなわち、第４ブロツク２９の左側ヒータ３０のオンデ
ユーテイーは用紙１１の速量の差（間接的に用紙温度の
差）を顕著に反映している。この特徴を利用して用紙温
度の代替情報とするととが本発明の特徴点である。オン
デユーテイー検出の対象となるヒータは、上記した理由
で左側ヒータ３０が望ましい。右側ヒータ３１は幅が狭
い用紙１１が使用された時は覆われないのでオンデユー
テイ−検出に利用できない。

第６図のヒータオンは、左側ヒータ３０の通電状況（論
理値ｌの時通電される）金運ｉ５５に５１、速量１３５
に９について調べた結果である。ヒータ３０のオン、オ
フ周期より十分長いゲート時間（１・＾７盲）を設けて
、ヒータオン期間中のクロック（第６図（ａ））の数を
計数することで左側ヒータ３０のオンデユーテイ−（通
電時間比率）を検出することができる。

第１図において、第４ブロツク２９の左（１ｉヒータ３
０の温度が所定温度より下がると左側サーミスタ３２の
抵抗値が増し、コンパレータ３４の出力が反転し、イン
バータ３５の出力が論理値１となる。この結果、ソリッ
ドステートリレーなどで構成されるドライバ３６がオン
されて左側ヒータ３０は通電される。ナントゲート３７
は左側ヒータ３０がオンの時のみ第６図のクロック（Ｃ
ＬＯＣＫ）を通過させるもので、またカウンタ３８は、
左側ヒータ３０のオンデユーテイーを計数するカウンタ
、コンパレータ３９はフェルト１９の送り速度を切換え
るかど９かを判別するだめの比較回路でありて、カウン
タ３８のカウント値と後述する基準データ回路４０から
のデータを比較し、カウンタ３８のカウント値が大きい
時論理値１の出力を発生するものである。基準データ回
路４０はフェルト送り速度を切換える比較データすなわ
ち基準のオンデユーテイ−を示すデータを与える回路で
ある。

フェルト１９は、用紙送り信号発生期間中、一定時間毎
にフェルト送りパルス発生回路４１から１個ずつ発生す
るフェルト送りパルスに同期してｌステップずつ回転す
る前記フェルト駆動モータ２３により間欠的に送られる
。

用紙送り信号が論理値ｌとなるとナントゲート４２が開
き、クロック（ＦＥＬＴ　ＣＬＯＣＫ　）がカウンタ４
３に送られる。コンパレータ３９の出力が論理値の場合
は、フェルトの低速送りが指示されナントゲート４４が
そのゲートを開く、カウンタ４３がクロックを計数し出
力端Ｑ、＋１が論理値１となると、ナントゲート４４及
びインバートオアゲート４５を通った信号はフェルト送
りパルス発生回路４１をトリガすると共に積分回路４６
を介してカウンタ４３をクリアする。トリガされたフェ
ルト送りパルス発生回路４１は１個のパルスをステップ
モータ１駆動回路４７へ送り、前記モータ２３は！ステ
ップ回転する。モータの回転に伴い上記した如くフェル
ト１９は巻取ローラ２５ａに所定量巻取られる。同様に
してコンパレータ３９の出力が論理値となりフェルトの
高速送りが指示されている場合はナントゲート４８がそ
のゲートを開き、カウンタ４３の出力端Ｑ１が論理値１
となるたびにモータ２３がｌステップずつ回転してフェ
ルト１９が送られる。ここにＱｍ　＜　Ｑｓ　＋、であ
り、高速送りの場合は低速送りの場合より短い周期でフ
ェルト１９が送られる。

第６図に示す左側ヒータ３０のオンデユーテイ−（通電
比率）は、厳密には、左側ヒータ３０を覆う用紙１１の
幅によっても影響を受ける。用紙幅が狭いほどオンデユ
ーテイ−が小さくなる。

そこで、第７図に示すような用紙幅センサ機構を第２図
に示す用紙送り機構に配設して用紙幅に対応した用紙幅
データをコード化し、これにより前記基準データ回路４
０の比較データを切換えれば、用紙幅の影響をも反映さ
せた用紙温度の代替情報となるため、本発明の主旨をよ
り忠実に実行できる。

第７図において、ホール素子センサ５０とマグネット５
１でセンサ系を構成する。トラクタ１２ａに取付けられ
たマグネット５１がトラクタ１２ａの移動方向に配列さ
れたホール素子センサ５０のいずれと対向したかによっ
て用紙幅を検出する構造になっている。

トラクタドライブシャフト５２は、トラクタ１２ａの＠
ｍ軸であり、図示されないモータで駆動される。トラク
タガイドシャフト５３はトラクタ１２ａを用紙幅に応じ
て移動するためのガイド軸である。ヨークサイドプレー
ト５４は、上記の用紙送り機構を支持するプレートであ
る。

第８図のセンサ基板５５はホール素子センナ５０を所定
の単位ピッチ（Ａインチ、もしくは１インチ）で配列し
てエンコード回路５６でコード化して用紙幅のデータと
し、前記基準データ回路４０の比較データの切換え情報
とする。

上記した実施例においては、フェルト送り速度を２値に
選ぶとしたが、フェルト送り速度゛を３値または４値に
設定してもよく、この場合でもほぼ同様にして実現でき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プレヒータのヒータへの通電比率を検
知することによりてジンヒータ上の用紙温度を間接的に
演出できるので、用紙温度に対応してフェルト送り速度
の切替えができ、運出用紙使用時の、フェルトへのトナ
ーの過剰堆積を防ぐことが可能となるため、堆積したト
ナーがヒートロールへ再付着して印刷を汚すという障害
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す要部のプロッり図、第
２図は本発明が適用されるレーザビームプリンタの一例
を模式的に示す側面図、第３図はフェルト送り機構部を
示す正面図、第４図はプレヒータ部を示す平面図、第５
図はプレヒータ上の位置と用紙温度との関係を示す特性
図、第６図は用紙の速量によってプレヒータ内のヒータ
の通電比率が変化する状況を示すタイムチャート、第７
図は用紙幅検出ｅ、溝を備えた用紙送り機構部を示す平
面図、第８図は第７図の用紙幅検出機構部の構成を示す
平面図である。 図において、ｌは感光体、１１は用紙、１６はプレヒー
タ、１７けビートローラ、１９はフェルト、２０￥ｉオ
イル塗布機構、２３けフェルト駆動モータ、２５ａは巻
取ローラ、３０．３１はヒータ、３２．３３はサーミス
タ、３４．３９はコンパレータ、３８．４３けカウンタ
、４０ｉｔ基準デ一タ回路、４１はフェルト送りパルス
発生回路、４７はステップモータ駆動回路である。 轍出願人の名称　　　　日立工機株式会社ヤ２０ ル３図 士４図 （０Ｃ）　　　　　　　　　　　　アし仁−夕のイ止１
十６図 （Ｑ）ＣｔＢｃＫ　　　　　　−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−十８０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）用紙上に付着されたトナー像を定着するプレヒー
   タ及びヒートローラと、該ヒートローラにオフセット防
   止液を塗布するフェルトと、該フェルトを巻取ローラを
   介して巻取るフェルト駆動モータとを有する電子写真印
   刷装置であって、前記プレヒータの温度を検出する検出
   手段の検出出力に対応してプレヒータ内のヒータをオン
   、オフさせる手段と、プレヒータ内のヒータがオンして
   いる時間比率を計測する手段と、該計測された時間比率
   と時間比率の基準値とを比較する手段と、該比較手段の
   出力に対応して前記フェルト駆動モータの駆動速度を切
   換える手段とを備えたことを特徴とする電子写真印刷装
   置。
2. （２）前記時間比率の基準値を、使用される用紙の幅に
   対応して変えることを特徴とした特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真印刷装置。