JPS6187180A - 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］ 本発明は画像信号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
置において、転写材を感光体表面より剥離するための剥
離方法として特に感光体に静電吸着した転写材の背後か
ら交流コロナ放電を施すようにした静電分離方法を使っ
た印刷装置番と関する。

［従来技術］ 転写材を感光体表面から剥離できる程度に高圧の交流電
圧を印加して転写材の持つ電荷を除電して転写材と感光
体を分離する方法では、逆に転写材が除電されすぎて一
度転写材に転写されたトナーが感光体表面に再転写され
るという問題があった。従来技術において前記問題点を
解決するためにとられた方法は前記交流電圧に直流バイ
アス電圧を重畳する方法や、転写材の先端部から一定の
領域のみを除電し、それ以降の部分では除電を停止する
という方法であった。

しかし、交流電圧に直流電圧を重畳する方法では、転写
材の剥離とトナーの再転写を防止するという異なった目
的を同時に達成するために、転写材の剥離に最適な直流
印加電圧と再転写の防止に最適な直流印加電圧との中間
電圧値を印加するという妥協的な方法をとらざるを得す
、そのために環境の変化や除電器の汚れなどにより、転
写材の剥離や再転写防止がこれらの影響をうけ、不安定
になるという欠点があった。

また、転写材の先端部のみを除電する方法では次のよう
な欠点があった。つまり、先端の剥離をより確実にする
ためには、ある一定の領域以上、実験的には分離除電器
の通電を転写材の再先端から２０１１ＩＩ１１以上過ぎ
た部分まで行う必要があるとされている。しかし、前記
分離除電器の通電区間は従来技術においては固定的であ
り、それ故の欠点を伴っていた。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（Ｌ）は
転写材、転写材上の画像及び除電電圧印加の時間的関係
を表す図で、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、そしてＸ　”　−Ｐの間だけ除電電圧を印加し、
ｐ　−ｙ　間は除電電圧を印加しないものとする。又、
Ｐ点は前述したように２０ｍ＋ｗ以上過ぎた点とする。

第１図（ａ）の場合はＰ′−Ａ間は除電されなくても、
そこにはトナーが存在しない領域なので再転写は生じな
い。

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上の画像がＢ−Ｙ”間で形成されている場合に
は除電電圧印加時間ｘ　”　−ｐが固定であるので、転
写紙上の画像Ｂ−Ｐ　’間では除電される事となり、こ
の領域では再転写が生じ安定した画質を得られない。

［目的］ 本発明の目的はレーザビームプリンタ等の印刷装置にお
いては、ビデオ信号（画像信号）を検出して容易に非画
像領域と画像領域が判別できれば、非画像領域のみ分離
帯電器の除電電圧を印加する事により前記従来技術の欠
点が解決される点に着目して、転写材と感光体との分離
が良好でかつ再転写も起らない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図は本発明を一実施例であるレーザビームプリンタ
の構成図である０図中１はビデオ信号、２はレーザドラ
イバ、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はど一ムディテクタ
ー、８は光路変更鏡、ｌＯは感光ドラム、１１は現像器
、Ｌ２は歯車状円板、１３は歯車状円板１２に一体的に
取り付けられ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、１４は一時帯電器、１５はレジ
ストローラ、１６は転写帯電器、１７は分離除電器、１
８は転写帯電器の電源、１９は分離除電器１７の分離除
電用電圧電源、２５は一時帯電器の電源、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、２００は外部装置、２１０は印刷装置制御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。

レーザ発生器３からはプリント情報に基づくビデオ信号
１に従っ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で収束され、光路方向変更鏡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を回転させることにより行なわれ、又感光ドラム１
０を蒔計方向に回転させることによＱ、主走査方向と垂
直な方向で副走査をなしている。

−・次帯電器１４がコロナ放電することにより感光ドラ
ム１０の表面は一様に帯電されるから、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ｌに応じた潜像が形成される事は
公知の通りであなお、本実施例においては、感光ドラム
１０の感光体としてアモルファスシリコンを用いており
、−次帯電器１４により正に帯電され、潜像が形成され
た時の現像部での暗部電位Ｖｄ、明部電位Ｖｔはツレぞ
れＶｄ＝＋４００Ｖ、Ｖｌ　＝＋５０Ｖとなっている。

又、感光ドラム１０の表面での周速度は１８０ａｍ／秒
である。感光体表面に形成された潜像は現像器ｉｔによ
り反転現像される。すなわち正に荷電されたトナーが明
部（ビデオ信号がＯＮされ、レーザビームが照射された
部分）に付着し、顕画化される。

カセット２２より給紙ローラ２０により給紙された転写
材２１はレジストローラ１５により感光ドラム２１より
１ｌＩｌｌＩＩｌａれた転写帯電器１６に送られる。転
写帯電器１６には転写用高圧電源１８より−５，ＯＫＶ
の高電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。

転写材２１はドラム表面より１４　、　ＯｉＪｉれた分
離除電器１７に到達するとＡＣ５，０ＫＶｒ＋＋＋ｓに
正のＤＣ直流電圧を重畳した分離コロナ放電を受は除電
される０分離除電用電圧電源１９は後述するようにビデ
オ信号の論理値の判別に従って制御できるように制御回
路５０に接続している。

この場合、コロナ放電の放電の立上りや転写材の給紙タ
イミングのバラツキがあっても確実に転写材先端から除
電されるように転写材先端が分離除電器内に達する前に
放電を開始することが必要である。

さて、分離除電器１７に高圧交流電圧が印加されると、
転写部材の先端部はコロナ放電を受は除電が開始される
。本発明のポイントはこの除電をビデオ信号上の最初の
画像データの検知から一定時間継続し、その後除電を停
止する事にある。高圧交流電圧の供給を停止するとコロ
ナ放電も停止するので、最初の画像データが送られてき
た以降の転写材は除電されない、従って画像領域は除電
の影響を受けることなく安定した画質の転写画像が得ら
れるようになるのである。

このようにして感光体表面より転写材の先端部がまず剥
離されると、転写材の自重及び弾性のために転写材の全
体が順次剥離される。このとき補助手段として高圧空気
を転写材に吹きつけたり真空剥離装置により吸引しても
よい。

次にビデオ信号上の画像データをいかに検知するかにつ
いて説明する。第３図（ａ）はビデオ信号ｌとビデオ検
出部３ｏと記録装置制御部５ｏとの間の信号のやり取り
を表した図である。第３図（ａ）において、ビデオ検知
部９ｏはビデオ信号１１に“°黒゛情報（ビットが真）
があるかないか判別するわけであるが、ビデオ信号１１
は通常２進値情報であるので、その判別はきわめて簡単
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ＢＤ
信号７２．及び垂直方向有効区間信号７６を使う、ＢＤ
７２はレーザ発生器３で励起されたレーザビーム４が感
光ドラム１０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ｌＯに有効に照
射されている事を示すものである。第３図（ｂ）は第３
図（ａ）のビデオ検知部３ｏの詳細図でＢＤ７２が°゛
真”で、垂直方向有効区間信号７６が°°真゛′の時の
み、っまりレーザ光４が感光ドラムｌＯ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ｌ上に゛黒°゛情報があるかないかを３１のビデオ
検知回路で判断し、°°黒”情報があれば制御部５ｏに
ビデオ検知信号６２として出方する。ビデオ検知信号６
２を受けた印刷装置制御部５ｏは割込ルーチンに入り、
分離高圧電源の０Ｎ１０ＦＦタイミングを決めている。

次に第４図（ａ）を用いて分離除電器１７に分離除電電
圧を印加するタイミングを感光ドラムｌＯと転写材２１
の搬送との関連で概略説明する。Ｃはレーザ光４が感光
ドラム１０上に照射される位置でＤは分離除電器１７に
よるコロナ放′：［の効果が感光ドラム１０上に到達す
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ｌｏが０点からＤ点まで回
転する間に転写材２１はＤ点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ａｔＥに転写材が達した時に、外部装置２００から
ビデオ信号ｌを送りレーザビームの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上に感光されてトナー像となるか
ら、その時から感光ドラムｌＯ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Ｄ点上にて感光ドラム
ｌＯ上のトナー像と一致する。従って、°“黒°°情報
が検出されてから前記の時間後に分離除電電圧電源１９
を停止させれば本発明切目的は達成される。

なお、前述の一定時間には感光ドラムｌＯがＣからＤま
で回転するのに要する時間から高圧電源が切れてコロナ
放電がなくなるのに要する時間を差し引いた時間である
事はいうまでもない。

次にＣ−０間の距離がＤ−Ｆ間の距離より長い場合につ
いて簡単に説明すると、第４図（ｂ）において転写材２
１の搬送をレジストローラ１５にて止めておき（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間の距離とが等しくなるような位ＩＩ（ま
で回転した時にレジストローラ１５の駆動を開始すれば
よい、感光ドラムｌＯ上の０点が３点の位置まで回転し
た時にビデオ信号ｌ上に゛°黒゛情報を検出したとすれ
ばその゛黒パ情報はＣ上に形成されるから、その時より
ＣからＤまでの回転に委する時間後に除電を停止すれば
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しない。

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６図を用い、印刷装置制御部５０の制御フローに
ついて説明する。

第６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
て全体の制御を行う。バッファ５２は外部装置２００か
らの入力インタフェース信号ｔ’　受けるバッファ、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うバッファ及びドライバである
。ドライバ６９は外部装！！１２００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６
０は制御フローに必要なタイミングを形成する部分でＣ
ＰＵ５１により起動をかけられる０本発明の分離除電電
圧の切り替えタイミングの形成はこのインタバルタイマ
６０によって行う、６６の分離高圧ＯＮ１０　Ｆ　Ｆは
分離除電電圧電源１９を０Ｎ１０ＦＦする信号である。

第５図、第６図において、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、ステップ１０
１にて定着器の温度が所定の温度まで上昇したかどうか
のチェックを行い１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交信
可能状態を示すＩ　ＲＥＡＤＹ信号７１を通じて知らせ
る。そこで外部装置ではこのＩＲＥＡＤＹ７９が“真”
でありかつ記録すべき情報がある時にはＩＤＲＭＳＴ（
ドラム回転指令）５３をＣＰＵ５１に送り、ＣＰＵ５１
ではこの信号を受け（ステップｌ０４）、ドラム搬送モ
ータ６５をＯＮするとともに、分離除電器を除く一次帯
電器１４、転写帯電器１６の高圧電源を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１０
５）。

こうして記録可能な状態になると、ＣＰＵ５１よリドラ
イバ６９を通してＩＰＲＥＢ７０の信号を°°真°゛と
し外部装置に送出する（ステップ１０６．１０７）、と
ともに外部装置からのＩＰＲＮＳＴ５４待ちの状態にな
る（ステップ１０８）。

外部装置ではこのＩＰＲＥＢ７８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　ＰＲＥＢ７０を“真゛′
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１０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−ＤｆＪ］の距離がＤ−Ｆ間より短
い場合について説明するものとする。感光ドラムｌＯが
所定の回転をすると（ステップ１１０）、　　レジスト
ローラ１５を駆動して給紙ローラ２０を止める（ステッ
プ１１１）　、前述したように転写材の先端が２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
置にビデオ信号ｌの送出を促すとともに、垂直方向有効
区間信号７６（以降ＶＥＮＢとする）を“真゛とする。

この時点でビデオ検知部３０が動作を開始し、ビデオ検
知信号６２によるＣＰＵ５１への割り込みが可能となる
。又分離高圧０Ｎ１０ＦＦ６６をＯＮにして除電を開始
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の内
容を記録装置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ｌ上に“黒′°情報があ
るかの判断を開始しているからビデオ検知信号６２が゛
真′°となると第６図（ｂ）の割込ルーチンに入る。Ｍ
込ルーチンでは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（ｄ）
）に戻るとタイマ割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上には潜
像が形成されていくであろう、さて、タイマ割込みが発
生した時は最初の画像領域がＤに到達した時である。タ
イマ割込みが発生すると７ａ−は第６図（Ｃ）のタイマ
割込ルーチンへ入る。タイマ割込ルーチンでは分離高圧
０Ｎ１０ＦＦ６６をＯＦＦにして除電を停止（ステップ
１３１）Ｉ、て、再び主制御フローへリターンする。以
後転写材上の画像領域は除電されないで搬送される。

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１１４）、画像区間終了の信
号ＩＰＲＥＮＤ７３をドライＩく６９を通してｌドラム
クロック間“真パ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゛して
ビデオ検知部３０の作動を県める（ステップ１１５）、
こうして転写材は定着器２６を通って排出される。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
りかえされるのである。

記録が終り外部装置からの信号ＩＤＲＭＳＴ５３、ＩＰ
ＲＮＳＴ５４がともに°゛偽パ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が停止される。

本発明で示した方法においては分離除電用型）電源の立
上り時間が早い事が望ましく、もし遅Ｉ／１時には記録
間隔をあけて時間を要するためスル−プットが落ちる。

以上説明してきたように、第１図にて除電タイミングが
いかに改善されたかをみてみると、第１図（ａ）では除
電タイミングはＡ′点でＯＮ→ＯＦＦとなり、第１図（
ｂ）の時ではＢ′点でＯＮ→ＯＦＦとなるとなる事が了
解される。

上記実施例においては、レーザビームプリンタに未発°
明を適用した場合を示したが、光源としてＬＥＤアレイ
、ＯＦＴを用いた場合にも同様である。

又、上記実施例においては分離除電の作動制御は分離除
電電圧電源１９への制御信号のＯＮ、ＯＦＦによりなさ
れた場合を示したが、第７図に示した様に分離除電器の
開口部にソレノイド４２によってスライドするシャッタ
ー板４１を設け、シャッター板をビデオ信号に応じて移
動させることにより分離除゛准器のコロナ放電の効果を
制御してもよい。

第６図の制御フローは感光ドラム１０とレジストローラ
１５が第５図（ａ）の位置関係ｌこある時の説明である
が、第４図（ｂ）の位置関係にある時について説明する
。第８図はそのフローチャートである。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　ＰＲＮＳＴ５
４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、１２００に
対してＩＴＯＰ７４とＶＥＮＢ７６を“真”にしてビデ
オ信号ｌの送出を促すとともにビデオ検知回路を作動す
る。又、分離除電器１７を作動させて（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
とタイマ割込みが発生するから、第８図（Ｃ）の割込ル
ーチンでＨ点からの割込かどうか調べて（ステップ４０
４）、ＹＥＳならレジストローラ１５を駆動する（ステ
ップ４０５）、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。

さらに前述の実施例においては、ビデオ検知信号６２を
ＣＰＵ５１が受けてから割込ルーチン（第５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
マ割込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込ルーチンで
一つのカウンタを設はドラムクロック５７の入力がある
毎にカウントアツ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］ 以上の説明から明らかな様に、転写材先端からビデオ信
号（画像信号）が真となるまでの非画像領域では分離除
電を施し、それ以降の部分でのみ分離除電を施さないこ
とにより画像領域は除電の影響を受けることなく安定し
た画質が常に得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は転写・分離方法のタイミング図
、 第２図は本発明に係る一実施例を示すブロック図、 第３図（ａ）、（ｂ）は本実施例のビデオ検知部の説明
図、 第４図（ａ）、（ｂ）は感光ドラムとレジストローラの
位置相関図、 第５図は本発明を実施する装置の制御部ブロック図、 第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明を実施する装置
のフローチャートを示す図。 第７図は分離コロナ放電の効果をシャッターにて制御し
た実施例の図、 第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は感光ドラムとレジスト
ローラが第４図（ｂ）のような位置関係にある時のフロ
ーチャート図である。 ここで、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、ｌＯ・
・・感光ドラム、１５・・・レジストローラ、１６・・
・転写帯電器、１７・・・除電分離器、１９・・・分離
除電用電圧電源、２０・・・給紙ローラ、２１・・・転
写材、３０・・・ビデオ検出部、５０・・・印刷装置制
御部、Ｃ・・・レーザビーム書きこみ点、Ｄ・・・分離
除電器１７のコロナ放電効果が感光ドラムｌＯに到達す
る点である。 第１図（Ｇ） （ｂ） 第３図　（ｂ） 第４図　（０） 第４図（ｂ）

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
   帯電器と分離除電器を有する印刷装置において、前記画
   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
   の非画像領域を決定して、前記非画像領域にのみ転写材
   が感光体から分離するのに十分な分離除電電圧を印加す
   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分離除電器上ま
   でに到達するのに要する時間から分離除電器上における
   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。