(57)【要約】【課題】レーザプリンタにおいて、記録紙の種類及び保管条件の異なる記録紙が使用される場合にあっても、記録紙のカール及び転写不良、定着不良を防止する。【解決手段】給紙トレイ９に新しい記録紙Ｐが装填されたとき、又は一定時間以上プリント動作が行われなかった後にプリント動作を行うとき、記録紙搬送機構１０は、プリント開始前に、給紙トレイ９に装填されている記録紙Ｐのうち最上の記録紙Ｐを転写ローラ７及び定着ローラ８まで搬送し、この記録紙Ｐを転写ローラ７及び定着ローラ８に密着させ、電圧制御部１２は、記録紙Ｐが転写ローラ７に密着された状態で、転写ローラ７に転写電圧を印加させ、転写ローラ７に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、転写電圧を最適化する。さらに、記録紙Ｐが定着ローラ８に密着された状態で、定着ローラ８に定着電圧を印可させ、温度センサ１３の検知温度に基いて定着電圧を最適化する。【選択図】図１
2005352192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、記録紙の表面を帯電させて、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
記録紙が装填される給紙トレイと、
記録紙を前記給紙トレイから前記転写位置を通って前記定着手段に搬送する搬送手段と、
前記転写手段により記録紙の表面を帯電させるための転写電圧及び前記定着手段により熱を発生させるための定着電圧を発生させる電圧発生手段と、
前記転写電圧及び前記定着電圧を制御するための電圧制御手段とを備えたレーザプリンタにおいて、
記録紙のトナー定着面の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記給紙トレイに新しい記録紙が装填されたとき、又は一定時間以上プリント動作が行われなかった後にプリント動作を行うときに、
前記搬送手段は、プリント開始前に、前記給紙トレイに装填されている記録紙のうち1枚の記録紙を前記転写手段及び定着手段まで搬送し、この記録紙を該転写手段及び定着手段に密着させ、
前記電圧制御手段は、
記録紙が前記転写手段に密着された状態で、前記電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、該転写電圧を最適化し、
記録紙が前記定着手段に密着された状態で、前記電圧発生手段に定着電圧を印可させ、温度検知手段の検知温度に基いて定着電圧を最適化することを特徴とするレーザプリンタ。
【請求項２】
表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、記録紙の表面を帯電させて、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
記録紙が装填される給紙トレイと、
記録紙を前記給紙トレイから前記転写位置を通って前記定着手段に搬送する搬送手段と、
前記転写手段により記録紙の表面を帯電させるための転写電圧及び前記定着手段により熱を発生させるための定着電圧を発生させる電圧発生手段と、
前記転写電圧及び前記定着電圧を制御するための電圧制御手段とを備えたレーザプリンタにおいて、
前記搬送手段は、プリント開始前に、前記給紙トレイに装填されている記録紙のうち1枚の記録紙を前記転写手段まで搬送し、この記録紙を該転写手段に密着させ、
前記電圧制御手段は、
記録紙が前記転写手段に密着された状態で、前記電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、該転写電圧を最適化することを特徴とするレーザプリンタ。
【請求項３】
記録紙のトナー定着面の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記搬送手段は、プリント開始前に、前記転写手段まで搬送された記録紙を前記転写ローラまで搬送して該転写ローラに密着させ、
前記転写制御手段は、
記録紙が前記転写ローラに密着された状態で、該転写電圧発生手段が印加する転写電圧を最適化することを特徴とする請求項２に記載のレーザプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、感光体ドラムに形成されたトナー像を記録紙に転写及び定着させることによりプリントを行うレーザプリンタが広く普及している。レーザプリンタは、転写ローラによって記録紙を帯電させることにより、感光体ドラムに形成されたトナー像を転写し、定着ローラによってトナーが溶ける温度まで記録紙の表面を加熱することにより、トナーを定着させてプリントを行う。そのため、定着ローラの温度が低い場合には、定着不良を防止するために、プリント開始前に定着ローラを所定の温度以上になるように加熱していた。
【０００３】
また、レーザプリンタにおいては、様々な種類の記録紙が使用されており、その紙厚も様々である。そこで、給紙カセットから推定した紙種情報に基いて、定着ローラの温度、圧力等を制御するように構成されたプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、加熱定着装置においては、定着ローラを加熱するためのヒータを、記録紙のサイズに対応させて、大小２種類としたものが知られている。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２−１３２４８１号公報
【特許文献２】特開平１−１０９３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示されたプリンタにおいては、同一のカセットに複数種類の記録紙が装填される場合や、同一のサイズであっても厚みの異なる記録紙が使用される場合には、定着ローラの温度等を記録紙の厚みに応じて適正に制御することができない。また、記録紙は、その紙質や保管条件によって吸湿量が異なり、それによってもトナーの定着性に差異が生ずる。その結果、定着ローラの温度が低すぎる場合には定着不良が発生し、高すぎる場合には記録紙のカール等の不具合が発生する。さらに、記録紙の抵抗値、及び静電容量は記録紙の種類及び吸湿量によって変動し、トナー像の転写性もこれらの不確定要素によって左右されるため、記録紙の種類や保管条件によっては、転写が十分になされないといった不具合が発生することもある。このような課題は、上記特許文献２に示された加熱定着装置によっても解決することができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、記録紙の種類及び保管条件の異なる記録紙が使用される場合にあっても、記録紙にカール等のダメージを与えることなく、転写不良や定着不良も発生させないレーザプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、感光体の表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラムの回転方向の現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、記録紙の表面を帯電させて、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、記録紙が装填される給紙トレイと、記録紙を給紙トレイから転写位置を通って定着手段に搬送する搬送手段と、転写手段により記録紙の表面を帯電させるための転写電圧及び定着手段により熱を発生させるための定着電圧を発生させる電圧発生手段と、転写電圧及び定着電圧を制御するための電圧制御手段とを備えたレーザプリンタにおいて、記録紙のトナー定着面の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、給紙トレイに新しい記録紙が装填されたとき、又は一定時間以上プリント動作が行われなかった後にプリント動作を行うときに、搬送手段は、プリント開始前に、給紙トレイに装填されている記録紙のうち1枚の記録紙を転写手段及び定着手段まで搬送し、この記録紙を該転写手段及び定着手段に密着させ、電圧制御手段は、記録紙が転写手段に密着された状態で、電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、該転写電圧を最適化し、記録紙が定着手段に密着された状態で、電圧発生手段に定着電圧を印可させ、温度検知手段の検知温度に基いて定着電圧を最適化するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、感光体の表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラムの回転方向の現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、記録紙の表面を帯電させて、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、記録紙が装填される給紙トレイと、記録紙を給紙トレイから転写位置を通って定着手段に搬送する搬送手段と、転写手段により記録紙の表面を帯電させるための転写電圧及び定着手段により熱を発生させるための定着電圧を発生させる電圧発生手段と、転写電圧及び定着電圧を制御するための電圧制御手段とを備えたレーザプリンタにおいて、搬送手段は、プリント開始前に、給紙トレイに装填されている記録紙のうち1枚の記録紙を転写手段まで搬送し、この記録紙を該転写手段に密着させ、電圧制御手段は、記録紙が転写手段に密着された状態で、電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、該転写電圧を最適化するものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のレーザプリンタにおいて、記録紙のトナー定着面の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、搬送手段は、プリント開始前に、転写手段まで搬送された記録紙を転写ローラまで搬送して該転写ローラに密着させ、転写制御手段は、記録紙が転写ローラに密着された状態で、該転写電圧発生手段が印加する転写電圧を最適化するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、給紙トレイに新しい記録紙が装填されたとき等、トナーの転写性及び定着性が変動する虞があるときに、プリント開始前に搬送手段が記録紙のうちの1枚を通紙して転写手段に密着させ、その状態で、電圧制御手段が、電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、転写電圧を最適化する。これにより、給紙トレイに装填されている記録紙に応じて、常に最適な転写を行うことができ、転写不良を防止することができる。続いて、搬送手段がその記録紙を通紙して定着手段に密着させ、その状態で、電圧制御手段が、電圧発生手段に定着電圧を印加させ、温度検知手段の検知温度に基いて定着電圧を最適化する。これにより、給紙トレイに装填されている記録紙に応じて、常に最適な定着を行うことができ、定着不良や記録紙のカール等を防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、プリント開始前に搬送手段が記録紙のうちの1枚を通紙して転写手段に密着させ、その状態で、電圧制御手段が、電圧発生手段に転写電圧を印加させ、該転写手段に流れる電流が安定する電圧を検知することにより、転写電圧を最適化する。これにより、給紙トレイに装填されている記録紙に応じて、常に最適な転写を行うことができ、転写不良を防止することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、さらにプリント開始前に搬送手段がその記録紙を通紙して定着手段に密着させ、その状態で、電圧制御手段が、電圧発生手段に定着電圧を印加させ、温度検知手段の検知温度に基いて定着電圧を最適化する。これにより、給紙トレイに装填されている記録紙に応じて、常に最適な定着を行うことができ、定着不良や記録紙のカール等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の実施形態によるレーザプリンタについて図面を参照して説明する。図１はレーザプリンタの概略構成を示している。図２は、レーザプリンタ１において、トナー画像の転写及び定着を行う感光体ドラム及び転写ローラ、定着ローラ等を示している。レーザプリンタ１は、表面に感光体が塗布されている感光体ドラム２と、感光体ドラム２の周囲に回転方向Ａの上流側から下流側に向って順次配置されているクリーナ３、帯電器（帯電手段）４、レーザ露光装置（露光手段）５、現像ブラシ（現像手段）６、及び転写ローラ（転写手段）７と、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向Ｂの下流側に配置されている定着ローラ（定着手段）８と、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向Ｂの上流側に配置されている給紙トレイ９と、記録紙Ｐを搬送するための記録紙搬送機構（搬送手段）１０と、転写ローラ７及び定着ローラ８に印加する電圧を発生させる電圧発生器（電圧発生手段）１１と、電圧発生器１１が発生する電圧を制御する電圧制御部（ＡＳＩＣ：電圧制御手段）１２と、記録紙Ｐのトナー定着面の温度を検知する温度センサ（温度検知手段）１３と、レーザプリンタ１の全体の制御を司るＣＰＵ１４等によって構成されている。
【００１３】
クリーナ３は、感光体ドラム２の表面に付着している１行程（１回転）前のトナー及び紙粉を除去し、ドラム表面を清掃する。帯電器４は、クリーナ３によって清掃された感光体ドラム２の表面を均一に帯電させる。レーザ露光装置５は、帯電器４によって帯電された感光体ドラム２の表面にレーザ光Ｌを走査させながら照射して潜像を形成する。現像ブラシ６は、感光体ドラム２の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写ローラ７は、転写位置１５において、感光体ドラム２の表面に対向するように設けられ、記録紙Ｐを感光体ドラム２の表面に押圧しながら記録紙Ｐの表面を帯電させて、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録紙Ｐの上に転写させる。転写ローラ７には、記録紙Ｐの表面を帯電させるための転写電圧が電圧発生器１１より印加される。このとき、電圧発生器１１は、転写ローラ７に流れる電流を検知し、それに応じたサーボ信号を電圧制御部１２にフィードバックする。定着ローラ８は、相対向する位置に配置されたローラ１６と共に記録紙Ｐを挟み込んで、記録紙Ｐに熱と圧力を加えてトナーを定着させる。トナー定着のための熱は、定着ローラ８に内蔵されているヒータ（例えば、ハロゲンランプ等）から供給される。ヒータには、電圧発生器１１によって発生された定着電圧が印加される。
【００１４】
給紙トレイ９には、プリント前の記録紙Ｐが装填される。記録紙搬送機構１０は、搬送ローラ１７，１８，１９等を有している。搬送ローラ１７は、給紙トレイ９に対向配置され、給紙トレイ９に装填された記録紙Ｐのうち最上のものを、搬送方向Ｂに送り出す。搬送ローラ１８，１９は、搬送ローラ１７と転写ローラ７との間で互いに対向するように配置され、搬送ローラ１７によって送り出された記録紙Ｐを転写位置まで搬送する。
【００１５】
記録紙Ｐのトナー定着面の温度を検知するための温度センサ１３は、定着ローラ８の下流側に配置され、又はローラ１６の表面に組み込まれている。温度センサ１３が検知したトナー定着面の温度は、電圧制御のためのサーボ信号に変換されて電圧制御部１２にフィードバックされる。例えば、温度センサ１３が検知した温度が所定の温度より低い場合はローレベルのサーボ信号が、高い場合はハイレベルのサーボ信号がフィードバックされる。
【００１６】
既に述べたように、それまで使用していた記録紙Ｐとは紙厚等の紙質の異なる新しい記録紙Ｐが給紙トレイ９に装填されたとき、トナーの転写性や定着性に変動を来す虞がある。また、湿度の高い部屋にレーザプリンタ１が設置され、長期間に亘って、給紙トレイ９に記録紙Ｐが放置されているときも、記録紙Ｐの吸湿量が変動し、トナーの転写性や定着性に変動を来す虞がある。
【００１７】
そこで、本実施形態のレーザプリンタ１では、上述したトナーの転写性や定着性に変動を来す虞がある場合には、プリント開始前に、給紙トレイ９に装填された記録紙Ｐのうち最上のものを用いて、転写電圧及び定着電圧の最適化を行うようにしている。なお、この転写電圧及び定着電圧の最適化のために用いた記録紙Ｐには、プリントを行わない。
【００１８】
転写電圧及び定着電圧の最適化は、以下の要領でなされる。まず、記録紙搬送機構１０が、搬送ローラ１７，１８，１９を回転駆動して、給紙トレイ９に装填された記録紙Ｐのうち最上のものを転写位置１５まで搬送する。これに同期させて感光体ドラム２及び転写ローラ７が回転駆動されると、これらに記録紙Ｐが挟み込まれ、記録紙Ｐと転写ローラ７が密着状態とされる。この状態で、電圧発生器１１は、転写電圧を転写ローラ７に印加させ、転写ローラ７に流れる電流を検知し、その電流値が所定の値より小さい場合はローレベルのサーボ信号を、電流値が所定の値より大きい場合はハイレベルのサーボ信号を電圧制御部１２にフィードバックする。電圧制御部１２は、電圧発生器１１からフィードバックされたサーボ信号に基いて、転写ローラ７に流れる電流が安定する（一定の値となる）転写電圧を検知する。これにより、記録紙Ｐに応じた最適な転写電圧（電圧発生器を制御するＰＷＭ値）が検知される。
【００１９】
また、感光体ドラム２及び転写ローラ７の回転駆動に伴い、記録紙Ｐは、定着ローラ８とローラ１６によって挟み込まれ、記録紙Ｐと定着ローラ８が密着状態とされる。この状態で、電圧発生器１１によって発生させた定着電圧を定着ローラ８に印加させ、温度センサ１３の検知温度が所定の温度となる定着電圧を検知する。これにより、記録紙Ｐに応じた最適な定着電圧が検知される。なお、上記所定の温度とは、例えば、トナーが軟化するのに十分な温度で、かつ記録紙Ｐにカール等のダメージを及ぼさない程度の温度である。
【００２０】
上述した転写電圧及び定着電圧の最適化処理はプリント開始前に行われ、その後、レーザプリンタ１は、検知した最適化された転写電圧及び定着電圧でプリントを実行する。
【００２１】
以上のように、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、給紙トレイ９に新しい記録紙Ｐが装填されたとき等、トナーの転写性が変動する虞があるときに、記録紙搬送機構１０が記録紙Ｐのうちの1枚を転写ローラ７に密着させ、その状態で転写電圧を最適化する。これにより、給紙トレイ９に装填されている記録紙Ｐに応じて、常に最適な転写を行うことができ、転写不良を防止することができる。また、同様に、トナーの定着性が変動する虞があるときにも、記録紙搬送機構１０が記録紙Ｐのうちの1枚を定着ローラ８に密着させ、その状態で定着電圧を最適化する。これにより、給紙トレイ９に装填されている記録紙Ｐに応じて、常に最適な定着を行うことができ、定着不良や記録紙Ｐのカール等を防止することができる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、転写電圧及び定着電圧の最適化は、上述した電圧発生器１１及び温度センサ１３からフィードバックされるサーボ信号に基くものに限られることなく、他の信号に基くものであってもよい。また、温度センサ１３は、定着ローラ８に組み込まれていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるレーザプリンタの概略構成を示す図。
【図２】同プリンタの主要な構成部分である感光体ドラム、転写ローラ、定着ローラを示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１    レーザプリンタ
２    感光体ドラム
４    帯電器（帯電手段）
５    レーザ露光装置（露光手段）
６    現像ブラシ（現像手段）
７    転写ローラ（転写手段）
８    定着ローラ（定着手段）
９    給紙トレイ
１０    記録紙搬送機構（搬送手段）
１１    電圧発生器（電圧発生手段）
１２    電圧制御部（電圧制御手段）
１３    温度センサ（温度検知手段）
【図１】
2005352192.tif 000003
【図２】
2005352192.tif 000004