(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の搬送経路と、像担持体と、前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、記録媒体を前記搬送経路内に搬送させる紙送り手段と、画像転写位置にて像担持体に書き込まれた画像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体を像担持体より分離する分離手段を有する印刷装置において、誘電率の低い記録媒体への印刷時には、その記録媒体の先端部分が前記分離手段を通過した後も分離手段を継続して動作させ、誘電率の高い記録媒体への印刷時には、その記録媒体の先端部分が前記分離手段を通過した位置で前記分離手段を停止する分離手段の停止手段を有することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
外部装置より印刷を行うために必要な運転情報を入力する通信手段と、前記運転情報を解析する解析手段と、前記解析手段が解析した運転情報に含まれる印刷情報に基づいて印刷する印刷手段と、前記解析手段が解析した印刷情報に含まれる印刷モード設定コマンドに基づいて対応する印刷モードに自動的に切り替えるモード変更手段を有し、誘電率の低い記録媒体への印刷時の印刷モードに、その記録媒体の先端部分が分離手段を通過した後も分離手段を継続して動作させる低誘電率モードを用い、誘電率の高い記録媒体への印刷時の印刷モードに、その記録媒体の先端部分が分離手段を通過した位置で分離手段を停止する高誘電率モードを用いて印刷を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷装置の印刷方法に係り、特にプラスチックなどの誘電率の高い記録媒体に対応する、印刷装置及びその印刷方法を実行する印刷モードの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように電子写真方式の印刷装置は、感光ドラム等の感光体（像担持体）に静電潜像を形成した後、これを現像してトナー像となし、このトナー像を直接または中間転写体（像担持体）を介して、記録媒体に転写、定着して、その印刷を行うものである。
【０００３】
印刷装置に記録媒体として連続紙が使用される場合、転写帯電器により帯電した連続紙が、感光ドラム等に巻き付くことを防止するため分離を行う必要がある。
【０００４】
このため、たとえば転写の後に多くの場合分離帯電器で転写帯電器と逆電荷を与えることにより、連続紙の除電を行い、電気的に感光ドラムより分離することがおこなわれている。
【０００５】
ところで、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体に対して印刷を行う場合、分離帯電器により除電を行うと、記録媒体の誘電率が高いために必要以上の電荷が記録媒体上に蓄積する。分離帯電器はトナーと同極性の電荷を記録媒体にかけるため、余分な電荷はいったん転写したトナー像をはじき飛ばし、転写されたトナー像を乱すこととなる。その結果、良好な印刷が得られなくなることがあった。
【０００６】
そこで、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体に印刷を行う場合、分離機能をそこなわないで、トナー飛散を減らし、より良好な印刷を行えるため、分離帯電器の電位を調整することが行われてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこの方法では、印刷する記録媒体をプラスチックなどの誘電率の高い記録媒体を使用するたびに、専門の知識を持つ技術者によって分離帯電器の電位の調整を行わなければならず、その間プリンタは使用できず、プリンタの使用者にとっては不便であり、使用効率を落とすこととなる。
【０００８】
また、分離帯電器の電位の調整は、トナー飛散をやや低減する効果は得られるが、プリンタの能力に応じた質の良好な印字を得ることはできなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体に対して印刷を行う際、トナー飛散の起こらない、プリンタの能力に応じた質の良好な印刷ができる印刷装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、この印刷方法の変更が複雑な作業なしに簡単に行える装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、記録媒体の搬送経路と、像担持体と、前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、記録媒体を前記搬送経路内に搬送させる紙送り手段と、画像転写位置にて像担持体に書き込まれた画像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体を像担持体より分離する分離手段を有する印刷装置において、誘電率の低い記録媒体への印刷時には、その記録媒体の先端部分が前記分離手段を通過した後も分離手段を継続して動作させ、誘電率の高い記録媒体への印刷時には、その記録媒体の先端部分が前記分離手段を通過した位置で前記分離手段を停止する分離手段の停止手段を有することを特徴とする印刷装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、外部装置より印刷を行うために必要な運転情報を入力する通信手段と、前記運転情報を解析する解析手段と、前記解析手段が解析した運転情報に含まれる印刷情報に基づいて印刷する印刷手段と、前記解析手段が解析した印刷情報に含まれる印刷モード設定コマンドに基づいて対応する印刷モードに自動的に切り替えるモード変更手段を有し、誘電率の低い記録媒体への印刷時の印刷モードに、その記録媒体の先端部分が分離手段を通過した後も分離手段を継続して動作させる低誘電率モードを用い、誘電率の高い記録媒体への印刷時の印刷モードに、その記録媒体の先端部分が分離手段を通過した位置で分離手段を停止する高誘電率モードを用いて印刷を行うことを特徴とする印刷装置が提供される。
【００１４】
上述の手段によれば、分離帯電器を用紙先端部の分離後停止するため、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体においても、分離帯電器の動作時間が短くなり、分離帯電器の影響が低減されるためトナー飛散が少なく、トナー像の乱れの少ない良好な印刷が得られる。
【００１５】
また、印刷開始時に行う運転条件の設定と同時に、上記印刷方法の選択を簡単に行うことが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態のプリンタを示したものである。このプリンタは、露光手段としてＬＥＤやレーザ・ビームなどを用いた電子写真方式のものであり、カット紙及び連続紙をそれぞれ別個に給紙するために給紙部Ａ１，Ａ２と各給紙部Ａ１，Ａ２からの用紙を一定速度で搬送する紙送り部Ｂと、感光体上にトナー像を形成し、紙送り部Ｂから共通の搬送経路内に搬送された用紙にトナー像の転写と定着を行う印刷部Ｃと、印刷された用紙を排出するための排出部Ｄとで基本的に構成されている。
【００１７】
上記給紙部は、上下方向にカット紙給紙部Ａ１と連続紙給紙部Ａ２とが配列されている。そして、連続紙給紙部Ａ２の給紙ホッパ７にはミシン目で折り畳まれた連続紙８が収納されているが、この連続紙８は給紙ホッパ７の上部近傍に設定されたエンドセンサ９によりその位置での通過を検出された後、トラクタ１０によって搬送経路内に搬送される。トラクタ１０にはその回転移動量を検出するロータリーエンコーダ１１とそのパルス数を累積カウントするカウンタ１２とが取り付けられており、トラクタ１０による連続紙８の紙送り量を積算している。なお、これらはトラクタ１０の正回転のみならず、逆回転のばあいにも紙送り量をマイナス方向に積算する機能を有する。
【００１８】
印刷部Ｃは、記録媒体への画像転写工程と、この画像を定着させる定着工程とからなる。転写工程では用紙の搬送速度と同一速度で回転する感光ドラム１３に対して先ず帯電部１４で均一に帯電させ、ついでＬＥＤを一列に配列したＬＥＤアレイからなる露光部１５でホストコンピュータからの画像情報を露光し、更に現像部１６でトナー画像を形成する。
【００１９】
感光ドラム１３の下端近傍には画像転写位置Ｐに対応してトナー像と反対の極性の電荷を発生させるコロナ帯電器を有する転写部１７が配置されており、この転写部１７での帯電により感光ドラム１３に張り付いた状態で搬送されてくる用紙に対して、感光ドラム１３上に形成されたトナー画像を画像転写位置Ｐで転写する。画像転写位置Ｐへ用紙を導くためのガイドは、その直前位置で感光ドラム１３に近傍配置されたガイド部１８によってなされる。画像が転写された用紙は、画像転写位置Ｐとほぼ同一水平面上に設定された搬送ベルト１９上を搬送されていくが、この搬送ベルト１９の後部上方には輻射熱を利用したフラッシュ定着器２０が配設されている。このフラッシュ定着器２０は、用紙幅方向に配列された予備加熱用のハロゲンランプ２１と定着用のキセノンランプ２２とを反射ケースの中に隣接配置したものであり、紙送りのタイミングに基づいて発光し、輻射熱でトナーを溶解して定着させる。また、前記搬送ベルト１９には全面に亘って図示しない多数の小孔が設けられており、搬送ベルト１９の裏面側に配設された吸引装置２３により、用紙をベルト上に吸引しながら搬送していく。なお、感光ドラム１３の周囲には、転写後に感光ドラム１３から用紙を剥離するために交番電圧を印加して帯電状態にある用紙を除電し分離する分離部２４、感光ドラム１３への用紙の巻き付きを防止する剥離爪２５及び付着トナーを書き落とすクリーナユニット２６がそれぞれ設けられている。
【００２０】
搬送ベルト１９のすぐ後側には、搬送ベルト１９と同一の駆動モータより回転するスカッフローラ２７が配設されており、定着工程を終了した用紙を両面から挟み込んで排紙部Ｄに送り込む。このスカッフローラ２７及び前記搬送ベルト１９は、連続紙の印刷時はトラクタ１０の回転スピードより若干速めに設定されており、連続紙に対して多少滑りを生じつつ回転することで、転写及び定着時には用紙に適当な張力を与えている。なお、スカッフローラ２７の下流側には用紙の通過検出器２８とカッティング装置２９とが近接して設けられている。
【００２１】
排紙部Ｄは、その入口部分にカット紙と連続紙を切り替える第１排紙ゲート３０と、カット紙の印刷面が上向き状態で排出される所謂フェースアップと印刷面が下向き状態で排出される所謂フェースダウンとを切り替える第２排紙ゲート３１とを搬送経路の上流側と下流側に備えており、第１排紙ゲート３０を印刷用紙の切り替えに連動して切り替え、また第２排紙ゲート３１をカット紙の排紙トレー３２の操作に連動させて切り替わるようにしている。なお、連続紙の印刷時にあっても第１排紙ゲート３０をカット紙側に切り替え、第２排紙ゲート３１をフェースアップ側に切り替えておくことにより、連続紙をカット紙の排出口を使ってストレートに排出することが可能であり、連続紙を次の工程に移して処理する場合などに有効となる。連続紙の排紙部では連続紙が排紙ホッパ３３内にミシン目から順次折り畳まれて集積されていくが、この折り畳みがスムーズに行えるよう、所定間隔ごとに爪を有する平ベルト３４とチェーンベルト３５とを備える。そして、両者の間に連続紙を排紙していくことにより、平ベルト３４の爪とチェーンベルト３５とでミシン目の山折れと谷折れとが交互に折れ曲がり易くして正規の位置に積み重ねていく。この排紙ホッパ３３は、集積された排紙量によって上下動する構造となっているため、上記平ベルト３４及びチェーンベルト３５が効果的に作用する位置に排紙ホッパ３３を設定することで、排紙トラブルを有効に防止することができる。
【００２２】
次に、上述のような構成からなるプリンタを用いて、誘電率がたとえば２未満の記録媒体で、通常使用される連続紙に対し印刷する場合の、印刷タイミング制御方法を図３および図４に基づいて説明する。まず、ホストコンピュータからの印刷モード情報に基づき、印刷モードを分離帯電器を常時駆動する印刷モードに設定する。
【００２３】
図３は、新しい用紙をセットした場合、いわゆるオートセット後に印刷を開始する場合のタイミングチャートである。ホストコンピュータよりの印刷要求により、印刷開始前の感光ドラムのドラムクリーニングを開始する。ドラムクリーニングの完了信号を受けて露光部１５から感光ドラム１３の画像書き込み位置Ｑに画像情報が書き込みが開始される。この画像書き込みの立ち上がり信号が時間制御のタイミング信号となり、トラクタ１０による連続紙８の搬送（作動開始からＴ１時間後）、転写部１７、分離部２４の帯電とフラッシュ定着器２０のハロゲンランプの２１の点灯（作動開始からＴ２時間後）、及びキセノンランプ２２のフラッシュ開始タイミング（作動開始からＴ３時間後）が制御されている。また、搬送ベルト１９の回転及び吸引装置２３の運転タイミングは、画像書き込み信号の立ち上がりと合っている。
【００２４】
上述したように、トラクタ１０は感光ドラム１３上への画像書き込み信号を受けてＴ１時間後に連続紙８の搬送を開始するが、トラクタ１０の駆動開始からＴ４時間後、すなわちトラクタ１０が定速回転に移行するのと同時に後述する印刷部の離間機構がアップ作動して、ガイド部１８及び転写部１７は正規の印刷位置に設定される。連続紙はトラクタによって一定速度でガイド部１８に導かれ、上流ガイド板１８ａと下側ガイド板１８ｂとにガイドされつつ感光ドラム１３の転写位置Ｐに導かれる。そして、ミシン目が画像転写位置Ｐを通過したのちに、感光ドラム１３上に書き込まれたトナー像の開始点が画像転写位置Ｐに到達すると、上述した転写部１７での帯電により感光ドラム１３上に形成されたトナー画像が連続紙８上に転写され、また転写直後には転写部１７とは逆極性の直流電圧を重畳した交番電圧を印加した分離部２４で除電され、感光ドラム１３から分離される。連続紙８は搬送ベルト１９上において下方からの吸引力により搬送されるが、この搬送ベルト１９はトラクタ１０より高速で駆動されるため、連続紙８との間に滑りを生じさせつつ搬送する。そのため連続紙８には張力が付与されることとなり、転写工程及び定着工程での印刷むらなどが防止されることになる。なお、搬送ベルト１９の後方に設定されているスカッフローラ２７も同様の滑り手段を構成している。定着工程においては、フラッシュ定着器２０のハロゲンランプ２１によって予備加熱されたのち、所定の時間間隔で発光しているキセノンランプ２２によってトナーが溶解され連続紙８上にトナー画像が定着される。定着工程を通ったのちは搬送ベルト１９と同一の駆動モータによって回転するスカッフローラ２７で排紙部Ｄに送り込まれ、第１排紙ゲート３０で排紙ホッパ３３内に堆積されていくが、選択によりカッティング装置２９によりミシン目から切り離されることもある。
【００２５】
上述のタイミング制御では図３に示したように、ホストコンピュータからの書き込み情報がとぎれると、露光部１５での画像書き込み信号が立ち下がり、これが基準となってＴ５時間後にはフラッシュ定着器２０のハロゲンランプ２１及びキセノンランプ２２の発光が停止する。離間機構も同じタイミングでダウン作動を始めるが、この時点ではトラクタ１０による連続紙８の搬送は継続され、ミシン目を画像転写位置Ｐより更に送り込みながら、連続紙８を感光ドラム１３より離間させる。離間機構のダウン作動の途中で転写部１７及び分離部２４での帯電が停止する。また作動開始からＴ６時間後にはトラクタ１０が減速され、一旦停止した後に更に所定距離だけ逆回転して、ミシン目を画像転写位置Ｐの所定距離分手前位置に待避する。なお、搬送ベルト１９の駆動及び吸引装置２３の運転停止のタイミングはトラクタ１０が一旦停止する時期と合っている。
【００２６】
なお、上述した連続紙のタイミング制御方法は、用紙切れなどにより用紙を交換した場合にセットされるいわゆるオートセット後に印刷する場合であるが、連続紙が既にセットされている場合には、搬送経路内には転写した後の未定着部分が残っているので、キセノンランプ２２の発光開始時間Ｔ３を前記実施例よりもっと早くなるように制御することもできる。なお、連続紙８のオートセット時には、上述した印刷部の離間機構がダウン作動して、ガイド部１８、転写部１７および搬送ローラ１９が印刷時の定常位置から離間する。
【００２７】
上記オートセット動作では、離間機構のダウン位置が保持された状態で、トラクタ１０の紙送り作用により連続紙８が搬送経路内に送り込まれる。そして、トラクタ１０の近傍に設けた先端検出センサ４１で連続紙８の先端が検出され、その移動量がトラクタ１０に接続したロータリエンコーダ１１とカウンタ１２とによって積算される。連続紙８の先端部はガイド部１８の上側ガイド板１８ａに突き当たって進行方向を規制され、感光ドラム１３への巻き込みが防止される。
【００２８】
次に、誘電率が２以上の記録媒体たとえば、連続紙の印刷側にプラスチックカードを貼付した記録媒体に対し印刷する場合の、印刷方法を図２及び図４に基づいて説明する。まず、ホストコンピュータからの印刷モード情報に基づき、印刷モードを分離帯電器を用紙先端のみ駆動する印刷モードに設定する。
【００２９】
図４は、用紙がオートセットされた場合において、印刷を開始する場合のタイミングチャートである。ホストコンピュータよりの印刷要求により、印刷開始前の感光ドラムのドラムクリーニングを開始する。ドラムクリーニングの完了信号を受けて露光部１５から感光ドラム１３の画像書き込み位置Ｑに画像情報が書き込みが開始される。この画像書き込みの立ち上がり信号が時間制御のタイミング信号となる。このタイミング信号からの露光部１５、感光ドラム１３、トラクタ１０、転写部１７、分離部２４、定着器２０のハロゲンランプ２１、フラッシュ定着器２２、搬送ベルト１９、および吸引装置２３の各部の駆動されるタイミングは、すべて上述の通常の連続紙に対する場合と同じである。
【００３０】
プラスチックカードを貼付した連続紙８は、トラクタ１０によって正規の印刷位置にセットされる。さらに、トラクタ１０によってミシン目が画像転写位置Ｐに導かれ、ミシン目が画像転写位置を通過したのちに、感光ドラム１３上に書き込まれたトナー像の開始点が画像転写位置Ｐに到達すると、上述した転写部１７での帯電により感光ドラム１３上に形成されたトナー画像が連続紙８上に転写され、また転写直後には転写部１７とは逆極性の直流電圧を重畳した交番電圧を印加した分離部２４で除電され、感光ドラム１３から分離される。プラスチックカードを貼付した連続紙８の先端部分が搬送ベルト１９にかかり、搬送ベルト１９の下方からの吸引力により搬送されたところ（作動開始からＴ７時間後）で、分離部２４の帯電は停止する。用紙先端が搬送ベルト１９にかかると、用紙は搬送ベルト１９の下方からの吸引力により吸引され搬送方向に引っ張られるため、分離部２４の帯電を停止しても、感光ドラム１３への巻き付きは起こりにくい。図３に示したように、分離部２４の停止タイミング制御（作動開始からＴ７時間後）は、上述の画像書き込みの立ち上がり信号が基準となる。
【００３１】
ホストコンピュータからの書き込み情報がとぎれると、露光部１５での画像書き込み信号が立ち下がり、これが基準となってＴ５時間後にはフラッシュ定着器２０のハロゲンランプ２１及びキセノンランプ２２の発光が停止する。離間機構も同じタイミングでダウン作動を始めるが、この時点ではトラクタ１０による連続紙８の搬送は継続され、ミシン目を画像転写位置Ｐより更に送り込みながら、連続紙８を感光ドラム１３より離間させる。離間機構のダウン作動の途中で転写部１７の帯電が停止する。この時、分離部２４は既に帯電を停止している。また減速開始からＴ６時間後にはトラクタ１０が減速され、一旦停止した後に更に所定距離だけ逆回転して、ミシン目を画像転写位置Ｐの所定距離分手前位置に待避する。なお、搬送ベルト１９の駆動及び吸引装置２３の運転停止のタイミングはトラクタ１０が一旦停止する時期と合っている。
【００３２】
なお、上述したプラスチックカードを貼付した連続紙のタイミング制御方法は、用紙切れなどにより用紙を交換した場合にセットされるいわゆるオートセット後に印刷する場合であるが、連続紙が既にセットされている場合には、搬送経路内には転写した後の未定着部分は残っているので、キセノンランプ２２の発光開始時間Ｔ３を前記実施例よりもっと早くなるように制御することもできる。また、分離部２４は、用紙先端部が既に搬送部１９にかかっているので、帯電をしないよう制御することもできる。
【００３３】
上記実施形態においては、分離手段のタイミングを特定の誘電率（比誘電率＝２）を境とし、これよりも記録媒体の誘電率が低いときには記録媒体の先端部分が分離手段を通過した後にもしばらくは分離手段を停止しないこととし（低誘電率モード）、一方、誘電率が上記特定の誘電率よりも高いときには記録媒体の先端部分が分離手段を通過した位置で分離手段を上記場合よりも早く停止する（高誘電率モード）というシーケンスを採ったが、これは多くの場合、通常の紙がこれよりも低い誘電率を持ち、プラスチックカードなどがこれより高い誘電率を持つためである。かかる境界はプリントしようとする記録媒体の種類に応じて適宜定めれば良い。プリントしようとする記録媒体が誘電率が高いものに限定されるならば、常に図４に示すシーケンスをとるようにしてもよい。記録媒体の誘電率は、プリンタ内部でコンデンサ電極の間に記録媒体を通過させて抵抗−容量回路のカットオフ周波数等に基づいて測定してその結果を印刷モード（高誘電率モードと低誘電率モード）に反映させることでもよく、プリンタへのホストコンピュータ等の外部装置からの設定によっても良い。
【００３４】
たとえば、上記のプリンタを利用し、このプリンタに外部装置からの印刷画像情報や上記印刷モードを含む印刷方法に関する情報を含む運転情報を受信する通信手段（SCSI、RS-232C等のハードウェアインターフェースなど）と、この運転情報を解析する解析装置（外部装置からのデータを解釈して印刷画像情報や印刷モード等の情報をプリンタの運転に利用できる形に変換するコントローラなど）と、得られた印刷モードデータに基づいて上記プリンタのシーケンスを変更するモード変更手段（プリンタのコントロールファームウェア等で実現する）を備えたプリントシステムを構成しても良い。印刷モードのデータは、使用する記録媒体の種類であったり、モードそのものの指示であってもよい。記録媒体の種類をデータとするときは、モード変更手段や運転情報の解析装置にその記録媒体の場合にどの印刷モードが適するかをデータとして保持しておくことになる。たとえば、記録媒体が普通紙ならば低誘電率モード、プラスチックフィルムならば高誘電率モードに対応させておく。また、ホストコンピュータ等の外部装置側でそのようなデータを持っておいて直接的にモードを指定する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る印刷方法及び印刷モード制御方法によれば、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体に対しても、トナー像の乱れのない良好な印刷が得られる。
【００３６】
また、通常印刷を行うための運転条件の設定に使用している通信手段を使用し、プラスチックなどの誘電率の高い記録媒体の印刷方法への切り替えを行うことができるため、記録媒体の種類に応じた印刷方法の切り替えがホストコンピュータより簡単に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印刷タイミング制御方法を実施するためのプリンタを示す全体図である。
【図２】連続紙印刷における搬送系を示す説明図である。
【図３】分離帯電器を常時駆動する印刷モードにおけるタイミングチャート図である。
【図４】分離帯電器を用紙先端部通過後に停止する印刷モードにおけるタイミングチャート図である。
【符号の説明】
Ａ１ カット紙給紙部
Ａ２ 連続紙給紙部
Ｂ 紙送り部
Ｃ 印刷部
Ｄ 排紙部
Ｐ 画像転写位置
２ カット紙
６ 搬送ローラ
８ 連続紙
１０ トラクタ
１３ 感光ドラム（感光体）
１８ ガイド部
１９ 搬送ベルト
２０ フラッシュ定着器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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