JP4516223B2 - Printer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体トナーにより感光体ドラム表面に画像を形成するとともに、その画像を転写ローラを介して印刷用紙上に転写する印刷機に関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、感光体ドラム表面に液体トナーによる画像を形成し、その画像を転写ローラを介して当該転写ローラとバックアップローラとの間に配置される印刷用紙上に転写する印刷機が知られている。
この印刷機は、感光体ドラム表面を帯電させて感光性を与える帯電器と、描画データに基づいて感光体ドラムを露光し静電潜像を作成する露光器と、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像手段とを備えており、現像手段は、感光体ドラムに対して液体トナーを供給する現像ローラを含み構成されている。
【0003】
そして、現像ローラから感光体ドラムへの液体トナーの供給は、感光体ドラムの露光部およびそれ以外の表面の電圧と現像ローラの電圧との差により液体トナーを供給する電気泳動を利用して行われる。すなわち、現像ローラと感光体ドラムとを互いに所定距離にまで近づけ、両者の間隔が所定の間隔になったとき液体トナーが現像ローラから感光体ドラムへ移動し、これにより、画像が形成されるようになっている。
この両者の間隔は、感光体ドラムの回転速度、現像ローラの回転速度および液体トナーの特性等を考慮して、オペレータが経験と勘等に基づいて一定の寸法に決めている。
なお、このような印刷機は、校正刷りを行う校正用印刷機としても使用することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現像ローラから感光体ドラムへ液体トナーを供給し、感光体ドラム表面に画像を形成する場合、現像ローラと感光体ドラムとの間隔が近すぎると、毛細管現象により必要以上の液体トナーが供給されるため、画像が不鮮明となり、これとは逆に、現像ローラと感光体ドラムとの距離が遠すぎると、液体トナーが移動することができず、画像形成が行われない。
一方、前述のような構成の印刷機で印刷される印刷物は、例えば、A1サイズ、A2サイズ、B1サイズ等のように印刷用紙の大きさが違ったり、印刷用紙の厚みが違う等、顧客のニーズにより種々ある。また、多色刷りの場合、順次全部の色を重ねることが多く、それらの厚みも関係するため、異なる種類の印刷のたびに、感光体ドラムの回転速度、現像ローラの回転速度および液体トナーの特性等に応じて、現像ローラと感光体ドラムとの間隔を、画像が最も鮮明となる最適の状態に調整する必要がある。
ところが、従来では、オペレータが経験と勘等に基づいて、現像ローラと感光体ドラムとの間隔を一定に決めているため、条件が異なる種類の印刷のたびに印刷の出来上がりに微妙な違いが生じ、画像の品質に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【0005】
本発明の目的は、液体トナーを使用して感光体ドラム表面に画像を形成するに際し、画像に与える影響を抑制し、画像品質を高度に維持することができる印刷機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、表面に画像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、この帯電手段による帯電後前記感光体ドラム表面を露光して静電潜像を作成する露光手段と、この露光手段による露光後前記感光体ドラム表面に液体トナーを電気泳動によって供給し前記感光体ドラム表面の前記静電潜像を現像する現像手段と、この現像手段による現像後の画像を受容する転写ローラと、この転写ローラ上の画像を印刷用紙に転写するバックアップローラと、これらの各手段および各ローラを制御する制御手段と、を備えて構成され、前記現像手段は、前記液体トナーを収容する現像機本体とこの現像機本体に設けられ前記感光体ドラムに対し前記液体トナーを供給して現像する現像ローラとを有し、この現像ローラ表面と前記感光体ドラム表面との間隔は調整可能とされ、前記転写ローラは前記感光体ドラムに対して、前記バックアップローラは前記転写ローラに対して、それぞれ係合、係合離脱可能に形成されるとともに、前記転写ローラは前記感光体ドラムに対して前記現像手段による前記感光体ドラムの現像終了まで互いの係合が離脱され、前記バックアップローラは前記転写ローラに対して前記印刷用紙が前記バックアップローラと前記転写ローラとの間に配置されるまで互いの係合が離脱されていることを特徴とする印刷機である。
【0007】
このような本発明では、現像ローラ表面と感光体ドラム表面との間隔が調整可能とされているので、異なる種類の印刷のたびに、感光体ドラムの回転速度、現像ローラの回転速度および液体トナーの特性等に対応して間隔を決めることができる。その結果、画像が鮮明となる最適の間隔で液体トナーを供給することができるので、画像に与える影響を抑制し、画像品質を高度に維持することができる。
また、本発明では、感光体ドラム表面に多色印刷の現像が転写ローラに邪魔されずに行え、また、印刷用紙の送り込みがバックアップローラに邪魔されずに行える。その結果、スムーズな印刷が行えるようになる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の印刷機において、前記現像機本体は、複数の印刷色に対応する液体トナーを収容する複数のトナー収容室を備え、前記現像ローラは、前記複数のトナー収容室にそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【0009】
このような本発明では、印刷色に対応した液体トナーをトナー収容室で色毎に収容することができるとともに、各収容室に現像ローラを設けたので、色が混ざることなく多色刷りが可能となり、多様な顧客のニーズに対応することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の印刷機において、前記感光体ドラムと前記転写ローラとは同径に形成されるとともに、それぞれ描画が行われる描画領域と描画が行われない非描画領域とを有し、前記複数の印刷色のうち所定の印刷色に対応する前記現像機本体および現像ローラの移動は、前記感光体ドラムの非描画領域内で行われることを特徴とするものである。
【0011】
このような本発明では、非描画領域を利用して現像機本体および現像ローラを移動するので、この移動が描画に影響を与えることはなく、迅速に次の色の描画に移ることができる。また、描画領域と非描画領域を有するので、非描画領域の範囲を変えることで、印刷用紙の大きさの種類に対応することができる。従って、1つの感光体ドラムおよび転写ローラで多種類の印刷用紙に対応することができ、感光体ドラム等の製作や、設置等が容易となる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の印刷機において、前記感光体ドラム、転写ローラおよびバックアップローラは前記制御手段によりそれぞれの位相を同期させて回転駆動されることを特徴とするものである。
【0015】
このような本発明では、感光体ドラム、転写ローラおよびバックアップローラが同期回転駆動するので、描画箇所がずれたりすることがなくなり、高品質の印刷が可能となる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項2ないし請求項4のいずれかに記載の印刷機において、前記複数のトナー収容室に設けられた前記各現像ローラは、それぞれが独立して前記感光体ドラムに対しての前記間隔を調整可能となっていることを特徴とするものである。
【0017】
このような本発明では、複数の現像ローラがそれぞれ独立して感光体ドラムに対する間隔を調整できるので、各現像ローラの製作誤差および取付誤差等を吸収することができ、各現像ローラがそれぞれ均一な間隔を維持することができるので、高品質の印刷が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて、本発明に係る印刷機の一実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態の印刷機1は、印刷画像データに基づいて作成された描画データを、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等の色を順々に重ねてイメージを形成するイメージオンイメージによる印刷を行うもので、画像が形成される感光体ドラム2を備えている。
【0019】
この感光体ドラム2の近傍には、当該感光体ドラム2に静電気電荷を帯びさせて感光性を与える帯電手段としての帯電器3と、帯電した感光体ドラム2に一定時間光を当て、その感光体ドラム2に静電潜像を形成する露光手段としての露光器4とが設けられている。
また、感光体ドラム2の例えば下方には、感光体ドラム2に形成された静電潜像を液体トナーで現像する現像手段19が設けられ、感光体ドラム2の例えば上方には、当該ドラム2表面の印刷画を圧力転写される転写ローラ6と、この転写ローラ6上方からバックアップして転写ローラ6のたわみによる押圧の逃げを防ぎ、全体に強い印圧を加えるバックアップローラ7とが設けられ、さらに、以上の感光体ドラム2、転写ローラ6等の駆動を含む印刷機1全体を制御する制御手段20が設けられている。
【0020】
感光体ドラム2には第1サーボモータ8、転写ローラ6には第2サーボモータ9、バックアップローラ7には第3サーボモータ10がそれぞれ設けられており、これらのサーボモータ8,9,10の駆動により、感光体ドラム2、転写ローラ6およびバックアップローラ7は、制御手段20に制御されて同期駆動するように構成されている。
【0021】
感光体ドラム2と転写ローラ6とは直径が同一寸法に形成されており、また、バックアップローラ7と感光体ドラム2とも同一寸法の直径となっている。
また、転写ローラ6は、転写ローラ着脱アクチュエータ47(図6参照)により、感光体ドラム2に対して着脱可能となっており、バックアップローラ7は、バックアップローラアクチュエータ48(図6参照)により、転写ローラ6に対して着脱可能となっている。
なお、バックアップローラ7と感光体ドラム2とは異なる大きさの径であってもよい。
【0022】
露光器4は、図2に示すように、一定回転で回転するポリゴンスキャナー91と、このポリゴンスキャナー91からのレーザ光を集光するfθレンズ92と、ポリゴンスキャナー91に入射させるレーザダイオード93とを含み構成され、レーザダイオード93から出力されたレーザ光は、ポリゴンスキャナー91に入射され、かつ反射し、fθレンズ92を経て感光体ドラム2上を走査する。
【0023】
ここで、感光体ドラム2には、図3に示すように、描画領域H、非描画領域I等が形成されている。
すなわち、感光体ドラム2の周長Gの中央部に所定寸法の描画領域Hが形成されるとともに、その両端に非描画領域Iが形成され、描画領域Hの一方側端部が描画開始ラインAとされるとともに、他方側端部が最終描画ラインBとなっている。一方、感光体ドラム2の幅Fに対して、前記ポリゴンスキャナー91による走査が行われる走査幅Eが決められ、走査幅Eにおいて、走査開始ライン、つまり描画開始ラインAの一端が描画原点Cとされ、走査終了ライン、つまり最終描画ラインBの他端が描画終了点Dとされている。そして、走査原点Cのエンコーダ検出角が位相同期制御部40に記憶される。
【0024】
レーザダイオード93から出力されたレーザ光が感光体ドラム2上を走査する際、図4に示すように、描画位置との同期のため、プロセス制御部35から露光制御部30を経てダミー信号が最初に出力され、そのダミー信号に対応して露光器4から描画用同期信号が出力されるが、ポリゴンスキャナー91から反射され、fθレンズ92を経てミラー95で再度反射させたレーザ光を同期検出用フォトディテクタ94で検出した検出位置が、上記描画用同期信号として出力される。そして、同期信号検出位置から所定の時間tを経過後、描画信号により描画が開始され、描画データが作成されるようになっている。
なお、レーザダイオード93の制御回路、ポリゴンスキャナ91の制御回路は、露光制御部30内に設けられている。
【0025】
図1に戻って、現像手段19は、現像機本体5と、この現像機本体5に設けられる現像ローラ15とを備えて構成されている。
現像機本体5は、基台5Aおよびその基台5Aの上に設けられた複数のトナー収容室5B,5C,5D,5Eを有する。
トナー収容室5Bには、プロセスカラー4色のうち1色目の、例えば黄版の液体トナーが収容されており、トナー収容室5Cには、プロセスカラー4色のうち2色目の、例えば紅版の液体トナーが収容されており、トナー収容室5Dには、プロセスカラー4色のうち3色目の、例えば藍版の液体トナーが収容されており、トナー収容室5Eには、プロセスカラー4色のうち4色目の、例えば黒版の液体トナーが収容されている。
【0026】
現像ローラ15は、トナー収容室5Bに設けられた第1現像ローラ15B、トナー収容室5Cに設けられた第2現像ローラ15C、トナー収容室5Dに設けられた第3現像ローラ15D、トナー収容室5Eに設けられた第4現像ローラ15Eで構成され、これら現像ローラ15B等により、各収容室5B,5C,5D,5E内の液体トナーをそれぞれ感光体ドラム2に供給することができるようになっている。
【0027】
これらの各現像ローラ15B〜15Eは、感光体ドラム2上に形成する各色静電潜像に対応して選択される。この選択は、後で述べるプロセス制御部35から出力される現像機移動モータ11への指令に基づいて、当該モータ11により現像機移動機構12を駆動させ、各現像ローラ15B〜15Eを現像位置へ位置決めすることで実現されるようになっている。また、各現像ローラ15B〜15Eの駆動は、感光体ドラム2に対して、所定の固定速度比を維持している。
【0028】
各現像ローラ15B〜15Eは、現像ローラ駆動モータ17および現像ローラ間隔調整モータ18にそれぞれ独立して接続されており、現像ローラ駆動モータ17により回転駆動し、現像ローラ間隔調整モータ18により感光体ドラム2に対して、所定の固定速度比を維持しつつ、図5に示すように、間隔Lを調整することができるようになっている。
ここで、現像ローラ15B〜15Eと感光体ドラム2との上記間隔Lは、現像ローラ15B〜15Eを感光体ドラム2に近づけたとき、電気泳動により液体トナーが移動するが、毛細管現象では液体トナーが移動しない間隔であり、鮮明な画像を形成することのできる最適な寸法に設定されるようになっている。この間隔Lは、感光体ドラムおよび現像ローラの回転速度、液体トナーの特性等に対応して、予め、経験や実験に基づいて求められた寸法とされ、その寸法がパラメータとして図6に示す記憶部45に記憶されている。
【0029】
印刷用紙Wは、印刷用紙搬送手段を構成する用紙搬送アクチュエータ49(図6参照)から、バックアップローラ7と転写ローラ6との間に供給され、転写ローラ6上の印刷画が圧力転写されるようになっている。
【0030】
図6には、以上のような印刷機1の制御手段20が示され、この制御手段20は、描画データ作成部25、露光制御部30、プロセス制御部35、および位相同期制御部40で構成されている。
【0031】
描画データ作成部25では、描画する描画データを、印刷画像データに基づいて、例えば、パソコンやワークステーションなどの小形のコンピュータシステムを使って編集・印刷を行い,出版物などを作成するシステムであるDTP(desktop publishing)システムを使用して作成し、作成した描画データの出力は、例えば、PSファイル、PDF(Portable Document Format)ファイル、TIFF(Tagged Image File Format)ファイル等を使用して行われる。
また、それぞれのファイルフォーマットに対応した機能については、前記描画データ作成部25が所持しており、その機能を使用して印刷機1で使用する描画データを作成する。なお、4色分版処理、RIP(Raster Image Processor)処理等も、ファイルフォーマットに対応して描画データ作成部25が処理を行うようになっている。
【0032】
作成された描画データは露光制御部30に伝達され、その露光制御部30で、露光器4を駆動するための信号(露光信号)に変換されるとともに、その露光信号が露光器4に伝達される。
【0033】
次に、図7に基づいて前記位相同期制御部40について説明する。
位相同期制御部40は統合制御部として動作するDSP(デジタル・シグナルプロセッサ)部41、サーボコントローラ部42、入出力I/F53により構成されている。
サーボコントローラ部42は、第1サーボコントローラ43、第2サーボコントローラ44、および第3サーボコントローラ45を含み構成され、各サーボコントローラ43,44,45は、前記第1サーボモータ8、第2サーボモータ9および第3サーボモータ10にそれぞれ対応して設けられ、入出力I/F53を介して、駆動指令信号、位相信号をプロセス制御部35、露光制御部30との間でやりとりしている。
【0034】
DSP部41は、サーボコントローラ部42の各サーボコントローラ43,44,45へ、同時に各々単独の位置指令(回転角)信号を与える。
各サーボコントローラ43,44,45に出された位置指令信号は、それぞれ第1サーボアンプ46、第2サーボアンプ47、および第3サーボアンプ48に送られ、各サーボアンプ46,47,48から、その位置指令信号に対応した駆動信号を、前記第1サーボモータ8、第2サーボモータ9、および第3サーボモータ10にそれぞれ出力し、第1エンコーダ50、第2エンコーダ51、および第3エンコーダ52によるフィードバック信号を、それぞれサーボコントローラ43,44,45へ入力する。
【0035】
第1、第2、第3の各サーボコントローラ43,44,45は、それぞれ、固定周期(サーボ系サンプリング周期)の位置ループ55,56,57を構成し、各サーボ系を制御するソフトウェア・サーボ機能を持つ。
DSP部41は、低速運転時には速度指令に応じた時間間隔を維持し、位置指令信号を連続して各サーボコントローラ43,44,45へ発信する。この時、DSP部41のソフトウェア同期により感光体ドラム2、転写ローラ6、バックアップローラ7の同期性を維持する。
また、加速時、減速時には、所定の目標角加速度による加速時間、減速時間に従った変化率を維持しつつ位置指令信号を連続して発信し、DSP部41のソフトウェア同期により、感光体ドラム2、転写ローラ6、バックアップローラ7の同期性を維持する。
【0036】
ここで、DSP部41による、感光体ドラム2用の前記第1サーボコントローラ43への位置指令(回転角)からバックアップローラ7用の前記第3サーボコントローラ45への位置指令(回転角)の演算、および転写ローラ6用の前記第2サーボコントローラ44への位置指令(回転角)から上記第3サーボコントローラ45への位置指令(回転角)の演算は、予めパラメータとして設定されているバックアップローラ径、バックアップローラ/バックアップローラサーボモータ間変速比、転写ローラ/転写ローラサーボモータ間変速比により行われる。
【0037】
すなわち、
Db :バックアップローラ径
Gb :バックアップローラ/バックアップローラサーボモータ間変速比
Nm :バックアップローラサーボモータ回転数
Dt :転写ローラ径
Gt :転写ローラ/転写ローラサーボモータ間変速比
N :転写ローラサーボモータ回転数(=転写ローラサーボモータ位置指令:単位時間当たりの位置変化を与える指令)
V :周速
としたとき、
転写ローラ周上での周速(ウェブ速度)は、
V=N・Gt・πDt ・・・・・(1)
また、バックアップローラ上での周速も転写ローラ周速と同速であるので、
V=Nm・Gb・πDb ・・・・・(2)
よって(1)、(2)式より
Nm=N×Gt・Dt/Gb・Db
この式より、転写ローラ6用の第2サーボコントローラ44に与える位置指令(回転角)信号から、「Nm」となる位置指令(回転角)信号(単位時間当たりの位置変化を与える指令)をバックアップローラ7用の第3サーボコントローラ45に与えればよいことがわかる。
【0038】
感光体ドラム2は、前述のように第1サーボモータ8で駆動され、図7に示すように、フィードバック用エンコーダ50からの出力により感光体ドラム2の回転角が認識される。この回転角の認識により、各プロセス(印刷手順)が実行されていく。
【0039】
次に、図8に基づいて本実施形態の印刷手順を説明する。
まず、感光体ドラム2に描画原点Cを設け(図2,3参照)、そのエンコーダ検出角を位相同期制御部40に記憶する。
そして、ステップ(以下、STで示す)1で、現像ローラ15B〜15Eと感光体ドラム2との間隔Lを、最適の状態で画像が形成される所定の寸法に設定し、ST2で、描画原点Cが帯電器3の帯電位置に到達すると、帯電器3をオンとして感光体ドラム2を帯電する。次に露光器4の露光位置に到達すると、ST3で、露光制御部30では前記描画位置との同期を維持しながら、1色目の、例えば黄版の描画用の1ラインの描画を行う。感光体ドラム2の周速は、ポリゴンスキャナー91の1面走査時間で1ドット分の移動を行うように予め設定されており、また、予め決められている最終ラインの描画まで、感光体ドラム2の周長および幅の2次元の同期性を維持して描画が実行される。
【0040】
ST4で、描画原点Cが現像位置に到達すると現像が行われ、1色目の液体トナーが1色目用の現像ローラ15Bから感光体ドラム2表面の潜像上に転移して印刷画が形成される。この際、現像ローラ15Bと感光体ドラム2との間隔Lは、ST1で述べたように、最適の状態で液体トナーが転移できるように設定されている。
1色目の最終ラインの現像が終了した後、ST5で、2色目の現像のため現像手段19を移動する。
【0041】
これと並行して描画原点Cが描画位置に到達すると、ST6で、露光制御部30では2色目の描画を開始する。この時の感光体ドラム2回転との同期は1色目と同様に行われ、以後同様に、ST7で2色目現像、ST8で現像手段19を移動し、ST9で3色目描画、ST10で3色目現像、ST11で現像手段19を移動し、ST12で4色目描画、ST13で4色目現像を行う。4色目現像を行った後は、現像手段19を現像機移動機構12により初期位置に移動させる。
【0042】
以上のST13までは、感光体ドラム2に対して転写ローラ6が係合を離脱されており、4色目の現像が終了した後、ST14で転写ローラ6の感光体ドラム2への着を行い、ST15でバックアップローラ7の転写ローラ6への着を行い、ST16で感光体ドラム2から転写ローラ6へ画像を転写し、ST17で転写ローラ6から印刷用紙Wに画像を転写して印刷を終了する。
なお、帯電器3は、4色目の最終ラインが帯電器3の位置を通過した後、オフとなる。
【0043】
以上で、イメージオンイメージにより感光体ドラム2上にフルカラーの印刷画が形成されるが、現像手段19の移動は、描画最終ラインBと描画原点Cの区間が現像位置にある間に行われ、感光体ドラム2と転写ローラ6の着け、転写ローラ6とバックアップローラ7の着けも、描画最終ラインBと描画原点Cの区間が感光体ドラム2と転写ローラ6の接触位置にある間に行われる。
【0044】
すなわち、感光体ドラム2表面にフルカラーの印刷画が形成された後に、ST13で、最終描画ラインBが感光体ドラム2と転写ローラ6の接触位置を通過した後に転写ローラ6の着となり、描画原点Cから順次最終描画ラインBまで転写ローラ6上に感光体ドラム2上の印刷画が圧力転写されて行き、ST14で、転写ローラ6上の画像がバックアップローラ7との着位置に到達する位置を感光体ドラム2のエンコーダ角で検出し、用紙搬送機構から印刷用紙Wをバックアップローラ7、転写ローラ6間に供給して、ST17で転写ローラ6上の画像を描画開始ラインAから順次描画最終ラインBまでを印刷用紙W上に圧力転写して行く。
【0045】
以上のように構成された実施形態では、次のような効果が得られる。
(1) 第1〜第4現像ローラ15B〜15Eの表面と、感光体ドラム2の表面との間隔Lが調整可能とされているので、異なる種類の印刷のたびに、感光体ドラム2の回転速度、現像ローラ15B〜15Eの回転速度および液体トナーの特性等に対応して間隔Lを決めることができる。間隔Lは、予め、経験や実験に基づいて求められ記憶部45に記憶されている各種寸法から選択すればよく、その結果、画像が鮮明となる最適の間隔で液体トナーを供給することができるので、画像に与える影響を抑制し、画像品質を高度に維持することができる。
【0046】
(2) 印刷色に対応した液体トナーをトナー収容室5B〜5Eで色毎に収容することができるとともに、各収容室5B〜5Eに現像ローラ15B〜15Eを設けたので、色が混ざることなく多色刷りが可能となり、多様な顧客のニーズに対応することができる。
【0047】
(3) 非描画領域Iを利用して現像機本体5および現像ローラ15を移動するので、この移動が描画に影響を与えることはなく、迅速に次の色の描画に移ることができる。また、描画領域Hと非描画領域Iを有するので、非描画領域Iの範囲を変えることで、印刷用紙の大きさの種類に対応することができる。従って、1つの感光体ドラム2および転写ローラ6で多種類の印刷用紙に対応することができ、感光体ドラム等の製作や、設置等が容易となる。
【0048】
(4) 転写ローラ6は感光体ドラム2に対して、転写ローラ6は感光体ドラム2に対して現像手段19による感光体ドラム2の現像終了まで互いの係合が離脱され、バックアップローラ7は転写ローラ6に対して印刷用紙Wがバックアップローラ7と転写ローラ6との間に配置されるまで互いの係合が離脱されているので、感光体ドラム2表面に多色印刷の現像が転写ローラ6に邪魔されずに行え、また、印刷用紙Wの送り込みがバックアップローラ7に邪魔されずに行える。その結果、スムーズな印刷が行えるようになる。
【0049】
(5) 感光体ドラム2、転写ローラ6およびバックアップローラ7は制御手段20により、それぞれの位相を同期させて回転駆動されているので、描画箇所がずれたりすることがなくなり、高品質の印刷が可能となる。
(6) 複数のトナー収容室5B〜5Eに、それぞれ設けられた第1〜第4現像ローラ15B〜15Eは、それぞれが独立して感光体ドラム2に対しての間隔Lを調整可能となっているので、各現像ローラ15B〜15Eの製作誤差および取付誤差等を吸収することができ、各現像ローラ15B〜15Eがそれぞれ均一な間隔を維持することができるので、高品質の印刷が可能となる。
【0050】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できるものであれば、次のような変形形態でもよいものである。
すなわち、前記実施形態では印刷機1を印刷用として用いているが、この印刷機1は試し刷り、つまり、校正用としても使用できる。
【0051】
また、前記実施形態では、第1〜第4現像ローラ15B〜15Eは、それぞれが独立して感光体ドラム2に対しての間隔Lを調整可能となっているが、これに限らず、一括して感光体ドラム2に対しての間隔Lを調整可能としてもよい。
【0052】
【発明の効果】
本発明の印刷機によれば、現像ローラ表面と感光体ドラム表面との間隔が調整可能とされているので、異なる種類の印刷のたびに、感光体ドラムの回転速度、現像ローラの回転速度および液体トナーの特性等に対応して間隔を決めることができる。その結果、画像が鮮明となる最適の間隔で液体トナーを供給することができるので、画像に与える影響を抑制し、画像品質を高度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る印刷機の一実施形態を示す全体図である。
【図2】前記実施形態の印刷機における露光系の例を示す図である。
【図3】前記実施形態の印刷機における感光体ドラム上での描画領域、非描画領域、描画原点等を示す図である。
【図4】前記実施形態の印刷機における描画開始時の同期検出タイミング例を示す図である。
【図5】前記実施形態の感光体ドラムと現像機との関係を示す図である。
【図6】前記実施形態の印刷機における制御機構を示す図である。
【図7】前記実施形態の印刷機における位相同期駆動系を示す図である。
【図8】前記実施形態の印刷機における処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 印刷機
2 感光体ドラム
3 帯電器
4 露光手段である露光器
5 現像手段を構成する現像機本体
5B〜5E トナー収容室
6 転写ローラ
7 バックアップローラ
15 現像ローラ
15B〜15E 第1〜第4現像ローラ
19 現像手段
20 制御手段
25 描画データ作成部
30 露光制御部
35 プロセス制御部
40 位相同期制御部
45 記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing machine that forms an image on the surface of a photosensitive drum with liquid toner and transfers the image onto a printing paper via a transfer roller.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a printing machine that forms an image with liquid toner on the surface of a photosensitive drum and transfers the image onto a printing sheet disposed between the transfer roller and a backup roller via a transfer roller. .
This printing machine includes a charger that charges the surface of the photosensitive drum to impart photosensitivity, an exposure device that exposes the photosensitive drum based on drawing data to create an electrostatic latent image, and an electrostatic on the photosensitive drum. A developing unit that develops the latent image, and the developing unit includes a developing roller that supplies liquid toner to the photosensitive drum.
[0003]
The liquid toner is supplied from the developing roller to the photosensitive drum by using electrophoresis that supplies the liquid toner by the difference between the voltage of the exposed portion of the photosensitive drum and the other surface and the voltage of the developing roller. Is called. That is, the developing roller and the photosensitive drum are brought close to each other to a predetermined distance, and when the distance between the developing roller and the photosensitive drum reaches a predetermined distance, the liquid toner moves from the developing roller to the photosensitive drum, thereby forming an image. It has become.
The distance between the two is determined by the operator based on experience and intuition in consideration of the rotational speed of the photosensitive drum, the rotational speed of the developing roller, the characteristics of the liquid toner, and the like.
Note that such a printing press can also be used as a proofreading printing press that performs proof printing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when liquid toner is supplied from the developing roller to the photosensitive drum and an image is formed on the surface of the photosensitive drum, if the distance between the developing roller and the photosensitive drum is too close, excessive liquid toner is supplied due to capillary action. Therefore, the image becomes unclear, and conversely, if the distance between the developing roller and the photosensitive drum is too long, the liquid toner cannot move and image formation is not performed.
On the other hand, the printed matter to be printed by the printing machine having the above-described configuration, for example, the size of the printing paper such as A1 size, A2 size, B1 size, or the thickness of the printing paper is different. There are various types according to needs. In the case of multicolor printing, all the colors are often superimposed one after another, and the thicknesses of these colors are also related. Therefore, the rotational speed of the photosensitive drum, the rotational speed of the developing roller, and the characteristics of the liquid toner each time different types of printing are performed. In accordance with the above, it is necessary to adjust the distance between the developing roller and the photosensitive drum to an optimum state in which the image is the clearest.
However, in the past, the operator has determined the distance between the developing roller and the photosensitive drum based on experience and intuition, so that there is a subtle difference in the print completion for each type of printing under different conditions. The problem of adversely affecting the image quality arises.
[0005]
An object of the present invention is to provide a printing machine capable of suppressing an influence on an image and maintaining a high image quality when an image is formed on the surface of a photosensitive drum using liquid toner.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a photosensitive drum on which an image is formed, a charging unit for charging the surface of the photosensitive drum, and the surface of the photosensitive drum is exposed to electrostatic charge after charging by the charging unit. Exposure means for creating a latent image, development means for developing the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum by supplying liquid toner to the surface of the photosensitive drum by electrophoresis after exposure by the exposure means, and the developing means A transfer roller for receiving the image after development by the image forming apparatus, a backup roller for transferring the image on the transfer roller to the printing paper, and each of these means and a control means for controlling each of the rollers. The means includes a developing machine main body that stores the liquid toner, and a developing roller that is provided in the developing machine main body and supplies the liquid toner to the photosensitive drum for development. The distance between the surface of the image roller and the surface of the photosensitive drum can be adjusted, and the transfer roller can be engaged with and disengaged from the photosensitive drum, and the backup roller can be engaged and disengaged from the transfer roller. And the transfer roller is disengaged from the photosensitive drum until the development of the photosensitive drum by the developing unit is completed, and the backup roller receives the printing paper from the transfer roller. The printing machine is characterized in that the mutual engagement is disengaged until it is arranged between the backup roller and the transfer roller .
[0007]
In the present invention, since the distance between the surface of the developing roller and the surface of the photosensitive drum can be adjusted, the rotational speed of the photosensitive drum, the rotational speed of the developing roller, and the liquid toner each time different types of printing are performed. The interval can be determined according to the characteristics of As a result, since the liquid toner can be supplied at an optimal interval at which the image is clear, the influence on the image can be suppressed and the image quality can be maintained at a high level.
In the present invention, the development of multicolor printing can be performed on the surface of the photosensitive drum without being obstructed by the transfer roller, and the printing paper can be fed without being obstructed by the backup roller. As a result, smooth printing can be performed.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the printing machine according to the first aspect, the main body of the developing machine includes a plurality of toner storage chambers that store liquid toners corresponding to a plurality of printing colors, and the developing roller includes: Each of the plurality of toner storage chambers is provided.
[0009]
In the present invention, the liquid toner corresponding to the printing color can be stored for each color in the toner storage chamber, and a developing roller is provided in each storage chamber, so that multicolor printing can be performed without mixing the colors. Can meet the needs of diverse customers.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the printing press according to the second aspect, the photosensitive drum and the transfer roller are formed to have the same diameter, and a drawing region where drawing is performed and a drawing are not performed, respectively. The developing machine main body and the developing roller corresponding to a predetermined printing color among the plurality of printing colors are moved within the non-drawing area of the photosensitive drum. Is.
[0011]
In the present invention, since the developing machine main body and the developing roller are moved using the non-drawing area, this movement does not affect the drawing, and the drawing of the next color can be quickly performed. Since the drawing area and the non-drawing area are provided, the size of the printing paper can be dealt with by changing the range of the non-drawing area. Accordingly, a single photosensitive drum and transfer roller can be used for various types of printing paper, and the production and installation of the photosensitive drum and the like are facilitated.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the printing machine according to the second or third aspect , the photosensitive drum, the transfer roller, and the backup roller are rotationally driven by the control unit in synchronization with each other. It is characterized by.
[0015]
In the present invention, since the photosensitive drum, the transfer roller, and the backup roller are driven to rotate synchronously, the drawing portion is not displaced and high-quality printing is possible.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the printing press according to any one of the second to fourth aspects, each of the developing rollers provided in the plurality of toner storage chambers is independent of the photoreceptor. The said space | interval with respect to a drum can be adjusted, It is characterized by the above-mentioned.
[0017]
In the present invention, since the intervals between the plurality of developing rollers can be independently adjusted with respect to the photosensitive drum, manufacturing errors and mounting errors of the developing rollers can be absorbed. Since the interval can be maintained, high-quality printing is possible.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a printing press according to the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIG. 1, the printing machine 1 according to the present embodiment forms an image by sequentially superposing colors such as yellow, magenta, cyan, and black on drawing data created based on print image data. On-image printing is performed, and a
[0019]
In the vicinity of the
Further, a developing
[0020]
The
[0021]
The
The
The backup roller 7 and the
[0022]
As shown in FIG. 2, the exposure device 4 includes a
[0023]
Here, as shown in FIG. 3, a drawing area H, a non-drawing area I, and the like are formed on the
That is, a drawing area H having a predetermined size is formed at the center of the circumferential length G of the
[0024]
When the laser light output from the
A control circuit for the
[0025]
Returning to FIG. 1, the developing
The developing machine body 5 includes a
The
[0026]
The developing
[0027]
Each of these developing
[0028]
Each of the developing
Here, the distance L between the developing
[0029]
The printing paper W is supplied between the backup roller 7 and the
[0030]
FIG. 6 shows the control means 20 of the printing press 1 as described above, and this control means 20 includes a drawing
[0031]
The drawing
The drawing
[0032]
The created drawing data is transmitted to the
[0033]
Next, the phase
The phase
The
[0034]
The
The position command signals output to the
[0035]
The first, second, and
The
Further, at the time of acceleration and deceleration, a position command signal is continuously transmitted while maintaining a rate of change according to an acceleration time and a deceleration time according to a predetermined target angular acceleration, and the
[0036]
Here, the
[0037]
That is,
Db: Backup roller diameter Gb: Backup roller / backup roller servo motor speed ratio Nm: Backup roller servo motor speed Dt: Transfer roller diameter Gt: Transfer roller / transfer roller servo motor speed ratio N: Transfer roller servo motor speed (= Transfer roller servo motor position command: command to give position change per unit time)
V: When the peripheral speed is
The peripheral speed (web speed) around the transfer roller is
V = N · Gt · πDt (1)
Also, since the peripheral speed on the backup roller is the same as the transfer roller peripheral speed,
V = Nm · Gb · πDb (2)
Therefore, from the equations (1) and (2), Nm = N × Gt · Dt / Gb · Db
From this equation, a position command (rotation angle) signal (command to give a position change per unit time) that becomes “Nm” is backed up from a position command (rotation angle) signal given to the
[0038]
The
[0039]
Next, the printing procedure of this embodiment will be described based on FIG.
First, the drawing origin C is provided on the photosensitive drum 2 (see FIGS. 2 and 3), and the encoder detection angle is stored in the phase
In step (hereinafter referred to as ST) 1, the interval L between the developing
[0040]
In ST4, development is performed when the drawing origin C reaches the development position, and the liquid toner of the first color is transferred from the
After the development of the last line of the first color is completed, the developing
[0041]
In parallel with this, when the drawing origin C reaches the drawing position, the
[0042]
Until the above ST13, the
The charger 3 is turned off after the last line of the fourth color passes the position of the charger 3.
[0043]
As described above, a full-color print image is formed on the
[0044]
That is, after a full-color print image is formed on the surface of the
[0045]
In the embodiment configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the distance L between the surfaces of the first to fourth developing
[0046]
(2) The liquid toner corresponding to the printing color can be stored for each color in the
[0047]
(3) Since the developing machine main body 5 and the developing
[0048]
(4) The
[0049]
(5) Since the
(6) The first to fourth developing
[0050]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The following modifications may be sufficient as long as the objective of this invention can be achieved.
That is, in the embodiment, the printing machine 1 is used for printing, but the printing machine 1 can also be used for test printing, that is, for calibration.
[0051]
In the above-described embodiment, the first to fourth developing
[0052]
【The invention's effect】
According to the printing machine of the present invention, since the interval between the surface of the developing roller and the surface of the photosensitive drum can be adjusted, the rotational speed of the photosensitive drum, the rotational speed of the developing roller, and The interval can be determined according to the characteristics of the liquid toner. As a result, since the liquid toner can be supplied at an optimal interval at which the image is clear, the influence on the image can be suppressed and the image quality can be maintained at a high level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of a printing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of an exposure system in the printing press of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a drawing area, a non-drawing area, a drawing origin, and the like on the photosensitive drum in the printing machine according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of synchronization detection timing at the start of drawing in the printing press according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the photosensitive drum and the developing device of the embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a control mechanism in the printing press according to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a phase synchronous drive system in the printing press of the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart of processing in the printing machine of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
この感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、
この帯電手段による帯電後前記感光体ドラム表面を露光して静電潜像を作成する露光手段と、
この露光手段による露光後前記感光体ドラム表面に液体トナーを電気泳動によって供給し前記感光体ドラム表面の前記静電潜像を現像する現像手段と、
この現像手段による現像後の画像を受容する転写ローラと、
この転写ローラ上の画像を印刷用紙に転写するバックアップローラと、
これらの各手段および各ローラを制御する制御手段と、を備えて構成され、
前記現像手段は、前記液体トナーを収容する現像機本体とこの現像機本体に設けられ前記感光体ドラムに対し前記液体トナーを供給して現像する現像ローラとを有し、この現像ローラ表面と前記感光体ドラム表面との間隔は調整可能とされ、
前記転写ローラは前記感光体ドラムに対して、前記バックアップローラは前記転写ローラに対して、それぞれ係合、係合離脱可能に形成されるとともに、前記転写ローラは前記感光体ドラムに対して前記現像手段による前記感光体ドラムの現像終了まで互いの係合が離脱され、前記バックアップローラは前記転写ローラに対して前記印刷用紙が前記バックアップローラと前記転写ローラとの間に配置されるまで互いの係合が離脱されていることを特徴とする印刷機。A photosensitive drum on which an image is formed; and
Charging means for charging the surface of the photosensitive drum;
Exposure means for exposing the surface of the photosensitive drum after charging by the charging means to create an electrostatic latent image; and
Developing means for developing the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum by supplying liquid toner to the surface of the photosensitive drum by electrophoresis after exposure by the exposing means;
A transfer roller for receiving an image developed by the developing means;
A backup roller for transferring the image on the transfer roller to printing paper;
Each of these means and a control means for controlling each roller,
The developing means includes a developing machine main body that stores the liquid toner, and a developing roller that is provided in the developing machine main body and supplies the liquid toner to the photosensitive drum and develops the surface. The distance from the surface of the photosensitive drum can be adjusted,
The transfer roller is formed to be engageable with and disengaged from the photosensitive drum, and the backup roller is formed to be able to engage with and disengage from the transfer roller. Until the development of the photosensitive drum is completed by the means, and the backup roller engages with the transfer roller until the printing paper is disposed between the backup roller and the transfer roller. A printing machine characterized in that the joint is separated.
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