(57)【要約】【課題】印刷品質に劣化のない高精度な連続紙電子写真装置を提供することにある。【解決手段】用紙搬送駆動部が印刷のために用紙搬送を開始する直前のバッファ部角度センサで検出した第一のバッファプレート位置と、用紙搬送駆動部による用紙搬送速度が規定速度に到達した時点のバッファ部角度センサで検出した第二のバッファプレート位置との差を、用紙搬送駆動部と前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量の差に換算した値からヒートロールの半径変化率を求め、ヒートロール駆動部の用紙搬送量と用紙搬送駆動部の用紙搬送量が等しくなるように次の用紙搬送開始時のヒートロール駆動部の加速プロフィールをヒートロールの半径変化率で補正する。【選択図】  図１
2010072010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部と、ヒートロールの回転速度および加速プロフィールを制御可能なヒートロール駆動部と、前記用紙搬送駆動部と前記ヒートロール駆動部間の速度差によって生じる用紙搬送時の用紙のたるみを吸収するためのバッファプレートと、前記バッファプレートの位置を検出するためのバッファ部角度センサを有した連続紙電子写真装置において、
前記用紙搬送駆動部が印刷のために用紙搬送を開始する直前の前記バッファ部角度センサで検出した第一のバッファプレート位置と、前記用紙搬送駆動部による用紙搬送速度が規定速度に到達した時点の前記バッファ部角度センサで検出した第二のバッファプレート位置との差を、前記用紙搬送駆動部と前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量の差に換算した値からヒートロールの半径変化率を求め、前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量と前記用紙搬送駆動部の用紙搬送量が等しくなるように次の用紙搬送開始時の前記ヒートロール駆動部の加速プロフィールを前記ヒートロールの半径変化率で補正することを特徴とする連続紙電子写真装置。
【請求項２】
請求項１に記載の連続紙電子写真装置において、前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量と前記用紙搬送駆動部の用紙搬送量が等しくなるように、次の用紙搬送停止時の前記ヒートロール駆動部の減速プロフィールを前記ヒートロールの半径変化率で補正することを特徴とする連続紙電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続紙電子写真装置に係り、特にそれの用紙搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に、連続紙電子写真装置の用紙搬送機構を示す。用紙搬送機構は２組の挟持ロールと、その２組の挟持ロールの速度差によって生じる用紙搬送時の用紙のたるみを吸収するためのバッファプレート１１と、バッファプレート１１の位置を検出するためのバッファ部角度センサ１２とで構成している。用紙１５を搬送する工程の上流に位置する１対の挟持ロールが基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部１３で、下流に位置するもう１対の挟持ロールがヒートロール回転速度制御を行うヒートロール駆動部１４で、用紙１５上のトナー像を加熱・加圧定着しながら用紙搬送を行う。
【０００３】
用紙１５上のトナー像を加熱・加圧するヒートロール１０の構造は、密着性を高めるため表面に薄い膜をコーティングしてあり、またヒートロール１０が加熱されることにより膨張するため、温度によって外径が変わる。そのため、一回転あたりの用紙搬送量に個体差が有り、使用時間によって形状が変化する。また、ヒートロール１０はニップ搬送にて用紙を搬送するため、加熱され収縮した用紙や、用紙幅や材質等の条件により滑る場合もある。
【０００４】
用紙搬送駆動部１３の用紙搬送量に対してヒートロール駆動部１４の用紙搬送量は一致しないため、用紙搬送開始・停止時において用紙搬送駆動部１３とヒートロール駆動部１４の用紙搬送量に差が出来てしまい、その用紙搬送量の差を吸収するようにバッファプレート１１が上下の動きをする。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
様々な印刷ジョブに対応するため用途に応じて用紙を使い分けるが、用紙条件の違いや、ヒートロール表面の経時変化による用紙とヒートロールの摩擦力の変化により、ニップ搬送するヒートロールにおいて用紙が滑る場合が有る。
【０００７】
また、高速、高画質化などの用途に応じてヒートロールを使い分けるため、ヒートロールの膜厚や材質の違いによる外径寸法の公差や、熱膨張による外径寸法の変化など、ヒートロールにおける摩擦力や外径寸法に違いが生じることによって用紙搬送量が変化してしまう。
【０００８】
ヒートロールの用紙搬送量が変化してしまうと、用紙搬送開始・停止時において基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部とヒートロール回転速度制御を行うヒートロール駆動部の用紙搬送量に差が出来てしまいバッファプレートの上下の動きが安定しないことで、用紙搬送開始時には搬送方向の印刷が粗密になる“文字振れ”やトナー像が崩れる“飛び散り”の原因になる。
【０００９】
また、用紙搬送停止時にはバッファプレートが目的の位置で止められない原因になる。
【００１０】
このような課題を解決するために、バッファ部角度センサの情報が所定の値となるようにヒートロール駆動部の速度を加減する連続紙電子写真印刷装置のヒートロール駆動制御において、仮のヒートロール周長をＬｈとし、仮の定速回転数Ｒｈでヒートロールを回転させ、ヒートロールが距離（Ｌｈ×Ｒｈ）を搬送した時の用紙搬送駆動部の搬送量がＬ１、バッファ変位量をＬ２とした時、（Ｌ１−Ｌ２）×Ｒｈとし真のヒートロール定速回転数をＬ１／（Ｌ１−Ｌ２）×Ｒｈとして求めることによって解決することが特開２００４−２１９８６５号公報により公開されている。しかし、この手段は主にヒートロールが定速回転で動作している場合の補正制御であり、用紙搬送開始・停止時のように限られた期間内でヒートロールの回転数が刻々と変化する制御には対応できないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、印刷品質に劣化のない高精度な連続紙電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部と、ヒートロールの回転速度および加速プロフィールを制御可能なヒートロール駆動部と、前記用紙搬送駆動部と前記ヒートロール駆動部間の速度差によって生じる用紙搬送時の用紙のたるみを吸収するためのバッファプレートと、前記バッファプレートの位置を検出するためのバッファ部角度センサを有した連続紙電子写真装置において、前記用紙搬送駆動部が印刷のために用紙搬送を開始する直前の前記バッファ部角度センサで検出した第一のバッファプレート位置と、前記用紙搬送駆動部による用紙搬送速度が規定速度に到達した時点の前記バッファ部角度センサで検出した第二のバッファプレート位置との差を、前記用紙搬送駆動部と前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量の差に換算した値からヒートロールの半径変化率を求め、前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量と前記用紙搬送駆動部の用紙搬送量が等しくなるように次の用紙搬送開始時の前記ヒートロール駆動部の加速プロフィールを前記ヒートロールの半径変化率で補正することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ヒートロール駆動部の用紙搬送量と前記用紙搬送駆動部の用紙搬送量が等しくなるように、次の用紙搬送停止時の前記ヒートロール駆動部の減速プロフィールを前記ヒートロールの半径変化率で補正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明において、用紙搬送の基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部と、ヒートロールの外径寸法に生じる公差、ヒートロールの熱膨張により生じる外径寸法の変化、用紙条件の違いやヒートロールの表面の経時変化による用紙とヒートロールの摩擦力の変化により用紙搬送量に変化が生じるヒートロール駆動部の用紙搬送量を等しくすることによって、バッファプレートの位置を維持することができ、印刷品質に劣化のない高精度な連続紙電子写真装置のヒートロール駆動制御を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明において、用紙搬送の基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部と、ヒートロールの外径寸法に生じる公差、ヒートロールの熱膨張により生じる外径寸法の変化、用紙条件の違いやヒートロールの表面の経時変化による用紙とヒートロールの摩擦力の変化により用紙搬送量に変化が生じるヒートロール駆動部の用紙搬送量を等しくすることによって、用紙搬送停止時のバッファプレートが目的の位置で停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
用紙搬送開始・停止前のバッファプレートの位置を維持しながら安定した用紙搬送開始・停止動作を実現するためには、基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部を設け、ヒートロールの外径寸法に生じる公差、前記ヒートロールの熱膨張により生じる外径寸法の変化、用紙条件の違いやヒートロールの表面の経時変化による用紙とヒートロールの摩擦力の変化により用紙搬送量に変化が生じるヒートロール駆動部の用紙搬送量を等しくする必要がある。
【００１７】
外径寸法の違いや摩擦力の違いによるヒートロールの用紙搬送量を、基準となる用紙搬送量と等しくすることは、下記の方法により達成できる。
【００１８】
ヒートロールの外径寸法が異なった場合の説明を図１、図２、図３を用いて説明する。
【００１９】
用紙１５は、基準となる用紙搬送速度を制御する用紙搬送駆動部１３にて、基準搬送速度ＰＦＳで搬送される。ヒートロール１０の基準半径をｒとした場合、ヒートロール回転速度制御を行うヒートロール駆動部１４にて用紙搬送開始から時間ｔまでの用紙搬送量Ｌは、用紙搬送駆動部１３の用紙搬送量と同じとなるヒートロール１０の表面速度をＶ(ｔ)、その時のヒートロール１０の角速度をω(ｔ)とした場合、次のように表せる。
【００２０】
【数１】
2010072010.tif 000003
【００２１】
次に、ヒートロール１０の半径がｒ＋αだった場合、ヒートロール１０を角速度ω文字(ｔ)で動かした場合、用紙搬送開始から時間ｔまでの搬送量Ｌ１は、次のように表せる。
【００２２】
【数２】
2010072010.tif 000004
【００２３】
用紙搬送駆動部１３の時間ｔまでの用紙搬送量はＬであるため、バッファ部角度センサ１２から読み取れる用紙搬送開始からのバッファプレート１１の変化量をＢＰとした場合、ヒートロール駆動部１４との用紙搬送量との差がバッファ変化量ＢＰとなることから、次のように表せる。
【００２４】
【数３】
2010072010.tif 000005
【００２５】
ここで、
【００２６】
【数４】
2010072010.tif 000006
【００２７】
とした場合、数３はヒートロール１０の基準半径ｒとの差αは、次のように表せる。
【００２８】
【数５】
2010072010.tif 000007
【００２９】
この関係から、次の用紙搬送開始時に用紙搬送駆動部１３と時間ｔまでの用紙搬送量が等しくなるためのヒートロール１０の角速度をω２(ｔ)とした場合、次のように表せる。
【００３０】
【数６】
2010072010.tif 000008
【００３１】
ここで、
【００３２】
【数７】
2010072010.tif 000009
【００３３】
とした場合、数６は数４を加味すると、次のようになる。
【００３４】
【数８】
2010072010.tif 000010
【００３５】
上記結果から、次の用紙搬送開始時のヒートロール駆動部１４で使用されるステッピングモータの立ち上げデータを、ヒートロールの半径変化率ｒ／（ｒ＋α）で補正することで、基準搬送速度ＰＦＳの用紙搬送量Ｌと、ヒートロール１０の半径が（ｒ＋α）となった場合の用紙搬送量Ｌ１の用紙搬送量差から生じるバッファ変化量ＢＰの面積が相殺され、用紙搬送駆動部１３とヒートロール駆動部１４の用紙搬送量差が０となることで、バッファプレート１１の上下の動きがなくなり、用紙搬送開始時の印刷品質の劣化を防ぐことができる。
【００３６】
次に、ヒートロール１０の半径変化量αがα＞０、α＜０となった場合の説明を図４、図５を用いて説明する。
【００３７】
ヒートロール駆動部１４に搭載されるステッピングモータを、ヒートロール１０の基準半径ｒ、基準駆動速度カーブＤ３０で起動した場合の用紙搬送速度カーブは特性Ｔ３０となる。この用紙搬送速度カーブは、用紙搬送ロール駆動部１３の用紙搬送速度と同じであるため、バッファ変化量ＢＰ＝０となる。
【００３８】
これに対し、熱膨張等によりヒートロール１０の半径変化量αがα＞０となった場合、ヒートロール駆動部１４の用紙搬送速度が用紙搬送ロール駆動部１３の用紙搬送速度より早くなるため、ヒートロール駆動部１４に搭載されるステッピングモータを基準駆動速度カーブＤ３０で起動した場合のヒートロール１０の用紙搬送速度カーブは特性Ｔ３１となる。
【００３９】
このときのバッファ変化量ＢＰ０は、ヒートロール１０を開始したタイミングｔ０、用紙搬送の基準となる用紙搬送速度カーブＴ３０が規定速度Ｔ３５となるタイミング、ヒートロール１０の外径寸法が大きくなった場合の用紙搬送速度カーブＴ３１が規定速度Ｔ３５となるタイミングで結ばれる面積と同量となる。
【００４０】
このバッファ変化量ＢＰ０を０とし、ヒートロール１０の半径変化量αがα＞０による用紙搬送開始時にバッファプレート１１の上下の動きを抑えるためには、ヒートロール駆動部１４で使用されるステッピングモータの基準駆動速度カーブＤ３０を形成するデータをヒートロールの半径変化率ｒ／（ｒ＋α）で補正しステッピングモータの駆動速度を変化することで、ヒートロール１０の立ち上げカーブは緩勾配な駆動速度カーブＤ３１を算出する。
【００４１】
ヒートロール駆動部１４で使用されるステッピングモータを前記駆動速度カーブＤ３１で起動した場合、ヒートロール１０の半径変化量α＝０の場合は用紙搬送速度カーブＴ３２となるが、半径変化量α＞０の場合は用紙搬送速度が規定速度Ｔ３５に達するタイミングがバッファ変化量ＢＰ０相等遅くなるため、用紙搬送速度カーブＴ３１の用紙搬送速度が用紙搬送速度カーブＴ３０となり、用紙搬送ロール駆動部１３の用紙搬送速度と同じとなり、用紙搬送速度による差が無くなることで、バッファプレート１１の上下の動きを抑えることができる。
【００４２】
また、滑りが発生し易い用紙等によりヒートロール１０の半径変化量αがα＜０となった場合、ヒートロール駆動部１４の用紙搬送速度が用紙搬送ロール駆動部１３の用紙搬送速度より遅くなるため、ヒートロール駆動部１４に搭載されるステッピングモータを基準駆動速度カーブＤ３０で起動した場合のヒートロール１０の用紙搬送速度カーブは特性Ｔ３２となる。
【００４３】
このときのバッファ変化量ＢＰ１は、ヒートロール１０を開始したタイミングｔ０、用紙搬送の基準となる用紙搬送速度カーブＴ３０が規定速度Ｔ３５となるタイミング、ヒートロール１０の外径寸法が小さくなった場合の用紙搬送速度カーブＴ３２が規定速度Ｔ３５となるタイミングで結ばれる面積と同量となる。
【００４４】
このバッファ変化量ＢＰ１を０とし、ヒートロール１０の半径変化量αがα＜０による用紙搬送開始時にバッファプレート１１の上下の動きを抑えるためには、ヒートロール駆動部１４で使用されるステッピングモータの基準駆動速度カーブＤ３０を形成するデータをヒートロールの半径変化率ｒ／（ｒ＋α）で補正しステッピングモータの駆動速度を変化することで、ヒートロール１０の立ち上げカーブは急勾配な駆動速度カーブＤ３２を算出する。
【００４５】
ヒートロール駆動部１４に搭載されるステッピングモータを前記駆動速度カーブＤ３２で起動した場合、ヒートロール１０の半径変化量α＝０の場合は用紙搬送速度カーブＴ３１となるが、半径変化量αがα＜０の場合は用紙搬送速度が規定速度Ｔ３５に達するタイミングがバッファ変化量ＢＰ１相等速くなるため、用紙搬送速度カーブＴ３２の用紙搬送速度が用紙搬送速度カーブＴ３０となり、用紙搬送ロール駆動部１３の用紙搬送速度と同じとなり、用紙搬送速度による差が無くなることで、バッファプレート１１の上下の動きを抑えることができる。
【００４６】
ヒートロール駆動部１４に搭載されるステッピングモータの立ち下げデータをヒートロールの半径変化率ｒ／（ｒ＋α）で補正することで、用紙搬送停止動作から停止するまでの用紙搬送駆動部１３とヒートロール駆動部１４の用紙搬送量が常に等しくなり、常に安定したバッファプレート１１の位置を得ることができ、用紙搬送開始時のバッファプレート１１の位置が常に同じ位置から用紙搬送を開始することができ、安定した用紙搬送の開始・停止制御を実現できる。
【００４７】
また、ヒートロール駆動部１４で使用されるモータをサーボモータとした場合においても、上記手段により補正制御を行うことで同様の駆動制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】電子写真装置における用紙搬送機構の構成図である。
【図２】その用紙搬送機構に用いられるヒートロール半径図である。
【図３】ヒートロール加速時及び減速時の角速度ω(ｔ)と表面速度Ｖ(ｔ)の関係を示す図である。
【図４】ヒートロールの半径変化量別の用紙搬送速度特性図である。
【図５】ヒートロールの半径変化量別の駆動速度特性図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・・ヒートロール、１１・・・バッファプレート、１２・・・バッファ部角度センサ、１３・・・用紙搬送駆動部、１４・・・ヒートロール駆動部、１５・・・用紙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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