(57)【要約】【課題】オープン／クローズさせる動作と用紙蛇行を矯正するモータを分離することなく１つのモータで行い、且つ用紙搬送開始時に発生しやすい過定着による印刷文字太り防止と印刷用紙を蛇行することなく用紙搬送できる用紙蛇行矯正制御方式を提供する。【解決手段】  熱ロールと加圧ロールのクローズ位置でＡ側とＢ側の荷重が均一となるカムシャフトの位置よりも所定の角度量をオーバーランさせた位置から用紙搬送を開始することで、用紙搬送開始初期時に蛇行してしまった印刷用紙を矯正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に転写されたトナー像を加熱・加圧することにより定着するための熱ロール及び加圧ロールと、その加圧ロールを駆動するための駆動部と、前記用紙の蛇行量を検出する用紙位置検出手段と、その用紙位置検出手段によって検出された用紙の蛇行量から蛇行矯正量を算出・記憶する手段とを設け、前記加圧ロールの駆動部によって前記熱ロールと前記加圧ロールの左右の圧力差を可変することにより用紙の蛇行を矯正する蛇行矯正装置を有した電子写真方式印刷装置において、前記用紙の搬送開始時に予め一定方向に用紙蛇行を矯正することを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
【請求項２】
請求項１記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記用紙の搬送開始時の一定方向への用紙蛇行矯正を開始するタイミングは、用紙を１／２インチ以上搬送した時点からとすることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
【請求項３】
請求項１または２記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記用紙の搬送開始時の一定方向に用紙蛇行矯正を開始するタイミングと用紙蛇行矯正量は変更可能であることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタや複写機などの電子写真方式印刷装置の用紙搬送機構における用紙蛇行矯正制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
用紙を搬送する用紙搬送装置と、用紙の蛇行量を補正する蛇行矯正装置を有する印刷装置として複写機やレーザビームプリンタ等の電子写真装置を例として、用紙の搬送について説明する。
【０００３】
従来の印刷装置では、印刷速度、印刷品質の向上に加え紙質、紙厚、寸法など多岐にわたる印刷用紙に対応するため用紙の蛇行矯正装置とその制御装置が設けられている。
【０００４】
用紙搬送装置でも、加圧ロール方式を採用している定着装置は、用紙走行性能に与える影響が大きく、特に連続用紙用レーザビームプリンタなどでは、定着装置に用紙の蛇行矯正装置をもたせた例が多く知られている。
【０００５】
連続紙用レーザビームプリンタ等の電子写真装置は図５に示すように、印刷用紙２０１をトラクタ２０３により感光ドラム２０２の周期と同速度で移動させ、転写器２０８により印刷用紙２０１にトナー像を転写させる。その後、印刷用紙２０１に一定の張力を与える為のバッファ２０４を通り、用紙搬送ガイド２０５を通過後、熱ロール２０６及び加圧ロール２０７によりトナー像を加圧・加熱し、印刷用紙２０１に溶融定着させる。そしてプラー２１１とプラーロール２１０で印刷用紙２０１を一定張力で引張り、印刷用紙２０１を折り畳むためのスウィングフィン２１２で印刷用紙を折り畳んだ後、印刷用紙２０１を積載するスタッカ２１３へ印刷用紙２０１を搬送する。
【０００６】
上記構成の電子写真装置では、印刷用紙２０１の駆動はトラクタ２０３によるピン駆動と、熱ロール２０６−印刷用紙２０１−加圧ロール２０７の摩擦駆動との２つの駆動によりなされるが、熱ロール２０６−加圧ロール２０７間の摩擦力で印刷用紙２０１を搬送する部分においては、印刷用紙２０１が左右に蛇行することにより印刷用紙２０１にストレスがかかり、送り穴の穴がれやシワなどが発生する。その為、センサ２０９で印刷用紙２０１の蛇行を検出し、熱ロール２０６と加圧ロール２０７の荷重を熱ロール２０６の支持軸に対し左右に変化させることにより、印刷用紙２０１の蛇行を矯正する蛇行矯正装置が付加されている。
【０００７】
図６に、従来の蛇行矯正装置の一例を示す。熱ロール２０６は、図示しない支持部と駆動部とで一定位置で回転可能に支持されている。加圧ロール２０７は、印刷用紙２０１を挟んで熱ロール２０６に対向している。
【０００８】
加圧ロール２０７は図示しない案内溝に沿って半径方向に可動な構造となっている。加圧ロール２０７を熱ロール２０６に押しつける手段は、アーム３０４と左右一対のカム３０２とスプリング３０７とから構成され、加圧ロール２０７の両端に各々１組ずつ設けられている。アーム３０４は、一端に軸受け３０５を有し、図示しないフレームに回転可能に支持される。アーム３０４の他端にはスプリング３０７の一端が連結され、熱ロール２０６の方向へ引っ張られている。カム３０２は、アーム３０４に設けられたカムフォロア３０３に当接する位置に設置される。カム３０２はカムシャフト３０６の同軸上にセットされ、カムシャフト３０６は図示しないフレームに回転可能に支持され、モータ３０１により回転させることができる。加圧ロール２０７の両端からは、回転可能なシャフトが突き出しており、シャフトは常にアームの一部に当接している。
【０００９】
非印刷時において、加圧ロール２０７と熱ロール２０６は非接触状態となる位置（オープン位置）で停止し、印刷時は、カムシャフト３０６の回転により、カム３０２がカムフォロア３０３から離れ、加圧ロール２０７が熱ロール２０６に完全に接触する位置（クローズ位置）で停止する。この時、スプリング３０７が加圧ロール２０７を押しつけ印刷用紙２０１は熱ロール２０６と加圧ロール２０７とに挟まれ、熱ロール２０６の回転により、加圧ロール２０７は従動し印刷用紙２０１は定着されながら搬送される。
【００１０】
印刷用紙送行位置は、センサ２０９により検出される。印刷用紙２０１が、用紙送行位置の送行方向に向かって左にずれていることを検出した場合、モータ３０１はカムシャフト３０６を左側からみて反時計方向に回転させる。
【００１１】
この動きによって左側のカム３０２ａがカムフォロア３０３に当接し、左側のスプリング力に対して、アーム３０４ａをわずかに押し戻す。この結果、加圧ロール２０７左側の荷重が右側と比べて小さくなり、用紙左側の搬送力が右側より小さくなるため、用紙送行位置は右側にずれることになる。このようにして、用紙送行位置ずれ（蛇行）を矯正することができる。右側に蛇行した場合、上記の反対の動作を行う。
【００１２】
すなわち図３に示すように、印刷用紙２０１をＡ側に曲げたい時は、熱ロール２０６と加圧ロール２０７の荷重をＡ側を高く、Ｂ側を低くすることにより、熱ロール２０６及び加圧ロール２０７はＡ側の径ｒａが圧縮されてＢ側の径ｒｂよりも小さくなり、熱ロール２０６及び加圧ロール２０７の周速はＢ側の方が速くなる（Ｖｒａ＜Ｖｒｂ）。従って、搬送される印刷用紙２０１の移動量はＡ側よりもＢ側の方が多くなり、印刷用紙２０１はＡ側に寄っていくことになる。逆に、印刷用紙２０１をＢ側に曲げたい時は、同様に熱ロール２０６と加圧ロール２０７の荷重をＢ側を高く、Ａ側を低くすることにより印刷用紙２０１はＢ側に寄ってくる。
【００１３】
図２は、従来の印刷装置における印刷開始信号受信から、用紙蛇行矯正制御を開始するまでのタイミングチャートであり、各信号は状態“１”の時、有効であることを示す。非印刷時、熱ロール２０６と加圧ロール２０７は、オープン位置にあるが、図示しない上位制御装置からの印刷開始信号を受信（図２−ａの状態）してから、ＴＡ（ｍｓ）後にモータ３０１が回転し熱ロール２０６と加圧ロール２０７のクローズ動作を開始し（図２−ｂの状態）、ＴＣ（ｍｓ）後に左右の荷重バランスが均等になるカムシャフト３０６の角度１８０度の位置でクローズ停止する（図２−ｄの状態）。一方、印刷用紙２０１は、印刷開始信号受信してから、ＴＢ（ｍｓ）後の熱ロール２０６と加圧ロール２０７がクローズ停止するタイミングよりも事前に搬送開始し（図２−ｃの状態）、熱ロール２０６と加圧ロール２０７がクローズ停止したタイミング（図２−ｄの状態）より用紙蛇行矯正制御が開始される。
【００１４】
図４は、カムシャフト３０６の角度と熱ロール２０６と加圧ロール２０７の左右の荷重変化を示したものである。従来の蛇行矯正装置では、非印刷時には、熱ロール２０６と加圧ロール２０７をオープン位置とし、印刷時にはクローズ位置にする動作と、熱ロール２０６と加圧ロール２０７の左右の荷重バランスを調整して用紙蛇行を矯正する動作を１つのモータで兼用するために、カムシャフト３０６の同軸上にセットされているカム３０２の左右を反転した形状とすることで、カムシャフト３０６角度が０度のオープン位置（図４−ａの状態）と１８０度のクローズ位置（図４−ｃの状態）にある時は、熱ロール２０６と加圧ロール２０７の左右の荷重バランスは均等になるが、カムシャフト角度が４０度〜１８０度の範囲では、Ａ側の荷重が高く、１８０度〜３２０度の範囲は、Ｂ側の荷重が高い状態となる。尚、カムシャフト３０６の角度１４０度のポイント（図４−ｂの状態）が印刷用紙２０１を搬送開始するタイミング（図２−ｃの状態）に相当する。
【００１５】
なお、この種の技術に関しては例えば下記のような特許文献を挙げることができる。
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−１６０２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来の印刷装置では、印刷スタート時に熱ロール２０６と加圧ロール２０７がクローズ停止する位置（カムシャフト３０６の角度が１８０度の位置）から用紙搬送を開始したのでは、過定着により印刷文字が太くなるという問題があり、用紙搬送開始タイミングは、熱ロール２０６と加圧ロール２０７がクローズ停止する手前からスタートさせる必要があった。このため、用紙搬送開始初期は、熱ロール２０６と加圧ロール２０７のＡ側より接触し、過渡的にＡ側の荷重が高い状態となり、用紙蛇行が発生し、用紙蛇行ジャムを検出してしまうという欠点があった。
【００１８】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、オープン／クローズさせる動作と用紙蛇行を矯正するモータを分離することなく１つのモータで行い、且つ用紙搬送開始時に発生しやすい過定着による印刷文字太り防止と印刷用紙を蛇行することなく用紙搬送できる用紙蛇行矯正制御方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため本発明は、用紙上に転写されたトナー像を加熱・加圧することにより定着するための熱ロール及び加圧ロールと、その加圧ロールを駆動するための駆動部と、前記用紙の蛇行量を検出する用紙位置検出手段と、その用紙位置検出手段によって検出された用紙の蛇行量から蛇行矯正量を算出・記憶する手段とを設け、前記加圧ロールの駆動部によって前記熱ロールと前記加圧ロールの左右の圧力差を可変することにより用紙の蛇行を矯正する蛇行矯正装置を有した電子写真方式印刷装置において、前記用紙の搬送開始時に予め一定方向に用紙蛇行を矯正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、用紙搬送開始時の熱ロールと加圧ロールの最初のクローズ位置を所定の角度オーバーランさせた位置とすることにより、オープン／クローズさせる動作と用紙蛇行を矯正するモータを分離することなく１つのモータで行い、且つ用紙搬送開始時に発生しやすい過定着による印刷文字太り防止と印刷用紙を蛇行することなく用紙搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は後述するように、印刷用紙の蛇行矯正機構に係わる機械部品の追加やモータの追加などを行わずにマイクロプログラムによる制御を工夫することで実現した。
【００２２】
本発明の一実施例を図１と図４を用いて説明する。図１は、本発明における印刷開始信号受信から、用紙蛇行矯正制御を開始するまでのタイミングチャートであり、各信号は状態“１”の時、有効であることを示す。
【００２３】
図示しない上位制御装置からの印刷開始信号を受信（図１−ａの状態）してから、ＴＡ（ｍｓ）後に加圧ロール２０７のクローズ動作を開始し（図１−ｂの状態）、ＴＢ（ｍｓ）後に印刷用紙２０１の用紙搬送を開始（図１−ｃ）する。ここまでの動作は、図２に示す従来の印刷装置のタイミングチャートと同様である。
【００２４】
本実施例においては、加圧ロール２０７の最初のクローズ停止位置を熱ロール２０６と加圧ロール２０７のＡ側とＢ側の荷重が均等になるカムシャフト３０６の角度１８０度（図１−ｄの状態）ではなく、２０度オーバーランした２００度（図１−ｅの状態）とし、Ｂ側の荷重が高い位置で停止させている。更に印刷用紙２０１を１／２インチ以上搬送した時間に相当する、ＴＸ（ｍｓ）経過後から用紙蛇行矯正制御を開始させている（図１−ｆの状態）。
【００２５】
すなわち、図４に示すように熱ロール２０６と加圧ロール２０７のクローズ動作においては、必ず用紙搬送開始初期にはＡ側の荷重が高い状態（図４のｂからｃ間）から印刷用紙２０１は搬送されるため、Ａ側へ蛇行しながら搬送されることになる。従って、用紙搬送開始初期時にＡ側へ蛇行させた分を相殺するようにすることが必要となるため、熱ロール２０６と加圧ロール２０７のＡ側とＢ側の荷重が均等になる位置よりもさらにＢ側の荷重が高い状態（図４のｃからｄ間）までカムシャフト３０６を回転させることで、Ａ側に蛇行していた印刷用紙２０１を用紙搬送開始初期に補正する。これにより、用紙搬送開始時から安定した用紙搬送が実現できるため用紙蛇行によるジャムの低減がはかれる。
【００２６】
尚、カムシャフト３０６をオーバーランさせる角度は、印刷用紙２０１の厚さや幅により、蛇行矯正効果に違いがあるため、図示しない制御基板中のメモリ素子にオーバーランさせるデータ及び用紙蛇行制御を開始する時間は複数個準備して格納しておき、必要に応じて選択可能としている。この選択する手段としては、図示しないオペレータパネルから可能としている。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ひとつのモータで加圧ロールと熱ロールの開閉と用紙の蛇行を矯正する機構をもつ印刷装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例である印刷開始から用紙搬送開始までのタイミングチャートである。
【図２】従来の印刷装置における印刷開始から用紙搬送開始までのタイミングチャートである。
【図３】用紙蛇行矯正装置における蛇行補正時の熱ロールと圧力ロールの状態を示す模式図である。
【図４】カムシャフト角度と熱ロールと加圧ロールの荷重変化を示す図である。
【図５】印刷装置の例として連続紙用レーザビームプリンタを示した模式図である。
【図６】従来の用紙蛇行矯正装置の模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０１は印刷用紙、２０２は感光ドラム、２０３はトラクタ、２０４はバッファ、２０５は用紙搬送ガイド、２０６は熱ロール、２０７は加圧ロール、２０８は転写器、２０９はセンサ、２１０はプラーロール、２１１はプラー、２１２はスウィングフィン、２１３はスタッカ、３０１はモータ、３０２はカム、３０３はカムフォロア、３０４はアーム、３０５は軸受け、３０６はカムシャフト、３０７はスプリングである。
【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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【図６】
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