(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成装置のイメージングドラムの回転速度を保つ方法であって、
前記イメージングドラムと転写ロールとの間の距離と、前記イメージングドラムの駆動系の駆動電流値を実質的に一定に保ち得る前記転写ロールの駆動電流の値と、の対応関係を複数の距離ごとに記録したテーブルを作成するステップと、
前記テーブルを用いて前記転写ロールの駆動系を制御し、前記複数の距離の各々におけるイメージングドラムの回転速度を実質的に一定に保つステップと、
を含み、
前記テーブルを作成するステップは、
前記イメージングドラムと前記転写ロールとの係合が解除した状態でのイメージングドラムの駆動系の駆動電流値を測定するステップと、
前記測定するステップの後に、前記イメージングドラムと前記転写ロールとが完全係合した状態から完全係合解除した状態、または、完全係合解除した状態から完全係合した状態に移行するように、前記イメージングドラムと前記転写ロールとをインクリメント方式で移動させるステップと、
前記移動させるステップ実行中に、前記測定されたイメージングドラムの駆動系の駆動電流値を維持するべく、前記転写ロールの駆動系の電流セットポイントを各インクリメント移動において調整するステップと、
前記インクリメント移動するたびに、前記調整された電流セットポイントを記録するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
像形成装置においてイメージングドラムの回転速度を制御する方法であって、
前記イメージングドラムと転写ロールとの係合が解除した状態での前記イメージングドラムの駆動系の駆動電流値を測定するステップと、
前記測定するステップの後に、前記イメージングドラムと前記転写ロールとが完全係合した状態から完全係合解除した状態、または、完全係合解除した状態から完全係合した状態に移行するように、前記イメージングドラムと前記転写ロールとをインクリメント方式で移動させるステップと、
前記移動させるステップ実行中に、各インクリメント移動において、前記測定されたイメージングドラムの駆動系の駆動電流値を維持するべく、前記転写ロールの駆動系の電流セットポイントを調整するステップと、
前記インクリメント移動するたびに、前記イメージングドラムと転写ロールとの間の距離と、前記調整された電流セットポイントをテーブルに記録するステップと、
前記テーブルを用いて転写ロール駆動電流を制御して、後続の前記転写ロールとの係合および解放の間にイメージングドラムの回転速度を実質的に一定に保つステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像形成装置に関し、特に像を印刷または複写する間に動作品質の欠陥を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子写真式マーキングは、元の文書または像の光像（ｌｉｇｈｔ  ｉｍａｇｅ）を均一に帯電した感光体に露光することにより行われる。この光像に応じて感光体が除電されることにより元の文書の潜像パターンが形成される。この潜像パターンにトナーが引き寄せられて感光体上に像が形成される。複数の感光体をイメージングドラムに取り付けて、像を、直接または中間転写工程後のいずれかにイメージングドラムから転写し、枚葉紙などのマーキング基材すなわち媒体上に融着させる。
【０００３】
転写および融着は媒体をイメージングドラムと転写ロールとの間に狭持することにより行われる。イメージングドラムおよび転写ロールが媒体と接触するポイントはニップと呼ばれる。媒体は、像を媒体に融着させる融着圧力であって、熱の発生または印加によって生じる融着圧力がニップ内に生じるように、イメージングドラムと転写ロールとの間に狭持される。
【０００４】
また、その他の方法によってイメージングドラムまたはイメージングドラムの一部に像を付与して、後続の媒体への転写を行うこともできる。例えば、帯電した無色のトナー層をイメージングドラムに塗布する、直接マーキング法が使用される。例えば熱インクジェット、音響インクジェット、ピエゾインクジェット、または他の任意の各種適当な直接マーキング法などの非接触式インクジェットマーキング法を用いてインクジェット像がイメージングドラムに付与される。
【０００５】
イメージングドラム上への像形成に用いる方法に係わらず、概括すると、媒体への像の転写は、上述のように媒体をイメージングドラムと転写ロールとの間に狭持してこの媒体に像を融着または定着させることにより行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転写ロールがイメージングドラムに完全にかみあうと、比較的短時間の間に約５００から７００ポンドの範囲の負荷が加わる。このような時間内のこのような負荷の印加および除去は、イメージングドラムの速度偏移をもたらし、一時的なドラム回転の乱れが発生する。さらに、負荷に起因した安定状態の速度変動が起こる。イメージングドラムおよびその制御システムの慣性は大きくて制御システムの閉ループ帯域はこの速度偏移に順応できず、結果として動作品質の問題と呼ばれる、像の不整合やその他の望ましくない影響が生じる。現在、複数パスを要するマーキング操作を行う場合、イメージングドラム上の像形成および媒体への像転写プロセスは連続的に行われている。像がイメージングドラム上に形成された後、転写ローラとイメージングドラムとの係合に伴う動作品質の問題のために、イメージングは転写プロセスの開始前に完了していなければならない。このため、イメージング操作と転写操作とを順次連続して行うことによる生産性の制約が生じる。ピッチとも呼ばれる、複数のイメージング面を備えたイメージングドラムを用いる場合は、あるピッチに形成された像は他のピッチに像が形成される前に転写されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の方法は、像形成装置のイメージングドラムの回転速度を保つ方法であって、前記イメージングドラムと、転写ロールと、の間の複数の第１の距離毎に、前記転写ロールの駆動電流のテーブルを作成するステップと、前記テーブルを用いて前記転写ロールの駆動系を制御し、前記複数の距離の各々におけるイメージングドラムの回転速度を実質的に一定に保つステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、転写ロールの駆動電流のテーブルに基づいて転写ロールの駆動系を制御するため、イメージングドラムの回転速度を一定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すように、一般にシステム１００は、印刷および複写装置の像のマーキングおよび転写部分を含んで構成される。一実施形態において、印刷および複写装置は電子写真式印刷および複写システムを含んで構成される。ただし、他の印刷および複写システムも本開示の実施形態の特徴を包含し得る。ここでは説明のために、図１を参照して、印刷および複写装置の像のマーキングおよび転写部分のみについて述べる。
【００１０】
図１を参照する。一般にマーキングおよび像転写システム１００はイメージングドラムシステムおよび転写ロールシステムを含んで構成される。概括すると、イメージングドラムシステムによって、イメージングドラム上への像付与および適当な媒体への像転写が行われる。一般に転写ロールシステムは、像転写プロセスの間に転写ロールとイメージングドラムとの係合および解放が行われるように構成される。媒体への転写用ドラムに像を付与する任意の適当なイメージングシステムが使用可能であるが、一実施形態ではイメージングドラムシステムはベタのインクドラムシステムを含んで構成される。一般に転写ロールシステムは、イメージングドラムの回転速度を公称速度に保ちつつ、転写ロールがイメージングドラムに係合および解放するように構成される。本開示の実施形態は、イメージングドラム用のモータトルクアシストを設けてイメージングと転写との並列処理を可能にし、それによって転写ロールの係合および解放による動作特性への影響を軽減することを特徴としている。
【００１１】
図１に示すように、イメージングドラムシステムの一実施形態はイメージングドラム１２０、イメージングドラム駆動系１５０、およびマーキング装置１１０を含む。イメージングドラム１２０は少なくとも一つのピッチ１１５を含むように構成される。図１では、イメージングドラム１２０は第１のピッチ１１５および第２のピッチ１１７を含んでいる。第１および第２のピッチ１１５，１１７間の境界は、一つ以上の文書間ギャップ１２３によって規定されている。イメージングドラム駆動系１５０は、イメージングドラム１２０を実質的に一定の回転速度に保つ働きをする。一般にマーキング装置１１０は、イメージングドラム１２０の少なくとも一つのピッチ１１５に像を付与する働きをする。図１では、マーキング装置１１０は両方のピッチ１１５，１１７に像を付与することができるようになっている。
【００１２】
転写ロールシステムの一実施形態は、転写ロール１３５、転写ロール駆動系１４５、および係合アセンブリ１４０を含む。係合アセンブリ１４０は、転写ロール１３５を動かしてニップ１３０の領域でイメージングドラム１２０と係合させ、それによってロール表面上の一つ以上の像が媒体１２５に転写されるように構成されている。媒体１２５は、その表面への像の付与に適したあらゆる基材を含み、枚葉シートや連続ロールを含んで構成される。
【００１３】
例えば、モータトルクアシストは、イメージングドラム駆動系１５０の駆動電流の測定、測定したイメージングドラム駆動電流の維持に必要な、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との係合および解放の間の転写ロール駆動系１４５の駆動電流の記録、および該記録された駆動電流を用いて転写ロール駆動系１４５を操作して後続の係合および解放の間のイメージングドラムの速度変動を著しく低減することを含む。
【００１４】
マーキング装置１１０、係合アセンブリ１４０、転写ロール駆動系１４５、およびイメージングドラム駆動系１５０はコントローラ１５５によって操作される。コントローラ１５５は、システム１００の動作全般を制御する論理回路を含むと共に、メモリデバイス１７０内のプログラムをオペレートするプロセッサ１６５を含む。メモリデバイス１７０はデータを格納することもできる。
【００１５】
一実施形態において、係合アセンブリ１４０は係合モータ１６０を含み、このモータは転写ロール１３５をイメージングドラム１２０に対して近寄せたり引き離したりする働きをする。イメージングドラム１２０と転写ロール１３５とをここに述べたように近寄せたり引き離したりすることが可能なものであれば、他の係合機構や方法を用いてもよい。
また、システム１００は、ニップ１３０を通して媒体１２５を移送させる媒体移送機構（図示せず）を含む。
【００１６】
転写ロール駆動系１４５は、少なくとも定速度モードおよび電流駆動モードで動作するように構成される。定速度駆動モードにおいて転写ロール駆動系１４５は、転写ロール１３０を実質的にある特定の回転速度に保つ働きをする。電流駆動モードにおいて転写ロール駆動系１４５は、転写ロール１３０を電流のセットポイントに応じて駆動する働きをする。
【００１７】
イメージングドラム駆動系１５０は少なくとも定速度モードであって、イメージングドラム駆動系１５０がイメージングドラム１２０を実質的にある特定の回転速度に保つ働きをする定速度モードで動作するように構成される。
【００１８】
図２に、転写ロール駆動系１４５およびイメージングドラム駆動系１５０の典型的実施形態の模式図を示す。
【００１９】
転写ロール駆動系１４５は、少なくとも定速度モードおよび電流駆動モードで動作するように構成される。定速度駆動モードにおいて転写ロール駆動系１４５は、転写ロール１３０を実質的にある特定の回転速度に保つ働きをする。電流駆動モードにおいて転写ロール駆動系１４５は、転写ロール１３０を電流のセットポイントに応じて駆動する働きをする。
【００２０】
転写ロール駆動系１４５は、転写ロール速度サーボコントローラ２１０、転写ロール増幅器２１５、転写ロールモータ２２０、および転写ロール速度センサ２２５を含む。コントローラ１５５（図１）によって転写ロール速度セットポイントが信号ライン２３０に付加され、転写ロール速度センサ２２５によってフィードバック信号がライン２３５に付加される。この後転写ロール速度サーボコントローラ２１０によって信号が転写ロール増幅器２１５に付加され、次いでこの増幅器から転写ロールモータ２２０に電力が供給される。
【００２１】
スイッチ２４０が速度位置にある場合、転写ロール速度サーボコントローラ２１０は、転写ロール１３５の速度を実質的に転写ロール速度セットポイントに保つ働きをする。スイッチ２４０が電流位置にある場合は、転写ロール増幅器２１５は電流ソースとして機能し、コントローラ１５５（図１）によって信号ライン２４５に付加された電流セットポイントに応じて該機能を果たす。
【００２２】
イメージングドラム駆動系１５０は、通常は少なくとも定速度モードで動作するように構成される。定速度駆動モードにおいて、イメージングドラム駆動系１５０は、イメージングドラム１２０を実質的にある特定の回転速度に保つ働きをする。イメージングドラム駆動系１５０は、イメージングドラム速度サーボコントローラ２５０、イメージングドラム増幅器２５５、イメージングドラムモータ２６０、およびイメージングドラム速度センサ２６５を含む。コントローラ１５５（図１）によってイメージングドラム速度セットポイントが信号ライン２７０に付加され、イメージングドラム速度センサ２６５によってフィードバック信号がライン２７５に付加される。この後イメージングドラム速度サーボコントローラ２５０によって信号がイメージングドラム増幅器２５５に付加され、次いでこの増幅器からイメージングドラムモータ２６０に電力が供給される。またイメージングドラム駆動系１５０は、イメージングドラムモータ２６０の電流引き込みを感知する電流センサを含む。
【００２３】
複写および印刷の間に、マーキング装置１１０によって第１の像がピッチ１１５に付与される。第１の像が完成すると、係合アセンブリ１４０によって転写ロール１３５はイメージングドラム１２０の方向に動いて該ドラムと係合し、ニップ１３０を形成する。ニップ１３０を通して媒体１２５を移送し、媒体１２５の表面に対してイメージングドラム１２０を回転させることにより第１の像がイメージングドラム１２０から媒体１２５に転写される。第１の像が媒体１２５に転写されている間、マーキング装置１１０は第２の像をピッチ１１７に付与する。第１の像が媒体１２５に転写された後、第２の像が出来上がっていれば、この像もまたニップ１３０において媒体１２５に転写される。あるいは、文書間ギャップ１２３がニップ１３０まで達している場合は、転写ロール１３５はイメージングドラム１２０との係合から解放される。マーキング装置１１０が第２の像の付与を完了している場合は、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とは再び係合し、第２の像が媒体１２５に転写される。
【００２４】
転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との係合および解放は、通常は文書間ギャップがニップ１３０の位置またはその近傍に存在するときに行われる。前述のように、転写ロール１３５がイメージングドラム１２０に十分に係合している場合は、約５００から７００ポンドの範囲の負荷がイメージングドラム１２０に加わる。十分な係合およびそれによる十分な負荷の印加は、一般に文書間ギャップ１２３がニップ１３０を横切る際に起こり、通常は約５０ｍｓで行われる。この負荷変動の補償が行われないと、イメージングドラム１２０の速度が変動し、動作品質の問題が生じる。
【００２５】
動作品質要件では、イメージングドラム１２０が公称速度の少なくとも±２％以内の状態にあることが指示されている。イメージングドラム１２０への像の付与に用いる方法によってはある程度のイメージングドラムの速度変動は許容されるが、通常は上記範囲より際立って大きい変動を許容することはできない。
【００２６】
本開示の実施形態は、係合および解放に基づくイメージングドラムの速度の乱れを補償するように転写ロール１３５を駆動することを含む。本開示の実施形態は、図３に示すような学習またはセットアップ手順であって、転写ロール駆動系１４５に印加される電流量を記録してそれにより係合および解放の間にイメージングドラム駆動系１５０のある特定の電流引き込みを維持するための手順を含む。
【００２７】
図３のステップ３１０を参照する。学習手順は、解放された転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とを転写ロール駆動系１４５およびイメージングドラム駆動系１５０を用いてそれぞれの動作速度で駆動することから始まる。これら駆動系はいずれも閉ループ速度制御モードになっている（ステップ３１５）。イメージングドラムモータ２６０の第１の電流引き込みが電流センサ２８０によって検出され（ステップ３２０）、コントローラ１５５によってメモリ１７０に記録される（ステップ３２５）。転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とは、例えば係合モータ１６０を作動することにより互いに向けてインクリメント方式で動かされる（ステップ３３０）。転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とが係合し始めると、転写ロール駆動系１４５は、電流駆動モードに切り換えられ（ステップ３３５）、電流セットポイントは転写ロール１３５がその解放速度を維持するように初期設定される（ステップ３４０）。係合プロセスの間に、イメージングドラム駆動系１５０によって引き込まれる電流量が第１の電流引き込み量に維持されるように、転写ロール駆動系１４５の電流セットポイントが調整される（ステップ３４５）。
【００２８】
係合モータ１６０がインクリメントされる際に、例えば係合モータ１６０の位置で表される、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との間の距離が、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とが完全に係合するまで、対応する転写ロール駆動系１４５の電流セットポイントと共にインクリメント毎にメモリ１７０に記録される（ステップ３５０）。
【００２９】
この距離すなわち位置および電流セットポイントは第１のルックアップテーブルであって、負荷補償駆動電流量を転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との間の距離と相関付けるルックアップテーブルにアセンブルされる（ステップ３５５）。同様の学習手順が転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との解放の場合に実行される。すなわち、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との間の距離が、対応する転写ロール駆動系１４５の電流セットポイントと共に、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とが完全に解放されるまでインクリメント動作毎にメモリ１７０に記録され、この記録が第２のルックアップテーブル１８５にアセンブルされる。第２のテーブル１８５は係合動作用に作成された第１のテーブル１８０に類似したものにされる。第１および第２のルックアップテーブル１８０，１８５の組み合わせにより単一のルックアップテーブル１９０が作成されて、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との係合および解放の両方に使用される。
【００３０】
ルックアップテーブル１８０を後の係合および解放動作の際に用いることでイメージングドラム速度の乱れは著しく低減される。例えば、後続のマーキング動作は転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との解放から始まる。コントローラ１５５によって転写ロール駆動系１４５は閉ループ速度制御モードに切り換えられ、解放された転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とはそれぞれの動作速度で動作するようになる。この後係合モータ１６０が連続的にインクリメントされて、転写ロール１３５がイメージングドラム１２０に向かって動かされる。転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とが係合し始めると、転写ロール駆動系１４５は電流駆動モードに切り換えられる。インクリメント動作毎、または例えば係合モータ１６０の位置で表される転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との間の距離毎に、転写ロール駆動系１４５の電流セットポイントがルックアップテーブル１８０に基づいてセットされる。同様に、像転写完了後、解放時に、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０とが互いに遠ざかりつつ動いていく際に、転写ロール１３５とイメージングドラム１２０との間の距離毎に転写ロール駆動系１４５の電流セットポイントがルックアップテーブル１８０から取得される。
【００３１】
別の実施形態では、ルックアップテーブル１８０は係合位置毎に使用され、ルックアップテーブル１８５は解放位置毎に使用される。さらに別の実施形態では、ルックアップテーブル１９０が係合位置および解放位置毎に用いられる。
【００３２】
図１に戻る。さらにメモリデバイス１７０はプログラム格納デバイス１９５であって、プロセッサ１６５によって実行される前述の学習またはセットアップ手順を組み込んだソフトウェアおよびコンピュータプログムを格納する格納デバイス１９５を含む。このソフトウェアおよびコンピュータプログラムは、機械可読プログラムソースコード形式のものである。一般にコントローラ１５５は、この機械可読プログラムソースコードを埋め込んだプログラム格納デバイス１９５を用いて本開示の実施形態の諸ステップを実行するように構成されている。プログラム格納デバイス１９５として、磁気、光学式、半導体、または他の各種適当な媒体がある。
【００３３】
このように、後続の係合および解放が進行する際に、転写ロール１３５は、イメージングドラム１２０に加わる負荷を補償して負荷変動の結果生じる速度変動を著しく低減させるように駆動される。この結果、システム１００によって、係合および解放に伴う負荷変動に起因した一時的な回転の乱れと安定状態での速度変動との両方が補償される。像の位置不整合およびその他の関連の動作品質の問題は著しく低減される。加えて、他の像を他のピッチから媒体１２５に転写しつつ、像はイメージングドラム１２０の一つ以上のピッチに形成される。このように、像形成と像転写動作とが並列に行われ、システムの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示の実施形態の特徴を包含したシステムの一部の図である。
【図２】本開示の実施形態による転写ロール駆動系およびイメージングドラム駆動系の一実施形態の模式図である。
【図３】イメージングドラムと転写ロールとの係合および解放の間に転写ロール駆動系に使用されるテーブルを作成するための学習またはセットアップ手順のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１００  マーキング／像転写システム、１１０  マーキング装置、１１５、１１７  ピッチ、１２０  イメージングドラム、１２３  文書間ギャップ、１２５  媒体、１３５  転写ロール、１４０  係合アセンブリ、１４５  転写ロール駆動系、１５０  イメージングドラム駆動系、１５５  コントローラ、１７０  メモリデバイス、２２０  転写ロールモータ、２２５  転写ロール速度センサ、２４０  スイッチ、２６０  イメージングドラムモータ。
【図１】
0004688439.tif 000002
【図２】
0004688439.tif 000003
【図３】
0004688439.tif 000004