(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙幅や用紙連量の違いによらず、印刷開始時におけるヒートロールの用紙搬送量の低下を抑え、用紙走行を安定させる。【解決手段】ヒートロール駆動モータのエンコーダパルス信号１７と、ヒートロール駆動モータの送り位置の基準パルス信号１８を備え、基準パルス信号１８に対し、エンコーダパルス信号１７の位相が進んでいる場合は、ヒートロール駆動モータをＯＦＦし、位相が遅れている場合は、基準パルス信号１８が発生してから、エンコーダパルス信号１７が発生までの間、ヒートロール駆動モータをＯＮする定速ドライブ信号２５、及び加速ドライブ信号２３とを有する駆動制御方法において、定速ドライブ信号２５の他に、周期的に一定時間ＯＮする複数種の固定ＯＮ時間データ群を設け、印刷用紙の用紙幅データ３７、及び、用紙連量データ３９に応じて、いずれかの固定ＯＮ時間データ３２を選択する手段を設けた。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成された感光ドラム表面に搬送ローラから送り出された用紙を接触させて転写器により前記トナー像を前記用紙に転写し、その用紙を一対のヒートロールと加圧ロールからなる定着ロールにて加熱加圧定着する電子写真式印刷装置であって、
前記ヒートロールを駆動するモータの回転量に応じて順次出力されるエンコーダパルス信号と、
前記モータの送り位置の基準として順次出力される基準パルス信号を備え、
前記基準パルス信号に対して前記エンコーダパルス信号の位相が進んでいる場合は、前記モータの駆動をＯＦＦし、前記基準パルス信号に対して前記エンコーダパルス信号の位相が遅れている場合は、前記基準パルス信号が発生してから、前記エンコーダパルス信号が発生するまでの間、前記モータの駆動をＯＮする定速ドライブ信号及び加速ドライブ信号とを有するヒートロール駆動制御方法において、
前記定速ドライブ信号の他に、周期的に一定時間ＯＮするための固定ドライブ信号を有するとともに、前記固定ドライブ信号をＯＮする時間を決定するデータを複数種有し、前記印刷用紙の用紙幅及び用紙連量に応じて、いずれかの値を選択する手段を有することを特徴とする電子写真式印刷装置のヒートロール駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式印刷装置のヒートロール駆動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによってトナー像が形成された感光ドラム表面に、搬送ローラ駆動モータにより駆動される搬送ローラから送り出された印刷用紙を接触させて転写器によりトナー像を印刷用紙に転写し、その印刷用紙を一対のヒートロールと加圧ロールからなる定着ロールにて加熱加圧定着する電子写真式印刷装置においては、印刷用紙を安定して走行させるためには、搬送ローラと定着ロールの用紙送り量がそれぞれ常に同じになるように駆動させる必要がある。
【０００３】
図１に電子写真式印刷装置の概略構成図を示す。１は電子写真プロセスによってトナー像を作成する感光ドラムであって、矢印ａの方向に一定の速度で回転するように支軸によって支持される。２は帯電器であり、感光ドラム１に対向するように配置され、この帯電器２と対向するように通過する感光ドラム１の表面を均一に帯電する。均一に帯電した感光ドラム１の表面を露光するレーザ光３は、情報処理装置から供給される印刷情報信号に従って変調されて感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【０００４】
現像装置４は、静電潜像が形成された感光ドラム１の表面と対向するように配置される。この現像装置４は、微粉トナーを前記静電潜像の静電力で感光ドラム１の表面に付着させてトナー像を形成する現像機能を有する。
【０００５】
用紙ホッパ７は、前記トナー像を転写および定着して画像印刷を行うための連続した帯状の印刷用紙（記録材）６を折りたたんだ状態で収容する。印刷用紙搬送手段の一部を構成する搬送ローラ８は、印刷用紙６をホッパ７から取り込んで感光ドラム１に向けて送り出す。
【０００６】
搬送ローラ８から送り出された印刷用紙６は、その表面にトナー像を転写するように感光ドラム１の表面と接触する。転写器５は、感光ドラム１の表面に接触した印刷用紙６の背面にトナー像とは反対極性の電荷を与え、感光ドラム１の表面に形成されているトナー像が印刷用紙６の表面に移動（転写）するための静電力を発生させる。
【０００７】
用紙搬送手段の他の一部を構成する搬送ローラ９は、トナー像が転写された印刷用紙６をプレヒータ１１に送り込む。このプレヒータ１１は、定着ロール１２の手前側に設置されており、トナー像を保持した印刷用紙６の裏面に接触して印刷用紙６を予備加熱する。
【０００８】
ヒートロール１２ａと、ヒートロール１２ａに圧接した加圧ロール１２ｂからなる一対の定着ロール１２は、プレヒータ１１と接触して予熱された印刷用紙６を加熱および加圧してトナー像を印刷用紙６の表面に定着する。プラーローラ１３ａ、１３ｂは、定着ロール１２から送り出された印刷用紙６を引き込んでスタッカ１４内に折りたたんで収容したり、機外に排出して後段に配置された２台目の電子写真装置や後処理装置（図示せず）に送り出したりする。
【０００９】
ここで、印刷用紙６を目標速度で搬送するために、搬送ローラ駆動モータ１０とヒートロール駆動モータ１５の回転速度を制御している。
【００１０】
搬送ローラ駆動モータ１０は、印刷用紙６の印刷先頭部分が転写点に達するまでに目標速度に達するように加速される。印刷用紙６の加速時において、印刷用紙６は、前のページの印刷最後部から、印刷開始ページの印刷先頭位置までの１インチ程度送る間に目標速度に加速する必要があり、目標速度に達した後は、一定の速度で搬送する必要がある。
【００１１】
なお、印刷用紙６の用紙幅、用紙連量によって用紙搬送負荷は異なるが、使用する印刷用紙６の負荷によらず、印刷先頭位置が転写点に達するまでに用紙搬送速度を安定させる必要がある。そこで、搬送ローラ駆動モータ１０の起動タイミングを、予め備えられた複数種の設定値より、印刷用紙６の用紙幅、用紙連量に応じて適正な値を選択する方法が提案されている。
【００１２】
これに対しヒートロール駆動モータ１５は、ヒートロール１２ａの用紙送り量が搬送ローラ８、９の用紙送り量と等しくなるように、回転速度を増減すればよい。
【００１３】
図２は、ヒートロール駆動モータ１５の目標速度とバッファ位置の関係を示す説明図である。同図において、ヒートロール１２ａの用紙送り量が搬送ローラ８、９の用紙送り量に比べて不足である場合は、バッファ１６の位置が＋側（アッパ側）に移動するため、この場合はヒートロール駆動モータ１５の回転速度を加速する。
【００１４】
一方、ヒートロール１２ａの用紙送り量が搬送ローラ８、９の用紙送り量に比べて過剰である場合は、バッファ１６の位置−側（ロア側）に移動するため、この場合はヒートロール駆動モータ１５の回転速度を減速する。このように、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度は、ヒートロール１２ａの用紙送り量が搬送ローラ８、９の用紙送り量の差、即ち、バッファ１６の位置によって加速／減速を行っている。
【００１５】
ヒートロール駆動モータ１５の代表的な制御構成を図３に、印刷開始時における動作例を図４に示す。
【００１６】
まず、ＣＰＵ１９よりドライブ開始信号２０をラッチ回路２１のセット入力端子に入力すると、加速ドライブ信号２３はＯＮとなり、これによりドライブ信号２７もＯＮとなるため、ドライバ２８からヒートロール駆動モータ１５に駆動電流２９が流れ、ヒートロール駆動モータ１５が回転し始める。
【００１７】
ヒートロール駆動モータ１５が回転し始めると、エンコーダパルス信号１７が発生し、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度が上がるに従い、エンコーダパルス信号１７の周期は短くなる。
【００１８】
そしてヒートロール駆動モータ１５の回転速度が、目標速度、例えばプロセス速度に相当する回転速度に達したとき、加速ＯＦＦ信号２２がラッチ回路２１のリセット入力端子に入力され、加速ドライブ信号２３をＯＦＦする。
【００１９】
ドライブ信号２７は、加速ドライブ信号２３と定速ドライブ信号２５のＯＲ出力であるため、加速動作が終了し、加速ドライブ信号２３をＯＦＦした後は、定速ドライブ信号２５によるＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００２０】
定速ドライブ信号２５はＰＬＬドライバ２４の出力であり、ＰＬＬドライバ２４のＲ入力端子には基準パルス信号１８が接続され、ＰＬＬドライバ２４のＶ入力端子にはエンコーダパルス信号１７が接続されている。
【００２１】
ＰＬＬドライバ２４の出力は、エンコーダパルス信号１７が基準パルス信号１８に対して、低周波数であるか、位相遅れである場合に“Ｈ”レベルとなり、定速ドライブ信号２５はＯＮとなる。
【００２２】
図４に示すように、エンコーダパルス信号１７が基準パルス信号１８に対し遅れが大きくなるほどドライブＯＮ時間は長くなり、遅れが小さくなるほどドライブＯＮ時間は短くなることにより、基準パルス信号１８に対してエンコーダパルス信号１７を追従させている。
【００２３】
また、基準パルス信号１８の周期を変えると、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度を増減でき、ヒートロール１２ａの用紙送り量が搬送ローラ８、９の用紙送り量と等しくなるように制御することができる。
【００２４】
【特許文献１】特許第３７７５６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
上記方法によりヒートロール駆動モータ１５を駆動制御した場合の加速動作終了時の動作を図４に示す。
【００２６】
加速動作が終了した直後はヒートロール駆動モータ１５の回転速度が目標速度よりも速くなるため、基準パルス信号１８に比べてエンコーダパルス信号１７の位相が進み、定速ドライブ信号２５はＯＦＦの状態が続く。
【００２７】
定速ドライブ信号２５のＯＦＦ状態が続くと、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度が目標速度よりも遅くなる。そして、基準パルス信号１８に比べて、エンコーダパルス信号１７の位相が遅れると、基準パルス信号１８が発生してからエンコーダパルス信号１７が発生するまでの間、定速ドライブ信号２５はＯＮとなり、エンコーダパルス信号１７が発生してから次に基準パルス信号１８が発生するまでの間、定速ドライブ信号２５がＯＦＦとなる。
【００２８】
ところが、このように、定速ドライブ信号２５がＯＮ／ＯＦＦを繰り返したとき、図５に示すように、基準パルス信号１８にエンコーダパルス信号１７が追従しなくなる場合がある。
【００２９】
図５はヒートロール駆動モータのエンコーダパルス信号が基準パルス信号に追従しない場合の動作例を示す図で、同図において、４回目の基準パルス信号１８が発生した後、４回目のエンコーダパルス信号１７が発生するよりも前に、５回目の基準パルス信号１８が発生する場合、５回目の基準パルス信号１８に４回目のエンコーダパルス信号１７が追従するようになる。
【００３０】
この状態が繰り返されると、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度は目標速度よりも遅い状態が続くため、ヒートロール１２ａの用紙搬送量が不足し、バッファ１６の位置はアッパ側に変動するようになる。
【００３１】
そして、ヒートロール１２ａの用紙搬送量が不足し過ぎた場合は、バッファ１６にて用紙張力を維持できなくなり、未定着状態の用紙が弛んだ状態になり、走行不良及び印刷品質不良となるため、バッファ１６位置が所定の位置を越えるとエラーとして装置を停止させる必要がある。
【００３２】
このように従来技術においては、使用する印刷用紙６の用紙幅、用紙連量の違いにより、ヒートロール１２ａの用紙搬送負荷が大きくなる場合、印刷開始時において、ヒートロール１２ａの加速動作終了後に、ヒートロール１２ａの用紙搬送量が不足し、走行不良及び印刷品質不良、もしくはエラー発生による装置の稼動停止を起こす問題があった。
【００３３】
本発明の目的は、使用する印刷用紙の用紙幅や用紙連量の違いによらず、ヒートロール加速動作終了後におけるヒートロールの用紙搬送量の低下を抑え、安定した用紙走行が得られるヒートロール駆動制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記課題は、ヒートロール駆動モータの回転量に応じて順次出力されるエンコーダパルス信号と、ヒートロール駆動モータの送り位置の基準として順次出力される基準パルス信号を備え、その基準パルス信号に対してエンコーダパルス信号の位相が進んでいる場合は、ヒートロール駆動モータをＯＦＦし、基準パルス信号に対してエンコーダパルス信号の位相が遅れている場合は、基準パルス信号が発生してから、エンコーダパルス信号が発生するまでの間、ヒートロール駆動モータをＯＮする定速ドライブ信号及び加速ドライブ信号とを有する電子写真式印刷装置のヒートロール駆動制御方法において、定速ドライブ信号の他に周期的に一定時間ＯＮする固定ドライブ信号を設けるとともに、固定ＯＮ時間を決定するため複数種の固定ＯＮ時間データ群を設け、印刷用紙の用紙幅データ及び用紙連量データに応じて、いずれかの固定ＯＮ時間データを選択する手段を設けることにより達成される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、使用する印刷用紙の用紙幅や用紙連量の違いにより、ヒートロールの用紙搬送負荷が異なる場合でも、印刷開始時、ヒートロール駆動モータの加速終了後の回転速度低下を抑え、安定した用紙走行が得られるヒートロール駆動制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図６は本発明の実施例に係るヒートロール駆動系のブロック図、図７はそのヒートロール駆動系の動作を示すタイミングチャートである。
【００３７】
エンコーダパルス信号１７が発生するとタイマ３４出力、即ち、固定ドライブ信号３５がＯＮとなる。次に固定ＯＮ時間データ３２に相当するカウント数をカウントすると、タイマ３４の出力、即ち、固定ドライブ信号３５がＯＦＦとなる。
【００３８】
こうして生成した固定ドライブ信号３５と、ＰＬＬドライバ２４の出力である定速ドライブ信号２５及び加速ドライブ信号２３は、ＯＲ回路２６に入力され、ＯＲ回路２６の出力がドライブ信号２７となる。
【００３９】
固定ドライブ信号３５を設けることにより、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度がオーバーシュートした状態においても、ドライブ信号２７のＯＮ時間が急激に短くなるのを抑え、その後急激なアンダーシュートを防ぐことが可能であり、エンコーダパルス信号１７が基準パルス信号１８に対して追従し続ける。
【００４０】
また、固定ドライブ信号３５のＯＮ時間は、クロック３３の周期×固定ＯＮ時間データ３２（カウント数）であり、固定ＯＮ時間データ３２を変えることにより、固定ドライブ信号３５のＯＮ時間を任意に設定可能である。
【００４１】
なお、固定ＯＮ時間データ３２は、メモリ３０に記憶されている、固定ＯＮ時間データ群３１の中から、用紙幅検出センサ３６から読み込まれた用紙幅データ３７、及び、用紙連量スイッチ３８から読み込まれた用紙連量データ３９に応じていずれかが選択される。
【００４２】
ここで、固定ドライブ信号３５のＯＮ時間設定例を図８に示す。
【００４３】
用紙幅が狭く用紙連量が小さい場合は、搬送負荷が小さく、例えば、ＯＮ／ＯＦＦ周期Ｔ０＝２５６μｓに対し、定速回転時の平均ＯＮ時間Ｔ１＝約５０μｓである場合、固定ドライブ信号３５のＯＮ時間Ｔ２を大きくし過ぎると、ヒートロール駆動モータ１５のトルクが過剰とり、ヒートロール１２ａが印刷用紙６を送り過ぎてしまう。よって、Ｔ２はＴ１の半分程度、つまり２５μｓとなるようなデータを固定ＯＮ時間データ群３１の中から選択する。
【００４４】
一方、用紙幅が広く用紙連量が大きい場合は、搬送負荷が大きく、例えば、Ｔ０＝２５６μｓに対し、Ｔ１＝約２００μｓである場合、Ｔ２を用紙搬送負荷が小さい場合と同程度にしても、加速終了後、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度低下を抑える効果は小さくなる。よって、Ｔ２はＴ１の半分程度、この場合は１００μｓとなるようなデータを固定ＯＮ時間データ群３１の中から選択する。
【００４５】
この結果、ヒートロール駆動モータ１５の加速終了後、つまり、加速ドライブ信号２３をＯＦＦした後、定速ドライブ信号２５のＯＮ時間が短くなる状態においても、固定ドライブ信号３５により、ドライブ時間を確保することができるため、加速終了後、ヒートロール駆動モータ１５の回転速度低下を抑えることが可能であり、印刷開始時の用紙走行を安定させることが可能となる。
【００４６】
本発明は、電子写真式印刷装置の用紙搬送ローラ制御装置、及び感光ドラム駆動制御装置においても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】電子写真式印刷装置の概略図である。
【図２】ヒートロール駆動モータの目標速度とバッファ位置の関係を示す説明図である。
【図３】従来の方法によるヒートロール駆動系のブロック図である。
【図４】従来の方法によるヒートロール駆動制御動作を示すタイミングチャートである。
【図５】ヒートロール駆動モータのエンコーダパルス信号が基準パルス信号に追従しない場合の動作例を示す図である。
【図６】本発明によるヒートロール駆動系のブロック図である。
【図７】本発明によるヒートロール駆動制御動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明による固定ＯＮ時間の設定例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１は感光ドラム、２は帯電器、３はレーザ光、４は現像装置、５は転写器、６は印刷用紙、７はホッパ、８、９は搬送ローラ、１０は搬送ローラ駆動モータ、１１はプレヒータ、１２ａはヒートロール、１２ｂは加圧ロール、１３ａ、１３ｂはプラーローラ、１４はスタッカ、１５はヒートロール駆動モータ、１６はバッファ、１７はエンコーダパルス信号、１８は基準パルス信号、１９はＣＰＵ、２０はドライブ開始信号、２１はラッチ回路、２２は加速ＯＦＦ信号、２３は加速ドライブ信号、２４はＰＬＬドライバ、２５は定速ドライブ信号、２６はＯＲ回路、２７はドライブ信号、２８はドライバ、２９は駆動電流、３０はメモリ、３１は固定ＯＮ時間データ群、３２は固定ＯＮ時間データ、３３はクロック、３４はタイマ、３５は固定ドライブ信号、３６は用紙幅検出センサ、３７は用紙幅データ、３８は用紙連量スイッチ、３９は用紙連量データ、４０はエンコーダである。
【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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【図７】
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【図８】
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