JP2007316411A

JP2007316411A - 加熱ローラモータの停止制御方法

Info

Publication number: JP2007316411A
Application number: JP2006146678A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyamoto; 篤宮本
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】
ウェブの幅、材質、連量にかかわらず、安定して所定の距離で加熱ローラを停止することが可能な加熱ローラモータの停止制御方法を提供する。
【解決手段】
モータによって回転駆動される加熱ローラ(13b)と、加熱ローラに圧接して従動回転する加圧ローラ(13c)とを有し、トナー像を保持した用紙を加熱ローラと加圧ローラの圧接部で加熱加圧しながら挟持搬送し、トナー像を用紙に定着させる定着装置の加熱ローラモータの停止制御方法において、印刷停止の際、微小単位時間毎の加熱ローラの搬送量に応じてブレーキ量を調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置に設けられた加熱ローラモータの停止制御方法に関するものである。

図１に印刷装置の全体構成を示す。図１において、給送装置（図示せず）から送り出されたウェブＷは、印刷装置Ｐの下部を通り内部に送り込まれ、搬送経路上に配置されたガイドローラ１に案内されてウェブバッファ機構２に向けて搬送される。

ウェブバッファ機構２は、搬送されるウェブＷを一時的に蓄える蓄積部２ａと、蓄積部２ａに対しウェブ搬送方向上流部に設けられた一対のローラ２ｂ、２ｃと、蓄積部２ａにおけるウェブＷの弛み量（バッファ量）を監視する複数のセンサ（本例においては４対の光学式センサ２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇを使用している）とを備えている。ローラ２ｃには、ローラ２ｂへの圧接力を調節するための調節機構が装備されている。

本実施例において調節機構は、ローラ２ｃの一端から突出させた軸２ｈに錘２ｉを摺動可能に設け、この錘２ｉの位置を変えることにより、いわゆるてこの原理でローラ２ｃのローラ２ｂへの圧接力を調節するようにしている。

蓄積部２ａにおいては、通常、弛んだウェブＷの底面がセンサ２ｆのレベルとなるようにバッファ量が監視されており、図示のごとくウェブＷの底面がセンサ２ｇのレベルに達した場合には、ローラ２ｂの回転を低速にし、蓄積部２ａにおけるウェブＷの底面がセンサ２ｆのレベルまで上昇してくるように制御する。また、これとは反対に、ウェブＷの底面がセンサ２ｅのレベルに達した場合には、ローラ２ｂの回転を高速にし、蓄積部２ａにおけるウェブＷの底面がセンサ２ｆのレベルまで下降するように制御する。なお、上記のようにローラ２ｂの回転制御を行なった場合であっても、ローラ２ｂまたはローラ２ｃの磨耗や、圧接力の誤調節などによりウェブＷをセンサ２ｆのレベルまで戻すことができない場合が考えられる。

特にバッファ量が減少する方向にあっては、ウェブの張力が増大し、搬送中のウェブの破断を招いてしまうため、これを未然に防止する目的で、ウェブＷの底面がセンサ２ｄのレベルに達した場合には、ウェブ搬送を強制的に停止させるように制御している。

蓄積部２ａのウェブ搬出部には、搬送されるウェブＷのエッジ位置を規制するガイド部材３が設けられている。

ガイド部材３を通過したウェブＷは、次に異物除去機構４に送り込まれる。異物除去機構４は、固定して設けられた一対のシャフト４ａ、４ｂと、シャフト４ａ、４ｂの前後位置において固定して設けられたシャフト４ｃ、４ｄとを備えている。ここで、シャフト４ａとシャフト４ｂは予め設定された極めて狭い間隙をなして設けられている。搬送されてくるウェブＷには紙粉や塵埃などの異物が付着している場合があり、塊状の異物が付着したウェブが印写部へ送り込まれてしまった場合には、印写部の構成部品（例えば感光体など）に傷をつけてしまったりする恐れがある。上記間隙は、このような異物の浸入を阻止するために設けられている。なお、シャフト４ａ、４ｂの前後に設けられたシャフト４ｃとシャフト４ｄは、ウェブＷを上記間隙へ案内するための案内部材として機能する。

異物除去機構４を通過したならばウェブＷは、次に張力付与機構５に送り込まれる。張力付与機構５は、駆動源を持たないドラム５ａと、このドラム５ａに圧接して設けられたローラ５ｂと、ウェブ搬送路上において移動可能に支持されたドラム５ｃとから構成されている。ここで、ドラム５ａは固定して設けられたものであってもよいし、あるいは搬送されるウェブＷとの接触により連れ回りする従動回転ドラムとして設けられてもよい。

ドラム５ａに圧接するローラ５ｂは従動ローラとして設けられており、本例においては、ウェブＷの幅方向において複数に分割して配置されたローラ構成となっている。また、ドラム５ｃは、回動可能に支持されたアーム５ｄの自由端に固定されており、バネ５ｅによってウェブＷの面に付勢されている。上記の張力付与機構５を設けることによってウェブＷの張力が一定に保たれるようになる。

張力付与機構５から通過したウェブＷは、ガイドシャフト６、ガイド板７を経て、搬送ローラ８、９によって印写部１０へ送り込まれる。

印写部１０には、例えば電子写真記録方式による印写装置が用いられ、像担持体として例示される感光体ドラム１０１が回転を開始すると、コロナ帯電器１０２に高電圧が印加され、感光体ドラム１０１表面は均一に帯電される。半導体レーザや発光ダイオードなどで構成された光源１０３から出力された光は、感光体ドラム１０１上を像露光し、感光体ドラム１０１上に静電潜像を形成する。この静電潜像を保持した感光体ドラム領域が現像装置１０４と対向する位置に到達すると、静電潜像に現像剤が供給され、感光体ドラム１０１上にトナー像が形成される。

感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像は、ウェブＷの背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０５の作用によってウェブＷ上に吸引される。感光体ドラム１０１の転写位置を通過した領域は、清掃装置１０６で清掃され、次の印刷動作に備えられる。

上記のようにして印写部１０からトナー像が転写されたウェブＷは、搬送ベルト１１によって後段へと搬送されて行く。ここで、搬送ローラ８、９に関して、搬送ローラ８は駆動源を持つ駆動ローラとして設けられており、搬送ローラ９はバネ９ａの弾性力によってウェブＷを介して搬送ローラ８に圧接された従動ローラとして設けられている。また、搬送ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂに掛け渡して支持されるとともに、吸引装置（図示せず）を備えた構成となっており、ウェブＷの背面を搬送ベルト１１上に吸着させた状態で搬送するように構成されている。

搬送ベルト１１から送り出されたウェブＷは、バッファプレート１２を経て定着装置１３に搬送される。定着装置１３に到達したウェブＷは、プレヒータ１３ａで予熱された後、加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃからなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像がウェブＷに溶融定着される。

加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃによって送り出されてきたウェブＷは、送出しローラ１４を経るとともに、通常は、スイングフィン１５の振り子動作によって交互に折り分けられ、印刷装置Ｐ内で折りたたまれて積み重ねられる。

これに対し、印刷システムを構成すべく当該印刷装置Ｐの後段にもう１台の印刷装置を配置させた場合には、加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃによって送り出されてきたウェブＷは、送出しローラ１４を経て図１に破線で示すように印刷装置Ｐの外へと排出され、２台目の印刷装置（図示せず）に向けて搬送される。

なお、図１において、上述のバッファプレート１２は、搬送ベルト１１および定着ローラ１３ｂ、１３ｃ間でウェブ搬送速度差が生じた場合に、ウェブＷに発生する弛み、あるいは張りを吸収するためのものであり、予め設定されたバッファプレート１２のニュートラルポジションよりもバッファプレート１２が上方位置に傾いた場合には、加熱ローラ１３ｂを高速回転させ、バッファプレート１２がニュートラルポジションまで下降してくるように制御し、これとは反対にバッファプレート１２がニュートラルポジションよりも下方位置に傾いた場合には、加熱ローラ１３ｂを低速回転させ、バッファプレート１２がニュートラルポジションまで上昇してくるように制御し、ウェブＷに一定の張力がかかるように制御系が構成されている。

また、符号１３ｄは、ウェブＷのエッジ位置を検出する蛇行検出センサであり、センサ１３ｄからの出力に応じて、加熱ローラ１３ｂに対する加圧ローラ１３ｃの一端側と他端側との圧接力を可変させ、蛇行状態にあるウェブＷの走行位置を矯正するように構成されている。

印刷停止時における加熱ローラの停止制御としては、加熱ローラを回転駆動するモータに逆電圧を印加することによりブレーキ力を発生させ停止させている。使用するウェブの幅、材質、連量によって加熱ローラへの負荷が変動するため、同じブレーキ力を発生させても、加熱ローラの停止距離がばらつくことになる。

従って、この影響により、用紙搬送装置の総送り量と、加熱ローラにおける搬送量とに差が生じ、印刷停止後のバッファプレート１２のポジションが所定のポジションよりも上側または下側に位置することになる。

さらに、搬送差が大きい場合には、加熱ローラが送りすぎてウェブを引っ張ることにより、ウェブが切断される可能性もある。

本発明は、モータによって回転駆動される加熱ローラと、加熱ローラに圧接して従動回転する加圧ローラとを有し、トナー像を保持した用紙を加熱ローラと加圧ローラの圧接部で加熱加圧しながら挟持搬送し、トナー像を用紙に定着させる定着装置の加熱ローラモータの停止制御方法において、印刷停止の際、微小単位時間毎の加熱ローラの搬送量に応じてブレーキ量を調整することを特徴とする。

本発明によれば、ウェブの幅、材質、連量にかかわらず、安定して所定の距離で加熱ローラを停止することが可能な加熱ローラモータの停止制御方法を提供することができる。

本発明の実施例を図２を参照しながら説明する。図２は加熱ローラの速度を表したグラフであり、横軸が時間、縦軸が速度を表している。なお、横軸の基準（時間０の点）は、印刷停止時にブレーキを駆け出すタイミングとしている。

まず、加熱ローラが停止するべき距離をβとする。印刷停止時には、加熱ローラモータに逆電圧を印加することによりブレーキ力を発生させ、ブレーキを掛ける。ブレーキを駆け出してから例えばモータのエンコーダによりモータの搬送距離の計測を開始する。

ブレーキを駆け出すタイミングを基準として、まず微少時間Δｔ経過した時点で１回目の制御を開始する。１回目の制御時、ブレーキを駆け出してからこの時までに搬送した距離をｌ_１と表すと、残りの停止距離仕様（＝加熱ローラが搬送するべき距離）Ｐ_１は、以下の式で表すことができる。

ここで、所定の搬送速度（プロセス速度）をＶ_０、ブレーキを駆け出してから１回目の制御時の加熱ローラの速度をＶ_１と表すと、加熱ローラの搬送速度の変化率（傾き）ΔＶ_１は以下のように表すことができる。

このタイミングから微少時間Δｔを１単位としてｍ回後（Δｔ×ｍ）に加熱ローラの速度が０となるとすると、以下の式が成立する。

式２を式３に代入し、

このままのペースで減速して行く場合、停止するまでに進む搬送距離Ｌ_１は、次式のように表すことができる。

ここで、上記Ｌ_１とＰ_１とを比較し、Ｌ_１＜Ｐ_１の場合はブレーキ量を増やし、Ｌ_１＞Ｐ_１の場合はブレーキ量を減らし、Ｌ_１＝Ｐ_１の場合はブレーキ量を変更しない。この制御をブレーキ開始からｎ回目の場合として考える。ブレーキを駆け出してからｎ回目の制御時までに搬送した距離をｌ_ｎと表すと、残りの停止距離仕様（＝加熱ローラが搬送するべき距離）Ｐ_ｎは以下の式で表すことができる。

第ｎ回目の速度をＶ_ｎと表すと、加熱ローラの搬送速度の変化率（傾き）ΔＶ_ｎは以下のように表すことができる。

ｎ回目の制御時からΔｔを１単位としてｍ’回後（Δｔ×ｍ’）に加熱ローラの速度が０となるとすると、以下の式が成立する。

式７を式８に代入する。

このままのペースで減速して行く場合、停止するまでに進む搬送距離Ｌ_ｎは、

ここで、このＬ_ｎと残りの搬送するべき距離Ｐ_ｎとを比較して、Ｌ_ｎ＜Ｐ_ｎの場合はブレーキ量を増やし、Ｌ_ｎ＞Ｐ_ｎの場合はブレーキ量を減らし、Ｌ_ｎ＝Ｐ_ｎの場合はブレーキ量を変更しない。

以上の制御方法により、加熱ローラを所定の搬送距離にて安定して停止することが可能となる。

印刷装置の全体構成図である。加熱ローラの速度と時間の関係を示す説明図である。

符号の説明

Ｗ…ウェブ、８，９…搬送ローラ、１３ｂ…加熱ローラ、１３ｃ…加圧ローラ、１２…バッファプレート。

Claims

モータによって回転駆動される加熱ローラと、加熱ローラに圧接して従動回転する加圧ローラとを有し、トナー像を保持した用紙を加熱ローラと加圧ローラの圧接部で加熱加圧しながら挟持搬送し、トナー像を用紙に定着させる定着装置の加熱ローラモータの停止制御方法において、印刷停止の際、微小単位時間毎の加熱ローラの搬送量に応じてブレーキ量を調整することを特徴とする加熱ローラモータの停止制御方法。