JP2008102410A

JP2008102410A - 用紙蛇行矯正制御方式

Info

Publication number: JP2008102410A
Application number: JP2006286295A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagasu; 剛史長洲; Shinji Nagayama; 信治永山; Sadanori Kobashi; 定典小橋
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-05-01

Abstract

【課題】用紙幅や厚さ、蛇行しやすい等の雑多な印刷用紙に対して、用紙蛇行矯正のためのモータ駆動量不足や過大を防ぐように制御することにより、印刷用紙を蛇行させることなく用紙搬送機構へ適切な用紙蛇行矯正制御を提供することにある。
【解決手段】印刷用紙の用紙幅と用紙厚さ等の用紙の種類によって、用紙蛇行に対応する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替え、蛇行矯正量の不足や過大を防ぐように用紙蛇行を矯正する。また、用紙蛇行矯正量を手動で切り替える手段を設け、特殊用紙については手動で用紙蛇行矯正量を切り替える。
【選択図】図１

Description

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。

レーザビームプリンタ等の電子写真装置は、図４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に図示していないトナーを転写させた後、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により図示していないトナー像を加圧・加熱し、印刷用紙２０１に溶融定着させ、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ゥィングフィン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。用紙幅検出手段２１４は印刷用紙の用紙幅を検出手段であり、用紙厚さ設定手段２１５は、用紙の厚さを設定出来る手段である。これらは、主に熱ロール２０１の温度を制御するために使用している。

前記構成の方式において、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と加圧ロール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、送り穴に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の接触圧力を熱ロール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の蛇行を矯正する装置（以下、蛇行矯正装置とする）が付加されている。

図５に蛇行矯正装置を示す。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構成される。加圧ロール２０７は、印刷用紙２０１を挟んで熱ロール２０６に対向して位置する。

加圧ロール２０７は図示しない案内溝にそって半径方向に可動な構造となっている。加圧ロール２０７押しつけ機構はアーム３０４と、カム３０２と、スプリング３０７とから構成され、加圧ロール２０７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。１対のカム３０２ａ，３０２ｂはカムシャフト３０６で連結され、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。

非印刷時において、カムシャフト３０６は加圧ロール２０７が熱ロール２０６から離れた位置にくるよう回転し、停止する。印刷時は、カムシャフト３０６が回転し、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に完全に接する位置で停止する。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は加圧ロール２０７と熱ロール２０６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。印刷用紙送行位置は、センサ２０９により検出される。

前記の１対のカム３０２ａ、３０２ｂは図６に示すように、位相をずらしてカムシャフト３０６に固定されている。印刷用紙の搬送方向に向かって左側のカム３０２ａは、カムシャフト３０６左側からみて反時計方向をプラスとすると、右側のカム３０２ｂよりプラス１０度ずれている。

前記印刷用紙送行位置を検出するセンサ２０９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。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左側の押しつけ力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、前記の反対の動作をおこなう。

すなわち、図７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の接触圧を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ｒ_ａが圧縮されてＢ側の径ｒ_ｂ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（Ｖ_ｒａ＜Ｖ_ｒｂ）。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の接触圧を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。

前記に示す蛇行矯正装置は、熱ロール２０６と加圧ロール２０７の接触圧は端部が高く、中央部が低くなる傾向があり、また、用紙に与える接触圧は厚紙と薄紙で比較した場合に厚紙の方が高くなる傾向があるため、一般的に幅の広い用紙や厚紙の蛇行を矯正する場合には、蛇行矯正が効きやすく、幅の狭い用紙や薄紙の蛇行を矯正する場合には蛇行矯正が効きにくい傾向がある。

次に用紙蛇行矯正制御について図２、図３、図９を用いて説明する。用紙蛇行矯正制御は、図３に示すように蛇行量記憶処理５０１、蛇行量算出処理５０２、蛇行量変化率算出処理５０３、オフセット量算出処理５０４、モータ駆動量算出処理５１１の順で実行される。図２に示すように印刷用紙２０１が送行を開始すると用紙送行位置を検出するセンサ２０９からの信号を一定周期でマイクロプロセッサ１０１に入力しマイクロプロセッサ１０１のプログラム処理である蛇行量記憶処理１０２にて理想送行位置からの離れている蛇行量を記憶する。蛇行量算出処理１０３では、蛇行量記憶処理１０２で記憶している蛇行量平均値を算出して記憶する。蛇行量変化率算出処理１０４では、蛇行量記憶処理１０２で記憶した蛇行量平均値を使用して、前回蛇行量と今回蛇行量から蛇行量変化率を算出する。オフセット量算出処理１０５では、蛇行量記憶処理１０２で記憶した蛇行量平均値を使用して理想送行位置から離れているか否かを判別して一定の値を駆動量に加算するように処理する。

モータ駆動量算出処理１０６では、一定時間毎に蛇行量算出処理１０３で求めた蛇行量平均値から図９に示す蛇行量とモータ３０１の駆動量データテーブルからの駆動量と蛇行量変化率算出処理１０４で求めた蛇行量変化率からのドライブ量、及びオフセット量算出処理１０５からの駆動量を加算したモータの駆動量をモータ駆動回路１０７へ出力する。モータ駆動回路１０７からの駆動信号によりモータ３０１を駆動し前述したカムシャフト３０６を回転し印刷用紙２０１を送行すべき理想送行位置に蛇行補正する。

特許第３７３８９８３号公報

背景技術に示す蛇行矯正装置は、用紙幅の広い用紙や厚紙の蛇行を矯正する場合には蛇行矯正が効きやすく、幅の狭い用紙や薄紙の蛇行を矯正する場合には蛇行矯正が効きにくい傾向がある。これより、従来の制御方式は用紙の種類に関係無く、蛇行量に応じて一律の蛇行補正を行っているため、用紙幅の広い用紙や厚紙に対しては過大な蛇行矯正を行い、用紙幅の狭い用紙や薄紙に対しては蛇行矯正不足等が発生する場合があり、安定した用紙搬送が出来ないという問題があった。

本発明の目的は、前記の問題を解消して、用紙幅や厚さ、蛇行しやすい等の雑多な印刷用紙に対して適切な用紙蛇行矯正制御方式を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、印刷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、加圧ロールを駆動するための駆動部と、印刷用紙の蛇行量を検出する用紙位置検出手段と、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、加圧ロールの駆動部によって熱ロールと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と、印刷用紙のサイズを検出手段または設定する手段、用紙厚さを検出する手段または設定する手段を有した電子写真方式印刷装置において、前記印刷用紙によって、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を切り替えることを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記印刷用紙の用紙幅に応じて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記印刷用紙の用紙厚さに応じて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段において、前記印刷用紙の用紙幅と用紙厚さの組み合わせにて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、前記用紙蛇行矯正量の切り替えを、用紙幅や用紙厚さにより自動で切り替えるモードと、手動で切り替えるモードを有することを特徴とするものである。

本発明の用紙蛇行矯正制御方法は、印刷用紙の種類によって用紙蛇行量に対応する用紙蛇行矯正量を自動で切り替えることにより、印刷用紙の安定した用紙搬送を実現できるという利点がある。

印刷用紙の用紙幅や厚さ、蛇行しやすい等の雑多な印刷用紙に対して適切な用紙蛇行矯正を行い、安定した用紙搬送を実現する目的を、印刷用紙の用紙幅と用紙厚さによって用紙蛇行量に対応した用紙蛇行矯正量を自動で切り替えることで、従来と同じ構成で実現した。

本発明における実施形態を図１、図２、図８を用いて説明する。図１は、本発明における用紙蛇行矯正制御の概略フローチャート、図２は用紙蛇行矯正制御のブロック図、図８は用紙蛇行量に対応した用紙蛇行矯正量（加圧ロール２０７のモータ駆動量）の関係を示す図である。なお、図４はレーザビームプリンタの用紙搬送機構の概略図、図５は用紙蛇行矯正装置の概略図、図６は用紙蛇行矯正装置のカムシャフトを示す側面図、図７は用紙蛇行矯正装置における蛇行補正時の熱ロールと加圧ロールの状態図である。

本実施形態では、図４に示す用紙幅検出手段２１４により検出した用紙幅と、用紙厚さ設定手段２１５により設定された用紙厚さの組み合わせによって、用紙蛇行矯正量を自動で３段階に切り替える場合について説明する。

背景技術で説明したように、用紙蛇行矯正制御は、印刷用紙２０１が送行を開始すると用紙送行位置を検出するセンサ２０９により用紙の蛇行量を検出し、蛇行量記憶処理５０１、蛇行量算出処理５０２、蛇行量変化率算出処理５０３、オフセット量算出処理５０４の順で制御を実行する。

本実施形態では、用紙幅を３段階、用紙厚を２段階の組み合わせで用紙蛇行量に応じたモータ駆動量を切り替えた場合として、以下の条件とする。判定処理５０５にて用紙幅が９インチ以下の場合は、モータ駆動量テーブルＣ５０６、判定処理５０７にて用紙幅が９インチより広く１５インチ以下で且つ判定処理５０８にて用紙厚さが規定値以下の薄紙用紙の場合は、モータ駆動量テーブルＢ５０９、用紙幅が１５インチを超えている場合または用紙幅が９インチを超えていて用紙厚さが規定値より大きい厚紙の場合はモータ駆動量テーブルＡ５１０にてモータ駆動量算出処理５１１により用紙蛇行矯正量を算出するようにモータ駆動量テーブルを切り替える。

モータ駆動量テーブルＡ、Ｂ、Ｃの関係は、図８に示すようにＡ＜Ｂ＜Ｃとなっている。例えば、印刷用紙の蛇行量が左方向に０．２ｍｍのとき、図８に示すようにモータ駆動量テーブルＡに切り替えられた場合のモータドライブ量は１０ステップ、モータ駆動量テーブルＢに切り替えられた場合のモータドライブ量は２０ステップ、モータ駆動量テーブルＣに切り替えられた場合のモータドライブ量は３０ステップとなる。

本発明では、用紙幅が狭い用紙の場合は、モータドライブ量を大きくし、用紙蛇行矯正量を大きくする。用紙幅が広い用紙や厚紙の場合は、モータドライブ量を小さくし、用紙蛇行矯正量を小さくする。これにより、異なる用紙の種類における熱ロール２０６と加圧ロール２０７の接触圧に適した用紙蛇行矯正を行うことにより、安定した用紙搬送を実現させる。

一方、用紙の種類はカード紙、ラベル紙など様々であるため、前記に示す用紙幅と用紙厚さによる蛇行矯正量の自動切り替えでは、全ての用紙に対応することは困難である。このため、蛇行矯正量を自動で切り替えるモード以外に手動で切り替えられるモードを設け、各種用紙に適した蛇行矯正量をユーザが設定することで、安定した用紙搬送を実現させる。

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装置に対応することが出来る。

本発明における用紙蛇行矯正制御を示すフローチャートである。用紙蛇行矯正制御のブロック図である。従来の用紙蛇行矯正制御を示すフローチャートである。レーザビームプリンタの用紙搬送機構の概略図である。用紙蛇行矯正装置の概略図である。用紙蛇行矯正装置のカムシャフトを示す側面図である。用紙蛇行矯正装置における蛇行補正時の熱ロールと加圧ロールの状態図である。本発明における用紙蛇行量とモータ駆動量の関係を示すグラフである。従来の用紙蛇行量とモータ駆動量の関係を示すグラフである。

符号の説明

１０１…マイクロプロセッサ、１０２…蛇行量記憶処理、１０３…蛇行量算出処理、１０４…蛇行量変化率算出処理、１０５…オフセット量算出処理、１０６…モータ駆動量算出処理、１０７…モータ駆動回路、２０１…印刷用紙、２０２…感光ドラム、２０３…トラクタ、２０４…バッファ、２０５…用紙搬送ガイド、２０６…熱ロール、２０７…加圧ロール、２０８…転写器、２０９…センサ、２１０…プラーロール、２１１…プラー、２１２…スウィングフィン、２１３…スタッカ、２１４…用紙幅検出手段、２１５…用紙厚さ設定手段、３０１…モータ、３０２…カム、３０３…カムフォロア、３０４…アーム、３０５…軸受け、３０６…カムシャフト、３０７…スプリング、５０１…蛇行量記憶処理、５０２…蛇行量算出処理、５０３…蛇行量変化率算出処理、５０４…蛇行量変化率算出処理、５０５…判定処理、５０６…モータ駆動量テーブルＣ、５０７…判定処理、５０８…判定処理、５０９…モータ駆動量テーブルＢ、５１０…モータ駆動量テーブルＡ、５１１…モータ駆動量算出処理。

Claims

印刷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、加圧ロールを駆動するための駆動部と、印刷用紙の蛇行量を検出する用紙位置検出手段と、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、加圧ロールの駆動部によって熱ロールと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と、印刷用紙のサイズを検出手段または設定する手段、用紙厚さを検出する手段または設定する手段を有した電子写真方式印刷装置において、
前記印刷用紙によって、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を切り替えることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
請求項１記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記印刷用紙の用紙幅に応じて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
請求項１記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記印刷用紙の用紙厚さに応じて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記印刷用紙の用紙幅と用紙厚さの組み合わせにて、用紙蛇行量に対する用紙蛇行矯正量を複数段階に自動で切り替えることを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。
請求項１記載の用紙蛇行矯正制御方式において、前記用紙蛇行矯正量の切り替えを、用紙幅や用紙厚さにより自動で切り替えるモードと、手動で切り替えるモードを有することを特徴とする用紙蛇行矯正制御方式。