JP4121738B2 - 転写定着を用いたタンデム・ゼログラフィ機器のレジストレーション及び動作品質の制御 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
発明は、電子写真印刷に関連する。特に、本発明は、転写定着部を含む電子写真プリンタに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真記号付けは、元の文書をコピーあるいは印刷するために良く知られ、広く用いられている方法である。電子写真記号付けは、元文書の光画像を、実質的に均一に荷電された光受容器上に露光することによって、一般的に行われている。その光画像に対応して、光受容器は放電し、静電気的潜在画像を生成し、それによってトナー粉画像が形成される。そのトナー粉画像はその後、光受容器から、直接あるいは、中間転写ステップ後に、一枚の紙のような記号付け基板上に転写される。転写されたトナー粉画像は、その後、熱及び／又は圧力を用いて、記号付け基板に溶融される。その後、光受容器の表面から残留現像剤が清掃され、他の画像生成の準備のために再充電される。
【０００３】
以上は、典型的な白黒電子写真記号付け機器を一般的に記述したものである。電子写真記号付けはまた、各色について1回、その色画像を作る、上述の工程を反復することによってカラー画像を生成できる。例えば、荷電された光伝導性の表面は、第一の色、例えばシアン（Ｃ）を表す光画像に露光されうる。結果物としての静電気潜在画像は、その後引き続き記号付け基板に転写されるシアン画像を生成するために、シアントナー粉とともに、その後現像され得る。以上の工程は、第二の色、例えばマゼンタ（Ｍ）のために、その後第三の色、例えば黄色（Ｙ）のために、そして最終的に、第四の色、例えば黒（Ｂ）のために、その後反復され得る。有益的に、各色トナー画像は、重ね合わせレジストレーションで、記号付け基板に転写され、記号付け基板上に必要な複合トナー粉画像が生成される。
【０００４】
上述の色印刷工程では、様々な色トナー粉画像を、直接記号付け基板上に重ね合わせる。他の電気写真色印刷工程は、中間転写部あるいは中間転写ベルト（ＩＴＢ）を用いる。そのようなＩＴＢを用いるシステムでは、連続的なトナー画像は、重ね合わせられたレジストレーションで、光受容器からＩＴＢに転写される。複合トナー画像がＩＴＢ上に形成された後のみに、記号付け基板，例えば紙の上にその画像が転写され、転写定着される。
【０００５】
最も普通の現像材料は、乾式粉トナーである。乾式粉現像材料は典型的には、トナー粒子のみではなく、キャリア細粒をも含む。トナー粒子が潜在画像上に付着するまでまで、トナー粒子は摩擦電気的に、キャリア細粒に付着する。乾式粉の現像材料以外の他の方法は、液体現像剤である。液体現像剤は、また、液体インクとも呼ばれ、その中にトナー粒子が分散された液体キャリアを持つ。液体現像剤で現像する際には、トナー粒子と液体キャリアの双方が、静電気潜在画像と接触するように前進させられる。液体キャリアはその後、吸い取り，蒸発，あるいはいくつかの他の方法によって、トナー粒子を後に残して、除去される。
【０００６】
ＩＴＢはまた、溶解工程で使用されうる。溶解で用いられるＩＴＢは、ここでは、転写定着部あるいは転写定着ベルト（ＴＢ）と呼ばれる。そして、転写及び溶解の結合工程は、転写定着と呼ばれる。転写定着印刷機器の寸法とコストは、別々の転写ステーション及び溶解ステーションを用いる同等の印刷機器より小さくなりうるので、転写定着は非常に望ましい。改善された画像品質のような、他の利点もまた、転写定着によって得られる。バックアップローラのニップと転写定着部の間で溶解圧力が生成され、熱がトナー画像に加えられるように、（転写定着）部は普通、一つあるいはそれ以上の接触ローラ及びバックアップローラの間でひねられる。熱及び圧力の組合せにより、トナー画像が記号付け基板上に溶解される。
【０００７】
転写定着工程中には、例えば、サーボシステムによるような、光受容ドラム及びＩＴＢの速度制御が、適切な色レジストレーション，スメアーが無い、等のような高品質画像を達成するために重要である。光受容ドラムとＩＴＢの間のインターフェースは、すべりインターフェースである。それゆえに、４つの光受容器（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂ）の動作とＩＴＢの動作は、別々のサーボシステムによって独立に制御される。しかし、転写定着ベルトは非常に粘着性のあるベルトなので、ＩＴＢとＴＢの間の転写定着ニップでのすべりは不可能である。符号化における変動及び機械的な許容差の変動によって、２つの異なる速度測定がなされることになる。もし、２つのサーボシステムが用いられるなら、それらは、相反する要求を持つことになる。これによって、ＩＴＢ及び転写定着ベルトの独立の速度制御を不可能にする。
【０００８】
それゆえ、２つあるいはそれ以上の接続された部材の速度を制御するための方法及び装置を持つことが望ましい。
【０００９】
【発明の概要】
接続されたモード及び切り離されたモードを持つ第一及び第二の部材と、第一の部材が第二の部材から切り離されたときに、第一の部材の速度を制御するための第一の速度制御器と、第二の部材が第一の部材から切り離されたときに第二の部材の速度を制御するための第二の速度制御器と、上記部材が接続されたときに、上記部材の双方を共通に制御する上記制御器の一つ、を備えた装置。
【００１０】
方法は、第一の部材の速度を制御し、上記第一及び第二の部材が相互に切り離されているときに、第二の部材の速度を独立に制御し、上記部材が接続されたときに、上記部材の速度を共通に制御するステップを含む。
【００１１】
ゼログラフィー装置は、少なくとも一つの光受容モジュール、上記モジュールと接続される画像転写部、上記画像転写部と接続可能で切り離し可能な転写定着部、上記部材が切り離されたときに上記画像部の速度を制御する画像転写部サーボ制御器、上記部材が切り離されたときに上記転写定着部の速度を制御する転写定着部サーボ制御器、上記部材が相互に接続されたときに上記部材の双方を制御する上記制御器の一つ、を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、光受容器モジュール100及び102を示す。２つのモジュールが示されているが、白黒再製のためには、一つのみが必要であり、カラー再製のためには、普通３つあるいは４つのモジュールが存在する。周知技術として知られるように、各モジュールは、少なくとも一つのコロナ発生器を持つ荷電ステーション，ラスター走査器を持つ画像化ステーション，現像化ステーション等（いずれも図示せず）を備え、これらは、それぞれ光伝導性のコーティングをされたドラム104及び106の周りに配置される。周知技術として知られるように、ベルトがドラム104及び106の替わりに用いられうる。ドラム104及び106は、ＩＴＢ108のような画像転写部を接続する。ＩＴＢ108は、ＩＴＢドライブローラ110によって、ＩＴＢ108の上に画像を形成するために、矢印112で示される方向に動かされる。そして、ローラ110は、モータ（図2に示す）によって動かされ、シャフトエンコーダ（図2に示す）等，及びそれに結合された光タコメータを持つ。ドライブローラ110を通過後、ＩＴＢ108は、ＩＴＢ108の張力を調整するために矢印115で示された方向に動作可能な張力付加ローラ114と結合する。その後、少なくともモジュール100及び102の一つの動作によって生成されたＩＴＢ108上の画像116は、画像116をＴＢ124のような転写定着部上に転写するために、アイドラローラ118を通過して、転写ローラ122を備えた転写ニップ120に入る。ローラ122は、ＩＴＢ108とＴＢ124を結合あるいは分離するために、それが矢印123のように動けるように据え付けられる。ＩＴＢ108はその後、ＴＢドライブローラ126，ステアリングローラ128，そして、画像116を除去するためにクリーニングステーション130を通過する。ＩＴＢ108はその後、新しい画像を受け取るために、モジュール100及び102に戻る。ローラ110，114，118，120，128，あるいはいくつかの他のローラ（図示せず）のいずれか一つあるいはそれ以上も、また、ＩＴＢ108のためのドライブローラであり、シャフトエンコーダ（図２に示す）もまた、どれがドライブローラであるか否かに関らず、それらのローラのいずれかの上に存在しうることが理解できるだろう。
【００１３】
ＴＢ124は、ＴＢ転写ローラ122上を、矢印132によって示された方向に通過する。ＴＢ124は、その後、アイドラローラ134の周りを進み、アイドラローラ134と転写定着ローラ138を備えたニップ136に入る。装置の上の平坦な染みを防ぐために、装置が使用されないときに、ローラ134と138を切り離すために、ローラ138は、それが矢印140によって示されるように動けるように据え付けられる。画像116は、紙142の上に転写定着される。その紙もまた、矢印144で示されるように、ニップ136に入る。ローラ134及び138によって印加された熱及び／又は圧力の結果として、紙142はその後、ニップ136から、紙の上の画像116と共に現れる。ＴＢ124は、その後、その上の画像を除去するために、クリーニングステーション146に進む。クリーニングステーション146の反対側に置かれているのは、ドライブローラ147である。これは、ＴＢ124を動かすために、モータ（図２に示す）に結合される。シャフトエンコーダ（図２に示す）もまた、ローラ147に結合される。その後、ＴＢ124は、ＴＢ124の張力を調整するために矢印150に示されるように動ける張力付加ローラ148に進む。その後、ＴＢ124は、新しい画像を受け取るために、ニップ120に戻る。一つあるいはそれ以上のローラ123，134，140，147，150，あるいはいくつかの他のローラ（図示せず）もまた、ＴＢ124のためのドライブローラであり得、シャフトエンコーダは、どのローラがドライブローラであるかに関らず、それらのローラのいずれかの上に存しうることが理解されるであろう。ＩＴＢ108とＴＢ124はまた、ドラムあるいはローラ群を含み得ることも更に理解されるであろう。
【００１４】
図２では、フィードバックループの組、つまりＩＴＢループ200及びＴＢループ202を示し、双方のループ200及び202は、マイクロプロセッサシステム制御器204によって制御されることを示す。周知技術として知られるように、ループ200と202の安定性を確実にするために、制御器204は補償回路を持つ。ＩＴＢループ200は、その正入力で、線208で、制御器204からのＩＴＢ108速度目標値を表す信号を受信し、その負入力で、線210で、ＩＴＢ108速度測定値を表す信号を受信する、減算器206を備える。出力差誤差信号が、ＩＴＢ速度サーボ制御器212に加えられる。制御器212からの出力信号は、モータドライブ増幅器（ＭＤＡ）214に加えられ、減算器216の負入力にもまた加えられる。モータ218は、ＭＤＡ214から出力信号を受信し、その後、ローラ110を、そしてＩＴＢ108をドライブする。シャフトエンコーダ219は、測定されたＩＴＢ108速度信号を線210上に供給する。
【００１５】
減算器216は、その正入力位置で、線220で、制御器220によって提供された電圧目標値信号を受信する。出力差信号が、電圧サーボ制御器222に加えられ、電圧サーボ制御器222は、出力信号を、スイッチ226のトルクアシスト接点224に供給する。
【００１６】
ループ202は、その正入力で、制御器204からの線230上で、ＴＢ124速度目標値を表す信号を受信し、その負入力で、線232上で、測定ＴＢ124速度を表す信号を受信する減算器228を備える。出力誤差信号が、ＴＢ速度サーボ制御器229に加えられる。制御器212と229は、例えば、クリーブランドコントロール社によって製造されるタイプＣＭＣ502のような、周知技術の、いかなる標準型のものでありうる。制御器229からの出力信号は、スイッチ226の速度モード接点234に加えられる。スイッチ226が速度モードのとき、その後、この信号は更に、ＭＤＡ236に加えられる。ＭＤＡ236からの出力信号は、モーター238に加えられる。モータ238は、ローラ147そしてＴＢ124をドライブする。シャフトエンコーダ239は、測定されたＴＢ124速度信号を、線232上に提供する。
【００１７】
動作中には、転写ニップ120は当初切り離され、制御器204は当初スイッチ226を速度モードに設定し、２つの速度目標値信号と電圧目標値信号を供給する。各ループ200及び202は、周知技術で知られるように、それぞれＩＴＢ108とＴＢ124を制御するために独立に動作する。その後、転写ニップ124は結合され、ループ200は、速度制御ループとして動作を続ける。しかし、制御器204は、ＭＤＡ236が、制御器222からのその入力を受信するために、スイッチ226を、そのトルクアシストモードに設定する。その結果は、ループ200がモータ218及びＩＴＢ108のみならず、モータ238及びＴＢ124も制御する。好ましくは、モータ238は、モータ218に課せられたＴＢ124の追加の負荷を埋め合わせるために、丁度十分な程度のトルク（線220上の目標値電圧によって決定される）を供給する。従って、スムーズな、痙攣的でない、モード間の移行が存在し、それによって、画像のスメア及びミスレジストレーションを非常に減少させる。
【００１８】
本発明は特に好ましい実施例の観点から説明されて来たが、本発明はそれらの実施例,方法のステップ,順序,あるいは図面に記載された最終構造に限定されないことを理解して欲しい。反対に、特許請求の範囲の各請求項に規定された、本発明の精神と範囲に包含されうる全ての変形物、及び均等物をカバーすることが意図されている。さらに、同様の結果をもたらすように記載された請求項に係る本発明の方法及び装置において、他の方法及び／又は装置が採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を盛り込んだゼログラフィーコピ−機の簡単な図面。
【図２】本発明のブロック図。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの光受容モジュール、
   前記光受容モジュール (104) と接続される画像転写部 (108) 、
   前記画像転写部 (108) と接続可能であり、切り離し可能である転写定着部 (124) 、
   前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) が切り離されているときに、前記画像転写部 (108) の速度を制御する、画像転写部サーボ・コントローラ (212) 、
   前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) が切り離されているときに、前記転写定着部 (124) の速度を制御する、転写定着部サーボ・コントローラ (229) 、
   を備え、
   前記転写定着部 (124) が、前記画像転写部 (108) と接続可能であり、切り離し可能であり、
   前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) が相互に接続されているときに、前記コントローラ (212 、 229) の１つが、前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) の双方を制御する、
   ことを特徴とするゼログラフィック装置。
2. 前記画像転写部 (108) がベルトを備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記転写部 (124) がベルトを備える、請求項１に記載の装置。
4. 前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) が相互に接続されているときに、前記画像転写部サーボ・コントローラ (212) が、前記画像転写部 (108) と前記転写定着部 (124) の双方の速度を制御する、請求項１に記載の装置。
5. 残りのコントローラが、その、対応する部材 (member) への駆動を提供する、請求項１に記載の装置。
6. 前記駆動が、接続中に追加的に駆動される部材に起因して、１つのコントローラに加えられた、追加的な負荷を賄うために、丁度十分な程度である、請求項５に記載の装置。

Images