JP5369562B2

JP5369562B2 - 電子写真装置

Info

Publication number: JP5369562B2
Application number: JP2008233444A
Authority: JP
Inventors: 泰介堀江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-09-11
Also published as: JP2010066579A

Description

本発明は電子写真装置に係り、特にそれの用紙搬送の制御方式に関するものである。

最初に、電子写真方式を用いたレーザビームプリンタの全体構成を図２を参照しながら説明する。

図２において、１はレーザビームプリンタであり、そのコントローラ２２からの印刷動作開始信号に基づいて感光ドラム２１が矢印方向に回転を始める。感光ドラム２１は、レーザビームプリンタ１の印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム２１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光ドラム２１表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。

回転多面鏡３は、レーザビームプリンタ１に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体レーザなどで構成されたレーザ光源４から出力したレーザビームは、回転多面鏡３で反射し、ｆθレンズ５を通じて感光ドラム２１上を走査しながら照射する。

ドットイメージに変換された文字データや図形データがレーザビームのオン／オフ信号としてコントローラ２２からレーザビームプリンタ１に送られると、感光ドラム２１の表面にレーザビームが照射される部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜像が形成される。この静電潜像を保持した感光ドラム領域が現像装置６と対向する位置に到達すると、静電潜像にトナーが供給され、レーザビームの照射により感光ドラム２１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光ドラム２１上にトナー像が形成される。

用紙ホッパ１１に収納された連続した用紙７は、用紙搬送トラクタ８によって、感光ドラム２１上に形成された印刷データのトナー像が転写位置に到達するタイミングと同期させて、感光ドラム２１と転写器１０の間に向けて搬送される。

感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、用紙７の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０の作用によって用紙７上に吸引される。

このようにして、用紙ホッパ１１にセットされていた用紙７は、用紙搬送トラクタ８、転写器１０、用紙搬送トラクタ９およびバッファプレート２４を経て定着装置１２に搬送される。定着装置１２に到達した用紙７は、プレヒータ１３で予熱された後、ヒータランプ２５を備えた加熱ローラ１４と加圧ローラ１５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、トナー像が用紙７に溶融定着される。

ここで、用紙搬送トラクタ８は搬送ローラと従動ローラの挟持搬送に切り替えが可能であり、用紙搬送トラクタ９はエア吸引によるベルト搬送に切り替えが可能である。これらの切り替えにより、用紙端部に設けられた用紙穴にトラクタのピンを嵌合させることによって用紙を搬送するトラクタ方式と、搬送ローラと従動ローラの挟持搬送によって用紙を搬送する搬送ローラ方式の切り替えが可能である。

加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって送り出されてきた用紙７は、用紙送出しローラ１６によってスタッカテーブル１９側へ送り出されるとともに、スイングフィン１７の揺動動作によってミシン目に沿って交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル１８で折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル１９上に積み重ねられて行く。感光ドラム２１の転写位置を通過した領域は、清掃装置２０で清掃され、次の印刷動作に備えられる。

なお図２において、２３は印刷動作中のレーザビームプリンタ１の状態に基づく情報を表示したりする表示画面である。また、上述のバッファプレート２４は、用紙搬送トラクタ９および定着ローラ１４,１５間で用紙搬送速度差が生じた場合に、用紙７に発生するたるみ、あるいは張りを吸収するためのものである。また、２６は加熱ローラ１４表面に接触可能に、且つ巻取り可能に設けられたウェブ部材を示しており、加熱ローラ１４表面の清掃ならびに加熱ローラ１４表面への離型剤の塗布を行うためのものである。

以上のような連続した用紙を搬送するプリンタにおいては、印刷開始前の用紙の停止位置が重要である。図３に示すように、印刷開始前の用紙の停止位置のずれは、印刷起動時の用紙搬送モータの立上げにおいて、速度追従性や位置追従性を低下させ、速度追従性の低下によって文字ぶれを、位置追従性の低下によって印刷位置ずれを引き起こす原因となる。そこで、用紙を決まった位置に停止させるため、用紙搬送モータに対し特許文献１にあるような停止制御を行っている。

図４は、用紙搬送モータに直流モータを使用した場合の、従来技術における用紙搬送モータの停止制御を示している。

図４において、ポジションカウンタは目標停止位置との偏差を現すカウンタであり、用紙搬送モータの位置指令パルスによりカウントダウンされ、用紙搬送モータに取り付けられたエンコーダからのパルスによりカウントアップされる。目標位置が０であり、ポジションカウンタが正のときは正転方向へずれている状態、ポジションカウンタが負のときは逆転方向へずれている状態を示している。

また、ＣＨＰＣＬＫは停止制御における制御周期であり、ＤＮＴＣＬＫは停止制御におけるドライブ量を決めるクロックである。ＣＨＰＣＬＫの立ち上がりにおいてポジションカウンタの値をサンプリングし、サンプリングしたポジションカウンタの値が０以外のときにドライブを開始する。そして、ＤＮＴＣＬＫのパルス数が、ＣＨＰＣＬＫの立ち上がりでサンプリングしたポジションカウンタの絶対値と等しくなるまでドライブを継続する。

ＦＷＤＤＲＶは正転方向へのドライブ信号を、ＲＶＳＤＲＶは逆転方向のドライブ信号をそれぞれ示しており、ＣＨＰＣＬＫの立ち上がりでサンプリングしたポジションカウンタの値が正のときはＲＶＳＤＲＶが、負のときはＦＷＤＤＲＶが出力され、ポジションカウンタを目標位置、すなわち０にするように制御している。
特開昭５９−１４３８０号公報

用紙搬送モータの負荷が軽い場合、すなわち用紙が装填されていない場合、用紙幅が狭い場合、用紙連量が少ない場合、トラクタ方式の場合等は、駆動力が強すぎてハンチングを起こしやすい傾向にある。

一方で、用紙搬送モータの負荷が重い場合、すなわち用紙が装填されている場合、用紙幅が広い場合、用紙連量が多い場合、搬送ローラ方式の場合等は、駆動力が足りずに整定時間が長く必要となり、さらに駆動力が足りない場合は目標位置に停止できないなどの問題がある。

よって、用紙搬送モータの負荷が軽い場合に合わせて調整した場合は、用紙搬送モータの負荷が重い場合に整定時間が長くなる、整定しきれないといった問題が発生し、逆に用紙搬送モータの負荷が重い場合に合わせて調整した場合は、用紙搬送モータの負荷が軽い場合にハンチングを引き起こす可能性がある。

また、ユーザが使用する用紙は、用紙幅や用紙連量や用紙穴の有無等多様化が進み、一つの制御定数では対応が困難になりつつある。

本発明の目的は、このよう従来技術に鑑みてなされたもので、用紙搬送モータの負荷によらず安定した停止制御が可能な電子写真装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、
連続した用紙を搬送する用紙搬送機構と、
その用紙搬送機構を駆動する用紙搬送モータと、
その用紙搬送モータに取り付けられている位置検出手段と、
前記用紙搬送モータの位置指令入力手段と、
前記位置検出手段の出力と前記位置指令入力手段の出力との比較により得られる用紙搬送モータ位置偏差量と、用紙搬送時以外は予め設定された制御周期で検出する前記用紙搬送モータ位置偏差量に応じて駆動時間の長短や駆動方向を決定することにより用紙を一定の位置に整定させる前記用紙搬送モータの停止制御を行う用紙搬送モータ停止制御手段を備えた電子写真装置において、
前記用紙搬送モータ停止制御手段が用紙装填の有無ならびに用紙幅や用紙連量を判断し、用紙が装填されていない場合には用紙が装填されている場合よりも前記駆動時間が短くなるように、また、用紙幅が狭い場合や用紙連量が少ない場合には用紙幅が広い場合や用紙連量が多い場合よりも前記駆動時間が短くなるように、用紙装填の有無ならびに装填されている用紙の用紙幅や用紙連量に応じて前記駆動時間の長短が設定されることを特徴とするものである。

本発明は、用紙装填の有無に応じて駆動時間の長短を設定しており、用紙搬送モータ
の負荷によらず安定した停止制御を行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る用紙搬送制御のタイミングチャートである。

この図１において、例えば用紙が装填されていないときの制御が上図であるとすれば、用紙が装填されている場合は下図に示すように一制御周期毎の駆動時間を長くする。

上図ではＣＨＰＣＬＫの立ち上がりでサンプリングしたポジションカウンタの絶対値と、ＣＨＰＣＬＫの立ち上がり以後のＤＮＴＣＬＫのパルス数が等しくなる時間までドライブを継続しているが、下図ではＣＨＰＣＬＫの立ち上がりでサンプリングしたポジションカウンタの絶対値に対し、ＣＨＰＣＬＫの立ち上がり以後のＤＮＴＣＬＫのパルス数が１つ多い状態までドライブを継続している。このような制御により、一制御周期毎の駆動時間の調整が可能である。

駆動時間を長くすることで、相対的に駆動力が増加することになる。すなわち、負荷が小さい場合は駆動時間を短くすることで駆動力を低く抑え、負荷が大きい場合は駆動時間を長くすることで駆動力を大きくすれば、負荷によらず安定した停止動作が可能となる。

次に、図２において、用紙７が装填されていない場合、用紙ホッパ１１に設置されている図示しない用紙検出センサにより、用紙ホッパ１１で用紙７の有無が検出される。さらに、バッファプレート２４は用紙７に張力を与える方向に力を加えているため、用紙７が装填されていない場合、バッファプレート２４は上限まで上がる。このようにして用紙装填なしを検出した場合、停止制御の駆動時間を短くする。

また、図2において、コントローラ２２に対し、ユーザが装填している用紙の種類を設定することにより、用紙幅、用紙連量を認識することが可能である。あるいは、用紙搬送トラクタ８や用紙搬送トラクタ９は主操作走査方向に対し、それぞれ一対づづずつ、各々が用紙７両端にある用紙穴に勘合されるように設置されているため、用紙搬送トラクタ８の間隔、または用紙搬送トラクタ９の間隔を測ることにより、用紙幅の検出が可能である。このようにして用紙幅や用紙連量を検出し、用紙幅が狭いとき、または用紙連量が少ないときは、停止制御の駆動時間を短くする。

さらに、図2において、用紙搬送トラクタ８は搬送ローラと従動ローラの挟持搬送に切り替えが可能であり、用紙搬送トラクタ９はエア吸引によるベルト搬送に切り替えが可能である。この切り替え時、用紙搬送トラクタ８や用紙搬送トラクタ９が用紙７に干渉しないようにするため、用紙搬送トラクタ８と用紙搬送トラクタ９を非用紙搬送位置に移動する。この移動を検出することにより、トラクタ方式と搬送ローラ方式の切り替えの検出が可能であり、トラクタ方式のときは、停止制御の駆動時間を短くする。

図５は本発明の実施例に係る用紙搬送制御部の構成図である。同図に示すように用紙搬送制御部は、用紙有無検出手段及びそれに接続された駆動時間変換器、用紙幅／連量検出手段及びそれに接続された駆動時間変換器、用紙搬送方式検出手段及びそれに接続された駆動時間変換器、エンコーダパルス及び位置指令パルスが入力されるポジションカウンタ、ＳＵＭ、停止制御用カウンタなどから構成され、各部の接続関係は図に示す通りである。

前記用紙有無検出手段、用紙連量検出手段、用紙搬送方式検出手段はそれぞれ、その検出内容に基づく駆動時間調整値が予め設定されている。各駆動時間調整値とポジションカウンタの合計を、ＣＨＰＣＬＫの立ち上がりでサンプリングし、サンプリングした値が０以外のときにＦＷＤＤＲＶまたはＲＶＳＤＲＶのいずれかを出力することでドライブを開始する。そして、ＤＮＴＣＬＫのパルス数がサンプリングした値と等しくなるまでドライブを継続する。ＣＨＰＣＬＫの立ち上がり毎にこの動作を繰り返すことで、停止制御の駆動時間を、用紙装填の有無、用紙幅、用紙連量、用紙搬送方式に応じて変更することが可能である。

本発明の実施例に係る用紙搬送制御のタイミングチャートである。レーザビームプリンタ全体の概略構成図である。用紙の停止位置と用紙搬送速度との関係を示す図である。従来の用紙搬送制御のタイミングチャートである。本発明の実施例に係る用紙搬送制御部の構成図である。

符号の説明

１：レーザビームプリンタ
２：コロナ帯電器
３：回転多面鏡
４：レーザ光源
５：ｆθレンズ
６：現像装置
７：用紙
８：用紙搬送トラクタ
９：用紙搬送トラクタ
１０：転写器
１１：用紙ホッパ
１２：定着装置
１３：プレヒータ
１４：加熱ローラ
１５：加圧ローラ
１６：用紙送り出しローラ
１７：スイングフィン
１９：スタッカーテーブル
２０：清掃装置
２１：感光ドラム
２２：コントローラ
２３：表示画面
２４：バッファプレート
２５：ヒータランプ
２６：ウェブ部材。

Claims

連続した用紙を搬送する用紙搬送機構と、
その用紙搬送機構を駆動する用紙搬送モータと、
その用紙搬送モータに取り付けられている位置検出手段と、
前記用紙搬送モータの位置指令入力手段と、
前記位置検出手段の出力と前記位置指令入力手段の出力との比較により得られる用紙搬送モータ位置偏差量と、用紙搬送時以外は予め設定された制御周期で検出する前記用紙搬送モータ位置偏差量に応じて駆動時間の長短や駆動方向を決定することにより用紙を一定の位置に整定させる前記用紙搬送モータの停止制御を行う用紙搬送モータ停止制御手段を備えた電子写真装置において、
前記用紙搬送モータ停止制御手段が用紙装填の有無ならびに用紙幅や用紙連量を判断し、用紙が装填されていない場合には用紙が装填されている場合よりも前記駆動時間が短くなるように、また、用紙幅が狭い場合や用紙連量が少ない場合には用紙幅が広い場合や用紙連量が多い場合よりも前記駆動時間が短くなるように、用紙装填の有無ならびに装填されている用紙の用紙幅や用紙連量に応じて前記駆動時間の長短が設定されることを特徴とする電子写真装置。