特許 5970900 しわ状変形予測装置及びしわ状変形予測プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5970900

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】しわ状変形予測装置及びしわ状変形予測プログラム

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20160804BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20160804BHJP

   B65H 5/06 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00

   G03G15/20 510

   B65H5/06 F

   G03G21/00 510

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-69004(P2012-69004)

(22)【出願日】2012年3月26日

(65)【公開番号】特開2013-200458(P2013-200458A)

(43)【公開日】2013年10月3日

【審査請求日】2015年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102716

【弁理士】

【氏名又は名称】在原 元司

(74)【代理人】

【識別番号】100115129

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100122275

【弁理士】

【氏名又は名称】竹居 信利

(72)【発明者】

【氏名】高橋 良輔

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 朋之

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９０１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４３８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１７７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７６８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３２３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２１９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｂ６５Ｈ ５／０６

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに押し合いながら接触する第１のロールと第２のロールに被搬送媒体を挟み込んで搬送する際の、前記被搬送媒体に作用する圧力と、前記被搬送媒体の表面と前記第１のロールまたは第２のロールの表面とにおける摩擦係数との積である搬送力を、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の複数位置において前記被搬送媒体の搬送方向に積分した値である、前記被搬送媒体に作用する積分搬送力を算出する積分搬送力算出手段と、
前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する予測手段と、
を備えることを特徴とするしわ状変形予測装置。

【請求項2】

前記予測手段は、前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布から前記積分搬送力と前記軸方向位置との関係を２次曲線近似する２次曲線近似手段を有し、前記２次曲線の２次の係数を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測することを特徴とする請求項１に記載のしわ状変形予測装置。

【請求項3】

前記積分搬送力算出手段は、前記第１のロールと第２のロールが接触する接触領域全体で求めた、前記第１のロールと第２のロールの外周面からの被搬送媒体の食い込み量と、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の１つの位置において前記被搬送媒体の搬送方向について求めた食い込み量と搬送速度との関係とに基づき、前記接触領域全体で求めた前記第１のロール、第２のロール及び被搬送媒体毎の搬送速度の差から決定した前記搬送力の方向を、前記搬送力の積分演算に使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のしわ状変形予測装置。

【請求項4】

コンピュータを、
互いに押し合いながら接触する第１のロールと第２のロールに被搬送媒体を挟み込んで搬送する際の、前記被搬送媒体に作用する圧力と、前記被搬送媒体の表面と前記第１のロールまたは第２のロールの表面とにおける摩擦係数との積である搬送力を、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の複数位置において前記被搬送媒体の搬送方向に積分した値である、前記被搬送媒体に作用する積分搬送力を算出する積分搬送力算出手段、
前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する予測手段、
として機能させることを特徴とするしわ状変形予測プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、しわ状変形予測装置及びしわ状変形予測プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、駆動部材と、該駆動部材に接触して該駆動部材との間に定着ニップを形成する従動部材と前記定着ニップを通過する記録紙を加熱する加熱手段とを備えた定着装置において、前記駆動部材または前記従動部材を前記定着ニップ側へ押圧したとき、前記駆動部材の中央付近の回転中心から前記定着ニップまでの距離が両端部よりも長くなるよう、前記駆動部材または前記従動部材を撓ませ、前記駆動部材または前記従動部材の撓み量を制御することにより記録紙のしわ状変形を抑制する技術が記載されている。

【0003】

この場合、駆動部材または従動部材の撓み量としわ状変形との関係を実験で求める必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−９０１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、１回の実験で求めた評価指標を他の運転条件におけるしわ状変形の予測にも使用できるしわ状変形予測装置及びしわ状変形予測プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、請求項１記載のしわ状変形予測装置の発明は、互いに押し合いながら接触する第１のロールと第２のロールに被搬送媒体を挟み込んで搬送する際の、前記被搬送媒体に作用する圧力と、前記被搬送媒体の表面と前記第１のロールまたは第２のロールの表面とにおける摩擦係数との積である搬送力を、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の複数位置において前記被搬送媒体の搬送方向に積分した値である、前記被搬送媒体に作用する積分搬送力を算出する積分搬送力算出手段と、前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する予測手段と、を備えることを特徴とする。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記予測手段が、前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布から前記積分搬送力と前記軸方向位置との関係を２次曲線近似する２次曲線近似手段を有し、前記２次曲線の２次の係数を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測することを特徴とする。

【0008】

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記積分搬送力算出手段は、前記第１のロールと第２のロールが接触する接触領域全体で求めた、前記第１のロールと第２のロールの外周面からの被搬送媒体の食い込み量と、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の１つの位置において前記被搬送媒体の搬送方向について求めた食い込み量と搬送速度との関係とに基づき、前記接触領域全体で求めた前記第１のロール、第２のロール及び被搬送媒体毎の搬送速度の差から決定した前記搬送力の方向を、前記搬送力の積分演算に使用することを特徴とする。

【0009】

請求項４に記載のしわ状変形予測プログラムの発明は、コンピュータを、互いに押し合いながら接触する第１のロールと第２のロールに被搬送媒体を挟み込んで搬送する際の、前記被搬送媒体に作用する圧力と、前記被搬送媒体の表面と前記第１のロールまたは第２のロールの表面とにおける摩擦係数との積である搬送力を、前記第１のロールと第２のロールの軸方向の複数位置において前記被搬送媒体の搬送方向に積分した値である、前記被搬送媒体に作用する積分搬送力を算出する積分搬送力算出手段、前記積分搬送力の前記第１のロールと第２のロールの軸方向における分布を評価指標として、前記被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する予測手段、として機能させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

請求項１の発明によれば、１回の実験で求めた評価指標を他の運転条件におけるしわ状変形の予測にも使用できる。

【0011】

請求項２の発明によれば、本発明を有しない場合に比べ、より実測に近いしわ状変形の予測ができる。

【0012】

請求項３の発明によれば、搬送力の方向を演算処理により求めることができる。

【0013】

請求項４の発明によれば、１回の実験で求めた評価指標を他の運転条件におけるしわ状変形の予測にも使用できるプログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態にかかるしわ状変形予測装置の予測対象である搬送装置の構成例を示す図である。

【図2】実施形態にかかるしわ状変形予測装置の構成例の機能ブロック図である。

【図3】被搬送媒体にかかる圧力分布の例を示す図である。

【図4】表面ひずみ分布の例を示す図である。

【図5】図４に示された表面ひずみに基づいて求めた搬送速度の分布の例を示す図である。

【図6】たわみ量取得部が取得したたわみ量と軸方向位置との関係の例を示す図である。

【図7】被搬送媒体の表面に作用する搬送力の例を示す図である。

【図8】積分搬送力の第１ロールと第２ロールの軸方向における分布の例を示す図である。

【図9】実施形態にかかるしわ状変形予測装置の動作例のフロー図である。

【図10】実施例にかかる評価指標ａとしわ状変形及び画像乱れの発生頻度との関係を示す図である。

【図11】比較例にかかる短冊試験の結果を評価指標としわ状変形及び画像乱れの発生頻度との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

【0016】

図１には、実施形態にかかるしわ状変形予測装置の予測対象である搬送装置の構成例が示される。図１において、搬送装置は、互いに押し合いながら接触する第１ロール１００と第２ロール１０２とを備えており、第１ロール１００と第２ロール１０２とが接触している領域（面的な広がりを持った領域であり、以後接触領域という）に印刷用紙等の被搬送媒体１０４を挟み込んで搬送する。このような搬送装置は、例えば電子写真装置の定着器等を例示することができる。定着器の場合には、例えば第１ロール１００が加熱ロールとなり、第２ロール１０２が加圧ロールとなる。また、上記第１ロール１００と第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａには、図示しない手段により荷重がかけられ、この荷重を変更することにより互いに押し合う圧力を変更できる構成となっている。

【0017】

図１の搬送装置では、第１ロール１００と第２ロール１０２の外周がゴムとフッ素樹脂等で構成されており、互いに押し合いながら接触すると外周面の断面が円形から変形し、被搬送媒体１０４が第１ロール１００または第２ロール１０２の外周面に食い込まれた状態で搬送される。この場合に被搬送媒体１０４が搬送される方向を、以後搬送方向（図１に矢印Ａで示す）とする。図１の例では、搬送方向Ａが上記接触領域において、第１ロール１００と第２ロール１０２の外周面の断面の変形に沿って曲がった線として現れている。これは、上記外周面の断面の変形により、それぞれの外周面の接触領域の、上記搬送方向における両端点（接触領域で挟まれた被搬送媒体１０４の搬送方向における最上流点と最下流点）Ｐ１、Ｐ２を結ぶ直線と被搬送媒体１０４の位置とにずれｄが生じるためである。

【0018】

第１ロール１００と第２ロール１０２とが荷重を付与されて互いに押し合いながら接触する場合に、荷重付与前の第１ロール１００の軸１００ａと第２ロール１０２の軸１０２ａ間の距離と、荷重付与後の第１ロール１００の軸１００ａと第２ロール１０２の軸１０２ａ間の距離の差を、以後、食い込み量という。

【0019】

被搬送媒体１０４が、上記第１ロール１００と第２ロール１０２とに挟み込まれる際に、被搬送媒体１０４に波打ちが発生していると搬送後の被搬送媒体１０４にしわ状変形が発生する。しわ状変形とは、被搬送媒体１０４に微細な溝状の折れが発生することである。また、第１ロール１００と第２ロール１０２とが、定着器の加熱ロールと加圧ロールである場合には、定着後の画像に画像乱れが発生することもある。画像乱れとは、画像面に擦られた痕跡が残ることをいう。

【0020】

本実施形態にかかるしわ状変形予測装置は、被搬送媒体１０４にしわ状変形が発生する可能性を予測するものであり、併せて上記画像乱れが発生する可能性も予測する。

【0021】

図２には、実施形態にかかるしわ状変形予測装置の構成例の機能ブロック図が示される。図２において、しわ状変形予測装置は、食い込み量取得部１０、圧力分布取得部１２、ひずみ分布取得部１４、速度分布取得部１６、たわみ量取得部１８、食い込み量展開部２０、圧力分布展開部２２、速度分布展開部２４、積分搬送力算出部２６、２次曲線近似部２８、予測部３０及び記憶部３２を含んで構成されている。

【0022】

なお、上記しわ状変形予測装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えており、各種演算を行うコンピュータとして構成されている。

【0023】

食い込み量取得部１０は、上記接触領域に被搬送媒体１０４を挟み込んだ際に、上記第１ロール１００と第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａにかける荷重を変更した複数の条件で上記第１ロール１００と第２ロール１０２のそれぞれの食い込み量を、図１に示された搬送方向Ａについて取得する。この場合、食い込み量は、実測してもよいし、２次元静解析により演算してもよい。２次元静解析としては有限要素法を用いることができ、被搬送媒体１０４が第１ロール１００と第２ロール１０２との間でそれぞれに接した状態を初期配置とし、第１ロール１００の軸１００ａを拘束した状態で第２ロール１０２の軸１０２ａに、第１ロール１００の軸１００ａ方向の荷重を付与して食い込みを発生させて食い込み量を演算する。一方、実測した場合には、適宜な入力手段によりしわ状変形予測装置に実測値を入力する。また、搬送方向Ａについて取得するとは、ある位置で第１ロール１００と第２ロール１０２を軸方向に直交する面で切断した断面の２次元で食い込み量を取得することをいう。なお、第１ロール１００と第２ロール１０２の軸方向のいずれの位置の断面とするかは、適宜決定することができる。

【0024】

圧力分布取得部１２は、上記接触領域に被搬送媒体１０４を挟み込んだ際に、上記第１ロール１００と第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａにかける荷重を変更した複数の条件で被搬送媒体１０４にかかる圧力を、第１ロール１００と第２ロール１０２毎に、搬送方向Ａについて取得する。搬送方向Ａについて取得するとの意義は、上記食い込み量の場合と同じである。

【0025】

図３には、被搬送媒体１０４にかかる圧力分布の例が示される。図３において、横軸が搬送方向位置であり、縦軸が被搬送媒体１０４にかかる圧力である。なお、搬送方向位置とは、図１に示された、接触領域の搬送方向における端点Ｐ１、Ｐ２の間の位置を、Ｐ１とＰ２の中間点を起点とした距離（例えばｍｍ単位）で表すものである。なお、中間点よりＰ１側（搬送方向Ａにおける上流側）をマイナスの距離とし、Ｐ２側（搬送方向Ａにおける下流側）をプラスの距離としている。圧力分布取得部１２が取得する圧力は、実測してもよいし、２次元静解析により演算してもよい。実測した場合には、適宜な入力手段によりしわ状変形予測装置に実測値を入力する。

【0026】

また、圧力分布取得部１２は、食い込み量取得部１０が取得した食い込み量と上記取得した圧力とを、同じ搬送方向位置毎に関係付ける。

【0027】

ひずみ分布取得部１４は、上記接触領域に被搬送媒体１０４を挟み込んだ際に、上記第１ロール１００と第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａにかける荷重を変更した複数の条件で、第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４の各表面に発生する表面ひずみの分布を搬送方向Ａについて取得する。ここで、表面ひずみとは、第１ロール１００と第２ロール１０２では、それぞれの表面における材料の円周方向の長さ変化（伸びと縮み）をいい、被搬送媒体１０４では、第１ロール１００側と第２ロール１０２側の表面における材料の搬送方向Ａの長さ変化（伸びと縮み）をいう。また、搬送方向Ａについて取得するとの意義は、上記食い込み量の場合と同じである。

【0028】

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、表面ひずみ分布の例が示される。横軸が搬送方向位置であり、縦軸が表面ひずみ分布である。表面ひずみ分布は、もとの長さに対する伸びた長さまたは縮んだ長さの割合（％）であり、ひずみがない（伸び縮みがない）状態を０％とし、伸びた状態をプラス、縮んだ状態をマイナスの数値で表している。また、図４（ａ）が第１ロール１００の表面に発生した表面ひずみであり、図４（ｂ）が、被搬送媒体１０４の第１ロール１００側の表面に発生した表面ひずみであり、図４（ｃ）が、被搬送媒体１０４の第２ロール１０２側の表面に発生した表面ひずみであり、図４（ｄ）が、第２ロール１０２の表面に発生した表面ひずみである。ひずみ分布取得部１４が取得する表面ひずみは、実測してもよいし、２次元静解析により演算してもよい。実測した場合には、適宜な入力手段によりしわ状変形予測装置に実測値を入力する。

【0029】

また、ひずみ分布取得部１４は、食い込み量取得部１０が取得した食い込み量と上記取得した表面ひずみとを、同じ搬送方向位置毎に関係付ける。

【0030】

速度分布取得部１６は、ひずみ分布取得部１４が取得した表面ひずみに基づき、第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４毎に、搬送速度の分布を搬送方向Ａについて取得する。この場合、図４に示される表面ひずみが０の（表面ひずみが無い）点の搬送速度を搬送装置の基準の搬送速度（設計値）として、他の点の搬送速度を求める。すなわち、プラスの（伸びている）ひずみの絶対値が大きいほど搬送速度が速くなり、マイナスの（縮んでいる）ひずみの絶対値が大きいほど搬送速度が遅くなるので、ひずみの絶対値とプラス、マイナスに基づいて基準の搬送速度からの比例演算により搬送速度を求める。また、搬送方向Ａについて取得するとの意義は、上記食い込み量の場合と同じである。

【0031】

図５には、図４に示された表面ひずみに基づいて求めた搬送速度の分布の例が示される。図５において、横軸が搬送方向位置であり、縦軸が搬送速度（ｍｍ／ｓｅｃ）である。図５では、第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４毎に搬送速度の分布が示されている。

【0032】

また、ひずみ分布取得部１４は、食い込み量と表面ひずみとを関係付けているので、これに基づき、速度分布取得部１６は、食い込み量と搬送速度とを関係付ける。

【0033】

たわみ量取得部１８は、第１ロール１００及び第２ロール１０２の形状と、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａにかかる荷重に基づき、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向に発生するたわみ量を取得する。たわみ量を取得するには、はりのたわみ式を用いることができる。具体的には、第１ロール１００及び第２ロール１０２の断面形状から断面二次モーメントを求め、荷重を軸方向長さで割った線荷重が一様に作用すると仮定してたわみ量を計算する。上記形状は、搬送装置の設計データとして予め取得することができる。また、上記軸１００ａ、１０２ａにかける荷重は、複数の値を使用する上記複数の条件とする。なお、上記搬送装置の設計データは、例えば予め記憶部３２に記憶しておき、これらのデータをたわみ量取得部１８が読み出して使用する構成とすることができる。なお、たわみ量は実測してもよい。実測した場合には、適宜な入力手段によりしわ状変形予測装置に実測値を入力する。

【0034】

図６には、たわみ量取得部１８が取得したたわみ量と軸方向位置との関係の例が示される。図６において、横軸が軸方向位置であり、縦軸がたわみ量である。

【0035】

食い込み量展開部２０は、上記たわみ量取得部１８が取得した第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向に発生するたわみ量に基づき、第１ロール１００と第２ロール１０２との食い込み量を接触領域全体に展開する。ここで、展開とは、接触領域全体に分布した複数点において食い込み量を取得することをいう。この処理は、例えば第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向に発生するたわみ量とそれぞれの材質から軸方向の食い込み量を上記接触領域全てについて演算することにより行う。なお、たわみ量からの食い込み量の演算は、基準となる食い込み量（第１ロール１００と第２ロール１０２の材質と荷重から決まる）に対して、たわみによる変位量を加減算することにより行う。具体的には、たわみ量の平均値を算出し、軸方向各位置のたわみ量との差を計算して、平均値より食い込み側にたわんでいればその量を基準となる食い込み量に加算し、浮き側にたわんでいればその量を減算する。また、食い込み量を取得する接触領域内の点は、適宜決定することができる。

【0036】

圧力分布展開部２２は、食い込み量展開部２０が展開した食い込み量、及び圧力分布取得部１２が関係付けた食い込み量と圧力との関係に基づき、被搬送媒体１０４を挟み込んだ際に被搬送媒体１０４にかかる圧力を接触領域全体に展開する。ここで、展開の意義は、上記食い込み量の場合と同じである。

【0037】

速度分布展開部２４は、食い込み量展開部２０が展開した食い込み量、及び速度分布取得部１６が関係付けた食い込み量と搬送速度との関係に基づき、第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４毎の搬送速度を接触領域全体に展開する。ここで、展開の意義は、上記食い込み量の場合と同じである。

【0038】

積分搬送力算出部２６は、圧力分布展開部２２が展開した被搬送媒体１０４にかかる圧力と、被搬送媒体１０４の表面と第１ロール１００または第２ロール１０２の表面とにおける摩擦係数との積（摩擦力）を、軸方向の複数の位置で互いに平行な搬送方向Ａについて求める。以後、この摩擦力を被搬送媒体１０４に作用する搬送力という。また、積分搬送力算出部２６は、速度分布展開部２４が展開した第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４毎の搬送速度の差から、上記搬送力の方向を決定する。

【0039】

図７には、被搬送媒体１０４の表面に作用する搬送力の例が示される。図７において、横軸が搬送方向位置であり、縦軸が搬送力である。また、図７は、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａの方向の適宜な位置において、搬送方向Ａについて求めた搬送力の分布である。また、図７では、実線が第１ロール１００から被搬送媒体１０４に作用する搬送力であり、破線が第２ロール１０２から被搬送媒体１０４に作用する搬送力である。

【0040】

次に、積分搬送力算出部２６は、上記搬送方向Ａについて求めた搬送力を、その方向も考慮しながら搬送方向Ａで積分し、積分搬送力を算出する。この積分搬送力は、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向の複数位置において、第１ロール１００及び第２ロール１０２について算出する。

【0041】

図８には、積分搬送力の第１ロール１００と第２ロール１０２の軸方向における分布の例が示される。上述した通り、積分搬送力は、軸方向の複数位置において搬送方向Ａについて求めているが、図８では、この積分搬送力の値を第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａの方向に並べて表したものである。図８において、横軸が軸方向位置であり、縦軸が積分搬送力である。なお、軸方向位置とは、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸１００ａ、１０２ａの両端部の間の位置をいう。

【0042】

２次曲線近似部２８は、上記積分搬送力の第１ロール１００と第２ロール１０２の軸方向における分布から、積分搬送力と軸方向位置との関係を２次曲線近似する。この２次曲線近似は、第１ロール１００及び第２ロール１０２について行う。ここで、２次曲線は、図８の横軸をｘとし、縦軸をｙとしたときに、ｙ＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃで表される。

【0043】

予測部３０は、２次曲線近似部２８が近似して求めた２次曲線の２次の係数ａを抽出する。また、予測部３０は、上記抽出した２次の係数ａを評価指標として、被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する。なお、搬送装置が定着器を構成している場合には、定着後の画像について画像乱れの発生の有無を予測する。

【0044】

記憶部３２は、ハードディスク装置、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の不揮発性メモリに、搬送装置の設計データ、被搬送媒体１０４の表面と第１ロール１００または第２ロール１０２の表面とにおける摩擦係数、ＣＰＵの動作プログラム等の、上記各処理に必要な情報を記憶させる。

【0045】

本発明者らは、上記評価指標（係数ａ）がある範囲の値であるときに上述したしわ状変形と画像乱れが抑制されることを見いだした。そこで本実施形態では、上記評価指標が予め定めた範囲にあるか否かに基づいて、予測対象である搬送装置で被搬送媒体１０４を搬送する際にしわ状変形及び画像乱れが発生する可能性を予測する。

【0046】

図９には、本実施形態にかかるしわ状変形予測装置の動作例のフロー図が示される。図９では、食い込み量取得部１０、圧力分布取得部１２、ひずみ分布取得部１４、速度分布取得部１６、たわみ量取得部１８及び食い込み量展開部２０の各処理が終了していることが前提となっている。

【0047】

図９において、圧力分布展開部２２は、食い込み量展開部２０が展開した食い込み量を、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向の１つの位置で搬送方向Ａについて圧力分布取得部１２が関係付けた食い込み量と圧力との関係にあてはめて、被搬送媒体１０４を挟み込んだ際に被搬送媒体１０４にかかる圧力を接触領域内に分布する複数の点について算出し、接触領域全体に展開する（Ｓ１）。

【0048】

速度分布展開部２４は、食い込み量展開部２０が展開した食い込み量を、第１ロール１００及び第２ロール１０２の軸方向の１つの位置で搬送方向Ａについて速度分布取得部１６が関係付けた食い込み量と搬送速度との関係にあてはめて、第１ロール１００、第２ロール１０２及び被搬送媒体１０４毎の搬送速度を接触領域内に分布する複数の点について算出し、接触領域全体に展開する（Ｓ２）。

【0049】

積分搬送力算出部２６は、上記Ｓ１で算出された、接触領域において被搬送媒体１０４にかかる圧力と、被搬送媒体１０４の表面と第１ロール１００または第２ロール１０２の表面とにおける摩擦係数との積を、被搬送媒体１０４に作用する搬送力として算出する（Ｓ３）。この搬送力は、第１ロール１００と第２ロール１０２の軸方向の複数の位置で互いに平行な搬送方向Ａについて算出する。積分搬送力算出部２６は、上記算出した搬送力を、その方向も考慮しながら複数の各搬送方向Ａで積分し、第１ロール１００及び第２ロール１０２について積分搬送力を算出する（Ｓ４）。

【0050】

次に、２次曲線近似部２８は、Ｓ４で算出された積分搬送力の第１ロール１００と第２ロール１０２の軸方向における分布を求め、積分搬送力と軸方向位置との関係を２次曲線近似する（Ｓ５）。

【0051】

次に、予測部３０は、上記Ｓ５で近似して求めた２次曲線の２次の係数ａを抽出する。予測部３０は、上記抽出した２次の係数ａを評価指標として、被搬送媒体のしわ状変形の発生の有無を予測する（Ｓ６）。

【実施例】

【0052】

以下、本発明の具体例を実施例として説明する。なお、以下の実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0053】

実施例１
２ロール構成の定着器（実験用に専用に組み立てた定着器）を使用し、表１に示す条件で印刷用紙（Ａ４サイズ）５０枚に対してベタ画像の定着を行った。表１では、加熱ロール（Ｈ−Ｒｏｌｌ）の軸方向中央部の直径と、加熱ロール及び加圧ロール（Ｐ−Ｒｏｌｌ）の軸にかける荷重（たわみ量）、及び加圧ロールの弾性層の厚さを変えて、しわ状変形及び画像乱れの発生頻度を変えている。

【0054】

【表1】

【0055】

定着後の各画像を目視により用紙のしわ状変形（微細な溝の折れ）の有無及び画像乱れ（擦られた痕跡）の有無を観察し、それぞれの数を数えた。

【0056】

また、使用した定着器について、上記説明したしわ状変形予測装置により評価指標ａを算出した。

【0057】

図１０には、実施例にかかる評価指標ａとしわ状変形及び画像乱れの発生頻度との関係が示される。図１０において、横軸が評価指標ａであり、縦軸がしわ状変形及び画像乱れ（不具合）の発生頻度（％）である。なお、図１０では、黒三角でしわ状変形が、黒四角で画像乱れがそれぞれ示されている。

【0058】

図１０に示されるように、本実施例では、評価指標が７≦ａ≦９．５の範囲の時に、しわ状変形及び画像乱れが発生していないことがわかる。このように、しわ状変形予測装置では、任意の定着器において、特定の運転条件で１回上記試験を行って評価指標ａの最適範囲を決めておき、この評価指標ａにより運転条件を変えた場合のしわ状変形及び画像乱れを予測する。

【0059】

比較例１
実施例１と同じ条件で画像の定着を行うとともに、従来から行われている短冊試験の結果を評価指標に使用した。ここで、短冊試験とは、１つの辺から一定の長さの切り込みを上記辺に直交するように入れた用紙を、切り込みの方向がロールの軸方向に直交するように、かつ切り込みを入れた辺に対向する辺から２つのロール間に挟み込み、ロールの回転により用紙が搬送される際に、上記切り込みの端部が開いた距離を評価指標とするものである。

【0060】

図１１には、比較例にかかる短冊試験の結果を評価指標としわ状変形及び画像乱れの発生頻度との関係が示される。図１１において、横軸が評価指標であり、縦軸がしわ状変形及び画像乱れ（不具合）の発生頻度（％）である。なお、図１１では、黒三角でしわ状変形が、黒四角で画像乱れがそれぞれ示されている。

【0061】

図１１に示されるように、短冊試験の結果の評価指標としわ状変形及び画像乱れの発生頻度との間に明確な関係が見いだせない。このため、本比較例の評価指標では、すべての運転条件でしわ状変形及び画像乱れの発生の頻度を実験で確認する必要がある。

【符号の説明】

【0062】

１０ 食い込み量取得部、１２ 圧力分布取得部、１４ ひずみ分布取得部、１６ 速度分布取得部、１８ たわみ量取得部、２０ 食い込み量展開部、２２ 圧力分布展開部、２４ 速度分布展開部、２６ 積分搬送力算出部、２８ ２次曲線近似部、３０ 予測部、３２ 記憶部、１００ 第１ロール、１０２ 第２ロール、１００ａ、１０２ａ 軸、１０４ 被搬送媒体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】