JP2006290580A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送ローラの紙滑りに起因するジャムの発生を回避し、簡単な構成で装置ダウンタイムを短縮することが出来る画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置の紙送り動作において、振動検出センサを用いて搬送ローラの振動レベルから紙滑りを検出してジャム検出時間を延長すると共に、紙滑りが継続する場合には一旦駆動を停止して再度ローラを回転させる機構を持つことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置における紙搬送中にローラ滑りが発生した場合の制御に関する。

従来より画像形成装置の紙送り機構として、回転駆動装置からギアやクラッチを介して搬送ローラを回転させることによってカセット等の給紙装置から用紙を搬送する方法が主流となっている。このとき、搬送路上に設けたセンサを監視することによって、用紙がセンサに到達する時刻になってから所定時間経過しても用紙が検出できない場合には、搬送路に紙が詰まった（ジャム）と判断して画像形成装置の動作を停止する。

しかしながら搬送ローラは、部品の寿命が近づくに連れて経年変化や磨耗によって摩擦力が低下してくるため、用紙に対して滑りやすくなる。その結果として、用紙搬送中に紙滑りによるジャムが多発し、サービスマンが搬送ローラの交換を行うまで画像形成装置が頻繁に停止してしまうという問題があった。このような、ローラの紙滑りによる対処として、搬送ローラに加圧装置を設け、搬送中の搬送ローラの振動レベルによって、搬送ローラの加圧力を制御することによって、紙滑りを防止する方法（例えば、特許文献１参照。）などが考えられた。
特開平０７−１３７８５８号公報

しかし、近年装置の複合化が進むにつれ、画像形成装置をネットワークに接続して遠隔利用するような形態では、画像形成装置の動作を極力停止しないで利用できることが望まれており、紙搬送中に搬送ローラの紙滑りが発生する度に、画像形成動作を停止していては、これを解決することができない。

また、搬送ローラの紙滑りが発生した場合にローラの加圧力を変化させる方法では、加圧するための装置が必要となり、画像形成装置として高価になり、また加圧動作のための電力が必要となってしまう。

本発明は、以上の問題点に着目してなされたものであって、搬送ローラの紙滑りに起因するジャムの発生を回避し、簡単な構成で装置ダウンタイムを短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

そして、紙滑り発生時にも画像形成動作を継続でき、かつ安価な構成で実施できる方法を提案する。

上記の課題を解決するために、搬送路中の所定の位置に設置した用紙を搬送するための搬送ローラと、上記搬送ローラの回転によって発生する振動レベルを測定する振動検出手段と、上記振動検出手段によって、上記搬送ローラが上記用紙上を滑った時間を検出する紙滑り時間検出手段と、上記搬送路中の所定の位置を上記用紙が通過したことを検出する用紙位置検出手段と、上記搬送ローラを所定の速度で回転・停止する搬送ローラ駆動手段と上記搬送ローラ駆動手段の回転速度と回転時間によって、上記用紙が上記用紙検出手段を通過する時刻を予測する用紙通過時刻予測手段とを備えた画像形成装置において、上記紙滑り時間検出手段によって検出された時間を、用紙通過時刻予測手段によって予測された時刻に加算する。

また、搬送路中の所定の位置に設置した用紙を搬送するための搬送ローラと、上記搬送ローラの回転によって発生する振動レベルを測定する振動検出手段と、上記振動検出手段によって、上記搬送ローラが上記用紙上を滑った時間を検出する紙滑り時間検出手段と、上記搬送路中の所定の位置を上記用紙が通過したことを検出する用紙位置検出手段と、上記搬送ローラを所定の速度で回転・停止する搬送ローラ駆動手段と、上記搬送ローラ駆動手段の回転速度と回転時間によって、上記用紙が上記用紙検出手段を通過する時刻を予測する用紙通過時刻予測手段とを備えた画像形成装置において、上記紙滑り時間検出手段によって検出された時間が所定の時間継続する場合には上記搬送ローラ駆動手段によって上記搬送ローラを一旦停止した後に再駆動し、上記所定の時間と、上記搬送ローラを一旦停止した後に再駆動するまでの時間を、用紙通過時刻予測手段によって予測された時刻に加算する。

以上説明したように本発明によれば、ローラの紙滑りを検出して紙搬送制御にフィードバックすることで、搬送ローラの紙滑りに起因するジャムの発生を回避し、簡単な構成で装置ダウンタイムを短縮することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、画像形成装置において、搬送ローラに振動検出センサを設けた形態である。

（画像形成シーケンス）
図１は、本発明の一実施例であるフルカラー画像形成装置の概略構成を表す図面である。図１に基づき基本的な構成を説明する。

まず、カラーリーダー部１の構成について説明する。１０１は原稿台ガラス（プラテン）、１０２は自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）である。なお、この自動原稿給紙装置１０２の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板（図示せず）を装着する構成でもよい。１０３および１０４は原稿を照明する光源であり、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管ランプなどの類の光源を使用する。１０５および１０６は光源１０３および１０４の光を原稿に集光する反射傘である。１０７〜１０９はミラー、１１０は原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ（以下、ＣＣＤということにする）１１１上に集光するレンズである。１１２はＣＣＤ１１１が実装されている基板、１００は画像形成装置全体を制御する制御部、１１３はディジタル画像処理部である。１１４は、光源１０３および１０４と反射傘１０５および１０６と、ミラー１０７を収容するキャリッジである。１１５は、ミラー１０８および１０９を収容するキャリッジである。なお、キャリッジ１１４は速度Ｖで、キャリッジ１１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１１１の電気的走査方向（主走査方向Ｘ）に対して直交する副走査方向Ｙに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。１１６は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。

また、制御部１００は、図２に示すようにディジタル画像処理部１１３とプリンタ制御部２５０に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つＣＰＵ３０１と操作部３０３、メモリ３０２によって構成されている。操作部３０３は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。

次に、カラープリンタ部の２の構成を説明する。図１において２５０はプリンタ制御部であり、画像形成装置全体の制御部である制御部１００上のＣＰＵ３０１からの制御信号の受け口となる。制御部１００は、カラーリーダー部１に対して、すでに説明した画像読み取り制御を実施することで読み取り画像データを一旦制御部上のメモリ３０２に格納し、プリンタ制御部２５０からの基準タイミングに従いメモリ上の画像データをビデオクロックに同期させて画像データ信号としてプリンタ制御部２５０に送信する。

プリンタ部はプリンタ制御部２５０からの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。２０１はレーザスキャナで、画像データ信号に対応するレーザ光を、ポリゴンミラーで主走査方向に走査して感光ドラム２０２に照射する。感光ドラム２０２上に形成された静電潜像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により４色現像ロータリ２０３の各色中の１色のスリーブ位置に達する。静電潜像された感光ドラム２０２表面と現像バイアスが印加された現像スリーブ面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器２０３から感光ドラム２０２表面へ飛ばされ、感光ドラム２０２表面の静電潜像が現像される。

感光ドラム２０２上に形成されたトナー像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により、反時計方向に回転する中間転写体２０５に転写される。黒単色画像の場合には、中間転写体２０５に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され１次転写される。フルカラー画像の場合には、感光ドラム上の各色に対応する静電潜像を、各色毎に順次現像ロータリ２０３を回転させてスリーブ位置出しを行い、現像／１次転写し、中間転写体２０５の４回転後に、すなわち４色分の１次転写した時点で、フルカラー画像の１次転写が完了する。

一方、各カセット（上段カセット２０８／下段カセット２０９／３段目カセット２１０／４段目カセット２１１）から各カセット段の各ピックアップローラ２１２／２１３／２１４／２１５によりピックアップされ、各カセット段の各給紙ローラ２１６／２１７／２１８／２１９により搬送される記録紙は、縦パス搬送ローラ２２２／２２３／２２４／２２５によりレジストローラ２２１まで搬送される。手差し給紙の場合には、手差しトレイ２４０に積載された記録紙は、手差し給紙ローラ２２０でレジストローラ２２１まで搬送される。そして、中間転写体２０５への転写が終了するタイミングで、中間転写体２０５と２次転写ローラ２０６の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は２次転写ローラ２０６と中間転写体２０５とに挟まれる形で定着器方向へ搬送されると共に中間転写体２０５に圧着され、中間転写体２０５上のトナー像が記録紙に２次転写される。記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラおよび加圧ローラ２０７により加熱および加圧され記録紙に定着される。なお、記録紙に転写されずに残る中間転写体２０５上の転写残留トナーに関しては、中間転写体２０５の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード２３０をこすり当て、転写残留トナーを中間転写体２０５表面から掻き取ることで、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。感光ドラムユニット内では、残留トナーがブレード２３１によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス２３２まで搬送される。さらに、予期せぬことで吸着している可能性のある２次転写ローラ表面上の正負各極性の残留トナーを２次転写正バイアスおよび２次転写逆バイアスを交互に印加し、中間転写体２０５上に各極性の残留トナーを吸着させ、上記の中間転写クリーニングブレード２３０で残留トナーを掻き取ることで、残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。

画像が定着された記録紙は、第１排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７を第１排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３３を目指して排紙される。第２排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７および第２排紙フラッパ２３８を第２排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３４を目指して排紙される。第３排紙の場合には、一旦反転ローラ２３５で反転動作を行うために、第１排紙フラッパおよび第２排紙フラッパを反転ローラ２３５方向に切り替えて反転ローラ２３５で反転させる。反転ローラ２３５で反転後、第３排紙フラッパを第３排紙方向に切り替えて、第３排紙ローラ２３６を目指して排紙される。両面排紙の場合には、第３排紙の場合と同様に一旦反転ローラ部２３５で反転動作を行い、第３排紙フラッパを両面ユニット方向に切り替えて、両面ユニットに搬送される。両面センサで記録紙が検出されてから所定時間後に一旦停止し、再度画像準備が整い次第再給紙され、２面目の画像形成される。

（振動検出による紙滑り検出）
図２に示すように、搬送ローラ２２２〜２２５はステッピングモータの駆動にそれぞれ独立に接続されており、ステッピングモータの駆動／停止制御することで、搬送ローラの駆動／停止を行う。また、搬送ローラ２２２〜２２５の下流側には搬送センサ２２６〜２２９を設けており、紙位置の検出とジャムの検出に利用する。搬送ローラ２２２〜２２５には、振動検出センサ２３０〜２３３を設けており、搬送中のローラの振動レベルを検出する。振動検出センサ２３０〜２３３は図３に示すようにローラ軸受けの部分に取り付けることでローラの紙滑りを効果的に検出することができる。

図４上のグラフは搬送路上の紙先端の位置と時間との関係を、下のグラフは振動検出センサのレベルの変化を示したグラフである。搬送ローラの駆動開始から所定時間（＝センサまでの距離÷搬送速度＋ジャムマージン）経過しても、搬送センサが紙先端を検出できない場合、図においてはｔｊ１の時刻になっても搬送センサによって紙先端が検出できない場合にはジャムとして装置を停止する。図４下のグラフに示す様に、搬送ローラの振動レベルは搬送中常時モニターリングしており、所定のレベルＴＨ１以上の状態が所定時間Ｔ１継続すると紙滑りが発生したと判断する。また、所定レベルＴＨ１未満の状態が所定時間Ｔ１継続すると紙滑りが解消されたと判断する。紙滑りが発生している間は、上述のジャム発生時刻ｔｊ１を遅延することによってジャムの発生を回避する。図は紙滑りが発生した時点でジャム発生時刻ｔｊ１が遅延し、紙滑りが解消された時点でｔｊ２まで変更されていることを示している。

図５は紙滑りが解消されなかった場合の再搬送動作を示している。図４で所定のレベルＴＨ１以上の状態が所定時間Ｔ１継続すると紙滑りが発生したと判断し、さらにＴ２の時間、紙滑りが解消されたと判断できなかった場合、紙が滑り続けていると判断して、ローラを一旦停止させる。これはローラを一旦停止させ、停止状態から搬送した方が摩擦係数が高くなるため、紙滑りが解消される可能性が高くなるためである。再搬送の開始時には、紙の先端位置を紙滑りが発生した時点の位置から再開する。

図６に紙滑り検出時の動作をフローチャートで示す。用紙（Ｙ）の先端位置は図５に示すようにソフトウエアでカウンタとして保持しており、所定時間毎に紙の搬送速度と更新時間に基づき更新する。ローラ（Ｘ）（実施例ではＸ＝搬送ローラ２２２〜２２５）の駆動タイミングになると、ローラ（Ｘ）の振動測定を開始し、振動計時カウンタをクリアする（Ｓ１００１）。ローラ（Ｘ）の振動レベルを対応する振動検出センサ２３０〜２３３によって測定し、所定の閾値ＴＨ１と比較する（Ｓ１００２）。振動レベルが所定値ＴＨ１未満であれば、紙滑りは発生していないと判断して、振動計時カウンタをクリアし（Ｓ１０１０）、ローラ（Ｘ）の駆動速度に基づき、紙（Ｙ）の先端位置を更新する（Ｓ１００５）。また、用紙（Ｙ）の先端位置カウンタがローラの下流側のセンサ（Ｚ）（実施例ではＺ＝用紙先端検出センサ２２６〜２２９）に到達後所定時間経過してもセンサ（Ｚ）から用紙先端を検出できなければ（Ｓ１００６、Ｓ１００８）、ジャムとして装置を停止する。

Ｓ１００２において、振動レベルが所定値ＴＨ１以上であれば、振動計時カウンタに振動検出時間を加算する（Ｓ１００３）。この時、振動検出カウンタが所定時間Ｔ１以上になれば、ローラ（Ｘ）で紙滑りが発生していると判断して（Ｓ１００４）、初回のみ用紙の先端位置をＴ１に応じた距離だけ戻す（Ｓ１０１２）。これによって、紙滑りと判断されるまでの遅延時間を補正する。振動計時カウンタが所定時間Ｔ２未満である間は、紙滑りが継続していると判断して、用紙の先端位置更新（Ｓ１００５）とジャム検出処理（Ｓ１００６）を実行せずに、振動検出間隔時間ウエイトする（Ｓ１００７）。Ｓ１０１３において、振動計時カウンタが所定時間Ｔ２以上になった場合は、ローラ（Ｘ）を一旦停止した後、所定時間Ｔ３だけウエイトした後（Ｓ１０１４）、Ｓ１００１の処理に戻る。

本発明実施例の概略構成を示す図 本発明実施例の画像形成装置の制御処理部ブロック図 本発明実施例の搬送ローラ部の詳細構成を示す図 本発明実施例の紙滑り検出時のジャム検出時間の延長を示す図 本発明実施例の紙滑り検出時の搬送リトライを示す図 本発明実施例の紙滑り検出時の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ カラーリーダー部
２ カラープリンタ部
１００ 制御部
１０１ 原稿ガラス台（プラテン）
１０２ 自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）
１０３、１０４ 光源
１０５、１０６ 反射傘
１０７、１０８、１０９ ミラー
１１０ レンズ
１１１ ＣＣＤ（電荷結合素子）
１１２ ＣＣＤが実装されている基板
１１３ ディジタル画像処理部
１１４、１１５ キャリッジ
１１６ 外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）
２０１ レーザスキャナ
２０２ 感光ドラム（静電坦持体）
２０３ 現像ロータリ
２０４ ロータリモータ
２０５ 中間転写体
２０６ 転写ベルト
２０７ 加圧ローラ
２０８ 上段カセット
２０９ 下段カセット
２１２、２１３、２１４、２１５ ピックアップローラ
２１６、２１７、２１８、２１９ 給紙ローラ
２２２、２２３、２２４、２２５ 搬送ローラ
２２６、２２７、２２８、２２９ 搬送センサ
２３０、２３１、２３２、２３３ 振動検出センサ
２２０ 手差し給紙ローラ
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ 操作部
２４０ トナーボトル
２４１ 廃トナーボトル
２４２ 現像器
２４３ 補給スクリュー
２４４、２４５ 循環スクリュー
２４６ 廃トナー小容器

Claims (2)

1. 搬送路中の所定の位置に設置した用紙を搬送するための搬送ローラと、
   上記搬送ローラの回転によって発生する振動レベルを測定する振動検出手段と、
   上記振動検出手段によって、上記搬送ローラが上記用紙上を滑った時間を検出する紙滑り時間検出手段と、
   上記搬送路中の所定の位置を上記用紙が通過したことを検出する用紙位置検出手段と、
   上記搬送ローラを所定の速度で回転・停止する搬送ローラ駆動手段と、
   上記搬送ローラ駆動手段の回転速度と回転時間によって、上記用紙が上記用紙検出手段を通過する時刻を予測する用紙通過時刻予測手段とを備えた画像形成装置において、
   上記紙滑り時間検出手段によって検出された時間を、用紙通過時刻予測手段によって予測された時刻に加算することを特徴とする画像形成装置。
2. 搬送路中の所定の位置に設置した用紙を搬送するための搬送ローラと、
   上記搬送ローラの回転によって発生する振動レベルを測定する振動検出手段と、
   上記振動検出手段によって、上記搬送ローラが上記用紙上を滑った時間を検出する紙滑り時間検出手段と、
   上記搬送路中の所定の位置を上記用紙が通過したことを検出する用紙位置検出手段と、
   上記搬送ローラを所定の速度で回転・停止する搬送ローラ駆動手段と、
   上記搬送ローラ駆動手段の回転速度と回転時間によって、上記用紙が上記用紙検出手段を通過する時刻を予測する用紙通過時刻予測手段とを備えた画像形成装置において、
   上記紙滑り時間検出手段によって検出された時間が所定の時間継続する場合には、
   上記搬送ローラ駆動手段によって上記搬送ローラを一旦停止した後に再駆動し、
   上記所定の時間と、上記搬送ローラを一旦停止した後に再駆動するまでの時間を、
   用紙通過時刻予測手段によって予測された時刻に加算することを特徴とする画像形成装置。

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