JP2008268602A - 画像形成装置及び搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、モータのコストアップを最小限にとどめつつ、用紙の種類に応じて到達時間のばらつきを補正する。
【解決手段】画像形成装置は、例えば、種類判別手段、速度制御手段及び搬送速度決定手段などを含む。種類判別手段は、特性から用紙の種類を判別する。速度制御手段は、第１位置から第２位置への用紙の到達時間に応じて搬送路における第２位置からさらに下流の第３位置まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する。搬送速度決定手段は、後続紙を第１位置から第２位置まで搬送するための搬送速度を特性に応じて決定する。搬送速度決定手段は、先行紙よりも後に搬送される後続紙を搬送路の第２位置から第３位置まで搬送する際に、速度制御手段が等速又は減速制御を実行するよう、後続紙の搬送速度を決定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、画像形成装置における用紙の搬送制御方法に関する。

画像形成装置に使用される用紙には、様々な種類が存在する。一般に、用紙の種類に応じて定着条件などが異なるため、用紙の種類に応じて画像形成速度（いわゆるプロセススピード）を調整する必要がある。もし、プロセススピードを調整しなければ、画質の劣化が生じるため、好ましくない。

特許文献１によれば、厚紙・ＯＨＴに適用される定着ローラの回転数を、通常の用紙に適用される回転数よりも低速にすることが提案されている。
特開平６−２０８２６２号公報

ところで、ユーザが商品選択の目安にする項目として、最速プリント排出時間ＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）や、１分当たりのプリント枚数ｐｐｍ（ｐａｇｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）がある。ＦＰＯＴを向上させるためには、給送位置から排出位置までの搬送路をより短くすることが望ましい。またｐｐｍを向上させるには、用紙の搬送を停止することなく、中間転写体上に形成された１次転写像が転写位置に到着するタイミングと用紙が転写位置に到着するタイミングとを同期させることが望ましい。

図１３は、用紙を搬送するためのモータ制御の一例を示す図である。縦軸は、搬送速度を示し、横軸は、時間を示している。また、搬送路の途中には搬送されてきた用紙の先端を検出するシートセンサが設けられているものとする。

理想状態では、基準時間Ｔｒｅｆに、用紙の先端が検出される。なお、基準時間Ｔｒｅｆは、トナー像が転写位置に到着するタイミングＴｔを基準に定義されている。しかし、用紙の種類に応じて、先端が検出位置に到達する時間は異なる。基準時間よりも進んだ時間Ｔａｄｖに先端が検出されると、搬送速度は、Ｅ−＞Ｈ−＞Ｇ−＞Ｄと制御される。また、基準時間よりも遅くれた時間Ｔｄｌｙに先端が検出されると、搬送速度は、Ｉ−＞Ｌ−＞Ｋ−＞Ｄと制御される。すなわち、ＥＦＣＤＧＨにより定義される多角形の面積と、ＩＪＣＤＫＬにより定義される多角形の面積は、ＡＢＣＤにより定義される長方形の面積と同じとなるように、加速又は減速が実行される。

このように、用紙の種類に応じて到達時間のばらつきを補正するためには、用紙の搬送に使用されるモータの最大回転数を、プロセススピードに対応する回転数よりも高くする必要がある。回転数を広範囲で保証したり、短時間で最大回転数に到達させる際のモータ脱調がないことを保証したりしなければならないが、これでは、モータのコストが上昇してしまう。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、モータのコストアップを最小限にとどめつつ、用紙の種類に応じて到達時間のばらつきを補正することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、画像形成装置や用紙の搬送制御方法として実現される。画像形成装置は、用紙を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、用紙のうち先行して搬送される先行紙の特性を検出する特性検出手段と、特性から用紙の種類を判別する種類判別手段とを含む。また、画像形成装置は、種類から同一種の用紙に適用される画像形成速度を決定する速度決定手段と、搬送路における第１位置からさらに下流の第２位置まで用紙を搬送するのに要した時間を計測する計測手段とを含む。さらに画像形成装置は、計測した時間に応じて搬送路における第２位置からさらに下流の第３位置まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する速度制御手段を備える。とりわけ、画像形成装置は、後続紙を第１位置から第２位置まで搬送するための搬送速度を画像形成速度及び特性に応じて決定する搬送速度決定手段を含む。この際に、搬送速度決定手段は、先行紙よりも後に搬送される後続紙を搬送路の第２位置から第３位置まで搬送する際に、速度制御手段が等速又は減速制御を実行するよう、後続紙の搬送速度を決定する。

本発明によれば、先行紙と同一種の後続紙を搬送路の第２位置から第３位置まで搬送する際に、その区間での後続紙の搬送速度に対して等速又は減速制御が実行されるよう、搬送路の第１位置から第２位置までの区間での後続紙の搬送速度が決定される。よって、搬送手段を駆動するモータの回転数の幅を狭くすることができるため、モータのコストアップを最小限にとどめることができよう。また、用紙の種類に応じて到達時間のばらつきが第２位置から第３位置までの区間で補正されるため、用紙に対する画像形成位置の精度の向上も見込むことができよう。

［実施例１］
図１は、実施例に係る例示的な画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１００は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリなどである。用紙収納カセット１２２から用紙１０１が給送ローラ１０２によって搬送路１５０へと給送される。搬送路１５０は、用紙収納カセット１２２の給送位置Ｐ１から排紙口Ｐ４まで延在している。なお、用紙は、記録材、記録媒体、シート、転写紙、転写材などと呼ばれることもある。なお、給送ローラ１０２によって給送された用紙は、搬送路１５０に沿って、さらに搬送ローラ１２１によって下流に向けて搬送される。

像担持体１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で回転駆動される。像担持体１０４は、その回転過程で、帯電器１０５によって一様に帯電処理される。帯電した像担持体１０４は、レーザビームスキャナ１０６から出力されるレーザ光により走査露光される。これにより、像担持体１０４上には、静電潜像が形成される。現像器１０７は、静電潜像に現像剤を付着させて現像像として可視像化する。この現像像は、トナー像や現像剤像と呼ばれることもある。

像担持体１０４上に形成された現像像は、像担持体１０４と接触して回転する中間転写体１０３上に１次転写される。なお、中間転写体１０３上に形成された像は、１次転写像と呼ばれることもある。１次転写像は、中間転写体１０３によって転写位置Ｐ３へと搬送される。転写位置Ｐ３は、中間転写体１０３と転写ローラ１０８とによって形成されるニップ部の位置（形成位置）のことである。この転写位置Ｐ３において、搬送されてきた用紙１０１上に１次転写像が２次転写される。なお、用紙１０１上に形成された像は、２次転写像と呼ばれることもある。

定着器１１３は、定着ヒータ１１４を内蔵した定着ローラ１１５と、定着ローラ１１５に圧接する加圧ローラ１１６を備えている。定着器１１３は、２次転写像が形成された用紙１０１を加熱及び加圧することにより像を定着させ、機外へ排出する。

メディアセンサ１２０は、用紙の特性（例：表面性や厚みなど）を検出する特性検出手段の一例である。また、メディアセンサ１２０は、先行紙の厚みを検出する厚み検出手段と、先行紙の表面性を検出する表面性検出手段の一例でもある。メディアセンサ１２０は、用紙の第１面に光を照射する第１光源（例：ＬＥＤ）と、用紙の第２面に光を照射する第２光源（例：ＬＥＤ）と、用紙からの反射光や透過光を読み取る読取手段（例：ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、フォトダイオードなど）である。一般に、反射光は、表面性を表しており、透過光は、用紙の厚みを表している。例えば、メディアセンサ１２０は、第１面の画像を読み取ってもよい。

なお、スループットを向上させるためには、特定の用紙（例：先行して搬送される先行紙）だけ、その特性が検出されることが望ましい。すなわち、それ以外の用紙については、特性検出が省略されることが望ましい。これは、用紙を搬送したまま特性を検出するよりも、用紙を一旦停止させて特性を検出した方が、特性の検出精度を向上させやすいからである。

レジローラ１２３は、搬送ローラ１２１により搬送されてきた用紙１０１を転写ローラ１０８へ向けて搬送する搬送機構の一部である。レジローラ１２３には、用紙の先端を検出するレジシャッター１２４が設けられている。用紙の先端によってレジシャッター１２４が押されると、レジシャッター１２４に連動したフラグ部材がフォトインタラプタを遮光し、用紙の先端が検出位置Ｐ２に到着したことが検知される。レジシャッター１２４、フラグ部材及びフォトインタラプタなどは、先端検出手段の一例である。なお、フォトインタラプタは、発光素子と受光素子とが対になって設けられている。

なお、第１位置の一例である給送位置Ｐ１と、第２位置の一例である検出位置Ｐ２との間の距離Ｌ１が、第３位置の一例である転写位置Ｐ３と検出位置Ｐ２との距離Ｌ２以上の長さであると、特に本発明の効果が発揮されやすい。なぜなら、給送位置Ｐ１と検出位置Ｐ２との間の距離Ｌ１が長くなるほど、用紙の種類に依存して到達時間（用紙が第１位置から第２位置まで搬送される時間）がばらつくからである。さらに、検出位置Ｐ２と転写位置Ｐ３との間の距離Ｌ２が短くなるほど、レジローラ１２３を駆動する駆動モータには、より高速に加速及び減速できる能力が必要になるからである。なお、給送位置Ｐ１は、用紙の給紙開始したときの用紙の先端位置のことである。検出位置Ｐ２は、到達時間を計測するために用紙の先端検出が行われる位置である。転写位置Ｐ３は、用紙に対して画像を形成する形成位置である。

図２は、実施例に係る制御系の一例を示すブロック図である。図１で説明した構成要件には同一の参照符号を付している。図２において、プリンタコントローラ２０１は、画像処理などを担当し、例えば、ホストコンピュータ等の外部装置からの画像コードをビットデータに展開する。

エンジン制御部２０２は、図示しないＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したワンチップマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）を有し、同様にＭＰＵを有するプリンタコントローラ２０１と情報を送受信する。また、エンジン制御部２０２は、プリンタコントローラ２０１の指示に従って、プリンタエンジンの各部を制御するとともに、プリンタコントローラ２０１に内部情報を出力する。

搬送制御部２０３は、エンジン制御部２０２からの指示に応じて、搬送モータ２１１やドラムモータ２１２を制御する制御ユニットである。搬送モータ２１１は、例えば、給送ローラ１０２、搬送ローラ１２１、レジローラ１２３、加圧ローラ１１６などを回転させる。ドラムモータ２１２は、感光体ドラムなどの像担持体１０４や転写ローラ１０８を回転させる。搬送制御部２０３は、特性を検出される必要がある用紙（例：先行紙）については、特性を検出している間は搬送を一旦停止する。一方で、搬送制御部２０３は、特性を検出される必要がない用紙（例：後続紙）については無停止で搬送する。これにより、後続紙についても特性を検出する他の装置と比較し、実施例に係る装置はスループットが高い。

高圧制御部２０４は、エンジン制御部２０２からの指示に応じて、帯電器１０５の帯電ローラ、現像器１０７の現像ローラ及び転写ローラ１０８のそれぞれ高電圧のバイアスを印加したりする。

センサ入力部２０６は、メディアセンサ１２０による検出結果や、レジシャッター１２４を含むレジセンサからの検出結果などをエンジン制御部２０２に伝達するインターフェースユニットである。これらの検出結果は、例えば、用紙の特性に関するデータや用紙の有無（用紙が通過しているか否か）を表すデータなどである。

図３は、実施例に係る搬送制御に関与する例示的な機能を示すブロック図である。ここでは、エンジン制御部２０２によって各ブロックが実現されるものとして説明する。もちろん、各ブロックは、ハードウエアにより実現されてもよいし、ソフトウエアにより実現されてもよいし、これらの組み合わせにより実現されてもよい。

種類判別部３０１は、メディアセンサ１２０により検出された特性から用紙の種類を判別する。プロセススピード決定部３０２は、種類判別部３０１により判別された種類から、同一種の用紙に適用されるプロセススピードを決定する。計測部３０３は、搬送路１５０における第１位置（例：給送位置Ｐ１）からさらに下流の第２位置（例：検出位置Ｐ２）まで用紙を搬送するのに要した到達時間を計測する。速度制御部３０４は、計測された到達時間に応じて搬送路１５０における第２位置からさらに下流の第３位置（例：転写位置Ｐ３）まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する。例えば、速度制御部３０４は、予め定められた基準時間よりも到達時間が長ければ加速制御を実行し、基準時間よりも到達時間が短ければ減速制御を実行する。

搬送速度決定部３１０は、特性の検出が省略された後続紙を第１位置から第２位置まで搬送するための搬送速度を、例えば、プロセススピードと特性との少なくとも一方に応じて決定する。この際に、搬送速度決定部３１０は、搬送路１５０の第２位置から第３位置まで後続紙を搬送する際に、速度制御部３０４が等速又は減速制御を実行するよう、搬送速度を決定する。

図４は、実施例に係るメディアセンサの一例を示す図である。第１ＬＥＤ４０１は、用紙Ｓの第１面に光を照射する。第２ＬＥＤ４０２は、用紙の第２面に光を照射する。ＣＭＯＳセンサ４０３は、用紙からの反射光又は透過光を読み取る。なお、ＣＭＯＳセンサ４０３に代えて、他の受光素子（ＣＣＤセンサ、フォトダイオードなど）が採用されてもよい。

図５は、実施例に係る搬送制御方法の一例を示すフローチャートである。プリンタコントローラ２０１から給送を開始するよう指示があると、エンジン制御部２０２は、本搬送制御方法を実行する。

ステップＳ５０１で、エンジン制御部２０２は、搬送制御部２０３に対してモータの駆動を開始するよう命令を送出する。搬送制御部２０３は、この命令に応じて、搬送モータ２１１やドラムモータ２１２の駆動を開始する。モータの回転数は、予め決められた回転数である。用紙は、搬送モータの回転数及び駆動伝達ギアのギア比率で決定される搬送速度に従って給送及び搬送される。

ステップＳ５０２で、エンジン制御部２０２は、用紙の種類を判別すべきか否かを判定する。例えば、ホストコンピュータから用紙の指定情報が送信されないとき、電源オフやカセットの挿抜等によってカセット収納された用紙の種類が不明になったときに、用紙の種類を判別すべきと判定する。なぜなら、これらのイベントが発生すると、用紙の種類が変更された可能性が高まるからである。一方で、エンジン制御部２０２は、これらのイベントが発生していなければ、用紙の種類が変更されていないと推定する。用紙の種類を判別する必要があれば、ステップＳ５１０へ進み、搬送停止を伴う搬送制御を実行する。

ステップＳ５１０で、エンジン制御部２０２は、レジシャッター１２４によって用紙の先端が検出されたか否かを判定する。先端が検出されると、ステップＳ５１１に進み、用紙の特性を検出するために、搬送制御部２０３は、モータの駆動を停止させる。

ステップＳ５１２で、エンジン制御部２０２の種類判別部３０１は、用紙の特性を検出する。例えば、種類判別部３０１は、第１ＬＥＤ４０１を点灯させ、ＣＭＯＳセンサ４０３により用紙の第１面からの反射光の光量を読み取る。種類判別部３０１は、この光量にしたがい表面性を検出する。表面性の判別が終了したら、種類判別部３０１は、第１ＬＥＤ４０１を消灯させる。次に、種類判別部３０１は、第２ＬＥＤ４０２を点灯させ、ＣＭＯＳセンサ４０３により用紙からの透過光の光量を読み取る。種類判別部３０１は、この光量にしたがい用紙の厚みを検出する。表面性の判別が終了したら、種類判別部３０１は、第２ＬＥＤ４０２を消灯させる。ステップＳ５１３で、種類判別部３０１は、検出された特性から用紙の種類を判別する。用紙の種類は、表面性と厚みから判別される。

図６は、実施例に係る種類判別テーブルの一例を示す図である。種類判別部３０１は、図６に示すような種類判別テーブルを備えており、検出された表面性や厚みをこの種類判別テーブルに当てはめることで、用紙の種類を判別する。例えば、グロス厚紙は、表面性の粗さが閾値Ｔｈｓ０よりも下で、かつ、厚みが閾値Ｔｈｔ０以上であることを条件としている。厚紙は、表面性の粗さが閾値Ｔｈｓ２未満かつＴｈｓ１以上で、かつ、厚みがＴｈｔ１以上であることを条件としている。普通紙、薄紙、グロス紙、グロスフィルムについても、同様に、図６に示された種類判別テーブルを用いて識別される。

ステップＳ５１４で、プロセススピード決定部３０２は、判別された用紙の種類からプリントのためのプロセススピードを決定する。用紙の種類とプロセススピードの関係は、画像形成装置の機種ごとに予め決定することができ、この関係を表す情報を、プロセススピード決定部３０２が備えている。

図７は、実施例に係る用紙の種類とプロセススピードの関係を記憶したプロセススピード決定テーブルの一例を示す図である。ここでは、普通紙のプロセススピードを基準として、他の種類についてのプロセススピードが示されている。例えば、グロス紙やグロスフィルムに適用されるプロセススピードは、普通紙のプロセススピードの２／３となっている。また、グロス厚紙や厚紙に適用されるプロセススピードは、普通紙のプロセススピードの１／３となっている。

ステップＳ５１５で、搬送速度決定部３１０は、プロセススピードや用紙の特性に応じて、同種の後続紙に適用される搬送速度を決定する。もちろん、個々で決定される搬送速度は、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２まで用紙を搬送する際の搬送速度のことである。

図８は、実施例に係る厚み分類テーブルの一例を示す図である。厚み分類テーブルは、図６に示した種類判別テーブルと類似しており、どちらか一方があれば十分であろう。ここでは、用紙の特性のうち、３つの厚みに分類される。例えば、厚みが閾値Ｔｈｔ１以上であれば、「厚い」と分類される。また、厚みが閾値Ｔｈｔ１未満ないしＴｈｔ３以上であれば、「普通」と分類される。さらに、厚みが閾値Ｔｈｔ３未満であれば、「薄い」と分類される。これらの分類は、搬送速度決定部３１０に代えて、種類判別部３０１が実行してもよい。なおこれらの閾値は、厚み分類閾値と呼ばれてもよいし、搬送速度決定閾値と呼ばれてもよいだろう。

図９は、実施例に係る搬送速度決定テーブルの一例を示す図である。搬送速度決定テーブルは、用紙の種類、プロセススピード及び用紙の厚みの組み合わせと、搬送速度との対応関係を保持している。なお、プロセススピードについては、省略されてもよい。なぜなら、図７に示したテーブルから決定されるからである。

搬送速度決定部３１０は、判別された用紙の種類、プロセススピード及び用紙の厚みの組み合わせをこの搬送速度決定テーブルに当てはめることで、対応する搬送速度を決定する。なお、ここで決定される搬送速度は、検出位置Ｐ２から転写位置Ｐ３まで用紙を搬送するときに適用される搬送速度の制御が必ず等速又は減速制御になるように決定される。すなわち、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２まで用紙を搬送する際に搬送速度は、一部の例外を除き、プロセススピードより高速となるよう予め決定され、テーブルに保持されている。一部の例外とは、種類が普通紙でかつ厚みが薄い場合と、種類が薄紙で厚みが薄い場合であり、これらの場合は、等速制御となる。但し、本実施例によれば、どのような条件下でも加速制御が実行されないことに特徴がある。

図９によれば、搬送速度は１／１速のプロセススピードに対する比率で示されていることに注意が必要である。図９によれば、１００％を超えるの搬送速度を適用される普通紙の厚みは、『普通』と『厚い』のみになっている。これは、２／３速及び１／３速におけるプリントの生産性が、１／１速に対してそれぞれ２／３、１／３になっているためである。また、１／１速で使用されるモータの最大回転数以上の回転数を使用することなく、かつ、Ｐ２からＰ３までの搬送速度の制御が必ず減速制御となるようにするためである。なお、１／ｎのプロセススピードを適用しつつ、プリントの生産性を１／ｎよりも大きくしたい場合がある（ｎは２以上の自然数）。この場合、搬送速度を１００％よりも大きくし、かつ、１／１速で使用される最大の搬送速度を設定すればよいことはいうまでもない。

図９によれば、搬送速度が１／１速のプロセススピードに対する比率で示されているため、プロセススピードと用紙の特性（厚み）から決定される。しかし、搬送速度を絶対的な値やプロセススピードを用いないで表現すれば、プロセススピードを用いずに、用紙の特性から搬送速度を決定できることはいうまでもない。

ステップＳ５１６で、搬送制御部２０３は、モータの駆動を再開する。その後、後続紙について搬送制御を実行すべき、ステップＳ５０２（ステップＳ５０３でもよい）へ戻る。

ステップＳ５０２で、用紙の種類を判別すべきでないと判定すると、ステップＳ５０３に進む。なお、ステップＳ５０３ないしＳ５０６は、用紙の搬送を停止させることなく画像形成を実行する、無停止搬送制御に相当する。ステップＳ５０３で、速度制御部３０４は、プロセススピード決定部３０２により決定されたプロセススピードと、搬送速度決定部３１０によって決定された搬送速度とをＲＡＭなどから読出し、搬送制御部２０３に設定する。ステップＳ５０４で、計測部３０３は、内部タイマーなどを用いて到達時間の計測を開始する。到達時間は、搬送路における給送位置Ｐ１からさらに下流の検出位置Ｐ２まで用紙を搬送するのに要した時間のことである。

ステップＳ５０５で、速度制御部３０４は、レジシャッター１２４が用紙の先端を検出したか否かを判定する。先端が検出されると、ステップＳ５０６で、速度制御部３０４は、計測部３０３の計測を停止させ、計測された到達時間を取得する。ステップＳ５０７で、速度制御部３０４は、計測された到達時間に応じて、検出位置Ｐ２からさらに下流の転写位置Ｐ３まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する。この制御は、一部の例外を除き、基本的に減速制御となる。

本実施例によれば、先行紙と同一種の後続紙を搬送路の第２位置から第３位置まで搬送する際に、その区間での後続紙の搬送速度に対して等速又は減速制御が実行されるよう、第１位置から第２位置までの区間での後続紙の搬送速度が決定される。よって、搬送ローラ１２１などの搬送手段を駆動するモータが使用する回転数の幅を狭くすることができるため、モータのコストアップを最小限にとどめることができよう。また、用紙の種類に応じて到達時間のばらつきが第２位置から第３位置までの区間で補正されるため、用紙に対する画像形成位置の精度の向上も見込むことができよう。

例えば、先行紙の特性を検出する際には、先行紙の搬送を一旦停止し、後続紙を搬送する際には後続紙を無停止で搬送するような画像形成装置において、実施例に係る発明は有利である。すなわち、同種と推定されるような後続紙については、無停止で搬送するため、毎回種類を判別する方法と比較し、スループットの低下が小さい。また、停止した先行紙について特性を検出されるため、搬送したまま特性を検出する方法と比較し、検出制度が高いといえる。

給送位置Ｐ１と検出位置Ｐ２との間の距離は、検出位置Ｐ２と転写位置Ｐ３との距離以上の長さであると、実施例に係る発明の効果が発揮されやすい。なぜなら、給送位置Ｐ１と検出位置Ｐ２との間の距離が長くなるほど、用紙の種類に依存して到達時間がばらつくからである。さらに、検出位置Ｐ２と転写位置Ｐ３との間の距離が短くなるほど、レジローラ１２３や搬送ローラ１２１を駆動する搬送モータ２１１には、より高速に加速及び減速できる能力が必要になるからである。

また、メディアセンサ１２０を厚み検出手段や表面性検出手段として機能させることで、搬送速度やプロセススピードを決定するための厚みや表面性などの特定パラメータを好適に取得できる。

速度制御部３０４は、基本的に、予め定められた基準時間Ｔｒｅｆよりも到達時間が長ければ加速制御を実行し、基準時間よりも到達時間が短ければ減速制御を実行する（図１３）。これにより、レジローラ１２３において搬送を停止させてタイミングを調整させる必要がなくなる。本実施例では、加速制御はほとんど実行されず、基本的に減速制御が中心となる。そのため、モータのコストアップを抑制できる。

[実施例２]
本実施例は、実施例１に記載の発明をさらに改良した発明である。すなわち、本実施例では、用紙の搬送を停止して検出された特性から決定された搬送速度を、その後の無停止搬送制御を実行する際などに、到達時間を用いて調整することを特徴とする。

図１０は、実施例に係る搬送制御に関与する例示的な機能を示すブロック図である。すでに説明した個所には同一の参照符号を付すことで説明を省略する。実施例２において、搬送速度決定部３１０には、例えば、蓄積部１００１、平均値算出部１００２及び搬送速度算出部１００３が含まれてもよい。蓄積部１００１は、同一種類の用紙についての到達時間を蓄積してゆく記憶ユニットである。平均値算出部１００２は、蓄積部１００１に蓄積されている複数の到達時間の平均値を算出する。搬送速度算出部１００３は、算出された平均値から、第１位置（例：給送位置Ｐ１）から第２位置（例：検出位置Ｐ２）まで用紙を搬送するための搬送速度を算出する。

なお、差分算出部１００４をさらに備えても良い。差分算出部１００４は、まず、同一種類の先行紙に適用された搬送速度と第１位置から第２位置までの距離とから理想的な到達時間を算出する。さらに、差分算出部１００４は、算出された理想的な到達時間と平均値との差を算出する。搬送速度算出部１００３は、計測部３０３により計測された実際の到達時間に対して差を加算することで得られる和から、後続紙に適用される搬送速度を算出する。

また、判定部１００５をさらに備えても良い。判定部１００５は、算出された搬送速度が予め定められた上限値以下であるか否かを判定する。そして、搬送速度決定部３１０は、搬送速度が予め定められた上限値以下であれば、この搬送速度を同一種の後続紙に適用する。一方、搬送速度が予め定められた上限値を超えるのであれば、搬送速度決定部３１０は、同一種の先行紙に適用された搬送速度を同一種の後続紙にも適用する。すなわち、算出された搬送速度が上限値を超える場合、この搬送速度は破棄され、これまで適用されてきた搬送速度が引き続き適用されることになる。

図１１は、実施例に係る搬送速度決定方法の一例を示すフローチャートである。この搬送速度決定方法は、上述したステップＳ５１５の代替案であり、ここでは、サブルーチンとして説明する。上述したように、ステップＳ５１５は、特性検出のために搬送停止を実行するときの搬送速度の決定処理である。

ステップＳ１１０１で、搬送速度決定部３１０又は種類判別部３０１は、用紙の厚みを判別する。厚みの判別は、上述したように図８に示したテーブルが使用される。ステップＳ１１０２で、平均値算出部１００２は、過去に取得され蓄積部１００１に蓄積されている到達時間のうち、判別した厚みに対応する到達時間を読出し、その平均値を算出する。なお、蓄積部１００１には、判別した厚みと到達時間とが対応付けて記憶されているものとする（Ｓ５１３、Ｓ５１４又はＳ５１５）。

ステップＳ１１０３で、差分算出部１００４は、判別した厚みについて前回適用された搬送速度で、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までの距離を除算することで、理想的な到達時間を算出する。この搬送速度は、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までに適用される搬送速度であることはいうまでもない。ステップＳ１１０４で、差分算出部１００４は、理想的な到達時間と、算出された平均値との差分を算出する。ステップＳ１１０５で、搬送速度算出部１００３は、今回の到達時間に差分を加算することで和を求め、この和で給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までの距離を除算することで、次回からの搬送速度を算出する。ここで、算出される搬送速度は仮の搬送速度である。

ステップＳ１１０６で、判定部１００５は、仮の搬送速度が上限値を超えているか否かを判定する。この上限値は、モータの最大回転数から算出される上限の搬送速度である。上限値を超えていなければ、ステップＳ１１０７で、搬送速度決定部３１０は、仮の搬送速度を最終的な搬送速度として決定し、ＲＡＭなどもメモリに記憶する。一方で、上限値を超えていれば、ステップＳ１１０８に進み、搬送速度決定部３１０は、仮の搬送速度を破棄し、ＲＡＭに記憶されている前回の搬送速度をそのまま記憶させておく。

図１２は、実施例に係る搬送速度決定方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、無停止で用紙の搬送を行うときの搬送速度の決定方法であり、上述したステップＳ５０６とステップＳ５０７との間に挿入可能な処理である。

ステップＳ１２０１で、平均値算出部１００２は、過去に取得され蓄積部１００１に蓄積されている到達時間を読出し、その平均値を算出する。なお、蓄積部１００１には、到達時間の平均値とサンプル数とが記憶されていてもよい。この場合、新たな平均値は、これまでの平均値に今回の到達時間を加算して得られる和を、これまでのサンプル数ｎに１を加算して得られる和（ｎ＋１）で除算すれば得られる。

ステップＳ１２０２で、差分算出部１００４は、前回適用された搬送速度で、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までの距離を除算することで、理想的な到達時間を算出する。この搬送速度は、給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までに適用される搬送速度であることはいうまでもない。ステップＳ１２０３で、差分算出部１００４は、理想的な到達時間と、算出された平均値との差分を算出する。

ステップＳ１２０４で、搬送速度算出部１００３は、今回の到達時間に差分を加算することで和を求め、この和で給送位置Ｐ１から検出位置Ｐ２までの距離を除算することで、次回からの搬送速度を算出する。ここで、算出される搬送速度は仮の搬送速度である。

ステップＳ１２０５で、判定部１００５は、仮の搬送速度が上限値を超えているか否かを判定する。この上限値は、モータの最大回転数から算出される上限の搬送速度である。上限値を超えていなければ、ステップＳ１２０６で、搬送速度決定部３１０は、仮の搬送速度を最終的な搬送速度として決定し、ＲＡＭなどもメモリに記憶する。一方で、上限値を超えていれば、ステップＳ１２０７に進み、搬送速度決定部３１０は、仮の搬送速度を破棄し、ＲＡＭに記憶されている前回の搬送速度をそのまま記憶させておく。ＲＡＭなどに記憶された搬送速度は、上述したステップＳ５０３で読み出されて使用される。

実施例２によれば、実施例１で説明した効果に加え、次のような効果も奏しよう。すなわち、同一種類の用紙について蓄積されている到達時間の平均値から、Ｐ１〜Ｐ２間の搬送速度を算出することで、同一種類間の到達時間のばらつきを抑制できる。同一種であっても微妙に好適な搬送速度は異なるため、実施例２によって、毎回の到達時間から搬送速度を修正できる。

また、同一種類の先行紙に適用された搬送速度とＰ１〜Ｐ２間の距離とから算出された理想的な到達時間と平均値との差を、実際の到達時間に対して加算することで得られる和から後続紙に適用される搬送速度を算出する。これにより、毎回の到達時間から搬送速度を修正できる。

なお、算出された搬送速度が予め定められた上限値以下であるか否かを判定してもよい。上限値以下であれば搬送速度を同一種の後続紙に適用し、一方で、上限値を超えるのであれば同一種の先行紙に適用された搬送速度を同一種の後続紙にも適用する。これにより、モータの最大回転数を越えるような無理な搬送速度が採用されてしまう不都合を抑制できる。これにより、より簡易な構成のモータを採用しやすくなる。

実施例に係る例示的な画像形成装置の概略断面図である。 実施例に係る制御系の一例を示すブロック図である。 実施例に係る搬送制御に関与する例示的な機能を示すブロック図である。 実施例に係るメディアセンサの一例を示す図である。 実施例に係る搬送制御方法の一例を示すフローチャートである。 実施例に係る種類判別テーブルの一例を示す図である。 実施例に係る用紙の種類とプロセススピードの関係を記憶したプロセススピード決定テーブルの一例を示す図である。 実施例に係る厚み分類テーブルの一例を示す図である。 実施例に係る搬送速度決定テーブルの一例を示す図である。 実施例に係る搬送制御に関与する例示的な機能を示すブロック図である。 実施例に係る搬送速度決定方法の一例を示すフローチャートである。 実施例に係る搬送速度決定方法の一例を示すフローチャートである。 用紙を搬送するためのモータ制御の一例を示す図である。

Claims (10)

1. 画像形成装置であって、
   用紙を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記用紙のうち先行して搬送される先行紙の特性を検出する特性検出手段と、
   検出された前記特性から用紙の種類を判別する種類判別手段と、
   判別された前記種類から同一種の用紙に適用される画像形成速度を決定する速度決定手段と、
   前記搬送路における第１位置からさらに下流の第２位置まで用紙を搬送するのに要した時間を計測する計測手段と、
   計測された前記時間に応じて前記搬送路における前記第２位置からさらに下流の第３位置まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する速度制御手段と、
   前記先行紙よりも後に搬送される後続紙を前記搬送路の前記第２位置から前記第３位置まで搬送する際に前記速度制御手段が等速又は減速制御を実行するよう、前記後続紙を前記第１位置から前記第２位置まで搬送するための搬送速度を前記画像形成速度及び前記特性に応じて決定する搬送速度決定手段と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送手段は、前記先行紙の特性を検出する際には該先行紙の搬送を一旦停止し、前記後続紙を搬送する際には、該後続紙を無停止で搬送することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１位置と前記第２位置との距離は、前記第２位置と前記第３位置との距離以上の長さであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１位置は、用紙の給紙開始したときの用紙の先端位置であり、前記第２位置は、前記時間を計測するための前記用紙の先端の検出位置であり、前記第３位置は、前記用紙に対して画像を形成する形成位置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記特性検出手段は、
   前記先行紙の厚みを検出する厚み検出手段と、
   前記先行紙の表面性を検出する表面性検出手段と
   を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記速度制御手段は、予め定められた基準時間よりも前記時間が長ければ加速制御を実行し、前記基準時間よりも前記時間が短ければ減速制御を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送速度決定手段は、
   同一種類の複数の用紙について前記時間の平均値を算出する平均値算出手段と、
   算出された前記平均値から前記第１位置から前記第２位置まで用紙を搬送するための搬送速度を算出する搬送速度算出手段と
   を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 同一種類の先行紙に適用された搬送速度と前記第１位置から前記第２位置までの距離とから理想的な時間を算出し、算出された該理想的な到達時間と前記平均値との差を算出する差分算出手段をさらに備え、
   前記搬送速度算出手段は、前記計測手段により計測された実際の時間に対して前記差を加算することで得られる和から後続紙に適用される搬送速度を算出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 算出された前記搬送速度が予め定められた上限値以下であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
   前記搬送速度決定手段は、前記搬送速度が予め定められた上限値以下であれば、該搬送速度を同一種の後続紙に適用し、予め定められた上限値を前記搬送速度が超えるのであれば、同一種の先行紙に適用された搬送速度を同一種の後続紙にも適用することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 用紙を搬送路に沿って搬送する搬送手段を備える画像形成装置における搬送制御方法であって、
    前記用紙のうち先行して搬送される先行紙の特性に基づいて用紙の種類を判別する種類判別工程と、
    判別された前記種類から同一種の用紙に適用される画像形成速度を決定する速度決定工程と、
    前記搬送路における第１位置からさらに下流の第２位置まで用紙を搬送するのに要した時間に応じて前記搬送路における前記第２位置からさらに下流の第３位置まで用紙を搬送するための搬送速度を制御する速度制御工程と、
    前記先行紙よりも後に搬送される後続紙を前記搬送路の前記第２位置から前記第３位置まで搬送する際に前記後続紙に適用される搬送速度が等速又は減速制御されるよう、前記後続紙を前記第１位置から前記第２位置まで搬送するための搬送速度を前記画像形成速度及び前記特性に応じて決定する搬送速度決定工程と
    を含むことを特徴とする搬送制御方法。

Images