JP2010058947A - 用紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、かつ、長寿命化を図ることができる用紙搬送装置を提供する。
【解決手段】用紙の搬送を開始する（Ｓ１１）と、電磁クラッチに流れている電流値と電流設定信号により入力される設定された所定の電流値とを比較する（Ｓ１２）。電流値が異なっていれば（Ｓ１２において、ＮＯ）、トランジスタにより電磁クラッチに流れる電流を増減させ、変更する（Ｓ１３）。
【選択図】図４

Description

この発明は、用紙搬送装置および画像形成装置に関するものであり、特に、ローラの回転により用紙を搬送する用紙搬送装置およびこのような用紙搬送装置を含む画像形成装置に関するものである。

一般的な画像形成装置には、用紙を搬送する用紙搬送装置が設けられている。用紙搬送装置は、例えば、画像形成に要する用紙を給紙カセットから画像形成部まで搬送する。一般的な用紙搬送装置は、用紙にニップして回転運動により用紙を搬送するローラと、ローラを回転させる駆動力をローラに付与するモータと、モータとローラとを連結させてモータの駆動力をローラに伝達するクラッチとを備える。画像形成装置において、用紙搬送装置に備えられるクラッチには、通電、すなわち、電流の供給によりモータとローラとを連結する電磁クラッチが使用される。

ここで、用紙の搬送において、原稿を原稿読取り位置に搬送して原稿の画像を読取る際に、高生産性が得られる第一の原稿読取りモードと安定した生産性が得られる第二の原稿読取りモードとを選択的に切替える画像形成装置に関する技術が、特開２００３−２３５２６号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００３−２３５２６号公報

用紙搬送装置において用紙を搬送する際に、電磁クラッチを常にオンの状態とする場合、すなわち、常に電磁クラッチに電流の供給を行なう場合がある。この場合、電磁クラッチが常に通電状態となっているため、電磁クラッチの温度が上昇してしまい、電磁クラッチの破損を招いてしまう。この問題を解決するためには、電磁クラッチを冷却するファンを設ける必要がある。このようなファンを設けることは、用紙搬送装置の多大なコストアップに繋がってしまう。

また、所定のタイミングで電磁クラッチへの通電をオフとし、電磁クラッチへの通電時間を全体的に短くして温度上昇を抑制することも考えられる。しかし、このような構成においては、電磁クラッチのオン、オフの回数が多くなってしまい、電磁クラッチの寿命が短くなってしまう。ここで、特許文献１に示す技術では、上記した問題に対応することができない。

この発明の目的は、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる用紙搬送装置を提供することである。

この発明の他の目的は、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することである。

この発明に係る用紙搬送装置は、用紙を搬送する用紙搬送装置であって、回転により用紙を搬送する回転部材と、回転部材を回転させる駆動力を回転部材に付与する駆動手段と、駆動手段と回転部材とを連結させて、駆動手段から付与される駆動力を回転部材に伝達する電磁クラッチと、電磁クラッチに作動用の電流を供給する電流供給部と、電流供給部により電磁クラッチに供給する電流を変更する供給電流変更手段とを備える。

好ましくは、供給電流変更手段は、要求される駆動手段と回転部材との連結力に応じて、電磁クラッチに供給する電流を変更する。

さらに好ましくは、供給電流変更手段は、電磁クラッチに流れる電流値と所定の電流値とを比較する電流値比較手段を含む。

さらに好ましくは、電流値比較手段は、電磁クラッチに流れる電流値と所定の電流値とを比較するオペアンプを有する回路を含む。

この発明の他の局面において、画像形成装置は、上記したいずれかの用紙搬送装置と、用紙搬送装置により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える。

このような用紙搬送装置によると、電磁クラッチに供給する電流を変更しているため、電流の供給に伴う電磁クラッチの温度上昇を抑制することができると共に、駆動手段と回転部材とを適切に連結することができる。そうすると、電磁クラッチの温度上昇を抑制しながら、電磁クラッチのオン、オフの切り替え回数も低減することができる。したがって、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる。

また、このような画像形成装置においても、上記した用紙搬送装置を含むため、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を含む画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを含む。

画像形成部１６は、画像読取り部１５によって読取った画像を基に静電潜像を形成する感光体２３と、感光体２３上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナーによる可視画像を形成する現像部（図示せず）と、感光体２３上に形成されたトナーによる可視画像を用紙に転写する転写ローラ２４とを備える。

また、デジタル複合機１０は、画像形成用の用紙を複数枚格納する給紙カセット２５と、給紙カセット２５に格納された用紙を搬送する用紙搬送装置２６とを含む。給紙カセット２５は、用紙のサイズに応じて、デジタル複合機１０に複数備えられている。給紙カセット２５から給紙された用紙は、用紙搬送装置２６によって順次画像形成部１６に搬送される。画像形成部１６は、転写ローラ２４によって、画像形成部１６に搬送された用紙に、感光体２３上に形成されたトナーによる可視画像を転写する。用紙搬送装置２６の具体的な構成については、後述する。

制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。

デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。

なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。

ここで、上記した用紙搬送装置２６の具体的な構成について説明する。図２は、用紙搬送装置２６の一部を示す概略図である。図１および図２を参照して、用紙搬送装置２６は、給紙カセット２５から画像形成部１６まで用紙を搬送する。用紙搬送装置２６は、用紙を搬送する搬送路２７と、搬送路２７上に設けられ、回転により給紙カセット２５から給紙された用紙を画像形成部１６に搬送する一対の回転部材としてのレジストローラ２８ａ、２８ｂと、レジストローラ２８ａを回転させる駆動力をレジストローラ２８ａに付与する駆動手段としてのモータ２９と、レジストローラ２８ａとモータ２９とを連結させて、モータ２９から付与される駆動力をレジストローラ２８ａに伝達する電磁クラッチ３０と、電磁クラッチ３０に作動用の電流を供給する電流供給部３１とを備える。電流供給部３１は、図２において、一点鎖線で示している。

一対のレジストローラ２８ａ、２８ｂのうち、一方のレジストローラ２８ａは、搬送路２７の下方側に配置され、他方のレジストローラ２８ｂは、搬送路２７の上方側に配置される。レジストローラ２８ａ、２８ｂはそれぞれ、図２中の矢印Ａ、矢印Ｂの方向に回転する。レジストローラ２８ｂは、レジストローラ２８ａに従動して回転する。このレジストローラ２８ａ、２８ｂの回転により用紙を矢印Ｃの方向に搬送する。

モータ２９は、図２中の矢印Ｄの方向に回転する。電磁クラッチ３０は、レジストローラ２８ａと同軸に設けられている。電磁クラッチ３０は、ベルト３２によりモータ２９に接続されている。モータ２９の回転による駆動力は、ベルト３２を介して電磁クラッチ３０に伝達される。電流供給部３１からの作動用の電流の供給により、電磁クラッチ３０は、モータ２９とレジストローラ２８ａとを連結させて、レジストローラ２８ａにモータ２９の駆動力を伝達する。

なお、図２においては、用紙搬送装置２６は、給紙カセット２５から画像形成部１６まで用紙を搬送することとしているが、これに限らず、用紙搬送装置２６は、デジタル複合機１０内における用紙を搬送する種々の箇所に設置される。例えば、給紙カセット２５や画像形成部１６から用紙を機外に排出する際に用いられる排出トレイ（図示せず）まで用紙を搬送する際にも適用される。

ここで、用紙搬送装置２６は、要求されるモータ２９とレジストローラ２８ａとの連結力に応じて、電流供給部３１により電磁クラッチ３０に供給する電流を変更する電流制御回路を備える。

図３は、用紙搬送装置２６に備えられる電流制御回路の一例を示す図である。図１〜図３を参照して、電流制御回路３３は、電磁クラッチ３０に電流検知用の一定の電圧、具体的には、例えば、２４Ｖを供給する電圧供給部３４と、電流設定信号を入力させる端子３５と、駆動信号を入力させる端子３６と、電磁クラッチ３０に供給する電流を変更するトランジスタ３７と、端子３５を介して電流設定信号から入力される電流値とトランジスタ３７を介して電磁クラッチ３０から入力される電流値とを比較するオペアンプ（オペレーション・アンプリファ）３８とを含む。また、電流制御回路３３には、必要に応じて所定の箇所に抵抗が設けられる。

端子３５には、電流設定信号として、制御部１１から所定の電流値に相当する信号が入力される。所定の電流値とは、モータ２９とレジストローラ２８ａとの連結力に応じて制御部１１により設定された電流値である。連結力に応じた電流値とは、例えば、モータ２９の駆動時、すなわち、駆動開始時においては、１００％の連結力に対応する電流値であり、モータ２９の駆動が繋がった時においては、７０％の連結力に対応する電流値である。また、用紙の搬送中と搬送中でない場合においても、連結力が異なり、これに対応して、設定される電流値も変わる。このような電流値は、予め求められている。

また、駆動信号を入力させる端子３６からは、駆動状態を示す信号が入力される。駆動状態とは、例えば、モータ２９が駆動中であるか否かの状態や、用紙搬送中であるか否かの状態である。

オペアンプ３８には、電磁クラッチ３０に流れている電流値と、上記した駆動状態に応じて設定された所定の電流値とが入力される。オペアンプ３８は、電磁クラッチ３０に流れている電流値と所定の電流値とを比較する。ここで、電流制御回路３３は、オペアンプ３８により電磁クラッチ３０に流れている電流値が所定の電流値と異なっていると検知すれば、トランジスタ３７により電磁クラッチ３０に流れる電流値が所定の電流値となるように電流を変更する。電流制御回路３３は、供給電流変更手段および電流値比較手段として作動する。

次に、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１０において、給紙カセット２５から画像形成部１６まで用紙を搬送する場合について説明する。図４は、この場合における制御部１１の動作を示すフローチャートである。

図１〜図４を参照して、ユーザによるコピースタートの命令等に応じて、用紙の搬送を開始する（図４において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。そうすると、上記した電流制御回路３３において、電磁クラッチ３０に流れている電流値と電流設定信号により入力される設定された所定の電流値とを比較する（Ｓ１２）。ここで、所定の電流値は、例えば、モータ２９の駆動時における連結として、電磁クラッチ３０に流れる最大の電流値が選択される。

電流値が異なっていれば（Ｓ１２において、ＮＯ）、トランジスタ３７により電磁クラッチ３０に流れる電流を増減させ、変更する（Ｓ１３）。この場合、トランジスタ３７を用いて、電磁クラッチ３０に流れる電流が最大の電流値となるよう、電流を増加させる。このようにして、電磁クラッチ３０に流れる電流値を変更する。一方、電流値が異なっていなければ、そのまま電流を流す。用紙搬送が終了するまで、比較を行う（Ｓ１４）。

このような用紙搬送装置２６によると、要求されるモータ２９とレジストローラ２８ａとの連結力に応じて電磁クラッチ３０に供給する電流を変更しているため、電流の供給に伴う電磁クラッチ３０の温度上昇を抑制することができる。具体的には、電磁クラッチ３０に供給する電流と電磁クラッチ３０の発熱量は比例するため、電磁クラッチ３０に供給する電流を常に最大とすることなく必要に応じて増減させることにより、電磁クラッチ３０の発熱を抑制することができる。そうすると、電磁クラッチ３０を冷却するためのファンを設ける必要がなくなる。また、要求されるモータ２９とレジストローラ２８ａとの連結力に応じて電磁クラッチ３０に供給する電流を変更しているため、モータ２９とレジストローラ２８ａとを適切に連結することができる。すなわち、駆動状態に応じて変更された適切な電流を電磁クラッチ３０に供給して、適切な連結力でモータ２９とレジストローラ２８ａとを連結することができる。したがって、電磁クラッチ３０の温度上昇を抑制しながら、電磁クラッチ３０のオン、オフの切り替え回数も低減することができる。その結果、このような用紙搬送装置２６は、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる。

ここで、用紙搬送装置２６においては、周速やトルク等に応じて連結力の異なる複数の種類の電磁クラッチを設ける場合がある。このような場合、それぞれ用途に応じた電磁クラッチを準備することは、コストアップを引き起こす要因ともなる。しかし、上記構成とすることにより、すなわち、電磁クラッチに供給する電流を変更して連結力を異ならせることにより、連結力の異なる複数の電磁クラッチを準備することなく、対応することができる。

なお、複数の用紙を順次搬送する際には、用紙を搬送している状態と用紙を搬送していない状態とが所定のタイミングで複数回繰り返される場合があるため、所定の周期で設定される所定の電流値を変更し、これに応じて、電磁クラッチに供給する電流を変更することにしてもよい。

また、このようなデジタル複合機１０についても、上記した用紙搬送装置２６を含むため、安価で、かつ、長寿命化を図ることができる。

なお、上記の実施の形態においては、図３に示す回路を用いて電流値を比較することとしたが、この回路はあくまで一例であり、その他の回路、例えば、電磁クラッチに流れる電流値と所定の電流値とを比較するコンパレータを含む回路を用いてもよい。

また、上記の実施の形態においては、要求されるモータとローラとの連結力に応じて電磁クラッチに供給する電流を変更することとしたが、これに限らず、例えば、電流値を段階的に設定しておき、要求される連結力に最も近い連結力に対応する電流値を所定の電流値として設定するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、回転部材として用紙搬送装置に含まれるレジストローラを用いた場合について説明したが、これに限らず、回転により用紙を搬送する回転部材であればよく、例えば、トナー画像を用紙に定着させながら用紙を搬送する回転部材としての機能を有する定着ローラについても適用される。

なお、上記の実施の形態においては、用紙搬送装置は、デジタル複合機に含まれる制御部で制御することにしたが、これに限らず、用紙搬送装置が独自に制御部を有し、この制御部により、用紙搬送装置全体を制御するよう構成してもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を含むデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。 用紙搬送装置の要部を示す概略図である。 電流制御回路の一例を示す図である。 この発明の一実施形態に係るデジタル複合機において、用紙を搬送する場合の制御部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタル複合機、１１ 制御部、１２ ＤＲＡＭ、１３ 操作部、１４ 原稿送り装置、１５ 画像読取り部、１６ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ＦＡＸ通信部、１９ ネットワークＩＦ部、２０ 公衆回線、２１ ネットワーク、２２ パソコン、２３ 感光体、２４ 転写ローラ、２５ 給紙カセット、２６ 用紙搬送装置、２７ 搬送路、２８ａ，２８ｂ レジストローラ、２９ モータ、３０ 電磁クラッチ、３１ 電流供給部、３２ ベルト、３３ 電流制御回路、３４ 電圧供給部、３５，３６ 端子、３７ トランジスタ、３８ オペアンプ。

Claims (5)

1. 用紙を搬送する用紙搬送装置であって、
   回転により用紙を搬送する回転部材と、
   前記回転部材を回転させる駆動力を前記回転部材に付与する駆動手段と、
   前記駆動手段と前記回転部材とを連結させて、前記駆動手段から付与される駆動力を前記回転部材に伝達する電磁クラッチと、
   前記電磁クラッチに作動用の電流を供給する電流供給部と、
   前記電流供給部により前記電磁クラッチに供給する電流を変更する供給電流変更手段とを備える、用紙搬送装置。
2. 前記供給電流変更手段は、要求される前記駆動手段と前記回転部材との連結力に応じて、前記電磁クラッチに供給する電流を変更する、請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 前記供給電流変更手段は、前記電磁クラッチに流れる電流値と所定の電流値とを比較する電流値比較手段を含む、請求項１または２に記載の用紙搬送装置。
4. 前記電流値比較手段は、前記電磁クラッチに流れる電流値と所定の電流値とを比較するオペアンプを有する回路を含む、請求項３に記載の用紙搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の用紙搬送装置と、
   前記用紙搬送装置により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置。

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