JP2010284890A - 画像形成装置の用紙搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁クラッチの動作や用紙の種類や品質より生じる誤差を算出し、補正することで、正確に用紙を搬送できる画像形成装置の用紙搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送される用紙Ｐに画像を形成する画像形成装置の用紙搬送装置は、用紙を搬送する搬送ローラー２０３と、搬送ローラー２０３への駆動伝達をオン−オフする電磁クラッチ２０２と、搬送ローラーに対し搬送下流側に配置し、搬送される用紙を検知する用紙検知センサー２０１と、駆動伝達切替手段をオンして用紙搬送を開始し、用紙Ｐが用紙検知センサー２０１を通過中に電磁クラッチ２０２をオフ−オンし、電磁クラッチ２０２のオフ時間と用紙検知センサー２０１の検知時間とに基づいて搬送誤差を算出し、前記搬送ローラー２０３の動作を調整することで誤差を補正することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンター及びファクシミリ等の画像形成装置の用紙搬送装置に関し、特に搬送する用紙へのダメージを軽減し、あるいは紙詰まりを防止する画像形成装置の用紙搬送装置に関する。

一般に、複写機、プリンター及びファクシミリ等の画像形成装置の用紙搬送装置は、用紙を一枚ずつ内部に取り込んで画像を複写する際、所定位置へ定期的に搬送する必要がある。この場合、用紙の先端と複写する画像の先端とを合わせるため、用紙を搬送するために使用する搬送ローラーの手前で、一度用紙を停止させ搬送するタイミングを合わせる。従来、この搬送ローラーを駆動するために電磁クラッチが多く使用されている。

このように画像形成装置の用紙搬送装置において、電磁クラッチをオン−オフして動作することにより用紙の搬送、停止及び再搬送が行われてきた。この場合、電磁クラッチのオン−オフのよる動作や負荷トルクの変動に伴って用紙搬送距離の誤差が生じる。この誤差を補正するため電磁クラッチのオン−オフ動作から生じる時間的ずれを測定し、補正値を算出し電磁クラッチの動作のタイミングを制御するものが提案されている（特許文献１を参照）。

特開平０６−１９１６８１号公報

しかしながら、特許文献１では、フォトインタラプタとギア等で構成されたエンコーダによって電磁クラッチの動作を検知し、電磁クラッチのオン−オフを制御するのみである。従って、用紙の種類、品質および厚さ等の違いにより、用紙搬送路上の用紙に対する摩擦力が変化した場合、搬送時にずれが生じて際の用紙搬送のバラツキが生じることがある。この場合、搬送される前後の用紙の間隔が変化し、正確に用紙搬送距離を提供できず、用紙のたわみや引っ張りが生じ、その結果、用紙にダメージ与える要因および紙詰まりの原因となっていた。

本発明は、上記の問題点を鑑みてされたものであって、用紙の種類や品質による違いを考慮して、搬送ローラーの動作を調整することで、用紙の搬送タイミングの遅延を解消でき、正確な用紙搬送が可能になり、シワや折れ等の用紙に対するダメージの軽減し、紙詰まりの発生を回避できる画像形成装置の用紙搬送装置を提供しようとするものである。

上述した課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の用紙搬送装置の構成は次の通りである。
本発明に記載した、搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置の用紙搬送装置は、前記用紙を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーへの駆動伝達をオン−オフする駆動伝達切替手段と、前記搬送ローラーに対し搬送下流側に配置し、搬送される前記用紙を検知する用紙検知手段と、を備え、前記駆動伝達切替手段をオンして前記用紙搬送を開始し、前記用紙が前記用紙検知手段を通過中に前記駆動伝達切替手段をオフ−オンし、前記駆動伝達切替手段のオフ時間と前記用紙検知手段の検知時間と基づいて搬送誤差を算出し、前記搬送ローラーの動作を調整することで前記誤差を補正する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また本発明の用紙搬送装置において、前記制御手段が、用紙長及び用紙搬送速度から用紙搬送時間を求めて、該用紙搬送時間に前記駆動伝達切替手段のオフ時間を加えて用紙搬送理論時間を算出し、前記用紙搬送理論時間と、前記用紙検知手段が用紙を検知した時間である用紙搬送実測検知時間との差分を搬送誤差とすることを特徴とするものである。

また本発明の用紙搬送装置において、前記用紙検知手段が、前記搬送ローラーに対し搬送下流側の異なる位置に２つ配置され、前記制御手段は、前記用紙検知手段の距離及び用紙搬送速度から用紙搬送時間を求めて、用紙搬送時間に前記駆動伝達切替手段のオフ時間を加えて用紙搬送理論時間を算出し、前記用紙搬送理論時間と、前記用紙検知手段の一つが用紙を検知してから他方が用紙を検知するまでの時間である用紙搬送実測検知時間との差分を搬送誤差とすることを特徴するものとする。

また本発明の用紙搬送装置において、前記制御手段が、前記駆動伝達切替手段をオンする場合に、前記搬送誤差だけ早めにオンさせることを特徴とするものとする。

本発明によれば、用紙を搬送する搬送ローラーによって用紙搬送路に搬送された用紙を用紙検知センサーにより検知して、駆動制御部からの出力、および前記用紙検知センサーからの出力に基づき、用紙搬送の誤差を算出し、前記搬送ローラーの動作を調整し前記誤差を補正することで用紙の搬送タイミングの遅延を解消でき、シワや折れ等の用紙に対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できるという優れた効果を成し得る。

本発明によれば、前記誤差が、用紙検知論理値と、検知センサーによる用紙の搬送実測値との差によって導き出されることで、フォトインタラプタ等を不要にし、搬送部における部品数を少なくするこができ、簡単で且つ安価な構成を実現でき、搬送部の占めるスペースを小さくできるという効果を奏し得る。

本発明によれば、前記用紙検知理論値が、前記用紙の長さと、前記用紙の搬送速度と、前記電磁クラッチ手段のオフ時間とによって導き出されることで、前記用紙検知論理値を、前記用紙の実測値と対比可能なパラメータで構成でき、実際の前記用紙の実測値と前記用紙の搬送論理値とを比較考慮して補正を実現でき、簡単な構成の用紙搬送部を実現できるという効果を奏し得る。

本発明によれば、前記誤差が、用紙検知理論値と、前記用紙搬送路上の前記用紙を検知する複数の検知手段のうち、一方の検知手段から他方の検知手段までの前記用紙の実測検知時間との差によって導き出されることで、用紙にそりがある場合でも用紙長に依存することなく、前記電磁クラッチのオン−オフ動作による遅延および前記搬送ローラーと前記用紙と摩擦によるすべり等による遅延による前記誤差を求め、前記誤差に基づき前記電磁クラッチの動作を補正し、前記搬送ローラーの動作を調整することで、前記用紙の搬送タイミングの遅延を解消でき、正確な用紙搬送が可能になり、シワや折れ等の前記用紙に対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できるという効果を奏し得る。

本発明によれば、前記用紙検知理論値が、前記複数の検知手段間の距離と、前記用紙の搬送速度と、前記電磁クラッチ手段のオフ時間とから導き出され、そりを有する用紙を検知する場合でも、前記用紙検知理論値の算出に使用するパラメータの１つに用紙長を含めないことで、より正確に前記用紙検知理論値を算出でき、前記電磁クラッチのオン−オフ動作による遅延および前記搬送ローラーと前記用紙と摩擦によるすべり等による遅延による前記誤差をより正確に求めることができ、前記誤差に基づいて前記電磁クラッチの動作を補正し、前記搬送ローラーの動作を調整することで、前記用紙の搬送タイミングの遅延を解消でき、正確に用紙を搬送できるという効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す構成図である。 第１の実施形態に係る用紙搬送装置を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る用紙搬送装置を示す概略図である。 第１の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正しない場合のタイミングチャートである。 第１の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正する場合のタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置を示す概略図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正しない場合のタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置差の各構成部の動作を示す誤差を補正する場合のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す構成図である。本実施形態の画像形成装置はモノクロの電子写真式複写機であるが、これに限定されるものではなく、ファクシミリ、プリンター、これら機能を持ち合わせた複合機であってもよいし、当然カラーのものであってもよい。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について図面を参照して説明する。

画像形成装置１００は、図１に示すように、主に、感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させるための帯電器２２と、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成するための露光装置としての光書込みユニット２３と、前記静電潜像を現像剤によって現像して感光体ドラム２１上にトナー像を形成するための現像器２４と、感光体ドラム２１上のトナー像をシート部材、例えば、記録用紙やＯＨＰ等のシート状の記録媒体（以下、用紙Ｐと称する。）に転写する転写ユニット２５と、用紙Ｐ上の転写画像を該用紙Ｐに定着するための定着ユニット２７と、転写ユニット２５によって転写されずに感光体ドラム２１表面に残った残留トナーを除去するためのクリーニングユニット２６と、感光体ドラム２１表面に残った残留電荷を除電するための除電装置（図示省略）とを備えている。

詳しくは、この画像形成装置１００は、原稿から読取られた画像データを取得したり、或いは、外部から受信した画像データを取得し、この画像データによって示されるモノクロ画像を用紙Ｐに形成するものであり、その構成を大別すると、主に原稿搬送部（ＡＤＦ）１０１ａと画像読取部１０２とにより構成される原稿読取り装置１０１、画像形成部１０３、搬送部１０４、及び給紙部１０５からなる。

原稿読取り装置１０１は、複数枚原稿が積載される原稿トレイ１１、画像情報の読取済の原稿が積層して排出される排紙トレイ１２を備え、画像形成装置１００上部において、上方に向かい回動して開閉自在に設けられている。

原稿搬送部１０１ａは、原稿が原稿トレイ１１にセットされると、最上位の用紙Ｐをピックアップするピックアップローラー６１、用紙Ｐを分離して給紙するローラーとして給送ローラー６２及びサバキローラー６３により、原稿を１枚ずつ原稿トレイ１１から引き出して搬送し、この原稿を画像読取部１０２の原稿読取り窓１０２ａに設けられたコンタクトガラス１０２ａ１上に導いて通過させた後に、この原稿を排紙トレイ１２に排出するようにされている。

原稿読取り窓１０２ａの上方には、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）１３を配設している。このＣＩＳ１３は、原稿読取り窓１０２ａを原稿用紙が通過する際に、原稿用紙裏面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿用紙裏面の画像を示す画像データを出力する。

画像読取部１０２は、原稿がコンタクトガラス１０２ａ１上を通過する際に、第１走査ユニット１５のランプ１５ａによって原稿表面を露光し、第１走査ユニット１５の第１ミラー１５ｂ及び第２走査ユニット１６の２・３ミラー１６ａによって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿表面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿表面の画像を示す画像データを出力するようにされている。

一方、原稿が画像読取部１０２上面のプラテンガラス１０２ｂ上に置かれた場合は、第１走査ユニット１５及び第２走査ユニット１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス１０２ｂ上の原稿表面を露光し、第１走査ユニット１５及び第２走査ユニット１６によって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ１８上に結像する。

ＣＩＳ１３もしくはＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等を含む制御部により各種の画像処理を施されてから、画像形成部１０３に出力される。

画像形成部（印刷部）１０３は、図１に示すように、画像データによって示される原稿画像を用紙Ｐに記録するものであって、感光体ドラム２１、帯電器２２、光書込みユニット２３、現像器２４、転写ユニット２５、クリーニングユニット２６、及び定着ユニット２７等を備えている。

感光体ドラム２１は、円筒状を呈し、光書込みユニット２３の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。感光体ドラム２１が回転することにより外周面が移動し、その表面がクリーニングユニット２６によりクリーニングされ、該クリーニングされた表面を帯電器２２により均一に帯電される。帯電器２２は、チャージャー型のものであっても、感光体ドラム２１に接触するローラー型やブラシ型のものであっても良い。

光書込みユニット２３は、２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂ、及び２つのミラー群２９ａ，２９ｂを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。この光書込みユニット２３では、画像データを入力して、この画像データに応じたレーザ光を各レーザ照射部２８ａ，２８ｂからそれぞれ出射し、これらのレーザ光を各ミラー群２９ａ，２９ｂを介して感光体ドラム２１に照射して、均一に帯電された感光体ドラム２１表面を露光し、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成する。

この光書込みユニット２３は、高速画像形成処理に対応するために２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂを備えた２ビーム方式を採用して、照射タイミングの高速化に伴う負担を軽減している。

尚、光書込みユニット２３として、レーザスキャニングユニットの代わりに、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いるものであってもよい。

現像器２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写ユニット２５は、感光体ドラム２１表面のトナー像を搬送部１０４により搬送されてきた用紙Ｐに転写する。定着ユニット２７は、用紙Ｐを加熱及び加圧して、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる。この後、用紙Ｐは、用紙搬送部１０４により排紙トレイ４７へと更に搬送されて排出される。また、クリーニングユニット２６は、現像、転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去して回収する。

定着ユニット２７は、回転体である一対の定着ローラー（ここでは加熱ローラー３５及び加圧ローラー３６）を備えている。加熱ローラー３５内部には、該加熱ローラー３５表面を所定温度（定着温度：概ね１６０〜２００℃）に設定するための熱源を設けている。また、加熱ローラー３５に対して加圧ローラー３６が所定圧で圧接されるように、加圧ローラー３６の両端に図示しない加圧部材を配置している。加熱ローラー３５と加圧ローラー３６間の圧接部（定着ニップ部と称される）に用紙が搬送されて来ると、各ローラー３５，３６により用紙が搬送されつつ、用紙上の未定着トナー像が加熱溶融され加圧されて、トナー像が用紙上に定着される。

搬送部１０４は、用紙を搬送するための複数の搬送ローラー４１、一対のレジストローラー４２、搬送経路４３、反転搬送経路４４、複数の分岐爪４５、及び一対の排紙ローラー４６等を備えている。

搬送経路４３では、用紙を給紙部１０５から受け取り、用紙の先端がレジストローラー４２に達するまで該用紙を搬送する。レジストローラー４２により用紙を画像形成部１０３の転写ユニット２５へと搬送し、用紙上にトナー像を定着させた後に排紙ローラー４６により用紙を排紙トレイ４７へと搬送する。

また、用紙の裏面にも画像を記録する場合は、複数の分岐爪４５を回転させて、搬送経路４３と反転搬送経路４４の分岐路を切り替え、反転搬送経路４４で用紙の表裏を反転させてから、用紙を、反転搬送経路４４を介して搬送経路４３のレジストローラー４２へと戻す。これにより、用紙の裏面にも画像が記録される。

搬送経路４３及び反転搬送経路４４においては、用紙の位置等を検出する用紙検知センサーを各所に配置し、各センサーにより検出された用紙の位置に基づいて搬送ローラーやレジストローラーを駆動制御して、用紙の搬送及び位置決めを行っている。

転写ユニット２５を構成する転写ベルト３１は、周長が画像形成装置１００に通紙可能な最大用紙の全長よりも長く形成されている。

給紙部１０５は、複数の給紙トレイ５１を備えている。各給紙トレイ５１は、用紙を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。また、各給紙トレイ５１は、用紙を一枚ずつ引き出すためのピックアップローラー等を備えており、引き出した用紙を搬送部１０４の搬送経路４３へと送り出す。

本実施形態の画像形成装置１００は、高速画像形成処理を行うため、連続して搬送される用紙間の間隔が狭く（例えば、５０ｍｍ程度の間隔に狭く）なっている。
また、本実施形態の画像形成装置１００は、高速画像形成処理を目的としているため、各給紙トレイ５１には、定型サイズの用紙を５００〜１５００枚収納可能な容積を確保している。さらに、画像形成装置１００の側面には、複数種の用紙を多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）５２、及び主として不定型サイズの用紙を供給するための手差しトレイ５３を設けている。

排紙トレイ４７は、手差しトレイ５３とは反対側の側面に配置されている。この排紙トレイ４７に代えて、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置することも可能な構成となっている。

＜第１の実施形態＞
図２〜５図は本発明に係る用紙搬送装置の第１の実施形態を示すものである。本発明に係る用紙搬送装置は、図１の画像形成装置における搬送部１０４の各搬送路に用いられるものである。

図２は第１の実施形態に係る用紙搬送装置のブロック図であり、図３は本発明の第１の実施形態に係る用紙搬送装置の概略図である。

図２に示すように、用紙搬送装置２００は、用紙搬送センサー２０１、電磁クラッチ２０２（駆動伝達切替手段）、搬送ローラー２０３、制御部２０４、記憶部２０５を備える。制御部２０４は、図１の画像形成装置全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）であるが、図２には用紙搬送装置２００の制御部分のみを記載しており、搬送制御部２１１と駆動制御部２１２を備えている。

図３に示すように、搬送ローラー２０３は一対のローラーからなり、ローラー間に用紙Ｐを挟持しながら回転して、図３では右から左へ用紙Ｐを搬送する。電磁クラッチ２０２は、その一方のローラー（図３の下側ローラー）に取り付けられており、駆動モーター（図示せず）からの駆動力を搬送ローラー２０３に伝達又は遮断するように駆動制御部２１２により切替制御される。搬送ローラー２０３に対して原稿搬送方向の下流側には用紙検知センサー２０１を配置する。用紙検知センサー２０１は、搬送路における用紙Ｐの有無を検出する。搬送制御部２１１は、電磁クラッチ２０２のオン−オフ・タイミングと、用紙検知センサー２０１の用紙検出結果とに基づいて、実際の用紙搬送における電磁クラッチのオン−オフ・タイミングを調整する。

次に、本実施形態に係る用紙搬送装置２００において搬送される用紙Ｐを検出し、電磁クラッチ２０２の動作を補正する一例について説明する。制御部２０４は、まず用紙を１枚搬送し、動作誤差を算出する。そして算出した誤差に基づいて用紙搬送の動作修正を行う。

図４は、第１の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正しない場合のタイミングチャートである。各構成要素のオン−オフの状態において、信号の“ハイ（Ｈ）”ではオンの状態であり、“ロー（Ｌ）”ではオフの状態とする。また、搬送制御部２１１は内部タイマーにより、電磁クラッチ２０２のオン／オフ動作と、用紙検知センサー２０１の検出動作の時刻をカウントし、その時刻をタイミング情報として記憶部２０５に記憶する。
搬送ローラー２０３を通過した用紙Ｐが用紙検知センサー２０１に達すると、用紙検知センサー２０１は用紙Ｐを検出して時刻ｔ１で検出信号がオンとなり、搬送制御部２１１に用紙検出信号を送る。搬送制御部２１１は駆動制御部２１２に電磁クラッチ２０２をオフする指示を送り、駆動制御部２１２は電磁クラッチ２０２をオフにする。電磁クラッチ２０２のオフ・タイミング（時刻ｔ２）は用紙検知センサー２０１が検出した時点（時刻ｔ１）から少し遅れることになる。予め設定された所定の第１の電磁クラッチ停止時間Ｄ１（ｔ３−ｔ２）の経過後、搬送制御部２１１は駆動制御部２１２にスタート命令を伝達し、駆動制御部２１２により電磁クラッチ２０２が時刻ｔ３でオンとなる。搬送ローラー２０３は、駆動するまで時間Ｃ（ｔ４−ｔ３）のタイムラグ（誤差）があるとする。このタイムラグは、電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作による遅延および搬送ローラー２０３と用紙Ｐと摩擦によるすべり等による遅延よるものである。従って、搬送ローラー２０３は、時刻ｔ４で駆動し始めて用紙Ｐを搬送する。そして、用紙Ｐが用紙検知センサー２０１を通過して時刻ｔ６で用紙検出信号がオフとなる。

図４の用紙検知センサー２０１の動作タイミングから、１枚分の用紙の搬送にかかった実測搬送時間（用紙搬送実測検知時間）Ａは、ｔ６−ｔ１となる。この値は、電磁クラッチ２０２の停止時間Ｄ１と、搬送ローラー２０３の搬送誤差時間Ｃを含んでいる。

次に、搬送制御部２１１は、記憶部２０５から電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作と、用紙検知センサー２０１の検出動作のタイミング情報（時刻）を読み出し、各動作のオン−オフより用紙検知センサー２０１が一枚の用紙搬送を検出する場合に、搬送ローラー２０３の動作誤差を含まない理論上の数値である用紙理論検知時間Ｂを求める。用紙理論検知時間Ｂは、搬送される用紙Ｐの長さ（用紙長）と、予め設定された所定の用紙搬送速度と、予め設定された電磁クラッチ２０２の停止時間Ｄ１とによって、以下の式によって導き出すことができる。
用紙理論検知時間Ｂ＝
（用紙長／用紙搬送速度）＋第２の電磁クラッチ停止時間Ｄ１

測定した実測搬送時間（用紙搬送実測検知時間Ａ）と用紙理論検知時間Ｂと数値差が存在する場合、搬送誤差時間Ｃが存在することになる。
搬送誤差時間Ｃ＝用紙搬送実測検知時間Ａ−用紙理論検知時間Ｂ

一般に電磁クラッチは、通電時に吸引磁力を発生するコイル（図示せず）が設けられている。電磁クラッチに電流を通電させた場合、コイルに流れる電流は所定の時定数で増加し、所定値に達すると電磁クラッチ内の電機子（アマチュア）（図示せず）が吸引され、摩擦面が密着し、摩擦トルクが発生する。その後励磁電流の増加に伴い摩擦トルクも増大し、定格動摩擦トルクに達する。摩擦トルクの増大とともに被動側も次第に加速され、駆動側の回転数と同期して電磁クラッチのすべりがゼロとなり連結は完了する。コイルに通電してから８０％の定格動摩擦トルクに達するまでの時間をトルク立ち上がり時間と呼び、該トルク立ち上がり時間は、励磁電流、負荷トルクの大小並びに回転数により変化する。このように電磁クラッチは固有のオン−オフ動作時間を備えている。

複写機等の画像形成装置の用紙搬送装置において、使用する用紙を所定の位置に定期的に送る技術として搬送ローラーやベルトによる摩擦方式が主流である。この場合、搬送ローラーと用紙が接触し摩擦力が界面で作用し、用紙は搬送される。しかし界面ですべりが生じなければ搬送ローラーの表面の速度で用紙は搬送されるが、実際には数パーセントのすべりが生じる。従って用紙の種類や品質が異なると界面でのすべりは各用紙で異なる。すなわち搬送速度と電磁クラッチのオン−オフ動作による遅延が同一の条件でも、用紙の種類や品質が違うと用紙が搬送された際に、異なった値の遅延が生じる。

従って、電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作による遅延および搬送ローラー２０３と用紙Ｐと摩擦によるすべり等による遅延による搬送誤差Ｃを算出し、搬送誤差Ｃを補正値として電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作に予め設定し、搬送ローラー２０３の動作を調整することで、２枚目以降の用紙の搬送時において、用紙Ｐの搬送タイミングの遅延を解消でき、正確な用紙搬送が可能になり、シワや折れ等の用紙Ｐに対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できる。

図５は、第１の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正する場合のタイミングチャートである。

図５に示すように、算出した搬送誤差時間Ｃを補正値として電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作に予め設定する。すなわち、電磁クラッチ２０２のオフ時間を搬送誤差時間Ｃの時間量分短くすることで（停止時間Ｄ２＝ｔ２１−ｔ２）、搬送ローラー２０３は搬送誤差時間Ｃの時間量分早く動作を開始する（搬送開始時刻ｔ３）。従って、用紙搬送実測検知時間Ａ＝用紙理論検知時間Ｂ＋搬送誤差時間Ｃ＝ｔ６−ｔ１となり、用紙搬送における誤差を解消できる。

こうして、種類や品質の異なった用紙を搬送する場合は、予め搬送誤差を調査するために、最初の１枚を搬送して誤差を求め、２枚目から誤差を解消する搬送動作をすることにより、用紙Ｐの搬送タイミングの遅延を解消でき、正確な用紙搬送が可能となる。結果として、シワや折れ等の用紙Ｐに対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できる。

なお、各用紙種類に対して予め搬送誤差を求めておき、記憶部２０５に誤差を保存しておいて、搬送時に各用紙種類に応じて記憶部２０５から誤差を読み出し、搬送補正動作を行ってもよい。

＜第２の実施形態＞
図６〜図８は本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施形態を示すものであって、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図３に示すものと同様である。

図６に、第２の実施形態に係る用紙搬送装置の概略図を示す。

図６は第２の実施形態に係る用紙搬送装置のブロック図である。用紙搬送装置２００は、第１の実施形態と同様に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２０４、電磁クラッチ２０２、用紙検知センサー２０１、２０６、搬送ローラー２０３等により構成されている。構成要素において２つ用紙検知センサーを備えている点で、第１実施形態と異なる。

図６に示す用紙搬送装置の動作は、図３と同様であり、搬送ローラー２０３は一対のローラーからなり、ローラー間に用紙Ｐを挟持しながら回転して、図６では右から左へ用紙Ｐを搬送する。電磁クラッチ２０２は、その一方のローラー（図６の右側ローラー）に取り付けられており、駆動モーター（図示せず）からの駆動力を搬送ローラー２０３に伝達又は遮断するように駆動制御部２１２により切替制御される。搬送ローラー２０３に対して原稿搬送方向の下流側には用紙検知センサー２０１を配置する。さらに搬送ローラー２０７に対して原稿搬送方向の下流には別の用紙検知センサー２０６を配置する。用紙検知センサー２０１、２０６は、搬送路における用紙Ｐの有無を検出する。搬送制御部２１１は、電磁クラッチ２０２のオン−オフ・タイミングと、用紙検知センサー２０１、２０６の用紙検出結果とに基づいて、実際の用紙搬送における電磁クラッチのオン−オフ・タイミングを調整する。

次に、第２の実施形態に係る用紙搬送装置２００において搬送される用紙Ｐを検出し、電磁クラッチ２０２の動作を補正する一例について説明する。制御部２０４は、まず用紙を１枚搬送し、２つの用紙検知センサーの距離に基づき、動作誤差を算出する。そして算出した誤差に基づいて用紙搬送の動作修正を行う。

図７は、第２の実施形態に係る用紙搬送装置の各構成部の動作を示す誤差を補正しない場合のタイミングチャートである。各構成要素のオン−オフの状態において、信号の“ハイ（Ｈ）”ではオンの状態であり、“ロー（Ｌ）”ではオフの状態とする。また、搬送制御部２１１は内部タイマーにより、電磁クラッチ２０２のオン／オフ動作と、用紙検知センサー２０１、２０６の検出動作の時刻をカウントし、その時刻をタイミング情報として記憶部２０５に記憶する。

搬送ローラー２０３を通過した用紙Ｐが用紙検知センサー２０１に達すると、用紙検知センサー２０１は用紙Ｐを検出して時刻ｔ１’で検出信号がオンとなり、搬送制御部２１１に用紙検出信号を送る。搬送制御部２１１は駆動制御部２１２に電磁クラッチ２０２をオフする指示を送り、駆動制御部２１２は電磁クラッチ２０２をオフにする。電磁クラッチ２０２のオフ・タイミング（時刻ｔ２’）は用紙検知センサー２０１が検出した時点（時刻ｔ１’）から少し遅れることになる。予め設定された所定の第１の電磁クラッチ停止時間Ｄ３（ｔ３’−ｔ２’）の経過後、搬送制御部２１１は駆動制御部２１２にスタート命令を伝達し、駆動制御部２１２により電磁クラッチ２０２が時刻ｔ３’でオンとなる。搬送ローラー２０３は、駆動するまで時間（ｔ４’−ｔ３’）のタイムラグ（誤差）があるとする。このタイムラグは、電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作による遅延および搬送ローラー２０３と用紙Ｐと摩擦によるすべり等による遅延よるものである。用紙Ｐは搬送され搬送ローラー２０７を通過し、用紙検知センサー２０６が用紙Ｐを検知すると、時刻ｔ５’で検出信号がオンとなり、搬送制御部２１１に用紙検出信号を送る。従って搬送制御部２１１のタイマーにより、搬送ローラーからの検知信号の受信時刻（ｔ１’）から、搬送ローラー２０７からの検知信号の受信時刻（ｔ５’）までの時間が、用紙Ｐが用紙検知センサー２０１、２０６間の距離を搬送されるのに費やした実測搬送時間（用紙搬送実測検知時間Ａ’）となる。

図７の用紙検知センサー２０１、２０６の動作タイミングから、用紙が２つの用紙検知センサー間の距離にかかった時間である実測搬送時間（用紙搬送実測検知時間）Ａ’を算出すると、実測搬送時間Ａ’は（ｔ５’−ｔ１’）となる。この値は、電磁クラッチ２０２の停止時間Ｄ３と、搬送ローラー２０３の搬送誤差時間Ｃ’を含んでいる。

次に、搬送制御部２１１は、記憶部２０５から電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作と、用紙検知センサー２０１、２０６の検出動作のタイミング情報（時刻）を読み出し、用紙検知センサー２０１、２０６間を用紙が搬送される場合に、搬送ローラー２０３の動作誤差を含まない理論上の数値である用紙理論検知時間Ｂ’を求める。用紙理論検知時間Ｂ’は、２つの用紙検知センサー間の距離と、予め設定された所定の用紙搬送速度と、予め設定された電磁クラッチ２０２の停止時間Ｄ３とによって、以下の式によって導き出すことができる。
用紙理論検知時間Ｂ’＝
（用紙長／用紙搬送速度）＋第２の電磁クラッチ停止時間Ｄ３

測定した実測搬送時間（用紙搬送実測検知時間Ａ’）と用紙理論検知時間Ｂ’と数値差が存在する場合、搬送誤差時間Ｃ’が存在することになる。
搬送誤差時間Ｃ’＝用紙搬送実測検知時間Ａ’−用紙理論検知時間Ｂ’
図７に示すように、第２の用紙理論検知時間Ｂ’は、用紙搬送実測検知時間Ａ’よりも短い。この両数値の差（搬送誤差Ｃ’＝Ａ’−Ｂ’）は、電磁クラッチ２０２のトルク立ち上がり時間における遅延だけではなく、用紙Ｐと搬送ローラー２０３との摩擦によるずれによるものである。

図８に示すように、算出した搬送誤差Ｃ’を補正値として電磁クラッチ２０２のオン−オフ動作に予め設定し、電磁クラッチ２０２のオフ時間を搬送誤差Ｃ’の時間量分短くすることで、搬送ローラーは搬送誤差Ｃ’の時間量分早く動作を開始できる。
従って２枚目以降の用紙Ｐの搬送時において、用紙サイズが同じであるが、種類や品質の異なった用紙が搬送され、すべりが生じ遅延が発生した場合にも、用紙Ｐの搬送タイミングの遅延を解消でき、正確な用紙搬送が可能となる。結果として、シワや折れ等の用紙Ｐに対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できる。

紙厚の大きい用紙の場合、用紙の持つ腰の強さにより用紙にカールと呼ばれるそりが発生し、ローラーに対する用紙の先端の当接角度が急峻となり、搬送ローラーのニップ（搬送ローラー間の当接箇所）に正常に用紙の先端が挿入されず、用紙の詰まり等が起こりやすくなる。そりを有する用紙を搬送する場合、単体の用紙検知センサーでは用紙長を正確に測定することが難しい。そこで複数の用紙検知センサーを備えて用紙を検知することで、第２の用紙理論検知時間Ｂ’を算出する際のパラメータの一つに用紙長を用いずに、搬送検知センサー間の距離をパラメータとして用いることで、そりを有する用紙と搬送ローラーとの摩擦によるずれによる遅延が測定可能となり、その遅延に応じて補正し、正確な用紙搬送が可能となる。結果として、シワや折れ等の用紙に対するダメージの軽減し、紙詰まりを防止できる。

２００ 用紙搬送装置
２０１、２０６ 用紙検知センサー
２０２ 電磁クラッチ
２０３、２０７ 搬送ローラー
２０４ ＣＰＵ
２１１ 搬送制御部
２１２ 駆動制御部
Ｐ 用紙

Claims (4)

1. 搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記用紙を搬送する搬送ローラーと、
   前記搬送ローラーへの駆動伝達をオン−オフする駆動伝達切替手段と、
   前記搬送ローラーに対し搬送下流側に配置し、搬送される前記用紙を検知する用紙検知手段と、
   前記駆動伝達切替手段をオンして前記用紙搬送を開始し、前記用紙が前記用紙検知手段を通過中に前記駆動伝達切替手段をオフ−オンし、前記駆動伝達切替手段のオフ時間と前記用紙検知手段の検知時間と基づいて搬送誤差を算出し、前記搬送ローラーの動作を調整することで前記誤差を補正する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
2. 前記制御手段は、
   用紙長及び用紙搬送速度から用紙搬送時間を求めて、該用紙搬送時間に前記駆動伝達切替手段のオフ時間を加えて用紙搬送理論時間を算出し、
   前記用紙搬送理論時間と、前記用紙検知手段が用紙を検知した時間である用紙搬送実測検知時間との差分を搬送誤差とすることを特徴する請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置。
3. 前記用紙検知手段は、前記搬送ローラーに対し搬送下流側の異なる位置に２つ配置され、
   前記制御手段は、
   前記用紙検知手段の距離及び用紙搬送速度から用紙搬送時間を求めて、用紙搬送時間に前記駆動伝達切替手段のオフ時間を加えて用紙搬送理論時間を算出し、
   前記用紙搬送理論時間と、前記用紙検知手段の一つが用紙を検知してから他方が用紙を検知するまでの時間である用紙搬送実測検知時間との差分を搬送誤差とすることを特徴する請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置。
4. 前記制御手段は、
   前記駆動伝達切替手段をオンする場合に、前記搬送誤差だけ早めにオンさせることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置の用紙搬送装置。

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