JP2011168399A - 搬送装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の搬送異常を、早期に検出すること。
【解決手段】画像形成装置は、用紙Ｐを搬送する給紙部１と、搬送される用紙Ｐを検出するセンサ４３０と、用紙に対する作用力を、通常の用紙の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御部１１５と、作用力を変化させた状態で、検出された用紙の搬送速度に関する計測値を計測する計測部１１７と、計測値に基づいて用紙の搬送における異常の予兆を判断する判断部１１９と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送装置、画像形成装置およびプログラムに関する。

従来から、プリンタやスキャナの自動紙送り機（ＡＤＦ）等において、用紙等の記録媒体を搬送する搬送路には、ゴムやポリウレタン等の素材のローラやコロ、ベルト等が用いられている。これらのローラ等は、搬送した枚数が増えるにしたがって、表面の摩耗が発生し、用紙のスリップが発生することがある。用紙のスリップは、また、用紙やローラ等の表面に付着する紙粉や異物等により発生することもある。

スリップにより搬送効率が低下すると、所定のタイミングで用紙を搬送することができなくなり、用紙ジャムを引き起こすことがある。

そこで、特許第４２３５１２４号公報（特許文献１）には、搬送路における用紙の搬送の遅延を検出するセンサを設け、遅延量が所定の値を超える場合には、ローラやコロ等の回転部材の交換を促す表示を行う画像形成装置等の発明が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１に開示の画像形成装置等の発明では、用紙の搬送の遅延が検出された時には、既に、搬送路における回転部材の異常が発生しており、画像形成装置のダウンタイムが発生することがある。

ダウンタイムとは、画像形成装置のコピー機能等が実現できなくなってから、保守を行う業者に依頼し、保守作業により再び画像形成装置の機能が実現できるまでの時間である。画像形成装置のダウンタイムが発生してから、保守作業の依頼を行うと、ダウンタイムが長くなる。

そこで、早期に回転部材の異常を発見することにより、保守を行う業者への通知を早くすることができる。これにより、ダウンタイムを短縮することができる。また、保守作業を行う時間を、ユーザの利便性に合わせることにより、ユーザが利用する時間におけるダウンタイムの発生を防ぐことができる。

そこで、搬送部材の異常の発生を予見する目的で、遅延を検出する際の閾値を小さくすることがある。しかし、所定の値を超える遅延量が検出されてから、用紙ジャムが発生する程度のスリップが発生するまでの時間が短すぎると、用紙ジャムを予見するという目的が達成できない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、記録媒体の搬送異常を、早期に検出することができる搬送装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる搬送装置は、記録媒体を搬送する搬送部と、搬送される前記記録媒体を検出する検出部と、前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御部と、前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測部と、前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる画像形成装置は、記録媒体を搬送する搬送装置と、搬送される前記記録媒体に画像形成を行う画像形成部と、を備え、前記搬送装置は、記録媒体を搬送する搬送部と、搬送される前記記録媒体を検出する検出部と、前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御部と、前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測部と、前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるプログラムは、搬送される記録媒体を検出する検出ステップと、前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御ステップと、前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測ステップと、前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断ステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、記録媒体の搬送異常を、早期に検出することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態に係る用紙搬送装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施の形態の搬送制御部と操作パネルの機能的構成を主体的に示すブロック図である。 図３は、第１の実施の形態の搬送機構の概略構成を主体的に示す模式図である。 図４は、第１の実施の形態の搬送機構の横面図である。 図５は、第１の実施の形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施の形態の搬送制御部と操作パネルの機能的構成を主体的に示すブロック図である。 図７は、第２の実施の形態の搬送機構の概略構成を主体的に示す模式図である。 図８は、第２の実施形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第３の実施の形態の搬送制御部と操作パネルの機能的構成を主体的に示すブロック図である。 図１０は、第３の実施の形態の搬送機構の概略構成を主体的に示す模式図である。 図１１は、第３の実施形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１２は、変形例の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる搬送装置、画像形成装置およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態において、「搬送部材」とは、搬送路において用紙を搬送する際に用いられる部材であり、用紙に直接接することにより、用紙の搬送を行う部材、又は、用紙に直接接する部材を駆動させる部材等を含む。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕

図１は、第１の実施の形態に係る用紙搬送装置を含む、画像形成装置の全体の構成を示す図である。図１の画像形成装置は、給紙部１、一次転写部２、感光体ユニット３、現像ユニット４、スキャナ部５、画像書込ユニット６、定着部７、搬送部８、及び、紙転写部９を有する。

給紙部１は、用紙トレイに格納されている用紙を一枚ずつ取り出して、搬送部８に導く。一次転写部２は、感光体ユニット３上に現像された画像を、一次転写ベルトに転写する。フルカラーコピーが行われる場合には、一次転写ベルトには、４色のカラートナーが順次重ねられる。

本実施の形態では、本発明の搬送装置を給紙部１に適用している。なお、これに限定されるものではなく、本発明の搬送装置を搬送部８に適用した構成としてもよい。

感光体ユニット３は、回転するドラムである。感光体ユニット３は、一様に帯電された後、画像書込ユニット６のレーザビームにより潜像が形成され、現像ユニット４において、トナーが付着されることにより、表面に画像が生成される。

スキャナ部５は、媒体上に形成されている画像を光学的に読み取って、画像データを出力する。コピーが実行される場合には、スキャナ部５が出力する画像データは、図示しない画像処理ユニットにおいて処理された後、画像書込ユニット６に入力される。なお、画像処理ユニットは、γ補正、色空間変換、画像の分離処理、及び、階調補正処理等が行われる。

定着部７は、用紙上にトナーが載せられた状態の画像に対し、加圧及び加熱を行い、トナーを用紙上に定着させる。定着部７は、定着ローラと加圧ローラとを有する。

搬送部８は、給紙部１から給紙され、紙転写部９においてトナーが載せられた用紙を搬送する。

紙転写部９は、一次転写ベルト上にトナーが重ねられて形成されている画像を、搬送部８を搬送される用紙上に転写する。フルカラーコピーの場合、一次転写部２における一次転写ベルトへの転写が終了した時点で、給紙部１から用紙が給紙される。この用紙は、紙転写部９において、一次転写ベルトから画像が転写される。その後、搬送部８を搬送され、定着部７において、トナーが定着される。

図２は、搬送装置としての給紙部１の駆動制御を行う搬送制御部１００と操作パネル２００の機能的構成を主体的に示すブロック図である。

操作パネル２００は、操作部２１０及び表示部２２０を有する。操作部２１０は、テンキーや操作ボタン等であり、画像形成装置に対する指示や、ジョブ等を実行する際に設定する情報が入力される。表示部２２０は、画像形成装置の状態等を表示する。表示部２２０は、また、画像形成装置への指示等の入力を促す画面を表示する。この画面に基づいて、操作者が、指示及び設定する情報等を入力する。

入出力制御部３００は、操作パネル２００の表示部２２０に対する表示制御と、操作パネル２００の操作部２１０に対する入力制御を行う。具体的には、入出力制御部３００は、表示部２００に表示する各種画面やデータを搬送制御部１００から受け取り表示部２２０に表示する制御を行う。また、入出力制御部３００は、操作部２１０で操作者から受け付けたキーや操作ボタンなどのキーイベントの入力を受け付けて搬送制御部１００に送出する。

給紙部１は、図２に示すように、モータ４１０と、搬送機構４２０と、センサ４３０とを主に備えている。

図３は、搬送機構４２０の概略構成を主体的に示す模式図である。図４は、搬送機構４２０の横面図である。搬送機構４２０は、搬送部材として、給紙用ローラ１１と、ピックアップローラ１２とを主に有する。なお、図３の構成における「ローラ」は、「コロ」でもよい。

モータ４１０は、給紙用ローラ１１及びピックアップローラ１２を回転駆動する。モータ４１０は、例えば、ステッピングモータ又はブラシレスモータ等である。給紙用ローラ１１及びピックアップローラ１２は、モータ４１０により回転され、用紙Ｐを搬送部８に導く。

モータ４１０は、制御部１１５の制御により、回転速度を変える。モータ４１０は、後述するスリップ計測モードの際には、通常モードよりも回転速度を速くする。これにより、回転部材の回転が速くなり、又は、ベルトの移動が速くなる。したがって、通常モードよりも用紙のスリップが生じやすくなる。

センサ４３０は、搬送路上に設けられ、搬送路を図３に示す搬送方向に搬送される用紙Ｐの先端を検出する。なお、センサ４３０は、スリップの検出に用いるが、用紙ジャムの検出に用いるように構成してもよい。

より具体的には、センサ４３０は、所定の地点における用紙Ｐ又は用紙Ｐの先端の有無を検出する。センサ４３０は、例えば、給紙部１の搬送経路上の２箇所に設けられるとよい。これにより、２点間を通過する際の時間を測定することができる。

図２に戻り、搬送制御部１００は、給紙部１のモータ４１０の駆動を制御する。また、搬送制御部１００は、センサ４３０が検出する情報に基づいて、給紙部１の搬送機構４２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断し、入出力制御部３００を介して操作パネル２００に対して、その情報を出力する。

搬送制御部１００は、図２に示すように、制御部１１５と、判断部１１９と、パルス生成部１１６と、ドライバ１１８と、メモリ１２０と、計測部１１７とを主に備えている。

制御部１１５は、搬送制御部１００全体の動作を制御する。また、制御部１１５は、通常モードとスリップ計測モードとを切り替える。ここで、通常モードは、例えば、搬送装置を有する画像形成装置が印刷を行い、又は、搬送装置を有するスキャナが画像データを取得する等の通常の画像形成動作を行う際に用紙を搬送するモードである。

スリップ計測モードは、用紙Ｐに対して作用させる力を通常モードとは異ならせて、スリップが起きやすい状態で用紙Ｐを搬送することにより、通常モードにおけるスリップの発生を予測するモードである。

本実施の形態では、制御部１１５は、用紙Ｐに対して作用させる力として、スリップ計測モードにおける用紙Ｐの搬送力を通常モードにおける搬送力から変化させる。より詳細には、制御部１１５は、パルス生成部１１６を介して、モータ４１０の回転速度を制御し、用紙Ｐの搬送速度を、通常モードにおける搬送速度より速くすることにより、用紙Ｐの搬送力を通常モードにおける搬送力から変化させる。

制御部１１５は、さらに、判断部１１９により、給紙部１における用紙Ｐのスリップが生じ易い状態と判断される場合には、モータ４１０の回転速度等を変更する。これにより、用紙ジャム等のトラブルの発生を減じることができる。

パルス生成部１１６は、制御部１１５からの指令に従い、モータ４１０を回転させる際の周期に係るパルスを生成する。パルス生成部１１６が生成するパルスは、ドライバ１１８に出力される。パルス生成部１１６は、スリップ計測モードの際に、通常モードのパルスより短波長のパルスを生成する。これにより、用紙Ｐの搬送速度が増加し、この結果、用紙Ｐに対する搬送力が増加する。また、パルス生成部１１６は、計測部１１７に対して、ドライバ１８に出力するパルスと同波長のパルスを出力する。

ドライバ１１８は、制御部１１５からの指示によりパルス生成部１１６から出力されるパルスに基づいて、モータ４１０を回転駆動する。

計測部１１７は、用紙Ｐの搬送速度を速くした状態で、センサ４３０からの出力に基づいて、給紙部１に設けられたセンサ４３０の検出位置に、用紙Ｐの先端が到達した時刻を検出する。センサ４３０からは、用紙の先端が到達した旨の信号が出力される。そして、計測部１１７は、用紙の搬送速度に係る計測値として、所定のタイミングからセンサ４３０が信号を出力する時刻までの間の時間を計測する。具体的には、計測部１７は、所定のタイミングからセンサ４３０が信号を出力する時刻までの間に、パルス生成部１１６から出力されるパルスの数を計数する。

ここで、所定のタイミングとは、例えば、操作者またはサービスマンにより、スリップ計測モードの実行が指示された時、又は、搬送する用紙の変更が検出されることによりスリップ計測モードが開始される時、である。所定のタイミングとは、また例えば、スリップ計測モードにおいて、用紙の搬送が開始された時、又は、用紙を搬送するジョブが指示された時等でもよい。また、所定のタイミングを一定時間おきに設定してもよい。

なお、給紙部１に複数のセンサ４３０が設けられている場合には、計測部１１７は、それぞれのセンサ毎に対応する時刻を計時する。これらの情報は、それぞれのセンサに対応づけられる。この場合、計測部１１７は、具体的には、複数のセンサ４３０間を通過する間に、パルス生成部１１６から出力されるパルスの数を計数する。

判断部１１９は、スリップ計測モードの際には、センサ４３０からの情報により、搬送機構４２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断する。

具体的には、判断部１１９は、スリップ計測モードにおいて、用紙Ｐの搬送速度が所定の速度より速いか否かを判断するために、計測部１１７で計数したパルスの数が、所定の閾値より大きいか否かを判断する。そして、パルス数が所定の閾値を超える場合には、用紙Ｐのジャム等の異常が発生し易い状態、すなわち異常の予兆があると判断する。判断部１１９は、異常が発生し易い状態と判断する場合には、その旨の情報を、入出力制御部３００に送出することにより操作パネル２００の表示部２２０に表示させる。

なお、本実施の形態では、スリップ計測モードの際に、パルス数をカウントして用紙の搬送時間により、用紙の搬送速度が所定の速度より速いか否かを判断しているが、速度センサ等を設け、用紙の搬送速度そのものを検出するように構成してもよい。

メモリ１２０は、画像形成装置の現在のモード（通常モードか、スリップ計測モードか）や、判断部１１９、異常が発生し易い状態か否かを判断する際の所定の閾値を記憶する記憶媒体である。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置による搬送制御処理について説明する。図５は、第１の実施の形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。図５では、所定のタイミング毎に、搬送部材の異常の有無が確認される。

図５のステップＳ１１では、制御部１１５が、所定のタイミングか否かを判断する。そして、所定のタイミングの場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に進み、所定のタイミングではない場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１を繰り返す。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、パルス生成部１１６が、生成するパルスの波長を通常モードの波長より短くする。これにより、用紙Ｐの搬送速度が増加し、この結果、用紙に対する搬送力が増加して、スリップ計測モードが開始される。

ステップＳ１２に続いてステップＳ１３に進み、ステップＳ１２でモータ４１０を駆動するパルス波長が短くなったことから、モータ４１０により駆動される搬送部材を、用紙が通過する際に、通常モードより高速で通過する。この速度は、搬送部材が初期状態の摩擦係数μを有する場合には、スリップが発生しない速度である。

ステップＳ１３に続いてステップＳ１４に進み、計測部１１７が、ステップＳ１１の所定のタイミングから、用紙の先端がセンサ４３０による検出位置を通過するまでの時間を、計測する。

ステップＳ１４に続いてステップＳ１５に進み、判断部１１９が、ステップＳ１４で計測されたパルス数に基づく時間Ｔ’と、予め定められる理想の時間Ｔとから、異常の発生の有無を判断する。すなわち、計測された時間Ｔ’と、理想の時間Ｔとの差（Ｔ’−Ｔ）を算出する。

なお、予め定められる理想の時間Ｔは、次式（１）で表される。
Ｔ＝（計測開始位置とセンサ４３０による検出位置との距離）／（用紙の理想速度）
・・・・・（１）

上式（１）において、（用紙の理想速度）は、異常が発生していない場合の速度である。

ステップＳ１５に続いてステップＳ１６に進み、計測された時間Ｔ’と理想の時間Ｔとの差（Ｔ’−Ｔ）が、メモリ１２０に記憶された所定の閾値Ｘ以上か否かを判断する。閾値Ｘ以上の場合には、ステップＳ１７に進み、閾値Ｘ以上ではない場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、処理を終了する。

ステップＳ１６に続くステップＳ１７では、制御部１１５から入出力制御部３００に対してスリップが発生し易い状態である旨が通知される。この通知は、例えば、制御部１１５で生成される画面のデータである。これにより、操作パネル２００の表示部２２０が、操作者に対し、スリップが発生し易い状態である旨の表示を行う。

なお、モータ４１０が、ステッピングモータの場合には、上記のステップＳ１４及びステップＳ１６において、時間に代えて、駆動パルスの数を直接用いてもよい。すなわち、（計測開始位置からセンサ４３０による用紙の検出までの駆動パルスの数Ｐ’）、及び、（計測開始位置からセンサ４３０による用紙の検出までの駆動パルスの理想の数Ｐ）との差（Ｐ’−Ｐ）を算出する。ステップＳ１６では、この差と閾値Ｘとを比較する。

スリップ計測モードの際に搬送された用紙Ｐは、パージトレイに排出してもよい。また、プリンタの場合は、用紙を両面搬送路に搬送し、次回の通常モードにおける印刷時に使用してもよい。

なお、スリップ計測モードの際に、速度を上げることにより、異常が検出される理由について、以下説明する。

まず給紙用ローラ１１、ピックアップローラ１２等の回転部材が用紙Ｐを移動させる力である搬送力ＦはＦ＝μＮで表される。ここで、μは、回転部材と用紙Ｐとの間の摩擦係数であり、Ｎは、垂直抗力である。給紙用ローラ１１、ピックアップローラ１２の磨耗や表面に異物が混入することで摩擦係数μの値が下がり、Ｆが減少することによってスリップとなるが、摩擦係数μは給紙用ローラ１１、ピックアップローラ１２の回転速度が速いほど小さくなってくる性質も持っている。なお、実際は、摩擦係数μは搬送速度では変化しないが、用紙Ｐと給紙用ローラ１１、ピックアップローラ１２等の回転部材の接触面積が搬送速度が速くなるほど小さくなってくることにより摩擦力は小さくなる。

このため、本実施の形態によれば、用紙Ｐの搬送速度を速くすることでスリップが起こりやすくなり、磨耗等による摩擦係数μの変化が検出しやすくなるので、通常モードにおける用紙Ｐの搬送速度では検出できないスリップの予兆を、スリップ計測モードで検出することが可能となる。

なお、異常か否かを判断する際の閾値Ｘの決定には、摩耗によるμの変化、速度によるμの変化を勘案する。好ましくは、スリップ計測モードの速度では、ある程度のスリップが発生するが、通常モードの速度では用紙ジャム等問題となるスリップを引き起こさない程度の値であるとよい。

〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、用紙Ｐに対する搬送力、すなわち用紙Ｐの搬送速度を増加させることにより、用紙Ｐに対して作用させる力を変化させるスリップ計測モードに移行して、搬送部材の異常の予兆を判断していたが、この第２の実施の形態では、用紙Ｐに対して押圧力を付与することにより、用紙Ｐに対して作用させる力を変化させるスリップ計測モードに移行して、搬送部材の異常の予兆を判断する。より具体的には、本実施の形態では、スリップ計測モードでは、異常予兆の判断対象の搬送ローラより、用紙Ｐの搬送方向における上流側のローラの回転速度を遅くすることにより、用紙Ｐに対して押圧力を付与する。

また、本実施の形態では、本発明の搬送装置を、給紙部１ではなく搬送部８に適用した例を示す。

図６は、搬送装置としての搬送部８の駆動制御を行う搬送制御部６００と操作パネル２００の機能的構成を主体的に示すブロック図である。ここで、操作パネル２００、入出力制御部３００の機能、構成については第１の実施の形態と同様である。

搬送部８は、図６に示すように、モータ７１０と、搬送機構７２０と、センサ４３０と、モータ７４０とを主に備えている。ここで、センサ４３０の機能、構成は第１の実施の形態と同様である。

図７は、搬送機構７２０の概略構成を主体的に示す模式図である。搬送部８の搬送機構７２０は、搬送部材として、搬送経路上に二つの搬送ローラ７１１，７１２を主に有している。ここで、搬送ローラ７１２は用紙Ｐの搬送方向において上流側に配置され、搬送ローラ７１１は用紙Ｐの搬送方向において下流側に配置されている。また、搬送ローラ７１１がスリップ計測モードにおいて異常予兆の判断対象のローラである。

モータ７１０は、搬送ローラ７１１を回転駆動する。モータ７４０は、搬送ローラ７１２を回転駆動する。

図６に戻り、搬送制御部６００は、搬送部８のモータ７１０、７４０の駆動を制御する。また、搬送制御部６００は、センサ４３０が検出する情報に基づいて、搬送部８の搬送機構７２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断し、入出力制御部３００を介して操作パネル２００に対して、その情報を出力する。

搬送制御部６００は、図６に示すように、制御部６１５と、判断部６１９と、パルス生成部１１６と、ドライバ１１８と、メモリ１２０と、計測部６１７と、パルス生成部６１６と、ドライバ６１８とを主に備えている。ここで、パルス生成部１１６、ドライバ１１８、メモリ１２０の機能、構成は第１の実施の形態と同様である。

ドライバ１１８は、制御部６１５からの指示によりパルス生成部１１６から出力されるパルスに基づいて、モータ７１０を回転駆動する。

パルス生成部６１６は、制御部６１５からの指令に従い、モータ７４０を回転させる際の周期に係るパルスを生成する。パルス生成部６１６が生成するパルスは、ドライバ６１８に出力される。

ドライバ６１８は、制御部６１５からの指示によりパルス生成部６１６から出力されるパルスに基づいて、モータ７４０を回転駆動する。

制御部６１５は、搬送制御部６００全体の動作を制御する。また、制御部６１５は、通常モードとスリップ計測モードとを切り替える。本実施の形態では、制御部６１５は、用紙Ｐに対して作用させる力として、スリップ計測モードにおいて押圧力を用紙Ｐに対して付与するように制御する。より詳細には、制御部６１５は、スリップ計測モードに移行した場合、パルス生成部６１６を介して、モータ７４０の回転速度を、搬送ローラ７１１を駆動するモータ７１０の回転速度より低下させて、これにより、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を、下流側の搬送ローラ７１１の回転速度より低下させる。この結果、用紙Ｐに対して押圧力が付与され、用紙Ｐがスリップを起こしやすい状態としている。

計測部６１７は、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を、下流側の搬送ローラ７１１の回転速度より低下させた状態、すなわちスリップ計測モードで、センサ４３０からの出力に基づいて、搬送部８に設けられたセンサ４３０の検出位置に、用紙Ｐの先端が到達した時刻を検出する。具体的な時刻の検出手法については第１の実施の形態と同様である。

判断部６１９は、スリップ計測モードの際には、センサ４３０からの情報により、搬送機構７２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断する。

具体的には、判断部６１９は、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を、下流側の搬送ローラ７１１の回転速度より低下させた状態であるスリップ計測モードにおいて、用紙Ｐの搬送速度が所定の速度より速いか否かを判断するために、計測部６１７で計数したパルスの数が、所定の閾値より大きいか否かを判断する。そして、パルス数が所定の閾値を超える場合には、用紙Ｐのジャム等の異常が発生し易い状態、すなわち異常の予兆があると判断する。判断部６１９は、異常が発生し易い状態と判断する場合には、その旨の情報を、入出力制御部３００に送出することにより操作パネル２００の表示部２２０に表示させる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置による搬送制御処理について説明する。図８は、第２の実施形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。

図８のステップＳ２１では、制御部６１５が、所定のタイミングか否かを判断する。そして、所定のタイミングの場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に進み、所定のタイミングではない場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２１を繰り返す。この所定のタイミングについては、第１の実施の形態と同様である。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、制御部６１５は、通常モードからスリップ計測モードに移行する。

ステップＳ２２に続いてステップＳ２３に進み、スリップ計測モードが開始されると、用紙が給紙部１から搬送部８へ搬送される。用紙Ｐの搬送が開始されると、下流側の搬送ローラ７１１と上流側の搬送ローラ７１２はほぼ同一の回転速度で回転する。そして、ステップＳ２４で、制御部６１５は、用紙の搬送開始から所定時間の経過を待機する（ステップＳ２４：Ｎｏ）。この所定時間は、用紙が通常の搬送速度で搬送された場合に、用紙搬送の開始から、用紙が搬送ローラ７１１と搬送ローラ７１２に挟まれた状態となるまでの時間であり、予め定められてメモリ１２０に記憶されている。

ステップＳ２４において、用紙の搬送開始から所定時間が経過したら（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、用紙が搬送ローラ７１１と搬送ローラ７１２に挟まれているので、ステップＳ２５で、制御部６１５は、モータ７４０の回転速度が、搬送ローラ７１１を駆動するモータ７１０の回転速度より遅くなるように、パルス生成部６１６にパルスを生成させる。これにより、制御部６１５は、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を、下流側の搬送ローラ７１１の回転速度より低下させる。

そして、ステップＳ２５に続いてステップＳ２６に進み、計測部６１７が、ステップＳ２１の所定のタイミングから、用紙の先端がセンサ４３０による検出位置を通過するまでの時間を、計測する。ステップＳ２７からＳ２９までの処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ１５からＳ１７までの処理と同様に行われる。

ここで、スリップ計測モードの際に、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を低下させることにより、異常が検出される理由について、以下説明する。

搬送ローラ７１１、７１２等の回転部材が用紙Ｐを移動させる力である搬送力Ｆは、第１の実施の形態と同様に、Ｆ＝μＮで表される（μ：回転部材と用紙との摩擦係数、Ｎ：垂直抗力）。搬送ローラ７１１、７１２の磨耗や表面に異物が混入することで摩擦係数μの値が下がり、Ｆが減少することによってスリップとなる。

同一の摩擦係数の２つの搬送ローラ７１１、７１２で用紙Ｐを搬送させた場合に、後ろの、すなわち上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を、前、すなわち下流側の搬送ローラ７１１の回転速度より遅くすると、上流側の搬送ローラ７１２と用紙との接触面積は下流側の搬送ローラ７１１と用紙との接触面積よりより大きくなる。接触面積が大きいほうが摩擦力が大きくなるので、みかけの摩擦係数が大きくなり、用紙を押圧する方向に力が働く。

用紙を押圧する方向に力が働くと、用紙に対して搬送方向と逆方向の力Ｆ’＝μ’Ｎ’が働く。ここで、μ’は、搬送ローラ７１１、７１２と用紙との間の摩擦係数、Ｎ’は、搬送ローラ７１１、７１２と用紙との間の垂直効力である。用紙を搬送する力は、（Ｆ−Ｆ’）となり、通常モードにおける力Ｆより小さくなる。

したがって、本実施の形態によれば、上流側の搬送ローラ７１２の回転速度を低下させることにより、用紙に対して押圧力を付与し、搬送ローラ７１１の摩耗によるμの変化によるスリップが発生しやすくなり、異常を検出することができる。

〔第３の実施の形態〕
第２の実施の形態では、スリップ計測モードにおいて、異常予兆の判断対象の搬送ローラより、用紙Ｐの搬送方向における上流側の搬送ローラの回転速度を遅くすることにより、用紙Ｐに対して押圧力を付与して、異常の予兆を判断していたが、この第３の実施の形態では、スリップ計測モードにおいて、押圧部材としての押さえローラにより用紙に対して押圧力を直接付与して、異常の予兆を判断する。

また、本実施の形態では、本発明の搬送装置を、搬送部８に適用した例を示す。

図９は、搬送装置としての搬送部８の駆動制御を行う搬送制御部９００と操作パネル２００の機能的構成を主体的に示すブロック図である。ここで、操作パネル２００、入出力制御部３００の機能、構成については第１の実施の形態と同様である。

搬送部８は、図９に示すように、モータ７１０と、搬送機構１０２０と、センサ４３０と、押さえローラ接離モータ１０４０とを主に備えている。ここで、センサ４３０の機能、構成は第１の実施の形態と同様である。

図１０は、搬送機構１０２０の概略構成を主体的に示す模式図である。搬送部８の搬送機構１０２０は、搬送部材として、搬送経路上に二つの搬送ローラ７１１，７１２と、押圧部材としての押さえローラ１０１４とを主に有している。ここで、センサ４３０の機能、構成については第１の実施の形態と同様であり、搬送ローラ７１１，７１２、モータ７１０については第２の実施の形態と同様である。なお、図１０において、搬送ローラ７１２を回転駆動するモータの図示は省略している。

押さえローラ１０１４は、搬送経路を搬送される用紙Ｐに対して接離可能なローラであり、押さえローラ接離モータ１０４０により、用紙に接離する。押さえローラ１０１４が用紙Ｐに接すると、用紙Ｐに対して押圧力が付与される。なお、押さえローラ１０１４を駆動させるには、モータの他に、ソレノイドでもよい。

図９に戻り、搬送制御部９００は、搬送部８のモータ７１０、押さえローラ接離モータ１０４０の駆動を制御する。また、搬送制御部９００は、センサ４３０が検出する情報に基づいて、搬送部８の搬送機構１０２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断し、入出力制御部３００を介して操作パネル２００に対して、その情報を出力する。

搬送制御部９００は、図９に示すように、制御部９１５と、判断部９１９と、パルス生成部１１６と、ドライバ１１８と、メモリ１２０と、計測部９１７と、ドライバ９１８とを主に備えている。ここで、パルス生成部１１６、ドライバ１１８、メモリ１２０の機能、構成は第１の実施の形態と同様である。

ドライバ９１８は、制御部９１５からの指示により、押さえローラ接離モータ１０４０を駆動して、押さえローラ１０１４を用紙Ｐに対して接触または離間させる。

制御部９１５は、搬送制御部９００全体の動作を制御する。また、制御部９１５は、通常モードとスリップ計測モードとを切り替える。本実施の形態では、制御部９１５は、用紙Ｐに対して作用させる力として、スリップ計測モードにおいて押圧力を用紙Ｐに対して付与するように制御する。より詳細には、制御部９１５は、スリップ計測モードに移行した場合、押さえローラ接離モータ１０４０を駆動して、押さえローラ１０１４を用紙Ｐに対して接触させ、これにより、用紙Ｐに対して垂直方向の押圧力を付与して、押圧された部位で搬送方向の加速度が低くなり、用紙Ｐがスリップを起こしやすい状態としている。

計測部９１７は、押さえローラ１０１４で用紙Ｐに押圧力を付与した状態、すなわちスリップ計測モードで、センサ４３０からの出力に基づいて、搬送部８に設けられたセンサ４３０の検出位置に、用紙Ｐの先端が到達した時刻を検出する。具体的な時刻の検出手法については第１の実施の形態と同様である。

判断部９１９は、スリップ計測モードの際には、センサ４３０からの情報により、搬送機構１０２０の搬送部材の異常の予兆の有無を判断する。

具体的には、判断部９１９は、押さえローラ１０１４で用紙Ｐに押圧力を付与した状態であるスリップ計測モードにおいて、用紙Ｐの搬送速度が所定の速度より速いか否かを判断するために、計測部９１７で計数したパルスの数が、所定の閾値より大きいか否かを判断する。そして、パルス数が所定の閾値を超える場合には、用紙Ｐのジャム等の異常が発生し易い状態、すなわち異常の予兆があると判断する。判断部９１９は、異常が発生し易い状態と判断する場合には、その旨の情報を、入出力制御部３００に送出することにより操作パネル２００の表示部２２０に表示させる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置による搬送制御処理について説明する。図１１は、第３の実施形態の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。

図１１では、所定のタイミング毎に、搬送部材の異常の有無が確認される。図１１のステップＳ３１では、制御部９１５が、所定のタイミングか否かを判断する。

所定のタイミングの場合には（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３２に進み、所定のタイミングではない場合には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ステップＳ３１を繰り返す。ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、スリップ計測モードが開始される。

ステップＳ３２に続いてステップＳ３３に進み、用紙Ｐの搬送が開始される。より詳細には、給紙トレイから用紙が取り出され、搬送部８に導かれる。

ステップＳ３３に続いてステップＳ３４に進み、制御部９１５からの指示により、押さえローラ接離モータ１０４０が駆動し、押さえローラ１０１４で用紙Ｐを押さえる。

ステップＳ３４に続くステップＳ３５からステップＳ３８の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ１４からステップＳ１７までの処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

なお、スリップ計測モードの際に、用紙Ｐを押さえることにより、異常が検出される理由について、以下説明する。搬送部材が用紙を移動させる力Ｆは、Ｆ＝μＮで表される。ここで、μは、搬送部材と用紙との間の摩擦係数であり、Ｎは、垂直効力である。搬送部材の摩耗や表面に異物が混入することにより、μの値が小さくなるため、Ｆが小さくなり、スリップが発生する。

一方で、用紙を押さえることにより、搬送方向と逆方向の力Ｆ’＝μ’Ｎ’が働く。ここで、μ’は、押さえローラ１０１４と用紙との間の摩擦係数、Ｎ’は、押さえローラ１０１４と用紙との間の垂直効力である。用紙を搬送する力は、（Ｆ−Ｆ’）となり、通常モードにおける力Ｆより小さくなる。

したがって、搬送部材の摩耗によるμの変化によるスリップが発生しやすくなり、異常を検出することができる。

〔変形例〕
図１２は、変形例の搬送制御処理の手順を示すフローチャートである。本変形例では、異常の発生が予測される場合に、制御部１１５により用紙Ｐの搬送速度を減速させる処理を含む。ステップＳ４１からステップＳ４７までの処理は、第１の実施の形態のステップＳ１１からステップＳ１７の処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ４７に続くステップＳ４８では、次回以降の用紙Ｐの搬送の際に、パルス生成部１１６が発生するパルスの波長を通常より長くする。これにより、用紙Ｐの搬送速度が遅くなり摩擦係数μが大きくなるため、スリップが発生しにくくなる。

なお、図１２では、第１の実施の形態に本変形例を適用した例を示したが、第２の実施の形態、第３の実施の形態の搬送制御処理にも本変形例を適用することができる。

（コンピュータ等による実現）
なお、第１〜３の実施の形態および変形例の画像形成装置で実行される搬送制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。

第１〜３の実施の形態および変形例の画像形成装置は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、第１〜３の実施の形態および変形例の画像形成装置を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１〜３の実施の形態および変形例の画像形成装置をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

第１〜３の実施の形態および変形例の画像形成装置は、上述した各部（制御部、計測部、判断部、ドライバ等）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから搬送制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、制御部、計測部、判断部、ドライバ等が主記憶装置上に生成されるようになっている。

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。

１ 給紙部
２ 一次転写部
３ 感光体ユニット
４ 現像ユニット
５ スキャナ部
６ 画像書込ユニット
７ 定着部
８ 搬送部
９ 紙転写部
１１ 給紙用ローラ
１２ ピックアップローラ
１００，６００，９００ 搬送制御部
１１５，６１５，９１５ 制御部
１１６，６１６ パルス生成部
１１７，６１７，９１７ 計測部
１１９，６１９，９１９ 判断部
１１８，６１８，９１８ ドライバ
１２０ メモリ
２００ 操作パネル
２１０ 操作部
２２０ 表示部
３００ 入出力制御部
４１０，７１０，７４０ モータ
４２０，７２０，１０２０ 搬送機構
４３０ センサ
７１１ 下流側の搬送ローラ
７１２ 上流側の搬送ローラ
１０４０ 押さえローラ接離モータ
１０１４ 押さえローラ

特許第４２３５１２４号公報

Claims (12)

1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
   搬送される前記記録媒体を検出する検出部と、
   前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御部と、
   前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測部と、
   前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断部と、
   を備えたことを特徴とする搬送装置。
2. 前記制御部は、前記記録媒体に対する搬送力を変化させることにより、前記作用力を変化させ、
   前記計測部は、前記搬送力を変化させた状態で、前記計測値を計測することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記制御部は、前記記録媒体の搬送速度を増加させることにより、前記搬送力を変化させ、
   前記計測部は、前記搬送速度を増加させた状態で、前記計測値を計測することを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記制御部は、前記記録媒体に対して押圧力を付与することにより、前記作用力を変化させ、
   前記計測部は、前記記録媒体に対して押圧力を付与した状態で、前記計測値を計測することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
5. 前記搬送部は、前記記録媒体の搬送経路に設けられ、回転することにより前記記録媒体を搬送する複数の回転体を備え、
   前記制御部は、前記複数の回転体のうち、前記搬送経路の上流側に設けられた上流側回転体の回転速度を、前記搬送経路の下流側に設けられた下流側回転体の回転速度より低下させることにより、前記記録媒体に対する前記押圧力を付与し、
   前記計測部は、前記上流側回転体の回転速度を低下させた状態で、前記計測値を計測することを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
6. 前記搬送部は、前記記録媒体を搬送経路上で押圧する押圧部材を備え、
   前記制御部は、前記押圧部材を、搬送される前記記録媒体に対して押圧させることにより、前記記録媒体に対する前記押圧力を付与し、
   前記計測部は、前記押圧部材を、搬送される前記記録媒体に対して押圧させた状態で、前記計測値を計測することを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
7. 前記制御部は、前記判断部により、前記記録媒体の搬送に異常の予兆があると判断された場合に、前記記録媒体の搬送速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
8. 前記計測部は、所定のタイミングから前記検出部による前記記録媒体の検出時点までの時間を前記計測値として計測し、
   前記判断部は、前記時間が所定の閾値以上である場合に、前記記録媒体の搬送に異常の予兆があると判断することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
9. 前記判断部は、前記異常の予兆として、前記記録媒体の搬送においてスリップが発生しやすい状況であると判断することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
10. 前記制御部は、前記記録媒体の搬送モードを、通常の前記記録媒体の搬送を行う通常モードから、前記異常の予兆を判断するための計測モードに移行した場合に、前記記録媒体に対する作用力を、前記通常モードにおける作用力から変化させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
11. 画像形成装置であって、
    記録媒体を搬送する搬送装置と、
    搬送される前記記録媒体に画像形成を行う画像形成部と、を備え、
    前記搬送装置は、
    記録媒体を搬送する搬送部と、
    搬送される前記記録媒体を検出する検出部と、
    前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御部と、
    前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測部と、
    前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断部と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 搬送される記録媒体を検出する検出ステップと、
    前記記録媒体に対する作用力を、通常の前記記録媒体の搬送時における作用力から変化させる制御を行う制御ステップと、
    前記作用力を変化させた状態で、検出された前記記録媒体の搬送速度に関する計測値を計測する計測ステップと、
    前記計測値に基づいて前記記録媒体の搬送における異常の予兆を判断する判断ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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