JP2016113295A - Image formation apparatus - Google Patents
Image formation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016113295A JP2016113295A JP2015233004A JP2015233004A JP2016113295A JP 2016113295 A JP2016113295 A JP 2016113295A JP 2015233004 A JP2015233004 A JP 2015233004A JP 2015233004 A JP2015233004 A JP 2015233004A JP 2016113295 A JP2016113295 A JP 2016113295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- timing
- sheet
- clutch
- roller
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 31
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 20
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.
プリンタ、複写機、複合機などの画像形成装置は、用紙収納部から用紙を取り出して搬送し、搬送中の用紙に対し所定の位置で印刷を行う。画像形成装置の内部の搬送路には、用紙の縦方向の長さよりも短い間隔でローラが配置されており、画像形成装置は、搬送路上の各位置を用紙が所定のタイミングで通過するようにローラの回転駆動を制御する。 Image forming apparatuses such as printers, copiers, and multifunction machines take out paper from a paper storage unit and convey it, and perform printing at a predetermined position on the paper being conveyed. Rollers are arranged in the conveyance path inside the image forming apparatus at intervals shorter than the length in the vertical direction of the paper so that the paper can pass through each position on the conveyance path at a predetermined timing. Controls the rotational drive of the roller.
ローラの回転駆動のオンオフには、しばしばクラッチが用いられる。ローラとその駆動源であるモータとの間に回転駆動力の伝達を継断するクラッチを介在させることにより、モータを回転させたままローラを停止させることができる。クラッチは、例えば互いに回転のタイミングが異なる複数のローラの駆動源として1つのモータを兼用したい場合に用いられる。 A clutch is often used to turn on and off the rotational drive of the roller. By interposing a clutch that interrupts transmission of rotational driving force between the roller and the motor that is the driving source thereof, the roller can be stopped while the motor is rotating. The clutch is used, for example, when it is desired to use a single motor as a drive source for a plurality of rollers having different rotation timings.
クラッチには制御信号に対する応答遅れがある。すなわち、ローラとモータとを開放する開放状態からローラとモータとを連結する連結状態への切替え指令に対する遅れ(連結遅れ)、および連結状態から開放状態への切替え指令に対する遅れ(開放遅れ)がある。そして、連結遅れおよび開放遅れには、クラッチの個体差に伴うばらつきがある。また、用紙の厚さが異なると、ローラに加わるトルク(モータからみた負荷)に違いがでて連結遅れおよび開放遅れにバラツキが生じる。 The clutch has a response delay with respect to the control signal. That is, there is a delay (connection delay) with respect to a switching command from the open state in which the roller and the motor are opened to a connected state in which the roller and the motor are connected, and a delay (open delay) with respect to the switching command from the connected state to the open state. . The connection delay and the release delay vary due to individual differences in the clutch. Also, if the thickness of the paper is different, the torque applied to the roller (load as viewed from the motor) will be different, resulting in variations in connection delay and release delay.
画像形成装置におけるクラッチの制御に関して、特許文献1において、クラッチを開放させたときのローラの停止特性に関するデータを記憶し、記憶されたデータに基づいてクラッチの連結タイミングを制御するシート搬送装置が提案されている。
Regarding the control of the clutch in the image forming apparatus,
特許文献2では、クラッチを連結させた時点からモータの回転数の変動が所定の範囲内になった時点までの連結時間(連結遅れ)を計測し、連結を開放させた後にクラッチに連結を指示するタイミングを連結時間に基づいて決定することが提案されている。 In Patent Document 2, the connection time (connection delay) from the time when the clutch is connected to the time when the fluctuation in the rotation speed of the motor is within a predetermined range is measured, and after the connection is released, the clutch is instructed to be connected. It has been proposed to determine the timing to perform based on the connection time.
複数枚の用紙を連続的に搬送する印刷ジョブでは、印刷の生産性を高めるために、用紙どうしの間隔(紙間)をできるだけ小さくすることが望まれている。 In a print job that continuously conveys a plurality of sheets, it is desired to reduce the interval between sheets (inter-sheet spacing) as much as possible in order to increase printing productivity.
特許文献1の先行技術によると、あらかじめ記憶された応答遅れに関わるデータに基づいて搬送を制御するので、画像形成装置の機差、負荷の変動、環境変化、経時劣化などによる応答遅れのばらつきに対処することが難しい。つまり、応答遅れを実測しないので、ある程度の応答遅れのばらつきを想定し、想定範囲内で最も大きい遅れであったとしても紙間が過小にないようにマージンを設けたタイミングでクラッチを制御する必要がある。このため、紙間を必要最小限にすることができないという問題があった。
According to the prior art of
これに対して、特許文献2の先行技術によると、モータの回転数に基づいて応答遅れを実測するので、紙間を必要最小限にすることが原理的には可能である。 On the other hand, according to the prior art of Patent Document 2, since the response delay is measured based on the number of rotations of the motor, it is theoretically possible to minimize the gap between the sheets.
しかし、モータの回転数の変化を検知する手法は、DCブラシレスモータのようにトルクに応じて回転数が変動するモータにのみ適用可能であって、他のモータには適用できない。したがって、ステッピングモータに代表される回転数の変動がない同期モータを用紙の搬送に用いる場合に、紙間を必要最小限にすることができないという問題があった。 However, the method of detecting a change in the rotational speed of the motor is applicable only to a motor whose rotational speed varies according to torque, such as a DC brushless motor, and is not applicable to other motors. Therefore, when using a synchronous motor, such as a stepping motor, which does not vary in the number of rotations for transporting paper, there is a problem that the gap between papers cannot be minimized.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、同期型のモータとクラッチとを用いて用紙を搬送する画像形成装置において、印刷の生産性を高めることを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it improves printing productivity in an image forming apparatus that conveys paper using a synchronous motor and a clutch.
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、用紙を搬送するローラと、前記ローラを回転駆動するための同期型のモータと、前記モータの回転駆動力を前記ローラへ伝達するクラッチと、制御手段とを有し、前記ローラにより搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記モータにおける誘起電圧Vkを検出する誘起電圧検出手段と、前記誘起電圧検出手段により検出された誘起電圧Vkに基づいて、前記クラッチが実際に連結を完了したタイミングである連結完了タイミングおよび実際に開放を完了したタイミングである開放完了タイミングを検出する連結/開放完了タイミング検出手段と、を有する。前記制御手段は、前記連結/開放完了タイミング検出手段により検出された前記連結完了タイミングまたは前記開放完了タイミングに基づいて、前記クラッチに対して連結動作または開放動作を行うよう指令を与える指令タイミングを決定する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a roller for conveying paper, a synchronous motor for rotationally driving the roller, a clutch for transmitting the rotational driving force of the motor to the roller, and a control unit. And an induced voltage detecting means for detecting an induced voltage Vk in the motor, and an induced voltage detected by the induced voltage detecting means. And a connection / release completion timing detection means for detecting a connection completion timing which is a timing when the clutch has actually completed the connection and a release completion timing which is a timing when the clutch is actually completed based on Vk. The control means determines a command timing for giving a command to perform a connection operation or a release operation on the clutch based on the connection completion timing or the release completion timing detected by the connection / release completion timing detection means. To do.
本発明によると、同期モータとクラッチとを用いて用紙を搬送する画像形成装置において、複数枚の用紙を搬送する場合の紙間を従来よりも小さくして印刷の生産性を高めることができる。 According to the present invention, in an image forming apparatus that transports paper using a synchronous motor and a clutch, it is possible to increase the productivity of printing by reducing the paper spacing when transporting a plurality of paper sheets.
図1には本発明の一実施形態に係る画像形成装置1における用紙5の搬送に関わる要部の構成が模式的に示されている。画像形成装置1は、電子写真法によって画像を形成するタンデム式の作像部10を備えたカラープリンタである。ただし、これに限らず、モノクロプリンタ、複写機、複合機、またはファクシミリ機であってもよい。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a main part related to the conveyance of the
画像形成装置1は、ローラの回転駆動により搬送路20に沿って搬送される用紙5に画像を形成して排出する。画像形成装置1は、給紙ローラ24、タイミングローラ25、二次転写ローラ26、定着ローラ27、および排紙ローラ28を備えている。
The
給紙ローラ24は、用紙収納部である給紙カセット30に収納された用紙5を1枚ずつ搬送路20へ送り出すためのローラである。以下において、給紙ローラ24によって用紙5を送り出すことを「給紙」ということがある。また、給紙の以前において停止している状態の給紙ローラ24のニップ部に例えばピックアップローラ(図示せず)によって上流側から用紙5を突入させる動作を「給紙準備」ということがある。
The
給紙ローラ24は、同期型のモータM1によって回転駆動される。モータM1は、ステッピングモータであり、第1のローラ駆動機構21の駆動源として画像形成装置1に設けられている。
The
タイミングローラ25は、給紙ローラ24により送り出された用紙5を搬送路20に沿って転写位置へ送り出すためのローラである。転写位置とは、作像部10の転写ベルト15と二次転写ローラ26とを対向させて画像を用紙5に転写する位置である。タイミングローラ25は、送り出した用紙5を転写位置の上流で一時停止させ、転写ベルト15から用紙5へのトナー像の転写の位置合わせをする所定のタイミングで搬送を再開し、用紙5を転写位置へ送り込む。
The
タイミングローラ25は、同期型のモータM2によって回転駆動される。モータM2は、ステッピングモータであり、第2のローラ駆動機構22の駆動源として画像形成装置1に設けられている。モータM2の構造はモータM1の構造と同様である。ただし、異なるものでもよい。
The
二次転写ローラ26は、転写ベルト15から用紙5にトナー像を転写させる。定着ローラ27は、定着器18に備えられ、トナー像が転写された用紙5に熱と圧力とを加える。排紙ローラ28は、定着器18を通過した画像形成後の用紙5を排紙トレイ35に排出する。
The
図2には第1および第2のローラ駆動機構21,22に関わるM−C構成、C−M構成およびC−C構成が示されている。
FIG. 2 shows an MC configuration, a CM configuration, and a CC configuration related to the first and second
画像形成装置1を製造するにあたって、第1のローラ駆動機構21の構造として、モータM1と給紙ローラ24との間にクラッチを介在させる構造と介在させない構造とを選択することができる。同様に、第2のローラ駆動機構22の構造として、モータM2とタイミングローラ25との間にクラッチを介在させる構造と介在させない構造とを選択することができる。
In manufacturing the
したがって、少なくとも1個のクラッチを使用する場合において、第1および第2のローラ駆動機構21,22の構造の組合せは次の3通りとなる。
Accordingly, when at least one clutch is used, the following three combinations of the structures of the first and second
図2(A)に示される「M−C構成」と呼称する構成は、クラッチを含まない第1のローラ駆動機構21mと、クラッチを含む第2のローラ駆動機構22cとの組合せである。
The configuration referred to as “MC configuration” shown in FIG. 2A is a combination of a first
第1のローラ駆動機構21mは、モータM1、およびモータM1の回転駆動力を給紙ローラ24に伝達する1以上のギヤから構成される。この第1のローラ駆動機構21mによると、給紙ローラ24はクラッチを介することなくモータM1に連結される。
The first
第2のローラ駆動機構22cは、モータM2、モータM2の回転駆動力をタイミングローラ25に伝達する1以上のギヤ、および回転駆動力の伝達を継断するタイミングクラッチC2から構成される。第2のローラ駆動機構22cによると、タイミングローラ25はタイミングクラッチC2を介してモータM2に連結される。
The second
M−C構成を採用した場合、モータM2をタイミングローラ25の駆動に用いるだけでなく、例えば二次転写ローラ26の駆動にも用いることができる。モータM2を互いにタイミングの異なる複数の回転駆動に共用することにより、画像形成装置1に実装するモータの個数を低減して部品コストを下げることができる。
When the MC configuration is adopted, the motor M2 can be used not only for driving the
図2(B)に示される「C−M構成」と呼称する構成は、クラッチを含む第1のローラ駆動機構21cと、クラッチを含まない第2のローラ駆動機構22mとの組合せである。
The configuration referred to as “CM configuration” shown in FIG. 2B is a combination of a first
第1のローラ駆動機構21cは、モータM1、モータM1の回転駆動力を給紙ローラ24に伝達する1以上のギヤ、および回転駆動力の伝達を継断する給紙クラッチC1から構成される。この第1のローラ駆動機構21cによると、給紙ローラ24は給紙クラッチC1を介してモータM1に連結される。
The first
第2のローラ駆動機構22mは、モータM2、およびモータM2の回転駆動力をタイミングローラ25に伝達する1以上のギヤから構成される。第2のローラ駆動機構22mによると、タイミングローラ25はクラッチを介することなくモータM2に連結される。
The second
C−M構成を採用した場合、モータM1を給紙ローラ24の駆動だけでなく、例えば他の給紙口に配置された給紙ローラの駆動にも用いることができる。すなわち、給紙カセット30が多段であったり手指し給紙口が設けられたりして画像形成装置1が給紙ローラ24と他の給紙ローラとを有する場合、モータM1を正転させて一方のローラを駆動し、逆転させて他方のローラを駆動するといったモータM1の共用が可能である。
When the CM configuration is adopted, the motor M1 can be used not only for driving the
図2(C)に示される「C−C構成」と呼称する構成は、給紙クラッチC1を含む第1のローラ駆動機構21cと、タイミングクラッチC2を含む第2のローラ駆動機構22mとの組合せである。C−C構成を採用した場合、モータM1およびモータM2のそれぞれを、タイミングの異なる複数の回転駆動に共用することができる。
The configuration referred to as “CC configuration” shown in FIG. 2C is a combination of the first
図3には画像形成装置1の制御システムのハードウェア構成が示されている。画像形成装置1は、制御基板100および搬送駆動基板200を有している。
FIG. 3 shows the hardware configuration of the control system of the
制御基板100は、CPU(Central Processing Unit) 101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、A/D変換器105、インタフェース素子、その他の周辺素子などを有している。
The
CPU101は、画像形成装置1の制御手段の例であり、ROM102に格納されているプログラムを実行することによって、用紙5の搬送を含む画像形成装置1の全体の動作を制御する。CPU101は、プログラムを実行するためのワークエリアとしてRAM103を用いる。
The
搬送駆動基板200は、モータM1,M2をそれぞれ駆動するモータドライバ201,202を有している。
The
モータドライバ201は、モータM1のA相コイル42およびB相コイル43に、周期的に変化する交流電圧を印加してモータM1のロータ41を回転させる。交流電圧として、通常、矩形波が用いられる。矩形波は、定電圧源の出力電圧を周期的にオンオフし、または出力電圧の正負を周期的に反転することによって得られる。また、適当なスイッチング回路を用い、矩形波よりも周波数の高いパルス列またはPWM(パルス幅変調信号)を用いることによって、矩形波を合成することもできる。パルス列またはPWMを用いると、モータM1の電流制御を行うことができる。
The
モータドライバ201は、制御基板100から入力されるモータ制御信号SM1に従って、モータM1を回転させまたは停止させる。
The
A相コイル42の両端間の電圧(コイル電圧)Eaは、モータM1が回転しているときに生じる誘起電圧を検出するための信号として、制御基板100のA/D変換器105に入力される。B相のコイル電圧Ebを誘起電圧の検出のための信号としてもよい。
A voltage (coil voltage) Ea between both ends of the
モータドライバ202は、モータドライバ201の場合と同様に、モータM2に周期的に変化する交流電圧を印加してモータM2を回転させる。つまり、モータドライバ202は、モータドライバ201の場合と同様に、モータ制御信号SM2に従ってモータM2を回転させまたは停止させる。
Similar to the case of the
モータM2のA相のコイル電圧Eaは、モータM2の誘起電圧を検出するための信号として、A/D変換器105に入力される。B相のコイル電圧Ebを誘起電圧の検出のための信号としてもよい。
The A-phase coil voltage Ea of the motor M2 is input to the A /
上述のC−C構成が採用された場合、搬送制御基板200には、図示のように給紙クラッチC1およびタイミングクラッチC2が接続され、これらクラッチC1,C2を駆動するクラッチドライバ203が搬送制御基板200に実装される。そして、クラッチドライバ203は、制御基板100からのクラッチ制御信号SC1に従って給紙クラッチC1をオンオフ(連結/開放)し、クラッチ制御信号SC2に従ってタイミングクラッチC2をオンオフする。
When the above-described CC configuration is employed, the sheet feeding clutch C1 and the timing clutch C2 are connected to the
なお、M−C構成が採用された場合には、給紙クラッチC1を搬送制御基板200に接続する必要はなく、C−M構成が採用された場合には、タイミングクラッチC2を搬送制御基板200に接続する必要はない。
When the M-C configuration is adopted, it is not necessary to connect the paper feed clutch C1 to the
図4には制御システムのCPU101の機能的構成が示されている。図4では一例としてC−C構成を想定し、画像形成装置1が給紙クラッチC1およびタイミングクラッチC2の両方を有するものとして説明する。
FIG. 4 shows a functional configuration of the
CPU101は、用紙搬送の制御に関わる構成要素として、誘起電圧検出部112、タイミング検出部114、および搬送制御部116を有する。これら構成要素は、CPU101が上述のプログラムを実行することによって実現される機能的要素である。
The
誘起電圧検出部112は、モータM1,M2における誘起電圧Vkを検出する。誘起電圧検出部112は本発明における「誘起電圧検出手段」の例である。誘起電圧検出部112は、各モータM1,M2の例えばA相のコイル電圧Eaを監視し、A相コイル42に流れる電流が0であるときの当該A相コイル42のコイル電圧Eaを誘起電圧Vkとして検出する。検出方法については後述する。
The induced
タイミング検出部114は、誘起電圧検出部112により検出された誘起電圧Vkに基づいて、給紙クラッチC1およびタイミングクラッチC2がそれぞれ実際に連結を完了したタイミングである連結完了タイミングおよび実際に開放を完了したタイミングである開放完了タイミングを検出する。タイミング検出部114は、本発明における「連結/開放完了タイミング検出手段」の例である。タイミング検出部114は、連結完了タイミングまたは開放完了タイミングを検出したとき、その旨を搬送制御部116に通知する。
The
タイミング検出部114は、給紙クラッチC1またはタイミングクラッチC2が連結されている状態でモータM1,M2に加わる負荷が最低負荷であるときの誘起電圧の大きさに基づいて決定される第1のしきい値Vaを用い、誘起電圧Vkが第1のしきい値Vaよりも小さくなったタイミングを、連結完了タイミングとして検出する。
The
また、タイミング検出部114は、給紙クラッチC1またはタイミングクラッチC2が連結されている状態でモータM1,M2に加わる負荷が最大負荷であるときの誘起電圧の大きさに基づいて決定される第2のしきい値Vbを用い、誘起電圧Vkが第2のしきい値Vbよりも大きくなったタイミングを、開放完了タイミングとして検出する。
Further, the
第1のしきい値Vaまたは第2のしきい値Vbは、モータM1,M2の回転速度に応じて変更されるようにしてもよい。 The first threshold value Va or the second threshold value Vb may be changed according to the rotational speeds of the motors M1 and M2.
搬送制御部116は、給紙ローラ24およびタイミングローラ25を含む上述した複数のローラによる給紙から排紙までの用紙5の搬送を制御する。搬送制御部116は、本発明における「制御手段」の例である。搬送制御部116は、タイミング検出部114の出力およびセンサ群50に含まれる用紙センサの出力に基づいて用紙5の位置を把握し、適時に各ローラを回転させたり停止させたりする。搬送制御部116は、モータドライバ201,202に上述のモータ制御信号SM1,SM2を与え、給紙クラッチC1およびタイミングクラッチC2に上述のクラッチ制御信号SC1,SC2を与える
複数枚の用紙5を使用する印刷ジョブにおいて、搬送制御部116は、タイミング検出部114により検出された連結完了タイミングまたは開放完了タイミングに基づいて、給紙クラッチC1またはタイミングクラッチC2に対して連結動作または開放動作を行うよう指令を与える指令タイミングを決定する。その際、給紙ローラ24およびタイミングローラ25により連続して搬送される2枚の用紙5の互いの間隔(紙間)が所定の範囲となるようにする。
The
詳しくは、M−C構成の場合において、搬送制御部116は、給紙ローラ24およびタイミングローラ25によってn枚目(nは整数)の用紙5を搬送して一時停止した後、n枚目の用紙5のタイミングローラ25による再搬送および(n+1)枚目の用紙5の給紙ローラ24による送り出しの開始に際し、モータM1の回転駆動の開始タイミングからタイミングクラッチC2における開放完了タイミングまでの時間(T1)に基づいて求められるn枚目の用紙の停止位置に応じて、n枚目の用紙5に(n+1)枚目の用紙5が重なることがないよう、モータM1に対する回転駆動の指令タイミングを決定する。
Specifically, in the case of the MC configuration, the
C−M構成の場合において、搬送制御部116は、給紙ローラ24およびタイミングローラ25によってn枚目の用紙5を搬送して一時停止した後、n枚目の用紙5のタイミングローラ25による再搬送および(n+1)枚目の用紙5の給紙ローラ24による送り出しの開始に際し、給紙クラッチC1における連結完了タイミングからモータM2の回転駆動の停止タイミングまでの時間(T2)に基づいて求められるn枚目の用紙5の停止位置に応じて、n枚目の用紙5に(n+1)枚目の用紙5が重なることがないよう、給紙クラッチC1に対する連結動作のための指令タイミングを決定する。
In the case of the CM configuration, the
C−C構成の場合において、搬送制御部116は、給紙ローラ24およびタイミングローラ25によってn枚目の用紙5を搬送して一時停止させた後、n枚目の用紙5のタイミングローラ25による再搬送および(n+1)枚目の用紙5の給紙ローラ24による送り出しの開始に際し、給紙クラッチC1における連結完了タイミングからタイミングクラッチC2における開放完了タイミングまでの時間(T3)に基づいて求められるn枚目の用紙5の停止位置に応じて、n枚目の用紙5に(n+1)枚目の用紙5が重なることがないよう、給紙クラッチC1に対する連結動作のための指令タイミングを決定する。
In the case of the CC configuration, the
図5にはモータM1,M2に対する駆動電圧の印加の概要が、図6にはモータのコイル電圧Eaおよびコイル電流Iaの波形の例が、それぞれ示されている。 FIG. 5 shows an outline of application of drive voltages to the motors M1 and M2, and FIG. 6 shows examples of waveforms of the coil voltage Ea and the coil current Ia of the motor.
ステッピングモータであるモータM1,M2は、本実施形態では、いわゆる2相励磁によって駆動される。すなわち、モータ制御信号SM1,SM2がオンである期間にわたって、各モータM1,M2のA相コイル42とB相コイル43とに、図5のように互いに位相を90°ずらせて交流の電圧(Ea、Eb)が印加される。ロータ41は永久磁石を有するので、各相に印加される電圧の極性が切り替わってコイル電流の方向が反転すると、それに伴う磁界の変化に応じてロータ41が回転する。モータM1,M2は、印加される交流の1周期(図の例では8クロック)ごとに1ステップ回転する。回転速度はクロックの周波数によって決まる。
In this embodiment, the motors M1 and M2 that are stepping motors are driven by so-called two-phase excitation. That is, over the period when the motor control signals SM1 and SM2 are on, the
モータM1,M2が回転しているとき、各コイルに対する磁界が変化するので、A相コイル42およびB相コイル43に誘起電圧(逆起電力)が発生する。つまり、回転中のコイル電圧Ea,Ebは、モータドライバ201,202によって印加される電圧に誘起電圧が重畳した電圧となる。
When the motors M1 and M2 are rotating, the magnetic field for each coil changes, so that an induced voltage (counterelectromotive force) is generated in the
図6のように、コイル電圧Eaの波形は、コイル電流Iaが0になる期間Tkにおいて、矩形状から一時的に歪んだ波形となる。この波形の歪みは、誘起電圧Vkに因るものである。例えば、期間Tkにおいてモータドライバ201の出力がハイインピーダンスになることで、モータドライバ201の出力による電圧がほぼ0となり、誘起電圧Vkのみがコイル電圧Eaとして現れる。したがって、期間Tkにおけるコイル電圧Eaの値(電圧レベル)を検出することにより、誘起電圧Vkの大きさを判別することができる。
As shown in FIG. 6, the waveform of the coil voltage Ea is a waveform that is temporarily distorted from a rectangular shape during a period Tk in which the coil current Ia is zero. This waveform distortion is caused by the induced voltage Vk. For example, when the output of the
誘起電圧Vkは、次の式で表わされる。 The induced voltage Vk is expressed by the following equation.
Vk=Ke・ω・cosθ
Ke:誘起電圧定数[ V・s/rad]
ω :角周波数[ rad/s]
θ :負荷角(電気角に対する機械角の遅れ)[ °]
モータM1,M2に加わる負荷が、大きい重負荷の場合、負荷が小さい軽負荷の場合と比べて、電気角に対する機械角の遅れが大きい。すなわち、重負荷の場合の負荷角θ2は軽負荷の場合の負荷角θ1よりも大きい。0°<θ1,θ2<90°の範囲において、cosθ1>cosθ2であるので、誘起電圧Vkの絶対値は、図6に破線で示すように、重負荷の場合の方が軽負荷の場合よりも小さい。
Vk = Ke · ω · cosθ
Ke: Induced voltage constant [V · s / rad]
ω: angular frequency [rad / s]
θ: Load angle (mechanical angle delay relative to electrical angle) [°]
When the load applied to the motors M1 and M2 is a large heavy load, the mechanical angle lag with respect to the electrical angle is large as compared with a light load with a small load. That is, the load angle θ2 in the case of a heavy load is larger than the load angle θ1 in the case of a light load. Since cos θ1> cos θ2 in the range of 0 ° <θ1, θ2 <90 °, the absolute value of the induced voltage Vk is larger in the heavy load than in the light load as shown by the broken line in FIG. small.
図7には誘起電圧Vkに基づいてクラッチの状態遷移のタイミングを検出する方法が示されている。 FIG. 7 shows a method of detecting the timing of clutch state transition based on the induced voltage Vk.
図7(A)のように、誘起電圧Vkが第1のしきい値である連結しきい値Vaよりも大きい状態から小さい状態になったタイミングを、上述の連結完了タイミングTAとする。連結しきい値Vaは、給紙クラッチC1について検出する場合には、あらかじめ各種の用紙5を給紙する実験を行い、給紙クラッチC1が連結されている状態でモータM1に加わる負荷が最低負荷(最小負荷)であるときの誘起電圧Vkの大きさを調べた結果に基づいて決定される。タイミングクラッチC2について検出する場合には、同様の実験を行い、タイミングクラッチC2が連結されている状態でモータM2に加わる負荷が最低負荷であるときの誘起電圧Vkの大きさを調べた結果に基づいて決定される。
As shown in FIG. 7A, the above-described connection completion timing TA is a timing at which the induced voltage Vk changes from a state larger than the connection threshold value Va, which is the first threshold value. When the connection threshold Va is detected for the paper feed clutch C1, an experiment for feeding various types of
図7(B)のように、誘起電圧Vkが第2のしきい値である開放しきい値Vbよりも小さい状態から大きい状態になったタイミングを、上述の開放完了タイミングTBとする。開放しきい値Vbは、給紙クラッチC1について検出する場合には、あらかじめ上述の実験を行い、給紙クラッチC1が連結されている状態でモータM1に加わる負荷が最大負荷であるときの誘起電圧Vkの大きさを調べた結果に基づいて決定される。タイミングクラッチC2について検出する場合には、同様の実験を行い、タイミングクラッチC2が連結されている状態でモータM2に加わる負荷が最大負荷であるときの誘起電圧Vkの大きさを調べた結果に基づいて決定される。 As shown in FIG. 7B, a timing at which the induced voltage Vk is changed from a state smaller than the open threshold value Vb that is the second threshold value to a large state is set as the above-described open completion timing TB. When the release threshold value Vb is detected for the paper feed clutch C1, the above-described experiment is performed in advance, and the induced voltage when the load applied to the motor M1 is the maximum load with the paper feed clutch C1 connected. It is determined based on the result of examining the magnitude of Vk. In the case of detecting the timing clutch C2, a similar experiment is performed, based on the result of examining the magnitude of the induced voltage Vk when the load applied to the motor M2 is the maximum load with the timing clutch C2 connected. Determined.
図8には複数枚の用紙5を搬送する場合の給紙制御の概略の流れが示されている。この流れは、M−C構成、C−M構成、およびC−C構成に共通である。図8においては用紙5の枚数Nが3以上であるものとする。ただし、Nは2以上でもよく、Nが2の場合には、一時停止させた2枚目の用紙5の再搬送を開始したときに給紙制御が終わる。
FIG. 8 shows a schematic flow of sheet feeding control when a plurality of
CPU101は、画像形成装置1に印刷ジョブが与えられると、1枚目の用紙5の給紙を開始し(#11)、搬送中の1枚目の用紙5を転写の位置合わせのために転写位置の上流で一時停止させる(#12)。
When a print job is given to the
給紙から一時停止までの段階で使用した給紙クラッチC1またはタイミングクラッチC2について、連結完了タイミングTAまたは開放完了タイミングTBを検出し、その検出結果に基づいて後述のように用紙5の移動した距離の誤差を検出する(#13)。
The connection completion timing TA or the release completion timing TB is detected for the paper supply clutch C1 or the timing clutch C2 used in the stage from the paper supply to the temporary stop, and the distance moved by the
続いて、検出した誤差に応じて、1枚目と2枚目との紙間が最適となるように、2枚目の給紙および1枚目の搬送再開(再搬送)のそれぞれのタイミングを設定する(#14)。 Subsequently, according to the detected error, the timings of the second sheet feeding and the first sheet transport resumption (re-carrying) are set so that the gap between the first sheet and the second sheet is optimized. Set (# 14).
そして、設定したタイミングで2枚目の用紙5を給紙するとともに、設定したタイミングで1枚目の用紙5を再搬送する(#15)。なお、再搬送された1枚目の用紙5は、転写位置、定着器18、排紙トレイ35へと搬送される。
Then, the
給紙した2枚目の用紙5を一時停止させ(#16)、図示を省略したステップにおいて、1枚目と同様に移動した距離の誤差を検出して3枚目との紙間を最適にするタイミングを設定する。そして、設定したタイミングで3枚目の用紙5を給紙するとともに、設定したタイミングで2枚目の用紙5を再搬送する。
The
以降の3枚目から(N−1)枚目まで2枚目以前と同様の手順で給紙し、搬送中の(N−1)枚目の用紙5を転写位置の上流で一時停止させる(#20)。移動した距離の誤差を検出し(#21)、最終のN枚目との紙間を最適にするタイミングを設定し(#22)、N枚目の給紙と(N−1)枚目の再搬送を行い(#23)、当該印刷ジョブのための給紙制御を終える。
The subsequent third to (N-1) th sheets are fed in the same procedure as before the second sheet, and the (N-1)
以下、M−C構成の場合、C−M構成の場合、およびC−C構成の場合のそれぞれについて、画像形成装置1の動作およびその制御をさらに詳しく説明する。
〔M−C構成〕
図9にはM−C構成のローラ駆動機構の動作および制御が示されている。図9(A)は2枚の用紙5a,5bを順に搬送する場合の複数の段階の用紙5a,5bの位置を示し、図9(B)は制御のタイミングを示している。
Hereinafter, the operation and control of the
[MC configuration]
FIG. 9 shows the operation and control of the roller drive mechanism of the MC configuration. FIG. 9A shows the positions of the
なお、図9(A)において、用紙5aを含む奇数枚目の用紙5を太い線で、用紙5bを含む偶数枚目の用紙5を白抜きの細い帯で、それぞれ表わしている。また、停止状態のローラを白抜きの円で、回転中のローラを斜線を付した円で、それぞれ表わしている。後述の図14(A)および図18(A)においても同様である。
In FIG. 9A, odd-numbered
M−C構成の場合、3つのセンサA,B,Cを用いて、搬送の進捗が検出される。センサA,B,Cは、それぞれが配置された位置での用紙5の有無を示す信号を出力する用紙センサである。センサAは搬送路20における給紙ローラ24とタイミングローラ25との間に、センサBはタイミングローラ25の下流側の近傍に、センサCはセンサBと転写位置との間に、それぞれ配置されている。
In the case of the MC configuration, the progress of conveyance is detected using the three sensors A, B, and C. Sensors A, B, and C are paper sensors that output signals indicating the presence or absence of the
時点t0において、給紙が開始されようとしている。既に給紙準備が完了しており、1枚の用紙5の先端が給紙ローラ24に挟まれている。モータM1は停止しており、給紙ローラ24も停止している。
Paper feeding is about to start at time t0. The paper feed preparation has already been completed, and the leading edge of one
図9(B)に示す時点t1において、モータ制御信号SM1がオフ(OFF)からオン(ON)へ切り替わると、モータM1が回転して給紙ローラ24が回転し、直ちにn枚目の用紙5aの給紙が始まる。
When the motor control signal SM1 is switched from OFF (OFF) to ON (ON) at time t1 shown in FIG. 9B, the motor M1 rotates and the
時点t2において、用紙5aがセンサAの位置に到着してセンサAがオンになると、クラッチ制御信号SC2がオフからオンに切り替わる。この切替わりは、タイミングクラッチC2に対する連結の指令である。タイミングクラッチC2は、連結の指令を受けた後の時点t3で連結状態になる。時点t3は、上述のようにモータM2の誘起電圧Vkに基づいて、連結しきい値Vaを用いて検出される。時点t3は、連結完了タイミングTAの例である。
At time t2, when the
なお、モータM2は時点t2またはそれ以前から回転しており、時点t3でタイミングローラ25が回転する。用紙5aが到着する以前にタイミングローラ25を回転させておくことにより、用紙5aの搬送を給紙ローラ24からタイミングローラ25へ引き継ぐことができる。このような搬送の準備を適時に行うことができるように、センサAの位置が選定されている。用紙5aがタイミングローラ25に到着していないので、タイミングクラッチC2の連結遅れは、用紙5aの搬送に影響しない。
Note that the motor M2 has been rotating from time t2 or before, and the
時点t4において、用紙5aがセンサBの位置に到着してセンサBがオンになると、モータ制御信号SM1がオンからオフへ切り替わる。モータM1が停止し、給紙ローラ24も停止する。しかし、タイミングローラ25による用紙5aの搬送は続く。用紙5aの搬送と並行して、(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備が行われる。
At time t4, when the
時点t5において、用紙5aがセンサCの位置に到着してセンサCがオンになると、クラッチ制御信号SC2がオンからオフに切り替わる。この切替わりは、タイミングクラッチ24に対する開放の指令である。
At time t5, when the
タイミングクラッチC2は、開放の指令を受けた後の時点t6で開放状態になる。時点t6は、上述のようにモータM2の誘起電圧Vkに基づいて、開放しきい値Vbを用いて検出される。時点t6は、開放完了タイミングTBの例である。 The timing clutch C2 is released at time t6 after receiving the release command. The time point t6 is detected using the open threshold value Vb based on the induced voltage Vk of the motor M2 as described above. Time t6 is an example of the release completion timing TB.
タイミングクラッチC2には、時点t5から時点t6までの時間(開放動作時間)の開放遅れがあるので、時点t6において用紙5aが一時停止したとき、用紙5aの先端の位置P1は、センサCの位置よりも下流の位置である。
Since the timing clutch C2 has a release delay of time (opening operation time) from time t5 to time t6, when the
CPU101は、搬送速度Vと時点t1から時点t6までの時間である移動時間T1とから、用紙5aが給紙から一時停止までに実際に移動した距離である移動量Daを算出する。移動量Daは移動時間T1と搬送速度Vとの乗算により求まる(Da=T1・V)。この移動量Daは、タイミングクラッチC2の開放遅れに応じた値となる。開放遅れには、タイミングクラッチC2の個体差、動作環境、経年変化などによるばらつきがあるので、移動量Daにばらつきが生じる。
The
次に、CPU101は、算出した移動量Daと最適移動量Dとの差分Dh(Dh=Da−D)を算出する。最適移動量Dは、用紙5aの搬送方向の長さLと最適の紙間dとの和である。用紙5aの長さLは、印刷ジョブにおいて指定された用紙サイズによって決まる。紙間dは、用紙の紙種、カラー/モノクロ、片面印刷/両面印刷などの印刷条件に応じて最適化される数値であり、印刷ジョブにおける複数の項目の設定によって決まる。
Next, the
そして、CPU101は、転写のために再搬送を開始するべき時点t9において、実際に用紙5aの再搬送が始まり、かつ再搬送される用紙5aとの間に最適の紙間dを設けて次の用紙5bが搬送されるように、時点t8および時点t7を設定する。
Then, the
時点t8は、再搬送のためにタイミングクラッチC2に対して連結の指令を与えるタイミングである。時点t7は、(n+1)枚目の用紙5bの給紙を開始するタイミングである。これら時点t7、t8は指令タイミングの例である。
Time t8 is a timing at which a connection command is given to the timing clutch C2 for re-conveyance. The time point t7 is a timing at which the feeding of the (n + 1)
図9(A)の例では、時点t6において、用紙5aの後端の位置P2と給紙ローラ24との距離が最適な紙間dよりも長いので、用紙5aの再搬送の以前に、次の用紙5bの給紙が開始される。つまり、時点t7から時点t9までの間に、用紙5bが差分Dhの分だけ下流へ進むように、Dh/Vの時間だけ時点t9より早い時点が時点t7とされる。
In the example of FIG. 9A, since the distance between the rear end position P2 of the
なお、用紙5aの長さLによっては、図10に示すように時点t6において用紙5aの後端の位置P2と給紙ローラ24との距離が最適な紙間dよりも短くなり、移動量Daと最適移動量Dとの差分Dhが負の値になる。この場合には、用紙5aの再搬送より遅らせて用紙5bの給紙を開始するように時点t7が設定される。
Depending on the length L of the
図11にはM−C構成における給紙制御の流れが示されている。 FIG. 11 shows the flow of paper feed control in the MC configuration.
CPU101の搬送制御部116は、搬送速度Vの設定値を取得しておく(#101)。搬送制御部116は、モータ制御信号SM1をオンにして先行用紙であるn枚目の用紙5aの給紙を開始し(#102)、移動時間T1の計時を開始する(#103)。計時をする代わりにシステム時計から現在時刻を取り込んで時点t1として記憶してもよい。
The
センサAがオンになるのを待ち(#104)、センサAがオンになると、搬送制御部116は、先行用紙の搬送準備としてタイミングローラ25を回転させておくために、クラッチ制御信号SC2をオンにする(#105)。
Waiting for sensor A to be turned on (# 104), and when sensor A is turned on, the
センサBがオンになるのを待ち(#106)、センサBがオンになると、搬送制御部116は、後続用紙である(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備を行う(#107)。
Waiting for the sensor B to turn on (# 106), and when the sensor B is turned on, the
センサCがオンになるのを待ち(#108)、センサCがオンになると、搬送制御部116は、クラッチ制御信号SC2をオフに切り替える(#109)。
Waiting for the sensor C to turn on (# 108), and when the sensor C is turned on, the
次にタイミング設定が行われ(#110)、それにより設定されたタイミングにおいて、搬送制御部116は、先行用紙を再搬送するためにクラッチ制御信号SC2をオンにする(#111)。
Next, timing is set (# 110), and at the set timing, the
図12は図11中のM−C構成のタイミング設定処理のフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart of the timing setting process of the MC configuration in FIG.
タイミング検出部114は、誘起電圧検出部112によって周期的に検出されるモータM2の誘起電圧Vkが開放しきい値Vbよりも大きくなるのを待つ(#151)。誘起電圧Vkが開放しきい値Vbよりも大きくなった開放完了タイミングTBを検出すると、その旨を搬送制御部116に通知する。
The
搬送制御部116は、開放完了タイミングTBを検出した旨の通知を受けると、移動時間T1の計時を終了する(#152)。計時の代わりに時点t1を記憶している場合は、システム時計から現在時刻を時点t6として取り込み、時点t1から時点t6までの時間を移動時間T1として算出する。
When the
続いて、搬送制御部116は、先行用紙の移動量Daを算出し(#153)、あらかじめ記憶されている制御用のデータから印刷ジョブの設定内容に応じた最適移動量Dを取得する(#154)。
Subsequently, the
そして、搬送制御部116は、算出した移動量Daと最適移動量Dとを比較し(#155)、両者の大小関係に応じて次のように後続用紙の給紙タイミングを設定する。
Then, the
移動量Daと最適移動量Dとが等しい場合は、後続用紙の給紙タイミングを、あらかじめ定められた基準タイミングのままとする(#156)。また、先行用紙の再搬送については、図9(B)のとおり先に時点t2でタイミングクラッチC2を連結させたときの連結遅れ(時点t2と時点t3との差)の分だけ時点t9より早い時点t8を、タイミングクラッチC2に対して連結動作を行うよう指令を与える指令タイミングとして決定する。 If the movement amount Da is equal to the optimum movement amount D, the feeding timing of the succeeding sheet is kept at a predetermined reference timing (# 156). Further, the re-conveyance of the preceding sheet is earlier than the time t9 by the connection delay (difference between the time t2 and the time t3) when the timing clutch C2 is first connected at the time t2, as shown in FIG. 9B. The time point t8 is determined as a command timing for giving a command to perform the coupling operation on the timing clutch C2.
移動量Daが最適移動量Dよりも大きい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒進めたタイミングに設定する(#157)。Th秒とは、移動量Daと最適移動量Dとの差分Dhを搬送速度Vで除した時間である。この場合も、先行用紙の再搬送については、ステップ#156と同様に指令タイミングを決定する。
When the movement amount Da is larger than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing advanced by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 157). Th second is a time obtained by dividing the difference Dh between the movement amount Da and the optimum movement amount D by the conveyance speed V. Also in this case, for the re-conveyance of the preceding paper, the command timing is determined as in
移動量Daが最適移動量Dよりも小さい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒遅らせたタイミングに設定する(#158)。この場合も、先行用紙の再搬送については、ステップ#156と同様に指令タイミングを決定する。
When the movement amount Da is smaller than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing delayed by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 158). Also in this case, for the re-conveyance of the preceding paper, the command timing is determined as in
このように移動量Daに応じて、後続用紙の給紙タイミングを早めたり遅らせたりすることにより、タイミングクラッチC2の開放遅れのばらつきにかかわらず、先行用紙と後続用紙との紙間を最適な紙間dとすることができ、紙間を必要最小限にして印刷の生産性を高めることができる。印刷ジョブにおける印刷枚数が多いほど、紙間を必要最小限にすることの効果が大きい。 As described above, the paper feeding timing of the succeeding sheet is advanced or delayed according to the movement amount Da, so that the optimum sheet spacing between the preceding sheet and the succeeding sheet is maintained regardless of variation in the release delay of the timing clutch C2. The interval d can be set, and the productivity of printing can be increased by minimizing the interval between sheets. The greater the number of sheets printed in a print job, the greater the effect of minimizing the gap between sheets.
図13にはM−C構成における給紙制御の効果が示されている。図13では、先行用紙および後続用紙について、先端および後端のそれぞれの位置の推移が描かれている。横軸は時間であり、縦軸は給紙ローラ24の位置からの距離である。後述の図17および図21においても同様である。
FIG. 13 shows the effect of sheet feeding control in the MC configuration. In FIG. 13, the transitions of the positions of the leading edge and the trailing edge of the preceding sheet and the succeeding sheet are depicted. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the distance from the position of the
時点t1において、先行用紙の先端は給紙ローラ24の位置に在る。時点t1からタイミングクラッチC2に開放が指令される時点t5まで、先行用紙は一定の速度で移動する。
At time t1, the leading edge of the preceding sheet is at the position of the
図中に一点鎖線で示すように、タイミングクラッチC2の開放遅れおよび連結遅れともに0である理想的な場合、時点t5で先行用紙の一時停止が始まり、その後に連結が指令された時点t8から先行用紙は再び移動し始める。 In the ideal case where both the release delay and the connection delay of the timing clutch C2 are 0, as shown by the one-dot chain line in the figure, the preceding paper starts to be paused at the time t5, and then the connection is commanded from the time t8 when the connection is commanded. The paper starts moving again.
ある程度の開放遅れ(例えば7ms)がタイミングクラッチC2にある場合、図中に実線で示すように、時点t5から遅れた時点t6で先行用紙の実際の一時停止が始まり、その後に時点t8よりも連結遅れ分だけ遅い時点t9から先行用紙が再び移動し始める。 When there is a certain release delay (for example, 7 ms) in the timing clutch C2, as shown by a solid line in the drawing, the actual pause of the preceding sheet starts at a time t6 delayed from the time t5, and then connected from the time t8. The preceding sheet starts to move again from time t9 later by the delay.
開放遅れがばらつき範囲内の最も大きい遅れ(例えば30ms)である場合、図中に二点鎖線で示すように、時点t6より遅れた時点t6’で先行用紙の実際の一時停止が始まり、その後に時点t9より遅れた時点t9’から先行用紙は再び移動し始める。 When the release delay is the largest delay within the variation range (for example, 30 ms), as shown by a two-dot chain line in the figure, the actual pause of the preceding sheet starts at time t6 ′ delayed from time t6, and thereafter The preceding sheet starts to move again from time t9 ′ which is later than time t9.
先行用紙の後端は、常に先行用紙の先端に対して用紙の長さ分だけ上流に在る。 The trailing edge of the preceding sheet is always upstream of the leading edge of the preceding sheet by the length of the sheet.
さて、後続用紙の給紙タイミングに注目すると、本実施形態では、図中に太い実線で示すように、先行用紙が実際に再び動き出す時点t9において、先行用紙の後端と後続用紙の先端との距離が最適な紙間dとなるように、時点t7で後続用紙の給紙が開始される。 Now, paying attention to the feeding timing of the succeeding sheet, in this embodiment, as shown by the thick solid line in the figure, at the time t9 when the preceding sheet actually starts to move again, the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet are The feeding of the subsequent sheet is started at time t7 so that the distance becomes the optimum sheet interval d.
これに対して、従来においては、例えば時点t8で後続用紙の給紙が開始されていた。この場合、開放遅れおよび連結遅れのばらつきによって紙間が異なってしまう。図では開放遅れおよび連結遅れが最小である場合の紙間d1と最大である場合の紙間d2とが示されている。これら紙間d1,d2はいずれも本実施形態の最適な紙間dよりも大きい。つまり、従来では、必要以上に大きい紙間d1,d2を設けて後続用紙が搬送されていた。 On the other hand, conventionally, for example, feeding of the subsequent sheet is started at time t8. In this case, the gap between the sheets varies depending on variations in the opening delay and the connection delay. In the figure, the paper interval d1 when the opening delay and the connection delay are minimum and the paper interval d2 when it is the maximum are shown. These paper intervals d1 and d2 are both larger than the optimal paper interval d of this embodiment. In other words, conventionally, subsequent sheets are transported with an unnecessarily large sheet spacing d1, d2.
本実施形態によると、2枚目以降の各用紙について時間TSずつ排紙の完了を早めることができる。
〔C−M構成〕
図14にはC−M構成のローラ駆動機構の動作および制御が示されている。図14(A)は2枚の用紙5a,5bを順に搬送する場合の複数の段階の用紙5a,5bの位置を示し、図14(B)は制御のタイミングを示している。
According to the present embodiment, the completion of paper discharge can be accelerated by time TS for each of the second and subsequent sheets.
[CM configuration]
FIG. 14 shows the operation and control of a roller driving mechanism having a CM configuration. FIG. 14A shows the positions of the
M−C構成の場合、3つのセンサA,B,CのうちのセンサAのみが用いられ、またはいずれも用いられない。 In the case of the MC configuration, only the sensor A of the three sensors A, B, and C is used, or none is used.
時点t10において、既に給紙準備が完了しており、先行用紙であるn枚目の用紙5aの先端が給紙ローラ24に挟まれている。モータM1は停止しており、給紙ローラ24も停止している。
At time t <b> 10, paper feed preparation has already been completed, and the leading edge of the
図14(B)に示す時点t11において、クラッチ制御信号SC1がオフ(OFF)からオン(ON)へ切り替わる。この切替わりは、給紙クラッチC1に対する連結の指令である。給紙クラッチC1は、連結の指令を受けた後の時点t12で連結状態になる。これにより、給紙ローラ24が回転して用紙5aの給紙が始まる。時点t12は、上述のようにモータM1の誘起電圧Vkに基づいて検出される。時点t12は、連結完了タイミングTAの例である。
At time t11 shown in FIG. 14B, the clutch control signal SC1 is switched from off (OFF) to on (ON). This switching is a connection command for the paper feed clutch C1. The paper feed clutch C1 is in a connected state at time t12 after receiving a connection command. As a result, the
時点t13において、用紙5aがセンサAの位置に到着してセンサAがオンになると、モータ制御信号SM2がオフからオンに切り替わる。この切替わりは、モータM2に対する回転の指令である。センサAを用いない場合には、時点t11から所定の時間aが経過した時点が時点t13とされる。モータM2は、回転の指令を受けると、一定速度の回転を始める。
At time t13, when the
時点t11から所定の時間bが経過した時点t14で、クラッチ制御信号SC1がオンからオフへ切り替わる。時点t14より遅れた時点t15で、給紙クラッチC1が開放状態になり、給紙ローラ24が停止する。しかし、タイミングローラ25による用紙5aの搬送は続く。用紙5aの搬送と並行して、後続用紙である(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備が行われる。
At a time t14 when a predetermined time b has elapsed from the time t11, the clutch control signal SC1 is switched from on to off. At a time t15 delayed from the time t14, the paper feed clutch C1 is released and the
時点t15は、上述のようにモータM1の誘起電圧Vkに基づいて、開放しきい値Vbを用いて検出される。時点t15は、開放完了タイミングTBの例である。 The time point t15 is detected using the open threshold Vb based on the induced voltage Vk of the motor M1 as described above. Time t15 is an example of the release completion timing TB.
時点t13から所定の時間cが経過した時点t16において、モータ制御信号SM2がオンからオフへ切り替わる。モータM2が停止し、タイミングローラ25も停止する。これにより用紙5aの一時停止が始まる。
At a time t16 when a predetermined time c has elapsed from the time t13, the motor control signal SM2 is switched from on to off. The motor M2 stops and the
給紙クラッチC1には、時点t11から時点t12までの時間(連結動作時間)の連結遅れがあるので、時点t16において用紙5aが一時停止したとき、用紙5aの先端の位置P1は、連結遅れのばらつきに応じて異なった位置になる。
Since there is a connection delay of time (connection operation time) from time t11 to time t12 in the paper feed clutch C1, when the
CPU101は、搬送速度Vと時点t12から時点t16までの時間である移動時間T2とから、用紙5aが給紙から一時停止までに実際に移動した距離である移動量Dbを算出する。移動量Dbは移動時間T2と搬送速度Vとの乗算により求まる(Db=T2・V)。この移動量Dbは、給紙クラッチC1の連結遅れに応じた値となる。連結遅れには、給紙クラッチC1の個体差、動作環境、経年変化などによるばらつきがあるので、移動量Dbにばらつきが生じる。
The
次に、CPU101は、算出した移動量Dbと最適移動量Dとの差分Dh(Dh=Db−D)を算出する。最適移動量Dは、上述したように用紙5aの搬送方向の長さLと最適の紙間dとの和である。
Next, the
そして、CPU101は、転写のために再搬送を開始するべき時点t17において、実際に用紙5aの再搬送が始まり、かつ再搬送される用紙5aとの間に最適の紙間dを設けて次の用紙5bが給紙されるように、時点t18および時点t19を設定する。
Then, the
時点t18は、用紙5bの給紙のために給紙クラッチC1に対して連結の指令を与えるタイミングである。時点t19は、給紙クラッチC1が連結状態になって実際に給紙ローラ24によって(n+1)枚目の用紙5bの給紙が開始するタイミングである。
Time t18 is a timing at which a connection command is given to the paper feeding clutch C1 for feeding the
図14(A)の例では、時点t16において、用紙5aの後端の位置P2と給紙ローラ24との距離が最適な紙間dよりも短いので、用紙5aの再搬送の以後に、次の用紙5bの実際の給紙が開始される。つまり、時点t17から用紙5aが差分Dhの分だけ下流へ進んだときに用紙5bの実際の給紙が始まるように、Dh/Vの時間だけ時点t17よりも遅い時点が時点t19とされる。時点t18は、時点t19よりも連結遅れの分だけ早い時点とされる。
In the example of FIG. 14A, since the distance between the rear end position P2 of the
図15にはC−M構成における給紙制御の流れが示されている。 FIG. 15 shows the flow of paper feed control in the CM configuration.
CPU101の搬送制御部116は、搬送速度Vの設定値を取得しておく(#201)。搬送制御部116は、先行用紙であるn枚目の用紙5aの給紙するためにクラッチ制御信号SC1をオンにする(#202)。
The
タイミング検出部114は、誘起電圧検出部112によって周期的に検出されるモータM1の誘起電圧Vkが連結しきい値Vaよりも小さくなるのを待つ(#203)。誘起電圧Vkが連結しきい値Vaよりも小さくなった連結完了タイミングTAを検出すると、その旨を搬送制御部116に通知する。
The
連結完了タイミングTAを検出した旨の通知を受けると、搬送制御部116は、移動時間T2の計時を開始する(#204)。上述の例と同様に現在時刻を記憶してもよい。
Upon receiving a notification that the connection completion timing TA has been detected, the
センサAがオンになるのを待ち(#205)、センサAがオンになると、搬送制御部116は、先行用紙の搬送準備としてタイミングローラ25を回転させておくために、モータ制御信号SM2をオンにする(#206)。センサAを用いない場合は、時間aが経過するのを待ち、時間aが経過すると、モータ制御信号SM2をオンにする。
Waiting for sensor A to turn on (# 205), when sensor A is turned on,
続いて、搬送制御部116は、時間cが経過するのを待ち(#207)、時間cが経過すると、モータ制御信号SM2をオフにして用紙5aを一時停止させ(#208)、後続用紙である(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備を行う(#209)。
Subsequently, the
次にタイミング設定処理が行われ(#210)、それにより設定されたタイミングで、搬送制御部116は、先行用紙を再搬送するためにモータ制御信号SM2をオンにする(#211)。
Next, timing setting processing is performed (# 210), and at the timing set thereby, the
図16は図15中のC−M構成のタイミング設定処理のフローチャートである。 FIG. 16 is a flowchart of the timing setting process of the CM configuration in FIG.
搬送制御部116は、移動時間T2を取得し(#251)。先行用紙の移動量Dbを算出し(#252)、最適移動量Dを取得する(#253)。
The
そして、搬送制御部116は、算出した移動量Dbと最適移動量Dとを比較し(#254)、両者の大小関係に応じて次のように後続用紙の給紙タイミングを設定する。
Then, the
移動量Dbと最適移動量Dとが等しい場合は、後続用紙の給紙タイミングを基準タイミングのままとする(#255)。 If the movement amount Db is equal to the optimum movement amount D, the feeding timing of the subsequent sheet is kept at the reference timing (# 255).
移動量Dbが最適移動量Dよりも大きい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒進めたタイミングに設定する(#256)。Th秒とは、移動量Dbと最適移動量Dとの差分Dhを搬送速度Vで除した時間である。 When the movement amount Db is larger than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing advanced by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 256). Th second is a time obtained by dividing the difference Dh between the movement amount Db and the optimum movement amount D by the conveyance speed V.
移動量Dbが最適移動量Dよりも小さい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒遅らせたタイミングに設定する(#158)。 If the movement amount Db is smaller than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing delayed by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 158).
このように移動量Dbに応じて、後続用紙の給紙タイミングを早めたり遅らせたりすることにより、給紙ラッチC2の連結遅れのばらつきにかかわらず、先行用紙と後続用紙との紙間を最適な紙間dとすることができ、紙間を必要最小限にして印刷の生産性を高めることができる。印刷ジョブにおける印刷枚数が多いほど、紙間を必要最小限にすることの効果が大きい。 As described above, the paper feeding timing of the succeeding paper is advanced or delayed in accordance with the movement amount Db, so that the optimum paper space between the preceding paper and the succeeding paper is optimized regardless of variations in the connection delay of the paper feeding latch C2. It is possible to set the gap between sheets d, and it is possible to increase the productivity of printing by minimizing the gap between sheets. The greater the number of sheets printed in a print job, the greater the effect of minimizing the gap between sheets.
図17にはC−M構成における給紙制御の効果が示されている。 FIG. 17 shows the effect of sheet feeding control in the CM configuration.
時点t11において、先行用紙の先端は給紙ローラ24の位置に在る。図中に一点鎖線で示すように、給紙クラッチC1の連結遅れが最小である場合、時点t11からモータM2に停止が指令される時点t16まで、先行用紙は一定の速度で移動する。そして、時点t16で一時停止した後、モータM2に回転が指令される時点t17から先行用紙は再び移動し始める。
At time t11, the leading edge of the preceding sheet is at the position of the
ある程度の連結遅れが給紙クラッチC1にある場合、図中に実線で示すように、時点t11よりも遅れた時点t12から先行用紙の移動が始まる。連結遅れが最大である場合、図中に二点鎖線で示すように、時点t12より遅れた時点t12’で先行用紙の移動が始まる。一時停止および再搬送の始まる時点t16,t17は、連結遅れの大小にかかわらず同じである。 When there is a certain connection delay in the paper feed clutch C1, the movement of the preceding paper starts from time t12 later than time t11 as shown by a solid line in the drawing. When the connection delay is the maximum, the movement of the preceding sheet starts at time t12 'delayed from time t12, as indicated by a two-dot chain line in the drawing. The time points t16 and t17 at which the temporary stop and re-conveyance start are the same regardless of the connection delay.
後続用紙の給紙タイミングに注目すると、本実施形態では、図中に太い実線で示すように、先行用紙が時点t17で再び動き出した後に、先行用紙の後端と後続用紙の先端との距離が最適な紙間dとなるように、時点t19で後続用紙の給紙が実際に開始される。 When paying attention to the timing of feeding the succeeding sheet, in this embodiment, as indicated by a thick solid line in the drawing, after the preceding sheet starts moving again at time t17, the distance between the trailing end of the preceding sheet and the leading end of the succeeding sheet is The feeding of the subsequent sheet is actually started at time t19 so that the optimum sheet interval d is obtained.
これに対して、従来では、例えば時点t17で後続用紙の給紙が開始されていた。この場合、連結遅れのばらつきによって紙間が異なってしまう。紙間が短すぎて用紙どうしが重なるおそれもあった。図では連結遅れが最小である場合の紙間d1が示されている。これら紙間d1は本実施形態の最適な紙間dよりも大きい。つまり、従来では、必要以上に大きい紙間d1を設けて後続用紙の搬送されることがあった。 On the other hand, conventionally, for example, feeding of the succeeding sheet is started at time t17. In this case, the gap between the papers varies due to variations in connection delay. There was also a possibility that the sheets overlap each other because the distance between the sheets was too short. In the drawing, the sheet interval d1 when the connection delay is minimum is shown. These sheet intervals d1 are larger than the optimum sheet interval d of the present embodiment. In other words, conventionally, a subsequent sheet may be conveyed with an unnecessarily large sheet interval d1.
本実施形態によると、2枚目以降の各用紙について時間TSずつ排紙の完了を早めることができる。
〔C−C構成〕
図18にはC−C構成のローラ駆動機構の動作および制御が示されている
C−C構成の場合、3つのセンサA,B,CのうちのセンサAのみが用いられ、またはいずれも用いられない。
According to the present embodiment, the completion of paper discharge can be accelerated by time TS for each of the second and subsequent sheets.
[CC configuration]
FIG. 18 shows the operation and control of the roller drive mechanism of the CC configuration. In the CC configuration, only the sensor A of the three sensors A, B, and C is used, or all of them are used. I can't.
時点t20において、既に給紙準備が完了しており、先行用紙であるn枚目の用紙5aの先端が給紙ローラ24に挟まれている。モータM1は停止しており、給紙ローラ24も停止している。
At time t <b> 20, the paper feed preparation has already been completed, and the leading edge of the
図18に示す時点t21において、クラッチ制御信号SC1がオフからオンへ切り替わる。この切替わりは、給紙クラッチC1に対する連結の指令である。給紙クラッチC1は、連結の指令を受けた後の時点t22で連結状態になる。これにより、給紙ローラ24が回転して用紙5aの給紙が始まる。時点t22は、上述のようにモータM1の誘起電圧Vkに基づいて、連結しきい値Vaを用いて検出される。時点t22は、連結完了タイミングTAの例である。
At time t21 shown in FIG. 18, the clutch control signal SC1 is switched from OFF to ON. This switching is a connection command for the paper feed clutch C1. The paper feed clutch C1 is in a connected state at time t22 after receiving a connection command. As a result, the
時点t23において、用紙5aがセンサAの位置に到着してセンサAがオンになると、クラッチ制御信号SC2がオフからオンに切り替わる。この切替わりは、タイミングクラッチC2に対する連結の指令である。センサAを用いない場合には、時点t21から所定の時間aが経過した時点が時点t23とされる。
At time t23, when the
タイミングクラッチC2は、連結の指令に対して遅れて時点t24において連結状態になる。時点t24は、モータM2の誘起電圧Vkに基づいて、連結しきい値Vaを用いて検出される。時点t24は、連結完了タイミングTAの例である。 The timing clutch C2 enters the connected state at time t24 with a delay from the connection command. The time point t24 is detected using the connection threshold value Va based on the induced voltage Vk of the motor M2. Time t24 is an example of connection completion timing TA.
時点t21から所定の時間bが経過した時点t25で、クラッチ制御信号SC1がオンからオフへ切り替わる。時点t25から遅れた時点t26で、給紙クラッチC1が開放状態になり、給紙ローラ24が停止する。しかし、タイミングローラ25による用紙5aの搬送は続く。用紙5aの搬送と並行して、後続用紙である(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備が行われる。
At a time t25 when a predetermined time b has elapsed from the time t21, the clutch control signal SC1 is switched from on to off. At time t26 delayed from time t25, the paper feed clutch C1 is released and the
時点t26は、モータM1の誘起電圧Vkに基づいて、開放しきい値Vbを用いて検出される。時点t26は、開放完了タイミングTBの例である。 Time t26 is detected using the open threshold Vb based on the induced voltage Vk of the motor M1. Time t26 is an example of the release completion timing TB.
時点t23から所定の時間cが経過した時点t27において、クラッチ制御信号SC2がオンからオフへ切り替わる。時点t27よりも遅い時点t28で、タイミングクラッチC2が開放状態になり、タイミングローラ25が停止する。これにより用紙5aの一時停止が始まる。
At time t27 when a predetermined time c has elapsed from time t23, the clutch control signal SC2 is switched from on to off. At a time point t28 later than the time point t27, the timing clutch C2 is released, and the
時点t28は、モータM2の誘起電圧Vkに基づいて、開放しきい値Vbを用いて検出される。時点t28は、開放完了タイミングTBの例である。 The time point t28 is detected using the open threshold Vb based on the induced voltage Vk of the motor M2. Time t28 is an example of the release completion timing TB.
時点t28において用紙5aが一時停止したとき、用紙5aの先端の位置P1は、給紙クラッチC1の連結遅れのばらつき、およびタイミングクラッチC2の開放遅れのばらつきに応じて異なった位置になる。
When the
CPU101は、搬送速度Vと時点t22から時点t28までの時間である移動時間T3とから、用紙5aが給紙から一時停止までに実際に移動した距離である移動量Dcを算出する。移動量Dcは移動時間T3と搬送速度Vとの乗算により求まる(Dc=T3・V)。
The
次に、CPU101は、算出した移動量Dcと最適移動量Dとの差分Dh(Dh=Dc−D)を算出する。
Next, the
そして、CPU101は、転写のために再搬送を開始するべき時点t32において、実際に用紙5aの再搬送が始まり、かつ再搬送される用紙5aとの間に最適の紙間dを設けて次の用紙5bが給紙されるように、時点t29、時点t30および時点t31を設定する。
Then, the
時点t29は、用紙5bの給紙のために給紙クラッチC1に対して連結の指令を与えるタイミングである。時点t30は、給紙クラッチC1が連結状態になって実際に給紙ローラ24によって(n+1)枚目の用紙5bの給紙が開始するタイミングである。時点t31は、用紙5aの再搬送のためにタイミングクラッチC2に対して連結の指令を与えるタイミングである。
Time t29 is a timing at which a connection command is given to the paper feed clutch C1 to feed the
図18(A)の例では、時点t28において、用紙5aの後端の位置P2と給紙ローラ24との距離が最適な紙間dよりも長いので、用紙5aの再搬送の開始以前に、次の用紙5bの実際の給紙が開始される。つまり、時点t28から時点t32までの間に、用紙5bが差分Dhの分だけ下流へ進むように、Dh/Vの時間だけ時点t32より早い時点が時点t30とされる。
In the example of FIG. 18A, since the distance between the rear end position P2 of the
図19にはC−C構成における給紙制御の流れが示されている。 FIG. 19 shows the flow of paper feed control in the CC configuration.
CPU101の搬送制御部116は、搬送速度Vの設定値を取得しておく(#301)。搬送制御部116は、先行用紙であるn枚目の用紙5aの給紙するためにクラッチ制御信号SC1をオンにする(#302)。
The
タイミング検出部114は、誘起電圧検出部112によって周期的に検出されるモータM1の誘起電圧Vkが連結しきい値Vaよりも小さくなるのを待つ(#303)。誘起電圧Vkが連結しきい値Vaよりも小さくなった連結完了タイミングTAを検出すると、その旨を搬送制御部116に通知する。
The
連結完了タイミングTAを検出した旨の通知を受けると、搬送制御部116は、移動時間T3の計時を開始する(#304)。上述の例と同様に現在時刻を記憶してもよい。
Upon receiving notification that the connection completion timing TA has been detected, the
センサAがオンになるのを待ち(#305)、センサAがオンになると、搬送制御部116は、先行用紙の搬送準備としてタイミングローラ25を回転させておくために、クラッチ制御信号SC2をオンにする(#306)。センサAを用いない場合は、時間aが経過するのを待ち、時間aが経過すると、クラッチ制御信号SC2をオンにする。
Waiting for the sensor A to turn on (# 305), and when the sensor A is turned on, the
続いて、搬送制御部116は、時間cが経過するのを待ち(#307)、時間cが経過すると、クラッチ制御信号SC2をオフにして用紙5aを一時停止させる(#308)。
Subsequently, the
次にタイミング設定処理が行われ(#309)、それにより設定されたタイミングで、搬送制御部116は、先行用紙を再搬送するためにクラッチ制御信号SC2をオンにする(#310)。
Next, timing setting processing is performed (# 309), and at the timing set thereby, the
図20は図19中のC−C構成のタイミング設定処理のフローチャートである。 FIG. 20 is a flowchart of timing setting processing of the CC configuration in FIG.
タイミング検出部114は、誘起電圧検出部112によって周期的に検出されるモータM2の誘起電圧Vkが開放しきい値Vbよりも大きくなるのを待つ(#351)。誘起電圧Vkが開放しきい値Vbよりも大きくなった開放完了タイミングTBを検出すると、その旨を搬送制御部116に通知する。
The
搬送制御部116は、開放完了タイミングTBを検出した旨の通知を受けると、移動時間T3の計時を終了する(#352)。計時の代わりに時点t22を記憶している場合は、システム時計から現在時刻を時点t28として取り込み、時点t22から時点t28までの時間を移動時間T3として算出する。そして、後続用紙である(n+1)枚目の用紙5bの給紙準備を行う(#353)。
When the
次に、搬送制御部116は、先行用紙の移動量Dcを算出し(#354)、最適移動量Dを取得する(#355)。
Next, the
搬送制御部116は、算出した移動量Dcと最適移動量Dとを比較し(#356)、両者の大小関係に応じて次のように後続用紙の給紙タイミングを設定する。
The
移動量Dcと最適移動量Dとが等しい場合は、後続用紙の給紙タイミングを、あらかじめ定められた基準タイミングのままとする(#357)。また、先行用紙の再搬送については、先に時点t23でタイミングクラッチC2を連結させたときの連結遅れ(時点t23と時点t24との差)の分だけ時点t32より早い時点t31を、タイミングクラッチC2に対して連結動作を行うよう指令を与える指令タイミングとして決定する。 If the movement amount Dc and the optimum movement amount D are equal, the feeding timing of the subsequent sheet is kept at a predetermined reference timing (# 357). For the re-conveyance of the preceding sheet, the timing clutch C2 is set at the timing t31 earlier than the timing t32 by the connection delay (difference between the timing t23 and the timing t24) when the timing clutch C2 is previously coupled at the timing t23. Is determined as a command timing for giving a command to perform a connecting operation.
移動量Dcが最適移動量Dよりも大きい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒進めたタイミングに設定する(#358)。Th秒とは、移動量Dcと最適移動量Dとの差分Dhを搬送速度Vで除した時間である。この場合も、先行用紙の再搬送については、ステップ#357と同様に指令タイミングを決定する。
When the movement amount Dc is larger than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing advanced by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 358). Th second is a time obtained by dividing the difference Dh between the movement amount Dc and the optimum movement amount D by the conveyance speed V. Also in this case, the command timing is determined in the same manner as in
移動量Dcが最適移動量Dよりも小さい場合は、後続用紙の給紙タイミングとして、基準タイミングをTh秒遅らせたタイミングに設定する(#359)。この場合も、先行用紙の再搬送については、ステップ#357と同様に指令タイミングを決定する。
If the movement amount Dc is smaller than the optimum movement amount D, the reference timing is set to a timing delayed by Th seconds as the feeding timing of the subsequent sheet (# 359). Also in this case, the command timing is determined in the same manner as in
このように移動量Dcに応じて、後続用紙の給紙タイミングを早めたり遅らせたりすることにより、給紙クラッチC1の連結遅れおよびタイミングクラッチC2の開放遅れのそれぞれのばらつきにかかわらず、先行用紙と後続用紙との紙間を最適な紙間dとすることができ、紙間を必要最小限にして印刷の生産性を高めることができる。印刷ジョブにおける印刷枚数が多いほど、紙間を必要最小限にすることの効果が大きい。 In this way, by feeding the timing of feeding the succeeding paper in accordance with the movement amount Dc, the preceding paper and the preceding paper are controlled regardless of variations in the connection delay of the paper feed clutch C1 and the delay in opening of the timing clutch C2. It is possible to set the optimal gap between subsequent sheets to the gap d, and to improve the printing productivity by minimizing the gap between the sheets. The greater the number of sheets printed in a print job, the greater the effect of minimizing the gap between sheets.
図21にはC−C構成における給紙制御の効果が示されている。 FIG. 21 shows the effect of sheet feeding control in the CC configuration.
時点t21において、先行用紙の先端は給紙ローラ24の位置に在る。図中に一点鎖線で示すように、給紙クラッチC1の連結遅れが最小である場合、時点t21からタイミングクラッチC2に開放が指令される時点t27まで、先行用紙は一定の速度で移動する。そして、時点t27で一時停止した後、タイミングクラッチC2に連結が指令される時点t31から先行用紙は再び移動し始める。
At time t21, the leading edge of the preceding sheet is at the position of the
ある程度の連結遅れが給紙クラッチC1にある場合、図中に実線で示すように、時点t21よりも遅れた時点t22から先行用紙の移動が始まる。開放遅れが最大である場合、図中に二点鎖線で示すように、時点t22よりも遅い時点t22’で先行用紙の移動が始まる。その後の一時停止ではタイミングクラッチC2の開放遅れが、再搬送ではタイミングクラッチC2の連結遅れが、それぞれ指令に応答して動作を完了するタイミングを遅らせる。 When there is a certain connection delay in the paper feed clutch C1, the movement of the preceding paper starts from time t22 later than time t21 as indicated by a solid line in the drawing. When the release delay is the maximum, as shown by a two-dot chain line in the drawing, the movement of the preceding sheet starts at a time point t22 'later than the time point t22. In the subsequent pause, the timing clutch C2 release delay delays, and in the re-transfer, the timing clutch C2 connection delay delays the timing to complete the operation in response to the command.
後続用紙の給紙タイミングに注目すると、本実施形態では、図中に太い実線で示すように、先行用紙が時点t32で再び動き出したときに、先行用紙の後端と後続用紙の先端との距離が最適な紙間dとなるように、時点t32よりも早い時点で後続用紙の給紙が実際に開始される。 If attention is paid to the timing of feeding the succeeding sheet, in this embodiment, the distance between the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet when the preceding sheet starts to move again at time t32, as indicated by a thick solid line in the drawing. Is actually started at a time earlier than time t32 so that the optimal sheet spacing d is obtained.
これに対して、従来では、例えば時点t31で後続用紙の給紙が開始されていた。この場合、連結遅れのばらつきによって紙間が異なってしまう。図では連結遅れが異なる3つの場合の紙間d0,d1,d2が示されている。これらのうち、紙間d1,d2は本実施形態の最適な紙間dよりも大きい。つまり、従来では、必要以上に大きい紙間d1,d2を設けて後続用紙の搬送されることがあった。 On the other hand, conventionally, for example, feeding of the succeeding sheet is started at time t31. In this case, the gap between the papers varies due to variations in connection delay. In the figure, paper intervals d0, d1, and d2 in three cases with different connection delays are shown. Among these, the paper gaps d1 and d2 are larger than the optimum paper gap d of the present embodiment. In other words, conventionally, there is a case where the following paper is transported with the paper gaps d1 and d2 larger than necessary.
本実施形態によると、2枚目以降の各用紙について時間TSずつ排紙の完了を早めることができる。 According to the present embodiment, the completion of paper discharge can be accelerated by time TS for each of the second and subsequent sheets.
以上の実施形態においては、連結遅れおよび開放遅れの一方または両方による先行用紙5aの一時停止位置のずれに応じて、後続用紙5bの給紙を開始するタイミングを早めまたは遅らすようにした。ただし、3枚以上の用紙5を使用する印刷ジョブにおいては、2枚目以降の用紙5(1枚目からみた後続用紙5b)の給紙のタイミングを調整する代わりに、2枚目以降の用紙5(3枚目以降からみた先行用紙5a)の一時停止のタイミングを調整してもよい。その場合、搬送制御部116は、タイミングローラ25により搬送される用紙5の停止位置が所定の範囲となるように、先行の用紙の搬送開始時における連結完了タイミングに応じて、当該用紙の搬送停止時におけるタイミングクラッチC2の開放動作の指令タイミングを決定する。
In the above embodiment, the timing for starting the feeding of the succeeding
連結しきい値Vaおよび開放しきい値Vbのそれぞれと誘起電圧Vkとの大小関係とクラッチの開放/連結との関係は、例示に限らず、開放/連結を検出する期間におけるコイル電圧Ea,Ebの極性に応じて選定することができる。例えば、モータドライバ201,202の出力インピーダンスを制御し、任意の時点でコイル電流Iaを0にして連結完了タイミングTAまたは開放完了タイミングTBを検出することができる。
The relationship between the magnitude of each of the connection threshold value Va and the release threshold value Vb and the induced voltage Vk and the clutch release / connection is not limited to the example, and the coil voltages Ea, Eb in the period for detecting the release / connection are not limited. Can be selected according to the polarity. For example, by controlling the output impedance of the
そのほか、画像形成装置1の全体的または部分的な構成、連結しきい値Va、開放しきい値Vb、モータM1,M2の相の数、クラッチの種類、センサの配置、制御のフローなどは本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
In addition, the entire or partial configuration of the
上述の実施形態では画像形成装置1をプリンタとして説明したが、画像形成装置1は装置内で用紙5を搬送するものであればよく、複写機、ファクシミリ機、または複合機であってもよい。画像形成の方式は電子写真式に限らず、インクジェット方式またはそれ以外の方式でもよい。
Although the
1 画像形成装置
5,5a,5b 用紙
24 給紙ローラ
25 タイミングローラ
26 二次転写ローラ
42 A相コイル
43 B相コイル
C1 給紙クラッチ
C2 タイミングクラッチ
d 紙間(間隔)
M1,M2 モータ
Vk 誘起電圧
112 誘起電圧検出部(誘起電圧検出手段)
114 タイミング検出部(連結/開放完了タイミング検出手段)
116 搬送制御部(制御手段)
TA 連結完了タイミング
TB 開放完了タイミング
t8,t18,t29,t31 時点(指令タイミング)
Va 連結しきい値(第1のしきい値)
Vb 開放しきい値(第2のしきい値)
DESCRIPTION OF
M1, M2 Motor Vk
114 Timing detection unit (connection / release completion timing detection means)
116 Transport control unit (control means)
TA connection completion timing TB release completion timing t8, t18, t29, t31 (command timing)
Va connection threshold (first threshold)
Vb open threshold (second threshold)
Claims (11)
前記モータにおける誘起電圧Vkを検出する誘起電圧検出手段と、
前記誘起電圧検出手段により検出された誘起電圧Vkに基づいて、前記クラッチが実際に連結を完了したタイミングである連結完了タイミングおよび実際に開放を完了したタイミングである開放完了タイミングを検出する連結/開放完了タイミング検出手段と、を有し、
前記制御手段は、前記連結/開放完了タイミング検出手段により検出された前記連結完了タイミングまたは前記開放完了タイミングに基づいて、前記クラッチに対して連結動作または開放動作を行うよう指令を与える指令タイミングを決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。 A sheet having a roller for conveying the sheet, a synchronous motor for rotationally driving the roller, a clutch for transmitting the rotational driving force of the motor to the roller, and a control means, and the sheet conveyed by the roller In an image forming apparatus for forming an image on
Induced voltage detection means for detecting the induced voltage Vk in the motor;
Based on the induced voltage Vk detected by the induced voltage detecting means, a connection / release for detecting a connection completion timing which is a timing at which the clutch has actually completed a connection and a release completion timing which is a timing at which the clutch has actually been completed. Completion timing detection means,
The control means determines a command timing for giving a command to perform a connection operation or a release operation on the clutch based on the connection completion timing or the release completion timing detected by the connection / release completion timing detection means. To
An image forming apparatus.
前記誘起電圧検出手段は、前記ステッピングモータの相コイルに流れる電流が0であるときの当該相コイルの電圧を前記誘起電圧Vkとして検出する、
請求項1記載の画像形成装置。 The motor is a stepping motor;
The induced voltage detection means detects the voltage of the phase coil when the current flowing through the phase coil of the stepping motor is 0 as the induced voltage Vk.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項2記載の画像形成装置。 The connection / release completion timing detection means uses a first threshold value Va determined based on the magnitude of the induced voltage when the load applied to the motor is the minimum load while the clutch is engaged. And detecting the timing at which the induced voltage Vk becomes smaller than the first threshold value Va as the connection completion timing.
The image forming apparatus according to claim 2.
請求項2記載の画像形成装置。 The connection / release completion timing detection means obtains a second threshold value Vb determined based on the magnitude of the induced voltage when the load applied to the motor is the maximum load with the clutch engaged. And detecting the timing at which the induced voltage Vk is larger than the second threshold value Vb as the opening completion timing.
The image forming apparatus according to claim 2.
請求項3または4記載の画像形成装置。 The first threshold value Va or the second threshold value Vb is changed according to the rotation speed of the motor.
The image forming apparatus according to claim 3 or 4.
請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。 The control means determines the command timing so that an interval between two sheets continuously conveyed by the roller falls within a predetermined range.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。 The control means opens the clutch when the paper conveyance is stopped according to the connection completion timing when the paper conveyance is started so that the stop position of the paper conveyed by the roller falls within a predetermined range. Determine the operation command timing,
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。 The roller is configured to transfer a sheet stored in the sheet storage unit to the conveyance path one sheet at a time, and to transfer an image onto the sheet along the conveyance path. Including a timing roller for feeding to the transfer position,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記給紙ローラは前記給紙クラッチを介して前記モータに連結され、前記タイミングローラは前記タイミングクラッチを介して前記モータに連結されるようになっており、
前記制御手段は、前記給紙ローラおよび前記タイミングローラによってn枚目(nは整数)の用紙を搬送して一時停止させた後、n枚目の用紙の前記タイミングローラによる再搬送および(n+1)枚目の用紙の前記給紙ローラによる送り出しの開始に際し、前記給紙クラッチにおける連結完了タイミングから前記タイミングクラッチにおける開放完了タイミングまでの時間に基づいて求められるn枚目の用紙の停止位置に応じて、n枚目の用紙に(n+1)枚目の用紙が重なることがないよう、前記給紙クラッチに対する連結動作のための指令タイミングを決定する、
請求項8記載の画像形成装置。 The clutch includes a paper feed clutch and a timing clutch,
The paper feed roller is connected to the motor via the paper feed clutch, and the timing roller is connected to the motor via the timing clutch,
The control means transports and temporarily stops the nth sheet (n is an integer) by the paper feed roller and the timing roller, and then re-transports the nth sheet by the timing roller and (n + 1) According to the stop position of the nth sheet obtained based on the time from the connection completion timing in the sheet feeding clutch to the release completion timing in the timing clutch at the start of sending out the sheet by the sheet feeding roller. Determining a command timing for the coupling operation with respect to the paper feed clutch so that the (n + 1) th paper does not overlap the nth paper;
The image forming apparatus according to claim 8.
前記給紙ローラは前記クラッチを介することなく前記モータに連結され、前記タイミングローラは前記タイミングクラッチを介して前記モータに連結されるようになっており、
前記制御手段は、前記給紙ローラおよび前記タイミングローラによってn枚目(nは整数)の用紙を搬送して一時停止した後、n枚目の用紙の前記タイミングローラによる再搬送および(n+1)枚目の用紙の前記給紙ローラによる送り出しの開始に際し、前記モータの回転駆動の開始タイミングから前記タイミングクラッチにおける開放完了タイミングまでの時間に基づいて求められるn枚目の用紙の停止位置に応じて、n枚目の用紙に(n+1)枚目の用紙が重なることがないよう、前記モータに対する回転駆動の指令タイミングを決定する、
請求項8記載の画像形成装置。 The clutch includes a timing clutch;
The paper feed roller is connected to the motor without the clutch, and the timing roller is connected to the motor via the timing clutch,
The control means transports the nth sheet (n is an integer) by the sheet feeding roller and the timing roller and pauses, and then re-transports the nth sheet by the timing roller and (n + 1) sheets. When starting the feeding of the eye paper by the paper feed roller, according to the stop position of the nth paper obtained based on the time from the start timing of rotation of the motor to the release completion timing in the timing clutch, determining the rotation drive command timing for the motor so that the (n + 1) th sheet does not overlap the nth sheet;
The image forming apparatus according to claim 8.
前記給紙ローラは前記給紙クラッチを介して前記モータに連結され、前記タイミングローラは前記クラッチを介することなく前記モータに連結され、
前記制御手段は、前記給紙ローラおよび前記タイミングローラによってn枚目(nは整数)の用紙を搬送して一時停止した後、n枚目の用紙の前記タイミングローラによる再搬送および(n+1)枚目の用紙の前記給紙ローラによる送り出しの開始に際し、前記給紙クラッチにおける連結完了タイミングから前記モータの回転駆動の停止タイミングまでの時間に基づいて求められるn枚目の用紙の停止位置に応じて、n枚目の用紙に(n+1)枚目の用紙が重なることがないよう、前記給紙クラッチに対する連結動作のための指令タイミングを決定する、
請求項8記載の画像形成装置。 The clutch includes a paper feed clutch;
The paper feed roller is connected to the motor via the paper feed clutch, and the timing roller is connected to the motor without going through the clutch,
The control means transports the nth sheet (n is an integer) by the sheet feeding roller and the timing roller and pauses, and then re-transports the nth sheet by the timing roller and (n + 1) sheets. According to the stop position of the nth sheet obtained based on the time from the connection completion timing of the sheet feeding clutch to the stop timing of the rotation of the motor at the start of feeding of the eye sheet by the sheet feeding roller. Determining a command timing for the coupling operation with respect to the paper feed clutch so that the (n + 1) th paper does not overlap the nth paper;
The image forming apparatus according to claim 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/964,396 US9483008B2 (en) | 2014-12-16 | 2015-12-09 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014253597 | 2014-12-16 | ||
JP2014253597 | 2014-12-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016113295A true JP2016113295A (en) | 2016-06-23 |
JP6245246B2 JP6245246B2 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=56140822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015233004A Active JP6245246B2 (en) | 2014-12-16 | 2015-11-30 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6245246B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018161847A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | セイコーエプソン株式会社 | Medium processing unit |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04128771A (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Hitachi Ltd | Drum driving device, rotary drum and recorder using same |
JPH08169631A (en) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Laurel Bank Mach Co Ltd | Bill feeding device |
JP2001350387A (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Ricoh Co Ltd | Image forming device and image forming method |
JP2008238674A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Brother Ind Ltd | Conveying device and image recorder |
JP2012140212A (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2013166618A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Brother Industries Ltd | Feeding device and image forming apparatus |
JP2014149423A (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Konica Minolta Inc | Image forming apparatus and control method thereof |
-
2015
- 2015-11-30 JP JP2015233004A patent/JP6245246B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04128771A (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Hitachi Ltd | Drum driving device, rotary drum and recorder using same |
JPH08169631A (en) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Laurel Bank Mach Co Ltd | Bill feeding device |
JP2001350387A (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Ricoh Co Ltd | Image forming device and image forming method |
JP2008238674A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Brother Ind Ltd | Conveying device and image recorder |
JP2012140212A (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2013166618A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Brother Industries Ltd | Feeding device and image forming apparatus |
JP2014149423A (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Konica Minolta Inc | Image forming apparatus and control method thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018161847A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | セイコーエプソン株式会社 | Medium processing unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6245246B2 (en) | 2017-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4542994B2 (en) | Paper conveying apparatus and image forming apparatus | |
JP5750413B2 (en) | Recording medium conveying apparatus and image forming apparatus | |
JP5202406B2 (en) | Image forming apparatus | |
WO2015178283A1 (en) | Image forming device | |
JP6245246B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6216682B2 (en) | Image processing device | |
US9411293B2 (en) | Image forming apparatus with automatic document feeder | |
US9483008B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2019022417A (en) | Motor control device and image forming apparatus | |
US8744333B2 (en) | Image forming apparatus having preregistration mechanism | |
US9280117B2 (en) | Image forming apparatus for performing a document reading operation and a printing operation in parallel | |
JP4749310B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009132504A (en) | Paper conveying device and image forming device with the same | |
JP2009132505A (en) | Paper conveying device and image forming device with the same | |
JP5725761B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010054819A (en) | Color image forming apparatus | |
US9304464B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007058082A (en) | Image forming apparatus | |
JP2014046466A (en) | Image forming apparatus and control method thereof, and program | |
JP2005345980A (en) | Image forming apparatus and option apparatus, and image formation system | |
JP6523096B2 (en) | Image forming device | |
JP2000211761A (en) | Image forming device and conveying speed control method of recording sheet in the image forming device | |
JP5306005B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2005269775A (en) | Method for controlling stepping motor of electrophotographic printer | |
JP2012246149A (en) | Image forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170725 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170919 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171030 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6245246 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |