JP2019123589A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
シートを積載する積載部と、
前記積載部に積載された前記シートを給送する給紙部と、
前記給紙部により給送された前記シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記モータの回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された前記回転位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記給紙部による前記シートの給送動作が開始される前に前記搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラが駆動されている状態において、前記モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする。
[画像形成装置]
図1は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するカラーの電子写真方式の複写機(以下、画像形成装置と称する)100の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
次に、本実施形態におけるモータ制御装置について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置は、ベクトル制御を用いてモータを制御する。なお、以下の説明においては、電気角としての回転位相θ、指令位相θ_ref及び電流の位相等に基づいて以下の制御が行われるが、例えば、電気角が機械角に変換され、当該機械角に基づいて以下の制御が行われてもよい。
まず、図3及び図4を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置157がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、モータ制御装置158の構成は、モータ制御装置157の構成と同様であるため、説明を省略する。また、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
iα=I*cosθe (1)
iβ=I*sinθe (2)
id= cosθ*iα+sinθ*iβ (3)
iq=−sinθ*iα+cosθ*iβ (4)
Vα=cosθ*Vd−sinθ*Vq (5)
Vβ=sinθ*Vd+cosθ*Vq (6)
Eα=Vα−R*iα−L*diα/dt (7)
Eβ=Vβ−R*iβ−L*diβ/dt (8)
θ=tan^−1(−Eβ/Eα) (9)
図5は、本実施形態における搬送ローラが駆動される構成を説明する図である。図5では、シートが搬送ローラ12によってニップされた状態で搬送路に残留している様子が示されている。
画像形成装置及びモータ制御装置の構成が第1実施形態と同様である部分については説明を省略する。
ω=dθ/dt (10)
画像形成装置及びモータ制御装置の構成が第1実施形態と同様である部分については説明を省略する。
画像形成装置及びモータ制御装置の構成が第1実施形態と同様である部分については説明を省略する。
10 ピックアップローラ
11、12、13 搬送ローラ
100 画像形成装置
151a CPU
157、158、162 モータ制御装置
502 位相制御器
513 位相決定器
700 シート検出器
M0、M1、M2 ステッピングモータ
シートを積載する積載部と、
前記積載部に積載された前記シートを給送する給送部と、
前記給送部により給送された前記シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された前記回転位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第1制御手段と、
前記給送部による給送動作が開始される前に、前記搬送ローラを所定時間駆動させる第1駆動を実行するように前記第1制御手段を制御する第2制御手段と、
前記第1駆動中に前記回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラのニップ部における前記シートの有無を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする。
まず、図3及び図4を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置157がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、モータ制御装置158、162の構成は、モータ制御装置157の構成と同様であるため、説明を省略する。また、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
Claims (27)
- シートを積載する積載部と、
前記積載部に積載された前記シートを給送する給紙部と、
前記給紙部により給送された前記シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記モータの回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された前記回転位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記給紙部による前記シートの給送動作が開始される前に前記搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラが駆動されている状態において、前記モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。 - シートを積載する積載部と、
前記積載部に積載された前記シートを給送する給紙部と、
前記給紙部により給送された前記シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記モータの回転子の目標速度を表す指令速度と前記速度決定手段によって決定された前記回転速度との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記給紙部による前記シートの給送動作が開始される前に前記搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラが駆動されている状態において、前記モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。 - 前記シート搬送装置は、前記搬送ローラに隣接する第2搬送ローラを有し、
前記判定手段は、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラ及び前記第2搬送ローラを駆動させ、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラ及び前記第2搬送ローラが駆動されている状態において、前記モータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。 - 前記シート搬送装置は、前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち上流側の搬送ローラに隣接する第3搬送ローラを有し、
前記判定手段は、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラ及び前記第2搬送ローラが駆動されている状態において前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かの判定が完了すると前記第3搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記上流側の搬送ローラ及び前記第3搬送ローラが駆動されている状態において、前記上流側の搬送ローラと前記第3搬送ローラの一方を駆動するモータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記一方を駆動するモータが駆動する搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。 - 前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも遅く、
前記第3搬送ローラの周速度は、前記上流側の搬送ローラの周速度よりも遅いことを特徴とする請求項4に記載のシート搬送装置。 - 前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも速く、
前記第3搬送ローラの周速度は、前記上流側の搬送ローラの周速度よりも速いことを特徴とする請求項4に記載のシート搬送装置。 - 前記シート搬送装置は、
前記シートが搬送される搬送方向において、前記搬送ローラ及び前記第2搬送ローラより上流側に設けられた第3搬送ローラと
前記第3搬送ローラに隣接する第4搬送ローラと、
を有し、
前記判定手段は、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラ及び前記第2搬送ローラが駆動されている状態において前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かの判定が完了すると前記第3搬送ローラ及び前記第4搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記第3搬送ローラ及び前記第4搬送ローラが駆動されている状態において、前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラの一方を駆動するモータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記一方を駆動するモータが駆動する搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。 - 前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも遅く、
前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも遅いことを特徴とする請求項7に記載のシート搬送装置。 - 前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも速く、
前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度は、前記3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも速いことを特徴とする請求項7に記載のシート搬送装置。 - 前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラは、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラと隣接することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
- 前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において上流側の搬送ローラの周速度よりも遅いことを特徴とする請求項8を引用する請求項10に記載のシート搬送装置。
- 前記第3搬送ローラと前記第4搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度は、前記搬送ローラと前記第2搬送ローラのうち前記搬送方向において下流側の搬送ローラの周速度よりも速いことを特徴とする請求項9を引用する請求項10に記載のシート搬送装置。
- 前記シート搬送装置は、前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラより上流側に設けられた第2搬送ローラを有し、
前記判定手段は、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラが駆動されている状態において前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かの判定が完了すると前記第2搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記第2搬送ローラが駆動されている状態において、前記第2搬送ローラを駆動するモータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記第2搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。 - 前記第2搬送ローラは、前記搬送ローラに隣接することを特徴とする請求項13に記載のシート搬送装置。
- 前記シート搬送装置は、
前記搬送ローラに隣接し且つ前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラよりも上流側に設けられた第2搬送ローラと、
前記第2搬送ローラを駆動する第2モータと、
前記第2モータを制御する第2制御手段と、
を有し、
前記第2制御手段は、前記給送動作が開始される前において、前記シートが前記第2搬送ローラにニップされている状態であっても、前記シートが前記搬送ローラによって搬送されることに起因して前記第2搬送ローラが回転しないように前記第2モータを制御し、
前記判定手段は、前記期間に前記搬送ローラが駆動され且つ前記第2搬送ローラが回転しないように前記第2モータが制御されている状態において、前記モータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。 - 前記シート搬送装置は、前記シートが搬送される搬送方向において前記第2搬送ローラに隣接し且つ前記搬送方向において前記第2搬送ローラよりも上流側に設けられた第3搬送ローラを有し、
前記期間において、前記前記搬送ローラが駆動され且つ前記第2搬送ローラが回転しないように前記第2モータが制御されている状態における前記判定手段による判定が完了すると、前記第2搬送ローラの駆動が開始され且つ前記第3搬送ローラが回転しないように前記第3搬送ローラを駆動するモータが制御され、
前記判定手段は、前記給送動作が開始される前に前記搬送ローラが駆動され且つ前記第2搬送ローラが回転しないように前記第2モータが制御されている状態において前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かの判定が完了すると、前記第2搬送ローラの駆動を開始し且つ前記第3搬送ローラが回転しないように前記第3搬送ローラを駆動するモータを制御し、前記給送動作が開始される前に前記第2搬送ローラが駆動され且つ前記第3搬送ローラが回転しないように前記第3搬送ローラを駆動するモータが制御されている状態において、前記第2モータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記第2搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定することを特徴とする請求項15に記載のシート搬送装置。 - 前記シート搬送装置は、前記第2モータの回転子の回転位相を決定する第2位相決定手段を有し、
前記第2制御手段は、前記第2位相決定手段によって決定された前記回転位相が所定の位相になるように前記第2モータの巻線に流れる駆動電流を制御することによって前記第2搬送ローラが回転しないように制御することを特徴とする請求項15又は16に記載のシート搬送装置。 - 前記負荷トルクに対応するパラメータは、前記判定手段が判定する対象である搬送ローラを駆動するモータの回転子の目標位相を表す指令位相と当該回転子の回転位相との偏差であり、
前記判定手段は、前記偏差の絶対値が所定値より大きい場合は、前記判定する対象の搬送ローラに前記シートがニップされていると判定することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載のシート搬送装置。 - 前記判定手段は、前記偏差の絶対値が前記所定値より小さい状態が所定時間継続すると、前記判定する対象の搬送ローラに前記シートがニップされていないと判定することを特徴とする請求項18に記載のシート搬送装置。
- 前記シート搬送装置は、
前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラより上流側に設けられた第2搬送ローラと、
前記搬送ローラに隣接し、前記搬送方向において前記搬送ローラより下流側に設けられた第3搬送ローラと、
を有し、
前記判定手段は、
前記給送動作が開始される前に前記第3搬送ローラが駆動されておらず且つ前記搬送ローラが駆動されている状態において前記搬送ローラに前記シートがニップされていると判定した場合は、当該搬送ローラを停止させて前記第2搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記第2搬送ローラが駆動されている状態において、前記第2搬送ローラを駆動するモータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記第2搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定し、
前記給送動作が開始される前に前記第3搬送ローラが駆動されておらず且つ前記搬送ローラが駆動されている状態において、前記搬送ローラの駆動が開始されてから第2の所定時間が経過しても前記搬送ローラに前記シートがニップされていると判定されない場合は、前記第3搬送ローラの駆動を開始し、前記給送動作が開始される前に前記第3搬送ローラ及び前記搬送ローラが駆動されている状態において、前記搬送ローラを駆動するモータの回転子にかかる前記負荷トルクに対応するパラメータの値に基づいて、前記搬送ローラに前記シートがニップされているか否かを判定し、
前記第2の所定時間は、前記搬送ローラのニップ部から停止状態の前記第3搬送ローラのニップ部までの距離を前記シートが前記搬送ローラによって搬送されるのに要する時間よりも短い時間であることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。 - 前記第3搬送ローラの周速度は前記搬送ローラの周速度よりも速いことを特徴とする請求項20に記載のシート搬送装置。
- 前記シートがニップされていると判定された搬送ローラの駆動は停止されることを特徴とする請求項1乃至21のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
- 前記シート搬送装置は、
前記シートをニップしていると判定された搬送ローラに関する情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記情報を通知する通知手段と、
を有することを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載のシート搬送装置。 - 前記判定手段による判定動作は、前記シート搬送装置の電源がON状態になったとき又は前記シート搬送装置におけるジャムの処理が完了した後又は前記シート搬送装置がスリープ状態から復帰したときに行われることを特徴とする請求項1乃至23のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
- 請求項1乃至24のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
原稿を積載する原稿積載部と、
を有し、
前記原稿積載部に積載された前記原稿を前記シート搬送装置が給送することを特徴とする原稿給送装置。 - 請求項25に記載の原稿給送装置と、
前記原稿給送装置によって給送された前記原稿を読み取る読取手段と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。 - 請求項1乃至24のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段は、前記シート搬送装置によって搬送された前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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