JP2021076658A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁クラッチの過熱を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、モータと、シートに画像を形成する画像形成部と、シートを画像形成部に搬送する搬送ローラと、通電される場合にモータの駆動力を搬送ローラに伝達する電磁クラッチと、制御部と、を備える。制御部は、複数枚のシートを連続して印刷する場合において、シートの長さが所定の長さ以下である場合には、画像形成部に搬送されるシートの間隔であるシート間隔が第１間隔になるように電磁クラッチに通電する。一方、制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送するまでは、シート間隔が第１間隔になるように電磁クラッチに通電し（Ｓ３２０，Ｓ３３０）、第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、シート間隔が第１間隔よりも大きい第２間隔になるように電磁クラッチに通電する（Ｓ３２０，Ｓ３４０）。【選択図】図５

Description

本発明は、電磁クラッチに通電することでモータの駆動力を搬送ローラに伝達してシートを搬送する画像形成装置に関する。

従来、シートの斜行を補正するレジストレーションローラの回転・停止を電磁クラッチで制御する画像形成装置が知られている。この装置では電磁クラッチに通電することでレジストレーションローラが回転する。

特開昭６２−０９３１５３号公報

電磁クラッチに通電することでレジストレーションローラなどの搬送ローラを回転させる装置においては、シートを搬送している最中に電磁クラッチが通電されることで電磁クラッチの温度が上昇する。ここで、連続して複数のシートを印刷する場合には、各シートの間で所定の間隔をとる必要があるため、シートを搬送している時間的割合がシートの長さによって異なる。具体的には、長いシートを連続印刷する場合には、単位時間あたりの搬送ローラが回転している時間が長くなる。その結果、長いシートを連続印刷する場合には、単位時間当たりの電磁クラッチに通電している時間が長くなり、電磁クラッチが過熱状態になるおそれがある。

そこで、本発明は、電磁クラッチの過熱を抑制することができる画像形成置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、モータと、シートに画像を形成する画像形成部と、シートを画像形成部に搬送する搬送ローラと、通電される場合にモータの駆動力を搬送ローラに伝達する電磁クラッチと、制御部と、を備える。
制御部は、複数枚のシートを連続して印刷する場合において、シートの長さが所定の長さ以下である場合には、画像形成部に搬送されるシートの間隔であるシート間隔が第１間隔になるように電磁クラッチに通電する。そして、制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送するまでは、シート間隔が第１間隔になるように電磁クラッチに通電し、第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、シート間隔が第１間隔よりも大きい第２間隔になるように電磁クラッチに通電する。

このような構成によれば、シートの長さが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、シート間隔が第１間隔よりも大きい第２間隔になるように電磁クラッチに通電する。このため、電磁クラッチの過熱を抑制することができる。また、シートの長さが所定の長さより長い場合、第１枚数まではシート間隔が第１間隔になるように電磁クラッチに通電するので、迅速に印刷をすることができる。

制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送した後は、すべてのシートについて、シート間隔を第２間隔にして搬送するように電磁クラッチに通電してもよい。

また、制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送した後は、第２枚数ごとに、シート間隔を第２間隔にしてシートを搬送するように電磁クラッチに通電してもよい。

また、搬送ローラは、シートの斜行を補正するレジストレーションローラであってもよい。

画像形成装置は、シートが通っていることを検知するシートセンサをさらに備えることができる。
この場合、制御部は、シートセンサの信号に基づいてシートの長さを取得することができる。

また、制御部は、受信した印刷ジョブに基づいてシートの長さを取得してもよい。

制御部は、複数枚のシートを連続して印刷する場合において、シートの長さが所定の長さ以下であると判定した後に、他のシートの長さが所定長さより長いと判定した場合には、第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、シート間隔が第１間隔よりも大きい第２間隔になるように電磁クラッチに通電してもよい。

制御部は、電磁クラッチに通電するタイミングを制御することでシート間隔を第１間隔と第２間隔に切り替えることができる。この場合の、電磁クラッチの単位時間あたりの発熱量は、シート間隔が第１間隔になるようにシートを画像形成部に搬送する場合よりも、シート間隔が第２間隔になるようにシートを画像形成部に搬送する場合のほうが小さい。

本発明によれば、電磁クラッチの過熱を抑制することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 制御部と他の部材との関係を説明するブロック図である。 印刷ジョブを受信したときの制御部の処理を示すフローチャートである。 通常印刷処理のフローチャートである。 長尺シート印刷処理のフローチャートである。 長尺シート印刷処理の変形例である。

次に、一実施形態に係る画像形成装置について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがないかぎり図１に示した上下方向を上下、図１における右側を後、左側を前、紙面の手前側を右、紙面の奥側を左として、各方向を示す。

図１に示すように、画像形成装置１０は、本体筐体２０内に、シートＳを供給する給紙部３０と、シートＳに画像を形成する画像形成部４と、制御部１００とを主に備えている。

給紙部３０は、本体筐体２０内の下部に設けられ、シートＳを収容する給紙トレイ３１と、シートＳの前側を持ち上げる用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、給紙パッド３４と、紙粉取りローラ３５，３６と、シートを画像形成部に搬送する搬送ローラの一例としてのレジストレーションローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内のシートＳは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３と給紙パッド３４によって１枚ずつ分離され、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストレーションローラ３７を通ってプロセスカートリッジ５０に向けて搬送される。レジストレーションローラ３７は、搬送されるシートＳの前端が当接することでシートＳの斜行を補正する。また、レジストレーションローラ３７は、回転することで、シートＳを搬送する。レジストレーションローラ３７の、シートＳの方向下流側には、シートＳが通っていることを検知するシートセンサ９０が設けられている。シートセンサ９０は、シートＳが通る場合に、シートＳに当接して揺動するアクチュエータ９１と、アクチュエータ９１の動きを検知する光センサ９２とを有してなる。

画像形成部４は、露光装置４０と、シートＳ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５０と、シートＳ上のトナー像を熱定着する定着装置８０と、を有してなる。

露光装置４０は、本体筐体２０内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。露光装置４０では、レーザ発光部から出射されるレーザ光が、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、感光体ドラム６１の表面で高速走査される。

プロセスカートリッジ５０は、露光装置４０の下方に配置され、本体筐体２０に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２０に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ５０は、ドラムユニット６０と、現像ユニット７０とから構成されている。

ドラムユニット６０は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７０は、ドラムユニット６０に対して着脱可能となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５０では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４０からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間をシートＳが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像がシートＳ上に転写される。

定着装置８０は、プロセスカートリッジ５０の後方に設けられている。定着装置８０は、加熱部材８１と、加熱部材８１との間でシートＳを挟持する加圧部材８２とを有してなる。シートＳ上に転写されたトナー像は、定着装置８０を通過することでシートＳ上に熱定着される。トナー像が熱定着されたシートＳは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。

次に、シートＳを搬送する制御のための構成を説明する。
図２に示すように、画像形成装置１０は、シートＳを搬送するためのモータ９５と、電磁クラッチ９８とを有する。
モータ９５は、複数のギヤ等からなる伝達機構３９によりレジストレーションローラ３７と連結されている。
電磁クラッチ９８は、伝達機構３９に設けられている。電磁クラッチ９８は、通電される場合にモータ９５の駆動力をレジストレーションローラ３７に伝達し、通電されない場合に、モータ９５の駆動力をレジストレーションローラ３７に伝達しない。

制御部１００は、シートセンサ９０からの信号を受ける。制御部１００は、シートセンサ９０から信号を受けることで、レジストレーションローラ３７で搬送されているシートＳの前端が、シートセンサ９０のアクチュエータ９１に当接したタイミングと、シートＳの後端が、アクチュエータ９１を過ぎたタイミングを取得することができる。これにより、制御部１００は、シートＳの搬送速度と、シートセンサ９０の信号に基づいて求まるシートセンサ９０をシートＳが通過するのに掛かった時間とから、シートＳの長さＬｓを計算して取得する。そして、制御部１００は、印刷ジョブを受信するのに応じて画像形成部４およびシートＳの長さＬｓに基づいて、給紙部３０を制御して、シートＳを搬送する。

具体的に、制御部１００は、複数枚のシートＳを連続して印刷する場合において、シートＳの長さＬｓがＡ４サイズの縦の長さ（２９７ｍｍ）に相当する所定の長さ以下である場合には、画像形成部４に搬送されるシートＳの間隔であるシート間隔が第１間隔Ｔ１になるように電磁クラッチ９８に通電する。所定の長さ以下のシートＳを搬送して印刷する処理を「通常印刷処理」とする。そして、制御部１００は、シートＳの長さＬｓが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートＳを搬送するまでは、シート間隔が第１間隔Ｔ１になるように電磁クラッチ９８に通電し、第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、シート間隔が第１間隔Ｔ１よりも大きい第２間隔Ｔ２になるように電磁クラッチ９８に通電する。所定の長さより長いシートＳを搬送して印刷する処理を「長尺シート印刷処理」とする。

ここで、第１枚数は、特に限定されるものではなく、５０枚、１００枚、５００枚など任意に設定することができる。第１間隔は、画像形成装置１０にとって制御可能なもっとも短いシート間隔であることが望ましい。以下では、一例として、第１枚数を６０枚とする。

制御部１００は、複数枚のシートＳを連続して印刷する場合において、シートＳの長さＬｓが所定の長さ以下であると判定した後に、他の（その後に搬送された）シートＳの長さＬｓが所定長さより長いと判定した場合には、第１枚数のシートＳを搬送した後は、少なくとも１枚のシートＳについて、シート間隔が第１間隔Ｔ１よりも大きい第２間隔Ｔ２になるように電磁クラッチ９８に通電する。つまり、通常印刷処理を実行している最中に、所定の長さより長いシートＳを検知した場合には、その後、長尺シート印刷処理に移行する。

本実施形態においては、制御部１００は、シートＳの長さＬｓが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートＳを搬送した後は、すべてのシートＳについて、シート間隔を第２間隔Ｔ２にして搬送するように電磁クラッチ９８に通電する。

制御部１００は、電磁クラッチ９８に通電するタイミングを制御することでシート間隔を第１間隔Ｔ１と第２間隔Ｔ２に切り替える。この場合の、電磁クラッチ９８の単位時間あたりの発熱量は、シート間隔が第１間隔Ｔ１になるようにシートＳを画像形成部４に搬送する場合よりも、シート間隔が第２間隔Ｔ２になるようにシートＳを画像形成部に搬送する場合のほうが小さい。

この理由について説明する。本実施形態の画像形成装置１０は、電磁クラッチ９８に通電している場合にレジストレーションローラ３７が回転するので、シート間隔が一定の場合、シートＳの長さが長いほど、電磁クラッチ９８に通電している時間が長い。例えば、シート間隔がＴ１、シートＳの長さがＬ１の場合の、電磁クラッチ９８に通電する時間的割合（これを「デューティ比Ｄ」という。）は、
Ｄ＝Ｌ１／（Ｌ１＋Ｔ１） ・・・（１）
となる。一方、シートＳの長さがＬ１より長いＬ２の場合は、
Ｄ＝Ｌ２／（Ｌ２＋Ｔ１） ・・・（２）
となる。式（１）、（２）の比較でわかるように、デューティ比Ｄは、シート間隔Ｔ１が一定の場合には、シートＳの長さが長いほど大きくなる。つまり、シート間隔が一定の場合には、シートＳの長さが長いほど、電磁クラッチ９８の単位時間当たりの発熱量は大きくなる。なお、ここでいう単位時間は、シートＳを複数枚印刷できる程度の長い時間である。

一方、シートＳの長さが一定の場合で比較すると、シートＳの長さがＬ２、シート間隔がＴ２であれば、デューティ比Ｄは、
Ｄ＝Ｌ２／（Ｌ２＋Ｔ２） ・・・（３）
となる。式（２）、（３）を比較するとわかるように、シートＳの長さＬ２が一定の場合には、シート間隔が大きいほど、デューティ比Ｄが小さくなる。
このため、シートＳの長さが一定の場合には、シート間隔が大きいほど、電磁クラッチ９８に通電するデューティ比Ｄが小さくなるので、電磁クラッチ９８の単位時間当たりの発熱量は小さくなる。

以上に説明したような制御部１００による制御を実現する処理の一例について、図３から図５のフローチャートを参照して説明する。
図３に示すように、制御部１００は、印刷ジョブを受信した後、１枚のシートについて印刷処理を行い（Ｓ１１０）、このときのシートセンサ９０の信号に基づいてシートＳの長さＬｓを取得する（Ｓ１２０）。そして、制御部１００は、次の印字データがあるか否か判定する（Ｓ１３０）。

制御部１００は、次の印字データがあると判定しなかった場合（Ｓ１３０，Ｎｏ）、処理を終了する。
一方、制御部１００は、次の印字データがあると判定した場合（Ｓ１３０，Ｙｅｓ）、取得した長さＬｓがＡ４サイズより長いか否か判定する（Ｓ１４０）。

制御部１００は、長さＬｓがＡ４サイズより長くないと判定した場合（Ｓ１４０，Ｎｏ）、通常印刷処理Ｓ２００を実行し、長さＬｓがＡ４サイズより長いと判定した場合（Ｓ１４０，Ｙｅｓ）、長尺シート印刷処理Ｓ３００を実行する。

図４に示すように、通常印刷処理Ｓ２００において、制御部１００は、シート間隔が第１間隔Ｔ１になるように電磁クラッチ９８を制御して、印刷処理を実行する。そして、このときに、制御部１００は、シートＳの長さＬｓを取得する（Ｓ２２０）。

次に、制御部１００は、次の印字データがあるか否か判定する（Ｓ２３０）。制御部１００は、次の印字データがあると判定しなかった場合（Ｓ２３０，Ｎｏ）、処理を終了する。
一方、制御部１００は、次の印字データがあると判定した場合（Ｓ２３０，Ｙｅｓ）、取得した長さＬｓがＡ４サイズより長いか否か判定する（Ｓ２４０）。
制御部１００は、長さＬｓがＡ４サイズより長くないと判定した場合（Ｓ２４０，Ｎｏ）、ステップＳ２１０に戻って印刷処理を繰り返す。一方、制御部１００は、長さＬｓがＡ４サイズより長いと判定した場合（Ｓ２４０，Ｙｅｓ）、長尺シート印刷処理Ｓ３００に移行する。

図５に示すように、長尺シート印刷処理Ｓ３００において、まず、長尺のシートＳを連続印刷した枚数のカウントＮを０に初期化する（Ｓ３１０）。そして、制御部１００は、カウントＮが５９より大きいか否か判定する（Ｓ３２０）。
制御部１００は、カウントＮが５９より大きくないと判定した場合（Ｓ３２０，Ｎｏ）、シート間隔が第１間隔Ｔ１になるように電磁クラッチ９８を制御して、印刷処理を実行する（Ｓ３３０）。
一方、制御部１００は、カウントＮが５９より大きいと判定した場合（Ｓ３２０，Ｙｅｓ）、シート間隔が第２間隔Ｔ２になるように電磁クラッチ９８を制御して、印刷処理を実行する（Ｓ３４０）。

制御部１００は、ステップＳ３３０またはステップＳ３４０で印刷を行った後、カウントＮをインクリメントする（Ｓ３５０）。そして、制御部１００は、次の印字データがあるか否か判定する（Ｓ３６０）。

制御部１００は、次の印字データがあると判定しなかった場合（Ｓ３６０，Ｎｏ）、処理を終了する。
一方、制御部１００は、次の印字データがあると判定した場合（Ｓ３６０，Ｙｅｓ）、ステップＳ３２０に戻って処理を続ける。

以上のような処理により、画像形成装置１０は、シートＳの長さＬｓを検知し、長さＬｓがＡ４サイズよりも長いと判定した場合には、その後、５９枚（１枚目を印刷してすぐに長尺シート印刷処理に移行した場合、最初から数えて６０枚）を印刷するまでは、シート間隔を第１間隔Ｔ１にして印刷を実行する。そして、最初から数えて６０枚を印刷した後は、シート間隔を第１間隔Ｔ１より大きい第２間隔Ｔ２にして印刷を実行する。このため、シートＳの長さＬｓが大きい場合であっても、６０枚印刷した後に電磁クラッチ９８のデューティ比Ｄを小さくし、電磁クラッチ９８の過熱を抑制することができる。また、シートＳの長さＬｓが所定の長さより長い場合であっても、６０枚まではシート間隔が第１間隔Ｔ１になるように電磁クラッチ９８に通電するので、迅速に印刷をすることができる。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、適宜、構成を変更して実施することができる。
例えば、制御部１００は、シートＳの長さＬｓが所定の長さより長い場合には、第１枚数のシートを搬送した後は、第２枚数ごとに、シート間隔を第２間隔にしてシートを搬送するように電磁クラッチ９８に通電してもよい。
この場合、図６に示すように、長尺シート印刷処理Ｓ３００において、シート間隔を第２間隔Ｔ２で印刷した（Ｓ３４０）後、カウントＮを０にリセットし（Ｓ３４１）、その後、ステップＳ３６０に進むようにするとよい。これにより、第１枚数（６０枚）を印刷するまでは、シート間隔を第１間隔Ｔ１にして印刷を行い、第１枚数を印刷した後は、第２枚数（５９枚）印刷するごとに、シート間隔を第２間隔Ｔ２にして印刷を実行する。このときの第２間隔Ｔ２は、電磁クラッチ９８の温度が十分に下がるよう、長めの時間を設定するとよい。なお、ここでは、処理を簡単にするために、第２枚数を印刷したかの判定と、第１枚数を印刷したかの判定を、ともにステップＳ３２０で行ったが、これらの判定のために、個別のカウンタを用意して、その個別のカウンタを用いて判定してもよい。

前記実施形態においては、制御部１００は、シートセンサ９０の信号に基づいて、シートＳの長さＬｓを取得していたが、制御部１００は、受信した印刷ジョブに基づいてシートの長さＬｓを取得してもよい。例えば、印刷ジョブに含まれる用紙サイズの情報からシートの長さＬｓを取得してもよい。

また、シートセンサ９０の配置や構造は、前記した実施形態には限られない。

また、画像形成装置として、モノクロ印刷を行うレーザプリンタを例示したが、画像形成装置は、カラーの画像を形成してもよく、また、複合機やコピー機であってもよい。また、画像形成装置は、電子写真方式ではなく、インクジェット方式など、他の方式で画像を形成してもよい。

また、前記した実施形態および変形例の各要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

４ 画像形成部
１０ 画像形成装置
２０ 本体筐体
３０ 給紙部
３７ レジストレーションローラ
４０ 露光装置
５０ プロセスカートリッジ
６０ ドラムユニット
７０ 現像ユニット
９０ シートセンサ
９５ モータ
９８ 電磁クラッチ
１００ 制御部
Ｓ シート

Claims (8)

1. モータと、
   シートに画像を形成する画像形成部と、
   シートを前記画像形成部に搬送する搬送ローラと、
   通電される場合に前記モータの駆動力を前記搬送ローラに伝達する電磁クラッチと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、複数枚のシートを連続して印刷する場合において、
   シートの長さが所定の長さ以下である場合には、前記画像形成部に搬送されるシートの間隔であるシート間隔が第１間隔になるように前記電磁クラッチに通電し、
   シートの長さが所定の長さより長い場合には、
   第１枚数のシートを搬送するまでは、前記シート間隔が前記第１間隔になるように前記電磁クラッチに通電し、
   前記第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、前記シート間隔が前記第１間隔よりも大きい第２間隔になるように前記電磁クラッチに通電することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、前記第１枚数のシートを搬送した後は、すべてのシートについて、前記シート間隔を前記第２間隔にして搬送するように前記電磁クラッチに通電することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、シートの長さが所定の長さより長い場合には、前記第１枚数のシートを搬送した後は、第２枚数ごとに、前記シート間隔を前記第２間隔にしてシートを搬送するように前記電磁クラッチに通電することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送ローラは、シートの斜行を補正するレジストレーションローラであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. シートが通っていることを検知するシートセンサをさらに備え、
   前記制御部は、前記シートセンサの信号に基づいてシートの長さを取得することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、受信した印刷ジョブに基づいてシートの長さを取得することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、複数枚のシートを連続して印刷する場合において、シートの長さが所定の長さ以下であると判定した後に、他のシートの長さが所定長さより長いと判定した場合には、前記第１枚数のシートを搬送した後は、少なくとも１枚のシートについて、前記シート間隔が前記第１間隔よりも大きい第２間隔になるように前記電磁クラッチに通電することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記電磁クラッチに通電するタイミングを制御することで前記シート間隔を前記第１間隔と前記第２間隔に切り替え、
   電磁クラッチの単位時間あたりの発熱量は、前記シート間隔が前記第１間隔になるようにシートを前記画像形成部に搬送する場合よりも、前記シート間隔が前記第２間隔になるようにシートを前記画像形成部に搬送する場合のほうが小さいことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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