JP2021113105A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ローラ対のニップ圧を切り替える切替動作の異常が検知されたときでも、ダウンタイムの発生を抑制する。【解決手段】搬送されるシートを挟持するローラ対と、ローラ対を構成する一方のローラを他方のローラに向けて付勢する付勢手段と、付勢手段による付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えたシート搬送装置であって、所定の切替条件を満たす場合、付勢力切替手段により付勢力の切り替えを行って、ローラ対によるシート搬送を行う制御手段と、付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段と、動作検知手段が切替動作の異常を検知したときに異常を報知する報知手段とを有し(S14)、制御手段は、動作検知手段が切替動作の異常を検知したときには(S2のNo)、所定の切替条件を満たすか否かにかかわらず、付勢力切替手段により付勢力の切り替えを行わずに、ローラ対によるシート搬送を実行する。【選択図】図6

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、搬送されるシートを挟持するローラ対と、前記ローラ対を構成する一方のローラを他方のローラに向けて付勢する付勢手段と、前記付勢手段による付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えたシート搬送装置が知られている。
例えば、特許文献1には、搬送ローラに搬送コロが圧接されてニップを形成するローラ対を備えたシート搬送装置が開示されている。この装置では、ジャムが検知されると、ニップ解除機構のソレノイドによりアーム部材が動作して、搬送コロの軸が搬送ローラから離間する方向へ移動する。これにより、搬送ローラと搬送コロとの間のニップ圧が解除され、搬送ローラと搬送コロとの間に働くニップ圧(付勢力)が低い状態となる。
従来のシート搬送装置では、ローラ対のニップ圧(付勢力)を切り替える切替動作の異常が検知されたとき、一般に、ユーザー等に異常が報知され、この異常が解消されるまでは当該ローラ対によるシート搬送ができず、ダウンタイムが発生するという問題があった。
上述した課題を解決するために、本発明は、搬送されるシートを挟持するローラ対と、前記ローラ対を構成する一方のローラを他方のローラに向けて付勢する付勢手段と、前記付勢手段による付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えたシート搬送装置であって、所定の切替条件を満たす場合、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行って、前記ローラ対によるシート搬送を行う制御手段と、前記付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段と、前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときに異常を報知する報知手段とを有し、前記制御手段は、前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときには、前記所定の切替条件を満たすか否かにかかわらず、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行わずに、前記ローラ対によるシート搬送を実行するシート搬送制御を実行することを特徴とする。
本発明によれば、ローラ対のニップ圧(付勢力)を切り替える切替動作の異常が検知されたときでも、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
実施形態に係るプリンタを示す概略模式図。 同プリンタにおける感光体とその周囲の構成を拡大して示す拡大模式図。 同プリンタにおける給紙トレイから記録シートの給紙を行う本体給紙部と、手差しトレイから記録シートの給紙を行う手差し給紙部との主要構成を示す斜視図。 同本体給紙部及び同手差し給紙部における駆動系の構成を示す斜視図。 同本体給紙部及び同手差し給紙部における給紙経路を説明するための説明図。 同本体給紙部からの給紙搬送を行う場合の制御動作を示すフローチャート。 (a)及び(b)は、中継従動ローラの軸受部を中継駆動ローラ側へ付勢する加圧スプリングの付勢力を切り替える付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段を示す説明図。 (a)及び(b)は、メインモータ、手差し底板カムクラッチ、フィラーセンサの出力を示すタイミングチャートである。 増設給紙部からの給紙搬送を行う場合の制御動作を示すフローチャート。 同手差し給紙部から手差しトレイを取り外した状態の外観斜視図。 同手差し給紙部の主要部を示す斜視図。 同手差し給紙部からの給紙搬送を行う場合の制御動作を示すフローチャート。 手差し底板が手差し給紙ローラから離間した状態を示す斜視図。 (a)及び(b)は、手差しトレイが取り付けられる開閉ドアをプリンタ本体から開いた状態を示す斜視図。 (a)及び(b)は、手差しトレイが取り付けられる開閉ドアをプリンタ本体に閉じた状態を示す斜視図。 (a)及び(b)は、開閉ドアをプリンタ本体に閉じた状態で、手差しトレイを開いた状態を示す斜視図。 (a)及び(b)は、中継従動ローラの軸受部を中継駆動ローラ側へ付勢する加圧スプリングの付勢力を切り替える付勢力切替手段を示す説明図。 (a)及び(b)は、同付勢力切替手段の主要構成を示す斜視図。 (a)は、中継従動ローラを支持する機構を示す正面図。(b)は、同機構の斜視図。 変形例における本体給紙部からの給紙搬送を行う場合の制御動作に示すフローチャート。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式で画像を形成する電子写真プリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略模式図である。
同図において、本プリンタは、潜像担持体としての感光体1や、本体筐体50に対して着脱可能に構成されたシート収容手段としての本体給紙トレイ100及び2つの増設給紙トレイ100A,100Bなどを備えている。各給紙トレイ100,100A,100Bの内部には、複数の記録シートSをシート束の状態で収容している。
本体給紙トレイ100内の記録シートSは、本体給紙ローラ41の回転駆動によって給紙トレイ内から送り出され、本体給紙ローラ41と分離パッド48との分離ニップにおいて、最上位シートのみが分離されて送り出され、第一搬送路である本体給紙路R1内に至る。その後、記録シートSは上方の搬送ローラ対である中継ローラ対42の搬送ニップに挟み込まれて(挟持されて)、本体給紙路R1内を搬送方向の上流側から下流側へと搬送される。なお搬送ローラ対は少なくともどちらか一方がベルトの搬送体対であってもよい。
第一増設給紙トレイ100A内の記録シートSは、給紙ローラ41Aの回転駆動によって給紙トレイ内から送り出され、給紙ローラ41Aと分離パッド48Aとの分離ニップにおいて、最上位シートのみが分離されて送り出される。その後、記録シートSは上方の搬送ローラ対42Aの搬送ニップに挟み込まれ(挟持されて)、上方へ搬送されて、本体給紙トレイ100内を通り、本体給紙路R1内に至る。
第二増設給紙トレイ100B内の記録シートSは、給紙ローラ41Bの回転駆動によって給紙トレイ内から送り出され、給紙ローラ41Bと分離パッド48Bとの分離ニップにおいて、最上位シートのみが分離されて送り出される。その後、記録シートSは上方の搬送ローラ対42Bの搬送ニップに挟み込まれ(挟持されて)、上方へ搬送されて、第一増設給紙トレイ100A内及び本体給紙トレイ100内を通り、本体給紙路R1内に至る。
本体給紙路R1の下流端は、共通搬送路R3に連通しており、共通搬送路R3には、レジストローラ対43が配設されている。共通搬送路R3には、レジストローラ対43の搬送方向上流側に、記録シートSを検知するレジストセンサ49が配置されている。記録シートSは、停止中のレジストローラ対43のニップに先端を突き当てた状態で搬送が一時中止される。その突き当ての際、記録シートSのスキューが補正される。なお、レジストセンサ49は、イニシャル動作や装置異常停止解除時の残シートの確認動作(ジャム検知動作)などにも利用される。
レジストローラ対43は、記録シートSを転写ニップで感光体1の表面のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで回転駆動を開始し、記録シートSを転写ニップに向けて送り出す。この際、中継ローラ対42が同時に回転駆動を開始して、一時中止していた記録シートSの搬送を再開する。
本プリンタの本体筐体50には、手差しトレイ31、手差し給紙ローラ32、分離パッド33、手差し底板34、手差し底板カム35などを備えた手差し給送部としての手差し給紙部30が設けられている。手差し給紙部30の詳細は後述する。この手差し給紙部30の手差しトレイ31に手差しされた記録シートSは、手差し給紙ローラ32の回転駆動によって手差しトレイ31から第二搬送路である手差し給紙路R2へ送り出される。手差し給紙路R2の下流端は、本体給紙路R1の下流端とともに共通搬送路R3に合流している。手差し給紙ローラ32によって送り出された記録シートSは、手差し給紙路R2内において、手差し給紙ローラ32と分離パッド33との当接による分離ニップを経た後に、共通搬送路R3へ送り込まれ、レジストローラ対43へと搬送される。その後、給紙トレイ100から送り出される記録シートSと同様に、レジストローラ対43を経た後に転写ニップに送られる。
図2は、本プリンタにおける感光体1とその周囲の構成を拡大して示す拡大模式図である。
図中時計回り方向に回転駆動せしめられるドラム状の感光体1の周囲には、クリーニングブレード2、回収スクリュウ3、帯電ローラ4、帯電クリーニングローラ5、スクレーパ6、潜像書込装置7、現像装置8、転写ローラ10などが配設されている。導電性ゴムローラ部を具備する帯電ローラ4は、感光体1に接触しながら回転して帯電ニップを形成している。この帯電ローラ4には、帯電用電源から電圧が印加されている。これにより、帯電ニップにおいて、感光体1の表面と帯電ローラ4の表面との間に生じる帯電バイアスによって、感光体1の表面が一様に帯電せしめられる。
潜像書込装置7は、LEDアレイを具備しており、感光体1の一様帯電した表面に対してLED光による光書き込みを行う。感光体1の一様帯電された表面部分のうち、書き込み光が照射された領域の電位が減衰し、感光体1の表面に静電潜像が形成される。
静電潜像は、感光体1の回転に伴って、現像装置8に対向する現像領域を通過する。現像装置8は、循環搬送部や現像部を有しており、循環搬送部には、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を収容している。循環搬送部は、現像ローラ8aに供給するための現像剤を搬送する第一スクリュウ8bや、第一スクリュウ8bの直下に位置する独立した空間で現像剤を搬送する第二スクリュウ8cを有している。更には、第二スクリュウ8cから第一スクリュウ8bへの現像剤の受け渡しを行うための傾斜スクリュウ8dも有している。現像ローラ8a、第一スクリュウ8b及び第二スクリュウ8cは、互いに平行な姿勢で配設されている。これに対し、傾斜スクリュウ8dは、それらから傾いた姿勢で配設されている。
第一スクリュウ8bは、自らの回転駆動に伴って現像剤を同図の紙面に直交する方向における奥側から手前側に向けて搬送する。この際、自らに対向配設された現像ローラ8aに一部の現像剤を供給する。第一スクリュウ8bによって同図の紙面に直交する方向における手前側の端部付近まで搬送された現像剤は、第二スクリュウ8cの上に落とし込まれる。
第二スクリュウ8cは、現像ローラ8aから使用済みの現像剤を受け取りながら、受け取った現像剤を自らの回転駆動に伴って同図の紙面に直交する方向における奥側から手前側に向けて搬送する。第二スクリュウ8cによって同図の紙面に直交する方向における手前側の端部付近まで搬送された現像剤は、傾斜スクリュウ8dに受け渡される。そして、傾斜スクリュウ8dの回転駆動に伴って、同図の紙面に直交する方向における手前側から奥側に向けて搬送された後、同方向における奥側の端部付近で、第一スクリュウ8bに受け渡される。
現像ローラ8aは、筒状の非磁性部材からなる回転可能な現像スリーブと、現像スリーブに連れ回らないようにスリーブ内に固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第一スクリュウ8bによって搬送されている現像剤の一部をマグネットローラの磁力によって現像スリーブの表面で汲み上げる。現像スリーブの表面に担持された現像剤は、現像スリーブの回転に伴って搬送され、現像スリーブとドクターブレードとの対向位置を通過する際に、その層厚が規制される。その後、感光体1に対向する現像領域で、感光体1の表面に摺擦しながら搬送される。
現像スリーブには、トナーや感光体1の一様帯電電位(地肌部電位)と同極性の現像バイアスが印加されている。この現像バイアスの絶対値は、潜像電位の絶対値よりも大きく、かつ、地肌部電位の絶対値よりも小さくなっている。このため、現像領域においては、感光体1の静電潜像と現像スリーブとの間にトナーを現像スリーブ側から感光体1側へ静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この一方で、感光体1の地肌部と現像スリーブとの間には、トナーを感光体1側から現像スリーブ側へ静電移動させる地肌ポテンシャルが作用する。これにより、現像領域では、感光体1の静電潜像にトナーが選択的に付着して静電潜像が現像される。
現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブの回転に伴って、現像スリーブと第二スクリュウ8cとの対向領域に進入する。この対向領域では、マグネットローラに具備される複数の磁極のうち、互いに同極性である2つの磁極によって反発磁界が形成されている。対向領域に進入した現像剤は、反発磁界の作用によって現像スリーブ表面から離脱して、第二スクリュウ8cに回収される。
傾斜スクリュウ8dによって搬送される現像剤は、現像ローラ8aから回収された現像剤を含有しており、その現像剤は現像領域で現像に寄与していることからトナー濃度が低下している。現像装置8は、傾斜スクリュウ8dによって搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを具備している。CPU等の半導体回路からなる制御部51は、トナー濃度センサによる検知結果に基づいて、必要に応じて、傾斜スクリュウ8dによって搬送される現像剤にトナーを補給するための補給動作信号を出力する。
現像装置8の上方には、トナーカートリッジ9が配設されている。このトナーカートリッジ9は、内部に収容しているトナーを、回転軸部材9aに固定されたアジテータ9bによって撹拌している。そして、トナー補給部材9cが制御部51から出力される補給動作信号に応じて回転駆動されることで、回転駆動量に応じた量のトナーを現像装置8の傾斜スクリュウ8dに補給する。
現像によって感光体1上に形成されたトナー像は、感光体1の回転に伴って、感光体1と転写ローラ10とが当接する転写ニップに進入する。転写ローラ10には、感光体1の潜像電位とは逆極性の電圧が印加されており、これにより、転写ニップ内には転写バイアスが形成されている。
上述したように、レジストローラ対43は、記録シートSを転写ニップ内で感光体1上のトナー像に重ね合わせうるタイミングで転写ニップに向けて送り出す。転写ニップでトナー像に密着せしめられた記録シートには、転写バイアスやニップ圧の作用により、感光体1上のトナー像が転写される。
転写ニップを通過した後の感光体1の表面には、記録シートSに転写されなかった転写残トナーが付着している。転写残トナーは、感光体1に当接しているクリーニングブレード2によって感光体1の表面から掻き落とされた後、回収スクリュウ3により搬送され、廃トナーボトルへと送られる。
クリーニングブレード2によってクリーニングされた感光体1の表面は、除電手段によって除電された後、帯電ローラ4によって再び一様に帯電せしめられる。感光体1の表面に当接している帯電ローラ4には、トナー添加剤や、クリーニングブレード2で除去し切れなかったトナーなどの異物が付着する。この異物は、帯電ローラ4に当接している帯電クリーニングローラ5に転移した後、帯電クリーニングローラ5に当接しているスクレーパ6によって帯電クリーニングローラ5の表面から掻き落とされる。掻き落とされた異物は、上述した回収スクリュウ3の上に落下する。
図1において、感光体1と転写ローラ10とが当接する転写ニップを通過した記録シートSは、定着装置44に送られる。定着装置44は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ44aと、これに向けて押圧される加圧ローラ44bとの当接によって定着ニップを形成している。定着ニップに挟み込まれた記録シートSの表面には、加熱や加圧の作用によってトナー像が定着せしめられる。その後、定着装置44を通過した記録シートSは、排紙路R4を経た後、排紙ローラ対46の排紙ニップに挟み込まれる。
本プリンタは、記録シートSの片面だけに画像を形成する片面モードと、記録シートSの両面に画像を形成する両面モードとを切り替えて実行することができる。片面モードの場合や、両面モードであって既に記録シートの両面に画像を形成している場合には、排紙ローラ対46が正転駆動を続けることで、排紙路R4内の記録シートSを機外に排出する。排出された記録シートSは、本体筐体50の上面に設けられたスタック部にスタックされる。
一方、両面モードであって、かつ記録シートSの片面だけにしか画像を形成していない場合には、排紙ローラ対46の排紙ニップに記録シートSの後端部が進入したタイミングで、排紙ローラ対46が逆転駆動される。このとき、排紙路R4の下流端付近に配設された切換爪47が作動して、排紙路R4を塞ぐとともに、反転再送路R5の入口を開く。排紙ローラ対46の逆転駆動によって逆戻りを開始した記録シートSは、反転再送路R5内に送り込まれる。反転再送路R5の下流端は、共通搬送路R3のレジストローラ対43の上流側に合流しており、反転再送路R5内を搬送された後、共通搬送路R3のレジストローラ対43へと再送される。その後、転写ニップでもう一方の面にもトナー像が転写された後、定着装置44と排紙路R4と排紙ローラ対46とを経て機外に排出される。
次に、記録シートSの給紙に関する構成及び動作について説明する。
図3は、本体給紙トレイ100から記録シートSの給紙を行う本体給紙部と、手差しトレイ31から記録シートSの給紙を行う手差し給紙部30との主要構成を示す斜視図である。
図4は、本体給紙部及び手差し給紙部30における駆動系の構成を示す斜視図である。
本体給紙部及び手差し給紙部30における駆動系は、図3および図4に示すように、単一のメインモータ61からの駆動力を、本体給紙ローラ41、中継ローラ対42、手差し給紙ローラ32及び手差し底板カム35に分配して駆動する構成となっている。具体的には、メインモータ61のモータ軸61aから出力される駆動力が、各アイドラギヤ等を介して、本体給紙ローラ41が設けられる給紙ローラ軸62、中継ローラ対42が設けられる中継ローラ軸63、手差し給紙ローラ32が設けられる手差し給紙ローラ軸64、及び、手差し底板カム35が設けられる手差し底板カム軸65に伝達されるように構成されている。
給紙ローラ軸62、中継ローラ軸63、手差し給紙ローラ軸64及び手差し底板カム軸65は、それぞれ、駆動力の伝達をオン/オフするためのクラッチ62a,63a,64a,65aが設けられている。各クラッチへの通電をオンにすると、駆動力が伝達されて各軸62,63,64,65が回転駆動し、各クラッチへの通電をオフにすると、駆動力の伝達が遮断され、各軸62,63,64,65は回転駆動しない。なお、メインモータ61からの駆動力は、クラッチを介して、レジストローラ対43にも伝達されている。本実施形態では、メインモータ61の駆動力を用い、制御部51によって各クラッチのオン/オフ制御することにより、記録シートSの給紙搬送を実現している。
図5は、本体給紙部及び手差し給紙部30における給紙経路を説明するための説明図である。
まず、本体給紙部からの給紙搬送を行う場合について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
本体給紙底板101は、本体給紙ローラ41に向けて上方へ付勢されているため、本体給紙ローラ41は本体給紙底板101上のシート束の状態で載置されている複数の記録シートSのうちの最上位の記録シートSに当接している。本体給紙部からの給紙搬送を開始する場合、制御部51は、まず、イニシャル動作を実行し(S1)、イニシャル動作が正常に完了するかどうかを確認する(S2)。ここで、「イニシャル動作」とは、手差し底板34を最下位置の状態(図13、図17(a)、図18(a)参照)にする動作であり、イニシャル動作を完了した後、中継ローラ対42のニップ圧は低い状態に設定される。イニシャル動作の詳細は後述する。
イニシャル動作が正常に完了した場合(S2のYes)、制御部51は、メインモータ61をONにし(S3)、給紙される記録シートSが薄紙又は普通紙であるか否かを判断する(S4)。本実施形態では、本プリンタの操作パネルをユーザーが操作して、本体給紙トレイ100に収容した記録シートSが、例えば、普通紙(強度の低い(薄い)シート)、薄紙(強度の低い(薄い)シート)、厚紙(強度の高い(厚い)シート)等のように、プリンタでプリント可能なシートの種類の中からいずれかのシートの種類が選択され、その選択結果が制御部51の記憶部に記憶されている。本実施形態の処理ステップS4では、制御部51は、この記憶部の内容を参照して、給紙される記録シートSが薄紙又は普通紙であるか否かを判断する。
なお、薄紙、普通紙、厚紙の判断方法は、これに限らず、例えば、給紙トレイ100に収容されている記録シートSや給紙トレイ100から給紙された記録シートSの厚みを厚み検知センサによって検知し、その検知結果から判断するようにしてもよい。
また、本実施形態では、判断対象である記録シートSの種類が、記録シートSの厚みの違いによるものであるが、例えば、記録シートSの材質の違いや大きさの違いなど、記録シートSの強度や記録シートSの搬送負荷の違いに影響を及ぼす特性の違いによるものであってもよい。
本実施形態では、薄紙又は普通紙であると判断した場合(S4のYes)、制御部51は、上述のイニシャル動作により中継ローラ対42のニップ圧は既に低い状態となっているため、このニップ圧が低い状態を維持したまま、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオンにする(S5)。これにより、本体給紙ローラ41が回転駆動し、本体給紙トレイ100内の最上位の記録シートSが分離パッド48側へ送り出される。このとき、最上位の記録シートSと一緒に上から2番目以降の記録シートが送り出されても、2番目以降の記録シートは分離パッド48との摩擦力によって搬送が阻害され、最上位の記録シートSのみが分離パッド48を通過し得る。なお、本体給紙部からの給紙搬送中は、手差し給紙部30からの給紙搬送は行われないので、手差し給紙クラッチ64aや手差し底板カムクラッチ65aはオフの状態のままである。
一方、薄紙又は普通紙でないと判断した場合(厚紙であると判断した場合)には(S4のNo)、制御部51は、中継ローラ対42のニップ圧を高める処理動作を実行する。具体的には、イニシャル動作時には、中継ローラ対42のニップ圧は低い状態となっているので、制御部51は、手差し底板カムクラッチ65aもオンにする(S6)。これにより、手差し底板カム軸65が図5において時計回りに回転駆動し、規定時間経過後に手差し底板カムクラッチ65aをオフにして(S7)、手差し底板カム軸65の回転を停止させる。
中継ローラ対42を構成する他方の中継従動ローラ42bは、図5に示すように、そのローラ軸66を軸受けする軸受部37aが、圧縮バネである加圧スプリング37bによって付勢され、その付勢力により中継駆動ローラ42aに当接している。上述した回転位置で手差し底板カム軸65が停止した状態では、加圧スプリング37bの縮み量が多くなり、中継ローラ対42のローラのニップ圧は高い状態に切り替えられる。なお、中継ローラ対42のニップ圧を切り替える構成については、後述する。
本実施形態における本体給紙部からの給紙搬送では、手差し底板カムクラッチ65aをオンにするタイミングは、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオンにするタイミングと同じである(S6)。これは次の理由による。
中継ローラ対42のローラのニップ圧の切り替えは、記録シートSの給紙開始から、記録シートSの先端が中継ローラ対42に到達する前まで完了していなければならない。本体給紙トレイ100から給紙する場合、本体給紙トレイ100から中継ローラ対42までの搬送距離が短いことから、本体給紙トレイ100からの給紙開始と同時に中継ローラ対42のローラのニップ圧の切り替え動作を開始しないと、記録シートSの先端が中継ローラ対42に到達する前までに、ニップ圧の切り替えが完了できないからである。
本実施形態において、送り出された記録シートSは、図5中符号R1で示す本体給紙路に沿って搬送される。このとき、中継ローラ対42を構成する一方の中継駆動ローラ42aがメインモータ61からの駆動力によって回転駆動している。また、中継ローラ対42を構成する他方の中継従動ローラ42bは、薄紙又は普通紙時には低い付勢力で、厚紙時には高い付勢力で、そのローラ軸66を軸受けする軸受部37aが加圧スプリング37bによって付勢され、その付勢力により中継駆動ローラ42aに当接している。これにより、中継従動ローラ42bは、中継駆動ローラ42aに連れまわり回転する。本体給紙路R1を搬送される記録シートSは、中継駆動ローラ42aと中継従動ローラ42bとのニップに挟まれた状態(挟持された状態)で、搬送される。
レジストセンサ49に記録シートSの先端が到達してレジストセンサ49がオンになると(S8のYes)、所定時間経過後(記録シートSの先端がレジストローラ対43に到達する前)(例えばレジストセンサ49がオンになってから100ms後)、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオフにして(S9)、記録シートSの搬送を一時中止する。これにより、記録シートSの先端が停止中のレジストローラ対43のニップに突き当たった状態となって、記録シートSのスキューが補正される。
制御部51は、記録シートSを転写ニップで感光体1の表面のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで(例えば本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオフにしてから200ms後)、中継クラッチ63a及びレジストクラッチをオンにする(S10)。これにより、レジストローラ対43及び中継ローラ対42が回転駆動を開始し、記録シートSが転写ニップに向けて搬送される。このとき、本体給紙クラッチ62aはオフのままなので、本体給紙ローラ41は回転駆動しない。記録シートSの後端側がまだ本体給紙ローラ41と分離パッド48に挟持されている状態でも、本体給紙ローラ41はレジストローラ対43及び中継ローラ対42の搬送力によって搬送される記録シートSに連れまわる形で回転し、搬送を阻害することはない。そして、レジストセンサ49に記録シートSの後端が到達してレジストセンサ49がオフになると(S11のYes)、中継クラッチ63aをオフにして(S12)、中継ローラ対42の回転駆動を停止する。
本実施形態においては、記録シートSが薄紙又は普通紙である場合と厚紙である場合とで、加圧スプリング37bによる付勢力を切り替え、中継ローラ対42のニップ圧をそれぞれに適した圧に変更する。これにより、厚紙については、高いニップ圧とすることで、安定した搬送性を実現するとともに、薄紙又は普通紙については、低いニップ圧とすることで、ジャム時に中継ローラ対42に挟持されたシートを引き抜く際にシートが破れにくくなってジャム作業の容易化を実現することができる。
ここで、本実施形態における本体給紙では、イニシャル動作時(S1)に、手差し底板カム軸65を一回転駆動させて、中継ローラ対42のニップ圧の切り替えが正常に動作するかどうかを確認している。このイニシャル動作が正常に完了しない場合(S2のNo)、制御部51は、本プリンタの操作パネルに故障メッセージを表示して(S14)、中継ローラ対42のニップ圧の切り替え動作の異常を報知する処理を実行する。なお、この報知方法は、故障メッセージを操作パネルに表示するような視覚を通じて当該異常を報知するものに限らず、例えば音声などにより聴覚を通じて当該異常を報知するものであってもよい。また、報知タイミングは、即座に報知してもよいが、画像形成装置動作終了後など、遅れたタイミングで報知してもよい。
従来は、イニシャル動作が正常に完了しない場合、一般に、ユーザーやサービスマン等の作業によって当該異常が解消されるまでは、シート搬送ができないものとして画像形成動作を禁止する。そのため、画像形成を行うことのできないダウンタイムが発生する。
しかしながら、中継ローラ対42のニップ圧の切替動作が正常に行われない状況(イニシャル動作が正常に完了しない場合)であっても、シート搬送が完全に不可能になるというわけではない。例えば、切り替えるニップ圧の設定値や、シート搬送速度などの各種シート搬送条件を調整することにより、ニップ圧の切替動作が行われない状況でシート搬送を継続しても、短期的には問題が発生しないでシート搬送を行うことが可能である。
具体的に説明すると、画像形成動作の開始時には、上述したように、中継ローラ対42のニップ圧は低い状態となっているが、この状態のまま厚紙を給紙搬送する場合でも、例えば通常より多くのスリップが生じたり大きなスキューが生じたりするおそれがあり、安定搬送性は低下するものの、短期的(例えば、入力されている印刷ジョブが終了するまで等)にはシート搬送を継続することが可能である。また、仮に中継ローラ対42のニップ圧が高い状態で薄紙又は普通紙を給紙搬送する場合でも、ジャム処理時の作業性低下の問題はあるものの、シート搬送自体は継続することができるので、短期的(例えば、入力されている印刷ジョブが終了するまで等)にはシート搬送を継続することが可能である。
そこで、本実施形態においては、イニシャル動作が正常に完了しない場合(S2のNo)、制御部51は、本プリンタの操作パネルに故障メッセージを表示するとともに(S14)、シートの種類に関わらず、シート搬送を継続する。具体的には、制御部51は、メインモータ61をONにし(S15)、給紙される記録シートSが薄紙又は普通紙であるか否かを判断することなく、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオンにする(S5)。これにより、本体給紙ローラ41が回転駆動し、本体給紙トレイ100内の最上位の記録シートSが分離パッド48側へ送り出され、本体給紙路R1を搬送される記録シートSは、中継ローラ対42のニップに挟まれた状態(挟持された状態)で、搬送される。
このとき、搬送される記録シートSが薄紙又は普通紙である場合、中継ローラ対42のニップ圧は低い状態となっているのが通常であるため、何ら問題が発生することはない。仮に中継ローラ対42のニップ圧が高い状態となっている状況であっても、ジャム処理時の作業性低下の問題はあるものの、シート搬送自体は継続することができるので、短期的にはシート搬送を継続することができる。
一方、搬送される記録シートSが厚紙である場合、中継ローラ対42のニップ圧は低い状態となっているのが通常であるため、安定搬送性は低下するものの、短期的にはシート搬送を継続することが可能である。仮に中継ローラ対42のニップ圧が高い状態となっている状況であれば、何ら問題が発生することはない。
次に、イニシャル動作について説明する。
図7(a)及び(b)は、中継従動ローラ42bの軸受部37aを中継駆動ローラ42a側へ付勢する加圧スプリング37bの付勢力を切り替える付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段を示す説明図である。
本実施形態において、手差し底板カム軸65を回転駆動させることで、手差し底板カム35と一体形成されている押圧部65eが、図7(a)に示すようにカム検知フィラー65bを押し下げる押し下げレバー65dに当接して押し下げる位置と、図7(b)に示すように押し下げレバー65dに当接しない位置とをとることができる。これにより、カム検知フィラー65bは、図7(a)に示すようにフィラーセンサ65cを遮らない状態と、図7(b)に示すようにフィラーセンサ65cを遮る状態とをとることができる。フィラーセンサ65cの出力は、制御部51によって取得される。
図7(a)に示すようにカム検知フィラー65bがフィラーセンサ65cを遮る状態では、フィラーセンサ65cの出力がオフの状態であり、手差し底板カム軸65の回転位置は手差し底板34を下降させる位置(手差し底板34が手差し給紙ローラ32から離間する位置)をとる。このとき、手差し底板カム軸65上の押圧部65eは、非押圧位置に位置する。このとき、加圧板37dは加圧スプリング37bの付勢力によって中継駆動ローラ42aから離れる方向へ移動するので、加圧スプリング37bが伸びて、その縮み量が少なくなり、加圧スプリング37bの付勢力が低くなる。その結果、中継従動ローラ42bを中継駆動ローラ42a側へ付勢する付勢力が低くなるので、中継ローラ対42のニップ圧が弱まる。
一方、図7(b)に示すようにカム検知フィラー65bがフィラーセンサ65cを遮らない状態では、フィラーセンサ65cの出力がオンの状態であり、手差し底板カム軸65の回転位置は手差し底板34を上昇させる位置(手差し底板34が手差し給紙ローラ32に当接する位置)をとる。このとき、手差し底板カム軸65上の押圧部65eは、押圧位置に位置する。このとき、加圧板37dは押圧部65eによる押圧で中継駆動ローラ42aへ近づく方向へ移動するので、加圧スプリング37bが縮むので、加圧スプリング37bの付勢力が高くなる。その結果、中継従動ローラ42bを中継駆動ローラ42a側へ付勢する付勢力が高くなるので、中継ローラ対42のニップ圧が強くなる。
このように、制御部51は、フィラーセンサ65cの出力に基づいて、中継ローラ対42のニップ圧の切り替え(加圧スプリング37bの付勢力の切り替え)の動作が正常に行われているかどうかを把握することができる。本実施形態のイニシャル動作では、制御部51は、フィラーセンサ65cの出力に基づいて、中継ローラ対42のニップ圧の切り替えが正常に動作するかどうかを確認する。
図8(a)は、イニシャル動作前のフィラーセンサ65cの出力がオンである場合における、メインモータ61、手差し底板カムクラッチ65a、フィラーセンサ65cの出力を示すタイミングチャートである。
図8(b)は、イニシャル動作前のフィラーセンサ65cの出力がオフである場合における、メインモータ61、手差し底板カムクラッチ65a、フィラーセンサ65cの出力を示すタイミングチャートである。
本実施形態のイニシャル動作では、イニシャル動作前のフィラーセンサ65cの出力状態によって場合分けし、所定時間内にフィラーセンサ65cの出力状態が変化しない場合に異常であると判断する。なお、イニシャル動作の実施は、例えば、本プリンタの電源ON時や開閉ドア39などのドア開閉動作のタイミングで行う。
次に、増設給紙トレイ100A,100Bで構成される増設給紙部からの給紙搬送を行う場合について、図9に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施形態において、中継ローラ対42のニップ圧を切り替える場合、本体給紙トレイ100からの本体給紙のときには、上述したように、本体給紙トレイ100から中継ローラ対42までの搬送距離が短いことから、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオンにするタイミングで、手差し底板カムクラッチ65aをオンにし、ニップ圧の切り替え動作を開始する。しかしながら、増設給紙トレイ100A,100Bからの増設給紙のときには、図1に示すように、増設給紙トレイ100A,100Bから中継ローラ対42までの搬送距離が長いこと、各増設給紙トレイ100A,100Bにはシート検知手段としての搬送センサ45A,45Bが備わっていることから、搬送センサ45A,45Bの検知タイミングに基づいて、手差し底板カムクラッチ65aをオンにし、ニップ圧の切り替え動作を開始する。
以下、第一増設給紙トレイ100Aから給紙搬送する場合を例に挙げて説明する。第一増設給紙トレイ100Aからの給紙搬送を開始する場合、制御部51は、本体給紙の場合と同様に、イニシャル動作を実行し(S1)、イニシャル動作が正常に完了するかどうかを確認する(S2)。そして、イニシャル動作が正常に完了した場合(S2のYes)、制御部51は、メインモータ61をONにし(S3)、給紙される記録シートSが薄紙又は普通紙であるか否かを判断する(S4)。
薄紙又は普通紙であると判断した場合(S4のYes)、制御部51は、上述のイニシャル動作により中継ローラ対42のニップ圧は既に低い状態となっているため、このニップ圧が低い状態を維持したまま、第一増設給紙トレイ100Aの増設給紙ローラ41A及び搬送ローラ対42Aにそれぞれメインモータ61の駆動力を伝達するための増設給紙クラッチ及び搬送クラッチと、中継クラッチ63aとをオンにする(S16)。これにより、増設給紙ローラ41Aが回転駆動し、第一増設給紙トレイ100A内の最上位の記録シートSが送り出される。
一方、薄紙又は普通紙でないと判断した場合(厚紙であると判断した場合)には(S4のNo)、制御部51は、中継ローラ対42のニップ圧を高める処理動作を実行する。具体的には、制御部51は、まず、増設給紙クラッチ、搬送クラッチ及び中継クラッチ63aをオンにし(S17)、増設給紙ローラ41Aを回転駆動させて、第一増設給紙トレイ100A内の最上位の記録シートSを送り出す。そして、送り出された記録シートSの先端が第一増設給紙トレイ100Aの搬送センサ45Aに検知されたら(S18)、手差し底板カムクラッチ65aをオンにして(S19)、手差し底板カム軸65を回転駆動させ、規定時間経過後に手差し底板カムクラッチ65aをオフにして(S20)、手差し底板カム軸65の回転を停止させる。これにより、中継ローラ対42のローラのニップ圧は高い状態に切り替えられる。
その後、送り出された記録シートSは、本体給紙部内を通って中継ローラ対42へと搬送される。中継ローラ対42を構成する他方の中継従動ローラ42bは、薄紙又は普通紙時には低い付勢力で、厚紙時には高い付勢力で、そのローラ軸66を軸受けする軸受部37aが加圧スプリング37bによって付勢され、その付勢力により中継駆動ローラ42aに当接している。これにより、中継従動ローラ42bは、中継駆動ローラ42aに連れまわり回転する。本体給紙路R1を搬送される記録シートSは、中継駆動ローラ42aと中継従動ローラ42bとのニップに挟まれた状態(挟持された状態)で、搬送される。
本実施形態においては、増設給紙トレイ100A,100Bから給紙搬送する場合でも、厚紙については、高いニップ圧とすることで、安定した搬送性を実現するとともに、薄紙又は普通紙については、低いニップ圧とすることで、ジャム時に中継ローラ対42に挟持されたシートを引き抜く際にシートが破れにくくなってジャム作業の容易化を実現することができる。
なお、制御部51は、連続画像形成動作時のように、増設給紙トレイ100A,100Bから連続してシート給紙を行う場合、シート間隔が規定間隔よりも短くなる場合がある。制御部51は、搬送経路上の各シート検知手段(搬送センサ45A,45B、レジストセンサ49等)の検知信号によりシート間隔が規定間隔よりも短いと判断すると、後行のシートの搬送を停止する。
例えば、第二増設給紙トレイ100Bからの給紙搬送の例では、先行する記録シートS1の後端が第一増設給紙トレイ100Aの搬送センサ45Aを抜けたタイミングと、後行する記録シートS2(第二増設給紙トレイ100Bから給紙された記録シート)の先端が第二増設給紙トレイ100Bの搬送センサ45Bに到達したタイミングとから、両記録シートS1,S2間のシート間隔を計測し、規定間隔よりも短いか否かを判断する。この判断で規定間隔よりも短いと判断したら、後行する記録シートS2の先端が第一増設給紙トレイ100Aの搬送センサ45Aに到達したタイミングの直後に、記録シートS2の搬送を停止させ、待機させる。その後、先行する記録シートS1とのシート間隔が規定間隔以上に確保されたら、記録シートS2の搬送を再開させる。
この再開時において、記録シートS2の待機位置から中継ローラ対42までの搬送距離は短いことから、再開と同時に手差し底板カムクラッチ65aをオンにしてニップ圧の切り替え動作を開始すると、中継ローラ対42のニップ圧の切り替えが完了する前に記録シートS2が中継ローラ対42に達してしまうおそれがある。このような場合には、手差し底板カムクラッチ65aをオンにした後、所定時間が経過してから、記録シートS2の搬送を再開するのがよい。
次に、手差し給紙部30からの給紙搬送を行う場合について、図10〜図12を参照して説明する。
図10は、手差し給紙部30から手差しトレイ31を取り外した状態の外観斜視図である。
図11は、手差し給紙部30の主要部を示す斜視図である。
図12は、手差し給紙部30からの給紙搬送を行う場合の制御動作を示すフローチャートである。
手差し底板34は、底板スプリング36によって手差し給紙ローラ32に向けて上方へ付勢されている。また、手差し底板34には、図11に示すように、手差し底板カム35に対応する箇所に底板ガイド部34aが設けられている。手差し底板カム軸65が回転して手差し底板カム35が底板ガイド部34aに当接してこれを押し下げると(図13参照)、手差し底板34は、底板スプリング36の付勢力に抗して下降し、手差し給紙ローラ32から離れる。
手差し給紙部30からの給紙搬送を開始する場合も、制御部51は、まず、イニシャル動作を実行し(S1)、イニシャル動作が正常に完了するかどうかを確認する(S2)。そして、イニシャル動作が正常に完了した場合(S2のYes)、制御部51は、メインモータ61をONにした後(S3)、まず、手差し底板カムクラッチ65aをオンにし(S41)、規定時間経過後に手差し底板カムクラッチ65aをオフにする(S42)。これにより、手差し底板カム軸65が回転して、手差し底板34が底板スプリング36の付勢力により手差し給紙ローラ32に向けて付勢された状態になる。その結果、手差し給紙ローラ32は、手差しトレイ31及び手差し底板34上のシート束の状態で載置されている複数の記録シートSのうちの最上位の記録シートSに当接した状態になる。
続いて、制御部51は、手差し給紙クラッチ64aをオンにする(S43)。これにより、手差し給紙ローラ32が回転駆動し、手差し底板34上の最上位の記録シートSが分離パッド33側へ送り出される。このとき、最上位の記録シートSと一緒に上から2番目以降の記録シートが送り出されても、2番目以降の記録シートは分離パッド33との摩擦力によって搬送が阻害され、最上位の記録シートSのみが分離パッド33を通過し得る。
なお、手差し給紙部30からの給紙搬送中は、本体給紙部からの給紙搬送は行われないので、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aはオフの状態のままである。
その後、送り出された記録シートSは、図5中符号R2で示す手差し給紙経路に沿って搬送される。そして、レジストセンサ49に記録シートSの先端が到達してレジストセンサ49がオンになると(S44のYes)、所定時間経過後(記録シートSの先端がレジストローラ対43に到達する前)、手差し給紙クラッチ64aをオフにして(S45)、記録シートSの搬送を一時中止する。これにより、記録シートSの先端が停止中のレジストローラ対43のニップに突き当たった状態となって、記録シートSのスキューが補正される。
制御部51は、記録シートSを転写ニップで感光体1の表面のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、レジストクラッチをオンにする(S46)。これにより、レジストローラ対43が回転駆動を開始し、記録シートSが転写ニップに向けて搬送される。
本実施形態における手差し給紙部30は、図10に示すように、中継ローラ対42を構成する一方のローラである中継従動ローラ42bを手差し給紙機構と一体で支持したユニット構造であり、当該ユニットが本体筐体50にネジ止めされて固定される。一方、中継ローラ対42を構成する他方のローラである中継駆動ローラ42aは、本体筐体50の支持されている。そのため、本実施形態において、当該ユニットに設けられる中継従動ローラ42bと、本体筐体50に設けられる中継駆動ローラ42aとが、互いに離間不能に構成されている。
この点について、より詳しく説明する。
図14(a)及び(b)は、手差しトレイ31が取り付けられる開閉ドア39をプリンタ本体から開いた状態を示す斜視図である。
図15(a)及び(b)は、手差しトレイ31が取り付けられる開閉ドア39をプリンタ本体に閉じた状態を示す斜視図である。
図16(a)及び(b)は、開閉ドア39をプリンタ本体に閉じた状態で、手差しトレイ31を開いた状態を示す斜視図である。
上述したように、中継従動ローラ42bを支持する手差し給紙機構は本体筐体50にネジ止めされて固定されている。開閉ドア39はヒンジ機構を介して手差し給紙機構に対して開閉可能に取り付けられている。また、手差しトレイ31は、ヒンジ機構を介して開閉ドア39に対して開閉可能に取り付けられている。本実施形態においては、開閉ドア39を開くことで、感光体1を含むプロセスカートリッジを着脱したり、ジャムした記録シートSを取り出したりすることができる。
ただし、中継従動ローラ42bは、この開閉ドア39ではなく、本体筐体50にネジ止めされた手差し給紙機構に支持されているため、中継従動ローラ42bと本体筐体50に設けられる中継駆動ローラ42aとが互いに離間不能に構成されている。
ここで、本プリンタにおいてジャムが発生した場合など、記録シートSの搬送を停止させるべき装置異常(以下、ジャム発生による装置異常の例で説明する。)が発生した場合、装置内に残った記録シートSを除去しなければならない。具体的には、本実施形態では、給紙トレイ100を記録シートSの給紙方向または給紙方向と交差する方向に装置から取り外し、残った記録シートを本体給紙部から取り出す(引き出す)。このとき、強度の低い薄紙や普通紙等の記録シートSを引き出す時に破れてしまうのを抑制するためには、記録シートSを挟持している箇所(中継ローラ対42の搬送ニップや、手差し給紙ローラ32と手差し底板34との挟持箇所など)開放する(離間させる)ことが好ましい。
中継ローラ対42のローラ間を互いに離間させる構成としては、例えば、プリンタの本体筐体50に開閉可能に取り付けられる開閉ドアに中継従動ローラ42bを支持させる構成がある。この構成であれば、当該開閉ドアを開けることで、中継ローラ対42を離間させることができる。しかしながら、上述したように、中継ローラ対42を構成する中継駆動ローラ42aと中継従動ローラ42bとが互いに離間不能に構成されているため、中継ローラ対42を開放する(離間させる)ことできない。
そこで、本実施形態においては、本体給紙の際にジャムが発生した時に、中継ローラ対42に挟持されている記録シートの取り出す(引き出す)際、強度の低い記録シートSが破れてしまうのを抑制するために、破れやすい強度の低い種類(薄紙又は普通紙)の記録シートSの搬送時には、中継ローラ対42のニップ圧(当接圧)を低いニップ圧に切り替えている。これにより、薄紙又は普通紙の記録シートSの搬送時にジャムが発生した場合でも、中継ローラ対42のニップ圧が低いため、そのままの状態で当該中継ローラ対42から記録シートSを引き抜いても、シートが破れることを抑制できる。
このとき、中継ローラ対42のニップ圧が低いため、記録シートSの搬送負荷(搬送ガイドとの摺擦、ローラ対へのシート先端進入時の搬送抵抗など)が大きいと、中継ローラ対42の搬送ニップで記録シートSがスリップするなどして、適切な搬送ができない搬送不良を引き起こすおそれがある。しかしながら、薄紙又は普通紙の記録シートSは、通常、厚みが比較的薄く、コシも比較的弱いので、搬送負荷が小さく、中継ローラ対42のニップ圧が低い状態であっても搬送不良は発生しにくい。したがって、薄紙又は普通紙の記録シートSであれば、中継ローラ対42のニップ圧が低い状態でも、安定した搬送が実現される。
一方、破れにくい強度の高い種類(厚紙)の記録シートSの搬送時には、中継ローラ対42のニップ圧(当接圧)として、高いニップ圧を用いる。厚紙の記録シートSの場合、中継ローラ対42のニップ圧が低いと搬送不良を引き起こしやすいが、本実施形態においては、中継ローラ対42を高いニップ圧の状態にして、厚紙の記録シートSを搬送するため、搬送不良が発生しにくく、安定した搬送が実現される。また、ジャムが発生した場合でも、厚紙の記録シートSであれば、中継ローラ対42のニップ圧が高い状態のままでも、当該中継ローラ対42から記録シートSを引き抜く際に記録シートSが破れる事態も生じにくい。
なお、従来のように、ジャムが発生した後に中継ローラ対42のニップ圧(当接圧)を弱めるという動作を採用した場合、その動作がジャム発生後に適切に実行されるのであれば、シート引き抜き時に強度の低い記録シートSが破れてしまうことを抑制することができる。しかしながら、ジャムの発生タイミングやジャム処理動作を実現する構成内容等によっては、ジャム発生後に中継ローラ対42のニップ圧を弱める動作を実行できない場合がある。例えば、上述したジャム検知センサ(レジストセンサ49)の誤検知や故障、または画像形成装置の即断が発生した場合は、メインモータ61やクラッチ62a,63a,64a,65aの駆動源を正常に駆動させることができず、シート引き抜き時の中継ローラ対42のニップ圧を低くすることができない。
これに対し、本実施形態では、薄紙又は普通紙の記録シートSの場合、ジャムが発生する前から、詳しくは、中継ローラ対42に記録シートSが挟持される前から、中継従動ローラ42bを中継駆動ローラ42aに向けて付勢する加圧スプリング37bの付勢力を弱い付勢力へ切り替えて中継ローラ対42のニップ圧を弱めておく。そのため、ジャム発生後には中継ローラ対42のニップ圧を弱める動作を実行する必要がないので、ジャムの発生タイミングやジャム処理動作を実現する構成内容等に依存せずに、ジャム発生時に中継ローラ対42のニップ圧が弱い状態で薄紙又は普通紙の記録シートSを引き抜くことができる。
次に、中継ローラ対42のニップ圧を切り替える構成について説明する。
本実施形態においては、本体給紙路R1における中継ローラ対42のニップ圧を切り替える動作が、手差し給紙路R2のシート搬送に用いられる可動部材の動作に連動して行われる。本実施形態においては、本体給紙路R1を用いて記録シートSを搬送するときには、手差し給紙路R2がシート搬送に用いられることはない。したがって、本体給紙路R1を用いて記録シートSを搬送する際、手差し給紙路R2のシート搬送に用いられる可動部材を動作させても、支障が出ることはない。
本実施形態における手差し給紙時のシート給送手段は、手差し底板34上の記録シートSを手差し給紙ローラ32に押し当てて送り出すものである。したがって、本実施形態では、手差し底板34を可動部材とし、この手差し底板34の動作に連動して中継ローラ対42のニップ圧を切り替えるようにしている。
詳しくは、手差し底板34を動作させる動作手段は、上述したように、メインモータ61の駆動力によって手差し底板カム軸65を回転させる。そして、手差し底板カム35が底板スプリング36の付勢力に抗して底板ガイド部34aを押し下げる回転位置に手差し底板カム軸65が位置するときは、手差し底板34が下降して手差し給紙ローラ32から離れる(図13、図18(a)参照)。一方、手差し底板カム35が底板ガイド部34aから離れる回転位置に手差し底板カム軸65が位置するときは、手差し底板34が底板スプリング36の付勢力によって上昇して手差し給紙ローラ32に接触する(図11、図18(b)参照)。
本実施形態の付勢力切替手段は、中継ローラ対42の一方のローラである中継従動ローラ42bの軸受部37aを中継駆動ローラ42a側へ付勢する加圧スプリング37bを支持している付勢支持部としての加圧板37dを手差し底板カム軸65の回転に伴って移動させることによって、加圧スプリング37bの付勢力を切り替え、中継ローラ対42のニップ圧を変更する。尚、加圧板37dにはスライダが締結されており、スライダが手差し給紙部30の支持フレーム38に設けられるガイド部に沿って移動するように構成され、これにより、中継駆動ローラ42aに対して接離する方向に沿って直動する構成となっている。
図17(a)及び(b)は、本実施形態において、中継従動ローラ42bの軸受部37aを中継駆動ローラ42a側へ付勢する加圧スプリング37bの付勢力を切り替える付勢力切替手段を示す説明図である。
図18(a)及び(b)は、同付勢力切替手段の主要構成を示す斜視図である。
図19(a)及び(b)は、中継従動ローラ42bを支持する機構を示す説明図である。
中継従動ローラ42bのローラ軸66は、図19(a)及び(b)に示すように、手差し給紙部30の支持フレーム38に設けられた突起38aに中継従動ローラ42bの軸受部37aに設けられたガイド溝37a1が嵌合することで、中継従動ローラ42bが中継駆動ローラ42aに対して接離する方向へスライド可能に保持されている。また、中継従動ローラ42bの軸受部37aは、上述したように、加圧スプリング37bによって、中継従動ローラ42bが中継駆動ローラ42a側へ付勢されている。
加圧スプリング37bは、その一端が中継従動ローラ42bの軸受部37aに接触し、他端が加圧板37dに接触するように配置される圧縮ばねである。加圧板37dに支持された状態の加圧スプリング37bの付勢力によって、中継従動ローラ42bの軸受部37aが中継駆動ローラ42a側へ付勢される。加圧スプリング37bが接触する加圧板37dのスプリング接触面とは反対側の裏面には、加圧板37dを中継駆動ローラ42a側へ押圧可能な押圧部65eが形成されている。この押圧部65eは、手差し底板カム軸65の回転に伴って回転する。
手差し底板カム軸65の回転位置が手差し底板34を下降させる位置(手差し底板34が手差し給紙ローラ32から離間する位置)にあるとき、手差し底板カム軸65上の押圧部65eは、図17(a)及び図18(a)に示すように非押圧位置に位置する。このとき、加圧板37dは加圧スプリング37bの付勢力によって中継駆動ローラ42aから離れる方向へ移動する。これにより、加圧スプリング37bが伸びて、その縮み量が少なくなり、加圧スプリング37bの付勢力が低くなる。その結果、中継従動ローラ42bを中継駆動ローラ42a側へ付勢する付勢力が低くなるので、中継ローラ対42のニップ圧が弱まる。なお、手差し底板34は手差し給紙ローラ32から離間したままの状態となるため、手差し給紙はできないが、本体給紙時には手差し給紙がされることはないので、何ら支障はない。
一方、手差し底板カム軸65の回転位置が手差し底板34を上昇させる位置(手差し底板34が手差し給紙ローラ32に接触する位置)にあるとき、手差し底板カム軸65上の押圧部65eは、図17(b)及び図18(b)に示すように押圧位置に位置する。このとき、加圧板37dは加圧スプリング37bの付勢力に抗して中継駆動ローラ42aへ近づく方向へ移動する。これにより、加圧スプリング37bが縮み、その縮み量が多くなるので、加圧スプリング37bの付勢力が高くなる。その結果、中継従動ローラ42bを中継駆動ローラ42a側へ付勢する付勢力が高くなるので、中継ローラ対42のニップ圧が強まる。なお、手差し底板34は手差し給紙ローラ32に接触したままの状態となるため、手差し給紙はできないが、本体給紙時には手差し給紙がされることはないので、何ら支障はない。
本実施形態によれば、手差し給紙路R2のシート搬送に用いられる可動部材としての手差し底板34の動作を利用して本体給紙路R1の中継ローラ対42のニップ圧(加圧スプリング37bの付勢力)を切り替えることができる。これにより、中継ローラ対42のニップ圧を切り替えるための専用の動作手段を設けない簡易な構成によって、当該切り替えを実現することができる。
次に、本実施形態における給紙搬送時の制御動作の一変形例について説明する。
図20は、本変形例における本体給紙部からの給紙搬送を行う場合の制御動作に示すフローチャートである。
本変形例においては、イニシャル動作を実行しない、その代わりに、手差し底板カムクラッチ65aをフィラーセンサ65cの出力に基づいてオフにする構成とし、このフィラーセンサ65cの出力状態が所定時間内に変化しない場合に異常であると判断する。
本変形例において、制御部51は、メインモータ61をONにしたら(S3)、給紙される記録シートSが薄紙又は普通紙であるか否かを判断する(S4)。そして、薄紙又は普通紙でないと判断した場合(厚紙であると判断した場合)(S4のNo)、制御部51は、中継ローラ対42のニップ圧を高める処理動作を実行する。具体的には、制御部51は、本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオンにするとともに(S6)、そのタイミングで手差し底板カムクラッチ65aもオンにする(S6)。これにより、手差し底板カム軸65が回転駆動する。
そして、フィラーセンサ65cがオフになったら(S51のYes)、手差し底板カムクラッチ65aをオフにして(S7)、手差し底板カム軸65の回転を停止させる。これにより、中継ローラ対42のローラのニップ圧は高い状態に切り替えられる。
本変形例においても、薄紙又は普通紙時には低い付勢力で、厚紙時には高い付勢力で、そのローラ軸66を軸受けする軸受部37aが加圧スプリング37bによって付勢され、記録シートSは中継ローラ対42のニップに挟まれた状態(挟持された状態)で、搬送される。その後、レジストセンサ49に記録シートSの先端が到達してレジストセンサ49がオンになると(S8のYes)、所定時間経過後に本体給紙クラッチ62a及び中継クラッチ63aをオフにして(S9)、記録シートSの搬送を一時中止する。そして、制御部51は、記録シートSを転写ニップで感光体1の表面のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、中継クラッチ63a及びレジストクラッチをオンにする(S10)。レジストセンサ49に記録シートSの後端が到達してレジストセンサ49がオフになると(S11のYes)、中継クラッチ63aをオフにして(S12)、中継ローラ対42の回転駆動を停止する。
一方、フィラーセンサ65cがオフにならないまま所定時間が経過したら(S51のNo、S52のYes)、制御部51は、本プリンタの操作パネルに故障メッセージを表示して(S53)、中継ローラ対42のニップ圧の切り替え動作の異常を報知する処理を実行する。その後、シート搬送を継続したまま、手差し底板カムクラッチ65aをオフにする(S7)。そして、シート搬送動作をそのまま継続する(S8〜S12)。
以上、本実施形態においては、本体給紙路R1で用いられる中継ローラ対42のニップ圧(加圧スプリング37bの付勢力)を、手差し給紙路R2で用いられる可動部材としての手差し底板34の動作に連動して切り替えるが、これに限られない。例えば、手差し給紙部30が、手差し給紙ローラ32を下降させる動作により、手差しトレイ上の記録シートに手差し給紙ローラ32を押し当てて送り出す方式のシート給送手段を採用したものである場合には、当該手差し給紙ローラ32を可動部材とし、この手差し給紙ローラ32の動作に連動して中継ローラ対42のニップ圧を切り替える構成であってもよい。また、例えば、手差し給紙路R2以外の給紙路(例えば反転再送路R5など)で用いられる可動部材の動作に連動して切り替えてもよい。
また、本実施形態においては、本体給紙路R1で用いられる中継ローラ対42のニップ圧(加圧スプリング37bの付勢力)を切り替える構成について説明したが、例えば、他の搬送ローラ対(例えば、排紙ローラ対46など)のニップ圧を切り替える構成などにも適用することが可能である。また、本実施形態のニップ圧の切替対象であった中継ローラ対42は、一方が駆動ローラで他方が従動ローラである搬送ローラ対であるが、両方とも駆動ローラであったり、両方とも従動ローラであったりする搬送ローラ対であってもよい。
また、本実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタを例に挙げて説明したが、画像読取装置を備えた複写機や、ファクシミリなどの機能も備えた複合機などの画像形成装置であってもよい。また、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に限らず、インクジェット方式や、特開2002−307737号公報等に記載のトナープロジェクション方式など、他の方式で画像を形成する画像形成装置にも適用が可能である。また、画像形成装置に限らず、シート搬送装置を備えたものであれば、自動給送装置(ADF)を備えた画像読取装置などであってもよい。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[第1態様]
第1態様は、搬送されるシート(例えば記録シートS)を挟持するローラ対(例えば中継ローラ対42)と、前記ローラ対を構成する一方のローラ(例えば中継従動ローラ42b)を他方のローラ(例えば中継駆動ローラ42a)に向けて付勢する付勢手段(例えば加圧スプリング37b)と、前記付勢手段による付勢力を切り替える付勢力切替手段(例えば加圧板37d、押圧部65eなど)とを備えたシート搬送装置であって、所定の切替条件を満たす場合(例えばシートの種類が厚紙である場合)、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行って、前記ローラ対によるシート搬送を行う制御手段(例えば制御部51)と、前記付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段(例えばカム検知フィラー65b及びフィラーセンサ65c)と、前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときに異常を報知する報知手段(例えば制御部51及び操作パネル)とを有し、前記制御手段は、前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときには、前記所定の切替条件を満たすか否かにかかわらず、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行わずに、前記ローラ対によるシート搬送を実行するシート搬送制御を実行することを特徴とするものである。
本態様においては、所定の切替条件を満たす場合、付勢力切替手段により付勢力の切り替えを行って、ローラ対によるシート搬送を行うことができる。このような構成は、例えば、厚いシートを搬送するときには、大きい付勢力へ切り替えてローラ対のニップ圧を高める一方で、薄いシートを搬送するときには、小さい付勢力へ切り替えてローラ対のニップ圧を低くするという制御を実現できる。この制御は、厚いシートの安定搬送を実現することと、ジャム時にローラ対に挟持されている薄いシートを引き抜く際にシートが破れにくくしてジャム作業の容易化を実現することの両立に寄与する。
従来のシート搬送装置では、ローラ対のニップ圧(付勢力)を切り替える切替動作の異常が検知されたとき、一般に、ユーザー等に異常が報知され、この異常が解消されるまでは当該ローラ対によるシート搬送ができず、ダウンタイムが発生する。
しかしながら、上述したように、付勢力切替手段により付勢力を切り替えてローラ対によるシート搬送を行う構成においては、付勢力の切替動作が正常に行われない状況(異常が検知された場合)であっても、シート搬送が完全に不可能になるというわけではない。例えば、切り替える付勢力の設定値や、シート搬送速度の設定値などの各種シート搬送条件の設定値の定め方により、付勢力の切替動作が行われない状況でシート搬送を継続しても、短期的には問題が発生しないでシート搬送を行うことが可能である。
そこで、本態様においては、動作検知手段が切替動作の異常を検知したとき、報知手段により異常の報知を行うとともに、所定の切替条件を満たすか否かにかかわらず、ローラ対によるシート搬送を実行する。これによれば、異常の報知に起因して切替動作の異常が解消される処理がなされるまでの間も、シート搬送を継続することができ、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記制御手段は、前記シートの種類に応じて前記所定の切替条件を満たすか否かを判断することを特徴とするものである。
これによれば、シートの種類に応じた適切な付勢力によりシート搬送を行うことができる。
[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記シートの種類は、該シートの厚みの異なる種類を含むことを特徴とするものである。
これによれば、シートの厚みに応じた適切な付勢力によりシート搬送を行うことができる。
[第4態様]
第4態様は、第3態様において、前記付勢力切替手段は、前記シートの厚みが厚い種類ほど前記付勢力が大きくなるように切り替えることを特徴とするものである。
これによれば、シートの厚みに応じた適切な付勢力によりシート搬送を行うことができる。
[第5態様]
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記報知手段は、視覚又は聴覚を通じて前記異常を報知することを特徴とするものである。
これによれば、異常を適切に報知することができる。
[第6態様]
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ローラ対によるシート搬送を行うために前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行う時に前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときに、前記シート搬送制御を実行することを特徴とするものである。
これによれば、上述した変形例のように、ローラ対によるシート搬送を行うために付勢力切替手段により付勢力の切り替えを行う時に動作検知手段が切替動作の異常を検知したときでも、シート搬送を継続することができ、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
[第7態様]
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ローラ対によるシート搬送を実行する前に前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知するか否かを確認する確認動作(例えばイニシャル動作)を実行し、該確認動作時に該動作検知手段が該切替動作の異常を検知したときに、前記シート搬送制御を実行することを特徴とするものである。
これによれば、上述した変形例のように、確認動作時に動作検知手段が切替動作の異常を検知したときでも、シート搬送を継続することができ、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
[第8態様]
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ローラ対よりもシート搬送方向上流側で前記シートを搬送するシート搬送手段(例えば本体給紙ローラ41)の動作開始タイミングに基づいて、前記付勢力の切り替えを行うことを特徴とするものである。
これによれば、ローラ対よりもシート搬送方向上流側に、搬送中のシートを検知するシート検知手段が存在しない場合でも、シートの先端がローラに到達するまでの間に、切替動作を適切に完了することが可能である。
[第9態様]
第9態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ローラ対よりもシート搬送方向上流側で搬送中の前記シートを検知するシート検知手段(例えば搬送センサ45A,45B)の検知タイミングに基づいて、前記付勢力の切り替えを行うことを特徴とするものである。
これによれば、シートの先端がローラに到達するまでの間に、切替動作を適切に完了することが可能である。
[第10態様]
第10態様は、シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成装置であって、前記シート搬送装置として、第1乃至第9態様のいずれかのシート搬送装置を用いることを特徴とするものである。
本態様によれば、ローラ対のニップ圧(付勢力)を切り替える切替動作の異常が検知されたときでも、ダウンタイムの発生を抑制できる画像形成装置を提供することができる。
[第11態様]
第11態様は、第10態様において、前記シート搬送装置の前記ローラ対は、複数の搬送路(例えば本体給紙路R1と手差し給紙路R2)のうちの第一搬送路(例えば本体給紙路R1)中を搬送されるシートを挟持するものであり、前記付勢力切替手段は、前記複数の搬送路のうちの第二搬送路(例えば手差し給紙路R2)中をシートが搬送されるにあたって動作する可動部材(例えば手差し底板34)の動作に連動して、前記付勢手段による付勢力を切り替えることを特徴とするものである。
本態様においては、第一搬送路におけるローラ対の当接圧(付勢手段による付勢力)を切り替える動作が、第二搬送路のシート搬送に用いられる可動部材の動作に連動して行われる。本態様に係る画像形成装置は、複数の搬送路の中から選択された搬送路を用いてシートを搬送しているときには、他の搬送路がシート搬送に用いられることはない。したがって、第一搬送路のローラ対の当接圧を切り替える際、第二搬送路のシート搬送に用いられる可動部材を動作させても、支障が出ることはない。
本態様によれば、第二搬送路のシート搬送に用いられる可動部材の動作を利用して第一搬送路のローラ対の当接圧を切り替えることができるので、切り替え専用の動作手段を設ける必要がなく、装置の小型化及びコスト低減を実現できる。
[第12態様]
第12態様は、第11態様において、前記第二搬送路は、手差し給送の搬送路(例えば手差し給紙路R2)であることを特徴とするものである。
これによれば、装置本体内のローラ対の当接圧を切り替えるために、手差し搬送路の可動部材の動作を利用することができる。
1 :感光体
30 :手差し給紙部
31 :手差しトレイ
32 :手差し給紙ローラ
33 :分離パッド
34 :手差し底板
34a :底板ガイド部
35 :手差し底板カム
36 :底板スプリング
37a :軸受部
37b :加圧スプリング
37c :スライド長孔
37d :加圧板
37e :接触部
38 :支持フレーム
39 :開閉ドア
41 :本体給紙ローラ
41A,41B:増設給紙ローラ
42 :中継ローラ対
42A,42B:搬送ローラ
42a :中継駆動ローラ
42b :中継従動ローラ
43 :レジストローラ対
44 :定着装置
45A,42B:搬送センサ
46 :排紙ローラ対
47 :切換爪
48 :分離パッド
49 :レジストセンサ
50 :本体筐体
51 :制御部
61 :メインモータ
61a :モータ軸
62 :給紙ローラ軸
62a :本体給紙クラッチ
63 :中継ローラ軸
63a :中継クラッチ
64 :手差し給紙ローラ軸
64a :手差し給紙クラッチ
65 :手差し底板カム軸
65a :手差し底板カムクラッチ
65b :カム検知フィラー
65c :フィラーセンサ
65d :押し下げレバー
65e :押圧部
66 :ローラ軸
100 :本体給紙トレイ
100A,100B:増設給紙トレイ
101 :本体給紙底板
R1 :本体給紙路
R2 :手差し給紙路
R3 :共通搬送路
R4 :排紙路
R5 :反転再送路
S :記録シート
特開2006−39336号公報

Claims (12)

  1. 搬送されるシートを挟持するローラ対と、
    前記ローラ対を構成する一方のローラを他方のローラに向けて付勢する付勢手段と、
    前記付勢手段による付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えたシート搬送装置であって、
    所定の切替条件を満たす場合、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行って、前記ローラ対によるシート搬送を行う制御手段と、
    前記付勢力切替手段の切替動作を検知する動作検知手段と、
    前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときに異常を報知する報知手段とを有し、
    前記制御手段は、前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときには、前記所定の切替条件を満たすか否かにかかわらず、前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行わずに、前記ローラ対によるシート搬送を実行するシート搬送制御を実行することを特徴とするシート搬送装置。
  2. 請求項1に記載のシート搬送装置において、
    前記制御手段は、前記シートの種類に応じて前記所定の切替条件を満たすか否かを判断することを特徴とするシート搬送装置。
  3. 請求項2に記載のシート搬送装置において、
    前記シートの種類は、該シートの厚みの異なる種類を含むことを特徴とするシート搬送装置。
  4. 請求項3に記載のシート搬送装置において、
    前記付勢力切替手段は、前記シートの厚みが厚い種類ほど前記付勢力が大きくなるように切り替えることを特徴とするシート搬送装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置において、
    前記報知手段は、視覚又は聴覚を通じて前記異常を報知することを特徴とするシート搬送装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート搬送装置において、
    前記制御手段は、前記ローラ対によるシート搬送を行うために前記付勢力切替手段により前記付勢力の切り替えを行う時に前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知したときに、前記シート搬送制御を実行することを特徴とするシート搬送装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート搬送装置において、
    前記制御手段は、前記ローラ対によるシート搬送を実行する前に前記動作検知手段が前記切替動作の異常を検知するか否かを確認する確認動作を実行し、該確認動作時に該動作検知手段が該切替動作の異常を検知したときに、前記シート搬送制御を実行することを特徴とするシート搬送装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置において、
    前記制御手段は、前記ローラ対よりもシート搬送方向上流側で前記シートを搬送するシート搬送手段の動作開始タイミングに基づいて、前記付勢力の切り替えを行うことを特徴とするシート搬送装置。
  9. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置において、
    前記制御手段は、前記ローラ対よりもシート搬送方向上流側で搬送中の前記シートを検知するシート検知手段の検知タイミングに基づいて、前記付勢力の切り替えを行うことを特徴とするシート搬送装置。
  10. シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成装置であって、
    前記シート搬送装置として、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項10に記載の画像形成装置において、
    前記シート搬送装置の前記ローラ対は、複数の搬送路のうちの第一搬送路中を搬送されるシートを挟持するものであり、
    前記付勢力切替手段は、前記複数の搬送路のうちの第二搬送路中をシートが搬送されるにあたって動作する可動部材の動作に連動して、前記付勢手段による付勢力を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項11に記載の画像形成装置において、
    前記第二搬送路は、手差し給送の搬送路であることを特徴とする画像形成装置。
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