JP2023180449A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 プリントシートの損傷を抑制しつつ、プリントシートの剛度を正確に測定する画像形成装置を得る。【解決手段】 プリントシート101の搬送路の湾曲部分の下流側および上流側に搬送ローラー24a,24bがそれぞれ配置されており、その湾曲部分の上流外側に圧力センサー41が配置される。圧力センサー41は、搬送ローラー24aによりプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除された後にプリントシート101に当接する位置に配置される。【選択図】 図3

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。
ある画像形成装置は、異なる回転速度でプリントシートの搬送ローラーをモーターで回転させることでプリントシートをたわませ、プリントシートをたわませたときの、モーターの導通電流の差からプリントシートの剛度を推定している(例えば特許文献1参照)。
特開2019-34815号公報
しかしながら、上述の画像形成装置では、モーターのブラシノイズ、モーター動作による温度上昇によるモーターの抵抗成分の変化などに起因して導通電流が変動するため、モーターの導通電流の差からプリントシートの剛度を正確に推定するのは困難である。また、直線的な搬送路部分の2箇所において搬送ローラーでニップされてプリントシートがたわませられるため、プリントシートの湾曲が急峻になりプリントシートが損傷しやすい。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、プリントシートの損傷を抑制しつつ、プリントシートの剛度を正確に測定する画像形成装置を得ることを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、プリントシートの搬送路の湾曲部分の下流側の第1搬送ローラーと、前記湾曲部分の上流側の第2搬送ローラーと、前記湾曲部分の上流外側の圧力センサーとを備える。そして、前記圧力センサーは、前記第1搬送ローラーにより前記プリントシートがニップされている期間において前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除された後に前記プリントシートに当接する位置に配置される。
本発明によれば、プリントシートの損傷を抑制しつつ、プリントシートの剛度を正確に測定する画像形成装置が得られる。
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。 図2は、実施の形態1におけるシート反力検出部40の構成を示す側面図である。 図3は、図2に示すシート反力検出部40によるプリントシート101の反力の測定について説明する図である。 図4は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の電気的な構成を示すブロック図である。 図5は、反力測定値の時間的変化を説明する図である。 図6は、実施の形態2におけるシート反力検出部40の構成を示す側面図である。 図7は、図6に示すシート反力検出部40によるプリントシート101の反力の測定について説明する図である。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。図1に示す画像形成装置10は、プリントエンジン10aと、搬送装置10bとを備える。プリントエンジン10aは、プリントすべき画像をプリントシート(プリント用紙など)上に物理的にプリントする。プリントエンジン10aには色材カートリッジ(インクカートリッジ、トナーカートリッジなど)が着脱可能であり、プリントエンジン10aは、色材カートリッジから供給される色材を使用して、所定の方式(インクジェット方式、電子写真方式など)でプリントを行う。また、搬送装置10bは、プリントシート101を給紙装置20からプリントエンジン10aへ搬送する。
また、この実施の形態では、搬送装置10bは、プリントエンジン10aに対向して配置されプリントシート101を搬送する環状の搬送ベルト2と、搬送ベルト2を懸架される駆動ローラー3および従動ローラー4と、搬送ベルト2ととともにシート101をニップする吸着ローラー5と、排出ローラー対6と、搬送ローラー24と、レジストローラー25とを備える。
駆動ローラー3および従動ローラー4は、搬送ベルト2を周回させる。そして、後述の給紙カセット21から搬送されてきたプリントシート101を吸着ローラー5がニップし、ニップされたシート101は、搬送ベルト2によってプリントエンジン10aのプリント位置へ順番に搬送されていき、プリントエンジン10aにより画像がプリントされる。そして、プリント完了後のプリントシート101が排出ローラー対6によって、排出トレイ10cなどに排出される。
給紙装置20において、給紙カセット21は、プリントシート101の束を収容しており、リフト板31でプリントシート101を上方に押し上げてピックアップローラー32に当接させる。給紙カセット21内に積載されたプリントシート101は上側から1枚ずつピックアップローラー32によって給紙ローラー23へピックアップされる。給紙ローラー23は、そのプリントシート101を搬送路上へ送出する。
また、搬送ローラー24は、給紙カセット21から送出されたプリントシート101を搬送路に沿って搬送する。複数の搬送ローラー24およびガイド部材が搬送路に沿って配置されている。レジストローラー25は、搬送されてくるプリントシート101を一時停止させ、2次給紙タイミングでそのプリントシート101をプリントエンジン10aのプリント位置へ搬送する。
さらに、例えば図1に示すように、搬送路の湾曲箇所にシート反力検出部40が設けられている。
図2は、実施の形態1におけるシート反力検出部40の構成を示す側面図である。図3は、図2に示すシート反力検出部40によるプリントシート101の反力の測定について説明する図である。
例えば図2に示すように、シート反力検出部40は、搬送ローラー24a,24b、圧力センサー41、アクチュエーター42、シート検知センサー43、およびガイド部材44,45-1,45-2を備える。
搬送ローラー24aは、プリントシート101の搬送路の湾曲部分の下流側の第1搬送ローラーである。搬送ローラー24bは、その湾曲部分の上流側の第2搬送ローラーである。
圧力センサー41は、その湾曲部分の上流外側に配置されている。例えば図3に示すように、圧力センサー41は、搬送ローラー24aにより搬送中のプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによる搬送中のプリントシート101のニップが解除された後に(プリントシート101の弾性復元力によって)プリントシート101に当接する位置に配置されている。
実施の形態1では、例えば図3に示すように、アクチュエーター42は、搬送ローラー24aによりプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除された後に圧力センサー41を搬送路の内側方向へ移動させてプリントシート101に当接させる。なお、例えば、圧力センサー41にはロードセルが使用され、アクチュエーター42には、リニアアクチュエーターが使用される。
具体的には、搬送ローラー24bによるニップ解除によってプリントシート101の後端は解放状態となり、プリントシート101自体の弾性回復力によってプリントシート101の後端はガイド部材45-2に向かって付勢される。そこで、プリントシート101の後端がガイド部材45-2に当接しないように、圧力センサー41が押し出されプリントシート101に当接する。
シート検知センサー43は、搬送ローラー24bの直後に配置され、搬送されてくるプリントシート101を検知する。例えば、シート検知センサー43は、光学センサーである。ここでは、シート検知センサー43は、ガイド部材45-2に固定されている。
ガイド部材44は、搬送路の湾曲部分の内側のガイド部材である。ガイド部材45-1,45-2は、搬送路の湾曲部分の外側のガイド部材である。ガイド部材45-1は、搬送路における搬送ローラー24aと圧力センサー41との間の区間の外側のガイド部材である。ガイド部材45-2は、搬送路における圧力センサー41と搬送ローラー24bとの間の区間の外側のガイド部材である。
図4は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の電気的な構成を示すブロック図である。
図4に示すように、当該画像形成装置10は、さらに、コントローラー61および記憶装置62を備える。
コントローラー61は、当該画像形成装置10の内部装置(プリントエンジン10a、搬送装置10b、給紙装置20など)を制御する。コントローラー61は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの専用回路やマイクロコンピューターで構成されている。記憶装置62は、フラッシュメモリーなどといった不揮発性の記憶装置であり、内部装置の制御に必要なデータなどを記憶する。
コントローラー61は、そのASICやマイクロコンピューターによって、搬送制御部61aおよび剛度測定制御部61bとして動作する。
搬送制御部61aは、プリントジョブの実行時などにおいて、特定の搬送条件(搬送速度、プリントシート101への搬送ローラーの押圧など)で、搬送装置10bおよび給紙装置20に、プリントシート101を搬送させる。
剛度測定制御部61bは、圧力センサー41の出力に基づいてプリントシート101の剛度を測定する。例えば、剛度測定制御部61bは、圧力センサー41による反力測定値を取得し、プリントシートの反力と剛度との対応関係を示す所定のテーブルや計算式に従って、反力測定値に対応する剛度を特定する。
図5は、反力測定値の時間的変化を説明する図である。具体的には、例えば図5に示すように、剛度測定制御部61bは、搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除されたこと(つまり、プリントシート101の後端が搬送ローラー24bから外れたこと)によるプリントシート101の後端部分の振動が収束した後の期間(図5における測定期間)で得られた圧力センサー41の出力(反力測定値)に基づいてプリントシート101の剛度を測定する。
より具体的には、剛度測定制御部61bは、シート検知センサー43の出力に基づいて、搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除されたこと、および上述のプリントシート101の後端の振動が収束したことを検出し、その振動が収束したことを検出した時点から所定時間長の期間で得られた圧力センサー41の出力に基づいてプリントシート101の剛度を測定する。
図5に示すように、上述の測定期間では、反力測定値の変動が小さくなる。所定時間における反力測定値の変動が所定値未満となったときに、プリントシート101の後端部分の振動が収束したと判定される。
次に、上記画像形成装置10の動作について説明する。
コントローラー61は、プリントジョブのジョブ要求を受け付けると、プリントジョブを実行し、搬送装置10bおよび給紙装置20にプリントシート101の搬送を開始させる。搬送装置10bは、給紙装置20からの搬送路に沿って、プリントシート101を1枚ずつ搬送する。プリントシート101は、搬送路に沿って、シート反力検出部40を介してプリントエンジン10aまで進行する。なお、プリントシート101が搬送路に沿って進行する際に、複数の搬送ローラー24,24a,24bは同一の線速で動作している。
搬送の開始後、剛度測定制御部61bは、シート検知センサー43の出力値を監視し、当該シート検知センサー43がプリントシート101の後端を検出したか否かを繰り返し判定する。
シート検知センサー43がプリントシート101の後端を検出したと判定すると、剛度測定制御部61bは、アクチュエーター42に、圧力センサー41をプリントシート101へ押し当てさせるとともに、圧力センサー41の出力値(反力測定値)を監視する。
そして、剛度測定制御部61bは、上述の測定期間における反力測定値から剛度の測定値を導出する。なお、測定期間における複数の反力測定値の平均値から剛度の測定値を導出してもよいし、測定期間における複数の反力測定値から得られる複数の剛度の値の平均値を剛度測定値としてもよい。
剛度の測定値に応じて、搬送制御部61aは、搬送装置10bの不具合やジャムを回避するためにプリントシート101の搬送を停止したり、搬送条件を変更し、搬送を継続する。例えば、搬送制御部61aは、搬送条件としての搬送速度を低くしたりする。なお、反力と剛度とは線形の関係にあるため、反力の測定値を剛度の測定値として使用してもよい。
以上のように、上記実施の形態1によれば、プリントシート101の搬送路の湾曲部分の下流側および上流側に搬送ローラー24a,24bがそれぞれ配置されており、その湾曲部分の上流外側に圧力センサー41が配置される。圧力センサー41は、搬送ローラー24aによりプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除された後にプリントシート101に当接する位置に配置される。
これにより、プリントシート101の後端がニップされていない状態(解放状態)で、湾曲しているプリントシート101の反力が測定されるため、プリントシート101の損傷を抑制しつつ、プリントシートの剛度が正確に測定される。
実施の形態2.
図6は、実施の形態2におけるシート反力検出部40の構成を示す側面図である。図7は、図6に示すシート反力検出部40によるプリントシート101の反力の測定について説明する図である。
実施の形態1と同様に、例えば図6に示すように、圧力センサー41は、搬送ローラー24aによりプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除された後にプリントシート101に当接する位置に配置されている。なお、実施の形態2では、圧力センサー41は、所定の位置に固定されており移動しない。
実施の形態2では、アクチュエーター42が、搬送ローラー24aによりプリントシート101がニップされている期間において搬送ローラー24bによるプリントシート101のニップが解除された後にガイド部材45-2を搬送路の外側方向へ移動させてプリントシート101を圧力センサー41に当接させる。
具体的には、搬送ローラー24bによるニップ解除によってプリントシート101の後端は解放状態となり、プリントシート101自体の弾性回復力によってプリントシート101の後端はガイド部材45-2に向かって付勢される。そこで、プリントシート101の後端がガイド部材45-2に当接せずに圧力センサー41に当接するように、ガイド部材45-2を退避させて、プリントシート101を圧力センサー41に当接させる。
なお、実施の形態2に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。
10 画像形成装置
24a 搬送ローラー(第1搬送ローラーの一例)
24b 搬送ローラー(第2搬送ローラーの一例)
41 圧力センサー
42 アクチュエーター
43 シート検知センサー
45-2 ガイド部材
61b 剛度測定制御部

Claims (5)

  1. プリントシートの搬送路の湾曲部分の下流側の第1搬送ローラーと、
    前記湾曲部分の上流側の第2搬送ローラーと、
    前記湾曲部分の上流外側の圧力センサーとを備え、
    前記圧力センサーは、前記第1搬送ローラーにより前記プリントシートがニップされている期間において前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除された後に前記プリントシートに当接する位置に配置されること、
    を特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1搬送ローラーにより前記プリントシートがニップされている期間において前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除された後に前記圧力センサーを前記搬送路の内側方向へ移動させて前記プリントシートに当接させるアクチュエーターをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記搬送路における前記圧力センサーと前記第2搬送ローラーとの間の区間の外側のガイド部材と、前記第1搬送ローラーにより前記プリントシートがニップされている期間に
    おいて前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除された後に前記ガイド部材を前記搬送路の外側方向へ移動させて前記プリントシートを前記圧力センサーに当接させるアクチュエーターとをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記圧力センサーの出力に基づいて前記プリントシートの剛度を測定する剛度測定制御部をさらに備え、
    前記剛度測定制御部は、前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除されたことによる前記プリントシートの後端部分の振動が収束した後の期間で得られた前記圧力センサーの出力に基づいて前記プリントシートの剛度を測定すること、
    を特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。
  5. 前記第2搬送ローラーの直後に配置され、前記プリントシートを検知するシート検知センサーをさらに備え、
    前記剛度測定制御部は、前記シート検知センサーの出力に基づいて、前記第2搬送ローラーによる前記プリントシートのニップが解除されたこと、および前記振動が収束したことを検出し、前記振動が収束したことを検出した時点から所定時間長の期間で得られた前記圧力センサーの出力に基づいて前記プリントシートの剛度を測定すること、
    を特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
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