JP2023180449A - 画像形成装置 - Google Patents

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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