JP3874058B2 - シート搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば画像形成装置等で用いられるシート搬送装置に係り、特に、画像形成部や画像読取部に対し所定のタイミングでシートを送り出すのに有効なシート搬送装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真複写機等の画像形成装置で用いられる用紙給送装置としては、給紙カセットに積載された用紙をピックアップロールで取り出し、この取り出された用紙を例えばフィードロール及びリタードロールからなる捌き機構で一枚ずつ捌いて送り出し、そして送り出された用紙を搬送ロール対で画像形成部へと搬送するようにしたものがある。
【0003】
このような用紙給送装置では、捌き機構における用紙のスリップ量が用紙毎に異なるため、捌き機構から送り出される用紙の給紙タイミングがばらついてしまうことがある。そこで、捌き機構の下流側に用紙検知センサを配設し、この検知結果に基づいて、送り出された用紙が搬送ロール対でニップされた状態で搬送ロール対の駆動を停止して用紙を一時停止させると共に、その後所定のタイミングで搬送ロール対の駆動を再開して用紙を再給送することで、給紙タイミングのばらつきを補正するようにしたものが知られている(特開平5−319630号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の用紙給送装置では、搬送ロール対に対して駆動停止信号を送出してから実際に搬送ロール対が停止するまでの間にタイムラグがあり、このタイムラグは、オン/オフ信号に対するモーターや電磁クラッチ等の応答速度等の駆動系のばらつきや搬送ロール対の回転抵抗等の負荷系のばらつきによって異なるため、搬送ロール対の回転停止タイミングがずれて狙いとする位置と異なる位置に用紙が停止したり、搬送ロール対の回転再開タイミングがずれて狙いとするタイミングで用紙が動き出さなくなることがあり、その結果、給紙タイミングのばらつきを補正することができずに紙詰まりやレジズレを生じさせてしまうという技術的課題がみられた。
【0005】
このような技術的課題の発生を回避するため、予め給紙タイミングのばらつきを多く見込んで用紙給送装置を設計することが考えられるが、このような態様にあっては、用紙間隔を大きくとらざるを得ず、単位時間当たりに送り出すことのできる用紙枚数が減少し、生産性が低下してしまうという技術的課題がみられる。
【0006】
また、特開平9−167820号公報には、用紙の用紙検知センサへの到達タイミングに応じて用紙の増速タイミングを変化させるようにした技術が開示されているが、用紙搬送速度の可変機構を装着しなければならない分、装置構成が複雑化するほか、コストアップを招いてしまうという技術的課題がみられる。
【0007】
尚、このような技術的課題は、上述した用紙給送装置に限られるものではなく、画像形成装置の原稿読取装置で用いられる原稿給送装置や、両面画像形成装置で片面に画像を形成した後の用紙を反転するのに用いられる用紙反転装置等のシート搬送装置においても同様に生じるものである。
【0008】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で、シート給送タイミングのばらつきに伴うシート詰まりやレジズレ等の発生を防止することのできるシート搬送装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、回動可能に圧接配置され、シートSを挟持しながら搬送する一対の搬送部材1と、前記搬送部材1を駆動する駆動手段2と、前記搬送部材1の上流側あるいは下流側に配設され、搬送されるシートSの有無を検知する検知手段3と、前記検知手段3によりシートSの先端が検知されてから規定時間経過後に前記駆動手段2に前記搬送部材1の駆動を停止させる信号を送出すると共に、その後所定のタイミングに合わせて当該駆動手段2に当該搬送部材1の駆動を再開させる信号を送出する制御手段4とを備えたシート搬送装置において、前記制御手段4は、前記駆動手段2に前記搬送部材1の駆動を再開させる信号を送出してから前記検知手段3によりシートSの後端が検知されるまでの再給紙時間の長さに応じて、次のシートSに対する前記規定時間の長さを変更することを特徴とする。
【0010】
このような技術的手段において、搬送部材1は、回動可能に圧接配置され、シートSを挟持しながら搬送できるものであれば、ロール状部材、ベルト状部材あるいはこれらの組み合わせ等適宜選定して差し支えない。
【0011】
また、駆動手段2は、前記搬送部材1を駆動、停止させる機能を有しているものであればよく、例えば、クラッチにより駆動源からの駆動力をオン/オフするもの、スイッチにより駆動源をオン/オフするもの等適宜選定して差し支えない。
【0012】
更に、検知手段3は、搬送されるシートSの有無を検知できるものであれば、その配設位置については、前記搬送部材1の上流側であってもよいし下流側であってもよい。
【0013】
また、制御手段4は、前記検知手段3によりシートSの先端が検知されてから規定時間経過後に前記駆動手段2に前記搬送部材1の駆動を停止させる信号を送出すると共に、その後所定のタイミングに合わせて当該駆動手段2に当該搬送部材1の駆動を再開させる信号を送出するものであって、更に、前記駆動手段2に前記搬送部材1の駆動を再開させる信号を送出してから前記検知手段3によりシートSの後端が検知されるまでの再給紙時間の長さに応じて、次のシートSに対する前記規定時間の長さを変更するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明に係るシート搬送装置が適用された電子写真複写機の実施の形態1を示したものである。
同図において、符号11は矢印方向に回転する感光体ドラム、符号12は感光体ドラム11を予め帯電するコロトロン等の帯電器、符号13はレーザ走査装置などの画像書込装置(ROS)であり、各色成分毎に生成されたレーザ駆動信号により変調されたレーザビームによって感光体ドラム11の表面を照射するようになっている。このROS13は、図示しないホスト装置から入力された画像出力指示に従って、画像処理部(IPS)15を介して画像読取装置80から入力されたデジタル画像を感光体ドラム11上に静電潜像として書き込む。また、符号14はY、M、C、Kの各色に対応した現像器が搭載されたロータリー型現像装置であり、感光体ドラム11に形成された静電潜像を現像して各色成分トナー像を形成するようになっている。また、符号16は感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ、符号17は感光体ドラム11の表面に当接されるように配置された中間転写ベルトであり、複数のロールに張架されて矢印方向へ回動するようになっている。更に、中間転写ベルト17の感光体ドラム11に対向する部位(一次転写位置)には転写ロール18が配設されており、この転写ロール18にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト17に静電吸引されるようになっている。
【0015】
更にまた、シートとしての用紙Pの搬送経路に面した中間転写ベルト17の二次転写位置には二次転写ロール及び対向ロールからなる二次転写装置19が配設され、搬送された用紙Pに対して静電潜像を転写するようになっている。その後、未定着画像が転写された用紙Pは、定着装置20にて熱定着される。
また、符号70は制御部であり、画像形成時における各種制御の他、用紙Pの供給、搬送等を制御している。
【0016】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の用紙搬送系について説明する。用紙搬送系は、用紙Pを積載する複数の用紙トレイ31〜34、装置の外から用紙Pを供給する手差しトレイ35を有している。また、各用紙トレイ31〜34の上部には、積載された用紙Pに接触して上面から取り上げるナジャーロール36を有し、更にその下流側には、用紙Pを1枚ずつ捌くフィードロール及びリタードロールからなる捌き機構37、その下流側には用紙Pを一旦停止させた後に所定のタイミングをもって再送する搬送部材としてのテイクアウェイロール38(以下、T/Aロールという)を有している。これらT/Aロール38は、より下段の用紙トレイ32〜34から用紙Pが供給される場合には、その用紙Pを単純に搬送するための搬送ロールとしての機能も有している。
【0017】
これらT/Aロール38の下流側にあたる用紙経路40には、画像形成のタイミングに合わせて二次転写装置19へと用紙Pを搬送するためのレジストレーションロール(レジストロール)39を有し、このレジストロール39で位置決め停止させられた後に、用紙Pに未定着画像を転写させている。更に、その下流側には、搬送ベルト41が設けられ、この搬送ベルト41にて用紙Pが定着装置20へと搬送される。
【0018】
また、本実施の形態では、両面モード選択時に、定着装置20で片面定着済みの用紙Pを反転させて再度二次転写位置へ戻すための用紙戻し機構が設けられている。この用紙戻し機構は、定着装置20からの用紙排出経路43に対して下方側に分岐する用紙分岐経路44を設け、この用紙分岐経路には更に下方側に向かって用紙反転経路45を延設すると共に、この用紙反転経路45から二次転写位置手前の用紙経路40へ戻る用紙戻し経路46を連通接続したものである。
そして、用紙分岐経路44、用紙反転経路45及び用紙戻し経路46には複数の搬送ロール47(具体的には47a〜47d等)が設けられており、特に、用紙反転経路45に設けられる搬送ロール47(具体的には47a、47b)は適宜タイミングで正逆回転するようになっている。
更に、用紙排出経路43と用紙分岐経路44との間、用紙分岐経路44、用紙反転経路45及び用紙戻し経路46との間には、搬送経路を切り替えるための切り替えゲート(図示せず)が設けられており、選択されたモードに応じて用紙経路を適宜切り替えるようになっている。
【0019】
図3は、本実施の形態における用紙供給機構を説明するための概略構成図である。用紙Pを積載した用紙トレイ31〜34は、その用紙トレイの抜き差しを検知するトレイセンサ51と、用紙トレイに積載された用紙サイズに伴うトレイサイズを検出するトレイサイズセンサ52とを備えている。また、用紙トレイが装着されたことにより動作するリフター60を有し、積載された用紙Pを供給可能な位置まで上昇させるようになっている。
ここで、ナジャーロール36は捌き機構37におけるフィードロール57の軸を支点とするブラケット59を介して上下動するように構成され、ナジャーソレノイド55のオン(給電)により用紙表面に落下して用紙Pを送り出す機能を有している。また、符号53は、用紙トレイ内に用紙Pが有ることを検知するノーペーパーセンサであり、リフター60により用紙Pが上昇し、用紙Pを搬送できる所謂READY状態となったときに、ノーペーパーセンサ53がオン(受光)であれば用紙トレイ内に用紙Pが存在するものと検知する。更に、符号54は、用紙Pの高さが基準値にあることを検知するためのトレイレベルセンサであり、ブラケット59の一部がナジャーロール36の上下動に追従してこのトレイレベルセンサ54をオン/オフすることで用紙高さを検知するように構成されている。
【0020】
また、捌き機構37は、用紙Pの搬送方向に回転するフィードロール57と、停止又は搬送方向と逆方向に回転するリタードロール58とを備えており、ナジャーロール36から送り出された用紙Pを捌き、1枚だけを下流側に搬送するように構成されている。そして、符号56はこれらフィードロール57及びナジャーロール36の駆動源としてのフィードモータであり、フィードクラッチ68の作動により回転駆動及び停止が実行される。
更に、この捌き機構37の下流側近傍には当該捌き機構37におけるミスフィードを検知するプレフィードセンサ62が配置され、更に下流側には、供給された用紙Pの有無を検知して用紙Pを一時停止させるためのフィードアウトセンサ63(検知手段)が設けられている。尚、このフィードアウトセンサ63は、例えば用紙トレイが引き抜かれたときの用紙のちぎれを検知し、また、用紙Pがこの位置に停止しないよう制御するためのセンサとしても用いられる。
【0021】
また、前記捌き機構37の更に下流側に設けられたT/Aロール38は、EPDMからなる駆動ロール65とポリアセタール(POM)からなる従動ロール66とから構成されている。ここで符号64はメインモータ67からの駆動伝達をオン/オフするT/Aフィードクラッチ(電磁クラッチ)であり、T/Aフィードクラッチ64がオンされることにより、メインモータ67からの駆動力を駆動ロール65に伝達するようになっている。このメインモータ67は、各用紙トレイ31〜34に夫々別個に設けられている。そして、捌き機構37とT/Aロール38との間には、図示しない外側ガイドと内側ガイドとにより用紙搬送経路が形成されており、捌き機構37から供給された用紙Pを確実にT/Aロール38まで導くようになっている。
【0022】
次に、本実施の形態に係る用紙供給機構の用紙供給動作を、図2、図3に加え、図4に示すフローチャート及び図5に示すタイミングダイアグラムも参照しながら説明する。尚、図5において、符号Psは用紙Pの先端を示し、符号Peは用紙Pの後端を示す。
【0023】
用紙Pが積載された用紙トレイ31〜34が装置本体に挿入されると、制御部70は、トレイセンサ51の出力信号を受けてリフター60を駆動し、用紙Pを押し上げる。
【0024】
そして、制御部70から給紙信号が送出されると(S1)、ナジャーソレノイド55がオンし、ナジャーロール36が用紙Pの表面に向けて下がり用紙P上面に圧接すると共に、フィードクラッチ68を入れることによりフィードモータ56から駆動力が伝達されて回転し用紙Pが引き込まれる。また、同時にT/Aフィードクラッチ64が入れられ、メインモータ67から駆動力がT/Aロール38に伝達されて回転を開始する(S2)。ナジャーロール36によって引き込まれた用紙Pは、捌き機構37のフィードロール57とリタードロール58とにより1枚に捌かれ、主にフィードロール57の搬送力によりT/Aロール38まで搬送される。
【0025】
そして、用紙Pの先端Psがフィードアウトセンサ63に到達するとフィードアウトセンサ63がオンとなり(S3)、このフィードアウトセンサ63の出力を受けて、制御部70では内蔵されるタイマーによる計測が開始され(S4)、このタイマー値が予め決められた規定時間T1となった後に(S5)、フィードクラッチ68及びT/Aフィードクラッチ64を切る解除信号を送出してフィードロール57及びT/Aロール38を停止させ(S6)、所謂プレフィードの状態を形成する。尚、この規定時間T1は、フィードクラッチ68及びT/Aフィードクラッチ64を切った時点で、用紙Pの先端部位がT/Aロール38に既に挟持された状態となるのに必要な時間に設定される。
【0026】
次に、給紙再開の指示があると(S7)、制御部70から給紙再開信号が発せられると同時に、制御部70に内蔵されるタイマーにより計測が開始され(S8)、T/Aフィードクラッチ64が入れられてT/Aロール38の駆動が再開され(S9)、用紙PはT/Aロール38の回転と共に用紙経路40に向けて搬送されていく。
【0027】
その後、用紙Pの後端Peがフィードアウトセンサ63に到達するとフィードアウトセンサ63がオフとなる(S10)。
そして、制御部70では、ステップS8でタイマー計測が開始されてからステップS10でフィードアウトセンサ63がオフとなるまでの再給紙時間T2と、標準の再給紙時間Tsとが比較される(S11、S12)。ここで、標準の再給紙時間Tsは、用紙Pが狙い通りの位置に一時停止し且つ狙い通りのタイミングで再給紙されたときにかかる時間である。
その結果、T2=Tsであった場合には、何等問題はないのでそのままとするが、用紙Pの一時停止位置が狙いとする位置よりも下流側であったり再給紙の立ち上がりが早いような場合、すなわち、T2<Tsである場合(図5におけるT2'参照)には、規定時間のタイマー値T1をT1=T1−(Ts−T2)に補正して用紙停止位置を今までよりも上流側にずらすようにする(S13、図5におけるT1'参照)。また、用紙Pの一時停止位置が狙いとするよりも上流側であったり再給紙の立ち上がりが遅いような場合、すなわち、T2>Tsである場合(図5におけるT2"参照)には、規定時間T1のタイマー値T1をT1=T1+(T2−Ts)に補正して用紙停止位置を狙いとする位置よりも下流側にずらすようにする(S14、図5におけるT1"参照)。
そして、次の用紙Pがあるかないかの判断が行われ(S15)、次の用紙Pがある場合には上述したプロセスが繰り返され、ない場合にはT/Aフィードクラッチ64を切る解除信号を送出してT/Aロール38を停止させ(S16)、一連のプロセスを終了する。
【0028】
このように、本実施の形態では、フィードアウトセンサ63により用紙Pの再給紙時間をモニターしT/Aロール38の用紙給送タイミングのばらつきを補正するようにしたので、紙詰まりやレジズレ等の発生を防止することができる。
【0029】
尚、本実施の形態では、用紙Pが1枚搬送される毎に規定時間T1の補正を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、用紙給送タイミングのばらつきによる紙詰まりやレジズレ等が発生した場合や、用紙トレイ31〜34を抜き差しした直後等に行うようにしてもよい。
【0030】
また、本実施の形態では、用紙1枚のデータに基づいて規定時間T1の補正を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、複数枚のデータの平均値から規定時間T1の補正を行うようにしてもよい。
【0031】
◎実施の形態2
本実施の形態は、図2に示す電子写真複写機の用紙戻し機構に本発明に係るシート搬送装置を適用したものであり、図6は、図2に示す電子写真複写機の用紙反転機構を説明するための概略構成図である。
同図において、搬送ロール47bは駆動ロール71と従動ロール72とを有し、搬送ロール47cは、駆動ロール73と従動ロール74とを有している。そして、符号75はこれら搬送ロール47b、47cの駆動源としての搬送モータであり、クラッチ76、77の作動により回転駆動及び停止が実行される。また、本実施の形態では、図示しないギヤにより、搬送ロール47b、47cが正逆方向に回転できるようになっている。
更に、搬送ロール47bの下側には、搬送された用紙Pの有無を検知する用紙検知センサ78が設けられている。
尚、符号79は、用紙分岐経路44、用紙反転経路45及び用紙戻し経路46との間に設けられた切り替えゲートである。
【0032】
次に、本実施の形態に係る用紙戻し機構の用紙戻し動作を、図2、図6に加え、図7に示すフローチャート及び図8に示すタイミングダイアグラムも参照しながら説明する。尚、図8において、符号Ps'は反転後の用紙Pの先端(反転前の用紙Pの後端Pe)を示し、符号Pe'は反転後の用紙Pの後端(反転前の用紙Pの先端Ps)を示す。
【0033】
両面モードが選択されると、定着装置20で片面が定着された用紙Pが用紙分岐経路44より搬入され、搬送ロール47aで搬送される。
そして、制御部70から給紙信号が出されると(S21)、クラッチ76、77を入れることにより搬送モータ75から駆動力が搬送ロール47b、47cに伝達されて回転を開始する(S22)。このとき、搬送ロール47b、47cの回転方向は、用紙Pを図6中下向きに搬送する方向となっている。
【0034】
そして、用紙Pの先端Psが用紙検知センサ78に到達すると用紙検知センサ78がオンとなり(S23)、この用紙検知センサ78の出力を受けて、制御部70は内蔵されるタイマーによる計測が開始され(S24)、このタイマー値が予め決められた規定時間T1となった後に(S25)、クラッチ76、77を切る解除信号を送出して搬送ロール47b、47cを停止させる(S26)。尚、この規定時間T1は、クラッチ76、77を切った時点で、用紙Pの先端部位が搬送ロール47cに既に挟持され、且つ、用紙Pの後端Peが切り替えゲート79を超えた状態となるのに必要な時間に設定される。
【0035】
次に給紙再開の指示があると(S27)、制御部70から給紙再開信号が発せられると同時に、制御部70に内蔵されるタイマーにより計測が開始され(S28)、クラッチ76、77が入れられて搬送ロール47b、47cの駆動が再開される(S29)。このとき、搬送ロール47b、47cの回転方向は前とは逆向きに設定され、これにより用紙Pは搬送ロール47b、47cの回転と共に上方に向けて搬送されていく。また、このとき同時に切り替えゲート79が用紙分岐経路44を塞ぐように移動し、用紙Pは用紙戻し経路46に向けて搬送されていく。
【0036】
その後、用紙Pの後端Pe'が用紙検知センサ78に到達すると用紙検知センサ78がオフとなり(S30)、予め決められた時間TAが経過した後に(S31)、クラッチ76、77を切り換える切換信号を送出して搬送ロール47b、47cを再び正方向に回転させ(S32)、1枚目の反転プロセスを終了する。尚、この時間TAは、クラッチ76を切り換える時点で、用紙Pの後端Pe'が搬送ロール47bを既に通過した状態となるのに必要な時間に設定される。
【0037】
そして、制御部70では、ステップS28でタイマー計測が開始されてからステップS30で用紙検知センサ78がオフとなるまでの再給紙時間(反転給紙時間)T2と標準の再給紙時間Tsとが比較される(S33、S34)。ここで、標準の再給紙時間Tsは、用紙Pが狙い通りの位置に一時停止し且つ狙い通りのタイミングで再給紙されたときにかかる時間である。
その結果、T2=Tsであった場合には、何等問題はないのでそのままとするが、用紙Pの一時停止位置が狙いとする位置よりも下側であったり再給紙の立ち上がりが遅いような場合、すなわち、T2>Tsである場合(図8におけるT2'参照)には、規定時間のタイマー値T1をT1=T1−(Ts−T2)に補正して用紙停止位置を今までよりも上側にずらすようにする(S35、図8におけるT1'参照)。また、用紙Pの一時停止位置が狙いとするよりも上側であったり再給紙の立ち上がりが早いような場合、すなわち、T2<Tsである場合(図8におけるT2"参照)には、規定時間T1のタイマー値T1をT1=T1+(T2−Ts)に補正して用紙停止位置を今までよりも下側にずらすようにする(S36、図8におけるT1"参照)。
そして、次の用紙Pがあるかないかの判断が行われ(S37)、次の用紙Pがある場合には上述したプロセスが繰り返され、ない場合にはT/Aフィードクラッチ64を切る解除信号を送出してT/Aロール38を停止させ(S38)、一連のプロセスを終了する。
【0038】
このように、本実施の形態では、用紙検知センサ78により用紙Pの再給紙時間をモニターし搬送ロール47b、47cの用紙給送タイミングのばらつきを補正するようにしたので、紙詰まりやレジズレ等の発生を防止することができる。
【0039】
尚、本実施の形態では、用紙Pが1枚搬送される毎に規定時間T1の補正を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、用紙給送タイミングのばらつきによる紙詰まりやレジズレ等が発生した場合に行うようにしてもよい。
また、実施の形態1と同様に、複数枚のデータの平均値から規定時間T1の補正を行うようにしてもよい。
【0040】
更に、実施の形態1で説明した用紙供給機構や、実施の形態2で説明した用紙戻し機構だけでなく、図2に示す画像読取装置60の原稿給送機構に、上述した制御手法を適用してもよいことは勿論である。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再給紙時間に応じて規定時間を補正するようにしたので、簡易な構成で、シート給送タイミングのばらつきに伴うシート詰まりやレジズレ等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るシート搬送装置の概要説明図である。
【図2】 本発明に係るシート供給装置が適用された電子写真複写機の実施の形態1の全体構成図である。
【図3】 実施の形態1における用紙供給機構の概略構成図である。
【図4】 実施の形態1に係る用紙供給機構の制御フローである。
【図5】 実施の形態1に係る用紙供給機構のタイミングダイアグラムである。
【図6】 実施の形態2における用紙供給機構の概略構成図である。
【図7】 実施の形態2に係る用紙供給機構の制御フローである。
【図8】 実施の形態2に係る用紙供給機構のタイミングダイアグラムである。
【符号の説明】
1…搬送部材,2…駆動手段,3…検知手段,4…制御手段,S…シート
Claims (1)
- 回動可能に圧接配置され、シートを挟持しながら搬送する一対の搬送部材と、
前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記搬送部材の上流側あるいは下流側に配設され、搬送されるシートの有無を検知する検知手段と、
前記検知手段によりシートの先端が検知されてから規定時間経過後に前記駆動手段に前記搬送部材の駆動を停止させる信号を送出すると共に、その後所定のタイミングに合わせて当該駆動手段に当該搬送部材の駆動を再開させる信号を送出する制御手段とを備えたシート搬送装置において、
前記制御手段は、前記駆動手段に前記搬送部材の駆動を再開させる信号を送出してから前記検知手段によりシートの後端が検知されるまでの再給紙時間の長さに応じて、次のシートに対する前記規定時間の長さを変更することを特徴とするシート搬送装置。
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