JP4014793B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係り、より詳しくは、複写機やプリンタなどのようにカット紙から成る記録紙を現像部に連続給紙して画像形成を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カット紙の記録紙を使って画像形成を行うものとしては、複写機、ファクシミリ装置、あるいはプリンタなどのような画像形成装置が用いられている。これらの画像形成装置の生産性を高める場合は、転写紙の搬送速度を上げたり、転写紙の紙間を小さくする必要がある。前者の転写紙の搬送速度に関しては、現在の搬送機構において限界近くまで高速化されており、さらなる高速化は搬送状態の不安定化や紙詰まりを招来するおそれがあった。
【０００３】
また、後者の転写紙の紙間を小さくするものとしては、例えば、特開平１１−１３３６８５号公報に記載の「画像形成装置」、あるいは、特許第２５４４４６０号公報に記載の「画像形成装置の給紙方法」などがある。
【０００４】
上記した特開平１１−１３３６８５号の画像形成装置では、給紙トレイから転写紙を送り出し、レジストローラで画像形成タイミングに合わせて画像を形成する際に、レジストローラの転写紙搬送方向の上流側に単独で駆動のＯＮ・ＯＦＦ制御が可能な第１の搬送ローラと、その第１の搬送ローラの転写紙搬送方向上流側に単独で駆動のＯＮ・ＯＦＦ制御が可能な第２の搬送ローラと、第１の搬送ローラの転写紙搬送方向の上流側の転写紙搬送経路上に転写紙の到達を検知する搬送センサとが配置され、制御手段によって給紙スタートからその搬送センサまでの転写紙の搬送時間を計測し、転写紙の先端が第１と第２の搬送ローラ間にあるタイミングで第２の搬送ローラの駆動をＯＦＦして、搬送時間により算出された時間後に第２の搬送ローラの駆動を再度ＯＮする制御が行われていた。
【０００５】
また、上記した特許第２５４４４６０号の画像形成装置の給紙方法では、搬送路内を送給される記録紙をレジストローラにて一旦停止させ、その記録紙を所定画像が形成された像担持体へレジストローラにより送給するもので、レジストローラで停止させた先行の記録紙の後端部に後続の記録紙先端部が重なり合うように後続の記録紙を搬送して、レジストローラにより先行記録紙を像担持体へ送給する際に、先行記録紙が所定位置を通過した後に後続の記録紙がレジストローラに当接して停止するまで搬送するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像形成装置にあっては、感光体（あるいは中間転写体等の）上に形成されたトナー像と、給紙搬送経路上を搬送される記録紙との位置合わせを行う方式としてレジストローラ方式が採用されており、搬送されてきた記録紙をレジストローラに突き当てて一旦停止させる工程が必ず含まれている。そして、レジスト停止した記録紙（先行紙）に続いて後続の記録紙が搬送されてきている場合は、先行紙に突き当たらないように後続紙も一旦停止させるのが普通である。通常は、先行紙のレジスト停止と同時に後続紙も停止させるが、上記の特開平１１−１３３６８５号公報の場合、後続紙を独立に停止させている。これは停止時に、紙間を所定値（最短値も含む）まで正確に詰めるためである。
【０００７】
また、上記した特許第２５４４４６０号公報の場合は、後続紙の先端を先行紙の後端に重ねて停止するようにしている。これも、レジスト給紙時において紙間を最短に詰めることを目的している。つまり、搬送線速を上げずに紙間を詰めることによりスループットを向上させるという考え方である。
【０００８】
これら従来の画像形成装置にあっては、先行紙のレジスト停止中には後続紙もそれに合わせるように（全く一緒のタイミングという訳ではないが）一旦停止しているという共通点がある。すなわち、後続紙は、自身のレジスト停止も含めると少なくとも２度停止が行われることになる。しかし、給紙搬送における記録紙のスリップのほとんどは搬送開始時に生じることがわかっているため、搬送の安定性を考えるとストップ・再スタートの回数はできる限り少ない方が良く、またプログラム的にもストップ・再スタートという制御が増える分エラーの発生する確率が増えるという問題点があった。
【０００９】
また、レジスト停止中の先行紙を待つために後続紙が一旦停止している時点で、後続紙のための画像形成が既に開始されているような場合は、後続紙の制御シーケンスが先行紙のレジスト停止時間の影響を受けることから、不安定になってしまうという問題点があった。例えば、先行紙のレジスト停止時間が予定より短いと、後続紙はその影響で逆にレジスト停止時間が長くなってしまい、逆に先行紙の停止時間が長いと後続紙の停止時間は短くなってしまう。このような設定の場合、一度レジスト停止時間が予定の時間からずれると、連続給紙時において１枚毎にレジスト停止時間が長短を繰り返すことになるが、これでは、たとえ画像形成装置が正確に動作したとしても、画像形成装置を操作するオペレータに装置の動作が不安定だと思わせる原因になり、全体的な制御シーケンスとしてはあまり適切なものとは言えなかった。
【００１０】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、レジスト停止中の先行紙を待つための後続紙の一旦停止動作を無くしてストップ・再スタート回数を減らすことにより、記録紙のスリップ量を減少させ、記録紙の搬送を安定化すると共に、制御を単純化してエラーを起きにくくすることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、先行紙がレジスト停止している最中にも後続紙の搬送を継続させることにより、後続紙のストップ・再スタート回数を少なくしてスリップの生じる可能性を減少させ、搬送性能の安定性を増大させることができる。また、先行紙がレジスト停止している間は、後続紙も停止させる従来の給紙法と比較すると、後続紙の搬送制御シーケンスの中から「先行紙を待つ時間」という外乱要素を取り除くことができるため、感光体（あるいは中間転写体等の）上に形成されたトナー像と後続の記録紙との位置関係が、後続紙のスリップ以外に乱されることがなくなり、トナー像に対する記録紙の相対位置の安定性、ひいては連続給紙搬送性能の安定性が向上する。仮に、後続紙がスリップによって位置合わせできないほどずれた場合は、搬送異常として処理することもできる。さらに、通常の画像形成装置では、給紙トレイに記録紙サイズの検知機構などが設置されていて、使用される記録紙サイズを判別していたが、このような記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを制御部により自動的に制御するようにしたため、特別な設定操作を行うことなく、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を自動的に開始することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、前記レジストローラから上流に向けて使用可能な最大記録紙搬送方向長の範囲内に設置された搬送ローラに関して、駆動力の伝達を制御することができるクラッチを個々に設置し、前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、レジスト停止している記録紙を挟持する位置にある搬送ローラは、レジスト停止中にはその回転を停止させる必要があるが、画像形成装置の取り扱う記録紙サイズは１種類ではなく、サイズによってはレジスト停止時の動作（回転または停止）が逆転する搬送ローラも出てくる。つまり、大きい記録紙の場合は、停止させる必要があるが、小さい記録紙の場合は回転させておく必要のある搬送ローラが存在するからである。従って、画像形成装置の取り扱う記録紙の中で、最大記録紙搬送方向長だけレジストローラから上流側へ遡った範囲内にある搬送ローラは、独立して駆動力の伝達を制御できるようにする必要がある。これにより、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始することができる。また、通常の画像形成装置では、給紙トレイに記録紙サイズの検知機構などが設置されていて、使用される記録紙サイズを判別していたが、このような記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを制御部により自動的に制御するようにしたため、特別な設定操作を行うことなく、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を自動的に開始することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記搬送ローラ線速よりも前記レジストローラ線速の方を速く設定したことを特徴とする。
【００１８】
本発明はレジスト停止時に後続紙を先行紙に合わせて停止させる動作を行わないことで紙間距離を狭めるもので、後続紙が追いつく前に先行紙の再搬送を開始するとしたが、何らかのエラーで追いついてしまう事態も考えられる。その際、エラーとして動作を停止させてもよいが、紙間距離が全く空いていなければ、後続紙の先端がレジストセンサで検知できなくなるので、後続紙は先行紙に続いてレジストローラを抜けていくおそれもある。そこで、請求項３ではレジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速く設定したため、仮に後続紙が先行紙に追いつく事態が生じたとしても、ある程度の範囲内であれば無くなった紙間距離を再び確保することが可能となり、連続給紙時でもエラーの発生する確率を低く抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記搬送ローラのクラッチにワンウェイクラッチを使用したことを特徴とする。
【００２０】
これによれば、レジストローラ線速を搬送ローラ線速より速くした場合、レジスト給紙時に先行紙の方が速く搬送されることとなり、この時、先行紙の後端が搬送ローラに挟持されていると、レジストローラによる搬送力との間で喧嘩となる。そこで、請求項４では、先行紙の後端を挟持する搬送ローラにワンウェイクラッチを使用することにより、レジストローラの搬送力の方を支配的として、レジストローラ線速を速くすることで好適な紙間拡張効果のみを享受することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置１は、四色分のトナー像をそれぞれ形成する感光体２〜５が配置された、いわゆるタンデム型と呼ばれるものである。ここでは、一例としてタンデム型を示したが、必ずしもこの方式に限定されるものではなく、他の方式の画像形成装置であっても構わない。
【００２３】
感光体２〜５の周囲には、各感光体をそれぞれ帯電させる帯電チャージャ６〜９、レーザ光を使って感光体２〜５の表面に潜像を形成する書込ユニット１０、その潜像にトナーを付着させる現像ユニット１１〜１４、中間転写ベルト１９に転写する一次転写ローラ１５〜１８、感光体２〜５に残った静電気を取り除く除電ランプ２０〜２３、感光体２〜５の表面に残ったトナーをクリーニングする感光体クリーニングユニット２４〜２７がそれぞれ配置されている。
【００２４】
また、各感光体２〜５上の単色画像を重ね合わせるための中間転写ベルト１９は、各感光体２〜５に接触するように懸架されている。そして、この中間転写ベルト１９と記録紙が搬送されてくる給紙搬送路２８との当接位置（二次転写部ともいう）においては、中間転写ベルト１９に対向して二次転写ローラ２９が設置されている。
【００２５】
さらに、給紙搬送路２８には、サイズの異なるカット紙が収納された給紙カセット３０〜３２から所望のサイズの記録紙が供給され、二次転写部にてトナー像が転写される。二次転写部の下流側には、記録紙に転写されたトナー像を定着させるための定着ユニット３３が配置されている。また、二次転写部の上流側には、レジストローラ３４、レジストセンサ３５、搬送ローラ３６，３７，３８，３９，４０の順にそれぞれ配置されている。そして、給紙カセット３０〜３２内の記録紙は、各ピックアップローラ４１〜４３によって繰り出されると、給紙ローラ４４〜４６を経て、搬送ローラ３６〜４０によって給紙搬送路２８内を搬送する。
【００２６】
中間転写ベルトクリーニングユニット４７は、二次転写を終えた中間転写ベルト１９の表面に残存しているトナー等のクリーニングを行うものである。
また、図１の画像形成装置１は、各種設定や操作などを行うオペレーションパネル５０と、画像形成動作全体の制御を行うＣＰＵなどから成る制御部５１とを備えている。
【００２７】
次に、図１の画像形成装置１の画像形成動作について簡単に説明する。
感光体２〜５は、まず最初に帯電チャージャ６〜９によりその表面を一様に帯電した後、書込ユニット１０から照射されるレーザ光により画像データに従ってその表面が露光され、静電潜像が形成される。
【００２８】
形成された静電潜像は、各現像ユニット１１〜１４において各原色のトナーが供給されて現像され、トナー像が形成される。各感光体２〜５上に形成された単色のトナー像は、一次転写ローラ１５〜１８による圧力と電界とにより中間転写ベルト１９上に順次転写されていって、中間転写ベルト１９上で積層されることでフルカラー画像が形成される。
【００２９】
フルカラー画像が表面に担持された中間転写ベルト１９は、二次転写ローラ２９との当接位置（二次転写部）において、図１中の何れかの給紙カセット３０〜３２から搬送されてきた記録紙と当接して、二次転写ローラ２９によって印加される圧力と電界とによって、フルカラーのトナー像が記録紙へ転写される。フルカラートナー像が転写された記録紙は、定着ユニット３３を通過することによりその画像が定着され、不図示の排出部から機外に排出される。
【００３０】
そして、二次転写残トナー像をその表面に担持した中間転写ベルト１９は、そのまま左方向に回転して図中左端に設置された中間転写ベルトクリーニングユニット４７によってその表面が清掃され、次画像の転写に備える。
【００３１】
一方、一次転写工程後の各感光体２〜５は、除電ランプ２０〜２３によってその表面が除電され、さらに感光体クリーニングユニット２４〜２７によって残留トナーが全て除去される。これが画像形成動作の１サイクルである。
【００３２】
なお、この図１では、除電ランプ２０〜２３を感光体クリーニングユニット２４〜２７の手前に設置したが、この前後関係は逆の場合もあり、また感光体クリーニングユニット２４〜２７の前後に除電ランプを１つずつ設置する構成であっても勿論良い。
【００３３】
また、給紙カセットから記録紙の取り出しを行う給紙ユニットには、ピックアップローラ４１〜４３と給紙ローラ４４〜４６しか示されていないが、リバースローラを設置してＦＲＲ分離方式としても良く、またコーナー爪を設置してコーナー爪分離方式としても良い。このように、給紙ユニットにおける分離方式は、特に限定されない。
【００３４】
この給紙ユニットでピックアップされた記録紙は、搬送ローラ群３６〜４０によって搬送され、レジストセンサ３５に検知されることによりレジストローラ３４に少し押し当てられた状態で一旦停止する。その後、中間転写ベルト上に転写されたトナー像と位置を調整しながら記録紙の再搬送が開始されて、二次転写部にて記録紙上にトナー像が転写される。
【００３５】
本実施の形態の画像形成装置の特徴は、図１の画像形成装置１の連続給紙時においてレジストローラ３４周辺の制御動作を行う制御部５１にある。その特徴的な制御動作を図２を用いて説明する。図２は、図１の画像形成装置のレジストローラと搬送ローラの間のみを抜き出して描いた図である。連続して搬送される記録紙Ｐ１（先行紙），Ｐ２（後続紙）の状態を図２の（ａ）〜（ｄ）まで時系列に並べたものである。
【００３６】
各ローラの設置間隔は、画像形成装置１において使用される記録紙の最短搬送方向長よりも短く設定する必要がある。ここでは、仮に各ローラ間を図２（ａ）に示すように、１５０ｍｍとする。また、図２中に描かれている記録紙Ｐ１，Ｐ２は、Ａ４横のサイズであって、その記録紙の搬送方向長は２１０ｍｍである。図２では説明を簡単にするため、便宜上、記録紙Ｐ１，Ｐ２の２枚しか描いていないが、連続給紙の場合は、記録紙Ｐ２以下も同様に続いている。
【００３７】
まず、図２（ａ）においては、記録紙Ｐ１に続いて記録紙Ｐ２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止しているものとする。記録紙Ｐ１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６が停止し、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図２（ｂ）参照）。
【００３８】
この時、記録紙Ｐ２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ１がレジスト停止している間においても記録紙Ｐ２は、その搬送を停止することなく、紙間距離を使いながら記録紙Ｐ１に接近してくる（図２（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ２が記録紙Ｐ１に追いつく以前に設定されていて、丁度図２（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ１の再搬送が開始される。
【００３９】
その後、記録紙Ｐ１と記録紙Ｐ２は、狭まった紙間距離を保ったまま搬送されていって（図２（ｄ）参照）、記録紙Ｐ２はやがて図２（ｂ）に示した記録紙Ｐ１と同様に、レジストセンサ３５に検知されることによりレジスト停止状態となる。
【００４０】
このように、本実施の形態では、後続の記録紙Ｐ２が先行の記録紙Ｐ１のレジスト停止に全く影響を受けることなく、レジストローラ３４の手前まで一気に搬送することができるため、レジスト停止中の先行紙を待つための後続紙の一旦停止動作が無くなって、ストップ・再スタート回数が減り、記録紙のスリップ量が少なくなって、記録紙の搬送を安定化することができる。その上、制御が単純化できることから、エラーの発生も抑えることができる。
【００４１】
次に、図３は、図１の一部の搬送ローラにクラッチが設置されていてＡ３縦の記録紙に画像形成する場合の動作を説明する図であり、図３（ａ）〜（ｄ）はその動作順序を時系列に並べたものである。Ａ３縦の記録紙をこの画像形成装置で使用される最大記録紙長だとすると、「レジストローラから上流に向けて使用可能な最大記録紙搬送方向長の範囲内に設置された搬送ローラ」というのは、図３では搬送ローラ３６，３７のことである。従って、この搬送ローラ３６，３７の駆動力伝達経路内には、クラッチが設置されていて、駆動力の伝達が独立して制御できるようになっている。
【００４２】
図３の各ローラの設置間隔は、図２と同様に１５０ｍｍであって、図２中に描かれている記録紙Ｐ１１，Ｐ１２は、Ａ３縦のサイズであって、その記録紙の搬送方向長は４２０ｍｍである。まず、図３（ａ）においては、記録紙Ｐ１１に続いて記録紙Ｐ１２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止している。記録紙Ｐ１１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６を停止させることにより、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図３（ｂ）参照）。
【００４３】
この時、記録紙Ｐ１２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ１１がレジスト停止している間も記録紙Ｐ１２は、その搬送を停止することなく、紙間距離を使いながら記録紙Ｐ１１に接近してくる（図３（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ１１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ１２が記録紙Ｐ１１に追いつく以前に設定されていて、図３（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ１１の再搬送が開始される。
【００４４】
その後、記録紙Ｐ１１と記録紙Ｐ１２は、狭まった紙間距離を保ったまま搬送されていって（図３（ｄ）参照）、記録紙Ｐ１２が図３（ｂ）に示した記録紙Ｐ１１と同様にレジストセンサ３５で検知されると、レジスト停止状態となる。
【００４５】
このように、図３の場合は、図２の場合と基本的な動作については略同じであるが、記録紙サイズ（Ａ４横→Ａ３縦）が大きく、記録紙搬送方向長も長いため、図２で記録紙Ｐ１がレジスト停止した場合に停止すべき搬送ローラが３６のみであったのに対し、図３では搬送ローラ３６と３７が停止すべきものとなる。このため、搬送ローラ３７の制御動作が異なってくる。
【００４６】
また、最大記録紙搬送方向長がＡ３縦よりも更に長い場合は、搬送ローラ３８の制御動作も上記した搬送ローラ３７と同様に変更する必要があるが、Ａ３縦の搬送方向長が最大であれば搬送ローラ３７までを考慮すれば良い。通常、給紙搬送制御系は、単一のモータで全ローラを回転させているので、ローラの回転を部分的に停止させるようにするにはクラッチを設置して、そこで駆動力を任意に切断するようにする。
【００４７】
上記したように、図３の搬送ローラ３６，３７には、クラッチが設置されていて、レジスト停止に同期して搬送ローラ３６，３７を停止させるように制御部５１により制御する（搬送ローラ３７を停止させるか否かは記録紙サイズに応じて使い分ける）。なお、図３における搬送ローラ３８，３９は、シーケンス制御に関わらず回転させ続けるだけで良い。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、図２と図３のように記録紙サイズの違いに応じて搬送ローラ３７の制御を自動的に選択するようにする。通常、図１に示す画像形成装置１の給紙カセット３０〜３２には、図示していないが記録紙サイズを検知する記録紙サイズ検知手段が設置されていて、それにより各給紙カセットの記録紙サイズを自動的に認識できるようになっている。このため、オペレーションパネル５０からオペレータが給紙カセットを選択した時点でプリントに使用する記録紙サイズを認識することができる。このようにして認識された記録紙サイズに応じて、搬送ローラ３７の制御を自動選択するようにする。
【００４９】
なお、給紙カセット３０〜３２に記録紙サイズ検知手段が設置されていなかったり、手指し給紙などで記録紙サイズが自動検知できない場合については、オペレーションパネル５０からオペレータ等が記録紙サイズを入力するようにしても良い。
【００５０】
また、通常、給紙ローラ直後に設置されている給紙センサを使って、記録紙サイズを測定し、その測定データに基づいて搬送ローラ３７の制御を自動選択するようにしてもよい。
【００５１】
しかし、オペレーションパネル等から搬送ローラの制御方法を一々指示しなくても、使用する記録紙サイズを検知して、自動的に搬送ローラの制御方法を決定する方がより望ましい。
【００５２】
図４は、搬送ローラよりもレジストローラの線速の方を速く設定した場合の記録紙の搬送状況を説明する図であり、各ローラ間隔を１５０ｍｍとし、搬送する記録紙サイズがＡ４横であり、その記録紙の搬送方向長が２１０ｍｍである点については、図２の場合と同様である。
【００５３】
まず、図４（ａ）においては、記録紙Ｐ２１に続いて記録紙Ｐ２２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止している。記録紙Ｐ２１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６を停止させることで、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図４（ｂ）参照）。
【００５４】
この時、記録紙Ｐ２２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ２１がレジスト停止している間も記録紙Ｐ２２は、その搬送を停止せずに紙間距離を使いながら記録紙Ｐ２１に対して１０ｍｍまで接近する（図４（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ２１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ２２が記録紙Ｐ２１に追いつく以前に設定されており、図４（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ２１の再搬送が開始される。
【００５５】
図４における給紙搬送制御が図２の場合と異なるのは、（ｃ）の状態でレジストローラ３４が回転し始めて先行紙の再搬送が開始された時に、レジストローラ３４の回転線速が搬送ローラ３６〜４０よりも速いという点である。（ｃ）において、レジストローラ３４と搬送ローラ３６を駆動させた時に、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６に挟持されているので、記録紙Ｐ２１がレジストローラ線速で搬送されるか、搬送ローラ線速で搬送されるかは、両ローラの記録紙Ｐ２１に対するグリップ力に左右されることになる。ただし、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６を抜けると、レジストローラ線速の方が支配的になるのは明らかである。従って、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６を抜けた後は、記録紙Ｐ２２との紙間距離が徐々に広がっていくことになる。これにより、（ｃ）において１０ｍｍ（この距離は仮定）まで狭まった紙間距離は、（ｄ）においては速いレジストローラ線速としたことにより３０ｍｍまで開いている（この距離は仮定であり、採用するレジストローラ線速と経過時間により増減する）。このような動作は、連続給紙される記録紙１枚１枚で繰り返し行われる。
【００５６】
ちなみに、レジストローラ線速、搬送ローラ線速、およびマシン全体としてのプロセス線速との関係は、図１のような構成の画像形成装置であれば、レジストローラ線速とプロセス線速を同一にするのが自然であり、一般的である。これは、搬送されてくる記録紙と中間転写ベルトに線速差が生じてしまうと、二次転写時において記録紙と画像がこすれて、適正な画像転写が行われないおそれがあるからである。
【００５７】
しかし、二次転写部のメカ構成によって、二次転写部では記録紙の搬送線速が中間転写ベルトに常に支配されるような系とするならば、上記したレジストローラ線速とプロセス線速が必ずしも一致している必要はなく、適正な画像転写を行うことができる。また、その場合であれば、例えば、搬送ローラ線速とプロセス線速とを同一とし、レジストローラ線速のみを少し速くするように設定しても良い。
【００５８】
このように、搬送ローラよりもレジストローラの線速の方を速く設定した場合の利点は、図４で説明したような良好な記録紙搬送が行われている場合には発揮されず、利点が発揮される場合としては、図４（ｃ）において１０ｍｍあった紙間距離が全くなくなったような場合である。これは、紙間距離がなくなって先行紙（記録紙Ｐ２１）の後端と後続紙（記録紙Ｐ２２）との先端が重なるか、ぴったりくっついてしまうと、レジストセンサ３５によって後続紙（記録紙Ｐ２２）の先端が検知できなくなり、後続紙（記録紙Ｐ２２）をレジスト停止させることができず、先行紙（記録紙Ｐ２１）に引き続いてレジストローラ３４を抜けてゆき、後続紙（記録紙Ｐ２２）に正常なトナー像が転写されずにエラーとなるからである。
【００５９】
このエラーをできるだけ回避するため、搬送ローラよりもレジストローラの線速を速く設定すれば、例えば、図４（ｃ）において１０ｍｍまで狭まった紙間距離を、図４（ｄ）に示すように３０ｍｍまで広げることができ、この場合の紙間拡張効果は２０ｍｍとなる。この設定では、先行紙（記録紙Ｐ２１）の後端に後続紙（記録紙Ｐ２２）の先端が２０ｍｍ近く重なっていたとしても、レジスト給紙動作中に再び紙間距離が確保できることになる。つまり、給紙搬送系で何らかのエラーが生じて、レジスト停止時において後続紙が先行紙に追いついてしまった場合でも、ある程度の重なり具合であれば紙間距離を再度確保して、正常な連続プリント動作を続行することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、図４（ｃ）においてレジストローラ３４を回転させ始めたとしても、記録紙の後端が搬送ローラ３６を抜けるまではどちらのローラの線速が支配的になるかは流動的である。つまり、紙間拡張効果は、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６〜レジストローラ３４の間にいる時間帯に限定されることになる。しかしこれでは、もっと搬送方向長の長い記録紙の場合には、記録紙の後端が搬送ローラ３６を抜けるまでに時間がかかってしまい、無駄が多くなる。
【００６１】
そこで、本実施の形態では、レジスト停止時に先行紙（記録紙Ｐ２１）を挟持する可能性のある搬送ローラ（例えば、搬送ローラ３６や３７）に関して、ワンウェイクラッチを設置することによって、搬送ローラ３６や３７等に記録紙の後端が挟持されている場合でも、レジストローラ線速の方を支配的にすることが可能となり、紙間拡張効果が最大限に発揮できるようになる。
【００６２】
以上述べたように、本実施の形態の画像形成装置によれば、搬送されている記録紙のストップ・再スタートをレジスト停止時のみとして、記録紙のスリップ発生をできるだけ抑制し、連続プリント時における記録紙の搬送安定性を向上させることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、先行紙がレジスト停止している最中においても後続紙の搬送を継続することにより、後続紙のストップ・再スタート回数を増やさずに済むので、記録紙の搬送中にスリップの生じる可能性が低減して、搬送安定性を向上させることができる。特に、トナー像に対する記録紙の相対位置の安定性、ひいては連続給紙搬送性能の安定性を向上させることができる。また、給紙トレイなどに記録紙サイズの検知機構が設置された画像形成装置においては使用される記録紙サイズが認識できるので、その記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを自動制御することが可能となり、これにより特別な設定操作を行うことなく様々なサイズの記録紙に対応して動作することが可能となる。
【００６４】
請求項２に記載の発明によれば、レジストローラから画像形成装置が取り扱える最大記録紙搬送方向長だけ上流側に遡った距離の範囲内の搬送ローラにクラッチを設置することにより、独立して駆動力の伝達が制御できるようにしたので、様々な記録紙サイズに応じてレジスト停止している記録紙を挟持する位置にある搬送ローラの回転をレジスト停止中に停止させることができる。また、給紙トレイなどに記録紙サイズの検知機構が設置された画像形成装置においては使用される記録紙サイズが認識できるので、その記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを自動制御することが可能となり、これにより特別な設定操作を行うことなく様々なサイズの記録紙に対応して動作することが可能となる。
【００６６】
請求項３に記載の発明によれば、本発明ではレジスト停止時に後続紙を先行紙に合わせて停止させる動作を行わないため、紙間距離が狭まっていく系であり、レジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速く設定したので、紙間距離が全く空いていなくても、ある程度の範囲内であれば紙間距離を再び確保することが可能となり、連続給紙時におけるエラーの発生確率を抑制することができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明によれば、先行紙の後端を挟持する搬送ローラにワンウェイクラッチを接続したので、レジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速くして、レジスト給紙時に先行紙の方を速く搬送し、搬送ローラに挟持されている先行紙の後端との間で喧嘩となる場合でも、レジストローラの搬送力の方を支配的とすることができ、レジストローラ線速の方を速くしたことによる紙間拡張効果を最大限に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ４横の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ３縦の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ４横の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う際にレジストローラ線速を速くした場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２〜５ 感光体
６〜９ 帯電チャージャ
１０ 書込ユニット
１１〜１４ 現像ユニット
１５〜１８ 一次転写ローラ
１９ 中間転写ベルト
２０〜２３ 除電ランプ
２４〜２７ 感光体クリーニングユニット
２８ 給紙搬送路
２９ 二次転写ローラ
３０〜３２ 給紙カセット
３３ 定着ユニット
３４ レジストローラ
３５ レジストセンサ
３６〜４０ 搬送ローラ
４１〜４３ ピックアップローラ
４４〜４６ 給紙ローラ
４７ 中間転写ベルトクリーニングユニット
５０ オペレーションパネル
５１ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係り、より詳しくは、複写機やプリンタなどのようにカット紙から成る記録紙を現像部に連続給紙して画像形成を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カット紙の記録紙を使って画像形成を行うものとしては、複写機、ファクシミリ装置、あるいはプリンタなどのような画像形成装置が用いられている。これらの画像形成装置の生産性を高める場合は、転写紙の搬送速度を上げたり、転写紙の紙間を小さくする必要がある。前者の転写紙の搬送速度に関しては、現在の搬送機構において限界近くまで高速化されており、さらなる高速化は搬送状態の不安定化や紙詰まりを招来するおそれがあった。
【０００３】
また、後者の転写紙の紙間を小さくするものとしては、例えば、特開平１１−１３３６８５号公報に記載の「画像形成装置」、あるいは、特許第２５４４４６０号公報に記載の「画像形成装置の給紙方法」などがある。
【０００４】
上記した特開平１１−１３３６８５号の画像形成装置では、給紙トレイから転写紙を送り出し、レジストローラで画像形成タイミングに合わせて画像を形成する際に、レジストローラの転写紙搬送方向の上流側に単独で駆動のＯＮ・ＯＦＦ制御が可能な第１の搬送ローラと、その第１の搬送ローラの転写紙搬送方向上流側に単独で駆動のＯＮ・ＯＦＦ制御が可能な第２の搬送ローラと、第１の搬送ローラの転写紙搬送方向の上流側の転写紙搬送経路上に転写紙の到達を検知する搬送センサとが配置され、制御手段によって給紙スタートからその搬送センサまでの転写紙の搬送時間を計測し、転写紙の先端が第１と第２の搬送ローラ間にあるタイミングで第２の搬送ローラの駆動をＯＦＦして、搬送時間により算出された時間後に第２の搬送ローラの駆動を再度ＯＮする制御が行われていた。
【０００５】
また、上記した特許第２５４４４６０号の画像形成装置の給紙方法では、搬送路内を送給される記録紙をレジストローラにて一旦停止させ、その記録紙を所定画像が形成された像担持体へレジストローラにより送給するもので、レジストローラで停止させた先行の記録紙の後端部に後続の記録紙先端部が重なり合うように後続の記録紙を搬送して、レジストローラにより先行記録紙を像担持体へ送給する際に、先行記録紙が所定位置を通過した後に後続の記録紙がレジストローラに当接して停止するまで搬送するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像形成装置にあっては、感光体（あるいは中間転写体等の）上に形成されたトナー像と、給紙搬送経路上を搬送される記録紙との位置合わせを行う方式としてレジストローラ方式が採用されており、搬送されてきた記録紙をレジストローラに突き当てて一旦停止させる工程が必ず含まれている。そして、レジスト停止した記録紙（先行紙）に続いて後続の記録紙が搬送されてきている場合は、先行紙に突き当たらないように後続紙も一旦停止させるのが普通である。通常は、先行紙のレジスト停止と同時に後続紙も停止させるが、上記の特開平１１−１３３６８５号公報の場合、後続紙を独立に停止させている。これは停止時に、紙間を所定値（最短値も含む）まで正確に詰めるためである。
【０００７】
また、上記した特許第２５４４４６０号公報の場合は、後続紙の先端を先行紙の後端に重ねて停止するようにしている。これも、レジスト給紙時において紙間を最短に詰めることを目的している。つまり、搬送線速を上げずに紙間を詰めることによりスループットを向上させるという考え方である。
【０００８】
これら従来の画像形成装置にあっては、先行紙のレジスト停止中には後続紙もそれに合わせるように（全く一緒のタイミングという訳ではないが）一旦停止しているという共通点がある。すなわち、後続紙は、自身のレジスト停止も含めると少なくとも２度停止が行われることになる。しかし、給紙搬送における記録紙のスリップのほとんどは搬送開始時に生じることがわかっているため、搬送の安定性を考えるとストップ・再スタートの回数はできる限り少ない方が良く、またプログラム的にもストップ・再スタートという制御が増える分エラーの発生する確率が増えるという問題点があった。
【０００９】
また、レジスト停止中の先行紙を待つために後続紙が一旦停止している時点で、後続紙のための画像形成が既に開始されているような場合は、後続紙の制御シーケンスが先行紙のレジスト停止時間の影響を受けることから、不安定になってしまうという問題点があった。例えば、先行紙のレジスト停止時間が予定より短いと、後続紙はその影響で逆にレジスト停止時間が長くなってしまい、逆に先行紙の停止時間が長いと後続紙の停止時間は短くなってしまう。このような設定の場合、一度レジスト停止時間が予定の時間からずれると、連続給紙時において１枚毎にレジスト停止時間が長短を繰り返すことになるが、これでは、たとえ画像形成装置が正確に動作したとしても、画像形成装置を操作するオペレータに装置の動作が不安定だと思わせる原因になり、全体的な制御シーケンスとしてはあまり適切なものとは言えなかった。
【００１０】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、レジスト停止中の先行紙を待つための後続紙の一旦停止動作を無くしてストップ・再スタート回数を減らすことにより、記録紙のスリップ量を減少させ、記録紙の搬送を安定化すると共に、制御を単純化してエラーを起きにくくすることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、先行紙がレジスト停止している最中にも後続紙の搬送を継続させることにより、後続紙のストップ・再スタート回数を少なくしてスリップの生じる可能性を減少させ、搬送性能の安定性を増大させることができる。また、先行紙がレジスト停止している間は、後続紙も停止させる従来の給紙法と比較すると、後続紙の搬送制御シーケンスの中から「先行紙を待つ時間」という外乱要素を取り除くことができるため、感光体（あるいは中間転写体等の）上に形成されたトナー像と後続の記録紙との位置関係が、後続紙のスリップ以外に乱されることがなくなり、トナー像に対する記録紙の相対位置の安定性、ひいては連続給紙搬送性能の安定性が向上する。仮に、後続紙がスリップによって位置合わせできないほどずれた場合は、搬送異常として処理することもできる。さらに、通常の画像形成装置では、給紙トレイに記録紙サイズの検知機構などが設置されていて、使用される記録紙サイズを判別していたが、このような記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを制御部により自動的に制御するようにしたため、特別な設定操作を行うことなく、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を自動的に開始することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、前記レジストローラから上流に向けて使用可能な最大記録紙搬送方向長の範囲内に設置された搬送ローラに関して、駆動力の伝達を制御することができるクラッチを個々に設置し、前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、レジスト停止している記録紙を挟持する位置にある搬送ローラは、レジスト停止中にはその回転を停止させる必要があるが、画像形成装置の取り扱う記録紙サイズは１種類ではなく、サイズによってはレジスト停止時の動作（回転または停止）が逆転する搬送ローラも出てくる。つまり、大きい記録紙の場合は、停止させる必要があるが、小さい記録紙の場合は回転させておく必要のある搬送ローラが存在するからである。従って、画像形成装置の取り扱う記録紙の中で、最大記録紙搬送方向長だけレジストローラから上流側へ遡った範囲内にある搬送ローラは、独立して駆動力の伝達を制御できるようにする必要がある。これにより、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始することができる。また、通常の画像形成装置では、給紙トレイに記録紙サイズの検知機構などが設置されていて、使用される記録紙サイズを判別していたが、このような記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを制御部により自動的に制御するようにしたため、特別な設定操作を行うことなく、様々なサイズの記録紙に対して後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を自動的に開始することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記搬送ローラ線速よりも前記レジストローラ線速の方を速く設定したことを特徴とする。
【００１８】
本発明はレジスト停止時に後続紙を先行紙に合わせて停止させる動作を行わないことで紙間距離を狭めるもので、後続紙が追いつく前に先行紙の再搬送を開始するとしたが、何らかのエラーで追いついてしまう事態も考えられる。その際、エラーとして動作を停止させてもよいが、紙間距離が全く空いていなければ、後続紙の先端がレジストセンサで検知できなくなるので、後続紙は先行紙に続いてレジストローラを抜けていくおそれもある。そこで、請求項３ではレジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速く設定したため、仮に後続紙が先行紙に追いつく事態が生じたとしても、ある程度の範囲内であれば無くなった紙間距離を再び確保することが可能となり、連続給紙時でもエラーの発生する確率を低く抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記搬送ローラのクラッチにワンウェイクラッチを使用したことを特徴とする。
【００２０】
これによれば、レジストローラ線速を搬送ローラ線速より速くした場合、レジスト給紙時に先行紙の方が速く搬送されることとなり、この時、先行紙の後端が搬送ローラに挟持されていると、レジストローラによる搬送力との間で喧嘩となる。そこで、請求項４では、先行紙の後端を挟持する搬送ローラにワンウェイクラッチを使用することにより、レジストローラの搬送力の方を支配的として、レジストローラ線速を速くすることで好適な紙間拡張効果のみを享受することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置１は、四色分のトナー像をそれぞれ形成する感光体２〜５が配置された、いわゆるタンデム型と呼ばれるものである。ここでは、一例としてタンデム型を示したが、必ずしもこの方式に限定されるものではなく、他の方式の画像形成装置であっても構わない。
【００２３】
感光体２〜５の周囲には、各感光体をそれぞれ帯電させる帯電チャージャ６〜９、レーザ光を使って感光体２〜５の表面に潜像を形成する書込ユニット１０、その潜像にトナーを付着させる現像ユニット１１〜１４、中間転写ベルト１９に転写する一次転写ローラ１５〜１８、感光体２〜５に残った静電気を取り除く除電ランプ２０〜２３、感光体２〜５の表面に残ったトナーをクリーニングする感光体クリーニングユニット２４〜２７がそれぞれ配置されている。
【００２４】
また、各感光体２〜５上の単色画像を重ね合わせるための中間転写ベルト１９は、各感光体２〜５に接触するように懸架されている。そして、この中間転写ベルト１９と記録紙が搬送されてくる給紙搬送路２８との当接位置（二次転写部ともいう）においては、中間転写ベルト１９に対向して二次転写ローラ２９が設置されている。
【００２５】
さらに、給紙搬送路２８には、サイズの異なるカット紙が収納された給紙カセット３０〜３２から所望のサイズの記録紙が供給され、二次転写部にてトナー像が転写される。二次転写部の下流側には、記録紙に転写されたトナー像を定着させるための定着ユニット３３が配置されている。また、二次転写部の上流側には、レジストローラ３４、レジストセンサ３５、搬送ローラ３６，３７，３８，３９，４０の順にそれぞれ配置されている。そして、給紙カセット３０〜３２内の記録紙は、各ピックアップローラ４１〜４３によって繰り出されると、給紙ローラ４４〜４６を経て、搬送ローラ３６〜４０によって給紙搬送路２８内を搬送する。
【００２６】
中間転写ベルトクリーニングユニット４７は、二次転写を終えた中間転写ベルト１９の表面に残存しているトナー等のクリーニングを行うものである。
また、図１の画像形成装置１は、各種設定や操作などを行うオペレーションパネル５０と、画像形成動作全体の制御を行うＣＰＵなどから成る制御部５１とを備えている。
【００２７】
次に、図１の画像形成装置１の画像形成動作について簡単に説明する。
感光体２〜５は、まず最初に帯電チャージャ６〜９によりその表面を一様に帯電した後、書込ユニット１０から照射されるレーザ光により画像データに従ってその表面が露光され、静電潜像が形成される。
【００２８】
形成された静電潜像は、各現像ユニット１１〜１４において各原色のトナーが供給されて現像され、トナー像が形成される。各感光体２〜５上に形成された単色のトナー像は、一次転写ローラ１５〜１８による圧力と電界とにより中間転写ベルト１９上に順次転写されていって、中間転写ベルト１９上で積層されることでフルカラー画像が形成される。
【００２９】
フルカラー画像が表面に担持された中間転写ベルト１９は、二次転写ローラ２９との当接位置（二次転写部）において、図１中の何れかの給紙カセット３０〜３２から搬送されてきた記録紙と当接して、二次転写ローラ２９によって印加される圧力と電界とによって、フルカラーのトナー像が記録紙へ転写される。フルカラートナー像が転写された記録紙は、定着ユニット３３を通過することによりその画像が定着され、不図示の排出部から機外に排出される。
【００３０】
そして、二次転写残トナー像をその表面に担持した中間転写ベルト１９は、そのまま左方向に回転して図中左端に設置された中間転写ベルトクリーニングユニット４７によってその表面が清掃され、次画像の転写に備える。
【００３１】
一方、一次転写工程後の各感光体２〜５は、除電ランプ２０〜２３によってその表面が除電され、さらに感光体クリーニングユニット２４〜２７によって残留トナーが全て除去される。これが画像形成動作の１サイクルである。
【００３２】
なお、この図１では、除電ランプ２０〜２３を感光体クリーニングユニット２４〜２７の手前に設置したが、この前後関係は逆の場合もあり、また感光体クリーニングユニット２４〜２７の前後に除電ランプを１つずつ設置する構成であっても勿論良い。
【００３３】
また、給紙カセットから記録紙の取り出しを行う給紙ユニットには、ピックアップローラ４１〜４３と給紙ローラ４４〜４６しか示されていないが、リバースローラを設置してＦＲＲ分離方式としても良く、またコーナー爪を設置してコーナー爪分離方式としても良い。このように、給紙ユニットにおける分離方式は、特に限定されない。
【００３４】
この給紙ユニットでピックアップされた記録紙は、搬送ローラ群３６〜４０によって搬送され、レジストセンサ３５に検知されることによりレジストローラ３４に少し押し当てられた状態で一旦停止する。その後、中間転写ベルト上に転写されたトナー像と位置を調整しながら記録紙の再搬送が開始されて、二次転写部にて記録紙上にトナー像が転写される。
【００３５】
本実施の形態の画像形成装置の特徴は、図１の画像形成装置１の連続給紙時においてレジストローラ３４周辺の制御動作を行う制御部５１にある。その特徴的な制御動作を図２を用いて説明する。図２は、図１の画像形成装置のレジストローラと搬送ローラの間のみを抜き出して描いた図である。連続して搬送される記録紙Ｐ１（先行紙），Ｐ２（後続紙）の状態を図２の（ａ）〜（ｄ）まで時系列に並べたものである。
【００３６】
各ローラの設置間隔は、画像形成装置１において使用される記録紙の最短搬送方向長よりも短く設定する必要がある。ここでは、仮に各ローラ間を図２（ａ）に示すように、１５０ｍｍとする。また、図２中に描かれている記録紙Ｐ１，Ｐ２は、Ａ４横のサイズであって、その記録紙の搬送方向長は２１０ｍｍである。図２では説明を簡単にするため、便宜上、記録紙Ｐ１，Ｐ２の２枚しか描いていないが、連続給紙の場合は、記録紙Ｐ２以下も同様に続いている。
【００３７】
まず、図２（ａ）においては、記録紙Ｐ１に続いて記録紙Ｐ２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止しているものとする。記録紙Ｐ１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６が停止し、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図２（ｂ）参照）。
【００３８】
この時、記録紙Ｐ２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ１がレジスト停止している間においても記録紙Ｐ２は、その搬送を停止することなく、紙間距離を使いながら記録紙Ｐ１に接近してくる（図２（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ２が記録紙Ｐ１に追いつく以前に設定されていて、丁度図２（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ１の再搬送が開始される。
【００３９】
その後、記録紙Ｐ１と記録紙Ｐ２は、狭まった紙間距離を保ったまま搬送されていって（図２（ｄ）参照）、記録紙Ｐ２はやがて図２（ｂ）に示した記録紙Ｐ１と同様に、レジストセンサ３５に検知されることによりレジスト停止状態となる。
【００４０】
このように、本実施の形態では、後続の記録紙Ｐ２が先行の記録紙Ｐ１のレジスト停止に全く影響を受けることなく、レジストローラ３４の手前まで一気に搬送することができるため、レジスト停止中の先行紙を待つための後続紙の一旦停止動作が無くなって、ストップ・再スタート回数が減り、記録紙のスリップ量が少なくなって、記録紙の搬送を安定化することができる。その上、制御が単純化できることから、エラーの発生も抑えることができる。
【００４１】
次に、図３は、図１の一部の搬送ローラにクラッチが設置されていてＡ３縦の記録紙に画像形成する場合の動作を説明する図であり、図３（ａ）〜（ｄ）はその動作順序を時系列に並べたものである。Ａ３縦の記録紙をこの画像形成装置で使用される最大記録紙長だとすると、「レジストローラから上流に向けて使用可能な最大記録紙搬送方向長の範囲内に設置された搬送ローラ」というのは、図３では搬送ローラ３６，３７のことである。従って、この搬送ローラ３６，３７の駆動力伝達経路内には、クラッチが設置されていて、駆動力の伝達が独立して制御できるようになっている。
【００４２】
図３の各ローラの設置間隔は、図２と同様に１５０ｍｍであって、図２中に描かれている記録紙Ｐ１１，Ｐ１２は、Ａ３縦のサイズであって、その記録紙の搬送方向長は４２０ｍｍである。まず、図３（ａ）においては、記録紙Ｐ１１に続いて記録紙Ｐ１２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止している。記録紙Ｐ１１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６を停止させることにより、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図３（ｂ）参照）。
【００４３】
この時、記録紙Ｐ１２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ１１がレジスト停止している間も記録紙Ｐ１２は、その搬送を停止することなく、紙間距離を使いながら記録紙Ｐ１１に接近してくる（図３（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ１１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ１２が記録紙Ｐ１１に追いつく以前に設定されていて、図３（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ１１の再搬送が開始される。
【００４４】
その後、記録紙Ｐ１１と記録紙Ｐ１２は、狭まった紙間距離を保ったまま搬送されていって（図３（ｄ）参照）、記録紙Ｐ１２が図３（ｂ）に示した記録紙Ｐ１１と同様にレジストセンサ３５で検知されると、レジスト停止状態となる。
【００４５】
このように、図３の場合は、図２の場合と基本的な動作については略同じであるが、記録紙サイズ（Ａ４横→Ａ３縦）が大きく、記録紙搬送方向長も長いため、図２で記録紙Ｐ１がレジスト停止した場合に停止すべき搬送ローラが３６のみであったのに対し、図３では搬送ローラ３６と３７が停止すべきものとなる。このため、搬送ローラ３７の制御動作が異なってくる。
【００４６】
また、最大記録紙搬送方向長がＡ３縦よりも更に長い場合は、搬送ローラ３８の制御動作も上記した搬送ローラ３７と同様に変更する必要があるが、Ａ３縦の搬送方向長が最大であれば搬送ローラ３７までを考慮すれば良い。通常、給紙搬送制御系は、単一のモータで全ローラを回転させているので、ローラの回転を部分的に停止させるようにするにはクラッチを設置して、そこで駆動力を任意に切断するようにする。
【００４７】
上記したように、図３の搬送ローラ３６，３７には、クラッチが設置されていて、レジスト停止に同期して搬送ローラ３６，３７を停止させるように制御部５１により制御する（搬送ローラ３７を停止させるか否かは記録紙サイズに応じて使い分ける）。なお、図３における搬送ローラ３８，３９は、シーケンス制御に関わらず回転させ続けるだけで良い。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、図２と図３のように記録紙サイズの違いに応じて搬送ローラ３７の制御を自動的に選択するようにする。通常、図１に示す画像形成装置１の給紙カセット３０〜３２には、図示していないが記録紙サイズを検知する記録紙サイズ検知手段が設置されていて、それにより各給紙カセットの記録紙サイズを自動的に認識できるようになっている。このため、オペレーションパネル５０からオペレータが給紙カセットを選択した時点でプリントに使用する記録紙サイズを認識することができる。このようにして認識された記録紙サイズに応じて、搬送ローラ３７の制御を自動選択するようにする。
【００４９】
なお、給紙カセット３０〜３２に記録紙サイズ検知手段が設置されていなかったり、手指し給紙などで記録紙サイズが自動検知できない場合については、オペレーションパネル５０からオペレータ等が記録紙サイズを入力するようにしても良い。
【００５０】
また、通常、給紙ローラ直後に設置されている給紙センサを使って、記録紙サイズを測定し、その測定データに基づいて搬送ローラ３７の制御を自動選択するようにしてもよい。
【００５１】
しかし、オペレーションパネル等から搬送ローラの制御方法を一々指示しなくても、使用する記録紙サイズを検知して、自動的に搬送ローラの制御方法を決定する方がより望ましい。
【００５２】
図４は、搬送ローラよりもレジストローラの線速の方を速く設定した場合の記録紙の搬送状況を説明する図であり、各ローラ間隔を１５０ｍｍとし、搬送する記録紙サイズがＡ４横であり、その記録紙の搬送方向長が２１０ｍｍである点については、図２の場合と同様である。
【００５３】
まず、図４（ａ）においては、記録紙Ｐ２１に続いて記録紙Ｐ２２が紙間距離５０ｍｍで図中上方（下流側）に向かって搬送されている。この時、レジストローラ３４は停止している。記録紙Ｐ２１は、レジストセンサ３５でその先端が検知されてから規定時間後に搬送ローラ３６を停止させることで、先端がレジストローラ３４に押しつけられた状態で停止する（図４（ｂ）参照）。
【００５４】
この時、記録紙Ｐ２２は、規定紙間距離５０ｍｍの後方を搬送されている状態にある。記録紙Ｐ２１がレジスト停止している間も記録紙Ｐ２２は、その搬送を停止せずに紙間距離を使いながら記録紙Ｐ２１に対して１０ｍｍまで接近する（図４（ｃ）参照）。すると記録紙Ｐ２１は、図１中の中間転写ベルト１９に乗ったトナー像が規定位置まで到達すると、再搬送を開始する。このタイミングは、記録紙Ｐ２２が記録紙Ｐ２１に追いつく以前に設定されており、図４（ｃ）に示すような状態で記録紙Ｐ２１の再搬送が開始される。
【００５５】
図４における給紙搬送制御が図２の場合と異なるのは、（ｃ）の状態でレジストローラ３４が回転し始めて先行紙の再搬送が開始された時に、レジストローラ３４の回転線速が搬送ローラ３６〜４０よりも速いという点である。（ｃ）において、レジストローラ３４と搬送ローラ３６を駆動させた時に、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６に挟持されているので、記録紙Ｐ２１がレジストローラ線速で搬送されるか、搬送ローラ線速で搬送されるかは、両ローラの記録紙Ｐ２１に対するグリップ力に左右されることになる。ただし、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６を抜けると、レジストローラ線速の方が支配的になるのは明らかである。従って、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６を抜けた後は、記録紙Ｐ２２との紙間距離が徐々に広がっていくことになる。これにより、（ｃ）において１０ｍｍ（この距離は仮定）まで狭まった紙間距離は、（ｄ）においては速いレジストローラ線速としたことにより３０ｍｍまで開いている（この距離は仮定であり、採用するレジストローラ線速と経過時間により増減する）。このような動作は、連続給紙される記録紙１枚１枚で繰り返し行われる。
【００５６】
ちなみに、レジストローラ線速、搬送ローラ線速、およびマシン全体としてのプロセス線速との関係は、図１のような構成の画像形成装置であれば、レジストローラ線速とプロセス線速を同一にするのが自然であり、一般的である。これは、搬送されてくる記録紙と中間転写ベルトに線速差が生じてしまうと、二次転写時において記録紙と画像がこすれて、適正な画像転写が行われないおそれがあるからである。
【００５７】
しかし、二次転写部のメカ構成によって、二次転写部では記録紙の搬送線速が中間転写ベルトに常に支配されるような系とするならば、上記したレジストローラ線速とプロセス線速が必ずしも一致している必要はなく、適正な画像転写を行うことができる。また、その場合であれば、例えば、搬送ローラ線速とプロセス線速とを同一とし、レジストローラ線速のみを少し速くするように設定しても良い。
【００５８】
このように、搬送ローラよりもレジストローラの線速の方を速く設定した場合の利点は、図４で説明したような良好な記録紙搬送が行われている場合には発揮されず、利点が発揮される場合としては、図４（ｃ）において１０ｍｍあった紙間距離が全くなくなったような場合である。これは、紙間距離がなくなって先行紙（記録紙Ｐ２１）の後端と後続紙（記録紙Ｐ２２）との先端が重なるか、ぴったりくっついてしまうと、レジストセンサ３５によって後続紙（記録紙Ｐ２２）の先端が検知できなくなり、後続紙（記録紙Ｐ２２）をレジスト停止させることができず、先行紙（記録紙Ｐ２１）に引き続いてレジストローラ３４を抜けてゆき、後続紙（記録紙Ｐ２２）に正常なトナー像が転写されずにエラーとなるからである。
【００５９】
このエラーをできるだけ回避するため、搬送ローラよりもレジストローラの線速を速く設定すれば、例えば、図４（ｃ）において１０ｍｍまで狭まった紙間距離を、図４（ｄ）に示すように３０ｍｍまで広げることができ、この場合の紙間拡張効果は２０ｍｍとなる。この設定では、先行紙（記録紙Ｐ２１）の後端に後続紙（記録紙Ｐ２２）の先端が２０ｍｍ近く重なっていたとしても、レジスト給紙動作中に再び紙間距離が確保できることになる。つまり、給紙搬送系で何らかのエラーが生じて、レジスト停止時において後続紙が先行紙に追いついてしまった場合でも、ある程度の重なり具合であれば紙間距離を再度確保して、正常な連続プリント動作を続行することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、図４（ｃ）においてレジストローラ３４を回転させ始めたとしても、記録紙の後端が搬送ローラ３６を抜けるまではどちらのローラの線速が支配的になるかは流動的である。つまり、紙間拡張効果は、記録紙Ｐ２１の後端が搬送ローラ３６〜レジストローラ３４の間にいる時間帯に限定されることになる。しかしこれでは、もっと搬送方向長の長い記録紙の場合には、記録紙の後端が搬送ローラ３６を抜けるまでに時間がかかってしまい、無駄が多くなる。
【００６１】
そこで、本実施の形態では、レジスト停止時に先行紙（記録紙Ｐ２１）を挟持する可能性のある搬送ローラ（例えば、搬送ローラ３６や３７）に関して、ワンウェイクラッチを設置することによって、搬送ローラ３６や３７等に記録紙の後端が挟持されている場合でも、レジストローラ線速の方を支配的にすることが可能となり、紙間拡張効果が最大限に発揮できるようになる。
【００６２】
以上述べたように、本実施の形態の画像形成装置によれば、搬送されている記録紙のストップ・再スタートをレジスト停止時のみとして、記録紙のスリップ発生をできるだけ抑制し、連続プリント時における記録紙の搬送安定性を向上させることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、先行紙がレジスト停止している最中においても後続紙の搬送を継続することにより、後続紙のストップ・再スタート回数を増やさずに済むので、記録紙の搬送中にスリップの生じる可能性が低減して、搬送安定性を向上させることができる。特に、トナー像に対する記録紙の相対位置の安定性、ひいては連続給紙搬送性能の安定性を向上させることができる。また、給紙トレイなどに記録紙サイズの検知機構が設置された画像形成装置においては使用される記録紙サイズが認識できるので、その記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを自動制御することが可能となり、これにより特別な設定操作を行うことなく様々なサイズの記録紙に対応して動作することが可能となる。
【００６４】
請求項２に記載の発明によれば、レジストローラから画像形成装置が取り扱える最大記録紙搬送方向長だけ上流側に遡った距離の範囲内の搬送ローラにクラッチを設置することにより、独立して駆動力の伝達が制御できるようにしたので、様々な記録紙サイズに応じてレジスト停止している記録紙を挟持する位置にある搬送ローラの回転をレジスト停止中に停止させることができる。また、給紙トレイなどに記録紙サイズの検知機構が設置された画像形成装置においては使用される記録紙サイズが認識できるので、その記録紙サイズの搬送方向長に基づいて、レジストローラから上流何本目までの搬送ローラをレジスト停止時に停止させるかを自動制御することが可能となり、これにより特別な設定操作を行うことなく様々なサイズの記録紙に対応して動作することが可能となる。
【００６６】
請求項３に記載の発明によれば、本発明ではレジスト停止時に後続紙を先行紙に合わせて停止させる動作を行わないため、紙間距離が狭まっていく系であり、レジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速く設定したので、紙間距離が全く空いていなくても、ある程度の範囲内であれば紙間距離を再び確保することが可能となり、連続給紙時におけるエラーの発生確率を抑制することができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明によれば、先行紙の後端を挟持する搬送ローラにワンウェイクラッチを接続したので、レジストローラ線速を搬送ローラ線速よりも速くして、レジスト給紙時に先行紙の方を速く搬送し、搬送ローラに挟持されている先行紙の後端との間で喧嘩となる場合でも、レジストローラの搬送力の方を支配的とすることができ、レジストローラ線速の方を速くしたことによる紙間拡張効果を最大限に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ４横の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ３縦の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、Ａ４横の記録紙を用いて連続給紙しながら画像形成を行う際にレジストローラ線速を速くした場合のレジストローラ周辺の制御動作を時系列で説明する図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２〜５ 感光体
６〜９ 帯電チャージャ
１０ 書込ユニット
１１〜１４ 現像ユニット
１５〜１８ 一次転写ローラ
１９ 中間転写ベルト
２０〜２３ 除電ランプ
２４〜２７ 感光体クリーニングユニット
２８ 給紙搬送路
２９ 二次転写ローラ
３０〜３２ 給紙カセット
３３ 定着ユニット
３４ レジストローラ
３５ レジストセンサ
３６〜４０ 搬送ローラ
４１〜４３ ピックアップローラ
４４〜４６ 給紙ローラ
４７ 中間転写ベルトクリーニングユニット
５０ オペレーションパネル
５１ 制御部
Claims (4)
- 記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、
前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、
前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする画像形成装置。 - 記録紙サイズよりも長い給紙搬送路中にレジストローラと、それよりも上流位置に１つ以上の搬送ローラを具備し、連続給紙時には前記給紙搬送路中に複数枚の記録紙を同時に搬送し、給紙搬送されてくる記録紙を前記レジストローラで一旦停止させて、現像部で形成されるトナー像にタイミングを合わせて再搬送を開始する画像形成装置において、
前記レジストローラに記録紙を一旦停止させている場合に、後続紙が先行紙に追いつく前に停止させていた先行紙の再搬送を開始するように制御する制御部を備え、
前記レジストローラから上流に向けて使用可能な最大記録紙搬送方向長の範囲内に設置された搬送ローラに関して、駆動力の伝達を制御することができるクラッチを個々に設置し、
前記制御部が前記レジストローラに記録紙を一旦停止させる際に、給紙搬送を行う記録紙サイズに応じて、レジストローラから上流側に向けて何本目の搬送ローラまで一旦停止させるかを自動的に認識して制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送ローラ線速よりも前記レジストローラ線速の方を速く設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
- 前記搬送ローラのクラッチにワンウェイクラッチを使用したことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
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