JP4378037B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばステッピングモータ等をシート搬送手段の駆動手段として用いたシート搬送装置に関し、シートに画像を形成する画像形成装置等に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機等の画像形成装置では、シートが実際に通紙されるシート搬送路上のシート搬送手段としての搬送ローラの駆動手段としてＤＣモータ等を用い、ＤＣモータ等でギアや電磁クラッチ等の伝達機構を経由して、シート搬送路上の複数の搬送ローラを駆動するシート搬送装置が広く用いられていた。
【０００３】
このシート搬送装置では、電磁クラッチの開閉によりＤＣモータ等の駆動力の接続・切断を行って、搬送ローラの動作状態を制御してシート搬送制御を実現していた。
【０００４】
近年、画像形成装置において処理の高速化のニーズが高まり、それによってシート搬送装置のシート搬送の高速化がますます求められるようになってきた。シート搬送を高速化するためには、先に搬送するシートと次に搬送すべきシートの間のシート間隔を縮めて搬送を行う小紙間制御が有効である。
【０００５】
しかし、従来のシート搬送装置では、ＤＣモータ等の駆動手段から搬送ローラへの駆動供給の制御として、電磁クラッチ等を用いて電磁クラッチの開閉によりＤＣモータ等の駆動力の接続・切断を行って、搬送ローラの駆動をオン・オフして搬送ローラの動作状態を制御したシート搬送制御を行っている。
【０００６】
この従来の電磁クラッチ等を用いて搬送ローラの駆動をオン・オフするシート搬送制御の欠点として、電磁クラッチの応答速度が遅く、ある程度以上は搬送するシートのシート間隔を縮めることが不可能であり、これが小紙間制御によるシート搬送の高速化の障害となっていた。
【０００７】
一方、近年では、入力パルスに比例して回転角が変位し、また入力パルス周波数に比例して回転速度が変位するため、回転角や回転速度の情報をフィードバックすることなくオープンループにより制御可能な小型の駆動手段として、ステッピングモータ（パルスモータ）が広く利用されるようになってきた。
【０００８】
ステッピングモータとは、巻き線の励磁相電流を逐次に切り替えることで磁界が回転し、この回転磁界に回転子の磁極が吸引・反発することでトルクが発生し、回転子が回転磁界に引きずられながら回るモータである。
【０００９】
したがって、励磁相の切り替えをパルス信号の入力で行えば、１パルスの入力に対し、ステッピングモータは基本角度だけ回転する。そのため、ステッピングモータは、オープンループ制御が可能であり、回転角や回転速度の情報によって入力パルスを制御するフィードバック系が必要な他のサーボアクチュエータに比べ、システムを大幅に簡素化することが可能であり、コスト面で有利となる。
【００１０】
また、応答速度も電磁クラッチよりはるかに高速であり、シート搬送時のシート間隔を縮めるためにも有利となる。
【００１１】
そこで、市場ニーズである画像形成装置の処理の高速化を背景として、高速複写機や高速プリンタ等の画像形成装置におけるシート搬送装置の搬送ローラの駆動手段として、複数のステッピングモータを採用する傾向にある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ステッピングモータを駆動手段として用いた画像形成装置のシート搬送装置は、小型かつ安価に構成できるが、反面で、ステッピングモータには、従来のＤＣモータ等と異なり、パルス信号の入力に対してステッピングモータの回転子の回転が同期できなくなる現象が発生する。これを脱調現象と呼ぶ。
【００１３】
一般に脱調現象は、ステッピングモータに指令される入力パルスのパルスレートに対し、過負荷の状態であるときに発生する。
【００１４】
このような脱調現象は、ステッピングモータでの回転を一旦停止させた後に再度回転させようとして、回転再開のための駆動パルスをステッピングモータの回転停止後比較的すぐに入力すると発生し易い傾向がある。このため、ステッピングモータでは、回転停止から回転再開までの間にある程度の時間を置く必要がある。
【００１５】
また、ステッピングモータが停止した状態から、比較的高速な回転を行う指令である励磁パルス信号を入力する場合にも脱調現象が発生し易くなるため、高速回転を目標とするステッピングモータの制御においては、徐々に励磁パルス信号レートを上昇させて目標とする回転まで徐々に回転を加速させるランプ目標値制御を行うことが一般的である。
【００１６】
このように、ステッピングモータでは、一旦回転を停止させた後に再度回転させるための駆動パルスの入力という処理の流れにおいて、停止時間をある一定以上に短くすると脱調現象が発生し易い傾向があり、ステッピングモータの回転停止から回転再開までの間にある程度の時間を置く必要があるため、ステッピングモータを採用したシート搬送装置は、シートの搬送終了後に回転停止させた後から再度シートを搬送開始するために回転再開させるまでの時間が長くなり、画像形成装置の高速化に伴う複数のシート搬送時のシート間隔を縮めるという要求と背反するものであった。
【００１７】
一方、画像形成装置のシート搬送装置で採用するステッピングモータの出力トルク等のパラメータに余裕がある場合、あるいは搬送ローラの配置構成から複数の搬送ローラで同時にシートの搬送が行われないことが分かっている場合には、１個のステッピングモータによって複数の搬送ローラを駆動させる構成を用いた方がコスト面で有利となる。
【００１８】
しかし、このような場合においても、上記のような理由からステッピングモータの回転停止から回転再開までの間にある程度の時間を置くことが必要とされるので、搬送するシートの搬送方向の長さや画像形成ジョブによっては、この時間が画像形成装置の効率を向上させることのできない障害となっていた。
【００１９】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート搬送の高速化が可能な高性能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のシート搬送装置にあっては、シートを搬送するシート搬送手段と、該シート搬送手段を駆動させるステッピングモータと、を備え、搬送動作開始後に前記シート搬送手段によって搬送される最初のシートを前記シート搬送手段が搬送し終わった時に、前記ステッピングモータの回転速度を、前記シートが前記シート搬送手段に搬送されている時の前記ステッピングモータの回転速度に維持する制御を行うか否か、を判断する判断手段を備え、前記判断手段は、前記シート搬送手段でシート間隔を縮めてシートを連続搬送する場合は、前記ステッピングモータの回転速度をシート搬送時の回転速度に維持する制御を行うと判断し、前記制御を行わないと判断した場合は、シートが前記シート搬送手段によって搬送される毎に、前記ステッピングモータの回転速度を前記シートの搬送時の回転速度まで加速する、及び前記シートの搬送時の回転速度から前記ステッピングモータが停止するまで減速する動作を前記ステッピングモータが繰返すことを特徴とする。
【００２６】
本発明の画像形成装置にあっては、
上記のシート搬送装置と、
前記シート搬送装置から搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態にについて説明する。図１は、第１の実施の形態に係るシート搬送装置が適用された画像形成装置の内部構成図である。
【００３１】
この画像形成装置は、シートに原稿画像の形成を行って出力する装置である本体画像出力部１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１と、本体画像入力部１１の上部に装着された自動原稿送り装置１２と、本体画像出力部１０から排出される画像形成済みのシートを複数の排紙トレイ４５に仕分けして排出するためのソータ１３と、を備えている。
【００３２】
この画像形成装置はディジタル複写機である。そのため、本体画像出力部１０で形成される画像は、原稿から本体画像入力部１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられ、その画像データを本体画像出力部１０に転送し、画像再生してシートに画像形成する。
【００３３】
本体画像入力部１１は、本体画像入力部１１の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源２１を備えている。光源２１は不図示の光学系モータから駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。この光学像をミラー２２，２３，２４及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に伝送される。また、ミラー２２，２３，２４は光源２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ２６は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画像データ）に変換される。
【００３４】
読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、不図示の画像メモリに蓄積される。
【００３５】
本体画像出力部１０は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに不図示の露光制御部により適正な出力値に増幅され、光学照射部２７により光信号に変換される。その光信号はスキャナ２８，レンズ２９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム３１上に照射され静電による潜像が形成される。
【００３６】
この潜像はトナーにより現像された画像となり、本体内を搬送されてくるシート上に現像された画像が転写され、さらにシートは搬送されて定着ローラ３２によりシート上のトナーが定着され、画像形成が終了し画像データがシート上に記録され、ソータ１３に送られる。
【００３７】
ソータ１３は、本体画像出力部１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部１０から出力された画像形成済みのシートを複数の排紙トレイ４５に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイ４５は、不図示の本体制御部により制御され、出力されたシートは本体制御部の指示した任意の排紙トレイ４５に排出される。
【００３８】
給紙トレイ３４，３５は、本体下部にあり、画像形成するためのシートをある程度蓄積しておくことが可能である。本体制御部により、給紙トレイ３４，３５から蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。
【００３９】
また、給紙デッキ３６は、本体画像出力部１０の右側に設置されている装置であり、シートを大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ３４，３５と同様に本体制御部により蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。
【００４０】
本体画像出力部１０の右側には、操作者が少数の任意種類のシートを比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ３７が設置されている。また、この手差しトレイ３７は、例えばＯＨＰシート，厚紙，はがきサイズ紙等特殊なシートを使用する場合にも使用される。
【００４１】
レジストローラ３３は、感光ドラム３１上からシート上に画像を転写する際に、搬送されてきたシートをこのレジストローラ３３に突き当て、一時停止してから再度画像形成部にシート搬送する役割を担っている。レジストローラ３３の前述のような働きにより、シート先端の搬送タイミングを整え、感光ドラム３１上への潜像形成に同期して、レジストローラ３３を駆動開始する制御を行うことによりシート上に位置ずれの少ない画像形成が可能となっている。このレジストローラ３３から画像形成部に搬送される時、シートは通常のシート搬送速度とは異なる画像形成速度により搬送されている。
【００４２】
搬送手段としての搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、本体内のシート搬送経路上に設けられており、各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、画像形成処理の給紙を行う際、シートを実際に搬送する役割を担っている。各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、それぞれ独立に駆動手段としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されており、各ステッピングモータの作動・停止が直接の動作状態となるように、各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４を各ステッピングモータが駆動させる。
【００４３】
これら搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４を駆動するステッピングモータの駆動制御の概略構成を図２に示す。なお、以下では搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４のいずれのものも同様であるため搬送ローラには番号を付さずに説明する。図２は、本画像形成装置において、搬送ローラを駆動しているステッピングモータ６１の作動を制御する制御システムの構成の概略を示した図である。
【００４４】
５１は、ステッピングモータ制御システムにおける制御手段としての制御部である。制御部５１は、画像形成装置本体の本体制御部から、ステッピングモータ６１の作動指令を受信した場合、その指令内容に従い加速回転・等速回転・減速回転・励磁ホールドの動作を各ステッピングモータ６１に対し実施する。実際には駆動回路５２に対し、前記各動作を行う相励磁信号を出力している。
【００４５】
５２は、各ステッピングモータ６１を駆動するための駆動回路であり、また５３は電力を増幅するための増幅器である。駆動回路５２は、増幅器５３を内蔵しており、各ステッピングモータ６１と１対１で用意されている。駆動回路５２は、制御部５１からのステッピングモータ６１に対する相励磁信号を受け、この相励磁信号を増幅器５３でステッピングモータ６１を作動するのに必要な電力量まで増幅し、ステッピングモータ６１へ電力を供給する役割を担っている。
【００４６】
６１は、ステッピングモータである。ステッピングモータ６１の最大の特徴は、入力パルスに比例して回転角が変位し、また入力パルス周波数に比例して回転速度が変位する。このため、回転角や回転速度の情報を供給電力にフィードバックすることなく作動制御することが可能であり、比較的安価に制御システムを構築できる。この利点を生かし、本実施の形態に係る画像形成装置のシート搬送系における搬送ローラの駆動手段として採用している。
【００４７】
図３は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるシート搬送装置としてのシート搬送系の詳細構造を示した図である。ここで、以下では搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４のいずれのものも同様であるため搬送ローラにはこれらの番号を付さず、７１はシート搬送方向上流側に配置された第１搬送ローラ、７２は第１搬送ローラ７１のシート搬送方向下流側に配置された第２搬送ローラとし、動作説明は主に第２搬送ローラ７２について説明する。また、６２は第１搬送ローラ７１を駆動するステッピングモータ、６３は第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータである。
【００４８】
８１はシート検知センサ、８２はフォトインタラプタである。このシート検知センサ８１及びフォトインタラプタ８２でシート検知手段を構成している。また、９１は第１シートであり，９２は第１シート９１の次に搬送される第２シートである。
【００４９】
この図３に示すシート搬送系においては、第１搬送ローラ７１から第２搬送ローラ７２の方向にシートが搬送される。シート検知センサ８１及びフォトインタラプタ８２は、シートが搬送されてシート検知センサ８１上をシートの先端が通過すると、シート検知センサ８１がフォトインタラプタ８２の受光部を遮り、受光部の状態によって変化する電気信号が制御部に伝わる構成となっており、本体制御部は前述の電気信号により、シートがシート検知センサ８１上に存在するか否か判定することが可能となっている。
【００５０】
本実施の形態では、第１搬送ローラ７１を抜けたシートの先端が、シート検知センサ８１を通過し、フォトインタラプタ８２の電気信号がシート有り状態になったタイミングを基準として、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３を起動する。
【００５１】
また、第２搬送ローラ７２の停止は、搬送しているシートの後端が前述のシート検知センサ８１を通過し、フォトインタラプタ８２の電気信号がシート無し状態になったタイミングを基準として、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３を停止する。
【００５２】
図３で示すように、本実施の形態でのシート搬送系で連続してシートを搬送する場合には、先行して搬送されている第１シート９１の後端がシート検知センサ８１を抜けるタイミングから、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３は減速停止し、第２シート９２の先端がシート検知センサ８１を通過したタイミングを基準としてステッピングモータ６３は起動する。
【００５３】
ここで、ステッピングモータ６３の減速停止から起動までの時間が規定時間以上であればステッピングモータ６３が脱調する恐れは極めて小さい。即ち、第１シート９１と第２シート９２のシート間とシートの搬送速度によりステッピングモータ６３の減速停止から起動までの時間が決まるため、これらを規定時間以上にするように定めればよい。
【００５４】
しかし、画像形成装置の処理効率を上げるためには、シート搬送速度を上げること、また連続してシートを搬送する場合におけるシートの間の距離、即ちシート間を縮めることが重要なパラメータとなる。
【００５５】
図４は、図３に示すようなシート搬送系において、シートを連続して搬送した際の第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３の回転速度を時系列で観測したグラフである。ここで、１０１はシート検知センサ８１がシート有りになった瞬間、即ち搬送中のシートの先端がシート検知センサ８１を通過したタイミングを示し、またｖはシート搬送速度となったステッピングモータ６３の回転速度である。
【００５６】
図４（ａ）は、搬送中のシートのシート間が比較的広い場合のステッピングモータ６３の状態（回転速度）を時系列で観測したグラフである。
【００５７】
本グラフを時系列順に追うと、搬送系を通る先頭シートの先端がシート検知センサ８１上を通過して所定時間ｓが経過したタイミングでステッピングモータ６３が起動されて加速し始める。
【００５８】
即ち、ステッピングモータ６３では、ランプ目標値制御が行われており、第２搬送ローラ７２がシートを搬送する搬送速度となる回転速度ｖに回転させる前に回転を徐々に加速させる時間が必要である。このため、不必要にステッピングモータ６３を回転させず、消費電力を削減するために、先頭シートの先端が第２搬送ローラ７２に到達する時にちょうど回転速度ｖとなるように、先頭シートの先端がシート検知センサ８１上を通過した後、待機する所定時間ｓと回転を加速させる時間を設けている。
【００５９】
また、回転速度ｖまで達した後、搬送中のシートのシート長さが第２搬送ローラ７２で搬送されている時間、一定の回転速度ｖで回転し、シートの後端が第２搬送ローラ７２を抜けたタイミングから減速を開始する。
【００６０】
即ち、ステッピングモータ６３では、ランプ目標値制御が行われており、完全に回転を停止させる前に回転を徐々に減速させる時間が必要である。このため、不必要にステッピングモータ６３を回転させず、消費電力を削減するために、先頭シートの後端が第２搬送ローラ７２を抜けた時にちょうど回転速度ｖから減速するようにしている。
【００６１】
ステッピングモータ６３停止後、次に第２搬送ローラ７２が搬送すべきシートの先端がシート検知センサ８１上を通過したタイミングで、やはりステッピングモータ６３が起動されて加速し始める。
【００６２】
図４（ａ）の場合では、ステッピングモータ６３の作動は、先頭シートの搬送終了による停止後に、次シートの先端がシート検知センサ８１上を通過した瞬間１０１がくる。このため、先頭シートの搬送終了から次シートの搬送開始のためのステッピングモータ６３の停止から起動までの時間が充分であるため、ステッピングモータ６３の脱調の恐れは極めて小さい。
【００６３】
しかしながら、図４（ａ）の場合、複数のシートを連続搬送する時のシート同士のシート間が大きいため、これが画像形成装置の処理効率を低下させる原因になってしまう。
【００６４】
図４（ｂ）は、従来のように、搬送中のシートのシート間を縮めた場合の第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３の回転速度を時系列で観測したグラフである。
【００６５】
図４（ａ）と同様に本グラフを時系列順に追うと、搬送系を通る先頭シートの先端がシート検知センサ８１上を通過して所定時間ｓが経過したタイミングでステッピングモータ６３が起動されて加速し始める。回転速度ｖまで達した後、搬送中のシートのシート長さが第２搬送ローラ７２で搬送されている時間、一定の回転速度ｖで回転し、シートの後端が第２搬送ローラ７２を抜けたタイミングから減速を開始する。
【００６６】
しかし、連続搬送するシートのシート間が狭いため、ステッピングモータ６３が減速して完全に停止する前に、次シートの先端がシート検知センサ８１上を通過するため、ステッピングモータ６３停止後すぐに、起動要求が発生してしまう。このため、ステッピングモータ６３は充分な停止時間が得られず、脱調の発生する危険性が高くなってしまう。
【００６７】
図４（ｃ）は、本実施の形態での搬送中のシートのシート間を縮めた場合の第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３の回転速度を時系列で観測したグラフである。
【００６８】
図４（ａ），（ｂ）と同様に本グラフを時系列順に追うと、搬送系を通る先頭シートの先端がシート検知センサ８１上を通過して所定時間ｓが経過したタイミングでステッピングモータ６３が起動されて加速し始める。回転速度ｖまで達した後、搬送中のシートのシート長さが第２搬送ローラ７２で搬送されている時間、一定の回転速度ｖで回転し、シートの後端が第２搬送ローラ７２を抜けたタイミングから減速を開始する。
【００６９】
この本実施の形態における図４（ｃ）の搬送中のシートのシート間を縮めた場合のステッピングモータ６３の制御では、従来の図４（ｂ）の制御と異なり、先頭シートが搬送ローラ７２を抜けた後も、連続搬送されるシートの最終シートが第２搬送ローラ７２を通過し終えるまで、一定の回転速度ｖで回転を続ける。そのため、ステッピングモータ６３が一定の回転速度ｖで回転した後は、最終シートが第２搬送ローラ７２を通過したか否かを判定し、第２搬送ローラ７２を減速停止するような制御となる。
【００７０】
図５は、本実施の形態における図４（ｃ）の搬送中のシートのシート間を縮めた場合のステッピングモータ６３の制御の流れを示したフローチャートである。
【００７１】
本制御は、画像形成装置の画像形成ジョブが発生し、図３で示した第２搬送ローラ７２を含むシート搬送装置としてのシート搬送系でそのジョブの先頭シートを搬送する要求を受けたタイミングで処理が開始される（ＳＴＡＲＴ）。処理開始後、ステップ（図中ではＳと表記）１０１へ進む。
【００７２】
ステップ１０１においては、シート検知センサ８１上に搬送中のシートがあるか否か、即ち先頭シートの先端がシート検知センサ８１到達したか否かを判定し，シート先端がシート検知センサ８１上まで搬送されるのを待機するループを形成している。もし、シート検知センサ８１がシート先端を検知した場合、即ち先頭シート先端がシート検知センサ８１に達した場合には、処理をステップ１０２へ進める。
【００７３】
ステップ１０２においては、シート検知センサ８１のオン基準でカウントする変数ＣＮＴを１で初期化する処理を行っている。初期化後、処理をステップ１０３へ進める。
【００７４】
ステップ１０３においては、シート検知センサ８１のオンから第２搬送ローラ７２の加速制御を開始するまでの設定時間分（所定時間ｓ）だけ待機する処理を行っている。待機時間経過後、処理をステップ１０４へ進める。
【００７５】
ステップ１０４においては、先頭シートを第２搬送ローラ７２で搬送するためにステッピングモータ６３を回転速度ｖまで加速する処理（ランプ目標値制御による）を行っている。制御部５１はステッピングモータ６３が回転速度ｖまで加速した時点で、ステッピングモータ６３を等速回転させる。ステッピングモータ６３が回転速度ｖまで達した後、処理はステップ１０５へ進む。
【００７６】
ステップ１０５においては、変数Ｍｏｄｅにより、図４（ｃ）のようなシート間を縮めた時のステッピングモータ６３の制御を行うか否かの判定を判断手段によって判断させ、本処理をそれに従って分岐させる役割を担っている。このステップ１０５で、もし、図４（ｃ）の制御を行わないという場合は、処理をステップ１０６へ進める。また、もし、図４（ｃ）の制御を行う場合には、処理をステップ１１０へ進める。
【００７７】
ステップ１０６は、本実施の形態の特徴であるシート間を縮めた時の図４（ｃ）のステッピングモータ６３の制御を行わない場合とステップ１０５で判断された時に行われる処理で、シート検知センサ８１がシート無し状態になるのを待機する処理、即ち搬送中の先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けるまで回転速度ｖの等速回転状態を維持するループを形成している。先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けると、処理をステップ１０７へ進める。
【００７８】
ステップ１０７においては、先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けるシート検知センサ８１のオフから第２搬送ローラ７２の減速停止制御を開始するまでの設定時間分だけ回転速度ｖの等速回転状態で待機する処理を行っている。即ち、先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けてからさらに第２搬送ローラ７２を抜けるまでの間、等速回転状態で待機する。待機時間経過後、処理をステップ１０８へ進める。
【００７９】
ステップ１０８においては、第２搬送ローラ７２を駆動しているステッピングモータ６３を回転速度ｖから減速停止させる処理（ランプ目標値制御による）を行っている。制御部５１がステッピングモータ６３を停止後、処理をステップ１０９へ進める。
【００８０】
ステップ１０９においては、第２搬送ローラ７２が搬送終了したシートが、画像形成ジョブにおける最終シートであったか否かの判定を行い、処理を分岐させている。もし、最終シートでなかったならば、処理をステップ１０１へ戻し、次シートの搬送に準備する。また、最終シートであると判断されたならば、本処理は終了する。
【００８１】
一方、ステップ１１０においては、本実施の形態の特徴であるシート間を縮めた時の図４（ｃ）のステッピングモータ６３の制御を行う場合とステップ１０５で判断された時に行われる処理で、シート検知センサ８１がシート無し状態になるのを待機する処理、即ち搬送中の先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けるまで回転速度ｖの等速回転状態を維持するループを形成している。先頭シートの後端がシート検知センサ８１を抜けると、処理をステップ１１１へ進める。
【００８２】
ステップ１１１においては、シート検知センサ８１がオンした回数、即ち第２搬送ローラ７２を通過したシートの枚数を記憶している変数ＣＮＴの値と本ジョブにおける搬送すべきシート数を比較し、それにより処理を分岐させている。変数ＣＮＴ値が搬送すべきシート数よりも少なければステップ１１２へ進む。また、変数ＣＮＴ値が搬送すべきシート数であったならばステップ１１４へ進む。
【００８３】
ステップ１１２においては、シート検知センサ８１上に搬送中のシートがあるか否か、即ち次シートの先端がシート検知センサ８１に到達したか否かを判定し、次シート先端がシート検知センサ８１上まで搬送されるのを待機するループを形成している。もし、シート検知センサ８１がシートを検知した場合、即ち次シート先端がシート検知センサ８１に達した場合には，処理をステップ１１３へ進める。
【００８４】
ステップ１１３においては、シート検知センサ８１のオン基準でカウントする変数ＣＮＴを１つ加算する処理を行っている。加算処理後、処理をステップ１１０へ進める。
【００８５】
ステップ１１４においては、ステップ１１１で変数ＣＮＴ値が搬送すべきシート数であり、本ジョブの最終シートの後端がシート検知センサ８１を通過したと判断された場合に行われる処理であり、最終シートが第２搬送ローラ７２を抜けるまでステッピングモータ６３を回転速度ｖの等速回転状態で待機する処理である。即ち、最終シートの後端がシート検知センサ８１を抜けてからさらに第２搬送ローラ７２を抜けるまでの間、等速回転状態で待機する。待機時間経過後、ステップ１１５へ進む。
【００８６】
ステップ１１５においては、第２搬送ローラ７２を駆動しているステッピングモータ６３を回転速度ｖから減速停止させる処理（ランプ目標値制御による）を行っている。制御部５１がステッピングモータ６３を停止後、本処理は終了する。
【００８７】
以上のように、本実施の形態では、搬送中のシートのシート間を縮めた場合には、ステッピングモータ６３の制御を図４（ｃ）に示すように、先頭シートが第２搬送ローラ７２を通紙されてから最終シートが第２搬送ローラ７２を通紙されるまでの間は、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３を回転速度ｖの等速回転状態に維持する制御を行う。
【００８８】
したがって、搬送中のシートのシート間を縮めた場合に、第２搬送ローラ７２で搬送されるシートの有り無しに合わせてステッピングモータ６３の作動・停止を短時間で行ってステッピングモータ６３が脱調するということがなくなり、ステッピングモータ６３の作動が安定し、シートのシート間を縮めた連続搬送、即ち大量高速搬送が可能となる。これにより、大量画像形成時等の画像形成処理が可能な限り高速化でき、画像形成処理の生産性・効率を向上することができる。
【００８９】
また、本ジョブ開始後の先頭シートの第２搬送ローラ７２での搬送終了時に、ステップ１０５で、ステッピングモータ６３を回転速度ｖの等速回転状態に維持する制御を行うか、又はステッピングモータ６３を停止させる制御を行うか判断する判断手段を備えたことで、ステッピングモータ６３を回転させる必要がない場合には、直ちにステッピングモータ６３を停止させることができるので、不必要なステッピングモータ６３の回転を防止し、装置の消費電力を削減することができる。
【００９０】
なお、本実施の形態の特徴である図４（ｃ）の制御が行われるステッピングモータ６３としては、第２搬送ローラ７２として用いられる搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４のいずれのものに設けられたステッピングモータでもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、第２搬送ローラ７２の搬送方向上流側にシート検知センサ８１及びフォトインタラプタ８２で構成されたシート検知手段を設けたが、シートを検知するものであればどのような構成でもよい。
【００９２】
（第２の実施の形態）
図６，図７には、第２の実施の形態が示されている。第２の実施の形態の画像形成装置の基本構成は、第１の実施の形態の図１で示した画像形成装置の基本構成と同様であるが、シート搬送系では、１つのステッピングモータで２つの搬送ローラを駆動する構成となっている。その他の構成については、同様であるので説明を省略する。
【００９３】
図６は、第２の実施の形態に係る画像形成装置におけるシート搬送系の詳細構造を示した図である。これは、図１で示した画像形成装置の搬送ローラ３９，４３の駆動系を含めた部分の拡大である。
【００９４】
搬送ローラ３９，４３は、共にステッピングモータ６４によって伝達機構を介して駆動されており、その構成上、どちらか一方の搬送ローラ３９，４３を駆動させる目的であっても、他方の搬送ローラをも駆動させているのと同等と考えて制御を行う必要がある。また、シートは搬送ローラ４３上方へ向かって、搬送ローラ３９の左側、又は搬送ローラ４３下方からの異なるシート搬送経路を搬送され、ちょうど搬送ローラ４３上方で合流する部位である。
【００９５】
ここで、搬送ローラ３９と搬送ローラ４３が交互にそれぞれの搬送方向上流側から搬送されるシートを、シート搬送系の下流側（図６では搬送ローラ４３上方）へ向かい搬送するシート搬送例を考える。
【００９６】
それぞれの搬送ローラ３９，４３単体で見ると、交互にシートを搬送するため、各搬送ローラ３９，４３が配置された一つのシート搬送経路を通過するシートのシート間は充分に大きい。しかし、各搬送ローラ３９，４３の両方の駆動手段を兼任しているステッピングモータ６４は、例えば搬送ローラ３９をシートが通過した時点で、ステッピングモータ６４には停止要求が発生するが、次に搬送ローラ４３によるシートの搬送のためのステッピングモータ６３への起動要求がすぐに発生する。
【００９７】
このステッピングモータ６４の停止から起動までの停止時間が充分に長ければ脱調の発生は抑えられる。しかし、このためには、各搬送ローラ３９，４３を通過する異なるシート搬送経路を搬送されるシートのシート間を充分に空ける必要があり、従来ではこれによって高速搬送が行えず、画像形成装置の形成処理効率の向上が図れないものとなっていた。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、１つのステッピングモータ６４で駆動する複数の搬送ローラ３９，４３が交互に搬送動作を行うために、ステッピングモータ６４の停止から起動までの停止時間が短い場合には、ステッピングモータ６４を回転速度ｖの等速回転状態に維持する制御を行う。
【００９９】
図７は、図６で示したシート搬送系で、１つのステッピングモータ６４で複数の搬送ローラ３９，４３を駆動する構成において、本実施の形態の特徴である制御を示すフローチャートである。
【０１００】
本制御は、画像形成ジョブが発生し、図６で示した搬送ローラ３９又は搬送ローラ４３によってシートを搬送する要求を受けたタイミングで処理が開始される（ＳＴＡＲＴ）。処理開始後、ステップ（図中ではＳと表記）２０１へ進む。
【０１０１】
ステップ２０１においては、画像形成装置からのシート搬送要求に従いステッピングモータ６４を起動させて加速する制御を行う処理である。ステッピングモータ６４が徐々に加速され、第１の実施の形態と同様にシートを搬送する回転速度ｖまで達した場合、処理をステップ２０２へ進める。
【０１０２】
ステップ２０２においては、搬送要求のでたシートの後端が搬送ローラ（搬送ローラ３９，４３のどちらか）を抜けるまで、ステッピングモータ６４を回転速度ｖの等速回転状態で待機する処理を行っている。待機時間経過後、処理をステップ２０３へ進める。
【０１０３】
ステップ２０３においては、前ステップ２０２で搬送処理を行った搬送ローラが搬送ローラ３９（図中ではｒ１）であるか、搬送ローラ４３（図中ではｒ２）であるかを判断し、処理を分岐させている。
【０１０４】
もし、前ステップ２０２で搬送処理を行った搬送ローラが搬送ローラ３９（ｒ１）であったならば、処理をステップ２０４に進める。また、もし、前ステップ２０２で搬送処理を行った搬送ローラが搬送ローラ４３（ｒ２）であったならば、処理をステップ２０５に進める。
【０１０５】
ステップ２０４においては、搬送ローラ３９（ｒ１）による搬送後に、搬送ローラ４３（ｒ２）でのシート搬送要求があるか否かを読み込み、それにより処理を分岐させている。
【０１０６】
即ち、もし、搬送ローラ３９（ｒ１）による搬送後に、搬送ローラ４３（ｒ２）でのシート搬送要求があるならば、ステッピングモータ６４を減速せず、搬送ローラ４３（ｒ２）のシート搬送要求をこなすため、処理をステップ２０２へ戻している。
【０１０７】
また、もし、搬送ローラ４３（ｒ２）のシート搬送要求がなければ、処理をステップ２０７へ進める。
【０１０８】
ステップ２０５においては、搬送ローラ４３（ｒ２）による搬送後に、搬送ローラ３９（ｒ１）のシート搬送要求があるか否かを読み込み、それにより処理を分岐させている。
【０１０９】
即ち、もし、搬送ローラ４３（ｒ２）による搬送後に、搬送ローラ３９（ｒ１）でのシート搬送要求があるならば、ステッピングモータ６４を減速せず、搬送ローラ３９（ｒ１）のシート搬送要求をこなすため、処理をステップ２０２へ戻している。
【０１１０】
また、もし、搬送ローラ３９（ｒ１）のシート搬送要求がなければ、処理をステップ２０７へ進める。
【０１１１】
ステップ２０７においては、搬送ローラ３９（ｒ１）及び搬送ローラ４３（ｒ２）によるシート搬送要求が無いため、ステッピングモータ６４を減速して停止させる処理を行っている。ステッピングモータ６４停止後、本処理は終了する。
【０１１２】
以上のように、本実施の形態では、複数の搬送ローラ３９，４３が交互に搬送動作を行い、それらを駆動するステッピングモータ６４の停止から起動までの停止時間が短い場合には、ステッピングモータ６４を回転速度ｖの等速回転状態に維持する制御を行う。
【０１１３】
したがって、一つのステッピングモータ６４で駆動される複数の搬送ローラ３９，４３が交互に搬送動作を行い、ステッピングモータ６４の停止から起動までの停止時間が短い場合に、複数の搬送ローラ３９，４３で搬送されるシートの有り無しに合わせてステッピングモータ６４の作動・停止を短時間で行ってステッピングモータ６４が脱調するということがなくなり、ステッピングモータ６４の作動が安定し、大量高速搬送が可能となる。これにより、大量画像形成時等の画像形成処理が可能な限り高速化でき、画像形成処理の生産性・効率を向上することができる。
【０１１４】
また、一つのステッピングモータ６４で複数の搬送ローラ３９，４３を駆動するので、装置に配置されるステッピングモータ６４の数を減少させて低コスト化が可能となる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、一つのステッピングモータ６４で駆動される複数の搬送ローラ３９，４３は異なるシート搬送経路上に配置されていたが、これに限らず、同一搬送経路上の離れた位置に配置される等でもよい。また、一つのステッピングモータ６４で駆動される複数の搬送ローラ数は３つ以上でもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シート搬送手段を駆動するステッピングモータが脱調するということを防止することでステッピングモータの作動が安定し、大量高速搬送が可能となる。これにより、大量画像形成時等の画像形成処理が可能な限り高速化でき、画像形成処理の生産性・効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係るシート搬送系のステッピングモータ周辺を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係るシート搬送系の詳細構造を示した説明図である。
【図４】（ａ）は搬送中のシートのシート間が比較的広い場合のステッピングモータの回転速度を時系列で観測したグラフであり、（ｂ）は従来の搬送中のシートのシート間を縮めた場合のステッピングモータの回転速度を時系列で観測したグラフであり、（ｃ）は第１の実施の形態での搬送中のシートのシート間を縮めた場合のステッピングモータの回転速度を時系列で観測したグラフである。
【図５】第１の実施の形態に係る搬送中のシートのシート間を縮めた場合のステッピングモータの制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係るシート搬送系の詳細構造を示した説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る１つのステッピングモータで複数の搬送ローラを駆動する場合のステッピングモータの制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 本体画像出力部
１１ 本体画像入力部
１２ 自動原稿送り装置
１３ ソータ
２１ 光源
２２，２３，２４ ミラー
２５ レンズ
２７ 光学照射部
２８ スキャナ
２９ レンズ
３０ ミラー
３１ 感光ドラム
３２ 定着ローラ
３３ レジストローラ
３４，３５ 給紙トレイ
３６ 給紙デッキ
３７ 手差しトレイ
３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４ 搬送ローラ（シート搬送手段）
４５ 排紙トレイ
５１ 制御部（制御手段）
５２ 駆動回路
５３ 増幅器
６１ ステッピングモータ（駆動手段）
６３ ステッピングモータ（駆動手段）
６４ ステッピングモータ（駆動手段）
７１ 第１搬送ローラ（シート搬送手段）
７２ 第２搬送ローラ（シート搬送手段）
８１ シート検知センサ（シート検知手段）
８２ フォトインタラプタ（シート検知手段）

Claims (4)

1. シートを搬送するシート搬送手段と、
   該シート搬送手段を駆動させるステッピングモータと、を備え、
   搬送動作開始後に前記シート搬送手段によって搬送される最初のシートを前記シート搬送手段が搬送し終わった時に、前記ステッピングモータの回転速度を、前記シートが前記シート搬送手段に搬送されている時の前記ステッピングモータの回転速度に維持する制御を行うか否か、を判断する判断手段を備え、
   前記判断手段は、
   前記シート搬送手段でシート間隔を縮めてシートを連続搬送する場合は、前記ステッピングモータの回転速度をシート搬送時の回転速度に維持する制御を行うと判断し、
   前記制御を行わないと判断した場合は、シートが前記シート搬送手段によって搬送される毎に、前記ステッピングモータの回転速度を前記シートの搬送時の回転速度まで加速する、及び前記シートの搬送時の回転速度から前記ステッピングモータが停止するまで減速する動作を前記ステッピングモータが繰返すことを特徴とするシート搬送装置。
2. シート搬送経路上で前記シート搬送手段よりもシート搬送方向上流側に、前記シート搬送手段に搬送されてくるシートを検知するシート検知手段を設け、
   前記シート間隔を縮めてシートを連続搬送する時の最初のシートを前記シート検知手段が検知し、その後前記最初のシートが前記シート搬送手段に到達した時から、最後のシートを前記シート検知手段が検知し、その後前記最後のシートが前記シート搬送手段によって搬送され終わったときまでの間は、
   前記ステッピングモータの回転速度をシート搬送時の回転速度に維持する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 異なる二つのシート搬送経路上に設けられ、
   それぞれのシート搬送経路上においてシートを搬送する二つのシート搬送手段と、
   前記二つのシート搬送手段を駆動させる一つのステッピングモータと、
   を備え、
   前記二つのシート搬送経路のうちの一方でシートが搬送され、その次のシートが他方のシート搬送経路で搬送されるように搬送要求があった場合には、前記ステッピングモータの回転速度をシート搬送時の回転速度に維持する制御を行い、
   二つのシート搬送経路のうちの一方でシートが搬送され、その次のシートが前のシートと同じシート搬送経路で搬送される場合には、前記ステッピングモータを減速停止させることを特徴とするシート搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載のシート搬送装置と、
   前記シート搬送装置から搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images