JP4380415B2 - 用紙搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ装置等に用いられる用紙搬送装置に関する。

一般に、複写機やプリンタ装置等では、給紙トレイ内に収納された用紙を、その用紙にトナー像を転写する画像形成部まで搬送するために、用紙搬送装置を搭載している。
用紙搬送装置としては、例えば図４に示すように構成されたものが広く知られている。図例の用紙搬送装置では、給紙トレイ２１から用紙２２を繰り出すピックアップロール２３と、そのピックアップロール２３に繰り出された用紙２２を毎葉に捌いて搬送するためのフィードロール対２４と、そのフィードロール対２４よりも用紙搬送方向の後段側に配されたテイクアウェイロール対２５と、さらにテイクアウェイロール対２５の後段側に配されたレジロール対２６とを備えている。そして、フィードロール対２４から用紙２２が一枚毎に繰り出されると、テイクアウェイロール対２５がその用紙２２を後段側側へ向けて挟持搬送して回転停止しているレジロール対２６に突き当て、これにより当該用紙のスキュー（傾き）を補正した後に、レジロール対２６が画像形成部（ただし不図示）の動作タイミングに合わせて回転動作を開始し、用紙２２を後段側の画像形成部に向けて挟持搬送するようになっている。

このとき、レジロール対２６による用紙２２の搬送速度は、画像形成部での画像形成速度と同期している必要がある。それぞれの速度が同期していないと、画像形成部への用紙搬送タイミングのズレによる画像形成不良等を招くからである。このことから、レジロール対２６については、そのロール回転速度を、例えば用紙に生じたループ量の検出結果に基づいて、いわゆるフィードバック制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年、複写機やプリンタ装置等に対しては、小型化、低消費電力化、低価格化等が強く求められている。これに伴って、用紙搬送装置の中には、テイクアウェイロール対を廃し、フィードロール対とレジロール対とが用紙の搬送経路上で並んで配設されたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平０１−１７６７４６号公報 特開２００２−２５５４０３号公報

ところで、フィードロール対とレジロール対とが並んで配設された用紙搬送装置では、テイクアウェイロール対がないことから、フィードロール対における負荷変動の影響が直接レジロール対に及んでしまう。例えば、フィードロール対は用紙の二重送りを防ぐためにその用紙後端が通過する前に回転動作を停止するが、その回転動作停止による負荷変動は、その影響が当然にレジロール対にも及ぶ。しかも、用紙後端が回転動作を停止しているフィードロール対を抜ける際には、その用紙に対して急激な負荷変動が生じる。したがって、フィードロール対とレジロール対とが並んで配設された用紙搬送装置では、フィードロール対における負荷変動の影響により、レジロール対が用紙を一定速度で搬送できない可能性がある。

このようなレジロール対における用紙搬送速度の乱れは、画像形成部への用紙搬送タイミングのズレによる画像形成不良、具体的には色ズレやスミアー等の発生を招く。そのため、例えば特許文献１に開示されたように、実際の用紙搬送速度の検出結果に基づいてフィードバック制御を行うことで、その用紙搬送速度の乱れを是正することも考えられる。
しかしながら、用紙後端がフィードロール対を抜ける際に生じるような急激な負荷変動については、フィードバック制御を行っても応答が間に合うとは限らない。また、フィードバック制御の応答性を良好にしようとすると、複雑な構成や煩雑な処理等が必要となり、装置の小型化、低消費電力化、低価格化等を実現する上では好ましくない。

そこで、本発明は、フィードロール対とレジロール対とが用紙の搬送経路上で並んで配設された場合であっても、装置の小型化、低消費電力化、低価格化等を容易に実現可能にしつつ、フィードロール対における負荷変動がレジロール対による用紙搬送速度に悪影響を及ぼすことのない用紙搬送装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出された用紙搬送装置である。すなわち、給紙トレイから繰り出された用紙を毎葉に捌いて搬送するフィードロール対と、前記用紙の突き当てにより当該用紙のスキューを補正した後に所定タイミングで動作して当該用紙を後段側へ挟持搬送するレジロール対とを備えるとともに、前記フィードロール対と前記レジロール対とが前記用紙の搬送経路上で並んで配設された用紙搬送装置であって、前記所定タイミングで前記レジロール対の動作を開始した後、前記フィードロール対の駆動停止時には当該レジロール対の動作速度を増大させ、搬送される用紙の後端が停止中の前記フィードロール対を通過する際には当該レジロール対の動作速度を減少させるように、当該レジロール対に対する速度制御を行う速度制御手段を備えることを特徴とするものである。

上記構成の用紙搬送装置によれば、フィードロール対の駆動が停止するタイミングに対応して、速度制御手段がレジロール対に対する速度制御を行う。具体的には、レジロール対の動作を開始した後、フィードロール対の駆動停止時には当該レジロール対の動作速度を増大させ、用紙後端が停止中のフィードロール対を通過する際にはその用紙に対する負荷が急激に抜けるため、その急激な負荷変動に合わせてレジロール対による速度を減少させる、といった具合である。このときのタイミングは、フィードロール対およびレジロール対における一連の動作シーケンスから特定し得るものである。
したがって、フィードロール対の駆動停止による負荷変動があっても、その影響がレジロール対による用紙搬送に伝わらないようになる。しかも、一連の動作シーケンスから特定し得るタイミングに対応して速度制御を行えばよいので、急激な負荷変動に対する応答が問題となることもない。

本発明の用紙搬送装置は、フィードロール対とレジロール対とが用紙の搬送経路上で並んで配設された場合であっても、フィードロール対の駆動停止のタイミングに対応してレジロール対に対する速度制御を行うので、その駆動停止による負荷変動の影響がレジロール対による用紙搬送に伝わらないようになり、しかも急激な負荷変動に対する応答が問題となることもない。したがって、本発明の用紙搬送装置によれば、当該用紙搬送装置を搭載する複写機やプリンタ装置等の小型化、低消費電力化、低価格化等を容易に実現可能にしつつ、レジロール対による用紙搬送速度の安定化が図れるようになり、結果として画像形成部への用紙搬送タイミングのズレを回避して用紙への画像形成を良好に行えるようになる。

以下、図面に基づき本発明に係る用紙搬送装置について説明する。ここで説明する用紙搬送装置は、複写機やプリンタ装置等に搭載されて用いられるものであるが、その複写機やプリンタ装置等については公知技術により実現されるものであるため、ここではその説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明に係る用紙搬送装置の第１の実施の形態について説明する。

図１は、第１の実施の形態における用紙搬送装置の概略構成例を示す模式図である。図例の用紙搬送装置では、給紙トレイ１から用紙２を繰り出すピックアップロール３と、そのピックアップロール３に繰り出された用紙２を毎葉に捌いて搬送するためのフィードロール対４と、そのフィードロール対４よりも用紙搬送方向の後段側に配されたレジロール対５とを備えている。すなわち、フィードロール対４とレジロール対５とが用紙２の搬送経路６上で並んで配設されており、その間にテイクアウェイロール対が配されていない。なお、フィードロール対４とレジロール対５との間の搬送経路６上には、用紙２の有無（通過）を検出するためのフィードセンサ７およびレジセンサ８が設けられていてもよい。

このように構成された用紙搬送装置では、給紙トレイ１内に収納された用紙を、その用紙にトナー像を転写する複写機やプリンタ装置等の画像形成部（ただし不図示）まで搬送するのにあたり、次に述べるような処理動作を行う。すなわち、ピックアップロール３が給紙トレイ１から用紙２を繰り出すと、その用紙２をフィードロール対４が毎葉に捌きつつ、回転停止しているレジロール対５の側に向けて搬送する。そして、用紙２の先端をレジロール対５に突き当てて当該用紙２に撓みループを生じさせることで当該用紙のスキューを補正した後に、レジロール対５が画像形成部の動作タイミングに合わせて回転動作を開始し、用紙２を後段側の画像形成部に向けて挟持搬送する。このとき、用紙は、フィードロール対４とレジロール対５との両方に挟持された状態で搬送される。その後は、用紙の二重送りを防ぐために、用紙２の後端がフィードロール対４を通過する前に、フィードロール対４が回転動作を停止する。さらに、用紙２の後端がレジロール対５を通過すると、次の用紙２のスキュー補正に備えてレジロール対５が回転動作を停止する。

ところで、このような処理動作を行う場合において、フィードロール対４は、その駆動源であるフィードモータ９によって回転駆動される。また、レジロール対５は、その駆動源であるレジモータ１０によって回転駆動される。このとき、各ロール対４，５と各モータ９，１０との間は、必要に応じてギヤやベルト等の駆動伝達手段を介してもよい。そして、各モータ９，１０は、いずれも、所定プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御手段１１によって、その回転動作が指示される。すなわち、各モータ９，１０は、制御手段１１からの指示に従って、上述したタイミングでその回転動作を開始または停止するようになっている。なお、制御手段１１は、画像形成部の動作タイミング、フィードセンサ７またはレジセンサ８による検出結果、タイマ機能による経過時間の計測結果等を基にして、各モータ９，１０への動作指示を行うものとする。

以上に説明した構成および処理動作は、従来における用紙搬送装置と略同様であるが、本実施形態における用紙搬送装置では、上述した構成に加えて、その特徴的な構成として、速度制御手段１２および情報記憶手段１３を備えている。

速度制御手段１２は、レジモータ１０の動作速度、すなわち当該レジモータ１０によるレジロール対５の回転速度を可変にするものである。速度可変手段１２としては、例えばレジモータ１０がステッピングモータからなるものであれば、そのレジモータ１０に与える駆動周波数（パルス数）を可変させるコントローラまたは当該コントローラを制御するＣＰＵによって実現すればよい。また、その他にも、レジモータ１０への印加電圧を可変させたり、駆動伝達手段におけるギヤ比等を変えたりすることによって、レジロール対５の回転速度を可変にするものであってもよい。ただし、速度制御手段１２では、後述するように、情報記憶手段１３に記憶された速度プロファイルに関する情報に基づいて、レジモータ１０の動作速度を可変させるようになっている。

情報記憶手段１３は、予め定められた速度プロファイルに関する情報を記憶するものである。情報記憶手段１３としては、上述した速度制御手段１２がアクセス可能なＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置によって実現されたものが考えられる。また、予め定められた速度プロファイルを複数用意して、フィードする用紙の種類により、選択可能にしてもよい。

ここで、この情報記憶手段１３に記憶される速度プロファイルに関する情報（以下、単に「速度プロファイル情報」という）について説明する。速度プロファイル情報とは、上述した一連の処理動作中において、フィードロール対４の駆動が停止すると、当該停止により用紙２に伝わる負荷が変動するが、その負荷変動を用紙２に伝えないための速度制御に必要となる情報のことをいう。具体的には、例えばフィードロール対４の駆動停止時には、当該停止により用紙２への負荷が増大するので、その負荷変動に合わせてレジモータ１０の動作速度を増大させ、また用紙２の後端が停止中のフィードロール対４を通過する際には、その用紙２に対する負荷が急激に抜けるため、その急激な負荷変動に合わせてレジモータ１０の動作速度を減少させる、といった内容の速度制御に関する情報である。すなわち、速度プロファイル情報は、フィードロール対４の駆動とレジモータ１０の動作速度変化との関係を特定するための情報である。このような速度プロファイル情報は、例えば実験等による経験則に基づいて予め特定しておけばよい。

続いて、以上のように構成された用紙搬送装置において、速度制御手段１２がレジモータ１０の動作速度を可変させる場合の処理動作例について説明する。

既に説明したように、上述した一連の処理動作中においては、用紙の二重送りを防ぐべく、用紙２の後端がフィードロール対４を通過する前に、制御手段１１がフィードモータ９に対して駆動停止指示を与える。この駆動停止指示は、速度制御手段１２にも与えられる。この駆動停止指示に応じて、速度制御手段１２は、情報記憶手段１３にアクセスして速度プロファイル情報を取得し、その速度プロファイル情報に基づいて、例えば動作中のレジモータ１０の速度をさらに増大させる。これにより、レジモータ１０は、フィードモータ９が駆動停止するタイミングに合わせて、その動作速度が増大することになる。

また、フィードモータ９に対する駆動停止指示の後、レジモータ１０の動作速度から一義的に特定される所定時間が経過すると、用紙２の後端が停止中のフィードロール対４を通過するので、その所定時間の経過に応じて、速度制御手段１２は、情報記憶手段１３にアクセスして速度プロファイル情報を取得し、その速度プロファイル情報に基づいて、例えば動作中のレジモータ１０の速度を減少させる。これにより、レジモータ１０は、用紙２の後端がフィードロール対４を通過するタイミングに合わせて、その動作速度が減少することになる。

このように、速度制御手段１２は、フィードロール対４の駆動が停止するタイミングに対応して、レジモータ１０の動作速度の制御、すなわちレジロール対５に対する速度制御を行う。ここでいうタイミングに「対応」とは、上述したように、フィードロール対４の駆動が停止するタイミングの他に、当該タイミングの後から所定時間が経過するまでの間、具体的には用紙２の後端がフィードロール対４を通過するタイミングまでの間を含む意である。また、速度制御手段１２が対応する「タイミング」は、フィードロール対４およびレジロール対５における一連の動作シーケンスから特定し得るものである。

この速度制御手段１２での速度制御によって、本実施形態における用紙搬送装置では、フィードロール対４の駆動停止による負荷変動があっても、その影響がレジロール対５による用紙搬送に伝わらないようになる。しかも、一連の動作シーケンスから特定し得るタイミングに対応して速度制御を行えばよいので、急激な負荷変動に対する応答が問題となることもない。つまり、フィードロール対４とレジロール対５とが用紙の搬送経路６上で並んで配設された場合であっても、フィードロール対４の駆動停止のタイミングに対応してレジロール対５に対する速度制御を行うので、その駆動停止による負荷変動の影響がレジロール対５による用紙搬送に伝わらないようになり、しかも急激な負荷変動に対する応答が問題となることもない。

したがって、本実施形態の用紙搬送装置によれば、フィードロール対４における負荷変動の影響があっても、レジロール対５が用紙２を一定速度で搬送できるようになる。すなわち、レジロール対５における用紙搬送速度の乱れを防止し得るので、画像形成部への用紙搬送タイミングのズレによる画像形成不良、具体的には色ズレやスミアー等の発生を招くことがない。このことから、本実施形態の用紙搬送装置を用いれば、当該用紙搬送装置を搭載する複写機やプリンタ装置等の小型化、低消費電力化、低価格化等を容易に実現可能にしつつ、レジロール対５による用紙搬送速度の安定化が図れるようになり、結果として画像形成部への用紙搬送タイミングのズレを回避して用紙２への画像形成が良好に行えるようになるのである。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態について説明する。ただし、上述した第１の実施の形態と同一の内容については、その説明を省略する。

図２は、第２の実施の形態における用紙搬送装置の概略構成例を示す模式図である。図例の用紙搬送装置では、レジロール対５を構成する少なくとも一方のローラ、例えばレジピンチロール５ａに、そのロール回転速度を検出するためのエンコーダ１４が設けられている。エンコーダ１４としては、例えばピンチロール５ａと連動する円盤に設けられたスリットをセンサで検出するといったように、公知技術を用いて構成されたものであればよい。また、エンコーダ１４は、レジロール対５のロール回転速度を検出し得るものであればよく、ピンチロール５ａの回転速度を検出するものであっても、また単位時間あたりの回転数を検出するものであってもよい。

このようなエンコーダ１４を備えることで、速度制御手段１２では、そのエンコーダ１４による検出結果に基づいて、レジロール対５におけるロール回転速度を一定に保つように、レジモータ１０の動作速度を制御するようになっている。すなわち、速度制御手段１２は、エンコーダ１４による検出結果に基づいて、レジモータ１０に対してフィードバック制御を行う。これにより、速度制御手段１２は、例えばレジロール対５に偏心があっても、そのローラ偏心分をキャンセルするために、ロール一回転のデータを１／ｘ周期を検知し、レジモータ１０の動作速度を制御する、といったことを行い得るようになる。なお、このフィードバック制御自体については、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。

ただし、用紙２の後端がフィードロール対４を抜ける際に生じるような急激な負荷変動については、上述したようなフィードバック制御を行っても、その応答が間に合うとは限らない。また、フィードバック制御の応答性を良好にしようとすると、複雑な構成や煩雑な処理等が必要となり、装置の小型化、低消費電力化、低価格化等を実現する上では好ましくない。

このことから、本実施形態で説明する用紙搬送装置では、上述したフィードバック制御に加えて、フィードロール対４の駆動停止時には、情報記憶手段１３が記憶する速度プロファイル情報に従った速度制御を行うようになっている。すなわち、速度制御手段１２は、エンコーダ１４による検出結果を基にしてレジモータ１０に対するフィードバック制御を行うとともに、フィードロール対４の駆動が停止するタイミングに対応して、速度プロファイル情報に従った速度制御をも行う。なお、速度プロファイル情報に従った速度制御については、上述した第１の実施の形態の場合と同様に行えばよい。

このように、本実施形態の用紙搬送装置によれば、フィードバック制御に加えて速度プロファイル情報に従った速度制御をも行うので、用紙２に対する急激な負荷変動があっても、その負荷変動を想定した速度プロファイル情報に基づいて速度制御を行うことができる。したがって、急激な負荷変動に対しても迅速に応答することが可能となり、その応答性が問題になることを回避できる。しかも、複雑な構成や煩雑な処理等を必要とすることもない。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明に係る用紙搬送装置の第３の実施の形態について説明する。ただし、ここでも、上述した第１または第２の実施の形態と同一の内容については、その説明を省略する。

図３は、第３の実施の形態における用紙搬送装置の概略構成例を示す模式図である。図例の用紙搬送装置では、レジロール対５とその後段に位置する画像形成部１５との間に、そのレジロール対５によって挟持搬送される用紙２のループ量を検出するためのループ量検出センサ１６が設けられている。ループ量検出センサ１６としては、例えばレーザや光等を用いて用紙２の紙面との距離を非接触で検出するといったように、公知技術を用いて構成されたものであればよい。

このようなループ量検出センサ１６を備えることで、速度制御手段１２では、そのループ量検出センサ１６による検出結果に基づいて、用紙２のループ量を所定量に保つように、レジモータ１０の動作速度を制御するようになっている。すなわち、速度制御手段１２は、ループ量検出センサ１６による検出結果に基づいて、レジモータ１０に対してフィードバック制御を行う。これにより、速度制御手段１２は、例えばレジロール対５が挟持搬送する用紙２の搬送速度が画像形成部１における動作処理速度と合致するように、すなわち速度差に起因して用紙２に生じる撓みループが所定量（許容量）以下となるようにレジモータ１０の動作速度を制御する、といったことを行い得るようになる。なお、このフィードバック制御自体については、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。

ただし、用紙２の後端がフィードロール対４を抜ける際に生じるような急激な負荷変動については、上述したようなフィードバック制御を行っても、その応答が間に合うとは限らない。また、フィードバック制御の応答性を良好にしようとすると、複雑な構成や煩雑な処理等が必要となり、装置の小型化、低消費電力化、低価格化等を実現する上では好ましくない。

このことから、本実施形態で説明する用紙搬送装置では、上述したフィードバック制御に加えて、フィードロール対４の駆動停止時には、情報記憶手段１３が記憶する速度プロファイル情報に従った速度制御を行うようになっている。すなわち、速度制御手段１２は、ループ量検出センサ１６による検出結果を基にしてレジモータ１０に対するフィードバック制御を行うとともに、フィードロール対４の駆動が停止するタイミングに対応して、速度プロファイル情報に従った速度制御をも行う。なお、速度プロファイル情報に従った速度制御については、上述した第１の実施の形態の場合と同様に行えばよい。

このように、本実施形態の用紙搬送装置においても、上述した第２の実施の形態の場合と同様に、フィードバック制御に加えて速度プロファイル情報に従った速度制御をも行うので、用紙２に対する急激な負荷変動があっても、その負荷変動を想定した速度プロファイル情報に基づいて速度制御を行うことができる。したがって、急激な負荷変動に対しても迅速に応答することが可能となり、その応答性が問題になることを回避できる。しかも、複雑な構成や煩雑な処理等を必要とすることもない。

なお、上述した第１〜第３の実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はこれらの各実施形態で説明した内容に限定されるものではない。すなわち、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であり、例えば第１〜第３の実施の形態で説明した内容を適宜組み合わせて実現するといったことも可能である。

本発明に係る用紙搬送装置の第１の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。 本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。 本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。 従来の用紙搬送装置の概略構成例を示す模式図である。

符号の説明

１…給紙トレイ、２…用紙、３…ピックアップロール、４…フィードロール対、５…レジロール対、６…搬送経路、９…フィードモータ、１０…レジモータ、１１…制御手段、１２…速度制御手段、１３…情報記憶手段、１４…エンコーダ、１５…画像形成部、１６…ループ量検出センサ

Claims (2)

1. 給紙トレイから繰り出された用紙を毎葉に捌いて搬送するフィードロール対と、前記用紙の突き当てにより当該用紙のスキューを補正した後に所定タイミングで動作して当該用紙を後段側へ挟持搬送するレジロール対とを備えるとともに、前記フィードロール対と前記レジロール対とが前記用紙の搬送経路上で並んで配設された用紙搬送装置であって、
   前記所定タイミングで前記レジロール対の動作を開始した後、前記フィードロール対の駆動停止時には当該レジロール対の動作速度を増大させ、搬送される用紙の後端が停止中の前記フィードロール対を通過する際には当該レジロール対の動作速度を減少させるように、当該レジロール対に対する速度制御を行う速度制御手段
   を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記速度制御手段は、予め定められた速度プロファイルに従いつつ前記レジロール対に対する速度制御を行うものである
   ことを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。

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