JP4401986B2 - 画像形成装置、シート搬送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置およびシート搬送方法に関するものである。

従来、画像形成装置において、搬送されるシートの斜行補正やタイミング調整(いわゆるアライニング)がレジストローラ等により行われている(例えば、特許文献1参照。)。図7は、従来の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。

同図に示す画像形成装置では、以下のような処理が行われる。まず、カセット31,32,33および34に積載されているシートがピックアップローラ31b,32b,33bおよび34bによってピックアップされる。ピックアップされたシートは、給紙ローラ31a,32a,33a,34aおよび分離ローラ31c,32c,33c,34cによって一枚ずつのシートに分離され、シート搬送路35に供給される。シート搬送路35に供給されたシートは、搬送ローラ36a〜36dによって中間搬送ローラ38の手前まで搬送される。中間搬送ローラ38は、後述のADU5によって搬送されるシートやシート搬送路35内を搬送されるシートを、シートの斜行補正やタイミング調整を行うレジストローラ37へと導く役割を有している。

中間搬送ローラ38を経由してレジストローラ37に導かれたシートには、斜行補正やタイミング調整が施された後、感光体ドラム20の感光面に形成されたトナー像が転写される。シートに転写されたトナー像は、定着部24にてシート上に定着される。このようにしてトナー像が定着されたシートは、片面印刷の場合はそのまま機外に排出され、両面印刷する場合もしくは片面印刷したシートを表裏反転させて排出する場合は反転搬送路28に導かれる。

両面印刷する場合、反転搬送路28に導かれたシートは、反転ローラ29および30によってスイッチバック搬送され、ADU5へ送り込まれる。ADU5に送り込まれたシートは、搬送ローラ5a〜5dにより搬送され、再度中間搬送ローラ38へと向かう。この後、ADU5を介して搬送されたシートのもう一方の面に対して感光体ドラム20および定着部24による画像形成処理が行われることにより、シートへの両面印刷が実現される。

図8はレジストローラ手前におけるシート搬送について説明するための図であり、図7における破線で囲まれた部分の拡大図である。

図8に示すように、上述のような構成の画像形成装置では、レジストローラ37に導かれたシートの斜行補正やタイミング調整を行うために、レジストローラ37の回転駆動を停止させる。そして、このようにしてレジストローラ37のニップ部に突き当てられたシートを中間搬送ローラ38によって更に後押しし、撓みAを発生させる。そして、十分な撓みAが生成された後、中間搬送ローラ38および中間搬送ローラ38よりも上流側にある搬送ローラ36a等による搬送動作も停止させ、アライニングを行う。

ところで、中間搬送ローラ38以外の搬送ローラ36a等がクラッチを介して動力伝達される構成である場合、クラッチの滑り等により、搬送ローラ36a等の停止動作に遅れが生じてしまうことがある。この停止動作の遅れは、中間搬送ローラ38の手前における撓みBを発生させる原因となる。一般に、撓みAは撓みBよりも大きい。
特開平10−167511号公報 (第2―5頁、第6図)

上述のような構成の従来の画像形成装置では、シートのアライニングを終えた後、レジストローラ37によるシート搬送を再開する際、中間搬送ローラ38のシート搬送速度はレジストローラ37におけるシート搬送速度と同期をとるため同じ速度となっている。よって、アライニング時に生ずる撓みAよりも小さい撓みBは、必然的に撓みAよりも先に解消される。この場合、中間搬送ローラ38は単体でシートを搬送する

しかし、シート搬送方向におけるサイズの大きいシート(A3サイズなど)に対してアライニングを行う場合や、中間搬送ローラに近い位置からシート搬送路35にシート供給される場合(例えば、上段のカセット31やカセット32からシート供給される場合)、中間搬送ローラ38がシート搬送を再開しようとする際に、当該シートの後端が保持トルクの強い給紙ローラや分離ローラに挟持された状態となり、さほどトルクの強くない(パルスモータにより駆動されるもの等)中間搬送ローラ38単体では搬送負荷が大き過ぎて搬送できない場合がある(図8におけるシートP1参照)。このような問題は、ADU5からシート搬送路35にシート供給する際に、シートが搬送ローラ5cや5dに挟持されている場合や、シート搬送路35において多くの搬送ローラに挟持されている場合(図8にて破線で示すシートP2参照)にも生じ得る。上述のような中間搬送ローラ38への過負荷は、中間搬送ローラ38を駆動する中間搬送モータの脱調やシート詰まり(ジャム)等の不具合の原因となる。

もちろん、中間搬送ローラ38をクラッチ駆動することでトルクをアップさせたり、トルクの強いパルスモータを使用することで、上記のようなトルク不足の問題は解消できるが、コストダウンや装置の小型化の妨げとなるという問題がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、画像形成装置のコストダウンや小型化を妨げることなく、シート搬送時の不具合の発生を抑制することのできる画像形成装置、シート搬送方法およびシート搬送プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、搬送されるシートを搬送するローラを駆動するパルスモータと、前記パルスモータに第1の駆動電流を供給して前記ローラを加速駆動すると共に、前記第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して前記ローラを等速駆動する駆動制御部と、前記シートの等速での搬送が開始されるタイミングを判定するタイミング判定部とを有し、前記駆動制御部は、前記タイミング判定部により判定された前記タイミングから前記シートの後端が前記中間搬送ローラより上流側にあるローラ対に挟持されている状態が解消されるまでの所定時間、前記第1の駆動電流を前記パルスモータに供給するものである。

また、本発明に係るシート搬送方法は、搬送されるシートの斜行補正を行うレジストローラに対して前記シートを搬送する中間搬送ローラを駆動するパルスモータに第1の駆動電流を供給して前記中間搬送ローラを加速駆動すると共に、前記第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して前記中間搬送ローラを前記レジストローラと同期した速度で等速駆動する駆動制御ステップと、前記シートの等速搬送が開始されるタイミングを判定するタイミング判定ステップとを有し、前記駆動制御ステップは、前記タイミング判定ステップにより判定された前記タイミングから前記シートの後端が前記中間搬送ローラより上流側にあるローラ対に挟持されている状態が解消されるまでの所定時間、前記第1の駆動電流を前記パルスモータに供給することを特徴とするものである。

以上に詳述したように本発明によれば、コストダウンや装置の小型化を妨げることなく、シート搬送時の不具合の発生を抑制することのできる画像形成装置、シート搬送方法およびシート搬送プログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

図1は、本実施の形態による画像形成装置について説明するための機能ブロック図である。本実施の形態による画像形成装置におけるシート搬送経路等の基本的な構成は、図7および図8にて示した従来の画像形成装置と同様であるため、すでに図7および図8にて示した部分と同一の部分については同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態による画像形成装置は、図7にて示したような構成に加え、駆動部101、駆動制御部102、タイミング判定部103、CPU104およびMEMORY105を備えてなる構成となっている。

駆動部101は、中間搬送モータに相当し、搬送されるシートの斜行補正を行うレジストローラ37に対してシートを搬送する中間搬送ローラ38を駆動する役割を有している。以下、本実施の形態では、駆動部101はパルスモータであるものとする。

駆動制御部102は、駆動部101に第1の駆動電流を供給して中間搬送ローラ38を加速駆動すると共に、第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して中間搬送ローラ38を等速駆動する役割を有している。

タイミング判定部103は、駆動部101に第1の駆動電流を供給して中間搬送ローラ38を加速駆動した後、第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して中間搬送ローラ38を等速駆動するためのタイミングを判定する役割を有している。

CPU104は、画像形成装置における各種処理を行う役割を有しており、またMEMORY105に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。MEMORY105は、例えばROMやRAM等から構成されており、画像形成装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

また、駆動制御部102は、タイミング判定部103により中間搬送ローラ38を加速駆動するタイミングが終了したと判定された場合に、第1の駆動電流を駆動部101に供給する時間を所定時間延長して供給する構成となっている。

続いて、本実施の形態によるシート搬送方法について説明する。図2は、本実施の形態によるシート搬送方法における全体的な処理の流れを示すフローチャートである。

駆動制御部102は、搬送されるシートの斜行補正を行うレジストローラ37に対してシートを搬送する中間搬送ローラ38を駆動する駆動部101に第1の駆動電流を供給して中間搬送ローラ38を加速駆動する(駆動制御ステップ)(S101)。

タイミング判定部103は、駆動部101に第1の駆動電流を供給して中間搬送ローラ38を加速駆動した後、第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して中間搬送ローラ38を等速駆動するためのタイミングを判定する(タイミング判定ステップ)(S102)。

中間搬送ローラ38を加速駆動した後、等速駆動するタイミングである(すなわち、中間搬送ローラ38を加速駆動するタイミングが終了した)と判定された場合(S102,Yes)、駆動制御部102は、第1の駆動電流を駆動部101に供給する時間を所定時間(例えば、20msec〜200msecの間)延長して供給する(駆動制御ステップ)(S103)。

そして、駆動制御部102は、当該延長時間終了後、第1の駆動電流よりも小さな第2の駆動電流の駆動部101への供給を開始する。

中間搬送ローラ38を加速駆動した後、等速駆動するタイミングでない(未だ、加速駆動すべきタイミングである)と判定された場合(S102,No)、駆動制御部102は、第1の駆動電流を駆動部101に対して継続して供給する(S104)。

なお、駆動制御部102は、第1の駆動電流を駆動部101に供給する時間を、少なくともレジストローラ37における斜行補正時のシートの撓み(例えば、図8における撓みA)がレジストローラ37の駆動再開によって解消されるまで延長して供給する構成となっている。

なお、上述のレジストローラ37における斜行補正時のシートの撓みがレジストローラ37の駆動再開によって解消されるまでの時間とは、中間搬送ローラ38により搬送されるシート先端停止したレジストローラ37手前のレジスト前センサ(不図示)に検知されてから、アライニングのために中間搬送ローラ38によりシート搬送されて当該シート搬送が停止されるまでレジストローラ37へ後押しされるシートの搬送距離をLとすると、当該アライニングを完了した時点から、レジストローラ37によって当該搬送距離Lだけシート搬送するのに要する時間である。

また、上述の駆動制御ステップ(S103)では、搬送されるシートの搬送方向におけるサイズ(例えば、A3、A4など)に応じて、第1の駆動電流を駆動部101に供給する時間を延長する時間(所定時間)を変更するようにすることが好ましい。具体的には、駆動制御ステップ(S103)にて、搬送されるシートの搬送方向におけるサイズが大きいほど、所定時間を長くすることが望ましい。

上述のシート搬送方法における各ステップは、MEMORY105に格納されているシート搬送プログラムをCPU104に実行させることにより実現されるものである。

図3は、本実施の形態によるシート搬送方法における処理の詳細について説明するためのフローチャートである。

中間搬送ローラ38の加速駆動時、駆動制御部102は、中間搬送モータ(駆動部101)に第1の駆動電流A1を供給し、中間搬送ローラ38の加速駆動を開始する(S201,S202)。

タイミング判定部103にて、中間搬送ローラ38の加速駆動を完了し、等速駆動に移るタイミングであると判定した場合(S203,S204)、当該搬送対象であるシートが上段のカセットCT1(カセット31に相当)またはADU5から搬送されたものかどうかを判定する(S205)。ここで、ADU5からの搬送であるか否かを考慮するのは、ADU5からシート供給する場合、シート搬送路が急激にカーブする関係上、搬送されるシートが搬送ガイドに巻きついて搬送負荷が増加する場合があることによる。

当該シートが上段のカセットCT1(カセット31に相当)またはADU5から搬送されたものである場合(S205,Yes)、延長時間Tmidwaitに時間Tm1を設定する(S206)。一方、当該シートが上段のカセットCT1(カセット31に相当)またはADU5から搬送されたものでない場合(S205,No)、シートを挟持するローラによる搬送抵抗は低いと推定し、延長時間Tmidwaitに時間Tm1より短い時間Tm2を設定する(S207)。そして、駆動制御部102は第1の駆動電流の供給を延長時間Tmidwaitだけ延長させる(S208)。

次に、当該シートのサイズがLT以下、A4−R以下、B4以下およびこれら以上のいずれであるかを判定し(S209〜S211)、それぞれのシートサイズに応じた時間Tl1〜Tl4の内いずれかを延長時間Tmidwait2に設定する(S212〜S215)。

そして、駆動制御部102は第1の駆動電流の供給を延長時間Tmidwait2だけ延長させ(S216)、駆動部101に供給する電流を第1の駆動電流A1よりも小さな第2の駆動電流A2に切り替える(S217)。

図4は本実施の形態による画像形成装置におけるレジストローラ37、中間搬送ローラ38等におけるシート搬送と、中間搬送モータへの供給電流について説明するためのタイミングチャートであり、図5は従来の画像形成装置における図4と同様な項目を示すタイミングチャートである。

カセットから給紙されたシートは、中間搬送ローラ38にて給紙搬送速度420mm/secでレジストローラ37へ向けて搬送される。そして、当該シート先端は、停止したレジストローラ37のニップ部に突き当てられアライニングが行われる。

駆動制御部102は、タイミングt1で中間搬送ローラ38の加速駆動を開始すべく、中間搬送モータに対して第1の駆動電流A1を供給する。そして、タイミング判定部103にて加速駆動を完了して等速駆動に移るタイミングt2であると判定された場合に、駆動制御部102は当該タイミングt2から更に時間Teだけ第1の駆動電流A1を供給する時間を延長し、第1の駆動電流A1をタイミングt3まで供給する。

その後、駆動制御部102は中間搬送モータに供給する電流を第2の駆動電流A2に変更し、中間搬送ローラ38をプロセススピードの340mm/secで駆動させる。

続いて、これから片面に対して画像形成されるべく一時待機していた次のシートを、中間搬送ローラ38にてレジストローラ37に給紙搬送スピードの420mm/secで搬送する。

そして、シートの片面に対する画像形成処理を2枚分行った後、先に片面に対して画像形成されたシートの画像形成されていない側の面に対して画像形成すべく、反転搬送させ、スイッチバック後も用紙を増速搬送し、ADU5の手前でスピードを若干落とし、ADUスピードの385mm/secでレジストローラまで搬送させる。

なお、図4では、タイミングt2、t5、t8およびt11が、駆動部101に第1の駆動電流A1を供給して中間搬送ローラ38を加速駆動した後、第1の駆動電流A1よりも小さな電流(第2の駆動電流)A2を供給して中間搬送ローラ38を等速駆動するためのタイミングに相当する。ただし、このタイミングにおいて、時間Teだけ更に第1の駆動電流A1が供給される。このため、タイミングt3、t6、t9およびt12が、第1の駆動電流A1よりも小さな電流A2を供給して中間搬送ローラ38を等速駆動するタイミングとなる。時間Teは、第1の駆動電流A1を駆動部101に供給する時間を延長する所定時間に相当する。図5に比して、本実施の形態による画像形成装置では、第1の駆動電流A1の供給時間が延長されていることが分かる。

図6は、シートに対して両面印刷を行う場合における、電流設定時間と温度上昇との関係を示す図である。

上述のように、本実施の形態では、中間搬送ローラ38への過負荷による中間搬送モータの脱調の問題を解消すべく、加速駆動のための第1の駆動電流A1の供給時間を時間Teだけ延長する構成としている。しかし、加速駆動のための第1の駆動電流A1の供給時間を延長することは、中間搬送モータの温度上昇につながり、当該温度が、温度上昇NG領域まで上昇する場合がある。

そこで、本実施の形態では、加速駆動のための第1の駆動電流A1の供給時間を、温度上昇NG領域まで中間搬送モータの温度が上昇しない範囲で(中間搬送モータの温度が70℃を超えない範囲で)、延長させることとしている。図6から、特に搬送負荷の影響が大きいと考えられるA3サイズのシートについては、第1の駆動電流A1の供給時間を20msec〜200msec程度延長しても、中間搬送モータの温度上昇が問題とはならないことが分かる。

シート搬送時における搬送負荷としては、給紙ローラや分離ローラによる負荷の方が、ADU5における搬送ローラによる負荷よりも大きい。よって、上述の実施の形態の例に限らず、例えば、シート後端が給紙ローラや分離ローラに挟持されている場合とADU5における搬送ローラに挟持されている場合とで、流す電流値を異ならせるようにすることも有効である。

このように、本実施の形態では、レジストローラとレジストローラの上流に配置された搬送ローラ(中間搬送ローラ)の給紙搬送の安定化のために、負荷の大きい搬送タイミング時のみ中間搬送ローラのモータ駆動の電流値を所定時間だけアップさせ、用紙搬送の安定化を図ることとしている。

なお、本実施の形態では、シートとしてコピー用紙を採用する場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えばOHPフィルム等を採用することもできることは言うまでもない。

本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、CD−ROM等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のOS(オペレーティング・システム)等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

以上、本実施の形態によれば、中間搬送ローラ38よりも上流側に配置される搬送ローラ36a等の駆動にクラッチ用いる構成において、むやみに中間搬送モータのサイズを大きくすることなく、且つ画像形成装置全体としての小型化を妨げることなく、中間搬送モータの脱調の発生を抑制することができる。ひいては、用紙搬送が安定し、中間搬送モータの温度上昇にも余裕を持つ画像形成装置を実現することができる。また、シートの片面に対してのみ画像形成する場合や、シート両面に対して画像形成する場合におけるシート搬送の安定性や、生産性を維持することができる。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

本実施の形態による画像形成装置について説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態によるシート搬送方法における全体的な処理の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態によるシート搬送方法における処理の詳細について説明するためのフローチャートである。 本実施の形態による画像形成装置におけるレジストローラ37、中間搬送ローラ38等におけるシート搬送と、中間搬送モータへの供給電流について説明するためのタイミングチャートである。 従来の画像形成装置における図4と同様な項目を示すタイミングチャートである。 シートに対して両面印刷を行う場合における、電流設定時間と温度上昇との関係を示す図である。 従来の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 レジストローラ手前におけるシート搬送について説明するための図であり、図7における破線で囲まれた部分の拡大図である。

符号の説明

101 駆動部、102 駆動制御部、103 タイミング判定部、104 CPU、105 MEMORY。

Claims (5)

  1. 搬送されるシートを搬送するローラを駆動するパルスモータと、
    前記パルスモータに第1の駆動電流を供給して前記ローラを加速駆動すると共に、前記第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して前記ローラを等速駆動する駆動制御部と、
    前記シートの等速搬送が開始されるタイミングを判定するタイミング判定部とを有し、
    前記駆動制御部は、前記タイミング判定部により判定された前記タイミングから前記シートの後端が前記中間搬送ローラより上流側にあるローラ対に挟持されている状態が解消されるまでの所定時間、前記第1の駆動電流を前記パルスモータに供給する画像形成装置。
  2. 搬送されるシートの斜行補正を行うレジストローラに対して前記シートを搬送する中間搬送ローラを駆動するパルスモータと、
    前記パルスモータに第1の駆動電流を供給して前記中間搬送ローラを加速駆動すると共に、前記第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して前記中間搬送ローラを前記レジストローラと同期した速度で等速駆動する駆動制御部と、
    前記シートの等速搬送が開始されるタイミングを判定するタイミング判定部とを有し、
    前記駆動制御部は、前記タイミング判定部により判定された前記タイミングから前記シートの後端が前記中間搬送ローラより上流側にあるローラ対に挟持されている状態が解消されるまでの所定時間、前記第1の駆動電流を前記パルスモータに供給する画像形成装置。
  3. 請求項2に記載の画像形成装置において、
    前記駆動制御部は、搬送される前記シートの搬送方向におけるサイズに応じて、前記所定時間を変更する画像形成装置。
  4. 請求項2または請求項に記載の画像形成装置において、
    前記駆動制御部は、搬送される前記シートの搬送方向におけるサイズが大きいほど、前記所定時間を長くする画像形成装置。
  5. 搬送されるシートの斜行補正を行うレジストローラに対して前記シートを搬送する中間搬送ローラを駆動するパルスモータに第1の駆動電流を供給して前記中間搬送ローラを加速駆動すると共に、前記第1の駆動電流よりも小さな電流を供給して前記中間搬送ローラを前記レジストローラと同期した速度で等速駆動する駆動制御ステップと、
    前記シートの等速搬送が開始されるタイミングを判定するタイミング判定ステップとを有し、
    前記駆動制御ステップは、前記タイミング判定ステップにより判定された前記タイミングから前記シートの後端が前記中間搬送ローラより上流側にあるローラ対に挟持されている状態が解消されるまでの所定時間、前記第1の駆動電流を前記パルスモータに供給するシート搬送方法。
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