JP6071526B2

JP6071526B2 - シート搬送装置

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Publication number: JP6071526B2
Application number: JP2012278520A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎大川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: CN106315268A; JP2014122092A; CN106315268B; CN103879807A; US9181054B2; CN103879807B; US20140175731A1

Description

本発明は、シート搬送装置に関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成装置には、画像形成装置本体に、給送オプションを装着可能なものが知られている（特許文献１）。給送オプションは、シートを収容して画像形成装置に供給するために、ユーザの要望によって画像形成装置に装着されるものであり、大量のシートを収容して供給するためや、サイズの異なるシートを供給するために用いられる。

給送オプションが装着された画像形成装置は、画像形成装置本体が有するシート給送部から給送されるシートだけでなく、給送オプションから画像形成装置本体に給送されるシートに対しても、画像を形成することができる。

特開２００７−２６１７０５号公報

給送オプションから画像形成装置本体にシートを搬送する場合には、給送オプションから搬送されるシートが画像形成装置本体に到達するタイミングにばらつきが生じることがある。ばらつきが生じる要因としては、給送オプションでのシートのセット状態、シート同士の摩擦抵抗、ローラとシートとのスリップ、駆動動作の開始のばらつきなどが考えられる。

そして、給送オプションから搬送されるシートが画像形成装置本体に到達するタイミングが所定のタイミングより速い場合には、画像形成装置本体は転写部とのタイミングを合わせるために、シートの搬送速度を遅くする。すると、画像形成装置本体内でのシートの搬送速度が、給送オプション内でのシートの搬送速度よりも遅くなり、画像形成装置本体と給送オプション間で搬送されるシートは撓む方向に変形する。

シートが撓む方向に変形すると、シートから給送オプション内の搬送ローラに対して搬送方向とは逆方向に押し込む力が加わり、この押し込み力によって、搬送ローラを駆動する駆動手段にかかる負荷が増加する。その結果、給送オプション内の搬送ローラを駆動する駆動手段に必要なトルクが増加し、装置の大型化やコストの増加につながる可能性がある。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、一つのユニットから別のユニットにシートを搬送する場合に、シートが撓むことによって駆動手段にかかる負荷を生じさせないように、シートを搬送することを目的とする。

本発明のシート搬送装置は、第１のユニットと、前記第１のユニットに装着可能な第２のユニットを有するシート搬送装置であって、前記第１のユニットは、シートを搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段を駆動する第１の駆動手段と、シートを検知する第１の検知手段と、前記第１の検知手段によりシートを検知したタイミングが所定のタイミングよりも遅い場合、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度を加速させるように、前記第１の駆動手段を制御する第１の制御手段と、を有し、前記第２のユニットは、シートの搬送方向において前記第１の搬送手段の上流であって、前記第１の搬送手段との間隔が、搬送されるシートの搬送方向の長さよりも短くなる位置に設けられ、シートを搬送する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段を駆動する第２の駆動手段と、シートを検知する第２の検知手段と、前記第２の検知手段の検知結果に基づいて、前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度を変更するように、前記第２の駆動手段を制御する第２の制御手段と、を有し、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段はシートの搬送速度に関する情報を互いに通知することなく、それぞれ前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段を制御することにより、独立してシートの搬送速度を制御可能であって、前記第２の制御手段は、前記所定のタイミングよりも遅れて前記第１の検知手段にシートが到達するように前記第２の駆動手段を制御し、前記第１の制御手段は前記第１の検知手段によりシートを検知した前記タイミングに基づいて、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度を加速させるように、前記第１の駆動手段を制御し、前記第２の搬送手段と前記第１の搬送手段とによりシートを搬送する場合に、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度が前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度以上となるように、前記第１の制御手段は前記第１の駆動手段を制御し、前記第２の制御手段は前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度が前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度以上となるように、シートを搬送する。したがって、本発明によれば、シートが撓むことによって駆動手段にかかる負荷を生じさせずに、シートを搬送することができる。

第１の実施形態が適用された画像形成装置の正面図。第１の実施形態が適用された画像形成装置の正面図。第１の実施形態のブロック図。第１の実施形態によるシートの搬送状態を示す図。第１の実施形態の搬送ローラへ駆動を伝達するための構成を示す概略斜視図。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明を実施するための好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態が適用される画像形成装置１００の正面図である。画像形成装置１００は、第１のユニットとしての画像形成装置本体１と、画像形成装置本体１に装着可能な第２のユニットとしての給送ユニット５により構成される。

図２は、画像形成装置１００の背面図である。図３は、第１の実施形態のブロック図である。図４は、第１の実施形態のシートの搬送速度のタイミングチャートを示す図である。図５は、第１の実施形態の搬送ローラへ駆動を伝達するための構成を示す概略斜視図である。

まず、図１を参照して、画像形成装置本体１について説明する。画像形成装置本体１は、積載されたシート束からシートを１枚ずつに分離して給送するためのシート給送部２と、給送されたシートに画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３から排出されるシートを積載するためのシート積載部４を有する。

シート給送部２に備えられているシート積載部２０１に積載されているシートは、給送ローラ２０２により給送され、フィードローラ２０３及びリタードローラ２０４によって一枚ずつに分離される。リタードローラ２０４は、トルクリミッタを介してシートを給送する方向とは反対方向に駆動が伝達されていて、複数枚のシートがフィードローラ２０３とリタードローラ２０４とのニップに入ってきた場合にはシートを一枚ずつ分離して送り出す。分離されたシートは、搬送ガイド２０５ａに案内され、第１の搬送手段１２０に搬送される。第１の搬送手段１２０は、駆動が伝達されて回転可能な搬送ローラ２０６と搬送ローラ２０６に従動回転する従動ローラ２０７を有し、搬送ローラ２０６と従動ローラ２０７のニップ部でシートを挟持して搬送する。第１の搬送手段１２０により搬送されるシートは、搬送ガイド２０５ｃ及び２０５ｄにより案内され、転写部３０４で画像が転写される。転写部３０４で画像が転写されたシートは、定着部３０５で画像が定着され、排出ローラ対４０１によりシート積載部４上に排出される。

画像形成部３は、帯電された４つの感光ドラム３０１ｙ、３０１ｍ、３０１ｃ、３０１ｋに、レーザスキャナ３０２が光照射することで、４つの感光ドラム３０１の上にトナー像を現像する。４つの感光ドラム３０１に現像されたトナー像は、転写ベルト３０３と二次転写ユニットによって、シート給送部２から搬送されたシートに転写される。トナー画像が転写されたシートは定着部３０５へ搬送され、熱及び圧力が印加されることでトナー画像の定着が行われる。トナー画像の定着行われたシートは、排出ローラ対４０１によって排出され、積載トレイの上に積載される。

次に、画像形成装置本体１にオプションとして装着可能な給送ユニット５について説明する。給送ユニット５は、画像形成装置本体１に対して、シート搬送方向の上流側に装着される。

給送ユニット５は、シートを画像形成装置本体１に給送するためのシート給送部２１、２２、２３が上下に３段積み重ねられて配置されている。シート給送部２１、２２、２３はそれぞれ同じ構成であるので、最上段のシート給送部２１について説明する。シート給送部２１は、シート積載部２１１に積載されているシートを給送する給送ローラ２１２と、給送されたシートを一枚ずつに分離するためのフィードローラ２１３とリタードローラ２１４を有する。なお、シート給送部２１の構成は画像形成装置本体１に設けられているシート給送部２と同じである。

シート給送部２１により給送されるシートは、給送ユニット５の内部に設けられ、画像形成装置本体１にシートを搬送する第２の搬送手段２２０へ向けて搬送される。第２の搬送手段２２０は、搬送ローラ２１６と従動ローラ２１７を有し、搬送ローラ２１６と従動ローラ２１７のニップ部でシートを挟持して、画像形成装置本体１の第１搬送手段１２０に向けてシートを搬送する。なお、第２の搬送手段２２０と第１の搬送手段１２０の間隔は、搬送されるシートの搬送方向の長さよりも短くなるように配置されている。

図２に示すように、画像形成装置本体１には、第１の駆動手段としての第１の駆動モータ１０１が設けられ、給送ユニット５には、第２の駆動手段としての第２の駆動モータ５０１が設けられている。第１の駆動モータ１０１は、第１の搬送手段１２０の搬送ローラ２０６を回転させ、第２の駆動モータ５０１は第２の搬送手段２２０の搬送ローラ２１６を回転させる。

図３に示すように、第１の駆動モータ１０１は第１の制御手段１５０により制御され、第２の駆動モータ５０１の駆動は、第２の制御手段２５０により制御される。

また、搬送ローラ２０６と従動ローラ２０７のニップ部の近傍には、搬送されるシートを検知するための第１の検知手段２０８ｂが設けられている。第１の検知手段２０８ｂは、シートがニップ部を通過したことを検知する。第１の制御手段１５０は、第１の検知手段２０８ｂの検知結果に基づいて、シートが第１の搬送手段１２０に到達した時間を判断し、搬送ローラ２０６を駆動する第１の駆動モータ１０１の駆動を制御する。具体的には、搬送ローラ２０６により転写部３０４へ向けて搬送されるシートが、画像形成部３で作成された画像に対して一致するように、第１の制御手段１５０は、第１の駆動モータ１０１を制御して、第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度を変更する。例えば、シートが第１の検知手段２０８ｂに早く到達した場合には、第１の制御手段１５０は、シートの搬送速度を減速させるように、第１の駆動モータ１０１を制御する。一方、シートが第１の検知手段２０８ｂに遅く到達した場合には、第１の制御手段１５０は、シートの搬送速度を増速させるように、第１の駆動モータ１０１を制御する。

また、搬送ローラ２１６、従動ローラ２１７のニップ部の近傍には、搬送されるシートを検知する第２の検知手段２０８ａが設けられている。第２の検知手段２０８ａは、シートが搬送ローラ２１６、従動ローラ２１７のニップ部を通過したことを検知する。第２の制御手段２５０は、第２の検知手段２０８ａの検知結果に基づいて、シートが第２の搬送手段２２０へ到達した時間を判断し、搬送ローラ２１６を駆動する第２の駆動モータ５０１の駆動を制御して、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を変更する。例えば、シートが第２の検知手段２０８ａに早く到達した場合には、第２の制御手段２５０は、シートの搬送速度を減速させるように、第２の駆動モータ５０１を制御する。一方、シートが第２の検知手段２０８ａに遅く到達した場合には、第２の制御手段２５０は、シートの搬送速度を増速させるように、第１の駆動モータ５０１を制御する。

次に、給送ユニット５から給送されるシートを搬送する場合の第１の制御手段１５０による第１の駆動モータ１０１の制御と、第２の制御手段２５０による第２の駆動モータ５０１の制御について、図４を参照して説明する。

図４のグラフにおいて、横軸は時間（ｔ）を表し、縦軸は搬送方向下流側のシートの先端の位置（ｐ）を表す。したがって、傾きは、シートの先端の搬送速度を示している。仮に、シートの搬送速度がばらつくことがなく、一定の速度で搬送された場合には、破線Ｚで示す直線になる。

しかし、実際には、シートの給送動作の誤差などにより、搬送されるシートの先端の位置はばらつくことがある。Ｒで示された範囲は、シートの先端位置がばらついた場合でも、駆動モータ１０１と５０１の加減速制御により、ばらつきを補正することが可能な最大の範囲である。

一点鎖線αは、ばらつきＲの範囲内で、シートが最も早く最上段の搬送ローラ２０６に到達する場合を示している。実線βは、ばらつきＲの範囲内で、シートが最も遅れて最上段の搬送ローラ２０６に到達する場合を示している。すなわち、斜線でハッチングされた領域内では、駆動モータ１０１と５０１の加減速制御により、シートの搬送のばらつきは補正することが可能である。斜線でハッチングされた領域の外側では、シートの搬送のばらつきを補正することができないため、ジャムと判断される。

まず、一点鎖線αで示す、シートが最も早く最上段の第２の検知手段２０８ａに到達する場合について説明する。第２の駆動モータ５０１が給送ユニット５の内部のローラ対を一定速度で回転させることで、シートは速度７０１で最上段の第２の検知手段２０８ａまで搬送される。

第２の検知手段２０８ａがシートを検知すると、第２の制御手段２５０は、駆動モータ５０１を制御し、領域Ｌ１の間、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度７０３に減速させる。第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を減速させる理由は、シートが第２の検知手段２０８ａまで早く到着しているからである。

その後（シートが領域Ｌ１を通過した時点で）、第２の制御手段２５０は、シートが第１の検知手段２０８ｂに到達する前に、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を所定の速度である速度７０１になるように、第２の駆動モータ５０１の駆動を制御する。シートが第１の搬送手段１２０に到達する際に、第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度は所定の速度７０１になるように、第１の制御手段１５０は第１の駆動モータ１０１を制御している。なお、このときの第１の搬送手段１２０の速度は、速度７０１以上であればよい。

第２の搬送手段２２０により速度７０１で搬送されるシートが第１の検知手段２０８ｂに検知されると、第１の制御手段１５０は、第１の駆動モータ１０１の駆動を制御し、第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度を７０４に増速させる。第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度を増速させる理由は、画像形成部３で作成された画像に対して、シートが第１の検知手段２０８ｂに到着するタイミングが遅れているからである。これにより、シートは領域Ｌ２の間、速度７０４で搬送され、転写部３０４に適正なタイミングで到達する。

次に、実線βで示す、シートが最も遅く最上段の第２の検知手段２０８ａに到達する場合について説明する。第２の駆動モータ５０１が給送ユニット５の内部のローラ対を一定速度で回転させることで、シートは速度７０１で最上段の第２の検知手段２０８ａまで搬送される。

第２の検知手段２０８ａがシートを検知すると、第２の制御手段２５０は、駆動モータ５０１を制御し、領域Ｌ１の間、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度７０５に増速させる。第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を増速させる理由は、シートが第２の検知手段２０８ａまで遅く到着しているからである。

その後（シートが領域Ｌ１を通過した時点で）、第２の制御手段２５０は、シートが第１の検知手段２０８ｂに到達する前に、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を所定の速度である速度７０１になるように、第２の駆動モータ５０１の駆動を制御する。シートが第１の搬送手段１２０に到達する際に、第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度が７０１になるように、第１の制御手段１５０は第１の駆動モータ１０１を制御している。なお、このときの第１の搬送手段１２０の速度は、所定の速度７０１以上であればよい。

第２の搬送手段２２０により速度７０１で搬送されるシートが第１の検知手段２０８ｂに検知されると、第１の制御手段１５０は、第１の駆動モータ１０１の駆動を制御し、第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度を７０６に増速させる。第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度を増速させる理由は、画像形成部３で作成された画像に対して、シートが第１の検知手段２０８ｂに到着するタイミングが遅れているからである。これにより、シートは領域Ｌ２の間、速度７０６で搬送され、転写部３０４に適正なタイミングで到達する。

以上のように、第１の実施形態では、シートの搬送が誤差によりばらついた場合であっても、第１の制御手段１５０が第１の駆動モータ１０１を、第２の制御手段２５０が第２の駆動モータ５０１を、それぞれ独自に制御することができるので、シートを安定して搬送することができる。

すなわち、第２の制御手段２５０は、シートが第１の検知手段２０８ｂに到着するタイミングを、画像形成部３で作成された画像に対して遅らせるように、第２の駆動モータ５０１を制御する。そして、第２の搬送手段２２０と第１の搬送手段１２０の両方で同じシートを搬送する場合には、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度よりも速くする。

これにより、シートが第２の搬送手段２２０と第１の搬送手段１２０の間で撓むことが無いので、第２の搬送手段２２０を駆動する第２の駆動モータ５０１への負荷が低減される。したがって、モータが壊れてしまったりすることを防止できる。

さらに、第１の実施形態によれば、画像形成装置本体１に設けられた制御手段と、給送ユニット５に設けられた制御手段が、お互いの搬送速度に関して通信を行わずに、それぞれ独自に搬送速度を制御することができるので、制御手段を大型化（複雑化）する必要が無い。

また、画像形成装置本体１に装着されるオプションとして、給送ユニット５以外のものを装着しても、そのオプションと画像形成装置本体１との組み合わせに本実施形態を適用することで、同様の効果を奏することができる。また、給送ユニット５を、画像形成装置本体１以外の別の本体に装着しても、同様の効果を奏することができる。すなわち、第１の実施形態によれば、第１のユニットとしての画像形成装置本体と、該本体に装着可能な第２のユニットとしてのオプションを、それぞれに設けられる制御手段を大型化させることなく、様々なバリエーションで組み合わせることができる。

なお、図５に示すように、第２の駆動モータ５０１と搬送ローラ２１６との間には、一方向に自由回転するワンウェイ手段としてのワンウェイギア６０２が設けられている。ワンウェイギア６０２が設けられていることにより、第２の搬送手段２２０によるシートの搬送速度を第１の搬送手段１２０によるシートの搬送速度よりも速くしても、搬送ローラ２１６が従動回転するため、第１の駆動モータ１０１にかかる負荷が低減される。

１画像形成装置本体
２シート給送部
３画像形成部
４シート排出部
５給送ユニット
１０１第１の駆動モータ
１２０第１の搬送手段
１５０第１の制御手段
２２０第２の搬送手段
２５０第２の制御手段
２０８ｂ第１の検知手段
２０８ａ第２の検知手段
５０１第２の駆動モータ
６０２ワンウェイギア

Claims

第１のユニットと、前記第１のユニットに装着可能な第２のユニットを有するシート搬送装置であって、
前記第１のユニットは、
シートを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を駆動する第１の駆動手段と、
シートを検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段によりシートを検知したタイミングが所定のタイミングよりも遅い場合、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度を加速させるように、前記第１の駆動手段を制御する第１の制御手段と、を有し、
前記第２のユニットは、
シートの搬送方向において前記第１の搬送手段の上流であって、前記第１の搬送手段との間隔が、搬送されるシートの搬送方向の長さよりも短くなる位置に設けられ、シートを搬送する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段を駆動する第２の駆動手段と、
シートを検知する第２の検知手段と、
前記第２の検知手段の検知結果に基づいて、前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度を変更するように、前記第２の駆動手段を制御する第２の制御手段と、を有し、
前記第１の制御手段と前記第２の制御手段はシートの搬送速度に関する情報を互いに通知することなく、それぞれ前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段を制御することにより、独立してシートの搬送速度を制御可能であって、
前記第２の制御手段は、前記所定のタイミングよりも遅れて前記第１の検知手段にシートが到達するように前記第２の駆動手段を制御し、前記第１の制御手段は前記第１の検知手段によりシートを検知した前記タイミングに基づいて、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度を加速させるように、前記第１の駆動手段を制御し、
前記第２の搬送手段と前記第１の搬送手段とによりシートを搬送する場合に、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度が前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度以上となるように、前記第１の制御手段は前記第１の駆動手段を制御し、前記第２の制御手段は前記第２の駆動手段を制御することを特徴とするシート搬送装置。
前記第２の制御手段は、前記第２の搬送手段により搬送されるシートが前記第１の検知手段に到達する前に、前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度を所定の速度に変更し、
前記第１の制御手段は、前記第２の搬送手段により前記所定の速度で搬送されるシートが前記第１の搬送手段に到達する前に、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度を前記所定の速度以上にすることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
前記第２の駆動手段と前記第２の搬送手段との間に設けられたワンウェイ手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート搬送装置。
前記第２の搬送手段と前記第１の搬送手段とによりシートを搬送する場合に、前記第１の搬送手段によるシートの搬送速度が前記第２の搬送手段によるシートの搬送速度よりも速くなるように、前記第１の制御手段は前記第１の駆動手段を、前記第２の制御手段は前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
前記第１のユニットは、前記第１の搬送手段により搬送されたシートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置であり、前記第２のユニットは、前記画像形成装置に装着可能な給送ユニットであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
前記第１の制御手段は、前記第１の搬送手段により搬送されるシートが、前記画像形成部で形成される画像とタイミングが合うように、前記第１の駆動手段を制御することを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。