JP6447074B2 - 用紙搬送装置及び用紙搬送装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、用紙等の転写材を搬送する用紙搬送装置に関する。また、その用紙搬送装置の制御方法に関する。

画像形成装置等の用紙搬送装置では、用紙搬送路に複数のローラ対が配置されており、それぞれのローラ対は、ローラとローラとの間に用紙等の転写材（以下、用紙とする）を狭持して所定の方向に回転することによって用紙を搬送する。それぞれのローラ対は、必要な性能に応じて種々の駆動手段で駆動制御される。

例えば、用紙の斜行補正を行うレジストローラはステッピングモータで駆動される。一方、一枚ずつ用紙を捌きながら用紙を送り出す部分に用いられる給紙ローラには用紙を捌く際に不安定な負荷がかかる。このため、捌きの負荷がかかるような給紙ローラ等は、ステッピングモータではなく、例えば、ＤＣブラシレスモータに電磁クラッチを介して連結することで駆動される。

ところで、ステッピングモータによって駆動されるローラ対が所定の速度に達するまでの時間は、電磁クラッチを連結して駆動されるローラ対が所定の速度に達する時間よりも長い。このため、ステッピングモータによって駆動されるローラ対の立ち上がりは、ＤＣブラシレスモータに電磁クラッチを介して連結されることで駆動されるローラ対の立ち上がりよりも遅い。

したがって、異なる駆動手段で駆動される複数のローラ対に用紙がまたがった状態において、その複数のローラ対を停止状態から起動する場合に、下流側のローラ対の立ち上がりが上流側のローラ対の立ち上がりよりも遅いと、用紙に撓みが生じる。用紙の撓みが大きくなると、シワや折れなどが発生し、用紙の搬送不良が発生することがある。

特許文献１では、ステッピングモータによって駆動されるレジストローラと、レジストローラよりも用紙の搬送方向において上流側に配置され、ＤＣモータにクラッチを接続することで駆動されるレジスト前ローラとを備える画像形成装置において以下の対応が採られている。まず、予めレジストローラを停止させているときにレジストローラとレジスト前ローラとにまたがる用紙に撓み（初期ループ）を作成する。その後、レジスト前ローラの起動タイミングに比べてレジストローラの起動タイミングを遅くする。このとき、レジストローラとレジスト前ローラとの立ち上がりの速度差によって増加するループを初期ループが成長しない範囲から初期ループが無くなる範囲に収まるように、クラッチを連結するタイミングをステッピングモータの起動タイミングよりも遅らせることで、過剰ループの発生を防止している。

特開２００２−１７９２９１号公報

しかしながら、装置内における用紙搬送路内の空間は有限であるため、予め形成できる初期ループの量には限度がある。通常の画像形成装置において形成される用紙のたわみ量（以下、ループ量）は、最大でも、下流側のローラ対を停止させ、上流側のローラ対で用紙を搬送方向に１０ｍｍ程度送ったときにできる程度のループ量である。したがって、これ以上に大きなループを初期ループとして予め形成することはできない。

これに対し、装置が高速化されると、それぞれのローラ対が所定の回転速度に達するまでに要する時間も大きくなる。このため、下流側のローラ対の起動タイミングに比べて上流側のローラ対の起動タイミングを遅くして用紙のループ量を小さくする方法では、予め必要なループ量も大きくなるが、通常の限られた用紙搬送路内の空間では、その必要な大きさのループを形成できない。したがって、装置が高速化した場合には、レジストローラとレジスト前ローラとの起動タイミングに差を持たせる方法では搬送不良を回避できなくなるという問題がある。

一方、このような問題に対し、例えば下流側のローラ対のみを駆動させて用紙を搬送する方法も考えられる。しかしながら、このような場合には下流側のローラ対と上流側のローラ対とを同時に駆動する場合に比較して、高トルクな駆動手段が下流側のローラ対の駆動手段として必要となり、装置が大型化すると共に、装置が高価なものになる。

そこで、本発明は、搬送速度が高速化した場合にも、高トルクな駆動手段を用いることなく用紙の搬送不良を抑制することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の用紙搬送装置は、転写材を搬送する複数のローラ対と、複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有し、制御部は、隣り合うローラ対で転写材を搬送可能な状態で狭時し、隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、隣り合うローラ対のうち、転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間が、下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間よりも長い場合、下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように上流側ローラ対の回転を制御することを特徴とする。

本発明の用紙搬送装置の制御方法は、転写材を搬送する複数のローラ対と、複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有する用紙搬送装置の制御方法であって、制御部は、隣り合うローラ対で転写材を搬送可能な状態で狭時し、隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、隣り合うローラ対のうち、転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間が、下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間よりも長い場合、下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように上流側ローラ対の回転を制御することを特徴とする。

本発明によれば、搬送速度が高速化した場合にも、高トルクな駆動手段を用いることなく用紙の搬送不良を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 レジストローラ対及びループローラ対において用紙にループを形成したときの概略構成図である。 図４Ａは、レジストローラ対及びループローラ対における用紙搬送速度が所定速度に達するまでの時間を示した図（その１）である。図４Ｂは、レジストローラ対及びループローラ対における用紙搬送速度が所定速度に達するまでの時間を示した図（その２）である。図４Ｃは、レジストローラ対及びループローラ対における用紙搬送速度が所定速度に達するまでの時間を示した図（その３）である。 本発明の一実施形態に係る搬送部の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る制御方法で制御したレジストローラ対及びループローラ対の搬送速度が目標値に達するまでの速度変化を示した図である。

以下に、本発明の実施形態に係る用紙搬送装置、及び、用紙搬送装置の制御方法の一例を、図面を参照しながら説明する。以下では、用紙搬送装置の一例として画像形成装置を用いて説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。

［１．画像形成装置全体の構成］
まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置１は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、搬送部２３と、２次転写部６０と、定着部８０とを備える。

原稿搬送部１０は、原稿Ｇをセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読み取り位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｇを原稿排出トレイ１６に排出する。

画像読取部３０は、原稿搬送部１０によって搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像信号を生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号として出力する。出力された画像信号がＡ／Ｄ変換されることにより画像データが作成される。

また、画像読取部３０は、画像処理部３６を有している。画像処理部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データにシェーディング補正やディザ処理、圧縮等の処理を施して、制御部２００（図２参照）のＲＡＭ２０３（図２参照）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したものであってもよい。

用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズに応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られる。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。

搬送部２３は、２次転写部６０の上流側に設けられ、レジストローラ対２８（本発明の下流側ローラ対に相当）とループローラ対２９（本発明の上流側ローラ対に相当）とを含む複数の搬送ローラを備える。レジストローラ対２８は、２次転写部６０の近傍に設けられており、ステッピングモータ７０（図２参照）によって駆動制御される。また、ループローラ対２９は、用紙の搬送方向におけるレジストローラ対２８の上流側に設けられ、レジストローラ対２８に隣り合う位置に設けられている。ループローラ対２９は、ＤＣブラシレスモータ（図示を省略する）によって駆動制御される。このとき、ループローラ対２９へのＤＣブラシレスモータからの駆動力の伝達／遮断は、例えば電磁クラッチで構成されるループクラッチ７１（図２参照）のオン／オフ（連結／解除）によって切り換えられる。

給紙部２１より給紙されて搬送部２３に送られてくる用紙Ｓは、ループローラ対２９及びレジストローラ対２８を含む搬送ローラにより転写位置である２次転写部６０に搬送される。２次転写部６０に搬送する前段において、搬送部２３では、レジストローラ対２８のニップ部に用紙を突き当てた状態でループローラ対２９を回転駆動し、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間の用紙にループを形成することで斜行補正する。その後、用紙と中間転写ベルト５０上に形成されたトナー像とが２次転写部で合うタイミングでレジストローラ対２８とループローラ対２９とを回転駆動することによって用紙を２次転写部６０側に搬送する。本実施形態では、レジストローラ対２８及びループローラ対２９の制御方法に特徴を有する。本実施形態におけるレジストローラ対２８及びループローラ対２９の制御方法については後で詳述する。

画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙはイエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍはマゼンタのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは代表して第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５を有している。感光体４１は、駆動モータ（図示を省略する）によって反時計回りに回転する。帯電部４２は感光体４１に電荷を与え感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光操作を行い感光体４１に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面には、イエローのトナー像が形成される。なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。

感光体４１上に付着したトナーは、中間転写ベルト５０に転写される。クリーニング部４５は、中間転写ベルト５０に転写した後、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。

中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、駆動モータ（図示を省略する）で感光体４１の回転方向とは逆方向の時計回りに回転する。中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと反対の極性を印加することで、感光体４１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５０に転写させる。

そして、中間転写ベルト５０が回転することで、中間転写ベルト５０の表面には、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合いカラー画像が形成される。

中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の下流側には、２次転写部６０が配置されている。２次転写部６０は、中間転写ベルト５０が張架された転写上ローラ５２と、中間転写ベルト５０を挟んで転写上ローラ５２側に押圧された転写下ローラ６１からなる転写ローラ対で構成されている。

２次転写部６０では、搬送部２３においてレジストローラ対２８で狭持されて搬送されてきた用紙Ｓを転写下ローラ６１で中間転写ベルト５０側に押圧する。そして、２次転写部６０は、搬送部２３から送られてきた用紙Ｓ上に中間転写ベルト５０に形成されたカラーのトナー像を転写する。また、中間転写ベルト５０の近傍で、かつ２次転写部６０の下流側にはクリーニング部５３が設けられている。クリーニング部５３は、用紙Ｓに転写した後、中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去する。

定着部８０は、２次転写部６０の、用紙Ｓが搬送される下流側（排出側）に設けられており、一対の上定着ローラ８１及び下定着ローラ８２からなる定着ローラ対を有する。定着部８０では、未定着のトナー像を有する用紙Ｓを上定着ローラ８１及び下定着ローラ８２で狭持して加圧加熱することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。

定着部８０の下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙Ｓの搬送経路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、片面画像形成における画像形成面を下方に向けて排紙するフェースダウン排紙、及び、両面画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。

フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。両面画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転し、再給紙路２７により再び用紙を転写位置へ送る。

また、一対の排紙ローラ２５の下流側に、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステーブル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。

図２に、画像形成装置１の制御系を含むブロック図を示す。画像形成装置１は、制御部２００を備える。制御部２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）２０２と、ＣＰＵ２０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）２０３と、を有する。さらに、画像形成装置１は、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４と、操作表示部２０５を有する。なお、ＲＯＭ２０２としては、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いられる。

制御部２００は、画像読取部３０、画像処理部１１０、画像形成部４０、給紙部２１、搬送部２３、操作表示部２０５及びＨＤＤ２０４にそれぞれシステムバス１０７を介して接続され、装置全体を制御する。

ＨＤＤ２０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部２０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部２０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部２０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付ける入力部としての役割を持つ。

画像読取部３０は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりＲＧＢ各１０ビットの輝度情報をもつ画像データを生成する。画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例を示すＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信される画像データは、画像処理部１１０に送られ、画像処理される。画像処理部１１０は、受信した画像データに対し、必要に応じて、シェーディング補正、画像濃度調整、画像圧縮等の画像処理を行う。また、画像形成部４０は、画像処理部１１０によって画像処理された画像データを受け取り、画像データに基づいて用紙Ｓ上に画像を形成する。

搬送部２３では、制御部２００の制御のもと、ステッピングモータ７０が回転駆動されることによってレジストローラ対２８の回転が制御されると共に、ループクラッチ７１のオン／オフが制御されることによってループローラ対２９の回転が制御される。

なお、本実施形態では、外部装置としてパーソナルコンピュータを用いた例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置は、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を用いることができる。

本実施形態の画像形成装置１では、搬送部２３におけるループローラ対２９及びレジストローラ対２８の制御方法に特徴を有している。以下に、本実施形態の画像形成装置１におけるループローラ対２９及びレジストローラ対２８の制御方法について詳述する。

［２．従来の搬送部の制御方法］
本実施形態の画像形成装置１の制御方法についての理解を容易にするため、本実施形態の画像形成装置１におけるループローラ対２９及びレジストローラ対２８の制御方法の説明に先立ち、従来のループローラ対及びレジストローラ対の制御方法について説明する。なお、従来の画像形成装置では、搬送部の制御方法のみが本実施形態と異なるため、本実施形態のループローラ対２９及びレジストローラ対２８を用いて従来の制御方法を説明する。

図３はレジストローラ対２８及びループローラ対２９において用紙にループを形成したときの概略構成図である。また、図４Ａは、レジストローラ対２８の起動タイミングとループローラ対２９の起動タイミングが同じ場合において、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における用紙搬送速度が所定速度Ｖ１に達するまでの時間を示した図である。また、図４Ｂは、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングよりも遅らせた場合において、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における用紙搬送速度が所定速度Ｖ１に達するまでの時間を示した図である。図４Ｃは、図４Ｂに比較して目標の搬送速度を大きくした場合において、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングよりも遅らせたときの、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における用紙搬送速度が所定速度Ｖ２（＞Ｖ１）に達するまでの時間を示した図である。なお、以下の説明では、各ローラ対における用紙搬送速度を単に「搬送速度」と記す。

レジストローラ対２８において用紙の斜行補正をする場合、図３に示すように、回転を停止したレジストローラ対２８のニップ部に用紙を突き当てた状態で所定の時間ループローラ対２９を回転させ、用紙に所定の大きさのループを形成する。以下の説明では、斜行補正時に用紙に形成されるループを初期ループとして説明する。初期ループ形成後、中間転写ベルト５０に転写されたトナー像が２次転写部６０にくるタイミングでレジストローラ対２８及びループローラ対２９を回転させて用紙を２次転写部６０側に搬送する。

ところで、前述したように、ステッピングモータ７０で駆動されるレジストローラ対２８と、ループクラッチ７１によってＤＣブラシレスモータに接続されて駆動されるループローラ対２９では、ループローラ対２９の方が、レジストローラ対２８よりも所定の搬送速度に達するまで立ち上がり時間が早い。このため、図４Ａに示すように、レジストローラ対２８とループローラ対２９との起動タイミングを同じにした場合には、搬送速度が目標値（Ｖ１で示す）に達するまでの時間がレジストローラ対２８の方がループローラ対２９よりも長くなってしまう。そうすると、搬送速度の目標値に達するまでのレジストローラ対２８における搬送速度とループローラ対２９における搬送速度との速度差によって、図４Ａのａ１で示すループ量が初期ループに追加されてしまい、用紙搬送路内において許容量を超えるループが用紙に形成されてしまう可能性がある。

これを防ぐため、従来、図４Ｂに示すように、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングよりも遅らせる対策が採られていた。図４Ｂに示すように、所定時間ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングよりも遅らせることで、図４Ｂのａ２で示すループ量だけ、斜行補正時に予め形成されていた初期ループから減少する。その後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を超えることで、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間の用紙に、図４Ｂのａ３で示すループ量が追加される。

図４Ｂに示すように、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングよりも遅らせることによって予め形成されていた初期ループから図４Ｂのａ２で示す分のループを減少させることができる。このため、図４Ｂのａ３で示すループ量が追加された場合でも、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が共に所定の速度に達するまでに、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間の用紙に過剰にループが形成されてしまうのを防ぐことができる。

ところで、装置の高速化により目標の搬送速度が速くなると、レジストローラ対２８及びループローラ対２９の回転速度が目標の速度に到達し、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が目標の搬送速度に達するまでに要する時間も長くなる。このため、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回る期間が長くなるため、速度の違いによって用紙に形成されるループ量が多くなる。

図４Ｃに示すように、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度の目標値（Ｖ２で示す）を、図４Ｂに比較して大きくした場合、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングから遅らせる時間を図４Ｂに比較して大きくすることにより、初期ループから減少するループ量（図４Ｃのａ４で示すループ量）を多くすることができる。

しかしながら、前述したように、用紙搬送路の空間は有限であり、予め形成できる初期ループの量には限度がある。したがって、図４Ｃのａ４で示すループ量が初期ループ量よりも大きい場合には、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度に追いつく前に初期ループが無くなってしまう。そうすると、用紙がレジストローラ対２８とループローラ対２９との間で引っ張られることによって騒音が発生したり、レジストローラ対２８を駆動するステッピングモータ７０に負荷がかかり、脱調したりするおそれがある。

したがって、レジストローラ対２８の起動タイミングから遅らせることのできるループローラ対２９の起動タイミングにも限度がある。一方、目標の搬送速度に対して、レジストローラ対２８の起動タイミングとループローラ対２９の起動タイミングとの起動時間の差が少ない場合には、図４Ｃのａ５で示すループ量も大きくなり、結局過剰なループが用紙に形成されてしまう問題がある。

そこで、以下では、本実施形態の搬送部２３における制御方法として、搬送速度が高速化した場合にも初期ループが無くなることなく、また、過剰ループが形成されない搬送部２３の制御方法について説明する。

［３．本実施形態における搬送部の制御方法］
図５は、本実施形態の搬送部２３の制御方法を示すフローチャートである。また、図６は、本実施形態の制御方法で制御したレジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が目標値に達するまでの速度変化を示した図である。本実施形態では、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間で用紙に所定の大きさのループ（以下、初期ループ）を形成して斜行補正した後、レジストローラ対２８及びループローラ対２９の回転を停止させた状態を初期状態とし、２次転写部６０でトナー像が転写されるタイミングにあわせて用紙の搬送を開始するときをスタートとする。なお、初期ループ作成後、ループローラ対２９の回転はループクラッチ７１がオフされることで停止しており、ループローラ対２９を駆動するＤＣブラシレスモータは定速回転を継続しているものとする。また、本実施形態では、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度の目標値をＶ２とする。また、初期ループのループ量をＡ０（Ａ０は正の値）とする。

初期ループ形成後、２次転写部６０でトナー像が転写されるタイミングに合わせて用紙の搬送を開始する際には、まず、制御部２００はステッピングモータ７０の駆動を開始してレジストローラ対２８の駆動を開始する（ステップＳ１）。その後、所定時間Ｔ１だけ経過した後に、制御部２００はループクラッチ７１をオンしてループローラ対２９の駆動を開始する（ステップＳ２）。ループクラッチ７１がオンされるとループローラ対２９における搬送速度は加速され、所定時間ｔが経過した後にレジストローラ対２８における搬送速度を超える。

ところで、ステップＳ１及びステップＳ２においてレジストローラ対２８とループローラ対２９とを順に回転駆動した後、レジストローラ対２８における搬送速度がループローラ対２９における搬送速度を下回っている期間は、その速度差によって、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間で用紙に形成されているループの量が減少する。ここで減少するループ量が初期ループ量を超えた場合、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙に形成されていたループが無くなり、前述したように搬送不良が起こり得る。したがって、本実施形態では、ループクラッチ７１をオンした後、レジストローラ対２８とループローラ対２９における搬送速度が同じになるまでの速度差によって減少するループ量をＡ１（Ａ１は負の値とする）とすると、Ａ０＋Ａ１＞０を満たすように、所定時間Ｔ１を設定する。

次に、ステップＳ２においてループクラッチ７１をオンした後、所定時間Ｔ２（＞ｔ）だけ経過した後に、制御部２００はループクラッチ７１をオフする（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３において、ループクラッチ７１をオフするタイミングはループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を超えた後である。ステップＳ３においてループクラッチ７１をオフすることにより、ループローラ対２９の加速度が負の値となり、再度、ループローラ対２９における搬送速度が減速されてレジストローラ対２８における搬送速度を下回る。

ところで、ステップＳ２においてループクラッチ７１をオンした後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回っている期間は、その速度差によって、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙に形成されているループの量が増加する。ここで増加するループ量によって用紙搬送路内に過剰ループが形成された場合、前述したように搬送不良が起こり得る。したがって、本実施形態では、用紙搬送路内で形成可能なループ量の最大値をＡｍａｘ、ステップＳ２においてループクラッチ７１をオンした後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回っている期間に増加するループ量をＡ２（Ａ２は正の値とする）とすると、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＜Ａｍａｘを満たすように、所定時間Ｔ２を設定する。

そして、ステップＳ３においてループクラッチ７１をオフした後、所定時間Ｔ３だけ経過した後に、制御部２００は再度ループクラッチ７１をオンする（ステップＳ４）。これにより、再度ループローラ対２９の加速度が正の値となり、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回る。

ステップＳ３においてループクラッチ７１をオフした後において、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を下回っている期間は、その速度差によって、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間で用紙に形成されていたループの量が減少する。ここで減少するループ量によってレジストローラ対２８とループローラ対２９との間のループが無くなってしまうと、前述したように搬送不良が起こり得る。したがって、ステップＳ３においてループクラッチ７１をオフした後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を下回っている期間に減少するループ量をＡ３（Ａ３は負の値とする）とすると、Ａ３は、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＞０を満たす必要がある。

一方、ステップＳ４においてループクラッチ７１をオンした後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を再度上回り、レジストローラ対２８とループローラ対２９との搬送速度が同じ速度になるまでの期間では、その速度差によってレジストローラ対２８とループローラ対２９との間で用紙に形成されるループの量が再度増加する。ここで増加するループ量によって用紙搬送路内に過剰ループが形成された場合、前述したように搬送不良が起こり得る。したがって、ステップＳ４においてループクラッチ７１をオンした後、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回っている期間に増加するループ量をＡ４（Ａ４は正の値とする）とすると、Ａ４は、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＜Ａｍａｘを満たす必要がある。

したがって、ステップＳ４における所定時間Ｔ３は、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＞０が満たされ、かつ、Ａ０＋Ａ１＋Ａ３＋Ａ４＋＜Ａｍａｘが満たされるように設定する。そして、ステップＳ４においてループクラッチ７１をオンした後、レジストローラ対２８とループローラ対２９とにおける搬送速度が共に目標の搬送速度Ｖ２に達する。ここで、制御部２００はレジストローラ対２８及びループローラ対２９の回転の制御を終了する。レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が目標値に達した後は、その搬送速度で用紙が搬送される。

本実施形態では、ループローラ対２９の起動タイミングをレジストローラ対２８の起動タイミングから遅らせることにより、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間で形成されていたループの量を減少させることができる。これにより、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙に形成されるループが、用紙搬送路内に形成可能な最大のループ量を超えることを防ぐことができ、搬送不良を防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、ループクラッチ７１をオンしてループローラ対２９を起動させ、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を上回った後、ループローラ対２９における搬送速度が目標値に達する前に、一度ループクラッチ７１をオフする。これにより、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間で用紙に追加形成されるループの量が過剰にならないように調整することができ、かつ、追加形成されたループを再度減少させることができる。

このように、本実施形態では、レジストローラ対２８及びループローラ対２９の回転を開始した後、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が目標値に達する前に、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間の用紙のループ量を調整することができる。これにより、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において、用紙のループが無くなることもなく、また、過剰になることもない。このため、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙のループが無くなる、又は、過剰になることによる用紙の搬送不良を防ぐことができる。

そして、本実施形態では、従来に比較して搬送部２３における制御方法を変更するだけでよく、ローラ対を回転駆動する駆動源として一般的に用いられているモータをそのまま使用することができる。このため、装置の高速化に備えて、例えば、下流側に高トルクな駆動源を使用するなどの変更を行う必要がない。さらには、本実施形態の搬送部２３の制御方法を実施する場合、ＰＭＷ回路やチョッピング回路のようなハードウェアの追加を行う必要がない。このように、本実施形態の制御方法では、一般的な用紙搬送装置（画像形成装置）からの大がかりな変更を行うことなく、搬送速度の高速化を実現できる。これにより、搬送速度が高速化した場合にも、装置が大型化したり、高価格化したりすることがない。

また、隣り合う２つのローラ対間で用紙のループが潰れる（無くなる）と、用紙が引っ張られることにより騒音が発生する問題があり、逆に、用紙にループが過剰に形成されると、用紙が用紙搬送路を形成するガイド板に衝突することによって騒音が発生する問題があった。これに対し、本実施形態では、ループが潰れたり、過剰に形成されたりすることを防ぐことができるため、騒音の抑制にも効果的である。

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本実施形態では、ステップＳ２においてループクラッチ７１をオンした後、一度ループクラッチ７１をオフすることでループローラ対２９の搬送速度を一度減速させる構成としたが、複数回減速させる構成としてもよい。また、ステップＳ４においてループクラッチ７１をオンするタイミングは、ループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を下回った後としたが、これに限られるものでない。例えば、ステップＳ４においてループクラッチ７１をオンするタイミングをループローラ対２９における搬送速度がレジストローラ対２８における搬送速度を下回る前とした場合でも、ステップＳ３においてループクラッチ７１をオフしない場合に比較して、ループ量の増加を緩やかにすることができる。このように、ループローラ対２９の再加速のタイミングや、減速の回数を変えることによって、適宜、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙に形成されるループの量を調整することができる。

また、本実施形態では、ループクラッチ７１のオン／オフを、時間制御する構成としていたが、ループ量を検知することができるループセンサを設け、ループセンサで検知されるループ量に応じて、ループクラッチ７１のオン／オフを制御する構成としてもよい。この場合には、レジストローラ対２８及びループローラ対２９における搬送速度が目標値に達するまでの間に、レジストローラ対２８とループローラ対２９との間において用紙に形成されていたループが無くなったり、又は、過剰になったりしないように随時ループセンサでループ量を検知してループクラッチ７１のオン／オフを制御する。

また、本実施形態では、上流側ローラ対としてループローラ対２９、下流側ローラ対としてレジストローラ対２８を例に説明したが、これに限られるものではない。搬送方向に隣り合う上流側ローラ対及び下流側ローラ対で用紙を搬送する場合であって、上流側ローラ対が用紙に与える加速度が、下流側ローラ対が用紙に与える加速度よりも大きい場合に適宜適用可能な技術である。

また、本実施形態では、上流側ローラ対（ループローラ対２９）と下流側ローラ対（レジストローラ対２８）との間で用紙の斜行補正を行うために初期ループを形成する例としたが、初期ループが形成されていない状態から用紙の搬送を開始する場合においても本発明を適用することができる。この場合には、初期状態から上流側ローラ対及び下流側ローラ対の制御を開始する際、上流側ローラ対と下流側ローラ対との起動タイミングを同じにして、適宜、上流側ローラ対を減速させる。すなわち、本実施形態では、ステップＳ１及びステップＳ２において、下流側ローラ対、上流側ローラ対をこの順に起動していたが、初期ループが形成されていない場合には同時に下流側ローラ対及び上流側ローラ対を起動し、その後、適宜、上流側ローラ対を減速させる。これによって、上流側ローラ対と下流側ローラ対との間において用紙に形成されるループが過剰になることを防ぐことができ、搬送不良を防止することができる。

さらに、本実施形態の制御方法は、上流側ローラ対（ループローラ対２９）と下流側ローラ対（レジストローラ対２８）との間で用紙の斜行補正を行う場合を例に説明したが、これに限られるものではない。その他、ＪＡＭ発生後や、給紙部分などにおいて用紙の同期動作を行うために、用紙を一旦停止させた状態から搬送開始する際の制御方法に適用することができる。また、本発明は、一旦停止した用紙の搬送を再度開始する際の制御に限られるものではなく、所定のプロセス線速にて定速動作中に、より高速なプロセス線速に変速する場合にも適用可能である。

また、本実施形態では、記録媒体として、所定の大きさに断裁された用紙を用いる例としたが、ロール紙を用いる場合にも、本実施形態の構成を適用することができる。

また、本実施形態では、上流側ローラ対（ループローラ対２９）はＤＣブラシレスモータにクラッチ接続されることで回転駆動され、下流側ローラ対（レジストローラ対２８）はステッピングモータ７０によって回転駆動される例としたが、これに限られるものではない。隣り合う２つのローラ対において、下流側ローラ対における搬送速度が所定の速度になるまでの立ち上がり時間が、上流側ローラ対における搬送速度が所定の速度になるまでの立ち上がり時間よりも長い場合に適用可能な技術であり、例えば、下流側ローラ対と上流側ローラ対とのそれぞれが、トルク仕様の同じモータによって駆動される場合でも、モータによる加速度が異なる場合には本発明を採用することができる。また、本実施形態では、ループクラッチ７１（電磁クラッチ）のオン／オフによって上流側ローラ対（ループローラ対２９）の減速を行っていたが、例えば、モータの回転駆動を短時間停止するなどの構成によって上流側ローラ対を減速させる構成としてもよい。

本実施形態では、用紙搬送装置の一例として、画像形成装置１を例に説明したが、その他、給紙装置等、用紙を搬送する搬送部を備える装置に適用可能である。

１・・・画像形成装置、１０・・・原稿搬送部、２０・・・用紙収納部、２８・・・レジストローラ対、２９・・・ループローラ対、３０・・・画像読取部、４０・・・画像形成部、５０・・・中間転写ベルト、６０・・・２次転写部、７０・・・ステッピングモータ、７１・・・ループクラッチ、８０・・・定着部、１１０・・・画像処理部、２００・・・制御部

Claims (11)

1. 転写材を搬送する複数のローラ対と、
   前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間よりも長い場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
   用紙搬送装置。
2. 前記転写材の搬送を停止させた状態から搬送を開始する際、前記制御部は、前記２つのローラ対のうち、前記上流側ローラ対の回転の起動タイミングが前記下流側ローラ対の回転の起動タイミングより遅くなるように制御する
   請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 前記転写材の搬送を停止させた状態から搬送を開始する前に、前記制御部は、前記２つのローラ対の間の前記転写材にたわみが形成されるように前記２つのローラ対の回転を制御する
   請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
4. 前記２つのローラ対のうち前記下流側ローラ対はレジストローラ対である
   請求項３に記載の用紙搬送装置。
5. 前記２つのローラ対のうち前記下流側ローラ対はステッピングモータで駆動され、前記上流側ローラ対は定速駆動された駆動源にクラッチを介して接続することで駆動されており、
   前記制御部は前記ステッピングモータの駆動を制御することにより前記下流側ローラ対の回転を制御すると共に、前記クラッチのオン・オフを制御することにより前記上流側ローラ対の回転を制御する
   請求項１〜４のいずれかに記載の用紙搬送装置。
6. 前記制御部は、
   初期ループのループ量をＡ０、
   前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間で形成可能なループ量の最大値をＡｍａｘ（正の値）、
   前記下流側ローラ対の駆動を開始してから前記上流側ローラ対の駆動を開始するまでの時間をＴ１、
   前記Ｔ１の経過中に減少するループ量をＡ１（負の値）、
   前記上流側ローラ対の駆動を開始してから、前記上流側ローラ対の駆動を終了するまでの時間をＴ２、
   前記Ｔ２の経過中に増加するループ量をＡ２（正の値）、
   前記上流側ローラ対の駆動を終了してから再度前記上流側ローラ対の駆動を開始するまでの時間をＴ３、
   前記Ｔ１の経過中に減少するループ量をＡ３（負の値）、及び、
   再度前記上流側ローラ対の駆動を開始してから前記上流側ローラ対における搬送速度が前記下流側ローラ対における搬送速度を上回っている間に増加するループ量をＡ４（正の値）としたときに、
   Ａ０＋Ａ１＞０、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＜Ａｍａｘ、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＞０、且つ、Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＜Ａｍａｘを満たすように、前記下流側ローラ対の駆動と前記上流側ローラ対の駆動とを制御する
   請求項１に記載の用紙搬送装置。
7. 転写材を搬送する複数のローラ対と、
   前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有する用紙搬送装置の制御方法であって、
   前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間よりも長い場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように前記上流側ローラ対の回転を制御し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
   用紙搬送装置の制御方法。
8. 転写材に画像を形成する画像形成部と、
   前記転写材を搬送する複数のローラ対と、
   前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達するまでの時間よりも長い場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように前記上流側ローラ対の回転を制御し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
   画像形成装置。
9. 転写材を搬送する複数のローラ対と、
   前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における加速度が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における加速度よりも小さい場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように前記上流側ローラ対の回転を制御し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
   用紙搬送装置。
10. 転写材を搬送する複数のローラ対と、
    前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有する用紙搬送装置の制御方法であって、
    前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における加速度が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における加速度よりも小さい場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように前記上流側ローラ対の回転を制御し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
    用紙搬送装置の制御方法。
11. 転写材に画像を形成する画像形成部と、
    前記転写材を搬送する複数のローラ対と、
    前記複数のローラ対の回転を制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、隣り合うローラ対で前記転写材を搬送可能な状態で狭時し、前記隣り合うローラ対における搬送速度を加速する際、前記隣り合うローラ対のうち、前記転写材の搬送方向において下流側にある下流側ローラ対における加速度が、前記下流側ローラ対よりも上流側にある上流側ローラ対における加速度よりも小さい場合、前記下流側ローラ対における搬送速度が所定の搬送速度に達する前に、前記上流側ローラ対における搬送速度が少なくとも１回は減速するように前記上流側ローラ対の回転を制御し、前記下流側ローラ対と前記上流側ローラ対との間において前記転写材のループ量が無くならず、かつ、搬送路内で形成可能なループ量の最大値を超えない範囲となるように前記上流側ローラ対の回転を制御する
    画像形成装置。

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