JP6906909B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(2)記録材を収容する収容部と、前記収容部から記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材とニップ部を形成し、前記ニップ部において複数の記録材を分離する分離部材と、前記給送部材及び前記搬送部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段から前記給送部材及び前記搬送部材への駆動を接続又は切断するクラッチ手段と、前記搬送部材よりも記録材の搬送方向において下流側に配置され、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、を備える画像形成装置であって、記録材の前記搬送方向における長さが前記ニップ部と前記転写部との間の搬送路上における距離以上である場合、記録材の後端が前記ニップ部を通過するまで前記クラッチ手段を接続させ、前記記録材の後端が前記ニップ部を通過した後に前記クラッチ手段を切断させる制御手段を有し、前記制御手段は、記録材の前記搬送方向における長さが前記ニップ部と前記転写部との間の搬送路上における距離よりも短い場合、記録材の後端が前記給送部材を通過する前に前記クラッチ手段を切断させることを特徴とする画像形成装置。
実施例1の画像形成装置としてのカラーレーザービームプリンタ(以下、単にプリンタという)1について、図1(a)を参照して説明する。図1(a)は、プリンタ1の全体構成を示す断面図である。プリンタ1は、プリンタ1本体の下側に収容部である給紙カセット24を備えている。給紙カセット24の上部には、搬送手段であるレジストレーションローラ対2(以下、レジローラ対2という)と、検知手段であるトップセンサ3が設けられている。レジローラ対2は、給紙カセット24から給紙された記録材であるシートPを、画像とのタイミングを合わせて搬送する。トップセンサ3は、シートPの位置やシートPの紙詰まり(ジャムともいう)を検知するための検知手段である。
図1(b)は、給紙部200近傍の構成を示す図である。図1(b)は、特に、シートPを給紙する給紙手段であるピックアップローラ21と、ピックアップローラ21により給紙されたシートPを1枚ずつに分離するための分離手段であるフィードローラ22及び分離ローラ23の構成を示す断面図である。ピックアップローラ21は、プリンタ1本体に支持され、給紙カセット24に収納されているシートPを給紙する。給紙カセット24は、プリンタ1本体から引き出すこと又はプリンタ1本体に装着することが可能である。給紙カセット24がプリンタ1に収納され、不図示の給紙駆動ユニットにより駆動されている状態では、ピックアップローラ21はシートPに常時当接している。ピックアップローラ21は、シートPをフィードローラ22と分離ローラ23とで形成される分離ニップ部Nに向けて、シートPをピックアップして搬送する。ピックアップローラ21の搬送方向における下流側にはフィードローラ22が設けられ、フィードローラ22に搬送されたシートPは、レジローラ対2に向けて搬送される。
分離ローラ23の動作について説明する。ここで、給紙カセット24内の一番上のシートPをシートP1、シートP1に続いて給紙される後続のシートPをシートP2等とする。まず、分離ニップ部NにシートPが存在しない場合、回転しているフィードローラ22との摩擦によって分離ローラ23が受ける力はトルクリミッタ26の回転負荷に勝る設定となっている。そのため、分離ローラ23はシートPを給紙する方向へ回転する。分離ニップ部Nに1枚のシートPが搬送されてきた場合、1枚のシートPとの摩擦によって分離ローラ23が受ける力はトルクリミッタ26の回転負荷に勝る設定となっている。そのため、分離ローラ23はシートPを給紙する方向へ回転する。分離ニップ部Nに1枚のシートP1が搬送され、シートP1との摩擦の影響によってシートP2が連れ出された場合、トルクリミッタ26の回転負荷は2枚のシートP1、P2との摩擦によって分離ローラ23が受ける力に勝る設定となっている。そのため、分離ローラ23は回転を停止する。ここで、シートP1との摩擦の影響によってシートP2が連れ出される状態とは、シートP2がピックアップローラ21と接触していないにも関わらず、シートP2が移動している状態である。
従来のプリンタ1では、ピックアップローラ21とフィードローラ22(以下、この2つのローラを給紙ローラともいう)は、次のように制御されている。即ち、給紙ローラにより給紙されたシートPがレジローラ対2にニップされた後は、給紙ローラの駆動が停止され、レジローラ対2によりシートPが2次転写ローラ12へ搬送される。図13は、従来のシートPの搬送動作を示す断面図であり、給紙部200から転写位置T2までの要部を示した図である。なお、図1で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。図13(a)の下に、給紙ローラの状態を示す。ここで、給紙ローラが駆動されている場合をON、駆動が停止されている場合をOFFとして示す。横軸はシートPの後端の位置を示す。シートPの後端が、ピックアップローラ21とシートPの当接位置から搬送方向の上流側の所定の位置に到達したタイミングで、給紙ローラは駆動から従動に切り替わる。このタイミングで、シートPには給紙ローラからの搬送力がなくなり、バックテンションが発生し、瞬間的にシートPの搬送速度が遅くなる。これにより、図13(a)に星マークで示す転写位置(転写ニップ部)において画像への影響が発生するおそれがある。また、図13(b)に示すように、シートPの後端が従動している給紙ローラを通過する際にも、給紙ローラからのバックテンションがなくなるため、瞬間的にシートPの搬送速度が速くなる。この場合にも、図13(b)に星マークで示す転写位置において画像への影響が発生するおそれがある。
図2は、本実施例の駆動系の制御ブロック図を示す。プリンタ1の制御手段である制御部100は、モータM1、モータM2、トップセンサ3、電磁クラッチCと接続されている。また、制御部100は、設定手段であるシート長設定部110により設定されたシートPの搬送方向の長さ(以下、シート長ともいう)の情報に基づいて各モータを制御する。シート長設定部110は、例えば、プリンタ1本体に設けられた不図示の操作部や、給紙カセット24内に設けられたシート長を測定するセンサ等により構成される。給紙カセット24内に設けられたセンサとは、例えば、給紙カセット24に収容されたシートPの後端を規制する規制板の位置を検知するセンサなどがある。
このような構成を用いて、本実施例における、シートPが搬送されていく状態とシートPの搬送制御に関して図3A、図3B、図3C、図4を用いて説明する。図3A(a)から図3C(e)は、シートPが連続して給紙される場合の1枚目のシートPの給紙の状態を示す概略図である。図1等で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。なお、複数のシートPが連続して給紙されること、又は連続して搬送されることを、以降、連続通紙という。図4は、連続通紙中のシートPの後述する搬送距離に対する給紙ローラの電磁クラッチCの接続(ON)及び切断(OFF)を示す図であり、横軸は搬送距離を示す。なお、図4には、シートP1(1枚目)、シートP2(2枚目)、シートP3(3枚目)、・・・、最後のシートPlについて、電磁クラッチCの接続、切断を示している。また、図4中の「Top」は、n枚目のシートPをシートPnとすると、トップセンサ3により該当するシートPnの先端Pfnを検知したタイミングを示す。
(シートP1について)
以下、図3B(c)以降は、シート長設定部110により設定されたシート長Lsが距離Lt以上の場合の動作について説明する。シートP1の先端Pf1が転写位置T2に到達すると、2次転写ローラ12により中間転写ベルト6のトナー像がシートP1上に転写され、2次転写ローラ12と駆動ローラ8によってシートP1は搬送方向における下流側に搬送される。図3B(c)に示すように、シートP1の後端Pr1がピックアップローラ21に達した後も、電磁クラッチCは接続(ON)を続ける(図中、太い黒い矢印)。この点、図13(a)で示した、シートPの後端がピックアップローラ21より搬送方向における上流側に位置するタイミング、言い換えればピックアップローラ21を通過する前に電磁クラッチCを切断(OFF)する従来の構成と異なる。なお、距離L1については後述する。
2枚目のシートP2は、1枚目のシートP1と同様に、トップセンサ3で先端位置Pf2を検知した後に、中間転写ベルト6上のトナー像とシートP2の書き出し位置が合うように、レジローラ対2により転写位置T2まで加速又は減速される。その後、シートP2は、転写位置T2にてトナー像を転写されながら搬送される。シートP2に続いてプリントが行われるシートP3がある場合は、1枚目のシートP1と同様に、シートP2の後端Pr2が分離ニップ部Nを通過するまで、つまり、延長距離L2分だけシートP2の電磁クラッチCを接続(ON)し続ける。したがって、図4に示すように、2枚目のシートP2について電磁クラッチCを再度接続(ON)してから切断(OFF)するまでの搬送距離は、次のような値となる。即ち、シート長Lsから、1枚目のシートP1の給紙動作により先行して搬送された距離、つまり、距離L2と距離L1の和だけ引いた値から、再度距離L2を足した値となる。したがって、Ls−(L2+L1)+L2=Ls−L1となる。また、1枚目のシートP1の制御と同様に、電磁クラッチCを切断(OFF)するタイミングは、シートP2の先端Pf2をトップセンサ3が検知した情報に基づいて残りの搬送距離Lcを制御している。
連続通紙の最後のシートPlは、分離ニップ部Nを通過するまで電磁クラッチCを接続(ON)すると、次のシートPが分離ニップ部Nに挟まれた状態で、プリント動作が終了してしまう。この状態でユーザが給紙カセット24を引き出すと、分離ニップ部Nに挟まれたシートPが破損する可能性がある。このため、1つのジョブ中の最後のシートPlに関しては、図3C(f)に示すように、最後のシートPlの後端Prlがピックアップローラ21を通過する前に電磁クラッチCを切断(OFF)する。したがって、図3C(f)、図4に示すように、最後のシートPlの電磁クラッチCを接続(ON)している搬送距離は、次のような値になる。まず、シートPlの長さLsから、直前のシートPの給紙動作により先行して搬送した距離、つまり、距離L2と距離L1の和だけ引いた値(Ls−(L2+L1))から、更に距離L4を引いた値(Ls−L1−L2−L4)となる。ここで、距離L4は、電磁クラッチCを切断(OFF)するタイミングでの最後のシートPlの後端Prlから給紙カセット24内に収納されたシートPの先端位置Pfまでの距離である。
図5は、制御部100が実施する給紙制御を説明するフローチャートである。ステップ(以下、Sとする)101で制御部100は、印刷ジョブを受信したか否かを判断する。S101で制御部100は、印刷ジョブを受信していないと判断した場合、処理をS101に戻し、受信したと判断した場合、処理をS102に進める。S102で制御部100は、モータM1の駆動を開始する。S103で制御部100は、シート長Lsが距離Lt以上であるか否かを判断する。S103で制御部100は、シート長Lsが距離Lt以上であると判断した場合(Ls≧Lt)、処理をS104に進める。S103で制御部100は、シート長Lsが距離Lt未満であると判断した場合(Ls<Lt)、処理をS109に進める。
図6は、本実施例の連続通紙中のシートPの搬送距離に対する給紙ローラの電磁クラッチCの接続(ON)及び切断(OFF)を示す図である。なお、図4で説明した内容と同じ内容の説明は省略する。図6(a)は、1枚目のシートP1が給紙カセット24内に収納されている状態から給紙が開始されたときの図である。図6(b)は、1枚目のシートP1の先端Pf1が分離ニップ部Nに挟まれている状態から給紙が開始されたときの図である。図6(a)と図6(b)では、ジョブ中の1枚目のシートP1の給紙前の待機位置が異なるため、電磁クラッチCを接続(ON)しているときの搬送距離が異なる。どちらの場合も、1枚目のシートP1の先端Pf1がトップセンサ3により検知されたときに出力される信号(Top)を基準に制御が開始されるため、2枚目以降の制御は変わらない。図4に示す実施例1の制御との大きな違いは、最後のシートPlの後端Prlが分離ニップNを通過するまで、電磁クラッチCを接続(ON)し続けている点である。そのため、図6に示す最後のシートPlの電磁クラッチCが接続(ON)されている搬送距離は、直前のシートPと同様に、Ls−L1となる。よって、連続通紙の最後のシートPlにおいても、分離ニップ部Nのバックテンションが変化することに起因する画像不良の発生を抑制することができる。なお、本実施例では、最後のシートPlについて電磁クラッチCを接続している搬送距離をLs−L1としている。このため、次のジョブが指示されたときの1枚目のシートP1の先端Pf1は、図3B(d)、図3C(e)に示すような、先端位置Pfより搬送方向における下流側に位置している。このため、図6(b)に示すように、次のジョブの1枚目のシートP1について電磁クラッチCを接続している搬送距離は、2枚目のシートP2以降と同様に、Ls−L1となる。
次に、給紙カセット24が引き出された際に分離ニップ部Nを開放する構成について、図7から図9を用いて説明する。図7は給紙カセット24の外観を示す斜視図であり、給紙カセット24の引き出し方向は、図7中、X方向となる。図8は給紙カセット24に対して着脱可能に設けられた分離ローラユニット80の外観図と断面図である。図9は、給紙カセット24をプリンタ1本体に対して支持するカセットレール90の外観を示す図である。
以上の構成を用い、給紙カセット24が引き出された際に分離ニップ部Nが開放される動作について図10、図11を用いて説明する。図10(a)は給紙カセット24がプリンタ1本体に装着されているときの分離ローラユニット80と外側カセットレール97の位置関係を、プリンタ1本体の右側(図1(a)の右側)から見た側面図である。図10(b)はプリンタ1本体の背面側(図9(a)の右側)から見た断面図である。図11は、給紙カセット24がプリンタ1本体から引き出され始めた直後の側面図と断面図であり、図11(a)、(b)は図10(a)、(b)にそれぞれ対応している。図10に示すように、給紙カセット24がプリンタ1本体に装着されている状態では、離間レバー86の突き当てリブ86cが外側カセットレール97の台形突起93の頂上と当接し、離間レバー86の先端86aはホルダ28から離間する位置まで回動している。この状態では、分離ローラ23は圧縮バネ27のバネ圧でフィードローラ22に当接している。
図12は、制御部100が実施する給紙制御を説明するフローチャートである。S201〜S204の処理は、図5のS101〜S104の処理と同様であり、説明を省略する。電磁クラッチCをオンすると、S205で制御部100は、シートPの後端が分離ニップ部Nを通過した後に電磁クラッチCをオフする。S206で制御部100は、次のプリントの予約があるか否かを判断する。S206で制御部100は、次のプリントの予約があると判断した場合、処理をS204に戻し、次のプリントの予約がないと判断した場合、処理をS207に進める。S207〜S210の処理は、S108〜S111の処理と同様であり、説明を省略する。
22 フィードローラ
23 分離ローラ
100 制御部
C 電磁クラッチ
Claims (6)
- 記録材を収容する収容部と、
前記収容部から記録材を給送する給送部材と、
前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、
前記搬送部材とニップ部を形成し、前記ニップ部において複数の記録材を分離する分離部材と、
前記給送部材及び前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段から前記給送部材及び前記搬送部材への駆動を接続又は切断するクラッチ手段と、
前記搬送部材よりも記録材の搬送方向において下流側に配置され、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、
を備える画像形成装置であって、
記録材の前記搬送方向における長さが前記ニップ部と前記転写部との間の搬送路上における距離以上である場合、記録材の後端が前記ニップ部を通過するまで前記クラッチ手段を接続させ、前記記録材の後端が前記ニップ部を通過した後に前記クラッチ手段を切断させる制御手段を有し、
ジョブの最後の記録材を給送する場合、前記制御手段は前記最後の記録材の後端が前記ニップ部を通過する前に前記クラッチ手段を切断させることを特徴とする画像形成装置。 - 第1のジョブの次に第2のジョブの予約があり、前記第1のジョブの最後の記録材を給送する場合、前記制御手段は前記最後の記録材の後端が前記ニップ部を通過するまで前記クラッチ手段を接続させ、前記最後の記録材の後端が前記ニップ部を通過した後に前記クラッチ手段を切断させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記分離部材は、トルクリミッタを有し、
前記給送部材及び前記搬送部材は、ワンウェイギアを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 記録材を収容する収容部と、
前記収容部から記録材を給送する給送部材と、
前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、
前記搬送部材とニップ部を形成し、前記ニップ部において複数の記録材を分離する分離部材と、
前記給送部材及び前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段から前記給送部材及び前記搬送部材への駆動を接続又は切断するクラッチ手段と、
前記搬送部材よりも記録材の搬送方向において下流側に配置され、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、
を備える画像形成装置であって、
記録材の前記搬送方向における長さが前記ニップ部と前記転写部との間の搬送路上における距離以上である場合、記録材の後端が前記ニップ部を通過するまで前記クラッチ手段を接続させ、前記記録材の後端が前記ニップ部を通過した後に前記クラッチ手段を切断させる制御手段を有し、
前記制御手段は、記録材の前記搬送方向における長さが前記ニップ部と前記転写部との間の搬送路上における距離よりも短い場合、記録材の後端が前記給送部材を通過する前に前記クラッチ手段を切断させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送部材と前記転写部との間に配置され、記録材を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段により記録材の先端を検知してから前記記録材を所定の距離を搬送させて、前記クラッチ手段を切断させることを特徴とする請求項1又は請求項4に記載の画像形成装置。 - 記録材の前記搬送方向の長さを設定する設定手段を備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された記録材の前記搬送方向の長さに応じて、前記所定の距離を決定することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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