JP2003182882A - 画像形成装置 - Google Patents
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- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
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Abstract
た電流値を用紙搬送手段の駆動源に付与するように改善
した電流値設定手段を設けることにより、不要な発熱や
電力損失を極力低減するように構成した画像形成装置を
提供すること。 【解決手段】 画像形成のための用紙を搬送する用紙搬
送手段、該用紙搬送手段を駆動する駆動源、該駆動源を
作動せしめる電流値を設定するための制御部を備えてな
る画像形成装置において、用紙の厚さを検知する厚さ検
知手段、用紙のサイズを検知するサイズ検知手段および
用紙の紙質を検知する紙質検知手段の中から選ばれる少
なくとも一つの用紙情報に基づき、前記電流値を設定す
ることを特徴とする画像形成装置。
Description
搬送手段を駆動する駆動源を備えてなる複写機、プリン
タ等の画像形成装置に係わる。
スに応じて給紙トレイから用紙を送り出し、像担持体上
に形成されるトナー像と重畳するように、当該像担持体
に近接して配置したレジストローラにより前記用紙を再
給紙し、転写領域において前記トナー像を転写させ、定
着装置により前記トナー像を前記用紙上に定着させた後
に当該用紙を機外に排出するか、あるいは、定着装置に
よる定着処理後に前記用紙を反転させ、再度、転写領域
に送り出して第2面に他のトナー像を転写させ、前記定
着装置による定着処理後に機外に排出するように構成さ
れている。
の搬送ローラ対からなる搬送手段を用紙の搬送路上に備
えており、また、当該搬送路を適宜に分割して複数の搬
送系を作るとともに、その分割した搬送系ごとに専用の
モータを設け、制御部を介して個々のモータの回転およ
び回転停止の駆動制御を行うようになっていた。
ルクの大きいモータ起動時あるいはモータ反転時(モー
タの正方向回転に対する反対方向の回転)に高電流値で
駆動し、定常回転時は低い電流値で駆動するように、特
定の電流パターンで駆動制御するか、高い固定電流値で
駆動するように制御するかの何れかの方法を用いてい
た。
像形成装置等おけるモータの駆動制御は、起動時や反転
時のみならず、紙質や厚さやサイズの異なる用紙を確実
に搬送しうるように、負荷トルクが大きくなる条件に基
づいた高い電流値を定常回転時においても付与してお
り、例えば、低い電流値でもよい負荷トルクが小さい用
紙を使用する場合であっても過剰な高い電流を流し続け
るために、モータや駆動回路の不必要な温度上昇を招い
たり、電力損失を招来していた。
れたもので、その目的は、使用する各種の用紙の情報に
基づいて設定した電流値を用紙搬送手段の駆動源に付与
するように改善した電流値設定手段を設けることによ
り、不要な発熱や電力損失を極力低減するように構成し
た画像形成装置を提供することにある。
成によって達成することができる。
紙搬送手段、該用紙搬送手段を駆動する駆動源、該駆動
源を作動せしめる電流値を設定するための制御部を備え
てなる画像形成装置において、用紙の厚さを検知する厚
さ検知手段、用紙のサイズを検知するサイズ検知手段お
よび用紙の紙質を検知する紙質検知手段の中から選ばれ
る少なくとも一つの用紙情報に基づき、前記電流値を設
定することを特徴とする画像形成装置。
に基づき、前記電流値を設定することを特徴とする前記
(1)に記載の画像形成装置。
であること特徴とする前記(1)または前記(2)に記
載の画像形成装置。
ード、両面複写モードおよび反転排紙モードから選ばれ
る1つの画像形成モードであることを特徴とする前記
(2)に記載の画像形成装置。
ら構成され、かつ、前記複数の搬送系それぞれに対応し
て複数の駆動源を備えることを特徴とする前記(1)か
ら前記(4)の何れかに記載の画像形成装置。
は、予め作製されているテーブルから選択して設定され
ることを特徴とする前記(1)から前記(5)の何れか
に記載の画像形成装置。
は、下記(式1)により求められた電流値により設定さ
れることを特徴とする前記(1)から前記(5)の何れ
かに記載の画像形成装置。
数、 g(b):用紙のサイズを変数とする負荷トルクを表す
関数、 h(c):用紙の紙質を変数とする負荷トルクを表す関
数、 j(d):画像形成モードを変数とする負荷トルクを表
す関数、 である。
に従って説明する。
を示す模式図である。本実施の形態の画像形成装置は、
自動原稿送り装置1、画像読取装置2、画像形成部3、
用紙収納部4、給紙部5、反転排紙・再給紙部6、およ
び反転搬送部8を有している。
つ送り出し、原稿を画像読取位置へと搬送し、画像読取
が終わった原稿を所定の場所に排紙処理する装置であ
る。
る原稿載置台11、原稿載置台11上に載置された原稿
を分離する原稿分離手段12、原稿分離手段12で分離
された原稿を搬送する複数のローラを含む原稿搬送手段
13、原稿搬送手段13で搬送された原稿を排紙する原
稿排紙手段14、原稿排紙手段14によって排紙された
原稿を載置する原稿排紙台15、および、原稿の両面の
画像を読み取る際に原稿の表裏を反転させるための反転
ローラ対からなる原稿反転手段16を有している。
の原稿(不図示)は、原稿分離手段12によって1枚づ
つ分離され、前記原稿搬送手段13によって画像読取位
置に向けて搬送される。
の下方に設けられており、画像読み取り装置2のスリッ
ト21を通して原稿の画像が読み取られるようになって
いる。
14によって原稿排紙台15上へと排紙される。
は、一度片面の画像が読み取られた原稿を原稿反転手段
16に導き、原稿の後端が原稿反転手段を構成する反転
ローラ対に挟持された状態において当該反転ローラ対を
逆回転させて原稿の表裏を反転し、再度、前記原稿搬送
手段13で再搬送することにより、前記原稿読取位置に
おいて他の面(第2面)の画像を読み取ることができ
る。
された複数枚の原稿の枚数分繰り返される。
構成されており、この自動原稿送り装置1を起こしてプ
ラテンガラス22上を開放することにより、当該プラテ
ンガラス22上に原稿を直接載置し、複写することがで
きるように構成している。
て画像データを得るための装置であり、スリット21を
介して原稿を照射するランプ231と原稿からの反射光
を反射させる第1ミラー232とを一体化してなる第1
ミラーユニット23と、第1ミラー232からの光を反
射させる第2ミラー241と第3ミラー242とを一体
化してなる第2ミラーユニット24と、当該第2ミラー
ユニット24からの反射光を、後述する撮像素子である
CCD26に結像させる結像レンズ25、および、結像
レンズ25によって結像された光像を光電変換して画像
データを得るライン状のCCD26を有している。
れた後、一旦、図示しないメモリに蓄積されるようにな
っている。
いる原稿を、画像読取装置2で読み取る態様において
は、第1ミラーユニット23及び第2ミラーユニット2
4は、図示の如き位置に固定されている。
置された原稿の画像を読み取る態様においては、前記第
1ミラーユニット23と第2ミラーユニット24とを、
光路長を保ちながら、プラテンガラスに沿って移動させ
ることにより行う。
て画像形成するものであり、像担持体としての光導電性
感光層を表面に有する感光体ドラム31、当該感光体ド
ラム31の表面を一様帯電させる帯電器32、画像処理
後の画像データに基いて作動され、前記感光体ドラム3
1上を露光して静電荷潜像を形成するための露光手段で
あるレーザー書込系33、前記感光体ドラム31上に形
成される静電荷潜像を反転現像してトナー像となす現像
器34、前記トナー像を用紙上に転写する転写極35、
トナー像が転写された用紙を感光体ドラム31上からA
Cコロナ放電を行って除電することにより分離を促進す
る除電器36、および、転写工程終了後の前記感光体ド
ラム31を清掃するためのクリーニング手段37等が備
えられる。
39は分離後の用紙を前記定着装置38に向けて搬送す
るための搬送ベルト、61は定着排出ローラ、63は排
紙ローラであり、これらは前記除電器36と略同一水平
線上に備えられている。
段によって矢示の方向に回転する感光体ドラム31を帯
電器32により順次帯電した後、レーザー書込系33に
よるドット露光で静電荷潜像を形成し、現像器34によ
り前記静電荷潜像をトナー像に現像し、その後、第2給
紙手段としてのレジストローラ56の回転開始により給
送される用紙上に、前記転写極35の作用を介して転写
させることで達成される。
が到達している状態で、当該レジストローラ56の回転
開始に伴う給紙にタイミングを合わせて、前記感光体ド
ラム31上にトナー像を形成するためのプロセスを開始
するようになっている。
域でトナー像と用紙とが重畳するように、露光部から転
写極までの距離とレジストローラから転写極までの距離
を同一に設定するとともに、感光体ドラム31、レジス
トローラ56、転写前ローラ57の線速度を同一に設定
してある。
記感光体ドラム31上から分離され、前記定着装置38
の加熱・加圧作用を受けた後、機外に排出される。
1は更に回転を続け、クリーニング手段37によって残
留トナーが除去されて次の画像形成への準備がなされ
る。
収納する収納容器405、415、425と第1給紙手
段としての給紙ユニット406、416、426とを一
体的に構成した給紙トレイ400、410、420を上
下方向に配列してあり、前記給紙ユニット406、41
6、426は、給紙ローラ407、417、427と重
層防止用の分離ローラ408、418、428とを有し
ている。
なる用紙が収納してある。例えば、給紙トレイ400に
はレターサイズ、410にはA4サイズ、420にはリ
ーガルサイズの用紙が収納してあり、いずれの用紙も短
辺送りがなされる(搬送方向に短辺が沿っている)形態
にある。
に移動でき、かつ、位置固定可能な用紙の側縁および後
縁をそれぞれ規制する規制板を有する。
し得、又、当該規制板の位置により用紙のサイズがサイ
ズ検知手段S1で検知され、その情報は制御部S内の電
流値設定手段900、具体的には所轄の閉ループからな
るプログラムフロー中に取り込まれるとともに、装置上
面に設けた操作部7において、液晶表示される。
よび、用紙の紙質を検知するための、厚さ検知手段S2
および紙質検知手段S3が図2に示す位置に設けられ
る。
紙された用紙に共通の搬送路上に設けられ、紙質検知手
段S3は、給紙トレイ上に設けられる。
に用紙の厚さ、紙質の用紙情報も前記制御部S内に取り
込まれるとともに前記操作部7に液晶表示される。
量、超音波、レーザ光を利用するセンサが使用でき、ま
た、紙質検知手段S3としては、用紙表面の反射率の違
いを利用したセンサが使用できる。
厚さ情報、紙質情報等の用紙に関する情報は、図2に示
すように、用紙搬送手段の駆動源であるモータMに付与
する電流値を電流値設定手段により設定するための因子
として使用される。
送路とを模式的に示す図であり、詳細は後記する。
通紙のみならず再生紙、コーティング紙、OHP用フィ
ルムシート等でもよい。
層状のタッチパネル形態に作製する事ができる。
用紙のサイズ、用紙の紙質の表示を施した部分をそれぞ
れ区画し、用紙の厚さ、サイズ、紙質等の条件を設定す
る設定手段(設定キー)として使用しうるように構成す
ることが可能である。
を前記電流値設定手段900に取り込む構成とすれば、
前述した検知手段S1、S2、S3と役割を果たすこと
ができる。
れから画像形成部3へと用紙を搬送するための搬送手段
として、搬送ローラ対(以下、搬送ローラともいう)R
1、R2、R3、R4、R5、R6を有している。
ジストローラとして前記給紙ユニット406、416、
426に一体的に設けることが好ましく、本実施の形態
においては一体構成としてある。
イ400から給紙ローラ407により給紙された用紙が
前記分離ローラ408の下流に設けてある前記搬送ロー
ラ対R1に到達したか否かを検知する機能を有し、搬送
ローラ対R1の直前の位置に配設してある。
搬送ローラで、前記反転搬送部8を介して送り出される
用紙と、例えば、給紙トレイ400から給紙される用紙
との搬送路合流部に設けてある。
ラ、57は転写前ローラである。反転排紙・再給紙部6
は、転写・定着後の用紙を反転排紙したり、両面画像形
成モードに従って用紙を再給紙するための領域であり、
定着排出ローラ61により排出された用紙をそのまま機
外へ排出する場合と、表裏反転させた後に排出する場合
と、用紙の裏面(第2面)に画像形成するために当該用
紙を前記レジストローラ56に向けて再給紙する場合と
において搬送路を切り替える切替手段62を有してい
る。
像面を上側にして排出する場合は、切替手段62を図に
おいて一点鎖線で示す位置に保持させ、また、画像形成
された用紙の表裏を反転させて排出する場合は、切替手
段62を図において実線で示す位置に保持させて、定着
排出ローラ61により搬送される用紙を、搬送ローラ6
00、610、620が付設されている搬送路中に送り
込み、後端が前記搬送ローラ600の手前位置に到達す
るタイミングで前記ローラ群の作動を停止させ、しかる
後、前記搬送ローラ600の回転方向を前記と逆方向に
回転せしめることにより、前記切替手段62の左側を通
過せしめて機外の排紙トレイ64へと排出する。
像を形成する両面複写モードの場合は、切替手段62を
図において実線で示す位置に保持させ、定着排出ローラ
61により搬送される用紙を、排紙モータで駆動される
反転排紙・再給紙部6の各搬送ローラを介して前記反転
搬送部8に送り込み、用紙を反転させた後、前記レジス
トローラ56に向けて送り出し、前記した画像形成と同
じプロセスにより処理した後、前記したいずれかの形態
により前記排紙トレイ64に排出する。
表裏反転を行うとともに用紙の循環搬送路(レジストロ
ーラ56〜定着装置38〜反転排紙・再給紙部6〜反転
搬送部8〜レジストローラ56に至る循環路)の一部を
形成する反転搬送手段であり、複数のローラ対(以下、
単に搬送ローラともいう)800、810、820、8
30、840、850を有する。
れている。前記搬送ローラの内、参照符号800を付し
たローラは、モータMにより正逆両方向に駆動制御され
るローラであり、他のローラと区別して、以下、ADU
反転ローラという。
特に反転搬送部内における挙動は、反転排紙・再給紙部
6のローラ群(600、610、620)の駆動作用で
搬送路に沿って進んだ後、前記ADU反転ローラ800
の駆動作用で同方向への移動を継続し、後端部が前記A
DU反転ローラ800に挟持されている状態で、前記A
DU反転ローラ800の回転停止動作に伴って移動を停
止し、その後、前記回転方向と逆方向に回転される前記
ADU反転ローラ800の駆動力を受けてスイッチバッ
クし、分岐点で右側の搬送路に入り、表裏反転された状
態で搬送ローラ810乃至850の搬送により水平の搬
送路を右に移動し、上方に移動した後、前記レジストロ
ーラ56に到達する。
ードにおいては、5枚の用紙を1組として連続的画像形
成を行いうるようになっている。
操作部7の設定手段を介して指示されている場合、1組
目の5枚の用紙に対する画像形成が終了した後に、6枚
目から10枚目の用紙に対する画像形成処理が行われ
る。
多数の用紙搬送手段に係わる構成と制御について簡単に
纏める。
給紙部5における搬送ローラ群(R6、R5、R4、5
5)からなる第1搬送系、転写前ローラ57、搬送ベル
ト39、定着排出ローラ61を含む第2搬送系、反転排
紙・再給紙部6のローラ群(600、610、620)
からなる第3搬送系、反転搬送部8を構成するローラ群
(810、820、830、840、850)からなる
第4搬送系と、その他、モータに動力的に直結され単独
制御される、レジストローラ56、定着装置38、AD
U反転ローラ800、および、各給紙トレイ(400、
410、420)に対応した給紙ローラ等の搬送系に分
割してある。
おいては、搬送ローラ55、転写前ローラ57、搬送ロ
ーラ600、および、搬送ローラ810が駆動ローラと
して機能するようにモータに繋げてあり、また、各搬送
系における他のローラには、クラッチ、歯車付きベル
ト、あるいは、ギヤトレイン等、適宜の動力伝達手段を
介して前記モータからの回転動力を伝達するように構成
してある。
の搬送速度(線速度)を相対的に速く、第2搬送系の搬
送速度を相対的に遅く、第3搬送系および第4搬送系の
搬送速度を相対的に速く設定してある。
続的に画像を形成する場合は勿論であるが、複数の用紙
の両面に連続的に画像を形成する場合においても、前記
レジストローラ56を一定の時間間隔で作動制御するこ
とができ、かつ、前記3種類のサイズの用紙に対する単
位時間当たりの効率的な画像形成を可能とすることがで
きるように、前記搬送速度や循環搬送路長を定めてあ
る。
させるための1手段として、両面画像形成の場合、用紙
のサイズによって反転搬送部8内における第4搬送系の
搬送速度を変更するようになっており、例えば、基準サ
イズ(レターサイズ)よりも搬送方向における長さが短
いA4用紙が選択使用された場合、前記反転搬送部8内
の搬送速度を遅くし、一方、基準サイズよりも搬送方向
の長さが長いリーガルサイズの用紙が選択使用された場
合は、上記と反対に前記反転搬送部8内における用紙の
搬送速度を速くするようになっている。
装置において、排紙までを含む画像形成モードは、用紙
の片面に画像を形成する片面複写モード、用紙の両面に
画像を形成する両面複写モード、用紙を反転せしめて排
紙する反転排紙モードがあり、給紙経路や搬送系の搬送
速度が異なるために、それぞれの画像形成モードによっ
て搬送系に掛かる負荷が変化する。
ズ、用紙の厚さ、用紙の紙質の違いの要素が加わると、
搬送系に対する負荷の変動域が増える。
に掛かる負荷は増大し、用紙のサイズが大きいほど搬送
時の摩擦が大きくなるので搬送系に掛かる負荷が増し、
更に用紙の紙質として表面が粗く摩擦が大きい用紙ほど
搬送系に掛かる負荷が大きくなる。
ように密着性の高い用紙(以下、これら用紙を特殊紙と
いう)も負荷の増大を招く。
に対する負荷の変動は、所定の搬送速度で用紙を送るこ
とを困難とする事になりかねない。
環搬送路とを模式的に示す図であるが、上記不具合を解
消すべく、本実施の形態においては前記図2から理解さ
れるように、前記用紙サイズ等の用紙情報を制御部Sに
取り込み、そこで、電流値設定手段900により各モー
タMに付与すべき電流値を設定し、当該設定した値の電
流を駆動回路Dを介してモータMに付与するようになっ
ている。
紙質)と画像形成モード(片面複写モード、両面複写モ
ード、反転排紙モード)とをパラメータとし、下記(式
1)または当該式(1)を利用して作製した電流設定テ
ーブル、あるいは、実験的に求めた電流設定テーブルを
制御部S内のメモリに記憶させておき、前記(式1)を
演算により求めるか、または、電流設定テーブルから選
択することにより前記電流値設定手段900で設定し、
設定した大きさの電流値を前記モータMに付与し、以
て、モータMの負荷をなくすとともに、所定の搬送速度
で用紙を搬送させることができるように構成してある。
数、 g(b):用紙のサイズを変数とする負荷トルクを表す
関数、 h(c):用紙の紙質を変数とする負荷トルクを表す関
数、 j(d):画像形成モードを変数とする負荷トルクを表
す関数、 である。
うな(式2)から求めることができる。
情報のみにより前記電流値を設定することができ、ま
た、用紙情報の内の1つの情報、例えば、サイズ、厚
さ、紙質の何れかを用いて一義的に電流値を設定して
も、画像形成に支障を来さない範囲で用紙の搬送がで
き、かつ、モータ駆動回路の不要な温度上昇の軽減も期
待できることを見いだした。
定を行う場合、それら情報の優先度は装置の構成等、仕
様により異なるので適宜決定することになる。
(c)、j(d)等、各関数を、例えばf(a)で代表
して示すと、厚い(0.5)、中間(0.4)、薄い
(0.3)というようなテーブルを準備することで事足
りる。
る等、2つ或いは3つの要素で設定することは可能であ
る。
をパラメータとしてモータMに付与する電流値を選択設
定する場合に使用されるテーブルの一例を示す。
4>I5の関係を有する。また、前記モータMとしては
ステッピングモータが好適である。
ネット型のいずれでもよい。更に電流を変化させる方法
としては、チョッピングによる定電流制御が一般的であ
るが、印加電圧を変化させる方法でもよい。
おいて粗、中間、密の3つの区分けで説明したがこれに
限られるものではなく、例えば、斤量が20g/m2〜
300g/m2の普通紙と、OHP用フィルムシート、
表面コート処理紙、などの特殊紙との区分けにすること
も可能である。
による電流値設定に係わるプログラムフローの閉ループ
を示す。
00)し、使用される用紙サイズ情報の読み取り(S1
01)の後、モード設定による情報を取り込んで画像形
成モードを決定(S102)し、前述した給紙トレイ中
の用紙の給紙をスタート(S103)させる。
紙の厚さを検知して、モータに付与すべき電流値を設定
(S106)してループを閉じ、上記動作を適宜繰り返
す。
ード等から用紙搬送系の駆動源を制御でき、従来装置に
比してより適正な制御を実施できるので、モータ等の不
要な発熱や電力損失を低減した画像形成装置を提供でき
る。
図である。
係わるプログラムフローの閉ループを示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 画像形成のための用紙を搬送する用紙搬
送手段、該用紙搬送手段を駆動する駆動源、該駆動源を
作動せしめる電流値を設定するための制御部を備えてな
る画像形成装置において、 用紙の厚さを検知する厚さ検知手段、用紙のサイズを検
知するサイズ検知手段および用紙の紙質を検知する紙質
検知手段の中から選ばれる少なくとも一つの用紙情報に
基づき、前記電流値を設定することを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項2】 前記制御部は、更に画像形成モードに基
づき、前記電流値を設定することを特徴とする請求項1
に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記駆動源は、ステッピングモータであ
ること特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像
形成装置。 - 【請求項4】 前記画像形成モードは、片面複写モー
ド、両面複写モードおよび反転排紙モードから選ばれる
1つの画像形成モードであることを特徴とする請求項2
に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記用紙搬送手段は複数の搬送系から構
成され、かつ、前記複数の搬送系それぞれに対応して複
数の駆動源を備えることを特徴とする請求項1から請求
項4の何れかに記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記制御部による前記電流値の設定は、
予め作製されているテーブルから選択して設定されるこ
とを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の
画像形成装置。 - 【請求項7】 前記制御部による前記電流値の設定は、
下記(式1)により求められた電流値により設定される
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載
の画像形成装置。 I=α・f(a)+β・g(b)+γ・h(c)+δ・j(d)+ε(式1) 式中、α、β、γ、δ、ε:定数 f(a):用紙の厚さを変数とする負荷トルクを表す関
数、 g(b):用紙のサイズを変数とする負荷トルクを表す
関数、 h(c):用紙の紙質を変数とする負荷トルクを表す関
数、 j(d):画像形成モードを変数とする負荷トルクを表
す関数、 である。
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