JP2007062988A - シート搬送装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送できるようにする。
【解決手段】 シート搬送装置１０１は、ピックアップローラ及び給紙ローラ対５０５によって搬送されるシートを検知する給紙センサ５０２を備えている。また、給紙センサがシートを検知してから第１の所定時間経過したときのシートの実際位置を求めるロータリエンコーダ５０３とを備えている。さらに、ピックアップローラ及び給紙ローラ対のシート搬送速度と第１の所定時間とに基づいて算出したシートの予測位置との差を算出するＣＰＵを備えている。ＳＰＵは、ロータリエンコーダが求めたシートの実際位置と、シートの予測位置との差に応じて、ピックアップローラ及び給紙ローラ対を制御して第２の所定時間までにシートを所定の位置に到達させるようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送するシート搬送装置と、このシート搬送装置を装置本体に備えて、シート搬送装置にから搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成装置や、シートに処理を施すシート処理装置等のようにシートを取り扱うシート取り扱い装置は、シートを搬送するシート搬送装置を備えている。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。シート処理装置には、シート束を綴じるシート綴じ装置、シートに孔をあける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等がある。

従来、シート搬送装置は、カセットなどのシート収納部からローラがシートを搬送するとき、シートに対して滑ることがあった。このため、シート搬送装置は、連続してシートを送り出すとき、シートの間隔を一定に保つことができないことがあった。滑りは、ローラの経年変化による摩擦係数の変化、シートの材質が異なることによるシートの摩擦係数の相違等を原因として発生する。

この問題に対処したシート搬送装置として、特許文献１に記載の装置がある。図９は、特許文献１に記載のシート搬送装置の概略図である。シート搬送装置１は、シートをローラ対７に搬送して、そのローラ対７で挟んだ状態で一旦停止させ、シート送り出し動作の開始から所定時間経過した後、そのローラ対７の位置から再度搬送を開始するようになっている。このことによって、従来のシート搬送装置１は、上記ローラに相当するピックアップローラ２の滑りにより、シートが遅れている場合の遅れを取り戻して、搬送のバラツキを少なくしている。

また、従来のシート搬送装置１は、画像形成部１５でシートに画像を形成する画像形成装置に組み込まれている。このため、シート搬送装置１は、シートを送り出すとき、ピックアップローラ２に滑りが生じるものと想定して、画像形成部１５のシート搬送速度Ｖ１よりも速いシート搬送速度Ｖ２でシートを送り出し、ローラ対７で一旦停止させ、再スタート後に、画像形成部１５のシート搬送速度Ｖ１と同じシート搬送速度でシートを送るようになっている。このようにして、シート搬送装置１は、画像形成装置が画像形成効率を低下するのを防止している。

なお、所定の位置であるローラ対７で一旦シートを停止させる場合のシート位置の検知は、基準となるセンサ９を通過してからの時間をタイマで計測して、演算部で停止位置（＝速度×時間）を算出していた。ローラ対７は、シートが停止位置に搬送されたものと判断した制御部によって、シートを挟んだ状態で回転を停止させられるようになっている。すなわち、シートは、先端がローラ対７からシート搬送方向の下流側に突出して停止する。

特開平５−３１９６３０号公報

しかし、従来のシート搬送装置１は、ピックアップローラ２の滑りが無くシートの遅れが無いとき、シートを、早いタイミングでローラ対７まで搬送して、その位置に所定時間待機させてから再度搬送するようになっているので、ローラ対７に早く到達する時間だけ停止時間が長くなり、シートの搬送効率が悪かった。

そこで、従来のシート搬送装置は、ローラ対７までのシートを高速搬送してシートの搬送効率を高めていたが、シートを搬送する各部の機構やモータの振動が大きくなり、騒音の発生源になっていた。

また、シートを搬送する各部の機構やモータの振動が大きいシート搬送装置を備えた画像形成装置は、その振動を受けて、シートに形成する画像の質が低下する虞があった。

また、従来のシート搬送装置は、シートの停止位置を算出するとき、基準となるセンサ９を通過してからの時間をタイマで計測していたので、センサ作動後に、ローラ対７の滑り、時間を測定するタイマの誤差、ソフト処理の遅延による誤差等により想定した速度や時間にバラツキが生じていた。このため、ローラ対７に挟まれて停止したシートの停止位置にバラツキがあった。すなわち、シートがローラ対７から下流側に突出する長さにバラツキがあった。したがって、従来のシート搬送装置は、シートを連続して搬送するとき、シート間隔を一定にして搬送することができないことあった。

本発明は、シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送するシート搬送装置を提供することを目的としている。

本発明は、振動の少ないシート搬送装置を備えて、シートに形成する画像の質を高めた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、前記シート検知手段が前記シートを検知してから第１の所定時間経過したときの前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、前記実際位置検知手段が求めた前記シートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度と前記第１の所定時間とに基づいて算出した前記シートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段を制御して第２の所定時間までに前記シートを所定の位置に到達させる制御手段と、を備えている。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に前記シートを搬送するシート搬送装置と、を備え、前記シート搬送装置が、上記のシート搬送装置である。

上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいてシートの実際位置を検知する実際位置検知手段と、前記実際位置検知手段が検知したシートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度に基づいて算出したシートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備えている。

本発明のシート搬送装置は、第１の所定時間経過したときのシートの実際位置がシートの予測位置より遅れていたり、進んでいたりして、誤差があっても、その後、シート搬送速度を変えてその誤差を解消し、第２の所定時間までに所定の位置に到達できるようにしている。このため、本発明のシート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定する必要が無く、従来、シート搬送速度が遅くなることを想定していたことによって生じていたシートの待ち時間が無くなり、シートの搬送効率を高めることができる。

また、本発明のシート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定して、常時、シート搬送速度を高める必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。

本発明の画像形成装置は、振動の少ないシート搬送装置を備えているので、振動による画質低下を防止することができて、高画質の画像をシートに形成することができる。

本発明のシート搬送装置は、搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいた実際位置と、シート搬送手段のシート搬送速度に基づいた予測位置との差に応じて、シート搬送手段を制御している。この構成によって、シート搬送手段によって搬送されるシートの搬送位置をより正確に制御することができる。

以下、本発明の実施形態のシート搬送装置と、このシート搬送装置を備えた画像形成装置とを図に基づいて説明する。

なお、シート搬送装置は、シートに画像を形成する画像形成装置や、シートに処理を施すシート処理装置等のシートを取り扱うシート取り扱い装置に設けられるようになっているので、画像形成装置のみに設けられるものではない。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。シート処理装置には、シート束を綴じるシート綴じ装置、シートに孔をあける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等がある。また、以下の説明において、記載されている数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。

図８に示す、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００、プリンタ３００、フィニシャ５００を備えている。本発明の実施形態のシート搬送装置１０１は、プリンタ３００内に、設けられている。なお、以下の説明において、フニッシャを除いた、原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００、プリンタ３００を総称して、画像形成装置の装置本体と言う。

原稿給送装置１０００は、セットされた原稿を先頭頁から順に１枚ずつ、湾曲したパスを通過させてプラテンガラス１０２上を図８において左から右へ向けて搬送し、その後、排紙トレイ１１２へ排出するようになっている。このとき、原稿は、所定の位置に停止しているリーダスキャナユニット１０４の上方を左から右へ通過して、リーダスキャナユニット１０４によって読み取られる。原稿の通過時、リーダスキャナユニット１０４のランプ１０３の光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラー１０５，１０６，１０７，レンズ１０８を介してイメージセンサ１０９に導かれる。なお、イメージリーダ２００は、原稿給送装置１０００により原稿をプラテンガラス１０２上に搬送して停止させ、リーダスキャナユニット１０４を左から右へ移動させることにより、原稿の読み取りを行うこともできる。

イメージセンサ１０９により読み取った原稿の画像は、画像処理部８０６（図２参照）で画像処理が施されて露光制御部１１０へ画像データとして送られる。画像データを受けた露光制御部１１０は、レーザ光を感光ドラム１１１に照射する。感光ドラム１１１には、レーザ光によって静電潜像が形成される。感光ドラム１１１上の静電潜像は、現像器１１３によりトナー現像されてトナー像となる。感光ドラム１１１上のトナー像は、カセット１１４、１１５、手差し給紙部１２５、両面搬送パス１２４のいずれかから送られてきたシートに転写部１１６によって転写される。感光ドラム１１１、現像器１１３等は、画像形成手段を構成している。

シートは、レジストローラ対１５０によって斜行を真っ直ぐに修正されてから、感光ドラム１１１のトナー像の位置に合わせて感光ドラム１１１と転写部１１６との間に送り込まれる。カセット１１４からのシートの給送制御の詳細な説明は、本発明の特徴であるため後述する。

トナー像が転写されたシートは、定着部１１７でトナー像を定着される。定着部１１７を通過したシートは、フラッパ１２１により一旦パス１２２に案内されて、シートの後端がフラッパ１２１を抜けた後に、スイッチバック搬送されて、フラッパ１２１により排出ローラ１１８へ導かれる。これにより、シートは、トナー像が転写された面を下向きにされて（フェイスダウンされて）、排出ローラ１１８によりプリンタ３００から排出される。

なお、ＯＨＰシートなどの硬いシートは、手差し給紙部１２５から送り込まれて、画像形成、画像定着をされた後、パス１２２に導かれることなく、トナー像の形成面を上向きにされたまま（フェイスアップされたまま）、排出ローラ１１８によってプリンタ３００から排出される。また、両面に画像を形成されるシートは、一方の面にトナー像を定着されて、定着部１１７から真っ直ぐ排出ローラ１１８へ案内され、シートの後端がフラッパ１２１を抜けた直後に、スイッチバック搬送されて、表裏反転される。そして、そのシートは、フラッパ１２１により両面搬送パス１２４へと案内されて、他方の面に画像形成、画像定着が行われて、プリンタ３００から排出される。

排出ローラ１１８から排出されたシートは、フィニッシャ５００の装置本体５００Ａへ送り込まれる。フィニッシャの装置本体５００Ａは、シフト処理、綴じ処理、穿孔処理等の処理の内、少なくとも１つの処理を行うようになっている。また、フィニシャ５００の上部には、インサータ１９００が設けられており、シート束の表紙、合紙等を装置本体５００Ａに給送する。また、整合板１７０２は、シフトソートなどシートを幅方向にずらして出力する場合、シートをシート搬送方向に対して直角に移動してトレイ１７０１上の奥側、又は手前側にシートを揃えるようになっている。

図２は、画像形成装置１００の制御ブロック図である。リーダ部８００は、原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００の制御を行う処理部であり、主に原稿の搬送処理と画像の読み取り処理を行う処理部である。ＣＰＵ８０１は、リーダ部８００全体の制御を行う中央演算処理装置である。読み取り専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」と言う）８０２は、原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００の制御の手順（制御プログラム）を予め記憶している部分である。ＣＰＵ８０１はこのＲＯＭ８０２に記憶された制御手順にしたがって原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００の各構成装置を制御するようになっている。

ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」と言う）８０３は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いられる主記憶装置である。入出力ＩＣ（以下、「Ｉ／Ｏ」と言う）８０５は、モータ等の負荷に対するＣＰＵ８０１の制御信号の出力、およびセンサ等からの信号を入力してＣＰＵ８０１に送るようになっている。画像処理部８０６は、イメージセンサ１０９で読み取った画像データに対してシェーディング補正を行い、後述するコントローラ部８２０へ、補正した画像データを伝送する制御を行うようになっている。

コントローラ部８２０は、リーダ部８００とプリンタ部８４０に指示を出しながら画像形成装置の装置本体の制御を行うようになっている。ＣＰＵ８２１は、画像形成装置の装置本体の制御を行う中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と言う）である。読み取り専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」と言う）８２２は、画像形成装置の装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶しているメモリである。ＣＰＵ８２１は、このＲＯＭ８２２に記憶された制御手順にしたがって画像形成装置１００の装置本体の制御を行うようになっている。ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」と言う）８２３は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置である。ＣＰＵ８２１は、バスおよび適当なＩ／Ｏ（不図示）を介して操作部８６０の各種キーからの入力信号を受け入れ、さらに同パネル上のディスプレイに必要な情報を表示させるべく信号を送り出すようになっている。ＳＲＡＭ８２４は、調整値やプリントトータル枚数など主電源が切れた後であっても保持しなければならないデータを保持するためのＲＡＭであって、図示しない電池が接続されており内容をバックアップされている。画像処理部８２５は、リーダ部８００又は図示しない外部装置から伝送されてきた画像データを処理するところであり、変倍、画像データの圧縮、解凍などの処理を行うようになっている。また、後述するプリンタ部８４０にプリントする画像データの伝送を行う。

プリンタ部８４０はプリンタ３００の制御を行う処理部であり、主に搬送制御、高圧制御、定着制御、レーザ制御などを行うようになっている。制御手段としてのＣＰＵ８４１はプリンタ部全体の制御を行う中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と言う）である。読み取り専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」と言う）８４３は、プリンタ３００の制御の手順（制御プログラム）を記憶したメモリである。ＣＰＵ８４１はこのＲＯＭ８４３に記憶された制御手順にしたがってプリンタ３００の各構成装置を制御するようになっている。ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」と言う）８４４は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置である。入出力ＩＣ（以下Ｉ／Ｏという）８４５は、モータ等の負荷に対するＣＰＵ８４１の制御信号の出力、およびセンサ等からの信号を入力してＣＰＵ８４１に送るようになっている。

高圧制御部８４７は、感光ドラム１１１を帯電させるための一次帯電出力、トナーをドラム上に移動させるための現像バイアス出力、シートに転写させるための転写電流出力等を出力するための制御部である。高圧制御部８４７は、ＣＰＵ８４１に指示された出力レベルに応じた出力を行うようになっている。また、一次帯電、及び転写出力の電流を測定する入力部を備えており測定した電流値は、ＣＰＵ８４１に通知され、出力補正に使用される。

一次帯電の電流測定は１０００枚通紙ごとに行われ、転写電流の測定は１１００枚通紙ごとに行われる。ＥＥＰＲＯＭ８４６はＣＰＵ８４１と信号線で接続されたごく一般的なシリアル入出力を備えたＥＥＰＲＯＭであってＣＰＵ８４１からのシリアルコマンドで指示のあったデータの読み出し及び書き込みを行うようになっている。

次に、図３に基づいて操作パネル（操作部）を説明する。

図３は、画像形成装置に設けられた操作パネル６０の平面図である。図３において、コピースタートキー４００は、ユーザが複写開始を指示する指示キーである。リセットキー４０１は、標準モードに戻すためのキーである。ガイダンスキー４０２は、ガイダンス機能を使用するときにユーザが押下するキーである。テンキー４０３は、設定枚数等の数値を入力するキーである。クリアキー４０４は、数値をクリアするクリアキーである。ストップキー４０５は、連続コピー中にコピーを停止させるキーである。液晶表示部兼タッチパネル４０６は、ステープルモード、製本モード、あるいは両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する部分である。割り込みキー４０７は、連続コピー中、あるいはファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーをとるためのキーである。暗証キー４０８は、個人別や部門別にコピー枚数を管理するためのキーである。ソフトスイッチ４０９は、画像形成装置本体の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチである。機能キー４１０は、画像形成装置の機能を変更するときに使用するキーである。ユーザモードキー４１１は、オートカセットチェンジのＯＮ／ＯＦＦや省エネモードに入るまでの設定時間の変更など、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのキーである。

図１乃至図７に基づいてシート搬送装置１０１を説明する。

図１は、シート搬送装置１０１をシート搬送方向に沿った断面図である。カセット１１４は、シートＰが積載されるようになっている。ピックアップローラ５０４は、カセット１１４にセットされたシート束の一番上（最上位）のシートＰを給紙ローラ対５０５に搬送するようになっている。このピックアップローラ５０４も、給紙モータＭによって回転するようになっている。また、ピックアップローラ５０４は、ピックアップソレノイドＳＬによって昇降して、最上位のシートに対して接離するようになっている。

給紙ローラ対５０５は、シートＰをカセット１１４の外部に搬出するようになっている。給紙ローラ対５０５の一方の給紙ローラ５０５ａは、給紙モータＭによって、シートＰをカセット１１４の外部に搬出する方向に回転するようになっている。給紙ローラ５０５ｂは、不図示の一方向回転クラッチ、歯車を介して給紙モータＭによってシートをカセット１１４内に戻す方向に回転するようになっている。給紙ローラ５０５ｂは、シートが１枚送られてきたとき、そのシートに追従して回転するが、シートが２枚以上重なって送られてきたとき、逆回転して、重なっているシートをカセット１１４内に逆送するようなっている。給紙ローラ５０５ｂは、給紙モータＭから、シートをカセット内に戻す方向の回転力を受けているが、一方向回転クラッチによって、シートに追従して回転することもできるようになっている。

シート搬送手段としてのピックアップローラ５０４、及び給紙ローラ５０５ａは、共通の給紙モータＭによって回転するようになっているが、両方のローラ５０４，５０５ａの径が異なる場合には、少なくとも一方のローラと給紙モータＭとの間に歯車を設けて、両方のローラ５０４，５０５ａの外周速度が、同一になるようにしてある。

ロータリエンコーダ５０３は、搬送されてきたシートＰの上面に接する回転体５０３ａを有している。回転体５０３ａは搬送されているシートによって従動回転する。ロータリエンコーダ５０３は、回転体５０３ａがシートＰの進行した距離に応じて回転することによって、パルス信号を発生するようになっている。シート検知手段としての給紙センサ５０２は、給紙ローラ対５０５により搬送されてきたシートＰの先端がフラグ５０２ａを押し倒すことで反応するセンサであり、ジャムの検出と、ロータリエンコーダ５０３による距離計測開始タイミングを決めるようになっている。

図４は、図２の制御ブロック図において、シート搬送装置１０１に関連する部分を詳細に示した制御ブロック図である。

ＣＰＵ８４１は、内蔵するカウンタ（ハードカウンタ）８４２を用いてロータリエンコーダ５０３から出力されたパルスをカウントするようになっている。また、ＣＰＵ８４１は、Ｉ／Ｏ８４５とバス（ｂｕｓ）接続されて、ポート出力制御及びポートへの入力信号を監視するようになっている。Ｉ／Ｏ８４５では、給紙センサ５０２の出力を入力ポートで監視する役目もしている。さらに、ＣＰＵ８４１は、ピックアップローラ５０４の上方向又は下方向への移動を行うピックアップソレノイドＳＬを駆動するための出力信号を出力するようになっている。また、ＣＰＵ８４１は、Ｉ／Ｏ８４５を介してモータドライバ回路５０６に接続されており、駆動信号をモータドライバ回路５０６に出力するようになっている。モータドライバ回路５０６は、Ｉ／０８４５から出力されたパルス信号を受けて、これをパルスモータである給紙モータＭの相信号へと変換するようになっている。したがって、Ｉ／Ｏ８４５からのＯＮ、又はＯＦＦの信号の変化に応じて給紙モータＭが１ステップ分進むように給紙モータＭへ相信号を出力するようになっている。

次に、図５のタイミングチャート、図６のフローチャートを用いて、シート搬送装置１０１の動作シーケンスを、シートの送り出し開始から感光ドラム１１１へ搬送を開始する直前までのシート搬送動作について説明する。

シートの搬送動作が開始するため、ＣＰＵ８４１（図４参照）が入出力ＩＣ８４５（図２参照）を介してピックアップソレノイドＳＬ（図１参照）をＯＮにして作動させる。すると、ピックアップローラ５０４が下降する（Ｓ１００）。そして、ＣＰＵ８４１は、ピックアップローラ５０４が最上位のシートに下降するまでの、所定時間Ｔ１経過するのを待つ（Ｓ１０１）。ここで、Ｔ１＝２００ｍｓである。

ＣＰＵ８４１が、入出力ＩＣ８４５とモータドライバ回路５０６とを介して、給紙モータＭを回転制御すると、ピックアップローラ５０４は、回転して、最上位のシートを給紙ローラ対５０５に搬送する。そして、給紙ローラ対５０５がシートを継続搬送する。すると、ロータリエンコーダ５０３が、搬送されてくるシートによって回転を開始させられる（Ｓ１０２）。本実施形態ではシート搬送速度Ｓｉを、給紙ローラ５０５ａの外周速度と同一の３００ｍｍ／Ｓにしてある。

そして、シートの先端が給紙センサ５０２に到達すると、給紙センサ５０２は、フラグ５０２ａを倒されてＯＮになる（Ｓ１０３）。給紙センサ５０２がＯＮになると、ＣＰＵ８４１に内蔵されたカウンタ８４２は、一旦クリアされて（Ｃｍ＝０）から、カウントを開始する（Ｓ１０４）。カウンタ８４２は、ロータリエンコーダ５０３の出力パルスをカウントする。給紙ローラ５０５ａの外周と、ロータリエンコーダ５０３との関係は、給紙ローラ５０５ａの外周が１ｍｍ進む度に、ロータリエンコーダ５０３が１パルス出力する関係になっている。

処理Ｓ１０４において、カウンタ８４２がクリアされてからＴ２待つ（Ｓ１０５）。第１の所定時間Ｔ２は搬送速度を切り替えるタイミングであり、Ｔ２＝１００ｍｓとする。カウンタ８４２のカウント値Ｃｍに基づいて、演算回路８４８は、シートＰが進んだ距離Ｌｍを演算する（Ｓ１０６）。なお、ロータリエンコーダ５０３と、カウンタ８４２と、演算回路８４８は、実際位置検知手段を構成している。実際位置検知手段は搬送されるシートによって回転する回転体５０３ａの回転に基づいてシートの位置を求めるものである。

ＬｍとＣｍとの関係は、
Ｌｍ（ｍｍ）＝Ｃｍ×１パルスの間にシートが進む距離Ｌｄ（ｍｍ）である。

そして、ＣＰＵ８４１は、移動距離Ｌｍから変更する駆動速度を求めて給紙モータＭの速度を変更する（Ｓ１０７）。これは、図５に符号Ａ１０５で示す速度切り替え判定タイミングに相当する。

図５において、符号Ａ１００で示す直線は、シートが理論どおりの速度でカセット１１４からレジ前停止位置まで搬送されたときの直線であり、符号Ａ１１０で示す位置が、シートの予測位置である。なお、レジ前停止位置とは、レジストローラ対１５０（図８参照）のニップの上流側の位置を言う。

（シートの搬送が遅れた場合）
図５の符号Ａ１０５の位置を示す理論値である予測位置は以下の式で計算すると、
予測位置＝シート搬送速度Ｓｉ（３００ｍｍ／Ｓ）×経過時間（第１の所定時間Ｔ２）
＝３００（ｍｍ／Ｓ）×０．２（Ｓ）＝６０（ｍｍ）となる。

また、カウンタ８４２のカウント値Ｃｍから求めた実際に進んだ距離（図５に符号Ａ１０４で示す実際位置）Ｌｍを４０（ｍｍ）とした場合の遅れＬｄは以下で計算すると、
６０（ｍｍ）−４０（ｍｍ）＝２０（ｍｍ）となる。

よって、遅れＬｄは２０（ｍｍ）であることが求められる。すなわち、図５に符号Ａ１１０で示す予測位置と、符号Ａ１０４で示す実際位置との差（Ａ１１０−Ａ１０４）が２０（ｍｍ）であることになる。

ここで、Ｌｄが０ｍｍであればシート搬送速度をそのまま３００（ｍｍ／Ｓ）に保持する。しかし、Ｌｄ（＝２０（ｍｍ））＞０であり、シートの搬送に遅れが生じているため、この遅れを挽回するのに、以下の式で変更後の速度Ｓｃ（ｍｍ／Ｓ）を求めるて、早い速度に変更する必要がある。なお、以下の計算式は本発明の範囲を限定するものではない。

遅れＬｄ（＝２０（ｍｍ））を挽回するための変更速度の計算例。

変更後速度Ｓｃ（ｍｍ／Ｓ）＝設定搬送速度Ｓｉ（ｍｍ／Ｓ）÷搬送効率ｋ
搬送効率ｋ＝実質搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）÷設定搬送速度Ｓｉ（ｍｍ／Ｓ）
実搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）＝実搬送距離Ｌｍ（ｍｍ）÷経過時間（第１の所定時間）Ｔ２（Ｓ）と、して、
この式から変更速度Ｓｃを以下のように求めると、
実搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）＝４０÷０．２＝２００
搬送効率ｋ＝２００÷３００≒０．６７
変更速度Ｓｃ（ｍｍ／Ｓ）＝３００÷０．６７≒４４７．８となる。

したがって、ＣＰＵ８４１は、ピックアップローラ５０４と給紙ローラ５０５ａが４４７．８（ｍｍ／Ｓ）のシート搬送速度でシートを搬送できるように、給紙モータＭを制御する。すなわち、図５の符号Ａ１０３で示す直線のように、ＣＰＵ８４１は、今までよりも給紙モータＭを増速回転させる。

（シートの搬送が進み過ぎた場合）
カセット内のシートＰ位置のバラツキにより逆にシートが早く目に送り出された場合は、Ｌｄ＜０となるが、この場合は逆に上記式に従って減速を行う必要がある。

すなわち、遅れＬｄが−２０（ｍｍ）だったときの変更速度の計算例。すなわち、実際位置が図５の符号Ａ１０７で示す位置であり、符号Ａ１１０で示す予測位置より進んでいる場合（Ａ１１０−Ａ１０７）の変更速度の計算例。

変更後速度Ｓｃ（ｍｍ／Ｓ）＝設定搬送速度Ｓｉ（ｍｍ／Ｓ）÷搬送効率ｋ
搬送効率ｋ ＝ 実質搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）÷設定搬送速度Ｓｉ（ｍｍ／Ｓ）
実搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）＝実搬送距離Ｌｍ（ｍｍ）÷経過時間（第１の所定時間）Ｔ２（Ｓ）と、して、
この式から変更速度Ｓｃを以下のように求めると、
実搬送速度Ｓｒ（ｍｍ／Ｓ）＝８０÷０．２＝４００
搬送効率ｋ＝４００÷３００≒１．３３
変更速度Ｓｃ（ｍｍ／Ｓ）＝３００÷１．３３≒２２５．６となる。

したがって、ＣＰＵ８４１は、ピックアップローラ５０４と給紙ローラ５０５ａが２２５．６（ｍｍ／Ｓ）のシート搬送速度でシートを搬送できるように、給紙モータＭを制御する。すなわち、図５の符号Ａ１０８で示す直線のように、ＣＰＵ８４１は、今までよりも給紙モータＭを減速回転させる。

カウンタ８４２のカウント値Ｃｍが所定の位置としてのレジ前停止位置（図５の符号Ａ１０９で示す位置）に応じたカウンタ値Ｃｒ未満の場合は、シートが進むのを待って（Ｓ１０８）、カウント値Ｃｍが所定のカウント値Ｃｒを超えた時に、シートを一旦停止させるために給紙モータＭを停止させる（Ｓ１０９）。

そして、所定時間Ｔ３（図５参照）だけ待つ（Ｓ１１０）。本実施形態では１００ｍｓとする。なお、所定時間Ｔ１に所定時間Ｔ３を加えた時間が、第２の所定時間Ｔ４である。すなわち、第２の所定時間Ｔ４は、シートが理論どおりの速度でカセット１１４から送り出されて、給紙センサ５０２によって検知されてから、シートがレジストローラ１５０に到達するまでの時間である。

ＣＰＵ８４１は、給紙モータＭを回転制御して、シートに感光ドラム１１１（図８参照）のトナー像を転写するときの速度Ｓｔに給紙ローラ対５０５のシート搬送速度を設定する（Ｓ１１１）。本実施形態では速度Ｓｔを２００ｍｍ／Ｓとする。この後、シートは、感光ドラム１１１に送り込まれてトナー像を転写される。

以上のように、シート搬送装置１０１は、シートの予測位置Ａ１１０と、シートの実際位置Ａ１０４，Ａ１０７との差（Ａ１１０−Ａ１０４），（Ａ１０７−Ａ１１０）に応じて給紙ローラ対５０５を制御して第２の所定時間Ｔ４までにシートをレジ前停止位置に到達させるようになっている。このため、シート搬送装置１０１は、給紙ローラ対５０５のシート搬送速度が遅くなったとき（実際位置がＡ１０４のとき）、シートの搬送速度を速めることができるので、従来、シート搬送速度が遅くなることを想定していたことによって生じていたシートの待ち時間が無くなり、シートの搬送効率を高めることができる。また、シート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定して、常時、シート搬送速度を高める必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。

さらに、シート搬送装置１０１は、カセット１１４内のシートの位置のバラツキにより、シートが早目に送り出されてシートが進み過ぎている場合は、ピックアップローラ５０４の回転を遅くして第２の所定時間Ｔ４までにシートをレジ前停止位置に到達させることができて、給送モータＭの回転を遅くすることができて、騒音を低くすることができる。

また、シート搬送装置１０１は、給紙ローラ対５０５のシート搬送速度が遅くなったときだけ、シート搬送速度を速めるようになっているので、従来と異なって、常時、シート搬送速度を速くしておく必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。

さらに、画像形成装置１００は、振動の少ないシート搬送装置１０１を備えているので、振動による画質低下を防止することができて、高画質の画像をシートに形成することができる。

なお、上述の実施形態では、シートをレジ前停止位置まで搬送する間にシートの搬送速度を一回だけ切り替える構成を例示した。しかし、レジ前停止位置までシートを搬送するまでの間に複数回シート搬送速度を切り替えるようにしてもよい。

図７は、シート搬送装置１０１が、シートを連続して感光ドラム１１１に送り込む場合における、後続シートの搬送開始タイミングを説明するためのフローチャートである。

カセット１１４内のシートの収納位置を基準としてカウンタ８４２のカウント値Ｃｍと給紙動作中のシートの長さＬｐから給紙動作中のシートの後端Ｌｔの位置を求める（Ｓ２００）。

後端Ｌｔは、
Ｌｔ（ｍｍ）＝Ｃｍ×１パルスに進む距離Ｌｄ（ｍｍ）＋シートの長さＬｐ（ｍｍ）＋カセット内の記録体の収納位置からロータリエンコーダ５０３までの距離（ｍｍ）の式から求まる。

ＣＰＵ８４１は、カセット１１４内の次に送り出すシートの先端の位置と給紙動作中のシートの後端との距離が所定距離Ｌｉより大きくなるまで、ピックアップローラ５０４によるシートの送り出しを待つ（Ｓ２０１）。

そして、ＣＰＵ８４１は、Ｌｔ＞Ｌｉとなったとき、ピックアップローラ５０４によるシートの送り出しを行う（Ｓ２０２）。

すなわち、シートを搬送する第１のシート搬送手段としてのピックアップローラ５０４及び給紙ローラ対５０５によって送り出した先行シートは、シート検知手段としての給紙センサ５０２によって検知される。すると、ロータリエンコーダ５０３のパルスをカウンタ８４２（図４参照）が、カウントを開始し、演算回路８４８がカウントパルス数（Ｃｍ）と、１パルスに進む距離（Ｌｄ（ｍｍ））とから、先行シートの実際位置を算出する。

先行シートは、給紙ローラ対５０５の下流側の第２のシート搬送手段としての中間搬送ローラ対１２３によっても搬送をされる。この間、先行シートの実際位置は演算回路８４８で算出されている。そして、先行シートの後端がピックアップローラ５０４及び給紙ローラ対５０５を抜けたことが演算回路８４８によって算出されると、制御手段としてのＣＰＵ８４１は、両ローラ５０４，５０５の回転を停止させる。

しかし、先行シートは、中間搬送ローラ１２３によって搬送を継続され、ロータリエンコーダ５０３によって移動をカウントされている。そして、先行シートの後端が、カセット１１４内の後続シートの先端と所定の間隔になる位置に到達したことが、演算回路８４８によって算出されたとき、ＣＰＵ８４１は、ピックアップローラ５０４及び給紙ローラ対５０５を再始動させて、後続のシートをカセット１１４から送り出す。

したがって、シート搬送装置１０１は、先行シートの後端の実際位置に基づいて、後続シートの送り出しタイミングを決定するので、従来と異なって、ローラの滑り、時間を測定するタイマの誤差、ソフト処理の遅延による誤差の影響を受けることなく、シートの搬送間隔を所定の間隔にすることができる。

さらに、シート搬送装置１０１は、シートの搬送間隔を所定の間隔にすることができることによって、シートの搬送間隔を従来よりも詰めることができて、シートの搬送効率を高めることができる。

画像形成装置１００は、シートの搬送間隔を所定の間隔で搬送することのできるシート搬送装置１０１を備えているので、シートの所定の位置に画像を正確に形成することができて、画像の位置ずれを防止することができる。

なお、以上のシート搬送装置１０１は、ピックアップローラ５０４と給紙ローラ対５０５との回転速度を制御するようになっているが、少なくとも一方のローラを回転制御してもよい。この場合、他方のローラは、追従回転するようになっている必要がある。

本発明の実施形態におけるシート搬送装置のシート搬送方向に沿った断面図である。 本発明の実施形態における画像形成装置の装置本体の制御ブロック図である。 操作パネルの外観図である。 本発明の実施形態のシート搬送装置給紙部に関係する制御ブロック図である。 時間の経過とシートの位置を示したグラフである。 本発明の実施形態のシート搬送装置における動作説明用のフローチャートである。 本発明の実施形態のシート搬送装置において、シートを連続して搬送する場合の動作説明用のフローチャートである。 本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。 従来のシート搬送装置の概略図である。

符号の説明

Ｐ シート
Ｍ 給紙モータ
ＳＬ ピックアップソレノイド
Ｔ２ 第１の所定時間
Ｔ４ 第２の所定時間
Ａ１０４ 実際位置
Ａ１０７ 実際位置
Ａ１０９ レジ前停止位置（所定の位置）
Ａ１１０ 予測位置
１００ 画像形成装置
１０１ シート搬送装置
１１１ 感光ドラム（画像形成手段）
１２３ 中間搬送ローラ（第２のシート搬送手段）
１５０ レジストローラ対
５０２ 給紙センサ（シート検知手段）
５０２ａ フラグ
５０３ ロータリエンコーダ（実際位置検知手段）
５０４ ピックアップローラ（シート搬送手段、第１のシート搬送手段）
５０５ 給紙ローラ対（シート搬送手段、第１のシート搬送手段）
５０５ａ，５０５ｂ 給紙ローラ
８４１ ＣＰＵ（制御手段）
８４２ カウンタ（実際位置検知手段）
８４８ 演算回路（実際位置検知手段）

Claims (5)

1. シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記シート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、
   前記シート検知手段が前記シートを検知してから第１の所定時間経過したときの前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、
   前記実際位置検知手段が求めた前記シートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度と前記第１の所定時間とに基づいて算出した前記シートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段を制御して第２の所定時間までに前記シートを所定の位置に到達させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
2. シートを搬送する第１のシート搬送手段と、
   前記第１のシート搬送手段によって搬送されたシートを搬送する第２のシート搬送手段と、
   前記第１のシート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、
   前記シート検知手段が前記シートを検知してから前記第１のシート搬送手段から前記第２のシート搬送手段に継続して搬送されている前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、
   前記実際位置検知手段が求めたシートの実際位置と、後続シートとの間隔が所定の間隔で搬送できるように後続シートを搬送する前記第１のシート搬送手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
3. 前記実際位置検知手段が、
   搬送される前記シートによって回転するロータリエンコーダと、
   前記ロータリエンコーダから出力されるパルスをカウントするカウンタと、
   前記カウンタのカウント値に基づいて前記シートの実際位置を算出する演算回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
4. シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記シート搬送手段によって搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいてシートの実際位置を検知する実際位置検知手段と、
   前記実際位置検知手段が検知したシートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度に基づいて算出したシートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
5. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段に前記シートを搬送するシート搬送装置と、を備え、
   前記シート搬送装置が、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であることを特徴とする画像形成装置。
   
   

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