JP5512429B2 - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。

従来、複写機及びプリンター等の画像形成装置の記録用紙搬送機構において、画像の書き出しタイミングの調整及びスキュー（傾き）補正を目的としてレジストローラが用いられる。一般的には給紙カセット内にセットされた記録用紙は、中間ローラを通ってレジストローラに送り込まれる。停止したレジストローラに中間ローラより記録用紙が搬送されると、そこで記録用紙の先端の位置合わせと上下方向のたわみ形成とが行われ、その後にレジストローラ及び中間ローラが駆動されて、記録用紙が画像形成部に向けて搬送される。ローラの駆動手段としては様々な構成があり、駆動モータがローラ個別に備え付けられたものや、駆動モータ及びクラッチを併用したものがある。例えば、あるプリンタでは、コストを考慮に入れ、1つの駆動モータにより各ローラを駆動させて、クラッチで回転を制御する構成になっている。

しかし、近年、画像形成装置は、画像形成の高速化に伴って記録用紙の搬送速度も高速化しているために、レジストローラのクラッチの連結及び開放の応答性の遅れが原因で、記録用紙のたわみ量が所定量に制御できない問題が生じている。これにより、レジストローラにおける記録用紙の先端位置がずれたり、また記録用紙とレジストローラ‐中間ローラ間のガイドとが衝突して、大きな衝突音が起きていた。そのため、このような問題を解決する発明として、下記特許文献１には、レジストローラクラッチにオン信号を与えてから、レジストローラの下流側に設けられた用紙センサで用紙先端が検出されるまでのラグ時間を測定し、前回のラグ時間及び今回のラグ時間からレジストローラクラッチの応答性の遅れを推測し、推測結果に基づいてレジストローラクラッチにオン信号を与えるタイミングを調整する給紙タイミング調整装置が提案されている。

特開平５−１４７７７７号公報

しかしながら、上記従来技術は、レジストローラのクラッチの応答性の遅れによってたわみ量が所定量にならないという問題を解決することはできるが、中間ローラのスリップ等による記録用紙の搬送遅れが発生した場合に、当該遅れによってたわみ量が所定量にならないという問題を解決することができない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも用紙のたわみ量を所定量にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、用紙搬送装置に係る第１の解決手段として、用紙を搬送するレジストローラと、用紙の搬送方向における前記レジストローラの上流側に設けられ、用紙を前記レジストローラに搬送し、前記レジストローラとの間において用紙にたわみを形成する中間ローラと、前記レジストローラにより搬送された用紙を検出するレジストローラ後検出手段とを具備する画像形成装置であって、前記中間ローラと前記レジストローラとの間に設けられ、前記中間ローラから前記レジストローラに搬送される用紙を検出するレジストローラ前検出手段と、前記レジストローラ前検出手段に用紙が検出されたタイミング及び前記レジストローラ後検出手段に用紙が検出されたタイミングに基づいて前記レジストローラのクラッチを用紙のたわみ量が所定量になるように制御する制御手段を具備するという手段を採用する。

また、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、上記第１の解決手段を採用する用紙搬送装置を具備し、前記用紙搬送装置によって搬送された記録用紙に画像形成するという手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御手段は、定期的に前記レジストローラのクラッチを制御するという手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２のいずれか１つの解決手段において、１枚目の画像形成である場合には、前記レジストローラ前検出手段により記録用紙が検出されたタイミングを基準に前記中間ローラに停止させるタイミングを調整することにより記録用紙のたわみを調整し、２枚目以降の画像形成である場合には、前記レジストローラ前検出手段により記録用紙が検出されたタイミングを基準に前記レジストローラに回転させるタイミングを調整することにより記録用紙のたわみを調整する画像形成装置であって、制御手段は、前記レジストローラ前検出手段に記録用紙が検出されたタイミング及び前記レジストローラ後検出手段に記録用紙が検出されたタイミングに基づいて前記レジストローラのクラッチを記録用紙のたわみ量が所定量になるように制御する制御手段を具備するという手段を採用する。

本発明によれば、前記レジストローラ前検出手段に用紙が検出されたタイミング及び前記レジストローラ後検出手段に用紙が検出されたタイミングに基づいて前記レジストローラのクラッチを用紙のたわみ量が所定量になるように制御する。このように、本発明では、レジストローラの前にレジストローラ前検出手段を設けることで、中間ローラにおいて用紙がスリップ等した場合であっても、レジストローラ前検出手段によって用紙が検出されたタイミングを基準に前記レジストローラのクラッチを制御することができるので、中間ローラにおけるスリップ等によって用紙の搬送が遅れたとしてもたわみ量を所定量にすることができる。さらに、本発明では、前記レジストローラ前検出手段に用紙が検出されてから、前記レジストローラ後検出手段に用紙が検出されるまでの時間に基づいてレジストローラのクラッチを制御することで、劣化などによりレジストローラクラッチの応答性の遅れが発生したとしても、当該遅れの影響を考慮してたわみ量を所定量にすることができる。

本発明の実施形態に係るプリンタＡの特徴的な構成要素を示す機能構成図である。 本発明の実施形態に係るプリンタＡの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係るプリンタ（画像形成装置）Ａは、ローカルエリアネットワークを介して複数のクライアントコンピュータに接続し、クライアントコンピュータからプリント指示を受信すると電子写真方式に基づいて記録用紙に画像形成するものである。プリンタＡは、図１に示すように、感光体ドラム１、帯電部２、レーザスキャニングユニット３、現像ユニット４、クリーナ５、中間ローラ６、レジストローラ７、転写ローラ８、定着ローラ９、レジストローラ前センサ（レジストローラ前検出手段）１０、レジストローラ後センサ（レジストローラ後検出手段）１１、中間ローラクラッチ１２、中間ローラ駆動部１３、レジストローラクラッチ１４、レジストローラ駆動部１５、表示部１６及び画像形成エンジン（制御手段）１７を備える。なお、プリンタＡについては、上述の特徴的な構成要素のみ説明し、それ以外の構成要素については説明を省略する。

感光体ドラム１は、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成される円筒部材であり、プリンタＡの正面から視て奥行き方向に延在して配置され、モータ等の速度調整が可能な駆動手段（図示せず）により画像形成時に周面方向に回転する。
帯電部２は、感光体ドラム１に対して対向配置され、感光体ドラム１の周面を帯電状態にするものである。
レーザスキャニングユニット３は、レーザ光を帯電状態の感光体ドラム１の周面に照射することで静電潜像を形成するものである。

現像ユニット４は、感光体ドラム１の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１の周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
クリーナ５は、感光体ドラム１から記録用紙にトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１に残存するトナーを除去するものである。

中間ローラ６は、中間ローラクラッチ１２を介して連結された中間ローラ駆動部１３により回転駆動され、記録用紙の搬送方向におけるレジストローラ７の上流側に設けられ、不図示の給紙カセットから搬送された記録用紙をレジストローラ７に搬送し、レジストローラ７との間において記録用紙にたわみを形成する。

レジストローラ７は、レジストローラクラッチ１４を介して連結されたレジストローラ駆動部１５により回転駆動され、中間ローラ６によって搬送された記録用紙を転写ローラ８に搬送する。
転写ローラ８は、感光体ドラム１に対向配置され、モータ等の駆動源により回転駆動しながら記録用紙を感光体ドラム１と挟持し、記録用紙に転写電流を流すことで感光体ドラム１上のトナー画像を記録用紙に転写し、転写後、当該記録用紙を定着ローラ９に搬送する。

定着ローラ９は、内部にヒータを備えた加熱ローラと加熱ローラに圧接される圧接ローラとから構成され、２つのローラでトナー画像が転写された記録用紙を挟持搬送することで記録用紙を加熱及び加圧して、トナー画像を記録用紙上に定着させる。定着ローラ９によってトナー画像が定着された記録用紙は、不図示の排紙ローラに向け搬送される。

レジストローラ前センサ１０は、中間ローラ６とレジストローラ７との間、すなわち記録用紙の搬送方向におけるレジストローラ７の前（上流側）に配置され、搬送路に向けて光を発し、反射光に基づいて記録用紙を検出し、検出結果を検出信号として画像形成エンジン１７に出力する。
レジストローラ後センサ１１は、記録用紙の搬送方向におけるレジストローラ７の後（下流側）に設けられ、搬送路に向けて光を発し、反射光に基づいて記録用紙を検出し、検出結果を検出信号として画像形成エンジン１７に出力する。

中間ローラクラッチ１２は、画像形成エンジン１７の制御の下、中間ローラ駆動部１３からの回転駆動力を中間ローラ６に伝達可能な連結状態、または回転駆動力を中間ローラ６に伝達しない非連結状態に切り替える。
中間ローラ駆動部１３は、モータ等の駆動源であり、中間ローラクラッチ１２を介して中間ローラ６のローラ軸に連結され、画像形成エンジン１７の制御の下、中間ローラ６を回転駆動する。

レジストローラクラッチ１４は、画像形成エンジン１７の制御の下、レジストローラ駆動部１５からの回転駆動力をレジストローラ７に伝達可能な連結状態、または回転駆動力をレジストローラ７に伝達しない非連結状態に切り替える。そのため、レジストローラクラッチ１４は、レジストローラ駆動部１５の回転状態を維持したまま、レジストローラ７を回転させ、または停止させることができる。
レジストローラ駆動部１５は、モータ等の駆動源であり、レジストローラクラッチ１４を介してレジストローラ７のローラ軸に連結され、画像形成エンジン１７の制御の下、レジストローラ７を回転駆動する。

表示部１６は、例えば液晶モニタであり、画像形成エンジン１７から入力される信号に基づいて画像や文字からなる種々の画面を表示する。
画像形成エンジン１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び上述の各部と信号の入出力を行うインタフェース回路などから構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいてプリンタＡの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムには、ローラ制御プログラムが含まれており、画像形成エンジン１７はこのローラ制御プログラムに基づいてレジストローラクラッチ１４の制御タイミングを制御する。なお、画像形成エンジン１７が実行する処理の詳細については、以下にプリンタＡの動作として説明する。

次に、上記構成の本実施形態に係るプリンタＡの動作について、図２を参照して詳しく説明する。
まず、プリンタＡによってプリントをしようとするユーザは、クライアントコンピュータ（不図示）を操作してプリント指示をプリンタＡに送信する。
画像形成エンジン１７は、クライアントコンピュータからプリント指示を受信すると、１枚目の画像形成である場合には、レジストローラ前センサ１０により記録用紙が検出されたタイミングを基準に中間ローラ６に停止させるタイミングを調整することにより記録用紙のたわみを調整する（ステップＳ１）。つまり、画像形成エンジン１７は、１枚目の画像形成である場合には、中間ローラクラッチ１２を非連結状態から連結状態に切り替えて中間ローラ６を回転させ、給紙カセット（不図示）から搬送された記録用紙をレジストローラ７に向けて中間ローラ６に搬送させる。なお、この際、レジストローラ７は、回転を停止した状態である。そして、画像形成エンジン１７は、レジストローラ前センサ１０が１枚目の記録用紙を検出すると、当該記録用紙を検出したタイミングを記憶するとともに、所定時間の経過後に、中間ローラクラッチ１２を連結状態から非連結状態に切り替えて、中間ローラ６を停止させる。なお、上記所定時間とは、記録用紙がレジストローラ前センサ１０を過ぎてからレジストローラ７に押し付けられた状態で所定のたわみを形成するまでの時間である。

画像形成エンジン１７は、ステップＳ１の後に、記録用紙にたわみを形成させた状態で中間ローラ６及びレジストローラ７を回転停止状態のまま待機し、この間に、定着ローラ９に加熱させるなどの画像形成の初期準備を行い、画像形成の初期準備が整うと、中間ローラクラッチ１２を非連結状態から連結状態に切り替え、中間ローラ６を回転させるとともに、レジストローラクラッチ１４を悲連結状態から連結状態に切り替えて、レジストローラ７を回転させ、記録用紙を感光体ドラム１に向けて搬送させる（ステップＳ２）。このように、画像形成の初期準備の間に、給紙カセットで記録用紙を待機させずに、中間ローラ６とレジストローラ７との間で記録用紙を待機させることで、初期準備完了後に、すぐに画像形成を行うことができる。

画像形成エンジン１７は、ステップＳ２の後に、レジストローラ７により搬送された記録用紙がレジストローラ後センサ１１に検出されると、当該記録用紙を検出したタイミングを記憶し、レジストローラ前センサ１０に記録用紙が検出されたタイミング及びレジストローラ後センサ１１に記録用紙が検出されたタイミングに基づいてレジストローラクラッチ１４を記録用紙のたわみ量が所定量になるように制御する（ステップＳ３）。

つまり、画像形成エンジン１７は、レジストローラ前センサ１０によって記録用紙が検出されたタイミングを基準に中間ローラ６のスリップ等によって記録用紙の搬送が遅れたとしてもたわみ量を所定量にすることができる。具体的には、画像形成エンジン１７は、記録用紙の搬送が遅れた場合に、レジストローラクラッチ１４を非連結状態にするタイミングを遅らせることによって記録用紙のたわみ量を所定量にする。

さらに、画像形成エンジン１７、レジストローラ前センサ１０に記録用紙が検出されてから、レジストローラ後センサ１１に記録用紙が検出されるまでのタイミングに基づいてレジストローラクラッチ１４を制御することで、劣化などによってレジストローラクラッチ１４の応答性の遅れが発生したとしても、当該遅れの影響を考慮してたわみ量を所定量にすることができる。具体的には、画像形成エンジン１７は、レジストローラ前センサ１０で記録用紙が検出されてから、レジストローラ後センサ１１で記録用紙が検出されるまでの時間が延びた場合には、当該延びた時間がレジストローラクラッチ１４の応答性の遅れであるので、レジストローラクラッチ１４に開放信号を送信するタイミングを延びた時間分早くすることによって記録用紙のたわみ量を所定量にする。

画像形成エンジン１７は、ステップＳ３における画像形成が完了すると、２枚目の画像形成に移行する。画像形成エンジン１７は、２枚目以降の画像形成である場合には、レジストローラ前センサ１０により記録用紙が検出されたタイミングを基準にレジストローラ７に回転させるタイミングを調整することにより記録用紙のたわみを調整する（ステップＳ４）。つまり、画像形成エンジン１７は、２枚目以降の画像形成である場合には、中間ローラクラッチ１２を連結状態にして、中間ローラ６に回転させたままにするとともに、レジストローラクラッチ１４を悲連結状態にして、レジストローラ７を停止させる。そして、画像形成エンジン１７は、レジストローラ前センサ１０が２枚目の記録用紙を検出すると、当該記録用紙を検出したタイミングを記憶するとともに、所定時間の経過後に、レジストローラクラッチ１４を連結状態にして、レジストローラ７を回転させ、記録用紙を転写ローラ８に向けて搬送させる。なお、上記所定時間とは、記録用紙がレジストローラ前センサ１０を過ぎてからレジストローラ７に押し付けられた状態で所定のたわみを形成するまでの時間である。

画像形成エンジン１７は、ステップＳ４の後に、レジストローラ７により搬送された記録用紙がレジストローラ後センサ１１に検出されると、当該記録用紙を検出したタイミングを記憶し、レジストローラ前センサ１０に記録用紙が検出されたタイミング及びレジストローラ後センサ１１に記録用紙が検出されたタイミングに基づいてレジストローラクラッチ１４を記録用紙のたわみ量が所定量になるように制御する（ステップＳ５）。つまり、画像形成エンジン１７は、上記ステップＳ３と同様に、中間ローラ６のスリップ等によって記録用紙の搬送が遅れたとしてもたわみ量を所定量にすることができ、さらに劣化などによるレジストローラクラッチ１４の応答性の遅れを考慮してたわみ量を所定量にすることができる。

画像形成エンジン１７は、ステップＳ５の後に、画像形成が完了したか否か判定する（ステップＳ６）。画像形成エンジン１７は、ステップＳ６において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち、画像形成が完了した場合には、動作を終了する。画像形成エンジン１７は、ステップＳ６において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち、画像形成が完了していない場合には、ステップＳ４に戻り、再びステップＳ４及びステップＳ５を実行する。

以上のように、本実施形態は、レジストローラ前センサ１０に記録用紙が検出されたタイミング及びレジストローラ後センサ１１に記録用紙が検出されたタイミングに基づいてレジストローラクラッチ１４を記録用紙のたわみ量が所定量になるように制御する。このように、本実施形態では、レジストローラの７の前にレジストローラ前センサ１０を設けることで、中間ローラ６において記録用紙がスリップ等した場合であっても、レジストローラ後センサ１１によって記録用紙が検出された時間を基準にレジストローラクラッチ１４を制御することができるので、中間ローラ６におけるスリップ等によって記録用紙の搬送が遅れたとしてもたわみ量を所定量にすることができる。さらに、本実施形態では、レジストローラ前センサ１０に記録用紙が検出されてから、レジストローラ後センサ１１に記録用紙が検出されるまでの時間に基づいてレジストローラクラッチ１４を制御することで、劣化などによりレジストローラクラッチ１４の応答性の遅れが発生したとしても、当該遅れの影響を考慮してたわみ量を所定量にすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態は、画像形成装置であるプリンタＡに本発明の用紙搬送装置を適用したものであるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、原稿用紙を搬送する画像読取装置に本発明の用紙搬送装置を適用するようにしてもよい。

Ａ…プリンタ、１…感光体ドラム、２…帯電部、３…レーザスキャニングユニット、４…現像ユニット、５…クリーナ、６…中間ローラ、７…レジストローラ、８…転写ローラ、９…定着ローラ、１０…レジストローラ前センサ（レジストローラ前検出手段）、１１…レジストローラ後センサ（レジストローラ後検出手段）、１２…中間ローラクラッチ、１３…中間ローラ駆動部、１４…レジストローラクラッチ、１５…レジストローラ駆動部、１６…表示部、１７…画像形成エンジン（制御手段）

Claims (3)

1. 用紙を搬送するレジストローラと、用紙の搬送方向における前記レジストローラの上流側に設けられ、用紙を前記レジストローラに搬送し、前記レジストローラとの間において用紙にたわみを形成する中間ローラと、前記レジストローラにより搬送された用紙を検出するレジストローラ後検出手段とを具備する画像形成装置であって、
   前記中間ローラと前記レジストローラとの間に設けられ、前記中間ローラから前記レジストローラに搬送される用紙を検出するレジストローラ前検出手段と、
   前記中間ローラ及び前記レジストローラによって搬送される用紙のたわみ量が所定量のまま維持されるように前記レジストローラ前検出手段に用紙が検出されたタイミング及び前記レジストローラ後検出手段に用紙が検出されたタイミングに基づいて前記レジストローラのクラッチを制御する制御手段を具備することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 請求項１に記載の用紙搬送装置を具備し、前記用紙搬送装置によって搬送された記録用紙に画像形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、定期的に前記レジストローラのクラッチを制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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