以下、本発明の実施形態を図1〜図6を用いて説明する。以下の説明では、画像形成装置として電子写真方式でデジタル式のプリンター100を例に挙げる。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
(画像形成装置の概要)
まず、図1に基づき、実施形態に係るプリンター100を説明する。図1は、プリンター100の概略構造を示す模型的断面左側面図である。
図1に示すように、操作パネル101が、プリンター100の正面上方に設けられる。そして、操作パネル101は、プリンター100の状態や各種メッセージを表示する液晶表示部102を備える。操作パネル101には、プリンター100の各種機能の設定(例えば、印刷での用紙サイズ設定)などを行うためのキー103や、プリンター100の状態(ジョブ実行中やエラー発生等)に伴い点消灯するインジケーター104なども設けられる。
そして、図1に示すように、プリンター100の本体の内部下方に、給紙部1が配置される。給紙部1には挿脱可能なカセット11が含まれる。複数枚の用紙Pをカセット11に積載することができる。そして、給紙ローラー12が給紙部1に設けられる。そして、給紙ローラー12は、最上位の用紙Pと接し、回転駆動する。この給紙ローラー12の駆動により、印刷に用いられる用紙Pは、1枚ずつカセット11から送り出される。
搬送路2が給紙部1の用紙搬送方向下流に接続される。搬送路2は、給紙部1から供給された用紙Pを画像形成部5に向けて搬送する。搬送路2には、上流側から順に、捌き部21、中間ローラー対3(回転体に相当)、レジストローラー対4が配置される。
まず、捌き部21は、一対のローラーを含む。そして、捌き部21は、重送(給紙部1からの2枚以上重なった用紙Pの送り出し)を防ぐ。捌き部21の、上側の上方ローラー22は用紙Pを画像形成部5方向に送る方向に回転駆動し、下側の下方ローラー23は給紙部1に用紙Pを送り返す方向に回転する。下方ローラー23は重送された用紙Pを給紙部1に送り返す。これにより、用紙Pの重送が解消される。
中間ローラー対3はレジストローラー対4や画像形成部5に向けて用紙Pを搬送する。そして、レジストローラー対4は、用紙Pの斜行を矯正する(詳細は後述)。そして、レジストローラー対4は、画像形成部5で形成されるトナー画像とのタイミングを計り、用紙Pを画像形成部5へと送り出す。
尚、本実施形態のプリンター100には、中間ローラー対3の下流側であって、レジストローラー対4の上流側かつ近傍に、レジストローラー対4への用紙到達、通過を検知するための上流側センサー61(上流側検知体に相当)が設けられる。例えば、上流側センサー61は、用紙Pのレジストローラー対4近傍への到達、通過の検知や、レジストローラー対4に到達した用紙Pと、前の用紙Pとの紙間を図るために用いられる。
又、下流側センサー62(下流側検知体に相当)が、レジストローラー対4の下流側であって画像形成部5(感光体ドラム51や転写ローラー55)の上流側に設けられる。例えば、レジストローラー対4から送り出された用紙Pの先端を検知し、画像形成部5での画像形成(トナー像形成)の開始タイミングをとるために用いられる。
次に、画像形成部5でのトナー像形成を説明する。画像形成部5には、所定の速度で回転しトナー像を担持する感光体ドラム51が設けられる。そして、帯電部52は、感光体ドラム51を一定の電位に帯電させる。そして、露光部53は、コンピューター200(図2参照)等からプリンター100に送信された画像データや印刷での設定データに基づき、レーザ光Lを感光体ドラム51に照射して、走査、露光を行う。これにより、静電潜像が感光体ドラム51上に形成される。現像装置54は静電潜像にトナーを供給する。これにより、トナー像が現像される。又、転写ローラー55が感光体ドラム51の下方に設けられる。転写ローラー55は感光体ドラム51と圧接する。転写ローラー55と感光体ドラム51とのニップで用紙Pにトナー像が転写される。そして、ニップにトナー像と用紙Pが進入しているとき、転写ローラー55に、転写用の電圧が印加される。これにより、用紙Pにトナー像が転写される。
画像形成部5の用紙搬送方向下流に定着部7aが設けられる。定着部7aは、トナー像が転写された用紙Pに加熱・加圧を行う。そして、本実施形態の定着部7aは、発熱体71を内蔵する加熱ローラー72と、加熱ローラー72に圧接してニップを形成する加圧ローラー73を含む。未定着トナー像を担持した用紙Pは、定着部7aに送られ、用紙Pはニップに進入する。これにより、トナーが加熱、加圧により溶融し用紙Pに定着する。
定着がなされた用紙Pは、排出搬送路7bに導かれる。排出搬送路7bは、定着済み(印刷済み)の用紙Pを上方に送り、本体の最上部の排出トレイ74に排出する。尚、排出搬送路7bには、回転駆動して排出トレイ74に向けて用紙Pを搬送する搬送ローラー対75や排出ローラー対76が設けられる。
(プリンター100のハードウェア構成)
次に、図2に基づき、実施形態に係るプリンター100のハードウェア構成を説明する。図2は、実施形態に係るプリンター100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態に係るプリンター100は内部に主制御部8を有する。主制御部8は、全体制御や通信制御や画像処理を行い、プリンター100の各部を制御する。例えば、主制御部8は、CPU81、画像処理部82等を含む基板である。
そして、主制御部8は、記憶部83と接続される。記憶部83は、ROM、RAM、フラッシュROM、HDD等の不揮発性と揮発性の記憶装置を組み合わせたものである。例えば、記憶部83は、プリンター100の制御プログラム、制御データ等を記憶する。又、CPU81は、中央演算処理装置であり、記憶部83に格納される制御プログラムや設定データに基づきプリンター100の各部の制御や演算を行う。
画像処理部82は、ASICや画像処理用RAM等を含む回路である。画像処理部82は、画像データに、設定に合わせ拡大、縮小、濃度変換、データ形式変換等、各種画像処理を施す。そして、画像処理部82は、露光部53に画像処理後の画像データを送る。露光部53は、この画像データを受けて走査、露光を行い、感光体ドラム51に静電潜像を形成する。
又、主制御部8は、操作パネル101と接続される。主制御部8は操作パネル101でなされた入力を認識する。又、主制御部8はキー103による入力内容を認識する。又、主制御部8は、操作パネル101での液晶表示部102やインジケーター104による表示を制御する。例えば、ジャムなどのエラーが発生したとき、主制御部8はインジケーター104を点灯させ、エラー発生の旨を表示させる。
又、主制御部8は、I/F部84と接続される。I/F部84は、印刷を行う画像データや印刷における設定データを含む印刷データの送信元となるコンピューター200(例えば、パーソナルコンピューターやサーバー等)等とネットワークやケーブルを介して通信を行うための通信インターフェイスである。プリンター100は、I/F部84に入力されたコンピューター200からの画像データや印刷での設定データに基づき、印刷を行う。I/F部84が受け取るデータには、例えば、印刷に用いる用紙サイズを指定するデータ等の印刷設定に関するデータも含まれる。
プリンター100内部のうち、画像形成に関する部分(エンジン部90、例えば、給紙部1、搬送路2、画像形成部5、定着部7a、排出搬送路7bを含む)を制御するため、エンジン制御部9が機内に設けられる。尚、エンジン制御部9と主制御部8を別々とせず主制御部8とエンジン制御部9を1つにまとめた形態で制御部が構成されてもよい。
エンジン制御部9は、印刷のとき、エンジン部90に含まれる各部分の動作を制御するため、エンジンCPU91やメモリー92や計時部93などを含む。エンジンCPU91は、メモリー92内のプログラムやデータに基づき、演算や処理を行う演算処理装置である。メモリー92は、画像形成に関する制御用のプログラムやデータを記憶するROMやRAMである。計時部93は、紙間時間等、制御に関する時間を計時する。尚、計時はエンジンCPU91で行うこともできる。
エンジン制御部9は、メモリー92内の印刷に関する制御プログラムや制御データに基づき、適切に画像形成が行われるようにエンジン部90の各部の動作を制御する。尚、本実施形態では、主制御部8とは別途、画像形成を行う部分を専門的に制御するエンジン制御部9を設ける例を説明するが、エンジン制御部9と主制御部8を統合し、主制御部8にエンジン制御部9の機能、処理を負わせてもよい。
エンジン制御部9は、給紙部1、搬送路2、画像形成部5、定着部7a、排出搬送路7bでの各種回転体を回転させるモーター等のON/OFF等を行って用紙P供給、用紙搬送制御を行う。又、エンジン制御部9は、画像形成部5でのトナー像形成制御や、定着部7aでの定着温度制御などを行って、印刷に関する制御を司る。
(画像形成部5に向けての用紙搬送)
次に、図3を用いて、本実施形態での画像形成部5に向けて用紙搬送を行う部分の詳細を説明する。図3は、画像形成部5に向けて用紙搬送を行う部分の一例を示すブロック図である。
図3に示すように、例えば、画像形成部5に向けての用紙搬送に携わる部分として、エンジン制御部9、給紙部1、搬送路2、搬送モーターM1、上流側センサー61、下流側センサー62等が設けられる。
給紙部1には、給紙ローラー12に駆動力を伝達する給紙ローラー用電磁クラッチ120が設けられる。印刷(トナー像形成)の指示が操作パネル101になされると、給紙ローラー12と給紙ローラー用電磁クラッチ120により、印刷に用いる用紙Pが供給される。
又、搬送路2には、レジストローラー対4に駆動力を伝達するレジストローラー用電磁クラッチ41が設けられる。レジストローラー対4とレジストローラー用電磁クラッチ41により、トナー像形成にタイミングをあわせて画像形成部5に向けて用紙Pを送り出すレジスト部が構成される。
又、搬送路2には、中間ローラー対3に駆動力を伝達する中間ローラー用電磁クラッチ31が設けられる。中間ローラー対3と中間ローラー用電磁クラッチ31により、レジストローラー対4(レジスト部)に向けて用紙Pを搬送し、撓みを生成する中間搬送部が構成される。
搬送モーターM1は、レジストローラー対4、中間ローラー対3、給紙ローラー12を回転させるための駆動源である。エンジン制御部9は、レジストローラー対4、中間ローラー対3、給紙ローラー12が予め定められた速度で用紙Pを搬送するように、搬送モーターM1を回転させる。又、搬送モーターM1は、複数のギア(不図示)を介して、給紙ローラー用電磁クラッチ120、レジストローラー用電磁クラッチ41、中間ローラー用電磁クラッチ31と接続され、駆動力が各クラッチに伝達される。
そして、エンジン制御部9は、給紙ローラー用電磁クラッチ120の連結、開放の切替により、搬送モーターM1から給紙ローラー12に向けての駆動力の伝達のON/OFFを行う。これにより、エンジン制御部9は、給紙ローラー12の回転のON/OFFを制御する。
エンジン制御部9は、給紙ローラー12を回転させるとき、搬送モーターM1を回転させつつ、給紙ローラー用電磁クラッチ120をON状態とする(連結する)。これにより、給紙ローラー12は回転する。一方、エンジン制御部9は給紙ローラー12を停止させるとき、搬送モーターM1を停止させるか、給紙ローラー用電磁クラッチ120をOFF状態とする(開放する)。これにより、給紙ローラー12は停止した状態で保たれる。
又、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41の連結、開放の切替により、搬送モーターM1からレジストローラー対4に向けての駆動力の伝達のON/OFFを行う。これにより、エンジン制御部9は、レジストローラー対4の回転のON/OFFを制御する。
エンジン制御部9は、レジストローラー対4を回転させるとき、搬送モーターM1を回転させつつ、レジストローラー用電磁クラッチ41をON状態とする(連結する)。これにより、レジストローラー対4は回転する。一方、エンジン制御部9はレジストローラー対4を停止させるとき、搬送モーターM1を停止させるか、レジストローラー用電磁クラッチ41をOFF状態とする(開放する)。これにより、レジストローラー対4は停止した状態で保たれる。
又、エンジン制御部9は、中間ローラー用電磁クラッチ31の連結、開放の切替により搬送モーターM1から中間ローラー対3に向けての駆動力の伝達のON/OFFを行う。これにより、エンジン制御部9は、中間ローラー対3の回転のON/OFFを制御する。
エンジン制御部9は、中間ローラー対3を回転させるとき、搬送モーターM1を回転させつつ、中間ローラー用電磁クラッチ31をON状態とする(連結する)。これにより、中間ローラー対3は回転する。一方、エンジン制御部9は中間ローラー対3を停止させるとき、搬送モーターM1を停止させるか、中間ローラー用電磁クラッチ31をOFF状態とする(開放する)。これにより、中間ローラー対3は停止した状態で保たれる。
又、図3に示すように、例えば、用紙搬送に関する上流側センサー61、下流側センサー62の出力がエンジン制御部9に入力される。
上流側センサー61や下流側センサー62は、例えば、光センサーである。光センサーとして、搬送路2に向けて光を照射する発光部と、用紙Pで反射された光を受光する受光部を備える反射型光センサーを用いることができる。又、光センサーとして、発光部と受光部と搬送される用紙Pと接して動くアクチュエーターを備えた透過型光センサーを用いることもできる。例えば、透過型光センサーは、用紙Pが到達、通過中でないとき、アクチュエーターが発光部から受光部への光を遮り、用紙Pが到達、通過中では、アクチュエーターの位置が変わり発光部から受光部に光が到達し、出力が変化する。尚、用紙到達、通過を検知できれば、光センサーとは限らず、他種のセンサーでもよい。
このように、上流側センサー61と下流側センサー62は、用紙Pの存在を検知しているときと検知していないときでは、出力(出力電圧値)が切り替わる。そして、上流側センサー61と下流側センサー62の出力は、エンジン制御部9に入力される。
エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力により(例えば、HighかLowか及びHigh→Low、Low→Highの切り替わりにより)、レジストローラー対4に用紙Pが到達したか、到達した用紙Pが通過したか、通過中であるかを認識できる。
又、エンジン制御部9は、先の用紙Pの後端通過から、次の用紙Pのレジストローラー対4への到達検知(上流側センサー61への到達検知)までの時間(以下、「紙間時間」と称する。)を測定し、用紙Pの紙間を測定することができる。例えば、エンジン制御部9の計時部93(エンジンCPU91でもよい)が、紙間時間を計時する。尚、紙間は、「時間」として把握することもできるし、紙間時間に予め定められた用紙搬送速度を乗じることにより、「長さ」として把握することもできる。
又、エンジン制御部9は、下流側センサー62からの出力により(例えば、HighかLowか、及び、High→Low、Low→Highの切り替わりにより)、下流側センサー62の設置位置に用紙Pが到達したか、到達した用紙Pが通過したか、通過中であるかといった点を認識できる。エンジン制御部9は、下流側センサー62が用紙Pの先端検知に基づき1ページの画像形成(トナー像形成)を画像形成部5に開始させる。例えば、具体的には、露光部53による感光体ドラム51への露光を開始させる。
(用紙Pの撓み作成)
次に、図4を用いて、実施形態に係るプリンター100での用紙Pの撓み作成を説明する。図4は、用紙Pの撓み作成を説明するための説明図である。
具体的に、図4は、左から中間ローラー対3、上流側センサー61、レジストローラー対4、下流側センサー62、画像形成部5(感光体ドラム51と転写ローラー55)を示し、中間ローラー対3から画像形成部5までの用紙搬送経路を模式的に示した図である。尚、便宜上、図4では、中間ローラー対3、レジストローラー対4、画像形成部5の上下方向の位置をほぼ同じ位置として、用紙搬送経路を一直線上で示している。更に、図4では、便宜上、中間ローラー対3とレジストローラー対4間の距離や、レジストローラー対4と画像形成部5間の距離もほぼ同じとして示している。
本実施形態のプリンター100では、エンジン制御部9は、レジストローラー対4に用紙Pを突き当てつつ、中間ローラー対3に用紙搬送を行わせて、用紙Pを撓ませる。そこで、図4を用いて、本実施形態のプリンター100での用紙Pの撓み作成を説明する。
エンジン制御部9は、中間ローラー対3を回転させ、給紙部1から供給された用紙Pをレジストローラー対4に向けて搬送させる。そして、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、中間ローラー対3を通過した用紙Pの先端が上流側センサー61で検知されたことを認識する。言い換えると、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、上流側センサー61に用紙Pが到達したことを認識する。
上流側センサー61に用紙Pが到達したとき、エンジン制御部9は、レジストローラー対4を停止状態としておく。そして、エンジン制御部9は、レジストローラー対4を停止させたまま、中間ローラー対3に少なくとも撓み作成時間、用紙搬送を継続させる。尚、撓み作成時間は、必要な撓み量(搬送量)を得るうえで中間ローラー対3を回転させるべき時間である。
その結果、用紙Pの先端がレジストローラー対4に突き当たる。そして、撓められた用紙Pの弾性により、用紙Pの先端がレジストローラー対4のニップに沿う。これにより、用紙Pに斜行があっても(斜めの状態で搬送されていても)、斜行が矯正される。
(中間ローラー停止時の動作)
次に、図5及び図7を用いて、本実施形態に係るプリンター100の用紙搬送における中間ローラー対を停止させるときの動作の一例を説明する。図5は、本実施形態に係るプリンター100での中間ローラーを停止するときの動作の一例を示すタイミングチャートである。図7は、従来の用紙搬送における中間ローラー対を停止するときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
従来、画像形成装置では、用紙到達後、用紙の撓み作成に必要な時間以上にレジストローラー対で用紙を待機させてから、用紙を送り出すことがある。例えば、用紙間の紙間が必要な量確保できていなければ、前方と後方の用紙が重なるジャムが生ずることがある。又、必要紙間Δ1が確保されず、画像形成部5への到着が早すぎれば、用紙内の適切な位置に画像(トナー像)を転写できないこともある。そして、中間ローラー対近傍に用紙到達を検知するセンサーを設けないとき、レジストローラー対近傍に設けたセンサーを用いて紙間が確認される。具体的には、レジストローラー対への用紙到達後、中間ローラー対を停止させ、レジストローラー対での用紙送り出しを遅らせて紙間の確保がなされる。
ここで、図7を用いて、例えば、紙間確保のため、中間ローラー対を停止させて、レジストローラー対で用紙を待機させるときの従来の画像形成装置の動作の一例を説明する。従来の画像形成装置は、レジストローラー対の上流側近傍にレジストセンサーと、レジストローラー対に対応したレジストローラー用電磁クラッチと、中間ローラーに対応した中間ローラー用電磁クラッチを有しているものとして説明する。
まず、図7のうち、最上段のチャートは、レジストローラー対近傍に設けられたセンサー(レジストセンサー)の出力を示す。本例では、レジストセンサーのHighは、用紙存在を検知している状態を示す。レジストセンサーのLowは、用紙を検知していないことを示す。
又、図7のうち、中段のチャートは、中間ローラー用電磁クラッチの連結と開放を指示する信号を示す。例えば、Highが連結(中間ローラー対を回転させる)、Lowが開放(中間ローラー対を停止させる)を示す。
又、図7のうち、最下段のチャートは、レジストローラー用電磁クラッチの連結と開放を指示する信号を示す。例えば、Highが連結(レジストローラー対を回転させる)、Lowが開放(レジストローラー対を停止させる)を示す。
まず、レジストローラー対に用紙を突き当てて撓ませるため、用紙後端通過検知(時点t01)後、レジストローラー対を停止させる信号が出力される(時点t02)。そして、次の用紙到達を検知すると(時点t03)、用紙を撓めるため、予め定められた搬送量だけ搬送した後(予め定められた撓みを特性する時間だけ回転した後)、中間ローラー対を停止させる信号が出力される(時点t04)。
必要紙間Δ1が確保される等、用紙を送り出すタイミングに至ると、レジストローラー対と中間ローラー対を回転させる信号が出力される(時点t05)。
ここで、従来、t04の時点で、中間ローラー対を停止させる旨の信号が出力され、この信号に応じて、中間ローラー用電磁クラッチは、クラッチを開放する。そして、一般に電磁クラッチには、応答時間のばらつきがある。又、クラッチを開放しても、中間ローラー対は、ある程度、慣性で回転を続ける。
そのため、中間ローラー対を停止させる信号を出力してから、中間ローラー対の停止が遅れることがある。中間ローラー対の停止が遅れると、用紙Pを撓みさせすぎてしまい、用紙が搬送路(の用紙搬送をガイドするガイド板)と接し、騒音が生ずることがある。一方、このような騒音を回避するため、中間ローラー対の停止タイミングを早めると、スキューを解消できるほど用紙を撓ませられない可能性が高くなる。そこで、本実施形態のプリンター100では、騒音を回避と、確実に用紙Pを撓ませることの両立の難しさを解消する。
具体的に、図5を用いて、本実施形態のプリンター100での中間ローラー3を停止するときの動作を説明する。
まず、図5のうち、上から3本のチャート((1)〜(3)のチャート)は、紙間が必要以上に十分確保されているときの搬送路2での動作を示すタイミングチャートである。そして、図5の各チャートのうち、最上段のチャート(1)は、上流側センサー61の出力の一例を示す。図5の各チャートのうち、上から2番目のチャート(2)は、エンジン制御部9が出力する中間ローラー用電磁クラッチ31の連結と開放を指示する信号を示す。図5の各チャートのうち、上から3番目のチャート(3)は、エンジン制御部9が出力するレジストローラー用電磁クラッチ41の連結と開放を指示する信号を示す。
又、図5のうち、下方の3本のチャート((4)〜(6)のチャート)は、紙間を確保する等の目的で、中間ローラー対3を停止させるときの搬送路2での動作を示すタイミングチャートである。そして、図5の各チャートのうち、下から3番目のチャート(4)は、上流側センサー61の出力の一例を示す。図5の各チャートのうち、下から2番目のチャート(5)は、エンジン制御部9が出力する中間ローラー用電磁クラッチ31の連結と開放を指示する信号を示す。図5の各チャートのうち、最下段のチャート(6)は、エンジン制御部9が出力するレジストローラー用電磁クラッチ41の連結と開放を指示する信号を示す。
又、図5の(1)、(4)のチャートでは、Highは、上流側センサー61が用紙Pの存在を検知している状態を示す。Lowは、上流側センサー61が用紙Pの存在を検知していないことを示す。又、図5の(2)、(5)のチャートは、エンジン制御部9が中間ローラー用電磁クラッチ31に対して連結と開放を指示する信号の出力状態を示す。例えば、Highが連結(中間ローラー対3を回転)、Lowが開放(中間ローラー対3を停止)を示す。又、図5の(3)、(6)のチャートは、エンジン制御部9がレジストローラー用電磁クラッチ41に対して連結と開放を指示する信号の出力状態を示す。例えば、Highが連結(レジストローラー対4を回転)、Lowが開放(レジストローラー対4を停止)を示す。
まず、図5のうち、(1)〜(3)のチャートを用いて、十分に紙間が確保されているときの中間ローラー対3やレジストローラー対4の動作を説明する。
まず、本実施形態のプリンター100では、エンジン制御部9が、上流側センサー61が先の用紙後端通過検知から次の用紙到達検知までの時間を計時して紙間(時間)を認識する。例えば、確保すべきとして予め定められる紙間は、数百ミリ秒(例えば、300ms)程度とされる。確保すべきとして予め定められる紙間は、機種によって異なる。又、確保すべきとして予め定められる紙間は、例えば、メモリー92に記憶され、エンジン制御部9に参照される。なお、用紙搬送速度は予め定められているので、エンジン制御部9は、先の用紙Pの用紙後端通過検知から次の用紙到達検知までの時間に、予め定められた用紙搬送速度を乗じて、長さとして紙間を認識してもよい。
まず、図5の(1)のチャートに示すように、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、用紙後端通過を検知、認識する(時点t11)。その後、レジストローラー対4に用紙Pを突き当てて撓ませるため、図5の(3)のチャートに示すように、エンジン制御部9はレジストローラー対4を停止させる信号を出力する(時点t12)。
そして、図5の(1)のチャートに示すように、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、レジストローラー対4(上流側センサー61)への次の用紙到達を検知、認識する(時点t13)。このt11〜t13の間隔が紙間を示す時間となる。そして、図5(1)〜(3)のチャートでは、エンジン制御部9は、紙間が予め定められた必要紙間Δ1以上であるので、必要な紙間が確保されていると認識する。
そして、エンジン制御部9は、用紙Pを撓めるため、予め定められた搬送量だけ中間ローラー対3に搬送を行わせる(予め定められた撓み作成時間だけ回転させる)。その後、エンジン制御部9は、必要紙間Δ1が確保されているので、レジストローラー用電磁クラッチ41を連結させる信号を出力する(時点t14)。これにより、エンジン制御部9は、レジストローラー対4を回転させる。図5の(2)のチャートに示すように、必要紙間Δ1が確保されているとき、エンジン制御部9は、中間ローラー対3を停止させずにレジストローラー対4から用紙Pを送り出させる。
次に、図5のうち、(4)〜(6)のチャートを用いて、十分に紙間が確保されていない等の理由により、中間ローラー対3を停止させ、用紙Pをレジストローラー対4で待機させるときのレジストローラー対4などの動作を説明する。
まず、図5の(4)のチャートに示すように、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、用紙後端通過を検知、認識する(時点t21)。その後、レジストローラー対4に用紙Pを突き当てて撓ませるため、図5の(6)のチャートに示すように、エンジン制御部9は、レジストローラー対4を停止させる信号をレジストローラー用電磁クラッチ41に向けて出力する(時点t22)。
そして、図5の(4)のチャートに示すように、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、レジストローラー対4(上流側センサー61)への次の用紙到達を検知、認識する(時点t23)。このt21〜t23の間隔が紙間を示す時間となる。そして、図5(4)〜(6)のチャートの場合、エンジン制御部9は、紙間が予め定められた必要紙間Δ1よりも小さいので、必要紙間Δ1が確保されていないと認識し、レジストローラー対4で用紙Pを待機させる必要があると判断する。
そして、エンジン制御部9は、用紙Pを撓めるため、レジストローラー対4(上流側センサー61)への次の用紙到達から、予め定められた搬送量だけ中間ローラー対3に搬送を行わせる(予め定められた撓み作成時間だけ回転させる)。その後、エンジン制御部9は、用紙Pが必要なだけ撓められたので、中間ローラー用電磁クラッチ31を開放する信号を出力する(時点t24)。これにより、エンジン制御部9は、中間ローラー対3を停止させる。
このとき、上述のように、中間ローラー用電磁クラッチ31の開放に要する時間のばらつきにより、中間ローラー用電磁クラッチ31を開放する信号の立ち下がりに応じて、直ちに中間ローラー対3が停止しないことがある。言い換えると、中間ローラー対3の停止が遅れることがある。そうすると、用紙Pの撓み量が過剰となり、搬送路2に用紙Pが接して、音を鳴らしてしまうことがある。
そこで、撓ませすぎによる用紙Pの鳴りを防ぐため、レジストローラー対4で用紙Pを待機させるとき、エンジン制御部9は、中間ローラー用電磁クラッチ31を開放する信号を出力に同期して、レジストローラー用電磁クラッチ41を連結する信号を出力する(時点t24)。尚、中間ローラー用電磁クラッチ31を開放する信号の出力時点と、レジストローラー用電磁クラッチ41を連結する信号の出力時点は一致していなくてもよい。
その後、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41を開放する信号を出力する(時点t25)。このように、エンジン制御部9は、撓みを解消するために一時的にレジストローラー対4を回転させる(撓み解消動作、t24〜t25)。この撓み解消動作では、エンジン制御部9は、レジストローラー対4の搬送量が、撓み作成時間での中間ローラー対3の搬送量以下に収まる範囲で、レジストローラー対4を一時的に回転させる。
そして、必要紙間Δ1が確保されると、エンジン制御部9は、中間ローラー用電磁クラッチ31とレジストローラー用電磁クラッチ41を連結させる信号を出力する(時点t26)。これにより、エンジン制御部9は、中間ローラー対3とレジストローラー対4を回転させ、画像形成部5に向けて用紙Pを搬送させる。
(用紙搬送制御の流れ)
次に、図6に基づき、本実施形態に係る用紙搬送制御の流れの一例を説明する。図6は、用紙搬送制御の流れの一例を示すフローチャートである。尚、本説明では、複数のページを連続して印刷する例を説明する。
まず、図6のスタートは、印刷ジョブの開始により、エンジン制御部9が、上流側センサー61の出力に基づき、1ページ目の用紙Pのレジストローラー対4への到達を認識した時点である。尚、本フローには直接含めないが、複数のページを連続して印刷するとき、給紙部1が予め定められたタイミングで用紙Pの給紙を行う。又、基本的に、複数のページを連続して印刷するとき、中間ローラー対3は停止せず、レジストローラー対4に向けての用紙搬送動作を継続する。
そして、エンジン制御部9は、レジストローラー対4を回転させて、1ページ目の用紙Pをレジストローラー対4から画像形成部5に送り出し、1ページ目の印刷を実行させる(ステップ♯1)。そして、用紙Pは、以後、画像形成部5、定着部7aを経て、排出トレイ74に排出される。
そして、エンジン制御部9は、上流側センサー61の出力に基づき、前の用紙Pの後端通過を認識する(ステップ♯2)。そして、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41を制御してレジストローラー対4を停止させる(ステップ♯3)。
次に、給紙部1による給紙や中間ローラー対3の回転により、次のページの用紙搬送がなされ、エンジン制御部9が、上流側センサー61の出力に基づき、次の用紙Pのレジストローラー対4(上流側センサー61)への到達を検知する(ステップ♯4)。
エンジン制御部9は、測定された紙間(時間)が予め定められた必要紙間Δ1(必要紙間時間)以上であるかを確認する(ステップ♯5)。言い換えると、エンジン制御部9は、必要紙間Δ1が確保されているか否かを確認する(ステップ♯5)。
もし、必要紙間Δ1が確保されていれば(ステップ♯5のYes)、エンジン制御部9は、中間ローラー対3により撓みを作成させる(ステップ♯6)。そして、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41や中間ローラー用電磁クラッチ31を制御して、レジストローラー対4や中間ローラー対3を回転させ、レジストローラー対4から用紙Pを送り出させる(ステップ♯7)。例えば、エンジン制御部9は、上流側センサー61への用紙到達検知から予め定められた撓み作成時間経過すると、レジストローラー対4を回転させる。これにより、生成される撓み量が各ページでほぼ等しくなり、適切な撓み量とすることができる。
そして、レジストローラー対4の回転により、下流側センサー62が用紙Pの先端を検知する(ステップ♯8)。下流側センサー62が用紙Pの先端を検知すると、エンジン制御部9は、画像形成部5にトナー像の形成を開始させる(ステップ♯9)。言い換えると、画像形成部5は、下流側センサー62の用紙Pの先端検知に基づき、トナー像(画像)形成を開始する(ステップ♯9)。これにより、レジストローラー対4から用紙Pがはみ出しの有無によらず、一定の時点に基づきトナー像の形成が開始され、用紙Pの画像形成位置のブレを無くすことができる。そして、用紙Pは、以後、画像形成部5、定着部7aを経て、排出トレイ74に排出される。
そして、エンジン制御部9は、全ページの印刷が完了したか否かを確認する(ステップ♯10)。もし、全ページの印刷が完了していなければ(ステップ♯10のNo)、フローは、ステップ♯2に戻る。一方、全ページの印刷が完了すれば、エンジン制御部9は、印刷エンジン部90の各部に印刷動作を順次停止させ、本フローは終了する(ステップ♯11→エンド)。
一方、必要紙間Δ1が確保されていなければ(ステップ♯5のNo)、エンジン制御部9は、例えば、予め定められた撓み作成時間だけ中間ローラー対3を回転させて撓みを作成させる(ステップ♯12)。そして、エンジン制御部9は、中間ローラー用電磁クラッチ31を制御して、中間ローラー対3を停止させる(ステップ♯13)。
又、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41を制御し、レジストローラー対4を一時的に回転させ、撓み解消動作を行わせる(ステップ♯14)。そして、エンジン制御部9は、レジストローラー用電磁クラッチ41を制御し、レジストローラー対4を停止させる(ステップ♯15)。
そして、エンジン制御部9は、時間の経過により、測定された紙間(時間)が予め定められた必要紙間Δ1(必要紙間時間)以上となったかを確認する(ステップ♯16)。必要紙間Δ1が確保されていなければ(ステップ♯16のNo)、フローは、ステップ♯15に戻る。一方、必要紙間Δ1が確保されれば(ステップ♯16のYes)、フローは、ステップ♯7に移行し、レジストローラー対4からの用紙Pの送り出しが開始され、印刷が行われる。
このようにして、実施形態に係る画像形成装置(例えば、プリンター100)は、用紙Pに画像を形成する画像形成部5と、画像形成部5よりも用紙搬送方向上流側に設けられ、画像形成部5に向けて画像の形成にあわせて用紙Pを送り出すレジストローラー(レジストローラー対4)と、用紙Pをレジストローラーに向けて搬送する回転体(中間ローラー対3)と、レジストローラーよりも上流側に設けられ、レジストローラーへの用紙到達を検知するための上流側検知体(上流側センサー61)を含み、回転体は、上流側検知体による用紙到達検知から予め定められた撓み作成時間回転すると、停止し、レジストローラーは、用紙到達検知の時点で停止した状態であり、回転体が撓み作成時間回転後に停止する際、一時的に回転してから停止する撓み解消動作を行い、回転体とレジストローラーは、撓み解消動作の後、同時に回転を開始し、画像形成部5に向けて用紙Pを搬送する。
これにより、回転体(中間ローラー対3)を撓み作成時間回転させて、十分に用紙Pを撓ませるので、確実にスキューは解消される。そして、スキュー解消のため用紙Pを撓ませた後、回転体の停止に伴い、撓み解消動作により、レジストローラー(レジストローラー対4)が動作し用紙Pを少し搬送する。従って、回転体停止までの時間のばらつきにより、回転体の停止が遅れても、用紙Pの搬送路2への接触などによって騒音が発生するほど用紙Pが撓むことを防ぐことができる。
又、レジストローラー(レジストローラー対4)は、撓み解消動作によって回転し、停止される。そして、撓み解消動作でのレジストローラーの搬送量はばらつくことがある。従って、レジストローラーからの搬送開始から画像形成部5での用紙Pへの画像形成位置到達までの時間がばらつくことがある。そこで、実施形態に係る画像形成装置(例えば、プリンター100)は、レジストローラーと画像形成部5の用紙搬送経路の間に設けられ、レジストローラーから送り出された用紙到達を検知する下流側検知体(下流側センサー62)を含み、画像形成部5は、下流側検知体による用紙到達検知に基づき画像形成を開始する。これにより、撓み解消動作後に、レジストローラーと回転体(中間ローラー対3)を回転させたとき、一定の基準に基づき画像の形成が開始されるので、用紙Pの位置を問わず、用紙Pの正確な位置に画像を形成することができる。尚、画像形成部5は、下流側検知体による用紙到達検知をトリガとして画像形成を開始してもよいし、下流側検知体による用紙到達検知から予め定められた時間経過すると画像形成を開始してもよい。
又、レジストローラー(レジストローラー対4)は、撓み解消動作で、回転体(中間ローラー対3)の撓み作成時間の回転での用紙搬送量以下の範囲の搬送量で、用紙Pを搬送する。これにより、例えば、撓み解消動作で、用紙Pが張ってしまうほど、必要以上に用紙Pが搬送されることを防ぐことができる。
又、回転体(中間ローラー対3)は、上流側検知体(上流側センサー61)によって到達した用紙Pと先の用紙Pとの紙間が確保すべきとして予め定められた必要紙間Δ1よりも小さいことが検知されたときのみ、上流側検知体による用紙到達検知から撓み作成時間回転すると、停止し、レジストローラー(レジストローラー対4)は、回転体の停止に略同期して撓み解消動作を行う。これにより、紙間を確保すべきときにのみ紙間を確保するための動作や騒音発生回避のための動作がなされる。
又、回転体(中間ローラー対3)は、上流側検知体(上流側センサー61)によって先の用紙Pと到達した用紙Pの紙間が必要紙間Δ1以上であることが検知されたとき、上流側検知体による用紙到達検知から撓み作成時間回転しても回転を続け、レジストローラー(レジストローラー対4)は、上流側検知体による用紙到達検知から撓み作成時間経過すると、回転を開始して、撓み解消動作を行わない。これにより、必要紙間Δ1が確保されていれば、回転体を停止させずに、用紙搬送と画像形成がなされる。従って、画像形成速度(印刷速度)を高めることができ、画像形成装置(例えば、プリンター100)の生産性を向上させることができる。
次に、他の実施形態を説明する。上記の実施形態では、エンジン制御部9が上流側センサー61の出力に基づき紙間を認識し、レジストローラー対4や中間ローラー対3の回転制御を行う例を説明した。しかし、エンジン制御部9にかえて、主制御部8や他の制御用の回路が、紙間を認識し、レジストローラー対4や中間ローラー対3の回転制御を行っても良い。
又、本実施形態では、中間ローラー対3を停止させる例を説明した。しかし、レジストローラー対4と給紙ローラー12の距離が短く、中間ローラー対3が設けられないとき、給紙ローラー12を停止させ、紙間の確保がなされてもよい。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。