JP5785920B2 - 記録媒体搬送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体搬送装置及び画像形成装置に関し、特に、記録媒体を搬送する際の搬送ローラー対の駆動制御に関する技術である。

従来から、画像形成装置等における記録紙搬送機構には、記録紙を搬送する搬送ローラー対が備えられ、その駆動源として、精度の高い回転制御が可能なステッピングモーターが用いられている。当該ステッピングモーターからの駆動力により搬送ローラー対を回転させて記録紙を搬送する場合、記録紙の搬送路上に複数設けられている各搬送ローラー対の回転速度に違いが生じると、(1)１枚の記録紙を狭持している搬送ローラー対同士で当
該記録紙の引張合いが生る、(2)回転速度の速い搬送ローラー対に狭持された記録紙の先
端が、回転速度の遅い他の搬送ローラー対に入り込む際に、当該他の搬送ローラー対に対して記録媒体の先端部による押し込みが生じる等により、搬送ローラー対を回転させるステッピングモーターに掛かる負荷が大きくなり当該ステッピングモーターが脱調するおそれがある。このようなステッピングモーターの脱調を防止するには、上記(1)(2)の発生時に、ステッピングモーターのトルクを大きくする制御が用いられる。下記特許文献１には、ステッピングモーターが必要とするトルクに応じて、励磁相の数を増減することで、同時に励磁する相の組合せを切り替えてステッピングモーターを回転駆動する技術が示されている。

特開平１１−２７５８９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される技術を用いて、搬送ローラー対に掛かる負荷に応じて、励磁相の数を増やしてトルクを大きくすると、出力電流が大きくなるため、ステッピングモーターの消費電力量が増加し、モーター温度も上昇するという問題がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、記録紙を搬送する２組の搬送ローラー対毎に設けられ回転駆動力を供給するステッピングモーターについて、その消費電力量の増加やモーター温度の上昇を生じさせることなく、両搬送ローラー対の回転速度差を要因として生じる記録媒体の引張や押込によるステッピングモーターの負荷増大を防止して、ステッピングモーターの脱調を防止することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、記録媒体が搬送される搬送路と、
前記記録媒体の搬送方向において互いに異なる位置となる前記搬送路上に設けられ、前記記録媒体を搬送する２組の搬送ローラー対と、
前記搬送ローラー対毎に設けられ、回転駆動力をそれぞれの搬送ローラー対に対して供給するステッピングモーターと、
前記２組の搬送ローラー対のそれぞれの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記２組の搬送ローラー対を互いに連結して、一方の前記搬送ローラー対の回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達する連結部材と、
前記２組の搬送ローラー対のうち、一方の前記搬送ローラー対に設けられ、前記連結部材により当該一方の前記搬送ローラー対からの回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達するかどうかを切り換える、回転部及び前記回転部に対して独立又は合体する基部からなる駆動切換部と、
前記２組の搬送ローラー対のいずれかについて前記回転速度検出部によって検出された回転速度が、予め定められた速度範囲から外れた場合に、前記連結部材が、当該回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達するように、前記駆動切換部を制御して前記回転部と前記基部とが独立して回転する状態から前記回転部と前記基部とが合体して供回りする状態に切換える制御部とを備えた記録媒体搬送装置である。

この発明では、上記２組の搬送ローラー対には、当該２組の搬送ローラー対を互いに連結して、一方の前記搬送ローラー対の回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達する連結部材が設けられ、一方の搬送ローラー対には、前記連結部材により当該一方の前記搬送ローラー対からの回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達するかどうかを切り換える駆動切換部が設けられており、制御部が、回転速度検出部によって検出された上記２組の搬送ローラー対のうち一方の搬送ローラー対の速度が、前記予め定められた速度範囲を外れる速度変動を生じたとき、前記連結部材が、当該回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達するように、前記駆動切換部に切換を行わせる。

これにより、２組の搬送ローラー対のうち、一方の搬送ローラー対の回転速度が他方の搬送ローラー対の回転速度よりも一定量以上変動した場合には、当該回転速度が変動した搬送ローラー対は、他方の搬送ローラー対から回転駆動力の補助を受けて回転することになり、連結されて回転する２組の搬送ローラー対のそれぞれの回転速度は同一に近いものとなる。このため、必要となるトルクの増加に応じて励磁数を増加させるといった従来のモーター制御を行わなくても、２組の搬送ローラー対を同速度に近い速度で回転させることが可能になるので、ステッピングモーターの消費電力量の増加やモーター温度の上昇を生じさせることなく、両搬送ローラー対の回転速度差を要因として生じる記録媒体の引張や押込によるステッピングモーターの負荷増大を防止して、ステッピングモーターの脱調を防止できる。

なお、当該補助を受けて回転する搬送ローラー対は、当該搬送ローラー対に対して設けられたステッピングモーターからも回転駆動力が供給されるため、連結部材による他方の搬送ローラー対からの回転駆動力の伝達は、あくまでも補助的に行われ、当該他方の搬送ローラー対のステッピングモーターに掛かる負荷の増大は限定的なものとなる。

また、上記連結部材による連結での２組の搬送ローラー対の回転速度の均一化は、連結部材による一方の搬送ローラー対から他方の搬送ローラー対への回転駆動力の伝達により行われるため、外乱等がこれら搬送ローラー対の回転速度に与える影響が少ない。これにより、当該２組の搬送ローラー対の回転速度を正確に均一化でき、ステッピングモーターの脱調を従来よりも的確に防止できる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録媒体搬送装置であって、前記制御部は、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換後、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対について前記回転速度検出部により検出される回転速度が、前記予め定められた速度範囲となる速度に復帰した場合に、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させないように切換を行わせるものである。

この発明では、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換後、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対について前記回転速度検出部により検出される回転速度が、上記予め定められた速度範囲の速度に復帰した場合に、制御部は、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させないように切換を行わせるので、上記２組の搬送ローラー対の回転速度を均一化させるために真に必要な場合のみ、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して、他方の搬送ローラー対からの回転駆動力の補助が行われるものとし、当該他方の搬送ローラー対側のステッピングモーターに掛かる負荷を可及的に低減することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の記録媒体搬送装置であって、前記制御部は、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換を行わせるときに、当該他方の搬送ローラー対に設けられている前記ステッピングモーターの駆動に用いる駆動電流を、予め定められた値だけ増加させるものである。

この発明では、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換を行わせるとき、制御部は、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対とは異なる方の搬送ローラー対側のステッピングモーターの駆動電流を予め定められた値だけ増加させるので、当該異なる方の搬送ローラー対側のステッピングモーターのトルクを増大させて、上記連結部材による回転駆動力の補助、及び、上記２組の搬送ローラー対の回転速度の均一化をより効果的に行うことが可能になる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の記録媒体搬送装置であって、前記連結部材は、前記２組の搬送ローラー対の回転軸の間に張架されて無担走行することで当該２組の搬送ローラー対を連結して回転させるベルト部材であるものである。

この発明では、上記連結部材がベルト部材からなるので、連結部材を構成する必要な部品点数を増加させることなく、現状の搬送ローラー対の配設状態を変更する度合いを大きくせずに、一方の搬送ローラー対から他方の搬送ローラー対に回転駆動力を伝達する構造を構築することが可能になる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の記録媒体搬送装置と、
前記２組の搬送ローラー対及び前記ステッピングモーターを含み、前記搬送路において前記記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により前記搬送路を搬送される前記記録媒体に画像形成を行う画像形成部とを備えた画像形成装置である。

この発明では、画像形成部に向けて記録媒体を搬送する２組の搬送ローラー対について、ステッピングモーターの消費電力量の増加やモーター温度の上昇を生じさせることなく、両搬送ローラー対の回転速度差を要因として生じる記録媒体の引張や押込によるステッピングモーターの負荷増大を防止して、ステッピングモーターの脱調を防止できる。

本発明によれば、記録紙を搬送する２組の搬送ローラー対に回転駆動力を供給するステッピングモーターについて、その消費電力量の増加やモーター温度の上昇を生じさせることなく、両搬送ローラー対の回転速度差を要因として生じる記録媒体の引張や押込によるステッピングモーターの負荷増大を防止して、ステッピングモーターの脱調を防止できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 回転速度制御機構の主要部分を示す斜視図である。 (Ａ)は光学センサーによる受光状態を概念的に示す図、(Ｂ)は光学センサーから出力されるパルス信号を示す図である。 画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。 画像形成装置における記録紙搬送制御時の処理を示すフローチャートである。 ２組の搬送ローラー対の回転速度変動をグラフで示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る記録媒体搬送装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び画像読取部５等を備えて構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者からの指示を受け付けるタッチパネル部及び操作キー部を備える。タッチパネル部は、タッチパネル機能が備えられたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部４７３を備えてなる。

画像読取部５は、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を読み取る読取機構１６３とを備えている。読取機構１６３は、原稿に向けて光を照射するＬＥＤ(Light Emitting Diode)を有する光源としての光照射部（不図示）と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサー
（不図示）と、複数のミラー（不図示）及び集光レンズ（不図示）等を有して原稿読取スリット５３の下方位置とコンタクトガラス１６１の下方位置である原稿読取位置との間で移動可能な光学系とを備え、これらを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。生成された画像データは、画像形成部１２による画像形成、又は後述するＨＤＤ９２への保存に用いられる。

原稿給送部６は、給紙ローラー（不図示）及び搬送ローラー対（不図示）の駆動により、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して、原稿読取スリット５３に対向する位置へ原稿を搬送し、原稿読取スリット５３を介して画像読取部５の読取機構１６３による原稿の読取を可能とした後、原稿排出部６６へと原稿を排出する。なお、読取機構１６３は、原稿読取スリット５３の下方となる給送原稿読取位置において上記搬送されてくる原稿を読み取る。

給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２，１４３，１４４を有している。

画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、中間転写ベルト１２５の走行方向において上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋ（以下、各画像形成ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「画像形成ユニット１２０」という）と、駆動ローラー１２５ａのような複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー２１０とを備えている。

各画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、一次転写ローラー１２６と、ドラムクリーニング装置１２７とをそれぞれ一体的に備えている。

中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって回転駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５を挟んで各感光体ドラム１２１に対向する位置には、一次転写ローラー１２６が設けられている。一次転写ローラー１２６は、各感光体ドラム１２１の外周面に形成された上記トナー像を中間転写ベルト１２５の表面に転写させる。

制御部１００（図４）は、各色のユニットについて一次転写ローラー１２６を含む画像形成ユニット１２０を駆動制御して、中間転写ベルト１２５の表面に、マゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍにより形成されたマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用の画像形成ユニット１２Ｃにより形成されたシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙにより形成されたイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋにより形成されたブラックのトナー像の転写とを、各色のトナー像が重なり合うように行わせ、これによりカラーのトナー像を中間転写ベルト１２５の表面に形成させる（中間転写（一次転写））。

二次転写ローラー２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加されている。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの上記トナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとの間のニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。

画像形成部１２に対して図１での左方位置には、上下方向に延びる搬送路１９０が形成されている。搬送路１９０には、適所に搬送ローラー対１９が設けられている。搬送ローラー対１９は、給紙部１４から繰り出された記録紙Ｐを、ニップ部Ｎ及び定着部１３に向けて搬送する。

なお、記録紙Ｐの搬送においては、例えば、画像形成部１２と二次転写ローラー２１０の上記ニップ部Ｎに対して記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられているレジストローラー対３３と、更にその記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられている搬送ローラー対１９３とにより、記録紙Ｐに所定量のたわみを形成した上で、以降の記録紙Ｐの搬送が行われるように設定されている。

給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、給紙カセット１４２，１４３，１４４とを備えている。給紙カセット１４２，１４３，１４４の上方にそれぞれ設けられたピックアップローラー１４５は、給紙カセット１４２，１４３，１４４に収容された用紙束の最上位の記録紙Ｐを搬送路１９０へ向けて繰り出す。

定着部１３は、画像形成部１２で転写された記録紙Ｐ上のトナー像に対し、記録紙Ｐが加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に、加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１９４（搬送路１９０の一部）を通って、排出トレイ１５１へ向けて排出される。

用紙排出部１５は、排出トレイ１５１を備える。排出トレイ１５１には、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙Ｐが、定着部１３で定着処理が施された後に排出される。

なお、画像形成部１２により記録紙Ｐの両面に画像形成を行う場合は、制御部１００による制御の下、画像形成部１２において一方の面に画像が形成された前記記録紙Ｐを、排出トレイ１５１側に設けられた排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、当該記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて、排紙搬送路１９４から分岐して搬送路１９０の一部として設けられている反転搬送路１９５に送り、反転搬送路１９５の各部に設けられた搬送ローラー対１９により、上記ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。これにより、画像形成部１２により当該記録紙の他方の面に画像が形成される。

次に、画像形成装置１に設けられている搬送ローラー対１９の回転速度制御機構を説明する。図２は回転速度制御機構の主要部分を示す斜視図である。図３(Ａ)は光学センサーによる受光状態を概念的に示す図、(Ｂ)は光学センサーから出力されるパルス信号を示す図である。

反転搬送路１９５には、回転速度制御機構５０が設けられている。回転速度制御機構５０は、反転搬送路１９５に設けられている複数の搬送ローラー対１９のうち、２組の搬送ローラー対１９、例えば、図１に示す搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度を制御する機構である。なお、記録紙Ｐの搬送方向において、搬送ローラー対１９１は上流側、搬送ローラー対１９２は下流側に設けられている。

回転速度制御機構５０は、搬送ローラー対１９１，１９２と、ステッピングモーター５１，５２と、連結部材５４と、駆動切換部５５と、エンコーダー５６，５７とを備えている。

ステッピングモーター５１は、搬送ローラー対１９１に回転駆動力を付与する駆動源である。ステッピングモーター５１は、後述する制御部１００により駆動制御される。さらに、当該ステッピングモーター５１とは別個に、ステッピングモーター５２が、搬送ローラー対１９２に回転駆動力を付与する駆動源として設けられ、ステッピングモーター５２も、制御部１００により駆動制御される。

ステッピングモーター５１の回転軸（図略）は、搬送ローラー対１９１の一方の回転軸１９１１に対して回転駆動力を伝達することが可能に、当該回転軸１９１１に連結されている。なお、回転軸１９１１には、その長さ方向において異なる各位置に、記録紙Ｐに接触するコロ１９１２が取り付けられている。

また、当該回転軸１９１１及びコロ１９１２に対向する位置には、更に搬送ローラー対１９１の他方の回転軸１９１３が設けられている。当該回転軸１９１３もステッピングモーター５１から回転軸１９１１及びコロ１９１２を経て伝達される回転駆動力で回転する。この回転軸１９１３には、上記のコロ１９１２に対向する位置に、コロ１９１４が設けられている。当該回転軸１９１１及び１９１３は、コロ１９１４とコロ１９１２とが接触する状態で、装置本体１１に軸支されている。搬送ローラー対１９１は、当該回転軸１９１１，１９１３がステッピングモーター５１からの回転駆動力で回転すると、コロ１９１２，１９１４がそのニップ部で狭持した記録紙Ｐを、回転軸１９１１，１９１３の回転方向に搬送する。

回転軸１９１１には、エンコーダー５６が設けられている。エンコーダー５６は、パルス板５６１と、光センサー５６２とを備えている。

パルス板５６１は、当該回転軸１９１１に、回転軸１９１１と同一の回転中心を有するように取り付けられている。パルス板５６１は、円板状であり、周縁に沿って複数のスリットsが均等間隔で並べて形成されている。これら複数のスリットsは、それぞれ同一形状とされている。

光センサー５６２は、凹部５６２ａが形成された外形ケース５６３を有し、この凹部５６２ａ内に、パルス板５６１の周縁部の一部が非接触で入り込む状態で配設されている。

凹部５６２ａを構成する一方側のケース側部５６３ａには、パルス板５６１の一側面に対向する位置に発光部５６４が設けられている。発光部５６４は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を有し、パルス板５６１のスリットsに向けて光を照射することができる。

凹部５６２ａを構成する他方側のケース側部５６３ｂには、パルス板５６１の他側面部に対向する位置に受光部５６５が設けられている。受光部５６５は、フォトインターラプター等を有している。受光部５６５は、ケース側部５６３ｂにおいて、発光部５６４がパルス板５６１のスリットsに向けて照射した光を受光可能な位置に配設されている。受光
部５６５は、発光部５６４がパルス板５６１に照射した光であって、スリットsを通過した光を受光する。受光部５６５は、当該受光した光の光量を電気信号に変換して制御ユニット１０の回転速度算出部１０１（図４）に出力する。なお、上記エンコーダー５６，５７、及び回転速度算出部１０１により特許請求の範囲における回転速度検出部の一例が構成される。

例えば、ステッピングモーター５１の回転駆動により回転軸１９１１及びパルス板５６１が一定速度で回転しているとすると、図３(Ａ)に示すように、発光部５６４及び受光部５６５の間をパルス板５６１のスリットsが通過する度に、受光部５６５がスリットsを通過する光を受光するため、図３(Ｂ)に例を示すように、発光部５６４及び受光部５６５の間をスリットsが通過する度に光量が増大し、当該スリットsが通過し終えると光量が低減することを示す電気信号が受光部５６５から回転速度算出部１０１に出力される。すなわち、受光部５６５は、スリットsを通過した光を受光する度にパルス信号を発生させる。
受光部５６５が、上記のようにパルス信号を回転速度算出部１０１に出力すると、回転速度算出部１０１が、所定期間内に受信するパルス信号の数に基づいて、搬送ローラー対１９１（回転軸１９１１）の回転速度を検出する。

搬送ローラー対１９２は、搬送ローラー対１９１と同様の構成により、回転軸１９２１、コロ１９２２、回転軸１９２３、コロ１９２４、ステッピングモーター５２、パルス板５７１及び光センサー５７２を有するエンコーダー５７（エンコーダー５６と同様の構成）を備えている。光センサー５７２は、凹部５７２ａ、外形ケース５７３、ケース側部５７３ａ，５７３ｂ、発光部５７４、及び受光部５７５を備えている。なお、該回転軸１９２３もステッピングモーター５２から伝達される回転駆動力で回転する。

連結部材５４は、搬送ローラー対１９１，１９２の回転軸１９１１，１９２１の間に張架されて無担走行するベルト部材である。連結部材５４は、例えば、金属又は合成樹脂のような素材からなる回転軸１９１１，１９２１における取り付け部分に対して摩擦が大きいゴム又はウレタン等により構成されている。このように連結部材５４が、回転軸１９１１，１９２１の間に張架されることで、連結部材５４は、搬送ローラー対１９１，１９２のうち、一方の搬送ローラー対の回転駆動力を他方の搬送ローラー対に伝達することができ、その際搬送ローラー対１９１，１９２は、同一に近い回転速度で回転される。

駆動切換部５５は、クラッチ等からなる。駆動切換部５５は、搬送ローラー対１９１，１９２のうち、いずれか一方の搬送ローラー対、本実施形態では、記録紙Ｐの搬送方向における下流側の搬送ローラー対１９２に取り付けられている。駆動切換部５５は、回転軸１９２１に取り付けられ、その周面には連結部材５４が張架されている。すなわち、連結部材５４は、駆動切換部５５を介して搬送ローラー対１９２(回転軸１９２１)に張架されている。

駆動切換部５５は、連結部材５４が張架されている回転部５５１と、回転軸１９２１に取り付けられている基部５５２とを有している。駆動切換部５５は、制御部１００による制御の下で、回転部５５１を基部５５２とは独立して回転する状態とするか、回転部５５１を基部５５２に合体させて回転部５５１及び基部５５２が回転軸１９２１と供回りする状態とするかを切り換える。なお、当該供回り状態の場合、搬送ローラー対１９１，１９２は、互いに他方の搬送ローラー対に自身の回転駆動力を伝達させる。例えば、搬送ローラー対１９２が搬送ローラー対１９１の回転速度よりも遅く回転している場合、搬送ローラー対１９１がステッピングモーター５１から得た回転駆動力を搬送ローラー対１９２に供給して、搬送ローラー対１９１，１９２を同一に近い回転速度で回転させる。また、搬送ローラー対１９２が搬送ローラー対１９１の回転速度よりも早く回転している場合、搬送ローラー対１９２がステッピングモーター５２から得た回転駆動力を搬送ローラー対１９１に供給して、搬送ローラー対１９１，１９２を同一に近い回転速度で回転させる。

当該構成の回転速度制御機構５０は、本実施形態では、搬送ローラー対１９１、１９２の回転速度に応じた制御部１００による駆動切換部５５の切換制御により、連結部材５４による連結で他方の搬送ローラー対からの駆動力伝達により搬送ローラー対１９１，１９２を同一に近い速度で回転させるか否かを切り換えることで、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度を制御する。当該回転制御の詳細は後述する。

次に、画像形成装置１の構成を説明する。図４は画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。

画像読取部５は、制御ユニット１０による制御の下、光照射部及びＣＣＤセンサー等を有する上記の読取機構１６３を備える。画像読取部５は、光照射部により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。

画像処理部３１は、画像読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、画像読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、シェーディング補正等の予め定められた画像処理を行う。

画像メモリー３２は、画像読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。

画像形成部１２は、画像読取部５で読み取られた印刷データ、ネットワーク接続されたコンピューター２００から受信した印刷データ等の画像形成を行う。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者からの指示を受け付ける。操作部４７は、表示部４７３を備える。

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内のコンピューター２００等と種々のデータの送受信を行う。

ＨＤＤ９２は、画像読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

ステッピングモーター５１，５２は、上述したように、搬送ローラー対１９１，１９２に回転駆動力を供給する駆動源である。

駆動切換部５５は、上述したように、制御部１００による駆動制御により、連結部材５４による連結で搬送ローラー対１９１，１９２を供回りさせるか否かを切り換える。

駆動モーター７０は、画像形成部１２の各回転部材及び搬送ローラー対１９１，１９２以外の搬送ローラー対１９等に回転駆動力を付与する駆動源である。

制御ユニット１０は、制御部１００と、回転速度算出部１０１とを備えている。

制御部１００は、画像読取部５、原稿給送部６、画像処理部３１、画像メモリー３２、画像形成部１２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２、ステッピングモーター５１，５２、駆動切換部５５等と接続され、これら各部の駆動制御を行う。

回転速度算出部１０１は、上記のエンコーダー５６，５７の各受光センサー５６５，５７５から出力される検出信号に基づいて、搬送ローラー対１９１，１９２のそれぞれの回転速度を検出する。

制御部１００は、さらに、回転速度算出部１０１によって検出された搬送ローラー対１９１，１９２のいずれかの回転速度が、予め定められた速度範囲（詳細は後述）を外れた速度となったとき、駆動切換部５５に、連結部材５４が搬送ローラー対１９１，１９２を互いに連結するように切換を行わせる。

本発明の一実施形態に係る記録媒体搬送装置は、反転搬送路（特許請求の範囲における搬送路の一例）１９５と、回転速度制御機構５０と、制御部１００と、回転速度算出部１０１とを備えている。

次に、画像形成装置１における記録紙搬送制御時の処理の第１実施形態について説明する。図５は画像形成装置１における記録紙搬送制御時の処理を示すフローチャートである。図６は、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度変動をグラフで示す図である。

例えば、操作者による操作部４７の操作によりコピー動作の実行指示等により記録紙搬送指示が入力されたときに（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１００は、駆動モーター７０を駆動させて搬送ローラー対１９により、画像形成動作時における予め定められた記録紙搬送速度での記録紙Ｐの搬送を開始させる（Ｓ２）。

上述したように、記録紙Ｐの搬送においては、レジストローラー対３３及びその記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられている搬送ローラー対１９３により、記録紙Ｐに所定量のたわみを形成した上で、以降の記録紙搬送が行われる。

ここでは、両面印刷の印刷ジョブが操作者により入力された場合を説明する。すなわち、制御部１００は、上記搬送ローラー対１９の駆動モーター７０を駆動制御して、画像形成部１２において一方の面に画像が形成された記録紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、当該記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、反転搬送路１９５の各部に設けられた搬送ローラー対１９により、上記ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送して、画像形成部１２により当該記録紙Ｐの他方の面に画像を形成させる。

また、当該記録紙の搬送中において、エンコーダー５６，５７は、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度に応じたパルス信号を出力し（Ｓ３）、回転速度算出部１０１は、記録紙搬送中は、エンコーダー５６，５７から上記のパルス信号を取得する。

回転速度算出部１０１は、上記エンコーダー５６，５７から取得したパルス信号に基づいて、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度をそれぞれ検出する（Ｓ４）。

そして、制御部１００は、回転速度算出部１０１によって検出された搬送ローラー対１９１，１９２のいずれかの回転速度が、予め定められた速度範囲の速度であるかを判断する（Ｓ５）。この予め定められた速度範囲は、例えば、上記予め定められた記録紙搬送速度に対応する搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度を基準速度とした場合に、当該基準速度に対して一定の範囲内となる速度範囲である。例えば、当該予め定められた速度範囲は、上記基準速度に対して回転変動率±1％の範囲である。

制御部１００により、上記検出された搬送ローラー対１９１，１９２のいずれかの回転速度が上記予め定められた速度範囲の速度ではないと判断した場合は（Ｓ５でＮＯ）、制御部１００は、駆動切換部５５に、連結部材５４が搬送ローラー対１９１，１９２を連結する状態となるように切り換えを行わせる（Ｓ６）。

これにより、搬送ローラー対１９１，１９２のうち、上記予め定められた速度範囲から外れる速度になった搬送ローラー対は、他方の搬送ローラー対と連結されて同期して回転することになる。この連結状態においては、当該回転速度が変動した搬送ローラー対は、他方の搬送ローラー対から回転駆動力の補助を受けて回転することになり、連結されて回転する２組の搬送ローラー対１９１，１９２のそれぞれの回転速度は同一に近いものとなる。

このため、必要となるトルクの増加に応じて励磁数を増加させるといった従来のようなモーター制御を行わなくても、２組の搬送ローラー対１９１，１９２を同一速度に近い速度で回転させることが可能になるので、ステッピングモーター５１，５２の消費電力量の増加やモーター温度の上昇を生じさせることなく、両搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度差を要因として生じる記録紙Ｐの引張や押込によるステッピングモーター５１，５２の負荷増大を防止して、ステッピングモーター５１，５２の脱調、特に、当該回転速度が変動した搬送ローラー対側のステッピングモーターの脱調を防止できる。

すなわち、上記の連結部材５４による連結を用いた搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度制御によれば、図６に示すように、一方の搬送ローラー対に回転速度の変動が生じても、他方の搬送ローラー対の回転速度が追随するため、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度は、回転駆動開始時から終了時まで、同一に近い回転速度に保たれる。これにより、記録紙Ｐによる搬送ローラー対１９１，１９２に対する押込や、記録紙Ｐに対して搬送ローラー対１９１，１９２による引張りが生じて、搬送ローラー対１９１，１９２に回転速度の変動が生じても、この速度変動を解消して、記録紙Ｐに形成されている上記たわみを保持した状態で、以降の記録紙搬送を続けることが可能である。

上記連結後、回転速度算出部１０１によって検出された搬送ローラー対１９１，１９２の内の上記予め定められた速度範囲から外れる速度になった搬送ローラー対の回転速度が上記予め定められた速度範囲に復帰した場合に（Ｓ７でＹＥＳ）、制御部１００は、駆動切換部５５に、連結部材５４による上記連結を解除させる（Ｓ８）。なお、制御部１００は、搬送ローラー対１９１，１９２の内の上記予め定められた速度範囲から外れる速度になった搬送ローラー対の回転速度が上記予め定められた速度範囲の速度に復帰するまでは、駆動切換部５５に、連結部材５４による上記搬送ローラー対１９１，１９２が連結された状態を維持するように切換を行わせておく（Ｓ７でＮＯ）。

このように、搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度が予め定められた速度範囲に復帰したことをもって、連結部材５４による搬送ローラー対１９１，１９２の連結を解除させることで、他方の搬送ローラー対を補助する必要がある場合以外は、制御部１００による通常通りの搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度制御に戻るため、回転駆動力を他方の搬送ローラー対に伝達させる側の搬送ローラー対のステッピングモーターに掛かる負荷を可及的に少なくすることができる。

一方、上記のＳ５において、制御部１００が、上記検出された搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度が上記予め定められた速度範囲であると判断した場合は（Ｓ５でＹＥＳ）、上記印刷ジョブが示す全ての記録紙Ｐの搬送が終了するまで、Ｓ４，Ｓ５の処理を繰り返す（Ｓ９でＮＯ，Ｓ５）。上記印刷ジョブが示す全ての記録紙Ｐの搬送が終了すると、制御部１００が処理を終了させる（Ｓ９でＹＥＳ）。

なお、この搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度制御においては、搬送ローラー対１９１，１９２のうち、他方の搬送ローラー対から回転駆動力の補助を受けて回転する側の搬送ローラー対は、当該搬送ローラー対に対して設けられたステッピングモーターからも回転駆動力が供給されているため、連結部材５４による他方の搬送ローラー対からの回転駆動力の伝達は、あくまでも補助的に行われ、当該回転駆動力を伝達させる側の他方の搬送ローラー対のステッピングモーターに掛かる負荷の増大は限定的なものとなる。

また、連結部材５４による連結での搬送ローラー対１９１，１９２の上記回転速度の均一化は、連結部材５４による一方の搬送ローラー対から他方の搬送ローラー対への回転駆動力の伝達により行われるため、外乱等がこれら搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度に与える影響が少ない。これにより、当該２組の搬送ローラー対１９１，１９２の回転速度を正確に均一化できることになり、ステッピングモーター５１，５２の脱調防止に貢献する。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、搬送ローラー対１９１，１９２のいずれかに上記基準速度に対して一定範囲を外れる速度変動が生じた場合に、制御部１００が駆動切換部５５により連結部材５４が搬送ローラー対１９１，１９２を連結させる連結制御を行っているが、搬送ローラー対１９１，１９２のうち、予め定められたいずれかの搬送ローラー対に当該速度変動が生じた場合に、上記制御部１００が上記連結制御を行うものとしてもよい。この場合、速度変動の検出の対象とされる搬送ローラー対にのみエンコーダーが設けられていれば足りる。

また、上記実施形態において、回転速度算出部１０１により検出された搬送ローラー対１９１，１９２のいずれか回転速度が、上記予め定められた速度範囲を外れた速度となったとき、制御部１００は、駆動切換部５５により連結部材５４が搬送ローラー対１９２，１９２を連結させる状態に切り換えさせると共に、上記速度変動を生じた搬送ローラー対とは異なる方の搬送ローラー対に設けられているステッピングモーターの駆動に用いる駆動電流を、予め定められた値だけ増加させるようにしてもよい。この予め定められた値としては、例えば、上記搬送ローラー対の速度変動時に増加させる必要があるトルク分に対応して予め定められた電流値が用いられる。

また、上記実施形態では、反転搬送路１９５に設けられた搬送ローラー対１９１，１９２に回転速度制御機構５０が配設され、これら搬送ローラー対１９１，１９２に対して回転速度制御が行われるものを示しているが、本発明は、これに限定されず、搬送路１９０に設けられた２組の搬送ローラー対であれば、いずれの搬送ローラー対に対して回転速度制御を行うものであってもよい。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として、プリンターを用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の画像形成装置、例えば、複合機、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図６を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１０ 制御ユニット
１２ 画像形成部
１９ 搬送ローラー対
５０ 回転速度制御機構
５１，５２ ステッピングモーター
５４ 連結部材
５５ 駆動切換部
５５１ 回転部
５５２ 基部
５６，５７ エンコーダー
１００ 制御部
１０１ 回転速度算出部
１９０ 搬送路
１９１，１９２ 搬送ローラー対
１９１１，１９１３ 回転軸
１９２１，１９２３ 回転軸
１９５ 反転搬送路
Ｐ 記録紙

Claims (5)

1. 記録媒体が搬送される搬送路と、
   前記記録媒体の搬送方向において互いに異なる位置となる前記搬送路上に設けられ、前記記録媒体を搬送する２組の搬送ローラー対と、
   前記搬送ローラー対毎に設けられ、回転駆動力をそれぞれの搬送ローラー対に対して供給するステッピングモーターと、
   前記２組の搬送ローラー対のそれぞれの回転速度を検出する回転速度検出部と、
   前記２組の搬送ローラー対を互いに連結して、一方の前記搬送ローラー対の回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達する連結部材と、
   前記２組の搬送ローラー対のうち、一方の前記搬送ローラー対に設けられ、前記連結部材により当該一方の前記搬送ローラー対からの回転駆動力を他方の前記搬送ローラー対に伝達するかどうかを切り換える、回転部及び前記回転部に対して独立又は合体する基部からなる駆動切換部と、
   前記２組の搬送ローラー対のいずれかについて前記回転速度検出部によって検出された回転速度が、予め定められた速度範囲から外れた場合に、前記連結部材が、当該回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達するように、前記駆動切換部を制御して前記回転部と前記基部とが独立して回転する状態から前記回転部と前記基部とが合体して供回りする状態に切換える制御部とを備えた記録媒体搬送装置。
2. 前記制御部は、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換後、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対について前記回転速度検出部により検出される回転速度が、前記予め定められた速度範囲となる速度に復帰した場合に、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させないように切換を行わせる請求項１に記載の記録媒体搬送装置。
3. 前記制御部は、前記駆動切換部に、前記回転速度が前記予め定められた速度範囲を外れた前記搬送ローラー対に対して前記連結部材が他方の前記搬送ローラー対から回転駆動力を伝達させる前記切換を行わせるときに、当該他方の搬送ローラー対に設けられている前記ステッピングモーターの駆動に用いる駆動電流を、予め定められた値だけ増加させる請求項１又は請求項２に記載の記録媒体搬送装置。
4. 前記連結部材は、前記２組の搬送ローラー対の回転軸の間に張架されて無担走行することで当該２組の搬送ローラー対を連結して回転させるベルト部材である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の記録媒体搬送装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の記録媒体搬送装置と、
   前記２組の搬送ローラー対及び前記ステッピングモーターを含み、前記搬送路において前記記録媒体を搬送する搬送部と、
   前記搬送部により前記搬送路を搬送される前記記録媒体に画像形成を行う画像形成部とを備えた画像形成装置。