JP6217848B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般的な画像形成装置では、給紙部から給紙ローラーによって給紙されたシートは、複数の搬送ローラーによってレジストローラーへと搬送される。シートを給紙する際に、給紙ローラーがシート表面で空転することがありシートの搬送に遅れが生じる可能性がある。

このような給紙ばらつきを解決するために、特許文献１に記載の画像形成装置は、センサーがシートを検知したタイミングに基づいて搬送速度を決定している。

特開２００１−２０６５８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、シートを検知したタイミングによって様々な搬送速度を取り得るため、安定した搬送制御をすることができなかった。また、過剰な搬送速度でシートが搬送されると騒音が発生するという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は安定した搬送制御をすることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、搬送路に沿って搬送方向に複数のシートを搬送する。前記画像形成装置は、前記シートに画像を形成する。前記画像形成装置は、給紙部と、画像形成部と、給紙ローラーと、レジストローラー対と、中間ローラー対と、第１検出部と、制御部と、記憶部とを備える。給紙部には、前記シートが積載される。前記画像形成部は、前記シートに画像を形成する。前記給紙ローラーは、前記給紙部から前記シートを給紙する。前記レジストローラー対は、前記シートの搬送方向に関して前記給紙ローラーの下流側に設けられる。前記レジストローラー対は、前記シートの傾きを補正する。前記中間ローラー対は、前記給紙ローラーと前記レジストローラー対との間に設けられる。前記第１検出部は、前記シートの搬送方向に関して前記給紙ローラーの下流側であり前記中間ローラー対の上流側に位置する第１検出位置における前記シートの有無を検出する。前記制御部は、前記給紙ローラーおよび前記中間ローラー対における線速を第１線速または前記第１線速より速い第２線速に変更する。前記記憶部は、連続して搬送されてくる先行のシートと後続のシートとの間隔の理想値を示す理想シート間隔を記憶する。前記制御部は、前記第１検出部の検出結果に基づき前記先行のシートと前記後続のシートとのシート間隔を算出する。前記制御部は、前記シート間隔および前記理想シート間隔に基づき、前記給紙ローラーにおける給紙ローラー線速および／または前記中間ローラー対における中間ローラー線速を前記第２線速に変更する第２線速期間を決定する。

本発明に係る画像形成装置によれば、安定した搬送制御をすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のセンサーの検出信号および各ローラーの線速を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のセンサーの検出信号および各ローラーの線速を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１を参照して本発明に係る画像形成装置１００の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００を示す模式図である。

画像形成装置１００は、複写機、プリンター、ファクシミリまたはこれらの機能を兼ね備えた複合機であり得る。以下、複写機を参照して説明するが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置１００は、画像読取部１７０、画像形成部１８０、制御部１０、記憶部５０、給紙部１２０、給紙ローラー２１、フィードローラー２２、リタードローラー２３、搬送ローラー対２４、中間ローラー対３１、レジストローラー対４１、給紙センサー（第１検出部の一例）Ｓ１およびレジストセンサー（第２検出部の一例）Ｓ２を備える。画像形成部１８０は、定着装置１１０、作像部１３０、トナー補給装置１４０、シート排出部１５０およびシート搬送部１６０を有している。画像形成部１８０は、画像読取部１７０によって読み取られた画像データに基づいてシートＰに画像を形成する。

給紙部１２０には、印刷用のシートＰが積載されている。印刷を行う際、給紙部１２０内のシートＰは、給紙ローラー２１、フィードローラー２２、リタードローラー２３、搬送ローラー対２４、中間ローラー対３１およびレジストローラー対４１を経由して画像形成部１８０まで搬送される。

給紙ローラー２１は、給紙部１２０からシートＰを給紙する。給紙ローラー２１によって給紙されたシートＰは、フィードローラー２２およびリタードローラー２３に搬送される。フィードローラー２２とリタードローラー２３とは互いに対向し、互いに圧接する。フィードローラー２２は回転し、シートＰを搬送方向に送出する。リタードローラー２３は、１枚のシートＰが送られた場合、フィードローラー２２に従動して回転する。一方、複数枚のシートＰが重なって送られた場合、リタードローラー２３は、シートＰを送出する方向の逆方向に回転して、または停止して、フィードローラー２２に接触しているシートＰから他のシートＰを分離する。その結果、１枚のシートＰがフィードローラー２２によって送り出される。

搬送ローラー対２４および中間ローラー対３１は、給紙ローラー２１とレジストローラー対４１との間に設けられ、フィードローラー２２およびリタードローラー２３が送出したシートＰを挟んでレジストローラー対４１に向けて搬送する。レジストローラー対４１は、レジストローラー対４１に当接して停止したシートＰの傾きを補正する。そして、レジストローラー対４１は、転写タイミングとシートＰの搬送とを同期させるためにシートＰを一時待機させた後、シートＰを転写タイミングに合わせて画像形成部１８０に送出する。

画像形成部１８０に搬送されたシートＰは、作像部１３０と定着装置１１０とを経由してシート排出部１５０から排出されるように、シート搬送部１６０によって搬送路に沿って搬送方向に搬送される。

作像部１３０では、トナー像をシートＰに形成する。作像部１３０には、感光体１３１と現像装置１３２と転写装置１３３とが含まれている。

感光体１３１には、例えば、レーザーによって静電潜像が形成される。このレーザーは、画像読取部１７０で生成された原稿画像の電子信号に基づいて照射される。現像装置１３２は現像ローラー１２１を有している。現像ローラー１２１は、感光体１３１にトナーを供給して静電潜像を現像させることで、感光体１３１にトナー像を形成する。トナーは、トナー補給装置１４０から現像装置１３２へ補給される。

転写装置１３３は、感光体１３１に形成されたトナー像をシートＰに転写する。

定着装置１１０では、定着部材１１１と加圧部材１１２とによってシートＰを加熱および加圧することで、作像部１３０において形成された未定着のトナー像を溶融させてシートＰに定着させる。

制御部１０は、給紙ローラー２１および中間ローラー対３１の回転速度を制御し、給紙ローラー２１および中間ローラー対３１におけるシートＰの搬送速度を変更する。すなわち、制御部１０は、給紙ローラー２１および中間ローラー対３１における線速を変更する。画像形成装置１００は、ローラー群Ｒ１、ローラー群Ｒ２およびローラー群Ｒ３を含む。ローラー群Ｒ１は、給紙ローラー２１、フィードローラー２２、リタードローラー２３および搬送ローラー対２４を含む。ローラー群Ｒ２は、中間ローラー対３１を含む、ローラー群Ｒ３は、レジストローラー対４１を含む。制御部１０は、ローラー群ごとに線速を変更することができる。給紙ローラー２１、フィードローラー２２、リタードローラー２３は同じローラー群に含まれるため同じ線速となる。

記憶部５０は、連続して搬送されてくる先行のシートＰａと後続のシートＰｂとの間隔の理想値を示す理想シート間隔を記憶する。

給紙センサーＳ１およびレジストセンサーＳ２は、検出位置におけるシートＰの有無を検出する。給紙センサーＳ１は、シートＰの搬送方向に関して給紙ローラー２１の下流側であり搬送ローラー対２４の上流側（給紙ローラー２１と搬送ローラー対２４との間）に設けられる。給紙センサーＳ１は、第１検出位置Ｐ１におけるシートＰの有無を検出する。レジストセンサーＳ２は、シートＰの搬送方向に関してレジストローラー対４１の上流側であり中間ローラー対３１の下流側（中間ローラー対３１とレジストローラー対４１の間）に設けられる。レジストセンサーＳ２は、第２検出位置Ｐ２におけるシートＰの有無を検出する。

続いて、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の動作について説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００のセンサーの検出信号および各ローラーの線速を示すタイムチャートである。

まず、図２Ａを参照して、シート間隔Ｔ１が理想シート間隔Ｔａを超えない場合の画像形成装置１００の動作について説明する。

時刻ｔ１において、先行のシートＰａの後端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈ（ＯＮ）からＬｏｗ（ＯＦＦ）に変化する。給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、給紙ローラー２１は、給紙部１２０から後続のシートＰｂを給紙する。

時刻ｔ２において、後続のシートＰｂの先端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。制御部１０は、給紙センサーＳ１の検出結果に基づき、連続して搬送されてくる先行のシートＰａと後続のシートＰｂとのシート間隔Ｔ１を算出する。例えば、制御部１０は、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差分（ｔ２−ｔ１）を、シート間隔Ｔ１として算出する。ここではシート間隔Ｔ１は、理想シート間隔Ｔａを超えない。したがって、後続のシートＰｂは理想の時刻から遅れなく搬送されている。

時刻ｔ３において、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを第１線速Ｖ１から０に変更する。

時刻ｔ４において、後続のシートＰｂの後端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。そして、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、給紙ローラー２１は、給紙部１２０から後続のシートＰｂの次に搬送されるシートＰｃを給紙する。

時刻ｔ５において、後続のシートＰｂの先端が第２検出位置Ｐ２を通過することにより、レジストセンサーＳ２の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。

時刻ｔ６において、後続のシートＰｂの次に搬送されるシートＰｃの先端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。

時刻ｔ７において、制御部１０は、中間ローラー線速Ｖｍを第１線速Ｖ１から０に変更する。時刻ｔ７までに、レジストローラー対４１によって、後続のシートＰｂの傾きは補正される。

時刻ｔ８において、制御部１０は、中間ローラー線速Ｖｍおよびレジストローラー線速Ｖｒをそれぞれ０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、後続のシートＰｂが画像形成部１８０に搬送される。

図２Ａを参照して説明したように、シート間隔Ｔ１が理想シート間隔Ｔａを超えない場合、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー線速Ｖｍを第２線速に変更する第２線速期間Ｔ２を設けないことを決定する。その結果、給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー線速Ｖｍが第２線速Ｖ２になることはない。

次に、図２Ｂを参照して、シート間隔Ｔ１が理想シート間隔Ｔａを超える場合の画像形成装置１００の動作について説明する。

時刻ｔ１において、先行のシートＰａの後端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈ（ＯＮ）からＬｏｗ（ＯＦＦ）に変化する。給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、給紙ローラー２１は、給紙部１２０から後続のシートＰｂを給紙する。

時刻ｔ２において、後続のシートＰｂの先端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。制御部１０は、給紙センサーＳ１の検出結果に基づき、連続して搬送されてくる先行のシートＰａと後続のシートＰｂとのシート間隔Ｔ１を算出する。例えば、制御部１０は、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差分（ｔ２−ｔ１）を、シート間隔Ｔ１として算出する。ここではシート間隔Ｔ１は、理想シート間隔Ｔａを超えており、後続のシートＰｂは理想の時刻から遅れて搬送されている。

ここで、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー線速Ｖｍを第２線速Ｖ２に変更する第２線速期間Ｔ２を決定する。第２線速期間Ｔ２は、例えば、以下の式１で求められる。

Ｔ２＝（Ｖ１×Ｔ１−Ｌ）／（Ｖ２―Ｖ１） （式１）
Ｔ２は第２線速期間であり、Ｖ１は第１線速であり、Ｖ２は第２線速であり、Ｌは生産性を満足させるための紙間の距離である。Ｌは、シートのサイズに応じて予め定められている。第２線速Ｖ２は、騒音を考慮して決定されている。ここでは、第２線速期間Ｔ２は、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの期間である。例えば、第１線速Ｖ１は２００ｍｍ／秒であり、第２線速Ｖ２は４００ｍｍ／秒であり、Ｌは４０ｍｍであり、シート間隔Ｔ１は３００ｍｓであり、第２線速期間Ｔ２は、１００ｍｓである。

制御部１０は、時刻ｔ２において、給紙ローラー線速Ｖｓを第１線速Ｖ１から第２線速Ｖ２に変更する。

時刻ｔ３において、後続のシートＰｂが中間ローラー対３１に到着する前に、制御部１０は、中間ローラー線速Ｖｍを第１線速Ｖ１から第２線速Ｖ２に変更する。

時刻ｔ４において、後続のシートＰｂの後端が給紙ローラー２１を通過した後、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを第２線速Ｖ２から０に変更する。

時刻ｔ５において、後続のシートＰｂの後端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。そして、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓを０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、給紙ローラー２１は、給紙部１２０は後続のシートＰｂの次に搬送されるシートＰｃを給紙する。

時刻ｔ６において、後続のシートＰｂの先端が第２検出位置Ｐ２を通過することにより、レジストセンサーＳ２の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。制御部１０は、レジストセンサーＳ２の出力信号がＨｉｇｈになる前に、すなわち、レジストセンサーＳ２がシートＰｂの到達を検出するまでに中間ローラー線速Ｖｍを第２線速Ｖ２から第１線速Ｖ１に変更する。このように、中間ローラー線速Ｖｍは、第２線速Ｖ２から０になる前に、第１線速Ｖ１になることが好ましい。

時刻ｔ７において、制御部１０は、中間ローラー線速Ｖｍを第１線速Ｖ１から０に変更する。時刻ｔ７までに、レジストローラー対４１によって、後続のシートＰｂの傾きは補正される。また、後続のシートＰｂの次に搬送されるシートＰｃの先端が第１検出位置Ｐ１を通過することにより、給紙センサーＳ１の出力信号がＬｏｗ（ＯＦＦ）からＨｉｇｈ（ＯＮ）に変化する。

時刻ｔ８において、制御部１０は、中間ローラー線速Ｖｍおよびレジストローラー線速Ｖｒをそれぞれ０から第１線速Ｖ１に変更する。その結果、レジストローラー対４１は、後続のシートＰｂを画像形成部１８０に搬送する。

図２Ｂを参照して説明したように、シート間隔Ｔ１が理想シート間隔Ｔａを超える場合、制御部１０は、給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー線速Ｖｍを第２線速に変更する第２線速期間Ｔ２を設けることを決定する。その結果、第２線速期間Ｔ２において、給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー線速Ｖｍを第２線速Ｖ２になる。

以上、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように、制御部１０は、第１検出部（給紙センサー）Ｓ１の検出結果に基づき先行のシートＰａと後続のシートＰｂとのシート間隔Ｔ１を算出し、シート間隔Ｔ１および理想シート間隔Ｔａに基づき、給紙ローラー２１における給紙ローラー線速Ｖｓおよび／または中間ローラー対３１における中間ローラー線速Ｖｍを第２線速Ｖ２に変更する第２線速期間Ｔ２を決定する。したがって、給紙時に遅れが生じた場合であっても、第２線速期間Ｔ２を調整することによって、制御部１０は、２種類の線速でシートＰの搬送を制御することができるため、安定した紙間を維持することができる。

以上、図面（図１、図２Ａおよび図２Ｂ）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

Claims (6)

1. 搬送路に沿って搬送方向に複数のシートを搬送し、前記シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   前記シートが積載される給紙部と、
   前記シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記給紙部から前記シートを給紙する給紙ローラーと、
   前記シートの搬送方向に関して前記給紙ローラーの下流側に設けられ、前記シートの傾きを補正するレジストローラー対と、
   前記給紙ローラーと前記レジストローラー対との間に設けられる中間ローラー対と、
   前記シートの搬送方向に関して前記給紙ローラーの下流側であり前記中間ローラー対の上流側に位置する第１検出位置における前記シートの有無を検出する第１検出部と、
   前記給紙ローラーおよび前記中間ローラー対における線速を第１線速または前記第１線速より速い第２線速に変更する制御部と、
   連続して搬送されてくる先行のシートと後続のシートとの間隔の理想値を示す理想シート間隔を記憶する記憶部と
   を備え、
   前記制御部は、前記第１検出部の検出結果に基づき前記先行のシートと前記後続のシートとのシート間隔を算出し、前記シート間隔が前記理想シート間隔よりも大きい場合、前記給紙ローラーにおける給紙ローラー線速および前記中間ローラー対における中間ローラー線速を前記第２線速に変更する第２線速期間を決定し、
   前記制御部は、前記第２線速期間の開始に伴い前記給紙ローラーにおける給紙ローラー線速を前記第１線速から前記第２線速に変更し、その後、前記中間ローラー対における中間ローラー線速を前記第１線速から前記第２線速に変更する、画像形成装置。
2. 前記シートの搬送方向に関して前記レジストローラー対の上流側であり前記中間ローラー対の下流側に位置する第２検出位置における前記後続のシートの有無を検出する第２検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記第２検出部が前記後続のシートの到達を検出するまでに、前記中間ローラー線速を前記第２線速から前記第１線速に変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第２線速期間を、次の式（１）によって求める、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
   Ｔ２＝（Ｖ１×Ｔ１−Ｌ）／（Ｖ２―Ｖ１） 式（１）
   ここで、Ｔ２は前記第２線速期間であり、Ｖ１は前記第１線速であり、Ｖ２は前記第２線速であり、Ｔ１は前記シート間隔であり、Ｌは予め定められた紙間の距離である。
4. 前記制御部は、前記後続のシートが前記中間ローラー対に到着する前に、前記中間ローラー線速を前記第１線速から前記第２線速に変更する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記給紙ローラー線速を第２線速から０にした後、前記中間ローラー線速を前記第２線速から前記第１線速に変更する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第２線速期間は、前記給紙ローラー線速と前記中間ローラー線速とが共に第２線速になる期間を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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