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発明の名称 給紙装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−17177
公開日 平成10年(1998)1月20日
出願番号 特願平8−185455
出願日 平成8年(1996)6月26日
代理人
発明者 石川 一正
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】用紙を上流側から下流側に向かって搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段をそれぞれ独立して駆動する駆動手段と、前記各駆動手段を制御して前記複数の搬送手段の搬送速度をそれぞれ変速させる制御手段と、所定時間を計時する計時手段と、を備え、前記制御手段は、前記計時手段の計時結果に基づいて前記各駆動手段を制御して、前記複数の搬送手段のうち、上流側の前記搬送手段の搬送速度を下流側の前記搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、前記上流側の搬送手段の搬送速度を前記下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行うことを特徴とする給紙装置。
【請求項2】前記制御手段は、前記上流側高速制御を所定時間行い、その後、前記上流側低速制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
【請求項3】用紙を上流側から下流側に向かって搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段をそれぞれ独立して駆動する駆動手段と、前記各駆動手段を制御して前記複数の搬送手段の搬送速度をそれぞれ変速させる制御手段と、所定時間を計時する計時手段と、を備え、前記制御手段は、前記計時手段の計時結果に基づいて前記各駆動手段を制御して、前記複数の搬送手段のうち、上流側の前記搬送手段の搬送速度を下流側の前記搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、前記上流側の搬送手段の駆動を停止させる上流側停止制御を所定時間だけ行うことを特徴とする給紙装置。
【請求項4】前記制御手段は、前記上流側高速制御を所定時間行い、その後、前記上流側停止制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うことを特徴とする請求項3記載の給紙装置。
【請求項5】前記上流側の搬送手段を駆動する前記駆動手段と前記下流側の搬送手段を駆動する前記駆動手段のうち少なくともいずれかが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の給紙装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、給紙装置に関し、詳細には、複数の搬送手段により用紙を搬送する給紙装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ装置、プリンタ、複写機などの電子写真プロセスを用いた画像出力装置においては、用紙の搬送路に複数のローラが所定間隔毎に対向配置され、各ローラを駆動させて用紙を搬送する給紙装置を備えている。
【0003】このような給紙装置においては、一般に、各ローラは、用紙の搬送速度に対してほぼ等速度で回転されており、各ローラ間での用紙の搬送速度も等速度となるはずである。ところが、実際には、各ローラの径寸法にバラツキがあるため、各ローラ間における用紙の搬送速度が異なったものとなり、搬送中の用紙がローラ間で引っ張られて破れたり、逆に、用紙が弛んでジャムが発生するおそれがあった。
【0004】そこで、従来の給紙装置においては、各ローラ間の搬送路に用紙の搬送速度の違いによって用紙が弛んだときのための余裕を持たせたり、ローラ間で用紙が引っ張られたときの不具合を防止するために、下流側の搬送力を上流側に比べて落とす等の工夫が加えられている。
【0005】例えば、従来の画像形成装置(特開昭62−161157号公報参照)においては、ローラ間で用紙を一定にたわませた後、下流側のローラを速い周速に切り換えてたわみ部分を解消しており、画像形成装置におけるシート給紙機構(特開昭62−130944号公報、特開昭62−130945号公報参照)においては、上流側の給紙ローラの搬送速度よりも下流側の搬送ローラの搬送速度を大きくする速度差を設けて、搬送されるシート(用紙)間隔を狭くしたままで、高速に用紙を搬送するようにしている。また、用紙にたわみが残らないようにする用紙搬送機構(特開昭62−51533号公報参照)か提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の給紙装置にあっては、上述したように、各ローラ間に余裕を持たせたり、下流側の搬送力を上流側に比べて落とすといった工夫を加えたとしても、用紙の搬送方向の長さ(以下、用紙搬送長という)が長くなったときには、対応できなくなるという問題がある。
【0007】このため、従来の給紙装置においては、搬送用の各ローラの径公差を非常に厳しくチェックすることによって、上記問題を解決しようとしているが、高速機や大型機のように各ローラが別々の駆動装置によって駆動される給紙装置においては、仮に各ローラ間で径公差が無かったとしても、各ローラの搬送速度を合わせるのは非常に困難であるという問題がある。
【0008】そこで、このような問題に対処するために、各ローラ間の用紙のたわみ量をセンサなどで検知し、その検知量によって各ローラの回転数を可変することが考えられる。しかし、検知手段(センサ)の信頼性に問題があったり、あるいは、その検知結果に基づいてローラの回転数を可変制御する制御回路と、その制御回路を動かすためのソフトがさらに必要になるなど、搬送される用紙のたわみやジャムを確実に無くすことが難しい上、コスト高になるという問題があった。
【0009】そこで、請求項1記載の発明は、搬送路に配設された上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行うことにより、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れを防止して、低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高い給紙装置を提供することを目的としている。
【0010】請求項2記載の発明は、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側低速制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うことにより、さらに用紙搬送長の長い用紙を適切に搬送することのできる安価な給紙装置を提供することを目的としている。
【0011】請求項3記載の発明は、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の駆動を停止させる上流側停止制御を所定時間だけ行うことにより、下流側の搬送手段の変速動作を行うことなく、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れを防止して、より一層低コストで、かつ、信頼性の高い給紙装置を提供することを目的としている。
【0012】請求項4記載の発明は、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側停止制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うことにより、さらに用紙搬送長の長い用紙を適切に搬送することのできる安価な給紙装置を提供することを目的としている。
【0013】請求項5記載の発明は、上流側の搬送手段を駆動する駆動手段と下流側の搬送手段を駆動する駆動手段のうち少なくともいずれかをステッピングモータとすることにより、搬送手段の変速制御をより一層精度良く、かつ、低コストで行うことのできる給紙装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の給紙装置は、用紙を上流側から下流側に向かって搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段をそれぞれ独立して駆動する駆動手段と、前記各駆動手段を制御して前記複数の搬送手段の搬送速度をそれぞれ変速させる制御手段と、所定時間を計時する計時手段と、を備え、前記制御手段は、前記計時手段の計時結果に基づいて前記各駆動手段を制御して、前記複数の搬送手段のうち、上流側の前記搬送手段の搬送速度を下流側の前記搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、前記上流側の搬送手段の搬送速度を前記下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行うことにより、上記目的を達成している。
【0015】ここで、搬送手段としては、用紙の搬送路に対して用紙の表裏面方向から一対の回転駆動可能なローラを対向配置させ、この一対のローラを搬送路に沿って所定間隔(搬送用紙長以下)で複数配置された搬送ローラの他、搬送路に沿って無限軌道の搬送用ベルトを複数配置し、その搬送用ベルトを駆動プーリ等を使って搬送方向に回転駆動させることによって用紙を搬送する搬送ベルト、あるいはそれ以外の搬送手段であってもよい。
【0016】駆動手段は、上述した搬送手段を駆動させる動力源としてのモータや、その動力を伝達する動力伝達機構等を含んでいる。そして、その動力伝達機構の中には、動力を伝達したり切ったりするクラッチ機構、あるいは速度を変える変速機構等を含んでいる。このため、定速回転のモータを使って搬送手段を駆動する場合は、変速機構によって用紙の搬送速度を調節することが可能である。また、上記した変速機構を使わずに用紙搬送速度を調節する場合には、例えば、駆動パルスの周波数を変えて直接回転速度を調節するパルスモータなどを使うようにしてもよい。
【0017】制御手段は、装置各部を制御するCPU(Central Processing Unit )等で構成されており、上記駆動手段を制御して上流側と下流側の搬送手段による用紙の搬送速度が異なるように制御したり、一方を停止することによって、搬送速度差を設ける。例えば、制御手段は、後述する計時手段を用いて、所定時間毎に上流側の搬送手段と下流側の搬送手段の搬送速度を変化させたり、一方の搬送手段を定期的に所定時間だけ停止させることにより、相対的な搬送速度差を生じさせる。
【0018】計時手段は、例えば、水晶発振器や分周回路等を備え、発振器で発生されて分周回路で分周された基本クロックパルスをカウントして時間の経過を計測する。上記制御手段は、この計時手段の計時結果を参照して所定時間だけ搬送手段の速度制御を行い、また、停止制御を行う。
【0019】上記構成によれば、搬送路に配設された上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行うので、搬送中の用紙が一定量弛んでもその後引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることがなくなる。その結果、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができ、給紙装置を低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0020】この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記制御手段は、前記上流側高速制御を所定時間行い、その後、前記上流側低速制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うものであってもよい。
【0021】上記構成によれば、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側低速制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うので、用紙搬送長のさらに長い用紙であってもジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を安価に行なうことができる。
【0022】請求項3記載の発明の給紙装置は、用紙を上流側から下流側に向かって搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段をそれぞれ独立して駆動する駆動手段と、前記各駆動手段を制御して前記複数の搬送手段の搬送速度をそれぞれ変速させる制御手段と、所定時間を計時する計時手段と、を備え、前記制御手段は、前記計時手段の計時結果に基づいて前記各駆動手段を制御して、前記複数の搬送手段のうち、上流側の前記搬送手段の搬送速度を下流側の前記搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、前記上流側の搬送手段の駆動を停止させる上流側停止制御を所定時間だけ行うことにより、上記目的を達成している。
【0023】上記構成によれば、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の駆動を停止させる上流側停止制御を所定時間だけ行うので、下流側の搬送手段の変速動作を行うことなく、搬送中の紙が一定量弛んでも、その後上流側搬送手段が停止している間に引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを防止することができ、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができる。その結果、給紙装置をより一層低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0024】この場合、例えば、請求項4に記載するように、前記制御手段は、前記上流側高速制御を所定時間行い、その後、前記上流側停止制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うものであってもよい。
【0025】上記構成によれば、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側停止制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うので、下流側の搬送手段の変速動作を行うことなく、さらに用紙搬送長の長い用紙をジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を安価に行なうことができる。
【0026】上記各場合において、例えば、請求項5に記載するように、前記上流側の搬送手段を駆動する前記駆動手段と前記下流側の搬送手段を駆動する前記駆動手段のうち少なくともいずれかが、ステッピングモータであってもよい。
【0027】上記構成によれば、上流側の搬送手段を駆動する駆動手段と下流側の搬送手段を駆動する駆動手段のうち少なくともいずれか一方に、ステッピングモータを用いているので、モータの回転数を駆動周波数を変えて制御するオープン制御によって、搬送手段の変速制御をより一層精度良く制御することができるとともに、コストをより一層低減させることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0029】図1〜図6は、本発明の給紙装置の一実施の形態を適用したファクシミリ装置1を示す図である。
【0030】図1は、本発明の給紙装置の一実施の形態に係る電子写真プロセスを用いたファクシミリ装置1の正面断面図であり、図1において、ファクシミリ装置1は、用紙2が複数枚装填される給紙カセット3、紙送りローラ4、搬送ローラ5、レジストローラ6、転写ローラ7、感光体ドラム8、定着ローラ9、帯電部10、光走査部11、現像部12、クリーニング部13及び除電ランプ14等を備え、光走査部11は、所定の等角速度で回転して、光源からのレーザビームを主走査方向にくり返し偏向するポリゴンミラー15、レンズ16及びミラー17等を備えている。
【0031】給紙カセット3には、用紙(記録紙)2が複数枚積層されて装填され、紙送りローラ4は、給紙カセット3内の用紙2を1枚ずつ分離して搬送ローラ5に送り出す。
【0032】搬送ローラ5には、対向ローラ18が当接しており、搬送ローラ5は、紙送りローラ4により送り出された用紙2を対向ローラ18とともに挟んで、搬送方向(図の左方向)に搬送する。
【0033】レジストローラ(上流側ローラ)6には、対向ローラ19が当接しており、レジストローラ6は、搬送ローラ5から搬送されてくる用紙2を対向ローラ19との間に挟んで、次段の転写ローラ7側に用紙2を搬送する。
【0034】転写ローラ(下流側ローラ)7は、感光体ドラム8に対して回転可能に当接配置され、感光体ドラム8の表面に形成された潜像に応じて付着されたトナーを用紙2に転写させる。
【0035】感光体ドラム8は、図示しない駆動部により図1中矢印方向に回転され、その表面に光走査部11によりレーザービームが照射されて画像の潜像が形成される。
【0036】すなわち、感光体ドラム8は、帯電部10によりその表面が一様に帯電され、光走査部11により、光が照射されて、印字画像の潜像が形成される。例えば、光走査部11は、走査データに変換された走査データに基づいて変調されたレーザービームをポリゴンミラー15で走査してレンズ16及びミラー17を介して感光体ドラム8に照射する。潜像の形成された感光体ドラム8は、現像部12によりトナーが付着されて現像され、感光体ドラム8に付着されたトナーは、転写ローラ7により用紙2に転写される。転写の完了した感光体ドラム8は、クリーニング部13により、残存トナーが除去され、除電ランプ14により、除電される。
【0037】転写ローラ7によりトナーの転写された用紙2は、転写ローラ7と感光体ドラム8により定着ローラ9に搬送され、定着ローラ9には、従動ローラ20が当接している。定着ローラ9は、トナーの転写された用紙2を加熱して、トナーを用紙2に定着させ、排紙ローラ対21に送り出す。排紙ローラ対21は、定着ローラ9から搬送されてくる用紙2を用紙テーブル22上に排出する。なお、図1中、24は、搬送路23を形成する搬送ガイド板である。
【0038】このように、ファクシミリ装置1は、給紙カセット3内の用紙2を紙送りローラ4で1枚ずつ分離して搬送ローラ5に送り、搬送ローラ5は、送られてきた用紙2を、搬送路23上をレジストローラ6に搬送する。レジストローラ6は、搬送されてきた用紙2を一旦停止させた後、感光体8にトナーにより形成された画像を転写ローラ7により用紙2に転写するのに適した動作タイミングで動作されて、用紙2を転写ローラ7に搬送し、転写ローラ7で感光体8のトナーを用紙2に転写しつつ、定着ローラ9に搬送する。定着ローラ9でトナーを用紙2に定着させて、トナーの定着された用紙2を排出ローラ対21により用紙テーブル22上に排出する。
【0039】上記各ローラのうち、上述のように、用紙2の搬送タイミングが重要で、適切に用紙2を搬送する必要があるのが、転写ローラ7への用紙2の搬送である。すなわち、転写ローラ7とレジストローラ6の間で用紙2の引っ張り合いが発生すると、転写抜けが発生し、弛みが大きくなると、ジャムが発生する。
【0040】そこで、レジストローラ6を上流側ローラ、転写ローラ7と定着ローラ9、特に、転写ローラ7を下流側ローラとすると、ファクシミリ装置1は、図2に示すように、速度制御部30がタイマー31の計時結果に基づいて、レジストローラ6を駆動するモータ32と転写ローラ7を駆動するモータ33の速度制御を行う。
【0041】図2において、タイマー(計時手段)31は、発振器や分周回路等を備え、基本クロックを生成して、当該基本クロックをカウントすることにより所定時間を計時し、計時結果を速度制御部30に出力する。
【0042】速度制御部(制御手段)30は、CPU(Central Processing Unit )、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、ROM内には、各種制御プログラム、特に、速度制御プログラムや当該プログラムを実行するのに必要な各種データが格納されている。速度制御部30は、そのCPUがROM内の速度制御プログラムに基づいて、RAMをワークメモリとして使用しつつ、モータ32及びモータ33を速度制御して、レジストローラ6及び転写ローラ7と定着ローラ9の用紙2の搬送速度の制御を行う。このとき、CPUは、RAM内のカウンタを用いて所定時間を監視する。
【0043】モータ(駆動手段)32及びモータ(駆動手段)33は、例えば、ステッピングモータが用いられ、それぞれ独立して、レジストローラ6及び転写ローラ7を回転駆動する。
【0044】そして、速度制御部30は、レジストローラ6及び転写ローラ7等のローラ自体の径公差の影響を除去するため、レジストローラ(上流側ローラA)6と転写ローラ7及び定着ローラ9(下流側ローラB)の搬送速度制御を速度制御部30で行い、タイマー31により一定時間だけ上流側ローラAを下流側ローラBよりも速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側ローラAを下流側ローラBよりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行い、また、この上流側高速制御と上流側低速制御を繰り返し行い、さらに、上流側ローラAを所定時間停止させる停止制御を行うことにより、上流側ローラAと下流側ローラBによる用紙の搬送速度を相対的に調整する。
【0045】すなわち、図2に示す上流側ローラAとしてのレジストローラ6の直径を、Da、回転数を、Na(回/秒)とし、下流側ローラBとしての転写ローラ7の直径を、Db、回転数を、Nb(回/秒)とした場合に、上流側ローラAと下流側ローラBの用紙搬送速度は、次式(1)の関係にあるときに等しくなる。
【0046】
2πDaNa=2πDbNb…………(1)
ここで、一般的に、ローラの径公差は、±0.03〜0.05であるので、特に、図1に示される転写ローラ7とレジストローラ6との間において、用紙2が引っ張り合いになると、転写抜けにつながるおそれがある。このため、上流側ローラAと下流側ローラBとの径公差が最悪の組み合わせであったとしても、最低限等速となるように、上流側ローラAの搬送速度の方を常に下流側ローラBよりも所定速度速くなるように設定する。
【0047】つまり、上流側ローラAの搬送速度をVa、下流側ローラBの搬送速度をVbとした場合、両者の関係がVa≧Vbとなるようにし、ローラの径公差を、±Xとすると、次式(2)〜(4)のようになる。
【0048】Va=2π(Da−X)Na………(2)
Vb=2π(Db+X)Nb………(3)
(Da−X)Na≧(Db+X)Nb………(4)
ここで、1秒間当たりのループ量(上流側ローラAと下流側ローラBとの間での用紙2の弛み長さ)Lpは、Lp=(Va−Vb)であるから、上記式(2)、式(3)から次式(5)が導かれる。
【0049】
Lp=2π{(Da−X)Na−(Db+X)Nb}……(5)
そして、ジャム等が発生しない許容可能な最大のループ量をLmとした場合、1枚の用紙2の搬送に要する最大通紙時間Tmaxは、次式(6)で表わされる。
【0050】Tmax=Lm/Lp…………(6)
すなわち、搬送可能な用紙2の長さ(用紙搬送長)は、搬送方向にVa*Tmax以下の長さを持った用紙2ということになる。したがって、用紙搬送長がVa*Tmax以上の用紙2を搬送するためには、Tmax秒間だけ用紙2を搬送した後、搬送によって生じたループが解消するまで、上流側ローラAの搬送速度(Va)と下流側ローラBの搬送速度(Vb)との相対速度の関係を上記の場合とは逆のVa≦Vbの関係にする(なお、Va=Vbの場合は、そもそもループが殆ど発生しない場合であるから、ループを解消する必要がなく、逆の関係にしたとしてもVa=Vbとなる)。
【0051】このように、上流側ローラAの搬送速度を下流側ローラBの搬送速度よりも速くする上流側高速制御を所定時間だけ行って、用紙2にループを形成した後、その逆の関係の搬送速度に切り換える上流側低速制御を所定時間行うことにより、発生したループを解消させる。このため、用紙2を搬送しながらループの発生と解消を行うことができるため、より長い用紙搬送長を持った用紙2であっても、ジャムや破れ等を生じさせずに適正な搬送を行うことができる。
【0052】また、上記上流側ローラA及び下流側ローラBの搬送速度を変速する場合、ローラ自体のローラ径を変えることができないことから、ローラA、Bの回転速度を変えて制御する。そして、変速前の上流側ローラAの回転数をNaとし、変速後の回転数をnaとすると、na≦Naのように上流側ローラAの回転数を減少(減速させる)ことによって、Va≦Vbとすることができる。
【0053】このときの1秒間当たりのループ減少量L(d)は、次式(7)で表わすことができる。
【0054】
L(d)=2π{(Db+X)Nb−(Da−X)na}……(7)
そして、発生したループ量Lが解消されるまでの時間tは、次式(8)で表わされる。
【0055】t=L/L(d)……(8)
すなわち、上流側ローラAの回転数がNaでTmax秒間だけ通紙した後、t秒間上流側ローラAの回転数をNaからnaへ変更する。その後、上流側ローラAの回転数をnaからNaへ戻す場合の通紙可能な用紙2の長さは、次式(9)で表される。なお、上流側ローラAの回転数をnaに減速した場合の上流側ローラAの搬送速度vaは、次式(10)のようになる。
【0056】
Va*Tmax+va*t+Va*Tmax=2Va*Tmax+va*t……(9)
va=2π(Da−X)na……(10)
上記式(9)及び式(10)から分かるように、上流側ローラAと下流側ローラBの相対速度の関係を1度逆転させるだけで、用紙搬送長が2倍以上ある用紙2であっても通紙することができる。
【0057】また、上述のように、上流側ローラAの速度制御を通常速度(高速)と低速との切り換えを繰り返し行うことによって、より一層長い用紙搬送長の用紙2をも通紙することが可能となる。
【0058】実際には、各ローラの径公差にバラツキがあるため、ループ量の最小値(上流側ローラAの径公差が最小であって下流側ローラBの径公差が最大の時)において、ループ量が解消されるまでの時間がtとなるが、上流側ローラAの搬送速度をある一定時間通紙した後、遅く可変するという本実施の形態による速度制御を行うことによって、用紙搬送長の長い用紙2であっても通紙が可能になることがわかる。
【0059】また、上記構成では、モータ32、33を速度制御部30によって変速させて用紙2の搬送速度を制御しているが、速度制御部30で変速制御を行うだけでなく、タイマー31に基づいて上流側ローラAであるレジストローラ6を回転駆動させるモータ32の回転/停止を制御することにより、上記と同様に上流側ローラAと下流側ローラBの相対的な搬送速度の調整を行うようにしてもよい。このような制御は、下流側ローラBである転写ローラ7を微妙に速度調整する必要がなく、駆動時間(あるいは停止時間)の調整を行うだけで用紙2の搬送速度を制御することができるため、制御機構が簡略化できるという利点がある。
【0060】次に、本実施の形態の動作を、図3〜図6のフローチャートに基づいて説明する。まず、上流側高速制御と上流側低速制御を1度だけ行う速度制御処理について、図3に基づいて、以下説明する。
【0061】図3において、ファクシミリ装置1は、給紙カセット3内の用紙2を紙送りローラ4で1枚ずつ分離して搬送ローラ5に送り、搬送ローラ5により、レジストローラ6に搬送すると、レジストローラ6は、搬送されてきた用紙2を一旦保持する。そして、感光体ドラム8にトナーにより画像が形成されて、感光体ドラム8と用紙2との画像形成タイミングになり、画像形成開始信号が入力されると(ステップS101)、速度制御部30は、モータ33を駆動制御して下流側ローラBの回転を開始させる(ステップS102)。すなわち、転写ローラ7及び定着ローラ9の回転を開始する。
【0062】次に、速度制御部30は、モータ32を駆動制御して上流側ローラA、すなわち、レジストローラ6を搬送速度Vaで回転を開始させ(ステップS103)、タイマー31による時間の経過を監視して、規定時間(所定時間)Tmaxが経過したかどうかチェックする(ステップS104)。ステップS104で、Tmaxの時間が経過していないときには、速度制御部30は、ステップS102に戻って、上流側ローラAの搬送速度Vaでの回転を継続し、ステップS104で、Tmaxの時間が経過すると、上流側ローラAの搬送速度を搬送速度Vaから減速させた搬送速度vaとして、t時間だけモータ32を介して変速駆動させる(ステップS105)。
【0063】速度制御部30は、ステップS105で減速させた搬送速度vaでt時間だけ上流側ローラAを駆動すると、上流側ローラAの搬送速度を再び搬送速度Vaに戻す(ステップS106)。
【0064】そして、速度制御部30は、図示しない排紙センサで排紙の有無を検知して、通紙された用紙2が排紙されるまで、上記状態で用紙2を搬送させ(ステップS107)、排紙が終了すると、モータ32及びモータ33の駆動を停止して、上流側ローラA及び下流側ローラBの搬送を停止させて、速度制御処理を終了する(ステップS108)。
【0065】このように、上流側ローラAを搬送速度VaでTmax時間、搬送速度vaでt時間、さらに、搬送速度Vaで最後まで搬送するという制御を行う、すなわち、搬送路23に配設された上流側の搬送手段である上流側ローラA(レジストローラ6)の搬送速度を下流側の搬送手段である下流側ローラB(転写ローラ7や定着ローラ9)の搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTmax時間(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAを下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ遅い、搬送速度vaにする上流側低速制御をt時間(所定時間)だけ行う速度制御を行い、さらに、上流側ローラAを搬送速度Vaに戻して、最後まで搬送するので、搬送中の用紙2が一定量弛んでもその後引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙2が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを防止することができる。その結果、各ローラ6、7、8の寸法誤差や各モータ32、33等の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙2のジャムや破れ等のない適切な用紙搬送を行なうことができ、給紙装置であるファクシミリ装置1を低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0066】次に、上流側高速制御と上流側低速制御を複数回繰り返し行う速度制御処理について、図4に基づいて、以下説明する。
【0067】図4において、速度制御部30は、画像形成開始信号が入力されると(ステップS201)、モータ33を駆動制御して下流側ローラBの回転を開始させる(ステップS202)。
【0068】次に、速度制御部30は、モータ32を駆動制御して上流側ローラA、すなわち、レジストローラ6を搬送速度Vaで回転を開始させ(ステップS203)、タイマー31による時間の経過を監視して、規定時間(所定時間)Tnmaxが経過したかどうかチェックする(ステップS204)。ステップS204で、Tnmaxの時間が経過していないときには、速度制御部30は、ステップS203に戻って、上流側ローラAの回転を継続し、ステップS204で、Tnmaxの時間が経過すると、上流側ローラAの速度を搬送速度Vaから減速させた搬送速度vaとして、tn時間だけ変速駆動させる(ステップS205)。
【0069】速度制御部30は、ステップS205で減速させた搬送速度vaでtn時間だけ上流側ローラAを駆動すると、上流側ローラAの搬送速度を再び搬送速度Vaに戻す(ステップS206)。
【0070】次に、速度制御部30は、上記上流側ローラAの搬送速度を下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTnmax時間(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAを下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ遅い、搬送速度vaにする上流側低速制御をtn時間(所定時間)だけ行い、さらに、上流側ローラAを搬送速度Vaに戻すという速度制御の繰り返し回数をカウントするカウンタNのカウント値N(Nは正の整数)を「1」だけインクリメントし(ステップS207)、カウンタNのカウント値Nが予め設定されている繰り返し回数(設定回数)になったかチェックする(ステップS208)。
【0071】ステップS208で、カウント値Nが設定回数になっていないときには、速度制御部30は、ステップS204に戻って上記同様の処理を行い(ステップS204〜ステップS208)、上記速度制御処理を繰り返し行う。ステップS208で、カウント値Nが設定回数になると、速度制御部30は、図示しない排紙センサで排紙の有無が検知されて、通紙された用紙2が排紙されるまで、上記搬送速度Vaで用紙2を搬送させる(ステップS209)。ステップS209で、排紙が終了すると、速度制御部30は、モータ32及びモータ33の駆動を停止して、上流側ローラA及び下流側ローラBの搬送を停止させて、速度制御処理を終了する(ステップS210)。
【0072】このように、上流側ローラAを搬送速度VaでTnmax時間、搬送速度vaでtn時間、さらに、搬送速度Vaに戻す速度制御を繰り返し行う、すなわち、搬送路23に配設された上流側ローラA(レジストローラ6)の搬送速度を下流側ローラB(転写ローラ7や定着ローラ9)の搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTnmax時間(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAを下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ遅い、搬送速度vaにする上流側低速制御をtn時間(所定時間)だけ行い、さらに、上流側ローラAを搬送速度Vaに戻して、上記上流側高速制御と上流側低速制御を設定回数Nだけ繰り返し行って、最後に搬送速度Vaで最後まで搬送するので、搬送中の用紙2が一定量弛んでもその後引っ張られて、弛みが解消されという動作が繰り返し行われ、より一層長い用紙搬送長を持った用紙2であっても、弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを適切に防止することができる。その結果、各ローラ6、7、8の寸法誤差や各モータ32、33等の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙2のジャムや紙破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができ、給紙装置であるファクシミリ装置1を低コストで、かつ、長い用紙11の搬送の信頼性を高いものとすることができる。
【0073】次に、上流側高速制御と上流側停止制御を1度だけ行う速度制御処理について、図5に基づいて、以下説明する。
【0074】図5において、速度制御部30は、画像形成開始信号が入力されると(ステップS301)、モータ33を駆動制御して下流側ローラBの回転を開始させ(ステップS302)、次にモータ32を駆動制御して上流側ローラAを搬送速度Vaで回転を開始させる(ステップS303)。速度制御部30は、タイマー31による時間の経過を監視し、規定時間のTmaxが経過したかどうかをチェックする(ステップS304)。
【0075】ステップS304で、Tmaxの時間が経過していないときには、速度制御部30は、ステップS303に戻って、上流側ローラAの搬送速度Vaでの回転を継続し、ステップS304で、Tmaxの時間が経過すると、上流側ローラAをt時間(所定時間)停止させる(ステップS305)。
【0076】速度制御部30は、上流側ローラAをt時間停止させると、上流側ローラAを再び搬送速度Vaで搬送を開始させ(ステップS306)、図示しない排紙センサで排紙の有無を検知して、通紙された用紙2が排紙されるまで、上記状態で用紙2を搬送させ(ステップS307)、排紙が終了すると、モータ32及びモータ33の駆動を停止して、上流側ローラA及び下流側ローラBの搬送を停止させて、速度制御処理を終了する(ステップS308)。
【0077】このように、上流側ローラAを搬送速度VaでTmax時間搬送させた後、t時間停止させ、さらに、搬送速度Vaで最後まで搬送させるという速度制御を行うだけで、すなわち、上流側ローラAの搬送速度を下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTmax(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAの駆動を停止させる上流側停止制御をt時間(所定時間)だけ行うので、下流側ローラBである転写ローラ7や定着ローラ9の変速動作を行うことなく、搬送中の用紙2が一定量弛んでも、その後上流側ローラBであるレジストローラ6が停止している間に引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙2が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを防止することができ、各ローラ6、7、8の寸法誤差や各モータ32、33の駆動誤差をある程度許容しつつ、ジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができる。その結果、ファクシミリ装置1をより一層低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0078】次に、上流側高速制御と上流側停止制御を複数回繰り返し行う速度制御処理について、図6に基づいて、以下説明する。
【0079】図6において、速度制御部30は、画像形成開始信号が入力されると(ステップS401)、モータ33を駆動制御して下流側ローラBの回転を開始させる(ステップS402)。すなわち、転写ローラ7及び定着ローラ9の回転を開始する。
【0080】次に、速度制御部30は、モータ32を駆動制御して上流側ローラA、すなわち、レジストローラ6を搬送速度Vaで回転を開始させ(ステップS403)、タイマー31による時間の経過を監視して、規定時間(所定時間)Tnmaxが経過したかどうかチェックする(ステップS404)。ステップS404で、Tnmaxの時間が経過していないときには、速度制御部30は、ステップS403に戻って、上流側ローラAの回転を継続し、ステップS404で、Tnmaxの時間が経過すると、上流側ローラAをtn時間だけ停止させる(ステップS405)。
【0081】速度制御部30は、ステップS405で上流側ローラAをtn時間だけ停止させると、上流側ローラAの搬送速度を再び搬送速度Vaに戻す(ステップS406)。
【0082】次に、速度制御部30は、上記上流側ローラAの搬送速度を下流側ローラBの搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTnmax時間(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAを停止させる上流側停止制御をtn時間(所定時間)だけ行い、さらに、上流側ローラAを搬送速度Vaに戻すという速度制御の繰り返し回数をカウントするカウンタNのカウント値N(Nは正の整数)を「1」だけインクリメントし(ステップS407)、カウンタNのカウント値Nが予め設定されている繰り返し回数(設定回数)になったかチェックする(ステップS408)。
【0083】ステップS408で、カウント値Nが設定回数になっていないときには、速度制御部30は、ステップS404に戻って上記同様の処理を行い(ステップS404〜ステップS408)、上記速度制御処理を繰り返し行う。ステップS408で、カウント値Nが設定回数になると、速度制御部30は、図示しない排紙センサで排紙の有無が検知されて、通紙された用紙2が排紙されるまで、上記搬送速度Vaで用紙2を搬送させる(ステップS409)。ステップS409で、排紙が終了すると、速度制御部30は、モータ32及びモータ33の駆動を停止して、上流側ローラA及び下流側ローラBの搬送を停止させて、速度制御処理を終了する(ステップS410)。
【0084】このように、上流側ローラAを搬送速度VaでTnmax時間だけ用紙2を搬送した後、tn時間停止させ、さらに、搬送速度Vaに戻す速度制御を繰り返し行う、すなわち、搬送路23に配設された上流側の搬送手段である上流側ローラA(レジストローラ6)の搬送速度を下流側の搬送手段である下流側ローラB(転写ローラ7や定着ローラ9)の搬送速度よりも所定速度だけ速い、搬送速度Vaにする上流側高速制御をTnmax時間(所定時間)だけ行い、その後、上流側ローラAを停止させる上流側停止制御をtn時間(所定時間)だけ行い、さらに、上流側ローラAを搬送速度Vaに戻すという上流側高速制御と上流側停止制御を設定回数N繰り返し行って、最後に搬送速度Vaで最後まで搬送するので、搬送中の用紙2が一定量弛んでもその後引っ張られて、弛みが解消されという動作が繰り返し行われ、より一層長い用紙搬送長を持った用紙2であっても、弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを適切に防止することができる。その結果、各ローラ6、7、8の寸法誤差や各モータ32、33等の駆動誤差をある程度許容しつつ、ジャムや紙破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができ、給紙装置であるファクシミリ装置1を低コストで、かつ、長い用紙11の搬送の信頼性を高いものとすることができる。
【0085】また、上記実施の形態においては、上流側ローラA(レジストローラ6)と下流側ローラB(転写ローラ7、定着機ローラ9)を駆動するモータ32、33として、ステッピングモータを採用しているので、搬送速度の制御を容易かつ正確に行うことができるとともに、変速のための特別な機構も不要となることから、低コスト化が図れる上、装置自体の信頼性を向上させることができる。なお、この場合、モータ32とモータ33のいずれか一方のみをステッピングモータとしてもよい。
【0086】以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0087】例えば、上記実施の形態においては、電子写真プロセスによるファクシミリ装置1を例にあげて説明したが、この例に限定されるものではなく、用紙を搬送する機構であれば全て適用することが可能であり、例えば、プリンタや複写機等にも同様に適用することができる。
【0088】また、上記の実施形態では、駆動手段としてステッピングモータを用いてローラを回転駆動させるようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、特に、図5、図6のようにモータの停止制御を行う場合は、ステッピングモータ以外のモータを用いて容易に実施することができる。
【0089】
【発明の効果】請求項1記載の発明の給紙装置によれば、搬送路に配設された上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ遅くする上流側低速制御を所定時間だけ行うので、搬送中の用紙が一定量弛んでもその後引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることがなくなる。その結果、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができ、給紙装置を低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0090】請求項2記載の発明の給紙装置によれば、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側低速制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うので、用紙搬送長のさらに長い用紙であってもジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を安価に行なうことができる。
【0091】請求項3記載の発明の給紙装置によれば、上流側の搬送手段の搬送速度を下流側の搬送手段の搬送速度よりも所定速度だけ速くする上流側高速制御を所定時間だけ行い、その後、上流側の搬送手段の駆動を停止させる上流側停止制御を所定時間だけ行うので、下流側の搬送手段の変速動作を行うことなく、搬送中の紙が一定量弛んでも、その後上流側搬送手段が停止している間に引っ張られて、弛みが解消され、常に用紙が弛む方向や引っ張られる方向に偏ることを防止することができ、各搬送手段の寸法誤差や各駆動手段の駆動誤差をある程度許容しつつ、用紙のジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を行なうことができる。その結果、給紙装置をより一層低コストで、かつ、用紙搬送の信頼性の高いものとすることができる。
【0092】請求項4記載の発明の給紙装置によれば、上流側高速制御を所定時間行い、その後、上流側停止制御を所定時間行う速度制御を所定回数繰り返し行うので、下流側の搬送手段の変速動作を行うことなく、さらに用紙搬送長の長い用紙をジャムや破れ等のない適正な用紙搬送を安価に行なうことができる。
【0093】請求項5記載の発明の給紙装置によれば、上流側の搬送手段を駆動する駆動手段と下流側の搬送手段を駆動する駆動手段のうち少なくともいずれか一方に、ステッピングモータを用いているので、モータの回転数を駆動周波数を変えて制御するオープン制御によって、搬送手段の変速制御をより一層精度良く制御することができるとともに、コストをより一層低減させることができる。




 

 


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