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発明の名称 シート搬送装置と画像形成装置
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2007−62988(P2007−62988A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−254190(P2005−254190)
出願日 平成17年9月1日(2005.9.1)
代理人 【識別番号】100082337
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
発明者 柴木 誠司
要約 課題
シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送できるようにする。

解決手段
シート搬送装置101は、ピックアップローラ及び給紙ローラ対505によって搬送されるシートを検知する給紙センサ502を備えている。また、給紙センサがシートを検知してから第1の所定時間経過したときのシートの実際位置を求めるロータリエンコーダ503とを備えている。さらに、ピックアップローラ及び給紙ローラ対のシート搬送速度と第1の所定時間とに基づいて算出したシートの予測位置との差を算出するCPUを備えている。SPUは、ロータリエンコーダが求めたシートの実際位置と、シートの予測位置との差に応じて、ピックアップローラ及び給紙ローラ対を制御して第2の所定時間までにシートを所定の位置に到達させるようになっている。
特許請求の範囲
【請求項1】
シートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、
前記シート検知手段が前記シートを検知してから第1の所定時間経過したときの前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、
前記実際位置検知手段が求めた前記シートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度と前記第1の所定時間とに基づいて算出した前記シートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段を制御して第2の所定時間までに前記シートを所定の位置に到達させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項2】
シートを搬送する第1のシート搬送手段と、
前記第1のシート搬送手段によって搬送されたシートを搬送する第2のシート搬送手段と、
前記第1のシート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、
前記シート検知手段が前記シートを検知してから前記第1のシート搬送手段から前記第2のシート搬送手段に継続して搬送されている前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、
前記実際位置検知手段が求めたシートの実際位置と、後続シートとの間隔が所定の間隔で搬送できるように後続シートを搬送する前記第1のシート搬送手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項3】
前記実際位置検知手段が、
搬送される前記シートによって回転するロータリエンコーダと、
前記ロータリエンコーダから出力されるパルスをカウントするカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記シートの実際位置を算出する演算回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のシート搬送装置。
【請求項4】
シートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート搬送手段によって搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいてシートの実際位置を検知する実際位置検知手段と、
前記実際位置検知手段が検知したシートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度に基づいて算出したシートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項5】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に前記シートを搬送するシート搬送装置と、を備え、
前記シート搬送装置が、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送するシート搬送装置と、このシート搬送装置を装置本体に備えて、シート搬送装置にから搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シートに画像を形成する画像形成装置や、シートに処理を施すシート処理装置等のようにシートを取り扱うシート取り扱い装置は、シートを搬送するシート搬送装置を備えている。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。シート処理装置には、シート束を綴じるシート綴じ装置、シートに孔をあける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等がある。
【0003】
従来、シート搬送装置は、カセットなどのシート収納部からローラがシートを搬送するとき、シートに対して滑ることがあった。このため、シート搬送装置は、連続してシートを送り出すとき、シートの間隔を一定に保つことができないことがあった。滑りは、ローラの経年変化による摩擦係数の変化、シートの材質が異なることによるシートの摩擦係数の相違等を原因として発生する。
【0004】
この問題に対処したシート搬送装置として、特許文献1に記載の装置がある。図9は、特許文献1に記載のシート搬送装置の概略図である。シート搬送装置1は、シートをローラ対7に搬送して、そのローラ対7で挟んだ状態で一旦停止させ、シート送り出し動作の開始から所定時間経過した後、そのローラ対7の位置から再度搬送を開始するようになっている。このことによって、従来のシート搬送装置1は、上記ローラに相当するピックアップローラ2の滑りにより、シートが遅れている場合の遅れを取り戻して、搬送のバラツキを少なくしている。
【0005】
また、従来のシート搬送装置1は、画像形成部15でシートに画像を形成する画像形成装置に組み込まれている。このため、シート搬送装置1は、シートを送り出すとき、ピックアップローラ2に滑りが生じるものと想定して、画像形成部15のシート搬送速度V1よりも速いシート搬送速度V2でシートを送り出し、ローラ対7で一旦停止させ、再スタート後に、画像形成部15のシート搬送速度V1と同じシート搬送速度でシートを送るようになっている。このようにして、シート搬送装置1は、画像形成装置が画像形成効率を低下するのを防止している。
【0006】
なお、所定の位置であるローラ対7で一旦シートを停止させる場合のシート位置の検知は、基準となるセンサ9を通過してからの時間をタイマで計測して、演算部で停止位置(=速度×時間)を算出していた。ローラ対7は、シートが停止位置に搬送されたものと判断した制御部によって、シートを挟んだ状態で回転を停止させられるようになっている。すなわち、シートは、先端がローラ対7からシート搬送方向の下流側に突出して停止する。
【0007】
【特許文献1】特開平5−319630号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、従来のシート搬送装置1は、ピックアップローラ2の滑りが無くシートの遅れが無いとき、シートを、早いタイミングでローラ対7まで搬送して、その位置に所定時間待機させてから再度搬送するようになっているので、ローラ対7に早く到達する時間だけ停止時間が長くなり、シートの搬送効率が悪かった。
【0009】
そこで、従来のシート搬送装置は、ローラ対7までのシートを高速搬送してシートの搬送効率を高めていたが、シートを搬送する各部の機構やモータの振動が大きくなり、騒音の発生源になっていた。
【0010】
また、シートを搬送する各部の機構やモータの振動が大きいシート搬送装置を備えた画像形成装置は、その振動を受けて、シートに形成する画像の質が低下する虞があった。
【0011】
また、従来のシート搬送装置は、シートの停止位置を算出するとき、基準となるセンサ9を通過してからの時間をタイマで計測していたので、センサ作動後に、ローラ対7の滑り、時間を測定するタイマの誤差、ソフト処理の遅延による誤差等により想定した速度や時間にバラツキが生じていた。このため、ローラ対7に挟まれて停止したシートの停止位置にバラツキがあった。すなわち、シートがローラ対7から下流側に突出する長さにバラツキがあった。したがって、従来のシート搬送装置は、シートを連続して搬送するとき、シート間隔を一定にして搬送することができないことあった。
【0012】
本発明は、シートを所定の位置に適正なタイミングで搬送するシート搬送装置を提供することを目的としている。
【0013】
本発明は、振動の少ないシート搬送装置を備えて、シートに形成する画像の質を高めた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを検知するシート検知手段と、前記シート検知手段が前記シートを検知してから第1の所定時間経過したときの前記シートの実際位置を求める実際位置検知手段と、前記実際位置検知手段が求めた前記シートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度と前記第1の所定時間とに基づいて算出した前記シートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段を制御して第2の所定時間までに前記シートを所定の位置に到達させる制御手段と、を備えている。
【0015】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に前記シートを搬送するシート搬送装置と、を備え、前記シート搬送装置が、上記のシート搬送装置である。
【0016】
上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいてシートの実際位置を検知する実際位置検知手段と、前記実際位置検知手段が検知したシートの実際位置と、前記シート搬送手段のシート搬送速度に基づいて算出したシートの予測位置との差に応じて、前記シート搬送手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備えている。
【発明の効果】
【0017】
本発明のシート搬送装置は、第1の所定時間経過したときのシートの実際位置がシートの予測位置より遅れていたり、進んでいたりして、誤差があっても、その後、シート搬送速度を変えてその誤差を解消し、第2の所定時間までに所定の位置に到達できるようにしている。このため、本発明のシート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定する必要が無く、従来、シート搬送速度が遅くなることを想定していたことによって生じていたシートの待ち時間が無くなり、シートの搬送効率を高めることができる。
【0018】
また、本発明のシート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定して、常時、シート搬送速度を高める必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。
【0019】
本発明の画像形成装置は、振動の少ないシート搬送装置を備えているので、振動による画質低下を防止することができて、高画質の画像をシートに形成することができる。
【0020】
本発明のシート搬送装置は、搬送されるシートによって回転する回転体の回転に基づいた実際位置と、シート搬送手段のシート搬送速度に基づいた予測位置との差に応じて、シート搬送手段を制御している。この構成によって、シート搬送手段によって搬送されるシートの搬送位置をより正確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態のシート搬送装置と、このシート搬送装置を備えた画像形成装置とを図に基づいて説明する。
【0022】
なお、シート搬送装置は、シートに画像を形成する画像形成装置や、シートに処理を施すシート処理装置等のシートを取り扱うシート取り扱い装置に設けられるようになっているので、画像形成装置のみに設けられるものではない。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。シート処理装置には、シート束を綴じるシート綴じ装置、シートに孔をあける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等がある。また、以下の説明において、記載されている数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。
【0023】
図8に示す、本発明の実施形態に係る画像形成装置100は、原稿給送装置1000、イメージリーダ200、プリンタ300、フィニシャ500を備えている。本発明の実施形態のシート搬送装置101は、プリンタ300内に、設けられている。なお、以下の説明において、フニッシャを除いた、原稿給送装置1000、イメージリーダ200、プリンタ300を総称して、画像形成装置の装置本体と言う。
【0024】
原稿給送装置1000は、セットされた原稿を先頭頁から順に1枚ずつ、湾曲したパスを通過させてプラテンガラス102上を図8において左から右へ向けて搬送し、その後、排紙トレイ112へ排出するようになっている。このとき、原稿は、所定の位置に停止しているリーダスキャナユニット104の上方を左から右へ通過して、リーダスキャナユニット104によって読み取られる。原稿の通過時、リーダスキャナユニット104のランプ103の光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラー105,106,107,レンズ108を介してイメージセンサ109に導かれる。なお、イメージリーダ200は、原稿給送装置1000により原稿をプラテンガラス102上に搬送して停止させ、リーダスキャナユニット104を左から右へ移動させることにより、原稿の読み取りを行うこともできる。
【0025】
イメージセンサ109により読み取った原稿の画像は、画像処理部806(図2参照)で画像処理が施されて露光制御部110へ画像データとして送られる。画像データを受けた露光制御部110は、レーザ光を感光ドラム111に照射する。感光ドラム111には、レーザ光によって静電潜像が形成される。感光ドラム111上の静電潜像は、現像器113によりトナー現像されてトナー像となる。感光ドラム111上のトナー像は、カセット114、115、手差し給紙部125、両面搬送パス124のいずれかから送られてきたシートに転写部116によって転写される。感光ドラム111、現像器113等は、画像形成手段を構成している。
【0026】
シートは、レジストローラ対150によって斜行を真っ直ぐに修正されてから、感光ドラム111のトナー像の位置に合わせて感光ドラム111と転写部116との間に送り込まれる。カセット114からのシートの給送制御の詳細な説明は、本発明の特徴であるため後述する。
【0027】
トナー像が転写されたシートは、定着部117でトナー像を定着される。定着部117を通過したシートは、フラッパ121により一旦パス122に案内されて、シートの後端がフラッパ121を抜けた後に、スイッチバック搬送されて、フラッパ121により排出ローラ118へ導かれる。これにより、シートは、トナー像が転写された面を下向きにされて(フェイスダウンされて)、排出ローラ118によりプリンタ300から排出される。
【0028】
なお、OHPシートなどの硬いシートは、手差し給紙部125から送り込まれて、画像形成、画像定着をされた後、パス122に導かれることなく、トナー像の形成面を上向きにされたまま(フェイスアップされたまま)、排出ローラ118によってプリンタ300から排出される。また、両面に画像を形成されるシートは、一方の面にトナー像を定着されて、定着部117から真っ直ぐ排出ローラ118へ案内され、シートの後端がフラッパ121を抜けた直後に、スイッチバック搬送されて、表裏反転される。そして、そのシートは、フラッパ121により両面搬送パス124へと案内されて、他方の面に画像形成、画像定着が行われて、プリンタ300から排出される。
【0029】
排出ローラ118から排出されたシートは、フィニッシャ500の装置本体500Aへ送り込まれる。フィニッシャの装置本体500Aは、シフト処理、綴じ処理、穿孔処理等の処理の内、少なくとも1つの処理を行うようになっている。また、フィニシャ500の上部には、インサータ1900が設けられており、シート束の表紙、合紙等を装置本体500Aに給送する。また、整合板1702は、シフトソートなどシートを幅方向にずらして出力する場合、シートをシート搬送方向に対して直角に移動してトレイ1701上の奥側、又は手前側にシートを揃えるようになっている。
【0030】
図2は、画像形成装置100の制御ブロック図である。リーダ部800は、原稿給送装置1000、イメージリーダ200の制御を行う処理部であり、主に原稿の搬送処理と画像の読み取り処理を行う処理部である。CPU801は、リーダ部800全体の制御を行う中央演算処理装置である。読み取り専用メモリ(以下、「ROM」と言う)802は、原稿給送装置1000、イメージリーダ200の制御の手順(制御プログラム)を予め記憶している部分である。CPU801はこのROM802に記憶された制御手順にしたがって原稿給送装置1000、イメージリーダ200の各構成装置を制御するようになっている。
【0031】
ランダムアクセスメモリ(以下、「RAM」と言う)803は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いられる主記憶装置である。入出力IC(以下、「I/O」と言う)805は、モータ等の負荷に対するCPU801の制御信号の出力、およびセンサ等からの信号を入力してCPU801に送るようになっている。画像処理部806は、イメージセンサ109で読み取った画像データに対してシェーディング補正を行い、後述するコントローラ部820へ、補正した画像データを伝送する制御を行うようになっている。
【0032】
コントローラ部820は、リーダ部800とプリンタ部840に指示を出しながら画像形成装置の装置本体の制御を行うようになっている。CPU821は、画像形成装置の装置本体の制御を行う中央演算処理装置(以下、「CPU」と言う)である。読み取り専用メモリ(以下、「ROM」と言う)822は、画像形成装置の装置本体の制御手順(制御プログラム)を記憶しているメモリである。CPU821は、このROM822に記憶された制御手順にしたがって画像形成装置100の装置本体の制御を行うようになっている。ランダムアクセスメモリ(以下、「RAM」と言う)823は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置である。CPU821は、バスおよび適当なI/O(不図示)を介して操作部860の各種キーからの入力信号を受け入れ、さらに同パネル上のディスプレイに必要な情報を表示させるべく信号を送り出すようになっている。SRAM824は、調整値やプリントトータル枚数など主電源が切れた後であっても保持しなければならないデータを保持するためのRAMであって、図示しない電池が接続されており内容をバックアップされている。画像処理部825は、リーダ部800又は図示しない外部装置から伝送されてきた画像データを処理するところであり、変倍、画像データの圧縮、解凍などの処理を行うようになっている。また、後述するプリンタ部840にプリントする画像データの伝送を行う。
【0033】
プリンタ部840はプリンタ300の制御を行う処理部であり、主に搬送制御、高圧制御、定着制御、レーザ制御などを行うようになっている。制御手段としてのCPU841はプリンタ部全体の制御を行う中央演算処理装置(以下、「CPU」と言う)である。読み取り専用メモリ(以下、「ROM」と言う)843は、プリンタ300の制御の手順(制御プログラム)を記憶したメモリである。CPU841はこのROM843に記憶された制御手順にしたがってプリンタ300の各構成装置を制御するようになっている。ランダムアクセスメモリ(以下、「RAM」と言う)844は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置である。入出力IC(以下I/Oという)845は、モータ等の負荷に対するCPU841の制御信号の出力、およびセンサ等からの信号を入力してCPU841に送るようになっている。
【0034】
高圧制御部847は、感光ドラム111を帯電させるための一次帯電出力、トナーをドラム上に移動させるための現像バイアス出力、シートに転写させるための転写電流出力等を出力するための制御部である。高圧制御部847は、CPU841に指示された出力レベルに応じた出力を行うようになっている。また、一次帯電、及び転写出力の電流を測定する入力部を備えており測定した電流値は、CPU841に通知され、出力補正に使用される。
【0035】
一次帯電の電流測定は1000枚通紙ごとに行われ、転写電流の測定は1100枚通紙ごとに行われる。EEPROM846はCPU841と信号線で接続されたごく一般的なシリアル入出力を備えたEEPROMであってCPU841からのシリアルコマンドで指示のあったデータの読み出し及び書き込みを行うようになっている。
【0036】
次に、図3に基づいて操作パネル(操作部)を説明する。
【0037】
図3は、画像形成装置に設けられた操作パネル60の平面図である。図3において、コピースタートキー400は、ユーザが複写開始を指示する指示キーである。リセットキー401は、標準モードに戻すためのキーである。ガイダンスキー402は、ガイダンス機能を使用するときにユーザが押下するキーである。テンキー403は、設定枚数等の数値を入力するキーである。クリアキー404は、数値をクリアするクリアキーである。ストップキー405は、連続コピー中にコピーを停止させるキーである。液晶表示部兼タッチパネル406は、ステープルモード、製本モード、あるいは両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する部分である。割り込みキー407は、連続コピー中、あるいはファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーをとるためのキーである。暗証キー408は、個人別や部門別にコピー枚数を管理するためのキーである。ソフトスイッチ409は、画像形成装置本体の電源をON/OFFするためのスイッチである。機能キー410は、画像形成装置の機能を変更するときに使用するキーである。ユーザモードキー411は、オートカセットチェンジのON/OFFや省エネモードに入るまでの設定時間の変更など、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのキーである。
【0038】
図1乃至図7に基づいてシート搬送装置101を説明する。
【0039】
図1は、シート搬送装置101をシート搬送方向に沿った断面図である。カセット114は、シートPが積載されるようになっている。ピックアップローラ504は、カセット114にセットされたシート束の一番上(最上位)のシートPを給紙ローラ対505に搬送するようになっている。このピックアップローラ504も、給紙モータMによって回転するようになっている。また、ピックアップローラ504は、ピックアップソレノイドSLによって昇降して、最上位のシートに対して接離するようになっている。
【0040】
給紙ローラ対505は、シートPをカセット114の外部に搬出するようになっている。給紙ローラ対505の一方の給紙ローラ505aは、給紙モータMによって、シートPをカセット114の外部に搬出する方向に回転するようになっている。給紙ローラ505bは、不図示の一方向回転クラッチ、歯車を介して給紙モータMによってシートをカセット114内に戻す方向に回転するようになっている。給紙ローラ505bは、シートが1枚送られてきたとき、そのシートに追従して回転するが、シートが2枚以上重なって送られてきたとき、逆回転して、重なっているシートをカセット114内に逆送するようなっている。給紙ローラ505bは、給紙モータMから、シートをカセット内に戻す方向の回転力を受けているが、一方向回転クラッチによって、シートに追従して回転することもできるようになっている。
【0041】
シート搬送手段としてのピックアップローラ504、及び給紙ローラ505aは、共通の給紙モータMによって回転するようになっているが、両方のローラ504,505aの径が異なる場合には、少なくとも一方のローラと給紙モータMとの間に歯車を設けて、両方のローラ504,505aの外周速度が、同一になるようにしてある。
【0042】
ロータリエンコーダ503は、搬送されてきたシートPの上面に接する回転体503aを有している。回転体503aは搬送されているシートによって従動回転する。ロータリエンコーダ503は、回転体503aがシートPの進行した距離に応じて回転することによって、パルス信号を発生するようになっている。シート検知手段としての給紙センサ502は、給紙ローラ対505により搬送されてきたシートPの先端がフラグ502aを押し倒すことで反応するセンサであり、ジャムの検出と、ロータリエンコーダ503による距離計測開始タイミングを決めるようになっている。
【0043】
図4は、図2の制御ブロック図において、シート搬送装置101に関連する部分を詳細に示した制御ブロック図である。
【0044】
CPU841は、内蔵するカウンタ(ハードカウンタ)842を用いてロータリエンコーダ503から出力されたパルスをカウントするようになっている。また、CPU841は、I/O845とバス(bus)接続されて、ポート出力制御及びポートへの入力信号を監視するようになっている。I/O845では、給紙センサ502の出力を入力ポートで監視する役目もしている。さらに、CPU841は、ピックアップローラ504の上方向又は下方向への移動を行うピックアップソレノイドSLを駆動するための出力信号を出力するようになっている。また、CPU841は、I/O845を介してモータドライバ回路506に接続されており、駆動信号をモータドライバ回路506に出力するようになっている。モータドライバ回路506は、I/0845から出力されたパルス信号を受けて、これをパルスモータである給紙モータMの相信号へと変換するようになっている。したがって、I/O845からのON、又はOFFの信号の変化に応じて給紙モータMが1ステップ分進むように給紙モータMへ相信号を出力するようになっている。
【0045】
次に、図5のタイミングチャート、図6のフローチャートを用いて、シート搬送装置101の動作シーケンスを、シートの送り出し開始から感光ドラム111へ搬送を開始する直前までのシート搬送動作について説明する。
【0046】
シートの搬送動作が開始するため、CPU841(図4参照)が入出力IC845(図2参照)を介してピックアップソレノイドSL(図1参照)をONにして作動させる。すると、ピックアップローラ504が下降する(S100)。そして、CPU841は、ピックアップローラ504が最上位のシートに下降するまでの、所定時間T1経過するのを待つ(S101)。ここで、T1=200msである。
【0047】
CPU841が、入出力IC845とモータドライバ回路506とを介して、給紙モータMを回転制御すると、ピックアップローラ504は、回転して、最上位のシートを給紙ローラ対505に搬送する。そして、給紙ローラ対505がシートを継続搬送する。すると、ロータリエンコーダ503が、搬送されてくるシートによって回転を開始させられる(S102)。本実施形態ではシート搬送速度Siを、給紙ローラ505aの外周速度と同一の300mm/Sにしてある。
【0048】
そして、シートの先端が給紙センサ502に到達すると、給紙センサ502は、フラグ502aを倒されてONになる(S103)。給紙センサ502がONになると、CPU841に内蔵されたカウンタ842は、一旦クリアされて(Cm=0)から、カウントを開始する(S104)。カウンタ842は、ロータリエンコーダ503の出力パルスをカウントする。給紙ローラ505aの外周と、ロータリエンコーダ503との関係は、給紙ローラ505aの外周が1mm進む度に、ロータリエンコーダ503が1パルス出力する関係になっている。
【0049】
処理S104において、カウンタ842がクリアされてからT2待つ(S105)。第1の所定時間T2は搬送速度を切り替えるタイミングであり、T2=100msとする。カウンタ842のカウント値Cmに基づいて、演算回路848は、シートPが進んだ距離Lmを演算する(S106)。なお、ロータリエンコーダ503と、カウンタ842と、演算回路848は、実際位置検知手段を構成している。実際位置検知手段は搬送されるシートによって回転する回転体503aの回転に基づいてシートの位置を求めるものである。
【0050】
LmとCmとの関係は、
Lm(mm)=Cm×1パルスの間にシートが進む距離Ld(mm)である。
【0051】
そして、CPU841は、移動距離Lmから変更する駆動速度を求めて給紙モータMの速度を変更する(S107)。これは、図5に符号A105で示す速度切り替え判定タイミングに相当する。
【0052】
図5において、符号A100で示す直線は、シートが理論どおりの速度でカセット114からレジ前停止位置まで搬送されたときの直線であり、符号A110で示す位置が、シートの予測位置である。なお、レジ前停止位置とは、レジストローラ対150(図8参照)のニップの上流側の位置を言う。
【0053】
(シートの搬送が遅れた場合)
図5の符号A105の位置を示す理論値である予測位置は以下の式で計算すると、
予測位置=シート搬送速度Si(300mm/S)×経過時間(第1の所定時間T2)
=300(mm/S)×0.2(S)=60(mm)となる。
【0054】
また、カウンタ842のカウント値Cmから求めた実際に進んだ距離(図5に符号A104で示す実際位置)Lmを40(mm)とした場合の遅れLdは以下で計算すると、
60(mm)−40(mm)=20(mm)となる。
【0055】
よって、遅れLdは20(mm)であることが求められる。すなわち、図5に符号A110で示す予測位置と、符号A104で示す実際位置との差(A110−A104)が20(mm)であることになる。
【0056】
ここで、Ldが0mmであればシート搬送速度をそのまま300(mm/S)に保持する。しかし、Ld(=20(mm))>0であり、シートの搬送に遅れが生じているため、この遅れを挽回するのに、以下の式で変更後の速度Sc(mm/S)を求めるて、早い速度に変更する必要がある。なお、以下の計算式は本発明の範囲を限定するものではない。
【0057】
遅れLd(=20(mm))を挽回するための変更速度の計算例。
【0058】
変更後速度Sc(mm/S)=設定搬送速度Si(mm/S)÷搬送効率k
搬送効率k=実質搬送速度Sr(mm/S)÷設定搬送速度Si(mm/S)
実搬送速度Sr(mm/S)=実搬送距離Lm(mm)÷経過時間(第1の所定時間)T2(S)と、して、
この式から変更速度Scを以下のように求めると、
実搬送速度Sr(mm/S)=40÷0.2=200
搬送効率k=200÷300≒0.67
変更速度Sc(mm/S)=300÷0.67≒447.8となる。
【0059】
したがって、CPU841は、ピックアップローラ504と給紙ローラ505aが447.8(mm/S)のシート搬送速度でシートを搬送できるように、給紙モータMを制御する。すなわち、図5の符号A103で示す直線のように、CPU841は、今までよりも給紙モータMを増速回転させる。
【0060】
(シートの搬送が進み過ぎた場合)
カセット内のシートP位置のバラツキにより逆にシートが早く目に送り出された場合は、Ld<0となるが、この場合は逆に上記式に従って減速を行う必要がある。
【0061】
すなわち、遅れLdが−20(mm)だったときの変更速度の計算例。すなわち、実際位置が図5の符号A107で示す位置であり、符号A110で示す予測位置より進んでいる場合(A110−A107)の変更速度の計算例。
【0062】
変更後速度Sc(mm/S)=設定搬送速度Si(mm/S)÷搬送効率k
搬送効率k = 実質搬送速度Sr(mm/S)÷設定搬送速度Si(mm/S)
実搬送速度Sr(mm/S)=実搬送距離Lm(mm)÷経過時間(第1の所定時間)T2(S)と、して、
この式から変更速度Scを以下のように求めると、
実搬送速度Sr(mm/S)=80÷0.2=400
搬送効率k=400÷300≒1.33
変更速度Sc(mm/S)=300÷1.33≒225.6となる。
【0063】
したがって、CPU841は、ピックアップローラ504と給紙ローラ505aが225.6(mm/S)のシート搬送速度でシートを搬送できるように、給紙モータMを制御する。すなわち、図5の符号A108で示す直線のように、CPU841は、今までよりも給紙モータMを減速回転させる。
【0064】
カウンタ842のカウント値Cmが所定の位置としてのレジ前停止位置(図5の符号A109で示す位置)に応じたカウンタ値Cr未満の場合は、シートが進むのを待って(S108)、カウント値Cmが所定のカウント値Crを超えた時に、シートを一旦停止させるために給紙モータMを停止させる(S109)。
【0065】
そして、所定時間T3(図5参照)だけ待つ(S110)。本実施形態では100msとする。なお、所定時間T1に所定時間T3を加えた時間が、第2の所定時間T4である。すなわち、第2の所定時間T4は、シートが理論どおりの速度でカセット114から送り出されて、給紙センサ502によって検知されてから、シートがレジストローラ150に到達するまでの時間である。
【0066】
CPU841は、給紙モータMを回転制御して、シートに感光ドラム111(図8参照)のトナー像を転写するときの速度Stに給紙ローラ対505のシート搬送速度を設定する(S111)。本実施形態では速度Stを200mm/Sとする。この後、シートは、感光ドラム111に送り込まれてトナー像を転写される。
【0067】
以上のように、シート搬送装置101は、シートの予測位置A110と、シートの実際位置A104,A107との差(A110−A104),(A107−A110)に応じて給紙ローラ対505を制御して第2の所定時間T4までにシートをレジ前停止位置に到達させるようになっている。このため、シート搬送装置101は、給紙ローラ対505のシート搬送速度が遅くなったとき(実際位置がA104のとき)、シートの搬送速度を速めることができるので、従来、シート搬送速度が遅くなることを想定していたことによって生じていたシートの待ち時間が無くなり、シートの搬送効率を高めることができる。また、シート搬送装置は、シート搬送手段のシート搬送速度が遅くなることを想定して、常時、シート搬送速度を高める必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。
【0068】
さらに、シート搬送装置101は、カセット114内のシートの位置のバラツキにより、シートが早目に送り出されてシートが進み過ぎている場合は、ピックアップローラ504の回転を遅くして第2の所定時間T4までにシートをレジ前停止位置に到達させることができて、給送モータMの回転を遅くすることができて、騒音を低くすることができる。
【0069】
また、シート搬送装置101は、給紙ローラ対505のシート搬送速度が遅くなったときだけ、シート搬送速度を速めるようになっているので、従来と異なって、常時、シート搬送速度を速くしておく必要が無くなり、振動を少なくして、動作音を小さくすることができる。
【0070】
さらに、画像形成装置100は、振動の少ないシート搬送装置101を備えているので、振動による画質低下を防止することができて、高画質の画像をシートに形成することができる。
【0071】
なお、上述の実施形態では、シートをレジ前停止位置まで搬送する間にシートの搬送速度を一回だけ切り替える構成を例示した。しかし、レジ前停止位置までシートを搬送するまでの間に複数回シート搬送速度を切り替えるようにしてもよい。
【0072】
図7は、シート搬送装置101が、シートを連続して感光ドラム111に送り込む場合における、後続シートの搬送開始タイミングを説明するためのフローチャートである。
【0073】
カセット114内のシートの収納位置を基準としてカウンタ842のカウント値Cmと給紙動作中のシートの長さLpから給紙動作中のシートの後端Ltの位置を求める(S200)。
【0074】
後端Ltは、
Lt(mm)=Cm×1パルスに進む距離Ld(mm)+シートの長さLp(mm)+カセット内の記録体の収納位置からロータリエンコーダ503までの距離(mm)の式から求まる。
【0075】
CPU841は、カセット114内の次に送り出すシートの先端の位置と給紙動作中のシートの後端との距離が所定距離Liより大きくなるまで、ピックアップローラ504によるシートの送り出しを待つ(S201)。
【0076】
そして、CPU841は、Lt>Liとなったとき、ピックアップローラ504によるシートの送り出しを行う(S202)。
【0077】
すなわち、シートを搬送する第1のシート搬送手段としてのピックアップローラ504及び給紙ローラ対505によって送り出した先行シートは、シート検知手段としての給紙センサ502によって検知される。すると、ロータリエンコーダ503のパルスをカウンタ842(図4参照)が、カウントを開始し、演算回路848がカウントパルス数(Cm)と、1パルスに進む距離(Ld(mm))とから、先行シートの実際位置を算出する。
【0078】
先行シートは、給紙ローラ対505の下流側の第2のシート搬送手段としての中間搬送ローラ対123によっても搬送をされる。この間、先行シートの実際位置は演算回路848で算出されている。そして、先行シートの後端がピックアップローラ504及び給紙ローラ対505を抜けたことが演算回路848によって算出されると、制御手段としてのCPU841は、両ローラ504,505の回転を停止させる。
【0079】
しかし、先行シートは、中間搬送ローラ123によって搬送を継続され、ロータリエンコーダ503によって移動をカウントされている。そして、先行シートの後端が、カセット114内の後続シートの先端と所定の間隔になる位置に到達したことが、演算回路848によって算出されたとき、CPU841は、ピックアップローラ504及び給紙ローラ対505を再始動させて、後続のシートをカセット114から送り出す。
【0080】
したがって、シート搬送装置101は、先行シートの後端の実際位置に基づいて、後続シートの送り出しタイミングを決定するので、従来と異なって、ローラの滑り、時間を測定するタイマの誤差、ソフト処理の遅延による誤差の影響を受けることなく、シートの搬送間隔を所定の間隔にすることができる。
【0081】
さらに、シート搬送装置101は、シートの搬送間隔を所定の間隔にすることができることによって、シートの搬送間隔を従来よりも詰めることができて、シートの搬送効率を高めることができる。
【0082】
画像形成装置100は、シートの搬送間隔を所定の間隔で搬送することのできるシート搬送装置101を備えているので、シートの所定の位置に画像を正確に形成することができて、画像の位置ずれを防止することができる。
【0083】
なお、以上のシート搬送装置101は、ピックアップローラ504と給紙ローラ対505との回転速度を制御するようになっているが、少なくとも一方のローラを回転制御してもよい。この場合、他方のローラは、追従回転するようになっている必要がある。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】本発明の実施形態におけるシート搬送装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図2】本発明の実施形態における画像形成装置の装置本体の制御ブロック図である。
【図3】操作パネルの外観図である。
【図4】本発明の実施形態のシート搬送装置給紙部に関係する制御ブロック図である。
【図5】時間の経過とシートの位置を示したグラフである。
【図6】本発明の実施形態のシート搬送装置における動作説明用のフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態のシート搬送装置において、シートを連続して搬送する場合の動作説明用のフローチャートである。
【図8】本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図9】従来のシート搬送装置の概略図である。
【符号の説明】
【0085】
P シート
M 給紙モータ
SL ピックアップソレノイド
T2 第1の所定時間
T4 第2の所定時間
A104 実際位置
A107 実際位置
A109 レジ前停止位置(所定の位置)
A110 予測位置
100 画像形成装置
101 シート搬送装置
111 感光ドラム(画像形成手段)
123 中間搬送ローラ(第2のシート搬送手段)
150 レジストローラ対
502 給紙センサ(シート検知手段)
502a フラグ
503 ロータリエンコーダ(実際位置検知手段)
504 ピックアップローラ(シート搬送手段、第1のシート搬送手段)
505 給紙ローラ対(シート搬送手段、第1のシート搬送手段)
505a,505b 給紙ローラ
841 CPU(制御手段)
842 カウンタ(実際位置検知手段)
848 演算回路(実際位置検知手段)




 

 


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