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発明の名称 シート搬送装置及び画像形成装置
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2007−76908(P2007−76908A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−270871(P2005−270871)
出願日 平成17年9月16日(2005.9.16)
代理人 【識別番号】100078134
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
発明者 岡村 悠
要約 課題
速度制御を短時間で行えると共に、モータの脱調が発生しないようにする。

解決手段
シート状記録媒体の搬送経路に沿って複数のローラが配置され、前記ローラによって前記シート状記録媒体を搬送するシート搬送装置において、前記各ローラの温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる前記ローラの温度の検出データに基づいて前記各ローラの温度に対応する当該ローラ径の変動データを取得し、取得されたローラ径の変動データに基づいて該当するローラの線速を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたローラの線速が予め設定した範囲内になるように各ローラの駆動手段を制御する制御手段とを備えた。
特許請求の範囲
【請求項1】
シート状記録媒体の搬送経路に沿って複数のローラが配置され、前記ローラによって前記シート状記録媒体を搬送するシート搬送装置において、
前記各ローラの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による前記ローラの温度の検出データに基づいて前記各ローラの温度に対応する当該ローラ径の変動データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得されたローラ径の変動データに基づいて該当するローラの線速を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたローラの線速が予め設定した範囲内になるように各ローラの駆動手段を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項2】
前記ローラが、レジストローラ、定着ローラ、転写ベルト駆動用ローラの少なくとも2つを含むことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
【請求項3】
温度検出が不能な温度検出手段があったときに、前記制御手段は前記温度検出が不能であったローラについては制御対象から外すことを特徴とする請求項1又は2記載のシート搬送装置。
【請求項4】
前記線速の制御から外したローラがあったときに、その旨表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のシート搬送装置。
【請求項5】
前記ローラの線速の範囲を設定する設定手段を備えていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
【請求項6】
前記設定される線速の範囲が、脱調が発生することなく、送り精度を維持できるだけの大きな範囲であることを特徴とする請求項5記載のシート搬送装置。
【請求項7】
前記設定する手段によって設定された前記ローラの線速の範囲を記憶する不揮発性の記憶手段を備えていることを特徴とする請求項5記載のシート搬送装置。
【請求項8】
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシート搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
前記ローラが感光体ローラを含むことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はシート状記録媒体を搬送するシート搬送装置、このシート搬送装置によって搬送される用紙に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置、特にシート状記録媒体の搬送経路に、レジストローラ、定着ローラ、感光体ローラ、転写ベルト駆動用ローラなどの複数の駆動されるローラを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の技術として例えば特許文献1ないし4に記載された発明が公知である。このうち特許文献1には、周囲の温度変化に伴う駆動ローラの径の変化に対して搬送ベルトの搬送量を制御し、精度のよい副走査を行うために、駆動ローラの表面温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段による検出結果に基づいて前記搬送ベルトの搬送量を制御する制御手段を備えたことが記載されている。同様に、特許文献2ないし4に記載された発明においてもローラの温度を検知することによって温度変化によるローラの直径変動を検出し、その直径変動の値を用いてローラの角速度からローラの線速変動を求めて、その線速変動をキャンセルするようにローラの角速度を制御し、ローラの速度が一定になるように補正をかける技術が記載されている。
【特許文献1】特開2004−217352号公報
【特許文献2】特開平6−043783号公報
【特許文献3】特許登録第3408971号公報
【特許文献4】特開2000−089605号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前述の従来技術では、急激な温度変動があったローラがある場合、そのローラに大きな制御をかけて、ローラの線速がある特定の目標値になるように制御している。そのためローラを駆動するモータの制御幅が大きくなり、前記モータが脱調し、制御不能な状態になったり、目標値に収束するまで長い時間が必要であったりして制御上問題を生じていた。また、複数のローラがあることから、複数のローラに同様の温度変動があると、前記制御を前記ローラを駆動するモータ毎に行わなければならない。モータ毎に制御するということは複数のモータ制御が重畳して行われることになり、必然的に制御が複雑になり、その分時間もかかることになる。
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、速度制御を短時間で行えると共に、モータの脱調が発生しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するため、第1の手段は、シート状記録媒体の搬送経路に沿って複数のローラが配置され、前記ローラによって前記シート状記録媒体を搬送するシート搬送装置において、前記各ローラの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による前記ローラの温度の検出データに基づいて前記各ローラの温度に対応する当該ローラ径の変動データを取得する取得手段と、前記取得手段によって取得されたローラ径の変動データに基づいて該当するローラの線速を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたローラの線速が予め設定した範囲内になるように各ローラの駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0006】
第2の手段は、第1の手段において、前記ローラが、レジストローラ、定着ローラ、転写ベルト駆動用ローラの少なくとも2つを含むことを特徴とする。
【0007】
第3の手段は、第1又は第2の手段において、温度検出が不能な温度検出手段があったときに、前記制御手段は温度検出が不能であったローラについては前記線速の制御は実行しないことを特徴とする。
【0008】
第4の手段は、第3の手段において、前記線速の制御から外したローラがあったときに、その旨表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【0009】
第5の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段において、前記ローラの線速の範囲を設定する設定手段を備えていることを特徴とする。
【0010】
第6の手段は、第5の手段において、前記設定される線速の範囲が、脱調が発生することなく、送り精度を維持できるだけの大きな範囲であることを特徴とする。
【0011】
第7の手段は、第5の手段において、前記設定する手段によって設定された前記ローラの線速の範囲を記憶する不揮発性の記憶手段を備えていることを特徴とする。
【0012】
第8の手段は、第1ないし第7のいずれかの手段に係るシート搬送装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【0013】
第9の手段は、第8の手段において、前記ローラが感光体ローラを含むことを特徴とする。
【0014】
なお、後述の実施形態において、ローラはレジストローラ1、感光体ローラ(感光体ドラム)2、定着ローラ3、転写ベルト駆動用ローラ4に、温度検出手段は温度センサ5に、取得手段、算出手段及び制御手段はCPU7に、表示手段は外部装置9の表示部9aに、設定手段は外部装置9に、不揮発性の記憶手段はROM8にそれぞれ対応する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、温度変化に応じてローラ線速を所定の範囲内に設定するので、短時間での処理が可能で、モータの脱調が発生しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0017】
<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。
【0018】
図1において、作像部は、光書き込みが行われ、KMCY各色の潜像が形成され、トナーによりトナー画像が形成される並列に配置された4本の感光体ローラ2と、感光体ローラ2と対向する位置に転写部が配置された転写ベルト6と、この転写ベルト6を駆動する駆動ローラ4a及び従動ローラ群4bと、感光体ローラ2と転写ベルト6のニップにタイミングをとって用紙(シート状記録媒体)を送り込むレジストローラ1と、感光体ローラ2と転写ベルト6のニップから排出される用紙上に転写されたトナー像を定着する定着ローラ3と、各ローラ表面に対向して設けられた例えば熱電対などからなる温度センサ5とから主に構成されている。転写ベルト6は搬送経路上において、画像を転写する用紙を搬送するエンドレスベルトであり、その転写ベルト6は駆動ローラ4aにより駆動される。また、定着ローラ3は、転写紙上に転写されたトナーを熱的に定着させるための加熱ローラ3aと加圧ローラ3bとからなる。
【0019】
図2は図1に示した作像部を備えた画像形成装置の制御回路の一例を示すブロック図である。同図において、制御回路はCPU7、ROM8、外部装置9とを備え、CPU7にROM8、外部装置9及び温度センサ5が接続されている。CPU7は図示しないRAMをワークエリアとして使用しながらROM8に格納されたプログラムにしたがって所定の制御を実行する。なお、温度センサ5は前記図1に示した各ローラに対向して設けられたものである。外部装置9はCPU7の指示により表示する表示部を備えている。
【0020】
図3は本実施形態おける制御は、それぞれのローラ1,2,3,4の温度を温度センサ5(熱電対など)によって検知し、あらかじめテーブルとして取得しておいた温度に対する各ローラ1,2,3,4の直径の変動データを用いて各ローラ1,2,3,4について角速度から線速を求める。なお、テーブルはROM8に格納されている。線速Vは、
V=2πR・ω/2π=rω ・・・(1)
ただし、V:ローラの線速
R:ローラの半径
ω:ローラの角速度
で求められ、求められたローラ線速Vが、予め設定された線速の範囲A〜B(A<B)の範囲外であるローラがある場合、そのローラの線速がA〜Bの範囲内になるように制御を行う。具体的には
(1)V<Aの場合には
V=Aとなるようにローラを駆動させているモータを制御する。
【0021】
(2)B<Vの場合には
V=Bとなるようにローラを駆動させているモータを制御する。
【0022】
この制御により、各ローラの線速がA〜Bの範囲内になるために必要な最小限の線速制御を行うので、従来に比べて制御幅が小さくなり、モータの脱調を防止できる。
【0023】
図3は本実施形態における制御手順を示すフローチャートである。この制御手順は前述のようにROM8に格納されたプログラムにしたがってCPU7によって実行される。
【0024】
この処理手順では、まず、それぞれのローラ1,2,3,4の温度の検知を開始して(ステップS1)、全てのローラ1,2,3,4の温度センサ5で温度を検知できた場合は(ステップS2−YES、ステップS3)、全てのローラ1,2,3,4について角速度ωから線速Vを求めて(ステップS4)、それらのローラ1,2,3,4の線速Vが予め設定されたA〜Bの範囲内になるように制御を行う(ステップS5)。次にセンサの故障などにより温度センサ5で温度を検知できなかったローラがあった場合(ステップS2−NO)、残りの温度を検知できたローラのみについて温度を求め(ステップS6)、その温度を検知することができたローラについてのみ角速度ωから線速Vを求めて(ステップS7)、それらのローラの線速が予め設定されたA〜Bの範囲内になるように制御を行う(ステップS8)。すなわち、温度検知ができなかったローラについて制御対象から外すので、故障などにより温度検出できなかったセンサを制御に使用し、制御不能または異常制御の状態になってしまうことを防止することができる。
【0025】
前記制御回路では、それぞれのローラの温度の検知を開始して、全てのローラの温度センサ5で温度を検知できているかどうかをCPU7で検出し、少なくともローラ1,2,3,4の温度センサ5の1つで温度を検知できなかった場合は、その旨を外部装置9の表示部に表示し、使用者またはメンテナンスを実施するサービスマンに知らせる。これにより、使用者またはメンテナンスを実施するサービスマンが外部装置9によってその旨を知ることができ、さらには、検出することができなかった温度センサを特定することができるので、センサの交換、修理など、故障したセンサに対して迅速に対処することができる。
【0026】
また、画像形成装置の初期状態として、制御に使用する線速Vの範囲A〜Bはイニシャル値が設定されているが、脱調の発生率などはモータ個々によってばらつきがあるため、それらを考慮してA〜Bの値を再設定する。具体的には、使用者またはメンテナンスを実施するサービスマンが外部装置9によって任意のA〜Bの値を画像形成装置に設定する。そして、画像形成装置が前記図3に示した制御手順を実行する際には、その再設定されたA〜Bの値を参照して制御を行う。これにより、その画像形成装置個々に最適な制御を実施することができる。また、このようにして再設定された任意のA〜Bの値は不揮発性メモリであるROM8に格納される。CPU7はステップS5及びS8の処理を実行する際には、ROM8に格納されたA〜Bの値を参照して制御する。これにより、画像形成装置の電源が切られた後も、使用者またはメンテナンスを実施するサービスマンによって外部装置9から設定された任意のA〜Bの値が保持されるため、再度電源を投入して画像形成装置を使用する場合にも、その設定されたA〜Bの値を参照して制御を行うことができる。その結果、電源投入毎にA〜Bの値を再設定する必要がなくなり、使用者またはサービスマンの作業負荷が軽減される。
【0027】
<第2の実施形態>
図4は第2の実施形態に係る画像形成装置の例で、前記制御が実行されるディジタル複写機の一例を示す概略構成図である。同図において、ディジタル複写機はモノクロ画像形成用のもので本体400と、画像形成装置本体400の上部の設置された画像読み取り装置500と、さらにその上に装着された自動原稿給送装置(以下、「ADF」と称す)550と、画像形成装置本体400の同図において右側に配置された大容量給紙装置700と、画像形成装置本体400の同図において左側に配置された用紙後処理装置800とから基本的に構成されている。
【0028】
画像形成装置本体400は画像書き込み部410と、作像部420と、定着部430と、両面搬送部440と、給紙部450と、垂直搬送部460と、手差し部470とからなる。
【0029】
画像書き込み部410は画像読み取り装置500で読み取った原稿の画像情報に基づいて発光源であるLDを変調し、ポリゴンミラー、fθレンズなどの走査光学系により感光体ドラム421にレーザ書き込みを行うものである。作像部420は感光体ドラム421と、この感光体ドラム421の外周に沿って設けられた現像ユニット422、転写ユニット423、クリーニングユニット424及び除電ユニットなどの公知の電子写真方式の作像要素とからなる。
【0030】
定着部430は前記転写ユニット423で転写された画像を転写紙に定着する。両面搬送部440は定着部420の転写紙搬送方向下流側に設けられ、転写紙の搬送方向を用紙後処理装置800側、あるいは両面搬送部440側に切り換える第1の切換爪441と、第1の切換爪441によって導かれた反転搬送路442と、反転搬送路442で反転した転写紙を再度転写ユニット423側に搬送する画像形成側搬送路443と、反転した転写紙を用紙後処理装置800側に搬送する後処理側搬送路444とを含み、画像形成側搬送路443と後処理側搬送路444との分岐部には第2の切換爪445が配されている。
【0031】
給紙部450は4段の給紙段からなり、それぞれピックアップローラ、給紙ローラによって選択された給紙段に収納された転写紙が引き出され、垂直搬送部460に導かれる。垂直搬送部460では、各給紙段から送り込まれた転写紙を転写ユニット423の用紙搬送方向上流側直前のレジストローラ461まで搬送し、レジストローラ461では、感光体ドラム421上の顕像の画像先端とタイミングを取って転写紙を転写ユニット423に送り込む。手差し部470は開閉自在な手差しトレイ471を備え、必要に応じて手差しトレイ471を開いて転写紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ461で転写紙の搬送タイミングが取られ、搬送される。
【0032】
大容量給紙装置700は同一サイズの転写紙を大量にスタックして供給するもので、転写紙が消費されるにしたがって底板702が上昇し、常にピックアップローラ701から用紙のピックアップが可能に構成されている。ピックアップローラ701から給紙される転写紙は、垂直搬送部460からレジストローラ461のニップまで搬送される。
【0033】
用紙後処理装置800はパンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の処理を行うもので、この実施形態では、前記機能のためにパンチ801、ステイプルトレイ(整合)802、ステイプラ803、シフトトレイ804を備えている。すなわち、画像形成装置400から用紙後処理装置800に搬入された転写紙は、孔明けを行う場合にはパンチ801で1枚ずつ孔明けが行われ、その後、特に処理するものがなければ、プルーフトレイ805へ、ソート、スタック、仕分けを行う場合にはシフトトレイ804にそれぞれ排紙される。仕分けは、この実施形態は、シフトトレイ804が用紙搬送方向に直交する方向に所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。
【0034】
整合する場合には、孔明けが行われた、あるいは孔明けが行われていない転写紙が下搬送路806に導かれ、ステイプルトレイ804において後端フェンスで用紙搬送方向を直交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央2個所など所定の位置がステイプラ803によって綴じられ、放出ベルトによってシフトトレイ804に排紙される。また、この実施形態では、下搬送路806にはプレスタック搬送路807が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置本体400側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。
【0035】
画像読み取り装置500は、ADF600によってコンタクトガラス510上に導かれ、停止した原稿を光学的にスキャンし、第1ないし第3のミラーを経て結像レンズで結像された読み取り画像をCCDやCMOSなどの光電変換素子によって読み取る。読み取られた画像データは、図示しない画像処理回路で所定の画像処理が実行され、記憶装置に一旦記憶される。そして、画像形成時に画像書き込み部410によって記憶装置から読み出され、画像データに応じて変調し、光書き込みが行われる。
【0036】
ADF550は両面読み取り機能を有するもので、画像読み取り装置500のコンタクトガラス510設置面に開閉自在に取り付けられている。このADF550では、原稿載置台551に載置された原稿が原稿読み取り時に自動的にコンタクトガラス510上に送り出される。
【0037】
この例の場合にも、レジストローラ461、感光体ドラム421、転写ユニット423の搬送ベルトを駆動する駆動ローラ、定着ユニット430の手員着ローラ及び加圧ローラの駆動について同様の制御が行われる。
【0038】
なお、第1の実施形態では感光体ローラ2と称し、第1の実施形態では感光体ドラム421と称しているが、いずれも用紙の搬送経路に位置し、用紙搬送機能を備えた円柱状あるいは円筒状形状のもので、請求項では、機能としてローラと総称しているが、実質的は等価なものである。
【0039】
以上のように第1及び第2の実施形態によれば、急激な温度変動があったローラがある場合、そのローラに大きな制御をかけて、ローラの線速がある特定の目標値になるように制御をするのではなく、ローラの線速がある一定の幅をもった線速の範囲内になるように制御するので、従来技術のような大きな制御を行う必要がなくなる。その結果、そのローラを駆動させているモータの脱調を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の実施形態に係るタンデム式の画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図3】図2のCPUで実行される制御手順を示すフローチャートである。
【図4】本発明の他の実施形態に係るモノクロの画像形成装置のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
【0041】
1 レジストローラ
2 感光体ローラ
3 定着ローラ
4 転写ベルト駆動用ローラ
5 温度センサ
6 転写ベルト
7 CPU
8 ROM
9 外部装置
9a 表示部
421 感光体ドラム




 

 


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