JP2017203875A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させること。【解決手段】コントローラ200は、トップセンサ105によって用紙Pを検知したタイミングに基づいて、用紙Pの搬送速度を第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に変更するタイミングを求め、給紙ローラ102により給紙された後続紙P2の先端がトップセンサ105により検知される前に後続紙P2の搬送速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更して搬送ローラ103、レジストローラ104により搬送し(S500、S501)、後続紙P2の先端がトップセンサ105により検知された後であって後続紙P2の先端が転写ニップ部に到達するまでに後続紙P2の搬送速度を第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に変更するよう搬送モータ301を制御し、第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に変更するタイミングに基づいて感光ドラム122への画像形成のタイミングを求める(S502〜S505)。【選択図】図3
Description
本発明は、プリンタ、複写機、記録機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
近年、画像形成装置から発生する動作音を軽減するために、記録用紙に対する画像形成のプロセス速度を遅くしたいという要求がある。一方で、プロセス速度を遅くすると従来のスループットを達成できなくなる。しかし、紙間を短くすることができれば、スループットを維持したままプロセス速度を遅くすることができるため、紙間を短くするための検討がなされている。紙間とは、複数の記録用紙に連続して画像を形成する際の先行紙の後端から後続紙の先端までの距離のことである。
例えば、転写部よりも搬送方向における上流側に配置されたトップセンサから転写部までの区間で、記録用紙の搬送速度について加速、減速を行うことで搬送不良を回避する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、トップセンサよりも搬送方向における上流側にセンサを追加することで加速、減速が可能な区間を長くする構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、転写部よりも上流側にトップセンサを配置し、トップセンサによって記録用紙を検知したタイミングに応じて記録用紙の搬送速度を加速させる構成では、記録用紙の搬送速度を加速できる区間がセンサから転写部までの区間に限定されている。このため、紙間をより詰める場合には更に高速でモータを駆動しなければならない。このため、動作音やモータの必要トルクの増大が課題となる。また、トップセンサよりも上流側にセンサを設ける構成では、トップセンサとは別のセンサを追加することになるため、コストアップが課題となる。
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させることを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
(1)像担持体と、前記像担持体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部において前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、収容部に載置された記録材を搬送路に給紙する給紙手段と、前記転写手段と前記給紙手段との間に配置され、記録材を搬送する搬送手段と、前記給紙手段及び前記搬送手段を駆動する第1の駆動手段と、前記搬送手段と前記転写手段との間に配置され、記録材を検知する検知手段と、前記検知手段により記録材の先端を検知したタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成を開始するように制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記検知手段によって記録材を検知したタイミングに基づいて、記録材の搬送速度を第2の速度から前記第2の速度よりも遅い第1の速度に変更するタイミングを求め、前記給紙手段により給紙された第1の記録材の先端が前記検知手段により検知される前に前記第1の記録材の搬送速度を前記第1の速度から前記第2の速度に変更して前記搬送手段により搬送し、前記第1の記録材の先端が前記検知手段により検知された後であって前記第1の記録材の先端が前記ニップ部に到達するまでに前記第1の記録材の搬送速度を前記第2の速度から前記第1の速度に変更するよう前記第1の駆動手段を制御し、前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成のタイミングを求めることを特徴とする画像形成装置。
(2)複数の像担持体と、前記像担持体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部において前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する複数の転写手段と、収容部に載置された記録材を搬送路に給紙する給紙手段と、前記複数の像担持体と前記複数の転写手段との間に挟持され、記録材を搬送するベルト状のベルト搬送手段と、前記複数の転写手段のうち記録材の搬送方向における最も上流側に配置された転写手段と前記給紙手段との間に配置され、前記ベルト搬送手段を回動させる回動手段と、前記回動手段を駆動する第1の駆動手段と、前記回動手段よりも前記搬送方向における上流側に配置され、記録材を搬送する搬送手段と、前記給紙手段及び前記搬送手段を駆動する第2の駆動手段と、前記搬送手段と前記回動手段との間に配置され、記録材を検知する検知手段と、前記検知手段により記録材の先端を検知したタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成を開始するように制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記検知手段によって記録材を検知したタイミングに基づいて、記録材の搬送速度を第2の速度から前記第2の速度よりも遅い第1の速度に変更するタイミングを求め、前記給紙手段により給紙された第1の記録材の先端が前記検知手段により検知される前に前記第1の記録材の搬送速度を前記第1の速度から前記第2の速度に変更して前記搬送手段により搬送し、前記第1の記録材の先端が前記検知手段により検知された後であって前記第1の記録材の先端が前記回動手段に到達するまでに前記第1の記録材の搬送速度を前記第2の速度から前記第1の速度に変更するよう前記第2の駆動手段を制御し、前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成のタイミングを求めることを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させることができる。
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
[画像形成装置]
図1(a)は電子写真方式のプリンタである画像形成装置100を示す概略断面図である。感光ドラム122は、例えば、有機感光やアモルファスシリコン感光の像担持体であり、図中矢印方向(時計回り方向)に所定の周速度(プロセススピード)Vdで回転する。帯電ローラ123は、感光ドラム122の周面を一様の電位に帯電させる。光学箱108は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力された画像情報に従って変調したレーザ光を、ミラー107を介して感光ドラム122の周面に照射する。これにより、画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム122の回転方向である副走査方向の露光開始タイミングは、副走査同期信号により決定される。光学箱108は、同期信号を起点として感光ドラム122に画像を形成する画像形成手段として機能する。現像ローラ121は、トナーを用いて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
図1(a)は電子写真方式のプリンタである画像形成装置100を示す概略断面図である。感光ドラム122は、例えば、有機感光やアモルファスシリコン感光の像担持体であり、図中矢印方向(時計回り方向)に所定の周速度(プロセススピード)Vdで回転する。帯電ローラ123は、感光ドラム122の周面を一様の電位に帯電させる。光学箱108は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力された画像情報に従って変調したレーザ光を、ミラー107を介して感光ドラム122の周面に照射する。これにより、画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム122の回転方向である副走査方向の露光開始タイミングは、副走査同期信号により決定される。光学箱108は、同期信号を起点として感光ドラム122に画像を形成する画像形成手段として機能する。現像ローラ121は、トナーを用いて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
給紙手段である給紙ローラ102は、用紙カセット101に載置された記録材である用紙Pを1枚ずつ搬送路へ給紙する。用紙カセット101や不図示の手差しトレイ等は、用紙Pを収容し、搬送路へ供給する収容部として機能する。搬送ローラ103及びレジストレーションローラ(以下、レジストローラとする)104は、用紙Pを更に搬送方向の下流側へ搬送する。搬送ローラ103及びレジストローラ104は、用紙カセット101から転写手段である転写ローラ106まで用紙Pを搬送する搬送手段の一例である。また、レジストローラ104は、搬送手段のうち転写ローラ106に対して最も近くに配置されている搬送手段である。即ち、レジストローラ104は、転写ローラ106よりも用紙Pの搬送方向における上流側に配置された搬送手段のうち、最も下流側に位置するローラである。一方、搬送ローラ103は、搬送手段のうち用紙Pの搬送方向における最も上流側に位置するローラである。
レジストローラ104から転写ローラ106までの搬送路上の区間(以下、搬送区間という)には、用紙Pを検知する検知手段としてトップセンサ105が配置されている。トップセンサ105は、転写ローラ106よりも用紙Pの搬送方向における上流側(以下、単に上流側という)に配置されている。また、搬送ローラ103及びレジストローラ104は、転写ローラ106よりも上流側に配置されている。用紙Pは、感光ドラム122と転写ローラ106とによって形成されたニップ部(以下、転写ニップ部)を通過する際に、感光ドラム122からトナー像を転写される。転写ローラ106(画像形成装置によっては転写ブレード)等の転写部は、感光ドラム122に形成されたトナー像を用紙Pに転写する転写手段として機能する。
定着装置130は、サーミスタ131、ヒータ132、定着フィルム133及び加圧ローラ134を備える。定着装置130は、サーミスタ131によって検知された温度に基づいてヒータ132の温度を一定に維持する。定着フィルム133及び加圧ローラ134によってトナー像が用紙Pに対して定着される。定着処理が終了した用紙Pが排紙センサ109により検知されると、用紙Pはトレイ112又はトレイ113に排紙される。なお、トレイ112は、使用されない場合には図1(a)に示すように閉じられており、使用される場合には図中の下端を軸として回動され開放される。用紙Pがトレイ112に排紙される場合には、画像が形成された面を上にした状態でローラ110によりトレイ112上に排出される。また、用紙がトレイ113に排紙される場合には、画像が形成された面を下にした状態でローラ111によりトレイ113上に排出される。
[各ローラとモータの関係]
図1(b)は画像形成装置100の各ローラと、各ローラを駆動するモータの関係を表した図であり、図1(a)に示す画像形成装置100の要部を記載している。画像形成装置100では、搬送モータ301及び定着モータ302が使用されている。搬送モータ301は、給紙ローラ102、搬送ローラ103及びレジストローラ104を駆動している。搬送モータ301は、搬送手段を駆動する第1の駆動手段として機能している。第2の駆動手段である定着モータ302は、感光ドラム122、転写ローラ106、加圧ローラ134、ローラ110及びローラ111を駆動している。本実施例では、このように異なるモータを備えている。搬送モータ301には、例えばステッピングモータを用いる。
図1(b)は画像形成装置100の各ローラと、各ローラを駆動するモータの関係を表した図であり、図1(a)に示す画像形成装置100の要部を記載している。画像形成装置100では、搬送モータ301及び定着モータ302が使用されている。搬送モータ301は、給紙ローラ102、搬送ローラ103及びレジストローラ104を駆動している。搬送モータ301は、搬送手段を駆動する第1の駆動手段として機能している。第2の駆動手段である定着モータ302は、感光ドラム122、転写ローラ106、加圧ローラ134、ローラ110及びローラ111を駆動している。本実施例では、このように異なるモータを備えている。搬送モータ301には、例えばステッピングモータを用いる。
[画像形成装置の制御系を示すブロック図]
図2(a)は、本実施例の制御系を示すブロック図である。コントローラ200は、画像形成制御部201と搬送制御部202を有している。コントローラ200は、画像形成装置100の全体を統括的に制御するマイクロプロセッサ、制御プログラムを格納したROM、データ等を記憶するRAM、及びゲート素子等により構成されている。
図2(a)は、本実施例の制御系を示すブロック図である。コントローラ200は、画像形成制御部201と搬送制御部202を有している。コントローラ200は、画像形成装置100の全体を統括的に制御するマイクロプロセッサ、制御プログラムを格納したROM、データ等を記憶するRAM、及びゲート素子等により構成されている。
画像形成制御部201は、用紙Pに画像を形成し定着させるために、現像電圧発生回路126、ヒータ132、画像信号出力部400を制御する。現像電圧発生回路126は、現像ローラ121に印加する現像電圧を発生する。画像信号出力部400は、画像形成制御部201が出力する副走査同期信号を基点として光学箱108に画像信号を出力する。副走査同期信号は、搬送制御部202により発生され、画像形成制御部201を経由して画像信号出力部400に出力される。光学箱108は、画像信号に従ってレーザをオン/オフ制御する。
搬送制御部202は、トップセンサ105の検知信号を監視し、副走査同期信号の出力タイミングを決定したり、搬送モータ301及び定着モータ302の駆動を制御したりする。トップセンサ105の検知信号は、用紙Pが通過しているか否か、つまり、紙あり/紙なしを示している。搬送制御部202は、検知信号が「紙なし」から「紙あり」に変化すると、用紙Pの先端が到着したことを認識する。また、搬送制御部202は、検知信号が「紙あり」から「紙なし」に変化すると、用紙Pの後端が通過したことを認識する。
搬送路上を連続して複数の用紙Pが搬送される場合、所定の用紙Pを先行紙、先行紙に続いて搬送される(又は搬送されている)用紙Pを後続紙という。また、連続して搬送されている用紙の符号として、P1、P2、P3・・・等の符号を付す。先行紙P1は、後続紙P2よりも先行して給紙された用紙のうち直前に給紙された用紙である。紙間測定部204は、第2の記録材である先行紙P1の後端から第1の記録材である後続紙P2の先端までの搬送間隔である実際の紙間を、トップセンサ105からの検知信号を用いて測定する。パラメータ記憶部205は、演算部206が演算に使用するパラメータや、駆動制御部207が使用する搬送速度のデータ等を記憶している。パラメータとしては、例えば、搬送モータ301の性能によって定まる搬送速度、上昇時間Taa、下降時間Tda等がある。上昇時間Taaは、搬送速度を第1の速度、例えば、感光ドラム122上に画像を形成する第1の速度Vp1から、第2の速度Vp2、例えば、生産性を向上するために加速した後の速度に上昇させるために必要となる時間である。下降時間Tdaは、搬送速度をVp2からVp1に下降させるのに必要となる時間である。
演算部206は、後述する各種の数式に基づいて各種の演算を実行する。駆動制御部207は、演算部206によって決定されたタイミングや搬送速度に従って搬送モータ301や定着モータ302を制御する。例えば、駆動制御部207は、クロックの周期を変化させることで搬送モータ301の回転数を変化させることができる。
同期信号出力部208は、トップセンサ105が用紙Pの先端を検知したタイミングから所定の時間(後述する時間Ttop)が経過したタイミングに副走査同期信号を画像形成制御部201へ出力する。副走査同期信号の出力とともにレーザ光の発光が開始されることで、用紙Pの先端0mmから画像が転写されるように、感光ドラム122上に画像が形成される。即ち、トップセンサ105により用紙Pの先端が検知されたタイミングから時間Ttopが経過したタイミングが、画像形成の開始のタイミングである。搬送制御部202は、トップセンサ105により先行紙P1の後端を検知したタイミングで後続紙P2の給紙を開始する。
[搬送路上の部材の距離関係]
図2(b)を用いて、トップセンサ105で用紙Pの先端を検知してから副走査同期信号を出力するまでの時間Ttopについて説明する。なお、用紙Pが一定の搬送速度(Vp1)で搬送されるものと仮定する。図2(b)に示すように、感光ドラム122上のレーザ照射位置から転写ニップ部までの感光ドラム122の表面に沿った距離(以下、沿面距離)をLdとする。また、トップセンサ105から転写ニップ部までの搬送路に沿った距離をLfとする。用紙Pの一定の搬送速度(Vp1)と、感光ドラム122の周速度Vdは一致している。よって、用紙Pがトップセンサ105からLf−Ldだけ進んだときに感光ドラム122への画像形成を開始すればよい。つまり、用紙Pの先端がトップセンサ105によって検知されたタイミングt1から感光ドラム122への画像形成を開始するタイミングt3までの時間Ttop1は、次の式(1)により表現できる。なお、タイミングt3は、同期信号出力部208が副走査同期信号を出力するタイミングでもある。時間Ttop1は用紙Pの先端がトップセンサ105に到達したタイミングを起点とした時間である。
Ttop1=(Lf−Ld)/Vd ・・・式(1)
なお、距離Ldより距離Lfの方が長くなるように(Lf>Ld)トップセンサ105が配置されているものとする。なお、距離L1は給紙ローラ102からトップセンサ105までの距離を、距離L3は先行紙P1と後続紙P2の目標とする紙間を、それぞれ示し、詳細は後述する。
図2(b)を用いて、トップセンサ105で用紙Pの先端を検知してから副走査同期信号を出力するまでの時間Ttopについて説明する。なお、用紙Pが一定の搬送速度(Vp1)で搬送されるものと仮定する。図2(b)に示すように、感光ドラム122上のレーザ照射位置から転写ニップ部までの感光ドラム122の表面に沿った距離(以下、沿面距離)をLdとする。また、トップセンサ105から転写ニップ部までの搬送路に沿った距離をLfとする。用紙Pの一定の搬送速度(Vp1)と、感光ドラム122の周速度Vdは一致している。よって、用紙Pがトップセンサ105からLf−Ldだけ進んだときに感光ドラム122への画像形成を開始すればよい。つまり、用紙Pの先端がトップセンサ105によって検知されたタイミングt1から感光ドラム122への画像形成を開始するタイミングt3までの時間Ttop1は、次の式(1)により表現できる。なお、タイミングt3は、同期信号出力部208が副走査同期信号を出力するタイミングでもある。時間Ttop1は用紙Pの先端がトップセンサ105に到達したタイミングを起点とした時間である。
Ttop1=(Lf−Ld)/Vd ・・・式(1)
なお、距離Ldより距離Lfの方が長くなるように(Lf>Ld)トップセンサ105が配置されているものとする。なお、距離L1は給紙ローラ102からトップセンサ105までの距離を、距離L3は先行紙P1と後続紙P2の目標とする紙間を、それぞれ示し、詳細は後述する。
[用紙の搬送制御]
図3に示したフローチャート及び図4のタイミングチャートを用いて本実施例の用紙Pの搬送制御を詳細に説明する。図3は、コントローラ200が制御プログラムに従って実行する処理を示している。図4(A)は図3のフローチャートの処理を実施したときのタイミングチャートを示している。図4(A)では、(a)にトップセンサ105の検知信号(紙あり、紙なし)を、(b)に搬送モータ301の速度(Vp1、Vp2)を、(c)に転写ニップ部における紙あり、紙なしを、それぞれ示している。図4(B)は、図4(A)の(b)に示す搬送モータ301の動作を詳細に記載したタイミングチャートであり、横軸に時間、縦軸に搬送モータ301の速度を示している。図4(C)は、図3のフローチャートを実施したときの用紙P(先行紙P1、後続紙P2、後続紙P3等)の位置と時間関係を示す図であり、横軸に時間、縦軸に用紙Pの位置を示している。また、後続紙P2については、本実施例の搬送制御を行った場合の動作を実線で示し、本実施例の搬送制御を行わない従来の制御を行った場合(加速無し時)の動作を一点鎖線で示す。図4(C)には、給紙ローラ102からトップセンサ105までの距離L1と、トップセンサ105から転写ニップ部までの距離Lfも記載している(図2(b)参照)。
図3に示したフローチャート及び図4のタイミングチャートを用いて本実施例の用紙Pの搬送制御を詳細に説明する。図3は、コントローラ200が制御プログラムに従って実行する処理を示している。図4(A)は図3のフローチャートの処理を実施したときのタイミングチャートを示している。図4(A)では、(a)にトップセンサ105の検知信号(紙あり、紙なし)を、(b)に搬送モータ301の速度(Vp1、Vp2)を、(c)に転写ニップ部における紙あり、紙なしを、それぞれ示している。図4(B)は、図4(A)の(b)に示す搬送モータ301の動作を詳細に記載したタイミングチャートであり、横軸に時間、縦軸に搬送モータ301の速度を示している。図4(C)は、図3のフローチャートを実施したときの用紙P(先行紙P1、後続紙P2、後続紙P3等)の位置と時間関係を示す図であり、横軸に時間、縦軸に用紙Pの位置を示している。また、後続紙P2については、本実施例の搬送制御を行った場合の動作を実線で示し、本実施例の搬送制御を行わない従来の制御を行った場合(加速無し時)の動作を一点鎖線で示す。図4(C)には、給紙ローラ102からトップセンサ105までの距離L1と、トップセンサ105から転写ニップ部までの距離Lfも記載している(図2(b)参照)。
コントローラ200は、トップセンサ105の検知信号が紙ありから紙なしに変化したタイミング500tで、即ち、先行紙P1の後端を検知したタイミングで、図3のステップ(以下、Sとする)500以降の処理を開始する。S500でコントローラ200は、駆動制御部207により後続紙P2の給紙を開始し、不図示のタイマをリセットしてスタートする。なお、用紙Pを給紙するときの速度と感光ドラム122に用紙Pが到達する直前の速度は、必ずしも一致する必要はない。用紙Pを給紙するときの速度と感光ドラム122に用紙Pが到達する直前の速度が異なっていてもよい。S501でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により搬送モータ301の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更する。第1の速度Vp1は感光ドラム122の周速度Vdに一致しており、第2の速度Vp2は周速度Vdよりも速い速度である(Vp2>Vd(=Vp1))。なお、第2の速度Vp2は、予め定められた一定の速度であってもよいし、後続紙P2が転写ニップ部に到達するまでに紙間の短縮化を完了できるように動的に調整された速度であってもよい。また、実施例2以降で説明するように、用紙Pの紙種に応じて第2の速度Vp2を決定してもよい。
本実施例では、先行紙P1の後端がトップセンサ105を通過した後、先行紙Pは定着モータ302により駆動される感光ドラム122及び転写ローラ106により搬送されている(図1(b)参照)。感光ドラム122及び転写ローラ106は、定着モータ302により所定の周速度(プロセススピード)Vd、即ち、第1の速度Vp1で回転するように駆動されている。一方、後続紙P2は、定着モータ302とは異なる搬送モータ301により駆動される給紙ローラ102、搬送ローラ103、レジストローラ104により搬送される。このため、後続紙P2の搬送速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更しても、先行紙P1の転写ニップ部におけるトナー像の転写動作には影響しない。本実施例では、先行紙P1の後端がトップセンサ105を通過したことは、先行紙P1が、搬送モータ301により駆動されるローラの中で搬送方向において最も下流側に位置するレジストローラ104を通過したことを意味する。
S502でコントローラ200は、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知したか否か、即ち、トップセンサ105の検知信号が紙なしから紙ありに変化したか否かを判断する。S502でコントローラ200は、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知していないと判断した場合は、処理をS502に戻し、後続紙P2の先端を検知したと判断した場合には、処理をS503に進める。図4(A)の(a)では、タイミング504tで、搬送制御部202は、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知している。
S503でコントローラ200は、後続紙P2の給紙を開始したタイミング500tから搬送モータ301の減速を開始するタイミング(減速タイミング)505tまでの時間Txを、搬送制御部202の演算部206により演算する。時間Txの説明は後述する。また、コントローラ200は、後続紙P2の給紙が開始されたタイミング500tを起点として、後続紙P2の感光ドラム122への画像形成を開始する時間Ttopを、演算部206により次の式(2)を用いて演算する。
Ttop=Tx+Tda−Ld/Vd・・・式(2)
Ttop=Tx+Tda−Ld/Vd・・・式(2)
S504でコントローラ200は、不図示のタイマを参照することにより搬送モータ301の減速タイミングとなったか否か、即ち、時間Txが経過したか否かを判断する。S504でコントローラ200は、搬送モータ301の減速タイミングになっていないと判断した場合、処理をS504に戻し、減速タイミングになったと判断した場合、処理をS505に進める。S505でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により搬送モータ301の速度を第1の速度Vp1に戻す。S505の処理は、図4(A)のタイミング505tに相当する。そして、次の後続紙P3について図3のS500以降の処理を実行するために、後続紙P3の給紙に備える。図4(C)に示すように、タイミング507tでコントローラ200は、トップセンサ105により後続紙P2の後端を検知すると、次の後続紙P3の給紙を開始する。後続紙P3についての搬送制御は後続紙P2についての搬送制御と同様であり、説明を省略する。なお、図4のタイミング502tは、搬送速度が第2の速度Vp2となったタイミング、タイミング506tは後続紙P2の先端が転写ニップ部に到達するタイミングである。
[減速タイミング(時間Tx)]
図4(B)を用いて、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知すると実施される搬送モータ301の減速タイミング(時間Tx)の決定方法について説明する。図4(B)はレジストローラ104、即ち、搬送モータ301における用紙Pの搬送速度の変化を示している。上昇時間Taaは、搬送モータ301を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に加速するために必要な時間、下降時間Tdaは、第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に減速するために必要な時間である。上昇時間Taa及び下降時間Tadは、搬送制御部202のパラメータ記憶部205に記憶されている。時間T2は、第2の速度Vp2で用紙Pを搬送している時間、時間T1は、先行紙P1の後端がトップセンサ105によって検知されたタイミングt11(500t)から、転写ニップ部に到達するタイミングt14(506t)までの時間である。ここで、後続紙P2の給紙を開始したタイミングt11から搬送モータ301の減速を開始するタイミングt13までの時間Txを求めるためには、時間T2を決定する必要がある。時間Txは、予め決められた時間Taaと時間T2の和で表されるからである(Tx=Taa+T2)。
図4(B)を用いて、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知すると実施される搬送モータ301の減速タイミング(時間Tx)の決定方法について説明する。図4(B)はレジストローラ104、即ち、搬送モータ301における用紙Pの搬送速度の変化を示している。上昇時間Taaは、搬送モータ301を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に加速するために必要な時間、下降時間Tdaは、第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に減速するために必要な時間である。上昇時間Taa及び下降時間Tadは、搬送制御部202のパラメータ記憶部205に記憶されている。時間T2は、第2の速度Vp2で用紙Pを搬送している時間、時間T1は、先行紙P1の後端がトップセンサ105によって検知されたタイミングt11(500t)から、転写ニップ部に到達するタイミングt14(506t)までの時間である。ここで、後続紙P2の給紙を開始したタイミングt11から搬送モータ301の減速を開始するタイミングt13までの時間Txを求めるためには、時間T2を決定する必要がある。時間Txは、予め決められた時間Taaと時間T2の和で表されるからである(Tx=Taa+T2)。
時間T1は、後続紙P2の給紙を開始したタイミングt11から後続紙P2の先端が転写ニップ部に到達するタイミングt14までの時間である。タイミングt11からタイミングt14の期間において、搬送速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に加速させることで、後続紙P2は先行紙P1よりも距離Lnだけ多く進むことができる。図4(B)では、横軸が時間を示し、縦軸が搬送速度を示している。よって、図4(B)に示した各領域の面積は距離を表すことになる。
ここで、図4(C)に示すように、後続紙P2の先端が転写ニップ部に到達したタイミングt14(506t)で、後続紙P2の先端から先行紙P1の後端までの距離(紙間)が所定の距離である距離L3(図4(C)参照)になることが要求されるとする。これを実現するためには、先行紙P1の後端がタイミング500tからタイミング506tまでに距離(Lf+L3)進む間に、後続紙P2の先端がタイミング500tからタイミング506tまでに距離(L1+Lf)進めばよい。後続紙P2は、搬送速度が第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に加速したことにより、先行紙P1よりも距離Ln(図4(B)斜線部)多く進む。このため、距離Lnは、後続紙P2が進んだ距離(L1+Lf)から先行紙Pが進んだ距離(Lf+L3)を減じたものとなる(Ln=(L1+Lf)−(Lf+L3)=(L1−L3))。これにより、後続紙P2は、図4(C)に示した時間T1の間に距離Ln(=L1−L3)だけ進めばよいことになる。
よって、時間T2は、図4(B)に示した斜線領域の面積が距離Lnになるような解となる。距離Lnを一般化すると次の式(3)のようになる。
ここで、v1(t)はタイミングt11〜タイミングt12の区間における後続紙P2の搬送速度である。v2(t)はタイミングt12〜タイミングt13の区間における後続紙P2の搬送速度である。v3(t)はタイミングt13〜タイミングt14の区間における後続紙P2の搬送速度である。
ここで、v1(t)はタイミングt11〜タイミングt12の区間における後続紙P2の搬送速度である。v2(t)はタイミングt12〜タイミングt13の区間における後続紙P2の搬送速度である。v3(t)はタイミングt13〜タイミングt14の区間における後続紙P2の搬送速度である。
v1(t)やv3(t)は、搬送モータ301の特性に依存するため、線形関数だけでなく、2次関数などの高次関数によって表現されることもある。また、v1(t)やv3(t)は、離散関数であってもよい。v1(t)やv3(t)は、例えば、第1の速度Vp1の1.0〜1.5倍の間で、可変かつとびとびの値をとってもよい。なお、第2の速度Vp2は、搬送モータ301の性能限界である最高速度であってもよいし、そうでなくてもよい。第2の速度Vp2を搬送モータ301の性能限界である最高速度に設定すると、紙間を短時間で距離L3に近づけることができる。ただし、搬送モータ301の駆動音も最大となる。そこで、駆動音を低減するためには、用紙Pの給紙位置から転写ニップ部の位置までの区間(距離にしてL1+Lfの区間、時間にしてT1の期間)を最大限に利用して、紙間を距離L3に近づければよい。つまり、時間T1の間に、距離Lnの短縮が可能となる最低限度の第2の速度Vp2を選択すれば、駆動音を最小化できる。即ち、駆動音の許容範囲内で第2の速度Vp2を設定すればよい。このように、駆動音と搬送モータ301の速度とはトレードオフの関係にある。
ここでは、説明の便宜上、第1の速度Vp1から第2の速度Vp2へ加速する際の加速度と、第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に減速する際の加速度がいずれも一定であると仮定する。図4(B)の斜線部の面積、すなわち距離Lnは、次の式(4)〜式(7)から算出される。まず、距離Lnは次の式(4)で表される。
Ln=(T1+T2)×(Vp2−Vp1)/2 ・・・式(4)
これを変形して時間T2を求めると、次の式(5)が得られる。
T2=2Ln/(Vp2−Vp1)−T1 ・・・式(5)
また、先行紙P1は、時間T1の間に第1の速度Vp1で距離(Lf+L3)移動するため、
T1=(Lf+L3)/Vp1 ・・・式(6)
ここで、式(5)に式(6)を代入すると、次の式(7)が得られる。
T2=2Ln/(Vp2−Vp1)−(Lf+L3)/Vp1・・・式(7)
なお、第1の速度Vp1、第2の速度Vp2、距離Lfは既知であり、それらの情報はパラメータ記憶部205に記憶されている。
Ln=(T1+T2)×(Vp2−Vp1)/2 ・・・式(4)
これを変形して時間T2を求めると、次の式(5)が得られる。
T2=2Ln/(Vp2−Vp1)−T1 ・・・式(5)
また、先行紙P1は、時間T1の間に第1の速度Vp1で距離(Lf+L3)移動するため、
T1=(Lf+L3)/Vp1 ・・・式(6)
ここで、式(5)に式(6)を代入すると、次の式(7)が得られる。
T2=2Ln/(Vp2−Vp1)−(Lf+L3)/Vp1・・・式(7)
なお、第1の速度Vp1、第2の速度Vp2、距離Lfは既知であり、それらの情報はパラメータ記憶部205に記憶されている。
また、上述したように、図4(C)から式(8)が成り立つ。
Ln=L1−L3 ・・・式(8)
よって、画像形成装置100の構成によって式(8)から距離Lnが確定する。つまり、式(7)から時間T2を算出できる。なお、式(7)は、事前に求めることが可能な3つの係数α、β、γを用いて、次のように表現できる。
T2=α+β×L3+γ×L3 ・・・式(7’)
なお、αはL1、Vp1、Vp2、Lfから、βはVp1とVp2から、γはVp1から、それぞれ決定される。式(7)から式(7’)への変形過程は冗長なため、ここでは省略することにする。
Ln=L1−L3 ・・・式(8)
よって、画像形成装置100の構成によって式(8)から距離Lnが確定する。つまり、式(7)から時間T2を算出できる。なお、式(7)は、事前に求めることが可能な3つの係数α、β、γを用いて、次のように表現できる。
T2=α+β×L3+γ×L3 ・・・式(7’)
なお、αはL1、Vp1、Vp2、Lfから、βはVp1とVp2から、γはVp1から、それぞれ決定される。式(7)から式(7’)への変形過程は冗長なため、ここでは省略することにする。
時間T2は、図3のS504で時間Txが経過するまで待機する時間に相当する(Tx=Taa+T2)。よって、搬送制御部202は、搬送モータ301の加速が終了したタイミングt12(502t)から時間T2が経過したかどうかを判断することで、搬送モータ301の減速タイミングt13かどうかを判断できる。なお、搬送モータ301がパルスモータの場合、搬送制御部202は、回転時間である時間T2をステップ数に換算してパルスで管理してもよい。つまり、搬送制御部202は、ステップ数をカウントし、時間T2に相当するステップ数になったときに、搬送モータ301の減速を開始するタイミングt13に到達したことを認識できる。
上昇時間Taa、下降時間Tdaは、第2の速度Vp2と搬送モータ301の特性(負荷トルクやモータドライバの特性等)等により決定される時間である。よって、第2の速度Vp2が確定すれば、上昇時間Taaと下降時間Tdaも確定する。なお、第2の速度Vp2から上昇時間Taaや下降時間Tdaを決定する関数やテーブルは、予めパラメータ記憶部205に記憶しておくことで、演算部206がこれらを読み出して演算に用いる。
以上、本実施例によれば、後続紙P2が加速できる区間を後続紙P2の給紙開始から転写ニップ部とし、センサを追加することなく設定できる。そのため、コストアップすることなく加速できる区間を延ばし、加速できる区間を長くすることで紙間を詰める場合に加速後の速度(第2の速度Vp2)を抑えることができる。そのため、スループットを低下させることなく、駆動音やモータの負荷トルクの増大を低減させた搬送制御を行うことができる。以上、本実施例によれば、新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させることができる。
実施例1では、搬送モータ301を加速することで後続紙P2の給紙から紙間を詰める制御を行った。実施例2では実施例1と比較して更にコストダウンを進め、駆動手段が一つになった例について説明する。なお、実施例1と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。
[各ローラとモータの関係]
本実施例における画像形成装置100の各ローラと、ローラを駆動するモータの関係を表した図を図5に示す。実施例1との違いは、画像形成装置の全ての駆動を一つの第1の駆動手段(搬送モータ301)で行うことである。本実施例では、先行紙P1も後続紙P2も同一の搬送モータ301により駆動される各ローラにより搬送される。このため、先行紙P1が転写ニップ部でトナー像を転写されている間に、後続紙P2の搬送速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更すると、先行紙P1の転写ニップ部におけるトナー像の転写動作に影響を及ぼす。そこで、本実施例では、先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したタイミング以降で、後続紙P2の搬送速度を変更する。
本実施例における画像形成装置100の各ローラと、ローラを駆動するモータの関係を表した図を図5に示す。実施例1との違いは、画像形成装置の全ての駆動を一つの第1の駆動手段(搬送モータ301)で行うことである。本実施例では、先行紙P1も後続紙P2も同一の搬送モータ301により駆動される各ローラにより搬送される。このため、先行紙P1が転写ニップ部でトナー像を転写されている間に、後続紙P2の搬送速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更すると、先行紙P1の転写ニップ部におけるトナー像の転写動作に影響を及ぼす。そこで、本実施例では、先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したタイミング以降で、後続紙P2の搬送速度を変更する。
[用紙の搬送制御]
図6に示したフローチャートを用いて本実施例を詳細に説明する。また、図7は、実施例1の図4と同様の図であるため、図の見方等の説明を省略する。図7中、タイミング700tは先行紙P1の後端がトップセンサ105を通過したタイミング、タイミング701tは先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したタイミングである。タイミング704tは後続紙P2の先端がトップセンサ105に到達したタイミング、タイミング705tは後続紙P2の搬送速度を第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に減速を開始したタイミングである。
図6に示したフローチャートを用いて本実施例を詳細に説明する。また、図7は、実施例1の図4と同様の図であるため、図の見方等の説明を省略する。図7中、タイミング700tは先行紙P1の後端がトップセンサ105を通過したタイミング、タイミング701tは先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したタイミングである。タイミング704tは後続紙P2の先端がトップセンサ105に到達したタイミング、タイミング705tは後続紙P2の搬送速度を第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に減速を開始したタイミングである。
実施例1同様に、コントローラ200は、トップセンサ105により先行紙P1の後端が検知された図7(A)のタイミング700tで、S700以降の処理を開始する。S700でコントローラ200は、駆動制御部207により後続紙P2の給紙を開始する。S701でコントローラ200は、搬送制御部202により先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したか否かを判断する。ここで、コントローラ200は、先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したか否かを、次のようにして判断する。即ち、コントローラ200は、トップセンサ105から転写ニップ部までの距離(Lf)、先行紙P1の搬送速度(Vp1)、先行紙P1の搬送方向の長さ等に基づき判断する。
先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過するまで待機する理由は、上述したように本実施例では、一つの搬送モータ301で画像形成装置の全ての駆動を行っているからである。本実施例では、先行紙P1が転写ニップ部を通過している間に搬送モータ301の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に切り替えると、感光ドラム122の回転速度も変わってしまう。先行紙P1が転写ニップ部を通過している間とは、感光ドラム122上のトナー像が先行紙P1に転写されている間である。このように、レーザ光が感光ドラム122上で画像形成を行う速度と感光ドラム122自身が回転する速度に違いが生じて画像が乱れるおそれがあり、画像の乱れを防ぐために、先行紙P1が転写ニップ部を通過するまで待機する。
S701でコントローラ200は、先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過していないと判断した場合、処理をS701に戻し、転写ニップ部を通過したと判断した場合、処理をS702に進める。S702でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により搬送モータ301の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更する。第2の速度Vp2の決定方法は、一部を除いて実施例1と同じでよい。
第2の速度Vp2の決定方法における実施例1との違いは、次の2点である。1点目は転写ニップ部を先行紙P1の後端が通過するまで後続紙P2の搬送速度の加速を行えない点である。2点目は感光ドラム122への画像形成タイミングまでに第1の速度Vp1への減速が完了している必要がある点である。そのため、本実施例の時間T1は、図7(B)に示すように、先行紙P1の後端が転写ニップ部を抜けたタイミング701tから後続紙P2の先端が感光ドラム122への画像形成タイミングに到達するまで(Lf−Ldの距離に到達するまで)となる。このため、第2の速度Vp2で後続紙P2を搬送できる時間T2が実施例1と比べて短くなる。また、画像形成タイミングの制約があるため、確保すべき所定の距離である紙間L3も本実施例では距離Ldとなる。
また、本実施例では、紙種に応じて第2の速度Vp2を変更する。例えば、用紙Pの紙種が厚紙(例えば、坪量>120g/m2)の場合は、搬送モータ301の搬送力に余裕がなくなるため、第2の速度Vp2を普通紙や薄紙の場合に比べて更に低速にする。即ち、第2の速度Vp2は、用紙Pの坪量が大きいほど遅い速度に決定される。なお、用紙Pの紙種が不定な場合は、第2の速度Vp2を給紙ローラ102の搬送力に応じて一律で高速にする構成や確実に搬送するために一律で低速にする構成でもよい。S703の処理は実施例1で説明した図3のS502の処理と同じであるため説明を省略する。
S704でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により搬送モータ301の速度を第2の速度Vp2から第1の速度Vp1に切り替えるタイミング(時間Tx)を、演算部206により上述した式(7’)から算出する。このタイミングは、図7のタイミング704tに相当する。また、先行紙P1の後端が転写ニップ部を通過したタイミングを起点として後続紙P2に画像形成を行うための感光ドラム122への画像形成を開始するタイミングまでの時間Ttop2は、次の式(9)で示される。
Ttop2=Tx+Tda・・・式(9)
S705、S706の処理は、図3のS504、S505の処理と同様であり、説明を省略する。なお、図7(B)で、タイミングt21(701t)からタイミングt22は上昇時間Taa、タイミングt22からタイミングt23(705t)は時間T2、タイミングt23からタイミングt24は下降時間Tdaに相当する。
Ttop2=Tx+Tda・・・式(9)
S705、S706の処理は、図3のS504、S505の処理と同様であり、説明を省略する。なお、図7(B)で、タイミングt21(701t)からタイミングt22は上昇時間Taa、タイミングt22からタイミングt23(705t)は時間T2、タイミングt23からタイミングt24は下降時間Tdaに相当する。
本実施例のように駆動手段が一つの場合においても、第1の速度Vp1から第2の速度Vp2への切替えを行い、用紙Pの紙種に応じて第2の速度Vp2を変更している。そのため、更なるコストダウンにより駆動手段を削除した場合においても高い生産性を達成でき、紙種が変化しても適切な用紙搬送を実施できる。以上、本実施例によれば、新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させることができる。
[カラー画像形成装置]
実施例3ではカラー画像形成装置に適用する場合について説明する。図8(a)は、本実施例の画像形成装置の概略構成図である。感光ドラム122M、122C、122Y、122Kは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像剤(トナー)を備えたプロセスカートリッジ120M、120C、120Y、120K毎に回転自在にその両端を支持されて設けられている。ここで、色を表す添え字M、C、Y、Kは、必要な場合を除き省略する。感光ドラム122は、不図示の駆動モータ及び駆動伝達手段により一方の端部から駆動伝達され、図中時計周り方向(矢印方向)に回転駆動される。表面に有機光導電体層を塗布された各感光ドラム122は、帯電ローラ123に帯電電圧を印加することによりその表面が一様に帯電される。感光ドラム122は、光学箱108から照射されたレーザ光により選択的に露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム122上に形成された静電潜像は、現像ローラ121により各色のトナーを付着させられトナー像として現像される。
実施例3ではカラー画像形成装置に適用する場合について説明する。図8(a)は、本実施例の画像形成装置の概略構成図である。感光ドラム122M、122C、122Y、122Kは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像剤(トナー)を備えたプロセスカートリッジ120M、120C、120Y、120K毎に回転自在にその両端を支持されて設けられている。ここで、色を表す添え字M、C、Y、Kは、必要な場合を除き省略する。感光ドラム122は、不図示の駆動モータ及び駆動伝達手段により一方の端部から駆動伝達され、図中時計周り方向(矢印方向)に回転駆動される。表面に有機光導電体層を塗布された各感光ドラム122は、帯電ローラ123に帯電電圧を印加することによりその表面が一様に帯電される。感光ドラム122は、光学箱108から照射されたレーザ光により選択的に露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム122上に形成された静電潜像は、現像ローラ121により各色のトナーを付着させられトナー像として現像される。
給紙カセットには用紙Pが積載されており、用紙Pは、後述する第2の駆動手段である搬送モータ901及び不図示の駆動伝達手段により所定のタイミングで駆動される給紙ローラ102により給紙される。給紙ローラ102により給紙された用紙Pは、搬送ローラ103、レジストローラ104を介してベルト搬送手段である転写搬送ベルト152に搬送される。転写搬送ベルト152は、回動手段である駆動ローラ150及び従動ローラ151により支持されている。転写搬送ベルト152は、複数の感光ドラム122と複数の転写ローラ106との間に挟持され、用紙Pを搬送するベルト状の部材である。転写搬送ベルト152は、感光ドラム122に接触しながら第1の駆動手段である現像モータ902(図8(b)参照)及び不図示の駆動伝達手段により駆動ローラ150が回転することにより、図中反時計回り方向に回動するように駆動される。
用紙Pへの転写手段である転写ローラ106には、それぞれ所定の転写電圧が印加され、転写搬送ベルト152によって搬送されている用紙Pに感光ドラム122上の各色トナー像が転写されて、4色のトナー像が形成される。感光ドラム122上に残ったトナーは、クリーナ153により除去される。4色のトナー像を転写された用紙Pは、定着装置130に搬入され、トナー像は熱と圧力により用紙Pに溶融固着されることによりカラー画像が得られる。定着装置130の構成は図1(a)で説明した構成と同様であり、説明を省略する。定着装置130により搬送された用紙Pはローラ110、111を介してトレイ113に排出、積載される。本実施例の画像形成装置100もトップセンサ105を備えている。
[各ローラとモータの関係]
図8(b)は画像形成装置100の各ローラと、ローラを駆動するモータの関係を表した図である。画像形成装置100では、搬送モータ901及び現像モータ902が使用されている。搬送モータ901は、給紙ローラ102、搬送ローラ103、加圧ローラ134、ローラ110、ローラ111及びレジストローラ104を駆動している。搬送モータ901は、画像形成に関わらない複数の搬送手段を駆動する駆動手段として機能している。現像モータ902は、感光ドラム122M、122C、122Y、122K、転写搬送ベルト152(駆動ローラ150)を駆動している。
図8(b)は画像形成装置100の各ローラと、ローラを駆動するモータの関係を表した図である。画像形成装置100では、搬送モータ901及び現像モータ902が使用されている。搬送モータ901は、給紙ローラ102、搬送ローラ103、加圧ローラ134、ローラ110、ローラ111及びレジストローラ104を駆動している。搬送モータ901は、画像形成に関わらない複数の搬送手段を駆動する駆動手段として機能している。現像モータ902は、感光ドラム122M、122C、122Y、122K、転写搬送ベルト152(駆動ローラ150)を駆動している。
[搬送路上の部材の距離関係]
図9は、搬送路上の部材の距離関係を示す図である。本実施例では、転写ニップ部が色数分(4つ)あり、色数分の転写ニップ部のうち、用紙Pの搬送方向における最も上流に位置するマゼンタの転写ニップ部と、レジストローラ104との間には、駆動ローラ150が位置している。ここで、マゼンタの転写ニップ部と駆動ローラ150との距離をLfa、駆動ローラ150とトップセンサ105との距離をLfbとする。実施例1との違いは、距離Lfが感光ドラム122Mと駆動ローラ150とレジストローラ104の位置関係によって変わることである。
図9は、搬送路上の部材の距離関係を示す図である。本実施例では、転写ニップ部が色数分(4つ)あり、色数分の転写ニップ部のうち、用紙Pの搬送方向における最も上流に位置するマゼンタの転写ニップ部と、レジストローラ104との間には、駆動ローラ150が位置している。ここで、マゼンタの転写ニップ部と駆動ローラ150との距離をLfa、駆動ローラ150とトップセンサ105との距離をLfbとする。実施例1との違いは、距離Lfが感光ドラム122Mと駆動ローラ150とレジストローラ104の位置関係によって変わることである。
[用紙の搬送制御]
図10は、本実施例の用紙Pの搬送制御を説明するフローチャートである。実施例1同様に、コントローラ200は、トップセンサ105により先行紙P1の後端が検知されると、S1100以降の処理を開始する。S1100でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により後続紙P2を搬送する際の搬送モータ901の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更するタイミング(以下、変更タイミング)を算出する。S1100で算出される変更タイミングは、後続紙P2の紙種に応じて決定する。例えば、後続紙P2の紙種が所定の坪量を有する薄紙(例えば、坪量<120g/m2)の場合は、搬送に必要な搬送力が低いため、後続紙P2の給紙を開始したときから加速を開始する。一方、後続紙P2の紙種が所定の坪量よりも大きい坪量を有する厚紙(例えば、坪量≧120g/m2)の場合は、搬送に必要な搬送力が高い。このため、複数のローラにより後続紙P2を搬送可能とするため、後続紙P2を給紙した後、後続紙P2の先端が搬送ローラ103に到達したタイミングから加速を開始する。なお、後続紙P2の紙種が不定な場合は、給紙ローラ102の搬送力に応じて一律で給紙開始時又は搬送ローラ103到達時に加速を開始するようにしてもよい。
図10は、本実施例の用紙Pの搬送制御を説明するフローチャートである。実施例1同様に、コントローラ200は、トップセンサ105により先行紙P1の後端が検知されると、S1100以降の処理を開始する。S1100でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により後続紙P2を搬送する際の搬送モータ901の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更するタイミング(以下、変更タイミング)を算出する。S1100で算出される変更タイミングは、後続紙P2の紙種に応じて決定する。例えば、後続紙P2の紙種が所定の坪量を有する薄紙(例えば、坪量<120g/m2)の場合は、搬送に必要な搬送力が低いため、後続紙P2の給紙を開始したときから加速を開始する。一方、後続紙P2の紙種が所定の坪量よりも大きい坪量を有する厚紙(例えば、坪量≧120g/m2)の場合は、搬送に必要な搬送力が高い。このため、複数のローラにより後続紙P2を搬送可能とするため、後続紙P2を給紙した後、後続紙P2の先端が搬送ローラ103に到達したタイミングから加速を開始する。なお、後続紙P2の紙種が不定な場合は、給紙ローラ102の搬送力に応じて一律で給紙開始時又は搬送ローラ103到達時に加速を開始するようにしてもよい。
S1101でコントローラ200は、搬送制御部202の駆動制御部207により後続紙P2の給紙を開始し、不図示のタイマをリセットしてスタートする。S1102でコントローラ200は、タイマを参照することにより、S1100で算出した変更タイミングに達したか否かを判断する。S1102でコントローラ200は、変更タイミングに達していないと判断した場合、処理をS1102に戻し、変更タイミングに達したと判断した場合、処理をS1103に進める。例えば、後続紙P2が薄紙の場合には給紙とともに変更タイミングに達したと判断される。一方、後続紙P2が厚紙の場合には後続紙P2の先端が搬送ローラ103に到達したときに変更タイミングに達したと判断される。後続紙P2の先端が搬送ローラ103に到達したか否かは、給紙ローラ102と搬送ローラ103の搬送路に沿った距離と、後続紙P2の搬送速度(Vp1)とに基づき判断される。S1103でコントローラ200は、搬送モータ901の速度を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に変更する。S1104の処理は、実施例1で説明した図3のS502と同じ処理であるため省略する。
S1105でコントローラ200は、搬送制御部202の演算部206により搬送モータ901の減速タイミング(時間Tx)を算出する。トップセンサ105により後続紙P2の先端が検知されると実行される減速タイミングの演算において、搬送モータ901の減速タイミング(時間Tx)は、上述した式(7’)を用いて算出できる。ここで、本実施例では、図9に示す距離Lfaと、画像形成を開始するタイミングに応じた距離である距離Ldとの関係に応じて、式(7’)中の距離Lfが異なる。詳細には、Lfa≧Ldの場合とLfa<Ldの場合とでは式(7’)中の距離Lfが異なる。Lfa≧Ldの場合Lf=Lfbとなるが、Lfa<Ldの場合はLf=Lfb−(Ld−Lfa)となる。
また、トップセンサ105により後続紙P2の先端を検知すると、感光ドラム122への画像形成を開始する時間Ttop3を式(10)から算出する。なお、ここでは、第1の速度Vp1から第2の速度Vp2へ後続紙P2の搬送速度の加速を開始したタイミングを起点としてTtop3を算出している。
(Lfa≧Ld)のとき
Ttop3=Tx+Tda+(Lfa−Ld)/Vd
(Lfa<Ld)のとき
Ttop3=Tx+Tda・・・式(10)
S1106、S1107の処理は、実施例1で説明した図3のS504、S505の処理と同様であり、説明を省略する。
(Lfa≧Ld)のとき
Ttop3=Tx+Tda+(Lfa−Ld)/Vd
(Lfa<Ld)のとき
Ttop3=Tx+Tda・・・式(10)
S1106、S1107の処理は、実施例1で説明した図3のS504、S505の処理と同様であり、説明を省略する。
このように、本実施例では、カラー画像形成装置の場合に、搬送モータ901を第1の速度Vp1から第2の速度Vp2に切替え、後続紙P2の紙種に応じて第2の速度Vp2への速度を変更するタイミングを可変にしている。そのため、カラー画像形成装置においても高い生産性を達成でき、用紙Pの紙種が変化しても適切な用紙搬送を実施できる。以上、本実施例によれば、新たなセンサを追加することなく、動作音やモータの必要トルクを低減させることができる。
102 給紙ローラ
104 レジストローラ
105 トップセンサ
106 転写ローラ
122 感光ドラム
200 コントローラ
301 搬送モータ
104 レジストローラ
105 トップセンサ
106 転写ローラ
122 感光ドラム
200 コントローラ
301 搬送モータ
Claims (12)
- 像担持体と、
前記像担持体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部において前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
収容部に載置された記録材を搬送路に給紙する給紙手段と、
前記転写手段と前記給紙手段との間に配置され、記録材を搬送する搬送手段と、
前記給紙手段及び前記搬送手段を駆動する第1の駆動手段と、
前記搬送手段と前記転写手段との間に配置され、記録材を検知する検知手段と、
前記検知手段により記録材の先端を検知したタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成を開始するように制御する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記検知手段によって記録材を検知したタイミングに基づいて、記録材の搬送速度を第2の速度から前記第2の速度よりも遅い第1の速度に変更するタイミングを求め、前記給紙手段により給紙された第1の記録材の先端が前記検知手段により検知される前に前記第1の記録材の搬送速度を前記第1の速度から前記第2の速度に変更して前記搬送手段により搬送し、前記第1の記録材の先端が前記検知手段により検知された後であって前記第1の記録材の先端が前記ニップ部に到達するまでに前記第1の記録材の搬送速度を前記第2の速度から前記第1の速度に変更するよう前記第1の駆動手段を制御し、前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成のタイミングを求めることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体及び前記転写手段を駆動する前記第1の駆動手段とは異なる第2の駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記給紙手段による前記第1の記録材の給紙を開始するとともに前記第1の速度から前記第2の速度に変更するよう前記第1の駆動手段を制御し、前記第1の速度となるように前記第2の駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1の記録材の先端が前記ニップ部に到達したときに前記第1の記録材よりも先行して給紙された記録材のうち直前に給紙された第2の記録材の後端と前記第1の記録材の先端との距離が所定の距離となるように前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングを算出することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第1の駆動手段は、前記像担持体及び前記転写手段を駆動し、
前記制御手段は、前記第1の記録材よりも先行して給紙された記録材のうち直前に給紙された第2の記録材の後端が前記ニップ部を通過した後に前記第1の速度から前記第2の速度に変更するよう前記第1の駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、前記搬送手段のうち記録材の搬送方向における最も下流側に位置する搬送手段と前記転写手段との間に配置され、
前記制御手段は、前記第2の記録材の後端が前記検知手段を通過してから前記給紙手段により前記第1の記録材を給紙することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 - 複数の像担持体と、
前記像担持体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部において前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する複数の転写手段と、
収容部に載置された記録材を搬送路に給紙する給紙手段と、
前記複数の像担持体と前記複数の転写手段との間に挟持され、記録材を搬送するベルト状のベルト搬送手段と、
前記複数の転写手段のうち記録材の搬送方向における最も上流側に配置された転写手段と前記給紙手段との間に配置され、前記ベルト搬送手段を回動させる回動手段と、
前記回動手段を駆動する第1の駆動手段と、
前記回動手段よりも前記搬送方向における上流側に配置され、記録材を搬送する搬送手段と、
前記給紙手段及び前記搬送手段を駆動する第2の駆動手段と、
前記搬送手段と前記回動手段との間に配置され、記録材を検知する検知手段と、
前記検知手段により記録材の先端を検知したタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成を開始するように制御する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記検知手段によって記録材を検知したタイミングに基づいて、記録材の搬送速度を第2の速度から前記第2の速度よりも遅い第1の速度に変更するタイミングを求め、前記給紙手段により給紙された第1の記録材の先端が前記検知手段により検知される前に前記第1の記録材の搬送速度を前記第1の速度から前記第2の速度に変更して前記搬送手段により搬送し、前記第1の記録材の先端が前記検知手段により検知された後であって前記第1の記録材の先端が前記回動手段に到達するまでに前記第1の記録材の搬送速度を前記第2の速度から前記第1の速度に変更するよう前記第2の駆動手段を制御し、前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングに基づいて前記像担持体への画像形成のタイミングを求めることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記給紙手段により前記第1の記録材を給紙してから所定のタイミングで前記第1の速度から前記第2の速度に変更するよう前記第2の駆動手段を制御することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の記録材の紙種に応じて前記所定のタイミングを算出することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、
前記第1の記録材が所定の坪量の記録材の場合には、前記給紙手段による前記第1の記録材の給紙が開始されるとともに前記第1の速度から前記第2の速度に変更するように前記第2の駆動手段を制御し、
前記第1の記録材が前記所定の坪量よりも大きい坪量の記録材の場合には、前記搬送手段のうち前記搬送方向における最も上流側に位置する搬送手段に前記第1の記録材の先端が到達したタイミングで前記第1の速度から前記第2の速度に変更するように前記第2の駆動手段を制御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記像担持体への画像形成のタイミングに応じた距離と、前記搬送方向における最も上流側に配置された転写手段と前記回動手段との間の距離とに基づいて、前記第2の速度から前記第1の速度に変更するタイミングを算出することを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の速度は、記録材の紙種に応じて決定されることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の速度は、記録材の坪量が大きいほど遅い速度に決定されることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
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JP2020181155A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001301998A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-10-31 | Canon Inc | シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置 |
US6912330B2 (en) * | 2001-05-17 | 2005-06-28 | Sioptical Inc. | Integrated optical/electronic circuits and associated methods of simultaneous generation thereof |
US6519443B1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-02-11 | Lexmark International, Inc. | Method for calculating a print medium pick time for an imaging apparatus that transports print media at variable speeds |
US8047528B2 (en) * | 2008-06-16 | 2011-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus |
JP4650564B2 (ja) * | 2008-12-12 | 2011-03-16 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2010217627A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置、作像ユニット、および除電光制御方法 |
JP5845572B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2016-01-20 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成プログラム、記録媒体 |
JP5178786B2 (ja) * | 2010-07-27 | 2013-04-10 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
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JP6265798B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2018-01-24 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020181155A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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