[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2020063129A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

シート搬送装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020063129A
JP2020063129A JP2018196202A JP2018196202A JP2020063129A JP 2020063129 A JP2020063129 A JP 2020063129A JP 2018196202 A JP2018196202 A JP 2018196202A JP 2018196202 A JP2018196202 A JP 2018196202A JP 2020063129 A JP2020063129 A JP 2020063129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
sheet
transport
roller
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018196202A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7282499B2 (ja
Inventor
耕造 井上
Kozo Inoue
耕造 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2018196202A priority Critical patent/JP7282499B2/ja
Priority to US16/585,176 priority patent/US11319178B2/en
Publication of JP2020063129A publication Critical patent/JP2020063129A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7282499B2 publication Critical patent/JP7282499B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/06Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers
    • B65H5/062Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers between rollers or balls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H9/00Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/004Deskewing sheet by abutting against a stop, i.e. producing a buckling of the sheet
    • B65H9/006Deskewing sheet by abutting against a stop, i.e. producing a buckling of the sheet the stop being formed by forwarding means in stand-by
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H43/00Use of control, checking, or safety devices, e.g. automatic devices comprising an element for sensing a variable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • B65H7/08Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed responsive to incorrect front register
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/20Controlling associated apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2513/00Dynamic entities; Timing aspects
    • B65H2513/10Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2513/00Dynamic entities; Timing aspects
    • B65H2513/50Timing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/03Image reproduction devices
    • B65H2801/06Office-type machines, e.g. photocopiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Abstract

【課題】シートの斜行を補正した後、上流側の搬送手段を停止せずに下流側の搬送手段の駆動を開始する構成において、安定したシート搬送を実現する。【解決手段】シート搬送装置は、第1搬送手段(75)によって第1速度(V1)で搬送されるシートの先端を第2搬送手段(76)に当接させた後、第1搬送手段の駆動を継続させたまま、第2速度(V2)を目標として第2搬送手段の駆動を開始させる。第1速度は、第2搬送手段(76)の上流に配置された検知手段がシートを検知したタイミングに応じて異なる値に設定される。制御手段は、第2搬送手段が第2速度に到達する前に、第1搬送手段を第2速度より小さい第3速度(V3)に変速させた後、第2速度と実質的に等しい速度まで変速する変速処理を実行可能である。第3速度の値は、第1速度の値に依存する。【選択図】図7

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及びシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置において、記録材又は原稿として用いられるシートの先端を停止状態のレジストレーションローラに突き当ててシートを撓ませることで、シートの斜行を補正するシート搬送装置が広く用いられている。また、シートの斜行を補正した後、レジストレーションローラの上流に配置された搬送ローラの駆動を停止させずに、適当なタイミングでレジストレーションローラの駆動を開始することでシート搬送装置のスループットを向上させる技術が知られている。
上記技術を採用したシート搬送装置において、レジストレーションローラの回転速度が搬送ローラの回転速度に追い付くまでは、ローラ間の速度差によってシートの撓みが増大する。このとき、斜行補正を行うための撓み量を超えて撓みが増大することから、シートの座屈を回避するためにはシート搬送路の空間を十分に広く確保する等の対策が必要となる。これに対し、特許文献1は、レジストレーションローラの駆動開始後に搬送ローラを一時的に停止又は減速させて、シートの撓みを軽減することを提案している。
特開2013−91535号公報
しかしながら、発明者らが行った検討の結果、上記文献に記載のように搬送ローラを一時的に停止又は減速させた場合に、シート搬送の安定性が低下する場合があることが判明した。即ち、停止状態のレジストレーションローラにシート先端を突き当てる際のシート搬送速度が変動する構成において、搬送ローラの一時的な停止又は減速による撓みの低減量が過大又は過小となることがあった。撓みの低減量が過大であるとき、搬送ローラとレジストレーションローラの間でシートの引っ張り合いが生じ、シートの搬送速度や姿勢が乱れる可能性がある。一方、撓みの低減量が過小であるとき、搬送ローラとレジストレーションローラの間でシートの座屈が生じる可能性がある。
そこで、本発明は、安定したシート搬送を実現可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、シートを搬送する第1搬送手段と、シート搬送方向において前記第1搬送手段の下流に配置され、シートを搬送する第2搬送手段と、前記シート搬送方向において前記第2搬送手段より上流の検知位置においてシートを検知する検知手段と、前記第1搬送手段を駆動する第1駆動源と、前記第2搬送手段を駆動する第2駆動源と、前記第1駆動源に前記第1搬送手段を第1速度で駆動させ、かつ、前記第2搬送手段を停止させている状態で前記シート搬送方向におけるシートの先端を当接させた後、前記第1駆動源に前記第1搬送手段の駆動を継続させたまま、前記第2駆動源に第2速度を目標として前記第2搬送手段の駆動を開始させる搬送動作を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記搬送動作において、前記第2搬送手段が前記第2速度に到達する前に前記第1駆動源に前記第1搬送手段を前記第2速度より小さい第3速度に変速させた後、前記第1搬送手段を前記第2速度と実質的に等しい速度まで変速する変速処理を実行する、ことを特徴とするシート搬送装置である。
本発明の他の一態様は、シートを搬送する第1搬送手段と、シート搬送方向において前記第1搬送手段の下流に配置され、シートを搬送する第2搬送手段と、前記シート搬送方向において前記第2搬送手段より上流の検知位置においてシートを検知する検知手段と、前記第1搬送手段を駆動する第1駆動源と、前記第2搬送手段を駆動する第2駆動源と、前記第1駆動源に前記第1搬送手段を第1速度で駆動させ、かつ、前記第2搬送手段を停止させている状態で前記シート搬送方向におけるシートの先端を当接させた後、前記第1駆動源に前記第1搬送手段の駆動を継続させたまま、前記第2駆動源に第2速度を目標として前記第2搬送手段の駆動を開始させる搬送動作を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記搬送動作において、前記第2搬送手段が前記第2速度に到達する前に前記第1駆動源に前記第1搬送手段を前記第2速度より小さい第3速度に変速させた後、前記第1搬送手段を前記第2速度と実質的に等しい速度まで変速する変速処理を実行可能であり、前記第1速度が第5の値であるとき、前記搬送動作において前記変速処理を行わずに、前記第1搬送手段を前記第1速度から前記第2速度と実質的に等しい速度に変速し、前記第1速度が前記第5の値より大きい第6の値であるとき、前記変速処理を実行する、ことを特徴とするシート搬送装置である。
本発明によれば、安定したシート搬送を実現することができる。
本開示の実施形態に係る画像形成装置の概略図。 本実施形態におけるシート給送部の概略図。 本実施形態におけるシート搬送動作を制御するための構成を示すブロック図。 本実施形態におけるシート搬送動作の全体像を示すチャート。 本実施形態における搬送速度の決定方法について説明するための模式図。 過ループ量について説明するためのチャート(a)及び閾値速度Vcについて説明するためのチャート(b)。 本実施形態において、減速処理を実行する場合(a)、増速処理を実行する場合(c)、減速処理及び増速処理を実行しない場合(b、d)の搬送速度の推移を示すチャート、並びに調整速度V3の算出方法について説明するための補足図(e、f)。 本実施形態におけるシート搬送動作の制御方法を示すフローチャート。
以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体2の内部に、シートSを給送するシート給送部3と、シート給送部3から給送されたシートSに画像を形成する画像形成部4と、を備えている。プリンタ1は、画像読取装置によって原稿から読み取った画像情報又はプリンタ1に接続された外部のコンピュータから受信した画像情報に基づいてシートSに画像を形成する。記録材として用いられるシートSには、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布が含まれる。
画像形成部4は、4つのプロセスステーションPY,PM,PC,PK、中間転写ベルト31を含む中間転写ユニット、及び定着装置5によって構成される。各プロセスステーションPY〜PKは、感光体である感光ドラム11を有し、電子写真プロセスによってイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像を作成する。即ち、帯電装置12が感光ドラム11の表面を一様に帯電させ、露光装置13が画像情報に基づいて変調された光を照射して感光ドラム11を露光し、ドラム表面に静電潜像を書き込む。現像装置14は感光ドラム11に帯電したトナー粒子を供給し、静電潜像をトナー像に現像する。感光ドラム11に担持されたトナー像は、一次転写ローラ35によって中間転写ベルト31へと一次転写される。転写されずに感光ドラム11に残った転写残トナー等の付着物は、ドラムクリーナ15によって除去される。
このような電子写真プロセスに並行して、シート給送部3はシートSを1枚ずつ画像形成部4へ向けて給送する。シート給送部3は、装置本体2の下部に設けられ、シートSを収納するシート収納部としての給送カセット61〜64にと、各カセットに収納されたシートSを送り出す給送ユニット71〜74とを備えている。いずれかの給送ユニット71〜74から送り出されたシートSは、略鉛直方向に延びる搬送パス(縦パス81)を通って、搬送ローラ77,75によって整合ローラ76へ向けて搬送される。シートSは、停止状態の整合ローラ76に突き当てられることで撓み、シート先端(シート搬送方向の下流端)が整合ローラ76のニップ位置に倣うことでシートSの斜行が補正される。なお、本実施形態の第1搬送手段である搬送ローラ75はプレレジストレーションローラ対とも呼ばれ、本実施形態の第2搬送手段である整合ローラ76はレジストレーションローラ対とも呼ばれる。
中間転写ベルト31は、駆動ローラ33と、テンションローラ34と、二次転写内ローラ32とに巻き回されており、感光ドラム11の回転方向に沿った方向(図中時計回り方向)に回転する。プロセスステーションPY〜PKによって作成された各色のトナー像が互いに重なり合うように転写されることで、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト51上に形成される。中間転写ベルト31に担持されたトナー像は、二次転写内ローラ32に対向する二次転写ローラ41と中間転写ベルト31との間に形成されるニップ部(二次転写部36)に搬送される。本実施形態の転写手段である二次転写ローラ41は、トナー像の正規帯電極性とは反対極性のバイアス電圧を印加されることにより、二次転写部36においてトナー像をシートSに二次転写する。このとき、整合ローラ76は、中間転写ベルト31に担持されたトナー像が二次転写部36に到達するタイミングと、シートSが二次転写部36に進入するタイミングとを合わせるように、斜行補正したシートSを二次転写部36へ向けて搬送する。シートSに転写されずに中間転写ベルト31に残った転写残トナー等の付着物は、中間転写ベルト31に当接するベルトクリーナによって除去される。
二次転写部36を通過したシートSは、定着前搬送装置42によって定着装置5へ搬送される。定着装置5は、シートSを挟持して回転する回転体対と、トナー像を加熱するためのハロゲンヒータ等の発熱体とを有し、シートSを搬送しながらシート上のトナー像を加熱及び加圧する。これによりトナーが溶融し、その後固着することで、トナー像がシートSに定着する。なお、本実施形態では、シートSが略水平方向に搬送される間に画像の転写及び定着が行われる水平搬送型の構成を採用しており、上記整合ローラ76、二次転写部36及び定着装置5は、略水平方向に延びる水平パス82に沿って配置されている。
定着装置5を通過したシートSは、分岐部83において搬送経路を決定される。片面印刷の場合、シートSは排出ローラ対へと案内されて装置本体2から排出され、排出トレイ65に積載される。両面印刷において第1面の画像形成が終了したシートSは、反転パス84に案内され、反転パス84の搬送ローラ78,79によってスイッチバックした状態で再搬送路85に受け渡される。再搬送路85を通って、シートSは第1面と第2面とを入れ替えた状態で再び搬送ローラ75及び整合ローラ76によって搬送され、二次転写部36及び定着装置5を通過することで第2面に画像を形成される。第2面の画像形成が終了したシートSは、排出ローラ対によって排出トレイ65へと排出される。
像担持体の一例である中間転写ベルト31からシートに画像を転写する上記画像形成部4は画像形成手段の一例であり、像担持体としての感光ドラムに形成したトナー像をシートに直接転写する直接転写方式の電子写真ユニットを用いてもよい。また、インクジェット方式又はオフセット印刷方式のように電子写真式以外の機構を画像形成手段として用いてもよい。
(給送ユニット)
図2は、給送ユニット71の構成を示す模式図である。なお、他の給送ユニット72〜74も同様の構成を有しているため、説明は省略する。
給送ユニット71は、ピックアップローラ71aと、フィードローラ71bと、リタードローラ71cと、を備えている。ピックアップローラ71aは給送カセット61の上方に配置され、カセット内に収納されたシートSの最上位シートに当接して回転し、フィードローラ71bへ向かう搬送パス101に送り出す。フィードローラ71bは、ピックアップローラ71aから受け取ったシートSを搬送パス102を介して搬送ローラ77へ向けて搬送する。搬送ローラ77は、縦パス81と搬送パス102との合流部に配置されており、いずれかの給送ユニット71〜74から給送されるシートSを搬送ローラ75(図1)へ向けて上方に搬送する。
リタードローラ71cは、フィードローラ71bに当接し、フィードローラ71bとリタードローラ71cとの間に形成される分離ニップ71dにおいてシートSを分離する分離部材である。リタードローラ71cは、フィードローラ71bに逆らう方向(図中反時計回り方向)の駆動力をトルクリミッタを介して入力されている。分離ニップ71dにシートSが1枚のみ存在する場合、シートSから受ける摩擦力により、リタードローラ71cはトルクリミッタを滑らせながらフィードローラ71bに従って図中時計回り方向に回転する。分離ニップ71dに複数枚のシートSが侵入した場合、シート同士を滑らせてリタードローラ71cが図中反時計回り方向に回転し、フィードローラ71bに当接している最上位のシートS以外のシートを給送カセット61に押し戻す。
給送ユニット71は、シート収納部からシートを1枚ずつ給送するシート給送手段の一例である。上記の構成に代えて、例えばベルト部材によってシートを給送する給送ユニットや、ピックアップローラ71aを備えておらずフィードローラ71bが給送カセット61からシートSを送り出す給送ユニットをシート給送手段として用いてもよい。
図1に示すように、整合ローラ76と、シート搬送方向において整合ローラ76の上流側に隣り合う搬送ローラ75との間には、シートを検知する検知手段として、整合センサ90が配置されている。整合センサ90としては、搬送路へ向けて光を照射してシートからの反射光を検出するフォトフォトリフレクタや、搬送路に突出したフラグがシートに当接して揺動したことを検知するフォトインタラプタを用いることができる。なお、整合センサ90はレジストレーションセンサとも呼ばれる。
整合センサ90は、図3に示す制御部200に接続されている。本実施形態の制御手段である制御部200は、プリンタ1の装置本体2に搭載された制御基板であり、中央処理装置(CPU)201及びメモリ202を有する。CPU201は、メモリ202に格納されたプログラムを読み出して実行し、シート給送部3及び画像形成部4を含めたプリンタ1全体の動作を制御する。メモリ202は、一過性の記憶媒体及び非一過性の記憶媒体を含み、プログラム及びデータの保管場所となると共に、CPU201がプログラムを実行する際の作業スペースとなる。
上述の給送ユニット71並びに搬送ローラ75,77は、本実施形態の第1駆動源である搬送モータM1によって駆動される。また、整合ローラ76は、本実施形態の第2駆動源である整合モータM2によって駆動される。CPU201は、給送信号が入力された場合に、整合センサ90からの検知信号に基づいて搬送モータM1及び整合モータM2の駆動状態を制御することでシート搬送動作を実行可能に構成される。具体的には、CPU201が搬送モータM1及び整合モータM2の駆動回路に対してモータの回転速度等を指定する駆動信号を送信し、駆動回路が駆動信号に基づいてモータに電流を供給し、各モータを作動させる。また、給送信号とは、シート給送部3からシートを給送することを要求する信号であり、例えばプリンタ1の操作部の操作によって印刷の開始が指示された場合に発生する。
(搬送速度制御)
シート搬送動作における搬送速度の制御について説明する。以下で説明するように、本実施形態では搬送ローラ75,77の駆動を原則として停止させずにシートの斜行補正及び二次転写部36への搬送を行う構成を採用している。
1.搬送速度制御の全体像
図4は、シート搬送動作における搬送速度の推移例を示す折れ線グラフである。横軸は、給送開始時刻(搬送モータM1による給送ユニット71の駆動開始)を基準とするシート搬送動作の経過時間を表す。縦軸は、給送カセット61から二次転写部36へ向かうシートの搬送経路におけるシート先端の位置を表す。
シート搬送動作を開始する場合、ピックアップローラ71a及びフィードローラ71bの搬送速度がV0となるように搬送モータM1が給送ユニット100を駆動する。ただし、本実施形態において、あるローラによるシートの搬送速度とは、当該ローラの周速を指すものとする。なお、シート搬送動作の開始時点におけるシートの先端は、通常、給送カセット61に対する正規のセット位置P0(図2参照)とシートの分離が行われる分離ニップ71dとの間に位置する。
給送ユニット100によって送り出されたシートは、搬送モータM1によって駆動される搬送ローラ77及び搬送ローラ75によってさらに搬送される。ここでは、搬送ローラ77及び搬送ローラ75は給送開始時と同じ速度V0で駆動されているものとする。
なお、ローラの表面がシートに対して滑る場合があるため、搬送効率(設定上の搬送速度に対する実際のシートの移動速度)は常に100%となるわけではない。例えば、シートが搬送ローラ77に到達するまでの期間、即ちシート先端が搬送パス101,102(図2)にある間は、給送ユニット100のみによってシートの搬送が行われるため、それ以降の期間に比べて搬送効率が低下することが知られている。しかしながら、シート先端が搬送ローラ77に到達した後は搬送効率が100%に近い値となることが分かっているため、以下の説明では搬送速度と実際のシートの移動速度が一致するものとする。
搬送ローラ75から送り出されたシートの先端が整合センサ90の検知位置に到達すると、整合センサ90がシートを検知したことを表す信号(ON信号)を発する。すると、
CPU200は整合センサ90の検知タイミングに基づいて、搬送ローラ75,77の搬送速度を速度V0から整合ローラ76への突き当てを行う際の速度(以下、レジ前速度V1とする)へと変更する。搬送ローラ75,77の速度が変更された時点では整合ローラ76は停止しており、シート先端は停止状態の整合ローラ76のニップ部に当接して停止する。一方、搬送ローラ75,77はシート先端が整合ローラ76に突き当たった後もレジ前速度V1でシートを搬送するため、シートは撓んだ状態となる。
図4における直角三角形の面積(Lr)は、シート先端が整合ローラ76に当接してから整合ローラ76の駆動が開始されるまでの期間に、搬送ローラ75と整合ローラ76との間の区間に送り出された余剰なシート長さを表す。ただし、直角三角形は、折れ線グラフのレジ前速度V1の区間を外挿した直線と、整合ローラ76の位置を表す水平線と、整合ローラ76の駆動開始時刻T2を表す垂直線とによって定義される。この面積は、シートの斜行を補正する際のシートの撓みの程度(ループの大きさ)を表すため、以下、ループ量Lrと記載する。
整合ローラ76は、時刻T2に駆動を開始され、後述する所定の方法で決定された速度(以下、レジ後速度V2とする)を目標にして加速される。また、搬送ローラ75は、後述する方法に従って搬送速度を一時的に変更する処理が必要に応じて行われた後、レジ後速度V2と実質的に等しい速度に変速される。ただし、レジ後速度V2と実質的に等しい速度とは、シート後端が搬送ローラ75を抜けるまでの期間に以下で説明するシート搬送動作に影響が現れない程度の小さな速度差がある状態を含むものとする。例えば上記期間における搬送ローラ75の目標速度を、整合ローラ76のレジ後速度V2に対して5%の速度差がある速度に設定してもよい。搬送ローラ75及び整合ローラ76がレジ後速度V2となった後、シート先端が二次転写部36に到達する前の時刻T3に、整合ローラ76及び搬送ローラ75,77の搬送速度はさらにプロセス速度VTへと変更される。ただし、プロセス速度VTとは、二次転写部36において二次転写が行われる際のシート搬送速度であり、中間転写ベルト31の周速に一致する搬送速度である。
2.レジ前速度V1、レジ後速度V2の決定
上記の搬送速度制御において、本実施形態の第1速度であるレジ前速度V1及び本実施形態の第2速度であるレジ後速度V2は、整合センサ90の検知タイミングや画像形成部4における電子写真プロセスの進捗に合わせてシート毎に決定される変数である。
レジ前速度V1は、シート搬送動作の開始から整合センサ90がシート先端を検知するまでの経過時間の長さ(以下、検知時間T1とする)のバラつきを相殺するような値に決定される。つまり、検知時間T1が第1の長さであるときのレジ前速度V1の値に比べて、検知時間T1が第1の長さより長い第2の長さであるときのレジ前速度の値が大きくなるように、レジ前速度V1の値が決定される。
検知時間T1が一定とならない理由としては、給送ユニット71のみによってシートを搬送している状態ではローラの滑りが生じやすい(搬送効率が低い)こと、及び給送開始時刻におけるシート先端の位置にバラつきがあることが挙げられる。検知時間T1に応じてレジ前速度V1を定めることにより、複数枚のシートを給送する際に、整合ローラ76がシートを送り出す間隔が一定に近づく。これにより、後続シートの先端が先行シートの後端に衝突することを回避しつつ、可能な限りシート間隔を狭めてスループットを向上させることが可能となる。
レジ後速度V2は、中間転写ベルト31に形成されたトナー像が二次転写部36へ到達するタイミングに合わせて二次転写部36にシートが搬入されるように決定される。具体的には、以下の方法でレジ後速度V2を求めることが可能である。
まず、シート先端が整合センサ90によって検知された時刻(t=T1)における、中間転写ベルト上にあるトナー像の二次転写部36までの距離LTを計算する(図5参照)。LTは、次の関係を満たす。
Figure 2020063129
ただし、距離LPは、感光ドラム11に対する露光装置13の露光位置Peから二次転写部36までの距離である。言い換えると、距離LPは、記録画像を構成するある画素が、静電潜像として感光ドラム11に書き込まれてからトナー像に現像されて最終的に二次転写部36に到達するまでの総移動距離である。距離Laは、露光位置Peから、整合センサ90の検知時間T1におけるトナー像の先端位置(二次転写部36に最も近い位置)までの距離である。VTは中間転写ベルト31の回転速度(つまりプロセス速度)であり、Taは露光装置13の駆動開始からシート搬送動作が開始されるまでの経過時間である。
これを解くと、LTは検知時間T1の関数として、下記のように表される。
Figure 2020063129
ここで、中間転写ベルト31に形成されたトナー像が二次転写部36へ到達するタイミングと、シート先端が二次転写部36に到達するタイミングとが一致することが要求される。また、シート先端が二次転写部36に到達する前に、シート搬送速度をレジ後速度V2からプロセス速度VT(中間転写ベルト31と等速)に変更しておく必要がある。そこで、レジ後速度V2を求めるための計算式は、下記のようになる。
Figure 2020063129
ただし、L1は整合センサ90の検知位置から整合ローラ76までの距離を表す。Lrは、整合ローラ76の駆動開始までに形成されるループ量Lrを表す。L2は、レジ後速度V2でシートが搬送される距離を表す。また、L3は、プロセス速度VTでシートが搬送される距離を表す。
これを解くと、レジ後速度V2は、下記のように表される。
Figure 2020063129
上式(数4)において、LT以外のパラメータは、シート搬送動作の開始前に判明している。即ち、距離L1は整合センサ90の配置によって定まり、距離L2,L3はシート先端が二次転写部36に到達する前にプロセス速度VTへの変速が確実に完了するように予め設定されている。ループ量Lrは、シートの斜行を効果的に補正できるような大きさに設定される。なお、ループ量Lr及びプロセス速度VTは、シートの種類(坪量、サイズ等)によって異なる値に設定することが可能である。これらの、検知時間T1によっては変動しないパラメータ(L1,L2,L3,Lr,VT)は、メモリ202の不揮発性の記憶領域に格納された値をCPU201が読み出すことで取得可能であるものとする。
一方、上式(数4)において、レジ前速度V1及び距離LTはシート毎に異なっている可能性があるため、1枚のシートに対するシート搬送動作を行う度に新しい値を取得する必要がある。ここで、レジ前速度V1は整合センサ90の検知時間T1に基づいて決定され、距離LTも式(数2)に検知時間T1を代入することで求めることができる。そして、求めたV1,LTの値を式(数4)に代入することにより、レジ後速度V2が決定される。
3.過ループ
以上説明したようなシート搬送動作において、本実施形態では、整合ローラ76の駆動開始直後の立ち上げ期間におけるシートのループ量を一定の範囲内に収めるための処理を行っている。
まず、図6(a)、(b)を用いて整合ローラ76の立ち上げ期間にループが発生することを説明する。ただし、以下の説明において、整合ローラ76の立ち上げ期間とは、整合モータM2が整合ローラ76の駆動を開始してから、整合ローラ76の搬送速度がレジ後速度V2と実質的に一致した状態となるまでの期間を指す。
なお、図6及び後述の図7の各図は、搬送モータM1及び整合モータM2のタイミングチャートの縦軸を、それぞれ搬送ローラ75及び整合ローラ76の搬送速度に換算して書き表したものである。即ち、以下の説明において、搬送ローラ75及び整合ローラ76の「搬送速度」とは、特に断らない限り制御部200のCPU201が搬送モータM1又は整合モータM2の駆動回路に対して発した駆動信号によって指定された速度を表す。搬送ローラ75及び整合ローラ76の実際の回転速度は、モータの応答特性やモータからローラへの駆動伝達機構の構成に応じて、図示したグラフに比べて遅延や微小な振動を伴う場合がある。
図6(a)は、整合ローラ76及び搬送ローラ75の搬送速度の推移例を表している。時刻T2に駆動開始される前の状態で、整合ローラ76の搬送速度は0(停止状態)であり、搬送ローラ75の搬送速度はレジ前速度V1である。上述した通り、整合ローラ76が停止している期間中にシート先端が整合ローラ76に突き当てられ、所定のループ量Lrでシートのループが形成される。
時刻T2に整合ローラ76の駆動が開始されると、整合ローラ76はレジ後速度V2まで加速される。これに合わせて、搬送ローラ75の搬送速度もレジ前速度V1からレジ後速度V2まで変更される。ここでは、レジ前速度V1がレジ後速度V2より大きいものとしているため、搬送ローラ75は減速される。また、搬送ローラ75の変速は、整合ローラ76の駆動開始と共に時刻T2に開始されるものとする。
ここで、整合ローラ76及び搬送ローラ75の搬送速度は、時刻T2において瞬時に変更されるわけではなく、整合モータM2及び搬送モータM1の加速性能又は減速性能に依存するある程度の長さの時間をかけて行われる。従って、整合ローラ76が十分に加速して整合ローラ76及び搬送ローラ75の搬送速度が実質的に一致するまでの間、整合ローラ76の搬送速度が搬送ローラ75の搬送速度より小さい状態が継続する。そして、搬送速度差の分、搬送ローラ75と整合ローラ76との間の搬送パス110(図1)に存在するシート長さが増大し、ループ量が所定のループ量Lrを超えて大きくなる。図6(a)における斜線部の面積は、このような機構によって所定のループ量を超えてシートに付与されるループ量(以下、過ループ量X1とする)を表している。
搬送パス110を形成する搬送ガイド111,112(図5参照)は、シートが座屈することなく所定のループ量Lrで撓むことを許容する広さの空間を確保するように配置されている。しかしながら、整合ローラ76の立ち上げ期間に、搬送パス110が許容するループ量の閾値Xmaxを超えた過ループ量X1が追加されると、過剰な長さのシートが搬送パス110に詰め込まれた状態となり、シートの座屈が生じる可能性が高まる。シートの座屈が生じると、シートの折れ曲がりに起因するシート詰まりが発生したり、成果物に折れ跡が残ったりする可能性がある。
その対策として、整合ローラ76の駆動開始時刻T2に合わせて搬送ローラ75を一時的に減速し、レジ後速度V2より小さい搬送速度とすることが考えられる。しかしながら、搬送ローラ75を減速しすぎると、整合ローラ76の搬送速度が搬送ローラ75の搬送速度を上回ることによって整合ローラ76と搬送ローラ75との間でシートの引っ張り合いが生じる可能性がある。シートの引っ張り合いが生じると、斜行補正されたシートの姿勢が乱れて、再び斜行が発生したり、二次転写部36へのシートの到達タイミングがずれて画像の位置ずれが発生する可能性がある。従って、例えば整合ローラ76の立ち上げ期間中に、搬送ローラ75をレジ前速度V1に対して一律の比率で減速したり、レジ前速度V1に関わらず一定速度まで減速する構成では、シートの座屈及びシートの引っ張り合いを十分に低減できない可能性がある。
4.閾値速度Vc
そこで、レジ前速度V1について、搬送ローラ75の一時的な変速を行わないとした場合に過ループ量X1が閾値Xmaxを上回るかどうかの目安となる閾値速度Vcを、予め求めておく。閾値速度Vcは、レジ前速度V1及びレジ後速度V2がいずれもVcに設定され、かつ、整合ローラ76の立ち上げ期間中に搬送ローラ75の変速を行わない場合に、過ループ量X1が閾値Xmaxと等しくなる速度と定義する。
図6(b)は、閾値速度Vcを求める方法について説明するための図である。搬送ローラ75は、整合ローラ76の立ち上げ期間(駆動開始時刻T2からレジ後速度V2に到達した時刻)及びその前後に渡って、一定の速度(Vc)で駆動されている。つまり、V1=V2=Vc(定数)である。このとき、搬送ローラ75と整合ローラ76との速度差で生じる過ループ量X1(ハッチング部の面積)は、整合ローラ76の加速度をa、整合ローラ76の初期速度Vsから閾値速度Vcまで加速するための所要時間をtcとして、以下の式で示される。
Figure 2020063129
ただし、ここでは整合モータM2としてステッピングモータを使用するものとし、初期速度Vsは整合モータM2を自起動周波数で駆動した際の整合ローラ76の搬送速度とする。
これをVcについて解くと次のようになる。
Figure 2020063129
過ループによるシートの座屈を防止するには、ループ量Lrと過ループ量X1を合計した値が、整合ローラ76と搬送ローラ75との間の搬送パス110が許容する範囲内に収まるようにする必要がある。そこで、整合モータM2の仕様によって定まる初期速度Vs及び加速度aの下で、上の式(数6)に過ループ量の閾値Xmaxを代入することにより、閾値速度Vcを求めることができる。
なお、過ループ量の閾値Xmaxは、搬送パス110の具体的な形状に応じて、プリンタ1がサポートする各種のシートについて座屈が生じるループ量を試験することにより予め求めておくものとする。例えば、搬送パス110の許容可能なループ量の限界が9mmの場合、マージン(1mm)を設定して、斜行補正用のループ量Lr=4mm、過ループ量の閾値Xmax=4mmのように設定することが可能である。
5.減速処理(V1>Vcの場合)
以下、シート先端が整合ローラ76に突き当たる際のレジ前速度V1が閾値速度Vcより大きいか否かによって場合分けして説明する。まず、レジ前速度V1が閾値速度Vcより大きい場合について説明する。この場合、過ループ量X1が閾値Xmaxを超えることでシートの座屈が生じる可能性があるため、本実施形態における変速処理として、搬送ローラ75を一時的に減速する減速処理を行う。
図7(a)は、搬送ローラ75を一時的に減速した場合の搬送速度の推移例を表している。搬送ローラ75は、レジ前速度V1で駆動されている状態から、整合ローラ76の駆動開始時刻T2に減速を開始され、本実施形態の第3速度である調整速度V3に変速される。その後、整合ローラ76の搬送速度が調整速度V3を上回る時刻以降(時刻tb以降)に、搬送ローラ75の加速が開始され、整合ローラ76のレジ後速度V2と実質的に等しい速度まで加速される。
減速処理における搬送ローラ75の目標速度である調整速度V3の算出方法について説明する。調整速度V3は、レジ前速度V1の値に基づいてシート毎に算出されるパラメータであり、以下で説明するように過ループ量X1が閾値Xmaxを超えない条件を満たすように決定される。また、本実施形態では、実際に減速処理を行うかどうかの判断に用いるために、調整速度V3とレジ前速度V1との比である減速係数Mb(減速の場合の変速係数)を用いる。つまり、減速処理を行う場合のレジ前速度V1、調整速度V3、減速係数Mbの関係は次の式(数7)で表される。
Figure 2020063129
調整速度V3の値を求めるため、調整速度V3を任意の値(v3)に設定して減速処理を行った場合の過ループ量X1(図7(a)におけるハッチング部の面積)は、次のように表される。ただし、図7(e)に示すようにS1は速度v3より上側の領域の面積であり、S2は速度v3より下側の領域の面積である。また、搬送ローラ75がレジ前速度V1から速度v3まで減速する際の減速度をb(b>0)とし、減速に要する時間(減速時間)をt3とする。整合ローラ76が初期速度Vsから速度v3まで加速する際の加速度をaとし、加速に要する時間(加速時間)をt4とする。
Figure 2020063129
式(数8)を整理すると、次のようになる。
Figure 2020063129
これをv3について解くと、次が得られる。
Figure 2020063129
上式(数10)のX1にXmaxを代入することにより、過ループ量が閾値Xmaxとなるような調整速度V3を求めることができる。そして、式(数7)の関係から、減速係数Mbをレジ前速度V1の関数として書き表した次の計算式が得られる。
Figure 2020063129
後述のフローチャートで説明するように、V1>Vcの場合、減速係数Mbの値に基づいて減速処理を行うか否かが判断される。なお、数10,11によると見かけ上虚数解となる場合が存在するが、本実施形態ではレジ前速度V1に最大値が設定されているため、常に実数解が得られる。
6.増速処理(V1<Vcの場合)
次に、レジ前速度V1が閾値速度Vcより小さい場合について説明する。V1<Vcの場合、過ループ量X1がマイナスになってシートの引っ張り合いが生じる可能性があるため、本実施形態における変速処理の他の例として、搬送ローラ75を一時的に増速する増速処理を行う。
図7(c)は、搬送ローラ75を一時的に増速した場合の搬送速度の推移例を表している。搬送ローラ75は、レジ前速度V1で駆動されている状態から、整合ローラ76の駆動開始時刻T2に加速を開始され、調整速度V3に変速された状態で定速駆動される。その後、整合ローラ76の搬送速度が調整速度V3に達した時刻tbよりも後に、搬送ローラ75の加速が再開され、整合ローラ76のレジ後速度V2と実質的に等しい速度まで加速される。
増速処理における搬送ローラ75の目標速度である調整速度V3の算出方法について説明する。減速処理の場合と同じく、増速処理における調整速度V3の値は、レジ前速度V1の値に基づいてシート毎に算出されるパラメータであり、以下で説明するように過ループ量X1が閾値Xmaxを超えない条件を満たすように決定される。また、実際に増速処理を行うかどうかの判断に用いるために、調整速度V3とレジ前速度V1との比である増速係数Ma(増速の場合の変速係数)を用いる。つまり、増速処理を行う場合のレジ前速度V1、調整速度V3、増速係数Maの関係は次の式で表される。
Figure 2020063129
調整速度V3の値を求めるため、調整速度V3を任意の値(v3)に設定して増速処理を行った場合の過ループ量X1(図7(b)におけるハッチング部の面積)は、次のように表される。ただし、図7(f)に示すようにS4はハッチング部を包含する直角三角形の面積であり、S3はそこからハッチング部を除いた直角三角形の面積である。また、搬送ローラ75がレジ前速度V1から速度v3まで増速する際の加速度をcとし、増速に要する時間(増速時間)をt3とする。整合ローラ76が初期速度Vsから速度v3まで加速する際の加速度をaとし、加速に要する時間(加速時間)をt4とする。
Figure 2020063129
上の関係式を、減速処理の場合と同様の方法でv3について解くことにより、過ループ量が閾値Xmaxとなるような調整速度V3を求めることができる。式(数12)の関係から、増速係数Maの計算式は次で与えられる。
Figure 2020063129
なお、搬送ローラ75の加速度cと減速度bが等しい場合、上の計算式は減速係数Mbの計算式(数11)と同一である。後述のフローチャートで説明するように、V1≦Vcの場合、増速係数Maの値に基づいて増速処理を行うか否かが判断される。
7.搬送速度の制御方法
以下、図8のフローチャートに沿って、シート搬送動作におけるシート搬送速度の制御方法について説明する。図8に図示されたプロセスの各工程は、制御部200(図3)のCPU201がメモリ202に格納されたプログラムを読み出して実行することによって処理される。
このプロセスは、制御部200に対して給送信号が投入された場合に開始される(S1)。給送信号によりシートの給送を行うタスク(給送ジョブ)が発生すると、指定された給送カセット61〜64から給送ユニット71〜74によって1枚のシートが給送される(S2)。このとき、搬送モータM1は搬送ローラ75,77の搬送速度が速度V0となるように制御される。
シート先端が整合センサ90の検知位置に到達して整合センサ90がシートを検知すると、CPU201は検知時間T1(給送開始時刻から整合センサ90の検知時刻までの経過時間)を取得する(S3)。この検知時間T1に基づいて、上述の方法に従ってレジ前速度V1が決定され、搬送ローラ75,77の搬送速度がレジ前速度V1に変更される(S4)。その後、レジ前速度V1でシートが搬送されている状態で、シート先端が停止状態の整合ローラ76のニップ部に突き当たることによりシートのループが形成される。
以下、S15で整合ローラ76の駆動が開始されるまでの間に、S5〜S13の処理によって整合ローラ76の立ち上げ期間における搬送ローラ75の目標速度が決定される。まず、S4において決定されたレジ前速度V1が、予め定められている閾値速度Vcと比較される(S5)。V1>Vcの場合、搬送ローラ75の変速係数として減速係数Mbが選択され、式(数11)を用いて減速係数Mbの値が算出される(S6)。V1≦Vcの場合、搬送ローラ75の変速係数として増速係数Maが選択され、式(数14)を用いて増速係数Maの値が算出される(S7)。
次に、S7,S8で求めた変速係数m(Ma又はMb)が、予め設定されている変動幅の範囲内にあるか判断される(S8)。即ち、予め設定された定数である変速幅固定係数をα、β(0<α<1、0<β<1)として、1−α<m<1+βが成立するか否かが判定される。変速係数mが上記範囲内であれば、変速係数mの値が1−αに置き換えられる(S9)。上記範囲外であれば、変速係数mはS6,S7で求めた増速係数Ma又は減速係数Mbの値で維持される(S10)。
S8,S9に関して、例えばα=0.1、β=0.1と設定した場合、S6,S7で求めた変速係数mの値が0.9〜1.1の範囲内であったときに変速係数mがm=0.9と上書きされる。これは、仮に搬送ローラ75の増速処理又は減速処理を行ったとした場合に、調整速度V3がレジ前速度V1に対して±10%の変動幅に収まるときは、一律で10%の減速を行うことを表している。
さらに、S10までの処理によって得られた変速係数mの値が、レジ後速度V2とレジ前速度V1の比より大きい場合(つまり、m≧V2/V1の場合)、mの値はV2/V1に置き換えられる(S11,S12)。S11がYes(Y)となるのは、過ループ量X1が閾値Xmaxと等しくなるように求めた調整速度V3が、整合ローラ76の駆動開始後の目標速度であるレジ後速度V2以上である場合である。この場合、図7(b)、(d)に示すように、過ループ量X1を閾値Xmax以下に抑える観点からは搬送ローラ75を調整速度V3に変速する必要がない。そのため、変速係数mの値をV2/V1に置き換えることで減速処理及び増速処理が省略され、整合ローラ76は整合ローラ76の駆動開始と同時にレジ後速度V2を目標として変速を開始することが決定される。
一方、m<V2/V1の場合(S11:N)、S10までの処理によって得られた変速係数mの値が維持される(S13)。これらの場合、減速処理又は増速処理を省略して、整合ローラ76の駆動開始と同時にレジ後速度V2を目標にして搬送ローラ75の変速を開始すると、過ループ量X1が閾値Xmaxを超えてしまう可能性がある。従って、図7(a)、(c)に示すように、変速係数mの値に従って搬送ローラ75の減速処理又は増速処理を行うことで、過ループ量X1を閾値Xmax以下に制御するように設定されている。
変速係数mの値が確定すると、整合ローラ76の駆動開始時刻T2が決定される。即ち、CPU201は、S4で決定されたレジ前速度V1の下で、シート先端が整合センサ90によって検知されてからシートが所定のループ量Lrで撓んだ状態となるまでの経過時間t2を算出する(S14)。整合ローラ76の駆動開始時刻T2は、給送開始時刻を基準として、整合センサ90の検知時間T1に上記経過時間t2を加算した時刻である。
整合ローラ76の駆動開始時刻T2になると、搬送ローラ75の目標速度が変速係数mに従う調整速度V3(=m×V1)に、整合ローラ76の目標速度がレジ後速度V2にそれぞれ設定されて、搬送ローラ75及び整合ローラ76の加速又は減速が開始される。このとき、S13で変速係数mの値が維持されている場合、調整速度V3はレジ後速度V2とは異なる値に設定され(S16:N)、搬送ローラ75の減速処理(m=Mbの場合)又は増速処理(m=Maの場合)が実行される。
本実施形態において減速処理又は増速処理を行う場合(S16:Nの場合のS15〜S20)、図7(a)、(c)に示すように整合ローラ76の駆動開始時刻T2に搬送ローラ75の加速又は減速が開始される(S15)。その後、搬送ローラ75の搬送速度が調整速度V3に設定されてから定速時間Δtが経過した時点で、搬送ローラ75が調整速度V3からレジ後速度V2へ向けて変速を開始される(S20)。ただし、定速時間Δtは、減速処理及び増速処理において搬送ローラ75の搬送速度(駆動信号で指定された速度)が調整速度V3で維持される時間であり、その決定方法(S17〜S19)については後述する。そして、搬送ローラ75の搬送速度が整合ローラ76のレジ後速度V2と実質的に等しい状態になると、減速処理又は増速処理は終了する。
一方、S12でm=V2/V1に設定されていれば(S16:Y)、減速処理及び増速処理は実行されずに、搬送ローラ75は整合ローラ76の駆動開始時刻T2を以てレジ後速度V2と実質的に等しい速度が目標速度に設定される。この場合、搬送ローラ75の搬送速度は、レジ前速度V1からレジ後速度V2に実質的に等しい速度へと連続的に変速され、当該速度が維持される(図7(b)、(d))。
整合ローラ76及び搬送ローラ75の搬送速度がレジ後速度V2に変更された後、各ローラの搬送速度はプロセス速度VTへと変更される(S21)。上述したように、この変速は二次転写部36へのトナー像の到達タイミングとシート先端の突入タイミングを合わせるように決定される所定のタイミングで行われる。また、以上のS2〜S21のプロセスは、給送ジョブにおいて指定されている枚数のシートが給送されるまで繰り返し実行される(S22)。全てのシートに対して上記プロセスが実行されると、ジョブが終了する(S23)。
ここで、S17〜S19の処理内容について説明する。減速処理又は増速処理を実行する場合、シート搬送速度をレジ後速度V2からプロセス速度VTに変更する処理(S21)が開始されるまでの比較的短い間に搬送ローラ75の変速を行う必要がある。そこで、本実施形態では、シート搬送の安定性を高めるために、搬送ローラ75の速度が調整速度V3で維持される定速時間Δtの長さを、搬送ローラ75の実際の回転速度を調整速度V3に収束させるための必要最小限の時間長さγ以上とする。必要最小限の時間長さγの値は、搬送モータM1の応答特性に応じて、モータの回転速度が設定速度に対して許容誤差(例えば2%)以内に収まる時間(静定時間又は整定時間とも呼ばれる)として定まる。
また、本実施形態では、整合ローラ76が調整速度V3を上回る時刻tbよりも後に、搬送ローラ75を調整速度V3からレジ後速度V2への変速が開始される(S20)。時刻tbよりも後に搬送ローラ75の変速を開始するのは、時刻tbよりも前に搬送ローラ75のレジ後速度V2への変速が開始されると過ループ量X1が閾値Xmaxを超えてしまう可能性があるためである。
つまり、定速時間Δtは次のように決定される(S17〜S19)。
Figure 2020063129
ただし、τは搬送ローラ75の搬送速度が調整速度V3に設定された時刻から整合ローラ76の搬送速度が調整速度V3を上回る時刻までの時間長さであり、整合ローラ76の加速度a初期速度Vsを用いてτ=(V3−Vs)/aと表すことができる。上の式(数15)を満たすように定速時間Δtを定めることで、過ループ量X1を閾値Xmax以下に抑えつつ、シート搬送の安定性向上を図ることができる。
なお、時刻tbよりも後に搬送ローラ75の変速が開始される場合(τ<γの場合)、図7(b)、(d)に示すように、搬送ローラ75の搬送速度が整合ローラ76の搬送速度より小さい期間が発生する。この期間中は、整合ローラ76が搬送パス110からシートを送り出す速度が、搬送ローラ75が搬送パス110にシートを送り込む速度に勝るため、搬送パス110におけるループ量が減少する。従って、減速処理又は増速処理が終了した時点における最終的なループ量Rは、所定のループ量Lr、過ループ量の閾値Xmax、減ループ量X2を用いて、R=Lr+Xmax−X2と表される。ただし、減ループ量X2は搬送ローラ75の搬送速度が整合ローラ76の搬送速度より小さい期間におけるループ量の減少分(梨地部の面積)である。
上式において、R>0を満たせば、整合ローラ76と搬送ローラ75との間におけるシートの引っ張り合いは回避される。つまり、減ループ量X2について、X2<Lr−Xmaxが満たされていればよい。そのためには、整合ローラ76のレジ後速度V2の設定可能な範囲を、Lr、Xmax、及びΔt(=γ)の値に対して上の不等号が満たされるように設定しておけばよい。例えば、PMモータ(永久磁石型同期モータ)のように静定時間を比較的長く設定する(例えばγが100ms以上となる)モータを搬送モータM1に採用した場合には、減ループ量X2が大きくなりやすいため、レジ後速度V2の最大値を小さめに設定しておく。一方、HBモータ(ハイブリッド型ステッピングモータ)のように静定時間を比較的短く設定可能な(例えばγが50ms以下となる)モータを採用した場合、減ループ量X2は大きくなりにくい。このような場合、PMモータと比較してレジ後速度V2の最大値を大きく設定することが可能である。さらに、モータの制御方法としてベクトル制御のような静定時間をほぼ必要としない方式を採用した場合、Δt≒τとなって減ループ量X2が実質的に0となるため、シートの引っ張り合いを避ける観点ではレジ後速度V2の最大値を設定する必要はない。
(本実施形態の効果)
以上説明したように、本実施形態では、搬送ローラ75のレジ前速度V1に応じて、過ループ量X1が閾値Xmax以下となるように算出される変速係数mを用いて変速処理が実行される。これにより、例えばレジ前速度V1に対して一律の比率で減速する構成に比べて、シートの座屈とシートの引っ張り合いとを同時に提言してシート搬送の安定性を向上することができる。変速処理においては、上で説明したようにレジ前速度V1が比較的小さい場合には調整速度V3が大きく、レジ前速度V1が比較的大きい場合には調整速度V3が小さくなるように、調整速度V3の値をレジ前速度V1の値に応じて変更することが好ましい。(数11において、V1>0のときMbはV1に対して単調減少する。)つまり、減速処理においては、第1速度(V1)が第1の値であるときに第3速度(V3)が第2の値となり、第1速度が第1の値より大きい第3の値であるときに第3速度が第2の値より小さい第4の値となるように、第2駆動源が制御される。
また、本実施形態では、減速処理を行う必要があるか否かをレジ前速度V1に基づいて判断し、V1が閾値速度Vcより大きく、かつ一定の条件を満たす場合(S5:Y,S11:N)に減速処理を行うようにしている。つまり、第1速度(V1)が第5の値(≦Vc)であるとき、搬送動作において減速処理を行わず、第1速度が第5の値より大きい第6の値(>Vc)であるとき、減速処理を実行するように構成されている。これにより、減速処理を行わないとした場合に過ループ量が閾値Xmaxを超える場合に限って減速処理が実行されるため、シートの座屈とシートの引っ張り合いとを同時に提言してシート搬送の安定性を向上することができる。なお、レジ前速度V1の変動幅が比較的小さい場合など、調整速度V3をレジ前速度V1に依存させる必要が小さい場合には、調整速度V3を固定値として減速処理の有無のみを判断するようにしてもよい。
(変形例)
以上説明した実施形態においては、減速処理又は増速処理を行う場合の搬送ローラ75の変速タイミング(レジ前速度V1から調整速度V3への変速を開始するタイミング)は、整合ローラ76の駆動開始時刻T2と同時である。しかしながら、少なくとも定速時間Δtの一部が整合ローラ76の立ち上げ期間と重なるように減速処理又は増速処理を行うことで、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、レジ前速度V1及び調整速度V3等、1枚のシートを搬送する度に求める必要のある数値を計算する方法としては、上述の関数に検知時間T1等を代入してその都度求める方法以外に、メモリ202に記憶された対応関係を用いてもよい。例えば、式(数14)の下での検知時間T1と減速係数Mbとの対応関係を予め計算したテーブルをメモリ202に格納しておき、シート搬送動作を実行する際に取得した検知時間T1を用いて減速係数Mbを求めてもよい。
また、本実施形態の搬送速度制御は、画像形成手段にシートを供給するシート搬送装置に限らず、例えば画像読取装置において原稿となるシートを搬送するシート搬送装置(所謂Auto Document Feeder)にも適用可能である。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
1…画像形成装置(プリンタ)/4…画像形成手段(画像形成部)/31…像担持体(中間転写ベルト)/41…転写手段(二次転写ローラ)/61,62,63,64…シート収納部(給送カセット)/71,72,73,74…シート給送手段(給送ユニット)/75…第1搬送手段(搬送ローラ)/76…第2搬送手段(整合ローラ)/90…検知手段(整合センサ)/200…制御手段(制御部)/M1…第1駆動源(搬送モータ)/M2…第2駆動源(整合モータ)/T1…検知時間/V1…第1速度(レジ前速度)/V2…第2速度(レジ後速度)/V3…第3速度(調整速度)

Claims (9)

  1. シートを搬送する第1搬送手段と、
    シート搬送方向において前記第1搬送手段の下流に配置され、シートを搬送する第2搬送手段と、
    前記シート搬送方向において前記第2搬送手段より上流の検知位置においてシートを検知する検知手段と、
    前記第1搬送手段を駆動する第1駆動源と、
    前記第2搬送手段を駆動する第2駆動源と、
    前記第1駆動源に前記第1搬送手段を第1速度で駆動させ、かつ、前記第2搬送手段を停止させている状態で前記シート搬送方向におけるシートの先端を当接させた後、前記第1駆動源に前記第1搬送手段の駆動を継続させたまま、前記第2駆動源に第2速度を目標として前記第2搬送手段の駆動を開始させる搬送動作を実行する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記搬送動作において、前記第2搬送手段が前記第2速度に到達する前に前記第1駆動源に前記第1搬送手段を前記第2速度より小さい第3速度に変速させた後、前記第1搬送手段を前記第2速度と実質的に等しい速度まで変速する変速処理を実行する、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記制御手段は、前記第1速度が第1の値であるときに前記第3速度が第2の値となり、前記第1速度が前記第1の値より大きい第3の値であるときに前記第3速度が前記第2の値より小さい第4の値となるように、前記変速処理を実行する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記制御手段は、前記第1速度が前記第1の値及び前記第3の値より小さい第5の値であるとき、前記搬送動作において前記変速処理を行わずに、前記第1搬送手段を前記第1速度から前記第2速度と実質的に等しい速度に変速する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. シートを搬送する第1搬送手段と、
    シート搬送方向において前記第1搬送手段の下流に配置され、シートを搬送する第2搬送手段と、
    前記シート搬送方向において前記第2搬送手段より上流の検知位置においてシートを検知する検知手段と、
    前記第1搬送手段を駆動する第1駆動源と、
    前記第2搬送手段を駆動する第2駆動源と、
    前記第1駆動源に前記第1搬送手段を第1速度で駆動させ、かつ、前記第2搬送手段を停止させている状態で前記シート搬送方向におけるシートの先端を当接させた後、前記第1駆動源に前記第1搬送手段の駆動を継続させたまま、前記第2駆動源に第2速度を目標として前記第2搬送手段の駆動を開始させる搬送動作を実行する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、
    前記搬送動作において、前記第2搬送手段が前記第2速度に到達する前に前記第1駆動源に前記第1搬送手段を前記第2速度より小さい第3速度に変速させた後、前記第1搬送手段を前記第2速度と実質的に等しい速度まで変速する変速処理を実行可能であり、
    前記第1速度が第5の値であるとき、前記搬送動作において前記変速処理を行わずに、前記第1搬送手段を前記第1速度から前記第2速度と実質的に等しい速度に変速し、前記第1速度が前記第5の値より大きい第6の値であるとき、前記変速処理を実行する、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
  5. 前記制御手段は、前記検知手段がシートを検知したタイミングに応じて、前記搬送動作における前記第1速度を異なる値に設定する、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  6. 前記制御手段は、前記変速処理において前記第1搬送手段を前記第3速度に変速した後、前記第2搬送手段が前記第3速度を超えた時刻以降に、前記第1搬送手段の前記第3速度から前記第2速度への変速を開始する、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  7. シートを収納するシート収納部から前記第1搬送手段へ向けてシートを給送するシート給送手段をさらに備え、
    前記シート給送手段がシートの給送を開始してから前記検知手段がシートを検知するまでの経過時間を検知時間とするとき、
    前記制御手段は、前記検知時間が第1の長さであるときの前記第1速度の値に比べて、前記検知時間が前記第1の長さより長い第2の長さであるときの前記第1速度の値が大きくなるように、前記第1速度を設定する、
    ことを特徴とする請求項6に記載のシート搬送装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置と、
    前記シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記画像形成手段は、トナー像を担持して回転する像担持体と、前記シート搬送方向において前記第2搬送手段の下流に配置され、前記像担持体からシートにトナー像を転写する転写手段とを有し、
    前記制御手段は、前記搬送動作において前記第2搬送手段を前記第1速度又は前記第3速度のいずれかから前記第2速度に変速した後、シートの先端が前記転写手段に到達する前に、前記第2搬送手段を前記像担持体の周速に一致する速度に変速する、
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
JP2018196202A 2018-10-17 2018-10-17 シート搬送装置及び画像形成装置 Active JP7282499B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018196202A JP7282499B2 (ja) 2018-10-17 2018-10-17 シート搬送装置及び画像形成装置
US16/585,176 US11319178B2 (en) 2018-10-17 2019-09-27 Sheet conveyance apparatus and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018196202A JP7282499B2 (ja) 2018-10-17 2018-10-17 シート搬送装置及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020063129A true JP2020063129A (ja) 2020-04-23
JP7282499B2 JP7282499B2 (ja) 2023-05-29

Family

ID=70281331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018196202A Active JP7282499B2 (ja) 2018-10-17 2018-10-17 シート搬送装置及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11319178B2 (ja)
JP (1) JP7282499B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7395333B2 (ja) * 2019-11-27 2023-12-11 理想科学工業株式会社 搬送装置
KR20210066479A (ko) * 2019-11-28 2021-06-07 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 인쇄매체 이송 장치의 구동 제어

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10221907A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Fuji Xerox Co Ltd 画像記録装置
JP2000302294A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Tohoku Ricoh Co Ltd 給紙装置
JP2013091535A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sharp Corp 記録紙搬送装置、原稿送り装置及びそれらを備えた画像形成装置
JP2016124142A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 理想科学工業株式会社 印刷装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4919349B2 (ja) * 2007-08-10 2012-04-18 理想科学工業株式会社 給紙装置
JP2012218836A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Riso Kagaku Corp 給紙装置
JP6101506B2 (ja) * 2013-02-15 2017-03-22 理想科学工業株式会社 給紙装置および印刷装置
JP7015154B2 (ja) * 2017-11-28 2022-02-02 キヤノン株式会社 画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10221907A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Fuji Xerox Co Ltd 画像記録装置
JP2000302294A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Tohoku Ricoh Co Ltd 給紙装置
JP2013091535A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sharp Corp 記録紙搬送装置、原稿送り装置及びそれらを備えた画像形成装置
JP2016124142A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 理想科学工業株式会社 印刷装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11319178B2 (en) 2022-05-03
US20200122943A1 (en) 2020-04-23
JP7282499B2 (ja) 2023-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10618760B2 (en) Sheet conveyance apparatus
CN110647019B (zh) 成像装置
US11586129B2 (en) Image forming apparatus capable of sheet position correction
CN109455544B (zh) 成像设备
US20190025748A1 (en) Sheet conveyance apparatus
US20190025750A1 (en) Sheet conveyance apparatus
JP2014034459A (ja) 記録媒体搬送装置及び画像形成装置
JP2009122415A (ja) 画像形成システム
JP7282499B2 (ja) シート搬送装置及び画像形成装置
US10773918B2 (en) Sheet discharging apparatus and image forming apparatus
JP6214354B2 (ja) シート給送装置及び画像形成装置
JP2003146485A (ja) シート搬送装置及び画像形成装置
JP6743647B2 (ja) 画像形成装置
JP5984488B2 (ja) 画像形成装置
US10203635B2 (en) Image forming apparatus, method for image forming apparatus, and program
US20200310319A1 (en) Image forming system
US12105459B2 (en) Image forming apparatus
JP6170861B2 (ja) 画像形成装置
US20230367253A1 (en) Image forming apparatus and image forming system
US20240255888A1 (en) Image forming apparatus
JP2024124806A (ja) 画像形成装置
JP2002156802A (ja) 画像形成装置
JP6041560B2 (ja) 画像形成装置
JP2020050487A (ja) シート給送装置、画像読取装置及び画像形成装置
JP4749276B2 (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20200206

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200207

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230517

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7282499

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151