(57)【要約】【課題】用紙搬送経路３０１に間隔を置いて設けられた上流ローラ２１２と下流ローラ２０３との間において、用紙搬送経路３０１を搬送される用紙Ｐの厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂを有する用紙搬送装置であって、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることにより発生する上流ローラや下流ローラのに加わる負荷トルクの上昇を抑制することができる用紙搬送装置等を提供する。【解決手段】上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクをそれぞれ取得し、取得された上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクの大きさに基づき、用紙Ｐが用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂとの擦れ状態であるかを判断する判断手段１００と、判断手段の判断結果に基づいて、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御手段１００を備えている。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、
前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、
前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、
前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段と、
前記負荷トルク取得手段により取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙が前記用紙搬送ガイドとの擦れ状態であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、上流ローラを駆動する上流モータと、下流ローラを駆動する下流モータであり、
前記制御手段は、前記上流モータと下流モータの少なくとも一方の回転速度を変更することにより、前記用紙搬送制御を行う請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記判断手段は、用紙搬送中における上流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合に、用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断し、用紙搬送中における下流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合に、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断する請求項１または２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、用紙搬送中における上流ローラ及び／又は下流ローラの負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合にのみ用紙搬送制御を行う請求項１〜３の何れかに記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合とは、曲率の大きな用紙搬送ガイドに沿って搬送する場合である請求項４に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合とは、コシの強い用紙を搬送する場合である請求項４に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記判断手段により用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、前記下流ローラの回転速度より上流ローラの回転速度が遅くなるように、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、前記上流ローラの回転速度より下流ローラの回転速度が遅くなるように、前記駆動手段を制御する請求項３に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記負荷トルク取得手段は、モータの各電流値とモータの諸特性とに基づく演算により前記負荷トルクを取得する請求項２〜７の何れかに記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
前記負荷トルク取得手段は、モータのサーボ指示電圧の変化率に基づく演算により前記負荷トルクを取得する請求項２〜７の何れかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記下流ローラが主走査方向へ揺動する場合には、上流ローラによる用紙への圧力を解除し、揺動終了後に、上流ローラによる用紙への圧力を復帰させる請求項１〜９の何れかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載の用紙搬送装置を備えた画像形成装置。
【請求項１２】
用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、
前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、
前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、
を備えた用紙搬送装置が、
前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段ステップと、
前記負荷トルク取得ステップにより取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙がガイドの擦れ状態であるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御ステップと、
を実行することを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１３】
用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、
前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、
前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、
を備えた用紙搬送装置のコンピュータに、
前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段ステップと、
前記負荷トルク取得ステップにより取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙がガイドの擦れ状態であるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御ステップと、
を実行させるための用紙搬送制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置等に搭載され、印刷用紙等を搬送する用紙搬送装置、同装置を備えた画像形成装置、用紙搬送装置で実行される用紙搬送制御方法及び用紙搬送制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、画像を印刷される用紙を搬送する場合、従来では、用紙先端が下流ローラへ到達した場合に上流ローラの圧力を解除して用紙搬送が行われていた。このような制御を行うことで、上流ローラを駆動するモータ等のエネルギーの削減につながっていた。
【０００３】
ところで、上流ローラと下流ローラとの間の用紙の搬送経路に沿って、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置して平行に用紙搬送ガイドが配置される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８１３４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、用紙を急峻な曲線に沿って搬送する必要のある部位では、用紙搬送ガイドも大きな曲率で形成されており、用紙をこの用紙搬送ガイドに沿って搬送すると、下流ローラが用紙を引っ張る際に用紙が用紙搬送ガイドと擦れて摩擦トルクが生じ、モータの負荷トルクが増大することがある。これは用紙の下流側端部が用紙搬送ガイドと強く接触することが原因であり、用紙の下流側端部に付加される力が用紙搬送ガイドの方向に働いていることから発生している。
【０００６】
このような搬送経路上で用紙を下流ローラのみで搬送した場合に、特にコシの強い用紙では、用紙搬送ガイドとの摩擦力が強く発生し、下流ローラにおける用紙搬送するための負荷トルクが上昇するため、下流ローラの駆動用モータの出力を上げる必要があった。
【０００７】
なお、特許文献１には、２つのローラ間のトルクの受け渡しを低減できる搬送装置として、被搬送媒体を搬送する第１の搬送回転手段と、第１の回転体駆動手段と、第２の搬送回転手段と、第２の回転体駆動手段と、第１の搬送回転手段に作用するトルク情報を取得するトルク情報検出手段と、被搬送媒体が前記第１の搬送回転手段にのみ搬送される際に前記トルク検出手段が検出したトルク情報と、前記第１の搬送回転手段と前記第２の搬送回転手段の両方に搬送される際に前記トルク検出手段が検出したトルク情報とを比較した比較結果に応じて、前記第２の回転体駆動手段の回転速度を制御する、ことを特徴とする搬送装置が提案されている。
【０００８】
また、特許文献２には、印刷媒体に転写される被転写像の画質が劣化することを防止する画像形成装置として、印刷媒体を搬送する第１のローラと、記印刷媒体の搬送方向において前記第１のローラよりも下流側に設けられ、該印刷媒体を搬送する第２のローラと、前記第１のローラと前記第２のローラとの間に設けられ、前記印刷媒体に接触することによって、該印刷媒体に所定の大きさの撓みが発生したことを検知する第１の検知手段と、前記第１のローラ又は前記第２のローラに所定の大きさの駆動トルクが発生したことを検知する第２の検知手段と、前記印刷媒体の搬送が開始されてから、前記所定の大きさの撓み又は前記所定の大きさの駆動トルクを先に検知した前記第１の検知手段又は前記第２の検知手段の検知に基づいて、前記第１のローラ又は前記第２のローラにおける該印刷媒体の搬送速度を制御する制御手段と、を備えていること、を特徴とする画像形成装置が提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献１及び２は、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることによりローラ駆動用モータの負荷トルクが上昇するという問題に対して、これを解決することはできなかった。
【００１０】
この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドを有する用紙搬送装置であって、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることにより発生する上流ローラや下流ローラに加わる負荷トルクの上昇を抑制することができる用紙搬送装置、用紙搬送制御方法及び用紙搬送制御プログラムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段と、前記負荷トルク取得手段により取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙が前記用紙搬送ガイドとの擦れ状態であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする用紙搬送装置。
（２）前記駆動手段は、上流ローラを駆動する上流モータと、下流ローラを駆動する下流モータであり、前記制御手段は、前記上流モータと下流モータの少なくとも一方の回転速度を変更することにより、前記用紙搬送制御を行う前項１に記載の用紙搬送装置。
（３）前記判断手段は、用紙搬送中における上流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合に、用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断し、用紙搬送中における下流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合に、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断する前項１または２に記載の用紙搬送装置。
（４）前記制御手段は、用紙搬送中における上流ローラ及び／又は下流ローラの負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合にのみ用紙搬送制御を行う前項１〜３の何れかに記載の用紙搬送装置。
（５）用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合とは、曲率の大きな用紙搬送ガイドに沿って搬送する場合である前項４に記載の用紙搬送装置。
（６）用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合とは、コシの強い用紙を搬送する場合である前項４に記載の用紙搬送装置。
（７）前記制御手段は、前記判断手段により用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、前記下流ローラの回転速度より上流ローラの回転速度が遅くなるように、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、前記上流ローラの回転速度より下流ローラの回転速度が遅くなるように、前記駆動手段を制御する前項３に記載の用紙搬送装置。
（８）前記負荷トルク取得手段は、モータの電流値とモータの諸特性とに基づく演算により前記負荷トルクを取得する前項１〜７の何れかに記載の用紙搬送装置。
（９）前記負荷トルク取得手段は、モータのサーボ指示電圧の変化率に基づく演算により前記負荷トルクを取得する前項１〜７の何れかに記載の用紙搬送装置。
（１０）前記制御手段は、前記下流ローラが主走査方向へ揺動する場合には、上流ローラによる用紙への圧力を解除し、揺動終了後に、上流ローラによる用紙への圧力を復帰させる前項１〜９の何れかに記載の用紙搬送装置。
（１１）前項１〜１０の何れかに記載の用紙搬送装置を備えた画像形成装置。
（１２）用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、を備えた用紙搬送装置が、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段ステップと、前記負荷トルク取得ステップにより取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙がガイドの擦れ状態であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップの判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御ステップと、を実行することを特徴とする用紙搬送制御方法。
（１３）用紙搬送経路に間隔を置いて設けられた上流ローラ及び下流ローラと、前記上流ローラと下流ローラとの間において、用紙搬送経路を搬送される用紙の厚さ方向の両側に位置するように配置された用紙搬送ガイドと、前記上流ローラと下流ローラをそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、を備えた用紙搬送装置のコンピュータに、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得する負荷トルク取得手段ステップと、前記負荷トルク取得ステップにより取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙がガイドの擦れ状態であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップの判断結果に基づいて、前記上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う制御ステップと、を実行させるための用紙搬送制御プログラム。
【発明の効果】
【００１２】
前項（１）に記載の発明によれば、負荷トルク取得手段により取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙が用紙搬送ガイドとの擦れ状態であるか否かを判断し、判断結果に基づいて、上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御が行われるから、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることにより発生する上流ローラや下流ローラに加わる負荷トルクの上昇を適正に抑制することができ、上流ローラや下流ローラの駆動手段の出力を必要以上に上げる必要はなくなる。
【００１３】
前項（２）に記載の発明によれば、上流モータと下流モータの少なくとも一方の回転速度を変更することにより、的確かつ容易に用紙搬送制御を行うことができる。
【００１４】
前項（３）に記載の発明によれば、用紙搬送中における上流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合に、用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断される。一方、用紙搬送中における下流ローラの負荷トルクの上昇量が大きい場合には、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態であると判断され、負荷トルクの上昇を抑制する用紙搬送制御が行われる。
【００１５】
前項（４）に記載の発明によれば、用紙搬送中における上流ローラ及び／又は下流ローラの負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合にのみ用紙搬送制御が行われるから、上流ローラ及び／又は下流ローラの負荷トルクの上昇量が所定値未満の場合にまで用紙搬送制御が行われることにより制御処理が複雑になるのを防止できる。
【００１６】
前項（５）に記載の発明によれば、用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合として、例えば両面搬送時のような、曲率の大きな用紙搬送ガイドに沿って搬送する場合がある。
【００１７】
前項（６）に記載の発明によれば、用紙搬送中における負荷トルクの上昇量が所定値以上の場合として、コシの強い用紙を搬送する場合がある。
【００１８】
前項（７）に記載の発明によれば、用紙が外側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、下流ローラの回転速度より上流ローラの回転速度が遅くなるように、用紙が内側の用紙搬送ガイドと擦れた状態と判断された場合には、上流ローラの回転速度より下流ローラの回転速度が遅くなるように、駆動手段が制御されるから、上流ローラや下流ローラに加わる負荷を小さくすることができる。
【００１９】
前項（８）に記載の発明によれば、モータの電流値とモータの諸特性とに基づく演算により、負荷トルクが取得される。
【００２０】
前項（９）に記載の発明によれば、モータのサーボ指示電圧の変化率に基づく演算により、負荷トルクが取得される。
【００２１】
前項（１０）に記載の発明によれば、下流ローラが主走査方向へ揺動する場合には、上流ローラによる用紙への圧力が解除され、揺動終了後に、上流ローラによる用紙への圧力が復帰されるから、用紙へ無理な応力が作用して用紙が破損等するのを防止できる。
【００２２】
前項（１１）に記載の発明によれば、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることにより発生する上流ローラや下流ローラに加わる負荷トルクの上昇を適正に抑制することができる画像形成装置となる。
【００２３】
前項（１２）に記載の発明によれば、用紙が用紙搬送ガイドと擦れることにより発生する上流ローラや下流ローラに加わる負荷トルクの上昇を適正に抑制することができる。
【００２４】
前項（１３）に記載の発明によれば、用紙搬送装置のコンピュータに、上流ローラと下流ローラの負荷トルクをそれぞれ取得し、取得された上流ローラと下流ローラの負荷トルクの大きさに基づき、用紙がガイドの擦れ状態であるかを判断し、その判断結果に基づいて、上流ローラと下流ローラの負荷トルクに応じた用紙搬送制御を行う処理を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置における用紙搬送部の概略構成を示す図である。
【図２】図１の用紙搬送部の一部を拡大して示す図である。
【図３】画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】用紙搬送制御の有無を示す表である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は用紙が用紙搬送ガイドと擦れている状態を示す図である。
【図６】用紙搬送制御方法の一例を示す表である。
【図７】用紙搬送制御方法の参考例を示す表である。
【図８】上流ローラと下流ローラの負荷トルクの検知を実施しない場合における搬送量制御方法の参考例を示す図である。
【図９】各ローラを駆動するセンサレス方式の３相ブラシレスモータと、このモータを制御するモータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】連続駆動中の３相ブラシレスモータの負荷トルクを示すグラフである。
【図１１】PWM駆動サーボモータとその制御部の構成を示すブロック図である。
【図１２】PWM駆動サーボモータにおける負荷トルクの増減による指示電圧の変化を示すグラフである。
【図１３】画像形成装置によって行われる用紙搬送制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】画像形成装置によって行われる用紙搬送制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】上流ローラと下流ローラの負荷トルクの検知を実施しない場合に、画像形成装置が行う搬送量制御処理を参考までに示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置における用紙搬送部２００の概略構成を示す図である。
【００２８】
なお、画像形成装置としては、たとえばＭＦＰと称される多機能デジタル複合機、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。
【００２９】
用紙搬送部２００は、用紙トレイ（図示せず）から送給された用紙を搬送する一対の搬送ローラ２０１を備えると共に、搬送ローラ２０１の下流側には順に、一対のループローラ２０２、一対のレジストローラ２０３、二次転写ローラ２０４、定着器を構成する定着ローラ２０５がそれぞれ配置されている。二次転写ローラ２０４は、中間転写ベルト（図示せず）上に形成された画像を用紙に二次転写するためのローラであり、レジストローラ２０３は二次転写ローラ２０４への用紙の搬送タイミングを調整するためのローラであり、ループローラ２０２は用紙の斜め搬送を防止するために用紙にループを形成するためのローラである。定着ローラ２０５は、二次転写ローラ２０４により用紙に転写された画像を定着する。画像を定着された用紙は、排紙モータ２１４により図示しない排紙トレイへと排紙される。
【００３０】
この実施形態では、両面印刷を可能とするために、用紙を反転搬送するための機構が備えられている。具体的には、定着器２０５により片面に画像を定着された用紙を、片面印刷の場合はそのまま排紙トレイへと搬送し、両面印刷の場合は反転搬送路上の一対の搬送ローラ２０６へと搬送することにより搬送を切り替えるための反転ゲート２１３が設けられ、搬送ローラ２０６の下流側には、一対の搬送ローラ２０７を介して反転ローラ２０８が配置されている。反転ローラ２０８は搬送ローラ２０７から搬送されてきた用紙をスイッチバックさせて反転させるローラであり、反転した用紙は間隔を置いてそれぞれ配置された各一対の複数個の搬送ローラ２０９、２１０、２１１、２１２を介してループローラ２０２へと搬送されるようになっている。これらの各ローラによって、用紙搬送経路３００が形成されている。
【００３１】
また、図２に示すように、搬送ローラ２０１、ループローラ２０２、レジストローラ２０３及び反転経路上の搬送ローラ２１２は、それぞれ駆動モータ２３１、２３２、２３３、２３４によって駆動されるようになっている。他のローラも図示は省略したが、それぞれ駆動モータによって駆動されるようになっている。また、搬送ローラ２０１、ループローラ２０２、搬送ローラ２１２は、それぞれ圧離モータ２２１、２２２、２２３によってローラ同士が圧接又は離間する構成となされ、これらローラを通過する用紙に圧力を付与したり圧力を開放できるようになっている。
【００３２】
さらに、図２に示すように、搬送ローラ２０１とループローラ２０２の間には、用紙搬送経路３０２に沿って、用紙の厚さ方向の両側に位置するように樹脂製等の用紙搬送ガイド３０２ａ、３０２ｂが平行状に近接配置されており、搬送経路３０２を搬送される用紙を厚さ方向の両側からガイド可能となっている。また、反転経路上の搬送ローラ２１２とループローラ２０２との間には、湾曲状の用紙搬送路３０１に沿って、用紙の厚さ方向の両側に位置するように樹脂製等の用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂが平行状に近接配置されており、搬送経路３０１を搬送される用紙を厚さ方向の両側からガイド可能となっている。
【００３３】
図１に示した用紙搬送部２００の構成において、用紙が搬送ローラ２０１からループローラ２０２へと搬送されると、ループローラ２０２は、停止または搬送方向と逆回転しているレジストローラ２０３へ用紙を接触させ、用紙にループを形成する。次に二次転写の画像タイミングに合わせ、レジストローラ２０３が用紙を搬送し、二次転写ローラ２０４により用紙に画像を転写する。転写された画像のトナーは定着ローラ２０５によって用紙に定着され、片面印刷の場合はそのまま排紙される。両面印刷の場合は、反転ゲート２１３により搬送経路を変更し、反転ローラ２１１１で用紙をスイッチバックさせ、搬送ローラ２０９〜２１２を介して再度ループローラ２０２へと搬送する。
【００３４】
図３は、画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示すように、画像形成装置１は制御部１００、固定記憶装置１１０、画像読取装置１２０、操作パネル１３０、画像出力装置１４０、プリンタコントローラ１５０及びネットワークインターフェイス（ネットワークＩ/Ｆ）１６０、無線通信インターフェース（無線通信Ｉ／Ｆ）１７０、認証部１８０等を備え、互いにシステムバス１７５を介して接続されている。
【００３６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、Ｓ−ＲＡＭ（Static Random Access Memory）１０３、ＮＶ−ＲＡＭ（Non Volatile RAM）１０４及び時計ＩＣ１０５等を備えている。
【００３７】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２等に保存されている動作プログラムを実行することにより、画像形成装置１の全体を統括的に制御する。例えばコピー機能、プリンタ機能、スキャン機能、ファクシミリ機能等を実行可能に制御する。特にこの実施形態では、コピー時あるいはプリント時に、画像出力装置１４０で実行される用紙への画像形成に際して、用紙の搬送制御等を行うが詳細は後述する。
【００３８】
ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムやその他のデータを格納する。
【００３９】
Ｓ−ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に保存する。
【００４０】
ＮＶ−ＲＡＭ１０４は、バッテリでバックアップされた不揮発メモリであり、画像形成に係わる各種の設定や情報等を記憶するものである。
【００４１】
時計ＩＣ１０５は、時刻を計時すると共に、内部タイマーとして機能し処理時間の計測等を行う。
【００４２】
固定記憶装置１１０は、ハードディスク等からなり、プログラムや各種データ等を保存する。
【００４３】
画像読取装置１２０は、撮像部としてのスキャナユニットを備え、プラテンガラス上にセットされた原稿を走査することによって読み取るとともに、読み取った原稿の画像を電気信号である画像データに変換する。
【００４４】
操作パネル１３０は、ユーザーが画像形成装置１へジョブ等の指示や各種設定を行う際に用いられるものであり、リセットキー１３１、スタートキー１３２、ストップキー１３３、表示部１３４及びタッチパネル１３５等を備えている。
【００４５】
リセットキー１３１は、設定をリセットする際に使用されるものであり、スタートキー１３２はスキャン等の開始操作に使用されるものであり、ストップキー１３３は動作を中断する場合等に押下されるものである。
【００４６】
表示部１３４は、例えば液晶表示装置からなりメッセージや各種の操作画面等を表示するものであり、タッチパネル１３５は表示部１３４の画面上に形成され、ユーザーのタッチ操作を検出する。
【００４７】
画像出力装置１４０は、画像読取装置１２０で読み取られた原稿の画像データや、外部の端末装置等から送信されたプリントデータから生成された複写画像を用紙上に印字し印刷物として出力するものである。
【００４８】
プリンタコントローラ１５０は、ネットワークインターフェース１６０によって受信されたプリントデータから複写画像を生成するものである。
【００４９】
ネットワークＩ/Ｆ１６０は、ユーザー端末等の外部装置との間でネットワーク４を介してデータの送受信を行う通信手段として機能し、無線通信Ｉ／Ｆ１７０は近距離無線通信により外部装置と通信を行うためのインターフェースである。
【００５０】
認証部１８０はログインするユーザーの認証用情報を取得し、この認証用情報を予め固定記憶装置１１０等に保存されている照合用の情報と比較照合して認証を行うものである。
【００５１】
次に、上流ローラと下流ローラによる用紙搬送制御について説明する。ここでは、上流ローラが片面側の印刷の場合はループローラ２０２の上流側に位置する搬送ローラ２０１であり、両面印刷の場合は反転経路上でループローラ２０２の上流側に位置する搬送ローラ２１２であり、下流ローラが片面印刷及び両面印刷いずれであってもレジストローラ２０３である場合について説明するが、下流ローラはループローラ２０２であっても良い。以下の説明では、搬送ローラ２０１を上流ローラ２０１、搬送ローラ２１２を上流ローラ２１２、レジストローラ２０２を下流ローラ２０２ともいう。
【００５２】
上流ローラ２０１で用紙を搬送した後、用紙がループローラ２０２に到達後、下流ローラ２０３へ到達する。用紙搬送制御が不要な場合は、下流ローラ２０３が３〜４ｍｍ程度用紙を搬送したとき上流ローラ２０１による用紙への圧力を解除する。用紙搬送制御が必要な場合は上流ローラ２０１による用紙への圧力は解除せず、用紙が下流ローラ２０３に到達して３〜４ｍｍ程度搬送後に、ループローラ２０２のみ用紙に対する圧力を解除する。レジストローラ２０３が用紙搬送中にＣＤ方向（主走査方向）に揺動する際には、上流ローラ２０１による用紙への圧力を解除し、揺動動作終了後に再び圧力を加え、用紙搬送制御を再開する。
【００５３】
この実施形態では、上流ローラ２０１と下流ローラ２０３、または上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の各ローラで同時に用紙搬送する際に、上流ローラ２０１、２１２または下流ローラ２０３の負荷トルクが上昇する条件のもとで用紙搬送制御を行うが、図４の表１に示すように、片面印刷の場合は上流ローラ２０１または下流ローラ２０３の負荷トルクが上昇しても、用紙搬送制御は行わない。一方、両面印刷の場合に、上流ローラ２１２または下流ローラ２０３の負荷トルクが用紙搬送中に上昇すると、用紙搬送制御を行う。両面印刷の場合に用紙搬送制御を行うのは、両面印刷の場合は上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の間の搬送経路が、図３に示したように急峻であるため、用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂも曲率の大きな円弧状に形成されており、この搬送経路３０１を用紙が通過するときに、図５（Ａ）に示すように、用紙Ｐの膨らみ方向外側の面が外側の用紙搬送ガイド３０１ａに擦れたり、同図（Ｂ）に示すように、用紙Ｐの膨らみ方向内側の面が内側の用紙搬送ガイド３０１ｂに擦れて、上流ローラ２１２や下流ローラ２０３に加わる負荷トルクが上昇し、ひいては上流ローラ２１２の駆動モータ２３４や下流ローラ２０３の駆動モータ２３３の負荷トルクが上昇してこれら駆動モータの出力を上げる必要が生じる。このため、用紙搬送制御を行うことにより、このような上流ローラ２１２や下流ローラ２０３の負荷トルクの上昇を適切に抑制し、ひいては駆動モータ２３４や駆動モータ２３３の出力の過度の増大を抑制する。
【００５４】
なお、両面印刷の場合であっても、用紙Ｐのコシが強くない場合は、用紙Ｐと用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂに擦れが発生しても、上流ローラ２１２や下流ローラ２０３に発生する負荷トルクは大きくないため、この実施形態ではコシの強い用紙を両面印刷する場合に、用紙搬送制御を行う構成となっている。
【００５５】
具体的には図４の表１に示されるように、坪量が１００ｇ／ｍ2以下の用紙については用紙搬送制御は行わず、坪量が１００ｇ／ｍ2を超える用紙について用紙搬送制御を行うようになっている。
【００５６】
なお、両面印刷の場合に限らず、片面印刷の場合において、用紙と用紙搬送ガイドとの擦れに起因して上流ローラや下流ローラに負荷トルクが上昇する場合にも、用紙搬送制御を行っても良い。
【００５７】
用紙搬送制御は、上流ローラ２１２及び／又は下流ローラ２０３による用紙の搬送量、換言すれば上流ローラ２１２及び／又は下流ローラ２０３をそれぞれ駆動する駆動モータ２３４、２３３の回転速度（回転数）を変化させることにより行われる。用紙搬送制御の一例を図６の表２に示す。
【００５８】
上流ローラ２１２の負荷トルクが通常の用紙搬送時よりも２ｍＮ・ｍ以上増加した場合、図６の表２−１に示すように、上流ローラ２１２を駆動するモータ２３４の回転速度を、通常時（例えば２１００ｒｐｍ）よりも例えば１０％低下させ、下流ローラ２０３を駆動するモータ２３３の回転速度を通常時よりも例えば１０％上昇させる。上流ローラ２１２の負荷トルクが通常の用紙搬送時よりも増加するときは、画像形成装置１は図５（Ａ）のように、用紙Ｐの膨らみ方向外側の面が外側の用紙搬送ガイド３０１ａに擦れて摩擦力が発生している状態であると判断し、上流ローラ２１２を駆動するモータ２３４の回転速度を下げ、下流ローラ２０３を駆動するモータ２３３の回転速度を上げて、擦れを解消する。
【００５９】
一方、下流ローラ２０３の負荷トルクが通常の用紙搬送時よりも２ｍＮ・ｍ以上増加した場合は、図６の表２−２に示すように、下流ローラ２０３を駆動するモータ２３３の回転速度を、通常時（例えば２１００ｒｐｍ）よりも例えば１０％低下させ、上流ローラ２１２を駆動するモータ２３４の回転速度を通常時よりも例えば１０％上昇させる。下流ローラ２０３の負荷トルクが通常の用紙搬送時よりも増加するときは、画像形成装置１は図５（Ｂ）のように、用紙Ａの膨らみ方向内側の面が内側の用紙搬送ガイド３０１ｂに擦れて摩擦力が発生している状態であると判断し、下流ローラ２０３を駆動するモータ２３３の回転速度を下げ、上流ローラ２１２を駆動するモータ２３４の回転速度を上げて、擦れを解消する。
【００６０】
なお、図６の表２−３に示すように、上流ローラ２１２、下流ローラ２０３の負荷トルクの上昇が２ｍＮ・ｍ未満の場合は、前回の回転数をそのまま維持する。
【００６１】
また、上流ローラ２１２又は下流ローラ２０３の負荷トルクの増加量は絶対値ではなく比率であっても良い。たとえば、通常の用紙搬送時負荷トルクが２０ｍＮ・ｍであった場合、負荷トルクが１０％増加したときに、上流ローラ２１２及び下流ローラ２０３を駆動するモータ２３４、２３３の回転速度を変化させる構成としても良い。
【００６２】
また、上流ローラ２１２又は下流ローラ２０３の負荷トルクの増加量は、用紙搬送が無い状態の負荷トルクと比較しても良い。
【００６３】
図７の表３は参考例として示すもので、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクの検知を実施しない場合の、用紙種類毎の搬送量制御の開始タイミングを示す表である。用紙のコシ（硬さ）が大きい用紙と小さな用紙では、上流ローラ２１２から搬送した用紙が下流ローラ２０３に到達した時点のループ量が異なる。ループ量が大きければ外側の用紙搬送ガイド３０１ａに寄り、ループ量が小さければ内側の用紙搬送ガイド３０１ｂに寄る。このため、用紙の硬さに応じて搬送制御を開始するタイミングを異ならせる。用紙毎に特性を予め設定し、搬送量制御を開始するタイミングを変える。表３の例では、坪量が２００ｇ／ｍ2 以下の用紙１、用紙２では、開始タイミングがそれぞれ１００ｍｓ、１３０ｍｓに設定され、２００〜３００ｇ／ｍ2 の用紙では２００ｍｓに設定されている。
【００６４】
図８は参考例として示すもので、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクの検知を実施しない場合における搬送量制御方法の一例としての、上流ローラ２１２を駆動するモータ（上流モータ）２３４及び下流ローラ２０３を駆動するモータ（下流モータ）２３３の回転数の変化を示す。表３毎の開始タイミングの後、例えば２００ｍｓ毎に上流モータ２３４及び下流モータ２３３の目標回転数を±１％ずつ交互に切り替える。
【００６５】
図９は各ローラを駆動するセンサレス方式の３相ブラシレスモータ４１０と、このモータ４１０を制御するモータ制御部４００の構成を示すブロック図である。モータ制御部４００は、上位制御部１００から駆動命令や目標回転速度を受け取る。また、モータ制御部４００内の回転速度制御部４０１は、目標回転速度と、電流検出部４０４により検出されたブラシレスモータの電流や、電圧から推定された速度を受け取って駆動信号のデューティ比であるPWM Dutyを決定する。なお、速度の推定はモータ制御部４００内の、通電パターン制御を行う駆動素子制御部４０２における速度推定部４０２ｂにより行われる。駆動素子制御部４０２は回転速度制御部４０１からのPWM Dutyと、磁極位置推定部４０２ａにより電流から推定された磁極位置をもとに、PWM信号を３相インバータ回路部（駆動素子）４０３に出力して、ブラシレスモータ４１０を駆動させる。
【００６６】
センサレスベクトル制御で速度制御を行う際の有効電流、無効電流の中で有効電流（Ｉｑ）を上位制御部１００の中でトルク変換する。
【００６７】
図１０は、連続駆動中のローラ駆動用の３相ブラシレスモータ４１０の負荷トルクを表したものである。モータ連続回転中に定数Ｋの中に含まれる磁束が変化する。このため、温度変化で磁束の変化が変化した際、内部処理での誤差（位置推定誤差）が小さくなるように鎖交磁束の補正係数Ｋを乗算し、式Ｔ＝Ｋ×極対数×Ｉｑ（但しＩｑは速度制御時に使用する有効電流、Ｋは定数）によりトルクＴを正確に算出・取得することができる。
【００６８】
各ローラを駆動するモータは、PWM駆動サーボモータであっても良い。図１１はPWM駆動サーボモータ５１０とその制御部５００の構成を示すブロック図である。PWM駆動サーボモータ５１０の回転速度を目標速度に合わせるように、制御用入力電圧（指示電圧）をPWMdutyとして入力する。PWM駆動サーボモータ５１０の速度が一定であれば、負荷トルクの増減により、PWMdutyが変化するため、指示電圧に基づく演算により負荷トルクを取得することができる。
【００６９】
図１２は、PWM駆動サーボモータ５１０における負荷トルクの増減による指示電圧の変化を示すグラフである。上流ローラ２１２又は下流ローラ２０３の回転、用紙搬送、用紙が用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂに擦れた場合に負荷トルクはそれぞれ上昇する。図６の表２に示したようなモータ２３４、２３３の回転速度の変化は、用紙搬送時の用紙への圧力を通常状態とし、指示電圧を１０％増加することにより行われる。
【００７０】
図１３は、画像形成装置１によって行われる用紙搬送制御処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャート及び図１４以降に示されるフローチャートに示される処理は、画像形成装置１の制御部１００におけるＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に格納された用紙搬送制御用プログラムに従って動作することにより実行される。
【００７１】
ステップＳ０１で上流ローラ２１２を回転させ、ステップＳ０２で下流ローラ２０３を回転させたのち、ステップＳ０３で、上流ローラ２１２について用紙搬送時に基準負荷トルクを計測する。
【００７２】
次いでステップＳ０４で、用紙が下流ローラ２０３に到達したかどうかを判断する。到達していなければ（ステップＳ０４でＮＯ）、到達するまで待つ。到達していれば（ステップＳ０４でＹＥＳ）、ステップＳ０５で、下流ローラ２０３について用紙搬送時に基準負荷トルクを計測する。
【００７３】
次に、ステップＳ０６で、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクをチェックし、ステップＳ０７で、上流ローラ２１２または下流ローラ２０３の負荷が基準負荷トルクに対して所定値以上又は所定割合以上変化したかどうかを判断する。変化していなければ（ステップＳ０７でＮＯ）、ステップＳ０６に戻る。所定値又は所定割合以上変化した場合（ステップＳ０７でＹＥＳ）、ステップＳ０８で、図６の表２−２に示したように上流ローラ２１２（上流モータ２３４）及び下流ローラ２０３（下流モータ２３３）の回転速度（回転数）を変更したのち、ステップＳ０９で所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過していなければ（ステップＳ０９でＮＯ）、ステップＳ０８に戻り変更した回転数を維持する。ステップＳ０９で所定時間が経過すると（ステップＳ０９でＹＥＳ）、ステップＳ１０で、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の回転速度を通常の回転速度に戻す。
【００７４】
図１４は、画像形成装置１によって行われる用紙搬送制御処理の別の例を示すフローチャートである。
【００７５】
ステップＳ１１で上流ローラ２１２を回転させ、ステップＳ１２で下流ローラ２０３を回転させたのち、ステップＳ１３で、用紙が下流ローラ２０３に到達したかどうかを判断する。到達していなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、到達するまで待つ。到達していれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４で、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクをチェックする。
【００７６】
次いでステップＳ１５で、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷ルクの差分が所定値以上又は所定割合以上になったかどうかを判断する。なっていなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１４に戻る。所定値又は所定割合以上になっている場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６で、上流ローラ２１２（上流モータ２３４）及び下流ローラ２０３（下流モータ２３３）の回転速度（回転数）を変更したのち、ステップＳ１７で所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過していなければ（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１６に戻り変更した回転数を維持する。ステップＳ１７で所定時間が経過すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８で、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の回転速度を通常の回転速度に戻す。
【００７７】
図１５は、上流ローラと下流ローラの負荷トルクの検知を実施しない場合に、画像形成装置が行う搬送量制御処理を参考までに示すフローチャートである。
【００７８】
ステップＳ２１で、用紙情報をチェックした後、ステップＳ２２で上流ローラ２１２を回転させ、ステップＳ２３で下流ローラ２０３を回転させ、次いでステップＳ２４で、用紙が下流ローラ２０３に到達したかどうかを判断する。到達していなければ（ステップＳ２４でＮＯ）、到達するまで待つ。到達していれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２５で、上流ローラ２１２（上流モータ２３４）及び下流ローラ２０３（下流モータ２３３）の回転速度（回転数）を図８に示すように交互に変更したのち、ステップＳ２６で所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過していなければ（ステップＳ２６でＮＯ）、ステップＳ２５に戻る。ステップＳ２６で所定時間が経過すると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７で、用紙を所定量搬送後、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の回転速度を通常の回転速度に戻す。
【００７９】
以上説明したように、この実施形態によれば、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクの大きさに基づき、用紙が用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂとの擦れ状態であるかを判断し、判断結果に基づいて、上流ローラ２１２と下流ローラ２０３の負荷トルクに応じた用紙搬送制御が行われるから、用紙が用紙搬送ガイド３０１ａ、３０１ｂと擦れることにより発生する上流ローラ２１２や下流ローラ２０３に加わる負荷トルクの上昇を適正に抑制することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    画像形成装置
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１４０  画像出力装置
２００  用紙搬送部
２０１  搬送ローラ
２０２  ループローラ
２０３  レジストローラ（下流ローラ）
２１２  搬送ローラ（上流ローラ）
２３４  駆動モータ（上流モータ）
２３３  駆動モータ（下流モータ）
３００、３０１、３０２  搬送経路
３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂ  用紙搬送ガイド
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019099372.tif 000007
【図６】
2019099372.tif 000008
【図７】
2019099372.tif 000009
【図８】
2019099372.tif 000010
【図９】
2019099372.tif 000011
【図１０】
2019099372.tif 000012
【図１１】
2019099372.tif 000013
【図１２】
2019099372.tif 000014
【図１３】
2019099372.tif 000015
【図１４】
2019099372.tif 000016
【図１５】
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