(57)【要約】【課題】シートの搬送速度が一定の画像形成装置であっても、シートの連れ出しの有無に関わらず、シートを１枚ずつ適度な間隔に分離してレジストローラに給送可能にする。【解決手段】本画像形成装置は、給紙カセットと、給紙ローラと、コントローラと、給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、を備えている。コントローラは、給紙カセットからシートを送り出す際に、連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出している場合には、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせて、前のシートとの間隔を適度に分離する。【選択図】図１
2008063024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを装填する給紙カセットと、
前記給紙カセットからシートを１枚ずつ送り出すための給紙ローラと、
前記給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、
前記連れ出し検出センサの検出信号を受信して、前記給紙ローラの回転を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記給紙カセットからシートを送り出すべく前記給紙ローラを停止状態から回転開始する際に、前記連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出している場合には、前記給紙ローラの回転開始を通常よりも一定時間遅らせることによって、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせる、
画像形成装置。
【請求項２】
前記連れ出し検出センサは、シートの有無を検出するシート検出センサであり、
前記コントローラは、
前記シート検出センサがシート有りを検出している場合には、シートが連れ出されているものと判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コントローラは、
前記連れ出し検出センサがシートの連れ出し無しを検出している場合には、前記給紙ローラの回転開始を一定時間遅らせることなく、通常と同じタイミングでシートを送り出す、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記送り出されるシートの搬送速度が一定になるよう、前記給紙ローラの回転を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
シートを装填する給紙カセットと、
前記給紙カセットからシートを１枚ずつ送り出すための給紙ローラと、
前記給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、
前記連れ出し検出センサの検出信号を受信して、前記給紙ローラの回転を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記給紙カセットからシートを送り出すべく前記給紙ローラを停止状態から回転開始する際に、前記連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出している場合には、前記給紙ローラの回転開始を通常よりも一定時間遅らせることによって、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせる、
シート供給装置。
【請求項６】
シートを装填する給紙カセットと、
前記給紙カセットからシートを１枚ずつ送り出すための給紙ローラと、
前記給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、
前記連れ出し検出センサの検出信号を受信して、前記給紙ローラの回転を制御するコントローラと、
を備える画像形成装置において、シートの供給を制御する方法であって、
前記コントローラが、前記給紙カセットからシートを送り出すべく前記給紙ローラを停止状態から回転開始する際に、前記連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出しているか否かを判断するステップと、
前記コントローラが、前記判断の結果、連れ出し有りを判断した場合には、前記給紙ローラの回転開始を通常よりも一定時間遅らせることによって、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせるステップと、
を備えるシート供給制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のシート供給制御方法を、画像形成装置を制御するコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置のシート供給制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給紙カセット内に装填されたシートを給紙ローラによって像担持体側に給送し、給紙ローラにより給送されてきたシートを、レジストローラによって像担持体の手前で一旦待機させ、所定のタイミングで像担持体に供給するように構成された画像形成装置のシート供給装置が種々提案されている。
【０００３】
このようなシート供給装置は、停止しているレジストローラ対のニップにシート先端を突き当て、シートを撓ませた状態で停止させることにより、シートのスキュー（シート先端の直線が、シート搬送方向に対して垂直でない状態）を補正し、トナー像がシートへ斜めに転写されることを防止している。また、レジストローラにてシート搬送を一旦停止させることにより、レジストローラより上流（給紙側）でシートの搬送が遅れた場合でも、搬送遅れを吸収し、シート先端がレジストローラから搬送開始されるタイミングを一定に保ち、これによって、像担持体上に形成されたトナー像とシートとにおける搬送方向の位置ずれ（印刷位置ずれ）を防止している。
【０００４】
このとき、レジストローラへ搬送されるシート間の間隔をできる限り小さくして、レジストローラでのシート停止時間を長く取ることができれば、シートの位置合わせに十分な時間を確保できるため望ましい。そこで、レジストローラの前に設けられた紙検出センサにて、紙の到達時間を計測し、計測時間と理論値とを比較する手段を設け、紙の到達が早いときは紙搬送速度を遅くすることで前の紙に衝突することを防止し、逆に紙の到達が遅いときは紙搬送速度を速くすることで印刷位置ずれや次の紙と干渉することを防止することが、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２０６５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１記載の発明は、紙の搬送速度を可変にするため、紙搬送速度を固定にする構成と比較して装置の機構が複雑かつ高価になることが指摘されている。しかし、シートの搬送速度が固定の装置の場合には、シート間隔をできる限り小さくしようとしても、シート供給装置におけるシートの連れ出し（前頁のシートが給紙カセットから送り出されるときに、次頁がシートの摩擦力で一緒に連れ出され、次頁の供給開始位置が搬送方向下流にずれること）によって、シートの間隔が設計値より狭まり、シートが干渉を起こしてジャムが発生するおそれがある。
【０００６】
図５は、シート搬送速度が一定の画像形成装置における、従来の用紙供給制御のタイミングチャートである。横軸に時刻（時間）、縦軸に搬送距離を示す。また、前頁の後端を実線Ｚ１０で表し、次頁の先端について、シートの連れ出しが有る場合を実線Ｚ１１で表し、連れ出しが無い場合を実線Ｚ１２で表す。なお、連れ出しが有る場合と無い場合におけるシートの先端位置については、後述する図１（符号２２及び２４）も参照されたい。
【０００７】
同図に示すように、従来の用紙供給制御は、連れ出しの有無に関わらず、給紙開始タイミングＴ１０とゲートローラ駆動タイミングＴ１１が常に固定されており、所定のデフォルトのタイミングで給紙が開始される。そのため、連れ出しが無い場合（実線Ｚ１２）には、シートが給紙カセットにセットされた状態（先端位置２４）から次頁の給紙が開始され、前頁後端と間隔Ｌ２で搬送される。一方、連れ出しが有る場合（実線Ｚ１１）には、給紙カセットのセット位置から搬送方向下流に所定量連れ出された位置（先端位置２２）から次頁の給紙が開始されるため、前頁後端との間隔Ｌ１は、連れ出しが無い場合の間隔Ｌ２よりも狭くなる。こうして、連れ出し量が大きい場合には、適度なシート間隔を確保できず、紙ジャム等の原因となる。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、シートの搬送速度が一定の画像形成装置であっても、シートの連れ出しの有無に関わらず、シートを１枚ずつ適度な間隔に分離してレジストローラに給送可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、シートを装填する給紙カセットと、給紙カセットからシートを１枚ずつ送り出すための給紙ローラと、給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、連れ出し検出センサの検出信号を受信して、給紙ローラの回転を制御するコントローラと、を備えている。このとき、コントローラは、給紙カセットからシートを送り出すべく給紙ローラを停止状態から回転開始する際に、連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出している場合には、給紙ローラの回転開始を通常よりも一定時間遅らせることによって、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせるものである。
【００１０】
かかる発明によれば、シート供給装置におけるシートの連れ出しがあっても、シートの連れ出しが規定量を超えていると判断される場合、給紙カセットからシートを搬送開始するタイミングをデフォルト値より所定時間遅らせることにより、シートの連れ出しの有無に関わらず、前のシートとの間隔を適度に分離してレジストローラに給送することが可能となる。
【００１１】
なお、本発明において「連れ出し」とは、前頁のシートが給紙カセットから送り出されるときに、次頁がシートの摩擦力で一緒に連れ出され、次頁の供給開始位置が搬送方向下流にずれることをいう。
【００１２】
好適には、連れ出し検出センサは、シートの有無を検出するシート検出センサであり、コントローラは、シート検出センサがシート有りを検出している場合には、シートが連れ出されているものと判断する。かかる発明によれば、従来より使用されているシート検出センサを、本発明における連れ出し検出センサとして利用することできる。そのため、従来よりシート幅検出センサとして画像形成装置に組み込まれているセンサの設置位置を調整するだけで本発明に係る連れ出し検出センサを実現できる。従って、従来の画像形成装置と比較して新たな部品を追加する必要がなく、安価に実現可能である。
【００１３】
また、コントローラは、連れ出し検出センサがシートの連れ出し無しを検出している場合には、前記給紙ローラの回転開始を一定時間遅らせることなく、通常と同じタイミングでシートを送り出す、ことを特徴とする。かかる発明によれば、連れ出しを検出しない場合には、通常と同じ制御を行えばよい。
【００１４】
さらに好適には、コントローラは、送り出されるシートの搬送速度が一定になるよう、給紙ローラの回転を制御する。かかる発明によれば、シートの搬送速度が固定の画像形成装置であっても、シートを１枚ずつ適度な間隔に分離してレジストローラに給送可能となる。
【００１５】
また、本発明によるシート供給制御方法は、シートを装填する給紙カセットと、給紙カセットからシートを１枚ずつ送り出すための給紙ローラと、給紙ローラよりも搬送方向下流に設けられ、シートが連れ出されていることを検出する連れ出し検出センサと、連れ出し検出センサの検出信号を受信して、給紙ローラの回転を制御するコントローラと、を備える画像形成装置において、シートの供給を制御する方法である。このとき、コントローラが、給紙カセットからシートを送り出すべく給紙ローラを停止状態から回転開始する際に、連れ出し検出センサがシートの連れ出し有りを検出しているか否かを判断するステップと、この判断の結果、連れ出し有りを判断した場合には、給紙ローラの回転開始を通常よりも一定時間遅らせることによって、シートの送り出しタイミングを一定時間遅らせるステップと、を備える。
【００１６】
本発明のプログラムは、本発明のシート供給制御方法の各処理ステップを画像形成装置を制御するコンピュータに実行させることを特徴とする。本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種の記録媒体を通じて、又は通信ネットワークなどを介してダウンロードすることにより、コンピュータにインストール又はロードすることができる。
【００１７】
なお、本明細書等において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの手段が有する機能が２つ以上の物理的手段により実現されても、２つ以上の手段の機能が１つの物理的手段により実現されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参酌しつつ説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の給紙装置（シート供給装置）２の概略構成を示す図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、画像情報に対応した静電潜像が形成される像担持体（感光体）（不図示）と、像担持体上に形成された静電潜像を顕像化して用紙に転写する作像部（不図示）と、給紙カセット４内の用紙を用紙搬送路８を介して供給する給紙装置２と、作像部にて転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部（不図示）とを備えている。
【００２０】
図１に示すとおり、給紙装置２は、給紙カセット４に装填された用紙に上方から接触し、給紙カセット４内の用紙を像担持体側、すなわち、レジストローラ１０側に給送するピックアップローラ（給紙ローラ）６と、ピックアップローラ６の作用によって給紙された用紙を案内する用紙搬送路８と、ピックアップローラ６と像担持体との間に配置され、ピックアップローラ６により給送されてきた用紙を、像担持体の手前で一旦に待機させ、像担持体の回転とタイミングをあわせて像担持体に供給する対のレジストローラ（搬送停止手段）１０を備えている。
【００２１】
そして、給紙カセット４から、レジストローラ１０に至る用紙搬送経路内には、連れ出し検出センサ１２と、紙検出センサ１４が配置される。そして、これら各センサ１２，１４からの出力信号が、本発明における用紙給送制御に使用される。
【００２２】
連れ出し検出センサ１２は、本発明に新規な構成であり、給紙カセット４の近傍、かつ、ピックアップローラ６よりも用紙搬送方向（矢印１６）上流に配置され、給紙カセット４から送り出される用紙の連れ出しの有無を検出する。本実施形態においては、連れ出し検出センサ１２として用紙の有無を検出するセンサを用いる。そして、当該センサが所定のタイミングで用紙を検出したときに、後述のコントローラ３０が連れ出し有り、すなわち、用紙の連れ出しが規定量を超えていることを判定する。
【００２３】
紙検出センサ１４は、従来より存在する構成であり、レジストローラ１０の搬送方向上流側に配置され、レジストローラ１０に用紙が待機しているか否か、すなわち、レジストローラ１０にて待機していた用紙が像担持体に向かって通過したか否かを検出する。
【００２４】
なお、図１には、次に給紙される用紙２０の先端位置２２が、連れ出しのため、給紙カセット４における用紙先端セット位置２４よりも搬送方向下流にずれている状態を示している。
【００２５】
連れ出し検出センサ１２及び紙検出センサ１４は、例えば、図示しないフォトインタラプタとセンサフラグとによって構成され、用紙がセンサフラグに当接してこれを回転させることによって、用紙がセンサに到達したことを検知できるようにしたものを使用できる。また、傾倒可能に設けられたスイッチによって構成され、用紙の先端が接触することにより傾倒してＯＦＦからＯＮに切り替わり、用紙が通過することにより元の姿勢に復帰してＯＮからＯＦＦに切り替わるものを使用してもよい。なお、本実施形態では、各センサ１２及び１４は、用紙有りを検出したときにロー（Ｌｏｗ）信号を出力し、用紙無しのときにハイ（Ｈｉｇｈ）信号を出力するものとする。
【００２６】
また、連れ出し検出センサ１２は、給紙カセット４の用紙セット位置２２から搬送方向下流に所定量（例えば、２０ｍｍ等）離れた位置に配置される。この配置位置は、給紙装置２の用紙搬送速度と連れ出し量の統計値又は経験値に基づいて設定されることが好ましい。
【００２７】
さらに、給紙装置２は任意に、ピックアップローラ６の上流にリタードローラ１８を設置することができる。この場合には、リタードローラ１８の近傍に連れ出し検出センサ１２を設けることが望ましい。なお、リタードローラとは、用紙搬送路の上下に対のローラであり、上部ローラが駆動され、下部ローラがトルクを受けるように構成されている。これにより、リタードローラに２枚以上の用紙が同時に入ろうとした場合、下部ローラが回転を停止し、上部の駆動ローラのみが回転し１枚だけ通過させる。
【００２８】
さらに、連れ出し検出センサ１２は、用紙搬送路８を搬送中の用紙の紙幅を検出する機能を兼ね備えることが好ましい。従来より、紙幅を検出する紙幅センサがレジストローラの上流に、紙検出センサ（本実施形態に係る紙検出センサ１４に相当）と並んで設置されているものが知られているが、この紙幅センサを紙検出センサよりも上流に設置することによって、従来の紙幅センサを、本実施形態に係る連れ出し検出センサ１２として用いることができるようになる。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る給紙装置２制御系の構成を示すブロック図である。図２に示すとおり、連れ出し検出センサ１２及び紙検出センサ１４からの出力信号はコントローラ３０に入力され、これらの紙検出センサ１２，１４からの出力信号等に基づいて、コントローラ３０はピックアップローラ６、レジストローラ１０の回転を制御する。このとき、各ローラ６，１０は、メインモータＭによって駆動力をうけ、コントローラ３０からの信号によって、それぞれの駆動回路６ａ，１０ａを介して、クラッチ（ＣＬ）６ｂ，１０ｂによって各ローラのＯＮ／ＯＦＦ制御がなされるように構成されている。
【００３０】
なお、コントローラ３０は、ＣＰＵ、データＲＡＭ、及びプログラムＲＯＭを備えたマイクロコンピュータを含み、予めＲＯＭに記憶されているプログラムに従って制御を行う。また、メインモータＭは、コントローラ３０からの信号によって、駆動回路３２を介して駆動制御され、各ローラ６，１０を駆動するほか、像担持体３４等を駆動する。
【００３１】
次に、本実施形態における給紙装置２の用紙供給制御について説明する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係る給紙装置２の用紙供給制御のフローチャートである。
【００３３】
まず、コントローラ３０は、給紙カセット４から給紙を開始する際に、連れ出し検出処理を行い、連れ出し検出センサ１２からの出力信号に基づいて、用紙の連れ出しが有るか否かを判断する（Ｓ４１）。連れ出し無しの場合、すなわち、連れ出し検出センサ１２が用紙無しを検出している場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、コントローラ３０は即座にピックアップローラ６のクラッチ６ｂをＯＦＦからＯＮに切り替えるよう制御する（Ｓ４３）。これにより、給紙開始タイミングを遅らせることなくデフォルトのタイミングで給紙を開始する。
【００３４】
一方、連れ出し有りの場合、すなわち、連れ出し検出センサ１２が用紙有りを検出している場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ピックアップローラ６のクラッチ６ｂのＯＦＦ状態を所定時間継続させる（Ｓ４２）。そして、所定時間が経過した後、クラッチ６ＢをＯＦＦからＯＮに切り替えるよう制御する（Ｓ４３）。これにより、給紙カセット４から用紙を搬送開始するタイミングをデフォルト値より規定時間だけ遅らせる。
【００３５】
なお、ステップＳ４１の連れ出し検出処理を行うタイミングは、前の用紙をレジストローラ１０より搬送開始してから、前の用紙後端が連れ出し検出センサ１２を通過する予定の時間が経過した後のタイミングとすることが望ましい。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る給紙装置２の用紙供給制御のタイミングチャートである。横軸に時刻（時間）、縦軸に搬送距離を示す。前頁の後端を実線Ｚ０で表し、次頁の先端を実線Ｚ１で表す。また、同図に示すように、連れ出しが無い場合には、先端位置２４から次頁の給紙が開始され、一方、連れ出しが有る場合には、先端位置２２から次頁の給紙が開始される。
【００３７】
このとき、コントローラ３０は、連れ出し無いと判定した場合には、従来と同様に、所定のデフォルトの給紙タイミングＴ０で給紙を開始する。一方、連れ出し有りと判定した場合には、デフォルトの給紙タイミングＴ０から所定時間ｔだけ給紙開始のタイミングを遅らせて、タイミングＴ１で給紙を開始する。このように制御することで、前頁との用紙間隔を、一定の間隔Ｌに保つことが可能となる。
【００３８】
なお、給紙開始を遅らせる所定時間ｔは、給紙カセット４の用紙先端のセット位置２４から連れ出された用紙の先端位置２２までの距離を用紙搬送速度で割って求めた時間に設定すると、前頁との用紙間隔を連れ出しが無い場合と同等にできる。本実施形態においては、給紙カセット４の用紙先端のセット位置２４から連れ出し検出センサ１２までの距離Ｌを用紙搬送速度Ｖで割った時間Ｌ／Ｖを、予め所定時間ｔとして設定することが好ましい。また、リタードローラ１８が設置されている場合には、給紙カセット４の用紙先端のセット位置２４からリタードローラ１８の位置までの距離を用紙搬送速度で割って求めた時間に設定することが望ましい。
【００３９】
こうして、給紙装置２における用紙の連れ出しが有る場合であっても、用紙の給紙開始タイミングを制御することにより、適度な用紙間隔を確保することが可能となり、印刷位置ずれや紙ジャムを防止する安価な画像形成装置が提供可能となる。
【００４０】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、上述の各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、用紙の供給制御について説明したが、本発明は用紙を含むシート全般の供給制御に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】画像形成装置の給紙装置２の概略構成を示す図である。
【図２】給紙装置２の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】給紙装置２の用紙供給制御のフローチャートである。
【図４】給紙装置２の用紙供給制御のタイミングチャートである。
【図５】従来の用紙供給制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２     給紙装置（シート供給装置）
４     給紙カセット
６     ピックアップローラ（給紙ローラ）
８     用紙搬送路（搬送路）
１０   レジストローラ
１２   連れ出し検出センサ
１４   紙検出センサ
１８   リタードローラ
６ａ，１０ａ，１８ａ  駆動回路
６ｂ，１０ｂ，１８ｂ  クラッチ
３０   コントローラ
【図１】
2008063024.tif 000003
【図２】
2008063024.tif 000004
【図３】
2008063024.tif 000005
【図４】
2008063024.tif 000006
【図５】
2008063024.tif 000007