(57)【要約】【課題】シート給送装置のピックアップ時間のばらつきを、シートを停止することなく補正することによって、安定したシート搬送を低コスト、低振動で実現する。【解決手段】ピックアップ部２３０によるシート給送開始から、シート検知センサＰＳ１によるシートの検知までの時間の計測結果に応じて、減速ポイント２４０から増速ポイント２４１までのシート搬送速度Ｖｇを算出して、この２地点間をＶｇで搬送部２３１にシートを搬送させ、シートがピックアップ部２３０から画像の転写位置に到達するまで、シートを停止させないことを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
2004333609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段からシートを給送するシート給送手段と、
前記給送手段により給送されたシートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート搬送手段により搬送されたシートに画像を形成する画像形成手段と、
前記シート給送手段より下流の所定位置に設けられ、シートの有無を検知するシート検知手段と、
前記シート給送手段によるシート給送開始から、前記シート検知手段によるシートの検知までの時間を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果に応じて、前記シート検知手段より下流の減速地点から前記減速地点より下流かつ前記画像形成手段より上流の増速地点までのシート搬送速度である第１の搬送速度を算出し、前記減速地点から前記増速地点において前記第１の搬送速度で前記シート搬送手段にシートを搬送させる制御手段を有し、
前記制御手段は、前記シート給送手段にシートを給送させてから前記シート搬送手段により前記画像形成手段の位置にシートを搬送させるまで、シートを停止させないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記シート給送手段から前記減速地点までは所定の第２の搬送速度で搬送させ、前記減速地点から前記増速地点までは前記第１の搬送速度で搬送させ、前記増速地点に到達すると前記第２の搬送速度に戻して前記シート搬送手段にシートを搬送させるものであり、
前記第１の搬送速度は前記第２の搬送速度よりも低速であ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】
前記シート給送手段及び前記シート搬送手段の駆動源はステッピングモータであり、
前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動パルスのカウント数に応じて前記減速地点における速度切り替えのタイミングを決定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４】
前記制御手段は、前記減速地点及び前記増速地点における加速及び減速の加速度を同一とし、シート搬送を制御することを特徴とする特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記シート給送手段によって前記シート積載手段に積載されているシートを分離する際の分離タイミングのばらつきを補正するようシートの搬送制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシート給送装置を有した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置におけるシート給送装置は、シートが積載されたカセットからシートを１枚ピックアップして、このシートを複数の搬送ローラを用いて画像形成部（レジ位置）まで搬送していた。シートのピックアップ、各搬送ローラの駆動タイミングは印刷開始タイミングから所定のタイミング後に駆動開始を基本に制御されている。
【０００３】
しかし、この方式であると、設計条件のとおりにシートの移動が行われれば画像形成部（レジ位置）に所定のタイミングでシートが搬送可能であるが、ピックアップ部分におけるシートのピックアップタイミングのバラツキや搬送ローラのスベリ等でシート搬送が遅れると、このシート搬送の遅延を補正することが出来ないので、搬送路中でシートの遅延による紙つまりと判別されてしまう問題がある。
【０００４】
このシート給紙タイミングのバラツキの原因として、上記にピックアップ部分でのシートのピックアップタイミングのバラツキ、搬送部でのローラスベリによるバラツキと述べたが、支配的なのは、前記のピックアップ部分でのシートのピックアップ時間のばらつきである。
【０００５】
そこで、シートのピックアップ後に搬送路中の所定の位置（プレレジ位置）までシートを高速に搬送して一旦止めて、この所定位置（プレレジ位置）からピックアップ時間のバラツキを補正するような搬送タイミングで再度シート搬送を開始して、画像形成部（レジ位置）までのシート搬送の遅延や早着を補正する制御が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
この紙給紙方式（プレレジ制御）であると、シートのピックアップ部分でピックアップ時間の誤差を補正可能であるためにシート搬送が安定する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３０８４７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のようなプレレジ制御を用いたとしても、シート搬送路が短いとシートをピックアップ後にプレレジ位置までかなり高速にシート搬送を行わないと、シートを止めて再度シート搬送を開始して画像形成部（レジ位置）まで所定のタイミングで給紙することが出来ない。
【０００９】
このシートの高速給紙は、振動の増大、駆動系の耐久性の低下、駆動源の電力増大を伴うために機器の高コスト化、また、低振動、高耐久なシート給送装置を開発する期間の増大を伴う。
【００１０】
また、プレレジ制御自体にも搬送路中でシートを一旦停止させる必要があるために、搬送路中のローラがストップ／スタートの繰り返し回数が増大するために寿命の低下や、また、駆動源であるモータの停止と駆動開始が繰り返されるために駆動電力も増加してしまうという問題もある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、シート給送装置のピックアップ時間のばらつきを、シートを停止することなく補正することによって、安定したシート搬送を低コスト、低振動で実現することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、次の（１）〜（６）のように構成した画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
（１）シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段からシートを給送するシート給送手段と、前記給送手段により給送されたシートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段により搬送されたシートに画像を形成する画像形成手段と、前記シート給送手段より下流の所定位置に設けられ、シートの有無を検知するシート検知手段と、前記シート給送手段によるシート給送開始から、前記シート検知手段によるシートの検知までの時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に応じて、前記シート検知手段より下流の減速地点から前記減速地点より下流かつ前記画像形成手段より上流の増速地点までのシート搬送速度である第１の搬送速度を算出し、前記減速地点から前記増速地点において前記第１の搬送速度で前記シート搬送手段にシートを搬送させる制御手段を有し、前記制御手段は、前記シート給送手段にシートを給送させてから前記シート搬送手段により前記画像形成手段の位置にシートを搬送させるまで、シートを停止させないことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（２）前記制御手段は、前記シート給送手段から前記減速地点までは所定の第２の搬送速度で搬送させ、前記減速地点から前記増速地点までは前記第１の搬送速度で搬送させ、前記増速地点に到達すると前記第２の搬送速度に戻して前記シート搬送手段にシートを搬送させるものであり、
前記第１の搬送速度は前記第２の搬送速度よりも低速であることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１５】
（３）前記シート給送手段及び前記シート搬送手段の駆動源はステッピングモータであり、前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動パルスのカウント数に応じて前記減速地点における速度切り替えのタイミングを決定することを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１６】
（４）前記制御手段は、前記減速地点及び前記増速地点における加速及び減速の加速度を同一とし、シート搬送を制御することを特徴とする特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１７】
（５）前記制御手段は、前記シート給送手段によって前記シート積載手段に積載されているシートを分離する際の分離タイミングのばらつきを補正するようシートの搬送制御を行うことを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１９】
図１は本発明に係るカラープリンタのシート給送装置の構成図である。
【００２０】
１１１はレーザで、所定の画像処理が行われた画像信号に基づいて変調されたレーザ光を感光体ドラム１０９に照射する。
【００２１】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１０９は図示しないモータで矢印の方向に回転できるように設けられている。感光体１０９の周囲には、図示しないが一次帯電器、露光装置、黒現像ユニット、転写帯電器、クリーナ装置が配置されている。
【００２２】
また、１１０は色現像ユニットで、カラー現像のためのマゼンダ、シアン、イエローの現像剤が入っている３台の現像装置からなる。この現像装置は、感光体１０９上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって色現像ユニットを矢印方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１０９に当接するように位置合わせされる。またフルカラー及び黒単色画像に使用される黒トナーの現像は黒現像装置にて潜像を黒トナーで現像する。
【００２３】
感光体１０９上に現像された各色のトナー像は、転写装置によって中間転写体としてのベルト１０８に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト１０８はベルト内部に配置された複数のローラに張架されている。この複数のローラは図示しない駆動源に結合されてベルト１０８を駆動する駆動ローラ、ベルト１０８の張力を調節するテンションローラ、２次転写装置としての転写ローラ１１２のバックアップローラとして機能する。
【００２４】
カセット２０７からピックアップローラ２１９で搬送路に引き出されたシートは、分離ローラ対２２０によって分離され、搬送ローラ対２２１及び２２２、レジローラ対２２３によってニップ部、つまり２次転写装置１１２とベルト１０８との当接部に給送される。ベルト１０８上に形成されたトナー像はこのニップ部でシート上に転写され、図示しない定着装置で熱定着されて装置外へ排出される。
【００２５】
本実施例のシート給送装置の動作概略図を図２に示す。なお、シートの搬送動作における一連の制御は、図示しない画像形成装置の制御部２５０によって行われるものである。
【００２６】
ピックアップ部２３０において、カセット２０７からモータＭ１に駆動されたピックアップローラ２１９によって給送されたシートが、モータＭ１に駆動された分離ローラ対２２０によって１枚ずつ分離給送される。
【００２７】
ピックアップ部２３０でピックアップされたシートは所定の速度Ｖａ（ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送部２３１に送り込まれる。このピックアップ部２３０と搬送部２３１間にはシート検知センサＰＳ１が配置され、ピックアップ部２３０でのシートが所定時間ｔ１（ｓｅｃ）でピックアップされたかどうかのタイミング測定を行う。
【００２８】
このシート検知センサＰＳ１はピックアップローラ２１９からシート搬送距離ｄ１（ｍｍ）に配置されている。その後、モータＭ２に駆動された搬送ローラ対２２１にシートが送られ、搬送ローラ対２２１で搬送されたシートが、減速ポイント２４０に到達するとシート搬送速度が減速され所定の速度Ｖｇ（ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送される。
【００２９】
この速度でモータＭ３に駆動された搬送ローラ対２２２にシートが送られ、増速ポイント２４１に到達すると、所定のシート搬送速度Ｖａ（ｍｍ／ｓｅｃ）に増速され、レジポイントに配置されたレジローラ対２２３にシートが搬送される。
【００３０】
ここで、減速ポイント２４０から増速ポイント２４１間の搬送速度Ｖｇ（ｍｍ／ｓｅｃ）、それ以外の搬送速度は同一とすると、ピックアップ部でのシートのピックアップが早めになった、もしくは遅めになった際の誤差をシート検知センサＰＳ１で測定して、このＶｇを求める式は次式で表される。
【００３１】
【数１】
2004333609.tif 000003
【００３２】
この式中、ｄ３（ｍｍ）は減速ポイント２４０から増速ポイント２４１までの距離、αは全ての誤差が０のときの、所定の速度Ｖｇでのピックアップローラ２１９から増速ポイント２４１までの到達時間。ｔ２はＰＳ１から減速ポイント２４０までのシート搬送時間。ｔ１はシートのピックアップ開始からＰＳ１に到達する時間である。
【００３３】
このピックアップ時のピックアップ時間のバラツキ補正方式であると、ピックアップ部２３０からシート搬送部２３１間に１個のシート検知センサＰＳ１を配置して、ピックアップ開始からシート検知センサＰＳ１にシート先端が到達するピックアップ誤差時間ｔ１を測定することで、レジローラ対２２３に所定タイミングで到達するように、減速ポイント２４０から増速ポイント２４１間で駆動しなければならない速度Ｖｇ（ｍｍ／ｓｅｃ）が任意に決めることが可能である。また、モータを止めずピックアップ時間の誤差を補正可能である。
【００３４】
次にＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の各ステッピングモータの駆動タイミングチャートを図３に示す。
【００３５】
６０１は給紙スタートタイミングで、このタイミングでカセットからの給紙動作が始まる。給紙スタートタイミングに応じて、ピックアップローラ２１９及び分離ローラ対２２０の駆動モータＭ１、搬送ローラ対２２１の駆動モータＭ２、搬送ローラ対２２２の駆動モータＭ３の駆動が開始される。またこの時点でカセットからピックアップローラ２１９でシートが１枚ピックアップされ、モータ速度はＶａである。
【００３６】
その後、ピックアップされたシートがシート検知センサＰＳ１位置に到達するとステッピングモータの駆動パルス数をカウントするカウンタ動作のイネーブルを行う（詳細は後述する）。
【００３７】
このカウンタには予めシートがシート検知センサＰＳ１位置から減速ポイント２４０に達する距離ｄ２に相当するステッピングモータの駆動パルス数で速度レジスタ・セレクト信号を切り替えるような値が設定されている。
【００３８】
また、この時点でシート検知センサＰＳ１のシートが到達した時間から、Ｖｇの搬送速度Ｖｇ´が算出され、Ｖｇ用の速度設定レジスタにＶｇ´が設定される。
【００３９】
その後、シートが減速ポイント２４０に到達するステッピングモータのパルスが発生されると、ステッピングモータのパルス発生の速度レジスタが速度ＶａからＶｇに切り替えられて、モータの速度がＶｇ´になるように制御される。
【００４０】
そして、シート先端が増速ポイント２４１に到達するタイミングで、カウンタ動作のイネーブル信号（６０４、６０６、６０９）が落とされて、これに応じてシート搬送速度がＶａになるようにモータが制御される。
【００４１】
その後、レジ位置に到達する所定のモータ駆動パルスでモータが停止する。また、減速ポイント２４０で、モータを減速する時のモータ減速加速度と、加速ポイントで、モータを加速する時のモータ加速加速度は同一である。
【００４２】
ここで、ピックアップ開始からレジ位置までシートが到達する時間６１３は、ピックアップ後のシート検知センサＰＳ１で測定したピックアップ誤差時間から加速ポイントと減速ポイント間の搬送速度Ｖｇで補正するので、バラツキが極力低減する。
【００４３】
また、シートの給送開始から転写位置までシートを搬送する間シートを停止させることが無いので、シートの停止／搬送の繰り返しによる騒音の防止や、駆動電力の低減につながる。また、停止／搬送の繰り返しによるシート搬送手段の磨耗を防止することができ、高寿命化にも寄与する。
【００４４】
図４はモータの加速及び減速する際のタイミング詳細図である。
【００４５】
図中４０１はＰＳ１の検知位置を表している。また、４０５はモータ駆動のプロファイルを表している。４０６はモータ制御モジュールのモータ駆動信号である。４０７はシート検知センサＰＳ１による検知から、ステッピングモータの駆動パルスをカウントして速度１（Ｖａ）から速度２（Ｖｇ）に変更するタイミングを生成するためのカウンタのイネーブル信号である。
【００４６】
４０８は前記カウンタにより生成された速度レジスタの切り替え信号である。４０９はモータ制御のモジュール内の速度レジスタに入っている速度データを表す。
【００４７】
４１０はＰＳ１からモータパルスをカウントして搬送ローラ対の速度を速度１（Ｖａ）から速度２（Ｖｇ）に切り替えるタイミングをそれぞれ示している。
【００４８】
図５はモータの加速及び減速する回路のブロック図である。
【００４９】
５０１は速度２（Ｖｇ）の値が格納された速度２設定レジスタ。５０２は速度１（Ｖａ）の値が格納された速度１設定レジスタ。５０３は前記速度設定レジスタのどちらをモータ制御ブロック５０４に書き込むかのセレクタ５０３。
【００５０】
５０５はモータ制御ブロック内のモータ駆動パルス生成の速度レジスタで、ここに書き込まれた値に応じてステップモータ駆動パルスが生成される。５０６はステップモータ駆動用のモータパルス信号。
【００５１】
５０７はカウンタで、パルスカウントイネーブル信号５１２に応じてモータパルス５０６をカウントする。５０９はコンパレータでＰＳ１から減速ポイント分のモータパルス数が格納されたレジスタ５０８の値ｄ２にカウンタがカウントアップした時点で、コンパレート信号を５１０のフリップフロップのセット端子に入力する。また、フリップフロップ５１０はパルスカウントイネーブル信号５１２が“Ｌ”になった時点でリセットされる。
【００５２】
パルスカウントイネーブル５１２が“Ｈ”にセットされると、モータパルス５０６のパルスをカウンタ５０７でカウント開始する。その後、レジスタ５０８に入力されたパルス数ｄ２になった時点で、コンパレータ５０９からコンパレート信号が出力され、フリップフロップ５１０がセットされる。
【００５３】
この時点でフリップフロップ５１０の出力が“Ｈ”になり速度設定レジスタの切り替え信号５０１が“Ｌ”から“Ｈ”に切り替わる。そして、モータ制御ブロック５０４内の速度設定レジスタ５０５が速度１の値から速度２の値に切り替わる。
【００５４】
パルスカウントイネーブル５１２が“Ｈ”から“Ｌ”に切り替わるとカウンタ５０７はリセットされ、フリップフロップ５１０がリセットされる。この時点でフリップフロップの出力は“Ｈ”から“Ｌ”に切り替わり、速度設定レジスタの切り替え信号５０１が“Ｈ”から“Ｌ”に切り替わる。そして、モータ制御ブロック５０４内の速度設定レジスタ５０５が速度２の値から速度１の値に切り替わる。
【００５５】
以上の制御により、シート給送装置のピックアップ時間のばらつきを、レジ位置までの所定の位置間におけるシートの搬送速度制御によって、シートを停止することなく補正可能で、安定したシート搬送を低コスト、低振動で実現することが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート給送手段におけるシートの分離タイミングのばらつきを補正できるだけでなく、シートの給送開始から画像形成手段までシートを搬送する間シートを停止させることが無いので、シートの停止／搬送の繰り返しによる騒音の防止や、駆動電力の低減につながる。また、停止／搬送の繰り返しによるシート搬送手段の磨耗を防止することができ、高寿命化にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるカラープリンタのシート給送装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるシート給送装置の動作概略図である。
【図３】Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の各ステッピングモータの駆動タイミングチャートである。
【図４】モータの加速及び減速する再のタイミング詳細図である。
【図５】モータの加速及び減速する回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０９  感光体ドラム
２０７  カセット
２１９  ピックアップローラ
２２０  分離ローラ対
２２１  搬送ローラ対
２２２  搬送ローラ対
２２３  レジローラ対
２３０  ピックアップ部
２３１  搬送部
２４０  減速ポイント
２４１  増速ポイント
２５０  制御部
ＰＳ１  シート検知センサ
Ｍ１  モータ
Ｍ２  モータ
Ｍ３  モータ
Ｍ４  モータ
【図１】
2004333609.tif 000004
【図２】
2004333609.tif 000005
【図３】
2004333609.tif 000006
【図４】
2004333609.tif 000007
【図５】
2004333609.tif 000008