給紙装置
【課題】生産性を維持しつつ、騒音を低減できる給紙装置を提供する。
【解決手段】給紙装置は、用紙Ｐを画像形成部３へ搬送するレジストローラ２５と、レジストローラ２５へ用紙Ｐを搬送する給紙ローラ２２と、用紙Ｐを第１の搬送速度で搬送した後、第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する制御部とを備え、制御部は、給紙ローラ２２が用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる第１および第２の搬送速度を予め設定し、第２の搬送速度で用紙がレジストローラ２５に突き当たるよう第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。
【解決手段】給紙装置は、用紙Ｐを画像形成部３へ搬送するレジストローラ２５と、レジストローラ２５へ用紙Ｐを搬送する給紙ローラ２２と、用紙Ｐを第１の搬送速度で搬送した後、第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する制御部とを備え、制御部は、給紙ローラ２２が用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる第１および第２の搬送速度を予め設定し、第２の搬送速度で用紙がレジストローラ２５に突き当たるよう第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に設けられる給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に設けられ、給紙台から取り出した用紙をレジストローラによってインクジェットヘッド等を有する画像形成部に搬送する給紙装置が知られている。
【０００３】
このような給紙装置は、給紙ローラにより用紙を搬送し、レジストローラに突き当てて一旦止めることにより用紙にたるみを形成する。これにより用紙の斜行が補正される。そして、給紙装置は、所定のタイミングでレジストローラを駆動させて用紙を画像形成部に送り出す。
【０００４】
レジストローラに用紙が突き当たると、衝突音が発生する。特に、高い生産性（単位時間当たりの印刷枚数）を実現する画像形成装置では、用紙の搬送が高速で行われるため、衝突音が大きくなる。また、衝突による用紙のダメージも大きくなる。
【０００５】
レジストローラへの用紙の衝突による衝撃を低減するには、例えば、レジストローラに緩衝材を設けることが考えられる。また、遮音カバーを設けて騒音を抑えることも考えられる。しかしながら、このような部材を追加することは、装置の大型化やコストアップを招く。
【０００６】
そこで、特許文献１には、給紙ローラが第１の搬送速度で用紙を搬送し、給紙ローラとレジストローラとの間に設けられた検出器により用紙の先端が検出されると、給紙ローラによる搬送速度を第１の搬送速度以下の第２の搬送速度に減速する給紙装置が開示されている。第２の搬送速度は、検出器により用紙の先端が検出された時点に基づいて設定される。このような搬送制御により、特許文献１に記載の給紙装置は、衝突音を軽減しつつ、生産性を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４０５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の給紙装置では、検出器により用紙の先端が検出された時点に基づいて第２の搬送速度を設定するので、検出器への用紙の先端の到達時間によっては、第２の搬送速度が高速となることがあった。このため、レジストローラへの用紙の衝突音が大きくなり、騒音を低減する効果が十分でなかった。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、生産性を維持しつつ、騒音を低減できる給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る給紙装置の第１の特徴は、用紙を画像形成部へ搬送するレジストローラと、前記レジストローラへ用紙を搬送する給紙ローラと、用紙を第１の搬送速度で搬送した後、前記第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう前記給紙ローラを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる前記第１および第２の搬送速度を予め設定し、前記第２の搬送速度で用紙が前記レジストローラに突き当たるよう前記第１の搬送速度から前記第２の搬送速度への減速開始時点を決定することにある。
【００１１】
本発明に係る給紙装置の第２の特徴は、前記給紙ローラと前記レジストローラとの間に配置され、用紙を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第１の搬送速度で搬送される用紙の先端が前記検出部で検出された検出時点に基づいて、前記減速開始時点を決定することにある。
【００１２】
本発明に係る給紙装置の第３の特徴は、前記給紙ローラが搬送した用紙の搬送量を示す情報を取得する搬送量取得部をさらに備え、前記制御部は、前記検出時点から前記搬送量取得部で取得された情報が示す前記給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、前記第２の搬送速度からの前記給紙ローラの搬送速度の減速を開始させ、前記給紙ローラを停止させることにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る給紙装置の第１の特徴によれば、制御部は、給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる第１および第２の搬送速度を予め設定する。そして、制御部は、用紙を第１の搬送速度で搬送した後、第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう給紙ローラを制御する。ここで、制御部は、第２の搬送速度で用紙がレジストローラに突き当たるよう第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。これにより、給紙装置は、生産性を維持しつつ、予め設定した第２の搬送速度で用紙をレジストローラに突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００１４】
本発明に係る給紙装置の第２の特徴によれば、用紙の先端が検出部で検出された検出時点に基づいて、第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。これにより、給紙装置は、検出部への用紙の到達時間がばらついても、第２の搬送速度で用紙をレジストローラに突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００１５】
本発明に係る給紙装置の第３の特徴によれば、制御部は、搬送量取得部で取得された情報が示す給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、第２の搬送速度からの給紙ローラの搬送速度の減速を開始させる。これにより、給紙装置は、実際の搬送量に応じて正確に給紙ローラを停止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る給紙装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】用紙センサの検出信号、給紙ローラおよびレジストローラの搬送速度の推移を示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示す画像形成装置の要部拡大図である。
【図５】たるみ量の説明図である。
【図６】搬送速度Ｖ１を決定する方法を説明するための図である。
【図７】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図８】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図９】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図１０】給紙ローラの制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態の画像形成装置における給紙ローラの搬送速度の測定データの一例を示す図である。
【図１２】従来の給紙ローラの駆動制御による搬送速度の測定データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１８】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る給紙装置を備える画像形成装置の概略構成図、図２は、図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。以下の説明における上下方向、左右方向は、図１において示す上下方向、左右方向を示すものとする。また、図１において破線で示す経路が、用紙が搬送される搬送経路Ｒであり、左から右に向かう方向が搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、搬送経路Ｒにおける上流、下流を意味する。
【００２０】
図１、図２に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、制御部４とを備える。なお、請求項の給紙装置は、給紙部２と、制御部４とを備える。
【００２１】
給紙部２は、画像形成部３に用紙Ｐを供給（給紙）するものである。給紙部２は、搬送経路Ｒの最も上流側に設けられる。給紙部２は、給紙台２１と、給紙ローラ２２と、給紙モータ２３と、さばき板２４と、レジストローラ２５と、レジストモータ２６と、エンコーダ２７と、用紙センサ２８とを備える。
【００２２】
給紙台２１は、画像形成媒体である用紙Ｐを積載するためのものである。
【００２３】
給紙ローラ２２は、給紙台２１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ取り出してレジストローラ２５に向けて搬送するものである。給紙ローラ２２は、給紙台２１の上側に配置されている。給紙ローラ２２は、給紙モータ２３の駆動力により回転するが、レジストローラ２５によって用紙Ｐを搬送する時点では、用紙Ｐの移動に合わせて連れ回りする構造である。
【００２４】
給紙モータ２３は、給紙ローラ２２を回転駆動させる。
【００２５】
さばき板２４は、給紙ローラ２２により用紙が１枚ずつ搬送されるように用紙をさばくためのものである。さばき板２４は、下流側の給紙ローラ２２に下方から圧接する。
【００２６】
レジストローラ２５は、給紙ローラ２２から送られてきた用紙Ｐが突き当てられた後、所定のタイミングで画像形成部３に向けて用紙Ｐを搬送する。レジストローラ２５は、給紙ローラ２２の下流側に配置されている。
【００２７】
レジストモータ２６は、レジストローラ２５を回転駆動させる。
【００２８】
エンコーダ２７は、給紙モータ２３の回転軸の回転角度を検出し、回転角度に応じたパルス信号を発生する。このパルス信号は、給紙ローラ２２が搬送した用紙Ｐの搬送量を示す情報に相当する。エンコーダ２７は、請求項の搬送量取得部に相当する。
【００２９】
用紙センサ２８は、給紙ローラ２２とレジストローラ２５との間に配置され、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐを検出する。用紙センサ２８は、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサからなる。用紙センサ２８は、請求項の検出部に相当する。
【００３０】
画像形成部３は、用紙Ｐを搬送しつつ、用紙Ｐに画像を形成するものである。画像形成部３は、ベルト搬送部３１と、ベルトモータ３２と、インクジェットヘッド部３３とを備える。
【００３１】
ベルト搬送部３１は、給紙部２から給紙された用紙Ｐを環状の搬送ベルト上に保持し、搬送ベルトを周回駆動することで、用紙Ｐを搬送するものである。ベルト搬送部３１は、レジストローラ２５の下流側に配置されている。
【００３２】
ベルトモータ３２は、ベルト搬送部３１において用紙Ｐを保持して搬送する搬送ベルトを周回駆動させる。
【００３３】
インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３１の上方に配置され、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３１により搬送される用紙Ｐにインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成する。
【００３４】
制御部４は、画像形成装置１の各部の動作を制御するものである。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成される。
【００３５】
具体的には、制御部４は、給紙部２により用紙Ｐを画像形成部３に給紙し、ベルト搬送部３１により用紙Ｐを搬送しつつ、インクジェットヘッド部３３によりインクを吐出して用紙Ｐに印刷を行うよう制御を行う。
【００３６】
給紙動作において、制御部４は、給紙する用紙１枚ごとに、給紙ローラ２２およびレジストローラ２５を間欠的に駆動させる。ここで、制御部４は、用紙Ｐを搬送速度Ｖ１（請求項の第１の搬送速度に相当）で搬送した後、搬送速度Ｖ１より小さい搬送速度Ｖ２（請求項の第２の搬送速度に相当）に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する。この際、制御部４は、搬送速度Ｖ２で用紙がレジストローラ２５に突き当たるよう搬送速度Ｖ１から搬送速度Ｖ２への減速開始時点を決定する。制御部４は、搬送速度Ｖ１，Ｖ２を、給紙ローラ２２が用紙１枚あたりの所定駆動時間Ｔａで所定搬送量Ｌａを搬送できる速度で予め設定する。駆動時間Ｔａは、画像形成装置１で所望の生産性（単位時間当たりの印刷枚数）を達成するために給紙ローラ２２が駆動可能な時間として決定される。また、搬送量Ｌａは、給紙ローラ２２が用紙Ｐの先端をレジストローラ２５に突き当てるとともに用紙Ｐに所定のたるみ量のたるみを形成するために必要な搬送量である。搬送速度Ｖ１，Ｖ２、減速開始時点を決定する方法の詳細については後述する。
【００３７】
次に、画像形成装置１の動作の概略を説明する。
【００３８】
図３は、用紙センサ２８の検出信号、給紙ローラ２２およびレジストローラ２５の搬送速度の推移を示すタイミングチャートである。
【００３９】
給紙ローラ２２の駆動開始タイミングである時刻ｔ１において、制御部４は、給紙モータ２３により給紙ローラ２２を起動させる。これにより、給紙台２１上の用紙Ｐが給紙ローラ２２により下流に向けて搬送され始める。
【００４０】
画像形成の動作中において、制御部４は、ベルトモータ３２によりベルト搬送部３１の搬送ベルトを周回駆動させている。制御部４は、印字搬送速度Ｖｇで用紙Ｐを搬送できるようにベルト搬送部３１を駆動させる。印字搬送速度Ｖｇは、生産性に関連し、高生産性を実現するために高速印刷を行う場合ほど高速となる。
【００４１】
制御部４は、給紙ローラ２２の起動後、給紙ローラ２２の搬送速度を所定の加速度αｕｐで加速させる。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１に達すると、制御部４は、搬送速度Ｖ１を維持させる。
【００４２】
搬送速度Ｖ１で搬送される用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出される（用紙センサ２８がＯＮになる）と、制御部４は、その検出時点から時間Ｔ１が経過後、給紙ローラ２２の搬送速度をＶ１から所定の減速加速度αｄｎで減速させ始める。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２にまで減速されると、制御部４は、搬送速度Ｖ２を維持させる。搬送速度Ｖ２で用紙Ｐの先端がレジストローラ２５に突き当てられる。
【００４３】
その後、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度をＶ２から所定の減速加速度αｄｎで減速させ、給紙ローラ２２を停止させる。制御部４は、給紙ローラ２２を起動した時刻ｔ１から駆動時間Ｔａが経過後の時刻ｔ２に給紙ローラ２２が停止するよう制御する。ここで、用紙Ｐにはたるみが形成されている。これにより用紙Ｐの斜行が補正される。
【００４４】
そして、時刻ｔ２において、制御部４は、レジストモータ２６によりレジストローラ２５を起動させる。制御部４は、レジストローラ２５の起動後、その搬送速度をＶ３にまで加速させる。レジストローラ２５の搬送速度をＶ３で所定時間だけ維持させた後、制御部４は、減速を開始させ、搬送速度Ｖ４にまで減速させる。搬送速度Ｖ４は、上述の印字搬送速度Ｖｇと略等しい速度とする。制御部４は、用紙Ｐの先端がベルト搬送部３１に到達するまでに、レジストローラ２５の搬送速度をＶ４にまで減速するよう制御する。
【００４５】
用紙Ｐの後端が用紙センサ２８で検出される（用紙センサ２８がＯＦＦになる）と、制御部４は、次の用紙Ｐを給紙するために給紙ローラ２２を起動させる。用紙Ｐがレジストローラ２５を抜けると、制御部４は、レジストモータ２６を停止させる。
【００４６】
次に、搬送速度Ｖ１を決定する方法について説明する。
【００４７】
搬送速度Ｖ１は、給紙ローラ２２の搬送率が最低の条件のときでも、給紙ローラ２２が用紙Ｐの先端をレジストローラ２５に到達させ、所定のたるみ量のたるみを用紙Ｐに形成する必要性より決定される。
【００４８】
ここで、図４に示すように、給紙台２１に積置される用紙Ｐの先端（右端）の位置から用紙センサ２８の検出位置までの距離をＡ、用紙センサ２８の検出位置からレジストローラ２５までの距離をＢとする。距離Ａ，Ｂは、搬送経路Ｒ上における距離である。
【００４９】
また、所定のたるみ量をＬｔとする。たるみ量Ｌｔは、図５に示すように、レジストローラ２５に用紙Ｐを突き当てた際に、用紙Ｐの斜行を補正するために適切なだけ用紙Ｐをたるませたときの、用紙Ｐの本来の長さＬｐに対する縮小分である。なお、図５では、説明の便宜のため、搬送経路Ｒを直線路として示している。
【００５０】
また、搬送率の最低値を最低搬送率βとする。搬送率は、給紙ローラ２２の搬送量の理論値に対する、実際の搬送量の比率である。搬送率は、給紙ローラ２２の経時変化、寸法精度、用紙種類、使用環境等により変化する。最低搬送率βは、実験的に求められる。
【００５１】
前述の駆動時間Ｔａは、以下の式（１）で表される。
【００５２】
Ｔａ＝（Ａ＋Ｂ）／Ｖｇ …（１）
このように、駆動時間Ｔａは、生産性に応じて決まる印字搬送速度Ｖｇによって決定される。前述のように、印字搬送速度Ｖｇは、レジストローラ２５の搬送速度Ｖ４と略等しい。駆動時間Ｔａは、レジストローラ２５により搬送速度Ｖ４（＝Ｖｇ）で搬送される前の用紙Ｐの後端が給紙ローラ２２を抜けてから、レジストローラ２５を抜けてレジストローラ２５が停止するまでの時間を示し、これが給紙ローラ２２の駆動可能な時間となる。
【００５３】
前述の搬送量Ｌａは、Ｌａ＝Ａ＋Ｂ＋Ｌｔで表される。給紙ローラ２２が、最低搬送率βの場合でも、駆動時間Ｔａで搬送量Ｌａを搬送するという条件を満たすためには、図６に斜線で示す台形の面積が、Ｌａ／βとなればよい。すなわち、以下の式（２）が満足されればよい。
【００５４】
Ｌａ／β＝Ｖ１２（１／αｕｐ＋１／|αｄｎ|）／２
＋（Ｔａ−Ｖ１／αｕｐ−Ｖ１／|αｄｎ|）×Ｖ１ …（２）
ここで、加速度αｕｐ、減速加速度αｄｎは、給紙モータ２３の仕様によって決まる固定の値である。
【００５５】
搬送速度Ｖ１は、式（２）を解くことで求められる。
【００５６】
次に、搬送速度Ｖ２を決定する方法について説明する。
【００５７】
図７に示すように、給紙ローラ２２の駆動開始から、用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されるまでの時間をＴ０とする。用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されてから給紙ローラ２２の搬送速度のＶ１からの減速を開始する時点までの時間を、前述のようにＴ１とする。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になる時点から、Ｖ２からの減速を開始する時点までの時間をＴ２とする。給紙ローラ２２の搬送速度のＶ１からの減速を開始してからＶ２になる時点までの時間をＴ３とする。給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速を開始してから停止する時点までの時間をＴ４とする。
【００５８】
用紙センサ２８で用紙Ｐの先端が検出された時点からの、給紙ローラ２２の必要搬送量は、Ｂ＋Ｌｔである。このため、図７に斜線で示す領域の面積が、Ｂ＋Ｌｔとなればよい。
【００５９】
ここで、時間Ｔ３と時間Ｔ４との和が、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１から減速加速度αｄｎで減速して０になるまでの時間であるから、Ｔ３＋Ｔ４＝Ｖ１／|αｄｎ|となる。よって、時間Ｔ３に対応する斜線の領域の面積と、時間Ｔ４に対応する斜線の領域の面積との和は、（Ｔ３＋Ｔ４）×Ｖ１×１／２＝Ｖ１２／２×|αｄｎ|となる。したがって、図７に斜線で示す領域の面積がＢ＋Ｌｔとなることは、以下の式（３）で表される。
【００６０】
Ｖ１×Ｔ１＋Ｖ２×Ｔ２＋Ｖ１２／２×|αｄｎ|＝Ｂ＋Ｌｔ …（３）
また、図７における時間の関係から、以下の式（４）が成り立つ。
【００６１】
Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔａ−Ｔ０−Ｖ１／|αｄｎ| …（４）
式（３），（４）より、Ｔ１を求めると、以下の式（５）のようになる。
【００６２】
Ｔ１＝{Ｂ＋Ｌｔ−Ｖ１２／２×|αｄｎ|−Ｖ２×（Ｔａ−Ｔ０−Ｖ１／|αｄｎ|）}
／（Ｖ１−Ｖ２） …（５）
また、用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されてから給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になる時点までの間における給紙ローラ２２の搬送量Ｌｂは、図８に示す５角形の面積で表される。したがって、Ｌｂは、以下の式（６）で表される。
【００６３】
Ｌｂ＝Ｖ１×Ｔ１＋（Ｖ１＋Ｖ２）×（Ｖ１−Ｖ２）／２×|αｄｎ| …（６）
式（５）において、距離Ｂ、たるみ量Ｌｔ、減速加速度αｄｎ、駆動時間Ｔａは、固定の値または設定によって決まる値である。搬送速度Ｖ１は、前述の式（２）により決定される値である。そこで、時間Ｔ０に特定の値を用いれば、式（５）から、搬送速度Ｖ２の値に対する時間Ｔ１の値を算出できる。そして、その搬送速度Ｖ２、時間Ｔ１の値を用いて、式（６）から、搬送量Ｌｂの値を算出できる。つまり、式（５），（６）により、搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係を求めることができる。
【００６４】
搬送量Ｌｂが、用紙センサ２８の検出位置からレジストローラ２５までの距離Ｂを超えると、給紙ローラ２２による搬送速度がＶ２にまで減速される前に、用紙Ｐがレジストローラ２５に突き当たることになる。そこで、式（５），（６）から得られる搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係から、搬送量Ｌｂが距離Ｂを超えない範囲で、できるだけ小さい値の搬送速度Ｖ２が決定される。
【００６５】
具体例を用いて説明する。Ａ＝６３ｍｍ、Ｂ＝３５ｍｍ、Ｖｇ＝６３２ｍｍ／ｓ、αｕｐ＝４００００ｍｍ／ｓ２、αｄｎ＝−８００００ｍｍ／ｓ２、Ｌｔ＝６ｍｍ、β＝０．７とする。このとき、式（１）より、Ｔａ＝０．１１５ｓとなる。また、式（２）より、搬送速度Ｖ１≒１８５０ｍｍ／ｓとなる。時間Ｔ０として、この搬送速度Ｖ１の設定で給紙ローラ２２を駆動させたときに用紙Ｐの先端の用紙センサ２８への到達が最も遅れた場合の値として実験的に得られたＴ０＝０．０７ｓを用い、式（５），（６）により、搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係を求めると、図９のようになる。この図９から、搬送量ＬｂがＢ＝３５ｍｍ未満となり、かつ、低速となる搬送速度Ｖ２の値として、例えば、Ｖ２＝４００ｍｍ／ｓと決定できる。
【００６６】
以上のように、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１，Ｖ２は決定される。制御部４は、予め決定した搬送速度Ｖ１，Ｖ２を固定値として設定している。
【００６７】
次に、給紙ローラの制御について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ１０において、制御部４は、給紙モータ２３により給紙ローラ２２を起動させ、所定の加速度αｕｐで搬送速度をＶ１まで加速させる。これにより、給紙台２１上の用紙Ｐが給紙ローラ２２により下流に向けて搬送され始める。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１に達すると、制御部４は、搬送速度Ｖ１を維持させる。
【００６９】
次いで、ステップＳ２０において、制御部４は、用紙センサ２８により用紙Ｐの先端が検出された（用紙センサ２８がＯＮになった）か否かを判断する。
【００７０】
用紙Ｐの先端が検出されていないと判断した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ３０において、制御部４は、給紙ローラ２２の起動から規定時間が経過したか否かを判断する。規定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ２０に戻る。
【００７１】
規定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０において、制御部４は、ジャム（用紙詰まり）が発生したと判断し、例えば、表示部（図示せず）にエラー情報を表示させることによりユーザにエラーを通知する。そして、制御部４は、給紙ローラ２２の制御を終了する。
【００７２】
用紙Ｐの先端が検出されたと判断した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０において、制御部４は、その検出時点、すなわち駆動開始からの時間Ｔ０に基づき、時間Ｔ１を算出する。具体的には、制御部４は、前述の式（５）に時間Ｔ０の値を代入して時間Ｔ１を算出する。
【００７３】
次いで、ステップＳ６０において、制御部４は、Ｔ１＞０であるか否かを判断する。Ｔ１＞０であると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点を、用紙センサ２８による用紙Ｐの先端の検出時点から時間Ｔ１後に設定する。
【００７４】
次いで、ステップＳ８０において、制御部４は、ステップＳ７０で設定した給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点になったか否かを判断する。減速開始時点になっていないと判断した場合（ステップＳ８０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ８０の処理を繰り返す。
【００７５】
減速開始時点になったと判断した場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）、ステップＳ９０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速を開始させ、Ｖ２になるまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００７６】
一方、ステップＳ６０において、Ｔ１≦０であると判断した場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ９０において、用紙センサ２８による用紙Ｐの先端検出後すぐに、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速を開始させる。そして、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になるまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００７７】
給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になった後、用紙Ｐの先端が、搬送速度Ｖ２でレジストローラ２５に突き当たる。
【００７８】
次いで、ステップＳ１００において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速開始時点になったか否かを判断する。
【００７９】
ここで、制御部４は、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からの給紙ローラ２２の搬送量が、検出時点からの必要搬送量であるＢ＋ＬｔからＶ２２／２×|αｄｎ|を差し引いた値（所定値）になった時点を、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速開始時点とする。Ｖ２２／２×|αｄｎ|は、給紙ローラ２２が搬送速度Ｖ２から減速加速度αｄｎで減速し始めてから停止するまでに搬送する搬送量である。
【００８０】
具体的には、制御部４は、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からのエンコーダ２７の出力パルス数を搬送量（距離）に換算する。その搬送量が、Ｂ＋Ｌｔ−Ｖ２２／２×|αｄｎ|になった時点で、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速開始時点になったと判断する。減速開始時点になっていないと判断した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。
【００８１】
減速開始時点になったと判断した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速を開始させ、給紙ローラ２２が停止するまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００８２】
次いで、ステップＳ１２０において、制御部４は、給紙ローラ２２で搬送した今回の用紙Ｐが、指定された枚数における最後の用紙Ｐであるか否かを判断する。最後の用紙Ｐであると判断した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御部４は、給紙ローラの制御を終了する。
【００８３】
最後の用紙Ｐでないと判断した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１３０において、制御部４は、用紙センサ２８により用紙Ｐの後端が検出された（用紙センサ２８がＯＦＦになった）か否かを判断する。
【００８４】
用紙Ｐの後端が検出されていないと判断した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ１３０の処理を繰り返す。用紙Ｐの後端が検出されたと判断した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、制御部４は、ステップＳ１０に戻り、次の用紙Ｐの給紙のために給紙ローラ２２を起動させ、以降の処理を繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、画像形成装置１では、制御部４が、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１，Ｖ２を、生産性に応じて決まる用紙１枚あたりの所定駆動時間Ｔａで所定搬送量Ｌａを搬送できる速度で予め設定する。そして、制御部４は、用紙Ｐを搬送速度Ｖ１で搬送した後、Ｖ１より小さい搬送速度Ｖ２に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する。この際、制御部４は、用紙Ｐが搬送速度Ｖ２でレジストローラ２５に突き当たるよう搬送速度Ｖ１からＶ２への減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、生産性を維持しつつ、予め設定した低速の搬送速度Ｖ２で用紙Ｐをレジストローラ２５に突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００８６】
図１１は、本実施の形態の画像形成装置１における給紙ローラ２２の搬送速度の測定データの一例を示す図である。これに対し、図１２は、従来の給紙ローラの駆動制御による搬送速度の測定データの一例を示す図である。図１１では、用紙Ｐが約４００ｍｍ／ｓの搬送速度でレジストローラ２５に衝突している。このときの騒音値は６４．８ｄＢであった。これに対し、図１２では、用紙が約１０００ｍｍ／ｓの搬送速度でレジストローラに衝突している。このときの騒音値は６６．８ｄＢであった。このように、本実施の形態によれば、騒音が低減する。
【００８７】
また、画像形成装置１では、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点（給紙ローラ２２の駆動開始からの時間Ｔ０）に基づいて算出した時間Ｔ１により給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、用紙センサ２８への用紙Ｐの到達時間がばらついても、搬送速度Ｖ２で用紙Ｐをレジストローラ２５に突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００８８】
また、画像形成装置１では、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からのエンコーダ２７の出力パルス数から算出した搬送量を用いて、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速開始時点を決定する。時間Ｔ１が算出されれば、式（４）から時間Ｔ２が算出できる。しかし、画像形成装置１では、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になってから時間Ｔ２の時点において減速を開始するのではなく、上記のようにエンコーダ２７の出力パルス数から算出される実際の搬送量を用いて減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、給紙モータ２３および給紙ローラ２２の動作の理論値からのずれによらず、実際の搬送量に応じて正確に給紙ローラ２２を停止できる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、画像形成装置１をインクジェットプリンタとして説明したが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００９０】
１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 画像形成部
４ 制御部
２１ 給紙台
２２ 給紙ローラ
２３ 給紙モータ
２４ さばき板
２５ レジストローラ
２６ レジストモータ
２７ エンコーダ
２８ 用紙センサ
３１ ベルト搬送部
３２ ベルトモータ
３３ インクジェットヘッド部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に設けられる給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に設けられ、給紙台から取り出した用紙をレジストローラによってインクジェットヘッド等を有する画像形成部に搬送する給紙装置が知られている。
【０００３】
このような給紙装置は、給紙ローラにより用紙を搬送し、レジストローラに突き当てて一旦止めることにより用紙にたるみを形成する。これにより用紙の斜行が補正される。そして、給紙装置は、所定のタイミングでレジストローラを駆動させて用紙を画像形成部に送り出す。
【０００４】
レジストローラに用紙が突き当たると、衝突音が発生する。特に、高い生産性（単位時間当たりの印刷枚数）を実現する画像形成装置では、用紙の搬送が高速で行われるため、衝突音が大きくなる。また、衝突による用紙のダメージも大きくなる。
【０００５】
レジストローラへの用紙の衝突による衝撃を低減するには、例えば、レジストローラに緩衝材を設けることが考えられる。また、遮音カバーを設けて騒音を抑えることも考えられる。しかしながら、このような部材を追加することは、装置の大型化やコストアップを招く。
【０００６】
そこで、特許文献１には、給紙ローラが第１の搬送速度で用紙を搬送し、給紙ローラとレジストローラとの間に設けられた検出器により用紙の先端が検出されると、給紙ローラによる搬送速度を第１の搬送速度以下の第２の搬送速度に減速する給紙装置が開示されている。第２の搬送速度は、検出器により用紙の先端が検出された時点に基づいて設定される。このような搬送制御により、特許文献１に記載の給紙装置は、衝突音を軽減しつつ、生産性を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４０５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の給紙装置では、検出器により用紙の先端が検出された時点に基づいて第２の搬送速度を設定するので、検出器への用紙の先端の到達時間によっては、第２の搬送速度が高速となることがあった。このため、レジストローラへの用紙の衝突音が大きくなり、騒音を低減する効果が十分でなかった。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、生産性を維持しつつ、騒音を低減できる給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る給紙装置の第１の特徴は、用紙を画像形成部へ搬送するレジストローラと、前記レジストローラへ用紙を搬送する給紙ローラと、用紙を第１の搬送速度で搬送した後、前記第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう前記給紙ローラを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる前記第１および第２の搬送速度を予め設定し、前記第２の搬送速度で用紙が前記レジストローラに突き当たるよう前記第１の搬送速度から前記第２の搬送速度への減速開始時点を決定することにある。
【００１１】
本発明に係る給紙装置の第２の特徴は、前記給紙ローラと前記レジストローラとの間に配置され、用紙を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第１の搬送速度で搬送される用紙の先端が前記検出部で検出された検出時点に基づいて、前記減速開始時点を決定することにある。
【００１２】
本発明に係る給紙装置の第３の特徴は、前記給紙ローラが搬送した用紙の搬送量を示す情報を取得する搬送量取得部をさらに備え、前記制御部は、前記検出時点から前記搬送量取得部で取得された情報が示す前記給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、前記第２の搬送速度からの前記給紙ローラの搬送速度の減速を開始させ、前記給紙ローラを停止させることにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る給紙装置の第１の特徴によれば、制御部は、給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる第１および第２の搬送速度を予め設定する。そして、制御部は、用紙を第１の搬送速度で搬送した後、第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう給紙ローラを制御する。ここで、制御部は、第２の搬送速度で用紙がレジストローラに突き当たるよう第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。これにより、給紙装置は、生産性を維持しつつ、予め設定した第２の搬送速度で用紙をレジストローラに突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００１４】
本発明に係る給紙装置の第２の特徴によれば、用紙の先端が検出部で検出された検出時点に基づいて、第１の搬送速度から第２の搬送速度への減速開始時点を決定する。これにより、給紙装置は、検出部への用紙の到達時間がばらついても、第２の搬送速度で用紙をレジストローラに突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００１５】
本発明に係る給紙装置の第３の特徴によれば、制御部は、搬送量取得部で取得された情報が示す給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、第２の搬送速度からの給紙ローラの搬送速度の減速を開始させる。これにより、給紙装置は、実際の搬送量に応じて正確に給紙ローラを停止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る給紙装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】用紙センサの検出信号、給紙ローラおよびレジストローラの搬送速度の推移を示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示す画像形成装置の要部拡大図である。
【図５】たるみ量の説明図である。
【図６】搬送速度Ｖ１を決定する方法を説明するための図である。
【図７】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図８】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図９】搬送速度Ｖ２を決定する方法を説明するための図である。
【図１０】給紙ローラの制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態の画像形成装置における給紙ローラの搬送速度の測定データの一例を示す図である。
【図１２】従来の給紙ローラの駆動制御による搬送速度の測定データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１８】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る給紙装置を備える画像形成装置の概略構成図、図２は、図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。以下の説明における上下方向、左右方向は、図１において示す上下方向、左右方向を示すものとする。また、図１において破線で示す経路が、用紙が搬送される搬送経路Ｒであり、左から右に向かう方向が搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、搬送経路Ｒにおける上流、下流を意味する。
【００２０】
図１、図２に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、制御部４とを備える。なお、請求項の給紙装置は、給紙部２と、制御部４とを備える。
【００２１】
給紙部２は、画像形成部３に用紙Ｐを供給（給紙）するものである。給紙部２は、搬送経路Ｒの最も上流側に設けられる。給紙部２は、給紙台２１と、給紙ローラ２２と、給紙モータ２３と、さばき板２４と、レジストローラ２５と、レジストモータ２６と、エンコーダ２７と、用紙センサ２８とを備える。
【００２２】
給紙台２１は、画像形成媒体である用紙Ｐを積載するためのものである。
【００２３】
給紙ローラ２２は、給紙台２１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ取り出してレジストローラ２５に向けて搬送するものである。給紙ローラ２２は、給紙台２１の上側に配置されている。給紙ローラ２２は、給紙モータ２３の駆動力により回転するが、レジストローラ２５によって用紙Ｐを搬送する時点では、用紙Ｐの移動に合わせて連れ回りする構造である。
【００２４】
給紙モータ２３は、給紙ローラ２２を回転駆動させる。
【００２５】
さばき板２４は、給紙ローラ２２により用紙が１枚ずつ搬送されるように用紙をさばくためのものである。さばき板２４は、下流側の給紙ローラ２２に下方から圧接する。
【００２６】
レジストローラ２５は、給紙ローラ２２から送られてきた用紙Ｐが突き当てられた後、所定のタイミングで画像形成部３に向けて用紙Ｐを搬送する。レジストローラ２５は、給紙ローラ２２の下流側に配置されている。
【００２７】
レジストモータ２６は、レジストローラ２５を回転駆動させる。
【００２８】
エンコーダ２７は、給紙モータ２３の回転軸の回転角度を検出し、回転角度に応じたパルス信号を発生する。このパルス信号は、給紙ローラ２２が搬送した用紙Ｐの搬送量を示す情報に相当する。エンコーダ２７は、請求項の搬送量取得部に相当する。
【００２９】
用紙センサ２８は、給紙ローラ２２とレジストローラ２５との間に配置され、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐを検出する。用紙センサ２８は、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサからなる。用紙センサ２８は、請求項の検出部に相当する。
【００３０】
画像形成部３は、用紙Ｐを搬送しつつ、用紙Ｐに画像を形成するものである。画像形成部３は、ベルト搬送部３１と、ベルトモータ３２と、インクジェットヘッド部３３とを備える。
【００３１】
ベルト搬送部３１は、給紙部２から給紙された用紙Ｐを環状の搬送ベルト上に保持し、搬送ベルトを周回駆動することで、用紙Ｐを搬送するものである。ベルト搬送部３１は、レジストローラ２５の下流側に配置されている。
【００３２】
ベルトモータ３２は、ベルト搬送部３１において用紙Ｐを保持して搬送する搬送ベルトを周回駆動させる。
【００３３】
インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３１の上方に配置され、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３１により搬送される用紙Ｐにインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成する。
【００３４】
制御部４は、画像形成装置１の各部の動作を制御するものである。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成される。
【００３５】
具体的には、制御部４は、給紙部２により用紙Ｐを画像形成部３に給紙し、ベルト搬送部３１により用紙Ｐを搬送しつつ、インクジェットヘッド部３３によりインクを吐出して用紙Ｐに印刷を行うよう制御を行う。
【００３６】
給紙動作において、制御部４は、給紙する用紙１枚ごとに、給紙ローラ２２およびレジストローラ２５を間欠的に駆動させる。ここで、制御部４は、用紙Ｐを搬送速度Ｖ１（請求項の第１の搬送速度に相当）で搬送した後、搬送速度Ｖ１より小さい搬送速度Ｖ２（請求項の第２の搬送速度に相当）に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する。この際、制御部４は、搬送速度Ｖ２で用紙がレジストローラ２５に突き当たるよう搬送速度Ｖ１から搬送速度Ｖ２への減速開始時点を決定する。制御部４は、搬送速度Ｖ１，Ｖ２を、給紙ローラ２２が用紙１枚あたりの所定駆動時間Ｔａで所定搬送量Ｌａを搬送できる速度で予め設定する。駆動時間Ｔａは、画像形成装置１で所望の生産性（単位時間当たりの印刷枚数）を達成するために給紙ローラ２２が駆動可能な時間として決定される。また、搬送量Ｌａは、給紙ローラ２２が用紙Ｐの先端をレジストローラ２５に突き当てるとともに用紙Ｐに所定のたるみ量のたるみを形成するために必要な搬送量である。搬送速度Ｖ１，Ｖ２、減速開始時点を決定する方法の詳細については後述する。
【００３７】
次に、画像形成装置１の動作の概略を説明する。
【００３８】
図３は、用紙センサ２８の検出信号、給紙ローラ２２およびレジストローラ２５の搬送速度の推移を示すタイミングチャートである。
【００３９】
給紙ローラ２２の駆動開始タイミングである時刻ｔ１において、制御部４は、給紙モータ２３により給紙ローラ２２を起動させる。これにより、給紙台２１上の用紙Ｐが給紙ローラ２２により下流に向けて搬送され始める。
【００４０】
画像形成の動作中において、制御部４は、ベルトモータ３２によりベルト搬送部３１の搬送ベルトを周回駆動させている。制御部４は、印字搬送速度Ｖｇで用紙Ｐを搬送できるようにベルト搬送部３１を駆動させる。印字搬送速度Ｖｇは、生産性に関連し、高生産性を実現するために高速印刷を行う場合ほど高速となる。
【００４１】
制御部４は、給紙ローラ２２の起動後、給紙ローラ２２の搬送速度を所定の加速度αｕｐで加速させる。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１に達すると、制御部４は、搬送速度Ｖ１を維持させる。
【００４２】
搬送速度Ｖ１で搬送される用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出される（用紙センサ２８がＯＮになる）と、制御部４は、その検出時点から時間Ｔ１が経過後、給紙ローラ２２の搬送速度をＶ１から所定の減速加速度αｄｎで減速させ始める。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２にまで減速されると、制御部４は、搬送速度Ｖ２を維持させる。搬送速度Ｖ２で用紙Ｐの先端がレジストローラ２５に突き当てられる。
【００４３】
その後、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度をＶ２から所定の減速加速度αｄｎで減速させ、給紙ローラ２２を停止させる。制御部４は、給紙ローラ２２を起動した時刻ｔ１から駆動時間Ｔａが経過後の時刻ｔ２に給紙ローラ２２が停止するよう制御する。ここで、用紙Ｐにはたるみが形成されている。これにより用紙Ｐの斜行が補正される。
【００４４】
そして、時刻ｔ２において、制御部４は、レジストモータ２６によりレジストローラ２５を起動させる。制御部４は、レジストローラ２５の起動後、その搬送速度をＶ３にまで加速させる。レジストローラ２５の搬送速度をＶ３で所定時間だけ維持させた後、制御部４は、減速を開始させ、搬送速度Ｖ４にまで減速させる。搬送速度Ｖ４は、上述の印字搬送速度Ｖｇと略等しい速度とする。制御部４は、用紙Ｐの先端がベルト搬送部３１に到達するまでに、レジストローラ２５の搬送速度をＶ４にまで減速するよう制御する。
【００４５】
用紙Ｐの後端が用紙センサ２８で検出される（用紙センサ２８がＯＦＦになる）と、制御部４は、次の用紙Ｐを給紙するために給紙ローラ２２を起動させる。用紙Ｐがレジストローラ２５を抜けると、制御部４は、レジストモータ２６を停止させる。
【００４６】
次に、搬送速度Ｖ１を決定する方法について説明する。
【００４７】
搬送速度Ｖ１は、給紙ローラ２２の搬送率が最低の条件のときでも、給紙ローラ２２が用紙Ｐの先端をレジストローラ２５に到達させ、所定のたるみ量のたるみを用紙Ｐに形成する必要性より決定される。
【００４８】
ここで、図４に示すように、給紙台２１に積置される用紙Ｐの先端（右端）の位置から用紙センサ２８の検出位置までの距離をＡ、用紙センサ２８の検出位置からレジストローラ２５までの距離をＢとする。距離Ａ，Ｂは、搬送経路Ｒ上における距離である。
【００４９】
また、所定のたるみ量をＬｔとする。たるみ量Ｌｔは、図５に示すように、レジストローラ２５に用紙Ｐを突き当てた際に、用紙Ｐの斜行を補正するために適切なだけ用紙Ｐをたるませたときの、用紙Ｐの本来の長さＬｐに対する縮小分である。なお、図５では、説明の便宜のため、搬送経路Ｒを直線路として示している。
【００５０】
また、搬送率の最低値を最低搬送率βとする。搬送率は、給紙ローラ２２の搬送量の理論値に対する、実際の搬送量の比率である。搬送率は、給紙ローラ２２の経時変化、寸法精度、用紙種類、使用環境等により変化する。最低搬送率βは、実験的に求められる。
【００５１】
前述の駆動時間Ｔａは、以下の式（１）で表される。
【００５２】
Ｔａ＝（Ａ＋Ｂ）／Ｖｇ …（１）
このように、駆動時間Ｔａは、生産性に応じて決まる印字搬送速度Ｖｇによって決定される。前述のように、印字搬送速度Ｖｇは、レジストローラ２５の搬送速度Ｖ４と略等しい。駆動時間Ｔａは、レジストローラ２５により搬送速度Ｖ４（＝Ｖｇ）で搬送される前の用紙Ｐの後端が給紙ローラ２２を抜けてから、レジストローラ２５を抜けてレジストローラ２５が停止するまでの時間を示し、これが給紙ローラ２２の駆動可能な時間となる。
【００５３】
前述の搬送量Ｌａは、Ｌａ＝Ａ＋Ｂ＋Ｌｔで表される。給紙ローラ２２が、最低搬送率βの場合でも、駆動時間Ｔａで搬送量Ｌａを搬送するという条件を満たすためには、図６に斜線で示す台形の面積が、Ｌａ／βとなればよい。すなわち、以下の式（２）が満足されればよい。
【００５４】
Ｌａ／β＝Ｖ１２（１／αｕｐ＋１／|αｄｎ|）／２
＋（Ｔａ−Ｖ１／αｕｐ−Ｖ１／|αｄｎ|）×Ｖ１ …（２）
ここで、加速度αｕｐ、減速加速度αｄｎは、給紙モータ２３の仕様によって決まる固定の値である。
【００５５】
搬送速度Ｖ１は、式（２）を解くことで求められる。
【００５６】
次に、搬送速度Ｖ２を決定する方法について説明する。
【００５７】
図７に示すように、給紙ローラ２２の駆動開始から、用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されるまでの時間をＴ０とする。用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されてから給紙ローラ２２の搬送速度のＶ１からの減速を開始する時点までの時間を、前述のようにＴ１とする。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になる時点から、Ｖ２からの減速を開始する時点までの時間をＴ２とする。給紙ローラ２２の搬送速度のＶ１からの減速を開始してからＶ２になる時点までの時間をＴ３とする。給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速を開始してから停止する時点までの時間をＴ４とする。
【００５８】
用紙センサ２８で用紙Ｐの先端が検出された時点からの、給紙ローラ２２の必要搬送量は、Ｂ＋Ｌｔである。このため、図７に斜線で示す領域の面積が、Ｂ＋Ｌｔとなればよい。
【００５９】
ここで、時間Ｔ３と時間Ｔ４との和が、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１から減速加速度αｄｎで減速して０になるまでの時間であるから、Ｔ３＋Ｔ４＝Ｖ１／|αｄｎ|となる。よって、時間Ｔ３に対応する斜線の領域の面積と、時間Ｔ４に対応する斜線の領域の面積との和は、（Ｔ３＋Ｔ４）×Ｖ１×１／２＝Ｖ１２／２×|αｄｎ|となる。したがって、図７に斜線で示す領域の面積がＢ＋Ｌｔとなることは、以下の式（３）で表される。
【００６０】
Ｖ１×Ｔ１＋Ｖ２×Ｔ２＋Ｖ１２／２×|αｄｎ|＝Ｂ＋Ｌｔ …（３）
また、図７における時間の関係から、以下の式（４）が成り立つ。
【００６１】
Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔａ−Ｔ０−Ｖ１／|αｄｎ| …（４）
式（３），（４）より、Ｔ１を求めると、以下の式（５）のようになる。
【００６２】
Ｔ１＝{Ｂ＋Ｌｔ−Ｖ１２／２×|αｄｎ|−Ｖ２×（Ｔａ−Ｔ０−Ｖ１／|αｄｎ|）}
／（Ｖ１−Ｖ２） …（５）
また、用紙Ｐの先端が用紙センサ２８で検出されてから給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になる時点までの間における給紙ローラ２２の搬送量Ｌｂは、図８に示す５角形の面積で表される。したがって、Ｌｂは、以下の式（６）で表される。
【００６３】
Ｌｂ＝Ｖ１×Ｔ１＋（Ｖ１＋Ｖ２）×（Ｖ１−Ｖ２）／２×|αｄｎ| …（６）
式（５）において、距離Ｂ、たるみ量Ｌｔ、減速加速度αｄｎ、駆動時間Ｔａは、固定の値または設定によって決まる値である。搬送速度Ｖ１は、前述の式（２）により決定される値である。そこで、時間Ｔ０に特定の値を用いれば、式（５）から、搬送速度Ｖ２の値に対する時間Ｔ１の値を算出できる。そして、その搬送速度Ｖ２、時間Ｔ１の値を用いて、式（６）から、搬送量Ｌｂの値を算出できる。つまり、式（５），（６）により、搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係を求めることができる。
【００６４】
搬送量Ｌｂが、用紙センサ２８の検出位置からレジストローラ２５までの距離Ｂを超えると、給紙ローラ２２による搬送速度がＶ２にまで減速される前に、用紙Ｐがレジストローラ２５に突き当たることになる。そこで、式（５），（６）から得られる搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係から、搬送量Ｌｂが距離Ｂを超えない範囲で、できるだけ小さい値の搬送速度Ｖ２が決定される。
【００６５】
具体例を用いて説明する。Ａ＝６３ｍｍ、Ｂ＝３５ｍｍ、Ｖｇ＝６３２ｍｍ／ｓ、αｕｐ＝４００００ｍｍ／ｓ２、αｄｎ＝−８００００ｍｍ／ｓ２、Ｌｔ＝６ｍｍ、β＝０．７とする。このとき、式（１）より、Ｔａ＝０．１１５ｓとなる。また、式（２）より、搬送速度Ｖ１≒１８５０ｍｍ／ｓとなる。時間Ｔ０として、この搬送速度Ｖ１の設定で給紙ローラ２２を駆動させたときに用紙Ｐの先端の用紙センサ２８への到達が最も遅れた場合の値として実験的に得られたＴ０＝０．０７ｓを用い、式（５），（６）により、搬送速度Ｖ２と搬送量Ｌｂとの関係を求めると、図９のようになる。この図９から、搬送量ＬｂがＢ＝３５ｍｍ未満となり、かつ、低速となる搬送速度Ｖ２の値として、例えば、Ｖ２＝４００ｍｍ／ｓと決定できる。
【００６６】
以上のように、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１，Ｖ２は決定される。制御部４は、予め決定した搬送速度Ｖ１，Ｖ２を固定値として設定している。
【００６７】
次に、給紙ローラの制御について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ１０において、制御部４は、給紙モータ２３により給紙ローラ２２を起動させ、所定の加速度αｕｐで搬送速度をＶ１まで加速させる。これにより、給紙台２１上の用紙Ｐが給紙ローラ２２により下流に向けて搬送され始める。給紙ローラ２２の搬送速度がＶ１に達すると、制御部４は、搬送速度Ｖ１を維持させる。
【００６９】
次いで、ステップＳ２０において、制御部４は、用紙センサ２８により用紙Ｐの先端が検出された（用紙センサ２８がＯＮになった）か否かを判断する。
【００７０】
用紙Ｐの先端が検出されていないと判断した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ３０において、制御部４は、給紙ローラ２２の起動から規定時間が経過したか否かを判断する。規定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ２０に戻る。
【００７１】
規定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０において、制御部４は、ジャム（用紙詰まり）が発生したと判断し、例えば、表示部（図示せず）にエラー情報を表示させることによりユーザにエラーを通知する。そして、制御部４は、給紙ローラ２２の制御を終了する。
【００７２】
用紙Ｐの先端が検出されたと判断した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０において、制御部４は、その検出時点、すなわち駆動開始からの時間Ｔ０に基づき、時間Ｔ１を算出する。具体的には、制御部４は、前述の式（５）に時間Ｔ０の値を代入して時間Ｔ１を算出する。
【００７３】
次いで、ステップＳ６０において、制御部４は、Ｔ１＞０であるか否かを判断する。Ｔ１＞０であると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点を、用紙センサ２８による用紙Ｐの先端の検出時点から時間Ｔ１後に設定する。
【００７４】
次いで、ステップＳ８０において、制御部４は、ステップＳ７０で設定した給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点になったか否かを判断する。減速開始時点になっていないと判断した場合（ステップＳ８０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ８０の処理を繰り返す。
【００７５】
減速開始時点になったと判断した場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）、ステップＳ９０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速を開始させ、Ｖ２になるまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００７６】
一方、ステップＳ６０において、Ｔ１≦０であると判断した場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ９０において、用紙センサ２８による用紙Ｐの先端検出後すぐに、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速を開始させる。そして、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になるまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００７７】
給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になった後、用紙Ｐの先端が、搬送速度Ｖ２でレジストローラ２５に突き当たる。
【００７８】
次いで、ステップＳ１００において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速開始時点になったか否かを判断する。
【００７９】
ここで、制御部４は、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からの給紙ローラ２２の搬送量が、検出時点からの必要搬送量であるＢ＋ＬｔからＶ２２／２×|αｄｎ|を差し引いた値（所定値）になった時点を、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速開始時点とする。Ｖ２２／２×|αｄｎ|は、給紙ローラ２２が搬送速度Ｖ２から減速加速度αｄｎで減速し始めてから停止するまでに搬送する搬送量である。
【００８０】
具体的には、制御部４は、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からのエンコーダ２７の出力パルス数を搬送量（距離）に換算する。その搬送量が、Ｂ＋Ｌｔ−Ｖ２２／２×|αｄｎ|になった時点で、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度のＶ２からの減速開始時点になったと判断する。減速開始時点になっていないと判断した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。
【００８１】
減速開始時点になったと判断した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０において、制御部４は、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速を開始させ、給紙ローラ２２が停止するまで、減速加速度αｄｎで減速させる。
【００８２】
次いで、ステップＳ１２０において、制御部４は、給紙ローラ２２で搬送した今回の用紙Ｐが、指定された枚数における最後の用紙Ｐであるか否かを判断する。最後の用紙Ｐであると判断した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御部４は、給紙ローラの制御を終了する。
【００８３】
最後の用紙Ｐでないと判断した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１３０において、制御部４は、用紙センサ２８により用紙Ｐの後端が検出された（用紙センサ２８がＯＦＦになった）か否かを判断する。
【００８４】
用紙Ｐの後端が検出されていないと判断した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ１３０の処理を繰り返す。用紙Ｐの後端が検出されたと判断した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、制御部４は、ステップＳ１０に戻り、次の用紙Ｐの給紙のために給紙ローラ２２を起動させ、以降の処理を繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、画像形成装置１では、制御部４が、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１，Ｖ２を、生産性に応じて決まる用紙１枚あたりの所定駆動時間Ｔａで所定搬送量Ｌａを搬送できる速度で予め設定する。そして、制御部４は、用紙Ｐを搬送速度Ｖ１で搬送した後、Ｖ１より小さい搬送速度Ｖ２に減速して搬送するよう給紙ローラ２２を制御する。この際、制御部４は、用紙Ｐが搬送速度Ｖ２でレジストローラ２５に突き当たるよう搬送速度Ｖ１からＶ２への減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、生産性を維持しつつ、予め設定した低速の搬送速度Ｖ２で用紙Ｐをレジストローラ２５に突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００８６】
図１１は、本実施の形態の画像形成装置１における給紙ローラ２２の搬送速度の測定データの一例を示す図である。これに対し、図１２は、従来の給紙ローラの駆動制御による搬送速度の測定データの一例を示す図である。図１１では、用紙Ｐが約４００ｍｍ／ｓの搬送速度でレジストローラ２５に衝突している。このときの騒音値は６４．８ｄＢであった。これに対し、図１２では、用紙が約１０００ｍｍ／ｓの搬送速度でレジストローラに衝突している。このときの騒音値は６６．８ｄＢであった。このように、本実施の形態によれば、騒音が低減する。
【００８７】
また、画像形成装置１では、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点（給紙ローラ２２の駆動開始からの時間Ｔ０）に基づいて算出した時間Ｔ１により給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ１からの減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、用紙センサ２８への用紙Ｐの到達時間がばらついても、搬送速度Ｖ２で用紙Ｐをレジストローラ２５に突き当てることができ、騒音を低減できる。
【００８８】
また、画像形成装置１では、用紙センサ２８での用紙Ｐの先端の検出時点からのエンコーダ２７の出力パルス数から算出した搬送量を用いて、給紙ローラ２２の搬送速度Ｖ２からの減速開始時点を決定する。時間Ｔ１が算出されれば、式（４）から時間Ｔ２が算出できる。しかし、画像形成装置１では、給紙ローラ２２の搬送速度がＶ２になってから時間Ｔ２の時点において減速を開始するのではなく、上記のようにエンコーダ２７の出力パルス数から算出される実際の搬送量を用いて減速開始時点を決定する。これにより、画像形成装置１は、給紙モータ２３および給紙ローラ２２の動作の理論値からのずれによらず、実際の搬送量に応じて正確に給紙ローラ２２を停止できる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、画像形成装置１をインクジェットプリンタとして説明したが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００９０】
１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 画像形成部
４ 制御部
２１ 給紙台
２２ 給紙ローラ
２３ 給紙モータ
２４ さばき板
２５ レジストローラ
２６ レジストモータ
２７ エンコーダ
２８ 用紙センサ
３１ ベルト搬送部
３２ ベルトモータ
３３ インクジェットヘッド部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を画像形成部へ搬送するレジストローラと、
前記レジストローラへ用紙を搬送する給紙ローラと、
用紙を第１の搬送速度で搬送した後、前記第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう前記給紙ローラを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる前記第１および第２の搬送速度を予め設定し、前記第２の搬送速度で用紙が前記レジストローラに突き当たるよう前記第１の搬送速度から前記第２の搬送速度への減速開始時点を決定することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記給紙ローラと前記レジストローラとの間に配置され、用紙を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の搬送速度で搬送される用紙の先端が前記検出部で検出された検出時点に基づいて、前記減速開始時点を決定することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記給紙ローラが搬送した用紙の搬送量を示す情報を取得する搬送量取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出時点から前記搬送量取得部で取得された情報が示す前記給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、前記第２の搬送速度からの前記給紙ローラの搬送速度の減速を開始させ、前記給紙ローラを停止させることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
【請求項１】
用紙を画像形成部へ搬送するレジストローラと、
前記レジストローラへ用紙を搬送する給紙ローラと、
用紙を第１の搬送速度で搬送した後、前記第１の搬送速度より小さい第２の搬送速度に減速して搬送するよう前記給紙ローラを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記給紙ローラが用紙１枚あたりの所定駆動時間で所定搬送量を搬送できる前記第１および第２の搬送速度を予め設定し、前記第２の搬送速度で用紙が前記レジストローラに突き当たるよう前記第１の搬送速度から前記第２の搬送速度への減速開始時点を決定することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記給紙ローラと前記レジストローラとの間に配置され、用紙を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の搬送速度で搬送される用紙の先端が前記検出部で検出された検出時点に基づいて、前記減速開始時点を決定することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記給紙ローラが搬送した用紙の搬送量を示す情報を取得する搬送量取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出時点から前記搬送量取得部で取得された情報が示す前記給紙ローラの搬送量が所定値になった時点で、前記第２の搬送速度からの前記給紙ローラの搬送速度の減速を開始させ、前記給紙ローラを停止させることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２１８８３６（Ｐ２０１２−２１８８３６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３７２８（Ｐ２０１１−８３７２８）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]