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技術 搬送監視制御装置、画像形成装置

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 守屋秀樹山口英彦田川浩三春原剛
出願日 2016年8月10日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2016-157984
公開日 2018年2月15日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2018-024515
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における紙送り ベルト,ローラによる搬送 シート,ウェブの制御 シートの整合・反転
主要キーワード 雄ねじシャフト ピーク値抽出 監視要素 偏心カムシャフト 突入側 金属製基体 波形幅 斜行方向
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月15日)のものです。
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図面 (12)

課題

記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を、新たに検出機能を付加せずに検出する。

解決手段

比較部226では、比較対象が紙突入電流としきい値であり、紙突入時電流に基づいて半値幅Wを演算する。半値幅Wは、ピーク値Hの1/2の値に相当する時間軸の幅(時間)である。しきい値は、予め設定された斜行が発生していないときの半値幅Wsである。従って、比較部226では、演算値Wとしきい値Wsとが比較されることになる。比較部226での比較結果は、斜行判定部228に送出されるようになっている。斜行判定部228では、演算値Wとしきい値Wsとの差分に基づいて、少なくとも斜行の有無を判定し、必要に応じて、斜行有りの場合に斜行量斜行角度)を判定する。

概要

背景

特許文献1には、複数の光学センサで用紙のスキュー斜行)を検出することが記載されている。

特許文献2には、用紙搬送ロールに分割された導電性ゴムを使用した抵抗値の変化によりスキューを検出することが記載されている。

概要

記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を、新たに検出機能を付加せずに検出する。比較部226では、比較対象が紙突入電流としきい値であり、紙突入時電流に基づいて半値幅Wを演算する。半値幅Wは、ピーク値Hの1/2の値に相当する時間軸の幅(時間)である。しきい値は、予め設定された斜行が発生していないときの半値幅Wsである。従って、比較部226では、演算値Wとしきい値Wsとが比較されることになる。比較部226での比較結果は、斜行判定部228に送出されるようになっている。斜行判定部228では、演算値Wとしきい値Wsとの差分に基づいて、少なくとも斜行の有無を判定し、必要に応じて、斜行有りの場合に斜行量斜行角度)を判定する。

目的

本発明は、記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を検出することができる搬送監視制御装置画像形成装置を得ることが目的である

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

記録媒体を挟んで搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記搬送手段に突入、又は前記搬送手段から排出される際の前記駆動手段の負荷に関する波形を検出する検出手段と、前記波形のピーク値所定係数をかけた高さにおける波形幅に基づいて、前記記録媒体の前記搬送手段に対する斜行の有無を判定する判定手段と、を有する搬送監視制御装置

請求項2

前記判定手段による判定結果を報知する報知手段をさらに有する請求項1記載の搬送監視制御装置。

請求項3

前記判定手段が、予め記憶された前記記録媒体の正常搬送時の波形幅との比較によって、斜行の有無を判定する請求項1又は請求項2記載の搬送監視制御装置。

請求項4

前記判定手段が、搬送経路上の異なる2位置で検出したそれぞれの波形幅の比較によって、斜行の有無を判定する請求項1又は請求項2記載の搬送監視制御装置。

請求項5

前記2位置が、単一の搬送手段への突入時に検出した波形幅と、排出時に検出した波形幅である請求項4記載の搬送監視制御装置。

請求項6

前記2位置が、相対的に搬送方向の上下流の関係となる2以上の搬送手段への突入時又は排出時のそれぞれの波形幅である請求項4記載の搬送監視制御装置。

請求項7

前記判定手段による判定の結果、斜行有りと判定された場合に、斜行量と斜行の向きを判別する判別手段と、前記判別手段で判別された斜行量と斜行の向きとに基づいて、前記搬送手段で前記記録媒体を挟むときの圧力を調整する調整手段と、をさらに有する請求項1〜請求項6の何れか1項記載の搬送監視制御装置。

請求項8

収容部から取り出した記録媒体を、駆動手段の駆動力でそれぞれ駆動する複数のローラ対に挟みながら、予め設定された搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送手段の複数のローラ対の一つとして機能し、搬送中の前記記録媒体と対峙したときに当該記録媒体の対峙位置で画像を転写する転写部材と、前記記録媒体が前記ローラ対に突入、又は前記ローラ対から排出される際の前記駆動手段の負荷に関する波形を検出する検出手段と、前記波形のピーク値に所定係数をかけた高さにおける波形幅に基づいて、前記記録媒体の前記搬送手段に対する斜行の有無を判定する判定手段と、を有する画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、搬送制御装置画像形成装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、複数の光学センサで用紙のスキュー斜行)を検出することが記載されている。

0003

特許文献2には、用紙搬送ロールに分割された導電性ゴムを使用した抵抗値の変化によりスキューを検出することが記載されている。

先行技術

0004

特開2003−267592号公報
特開平06−278903号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を検出することができる搬送監視制御装置、画像形成装置を得ることが目的である。

課題を解決するための手段

0006

請求項1に記載の発明は、記録媒体を挟んで搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記搬送手段に突入、又は前記搬送手段から排出される際の前記駆動手段の負荷に関する波形を検出する検出手段と、前記波形のピーク値所定係数をかけた高さにおける波形幅に基づいて、前記記録媒体の前記搬送手段に対する斜行の有無を判定する判定手段と、を有する搬送監視制御装置である。

0007

請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記判定手段による判定結果を報知する報知手段をさらに有する。

0008

請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記判定手段が、予め記憶された前記記録媒体の正常搬送時の波形幅との比較によって、斜行の有無を判定する。

0009

請求項4に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記判定手段が、搬送経路上の異なる2位置で検出したそれぞれの波形幅の比較によって、斜行の有無を判定する。

0010

請求項5に記載の発明は、前記請求項4に記載の発明において、前記2位置が、単一の搬送手段への突入時に検出した波形幅と、排出時に検出した波形幅である。
請求項4記載の搬送監視制御装置。

0011

請求項6に記載の発明は、前記請求項4に記載の発明において、前記2位置が、相対的に搬送方向の上下流の関係となる2以上の搬送手段への突入時又は排出時のそれぞれの波形幅である。

0012

請求項7に記載の発明は、前記請求項1〜請求項6の何れか1項記載の発明において、前記判定手段による判定の結果、斜行有りと判定された場合に、斜行量と斜行の向きを判別する判別手段と、前記判別手段で判別された斜行量と斜行の向きとに基づいて、前記搬送手段で前記記録媒体を挟むときの圧力を調整する調整手段と、をさらに有する。

0013

請求項8に記載の発明は、収容部から取り出した記録媒体を、駆動手段の駆動力でそれぞれ駆動する複数のローラ対に挟みながら、予め設定された搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送手段の複数のローラ対の一つとして機能し、搬送中の前記記録媒体と対峙したときに当該記録媒体の対峙位置で画像を転写する転写部材と、前記記録媒体が前記ローラ対に突入、又は前記ローラ対から排出される際の前記駆動手段の負荷に関する波形を検出する検出手段と、前記波形のピーク値に所定係数をかけた高さにおける波形幅に基づいて、前記記録媒体の前記搬送手段に対する斜行の有無を判定する判定手段と、を有する画像形成装置である。

発明の効果

0014

請求項1に記載の発明によれば、記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を検出することができる。

0015

請求項2に記載の発明によれば、斜行の有無を報知することができる。

0016

請求項3に記載の発明によれば、絶対的な斜行の有無を判別することができる。

0017

請求項4に記載の発明によれば、相対的な斜行の有無を判別することができる。

0018

請求項5に記載の発明によれば、ローラ対毎に斜行の有無を判別することができる。

0019

請求項6に記載の発明によれば、斜行発生範囲を判別することができる。

0020

請求項7に記載の発明によれば、斜行を解消することができる。

0021

請求項8に記載の発明によれば、記録媒体の厚さによらず、当該記録媒体の搬送中の斜行を検出することができる。

図面の簡単な説明

0022

は第1の実施の形態に係る画像形成装置の正面図である。
第1の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成処理エンジン制御ブロック図である。
図1における画像形成装置の記録用紙搬送機構記録用紙搬送力を付与する部位の相対位置関係を等価的に示した正面図である。
(A)はローラ対を駆動するモータ駆動電流値特性曲線、(B)はローラ対に記録用紙が突入するときの正面図、(C)はローラ対から記録用紙が排出するときの正面図である。
(A)はローラ対に記録用紙が斜行した突入するときの斜行角度を示す平面図、(B)は斜行角度に応じたローラ対を駆動するモータ駆動電流値特性曲線である。
第1の実施の形態に係り、駆動コントロール部で実行される機能として、記録用紙Pの斜行監視を実行するための機能に特化したブロック図である。
第1の実施の形態に係り、駆動コントロール部で実行される、記録用紙Pの斜行監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
第2の実施の形態に係り、(A)はローラ対の軸受加重をかけるための機構を示す正面図であり、(B)は両端部に均衡した荷重をかけた正常時のローラ対、(C)は両端部に不均衡な加重をかけた斜行発生時のローラ対を示す。
第2の実施の形態に係り、駆動コントロール部で実行される、記録用紙Pの斜行監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
(A)は第1の実施の形態及び第2の実施の形態で適用した比較対象出先を示すローラ対の正面図であり、(B)及び(C)は図10(A)の変形例である。
第1の実施の形態及び第2の実施の形態(変形例を含む)の実施例に係り、(A)は厚紙の斜行有り及び斜行無しモータ駆動電流特性図、(B)は薄紙の斜行有り及び斜行無しのモータ駆動電流特性図、(C)は図11(A)及び(B)のモータ駆動電流特性図と監視要素との関係を示す図表である。

0023

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態が適用される画像形成装置10の概略構成図である。

0024

この画像形成装置10は、4連タンデム方式フルカラーで画像形成(画像形成を「印刷」という場合がある。)が可能であり、上流側から順に、それぞれ画像形成手段の一例であるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1画像形成ユニット12Y、第2画像形成ユニット12M、第3画像形成ユニット12C、第4画像形成ユニット12Kが、互いに予め定められた間隔をもって配置されている。

0025

なお、以下において、4連の第1画像形成ユニット12Y、第2画像形成ユニット12M、第3画像形成ユニット12C、第4画像形成ユニット12Kは同一の構成であるため、総称する場合、「画像形成ユニット12」とする。また、画像形成ユニット12の各構成部材を区別しないで説明する場合、図面では記載している各構成部材の符号の末尾(「Y」、「M」、「C」、「K」)を省略する場合がある。

0026

画像形成ユニット12には、表面に感光体層を有するドラム状の感光体ドラム14と、この感光体ドラム14を一様に帯電する帯電ローラ16と、一様に帯電された感光体ドラム14に像光照射して静電潜像を形成する露光部18と、潜像トナー転移させてトナー像とする現像部20と、転写後に感光体ドラム14に残留したトナーを除去するクリーニング部26と、を備えている。

0027

また、画像形成装置10は、4連の各画像形成ユニット12の感光体ドラム14のそれぞれに接触する経路周回可能に張架された、像保持体としての無端ベルト状の中間転写ベルト22と、感光体ドラム14上に形成されたトナー像を中間転写ベルト22へ転写する一次転写ローラ24と、を備えている。この感光体ドラム14と一次転写ローラ24とが対峙する領域を一次転写部T1という。

0028

さらに、画像形成装置10は、用紙トレイ29に収容された記録用紙Pを搬送する搬送手段の一例としての記録用紙搬送機構28と、記録用紙P上のトナー像を定着する定着部30と、を備えている。

0029

なお、定着部30は、駆動手段としての定着モータ200(図3参照)の駆動力で従動する加熱ローラ30A及び加圧ローラ30Bを備える。

0030

中間転写ベルト22は、駆動手段としての転写モータ202(図3参照)によって回転駆動されるドライブローラ32と、張力を調整するテンションローラ34と、対向部材としてのバックアップローラ36とに掛け回されている。前記一次転写ローラ24は、中間転写ベルト22の内側に配置されている。

0031

また、中間転写ベルト22を挟んでバックアップローラ36と対向する位置には、記録用紙搬送機構28によって搬送される記録用紙P上に、中間転写ベルト22上のトナー像を転写する転写部材としての二次転写ローラ38が設けられている。このバックアップローラ36と二次転写ローラ38とが対峙される領域を、二次転写部T2という。

0032

また、中間転写ベルト22を挟んでドライブローラ32と対向する位置には、二次転写ローラ38によって記録用紙P上にトナー像を転写した後に、中間転写ベルト22上に残留するトナーを除去するトナー除去部40を備えている。

0033

記録用紙搬送機構28は、用紙トレイ29に収容されている最上層の記録用紙Pを取り出すピックアップローラ42と、駆動手段としての送り出しモータ204(図3参照)の駆動力で駆動し、取り出した記録用紙Pを二次転写位置T2へ送り出す送り出しローラ44A、44B、及び、駆動手段としての位置決めモータ206(図3参照)の駆動力で駆動し、中間転写ベルト22上の画像と記録用紙Pとの相対位置を決める位置決めローラ46A、46Bと、その搬送移動経路を案内するペーパーガイド48、50、52、54及び56と、駆動手段としての排紙モータ208(図3参照)の駆動力で駆動する排紙ローラ58A、58Bと、排紙トレイ(不図示)等から成る。

0034

なお、図1では、1段の用紙トレイ29を図示したが、用紙トレイ29が複数段存在する場合は、その段数に応じて、ピックアップローラ及び搬送ローラ増設される。

0035

また、図示は省略したが、排紙ローラ58A、58Bの逆転駆動で、記録用紙Pの表裏反転して位置決めローラ46A、46Bの上流側へ戻し、両面印刷を実行可能な反転機構部を設けてもよい。

0036

記録用紙搬送機構28は、用紙トレイ29に収容された記録用紙Pを、二次転写ローラ38とバックアップローラ36とが中間転写ベルト22を挟んで対向する二次転写位置T2へ搬送駆動し、次いで、二次転写位置から定着部30へ搬送駆動し、次いで、定着部30から排紙トレイへと搬送駆動する。

0037

(エンジン部制御系
図2は、画像形成装置10の制御系の一例を示すブロック図である。

0038

画像形成装置10の主制御機能であるメインコントローラ120には、ユーザインターフェイス142が接続されている。ユーザインターフェイス142は、画像形成等に関する指示を入力するための入力部、及び画像形成時等の情報を表示又は音声で報知するための出力部を備えている。

0039

また、このメインコントローラ120には、図示しない外部ホストコンピュータとの通信回線網が接続されており、通信回線網を介して画像データが入力されるようになっている。

0040

画像データが入力されると、メインコントローラ120では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、画像形成装置10に適合する形式(例えば、ラスターイメージデータ)に変換し、MCU118の一部として機能する画像形成処理制御部144へ、変換した画像データを送出する。

0041

画像形成処理制御部144では、入力された画像データに基づいて、画像形成処理制御部144と共に、それぞれMCU118として機能する駆動系コントロール部146、帯電コントロール部148、露光コントロール部150、転写コントロール部152、定着コントロール部154、除電コントロール部156、クリーナコントロール部158及び現像コントロール部160のそれぞれを同期制御し、画像形成を実行する。なお、図2では、MCU118で実行される機能をブロックに分類し、記載したものであり、MCU18のハード構成を限定するものではない。

0042

なお、メインコントローラ120には、温度センサ162及び湿度センサ164等が接続され、温度センサ162及び湿度センサ164に基づき、画像形成装置10の筐体内の環境温度湿度を検出する場合がある。

0043

図3は、記録用紙搬送機構28に沿って設けられ、記録用紙Pに搬送力を付与する部位(送り出しローラ44、位置決めローラ46、中間転写ベルト22、定着部30、及び排紙ローラ58)の相対位置関係を等価的に示した搬送系の正面図である。

0044

駆動系コントロール部146では、送り出しモータ204、位置決めモータ206、転写モータ202、定着モータ200、及び排紙モータ208を含む駆動源の駆動を制御する。

0045

記録用紙Pは、図3の矢印Aで示す搬送経路の左から順に送り出しローラ44、位置決めローラ46、中間転写ベルト22、定着部30、及び排紙ローラ58から搬送力が付与されることになる。

0046

なお、二次転写位置T2では、記録用紙Pは、ドライブローラ32の駆動力で動作する中間転写ベルト22と二次転写ローラ38とに挟まれることで、搬送力が付与される。また、定着部30では、記録用紙Pは、加熱ローラ30Aと加圧ローラ30Bとに挟まれることで、搬送力が付与される。

0047

送り出しモータ204、位置決めモータ206、転写モータ202、定着モータ200、及び排紙モータ208を駆動するための電源線には、それぞれ電流検出部210A〜210Eが介在されている。なお、以下の明細書中において、電流検出部210A〜210Eを総称する場合、電流検出部210という。

0048

それぞれの電流検出部210で検出した電流値は、駆動コントロール部146へ出力されるようになっている。

0049

ここで、図3に示す各部位の記録用紙Pの搬送としての基本的機能は同一である。図4(B)及び(C)に示される如く、各部位は、ローラ対212によって記録用紙Pを挟み、一方がモータ214の駆動力で駆動する駆動ローラ212A、他方が従動ローラ212Bとして機能する。ローラ対212は、記録用紙Pを挟むことで、当該記録用紙Pに搬送力を付与する。

0050

すなわち、駆動ローラ212Aが図1及び図3の送り出しローラ44A、位置決めローラ46A、中間転写ベルト22、加熱ローラ30A、及び排紙ローラ58Aに相当し、従動ローラ212Bが図1及び図3の送り出しローラ44B、位置決めローラ46B、転写ローラ38、加圧ローラ30B、及び排紙ローラ58Bに相当する。

0051

また、モータ214は、駆動系コントロール部146(図3参照)によって駆動制御される、送り出しモータ204、位置決めモータ206、転写モータ202、定着モータ200、及び排紙モータ208に相当する。

0052

以下において、記録用紙搬送機構28における記録用紙Pに搬送力を付与する部位を区別しないで総称する場合、図4(B)及び(C)に基づき、ローラ対212(駆動ローラ212A、従動ローラ212B)とモータ214という。

0053

モータ負荷原理と斜行検知)
図4(A)は、ローラ対212に記録用紙Pが挟まれるときのモータ214の電流値を示す特性図である。

0054

モータ214が駆動すると特定の範囲内の電流値(図4(A)では、0.5A前後)で推移し、記録用紙Pの先端部がローラ対212に到達すると(図4(B)参照)、モータ214に負荷が増え、電流値がプラス側に突出する電流が発生する(図4(A)では、0.65A)。

0055

記録用紙Pの挟み込みが終了すると、モータ214の電流値は安定する(図4では、0.5A前後で安定)。

0056

一方、記録用紙の後端部がローラ対212から離脱すると(図4(C)参照)、モータ214の負荷が減り、電流値がマイナス側に突出する電流が発生する(図4(A)では、0.4A)。

0057

ここで、図5(A)に示される如く、記録用紙Pが斜行している場合、記録用紙Pは、搬送方向と交差する幅方向の一端部から他端部にかけて徐々にローラ対212に挟まれていくことになる。

0058

すなわち、斜行が発生している記録用紙Pは、斜行は発生していない記録用紙Pに比べて、徐々にローラ対212に挟まれていく分、ピーク電流値が小さく、かつ、鮮鋭度が鈍ることになる。

0059

図5(B)は、斜行が発生していない記録用紙P(斜行角度0度)に対して、斜行が発生している記録用紙P(斜行角度1度及び2度)を搬送したときのピーク電流値の特性曲線を示したものである。

0060

この図5(B)に示される如く、斜行角度によってピーク電流値が変化していることがわかる。但し、ピーク電流値は、他要件(例えば、記録用紙Pの厚さを含む紙種)に依存する場合がある。

0061

一方、図5(B)に示される如く、各特性曲線の例えば、半値幅(すなわち、ピーク電流値の1/2の値となる位置の幅(時間))が、斜行角度によって変化していることがわかる。この半値幅は、他要件に依存せず、斜行が発生していない記録用紙Pの半値幅に対する比が斜行角度によって確定し得る値である。この半値幅は、波形のピーク値に所定係数をかけた高さにおける波形幅の一例である。

0062

半値幅とは、一般的に、半値全幅FWHM「full width at half maximum」)と、その半分の値の半値半幅(HWHM「half width at half maximum」)とがあるが、ここでは、半値全幅とする。なお、本実施の形態では、波形のピーク値に所定係数をかけた高さにおける波形幅として、半値幅(半値全幅)を適用したが、所定係数が1/2に限定されるものではなく、理論上、所定係数は、0<所定係数<1の範囲であればよい。

0063

すなわち、図5(B)では、他要件によらず、斜行角度が1度の特性曲線の半値幅は、斜行が発生していないときの半値幅の2倍となり、斜行角度が2度の特性曲線の半値幅は、斜行が発生していないときの半値幅の3倍となることを見出した。

0064

図6は、駆動コントロール部146で実行される機能として、記録用紙Pの斜行監視を実行するための機能に特化したブロック図である。なお、この図6の各ブロックは、駆動コントロール部146のハード構成を限定するものではない。

0065

また、この斜行監視機能は、駆動コントロール部146によらず、図2に示す画像形成処理制御部144又はメインコントローラ120で実行するようにしてもよい。また、画像形成装置10に、新たに、斜行監視機能を持った専用の制御機器を搭載又は接続するようにしてもよい。

0066

図6に示される如く、各モータ214(図3参照)の電源線に接続された電流検出部210A〜210Eは、電流値受付部216に接続されている。

0067

電流値受付部216は、検出手段の一例としてのピーク値抽出部218に接続されており、受け付けた電流値をピーク値抽出部218へ送出する。

0068

ピーク値抽出部218では、受け付けた電流値を時間軸で監視し、ピーク値(ピークとなる電流値)を抽出する。図4で示したように、記録用紙Pが搬送されるとき、記録用紙Pがローラ対212に突入するときと、排出するときに、ピークとなる電流値が発生する。ピーク値抽出部218では、このピーク値を中心とする一定時間帯の紙突入時電流と、紙排出時電流を抽出する。

0069

ピーク値抽出部218は、ピーク値記憶部220に接続されている。ピーク値記憶部220には、ピーク値抽出部218で抽出した、紙突入時電流と、紙排出時電流とを記憶する。

0070

また、ピーク値記憶部220は、比較対象選択部222に接続されており、例えば、1枚分の記憶用紙Pの紙突入時電流と、紙排出時電流との抽出が終了すると、比較指示を出力する。

0071

比較対象選択部222には、比較値記憶部224が接続されている。比較値とは、記憶部224は、抽出した紙突入時電流又は紙排出時電流と比較するために予め設定したしきい値である。しきい値は、記録用紙Pに斜行が発生していないときの紙突入時電流又は紙排出時電流に相当する。

0072

比較対象選択部222では、比較対象として、紙突入時電流、紙排出時電流、及び比較値の中から2つを選択する。第1の実施の形態では、各突入時電流と比較値とを選択し、両者を比較するようにした。

0073

なお、変形例において詳細に説明するが、1箇所のローラ対212の紙突入時電流と紙排出時電流とを選択する場合(変形例1参照)、及び、2箇所のローラ対の紙突入時電流を比較する場合(変形例2参照)においては、比較対象選択部222での選択対象を変更すればよい。

0074

或いは、複数種類の比較対象を選択し、並行処理するようにしてもよい(第1の実施の形態と比較例との組み合わせ)。

0075

比較対象選択部222は、比較部226に接続されており、選択された比較対象を比較部226へ送出する。

0076

比較部226では、比較対象を比較する。すなわち、第1の実施の形態の比較部226では、比較対象が紙突入時電流としきい値であり、紙突入時電流に基づいて半値幅Wを演算する。

0077

半値幅Wは、ピーク値Hの1/2の値に相当する時間軸の幅(時間)である。しきい値は、予め設定された斜行が発生していないときの半値幅Wsである。従って、比較部226では、演算値Wとしきい値Wsとが比較されることになる。

0078

比較部226での比較結果は、判定手段の一例としての斜行判定部228に送出されるようになっている。斜行判定部228では、演算値Wとしきい値Wsとの差分に基づいて、少なくとも斜行の有無を判定し、必要に応じて、斜行有りの場合に斜行量(斜行角度)を判定する。

0079

斜行判定部228は、報知手段、或いは、判別手段及び調整手段の何れか一方又は両方として機能する処置部230に接続されている。処置部230では、例えば、記録用紙Pの搬送中に斜行が発生したことを報知するための報知情報を、画像形成処理制御部144(図2参照)を介してメインコントローラ120(図2参照)へ送出する。なお、駆動系コントロール部146からメインコントローラ120へ、報知情報を直接送出する配線を施してもよい。

0080

メインコントローラ120では、ユーザインターフェイス142(図2参照)を制御して、記録用紙Pに斜行が発生していることを報知する。

0081

なお、処置部230では、斜行を解消するための調整を指示することが実行される場合がある(第2の実施の形態参照)。

0082

以下に第1の実施の形態の作用を説明する。

0083

(通常の画像形成処理モードの流れ)
画像形成ユニット12は、略同一の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト22の走行方向上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1画像形成ユニット40Yについて代表して説明する。なお、第1画像ユニット40Yと同一の機能を有する部材に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した同一参照符合を付すことにより、第2〜第4画像形成ユニット40M、40C、40Kの説明を省略する。

0084

まず、動作に先立って、感光体ドラム14Yの回転が開始され、その後、帯電ローラ16Yによって感光体ドラム14Yの表面が、第1の実施の形態では、直流交流重畳された電圧印加されて、予め定められた電位に帯電される。なお、一般的には、−400V〜−800Vの範囲で選択可能である。例えば、感光体ドラム14Yを帯電する場合、帯電ローラ16Yには、直流電圧に特定の振幅Vpp及び特定の周波数fの交流電圧を重畳させた電圧を印加する。

0085

感光体ドラム14Yは、導電性金属製基体上に感光層を積層して形成され、通常は高抵抗であるが、LED光が照射されると、LED光線が照射された部分の抵抗が変化する性質を持っている。

0086

そこで、MCU118では、帯電した感光体ドラム14Yの表面に、メインコントローラ120から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光部18Yにより露光用光ビーム(例えば、LED光)が出力される。光ビームは、感光体ドラム14Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電潜像が感光体ドラム14Yの表面に形成される。

0087

静電潜像とは、帯電によって感光体ドラム14Yの表面に形成される像であり、光ビームによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体ドラム14Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、光ビームが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。

0088

このようにして感光体ドラム14Y上に形成された静電潜像は、感光体ドラム14Yの回転により現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体ドラム14Y上の静電潜像が、現像部20Yによって可視像(トナー像)化される。

0089

現像部20Y内には、乳化重合法により製造されたイエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像部20Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体ドラム14Y表面の電荷と同極性(−)の電荷を有している。

0090

感光体ドラム14Yの表面が現像部20Yを通過していくことにより、感光体ドラム14Y表面の除電された潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。

0091

感光体ドラム14Yは、引き続き回転し、感光体ドラム14Y表面に現像されたトナー像が1次転写位置へ搬送される。感光体ドラム14Y表面のイエロートナー像が1次転写位置へ搬送されると、1次転写ローラ24Yに1次転写バイアスが印加され、感光体ドラム14Yから1次転写ローラ24Yに向う静電気力がトナー像に作用し、感光体ドラム14Y表面のトナー像が中間転写ベルト22表面に転写される。

0092

このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1画像形成ユニット12Yでは転写コントロール部152によって+20〜30μA程度に定電流制御されている。

0093

一方、感光体ドラム14Y表面の転写残トナーは、クリーニング部26Yによりクリーニングされる。

0094

第2画像形成ユニット12M以降の1次転写ローラ24M、24C、24Kに印加される1次転写バイアスも前記と同様に制御されている。

0095

こうして、第1画像形成ユニット12Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト22は、第2〜第4画像形成ユニット12M、12C、12Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が同様に重ねられて多重転写される。

0096

全ての画像形成ユニット12を通して全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト22は、矢印方向に周動搬送され、中間転写ベルト22内面に接するバックアップローラ36と中間転写ベルト22の像保持面側に配置される2次転写ローラ38とから構成された2次転写部T2へと至る。

0097

一方、記録用紙Pが、供給機構を介して2次転写ローラ38と中間転写ベルト22との間に予め定めたタイミングで給紙され、2次転写バイアスが2次転写ローラ38に印加される。

0098

このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性(+)であり、中間転写ベルト22から記録用紙Pに向う静電気力がトナー像に作用し、中間転写ベルト22表面のトナー像が記録用紙P表面に転写される。

0099

その後、記録用紙Pは定着部30へと送り込まれトナー像が加熱・加圧され、色重ねされたトナー像が溶融されて、記録用紙P表面へ永久定着される。カラー画像の定着が完了した記録用紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連カラー画像形成動作が終了する。

0100

(斜行監視制御)
図7は、第1の実施の形態に係り、駆動コントロール部146で実行される、記録用紙Pの斜行監視制御ルーチンを示すフローチャートである。

0101

テップ250では、記録用紙Pの搬送が開始されたか否かが判断され、否定判定された場合は、このルーチンは終了する。

0102

また、ステップ250で肯定判定されると、ステップ252へ移行して、モータ駆動電流監視を開始する。

0103

次のステップ254では、紙突入時電流を検出したか否かが判断される。このステップ254で肯定判定されると、ステップ258へ移行する。ここで言う、紙突入時電流とは、紙突入時のピーク電流値を中心とする一定期間の電流値を言う(図4(A)に示す駆動電流値特性(B)参照)。

0104

また、ステップ254で否定判定された場合は、ステップ256へ移行して、紙紙排出時電流を検出したか否かが判断される。このステップ256で肯定判定されると、ステップ258へ移行する。ここで言う、紙紙排出時電流とは、紙排出時のピーク電流値を中心とする一定期間の電流値を言う(図4(A)に示す特性、及び(C)参照)。

0105

第1の実施の形態では、比較値(しきい値)と比較する形態であるため、紙突入時電流又は紙排出時電流の何れかを検出すればよい。

0106

ステップ258では、検出した電流値(紙突入時電流又は紙排出時電流)の半値幅Wを演算し、ステップ260へ移行する。

0107

ステップ260では、比較値(しきい値)Wsを読み出し、次いで、ステップ262へ移行して、演算した半値幅Wと比較値(しきい値)Wsを比較する。

0108

このステップ262で、W≠Wsと判定(すなわち、否定判定)されると、記録用紙Pの搬送に斜行が発生していると判断し、ステップ264へ移行して斜行発生を報知し、ステップ266へ移行する。

0109

また、W=Wsと判定(すなわち、肯定判定)されると、記録用紙Pの搬送に斜行はないと判断し、ステップ266へ移行する。

0110

ステップ266では、記録用紙Pの搬送が終了したか(画像形成処理が終了したか)否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ254へ戻り、上記工程を繰り返す。

0111

また、ステップ266で肯定判定された場合は、ステップ268へ移行して、モータ駆動電流監視を終了し、このルーチンは終了する。

0112

(第2の実施の形態)
以下に第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、記録用紙Pの搬送に斜行が発生していると判別した場合に、報知するようにした。これに対して、第2の実施の形態では、斜行を調整する機構を設けた。

0113

図8(A)に示される如く、ローラ対212は、それぞれ回転軸232A、232Bを備えている。回転軸232A、232Bは、それぞれ軸受234A、234Bに回転可能に支持されている。

0114

軸受234A、234Bは、縦長矩形状枠部材236に収容されており、軸受234Aは、当該枠部材236の矩形孔236Aの最下部に固定されている。一方、軸受234Bは、矩形孔236Aの中で、上下(図8(A)の矢印B参照)に移動可能となっている。

0115

枠部材236の上端部には、雌ねじシャフト240が形成され、雄ねじシャフト240がねじ込まれている。雄ねじシャフト240の下端部は、軸受234Bに突き当てられており、この雄ねじシャフト240によって、軸受234A方向に押し付けられ、駆動ローラ212Aと従動ローラ212Bが予め定めたニップ圧で接触している。

0116

雄ねじシャフト240は、歯車242、244を介してモータ246の回転軸に連結されている。このため、モータ246の回転(正転又は逆転)によって、雄ねじシャフト240のねじ込み量を調整することが可能となっている。なお、雄ねじシャフト240に代えて、偏心カムシャフトを適用してもよい。

0117

ここで、図8(B)に示される如く、記録用紙Pの搬送に斜行が発生していない正常時は、ローラ対212の軸線方向両端部は、図8(A)に示した雄ねじシャフト240によって、均等な荷重が与えられ、軸線方向に亘り、一定のニップ圧となっている(荷重a)。

0118

一方、図8(C)に示される如く、記録用紙Pの搬送に斜行が発生している異常時は、斜行量に応じて、図8(A)に示した雄ねじシャフト240のねじ込み量により、軸受荷重バランスを調整する。

0119

例えば、図8(C)に示される如く、記録用紙Pが右に傾いている場合は、右の軸受234A、234B側のニップ圧が高くなるように、軸線方向両端部の荷重をb<cとする。

0120

以下に第2の実施の形態の作用を、図9のフローチャートに従い説明する。

0121

図9は、第2の実施の形態に係り、駆動コントロール部146で実行される、記録用紙Pの斜行監視制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、第1の実施の形態と同一処理のステップについては、同一の符号の末尾に符号Aを付す。

0122

ステップ250Aでは、記録用紙Pの搬送が開始されたか否かが判断され、否定判定された場合は、このルーチンは終了する。

0123

また、ステップ250Aで肯定判定されると、ステップ252Aへ移行して、モータ駆動電流監視を開始する。

0124

次のステップ254Aでは、紙突入時電流を検出したか否かが判断される。このステップ254Aで肯定判定されると、ステップ258Aへ移行する。ここで言う、紙突入時電流とは、紙突入時のピーク電流値を中心とする一定期間の電流値を言う(図4(A)に示す特性、及び(B)参照)。

0125

また、ステップ254Aで否定判定された場合は、ステップ256Aへ移行して、紙紙排出時電流を検出したか否かが判断される。このステップ256Aで肯定判定されると、ステップ258Aへ移行する。ここで言う、紙排出時電流とは、紙排出時のピーク電流値を中心とする一定期間の電流値を言う(図4(A)に示す特性、及び(C)参照)。

0126

第2の実施の形態では、比較値(しきい値)と比較する形態であるため、紙紙突入時電流又は紙紙排出時電流の何れかを検出すればよい。

0127

ステップ258Aでは、検出した電流(紙突入時電流又は紙排出時電流)の半値幅Wを演算し、ステップ260Aへ移行する。

0128

ステップ260Aでは、比較値(しきい値)Wsを読み出し、次いで、ステップ262Aへ移行して、演算した半値幅Wと比較値(しきい値)Wsを比較する。

0129

このステップ262Aで、W≠Wsと判定(すなわち、否定判定)されると、記録用紙Pの搬送に斜行が発生していると判断し、ステップ270へ移行する。

0130

また、W=Wsと判定(すなわち、肯定判定)されると、記録用紙Pの搬送に斜行はないと判断し、ステップ266Aへ移行する。

0131

ステップ270では、比較対象の比を演算し(W/Ws)、次いでステップ272へ移行して、比較対象比に基づいて、斜行角度を取得する(図5(B)参照)。

0132

次のステップ274では、斜行方向を判定し、次いでステップ276へ移行して、斜行角度に応じて、軸受232A、234Bの荷重バランスを調整し(図8(B)参照)、ステップ266Aへ移行する。

0133

このステップ276の調整により、斜行した記録用紙Pは、荷重バランスの不均衡によって、斜行が戻るように方向転換され、当該ローラ対212から排出されるときは、正常に戻ることが可能となる。

0134

ステップ266Aでは、記録用紙Pの搬送が終了したか(画像形成処理が終了したか)否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ254Aへ戻り、上記工程を繰り返す。

0135

また、ステップ266Aで肯定判定された場合は、ステップ268Aへ移行して、モータ駆動電流監視を終了し、このルーチンは終了する。

0136

(変形例)
以下、第1の実施の形態及び第2の実施の形態の変形例について説明する。

0137

第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、図10(A)に示される如く、特定のローラ対212のモータ214の駆動電流として、紙突入時電流又は紙排出時電流の波形(ピーク値を中心とする一定時間帯の波形)を抽出し、その半値幅と、予め記憶しておいた比較値(正常搬送時の駆動電流に準じたしきい値)と比較するようにした。

0138

変形例1では、図10(B)に示される如く、特定のローラ対212の紙突入時電流の波形から得た半値幅と、同一の特定のローラ対212の紙排出時電流の波形から得た半値幅とを比較する。この場合、当該特定のローラ対212に挟まれたときに、記録用紙Pが斜行したか否かを判定することが可能である。

0139

また、変形例2では、図10(C)に示される如く、互いに上流と下流との関係となる、2箇所のローラ対212のそれぞれの紙突入時電流の波形から得た半値幅同士を比較する。この場合、選択した2箇所のローラ対212の間で斜行が発生したか否かを判定することが可能である。

0140

2箇所のローラ対212は、送り出しローラ44A、44B、位置決めローラ46A、46B、二次転写ローラ38、加熱ローラ30A及び加圧ローラ30B、及び排紙ローラ58A、58B、バックアップローラ36との何れを選択してもよい。

0141

図11は、記録用紙Pとして、相対的に厚紙と薄紙とを適用し、適用した記録用紙Pを搬送し、厚紙斜行無し、厚紙斜行有り、薄紙斜行無し、及び薄紙斜行有りの各状況に応じたモータ駆動電流を測定した結果から得た、考察を示している。

0142

なお、図11では、厚紙と薄紙との厚さの比が2:1となるような、2種類の記録用紙Pを適用した。

0143

図11(A)は、記録用紙Pとして厚紙を適用した場合のモータ駆動電流から、紙突入時電流の波形を抽出した特性図である。

0144

厚紙斜行無しの場合は、ピーク値が0.16Aであり、半値幅は0.04(sec)となっている。

0145

一方、厚紙斜行有りの場合は、ピーク値が0.08Aであり、半値幅は0.08(sec)となっている。

0146

図11(B)は、記録用紙Pとして薄紙を適用した場合のモータ駆動電流から、紙突入時電流の波形を抽出した特性図である。

0147

薄紙斜行無しの場合は、ピーク値が0.08Aであり、半値幅は0.04(sec)となっている。

0148

一方、薄紙斜行有りの場合は、ピーク値が0.04Aであり、半値幅は0.08(sec)となっている。

0149

図11(A)及び図11(B)の結果を図表化すると、図11(C)に示される如く、斜行有り/無しにおいて、それぞれ監視要素(ピーク電流値(H)」、特徴量(微分値、(H/W))、及び半値幅(W))において、差異が存在することがわかる。言い換えれば、予め定めたしきい値と比較する場合は、紙種(記録用紙Pの厚さ)毎のしきい値を設定すればよい。

0150

一方、監視要素が半値幅(W)の場合は、記録用紙Pの厚さによらず、斜行有り又は無しの判定が可能である。

0151

また、図10(B)に示される如く、単一のローラ対212の突入側と排出側のそれぞれの半値幅の比較の場合は、記録用紙Pの厚さによらず、斜行有り又は無しの判定が可能である。

実施例

0152

さらに、図10(C)に示される如く、互いに上流、下流の関係となる2箇所のローラ対212の紙突入時電流の半値幅の比較の場合は、記録用紙Pの厚さによらず、斜行有り又は無しの判定が可能である。

0153

P記録用紙
T1一次転写部
T2二次転写部
10画像形成装置
12画像形成ユニット
12Y 第1画像形成ユニット
12M 第2画像形成ユニット
12C 第3画像形成ユニット
12K 第4画像形成ユニット
14感光体ドラム
16帯電ローラ
18露光部
20現像部
22中間転写ベルト
24一次転写ローラ
26クリーニング部
28記録用紙搬送機構
29用紙トレイ
30定着部
30A加熱ローラ
30B加圧ローラ
32ドライブローラ
34テンションローラ
36バックアップローラ
38二次転写ローラ
40トナー除去部
42ピックアップローラ
44A、44B送り出しローラ
46A、46B位置決めローラ
48、50、52、54、56ペーパーガイド
58A、58B排紙ローラ
118 MCU
120メインコントローラ
142ユーザインターフェイス
144画像形成処理制御部
146 駆動系コントロール部
148帯電コントロール部
150 露光コントロール部
152転写コントロール部
154定着コントロール部
156除電コントロール部
158クリーナコントロール部
160 現像コントロール部
162温度センサ
164湿度センサ
200定着モータ
202転写モータ
204 送り出しモータ
206位置決めモータ
208排紙モータ
210A〜210E(210)電流検出部
212ローラ対
212A駆動ローラ
212B従動ローラ
214 モータ
216電流値受付部
218ピーク値抽出部
220ピーク値記憶部
222比較対象選択部
224比較値記憶部
226比較部
228斜行判定部
230処置部

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