JP4650564B2 - シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、より特定的には、印刷媒体となるシートを連続して搬送するシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

シート搬送装置では、以下の理由により、複数のシートを連続して搬送する際に、シート間の隙間の大きさは、ゼロであることが望ましい。より詳細には、シート間の隙間の大きさがゼロではない場合には、シート間の隙間が通過している期間においても搬送ローラや転写ベルト等が回転する。そのため、シート間の隙間の大きさがゼロではない場合には、シート間の隙間の大きさがゼロである場合に比べて、搬送ローラや転写ベルト等の走行距離が長くなり、搬送ローラや転写ベルト等が劣化し易い。更に、シート間の隙間の大きさがゼロではない場合には、シート間の隙間の大きさがゼロである場合に比べて、生産性が低くなってしまう。よって、複数のシートを連続して搬送する際に、シート間の隙間の大きさは、ゼロであることが望ましい。

ところで、従来のシート搬送装置としては例えば、特許文献１に記載のシート給送装置が知られている。該シート給送装置では、２枚のシートが連続して順次給送される場合に、先行のシートと後続のシートとの間隔が所定値より低いことを検出手段が検出した場合には、後続のシートの搬送速度が低下するように制御部が繰り出し手段を制御する。これにより、所定のシート間の隙間の大きさを保持した状態で、複数のシートを連続して給送することができる。

しかしながら、特許文献１に記載のシート給送装置では、シート間の隙間の大きさを所定の大きさに保持しているに過ぎない。そのため、特許文献１では、シート間の隙間の大きさをゼロに近づけることについては言及していない。
特開２００６−２３２４７５号公報

そこで、本発明の目的は、複数のシートを連続して搬送する際に、シート間の隙間の大きさをゼロに近づけることができるシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

本発明の一形態に係るシート搬送装置は、画像をシートに印刷する印刷部を備えた画像形成装置に用いられるシート搬送装置において、前記シートを第１の速度で搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段により搬送されてきた前記シートを前記印刷部へと第２の速度で搬送する第２の搬送手段と、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段との間に前記シートの搬送方向に沿って設けられる複数の検知手段であって、第１のシートが該第２の搬送手段により搬送されかつ第２のシートが該第１の搬送手段により搬送されているときに、該第１のシートと該第２のシートとの隙間を複数の検知位置にてそれぞれ検知する複数の検知手段と、前記複数の検知手段が検知したそれぞれの前記隙間の大きさに応じて、前記第１の速度が前記第２の速度よりも大きい複数の速度に順次変更されるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御する制御手段と、を備えていること、を特徴とする。

本発明の一形態に係る画像形成装置は、前記シート搬送装置を備えていること、を特徴とする。

以下に、本発明の一実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、該画像形成装置１の全体構成を示した図である。

画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、画像データに基づいて、用紙（シート）Ｐに画像を形成する機能を有し、印刷部２、給紙部１５、シート搬送装置３５、定着装置２２及び排紙トレイ２３を備えている。

給紙部１５は、用紙Ｐを一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６、給紙ローラ１７及び捌きローラ１８を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを一枚ずつ取り出す。捌きローラ１８は、給紙ローラ１７が取り出した用紙Ｐを一枚ずつ捌くと共に、捌いた一枚の用紙Ｐを搬送する。

図２は、シート搬送装置３５の拡大図である。シート搬送装置３５は、図２に示すように、搬送ローラ１９、タイミングローラ２０、制御部３０、駆動部３１、記憶部３２、重なり防止機構４０、経路Ｒ及びセンサＳｅ１〜Ｓｅ５を備えている。搬送ローラ１９は、駆動部３１により回転駆動させられることにより、用紙Ｐを速度Ｖａで搬送する。駆動部３１は、例えば、モータにより構成される。搬送ローラ１９及び駆動部３１は、搬送手段を構成している。タイミングローラ２０は、図示しない駆動部により回転駆動され、搬送ローラ１９により搬送されてきた用紙Ｐを印刷部２へと速度Ｖｂで搬送する。タイミングローラ２０及び図示しない駆動部は、搬送手段を構成している。経路Ｒは、搬送ローラ１９とタイミングローラ２０との間に形成されており、用紙Ｐが通過するための通紙経路である。

センサＳｅ１〜Ｓｅ５は、経路Ｒ上に設けられ、図２に示すように、２枚の用紙Ｐ１，Ｐ２が連続して搬送される場合において、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇを検知する。より詳細には、センサＳｅ１〜Ｓｅ５は、用紙Ｐ１がタイミングローラ２０により搬送されかつ用紙Ｐ２が搬送ローラ１９により搬送されているときに、用紙Ｐ１の後端と用紙Ｐ２の先端との間の隙間ｇ（以下、単に用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇと称す）を、経路Ｒ上の複数の検知位置にて検知する。センサＳｅ１〜Ｓｅ５はそれぞれ、図２中の拡大図に示すように、発光部Ｓｅ１−１〜Ｓｅ５−１及び受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２により構成されている（拡大図では、発光部Ｓｅ３−１及び受光部Ｓｅ３−２のみ図示）。発光部Ｓｅ１−１〜Ｓｅ５−１は、光を放射する。受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２は、検出位置を構成しており、発光部Ｓｅ１−１〜Ｓｅ５−１が放射した光を受光し、光量に応じた出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５を制御部３０に出力する。具体的には、受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２は、相対的に多い光量の光を受光した場合には、相対的に高い電圧の出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５を出力し、相対的に少ない光量の光を受光した場合には、相対的に低い電圧の出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５を出力する。また、受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２は、図２中の拡大図に示すように、用紙Ｐの搬送方向に幅ｌの大きさを有している。また、この実施形態では、隣接するセンサ間の距離は、搬送初期における用紙Ｐ１，Ｐ２の間の隙間ｇよりも広く設定されており、隙間ｇが複数のセンサに跨ることはない。

制御部３０は、センサＳｅ１〜Ｓｅ５が隙間ｇを検知した場合には、速度Ｖａが速度Ｖｂよりも大きくなるように、駆動部３１及び搬送ローラ１９を制御する。より詳細には、記憶部３２は、例えば、ハードディスクやメモリにより構成され、表１に示すテーブルを記憶している。テーブルは、隙間ｇの大きさＬと速度Ｖａとの関係を示したテーブルである。

制御部３０は、センサＳｅ１〜Ｓｅ５が出力してきた出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５に基づいて、隙間ｇの大きさＬを検知し、テーブルに基づいて、速度Ｖａを決定する。ここで、表１において、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係及びＶ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖ５の関係が成立しており、更に、Ｖ１は、速度Ｖｂの大きさと同じである。すなわち、速度Ｖａは、速度Ｖｂ以上の大きさを常に有している。よって、隙間ｇが存在する場合（隙間ｇの大きさＬ＞０の場合）には、制御部３０は、用紙Ｐの搬送方向の下流側に位置するセンサＳｅ１〜Ｓｅ５にいくにしたがって、隙間ｇが小さくなるように駆動部３１及び搬送ローラ１９を制御するようになる。一方、制御部３０は、センサＳｅが隙間ｇを検知しなくなった場合（隙間ｇの大きさＬが０になった場合）には、テーブルに示すように、速度Ｖａを速度Ｖｂと等しいＶ１となるように、駆動部３１及び搬送ローラ１９を制御する。

重なり防止機構４０は、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との重なりを解除する解除手段として機能する。より詳細には、重なり防止機構４０は、図１及び図２に示すように、経路Ｒの下流側（タイミングローラ２０近傍）に設けられ、円形の一部が隆起した形状の断面構造を有するローラである。図３は、重なり防止機構４０の動作を示した図である。図３（ａ）に示すように、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２とが、重なった状態で重なり防止機構４０に到達すると、用紙Ｐ２の先端が重なり防止機構４０の隆起した部分に引っ掛かる。そして、用紙Ｐ２は、図３（ｂ）に示すように、搬送ローラ１９の駆動力により押し上げられ、重なり防止機構４０を回転させる。そして、重なり防止機構４０が所定量だけ回転すると、図３（ｃ）に示すように、用紙Ｐ２の先端と重なり防止機構４０との引っ掛かりが解除されて、用紙Ｐ２は、図面の上方向へと搬送される。この後、重なり防止機構４０は、更に回転して、図３（ａ）の状態に戻る。以上のような動作により、用紙Ｐ２は、減速される。一方、図３（ａ）ないし図３（ｃ）の間において、用紙Ｐ１は、減速されることなく図面の上方向へと搬送されている。これにより、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との重なりが解除される。

印刷部２は、タイミングローラ２０から搬送されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、図１に示すように、作像部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及びクリーニング装置２１を含んでいる。また、作像部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ及びクリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを含んでいる。なお、以下では、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像装置、１次転写ローラ、クリーナー、及び、作像部のそれぞれを総称する場合には、単に、感光体ドラム４、帯電器５、露光装置６、現像装置７、１次転写ローラ８、クリーナー９、及び、作像部２４と記載し、個別の感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像装置、１次転写ローラ、クリーナー、及び、作像部を指す場合には、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、及び、作像部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと記載する。

帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。露光装置６は、露光制御部（図１には図示せず）の制御により、レーザを照射する。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。すなわち、帯電器５及び露光装置６は、感光体ドラム４の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての役割を果たしている。

現像装置７は、感光体ドラム４にトナーを付与して、該複数の感光体ドラム４の周面にトナー画像を形成する現像手段としての役割を果たす。より詳細には、現像装置７は、トナーを収納しており、該トナーを撹拌等することにより負に帯電させる。そして、現像装置７は、現像ローラによりトナーを感光体ドラム４近傍まで搬送する。この際、負に帯電したトナーは、静電潜像による電界の影響を受けて、現像ローラから感光体ドラム４へと移動する。これにより、感光体ドラム４の周面にはトナー画像が形成される。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像が１次転写される。１次転写ローラ８は、中間転写ベルト１１の内周面に接するように配置されており、図示しない電圧印加部から１次転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存したトナーを回収する役割を果たす。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向することによりニップ部Ｎを形成していると共に、中間転写ベルト１１が搬送してきたトナー画像を、タイミングローラ２０から搬送されニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに２次転写する。クリーニング装置２１は、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存したトナーを除去する。

トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２２に搬送される。定着装置２２は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙トレイ２３には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。

（画像形成装置の動作）
以上のように構成されたシート搬送装置３５を備えた画像形成装置１の動作について以下に図面を参照しながら説明する。図４は、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２とを連続して搬送する際に、制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。図５は、センサＳｅ１〜Ｓｅ５からの出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５の波形を示したグラフである。図６ないし図８は、用紙Ｐ１，Ｐ２が受光部Ｓｅｎ−２（ｎは、１〜５の整数）を通過する様子を示した図である。

まず、図５ないし図８を用いて、画像形成装置１０の動作の概要について説明する。受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２は、相対的に多い光量の光を受光した場合には、相対的に高い電圧の出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５を出力し、相対的に少ない光量の光を受光した場合には、相対的に低い電圧の出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５を出力する。故に、図５において、出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５の電圧が、高くなっている期間（図中の時刻０〜ｔ３の期間）において、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇが受光部Ｓｅ１−２〜Ｓｅ５−２の前を通過している。そして、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇの大きさＬは、出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５の電圧が高くなっている期間に相当する。そこで、画像形成装置１０では、制御部３０が、この期間を計測して、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇの大きさＬを計算し、速度Ｖａの大きさを制御している。

ここで、出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５は、図５に示すように、３種類の波形からなっている。より詳細には、出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２は、台形状の波形を有し、出力信号Ｓｉｇ３は、台形の上底が傾いた四角形の波形を有し、出力信号Ｓｉｇ４は、三角形の波形を有している。なお、出力信号Ｓｉｇ５は、用紙Ｐ１，Ｐ２の隙間ｇがなくなっているので、変化のない一定の波形を有している。

前記のように、出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５のように波形が異なる理由は、隙間ｇの大きさが異なっているためである。具体的には、図６に示すように、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２よりも大きい場合には、出力信号Ｓｉｇｎは、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２のような波形を有する。図７に示すように、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２よりも小さい場合には、出力信号Ｓｉｇｎは、図５の出力信号Ｓｉｇ３のような波形を有する。また、図８に示すように、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２の通過中にゼロになった場合には、出力信号Ｓｉｇｎは、図５の出力信号Ｓｉｇ４のような波形を有する。以下に、図６ないし図８を用いて、より詳細に説明する。

隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２の幅ｌよりも大きい場合には、まず、図６（ａ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。この際、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ１に覆われている面積は減少するので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２に示すように、増加していく。次に、図６（ｂ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過し終えると、受光部Ｓｅｎ−２は、用紙Ｐ１，Ｐ２に覆われていない状態となる。よって、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２に示すように、相対的に高い電圧で一定となる。次に、図６（ｃ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。この際、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２に覆われている面積は増加するので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２に示すように、減少していく。最後に、図６（ｄ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２を通過し終えると、受光部Ｓｅｎ−２は、用紙Ｐ２に覆われている状態となる。よって、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２に示すように、相対的に低い電圧で一定となる。

次に、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２の幅ｌよりも小さい場合には、まず、図７（ａ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。この際、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ１に覆われている面積は減少するので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ３に示すように、増加していく。次に、図７（ｂ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。ここで、速度Ｖａは、速度Ｖｂよりも大きいので、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２に覆われている面積は緩やかに増加する。そのため、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ３に示すように、緩やかに減少していく。次に、図７（ｃ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過し終えると、用紙Ｐ２の先端のみが受光部Ｓｅｎ−２を通過するので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ３に示すように、急激に減少する。最後に、図６（ｄ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２を通過し終えると、受光部Ｓｅｎ−２は、用紙Ｐ２に覆われている状態となる。よって、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ３に示すように、相対的に低い電圧で一定となる。このように、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２の幅ｌよりも小さい場合には、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過し終える前に、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を開始する。そのため、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間において、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、一定とならずに、緩やかに減少している。

次に、隙間ｇの大きさＬが受光部Ｓｅｎ−２の通過中にゼロになる場合には、まず、図８（ａ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。この際、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ１に覆われている面積は減少するので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ４に示すように、増加していく。次に、図８（ｂ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２を通過する。ここで、速度Ｖａは、速度Ｖｂよりも大きいので、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２に覆われている面積は緩やかに増加する。そのため、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ４に示すように、緩やかに減少していく。次に、図８（ｃ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が用紙Ｐ１の後端に追いつく。これにより、受光部Ｓｅｎ−２は、用紙Ｐ１，Ｐ２に覆われている状態となる。よって、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ４に示すように、相対的に低い電圧で一定となる。

以上のように、隙間ｇの大きさＬが変化すれば、用紙Ｐ１の後端と用紙Ｐ２の先端の通過する順番が変化する。そこで、制御部３０は、受光部Ｓｅｎ−２からの出力信号Ｓｉｇｎの波形によって、用紙Ｐ１の後端の通過と用紙Ｐ２の先端の通過とを識別している。以下に、かかる点に留意しながら、画像形成装置１０の動作について図４を参照しながら説明する。

制御部３０は、ｎを１にセットする（ステップＳ１）。ステップ１は、例えば、用紙Ｐ１の先端が経路Ｒの最も下流側に位置するセンサＳｅ５により検知されたことをきっかけとして行われる。

次に、制御部３０は、用紙Ｐ１，Ｐ２間に隙間ｇが存在するか否かを判定するために、センサＳｅｎ（ｎは１〜５の整数）が用紙Ｐ１の後端の到達が想定される所定のタイミングの間において用紙Ｐ１の後端を検知したか否かを判定する（ステップＳ２）。用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の前を通過する場合には、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ１に覆われている面積が減少していく。そのため、受光部Ｓｅｎ−２が受光する光量は、次第に大きくなる。その結果、受光部Ｓｅｎ−２の出力信号Ｓｉｇｎの電圧も、次第に大きくなる。そこで、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎが立ち上がった瞬間を、用紙Ｐ１の後端を検知した瞬間と判定する。その後、本処理は、ステップＳ４に進む。一方、用紙Ｐ１の後端が検知されない場合には、用紙Ｐ１，Ｐ２間に隙間ｇが存在しないと制御部３０が判定する。そして、本処理は、ステップＳ３に進む。

用紙Ｐ１の後端を検知しなかった場合、制御部３０は、速度ＶａをＶ１に設定する（ステップＳ３）。本処理では、制御部３０は、用紙Ｐ１，Ｐ２間に隙間ｇが存在しないと判定したので、速度Ｖａを調整する必要がないと判定する。そこで、制御部３０は、速度Ｖａを速度Ｖｂと同じＶ１に設定している。この後、本処理はステップＳ１８に進む。

用紙Ｐ１の後端を検知した場合には、制御部３０は、時間計測を開始する（ステップＳ４）。制御部３０は、図５に示すように、出力信号Ｓｉｇｎが立ち上がった瞬間をｔ＝０として時間計測を開始する。次に、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止したか否かを判定する（ステップＳ５）。図６（ｂ）に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ１により覆われなくなるので、受光部Ｓｅｎ−２が受光する光量の増加が停止し、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の上昇も停止する。同様に、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２に到達した場合には、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２に覆われ始めるので、受光部Ｓｅｎ−２が受光する光量の増加が停止し、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の上昇も停止する。ただし、ステップＳ５の段階では、制御部３０は、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したのか、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２に到達したのかの区別できない。この区別は、後述するステップＳ７にて行う。出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止した場合には、本処理は、ステップＳ６に進む。出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止していない場合には、本処理は、ステップＳ５に戻る。そして、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止するまで、ステップＳ５が繰り返される。

出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止した場合には、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止した時刻ｔ１（図５参照）を取得する（ステップＳ６）。

次に、制御部３０は、時刻ｔ１が時間ｔａと等しいか否かを判定する（ステップＳ７）。時間ｔａとは、受光部Ｓｅｎ−２の幅ｌを速度Ｖｂで割って得られる値であり、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を通過するのにかかる時間である。なお、速度Ｖｂは、一定の値であるので、制御部３０が予め認識している値である。ステップＳ７では、時刻ｔ１と時刻ｔａとが等しいか否かを判定することにより、出力信号Ｓｉｇｎの増加が停止した原因が、図６に示すように、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したためであるのか、又は、図７及び図８に示すように用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２に到達したためであるのかを判定している。すなわち、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎの波形が図５の出力信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４のいずれの波形であるのかを判定している。制御部３０は、時刻ｔ１と時間ｔａとが等しい場合には、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したため、出力信号Ｓｉｇｎの電圧の増加が停止したと判定する（図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２の波形を参照）。この後、本処理は、ステップＳ８に進む。一方、制御部３０は、時刻ｔ１と時間ｔａとが等しくない場合には、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２に到達したため、出力信号Ｓｉｇｎの増加が停止したと判定する（図５の出力信号Ｓｉｇ３，Ｓｉｇ４の波形を参照）。この後、本処理は、ステップＳ１０に進む。

時刻ｔ１と時刻ｔａとが等しい場合には、制御部３０は、センサＳｅｎが用紙Ｐ２の先端を検知したか否かを判定する（ステップＳ８）。より詳細には、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の前を通過する場合には、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２に覆われている面積が増加していく。そのため、受光部Ｓｅｎ−２が受光する光量は、次第に小さくなる。その結果、受光部Ｓｅｎ−２の出力信号Ｓｉｇｎの電圧も、図５の出力信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２に示すように、次第に小さくなる。制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎが立ち下がった瞬間を、制御部３０が用紙Ｐ２の先端を検知したと判定する。制御部３０が用紙Ｐ２の先端を検知しない場合には、本処理は、ステップＳ８に戻る。この場合、制御部３０が用紙Ｐ２の先端を検知するまで、ステップＳ８が繰り返される。一方、制御部３０が用紙Ｐ２の先端を検知した場合には、本処理は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ７において、時刻ｔ１と時間ｔａとが等しくない場合には、制御部３０は、時刻ｔ１が時間ｔａよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０）。時間ｔａは、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２を横切るのにかかる時間である。そのため、時刻ｔ１は、時間ｔａと等しくなることはあっても、時間ｔａよりも大きくなることはない。したがって、制御部３０は、時刻ｔ１が時間ｔａよりも小さくない場合には、エラーが発生したと判定する。そのため、本処理は終了する。一方、時刻ｔ１が時間ｔａよりも小さい場合には、本処理はステップＳ１１に進む。

次に、制御部３０は、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、図７（ｃ）に示すように、受光部Ｓｅｎ−２は、用紙Ｐ２によってのみ覆われるようになる。用紙Ｐ２は、受光部Ｓｅｎ−２を覆うように進行しているので、出力信号Ｓｉｇｎの電圧は、図５の出力信号Ｓｉｇ３に示すように、急激に減少する。そこで、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎの減少速度が増加したか否かを判定することにより、用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したか否かを判定する。用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、本処理はステップＳ９に進む。用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了していない場合には、本処理はステップＳ１２に進む。

用紙Ｐ１の後端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了していない場合には、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎの電圧が０になったか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、制御部３０は、図５の出力信号Ｓｉｇ５及び図８に示すように、受光部Ｓｅｎ−２において、用紙Ｐ２の先端が用紙Ｐ１の後端に追いついたか否かの判定を行っている。出力信号Ｓｉｇｎの電圧が０である場合には、制御部３０は、用紙Ｐ２の先端が用紙Ｐ１の後端に追いついたと判定する。この後、本処理はステップＳ１３に進む。一方、出力信号Ｓｉｇｎの電圧が０でない場合には、制御部３０は、用紙Ｐ２の先端が用紙Ｐ１の後端に追いついていないと判定する。この後、本処理はステップＳ１１に戻る。

出力信号Ｓｉｇｎの電圧が０になった場合には、制御部３０は、用紙Ｐ１，Ｐ２の隙間ｇの大きさＬが０であると決定する（ステップＳ１３）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。

前記ステップＳ９において、制御部３０は、ステップＳ８及びステップＳ１１において、出力信号Ｓｉｇｎの電圧が減少し始めた時刻ｔ２（図５参照）を取得する（ステップＳ９）。更に、制御部３０は、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、受光部Ｓｅｎ−２が用紙Ｐ２により覆われるので、受光部Ｓｅｎ−２が受光する光量が０となり、出力信号Ｓｉｇｎの電圧も０となる。そこで、制御部３０は、出力信号Ｓｉｇｎが０となったか否かを判定することにより、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了したか否かを判定する。用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、本処理は、ステップＳ１５に進む。用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了していない場合には、本処理は、ステップＳ１４に戻る。この場合、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了するまで、ステップＳ１４が繰り返される。

用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した場合には、制御部３０は、用紙Ｐ２の先端が受光部Ｓｅｎ−２の通過を終了した時刻ｔ３（図５参照）を取得する（ステップＳ１５）。

次に、制御部３０は、受光部Ｓｅｎ−２の幅ｌ、速度Ｖｂ、及び、時刻ｔ３に基づいて、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇの大きさＬを算出する（ステップＳ１６）。具体的には、制御部３０は、以下の式（１）に基づいて、隙間ｇの大きさＬを算出する。

Ｌ＝ｔ３×Ｖｂ−ｌ・・・（１）

次に、制御部３０は、隙間ｇの大きさＬに基づいて、速度Ｖａが大きくなるように、駆動部３１及び搬送ローラ１９を制御する。具体的には、制御部３０は、表１のテーブルを参照し、隙間ｇの大きさＬに対応する速度Ｖａを特定する（ステップＳ１７）。更に、制御部３０は、ステップＳ１７において特定した速度Ｖａにて用紙Ｐ２が搬送されるように、駆動部３１及び搬送ローラ１９を制御する。なお、表１のＶ２〜Ｖ５は、速度Ｖｂ以上の大きさを有しているので、用紙Ｐ１，用紙Ｐ２間の隙間ｇは、次第に小さくなる。この後、本処理はステップＳ１８に進む。

前記ステップＳ１８において、制御部３０は、ｎ＝５となったか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、全てのセンサＳｅ１〜Ｓｅ５について、ステップＳ２〜ステップＳ１７の処理が行われたか否かを判定している。ｎ＝５である場合には、本処理は終了する。一方、ｎ＝５でない場合には、本処理はステップＳ１９に進む。

ｎ＝５でない場合、制御部３０は、時間計測をリセットする（ステップＳ１９）。次に、制御部３０は、ｎを１つインクリメントする（ステップＳ２０）。この後、本処理は、ステップＳ２に戻る。

制御部３０は、センサＳｅ２〜Ｓｅ５についても、同様の処理を行う。以上で、シート搬送装置３５を備えた画像形成装置１の動作の説明を終了する。画像形成装置１の動作によれば、図５に示すように、用紙Ｐの搬送方向の上流側のセンサＳｅ１から下流側のセンサＳｅ５にいくにしたがって、隙間ｇの大きさが小さくなっていく。

（効果）
以上のように構成されたシート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１によれば、複数の用紙Ｐ１，Ｐ２を連続して搬送する際に、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇをゼロに近づけることができる。より詳細には、シート搬送装置３５では、複数のセンサＳｅ１〜Ｓｅ５が経路Ｒの複数個所に設けられている。そのため、制御部３０は、搬送ローラ１９により搬送されている用紙Ｐ２の速度Ｖａを複数回にわたって調整することができる。そのため、シート搬送装置３５は、一回だけシート間の隙間を検知する特許文献１に記載のシート給送装置に比べて、より精密に速度Ｖａを制御することができる。その結果、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１は、特許文献１に記載のシート給送装置に比べて、より精度良く用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇをゼロに近づけることができる。よって、搬送ローラ１９や中間転写ベルト１１などの寿命を長くすることができると共に、生産性を高めることができる。

また、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１では、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇをゼロに近づけることができるので、速度Ｖａ，Ｖｂを小さくしても、生産性を維持することができる。このように、速度Ｖａ，Ｖｂを小さくすれば、用紙Ｐが定着装置２２を通過する速度も小さくなるので、定着装置２２の定着温度を低くすることが可能となる。その結果、画像形成装置１の消費電力を低減できる。

また、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１によれば、隙間ｇの大きさが相対的に大きくなれば、速度Ｖａを相対的に大きくし、隙間ｇの大きさが相対的に小さくなれば、速度Ｖａを相対的に小さくしている。よって、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１は、用紙Ｐ２の先端が用紙Ｐ１の先端に追いつきそうになった場合には、速度Ｖａを小さくして、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２とが重なることを防止している。

更に、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１では、重なり防止機構４０が設けられているので、用紙Ｐ１，Ｐ２が重なっていたとしても、重なり防止機構４０により、用紙Ｐ１，Ｐ２の重なりが解除されるようになる。

（変形例）
以上のように構成されたシート搬送装置３５及び画像形成装置１は、前記実施形態に示したものに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。以下に、シート搬送装置３５及びこれを備えた画像形成装置１の変形例について説明する。

図９は、シート搬送装置３５のセンサＳｅ１〜Ｓｅ５の変形例を示した図である。図９（ａ）に示すように、発光部Ｓｅ１−１〜Ｓｅ５−１に対応する受光部は、一つの受光部Ｓｅ１−２により構成されていてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、センサＳｅ１〜Ｓｅ５の代わりにカメラＣが用いられてもよい。この場合、図９（ｃ）に示すように、カメラＣは、タイミングローラ２０近傍を中心として撮影するように配置されることが望ましい。これは、タイミングローラ２０において隙間ｇが０になっていることが好ましいからである。

なお、制御部３０は、速度Ｖｂを一定とし、速度Ｖａの大きさを制御しているが、速度Ｖｂの大きさを制御し、速度Ｖａを一定としてもよい。この場合、制御部３０は、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇを検知した場合には、速度Ｖｂが速度Ｖａよりも小さくなるように、タイミングローラ２０及びタイミングローラ２０の駆動部を制御する。

また、制御部３０は、用紙Ｐの搬送方向の最も上流側に位置するセンサＳｅ１が隙間ｇを検知しなかった場合には、速度Ｖａが速度Ｖｂよりも小さくなるように、搬送ローラ１９及び駆動部３１又はタイミングローラ２０及びタイミングローラ２０の駆動部を制御してもよい。センサＳｅ１が隙間ｇを検知しなかった場合には、制御部３０は、用紙Ｐ１，Ｐ２が重なっているおそれがあるとして、用紙Ｐ１，Ｐ２間に隙間ｇを形成させて、その後、用紙Ｐ１，Ｐ２間の隙間ｇをなくすように制御する。これにより、用紙Ｐ１，Ｐ２が重なった状態で、経路Ｒから出て行くことを防止できる。なお、センサＳｅ１以外のセンサＳｅ２〜Ｓｅ５が隙間ｇを検知しなかった場合にも、制御部３０は、速度Ｖａが速度Ｖｂよりも小さくなるように、搬送ローラ１９及び駆動部３１又はタイミングローラ２０及びタイミングローラ２０の駆動部を制御してもよい。

また、重なり防止機構４０は、図２に示したものに限らない。図１０は、変形例に係る重なり防止機構４０'を示した図である。重なり防止機構４０'は、経路Ｒを構成するガイドを折り曲げることにより構成されている。これにより、用紙Ｐ２の先端は、ガイドに引っ掛かるようになる。その結果、用紙Ｐ１，Ｐ２の重なりが解除されるようになる。

一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。 図１中のシート搬送装置の拡大図である。 重なり防止機構の動作を示した図である。 用紙を連続して搬送する際に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。 センサからの出力信号の波形を示したグラフである。 用紙が受光部を通過する様子を示した図である。 用紙が受光部を通過する様子を示した図である。 用紙が受光部を通過する様子を示した図である。 搬送装置のセンサの変形例を示した図である。 変形例に係る重なり防止機構を示した図である。

符号の説明

Ｐ１，Ｐ２ 用紙
Ｒ 経路
Ｓｅ１〜Ｓｅ５ センサ
Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５ 出力信号
１ 画像形成装置
１５ 給紙部
１６ 用紙トレイ
１７ 給紙ローラ
１８ 捌きローラ
１９ 搬送ローラ
２０ タイミングローラ
３０ 制御部
３１ 駆動部
３２ 記憶部
３５ シート搬送装置
４０，４０' 重なり防止機構

Claims (11)

1. 画像をシートに印刷する印刷部を備えた画像形成装置に用いられるシート搬送装置において、
   前記シートを第１の速度で搬送する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段により搬送されてきた前記シートを前記印刷部へと第２の速度で搬送する第２の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段との間に前記シートの搬送方向に沿って設けられる複数の検知手段であって、第１のシートが該第２の搬送手段により搬送されかつ第２のシートが該第１の搬送手段により搬送されているときに、該第１のシートと該第２のシートとの隙間を複数の検知位置にてそれぞれ検知する複数の検知手段と、
   前記複数の検知手段が検知したそれぞれの前記隙間の大きさに応じて、前記第１の速度が前記第２の速度よりも大きい複数の速度に順次変更されるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御する制御手段と、
   を備えていること、
   を特徴とするシート搬送装置。
2. 前記制御手段は、前記シートの搬送方向の下流側に位置する前記検知位置にいくにしたがって、前記隙間が小さくなるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記制御手段は、前記検知手段が検知した前記隙間が小さくなるにしたがって前記第１の速度が小さくなるように、前記第１の搬送手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のシート搬送装置。
4. 前記制御手段は、前記検知手段が前記隙間を検知しなくなった場合には、前記第１の速度と前記第２の速度とが等しくなるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシート搬送装置。
5. 前記制御手段は、前記シートの搬送方向の最も上流側に位置する前記検知手段が前記隙間を検知しなかった場合には、前記第１の速度が前記第２の速度よりも小さくなるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシート搬送装置。
6. 前記検知位置は、所定の幅を有しており、
   前記制御手段は、
   前記第１のシートの後端が前記検知位置を通過するのにかかる時間及び前記所定の幅に基づいて前記第１の速度を求めると共に、前記第２のシートの先端が該検知位置を通過するのにかかる時間及び該所定の幅に基づいて前記第２の速度を求め、
   前記所定の幅、前記第２の速度、及び、前記隙間が前記検知位置を通過するのにかかる時間に基づいて、該隙間の大きさを求め、
   前記隙間の大きさに基づいて、前記第１の速度が前記第２の速度よりも大きくなるように、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段を制御すること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のシート搬送装置。
7. 前記複数の検知手段はそれぞれ、前記シートの通過に伴う光量を出力として検出し、
   前記制御手段は、前記複数の検知手段からの前記出力のそれぞれに基づいて前記複数の検知位置において前記隙間の大きさをそれぞれ求め、該それぞれの隙間の大きさに応じて順次前記搬送速度を制御すること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のシート搬送装置。
8. 前記第１のシートと前記第２のシートとの重なりを解除する解除手段を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のシート搬送装置。
9. 前記第１の速度は、一定であること、
   を特徴とする請求項１、請求項２、請求項４、請求項５、請求項７又は請求項８のいずれかに記載のシート搬送装置。
10. 前記第１の搬送手段は、前記シートの搬送中において停止しないこと、
    を特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のシート搬送装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のシート搬送装置を備えていること、
    を特徴とする画像形成装置。

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