JP2004269167A - 給紙装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高価な反射型センサを１個用いるだけですべて給紙トレイから給紙される用紙のジャム等の検出ができ、さらに低コスト化が可能となる給紙装置を提供する。
【解決手段】用紙間隔の最も狭くなるレジストローラ対２０の直前に位置する中継ローラ対１６の用紙Ｐ搬送方向下流側に設けるセンサ３２のみ反射型センサとし、高価な反射型センサを極力使わずに、給紙線速や紙間設定の自由度を向上させ、安定した給紙動作を低コストで得ることを可能とする。また各給紙トレイ８〜１１、手差し給紙部３３からの搬送経路を中継ローラ対１６ｎの上流ですべて合流させ、高価な反射型センサを１個用いるだけですべて給紙トレイから給紙される用紙のジャム等の検出を可能として、さらに低コスト化を図れるようにする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等に装備する給紙装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は画像形成装置の一例であるプリンタを示す断面図で、その内部機構の全体構成が概略的に示してある。図中１は装置本体で、その内部に配したドラム状の感光体２の周りには、図３中に矢印で示す感光体２の駆動方向順に、帯電器３、現像器４、転写器５、クリーニング器６を配置し、現像器４の左側には光書込器７を配置し、装置本体１の下部には複数の給紙トレイ８、９、１０、１１を配置してある。また装置本体１の図中右側には手差し給紙部３３が配置してある。各給紙トレイ８〜１１内の用紙Ｐは、給紙部１２の中継ローラ対１６、給紙部１３、１４、１５の搬送ローラ対１７、１８、１９、手差し給紙部３３の搬送ローラ対３４を用いて給紙される。もちろん給紙元であるトレイが異なれば経由する搬送ローラ対が異なり、手差し給紙部３３からの用紙Ｐは中継ローラ対１６を経由しない。
【０００３】
このようなプリンタにおける動作の一例を説明する。例えば給紙トレイ９から給紙する場合、給紙装置１３の給紙コロによって送り出した用紙Ｐを搬送ローラ対１７、中継ローラ対１６によりレジストローラ対２０へ運び、タイミングを取って感光体２へ搬送する。感光体２は、図中矢印で示すように反時計方向へ回転し、その際に帯電器３によって表面が一様に帯電される。この感光体２上に光書込器７からレーザ光Ｌを照射することによって静電潜像を形成し、現像器４を通る時にトナーによってこの潜像を可視像化する。可視像は、上述のように感光体２へ搬送されてきた用紙Ｐへ転写器５によって転写する。
【０００４】
トナー像を転写された用紙Ｐを定着器２１の定着ローラ２２と加圧ローラ２３間へ搬送し、熱と圧力により可視像を定着させる。そして定着器２１を出た用紙Ｐをさらに排紙切換爪２４を経て排紙ローラ２５によって機外へ排出する。他方、可視像を転写した後の感光体２は、クリーニング器６で残留トナーを除去し、その後、除電器２６で除電し、次の画像形成を可能にする。
【０００５】
図４は、図１に示すプリンタのレジストローラ対２０付近の部分拡大図である。中継ローラ対１６により送られた用紙Ｐは、その先端がレジストセンサ２７を通過し、停止したレジストローラ対２０のニップに突き当たるが、なおも搬送が継続され、レジストセンサ２７で用紙先端を検知してから所定時間ｘ経過後に、中継ローラ対１６の駆動が止まり、用紙Ｐは所定のたるみ量を持って、レジストローラ対２０と中継ローラ対１６間で停止する。これにより用紙Ｐの先端全部がレジストローラ対２０のニップに確実に突き当たり、それによって用紙Ｐの先端における斜行が補正される（図４のＰ１の状態）。その後、レジストローラ対２０と中継ローラ対１６の駆動を略同時に開始して用紙Ｐを感光体２へ搬送する。
【０００６】
この時のレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の線速の関係は、レジストローラ対２０の線速Ｖよりも中継ローラ対１６の線速ｖの方がわずかに速いか同じ速度とするが、レジストローラ対２０の線速Ｖよりも中継ローラ対１６の線速ｖの方がわずかに遅い場合は、用紙Ｐの後端が中継ローラ対１６を抜けるときにレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の間でたるみが残っていることが必要である。レジストローラ対２０の線速よりも中継ローラ対１６の線速が速すぎる場合、用紙Ｐがたるみ過ぎてシワ、スキュー、ジャムの原因になる。またレジストローラ対２０の線速よりも中継ローラ対１６の線速が遅すぎる場合には、図４のＰ３の状態となってレジストローラ対２０間で用紙Ｐの突っ張りが発生し、レジストローラ対２０の搬送精度に影響を与えるような用紙Ｐに対する負荷変動が起こり、画像上にジッターや、画像長さの変化等の不具合が発生する。
【０００７】
この種の装置では、一般に給紙分離部で用紙搬送のスリップ率が高く、給紙分離部の用紙搬送方向下流に位置する中継ローラ対のグリップ力を得た後にスリップ率が低下する。従って、用紙Ｐの位置検出は、給紙分離部下流の中継ローラ対１６のニップを用紙Ｐが通過した後にセンサ２８で行い、この位置検出信号を基に次給紙のタイミングを決めたり、ジャムの判断を行ったりするようになっている。
【０００８】
レジストローラ対２０への進入部にあるレジストセンサ２７には、用紙Ｐに負荷をかけない反射型センサを用い、用紙Ｐのスキューを防ぐようにしている場合があるが、レジストセンサ２７よりも用紙搬送方向上流側に位置するセンサ２８は、その配置位置が中継ローラ対１６のニップ付近にあるため、搬送中の用紙Ｐをスキューさせる心配が無い。従って、図示の例のセンサ２８等には、コスト低減のために安価なフィラー付透過形センサが用いられることが多い。なお図４にセンサ２８のフィラー２８ａのみ符号を付して示し、他のセンサ２９〜３１、３５は図３に概略を示すにとどめてある。またなお、各給紙口はユニット化されていることが多く、センサ２８〜３１、３５の種類、配置は各給紙口ともほぼ同一構成となっている。
【０００９】
ところで近年のプリンタでは、画質要求の向上により、作像条件を考慮して用紙搬送速度を極力抑える代わりに、用紙間隔を詰めて搬送することで、プリント速度の向上を図っている。ところが給紙トレイ内に積載された用紙の先端から給紙分離部までの間で用紙の位置がばらつきやすく、また前述の搬送スリップによっても用紙間隔が広がるので、これらを考慮した最大用紙間隔が複写速度を満足するように給紙間隔を設定するようになっているが、これらの条件によって用紙間隔は短くもなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前述の通り用紙Ｐの後端が中継ローラ対１６を抜けるときにレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の間でたるみが残っていることが必要であるが、用紙Ｐの後端が中継ローラ対１６を抜けたときに、用紙Ｐのたるみが戻るので、次の用紙との間隔はそのたるみ量分さらに短縮される。したがって給紙装置内での用紙間隔はここが最も短くなり、用紙間隔がフィラー付透過形センサ２８では検出できずにジャムとなってしまう場合があった。
【００１１】
またプリンタでは、ユーザが使用する用紙特性に合わせてスキュー補正するためにたるみ量を調整できるようになっているものが多く、たるみ量が多くなるよう調整された場合は、レジスト前と縦搬送路（中継ローラ対１６の前後）での用紙間の差が特に顕著になる。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点を低コストで解決できる給紙装置とこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るは、上記目的を達成するために、給紙トレイから記録媒体を搬送し、中継ローラを経て該記録媒体の先端がレジストローラ対に突き当たって斜行補正のための所定量のたるみを生成した時点で上記中継ローラによる上記記録媒体の給送を停止させ、画像に合わせて該記録紙の給送を開始する給紙装置において、上記記録媒体の搬送経路に位置する搬送用ローラのニップ位置やその記録媒体搬送方向下流側に設けて上記記録媒体のジャム等を検知するためのセンサのうち、上記レジストローラの直前に位置する搬送用ローラに設けるセンサのみを反射型センサとしてなることを特徴とする。
【００１４】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の給紙装置において、上記各給紙トレイからの上記記録媒体の搬送経路を上記レジストローラの直前に位置する上記搬送用ローラよりも記録媒体搬送方向上流側ですべて合流させてなることを特徴とする。
【００１５】
同請求項３に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、請求項１または２の給紙装置を用いてなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の一例であるプリンタを示す断面図で、その内部機構の全体構成が概略的に示してある。本実施形態装置は、基本的な構成は図１のプリンタとほぼ同一としてあるが、中継ローラ対１６とレジストローラ対２０の間の構成が異なっている。すなわち、手差し給紙部３３も含めてすべての給紙口が縦搬送路内で合流し、レジストローラ対２０へ進入するすべての用紙Ｐが中継ローラ対１６を通るようになっている。
【００１７】
またこれも従来の例と同様に搬送ローラ対１７、１８、１９、３４のニップ下流に用紙Ｐの不送り、連送り、ジャムを検出するために設けたセンサ２９、３０、３１、３５はフィラー付透過形センサとしてあるが、中継ローラ対１６のニップ下流のみセンサ３２は、同様の目的ではあるが反射型センサとしてある。
【００１８】
この実施形態のプリンタにおける動作の一例を説明する。例えば給紙トレイ１０から給紙する場合、給紙部１４の給紙コロによって送り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１８、１７を経て中継ローラ対１６によりレジストローラ対２０に運ばれ、タイミングを取って感光体２へ搬送される。感光体２での作像プロセス及びそれ以降の定着排紙動作は従来の例と同様である。
【００１９】
図２は本発明に係る給紙装置の一実施形態におけるレジストローラ対２０付近の部分拡大図である。中継ローラ対１６により線速ｖで送られた用紙Ｐは、その先端がレジストセンサ２７を通過し、停止したレジストローラ対２０のニップに突き当たるが、なおも搬送が継続される。レジストセンサ２７で用紙Ｐの先端を検知してから所定時間ｘ経過後に、中継ローラ対１６の駆動が止まり、用紙Ｐはあるたるみ量（ｘ・ｖ−Ｌｒ）を持って、レジストローラ対２０と中継ローラ対１６間で停止する。Ｌｒはレジストセンサ２７の検出位置とレジストローラ対２０のニップ部中央位置間の距離である。これにより用紙Ｐの先端全部がレジストローラ対２０のニップに確実に突き当たり、用紙Ｐ先端の斜行が補正され（図２のＰ１の状態）、その後、レジストローラ対２０と中継ローラ対１６の駆動を略同時に開始して用紙Ｐを感光体２へ搬送する。この時のレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の線速の関係は、レジストローラ対２０の線速Ｖよりも中継ローラ対１６の線速ｖの方がわずかに速いか、同じ速度、またはわずかに遅い場合は、用紙Ｐの後端が中継ローラ対１６を抜けるときにレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の間でたるみが残っていることが必要である。この点も従来の例と同様である。
【００２０】
ここで長尺紙の搬送を考える。レジストローラ対２０と、中継ローラ対１６の線速関係はほぼ同速となる。よって用紙Ｐの後端が中継ローラ対１６を抜けるときにもたるみ量は（ｘ・ｖ−Ｌｒ）であり、連続搬送される次の用紙との紙間はこの分短縮される。前述の通り近年のプリンタでは画質要求の向上により、作像条件を考慮して用紙搬送速度を極力抑え、用紙間隔を詰めて搬送することで、プリント速度の向上を図っている。また給紙トレイ内に積載された用紙の先端から給紙分離部までの間で用紙位置がばらつくし、搬送スリップによっても用紙間隔が広がるので、これらを考慮した最大用紙間隔δｍａｘが複写速度を満足するように給紙間隔を設定する。しかし、これらの条件いかんによって用紙間隔は短くもなることは前述の通りである。したがってセンサ３２は、用紙間隔の最小値δｍｉｎからたるみ量（ｘ・ｖ−Ｌｒ）を引いた間隔を検知できなければならない。
【００２１】
レジスト部のたるみ量はレジストローラ対２０と中継ローラ対１６の間隔Ｌｓにもよるが、実質は間隔Ｌｓの６〜７％で約５ｍｍ程度である。また、たるみ量は様々な用紙や機械ばらつきに対応するため、±８ｍｍ程度のレンジで調整可能とする場合がある。よってたるみによる紙間短縮量は最大１２ｍｍ程度となる。
【００２２】
フィラー付透過形センサの場合、フィラーが戻るための紙間が必要となり、フィラーが戻るための紙間には、まずフィラーが通過出来る間隔が必要である。ジャム処理時にフィラーが引っ掛からないよう考慮された図４のようなフィラー形状の場合、この間隔は１８ｍｍ程度である。また、フィラーがオフとなる点に戻る前に次の搬送紙が来た場合、もちろん紙間は検知できないので、フィラーの戻り時間分の間隔も必要となる。さらにフィラーの戻りによるチャタリングを検出しないようにある時間だけ間隔を設ける必要がある。線速にもよるが、合わせて約２５ｍｍ程度以上は間隔が必要となる。したがって、紙間短縮量１２ｍｍを考慮すれば縦搬送路での最少用紙間隔δｍｉｎは約４０ｍｍ程度必要となる。
【００２３】
本実施形態では中継ローラ対１６の下流に配置したセンサ３２のみを反射型センサとしている。反射型センサは上述のようなフィラー戻り用の紙間が不要で、用紙までの距離にもよるが、１０ｍｍ程度の紙間があれば紙間検出が可能である。これより、縦搬送路での最少用紙間隔δｍｉｎは約２５ｍｍあれば良く、最少用紙間隔δｍｉｎ＝約４０ｍｍのフィラー付透過形センサに対してプリント速度を大幅に向上できる。なお、これ以外の給紙搬送路上の搬送ローラ部では紙間短縮が必要無いため、最少用紙間隔δｍｉｎ＝２５ｍｍを検出できる安価なフィラー付透過形センサを使用することができ、最低限のコストアップで給紙線速や紙間設定の自由度を向上させることができる。
【００２４】
また、前述の通りすべての給紙口が縦搬送路内で合流し、レジストローラ対２０へ進入するすべての用紙Ｐが中継ローラ対１６を通るようになっており、その合流経路部に反射型のセンサ３２を用いているので、ジャム処理時に用紙Ｐがフィラーに引っ掛かる心配が無く、搬送路を完全に解放しなくてもジャム処理が可能であるため、装置の剛性を向上させることも可能になる。
【００２５】
なお図示しないが、インターリーフ方式の両面ユニットなどの場合は用紙先端位置ばらつきが小さくかつ分離動作も無いので、搬送スリップ率は変動せず、紙間が比較的安定している。したがって、このような両面ユニットの再給紙経路では中継ローラ対１６より上流側で搬送路を合流させなくてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る給紙装置及びこれを用いた請求項３の画像形成装置は、以上説明してきたように、用紙間隔の最も狭くなるレジストローラの直前に位置する中継ローラ下流に設けられたセンサのみ反射型センサとしたことにより、高価な反射型センサを極力使わずに、給紙線速や紙間設定の自由度を向上させ、安定した給紙動作を低コストで得ることが可能になる。
【００２７】
同請求項２に係る給紙装置及びこれを用いた請求項３の画像形成装置は、以上説明してきたように、各給紙トレイからの搬送路はレジストローラの直前に位置する中継ローラの上流ですべて合流させることにより、上記共通の効果に加え、高価な反射型センサを１個用いるだけですべて給紙トレイから給紙される用紙のジャム等の検出ができ、さらに低コスト化が可能となる。また、合流経路部に反射型センサを用いるので、ジャム処理時に用紙がセンサフィラーに引っ掛かる心配が無く、搬送路を完全に解放しなくてもジャム処理が可能であるため、装置の剛性向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の一例であるプリンタを示す断面図である。
【図２】本発明に係る給紙装置の一実施形態におけるレジストローラ対付近の部分拡大図である。
【図３】画像形成装置の一例であるプリンタを示す断面図である。
【図４】図１に示すプリンタのレジストローラ対付近の部分拡大図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 感光体
３ 帯電器
４ 現像器
５ 転写器
６ クリーニング器
７ 光書込器
８、９、１０、１１ 給紙トレイ
１６ 中継ローラ対
１７、１８、１９、３４ 搬送ローラ対
２０ レジストローラ対
２１ 定着器
２２ 定着ローラ
２３ 加圧ローラ
２４ 排紙切換爪
２５ 排紙ローラ
２６ 除電器
２７ レジストセンサ
２８〜３１、３５ センサ
３２ センサ（反射型）
３３ 手差し給紙部
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 給紙トレイから記録媒体を搬送し、中継ローラを経て該記録媒体の先端がレジストローラ対に突き当たって斜行補正のための所定量のたるみを生成した時点で上記中継ローラによる上記記録媒体の給送を停止させ、画像に合わせて該記録紙の給送を開始する給紙装置において、上記記録媒体の搬送経路に位置する搬送用ローラのニップ位置やその記録媒体搬送方向下流側に設けて上記記録媒体のジャム等を検知するためのセンサのうち、上記レジストローラの直前に位置する搬送用ローラに設けるセンサのみを反射型センサとしてなることを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１の給紙装置において、上記各給紙トレイからの上記記録媒体の搬送経路を上記レジストローラの直前に位置する上記搬送用ローラよりも記録媒体搬送方向上流側ですべて合流させてなることを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２の給紙装置を用いてなることを特徴とする画像形成装置。

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