JP2007022680A - 用紙整合装置ならびにそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】横レジ補正の際に用紙の幅方向の移動がスムーズになる用紙整合装置を提供する。
【解決手段】レジストローラ対２,２’と、位置ズレ検知手段４と、レジストローラ対移動手段２６と、上流ローラ対３，３’を備えた用紙整合装置において、上流ローラ対３，３‘間の用紙挟持力を緩和する挟持力緩和手段２９を設け、レジストローラ対移動手段２６によりレジストローラ対２,２’を用紙搬送方向と直交する方向に移動する際、挟持力緩和手段２９により上流ローラ対３，３’間の用紙挟持力を上流ローラ３が用紙と離れない程度に緩和させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子複写機やレーザプリンタの如き画像形成装置などに用いられる用紙整合装置に関するものである。

電子複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、感光体ドラムに形成したトナー画像を用紙に転写し、該トナー画像を担持する用紙を定着装置に通して定着し、画像を用紙に形成する機構を有している。この画像形成装置においては、給紙トレイ等を配置した給紙部から送り出された用紙は、用紙搬送路に設けられた搬送ロール装置により画像転写部まで搬送される。そして、前記感光体ドラムからの画像転写部の直前位置に配置した用紙整合装置により、用紙の方向や位置などが補正され、感光体ドラムによって形成されたトナー画像にタイミングを合わせて用紙を給紙して、前記トナー画像の転写動作を行うようにしている。

一般の画像形成装置では、給紙トレイ等から送り出される用紙は、用紙搬送路に設けた搬送ロール装置等により挟持された状態で搬送される。ところが、用紙搬送路に配置される搬送ロール装置では、軸の取り付け位置が正確に設定されていなかったり、ゴム製等のロール部材が軸に対して若干偏心していたりすることがあり、搬送ロール装置による挟持力が用紙搬送路の幅方向に一定していない場合等がある。そして用紙を前述したようなロール部材により挟持しながら搬送する際に、その用紙が真っ直ぐに搬送されずに、スキューや用紙搬送方向と直交する方向である用紙の幅方向の位置ズレ等が発生する場合がある。

従来の用紙整合装置について、図５を用いて説明する。従来の用紙整合装置におけるスキュー補正は、用紙１の先端をレジストローラ対２、２’に突き当て、さらにレジストローラ対２、２’の上流側に配置された上流ローラ対３、３’で若干送り込むことにより、用紙１に湾曲部（バッファ）を形成し、用紙１の弾性によって用紙先端をレジストローラ対２、２’の接触線に添わせてスキューを補正する。

さらに、用紙搬送方向と直交する方向である用紙の幅方向の位置ズレ補正（以下、横レジ補正という）は、スキュー補正後のバッファが形成されている状態で行われ、用紙１を挟持するとともに、搬送中に幅方向に移動可能なレジストローラ対２、２’と、レジストローラ対２、２’を幅方向に移動させるように駆動するレジストローラ移動モータ５などのレジストローラ対移動手段と、用紙搬送方向と直交する幅方向の正規の搬送位置である用紙搬送基準位置へ達したことを検知する位置ズレ検知手段４とで行なわれる（例えば下記特許文献１参照）。

また図６に示すように、上流ローラ対３、３’に用紙搬送方向と直交する方向である用紙１の幅方向の移動を許容する横移動許容部材１６を付設し、用紙１に生ずる捩れ方向の反作用により、レジストローラ対２、２’が用紙１を挟持したままで、幅方向に移動させて用紙１の反力を解放させる作用を行わせ、上流ローラ対３、３’から用紙１を送り出した後で、その上流ローラ対３、３’を元の位置へ自動的に戻す機構を備えている（例えば下記特許文献２参照）。

さらに図７に示すように、用紙１の幅方向への移動が可能な上流ローラ対３、３’を複数設け、それら複数の上流ローラ対３、３’の位置が一致するようにした構成も提案されている（例えば下記特許文献３参照）。
特公平２−２８８６３号公報 特許３１９１８３４号公報 特開２００２−３３８０８９号公報

図５の用紙整合装置では、用紙１の幅方向に移動するレジストローラ対２、２’によって、用紙搬送方向と直交方向に移動される用紙１は、上流ローラ対３、３’との間で捩れ方向に力が作用した状態で搬送されることになるため、用紙１にシワ等が形成され、シワによる印刷不良を起こすことがあった。

また図６の用紙整合装置では、上流ローラ対３、３’に用紙１の幅方向に移動を許容する横移動許容部材１６を付設し、用紙１に生じる捩れ方向の反作用により、レジストローラ対２、２’が用紙１を挟持したままで、用紙１の幅方向に移動させて用紙１の反力を解放し、上流ローラ対３、３’から用紙１を送り出した後で、上流ローラ対３、３’を元の位置へ自動的に戻す機構になっている。

ところが、搬送速度の速い装置や用紙搬送間隔の狭い装置では、上流ローラ対３、３’を元の位置へ戻す時間が充分にとれず、そのために横移動許容部材１６による前述の戻し機構が充分に機能しない。

さらに図７の用紙整合装置では、レジストローラ移動モータ５などのレジストローラ対移動手段を複数設けているため、それら複数のレジストローラ対移動手段の制御及び機構が複雑となり、実装スペースが必要で大型化しコストが高くなるという欠点があった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、横レジ補正の際に用紙の幅方向の移動がスムーズになり、用紙のシワ発生などを防止することができる用紙整合装置ならびにそれを用いた画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、用紙を挟持して用紙搬送方向と直交する方向に移動可能なレジストローラ対と、
前記用紙の用紙搬送方向と直交する方向の位置ズレを検知する位置ズレ検知手段と、
その位置ズレ検知手段からの検知信号に基いて前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交する方向に移動するレジストローラ対移動手段と、
前記レジストローラ対の用紙搬送方向の上流側に設けられて、所定の挟持力で用紙を挟持して前記レジストローラ対側に用紙を搬送する上流ローラ対とを備えた用紙整合装置において、
前記上流ローラ対間の用紙挟持力を緩和する挟持力緩和手段を設け、
前記レジストローラ対移動手段により前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交する方向に移動する際に、前記挟持力緩和手段により前記上流ローラ対間の用紙挟持力を上流ローラが用紙と離れない程度に緩和させることを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第1の手段において、前記挟持力緩和手段が、前記上流ローラ対のうちの一方の上流ローラの両側に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第1の手段において、前記挟持力緩和手段の駆動源がパルスモータであることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は、トナー像を担持する例えば転写ベルトや感光体ドラムなどのトナー像担持手段と、
そのトナー像担持手段に担持されているトナー像を搬送されて来た用紙に転写する転写手段と、
その転写手段の用紙搬送方向上流側に設置された用紙整合装置と、
前記転写手段の用紙搬送方向下流側に設置されて用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記用紙整合装置が前記第１ないし第３の手段の用紙整合装置であることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、横レジ補正の際に用紙の幅方向の移動がスムーズになり、用紙のシワ発生などを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は第１実施形態に係る用紙整合装置の概略構成図、図２はその用紙整合装置の上流ローラ対における通常の用紙搬送状態での用紙の挟持状態（ａ）と、レジストローラ対による横レジ補正時の上流ローラ対における用紙の挟持状態（ｂ）を示す説明図、図３はその用紙整合装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。

まず、本発明の用紙整合装置を用いたフルカラー画像形成装置の概略構成を図３を用いて説明する。

この画像形成装置は、転写ベルト５１の走行方向に沿ってイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）の４個の作像ユニット５２ａ〜５２ｄを有している。各作像ユニット５２は、感光体ドラム５３の周囲に帯電器（図示せず）、露光装置５４、現像機（図示せず）、転写器（図示せず）、清掃装置（図示せず）などを備えており、それぞれ異なる色の画像形成することができる。

感光体ドラム５３はコントローラ（図示せず）からの画像形成動作開始指令信号に基いて、矢印方向に回転を始める。感光体ドラム５３が回転を開始すると、帯電器に高電圧が印加され、感光体ドラム５３の表面に負の電荷が均一に帯電される。

ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置５４のオン／オフ信号としてコントローラから画像形成装置に送られると、感光体ドラム５３の表面に露光装置５４からのレーザ光が照射される部分と照射されない部分とで静電潜像が形成される。

露光装置５４からのレーザ光の照射により、感光体ドラム５３上の電荷の低下した部分が現像機と対向する位置に到達すると、感光体ドラム５３上の電荷の低下した部分に負電荷に帯電したトナーが付着してトナー像が形成される。

感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が１次転写器５５に到達すると、そのトナー像は１次転写器５５に印加された高電圧によって矢印方向に移動している転写ベルト５１上に転写される。転写位置を通過した感光体ドラム５３は清掃装置で清掃され、次の画像形成動作に備えられる。

前述の電子写真プロセスが各作像ユニット５２ａ〜５２ｄ毎に行なわれ、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が転写ベルト５１上に順次転写される。このとき、すでに転写ベルト５１上に転写されている上流側の画像が次の１次転写器５５に到達するタイミングと、感光体ドラム５３上に形成された次のトナー像が転写ベルト５１上に転写されるタイミングを合わせることにより、各作像ユニット５２ａ〜５２ｄで形成されたトナー像が転写ベルト５１上で重ねられ、フルカラー画像が転写ベルト５１上に形成される。

給紙トレイ５６に積載されているカット用紙１は給紙ローラ（図示せず）により用紙搬送路５７を通り、複数の搬送ローラ（図示せず）により２次転写器５８の手前側に設置されている用紙整合装置５９に送られる。

転写ベルト５１上のフルカラー画像が２次転写器５８に到達すると同時に用紙１が用紙整合装置５９から２次転写器５８に供給され、２次転写器５８に印加された高電圧の作用によって転写ベルト５１上のフルカラーのトナー像が用紙１上に転写される。その後用紙１は定着ユニット６０に搬送されて、トナー像が用紙１に溶融定着される。

一方、トナー像が２次転写器５８を通過した後、転写ベルト５１上には転写されていないトナーが付着しており、そのトナーは清掃機構（図示せず）により捕集される。

次に図１を用いて前記用紙整合装置５９の概略構成を説明する。
同図に示すようにカット用紙１の搬送経路上の所定位置にレジストローラ対２、２’が配置され、またそのレジストローラ対２、２’の用紙搬送方向Ｘの上流側に上流ローラ対３、３’が配置されている。

用紙搬送経路上のレジストローラ対２、２’付近で用紙１の一方の側端部と対向する位置に、用紙１の用紙搬送方向Ｘと直交する方向の位置ズレを検知する例えば光学センサからなる位置ズレ検知手段４が設けられている。本実施形態では位置ズレ検知手段４をレジストローラ対２、２’の下流側近傍に配置したが、レジストローラ対２、２’の上流側、すなわちレジストローラ対２、２’と上流ローラ対３、３’の間に配置することも可能である。

一方のレジストローラ２’は、レジストローラ回転用モータ６により用紙１の送り方向に回転駆動される。すなわち、レジストローラ回転用モータ６の回転駆動力は、レジストローラ回転用駆動ギア９、第１タイミングベルト２０ならびにレジストローラ回転用従動ギア１０を介してレジストローラ２’に伝達される。他方のレジストローラ２は、レジストローラ押付バネ１４によって前記レジストローラ２’側に押し付けられて、レジストローラ２’と一緒に連れ回りする。

これらレジストローラ回転用モータ６、レジストローラ回転用駆動ギア９、第１タイミングベルト２０、レジストローラ回転用従動ギア１０ならびにレジストローラ押付バネ１４によりレジストローラ対回転駆動部１８が構成されている。

本実施形態のようにレジストローラ対回転駆動部１８にタイミングベルト２０を使用することにより、回転駆動力を歯車どうしの噛合で伝達する構成のものに比較して、所謂、バックラッシュを生じないから、用紙搬送時にガタが無いという特長を有している。

また前記レジストローラ２’のレジストローラ回転軸２１は、連結部材２２を介して第２タイミングベルト２３に連結されている。この第２タイミングベルト２３は、レジストローラ移動用駆動ギア２４とレジストローラ移動用従動ギア２５の間に掛け渡され、レジストローラ移動用駆動ギア２４は正逆転可能なパルスモータからなるレジストローラ移動用モータ５の出力軸に連結されている。

そして前記位置ズレ検知手段４からの位置ズレ検知信号に基いて制御部（図示せず）からの位置ズレ量に対応した制御信号により、前記レジストローラ移動用モータ５が前記位置ズレ量に対応した角度だけ正転または逆転する。このレジストローラ移動用モータ５の回転力は、レジストローラ移動用駆動ギア２４、レジストローラ移動用従動ギア２５、第２タイミングベルト２３、連結部材２２を介してレジストローラ２’に伝達され、レジストローラ２’を矢印で示すように用紙１の幅方向（右方向あるいは左方向）に移動する。

前述のようにレジストローラ２は、レジストローラ押付バネ１４によってレジストローラ２’側に押し付けられているから、用紙1を挟持した状態でレジストローラ２’と一緒に用紙１の幅方向に移動する。

従って前記レジストローラ移動用モータ５、レジストローラ移動用駆動ギア２４、レジストローラ移動用従動ギア２５、第２タイミングベルト２３、連結部材２２ならびにレジストローラ押付バネ１４によりレジストローラ対移動手段２５が構成されている。

前記レジストローラ対２、２’により用紙１の横レジスト補正がなされて用紙１が搬送されると、次の用紙１の搬送に備えるためにレジストローラ対２、２’を元の位置に戻す必要があり、第２タイミングベルト２３の付近にはホームポジションセンサ１３が設置されている。

上流ローラ対３、３’はゴムなどの弾性体で構成され、軸方向に複数分割されている。一方の上流ローラ３’は、上流ローラ回転用モータ７により用紙１の送り方向に回転駆動される。すなわち、上流ローラ回転用モータ７の回転駆動力は、上流ローラ回転用駆動ギア１１ならびにそれと噛合する上流ローラ回転用従動ギア１２を介して上流ローラ３’に伝達される。他方の上流ローラ３は、上流ローラ押付バネ１５によって前記上流ローラ３’側に押し付けられて、用紙1を介して上流ローラ３’と一緒に連れ回りする。

これら上流ローラ回転用モータ７、上流ローラ回転用駆動ギア１１、上流ローラ回転用従動ギア１２ならびに上流ローラ押付バネ１５により上流ローラ対回転駆動部２７が構成されている。

前記上流ローラ３の上流ローラ回転軸２８の両端はそれぞれ偏心カム１７に連結され、その偏心カム１７は正逆転可能なパルスモータからなる挟持力緩和モータ８の出力軸にそれぞれ連結されている。

上流ローラ対３、３’による通常の用紙搬送状態では上流ローラ押付バネ１５の弾性力により、図２（ａ）に示すように上流ローラ対３、３’の二ップ部が若干弾性変形し、それにより生じる所定の挟持力Ｆ１で用紙１を挟持しながら搬送している。

前記位置ズレ検知手段４からの位置ズレ検知信号に基いて制御部（図示せず）から出力される制御信号により、前述のようにレジストローラ対２、２’により横レジ補正がなされる際、前記制御部からの制御信号は挟持力緩和モータ８にも入力される。そして挟持力緩和モータ８を上流ローラ対３、３’による用紙１の挟持力を緩和する方向に所定角度（例えば数パルス程度）正確に回転し、その回転駆動力は偏心カム１７ならびに上流ローラ回転軸２８を介して上流ローラ３に伝達され、上流ローラ３が上流ローラ押付バネ１５の弾性力に抗して上流ローラ３’から離れる方向に若干移動する。

この上流ローラ３の若干の移動により、図２（ｂ）に示すように上流ローラ３は用紙１から離れることなく、用紙１に対する上流ローラ対３、３’による挟持力がＦ２まで緩和（低下）し、上流ローラ対３、３’の二ップ部は殆ど弾性変形していない状態になる。すなわちＦ１＞Ｆ２の力関係にあり、Ｆ２は限りなく０に近い値であるが、上流ローラ３が用紙１から離れることはない。

上流ローラ３’を用紙１から離すことも可能であるが、横レジ補正時に上流ローラ３’を移動して用紙１から離したり、補正が終了するとその上流ローラ３’を用紙１と接触させて元の位置まで戻したりする、所定の距離での往復移動が必要となり、用紙の高速処理の障害となる。また、用紙１から離した上流ローラ３’を再び用紙１に圧着させる際、
などの障害が生じる。本発明はこのような弊害が生じないようにするため、上流ローラ対３、３’の挟持力を緩和しても、上流ローラ３が用紙１から離れないように上流ローラ３の移動量が設定されている。

本実施形態の場合、前記挟持力緩和モータ８と偏心カム１７により挟持力緩和手段２９を構成している。

図４は、第２実施形態に係る用紙整合装置の概略構成図である。前記第１実施形態に係る用紙整合装置の場合、横レジ補正の際にレジストローラ対回転駆動部１８の全体が一緒に用紙幅方向に移動する構成になっている。

本実施形態は、横レジ補正時のレジストローラ対２，２’の移動量よりも若干長い歯幅を有するレジストローラ回転用駆動ギア９を使用し、これに直接レジストローラ回転用従動ギア１０が噛合している。

このような構成にすることにより、横レジ補正時、レジストローラ回転用従動ギア１０がレジストローラ回転用駆動ギア９上を摺動することになり、レジストローラ回転用モータ６とレジストローラ回転用駆動ギア９は移動させる必要がない。

カット用紙１として種々の厚さのものを使用する際には、用紙搬送経路上の用紙整合装置上流側に用紙の厚さを検出する厚さ検出センサを設け、その検出センサからの厚さ検出信号に基いて前記挟持力緩和モータ８の回転パルス数を調整することも可能である。

前記実施形態では、挟持力緩和手段として挟持力緩和モータ８と偏心カム１７を用いて説明したが、挟持力緩和手段はこれに限らず例えばソレノイド、偏心ギア等でも良い。

前記実施形態では用紙整合装置をフルカラー画像形成装置に用いた例を説明したが、フルカラー画像でない画像形成装置にも適用可能である。

前記実施形態では用紙整合装置を画像形成装置に用いた例を説明したが、用紙整合装置の用途はこれに限定されるものではなく、例えば印刷装置、孔あけ装置やステープル装置などの用紙後処理装置など他の用途にも適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る用紙整合装置の概略構成図である。 その用紙整合装置の上流ローラ対における通常の用紙搬送状態での用紙の挟持状態（ａ）と、レジストローラ対による横レジ補正時の上流ローラ対における用紙の挟持状態（ｂ）を示す説明図である。 その用紙整合装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る用紙整合装置の概略構成図である。 従来の用紙整合装置の概略構成図である。 従来の用紙整合装置の概略構成図である。 従来の用紙整合装置の概略構成図である。

符号の説明

１：カット用紙、２,２’：レジストローラ対、３,３’：上流ローラ対、４：位置ズレ検知手段、５：レジストローラ移動用モータ、６：レジストローラ回転用モータ、７：上流ローラ回転用モータ、８：挟持力緩和モータ、９：レジストローラ回転用駆動ギア、１０：レジストローラ回転用従動ギア、１１：上流ローラ回転用駆動ギア、１２：上流ローラ回転用従動ギア、１３：ホームポジションセンサ、１４：レジストローラ押付バネ、１５：上流ローラ押付バネ、１７：偏心カム、１８：レジストローラ回転駆動部、２０：第１タイミングベルト、２１：レジストローラ回転軸、２２：連結部材、２３：第２タイミングベルト、２４：レジストローラ移動用駆動ギア、２５：レジストローラ移動用従動ギア、２６：レジストローラ対移動手段、２７：上流ローラ対回転駆動部、２８：上流ローラ回転軸、２９：挟持力緩和手段、５１：転写ベルト、５２：作像ユニット、５３：感光体ドラム、５４：露光装置、５５：１次転写器、５６：給紙トレイ、５７：用紙搬送路、５８：２次転写器、５９：用紙整合装置、６０：定着ユニット、Ｘ：用紙搬送方向、Ｆ１，Ｆ２：挟持力。

Claims (4)

1. 用紙を挟持して用紙搬送方向と直交する方向に移動可能なレジストローラ対と、
   前記用紙の用紙搬送方向と直交する方向の位置ズレを検知する位置ズレ検知手段と、
   その位置ズレ検知手段からの検知信号に基いて前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交する方向に移動するレジストローラ対移動手段と、
   前記レジストローラ対の用紙搬送方向の上流側に設けられて、所定の挟持力で用紙を挟持して前記レジストローラ対側に用紙を搬送する上流ローラ対とを備えた用紙整合装置において、
   前記上流ローラ対間の用紙挟持力を緩和する挟持力緩和手段を設け、
   前記レジストローラ対移動手段により前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交する方向に移動する際に、前記挟持力緩和手段により前記上流ローラ対間の用紙挟持力を上流ローラが用紙と離れない程度に緩和させることを特徴とする用紙整合装置。
2. 請求項１記載の用紙整合装置において、前記挟持力緩和手段が、前記上流ローラ対のうちの一方の上流ローラの両側に設けられていることを特徴とする用紙整合装置。
3. 請求項１記載の用紙整合装置において、前記挟持力緩和手段の駆動源がパルスモータであることを特徴とする用紙整合装置。
4. トナー像を担持するトナー像担持手段と、
   そのトナー像担持手段に担持されているトナー像を搬送されて来た用紙に転写する転写手段と、
   その転写手段の用紙搬送方向上流側に設置された用紙整合装置と、
   前記転写手段の用紙搬送方向下流側に設置されて用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、
   前記用紙整合装置が請求項１ないし３のいずれか１項記載の用紙整合装置であることを特徴とする画像形成装置。

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