JP2008201553A - 用紙搬送装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】詰められる紙間の下限値を撤廃し、スループットの向上が可能な用紙搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 用紙を搬送する複数のローラを有する搬送路の、周速の速いローラの下流かつ周速の遅いローラの上流に、この用紙を湾曲させて収納する湾部Wを設ける。また、この湾部の上流端部に、上記用紙の後端を収納するポケットKを設ける。つまり、レジストローラ117の上流に、湾部Wを備えておき、用紙P1がレジストローラ117を通過するまでの間、この用紙P1を湾曲させてこの湾部に収納しておくのである。こうすれば、用紙P1が湾部Wから徐々にレジストローラ117を通過していく間にも、上流のローラ115,116a,116bを駆動しておくことができ、紙間を限りなく詰めることが可能となるので、画像形成装置の平均印刷速度(スループット)が向上する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置に関する。

近年、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置は、会社内等で必需品となっているほか、コンビニエンスストアなどに設置されて、公衆が利用できるようになっている。図4は、このような画像形成装置400の概略構成図である。
ユーザが画像形成装置400を利用して原稿の印刷を行う場合、原稿を例えば原稿台103に載置し、原稿台103近傍に供えられた操作ボタンに対して印刷の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部（駆動部）が作動することで、印刷が行われる。

画像読取部101において、光源104から照射された光は、原稿台103に置かれた原稿に反射し、ミラー105、106、107によって撮像素子108に導かれる。撮像素子108は受光した光を光電変換することで、原稿の画像データが生成される。このようにして原稿の画像データが、画像読取部101にて読み取られる。

画像形成部102に備えられた感光体ドラム109は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器110、露光器111、現像器112、転写器113などが配置されている。帯電器111は、感光体ドラム109表面を一様に帯電させる。露光器111は、画像読取部101によって読み取られた画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム109上に静電潜像を形成する。現像器112は、上記露光器111によって形成された静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム109上にトナー像を形成する。転写器113は、感光体ドラム109上のトナー像を用紙に転写する。このようにして、感光体ドラム109が回転することによりこれらの一連のプロセスが画像形成部102において行われる。

また画像形成部102は、印刷を行うときは、何れか１つの給紙カセット114から用紙１枚がピックアップローラ115を用いて搬送路へ引き出される。各給紙カセット114には、それぞれ異なるサイズの用紙が収納されており、ユーザが用途に応じて選んだサイズの用紙が給紙される。搬送路Lに引き出された用紙は、搬送ローラ116a,116bやレジストローラ117によって感光体ドラム109と転写器113の間に送り込まれる。

このように、給紙カセット114から感光体ドラム109に至るまでの搬送路Lには、この例では4つのローラ115,116a,116b,117が備えられているが、このほかにも画像形成装置400の内部には、用紙を搬送するための図示しないローラが多数設けられている。

ところで、昨今では、画像形成装置の平均印刷速度(スループット)を向上させる様々な技術が開発されてきている。その一つとして、搬送される複数の用紙の間隔(以下「紙間」という)を詰める技術が提案されている。これを実現するには、一般に、搬送路の上流へ行くほど、ローラの搬送速度(周速)を大きく設定しておく技術が開発されている。

例えば、上記の構成では、レジストローラ117は、感光体ドラム109の画像形成と同期して用紙を送り出すために、その搬送速度はほぼ一定としなければならない。しかしその上流にある、搬送ローラ116a,116bやピックアップローラ115の搬送速度をより大きく設定しておけば、搬送路内に連続して送り出される用紙の紙間を詰めることが可能となる。このような技術は多々提案されており、例えば、下記の特許文献1，2，3に開示されている。
特開２００１−０５８７３９号公報 特開２００４−１７４７９８号公報 特開２００６−３４１９９６号公報

ところが、上記の技術には次のような問題点がある。

今、図5(a)に示すように、搬送路に上流から4つのローラD,C,B,Aが備えられていたとする。上記の通り、上流へ行くほど、ローラの搬送速度を大きく設定しておくのがよいのであるが、これらのローラを全て別のモータで駆動することにすると、モータの数が増大してコスト高となる。そこで、例えば、ローラC,Bが同一のモータで駆動されており、同一の周速であるとして説明する。

まず、図5(b)に示すように、1枚目の用紙P1が搬送路に送り出され、ローラBまで到達する。この用紙P1はさらに進行してローラAにまで到達する(図5(c))。ここで、ローラAの搬送速度は、ローラB,C,Dの搬送速度よりも遅く設定されているので、用紙P1がローラAを通過中に、後続の用紙P2が追随してくる(図6(a))。

このような状況では、これ以上後続の用紙P2を進行させると、先行する用紙P1と搬送路L内で重なってしまい印刷に支障をきたすため、ローラDを停止せざるを得ない。ローラDを停止させると、用紙P1のみが、ローラAの搬送速度に従って進行する(図6(b))。

しかし、用紙P1がローラC を通過しても、直ちにローラDを駆動するわけには行かない。なぜならば、上記の通り、ローラC,Bの周速は同一でローラAの周速より大きいので、この時点でローラDを駆動すると、ローラCとローラBとの間で、やはり用紙P1と用紙P2が重なってしまうからである。従って、ローラDを駆動できるのは、用紙P1がローラBを通過してからということになる(図6(c))。

以上のことから、連続する用紙の紙間は、どうしてもローラCとローラBとの間の距離以下に詰めることはできないと結論される。つまり、従来の技術には詰められる紙間の下限値が存在するのである。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、搬送路の形状に特別な工夫をすることによって、詰められる紙間の下限値を撤廃し、スループットの向上が可能な用紙搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を採用している。

即ち、用紙を搬送する複数のローラを有する搬送路の、周速の速いローラの下流かつ周速の遅いローラの上流に、この用紙を湾曲させて収納する湾部Wを設ける。また、この湾部の上流端部に、上記用紙の後端を収納するポケットKを設ける。
つまり、上記の例では、ローラAの上流に、湾部Wを備えておき、用紙P1がローラAを通過するまでの間、この用紙P1を湾曲させてこの湾部に収納しておくのである。

こうすれば、用紙P1が湾部Wから徐々にローラAを通過していく間にも、上流のローラB,C,Dを駆動しておくことができ、また、用紙P1の後端はポケットKに収納されたままとなるので、紙間を限りなく詰めることが可能となり、画像形成装置の平均印刷速度(スループット)が向上するのである。

以上のように、本発明によれば、搬送路内で連続する用紙の紙間を限りなく詰めることが可能となり、スループットが向上する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。この実施の形態では、画像形成装置の一形態であるデジタル複合機として本発明を具体化している。

図1は、本実施の形態における複合機100の全体構成を示す概念図である。ユーザが複合機を利用して原稿の印刷を行う場合、原稿を例えば原稿台103に載置し、原稿台103近傍に供えられた操作ボタンに対して印刷の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部（駆動部）が作動することで、印刷が行われる。

画像読取部101において、光源104から照射された光は、原稿台103に置かれた原稿に反射し、ミラー105、106、107によって撮像素子108に導かれる。撮像素子108は受光した光を光電変換することで、原稿の画像データが生成される。このようにして原稿の画像データが、画像読取部101にて読み取られる。

画像形成部102に備えられた感光体ドラム109は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器110、露光器111、現像器112、転写器113などが配置されている。帯電器111は、感光体ドラム109表面を一様に帯電させる。露光器111は、画像読取部101によって読み取られた画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム109上に静電潜像を形成する。現像器112は、上記露光器111によって形成された静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム109上にトナー像を形成する。転写器113は、感光体ドラム109上のトナー像を用紙に転写する。このようにして、感光体ドラム109が回転することによりこれらの一連のプロセスが画像形成部102において行われる。

また画像形成部102は、印刷を行うときは、何れか１つの給紙カセット114から用紙１枚がピックアップローラ115を用いて搬送路へ引き出される。各給紙カセット114には、それぞれ異なるサイズの用紙が収納されており、ユーザが用途に応じて選んだサイズの用紙が給紙される。搬送路Lに引き出された用紙は、搬送ローラ116a,116bやレジストローラ117によって感光体ドラム109と転写器113の間に送り込まれる。

定着装置118において、加熱ローラ119と加圧ローラ120の間を用紙が通過すると、熱と用紙への押圧力によって可視像が用紙に定着する。定着を適切に行うため、加熱ローラの熱量は用紙サイズに応じて最適に設定されている。画像形成部102は、定着装置118を通過した用紙を排紙トレイ121へ排紙する。

このように、給紙カセット114から感光体ドラム109に至るまでの搬送路Lには、この例では4つのローラ115,116a,116b,117が備えられているが、このほかにも本発明の複合機100の内部には、用紙を搬送するための図示しないローラが多数設けられている。

本発明の複合機100は、レジストローラ117と搬送ローラ116bとの間に、用紙を湾曲させて収納する湾部Wを備えていることを最大の特徴としている。この湾部Wの作用について、図2及び図3を参照しながら詳細に説明する。

上記背景技術で説明したとおり、連続して搬送される用紙の紙間を詰めるために、上流へ行くほど、ローラの搬送速度(周速)を大きく設定しておくのがよい。しかし、これらのローラ115,116a,116b,117を全て別のモータで駆動することにすると、モータの数が増大してコスト高となる。そこで、例えば、搬送ローラ116a,116bが同一のモータで駆動されており、同一の周速であるとして説明する。なお、本実施の形態において、レジストローラ117の周速は250乃至350mm/sec程度であり、ピックアップローラ115及び搬送ローラ116a,116bの周速は600mm/sec程度である。

図2(a)に示すように、搬送路Lの上流から順にピックアップローラ115、搬送ローラ116a,116b、レジストローラ117が配置されている。そして、レジストローラ117で搬送ローラ116bの下流に、上記の湾部Wが設けられている。なお、図2及び図3では搬送路Lを直線的に示しているが、これは説明の便宜にための概念的記載であって、実際の搬送路Lが直線的であることを示しているわけではない。

まず、図2(b)に示すように、1枚目の用紙P1が搬送路に送り出され、搬送ローラ116bまで到達する。この用紙P1はさらに進行してレジストローラ117にまで到達する(図2(c))。ここで、レジストローラ117の搬送速度が、搬送ローラ116a,116b及びピックアップローラ115の搬送速度よりも遅く設定されているので、用紙P1がレジストローラ117を通過中に、後続の用紙P2が追随してくる(図3(a))。

この際に、先行する用紙P1は、レジストローラ117の周速が搬送ローラ116bの周速より小さいために、この図3(a)に示すように、湾部Wに湾曲して収納されてゆく。なお、湾部Wは、例えば金属製のガイド板などにより作成する。このように、本発明では、湾部Wを設けたために、従来のように後続の用紙P2が先行の用紙P1と、搬送路L内で重なってしまうことがないのである。

これにより、従来と異なり、上流のレジストローラ115を停止する必要がなく、後続の用紙P2は、引き続き先行する用紙P1に追随するよう進行してゆく(図3(b))。このため、用紙P1と用紙P2との間隔(紙間)は限りなく小さくなる。そして、搬送ローラ116bを抜け出した用紙P1は、この搬送ローラ116bの排出圧力により、その後端が湾部WのポケットKに落ち込み、完全に湾部Wに収納される(図3(b))。

その後、用紙P1はレジストローラ117の搬送速度に従って、徐々に湾部Wから排出されてゆき、これに追随した後続の用紙P2がこの湾部W内に進入する。
以上のように、本発明によれば、用紙P1が湾部Wから徐々にレジストローラ117を通過していく間にも、上流の搬送ローラ116a,116b及びピックアップローラ115を駆動しておくことができ、紙間を限りなく詰めることが可能となる。従って、複合機100の平均印刷速度(スループット)が向上するのである。

なお、本実施の形態では、ピックアップローラ115からレジストローラ117に至る搬送路Lを例にして説明したが、本発明の適用範囲はこの搬送路Lに限られない。本発明は、例えば自動給紙装置(ADF : Auto Document Feeder)などにも適用可能である。即ち、上流から下流に向かうに従って搬送速度が遅くなるように設定された、あらゆる用紙搬送装置に適用可能である。

本発明に係る用紙搬送装置及び画像形成装置は、搬送路の形状に特別な工夫をすることによって、詰められる紙間の下限値を撤廃し、スループットの向上が可能である。従ってプリンタや複写機、複合機等として有用である。

本発明の画像形成装置の概略構成図。 本発明による用紙搬送の態様の説明図。 本発明による用紙搬送の態様の説明図。 本発明の画像形成装置の概略構成図。 本発明による用紙搬送の態様の説明図。 本発明による用紙搬送の態様の説明図。

符号の説明

100 複合機(画像形成装置)
101 画像読取部
102 画像形成部
103 原稿台
104 光源
105,106,107 ミラー
108 撮像素子
109 感光体ドラム
110 帯電器
111 露光器
112 現像器
113 転写器
114 給紙カセット
115 ピックアップローラ
116a,116b 搬送ローラ
117 レジストローラ
118 定着装置
119 加熱ローラ
120 加圧ローラ
121 排紙トレイ
L 搬送路
W 湾部
K ポケット

Claims (4)

1. 用紙を搬送する複数のローラを有する搬送路の、周速の速いローラの下流かつ周速の遅いローラの上流に、該用紙を湾曲させて収納する湾部を備えることを特徴とする、用紙搬送装置。
2. 上記湾部の上流端部に、上記用紙の後端を収納するポケットを備える、請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 用紙を搬送する複数のローラを有する搬送路を備える画像形成装置において、
   上記搬送路の、周速の速いローラの下流かつ周速の遅いローラの上流に、上記用紙を湾曲させて収納する湾部
   を備えることを特徴とする、画像形成装置。
4. 上記湾部の上流端部に、上記用紙の後端を収納するポケットを備える、請求項３に記載の画像形成装置。

Images