JP2008225193A

JP2008225193A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008225193A
Application number: JP2007065096A
Authority: JP
Inventors: Naoto Hirao; 直人平尾
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25
Also published as: US8000646B2; US20080226999A1

Abstract

【課題】電子写真式の画像形成装置で送り穴付きの連続用紙を搬送する場合に、連続用紙の収縮によって起こる用紙ジャムなどの不具合を解消する。
【解決手段】画像印刷装置１、バッファ装置２及び後処理装置３を含む画像形成装置の構成として、用紙幅方向の両側に複数の送り穴が設けられた連続用紙４に画像を転写する画像転写部９と、連続用紙４に転写された画像を定着させる画像定着器１０と、用紙幅方向の両側で送り穴に挿入される複数のトラクタピンを有し、各々のトラクタピンを用紙搬送方向に移動させて連続用紙４を搬送するトラクタ機構部１８と、トラクタ機構部１８を対象に用紙幅方向でトラクタピンの間隔を変更する変更手段と、画像転写部９及び画像定着器１０による印刷処理中に、用紙幅方向でトラクタピンの間隔が画像定着前の連続用紙４の送り穴の間隔よりも狭くなるように、変更手段の駆動を制御する制御手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、連続用紙にトナー画像を転写・定着する印刷機構と、この印刷機構から送り出された連続用紙を所定の長さに切断する用紙切断部を含む後処理機構とを備えるプリンタに関する技術が記載されている。

特開平６−９２５３４号公報

本発明は、電子写真式の画像形成装置で送り穴付きの連続用紙を搬送する場合に、連続用紙の収縮によって起こる用紙搬送の不具合を解消することができる仕組みを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、用紙幅方向の両側にそれぞれ用紙長さ方向に沿って複数の送り穴が設けられた連続用紙に画像を転写する画像転写手段と、前記画像転写手段によって前記連続用紙に転写された画像を定着させる画像定着手段と、前記用紙幅方向の両側で前記送り穴に挿入される複数の突起部を有するとともに、前記画像定着手段よりも用紙搬送方向の下流側に配置され、前記複数の突起部を用紙搬送方向に移動させて前記連続用紙を搬送する搬送手段と、前記用紙幅方向で前記突起部の間隔を変更する変更手段と、前記画像転写手段及び前記画像定着手段による画像形成処理中に、前記用紙幅方向で前記突起部の間隔が画像定着前の前記連続用紙の送り穴の間隔よりも狭くなるように、前記変更手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記突起部の間隔を変更する際の変更量を、前記連続用紙の種類に応じて変えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、電子写真式の画像形成装置で送り穴付きの連続用紙を搬送する場合に、連続用紙の収縮によって起こる用紙搬送の不具合（例えば、ジャムの発生）を解消することができる

請求項２に記載の発明によれば、連続用紙の種類ごとに突起部の間隔を適切に変更することが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置は、大きくは、画像印刷装置１と、バッファ装置２と、後処理装置３とを備えた構成となっている。画像印刷装置１は、帯状に連なる連続用紙４に電子写真方式にしたがって画像を印刷するものである。連続用紙４には、図２に示すように、用紙幅方向Ｘの両側にそれぞれ用紙長さ方向Ｙに沿って複数の送り穴Ｈが設けられている。送り穴Ｈは、用紙長さ方向Ｙに一定の間隔で連続的に形成されている。また、用紙幅方向Ｘにおける送り穴Ｈの間隔Ｐは、連続用紙４の幅寸法よりも小さい寸法に設定されている。

画像印刷装置１は、画像形成前の連続用紙４を積載状態で収容するホッパ部５と、ホッパ部５に収容された連続用紙４を搬送するための２つのトラクタ機構部６，７と、連続用紙４をバッファ装置２側に引き込むロール対８と、連続用紙４にトナー画像を転写する画像転写部９と、連続用紙４にトナー画像を定着させる画像定着器１０とを備えている。

ホッパ部５は、Ｚ字形に折り畳まれた状態の連続用紙４を収容するものである。トラクタ機構部６は画像転写部９よりも用紙搬送方向の上流側に配置され、トラクタ機構部７は画像転写部９よりも用紙搬送方向の下流側に配置されている。ロール対８は、各々のロールの間に連続用紙４を挟み込んで回転することにより、連続用紙４を用紙搬送方向の下流側に引き込むものである。

画像転写部９は、感光体ドラム１１と、帯電器１２と、レーザ露光器１３と、現像器１４と、転写ロール１５と、ドラムクリーナ１６とを有するものである。感光体ドラム１１は、図の時計回り方向に一定の速度で回転駆動されるものである。帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を一様な電位に帯電させるものである。レーザ露光器１３は、感光体ドラム１１の表面をレーザビームで走査することにより、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成するものである。

現像器１４は、レーザ露光器１３によって感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像するものである。転写ロール１５は、現像器１４によって現像されたトナー画像を連続用紙４に転写させるものである。ドラムクリーナ１６は、転写後に感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを、例えばブラシやブレードなどを用いて除去するものである。

画像定着器１０は、画像転写部９によって連続用紙４に転写されたトナー画像を、例えばフラッシュ光の熱エネルギーによって連続用紙４に定着させるフラッシュ定着装置を用いて構成されている。画像定着器１０は、トラクタ機構部７よりも用紙搬送方向の下流側で、かつロール対８よりも用紙搬送方向の上流側に配置されている。

また、トラクタ機構部６の下流側には搬送ガイド１７が設けられている。搬送ガイド１７は、トラクタ機構部６，７によって搬送される連続用紙４を感光体ドラム１１と転写ロール１５の対向位置（連続用紙４にトナー画像が転写される位置）に向けて案内するものである。

バッファ装置２は、画像印刷装置１と後処理装置３の処理速度の差を吸収しつつ、画像印刷装置１から後処理装置３に向けて連続用紙４を搬送するものである。

後処理装置３は、画像印刷装置１で画像の印刷（形成）を終えてバッファ装置２から送り込まれた連続用紙４に後処理を施すものである。後処理装置３は、連続用紙４を搬送するためのトラクタ機構部１８と、このトラクタ機構部１８で搬送された連続用紙４に所定の後処理、例えば連続用紙４を所定の長さで切断する処理を行う処理部（不図示）と、この処理部で後処理を終えた用紙を積載状態で収容するスタッカ部１９とを有するものである。

画像印刷装置１に設けられた２つのトラクタ機構部６，７と、後処理装置３に設けられたトラクタ機構部１８とは、いずれもピントラクタ方式で連続用紙４を搬送するものである。ピントラクタ方式は、ループ形状に張架されたトラクタベルトの外周面に複数のトラクタピンを設け、各々のトラクタピンを連続用紙の送り穴に差し込んだ状態でトラクタベルトを周長方向に走行させることにより、連続用紙を搬送する方式である。ピントラクタ方式では、トラクタピンに送り穴を差し込んだ状態でトラクタカバーにより連続用紙を押さえることにより、連続用紙の送り穴がトラクタピンから外れない仕組みになっている。

上記構成からなる画像形成装置においては、ホッパ部５から引き出された連続用紙４が、トラクタ機構部６の駆動とこれに同期するトラクタ機構部７の駆動によって用紙搬送方向に搬送されるとともに、その搬送途中で画像転写部９により連続用紙４にトナー画像が転写される。また、こうしてトナー画像が転写された連続用紙４はロール対８によって用紙搬送方向の下流側に引き込まれ、その引き込み途中で画像定着器１０により連続用紙４にトナー画像が定着される。その際、画像定着器１０によって加えられる熱によって連続用紙４が収縮する。

一方、バッファ装置２においては、画像印刷装置１から送り込まれた画像定着済みの連続用紙４を後処理装置３に向けて搬送する。そして、後処理装置３においては、バッファ装置２から送り込まれた連続用紙４をトラクタ機構部１８の駆動によって用紙搬送方向に搬送するとともに、図示しない処理部によって連続用紙４を所定の長さに切断した後、スタッカ部１９に用紙を収容する。

図３は後処理装置３が備えるトラクタ機構部１８の構成を平面的に見た模式図である。トラクタ機構部１８は搬送手段として設けられたものである。トラクタ機構部１８には２つのトラクタベルト２１，２２が設けられている。各々のトラクタベルト２１，２２は、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向から見て、それぞれ一対のプーリ（不図示）によりループ形状に張架されている。一対のプーリは、一方を駆動側、他方を従動側として、図示しない搬送モータにより回転駆動されるものである。トラクタベルト２１の外周部には突起部として複数のトラクタピン２３が設けられ、トラクタベルト２１の外周部にも突起部として複数のトラクタピン２４が設けられている。用紙搬送方向におけるトラクタピン２３の間隔と、用紙搬送方向におけるトラクタピン２４の間隔は、それぞれ上記図２に示す用紙長さ方向Ｙの送り穴Ｈの間隔と同じ間隔に設定されている。

また、用紙幅方向で対向するフレーム部材２５，２６の間には２本（一対）のシャフト２７Ａ，２７Ｂが掛け渡されている。これらのシャフト２７Ａ，２７Ｂは、用紙搬送方向に直交する向きで互いに平行に配置されている。２本のシャフト２７Ａ，２７Ｂの間にはボールねじ２８が配置されている。

ボールねじ２８は、外周部に螺旋状の溝を有するものである。ボールねじ２８は、シャフト２７Ａ，２７Ｂと平行に配置されている。また、ボールねじ２８は、上記フレーム部材２５，２６に軸受け部材等を用いて回転自在に支持されている。ボールねじ２８には、上記螺旋状の溝に噛み合うナット部材２９が取り付けられている。ナット部材２９は、用紙幅方向に移動自在に設けられた支持部材（不図示）にねじ等によって連結されている。支持部材は、一方のトラクタベルト２２をループ形状に支持する一対のプーリ（不図示）とともに用紙幅方向に移動するものである。このため、ボールねじ２８を回転させると、その回転量及び回転方向に応じてトラクタベルト２２がナット部材２９と一体に用紙幅方向に移動する。

ボールねじ２８の一端部はフレーム部材２５を貫通して外側に突出し、この突出部に歯車３０が取り付けられている。歯車３０はボールねじ２８と一体に回転するものである。また、フレーム部材２５にはモータ取り付け部材３１を用いてモータ３２が取り付けられている。モータ３２は制御部３３に電気的に接続されている。制御部３３はモータ３２の駆動を制御するものである。例えば、モータ３２としてパルスモータを用いるものとすると、制御部３３は、モータ３２に駆動パルスを供給することにより、モータ３２の駆動（回転量、回転方向など）を制御する。ただし、モータ３２としては、パルスモータ以外のモータ、例えばＤＣサーボモータを使用し、このＤＣサーボモータにロータリーエンコーダを取り付けてモータ３２の駆動を制御する構成としてもよい。

モータ３２の回転軸には歯車３４が取り付けられている。歯車３４はモータ３２の駆動にしたがって回転するものである。歯車３４は上記歯車３０に噛み合っている。歯車３０，３４は、モータ３２の回転駆動力をボールねじ２８に伝達する動力伝達機構を構成するものである。

上記構成のトラクタ機構部１８において、モータ３２の駆動によりボールねじ２８が回転すると、２本のシャフト２７Ａ，２７Ｂに沿ってナット部材２９と一緒にトラクタベルト２２が用紙幅方向に移動する。これに対して、トラクタベルト２１の位置は、用紙幅方向で固定されている。このため、トラクタベルト２２が用紙幅方向に移動すると、当該用紙幅方向でトラクタピン２３とトラクタピン２４の間隔が変化する。このことから、トラクタ機構部１８は、用紙幅方向でトラクタピン２３とトラクタピン２４の間隔を変更する変更手段を備えた構成となっている。

なお、上記図３に示すトラクタ機構部１８の構成においては、用紙幅方向で一方のトラクタベルト２１を固定として、他方のトラクタベルト２２を可動としているが、これと反対に一方のトラクタベルト２１を可動として、他方のトラクタベルト２２を固定してもよい。

また、一方のトラクタベルト２１にも上記同様にナット部材を連結することにより、両方のトラクタベルト２１，２２を可動としてもよい。その場合、一方のトラクタベルト２１に対応するナット部材のねじ切り方向と他方のトラクタベルト２２に対応するナット部材のねじ切り方向を互いに反対方向とし、各々のナット部材が噛み合う共通のボールねじ２８を回転させた場合に、２つのトラクタベルト２１，２２が用紙幅方向で同量ずつ接離移動する構成とすれば、トラクタピン２３，２４の間隔を変更しても、それらの間で用紙幅方向の中心位置がずれなくなる。

図４は本発明に実施形態に係る画像形成装置において、制御部３３により実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。

まず、画像形成装置に連続用紙４をセットする場合は、画像印刷装置１からバッファ装置２を経由して後処理装置３に至る用紙搬送路上で、連続用紙４に設けられた送り穴Ｈを各々のトラクタ機構部６，７，１８のトラクタピンに嵌め込む。この場合、各々のトラクタ機構部６，７，１８において、用紙幅方向におけるトラクタピンの間隔は、連続用紙４の送り穴Ｈの間隔Ｐ（図２）と同じ間隔に設定される。

連続用紙４のセット作業を完了した後、画像形成装置の操作者が図示しない操作パネル上で印刷開始ボタンを押下すると、これをトリガとして制御部３３は、後処理装置３内のトラクタ機構部１８に設けられたモータ３２を駆動することにより、用紙幅方向でトラクタピン２３とトラクタピン２４の間隔（以下、「ピン間隔」とも記す）が、画像定着前の連続用紙４の送り穴Ｈの間隔（以下、「穴間隔」とも記す）Ｐよりも所定量だけ狭くなるように変更する（ステップＳ１，Ｓ２）。

画像定着前の連続用紙４とは、画像印刷装置１の画像定着器１０で画像の定着処理が行なわれる前の連続用紙４をいう。したがって、ホッパ部５に積載されている連続用紙４や、そこから引き出されて画像定着器１０の上流側に配置されている連続用紙４は、いずれも画像定着前の連続用紙４に相当するものとなる。

また、本発明の実施形態においては、上記ステップＳ２で制御部３３がモータ３２を駆動する際に、例えば予め不揮発性メモリ等に格納してある制御テーブルを参照するものとする。そうした場合、制御部３３が参照する制御テーブルでは、連続用紙４の種類とピン間隔の変更量の関係を事前に対応付けておく。

例えば、制御テーブルにおいて、図５に示すように、連続用紙４の種類を、当該連続用紙４の厚さ（厚紙、普通紙、薄紙）で区分し、各々の紙厚に対応付けてピン間隔の変更量ΔＰ１，ΔＰ２，ΔＰ３を設定しておく。そして、この制御テーブルを制御部３３が参照することにより、連続用紙４が「厚紙」の場合は、用紙幅方向でトラクタピン２３，２４の間隔をΔＰ１だけ狭めるようにモータ３２を駆動し、連続用紙４が「普通紙」の場合は、用紙幅方向でトラクタピン２３，２４の間隔をΔＰ２だけ狭めるようにモータ３２を駆動し、連続用紙４が「薄紙」の場合は、用紙幅方向でトラクタピン２３，２４の間隔をΔＰ３だけ狭めるようにモータ３２を駆動する。

一般に、連続用紙４の厚さが相対的に厚い場合と薄い場合で熱定着による用紙収縮量を比較すると、薄い用紙の方が厚い用紙よりも用紙収縮量が多くなる。このため、上記制御テーブルにおいては、ピン間隔の変更量ΔＰ１，ΔＰ２，ΔＰ３が、ΔＰ１＜ΔＰ２＜ΔＰ３の関係で連続用紙４の厚さに対応付けられる。

また、制御部３３においては、操作パネル等を用いて操作者が入力した用紙情報に基づいて連続用紙４の厚さを認識してもよいし、画像定着器１０よりも用紙搬送方向の下流側に紙厚検知センサを設け、この紙厚検知センサの検知結果に基づいて連続用紙４の厚さを認識してもよい。紙厚検知センサは、用紙の厚さに応じた光の透過率の違いによって紙厚を検知する透過型のフォトセンサや、用紙の厚さに応じたレーバーの傾き角度の違いによって紙厚を検知する磁気角度センサなどを用いて構成すればよい。

その後、制御部３３は、画像印刷装置１での印刷処理（画像形成処理）が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３）。そして、画像印刷装置１での印刷処理が終了したと判断した場合はステップＳ７に進み、そこでピン間隔が穴間隔と同一になる条件でトラクタ機構部１８のモータ３２を駆動することにより、ピン間隔を元に戻すように変更した後、一連の処理を終える。

これに対して、画像印刷装置１での印刷処理が終了していないと判断した場合は、ステップＳ４に移行して用紙切れが発生していないかどうかを確認する。そして、用紙切れが発生していない場合は、上記ステップＳ３に戻る。また、印刷処理が終了する前に用紙切れが発生した場合は、画像形成装置全体の処理動作を停止した後（ステップＳ５）、用紙切れが発生した旨を操作者に通知するためのアラーム表示を行なう（ステップＳ６）。その後、ステップＳ７に移行して、上記同様にピン間隔が穴間隔と同一になる条件でトラクタ機構部１８のモータ３２を駆動することにより、ピン間隔を元に戻すように変更する。

以上のような制御処理を適用することにより、画像転写部９で連続用紙４に転写されたトナー画像を画像定着器１０で熱定着した場合に、熱定着による連続用紙４の収縮の影響で、図６に示すように、画像定着前の連続用紙４に比較して画像定着後の連続用紙４の穴間隔がＰ→Ｐ´と狭くなっても、その分だけトラクタ機構部１８のピン間隔を狭めるように変更することにより、当該ピン間隔を変更しない場合に比較して、連続用紙４の穴間隔とピン間隔のずれが小さくなる。このため、後処理装置３において、トラクタ機構部１８のトラクタピン２３，２４が連続用紙４の送り穴Ｈから外れにくくなる。

なお、上記実施形態においては、連続用紙４の種類を紙厚で区分するものとしたが、これ以外にも、例えば紙質（上質紙、中質紙等）によって連続用紙４の種類を区分してもよい。

また、制御部３３が参照する制御テーブルにおいて、連続用紙４の種類とピン間隔の変更量の対応関係を操作者が操作パネル等を用いて入力設定する構成としてもよい。

また、画像定着手段としては、フラッシュ定着方式の画像定着器に限らず、ヒートロールを用いた画像定着器であってもよい。また、本発明は、電子写真式の画像形成装置において、画像定着手段よりも用紙搬送方向の下流側にピントラクタ方式の搬送手段を有するものに適用される。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。連続用紙の一部を示す平面図である。後処理装置が備えるトラクタ機構部の構成を平面的に見た模式図である。本発明に実施形態に係る制御処理の一例を示すフローチャートである。制御テーブルの一例を示す図である。連続用紙の送り穴とトラクタピンの位置関係を示す平面展開図である。

符号の説明

１…画像印刷装置、３…後処理装置、４…連続用紙、９…画像転写部、１０…画像定着器、１８…トラクタ機構部、２１，２２…トラクタベルト、２３，２４…トラクタピン、２８…ボールねじ、２９…ナット部材、３０，３４…歯車、３２…モータ、３３…制御部

Claims

用紙幅方向の両側にそれぞれ用紙長さ方向に沿って複数の送り穴が設けられた連続用紙に画像を転写する画像転写手段と、
前記画像転写手段によって前記連続用紙に転写された画像を定着させる画像定着手段と、
前記用紙幅方向の両側で前記送り穴に挿入される複数の突起部を有するとともに、前記画像定着手段よりも用紙搬送方向の下流側に配置され、前記複数の突起部を用紙搬送方向に移動させて前記連続用紙を搬送する搬送手段と、
前記用紙幅方向で前記突起部の間隔を変更する変更手段と、
前記画像転写手段及び前記画像定着手段による画像形成処理中に、前記用紙幅方向で前記突起部の間隔が画像定着前の前記連続用紙の送り穴の間隔よりも狭くなるように、前記変更手段の駆動を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記突起部の間隔を変更する際の変更量を、前記連続用紙の種類に応じて変える
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。