JP2009292598A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給紙部から作像部に搬送される記録紙のスキュー（傾き）を補正し、搬送中の記録紙の位置ずれやねじれを抑え、生産性の高い画像形成装置を提供する。
【解決手段】 タイミングローラ対２５の上流側に上分離ローラ２７ａと下分離ローラ２７ａを備えた給紙機構において、タイミングローラ対と上下の分離ローラとの中間の第１検出位置に２個のスキューセンサ４０ａ、４０ｂを、タイミングローラ対の直前の第２検出位置に２個のスキューセンサ４１ａ、４１ｂを配置する。スキューした記録紙Ｐの先端が第１検出位置の２個のスキューセンサを通過する時間の差から決定したスキュー量に基づいて上分離ローラに対する下分離ローラの記録紙幅方向左右の接触圧のバランスを調整し、第２検出位置のスキューセンサを通過する記録紙のスキュー量に基づいて前記接触圧のバランスを補正し、タイミングローラ対手前までに記録紙のスキューを補正する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、電子複写機やその複合機などの画像形成装置の記録紙を搬送する記録紙搬送装置に関する。

電子複写機やその複合機などの画像形成装置においては、画像信号で変調されたレーザ光を感光体上に投射して画像潜像を形成し、形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。そして、形成されたトナー像を記録紙に転写し、記録紙上に転写されたトナー像を定着装置で加熱溶融して定着処理し、定着処理された記録紙を排出トレイに排紙するという工程を経て画像のプリントを形成している。

このような画像形成装置において、給紙部から給紙される記録紙は、搬送途中で搬送方向に対して傾斜してしまう場合があり、この傾斜をスキューと呼ぶ。スキューは給紙部に設けられたサイド規制板や、搬送ローラ等の部品精度の向上で抑えるが、なお、抑えきれないスキューは、作像部に給紙するタイミングを規制するタイミングローラのニップ部に記録紙の先端を突き当て、タイミングローラの記録紙搬送方向上流側に配置されている搬送手段により記録紙のループを形成し、記録紙のループを利用してスキューを補正するものが知られている。

即ち、タイミングローラの手前で記録紙のスキューを計測し、タイミングローラの手前に配置された搬送ローラ左右の接触圧のバランスを調整してスキューを補正するもの（特許文献１参照）、両面印刷を行う画像形成装置において、第１面の画像記録が終了した記録紙が定着部を通過したとき、定着部の熱や圧力により変形してスキューが発生するので、定着部の記録紙搬送方向下流側と作像部との間に搬送ローラを配置し、搬送ローラ左右の接触圧のバランスを調整してスキューを補正するもの（特許文献２参照）などが提案されている。
特開平１１−５９９７８号公報 特開２００５−３３００８４号公報

最近は、画像品質に対する要求が高まる一方、省資源や環境負荷の低減に対する意識が高まり、企業内の内部使用においては、一度使用した記録紙の裏面を再利用するなど再利用紙の利用が一般的になってきている。

しかしながら、再利用紙は、紙毎に印字内容が異なり、紙の厚さや摩擦係数も異なるほか、先に印字された印字面が分離ローラを通過するので、分離ローラの表面にトナーに含まれるワックス等の付着し、分離ローラ表面の摩擦係数の低下が促進されてしまう。

それに加えて、再利用紙の紙端縁が新らしい記録紙のように揃わないためサイド規制板との隙間が拡大し、サイド規制板によるスキューの補正が十分にできない。

また、小サイズの記録紙においても、通紙方向の搬送距離が短いために規制長さが十分に確保できず、スキューの補正が十分にできない場合がある。このとき、スキュー補正をタイミングローラのニップ部で行うと、記録紙の位置ずれが大きくなるという不都合が発生する。

長尺紙においては、給紙部とタイミングローラとの間でスキューによる長尺紙の捩じれが発生し、タイミングローラから給紙される長尺紙の直進性を妨げ、搬送中に片寄りが助長されて最悪の場合ジャムが発生するという支障がある。この発明は上記した課題を解決することを目的とするものである。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、記録紙上に画像を記録する作像部と、記録紙を給紙する給紙部と、前記給紙部から作像部に向けて記録紙を給紙するタイミングを調整するタイミングローラとを備えた給紙機構とを備えた画像形成装置において、前記給紙機構は、給紙部から給紙された記録紙をタイミングローラに向けて搬送する搬送路上に配置された分離部材と、搬送される前記記録紙のスキューを補正するスキュー補正機構とを備え、前記スキュー補正機構は、前記搬送路上に搬送される記録紙幅方向左右に間隔を隔てて配置されたスキューセンサと、検出されたスキューの大きさに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を変更する接触圧バランス調整機構とを備え、検出されたスキューに応じて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧のバランスを調整することを特徴とする画像形成装置である。

そして、前記分離部材は、前記給紙機構から給紙された記録紙を１枚づつ分離して搬送する一対の上分離ローラと下分離ローラとから構成される。

また、前記分離部材は、前記給紙機構から給紙された記録紙を１枚づつ分離して搬送する上分離ローラとこれに摩擦接触する摩擦パッドとから構成してもよい。

そして、前記スキューセンサは、前記分離部材の下流で分離部材とタイミングローラとの中間の第１検出位置に配置された一対の第１スキューセンサと、タイミングローラの直前の第２検出位置に配置された一対の第２スキューセンサとから構成される。

また、前記スキューセンサは、１個の投受光部と前記分離部材の下流で分離部材とタイミングローラとの中間の第１検出位置に配置された一対の反射ミラーとから構成される第１スキューセンサと、１個の投受光部と前記タイミングローラの直前の第２検出位置に配置された一対の反射ミラーとから構成される第２スキューセンサで構成してもよい。

そして、前記スキュー補正機構は、前記第１検出位置で検出されたスキューの大きさに基づいて変更した前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧による記録紙の搬送結果を、前記第２検出位置の第２スキューセンサで検出してスキュー補正結果を検証し、検証したスキュー補正結果を前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧の変更に反映させるようにするとよい。

そして、前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を複数段階に変更して接触圧バランスを調整するスキュー補正機構である。

また、前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を複数段階に変更して接触圧バランスを調整し、調整した接触圧バランスを次に給紙される記録紙にも適用するスキュー補正機構としてもよい。

また、前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて駆動される動力源により前記分離部材の一方を支承する保持部材を傾動する傾動機構を備え、分離部材相互の記録紙幅方向左右の接触圧を変更するスキュー補正機構である。

そして、前記スキュー補正機構の傾動機構は、動力源につながる駆動軸で駆動される偏心リンク機構とすることができる。

また、前記スキュー補正機構の傾動機構は、動力源につながる駆動軸で駆動されるカム機構とすることができる。

この発明の画像形成装置は、記録紙上に画像を記録する作像部と、記録紙を給紙する給紙部と、前記給紙部から作像部に向けて記録紙を給紙するタイミングを調整するタイミングローラとを備えた給紙機構とを備えた画像形成装置において、前記給紙機構は、給紙部から給紙された記録紙をタイミングローラに向けて搬送する搬送路上に配置された分離部材と、搬送される前記記録紙のスキューを補正するスキュー補正機構とを備え、前記スキュー補正機構は、前記搬送路上に搬送される記録紙幅方向左右に間隔を隔てて配置されたスキューセンサと、検出されたスキューの大きさに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を変更する接触圧バランス調整機構とを備え、検出されたスキューに応じて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧のバランスを調整することを特徴とする。

この構成により、給紙部から給紙された記録紙がタイミングローラに到達する前にスキューを検出し、その結果に基づいて分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を変更してスキュー補正を行うから、通紙方向の搬送距離が短かくても給紙部からタイミングローラまでの搬送中の記録紙の位置ずれやねじれを抑えて記録紙の直進性を改善し、タイミングローラでのループ形成時間を減少させるなど給紙時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

図１は、この発明を実施した画像形成装置の構成の概略を説明する断面図で、画像形成装置はタンデム方式のフルカラー画像形成装置１０で、両面記録可能な構成を備えているが、これに限られるものではない。

図１において、１１は作像部で、イエロー色の画像を形成する作像部１１Ｙ、マゼンタ色の画像を形成する作像部１１Ｍ、シアン色の画像を形成する作像部１１Ｃ、黒色の画像を形成する作像部１１Ｋからなり、それぞれの作像部１１Ｙ〜１１Ｋは帯電ユニット、感光体、現像ユニット、クリーニングユニットを備えるが、その構成は公知であるから詳細な説明は省略する。

１２は中間転写ベルトで、駆動ローラ１３と従動ローラ１４との間に架設され、矢印ａ方向に一定速度で駆動される。中間転写ベルト１２に沿って前記作像部１１Ｙ〜１１Ｋが直列に配置され、前記中間転写ベルト１２を挟んで作像部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと反対側には転写部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが配置される。

図示されていないが作像部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにはトナーカートリッジが配置され、作像部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの現像ユニットにトナーが補給されるように構成されている。また、作像部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの下方には給紙機構１７Ａが配置される。給紙機構１７Ａの構成については後で詳細に説明する。

給紙機構１７Ａの横方向には給紙部１８と手差給紙装置１９が配置されており、給紙部１８又は手差給紙装置１９から給紙された記録紙Ｐ、或いは後述する反転搬送路２４を経て搬送された記録紙Ｐが給紙機構１７Ａを経て作像部１１に向けて給紙されるように構成されている。

前記中間転写ベルト１２を挟んで従動ローラ１４に対向する位置には二次転写ローラ２０が配置されており、中間転写ベルト１２と二次転写ローラ２０とのニップ部に搬送される記録紙Ｐに中間転写ベルト１２上に形成されたトナー像を転写するように構成されている。さらにトナー像が転写された記録紙Ｐの搬送方向下流側には、定着ユニット２１が配置され、記録紙Ｐ上のトナー像を加熱加圧して定着処理するように構成されている。

定着ユニット２１の記録紙Ｐの搬送方向下流側には定着処理され、排紙された記録紙Ｐ（プリント）を受ける排紙トレイ２２が配置されており、排紙トレイ２２の記録紙Ｐの搬送方向上流側には排紙トレイに接近して排紙ローラ２３が配置されている。

記録紙へ両面記録するための構成として、反転搬送路２４が中間転写ベルト１２にほぼ平行して設けられており、両面記録の場合は、記録紙の第１面に画像記録の終了した記録紙の後端が排紙ローラ２３を通過したとき、排紙ローラ２３を逆転する。記録紙の第１面に画像記録の終了した記録紙は反転搬送路２４に送り込まれて給紙機構１７Ａに搬送され、作像部１１に向けて再給紙されるように構成されている。

フルカラー画像形成装置１０の動作を簡単に説明する。図示しないパソコンや画像読取装置から出力された、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に色分解された画像信号が作像部１１Ｙ〜１１Ｋに入力される。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応して作像部１１Ｙ〜１１Ｋの感光体上には、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像潜像が形成され、各色のトナーで現像される。現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は中間転写ベルト１２の移動に応じて中間転写ベルト１２の上に順次重畳して転写され、フルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト１２の移動によりフルカラーのトナー像が二次転写ローラ２０の位置に来るタイミングに合わせて記録紙Ｐが給紙され、フルカラーのトナー像が記録紙Ｐの上に転写される。

この後、記録紙Ｐは定着ユニット２１に搬送され、記録紙Ｐ上のフルカラーのトナー定着処理され、排紙ローラ２３を経て排紙トレイ２２に排出され、フルカラーの画像が形成されたプリントが完成する。

図２は、第１の実施の形態の給紙機構１７Ａの分離ローラとタイミングローラ対、第１検出位置及び第２検出位置のスキューセンサ対の配置を説明する平面図で、給紙機構１７Ａは、給紙部１８又は手差給紙装置１９から給紙された記録紙Ｐ、或いは反転搬送路２４を経て搬送された記録紙Ｐを、タイミングローラ対２５を経て作像部１１に給紙する給紙する構成を備えている。図２（ａ）は給紙機構１７Ａの全体構成を説明する図、図２（ｂ）は分離ローラの接触圧バランス可変機構を説明する図、図２（ｃ）は分離ローラに代えて使用される摩擦パッドの構成を説明する図である。

図２（ａ）において、給紙部１８は積載された記録紙Ｐの最上部にピックアップローラ２６が摩擦接触しており、ピックアップローラ２６の回転により最上部の記録紙Ｐが給紙される。しかし、記録紙相互の間に作用する摩擦力により２枚以上の記録紙がつれ送りされることがあるので、給紙された記録紙の下流には互いに反対方向に回転する一対の上分離ローラ２７ａ、下分離ローラ２７ｂが配置されており、２枚以上の記録紙が給紙されると、上分離ローラ２７ａは記録紙搬送方向に回転して最上部の記録紙Ｐを搬送するが、下分離ローラ２７ｂは上分離ローラ２７ａとは反対方向に回転して下側の記録紙Ｐを給紙部１８に戻すように作用し、２枚以上の記録紙のつれ送りを防止する。

上分離ローラ２７ａ、下分離ローラ２７ｂの記録紙搬送方向の下流側にはタイミングローラ対２５が設置されており、給紙された記録紙Ｐの先端がタイミングローラ対２５のニップ部に到達すると、記録紙Ｐの搬送は一旦停止されるが、中間転写ベルト１２上のトナー像が二次転写ローラ２０の転写位置に来るタイミングに合わせて、タイミングローラ対２５は回転を開始し、記録紙Ｐを二次転写ローラ２０（図１参照）の転写位置に搬送する。下分離ローラ２７ｂには、接触圧バランス機構が付設されている。これについては後で説明する。

さらに、上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂと、タイミングローラ対２５との間には、記録紙のスキュー量を検出する第１検出位置に一対のスキューセンサ４０ａと４０ｂ、第２検出位置に一対のスキューセンサ４１ａと４１ｂが、タイミングローラ対２５の軸方向に沿って間隔Ｌを隔てて配置される。第１検出位置のスキューセンサ４０ａ、４０ｂは、上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂと、タイミングローラ対２５との間の距離の約１／２（中間）の位置に配置され、第２検出位置のスキューセンサ４１ａ、４１ｂはタイミングローラ対２５の直前の位置に配置される（図２（ａ）参照）。スキューセンサ４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂは反射形のセンサを使用するとよい。

図２（ｂ）は下分離ローラ２７ｂの構成を説明する図で、下分離ローラ２７ｂは、軸２７ｐの回りに回動自在に配置されたレバー２７ｍに装着され、バネ２７ｎにより付勢されて上分離ローラ２７ａに圧接するように構成されている。圧接機構には接触圧バランス機構を備えた複数の実施例がある。その詳細は後で説明する。

図２（ｂ）は下分離ローラ２７ｂに代えて使用される摩擦パッドユニット５０の構成を説明する図で、摩擦パッドユニット５０は、レバー５２の先端にピン５１ｂの回りに回動自在に配置された摩擦パッド５１が装着され、バネ５３により付勢されて上分離ローラ２７ａに圧接するように構成されている。

図３は、上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂとタイミングローラ対２５、第１検出位置のスキューセンサ対４０ａ及び４０ｂ、及び第２検出位置のスキューセンサ対４１ａ及び４１ｂの配置と、記録紙Ｐのスキュー（傾斜）の状態を説明する平面図、図４は第１検出位置で検出されたスキュー量に応じて下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスを調整し、スキューの補正された記録紙の先端が第２検出位置に到達する状態を説明する平面図である。

図３では、上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂを通過した記録紙Ｐが搬送方向に対して左にスキュー（傾斜）して搬送された例を示している。この場合、記録紙Ｐの先端右側が先に第１検出位置のスキューセンサ４０ａにより検出され、その後、ある時間遅れｔをもって記録紙Ｐの先端左側が第１検出位置のスキューセンサ４０ｂにより検出される。この結果、スキューセンサ４０ａと４０ｂとの間隔Ｌと、記録紙搬送速度Ｖ、及び時間遅れｔからスキューの大きさを演算決定することができる。

スキューの大きさが所定の閾値以下の場合はスキュー補正をしないが、閾値を越える場合はスキュー補正を行う。一対のローラで記録紙を搬送するとき、搬送ローラの軸方向左右（記録紙幅方向）で圧力が異なるときは圧力の大きい方の搬送が遅れ、スキューが発生する。この現象を利用し、下分離ローラ２７ｂの記録紙幅方向の接触圧バランスを調整できる機構を設ける。

そして、搬送される記録紙Ｐの先端を第１検出位置のスキューセンサ４０ａと４０ｂで検出し、検出されたスキューの大きさに応じて下分離ローラ２７ｂの記録紙幅方向の接触圧バランスを調整する。記録紙Ｐの先端を第２検出位置のスキューセンサ４１ａと４１ｂで検出し、接触圧バランスの調整が適正であったか否かを判断する。

第１検出位置のスキュー量が第２検出位置のスキュー補正量に等しいときは、先に設定した下分離ローラ２７ｂの接触圧を１／２に変更する。また、第１検出位置のスキュー量が第２検出位置のスキュー補正量に等しくない場合は、以下の式（１）に対応した接触圧バランスに補正し、記録紙Ｐの後端まで第２検出位置のスキューセンサ４１ａと４１ｂを通過させる。

式（１）：｛（補正予測量−補正量）＋補正予測量｝×１／２。

次に給紙される記録紙Ｐについても、先行する記録紙Ｐについて設定された下分離ローラ２７ｂの記録紙幅方向の接触圧バランスの状態で記録紙を搬送し、第１検出位置、第２検出位置でのスキュー量の検出と下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスを調整してスキュー補正を行う。

図５は、下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスの調整手順を説明するフローチャートである。接触圧バランスの調整を開始すると、まず、上分離ローラ２７ａと下分離ローラ２７ｂにより搬送された記録紙Ｐの先端が先に第１検出位置のスキューセンサ４０ａ、４０ｂで検出され、第１検出位置のスキュー量が検出される（ステップＰ１）。

検出されたスキュー量が予め設定された閾値以下か否かを判定し（ステップＰ２）、スキュー量が閾値以下であれば、現在設定されている下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスを維持して（ステップＰ３）、次の記録紙Ｐの給紙処理に向かう。

ステップＰ２の判定で、検出されたスキュー量が閾値を越えている場合は、記録紙Ｐの給紙を継続しながら、検出されたスキュー量に応じた接触圧補正量（スキュー補正量）を下分離ローラ２７ｂの搬送量の多い側に加えて記録紙幅方向の接触圧バランスを調整し、検出されたスキュー量を補正する（ステップＰ４）。

記録紙Ｐの先端が先に第２検出位置のスキューセンサ４１ａ、４１ｂで検出され、第２検出位置のスキュー量が検出される（ステップＰ５）。

検出されたスキュー量が予め設定された閾値以下か否かを判定し（ステップＰ６）、スキュー量が閾値以下であれば、現在設定されている下分離ローラ２７ｂの接触圧を１／２に変更して（ステップＰ７）、次の記録紙Ｐの給紙処理に向かう。

ステップＰ６の判定で、検出されたスキュー量が閾値を越えている場合は、記録紙Ｐの給紙を継続しながら、スキュー補正量を前記した式（１）で計算し、計算した補正量に応じた接触圧を下分離ローラ２７ｂの搬送量の多い側に加えて記録紙幅方向の接触圧バランスを調整し、検出されたスキュー量を補正し（ステップＰ８）、次の記録紙Ｐの給紙処理に向かう。

図６は、第２の実施の形態の給紙機構１７Ｂの構成を説明する断面図、図７は、第２の実施の形態の給紙機構１７Ｂの分離ローラとタイミングローラ対、第１検出位置及び第２検出位置のスキューセンサ対の配置を説明する平面図で、第１の実施の形態の給紙機構と同一部材には同一符号を付してある。

給紙機構１７Ｂは、給紙部１８又は手差給紙装置１９から給紙された記録紙Ｐ、或いは反転搬送路２４を経て搬送された記録紙Ｐを、タイミングローラ対２５を経て作像部１１に給紙する構成を備えている。

上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂとタイミングローラ対２５との間には、記録紙のスキュー量を検出する反射型のエリアセンサである第１スキューセンサ４３及び第２スキューセンサ４４が配置される。第１スキューセンサ４３は、投光／受光部４３ａ、第１検出位置の反射体４３ｂ及び４３ｃで構成され、第２スキューセンサ４４は、投光／受光部４４ａ、第２検出位置の反射体４４ｂ及び４４ｃで構成される。反射体４３ｂ及び４３ｃは上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂとタイミングローラ対２５との間の距離の約１／２（中間）の第１検出位置に、反射体４４ｂ及び４４ｃはタイミングローラ対２５の直前の第２検出位置に、間隔Ｌを隔てて配置される。

図７では、上分離ローラ２７ａ及び下分離ローラ２７ｂを通過した記録紙Ｐが搬送方向に対して左にスキューして搬送された例を示している。この場合、搬送される記録紙Ｐの先端右側が第１スキューセンサの投光／受光部４３ａから第１検出位置の反射体４３ｂに向けて投射された光を遮断し、投光／受光部４３ａで受光されなくなると、記録紙Ｐの先端右側が検出される。その後、ある時間遅れｔをもって記録紙Ｐの先端左側が投光／受光部４３ａから第１検出位置の反射体４３ｃに向けて投射された光を遮断し、投光／受光部４３ａで受光されなくなると、記録紙Ｐの先端左側が検出される。

第１検出位置の反射体４３ｂ及び４３ｃとの間隔Ｌと、記録紙搬送速度Ｖ、及び時間遅れｔからスキューの大きさを演算決定することができる。

第１の実施の形態の場合と同様に、スキューの大きさが所定の閾値以下の場合はスキュー補正をしないが、閾値を越える場合はスキュー補正を行う。

そして、記録紙Ｐが更に搬送され、記録紙Ｐの先端右側が第２スキューセンサ４４の、投光／受光部４４ａから第２検出位置の反射体４４ｂに向けて投射された光を遮断し、投光／受光部４４ａで受光されなくなると、記録紙Ｐの先端右側が検出される。その後、ある時間遅れｔをもって記録紙Ｐの先端左側が投光／受光部４４ａから第２検出位置の反射体４４ｃに向けて投射された光を遮断し、投光／受光部４４ａで受光されなくなると、記録紙Ｐの先端左側が検出される。

第１の実施の形態の場合と同様に、第１スキューセンサ４３で検出されたスキューの大きさに応じて下分離ローラ２７ｂの記録紙幅方向の接触圧バランスを調整する。記録紙Ｐの先端を第２スキューセンサ４４で検出し、接触圧バランスの調整が適正であったか否かを判断する。

次に給紙される記録紙Ｐについても、先行する記録紙Ｐについて設定された下分離ローラ２７ｂの記録紙幅方向の接触圧バランスの状態で記録紙を搬送し、第１検出位置、第２検出位置でのスキュー量の検出と下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスを調整してスキュー補正を行う。

下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスの調整手順を説明するフローチャートは先に第１の実施の形態の給紙機構で説明した図５のフローチャートと同様なので図示及び説明を省略する。

図８は、分離ローラの接触圧バランス調整機構の第１実施例を説明する図で、図８（ａ）は全体構成を説明する斜視図、図８（ｂ）はその側面図である。上分離ローラ２７ａは、図示しない駆動源により回転する軸２７ｐ上に固定されている。なお、符号２７ｋは軸２７ｐと上分離ローラ２７ａとの間に配置されたトルクリミッタを示す。トルクリミッタ２７ｋは、給紙の際に上分離ローラ２７ａに過大なトルクが加わることを防ぐ。

下分離ローラ２７ｂはホルダ２８ｃに保持されており、ホルダ２８ｃの図８（ａ）で右側に結合されたバー２８ｆは、圧力調整軸２８ｄに結合された偏心リンク２８ｅにより上下移動可能に構成され、ホルダ２８ｃはコイルバネ２８ｇにより付勢され、上分離ローラ２７ａと下分離ローラ２７ｂとを圧接している。ホルダ２８ｃの図８で左側はねじ２８ｈでフレーム２８ｊに固定され、ホルダ２８ｃの図８で右側はねじ２８ｋでフレーム２８ｊに上下移動可能に取り付けられている。

先に説明した図４或いは図５に示すように、記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューを補正する場合は、上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの右側の接触圧を高めることでスキューを補正することができる。このためには、圧力調整軸２８ｄに結合された偏心リンク２８ｅを回動させてバー２８ｆを矢印ｂ方向に押上げ、上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの右側の接触圧を高める。記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューを補正する場合は、圧力調整軸２８ｄに結合された偏心リンク２８ｅを回動させてバー２８ｆを矢印ｂと反対方向に押し下げ、下分離ローラ２７ｂの接触圧バランスを調整すればよい。なお、図８に示す分離ローラの接触圧バランス調整機構は、スキュー量に応じて段階的に下分離ローラの接触圧を調整している。

図９は、スキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図で、横軸はスキュー量（％）、縦軸は上分離ローラに対する下分離ローラの接触圧（Ｎ）で、領域（Ａ）は記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの右側の接触圧を高める（左側の接触圧を低める）状態を示し、領域（Ｂ）は記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの下分離ローラの左側の接触圧を高める（右側の接触圧を低める）状態を示している。

図１０は、分離ローラの接触圧バランス調整機構の第２実施例を説明する斜視図で、第１実施例と同じ部材には同一符号を付してある。第２実施例では、圧力調整軸２８ｄに結合された位相の異なる２個の偏心カム３０ａ、３０ｂとコイルバネ２８ｇによりホルダ２８ｃの右或いは左を押上げる構成である。

記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューを補正する場合は、圧力調整軸２８ｄを回転してホルダ２８ｃの右を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの右側の接触圧を高める。記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューを補正する場合は、圧力調整軸２８ｄを回転してホルダ２８ｃの左を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの左側の接触圧を高めればよい。なお、第２実施例では、ホルダ２８ｃの図１０の左側及び右側は、ねじ２８ｈ及び２８ｋでフレーム２８ｊに上下移動可能に取り付けられている。なお、図１０に示す分離ローラの接触圧バランス調整機構は、スキュー量に応じて段階的に下分離ローラの接触圧を調整している。

図１１は、スキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図で、横軸はスキュー量（％）、縦軸は上分離ローラに対する下分離ローラの接触圧（Ｎ）で、領域（Ａ）は記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの右側の接触圧を高める状態を示し、領域（Ｂ）は記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの左側の接触圧を高める状態を示している。

図１２は、分離ローラの接触圧バランス調整機構の第３実施例を説明する斜視図で、第１実施例と同じ部材には同一符号を付してある。第３実施例では、圧力調整用ステップロータリーソレノイド３２の回転軸３２ａにレバー３３を装着し、コイルバネ３４を介してホルダ２８ｃの右或いは左を押上げる構成である。

記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューを補正する場合は、圧力調整用ステップロータリーソレノイド３２とレバー３３を介してホルダ２８ｃの右を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの右側の接触圧を高める。記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューを補正する場合は、圧力調整用ステップロータリーソレノイド３２によりホルダ２８ｃの左を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの左側の接触圧を高めればよい。

図１３は、分離ローラの接触圧バランス調整機構の第４実施例を説明する斜視図で、第１実施例と同じ部材には同一符号を付してある。第４実施例では、第３実施例の圧力調整用ステップロータリーソレノイド３２に代えてモータ３５と減速ギア機構３６を配置し、減速ギア機構３６の出力軸にレバー３３を装着し、コイルバネ３４を介してホルダ２８ｃの右或いは左を押上げる構成である。

記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューを補正する場合は、モータ３５と減速ギア機構３６、レバー３３を介してホルダ２８ｃの右を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの右側の接触圧を高める。記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューを補正する場合は、モータ３５と減速ギア機構３６、レバー３３を介してホルダ２８ｃの左を押上げて上分離ローラ２７ａに対する下分離ローラ２７ｂの左側の接触圧を高めればよい。

図１２及び図１３に示す分離ローラの接触圧バランス調整機構は、スキュー量に応じて段階的に下分離ローラの接触圧を調整している。

図１４は、図１２及び図１３に示す分離ローラの接触圧バランス調整機構におけるスキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図で、横軸はスキュー量（％）、縦軸は上分離ローラに対する下分離ローラの接触圧（Ｎ）で、領域（Ａ）は記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの右側の接触圧を高める状態を示し、領域（Ｂ）は記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューが発生した場合に下分離ローラの左側の接触圧を高める状態を示している。また、線（α）は記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューが発生した場合の接触圧、線（β）は記録紙Ｐの搬送方向左側が遅れるスキューが発生した場合の接触圧を示している。

図１５及び図１６は、使用環境に対応した上分離ローラに対する下分離ローラの適切な接触圧の選択方法を説明する図で、図１５は環境温度、環境湿度、下分離ローラの表面摩擦係数から決定される接触圧区分をＡ、Ｂ、Ｃで示した図、図１６はスキュー量と使用環境（環境温度、環境湿度、下分離ローラの表面摩擦係数）に応じた適切な接触圧を区分Ａ、Ｂ、Ｃに応じてで示した図で、区分Ａでは線（α）、区分Ｂでは線（β）、区分Ｃでは線（γ）で示すように接触圧を調整する。

例えば、環境温度が１０℃以下、環境湿度が１５％以下であれば、下分離ローラの表面摩擦係数は低下し、接触圧区分Ａに該当し、線（α）で示すように接触圧を調整する。この場合、記録紙Ｐの搬送方向右側が遅れるスキューが発生し、スキュー量がＳ１からＳ２の範囲にあれば、接触圧は−Ｎ１（接触圧＝−Ｎ１）とするのが適切であることを示している。なお、図１５及び図１６の内容は多数の実験により決定するものとする。

図１７は、下分離ローラの駆動トルクと、スキュー補正のための下分離ローラの適切な接触圧範囲を説明する図で、横軸は駆動トルク（ｃＮ・ｍ）、縦軸は下分離ローラの接触圧（Ｎ）である。

図１７において、領域Ｙは、接触圧バランスの調整可能領域で、スキュー補正のために下分離ローラの搬送方向左右の接触圧のバランスを調整できる範囲を示す。また、領域Ｘは分離不良領域で、スキュー補正のために下分離ローラに加える接触圧が高すぎて記録紙の分離不良が発生する領域を示し、領域Ｚは搬送不良領域で、スキュー補正のために下分離ローラに加える接触圧が低すぎて記録紙の搬送不良が発生する領域を示す。即ち、スキュー補正のために下分離ローラに加える接触圧を調整できる範囲は限られている。

給紙され、作像部に搬送される記録紙のスキューを補正し、搬送中の記録紙の位置ずれやねじれを抑えて記録紙の直進性を改善し、給紙時間を短縮して生産性の高い画像形成装置を提供する。

この発明を実施した画像形成装置の構成の概略を説明する断面図。 第１実施例の給紙機構の構成を説明する図。 第１実施例の給紙機構の分離ローラとタイミングローラ対、第１検出位置及び第２検出位置のスキューセンサ対の配置と記録紙のスキューの状態を説明する平面図。 第１実施例の第１検出位置で検出されたスキュー量に応じてスキュー補正された記録紙の先端が第２検出位置に到達した状態を説明する平面図。 下分離ローラの接触圧バランスの調整手順を説明するフローチャート。 第２実施例の給紙機構の構成を説明する図。 第２実施例の給紙機構の分離ローラとタイミングローラ対、第１検出位置及び第２検出位置のスキューセンサ対の配置と記録紙のスキューの状態を説明する平面図。 分離ローラの接触圧バランス調整機構の第１実施例を説明する斜視図。 スキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図。 分離ローラの接触圧バランス調整機構の第２実施例を説明する斜視図。 スキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図。 分離ローラの接触圧バランス調整機構の第３実施例を説明する斜視図。 分離ローラの接触圧バランス調整機構の第４実施例を説明する斜視図。 スキュー量と上分離ローラに対する下分離ローラ接触圧の関係の一例を示す図。 環境温度、環境湿度、下分離ローラの表面摩擦係数から決定される接触圧区分を示した図。 スキュー量と使用環境に応じた適切な接触圧を示した図。 下分離ローラの駆動トルクと、スキュー補正のための下分離ローラの適切な圧力範囲を説明する図。

符号の説明

１０ フルカラー画像形成装置
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 作像部
１２ 中間転写ベルト
１３ 駆動ローラ
１４ 従動ローラ
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 転写部
１７Ａ、１７Ｂ 給紙機構
１８ 給紙部
１９ 手差給紙装置
２０ 二次転写ローラ
２１ 定着ユニット
２２ 排紙トレイ
２３ 排紙ローラ
２４ 反転搬送路
２５ タイミングローラ対
２６ ピックアップローラ
２７ａ 上分離ローラ
２７ｂ 下分離ローラ
２７ｋ トルクリミッタ
２７ｐ 軸
２７ｍ レバー
２７ｎ バネ
２８ｃ ホルダ
２８ｄ 圧力調整軸
２８ｅ 偏心リンク
２８ｆ バー
２８ｇ コイルバネ
２８ｈ、２８ｋ ねじ
２８ｊ フレーム
３０ａ、３０ｂ 偏心カム
３２ 圧力調整用ステップロータリーソレノイド
３２ａ 回転軸
３３ レバー
３４ コイルバネ
３５ モータ
３６ 減速ギア機構
４０ａ、４０ｂ スキューセンサ（第１検出位置のスキューセンサ）
４１ａ、４１ｂ スキューセンサ（第２検出位置のスキューセンサ）
４３ 第１スキューセンサ
４４ 第２スキューセンサ
４３ａ、４４ａ 投光／受光部
４３ｂ、４３ｃ 反射体（第１検出位置の反射体）
４４ｂ、４４ｃ 反射体（第２検出位置の反射体）
５０ 摩擦パッドユニット
５１ 摩擦パッド
５１ｂ ピン
５２ レバー
５３ バネ

Claims (11)

1. 記録紙上に画像を記録する作像部と、記録紙を給紙する給紙部と、前記給紙部から作像部に向けて記録紙を給紙するタイミングを調整するタイミングローラとを備えた給紙機構とを備えた画像形成装置において、
   前記給紙機構は、給紙部から給紙された記録紙をタイミングローラに向けて搬送する搬送路上に配置された分離部材と、搬送される前記記録紙のスキューを補正するスキュー補正機構とを備え、
   前記スキュー補正機構は、前記搬送路上に搬送される記録紙幅方向左右に間隔を隔てて配置されたスキューセンサと、検出されたスキューの大きさに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を変更する接触圧バランス調整機構とを備え、検出されたスキューに応じて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧のバランスを調整すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記分離部材は、前記給紙機構から給紙された記録紙を１枚づつ分離して搬送する一対の上分離ローラと下分離ローラとから構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記分離部材は、前記給紙機構から給紙された記録紙を１枚づつ分離して搬送する上分離ローラとこれに摩擦接触する摩擦パッドとから構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記スキューセンサは、前記分離部材の下流で分離部材とタイミングローラとの中間の第１検出位置に配置された一対の第１スキューセンサと、タイミングローラの直前の第２検出位置に配置された一対の第２スキューセンサとから構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記スキューセンサは、１個の投受光部と前記分離部材の下流で分離部材とタイミングローラとの中間の第１検出位置に配置された一対の反射ミラーとから構成される第１スキューセンサと、１個の投受光部と前記タイミングローラの直前の第２検出位置に配置された一対の反射ミラーとから構成される第２スキューセンサで構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記スキュー補正機構は、前記第１検出位置で検出されたスキューの大きさに基づいて変更した前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧による記録紙の搬送結果を、前記第２検出位置の第２スキューセンサで検出してスキュー補正結果を検証し、検証したスキュー補正結果を前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧の変更に反映させること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を複数段階に変更して接触圧バランスを調整するスキュー補正機構であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて前記分離部材の記録紙幅方向左右の接触圧を複数段階に変更して接触圧バランスを調整し、調整した接触圧バランスを次に給紙される記録紙にも適用するスキュー補正機構であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記スキュー補正機構は、検出されたスキューに基づいて駆動される動力源により前記分離部材の一方を支承する保持部材を傾動する傾動機構を備え、分離部材相互の記録紙幅方向左右の接触圧を変更するスキュー補正機構であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記スキュー補正機構の傾動機構は、動力源につながる駆動軸で駆動される偏心リンク機構であること
    を特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記スキュー補正機構の傾動機構は、動力源につながる駆動軸で駆動されるカム機構であること
    を特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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