JP2012126572A - 遅延給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の休止期間のローラの変形防止と紙粉等の汚れ蓄積防止する完全能動型遅延給紙装置を提供する。
【解決手段】完全能動型遅延給紙装置における性能を向上させる方法として、装置の起動時または休止期間の間に定期的に複写装置の一対の給紙ロール５２および遅延ロール５３を逆方向に駆動させて、汚れの蓄積および／または同じ位置に放置されたときのロールの「固定」を取り払う工程を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は一般に画像形成装置に関し、より具体的には改良型完全能動型遅延給紙装置（ＦＡＲ）を用いた画像形成装置に関する。

複写装置において、コピーシートの給紙は重要な動作の一つである。この動作を遂行する一つの装置として米国特許第７，４６４，９２３号等に開示されている遅延給紙装置がある。完全能動型遅延給紙装置はシートを最初の数枚給紙した後から、より調子よく稼働することが一般に認められる。これは給紙ロールが温まり、このロールにより高い摩擦係数を付与するためと思われる。別の可能性として、ロールが互いにこすれあうことにより、摩擦係数を下げる可能性のある表面にある全ての細片が取り除かれることが挙げられる。さらに、ロールは一晩中同じ位置に放置されると「固定」する傾向にあり、いったん回転を始めるとこの「固定」は解除される。ＦＡＲ給紙装置に関する問題は、この最初の数枚のシートにおける芳しくない給紙により、ピッチずれおよび／またはミスフィードが引き起こされる恐れがあることである。

大部分の顧客の複写業務が、単に数ページの長さしかないことを考慮するとＦＡＲ給紙装置の性能の改善が不可欠である。

したがって、ＦＡＲ給紙装置の性能を向上させる改良型装置および方法を開示する。この装置および方法では、装置の起動時または休止期間の間に定期的に複写装置の一対の給紙ロールを逆方向に駆動して、汚れの蓄積および／または一晩中同じ位置に放置されたときのロールの「固定」を取り払う。

給紙サイクル前後に改良した一定の手順を行う開示されているＦＡＲ給紙装置を組み込んだ開示されている複写システムは、従来の制御システムの適切な運用によって操作し制御することができる。多くの先行特許や市販の製品により教示される通り、画像形成、印字、紙送りおよびその他の制御機能と、論理回路を従来または汎用のマイクロプロセッサ用のソフトウェア命令を用いてプログラムし実行することが周知であり、好ましい。そのようなプログラムやソフトウェアは当然、特定な機能、ソフトウェアの種類、および使用されるマイクロプロセッサや他のコンピュータシステムにより異なり得るが、コンピュータ技術分野のソフトウェアに関する一般知識とともに本明細書に記載されているような機能説明および／または従来の機能の予備知識から必要以上に実験をすることなしに使用可能であり、または容易にプログラムすることができる。あるいはまた、開示されているすべての制御システムまたは方法を、標準的な論理回路または単一チップのＶＬＳＩ設計を用いて部分的または完全にハードウェア内に実装することもできる。

改良型摩擦遅延給紙装置を含む典型的な静電写真式プリンタの正面図である。 給紙前後に改良された一定手順を行う遅延シート給紙装置の一実施形態を分解した部分概略側面図である。

図面のうちの図１を参照すると、全体として参照番号２８に示されるラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）上のドキュメントハンドラ２７内に原稿が配置されている。ＲＩＳは書類照射ランプ、光学装置、機械的走査駆動装置および電化結合素子（ＣＣＤ）アレイを含む。このＲＩＳが原稿全体を取り込み、一連のラスタ走査線に変換する。この情報は、下記のラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）を制御する電子サブシステム（ＥＳＳ）へ送信される。

図１には、光導電ベルト１０を一般に用いる静電記録式プリント装置が概略的に示されている。光導電ベルト１０は、接地層（ｇｒｏｕｎｄ ｌａｙｅｒ）上に被覆された光導電材料から形成され、この接地層はカール防止バック層上に被覆されていることが好ましい。ベルト１０は矢印１３の方向に移動して、その移動経路の周りに配置された種々の処理ステーションを通過させてベルト１０の連続する表面を順次進める。ベルト１０はスリップローラ１４、テンションローラ２０および駆動ローラ１６の周りに巻かれて動く。駆動ローラ１６が回転すると、ベルト１０は矢印１３の方向に進む。

最初に、光導電面の一部が帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーションＡでは、全体として参照番号２２に示されるコロナ生成装置が光導電ベルト１０を比較的高く実質的に均一な電位に帯電する。

露光ステーションＢでは、全体として参照番号２９に示されるコントローラすなわち電子サブシステム（ＥＳＳ）が所望の出力画像を表す画像信号を受信し、これらの信号を処理して画像の連続諧調すなわちグレースケール表現に変換する。そしてこれを変調出力発生装置、例えば全体として参照番号３０に示されるラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）へ送信する。ＥＳＳ２９は内蔵型の専用小型コンピュータであることが好ましい。ＥＳＳ２９に送信された画像信号は上記のＲＩＳからの信号でも、コンピュータからの信号でもよい、これにより、この静電記録式プリント装置を１つ以上のコンピュータ用の遠隔設置プリンタとして機能させることができる。あるいはまた、このプリンタを高速コンピュータの専用プリンタとして機能させてもよい。プリント装置が複写する所望の連続諧調画像に対応するＥＳＳ２９からの信号は、ＲＯＳ３０に送信される。ＲＯＳ３０は、回転多面鏡のブロックを有するレーザを含む。ＲＯＳは光導電ベルトを露光してＥＳＳ２９から受信した連続諧調画像に対応する静電潜像をベルト上に記録する。別の方法として、ＲＯＳ３０は、光導電ベルト１０の帯電部分をラスタごとに照射するよう構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）の線形アレイを用いてもよい。

静電潜像が光導電面１２上に記録された後、ベルト１０は潜像を現像ステーションＣへ進める。現像ステーションＣでは、一般に周知の技術により液体または乾燥粒子の形態をとるトナーが静電気により潜像へ引き付けられる。潜像がキャリア粒子からトナー粒子を引き付きつけ、潜像の上にトナー粉末画像が形成される。静電潜像が連続して現像されるにつれ、現像剤材料からトナー粒子が消耗される。全体として参照番号４４に示されるトナー粒子ディスペンサが現像材ユニット３８の現像材容器４６にトナー粒子を分配する。

引き続いて図１を参照すると、静電潜像が現像された後、ベルト１０上に現れたトナー粉末画像は転写ステーションＤへ進む。プリントシート４８は完全能動型遅延シート給紙装置５０により転写ステーションＤへ進められる。シート給紙装置５０は押し出し（ｎａｄｇｅｒ）ロール５１を含み、この押し出しロール５１によりスタック５４の一番上のシートが、給紙ロール５２および遅延ロール５３で形成されたニップへ給紙されることが好ましい。遅延ロール５３は主軸９１に取り付けられ、米国特許第３，９０５，４５８号に開示されているラップ・スプリング・クラッチなどの従来のクラッチを介してコントローラ２９により制御される。給紙ロール５２が回転してスタック５４から垂直搬送部１８へシートを進める。垂直搬送部１８は前進する支持材のシート４８を位置合わせ搬送部１２０へ誘導する。次に、転写ステーションＤにて光導電ベルト１０上に形成されたトナー粉末画像が前進するシート４８に接触するように、位置合わせ搬送部１２０はシート４８を進めて画像転写ステーションＤを通過させ、光導電ベルト１０からの画像を時系列で受ける。転写ステーションＤはコロナ生成装置４７を含み、このコロナ生成装置４７がシート４８の裏側にイオンを噴霧する。これにより光導電面１２からトナー粉末画像がシート４８に引き付けられる。次いでコロナ生成装置４９が反対の極性に帯電したイオンをシート４８の裏面に噴霧して感光体からシートが取り外されるのをサポートし、それによりによりシートは感光体から取り外される。転写後、シート４８はベルト搬送部６２を経由して矢印６０の方向に移動を続け、ベルト搬送部６２により定着ステーションＦへ進められる。

定着ステーションＦは全体として参照番号７０に示される定着部組立体を含み、この定着部組立体により転写されたトナー粉末画像をコピーシートに恒久的に定着させる。定着部組立体７０は、好ましくは加熱した定着ローラ７２および圧力ローラ７４を含み、コピーシート上の粉末画像が定着ローラ７２と接触する。圧力ローラは定着ローラに対してカム駆動してトナー粉末画像をコピーシートに定着させるのに必要な圧力を与える。定着ロールは石英水銀灯（図示せず）により内部から加熱される。タンク（図示せず）内に格納された剥離剤が計量ロール（図示せず）へポンプで送り出される。トリムブレード（図示せず）が余剰な剥離剤をはぎ落とす。剥離剤はドナーロール（図示せず）に移され、次いで定着ロール７２に移される。

次いでシートは定着部７０通過し、ここで画像が恒久的にシートに固定される、すなわち定着される。定着部７０を通過した後、ゲート８０でシートは出力部８４を通りスタッカの仕上げ装置に直接進むか、または両面複写用経路１００内へと逸れる、具体的にはまずそこにある単一のシート反転装置８２内に入る。すなわち、シートが片面複写シートか、または第１面と第２面に両面に２つ画像を形成されている完成した両面複写シートの場合、シートはゲート８０を通り直接出力部８４へ搬送される。しかし、シートが両面複写されるシートで第１面にしか画像が印刷されてない場合、そのシートが反転装置８２内および両面複写用ループ経路１００内へと逸れるようにゲート８０は位置する。そこでシートは反転され、次いで加速ニップ１０２およびベルト搬送部１１０へと給紙され、再循環して転写ステーションＤおよび定着部７０に戻り、第２面の画像を両面シートの裏面に受け、恒久的に固定させて、出口経路８４を経て送り出される。

プリントシートがベルト１０の光導電面１２から分離された後、光導電面１２に付着した残留トナー／現像材および紙繊維粒子はクリーニングステーションＥで光導電面１２から取り除かれる。クリーニングステーションＥは、回転可能に取り付けられ、光導電面１２に接触して紙繊維をかき乱し取り除くファイバーブラシおよび、転送されなかったトナー粒子を取り除くクリーニング・ブレードを含む。このブレードは用途によってワイパーブレードの位置、またはドクターブレードの位置に配置されるよう構成され得る。クリーニングに続いて、次の連続画像形成サイクルのために光導電面１２が帯電される前に、放電ランプ（図示せず）が光導電面１２を照射して光導電面１２上に残留する全ての静電電荷を消散させる。

装置の種々の機能はコントローラ２９により制御される。コントローラは上記の装置機能の全てを制御するプログラム可能なマイクロプロセッサであることが好ましい。このコントローラは、コピーシートの比較カウント、再循環されている原稿の枚数、再循環されている原稿の枚数、オペレータが選択するコピーシートの枚数、時間遅延、紙詰まり補正を提供し、全幅アレイセンサーまたは部分幅アレイセンサーからの信号を受信し、センサーを通過するシートの傾斜、傾斜の変化、シート速度を計算し、検出されたシートの動作を基準または装置の特定な部分を通過する通常動作と全体的な比較をする。

完全能動型遅延シート分離装置／給紙装置５０は摩擦遅延トップシート給紙装置であり、次にこの給紙装置を特に図２を参照して説明する。シート４８はスタックの最上部のシートにかみ合う押し出しロール５１によりスタックから給紙され、接触する回転によりトップシートは分離すなわち給紙ロール５２と遅延ロール５３の間に形成されるニップに向かって給紙される。押し出しロールとペーパースタックの間にスタックへの垂直力（例えば１．５ニュートン）を与えることにより、押し出しロール５１はトレイ５４から給紙を行う。この力は押し出しホイールの重量および重力のもとで動作するその関連部品により得られる。

プリントサイクルの初めに、装置の理論回路は用紙経路内に用紙があるかどうかシステムに判断させる。用紙経路内に用紙がない場合、理論回路は押し出し装置５１内の給紙クラッチへの信号を起こし、これにより給紙装置が起動する。押し出しロール５１は、最上部の紙のシート４８を給紙ロール５２と遅延ロール５３の間のニップ内へ進める。マイクロスイッチ５７は押し出しロールによりシートが前に進められたときに合図を行う。給紙ロールが回転して、スタックからの紙のシートを引っ張る。スタック内の紙のシート間の摩擦力および静電気により数枚のシートが一度にニップ内へ移動する可能性がある。

複数の紙のシートが一度にニップへ接近した場合、遅延ロール５３と給紙されるシートのうちの一番下のシートの間の摩擦は、シート２枚間の摩擦より大きくなる。給紙ロール５２と最上部のシートＳ１の間の摩擦は、シート２枚間の摩擦より大きい。したがって、ニップに向かって給紙されているシートの束は、ニップに入るまでの遅延ロールの湾曲面の周辺で、上位２枚のシートのうちの下側のシートＳ２が遅延ロール５３により保持されつつ一番上のシートが給紙ロール５２により給紙されるまでずれる傾向にある。もちろんこれが起こるために、給紙ロール５２と紙シートの間の摩擦は、紙シートと遅延ロール５３の間の摩擦よりも必ず大きい。したがって、給紙ロール５２が駆動して一番上のシートＳ１がスタックから離され、次のシートＳ２は次に給紙されるようニップ内に保持される。マイクロスイッチ５８は、シートが給紙位置に達しかどうかをコントローラ２９に伝える。

給紙クラッチは紙が入力マイクロスイッチ５９に検知されるまで付勢されたままである。紙は、その前の先端がこのスイッチ５９に達すると、取り出しロール５５、５６により制御され、この取り出しロール５５、５６によりシートは図１に示される位置合わせ搬送部１２０に向けて進められる。

給紙時のミスフィードおよび／またはピッチずれを防止するために、および本開示にしたがって、給紙前に給紙ロール５２および遅延ロール５３に駆動可能に接続するモータのスイッチが入り、遅延ロールを給紙時とは逆の方向に駆動する。遅延ロール５３の駆動により、給紙ロール５２が一方向クラッチの上を滑り反対方向に駆動する。給紙ロールおよび遅延ロールが逆の方向に駆動しているとき、押し出しロール５１は停止したままである。給紙ロール５２と遅延ロール５３の間のニップ付近の紙は全て停止したまったままか、または逆に送られてスタック５４に戻る。遅延ロールの駆動の動作により遅延ロールおよび給紙ロールは温められ、清掃され、真っ平ら（ｄｅ−ｆｌａｔ）にされる。これにより紙のシートをスタック５４から給紙するために準備を整えた２つ部品が用意される。

それに加えて、又はあるいは、一対の給紙ロール５２および遅延ロール５３を、装置の休止期間中の所定の時間に定期的に逆方向に回転させて蓄積された汚れおよび／またはロールの「固定」を軽減する。

連続給紙動作の前および／または装置の休止時間の間に定期的に反対方向に駆動して蓄積された汚れおよびロールの「固定」を軽減させる一対の給紙ロールを用いたＦＡＲ給紙システムが開示されたことは理解されよう。大部分の顧客の複写業務が単に数ページの長さしかない事実を鑑みると、この技術は現状のＦＡＲ給紙装置全般に対する大きな改善を意味する。駆動ロールおよび遅延ロールを「真っ平ら（ｄｅ−ｆｌａｔｔｉｎｇ）」にする開示された手順を引き起こす事象には様々なものが予期される、その中には例えば、時間、湿度、温度、ロールの材料等が含まれる。

Claims (10)

1. 書類を走査する走査部と、
   前記走査部から画像データを受信し、それを処理する画像処理装置と、
   その上に前記画像処理装置から画像を受けるためのコピーシートを給紙する分離ロール、および複数給紙を防止する遅延ロールを含むシート給紙装置と、
   前記分離ロールおよび前記遅延ロールに駆動可能に接続するモータと、
   前記モータに操作可能に接続し、信号を送信して前記モータを作動させて前記コピーシートが給紙される前に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを時計と反対方向に回転させるよう構成されたコントローラと、を含む複写装置。
2. 前記コントローラが前記モータを定期的に作動させて、前記複写装置の休止時間の間に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを前記時計と反対方向に駆動させる、請求項１に記載の複写装置。
3. 前記コントローラが前記モータを作動させて、前記複写装置の起動時に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを逆方向に回転させる工程を含むウォームアップ・サイクルを行う、請求項１に記載の複写装置。
4. 前記ウォームアップ・サイクルは、前記給紙装置が作動を停止してから所定の時間後に行われる、請求項３に記載の複写装置。
5. シートがシート・スタックから分離されて所定の経路に沿って画像処理ステーションへ給紙されるプリンタ装置であって、
   その上に前記画像処理ステーションで画像を受けるためのコピーシートを給紙する分離ロール、および複数給紙を防止する、前記分離ロールと一対の遅延ロールを含むシート給紙装置と、
   前記分離ロールおよび前記遅延ロールを回転させる装置と、
   前記装置に操作可能に接続し、信号を送信して前記装置を動作させて、前記コピーシートが給紙されて前記所定の経路に入る前に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを時計と反対方向に回転させるよう構成されたコントローラと、を含むプリンタ装置。
6. 前記コントローラが前記装置を定期的に作動させて、前記プリンタ装置の休止時間の間に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを前記時計と反対方向に駆動させる、請求項５に記載のプリンタ装置。
7. 前記コントローラが前記装置を作動させて、前記プリンタ装置の起動時に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを時計と反対方向に回転させる工程を含むウォームアップ・サイクルを行う、請求項５に記載のプリンタ装置。
8. 前記ウォームアップ・サイクルは、前記シート給紙装置が作動を停止してから所定の時間後に行われる、請求項７に記載のプリンタ装置。
9. シート給紙装置の性能を向上させる方法であって、
   コピーシートを下流位置に給紙する分離ロール、および前記分離ロールと一対の関係の、複数給紙を防止する遅延ロールを含むシート給紙装置を設ける工程と、
   前記分離ロールおよび前記遅延ロールに駆動可能に接続するモータを設ける工程と、
   前記モータに操作可能に接続し、信号を送信して前記モータを作動させて前記コピーシートが給紙される前に前記分離ロールおよび前記遅延ロールを時計と反対方向に回転させるよう構成されたコントローラを設ける工程と、を含む方法。
10. 前記シート給紙装置を電子写真装置に組み込む工程を含む、請求項９に記載の方法。

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