JP2016034860A - 給紙装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レジストローラ下流へスキュー検知のためのセンサを配置しなくても、スキュー量を検知して、レジストローラの駆動源を制御し、スキューを補正できるようにする。【解決手段】独立して駆動される一対のレジストローラ３、５を有し、レジストローラを独立して速度制御可能な一対の駆動源２、４を備える給紙装置である。転写ニップ部１６へ用紙１が突入する端部側のレジストローラを駆動している駆動源における電流値のピーク発生時間の差を検知する。この検知した差により転写ニップ部１６へ突入する用紙１のスキュー量を検知する。転写ニップ部１６への突入が先行している用紙１の端部側のレジストローラを駆動する駆動源を、用紙１のスキューが補正されるまで、他の端部側を駆動する駆動源よりも減速させる。用紙１のスキューの補正完了後に、減速させた駆動源を加速させる制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、孔版印刷機等、及びこれらの複合機等の画像形成装置が備える画像形成部に用紙を送るための給紙装置に関する。

従来の複写機等の給紙装置では、ピックアップ給送された用紙を分離機構に送り、この分離機構で最上位紙だけを分離して給紙し、画像形成部前に配置されているレジストローラへ用紙を突き当て、タワミを形成し、用紙のスキューを補正し、画像形成部へ送り出すような方式が広く用いられている。さらにレジストからの用紙送り出し時のスキューを補正するために、下記のような方式が用いられている。

例えば特許文献においては、給紙装置と感光体上のトナー像を給紙装置から搬送されたシートに転写するための転写装置をつなぐ搬送経路上において、転写装置の上流に設けられたレジストローラ対と、レジストローラ対の上流に設けられたタイミングローラ対とレジストローラ対とタイミングローラ対をつなぐ搬送経路を形成するペーパガイドと、レジストローラ対の下流で且つ転写装置の上流にシート搬送方向の直角方向の２箇所に配された用紙の到達を検出するためのシート検知センサとで構成し、シート検知センサのシート位置情報により、レジストローラの回転速度を制御することにより、搬送されるシートの速度を制御し、感光体上のトナー像を用紙の所定の位置に転写できるようにするためのシート斜行矯正装置において、レジストローラ対がシートの搬送方向に直角方向の２箇所に配置されたローラ対で構成されており、２箇所に配置されたレジストローラ対は独立して回転自在に構成されており、且つ２箇所に配置されたレジストローラのそれぞれを独立して駆動する駆動装置と、２箇所に配置されたレジストローラのそれぞれをシート検知センサ対のシート位置情報により独立的に回転制御するための制御装置とで構成したシート斜行矯正装置が開示されている。

特許文献１における構成においては、用紙のスキューを検知するためのセンサを用紙搬送方向に対して直角方向へ２ヶ所設ける必要性があった。

そこで本発明は、上述の問題を解決するため、レジストローラ下流へスキュー検知のためのセンサを配置しなくても、スキュー量を判断して、左右の駆動源のローラを制御しスキューを補正して用紙を搬送できる搬送装置、これを備えた給紙装置、及びこの搬送装置あるいは給紙装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送装置のうち請求項１に係るものは、給紙部から画像形成部、転写部にいたる給紙経路に配置され、前記用紙を画像形成部へ向けて送り出す独立して駆動される一対のレジストローラを有し、該レジストローラをそれぞれ独立して速度制御可能な一対の駆動源を備える搬送装置において、前記転写部へ前記用紙が突入する端部側のレジストローラを駆動している前記駆動源における電流値のピーク発生時間の差を検知し、該検知した差により前記転写部へ突入する用紙のスキュー量を検知することを特徴とする。

本発明によれば、転写部へ用紙を送り込む際、用紙にスキューが発生した場合に、用紙の先端を検知するセンサを配置しなくても用紙のスキューを検知することができ、コストダウンを図れる。

従来構成のレジスト部スキュー時を説明するための図である。 用紙先端検知のオンタイミングを示す図である。 本発明の第１の実施形態を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態において、スキュー検知時駆動源電流値を示す図である。 第１の実施形態における、スキュー時における手前側転写ニップ突入状態を示す図である。 同じく、スキュー検知時駆動源電流値を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す図である。 本発明の第３の実施形態における、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す図である。 本発明の第４の実施形態における、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す図である。 本発明が適用される画像形成装置の概略構成を示す図である。

本発明の実施の形態を説明する。本発明は、レジストローラ下流へスキュー検知のためのセンサを配置しなくても、用紙のスキュー量を判断し、左右の駆動源のローラを制御し、スキューを補正して用紙を搬送する。左右独立で駆動している、レジスト駆動モータの電流値ピークの時間差検出により、用紙のスキュー量を判断する測定値を得る。

まず、本発明の実施対象となる画像形成装置の基本的な構成について説明する。
図１０は本発明が適用される画像形成装置の概略構成を示す図である。以下実施形態に係る画像形成装置３００は自動的に原稿１を搬送して原稿１を読み取る画像読取装置を備えた複写機である。画像形成装置３００は、画像形成手段としての画像形成部３１０と、転写紙給紙装置３４０と、画像読取ユニット３５０とを備えている。画像読取装置としての画像読取ユニット３５０は、画像形成部３１０の上に固定されたスキャナー部３７０と、このスキャナー部３７０の上に配置されたシート搬送装置としての自動原稿搬送装置４００とを備えて構成されている。

転写紙給紙装置３４０は、給紙部３４１に配置された２つの転写紙給紙カセット３４２、３４２から記録媒体である転写紙を送り出す転写紙送出ローラー３４３、送り出された転写紙を分離して転写紙給紙路３４４に供給する転写紙分離ローラー３４５を備える。また、転写紙給紙装置３４０は、転写紙給紙カセット３４２内の転写紙を画像形成部３１０内の本体側転写紙給紙路３３７内に給紙する。

画像形成部３１０は、光書込装置３０２、４つのプロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、転写ユニット３２４、紙搬送ユニット３２８、位置決めローラー対（レジストローラ対）３３３、定着装置３３４等を備える。また、画像形成部３１０は、スイッチバック装置３３６、本体側転写紙給紙路３３７を備える。プロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃは、それぞれ感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃを備える。プロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃは、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のトナー像を作成する。

光書込装置３０２は、内部に配置された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源を駆動して、４つの感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃに向けてレーザー光を照射する。光書込装置３０２は、画像読取ユニット３５０で読み取った原稿１の画像データに基づいて各感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃに照射するレーザー光を制御する。この照射により、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像され、原稿１の両面に記載された画像が転写紙に複写される。

プロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃは、それぞれ、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃとその周囲に配置される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものして構成される。これらは、画像形成装置本体の画像形成部３１０に対してそれぞれ着脱可能になっている。プロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃは、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃの周囲に、帯電装置、現像装置、ドラムクリーニング装置、除電ランプ等を配置して構成される。画像形成装置３００では、４つのプロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃを、中間転写ベルト３２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配置した、いわゆるタンデム型の構成になっている。

プロセスユニット３０３Ｋ、３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃの下方には、転写ユニット３２４が配置されている。転写ユニット３２４は、複数のローラーによって張り渡した中間転写ベルト３２５を、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃに接触させながら図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃと、中間転写ベルト３２５とが接触するＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の一次転写ニップが形成される。Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配置された一次転写ローラーによって中間転写ベルト３２５を感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃに向けて押し付けている。

これら一次転写ローラーには、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の一次転写ニップには、感光体３０４Ｋ、３０４Ｙ、３０４Ｍ、３０４Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト３２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト３２５のおもて面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

転写ユニット３２４の図中下方には、紙搬送ベルト３２９を備える紙搬送ユニット３２８が設けられている。これにより、中間転写ベルト３２５のおもて面と、紙搬送ベルト３２９のおもて面とが接触する二次転写ニップが形成されている。

この二次転写ニップの図中右側方には、位置決めローラー対３３３が配置されている。また、位置決めローラー対３３３のニップ部の入口付近には、図示しないセンサーが配置されている。転写紙給紙装置３４０から位置決めローラー対３３３に向けて搬送されてくる転写紙は、その先端が図示しないセンサーに検知された所定時間後に転写紙の搬送が一時停止し、位置決めローラー対３３３のニップ部に先端を突き当てる。この結果、転写紙の姿勢が修正され、画像形成との同期を取る準備が整う。

転写紙の先願がニップ部に突き当たると、位置決めローラー対３３３は、転写紙を中間転写ベルト３２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングでローラー回転駆動を再開して、転写紙を二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト３２５上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙に一括二次転写され、転写紙の白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト３２５から離間して、紙搬送ベルト３２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３３４へと搬送される。

定着装置３３４に搬送された転写紙は、定着装置３３４内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着された後、定着装置３３４から排紙ローラー対３３５に送られた後、機外の排紙トレイ３０１へと排出される。

図１において、紙搬送ユニット３２８および定着装置３３４の下には、転写紙反転装置であるスイッチバック装置３３６が配置されている。これにより、画像読取ユニット３５０で読み取られた原稿１の両面の画像が転写紙の両面に印刷することができる。両面印刷を行う場合には、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙の搬送路が、切換爪によってスイッチバック装置３３６側に切り替えられ、そこで転写紙は反転されて再び二次転写ニップに進入する。そして、転写紙のもう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ３０１上に排紙される。

画像形成部３１０の上のスキャナー部３７０や、スキャナー部３７０上の自動原稿搬送装置４００からなる画像読取ユニット３５０は、後述する固定読取部である第１読取部２０および第２読取部２５と、固定読取部や移動読取部３７２とを有している。移動読取部３７２は、原稿１に接触するように画像読取ユニット３５０のケーシング上壁に固定された第２コンタクトガラス３７１の直下に配置されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス３７１上に配置された原稿１の下面で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、画像読取ユニット３５０に固定された画像読取センサー３７３で受光する。

一方、画像読取ユニット３５０は固定読取部として、スキャナー部３７０の内部に配置された第１読取部２０と、自動原稿搬送装置４００内に配置された第２読取部２５とを有している。光源、ＣＩＳ等の読取センサーなどを有する画像読取手段である第１読取部２０は、原稿１に接触するようにスキャナー部３７０のケーシング上壁に固定された第１コンタクトガラス１２３の直下に配置されている。そして、自動原稿搬送装置４００によって搬送される原稿１が第１コンタクトガラス１２３上を通過する際に、光源から発した光を原稿１の第１面での反射により画像を読み取る。また、画像読取手段である第２読取部２５は、第１読取部２０を通過した後の原稿１の第２面を読み取る。

次に、図１〜図３により、従来構成のレジスト部スキュー時を説明する。図中１は、用紙である。また図中２はレジストローラ奥駆動源、３はレジストローラ奥である。図中４はレジストローラ手前駆動源、５はレジストローラ手前である。そして、図中６は奥先端検知センサ、７は手前先端検知センサである。なお図１はスキュー時、図２はスキュー補正の完了後を示す。そして、図３は、用紙先端検知のオンタイミングを示す図である。

これらの図に記載のレジスト給紙機構の動作について説明する。
［１］レジストたわみ形成後、レジストローラ奥駆動源２とレジストローラ手前駆動源４を同時に駆動させ用紙搬送を開始する。
［２］用紙搬送開始後、用紙の奥側が先行してスキューしている場合には、奥側先端検知センサ６がオンとなる。
［３］奥側先端検知センサ６がオンとなった後、所定時間後に手前側先端検知センサ７がオンとなる。
［４］奥側先端検知センサ６のオン時間から手前側先端検知センサ７のオンまでの時間差（ΔＴ）より、スキュー量を算出する。そして、レジストローラ奥駆動源２の速度を制御してスキューを補正する。
［５］スキュー補正後、レジストローラ奥駆動源２の速度を図示しない転写部と同速度で駆動し、用紙を転写部へ搬送する。

＜実施形態１＞
図４〜図６により本発明の第１の実施形態を説明する。
図４は、上述したスキュー時における奥側転写ニップ突入状態を示し、図５は、スキュー時における手前側転写ニップ突入状態を示す。また図６は、スキュー検知時駆動源電流値を示す。図中１６は転写ニップ部、１７は第１次転写ニップ進入タイミング、１８は第２次転写ニップ進入タイミングを示す。

レジストローラ奥駆動源２及び、レジストローラ手前駆動源４は、同軸上に配置されているレジストローラ（レジストローラ奥３とレジストローラ手前５）の各ローラ３、５を独立で制御し、用紙１を転写ニップ部１６へ送り出す。レジストローラ奥駆動源２及び、レジストローラ手前駆動源４としては、例えばモータ、特にＤＣモータが好適である。

用紙１にスキューが発生している場合、用紙１の先端の奥、手前のいずれかが先に転写ニップ部１６に到達する。これが第１次転写ニップ進入タイミング１７である。図４の例では奥側が先に転写ニップ部１６に到達し、奥側先端検知センサ６がこれを検知し、オンとなっている。用紙１にスキューが発生している場合、もう一方の用紙１の先端が遅れて転写ニップ部へ到達する。これが第２次転写ニップ突入タイミング１８である。図４の例では手前側が後から転写ニップ部１６に到達し、手前側先端検知センサ７がこれを検知し、オンとなっている。

転写ニップ部１６へ用紙１の先端のいずれか（あるいは両方）が進入すると、ニップ進入時の用紙搬送負荷により、レジストローラ（レジストローラ奥３とレジストローラ手前５）を駆動している駆動源（レジストローラ奥駆動源２、レジストローラ手前駆動源４）の電流値が大きくなる。本実施形態のようにレジストローラ奥３とレジストローラ手前５をそれぞれ独立で駆動している場合、用紙１のスキューにより、転写ニップ部１６への進入時のタイミングが変わる。そのため、駆動源の電流値の変化に時間差ΔＴが発生する。そして、電流値の変化が発生した時間差ΔＴと、レジストローラの送り速度からスキュー量が検出できる。

本実施形態によれば、転写ニップ部１６へ用紙１を送り込む際、用紙１にスキューが発生した場合に、用紙１の先端を検知するセンサを別途に配置しなくても用紙１のスキューを検知することができ、コストダウンになる。

＜実施形態２＞
図７により本発明の第２の実施形態を説明する。図７は、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す。
実施形態１に記載した態様で検知した用紙１のスキューを補正するため、先行している側の用紙１の奥あるいは手前（図示の例では奥側）を駆動しているレジストローラ（図示の例ではレジストローラ奥３）の回転速度（Ｖ１）を、遅れている側を駆動しているレジストローラ（図示の例ではレジストローラ手前５）の回転速度より減速（Ｖ２）させる。そして、用紙１のスキュー量が０になるタイミングで再び同速度（Ｖ１）まで加速させる。このことにより、搬送中の用紙１を停止することなくスキューを補正できる。

本実施形態によれば、転写ニップ部１６へ送り込む用紙１にスキューが発生してしまっても、手前、奥の独立した駆動源の速度を調整することで、スキューを補正することができる。

＜実施形態３＞
図８により本発明の第３の実施形態を説明する。図８は、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す。
実施形態１に記載した態様で検知した用紙１のスキューを補正するため、先行している側（図示の例では奥側）の用紙１を駆動しているレジストローラ（図示の例ではレジストローラ奥３）を逆回転（用紙１を搬送方向上流側へ戻す方向）に回転方向を切替させる。速度は図中にＶ３で示す。用紙１のスキュー量が０になるタイミングで再び用紙１を送る方向へレジストローラ（レジストローラ奥３とレジストローラ手前５）の回転方向を切り替える。そして、元の速度Ｖ１まで加速させることにより、搬送中の用紙１のスキューを補正する。

本実施形態によれば、用紙１の手前と奥で、搬送速度の減速によっては補正しきれないほど大きいスキューが発生した場合でも、どちらかのレジストローラを逆方向へ回転させることで、大きくスキューを補正することができる。

＜実施形態４＞
図９により本発明の第４の実施形態を説明する。図９は、スキュー補正時駆動源電流値と速度制御を示す。
実施形態１に記載した態様で検知した用紙１のスキューを補正するため、先行している側（図示の例では奥側）の用紙１を駆動しているレジストローラ（図示の例ではレジストローラ奥３）を停止させる（速度：Ｖ０）。そして、用紙１のスキュー量が０になるタイミングで再び用紙１を送る方向へレジストローラ（レジストローラ奥３とレジストローラ手前５）の回転方向を切り替える。そして、元の速度Ｖ１まで加速させることにより、搬送中の用紙１のスキューを補正する。

本実施形態によれば、用紙１の手前と奥で、減速により補正しきれないほど大きいスキューが発生した場合でも、レジストローラのどちらかを停止させることで、大きくスキューを補正することができる。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１ ：用紙
２ ：レジストローラ奥駆動源
３ ：レジストローラ奥
４ ：レジストローラ手前駆動源
５ ：レジストローラ手前
６ ：奥側先端検知センサ
７ ：手前側先端検知センサ
１６ ：転写ニップ部
１７ ：第１次転写ニップ進入タイミング
１８ ：第２次転写ニップ突入タイミング

特許第３５０２２０４号公報 特開平０７−１６５３６５号公報

Claims (8)

1. 給紙部から画像形成部、転写部にいたる給紙経路に配置され、該給紙経路を介して給紙される用紙を前記画像形成部へ向けて送り出す、独立して駆動される一対のレジストローラを有し、該レジストローラをそれぞれ独立して速度制御可能な一対の駆動源を備える搬送装置において、
   前記転写部へ用紙が突入する端部側のレジストローラを駆動している前記駆動源における電流値のピーク発生時間の差を検知し、該検知した差により前記転写部へ突入する用紙のスキュー量を検知する、
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１の搬送装置において、
   前記用紙のスキューが補正されるまで、前記転写部への突入が先行している用紙の端部側のレジストローラを駆動する駆動源を、前記転写部への突入が遅れている用紙の端部側のレジストローラを駆動している駆動源よりも減速させ、
   前記用紙のスキューの補正の完了後に、前記減速させた駆動源を加速させる制御を行う、
   ことを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１の搬送装置において、
   前記用紙のスキューが補正されるまで、前記転写部への突入が先行している用紙の端部側のレジストローラを駆動する駆動源を、前記転写部への突入が先行している用紙の端部側のレジストローラが、前記転写部への突入する方向とは逆方向へ前記用紙を搬送するように駆動し、
   前記用紙のスキューの補正の完了後に、前記駆動源を、再び前記用紙を前記転写部へ突入させる方向へ回転させる制御を行う、
   ことを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１の搬送装置において、
   検知した前記用紙のスキュー量より、該用紙のスキューが補正されるまで、前記転写部への突入が先行している用紙の端部側のレジストローラを駆動する駆動源を停止させ、
   前記用紙のスキューの補正の完了後に、前記停止させた駆動源を再び回転させる制御を行う、
   ことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送装置において、
   前記駆動源がＤＣモータである、
   ことを特徴とする搬送装置。
6. 画像形成装置の給紙部から画像形成部、転写部にいたる給紙経路に配置される給紙装置であって、
   請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置を備えた、
   ことを特徴とする給紙装置。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６に記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。