JP2016132561A

JP2016132561A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2016132561A
Application number: JP2015010016A
Authority: JP
Inventors: 三宅　康弘; Yasuhiro Miyake; 康弘三宅
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-07-25

Abstract

【課題】横スジの発生を抑制し、画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】停止した状態でシート状部材の先端を当接させた後、所定のタイミングで回転駆動し、シート状部材を搬送するレジストローラー対１３と、レジストローラー対１３へ向けて搬送されるシート状部材の位置を検知する検知手段と、レジストローラー対１３のレジスト圧を解除するレジスト圧解除手段４１，５１，５２，５３とを備え、レジスト圧解除手段は、検知手段がシート状部材の搬送方向後端を検知したタイミングで、レジスト圧を解除する。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

プリンター、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置には、用紙（シート状部材）を搬送するシート搬送装置が設けられている。従来のシート搬送装置には、用紙に対してレジスト動作（レジストレーションとも呼ばれている。）を行うためのレジストローラー対が設けられている。ここで、レジスト動作とは、上流側に配置された搬送ローラーによって搬送されてきた用紙の先端が停止中のレジストローラー対のニップ部に突き当てられ、所定のループが形成されることによって用紙に搬送方向への搬送力を付与する動作のことである。このレジスト動作が行われることにより、搬送中の用紙の斜行が補正される。また、用紙における画像形成位置と用紙に転写される画像の転写位置との位置合わせが可能となる。

前記レジスト動作が行われると、用紙はレジストローラー対の手前で撓まされる。従来、シート搬送装置においては、この撓みが過剰に大きくならないタイミングでレジストローラー対が回転駆動されて、搬送方向下流側へ用紙が搬送される。

しかしながら、用紙後端がレジストローラー対を抜ける際に負荷変動が生じ、用紙の搬送速度が変化するため、画像に横スジが発生するという問題がある。特に用紙が厚紙の場合には、横スジの発生が顕著となる。この負荷変動を軽減するため、レジストローラー対に対してあらかじめ負荷を付与したり、転写前の搬送負荷を軽減させるため搬送路を平坦にする手法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２７１６７１号公報

しかしながら、特許文献１などの手法では、トルク上昇や転写性の低下等の弊害が発生し、横スジを改良することができず、画像品質が劣るという問題がある。

本発明は、用紙後端がレジストローラー対を抜ける際に負荷変動を低減することにより、横スジの発生を抑制し、画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、停止した状態でシート状部材の先端を当接させた後、所定のタイミングで回転駆動し、前記シート状部材を搬送するレジストローラー対と、前記レジストローラー対へ向けて搬送される前記シート状部材の位置を検知する検知手段と、前記レジストローラー対のレジスト圧を解除するレジスト圧解除手段とを備え、前記レジスト圧解除手段は、前記検知手段が前記シート状部材の搬送方向後端を検知したタイミングで、前記レジスト圧を解除することを特徴とする画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、レジストローラー対に用紙を再給紙した後、用紙後端がセンサーを通過した際のタイミングにより、レジスト圧を解除することで、レジストローラー対から用紙が抜ける際の負荷変動を軽減することができる。そのため、横スジの発生を抑制でき、画像品質を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るプリンターの全体構成を説明するための図である。本発明の実施形態に係るレジストローラー対とレジスト圧解除手段の周辺部の構成を示す部分拡大図である。本発明の実施形態に係るレジスト圧解除前の通常状態を示す部分拡大図である。本発明の実施形態に係るレジスト圧解除時を示す部分拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るプリンター（画像形成装置の一例）について説明する。まず、プリンターの全体構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンター１の全体構成を説明するための図である。

プリンター１は、用紙搬送部１０と、画像形成部２０と、定着部３０と、制御部６０とを備える。
用紙搬送部１０は、第１送りローラー１１と、給紙ローラー（フィードローラー）３３と、リタードローラー３４と、第２送りローラー１２と、レジストローラー対１３と、第１ローラー対１４と、第２ローラー１５と、排出ローラー対１６と、を備える。また、用紙Ｔが搬送される搬送路Ｌは、給紙カセット１７に収容される用紙Ｔを搬送する第１送りローラー１１、又は手差トレイ１８に載置される用紙Ｔを搬送する第２送りローラー１２から画像形成部２０（後述する転写ニップＮ）までの第１搬送路Ｌ１と、画像形成部２０（後述する転写ニップＮ）から定着部３０までの第２搬送路Ｌ２と、定着部３０から排出ローラー対１６までの第３搬送路Ｌ３と、定着部３０から排出された用紙Ｔをレジストローラー対１３に戻す第４搬送路Ｌ４と、を備える。

第１送りローラー１１（ピックアップローラー）は、給紙カセット１７に収容される用紙Ｔ（被転写材）を第１搬送路Ｌ１に供給する。給紙ローラー３３は、第１送りローラー１１よりも搬送方向下流側に間隔をおいて配置される。給紙ローラー３３は、第１送りローラー１１によって給送された用紙Ｔを更に用紙搬送部１０に向かって搬送する。リタードローラー３４は、給紙ローラー３３に対向して配置され、給紙ローラー３３との間で給紙ニップ部を形成する。リタードローラー３４によって用紙Ｔが捌かれ、積載される用紙Ｔのうち最も上方の用紙Ｔが用紙搬送部１０に向かって搬送される。第２送りローラー１２は、手差トレイ１８に載置される用紙Ｔ（被転写材）を第１搬送路Ｌ１に供給する。レジストローラー対１３は、第１搬送路Ｌ１を搬送されてきた用紙Ｔを感光体ドラム２１と転写ローラー２８との間に形成される転写ニップＮに供給して、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるために、レジストレーションを行う。

レジストローラー対１３は、画像形成部２０において、用紙Ｔにトナー画像が転写されるタイミングに合わせて、用紙Ｔを画像形成部２０に搬送する。また、レジストローラー対１３は、用紙Ｔの斜行（スキュー）を補正する機能を備える。

第１ローラー対１４は、第３搬送路Ｌ３に設けられ、定着部３０から排出された用紙Ｔを排出ローラー対１６側に搬送する。第２ローラー１５は、正逆回転可能な排出ローラー対１６で、スイッチバック（反転）させた用紙を反転搬送路の下流側へ搬送する。排出ローラー対１６は、トナー画像が定着された用紙Ｔをプリンター１の外部に排出する。排出ローラー対１６におけるプリンター１の外側には、排紙集積部１９が形成される。排紙集積部１９には、排出ローラー対１６から排出された用紙Ｔが積層して集積される。

画像形成部２０は、トナー画像を形成するためのものであり、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、レーザースキャナーユニット２３と、現像器２４と、除電器２５と、クリーニング部２６と、トナーカートリッジ２７と、転写ローラー２８と、を備える。

感光体ドラム２１は、トナー画像を形成するために、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の回転方向に沿って上流側から下流側へ順に、帯電部２２と、レーザースキャナーユニット２３と、現像器２４と、クリーニング部２６とが配置される。帯電部２２は、感光体ドラム２１の表面を帯電させる。レーザースキャナーユニット２３は、感光体ドラム２１の表面から離れて配置され、外部に配置される外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）により送信された画像データに基づいて感光体ドラム２１の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム２１の表面には、露光された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。

現像器２４は、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。除電器２５は、感光体の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２１の表面を除電する（電荷を除去する）。クリーニング部２６は、除電器２５によって感光体ドラム２１の表面が除電された後のその表面に残るトナー等を除去する。

トナーカートリッジ２７は、現像器２４に供給されるトナーを収容する。転写ローラー２８は、感光体ドラム２１との間に用紙Ｔを挟み込むことにより、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。

定着部３０は、加熱回転体３１と、加圧回転体３２と、を備える。加熱回転体３１と加圧回転体３２とは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで、トナーを溶融及び加圧し、そのトナーを用紙Ｔに定着させる。

制御部６０は、プリンター１を統括制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどで構成されている。ＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭには、ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムが予め記憶されている。例えば、ＣＰＵは、外部から入力される画像データに基づいてプリンター１の各構成要素を制御し、画像データに対応する画像を用紙Ｔに記録する画像形成処理を制御プログラムに従って実行する。なお、ＲＡＭはＣＰＵで実行される処理の一時記憶領域などに用いられる。

制御部６０は、信号線などによって、センサー４０、ソレノイド４１（図２参照）などと電気的に接続されている。制御部６０は、センサー４０からの出力信号に基づいて、用紙Ｔの後端部が検知位置に到達したかどうかを判定する。また、ソレノイド４１（図２参照）は、制御部６０から出力される制御信号（ＯＮ信号又はＯＦＦ信号）によって駆動制御される。

センサー４０は、例えば、用紙Ｔの搬送方向（図面左右方向）後端を検知可能な反射型のフォトトランジスタである。或いは、用紙Ｔの通過に応じて変位する検出子とこの検出子の変位に応じて光路が遮断又は透過される透過型のフォトトランジスタとを組み合わせたものでもよい。なお、センサー４０は、用紙Ｔの搬送方向後端の通過位置を検知できるものであれば、如何なる構成のものであってもかまわない。

図２は、レジストローラー対１３と、レジスト圧解除手段の周辺部の構成を示す部分拡大図である。
図２に示すように、レジストローラー対１３は、用紙搬送方向（図面左右方向）と直交する方向（図面前後方向）へまっすぐに延びる長尺な上部レジストローラー１３ａと、下部レジストローラー１３ｂとを有する。レジストローラー対１３は、用紙搬送方向と直交する方向の用紙の位置を規定する。これにより、用紙上に形成される画像の位置が調整される。

用紙の搬送方向におけるレジストローラー対１３の直前（用紙搬送方向における上流側）には、レジストローラー対１３へ向けて搬送される用紙の位置を検知するセンサー４０（図１参照）が配置されている。レジストローラー対１３は、センサー４０（図１参照）からの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙を搬送する。

レジスト圧解除手段は、ソレノイド４１と、歯欠けギア５１と、昇降カム５２と、昇降板５３とを有する。
本明細書においてレジスト圧とは、レジストローラー対１３を構成する上部レジストローラー１３ａと、下部レジストローラー１３ｂとの間のニップ部にかかる圧力をいう。また、レジスト圧の解除とは、上部レジストローラー１３ａが、下部レジストローラー１３ｂから離間され、ニップ部にかかる圧力（レジスト圧）が解除されることをいう。

ソレノイド４１は、ケーシング４２と、ケーシング４２に支持されるプランジャー（可動鉄心）４３と、ばね４４と、Ｌ字型の可動片４５とを備えている。ケーシング４２は、例えば、プリンター１（図１参照）のフレームに固定されている。

ソレノイド４１は、制御部６０に接続されており、制御部６０から出力される制御信号（ＯＮ信号又はＯＦＦ信号）に応じてオン又はオフされることにより、昇降カム５２の回転を制御することにより、昇降板５３を昇降させる。

歯欠けギア５１は、その周面の一部に有歯部５１ａと、切歯部５１ｂとを有する。歯欠けギア５１の駆動力伝達手段である駆動歯車（不図示）は、フレームに取り付けられた軸（不図示）に回転自在に支持されている。そして、駆動歯車は、図示しない駆動源であるモータおよび歯車列によって常時、反時計回り方向に回転し、その全周には歯（不図示）が形成され、歯欠けギア５１の有歯部５１ａと噛合している。この歯欠けギア５１は、その周面の一部に切歯部５１ｂを有しており、この切歯部５１ｂが駆動歯車の対向位置に来ているときには、これと噛み合わなくなる。

歯欠けギア５１の一側面には、昇降カム５２が同軸上に形成されている。昇降カム５２の側面には保持ピン（不図示）が突設され、この保持ピンとフレームの保持部（不図示）との間に付勢手段としての引張バネ（不図示）が張設され、常時、歯欠けギア５１を時計回り方向に付勢している。また、歯欠けギア５１の外周面には係止部（不図示）が形成されており、これが、制御部６０によって駆動制御されるソレノイド４１の可動片４５のＬ字型の先端部と係合するように配置されている。

前述の構成において、駆動歯車は装置の動作時において常時回転駆動されている。レジスト圧解除命令が送信される前において、ソレノイド４１はオフの状態にあり、その可動片４５は、歯欠けギア５１の外周面の係止部に係合した状態にある。可動片４５の係合は歯欠けギア５１の切歯部５１ｂを駆動歯車に対向する位置に停止させる。すなわち、可動片４５の係合によって昇降カム５２ｃ延いては歯欠けギア５１は、引張バネ（不図示）の付勢力に抗して、図中反時計方向に回動され、歯欠けギア５１の有歯部５１ａが、図示しない駆動歯車の歯に対向する位置に配置される。この結果、駆動歯車の回転力は歯欠けギア５１には伝わらなくなり、昇降カム５２は停止された状態となる。

一方で、レジスト圧解除命令が送信されると、ソレノイド４１がオンの状態となって、その可動片４５が駆動される。これによって可動片４５の先端が歯欠けギア５１の係止部から外れ、可動片４５の係合が解除されると付勢部材（引張バネ）（不図示）の作用により、歯欠けギア５１は、図中時計方向に回動され、歯欠けギア５１の有歯部５１ａが駆動歯車の歯に接触する位置に配置される。この結果、駆動歯車の回転力は歯欠けギア５１に伝えられるようになり、歯欠けギア５１と同軸上に形成されている昇降カム５２が回転駆動されることとなる。

昇降カム５２は、昇降板５３を上下方向に昇降させる。昇降板５３の一端（図面左側）は、上部レジストローラー１３ａの長手方向の一端部（図面奥側）と連結されている。昇降カム５２が回転して、昇降カム５２の凸部５２ａが昇降板５３に当接すると、昇降板５３が下側に押し下げられる。すると、昇降板５３に一端部が連結された上部レジストローラー１３ａが上側に押し上げられる。これにより、上部レジストローラー１３ａが、下部レジストローラー１３ｂから離間され、レジスト圧が解除される（図４参照）。

ソレノイド４１は、レジスト圧解除命令を受けたときに一旦オンとされるが、歯欠けギア５１に駆動歯車の駆動力が伝えられると、直ぐにオフとされる。このため、その可動片４５は、歯欠けギア５１が１回転したときに再度係止部に係合して、駆動歯車の歯欠けギア５１への動力伝達を遮断する。

次に、レジスト圧の解除手段について、図面を用いて説明する。図３はレジスト圧解除前の通常状態を示す部分拡大図、図４はレジスト圧解除時を示す部分拡大図である。
用紙後端がセンサー４０（図１参照）を通過したタイミングで、ソレノイド４１への電流が印加され、ソレノイド４１の電磁コイル（図示せず）に電流が流れる。これにより、ソレノイド４１のプランジャー４３が往復運動し、可動片４５の先端が歯欠けギア５１の係止部に当接し、歯欠けギア５１が所定角度だけ回転し、昇降カム５２の凸部５２ａが昇降板５３に当接し昇降板５３全体を押し下げる。すると、上部レジストローラー１３ａが持ち上がり、上部レジストローラー１３ａが下部のレジストローラー１３ｂから離れる。これによりレジスト圧が解除される（図４参照）。

このレジスト圧の解除動作は、昇降カム５２の凸部５２ａと昇降板５３との摺接時間によって、用紙後端がレジストローラー１３ａ，１３ｂの隙間を完全に抜けるまで継続するように設定されている。

一方、用紙後端がレジストローラー１３ａ，１３ｂの隙間を完全に抜けたタイミングで、ソレノイド４１への電流の印加が停止される。これにより、ソレノイド４１のプランジャー４３が往復運動し可動片４５の先端が、歯欠けギア５１の係止部に当接し、歯欠けギア５１が所定角度だけ回転する。昇降カム５２の凸部５２ａが所定角度だけ回転して、昇降カム５２の凸部５２ａと昇降板５３とが当接しなくなると昇降板５３が元の高さまで戻る。すると、昇降板５３に一端部が連結された上部レジストローラー１３ａが下がり、レジストローラー１３ａ，１３ｂ間のニップ部にレジスト圧がかかり、通常状態に戻る（図３参照）。

上記実施形態によれば、レジスト圧解除手段４１，５１，５２，５３を備えているため、レジストローラー対１３に用紙を再給紙した後、用紙後端がセンサー４０を通過した際のタイミングにより、レジスト圧を解除することができる。そのため、レジストローラー対１３から用紙が抜ける際の負荷変動が軽減し、横スジの発生が抑制され、画像品質が向上する。

また、上記実施形態では、駆動がかかっている方の下部レジストローラー１３ｂではなく、駆動がかかっていない方の上部レジストローラー１３ａを昇降させて、レジスト圧を解除しているため、レジスト圧解除手段の構造が簡単で低コストである。

なお、上記実施形態では、歯欠けギア５１や昇降カム５２などの駆動機構としてソレノイド４１を用いる場合について説明したが、モーター、電磁クラッチ等の他の異なる駆動機構を用いても良い。本実施形態では、駆動機構としてソレノイド４１を用いているため、電磁クラッチ等を使用する場合に比べて、低コストである。

また、上述の実施形態では、用紙搬送方向（図面左右方向）に直交する方向（図面前後方向）へまっすぐに延びる長尺なレジストローラー１３ａ，１３ｂを例示したが、このような長尺なものに限られず、同方向へ複数のレジストローラーが一列に配列された構成であってもかまわない。

また、本発明に係る画像形成装置は、印刷機能のみを有するプリンターに限られず、例えば、プリンターやファクシミリ、複写機などの各機能を兼ね備えた複合機や複写機などであっても適用可能である。

本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置に利用可能である。

１プリンター（画像形成装置）
１３レジストローラー対
４０センサー
４１ソレノイド
５１歯欠けギア
５２昇降カム
５３昇降板
６０制御部
Ｔ用紙（シート状部材）

Claims

停止した状態でシート状部材の先端を当接させた後、所定のタイミングで回転駆動し、前記シート状部材を搬送するレジストローラー対と、
前記レジストローラー対へ向けて搬送される前記シート状部材の位置を検知する検知手段と、
前記レジストローラー対のレジスト圧を解除するレジスト圧解除手段とを備え、
前記レジスト圧解除手段は、前記検知手段が前記シート状部材の搬送方向後端を検知したタイミングで、前記レジスト圧を解除することを特徴とする画像形成装置。
前記レジストローラー対は、上部レジストローラーと下部レジストローラーとを有し、
前記レジスト圧解除手段は、昇降可能な前記上部レジストローラーに取り付けられた昇降板と、該昇降板を昇降駆動する昇降カムとを有する、請求項１に記載の画像形成装置。