JP2023047839A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023047839000001
【課題】他の駆動対象を連続駆動するための電動機からトナー搬送部材に駆動力を分配することにより、電動機の数を省減して構成の簡素化を実現することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置10は、シート補正機構60、及びクリーニング装置36を備える。クリーニング装置36は、感光体ドラム31から除去された残存トナーを所定の容器に搬送する搬送スクリュー362を有する。シート補正機構60が備える駆動ローラー80Aと、前記搬送スクリュー362は、いずれも、共通の第3補正モーター79から連続して回転駆動力を受けることにより動作する。
【選択図】図5

Description

本発明は、搬送されるシートにトナー画像を転写することにより前記シートに画像を形成する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は、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体の表面に残存するトナーを除去するクリーニング装置を備える(特許文献1参照)。前記クリーニング装置は、転写後の前記像担持体の表面から残存トナーを取り除くトナー除去部材、前記トナー除去部材によって除去されたトナーを所定の廃トナー容器まで搬送するトナー搬送部材などを備える。前記トナー搬送部材は、例えば、回転されることによって軸方向へトナーを搬送するスパイラル羽を有するスパイラル軸部材である。前記トナー搬送部材は、モーターなどの電動機から回転駆動力が伝達されることによって回転駆動する。従来、前記回転駆動力の駆動源として、画像形成装置には、前記トナー搬送部材だけを駆動するための専用の電動機が設けられている。
また、従来の他の画像形成装置は、搬送効率の低下を防止し、且つ、シートの斜行を防止することが可能なシート搬送装置を備える(特許文献2参照)。
特開2017-83766号公報 特開2020-50493号公報
しかしながら、前記トナー搬送部材を駆動するための専用の電動機を設けることは、画像形成装置の構成の簡素化を図ることができず、好ましくない。画像形成装置に設けられる駆動対象は、感光体ドラム及び転写ベルトなどの像担持体や、シートなどを搬送する搬送ローラーなどがある。前記像担持体は、その表面の移動速度(線速度)にムラが生じると画像品質を低下させるおそれがある。そのため、前記像担持体を駆動する電動機から、搬送負荷が変動するトナー搬送部材に駆動力を分配することは好ましくない。また、前記搬送ローラーは、画像形成中に常に駆動しておらず、停止される場合もある。そのため、前記搬送ローラーを駆動する電動機からトナー搬送部材に駆動力を分配すると、トナー搬送部材の停止中に残存トナーが回収されることになり、トナー搬送路において残存トナーの偏りが生じ、トナー詰まりを引き起こすおそれがある。
本発明の目的は、他の駆動対象を連続駆動するための電動機からトナー搬送部材に駆動力を分配することにより、電動機の数を省減して構成の簡素化を実現することが可能な画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体に担持されるトナー画像をシートに転写することにより前記シートに画像を形成する画像形成装置である。前記画像形成装置は、転写位置に至る搬送路を所定の搬送方向へ搬送する前記シートの斜行を補正する斜行補正装置と、転写後に前記像担持体に残存する残存トナーを除去して所定の容器に送るクリーニング装置と、を備える。前記斜行補正装置は、予め定められた回動支点を中心に回動可能であり、斜行する前記シートが装置本体に進入する前に前記シートの傾きに対応する傾き量だけ初期位置から回動され、前記シートが前記装置本体に進入すると前記シートを挟持して搬送しつつ前記初期位置まで戻される第1搬送ローラーを有する。前記クリーニング装置は、前記像担持体から除去された前記残存トナーを所定の容器に搬送するトナー搬送部材を有する。前記第1搬送ローラー及び前記トナー搬送部材はいずれも、共通の電動機から連続して回転駆動力を受けることにより動作する。
本発明によれば、連続回転される駆動対象からトナー搬送部材に駆動力を分配することにより、電動機の数を省減して構成の簡素化を実現することが可能である。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す斜視図である。 図2は、画像形成装置の内部の構成を示す模式図である。 図3は、画像形成装置のシート搬送路の周辺の構成を示す模式図である。 図4は、画像形成装置の画像形成部の構成を示す模式図である。 図5は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図6は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の構成を示す模式図である。 図7は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニットの構成を示す模式図である。 図8は、画像形成装置が備えるシート補正機構の構成を示す図である。 図9は、画像形成装置が備える制御部によって実行されるシート補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図10は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図11は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図12は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図13は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図14は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図15は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。 図16は、画像形成装置が備えるシート搬送ユニット及びシート補正機構の動作を説明するための図である。
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
図1は、画像形成装置10の斜視図である。図2は画像形成装置10の内部の構成を示す図である。以下の説明においては、画像形成装置10が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向D1を定義し、手前側(正面側)を前として前後方向D2を定義し、画像形成装置10を手前側(正面側)から見て左右方向D3を定義する。
[画像形成装置10]
図1に示すように、画像形成装置10は、印刷用紙P(シートの一例)に画像を印刷するプリンターである。なお、画像形成装置10は印刷機能のみを有するプリンターに限られない。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、本発明は適用可能である。
画像形成装置10は、トナーなどの印刷材料を用いて印刷用紙Pに画像を印刷する。図2に示すように、画像形成装置10は、主として、電子写真方式の画像形成部18と、露光装置17と、定着部19と、給紙装置15と、シート搬送ユニット23と、シート補正機構60と、排紙部21と、画像形成装置10を統括的に制御する制御部90(図5参照)と、を備える。これらは、画像形成装置10の外枠のカバーや内部フレームを構成する筐体14の内部に設けられている。
図2に示すように、給紙装置15は、画像形成装置10の最下部に設けられている。給紙装置15は、給紙トレイ37と、ピックアップローラー38と、給紙ローラー対39とを備える。給紙トレイ37は、画像形成部18によって画像が形成される印刷用紙Pを収容するものであり、筐体14に支持されている。ピックアップローラー38及び給紙ローラー対39は、給紙トレイ37の前方部の上側に設けられている。画像形成装置10に対して印刷用紙Pの給送動作を開始する指示信号が入力されると、モーターによってピックアップローラー38及び給紙ローラー対39が回転駆動されて、給紙トレイ37から印刷用紙Pが給送される。ピックアップローラー38によって給送された印刷用紙Pは、給紙ローラー対39によって印刷用紙Pの給送方向下流側に形成された湾曲形状の第1搬送路26に搬送される。
第1搬送路26は、給紙ローラー対39から上方へ湾曲されてから更に後方へ湾曲された湾曲状の搬送路である。第1搬送路26には、シート搬送ユニット23が設けられている。シート搬送ユニット23は、搬送モーター56(図3参照)から回転駆動力を受けることによって印刷用紙Pをその搬送方向D11の下流側へ搬送する。給紙装置15によって第1搬送路26へ送り出された印刷用紙Pは、シート搬送ユニット23によって第1搬送路26を通って第2搬送路27へ搬送される。
なお、本実施形態では、後述するように、制御部90によって、シート搬送ユニット23により搬送される印刷用紙Pが、予め定められた基準速度V0(本発明の設定速度の一例)で搬送されるように、搬送モーター56の回転駆動が制御される。
図3は、搬送路26,27の周辺の構成を示す模式図である。図3に示すように、シート搬送ユニット23は、搬送モーター56(図5参照)からの駆動力を得て回転駆動される駆動ローラー23Aと、駆動ローラー23Aの外周面に接した状態で配置された従動ローラー23Bとを有する。駆動ローラー23Aと従動ローラー23Bは、本発明の第2搬送ローラーの一例であって、これらの各ローラーによって搬送ローラー対が実現されている。
図6にシート搬送ユニット23が示されている。図6に示すように、シート搬送ユニット23は、搬送方向D11に直交する左右方向D3に沿って等間隔に配置される4つの駆動ローラー23Aを有している。以下、左右方向D3を幅方向D3と称する場合がある。各駆動ローラー23Aは、幅方向D3へ延びる回転軸47に固定されており、この回転軸47が筐体14の内部フレーム14Aに回転可能に支持されている。回転軸47に搬送モーター56からの駆動力が伝達される。搬送モーター56は、例えば内部フレーム14Aに取り付けられている。
また、シート搬送ユニット23は、各駆動ローラー23Aに対応して4つの従動ローラー23Bを有している。つまり、シート搬送ユニット23は、幅方向D3に並んで設けられた4つの搬送ローラー対を有している。4つの従動ローラー23Bそれぞれは、第1搬送路26の外側の搬送ガイド面を構成するガイド部材26A(図3参照)に設けられた2本の回転軸49に回転自在に支持されている。各回転軸49は、幅方向D3へ隔てるようにして設けられており、各回転軸49それぞれに2つの従動ローラー23Bが回転自在に支持されている。
図3に示すように、従動ローラー23Bは、バネ23Cによって駆動ローラー23A側へ所定の弾性力(バネ力)で付勢されている。これにより、従動ローラー23Bが駆動ローラー23Aに圧接される。この状態で駆動ローラー23Aが回転駆動されると、従動ローラー23Bが従動する。
図7は、シート搬送ユニット23の構成を示す模式図であり、図6においてシート搬送ユニット23を搬送方向D11の上流側から見た場合の図である。図7に示すように、従動ローラー23Bの回転軸49は、ガイド部材26A(図3参照)に設けられた支持部51A,51Bに回転自在に支持されている。各回転軸49において、幅方向D3の外側の軸端部49A(第1端部の一例)は支持部51Aに支持されており、幅方向D3の内側の軸端部49Bは支持部51Bに支持されている。支持部51A,51Bは、バネ23Cによって下方へ付勢されている。つまり、支持部51Aは、バネ23Cによるバネ力を受けて軸端部49Aを下方へ付勢しつつ軸端部49Aを回転自在に支持している。また、支持部51Bは、バネ23Cによるバネ力を受けて軸端部49Bを下方へ付勢しつつ軸端部49Bを回転自在に支持している。
支持部51A,51Bは、ガイド部材26A(図3参照)において、上下方向D1へ移動可能なように支持されている。本実施形態では、支持部51A,51Bは、従動ローラー23Bを後述する圧接位置(図7に示す位置)と、後述する解除位置との間で、移動可能に支持する。
支持部51A,51Bが図7に示す前記圧接位置に配置された状態で、従動ローラー23Bは、バネ23Cによって駆動ローラー23Aの側へ所定のバネ力(弾性力)によって弾性的に付勢される。これにより、駆動ローラー23Aと従動ローラー23Bとが前記バネ力によって圧接される。このバネ力は、搬送方向D11へ印刷用紙Pを挟持して搬送可能な程度の弾性力である。
支持部51A,51Bが、前記圧接位置から上方へ持ち上げられて、前記解除位置まで移動されると、従動ローラー23Bは、駆動ローラー23Aとの圧接状態が解除される。つまり、前記解除位置は、従動ローラー23Bが駆動ローラー23Aから離間して、駆動ローラー23Aへの圧接が解除された位置である。なお、前記解除位置は、従動ローラー23B1が駆動ローラー23Aから離間した位置として説明するが、印刷用紙Pを挟持して搬送することができないのであれば、従動ローラー23Bの表面と駆動ローラー23Aの表面とが接触していてもよい。つまり、従動ローラー23Bと駆動ローラー23Aとによる搬送力が印刷用紙Pに伝達しない程度に従動ローラー23Bの表面と駆動ローラー23Aの表面とが接触していてもよい。このように接触する状態は前記圧接状態が解除された状態である。
図5は、画像形成装置10の構成を示すブロック図である。図5に示すように、筐体14の内部にソレノイド64が設けられている。ソレノイド64は、制御部90に接続されており、制御部90による駆動制御によって通電されることによって動作する。ソレノイド64のプランジャーは、不図示のリンク部材を介して支持部51A,51Bに連結されており、ソレノイド64が通電されると前記プランジャーが作動して、支持部51A,51Bを前記解除位置へ移動させる。そして、ソレノイド64の通電が解除されると、ソレノイド64に設けられた引っ張りバネによって前記プランジャーが元の位置に戻されて、支持部51A,51Bがバネ23Cのばね力によって前記圧接位置に移動する。
図3に示すように、筐体14の内部には、第1搬送路26に連続するように第2搬送路27が形成されている。第2搬送路27は、第1搬送路26の終端から概ね水平に後方へ向かって延び、画像形成部18に達している。
第2搬送路27には、斜行検知センサー61が設けられている。第2搬送路27において、斜行検知センサー61は、シート搬送ユニット23よりも搬送方向D11の下流側であって、シート補正機構60よりも搬送方向D11の上流側に設けられている。
図6に示すように、斜行検知センサー61は、第2搬送路27の中央から幅方向D3の外側へ等間隔に隔てられた位置に設けられた一対の反射型光学センサーを含む。前記反射型光学センサーは、発光素子と受光素子とを有し、発光素子から出射された光の反射光を受光し、その受光量に応じた検知信号を出力する。本実施形態では、斜行検知センサー61は制御部90に接続されており、前記反射型光学センサーそれぞれからの検知信号が制御部90に送られる。制御部90は、一対の反射型光学センサーそれぞれから送られた検出信号の変化のずれに基づいて、シート搬送ユニット23によって搬送される印刷用紙Pが斜行しているか否かを判定し、斜行している場合は、その傾斜方向を判定する。また、制御部90は、各検出信号のずれ量に基づいて、印刷用紙Pの傾き量(傾斜量)を算出する。かかる判定手法は従来から公知であるため、その詳細な説明は省略する。
なお、斜行検知センサー61は、第2搬送路27の中央から幅方向D3の外側へ延在するラインセンサーであってもよい。前記ラインセンサーは、幅方向D3に沿って一列に配置された複数のイメージセンサーにより構成される。
図3に示すように、画像形成部18は、第2搬送路27の終端に設けられている。画像形成部18は、外部から入力された画像データに基づいて、印刷用紙Pに画像を形成する画像形成処理(画像処理の一例)を行う。具体的には、画像形成部18は、トナーを用いて印刷用紙Pにトナー像を形成する。
図4は、画像形成部18の構成を示す模式図である。図4に示すように、画像形成部18は、感光体ドラム31(本発明の像担持体の一例)と、帯電部32と、現像部33と、転写部35と、クリーニング部36(本発明のクリーニング装置の一例)とを備えている。露光装置17によって感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。現像部33によって感光体ドラム31上の静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム31の静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム31の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム31のトナー像は、第2搬送路27を搬送されてきた印刷用紙Pが転写位置に到達すると、転写部35によって転写される。ここで、前記転写位置は、感光体ドラム31と転写部35とが対向する位置である。そして、トナー像が転写された印刷用紙Pは、画像形成部18よりも印刷用紙Pの搬送方向D11の下流側に形成された第3搬送路28へ搬送される。
図2に示すように、第3搬送路28は、画像形成部18から後方へ延び、定着部19に達している。画像形成部18から第3搬送路28へ送り出された印刷用紙Pは、第3搬送路28を通って定着部19に搬送される。定着部19は、印刷用紙Pに転写されたトナー像を熱と圧力によってその印刷用紙Pに定着させるものであり、加熱ローラー41と加圧ローラー42とを備える。加熱ローラー41は、定着動作時にIHヒーターのような加熱手段によって高温に加熱される。印刷用紙Pが定着部19を通過する際に定着部19の加熱ローラー41によってトナーが加熱溶融され、更に加圧ローラー42によって加圧される。これにより、トナー像が印刷用紙Pに定着して、印刷用紙Pに画像が形成される。定着部19によって画像が定着された印刷用紙Pは、定着部19よりも印刷用紙Pの搬送方向D11の下流側に形成された第4搬送路29へ搬送される。
第4搬送路29は、定着部19から上方へ湾曲されてから鉛直上方へまっすぐに延び、更に前方側へ湾曲されて用紙排出口22に至っている。つまり、第4搬送路29は、定着部19から用紙排出口22までの間に形成されている。第4搬送路29には、複数の排出ローラー対24が設けられている。排出ローラー対24は、モーターから回転駆動力を受けることにより、印刷用紙Pをその搬送方向D11の下流側へ搬送する。第4搬送路29へ送り出された印刷用紙Pは、排出ローラー対24によって第4搬送路29を通って上方へ搬送されて、用紙排出口22から画像形成装置10の上面に設けられた排紙部21へ排出される。
図4に示すように、クリーニング部36は、感光体ドラム31からトナー像が印刷用紙Pに転写された後に感光体ドラム1の表面に残存するトナー(以下、残存トナーと称する。)を除去して清掃する。クリーニング部36は、転写部35よりも感光体ドラム31の回転方向の下流側に配置されており、詳細には、感光体ドラム31の回転方向において、転写部35と帯電部32との間に配置されている。クリーニング部36は、クリーニングブレード361(クリーニング部材の一例)と、搬送スクリュー362(本発明のトナー搬送部材の一例)と、これらを収容するハウジング363と、を有する。
クリーニングブレード361は、感光体ドラム31の軸方向に長い板状の部材である。クリーニングブレード361の基端部はハウジング363に固定されており、前記基端部から感光体ドラム31の表面へ向けて延出している。クリーニングブレード361の先端部は、感光体ドラム31の表面に接触している。このため、感光体ドラム31が回転すると、クリーニングブレード361は、感光体ドラム31の表面の前記残存トナーを掻き落すようにして除去する。なお、クリーニングブレード361に替えて、前記残存トナーを除去可能なクリーニングローラー(ブラシローラー)を用いることも可能である。
ハウジング363は、感光体ドラム31の軸方向に延在しており、その底部に前記軸方向に延在するトナー搬送路364を有する。クリーニングブレード361によって除去されたトナーは、ハウジング363内を下方へ落下し、トナー搬送路364に集められる。トナー搬送路364において、幅方向D3の一方側の端部にトナー排出口365が形成されている。トナー排出口365は、トナー搬送路364に集められた前記残存トナーを所定のトナー容器368に導出するためのものである。トナー容器368は、トナー排出口365の下方に配置されており、トナー排出口365から下方へ排出される前記残存トナーを受け入れて、その内部に収容する。
搬送スクリュー362は、感光体ドラム31から除去された前記残存トナーをトナー容器368へ向けて搬送する。詳細には、搬送スクリュー362は、トナー搬送路364に集められた前記残存トナーをトナー排出口365へ向けて搬送する。搬送スクリュー362は、外周面に螺旋羽根を有する軸部材であり、トナー搬送路364に配置されている。搬送スクリュー362は、後述する第3補正モーター79から回転駆動力が入力されることによって所定の回転方向に回転し、これにより、トナー搬送路364における前記残存トナーをトナー排出口365まで搬送する。
図5に示すように、搬送スクリュー362は、第3補正モーター79から出力される回転駆動力を駆動伝達部791を介して受ける。駆動伝達部791は、第3補正モーター79の回転駆動力を、搬送スクリュー362側に伝達する伝達経路と、後述するローラーユニット80側に伝達する伝達経路に分配する。駆動伝達部791は、例えばギヤやプーリーなどによって構成される。
図3に示すように、シート補正機構60は、第2搬送路27に設けられている。シート補正機構60は、第2搬送路27において、シート搬送ユニット23よりも搬送方向D11の下流側に設けられている。なお、シート補正機構60の構成については、後述する。
第2搬送路27において、シート補正機構60よりも搬送方向D11の下流側に、先端検知センサー62及びエッジ検知センサー63が設けられている。
先端検知センサー62は、第2搬送路27において幅方向D3の中央付近に設けられている。先端検知センサー62は、シート補正機構60を通過した印刷用紙Pの先端を検知する。先端検知センサー62は、例えば反射型光学センサーである。先端検知センサー62は制御部90に接続されており、その検知信号が制御部90に送られる。制御部90では、先端検知センサー62から送られた検出信号の変化に基づいて、印刷用紙Pの先端を検知する。なお、かかる検知手法は従来から公知であるため、その詳細な説明は省略する。
エッジ検知センサー63は、先端検知センサー62よりも搬送方向D11の下流側に配置されている。エッジ検知センサー63は、シート補正機構60を通過した印刷用紙Pの幅方向D3の両端の位置を検知するものである。エッジ検知センサー63は、第2搬送路27の中央から幅方向D3の外側へ等間隔に隔てられた位置に設けられた一対のラインセンサーである。各ラインセンサーは、幅方向D3に沿って一列に配置された複数のイメージセンサーで構成されている。本実施形態では、各ラインセンサーに印刷用紙Pの幅方向D3の端部が通過するように、エッジ検知センサー63が配置されている。エッジ検知センサー63は制御部90に接続されており、エッジ検知センサー63からの出力信号(濃度信号)に基づいて、幅方向D3における印刷用紙Pの位置を判定する。具体的には、制御部90は、印刷用紙Pが幅方向D3の中央に位置しているか否か、印刷用紙Pが幅方向D3の何れかの方向へずれているか否か、印刷用紙Pが幅方向D3にずれている場合はそのずれ量(横ずれ量)がどの程度であるか、などを判定する。なお、かかる判定手法は従来から公知であるため、その詳細な説明は省略する。
[制御部90]
制御部90は、画像形成装置10を統括制御するとともに、後述するシート補正機構60の動作を制御する。図5に示すように、制御部90は、CPU91、ROM92、RAM93、フラッシュメモリ94、モータードライバー95などで構成されている。制御部90は、信号線などによって、各モーター56,73,79,85、各センサー61,62,63、ソレノイド64と電気的に接続されている。なお、各モーター56,73,79,85は、制御部90のモータードライバー95に接続されており、モータードライバー95から個別の制御信号を受けて駆動制御される。
[シート補正機構60]
図3に示すように、シート補正機構60は、第2搬送路27に設けられている。シート補正機構60は、第2搬送路27において、シート搬送ユニット23よりも搬送方向D11の下流側に設けられている。詳細には、シート補正機構60は、第2搬送路27において、斜行検知センサー61と先端検知センサー62との間に設けられている。
図8は、シート補正機構60の構成を示す模式図である。図8に示すように、シート補正機構60は、傾斜ユニット65(本発明の斜行補正装置の一例)と、スライドユニット66と、を有する。
傾斜ユニット65は、シート搬送ユニット23によって搬送された斜行状態の印刷用紙Pがシート補正機構60に進入する前に、印刷用紙Pの傾きに対応する傾き量(傾斜量)だけ、予め定められた初期位置から斜行補正が可能な補正位置まで回動し、印刷用紙Pがシート補正機構60に進入した後に印刷用紙Pを挟持しつつ前記補正位置から前記初期位置まで戻ることにより、印刷用紙Pの斜行を補正する。ここで、前記初期位置は、後述するローラーユニット80によって印刷用紙Pを搬送方向D11の下流側へ真っ直ぐに搬送可能な位置である。
スライドユニット66は、シート搬送ユニット23によって搬送された印刷用紙Pが幅方向D3へずれていた場合に、そのずれ量の分だけずれを矯正する方向(ずれ方向とは逆方向)へ印刷用紙Pを移動させることにより、印刷用紙Pの幅方向D3のずれを補正する。
図6及び図8に示すように、スライドユニット66は、幅方向D3に長いベースフレーム67を有する。ベースフレーム67は、幅方向D3へ移動可能なように、筐体14の内部フレーム14Bに移動可能に支持されている。具体的には、ベースフレーム67は、水平な平板状のベース部67Aと、ベース部67Aの後方側(図6において右側)の端部に一体に形成された支持部67B(図6参照)とを有している。支持部67Bは、ベース部67Aの幅方向D3の両端部から外側へ突出する軸部68を有しており、軸部68が内部フレーム14Bに形成された軸孔に挿通されて、支持されている。
図6に示すように、支持部67Bの後端面には、ラック71が形成されている。このラック71にピニオンギヤ72が噛合されている。スライドユニット66は、第2補正モーター73を備えている。ピニオンギヤ72は、第2補正モーター73の出力軸に取り付けられている。したがって、制御部90は、第2補正モーター73を駆動制御することにより、スライドユニット66のベースフレーム67を幅方向D3のいずれかの方向(右方向又は左方向)へスライド移動させることができる。
図6に示すように、ベースフレーム67の右端部には、右側へ突出する突出片69が形成されている。また、右側の内部フレーム14Bには、突出片69を検出可能な光学センサー70が設けられている。光学センサー70によって突出片69の位置が検出される。光学センサー70によって突出片69が検出される位置(以下、スライド基準位置という)を基準にして、制御部90は、ベースフレーム67を幅方向D3へ移動させる。
また、ベース部67Aの右端部付近には、後述する回動軸76(本発明の回動支点の一例)を軸支するための支持部74(図8参照)が設けられている。
図6及び図8に示すように、傾斜ユニット65は、ベースフレーム67のベース部67Aに支持される回動フレーム75と、回動フレーム75に回転可能に支持されたローラーユニット80と、回動フレーム75に回転方向の駆動力を付与する第1補正モーター85と、を有する。回動フレーム75は、幅方向D3に長い形状に形成された板状の部材であり、その右端部には上下方向D1へ延びる回動軸76が設けられている。回動軸76は、ベースフレーム67に設けられた支持部74(図8参照)に回動可能に支持されている。
回動フレーム75の上面75Aには、幅方向D3に所定間隔を隔てて設けられた一対の支持壁77,78が設けられている。一対の支持壁77,78は、上面75Aから上方へ突出している。前記所定間隔は、一対の支持壁77,78の間を印刷用紙Pが搬送可能な長さである。ローラーユニット80は、支持壁77,78に回転可能に支持されている。
ローラーユニット80は、第3補正モーター79により回転駆動される。ローラーユニット80は、シート補正機構60に進入した印刷用紙Pを搬送方向D11の下流側へ搬送する。ローラーユニット80は、第3補正モーター79からの回転駆動力を得て回転される駆動ローラー80Aと、駆動ローラー80Aの外周面に接した状態で配置された従動ローラー80Bとを有する。駆動ローラー80Aと従動ローラー80Bは、本発明の第1搬送ローラーの一例であり、これらの各ローラーによって搬送ローラー対が実現されている。
本実施形態では、後述するように、制御部90によって、第3補正モーター79の回転駆動が制御されることによって、ローラーユニット80により搬送される印刷用紙Pの搬送速度Vが調整される。
具体的には、制御部90が第3補正モーター79を制御することによって、印刷用紙Pがシート補正機構60に進入する前に駆動ローラー80A及び従動ローラー80Bによる印刷用紙Pの前記搬送速度Vが前記基準速度V0から前記基準速度V0よりも遅い所定の低速度VL(本発明の第1搬送速度の一例)に減速される。本実施形態では、印刷用紙Pの先端が斜行検知センサー61によって検知されると、制御部90は、第3補正モーター79を制御して、前記搬送速度Vを前記低速度VLに減速させる。なお、この場合の斜行検知センサー61は、本発明の第1シート検知部の一例である。
このように、ローラーユニット80による前記搬送速度Vが減速された状態で、シート搬送ユニット23及びローラーユニット80によって印刷用紙Pが搬送されると、印刷用紙Pが湾曲状に撓まされる。
また、制御部90が第3補正モーター79を制御することによって、印刷用紙Pがシート補正機構60に進入して駆動ローラー80A及び従動ローラー80Bによる印刷用紙Pの搬送が開始された後に、前記搬送速度Vが前記基準速度V0よりも速い高速度VH(本発明の第2搬送速度の一例)に増速される。本実施形態では、印刷用紙Pの先端が先端検知センサー62によって検知されると、制御部90は、第3補正モーター79を制御して、前記搬送速度Vを前記低速度VLから前記高速度VHに増速させる。なお、この場合の先端検知センサー62は、本発明の第2シート検知部の一例である。
このように、ローラーユニット80による印刷用紙Pの前記搬送速度Vが増速されるため、印刷用紙Pに生じた撓みを解消させることができる。
また、制御部90が第3補正モーター79を制御することによって、印刷用紙Pが転写部35によるトナー像の前記転写位置に到達する前に、前記搬送速度Vが前記高速度VHから前記基準速度V0に戻される。本実施形態では、印刷用紙Pの先端が先端検知センサー62によって検知されてから所定時間経過した場合に、制御部90は、第3補正モーター79を制御して、前記搬送速度Vを前記高速度VHから前記基準速度V0に戻す。
このように、ローラーユニット80による印刷用紙Pの前記搬送速度Vがシート搬送ユニット23による搬送速度と同じ前記基準速度V0に戻されるため、前記転写位置において適切にトナー像の転写が行われる。
ローラーユニット80は、幅方向D3に沿って等間隔に配置される4つの駆動ローラー80Aを有している。各駆動ローラー80Aは、幅方向D3へ延びる回転軸81に固定されており、この回転軸81が支持壁77,78に回転可能に支持されている。支持壁78には、第3補正モーター79が固定されており、その出力軸に固定された出力ギヤ79A、及び回転軸81の端部に固定された入力ギヤ81Aを介して、回転軸81に回転駆動力が伝達される。また、ローラーユニット80は、各駆動ローラー80Aに対応して4つの従動ローラー80Bを有している。4つの従動ローラー80Bそれぞれは、第2搬送路27の上側の搬送ガイド面を構成するガイド部材に設けられた回転軸82に回転自在に支持されている。回転軸82は、幅方向D3へ隔てるようにして2本設けられており、各回転軸82に2つの従動ローラー80Bが回転自在に支持されている。
従動ローラー80Bは、バネ80C(図3参照)によって駆動ローラー80A側へ付勢されている。これにより、従動ローラー80Bが駆動ローラー80Aに圧接される。この状態で駆動ローラー80Aが回転駆動されると、従動ローラー80Bが従動する。
左側の内部フレーム14Bには、第1補正モーター85が取り付けられている。第1補正モーター85は、内部フレーム14Bの外側面に固定されており、その出力軸85Aは、内部フレーム14Bを貫通してその反対側(右側)へ延びている。第1補正モーター85の出力軸85Aの先端にピニオンギヤ86が固定されている。回動フレーム75の上面75Aの左端部には、前後方向D2へ延びるラック87が形成されている。ラック87は、ピニオンギヤ86に噛合している。ラック87は、前後方向D2へ並ぶ平行な歯を有している。制御部90は、第1補正モーター85を駆動制御することにより、傾斜ユニット65の回動フレーム75を、回動軸76を中心にして回動させることができる。
[シート補正処理]
以下、図10乃至図16の動作説明図を参照しつつ、図9のフローチャートを用いて、制御部90によって実行されるシート補正処理の手順の一例について説明する。ここで、図10乃至図16は、シート搬送ユニット23及びシート補正機構60の動作を説明するための図であり、上図は平面図、下図は側面図である。なお、画像形成装置10において、シート補正処理が行われる前に、傾斜ユニット65が前記初期位置に配置され、スライドユニット66が前記スライド基準位置に配置されているものとする。
ステップS11において、画像形成装置10に対して、画像形成動作の開始を示す指示信号が入力されると、制御部90のモータードライバー95は、搬送モーター56、第3補正モーター79、その他のモーター(不図示)などを駆動させて、ピックアップローラー38、給紙ローラー対39、シート搬送ユニット23の駆動ローラー23A、ローラーユニット80の駆動ローラー80A、排出ローラー対などを回転させる。これにより、給紙トレイ37から印刷用紙Pが取り出されて第1搬送路26へ給送され、更に、シート搬送ユニット23によって印刷用紙Pが第2搬送路27へ搬送される。また、第3補正モーター79からの回転駆動力は、駆動伝達部791を介して搬送スクリュー362にも伝達されるため、第3補正モーター79が駆動されることによって、搬送スクリュー362も回転される。このとき、制御部90は、印刷用紙Pの搬送速度が前記基準速度V0となるように、各モーターを制御する。したがって、搬送スクリュー362は、前記基準速度V0に応じた回転速度で回転される。
ステップS12では、印刷用紙Pの先端が斜行検知センサー61によって検知されると(図10参照)、制御部90は、斜行検知センサー61の検知信号に基づいて、シート搬送ユニット23によって搬送された印刷用紙Pが斜行しているか否かを判定する。ステップS12において、印刷用紙Pが斜行していると判定されると、次のステップS13では、制御部90は、前記搬送速度Vが前記低速度VLとなるように第3補正モーター79を制御する。つまり、制御部90は、前記搬送速度Vを前記基準速度V0から前記低速度VLに減速する。本実施形態では、前記低速度VLは、前記基準速度V0の0.7倍の速度に設定されている。このとき、搬送スクリュー362は、前記低速度VLに応じた回転速度で回転される。
次のステップS14では、制御部90は、斜行検知センサー61の検知信号に基づいて、印刷用紙Pの傾斜方向と、その傾斜量とを算出する。
その後、ステップS15では、制御部90は、第1補正モーター85を駆動制御して、印刷用紙Pがシート補正機構60に進入する前に、前記傾斜量に応じて、傾斜ユニット65を前記初期位置から斜行補正が可能な前記補正位置まで回動させる(図11参照)。具体的には、印刷用紙Pの傾斜方向とは逆方向へ前記傾斜量だけ傾斜ユニット65を前記初期位置から前記補正位置まで回動させる。図11では、傾斜ユニット65が印刷用紙Pに近づく方向へ回動された回動姿勢が示されている。その後、印刷用紙Pがシート補正機構60に進入すると、ローラーユニット80によって印刷用紙Pが前記低速度VLで搬送方向D11の下流側へ搬送される。
この場合、シート搬送ユニット23は印刷用紙Pを前記基準速度V0で搬送し、ローラーユニット80は印刷用紙Pを前記低速度VLで搬送するので、各搬送速度の差分及び搬送方向D11の移動量に応じて印刷用紙Pが湾曲状に撓まされる(図12参照)。このような撓みが印刷用紙Pに生じるため、後述するように、傾斜ユニット65が図12に示される回動姿勢から前記初期位置に戻されたときに印刷用紙Pが搬送方向D11側へ引っ張られても、印刷用紙Pの破損が防止され、ローラースリップによるスリップ跡が付くことが防止される。
印刷用紙Pの先端が先端検知センサー62まで到達し、制御部90によって印刷用紙Pの先端が検知されると(S16)、ステップS17において、制御部90は、傾斜ユニット65を前記初期位置に戻す(図13参照)。つまり、ステップS15において回動させた方向とは反対の方向へ前記傾斜量の分だけ傾斜ユニット65を回動させる。これにより、印刷用紙Pの斜行が補正される。このとき、印刷用紙Pにおける搬送方向D11の上流側の部分は、駆動ローラー23Aと従動ローラー23Bとによる搬送ローラー対によって挟持されている。しかし、印刷用紙Pに撓みが形成されているため、印刷用紙Pが傾斜ユニット65によって無理に引っ張られることはない。
また、制御部90は、印刷用紙Pの先端が検知されると(S16)、ステップS18において、前記搬送速度Vが前記高速度V0となるように第3補正モーター79を制御する。つまり、制御部90は、前記搬送速度Vを前記低速度VLから前記高速度VHに増速する。本実施形態では、前記高速度VHは、前記基準速度V0の1.3倍の速度に設定されている。このとき、搬送スクリュー362は、前記高速度VHに応じた回転速度で回転される。
この場合、ローラーユニット80による印刷用紙Pの前記搬送速度Vが前記高速度VHに増速されるため、図14に示すように、印刷用紙Pに生じた撓みを解消させることができる。
その後、制御部90は、印刷用紙Pの先端が先端検知センサー62によって検知されてから所定時間を経過したか否かを判定し(S19)、前記所定時間を経過した場合に、制御部90は、第3補正モーター79を制御して、前記搬送速度Vを前記高速度VHから前記基準速度V0に戻す。なお、前記所定時間は、印刷用紙Pに形成された撓みを解消可能な時間に定められている。この所定時間は、例えば、シート搬送ユニット23による前記基準速度V0とローラーユニット80による前記低速度VLとの速度差及び搬送方向D11の印刷用紙Pの移動量に応じて求められる印刷用紙Pの撓み量や、ステップS14で算出された傾斜量、傾斜方向などの各情報から求められる。
図15に示すように印刷用紙Pの先端がエッジ検知センサー63まで到達すると、次のステップS21では、制御部90は、エッジ検知センサー63の検知信号に基づいて、印刷用紙Pが幅方向D3のいずれか一方(右側又は左側)にずれているか否かを判定する。ここで、幅方向D3のずれ(横ずれ)が生じている場合は、ステップS22に進み、横ずれ量を算出する。一方、横ずれが生じていない場合は、ステップS24に進む。
ステップS22では、制御部90は、印刷用紙Pの横ずれの方向と、その横ずれ量とを算出する。その後、ステップS23において、制御部90は、前記横ズレ量に応じて、スライドユニット66をずれ補正方向(図15の矢印参照)へスライド移動させる。具体的には、制御部90は、第2補正モーター73を駆動制御して、印刷用紙Pの横ずれ方向とは逆方向へ前記横ずれ量だけスライドユニット66を前記スライド基準位置から移動させる。これにより、印刷用紙Pの横ずれが補正される(図16参照)。
なお、ステップS23のスライド移動が行われる前に、印刷用紙Pの後端がシート搬送ユニット23を通過していない場合は、制御部90は、ソレノイド64を動作させて、支持部51A,51Bを事前に前記解除位置へ移動させる。その後、制御部90は、ステップS23のスライド移動を行う。これにより、印刷用紙Pの先端側の部分だけが幅方向D3へずらされることが防止される。制御部90は、例えば、斜行検知センサー61の出力の変化に基づいて、印刷用紙Pの後端がシート搬送ユニット23を通過したか否かを判定することができる。また、制御部90は、前記スライド移動が終了すると、ソレノイド64への通電を停止して、支持部51A,51Bを元の前記圧接位置に移動させる。
ステップS23のスライド移動の後、ステップS24において、制御部90は、印刷用紙Pの後端がシート補正機構60を通過したか否かを判定する。そして、印刷用紙Pの後端がシート補正機構60を通過したと判定されると、制御部90は、スライドユニット66を前記スライド基準位置に戻す(S25)。印刷用紙Pに対する画像形成処理が終了すると、制御部90は、各モーター56,73,79,85の駆動を停止して、一連の処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態では、傾斜ユニット65が前記初期位置から前記補正位置まで回動され、その後に前記初期位置に戻される前に、印刷用紙Pの搬送速度が前記低速度VLに減速されて、印刷用紙Pが撓まされる。そのため、印刷用紙Pを無理に引っ張ることなく、傾斜ユニット65が前記初期位置に戻ることができる。つまり、傾斜ユニット65の戻り動作時に印刷用紙Pに負荷が生じることはない。また、傾斜ユニット65が前記初期位置に戻された後に、印刷用紙Pの搬送速度が前記高速度VHに増速されるため、撓みが生じたまま搬送されることが防止される。つまり、印刷用紙Pの撓みが解消される。また、その後、印刷用紙Pの搬送速度が元の前記基準速度V0に戻されるため、前記転写位置において適切にトナー像の転写が行われる。
また、第3補正モーター79の回転駆動力によって、ローラーユニット80だけでなく、搬送スクリュー362も回転される。つまり、一つの電動機でローラーユニット80と搬送スクリュー362とが駆動される。そのため、電動機の数を省減して画像形成装置10の構成を簡素化することができる。
また、ローラーユニット80による印刷用紙Pの搬送速度Vが前記基準速度V0から前記低速度VLに変更され、さらに高速度VHに変更され、その後さらに前記基準速度V0に戻されるため、第3補正モーター79の回転駆動力を受けて回転する搬送スクリュー362の回転速度も、前記搬送速度Vの速度変動に応じて変動する。このため、トナー搬送路364内の搬送スクリュー362に残存トナーが付着していたとしても、搬送スクリュー362の回転速度の変動により、付着していた残存トナーが振り落とされて、トナー排出口365まで残存トナーが効率よく且つ円滑に搬送される。
なお、上述の実施形態では、前記低速度VLが前記基準速度V0の0.7倍の速度であり、前記高速度VHが前記基準速度V0の1.3倍の速度である例について説明したが、本発明はこのような例に限られない。前記低速度VL及び前記高速度VHは、印刷用紙Pに適度な撓みを生じさせることができ、且つ、搬送スクリュー362に付着した残存トナーを振り落とすことが可能な範囲内で設定されていればよい。具体的には、前記低速度VLは、0.5V0以上V0未満の範囲内で定められた速度であり、前記高速度VHは、V0よりも大きく1.5V0以下の範囲内で定められた速度であればよい。
また、上述の実施形態では、画像形成部18が一つの構成を例示するが、例えば、カラープリンタのように、複数の画像形成部18を備えるカラー画像形成装置にも本発明は適用可能である。この場合、カラー画像形成装置が有する中間転写ベルト上に残存する残存トナーを除去するベルトクリーニング装置に設けられた搬送スクリューにも、第3補正モーター79の回転駆動力が入力される。
10 :画像形成装置
23 :シート搬送ユニット
23A :駆動ローラー
23B :従動ローラー
23C :バネ
36 :クリーニング装置
56 :搬送モーター
60 :シート補正機構
61 :斜行検知センサー
62 :先端検知センサー
63 :エッジ検知センサー
64 :ソレノイド
65 :傾斜ユニット
66 :スライドユニット
67 :ベースフレーム
67A :ベース部
67B :支持部
71 :ラック
72 :ピニオンギヤ
73 :第2補正モーター
79 :第3補正モーター
80 :ローラーユニット
85 :第1補正モーター
90 :制御部
361 :搬送スクリュー

Claims (4)

  1. 像担持体に担持されるトナー画像をシートに転写することにより前記シートに画像を形成する画像形成装置であって、
    転写位置に至る搬送路を所定の搬送方向へ搬送する前記シートの斜行を補正する斜行補正装置と、
    転写後に前記像担持体に残存する残存トナーを除去して所定の容器に送るクリーニング装置と、を備え、
    前記斜行補正装置は、
    予め定められた回動支点を中心に回動可能であり、斜行する前記シートが装置本体に進入する前に前記シートの傾きに対応する傾き量だけ初期位置から回動され、前記シートが前記装置本体に進入すると前記シートを挟持して搬送しつつ前記初期位置まで戻される第1搬送ローラーを有し、
    前記クリーニング装置は、
    前記像担持体から除去された前記残存トナーを所定の容器に搬送するトナー搬送部材を有し、
    前記第1搬送ローラー及び前記トナー搬送部材はいずれも、共通の電動機から連続して回転駆動力を受けることにより動作する、画像形成装置。
  2. 前記斜行補正装置よりも前記搬送方向の上流側に設けられ、前記シートを前記搬送方向の下流側へ所定の設定速度で搬送する第2搬送ローラーを更に備え、
    前記シートが前記装置本体に進入する前に前記第1搬送ローラーによる前記シートの搬送速度が前記設定速度から前記設定速度よりも遅い第1搬送速度に減速され、前記シートが前記装置本体に進入して前記第1搬送ローラーによる前記シートの搬送が開始された後に、前記搬送速度が前記設定速度よりも速い第2搬送速度に増速され、前記シートが前記転写位置に到達する前に前記搬送速度が前記設定速度に戻される、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記電動機の回転速度を制御する制御部と、
    前記斜行補正装置よりも前記搬送方向の上流側に配置される第1シート検知部と、
    前記斜行補正装置よりも前記搬送方向の下流側に配置される第2シート検知部と、を更に備え、
    前記制御部は、
    前記シートの先端が前記第1シート検知部に検知された場合に前記搬送速度を前記第1搬送速度に減速するように前記電動機を制御し、
    前記シートの先端が前記第2シート検知部に検知された場合に前記搬送速度を前記第2搬送速度に増速するように前記電動機を制御し、
    前記第2搬送速度に増速されてから所定の設定時間が経過した場合に前記搬送速度を前記設定速度に戻すように前記電動機を制御する、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1搬送速度は、前記設定速度をV0とした場合に、0.5V0以上V0未満の範囲内で定められた速度であり、
    前記第2搬送速度は、V0よりも大きく1.5V0以下の範囲内で定められた速度である、請求項2又は3に記載の画像形成装置。
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