JP4842877B2 - シート整合装置、およびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような画像形成装置においては、転写位置の直前にてストッパ装置とローラから構成されるレジストレーション機構を配置してシートの姿勢を矯正し、正しい位置にトナー画像を転写させる手段が用いられる。
このような画像形成装置においては、シートの搬送方向に対して垂直方向の位置決めを行うストッパ手段を搬送路上に設け、シートの先端をストッパ手段に突き当て、先端部が停止されている状態で上流側に位置する搬送手段によりシートを送り込み、シートにループを形成させその後ストッパを開放し、ストッパより下流側に位置するローラ対にニップさせて搬送させ、その後ストッパ手段の下流近傍に設けられたシートの側部を検知する検知手段と、シートの搬送方向と直角方向に移動可能なローラ対の移動手段によって、シートの走行基準位置に沿った位置に矯正する方法が紹介されている(例えば、特許文献1 参照。)。
同図において、符号32は横レジストローラ対、33はストッパ、34はフィードローラ対、35ウェブ端部検知センサ、36は搬送ローラ対、37、38はウェブ搬送路、39はウェブ、40、41はシートトレイ、Cはバッファ、Dはウェブ搬送路合流点をそれぞれ示す。
横レジストローラ対32直前の前段にはストッパ33が配置されており、ストッパ33はシート搬送路を閉じる位置と、シート搬送路を開放する位置とに切換え可能である。シートの搬送路について、横レジストローラ対32〜フィードローラ対34までの距離は小サイズのシート搬送が可能な距離となっており、更にフィードローラ対34前段のシート搬送路は印刷装置本体のシートトレイ40からの搬送路38と印刷装置本体外のシートトレイ41からの搬送路37とがあり、これらの搬送路にはシートをフィードローラ対34へ送り込むための搬送ローラ対36が設けられている。更に、これら2つの搬送路はフィードローラ対34の上流側Dで合流する。
解放している。
また、前述の構成ではストッパ手段、搬送手段それぞれに駆動手段をもたせるため、装置が大きくなり、製造コストが高くつく等の問題があった。
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載のシート整合装置において、第1および第2のローラ対の接離動作を1つの駆動源で連動させたことを特徴とする。
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
図1は本発明の実施例に基づくシート搬送機構の一例を示す図である。
同図において符号1はシート整合機構、2は第1のローラ対としての横レジストローラ対、3は一端に爪部を有するストッパ、4は第2のローラ対としてのフィードローラ対、5は検知センサ、6は第3のローラ対としての搬送ローラ対、7はストレート形状シート搬送路、8はカーブ形状シート搬送路、9はシート、10、11はシートトレイ、Aはシート搬送路合流点、Bはバッファをそれぞれ示す。
フィードローラ対4前段のシート搬送路は画像形成装置本体のシートトレイ10からのカーブ形状シート搬送路8と画像形成装置本体外のシートトレイ11からのストレート形状シート搬送路7とがあり、これらの搬送路にはシートをフィードローラ対4へ送り込むための搬送ローラ対6が設けられている。搬送ローラ対6について、隣接する搬送ローラ間距離は小サイズのシート搬送を可能とするべく150mm〜180mm程度となっている。各ローラ対は一方が駆動ローラとなっており、他方が従動ローラとなっていて、駆動ローラと従動ローラは互いに離間可能である。また、ストレート形状シート搬送路7とカーブ形状シート搬送路8はフィードローラ対4の上流A点で合流する。
シート整合機構1におけるシートの搬送位置補正および斜行補正動作について説明する。シート9の先端が横レジストローラ対2に達する前に横レジストローラ対2を離間しておき、ストッパ3はその爪部がシート搬送路を閉じる位置に上げておく。シート先端がストッパ3の爪部に突き当たる直前にて搬送速度を減速させながらフィードローラ対4でシート9を挟持しつつストッパに押し込み、ストッパ3〜フィードローラ対4間においてバッファBを形成してシート先端をストッパ3の爪部に沿わせてシート9の斜行を補正した後、横レジストローラ対2でシートを挟持する。以下は検知センサ5としてCCDリニア
イメージセンサを用いた例で説明する。
その後、シート9が図示されていない横レジストローラ対2下流側のローラ等からなるシート搬送装置(例えば転写手段)に挟持されると、横レジストローラ対2を再び離間してホームポジション位置(後述)に戻す仕組みである。
この一連のシート整合動作を行う際、ストッパ3〜シート搬送路合流点Aに一番近い搬送ローラ対までの距離を上回る長さを有するシートを搬送する場合については、前記制御手段により、シート先端がストッパ3に達した時点で少なくともシートにまたがっている搬送ローラ対6は全て離間するように制御される。
横レジストローラ対2より上流側にて発生するシートの抵抗を大きく上回り、ストッパ3にて斜行補正が完了したシート9において横レジストローラ対2の上流側で発生する抵抗によってシート9に捩れが生じてしわが寄ったり、シート9が再斜行することが無くなり、シート整合機構1において高いシート搬送整合精度が達成可能となる。
同図において符号12はユニットフレーム、13はスプリング、14はカム、15はシート移動の方向矢印、16はシート搬送基準位置、17はシート側端位置のズレ量をそれぞれ示す。
シート側端位置の検出を行う検知センサ5はストッパ3下流部に位置している。横レジストローラ対2はユニットフレーム12に組み付けてあり、横移動手段により横レジストローラ対2はその軸方向に移動可能に構成されている。すなわち、横移動手段はユニットフレーム12と、スプリング13および装置本体側に回動軸を有するカム14と、カム14を回転駆動する図示しない駆動源とからなる。
ユニットフレーム12はスプリング13によって、カム14に常に押し付けられていて、カム14が回転することによりシート搬送方向に対し垂直方向(矢印15方向)、すなわち横レジストローラ対2の軸方向に移動が可能となっている。
検知センサ5によりシート側端が所定の基準位置16からずれていることが分かった場合は、そのずれ量17に対応した補正量をカム14の回転により与えてシート側端を所定の基準位置16に整合させる。
同図(b)に示すように、検知センサ5として、1点を検知する単純なフォトカプラを用いる場合、シート9の横ずれ量を直接算出することはできないが、ずれの方向は分かるので、フォトカプラの出力を、カム14の制御をする前記制御手段に直接フィードバックをかけて横位置の制御をする。
カム14は、シート9が基準位置16に一致して送られてきたとき、横移動量が最も少ないような位置をホームポジションとして設定し、常時はその位置になるよう制御手段により制御しておく。したがって、カム14を回動して横レジストローラ対2を横移動させたあと、その役割が終わったら、制御手段はカム14を元の位置、すなわちホームポジションに戻す。
例えばフォトカプラAが基準位置16よりシート中央側に配置されている場合、フォトカプラAがシート9に遮られて出力が出ず、フォトカプラBの出力が出ているときシート側端は所望の位置にあることになる。したがって、フォトカプラA、Bの双方の出力が出ているとき、および双方の出力が消えているとき、はシート9の横ずれがあるときであり、前者の場合はフォトカプラAの出力が消えるまで、後者の場合はフォトカプラBの出力が出るまで、それぞれ対応する方向へシート9をずらせばよい。
同図において符号18、19、20はスプリング、21はカム軸、22、23、24はカム、25はストッパ3の支軸、26はローラ対2を接離させるリトラクトアーム、27は同リトラクトアーム支軸、28はローラ対4を接離させるリトラクトアーム、29は同リトラクトアーム支軸、30はシート搬送路をそれぞれ示す。
ストッパ3は支軸25を中心に回転可能で、スプリング19によってシート搬送路30に突出するように構成されている。ここで、ストッパ3はカム23によってシート搬送路30を開放可能な構成になっている。
シート整合装置の主要部は第1、および第2の搬送手段を有する。第1の搬送手段は横レジストローラ対2とその駆動機構および接離機構からなる。第2の搬送手段はフィードローラ対4とその駆動機構および接離機構からなる。
同図に符号を付してある部分は主として動作に関与している部分を示す。
図5は図4の機構の動作をタイミングチャート的に表した模式図である。
同図において太い破線はカムと相手部材の作用状態、太い実線はその結果の機構の動作をそれぞれ示す。符号「接」は当接状態(作動状態ということがある)、「離」は離間状態(解放状態ということがある)を示す。また「開」はシート通路が解放状態、「閉」は閉塞状態をそれぞれ示す。横方向の(a)〜(e)は便宜上等間隔で表示してあるが、その間隔はそれぞれの状態に対応するカム軸の回転角に対応させてない。
図4(a)において、ストッパ3はシート搬送路30に突出しており、横レジストローラ対2はカム22がアーム26に当接してスプリング18に抗して押し上げることにより離間している。フィードローラ対4はシート9を挟持して圧接されている。フィードローラ対4の回転により規定速度で搬送されたシート9は、先端部がストッパ3の直前に至ると減速してストッパ3に突き当たり、さらにフィードローラ対4によりシート搬送方向に押し込まれ、シート9にループ9aが出来る状態でフィードローラ対4を停止する。このときループ9aの持つ力により、シート先端がストッパ3に突き当たり、シート9のスキ
ューが補正される。
図5においては(a)で示す領域において、カム22とアーム26が「接」となっており、その結果ローラ対22は「離」となっている。カム23とアーム3aは「離」となっており、その結果、シート通路は「閉」となっている。カム24とアーム28は「離」となっており、その結果、ローラ対4は「接」となっている。
図5(b)で示す領域においてすべてのカムは「離」の状態にあり、それぞれの対応するローラ対やアームはスプリングの力により一方の安定状態におかれている。すなわち、ローラ対2と4は「接」、ストッパ3の爪部によるシート搬送路は「閉」の状態におかれている。
図5(c)で示す領域において、機構の動作としては横レジストローラ対2のみが「接」となっている。フィードローラ対4とシート通路はどちらも解放状態である。
また、本実施の形態では、横レジストローラ対2(横レジスト補正手段)によって幅方向の位置ズレ(横レジスト)が補正されたシートPがシート搬送手段もしくは画像転写部に達した直後に、横レジストローラ対2をホームポジションに向けて逆方向に移動させているために(ホームポジションに戻しているために)、次に搬送されるシートPに対して速やかにスキュー補正(斜行補正)や横レジスト補正をおこなうことができる。すなわち、連続的に搬送されるシートP間の間隔を短くして、画像形成装置の生産性を向上させることができる。
図5(d)に示す領域において、すべての機構部は解放状態になっている。すなわち、横レジストローラ対2、フィードローラ対4は離間状態を示す「離」に、シート通路は「開」になっている。この間にシート9の後端部はフィードローラ4を通過する。
図5(e)の領域において、シート通路が「開」となっている状態で横レジストローラ対2が「接」のままシート9を搬送し、下流側の搬送機構にシートを受け渡しする。シート9はすでに通過が済んでいるので、フィードローラ対4は「接」となり、次のシートの搬送に備える。
同図において符号101は像担持体としての感光体、102は光書き込み装置、103は現像装置、104は転写ベルト、106は搬送装置、107は定着装置、Y、C、M、Kは現像色でイエロー、シアン、マゼンタ、黒をそれぞれ示す。
光書き込み装置102によって、各感光体101に潜像が形成され、現像装置103で顕像化された画像は転写ベルト104に転写される。
シートトレイ10から供給されたシートPはカーブ形状シート搬送路8の途中に設けられた搬送ローラ対6によってフィードローラ4に至り、フィードローラ4によって、シートPの先端がシート搬送路に挿入されているストッパ3の爪部に当接するまで送られる。
シートPがシートトレイ11から供給された場合も、ストレート形状シート搬送路7の途中に設けられた搬送ローラ対6によってフィードローラ4に至り、以下同様に振舞う。
転写ベルト104から画像転写を受けたシートPは、搬送装置106によって定着装置107へ導かれ、定着後、画像形成装置本体の外へ排出される。
ついて高い搬送整合精度を実現することが可能となる。
図8〜図11にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図8は、実施の形態2におけるシート整合装置1(シート整合機構)とその近傍とを示す概略図である。図9は、図8のシート整合装置1を幅方向にみた上面図である。本実施の形態2におけるシート整合装置1は、ストッパ3(ストッパ手段)の下流側に搬送手段(シート搬送手段)としての縦レジストローラ対50が設置されている。
ここで、転写ベルト104は、4つの転写ローラ109Y、109M、109C、109K 、駆動ローラ112A、対向ローラ112B、テンションローラ112C〜112F、によって張架・支持されるとともに、駆動ローラ12Aの回転駆動によって図8中の矢印方向に無端移動される。
そして、像担持体としての転写ベルト104は、矢印方向に走行して、転写ローラ109Y、109M、109C、109Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム101Y 、101M 、101C 、101K上に形成された各色のトナー像(帯電、露光、現像工程を経て形成されたトナー像である。)が、転写ベルト104上に重ねて1次転写される。
なお、横レジストローラ対2は、シートPの挟持を開始する前には必ずホームポジション(ホームポジション位置)に待機していて、横レジストの補正が必要ないときには幅方向の移動はおこなわれない。
まず、図10(A)に示すように、給紙部26から給送されたシートPは、フィードローラ対4のR1方向の回転によって、ストッパ3の位置に向けて搬送される(破線矢印方向の搬送である。)。このとき、横レジストローラ対2は、シート搬送路を開放する方向(a1方向である。)に移動している。また、ストッパ3は、シート搬送路を閉鎖する方向(b1方向である。)に移動している。
このように、ストッパ3にシートPの先端が突き当たることで、シートPの斜行が補正される。すなわち、シートPが搬送方向に対して斜めの姿勢で搬送されていても(スキューしていても)、その先端の一端がまずストッパ3に突き当たりその一端を中心にしてやがて他端もストッパ3に突き当たることになり、最終的にシートPのスキューが補正される。
このように、ストッパ3によるシート搬送路の開放がされた状態で、横レジストローラ対2によりシートPが縦レジストローラ対50に向けて搬送されるとともに、横レジスト補正がおこなわれる。
さらに、横レジストローラ対2は、次のシートの搬送・横レジスト補正に備えて、ホームポジションに向けて逆方向(例えば、S1方向とは逆のS2方向である。)に移動する。これと同時に、横レジストローラ対2は、シートPの挟持を開放する方向(a1方向である。)に移動する。すなわち、横レジストローラ対2は、横レジストローラ対2自身による搬送動作(縦レジストローラ対50に向けてシートPを搬送する動作である。)が終了した直後であって、縦レジストローラ対50による搬送動作(画像転写部に向けてシートPを搬送する動作である。)の準備ができた直後に、ホームポジションに戻されるとともに、シートPの挟持を開放する。これにより、次に搬送されるシートに対して速やかにスキュー補正(斜行補正)や横レジスト補正をおこなうことができる。すなわち、連続的に搬送されるシートP間の間隔を短くして、画像形成装置の生産性を向上させることができる。
そして、シートPの縦レジストが補正される。すなわち、その後に図11(D)に示すように転写ベルト104上のカラー画像にタイミングを合わせて、シートPが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートP上の所望の位置にカラー画像が転写される。また、このとき、ストッパ3はシート搬送路を閉鎖する方向(b1方向である。)に移動して、フィードローラ対4によって搬送される次のシートP´に対するスキュー補正の準備がおこなわれる。
なお、縦レジストローラ対50は、不図示の可変駆動モータによる駆動により、その回転数を可変できるように構成されている。これにより、縦レジストローラ対50から2次転写ニップに向けて搬送されるシートPの搬送速度を調整できるために、さらに精度の高い縦レジスト調整が可能になる。
また、横レジストローラ対2(横レジスト補正手段)によって幅方向の位置ズレ(横レジスト)が補正されたシートPが縦レジストローラ対50(搬送手段)に達した直後に、横レジストローラ対2をホームポジションに向けて逆方向に移動させているために(ホームポジションに戻しているために)、次に搬送されるシートPに対して速やかにスキュー補正(斜行補正)や横レジスト補正をおこなうことができる。すなわち、連続的に搬送されるシートP間の間隔を短くして、画像形成装置の生産性を向上させることができる。
2 横レジストローラ対
3 ストッパ
4 フィードローラ対
5 CIS
6 搬送ローラ対
7 ストレート形状シート搬送路
8 カーブ形状シート搬送路
9 シート
22、23、24 カム
50 縦レジストローラ対
Claims (9)
- シート搬送路と、
該シート搬送路内を搬送されるシートの側端部を検知する検知手段と、
前記搬送路を閉鎖して前記シート搬送路内を搬送されるシートを突き当てて撓ませることにより当該シートの先端部を位置決めする開放可能なストッパ手段と、
該ストッパ手段の上流近傍に設けられ互いに接離可能な第1のローラ対を有する第1の搬送手段と、
該第1の搬送手段の上流側に設けられた第2の搬送手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて前記第1のローラ対をその軸方向に変位させる横移動手段と、
を具備し、
前記第1のローラ対が離間した状態でシートを前記ストッパ手段に突き当てて撓ませて当該シートの先端部を位置決めした後に、当該シートの先端部が位置決めされた状態を保持しながら前記第1のローラ対を離間状態から当該シートを挟持する状態に変化させて、その後に前記ストッパ手段を前記搬送路を開放する状態に変化させるとともに前記横移動手段により当該シートの先端部が位置決めされた状態を保持しながら前記第1のローラ対をその軸方向に変位させることを特徴とするシート整合装置。 - 請求項1に記載のシート整合装置において、前記検知手段は、前記ストッパ手段の下流側に設けられたことを特徴とするシート整合装置。
- 請求項1または2に記載のシート整合装置において、前記シートを前記ストッパ手段に当接する際に第2の搬送手段の搬送速度を一時的に減速することを特徴とするシート整合装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1つに記載のシート整合装置において、前記ストッパ手段の開閉動作と、第1および第2のローラ対の接離動作と、を1つの駆動源で連動させたことを特徴とするシート整合装置。
- 請求項4に記載のシート整合装置において、前記ストッパ手段の開閉動作と、第1および第2のローラ対の接離動作と、を同一カム軸に固定された3個のカムによって行うことを特徴とするシート整合装置。
- 画像転写部に向けてシートが搬送されるシート搬送路と、
ホームポジションから幅方向に移動してシートの幅方向の位置ズレを補正する横レジスト補正手段と、
前記横レジスト補正手段によって幅方向の位置ズレが補正された後のシートを前記画像転写部に向けて搬送する搬送手段と、
を備え、
前記横レジスト補正手段は、当該横レジスト補正手段によって幅方向の位置ズレが補正されたシートが前記搬送手段に達した直後に、前記ホームポジションに向けて逆方向に移動することを特徴とするシート整合装置。 - 請求項6に記載のシート整合装置において、
前記シート搬送路を開閉可能に構成されて、シートの先端が突き当たることでシートの斜行を補正するストッパ手段を備え、
前記横レジスト補正手段は、前記ストッパ手段に突き当たった状態のシートを挟持した後に幅方向に移動可能に構成された横レジストローラ対であって、
前記搬送手段は、前記ストッパ手段に対してシートの搬送方向下流側に配設されるとともに前記横レジストローラ対によって幅方向の位置ズレが補正された後のシートの搬送方向の位置ズレを補正する縦レジストローラ対であることを特徴とするシート整合装置。 - 請求項7に記載のシート整合装置において、
前記横レジストローラ対は、当該横レジストローラ対によって挟持されて幅方向の位置ズレが補正されたシートが前記縦レジストローラ対に達した直後に、前記ホームポジションに向けて逆方向に移動するとともにシートの挟持を開放することを特徴とするシート整合装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1つに記載のシート整合装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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