JP5195347B2 - Paper conveying apparatus and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
この発明は、用紙搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a sheet conveying device and an image forming apparatus using the same.
従来、上記用紙搬送装置及びこれを用いた画像形成装置としては、例えば、特許第3881822号公報、特開2002−104695号公報、特開2002−326741号公報及び特開2005−330016号公報等に開示されたものが既に提案されている。 Conventional paper transport devices and image forming apparatuses using the same are disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3881822, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-104695, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-326741, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-330016, and the like. What has been disclosed has already been proposed.
上記特許第3881822号公報に係る画像形成装置は、用紙を格納する給紙部と、
前記給紙部内の用紙を画像形成部に給紙するために駆動する給紙手段と、
前記画像形成部と給紙ローラとの間に配置されたレジストローラを含み、前記画像形成部の画像形成開始後に駆動するレジスト手段とを備え、
前記給紙手段は、前記レジスト手段が駆動したときから給紙対象の用紙の長さに応じて定められる所定の時間を経過するまで駆動し、前記所定の時間が経過したときに駆動を停止して、前記給紙対象の用紙の後端が前記給紙手段に到達したときに停止するように駆動制御を行うように構成したものである。
The image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent No. 3881822 discloses a paper feeding unit that stores paper,
A paper feeding unit that is driven to feed the paper in the paper feeding unit to the image forming unit;
Including a registration roller disposed between the image forming unit and the paper feed roller, and a registration unit that is driven after the image formation of the image forming unit is started,
The paper feeding means is driven until a predetermined time determined according to the length of the paper to be fed elapses after the registration means is driven, and stops driving when the predetermined time elapses. Thus, drive control is performed so as to stop when the trailing edge of the paper to be fed reaches the paper feeding means.
また、上記特開2002−104695号公報に係る画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段からシートに画像を転写させる転写手段と、前記転写手段のシート搬送方向の上流側に配置され、シート搬送速度を制御可能なレジストローラと、前記レジストローラのシート搬送方向の上流側に配置された搬送手段を有する画像形成装置において、前記レジストローラは、前記画像形成手段がシートに画像を形成しながら搬送する画像形成速度よりも速い速度でシートの搬送を行い、シートが前記転写手段に到達する前に、前記レジストローラを前記画像形成速度まで減速させるように構成したものである。 In addition, an image forming apparatus according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-104695 includes an image forming unit that forms an image, a transfer unit that transfers an image from the image forming unit to a sheet, and an upstream of the transfer unit in the sheet conveyance direction. The image forming apparatus includes a registration roller disposed on a side and capable of controlling a sheet conveyance speed, and a conveyance unit disposed on an upstream side of the registration roller in a sheet conveyance direction. The sheet is conveyed at a speed higher than the image forming speed for conveying while forming an image on the sheet, and the registration roller is decelerated to the image forming speed before the sheet reaches the transfer unit. is there.
さらに、上記特開2002−326741号公報に係る画像形成装置は、シート搬送路上に複数のシート搬送機構を備え、該シート搬送機構によって搬送されたシートに画像を形成する画像形成装置において、搬送速度を変速自在な第1のシート搬送機構と、該第1のシート搬送機構の下流側に設けられ、一定の搬送速度でシートを搬送する第2のシート搬送機構と、前記第1のシート搬送機構の下流近傍に設けられ、搬送中のシートの先端および後端を検知するセンサと、該センサの検知結果に基づいて連続して搬送されるシート同士の時間間隔を測定する測定手段と、該測定手段によって測定された時間間隔に基づき、前記第1のシート搬送機構の搬送速度を制御して、シート間隔を調整する間隔調整手段と、を備えるように構成したものである。 Further, an image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-326741 includes a plurality of sheet conveying mechanisms on a sheet conveying path, and an image forming apparatus that forms an image on a sheet conveyed by the sheet conveying mechanism. A first sheet conveyance mechanism that can freely change the speed, a second sheet conveyance mechanism that is provided downstream of the first sheet conveyance mechanism, and conveys the sheet at a constant conveyance speed, and the first sheet conveyance mechanism. A sensor for detecting the leading edge and the trailing edge of the sheet being conveyed, a measuring means for measuring a time interval between sheets conveyed continuously based on the detection result of the sensor, and the measurement And an interval adjusting means for adjusting the sheet interval by controlling the conveying speed of the first sheet conveying mechanism based on the time interval measured by the means. It is.
又、上記特開2005−330016号公報に係る用紙搬送装置は、給紙トレイから繰り出された用紙を毎葉に捌いて搬送するフィードロール対と、前記用紙の突き当てにより当該用紙のスキューを補正した後に所定タイミングで動作して当該用紙を後段側へ挟持搬送するレジロール対とを備えるとともに、前記フィードロール対と前記レジロール対とが前記用紙の搬送経路上で並んで配設された用紙搬送装置であって、
前記用紙を搬送するための前記フィードロール対の駆動が停止するタイミングに対応して、当該停止による負荷変動を前記用紙に伝えないための前記レジロール対に対する速度制御を行う速度制御手段を備えるように構成したものである。
In addition, the paper transport device according to the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-330016 corrects the skew of the paper by a pair of feed rolls that transport the paper fed from the paper feed tray every leaf and the abutting of the paper. A pair of registration rolls that operate at a predetermined timing and sandwich and convey the sheet to the subsequent stage, and the feed roll pair and the registration roll pair are arranged side by side on the sheet conveyance path. Because
Corresponding to the timing when driving of the pair of feed rolls for conveying the paper stops, speed control means for performing speed control on the pair of registration rolls so as not to transmit the load fluctuation due to the stop to the paper. It is composed.
ところで、この発明が解決しようとする課題は、特に、上記特開2005−330016号公報に開示された技術に比較して、レジロール対に対する速度制御(増速)が、フィードロール対の駆動停止に伴う負荷変動に間に合わないことに起因した用紙の速度変動を抑制することが可能な用紙搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。 By the way, the problem to be solved by the present invention is that the speed control (acceleration) with respect to the pair of registration rolls is particularly effective in stopping the driving of the pair of feed rolls, as compared with the technique disclosed in the above Japanese Patent Laid-Open No. 2005-330016. It is an object of the present invention to provide a paper transport device capable of suppressing paper speed fluctuation caused by not being able to meet the accompanying load fluctuation and an image forming apparatus using the same.
すなわち、請求項1に記載された発明は、記録用紙を収容した用紙収容容器と、
前記用紙収容容器から送り出された記録用紙を1枚ずつ捌いた状態で搬送するとともに、予め定められたタイミングで停止する捌き用ロール対と、
前記捌き用ロール対によって1枚ずつ捌かれた状態で搬送される記録用紙の先端を、整合させた状態で用紙搬送方向の下流側へ搬送する整合用ロール対と、
前記捌き用ロール対及び整合用ロール対を異なったタイミングで回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を、前記捌き用ロール対を停止する以前から増速する速度制御手段とを備えたことを特徴とする用紙搬送装置である。
That is, the invention described in
While conveying the recording paper sent out from the paper storage container one by one, a pair of rolling rolls that stops at a predetermined timing;
A pair of alignment rolls that conveys the leading edge of the recording sheet conveyed in a state of being rolled one by one by the pair of rolling rolls to the downstream side in the sheet conveying direction in an aligned state;
Drive means for rotationally driving the pair of rolling rolls and the pair of matching rolls at different timings;
A sheet transporting apparatus comprising: a speed control unit configured to increase the driving speed of the alignment roll pair by the driving unit before the stopping roll pair is stopped.
また、請求項2に記載された発明は、前記速度制御手段は、前記用紙の後端が前記捌き用ロール対を通過する以前に、前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を定常速度に戻すことを特徴とする請求項1に記載の用紙搬送装置である。
Further, in the invention described in
さらに、請求項3に記載された発明は、前記速度制御手段は、予め定められた速度プロファイルに基づいて、前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の用紙搬送装置である。
Furthermore, the invention described in
又、請求項4に記載された発明は、前記速度制御手段は、前記捌き用ロール対を停止させてから、前記用紙の後端が前記捌き用ロール対を通過するまでの時間に応じて、増速量が等しくなるように速度プロファイルを変更させることを特徴とする請求項3に記載の用紙搬送装置である。
Further, in the invention described in
更に、請求項5に記載された発明は、前記記録用紙が厚紙である場合には、増速する速度プロファイルの最大値を普通紙に対して小さく設定したことを特徴とする請求項3又は4に記載の用紙搬送装置である。
Furthermore, the invention described in
また、請求項6に記載された発明は、記録用紙を収容した用紙収容容器と、
前記用紙収容容器から送り出された記録用紙を1枚ずつ捌いた状態で搬送するとともに、予め定めれたタイミングで停止する捌き用ロール対と、
前記捌き用ロール対によって1枚ずつ捌かれた状態で搬送される記録用紙の先端を、整合させた状態で用紙搬送方向の下流側へ搬送する整合用ロール対と、
前記捌き用ロール対及び整合用ロール対を異なったタイミングで回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を、前記捌き用ロール対を停止する以前から増速する速度制御手段と、
前記整合用ロール対によって搬送される記録用紙に画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a paper storage container that stores recording paper;
While conveying the recording paper sent out from the paper storage container one by one, a pair of rolling rolls that stops at a predetermined timing;
A pair of alignment rolls that conveys the leading edge of the recording sheet conveyed in a state of being rolled one by one by the pair of rolling rolls to the downstream side in the sheet conveying direction in an aligned state;
Drive means for rotationally driving the pair of rolling rolls and the pair of matching rolls at different timings;
Speed control means for increasing the driving speed of the alignment roll pair by the driving means from before the stopping roll pair is stopped;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a recording sheet conveyed by the alignment roll pair.
請求項1に記載された発明によれば、捌き用ロール対を停止させたことに起因した整合用ロール対の速度変動を抑制するために、整合用ロール対に対する速度制御(増速)が、捌き用ロール対の駆動停止に伴う負荷変動に間に合わないことに起因した用紙の速度変動を抑制することが可能となっている。
According to the invention described in
また、請求項2に記載された発明によれば、整合用ロール対の速度を増加させたことに伴う影響が、用紙の後端が捌き用ロール対を通過した後に現れるのを回避することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to avoid the influence of increasing the speed of the aligning roll pair from appearing after the trailing edge of the sheet has passed through the separating roll pair. it can.
さらに、請求項3に記載された発明によれば、整合用ロール対の駆動速度の制御を容易に行うことができる。
Furthermore, according to the invention described in
又、請求項4に記載された発明によれば、用紙の搬送速度に応じて増速量を制御することができ、整合用ロール対の増速の悪影響が生じるのを抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the speed increase amount can be controlled in accordance with the sheet conveyance speed, and the adverse effect of the speed increase of the alignment roll pair can be suppressed.
更に、請求項5に記載された発明によれば、用紙が厚紙である場合に、整合用ロール対による用紙の搬送速度が速くなり過ぎるのを防止することができる。 Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, when the paper is a thick paper, it is possible to prevent the paper transport speed by the alignment roll pair from becoming too fast.
また、請求項6に記載された発明によれば、捌き用ロール対を停止させたことに起因した整合用ロール対の速度変動を抑制するために、整合用ロール対に対する速度制御(増速)が、捌き用ロール対の駆動停止に伴う負荷変動に間に合わないことに起因した用紙の速度変動を抑制することができ、画質を向上させることが可能となる。
According to the invention described in
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る用紙搬送装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものである。
FIG. 2 shows a tandem type full-color printer as an image forming apparatus to which the paper conveying apparatus according to
図2において、1は画像形成装置本体としてのタンデム型のフルカラープリンターの本体を示すものであり、当該プリンター本体1の内部には、その略中央部に、画像形成ユニット2がプリンター本体1の上下方向である鉛直方向に沿って上下に配設されている。また、フルカラープリンター本体1の内部には、画像形成ユニット2の一側(図示例では、右側)に、画像形成ユニット2で形成された複数色のトナー像が転写される記録媒体を吸着した状態で搬送する用紙搬送ベルトユニット3が配設されているとももに、当該画像形成ユニット2の他側(図示例では、左側)には、制御回路等を備えた制御ユニット4が、画像形成ユニット2の斜め下方に、高圧電源回路等を備えた電源回路ユニット5が、それぞれ配設されている。また、上記フルカラープリンター本体1内の底部には、記録媒体としての記録用紙37等を給紙する給紙装置6が配設されている。
In FIG. 2,
上記画像形成ユニット2は、下から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像を形成する4つのプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kを備えており、これらの4つのプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kは、鉛直方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配設されている。
The
これらの4つのプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kは、形成する画像の色以外はすべて同様に構成されており、大別して、図2に示すように、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム8と、この感光体ドラム8の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール9と、後述する画像露光装置21によって感光体ドラム8の表面に各色に対応した画像露光を施して静電潜像を形成するための画像露光用通路10と、感光体ドラム8上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像手段としての現像装置11と、感光体ドラム8上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置12とから構成されている。
These four
上記画像露光装置21は、図2に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つのプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kに共通に構成されており、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像データに基づいてレーザービームLBを出射する4つの半導体レーザー14と、当該4つの半導体レーザー14からそれぞれ出射された4本のレーザービームLBを平行光化するコリメータレンズ15と、前記半導体レーザー14から出射されたレーザービームLBを反射する反射ミラー16と、この反射ミラー16で反射されたレーザービームLBを偏向走査する回転多面鏡17と、この回転多面鏡17で反射されたレーザービームLBを各画像形成部7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8上に走査露光する複数枚の反射ミラー18、19と、レーザービームLBを透過する透過ガラス20とを備えるように構成されている。なお、反射ミラー18、19は、レーザービームLBの偏向角度(θ)に応じて焦点距離(f)を変える機能を有している。
As shown in FIG. 2, the
一方、上記フルカラープリンター本体1の内部には、図2に示すように、制御ユニット4が配設されており、この制御ユニット4には、例えば、画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置30が設けられている。この画像処理装置30からは、画像露光装置10にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像データが順次出力され、この画像露光装置10から画像データに応じて出射される4本のレーザービームLBが、それぞれの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上に形成された静電潜像は、現像装置11Y、11M、11C、11Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
さらに、上記用紙搬送ベルトユニット3は、図2に示すように、無端状ベルトとして、切れ目が無く循環し移動する用紙搬送ベルト31を備えており、当該用紙搬送ベルト31は、各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kで形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が転写される記録媒体としての記録用紙37を静電的に吸着した状態で搬送するように構成されている。また、上記用紙搬送ベルトユニット3は、後述する反転用の用紙搬送経路50に設けられた搬送ロール49と共に一体的にユニット化されており、記録用紙37のジャム等が発生した場合に、プリンタ本体1のフロントカバー32を開けることにより、プリンタ本体1に対して時計周り方向に回動した退避位置に移動可能となっている。
Further, as shown in FIG. 2, the paper
上記用紙搬送ベルト31は、図2に示すように、鉛直方向に沿って上下に配設された張架ロールとしての駆動ロール33と、従動ロール34と、第1アイドラーロール35と、第2アイドラーロール36との間に、所定のテンションで張架されており、例えば、図示しない駆動モータによってギア等を介して回転駆動される駆動ロール33によって、所定の速度で時計周り方向に沿って循環移動するように構成されている。上記駆動ロール33と従動ロール34との距離は、例えば、A3サイズの記録用紙37の長さと略等しい長さに設定されているが、これに限らず、駆動ロール33と従動ロール34との距離は、任意に設定して良いことは勿論である。上記用紙搬送ベルト31としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリイミドアミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。
As shown in FIG. 2, the
また、上記用紙搬送ベルト31上には、所定のタイミングで画質調整用のパターンが転写されるように構成されており、当該用紙搬送ベルト31のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kが配設された走行領域31aと反対側の非転写走行領域31bには、用紙搬送ベルト31上に転写された画質調整用のパターンを光学的に検出するパターン検出装置38が配設されているとともに、当該パターン検出装置38のベルト移動方向に沿った下流側には、用紙搬送ベルト31上の画質調整用パターンを構成するトナー等の異物を除去するクリーニングブレード39を備えたクリーニング装置40が配設されている。
Further, an image quality adjustment pattern is transferred onto the
また、上記従動ロール34の表面には、図2に示すように、記録用紙37を用紙搬送ベルト31の表面に静電的に吸着させるための吸着ロール41が、用紙搬送ベルト31を介して当接するように配設されている。この吸着ロール41は、例えば、プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの帯電ロール9と同様に、金属製芯金の表面に導電性ゴムを被覆して構成されており、金属製芯金に所定の吸着用のバイアス電圧が印加されるようになっている。そして、吸着ロール41は、給紙装置6から送られてくる記録用紙37を静電的に帯電して、用紙搬送ベルト31の表面に吸着させるように構成されている。
Further, on the surface of the driven
上記各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、図2に示すように、用紙搬送ベルト31の表面に吸着された状態で搬送される記録用紙37上に、転写ロール42Y、42M、42C、42Kによって互いに重ね合わされた状態で多重に転写される。なお、上記転写ロール42Y、42M、42C、42Kは、用紙搬送ベルトユニット3側に一体的に取り付けられている。
Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toners formed on the photosensitive drums 8Y, 8M, 8C, and 8K of the
上記記録用紙37は、図2に示すように、プリンター本体1の底部に配設された給紙装置6から、本実施の形態に係る用紙搬送装置を介して給紙される。この給紙装置6は、所望のサイズや材質の記録用紙37を収容した用紙トレイ43を備えている。
As shown in FIG. 2, the
この実施の形態に係る用紙搬送装置は、図1に示すように、用紙トレイ43から所望のサイズや材質の記録用紙37を給送する給送ロール44と、当該給送ロール44によって用紙トレイ43から給送される記録用紙37を、1枚ずつ分離して捌いた状態で搬送する供給ロール45及び捌きロール46と、これら供給ロール45及び捌きロール46によって1枚ずつ捌いた状態で搬送される記録用紙37を、予め定められたタイミングで用紙搬送ベルト31の表面へと搬送するレジストロール対43とを備えるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the paper transport device according to this embodiment feeds a
なお、上記記録用紙37としては、シート状部材であって、例えば、A4サイズやA3サイズ、あるいはB5サイズやB4サイズなど種々のサイズ、及び、普通紙、コート紙等の厚紙や、OHPシートなど、種々の材質のものが用いられる。
The
そして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が多重に転写された記録用紙37は、図2に示すように、当該記録用紙37自身が有する剛性(所謂、コシ)によって用紙搬送ベルト31から分離された後、定着装置47へと搬送され、定着装置47によって熱及び圧力で、各色のトナー像が記録用紙37上に定着される。この定着装置47は、加熱ロール48と、当該加熱ロール48に圧接する加圧ベルト49又は加圧ロールを備えており、これら加熱ロール48及び加圧ベルト49によって、記録用紙37上に転写された未定着トナー像を、当該記録用紙37上に定着するように構成されている。その後、各色のトナー像が定着された記録用紙37は、排出ロール52によって排紙口53から、フルカラープリンター本体1の上部に設けられた排出トレイ54上にプリント面を下にした状態で排出され、プリント動作が終了する。
Then, as shown in FIG. 2, the
なお、上記フルカラープリンターでは、フルカラーの画像に限らず、モノクロなど所望の色の画像をプリントすることが可能となっており、プリントする画像の色に応じて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のすべて、又は一部のプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kによってトナー像が形成される。
The full-color printer is capable of printing not only full-color images but also desired color images such as monochrome, and yellow (Y) and magenta (M) depending on the color of the image to be printed. , Cyan (C), black (K), or some of the
また、上記フルカラープリンターによって記録用紙37の両面に画像を形成する場合には、定着装置44によって片面に画像が定着された記録用紙37を、そのまま排出ロール45によって排出トレイ46上に排出せずに、記録用紙37の後端が排出ロール52によって保持された状態で、当該排出ロール52を逆転させるとともに、図示しない切り替えゲートによって、記録用紙37の搬送経路を上方の搬送経路55に切り替え、プリンタ本体1の一側面に沿って設けられた搬送ロール56、57を備えた反転用の用紙搬送経路50へと搬送する。そして、この反転用の用紙搬送経路50に搬送された記録用紙37は、その表裏が反転された状態で、再度、レジストロール対43によって用紙搬送ベルト31の吸着位置まで搬送され、裏面にトナー像が転写された後、定着装置47によって熱及び圧力で定着処理が施され、排出ロール52によってプリンタ本体1の上部に設けられた排出トレイ54上に排出されるようになっている。
Further, when images are formed on both sides of the
なお、図2中、符号58はプリンター本体1の側面に設けられた手差しトレイ59から、所望のサイズ及び材質の転写材を給紙するための給紙ロールを、60は給紙ロール58によって給紙された記録媒体をレジストロール43へ搬送する搬送ロールをそれぞれ示している。
In FIG. 2,
さらに、この実施の形態では、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kが、回転駆動される感光体ドラム8や帯電ロール9、及びクリーニング装置12を有する上部の第1のユニット121と、感光体ドラム8上に形成された静電潜像を現像する現像装置11を有する下部の第2のユニット122とから構成されている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)
上記第1のユニット121と第2のユニット122は、図3に示すように、感光体ドラム8と反対側の端部に設けられた支点123を介して、感光体ドラム8と現像ロール116とが互いに接離する方向に揺動自在に連結されているとともに、第1のユニット121の感光体ドラム8と第2のユニット122の現像ロール116の軸方向に沿った両端部に設けられた図示しないトラッキングロールとが当接するように、コイルスプリング等の付勢手段124によって付勢されている。
As shown in FIG. 3, the
また、上記のごとく構成された各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kは、図2に示すように、プリンター本体1の正面に開閉自在に設けられたフロントカバー32を開くことによって、それぞれ個別にプリンター本体1に対して着脱可能となるように構成されており、感光体ドラム8が劣化した場合や、現像装置11内に収容されたの現像剤が空となった場合に、プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7K毎にプリンター本体1から取り外して、新しいプロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kと交換することにより、ユーザーが容易にメンテナナスを行うことが可能となっている。
The
さらに、上記プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの現像装置11の現像剤収容室13には、図4に示すように、トナーのみからなる一成分の現像剤110又はトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤110が収容されているとともに、当該現像剤収容室13の内部には、現像剤110を攪拌しつつ、現像装置11側の端部であって当該現像剤収容室13の長手方向の一端部に形成された現像剤の排出口111から現像剤110を排出するための現像剤攪拌部材としてのフィルム状のアジテーター112が2つ平行に配設されている。
Further, in the
これら2つのフィルム状のアジテーター112は、図4及び図5に示すように、現像剤収容室13の内部に収容された現像剤110を攪拌しつつ、現像剤排出口111から現像剤110を排出するためのものであり、合成樹脂製の回転軸112aの半径方向外周に向けてマイラーフィルム等からなる合成樹脂製フィルム112bを突出するように設けたものである。上記合成樹脂製フィルム112bは、その先端が現像剤収容室13の底面から一側面にわたって接触する長さに設定されており、現像剤収容室13の底面及び一側面に現像剤110が付着するのを防止しつつ、現像剤排出口111へと現像剤110を掻き入れるように構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, these two film-
また、上記現像剤収容室13と現像剤排出口111を介して連通した現像室113との間には、現像剤収容室13から現像装置11の現像室113へと現像剤110を搬送する現像剤搬送装置130が配設されている。
In addition, the developer 110 transports the developer 110 from the
なお、この実施の形態では、現像剤収容室13内にトナーのみからなる一成分の現像剤110が収容されており、現像剤収容室13は、トナー収容室となっている。
In this embodiment, a one-component developer 110 made only of toner is accommodated in the
上記現像室113の内部には、図4に示すように、当該現像室113内に供給された現像剤110を攪拌しつつ矢印方向に沿って搬送する攪拌オーガー114が回転可能に配設されているとともに、現像剤110を攪拌搬送しつつ現像剤担持体としての現像ロール116に現像を供給する供給オーガー115が、当該攪拌オーガー114と平行に回転可能に配設されている。さらに、上記攪拌オーガー114と供給オーガー115との間に設けられた仕切り壁117には、図5に示すように、これら攪拌オーガー114及び供給オーガー115の軸方向に沿った両端部において、現像剤110の受け渡しを行うための通路118、119が設けられている。
As shown in FIG. 4, an
そして、上記現像装置11では、図4及び図5に示すように、供給オーガー115によって現像ロール116へと供給された現像剤110の層厚を、層厚規制用ロール120によって所定の値に規制しながら、感光体ドラム8と対向する現像領域へと搬送し、当該感光体ドラム8の表面に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するようになっている。
In the developing
なお、上記現像装置11の内部に収容された現像剤110としては、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤110が用いられているが、トナーのみからなる一成分の現像剤を用いても勿論良い。
As the developer 110 accommodated in the developing
さらに、上記クリーニング装置12は、図3に示すように、感光体ドラム8の表面に残留した転写残トナーを、クリーニングブレード26によって除去し、除去された転写残トナーをクリーニング装置12の内部27に回収して収容するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
ところで、この実施の形態に係る用紙搬送装置70では、図1に示すように、供給ロール45とレジストロール対43の双方を回転駆動する駆動モータ71を備えており、この駆動モータ71の回転駆動力は、フィードクラッチ72を介して供給ロール45に伝達されるとともに、レジクラッチ73を介してレジストロール対43に伝達される。
Incidentally, as shown in FIG. 1, the
上記駆動モータ70としては、例えば、ステッピングモータが用いられ、制御手段としてのCPU100からの信号に基づいて、ROM101に予め記憶された速度プロファイルを参照しながら速度制御回路102によって回転のON/OFF及び回転速度が制御されるように構成されている。
As the
なお、この実施の形態では、供給ロール45とレジストロール対43の双方を回転駆動する駆動手段として、駆動モータ71と、フィードクラッチ72と、レジクラッチ73を用いているが、供給ロール45とレジストロール対43を個別に設けられた駆動モータによって駆動しても良い。
In this embodiment, the
上記CPU100は、フルカラープリンタ全体の画像形成動作を制御するものであり、図示しないパーソナルコンピュータ等からのプリント指示に基づいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上へのトナー像の画像形成動作や、給紙装置6からの用紙搬送装置70による記録用紙37の給紙動作など、種々の画像形成動作を制御するものである。
The
上記用紙搬送装置70では、図1に示すように、給紙装置6の用紙トレイ43に収容されたA4サイズやA3サイズ、B5サイズ、B4サイズ、レターサイズ等の所望のサイズ、あるいは普通紙や厚紙、あるいはOHPシート等の所望の材質の記録媒体である記録用紙37のうち、最上位に位置する記録用紙37が、予め定められたタイミングで矢印方向に沿って間欠的に回転駆動される給送ロール33によって給送される。
In the
このとき、上記給紙装置6の用紙トレイ43内に収容された記録用紙37が給送ロール33によって給送される際に、最上位の記録用紙37とその下部に位置する1〜2枚程度の記録用紙37が、記録用紙37同士の摩擦力によって同時に給送される場合がある。上記用紙トレイ43から給送された記録用紙37は、互いに反対方向に、つまり給送方向に沿って回転駆動される供給ロール45と、当該供給ロール45と反対方向に回転駆動されるか、又は反対方向への駆動トルクが付与される捌きロール46によって、1枚ずつに分離されて捌かれた状態で、用紙搬送方向の下流側へと搬送される。したがって、上記捌き用ロール対としての供給ロール45と捌きロール46とを通過した記録用紙37は、1枚のみが用紙搬送方向の下流側へ搬送される。
At this time, when the
上記供給ロール45と捌きロール46の用紙搬送方向下流側には、斜め上方に配設されたレジストロール対43へと記録用紙37を搬送する上方へ湾曲した用紙搬送路74が設けられており、記録用紙37は、用紙搬送路74に沿ってレジストロール対43まで搬送される。また、上記用紙搬送路74には、供給ロール45と捌きロール46の出口に第1の用紙センサー75が配設されているとともに、整合用ロール対としてのレジストロール対43の手前には、第2の用紙センサー76が配設されている。
On the downstream side in the paper conveyance direction of the
上記記録用紙37の先端がレジストロール対43に到達して時点では、図6に示すように、レジクラッチがOFF状態であってレジストロール対43は停止しており、記録用紙43の先端がレジストロール対43に当接した状態で、記録用紙37の先端が僅かなループを形成して整合された状態となる。上記レジストロール43は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上のトナー像と同期したタイミングで、図1に示すように、駆動モータ71によってレジストロールクラッチを介して回転駆動され、記録用紙37を用紙搬送ベルト31の吸着位置へと搬送する。
When the leading edge of the
上記レジストロール対43によって搬送された記録用紙37は、用紙搬送ベルト31の表面に吸着された状態で搬送され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上から、フルカラーの画像を形成する場合には、各色のトナー像が転写される。
The
このとき、上記駆動モータ71の回転駆動力を供給ロール45に伝達するフィードクラッチは、図6に示すように、記録用紙37のジャム等を防止するために、予め定められたタイミングでOFFされ、供給ロール45の駆動が停止される。その後、記録用紙37は、レジストロール対43の搬送力のみによって用紙搬送ベルト31へと順次搬送される。
At this time, the feed clutch that transmits the rotational driving force of the
上記の如く、この実施の形態では、フィードクラッチ72が予め定められたタイミングでOFFされ、供給ロール45の駆動が停止されると、その瞬間にレジストロール対43に負荷が掛かるため、供給ロール45の駆動が停止される予め定められた時間だけ前の時点から、駆動モータ71の駆動速度を増加し始め、駆動モータ71の駆動速度の最大値が、増速プロファイルの中央よりも少し前に位置するように設定されている。上記増速プロファイルは、図6に示すように、供給ロール45の駆動停止タイミングから予め定められた時間、例えば、10〜20msec程度経過したときに最大値となるように設定され、その後、徐々に通常の速度になるように増速率を低下させ、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜ける以前に、それまでの通常速度に戻し、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜けることによって負荷が減少することにより、レジストロール対43が不本位に増速されるのを回避している。
As described above, in this embodiment, when the
上記駆動モータ71の駆動速度の最大値は、例えば、プロセススピードを155mm/sとした場合に、約2.5%程度増速するように設定されるが、これに限定されるものではなく、2〜3%であっても良いが、5%程度では大きすぎることが本発明者の実験で判っている。
The maximum value of the driving speed of the driving
また、上記フィードクラッチ72がOFFされて供給ロール45の駆動が停止されてから、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜けるまでの時間は、例えば、駆動モータ71の増速プロファイルを含めて、240msec、記録用紙の搬送距離にして37.2mmに設定される。
Further, the time from when the
上記駆動モータ71の増速プロファイルは、記録用紙37の定常状態の搬送速度に応じても制御され、供給ロール45を停止させてから、記録用紙37の後端が供給ロール45を通過するまでの時間に応じて、増速量(速度を時間で積分した値)が等しくなるように速度プロファイルを変更させるように構成するのが望ましい。
The speed increasing profile of the
以上の構成において、この実施の形態に係る用紙搬送装置を適用したフルカラープリンタでは、次のようにして、レジロール対に対する速度制御(増速)が、フィードロール対の駆動停止に伴う負荷変動に間に合わないことに起因した用紙の速度変動を抑制することが可能となっている。 In the above configuration, in the full-color printer to which the paper conveying device according to this embodiment is applied, the speed control (acceleration) for the registration roll pair is in time for the load fluctuation accompanying the stoppage of driving of the feed roll pair as follows. It is possible to suppress the speed fluctuation of the paper due to the absence.
すなわち、上記フルカラープリンタでは、図2に示すように、プリント動作を開始すると、図6に示すように、予め定められたタイミングで駆動モータ71が回転駆動されるとともに、駆動モータ71の回転駆動と同時又は少し遅れてフィードクラッチ72がON状態となり、供給ロール45及び捌きロール46が回転駆動される。次に、上記用紙搬送装置70では、図6に示すように、給送ロール44が間欠的に回転駆動されて、給紙装置6の用紙トレイ43から記録用紙37が給送される。上記給紙装置6の用紙トレイ43から給送された記録用紙37は、互いに反対方向に回転する供給ロール45と捌きロール46によって1枚ずつ分離されて捌かれた状態で、用紙搬送経路74を介してレジストロール対43へと搬送される。このとき、レジクラッチ73は、OFF状態となっており、レジストロール対43は停止している。そのため、上記供給ロール45と捌きロール46によって1枚ずつ捌かれた状態でレジストロール対43へと搬送された記録用紙37は、レジストロール対43のニップ部に突き当たって停止し、予め定められたループを形成する。
That is, in the above-described full-color printer, when the printing operation is started as shown in FIG. 2, the
その後、上記レジクラッチ73は、図6に示すように、予め定めれたタイミングでON状態となり、レジストロール対43が回転駆動されて、記録用紙37は、図2に示すように、レジストロール対43によって用紙搬送ベルト31へと搬送される。
Thereafter, the
すると、上記フィードクラッチ73は、図6に示すように、予め定められたタイミングT1でOFFされ、供給ロール45と捌きロール46は停止するが、供給ロール45と捌きロール46が停止すると、レジストロール対43による記録用紙37の搬送負荷が増加し、当該レジストロール対43から用紙搬送ベルト31へと搬送され、この用紙搬送ベルト31によって搬送されつつ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上から各色のトナー像が転写される記録用紙37の移動速度が変動することになる。
Then, as shown in FIG. 6, the
そのため、この実施の形態では、図6に示すように、フィードクラッチ72をOFFする直前、予め定められた時間t1だけ速く駆動モータ71を通常の駆動速度よりも速度が速くなるように徐々に増速し、フィードクラッチ73がOFFしてから予め定められた時間(10〜20ms)だけ経過した後に、最大速度となるように、駆動モータ71の駆動速度がROMに予め記憶された速度プロファイルに基づいて、速度制御回路102によって制御される。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, immediately before the
その結果、フィードクラッチ72がOFFされてレジストロール対43の負荷が増加した場合であっても、当該レジストロール対43を駆動する駆動モータ71の駆動速度が予め増速されているので、レジストロール対43が急激に減速されて、当該レジストロール対43によって搬送される記録用紙37に振動的な速度変動が発生するのを抑制することができる。よって、上記の如く用紙搬送ベルト31によって搬送されるつつ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各プロセスカートリッジ7Y、7M、7C、7Kの感光体ドラム8Y、8M、8C、8K上から各色のトナー像が転写される記録用紙37の移動速度を略一定の速度に制御することができ、記録用紙37の移動速度の変動に起因した色ずれの発生を抑制することができる。
As a result, even when the
その後、上記駆動モータ71の駆動速度は、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜けるまでの間に、最大値から徐々に減速されて、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜ける以前に、通常の速度に戻されるようになっている。
Thereafter, the drive speed of the
そのため、上記フィードクラッチがOFFされることに起因したレジストロール対43の負荷の増加分は、短い時間に発生する負荷の増加である力積(力×時間)として作用するが、このレジストロール対43の負荷の増加分は、フィードクラッチ73がOFFされる直前に増速を開始して、フィードクラッチ72がOFFされたときには、既に増速された駆動モータ71の増速分と、その後の増速プロファイルによって決定される搬送力によって相殺されて打ち消され、フィードクラッチ72をOFFする前後のレジストロール対43による記録用紙37の搬送速度を略一定に維持することができる。
Therefore, an increase in the load of the resist
また、上記駆動モータ71の増速プロファイルは、図6に示すように、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜ける以前に通常の速度に戻されるように設定されているので、記録用紙37の後端が供給ロール45を抜けた後に、駆動モータ71の増速プロファイルの影響が記録用紙37の搬送速度に現れることはない。
Further, as shown in FIG. 6, the speed increasing profile of the
なお、上記速度プロファイルの最大値は、記録用紙37が厚紙の場合には、普通紙よりも小さな値約1.5%程度の増速値に抑えられる。
Note that the maximum value of the speed profile is suppressed to an acceleration value of about 1.5% which is smaller than that of plain paper when the
実験例
本発明者は、図2に示すようなプリンタを試作し、駆動モータ71の速度プロファイルを図6のAに示すように制御して、フィードクラッチをOFFするタイミングの前後に伴う駆動モータ71の駆動トルクの変化、及び記録用紙37上に転写・定着されたカラー画像の各色のトナー像の黒色を基準とする位置ずれ量を測定する実験を行った。
Experimental Example The inventor makes a prototype of a printer as shown in FIG. 2, controls the speed profile of the
図7及び図8はこの発明の実験例を示すものである。 7 and 8 show experimental examples of the present invention.
これらの図から明らかなように、図6のAに示すように、駆動モータ71の速度プロファイルを制御することにより、駆動モータ17のトルク変動及び色ずれを小さく抑えることができることが判った。
As can be seen from these figures, as shown in FIG. 6A, it was found that by controlling the speed profile of the
比較例
本発明者は、図2に示すようなプリンタを試作し、駆動モータ71の速度プロファイルを図6のBに示すように制御して、フィードクラッチをOFFするタイミングの前後に伴う駆動モータ71の駆動トルクの変化、及び記録用紙37上に転写・定着されたカラー画像の各色のトナー像の黒色を基準とする位置ずれ量を測定する実験を行った。
Comparative Example The inventor makes a prototype of a printer as shown in FIG. 2, controls the speed profile of the
図9及び図10はこの発明の比較例を示すものである。 9 and 10 show a comparative example of the present invention.
これらの図から明らかなように、図6のBに示すように、駆動モータ71の速度プロファイルを制御すると、駆動モータ17のトルク変動が過大となり、その影響が大きな色ずれ量として現れることが判った。
As can be seen from these figures, as shown in FIG. 6B, when the speed profile of the
6:給紙装置、43:用紙トレイ、37:記録用紙、33:給送ロール、43:レジストロール、45:供給ロール、46:捌きロール、70:用紙搬送装置、71:駆動モータ、72:フィードクラッチ、73:レジクラッチ、100:CPU(速度制御手段)。 6: paper feeder, 43: paper tray, 37: recording paper, 33: feed roll, 43: registration roll, 45: supply roll, 46: paper roll, 70: paper transport device, 71: drive motor, 72: Feed clutch, 73: registration clutch, 100: CPU (speed control means).
Claims (6)
前記用紙収容容器から送り出された記録用紙を1枚ずつ捌いた状態で搬送するとともに、予め定められたタイミングで停止する捌き用ロール対と、
前記捌き用ロール対によって1枚ずつ捌かれた状態で搬送される記録用紙の先端を、整合させた状態で用紙搬送方向の下流側へ搬送する整合用ロール対と、
前記捌き用ロール対及び整合用ロール対を異なったタイミングで回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を、前記捌き用ロール対を停止する以前から増速する速度制御手段とを備えたことを特徴とする用紙搬送装置。 A paper container containing recording paper;
While conveying the recording paper sent out from the paper storage container one by one, a pair of rolling rolls that stops at a predetermined timing;
A pair of alignment rolls that conveys the leading edge of the recording sheet conveyed in a state of being rolled one by one by the pair of rolling rolls to the downstream side in the sheet conveying direction in an aligned state;
Drive means for rotationally driving the pair of rolling rolls and the pair of matching rolls at different timings;
A sheet conveying apparatus comprising: a speed control unit configured to increase a driving speed of the alignment roll pair by the driving unit from before the stopping roll pair is stopped.
前記用紙収容容器から送り出された記録用紙を1枚ずつ捌いた状態で搬送するとともに、予め定めれたタイミングで停止する捌き用ロール対と、
前記捌き用ロール対によって1枚ずつ捌かれた状態で搬送される記録用紙の先端を、整合させた状態で用紙搬送方向の下流側へ搬送する整合用ロール対と、
前記捌き用ロール対及び整合用ロール対を異なったタイミングで回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記整合用ロール対の駆動速度を、前記捌き用ロール対を停止する以前から増速する速度制御手段と、
前記整合用ロール対によって搬送される記録用紙に画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A paper container containing recording paper;
While conveying the recording paper sent out from the paper storage container one by one, a pair of rolling rolls that stops at a predetermined timing;
A pair of alignment rolls that conveys the leading edge of the recording sheet conveyed in a state of being rolled one by one by the pair of rolling rolls to the downstream side in the sheet conveying direction in an aligned state;
Drive means for rotationally driving the pair of rolling rolls and the pair of matching rolls at different timings;
Speed control means for increasing the driving speed of the alignment roll pair by the driving means from before the stopping roll pair is stopped;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a recording sheet conveyed by the alignment roll pair.
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