JP5393261B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシート搬送部に設けられるシート搬送ローラ対の構成に関する。
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一般的に、画像形成部に搬送するシートの斜行を補正したり、画像形成部で形成された画像とシートとの位置とを合わせたりするためのレジスト部が備えられている。このようなレジスト部としては、レジストローラ対により、シートの斜行を補正すると共に、画像形成部で形成された画像とシートとの位置とを合わせを行うようにしたものがある(特許文献1参照)。そして、このようなレジストローラ対を備えたレジスト部においては、まず停止させているレジストローラ対のニップ部に、上流側の搬送ローラ対により搬送されるシートの先端を突き当てる。これにより、シート先端がレジストローラ対のニップ線に沿うようになり、シートの斜行が補正される。次に、レジストローラ対の回転を開始するタイミングを調整することにより、画像形成部で形成された画像とシートとの位置合わせを行う。
特開昭61−23923号公報
ところで、このようなレジスト部を備えた従来の画像形成装置において、斜行が補正されたシートは、レジストローラ対の回転により画像形成部に搬送されるが、この際、シートの後端は、まず上流側の搬送ローラ対のニップを抜ける。この後、レジストローラ対のニップを抜ける。ここで、シート後端がシート搬送ローラ対である搬送ローラ対やレジストローラ対のニップを抜ける際、シートに加速度が生じ、これに伴いシートの搬送速度の変動が生じる。なお、特に厚紙等の厚みやコシのあるシートの場合、シートを、すべることなく安定して搬送するためには、強い搬送ニップによる搬送力が必要であるが、搬送ニップの強さが大きくなればなるほど、ニップ抜け時の衝撃も大きくなる。そして、このようなシート搬送速度の変動により、画像形成部においてシートに形成される画像のズレ等を起こすおそれがある。
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シートがシート搬送ローラ対を抜ける際のシート搬送速度の変動を抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、画像形成部にシートを搬送するシート搬送ローラ対を備えた画像形成装置において、前記シート搬送ローラ対は、弾性体により構成され、軸方向の中心に対して対称に配置された第1ローラ部及び前記第1ローラ部の軸方向両側に配置された第2ローラ部を備えた駆動ローラと、前記駆動ローラの前記第1ローラ部と圧接する第1従動ローラ部及び前記第2ローラ部と圧接する第2従動ローラ部を軸方向に備えた従動ローラと、を具備し、前記第1ローラ部と前記第1従動ローラ部との圧接部のシート搬送方向に沿った長さが、前記第2ローラ部と前記第2従動ローラ部との圧接部のシート搬送方向に沿った長さよりも長くなるように前記第1ローラ部の硬度を前記第2ローラ部の硬度より小さくし、前記第1従動ローラ部の外径を前記第2従動ローラ部の外径より大きくしたことを特徴とするものである。
本発明のように、シート搬送ローラ対を通過する際、シートに加わる加速度の大きさが小さくなるようにすることにより、シートがシート搬送ローラ対を抜ける際のシート搬送速度の変動を抑制することができる。
本発明の参考例に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記レーザビームプリンタに設けられたレジスト部を構成するレジストローラ対の斜視図。 上記レーザビームプリンタに設けられたレジストローラ対及び搬送ローラの構成を説明する図。 上記レジストローラ対及び搬送ローラによるシート搬送動作を説明する図。 シートの後端が、上記レジストローラ対の端部側を抜けた状態を示す図。 シートの後端が、上記レジストローラ対の中央側を抜けた状態を示す図。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に設けられたレジスト部を構成するレジストローラ対の斜視図。 シートの後端が、上記レジストローラ対の端部側を抜けた状態を示す図。 シートの後端が、上記レジストローラ対の中央側を抜けた状態を示す図。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の参考例に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図であり、図1において、1はレーザプリンタ、1Aはプリンタ本体、1Bは画像形成部である。このレーザプリンタ1においては、不図示のパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の外部情報機器から情報が送信されると、まずこの情報に基づいてビデオコントローラボード4が画像信号を作成する。この後、ビデオコントローラボード4で作成された画像信号に応じたレーザ光Lをレーザスキャナ5が時計方向に回転している感光体ドラム6A上に照射する。これにより、感光体ドラム6A上に静電潜像が形成される。
なお、図1において、6は感光体ドラム6Aを備えたプロセスユニットである。このプロセスユニット6は、感光体ドラム6Aの他、感光体ドラム表面を所定の極性・電位に一様に帯電する不図示の帯電器、不図示のトナー現像器、不図示のクリーニング器等を備えている。次に、このように感光体ドラム6A上に静電潜像を形成した後、この静電潜像を、プロセスユニット6内の不図示の現像器から供給されるトナーによって順次トナー像として顕画化する。この後、このトナー像を感光体ドラム6Aと転写ローラ7とにより構成される転写部7Aへ搬送する。
一方、このようなトナー像形成動作に並行して給紙カセット8内に積載収納されているシートSの最上位のシートを反時計方向に1回転する半月状の給紙ローラ9によって順次給紙パス10へ送り出す。この後、搬送ローラ11により、回転停止中のレジストローラ対12に搬送する。ここで、このようにレジストローラ対12に到達したシートSは、先端がレジストローラ対12のニップに突き当たった後、搬送ローラ11により、所定のループを形成するまで搬送が続けられることによって斜行補正がなされる。そして、このように斜行補正を終えたシートSは、感光体ドラム上のトナー像と位置を合わせるタイミングをとって回転を開始するレジストローラ対12によって転写部7Aへ搬送される。この後、この転写部7Aにおいて、転写ローラ7により感光体ドラム6A上のトナー像がシート面上に転写される。次に、このようにトナー像の転写を終えたシートSは搬送ガイド13上を通って定着装置14へ搬送され、この定着装置14において加熱及び加圧されることにより、転写されたトナー像がシート上に定着される。
なお、トナー像の定着処理を終えたシートSは、印字面を下向きに積載(フェイスダウン積載)する場合には、搬送面16とこれに対向するフェイスアップトレイ22によって形成される搬送路に進入する。そして、この後、不図示の駆動源を備えたフェイスダウン排紙ローラ19と、フェイスダウン排紙ローラ19と圧接して従動する従動コロ25とによってプリンタ本体1Aの上部のフェイスダウン排紙トレイ17上へ排紙される。また、印字面を上向きに積載(フェイスダウン積載)する場合は、予めフェイスアップトレイ22を回動中心23を支点とし矢印Aのように開く。そして、不図示の駆動源を備えたフェイスアップローラ18と、フェイスアップローラ18と圧接して従動するコロ15によって、フェイスアップトレイ22上にシートの印字面を上向きに排出する。
図2は、本参考例に係るシート搬送部であるレジスト部を構成するレジストローラ対12の斜視図である。図2に示すように、シート搬送ローラであるレジストローラ対12は、駆動ローラであるレジストローラ32と、従動ローラ部であるレジストコロ40により、構成されている。レジストローラ32は、レジストローラ軸31の中央部に固着された第1ローラ部である第1及び第2レジストローラゴム33a,33bを備えている。なお、このゴム(弾性体)により形成された第1及び第2レジストローラゴム33a,33bは、レジストローラ軸31の軸方向中央部にシートのシート搬送方向と直交する幅方向の中心に対して対称に配置(支持)されている。また、レジストローラ32は、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bの軸方向両側にそれぞれ2個(複数)ずつ配された第2ローラ部である4つの第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dを備えている。そして、この第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dは、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bとは異なる形状を有している。なお、レジストローラ軸31は、左軸受け34及び右軸受け36を介してプリンタ本体内に設けられた左側板35及び右側板37に回転自在に保持されると共に、一端には不図示の駆動源より駆動力を伝達されるレジストローラギア38がとりつけられている。
レジストコロ40は、コロ軸39に回転可能に支持されている複数の従動ローラ部である筒状形状の第1〜第6コロ40a〜40fを備えている。なお、コロ軸39は、左コロ軸受け41及び右コロ軸受け42を介して左側板35及びに右側板37に、上下方向に移動可能に保持されると共に、左コロ軸受け41及び右コロ軸受け42を介して左右のバネ43,44により、レジストローラ側に付勢されている。これにより、第2従動ローラ部である第1、第2、第5及び第6コロ40a,40b,40e,40fが第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dに圧接する。また、第1従動ローラ部である第3及び第4コロ40c,40dが第1及び第2レジストローラゴム33a,33bと圧接する。そして、レジストローラ32の回転に伴い、レジストコロ40が従動回転する。
なお、レジストローラ32は、感光ドラム6Aと転写ローラ7とにより構成される転写部7Aへシートを送り出すためのローラである。このため、ローラ径のバラつきによる送り速度差や、左右の速度変動による斜行に加え、シートのカール、凹凸、うねり、厚み等の違いによる必要搬送力の差に影響されずに、一定のシート搬送速度でシートを搬送できるように構成する必要がある。そこで、本参考例においては、レジストローラ32のローラ硬度(ローラゴム硬度)を80°〜90°程度の高めとし、外径研磨時のローラ径のバラつきを抑えるようにしている。また、左右のバネ43,44のバネ圧を0.1Nから0.15Nと高めに設定することにより搬送を安定させ、シート搬送速度の変動による画像の外れを防止している。
コロ軸39には斜行補正部材であるレジシャッタ45が回動可能に保持されており、このレジシャッタ45は、突き当て面48(48a〜48d)をそれぞれ備えた、レジ整合部材47(47a〜47d)が取り付けられている。そして、このレジシャッタ45は、シャッタバネ46により、図3に示すように突き当て面48が、レジストローラ32及びレジストコロ40のニップよりもシート搬送方向上流側に一定のバネ圧で突出するように付勢保持されている。これにより、レジストローラ対12に向かう際、シートはシート搬送方向と逆方向に付勢されたレジシャッタ45に、レジストローラ対12のシート搬送方向上流で当接して斜行が補正される。そして、この後、レジシャッタ45は斜行が補正されたシートにより押圧されて付勢力に抗しながら揺動する。
なお、図3で示すように、搬送ローラ対11は、不図示の駆動源により駆動を伝達されて矢印方向に回転する搬送ローラ49と、バネ51により搬送ローラ49に圧接して従動回転する搬送コロ52を備えている。そして、この搬送ローラ対11により、シートSをレジストローラ対12に向けて搬送する。なお、搬送ローラ対11により搬送されたシートSは、この後、搬送ガイド53〜55により案内されて先端がレジシャッタ45の突き当て面48に突き当たり、先端がレジシャッタ45の突き当て面48に倣うようになる。これにより、シートSが傾いた状態で搬送されていた場合でも、シートSの斜行が補正される。
そして、シートSは、先端がレジシャッタ45の突き当て面48に倣うようになった後も、さらに搬送ローラ対11により搬送される。やがてシートSは、図4の(a)に示すように、バネ51のバネ力に打ち勝ってレジシャッタ45を時計周りに回動させて、レジシャッタ45の突き当て面48に倣わされた状態で、回転中のレジストローラ32と、レジストコロ40のニップに送り込まれる。次に、レジストローラ32とコロ40のニップに入り込んだシートSは、レジストローラ32により、転写上ガイド56及び下ガイド57によりガイドされながら図4の(b)に示すように、感光ドラム6Aと転写ローラ7により構成される転写部7Aに搬送される。ここで、時計方向に回転している感光ドラム6Aは、レーザ光L1が照射されている照射部58において随時、潜像が形成されている。そして、この潜像を現像した後、転写部7AにおいてシートSにトナー像が転写される。
図5は、シートSが転写部に到達した後、シートSの後端が、レジストローラ32とレジストコロ40のニップを抜けた状態を示している。図5において、レジストローラ32は、反時計方向に回転しており、これに圧接するレジストコロ40は、時計方向に従動回転している。シャッタ45は、シートSの搬送により、時計方向に押し上げられた状態になっている。なお、図5において、X1は、レジストローラ32の第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dと第1、第2、第5及び第6レジストコロ40a,40b,40e,40fとの圧接部であるニップのシート搬送方向の幅(長さ)であるニップ幅である。つまり、X1は第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dと第1、第2、第5及び第6レジストコロ40a,40b,40e,40fとが圧接することで形成される複数のローラ対の圧接部のニップ幅である。60はシートSのニップ抜位置、Y1は第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dの外径である。また、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dは、搬送の安定を図るように硬質系のゴムにより形成されており、その硬度Z1は80°〜90°程度に設定されている。
一方、図6はレジストローラ32の中央部に位置する第1及び第2レジストローラゴム33a,33bと第3及び第4レジストコロ40c,40dとのニップを抜けるときの状態を示す図である。なお、図において、X2は第1及び第2レジストローラゴム33a,33bと第3及び第4レジストコロ40c,40dのシート搬送方向のニップ幅である。つまり、X2は第1及び第2レジストローラゴム33a,33bと第3及び第4レジストコロ40c,40dとで構成される複数のローラ対のニップ幅である。61はシートSのニップ抜位置、Y2は第1及び第2レジストローラゴム33a,33bの外径である。なお、本参考例において、この第1及び第2レジストローラゴム33a,33bは、小硬度のゴムより形成されており、その硬度Z2は40°〜60°程度に設定されている。
ここで、本参考例において、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dと、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bの外径Y1,Y2及び硬度Z1,Z2は、Y1<Y2、Z1>Z2となるように設定している。この結果、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dとレジストコロ40a,40b,40e,40fのニップ幅X1と、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bとレジストコロ40c,40dのニップ幅X2との関係は、X1<X2となる。
ところで、レジストローラ32とレジストコロ40のニップを抜けた瞬間、既述したように搬送速度差や、シートの厚さ等により、シートに加速度が生じ、照射部58(図4の(b)参照)での潜像ピッチズレや、転写部7Aでの転写ブレが発生する場合ある。しかし、このようにX1<X2とすることにより、図5に示すようにシートSの後端両端部がニップX1を抜けるとき、後端中央部においては、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bとレジストコロ40c,40dによってニップされたままの状態となる。この後、レジストローラ32の回転により、シートは、中央側の第1及び第2レジストローラゴム33a,33bとレジストコロ40c,40dのニップを抜ける。
このとき、第1及び第2レジストローラゴム33a,33bは、硬度が小硬度に設定されているため、シートのニップ抜け時のシート速度の変動が小さくなる。このため、高硬度のローラゴムを備えるレジストローラ32とレジストコロ40において発生しやすい、ニップ抜け時のシートのシート速度変動(加速度)を緩和することができる。そして、このようにシートのレジストローラのニップ抜けによる搬送速度変動を緩和することによりし、感光ドラムの速度変動を抑え、画像のピッチブレを軽減することができる。
以上説明したように、シート搬送方向のニップ幅をX1<X2とすることにより、レジストローラ対12を通過する際、シートに加わる加速度の大きさが小さくすることができる。これにより、シートがシート搬送ローラ対を抜ける際のシート搬送速度の変動を抑制することができる。なお、本参考例においては、シートの幅方向に対して中央部に配置された第1及び第2レジストローラゴム33a,33bを、既述したように大径及び小硬度としている。これにより、シートの幅に対し、レジストローラゴム32によってニップする個数(領域)がシート幅により変わるようになり、レジストローラゴム33によるニップは常に形成される範囲のシート幅に上記効果が得られるようにすることができる。このため、通常使われる、はがきから、A4、LTR等のサイズまで、対応が可能となる。
次に、本発明の実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態に係る画像形成装置のレジスト部を構成するレジストローラ対の斜視図である。なお、図7において、既述した図2と同一符号は、同一又は相当部分を示している。図7において、62a、62bはレジストローラ32の、レジストローラ軸31の中央部に固着された第1及び第2レジストローラゴムである。63a、63bは、レジストコロ40の、コロ軸39に回転可能に保持されている筒状形状の第3及び第4コロであり、この第3及び第4コロ63a,63bは、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bに圧接している。
図8は、シートが転写部に到達した後、シートSの後端が、レジストローラ32とレジストコロ40のニップを抜けた状態を示している。図8において、レジストローラ32は、反時計方向に回転しており、これに圧接するレジストコロ40は、時計方向に従動回転している。また、レジシャッタ45は、シートSの搬送により、時計方向に押し上げられた状態になっている。なお、図8において、X3は、レジストローラ32の第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dと第1、第2、第5及び第6レジストコロ40a,40b,40e,40fによるシート搬送方向のニップ幅、64はシートSのニップ抜位置である。K1は第1、第2、第5及び第6レジストコロ40a,40b,40e,40fの外径である。また、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dは、搬送の安定を図るように硬質系のゴムにより形成されており、その硬度Z1は80°〜90°程度に設定されている。
図9はレジストローラ32の中央部に位置する第1及び第2レジストローラゴム62a,62bと、第3及び第4コロ63a,63bとのニップを抜けるときの状態を示す図である。なお、図9において、X4は第1及び第2レジストローラゴム62a,62bと第3及び第4コロ63a,63bとのシート搬送方向のニップ幅、65はシートSのニップ抜位置、K2は第3及び第4コロ63a,63bの外径である。また、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bは、小硬度のゴムより形成されており、その硬度Z2は40°〜60°程度に設定されている。
ここで、本実施の形態において、第1、第2、第5及び第6レジストコロ40a,40b,40e,40f及び第3及び第4コロ63a,63bの外径K1,K2はK1<K2となるように設定している。また、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32d及び第1及び第2レジストローラゴム62a,62bの硬度Z1,Z2は、Z1>Z2となるように設定している。結果、第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dとレジストコロ40a,40b,40e,40fのニップ幅X3と、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bと第3及び第4レジストコロ63a,63bのニップ幅X4との関係は、X3<X4となる。
このようにX3<X4とすることにより、図8に示すようにシートSの後端両端部がニップX3を抜けるとき、後端中央部においては、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bとレジストコロ63a,63bによってニップされたままの状態となる。この後、レジストローラ32の回転により、シートは、ニップ抜け位置65で、中央側の第1及び第2レジストローラゴム62a,62bとレジストコロ63a,63bのニップを抜ける。そのため、高硬度のゴムローラからなるレジストローラ32とレジストコロ40のニップにおいて、発生しやすいニップ抜け時のシートと速度変動(加速度)を緩和することができる。
このとき、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bは、硬度が小硬度に設定されているため、シートのニップ抜け時のシート速度の変動が小さくなる。このため、高硬度のローラゴムを備えるレジストローラ32とレジストコロ40において発生しやすい、ニップ抜け時のシートのシート速度変動(加速度)を緩和することができる。そして、このようにシートのレジストローラのニップ抜けによる搬送速度変動を緩和することによりし、感光ドラムの速度変動を抑え、画像のピッチブレを軽減することができる。
なお、本実施の形態によれば、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bと第3〜第6レジストローラゴム32a〜32dとは、硬度と幅形状は異なるが、外径を略同一に設定が可能である。このため、ゴムローラを製造する上で、外径を形成する際の研磨工程が容易になる。また、本実施の形態においては、既述した参考例と同様に、第1及び第2レジストローラゴム62a,62bをレジストローラ軸31の、軸方向中央部に配置している。これにより、シートの幅に対し、レジストローラ32によってニップする個数(領域)がシート幅により変わるだけとし、レジストローラゴム62によるニップが常に形成される範囲のシート幅に上記効果が得られるようにすることができる。そのため、通常使われる、はがきから、A4、LTR等のサイズまで、対応が可能となる。
また、これまでの説明においては、シート搬送部としてレジストローラ対を例にして説明したが、本発明は、これに限らない。例えば、本発明を、レジストローラ対のシート搬送方向上流に位置する、搬送ローラ対11に適用しても良い。これにより、レジストローラ対12から搬送ローラ対11の間で生じる、搬送ローラニップ抜け時の搬送速度ムラを緩和することができる。これにより、画像形成部へシートを送り出すレジストローラの搬送が安定し、搬送ローラによる画像ムラを防止することができる。
1…レーザプリンタ、1A…プリンタ本体、1B…画像形成部、11…搬送ローラ、12…レジストローラ対、31…レジストローラ軸、32…レジストローラ、33a,33b…第1及び第2レジストローラゴム、32a〜32d…第3〜第6レジストローラゴム、40…レジストコロ、40a〜40f…第1〜第6コロ、62a,62b…第1及び第2レジストローラゴム、63a,63b…第3及び第4コロ、K1…第1、第2、第5及び第6レジストコロの外径、K2…第3及び第4コロ外径、X1〜X4…シート搬送方向のニップ幅、Y1…第3〜第6レジストローラゴムの外径、Y2…第1及び第2レジストローラゴムの外径、Z1…第3〜第6レジストローラゴムの硬度、Z2…第1及び第2レジストローラゴムの硬度、S…シート

Claims (2)

  1. 画像形成部にシートを搬送するシート搬送ローラ対を備えた画像形成装置において、
    前記シート搬送ローラ対は、
    弾性体により構成され、軸方向の中心に対して対称に配置された第1ローラ部及び前記第1ローラ部の軸方向両側に配置された第2ローラ部を備えた駆動ローラと、
    前記駆動ローラの前記第1ローラ部と圧接する第1従動ローラ部及び前記第2ローラ部と圧接する第2従動ローラ部を軸方向に備えた従動ローラと、を具備し、
    前記第1ローラ部と前記第1従動ローラ部との圧接部のシート搬送方向に沿った長さが、前記第2ローラ部と前記第2従動ローラ部との圧接部のシート搬送方向に沿った長さよりも長くなるように前記第1ローラ部の硬度を前記第2ローラ部の硬度より小さくし、前記第1従動ローラ部の外径を前記第2従動ローラ部の外径より大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
  2. シート搬送方向と逆方向に付勢手段により付勢され、前記シート搬送ローラ対に向かうシートに前記シート搬送ローラ対のシート搬送方向上流で当接してシートの斜行を補正し、斜行が補正されたシートにより押圧されて前記付勢手段の付勢力に抗しながら揺動する斜行補正部材を備えていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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