JP5441681B2 - Sheet conveying apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、搬送ニップによりシートの搬送を行う斜行補正装置やカール付け装置等のシート搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet conveying device such as a skew correction device or a curling device that conveys a sheet by a conveying nip, and an image forming apparatus including the sheet conveying device.
従来、シートを搬送する機構として搬送ローラや搬送ベルト等が知られているが、特に搬送ローラは簡単な構成で、かつ停止や加減速等の搬送制御が行いやすいという利点を有する。搬送ローラの具体的構成としては、駆動モータにより回転駆動される駆動ローラと、これに対向配置されて加圧される従動ローラとの組み合わせからなり、両者により形成される搬送ニップ内の摩擦力によってシートを搬送するものが挙げられる。このような搬送ローラを備えたシート搬送装置の例として、プリンタや印刷機等の画像形成装置が挙げられる。この画像形成装置としては、電子写真方式のフルカラー画像形成装置を挙げることができ、その装置内には、シートを給紙、搬送、排紙するための搬送ローラが多数設けられる。 Conventionally, a conveyance roller, a conveyance belt, and the like are known as a mechanism for conveying a sheet. In particular, the conveyance roller has a simple configuration and has an advantage that conveyance control such as stop and acceleration / deceleration can be easily performed. A specific configuration of the transport roller is a combination of a drive roller that is rotationally driven by a drive motor and a driven roller that is disposed opposite to the drive roller and is pressed. One that conveys a sheet is mentioned. As an example of the sheet conveying apparatus provided with such a conveying roller, there is an image forming apparatus such as a printer or a printing machine. An example of the image forming apparatus is an electrophotographic full-color image forming apparatus. In the apparatus, a large number of conveying rollers for feeding, conveying, and discharging sheets are provided.
このような搬送ローラのうちで、例えば画像を転写する前にシートの斜行補正を行う斜行補正装置や、シートに発生したカールを除去するためのカール付け装置等に用いられるものは、単にシートを一定の条件で搬送すればよいというものではない。つまり、シートの厚さ、剛度(剛性)、平滑性等の特性による影響を受けやすく、所望の性能を得るためには、これらの特性に応じた最適な搬送条件に設定する必要がある。 Among such transport rollers, for example, those used in a skew correction device that corrects a skew of a sheet before transferring an image, a curling device that removes curl generated on a sheet, and the like are simply used. This is not to say that the sheet should be conveyed under certain conditions. In other words, it is easily influenced by characteristics such as sheet thickness, stiffness (rigidity), smoothness, and the like, and in order to obtain desired performance, it is necessary to set optimum conveying conditions according to these characteristics.
具体例として、図7に示す斜行補正装置65に備えた斜送ローラを参照して説明する。この斜行補正装置65は、画像形成装置内に設けられた斜行補正装置の代表的な方式の一つであり、図7はその平面図である。斜行補正装置65は、シートの搬送方向Fに対して所定角度だけ傾けて配置された斜送ローラ75a〜75cと、斜送ローラ75a〜75cによって発生する搬送方向に直角な搬送成分によってシートを倣わせるための突き当て基準部材76とを備えている。このような斜行補正装置65は、シートを停止させることなく斜行補正を行うことができるため、画像形成装置の生産性向上を図る上で有利である。また、突き当て基準に倣わせて斜行補正を行うため、複雑な制御を必要とせず、原理がシンプルであるという利点を持つ。
A specific example will be described with reference to a skew feeding roller provided in the skew
しかし、突き当て基準部材76への接触開始後、斜送ローラ75a〜75cは、或る程度の滑りを伴った搬送状態が要求され、滑りが多すぎると斜行補正が不十分となり、逆に滑りが少なすぎると突き当てに伴う座屈が発生してしまう。これら滑りの状態は、シートの厚さ、剛度(剛性)、平滑性等と密接な関係があり、薄紙と厚紙、普通紙とコート紙といったメディア条件によって大きく異なる。
However, after the start of contact with the abutting
このようなメディアに起因する条件変化に対しても安定した斜行補正性能を得るために、選択されたメディア情報を基に斜送ローラの搬送力設定を可変とするものが提案されている(特許文献1、2参照)。特許文献1記載の技術は、加圧調整用のカムを用いて加圧バネの作動長、即ち加圧力を変更するものであり、特許文献2記載の技術は、搬送ニップを形成するローラ材質、即ち摩擦係数を変更するものである。
In order to obtain stable skew correction performance even for such a change in conditions caused by the media, a configuration has been proposed in which the conveying force setting of the skew feeding roller is variable based on the selected media information ( (See
しかし近年、画像形成装置の分野はコンシューマ、オフィス、印刷と多岐にわたり、これに伴い使用されるシートの種類も非常に多種多様なものになっている。このような状況においては、もはやバネの弾性変形の範囲内だけでは全ての仕様メディアに対応できないという課題が生じる。即ち、加圧バネの作動長を調整することで加圧力を変更する上記特許文献1記載の技術では、加圧バネの作動長を極端に大きくするか、もしくはバネ定数を極端に大きな値に設定する方向でしか対応することができない。しかし、これらの対応は、スペースの増大と圧縮バネの座屈、もしくは作動長のバラツキに対するニップ圧変動を招き、場合によっては安定したニップ圧の設定が困難となる。
However, in recent years, the fields of image forming apparatuses are diverse, such as consumers, offices, and printing, and the types of sheets used therewith are very diverse. In such a situation, there arises a problem that it is no longer possible to cope with all specification media only within the range of elastic deformation of the spring. That is, in the technique described in
また、上記特許文献2記載の技術は、上記課題も鑑みて提案されたものではあるが、摩擦係数を変更するためには十分なニップ潰れ量を確保しなければならず、そのためには結局大きな加圧力の変更が必要となる。このため、基本的に上記特許文献1の技術と同様の課題に直面する。
Further, although the technique described in
本発明は、作動長及びバネ定数を特に大きくすることなく、バネの弾性変形だけに依存することなく、多種多様なメディア条件に応じた幅広く安定したニップ圧レンジを確保したシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a sheet conveying apparatus that secures a wide and stable nip pressure range according to various media conditions without particularly increasing the operating length and spring constant, and not depending only on elastic deformation of the spring, and An object is to provide an image forming apparatus provided.
本発明は、駆動が伝達される駆動ローラ及び該駆動ローラに加圧される従動ローラからなる搬送ローラ対と、回動支点を挟んで設けられた第1及び第2アーム部を有し、前記第1アーム部の先端部に前記従動ローラを回転可能に支持し、かつ前記第2アーム部に、前記回動支点からの距離が異なる第1及び第2作用点を設けた加圧アーム部と、前記加圧アーム部の前記第1及び第2作用点に対してそれぞれ付勢力を付与する第1及び第2付勢力付与部材と、前記第1及び第2付勢力付与部材の作動長変化を選択的に切換え、前記第1及び第2付勢力付与部材の一方の付勢力を増加させながら前記第1及び第2付勢力付与部材の他方の付勢力を減少させて、前記従動ローラの前記駆動ローラへの加圧力を調整する調整駆動部と、を備えることを特徴としている。 The present invention has a conveying roller pair including a driving roller to which driving is transmitted and a driven roller pressed against the driving roller, and first and second arm portions provided with a rotation fulcrum interposed therebetween, A pressure arm portion that rotatably supports the driven roller at a tip portion of the first arm portion, and a first arm portion and a second action point that are different in distance from the rotation fulcrum on the second arm portion; The operating length changes of the first and second urging force applying members for applying the urging force to the first and second action points of the pressurizing arm and the first and second urging force applying members, respectively. The drive of the driven roller is selectively switched to decrease the other urging force of the first and second urging force applying members while increasing one urging force of the first and second urging force applying members. An adjustment drive unit that adjusts the pressure applied to the roller. It is a symptom.
本発明によれば、第1及び第2付勢力付与部材の付勢力と加圧アーム部のてこ比とによって搬送ローラ対のニップ圧を自在に調整できるので、従来のようにバネ定数や作動長を極端に大きくすることなく、幅広い範囲でニップ圧を変化させることができる。その結果、薄紙から厚紙までの多岐にわたるメディア条件に応じた搬送ニップ状態を安定的にかつ省スペースに実現することが可能となる。例えば画像形成装置に備えたシート搬送装置の場合であれば、メディア対応力の向上が図れることから、幅広い仕様を備えた装置を提供できるようになる。 According to the present invention, the nip pressure of the conveying roller pair can be freely adjusted by the urging force of the first and second urging force applying members and the lever ratio of the pressure arm portion. It is possible to change the nip pressure in a wide range without increasing the value extremely. As a result, it is possible to stably and space-saving the conveyance nip state corresponding to various media conditions from thin paper to thick paper. For example, in the case of a sheet conveying device provided in an image forming apparatus, the media compatibility can be improved, so that an apparatus having a wide range of specifications can be provided.
<第1の実施形態>
本発明に係る第1の実施形態について説明する。本第1の実施形態では、画像形成装置の内部に配置されたシート搬送装置のうち、シートの斜行補正を行う斜行補正装置への適用例について説明する。図6は、本実施形態における画像形成装置60の断面図であり、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置を示したものである。
<First Embodiment>
A first embodiment according to the present invention will be described. In the first embodiment, an application example to a skew feeding correction device that performs skew feeding correction of a sheet among the sheet conveying devices arranged inside the image forming apparatus will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of the image forming apparatus 60 in the present embodiment, and shows a color image forming apparatus using an electrophotographic system.
画像形成装置には、電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式など複数の方式のものが挙げられるが、図6に示す画像形成装置60は、電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置である。画像形成装置60は、4色の画像形成部613を中間転写ベルト606上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式を採用したものであり、この方式は、転写部での厚いシート(厚紙)への対応力、搬送性やプリント生産性に優れる点から近年主流になっている。画像形成装置60は、シートSを搬送しながら斜行補正する斜行補正装置65を備えている。つまり、画像形成装置60は、シートに画像を形成する上記画像形成部613と、シートを画像形成部613に搬送するシート搬送装置としての斜行補正装置65とを備える。この斜行補正装置65の詳細については、後述する。
Image forming apparatuses include a plurality of systems such as an electrophotographic system, an offset printing system, and an ink jet system. The image forming apparatus 60 shown in FIG. 6 is a color image forming apparatus using an electrophotographic system. . The image forming apparatus 60 employs a so-called intermediate transfer tandem system in which four color
画像形成装置60の装置本体60aには、画像形成部613と、シートSを搬送するシート給送部101と、転写部103と、シートを搬送するシート搬送装置100とが設けられている。転写部103は、画像形成部613で形成されたトナー画像をシート給送部101により給送されたシートSに転写する。シート搬送装置100は、搬送ユニット64、レジストローラ対7を含む斜行補正装置65、定着前搬送部67、分岐搬送装置69、反転搬送装置601、両面搬送装置602等から構成されている。
The apparatus
画像形成部613は、シート搬送装置100によって搬送されるシートSに画像を形成する。画像形成部613は、それぞれ感光体ドラム608、露光装置611、現像装置610、一次転写装置607及び感光体クリーナ609等を備えたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の画像形成ユニットにより構成される。なお、画像形成部613の画像形成ユニットは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)に対応する4セット分だけ存在するが、色数は4色に限定されるものではなく、また色の並び順も図6の記載に限定されるものではない。
The
シート給送部101は、シートSをリフタ62の上に積載される形で収納するシート収納部61と、シート収納部61に収納されたシートSを給送する給送部63とを備えている。なお、この給送部63としては、シート給送ローラ等による摩擦分離を利用する方式や、エアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられるが、本実施形態では、エアによる給送方式を例に挙げている。
The
転写部103は、駆動ローラ604、テンションローラ605及び二次転写内ローラ603等のローラ類によって張架されて、図中矢印nの方向へと回転駆動される中間転写ベルト606を備えている。中間転写ベルト606は、一次転写装置607によって与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体ドラム608上に形成されたトナー像が転写される。中間転写ベルト606は、略対向する二次転写内ローラ603及び二次転写外ローラ66により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えられることでシートSに未定着画像を吸着させる。
The
[シートの搬送プロセス]
以上の構成を備えた画像形成装置60において、シートSは、シート収納部61内のリフタ62上に積載される形で収納されており、給送部63により画像形成タイミングに合わせて給送される。給送部63により送り出されたシートSは、搬送ユニット64が有する搬送パス64aを通過し、斜行補正装置65へと搬送される。この斜行補正装置65において斜行補正やタイミング補正を行った後、シートSは二次転写部へと送られる。二次転写部は、対向する二次転写内ローラ603及び二次転写外ローラ66により形成される、シートSへのトナー像転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートS上にトナー像を吸着させる。
[Sheet transport process]
In the image forming apparatus 60 having the above configuration, the sheets S are stored on the
[画像の作像プロセス]
次に、以上説明した二次転写部までのシートSの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られてくる画像の形成プロセスについて説明する。
[Image creation process]
Next, a process for forming an image sent to the secondary transfer unit at the same timing as the conveyance process of the sheet S to the secondary transfer unit described above will be described.
即ち、予め帯電部により表面を一様に帯電され、図中の矢印m方向に回転する感光体ドラム608に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置611が駆動され、回折部612等を経由して静電潜像が形成される。感光体ドラム608上に形成された静電潜像は、現像装置610によるトナー現像を経て、感光体ドラム608上にトナー像として顕在化される。その後、一次転写装置607により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト606上にトナー像が転写される。その後、感光体ドラム608上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ609により回収され、再び次の画像形成に備える。
That is, the
上述したY、M、C及びBkに対応する画像形成部613によりそれぞれ並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト606上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト606上に形成され、二次転写部へと搬送される。
The image forming processes for the respective colors that are processed in parallel by the
[二次転写以降のプロセス]
以上、それぞれ説明したシートSの搬送プロセス及び画像形成プロセスを以って、二次転写部においてシートS上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、このシートSは、定着前搬送部67により定着装置68へと搬送される。定着装置68は、対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果とを加えて、シートS上にトナー像を溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有するシートSは、分岐搬送装置69により、そのまま排紙トレイ600上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置601へと搬送されるかの経路選択が行われる。
[Process after secondary transfer]
As described above, the full-color toner image is secondarily transferred onto the sheet S in the secondary transfer portion by the sheet S conveying process and the image forming process described above. Thereafter, the sheet S is conveyed to the fixing
両面画像形成を要する場合、反転搬送装置601に送られたシートSは、スイッチバック動作を行うことで先後端を入れ換える、両面搬送装置602へと搬送される。その後、給送部63より搬送されてくる後続ジョブのシートSとのタイミングを合わせて、搬送ユニット64が有する再給紙パス64bから合流し、同様に二次転写部へと送られる。裏面(2面目)の画像形成プロセスに関しては、上述した表面(1面目)の場合と同様であるため説明は省略する。
When double-sided image formation is required, the sheet S sent to the
[斜送レジストレーション方式の説明]
画像形成装置60は、シートSの斜行を補正するために斜行補正装置65を有することは既に述べたが、本実施形態では、斜送ローラと突き当て基準部材を用いた斜送レジストレーション方式を用いている。その理由として、シートSを停止させることなく斜行補正が可能であるノンストップ方式である点と、両面プリント時に実行される前記スイッチバック動作においても位置が不変であるサイド辺を斜行補正の基準辺にとれる点とを挙げることができる。これらは、高生産性と高精度を実現する上で有利である
[Explanation of skew feeding registration method]
As described above, the image forming apparatus 60 includes the skew feeding
図7は、斜行補正装置65を含む搬送部について説明する平面図である。シートの搬送方向は図中の矢印F方向であり、上流側からレジスト前搬送部、斜行補正部、スライド部に分けられる。レジスト前搬送部は、搬送ガイド70、レジスト前搬送ローラ対71、レジスト前搬送センサ72等から構成されている。必要に応じてレジスト前搬送センサ72によるシートSの先端通過信号をトリガとして、シートSを一旦このレジスト前搬送部にて停止させるように構成してもよい。この構成は、次工程での斜送ローラによる搬送が矢印F方向とこれと直交する方向との2成分に分解されることと、突き当て基準部材への接触後は滑りを伴う搬送形態であること等に起因して搬送バラツキが比較的大きいことを踏まえている。これにより、給送部63によって給紙スタートしてからの長い搬送パス中に累積したタイミング誤差を一旦リセットしておくことができる。また、レジスト前搬送ローラ対71は、モータやカム等を用いた離間機構により搬送ニップが必要に応じて解除可能に構成されている。
FIG. 7 is a plan view for explaining a conveyance unit including the skew feeding
また、斜行補正装置65は主に、可動ガイド74、駆動が伝達される駆動ローラである斜送ローラ75a〜75c、斜送センサ73及び突き当て基準部材76が一体になった可動ユニットと、固定ガイド77とから構成されている。本実施形態における画像形成装置60は、作像及び搬送の基準を中央に定めたセンター基準の画像形成装置である。上記可動ユニットは、搬送されるシートSのサイズに応じた最適な待機位置Pwに突き当て基準部材76の突き当て面が位置するように、不図示の駆動モータとボールネジ機構とによりシート搬送方向Fと直交する幅方向に自在に移動できる構成となっている。なお、図7では、斜送ローラ75a〜75cにそれぞれ対向配置して加圧される従動ローラである従動コロ6(図1参照)を図示省略している。本実施形態では、駆動ローラである斜送ローラ75a〜75cと従動ローラである従動コロ6とによって搬送ローラ対が構成されている。
Further, the
ここで、最適な待機位置Pwとは、センター基準で定義される画像(或いはシート)の、シート搬送方向Fと直交する幅方向(主走査方向)の称呼端部位置Psに突き当てしろDを加えた位置を意味する。これは、センター基準で搬送されるシートSの主走査方向位置が搬送中にばらつくため、突き当て基準部材76の入口で激突することなく確実に沿わせるためのオフセット措置である。本実施形態では、突き当てしろD=10mmとしており、例えばA3サイズを通紙する場合であれば、搬送中心CTに対する称呼端部位置Ps=148.5mmであるから、最適な待機位置Pwは搬送中心CTから158.5mm離れた位置となる。また、斜送ローラ75a〜75cは、突き当て基準部材76への突き当て搬送成分を生じるように、搬送方向Fに対して所定の角度だけ傾けて配設されている。斜送ローラ75a〜75cによる斜送が開始された時、斜送センサ73がシートSの先端通過を検知すると、この検知信号をトリガとして、上流のレジスト前搬送ローラ対71は斜送動作を阻害しないように搬送ニップを解除させる。なお、ここでは斜送ローラ75a〜75cの個数を3つとしたが、この限りではない。
Here, the optimum standby position Pw is the distance D against the nominal end position Ps in the width direction (main scanning direction) orthogonal to the sheet conveying direction F of the image (or sheet) defined by the center reference. It means the added position. This is an offset measure for ensuring that the position of the sheet S conveyed in the center reference varies in the main scanning direction without being collided at the entrance of the
スライド部は主に、搬送ガイド703、レジストローラ対7、レジスト駆動ギヤ700、レジスト駆動モータ702、モータギヤ701、レジスト前センサ78、及びレジスト後センサ79によって構成される。レジストローラ対7は、レジスト駆動モータ702を駆動源として、シートを図7中の矢印F方向に搬送し得る方向に回転駆動される。更に、レジストローラ対7は、シート搬送方向(矢印F方向)と直交する幅方向(主走査方向)にローラ自体がスライド移動可能に支持されており、不図示のスライド駆動モータによりスライド駆動される。これは、上述したように、突き当て基準部材76に倣って斜行補正されたシートSが、称呼の画像位置に対して前記突き当てしろD分だけずれた状態となっているのを補正するためである。
The slide portion mainly includes a
即ち、前記突き当てしろD分だけオフセットしたシートSの主走査方向位置を中間転写ベルト606(図6)上の画像位置に対して合わせるために、レジストローラ対7がシートSを挟持搬送した状態のままスライド移動するというものである。このスライド移動を行うトリガとしては、レジスト前センサ78によるシートSの先端通過信号をトリガとすればよく、またモータギヤ701の歯幅もこのスライド移動の幅を考慮してレジスト駆動ギヤ700に対して広くとってある。なお、このスライド移動を行う際には、斜送ローラ75a〜75cは搬送ニップを解除する必要があるが、これについては後で詳細に説明することにする。
That is, the registration roller pair 7 sandwiches and conveys the sheet S in order to align the main scanning direction position of the sheet S offset by the abutting distance D with the image position on the intermediate transfer belt 606 (FIG. 6). It is to move the slide as it is. As a trigger for performing the slide movement, a signal passing through the leading edge of the sheet S from the
また、レジスト後センサ79によるシートSの先端通過信号は、シートSが下流の二次転写部へ到達するタイミングを調整するトリガとして用いられ、画像とシート先端との位置合わせが高精度に行われる。なお、二次転写部によってシートSが挟持搬送され始めると、レジストローラ対7は搬送ニップを解除すると共に、再び主走査方向のホームポジションまで逆方向にスライド移動して戻る。
Further, the leading edge passage signal of the sheet S by the
[斜送ローラの詳細構成]
斜送レジストレーション方式では、突き当て基準部材76への接触を伴うため、薄紙のように剛度(剛性)が低下すればするほど座屈しやすくなり、逆に厚紙のように剛度が高くなればなるほど搬送力が不足してスリップが多くなりやすい。また、普通紙、グロスコート紙、マットコート紙等、シート表面の平滑性の違い等によっても斜行補正中の挙動が大きく変化する。そのため、斜送ローラ75a〜75cは、選択されたシートの種類に応じて搬送力を適宜最適な値に調整する必要がある。また、既に説明したように、斜行補正後はレジストローラ対7のスライド動作を阻害しないようにするため、一連の動作の中にニップ圧の解除動作を入れなければならない。
[Detailed configuration of skew feeding roller]
In the oblique registration method, since the contact with the abutting
ここで、本実施形態における斜行補正装置65について詳細に説明する。図1は、斜行補正装置65の斜送ローラ75a〜75cのうちの1つを抜粋した斜視図であり、駆動機構、ニップ圧調整機構、ニップ圧解除機構を有するものである。図1に示すように、駆動ローラとしての斜送ローラ75は、タイミングベルト3(図1(a))、駆動プーリ4(図1(b))及びカップリング5等を介して、斜送駆動モータ2の回転駆動力を伝達される。更に、斜送ローラ75は、シート搬送方向に沿うように配置される対向位置の従動コロ(従動ローラ)6に対して所定角度だけ傾けて配置されている。
Here, the skew feeding
本実施形態では、斜送ローラ75の材質はウレタンゴム、従動コロ6には汎用のSUS製ベアリングを用いており、斜送ローラ75の傾斜角度は10[°]程度としている。この従動コロ6は、シート搬送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置された斜送ローラを構成する。従動コロ6は、搬送力を発生させるため斜送ローラ75に対して加圧されており、その加圧力は、加圧アーム20及び加圧バネ9a,9bによって発生させられる。
In the present embodiment, the material of the
L字型の加圧アーム部としての加圧アーム20は、駆動支板19に取り付けられた回動軸(回動支点)8を介して、駆動支板19に対して回動可能(回動自在)に支持されている。加圧アーム20は、回動軸(回動支点)8を挟んで設けられた第1アーム部20b及び第2アーム部20aを有している。これら第1、第2アーム部20b,20aは、回動軸8から直交する2方向に延びるように形成されている。第1アーム部20bの先端部には従動コロ6が回転可能に支持されており、第2アーム部20aには、回動軸8からの距離が異なる第1及び第2作用点が設けられている。つまり、回動軸8からの距離が異なる2点にはそれぞれバネ掛け部10a,10bが形成されており、バネ掛け部10aが第1作用点P1を構成し、バネ掛け部10bは第2作用点P2を構成する。また、駆動支板19における加圧アーム(加圧アーム部)20と対向する位置には圧可変解除モータ1が取り付けられており、圧可変解除モータ1のモータ軸13の先端部には、加圧アーム20と対向するスイッチアーム11が固定されている。
The pressurizing
図2〜図4に示すように、スイッチアーム11は、加圧アーム20に対して所定間隔をあけて対向する回動可能な調整アームを構成している。このスイッチアーム11は、圧可変解除モータ1のモータ軸13から互いに逆方向に直線上に延びる、モータ軸(回動軸)13からの距離が互いに異なる突起部21a,21bを有している。圧可変解除モータ1は、スイッチアーム11の回動軸であるモータ軸13に回転力を与える調整モータを構成する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
突起部21aは、所定距離をあけて対向する加圧アーム20のバネ掛け部10aに向かって所定量突出して形成されており、突起部21bは、所定距離をあけて対向する加圧アーム20のバネ掛け部10bに向かって所定量突出して形成されている。突起部21a,21bの各モータ軸13寄りの近傍には、それぞれバネ掛け部12a,12bが設けられている。つまり、スイッチアーム(調整アーム)11には、モータ軸13を挟んで直線上に並びかつモータ軸13からの距離が互いに異なる第1係止部であるバネ掛け部12aと第2係止部であるバネ掛け部12bとが形成されている。
The
図1に示すように、加圧バネ9aがバネ掛け部12aとバネ掛け部10aとに一端と他端とをそれぞれ引掛けられており、加圧バネ9bがバネ掛け部12bとバネ掛け部10bとに一端と他端とをそれぞれ引掛けられている。加圧バネ9aは、加圧アーム20の第1作用点P1に対して付勢力(引張力)を付与する第1付勢力付与部材を構成し、加圧バネ9bは、第2作用点P2に対して付勢力(引張力)を付与する第2付勢力付与部材を構成している。第1付勢力付与部材である加圧バネ9aは、第1作用点P1とバネ掛け部(第1係止部)12aとに両端を係止された第1引張りバネである。また、第2付勢力付与部材である加圧バネ9bは、第2作用点P2とバネ掛け部(第2係止部)12bとに両端を係止された第2引張りバネである。このように、本実施形態における斜送ローラ75のニップ圧は、バネの張力とアームのてこ比によって発生させるものである。
As shown in FIG. 1, a
図4に示すように、スイッチアーム11は、加圧アーム20と反対側(背面側)に、ホームポジションの位相を認識するためのフラグ部14が突出形成されている。このフラグ部14は、図1に示すように、駆動支板19の対向位置に突出形成された装着部19aに取り付けられたフォトインタラプタ15によって読み取られる。駆動支板19の図1における右側には支板22が固定されている。この支板22には、中央部分の上下左右において所定距離をあけた状態で、一対ずつの規制軸17がかしめ固定されている。一対ずつの規制軸17によってスライドアーム16a,16bが、それぞれに移動ガイドされている。
As shown in FIG. 4, the
スライドアーム16aは、一対の規制軸17,17を摺動自在に嵌合する長穴16cを有し、スライドアーム16bは、別の一対の規制軸17,17を摺動自在に嵌合する長穴16dを有している。スライドアーム16a,16bは、各長穴16c,16dに一対の規制軸17,17をそれぞれ摺動自在に嵌合されることで、図1の左右方向に所定距離だけスライド移動するように規制されて支持される。スライドアーム16a,16bは、図1の正面視において加圧バネ9a,9bの掛かり位置と同じ高さにそれぞれ設けられている。
The
スライドアーム16a,16bは、図1における各左端部を支板22に係止した状態の引張りバネ18a,18bの各右端部を係止されることにより、それぞれ突起部21a,21bに向かう方向に付勢されている。これらスライドアーム16a,16bは、少なくとも図2(a)及び図3(a)に示す状態にあっては、各左端部が突起部21a,21bにそれぞれ当接している。この状態において、スライドアーム16a,16bの各右端部は、バネ掛け部10a,10bからそれぞれ間隙Ga,Gb(Ga<Gb)をあけて離間している。図2(a)、図3(a)に示す状態での間隙Ga,Gbの違いを出すためにスライドアーム16a,16bの長さを変え、後述するように、薄紙モードと厚紙モードとで圧可変解除モータ1の制御量(回転角度)の大きさを同じにするように構成している。
The
なお、本実施形態では、スイッチアーム(調整アーム)11及び圧可変解除モータ(調整モータ)1によって調整駆動部が構成されている。この調整駆動部は、加圧バネ9a,9bの作動長変化を選択的に切換え、加圧バネ9a,9bの一方の付勢力を増加させながら他方の付勢力を減少させて、従動コロ6の斜送ローラ75への加圧力を調整する。
In the present embodiment, the switch drive (adjustment arm) 11 and the variable pressure release motor (adjustment motor) 1 constitute an adjustment drive unit. This adjustment drive part selectively switches the operating length change of the pressure springs 9a, 9b, decreases the other biasing force while increasing one biasing force of the pressure springs 9a, 9b, and The pressure applied to the
[ニップ圧の可変及び解除制御]
まず、システム構成及び制御の流れについて説明する。即ち、上述した図1の駆動機構、ニップ圧調整機構、ニップ圧解除機構を制御するために必要なシステム構成を、図8のブロック図に示す。本実施形態において、斜送ローラ75のニップ圧を可変に制御すると共に、必要に応じてニップ圧を解除する動作を行うのは圧可変解除モータ1である。
[Variation and release control of nip pressure]
First, the system configuration and control flow will be described. That is, a system configuration necessary for controlling the drive mechanism, nip pressure adjusting mechanism, and nip pressure releasing mechanism of FIG. 1 is shown in the block diagram of FIG. In this embodiment, it is the variable
図8に示すように、画像形成装置60に備えられ、演算部及び制御部としてのCPU92は、圧可変解除モータ1に具体的な制御指令を行い、予めオペレータが操作部90から指定したシートの種類に関する情報を受ける。そして、メモリ91内に格納されているテーブルから最適なニップ圧設定を参照して、制御値を決定する。なお、シートの種類としては、銘柄、坪量、コート層の有無、サイズ等が挙げられる。ここで制御値とは、具体的には、圧可変解除モータ1の回転方向及び回転角(パルスモータであればパルス数でも可)を指す。ニップ圧の解除動作については、レジスト前センサ78の先端通過信号及び後端通過信号をトリガに、CPU92がタイマカウントを行い、シートのレジストローラ対7への到達タイミング又は抜けタイミングに応じて圧可変解除モータ1に制御値指令を出す。
As shown in FIG. 8, the
次に、CPU92が実行する具体的な制御指令の流れについて、図9に示したフローチャートを用いて説明する。即ち、ジョブスタート(S100)に際して、実際のプリントジョブに使用されるシートの種類がオペレータによって選択される。この選択動作は操作部画面のUIから行われるものであり、例えばシートの坪量、コート層の有無、サイズ等の斜送ローラ75の搬送性に大きく関わるパラメータを順に案内するような形式になっている。或いは、オペレータが頻繁に使用するシートがある場合には、その銘柄の情報を予め登録及び編集することが可能であり、それを呼び出して選択するような形式でも構わない。
Next, the flow of a specific control command executed by the
このように、操作部90から入力されたメディア選択情報を認識(S101)すると、予めメモリ91内に格納されているテーブルから最適なニップ圧設定の情報を参照しに行く(S102)。ここでテーブルは、先程の選択パラメータに基づいて複数のグループにカテゴライズされており、各グループごとに最適なニップ圧を発生させる圧可変解除モータ1の制御値が割り当てられているものである。
As described above, when the media selection information input from the
こうして取得された制御値に基づいて、圧可変解除モータ1の回転方向及び回転角度の信号を生成し、圧可変解除モータ1を該当する設定モードに制御するための駆動制御を行う(S103)。この時点で、斜送ローラ75のニップ圧は、選択されたシートに合わせてスタンバイされた状態となり、斜送駆動モータ2を回転駆動させる(S104)ことで、シートを突き当て基準部材76に突き当てながら斜行補正を行う。突き当て基準部材76に倣って斜行が補正されたシートの先端が、図7に示したレジスト前センサ78により検知される(S105)と、タイマカウンタが作動して、シート先端がレジストローラ対7に到達するタイミングを演算する。更に、所定時間後に圧可変解除モータ1に与える制御値をニップ圧解除モードに変更する(S106)。
Based on the control value thus obtained, a signal of the rotation direction and rotation angle of the pressure
具体的には、圧可変解除モータ1の回転角度を、シート搬送時に使用する調整レンジよりも大きな値まで増加させる制御を行うが、これに関しては図2乃至図5を用いて詳細に後述する。斜送ローラ75のニップ解除後、シートはレジストローラ対7により搬送され、後端がレジスト前センサ78で検知される(S107)と、次ページのジョブがある際(S108)には、再び圧可変解除モータ1の制御値をテーブルの設定値に戻す(S103)。これにより、斜送ローラ75は加圧状態に入る。以上を、プリントジョブの全ページにわたって繰り返し、ジョブが終了する(S109)。
Specifically, control is performed to increase the rotation angle of the variable
次いで、シートに応じた設定モードの詳細について説明する。即ち、図9のフローチャートで説明したステップS103の動作について、更に詳細に説明する。図2は坪量が小さく、剛度(剛性)が低いシートが選択された際(以下、薄紙モードと呼ぶ)の動作、図3は坪量が大きく、剛性が高いシートが選択された際(以下、厚紙モードと呼ぶ)の動作を示すものであり、図1に示した構成図の断面図に相当する。 Next, details of the setting mode according to the sheet will be described. That is, the operation of step S103 described in the flowchart of FIG. 9 will be described in more detail. FIG. 2 shows an operation when a sheet having a small basis weight and a low rigidity (rigidity) is selected (hereinafter referred to as a thin paper mode), and FIG. 3 is a case when a sheet having a large basis weight and a high rigidity is selected (hereinafter referred to as a thin sheet mode). , Referred to as a cardboard mode), and corresponds to the cross-sectional view of the configuration diagram shown in FIG.
本実施形態において、加圧アーム20は、回動軸8から従動コロ6の回転中心までの距離がLである第2アーム部20bと、回動軸8からバネ掛け部10a,10bまでの距離がそれぞれx1,x2(x1<x2)である第2アーム部20aとから構成されている。また、スイッチアーム11は、図2(a)及び図3(a)に示すように、バネ掛け部12aとバネ掛け部12bとを結ぶ軸線S0がシート搬送方向(同図の左右方向)に対して直交する位相(同図の上下方向(例えば鉛直方向))をホームポジションとする。スイッチアーム11に備えた突起部21a,21bは、いずれも等しい凸量に形成されており、これら突起部21a,21bに向かうようにスライドアーム16a,16bが付勢されている。なお、図2及び図3では、説明の都合上、加圧バネ9a,9b及び引張りバネ18a,18bの図を省略しているが、実際には図1で説明したような構成で引掛けられている。
In the present embodiment, the
引き続き、スイッチアーム11の詳細について図4を用いて説明する。スイッチアーム11は、回動中心である圧可変解除モータ1のモータ軸13から距離y1の位置にバネ掛け部12aを、モータ軸13から距離y2の位置にバネ掛け部12bをそれぞれ有している。バネ掛け部12a,12bを結ぶ軸線S0は、モータ軸13の中心を通るものとなっている。バネ掛け部12a,12bの近傍に設けられた突起部21a,21bは、モータ軸13からの各距離が相対的にy1:y2の比率となっている。圧可変解除モータ1の回転方向を、図4において向かってCCW方向(反時計回り方向)を正と定義するとき、+αの角度に相当する厚紙モードの調整レンジと、−αの角度に相当する薄紙モードの調整レンジとが、選択的に切り換え可能となる。そして、軸線S0から+αの角度の軸線S2が厚紙調整限界となり、軸線S0から−αの角度の軸線S1が薄紙調整限界となる。更に、圧可変解除モータ1の回転角度(絶対値)を±αよりも大きくすると、薄紙モード及び厚紙モードからレンジアウトし、いずれもニップ圧解除モードに切り換わるようになっている。
Next, details of the
以上のように、本実施形態では、第2作用点P2の回動軸(回動支点)8からの距離x2が、第1作用点P1の回動軸8からの距離x1よりも大きく設定されている。そして、バネ掛け部(第2係止部)12bのモータ軸(回動軸)13からの距離y2が、バネ掛け部(第1係止部)12aのモータ軸13からの距離y1よりも大きく設定されている。
As described above, in this embodiment, the distance x2 from the rotation axis (rotation fulcrum) 8 of the second action point P2 is set larger than the distance x1 from the
図2(b)は、ちょうど圧可変解除モータ1を角度−αだけ回転させた薄紙モードの最大調整時を表した図であり、軸線S0が軸線S1まで傾けられている。この際、図2(a)に示した普通紙モードの状態(調整駆動部の基準圧状態)から、図2(b)に示した薄紙モードに移行していくと、バネ掛け部10aとバネ掛け部12aとの間の距離(軸間距離、間隙Ga)が広がる。同時に、バネ掛け部10bとバネ掛け部12bとの間の距離(軸間距離、間隙Gb)が縮まる方向に変化する。そして、突起部21bがスライドアーム16bの一端部(左端部)を押圧することにより、スライドアーム16bは、その長穴16dを一対の規制軸17,17でガイドされながら横方向(図の左右方向)にスライドする。薄紙モードの調整限界(−α)は、スライドアーム16bの他端部(右端部)がバネ掛け部10bの側面に接触するまでの範囲と定められており、図2(b)に示すスライドアーム16bの位置が限界位置となる。このように、バネ掛け部12aと第1作用点P1との間の距離をバネ掛け部12bと第2作用点P2との間の距離よりも大きくするスイッチアーム11の回動角が、上記調整駆動部(1,11)の基準圧状態よりも低圧の低圧調整レンジ(薄紙モード)とされる。
FIG. 2B is a diagram showing the maximum adjustment in the thin paper mode in which the variable
この際、スライドアーム16aは、長穴16cが一対の規制軸17,17に摺動自在に嵌合することにより図の左方への移動を所定位置で規制された状態でスライドするため、突起部21aはスライドアーム16aの一端部(左端部)から離間していく。更に、図2(c)は、薄紙モードにおける加圧状態からニップ圧解除モードに切り換わった状態を示した図であり、圧可変解除モータ1の回転角度は−αRとなり、軸線S1から更に同方向に傾いた軸線SRとなる。このとき、突起部21bは更にスライドアーム16bの一端部を押圧することになるため、加圧アーム20は、従動コロ6を斜送ローラ75から離間させる方向に回動させられて、ニップ圧を解除する。つまり、スイッチアーム11が上記低圧調整レンジを超えて回動すると、従動コロ6が斜送ローラ75から離間した搬送ニップ解除状態となる。
At this time, the
一方、厚紙モードの場合、スイッチアーム11の回転方向は逆になるが、基本的な原理は同様である。図3(a)は図2(a)に示した状態と同じ普通紙モードの状態(調整駆動部の基準圧状態)であり、スイッチアーム11は軸線S0の位相にある。つまり、バネ掛け部(第1係止部)12aと第1作用点P1との間の距離とバネ掛け部(第2係止部)12bと第2作用点P2との間の距離とを等しくするスイッチアーム11の回動角を、上記調整駆動部(1,11)の基準圧状態としている。
On the other hand, in the thick paper mode, the rotation direction of the
図3(b)は圧可変解除モータ1を角度+αだけ回転させた厚紙モードの最大調整時を表した図であり、軸線S0が軸線S2まで傾けられている。図3(a)の状態から図3(b)の状態に移行していくと、バネ掛け部10aとバネ掛け部12aとの間の距離(軸間距離、間隙Ga)が縮まり、バネ掛け部10bとバネ掛け部12bとの間の距離(軸間距離、間隙Gb)が広がる方向に変化する。そして、突起部21aがスライドアーム16aの一端部を押圧し、スライドアーム16aの他端部がバネ掛け部10aの側面に接触するまでを調整レンジとしてスライド移動する。このように、バネ掛け部12aと第1作用点P1との間の距離をバネ掛け部12bと第2作用点P2との間の距離よりも小さくするスイッチアーム11の回動角が、上記調整駆動部(1,11)の基準圧状態よりも高圧の高圧調整レンジ(厚紙モード)とされる。
FIG. 3B is a diagram illustrating the maximum adjustment in the thick paper mode in which the variable
更に、図3(c)は、厚紙モードにおける加圧状態からニップ圧解除モードに切り換わった状態を示した図であり、圧可変解除モータ1の回転角度はαRとなり、軸線S2から更に同方向に傾いた軸線SRとなる。このとき、突起部21aは更にスライドアーム16aの一端部を押圧することになるため、加圧アーム20は、従動コロ6を斜送ローラ75から離間させる方向に回動させられて、ニップ圧を解除する。つまり、スイッチアーム11が上記高圧調整レンジを超えて回動すると、従動コロ6が斜送ローラ75から離間した搬送ニップ解除状態となる。
Furthermore, FIG. 3 (c) is a diagram showing a state in which switched from a pressurized state in the thick paper mode the nip pressure release mode, pressure variable rotation angle of the
本実施形態では、薄紙モードと厚紙モードとで圧可変解除モータ1の制御量(回転角度)の大きさを同じにするようにスライドアーム16a,16bの長さを変えている。これにより、図3(a)(図2(a)も同様)に示した普通紙モードにおいて、間隙Gaと間隙Gbとの比が、回動軸8からバネ掛け部10a,10bまでの距離x1とx2との比に等しくなるようになっている。
In the present embodiment, the lengths of the
以上に説明した普通紙モード(基準圧状態)、薄紙モード(低圧調整レンジ)、厚紙モード(高圧調整レンジ)、そしてニップ圧解除モードにおけるニップ加圧力F(加圧力)の変化をグラフに示すと、図5のようになる。図5は、横軸に加圧バネ9aの普通紙モードからの変位d1をとり、縦軸に斜送ローラ75のニップ加圧力をとったものである。本実施形態では、加圧バネ9a,9bは同じバネ(バネ定数:k)を使用しており、図2(a)または図3(a)に示した普通紙モード時の自然長からの変位をd0とするとバネ張力Tはそれぞれ、式(1)、式(2)のようになる。
The graph shows changes in the nip pressure F (pressure) in the plain paper mode (reference pressure state), thin paper mode (low pressure adjustment range), thick paper mode (high pressure adjustment range), and nip pressure release mode described above. As shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the displacement d 1 of the
式(1)及び式(2)、更に加圧アーム20のてこ比から、このとき従動コロ6を斜送ローラ75に対して押し付ける力、即ちニップ加圧力(総圧)F0は、式(3)となる。
From leverage of formula (1) and (2),
この値は図5に示した点50(d1=0のとき)に相当する。スイッチアーム11の回転角度がαであるとき、バネ掛け部12a,12bの水平方向変位(即ち加圧バネ9a,9bの変位)d1,d2はそれぞれ、式(4)、式(5)となる。
This value corresponds to the point 50 (when d 1 = 0) shown in FIG. When the rotation angle of the
したがって、式(6)で表される。 Therefore, it is expressed by equation (6).
以上から、薄紙モードの場合について考えると、加圧バネ9aはd1の伸び、加圧バネ9bはd2の縮みになるから、バネ張力Tはそれぞれ、式(7)、式(8)となる。
From the above, considering the case of the thin paper mode, the elongation of the
したがって、ニップ加圧力(総圧)は、式(9)のように変化する。 Therefore, the nip pressure (total pressure) changes as shown in Equation (9).
すなわち、図5に示した点50と点51とを通る直線で表され、前記薄紙モードの調整限界である−αの時の変位d1maxを境にニップ圧解除モードに移行するため、点51から点53に低下し、以降F=0となる。
That is, since the transition to the nip pressure release mode is made with the displacement d 1max at −α being the adjustment limit of the thin paper mode, which is represented by a straight line passing through the
同様に厚紙モードについて考えると、加圧バネ9aはd1の縮み、加圧バネ9bはd2の伸びになるから、バネ張力Tはそれぞれ、式(10)、式(11)となる。
Similarly, when considered thick paper mode, the
したがって、ニップ加圧力(総圧)F2は、式(12)のように変化する。 Thus, the nip pressure (total pressure) F 2 is changed as equation (12).
すなわち、図5に示した点50と点52とを通る直線で表され、同様に前記厚紙モードの調整限界であるαの時の変位d1maxを境にニップ圧解除モードに移行するため、点52から点53に低下し、以降F=0となる。
That is, it is represented by a straight line passing through the
このように、薄紙モード及び厚紙モードは、或る調整レンジ内で直線的にニップ加圧力(加圧力)を変化させることが可能である。このため、例えば薄紙モードの中でも坪量52g/m2紙、64g/m2紙、80g/m2紙のように、更に細かくニップ加圧力を調整することができる。勿論、厚紙モードの中でも同様に細かく調整することが可能である。 Thus, in the thin paper mode and the thick paper mode, it is possible to change the nip pressure (pressure force) linearly within a certain adjustment range. For this reason, for example, even in the thin paper mode, the nip pressure can be adjusted more finely as in the case of the basis weight of 52 g / m 2 paper, 64 g / m 2 paper, and 80 g / m 2 paper. Of course, it is possible to make fine adjustments similarly in the thick paper mode.
以上のように、本実施形態では、本発明を斜行補正装置65に適用したので、加圧アーム20のてこ比を選択的に切り換えることで、薄紙モードと厚紙モードとを実現することができる。これは、画像形成装置60の仕様に含まれるシートの種類がより薄いものからより厚いものまで広がれば広がるほど、加圧バネ9a,9bの作動長やバネ定数を極端に増加させて対応しなくても済む。このため、装置の小型化やバネの製造バラツキによるニップ加圧力の不安定さを解消する効果が顕著に得られる。
As described above, in the present embodiment, since the present invention is applied to the
また、2つのバネとして加圧バネ9a,9bを使用する分、基本的にバネ定数はより小さくできるため、バネの製造バラツキ(一般的に±10%程度)の影響を受けにくい系を構築することができる。これらの結果、斜送レジストレーション方式及びこれを備えた画像形成装置60のメディア対応力の向上を省スペースかつ安定的に実現させることができる。また、薄紙モード及び厚紙モードとも、調整レンジの延長上にニップ圧解除モードをそれぞれ有することで、図9に示したステップS103及びS106の切り換え時間を短縮する効果が得られ、画像形成装置の生産性向上にも貢献することができる。 In addition, since the spring constant can be made smaller by using the pressure springs 9a and 9b as the two springs, a system that is not easily affected by variations in spring manufacturing (generally about ± 10%) is constructed. be able to. As a result, it is possible to realize the improvement in the media compatibility of the oblique registration method and the image forming apparatus 60 including the same in a space-saving and stable manner. Further, in both the thin paper mode and the thick paper mode, by having the nip pressure release mode on the extension of the adjustment range, the effect of shortening the switching time of steps S103 and S106 shown in FIG. It can also contribute to improvement of performance.
<第2の実施形態>
本発明に係る第2の実施形態では、画像形成装置60の内部に設けられたシート搬送装置のうち、シートにカールを付与するカール付け装置への適用例について説明する。本実施形態の画像形成装置60は、シートに画像を形成する画像形成部613(図6参照)と、シートを画像形成部613に搬送するシート搬送装置としてのカール付け装置(図6には不図示)とを備える。
<Second Embodiment>
In the second embodiment of the present invention, an example of application to a curling device that imparts curl to a sheet among sheet conveying devices provided in an image forming apparatus 60 will be described. The image forming apparatus 60 of the present embodiment includes an image forming unit 613 (see FIG. 6) that forms an image on a sheet, and a curling device (not shown in FIG. 6) as a sheet conveying device that conveys the sheet to the
図10は、シートにコシ付けすることでカールを付与するカール付け装置48の主要構成部品を示した斜視図である。具体的には、図6に示した画像形成装置60の排紙部88或いは両面搬送部89等のローラ対として設けられる。シートは、定着装置68の熱及び圧力によって収縮したり、或いはコシ付けされたりすることでカールを生じ、排紙トレイ600上への積載不良、画像形成装置60に装着されるフィニッシャーとの受け渡し不良、両面搬送中の角折れやジャム等の問題を引き起こす。図10に示したカール付け装置48は、これらのカールを相殺する方向にカールを付与することで、定着装置68の通過によって生じたカールを矯正するものである。画像形成装置60の構成及び動作については、第1の実施形態で説明したものと同じであるため、ここでは省略する。
FIG. 10 is a perspective view showing the main components of a curling
[カール付け装置の詳細構成]
図10に示したカール付け装置48は、対向するスポンジローラ81と金属ローラ82によって搬送ニップを形成し、カール付けと搬送の両方の機能を備えたものである。本実施形態では、駆動ローラであるスポンジローラ81と従動ローラである金属ローラ82とにより、シートに所定の方向のカールを付与するカール付けローラとしての搬送ローラ対が構成されている。
[Detailed configuration of curling device]
The curling
ここで、本実施形態では金属とスポンジの組み合わせとした。しかし、基本的には硬度差が大きい2つのローラを加圧することで相対的に硬度の低いローラに硬度の高いローラを侵入させることでコシ付けを行うため、所望の侵入量が得られれば他の材質の組み合わせでも構わない。駆動ローラとしてのスポンジローラ81は、搬送駆動モータ80の駆動力がプーリ及びタイミングベルト3等の駆動機構によって伝達されることで図中の矢印A方向に回転する。なお、スポンジローラ81はローラ軸の両端を前後側板に設けられた軸受けによって回転可能に支持されているが、図10では説明の都合上、前後側板は省略した図としている。
Here, in this embodiment, a combination of metal and sponge is used. However, basically, pressurizing two rollers with a large difference in hardness allows the high hardness roller to penetrate into a relatively low hardness roller, so that if the desired amount of penetration is obtained, Any combination of materials may be used. The
一方、スポンジローラ81に対向及び加圧される金属ローラ82は、ローラ軸の両端が、加圧アーム20が有する第1アーム部20bの端部によって回転可能に支持されている。加圧アーム20は、第1の実施形態で説明した斜送ローラの構成と同じものであり、回動軸8と、この回動軸8からの距離が異なる2つのバネ掛け部10a,10bを備えた第2アーム部20aとを有している。バネ掛け部10aと、スイッチアーム11が有するバネ掛け部12aとには、加圧バネ9aの両端部が引掛けられている。また、バネ掛け部10bと、スイッチアーム11が有するバネ掛け部12bとには、加圧バネ9bの両端部が引掛けられている。
On the other hand, the
以上のように、本実施形態では、第1の実施形態で説明したものと基本的に同じ圧可変機構87を有し、これを金属ローラ82の両端部に2セット配置した構成となっている。なお、スイッチアーム11の位相は、フラグ部14をフォトインタラプタ15(図1参照)によってホームポジションを認識することで管理されている。2つのスイッチアーム11の回動中心は連結軸(調整アームの回動軸)86によって一体的に構成されており、この連結軸86には圧可変駆動ギヤ85が設けられている。圧可変駆動ギヤ85には調整モータである圧可変モータ83のモータギヤ84が噛合しており、任意の回転方向及び回転角度に制御可能となっている。上記2つの圧可変機構87及び圧可変モータ83は、前後側板やモータ支板、或いはステー部材等のユニット筐体を構成する部品によって支持されているが、図10では説明の都合上、省略した図としている。
As described above, in this embodiment, the
以上説明した圧可変機構87により、金属ローラ82がスポンジローラ81に対して侵入量を有する形態で加圧され、搬送ニップを形成する。その結果、金属ローラ82は図中の矢印B方向に従動回転し、矢印C方向にシートを搬送しながらカール付けを行うことができる。
By the
[ニップ圧の可変制御]
ここで、システム構成及び制御の流れについて説明する。即ち、本実施形態では、圧可変モータ83の回転方向及び回転角度を制御することで、金属ローラ82の侵入量を調整する。図11はそのために必要なシステム構成を示したブロック図であり、図12は、そのうちのCPU(演算部及び制御部)92が実行する制御の流れを示したフローチャートである。
[Variable control of nip pressure]
Here, the system configuration and the flow of control will be described. That is, in this embodiment, the amount of penetration of the
つまり、シートに発生するカールは、坪量、コート層の有無、繊維のすき目等、シートの種類に依存したパラメータと、水分含有量に影響を与える温度、湿度等の環境に依存したパラメータによって変化する。そのため、画像形成装置60の内部には環境センサ110が設けられており、温度及び湿度の検知情報がCPU92によって認識される(図12のS121)。また、シートの情報に関しては、オペレータが操作部90から選択した情報(メディア選択情報)をCPU92が認識することで取得される(図12のS122)。これらの情報をもとに、CPU92は、メモリ91内に予め格納されているテーブルを参照し、最適な金属ローラの侵入量を実現するための制御値(圧設定情報)を取得(参照)する(図12のS123)。
In other words, the curl generated in the sheet depends on parameters depending on the sheet type, such as basis weight, presence / absence of a coating layer, fiber gap, etc., and parameters depending on the environment such as temperature and humidity that affect the moisture content. Change. Therefore, the
ここで侵入量を変化させるとは、即ちニップ加圧力を変化させることになるため、具体的に制御値とは圧可変モータ83の回転方向及び回転角度になる。従って、前記テーブルはシートの種類に依存したパラメータ及び環境に依存したパラメータと、圧可変モータ83の回転方向及び回転角度の対応表に相当するものとなる。以上の要領で取得された制御値に基づいてCPU92が圧可変モータ83に指令を出し、圧可変モータ83を該当する設定モードに制御することで、金属ローラ82の侵入量が最適に制御されてスタンバイされる(図12のS124)。その後、搬送駆動モータ80を回転駆動させると、シートを搬送しながら状況に応じた最適なカール付けを行うことができるようになる(図12のS125)。
Here, changing the intrusion amount means changing the nip pressing force, and specifically, the control value is the rotation direction and rotation angle of the pressure
次に、シートに応じた設定モード(S124)の詳細について説明する。図12に示した制御フローS124の詳細な動作については、第1の実施形態で説明した制御フローS103(図9参照)と基本的に同じであり、図2乃至図5に示した動作及びニップ加圧力の調整レンジを有する。第1の実施形態と異なる点としては、カール付け装置の場合にはニップ圧解除モードは必ずしも必要ではないという点である。この場合には、スライドアーム16a,16b、規制軸17の部品を削減し、図2(b)及び図3(b)に示した調整レンジを両回転方向の上限として圧可変モータ83を制御すればよい。もちろん、第1の実施形態と同様にスライドアーム16a,16b、規制軸17を用いれば、図2(c)及び図3(c)に示すニップ圧解除モードが実現できるため、画像形成装置の搬送シーケンス上必要があれば容易に対応できる。
Next, details of the setting mode (S124) according to the sheet will be described. The detailed operation of the control flow S124 shown in FIG. 12 is basically the same as the control flow S103 (see FIG. 9) described in the first embodiment, and the operation and nip shown in FIGS. It has a pressure adjustment range. The difference from the first embodiment is that the nip pressure release mode is not always necessary in the case of the curling device. In this case, the components of the
本実施形態では、スイッチアーム(調整アーム)11及び圧可変モータ(調整モータ)83によって調整駆動部が構成されている。この調整駆動部は、加圧バネ9a,9bの作動長変化を選択的に切換え、加圧バネ9a,9bの一方の付勢力を増加させながら他方の付勢力を減少させて、金属ローラ82のスポンジローラ81への加圧力を調整する。
In this embodiment, the switch arm (adjustment arm) 11 and the variable pressure motor (adjustment motor) 83 constitute an adjustment drive unit. The adjustment drive unit selectively switches the operating length change of the pressure springs 9a and 9b, decreases the other biasing force while increasing one biasing force of the pressure springs 9a and 9b, and The pressure applied to the
なお、本実施形態では、図10に示すように金属ローラ82を従動加圧する構成としたが、もちろんスポンジローラを従動加圧する構成にすることも可能である。また、図10は従動加圧するローラが1本の系としたが、図13に示すように、駆動側のローラ130に対して従動加圧されるローラが2本(131a及び131b)の系でも構わない。この構成は、加圧バネ132によって決まる侵入量がもたらす矯正効果と、2つの従動ローラ131a,131bが挟持することによる湾曲効果を合わせ持つものである。そしてこの構成は、搬送ガイド133によって案内されてきたシートにより大きなカール付け効果をもたらす系であるが、個々の従動ローラ131a,131bの加圧構成に、図10に示した圧可変機構87を用いればよいため、基本的には同じである。
In the present embodiment, the
以上のように、本発明をカール付け装置48に適用すれば、加圧アーム20のてこ比を選択的に切り換えることにより薄紙モードと厚紙モードとを実現することができる。これは、画像形成装置の仕様に含まれるシートの種類がより薄いものからより厚いものまで広がれば広がるほど、加圧バネの作動長やバネ定数を極端に増加させて対応しなくても済む。このため、装置の小型化やバネの製造バラツキによるニップ加圧力の不安定さを解消する効果が顕著に得られる。また、2つのバネを使用する分、基本的にバネ定数はより小さくできるため、バネの製造バラツキ(一般的に±10%程度)の影響を受けにくい系を構築することができる。また、カールに関してはメディア起因だけでなく、温度・湿度等の環境起因もあるため、画像形成装置60の動作環境についても許容範囲を広げる効果が得られる。これらの結果、カール付け装置48及びこれを備えた画像形成装置60のメディア対応力及び環境対応力を向上させることができる。
As described above, when the present invention is applied to the curling
1…調整モータ(圧可変解除モータ)、6,75…搬送ローラ対(従動ローラ(従動コロ),駆動ローラ(斜送ローラ))、8…回動支点(回動軸)、9a…第1付勢力付与部材,第1引張りバネ(加圧バネ)、9b…第2付勢力付与部材,第2引張りバネ(加圧バネ)、11…調整アーム(スイッチアーム)、12a…第1係止部(バネ掛け部)、12b…第2係止部(バネ掛け部)、13…調整アームの回動軸(モータ軸)、20…加圧アーム部(加圧アーム)、20b…第1アーム部、20a…第2アーム部、48…シート搬送装置(カール付け装置)、60…画像形成装置、65…シート搬送装置(斜行補正装置)、81,82…搬送ローラ対,カール付けローラ(駆動ローラ(スポンジローラ)、従動ローラ(金属ローラ))、83…調整モータ(圧可変モータ)、86…調整アームの回動軸(連結軸)、613…画像形成部、P1…第1作用点、P2…第2作用点
DESCRIPTION OF
Claims (7)
回動支点を挟んで設けられた第1及び第2アーム部を有し、前記第1アーム部の先端部に前記従動ローラを回転可能に支持し、かつ前記第2アーム部に、前記回動支点からの距離が異なる第1及び第2作用点を設けた加圧アーム部と、
前記加圧アーム部の前記第1及び第2作用点に対してそれぞれ付勢力を付与する第1及び第2付勢力付与部材と、
前記第1及び第2付勢力付与部材の作動長変化を選択的に切換え、前記第1及び第2付勢力付与部材の一方の付勢力を増加させながら前記第1及び第2付勢力付与部材の他方の付勢力を減少させて、前記従動ローラの前記駆動ローラへの加圧力を調整する調整駆動部と、を備える、
ことを特徴とするシート搬送装置。 A pair of conveying rollers including a driving roller to which driving is transmitted and a driven roller pressed against the driving roller;
The first and second arm portions are provided with a rotation fulcrum interposed therebetween, the driven roller is rotatably supported at a tip portion of the first arm portion, and the rotation is performed on the second arm portion. A pressurizing arm portion provided with first and second action points having different distances from the fulcrum;
First and second urging force applying members for applying an urging force to the first and second action points of the pressurizing arm, respectively;
The operating length change of the first and second urging force applying members is selectively switched, and the first and second urging force applying members of the first and second urging force applying members are increased while increasing one of the urging forces of the first and second urging force applying members. An adjustment drive unit that reduces the other urging force and adjusts the pressure applied to the drive roller of the driven roller,
A sheet conveying apparatus.
前記調整アームは、前記回動軸を挟んで直線上に並びかつ前記回動軸からの距離が互いに異なる第1及び第2係止部を有し、
前記第1付勢力付与部材が、前記第1作用点と前記第1係止部とに両端を係止された第1引張りバネであり、かつ前記第2付勢力付与部材が、前記第2作用点と前記第2係止部とに両端を係止された第2引張りバネである、
ことを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。 The adjustment drive unit includes a rotatable adjustment arm that is opposed to the pressure arm unit at a predetermined interval, and an adjustment motor that applies a rotational force to the rotation shaft of the adjustment arm,
The adjustment arm has first and second locking portions arranged on a straight line across the rotation shaft and having different distances from the rotation shaft,
The first urging force applying member is a first tension spring whose both ends are locked to the first action point and the first locking portion, and the second urging force applying member is the second action. A second tension spring having both ends locked to a point and the second locking portion;
The sheet conveying apparatus according to claim 1.
前記第1係止部と前記第1作用点との間の距離と前記第2係止部と前記第2作用点との間の距離とを等しくする前記調整アームの回動角を、前記調整駆動部の基準圧状態とし、
前記第1係止部と前記第1作用点との間の距離を前記第2係止部と前記第2作用点との間の距離よりも大きくする前記調整アームの回動角を、前記調整駆動部の前記基準圧状態よりも低圧の低圧調整レンジとし、
前記第1係止部と前記第1作用点との間の距離を前記第2係止部と前記第2作用点との間の距離よりも小さくする前記調整アームの回動角を、前記調整駆動部の前記基準圧状態よりも高圧の高圧調整レンジとする、
ことを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。 The distance from the rotation fulcrum of the second action point is set larger than the distance from the rotation fulcrum of the first action point, and the distance from the rotation axis of the second locking part is the The first locking portion is set to be larger than the distance from the pivot shaft;
The rotation angle of the adjustment arm that makes the distance between the first locking portion and the first action point equal to the distance between the second locking portion and the second action point is adjusted as described above. Set the reference pressure state of the drive unit,
The rotation angle of the adjustment arm that makes the distance between the first locking portion and the first action point larger than the distance between the second locking portion and the second action point is the adjustment. The low pressure adjustment range is lower than the reference pressure state of the drive unit,
The rotation angle of the adjustment arm that makes the distance between the first locking portion and the first action point smaller than the distance between the second locking portion and the second action point is the adjustment. The high pressure adjustment range is higher than the reference pressure state of the drive unit,
The sheet conveying apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。 When the adjustment arm rotates beyond the low pressure adjustment range, the driven roller is released from the conveyance nip separated from the driving roller, and when the adjustment arm rotates beyond the high pressure adjustment range, the conveyance nip is released. Become,
The sheet conveying apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置。 The driven roller is a skew feeding roller arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the sheet conveying direction.
The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein the sheet conveying apparatus is a sheet conveying apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置。 The conveying roller pair is a curling roller that imparts a curl in a predetermined direction to the sheet.
The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein the sheet conveying apparatus is a sheet conveying apparatus.
シートを前記画像形成部に搬送する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート搬送装置と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
A sheet conveying apparatus according to any one of claims 1 to 6, which conveys a sheet to the image forming unit.
An image forming apparatus.
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