JPH04286563A - ゆがみ修正及び位置合わせを組み合わせて行う装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】従来、電子写真印刷装置を含む形式の紙処
理装置には、現像された像がコピー用紙に正確に転写さ
れるように用紙を像に適切に位置合わせするため、何ら
かの形式の位置合わせ装置が組み込まれていた。複写装
置について説明すると、コピー用紙の位置合わせには、
例えば、不適当に送られてきた用紙のゆがみ修正と関連
して、コピー用紙の前縁部と感光体上に現像された像の
前縁部とを同期させることが含まれなければならないこ
とは理解されるであろう。

【０００２】例えば、スギヤマらの米国特許第４，１２
８，３２７号は、電子写真装置の感光体へコピー用紙を
進めるために第１及び第２ローラを用いることを教示し
ている。チェリアン（Ｃｈｅｒｉａｎ）　の米国特許第
４，３９１，５１０号は、複式磁気作動ボイスコイルを
用いて、そのプランジャによって用紙の位置合わせ及び
ゆがみ修正を行ってから、用紙を感光体上の像と同期さ
せながら感光体へ進めることを開示している。ボールド
ウィン（Ｂａｌｄｗｉｎ）　の米国特許第４，４８７，
４０７号では、ピン形部材を延出させて、用紙の後縁部
と接触させることによって用紙の前進及び位置合わせを
行うことができるようにした駆動ベルトを設けることに
よって、後端部の位置合わせが行われる。

【０００３】ジャンセン（Ｊａｎｓｓｅｎ）　らの米国
特許第４，４３８，９１７号は、独立的に制御された１
対のサーボモータで用紙を送る装置を開示しており、各
モータが、コピー用紙を搬送するニップローラを駆動し
ている。ロフザス（Ｌｏｆｔｈｕｓ）　は、許可された
米国特許出願（第０６／９４０，３１８号、ゼロックス
コーポレイションに譲渡済み）に関連のゆがみ修正及び
側部位置合わせ装置を記載しており、このロフザスの米
国特許出願第０６／９４０，３１８号の関連部分は引例
として本説明に含まれる。

【０００４】ガラブソ（Ｇａｒａｖｕｓｏ）の米国特許
第４，５００，０８６号は、駆動軸及び１対の離設カラ
ーを備え、各カラーが一次及び二次ローラの取り付け部
となっており、一次ローラは時計回りに回転駆動される
のに対して、二次ローラは反時計回りに回転駆動される
回転インバータ機構を開示している。

【０００５】一般的に、上記特許は、帯電感光体にコピ
ー用紙が付着した後の感光体に対するコピー用紙のすべ
りによって生じるスミアリングまたはスマッジングの問
題に取り組んでいない。すなわち、感光体表面及び用紙
の速度に相対的不整合があると、例えば用紙が感光体に
付着していると同時に位置合わせローラの制御を受けて
いることによって、コピー用紙に転写される像にスミア
リングが生じる。

【０００６】バグダンスキー（Ｂａｇｄａｎｓｋｉ）　
らの米国特許第４，１５５，４４０号に開示されている
文書取扱装置は、それぞれ異なった有効速度で駆動され
る複数の送りローラによってレターを９０度回転させる
ことができる。さらに、この装置には、Ｄ字形の取り出
しローラを取り付けた１対の軸が設けられている。

【０００７】さらに別の用紙送り装置が、クラフト（Ｋ
ｒａｆｔ）　の米国特許第３，８６１，６７０号に開示
されており、送りローラと係合する位置へ用紙スタック
を移動させることによってスタックから１枚の用紙が送
り出されるようになっている。

【０００８】上記説明から、処理方向の長さが様々なコ
ピー用紙のゆがみを無くしてそれを光導電体の表面に担
持されている現像された像と位置合わせできるようにし
、また用紙が光導電体の表面に最初に付着した後は用紙
を押し進めないようにすることが非常に重要であること
は容易に理解されるであろう。さらに、そのような装置
は、用紙の前または後縁部との物理的接触によるコピー
用紙の破損を避けることができる。

【０００９】本発明の他の利点は、添付の図面を参照し
た以下の説明から明らかになるであろう。図中、同一部
分には同一の番号が付けられている。

【００１０】図１は、本発明を内蔵した電子写真印刷装
置の概略立面図である。

【００１１】図２は、図１の２ー２線に沿った、本発明
のゆがみ修正及び位置合わせ構造体の端面図である。

【００１２】図３は、ゆがみ修正及び位置合わせ構造体
と関連の用紙経路の上面図である。

【００１３】図４は、本発明の好適な実施例の制御機構
の説明図である。

【００１４】図５は、本発明の作動手順を説明するフロ
ーチャートである。

【００１５】図６Ａ〜６Ｅは、本発明のゆがみ修正及び
位置合わせ部における駆動ローラ及びコピー用紙の相対
位置の説明図である。

【００１６】図７は、本発明の用紙駆動ローラの速度を
時間に対して示したグラフである。

【００１７】図１の電子写真装置では、光導電表面１２
を備えたドラム１０が矢印１４で示された方向へ回転し
て、原稿文書のコピーを作成するための様々な処理部を
通過する。最初に、ドラム１０は光導電表面１２を帯電
部Ａへ回転移動させ、帯電部Ａに用いられたコロナ発生
器１６が表面１２を比較的高いほぼ均一の電荷に帯電さ
せる。

【００１８】その後、ドラム１０は光導電表面１２の帯
電部分を露光部Ｂへ回転移動させ、露光部Ｂでは露光機
構１８が帯電表面を照明して、原稿文書の情報領域に対
応した静電潜像を形成する。例えば、露光機構１８には
、原稿文書を支持する固定式透明プラテンと、照明ラン
プと、光導電表面とタイミングを合わせて移動すること
によって開口から帯電光導電表面１２に投射された増分
光像を形成する搖動ミラー及びレンズアセンブリとが設
けられている。

【００１９】次に、ドラム１０は、回転移動によって光
導電表面１２上の静電潜像を現像部Ｃへ進める。現像部
Ｃには、現像材供給源のハウジングを備えた現像装置２
０が設けられている。現像材は一般的に、磁気キャリア
粒にトナー粒子を摩擦電気的に付着させたものである。 好ましくは、現像装置２０は、現像材が磁場を通過する
ことによってブラシが形成され、光導電表面１２がその
ブラシと接触することによって光導電表面１２上の静電
潜像が現像される磁気ブラシ現像システムである。この
ようにして、トナー粒子は静電的に潜像に引きつけられ
ることによって、現像トナー像が光導電表面１２上に形
成される。

【００２０】トナー像の現像と一致して、コピー用紙が
用紙送り装置２２によって転写部Ｄへ進められる。作用
を説明すると、送りローラ３２が矢印３４の方向へ回転
して、スタック３６から最上層用紙をゆがみ修正及び位
置合わせ部Ｇへ進め、このゆがみ修正及び位置合わせ部
Ｇで各用紙はゆがみが取り除かれてから、光導電表面１
２上に担持されている現像トナー像に位置合わせされる
ようローラ２４及び２６を含む２対以上のローラ対によ
って所定位置へ送られる。一般的に、ローラ対は個別の
モータ（図示せず）によって差動的に駆動されて、用紙
のゆがみを取り除き、ガイド３８及び４０によって形成
された経路に沿って矢印３９の方向へ用紙を送る。一般
的に、用紙は、転写部Ｄで光導電表面に十分に付着する
まで進められる。

【００２１】転写部Ｄにはコロナ発生器４２が設けられ
ており、これがイオンを用紙の裏側に噴射するため、用
紙は光導電表面１２に付着する一方、用紙の表面にトナ
ー粉像が引きつけられる。その後、用紙は光導電表面か
ら引き離されて、無端ベルトコンベヤ４４によって矢印
４３の方向へ定着部Ｅに送られる。

【００２２】定着部Ｅには、定着ローラ４８及びバック
アップローラ５０によって定着ニップを形成している定
着アセンブリ４６が設けられている。定着処理後、コピ
ー用紙はローラ５２によって受けトレイ５４へ進められ
る。

【００２３】コピー用紙が光導電表面１２から離脱した
後も、光導電表面には例外なく残留トナーが残っている
ので、残留トナーを除去するためのクリーニング作業が
必要である。クリーニング部Ｆには、光導電表面上に残
っている静電荷及び残留トナー粒子の静電荷を中性化す
るためのコロナ発生器（図示せず）が設けられている。 中性化したトナー粒子は、光導電表面１２に接触した状
態で回転可能に取り付けられた繊維ブラシ（図示せず）
によって光導電表面１２から取り除かれる。クリーニン
グ後、光導電表面１２を消去ランプ（図示せず）で照射
して、それから出た光によって次の結像サイクルが開始
される前に光導電表面に残っている残留静電荷を散逸さ
せる。

【００２４】次に、本発明のゆがみ修正及び位置合わせ
構造体を示している図２及び３を参照しながら説明する
と、用紙Ｐはガイド３８及び４０の間を矢印１１０の方
向へ進められる。一般的に、それぞれ駆動ローラ２４、
２５及びアイドラローラ２６、２７を有する１対のニッ
プローラ対６２及び６４が用いられて、その間に用紙Ｐ
を摩擦係合できるようになっている。

【００２５】駆動ローラ２４及び２５は一般的に、その
間を通過する用紙とすべりをほぼ防止した状態で係合で
きるゴムまたはプラスチック表面を備えている。さらに
詳しく説明すると、駆動ローラ２４及び２５は、図１に
示されているように、外周に平坦部または凹部を設けた
Ｄ字形をしているため、１回転する間に対応のアイドラ
ローラ２６及び２７と接触しない期間が生じる。本実施
例では、駆動ローラ２４及び２５の直径は２．２インチ
（５．６ｃｍ）であり、平坦部または凹部が約５８゜の
円弧部分を占めているので、有効駆動円周は約５．８イ
ンチ（１４．７ｃｍ）である。本発明の目的に対して、
駆動ローラ２４及び２５は、対応のアイドラローラとの
接触が適当な位置で一時的に失われる偏心形にしてもよ
い。

【００２６】図２及び３の駆動ローラ２４及び２５は、
駆動軸７０及び７２を中心にして制御可能に回転するよ
うに支持されており、駆動軸７０及び７２はタイミング
ベルト７４及び７６を介してモータ８２及び８４等の独
立的に制御可能な駆動手段と駆動係合しており、タイミ
ングベルト７４及び７６は一端部で駆動軸７０及び７２
によって支持され、他端部でモータ軸７８及び８０によ
ってそれぞれ支持されている。モータ８２及び８４は構
造及び作動特徴がほぼ類似しており、本実施例ではステ
ップモータである。

【００２７】用紙Ｐの動きは少なくとも３つのセンサＳ
１　，Ｓ２，Ｓ３　によって監視される。センサＳ１　
及びＳ２は、用紙の移動方向に直交してニップローラ対
よりもわずかに下流側にある線Ｙ−Ｙ’上に適当な間隔
を置いて配置されている。センサＳ１　及びＳ２　は、
ニップローラ対の相対間隔と同じ間隔であり、ニップロ
ーラ対や前進中の用紙の邪魔にならないように、用紙経
路の中心線からずらして配置されている。センサＳ３　
は、ニップローラ対の間の中心位置にニップローラ対よ
りも上流側に配置されており、用紙経路の中心線からず
れている。また、センサＳ３　は、線Ｘ−Ｘ’で表され
るニップ中心線から約０．６インチ（１．５ｃｍ）上流
の位置に配置されているのに対して、センサＳ１及びＳ
２　は、中心線Ｘ−Ｘ’から約０．２インチ（０．５ｃ
ｍ）下流の位置に配置されている。センサＳ１　、Ｓ２
　及びＳ３　は、用紙等による遮蔽時に活動信号を発生
する反射形光学センサである。

【００２８】次に、本発明に使用するのに適した制御シ
ステムを示している図４を参照しながら説明すると、コ
ントローラ１５０は、複写装置またはその一部分の作動
を制御し、制御命令を実行できるマイクロコントローラ
またはマイクロプロセッサを有していることは公知であ
る。さらに、コントローラ１５０は、制御命令に従って
センサＳ１　、Ｓ２　及びＳ３　の状態を監視して、そ
れに応答して制御出力を発生することができる。この制
御出力はモータ駆動部１５６及び１５８へ送られ、モー
タ駆動部１５６及び１５８がステップモータ８２及び８
４にパルスを送ることによって、駆動ローラ２４及び２
５の必要な移動及び回転速度がそれぞれ制御される。

【００２９】次に作用を説明すると、ゆがみ修正及び位
置合わせ装置は、図５のフローチャートに従って作動し
、これは、図７に示されている駆動ローラの速度／時間
プロフィールに従って、図６Ａ〜６Ｅに示されているよ
うに用紙Ｐがニップローラ対間を通過する時の駆動ロー
ラ２４の相対回転位置を制御する。段階２１０において
、図６Ａに示されているように用紙Ｐの前縁部Ｌが最初
にセンサＳ３　を遮蔽し、これによって時間ｔ０　が定
められ、コントローラ１５０へ信号が送られる。処理段
階２１２において、コントローラ１５０は直ちにモータ
駆動部へ信号を送って、ステップモータを加速し始める
ため、図６Ｂに示されているように用紙が駆動ローラニ
ップに達し、図７に時間ｔ１　で示されている時、駆動
ローラ２４及び２５は用紙速度で回転している。本実施
例では、送り込まれる用紙速度は約２５インチ／秒（６
３．５ｃｍ／ｓｅｃ）である。従って、駆動ローラの加
速時間（ｔ１　−ｔ０　）は約０．０１６１７秒でなけ
ればならず、用紙の移動距離約０．４インチ（１ｃｍ）
に相当する。

【００３０】図示の実施例では、最大補正可能ゆがみは
１００ミリラジアン（ｍｒａｄ）に制限され、これは、
前縁部Ｌがそれぞれの駆動ローラニップに達した時、ロ
ーラ２４及び２５間の４インチ（１０ｃｍ）の間隔で０
．４インチ（１ｃｍ）のずれが生じる可能性に換算され
る。一般的に、この潜在的ゆがみは、駆動ローラニップ
の中心線（Ｘ−Ｘ’）から約０．６インチ（１．５ｃｍ
）上流の位置にセンサＳ３を配置することによって知る
ことができるため、駆動ローラの加速度と共に前縁部の
潜在的ゆがみを調整することができる。センサの配置及
びゆがみ修正及び位置合わせ部Ｇに関連したその他のパ
ラメータは、本発明が作動する複写装置によって定めら
れる処理パラメータの関数である。

【００３１】用紙Ｐと係合すると、駆動ローラ２４及び
２５は非差動的に駆動されて、用紙をセンサＳ１　及び
Ｓ２　へ進ませる。コントローラ１５０は、処理段階２
１４及び図６Ｃにおいて両センサＳ１　及びＳ２　が用
紙Ｐによって遮蔽されたそれぞれの時間ｔ３　及びｔ４
　を検出して、前進中の用紙に存在するゆがみの量を決
定することができる。

【００３２】前端部Ｌのゆがみの量を決定した後、処理
段階２１８において、コントローラはそれぞれのモータ
駆動部へ信号を送って、用紙Ｐのゆがみを取ることがで
きるように、時間ｔ３　でステップモータを差動的に駆
動し始める。速度プロフィール１１０及び１１２がそれ
ぞれ駆動ローラ２４及び２５の差動速度を表している図
７に示されているように、駆動ローラ２５を短時間だけ
高速度まで加速することによって、用紙Ｐのゆがみを取
り除く。すなわち、ｔ３　〜ｔ４　の時間帯に駆動ロー
ラ２５を過度に加速して、その後に公称用紙速度に戻す
ことによって、図３において用紙の最左側部の移動距離
を最右側部よりも大きくして、ゆがみ修正及び位置合わ
せ装置に送られた時の用紙の初期ゆがみをほぼ除去でき
るようにする。好適な実施例では、駆動ローラと用紙と
の間のすべりを防止するため、駆動ローラ２４及び２５
の加速度は、重力加速度の２倍（７７２ｉｎ／ｓｅｃ２
（１９６０ｃｍ／ｓｅｃ２））までに制限される。

【００３３】従って、時間ｔ４　で用紙Ｐのゆがみは完
全に取り除かれているはずであり、図５の処理段階２２
０において、図７に示されているように一定時間後、例
えばｔ５　において、駆動ローラは送り出し処理速度、
本例では１０ｉｎ／ｓｅｃ（２４．５ｃｍ／ｓｅｃ）ま
で減速される。一般的に、所望の用紙送り出し速度を得
るためだけでなく、ゆがみを取り除いた前縁部を図１の
光導電表面１２上に形成されたトナー像と位置合わせで
きるように制御するため、必要に応じて用紙が加速また
は減速される。好適な実施例の目標位置合わせ位置は、
図３に線Ｚ−Ｚ’で示されている。やはり用紙のすべり
を防止するため、減速限度は２Ｇにする必要がある。す
なわち、ｔ５　〜ｔ６の時間帯は、用紙Ｐの速度を所望
の送り出し速度に変化させるために利用され、この時間
長さは、光導電表面１２上において前縁部を位置合わせ
したい時間及び位置（位置はＺ−Ｚ’）に対する前縁部
Ｌの位置によって決定される。前縁部Ｌの相対位置は、
センサＳ２　の最初の遮蔽に連動してコントローラ１５
０によって追跡され、センサＳ２　の最初の遮蔽によっ
て前縁部の位置及びそれに伴った駆動ローラ２４の制御
回転が定められているため、センサＳ１　側での時間ｔ
Ｘ　における前縁部の位置は、ローラ２４に対応した速
度プロフィール曲線の下側の部分、すなわち斜線部分１
１４で表される。

【００３４】時間ｔ６で所望の送り出し速度まで減速し
た後、コントローラ１５０は処理段階２２２において両
駆動ローラ２４及び２５を、図７の時間ｔ７に図６Ｄで
示されている位置に達するまで、一定速度で回転させる
。時間ｔ７　で、用紙Ｐの前縁部Ｌは光導電表面１２に
接触し、上記静電力によってそれに付着するはずである
。時間ｔ５　からｔ７　までの間の速度プロフィールは
、光導電表面１２上に形成されたトナー像に対する前縁
部Ｌの相対位置によって決まることに注意することが重
要である。理想的には、前縁部Ｌは所定速度、本実施例
では１０ｉｎ／ｓｅｃ（２４．５ｃｍ／ｓｅｃ）で線Ｚ
−Ｚ’の位置でトナー像と同期して転写部Ｄに入るよう
にする。従って、時間ｔ５　からｔ７　までの間のプロ
フィールの実際の形状は、用紙がゆがみ修正及び位置合
わせ部Ｇの制御部へ最初に進んだ時間によって決まる。

【００３５】同時に、図６Ｄに示されている駆動ローラ
位置に達した時点で、駆動ローラ２４及び２５によるそ
れ以上の用紙の前進は行われなくなる。従って、用紙Ｐ
は、前縁部Ｌが付着しているドラム１０の回転によって
引っ張られる時に前進するため、用紙Ｐが光導電表面１
２に最初に付着した後には用紙を駆動しないで、処理方
向に様々な長さの用紙のゆがみ修正及び位置合わせが可
能となる。

【００３６】続いて、駆動ローラ２４及び２５は図６Ｅ
で示されている位置へ進み、処理段階２２４においてそ
の位置に停止して、用紙Ｐの後縁部がそれぞれのニップ
部分を無拘束状態で通過できるようにする。最後に、処
理段階２１０において駆動ローラ制御ループが再初期化
される前に、処理段階２２６においてセンサＳ１及びＳ
２がクリアされるまでコントローラが待機する。

【００３７】好適な実施例では、駆動ローラ２４及び２
５の円周が、用紙のゆがみを取るために必要な余分な移
動を調整できるようにわずかに大きくなっている。この
ため、用紙Ｐは線Ｚ−Ｚ’を過ぎるまで摩擦駆動され、
その間に前縁部Ｌは光導電表面に十分に付着し、この重
なりゾーンの公称長さは約０．４インチ（１ｃｍ）であ
る。前縁部Ｌが重なりゾーンに位置している間のトナー
像のスミアを防止するため、ｔ６　〜ｔ７　の時間帯で
は駆動ローラの送り出し速度をドラム１０の表面速度よ
りも１〜２％速くなるようにしてもよい。ドラム１０及
び用紙Ｐの速度の相対不整合によって、線Ｘ−Ｘ’と線
Ｚ−Ｚ’との間に用紙Ｐの座屈が形成されることになる
。一般的に、この比較的短い期間に形成される座屈は、
２％の速度不整合の場合に０．０７８インチ（２ｍｍ）
程度となる。

【００３８】このように、複写装置において光導電部材
からトナー像を受け取るために用紙を正確に差し出すこ
とができるようにするためのコピー用紙のゆがみ修正及
び位置合わせを容易にする方法及び装置が開示されてい
る。この方法及び装置には、コピー用紙の位置を決定す
るための複数のセンサと、それらからの信号を分析して
、用紙と摩擦接触する２つ以上のＤ字形駆動ローラの回
転を制御するコントローラとが設けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明を内蔵した電子写真印刷装置の概略
立面図である。

【図２】　　図１の２ー２線に沿った、本発明のゆがみ
修正及び位置合わせ構造体の端面図である。

【図３】　　ゆがみ修正及び位置合わせ構造体と関連の
用紙経路の上面図である。

【図４】　　本発明の好適な実施例の制御機構の説明図
である。

【図５】　　本発明の作動手順を説明するフローチャー
トである。

【図６】　　Ａ〜Ｅはそれぞれ本発明のゆがみ修正及び
位置合わせ部における駆動ローラ及びコピー用紙の相対
位置の説明図である。

【図７】　　本発明の用紙駆動ローラの速度を時間に対
して示したグラフである。

【符号の説明】

１０　　ドラム、１２　　光導電表面、１６　　コロナ
発生器、１８　　露光機構、２０現像装置、２２　　用
紙送り装置、２４，２５　　駆動ローラ、２６，２７　
　アイドラローラ、３６　　スタック、３８，４０　　
ガイド、４２　　コロナ発生器、４４ベルトコンベヤ、
４６　　定着アセンブリ、４８　　定着ローラ、５０　
　バックアップローラ、５２　　ローラ、５４　　受け
トレイ、６２，６４　　ニップローラ対、７０，７２　
　駆動軸、７４，７６　　タイミングベルト、７８，８
０　　モータ軸、８２，８４　　モータ、１５０　　コ
ントローラ、１５６，１５８　　モータ駆動部、Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３　　スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　未知の大きさ及び方向の初期ゆがみを
   含み、処理方向における前縁部位置が未知である用紙の
   ゆがみ修正及び位置合わせを行うための用紙ゆがみ修正
   及び位置合わせ組み合わせ装置であって、次のものを含
   む前記装置：用紙を処理方向へ摩擦駆動する、選択的に
   制御可能な駆動手段；装置に入る用紙の初期ゆがみを検
   出する初期ゆがみ感知手段；用紙の前縁部の位置を追跡
   する前縁部追跡手段；前記用紙を差動的及び非差動的に
   駆動することができるように前記駆動手段を選択可能に
   制御し、最初に前記初期ゆがみ感知手段による初期感知
   に応答して差動的に駆動することによって初期ゆがみを
   除去し、次に前記前縁部追跡手段に応答して駆動するこ
   とによって用紙の前縁部を所定位置に位置合わせできる
   ように前記駆動手段を制御する制御手段；及び用紙が前
   記所定位置に達した時点で用紙に加えられていた摩擦駆
   動力を大幅に減少させる手段。