JPH09244317A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置構成を複雑化することなく連続印字を可
能とする小型で低コストな画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像担持体より記録紙搬送方向上流側に
配設された記録紙収容部と、記録紙収容部内の最上位の
記録紙と接触しつつ所定回転して、記録紙を記録紙搬送
方向に送り出す給紙ローラと、画像担持体に接触し、画
像担持体上の画像を記録紙へ転写を行う接触転写装置と
を備える画像形成装置において、給紙ローラと接触転写
装置との間にのみ記録紙を検出する記録紙検出部を有
し、給紙ローラによる記録紙搬送速度を、画像担持体の
移動速度より遅くしたことを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ、複写機、ワードプロセッサ等の画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数枚の記録紙を収容した給紙カ
セット等の記録紙収容部を設けた画像形成装置では、給
紙ローラの回転や停止の制御を電磁クラッチ、プランジ
ャ等で行い、給紙ローラにより送り出された記録紙をレ
ジストローラ等の各種搬送ローラにより所定方向に搬送
していた。

【０００３】また、特開昭７−１６０１６９号公報で
は、コスト低減のため記録紙収容部及びレジストローラ
を設けず、手差しで１枚ずつ給紙を行い給紙ローラのみ
で感光体ドラムに搬送を行う画像形成装置も提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、複数枚の記録紙を収容した給紙カセットを設けて
いるため連続印字を行うことができるが、電磁クラッ
チ、プランジャ等の給紙ローラの回転や停止の制御機構
や、レジストローラ等の各種搬送ローラが必要であるた
め、装置の小型化及び低コスト化の妨げとなっていた。

【０００５】また、後者の場合、給紙カセット等の記録
紙収容部及びレジストローラを設けていないため小型化
に有利であるが、手差しで１枚ずつ給紙を行わなければ
ならず連続して印字を行う場合は非常に煩わしいという
問題があった。

【０００６】本発明はこのような従来欠点に留意してな
されたものであり、その目的とするところは、装置構成
を複雑化することなく連続印字を可能とする小型で低コ
ストな画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、画像担持体より記録紙搬送方向上流側に配設された
記録紙収容部と、前記記録紙収容部内の最上位の記録紙
と接触しつつ所定回転して、記録紙を前記記録紙搬送方
向に送り出す給紙ローラと、前記画像担持体に接触し、
前記画像担持体上の画像を記録紙へ転写を行う接触転写
装置とを備える画像形成装置において、前記給紙ローラ
と前記接触転写装置との間にのみ記録紙を検出する記録
紙検出部を有し、前記給紙ローラによる記録紙搬送速度
を、前記画像担持体の移動速度より遅くしたことを特徴
とする画像形成装置である。

【０００８】請求項１に係る本発明では、給紙ローラと
接触転写装置との間にのみ記録紙を検出する記録紙検出
部を有し、給紙ローラによる記録紙搬送速度を、画像担
持体の移動速度より遅くしたので、装置構成を複雑化す
ることなく連続印字を可能とする小型で低コストな画像
形成装置を提供することができる。

【０００９】請求項２に係る本発明の要点は、記録紙
は、給紙ローラにより接触転写装置と画像担持体との接
触部まで搬送され、接触部に到達した時点で給紙ローラ
による搬送は解除され、その後記録紙は、接触転写装置
と画像担持体の摩擦力により搬送される画像形成装置で
ある。

【００１０】請求項２に係る本発明では、電磁クラッ
チ、プランジャ等による給紙ローラの回転や停止の制御
及びその機構が不必要となる。

【００１１】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を参照し
つつ説明する。

【００１２】図１において、感光体ドラム１２は円筒状
のガラス等からなる透明支持基板１２ａ、透明支持基板
１２ａの外周にそれぞれ所定厚さに積層された透明電極
１２ｂ及び光導電層１２ｃを含む。この感光体ドラム１
２はメインモータ（図示せず）の駆動力によって、時計
方向即ち矢印Ａ方向に回転される。そして、感光体ドラ
ム１２の内側には、基板１２ａ及び透明電極１２ｂを通
して光導電層１２ｃに対して露光光を照射するための、
例えばＬＥＤアレイヘッド等を含む光書き込みヘッド１
４が配置される。

【００１３】感光体ドラム１２の光導電層１２ｃの表面
近傍には、現像装置１６が設けられ、この現像装置１６
は磁性トナー１８ａ及び磁性キャリア１８ｂを混合した
現像剤１８を収容するトナーボックス２０を含む。

【００１４】このトナーボックス２０の下端開口部には
磁気ローラを内包する現像スリーブ２２が配置される。
現像スリーブ２２は、例えばアルミニウム、ステンレス
鋼等の非磁性円筒であり、その内部に磁気ローラ２４が
固定的に配置される。磁気ローラ２４の表面には、例え
ば６つの磁極Ｎ及びＳが交互に形成される。現像スリー
ブ２２は、図示しない駆動機構によって反時計方向即ち
矢印Ｂ方向に回転される。この現像スリーブ２２は感光
体ドラム１２を挟んで光書き込みヘッド１４に対峙する
位置に配置される。

【００１５】更に、感光体ドラム１２から見て現像装置
１６の上流側の現像装置１６より所定距離を隔てた位置
に、感光体ドラム１２の光導電層１２ｃの表面に接触す
るように前帯電装置２８が配置される。前帯電装置２８
は、この実施の形態では導電性ブラシで構成され、その
ブラシ先端が感光体ドラム１２の外周面に接触する。こ
の前帯電装置２８には、例えば負極性の所定の帯電電圧
が印加される。

【００１６】また、現像スリーブ２２には、例えば負極
性の所定の現像バイアス電圧（例えば−４００ｖ）が印
加されている。この実施の形態では、前帯電装置２８に
は、現像装置１６に与えられる現像バイアス電圧（−４
００ｖ）以上の−９００〜−１０００ｖ程度の負の帯電
電圧が与えられ、その結果、前帯電装置２８による感光
体ドラム１２の表面電位が−５００〜−６００ｖ程度に
なる。

【００１７】尚、前帯電装置２８に印加される電圧は、
現像バイアス電圧と等しいか大きい感光体ドラム１２の
帯電電位（表面電位）が得られる電圧であることが望ま
しい。このような画像形成装置において、感光体ドラム
１２は前帯電装置２８によって現像バイアス付近の電圧
まで帯電され、感光体ドラム１２が回転され、前帯電装
置２８によって帯電された領域がその電圧を保持したま
ま現像装置１６と対向する位置にもたらされる。

【００１８】一方、現像スリーブ２２を回転させると、
磁気ローラ２４のＳ極及びＮ極の磁力によって吸引され
た磁性キャリア１８ｂが現像スリーブ２２の回転に伴っ
て移動する。また、この磁性キャリア１８ｂとクーロン
力等によって結合されている磁性トナー１８ａもまた現
像スリーブ２２の回転とともにトナーボックス２０の下
端開口から引き出されて、感光体ドラム１２の光導電層
１２ｃの表面と対向する。

【００１９】このようにして帯電された感光体ドラム１
２が、光書き込みヘッド１４によって露光される。光書
き込みヘッド１４からの露光光によって、その露光光を
受けた領域の電位が低下し、その部分に感光体ドラム１
２と現像剤１８との間で電位差が生じ、従って、その部
分に電気的な力が生じて現像剤１８の磁性トナー１８ａ
が感光体ドラム１２に付着しトナー像が形成される。

【００２０】一方、感光体ドラム１２から所定距離だけ
離れた位置には、給紙ローラ４０が設けられ図中矢印Ｃ
方向に回転している。また、給紙ローラ４０には所定圧
力で分離パッド５２が当接されている。給紙ローラ４０
の後方には複数枚の記録紙３８を積載した給紙トレイ５
０が配置されている。本実施の形態の場合、ユーザーが
印字を行う毎に、必要枚数分の記録紙を給紙トレイ５０
に積載するようにしている。

【００２１】以下に、給紙トレイ５０に複数枚の記録紙
３８が積載されている場合を例にとって給紙、搬送動作
について説明する。

【００２２】給紙ローラ４０、及び分離パッド５２と記
録紙３８との摩擦係数を各々μａ、μｂとすると、μａ
＞μｂなる関係を有している。積載された記録紙３８
は、給紙ローラ４０の回転により最上位の記録紙から順
次繰り出される。上から２枚目以降の記録紙は、分離パ
ッド５２によって停止されるので、最上位の１枚目の記
録紙のみが２枚目以降の記録紙から分離され、前述した
μａ＞μｂなる関係に基づき分離パッド５２と給紙ロー
ラ４０との押圧部を通過し、感光体ドラム１２の方向に
搬送される。

【００２３】図２に示すように、給紙ローラ４０は、Ｅ
ＰＤＭ、ウレタン等からなるゴム部４０ａとワンウェイ
クラッチ部部４０ｂにより構成され、シャフト６０上に
配置される。この場合、ワンウェイクラッチ部４０ｂ
は、図中矢印Ｘ方向にはロックされＹ方向にはフリーと
なっているため、同様に給紙ローラ４０もＸ方向にはロ
ックされＹ方向にはフリーとなる。図外の駆動源よりシ
ャフト６０がＺ方向に回転されると、ワンウェイクラッ
チ部４０ｂはＸ方向にはロックされているので、シャフ
ト６０の回転に従いＺ方向に回転し、給紙ローラ４０は
Ｃ方向に回転駆動される。

【００２４】また、給紙ローラ４０を、図３に示すよう
にゴム部４０ｅとポリアセタール等からなる樹脂部４０
ｇにより構成してシャフト６０上に配置し、ワンウェイ
クラッチ部４０ｆを介して駆動されるようにしてもよ
い。この場合、ワンウェイクラッチ部４０ｆの爪部４０
ｈと給紙ローラ４０の樹脂部４０ｇに設けた爪部４０ｉ
が噛み合い、給紙ローラ４０がＣ方向に回転駆動され
る。

【００２５】このようにして給紙ローラ４０により給紙
された記録紙３８は、そのまま給紙ローラ４０により感
光体ドラム１２と転写ローラ３６の接触部、即ち、ニッ
プ部まで搬送される。本実施の形態においては、給紙ロ
ーラ４０の回転速度を、感光体ドラム１２の移動速度よ
りも遅くしている。具体的にはプロセススピード、即
ち、感光体ドラム１２の移動速度を２５ｍｍ／ｓｅｃ、
給紙ローラ４０の回転速度を２０ｍｍ／ｓｅｃとしてお
り、給紙ローラ４０により２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬
送された記録紙３８は、感光体ドラム１２と転写ローラ
３６のニップ部に到達した時点で、今度は感光体ドラム
１２と転写ローラ３６により２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で
定着ローラ４２の方向に搬送される。一方、給紙ローラ
４０は、図２に示すようにＸ方向にはロックされている
がＹ方向にはフリーであるため、記録紙３８が給紙ロー
ラ４０と分離パッド５２の間を通過するまで記録紙３８
の移動に従い２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で従動回転する。
記録紙３８の後端が給紙ローラ４０と分離パッド５２の
間を通過すると、給紙ローラ４０は再び２０ｍｍ／ｓｅ
ｃの速度で駆動され、次の記録紙３８の給紙を始める。

【００２６】このように本実施の形態では、給紙ローラ
の回転や停止の制御を行う電磁クラッチ、プランジャ等
を設けていないため、１枚目が給紙ローラ４０を通過し
た直後に２枚目の給紙を開始する。このため２枚目の給
紙開始直後は１枚目と２枚目の記録紙は非常に接近して
いるが、１枚目は２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で、２枚目は
２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送されるため徐々に紙間隔
が生じ、センサ５４の位置ではセンサが十分検出可能な
紙間隔となり、複数枚の連続印字が可能となる。また、
この場合、給紙ローラ４０を、図３に示すようにゴム部
４０ｅとポリアセタール等からなる樹脂部４０ｇにより
構成してシャフト６０上に配置し、ワンウェイクラッチ
部４０ｆを介して駆動されるようにして、ワンウェイク
ラッチ部４０ｆの爪部４０ｈと樹脂部４０ｇに設けた爪
部４０ｉの噛み合いにガタを設けることにより、１枚目
の後端が給紙ローラ４０と分離パッド５２の間を通過後
給紙ローラ４０が再び駆動されるまでの間にタイムラグ
が生じ、紙間隔を更に広げることができる。

【００２７】このようにして、感光体ドラム１２上に形
成されたトナー像は転写ローラ３６と対向する転写位置
に移送され、給紙ローラ４０によって送り込まれた記録
紙３８上に転写される。その転写位置では、感光体ドラ
ム１２上に付着した磁性トナー１８ａが帯電極性とは逆
極性の、例えば、＋７００ｖの転写バイアス電圧が印加
された転写ローラ３６の電気的な力によって記録紙上に
転写される。その後、定着ローラ４２に送られ記録紙３
８上のトナー像が定着される。

【００２８】感光体ドラム１２は更に回転され、転写行
程を経て感光体ドラム１２の表面上に残留する残留トナ
ーが導電性ブラシ等で構成される前帯電装置２８の位置
に達すると、前帯電部材２８は残留トナー散らし部材を
兼ねているため、前帯電装置２８の導電性ブラシ部によ
って残留トナーが物理的な力を受け、攪乱されるととも
に静電的な付着力が低減される。その後感光体ドラム１
２が更に回転されて残留トナーが現像装置１６の位置に
達すると、残留トナーと感光体ドラム１２との付着力が
弱くされているので、残留トナーは磁性キャリア１８ｂ
によって吸引され、結果的に現像装置１６に回収され
る。

【００２９】次に給紙制御動作について図４及び図５の
制御フローチャートに基づき説明する。

【００３０】ステップＳ１０１は、画像形成装置１０の
メイン電源がオンされたときからこの制御が始まること
を表している。

【００３１】メイン電源がオンされる（ステップＳ１０
１）と、定着ローラ４２の温度をあらかじめ定められた
予備加熱温度にする（Ｓ１０２）。

【００３２】次にホストコンピュータからのプリント指
示があるか否かの判断を行う（Ｓ１０３）。ここでプリ
ント指示がなければＮＯとなり、この判断（Ｓ１０３）
を繰り返す。

【００３３】プリント指示があればＹＥＳとなり次のス
テップに進み、定着ローラ４２の温度を予備加熱状態か
ら予め定められた定着可能温度にする（Ｓ１０４）。

【００３４】定着温度に達すると、駆動モータ（図示せ
ず）にて装置駆動を開始する（Ｓ１０５）。

【００３５】本実施の形態の場合、ユーザーが印字を行
う毎に、必要枚数分の記録紙を給紙トレイ５０に積載す
るようにしており、装置駆動開始と同時に給紙ローラ４
０により記録紙の給紙が開始される。

【００３６】ステップＳ１０６では、帯電プロセスが開
始され、前帯電装置２８に電圧を印加して感光体ドラム
１２の表面電位を一定にする。

【００３７】次に、センサ５４が給紙ローラ４０により
搬送されてきた記録紙の先端を検出したか否かの判断を
行う（Ｓ１０７）。ここでセンサ５４が検知していな
い、即ちＯＦＦ状態ならばＮＯとなり、この判断（Ｓ１
０７）を繰り返す。センサ５４が記録紙を検知していれ
ばＯＮ状態、即ちＹＥＳとなり次のステップに進む。

【００３８】ステップＳ１０８では、露光プロセスが開
始されＬＥＤヘッド１４から感光体ドラム１２に露光す
るように駆動すると同時に、現像スリーブ２２に電圧が
印加される。ステップＳ１０８の処理が終了すると、ス
テップＳ１０９でセンサ５４が記録紙の後端を検知した
か否かの判断を行う。ここでセンサ５４が記録紙を検知
しているＯＮ状態ならば後端を検知していないのでＮＯ
となり、この判断（Ｓ１０９）を繰り返す。センサ５４
が記録紙を検知していなければＯＦＦ状態で、記録紙の
後端を検知したことになるのでＹＥＳとなり次のステッ
プに進む。

【００３９】ステップＳ１２０では、ステップＳ１０７
と同様にセンサ５４が給紙ローラ４０により搬送されて
きた次の記録紙の先端を検出したか否かの判断を行う。
記録紙が１枚だけセットされていた場合はここでセンサ
５４が検知していない、即ちＯＦＦ状態ならばＮＯとな
り、次のステップＳ１１０に進む。

【００４０】ステップＳ１１０では、予め設定された一
定持間のカウントに入り、その時間が経過したか否かの
判断を行う。一定時間経過していなかったらＮＯとなり
このルーチンを繰り返す。一定時間経過すれば、ＹＥＳ
となりこのルーチンから抜ける。この一定時間は、記録
紙がセンサ５４を通り抜けてから定着部を通り抜けるま
での時間を基準に設定されている。

【００４１】その後帯電バイアスをＯＦＦ（Ｓ１１１）
し、現像バイアスをＯＦＦ（Ｓ１１２）した後、続いて
駆動モータによる装置の駆動をＯＦＦ（Ｓ１１３）す
る。

【００４２】最後に、メイン電源がＯＦＦか否かの判断
を行い（Ｓ１１４）、ＯＮ状態が続けばＮＯとなりステ
ップＳ１０２へ戻りステップＳ１０２からステップＳ１
１４の制御を繰り返す。ここでメイン電源がＯＦＦとな
るとＹＥＳとなり終了する（Ｓ１１５）。

【００４３】記録紙が複数枚セットされていた場合は、
前述のステップＳ１２０においてセンサ５４が記録紙を
検知していればＯＮ状態、即ちＹＥＳとなり次のステッ
プＳ１２１に進み、露光プロセスが開始されＬＥＤヘッ
ド１４から感光体ドラム１２に露光するように駆動され
る。

【００４４】その後再びステップＳ１０９に戻り、セッ
トされた記録紙の印字が全て終わるまで、つまりステッ
プＳ１２０においてセンサ５４が検知していない、即ち
ＯＦＦ状態でＮＯとなるまで繰り返す。

【００４５】ステップＳ１２０においてＮＯとなれば、
次のステップＳ１１０に進み、後は１枚だけの印字と同
様にステップＳ１１５まで進む。

【００４６】ここで留意すべきは、前記した如く、給紙
ローラ４０の回転速度を、感光体ドラム１２の移動速度
よりも遅くしている点にある。１枚目が給紙ローラ４０
を通過した直後に２枚目の給紙を開始する。このため２
枚目の給紙開始直後は１枚目と２枚目の記録紙は非常に
接近しているが、１枚目は感光体ドラム１２の移動速度
である２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で、２枚目は給紙ローラ
４０の移動速度である２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送さ
れるため徐々に紙間隔が生じ、センサ５４の位置ではセ
ンサが十分検出可能な紙間隔となり、複数枚の連続印字
が可能となる。

【００４７】また、本実施の形態ではユーザーが印字を
行う毎に、印字必要枚数分の記録紙を給紙トレイ５０に
積載するようにしているが、印字必要枚数より少なくセ
ットされた場合は、印字終了後に必要枚数に足らない分
だけ再度セットし印字を行う。印字必要枚数より多くセ
ットされた場合は、必要枚数印字終了後も装置の動作を
続け余分にセットされた記録紙を強制的に排出する。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に係る本発明では、給紙ローラ
と接触転写装置との間にのみ記録紙を検出する記録紙検
出部を有し、給紙ローラによる記録紙搬送速度を、画像
担持体の移動速度より遅くしたので、装置構成を複雑化
することなく連続印字を可能とする小型で低コストな画
像形成装置を提供することができる。

【００４９】請求項２に係る本発明のでは、記録紙は、
給紙ローラにより接触転写装置と画像担持体との接触部
まで搬送され、接触部に到達した時点で給紙ローラによ
る搬送は解除され、その後記録紙は、接触転写装置と画
像担持体の摩擦力により搬送されるので、電磁クラッ
チ、プランジャ等による給紙ローラの回転や停止の制御
が不必要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態を示す図解図である。

【図２】本発明の一実施の形態の給紙ローラの主要部を
示す図解図である。

【図３】本発明の他の実施の形態の給紙ローラの主要部
を示す図解図である。

【図４】本実施の形態の制御フローチャートである。

【図５】本実施の形態の制御フローチャートである。

【符号の説明】

１０ … 画像形成装置 １２ … 感光体ドラム １４ … 光書き込みヘッド １６ … 現像装置 １８ … 現像剤 ２２ … 現像スリーブ ２４ … 磁気ローラ ２８ … 前帯電装置 ３６ … 転写ローラ ３８ … 記録紙 ４０ … 給紙ローラ ４０ａ … ゴム部 ４０ｂ … ワンウェイクラッチ部 ４０ｃ … 樹脂部 ４２ … 定着ローラ ５２ … 分離パッド ５４ … センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像担持体より記録紙搬送方向上流側に
   配設された記録紙収容部と、前記記録紙収容部内の最上
   位の記録紙と接触しつつ所定回転して、記録紙を前記記
   録紙搬送方向に送り出す給紙ローラと、前記画像担持体
   に接触し、前記画像担持体上の画像を記録紙へ転写を行
   う接触転写装置とを備える画像形成装置において、前記
   給紙ローラと前記接触転写装置との間にのみ記録紙を検
   出する記録紙検出部を有し、前記給紙ローラによる記録
   紙搬送速度を、前記画像担持体の移動速度より遅くした
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 記録紙は、前記給紙ローラにより前記接
   触転写装置と前記画像担持体との接触部まで搬送され、
   前記接触部に到達した時点で前記給紙ローラによる搬送
   は解除され、その後記録紙は、前記接触転写装置と前記
   画像担持体の摩擦力により搬送されることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。