説明

用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置

【課題】精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙搬送装置は、用紙Sを搬送し、かつ用紙Sにおける用紙搬送方向下流側の先端部を当接させることにより、用紙Sのスキュー補正を行うタイミングローラ103と、タイミングローラ103に対して相対的に移動することが可能な矯正部材108とを備えている。タイミングローラ103による用紙Sのスキュー補正後に、タイミングローラ103よりも用紙搬送方向上流側における用紙Sの形状を、矯正部材108が移動することにより矯正する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関し、より特定的には、画像形成装置に内蔵される用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなどがある。
【0003】
画像形成装置は、主に画像形成部と用紙搬送部とを備えている。画像形成部は、像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写して圧着することにより、用紙に画像を形成する。用紙搬送部は、給紙トレイから1枚ずつ用紙を取り出し、この用紙をタイミングローラによりタイミングを取って画像形成部へ送り出す。用紙を画像形成部へ送り出す際に、用紙搬送部はタイミングローラによって用紙のスキュー補正を行なう。用紙搬送部は、画像形成後に用紙を排紙トレイへ搬送する。
【0004】
従来の画像形成装置が備える用紙搬送装置(用紙搬送部)において、紙シワ、像歪などの画像に関する問題を解消するための機構を備えたものが、たとえば下記特許文献1および2に開示されている。
【0005】
下記特許文献1の用紙搬送装置は、レジストローラ(タイミングローラ)と、中間ローラ(搬送ローラ)と、レジストローラに設けられたレジストクラッチと、中間ローラに設けられた中間クラッチ(1方向クラッチ)と、レジストセンサとを備えている。この用紙搬送装置においては、給紙された用紙が中間ローラによりレジストローラへ送られてレジストセンサがオン(用紙先端を検出)すると、レジストクラッチがオンされ、レジストローラの駆動が開始される。そしてレジストローラの駆動開始と同期して中間クラッチがオフされ、中間ローラの駆動が停止される。その結果、駆動されたレジストローラによって用紙は搬送され(引き上げられ)、駆動停止された中間ローラは、レジストローラにより搬送される用紙によって連れ回りされる。この連れ回り負荷によるバックテンションが用紙に作用し、レジストローラと中間ローラとの間の用紙左右の弛み具合の偏りが解消される。
【0006】
下記特許文献2の用紙搬送装置は、印刷部に用紙を送るレジストローラと、レジストローラの後方に配置されたタイミングローラとを備えている。タイミングローラは、回転していないレジストローラへ用紙を送り、レジストローラの接点部分に用紙の先端部分を沿わせる。これにより用紙の斜行が補正される。その後、レジストローラとタイミングローラとで印刷部に用紙を搬送した直後に、タイミングローラがそのグリップ力を解除する。これにより、用紙のこしで用紙全体の斜行の補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平7−157147号公報
【特許文献2】特開2005−35766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来の用紙搬送装置においては、スキュー補正時に発生する用紙のねじれや特殊なループ形状が、紙シワ、像歪などの画像不良を発生させる要因となっていた。
【0009】
特許文献1の用紙搬送装置においては、中間ローラの駆動停止時にレジストローラに余分な負荷がかかるため、レジストローラローラ上で用紙がずれやすかった。また用紙がS字などの特殊な形状(特殊なループ形状)に曲がった場合には、中間ローラとレジストローラとの間で用紙が張った状態になる前に、レジストローラ上で用紙にシワができることがあった。
【0010】
特許文献2では、用紙のこしを利用して用紙全体の斜行の補正が行われるため、こしの弱い用紙では補正の効果が小さかった。また特許文献2では、グリップ力を解除するためにタイミングローラを持ち上げるカムが必要であり、構成が複雑であった。
【0011】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一の局面に従う用紙搬送装置は、用紙を搬送し、かつ用紙における用紙搬送方向下流側の先端部を当接させることにより、用紙のスキュー補正を行うローラと、ローラに対して相対的に移動することが可能な矯正部材とを備えている。ローラによる用紙のスキュー補正後に、ローラよりも用紙搬送方向上流側における用紙の形状を、矯正部材が移動することにより矯正する。
【0013】
上記用紙搬送装置において好ましくは、用紙の形状は用紙のループ形状である。
【0014】
上記用紙搬送装置において好ましくは、矯正部材は、ローラよりも用紙搬送方向上流側における用紙をローラへ巻き付けるように移動する。
【0015】
上記用紙搬送装置において好ましくは、ローラを中心として揺動し、かつ用紙と接触するための接触部と、接触部とローラとを接続するアーム部とを含んでいる。
【0016】
上記用紙搬送装置において好ましくは、矯正部材は、用紙搬送方向に対し垂直な方向に移動する。
【0017】
上記用紙搬送装置において好ましくは、矯正部材は、用紙を案内するための通紙ガイドを含んでいる。
【0018】
上記用紙搬送装置において好ましくは、ローラの用紙搬送方向上流側に配置され、用紙のスキュー状態を検出するスキュー検出機構をさらに備えている。スキュー検出機構により検出された用紙のスキュー状態に基づいて、矯正部材の動作の要否が決定される。
【0019】
上記用紙搬送装置において好ましくは、スキュー検出機構は、用紙の搬送経路における互いに異なる場所における用紙の通過を検知するための複数のセンサの各々を含んでいる。用紙の通過を検知した時間に関連する情報に基づいて、矯正部材の動作の要否が決定される。
【0020】
本発明の他の局面に従う画像形成装置は、上記のいずれかの用紙搬送装置と、用紙搬送装置により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段とを備える。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図2】図1の用紙搬送装置付近の構成を模式的に示す正面図である。
【図3】図2の矯正部材付近の構成を模式的に示す側面図である。
【図4】本発明の一実施の形態における用紙の搬送方法の第1の状態を模式的に示す正面図である。
【図5】本発明の一実施の形態における用紙の搬送方法の第2の状態を模式的に示す正面図である。
【図6】本発明の一実施の形態における用紙の搬送方法の第3の状態を模式的に示す正面図である。
【図7】本発明の一実施の形態における矯正部材の第1の変形例の構成を模式的に示す正面図である。
【図8】図7の矯正部材の動作を模式的に示す正面図である。
【図9】本発明の一実施の形態における矯正部材の第2の変形例の構成を模式的に示す正面図である。
【図10】図9の矯正部材の動作を模式的に示す正面図である。
【図11】本発明の一実施の形態における矯正部材の第3の変形例の構成を模式的に示す正面図である。
【図12】図11の矯正部材の動作を模式的に示す正面図である。
【図13】スキュー検出機構付近の構成を模式的に示す正面図である。
【図14】図13中右側から見た場合のスキュー検出機構付近の構成を模式的に示す側面図を示している。
【図15】画像形成装置の制御部が行う、矯正部材の動作の制御に関するフローチャートである。
【図16】矯正部材によって用紙のループ形状が矯正されない場合に生じる用紙のねじれを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は、本発明の一実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す正面図である。
【0025】
図1を参照して画像形成装置1は、給紙カセット3と、排紙トレイ5と、画像形成部30と、制御部40とを備える。
【0026】
給紙カセット3は、画像形成装置1の下部に、画像形成装置1の筐体に抜き差し可能に配置されている。各給紙カセット3に装てんされた用紙(記録媒体)は、印字時に、1枚ずつ給紙カセット3から給紙され、画像形成部30に送られる。
【0027】
排紙トレイ5は、画像形成装置1の筐体の上方に配置されている。排紙トレイ5には、画像形成部30により画像が形成された用紙が筐体の内部から排紙される。
【0028】
画像形成部30は、画像形成装置1の筐体の内部に配置されている。画像形成部30は、おおまかに、用紙搬送装置100(用紙搬送装置の一例)と、トナー像形成部(作像部)300と、定着部(定着装置)400とを有している。画像形成部30は、いわゆるタンデム方式で、必要に応じてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)のYMCKの4色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成する。
【0029】
トナー像形成部300は、4色のトナーボトル301Y、301M、301C、301K(以下、これらをまとめてトナーボトル301と呼ぶことがある。)と、中間転写ベルト305と、2次転写部307と、4組のプリントヘッド310Y、310M、310C、310K(以下、これらをまとめてプリントヘッド310と呼ぶことがある。)と、レーザスキャンユニット320などで構成されている。
【0030】
イエロートナーボトル301Y、マゼンタトナーボトル301M、シアントナーボトル301C、およびブラックトナーボトル301Kは、YMCK各色のトナーを保管する。トナーボトル301Y、301M、301C、301Kは、それぞれ、駆動モータ330Y、330M、330C、330K(以下、これらをまとめて駆動モータ330と呼ぶことがある。)により回転駆動され、内部に保管されているトナーを各プリントヘッド310に補給する。トナーの補給動作は、後述するようにして、プリントヘッド310の現像器350内のトナーが少なくなると行われる。
【0031】
中間転写ベルト305は、環状であり、2つのローラ(図示無し)間に架けわたされている。中間転写ベルト305は、用紙搬送装置100と連動して回転する。2次転写部307は、中間転写ベルト305のうち一方のローラに接触している部分に対向するように配置されている。2次転写部307と中間転写ベルト305との間隔は、圧接離間機構(図示無し)により調整される。用紙は、中間転写ベルト305と2次転写部307との間で挟まれながら搬送される。
【0032】
プリントヘッド310は、感光体ドラム311、現像器350、クリーナ、および帯電器などを含む。ここで、感光体ドラム311は、プリントヘッド310Y、310M、310C、310Kにそれぞれ対応する感光体ドラム311Y、311M、311C、311Kである。現像器350は、感光体ドラム311Y、311M、311C、311Kにそれぞれ対応する現像器350Y、350M、350C、350Kである。イエロープリントヘッド310Y、マゼンタプリントヘッド310M、シアンプリントヘッド310C、ブラックプリントヘッド310Kは、それぞれY、M、C、Kの画像を形成するために配置されている。プリントヘッド310は、中間転写ベルト305の直下に並置されている。レーザスキャンユニット320は、各感光体ドラム311上にレーザ光を走査可能に配置されている。
【0033】
トナー像形成部300において、レーザスキャンユニット320は、YMCKの各色別の画像データに基づいて、帯電器により一様に帯電した感光体ドラム311上に潜像を形成する。現像器350は、潜像が形成された各感光体ドラム311上に各色のトナーを付着させることにより、各感光体ドラム311上にトナー像を形成する(現像)。各感光体ドラム311は、トナー像を中間転写ベルト305に転写し、その中間転写ベルト305上に、用紙に形成する4色分のトナー像の鏡像を形成する(1次転写)。その後、高電圧が印加された2次転写部307により、中間転写ベルト305に形成されたトナー像が用紙に転写され、用紙上にトナー像が形成される(2次転写)。
【0034】
定着部400は、加熱ローラ401と、加圧ローラ403と、ヒータ405とを有している。加熱ローラ401の内部にはヒータ405が内蔵されている。ヒータ405へ電圧を印加することによりヒータ405が発熱し、それにより加熱ローラ401が加熱される。定着部400は、加熱ローラ401と加圧ローラ403とでトナー像が形成された用紙を挟みながら搬送し、その用紙に加熱および加圧を行う。これにより、定着部400は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。
【0035】
画像形成部30には、たとえば、メインモータ501、定着モータ502、黒現像モータ503、カラー現像モータ504、およびカラー感光体モータ505が設けられている(以下、これらのモータについて単にモータ501〜505などと称することがある)。メインモータ501は、給紙工程から転写工程までの用紙搬送と、中間転写ベルト305および黒感光体ドラム311Kの駆動とを行う。定着モータ502は、定着部400を駆動する。黒現像モータ503は、黒現像器350Kなどの黒プリントヘッド310Kを駆動する。カラー現像モータ504は、イエロー・マゼンタ・シアンの現像器350などのプリントヘッド310Y、310M、310Cを駆動する。カラー感光体モータ505は、イエロー・マゼンタ・シアンの感光体ドラム311Y、311M、311Cを駆動する。これらのモータ501〜505の他、たとえば2次転写部307や定着部400における用紙を挟む圧力を変更するための圧接離間モータなどが設けられてもよい。
【0036】
制御部40は、たとえばCPU(Central Processing Unit)と、記憶部とを含んでいる。CPUは、画像形成装置および用紙搬送装置の全体の動作を一括して制御するコントローラである。記憶部は、画像形成動作および用紙搬送動作の制御のための制御プログラムなどを記憶している。
【0037】
図2は、図1の用紙搬送装置付近の構成を模式的に示す正面図である。
【0038】
図2を参照して、用紙搬送装置100は、通紙経路Rに沿って、図中矢印Eで示す用紙搬送方向へ用紙を搬送するものである。用紙搬送装置100は、給紙ローラ101と、搬送ローラ102と、タイミングローラ103(ローラの一例)と、排紙部(排紙ローラ)104と、センサ105と、矯正部材(ループ形状矯正部材)108とを含む。給紙ローラ101、搬送ローラ102、タイミングローラ103、および排紙部104の各々は、通紙経路Rの用紙搬送方向上流側(図2中下側、以降、上流側と呼ぶことがある)から用紙搬送方向下流側(図2中上側、以降、下流側と呼ぶことがある)へ向かってこの順序で配置されている。センサ105および矯正部材108は、タイミングローラ103よりも上流側であって、タイミングローラ103の付近に設けられている。タイミングローラ103と排紙部104との間には、2次転写部307および定着部400が配置されている。
【0039】
給紙ローラ101、搬送ローラ102、タイミングローラ103および排紙部104の各々は、たとえば対向する2つのローラで用紙を挟みながらそのローラを回動させて用紙を搬送する。搬送ローラ102およびタイミングローラ103の各々には、1方向クラッチ(図示無し)が取り付けられていてもよい。これにより、搬送ローラ102が駆動停止されると、タイミングローラ103により搬送される用紙によって搬送ローラ102は連れ回りされる。なお、用紙搬送装置100は、これら以外にも用紙を搬送するためなどに用いられるローラを有していてもよい。
【0040】
図3は、図2の矯正部材付近の構成を模式的に示す側面図である。図3は、図2中右側から見た場合の側面図を示している。
【0041】
図2および図3を参照して、矯正部材108は可動式であり、タイミングローラ103に対して相対的に移動することが可能である。矯正部材108は、タイミングローラ103を構成する2つのローラのうち一方のローラ(ゴムローラ)103aに取り付けられており、接触部108aと2本のアーム部108bとを含んでいる。2本のアーム部108bの各々の一端は、ローラ103aの奥行き方向(図3中横方向)の端部の各々に回転可能に取り付けられている。2本のアーム部108bの各々の他端は、接触部108aの端部の各々に取り付けられている。これにより、接触部108aはローラ103aを中心として揺動可能となっている。接触部108aは用紙と接触するための部分であり、たとえば円筒形状を有している。接触部108aはアーム部108bに対して固定されていてもよい。
【0042】
搬送ローラ102を構成する2つのローラ102a、102bの各々は、用紙を挟み込むための2つのグリップ部118a、118bを有していてもよい。グリップ部118aは画像形成装置1の手前側(図3中左側)に設けられ、グリップ部118bは画像形成装置1の奥側(図3中右側)に設けられている。グリップ部118a、118bの各々には1方向クラッチ(図示無し)が取り付けられている。
【0043】
続いて、本実施の形態における用紙の搬送方法について、図4〜図6を用いて詳細に説明する。
【0044】
図4を参照して、画像形成装置1にプリント指示が送られると、給紙ローラ101および搬送ローラ102が駆動され、給紙カセット3(図1)から用紙Sが1枚ずつタイミングローラ103へ送られる。この時、タイミングローラ103は駆動停止される。
【0045】
図5を参照して、搬送ローラ102から送られた用紙Sは、その用紙搬送方向下流側の先端部(下流側の端面)が、停止しているタイミングローラ103に当接される。これにより、用紙Sの用紙搬送方向下流側の先端部が揃えられ、スキューが補正される。スキュー補正の際には、搬送ローラ102から受ける上向きの搬送力と、タイミングローラ103から受ける下向きの反作用の力とにより、搬送ローラ102とタイミングローラ103との間における用紙Sの側面の端面は、ループ形状L(湾曲した用紙の端面形状)となる。
【0046】
センサ105(図2)は、搬送ローラ102とタイミングローラ103との間に用紙Sが送られると、用紙Sの先端を検知する。センサ105が用紙Sの先端を検知すると、所定のタイミングでタイミングローラ103が回転駆動を開始する。これにより、用紙Sはスキュー補正後にトナー像形成部300(図2)へと搬送される。一方、タイミングローラ103の回転開始と同期して、搬送ローラ102は駆動停止されてもよい。これにより、搬送ローラ102は、タイミングローラ103により搬送される用紙によって連れ回りの状態となる。
【0047】
図6を参照して、タイミングローラ103の回転駆動は、用紙Sのスキュー補正後、トナー画像形成部300で形成された画像が2次転写部307へ到達するタイミングに合わせて開始される。矯正部材108は、タイミングローラ103の駆動開始とタイミングを合わせて動作し、タイミングローラ103よりも上流側における用紙Sのループ形状Lを矯正する(規制する)。
【0048】
具体的には、2本のアーム部108bの各々が動き、2本のアーム部108bの動きとともに、接触部108aがローラ103aを中心として図6中反時計回りに揺動(回転)する。これにより、通紙経路Rから離れていた接触部108aが、用紙Sを押圧する。接触部108aは、図6中矢印Aで示すように、用紙Sをローラ103aへ巻き付けるように(ローラ103aの円周方向に沿って)動く。これにより、給紙ローラ101と搬送ローラ102との間の用紙Sが搬送ローラ102とタイミングローラ103との間に引き上げられ、ループ形状Lが矯正(変形)される。これにより、スキュー補正後の用紙Sのループ形状Lが安定する。
【0049】
給紙ローラ101、搬送ローラ102、およびタイミングローラ103の各々のグリップ力(用紙Sを挟み込む力)は、下記の式1を満たしていることが好ましい。
【0050】
給紙ローラ <搬送ローラ <タイミングローラ ・・・式1
【0051】
給紙ローラ101、搬送ローラ102、およびタイミングローラ103の各々のグリップ力(ローラが用紙を挟み込む力)が式1を満たしている場合、矯正部材108によって用紙Sが引っ張られる(突っ張る)と、搬送ローラ102上で用紙がすべり、給紙ローラ101と搬送ローラ102との間の用紙Sが、搬送ローラ102とタイミングローラ103との間に引き上げられ易くなる。
【0052】
用紙Sが引き上げられると、搬送ローラ102とタイミングローラ103との間に生じていたループ形状Lは、矯正部材108によって、用紙Sの幅方向(奥側および手前側(図3中横方向))で均一なループ量へと矯正される。またS字などの特殊なループ形状も解消される。その結果、用紙Sのねじれが解消され、紙シワや、像歪などの画像問題を防ぐことができる。
【0053】
図2を参照して、用紙Sの後端がセンサ105を過ぎるとセンサ105がオフとなり、その所定時間経過後にはタイミングローラ103が駆動停止される。タイミングローラ103から搬送された用紙は、2次転写部307で画像を転写され、定着部400、排紙部104を経て排紙トレイ5へ排出される。用紙搬送装置100の各ローラの制御は制御部40により行なわれる。
【0054】
[変形例]
【0055】
本実施の形態における用紙搬送装置は、上述の構成および動作の代わりに、以下の構成および動作であってもよい。なお、以下の図7〜図12に示す変型例において、説明された以外の構成および動作は図1〜図6に示すものと同様であるため、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【0056】
図7は、本発明の一実施の形態における矯正部材の第1の変形例の構成を模式的に示す正面図である。図8は、図7の用紙搬送装置の動作を模式的に示す正面図である。
【0057】
図7に示す矯正部材108は、接触部108aがころや摺動材などの可動式の部材よりなっており、たとえば搬送される用紙との間の摩擦力などによって接触部108aが自転可能とされている点において、図2に示す矯正部材の構成とは異なっている(接触部108a自身は駆動されるものではない)。図8を参照して、図7に示す矯正部材108が動作する際は、図4〜図6に示す動作の場合と同様に、2本のアーム部108bの各々が動き、2本のアーム部108bの動きとともに、接触部108aがローラ103aを中心として図8中反時計回りに揺動(回転)する。これにより、通紙経路Rから離れていた接触部108aが、用紙Sを押圧する。接触部108aは、図8中矢印Aで示すように、用紙Sをローラ103aへ巻き付けるように動く。用紙Sを押圧する際、接触部108aは用紙Sとの間の摩擦力により自転する。その結果、用紙Sのループ形状が矯正される。
【0058】
図9は、本発明の一実施の形態における矯正部材の第2の変形例の構成を模式的に示す正面図である。図10は、図9の用紙搬送装置の動作を模式的に示す正面図である。
【0059】
図9に示す矯正部材108は、2本のアーム部108bの各々がローラ103aに固定されていない点において、図2に示す矯正部材の構成とは異なっている。この場合、矯正部材108は画像形成装置1の筐体の側面などに移動可能に固定されていてもよい。図10を参照して、図9に示す矯正部材108が動作する際は、接触部108aおよび2本のアーム部108bは、用紙Sの通紙方向(搬送方向、通紙経路Rの延在方向)に対し略垂直(直角)な方向(図10中矢印Bで示す方向)に駆動される。この接触部108aの移動により、通紙経路Rから離れていた接触部108aが用紙Sを押圧する。その結果、用紙Sのループ形状が矯正される。
【0060】
図11は、本発明の一実施の形態における矯正部材の第3の変形例の構成を模式的に示す正面図である。図12は、図11の用紙搬送装置の動作を模式的に示す正面図である。
【0061】
図11に示す矯正部材108は、通紙ガイド110を含んでいる点において、図2に示す矯正部材の構成とは異なっている。通紙ガイド110は、通紙経路Rに沿って用紙Sが搬送されるように、用紙Sを案内するためのものである。図12を参照して、図11に示す矯正部材108が動作する際は、通紙ガイド110が、たとえばその通紙経路Rに沿った方向における中央部分を中心として、図12中矢印Cで示す方向に回転(揺動)する。この通紙ガイド110の回転により、通紙経路Rから離れていた通紙ガイド110の上端部が用紙Sを押圧する。その結果、用紙Sのループ形状が矯正される。通紙ガイド110は、用紙Sのループ形状に沿って湾曲した湾曲部110aをその上端部に有していてもよい。
【0062】
[スキュー検出機構の構成]
【0063】
用紙搬送部は、用紙のスキュー状態を検出するスキュー検出機構をさらに含んでいてもよく、スキュー検出機構により検出された用紙のスキュー状態に基づいて、矯正部材の動作の要否が決定されてもよい。
【0064】
図13は、スキュー検出機構付近の構成を模式的に示す正面図である。図14は、図13中右側から見た場合のスキュー検出機構付近の構成を模式的に示す側面図を示している。
【0065】
図13および図14を参照して、スキュー検出機構112は、たとえばタイミングローラ103の上流側であって、搬送ローラ102の下流側に配置されている。スキュー検出機構112は、アクチュエータ112a、112bと、光学センサ114a、114bとを有している。アクチュエータ112aおよび光学センサ114aの各々は画像形成装置1の手前側(図14中左側)に配置されており、アクチュエータ112bおよび光学センサ114bの各々は画像形成装置1の奥側(図14中右側)に配置されている。
【0066】
アクチュエータ112a、112bの各々は、爪部113aと、爪部113bと、軸113cとを有している。アクチュエータ112a、112bの爪部113aの各々は、アクチュエータ112a、112bの軸113cの各々における図14中中央部側の端部に取り付けられており、通紙経路Rへ突き出るように図14中上側に延在している。アクチュエータ112a、112bの爪部113aの各々の突き出し位置は、用紙Sの搬送方向に対して垂直な方向となっている。アクチュエータ112a、112bの爪部113bの各々は、アクチュエータ112a、112bの各々の軸113cにおける図14中端部側の端部に取り付けられており、図14中下側に延在している。光学センサ114aおよび114bの各々は、アクチュエータ112a、112bの爪部113aの各々が通紙経路Rへ突き出た状態にある場合に、アクチュエータ112a、112bの爪部113bの各々を感知する位置に設けられている。これにより、アクチュエータ112aおよび光学センサ114aは、アクチュエータ112aの爪部113aが突き出た位置における用紙Sの通過を検知する。アクチュエータ112bおよび光学センサ114bは、アクチュエータ112bの爪部113aが突き出た位置における用紙Sの通過を検知する。
【0067】
続いて、スキュー検出機構112の動作について説明する。
【0068】
搬送ローラ102からタイミングローラ103へ用紙Sが送られると、アクチュエータ112aの爪部113aは、用紙Sによって図13中矢印Dで示す方向に蹴られる。これにより、アクチュエータ112aは軸113cを中心として回転し、それにより爪部113bは光学センサ114aから離れる。爪部113bが離れると、アクチュエータ112aの動きに光学センサ114aが反応する。これによって、アクチュエータ112aの爪部113aの位置を用紙Sが通過したことが、光学センサ114aによって検知される。同様の動作により、アクチュエータ112bの爪部113aの位置を用紙Sが通過したことが、光学センサ114bによって検知される。
【0069】
光学センサ114aおよび114bの各々によって用紙Sの通過が検知されると、検知結果が制御部40に送られる。この検知結果は、たとえば、アクチュエータ112aおよび112bの各々の爪部113aへの用紙Sの到達時間(用紙の通過を検知した時間)である。たとえば用紙Sにスキューが無い場合には、光学センサ114aおよび114bの各々で用紙Sが同時に検出される。したがって、アクチュエータ112aの爪部113aへの用紙Sの到達時間と、アクチュエータ112bの爪部113aへの用紙Sの到達時間との差の値が用紙Sのスキューの代用値とされ、この差に基づいて矯正部材108の動作の要否が制御部40によって判断される。
【0070】
上記到達時間の差が一定値以下の場合、用紙Sのスキューは小さく、用紙Sに発生するねじれも小さく、用紙Sのスキューは画像に悪影響を及ぼさないレベルであると制御部40は判断する。この場合制御部40は、矯正部材108を動かすことなく、用紙Sに対して通常の搬送を行う。一方、上記到達時間の差が一定値より大きい場合、用紙Sのスキューが大きく、発生するねじれも大きく、用紙のスキューは画像に悪影響を及ぼすレベルであると制御部40は判断する。この場合制御部40は、矯正部材108を動かして用紙Sのループ形状の矯正を行う。こうすることで、必要な場合にのみ矯正部材108による矯正が行われ、矯正部材108を動作させるためのエネルギーの消費を抑えることができる。
【0071】
図15は、画像形成装置の制御部が行う、矯正機構の動作の制御に関するフローチャートである。
【0072】
図15を参照して、制御部40は、通常の印字制御に従って用紙Sを通紙経路Rに沿って搬送する(S1)。そして制御部40は、光学センサ114aおよび114bの各々によって、タイミングローラ103に突入する前の用紙Sを検知し、画像形成装置1の手前側(アクチュエータ112aの爪部113a)への用紙Sの到達時間と、画像形成装置1の奥側(アクチュエータ112bの爪部113a)への用紙Sの到達時間との各々を検出する(S2)。続いて制御部40は、これらの到達時間の差が一定値以下であるか否かを判定する(S3)。この到達時間の差が一定値以下である場合(S3でYES)、制御部40は、矯正部材108を動かすことなく、通常の印字制御に従って用紙Sを搬送し、用紙Sに画像形成を行う(S4)。その後、処理が終了する。
【0073】
一方ステップS3において、画像形成装置1の手前側への用紙Sの到達時間と、画像形成装置1の奥側への用紙Sの到達時間との差が一定値より大きい場合(S3でNO)、制御部40は、スキュー補正後、タイミングローラ103の駆動開始とタイミングを合わせて矯正部材108を動作させ、矯正部材108によって用紙Sのループ形状Lを矯正する(S5)。続いて制御部40は、通常の印字制御に従って用紙Sを搬送し(S6)、用紙Sの後端部がタイミングローラ103を抜けたことがセンサ105により検知されたか否かを判別する(S7)。用紙Sの後端部がタイミングローラを抜けたことがセンサ105により検知された場合(S7でYES)、制御部40は、矯正部材108を元の位置に戻す(S8)。続いて制御部40は、通常の印字制御に従って用紙Sを搬送し、用紙Sに画像形成を行う(S4)。その後、処理が終了する。
【0074】
[実施の形態の効果]
【0075】
本実施の形態における用紙搬送装置100によれば、タイミングローラ103でのスキュー補正に、タイミングローラ103よりも上流側の用紙Sのループ形状Lを矯正(ループ状態を規制)することで、スキュー補正時に発生するねじれや、紙種によるループ形状のばらつきや、特殊なループ形状などを解消し、紙シワ、像歪などの画像不良の原因となるスキュー補正後のループ形状を制御することができる。その結果、画像不良を根本から解消することができ、精度良く用紙を搬送することができる。
【0076】
一方、矯正部材によって用紙のループ形状が矯正されない場合には、スキュー補正時に発生するねじれや特殊なループ形状が、紙シワ、像歪などの画像不良を発生させる要因となり得る。図16は、矯正部材によって用紙のループ形状が矯正されない場合に生じる用紙のねじれを模式的に示す図である。
【0077】
図16を参照して、矯正部材によって用紙のループ形状が矯正されない場合には、タイミングローラ103(ローラ103a)上では用紙Sは搬送方向に対して真っすぐな向きでグリップされる一方で、搬送ローラ102(ローラ102a)上では用紙Sは斜めの向きでグリップされる。その結果、搬送ローラ102とタイミングローラ103との間において、用紙の奥側および手前側(それぞれ図16中右側および左側)で用紙Sのループ量に差が生じ、用紙Sにはねじれ120などが生じやすい。また用紙Sのループ形状はS字形状などの特殊な形状となりやすい。本実施の形態によれば、このような用紙の状態を改善することができる。
【0078】
また本実施の形態によれば、図3に示すように、搬送ローラ102のグリップ部118a、118bをそれぞれ画像形成装置1の奥側および手前側(図3中右側および左側)に配置し、それぞれのグリップ部118a、118bに1方向クラッチを取り付けることにより、搬送ローラ102のグリップが小さくなる。これにより、式1を満たすために必要なタイミングローラ103のグリップ力を小さく設定することができ、タイミングローラ103のへの負担が小さくなる。その結果、タイミングローラの長寿命化を図ることができる。
【0079】
また矯正部材108が、図6に示すように、用紙Sをタイミングローラ103のローラ103aに巻きつけるように動く場合には、矯正部材108が用紙Sを引き上げる力が大きくなる。これにより、タイミングローラ103の圧接力をそれほど上げなくても、タイミングローラ103のグリップ力を増加させることができる。その結果、タイミングローラの長寿命化を図ることができる。この点に関して、タイミングローラ103で紙を搬送する際に搬送ローラ102を停止させる場合には、搬送ローラ102に取り付けた1方向クラッチの摺動抵抗、用紙Sを引き上げる力、または用紙Sの後端部を給紙ローラ101から引き抜く力などは、すべてタイミングローラ103で受けることになる。その結果、タイミングローラの圧接力は、高く設定される傾向にある。
【0080】
[その他]
【0081】
上述の実施の形態では、用紙Sのループ形状をローラ103aへ巻き付けるような形状に矯正する場合(図6、図8)について示したが、矯正部材によって矯正される用紙Sのループ形状は任意である。また矯正部材はタイミングローラ以外のローラの上流側に取り付けられてもよい。用紙搬送装置は画像形成装置以外のものに適用されてもよい。
【0082】
上述の実施の形態では、矯正部材の制御が画像形成装置の制御部によって実行される場合について示したが、用紙搬送装置自体が制御部を含んでおり、用紙搬送装置の制御がこの制御部によって実行されてもよい。
【0083】
上述の実施の形態の各々は、適宜組み合わせることが可能である。たとえば図7に示すような可動式の部材よりなる接触部を含む矯正部材を、図9および図10に示す態様で動作させてもよい。また矯正部材は、用紙をローラへ巻き付けるように移動する動作(図6)と、用紙の搬送経路により構成される面の法線方向に移動する動作(図10)との両方が可能であってもよい。さらに図13および図14に示すスキュー検出機構は、図2、図7、図9、および図11のいずれの矯正部材の構成とともに設けられてもよい。
【0084】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0085】
1 画像形成装置
3 給紙カセット
5 排紙トレイ
30 画像形成部
40 制御部
100 用紙搬送装置
101 給紙ローラ
102 搬送ローラ
102a,103a ローラ
103 タイミングローラ
104 排紙部
105 センサ
108 矯正部材
108a 接触部
108b アーム部
110 通紙ガイド
110a 湾曲部
112 スキュー検出機構
112a,112b アクチュエータ
113a,113b 爪部
113c 軸
114a,114b 光学センサ
118a,118b グリップ部
120 用紙のねじれ
200 用紙搬送部
300 トナー像形成部
301,301C,301K,301Y,301M トナーボトル
305 中間転写ベルト
307 2次転写部
310,310C,310K,310Y,310M プリントヘッド
311,311C,310K,311Y,311M 感光体ドラム
320 レーザスキャンユニット
330,330C,330K,330M,330Y 駆動モータ
350,350C,350K,350M,350Y 現像器
400 定着部
401 加熱ローラ
403 加圧ローラ
405 ヒータ
501,502,503,504,505 モータ
L 用紙のループ形状(端面形状)
R 通紙経路
S 用紙



【特許請求の範囲】
【請求項1】
用紙を搬送し、かつ前記用紙における用紙搬送方向下流側の先端部を当接させることにより、前記用紙のスキュー補正を行うローラと、
前記ローラに対して相対的に移動することが可能な矯正部材とを備え、
前記ローラによる前記用紙のスキュー補正後に、前記ローラよりも用紙搬送方向上流側における前記用紙の形状を、前記矯正部材が移動することにより矯正する、用紙搬送装置。
【請求項2】
前記用紙の形状は前記用紙のループ形状である、請求項1に記載の用紙搬送装置。
【請求項3】
前記矯正部材は、前記ローラよりも用紙搬送方向上流側における前記用紙を前記ローラへ巻き付けるように移動する、請求項1または2に記載の用紙搬送装置。
【請求項4】
前記矯正部材は、前記ローラを中心として揺動し、かつ前記用紙と接触するための接触部と、前記接触部と前記ローラとを接続するアーム部とを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項5】
前記矯正部材は、用紙搬送方向に対し垂直な方向に移動する、請求項1〜4のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項6】
前記矯正部材は、前記用紙を案内するための通紙ガイドを含む、請求項1〜5のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項7】
前記ローラの用紙搬送方向上流側に配置され、前記用紙のスキュー状態を検出するスキュー検出機構をさらに備え、
前記スキュー検出機構により検出された前記用紙のスキュー状態に基づいて、前記矯正部材の動作の要否が決定される、請求項1〜6のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項8】
前記スキュー検出機構は、前記用紙の搬送経路における互いに異なる場所における前記用紙の通過を検知するための複数のセンサの各々を含み、前記用紙の通過を検知した時間に関連する情報に基づいて、前記矯正部材の動作の要否が決定される、請求項7に記載の用紙搬送装置。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれかに記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段とを備えた、画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2011−184161(P2011−184161A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−53144(P2010−53144)
【出願日】平成22年3月10日(2010.3.10)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】