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技術 用紙搬送装置及び画像形成装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 柿田昭彦川上嘉輝大久保貴弘
出願日 2014年3月3日 (6年11ヶ月経過) 出願番号 2014-040350
公開日 2015年9月17日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-165279
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における制御・管理・保安 シートの整合・反転
主要キーワード 補正指数 コロナ放電発生器 基準傾き 補正効率 逆転速度 ローラー加圧 表裏面間 裏面側支持部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年9月17日)のものです。
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図面 (9)

課題

用紙に損傷を与えることなく、用紙の傾きを補正することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供する。

解決手段

用紙搬送装置は、用紙を挟持して搬送する第1の搬送ローラー部と、正転及び逆転可能に構成され、第1の搬送ローラー部の用紙搬送方向下流側に配置される第2の搬送ローラー部と、用紙の先端が第2の搬送ローラー部のニップに突き当たった状態で第2の搬送ローラー部を逆転させるとともに、第1の搬送ローラー部による搬送を継続させることにより用紙に撓みを形成して用紙の傾きを補正する制御部と、第2の搬送ローラー部を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出部と、を備える。制御部は、傾き検出部の検出結果に基づく現在の傾き補正能力に応じて、第2の搬送ローラー部を逆転させる際の逆転態様を制御する。

概要

背景

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置プリンター複写機ファクシミリ等)においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体(例えば感光ドラム)に対して照射露光)されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

上述した画像形成装置は、給紙部(給紙トレイ外部給紙装置等)から供給された用紙を画像形成部に搬送する用紙搬送部を備える。用紙搬送部は、例えばループローラー部やレジストローラー部等の複数の搬送ローラー部を有する。用紙搬送部においては、搬送ローラー軸のわずかな傾きや、搬送ローラー部を構成する複数のローラー対ニップ圧(以下「搬送ニップ圧」)の違いなどによって用紙が傾いた状態で搬送されることが知られている(いわゆるスキュー)。

この用紙搬送方向に対する用紙の傾きは、例えばレジストローラー部のニップ(以下「レジストニップ」)に用紙の先端部を突き当てた状態で用紙の搬送を継続し、用紙に撓みを形成することにより解消される。このとき、用紙の先端がレジストニップに食い込んでしまうと、用紙に撓みを形成しても用紙の傾きが十分に補正されない。そのため、レジストローラー部を構成するローラー(以下「レジストローラー」)を用紙搬送時とは逆方向に回転させて用紙を押し戻し、再突入させることが提案されている(例えば特許文献1、2)。レジストローラーの逆転速度が速い、又は逆転時間が長い程、レジストローラーの逆転により用紙を押し戻すエネルギーが大きくなるので、傾き補正能力は高くなる。

概要

用紙に損傷を与えることなく、用紙の傾きを補正することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供する。用紙搬送装置は、用紙を挟持して搬送する第1の搬送ローラー部と、正転及び逆転可能に構成され、第1の搬送ローラー部の用紙搬送方向下流側に配置される第2の搬送ローラー部と、用紙の先端が第2の搬送ローラー部のニップに突き当たった状態で第2の搬送ローラー部を逆転させるとともに、第1の搬送ローラー部による搬送を継続させることにより用紙に撓みを形成して用紙の傾きを補正する制御部と、第2の搬送ローラー部を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出部と、を備える。制御部は、傾き検出部の検出結果に基づく現在の傾き補正能力に応じて、第2の搬送ローラー部を逆転させる際の逆転態様を制御する。

目的

本発明の目的は、用紙に損傷を与えることなく、用紙の傾きを補正することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

用紙を挟持して搬送する第1の搬送ローラー部と、正転及び逆転可能に構成され、前記第1の搬送ローラー部の用紙搬送方向下流側に配置される第2の搬送ローラー部と、用紙の先端が前記第2の搬送ローラー部のニップに突き当たった状態で前記第2の搬送ローラー部を逆転させるとともに、前記第1の搬送ローラー部による搬送を継続させることにより用紙に撓みを形成して用紙の傾きを補正する制御部と、前記第2の搬送ローラー部を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出部と、を備え、前記制御部は、前記傾き検出部の検出結果に基づく現在の傾き補正能力に応じて、前記第2の搬送ローラー部を逆転させる際の逆転態様を制御することを特徴とする用紙搬送装置

請求項2

前記制御部は、前記傾き補正能力が不足している場合には、用紙を押し戻すエネルギーが大きくなるように所定の制御範囲内で前記逆転態様を制御し、前記傾き補正能力が過剰である場合には、用紙を押し戻すエネルギーが小さくなるように所定の制御範囲内で前記逆転態様を制御することを特徴とする請求項1に記載の用紙搬送装置。

請求項3

前記制御範囲は、紙種に応じて設定されることを特徴とする請求項2に記載の用紙搬送装置。

請求項4

先端捲れ防止を優先する第1の優先モードと、傾き補正を優先する第2の優先モードと、を有し、前記第1の優先モードと前記第2の優先モードのそれぞれに対して、前記制御範囲が設定されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の用紙搬送装置。

請求項5

前記第1の優先モードと前記第2の優先モードの何れか一方を設定するための操作部を備えることを特徴とする請求項4に記載の用紙搬送装置。

請求項6

前記制御部は、前記傾き検出部の検出結果の平均値に基づく前記傾き補正能力に応じて、前記第2の搬送ローラー部の逆転態様を制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の用紙搬送装置。

請求項7

前記制御部は、前記逆転態様の1つとして前記第2の搬送ローラー部の逆転速度を制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の用紙搬送装置。

請求項8

前記制御部は、前記逆転態様の1つとして前記第2の搬送ローラー部の逆転時間を制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の用紙搬送装置。

請求項9

請求項1から8のいずれか一項に記載の用紙搬送装置と前記用紙搬送装置によって搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置

請求項10

用紙の両面に画像を形成可能な構成を有し、前記制御部は、用紙の裏面に画像を形成する際の前記第2の搬送ローラー部の逆転態様を、用紙の表面に画像を形成する際の逆転態様と同じにすることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、用紙の傾きを補正可能な用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター複写機ファクシミリ等)においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体(例えば感光ドラム)に対して照射露光)されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

0003

上述した画像形成装置は、給紙部(給紙トレイ外部給紙装置等)から供給された用紙を画像形成部に搬送する用紙搬送部を備える。用紙搬送部は、例えばループローラー部やレジストローラー部等の複数の搬送ローラー部を有する。用紙搬送部においては、搬送ローラー軸のわずかな傾きや、搬送ローラー部を構成する複数のローラー対ニップ圧(以下「搬送ニップ圧」)の違いなどによって用紙が傾いた状態で搬送されることが知られている(いわゆるスキュー)。

0004

この用紙搬送方向に対する用紙の傾きは、例えばレジストローラー部のニップ(以下「レジストニップ」)に用紙の先端部を突き当てた状態で用紙の搬送を継続し、用紙に撓みを形成することにより解消される。このとき、用紙の先端がレジストニップに食い込んでしまうと、用紙に撓みを形成しても用紙の傾きが十分に補正されない。そのため、レジストローラー部を構成するローラー(以下「レジストローラー」)を用紙搬送時とは逆方向に回転させて用紙を押し戻し、再突入させることが提案されている(例えば特許文献1、2)。レジストローラーの逆転速度が速い、又は逆転時間が長い程、レジストローラーの逆転により用紙を押し戻すエネルギーが大きくなるので、傾き補正能力は高くなる。

先行技術

0005

特開2013−56734号公報
特許第4016621号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、レジストローラーを逆転させる速度が速すぎたり、時間が長すぎたりすると、用紙の先端が損傷する(捲れる)可能性が高くなる。この現象は、剛性の高い厚紙ほどその傾向が顕著となる。

0007

本発明の目的は、用紙に損傷を与えることなく、用紙の傾きを補正することができる用紙搬送装置及び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

0008

本発明に係る用紙搬送装置は、用紙を挟持して搬送する第1の搬送ローラー部と、
正転及び逆転可能に構成され、前記第1の搬送ローラー部の用紙搬送方向下流側に配置される第2の搬送ローラー部と、
用紙の先端が前記第2の搬送ローラー部のニップに突き当たった状態で前記第2の搬送ローラー部を逆転させるとともに、前記第1の搬送ローラー部による搬送を継続させることにより用紙に撓みを形成して用紙の傾きを補正する制御部と、
前記第2の搬送ローラー部を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出部と、を備え、
前記制御部は、前記傾き検出部の検出結果に基づく現在の傾き補正能力に応じて、前記第2の搬送ローラー部を逆転させる際の逆転態様を制御することを特徴とする。

0009

本発明に係る画像形成装置は、上記の用紙搬送装置と
前記用紙搬送装置によって搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、現在の傾き補正能力に応じて、傾き補正時の第2の搬送ローラー部の逆転態様が適切に制御されるので、用紙に損傷を与えることなく、用紙の傾きを効率よく補正することができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
第1の搬送部の構成を詳細に示す図である。
第1の搬送部における中間搬送ローラー部、ループローラー部、及びレジストローラー部の駆動状況の一例を示すタイミングチャートである。
レジストローラー部の逆転速度制御処理の一例を示すフローチャートである。
レジストローラー部の逆転速度制御処理の一例を示すフローチャートである。
レジストローラー部の逆転速度制御処理の一例を示すフローチャートである。
レジストローラー部を通過する用紙の姿勢を示す図である。

実施例

0012

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成を示す図である。図2は、実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示す図である。
図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式カラー画像形成装置である。画像形成装置1には、CMYKの4色に対応する感光ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向(鉛直方向)に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置1は、感光ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト421に一次転写し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

0013

図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60、及び制御部100を備える。

0014

制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102又は記憶部72から処理内容に応じたプログラム読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。

0015

記憶部72は、例えば不揮発性半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。記憶部72には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブル等が格納される。

0016

また、制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピュータ)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語(PDL:Page Description Language)による画像データ(入力画像データ)を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。通信部71は、例えばNIC(Network Interface Card)、MODEM(MOdulator-DEModulator)、USB(Universal Serial Bus)等の各種インターフェースを有する。

0017

画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備える。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像(両面を含む)を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。

0018

操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキースタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。
ユーザーは、操作表示部20を操作して、原稿設定、画質設定倍率設定、応用設定出力設定、片面/両面設定、及び用紙設定などの画像形成に関する設定を行うことができる。

0019

画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う(画像濃度制御)。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、色補正シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。

0020

画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41及び中間転写ユニット42等を備える。

0021

画像形成ユニット41は、Y成分用、M成分用、C成分用、K成分用の4つの画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kで構成される。画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素についての符号は省略されている。

0022

画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備える。

0023

感光ドラム413は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。
電荷発生層は、電荷発生材料(例えばフタロシアニン顔料)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト)に分散させた有機半導体からなり、露光装置411による露光を受けて一対の正電荷負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料電子供与性含窒素化合物)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネート樹脂)に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

0024

帯電装置414は、例えばスコロトロン帯電装置コロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置414は、コロナ放電によって感光ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。

0025

露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置411は、感光ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム413の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。これにより、感光ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

0026

現像装置412は、各色成分の現像剤(例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤)を収容しており、感光ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体現像ローラー)に現像バイアス電圧印加され、感光ドラム413の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム413の表面の露光された部分に移動し、付着する。

0027

ドラムクリーニング装置415は、感光ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去する。

0028

中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー424、及びベルトクリーニング装置426等を備える。

0029

中間転写ベルト421は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、K成分用の一次転写ローラー422よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー423が駆動ローラーであることが好ましい。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。

0030

一次転写ローラー422は、各色成分の感光ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光ドラム413に圧接されることにより、感光ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

0031

二次転写ローラー424は、複数の支持ローラー423のうちの一つに対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421に対向して配置される支持ローラー423はバックアップローラーと呼ばれる。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラーに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

0032

一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト421の裏面側(一次転写ローラー422と当接する側)にトナーと逆極性電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。

0033

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー424に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側(二次転写ローラー424と当接する側)にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部60に向けて搬送される。

0034

ベルトクリーニング装置426は、中間転写ベルト421の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。

0035

なお、中間転写ユニット42において、二次転写ローラー424に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成(いわゆるベルト式二次転写ユニット)を採用してもよい。

0036

定着部60は、用紙の定着面(トナー像が形成されている面)側に配置される定着面側部材を有する上側定着部61、用紙の裏面(定着面の反対の面)側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部62、及び定着面側部材を加熱する加熱源63等を備える。

0037

上側定着部61がベルト加熱方式である場合(図1参照)は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部62がローラー加圧方式である場合(図1参照)は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。また、定着部60は、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行い、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離エアー送風部を備えていてもよい。

0038

用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、第1の搬送部53〜第4の搬送部56、及び搬送経路切替部57等を備える。
給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット511〜513には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された紙種ごとに収容される。

0039

第1の搬送部53は、中間搬送ローラー部531、ループローラー部532、及びレジストローラー部533を含む複数の搬送ローラー部を備える(図3参照)。第1の搬送部53は、給紙部51又は外部給紙装置(図示略)から給紙された用紙を画像形成部40(二次転写部)に搬送する。

0040

第2の搬送部54は、画像形成部40において第1面(表面)に画像が形成された用紙を第3の搬送部55に搬送する。また、第2の搬送部54は、第3の搬送部55でスイッチバックされて送出されてきた用紙を排紙部52に搬送する。

0041

第3の搬送部55は、第2の搬送部54から送出された用紙を一旦停止させ、搬送方向を逆転させる(スイッチバック)。第3の搬送部55は、スイッチバックさせた用紙を第2の搬送部54又は第4の搬送部56に搬送する。

0042

第4の搬送部56は、第3の搬送部55でスイッチバックされて送出された用紙を第1の搬送部53(ループローラー部532の上流)に搬送する循環経路である。第1の搬送部53には、第2面(裏面)が上面となった用紙が通紙されることになる。

0043

搬送経路切替部57は、定着部60から送出された用紙をそのままの状態で排紙するか、反転させて排紙するかによって搬送経路を切り替える。具体的には、制御部100が、画像形成処理の処理内容(片面/両面印刷フェイスアップ排紙フェイスダウン排紙等)に基づいて、搬送経路切替部57の動作を制御する。

0044

給紙部51又は外部給紙装置(図示略)から給紙された用紙は、第1の搬送部53によって画像形成部40に搬送される。そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙の第1面(定着面)に一括して二次転写され、定着部60において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー等を備えた排紙部52により機外に排紙される。用紙の両面に画像を形成する場合、第1面に画像が形成された用紙は第2の搬送部54に送出され、第3の搬送部55及び第4の搬送部56で反転された後に第2面に画像が形成される。

0045

図3は、第1の搬送部53の構成を詳細に示す図である。図3に示すように、第1の搬送部53は、上述した中間搬送ローラー部531、ループローラー部532、及びレジストローラー部533を含む複数の搬送ローラー部の他に、用紙検出センサー534、及び傾き検出センサー535を備える。

0046

中間搬送ローラー部531は、駆動ローラー531A及び従動ローラー531Bを有する。制御部100が、駆動用モーター81及び圧着離間部82(図2参照)を制御することにより、駆動ローラー531Aの回転動作及び従動ローラー531Bの圧着離間動作が制御される。中間搬送ローラー部531は、用紙搬送時には圧着状態となり、用紙がレジストローラー部533に受け渡された後は離間状態となる。

0047

ループローラー部532は、中間搬送ローラー部531の用紙搬送方向下流側に配置される。ループローラー部532は、駆動ローラー532A及び従動ローラー532Bを有する。制御部100が、駆動用モーター83及び圧着離間部84(図2参照)を制御することにより、駆動ローラー532Aの回転動作及び従動ローラー532Bの圧着離間動作が制御される。ループローラー部532は、中間搬送ローラー部531と同様に、用紙搬送時には圧着状態となり、用紙がレジストローラー部533に受け渡された後は離間状態となる。

0048

レジストローラー部533は、画像形成部40(二次転写部)の用紙搬送方向上流側で、ループローラー部532の下流側に配置される。レジストローラー部533は、駆動ローラー533A及び従動ローラー533Bを有する。制御部100が、駆動用モーター85(図2参照)を制御することにより、駆動ローラー533Aの回転動作が制御される。駆動ローラー533A(駆動用モーター85)は逆転可能に構成され、例えばレジストローラー部533における用紙の傾き補正時に逆転する。なお、従動ローラー533Bは、駆動ローラーに対して常時圧着状態となっていてもよいし、圧着離間可能となっていてもよい。

0049

レジストローラー部533の用紙搬送方向上流側には、搬送された用紙を検出する用紙検出センサー534(用紙検出部)が配置される。用紙検出センサー534は、例えば反射型又は透過型光センサーで構成される。用紙検出センサー534によって用紙が検出され、所定時間経過した後、レジストローラー部533の駆動が開始される。

0050

レジストローラー部533の用紙搬送方向下流側には、レジストローラー部533を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出センサー535(傾き検出部)が配置される。傾き検出センサー535は、例えばレジストローラー部533と平行に配置されるラインセンサーで構成される。

0051

レジストローラー部533を通過した用紙の傾きは、高い画像品質が保持される程度に補正されるが、微小な傾き(例えば0.5°以下)は残る。特に、レジストニップへの用紙の食い込み等によって傾き補正が十分に行われない場合は、用紙の傾きが大きくなる。このような用紙の傾きが、傾き検出センサー535によって検出される。

0052

傾き検出センサー535による検出結果に基づいて、現在の傾き補正能力の程度、すなわちレジストローラー部533の逆転態様の適否を判断することができる。例えば、傾き検出センサー535によって検出された用紙の傾きが大きい場合には、現在の傾き補正能力が低いことになるので、レジストローラー部533の逆転態様が不適切であると判断することができる。

0053

図4は、第1の搬送部53における中間搬送ローラー部531、ループローラー部532、及びレジストローラー部533の駆動状況の一例を示すタイミングチャートである。レジストローラー部533、ループローラー部532、及び中間搬送ローラー部531は、通常は圧着状態であり、必要に応じて離間状態となる。

0054

まず、画像形成装置1が画像を形成するための情報(例えば印刷ジョブ)を受信し、給紙部51又は外部給紙装置(図示略)から用紙が給紙されると、中間搬送ローラー部531及びループローラー部532の駆動が開始される(タイミングT1)。給紙された用紙は、中間搬送ローラー部531及びループローラー部532によって搬送される。

0055

用紙の先端が用紙検出センサー534の検出領域に到達すると、用紙検出センサー534によって用紙が検出される(タイミングT2)。用紙検出センサー534で用紙が検出されてから所定時間経過後に、レジストローラー部533(駆動ローラー533A)が逆転する(タイミングT3)。レジストローラー部531に到達した用紙は、レジストローラー部533の逆転によって押し戻される。一方、ループローラー部532による用紙の搬送は継続されているので、用紙はレジストローラー部533(レジストニップ)に向けて再突入するとともに、用紙には撓みが形成される。これにより、用紙の先端がレジストニップに沿って一様に突き当たる状態となり、用紙の傾きが補正される。しかし、レジストローラー部533の逆転態様が適切でない場合(例えば逆転速度が不足している場合)は、十分に傾きの補正が行われない。

0056

用紙に撓みが形成されて傾きが補正された後、レジストローラー部533は正転駆動に切り替えられ、用紙が画像形成部40(二次転写部)に向けて搬送される(タイミングT4)。レジストローラー部533を逆転させた後に一旦停止させ、所定量の撓みが形成されてから正転させるようにしてもよい。

0057

用紙がレジストローラー部533に受け渡された後は、中間搬送ローラー部531及びループローラー部532は離間状態となり、用紙はレジストローラー部533のみによって搬送される。中間搬送ローラー部531及びループローラー部532の駆動は、例えば用紙の後端が完全に抜け出した後で停止される。

0058

用紙が二次転写部に受け渡され、用紙の後端がレジストローラー部533を完全に抜け出すと、レジストローラー部533の駆動が停止され(タイミングT5)、程なく中間搬送ローラー部531及びループローラー部532が圧着状態とされる(タイミングT6)。

0059

このように、第1の搬送部53(用紙搬送装置)は、用紙を挟持して搬送するループローラー部532(第1の搬送ローラー部)と、正転及び逆転可能に構成され、ループローラー部532の用紙搬送方向下流側に配置されるレジストローラー部533(第2の搬送ローラー部)と、用紙の先端がレジストローラー部533のレジストニップに突き当たった状態でレジストローラー部533を逆転させるとともに、ループローラー部532による搬送を継続させることにより用紙に撓みを形成して用紙の傾きを補正する制御部100と、レジストローラー部533を通過した用紙の傾きを検出する傾き検出センサー535(傾き検出部)と、を備える。これにより、傾き補正時に用紙の先端がレジストニップに再突入し、レジストニップへの用紙の食い込みが解消されるので、補正効率が向上する。

0060

さらに、本実施の形態では、制御部100が、レジストローラー部533の用紙搬送方向下流側に配置された傾き検出センサー535の検出結果に基づいて、先端捲れが生じない範囲で傾き補正効率が上がるように、レジストローラー部533の逆転態様(例えば逆転速度や逆転時間)を適宜制御する。これにより、用紙に捲れ等の損傷を与えることなく、用紙の傾きを補正することができる。

0061

ここでは、レジストローラー部533の逆転態様の1つとして逆転速度を制御する。具体的には、レジストローラー部533における逆転速度をV1〜V5(V1<V2<V3<V4<V5)の5段階で制御する。
この逆転速度の制御範囲V1〜V5は、画像形成に用いられる用紙の紙種に応じて設定されるのが好ましい。紙種によって、用紙の先端捲れが生じる逆転速度や、効率よく傾き補正を行うことができる逆転速度は異なるためである。すなわち、逆転速度の制御範囲V1〜V5が画像形成に用いられる用紙の紙種に応じて設定されることにより、用紙の先端捲れを防止できるとともに、効率よく傾き補正を行うことができる。厚紙のように先端捲れが生じやすい剛性の高い用紙が用いられる場合にも容易に対応することができる。

0062

具体的には、用紙の捲れ防止を優先する場合(捲れ防止優先モード)には、レジストローラー部533の逆転速度をV1〜V3の3段階で制御し、傾き補正能力を優先する場合(傾き補正優先モード)には、レジストローラー部533の逆転速度をV3〜V5の3段階で制御することとする。レジストローラー部533の逆転速度が速いほど、用紙を押し戻すエネルギーが大きくなり、傾き補正能力は高くなるが、用紙の先端部が捲れる虞は高くなる。

0063

逆転速度V3を、用紙の先端捲れが生じ得ない値とすることにより、捲れ防止優先モードにおいては確実に用紙の先端捲れを防止することができる。なお、逆転速度V4、V5の場合は、用紙の先端捲れが生じる可能性は高まるが、必ずしも先端捲れが生じるわけではない。つまり、傾き補正優先モードでは、できるだけ用紙の先端捲れが生じないように、傾き補正が行われることとなる。

0064

図5図7は、レジストローラー部533の逆転速度制御処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、画像形成装置1において画像形成処理が開始されることに伴い、CPU101がROM102に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。なお、逆転速度制御処理における優先モード(捲れ防止優先モード又は傾き補正優先モード)は、予め設定されているものとする。例えば、操作表示部20の操作によって、利用者は所望の優先モードを選択して設定することができる。

0065

図5のステップS11において、制御部100は、設定されている優先モードを判定する。捲れ防止優先モードが設定されている場合、処理はステップS12に移行し、傾き補正優先モードが設定されている場合、処理はステップS13に移行する。
ステップS12において、制御部100は、レジストローラー部533の逆転速度をV2に設定する。処理は図6のステップS101に移行する。
ステップS13において、制御部100は、レジストローラー部533の逆転速度をV4に設定する。処理は図7のステップS201に移行する。

0066

捲れ防止優先モードが設定されている場合、図6のフローチャートが実行される。
図6のステップS101において、制御部100は、所定のタイミング(図4におけるタイミングT3)でレジストローラー部533を逆転させる。このとき、レジストローラー部533の逆転速度には、ステップS12(図5参照)、又は後述するステップS107〜S109の何れかで設定された逆転速度が適用される。

0067

ステップS102において、制御部100は、傾き検出センサー535の検出結果に基づいて、レジストローラー部533を通過した後の用紙の姿勢(傾き量Δ、用紙全長L)を取得する。
レジストローラー部533を通過した後の用紙の傾き量Δ及び用紙全長L(以下「測定長さL」)を図8に示す。図8には、+方向に用紙が傾いている場合を示している。図8に示すように、傾き角をθ、用紙の規格長さをL0とすると、傾き量ΔはL0sinθで表され、測定長さLはL0cosθで表される。

0068

ステップS103において、制御部100は、適正に傾き補正が行われているか否かの判断基準、すなわち現在の傾き補正能力を示す補正指数Aを算出する。補正指数Aとしては、例えば下式(1)によって算出される値を適用できる。
補正指数A=傾き率基準傾き率 ・・・(1)
ここで、「傾き率」とは、傾き検出センサー535で検出される傾き量Δ(=L0sinθ)と測定長さL(=L0cosθ)を用いて、下式(2)によって算出される値である。
傾き率=傾き量Δ/測定長さL ・・・(2)
また、「基準傾き率」とは、許容できる傾き量Δ0(以下「許容傾き量Δ0」)と規格長さL0を用いて、下式(3)によって算出される値である。許容傾き量Δ0は用紙のサイズや紙種等によって異なる。
基準傾き率=許容傾き量Δ0/規格長さL0 ・・・(3)

0069

例えばA4サイズの普通紙が用いられる場合、許容傾き量Δ0を1.5mmとすると、規格長さL0は297mmであるので、基準傾き率は0.5%(一定)となる。実際の用紙の傾き量Δが小さい程、補正指数Aは小さくなる。すなわち、補正指数Aが小さい程、傾き補正能力は高いことになる。捲れ防止優先モードでは、例えば補正指数Aが「1」以下の場合に、適正に傾き補正が行われていると判断する。

0070

ステップS104において、制御部100は、用紙の傾きが安定しているか否かを判定する。用紙の傾きが安定している場合、処理はステップS106に移行し、用紙の傾きが不安定である場合、処理はステップS105に移行する。
例えば、用紙の傾きの方向が一定(例えば+方向)となっている場合、具体的には、レジストローラー部533を通過した直近のN枚(例えば10枚)の用紙のうち、75%以上の用紙の傾きが同じ方向である場合に、用紙の傾きが安定していると判定される。
また例えば、補正指数Aが想定の範囲内(例えばA≦1.0)である場合に、用紙の傾きが安定していると判定される。

0071

ステップS105において、制御部100は、直近のN枚に対して算出された補正指数Aを平均化して、その結果(ΣA/N)を補正指数Aとする。用紙の傾きが不安定である場合にピンポイントの補正指数Aを用いてレジストローラー部533の傾き補正能力を判断すると、誤判断となる虞が高くなるためである。すなわち、補正指数Aを平均化することにより、レジストローラー部533の現在の傾き補正能力を適切に判断することができる。

0072

ステップS106において、制御部100は、算出された補正指数Aに基づいて、レジストローラー部533の現在の傾き補正能力を判定する。ここでは、傾き補正能力を判断するための閾値として「0.9」と「1.0」を用いる。補正指数Aが0.9以下の場合、現在の傾き補正能力が極めて高い(逆転速度が十分に高速である)と判断し、補正指数Aが1.0より大きい場合、現在の傾き補正能力が低い(逆転速度が不足)と判断する。

0073

補正指数Aが0.9以下の場合、処理はステップS107に移行し、制御部100は、逆転速度を一段階低速側に設定する。例えば、現在の逆転速度がV3の場合はV2に設定され、現在の逆転速度がV2の場合はV1に設定される。また、現在の逆転速度が最も遅いV1の場合はそのまま維持される。現在の傾き補正能力が極めて高いので、逆転速度を遅くしても傾き補正能力は保持され、用紙の先端捲れが生じる可能性はさらに低くなる。

0074

補正指数Aが0.9より大きく1.0以下の場合、現在の傾き補正能力は高い(逆転速度は適切)と判断できる。この場合、処理はステップS108に移行し、制御部100は、逆転速度Vを現在の逆転速度のまま維持する。

0075

補正指数Aが1.0より大きい場合、処理はステップS109に移行し、制御部100は、逆転速度Vを一段階高速側に設定する。例えば、現在の逆転速度がV1の場合はV2に設定され、現在の逆転速度がV2の場合はV3に設定される。また、現在の逆転速度が最も速いV3の場合はそのまま維持される。用紙の先端捲れが生じる可能性は高くなるが、傾き補正能力も高くなる。

0076

ステップS110において、制御部100は、一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する。一連の画像形成処理とは、画像形成を指示する信号(例えば印刷ジョブ)により設定された画像形成を行う処理である。一連の画像形成処理が終了した場合、逆転速度制御処理は終了となり、一連の画像形成処理が終了していない場合は、ステップS101以降の処理が繰り返される。

0077

このように、捲れ防止優先モードでは、傾き補正能力が不足している場合(1.0<補正指数Aの場合)には、用紙を押し戻すエネルギーが大きくなるように、逆転速度が高速側に設定される。一方、傾き補正能力が過剰である場合(補正指数A≦0.9の場合)には、用紙を押し戻すエネルギーが小さくなるように、逆転速度が低速側に設定される。これにより、できるだけ用紙の先端捲れが生じるのを防止しつつ、効率よく用紙の傾き補正を行うことができる。

0078

傾き補正優先モードが設定されている場合、図7のフローチャートが実行される。図7のフローチャートは、図6のフローチャートとほぼ同様であるので説明を簡略化する。

0079

傾き補正優先モードでは、レジストローラー部533の逆転速度がV3〜V5の範囲で制御される。ここで、捲れ防止優先モードでは、傾き補正能力を判断するための閾値が「0.9」と「1.0」に設定されているのに対して、傾き補正優先モードでは、傾き補正能力を判断するための閾値が「0.8」と「0.9」に設定されている。すなわち、傾き補正優先モードでは、捲れ防止優先モードよりも逆転速度が速く設定され、傾き補正能力も高いので、傾き補正能力の適否を判断するための閾値は捲れ防止優先モードよりも厳しく設定される。

0080

このように、傾き補正優先モードでは、傾き補正能力が不足している場合(0.9<補正指数Aの場合)には、用紙を押し戻すエネルギーが大きくなるように、逆転速度が高速側に設定され、傾き補正能力が過剰である場合(補正指数A≦0.8の場合)には、用紙を押し戻すエネルギーが小さくなるように、逆転速度が低速側に設定される。これにより、できるだけ用紙の先端捲れが生じるのを防止しつつ、効率よく用紙の傾き補正を行うことができる。

0081

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施の形態では、レジストローラー部533の逆転態様の1つとして逆転速度を制御する場合について説明したが、逆転時間を制御するようにしてもよい(逆転時間制御処理)。逆転時間と用紙を押し戻すエネルギーの関係は、逆転速度と用紙を押し戻すエネルギーの関係と同様に考えることができるので、実施の形態の逆転速度制御処理において「逆転速度」を「逆転時間」に読み替えることで、容易に逆転時間制御処理を実現することができる。
さらには、レジストローラー部533の逆転速度と逆転時間の両方を制御対象とし、逆転態様の制御テーブルを細かく設定すれば、逆転態様をより適切に制御することも可能となる。

0082

また、実施の形態では、傾き検出センサー535の検出結果(傾き量)から補正指数Aを算出して現在の傾き補正能力を判断するようにしているが、傾き検出センサー535の検出結果(傾き量)をそのまま用いて現在の傾き補正能力を判断するようにしてもよい。

0083

なお、画像形成装置1において両面画像形成を行う場合は、1枚の用紙に対する画像形成ごとに逆転速度制御処理(又は逆転時間制御処理)が行われるようにし、表面及び裏面に画像形成を行う際の逆転態様は同じとしてもよい。用紙の表面に画像形成を行う場合と裏面に画像形成を行う場合とで傾き補正能力が異なると、表裏面間の画像品質が異なってしまう。そのため、表面と裏面とが同等の画像品質を有することが重要となる場合には、敢えてレジストローラー部533の逆転態様を同じに制御して、同様の傾き補正が行われるようにするのが好ましい。

0084

今回開示された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。

0085

1画像形成装置
10画像読取部
20操作表示部
30画像処理部
40画像形成部
50 用紙搬送部
53 第1の搬送部(用紙搬送装置)
531中間搬送ローラー部
532ループローラー部(第1の搬送ローラー部)
533レジストローラー部(第2の搬送ローラー部)
534用紙検出センサー
535傾き検出センサー(傾き検出部)
60定着部
100 制御部

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