JP2006341958A - 用紙搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スイッチバック経路における用紙の正逆転動作の改善により用紙の搬送効率がが向上した用紙搬送装置を提供すること。
【解決手段】 用紙の搬送経路のスイッチバック経路内に正逆転可能な用紙端部突き当てローラ対を備える用紙搬送装置であって、用紙のスイッチバック時に、前記ローラ対への用紙端部の突き当て動作と、用紙の搬送方向の切替動作とを１回の用紙停止動作にて可能ならしめる制御手段を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置等に用いる用紙搬送装置に関し、特に、用紙の斜行を矯正する制御手段を有する用紙搬送装置に関する。

搬送路に搬送された用紙は、搬送過程で斜行（以下、紙曲りという。）が発生し易く、特に、両面画像形成に際して、用紙を裏返しするとき等に用紙が傾いて、すでに印字完了した表面画像との位置が合わない不都合が発生する。その対策として、従来、図３に示すようなスイッチバック経路、紙曲り矯正の方法が提案されている。

図３は、両面画像形成時の転写材搬送経路の１例を示す図である。

図３において、給紙ローラで給送された用紙は、タイミングローラで一時停止し、感光体上に形成されたトナー像と同期して再スタートする。前記トナー像は転写ローラで用紙上に転写される。トナー像を担持した用紙は、分離除電器で感光体から分離し、定着器で定着され、第１搬送路に沿って、ローラ１、実線で示す状態の搬送切替弁、スイッチバックローラに挟持搬送され、スイッチバック経路に進入し、用紙の後端部（搬送方向に対して）が挟持されたまま停止する。次に、スイッチバックローラが逆転し、用紙は、前記後端部が先端部となって表裏反転して、点線で示す状態になった搬送切替弁を経て、スイッチバック経路と連接した第２搬送路に入る。さらに、用紙は、ローラ２、ローラ３に挟持搬送され、先端矯正のための搬送ローラ経路（ローラ３とローラ４との間）に入る。その後、用紙はローラ３と回転方向の異なるローラ４を所定の時間回転させることで、用紙にループを作らせ、紙のコシを利用しローラ４に倣い紙曲りが矯正される。その後、ローラ４は順方向に回転し、転写材の搬送が継続され、ローラ５，６、７でタイミングローラへ送られ、反転した状態で裏面の画像形成が行われる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２５５８４０号公報

しかしながら、上記の提案では、転写材の方向転換のスイッチバック経路内と、独立して連設した先端矯正のための搬送ローラ経路とで、転写材に２回の停止動作（正転逆転動作）をさせる必要があり、プリントの生産性低下、またはそれを補うための転写材搬送の高速化による機械動作の信頼性低下やコストアップ等の問題が生じる。

本発明は、スイッチバック経路において、転写材等の用紙の搬送方向切替動作と紙曲り矯正動作を１回の用紙停止動作で行い、搬送効率を向上した用紙搬送装置を提供することを目的とする。

用紙の搬送経路のスイッチバック経路内に正逆転可能な用紙端部突き当てローラ対を備える用紙搬送装置であって、用紙のスイッチバック時に、前記ローラ対への用紙端部の突き当て動作と、用紙の搬送方向の切替動作とを１回の用紙停止動作にて可能ならしめる制御手段を有することを特徴とする用紙搬送装置。

スイッチバック経路内で用紙の１回の正逆転動作で用紙の紙曲りの先端矯正が可能となるので、搬送効率が向上する。

以下、本発明明に係わる画像形成装置について説明する。

図１は、画像形成装置の全体構成を示す模式図である。

図１において、１０は感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像装置１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。

各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。

中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。

読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。

現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。

中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

２５は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。

２６はアースローラ２２から当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を用紙としての転写材Ｐに再転写する。

２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー画像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。４は定着装置で、ハロゲンヒータを内包するアルミ材で形成された円筒状の加熱ローラ４０ａと、当該加熱ローラ４０ａに不図示の機構によって圧着および圧着解除可能な加圧ローラ４０ｂ等で構成されている。

画像形成装置の下方には、次のような用紙搬送装置が設けられている。

７は搬送経路で、７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は給紙カセット、７３は搬送ローラである。

８１は搬送（排紙）ローラで、８２は排紙皿である。８５は操作パネルである。

９はＡＤＵ機構部で、両面画像形成の際、片面にトナー像が定着された転写材を、一点鎖線の状態にある搬送切替え弁９２ａを介して振り分けられ、搬送ローラ対９１、９２で用紙反転経路９０へ導かれ実線状態にある搬送切替え弁９２ｂを通り、正逆回転ローラ９ａで開口部Ｗが設けられたスイッチバック経路９０ａに送られる。なお、スイッチバック経路の詳細については後述する。

Ｂ１は、各駆動部、画像形成プロセス、定着温度等の制御手段であるコントロール部である。

以下、画像形成プロセス（画像形成工程）について図１を基に説明する。

画像記録のスタートにより不図示の感光体ドラムの駆動モータの始動によりイエロー（Ｙ）の画像形成手段１の感光体１０が矢印で示す方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体１０に電位の付与が開始される。

感光体１０は電位を付与されたあと、露光光学系１２によって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

前記の潜像は現像装置１３により非接触の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

上記画像形成プロセスによって形成された感光体１０上もＹのトナー像は、転写器２５によって、中間転写ベルト２０上に転写される。

次いで中間転写ベルト２０は、Ｙのトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成手段１により、スコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、書き込み装置１２によってＭの色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書込が行われ、現像装置１３による非接触の反転現像によって感光体１０上に形成されたＭのトナー像が、Ｍの転写器２５によって、前記のＹのトナー像の上から重ね合わせて形成される。

同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成手段１により、感光体１０上に形成された、Ｃの色信号によるＣの画像データに対応するＣのトナー像が、Ｃの転写器２５によって、前記のＹ、Ｍ、のトナー像上から重ね合わせて形成され、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成手段１により、感光体１０上に形成された、Ｋの色信号によるＫの画像データに対応するＫのトナー像が、Ｋの転写器によって、前記のＹ、Ｍ、Ｃ、のトナー像の上からＫのトナー像が重ね合わせて形成され、中間転写ベルト２０上それぞれにＹ、Ｍ、Ｃ、およびＫの重ね合わせカラートナー画像が形成される。

また、一次転写後の各色の感光体１０上の面に残ったトナーは、クリーニングユニット１４により残留トナーが除去され、不図示の帯電前の一様露光器により先の画像形成における感光体１０、履歴が解消されて、次の画像形成サイクルにはいる。

前記重ね合わせトナー画像を担持している中間転写ベルト２０は矢印Ｆの方向に送られ、転写材Ｐが、転写材収納手段である給紙カセット７２より、送り出しローラ７０によって送り出され、搬送ローラ７３を経てタイミングローラ７１へ搬送され、中間転写ベルト２０上のトナー画像と同期がとられて、タイミングローラ７１の駆動によって、転写ローラ２６の転写領域Ｓに給送される。

中間転写ベルト２０に重畳されたトナー像は、転写領域Ｓで転写材Ｐにアースローラ２２と転写ローラ２６によって挟持転写される。定着装置４で、加熱ローラ４０と加圧ローラ４０ｂとで挟持、加圧され定着される。片面プリントの場合は、転写材Ｐは、一点鎖線状態にある搬送切替弁９２ａを通過し、排紙ローラ８１から排紙皿に排紙される。また、両面プリントの場合は、転写材Ｐは、定着の後、実線で示す状態にある搬送切替弁９２ａで用紙反転経路９０へ搬送され、前述したＡＤＵ機構部で反転され、搬送ローラ９３、９４、９５で搬送経路９０ｂを通り、タイミングローラ７１へ搬送され、中間転写ベルト２０上のトナー画像と同期がとられて、タイミングローラ７１の駆動によって、転写ローラ２６の転写領域Ｓに給送され、以下、片面プリントの場合と同じ工程で排紙される。

前述したが、搬送路に搬送された転写材は、搬送過程で紙曲りが発生し易く、特に、両面画像形成に際して、転写材を裏返しするときに転写材が傾いて、すでに印字完了した表面画像と裏面画像との位置が合わない不都合が発生する。

本発明は、転写材の搬送方向切替動作と、紙曲り矯正動作とを転写材端部突き当てローラ対の１回の正逆回転動作（転写材停止動作）で可能とし、プリントの生産性を改善することを特徴とする。

以下、本発明に係わる転写材のスイッチバック経路の一実施形態について説明する。

図２は、図１における紙曲りを矯正する機能を有するスイッチバック経路を拡大した図である。

図２において、搬送切替弁９２ｂは、スイッチバック経路９０ａの最上流に位置し、転写材端部突き当てローラ対である正逆回転ローラ９ａが正回転時（実線矢印）には、実線状態にあり、逆回転時（点線矢印）には点線の状態なるようにコントロール部Ｂ１によって制御される。

用紙反転経路９０から搬送された転写材は、実線状態にある搬送切替弁９２ｂを通り、少なくとも２対以上のローラ対を有するスイッチバック経路９０ａの正逆回転ローラ９ａに挟持され、更に、スイッチバック経路９０ａの下流側のローラ対であるスイッチバックローラ９ｂに挟持される。なお、スイッチバック経路９０ａ内で、スイッチバックローラ９ｂは、不図示の紙検知センサによって、搬送位置が検知され、コントロールＢ１の制御によって、転写材の後端が正逆回転ローラ９ａを通過完了するより少し早いタイミングで停止する。本実施の形態においては、正逆回転ローラ９ａの転写材搬送が、転写材後端部を３〜１５ｍｍ残している時点で、スイッチバックローラ９ｂは回転を停止する。転写材先端部はスイッチバックローラ９ｂに挟持、停止した状態にあって、正逆回転ローラ９ａは紙のコシに反して、転写材荒誕部を送り続けることになるので、転写材にはループＲが形成される。当該ループＲは開口部Ｗから突出した状態で、転写材後端部は正逆回転ローラ９ａの挟持から解除され正逆回転ローラ９ａは停止する。すなわち、転写材後端部（逆転時は先端部となる。）は紙のコシにより確実に正逆回転ローラ９ａのローラ対間に倣い、ローラ対と平行になり、紙曲り矯正され易い状態となって、紙曲りが防止できる。その後、スイッチバック経路９０ａ内のすべてのローラ対を逆転させて、紙曲りを矯正した状態で点線状態に切替った搬送切替弁９２ｂを介し、搬送経路９０ｂへ搬送し、裏面画像形成工程に入る。

また、転写材を挟持搬送しているスイッチバックローラ９ｂを所定のタイミングで停止した時点で、正逆回転ローラ９ａの回転速度を所定量上げてループを形成させ、正逆回転ローラ９ａが、転写材後端部の挟持を解除した時点で停止し、ループの紙コシにより転写材を正逆回転ローラ９ａに突き当てて紙曲りを矯正してもよい。

本発明によれば、簡素で安価な装置構成で、転写材の搬送方向切替動作と、転写材先端突き当てによる紙曲り矯正動作が１回の転写材停止動作で可能となり、プリント生産性を向上することができる。

本実施の形態では、両面画像形成プロセスの転写材の表裏反転時に本発明を適用しているが、原稿搬送装置（ＡＤＦ）における原稿の表裏反転時の原稿反転部に適用することもできる。

また、原稿搬送装置の原稿反転部に適用することにより、用紙としての原稿の搬送効率が向上する。それ故に、原稿画像の読み取り速度を高速化できる。

また、本発明はインクジェットプリンタ等の用紙搬送装置にも適用可能である。

画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 紙曲りを矯正する機能を有するスイッチバック経路部を拡大した図である。 両面画像形成時の転写材搬送経路の１例を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成部
１０ 感光体
３ ベルトユニット
４ 定着装置
７１ タイミングローラ
７３、９１、９２、９３、９４、９５ 搬送ローラ
９０ 用紙反転経路
９ａ 正逆回転ローラ
９ｂ スイッチバックローラ
９２ａ、９２ｂ 搬送切替弁
Ｂ１ コントロール部

Claims (3)

1. 用紙の搬送経路のスイッチバック経路内に正逆転可能な用紙端部突き当てローラ対を備える用紙搬送装置であって、用紙のスイッチバック時に、前記ローラ対への用紙端部の突き当て動作と、用紙の搬送方向の切替動作とを１回の用紙停止動作にて可能ならしめる制御手段を有することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記用紙端部突き当てローラ対の正転搬送方向における下流側に正逆転可能なスイッチバックローラ対を有し、前記制御手段は前記スイッチバックローラ対で用紙端部を挟持して、前記用紙端部突き当てローラ対と前記スイッチバックローラ対との間で用紙にループが形成された状態で後端が前記用紙突き当てローラ対を通過した後、前記用紙端部突き当てローラ対の正転駆動を停止し、その後前記用紙端部突き当てローラ対と前記スイッチバックローラ対の逆転駆動により、用紙の搬送方向を切り替えるように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。
3. 前記制御手段は、前記スイッチバックローラ対が用紙先端部を挟持した後、前記用紙端部突き当てローラ対に用紙の後端が達するまでに、前記スイッチバックローラ対の正転駆動を停止させることを特徴とする請求項２に記載の用紙搬送装置。

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