JP4697301B2 - 記録材処理装置 - Google Patents
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Description
特許文献1は、給紙部とレジストローラの間にバリ矯正手段(例えば一対のローラで構成)を設ける技術である。
特許文献2は、記録媒体の搬送経路に、均し部材で記録媒体の先端を押圧してその裁断バリを押し均す均し装置を備える技術である。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る記録材処理装置のうち複数の記録材供給装置を備えた態様において、バリ矯正装置は、複数の記録材供給装置より供給された記録材が搬送される共通の記録材搬送経路に配置されていることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る記録材処理装置のうち複数の記録材供給装置を備えた態様において、前記記録材処理装置は、記録材に転写する画像が作製される作像装置で作られた画像を前記画像転写装置によって前記記録材に転写するように構成された画像形成装置を備え、複数の記録材供給装置の少なくとも一つは、作像装置が内蔵される画像形成装置筐体外に設けられ、画像形成装置筐体内に記録材を搬入する外付け記録材搬入装置であることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3いずれかに係る記録材処理装置において、バリ矯正装置は、一対の加圧部材を接離自在に設けたものであることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項5に係る発明は、請求項4に係る記録材処理装置において、バリ矯正装置は、未使用時には一対の加圧部材を離間配置するものであることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項7に係る発明は、請求項6係る記録材処理装置において、バリ矯正装置は、記録材搬送機構の搬送変化位置以降の記録材の搬送速度よりも早い搬送速度で記録材を搬送するものであることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項8に係る発明は、請求項4ないし7いずれかに係る記録材処理装置において、記録材縁部のバリ矯正の要否を判別し、この判別結果に基づいてバリ矯正装置の一対の加圧部材を接離するバリ矯正制御装置を備えていることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項9に係る発明は、請求項8に係る記録材処理装置において、バリ矯正制御装置は、記録材の種類が判別可能な記録材種類判別部を有し、この記録材判別部が予め決められた厚さ以上の記録材であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置を制御するものであることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項10に係る発明は、請求項8又は9に係る記録材処理装置において、画像転写装置及び定着装置を経た片面記録済みの記録材が反転された後にバリ矯正装置の上流側に戻される記録材戻し経路を有し、バリ矯正制御装置は、記録材への作像が片面記録時又は両面記録時のいずれであるかが判別可能な記録材作像判別部を有し、この記録材作像判別部が両面記録時であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置を制御するものであることを特徴とする記録材処理装置である。
請求項2に係る発明によれば、複数の記録材供給装置から供給される記録材に対して共通のバリ矯正装置にてバリを矯正することができる。
請求項3に係る発明によれば、外付け記録材搬入装置から搬入された記録材に対しても記録材縁部のバリを矯正することができる。
請求項4に係る発明によれば、記録材縁部のバリを必要に応じて選択的に矯正することができる。
請求項5に係る発明によれば、バリ矯正装置未使用時には加圧部材に不必要な負荷がかからないようにすることができる。
請求項6に係る発明によれば、バリ矯正装置の一対の加圧搬送部材を早期に定常回転状態にすることができる。
請求項7に係る発明によれば、記録材の処理生産性を落とさずに、記録材縁部のバリを矯正することができる。
請求項8に係る発明によれば、記録材縁部のバリ矯正を効率的に実現することができる。
請求項9に係る発明によれば、記録材の厚さに応じて、記録材縁部のバリを効率的に矯正することができる。
請求項10に係る発明によれば、記録材への作像面に応じて、記録材縁部のバリを効率的に矯正することができる。
先ず、本発明が適用される記録材処理装置の実施の形態の概要について説明する。
本実施の形態では、記録材処理装置は、図1に示すように、記録材を供給する記録材供給装置1(例えば1a,1b)と、予め決められた転写部位にて記録材に画像を転写する画像転写装置2と、転写された記録材上の画像を定着する定着装置3と、前記記録材供給装置1と前記画像転写装置2の転写部位との間の記録材搬送経路4に沿って配置される搬送部材5aを有し且つ前記記録材搬送経路4の予め決められた搬送変化位置Pにて記録材の搬送状態を変化させる記録材搬送機構5と、前記記録材供給装置1と前記搬送変化位置Pとの間の記録材搬送経路4のうち、記録材の搬送方向先端が前記搬送変化位置Pを通過したときの記録材の搬送方向後端位置よりも記録材供給装置1側に設けられ、記録材が加圧される加圧部材6aを有し且つこの加圧部材6aにて記録材縁部のバリを矯正するバリ矯正装置6とを備えている。
また、記録材供給装置1としては画像形成装置に内蔵される内蔵型1aは勿論、画像形成装置筐体外に設けられる外付け型1b(例えば作像装置が内蔵される画像形成装置筐体外に設けられ、画像形成装置筐体内に記録材を搬入する外付け記録材搬入装置)のいずれをも含む。
更に、画像転写装置2と定着装置3とは別体で転写工程と定着工程とを別々に行う態様でもよいし、両者を一体化して転写・定着工程を同時若しくは連続的に行う態様でもよい。
更にまた、画像転写装置2では記録材に接触する転写部材(例えば中間転写体や転写ロールなど)を有する態様が多く、また、定着装置3としては記録材に接触する定着部材3aを有する態様が多く提供されているが、特に、本実施の形態では、転写部材や定着部材3aの表面層が記録材縁部のバリで損傷することが有効に回避される点で好ましい。
更に、バリ矯正装置6の配設数は一つである必要はなく、複数でもよい。また、複数の記録材供給装置1を備えた態様にあっては、全ての記録材供給装置1から供給される記録材がバリ矯正装置6を通過することが好ましいが、これに限られるものではなく、特定の記録材供給装置1から供給される記録材だけがバリ矯正装置6を通過するようにしてもよい。
更にまた、バリ矯正装置6は、記録材搬送機構5の搬送変化位置Pに記録材の先端部が通過する前の段階で記録材を加圧し、記録材縁部のバリを矯正するようにすればよい。
ここで、バリ矯正の対象となる記録材縁部とは、少なくとも記録材の搬送方向先端部を含むものであればよく、好ましくは、記録材の搬送方向に沿った側縁部や搬送方向後端部をも含む方がよい。
特に、本実施の形態では、バリ矯正装置6のレイアウトが重要であり、記録材搬送経路4のうち搬送変化位置Pとバリ矯正装置6の配設位置Qとの間の距離mは記録材の搬送長よりも長いことが必要である。
これにより、記録材の搬送方向先端が搬送変化位置Pを通過するときには記録材の搬送方向後端が前記バリ矯正装置6の配設位置Qを通過することになり、記録材の搬送状態が変化したとしても、バリ矯正装置6の予め決められた加圧条件によって記録材が影響を受けることはない。
更に、複数の記録材供給装置1を備えた態様においては、記録材供給装置1は、画像形成装置筐体内に複数内蔵した態様(内蔵型1a)であってもよいし、画像形成装置筐体内に内蔵したものと画像形成装置筐体外に外付けしたものとを組み合わせた態様(内蔵型1a+外付け型1b)でもよいし、あるいは、いずれも画像形成装置筐体外に外付けした態様(外付け型1b)であってもよい。特に、記録材供給装置1として外付け型1b(外付け記録材搬入装置)を採用する態様にあっては、外付け記録材搬入装置1bから画像形成装置筐体内に搬入された記録材に対してもバリ矯正を可能にするという観点からすれば、外付け記録材搬入装置1bから供給される記録材がバリ矯正装置6を通過するように、画像形成装置筐体内又は外付け記録材搬入装置筐体内にバリ矯正装置6を配設することが好ましい。
本態様において、バリ矯正装置6の未使用時の好ましい態様としては、一対の加圧部材6aに不必要な負荷がかかる事態を回避するという観点から、未使用時には一対の加圧部材6aを離間配置するものが挙げられる。
更に、バリ矯正装置6の好ましい駆動方式としては、バリ矯正装置6の加圧部材6aが記録材の搬送部材を兼ねる加圧搬送部材である態様において、一対の加圧搬送部材6aを早期に定常回転させるという観点からすれば、図2に示すように、使用時には、離間配置されている一対の加圧搬送部材6aの一方を駆動機構6cにて駆動回転させた後に、接離機構6bにて両者を接触配置する態様が挙げられる。
更にまた、バリ矯正装置6の好ましい速度設定としては、記録材の処理生産性を考慮すれば、記録材搬送機構5の搬送変化位置P以降の記録材の搬送速度よりも早い搬送速度で記録材を搬送する態様が挙げられる。
このバリ矯正制御装置7の代表的態様としては、バリ矯正制御装置7は、記録材の種類が判別可能な記録材種類判別部8a(バリ矯正要否判別部8の一態様)を有し、この記録材種類判別部8aが予め決められた厚さ以上の記録材であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置6を制御するものが挙げられる。
本態様においては、記録材の厚さが厚いと裁断バリの高さも大きく、画像転写装置2の転写部材や定着装置3の定着部材3a表面層への影響が大きいため、バリ矯正装置6によるバリ矯正を施すようにする。これに対し、記録材の厚さが薄いと裁断バリの高さも小さく、画像転写装置2の転写部材や定着装置3の定着部材3a表面層への影響も小さいため、バリ矯正装置6によるバリ矯正を施さないようにしても差し支えない。
また、バリ矯正制御装置7の他の代表的態様としては、例えば図1に示すように、画像転写装置2及び定着装置3を経た片面記録済みの記録材が反転された後にバリ矯正装置6の上流側に戻される記録材戻し経路9を有し、バリ矯正制御装置7は、図2に示すように、記録材への作像が片面記録時又は両面記録時のいずれであるかが判別可能な記録材作像判別部8b(バリ矯正要否判別部8の一態様)を有し、この記録材作像判別部8bが両面記録時であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置6を制御する態様が挙げられる。
本態様は、記録材の両面記録を行う際に、記録材がバリ矯正装置6を2回通過する場合、片面記録時に記録材縁部のバリは既に矯正されているため、両面記録時にはバリ矯正装置6によるバリ矯正処理は必要としないことに基づくものである。
◎実施の形態1
―記録材処理装置の全体構成―
図3は本発明が適用される記録材処理装置の実施の形態1の全体構成を示す。
同図において、記録材処理装置は、画像形成装置20として、記録材に作像処理を施す作像ユニット21と、この作像ユニット21にて作像された記録材に対し画像定着処理を施す定着ユニット22とに分離配置したものである。
尚、本実施の形態では、記録材処理装置は、画像形成装置20が作像ユニット21と定着ユニット22とに分離した態様が示されているが、これに限定されるものではなく、一体的に設けた態様でもよいことは勿論である。また、記録材処理装置としては、画像形成装置20だけを備えた態様に限られず、これに画像形成された記録材に対して後処理が施される後処理装置を付加したり、あるいは、画像形成装置20とは別途画像形成装置筐体内に記録材が搬入される記録材搬入装置を付加する態様など広く含まれる。
本実施の形態において、作像ユニット21は、作像ユニット筐体21a内に画像を形成するための作像装置30を内蔵し、この作像装置30の下方に一若しくは複数の記録材供給装置50(例えば50a,50b)を配設し、この記録材供給装置50と作像装置30との間には記録材搬送経路60を設けたものである。
ここで、作像装置30は、各色成分(例えばイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)または光沢付与用透明画像等を形成するための複数の例えば電子写真方式の作像エンジン31(例えば31a〜31f)を有し、この作像エンジン31で形成された各色成分画像を例えば中間転写体としての中間転写ベルト40に順次一次転写した後に、中間転写ベルト40上に保持された多重転写画像を記録材に対して二次転写するようにしたものである。
本例では、各作像エンジン31(31a〜31f)は、像保持体としての感光体ドラム32と、この感光体ドラム32を帯電する例えば帯電ロールなどの帯電器33と、この帯電器33にて帯電された感光体ドラム32上に静電潜像を書き込む例えばLEDアレイからなる潜像書込器34と、この潜像書込器34にて書き込まれた感光体ドラム32上の静電潜像を各色成分トナーが含まれる現像剤にて可視像化する現像器35と、この現像器35にて可視像化されたトナー像のうち感光体ドラム32上に残留したトナーを清掃する清掃器36とを備えたものである。尚、各電子写真デバイスは公知のものを広く採用することができ、例えば潜像書込器34としては夫々のLEDアレイに代えてレーザ走査装置を全部若しくは一部共用した形で用いるようにしてもよい。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト40は複数の張架部材としての張架ロール41〜44に掛け渡されており、例えば張架ロール41を駆動ロールとすると共に、張架ロール43を張力付与のためのテンションロールとし、循環回転するようになっている。
そして、中間転写ベルト40のうち張架ロール44に対向する部位には例えば二次転写ロールからなる二次転写器45が配設されており、この二次転写器45は中間転写ベルト40との間で記録材をニップ搬送すると共に、張架ロール44を対向電極として二次転写電界を形成することにより、記録材に対して中間転写ベルト40上の各色成分トナー像を転写するものである。
尚、中間転写ベルト40の二次転写部位の下流側のうち例えば張架ロール41に対向する部位には中間清掃器46が設けられ、中間転写ベルト40上の残留トナーを清掃するようになっている。
また、作像ユニット21内の記録材搬送経路60は、各記録材供給装置50(50a,50b)から供給される記録材を作像装置30の二次転写部位に導く作像前搬送経路61と、前記二次転写部位を通過した記録材を定着ユニット22側に導く作像後搬送経路62とを備えている。
そして、記録材搬送経路60には記録材を搬送するための記録材搬送機構100が設けられており、また、記録材縁部のバリを矯正するためのバリ矯正装置120が配設されている。
尚、記録材搬送機構100、バリ矯正装置120の詳細については後述する。
本実施の形態において、定着ユニット22は、定着ユニット筐体22a内に作像ユニット21内の作像後搬送経路62につながる作像後搬送経路63を有し、この作像後搬送経路63には作像ユニット21にて形成された画像が記録材に定着させられる定着装置70を配設し、この定着装置70の記録材搬送方向下流側には記録材冷却用の冷却装置80を配設し、更に、この冷却装置80の下流側には記録材のカールが矯正されるカール矯正装置90を配設したものである。
ここで、定着装置70は、例えば定着部材としての定着ベルト71と、この定着ベルト71に対向する対向部材としての加圧ロール72と、この加圧ロール72に対して定着ベルト71を押圧配置する押圧パッド73とを有し、定着ベルト71を加熱することにより、定着ベルト71と加圧ロール72との間で記録材をニップ搬送すると共に、記録材上の未定着トナー像を加熱・加圧定着するようになっている。
本例では、定着ベルト71としては耐熱性や剥離性の面からベルト基材表面に例えばPFA等からなる離型層を形成したものが用いられる。
また、冷却装置80は、例えば定着後の記録材が搬送される搬送ベルト81を有し、この搬送ベルト81の背面側に冷却部材としてのヒートシンク82を配設し、搬送ベルト81で搬送中の記録材を冷却するようになっている。
更に、カール矯正装置90は、一対の矯正ロール91,92間に記録材のカールが矯正可能なニップ形状を確保し、記録材をニップ搬送する過程で記録材のカールを矯正するものである。
また、作像後搬送経路63のうちカール矯正部位の記録材搬送方向下流側には、片面記録済みの記録材を作像ユニット21側に戻すための戻し搬送経路64が設けられており、この戻し搬送経路64の途中には記録材の表裏を反転させるための反転搬送経路65が設けられている。
尚、本実施の形態では、作像後搬送経路63と戻り搬送経路64との分岐箇所にも反転排出経路66が設けられており、例えば片面記録済みの記録材が一旦戻し搬送経路64に引き込まれた後に反転排出経路66を経て排出されることも可能である。
本実施の形態において、記録材搬送機構100は、図3ないし図5に示すように、記録材搬送経路60(作像前搬送経路61、作像後搬送経路62,63、戻し搬送経路64、反転搬送経路65)に適宜配設される複数の搬送部材としての搬送ロール101や搬送ベルト102と、作像前搬送経路61のうち作像装置30の二次転写部位の手前に配設され且つ二次転写部位へ搬入されるタイミングに関して搬送されてきた記録材の先端位置が位置合わせされる位置合わせ部材としての位置合わせロール(レジストロール)103と、このレジストロール103の手前に配設され且つ搬送されてきた記録材の搬送方向に交差する幅方向一側縁位置(サイド位置)が位置合わせされるサイド位置合わせ機構105とを備えている。
また、このサイド位置合わせ機構105は、その入口部分に案内搬送ロール109を有し、この案内搬送ロール109にて位置合わせ板106から離間した側に記録材の搬入方向を規制しながら搬入するものである。
また、記録材搬送経路60に配設される搬送ロール101はいずれも駆動搬送ロール111とこれに圧接配置される従動搬送ロール112とを有し、この搬送ロール101の駆動系としては、例えば駆動モータ113にて駆動される駆動ベルト114を複数の搬送ロール101の駆動搬送ロール111に掛け渡し、各駆動搬送ロール111を予め決められた搬送速度で駆動する態様が用いられている。
また、レジストロール103は、駆動モータ110(図9参照)によって駆動され、作像装置30の作像処理に伴うプロセス速度に相当する搬送速度vp(プロセス速度:vp<v1:例えば400mm/sec.)で記録材をニップ搬送するものである。
更に、記録材搬送経路60には位置検出器(位置センサ)が適宜配置されており、記録材搬送経路60内に搬送される記録材の通過位置が検出されるようになっている。
ここで、位置検出器としては光学式あるいは機械式(アクチュエータ式)など適宜選定して差し支えない。
以下に、代表的な位置検出器を図4及び図5に基づいて説明する。
バリ矯正装置120の上流側に隣接する搬送ロール101の通過直後にはバリ矯正装置120の入口に記録材の先端が到達したことを示す位置検出器150が設けられている。
また、作像前搬送経路61のうち、バリ矯正装置120の配設位置Qから最大サイズの記録材の搬送方向長(例えば19.2inch:488mm)よりも長い距離m経た部位P(搬送変化位置)には、記録材の搬送速度を切替えるための搬送変化位置検出器151が設けられている。
更に、作像前搬送経路61のうち、レジストロール103の配設位置の直前部位にはレジスト位置検出器152が設けられている。
更にまた、作像モードが両面記録モードである場合において、作像前搬送経路61のうち、バリ矯正装置120よりも記録材搬送方向上流側で且つ片面記録済みの記録材が通過する部分には、両面記録モード時に第2面が作像面となる記録材を判別するための両面記録位置検出器153が設けられている。
一般に、所定サイズ毎に裁断された記録材が例えば厚いものであれば、記録材縁部に裁断に伴ってバリが生成されることが多い。
このような記録材のバリをそのまま放置して記録材処理装置で使用すると、記録材の裁断バリの高さ寸法が高いような場合には、記録材のバリが中間転写ベルト40、二次転写器(例えば二次転写ロール)45又は定着装置70の定着ベルト71の表面離型層を損傷するという懸念がある。
そこで、本実施の形態では、記録材縁部に生成されるバリを矯正ために、図3ないし図5に示すように、記録材搬送経路60のうち作像前搬送経路61にバリ矯正装置120が配設されている。
本実施の形態において、バリ矯正装置120は、図4ないし図8に示すように、互いに圧接配置されて回転する一対の加圧搬送ロール121,122を有し、例えば一方の加圧搬送ロール121を駆動ロールとし、他方の加圧搬送ロール122を従動ロールとするものである。
ここで、これらの加圧搬送ロール121,122としては硬質材料で形成されたロール本体が用いられる。例えばS45Cの鋼材にて中空円筒状に形成されるロール本体123を有し、このロール本体123の表面には高周波焼入れ処理及び硬質処理(窒化処理又はTaCコート層により例えば表面硬度をHv1000程度に上げるなど)を施すようにしたものが挙げられる。
そして、本実施の形態では、一方の駆動ロールとしての加圧搬送ロール121は、ロール本体123の両端軸部124の一方に例えば46ナイロン(登録商標)等の樹脂製の被駆動ギア125を設けるようにしたものである。
また、他方の従動ロールとしての加圧搬送ロール122はロール本体123の両端に例えばPI製のリング状弾性スペーサ126を有し、この弾性スペーサ126を介在させることで一方の加圧搬送ロール121との間に微小間隙g(例えば0.1mm)を確保するようにしたものである。
この弾性スペーサ126は、異音発生の抑制、薄い記録材が通過する際のしわの発生防止、更には、記録材噛み込み時のトルクアップの抑制を目的とする。
この接離機構130は、リトラクトモータ131と、このリトラクトモータ131の回転に伴って例えば駆動ロールである一方の加圧搬送ロール121を従動ロールである加圧搬送ロール122に対し接離するカム部材132とを備えている。
ここで、リトラクトモータ131の回転方向は適宜選定して差し支えないが、本例では例えば同一の回転方向(例えば反時計回り方向)に回転させる手法が採用されている。また、リトラクトモータ131の回転位置がどの状態にあるかを検出するために図示外の位置検出器(リトラクトセンサ)が設けられている。
そして、本実施の形態では、接離機構130は、他方の加圧搬送ロール121に向けて一方の加圧搬送ロール122が加圧される加圧機構135を有しており、この加圧機構135は、一方の加圧搬送ロール122の一端軸部には揺動自在な加圧レバー136を設け、加圧バネ137によって前記加圧レバー136を付勢することにより、一方の加圧搬送ロール121が接触位置に位置するときに他方の加圧搬送ロール122側に一方の加圧搬送ロール121を予め設定された荷重(例えば50kgf〜60kgf:480N〜588N)にて加圧するようになっている。
ここで、加圧機構135の加圧バネ137の付勢力は例えば調整ねじ138を適宜移動させることで調整可能に構成することもできる。
この駆動機構140は、例えば直流モータからなる駆動モータ141と、この駆動モータ141の回転に伴って駆動モータ141からの回転駆動力を前記加圧搬送ロール121に伝達する例えば駆動伝達ギア列からなる駆動伝達機構142とを備え、駆動伝達機構142の最下流の伝達ギアを加圧搬送ロール121の被駆動ギア125に噛合させるようにしたものである。
本例では、駆動機構140は一対の加圧搬送ロール121,122にて記録材を加圧した状態でニップ搬送するが、その搬送速度は一定で、記録材供給装置50のフィーダ51にて送出される搬送速度v0(例えば1000mm/sec.)に等しく設定されている。
更に、作像前搬送経路61のうちバリ矯正装置120の記録材搬送方向上流側、同下流側には夫々搬送ロール101が配設されており、バリ矯正装置120の配設位置Q(本例では加圧搬送ロール121,122の中心軸間を結んだ線上の位置を指す)とこれに隣接する搬送ロール101との間の距離Lは少なくとも最小サイズの記録材(例えば葉書サイズ)の搬送方向距離よりも短く設定されている。
尚、図7中、131aはリトラクトモータ131のモータ軸を模式的に示す。
本実施の形態において、記録材処理装置の制御系は、例えば図9に示すように、例えばマイクロコンピュータシステムからなる制御装置160を有し、この制御装置160には、記録材処理装置による処理動作を開始させるスタートスイッチ(スタートSW)、記録材搬送経路60に位置する各位置検出器(位置SNR)150、151、152……、記録材の種類を選択する記録材選択スイッチ(記録材選択SW)、作像装置30による作像モードを選択する作像モードスイッチ(作像モードSW)からの各信号を入力し、この制御装置160に予め格納されたプログラム(作像プログラム、記録材搬送制御プログラムなど)を実行し、各作像デバイス161、バリ矯正装置120の接離機構130のリトラクトモータ(Mr)131、駆動機構140の駆動モータ(Md)141、更には、記録材搬送機構100の搬送ロール101の駆動モータ(Ma)113、レジストロール103の駆動モータ(Mb)110等に各種制御信号を送出するようになっている。
<記録材搬送制御>
次に、本実施の形態に係る記録材処理装置の作動について説明する。
図9に示す制御装置160は、図10に示すフローチャートに従って記録材の搬送制御を実行する。
同図において、制御装置160は、先ずスタートスイッチがオンされると、作像処理を開始すると共に、予め決められた記録材供給装置50(例えば50a)から記録材の供給を開始する。
このとき、記録材供給装置50(50a)は、搬送速度v0(高速)で記録材を搬送する。
そして、制御装置160は、位置検出器(位置SNR)による記録材の位置を検出し、搬送変化位置検出器151がオフの状態では、記録材搬送機構100によって記録材を搬送速度v0(高速)にて搬送し、バリ矯正装置120を通過するときにバリ矯正制御(図11参照)を行った後、記録材の先端が搬送変化位置検出器151を通過すると、搬送変化位置検出器151がオンになり、このタイミングで、記録材搬送機構100によって記録材を搬送速度v1(低速)にて搬送する。
この状況において、記録材の搬送速度が高速v0から低速v1に変化するが、仮に最大使用サイズの記録材を使用したとしても、図4に示すように、記録材の搬送方向先端が搬送変化位置Pを通過する際には、当該記録材の搬送方向後端はバリ矯正装置120を抜けていることから、バリ矯正装置120による記録材の搬送速度を変化させる必要性はなく、バリ矯正装置120による記録材の搬送速度を一定に保持することが可能である。
このように、加圧搬送ロール121,122はニップ荷重が高くイナーシャーが大きいため、速度変化箇所には適さないが、本実施の形態では、高圧力で加圧される加圧搬送ロール121,122については加減速する必要はなく、また、搬送途中において、加圧搬送ロールを接離制御する必要もなく、バリ矯正装置120の駆動制御、接離制御が複雑化する懸念はない。
尚、バリ矯正制御の詳細については後述する。
この後、サイド位置合わせされた記録材の先端がレジスト位置検出器152を通過すると、記録材はレジストロール103にてプロセス速度vpに調整された後に、作像装置30の二次転写部位に導かれる。
この段階では、作像装置30は各作像エンジン31(31a〜31f)にて作製された各色成分トナー像を中間転写ベルト40、二次転写器45を介して記録材に転写する。
転写された記録材は、プロセス速度vpのまま定着ユニット22の定着装置70に至り、記録材上のトナー像は定着装置70による定着処理にて記録材に定着される。この後、定着後の記録材は、作像モードが片面記録モードであれば冷却装置80,カール矯正装置90を経て図示外の記録材収容受けに収容される。
一方、作像モードが両面記録モードである場合には、定着後の記録材は、冷却装置80,カール矯正装置90を経た後に、戻り搬送経路64を経て途中で反転搬送経路65で表裏を反転させた後に再び作像前搬送経路61に至り、片面記録済みの記録材の他の片面に対して一連の作像処理が行われ、作像装置による作像処理が終了した両面記録済みの記録材は、定着装置70,冷却装置80及びカール矯正装置90を経た後に図示外の記録材収容受けに排出収容される。
尚、記録材の生産性を上げるという観点からすれば、両面記録モード時に、片面記録済みの記録材を戻し搬送経路64、反転搬送経路65を経て作像前搬送経路61に戻す際に、プロセス速度vpから高速の搬送速度v0に切り替えることが好ましい。
制御装置160は、図11に示すように、記録材の厚さdが予め決められた基準厚さd0(例えば100μm)以上であるか否かを例えば記録材選択スイッチからの情報に基づいて判別し、更に、作像面が第1面か第2面かを作像モードスイッチ及び記録材の位置認識に基づいて判別し、記録材の厚さd≧d0、かつ、作像面が第1面である条件では、バリ矯正装置120を使用し、これ以外の条件ではバリ矯正装置120を未使用の状態に設定する。
ここで、記録材の基準厚さd0を選定した理由は、薄い記録材は腰が弱いことからしわが発生し易いため、そのリスクを回避することを考慮したものである。特に、薄い記録材にあっては、裁断バリ高さが比較的小さく、かつ、記録材の厚みが薄いと、例えば定着装置70の定着ベルト71の離型層の変形量自体が小さいことから、発生する定着ベルト71の離型層傷が軽微であることに基づく。
また、作像面が第2面である場合にバリ矯正装置120を未使用にする理由は、既に作像面が第1面の際にバリ矯正装置120によるバリ矯正処理が行われているため、あらためてバリ矯正処理を行う必要性が少ないことに基づくものである。
尚、本実施の形態では、記録材の厚さ、及び、作像面によってバリ矯正装置120の使用、未使用を制御するようにしているが、これに限られるものではなく、いずれか一方の条件にて、バリ矯正装置120の使用、未使用を制御するようにしてもよいし、あるいは、バリ矯正装置120を常時使用するようにしたり、ユーザーの意思によって選択的に使用可能にしてもよい。
<駆動モータ動作:1枚搬送>
今、記録材供給装置50(50a)から1枚の記録材が供給される場合を想定すると、図12に示すように、記録材供給装置50(50a)から記録材が供給されるタイミングでPH基準信号が生成され、このPH基準信号を元に所定カウント後に駆動モータクロック(BURR_PRESS_MOTOR Clock)がHi(High)になり、駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)がオンする。そして、位置検出器(BURR_PRESS_PATH_SENSOR)150がHi(記録材無し)からLo(記録材有り)に至ると、所定時間経過したタイミングで駆動モータブレーキ(BURR_PRESS_MOTOR Brake)がオンし、駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)がオフになる。
<駆動モータ動作:重なりが発生するパターン>
今、1枚目の記録材について駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)がオフに至る前に、2枚目の記録材に対して駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)のオンタイミングが重なった場合を想定すると、2枚目の記録材についての駆動モータのオン動作を優先する。
本態様によれば、バリ矯正装置120によるバリ矯正処理を無駄なく実施することが可能になる点で好ましい。
本例の具体例としては、例えば図13に示すように、1枚目の記録材に対して駆動モータブレーキ(BURR_PRESS_MOTOR Brake)がオンした状態で、2枚目の記録材に対して駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)のオンタイミングが重なった場合や、あるいは、図14に示すように、1枚目の記録材に対して駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)がオンの状態で、2枚目の記録材に対して駆動モータ(BURR_PRESS_MOTOR)のオンタイミングが重なった場合を挙げることができる。
次に、リトラクトモータ131の初期化動作について説明する。
本実施の形態では、リトラクトモータ131が加圧搬送ロール121,122を圧接配置した接触位置にあるか、両者を離間させる離間位置にあるかは、図示外のリトラクトセンサによって検出されるようになっている。
今、図15(a)に示すように、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がHiのとき、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)は離間配置状態(リトラクト状態)にある。
この状態において、記録材処理装置が動作開始(IOT Power On時又はCycle Up時)すると、リトラクトモータ回転方向信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Direction)がCCW(例えば反時計回り方向)として出力されると共に、リトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が強電流として出力された後、リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)が生成され、これに伴って、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)がオンする。
そして、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)が所定時間オン動作を継続すると、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)が接触配置され、これに伴って、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がLo(Low)を検出する。
更に、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がLoからHiを検出すると、所定時間Te経過後にステップダウン(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)を段階的に減少させた後にオフ)が開始され、所定時間Tm経過後にリトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が弱電流として出力され、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)がリトラクト状態に保持される。
特に、本実施の形態では、一方の加圧搬送ロール122は駆動源を持っていないため、加圧搬送ロール121,122を早期に定常回転させるには、駆動モータ141によって一方の加圧搬送ロール121を回転駆動しておき、リトラクトモータ131によって加圧搬送ロール121,122を接触配置させた状態で他方の加圧搬送ロール122を回転させることが必要である。
逆に、図15(b)に示すように、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がLoのときは、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)は接触状態にある。
この状態において、記録材処理装置が動作開始(IOT Power On時又はCycle Up時)すると、リトラクトモータ回転方向信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Direction)がCCW(例えば反時計回り方向)として出力されると共に、リトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が強電流として出力された後、ステップアップ(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)がHi)が開始され、これに伴って、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)がオンする。
そして、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)が所定時間オン動作を継続すると、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)が接触状態から離間配置(リトラクト)され、これに伴って、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がLoからHiを検出する。
この後、所定時間Te経過後にステップダウン(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)を段階的に減少させた後にオフ)が開始され、所定時間Tm経過後にリトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が弱電流として出力され、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)がリトラクト状態に保持される。
図16は片面記録動作時のリトラクトモータ131のタイミングチャートを示す。
今、記録材供給装置50(50a)から所定の厚さd0(図11参照)以上の記録材が供給される場合を想定すると、図16に示すように、記録材供給装置50(50a)から記録材が供給されるタイミングでPH基準信号が生成され、このとき、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)がオン状態を維持する。
そして、PH基準信号を元に所定カウント後に、リトラクトモータ回転方向信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Direction)がCCW(反時計回り方向)として出力されると共に、リトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が強電流として出力された後、ステップアップ(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)がHi)が開始され、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)の回転によって加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)が離間状態から接触状態に至り、これに伴って、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がHiからLoを検出する。
この後、所定時間Te経過後にステップダウン(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)を段階的に減少させた後にオフ)が開始され、所定時間Tm経過後にリトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)がオフになり、これに伴って、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)がオフになる。
この後、所定時間Te経過後にステップダウン(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)を段階的に減少させた後にオフ)が開始され、所定時間Tm経過後にリトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が弱電流として出力され、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)がリトラクト状態に保持される。
今、作像モードが両面記録モードで、作像面が第2面である記録材(記録材(Dup.))が戻し搬送経路64、反転搬送経路65を経て作像前搬送経路61に戻ってきたと仮定する。
この状態において、図17に示すように、記録材(Dup.)が両面記録位置検出器(TRANSPORT_PATH_SENSOR)153(図4,図5参照)を通過すると、この両面記録位置検出器(TRANSPORT_PATH_SENSOR)がオンしてから所定カウント後に、リトラクトモータ回転方向信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Direction)がCCW(反時計回り方向)として出力されると共に、リトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が強電流として出力され、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)がオンする。この後、ステップアップ(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)がHi)が開始され、リトラクトモータ(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR)の回転によって加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)が接触状態から離間状態に至り、これに伴って、リトラクトセンサ(BURR_PRESS_RETRACT SENSOR)がLoからHiを検出する。
この後、所定時間Te経過後にステップダウン(リトラクトモータクロック(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Clock)を段階的に減少させた後にオフ)が開始され、所定時間Tm経過後にリトラクトモータ電流信号(BURR_PRESS_RETRACT_MOTOR Current)が弱電流として出力され、加圧搬送ロール(BURR_PRESS_ROLL)がリトラクト状態に保持される。
このため、記録材(Dup.)がバリ矯正装置120を通過する際には、バリ矯正装置120によるバリ矯正処理は行われない。
尚、本例では、図4及び図5に示すように、両面記録位置検出器153が配設されている作像前搬送経路61部分は、記録材供給装置50(具体的には50b)から供給される記録材も通過する箇所であるが、記録材供給装置50(50b)から記録材が供給される場合には、その供給タイミングに応じてPH基準信号が生成されるのに対し、両面記録モード時の作像面が第2面となる記録材(記録材(Dup.))である場合には前記PH基準信号が生成されないことから、制御装置160は両者を判別することが可能である。
図18は本発明が適用された記録材処理装置の実施の形態2の全体構成を示す。
同図において、記録材処理装置は、実施の形態1で示す画像形成装置20(作像ユニット21+定着ユニット22(本例では定着ユニット22は省略))と、この画像形成装置20に記録材を供給する外付けの記録材搬入装置170とを備えている。尚、画像形成装置20の構成については実施の形態1と略同様であることから、実施の形態1と同様な構成要素については同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、記録材搬入装置170は、図18及び図19に示すように、搬入装置筐体171を有し、この搬入装置筐体171内には上下二段の大容量記録材供給装置181,182を配設すると共に、搬入装置筐体171の頂部には手差し記録材供給装置183を配設したものである。
そして、大容量記録材供給装置181,182及び手差し記録材供給装置183からは夫々搬送経路191〜193が設けられ、これらの搬送経路191〜193は最終的に一つの合流搬送経路194に合流した後、搬入装置筐体171の排出口に通じている。尚、各搬送経路191〜194には適宜数の搬送部材としての搬送ロール195が配設されている。
一方、画像形成装置20の作像ユニット21の作像ユニット筐体21aには記録材搬入装置170から供給される記録材を受け入れる搬入搬送経路67が設けられており、作像前搬送経路61の途中で合流し、作像装置30の二次転写部位へ向かって記録材を搬送するようになっている。尚、この搬入搬送経路67にも適宜数の搬送部材としての搬送ロール101が設けられている。
このバリ矯正装置201又は202は画像形成装置20内のバリ矯正装置120と略同様に構成されている。
そして、バリ矯正装置201の配設位置Q1から作像前搬送経路61の搬送変化位置P(搬送変化位置検出器151の配設位置)との間の搬送経路長m1は記録材の搬送方向長よりも長く設定されている。
また、バリ矯正装置202を配設する態様にあっては、バリ矯正装置202の配設位置Q2から作像前搬送経路61の搬送変化位置P(搬送変化位置検出器151の配設位置)との間の搬送経路長m2は記録材の搬送方向長よりも長く設定されている。
従って、本実施の形態にあっては、例えば大容量記録材供給装置181又は手差し記録材供給装置183から供給される記録材は、バリ矯正処理が必要である条件にて、搬送経路191を通過する際にバリ矯正装置201によるバリ矯正処理を受けた後に、画像形成装置20側に搬入される。
また、大容量記録材供給装置182から供給される記録材は、バリ矯正処理が必要である条件にて、搬送経路192を通過する際にバリ矯正装置201によるバリ矯正処理を受けた後に、画像形成装置20側に搬入される。
また、本実施の形態では、記録材搬入装置170から搬入された記録材が搬送変化位置Pに到達すると、記録材の搬送速度が例えば高速(v0)から低速(v1)に変化するが、仮に最大使用サイズの記録材を使用したとしても、記録材の搬送速度が変化するときには記録材はバリ矯正装置201又は202を抜けた後であるため、バリ矯正装置201又は202についても、バリ矯正装置120と同様に記録材の搬送速度は一定に保持する方式を採用することが可能である。
尚、本実施の形態では、記録材搬入装置170側にバリ矯正装置201又は202を設ける態様を示したが、これに限られるものではなく、例えば図19に二点鎖線で示すように、画像形成装置20の作像ユニット21内に比較的経路長の長い搬入搬送経路68を別途設け、この搬入搬送経路68にバリ矯正装置203を配設するようにしてもよい。
この場合には、バリ矯正装置203の配設位置Q3から作像前搬送経路61の搬送変化位置P(搬送変化位置検出器151の配設位置)との間の搬送経路長m3を記録材の搬送方向長よりも長く設定するようにすればよい。
図20は本発明が適用された記録材処理装置の実施の形態3の要部を示す。
本実施の形態において、記録材処理装置の基本的構成は、実施の形態2と略同様に、画像形成装置20と記録材搬入装置170とを備えたものであるが、バリ矯正装置120以外に別途バリ矯正装置を設けていない点で実施の形態2と相違するものである。尚、実施の形態2と同様な構成要素については実施の形態2と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態では、画像形成装置20の作像ユニット21は記録材搬入装置170からの記録材が搬入可能な搬入搬送経路69を備えているが、この搬入搬送経路69は、作像前搬送経路61のうちバリ矯正装置120の記録材搬送方向上流側の部位と、記録材搬入装置170からの記録材の搬入口との間をつなぐものである。尚、この搬入搬送経路69にも適宜数の搬送部材としての搬送ロール101が設けられている。
本実施の形態によれば、記録材搬入装置170から画像形成装置20に搬入された記録材は、搬入搬送経路69を経て作像前搬送経路61に搬送され、バリ矯正装置120を通過した後に搬送変化位置Pを経由して作像装置30の二次転写部位へと搬送される。
このため、記録材搬入装置170から搬入される記録材がバリ矯正を必要する条件では、当該記録材はバリ矯正装置120にてバリ矯正処理を受けた後に、作像装置30へと搬送され、定着装置70に至ることから、記録材搬入装置170から搬入された記録材のバリが中間転写ベルト40や二次転写器(二次転写ロール)45、あるいは、定着装置70に悪影響を与える懸念はない。
特に、本実施の形態では、画像形成装置20に設置したバリ矯正装置120を共用することから、実施の形態2に比べて別途バリ矯正装置を設置する必要がない点で好ましい。
実施の形態1に係る記録材処理装置で用いられるバリ矯正装置を実施例1とし、バリ矯正の有無による定着ベルト71の損傷の程度を調べた。
今、図21(a)に示すように、記録材としての用紙の製造ロットについて用紙の裁断バリを調べたところ、用紙の製造ロット毎に用紙のバリ高さの分布が異なることが理解される。
そこで、バリ高さの高い用紙に対してバリ矯正装置120によるバリ矯正処理(加圧荷重/例えば50kgf:498N)を行った場合と、行わなかった場合とについて定着装置70の定着ベルト71の損傷を調べたところ、図21(b)に示す結果が得られた。
同図によれば、バリ矯正処理を行う実施例1の方が行わない比較例に比べて、定着ベルト71の損傷の程度が少ないことが理解される。
実施の形態1に係る記録材処理装置で用いられるバリ矯正装置を実施例2とし、そのバリ矯正性能を評価した。
今、図22(a)に示すように、一対の加圧搬送ロール121,122にて記録材としての用紙Sを所定の加圧荷重(例えば50kgf:498N)で加圧搬送する場合、用紙縁部、例えば用紙の搬送方向先端縁部及びその搬送方向に直交する幅方向側縁部に大きな荷重が作用し、これらの用紙Sのバリを低減することが可能である。
図22(b)は用紙の幅方向領域にかかる荷重分布を測定したものであるが、用紙の両側縁部に最も大きな荷重が作用することが理解される。
このことからすれば、アノテーションデバイス(追記手段)やインラインセンサ(記録済み画像を読み取るセンサ)を設置する場合、このバリ矯正装置120、201〜203の設置箇所と同様な箇所に設置することが好ましい。
例えばアノテーションデバイスを設置する態様では、記録材の予め決められた所定部位にユーザー側の注釈(ロゴマークなど)を付すことができる。
また、インラインセンサを設置するようにすれば、記録材の画像濃度や記録材の表裏の画像位置を正確に検出することができる。
Claims (10)
- 記録材を供給する記録材供給装置と、
予め決められた転写部位にて記録材に画像を転写する画像転写装置と、
転写された記録材上の画像を定着する定着装置と、
前記記録材供給装置と前記画像転写装置の転写部位との間の記録材搬送経路に沿って配置される搬送部材を有し且つ前記記録材搬送経路の予め決められた搬送変化位置にて記録材の搬送状態を変化させる記録材搬送機構と、
前記記録材供給装置と前記搬送変化位置との間の記録材搬送経路のうち、前記記録材の搬送方向先端が前記搬送変化位置を通過したときの記録材の搬送方向後端位置よりも記録材供給装置側に設けられ、記録材が加圧される加圧部材を有し且つこの加圧部材にて記録材縁部のバリを矯正するバリ矯正装置とを備えていることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項1記載の記録材処理装置のうち複数の記録材供給装置を備えた態様において、
バリ矯正装置は、複数の記録材供給装置より供給された記録材が搬送される共通の記録材搬送経路に配置されていることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項1又は2に記載の記録材処理装置のうち複数の記録材供給装置を備えた態様において、
前記記録材処理装置は、記録材に転写する画像が作製される作像装置で作られた画像を前記画像転写装置によって前記記録材に転写するように構成された画像形成装置を備え、
複数の記録材供給装置の少なくとも一つは、作像装置が内蔵される画像形成装置筐体外に設けられ、画像形成装置筐体内に記録材を搬入する外付け記録材搬入装置であることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項1ないし3いずれかに記載の記録材処理装置において、
バリ矯正装置は、一対の加圧部材を接離自在に設けたものであることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項4記載の記録材処理装置において、
バリ矯正装置は、未使用時には一対の加圧部材を離間配置するものであることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項4又は5記載の記録材処理装置において、
バリ矯正装置の加圧部材は、記録材の搬送部材を兼ねる加圧搬送部材であり、
使用時には、離間配置されている一対の加圧搬送部材の一方を駆動回転させた後に、両者を接触配置するものであることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項6記載の記録材処理装置において、
バリ矯正装置は、記録材搬送機構の搬送変化位置以降の記録材の搬送速度よりも早い搬送速度で記録材を搬送するものであることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項4ないし7いずれかに記載の記録材処理装置において、
記録材縁部のバリ矯正の要否を判別し、この判別結果に基づいてバリ矯正装置の一対の加圧部材を接離するバリ矯正制御装置を備えていることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項8記載の記録材処理装置において、
バリ矯正制御装置は、記録材の種類が判別可能な記録材種類判別部を有し、この記録材種類判別部が予め決められた厚さ以上の記録材であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置を制御するものであることを特徴とする記録材処理装置。 - 請求項8又は9に記載の記録材処理装置において、
画像転写装置及び定着装置を経た片面記録済みの記録材が反転された後にバリ矯正装置の上流側に戻される記録材戻し経路を有し、
バリ矯正制御装置は、記録材への作像が片面記録時又は両面記録時のいずれであるかが判別可能な記録材作像判別部を有し、この記録材作像判別部が両面記録時であると判別したときに、当該記録材縁部のバリを矯正するようにバリ矯正装置を制御するものであることを特徴とする記録材処理装置。
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