JP2007015857A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送経路における紙曲りを修正可能な画像形成装置を提供すること
【解決手段】記録材を搬送する搬送経路に湾曲した給紙ガイド部材を備える画像形成装置において、当該湾曲した給紙ガイド部材によって構成されるガイド面の幅方向の傾きを調整可能であることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送経路に沿って搬送される記録材の搬送方向の斜行（以下、紙曲りともいう。）を修正する傾き調整手段を有する画像形成装置に関する。

従来、記録材としての転写材の搬送位置調整は、転写材の斜行と片寄りを検知した後に搬送ローラの傾き調整手段と位置調整手段により、搬送ローラの位置調整を行っている。

位置調整の１例として、転写材の搬送方向と直交する方向に対する、傾きや位置を検出する傾き検出手段、位置検出手段とを、共に、搬送ローラ対の下流に配置し、当該搬送ローラ対に挟持されている状態にある転写材の傾きや位置を前記検出手段により検知し、検知結果に応じて転写材の傾き、位置ずれを補正する方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
特開平１０−６７４４８号公報

しかしながら、上記の方法は、転写材１枚ごとに搬送ローラを基準位置に復帰させる必要があり、生産効率が減少する欠点がある。

本発明は、搬送経路にて発生した記録材の斜行（以下、紙曲りともいう。）を修正し、記録材に対する画像の傾きを防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成によって達成できる。

（１）記録材を搬送する搬送経路に湾曲した給紙ガイド部材を備える画像形成装置において、当該湾曲した給紙ガイド部材によって構成されるガイド面の幅方向の傾きを調整可能であることを特徴とする画像形成装置（第１の発明）。

（２）記録材を搬送する搬送経路に湾曲した給紙ガイド部材を備える画像形成装置において、前記搬送経路の幅方向の一端側の経路長と他端側の経路長とを変更可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置（第２の発明）。

湾曲した搬送径路における幅方向の一端側と他端側の搬送径路長が調整できるので記録材の紙曲がりが回避できる。

以下、本発明に係わる紙曲りを修正できる給紙ガイド部材を有する画像形成装置について説明する。

本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。

図１は画像形成装置の全体構成の一例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の機械的な構成は略同じであるので、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記録材としての転写材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加熱ローラ４０と加圧ローラ４０ｂとで構成されている。

７は片面画像形成用の第１用紙搬送通路である給紙搬送路で、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、両面画像形成に際し転写材の第２用紙搬送路となる搬送経路を含むＡＤＵ機構部である。

Ｂ１は、各駆動部、画像形成プロセス、定着温度および後述する給紙ガイド部材調整等の制御部としての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、書き込み装置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画像形成体である感光体１０上に形成されたＹのトナー像が、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の履歴が解消されて、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で第１用紙搬送通路に設けられたタイミングローラ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に重畳した転写材Ｐは、転写領域Ｓでアースローラ２２と転写ローラ２６に挟持転写される。定着装置４で、トナー像を担持した転写材Ｐは加熱ローラ４０と加圧ローラ４０ｂとで挟持、加圧され定着される。

片面画像形成の場合は、転写材Ｐは、図１において一点鎖線状態にある搬送切替弁９２で排紙ガイド８３へ送られ、排紙ローラ８１から排紙皿８２に排紙される。また、両面プリントの場合は、転写材Ｐは、定着後、実線で示す状態にある搬送切替弁９２で下降し、搬送ローラ９２ａで湾曲した搬送経路９０へ搬送され、ＡＤＵ機構部９に入り、搬送ローラ９２ｂ、９２ｃで用紙反転経路９０ａに送られる。用紙反転経路９０ａでは転写材後端部が挟持された状態で一時停止した後、搬送ローラ９２ｃが逆転し、転写材の後端部が先端部となって、不図示の搬送切替弁によって反転され、搬送ローラ９２ｄ、搬送経路９０ｂへ進む。さらに搬送ローラ９０ｅ、９０ｆによって、図３に示すような斜行調整可能な給紙ガイド部材９３へ送られ、斜行量である紙曲り（量）は搬送方向に直行する方向に矯正されてタイミングローラ７１に到達する。以降は、中間転写ベルト２０上のトナー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、そのまま第１の用紙搬送通路を通り、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。

ここで、本発明に係る傾き調整手段である紙曲り調整機構を具備した給紙ガイド部材について説明する。

図１において、湾曲した搬送経路をなす給紙ガイド部材９３がタイミングローラ７１の上流に設けられている。

紙曲りは特に湾曲した搬送経路で発生しがちであるが、本実施の形態では、紙曲りを検知する検知センサＳ１、Ｓ２は搬送経路の直進搬送部に設けられている。検知センサＳ１、Ｓ２はＣＣＤからなるエリアセンサ素子で搬送経路に配備されている。当該検知センサＳ１で検知した検知値と検知センサＳ２で検知した検知値とで、転写材の搬送方向に対する紙曲り検知を行い、検知された位置信号はコントロール部Ｂ１に送られ、２つの検知値の差によって紙曲り量が算出される。当該紙曲り量は図３に示すような傾き調整手段を具備する給紙ガイド部材によって修正される。

図２は、直進搬送部における転写材Ｐと、転写材Ｐの端部の通過位置を検知する検知センサとを示す図である。

図２において、傾き検知センサＳ１（図１参照）によって、一点鎖線で示す転写材Ｐが、傾き検知センサＳ２を通過時は、点線で示すように曲がった状態が検知され、検知値より曲がり量θを算出することができる。すなわち、この曲がり量θは、両面画像形成時において、転写材Ｐが傾き検知センサＳ１を通過した後、ＡＤＵ機構部９の湾曲部を通過して位置検知センサＳ２に達するまでに生じた曲がり量を示す。

図３は、図１における給紙ガイド部材を拡大した図を示す。

図３（ａ）は給紙ガイド部材９３の上方から視た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｈ方向から視た図である。

図３において、７Ａ、７Ｂは給紙ユニット本体の枠体である。９３０は湾曲した搬送経路をなす湾曲ガイド板で、当該湾曲ガイド板の奥側の上下のＷ１部は、枠体７Ａ、７Ｂの開口部ｇを透して突き出ており、前記枠体７Ａ、７Ｂに固定された支持ブロック９３１に支持された支点軸９３２に軸支されている。一方、手前側の上下のＷ２部は、枠体７Ａ、７Ｂの開口部ｈを透して突き出ており、スライド板９３３の所定の位置に差し込まれている。当該スライド板９３３は、ガイド溝ｊを介して、枠体７Ｂに鋲着されたガイドピン９３４に沿って矢印Ｘ方向に摺動する。また、スライド板９３３は折曲げ部９３５を有し、当該折曲げ部９３５は、上下にバネ９３６の一方のフックが掛けられ、他方のフックは枠体７Ｂに鋲着された止めピン９３７に係合し、前記折曲げ部９３５の略中間部で偏芯カム９３８に前記バネによって押し当てられている。当該偏芯カム９３８は、枠体７Ａ、７Ｂに軸受を介して支持された回転軸９３９と一体に取り付けられ、ステッピングモータＭからの動力を得て一連の歯車群９３を介して所定の角度だけ回動する。

湾曲ガイド板９３０は、前記スライド板９３３の往復運動で、支点軸９３２を支点として、矢印Ｒ方向に揺動が可能であり、搬送される転写材の奥側と手前側との搬送経路長を変更させ、紙曲りを修正することができる。また、紙曲りは修正されても転写材の片寄り量は残ることになるが、コントロール部Ｂ１の指令で、書き込み装置１２の書き込み位置（主走査方向の書き込みタイミング）を変位させることによって基準の画像位置を確保することができる。

すなわち、前記傾き検知センサＳ１及びＳ２により検知された位置情報はコントロール部Ｂ１に伝達される。コントロール部Ｂ１は、両センサＳ１、Ｓ２から得られた位置情報に基づいて検知値の差（紙曲がり量）を算出する。そしてコントロール部Ｂ１は、後続の転写材が同じような紙曲がりを生じないように、算出した値に相当する搬送経路長の変位量に応じて、ステッピングモータＭを駆動制御する。ステッピングモータＭの駆動により、偏芯カム９３８は所定の角度だけ回動し、湾曲ガイド板９３０がスライド板９３３を介して変位する。これにより、両面画像形成時において、転写材の第１面に画像を形成するときの転写材の姿勢と、第２面に画像を形成するときの転写材の姿勢とを同じくでき、第１面の画像と第２面の画像間における傾きの発生を防止できる。軽印刷領域では、オフセット印刷レベルの非常に高い品質の画像出力を求められ、両面画像形成時の第１面の画像に対する第２面の画像の傾きへの要求精度も非常に高い。本発明の画像形成装置によれば、第１の画像に対する第２面の画像の傾きを高精度に抑えられる。

さらに、傾き検知センサＳ２で転写材を検知した後に、当該転写材が再び傾き検知センサＳ１に達した時に傾き検知センサＳ１で当該転写材を検知し、傾き検知センサＳ２における検知値と傾き検知センサＳ１における検知値との差をコントロール部Ｂ１で算出し、その値に応じて湾曲ガイド板９３０を更に変位される。これにより、傾き検知センサＳを通過後の給紙ガイド部材９３の湾曲で生じる転写材の曲がりを防止できるため、第１面の画像に対する第２面の画像の傾きを更に高精度に抑えることができる。

なお、コントロール部Ｂ１には、紙曲がり量の値に応じた搬送経路長の変位量に関するプログラムが記憶されている。コントロール部Ｂ１は、このプログラムに基づいて、湾曲ガイド板を変位すべく、ステッピングモータＭの回転を駆動制御する。また、主走査方向の転写材の片寄り量に応じた書き込み開始タイミングについても、コントロール部Ｂ１にプログラとして記憶されている。

なお、本実施の形態においては、両面画像形成の裏面画像形成時の紙曲り修正に本発明を適応する例について説明したが、第１用紙搬送通路中の湾曲した給紙ガイド部にも適用可能であり、さらに、搬送経路に湾曲した給紙ガイド板を備える片面画像形成のみの画像形成装置へも本発明を適用することもできる。

それらのように適用した場合は、湾曲部より搬送方向下流にのみ傾き検知センサを設け、当該傾き検知センサにより湾曲部通過後の用紙の傾き量を検知し、その結果を基に湾曲した給紙ガイドを揺動させるように構成すればよい。

また、本実施の形態に示すように、コントロール部Ｂ１により、自動で給紙ガイド部材の幅方向の傾きを調整する構成の方が好ましいが、これに限らず出力された転写材上の画像の傾きを確認し、手動調整する構成ももちろん可能である。

さらに、電子画像方式の画像形成装置に限らず、インクジェット等の画像形成装置へ適用も可能である。

画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。 直進搬送部における転写材Ｐと、転写材Ｐの端部の通過位置を検知する検知センサとを示す図である。 図１における給紙ガイド部材を拡大した図を示す。

符号の説明

７ 給紙搬送路
７Ａ、７Ｂ 枠体
９ ＡＤＵ機構部
９０、９０ｂ 搬送経路
９０ａ 用紙反転経路
９２ 搬送切替弁
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ 搬送ローラ
９３ 給紙ガイド部材
９３０ 湾曲ガイド板
９３２ 支点軸
９３３ スライド板
９３８ 偏芯カム
Ｂ１ コントロール部
Ｍ ステッピングモータ
Ｓ１、Ｓ２ 傾き検知センサ

Claims (6)

1. 記録材を搬送する搬送経路に湾曲した給紙ガイド部材を備える画像形成装置において、当該湾曲した給紙ガイド部材によって構成されるガイド面の幅方向の傾きを調整可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送径路は、片面画像形成用の第１用紙搬送通路と、当該第１用紙搬送通路に接続された両面画像形成用の第２用紙搬送通路とを有し、前記第１用紙搬送通路及び前記第２用紙搬送通路に記録材を検知する検知センサを備え、当該検知センサは、記録材の搬送方向に対する斜行量の検知を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記湾曲した給紙ガイド部材によって構成されるガイド面の幅方向の傾きを調整する傾き調整手段と、各用紙搬送通路の前記検知センサの各々で検出された検知値を比較する制御部とを備え、比較結果に基づく前記制御部からの信号に基づき、前記傾き調整手段が前記湾曲した給紙ガイド部材の幅方向の傾きを自動調整することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記湾曲した給紙ガイド部材は、幅方向の一端側を支点に、多端側が揺動可能に構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 記録材を搬送する搬送経路に湾曲した給紙ガイド部材を備える画像形成装置において、前記搬送経路の幅方向の一端側の経路長と他端側の経路長とを変更可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記湾曲した給紙ガイド部材によって構成されるガイド面の幅方向の傾きが調整可能に構成され、前記傾きの調整により前記経路長の各々が変更可能であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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