JPH1179508A

JPH1179508A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH1179508A
Application number: JP24248697A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Obata; 小幡　　茂; Hidefumi Otsuka; 英史大塚; Hideho Yokogawa; 秀穂横川; Isao Nakajima; 勇夫中嶋; Akitomo Kuwabara; 章友桑原
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール紙や折りたたみ用紙等の連続用紙にお
いて、用紙搬送方向の振動による印字ずれや色ずれのな
い画像記録装置を提供する。【解決手段】連続用紙１は駆動ローラ６２等を介して
速度変動防止手段２を通過し、トラクタ３ａにより画像
記録部４ａに送られる。速度変動防止手段２は用紙の搬
送力で従動する上下のローラ対に巻付けて挟持し搬送方
向の振動を防止する。上側ローラ２０１は用紙幅方向に
分割したローラ部２１ａ〜２１ｅからなり、用紙挟持部
はシャフト２０７で支点位置を回動可能に取付けた左右
のアーム２０３、２０４に回動可能に取付ける。下側は
用紙全幅でストレート又はクラウン形状のローラ２０２
で構成した。ばね２０５により用紙の挟持力を作用させ
る。画像記録部の上流側で速度変動を防止するので、用
紙供給動作等による用紙搬送方向の振動を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像記録装置に係
り、特に、用紙を連続して搬送するのに好適な画像記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続紙を画像記録部に安定搬送する画像
記録装置は、種々実用化されている。コンピュータ出力
装置として用いられる電子写真に代表される画像記録装
置の用紙搬送は、用紙の両端に送り穴を設けて、これに
継合するピンと、ピンを送り穴のピッチで取り付けた無
限軌道状のベルトと、ベルトを駆動するプーリなどで構
成されるトラクタで搬送されている。

【０００３】特開平８−２６５４２号公報には、電子写
真方式のトナー像を形成する感光ドラムの上流側に用紙
を搬送するトラクタを備えた画像記録装置において、感
光ドラムとトラクタとの間に、トラクタの搬送速度と同
一速度で用紙を搬送するローラを設けて、トラクタ部で
の用紙はずれや用紙ジャムを防止する方法が開示されて
いる。特開平４−２５１０６０号公報には、感熱転写記
録方式による画像記録装置において、記録部とロール状
の用紙の間に設けた給紙ローラ対で、記録部の上流側に
用紙のたるみを形成し、記録部での搬送負荷変動を防止
しながら用紙を搬送する方式が開示されている。

【０００４】特開平４−１６６３６７号公報には、ロー
ル状の用紙のカールをローラに巻き付けて矯正するため
に、記録部と用紙の間に設けたローラ対で、用紙にバッ
クテンションを付加して用紙を安定搬送する方式が開示
されている。また、特開昭６０−１７１９６２号公報に
は、用紙張力の変動に対応して変位するローラ（ダンサ
ーローラ）により、用紙張力を一定に保ち、多色印刷の
印刷ずれを防止する方式が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】連続紙を搬送する場
合、用紙供給部の供給動作等による用紙搬送方向の速度
変動（振動）が生じる。例えば、ロール紙を供給する場
合、ロール紙供給装置によりロール紙を引き出したり、
止めたりする場合の慣性による脈動は防止されている
が、バッファ部にたくわえられている用紙を、画像記録
装置内に引き入れる場合のバッファ量による用紙張力の
変化や、バッファ部での用紙のばたつきによる脈動が発
生する。また、連続紙を用いる電子写真装置で多く用い
られている折りたたみ用紙は、一般にはダンボール箱に
入った状態で用紙メーカから供給され、ダンボール箱ご
と装置内に入れて用紙が装填される。このため、箱から
引き出す際に、折りたたみ部のミシン目が箱と当たり、
速度変動の原因となる。用紙の速度変動は、特に電子写
真においては、転写部での印字ずれ、２色以上の印刷で
は転写色ずれの原因となり、印刷品質の低下を引き起こ
す。

【０００６】特開平８−２６５４２号公報、特開平４−
２５１０６０号公報記載の画像記録装置には、用紙搬送
方向の速度変動に関する記述がない。また、特開平４−
１６６３６７号公報記載の画像記録装置は、バックテン
ションを付加する用紙のカール矯正のローラ対が、用紙
幅方向に一様で、両端のみを押圧しているため、幅方向
の押圧力が不均一となり、用紙が幅方向にシフトした
り、蛇行するという問題がある。さらに、特開昭６０−
１７１９６２号公報記載の画像記録装置は、オフセット
印刷などの印刷装置に用いる方式で、印刷ずれを防止す
る手段の機構が大がかりなものとなってしまう。

【０００７】本発明の目的は、連続紙の搬送方向の速度
変動を防止する手段を搭載し、画像乱れを防止した画像
記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のように
して上記課題を解決した。請求項１記載発明は、連続し
た用紙を搬送する用紙搬送手段と、トナー像を形成する
画像記録部と、前記トナー像を前記用紙に転写する転写
部材とを有する画像記録装置において、前記用紙の幅方
向の押圧力を制御可能で、前記用紙を巻き付けて挟持す
るローラから構成され、前記用紙の搬送方向の速度変動
を防止する手段が設けられていることを特徴とするもの
である。したがって、ローラに巻き付けることにより搬
送速度が規制され、用紙の幅方向に適当な押圧力を与え
ることができるので、幅方向での搬送速度を均一に制御
できる。また、請求項２記載発明は、前記速度変動を防
止する手段が、前記画像記録部の上流側に設けられてい
ることを特徴とするので、速度変動のない搬送が実施さ
れ、画像の乱れが生じない。また、請求項３記載発明
は、前記画像記録部が、２色以上の画像記録を行うこと
を特徴とするので、画像の色ずれを防止できる。また、
請求項４記載発明は、前記画像記録部が、用紙両面に同
時に画像記録を行うことを特徴とするので、印字ずれの
ない画像を、用紙両面に同時に記録できる。また、請求
項５記載発明では、前記用紙搬送方向の速度変動防止手
段は、前記用紙を巻き付けて挟持するローラが、用紙全
幅のローラで、用紙幅方向の押圧力に差を生じることに
より、前記用紙が幅方向の位置を補正されて搬送される
ことを特徴とする。そのため、用紙幅方向の位置が所定
の位置に補正されるので、画像のずれが防止される。ま
た、請求項６記載発明では、前記用紙搬送方向の速度変
動防止手段は、前記用紙を巻き付けて挟持する上下一対
のローラのうちの上側ローラが、用紙幅方向に分割さ
れ、分割されたそれぞれのローラは、前記用紙を独立に
押圧可能であることを特徴とする。そのため、用紙幅方
向における各部での押圧力を制御できるので、幅方向で
の用紙位置を補正できるとともに、用紙各部での搬送速
度を均一にできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明の画像記録装置の一
実施形態であるレーザプリンタを示す断面図である。図
２は、図１のレーザプリンタの用紙搬送方向の速度変動
を防止する手段部分での用紙搬送路を拡大した断面図で
ある。図３は、図１のレーザプリンタの用紙搬送方向の
速度変動を防止する手段の詳細を示す斜視図である。

【００１０】図１、図２を用いて、本発明の画像記録装
置の全体構成について説明する。送り穴を有する用紙１
は、図示しないモータにより、回動可能かつ制動可能に
取付けられてロール状に巻かれたロール紙１１から繰り
出される。繰り出された用紙１は、用紙のバッファを設
けるために用紙送りを行う駆動ローラ６２、従動ローラ
６３、および補助ローラ６１、６４を介して、図２に示
すローラ２０１、２０２に用紙を巻き付けて、用紙搬送
方向の振動を除去する速度変動防止手段２を通過した
後、トラクタ３ａに送られる。トラクタ３ａ、３ｂは、
図示しないピン付きのベルトを同期して、回動させて用
紙１を搬送する。トラクタ３ａから出た用紙１は、画像
記録部４ａに送られる。

【００１１】トナー画像を形成する記録部４ａ、４ｂ
は、片面２色の画像を形成する構成に配置されている。
記録部は、金属ドラム表面に感光体層を塗布した感光ド
ラム４１を回動可能に設け、感光ドラム４１上に静電潜
像を形成する光学系４２、静電潜像をトナーにより顕像
化してトナ−像を形成するための現像ユニット４３、ト
ナ−像を用紙に転写する転写コロトロン４４などが設け
られている。画像記録部４ａ、４ｂで２色の転写画像が
転写された用紙１は、定着部５へ搬送され、転写画像が
用紙上に定着される。

【００１２】次に、本発明の画像記録装置の動作につい
て説明する。ロール紙１１から繰り出された用紙１は、
補助ローラ６１を介して用紙送りを行う駆動ローラ６
２、従動ローラ６３によって、一定のバッファ量を保つ
ように制御されながら搬出されている。搬出された用紙
１は、バッファを保持しながら、補助ローラ６４を介し
て速度変動防止手段２に搬送され、用紙搬送方向の振動
が除去されながらトラクタ３ａに送られる。その後、感
光ドラム４１上のトナー像が転写される画像記録部４
ａ、４ｂへ搬送される。感光ドラム４１上には、光学系
４２によって静電潜像が形成された後、現像ユニット４
３によってトナー像となる。感光ドラム４１上に形成さ
れたトナー像は、転写コロトロン４４によって用紙１に
転写され、定着部５へ搬送された後、２色の転写画像が
用紙上に定着される。定着後の用紙１は、後処理部へ搬
送される。

【００１３】次に、図３を用いて、本発明の画像記録装
置の速度変動防止手段について説明する。速度変動防止
手段２は、上下のローラ対で用紙をローラに巻き付けて
挟持し、用紙搬送方向の振動を防止する。上側は用紙幅
方向に分割されたローラ部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２
１ｄ、２１ｅからなり、下側は用紙全幅のローラ２０２
から構成されている。上側のローラ部２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、用紙を挟持するローラ２０
１が、左右のアーム２０３、２０４に回動可能に取り付
けられ、該アーム２０３、２０４は、シャフト２０７に
より支点位置を回動可能に取り付けられている。下側の
ローラ２０２は、用紙全幅にストレート形状のローラあ
るいはクラウン形状のローラを使用する。ローラ２０
１、２０２は、用紙１の搬送力によって従動回転する。
左右のアーム２０３、２０４間に設けたシャフト２０６
に、用紙の挟持力を作用させるばね２０５を取り付けて
いる。

【００１４】次に、図面を用いて用紙巻き付けの有効性
について説明する。図４は、用紙巻き付け部のモデル図
である。ローラと用紙の動摩擦係数をμ、有効巻き付け
角度をα、ローラ半径をｒ、搬送側の張力をＴ₁、用紙
供給側の張力をＴ₂とすると、オイラーの理論によりロ
ーラに与えられる伝達トルクを数１に示す。ここで、Ｔ
_eは有効張力であり、Ｔ_e＝Ｔ₁−Ｔ₂で与えられる。

【００１５】

【数１】

【００１６】図５に、動摩擦係数μを変化させた場合の
用紙巻き付け角度と、「数１」の係数のグラフを示す。
動摩擦係数、巻き付け角度が大きくなると、ローラに伝
達されるトルクが増加することを示している。図３に示
す構成の制振ローラでは、押圧側のローラ２０１の押圧
力による摩擦力がＴ₂になると考えられる。また、ここ
で議論している速度変動は、張力Ｔ₂の変動と考えられ
るから、ローラ押圧力、用紙のローラ巻き付けによるト
ルクの伝達による用紙のエネルギーの放出により、速度
変動が低減されると考えられる。一方、用紙搬送全体か
ら考えると、押圧ローラ、用紙巻き付けともに、負荷の
増大となるため、大きくなりすぎると、送り穴の破れや
変形などの、いわゆる穴がれが発生してしまう。常用さ
れている連量５５ｋｇ用紙においては、総押圧力１００
Ｎ〜５ｋＮ、巻き付け角度０〜１８０度、望ましくは、
総押圧力１００Ｎ〜２ｋＮ、巻き付け角度１０〜４５度
が、用紙搬送方向を大きく変えずに、速度変動低減効果
が良好である。

【００１７】ロール紙１１から繰り出された用紙１は、
矢印方向に送られ、用紙上に画像が記録される。繰り出
された用紙１は、画像記録部に搬送する際のバッファ量
による用紙張力の変化、バッファ部での用紙１のばたつ
きなどによって振動する。特に高速搬送（例えば１ｍ／
ｓ）の場合には振動が大きくなる。この振動している用
紙１を、垂直方向から所定の角度で接触しているローラ
２０１、２０２に巻き付いた状態で、ばね２０５の力に
よって挟持する。用紙１の振動は、ローラ２０１、２０
２による挟持、用紙１が巻き付くことによるローラへの
トルクの伝達により用紙のエネルギーが放出され、用紙
１の速度変動が防止される。また、ローラ部２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、独立に押圧可能で、
用紙１の幅に対応して分割しているため、用紙幅方向の
圧力分布が均一となり斜行することがない。さらに、前
記速度変動防止手段２は、装置全体に占める割合も小さ
い。

【００１８】図６に、図３の速度変動防止手段を用いな
いで用紙搬送を行った場合の、速度変動の検出結果を、
図７に、図３の速度変動防止手段を用いて用紙搬送を行
った場合の、速度変動の検出結果を示す。図６では、用
紙１の振動を防止する手段がないため、大きな速度変動
が発生している。図７では、速度変動防止手段を用いて
用紙を搬送しているため、速度変動が小さく、通常の走
行状態と比べてもほとんど差がない。したがって、画像
記録部での印字ずれ、色ずれがない良好な画像が得られ
る。

【００１９】図８は、本発明の画像記録装置の第２の実
施形態のレーザプリンタを示す断面図である。図９は、
図８のレーザプリンタの用紙搬送方向の速度変動を防止
する手段を示す斜視図である。図８、図９を用いて、本
実施形態について説明する。図１および図３の実施形態
に対して、速度変動防止手段２が用紙全幅のローラ２０
８、２０２で構成され、用紙幅方向の押圧力に差を生じ
させて、用紙幅方向の位置を補正する。さらに、トラク
タによる用紙搬送ではなく、速度変動防止手段２の下側
のローラ２０２を駆動ローラとし、定着部５の図示しな
いローラとによって用紙搬送を行う。

【００２０】本実施形態の速度変動防止手段２は、図３
の実施形態と同様に、ローラ２０８、２０２に用紙を巻
き付けて挟持して、用紙搬送方向の振動を防止する。ま
た、用紙全幅のローラを用いて、無制御の状態で用紙１
を搬送すると斜行が発生する。本実施形態では、ローラ
２０８、２０２の左右に作用する押圧力に差を設けるこ
とにより、用紙１の幅方向に作用する搬送力に差を生じ
させて用紙幅方向の位置を補正する。

【００２１】具体的には、用紙１に位置ずれが発生する
と、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅｄＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖ
ｉｃｅ）イメージセンサであるラインセンサ７１と、そ
の光源であるＬＥＤ７２によって、ＬＥＤ７２の照射を
用紙端部が遮ることでラインセンサ７１が位置ずれを検
知し、図示しない補正制御部から補正量の信号が出る。
この信号により、制御モータ２２１が所定の角度回転
し、ばね２１８、２１９の引張り力を変化させる。この
引張り力の差は、ばね２１８、２１９につながれた、端
部が制御モータ２２１のプーリ２２０に取り付けられて
いるワイヤロープ２２２、２２３、２２４、２２５を介
して、滑車２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、
２１７によって力の方向を変えながら、シャフト２０９
に支点位置を回動可能に取り付けられているアーム２１
０、２１１へ伝達され、アーム２１０、２１１の先端に
取り付けられたローラ２０８の左右の圧力差となる。こ
の圧力差が、用紙１の幅方向に作用する搬送力に差を生
じさせ、用紙１の位置ずれを補正する。

【００２２】図１０は、本発明の画像記録装置の第３の
実施形態のレーザプリンタを示す断面図である。図１の
実施形態は、ロール状に巻かれたロール紙１１を使用し
た例であるが、本実施形態は、ミシン目で折りたたみ、
ダンボール箱等に入った箱紙１２を使用したレーザプリ
ンタである。ロール紙１１同様、箱紙１２の用紙１も、
トラクタ３ａの搬送動作によって箱から搬出されるとき
に、箱との摩擦によって振動が発生する。本実施形態の
画像記録装置の速度変動防止手段２によれば、箱紙１２
から搬出される時の用紙１の振動も防止できる。

【００２３】図１１は、本発明の画像記録装置の第４の
実施形態の両面印刷レーザプリンタを示す断面図であ
る。図１の実施形態が片面２色の画像を形成する構成で
あるのに対して、本実施形態は、両面２色の画像を形成
する構成である。ロール紙１１から繰り出された用紙１
は、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、および補助ロー
ラ６１、６４を介して、用紙搬送方向の振動を除去する
速度変動防止手段２を通過した後、トラクタ３ａに送ら
れる。トラクタ３ａから出た用紙１は、画像記録部４
ａ、４ｂを通過し、第１面に２色の転写画像が形成され
る。その後、ガイドローラ６５、６６により搬送方向を
反転し、画像記録部４ｃ、４ｄにより第２面に２色の転
写画像を形成し、トラクタ３ｂ、定着部５を通過して、
両面に２色の画像が形成される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像記録部の上流側に、速度変動を防止する手段を設け
ることで、用紙の供給動作等による用紙搬送方向の振動
を防止でき、画像記録部での印字ずれ、色ずれがない良
好な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のレーザプリンタを示す断
面図である。

【図２】図１のレーザプリンタの用紙搬送方向の速度変
動を防止する手段部分での用紙搬送路を拡大した断面図
である。

【図３】図１のレーザプリンタの用紙搬送方向の速度変
動を防止する手段の詳細を示す斜視図である。

【図４】用紙巻き付け部のモデル図である。

【図５】ローラと用紙の動摩擦係数μ、用紙巻き付け角
度とローラに与えられる伝達トルクの係数の関係を示す
図である。

【図６】図２の速度変動防止手段を用いないで用紙搬送
を行った場合の速度変動の検出結果を示す図である。

【図７】図２の速度変動防止手段を用いて用紙搬送を行
った場合の速度変動の検出結果を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施形態のレーザプリンタを示
す断面図である。

【図９】図５のレーザプリンタの用紙搬送方向の速度変
動を防止する手段を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態のレーザプリンタを
示す断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態の両面印刷レーザプ
リンタを示す断面図である。

【符号の説明】

１用紙２速度変動防止手段３ａ、３ｂトラクタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ画像記録部５定着部１１ロール紙１２箱紙２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅローラ部４１感光ドラム４２光学系４３現像ユニット４４転写コロトロン６１補助ローラ６２駆動ローラ６３従動ローラ６４補助ローラ６５、６６ガイドローラ７１ラインセンサ７２ＬＥＤ２０１、２０２ローラ２０３、２０４アーム２０５ばね２０６、２０７シャフト２０８ローラ２０９シャフト２１０、２１１アーム２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７滑
車２１８、２１９ばね２２０プーリ２２１制御モータ２２２、２２３、２２４、２２５ワイヤロープ μ 動摩擦係数 α 有効巻き付け角度ｒローラ半径Ｔ₁ 搬送側の張力Ｔ₂ 用紙供給側の張力Ｔ_e 有効張力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横川秀穂東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内 (72)発明者中嶋勇夫東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内 (72)発明者桑原章友東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続した用紙を搬送する用紙搬送手段
と、トナー像を形成する画像記録部と、前記トナー像を
前記用紙に転写する転写部材とを有する画像記録装置に
おいて、前記用紙の幅方向の押圧力を制御可能で、前記
用紙を巻き付けて挟持するローラから構成され、前記用
紙の搬送方向の速度変動を防止する手段が設けられてい
ることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像記録装置におい
て、前記速度変動を防止する手段は、前記画像記録部の
上流側に設けられていることを特徴とする画像記録装
置。
【請求項３】請求項１に記載の画像記録装置におい
て、前記画像記録部は、２色以上の画像記録を行うこと
を特徴とする画像記録装置。
【請求項４】請求項１に記載の画像記録装置におい
て、前記画像記録部は、用紙両面に同時に画像記録を行
うことを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】請求項１に記載の画像記録装置におい
て、前記用紙搬送方向の速度変動防止手段は、前記用紙
を巻き付けて挟持するローラが、用紙全幅のローラで、
用紙幅方向の押圧力に差を生じることにより、前記用紙
が幅方向の位置を補正されて搬送されることを特徴とす
る画像記録装置。
【請求項６】請求項１に記載の画像記録装置におい
て、前記用紙搬送方向の速度変動防止手段は、前記用紙
を巻き付けて挟持する上下一対のローラのうちの上側ロ
ーラが、用紙幅方向に分割され、分割されたそれぞれの
ローラは、前記用紙を独立に押圧可能であることを特徴
とする画像記録装置。