(57)【要約】【課題】電磁クラッチ等の駆動遮断機構を使用せず、各々のローラを独立したＤＣモータを駆動源として給紙駆動部の転写紙搬送性能の安定化を図り、信頼性の高い給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】積載手段に積載された転写紙を１枚ずつ送り出す給送手段と、搬送経路上の、該給紙手段よりも下流に設けた搬送手段と、該給送手段によって送り出された前記転写紙の搬送位置を検出する複数の検出手段を有する給紙手段と、前記給送手段及び前記搬送手段のそれぞれに設けた駆動源であるＤＣモータと、を備えた給紙装置において、前記搬送手段は、前記転写紙先端が前記搬送経路に設けたレジストローラ対に到達して一時停止した際にたるみを形成するブレーキ機構を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載手段に積載された転写紙を１枚ずつ送り出す給送手段と、
搬送経路上の、該給紙手段よりも下流に設けた搬送手段と、
該給送手段によって送り出された前記転写紙の搬送位置を検出する複数の検出手段を有する給紙手段と、
前記給送手段及び前記搬送手段のそれぞれに設けた駆動源であるＤＣモータと、を備えた給紙装置において、
前記搬送手段は、前記転写紙先端が前記搬送経路に設けたレジストローラ対に到達して一時停止した際にたるみを形成するブレーキ機構を備えていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記ブレーキ機構は、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記ＤＣモータは、インナロータ型であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】
前記ＤＣモータは、アウタロータ型であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項５】
前記ＤＣモータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項６】
前記ＤＣモータは、ブラシモータであることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項７】
前記転写紙に形成されたたるみのたるみ量を検出するたるみ量検出手段を備え、検出したたるみ量に係る情報を基に、前記ＤＣモータの回転数を変化させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の給紙装置。
【請求項８】
前記たるみ量検出手段は前記転写紙と非接触であることを特徴とする請求項７記載の給紙装置。
【請求項９】
前記転写紙が画像形成部に到達するまでの速度は、前記転写紙が画像形成部に到達した後の速度よりも速いことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の給紙装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成部に転写紙を搬送する給紙装置及びこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成装置の給紙装置の構成として、給紙トレイから給紙を行う、給紙ローラと、給紙ローラの下流にあり、転写紙をレジストローラ対へと搬送する搬送ローラで構成されるものが一般的である。
駆動手段としては１つのモータにて給紙ローラ、搬送ローラ等の複数のローラを駆動させていた。この際に紙間の制御や重送、ジャムの防止等の紙搬送性能を維持するために電磁クラッチのオフ・オンによって各々のローラに対して異なる動作をさせる手法が一般的である（例えば、特許文献１乃至５参照）。
【０００３】
特許文献１においても給紙ローラと搬送ローラは同一のモータから駆動力を受け、各々電磁クラッチのオフ・オンのタイミングを制御することで紙搬送性能を確保している。
しかし、電磁クラッチが滑り、ジャムになる等の不具合も多く、定期交換部品を除いた場合に市場において最も交換される頻度の高い部品は電磁クラッチであり、電磁クラッチのオン・オフに依存した紙搬送は信頼性に欠ける構成となっていた。
従って、給紙装置中の給紙ローラ、搬送ローラに対して各々独立したモータにて駆動し、電磁クラッチ等の駆動遮断機構を介さない構成が望ましく、詳述はしないが、列記した他の特許文献に解決策が提案されている。
【０００４】
特許文献２では、駆動手段としてのモータとしてステッピングモータを使用することが開示されているが、脱調や騒音といった問題があり、ＤＣモータを用いる駆動手段の方が装置の信頼性の向上となる。
しかし、画像形成装置の給紙手段の駆動源としてＤＣモータを用いた場合には、転写紙先端部がレジストローラ対に達した際に、転写紙は数ｍｍ分余計に送られてレジストローラ対と搬送ローラの間でたるみを持った状態で一時停止する必要がある。この動作によって紙搬送時に発生したスキューが補正される。
【特許文献１】特開２００３−１７６０４５公報
【特許文献２】特許第３３７８６５０号
【特許文献３】特開平１０−３２９９８６号公報
【特許文献４】特開２００５−３３５３０２公報
【特許文献５】特開平０８−３０１４６３号公報
【特許文献６】特開２００５−１４４８４６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、厚紙等のコシの強い転写紙を通紙した際にはＤＣモータを駆動手段とした場合、自己保持力を持たないためたるみが戻ってしまい、適切なたるみ量を保持することが不可能である。
【０００６】
図７は給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略斜視図である。図８は図７の給紙駆動部を図７とは反対側から見た概略斜視図である。図９は図８の概略斜視図の取り付けカバーを除いた状態で示す概略斜視図である。図１０はモータと搬送ローラおよび給紙クラッチの関係を示す概略図である。
図７乃至図１０に示すように、駆動源であるモータ２１が１つに対して給紙ローラ１３と搬送ローラ１０を駆動している。給紙ローラ１３と搬送ローラ１０に独立した動作を持たすために、給紙ローラ１３には電磁クラッチ（給紙クラッチ）１６を配している。図には、さらに、リバースローラ２２及び取り付けカバー２３（図８）が示してある。
【０００７】
ピックアップローラ１２は給紙クラッチ１６から駆動を受けている。ピックアップソレノイド（図示せず）のオン又はオフにて転写紙との当接又は接離を行っている。給紙ローラ１３はＦＲＲ方式にて駆動され、重送の防止を行っている。このＦＲＲ方式については、広く一般的であるので詳細な説明は省略する。
連続印刷時に先行紙が給紙ローラ１３を通過している間、給紙クラッチ１６はオンしているが、次の転写紙を送り出してしまわないように先行転写紙後端が給紙ローラ１３を抜けるＸｍｍ前に給紙クラッチ１６をオフにする必要がある。
Ｘの値は５ｍｍ程度が一般的である。また、次給紙のため給紙クラッチ１６は先行転写紙後端が給紙ローラ１３を抜けるＹｍｍ後にオンにする。Ｙの値は２０〜３０ｍｍ程度が一般的である。
このようにして印刷中に給紙クラッチ１６のオン・オフを繰り返すことによって紙間隔を均一に保つように制御している。しかし、電磁クラッチは信頼性に乏しくクラッチが滑ることによる不給紙や、ジャムといった問題が市場において後を絶たない。
【０００８】
また、駆動源としてのモータ２１はステッピングモータを用いる場合、脱調や騒音といった問題が後を絶たず、ＤＣモータを用いた方が信頼性の向上となるが、ＤＣモータを駆動源とした場合、モータ自体が自己保持力を持たないため、下記に示す問題があった。
転写紙先端部がレジストローラ対５に達した際に、転写紙は数ｍｍ分余計に送られてレジストローラ対５と搬送ローラ１０の間でたるみを持った状態で一時停止する。上述したように、この動作によって転写紙搬送時に発生したスキューが補正される。たるみを持った状態で一時停止させる目的は下記の通りである。
【０００９】
レジストローラ速度が狙いの速度よりも遅い場合には転写ニップに到達するタイミングが遅れてしまうため、画像上位置ずれが発生してしまう。また、レジストローラ対５は狙いの速度で搬送していた場合でも上流である搬送ローラ１０が狙いの速度よりも遅かった場合では紙後端部が負荷となり紙搬送速度が遅れ色ずれとなってしまう。
レジストローラ対５−搬送ローラ１０間でたるみを持っていれば、万一、搬送ローラ１０が狙いの速度よりも遅かった場合においても、たるみでその遅れが吸収され、負荷とはならない。
そのため、転写紙先端がレジストローラ対５に到達して一時停止する際に、たるみを持った状態で一時停止する必要がある。しかし、ＤＣモータを駆動源とした場合には、上述したように、転写紙のコシによりたるみの戻りが発生してしまうため、たるみを保持することができなかった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、電磁クラッチ等の駆動遮断機構を使用せず、各々のローラを独立したＤＣモータを駆動源として給紙駆動部の転写紙搬送性能の安定化を図り、信頼性の高い給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、積載手段に積載された転写紙を１枚ずつ送り出す給送手段と、搬送経路上の、該給紙手段よりも下流に設けた搬送手段と、該給送手段によって送り出された前記転写紙の搬送位置を検出する複数の検出手段を有する給紙手段と、前記給送手段及び前記搬送手段のそれぞれに設けた駆動源であるＤＣモータと、を備えた給紙装置において、前記搬送手段は、前記転写紙先端が前記搬送経路に設けたレジストローラ対に到達して一時停止した際にたるみを形成するブレーキ機構を備えていることを特徴とする給紙装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記ブレーキ機構はワンウェイクラッチである請求項１記載の給紙装置を特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記ＤＣモータはインナロータ型である請求項１記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記ＤＣモータはアウタロータ型である請求項１記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記ＤＣモータはブラシレスモータである請求項１記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記ＤＣモータはブラシモータである請求項１記載の給紙装置を特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、前記転写紙に形成されたたるみのたるみ量を検出するたるみ量検出手段を備え、検出したたるみ量に係る情報を基に、前記ＤＣモータの回転数を変化させる請求項１乃至６の何れか一項記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記たるみ量検出手段は前記転写紙と非接触である請求項７記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記転写紙が画像形成部に到達するまでの速度は、前記転写紙が画像形成部に到達した後の速度よりも速い請求項１乃至８の何れか一項記載の給紙装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れか一項記載の給紙装置を備えている画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、給送手段、搬送手段を各々独立した駆動源によって駆動することで、電磁クラッチ等の駆動遮断手段が滑るといった問題を解消し、常時安定した搬送性能を保ち、また、駆動源をＤＣモータとすることで画像形成装置の信頼性を向上し、さらに、搬送手段にブレーキ機構を有することでスキュー調整のためのたるみ保持が厚紙等の紙のこしが強い転写紙であっても可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は画像形成装置であるレーザプリンタの実施の形態を示す概略構成図である。図２は本実施形態の特徴部である給紙装置の構成を示す概略図である。本発明は画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」と言う）に適用した１つの実施の形態について説明する。
【００１６】
図１において、このレーザプリンタＬＰは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、転写紙Ｐの移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト９が走行する方向）における上流側から順に配置されている。
この画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの回転軸が平行になるようにかつ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
【００１７】
本レーザプリンタＬＰは、上記画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書き込みユニット２、給紙カセット（積載手段）３、４、レジストローラ対５、転写紙Ｐを担持して各画像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト９を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
光書き込みユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１８】
図１中に示した第１の排紙方向Ｂに至る一点鎖線１４は、転写紙Ｐの搬送経路を示している。給紙カセット３、４からピックアップローラ１２及び給紙ローラ（給紙手段）１３を介してあるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙Ｐは、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラ（搬送手段）１０で搬送され、レジストローラ対５が設けられた一時停止位置に送られる。
転写紙Ｐは搬送ローラ１０−レジストローラ対５間にて、たるみを持った状態で一時停止した後、所定のタイミングでレジストローラ対５によって感光体ドラム１１に向かって送出される。送出された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト９に担持され、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
【００１９】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー画像は、それぞれ各転写ニップで転写紙Ｐに重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラートナー画像が形成される。
トナー画像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１の表面はクリーニング装置によりクリーニングされ、さらに除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー画像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でこのフルカラートナー画像が定着された後、切り換えガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。
第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方、第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示しない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００２０】
次に、本実施の形態の特徴部である給紙装置の構成を説明する。図２に示すように、一般的な給紙装置の給紙駆動ユニット１５は、給紙クラッチ駆動部の給紙クラッチ１６、転写紙をピックアップするピックアップローラ（給送手段）１２、積載された転写紙を送り出す給紙ローラ１３、その下流に設けられた搬送ローラ１０及び転写紙の搬送位置を検出するセンサ（レジストセンサ１７、縦搬送センサ１８、給紙センサ１９、ピックアップソレノイドセンサ２０）で構成されている。
【００２１】
図３は電磁クラッチを介さない給紙装置の駆動装置を示す概略図である。従来技術の説明に参照した図９に対応して示している図３では、給紙ローラ１３と搬送ローラ１０を各々独立した給紙モータ２１ａ、２１ｂによって駆動させることで、上述した電磁クラッチのオン・オフのタイミングと同様に給紙モータ２１ａ、２１ｂをオン・オフさせることで信頼性の高い転写紙搬送を行う。
また、給紙駆動装置の駆動源としてＤＣモータを使用した場合において、転写紙先端がレジストローラ対５（図２）に到達し、たるみを持った状態で一時停止した際に、転写紙のコシによってたるみを保持できない恐れがある。
【００２２】
図４は搬送ローラに設けたブレーキ機構を説明する概略図である。そこで、搬送ローラ１０がブレーキ機構２４を有することで転写紙のコシによってたるみを保持できないという不具合を解消できる。
図４には、感光体ドラム１１、レジストローラ対５などが示されており、また、ブレーキ機構２４としてワンウェイクラッチを使用すれば安価でかつ確実にたるみの保持を行うことが可能である。
この場合に、駆動源２１、２１ａ、２１ｂがインナロータ型のＤＣモータであれば、立ち上がり、立下りの応答性が上がりファーストプリント時間の短縮が可能となる。また、駆動源２１、２１ａ、２１ｂがアウタロータ型のＤＣモータであれば、ロータイナーシャが増加し、モータの速度変動が低減でき、安定した紙搬送が可能となる。
【００２３】
さらに、駆動源２１、２１ａ、２１ｂがブラシレスのＤＣモータであれば、モータ寿命が向上し機械の信頼性向上が可能となる。駆動源２１、２１ａ、２１ｂがブラシ付のＤＣモータであれば、低コスト化が可能となる。
上述したＤＣモータは、インナロータ型又はアウタロータ型を含み、一般的には、図示してないが、内部に整流子とブラシを有している。ブラシレスモータは、図示してないが、一般的には、上記の整流子とブラシの代わりに磁極位置検出器と半導体素子による整流子を備えている。
【００２４】
図５は搬送ローラとレジストローラ対の間に配置するたるみ量検知手段の第１の実施の形態を示す概略図である。前述のたるみ量が適正でない場合にはジャム等の不具合が発生する恐れがあるため、たるみ量を検知するたるみ量検知手段を搬送ローラとレジストローラ対の間の適所に適切な方法で配置する。
図５に示すように、たるみを接触型センサであるフォトインタラプタ２５が検知した場合には、搬送モータ１０と給紙モータ（図示せず）を停止させるタイミングをフォトインタラプタ２５が検知しなくなるまで早くする。検知するタイミングとしてはジョブのスタート毎でも良いし、転写紙毎に行っても良い。
図５の（ａ）では、たるみ量が大きい場合のたるみ量検出手段であるフォトインタラプタ２５の位置を、図５の（ｂ）では、たるみ量が適正である場合のたるみ量検出手段であるフォトインタラプタ２５の位置を、そして図５の（ｃ）では、たるみ量が小さい場合のたるみ量検出手段であるフォトインタラプタ２５の位置を示している。
【００２５】
図６は搬送ローラとレジストローラ対の間に配置するたるみ量検知手段の第２の実施の形態を示す概略図である。この第２の実施の形態では、たるみ量検出手段に非接触型センサである反射型センサ２６を用いる。このように、転写紙に対して非接触で検出すれば、負荷低減及び転写紙に汚れやキズが付くことを防止することが可能となる。
図６の（ａ）では、たるみ量が大きい場合のたるみ量検出手段である非接触型センサ２６の位置を、図５の（ｂ）では、たるみ量が適正である場合のたるみ量検出手段である反射型センサ２６の位置を、そして図５の（ｃ）では、たるみ量が小さい場合のたるみ量検出手段である反射型センサ２６の位置を示している。
【００２６】
また、本発明では、転写紙が画像形成部（作像部）へ到達していない間の給紙速度を作像速度よりも増速することで、ファーストプリントの短縮や生産性の向上が可能となる。さらに、上述した給紙装置を画像形成装置に適用すれば、安定した画質の画像形成装置を提供するが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置であるレーザプリンタの実施の形態を示す概略構成図。
【図２】本実施形態の特徴部である給紙装置の構成を示す概略図。
【図３】電磁クラッチを介さない給紙装置の駆動装置を示す概略図。
【図４】搬送ローラに設けたブレーキ機構を説明する概略図。
【図５】搬送ローラとレジストローラ対の間に配置するたるみ量検知手段の第１の実施の形態を示す概略図。
【図６】搬送ローラとレジストローラ対の間に配置するたるみ量検知手段の第２の実施の形態を示す概略図。
【図７】給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略斜視図。
【図８】図７の給紙駆動部を図７とは反対側から見た概略斜視図。
【図９】図８の概略斜視図の取り付けカバーを除いた状態で示す概略斜視図。
【図１０】モータと搬送ローラおよび給紙クラッチの関係を示す概略図。
【符号の説明】
【００２８】
１  画像形成部
３  給紙カセット
５  レジストローラ対
６  転写ユニット
７  定着ユニット
１０  搬送ローラ
１１  感光体ドラム
１２  ピックアップローラ
１３  給紙ローラ
１５  給紙駆動ユニット
１６  給紙クラッチ
１７  レジストセンサ
１９  給紙センサ
２１  駆動源
２１ａ  駆動源
２１ｂ  駆動源
２４  ワンウェイクラッチ
２５  フォトインタラプタ
２６  反射型センサ
ＬＰ  レーザプリンタ
Ｐ  転写紙
【図１】
2008044683.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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