(57)【要約】【課題】ウェブを搬送する際にピン配置周期で発生するバンディングを低減して、良好な画像を印刷することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】トラクタの構成要素であるピン１がウェブ２の搬送穴３から離着接を開始する箇所から離着接を完了するまでの間にある点を起点とし、離着接を完了するまで、ウェブの移動軌跡に対するピンの移動軌跡が角度αをもって直線となることによって、ピン１と搬送穴３が離着接する際の位置変動が低減されるために、転写領域においてウェブ２が振動することによるバンディングの発生を抑制することができる。【選択図】図１
2009234768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向に沿って一定の間隔で搬送穴を有する長尺状ウェブの前記搬送穴に嵌合するピンを複数有してウェブを所定の方向に搬送するトラクタと、
前記搬送穴にピンが嵌合してウェブを搬送する距離よりも長い距離において前記ウェブをガイドするウェブガイドと、
トナー粒子像を担持する像担持体と、
前記像担持体から前記ウェブにトナー粒子像を転写する転写手段を配した転写領域を備え、
前記トラクタは前記転写領域を挟むようにウェブの搬送方向の上流側と下流側に配置され、
前記ピンがウェブを搬送する領域は前記ピンが前記搬送穴に対して垂直に嵌合する主搬送領域と、前記ピンがウェブおよび前記ウェブガイドに対して離接する軌跡を描く離接領域から形成された画像形成装置において、
前記トラクタの前記転写領域に近い側の離接領域において前記ピンの移動軌道が少なくとも前記搬送穴と前記ピンが離接するまで直線状に延びていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トラクタの前記転写領域に遠い側の離接領域において前記ピンの移動軌道が前記搬送穴と前記ピンが離接するまで直線状に延びていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ピンが前記搬送穴から離接しはじめる位置にプーリを備え、前記プーリと同心円状の軌道かつ前記ウェブの移動軌道となる軌道径の半径をＲ、前記ピンの前記搬送穴に嵌合する円筒部の半径をｒ、前記ピンが前記主搬送領域において前記搬送穴より前記ウェブから突出している前記円筒部長さをＬ、前記ピンの移動軌道と前記ウェブの移動軌道および前記ウェブガイドのガイド面とのなす角度をα°としたときに、それぞれの関係が下式の関係となる範囲において、
【数１】
2009234768.tif 000007
下式で求められる主搬送領域でのウェブ搬送量と離接領域でのウェブ搬送量の差ΔＤが０．０５ｍｍ以下となるように構成されたトラクタを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【数２】
2009234768.tif 000008
【請求項４】
複数配置される前記トラクタについて、少なくとも前記転写領域に前後で最も近い２つの駆動源について同一かつ単一の駆動でまかなわれる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。
【請求項５】
前記ピンの前記搬送穴に嵌合する円筒部の半径ｒはｒ≦１．９［ｍｍ］であり、前記ピンが前記主搬送領域において前記搬送穴より前記ウェブから突出している前記円筒部長さＬは０．５≦Ｌ≦１．０［ｍｍ］であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ状記録媒体へ画像を形成するにあたり、ウェブ媒体の搬送穴を用いて搬送を行う手段を備えたプリンタ、複写機、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続ウェブ状記録媒体を用いる連続紙プリンタは、従来帳票へのコンピュータ出力印刷に使用されることが多かったが、最近では高速可変情報印刷としての機能を活かし、ダイレクトメールや請求書、マニュアル、書物等の多用途の印刷に使用されるようになってきた。近年、市場の要求により印刷作業を高速化する要求に加え、印刷品質の高画質化のという要求が高まってきている。使用される用途の拡大に伴い、使用記録媒体である用紙も薄紙から厚紙まで、また用紙種類も表面がコーティング処理された平滑な用紙から、コーティングのないものやリサイクルユースな粗面状態の用紙まで、多種用紙に対応する必要が生じてきた。
【０００３】
用紙の搬送手段としてはゴムローラのように接触・加圧して摩擦力を加えることのできる手段を用いる手法や、空気圧や静電力により用紙を吸着して搬送する手法などがある。また搬送穴を用いた搬送手段も搬送手段の一つであるが、本手段の特徴は穴と穴の間の距離を１つのセグメントとして管理することができるため、搬送位置や速度の検出・制御が確実であるということが挙げられる。ローラおよび静電吸着を利用した搬送手段等は用紙に搬送穴を加工する必要が無いが、連続形状の用紙は、一般的にオフィスや家庭でプリンタに使用される例えばＡ４，Ａ３サイズに代表されるようなカット紙形状とは異なり、１枚毎の搬送の誤差をリセットすることができない。カット紙では問題にならなかった微小な位置ズレが連続紙では累積してゆき、送り方向の印刷位置に対するズレが累積して大きくなるだけではなく、幅方向においては用紙が想定軌道から逸脱し、画像形成装置を構成している他の部材に接触して用紙の破損を招く可能性がある。したがって連続紙の搬送はこれらの問題を解決させるために幅方向でローラの圧力やローラの平行度を調整し、幅方向の用紙位置を正すことができるような制御機構を備えている。
【０００４】
搬送穴を有した連続紙は前述のような搬送穴と搬送穴の間の領域を１つのセグメントとして制御できるという利点を有するため位置ズレに対しての影響を受けにくく、予め枠や飾りの印刷されたプレプリント用紙を用いてプリンタの可変情報印刷能力にて、例えば請求書の金額と宛名の印刷など、予め決められた印字位置への印刷が必要とされる印刷物に対して、精度良く印刷を行うことが容易にできる。
【０００５】
図２は、従来の画像形成装置における用紙搬送用トラクタの構成図である。ウェブである連続紙２の搬送穴３と嵌合し搬送力を伝達するためのピン１と、ピン１が所定の間隔をもって接合されたベルト７と、ベルト７が張架されておりベルト７へ駆動力を伝えるための駆動プーリ４と、ベルト７が張架されているが駆動力を持たずに従動回転をする従動プーリ５と、連続紙２を沿わせてガイドするためのウェブガイド６からなる。ピン１が搬送穴から離着接する軌跡は駆動プーリ４または従動プーリ５の周にそった円弧軌跡を描くことになる。
【０００６】
また、転写領域での連続紙２と像担持体の接触状態を安定で確実な状態に保つために、転写領域前後のトラクタは搬送のみならず一定の張力を付加している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような構成の場合、ピン１と連続紙の搬送穴３とが接触し搬送力を伝達する点が描く軌跡では、ピン１が用紙と離接するまでの間に本来搬送穴３の搬送力を受ける点が描く軌跡との位置ズレが変化してしまい、位置ズレ自体が問題になったり、位置ズレが起因による張力の変動が起きてしまう。
【０００８】
それに加えて用紙が連続した形状であることから、それらが伝達して転写領域での用紙の振動や位置ズレを生じてしまい、特に文字印刷以外の画像印刷部にピンの配置周期で現れる帯状の画像の乱れであるバンディングという不具合が生じてしまう。このような離接時の不安定要素と減らすために駆動プーリ４や従動プーリ５の径を大きくするという手段もあるが、プーリの径を大きくすることはプーリ自体やベルトの延長などが生じてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、搬送速度および位置精度の制御が容易な搬送穴を有するウェブを用いる画像形成装置において、ウェブを搬送する際にピン配置周期で発生するバンディングを低減して、良好な画像を印刷することのできる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】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の第１の手段は、搬送方向に沿って一定の間隔で搬送穴を有する長尺状ウェブの前記搬送穴に嵌合するピンを複数有してウェブを所定の方向に搬送するトラクタと、
前記搬送穴にピンが嵌合してウェブを搬送する距離よりも長い距離において前記ウェブをガイドするウェブガイドと、
トナー粒子像を担持する像担持体と、
前記像担持体から前記ウェブにトナー粒子像を転写する転写手段を配した転写領域を備え、
前記トラクタは前記転写領域を挟むようにウェブの搬送方向の上流側と下流側に配置され、
前記ピンがウェブを搬送する領域は前記ピンが前記搬送穴に対して垂直に嵌合する主搬送領域と、前記ピンがウェブおよび前記ウェブガイドに対して離接する軌跡を描く離接領域から形成された画像形成装置において、
前記トラクタの前記転写領域に近い側の離接領域において前記ピンの移動軌道が少なくとも前記搬送穴と前記ピンが離接するまで直線状に延びていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記トラクタの前記転写領域に遠い側の離接領域において前記ピンの移動軌道が前記搬送穴と前記ピンが離接するまで直線状に延びていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記ピンが前記搬送穴から離接しはじめる位置にプーリを備え、前記プーリと同心円状の軌道かつ前記ウェブの移動軌道となる軌道径の半径をＲ、前記ピンの前記搬送穴に嵌合する円筒部の半径をｒ、前記ピンが前記主搬送領域において前記搬送穴より前記ウェブから突出している前記円筒部長さをＬ、前記ピンの移動軌道と前記ウェブの移動軌道および前記ウェブガイドのガイド面とのなす角度をα°としたときに、それぞれの関係が下式の関係となる範囲において、
【００１３】
【数１】
2009234768.tif 000003
【００１４】
下式で求められる主搬送領域でのウェブ搬送量と離接領域でのウェブ搬送量の差ΔＤが０．０５ｍｍ以下となるように構成されたトラクタを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【数２】
2009234768.tif 000004
【００１６】
本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段において、複数配置される前記トラクタについて、少なくとも前記転写領域に前後で最も近い２つの駆動源について同一かつ単一の駆動でまかなわれることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第５の手段は前記第１ないし第４の手段において、前記ピンの前記搬送穴に嵌合する円筒部の半径ｒはｒ≦１．９［ｍｍ］であり、前記ピンが前記主搬送領域において前記搬送穴より前記ウェブから突出している前記円筒部長さＬは０．５≦Ｌ≦１．０［ｍｍ］であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、トラクタピンと搬送穴が離着接する際の位置変動が低減されるために、位置ズレおよび速度変動といった振動因子がウェブを伝達することが無くなり、転写領域においてウェブが振動することによるバンディングの発生を抑制することができる。
【００１９】
また、ウェブの離着接が生じる領域において本発明に基づくトラクタの構成にすることによって、転写領域に限らず画像形成装置全体においてウェブ搬送を安定化することができる。
【００２０】
また、構成要素の配置および寸法を一定条件の関係のもとに構成することによって搬送量のズレを任意の範囲に抑制でき、上記の効果をより効率的に得ることが可能となる。
【００２１】
また、転写領域前後のトラクタの駆動源を単一かつ同一にすることによって、転写領域のウェブの速度および位置が安定化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る画像形成装置の全体の構成を説明し、次に発明の主要部であるトラクタの構成について説明する。
（１）全体装置構成
図４は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す全体構成図である。同図において、像担持体１０は感光体ドラムで、本実施例では正帯電のセレン感光体を用いている。像担持体１０は材質が負帯電感光体であっても、形状がベルト状であっても本発明の効果は同等に得られる。
【００２３】
像担持体１０の回転周面に沿って清掃機１１、帯電器１２、露光装置１３、現像機１４及び転写器１５が配置されている。本実施例では非接触コロトロン方式の帯電器１２により像担持体１０の表面に一様に電荷が付与された後、画像データに応じてレーザー走査型の露光装置１３により像担持体１０の表面にレーザー光が照射される。これにより像担持体１０の表面に静電潜像が形成され、現像剤が保持された磁性ロールを対向させる現像機１４により現像されて、像担持体１０の表面上にトナーによるトナー粒子像１６が形成され、粒子像１６はそのまま像担持体１０の回転によってコロナ放電方式の転写器１５を有する転写領域まで搬送される。
【００２４】
一方、記録媒体であるウェブ２はウェブ搬送装置によって搬送される。ウェブ搬送装置は、ウェブ供給手段のアンワインダー１００からウェブ回収手段のリワインダー１０１を含む複数の搬送手段によって構成されている。ウェブ２は第一搬送手段（図示せず）によりプリンタ機内に引き込まれ、第二の搬送手段である第一トラクタ５０ａにより転写領域２１に搬送され、転写器３によりウェブ２上に粒子像１６が転写され、その後下流側搬送手段である第三の搬送手段である第二トラクタ５０ｂにより搬送される。ウェブ２上のトナー粒子像はヒータを内蔵した加熱ローラ１９とバックアップローラ２０からなる定着機により溶融点温度まで加熱され、ウェブ２に溶融固着される。また、加熱ローラ１９はウェブの流れの下流側搬送をおこなう第四の搬送手段も兼ねている。次に本発明の主対象構成要素である第二、第三の搬送手段について特徴を示す。
（２）搬送手段構成
図１は、本発明の主要構成要素であり本実施例において転写領域後に配置されている第三搬送手段であるトラクタ５０ｂの構成を示す。第二搬送手段のトラクタ５０ａについてもその構造は転写領域を境に配置が逆転するが機能としては同等である。
【００２５】
トラクタ５０ｂは図３の斜視図に示すような状態でウェブ２に形成された搬送穴３に嵌合し搬送の駆動力を伝える。図１に示すように駆動力を伝えるピン１は複数備え、ピン１が所定間隔にカシメられたベルト７を備え、本実施例でピン１はベルト７にカシメられた樹脂部材８にカシメられており、ベルト７とは間接的に接合されていることになる。ベルト７はピン１との相対速度や相対位置が容易に検知制御が可能となるためにタイミングベルトを用いている。また間接材として配置された樹脂部材８は任意の形状に成形できることによりピン１の形状の簡略化やベルト７への加工等が必要なくなり、市販の一般的なタイミングベルトを利用できるため、さまざまなサイズ・長さへの置き換えが容易にできる、コストが安価になるという利点がある。当然ながらピン１を直接ベルト７にカシメる構成であっても、本発明と同等の効果を得られる。
【００２６】
ベルト７は駆動源に繋がる駆動プーリ４に掛かる。駆動プーリ４の他に２つの従動のプーリ５ａ，５ｂを備える。また、ウェブ２を沿わせてガイドするためのウェブガイド６を備え、ウェブガイド６にはピン１が飛び出て動く範囲で溝が形成されている。そして前述の３つのプーリ４、５ａ，５ｂによって形成されるピン１の軌跡が、ピン１がウェブ２に形成された搬送穴３に掛かっている範囲で、ウェブ２の軌跡、すなわち前記ウェブガイド６の用紙接触面との関係が所定の角度αを有した直線軌跡で離れる。離接領域におけるウェブ２にかかる張力および速度の変動は所定の角度になるまでで収まり、かつ円弧軌跡のようなウェブ搬送ラインからの距離の増加が非線形で急激になるということが解消される。
【００２７】
また、ピン１の形状は図３に示すように先端は円筒から球および錐形になっておりウェブの搬送穴への嵌合動作をスムーズに行えるようになっている。そしてこれらの嵌合動作をスムーズにするための先端形状は、主にはウェブの搬送には影響を与えぬように、円筒部分が搬送穴を通過する終端から前述の角度αよりも大きな角度をなすような角度腺内に収まるような形状が望ましい。
【００２８】
また、ピン１の円筒部はウェブガイド６の用紙接触面から主搬送領域で最大Ｌ［ｍｍ］突出するように配置されている。Ｌは短いと搬送穴からのヌケを生じてしまうし、長いと離接時の影響が大きくなることから０．５〜１［ｍｍ］程度が望ましい。また一般的に搬送穴径は４［ｍｍ］にて形成されており、これらの加工精度を鑑みても、かつ離接時にα度の傾きを持つことを考えた場合に搬送穴に掛かるピン１の断面形状は最長部でｒ／ｃｏｓαに伸びることも含めると、ピン１の直径としては３．８［ｍｍ］程度にする、すなわちピン１の円筒部の半径rは搬送穴径に対して０．１［ｍｍ］程度小さいことが望ましい。上記のような構成条件に加えて、ピン１が円弧軌道を描く範囲で円筒部が搬送穴３と離着接しない下記式に定める範囲のＬの長さにおいて、
【００２９】
【数３】
2009234768.tif 000005
【００３０】
本来従動プーリ５ｂが角度αだけ回転した際に主搬送部でウェブ２を搬送する量と、実際に円弧軌道を描くピン１が角度α回転をした際にウェブガイド６の面上でウェブ２を搬送する量との差ΔＤはＲ、ｒ、αにて下記式の如く定義することができ、
【００３１】
【数４】
2009234768.tif 000006
【００３２】
上記式で求められる主搬送部でのウェブ搬送量と離接部でのウェブ搬送量の差ΔＤが０．０５ｍｍ以下となるように配置構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置における用紙搬送トラクタの一実施例を示す構成図である。
【図２】従来の画像形成装置における用紙搬送トラクタの構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置における用紙搬送トラクタの一実施例を示す一部斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の全体の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１はピン、２はウェブ、３は搬送穴、４は駆動プーリ、５は従動プーリ、６はウェブガイド、７はベルト、８は樹脂部材、１０は像担持体、１１は清掃機、１２は帯電器、１３は露光装置、１４は現像機、１５は転写器、１６は粒子像、１９は加熱ローラ、２０はバックアップローラ、１００はアンワインダー、１０１はリワインダーである。
【図１】
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【図２】
2009234768.tif 000010
【図３】
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【図４】
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