JP2001341889A - シート搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送ローラによるシート搬送時に、温度変化
による搬送ローラの外径変動が起こらない様、搬送ロー
ラの温度を一定に保つことによりシート搬送速度を一定
速度に保ち、シート搬送性を向上させることが可能なシ
ート搬送装置を提供する。 【解決手段】 所定値以上の大きな熱膨張率を有する材
質で造られた搬送ローラ３によりシートを搬送するシー
ト搬送装置１において、前記搬送ローラ３がシートを搬
送する時に搬送ローラ３の温度が変化して外径変動をも
たらすことがない様に、搬送ローラ３の温度を一定温度
に保つ保温装置６を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送ローラと、該
搬送ローラ周面とニップする対向部材（加圧コロあるい
は、加圧板等）との間でシートを一定速度で搬送するた
めのシート搬送装置に関し、特に搬送ローラの温度変化
に伴う外径寸法の変化による送り速度のバラツキ、変動
を発生させないように搬送ローラの温度を一定に保って
外径を一定に保つことが可能な搬送装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、プリンタ、ファクシミ
リ、印刷装置等の画像形成装置においては、給紙部から
給送される記録紙等のシートに対して画像形成部にて画
像を形成し、その後機外に排出する動作が実施される。
シートは搬送経路に沿って配置された搬送ローラ対によ
って搬送される。一般に、シート搬送装置の搬送ローラ
は、シート搬送装置の使用環境、特に周辺温度の変化
（例えば、５℃〜３５℃）や、シート搬送装置周辺に位
置する他の装置類からの発熱の影響を受け、搬送速度が
変化するという不具合を有する。即ち、搬送ローラは通
常、ゴム、樹脂等、一定以上の摩擦抵抗を有した材質か
ら構成されているが、これらの材質は熱による影響によ
り膨張収縮し、外径寸法が変動する為、シートの搬送性
が周囲温度の上下動によって変動し易い。その対応策と
して、高温時は搬送ローラの外径が大きくなることによ
りシートの送り速度が速くなるため、搬送ローラの回転
数を低めに設定して搬送速度を所定値に抑えたいのであ
るが、このように回転数を低めに設定すると低温時には
逆に搬送ローラの外径が小さくなってシートの送り速度
が更に遅くなる不具合が発生する。そこで、従来から、
周辺温度が変動して搬送ローラの外径が変動したとして
もシートの搬送品質にあまり影響を及ぼすことがないシ
ートの送り速度の許容範囲を実験的に見出し、高温時、
低温時に共に適合してバランスのとれた一定の搬送ロー
ラ回転数を設定して使用している。ところが、周辺温度
の変動時にシートの搬送品質に大きな影響を及ぼすこと
がない送り速度の許容範囲が狭い場合には、高温時、低
温時に共通してバランスのとれた搬送ローラの回転数を
見出すことができない事態が発生する。この不具合に対
処する為従来はシートの先後端通過センサーによってシ
ートの先端から後端までが通過するのに要する時間を測
定し、この測定結果から搬送ローラの熱膨張の値を割り
出し、搬送ローラの回転数を増減する制御を行い、シー
ト搬送速度を安定させていた。しかしながら、この方法
は、搬送されるシートの先端から後端までが先後端通過
センサーを通過するのに要する時間の増減変動に基づい
て搬送ローラの熱膨張量を割り出し、搬送ローラの回転
数を増減する制御を行い、シート搬送速度を安定させて
いるので、第１枚目のシートについてはその搬送速度を
制御することができず、１枚目のシートについて搬送速
度のバラツキが発生する不具合を回避することができな
かった。シート搬送速度の変動は、シートに対する各種
の処理タイミングに変動をもたらし、画像形成不良、ジ
ャム、後処理不良、処理速度の遅延等の不具合の原因と
なる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、搬送ローラによるシート搬送時に、温度変
化による搬送ローラの外径変動が起こらない様、搬送ロ
ーラの温度を一定に保つことによりシート搬送速度を一
定速度に保ち、シート搬送性を向上させることが可能な
搬送装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上のように請求項１の
発明によれば、所定値以上の大きな熱膨張率を有する材
質で造られた搬送ローラによりシートを搬送するシート
搬送装置において、前記搬送ローラがシートを搬送する
時に搬送ローラの温度が変化して外径変動をもたらすこ
とがない様に、搬送ローラの温度を一定温度に保つ保温
装置を備えたことを特徴とする。請求項２の発明によれ
ば、前記搬送ローラの温度を検知する温度測定部と、該
温度測定部の検知温度に基づいて前記保温装置を制御す
る制御部とを備え、前記制御部は、該温度測定部が検知
した搬送ローラの現在の温度が所定の基準温度からずれ
ている場合に、前記保温装置により搬送ローラの温度を
前記基準温度に修正するために搬送ローラの温度を調整
することを特徴とする。請求項３の発明によれば、前記
保温装置は温度調整手段を備え、該温度調整手段は、前
記搬送ローラを加温して温度を高めたり、該搬送ローラ
を冷却して温度を低下させることを特徴とする。請求項
４の発明によれば、前記温度調整手段は、搬送ローラを
加熱する為のヒータ、低温の空気を導入送風して搬送ロ
ーラを冷却するためのファン、或は発熱部からの高温の
空気を導入送風して搬送ローラを加温するファン、の内
の少なくとも一つから成ることを特徴とする。請求項５
の発明によれば、前記温度調整手段は、前記搬送ローラ
の外面から搬送ローラに対する加温、或は冷却を行うこ
とを特徴とする。請求項６の発明によれば、前記温度調
整手段は、前記搬送ローラの中空内部から搬送ローラに
対する加温、或は冷却を行うことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は従来のシート搬送装置の一
例の概略構成図である。図１に於いて符号２は上流装置
（例えば、電子写真複写機の熱定着装置）であり、上流
装置２から排出された転写紙等のシートは、シート搬送
装置１内に送られる。搬送装置１は、シート入り口１２
でシートを受け入れ、駆動側の搬送ローラ３及び従動側
の加圧コロ４から成る搬送ローラ対により、シート出口
１３まで所定の経路Ｃを経て搬送する。また、シート搬
送速度を安定させるため、経路Ｃの適所に配置したシー
ト先後端通過センサ５をシートの先端から後端までが通
過するのに要する時間を測定し、制御部が該実測した通
過所要時間と基準値との差を算出し、該差の値に見合う
補正制御値を割り出して、該補正制御値に基づいて搬送
ローラ（駆動用モータ）の回転速度を修正制御する。基
準値としての通過所要時間と実測した値との間の誤差に
対応する補正制御値についてのデータは、制御部内のメ
モリに予め格納されており、実測した通過所要時間と基
準値との間に差がある場合に、該差の値に対応する修正
制御値をＣＰＵがこのデータ中から読み出し、該修正制
御値に基づいて搬送ローラ駆動モータを制御する。この
ように、実測した通過所要時間に基づいて、搬送ローラ
３（或は、及び加圧コロ４）の熱膨張量（外径の変動
量）を割り出し、搬送ローラ３の回転数を低減する制御
を行い、シート搬送速度を安定させる。このような従来
の搬送速度制御方法では、上流装置２における一つのジ
ョブにおいて１枚だけしか画像形成されない場合の当該
一枚のシートや、連続して複数枚画像形成する場合の一
枚目のシートについては、搬送ローラ３の外径変動量が
未確認の状態で搬送が行われる為、搬送速度が変動し、
その後のシート処理に種々の不具合をもたらすことは上
述の通りである。そこで、本発明では、図１に示した従
来の搬送速度制御方法に代えて、或は該従来の制御方法
と併用して、以下のごとき搬送ローラの外径変動防止対
策を採ることにより、従来の不具合を解決するものであ
る。即ち、図２は本発明に係る実施形態を示した略図で
ある。この実施形態では、搬送ローラ３と加圧コロ４の
対によりシートを搬送するのであるが、搬送ローラ３
（或は、及び加圧コロ４）に対して、保温装置６を配置
することにより、周辺温度の変動に追随して搬送ローラ
３の温度が変動してその外径が増減変動することを阻止
し、一定温度に保持している。この保温装置６は、例え
ば搬送ローラ３によるシートの搬送に支障のない範囲に
配置された保温性を有した材質から成るカバー等の包囲
部材であり、搬送ローラ３の外周に近接した位置に対向
面６ａを配置することによって搬送ローラ３の昇温、或
は温度低下を防いでいる。保温装置６には、搬送ローラ
３を加温、冷却させる温度調整手段８を配置してもよ
い。温度調整手段８としては、例えば周辺温度が低い場
合に搬送ローラ３を加温して外径を一定に保つためのヒ
ータ、或は周辺温度が高い場合に搬送ローラ３を送風冷
却して外径を一定に保つ為のファン等の冷却手段を用い
る。

【０００６】次に、上記実施形態の構成に加え、搬送ロ
ーラ３に温度測定部（温度センサ、サーミスタ等）７を
設けてその外周面の温度を検知し、該検知温度に基づい
て温度調整手段８を制御して搬送ローラ３の温度（外
径）を常に一定に維持するようにしてもよい。この場
合、図示しない制御部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／
Ｏポート）が温度測定部７からの温度情報を受け、搬送
ローラ３の温度が基準温度（許容範囲の温度差）から外
れる場合には、当該温度差を基準温度に戻す為にヒータ
或はファンから成る温度調整手段８を制御して温度制御
を行う。上記温度差を基準温度に戻す為に温度調整手段
８を制御する為の制御情報が制御部内のメモリに格納さ
れており、これをＣＰＵが読み出して温度調整手段８の
制御に用いることは勿論である。保温装置６、温度調整
手段８、及び温度測定部７は、いずれも一枚目のシート
搬送前の時点から作動することができるので、一枚目の
シート、或は一枚だけ搬送する場合の当該一枚のシート
の搬送においても、搬送ローラの外径は常に一定の基準
値の範囲内にあり、一定の搬送速度を維持することがで
きる。次に、図３は、本発明の実施形態に係る保温装置
の具体的構成例を示す略図であり、この保温装置６が備
える温度調整手段８は、上流装置２に備えた発熱部とし
ての定着装置に隣接配置されて定着装置からの高温の空
気を搬送ローラ３に導いて送風加温する加温ファン９
と、保温装置６外の低温空気（外気等）を搬送ローラ３
に導いて送風冷却する冷却ファン１０と、を有する。図
２に示した温度測定部７からの温度情報を受けた制御部
は、搬送ローラ３の温度が基準温度よりも高い場合には
基準温度よりも高い分の温度差を基準温度にまで低下さ
せるために冷却ファン１０を所要時間作動させて搬送ロ
ーラ３の強制冷却を実施し、基準温度にまで温度低下し
たことが温度測定部７からの検知信号により判明した時
に冷却ファン１０の作動を停止させる。逆に、搬送ロー
ラ３の温度が基準温度よりも低い場合には基準温度より
も低い分の温度差を基準温度にまで高めるために加温フ
ァン９を所要時間作動させて搬送ローラ３の強制加温を
実施し、基準温度にまで温度上昇したことが温度測定部
７からの検知信号により判明した時に加温ファン９の作
動を停止させる。このような制御方法により、搬送ロー
ラ３の温度が一定に保持されるので、温度変化による搬
送ローラ外径寸法の膨張収縮がない（少ない）状態に維
持してその外径を一定とし、シートの搬送速度を搬送中
一定に保持することができる。従って、一枚のシートの
みを搬送する場合や、複数枚のシートの内の第１枚目を
搬送する場合も、一定の速度にて搬送を行うことができ
る。

【０００７】次に、本発明の実施形態では、搬送ローラ
３への熱の与え方を搬送ローラの内部からではなく、搬
送ローラ３の外側（外側面）から行うので、搬送ローラ
の形状に影響されることなく、簡単な構造にて保温装置
を実現できる。次に、図４は本発明の他の実施形態に係
る保温装置の概略構成図であり、この搬送ローラ３及び
加圧コロ４から成る搬送ローラ対は、上流装置２から受
け取ったシートを搬送装置１内の経路Ｃに沿って搬送す
る手段である。搬送ローラ３は中空構造であり、その中
は空気等の流体が通過することができる。保温装置６
は、送風ファン（高温）９により上流装置２（例えば定
着装置）からの熱を送風ダクト１１を介して、送風フア
ン（低温）１０により例えば外気の熱を送風ダクト１１
を介して、夫々搬送ローラ３内に送り込む様に取り付け
られている。保温装置６は、図２に示した温度測定部７
が検知した搬送ローラ３の温度に基づいて、送風フアン
（高温）９、或は送風フアン（低温）１０をそれぞれ選
択的に作動、或は同時に作動させる等の制御（例えば風
量）を行うことより、搬送ローラ３の温度を所定の基準
温度に調整する。つまり、この実施形態は搬送ローラの
内部から加温、或は冷却を行うので、加温や冷却の影響
が搬送ローラ以外の他の部品、ユニット等に及ぶことが
ない。従って、装置内部の温度上昇、低下等を抑え、周
辺への熱の影響を防ぐことができる。

【０００８】なお、本発明の保温装置は、例えばシート
搬送装置の周辺温度の変化（例えば、５℃〜３５℃）に
より、搬送ローラ３の外径が変動して搬送速度に悪影響
を及ぼす不具合を解消することを目的としているので、
このような温度環境の変動によっても搬送ローラの外径
や、搬送速度（回転速度）にさほど大きな影響を及ぼす
ことのない搬送ローラの材質であれば、本発明を適用す
る余地が少ない。しかし、通常搬送ローラを構成する材
料として使用されるゴム、樹脂等は上記の範囲の温度変
化によって外径変動等の不具合が発生するので、本発明
の適用範囲は極めて広いものである。また、駆動側の搬
送ローラのみならず、これと連れ回りする加圧コロ等に
ついても外径変動等の体積の膨張収縮が問題となる場合
には、本発明の保温装置を適用することにより該不具合
を解決することが可能である。従って、特許請求の範囲
において、搬送ローラとは、駆動側の搬送ローラのみな
らず、これと対向配置される従動ローラ、或は従動ロー
ラ対等を含む概念である。なお、上記各実施例の保温装
置を採用した場合には、図１に示したシート先後端通過
センサ５の検知結果による搬送速度の制御を行う必要は
少なくなるが、両方法を併用して、搬送速度制御の精度
を高めるようにしてもよい。

【０００９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、搬送ロー
ラによるシート搬送時に、温度変化による搬送ローラの
外径変動が起こらない様、搬送ローラの温度を一定に保
つことによりシート搬送速度を一定速度に保ち、シート
搬送性を向上させることが可能なシート搬送装置を提供
することができる。即ち、請求項１のシート搬送装置に
於いては、温度変化により外径が変化する材質から成る
搬送ローラの温度を、保温装置により一定温度に保つこ
とにより搬送ローラの外径寸法変化を抑えているので、
シートの搬送速度が一定に保たれ搬送品質を向上させる
ことができる。請求項２のシート搬送装置に於いては、
請求項１のシート搬送装置に搬送ローラの温度を測定す
る温度測定部（温度計）を加え、その温度データを元に
保温装置を制御することにより搬送ローラの外径変化を
抑えているので、請求項１のシート搬送装置よりもさら
に搬送速度を一定に保つことが可能となり、より搬送品
質を向上させることができる。請求項３のシート搬送装
置に於いては、請求項１、２の保温装置の熱源、冷却手
段（温度調整手段）を保温装置が持っているので、請求
項１、２作用効果が得られる上に、温度制御が容易にな
る。請求項４のシート搬送装置に於いては、請求項１、
２の保温装置の熱源として保温装置以外の発熱部からの
熱を利用し、また外部からの低温空気を導入するように
しているので、請求項１、２作用効果に加え、装置の温
度上昇防止、エネルギーの節約が可能となる。請求項５
のシート搬送装置に於いては、請求項３、４のシート搬
送装置の搬送ローラへの熱の与え方（冷却の仕方を含
む）を搬送ローラの外側（外面）から行うようにしたの
で、請求項３、４の作用効果に加え、搬送ローラの形状
に影響されることなく簡単な構造にて本装置を実現でき
る。請求項６のシート搬送装置に於いては、請求項３、
４のシート搬送装置における搬送ローラへの熱の与え方
（冷却の仕方を含む）を搬送ローラの内側（中空内部）
から行うようにしたので、請求項３、４作用効果に加
え、シート搬送装置内部の温度上昇を押さえ、周辺への
熱の影響を押さえる効果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のシート搬送装置の一例の概略構成図。

【図２】本発明に係る実施形態を示した略図。

【図３】本発明の実施形態に係る保温装置の具体的構成
例を示す略図。

【図４】本発明の他の実施形態に係る保温装置の概略構
成図。

【符号の説明】

１ シート搬送装置、２ 上流装置（発熱部）、３ 搬
送ローラ、４ 加圧コロ、５ シート先後端通過セン
サ、６ 保温装置、７ 温度測定部、８ 温度調整手
段、９ 加温ファン、１０ 冷却ファン、１１ 送風ダ
クト。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定値以上の大きな熱膨張率を有する材
   質で造られた搬送ローラによりシートを搬送するシート
   搬送装置において、 前記搬送ローラがシートを搬送する時に搬送ローラの温
   度が変化して外径寸法の変動をもたらすことがない様
   に、搬送ローラの温度を一定温度に保つ保温装置を備え
   たことを特徴とするシート搬送装置。
2. 【請求項２】 前記搬送ローラの温度を検知する温度測
   定部と、該温度測定部が検知した温度に基づいて前記保
   温装置を制御する制御部と、を備え、 前記制御部は、該温度測定部が検知した搬送ローラの現
   在の温度が所定の基準温度からずれている場合に、前記
   保温装置を制御して搬送ローラの温度を前記基準温度に
   修正することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装
   置。
3. 【請求項３】 前記保温装置は温度調整手段を備え、該
   温度調整手段は、前記搬送ローラを加温して温度を高め
   たり、該搬送ローラを冷却して温度を低下させることを
   特徴とする請求項１又は２記載のシート搬送装置。
4. 【請求項４】 前記温度調整手段は、搬送ローラを加熱
   する為のヒータ、低温の空気を導入送風して搬送ローラ
   を冷却するためのファン、或は発熱部からの高温の空気
   を導入送風して搬送ローラを加温するファン、の内の少
   なくとも一つから成ることを特徴とする請求項３記載の
   シート搬送装置。
5. 【請求項５】 前記温度調整手段は、前記搬送ローラの
   外面から搬送ローラに対する加温、或は冷却を行うこと
   を特徴とする請求項３又は４記載のシート搬送装置。
6. 【請求項６】 前記温度調整手段は、前記搬送ローラの
   中空内部から搬送ローラに対する加温、或は冷却を行う
   ことを特徴とする請求項３又は４記載のシート搬送装
   置。