JP2006036435A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でシート搬送手段の長寿命化を図ることが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数の従動コロ３０３を駆動ローラー３０２に対して接離可能に設け、複数の従動コロ３０３のうち少なくとも１つの従動コロ３０３を選択的に、シートを挟持・搬送する挟持搬送位置に位置させて、駆動ローラー３０２に対して圧接状態とする接離機構を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特に、これらの装置に備えられる、シートを搬送するためのシート搬送装置に関するものである。

従来より、図１１のようなドラム状または無端のベルト状の像担持体４１０の外表面にトナー像を形成し、該トナー像をシートＰに転写してシート上に画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置に用いられる、シート収納庫４２０から該像担持体４１０までシートＰを搬送するシート搬送手段４００は次のように構成されている。

搬送ガイド４０１はシートが通るのに必要十分な間隔をもって対向配置され、駆動ローラー４０２と従動コロ４０３からなる搬送ローラー対が該搬送ガイド内に設けられている。この搬送ローラー対に挟持され駆動ローラー４０２の回転により搬送ガイド内をシートＰが移動することによりシートＰがシート収納庫４２０から像担持体４１０まで搬送される（例えば、特許文献１参照）。

このようなシート搬送手段４００で用いられる駆動ローラー４０２は通常、金属製の軸上にゴムローラーを配置したものが用いられる。このゴムローラーはシートＰとの摩擦により徐々に磨耗し摩擦係数の減少や、直径の減少を招く。摩擦係数の減少はシート搬送時に駆動ローラーとシートＰの間でスリップが生じ所望の搬送速度が得られずジャムの原因となる。また、ゴムローラーの直径の減少も同じく搬送速度の低下を引き起こしジャムの原因となる。

これらの現象は駆動ローラー４０２の使用時間が長くなるにつれ発生し、対策としては駆動ローラー４０２の交換をする必要があった。近年では画像形成の高速化に伴い駆動ローラー４０２の交換のダウンタイムによる画像形成の生産性の悪化が問題視され、特にＰＯＤ（ｐｒｉｎｔ ｏｎ ｄｅｍａｎｄ、オンデマンド出版）市場のような高生産性及び高信頼性を要求される現場で使用される画像形成装置においては看過できない重要な問題となっている。

図１２に示すものは駆動ローラーの交換頻度を減少させた従来の画像形成装置のシート搬送装置の一例を示すものである。図１２に示すシート搬送装置においては、シート収納庫４２０から像担持体４１０に至る搬送部において搬送手段４００Ａを１列追加して、並列に二重化することで駆動ローラー４０２の磨耗を分散し駆動ローラーの交換間隔を２倍にしてローラー交換によるダウンタイムの減少を実現している。
特開平０８−２７５３号公報

しかしながら、上記のように、搬送路を二重化した場合には、下記のような問題が生じることが懸念される。

図１３，１４は、搬送路を二重化したシート搬送装置の一例を示す図である。

搬送路を二重化する（シート搬送手段４００、搬送手段４００Ａ）場合、搬送ローラー４０４の位置や、シート検知センサー４０５の位置などを等配置にすれば（図１３参照）
、シート搬送シーケンスは一種類で済ますことが可能だが、同じ機構が等配置で並ぶので装置の大型化は避けられない。搬送ローラー４０４の位置やシート検知センサー４０５の位置を互いにずらして配置した場合（図１４参照）、装置本体の幅は低く押えられるが、シート搬送シーケンスはそれぞれのパスで異なり、具体的にはモーターのＯＦＦ／ＯＮやシート検知センサーによるジャム検知タイミングの二重化などが必要となる。

また、シートパスを二重化するためそれぞれのパスへ振り分ける為の分岐、合流手段としてデフレクターなどが必要となる。従って、装置の小型化が進む現在ではシートパスそのものが短くなる傾向にあり、シートパスを二重化した場合でも短いシートパス一つ一つに分岐と合流が必要となり装置の複雑化及びジャム処理性などが悪化する。

本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でシート搬送手段の長寿命化を図ることが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
駆動回転体と従動回転体とからなる回転体対を軸方向に複数備え、該回転体対でシートを挟持して搬送するシート搬送装置において、前記回転体対の少なくとも１対は、前記駆動回転体と前記従動回転体とのうち少なくともいずれかをシートを挟持・搬送する挟持搬送位置と該挟持搬送位置から離間する離間位置との間で移動させるための接離手段を備え、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させることを特徴とする。

また、シートに画像を形成する画像形成装置において、上記記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成でシート搬送手段の長寿命化を図ることが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１〜図７を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置を示す概略断面図である。図２は、本実施の形態に係るシート搬送装置を示す概略断面図である。図３は、図２に示したシート搬送装置の側面透視図である。図４は、従動回転体としての従動コロ３０３の切り換え状態を説明するための図である。図５は、手動により従動コロ３０３を圧接する場合について説明するための概略図である。図６は、プランジャーにより従動コロ３０３を圧接する場合について説明するための図（圧接状態）である。図７は、プランジャーにより従動コロ３０３を圧接する場合について説明するための図（離間状態）である。

シート（記録媒体、記録材、転写材）Ｐはシート収納庫２に載置され、ピックアップローラー２０１により一枚ずつ取り出される。取り出されたシートＰはシート搬送装置３０
０によって、像担持体としての感光体ドラム１の転写部４まで運ばれる。感光体ドラム１上にはトナー画像が形成され、転写部４ではシートＰ上にトナー画像が転写される。トナー画像が転写されたシートＰは定着部５に運ばれここで熱と圧力によりトナーが溶融しシート上に定着する。その後、排出部６を経て後処理装置や排出トレイに送られる。または、スイッチバックパス７を経て再度転写部４へ送られ、既に画像が形成された面（表面）と逆側（逆面、裏面）に画像を形成し両面プリントを行う。

ここで、シートＰをシート収納庫２から転写部４まで搬送するシート搬送装置３００について図２、３を用いて詳しく説明する。本実施の形態に係るシート搬送装置３００は、対向する一対の搬送ガイド３０１と、駆動回転体としての駆動ローラー３０２と、従動回転体としての従動コロ３０３とを備えている。なお、以下の説明において、駆動ローラー３０２と従動コロ３０３とにより構成されるローラー対を回転体対として搬送ローラー対という場合もある。

搬送ガイド３０１は３ｍｍから５ｍｍ程度の隙間をもって略平行に配置されている。

駆動ローラー３０２は金属の軸３０４上に複数のゴムローラー３０５が形成されている。これは駆動手段３０６及び駆動伝達手段３０７により回転する。駆動手段３０６は、例えばパルスモーターなどが用いられ、シート搬送を制御する制御手段（制御部）により制御されて適時動作する。駆動伝達手段３０７には、例えばギアが用いられる。

従動コロ３０３は、駆動ローラー３０２を構成する複数のゴムローラー３０５に対応して設けられた複数プラスチック製のコロ（回転体）で、それぞれ回転可能に支持されている。そして、従動コロ３０３は駆動ローラー３０２に対して接離可能に支持されており、次に詳細を述べる接離機構（接離手段）で少なくとも一つの従動コロ３０３が駆動ローラー３０２に対して常に圧接状態にある。ここで、従動コロ３０３が圧接状態にあるとは、従動コロ３０３がシートＰを挟持・搬送する挟持搬送位置にある状態を表す。

従動コロ３０３を駆動ローラー３０２に対して圧接と離間を切り換える接離機構は以下の通りである。

従動コロ３０３は板バネ等の弾性部材からなるコロホルダー３０８により駆動ローラー３０２方向に常に付勢されている。従動コロ３０３の両端の支持軸３０９はコロガイド３１１の溝部（案内溝）３１０に差し込まれている。コロガイド３１１は図２の矢印Ｆ方向に回動可能に支持されており、所定の角度回動することで従動コロ３０３の支持軸３０９はコロガイド３１１の溝部３１０に案内されて、図４に示す「離」のときは従動コロ３０３を駆動ローラー３０２から引き離し、「接」のときは駆動ローラー３０２に圧接させる。

ここで、搬送するシートＰの幅（搬送方向に対して直交方向となるシート幅）に応じて圧接する従動コロ３０３を切り換える手段について説明する。

シート幅はシート収納庫２にシートＰを載置する際、画像形成装置のメモリー（記憶手段）に設定する（入力手段に入力する）。または、シート収納庫２のシート規制部材の位置を検知しシートＰの外形を検知する既知のシートサイズ検知手段を用いる。

このようにして認識されたシートＰの幅に応じて駆動ローラー３０２に圧接する従動コロ３０３を選択的に切り換える。具体的には、駆動ローラー３０２に４個のゴムローラー３０５を配置する場合、内側の２個は搬送され得る最小のシート幅より内側に配置し、外側の２個は搬送可能な最大シート幅より内側に配置する。この位置は本実施の形態が適用
される画像形成装置で使用されるシートの幅とその使用頻度によって適切に配置する。

例えば、使用最大幅のＡ４サイズのシートを搬送する場合は、図３に示すように、外側の従動コロＡ，Ｄのみを圧接してシートを搬送すれば、内側の従動コロＢ，Ｃはシートを搬送する負荷がかからないので、内側の従動コロＢ，Ｃに対向する駆動ローラー３０２のゴムは磨耗しない。また、使用最小幅のＡ５サイズのシートを搬送する場合は、外側の従動コロＡ，Ｄを圧接しないことで、外側の従動コロＡ，Ｄに対向する駆動ローラー３０２のゴムは従動コロから受ける負荷が無くなり磨耗しない。

実際の切り換え方法は以下のとおりである。

手動切り換えの場合は、操作者が接離手段を構成するレバー３１２を回転させ、コロガイド軸３１５を回動させ従動コロ３０３の切り換えを行う（図５参照）。また、切り換え動作に、接離手段を構成するアクチュエーター３１３（例えば、パルスモータ）を使用する場合には、制御手段がシートサイズ検知手段により検知されたシートサイズに基づいてアクチュエーター３１３を動作させることにより、操作者が特別な操作を行うこと無く自動的に切り換えることができる。なお、操作者により行われるスイッチの切り換え動作によりアクチュエーター３１３を動作させてもよい。

また、コロガイド３１１の溝部３１０の位相を利用して各従動コロ３０３の圧接状態を同時に切り換えるだけでなく、図６，７のような接離手段を構成するプランジャー３１４を各従動コロ３０３、コロホルダー３０８にそれぞれに接続し、それぞれを独立して切り換えても同様の効果が得られる。

結果として切り換えが無い場合は、全ての従動コロ３０３が常に圧接状態を保つので、搬送するシートＰの幅にかかわらず駆動ローラー３０２は磨耗していく。しかしながら、シートＰの幅に応じて従動コロ３０３を切り換えることにより磨耗が分散され、駆動ローラー３０２自体の寿命が延び、駆動ローラー３０２の交換頻度を減らすことが出来る。交換頻度が減ることで画像形成装置のメンテナンス間隔が伸び、長寿命化が可能となり、画像形成装置の稼働率があると同時に、メンテナンスに対する支払いが低く押えられる。また、搬送するシートの幅方向の端部を挟持して搬送するので、斜行や斜走などが発生しにくくなる。

なお、本実施の形態においては、従動コロ３０３を駆動ローラー３０２に対して接離可能に設けたが、これに限らず、駆動ローラーと従動コロとのうち少なくともいずれかが挟持搬送位置から接離可能に設けられていればよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２を示す図であり、搬送ローラー対により搬送されたシートの積算（通紙）枚数による圧接コロの切り換えを説明するための図である。なお、本実施の形態に係るシート搬送装置の基本的な構成は、実施の形態１に係るシート搬送装置と同様であり、実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

実施の形態１では、搬送するシートＰの幅に応じて圧接する従動コロ３０３を切り換えたが、本実施の形態において、圧接状態の切り換えは、搬送ローラー対により搬送したシートＰの積算（累積、累計）枚数に応じて切り換えるものである。

例えば、５０万枚までは中央の従動コロ３０３のみを圧接し、５０万枚から１００万枚までは外側の従動コロ３０３のみを圧接する。更に、１００万枚からは全ての従動コロ３
０３を圧接して搬送力を確保する。

その為に、図８のように、シート搬送部に設けられたシート検知センサー３１７でシートＰを検知する（ステップＳ１１）たびに、画像形成装置内のカウンターＱに検知回数を蓄積する（ステップＳ１２）。ここで、シート検知センサー３１７及びカウンターＱは、積算枚数検知手段を構成している。

このカウンターＱの値、すなわち積算枚数が所定の枚数（例えば、５０万枚，１００万枚）に達した時点で従動コロ３０３を切り換える。図８においては、ステップＳ１３で、カウンターＱの値が５０万枚を越えたか否かを判定し、５０万枚を越えた場合にはステップＳ１４に進み、ステップＳ１３で否定判定の場合は従動コロ３０３の切り換えは無しとする。ステップＳ１４では、カウンターＱの値が１００万枚を越えたか否かを判定し、１００万枚を越えた場合には、全ての従動コロ３０３を圧接して搬送力を確保し、ステップＳ１４で否定判定の場合には、外側の従動コロ３０３のみを圧接する。

圧接状態の切り換えを手動切り換えとする場合は、画像形成装置の操作表示部にその旨を表示し操作者に切り換えを促す。また、切り換え動作にアクチュエーター（例えば、パルスモータ）を使用して自動的に切り換えても良いのは実施の形態１と同様である。

本実施の形態において、圧接状態の切り換えのタイミングのための制御は、シート検知センサー３１７のカウント数をカウンターＱに記録しておくだけの単純な制御となるので、実施の形態１で説明した効果に加えて、シートの種類、シートサイズなど多数のパラメーターがある場合よりも制御上の不具合が発生しにくいという効果がある。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３を示す図であり、シートＰの厚みによるコロ切り換えを説明するための図である。なお、本実施の形態に係るシート搬送装置の基本的な構成は、実施の形態１に係るシート搬送装置と同様であり、実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

一般的に、シートＰの厚みが増すと駆動ローラー３０２にかかる負荷は増大する。これは、シートＰの剛性が増すことにより搬送ガイド３０１との接触抵抗が増加することに起因する。

そこで、本実施の形態では、搬送するシートＰの厚みに応じて必要最低限の搬送力を発生させるように、圧接する従動コロ３０３の個数を切り換えることにより、駆動ローラー３０２の磨耗を低減すると同時にジャムの発生を防止する。

図９のように、シートＰの厚みは予め各シート収納庫２に対して載置するシートＰの厚みを制御手段（入力手段）に入力しておく（ステップＳ２１）か、シートＰの厚みを検知するシートサイズ検知手段３１６を本実施の形態に係るシート搬送装置の搬送ローラ対よりも上流側に配置して、そこで得られたシートＰの厚みの情報（ステップＳ２２）を利用する。

制御手段は、例えば、搬送するシートＰが厚物の場合（ステップ２３で厚物と判定された場合）は全ての従動コロ３０３を圧接してシートＰと駆動ローラー３０２との間でスリップが無いようにする。シートＰが薄物の場合（ステップ２３で薄物と判定された場合）は内側の従動コロ３０３のみ圧接する。

従って、シートＰが薄物の場合、必要以上にシートＰに対する搬送力を与えないので、
シートＰが駆動ローラー３０２から受けるストレスが少なくなると同時に、シートＰが厚物の場合は全ての従動コロ３０３を圧接する事によりスリップすること無く、確実に搬送することが出来る。また、本実施の形態においても、実施の形態１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した実施の形態のように、シートＰの厚みに基づいて、操作者が、レバー３１２やアクチュエーター３１３を操作してもよい。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４を示す図であり、シートＰの通過時間によるコロ切り換えを説明するための図である。なお、本実施の形態に係るシート搬送装置の基本的な構成は、実施の形態１に係るシート搬送装置と同様であり、実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

本実施の形態に係る画像形成装置では、図１０に示すように、シート搬送装置３００内に複数のシート検知センサー３１７を配置し、画像形成装置制御部（制御手段）が、シートＰの位置を監視しながらシートの移動を制御している。そして、画像形成装置制御部は、シート搬送時間検知手段によりセンサー間（Ｓ１，Ｓ２間）のシート搬送に要した時間Ｔを計測させ（ステップＳ３１）、その値が標準的な通過時間Ｔ１を超えるか否かを判定し（ステップＳ３２）、時間Ｔが通過時間Ｔ１を超える場合は、シートＰと搬送ローラー対との間でスリップしていると判断して、従動コロ３０３を全て加圧する。ステップＳ３２で否定判定の場合（時間Ｔの値が通過時間Ｔ１以下の場合）には、スリップを発生させない最低限（の数）の従動コロ３０３のみを加圧して使う。

本実施の形態においては、センサー間の通過時間というシート搬送制御におけるジャムに直接かかわる基本的なデータを得て搬送状態を変化させるので、実施の形態１で説明した効果に加えて、さらにジャムの予防に効果がある。

なお、本実施の形態において、図１０では、一つの搬送ローラー対を挟んで設けられたシート検知センサー３１７間（Ｓ１，Ｓ２間）のシート搬送に要した時間Ｔを計測しているが、これに限らず、複数の搬送ローラー対を挟んで設けられるものであってもよい。

以上説明した実施の形態１〜４においては、シート幅やシートの厚みや搬送したシートの積算枚数やシート搬送に要した時間などのシートに関する情報を検知することにより、その検知結果に基づいて従動コロ３０３の圧接状態を切り換える制御を行うものであったが、この制御においては可能な限り組み合わせて行うことができる。

また、シートに関する情報、例えば、シート幅やシートの厚みなどについては、実施の形態１，３で説明したように、予め入力手段に入力することにより、入力された情報に基づいて従動コロ３０３の圧接状態を切り換える制御を行ってもよい。また、シートに関する情報（例えば、シートの積算枚数やシート幅やシートの厚みなど）を検知手段により検知させて、実施の形態２で説明したように、その情報を操作表示部に表示するものであってもよい。この場合、操作表示部に表示された情報に基づいて、操作者がレバーや、（アクチュエーターやプランジャーを動作させるための）スイッチを操作することにより、従動コロ３０３の圧接状態を切り換えるとよい。

本発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置を示す概略断面図である。 図１に示したシート搬送装置の拡大断面図である。 図２に示したシート搬送装置の側面透視図である。 従動コロの切り換え状態の説明図である。 手動により従動コロを圧接する場合について説明するための図である。 プランジャーにより従動コロを圧接する場合について説明するための図（圧接状態）である。 プランジャーにより従動コロを圧接する場合について説明するための図（離間状態）である。 積算枚数による圧接コロの切り換えを説明するための図である。 シートの厚みによるコロ切り換えを説明するための図である。 シートの通過時間によるコロ切り換えを説明するための図である。 従来のシート搬送装置を備えた画像形成装置を示す図である。 従来のシート搬送装置を備えた画像形成装置（２重パス）を示す図である。 従来の２重化された搬送パスの説明図である。 従来の２重化された搬送パスの説明図である。

符号の説明

１ 像担持体
２ シート収納庫
３００ シート搬送装置
３０１ 搬送ガイド
３０２ 駆動ローラー
３０３ 従動コロ
３０５ ゴムローラー
３０６ 駆動手段
３０７ 駆動伝達手段
３０８ コロホルダー
３０９ 支持軸
３１０ 溝部
３１１ コロガイド
３１２ 切り換えレバー
３１３ 切り換えモーター
３１４ 切り換えプランジャー
３１５ コロガイド軸
３１６ シート厚み検知機構
３１７ シート検知センサー

Claims (10)

1. 駆動回転体と従動回転体とからなる回転体対を軸方向に複数備え、該回転体対でシートを挟持して搬送するシート搬送装置において、
   前記回転体対の少なくとも１対は、前記駆動回転体と前記従動回転体とのうち少なくともいずれかをシートを挟持・搬送する挟持搬送位置と該挟持搬送位置から離間する離間位置との間で移動させるための接離手段を備え、
   前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させることを特徴とするシート搬送装置。
2. 搬送されるシートに関する情報を入力する入力手段と、
   前記入力手段により入力されたシートに関する情報に基づいて、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 搬送されるシートの、搬送方向に対して直交方向となるシート幅の長さを検知するシートサイズ検知手段と、
   シートサイズ検知手段の検知結果に基づいて、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
4. 前記接離手段により接離される回転体対を複数備え、前記制御手段は、前記シートサイズ検知手段により検知されたシート幅の長さに基づいて、前記複数の回転体対のうちそれぞれ異なる回転体対を前記挟持搬送位置又は前記離間位置に位置させることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
5. 搬送されるシートの厚さを検知するシートサイズ検知手段と、
   前記シートサイズ検知手段の検知結果に基づいて、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
6. 前記接離手段により接離される回転体対を複数備え、前記制御手段は、前記シートサイズ検知手段により検知されたシートの厚みが所定の厚みより厚い場合には、該所定の厚み以下の場合よりも前記挟持搬送位置に位置させる回転体対の数を増やすことを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
7. 前記駆動回転体と前記従動回転体とで挟持して搬送したシートの積算枚数を検知する積算枚数検知手段と、
   前記積算枚数検知手段により検知された積算枚数に基づいて、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
8. 前記駆動回転体と前記従動回転体とによりシートが搬送される時間を検知するシート搬送時間検知手段と、
   前記シート搬送時間検知手段により検知された時間に基づいて、前記接離手段により前記回転体対を選択的に接離させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
9. 前記接離手段により接離される回転体対を複数備え、前記制御手段は、前記シート搬送時間検知手段により検知された時間が所定時間よりも大きい場合には、該所定時間以下の
   場合よりも前記挟持搬送位置に位置させる回転体対の数を増やすことを特徴とする請求項８に記載のシート搬送装置。
10. シートに画像を形成する画像形成装置において、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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