JP2006131348A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートがカールした場合でも、シートの先端位置を正確に検知することができると共に、シートを安定して搬送することのできるシート搬送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】 搬送ローラ７に圧接して従動回転する従動ローラ８を回転自在に保持する非回転軸１１に、シートＰの先端を検知する先端検知手段を構成すると共に、シート搬送方向と逆方向に付勢され、搬送されるシートＰに当接した後、シートＰにより押圧されて付勢力に抗しながら回動する当接部材１０を回転可能に支持することにより、当接部材１０の回動端が搬送ローラ７と従動ローラ８とのニップ部Ａ近傍に配置するようにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特にシートの先端を検知する先端検知手段の構成に関する。

従来のプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置においては、シートを画像形成部に搬送するシート搬送装置を備えており、このようなシート搬送装置としては画像形成部に搬送されるシートの先端を検知することにより、画像を形成するタイミングを計る先端検知手段を備えたものがある（特許文献１参照）。

図１３は、このようなシート搬送装置の先端検知手段の構成を説明する図であり、図１３において、１０７は不図示の駆動源から駆動伝達されて回転する搬送ローラ、１０８は搬送ローラ１０７に対向して配置され、ニップＡを形成して従動回転するピンチローラである。

また、１１０はシートＰの先端位置を検知するフラグであり、搬送ローラ１０７とピンチローラ１０８とのニップＡより下流に配置されている。なお、このフラグ１１０は、不図示のバネによってシート搬送方向と反対方向に回動するように付勢されている。

また、１１３はフラグ１１０と共に先端検知手段を構成するフォトセンサであり、このフォトセンサ１１３は、図１３に示す位置にフラグ１１０があるとき、フラグ１１０の一端部に形成された遮光部１１０ａにより遮光されるようになっている。

ここで、このような先端検知手段を備えた従来のシート搬送装置において、給紙ローラ１０５により送り出された後、分離パッド１０６と給紙ローラ１０５によって分離搬送されたシートＰがフラグ１１０に当接し、フラグ１１０がバネの付勢方向と逆方向に回動すると、フラグ１１０による遮光が解除され、これによりフォトセンサ１１３はシートＰの先端位置を検知したことを示す信号を出力する。そして、不図示の制御部は、この信号に基づき画像データを出力するタイミングを計ったり、またシートのサイズの検知を行うようにしている。

特開平０８−２２５１８８号公報

しかしながら、このような先端検知手段を備えた従来のシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置において、シートがカールしている場合、シートの先端検知のタイミングずれる場合がある。

例えば、開封直後の場合、シートＰはカールしておらず、ニップＡを通過した後も、姿勢がほぼ直進状態であり、設計値通りのタイミングでシート先端位置を正確に検知することができ、シート上の書き出し位置が狙い値とずれることなく画像を形成することができる。また、図１４のように、カールしていないシートＰ１が通過中のフラグ１１０の遮光部１１０ａは、フォトインタラプタ１１３のセンサ部１１３ａから十分離れており、これによりセンサ部１１３ａは余裕を持って透過状態になれる。

一方、低湿度環境などに放置された場合、シートＰはカールする場合があり、この場合、図１５のようにカールしたシートＰ２は、ニップＡを通過した後、フラグ先端をかすめるように通過するので、カールの状態によってはフラグ１１０の動きが不安定になり、この結果、設計値通りのタイミングでシート先端位置を検知することができず、シート上の書き出し位置が狙い値とずれる不具合が生じることがある。

また、シートＰ２が通過中のフラグ１１０の遮光部１１０ａは、フォトインタラプタ１１３のセンサ部１１３ａから十分に離れることができず、このためセンサ部１１３ａが余裕を持って透過状態になれず、シートＰ２の通過途中にフラグ１１０の遮光部１１０ａがフォトインタラプタ１１３のセンサ部１１３ａを遮光状態にする場合がある。そして、このようにシートＰ２の通過途中にセンサ部１１３ａが遮光状態となると、画像形成装置の給紙から排紙に至る一連のプロセスにタイミングのズレが生じ、ジャムに至る場合がある。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シートがカールした場合でも、シートの先端位置を正確に検知することができると共に、シートを安定して搬送することのできるシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、搬送ローラと、前記搬送ローラに対向して配置され、前記搬送ローラに圧接して従動回転する従動ローラとによりシートを搬送するシート搬送装置において、前記従動ローラを回転自在に保持する非回転軸と、前記搬送ローラと前記従動ローラとのニップ部を通過するシートをガイドし、かつ前記非回転軸に位置決め支持されたガイド部材と、搬送されるシートに当接した後、前記シートにより押圧されて回動する当接部材及び前記当接部材の回動に基づいて前記シートを検知する検知手段を有する先端検知手段と、を備え、前記当接部材を前記非回転軸に回転可能に支持し、該当接部材の回動端が前記ニップ部近傍に配置されるようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、搬送ローラに圧接して従動回転する従動ローラを回転自在に保持する非回転軸に、先端検知手段を構成すると共に、搬送されるシートに当接した後、シートにより押圧されて回動する当接部材を回転可能に支持し、当接部材の回動端が搬送ローラと従動ローラとのニップ部近傍に配置されるようにすることにより、シートがカールした場合でも、シートの先端位置を正確に検知することができる。また、当接部材の挙動を安定させることができ、これによりシートを安定して搬送することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。このレーザビームプリンタ１００は、画像形成部４０と、この画像形成部４０に記録紙等のシートＰを給紙する給紙部５０と、シートＰにトナー画像を転写する転写部５１と、転写部５１にて転写されたトナー画像をシートＰに定着させる定着部１６等を備えている。

ここで、画像形成部４０は、像担持体である感光体ドラム１ａ、現像スリーブ１ｃ、帯電ローラ１ｂ、トナー容器１ｄ等を備えたプロセスカートリッジ１と、感光体ドラム１ａの表面を露光して感光体ドラム１ａ上に静電潜像を形成する露光手段であるレーザスキャナ２とを備えたものである。なお、レーザスキャナ２は、不図示のレーザ発光部と、回転するポリゴンミラー２ａと、折り返しミラー２ｂ等を備えている。

また、給紙部５０はシートＰを積載する給紙トレイ４と、給紙トレイ４上のシートＰを１枚ずつ給紙する給紙ローラ５と、給紙ローラ５に圧接する分離部材である分離パッド６とを備えている。なお、この分離パッド６は、その表面の摩擦係数、接触角度、形状は１回の給紙毎に最上層のシート１枚のみを送るように設定されている。

また、転写部５１は、感光体ドラム１ａと、感光体ドラム１ａに圧接して転写ニップを形成すると共に、この転写ニップをシートＰが通過する際、感光体ドラム１ａ上のトナー画像をシートＰに転写する転写手段である転写ローラ３により構成されている。また定着部１６は、加熱ローラ１６ａと、この加熱ローラ１６ａに圧接する加圧ローラ１６ｂとにより構成されている。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ１００における画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム１ａは矢印方向に回転し、図示しない高圧電源から給電される帯電ローラ１ｂによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。そして、このように表面が帯電された後の感光体ドラム１ａに対し、レーザスキャナ２の不図示のレーザ発光部から後述するタイミングで画像情報に基づいてレーザ光が発光され、このレーザ光がポリゴンミラー２ａ及び折り返しミラー２ｂを経て照射され、これにより感光体ドラム１ａ上には静電潜像が形成される。

次に、この静電潜像は、現像スリーブ１ｃの回転に伴い適度の帯電を受けたトナー容器１ｄ内のトナーが感光体ドラム１ａ上に供給されて静電潜像に付着することにより、現像されてトナー画像として可視化される。

一方、このようなトナー像形成動作に並行して給紙トレイ４に積載収納されているシートＰが、給紙ローラ５により送り出された後、分離パッド６と給紙ローラ５によって分離搬送され、更にこの後、駆動回転している搬送ローラ７と搬送ローラ７に従動回転しているピンチローラ８の搬送ニップＡを通過し、感光ドラム１ａと転写ローラ３のニップＣである転写部５１に搬送される。そして、この転写部５１にて感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写ローラ３によりシートＰ上の所定位置に転写される。

次に、このようにトナー画像が転写されたシートＰは、定着部１６に設けられた加熱ローラ１６ａ及び加圧ローラ１６ｂにより構成される定着ニップに搬送され、ここで未定着トナー像が加熱・加圧されてシート表面に定着される。なお、このようにしてトナー像が定着された後のシートＰは、排紙ローラ対１７，１８により排紙トレイ１９上に排出される。また、転写されずに感光体ドラム１ａ上に残った転写残トナーはクリーニングブレード１ｅにより廃トナー容器１ｆに収納される。そして、表面をクリーニングされた感光体ドラム１ａは繰り返し次の画像形成プロセスに入る。

ところで、図２及び図３は、転写部５１の上流に設けられた搬送ローラ７及び搬送ローラ７に対向して配置され、搬送ローラ７に圧接して従動回転する従動ローラであるピンチローラ８を備えたシート搬送装置の構成を説明する図であり、ピンチローラ８は非回転軸であるピンチローラ軸１１に回転自在に保持されている。

ここで、このピンチローラ軸１１は軸受け２０を介して搬送ステー１４に、回転不能に、かつシートＰの厚さ方向に移動可能に支持されている。なお、このピンチローラ軸１１の両端部１１ａの形状は回転止めを目的としたダブルＤカットになっている。

また、このピンチローラ軸１１には、シートＰの幅方向の中央部をガイドするガイド部材であるシートガイド９が支持されている。そして、このシートガイド９と搬送ステー１４との間には搬送バネ２１が取り付けられており、この搬送バネ２１、シートガイド９及びピンチローラ軸１１を介してピンチローラ８は、不図示の駆動源から駆動を伝達され回転する搬送ローラ７に押圧され、ニップ部を形成して従動回転するようになっている。

なお、図３を裏側からみた図４に示すように、シートガイド９にはリブ９ｃが設けられており、このリブ９ｃをピンチローラ軸１１に形成された凹部１１ｂに勘合させることにより、ピンチローラ軸１１に対するシートガイド９の位置決めを行っている。

さらに、このピンチローラ軸１１には、後述するフォトインタラプタ１３と共にシートＰの先端を検知する先端検知手段を構成する当接部材であるフラグ１０が回動自在に保持されており、このフラグ１０は付勢手段であるフラグバネ１２によりシート搬送方向と逆方向に付勢されている。また、図２や図３に示すように、フラグ１０の先端は搬送ローラ７とピンチローラ８とのニップ部よりも搬送ローラ７の回動中心側に突出している。

なお、このフラグバネ１２の付勢力は、搬送されるシートＰによりフラグ１０が押圧された際、付勢力に抗しながらシートＰにより搬送方向側に回動することができる大きさに設定されている。また、このフラグ１０は、シートＰを検知していない間は、シートガイド９に形成されたストッパ部である突き当て部９ａに突き当たった状態で静止している。

一方、搬送ステー１４は、フラグ１０と共に先端検知手段を構成し、かつ不図示の発光部と、発光部から光を受光するセンサ部１３ａとを備えた検知手段であるフォトインタラプタ１３を保持しており、また、図２において符号１４ａで示す部分でフラグバネ１２の一端を固定し、図３において符号１４ｂで示す部分にて搬送バネ２１の一端を固定している。

次に、このような構成のシート搬送装置におけるシート先端位置検知動作について説明する。

既述したように、給紙ローラ５により送り出された後、分離パッド６と給紙ローラ５によって分離搬送されたシートＰがフラグ１０に当接するまでは、図２に示すようにフラグ１０の一方の端部に設けられた遮光部１０ａがフォトインタラプタ１３の発光部からの光を完全に遮光している状態にある。

そして、この後、図２の位置にあるシートＰが直進すると、図５に示すようにシートＰがフラグ１０を回動させながら搬送ローラ７とピンチローラ８との搬送ニップＡに突入し、これによりフラグ１０の遮光部１０ａがフォトインタラプタ１３の発光部からの光を遮光する位置から外れ、センサ部１３ａが発光部からの光を受光し始める。この時の、シートＰの位置が先端検知位置である。

そして、このときフォトインタラプタ１３（のセンサ部１３ａ）からの検知信号に基づいて不図示の制御部はレーザスキャナ２の露光動作を制御し、このように検知されたシートＰの先端位置とレーザスキャナ２の発光タイミングを同期させる。

ここで、このように先端が検知された瞬間のシートＰの位置と転写ニップＣとの距離、及び感光ドラム１ａの露光ポイントＤ（図１参照）と転写ニップＣの周長は、所定の値に設定されているので、図５の状態になってからある所定時間後にレーザスキャナ２を作動させることにより、シートＰ上に画像を、所望する先端書き出し位置から形成（転写）して行くことができる。

ところで、既述したように本実施の形態においては、ピンチローラ軸１１にフラグ１０を保持させるようにしており、このように構成することにより、フラグ１０を搬送ニップＡ近傍に配置することができる。そして、このようにフラグ１０を搬送ニップＡ近傍に配置することにより、シートがカールしていた場合でも、シートのカールは搬送ニップＡ近傍では、ほぼ消滅するので、フラグ１０のシート先端検知位置のズレは発生せず、これによりシートＰ上の書き出し位置のズレも生じない。

なお、このようにシートＰの先端検知を行った後、図６に示すようにシートＰの先端が搬送ニップＡを通過すると、フラグ１０は搬送ニップＡ近傍に配置され、かつ非回転軸であるピンチローラ軸１１に支持されているので、シートＰがフラグ１０上を通過する間、フォトインタラプタ１３のセンサ部１３ａとフラグ１０の遮光部１０ａとの距離Ｘは大きく振れることなく安定して保たれる。

この結果、通紙中にフラグ１０の遮光部１０ａがフォトインタラプタ１３の発光部からの光を遮光することはなく、給紙から排紙に至る一連のプロセスにタイミングのズレがない安定したシート搬送が可能となる。

また、既述したようにフラグ１０の、シートＰが通過していない時の待機位置はフラグバネ１２の付勢力により、シートガイド９に形成された突き当て部９ａにより位置決めされているので、フラグ１０の待機位置のバラツキを最小にすることができる。そして、このように構成することにより、フラグ１０の待機位置に係る部品を最少にすることができ、この結果、シート先端がフラグ１０に接触する際のフラグ１０の位置精度が向上し、安定した先端位置検知が可能となる。

このように、フラグ１０をピンチローラ軸１１に支持し、搬送ニップ近傍に配置することにより、カールしたシートでも安定した先端位置検知が可能となり、シートＰの先端位置を正確に検知することができる。また、フラグ１０の挙動が安定するので、フラグ１０とフォトインタラプタセンサ１３との遮光・透過の関係を安定することが可能となり、安定したシートＰの搬送が可能となる。

また、フラグ１０をピンチローラ軸１１に支持させることで、搬送装置全体の小型化を図ることが可能である。また、フラグ上をシートが通過していない間のフラグ１０をシートガイド９に設けられた突き当て部９ａにより位置決めすることで、シート先端がフラグ１０に接触する際のフラグ１０の位置の管理が容易になり、安定した先端位置検知及びシートの搬送が可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図７は本実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図、図８は図７の斜視図である。なお、図７及び図８において、図２及び図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

本実施の形態においては、図７及び図８に示すように、フォトインタラプタ１３をシートガイド９に配置している。

そして、このようにフォトインタラプタ１３をシートガイド９に配置した場合、例えば、搬送されるシートが厚紙の場合、厚紙Ｐ３が、図９に示すようにフラグ１０を押圧しながら搬送ニップＡに突入すると、既述した第１の実施の形態と同様にしてフォトインタラプタ１３のセンサ部１３ａにより厚紙Ｐ３の先端が検知されるが、この際、ピンチローラ８、ピンチローラ軸１１及びピンチローラ軸１１に支持されているシートガイド９が矢印Ｂ方向へ厚紙Ｐ３の厚み分だけシフトし、これに伴いフォトインタラプタ１３もシートガイド９上に配置されているので、厚紙Ｐ３の厚み分、矢印Ｂ方向にシフトする。

ここで、このようにフォトインタラプタ１３をピンチローラ軸１１に取り付けられたシートガイド９に配置し、シートＰが厚紙Ｐ３の場合には、シートガイド９と共にフォトインタラプタ１３が厚紙Ｐ３の厚み分だけ上昇するようにすることにより、ピンチローラ軸１１に取り付けられているフラグ１０とフォトインタラプタ１３の互いの相対位置を一定に保つことができる。

つまり、フォトインタラプタ１３をシートガイド９に配置することにより、搬送するシートＰの厚さに関わらず、フォトインタラプタ１３のセンサ部１３ａとフラグ１０の遮光部１０ａとの距離Ｘは一定のままであり、この結果、シートＰ上の画像書き出し位置がシートＰの厚さに関わらず変化の無い、メディアフレキシビリティの高い安定したシート搬送が可能となる。

次に第３の実施の形態について説明する。

図１０は本実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図である。なお、図１０において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

本実施の形態においては、図１０に示すように、フラグ１０を付勢するフラグバネ１２の一端をシートガイド９の、符号９ｂで示す部分にて固定している。

ここで、このようにフラグ１０を付勢するフラグバネ１２の一端をシートガイド９に固定した場合、フラグ１０とシートガイド９は、共にピンチローラ軸１１によって支持されているので、フラグバネ１２による付勢力のバラツキを最小にすることができる。つまり、フラグバネ１２に係る部品を最少にしているので、図１０に示す符号９ｂに示す部分と、ピンチローラ軸１１との間の水平距離Ｙのバラツキを抑えられる。

そして、このように水平距離Ｙのバラツキを抑えることにより、シートＰが搬送ニップＡを通過中、フラグ１０を介してシートＰに与える圧のバラツキを最小にすることが可能となる。さらに、このようにフラグバネ１２の一端をシートガイド９に固定配置することにより、フラグ１０の圧管理が容易になり、安定したシートＰの搬送が可能になる。

次に第４の実施の形態について説明する。

図１１は本実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図、図１２は図１１の斜視図である。なお、図１１及び図１２において、図２及び図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

ここで、本実施の形態に係るシート搬送装置では、既述した第１実施の形態と同様、フラグ１０をピンチローラ軸１１に支持し、搬送ニップ近傍に配置しており、これによりカールしたシートＰでも安定した先端位置検知が可能となり、かつ安定したシート搬送が可能となる。

また、フォトインタラプタ１３は、既述した第２の実施の形態と同様、シートガイド９に配置しており、これにより搬送するシートＰの厚さに関わらず、メディアフレキシビリティの高い安定したシート搬送が可能となる。さらに、フラグバネ１２は、既述した第３の実施の形態と同様、一端をシートガイド９に固定しており、これによりフラグ１０の圧管理が容易になり、安定したシートＰの搬送が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記シート搬送装置の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の斜視図。 上記シート搬送装置を裏側から見た図。 上記シート搬送装置のシート先端位置検知動作を説明する第１の図。 上記シート搬送装置のシート先端位置検知動作を説明する第２の図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の斜視図。 上記シート搬送装置のシート先端位置検知動作を説明する図。 本発明の第３の実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図。 本発明の第４の実施の形態に係るシート搬送装置の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の斜視図。 従来のシート搬送装置の構成を説明する図。 上記シート搬送装置のシート先端位置検知動作を説明する図。 上記シート搬送装置の不具合を説明する図。

符号の説明

１ａ 感光体ドラム
２ レーザスキャナ
７ 搬送ローラ
８ ピンチローラ
９ シートガイド
９ａ 突き当て部
１０ フラグ
１１ ピンチローラ軸
１２ フラグバネ
１３ フォトインタラプタ
４０ 画像形成部
１００ レーザビームプリンタ
Ａ 搬送ニップ
Ｐ シート

Claims (6)

1. 搬送ローラと、前記搬送ローラに対向して配置され、前記搬送ローラに圧接して従動回転する従動ローラとによりシートを搬送するシート搬送装置において、
   前記従動ローラを回転自在に保持する非回転軸と、
   前記搬送ローラと前記従動ローラとのニップ部を通過するシートをガイドし、かつ前記非回転軸に位置決め支持されたガイド部材と、
   搬送されるシートに当接した後、前記シートにより押圧されて回動する当接部材及び前記当接部材の回動に基づいて前記シートを検知する検知手段を有する先端検知手段と、
   を備え、
   前記当接部材を前記非回転軸に回転可能に支持し、該当接部材の回動端が前記ニップ部近傍に配置されるようにしたことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記当接部材をシート搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段を有し、
   前記検知手段及び前記付勢手段の少なくとも一方を前記ガイド部材に配置したことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 前記当接部材をシート搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段を有し、
   前記当接部材を、前記シートと当接しないときには前記付勢手段の付勢力によって前記ガイド部材に設けられたストッパ部に突き当てることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
4. 前記非回転軸はシートの厚さ方向に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. 像担持体を備えた画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送する前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記先端検知手段からの信号に基づいて前記画像形成部の像担持体に対する露光動作を開始することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
   

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