JP2006143355A - Contact/release mechanism for roll pair for image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録シートを供給、搬送、反転、排出等する際に用いられるロール対の接離機構に関する。 The present invention relates to a roll pair contacting / separating mechanism used when supplying, transporting, reversing, discharging, etc. a recording sheet in an image forming apparatus such as a copying apparatus, a printer, and a facsimile.
従来、複写装置等の画像形成装置においては、画像が形成される記録シートを供給ユニットから供給する際や、搬送路上を搬送する際、あるいは記録シートの搬送方向を反転させる場合や、記録シートを装置外へ排出する際等に、互いに対をなすロールを所定の場合に接触させて所望の圧接力を確保するロール対の接離機構が採用されている。すなわち、所定の場合に圧接部(ニップ部)を形成する必要がある場合の1つの技術的手段として、ロール対の接離機構が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying apparatus, when a recording sheet on which an image is formed is supplied from a supply unit, conveyed on a conveyance path, or when the conveyance direction of a recording sheet is reversed, A roll pair contact / separation mechanism is employed that ensures a desired pressure contact force by bringing a pair of rolls into contact with each other in a predetermined case when discharging to the outside of the apparatus. That is, a roll pair contact / separation mechanism is used as one technical means in the case where it is necessary to form a pressure contact portion (nip portion) in a predetermined case.
このような例として、例えばシート反転装置においては、分岐路を有するような搬送路内で、画像形成モードに応じて、記録シートの搬送経路を切り換える必要があり、このような場合に種々のロール対の接離機構が用いられている。 As an example of this, for example, in a sheet reversing apparatus, it is necessary to switch the recording sheet conveyance path in accordance with the image forming mode in a conveyance path having a branch path. A pairing / separating mechanism is used.
具体的には、例えば、両面画像形成モードの際には、所定の搬送路内に設けられたシート反転装置を構成する対をなすロールを所定のタイミングで圧接(ニップ)させて記録シートを導入し、このロールを逆回転させて該記録シートの搬送方向を逆転させ、両面画像形成用の分岐搬送路内に搬送し、当該記録シートに再度画像形成を行なうようになっている。 Specifically, for example, in the double-sided image forming mode, a recording sheet is introduced by pressing (niping) a pair of rolls constituting a sheet reversing device provided in a predetermined conveyance path at a predetermined timing. Then, the roll is rotated in the reverse direction to reverse the conveyance direction of the recording sheet, and is conveyed into the branch conveyance path for double-sided image formation, and image formation is performed again on the recording sheet.
そして、このようなロール対の接離機構を含んだシート反転装置に関して、装置の簡素化、コンパクト化を図った提案もなされている(例えば、特許文献1参照)。 And regarding the sheet reversing apparatus including such a roll pair contact / separation mechanism, proposals have been made to simplify and compact the apparatus (for example, see Patent Document 1).
この特許文献1に開示されたシート反転装置は、図9に示されるように、記録シートPを縦搬送経路941内で自重を利用して下方へ搬送し、それを搬送路下方に設けた、記録シートPを上方へ戻す一方向にのみ回転する離間状態にある戻しロール945,946の間へ送り込んだ後に、ロール945,946を弾性力により圧接させると共に、分岐爪951の位置を分岐搬送路947側に切り換えて、記録シートPを上方へ反転搬送するように構成し、戻しロールを揺動させたり、逆回転させたりすることなく、機構を簡素化して、低コスト化を図ったものである。
As shown in FIG. 9, the sheet reversing device disclosed in
しかしながら、上記文献に開示されたシート反転装置のニップ機構においては、ニップ時にロール945,946同士が急激に衝突し、これによる振動が発生し騒音の原因となる。特に近年は、厚紙の搬送を行うためにロール間のニップ圧を上げる傾向にあり、ニップ圧を生み出すバネ力の増強に伴い、よりロール945,946同士が衝突する時の衝撃が増大する方向にある。
However, in the nip mechanism of the sheet reversing device disclosed in the above document, the
このような現象は、ロール同士が衝突した時の衝撃力により、支持シャフト→ベアリング→フレーム/シュート等のような経路を経て構造体に振動が伝搬し、衝突時の衝撃音の他に、各構造体がスピーカーとなって放射音を発生させてしまう。そして、このロールの接離機構に用いる駆動源として、安価でシンプルに構成できるソレノイドを使用する場合には、速度制御が困難であり機構を動作させる際にどうしても衝撃力が働いてしまう。 This phenomenon is caused by the impact force when the rolls collide, and the vibration propagates to the structure through a path such as support shaft → bearing → frame / chute, etc. The structure becomes a speaker and generates radiated sound. When a solenoid that can be configured simply and inexpensively is used as a drive source for the roll contact / separation mechanism, speed control is difficult, and an impact force is inevitably applied when the mechanism is operated.
上述の問題に対処するために、ソレノイドを使用せずにモータでリンク機構を駆動する方法が考えられるが、この場合には、コスト・スペースなどが大きなデメリットとなってしまう。また、上記構造体の放射音現象に対し、シュートやフレーム表面に制振材を貼る方法もあるが、この場合もコストが増大する等の欠点がある。このような機構は、フィーダーのナジャーロール、インバーターのニップリリース機構、フィニッシャーのエジェクト機構等、画像形成装置の中では多用されており、それらのインパルス騒音・振動は大きく、聴感上非常に問題となっているが、有効な対策が見出せていない状況である。 In order to cope with the above-mentioned problem, a method of driving the link mechanism with a motor without using a solenoid can be considered. However, in this case, cost, space, and the like are greatly disadvantageous. In addition, there is a method of sticking a damping material to the chute or the surface of the frame against the radiated sound phenomenon of the structure, but there are also disadvantages such as an increase in cost. Such mechanisms are often used in image forming devices such as feeder nudger rolls, inverter nip release mechanisms, and finisher eject mechanisms, and their impulse noise and vibration are large, which is very problematic for hearing. However, no effective countermeasures have been found.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、機構を簡易、低コストに構成しつつ、ニップ時の衝突振動音の大幅な低減が可能となる画像形成装置用のロール対の接離機構を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to provide a roll pair for an image forming apparatus that can greatly reduce the collision vibration noise at the time of nip while configuring the mechanism simply and at low cost. An object is to provide a contact / separation mechanism.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置用のロール対の接離機構は、正逆回転可能に駆動される駆動ロールと、この駆動ロールと接離可能に移動し、所定の場合に該駆動ロールと当接して圧接部を形成する接離ロールとを備え、前記接離ロールが駆動ロールに対して、離間状態から接触状態に移行する際には、前記圧接部を形成する駆動ロールと接離ロールとの接触面が、時間差を設けて軸方向に順次接触するように形成されることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a roll pair contact / separation mechanism for an image forming apparatus according to the present invention is driven in a forward / reverse rotation manner, and is moved in contact with / separate from the drive roll. And a contact / separation roll that abuts against the drive roll to form a pressure contact portion, and the drive that forms the pressure contact portion when the contact / separation roll shifts from the separated state to the contact state with respect to the drive roll. The contact surface between the roll and the contact / separation roll is formed so as to contact sequentially in the axial direction with a time difference.
このように構成した本発明に係る画像形成装置用のロール対の接離機構においては、正逆回転可能に駆動される駆動ロールと、この駆動ロールと接離可能に移動し、所定の場合に該駆動ロールと当接して圧接部を形成する接離ロールとを備え、前記接離ロールが駆動ロールに対して、離間状態から接触状態に移行する際には、前記圧接部を形成する駆動ロールと接離ロールとの接触面が、時間差を設けて軸方向に順次接触するように形成されるので、ロール対の接触面を同時に接触させる場合に比し、ロール対間の接触(衝突)時の振動及び騒音を効果的に低減させることができる。 In the roll pair contact / separation mechanism for an image forming apparatus according to the present invention configured as described above, a drive roll that is driven to rotate forward and reverse, and a drive roll that can be moved toward and away from the drive roll. A contact roll that contacts the drive roll to form a pressure contact portion, and the drive roll forms the pressure contact portion when the contact / separation roll shifts from the separated state to the contact state with respect to the drive roll. The contact surface between the roll pair and the contacting / separating roll is formed so as to contact sequentially in the axial direction with a time difference. Therefore, compared to the case where the contact surfaces of the roll pair are contacted simultaneously, the contact between the roll pair (collision) Vibration and noise can be effectively reduced.
ここで、前記時間差は、ロール対の接離機構の固有の半周期の奇数倍であってもよい。 Here, the time difference may be an odd multiple of a unique half period of the roll pair contact / separation mechanism.
このように構成した場合には、駆動ロールと接離ロールとの接触面が、軸方向に順次接触する際の時間差が、ロール対の接離機構の固有の半周期の奇数倍であるので、順次接触するロール対の接触衝撃時の振動波形の位相が反転して互いに打ち消し合い、より効果的に接触衝撃に伴う振動・騒音を低減させることができる。 When configured in this way, the time difference when the contact surface between the drive roll and the contact / separation roll sequentially contacts in the axial direction is an odd multiple of the inherent half cycle of the contact / separation mechanism of the roll pair, The phase of the vibration waveform at the time of the contact impact of the roll pairs that sequentially contact each other is reversed and cancel each other, so that vibration and noise associated with the contact impact can be reduced more effectively.
また、前記接離ロールは、支持軸回りに回転自在に形成されていると共に、該支持軸に併設された回動軸に支持部材を介して回動可能に支持されており、かつ、前記接離ロールと駆動ロールとが離間している状態において、前記接離ロールの支持軸と前記回動軸とは捩れの位置となるように互いに配置されてもよい。 The contact / separation roll is formed to be rotatable around a support shaft, and is rotatably supported by a rotation shaft provided alongside the support shaft via a support member. In a state where the separating roll and the driving roll are separated from each other, the support shaft of the contacting / separating roll and the rotating shaft may be arranged to be in a twisted position.
このように構成した場合は、接離ロールが支持軸回りに回転自在に形成されていると共に、該支持軸に併設された回動軸に支持部材を介して回動可能に支持されており、かつ、接離ロールと駆動ロールとが離間している状態において、接離ロールの支持軸と回動軸とは捩れの位置となるように互いに配置されるので、駆動ロールと接離ロールとの接触面を、軸方向に時間差を設けて順次接触させるロール対の接離機構を簡易な構成で低コストに実現することができる。 When configured in this manner, the contact / separation roll is formed so as to be rotatable around the support shaft, and is supported rotatably on a rotation shaft provided alongside the support shaft via a support member, In addition, in the state where the contact / separation roll and the drive roll are separated from each other, the support shaft and the rotation shaft of the contact / separation roll are arranged to be in a twisted position. A roll pair contacting / separating mechanism for sequentially contacting the contact surfaces with a time difference in the axial direction can be realized with a simple configuration at low cost.
さらに、前記接離ロールは、共通の支持軸に複数設けられていると共に、該共通の支持軸は、前記複数の接離ロールの近傍において、複数の支持部材を介して前記回動軸に支持されており、前記複数の支持部材による前記共通の支持軸の支持位置のそれぞれは、前記回動軸回りにおいて互いに異なってもよい。 Further, a plurality of the contact / separation rolls are provided on a common support shaft, and the common support shaft is supported by the rotating shaft via a plurality of support members in the vicinity of the plurality of contact / separation rolls. Each of the support positions of the common support shaft by the plurality of support members may be different from each other around the rotation shaft.
このように構成した場合には、接離ロールが、共通の支持軸に複数設けられていると共に、該共通の支持軸は、複数の接離ロールの近傍において、複数の支持部材を介して前記回動軸に支持されており、複数の支持部材による共通の支持軸の支持位置のそれぞれは、回動軸回りにおいて互いに異なるので、支持軸と回動軸とを捩れの位置に配置する機構をより簡易に実現することができ、これにより、接触面を軸方向に時間差を設けて順次形成するロール対の接離機構の簡易・低コストな実現を可能とすることができる。 When configured in this manner, a plurality of contact / separation rolls are provided on a common support shaft, and the common support shaft is disposed in the vicinity of the plurality of contact / separation rolls via a plurality of support members. Since the support positions of the common support shaft supported by the rotation shaft are different from each other around the rotation shaft, a mechanism for arranging the support shaft and the rotation shaft at a twisted position is provided. This can be realized more easily, and this makes it possible to realize a simple and low-cost roll pair contact / separation mechanism that sequentially forms contact surfaces with a time difference in the axial direction.
また、前記接離ロールの支持軸は、前記回動軸に対して、支持部材を介して片持ち支持されていてもよい。 Further, the support shaft of the contact / separation roll may be cantilevered via a support member with respect to the rotation shaft.
このように構成した場合には、衝突のタイミングの精密な制御は困難となるものの、駆動ロールと接離ロールとから形成される接触面を、時間差を設けて軸方向に順次形成するロール対の接離機構をより簡易な構成で実現することできる。 In such a configuration, although it is difficult to precisely control the timing of the collision, the contact surface formed by the drive roll and the contact / separation roll is formed in a time difference with respect to the roll pair that is sequentially formed in the axial direction. The contact / separation mechanism can be realized with a simpler configuration.
本発明によれば、ニップ時の衝突に伴う振動及び騒音の大幅な低減が可能となる画像形成装置用のロール対の接離機構を簡易な構成で低コストに提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a roll pair contact / separation mechanism for an image forming apparatus with a simple configuration at a low cost, which can significantly reduce vibration and noise associated with a collision during nip.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
<実施の形態1>
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
<
まず、本発明に係るロール対の接離機構を含む画像形成装置の概略構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 First, a schematic configuration of an image forming apparatus including a roll pair contacting / separating mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図1において、カラー画像を形成可能な画像形成装置10は、その上部に原稿を読み取るための画像読取りユニット26と、この画像読取りユニット26に原稿を送るための原稿送り装置27を配設する一方、装置本体10の内部に画像形成モジュール21を配設し、この画像形成モジュール21の下方には多段のシート供給トレイ31〜34を配設するほか、装置本体10の側部にマルチ手差しトレイ35を開閉自在に配設したものである。
In FIG. 1, an
本実施の形態で用いられる画像形成モジュール21は、例えば電子写真方式を採用したものであって、各色成分トナー像を形成担持する感光体ドラム22を配置し、この感光体ドラム22上の各色成分トナー像を中間転写ベルト23に順次一次転写させ、二次転写装置24にて中間転写ベルト23上の多重色成分トナー像を記録シートに二次転写させ、定着装置25に導くように構成されている。また、中間転写ベルト23は複数の張架ロールに張架されて循環搬送されるものであり、上記二次転写装置24は、中間転写ベルト23を張架するバックアップロール241と、このバックアップロール241と対向配置された転写ロール242とで構成されている。なお、231は中間転写ベルト23を清掃するクリーナである。
The
ここで、感光体ドラム22の周囲には、感光体ドラム22を帯電する帯電器221、感光体ドラム22上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置などの露光装置222、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム22上の静電潜像を可視像化する現像装置223、感光体ドラム22上の各色成分トナー像を中間転写ベルト23上に転写せしめる例えば転写ロールからなる一次転写装置224及び感光体ドラム22上の残留トナーを清掃するクリーナ225などの電子写真用デバイスが順次配設されている。
Here, around the
また、本実施の形態において、画像形成装置10は、画像が形成された記録シートに対し所定の後処理を施す後処理装置12を備えており、シート供給トレイ31〜34からのシート搬送路40は、後処理装置12の反対側側方から上方に向かい、画像形成モジュール21の二次転写部位、一次定着部位を経て後処理装置12側へ向かう主搬送路41と、この主搬送路41の出口付近の下方側に略Y字状に設けられ、記録シートの表裏を反転させて搬送する反転搬送路42と、この反転搬送路42の一部に連通接続され、表裏を反転した記録シートを再び画像形成モジュール21前の主搬送路41に戻す戻し搬送路43とを備えている。ここで、主搬送路41の二次転写部位の上流側には記録シートを位置決めした後に搬送するレジストロール44が、二次転写部位の下流側には定着装置25へ搬送する搬送ベルト45が設けられ、各シート搬送路40には適宜数の搬送ロール46が設けられている。
Further, in the present embodiment, the
このように構成した画像形成装置においては、画像形成モジュール21にて感光体ドラム22に各色トナー像が形成され、各色トナー像が順次中間転写ベルト23上に一次転写された後、シート供給トレイ31〜35から所定のタイミングで供給された記録シートに、二次転写部位にて一括二次転写され、定着装置25の加熱ロールおよび加圧ロールの間を記録シートが通過させられる間に、トナーが記録シートに定着されて、画像が記録シート上に定着形成されるようになっている。また、その後必要に応じて、後処理装置12にて画像が形成された記録シートの仕分け、ステープリング等の所定の後処理が行なわれるようになっている。
In the image forming apparatus configured as described above, each color toner image is formed on the
次に、本発明に係るロール対の接離機構を画像形成装置内のシート反転装置に適用した場合の一実施の形態について、図2を参照して説明する。図2は、シート反転装置の概略構成を示す模式図である。 Next, an embodiment in which the roll pair contact / separation mechanism according to the present invention is applied to a sheet reversing device in an image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the sheet inverting device.
本実施の形態に係るシート反転装置100は、定着装置25によりトナー像が定着された記録シートを両面画像形成モードあるいは、記録シートの表裏を逆転させて排出するフェースダウンモード等の場合に使用されるものであり、画像形成装置10のシート搬送路40のうち、反転搬送路42に設けられている(図1参照)。ここで、反転搬送路42は、図2に示されるように、上流側搬送路411(主搬送路41の一部)の途中から分岐する上流側分岐搬送路(搬入路)421と、下流側搬送路412(主搬送路41の一部)の途中に合流する下流側分岐搬送路(搬出路)422とをスイッチバック搬送路423を介して略Y字状に連通接続したものである。そして、スイッチバック搬送路423の途中には、戻し搬送路43が接続されている。なお、上流側搬送路411と下流側搬送路412とは直通搬送路413(主搬送路41の一部)を介して接続されている。
The
また、本実施の形態において、直通搬送路413と上流側分岐搬送路421との連結部には経路切換用の分岐爪105が、上流側分岐搬送路421と下流側分岐搬送路422との連結部には経路切換用の分岐爪106が、さらに、スイッチバック搬送路423と戻し搬送路43との連結部には経路切換用の分岐爪107が各々設けられている。さらに、上流側搬送路411への分岐部直前には、不図示のシート検出センサが設けられており、シートの先端若しくは後端位置を検出すると共に、この検出信号を基に、例えば、後述する接離機構の駆動ロール2の正逆回転のタイミングを設定するようになっている。
Further, in the present embodiment, a
そして、シート反転装置100は、例えば、上流側分岐搬送路421に配設された一対の反転入口ロール461(搬送ロール46の一つ)と、下流側分岐搬送路422に設けられた一対の反転出口ロール463と、戻し搬送路43に設けられた一対の戻しロール465と、スイッチバック搬送路423の下方に配設された駆動ロール2と接離ロール3から構成される反転ロール対等から構成されている。ここで、反転入口ロール461、反転出口ロール463及び戻しロール465は、駆動ロール及びこれに圧接する従動ロールからなり、不図示の駆動モータにより一定方向に回転するようになっている。
The
一方、スイッチバック搬送路423の下流側に位置する反転ロール対は、本発明に係るロール対の接離機構を構成し、不図示の駆動源に接続されて正逆回転可能に駆動される駆動ロール2と、この駆動ロール2に対して接離可能に移動し、所定の場合に駆動ロール2と当接し、圧接部(ニップ部)を形成する従動側ロールである接離ロール3とで構成されている。
On the other hand, the reverse roll pair positioned on the downstream side of the
ここで、駆動ロール2は、その支持軸2sが不図示のブラケットに固定的に回転支持されていると共に、接離ロール3は、軸受け3eを介して支持軸3sに回転自在に支持されている。そして、この軸受け3eの外周部と、スイッチバック搬送路423の側壁に設けられた支持金具4との間には、スプリングSが軸受け3eを巻くように配設されており、これにより接離ロール3を駆動ロール2に当接するように付勢している。
Here, the
このように構成されたシート反転装置100において、例えば、フェースダウンモードや、両面画像形成モードを実行する際には、分岐爪105、106により、記録シートが反転ロール対2,3まで導入され、この反転ロール対2,3により、記録シートの向きが反転されると共に、分岐爪107の切り替え方向により、下流側分岐搬送路422に導入されて(図中分岐爪107が左側に移動した場合)、画像面が下向きに排出されたり(フェースダウンモード)、戻し搬送路43に導入され(図中分岐爪107が右側に移動した場合)、その後、記録シートの反対側の面にも画像形成が行なわれる(両面画像形成モード)ようになっている。
In the
次に、本発明に係るロール対の接離機構の詳細について、図3を参照して、さらに説明する。ここで、図3は、本発明に係るロール対の接離機構の構成を示す斜視図である。 Next, details of the contact / separation mechanism of the roll pair according to the present invention will be further described with reference to FIG. Here, FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of the contact / separation mechanism of the roll pair according to the present invention.
図3(a)に示されるように、本発明に係るロール対の接離機構1は、不図示の駆動源に接続されて、正逆回転可能に形成された駆動側回転軸2sと、この駆動側回転軸2sの両端部に設けられ、回転軸2sと一体となって正逆回転可能に形成された駆動ロール2a,2bと、駆動側回転軸2sと対向するように配置された支持軸3sの両端部に回転可能に設けられ、駆動ロール2a,2bとニップ部を形成する接離ロール3a,3bとを備えている。
As shown in FIG. 3 (a), a roll pair contact /
そして、支持軸3sから見て、駆動側回転軸2sの反対側には、接離側回動軸5が併設されており、支持軸3sは、接離ロール3a,3bの近傍に設けられた支持部材5a,5bを介して接離側回動軸5に支持されている。また、接離側回動軸5の一端には、レバー状のリンク部材7aが接続されており、このリンク部材7aの基端部に形成されたリンク溝を介して、V字状のリンク部材7bがさらに接続されている。このリンク部材7bの一端は、ソレノイド機構に接続されており、該ソレノイド機構をON/OFFすることにより、接離ロール3a,3bを支持する支持軸3sが接離側回動軸5回りの所定の軌道上を回動し、両端の接離ロール3a,3bが、駆動ロール2a,2bと接離可能に移動するようになっている。具体的には、図中、ソレノイドSDが電磁力により駆動され、例えば矢印A方向に直線移動すると、これに接続されたリンク部材7bが矢印B方向に回転し、これに伴い、リンク部材7aが矢印C方向に回転することにより、接離側回動軸5及び支持部材5a,5bが矢印D方向に回転し、支持部材5a,5bの先端に支持された支持軸3sがスプリングS(図2参照)の付勢力に抗して所定の軌道上を矢印E方向に回動することにより、支持軸3sの両端部に設けられた接離ロール3a,3bが、駆動ロール2a,2bに対して離間するように移動する。
Then, as viewed from the
ここで、図3(b)に示されるように、支持部材5a,5bの先端の爪部5u,5wが接離ロール3a,3bを支持する支持位置は、接離側回動軸5の軸中心5o回りにおいて、それぞれ異なる(図中、軸中心5oに対する高さが異なる)ように設定されている。すなわち、上述のように接離ロール3a,3bが駆動ロール2a,2bから離間している状態では、接離ロール3a,3bの支持軸3sが、接離側回動軸5回りの所定の軌道上(接離ロール3a,3bが駆動ロール2a,2bと当接して圧接部を形成するような所定の軌道上)に配置されていると共に、接離ロール3a,3bの支持軸3sと、接離側回動軸5とは、平行ではなく、捩れの位置となる(支持軸3sの接離側回動軸5に対する捩れ量が軸方向両端部で互いに異なる)ような配置関係となっている。
Here, as shown in FIG. 3B, the support position where the
次に、このような離間状態からソレノイドSDをOFFすると、接離ロール3a,3bを駆動ロール2a,2bから離間させている電磁力が解除され、接離ロール3a,3bは、駆動ロール2a,2bと当接するように付勢されているスプリングS(図2参照)の弾性力によって、接離側回動軸5回りの所定の軌道に沿って急激に移動し、駆動ロール2a,2bと衝突する。すなわち、ソレノイドSDの電磁力の解除によって、接離ロール3a,3bと駆動ロール2a,2bとは衝撃的に接触する。
Next, when the solenoid SD is turned off from such a separated state, the electromagnetic force separating the contact /
従来、このような衝撃的な接触に伴う、振動・騒音等が問題となっていたが、本発明に係るロール対の接離機構1の場合は、離間状態において支持軸3sと接離側回動軸5とが、捩れの位置に配置されるので、この状態からソレノイドSDの電磁力が解除されて、スプリングSの弾性力により、接離ロール3a,3bが、駆動ロール2a,2bに当接するように衝撃的に移動しても、複数の接離ロール3a,3bが、対向する駆動ロール2a,2bと同時に衝突することはなく、複数対のニップ部を形成する接離ロール3a,3bと駆動ロール2a,2bとが、時間差をおいて軸方向に順次接触することになる。
Conventionally, vibration and noise associated with such impact contact have been a problem. However, in the case of the contact /
具体的には、本例の場合では、接離ロール3aが先に、駆動ロール2aと接触し、その後、接離ロール3bが、駆動ロール2bと接触することとなる。
Specifically, in the case of this example, the contacting / separating
なお、この接触のタイミングの時間差は、支持部材5a,5bの先端の爪部5u,5wの形状(回転中心5oから見た支持部材5a,5bの爪部5u,5wが支持軸3sを支持する支持位置)を適宜に変更することにより、任意のタイミングで順次接触させることが可能である。
The time difference between the contact timings is determined by the shape of the
一般に、画像形成装置の構造体には、いたるところにベアリングのガタ等の非線形成分が存在し、ある加振力(入力)に対し構造体が線形に反応するのではなく高次関数的に応答することとなる。このため、一度に大きな加振力を加えるのではなく、この力を分散させて加えることにより応答を抑制することが可能となる。 In general, there are nonlinear components such as bearing play everywhere in the structure of an image forming apparatus, and the structure does not respond linearly to a certain excitation force (input), but responds in a higher order function. Will be. For this reason, it is possible to suppress the response by applying this force in a distributed manner, rather than applying a large excitation force at a time.
そこで、上述のようにニップ部を形成する駆動ロール2a,2bと接離ロール3a,3bとを分散的に順次接触させることにより、ロール対2,3の衝突時における振動及び騒音を低減させることができる。 Therefore, as described above, the drive rolls 2a and 2b forming the nip portion and the contact / separation rolls 3a and 3b are sequentially contacted in a distributed manner to reduce vibration and noise at the time of the collision between the roll pairs 2 and 3. Can do.
また、衝突の時間差は、任意のタイミングに設定可能であるが、衝突の影響を受けるロール、シャフト、軸受け、フレーム等のロール対の接離機構を含んだ構造体の固有振動数を把握し、この固有振動数から求められる固有の半周期(数10ms)の奇数倍のタイミングで衝突させることが好ましい。 In addition, the time difference of the collision can be set at an arbitrary timing, but the natural frequency of the structure including the contact / separation mechanism of the roll pair such as the roll, the shaft, the bearing, and the frame affected by the collision is grasped, It is preferable to cause the collision at an odd multiple of a specific half period (several tens of ms) obtained from the natural frequency.
次に、本発明に係るロール対の接離機構を用いて、接離ロールと駆動ロールの衝突時(ニップ部形成時)における時間―騒音レベルについて、従来方式の接離機構と比較測定した結果について、図5及び図6を参照して説明する。ここで、図5(a)は、従来方式の接離機構を用いた場合の時間騒音レベル波形及び時間騒音音圧波形を示す図であり、図5(b)は、本発明に係るロール対の接離機構を用いた場合の時間騒音レベル波形及び時間騒音音圧波形を示す図である。また、図6は、固有半周期の奇数倍の時間差で衝突させた場合の、時間振動波形を模式的に示す図である。 Next, using the roll pair contact / separation mechanism according to the present invention, the results of measurement of time-noise level at the time of collision between the contact / separation roll and the drive roll (when the nip portion is formed) compared with the conventional contact / separation mechanism Will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 (a) is a diagram showing a time noise level waveform and a time noise sound pressure waveform when a conventional contact / separation mechanism is used, and FIG. 5 (b) shows a roll pair according to the present invention. It is a figure which shows the time noise level waveform and time noise sound pressure waveform at the time of using this contact / separation mechanism. FIG. 6 is a diagram schematically showing a temporal vibration waveform in the case of collision with a time difference that is an odd multiple of the natural half cycle.
図5(a)に示されるように、ニップ部を形成するロール対を軸方向に同時に接触させる従来方式の接離機構においては、衝突の際の衝撃音が、定常騒音をかなり超えた高い騒音レベルまで到達し、耳障りな衝撃騒音が発生する。さらに、この衝撃騒音波形は、構造体の時定数の影響で、衝突後も急激には、そのレベルが落ちないため、定常騒音レベルを超えた騒音がある程度持続してしまう。 As shown in FIG. 5 (a), in the conventional contact / separation mechanism in which the pair of rolls forming the nip portion are simultaneously contacted in the axial direction, the impact sound at the time of collision is a high noise that significantly exceeds the steady noise. It reaches the level and generates annoying impact noise. Furthermore, the impact noise waveform is affected by the time constant of the structure, and its level does not drop suddenly even after a collision. Therefore, noise exceeding the steady noise level is sustained to some extent.
これに対して、本発明に係るロール対の接離機構を用いた場合には、図5(b)に示されるように、まず、1回目の衝突の際の衝撃騒音レベルが定常騒音レベルまで抑制され、さらに、2回目の衝突の際には、その衝撃騒音レベルが、定常騒音レベル以下にまで低減されてしまうことが理解される。すなわち、衝突のタイミングを軸方向にずらすだけで、ロール対の衝突に伴う騒音レベルがほぼ定常騒音レベルと同等に抑制されるので、いわゆる定常騒音によるマスキング効果により、実質上ロール対の衝突に伴う騒音はほとんど発生しないこととなる。 On the other hand, when the contact / separation mechanism of the roll pair according to the present invention is used, as shown in FIG. 5B, first, the impact noise level at the first collision is reduced to the steady noise level. Further, it is understood that the impact noise level is reduced to a steady noise level or lower in the second collision. That is, only by shifting the timing of the collision in the axial direction, the noise level associated with the roll pair collision is suppressed to be substantially equal to the steady noise level. There will be almost no noise.
さらに、図6に示されるように、固有の半周期の奇数倍の時間差で、1回目の衝突の後に、2回目の衝突を行なわせた場合には、2回目の衝撃振動波の位相が逆転し、1回目の衝突による衝撃振動波を2回目の衝撃振動波で打ち消すことができ、より一層の騒音・振動の抑制効果を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 6, when the second collision is performed after the first collision with a time difference that is an odd multiple of the inherent half cycle, the phase of the second shock vibration wave is reversed. In addition, the shock vibration wave caused by the first collision can be canceled out by the second shock vibration wave, and further noise and vibration suppression effects can be obtained.
また、変形例としては、支持軸3sを支持する支持部材5a,5bの爪部5u,5wを弾性部材で形成し、それぞれの弾性量が異なるように爪部5u,5wの材質を変更して、離間状態において爪部5u,5wが支持軸3sを支持する際のたわみ量(変形量)がそれぞれ異なるように構成してもよい。
As a modification, the
このように構成した場合でも、接離ロール3a,3bが駆動ロール2a,2bと離間した状態では、支持軸3sと接離側回動軸5とが捩れの位置に配置されるので、先の実施の形態と同様な作用・効果を得ることができる。
Even in such a configuration, when the contact /
なお、本実施の形態においては、簡単のため駆動ロール2及び接離ロール3共に、支持軸の両端2箇所に設置された場合について説明してきたが、設置数については2箇所に限られるものではなく、より多くのロール対が設置されている場合、若しくは、1本のロール状のロール対が設置されている場合でも適用可能である。例えば、より多くのロール対が設置されている場合には、対応するロール対が時間差を設けて順次接触するように構成すればよく、1本のロール状のロール対が設置されている場合には、ロールの一方の端部から接触させ、次のタイミングで他方の端部を接触させるように構成すればよい。これにより、前述したように、衝突時の衝撃を分散させて衝撃騒音及び振動を抑制することができ、さらに、所定の時間差を固有の半周期の奇数倍とすることで、より衝撃騒音及び振動の低減効果を得ることができる。
<実施の形態2>
In the present embodiment, the case where both the
<
次に、本発明に係るロール対の接離機構の実施の形態2について、図4を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the roll pair contacting / separating mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施の形態におけるロール対の接離機構は、先の実施の形態におけるロール対の接離機構における支持軸3sの支持部材を変更したものであり、同様な機能を有する部材には、同様な符号を付し、その詳細な説明は省略する。
The roll pair contact / separation mechanism in the present embodiment is obtained by changing the support member of the
図4に示されるように、本実施の形態に係るロール対の接離機構1Aは、接離ロール3a,3bを接離側回動軸5に対して、接続支持する接続支持部材5eを、支持軸3sの接離ロール3a側端部に設けたものであり、支持軸3sを接離側回動軸5に対して、片持ち支持するように構成したものである。
As shown in FIG. 4, the contact /
さらに、接続支持部材5eの接続部5cと支持軸3sとの間には、所定のガタが形成されており、このようなガタを有する接続支持部材5eにより、支持軸3sを接離側回動軸5に対して、片持ち支持することにより、先の実施の形態と同様に、駆動ロール2a,2bと接離ロール3a,3bとが離間した状態では、支持軸3sと接離側回動軸5とが捩れの位置となり、この状態から、例えばソレノイドOFF操作により解放された支持軸3sは、接離側回動軸5回りの所定の軌道に沿って回動すると共に、支持軸3sの両端部に設けられた接離ロール3a,3bは、例えば、接続支持部材5e側に設けられた接離ロール3aが、先に駆動ロール2aと衝突し、その後、反対側の接離ロール3bが、時間差をおいて対応する駆動ロール2bと衝突することにより、先の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
Further, a predetermined play is formed between the
このように構成した場合には、衝突のタイミングの精密な制御は困難となるものの、ロール対が接触する際の接触面を、軸方向に時間差を設けて順次接触させる接離機構をより簡易に実現することができる。 In such a configuration, precise control of the timing of the collision becomes difficult, but the contact / separation mechanism that sequentially contacts the contact surfaces when the roll pair contacts with each other with a time difference in the axial direction is simplified. Can be realized.
なお、以上の実施の形態においては、本発明に係るロール対の接離機構の適用例として、シート反転装置について説明したが、本発明はこのようなシート反転装置への適用に限定されるものではなく、画像形成装置を構成する他の機器への適用も当然に可能である。 In the above embodiment, the sheet reversing device has been described as an application example of the roll pair contact / separation mechanism according to the present invention. However, the present invention is limited to application to such a sheet reversing device. Instead, it is naturally possible to apply to other devices constituting the image forming apparatus.
本発明に係るロール対の接離機構を他の構成機器に適用した場合の例を、実施の形態3,4として以下に説明する。
<実施の形態3>
An example in which the roll pair contacting / separating mechanism according to the present invention is applied to other components will be described below as third and fourth embodiments.
<Embodiment 3>
本実施の形態は、本発明に係るロール対の接離機構を画像形成装置の後処理装置(図1参照)に適用したものである。 In this embodiment, the roll pair contact / separation mechanism according to the present invention is applied to a post-processing apparatus (see FIG. 1) of an image forming apparatus.
図1において、本実施の形態に係る後処理装置12は、その上部及び側部中央付近に上部排出トレイ51、下部排出トレイ52を設ける一方、装置本体20側からシート排出口に連通する搬送経路60を設け、この搬送経路60には、上部排出トレイ51に通じる第一搬送路61と、この第一搬送路61から分岐して下部排出トレイ52に通じる第二搬送路62とを具備させ、第二搬送路62と下部排出トレイ52との間には後処理部200を設けたものである。尚、符号63は搬送ロール、64は上部排出トレイ51へシートを排出させるための排出ロール、65は第二搬送路62から後処理部200にシートを排出する排出ロールである。
In FIG. 1, the
本実施の形態において、後処理部200は、積載される複数のシート束を位置決め収容する後処理トレイ201と、この後処理トレイ201内のシート束に対してステープル処理などの後処理を行うステープラなどの後処理ユニット202とを備え、後処理トレイ201の出口部分には、下部排出トレイ52へシート束が排出せしめられる排出ロール203を設けたものである。ここで、排出ロール203は、正逆回転可能な駆動ロール204とこの駆動ロール204に接離自在で接触時に従動回転する接離ロール205とを備えている。
In the present embodiment, the
このような後処理部200にあっては、例えば記録シートが後処理トレイ201に収容される過程においては、排出ロール203の接離ロール205が駆動ロール204から離間配置されており、排出ロール65から排出された記録シートは、シートの後端が排出ロール65から離れた時点で落下し、後処理トレイ201に収容される。この後、後処理ユニット202による後処理が施されると、排出ロール203がニップ状態に設定され、後処理トレイ201上の後処理済みのシート束は排出ロール203によって下部排出トレイ52側へ排出される。
In such a
そこで、本発明に係るロール対の接離機構1を上述の排出ロール203に適用することにより、先の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
Therefore, by applying the roll pair contacting /
具体的には、本実施の形態に係るロール対の接離機構は、図7(a)に示されるように、駆動ロール204と対向するように接離ロール205を配置し、この接離ロール205をリンク部材206を介して、駆動軸210に駆動されるカム機構208と接続することにより、接離ロール205を駆動ロール204に対して接離可能に移動するように構成したものである。
Specifically, as shown in FIG. 7A, the contact / separation mechanism of the roll pair according to the present embodiment has an approach /
なお、接離ロール205は、図7(b)に示されるように、支持軸205sの両端部近傍の2箇所(205a,205b)に回転自在に取り付けられていると共に、その支持軸205sの両端部は、ブラケットの貫通孔205d,205fに支持されている。また、図7(c)に示されるように、接離ロール205a側の貫通孔205dは丸孔に形成されているのに対し、図7(d)に示されるように、接離ロール205b側の貫通孔205fは長孔に形成されている。そして、接離ロール205a,205bの近傍において、支持軸205sには、フレームとの間に圧縮スプリングS1,S2が取り付けられており、接離ロール205a,205bは、常時、駆動ロール204と当接するように付勢されている。
As shown in FIG. 7B, the contact /
このように構成した場合には、カム208の所定の回転に伴って接離ロール205a,205bが駆動ロール204と離間し、この状態において支持軸205sと駆動軸210とが捩れの位置に保持される。そして、さらにカム208が回転すると、接離ロールを所定の位置に保持している保持力が解放され、圧縮スプリングS1,S2による付勢力に基づいて、接離ロール205a,205bが駆動ロール204と接触する方向に移動する。そして、本例の場合では、先に接離ロール205aが駆動ロール204と接触した後、接離ロール205bが駆動ロール204と接触することとなり、先の実施の形態1と同様な効果を得ることができる。
In such a configuration, the contact / separation rolls 205a and 205b are separated from the
なお、本実施の形態においては、後処理装置12の排出ロール203に本発明に係るロール対の接離機構を適用したが、同様な機構を給紙装置の給紙ロールに適用することも可能である。
<実施の形態4>
In the present embodiment, the roll pair contacting / separating mechanism according to the present invention is applied to the
<Embodiment 4>
本実施の形態は、本発明に係るロール対の接離機構を転写ロール(図1参照)の接離機構に適用したものである。 In the present embodiment, the contact / separation mechanism of the roll pair according to the present invention is applied to the contact / separation mechanism of the transfer roll (see FIG. 1).
例えば、図1に示されるような画像形成装置の場合、中間転写ベルト23に各色のトナー像が一次転写される間、転写ロール242は、中間転写ベルト23から離間させておき、中間転写ベルト23への所定の一次転写が完了した後、転写ロール242を中間転写ベルト23を介してバックアップロール241に当接するように移動させ、記録シートに一括して二次転写を行なう必要がある。
For example, in the case of the image forming apparatus as shown in FIG. 1, while the toner images of the respective colors are primarily transferred to the
具体的には、図8に示されるように、本発明に係るロール対の接離機構を備える転写ロール242は、回転軸245の両端部にカム247a,247bが接続されており、このカム247a,247bの上部にカム247a,247bの周面と所定の場合に接触する受圧部材250pを有するカムレバー250を備えている。そして、このカムレバー250の下端部は、スプリングS3を介してフレームに接続されており、このスプリングS3の弾性力により、カムレバー250の先端に設けられた転写ロール242が、中間転写ベルト23を介してバックアップロール241と当接するように付勢されている。
Specifically, as shown in FIG. 8, a
そして、回転軸245の両端に設けられたカム247a,247bの形状は、それぞれ異なっており、転写ロール242が、バックアップロール241と離間するように移動した際、先の実施の形態と同様に、回転軸245と、転写ロール242の支持軸242sとが、捩れの位置となるように、回転軸245の両端部のカム247a,247bの形状が設定されている。
The shapes of the cams 247a and 247b provided at both ends of the
このように回転軸245の端部に互いに異なる形状のカム247a,247bを設けて、転写ロール242を中間転写ベルト23を介してバックアップロール241と当接するように移動可能に支持することにより、転写ロール242とバックアップロール241との接触面が軸方向に順次接触するように構成することができ、これにより中間転写ベルト23を介したロール対の衝撃的な接触に伴う、振動・騒音を低減することができる。
In this way, cams 247a and 247b having different shapes are provided at the end of the
なお、本実施の形態においては、回転軸245の両端部に互いに形状の異なるカム247a,247bを設けたが、先の実施の形態2と同様に、回転軸245の片方の端部のみに、カムを設けて、接離ロール242が回転軸に対して片持ち支持となるように構成してもよい。
In the present embodiment, cams 247a and 247b having different shapes are provided at both ends of the
さらに、このような中間転写ベルト23を介したロール対の接触は、定着装置においても同様に生じうるため、同様な機構を定着装置の加圧ロールに適用しても良い。
Further, since the contact of the roll pair via the
1,1a:ロール対の接離機構、2a,2b:駆動ロール、2s:駆動側回転軸、3a,3b:接離ロール、3s:支持軸、4:支持金具、5:接離側回動軸、5a,5b:支持部材、5c:接続部、5e:接続支持部材、5o:回転中心、5u,5w:爪部、7a,7b:リンク部材、10:画像形成装置、12:後処理装置、21:画像形成モジュール、22:感光体ドラム、23:中間転写ベルト、24:二次転写装置、25:定着装置、31-35:シート供給トレイ、40:シート搬送路、41:主搬送路、42:反転搬送路、100:シート反転装置、105,106,107:分岐爪、200:後処理部、202:後処理ユニット、203:排出ロール、204:駆動ロール、205a,205b:接離ロール、205d,205f:貫通孔、205s:支持軸、206:リンク部材、208:カム、210:駆動軸、221:帯電器、222:露光装置、223:現像装置、224:一次転写装置、225:クリーナ、241:バックアップロール、242:転写ロール、242s:支持軸、245:回転軸、247:カム、250:カムレバー、250p:受圧部材、411:上流側搬送路、412:下流側搬送路、413:直通搬送路、421:上流側分岐搬送路、422:下流側分岐搬送路、423:スイッチバック搬送路、461:反転入口ロール、463:反転出口ロール、465:戻しロール、941:縦搬送経路、945,946:ロール対、951:分岐爪、S:スプリング、SD:ソレノイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a: Roll pair contact / separation mechanism, 2a, 2b: Drive roll, 2s: Drive side rotation shaft, 3a, 3b: Contact / separation roll, 3s: Support shaft, 4: Support metal fitting, 5: Contact / separation side rotation Axis, 5a, 5b: support member, 5c: connection portion, 5e: connection support member, 5o: rotation center, 5u, 5w: claw portion, 7a, 7b: link member, 10: image forming device, 12: post-processing device , 21: image forming module, 22: photosensitive drum, 23: intermediate transfer belt, 24: secondary transfer device, 25: fixing device, 31-35: sheet supply tray, 40: sheet conveyance path, 41: main conveyance path 42: reverse conveying path, 100: sheet reversing device, 105, 106, 107: branch claw, 200: post-processing unit, 202: post-processing unit, 203: discharge roll, 204: drive roll, 205a, 205b: contact / separation Roll, 205d, 20 5f: Through hole, 205s: Support shaft, 206: Link member, 208: Cam, 210: Drive shaft, 221: Charger, 222: Exposure device, 223: Development device, 224: Primary transfer device, 225: Cleaner, 241 : Backup roll, 242: transfer roll, 242s: support shaft, 245: rotation shaft, 247: cam, 250: cam lever, 250p: pressure receiving member, 411: upstream side transport path, 412: downstream side transport path, 413: direct transport 421: upstream branch conveyance path, 422: downstream branch conveyance path, 423: switchback conveyance path, 461: reverse entry roll, 463: reverse exit roll, 465: return roll, 941: vertical conveyance path, 945, 946: Roll pair, 951: Branch claw, S: Spring, SD: Solenoid
Claims (5)
前記接離ロールが駆動ロールに対して、離間状態から接触状態に移行する際には、前記圧接部を形成する駆動ロールと接離ロールとの接触面が、時間差を設けて軸方向に順次接触するように形成されることを特徴とする画像形成装置用のロール対の接離機構。 A drive roll that is driven to rotate forward and reverse, and a contact roll that moves in contact with and away from the drive roll and forms a pressure contact portion in contact with the drive roll in a predetermined case,
When the contact / separation roll moves from the separated state to the contact state with respect to the drive roll, the contact surfaces of the drive roll and the contact / separation roll forming the press contact portion sequentially contact in the axial direction with a time difference. A roll pair contact / separation mechanism for an image forming apparatus.
前記複数の支持部材による前記共通の支持軸の支持位置のそれぞれは、前記回動軸回りにおいて互いに異なることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置用のロール対の接離機構。 A plurality of the contact / separation rolls are provided on a common support shaft, and the common support shaft is supported by the rotating shaft via a plurality of support members in the vicinity of the plurality of contact / separation rolls. And
4. The contact / separation mechanism for a roll pair for an image forming apparatus according to claim 3, wherein each of the support positions of the common support shaft by the plurality of support members is different around the rotation shaft.
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