JP2006248663A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートを屈曲させながら搬送する際、紙パス長変化を小さくすることのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ２つのローラ対４，５，７，８の間に配置され、シートＳを屈曲させながら搬送する湾曲したシート搬送通路Ｒを第１ガイド部材２と、第１ガイド部材２と対向して配置され、かつ第１ガイド部材２よりも湾曲方向内側に位置する第２ガイド部材１とにより構成する。そして、第２ガイド部材２のシートＳに当接してシートＳを屈曲させる当接部Ａの位置が、２つのローラ対４，５，７，８のそれぞれのローラニップを焦点とし、かつ第２ガイド部材２の当接部Ａの初期位置を通る楕円Ｄの略軌道上となるようにする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特に２つのローラ対の間に屈曲搬送ガイドが配置されているものに関する。

従来、カラー複写機やカラーレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、像担持体上に形成した画像を、１次転写部において一旦中間転写ベルト上に転写し、この後、この中間転写ベルト上に転写された画像を、２次転写部において、搬送されてくるシート（転写材）に転写するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、このような中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、給紙カセットからシートをレジストローラ対に搬送した後、レジストローラ対により斜行を補正し、この後、中間転写ベルト上に転写されたトナー像とシート先端との位置を合わせるタイミングでレジストローラ対を駆動して２次転写部に搬送することにより、中間転写ベルト上に一次転写されているトナー像をシート上に２次転写するようにしている。

図８は、このような従来の画像形成装置の２次転写部付近の構造を示す図であり、不図示の給紙カセットから搬送されたシートＳは、所定のタイミングで駆動されるレジストローラ対７，８により中間転写ベルト３を張設する張設ローラ４と、この張設ローラ４と共に中間転写ベルト３を挟持する２次転写ローラ５とにより構成される２次転写部に搬送される。なお、図８において、１０は、２次転写ローラ５の軸支部６を押圧し、２次転写ローラ５を中間転写ベルト３を介して張設ローラ４に圧接させる加圧バネである。

そして、この２次転写部において２次転写ローラ５により、帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加することで中間転写ベルト３上に形成されたトナー画像がシート上に転写されるようになっている。

ところで、図８において、１２，１３は給紙カセットから搬送されたシートＳをレジストローラ対７，８にガイドする第１および第２フレームであり、１，２はレジストローラ対７，８により搬送されたシートＳを２次転写部にガイドするシート搬送通路Ｒを構成する第１の２次転写前ガイド及び第２の２次転写前ガイドである。

ここで、第１ガイド部材である第２の２次転写前ガイド２と対向して配置され、第２の２次転写前ガイド２よりも湾曲方向（曲率半径方向）内側に位置する第２ガイド部材である第１の２次転写前ガイド１は、２次転写ローラ５の軸支部６の一端部に設けられたヒンジピン６ａを介して軸支部６に回動自在に保持されている。

また、この第１の２次転写前ガイド１は、シートと当接してシートを屈曲させる当接部である屈曲点Ａを備えると共に、張設ローラ４と中間転写ベルト３を含む中間転写ユニット２０の構成の一部である突き当て部１６と当接する突き当て部材１４を一体に備えている。

また、図８において、１５は第１フレーム１２と第１の２次転写前ガイド１との間に設けられた加圧バネであり、この加圧バネ１５により、第１の２次転写前ガイド１は第２の２次転写前ガイド側に付勢され、通常は突き当て部材１４を中間転写ユニット２０の突き当て部１６に圧接させている。なお、２次転写部を離間したとき第１の２次転写前ガイド１は、図９に示すように、加圧バネ１５により、中間転写ユニット２０の突き当て部１６側に突出している。

そして、このように突き当て部材１４を中間転写ユニット２０の突き当て部１６に圧接させることにより、第１の２次転写前ガイド１の位置決めが行われる。なお、これら突き当て部材１４、突き当て部１６、ヒンジピン６ａは図１０に示すように、中間転写ユニット２０及び第１の２次転写前ガイド１の長手方向両端にそれぞれ存在する。

ところで、このような構成のガイド系においては、シート搬送経路を短くするため、シートＳを第１の２次転写前ガイド１の屈曲点Ａにより屈曲させて２次転写部に送り込むようにしている。

なお、このようにシートＳを屈曲させて２次転写部に送り込む場合には、例えば２つのローラ対のうちのシート搬送方向上流側のローラ対であるレジストローラ対７，８のシート搬送速度よりも、シート搬送方向下流側のローラ対である張設ローラ４と２次転写ローラ５とにより構成される２次転写ローラ対４，５のシート搬送速度を速くすることによってシートＳを引っ張り、シートＳを図８に示す、第１の２次転写前ガイド１の屈曲点Ａに押し当てることによりシートＳを屈曲させるようにしている。

また、逆に２次転写ローラ対４，５のシート搬送速度よりもレジストローラ対７，８のシート搬送速度を速くすることによってシートＳを撓ませることにより、図１１に示すようにシートＳを第２の２次転写前ガイド２の当接部である屈曲点Ａに押し当ててシートＳを屈曲させるようにしている。

ところで、このようにシートを屈曲させる場合、図１２に示すように２次転写ローラ対４，５のニップをＢ、レジストローラ対７，８のニップをＣとすると共に、これらＢ，Ｃを焦点とし、屈曲点Ａ（当接部）を通る楕円Ｄを考えると、この楕円Ｄの接線に対して屈曲点Ａの位置が、初期の基準となる位置（以下、初期位置という）から略垂直方向にずれ、Ａ’に示す位置となると、紙パス長変化［Ｌ２−Ｌ１＝（Ａ’Ｂ＋Ａ’Ｃ）−（ＡＢ＋ＡＣ）］の割合が高くなる。一方、屈曲点Ａの位置が初期となる位置から楕円Ｄの接線方向にずれ、Ｅに示す位置になる分には、屈曲点は略楕円軌道上にあるため、紙パス長変化（Ｌ３−Ｌ１）の割合は小さい。

図１３は、このような紙パス長の変化量ΔＬ［＝Ｌ’−Ｌ＝（Ａ’Ｂ＋Ａ’Ｃ）−（ＡＢ＋ＡＣ）］を説明する図であり、図１４はローラ対間の距離ｄが５０ｍｍで、屈曲点Ａの楕円接線の法線方向への変化量が１ｍｍの時の紙パス長変化量を示す図である。そして、この図１４から、屈曲点Ａの屈曲角θが小さい（屈曲している）程、紙パス長変化量ΔＬが大きくなり、紙パス長が変化しやすい事が分かる。

特開２００２−２４４４４９号公報

ところで、従来のシート搬送装置及び画像形成装置において、図８に示す２次転写ローラ対４，５のニップ位置に対する第１の２次転写前ガイド１の先端４０の位置は安定した画像を得るためには重要であることから、第１の２次転写前ガイド１の位置決めは、既述したように加圧バネ１５によって突き当て部材１４を中間転写ユニット２０の突き当て部１６に突き当てるという構成により行なわれていた。

一方、紙パス長を決定する重要な要素である屈曲点Ａの位置決めは、第１の２次転写前ガイド１や第２の２次転写前ガイド２の部品精度の範囲で保証されることから、あまり重要視されていなかった。

しかし、例えば図１０に示す第１の２次転写前ガイド１の両端にそれぞれ設けられた位置決め部１５の第１の２次転写前ガイド１に対する位相がずれている場合、突き当て部材１４を中間転写ユニット２０の突き当て部１６に突き当てると、第１の２次転写前ガイド１の一端部側の屈曲点Ａの位置が、図１２に示す基準となる楕円軌道Ｄ上から外れ、Ａ’に示す位置となるようになる。

そして、このように第１の２次転写前ガイド１の一端部側の屈曲点Ａの位置が楕円軌道Ｄ上から外れるようになると、第１の２次転写前ガイド１の両端部における紙パス長が異なるようになり、この結果、図１５に示すようにシートＳが斜行したり、画像の先端、後端直角の精度がずれる等の弊害が生じるようになる。

なお、これは既述した図１１に示す第２の２次転写前ガイド２にシートＳを押し当てて搬送する場合でも同様であり、第２の２次転写前ガイド２の屈曲点Ａの位置が長手方向で安定しない場合には、同様に屈曲点Ａが楕円軌道Ｄから外れ、第２の２次転写前ガイド２の両端部における紙パス長が異なるようになる。

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、シートを屈曲させながら搬送する際、紙パス長変化を小さくすることのできる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。

本発明は、２つのローラ対と、前記２つのローラ対の間に配置され、シートを屈曲させながら案内する湾曲したシート搬送通路とを備えたシート搬送装置において、前記シート搬送通路を構成する第１ガイド部材と、前記第１ガイド部材と対向して配置されて前記シート搬送通路を構成し、かつ前記第１ガイド部材よりも湾曲方向内側に位置する第２ガイド部材と、を備え、前記第１ガイド部材又は前記第２ガイド部材におけるシートに当接して該シートを屈曲させる当接部の位置が、前記２つのローラ対のそれぞれのローラニップを焦点とし、かつ前記第１ガイド部材又は前記第２ガイド部材における当接部の初期位置を通る楕円の略軌道上となるようにしたことを特徴とするものである。

本発明のように、２つのローラ対の間に配置され、シートを屈曲させながら搬送する湾曲したシート搬送通路を構成する第１ガイド部材又は第２ガイド部材のシートに当接してシートを屈曲させる当接部の位置が、２つのローラ対のそれぞれのローラニップを焦点とし、かつ第１ガイド部材又は第２ガイド部材の当接部の初期位置を通る楕円の略軌道上となるようにすることにより、シートを屈曲させながら搬送する際、紙パス長変化を小さくすることができる。

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参照して説明する。

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構成を示す図である。

図１において、１００は画像形成装置、１０１は画像形成装置本体であり、この画像形成装置本体１０１の上部には、原稿の画像情報を読取るための画像読取部１０１Ａが配置されている。ここで、この画像読取部１０１Ａは、固定して設けられた透明ガラス板からなる原稿台１０２と、原稿台１０２の所定の位置に画像面を下向きにして載置された原稿を押圧固定する原稿圧着板１０３と、原稿台１０２の下側に設けられ、原稿を照明するランプ１０４と、照明した原稿１００の光像を画像処理ユニット１０８に導くための反射ミラー１０５、１０６、１０７とからなる光学系が設けられている。

そして、原稿画像を読み取る場合には、ランプ１０４及び反射ミラー１０５、１０６、１０７を所定の速度で移動させることにより、原稿画像を読み取るようにしている。

また、この画像読取部１Ａの下部には、画像読取部１０１Ａにより取得した画像情報データに応じてシートＳに画像を形成する画像形成部１１５が設けられており、この画像形成部１１５には、感光ドラム１１２と、感光ドラム１１２の表面を均一に帯電する帯電ローラ１６０と、感光ドラム１１２にトナー像を形成するロータリ現像ユニット１５１と、感光ドラム１１２の表面に現像されたトナー像が一次転写される像担持体である中間転写ベルト３と、中間転写ベルト３の内側に配置された張設ローラ４と、トナー像を転写した後、感光ドラム１１２に残留したトナーを除去するクリーナ１２６等を備えている。

また、この画像形成部１１５の下方にはシートＳを収容するシートカセット１２７が配置されており、このシートカセット１２７に収納されたシートＳは給紙ローラ１３０により繰り出されるようになっている。

そして、このような構成の画像形成装置１００では、画像を形成する場合には、まず画像読取部１０１Ａによって原稿画像を読み取った後、レーザーユニット１０９により、読取られた画像情報に基づいてレーザ光Ｌが射出され、このレーザ光Ｌによって感光体ドラム１１２の表面上を走査することにより、感光体ドラム１１２の表面に静電画像が形成される。さらにこの後、この静電画像にロータリ現像ユニット１５１からトナーを供給することにより、トナー画像が形成され、可視像化される。

次に、中間転写ベルト３の裏面に配置された１次転写ローラ１３１により、感光体ドラム１１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト表面へ転写する。

一方、このような中間転写ベルト上へのトナー画像転写動作に並行して給紙ローラ１３０によりシートカセット１２７に収納されたシートＳが給送され、このシートＳは停止しているレジストローラ対７，８へ送られ、このレジストローラ対７，８により斜行状態が矯正される。

この後、中間転写ベルト３上に重ねられたトナー像とシート先端との位置を合わせるタイミングをとってレジストローラ対７，８が駆動され、これにより斜行状態が矯正されたシートＳが２次転写部を構成する中間転写ベルト３の内側に配置された張設ローラ４と、中間転写ベルト３の外側に配置された２次転写ローラ５からなる２次転写ローラ対４，５に搬送される。

そして、このように２次転写ローラ対４，５に搬送されたシートＳに、２次転写ローラ５により、帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加することで中間転写ベルト３上に形成されたトナー画像が転写される。

なお、このように２次転写ローラ対４，５においてトナー画像が転写されたシートＳは定着装置１２２へ搬送され、この定着装置１２２において加熱、加圧されることにより転写トナー像がシート面に定着される。そして、この後、定着装置１２２を通過した定着処理済みシートＳは排出ローラ対１２４により、画像形成装置本体１０１の外側に設けられた排出部１２５に排出される。

ところで、図２は、シートを搬送するシート搬送装置の２つのローラ対であるレジストローラ対７，８と２次転写ローラ対４，５と、これらレジストローラ対７，８及び２次転写ローラ対４，５の間に配されたシート搬送通路Ｒを構成する第１の２次転写前ガイド１及び第２の２次転写前ガイド２の詳細を説明する図である。なお、図２において、既述した図８と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

ここで、トナー画像転写の際、シートＳは図２に示すように、レジストローラ対７，８と２次転写ローラ対４，５によって拘束されながら搬送される。なお、このときシートＳを第１の２次転写前ガイド１の屈曲点Ａにおいて屈曲させるよう、レジストローラ対７，８と２次転写ローラ対４，５のシート搬送速度が同じ速度になるように、若しくは、２次転写ローラ対４，５のシート搬送速度がレジストローラ対７，８のシート搬送速度より速くなるように速度制御している。

ところで、図２において、３０は第１の２次転写前ガイド１と一体に設けられた突き当て部材であり、この突き当て部材３０の、中間転写ユニット２０の突き当て部１６に突き当たる先端部分には断面が略円形の位置決め部３１が設けられ、下端部の屈曲点Ａ近傍には当接部材である位置決め突起３２が設けられている。

一方、中間転写ユニット２０の突き当て部１６には、図３に示すように凹部１６ａが設けられている。そして、通常は、突き当て部材３０は加圧バネ１５によって搬送フレーム１２から押圧されており、これにより突き当て部材３０の先端部３１は、図２に示すようにに突き当て部１６の凹部１６ａに入り込むようになっている。

なお、２次転写部を離間したとき第１の２次転写前ガイド１は、図３に示すように、ヒンジピン６ａを中心に回動し、位置決めされず、加圧バネ１５により、中間転写ユニット２０の突き当て部１６側に突出している。

ここで、このように通常、突き当て部材３０の先端部３１が突き当て部１６の凹部１６ａに入り込むようにすることにより、安定した画像を得るために重要な転写前ガイド１の先端位置の位置決めを精度良く行うことができる。また、第１の２次転写前ガイド１の先端位置の位置決めを転写ローラ対４，５のニップ近傍で行うことにより、安定した画像を得ることができる。

また、図２において、３５は突き当て部１６に設けられた圧接部であり、この圧接部３５は、突き当て部材３０の下端部に設けられている位置決め突起３２が当接するようになっている。

ここで、この圧接部３５は、２次転写ローラ対４，５のニップと、レジストローラ対７，８のニップを焦点とし、初期位置（各部材の組み付け時の位置であり基準となる位置）にある屈曲点Ａを通る楕円Ｄと略一致するような湾曲面を有しており、このように圧接部３５の形状を初期位置にある屈曲点Ａを通る楕円Ｄと略一致するような形状とすることにより、位置決め突起３２が、この圧接部３５のどの位置に当接しても、屈曲点Ａの位置は楕円Ｄと略一致する位置となる。つまり、屈曲点Ａの位置は楕円Ｄの軌道と略同一の方向にのみにしか自由度を持たないことになる。

そして、このような圧接部３５と位置決め突起３２とにより構成される位置決め手段を有することにより、第１の２次転写前ガイド１に対してガイド先端４０の位置決めを行うと同時に、第１の２次転写前ガイド１を屈曲点Ａを紙パス長が変化しにくい位置に位置決めすることが可能となる。

さらに、このような構成の突き当て部材３０を、図５に示すように、第１の２次転写前ガイド１の長手方向の両端に備えることにより、第１の２次転写前ガイド１の両端部における紙パス長変化、言い換えれば紙パス長の差を小さくすることができる。

このように、第１の２次転写前ガイド１の屈曲点Ａの位置が、２次転写ローラ対４，５のニップと、レジストローラ対７，８のニップを焦点とし、かつ初期位置にある屈曲点Ａを通る楕円の略軌道上となるようにすることにより、シートを屈曲させながら搬送する際、紙パス長変化を小さくすることができ、この結果、シートの斜行や画像の先端、後端直角のずれを防ぐことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図６は、本実施の形態に係るシート搬送装置のレジストローラ対７，８と２次転写ローラ対４，５と、これらレジストローラ対７，８及び２次転写ローラ対４，５の間に配された第１の２次転写前ガイド１及び第２の２次転写前ガイド２の詳細を説明する図であり、図７は２次転写部を離間させた状態を示す図である。

なお、本実施の形態に係るシート搬送装置は第２の２次転写前ガイド２にシートＳを押し当ててシートを屈曲させる構成のものである。また、図６及び図７において、既述した図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、トナー画像転写の際、シートＳは、図６に示すように、レジストローラ対７，８と２次転写ローラ対４，５によって拘束されながら搬送される。なお、このときシートＳを撓ませて第２の２次転写前ガイド２によって屈曲させるよう、レジストローラ対７，８のシート搬送速度を２次転写ローラ対４，５のシート搬送速度よりも速くなるように制御する。

図６及び図７において、３７は第２の２次転写前ガイドであり、この第２の２次転写前ガイド３７の屈曲点Ａは、図６に示す２次転写ローラ対４，５のニップ、レジストローラ対７，８のニップを焦点とし、かつ初期位置にある屈曲点Ａを通る楕円Ｄと略一致するような湾曲面を有している。

そして、このように撓んだシートＳが当接する第２の２次転写前ガイド３７の屈曲点Ａを楕円Ｄと略同一の湾曲面とすることにより、第２の２次転写前ガイド３７のどの面にシートＳが当接しても紙パス長は変化しにくくなり、この結果、シートＳの斜行や画像の先端、後端直角のずれを防ぐことができる。

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構成を示す図。 上記シート搬送装置の２次転写部付近の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の２次転写部を離間した状態を示す図。 上記シート搬送装置の屈曲点の移動し得る範囲を示す図。 上記シート搬送装置の２次転写部付近の構成を示す斜視図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置の２次転写部付近の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の２次転写部を離間した状態を示す図。 従来のシート搬送装置の２次転写部付近の構成を説明する図。 上記シート搬送装置の２次転写部を離間した状態を示す図。 上記シート搬送装置の２次転写部付近の構成を示す斜視図。 従来の他のシート搬送装置の２次転写部付近の構成を説明する図。 楕円軌跡の説明図。 屈曲位置変化と紙パスの変化を説明する図。 屈曲点変化と紙パス長の変化を説明する図。 紙パス長が異なることによるシートの挙動を説明する図。

符号の説明

１ 第１の２次転写前ガイド
２ 第２の２次転写前ガイド
３ 中間転写ベルト
４ 張設ローラ
５ ２次転写ローラ
７，８ レジストローラ対
１４ 突き当て部材
１６ 突き当て部
２０ 中間転写ユニット
３０ 突き当て部材
３１ 位置決め部
３２ 位置決め突起
３５ 圧接部
３７ 第２の２次転写前ガイド
４０ ガイド先端
Ａ 屈曲点
Ｒ シート搬送通路
Ｓ シート

Claims (8)

1. ２つのローラ対と、前記２つのローラ対の間に配置され、シートを屈曲させながら案内する湾曲したシート搬送通路とを備えたシート搬送装置において、
   前記シート搬送通路を構成する第１ガイド部材と、
   前記第１ガイド部材と対向して配置されて前記シート搬送通路を構成し、かつ前記第１ガイド部材よりも湾曲方向内側に位置する第２ガイド部材と、
   を備え、
   前記第１ガイド部材又は前記第２ガイド部材におけるシートに当接して該シートを屈曲させる当接部の位置が、前記２つのローラ対のそれぞれのローラニップを焦点とし、かつ前記第１ガイド部材又は前記第２ガイド部材における当接部の初期位置を通る楕円の略軌道上となるようにしたことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記２つのローラ対のうちシート搬送方向下流側に位置するローラ対のシート搬送速度をシート搬送方向上流側に位置するローラ対のシート搬送速度と同じ、或は高速としてシートを前記第２ガイド部材の当接部に押し付けることによりシートを屈曲させることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 前記第２ガイド部材の当接部の位置が、前記楕円の略軌道上となるよう前記第２ガイド部材の位置決めを行なう位置決め手段を備え、
   前記位置決め手段は、前記第２ガイド部材に設けられた当接部材と、前記当接部材に当接する前記楕円の軌道と略同一の湾曲面を備えた圧接部とを有していることを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
4. 前記当接部材を前記第２ガイド部材の当接部の近傍に設けたことを特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
5. 前記２つのローラ対のうちシート搬送方向下流側に位置するローラ対のシート搬送速度をシート搬送方向上流側に位置するローラ対のシート搬送速度よりも低速としてシートを撓ませ、前記第１ガイド部材の当接部に押し付けることによりシートを屈曲させることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
6. 前記第１ガイド部材の当接部を前記楕円の軌道と略同一の湾曲面としたことを特徴とする請求項５記載のシート搬送装置。
7. 画像形成部と、前記請求項１乃至６の何れか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。
8. 前記２つのローラ対のうちシート搬送方向上流側に位置するローラ対は転写ローラ対であり、シート搬送方向下流側に位置するローラ対はレジストローラ対であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
   

Images