JP2006298639A - シート搬送装置、シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

シート搬送装置、シート処理装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 小型にして設置スペースが狭くする。
【解決手段】 シート搬送装置は、櫛歯状のローラを有する上排紙ローラ100及び下排紙ローラ101と、回転自在なアーム103と、モータによって作動してアームを回転させるカム部142及びV字状カム132と、上排紙ローラと下排紙ローラとの間に設けられて上排紙ローラを下排紙ローラに接近させる引っ張りばね105と、を備え、アームが、上排紙ローラを、下排紙ローラとでシートを挟持可能な挟持位置と、下排紙ローラから離れた離間位置とに移動させることが可能になっている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、離間した間に互いに進入し合って回転しながらシートを挟持搬送するローラ対を有するシート搬送装置と、このシート搬送装置を備えてシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。
従来、シートに画像を形成する複写機、プリンタなどの画像形成装置には、シートを搬送するシート搬送装置が備えられている。また、画像形成装置の装置本体に接続されて、前記装置本体内で画像を形成されたシートに、穿孔処理、綴じ処理、折り曲げ処理などの後処理を施すシート後処理装置にも、シートを搬送するシート搬送装置が備えられている(特許文献1参照)。
図13は、特許文献1に記載のシート搬送装置の概略図である。このシート搬送装置300は、不図示のモータによって回転する駆動ローラ326,328と、この駆動ローラ326,328に接離自在な従動ローラ327,329と、この従動ローラ327,329を駆動ローラ326,328に対して接離させる従動ローラレバー334,338と、軸332,336で従動ローラレバー334,338とともに軸支された従動ローラフレーム333,337と、スプリング335,339と、不図示のソレノイドとで構成されている。
シート搬送装置300は、不図示のソレノイドを作動させて、従動ローラレバー334,338を軸332,336中心に図中時計回りに回動させて、従動ローラ327,329と駆動ローラ326,328とによりシートを挟持した状態でシートを搬送するようになっている。駆動ローラ326,328と従動ローラ327,329との間に直接バネ等を架する構成ではないので、ソレノイドをOFFにして従動ローラフレーム333,337を図中反時計回りに回動させることにより、大きな付勢力を発生させることなく、駆動ローラ326,328と従動ローラ327,329を離間した状態に保持することができる。
特開平10−35938号公報
しかし、従来のシート搬送装置300は、駆動ローラ326.328に従動ローラ327,329が当接するようになっている。このため、従来のシート搬送装置300は、次のような課題があった。
従来のシート搬送装置300は、ソレノイドが、駆動ローラ326,328に従動ローラ327,329を当接させた後、スプリング335,339に抗して従動ローラレバー334,338をさらに牽引して、駆動ローラ326,328と従動ローラ327,329の間にシート搬送のための所定圧を発生させる圧接状態を保持する必要があった。このため、従来のシート搬送装置300は、大型で牽引力の強いソレノイドを使用する必要があった。また、ソレノイドのための設置スペースを広く確保することが必要であった。さらに、牽引力の強いソレノイドを使用するため、コストアップ、電力消費の増大の要因にもなっていた。
さらに、大きな設置スペースを必要とするシート搬送装置を備えた画像形成装置は、大型化の傾向にあった。
本発明は、設置スペースが小さくてすむ、低コストで、より省電力のシート搬送装置を提供することを目的としている。
本発明は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えて、小型化を実現したシート処理装置を提供することを目的としている。
本発明は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えて、小型化を実現した画像形成装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、第1回転軸に複数の第1ローラが軸方向に間隔をもって配設された第1ローラ体と、前記第1ローラの間に位置するように第2回転軸に複数の第2ローラが軸方向に間隔をもって配設された第2ローラ体とでシートを挟持して回転することによってシートを搬送する搬送ローラ対と、前記第1ローラ体を、前記第2ローラ体とでシートを挟持して搬送可能な挟持位置と、前記第2ローラ体から離れた離間位置とに移動可能な移動部材と、駆動源からの駆動力によって前記移動部材を移動させる駆動伝達手段と、前記第1ローラ体と前記移動部材との間に設けられて前記第1ローラ体を前記第2ローラ体に接近させる方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記移動部材と前記第1ローラ体とを一体的に、前記挟持位置と前記離間位置とに選択的に移動可能であることを特徴としている。
上記目的を達成するため、本発明のシート処理装置は、シートを処理するシート処理手段と、前記シート処理手段により処理されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備え、前記シート搬送装置が、上記シート搬送装置であることを特徴としている。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像形成されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備え、前記シート搬送装置が、上記シート搬送装置であることを特徴としている。
本発明のシート搬送装置は、軸方向に間隔をもって配置されたローラの間に対向するローラが互いに進入しあう搬送ローラ対を備えているので、ローラ同士が当接することがない。これにより、ローラ同士を圧接保持する必要がなく、駆動源によってシート搬送のための挟持圧を与え続ける必要もないため、駆動源を小型にすることができ、設置スペースを小さくすることができる。さらに、低コスト化、及び省電力化が実現可能である。
本発明のシート搬送装置は、移動部材が駆動伝達手段によって第1ローラ体をシート挟持位置に位置決めするようになっているので、第1ローラと第2ローラとが接触することなく互いにローラ間に入った状態に第1ローラを保持するストッパを設ける必要が無く、構成を簡単にすることができる。また、ストッパが無いことによって、第1ローラがストッパに当接するときの衝撃音を無くすことができる。
本発明のシート処理装置は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えているので、小型化を実現することができる。
本発明の画像形成装置は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えているので、小型化を実現することができる。
以下、本発明の実施形態の画像形成装置、シート処理装置、及びシート搬送装置を図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、各構成部品の形状、材質、その他、構成部品の相対位置関係などは、特に限定的な記載がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。また、数値は、参考数値であって、本発明の範囲を限定するものではない。
(画像形成装置)
図2は、本発明の実施形態の画像形成装置をシート搬送方向に沿って破断した画像形成装置の概略断面図である。
まず、画像形成装置1を概略説明する。画像形成装置1は、原稿を自動原稿給送部(以下、「ADF」と言う)52によって、スキャナ部51に自動的に送り込んでスキャナ部51で原稿の画像を読み取り、その画像情報に基づいて装置本体1Aでシートに画像を複写するようになっている。また、画像形成装置1は、上記画像情報を他の画像形成装置に送信したり、他の画像形成装置からの画像情報に基づいて、シートに画像を形成したりするファクシミリとしての機能も備えている。さらに、画像形成装置1は、パソコンから画像情報を受けて、シート上にその画像情報をプリントアウトするプリンタとしての機能も備えている。
ADF52は、原稿積載トレイ23上に積載される複数枚の原稿を給送ローラ24、分離パッド25により1枚ずつ分離搬送して、原稿読取位置を通過させることにより画像情報を光学キャリッジ58で光学的に読み取らせるようになっている。また、ADF52は、装置後方の不図示のヒンジを中心に後方に開閉できるようになっており、開くと、原稿台ガラス57上に原稿を載置できるようになっている。
スキャナ部51は、原稿台ガラス57上に載置された原稿を光学キャリッジ58がガイド軸26に沿って水平方向に走査しながら画像情報を読み取り、CCD27で光電変換するようになっている。
スキャナ部51は、原稿台ガラス57に原稿が送り込まれてくると、光学キャリッジ58を所定位置に停止させて原稿を読み取る。また、スキャナ部51は、原稿台ガラス57に原稿を載置されると、光学キャリッジ58を移動させて原稿を読み取る。
画像形成装置1の装置本体1Aを説明する。
画像形成装置1の装置本体1Aは、下部に、シートが収納された給紙カセット2が備えている。給紙ローラ3は、給紙カセット2に収納されているシートPを分離搬送ローラ4a,4bに送り出す。分離搬送ローラ4a,4bは、シートを1枚ずつに分離して、搬送経路5,6に送り込む。レジストローラ対8は、搬送経路5,6を送られてきたシートを受け止めてシートの斜行を真っ直ぐに補正してから、画像形成手段である画像形成プロセスユニット9の感光ドラム10と転写ローラ22との間に送り込む。感光ドラム10には、スキャナ14によって形成された潜像が、不図示のトナー現像器によってトナー像に変換されて形成されている。転写ローラ22は、感光ドラム10のトナー像をシートに転写して、そのシートを、搬送経路7をへて加熱定着器11に送り込む。
加熱定着器11は、シートを加熱加圧してトナー像をシートに定着して、定着排紙ローラ対12によって送り出す。定着排紙センサ13は、排出するシートを検知する。
加熱定着器11の下流側には、FDトレイ19にシートを案内する第1パス15と、装置本体1の上面に備えた排紙処理装置40にシートを案内する第2パス16と、両面搬送路71とが設けられている。さらに、傾動自在な切り替えフラッパ17と、両面加圧ころ70も設けられている。
切り替えフラッパ17は、破線の位置にいるとき、定着排紙ローラ対12から排出されたシートを第1パス15に案内する。排紙ローラ対18は、第1パス15を搬送されてきたシートをFDトレイ19に排出する。FDトレイ19に排出されたシートは、画像形成面を下側にして積載される。FD満載検知フラグ20は、FDトレイ19に積載されたシートが所定枚数積載なったとき、そのことを検知して、画像形成動作を停止させる。
切り替えフラッパ17は、実線の位置にいるとき、定着排紙ローラ対12から排出されたシートを第2パス16に案内する。排紙ローラ対21は、第2パス16を搬送されてくるシートを排紙処理装置40の入り口ローラ対41に送り込む。
以上の動作説明は、シートの片面に画像を形成する場合の動作説明である。次にシートの両面に画像を形成する動作を説明する。
定着排紙ローラ対12からシートが排出されるとき、切り替えフラッパ17は、破線の位置に待機している。定着排紙ローラ対12は、シートを第1パス15に送り込む。排紙ローラ対18は、シートをFDトレイ19に搬送し、シートの後端が定着排紙ローラ対12を抜けると、逆転する。定着排紙ローラ対12の一方のローラと両面加圧ころ70は、シートを受け取って、両面搬送路71に送り込む。この間に、シートは、スイッチバック搬送されて、反転されたことになる。
両面第1搬送ローラ対72と、両面第2搬送ローラ対74は、シートを搬送路75に搬送して、搬送路6に送り込む。その途中において、両面搬送センサ73は、シートを検知する。その後、画像形成プロセスユニット9において、シートの他方の面にも画像が形成される。
(排紙装置)
次に、排紙装置40を説明する。
本実施形態におけるシート処理装置としての排紙装置40は、ステイプル整合するモードと、単一シートを排出するモードとが選択可能となっており、各々の処理モードでシートを処理するようになっている。
排紙装置40の処理モードが、単一シートを排出するモードで選択されたとき、入り口ローラ対41は、第2パス16を搬送されてきたシートを受け取って、搬送パス42に送り込む。そして、中間ローラ43、排紙ローラ対45は、シートを挟持搬送して排紙トレイ46に排出積載させる。
一方、排紙装置40の処理モードが、ステイプル整合モードで選択されたとき、排紙ローラ対45は、所定のタイミングで後述するシート搬送装置99の機構により開いて回転を停止する。すなわち、排紙ローラ対45は、図3に示す上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とで構成されており、上排紙ローラ100が下排紙ローラ101から離れる。このとき、図2に示される排紙トレイ満載検知フラグ47は、排紙ローラ対45の離間動作に連動する不図示のリンク機構によって排紙ローラ対45から離間する。
この状態で、叩き落としフラグ48が、シートを中間積載部44に叩き落として一旦積載させる。ジョガー49は、不図示の横整合基準壁に向けてシート搬送方向に対して交差する方向(シートの幅方向)に移動してシートの側端整合(幅整合)をする。また、パドル50が時計回りに回転することによって、シートの上流端をストッパ53に突き当てて、その上流端を整合する。
排紙装置40は、装置本体Aから送り込まれてくる度に、同一の動作を繰り返して、最終ページのシートを整合した後に、束状になったシートを、ステープラ80によって綴じる。その後、排紙ローラ対45は、開いていた状態から閉じた状態になる。すなわち、上排紙ローラ100が下降して下排紙ローラ101とで、シート束を挟んで回転して排紙トレイ46に排出する。
排紙ローラ対45が開いている間、排紙トレイ満載検知フラグ47は、排紙ローラ対45の離間に連動して、上方へ退避し、整合中のシートに負荷を与えないようにしている。
(シート搬送装置)
図3は、排紙ローラ対45を備えたシート搬送装置99の外観斜視図である。図3において、手前側は、図2に示す画像形成装置1の手前側であり、図3の奥側は、図2に示す画像形成装置の奥側である。図4は、図3のシート搬送装置99を奥側から見たシート搬送装置99の概略図である。
図3において、フレーム147内には、排紙ローラ対45が設けられている。
搬送ローラ対としての排紙ローラ対45は、第1ローラ体としての上排紙ローラ100と、第2ローラ体としての下排紙ローラ101とで構成されている。上排紙ローラ100は、第1回転軸としての上回転軸143と、上回転軸143上に各々間隔をもって配設された複数の第1ローラとしての上ローラ144とを有している。下排紙ローラ101は、第2回転軸としての下回転軸145と、下回転軸145上に各々間隔をもって配設された複数の第2ローラとしての下ローラ146とを有している。下ローラ146は、上ローラ144の間に入り込むような位置に配設されている。
フレーム147の手前側と奥側には、各々排紙ローラ対45の軸の両端に作用する同じ機構が設けられて、奥側には、さらに、排紙ローラ対45を回転させる回転力伝達機構148(図4参照)と、排紙ローラ対45を開閉(離間)させる離間機構149とが設けられている。
以下、フレーム147の手前側と奥側とに設けられた同じ機構を説明した後、回転力伝達機構148と離間機構149とを説明する。
まず、フレーム147の手前側と奥側とに設けられた、同じ機構を説明する。
図3において、フレーム147の手前側には、排紙ローラアーム102、移動部材としての排紙ローラスプリングアーム103、付勢部材としての引っ張りばね105などが配設されている。引っ張りばね105は、排紙ローラアーム102と、排紙ローラスプリングアーム103を連結している。
図4において、フレーム147(図3参照)の奥側には、排紙ローラアーム106、移動部材としての排紙ローラスプリングアーム107、付勢部材としての引っ張りばね108などが配設されている。引っ張りばね108は、排紙ローラアーム106と、排紙ローラスプリングアーム107とを連結している。そして、回転カム109と回転カム104(図3参照)は、回転カム109の支点軸116により連結されて、一体に回転するようになっている。
次に図4を用いて、フレーム147の奥側に設けられた、回転力伝達機構148と離間機構149とを順に説明する。
回転力伝達機構148は、ステッピングモータM1の回転力を上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とに伝達するようになっている。第1のアイドラギア117は、ステッピングモータM1によって回転するようになっている。支点軸120は、揺動ホルダ118の支点である。
第2のアイドラギア119は、第1のアイドラギア117に噛合して揺動ホルダ118に回転自在に設けられている。第2のアイドラギア119は、揺動ホルダ118が支点軸120を中心に矢印B方向に揺動するときに一体に揺動するようになっている。揺動ホルダ118は、引っ張りばね126により、プーリアイドラギア122の方へ、牽引されている。第2のアイドラギア119は、第1のアイドラギア117の回転をプーリアイドラギア122に回転力を伝達するようになっている。
プーリアイドラギア122は、軸129に回転自在に設けられている。軸129には、排紙ローラアーム106、および、排紙ローラスプリングアーム107も回転自在に設けられている。そして、プーリアイドラギア122は、タイミングベルト123,124を循環させるようになっている。タイミングベルト123は、上排紙ローラ100を回転させるようになっている。タイミングベルト124は、プーリギア125を介して下排紙ローラ101を回転させるようになっている。
上排紙ローラ100の上回転軸143の両端は、排紙ローラアーム106と排紙ローラアーム102(図3参照)とに支持されて、上下方向に移動できるようになっている。このことによって、上排紙ローラ100は、下排紙ローラ101に接近離間自在になっている。下排紙ローラ101の下回転軸145の両端は、フレーム147(図3参照)に支持されている。
したがって、回転力伝達機構148は、ステッピングモータM1の回転力を、第1、第2のアイドラギア117,119、プーリアイドラギア122、タイミングベルト123,124を介して、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とに伝達して、上排紙ローラ100を矢印C方向に、下排紙ローラ101を矢印D方向に回転させるようになっている。
離間機構149は、不図示の制御部により制御される駆動源としてのステッピングモータM2の回転力によって、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101に対して接近離間させるようになっている。
回転カム109は、ステッピングモータM2により、減速ギア列114a,114bおよびアイドラギア115を介して、回転するようになっている。回転カム109には、遮光板110が設けられている。回転カム109は、矢印A方向に回転したとき、斜行板110でフォトセンサ112の赤外線光を遮光するようになっている。また、回転カム109は、遮光板110が、フォトセンサ112を遮光してから、30度回転した位置で、停止するよう不図示の制御部によって制御される。この停止状態は後述するカム部182とV字状カム132のカム面133,134の2ヶ所の当接により保持される。また、斜行板110は本実施形態においては、回転方向の先端から後端まで100度の範囲で設けられている。
回転カム109には、カム部182が一体に形成されている。排紙ローラスプリングアーム107には、カム面173,174を有するV字状のV字状カム172が形成されている。
図3のシート搬送装置99を手前側から見た図1に示す回転カム104にも、カム部142が一体に形成されている。カム部182とカム部142は、同形である。
また、排紙ローラスプリングアーム103には、カム面133,134を有するV字状のV字状カム132が形成されている。二股部としてのV字状カム172とV字状カム132も同形である。カム部182とカム部142は、駆動伝達手段を構成している。
回転カム109(図4参照)と、回転カム104(図1、図3参照)は、カム部182(図4参照)と、カム部142(図1、図3参照)との位相を合わせて、支点軸116によって連結されている。その支点軸116は、そのV字状カム172のV字状内と、V字状カム132のV字状内とに配設されている。
したがって、離間機構149は、ステッピングモータM2の回転力を、減速ギア列114a,114bおよびアイドラギア115を介して、回転カム109及び回転カム104に伝達して、回転カム109と一体のカム部182及び回転カム104と一体のカム部142を回転させ、排紙ローラスプリングアーム107と排紙ローラスプリングアーム103を回転させることによって、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101から離間させるようになっている。
次に、図5に基づいて、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101から離間するときの動作を詳細に説明する。
図5に示す、回転カム109は、ステッピングモータM2により、図4の位置より、矢印A方向に100度回転した位置、すなわち、斜行板110の回転方向の後端がフォトセンサ112を通過し、フォトセンサ112が透過してから30度回転した位置で停止するよう不図示の制御部により制御される。この状態において、排紙ローラスプリングアーム107は、カム部182により、図5において25度右回転した位置にいる。このため、排紙ローラスプリングアーム107のストッパ部130aが、排紙ローラアーム106のストッパ部130bを介して、排紙ローラアーム106を押し上げている。すなわち、上排紙ローラ100は、排紙ローラアーム106の軸129を中心に時計回りに25度回動した位置にいて、下排紙ローラ101から離間している。この間、回転カム104のカム部142、排紙ローラスプリングアーム103、及び排紙ローラアーム102も同様な動作をしている。
一方、排紙ローラスプリングアーム107のカム131(図4、5参照)が、揺動ホルダ118を押して、揺動ホルダ118を図5において軸120中心に反時計回りに回動させ、第2アイドラギア119をプーリアイドラギア122から離間させる。この結果、ステッピングモータM1の回転力の伝達が切れて、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との回転が止まる。
また、上排紙ローラ100が下排紙ローラ101から離間したとき、排紙ローラアーム106と排紙ローラスプリングアーム107は、引っ張りばね108に引っ張られてストッパ部130b,130a同士が互いに接触した状態で回転する。すなわち、4者106,100,107,108は一体になって回転する。このため、回転カム109と一体のカム部182が回転しても、引っ張りばね108の力がカム部182に加わることがない。同様にして、排紙ローラアーム102と排紙ローラスプリングアーム103は、引っ張りばね105に引っ張られてストッパ部180b,180a同士が互いに接触した状態で回転する。すなわち、4者102,100,103,105一体になって回転する。このため、回転カム104と一体のカム部142が回転しても、引っ張りばね105の力がカム部142に加わることがない。
図6(1)乃至図6(15)は、図3に示すシート搬送装置99を図3の手前側から見た図であり、回転カム104(図1参照)と一体のカム部142の回転位置を20度毎に示して、そのときの上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との離間状態を示した図である。(但し図6(12)から図6(13)の間は、排紙ローラアーム102の角度に、回転カム142の回転による変化がないため、60度分回転カム142を回動した後の図を示してある)奥側の回転カム109(図4、図5参照)と一体のカム部182の動きも、手前側のカム部142と同じ動きをするので、カム部182の動作説明は、省略する。図7のグラフは、排紙ローラアーム102の回転角と、カム部142の回転角との関係を示した図である。
図6(1)に示す、カム部142の位置を0度とする。図6(1)の拡大図が、図1である。図1において、回転カム104のカム部142は、カム面135でV字状カム132のカム面134を押し下げる一方、カム部142のカム面140でV字状カム132のカム面133を受け止めた状態で、V字状カム132のカム面134,133の両方に当接している。このため、排紙ローラスプリングアーム103は、回転できない状態に拘束されている。一方、排紙ローラアーム102および上排紙ローラ100は、自重と引っ張りばね105の牽引とにより中心軸129を中心に矢印E方向に回転しようとする。しかし、排紙ローラアーム102のストッパ部180bが、回転規制されている排紙ローラスプリングアーム103のストッパ部180aに受け止められる。この結果、上排紙ローラ100は、排紙下ローラ101とのローラ軸間距離がLに保たれて、下排紙ローラ101の下ローラ146(図3参照)の間に上排紙ローラ100の上ローラ144が進入し、下排紙ローラ101とで、シートを挟持し、回転して搬送することができる状態になっている。
このように、本実施形態のシート搬送装置99は、軸方向に間隔をもって配置された下排紙ローラ101の下ローラ146の間に上排紙ローラ100の上ローラ144が進入するようになっているので、下ローラ146に上ローラ144が当接することがない。このため、本実施形態のシート搬送装置99は、ローラ同士の当接によって発生する振動や衝撃音がなく、振動と騒音を少なくすることができる。
さらに、ローラ同士が当接しないことによって、従来のように、ローラ同士を当接させたときの引っ張りばねの牽引を無くすことができて、ステッピングモータM2に加わる負荷が少なくなる。この結果、ステッピングモータM2に小型、低コストのモータを使用することができる。
また、ローラ同士が接触しないことによって、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101に接近させたとき、排紙ローラアーム102を受け止めるストッパが本来必要であり、そのストッパに排紙ローラアーム102が当接したとき衝撃音が発生することがある。しかし、本実施形態のシート搬送装置99は、上述したように排紙ローラスプリングアーム103がカム部142によって、回転を拘束されて、排紙ローラアーム102が所定の位置に位置決めされるようになっているので、ストッパが不要になり、上記衝撃音の発生が無い。
さらに、排紙ローラスプリングアーム103は、カム部142によって、回転できないように拘束されていると、シートが通過するとき、上排紙ローラ100にローラ軸間距離Lを広げる方向の力が加わっても、排紙ローラスプリングアーム103の引っ張りばね掛け部141が移動することがない。このため、シート搬送装置99は、引っ張りばね105の牽引力により、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との間に、シートを搬送するのに必要な所定搬送圧を発生させて、シートを円滑に搬送することができる。
また、図1の状態において、カム部142とカム面134とがほぼ直角に当接しているので、ローラ軸間距離Lを広げる方向の力が発生して、排紙ローラスプリングアーム103に左方向の回転力が加わっても、カム部142が回転させられることなく排紙ローラスプリングアーム103を受け止めることができる。この結果、特別にブレーキ機構を設ける必要も無く、シートの厚みが一定の場合、上記所定搬送圧をほぼ一定にすることができて、シートを確実に搬送することができる。
図6(1)に戻って、その後、回転カム104(カム部142)が時計回りに回転することにより、上排紙ローラ100が下排紙ローラ101から離れ始める。すなわち、図6(3)では、V字状カム132のカム面134から離れたカム面135が、V字状カム132のカム面133に当接し始めて、一体化している4者102,100,103,105を押し上げ始める。図6(6)に示すように、カム部142が図6(1)に示す位置から100度回転したところで、上排紙ローラ100は下排紙ローラ101から離れた離間ポジションにいる。そのときの上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との離間角度は25度である。
その後、カム部142が、図6(7)に示す位置まで回転すると、4者102,100,103,105は、自重によって、一体になって下がり始める。下がり始めるとき、4者102,100,103,105の自重が回転カム104に加わるため、回転カム104の回転を助けることになる。このため、ステッピングモータM2の回転トルクを小さくすることができる。そして、カム部142が、図6(12)に示す位置まで回転すると、上排紙ローラ100は完全に下に下がる。
ただし、この状態では、排紙ローラスプリングアーム103は、カム部142に拘束されていないため、図6(12)において、反時計回りに回転自在な状態になっている。これにともなって、上排紙ローラ100も、下排紙ローラ101から離れる方向に移動自在な状態になっている。したがって、図6(12)に示す時点における上排紙ローラ100は、下排紙ローラ101とで、シートを所定の圧で挟持することができない状態になっている。
最後、回転カム104(カム部142)が、図6(15)まで回転すると、排紙ローラスプリングアーム103が図6(1)に示す状態と同様になり、カム部142に拘束されて、どちらの方向にも回転することができない状態になる。このため、上排紙ローラ100は、下排紙ローラ101との間にシートが送り込まれると、シートの厚みに応じて、引っ張りばね105の牽引力に抗して下排紙ローラ101から離れる方向に排紙ローラアーム102のみが移動する。この結果、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101は、シートを所定の挟持圧で挟持して、回転しながら搬送することができる。
なお、以上の説明では、カム部142(カム部182)と、V字状カム132(V字状カム172)とによって、排紙ローラスプリングアーム103(排紙ローラスプリングアーム107)を回転させているが、カム部とV字状カムとの代わりに、ピンとカム溝であってもよい。したがって、排紙ローラスプリングアーム103(排紙ローラスプリングアーム107)を回転させる機構は、カム部とV字状カムに限定されるものではない。なお、カム部やカム溝を使用すると、その形状によって、下排紙ローラ101に対する上排紙ローラ100の接近離間速度を自由に設定することができる。
また、以上の説明では、排紙ローラスプリングアーム103(排紙ローラスプリングアーム107)と排紙ローラアーム102(排紙ローラアーム106)との間には、引っ張りばね105(引っ張りばね108)を設けてあるが、引っ張りばねの代わりに圧縮ばねを使用してもよい。
なお、回転カム104の回転負荷トルクを低減するため、手前側の排紙ローラスプリングアーム103と奥側の排紙ローラスプリングアーム107との少なくとも一方に、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101から離間させる方向、すなわち自重を相殺する方向の力を付与してもよい。その一例を、図8に示す。
図8において、排紙ローラスプリングアーム103と固定部材との間に、補助付勢部材としてのカウンタスプリング150を設けてある。カウンタスプリング150は、引っ張りスプリングである。なお、排紙ローラスプリングアーム103に上排紙ローラ100を下排紙ローラ101から離間させる方向の力を付与することが可能であれば、特に引っ張りスプリングに限定するものではなく、代わりに圧縮スプリングを使用してもよい。
また、ストッパ部103a、130bは、必ず必要としない。すなわち、ストッパ部103a、130bがなくても、引っ張りスプリング、あるいは圧縮スプリングの弾力が、排紙ローラアーム102と排紙ローラスプリングアーム103との相対位置関係を図1に示す状態に保持することができる程度の弾力である場合には、ストッパ部103a、130bとを必要としない。
このように、上排紙ローラ100を下排紙ローラ101から離間させる方向(矢印F方向)の力を排紙ローラスプリングアーム103に付与すると、排紙ローラスプリングアーム103と排紙ローラアーム102と上排紙ローラ100と引っ張りばね前105の4者の自重による矢印E方向の回転モーメントを小さくすることができる。これにより、回転カム104が、矢印A方向に回転し、カム面135が、カム面133に当接し始めたときの、回転カム104の回転トルクを低減することができる。
図9は、回転カム104を回転させる負荷の低減状況を概略示したグラフである。このグラフによると、トルク変動が、カウンタスプリングを設けていない場合と比較して、少なく、しかも、ピークトルクTP1がTP2に下がっていることが分かる。したがって、より小型で、低コストタイプのステッピングモータを使用することができる。
以上の説明の図6(1)、図8において、上排紙ローラ100が下排紙ローラ101に対して、シートを搬送することができる位置にいるとき、排紙ローラスプリングアーム103は、回転カム104のカム部142によってどちら方向にも回転できないように拘束されている。このため、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との間にシートが送り込まれると、上排紙ローラ100が、引っ張りばね105に抗して、下排紙ローラ101から離れることにより発生するシート挟持圧で、下排紙ローラ101とでシートを挟持して回転搬送するようになっている。
このため、厚手のシートの場合、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とによるシート挟持圧が大きくなって、必要以上にシートを変形させたり、シートに形成されているトナー像を剥離したりする虞がある。特に、トナー像が高精細な画像である場合、剥離する虞が大である。
そこで、シートの厚みやトナー像の解像度等に応じて、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とによるシート挟持圧(シート搬送圧)を選択できるようにした構成を図10乃至図12に示す。
図10乃至図12において、図1、図3乃至図9において異なる部分は、回転カム161の外周に切り欠き部161aを形成し、回転カム161の外周に常時接触している逆転防止ラッチ板ばね160を新たに設けた点にある。他の部分は、図1、図3乃至図9に示す部分と同一であるので同一部分に同一符号を付してその部分の説明は省略する。切り欠き部161aと逆転防止ラッチ板ばね160は、保持手段を構成している。
シートの厚みが、通常の厚みの場合、あるいはトナー像が高精細画像ではなく、通常の画像である場合には、回転カム161と一体のカム部163は、図10に示す位置に停止する。この位置は、図6(1)、図8に示すカム部142が停止する位置と同じである。すなわち、図10において、排紙ローラスプリングアーム103が、カム部163によって回転できないように拘束されて、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101がシートを搬送(排出)するとき、引っ張りばね105で、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とにシート搬送圧を与えている。このときの全体のポジションを第1挟持ポジションとする。なお、カム部163とV字状カム132は、駆動伝達手段を構成している。
厚手のシートや、高精細画像が形成されたシートを搬送するときには、不図示の制御部によって、ステッピングモータM2(図5参照)を回転制御して、回転カム161を図10に示す位置より40度手前で停止させる。すると、図11に示すように、回転カム161の切り欠き部161aに、逆転防止ラッチ板ばね160が係合する。この結果、回転カム161のカム部163が、カム面133に当接し、カム面134から隙間αをあけて停止する。この状態を第2挟持ポジションとする。
この状態で厚手のシートが搬送されてくると、排紙ローラスプリングアーム103と排紙ローラアーム102と上排紙ローラ100と引っ張りばね105とが一体になって、矢印H方向に逃げて、隙間αを狭める。そして、隙間αが無くなると、排紙ローラスプリングアーム103の回転が阻止されて、排紙ローラアーム102と上排紙ローラ100とだけが矢印H方向へ引っ張りばね105に抗して回転する。このとき、ストッパ部180bは、ストッパ部180aから離れている。この結果、上排紙ローラ100と下排紙ローラ101とによるシート搬送圧は、搬送しているシートにとって最適なシート搬送圧にすることができる。
上記第1、第2挟持ポジションは、ユーザーが、PC上、もしくは、装置の操作パネル上で選択的に設定できるようになっている。また隙間αは、本実施形態のシート搬送装置において使用できる最も薄手のシートの搬送時であっても、隙間αが無くなってさらに、排紙ローラアーム102と上排紙ローラ100を矢印H方向へ回転させるよう設定されている。
したがって、図10乃至図12に示す構成は、同一の搬送ローラ対の系を使用して搬送圧を選択することができるので、厚みのあるシート、高精細に画像形成されたシート、画像が剥離しやすいシートであっても、シートの画像形成面に傷を付けたり、擦り跡を付けたりすることが少なくなり、円滑にシートを排出することができる。
なお、図2に示す画像形成装置1は、低騒音のシート搬送装置を備えているので動作音を小さくすることができる。
本発明の実施形態におけるシート搬送装置の概略正面図である。 図1に示すシート搬送装置を備えた画像形成装置をシート搬送方向に沿って破断した概略断面図である。 図1に示すシート搬送装置の外観斜視図である。 図1に示すシート搬送装置を奥側から見たシート搬送装置の概略図である。 図4において、上搬送ローラが下搬送ローラから離れた状態におけるシート搬送装置の概略図である。 図1に示すシート搬送装置の動作説明用の図である。 排紙ローラアームの回動角と、カム部の回転角との関係を示したグラフである。 回転カムの回転負荷トルクを低減するため、カウンタスプリングで排紙ローラスプリングアームを付勢した図である。 カウンタスプリングを設けた場合と設けない場合とにおけるカム部の回転角度と駆動トルクとの関係を示すグラフである。 厚手のシートも搬送できるようにしたシート搬送装置を示した図である。 図10に示すシート搬送装置の動作説明用の図である。 図10に示すシート搬送装置の斜視図である。 従来のシート搬送装置の正面概略図である。
符号の説明
α 隙間
A,B,C,D,E,F,G,H,K 矢印
L 上排紙ローラ100と下排紙ローラ101との軸間距離
P シート
M1 回転力伝達機構のステッピングモータ
M2 離間機構のステッピングモータ(駆動源)
TP1,TP2 トルクピーク
1 画像形成装置
9 画像形成プロセスユニット(画像形成手段)
40 排紙装置(シート処理装置)
45 排紙ローラ対(搬送ローラ対)
46 排紙トレイ
51 スキャナ部
52 自動原稿給装部(ADF)
99 シート搬送装置
100 上排紙ローラ(第1ローラ体)
101 下排紙ローラ(第2ローラ体)
102 排紙ローラアーム
103 排紙ローラスプリングアーム(移動部材)
104 回転カム
104a カム部
105 引っ張りばね(付勢部材)
106 排紙ローラアーム
107 排紙ローラスプリングアーム(移動部材)
108 引っ張りばね(付勢部材)
109 回転カム
130a 排紙ローラスプリングアーム107のストッパ部
130b 排紙ローラアーム106のストッパ部
132 排紙ローラスプリングアーム103のV字状カム(駆動伝達手段、二股部)
133 V字状カム132のカム面
134 V字状カム132のカム面
135 カム面
142 回転カム104のカム部(駆動伝達手段)
143 上回転軸(第1回転軸)
144 上ローラ(第1ローラ)
145 下回転軸(第2回転軸)
146 下ローラ(第2ローラ)
147 フレーム
148 回転力伝達機構
149 離間機構
150 カウンタスプリング(補助付勢部材)
160 逆転防止ラッチ板ばね(保持手段)
161 切り欠きフランジ付の回転カム
161a 切り欠き部(保持手段)
163 回転カム161のカム部(駆動伝達手段)
172 V字状カム(駆動伝達手段、二股部)
173 カム面
174 カム面
180a 排紙ローラスプリングアーム103のストッパ部
180b 排紙ローラアーム102のストッパ部
182 回転カム109のカム部(駆動伝達手段)

Claims (10)

  1. 第1回転軸に複数の第1ローラが軸方向に間隔をもって配設された第1ローラ体と、前記第1ローラの間に位置するように第2回転軸に複数の第2ローラが軸方向に間隔をもって配設された第2ローラ体とでシートを挟持して回転することによってシートを搬送する搬送ローラ対と、
    前記第1ローラ体を、前記第2ローラ体とでシートを挟持して搬送可能な挟持位置と、前記第2ローラ体から離れた離間位置とに移動可能な移動部材と、
    駆動源からの駆動力によって前記移動部材を移動させる駆動伝達手段と、
    前記第1ローラ体と前記移動部材との間に設けられて前記第1ローラ体を前記第2ローラ体に接近させる方向に付勢する付勢部材と、
    を備え、
    前記移動部材と前記第1ローラ体とを一体的に、前記挟持位置と前記離間位置とに選択的に移動可能であることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記駆動伝達手段が前記駆動源によって回転させられるカム部を有し、前記カム部が前記移動部材に当接することにより、前記駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達す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. 前記移動部材は前記カム部と当接する二股部を有し、前記カム部と前記二股部の両内側面が2箇所で当接することにより、前記移動部材を前記第1ローラ体の前記挟持位置と前記離間位置とに位置決め可能であることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記移動部材は前記第1ローラ体と当接するストッパ部を有し、前記第1ローラ体は前記付勢部材の付勢力によって前記ストッパ部に位置決めされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のシート搬送装置。
  5. 前記移動部材に対して自重を相殺する方向に付勢力を付与する補助付勢部材を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のシート搬送装置。
  6. 前記カム部を、当接する前記二股部の内側面のうち一方から離間させることにより前記第1ローラ体の前記挟持位置をシートの厚みに応じて移動可能にしたことを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。
  7. 前記カム部が、前記一方の内側面から離間している位置に前記カム部を保持する、保持手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のシート搬送装置。
  8. シートを処理するシート処理手段と、
    前記シート処理手段により処理されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備え、
    前記シート搬送装置が、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置であることを特徴とするシート処理装置。
  9. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段により画像形成されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備え、
    前記シート搬送装置が、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。
  10. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段により画像形成されたシートを処理するシート処理装置と、を備え、
    前記処理するシート処理装置が、請求項8に記載のシート処理装置であることを特徴とする画像形成装置。
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