JP2007302421A - 保持部材、これを備えた搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

保持部材、これを備えた搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】搬送ロールに安定したニップ力を付与する保持部材、この保持部材を備えた搬送装置、この搬送装置を備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】ホルダー96が、第1ロール33の回転軸に配置された第1円筒体92と第2ロール35の回転軸に配置された第2円筒体94とに跨り、ホルダー96と第2円筒体94との間に位置した圧縮スプリング98が第2円筒体94を第1円筒体92に向けて付勢して第1ロール33と第2ロール35にニップ力を付与する。従来のように、軸受けがフレーム部材に支持され、且つフレーム部材にネジ止めされていないため、ホルダー96と圧縮スプリング98とで構成される保持部材82は、フレーム部材が変形しても第1ロール33と第2ロール35に安定したニップ力を付与することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、シート材を搬送するロールにニップ力を付与する保持部材と、この保持部材を備えた搬送装置と、この搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
従来、搬送装置に設けられたシート材の搬送ロールにシート材を挟持させるニップ力を付与する手段としては、搬送ロールの軸受部材と画像形成装置のフレーム部材との間にバネを配置し、このバネ力によって搬送ロールにニップ力を付与するものがある。
この場合には、バネ力をフレーム部材で受けるため、フレーム部材が変形しニップ力が変動するという問題がある。さらには、フレーム部材が経時劣化等により変形した場合には、搬送ロールに付与するニップ力が変動するという問題もある。
例えば、シート材の先端を搬送ロールのニップ部に突き当てて揃えてから搬送するレジストロールにおいては、ニップ力が弱いと、厚紙の場合、厚紙の先端が搬送ロールのニップ部から突き抜けてしまい先端を揃えられないという問題が生じる。
また、シート材搬送中にニップ力が変動すると、シート材の搬送速度が変動し、画像歪みが発生する場合がある。近年特に、装置の小型化、軽量化の要請から、フレーム部材が樹脂で成形される場合があり、フレーム部材の経時劣化による変形が顕著に現れる。さらに、小型化を推し進めた結果、フレーム部材と軸受部材との間にバネを配置するスペースを確保するのも困難な場合がある。
そこで、駆動ロールの軸受部材と従動ロールの軸受部材の間にバネを配置することでニップ部にニップ力を付与する搬送装置が開示されている。(特許文献1)
この搬送装置では、バネの反力は、両ロールの軸受部材に作用し、フレーム部材に直接作用しない。従って、従来のようにバネの反力でフレーム部材が変形してニップ力が変動してしまうという問題は無くなった。
特開平08−26519公報
しかしながら、この搬送装置では、駆動ロールの軸受部材はフレーム部材に支持され、且つネジ止めされている。このため、経時劣化でフレーム部材に変形が生じた場合には、搬送ロールのニップ力が変動することが考えられる。
また、バネの反力が軸受部材の曲げ力として作用しているため、軸受部材が変形してニップ力が変動することも考えられる。
本発明は、上記事実を考慮し、搬送ロールに安定したニップ力を付与することが課題である。
本発明の請求項1に係る保持部材は、シート材を挟持搬送する第1ロールと第2ロールにニップ力を付与する保持部材であって、前記第1ロールの回転軸に配置された第1円筒体と前記第2ロールの回転軸に配置された第2円筒体とに跨って、前記第1円筒体と前記第2円筒体を保持するホルダーと、前記ホルダーが前記第1円筒体と第2円筒体に跨って取付けられたとき、前記ホルダーと前記第2円筒体との間に位置し、前記第2円筒体を前記第1円筒体に向けて付勢する圧縮スプリングと、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ホルダーが、第1ロールの回転軸に配置された第1円筒体と第2ロールの回転軸に配置された第2円筒体とに跨り、ホルダーと第2円筒体との間に位置した弾性体が第2円筒体を第1円筒体に向けて付勢して第1ロールと第2ロールにニップ力を付与する。
従来のように、軸受けがフレーム部材に支持され、且つフレーム部材にネジ止めされていないため、保持部材は、フレーム部材が変形しても第1ロールと第2ロールに安定したニップ力を付与することができる。
本発明の請求項2に係る保持部材は、請求項1記載の保持部材において、前記弾性体は圧縮スプリングであって、前記圧縮スプリングが挿通されるガイド部を前記ホルダーに設けたことを特徴とする。
上記構成によれば、ホルダーに設けられたガイド部によって圧縮スプリングの倒れが防止されているため、圧縮スプリングは、第2円筒体を第1円筒体に向けて安定して付勢することができる。
本発明の請求項3に係る保持部材は、請求項1又は2記載の保持部材において、前記ホルダーは板状に形成され、前記圧縮スプリングの反力は前記ホルダーの面内力として作用することを特徴とする。
上記構成によれば、圧縮スプリングの反力は板状のホルダーの面内力として作用するため、ホルダーはバネ力で曲がらない。このため、ホルダーを薄くすることができ取り付けスペースを小さくすることができる。
本発明の請求項4に係る保持部材は、請求項1乃至3何れか1項に記載の保持部材において、前記ホルダーは、前記第1円筒体の外周面に引っ掛けられるフック部と、前記フック部と対向して形成され前記第2円筒体を両側から挟持する挟持部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、ホルダーに備えられたフック部を第1円筒体の外周面に引っ掛けて第1円筒体を保持し、さらに、フック部と対向して形成される挟持部で第2円筒体を両側から挟持して保持する。このようにして、ホルダーが確実に第1円筒体及び第2円筒体を保持する。
本発明の請求項5に係る搬送装置は、請求項1乃至4何れか1項に記載の保持部材によって第1ロールと第2ロールにニップ力が付与された搬送装置において、第1円筒体又は第2円筒体の外周面に、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されたことを特徴とする。
上記構成によれば、第1円筒体又は第2円筒体の外周面に、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されている。ホルダーがこの溝又はリブに嵌ることで、圧縮スプリングの反力によってホルダーが倒れるのを防止することができる。これにより、第1ロール及び第2ロールに安定したニップ力を付与することができる。
本発明の請求項6に係る搬送装置は、請求項1乃至4何れか1項に記載の保持部材によって第1ロールと第2ロールにニップ力が付与された搬送装置において、前記第1ロールと前記第2ロールを支持する本体フレームに、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されたことを特徴とする。
上記構成によれば、本体フレームに、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されている。ホルダーがこの溝又はリブに嵌ることで、圧縮スプリングの反力によってホルダーが倒れるのを防止することができる。これにより、第1ロール及び第2ロールに安定したニップ力を付与することができる。
本発明の請求項7に係る搬送装置は、請求項5又は6記載の搬送装置において、前記第1ロールと前記第2ロールでシート材の搬送姿勢を補正してシート材を画像形成部に搬送するレジストロールを構成する。
上記構成によれば、レジストロールとしての第1ロール及び第2ロールに安定したニップ力が付与されている。このため、シート材の搬送姿勢を補正して所定のタイミングでシート材を搬送することができる。
本発明の請求項8に係る画像形成装置は、請求項5乃至7の何れか1項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、画像形成装置には、請求項5乃至7何れか1項に記載された搬送装置が備えられている。これにより、シート材を安定して挟持搬送することができるため、画像歪みが発生することなく高画質な画像を得ることができる。
本発明によれば、搬送ロールに安定したニップ力を付与することができる。
本発明の搬送装置70が採用された画像形成装置10の実施形態を図1〜図8に従って説明する。
図8に示されるように、画像形成装置10には、4つの色(本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のプロセスカートリッジ14が上下方向に配列されている。
プロセスカートリッジ14は、感光体16を有する感光体カートリッジ62と、現像カートリッジ64とで構成されている。
図7に示されるように、感光体カートリッジ62は、感光体16と、感光体16の周囲に配設されたクリーニング装置22、帯電ロール18、イレーズランプ24、及びクリーニング装置22の横方向に配設されたサブトナー補給ユニット66とで構成されている。
また、サブトナー補給ユニット66には、感光体16の軸方向に直交する方向に延びる一対の支持突起78が設けられている。この支持突起78を画像形成装置10のカートリッジ受部(図示省略)に挿通させることで、画像形成装置10にプロセスカートリッジ14が装着されるようになっている。
さらに、現像カートリッジ64には、感光体16上の静電潜像を現像剤Gでトナー画像へと現像する現像ロール86が、感光体16に対向配置されている。また、現像ロール86の下方には、現像ロール86へ現像剤収納室84内に収納された現像剤Gを供給する第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89が配設されている。
これにより、第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89から供給された現像剤Gが現像ロール86上に付着し、現像ロール86がこの現像剤Gを感光体16と対向する位置まで搬送する。そして、感光体16に形成された静電潜像が現像ロール86上の現像剤Gによってトナー画像として可視化される構成となっている。
また、図8に示されるように、プロセスカートリッジ14は、用紙搬送経路34の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ14の側方には、プロセスカートリッジ14に走査光を照射する露光装置36が配設されている。
露光装置36は、筐体38内に半導体レーザ(図示省略)、ポリゴンミラー40、結像レンズ44、及びミラー46が配設されており、半導体レーザからの光はポリゴンミラー40で偏向走査され、結像レンズ44とミラー46を介して感光体16に照射される。これにより、感光体16に、画像データに応じた静電潜像が形成されるようになっている。
さらに、感光体16に対して用紙搬送経路34を挟んで対向する位置には、搬送ユニット48が配設されている。搬送ユニット48は、画像形成装置10の側壁10Aに沿って設けられた一対の張架ロール51、52と、この張架ロール51、52に巻き掛けられた搬送ベルト53とで構成されている。また、張架ロール52は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト53が移動するようになっている。
張架ロール51の近傍には、吸着ロール55が配設されており、この吸着ロール55に電圧が印加されることによって、搬送ベルト53にシート材Pが静電的に吸着されるようになっている。
また、搬送ベルト53の裏面の、各色の感光体16に対向する位置には、それぞれ転写ロール54が配設されており、転写ロール54と感光体16で画像形成部74が構成されている。この画像形成部74で、感光体16上のトナー画像が、搬送ベルト53によって搬送されるシート材Pに転写される。
また、画像形成装置10の下部には、シート材Pが収納された給紙カセット26が設けられている。給紙カセット26の近傍には、シート材Pを所定のタイミングで送り出すピックアップロール28が設けられている。このピックアップロール28によって給紙カセット26から送り出されたシート材Pは、複数の搬送ロール30、及び搬送装置70に備えられたレジストロール32によって搬送され所定のタイミングで用紙搬送経路34へ送り出される。用紙搬送経路34に送り出されたシート材Pは、各色の画像形成部74でトナー画像が転写され、定着装置56でトナー画像がシート材Pに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート材Pは、排出ロール58によって排出トレイ60へ排出される。なお、搬送装置70については詳細を後述する。
さらに、搬送ユニット48のプロセスカートリッジ14と反対側には、定着装置56によって片面に画像が定着されたシート材Pの表裏を反転させた状態で再度画像形成部74へシート材Pを搬送する両面印刷用の反転搬送路50が設けられている。反転搬送路50には、反転させるシート材Pを搬送する複数の搬送ロール72が配設されており、シート材Pは、搬送ロール72によって反転搬送路50を搬送され、搬送装置70に備えられたレジストロール32によって所定のタイミングで画像形成部74に送り込まれる構成となっている。
上記構成による画像形成装置10では、次のようにして画像が形成される。
図8に示されるように、まず、電圧が印加された帯電ロール18は、感光体16の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。
さらに、帯電された感光体16上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置36で露光を行ない静電潜像が形成される。
すなわち、図示しない制御装置から供給される画像データに基づき、半導体レーザ(図示省略)をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が感光体16上に形成される。
さらに、図7に示されるように、現像カートリッジ64の第1攪拌搬送オーガー88、及び第2攪拌搬送オーガー89によって攪拌搬送された現像剤Gが現像ロール86に供給され、現像剤Gは、現像ロール86の磁力によって現像ロール86上に吸着される。吸着された現像剤Gは、現像ロール86によって感光体16と対向する位置まで搬送される。
現像ロール86には各色毎に所定の現像バイアス電圧が電源装置(図示省略)から印加されており、感光体16上の静電潜像は、現像ロール86の位置を通過する時に、現像剤Gのトナーが電気力によって付着しトナー画像として可視化される。
そこで、図8に示される給紙カセット26に載置されたシート材Pがピックアップロール28によって、用紙搬送経路34に送りだされ、さらに、搬送ロール30及び搬送装置70に備えられたレジストロール32によって所定のタイミングで画像形成部74へ搬送され、感光体16上のトナー画像がシート材Pに転写される。この転写されたトナー画像は定着装置56で定着され、トナー画像が定着されたシート材Pは、排出ロール58によって排出トレイ60へ排出される。
さらに、シート材Pの両面に画像を形成させる場合には、定着装置56から排出されたシート材Pが搬送ロール72によって反転搬送路50に沿って搬送され、搬送装置70に備えられたレジストロール32によって所定のタイミングで画像形成部74に再度送り込まれる。これにより、シート材Pの表面に画像が形成されたのと同様にシート材Pの裏面に画像が形成され、シート材Pは排出ロール58によって排出トレイ60へ排出される。
次に搬送装置70について詳細に説明する。
図6に示されるように、レジストロール32は第1ロール33と第2ロール35を備えている。第1ロール33は、回転軸であるシャフト33Aの周囲に複数個の段付きロール部33Bが形成されたものであり、第2ロール35は、シャフト35Aの周囲にロール部35Bが形成されたものである。
第1ロール33のシャフト33Aと第2ロール35のシャフト35Aは給紙フレーム90に回転可能に支持されている。また、シャフト33Aの両端には、第1円筒体92が回転可能に挿通されており、シャフト35Aの両端には、第2円筒体94が回転可能に挿通されている。この第1円筒体92と第2円筒体94は、圧縮スプリング98とホルダー96から構成される保持部材82によって保持されている。
詳細には、図5に示されるように、板状のホルダー96には、圧縮スプリング98が挿通するガイド部96Aが設けられ、さらに、ガイド部96Aを挟むように、第2円筒体94を挟持する挟持部96Bが設けられている。また、挟持部96Bと対向して第1円筒体92を引っ掛けるフック部96Cが設けられ、挟持部96Bとフック部96Cは、棒状の連結部96Dによって連結されている。
また、第2円筒体94の外周面には、圧縮スプリング98の先端部が嵌る突起部94Aとホルダー96の挟持部96Bが嵌るリブ94Bが設けられている。
さらに、第1円筒体92の外周面には、ホルダー96のフック部96Cが嵌るリブ92Aが設けられている。また、第1円筒体92と第2円筒体96の端部には、給紙フレーム90の側壁90Cと当接するツバ部92B、94Cが設けられている。
また、レジストロール32等が組み付けられ、搬送機構をユニット化する給紙フレーム90には、ホルダー96の連結部96Dが嵌る溝部102Aを備えた固定部102が設けられている。この溝部102Aは、固定部102の立面に設けられた開口部102Bと連通している。
ここで、ロール部33Bとロール部35Bにニップ力を与えて、給紙フレーム90に組付ける手順を説明する。
第1ロール33のシャフト33A、及び第2ロール35のシャフト35Aを給紙フレーム90に設けられた円孔90A、90Bに差し込む。さらに、給紙フレーム90の外側から第1円筒体92及び第2円筒体94を差し込み、ツバ部92B、94Cを給紙フレーム90の側壁90Cに当接させる。なお、円孔90A、90Bには、第2円筒体94の突起部94A、リブ94B、及び第1円筒体92のリブ92Aが組付け時に干渉しないように逃げ部(図示省略)が設けられている。
次に、図3(A)に示されるように、固定部102の開口部102Bから圧縮スプリング98が差し込まれたホルダー96のフック部96Cを斜め上方から差し込こむ。そして、圧縮スプリング98を第2円筒体94の外周面に押付けて圧縮させながら第2円筒体94をホルダー96の挟持部96Bで挟み込む。さらに、図3(B)に示されるように、ホルダー96のフック部96Cを持上げ、第1円筒体92の外周面に引っ掛ける。このようにして、図2、図4に示されるように、圧縮スプリング98は、第2円筒体94を第1円筒体92に向けて付勢することで、シート材Pを挟持搬送するためのニップ力をレジストロール32に付与する。なお、図4では、ホルダー96と第1円筒体92及び第2円筒体94との関係を分かりやすくするために、ツバ部92B、94Cを省略している。
ここで、ホルダー96は板状の部材であるため、圧縮スプリング98が圧縮されることでホルダー96に伝達される反力は、ホルダー96の面内力として作用するため、ホルダー96はバネ力で曲がらない。このため、安定したニップ力をレジストロール32に付与することができ、さらに、ホルダー96を薄くすることができ取り付けスペースを小さくすることができる。
また、ホルダー96に設けられたガイド部96Aによって圧縮スプリング98の倒れが防止されている。さらに、圧縮スプリング98の先端部が第2円筒体94の突起部94Aに嵌っており、圧縮スプリング98の先端部の倒れが防止されている。このため、圧縮スプリング98は、第2円筒体94を第1円筒体92に向けて安定して付勢することができる。
また、レジストロール32がホルダー96と圧縮スプリング98から構成される保持部材82に保持されているため、給紙フレーム90が変形しても圧縮スプリング98の付勢力には影響がない。このため、ニップ力の調整が簡単にでき、さらに、簡単に搬送装置70を交換することができる。
図2に示されるように、ホルダー96の連結部96Dは、固定部102の溝部102Aに嵌っているため、ホルダー96の連結部96Dの倒れが防止されている。このため、圧縮スプリング98の反力によってホルダー96が倒れるのを防止している。
また、図1に示されるように、ホルダー96の挟持部96Bがリブ94Bに嵌っており、さらに、フック部96Cがリブ92Aに嵌っているため、ホルダー96の倒れが防止される構成となっており、ホルダー96を小型化することができる。
さらに、このようにレジストロール32のニップ力が安定しているため、搬送されてきたシート材Pがニップ部に突き当たって揃えられ、先端部を揃えてから所定のタイミングで画像形成部74(図8参照)へシート材Pを送り込むことができ、これにより、画像歪みが発生することなく高画質な画像を得ることができる。
なお、図6に示されるように、第1ロール33のシャフト33Aの一端部には、図示せぬモータの回転力で回転するモータギア104と従動回転する第一ギア106が設けられ、さらに、第1ロール33のシャフト33A、及び第2ロール35のシャフト35Aの他端には互いに噛合う第二ギア108及び第三ギア110が設けられている。つまり、シート材Pを搬送する際には、第1ロール33が駆動ロールとなって回転し、第1ロール33の回転力が第二ギア108を介して第三ギア110に伝達され、第2ロール35が第1ロール33従動回転することでシート材Pを挟持搬送する構成となっている。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、第1円筒体92及び第2円筒体94の外周部に設けられたリブにホルダー96を嵌めることでホルダー96の倒れを防止したが、第1円筒体92及び第2円筒体94の外周部に凹状の溝等を設けて、これにホルダー96を嵌めることでホルダー96の倒れを防止してもよい。
また、上記実施形態では、給紙フレーム90にホルダー96の倒れを防止する溝部102Aを設けたが、給紙フレーム90にホルダー96の倒れを防止するリブ等を設けてもよい。
本発明の実施形態に係る搬送装置を示し、ロールの端部がホルダーで保持されている状態を示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置を示し、ロールの端部がホルダーで保持されている状態を示した側面図である。 (A)本発明の実施形態に係る搬送装置を示し、ロール端部をホルダーに取り付けるときの状態を示した側面図である。(B)本発明の実施形態に係る搬送装置を示し、ロール端部をホルダーに取り付けるときの状態を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置及び給紙フレームを示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置を示し、搬送装置が給紙フレームに取付けられた状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの内部を示した側方から見た断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
符号の説明
10 画像形成装置
32 レジストロール
33 第1ロール
35 第2ロール
70 搬送装置
74 画像形成部
82 保持部材
92 第1円筒体
92A リブ
94 第2円筒体
94B リブ
96 ホルダー
96A ガイド部
96B 挟持部
96C フック部
98 圧縮スプリング
102A 溝部(溝)

Claims (8)

  1. シート材を挟持搬送する第1ロールと第2ロールにニップ力を付与する保持部材であって、
    前記第1ロールの回転軸に配置された第1円筒体と前記第2ロールの回転軸に配置された第2円筒体とに跨って、前記第1円筒体と前記第2円筒体を保持するホルダーと、
    前記ホルダーが前記第1円筒体と第2円筒体に跨って取付けられたとき、前記ホルダーと前記第2円筒体との間に位置し、前記第2円筒体を前記第1円筒体に向けて付勢する弾性体と、
    を有することを特徴とする保持部材。
  2. 前記弾性体は圧縮スプリングであって、前記圧縮スプリングが挿通されるガイド部を前記ホルダーに設けたことを特徴とする請求項1に記載の保持部材。
  3. 前記ホルダーは板状に形成され、前記圧縮スプリングの反力は前記ホルダーの面内力として作用することを特徴とする請求項1又は2の保持部材。
  4. 前記ホルダーは、前記第1円筒体の外周面に引っ掛けられるフック部と、前記フック部と対向して形成され前記第2円筒体を両側から挟持する挟持部と、を備えることを特徴とする請求項1乃至3何れか1項に記載の保持部材。
  5. 請求項1乃至4何れか1項に記載の保持部材によって第1ロールと第2ロールにニップ力が付与された搬送装置において、
    第1円筒体又は第2円筒体の外周面に、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されたことを特徴とする搬送装置。
  6. 請求項1乃至4何れか1項に記載の保持部材によって第1ロールと第2ロールにニップ力が付与された搬送装置において、
    前記第1ロールと前記第2ロールを支持する本体フレームに、ホルダーが嵌る溝又はリブが形成されたことを特徴とする搬送装置。
  7. 前記第1ロールと前記第2ロールでシート材の搬送姿勢を補正してシート材を画像形成部に搬送するレジストロールを構成することを特徴とする請求項5又は6記載の搬送装置。
  8. 請求項5乃至7の何れか1項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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