JP2007331928A - 搬送ローラ、搬送機構、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を搬送する際に、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙に対して用紙を傷つけずにカールを矯正する。
【解決手段】搬送ローラ２０１は、用紙を搬送するために搬送路Ｓ，Ｓ’に設けられ、用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送するものであって、用紙と接触する接触部２０３，２０４が設けられている。これら接触部２０３，２０４は、用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置で用いる搬送ローラ、搬送機構に関する。

一般に、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置において、用紙に現像剤を定着させる定着部を通過した用紙には一般的にカール現象が生じている。

この現象は、定着部における加熱ローラと加圧ローラとの温度差（用紙表面での水分の蒸発量）に起因するものと考えられる。この温度差は次に示すことから発生する。通常、定着部の加熱ローラが用紙上の未定着現像剤を溶融して用紙に固着させるためにそのローラ内部もしくはローラ外周面近傍に熱源を有している。これに対して、加圧ローラは加熱ローラと接触する接触部から熱を受ける構成となっている。このため、加熱ローラの表面温度が高温（例えば１６０〜２００゜Ｃ）であるのに対し、加圧ローラの表面温度がそれよりも低い温度（例えば１１０〜１５０°Ｃ）となって、加熱ローラと加圧ローラとの間に温度差が存在する。

すなわち、一定の水分量を保有する用紙が、転写工程を通過した後に定着部で温度履歴を受けると、加熱ローラ側での用紙表面の水分が多量に蒸発するのに対し、加圧ローラ側での用紙表面（用紙裏面）の水分の蒸発量が少ないため、用紙の表裏面において用紙を構成するセルロースなどの膨張・収縮量が異なり、その結果、定着部を通過した用紙が湾曲した状態となる。

そのため、このようにカールした用紙を排紙機構により排紙トレイ上に排出すると、用紙のスタッキング性能の低下を招くとともに、ユーザーに湾曲した状態の用紙が提供されることになる。

そこで、従来の技術として、用紙のカールを矯正して正確に排紙する排紙装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、未定着現像剤を定着部により定着させた用紙を搬送する搬送路に、各駆動ローラと対となる従動ローラを搬送方向に沿って複数配置し、これら駆動ローラと従動ローラとの間のそれぞれニップ部に用紙を通過させることによって、搬送過程でカールした用紙を扱いてカールを矯正し、排紙トレイに用紙を排出する。
特開平１１−６５１９２号公報

ところが、上記特許文献１に記載の技術によれば、一対の従動ローラがそれぞれ個別の圧接手段による付勢力によって駆動ローラに圧接するようにすることで、腰の強い厚紙のカールを矯正する。

しかしながら、この技術によれば、普通紙または薄紙というような厚紙と厚さが異なる用紙に対しても同様の押圧力によってカールを矯正が行われる。そのため、上記特許文献１に記載の技術を用いると、厚紙に比べて腰の弱い用紙は折り目がついたり、傷がついたり、破れたりする。

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、用紙を搬送する際に、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙に対して用紙を傷つけずにカールを矯正する搬送ローラ、搬送機構、および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明にかかる搬送ローラは、用紙を搬送するために搬送路に設けられ、用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送する搬送ローラであって、用紙と接触する接触部が設けられ、前記接触部は用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされることを特徴とする。

本発明によれば、用紙と接触する接触部が設けられ、前記接触部は用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされるので、用紙を搬送する際に、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙に対して用紙を傷つけずにカールを矯正することが可能となる。すなわち、本発明では、用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形量を可変させることが可能であり、その結果、用紙の厚さや腰の強さにあわせて接触部を変形させることが可能となる。

前記構成において、前記接触部は複数点設けられ、少なくとも一つの接触部が変形自在とされてもよい。

この場合、前記接触部は複数点設けられ、少なくとも一つの接触部が変形自在とされるので、用紙から受ける押力を複数点の接触部に分散させることが可能となる。そのため、１つ１つの接触部にかかる押力を抑えることが可能となり、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙のカールを矯正することが可能となるだけでなく、用紙の厚みや腰の強さに応じて適切な搬送力を保ちながら用紙搬送を行うことが可能となる。その結果、接触点を増やすことで用紙から受ける押力を分散させて、いずれの用紙であってもそれぞれ最大の搬送力で用紙を搬送させることが可能となり、さらに、接触点が１点の構成と比較して折り目や傷がつくのを抑制することも可能となる。

前記構成において、当該搬送ローラの本体の前記接触部近傍に中空部が形成されてもよい。

この場合、当該搬送ローラの本体の前記接触部近傍に中空部が形成されるので、前記中空部を用紙を搬送する際に受ける押力を逃がす部位として用いることが可能となる。

前記構成において、先端が折曲された突起部が形成され、前記突起部の先端が前記接触部とされてもよい。

この場合、先端が折曲された突起部が形成され、前記突起部の先端が前記接触部とされるので、先端近傍に用紙を搬送する際に受ける押力を逃がす部位を確保することが可能となる。

上記の目的を達成するため、本発明にかかる搬送機構は、上記した本発明にかかる複数個の搬送ローラが１つのシャフトに設けられ、前記複数個の搬送ローラは用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送することを特徴とする。

本発明によれば、上記した本発明にかかる複数個の搬送ローラが１つのシャフトに設けられ、前記複数個の搬送ローラは用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送する用紙全体に対して用紙のカールを矯正することが可能となる。

前記構成において、駆動回動する前記搬送ローラと、前記搬送ローラと接し前記搬送ローラの駆動回動により従動回動する従動ローラとから構成され、前記搬送ローラと前記従動ローラとの接点領域であるニップ部に用紙が搬送され、前記搬送ローラの駆動回動と前記従動ローラの従動回動により用紙が搬送路上流に搬送されてもよい。

この場合、上記した搬送ローラと前記従動ローラとから構成され、ニップ部に用紙が搬送され、前記搬送ローラの駆動回動と前記従動ローラの従動回動により用紙が搬送路上流に搬送されるので、用紙の厚みや腰の強さに応じて適切なニップ力によって用紙の搬送を行うことが可能となる。すなわち、いずれの用紙であってもそれぞれ最小のニップ力で用紙を搬送させることが可能となり、その結果、最大の用紙搬送力を得ることが可能となる。また、最小のニップ力で用紙を搬送させることが可能となるので、前記搬送ローラと従動ローラとの長寿命化を図ることが可能となる。

前記構成において、前記１つのシャフトにおける複数個の前記搬送ローラは、それぞれ前記接触部の変形量が異なり、前記接触部の変形量が、複数個の前記搬送ローラのうち前記シャフトの端部に配される搬送ローラから前記シャフトの中央部に配される搬送ローラにかけて小さくなるように設定されてもよい。

この場合、前記１つのシャフトにおける複数個の前記搬送ローラは、それぞれ前記接触部の変形量が異なり、前記接触部の変形量が、複数個の前記搬送ローラのうち前記シャフトの端部に配される搬送ローラから前記シャフトの中央部に配される搬送ローラにかけて小さくなるように設定されたので、複数個の前記搬送ローラそれぞれにおいて用紙のカール矯正を行うのではなく、前記１つのシャフトにおける複数個の前記搬送ローラによって用紙全体に対してカールを矯正することが可能となる。

上記の目的を達成するため、本発明にかかる画像形成装置は、用紙に現像剤を定着させる定着部の搬送路下流側の前記搬送路に、上記した本発明にかかる搬送機構が設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、前記定着部の搬送路下流側の前記搬送路に、上記した本発明にかかる搬送機構が設けられたので、特に、前記定着部を通過した用紙に生じるカールに対して矯正効果を有することが可能となる。例えば、用紙への現像剤の定着から排紙過程の搬送路に本発明にかかる搬送機構を設けた場合、排紙のスタッキング性を向上させることが可能となる。また、画像形成装置に両面印刷（両面への現像剤の転写）を可能とするためにスイッチバック搬送路が設けられ、このスイッチバック搬送路に本発明にかかる搬送機構を設けた場合、用紙搬送ジャムを抑制することが可能となり、さらに、従来では用紙がカールしているので両面印刷を行う際に既に現像剤を定着した片面が中間転写ベルトや感光体や転写ローラなどに着く場合があるが、本発明によれば用紙がカールしないので転写効率や搬送効率を良くすることが可能となる。

前記構成において、現像剤を定着させた用紙に対して用紙後処理を行う用紙後処理部が、当該画像形成装置に付加もしくは設けられ、前記搬送機構は、前記用紙後処理部に設けられてもよい。

この場合、現像剤を定着させた用紙に対して用紙後処理を行う用紙後処理部が、当該画像形成装置に付加もしくは設けられ、前記搬送機構は前記用紙後処理部に設けられたので、前記用紙後処理部において用紙後処理を行う際のスタッキング性を向上させることが可能となる。

前記構成において、前記搬送機構は、当該画像形成装置の本体内であって前記搬送路の最下流に設けられてもよい。

この場合、前記搬送機構は、当該画像形成装置の本体内であって前記搬送路の最下流に設けられたので、当該画像形成装置の排紙トレイなどの排紙部に用紙を排出する直前に、用紙のカールを矯正することが可能となる。その結果、排紙のスタッキング性を向上させることが可能となる。

前記構成において、前記搬送機構は、前記搬送路に複数個設けられてもよい。

この場合、前記搬送機構は前記搬送路に複数個設けられたので、用紙のカールを矯正するのに好ましい。

前記構成において、前記複数個の搬送機構は、前記接触部の変形量が、前記搬送路の上流側に設けられた前記搬送機構から下流側に設けられた前記搬送機構にかけて小さくなるように設定されてもよい。

この場合、前記複数個の搬送機構は、前記接触部の変形量が、前記搬送路の上流側に設けられた前記搬送機構から下流側に設けられた前記搬送機構にかけて小さくなるように設定されたので、用紙のカールを徐々に矯正させることが可能となり、いずれの用紙であっても複数個の前記搬送機構においてそれぞれ最小のニップ力で用紙を搬送させることが可能となり、その結果、当該画像形成装置として最大の用紙搬送力を得ることが可能となる。

本発明にかかる搬送ローラ、搬送機構、および画像形成装置によれば、用紙を搬送する際に、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙に対して用紙を傷つけずにカールを矯正することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本実施の形態では、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能を兼ね備えた複合機（画像形成装置）に本発明を適用した場合について説明する。

−画像形成装置の全体構成の説明−
画像形成装置１００は、図１に示すように、画像読取系と画像形成系と用紙搬送系とを備えている。以下、各部について説明する。

−画像読取系の説明−
スキャナ部１０１は、透明なガラス等で成る原稿台（図示省略）上に載置された原稿の画像や図示しない原稿自動給紙部により１枚ずつ給紙される原稿の画像を読み取って原稿画像データを作成する部分である。このスキャナ部１０１は、露光光源１０１ａ、複数の反射鏡１０１ｂ、結像レンズ１０１ｃ、光電変換素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）１０１ｄを備えている。

露光光源１０１ａは、原稿台上に載置された原稿や原稿自動給紙部を搬送される原稿に対して光を照射するものである。各反射鏡１０１ｂは、原稿からの反射光を反射させるもので、露光光源１０１ａからの光を結像レンズ１０１ｃに向かうように反射させるようになっている。原稿の画像読取動作として、原稿台上に原稿が載置された場合（「シート固定方式」として使用する場合）には、露光光源１０１ａ及び各反射鏡１０１ｂが原稿台に沿って水平方向に走査して、原稿全体の画像を読み取ることになる。一方、原稿自動給紙部を搬送される原稿を読み取る場合（「シート移動方式」として使用する場合）には、露光光源１０１ａ及び各反射鏡１０１ｂが予め設定した位置に固定され、原稿自動給紙部の原稿読取部を原稿が通過する際にその画像を読み取ることになる。各反射鏡１０１ｂで反射されて結像レンズ１０１ｃを通過した光はＣＣＤ１０１ｄに導かれ、このＣＣＤ１０１ｄにおいて反射光が電気信号（原稿画像データ）に変換されるようになっている。

−画像形成系と用紙搬送系の説明−
画像形成装置１００は、図１に示すように、外部から伝達された原稿画像データに応じて、用紙（シート）に多色（カラー）及び単色（モノクロ）の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置である。この画像形成装置１００は、現像器１０２、感光体ドラム１０３（静電潜像担持体）、クリーナユニット１０４、帯電器１０５、中間転写ベルト１０７、中間転写ベルトユニット１０８、用紙後処理部１０９（排紙トレイ１１５）、給紙トレイ１１０、露光ユニット１１１、定着ユニット１１２、及び搬送路Ｓ，Ｓ’などによって構成されている。

画像形成装置１００において扱われる原稿画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、図１に示すように、現像器１０２、感光体ドラム１０３、帯電器１０５、クリーナユニット１０４は、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられており、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に対応する４つの画像ステーションＳＴ（画像形成部）が構成されている。

そして、画像形成装置１００は、以下に述べるように、複数色（この例では４色）に色分解された画像情報を、複数（この例では４つ）の感光体ドラム１０３を用いて、それぞれの感光体ドラム１０３と所定圧力で接触し回転する中間転写ベルト１０７に積層転写した後に、給紙トレイ１１０等の用紙収納部から搬送される用紙に一括転写することによってカラー画像を用紙上に形成する中間転写方式を用いるカラー画像形成装置として構成されている。

感光体ドラム１０３は、画像形成装置１００の中部に配置されている。それぞれの感光体ドラム１０３の周囲には、現像器１０２、クリーナユニット１０４、帯電器１０５等が配置されている。

現像器１０２は、それぞれの感光体ドラム１０３上に形成された静電潜像を、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化し、各色のトナー像を形成するものである。

クリーナユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。

帯電器１０５は、感光体ドラム１０３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。そして、この例では、接触式のローラ型の帯電器が用いられている。なお、ブラシ型の帯電器、チャージャ型の帯電器等を用いてもよい。

露光ユニット１１１は、入力される画像データに応じて、帯電器１０５により帯電された感光体ドラム１０３を露光することにより、その各感光体ドラム１０３の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット１１１には、レーザ照射部及び反射ミラー１１１ａなどを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。なお、露光ユニット１としては、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドなどを用いてもよい。

中間転写ベルトユニット１０８は、中間転写方式を用いて用紙上にカラー画像もしくはモノクロ画像を形成するものであり、中間転写ベルト１０７、中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルト従動ローラ１７２、中間転写ベルトテンション機構１７３、中間転写ローラ１７４、および中間転写ベルトクリーニングユニット１７５を備えている。

中間転写ローラ１７４は、転写ベルトユニット１０８の中間転写ベルトテンション機構１７３の中間転写ローラ取付部（図示省略）に回転可能に支持されており、感光体ドラム１０３上のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。

中間転写ベルト１０７は、中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルト従動ローラ１７２、中間転写ベルトテンション機構１７３の中間転写ベルトテンションローラ、中間転写ローラ１７４等に張架されており、矢印Ａ方向に回転駆動する。この中間転写ベルト１０７は、それぞれ感光体ドラム１０３に接触する（挟まれる）ように設けられており、各感光体ドラム１０３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１０７に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト１０７上にカラーのトナー像（多色／単色トナー像）を形成する。中間転写ベルト１０７は、厚さ１００〜１５０ｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０３から中間転写ベルト１０７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１０７の裏側に接触している中間転写ローラ１７４によって行われる。中間転写ローラ１７４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

中間転写ローラ１７４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）にて覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト１０７に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、この例では、転写電極として中間転写ローラ１７４を使用しているが、それ以外にブラシなどを用いてもよい。

以上のように、各感光体ドラム１０３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト１０７で積層され、装置に入力された画像情報となる。このようにして積層された画像情報は中間転写ベルト１０７の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト１０７の接触位置に配置される転写ローラ１１３によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト１０７と転写ローラ１１３とは所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ１１３にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１１３は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１３もしくは中間転写ベルト駆動ローラ１７１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（例えば弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）とすることが好ましい。

また、上記のように、感光体ドラム１０３との接触により中間転写ベルト１０７に付着したトナー、もしくは、転写ローラ１１３によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト１０７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるので、中間転写ベルトクリーニングユニット１７５によって除去・回収されるように構成されている。

中間転写ベルトクリーニングユニット１７５には、中間転写ベルト１０７に接触する部材、例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードを備えており、そのクリーニングブレードが接触する中間転写ベルト１０７は、裏側から中間転写ベルト駆動ローラ１７１によって支持されている。

給紙トレイ１１０は、画像形成に使用する用紙（記録シート）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下部に２個設けられている。また、画像形成装置１００に付加された用紙後処理部１０９に設けられている排紙トレイ１１５は、印刷済みの用紙を載置するためのトレイである。また、本画像形成装置１００には、給紙トレイ１１０の開閉動作を行わなくても良い手差しトレイ１２０が設けられている。この手差しトレイ１２０の給紙について、その端部に配置されたピックアップローラ１１７によって用紙の１枚ずつを搬送路Ｓに送り出す。

また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１１０の用紙を転写ローラ１１３や定着ユニット１１２を経由させて排紙トレイ１１５に送るための搬送路Ｓが設けられている。また、画像形成装置１００に両面印刷（両面への現像剤の転写）を可能とするためにスイッチバック搬送路Ｓ’が設けられている。これら給紙トレイ１１０から排紙トレイ１１５までの搬送路Ｓおよび両面印刷を可能とするためのスイッチバック搬送路Ｓの近傍には、定着ユニット１１２、転写ローラ１１３、レジストローラ１１４、ピックアップローラ（用紙搬送ローラ）１１６，１１７、用紙を搬送する搬送機構１２１〜１２３が配置されている。

定着ユニット１１２（定着部）は、ヒートローラ及び加圧ローラなどを備えている。それらヒートローラ及び加圧ローラは、用紙を挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラは、図示しない温度検出器からの信号に基づく制御によって所定の定着温度となるように設定されており、ヒートローラは、加圧ローラとともに用紙を熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる。なお、多色トナー像の定着後の用紙は、搬送ローラ１２２によって搬送路Ｓに搬送され、反転された状態で（多色／単色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１１５上に排出されるようになっている。

ピックアップローラ１１６は、給紙トレイ１１０の端部に設けられている。ピックアップローラ１１６は、給紙トレイ１１０から、用紙を１枚毎に搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１１４は、搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持するものであり、中間転写ベルト１０７上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１１３に搬送するローラである。

搬送機構１２１〜１２３は、用紙の搬送を促進・補助するために使用される小型のローラであり、搬送路Ｓ，Ｓ’に沿って複数設けられている。具体的に、定着ユニット１１２の搬送上流側に搬送機構１２１が設けられ、定着ユニット１１２の搬送下流側に搬送機構１２２が設けられ、スイッチバック搬送路Ｓ’に搬送機構１２３が設けられている。

上記した個性からなる画像形成装置１００には、定着ユニット１１２において現像剤を定着させた（印字された）用紙に対して用紙後処理を行う用紙後処理部１０９が付加されている。この用紙後処理部１０９の機能としては、例えば、ステープル機能、パンチ穴開け機能、製本機能等がある。また、この用紙後処理部１０９内において画像形成装置１００本体から連続して形成される搬送路Ｓが設けられ、この搬送路Ｓに複数の搬送機構１２２が設けられている。これら搬送機構１２２のうち、排紙トレイ１５５直前の搬送機構１２２ｅに本発明にかかる搬送機構が適用されている。

搬送機構１２２ｅは、用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送するものであって、図２に示すように、駆動回動する５個の搬送ローラ２０１と、搬送ローラ２０１と接し搬送ローラ２０１の駆動回動により従動回動する５個の従動ローラ２０２とから構成されている。なお、図２では、それぞれ２個の搬送ローラ２０１および従動ローラ２０２を示している。

搬送機構１２２ｅでは、用紙の搬送方向と直交する方向に沿って５個の搬送ローラ２０１が１個のシャフト２０９に設けられ、これら搬送ローラ２０１と対になる５個の従動ローラ２０２が１個の従動用シャフト（図示省略）に設けられている。そのため、５個の対となる搬送ローラ２０１および従動ローラ２０２は、それぞれ同様の動作により用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送する。すなわち、図２（ｂ）に示すように搬送ローラ２０１と従動ローラ２０２との接点領域であるニップ部に用紙が搬送されると、搬送ローラ２０１の駆動回動と従動ローラ２０２の従動回動により用紙が搬送路上流に搬送される。

搬送ローラ２０１は、円柱形の本体の側面が垂直方向と直交する方向に配され、シャフト２０９が円柱形状の搬送ローラ２０１の天面から底面にわたって貫通する構成とされている。搬送ローラ２０１本体の側面部には、用紙と接触する接触部２０３〜２０５が設けられている。また、接触部２０３〜２０５近傍に中空部２０６が形成されている。接触部２０３〜２０５は３点設けられ、そのうち２つの接触部２０４，２０５は用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされる。なお、１個のシャフト２０９における５個の搬送ローラ２０１の接触部２０４，２０５の変形量は全ての同一の変形量となっている。

ところで、この搬送ローラ２０１では、搬送ローラ２０１本体の側面部全周にわたり、シャフト２０９の軸方向と直交する方向に突出する２つの突起部２０７が側面部の天面側と底面側とに形成され、これら突起部２０７の先端２０８がそれぞれ向き合うように折曲されている。これら突起部２０７の先端２０８が２つの接触部２０４，２０５とされる。また、この突起部２０７の先端２０８の折曲形成により、接触部２０４，２０５近傍に中空部２０６が形成される。また、残りの１つの接触部２０３は、中空部２０６に面する側面部の中央部に設けられ、この接触部２０３が搬送ローラ２０１と従動ローラ２０２との接点領域であるニップ部とされる。

上記した搬送機構１２２ｅでは、用紙が搬送されると、図２（ａ）に示す状態から、図２（ｂ）に示す状態となる。すなわち、用紙が搬送機構１２２ｅに搬送されると、図２（ｂ）に示すように、用紙Ｐがニップ部である接触部２０３および突起部２０７の先端２０８の接触部２０４，２０５と接した状態で、搬送ローラ２０１の駆動回動とニップ部における従動ローラ２０２の従動回動により用紙Ｐが搬送路上流の排紙トレイ１１５に搬送される。このとき、突起部２０７の先端２０８の接触部２０４，２０５は、用紙Ｐを搬送する際に用紙Ｐから受ける押力に対して押力を逃がす方向（図２（ｂ）では紙面上方向）に変形し、搬送機構１２２ｅによる用紙Ｐの搬送を終えると接触部２０４，２０５は図２（ａ）に示す無変形状態となる。

次に、上記した画像形成装置１００の用紙搬送経路を、図１を用いて詳細に説明する。

まず、この例の画像形成装置１００には予め用紙を収納する給紙トレイ１１０と、ユーザが少数枚の印字を行う時に、給紙トレイ１１０の開閉動作を行わなくても良い手差しトレイ１２０とが配置されている。これら給紙トレイ１１０及び手差しトレイ１２０の給紙は、各トレイ１１０，１２０の端部にそれぞれ配置されたピックアップローラ１１６，１１７によって用紙の１枚ずつを搬送路に送り出すという方法で行なわれる。

給紙トレイ１１０から搬送される用紙は、搬送路Ｓ中の搬送機構１２０によってレジストローラ１１４まで搬送され、用紙の先端と中間転写ベルト１０７上の画像情報の先端とを整合するタイミングで転写ローラ１１３に搬送され、用紙上に画像情報が書き込まれる。その後、用紙は，定着ユニット１１２を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着され搬送路Ｓを経て最後の搬送機構１２１ｅである排紙ローラにより排紙トレイ１１５上に排出される（片面印字要求の時）。

他方、手差し給紙トレイ１２０に積載される用紙はピックアップローラ１１７によって給紙され、複数の搬送機構１２１を経てレジストローラ１４に到達し、それ以降は、給紙トレイ１１０から給紙される用紙と同様の経過を経て排紙トレイ１１５に排出される（片面印字要求の時）。

ここで、印字要求内容が両面印字要求であるときは、上記のようにして片面印字が終了した後、定着ユニット１１２を通過した用紙の後端が搬送機構１２２のうち反転ローラ１２２ｒでチャックされ、この状態で反転ローラ１２２ｒが逆回転することによって反転搬送路Ｓ´に導かれる。反転搬送路Ｓ´では、搬送機構１２３によって搬送された後、再び搬送路Ｓに導かれる。そして、レジストローラ１１４を経て裏面印字が行われた後に搬送機構１２１により排紙トレイ１１５に排出される。

なお、上記した本実施の形態では、接触部を３点としているが、これに限定されるものではなく、複数点であり、少なくとも１個の接触部が変形自在とされればよい。

また、本実施の形態では、用紙後処理部１０９を画像形成装置１００に付加した構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、図３に示すように用紙後処理部１０９を付加しなくてもよい。このとき、図３に示すように、本発明にかかる搬送機構１２２ｅは画像形成装置１００の本体内部の最後の搬送機構に適用される。この図３に示す画像形成装置１００では、用紙後処理部１０９を用いないため画像形成装置１００本体に排紙トレイ１１５を備えた構成となる。そのため、図３に示す画像形成装置１００では、図１に示す反転ローラ１２２ｒが最後の搬送機構（搬送路Ｓの最下流に設けられた搬送機構）となるので、この反転ローラ１２２ｒを最後の搬送機構１２２ｅとして適用している。この場合、搬送機構１２２ｅは、画像形成装置１００の本体内であって搬送路Ｓの最下流に設けられるので、画像形成装置１００の排紙トレイ１１５に用紙を排出する直前に、用紙のカールを矯正することができる。その結果、排紙のスタッキング性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、用紙に対して多色及び単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、単一の感光体ドラム１０３からなる画像形成装置１００であってもよい。図４に示す画像形成装置１００の場合、本発明にかかる搬送機構１２２ｅは、図３に示す画像形成装置の搬送機構１２２と同様に最後の搬送機構に適用している。なお、図４に示す画像形成装置１００は、図１，３に示す画像形成装置１００と、画像形成系の概略構成（中間転写方式の有無）が異なるだけで、本発明にかかる用紙搬送系の概略構成（用紙の搬送経路）は同様の構成からなる。そのため、本実施の形態では、図４に示す画像形成系と用紙搬送系の詳細な説明を省略する。

また、本実施の形態では、図１，３，４に示すように、本発明にかかる搬送機構１２２ｅを、最後の搬送機構に適用しているが、これに限定されるものではなく、定着ユニット１１２の搬送路下流側である搬送路Ｓにおける他の搬送機構１２２や、リバースバック搬送路Ｓ’における搬送機構１２３に適用し、また複数個用いてもよい。この場合、搬送機構１２２ｅが搬送路Ｓに複数個設けられることで、複数の搬送機構１２２ｅによってそれぞれ用紙のカールの矯正を行うことができ、そのため、この構成は用紙のカールを矯正するのに好ましい形態である。

また、図１，３，４に示す本実施の形態では、１個の搬送機構１２２ｅを用いているが、上記したように、複数個の搬送機構１２２ｅを用いてもよい。また、このとき、複数個の搬送機構１２２ｅは、接触部２０４，２０５の変形量が、搬送路の上流側に設けられた搬送機構から下流側に設けられた搬送機構にかけて小さくなるように設定されてもよい。例えば、突起部２０７の突起長さを可変させることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。もしくは、突起部２０７の先端２０８の厚みを可変させることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。もしくは、突起部２０７それぞれの材料を硬度の異なる複数の材料を用いることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。これらの場合、用紙のカールを徐々に矯正させることができ、いずれの用紙であっても複数個の搬送機構１２２ｅにおいてそれぞれ最小のニップ力で用紙を搬送させることができ、その結果、画像形成装置１００として最大の用紙搬送力を得ることができる。

また、本実施の形態では、１個のシャフト２０９について５個の搬送ローラ２０１を設けているが、これに限定されるものではなく、搬送ローラ２０１の個数は任意に設定してよい。なお、１個のシャフト２０９について複数個の搬送ローラ２０１を設けることが好適である。

また、本実施の形態では、１個のシャフト２０９における複数個の搬送ローラ２０１の接触部２０４，２０５の変形量は全ての同一の変形量となっているが、これに限定されるものではなく、１個のシャフト２０９における複数個の搬送ローラ２０１は、それぞれ接触部２０４，２０５の変形量が異なり、搬送機構１２２ｅは、接触部２０４，２０５の変形量が、複数個の搬送ローラ２０１のうちシャフト２０９の端部に配される搬送ローラ２０１からシャフト２０９の中央部に配される搬送ローラ２０１にかけて小さくなるように設定されてもよい。例えば、接触部２０４，２０５の変形量が、シャフト２０９の端部に配される搬送ローラ２０１からシャフト２０９の中央部に配される搬送ローラ２０１にかけて小さくなるように、突起部２０７の突起長さを可変させることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。もしくは、突起部２０７の先端２０８の厚みを可変させることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。もしくは、突起部２０７それぞれの材料を硬度の異なる複数の材料を用いることで接触部２０４，２０５の変形量を可変させてもよい。これらの場合、複数個の搬送ローラ２０１それぞれにおいて用紙のカール矯正を行うのではなく、１個のシャフト２０９における複数個の搬送ローラ２０１によって用紙全体を一対象としてカールを矯正することができる。その結果、搬送機構１２２ｅによる用紙の搬送の際に生じる用紙中央のシワや用紙端部の破れなどを防止することができる。そこで、この構成を具現化した形態を、図５に示す。

図５に示す実施の形態の搬送機構１２２ｅでは、図１〜４に示す搬送機構１２２ｅと、１個のシャフト２０９に対する搬送ローラ２０１の数と、各搬送ローラ２０１の突起部２０７の先端２０８の厚みが異なるだけであり、他の構成内容は同様である。そのため、ここでは、搬送ローラ２０１の数と、突起部２０７の先端２０８の厚みについて説明し、他の構成内容についての説明を省略する。

図５に示す搬送機構１２２ｅでは、１個のシャフト２０９に対して６個の搬送ローラ２０１１〜２０１６が設けられている。６個の搬送ローラ２０１１〜２０１６では、それぞれ突起部２０７の先端２０８の厚みｔ−１〜ｔ−６（各搬送ローラ２０１１〜２０１６の符号末番号に対応）を、シャフト２０９の端部に配される搬送ローラ２０１１，２０１６から、搬送ローラ２０１２，２０１５を介してそれぞれシャフト２０９の中央部（図５に示す一点鎖線の用紙搬送基準位置）近傍に配される搬送ローラ２０１３，２０１４にかけて厚くなるように設定している。これら６個の搬送ローラ２０１１〜２０１６の厚みは、次式の関係からなる。

［数１］
（ｔ−１）＝（ｔ−６）＞（ｔ−２）＝（ｔ−５）＞（ｔ−３）＝（ｔ−４）
上記した構成から、図５に示す搬送機構１２２ｅでは、シャフト２０９の端部に配される搬送ローラ２０１１，２０１６の突起部２０７の先端２０８の厚みを薄くして変形量を大きくし、シャフト２０９の中央部近傍に配される搬送ローラ２０１３，２０１４の突起部２０７の先端２０８の厚みを厚くして変形量を小さくし、その結果、１個のシャフト２０９における複数個の搬送ローラ２０１によって用紙全体を一対象としてカールを矯正することができ、搬送機構１２２ｅによる用紙の搬送の際に生じる用紙中央のシワや用紙端部の破れなどを防止することができる。

上記したように、搬送ローラ２０１によれば、用紙と接触する接触部２０４，２０５が設けられ、接触部２０４，２０５は用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされるので、用紙を搬送する際に、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙に対して用紙を傷つけずにカールを矯正することができる。すなわち、用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形量を可変させることができ、その結果、用紙の厚さや腰の強さにあわせて接触部２０４，２０５を変形させることができる。

また、接触部２０３〜２０５は３点設けられ、２つの接触部２０４，２０５が変形自在とされるので、用紙から受ける押力を３点の接触部２０３〜２０５に分散させることができる。そのため、１つ１つの接触部２０３〜２０５にかかる押力を抑えることができ、用紙の厚みや腰の強さに関係なく任意の用紙のカールを矯正することができるだけでなく、用紙の厚みや腰の強さに応じて適切な搬送力を保ちながら用紙搬送を行うことができる。その結果、接触点を増やすことで用紙から受ける押力を分散させて、いずれの用紙であってもそれぞれ最大の搬送力で用紙を搬送させることができ、さらに、接触点が１点の構成と比較して折り目や傷がつくのを抑制することもできる。

また、搬送ローラ２０１の本体の接触部２０３〜２０５近傍に中空部２０６が形成されるので、中空部２０６を用紙を搬送する際に受ける押力を逃がす部位として用いることができる。

また、先端２０８が折曲された突起部２０７が形成され、この先端２０８が接触部２０４，２０５とされるので、先端２０８近傍に用紙を搬送する際に受ける押力を逃がす部位を確保することができる。

また、上記したように、搬送機構１２２ｅによれば、５個の搬送ローラ２０１が１個のシャフト２０９に設けられ、５個の搬送ローラ２０１は用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送する用紙全体に対して用紙のカールを矯正することができる。

また、上記した搬送ローラ２０１と従動ローラ２０２とから構成され、ニップ部に用紙が搬送され、搬送ローラ２０１の駆動回動と従動ローラ２０２の従動回動により用紙が搬送路上流に搬送されるので、用紙の厚みや腰の強さに応じて適切なニップ力によって用紙の搬送を行うことができる。すなわち、いずれの用紙であってもそれぞれ最小のニップ力で用紙を搬送させることができ、その結果、最大の用紙搬送力を得ることができる。また、最小のニップ力で用紙を搬送させることができるので、搬送ローラ２０１と従動ローラ２０２との長寿命化を図ることができる。

また、上記したように、画像形成装置１００によれば、定着ユニット１１２の搬送路下流側の搬送路Ｓ，Ｓ’に搬送機構１２２ｅが設けられたので、特に、定着ユニット１１２を通過した用紙に生じるカールに対して矯正効果を有することができる。例えば、用紙への現像剤の定着から排紙過程の搬送路Ｓに搬送機構１２２ｅを設けた場合、排紙のスタッキング性を向上させることができる。また、画像形成装置１００に両面印刷（両面への現像剤の転写）を可能とするためにスイッチバック搬送路Ｓ’が設けられ、このスイッチバック搬送路Ｓ’に搬送機構１２２ｅを設けた場合、用紙搬送ジャムを抑制することができ、さらに、従来では用紙がカールしているので両面印刷を行う際に既に現像剤を定着した片面が中間転写ベルト１０７（図４では感光体ドラム１０３）や転写ローラ１１３などに着く場合があるが、本実施の形態によれば用紙がカールしないので転写効率や搬送効率を良くすることができる。

また、現像剤を定着させた用紙に対して用紙後処理を行う用紙後処理部１０９が、画像形成装置に付加もしくは設けられ、搬送機構１２２ｅは用紙後処理部１０９に設けられたので、用紙後処理部１０９において用紙後処理を行う際のスタッキング性を向上させることができる。

なお、本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明にかかる搬送ローラや搬送機構は、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能などを備えた画像形成装置本体や、画像形成装置に付加される用紙後処理部に適用できる。

図１は、本実施の形態にかかる、用紙後処理部を付加したカラータンデム方式の画像形成装置の概略構成図である。 図２（ａ）は、本実施の形態にかかる搬送ローラの概略構成図である。図２（ｂ）は、本実施の形態にかかる、用紙は搬送している際の搬送ローラの概略構成図である。 図３は、本実施の他の形態にかかるカラータンデム方式の画像形成装置の概略構成図である。 図４は、本実施の他の形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。 図５は、本実施の他の形態にかかる搬送ローラの概略構成図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０９ 用紙後処理部
１１２ 定着ユニット
１２０〜１２２，１２２ｅ，１２２ｒ 搬送機構
２０１ 搬送ローラ
２０２ 従動ローラ
２０３〜２０５ 接触部
２０６ 中空部
２０７ 突起部
２０８ 突起部の先端
２０９ シャフト
Ｐ 用紙
Ｓ，Ｓ’ 搬送路

Claims (12)

1. 用紙を搬送するために搬送路に設けられ、用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送する搬送ローラであって、
   用紙と接触する接触部が設けられ、前記接触部は用紙を搬送する際に用紙から受ける押力に対して押力を逃がす方向に変形自在とされることを特徴とする搬送ローラ。
2. 前記接触部は複数点設けられ、少なくとも一つの接触部が変形自在とされることを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ。
3. 当該搬送ローラの本体の前記接触部近傍に中空部が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ローラ。
4. 先端が折曲された突起部が形成され、前記突起部の先端が前記接触部とされることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の搬送ローラ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の複数個の搬送ローラが１つのシャフトに設けられ、前記複数個の搬送ローラは用紙と接して用紙を搬送路上流に搬送することを特徴とする搬送機構。
6. 駆動回動する前記搬送ローラと、前記搬送ローラと接し前記搬送ローラの駆動回動により従動回動する従動ローラとから構成され、
   前記搬送ローラと前記従動ローラとの接点領域であるニップ部に用紙が搬送され、前記搬送ローラの駆動回動と前記従動ローラの従動回動により用紙が搬送路上流に搬送されることを特徴とする請求項５に記載の搬送機構。
7. 前記１つのシャフトにおける複数個の前記搬送ローラは、それぞれ前記接触部の変形量が異なり、
   前記接触部は、その変形量が、複数個の前記搬送ローラのうち前記シャフトの端部に配される搬送ローラから前記シャフトの中央部に配される搬送ローラにかけて小さくなるように設定されたことを特徴とする請求項５または６に記載の搬送機構。
8. 用紙に現像剤を定着させる定着部の搬送路下流側の前記搬送路に、請求項５乃至７のうちいずれか１つに記載の搬送機構が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
9. 現像剤を定着させた用紙に対して用紙後処理を行う用紙後処理部が、当該画像形成装置に付加もしくは設けられ、
   前記搬送機構は、前記用紙後処理部に設けられたことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記搬送機構は、当該画像形成装置の本体内であって前記搬送路の最下流に設けられたことを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 前記搬送機構は、前記搬送路に複数個設けられたことを特徴とする請求項８乃至１０のうちいずれか１つに記載の画像形成装置。
12. 前記複数個の搬送機構は、前記接触部の変形量が、前記搬送路の上流側に設けられた前記搬送機構から下流側に設けられた前記搬送機構にかけて小さくなるように設定されたことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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