JP2010184770A - シート搬送装置、画像形成装置および自動原稿送り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピックアップローラに対するシートの片当たりを、実際の用紙搬送の状況に照らしてスキュー量の大小に応じた細かな調整を行うことで、速やかに解消して、給紙の際のスキュー発生をできるだけ抑える。
【解決手段】シートを積載するシート収納トレイと、当該用紙収納トレイに積載されたシートを最上位のものから１枚ずつ順次送り出すピックアップローラとを備えたシート搬送装置において、上記ピックアップローラは給紙搬送方向に直交する方向に傾き可能に構成されており、上記ピックアップローラより給紙搬送方向下流側に且つ給紙搬送方向に直交する方向に分配配置された少なくとも２個の用紙通過確認センサと、上記センサからの出力信号を演算して搬送シートのスキュー量を求める演算装置と、その演算結果に応じて上記ピックアップローラの傾きの程度を調整する傾き調整機構とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着されるシート搬送装置に関するものである。

従来、画像形成装置では、給紙カセットに複数枚の用紙を積載し、積載用紙をローラ等から成る分離給送手段によって最上位紙から順に１枚ずつ給紙し、搬送ローラ対によって画像形成部へ搬送して画像形成が行われ、画像形成された用紙を熱定着した上で機外へ排出している。

このような構成の画像形成装置では、用紙の給紙時や搬送途中に、用紙が搬送方向に対して傾斜する「スキュー」が発生することがある。そのような場合、何ら手当てをしないと用紙に形成される画像が傾いてしまうため、このような不具合を防止すべくレジストローラ対が画像形成部の用紙搬送方向上流側に配置されている。レジストローラ対は主に、搬送すべき用紙の搬送姿勢の傾きを補正する機能（スキュー補正機能）と、用紙先端と感光体等の像担持体上の画像とを同期させる機能とを有している。これらの機能を果たすべく、従来、様々な提案がなされている。例えば特許文献１は、レジストローラ対の少なくとも一方の中央領域で当該ローラ表面に当接して他方のローラ側に加圧する加圧機構を備えることを提案する。しかしながら、特許文献１で提案された構成では、レジストローラ対によって補正することができるスキューに限界があった。そこで、特許文献２では、駆動ローラと従動ローラとで構成される搬送ローラ対において、従動ローラの軸心を駆動ローラの軸心に対して平行状態または傾斜状態に調整可能に構成し、用紙にスキューが発生する場合、搬送経路においてそのスキューを矯正しつつ用紙を搬送する機構が提案されている。

しかしながら、特許文献２で提案された用紙搬送機構では、用紙の搬送途中に発生するスキュー補正を目的としており、スキュー補正することができる搬送ローラ対は、両面印刷時に片面に画像印刷済みの用紙を再度画像形成部へ搬送する再搬送経路にのみ、配置されているため、用紙の最初の給紙時に発生するスキューは、従来の用紙搬送機構と同様にレジストローラ対のみで補正する構成であり、給紙時に大きくスキューした場合には補正することが困難であった。

そこで特許文献３では、給紙部から用紙を給紙する際にスキューが発生することを防止すべく、搬送ユニットの一方の側壁の外面側に形成され上下方向に延びる摺動溝に上下方向にのみ摺動可能に嵌着された摺動軸受に、ピックアップローラの回転軸の一端を支持し、上記摺動軸受の上方には、下部がカム形状に形成された角度調節部材を回動可能に配置し、上記摺動軸受が下部配置の圧縮バネによって上方へ付勢され、その上面が上記角度調節部材の下面に当接する構成が提案されている。特許文献４では、トレイ上に幅方向サイズが異なる用紙を重ねてセットしてもスキューして給送されることがなく、たとえトレイ上に幅サイズの異なる用紙が混載されても常に正しい姿勢で給送することができるように、ピックアップローラ手段をトレイ上の用紙幅方向に距離を隔てて配置された主ローラ手段と補助ローラ手段とで構成し、少なくとも補助ローラ手段をトレイ上方の退避位置とトレイ上の用紙と係合する作動位置との間で昇降自在に配置して、これら両位置の間で補助ローラ手段を移動制御する制御手段を用いて、用紙の側縁位置および／または用紙先端姿勢に応じて補助ローラ手段を位置移動シフトする構成が提案されている。

これら特許文献３，４は、ピックアップローラにおいてスキューの発生を未然に防止するための構成を提案するものであるが、そのような構成にも拘らず実際にスキューが発生してしまう場合、レジストローラ対でのスキュー補正機能に全面的に頼らざるを得ない。

給紙部にてスキューが発生する要因の一つとして、ピックアップローラに対して用紙収納装置（給紙トレイ）の底板が傾き、図４に示すように、ピックアップローラの片側端部に強く用紙が接触するため、左右偏ったピックアップ給紙をする状態が考えられる。このような要因に鑑み、本発明の課題は、ピックアップローラに対する用紙の片当たりを、実際の用紙搬送の状況に照らしてスキュー量の大小に応じた細かな調整を行うことで、速やかに解消して、給紙の際のスキュー発生をできるだけ抑え、レジストローラ対でのスキュー補正機能を過剰に高めなくとも済むようにすることを課題とする。

上記課題は、シートを積載するシート収納トレイと、当該用紙収納トレイに積載されたシートを最上位のものから１枚ずつ順次送り出すピックアップローラとを備えたシート搬送装置において、上記ピックアップローラが給紙搬送方向に直交する方向に傾き可能に構成されており、上記ピックアップローラより給紙搬送方向下流側に且つ給紙搬送方向に直交する方向に分配配置された少なくとも２個の用紙通過確認センサと、当該センサからの出力信号を演算して搬送シートのスキュー量を求める演算装置と、その演算結果に応じて上記ピックアップローラの傾きの程度を調整する傾き調整機構とを有することによって、解決される。

上記ピックアップローラを支承する軸受に当接してピックアップローラの傾き程度を調整する偏心カムが上記傾き調整機構の一構成要素として設けられているのが好適である。また上記ピックアップローラが用紙搬送方向に直交する方向に分配配置された複数のコロから成り、これらコロの分配中央領域に駆動伝達のためのベルトが配されているのが、好ましい。

ピックアップローラが給紙搬送方向に直交する方向に傾き可能に構成されており、上記ピックアップローラより給紙搬送方向下流側に且つ給紙搬送方向に直交する方向に分配配置された少なくとも２個の用紙通過確認センサと、当該センサからの出力信号を演算して搬送シートのスキュー量を求める演算装置と、その演算結果に応じて上記ピックアップローラの傾きの程度を調整する傾き調整機構とを有することによって、実際の用紙搬送の状況に照らしてスキュー量の大小に応じた細かな調整を行って、ピックアップローラと積載シートの片当たりを速やかに解消できる。

本発明ではセンサによりスキュー量を測定しフィードバックすることでスキューの向きと共に、スキュー量の大小に対応した調整を掛けることが可能である。シート搬送の観点からすれば、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）についても同様の要請があり、自動原稿送り装置への適用も有効である。

上記ピックアップローラを支承する軸受に当接してピックアップローラの傾き程度を調整する偏心カムが上記傾き調整機構の一構成要素として設けられていることで、簡単な構成でピックアップローラの傾きを調整でき、ピックアップローラが積載シートに確実に均一当接することが確保される。

上記ピックアップローラが用紙搬送方向に直交する方向に分配配置された複数のコロから成り、これらコロの分配中央領域に駆動伝達のためのベルトが配されていることで、幅広い範囲でピックアップローラがシートに当接する構成で傾き調整されるに際して、駆動伝達のベルトが中央領域にあるため、駆動伝達が不確実になることを回避できる。

複写機の概略構成図である。 給紙部を用紙搬送方向下流側から見た概略図である。 別例の給紙部を用紙搬送方向下流側から見た概略図である。 ピックアップローラと底板が平行にならずローラが積載用紙に片当たりする様子を示す概念図である。

図１は本発明に係るシート搬送装置を搭載した画像形成装置の概略的な全体構成を示す図である。すなわち、この画像形成装置は、原稿の画像情報面（原稿面）から画像情報を読み取って各種の用紙に複写画像を形成するモノクロ複写機であり、装置本体１００の上には画像読取装置２００が取り付けられ、また装置本体１００は同時に用紙バンク３００上に載置されている。画像読取装置２００の上には、図で見て背面側を支点として上下に開閉自在な自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４００が取り付けられている。

複写機装置本体１００には、内部に、像担持体たるドラム状の感光体１０が設けられ、この感光体１０の周囲左側に、帯電装置１１が配置され、更に感光体１０の回転方向（反時計方向）から順に、現像装置１２、転写装置１３、クリーニング装置１４が配置されている。

現像装置１２においては、現像ローラによってトナーが付着して感光体１０上に静電潜像を可視像化する。また、転写装置１３は、上下のローラ１５と１６が転写ベルト１７に渡架されて構成されており、転写ベルト１７上の転写位置Bで感光体１０の周面に押圧され当接されている。帯電装置１１およびクリーニング装置１４の左側には、トナー補給装置２０が配置されており、このトナー補給装置２０によって現像装置１２に新しいトナーが補給される。

また複写機装置本体１００の内部には、用紙バンク３００内の用紙カセット６１から送り出された用紙Ｓを、転写位置Bを経て排紙スタック部３９まで下方から上方へと搬送する用紙搬送装置Ｃが設けられている。当該用紙搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２および用紙搬送路Ｒを有する。そして用紙搬送路Ｒには、感光体１０の上流位置にレジストローラ２１が設けられている。また感光体１０の下流位置には、熱定着装置２２が設けられている。当該熱定着装置２２は、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２を有する。また熱定着装置２２の更に下流には、排紙分岐爪３４、排出ローラ３５、第一加圧ローラ３６、第二加圧ローラ３７および腰付ローラ３８が設けられ、更にその先に画像形成済み用紙をスタックする排出スタック部３９が設けられている。

また図１に示すように複写機装置本体１００には、図１中の右側の装置本体面にスイッチバック装置４２が設けられている。スイッチバック装置４２は、用紙搬送路Rの排出分岐爪３４の位置から分岐し、一対のスイッチバックローラ４３を備えるスイッチバック領域４４まで用紙を導く反転路Ｒ３と、スイッチバック領域４４から再び用紙搬送路Ｒのレジストローラ２１まで用紙を導く再搬送路Ｒ４とを有する用紙搬送装置Ｄを備える。この用紙搬送装置Ｄには、用紙を搬送する複数の用紙搬送ローラ６６が備えられている。

現像装置１２の図中左側には、レーザ書込装置４７が備えられている。レーザ書込装置４７には、不図示のレーザ光源の他、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズ等の走査光学系５０等が備えられている。

画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤのようなイメージセンサ５６等が備えられている。そして、上面にはコンタクトガラス５７を備える。このコンタクトガラス５７上の自動原稿送り装置４００には、原稿の載置位置に原稿セット台（図示せず）を設けるとともに、排出位置に原稿スタック台（図示せず）が設けられている。また、原稿シートを原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する原稿搬送路（図示せず）を有する本発明に係るシート搬送装置が備えられている（説明の重複を避けるために、詳細については下記する装置本体でのシート搬送装置の説明に譲る）。このシート搬送装置は、原稿シートを搬送するシート搬送ローラ（図示せず）を複数備えている。

用紙バンク３００の内部には、記録媒体たる普通紙、ＯＨＰフィルム等の用紙Ｓを底板６０上に積載収納する用紙カセット６１が多段に備えられている。各用紙カセット６１には、それぞれ対応してピックアップローラ６２とフィードローラ６３とリバースローラ６４とが設けられている。フィードローラ６３はピックアップローラ６２と同一駆動源で駆動されるものであり、そのためピックアップローラ軸とフィードローラ軸とがベルト（図１に図示せず）で駆動連結されている。多段に備えられた用紙カセット６１の図中右側には、複写機装置本体１００の用紙搬送路Ｒへと通じる供給路Ｒ１が形成されている。

複写機装置本体１００には更に、図中右側面に手差し供給部６８が設けられている。この手差し供給部６８には、手差しトレイ６７が開閉自在に設けられるとともに、手差しトレイ６７上にセットされた手差し用紙を用紙搬送路Ｒへ導く手差し供給路Ｒ２が備えられる。手差しトレイ６７にも同様に、ピックアップローラ６２とフィードローラ６３とリバースローラ６４とが設けられている。

以上のような構成の複写機装置を用いてコピーするとき、先ず、不図示のメインスイッチをオンするとともに、自動原稿送り装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿の場合には、自動原稿送り装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿送り装置４００を閉じて原稿を押さえる。

不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿送り装置４００に原稿をセットしたときには、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通してコンタクトガラス５７上へ移動してから画像読取装置２００が駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときには、直ちに画像読取装置２００が駆動する。

画像読取装置２００が駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動させるとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射させ、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経てイメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。また、このとき同時に、不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、帯電ローラを用いた帯電装置１１で感光体１０の表面を一様に帯電し、次いで画像読取装置２００によって読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置４７を用いて書き込み工程を実行し、感光体１０の表面に静電潜像を形成した後、現像装置１２を用いてトナーを付着させて静電潜像を可視像化（現像）する。

またスタートスイッチを押すと同時に、用紙バンク３００中の多段の用紙カセット６１から選択された用紙Ｓをピックアップローラ６２により送り出し、フィードローラ６３とリバースローラ６４で１枚ずつ分離して供給路Ｒ１に送る。供給路Ｒ１に送られた用紙Ｓは、用紙搬送ローラ６６で搬送されて用紙搬送路Ｒへ導かれ、レジストローラ２１に突き当てて止められ、感光体１０の可視像化したトナー画像と回転タイミングを合わせて、感光体１０の右側へと送り込まれる。

あるいは、手差し給紙部６８を用いる場合には、手差しトレイ６７が開けられ、開けられた手差しトレイ６７上にセットされた用紙が、ピックアップローラ６２で送り出され、フィードローラ６３とリバースローラ６４により１枚ずつ分離して搬送されて、手差し供給路Ｒ２から用紙搬送路Ｒへと導かれ、同様にレジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングを合わせて感光体１０の右側へと送り込まれて可視像化される。

その後、感光体１０の右側へと送り込まれた用紙Ｓは、転写位置Ｂで転写装置１３により感光体１０上のトナー画像を転写される。画像転写後の感光体１０上の残留トナーはクリーニング装置１４で除去・清掃され、残留トナーを除去された感光体１０上の残留電位は、不図示の除電装置で除去される。そして、帯電装置１１から始まる次の画像形成に備える。

一方、画像転写された後の用紙Ｓは、転写ベルト１７で搬送され熱定着装置２２に導かれ、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２の間に通されて、これらローラに搬送されながら、熱と圧力を印加されてトナー画像を定着される。画像定着された用紙Ｓは、その後、排紙ローラ３５と第一加圧ローラ３６と第二加圧ローラ３７および腰付ローラ３８を通過することで、腰をつけられ、排紙スタック部３９上に排出されてスタックされる。

なお、用紙Ｓの両面に画像を転写する場合には、排出分岐爪３４を切り替えて、表面にトナー画像を転写された用紙は、用紙搬送路Ｒから反転路Ｒ３に搬入され、スイッチバック領域４４へ導入され、スイッチバックローラ４３でスイッチバックされる。ここでスイッチバックされた用紙Ｓは、再搬送路Ｒ４に導かれて反転し、用紙搬送ローラ６６で搬送されて再び用紙搬送路Ｒに導かれた後に、前述と同様にして用紙の裏面にも画像が転写されることになる。

次に本発明に関する給紙部近傍の構造に関して説明する。図２に示されるように、ピックアップローラ６２は用紙搬送方向に直交する方向での左右から滑り軸受７０にて支承されて回転可能になっており、滑り軸受７０が上方からバネ付勢されることでピックアップローラ６２は、底板６０に載置された用紙束Ｓに押圧される。ピックアップローラ６２のローラ軸７１にはプーリ７２が配置されており、フィードローラ軸７４に配されたプーリ７５との間で掛け渡されたベルト７３を介して駆動される。ローラ軸７１、したがってピックアップローラ６２のための傾き調整機構として、本例では、滑り軸受７０の一方に当接して、不図示の駆動手段を付設した偏心カム７７が設けられている。その具体的な作動は、特許文献３に開示された機構と同様であり、それ自体公知のものである。また当業者に知られた他の軸傾き調整機構を採用することも当然可能である。

このような給紙部構成に対して、レジストローラ手前には本例の複写機で通紙可能な用紙の幅（給紙搬送方向に対して直交する方向の長さ）サイズよりも短い間隔で複数の反射型フォトセンサ（通紙想定される最狭幅の用紙に対して最低二つ）が設置されており、不図示の演算装置では、これらフォトセンサを用紙が通過する時間を検知し、その時差と線速、センサ幅からスキュー量を算出する。算出されたスキュー量に基づいて、偏心カム７７を回転させ、ピックアップローラ６２の傾きを調整する。調整基準は、ピックアップローラ全域が用紙に当接する状態が基準となるが、スキュー量が大きい場合にはわざと逆側に片当たりをする状態とし、逆側へのスキューを故意に起こすことで補正をしてもよい。

図３は、図２とは別構成の給紙部を用紙搬送方向下流側から見た図である。ローラ軸方向（給紙搬送方向に対して直交する方向）に並んで配された２個のピックアップローラ６２は更に外側左右から滑り軸受７０にて支承され、回転可能になっており、滑り軸受７０が上方からバネ付勢されることでピックアップローラ６２は、底板６０に載置された用紙束Ｓに押圧される。ピックアップローラ６２のローラ軸７１には両ローラ間にプーリ７２が配置されており、フィードローラ軸７４のフィードローラ６３間に配されたプーリ７５との間で掛け渡されたベルト７３を介して駆動される。ピックアップローラ６２のための傾き調整機構として、本例でも、夫々の滑り軸受７０に当接して、不図示の駆動手段を付設した偏心カム７７が設けられている。上記の例と同じく、当業者に知られた他の軸傾き調整機構を採用することも当然可能である。レジストローラ手前に反射型フォトセンサを設置することも上記の例と同じなので、その構成、機能、作動等についての説明は上記の例に譲る。本例のように、特に駆動ベルトをローラ中央に配置することにより、ローラが斜めになった際、駆動伝達ベルトのねじれの影響を受け難くなり、ローラの回転中心を中央にすることで、端部を回転中心にするよりもより広い可動範囲を実現できる。

１０ 感光体
１１ 帯電装置
１２ 現像装置
１３ 転写装置
１４ クリーニング装置
１７ 転写ベルト
２０ トナー補給装置
２１ レジストローラ
２２ 熱定着装置
３０ 加熱ローラ
３２ 加圧ローラ
３４ 排紙分岐爪
３５ 排出ローラ
３９ 用紙スタック部
４２ スイッチバック装置
４４ スイッチバック領域
４７ レーザ書込装置
４８ 回転多面鏡
４９ ポリゴンモータ
５３ 光源
５４ ミラー
５５ 光学レンズ
５６ イメージセンサ
５７ コンタクトガラス
６０ 底板
６１ 用紙カセット
６２ ピックアップローラ
６３ フィードローラ
６４ リバースローラ
６６ 用紙搬送ローラ
６７ 手差しトレイ
６８ 手差し供給部
７０ 滑り軸受
７３ ベルト
７７ 偏心カム
１００ 複写機装置本体
２００ 画像読取装置
３００ 用紙バンク
４００ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）

特開平８−９１６３５号公報 特開２００５−８２３１０号公報 特開２００７−２１７１２５号公報 特開２００７−３０２３５６号公報

Claims (5)

1. シートを積載するシート収納トレイと、当該用紙収納トレイに積載されたシートを最上位のものから１枚ずつ順次送り出すピックアップローラとを備えたシート搬送装置において、上記ピックアップローラは給紙搬送方向に直交する方向に傾き可能に構成されており、上記ピックアップローラより給紙搬送方向下流側に且つ給紙搬送方向に直交する方向に分配配置された少なくとも２個の用紙通過確認センサと、当該センサからの出力信号を演算して搬送シートのスキュー量を求める演算装置と、その演算結果に応じて上記ピックアップローラの傾きの程度を調整する傾き調整機構とを有することを特徴とするシート搬送装置。
2. 上記ピックアップローラを支承する軸受に当接してピックアップローラの傾き程度を調整する偏心カムが上記傾き調整機構の一構成要素として設けられてい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. 上記ピックアップローラは用紙搬送方向に直交する方向に分配配置された複数のコロから成り、これらコロの分配中央領域に駆動伝達のためのベルトが配されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のシート搬送装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート搬送装置を備えた画像形成装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート搬送装置を備えた自動原稿送り装置。

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