JP2012076890A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シートの局部変形の発生を抑制しながらシートの斜行を補正可能なシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送ローラ61及び搬送コロ62を有する搬送ローラ対と、第1回転軸63に回転自在に支持され、搬送ローラ対のニップ部に向かうシートの先端にニップ部よりもシート搬送方向の上流で当接して、搬送されるシートの斜行を補正した後、回転してシートをニップ部に案内するシャッタ部7と、を備えるシート搬送部において、シャッタ部7は、搬送ローラ61の半径と略同径に形成される同径部70と、同径部70に突設され、シートの先端を当接させる当接部71と、を有し、当接部71は、シャッタ部7が回転してシートがニップ部に到達する際、同径部70との境である基部73において、ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向におけるシートの先端位置とが一致するように、シートの先端を案内する。
【選択図】図3

Description

本発明は、シート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関し、特にはシートの斜行を補正するシート搬送装置を備える画像形成装置に関する。
一般に、シートに対する画像の記録位置の正確性(以下、「記録精度」ともいう)は、画像形成において品質を保持するという面で重要な要素の1つとなっている。そして、画像形成装置において、記録精度を向上させるためには、搬送されるシートが斜行していた場合に、斜行したシートを補正する必要がある。そのため、従来の画像形成装置には、記録精度の向上を図るべく、斜行補正機能を備えた様々なシート搬送装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示のシート搬送装置は、シート搬送方向と直交するシート幅方向に搬送ローラ対を複数設け、搬送ローラ対の間に搬送ローラの回転軸に回転自在の係止部材を配置している。係止部材は、シートが当接する当接面を有しており、当接面にシートの先端が当接すると、当接部からの反力によりシートが弛み、湾曲したループを形成する。このループが形成されることにより、シートの先端部が搬送方向と直交するシート幅方向に平行に揃うようになり斜行が補正される。その後、係止部材が回転すると、シートの先端が幅方向に対して平行に揃った状態で搬送ローラ対のニップ部に挟持され、シートが搬送される。つまり、シートの斜行が補正された状態でシートが搬送される。
特開平9−183539号公報
ところで、近年、画像形成装置は、様々なメディアへの印刷を可能とすることが望まれている。特に、更なる省資源化に対応すべく、従来よりも坪量の小さいシート(例えば、60g/m未満のシートをいい、以下、「薄紙」ともいう)への印字要求が高まっている。しかしながら、上述に示す従来のシート搬送装置は、薄紙に対しては、十分に斜行補正ができない場合があった。
例えば、薄紙の斜行補正においては、シートが係止部材に当接した後、搬送ローラに挟持されるまでの間に、係止部材の当接部に当接している部分が局部的に変形し、シートの先端が一直線上に保たれない場合がある。その結果、当接部からの反力がシートの搬送方向に伝わり難くなり、シートの斜行を補正するために必要となる前述の湾曲したループが形成され難くなると共に、シートの先端が局部的に波打った状態となる。この局部変形は、坪量が小さい(コシが小さい)薄紙ほど顕著になり、シートの先端に局部的な折れを発生させてしまう場合もある。
そこで、本発明は、シートの局部変形の発生を抑制しながらシートの斜行を補正可能なシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シートを搬送する第1搬送ローラ及び第2搬送ローラを有する搬送ローラ対と、前記第1搬送ローラの回転軸に回転自在に支持され、前記搬送ローラ対のニップ部に向かうシートの先端に前記ニップ部よりもシート搬送方向の上流で当接して、搬送されるシートの斜行を補正した後、回転してシートを前記ニップ部に案内するシャッタ部と、を備えるシート搬送装置において、前記シャッタ部は、前記第1搬送ローラの半径と略同径に形成される同径部と、前記同径部に突設されると共に、シートの先端を当接させる当接部と、を有し、前記当接部は、前記シャッタ部が回転してシートが前記ニップ部に到達する際、前記同径部との境である基部において、前記ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向におけるシートの先端位置とが一致するように、シートの先端を案内する、ことを特徴とするシート搬送装置に関する。
本発明のように、搬送ローラの半径と略同径に形成される同径部に突設された当接部の基部で、ニップ部の位置と一致するようにシートの先端を案内することにより、シートの局部変形の発生を抑制しながらシートの斜行を補正することができる。
本発明の第1実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。 第1実施形態に係る斜行補正部の内部構造を示す斜視図である。 (a)は、第1姿勢にあるシャッタ部を模式的に示す図であり、(b)は、シートがニップ部に挟持される状態を模式的に示す図であり、(c)は、シャッタ部が第2姿勢にあることによりシートが搬送される状態を模式的に示す図である。 斜行したシートが斜行補正部に侵入する状態を示す図である。 回転中心から規制面までの距離rが搬送ローラの半径よりも短いガイド部材を示す図である。 (a)は、シートの先端が当接部に当接した後、基部に位置する状態を模式的に示す図であり、(b)は、シャッタ部が回転して基部に位置するシートをニップ部に案内する状態を模式的に示す図である。 シートの先端が基部に位置する状態とニップ部に位置する状態とを示す図である。 (a)は、シートの先端が当接部に当接した後、基部に位置する状態を模式的に示す図であり、(b)は、シャッタ部が回転して基部に位置するシートをニップ部に案内する状態を模式的に示す図である。 シートの先端が基部に位置する状態とニップ部に位置する状態とを示す図である。 シャッタ部の回転中心から規制面までの距離を変化させた際における、距離の差と斜行補正率の関係を示す図である。 第2実施形態に係る斜行補正部を示す部分拡大図である。 第2実施形態に係るシャッタ部及び固定ガイド部を示す図である。 (a)は、第1姿勢にあるシャッタ部を模式的に示す図であり、(b)は、シャッタ部が回転してニップ部にシートが挟持される状態を模式的に示す図である。 第3実施形態に係る斜行補正部を示す部分拡大図である。 第3実施形態に係るシャッタ部、固定ガイド部及び揺動ガイド部を示す図である。 (a)は、第1姿勢あるシャッタ部を模式的に示す図であり、(b)は、ニップ部にシートが挟持される状態を模式的に示す図である。 第3実施形態に係るシャッタ部の当接面に当接するシートの複数の搬送姿勢を示す図である。 第3実施形態に係る斜行補正部の他の形態を示す図である。
以下、本発明の実施形態に係るシート搬送装置を備える画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、搬送されるシートの斜行を補正可能な斜行補正機能を有する画像形成装置である。以下の実施形態においては、画像形成装置としてレーザビームプリンタ1を用いて説明する。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1について、図1から図10を参照しながら説明する。まず、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1の全体構造について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1の全体構造を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、シートSを給送するシート給送部2と、画像を形成する画像形成部3aと、画像を定着させる定着部3bと、を備える。また、レーザビームプリンタ1は、シート搬送装置としてのシート搬送部4と、画像が形成されたシートSを排出するシート排出部5と、を備える。
シート給送部2は、シートSが収納される給紙カセット20と、給紙カセット20に収納されるシートSを画像形成部3aに給送する給送ローラ21と、シートSを1枚ずつ分離する分離部(図示せず)と、を備える。シート給送部2は、給紙カセット20に収納されたシートSを、分離部で1枚ずつ分離しながら給送ローラ21で画像形成部3aに給送する。
画像形成部3aは、所定の画像情報に基づいてシートSに画像を形成する。画像形成部3aは、感光体ドラム30と、帯電部31と、露光部32と、現像部33と、転写ローラ34と、クリーニング部35と、を備える。
感光体ドラム30は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成されている。帯電部31は、像担持体である感光体ドラム30のドラム表面を均一に帯電する。露光部32は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム30上に静電潜像を形成する。現像部33は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。転写ローラ34は、感光体ドラム30上のトナー像をシートSに転写させる。クリーニング部35は、転写後の感光体ドラム30の表面に残ったトナーを除去する。なお、本実施形態においては、感光体ドラム30、帯電部31、現像部33及びクリーニング部35は、一体的にプロセスカートリッジ部36を形成している。定着部3bは、画像が転写されたシートSを加熱して画像を定着させる。
シート搬送部4は、画像形成部3aで画像が形成されたシートS等を搬送する。シート搬送部4は、シート搬送路41と、転写ベルト42と、両面搬送路43と、斜送ローラ対44と、Uターンローラ対45と、斜行補正部6と、を備える。
シート搬送路41は、シート給送部2から給送されたシートS又は両面搬送路43から搬送されたシートSを搬送するための搬送路である。転写ベルト42は、画像形成部3aと対向配置されており、転写ローラ34により画像の転写が行われる。両面搬送路43は、両面印刷を行うために反転されたシートSを搬送するための搬送路である。斜送ローラ対44は、両面搬送路43に設けられており、反転されたシートSを搬送する。Uターンローラ対45は、両面搬送路43に設けられており、両面搬送路43を搬送するシートSをシート搬送路41に再搬送する。斜行補正部6は、シート搬送路41に設けられており、シート給送部2又は両面搬送路43から給送又は搬送されたシートSをシート搬送路41に搬送すると共に、シートSが斜行していた場合には、シートSの斜行補正を行う。
シート排出部5は、画像が形成されたシートSを排出する排出部50と、画像が形成されたシートSを排出部50に搬送する排紙ローラ対51と、を備える。
シート給送部2からシート搬送路41に給送されたシートSは、斜行補正部6を介して転写ベルト42に搬送され、画像形成部3aで各色トナー像が順次転写される。その後、定着部3bで画像が定着されて排紙ローラ対51によって排出部50へ排出される。また、両面印刷の際は、定着部3bでシートSに画像を定着した後、排紙ローラ対51によって排出部50に排出される前に、排紙ローラ対51を逆回転させる。これにより、片面に画像が形成されたシートSが両面搬送路43に搬送される。両面搬送路43に搬送されたシートSは、斜送ローラ対44及びUターンローラ対45を介して斜行補正部6に搬送され、斜行補正部6で斜行を補正して再び画像形成部3aに搬送される。
次に、シートの斜行を補正する斜行補正部6について、図2から図10を参照しながら更に具体的に説明する。まず、図2から図3(c)を参照しながら、斜行補正部6の全体構造について説明する。図2は、第1実施形態に係る斜行補正部6の内部構造を示す斜視図である。図3(a)は、第1姿勢にあるシャッタ部7を模式的に示す図である。図3(b)は、ニップ部にシートSが挟持される状態を模式的に示す図である。図3(c)は、シャッタ部7が第2姿勢にあることによりシートSが搬送される状態を模式的に示す図である。
図2に示すように、斜行補正部6は、シート搬送路41に配置されており、斜行補正部本体60と、複数の搬送ローラ対61,62と、複数のシャッタ部7と、複数のシャッタ部7を連結して各シャッタ部の動きを連動させる連結部65と、を備える。斜行補正部本体60は、斜行補正部6の外観を構成し、その内部に搬送ローラ対61,62等が配設されている。また、図3(a)及び図3(b)に示すように、斜行補正部本体60は、斜行補正部本体60の内部に進入したシートSを搬送ローラ対61,62に向かって案内するガイドフレーム66及び給紙フレーム67を備える。
図3(a)に示すように、ガイドフレーム66及び給紙フレーム67は、シートSの搬送方向における搬送ローラ対61,62及びシャッタ部7の上流側に設けられており、シートSを搬送ローラ対61,62及びシャッタ部7に案内する。ガイドフレーム66及び給紙フレーム67は、シートSの厚さ方向における両側に位置するように配置されており、シートSの厚さ方向における両側を規制する。また、ガイドフレーム66と給紙フレーム67とは、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間にシートSが位置した場合に、シートSがシートSの厚さ方向に湾曲することができるように所定距離離間して配設されている。具体的には、ガイドフレーム66と給紙フレーム67とは、シートSを中心にシートSとガイドフレーム66との間及びシートSと給紙フレーム67との間に所定のループ形成スペース68が設けられるように配設されている。
複数の搬送ローラ対61,62は、シートSを挟持して搬送する。本実施形態においては、5個の搬送ローラ対61,62が設けられている。搬送ローラ対61,62は、第1搬送ローラとしての搬送ローラ61と、搬送ローラ61の回転軸である第1回転軸63と、第2搬送ローラとしての搬送コロ62と、搬送コロ62の回転軸である第2回転軸64と、を備える。
搬送ローラ61は、半径がローラ半径rに形成されており、所定間隔で第1回転軸63に固着されている。第1回転軸63は、シートSの搬送方向と直交するシート幅方向と略平行に、斜行補正部本体60に回転自在に支持されている。第1回転軸63は、不図示の駆動源に連結されており、駆動源から伝達される回転力により搬送ローラ61を回転させる。
複数の搬送コロ62は、搬送ローラ61と対向配置されると共に、第2回転軸64に回転自在に支持されている。第2回転軸64は、第1回転軸63と平行に斜行補正部本体60に支持されている。搬送ローラ対61,62のニップ部は、搬送ローラ61と搬送コロ62との接触点により構成される。
図2に示すように、複数のシャッタ部7は、搬送ローラ61と搬送ローラ61の間に配置されており、本実施形態においては、4個のシャッタ部7が設けられている。シャッタ部7は、シートSがニップ部の上流側に位置する第1位置(図3(a)参照)と、シートSをニップ部に案内(図3(b)参照)した後、搬送するシートSが通過する第2位置(図3(c)参照)との間を回転自在に、第1回転軸63に支持される。
以下においては、第1位置におけるシャッタ部7の姿勢を第1姿勢(図3(a)参照)ともいい、第2位置におけるシャッタ部7の姿勢を第2姿勢(図3(c)参照)ともいう。また、シャッタ部7は、Z方向と反対方向(図3(b)参照)に不図示の付勢部材により付勢されると共に、第1位置において第1姿勢で保持されるように第1回転軸63に支持されている。
複数のシャッタ部7は、シートSの搬送方向における上流側でシートSに当接してシートSを係止した後、回転してシートSをニップ部に案内する。言い換えると、複数のシャッタ部7は、シートSが搬送ローラ61と搬送コロ62のニップ部に挟持されるよりも先に、シートSに当接してシートSを係止した後、回転してシートSをニップ部に案内する。
図3(a)に示すように、シャッタ部7は、搬送ローラ61のローラ半径rと略同径(回転中心からの規制面72までの距離r)に形成される同径部70と、同径部70に突設されると共にシートSの先端を当接させる当接部71と、を備える。同径部70は、搬送ローラ61のローラ面と同一平面上に位置する規制面72を備え、規制面72は、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間から進入するシートSがシャッタ部7を支持する第1回転軸63のほうに移動しないように規制する。
当接部71は、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間から進入するシートSの先端が当接する当接面74と、同径部70との境である基部73と、を備える。図3(b)に示すように、当接面74は、シャッタ部7が回転して当接部71の基部73が搬送ローラ対61,62のニップ部に位置したときにおけるニップ接線Nとのなす角度θが、鋭角(90度以下)になるように傾斜している。つまり、当接面74は、シートSの先端がシャッタ部7の当接面74に突き当たってから搬送ローラ対61,62のニップ部に到達するまで、θ≦90°となるように形成されている。言い換えると、当接面74は、搬送されたシートSが突き当たってから搬送ローラ対61,62のニップ部に到達するまでに、シートSの先端が当接部71の基部73(同径部70)に倣うように形成されている。
基部73は、当接面74に突き当たったシートSの先端を係止して、シートSの先端がシートSの搬送方向と直交するシート幅方向に一直線上に位置するようにシートSを規制する。具体的には、基部73は、シートSの先端が当接部71に当接した後、シャッタ部7が回転してニップ部に移動するまでの間、シートSの先端がシート搬送方向と直交するシート幅方向に一直線上になるようにシートSを規制する。
次に、斜行補正部6におけるシートSの斜行補正について、図3(a)から図3(c)に加え、図4を参照しながら説明する。図4は、斜行したシートSが斜行補正部6に進入する状態を示す図である。
図4に示すように斜行して搬送されたシートSは、図3(a)に示すように、ガイドフレーム66と給紙フレーム67により案内されながら搬送ローラ対61,62のニップ部に向かって搬送される。シートSが更に搬送されると、先行するシートSの先端(斜行することにより先行することになるシートの先端)が、まず、第1姿勢にあるシャッタ部7の当接部71に当接する。シートSの先端がシャッタ部7の当接部71に当接すると、当接部71の当接面74が基部73に呼び込まれる方向に傾いて形成されている(第1姿勢においてθ≦90°)ため、シートSの先端は、基部73に向かって移動する。このときシャッタ部7は、不図示の付勢部材により第1姿勢にあるように付勢されている。そのため、シャッタ部7は回転せず、基部73は、シャッタ部7を押圧した状態でシャッタ部7により係止される。
先行するシートSの先端が基部73に係止されると、シートSの先端が順次、当接面74に当接し、基部73によって係止される。シートSの先端が基部73に係止された後、シートSが更に搬送方向に搬送されると、シートSの先端が基部73に係止されているため、その反力によりシートSに弛みが発生する。ここで、図3(a)に示すように、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間には、所定のループ形成スペース68が設けられている。そのため、シートSの弛みは、ループ形成スペース68において、図3(b)に示すような矢印y方向に湾曲したループ形状となる。これにより、シートSの先端が基部73を押圧するように一様に一直線上に倣う。つまり、シートSの先端が第1回転軸63と平行になり、シートSの斜行が補正される
更に、シートSが搬送されると、シートSのコシの強さにより、シートSの先端が基部73を押圧する力が大きくなる。そして、当該力が前述の反力よりも大きくなると、第1回転軸63に回転自在に支持されたシャッタ部7が回転する。このとき、シートSの先端が基部73を押圧しているため、シートSは、先端が基部73に位置したままの状態で移動する。
図3(b)に示すように、シャッタ部7が回転し、基部73がニップ部の側方に位置(ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向の位置とが一致する位置)すると、シートSの先端は、ニップ部に押し込まれる。そして、搬送ローラ61及び搬送コロ62に挟持される。シートSが搬送ローラ61及び搬送コロ62に挟持されると、第1回転軸63が回転して、搬送ローラ61及び搬送コロ62が回転する。搬送ローラ61及び搬送コロ62が回転すると、シートSが挟持された状態で搬送され、搬送されるシートSの先端に基部73が更に押圧されることにより、シャッタ部7が回転する。図3(c)に示すように、シャッタ部7が第2姿勢になると、基部73とシートSとの係止が解除されるため、シートSは、第1搬送路に搬送される。シートSの搬送が終了すると、シャッタ部7は、不図示の付勢部材により第1姿勢に戻る。
ここで、同径部70における回転中心からの規制面72までの距離rが搬送ローラ61のローラ半径rと異なる場合におけるシートSの動作について、図5から図9を参照しながら説明する。
図5は、回転中心から規制面72までの距離rが搬送ローラのローラ半径rよりも短いシャッタ部7Cを示す図である。図6(a)は、シートSの先端が当接部71に当接した後、基部73に位置する状態を模式的に示す図である。図6(b)は、シャッタ部7Cが回転して基部73に位置するシートSをニップ部に案内する状態を模式的に示す図である。図7は、シートSの先端が基部73に位置する状態とニップ部に位置する状態とを示す図である。図8(a)は、シートSの先端が当接部71に当接した後、基部73に位置する状態を模式的に示す図である。図8(b)は、シャッタ部7Dが回転して基部73に位置するシートSをニップ部に案内する状態を模式的に示す図である。図9は、シートSの先端が基部73に位置する状態とニップ部に位置する状態とを示す図である。以下においては、同径部70における回転中心からの規制面72までの距離r、搬送ローラ61のローラ半径rとの差(r−r)を半径差Δrとして説明する。
図5に示すように、距離rがローラ半径rよりも短い場合、すなわち、半径差Δrが負の場合、第1姿勢にあるシャッタ部7Cの基部73に係止するシートSは、図6(a)及び図6(b)に示す状態にある。このとき、シートSの先端側は、基部73が搬送ローラ61のローラ面よりも第1回転軸63側に位置する。そのため、シートSの先端は、基部73に係止される部分(図6(a)に示す実線部分)と、基部73よりも外側に位置する搬送ローラ61のローラ面に位置する部分(図6(a)に示す破線部分)とが生じる。これにより、局部的に変形した状態(シートの幅方向に波打った状態)が生じる。この局部変形は、シートの厚さ方向(シート搬送方向と直交するシート面方向)に湾曲するループの形成を阻害し、斜行補正に必要となる適正な湾曲したループを形成し難くする。
また、ニップ部に位置するシートSは、ニップ部により基部73よりも上方に位置すると共に、当接部71により基部73に係止される部分よりも先端位置が後方(シート搬送方向における下流側)に位置することになる。具体的には、図7に示す長さL1(図7に示す実線部分)の方が長さL2(図7に示す破線部分)よりも長くなる。そのため、L1(実線の長さ)−L2(破線の長さ)分の斜行補正量を失うこととなる。
更に、シートSのシート幅方向に波打った状態で搬送ローラ対61,62のニップ部に挟持されるため、シートSの先端には局所的なコバ折れが発生し易くなる。これらの傾向は、紙のコシが弱い薄紙であるほど顕著に現れる。コバ折れは、使用者に不快感を与えるおそれがあり、ジャムにも繋がる場合がある。そのため、品質問題のため避ける必要がある。このように、距離rをローラ半径rよりも短くすることは、好ましくない。
次に、距離rがローラ半径rよりも長い場合、すなわち、半径差Δrが正の場合、第1姿勢にあるシャッタ部7Dの基部73に位置するシートSは、図8(a)及び図8(b)に示す状態にある。このとき、シートSの先端側は、基部73が搬送ローラ61のローラ面よりも外側に位置する。そのため、シートSの先端は、基部73に係止される部分(図8(b)に示す実線部分)と、基部73よりも第2回転軸64側のローラ面上に位置する部分(図8(b)に示す破線部分)とが生じる。これにより、局部的に変形した状態(シートの幅方向に波打った状態)になる。この局部変形は、シートSの厚さ方向に湾曲するループの形成を阻害し、斜行補正に必要となる適正な湾曲したループを形成し難くする。
また、基部73に係止されるシートSは、ローラ面よりも上方に位置すると共に、当接部71により基部73に係止される部分よりも先端位置が後方(シート搬送方向における下流側)に位置することになる。具体的には、図9に示す長さL3(図9に示す実線部分)の方が長さL4(図9に示す破線部分)よりも長くなる。そのため、L3(実線の長さ)−L4(破線の長さ)分の斜行補正量を失うこととなる。
更に、シートSのシート幅方向に波打った状態で搬送ローラ対61,62のニップ部に挟持されるため、シートSの先端には局所的なコバ折れが発生し易くなる。これらの傾向は、紙のコシが弱い薄紙であるほど顕著に現れる。コバ折れは、使用者に不快感を与えるおそれがあり、ジャムにも繋がる場合がある。そのため、品質問題のため避ける必要がある。このように、距離rをローラ半径rよりも長くすることは、好ましくない。
次に、上述した半径差Δrをどの程度にすることが望ましいかについて、図10を参照しながら説明する。図10は、シャッタ部の回転中心から規制面72までの距離rを変化させた際における、半径差Δr(同径部の距離r−搬送ローラのローラ半径r)と斜行補正率の関係を示す図である。図10において、横軸は半径差Δr(mm)、縦軸は斜行補正率(%)を示す。
なお、ここでいう斜行補正率(%)は、シートSの先端部がシャッタ部7に当接する直前の斜行量(図4に示す「斜行量D」)と、搬送ローラ対61,62のニップ部をシートSの先端が通過した直後のシートSの斜行量との比率をいう。つまり、100%に近いほど高い斜行補正能力となる。また、薄紙(坪量の小さいシート)として、坪量が52g/mのシートを用い、普通紙(坪量が標準的なシート)として、坪量が75g/mのシートを用いた。
図10に示すように、半径差Δr(mm)と斜行補正率(%)の間には強い相関関係がある。すなわち、半径差Δrが大きくなる(0から離れる)ほど斜行補正率(%)は低く、半径差Δrを小さくなる(0に近づく)ほど斜行補正率(%)は高くなる。従って、斜行補正能力の観点からは半径差Δrを小さくする(0に近づける)ことが望ましいことがわかる。
一方、従来の画像形成装置においては、シャッタ部に当接する前のシートSの斜行量(図4参照)は、最大でも3.0mm程度である。適正な記録精度を得るためには、搬送ローラ対61,62のニップ部を通過した後のシートの斜行量は、1.0mm以内に抑えることが望ましい。すなわち、斜行補正率(%)が70%を上回ることが実用上好ましい。図10において、薄紙および普通紙の斜行補正率(%)が、70%を越える範囲は−0.2mm〜+0.2mmであることがわかる。
また、シートの先端へのコバ折れ防止という観点においても考慮が必要である。ここで、図10に示す△印のプロットは、通紙後のシートの状態を目視確認した際に、シートの先端にコバ折れが生じていることを確認した条件を記したものである。図10において、薄紙にコバ折れが生じない範囲は−0.4mm〜+0.4mmであることがわかる。
以上のような構成を有する第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1によれば、以下のような効果を奏する。第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、同径部70における回転中心から規制面72までの距離rを搬送ローラ61のローラ半径rと略同一の長さにしている。そのため、搬送ローラ61のローラ面と略同一平面上に当接部71の基部73を位置させることができる。これにより、シートSがシャッタ部7の基部73にて係止する際に発生し得る、シートSの先端の局所的な変形を抑制することができ、斜行補正に必要となる適正な湾曲したループを容易に形成させることができる。その結果、シャッタ部7が回動してシートSの先端がローラ対61,62のニップ部に達した際に、シートSの先端部が局所的に波打つことなく、搬送方向と直交するシート幅方向に一直線状に位置した状態に容易に補正することができる。つまり、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、高い斜行補正能力を得ることができる。
更に、レーザビームプリンタ1は、シャッタ部7が回転して基部73が搬送ローラ61と搬送コロ62のニップ部に位置したときの当接面74とニップ接線Nとのなす角度θが、鋭角(90度以下)になる当接部71を備える。そのため、搬送されたシートSが当接面74に突き当たった後、シートSの先端を搬送ローラ61のローラ面と略同一平面上にある基部73に容易に移動させることができる。これにより、シートSの先端がシートSの搬送方向と直交するシート幅方向に一直線上に位置するように、容易に倣わせることができる。
また、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、ガイドフレーム66及び給紙フレーム67により構成され、シート搬送路内でシートSが厚さ方向に湾曲可能なループ形成スペース68を備える。そのため、シートSの先端をシートSの搬送方向と直交する方向に一直線上に位置させるための適正な湾曲したループを容易に形成することができる。これにより、シートSの先端がシートSの搬送方向と直交するシート幅方向に一直線上に位置するように、容易に倣わせることができる。
また、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、シートSの局所的な変形を抑制することができるため、シートSのコバ折れを抑制することができる。また、従来用いられてきたシートよりも坪量の小さい(例えば、60g/m未満のシート)薄紙においても、好適に斜行補正を行うことができるため、記録精度を保つことができる。更に、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、複数のシャッタ部7を備えるため、様々な大きさのシートに対応させることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aについて、図11から図13(b)を参照しながら説明する。図11は、第2実施形態に係る斜行補正部6Aを示す部分拡大図である。図12は、第2実施形態に係るシャッタ部7A及び固定ガイド部8Aを示す図である。図13(a)は、第1姿勢にあるシャッタ部7A及び固定ガイド部8Aを模式的に示す図である。図13(b)は、シャッタ部7Aが回転してニップ部にシートSが挟持される状態を模式的に示す図である。
第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aは、シート搬送部における斜行補正部が第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1と相違する。そのため、第2実施形態においては、第1実施形態と異なる点、すなわち、シート搬送部4Aの斜行補正部6Aを中心に説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態に係るレーザビームプリンタ1と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。これにより、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成のものについては、第1実施形態と同様の効果を奏する。
まず、第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aの全体構造について、図1を援用して説明する。図1に示すように、第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aは、シートSを給送するシート給送部2と、画像を形成する画像形成部3aと、画像を定着させる定着部3bと、を備える。また、レーザビームプリンタ1Aは、シート搬送装置としてのシート搬送部4Aと、画像が形成されたシートSを排出するシート排出部5と、を備える。
シート搬送部4Aは、シート搬送路41と、転写ベルト42と、両面搬送路43と、斜送ローラ対44と、Uターンローラ対45と、斜行補正部6Aと、を備える。斜行補正部6Aは、斜行補正部本体60と、搬送ローラ対61,62と、複数のシャッタ部7Aと、複数のガイド部としての固定ガイド部8Aと、複数のシャッタ部7Aを連結する連結部65と、を備える。
図11から図13(b)に示すように、シャッタ部7Aは、搬送ローラ61と搬送ローラ61の間に配置されており、第1回転軸63に回転自在に支持されている。具体的には、シャッタ部7Aは、シートSの先端がニップ部の上流側で当接する第1姿勢(図13(a)参照)と、シートSをニップ部に案内した後、搬送されるシートSが通過する第2姿勢との間を回転自在に支持されている。なお、シャッタ部7Aは、シートSと当接していない状態においては、第1姿勢で保持されるように不図示の付勢部材に付勢されている。
シャッタ部7Aは、シートSが搬送ローラ対61,62のニップ部に挟持されるよりも先(シート搬送方向における上流側)にシートSに当接してシートSを係止した後、回転してシートSをニップ部に案内する。図12に示すように、シャッタ部7Aは、ニップ部よりも先にシートSが当接するように規制部70Aから突出形成された当接部71Aと、を備える。
規制部70Aは、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間から進入するシートSがシャッタ部7Aを支持する第1回転軸63のほうに移動しないように規制する。
当接部71Aは、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間から進入するシートSの先端が当接する当接面74Aを備える。図13(a)に示すように、当接面74Aは、
第1姿勢における当接面74Aとニップ接線Nとのなす角度θ2が、鈍角(90度以上)になるように形成されている。つまり、当接面74Aは、シートSの先端がシャッタ部7Aの当接面74Aに突き当たった後、搬送ローラ対61,62のニップ部に狭持されるまで、θ>90°となるように傾いた形状になっている。言い換えると、当接面74Aは、搬送されたシートSが当接面74Aに突き当たった後、ニップ部に狭持されるまでシートSの先端が搬送コロ62のローラ面と略同一平面上に呼び込まれる方向に傾いた形状となっている。
図11に示すように、固定ガイド部8Aは、第2回転軸64に支持された状態でシャッタ部7Aと対向配されており、固定部81Aにより斜行補正部本体60に固定されている。
図12に示すように、固定ガイド部8Aは、側面視円弧状のガイド面としての案内部80Aを備える。案内部80Aは、第2回転軸64の回転中心Oからの距離が搬送コロ62のローラ半径rと同じ長さに形成されている。具体的には、案内部80Aは、搬送ローラ61と搬送コロ62の回転中心を結んだ線Mとの交点V近傍において、搬送コロ62のローラ半径rと略同一長さ(=|O|)に形成されている。そのため、案内部80Aは、搬送コロ62のローラ面(外周面)と略同形状となり、搬送コロ62のローラ面と略同一平面上に位置する。つまり、案内部80Aは、搬送コロ62が回転しても、常時、搬送コロ62のローラ面と同一平面上に位置する。これにより、固定ガイド部8Aは、シャッタ部7Aの当接面74AにシートSの先端が当接した後、シートSの先端を搬送コロ62のローラ面と同一平面上に位置させながら、当接部71Aと共にシートSをニップ部に案内することができる。
次に、斜行補正部6AにおけるシートSの斜行補正について、図13(a)及び図13(b)を参照しながら説明する。図4に示すように斜行して搬送されたシートSは、図13(a)に示すように、ガイドフレーム66と給紙フレーム67とにより案内されながら搬送ローラ対61,62のニップ部に向かって搬送される。シートSが更に搬送方向に搬送されると、先行するシートSの先端(斜行することにより先行することになるシートの先端)が、まず、第1姿勢にあるシャッタ部7Aの当接部71Aに当接する。シートSの先端がシャッタ部7Aの当接部71Aに当接すると、当接部71Aの当接面74Aが固定ガイド部8Aの案内部80Aに呼び込まれる方向に鈍角に傾斜している(θ>90°)ため、シートSの先端は、案内部80Aに向かって移動する。このときシャッタ部7Aは、不図示の付勢部材により第1姿勢にあるように付勢されている。そのため、シャッタ部7Aは回転せず、案内部80Aに沿うように移動したシートSの先端は、当接面74Aを押圧した状態で当接面74A及び案内部80Aの境目によって係止される。
傾斜して先行するシートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目に係止されると、シートSの先端が順次、当接面74Aに当接し、当接面74A及び案内部80Aの境目によって係止される。シートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目に係止された後、シートSが更にシート搬送方向に搬送されると、シートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目に係止されているため、その反力によりシートSに弛みが発生する。
ここで、図13(a)に示すように、ガイドフレーム66と給紙フレーム67の間には、所定のループ形成スペース68が設けられている。そのため、シートSの弛みは、ループ形成スペース68において、図13(a)に示すような矢印y方向に湾曲したループ形状となる。これにより、シートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目を押圧するように一様に一直線上に倣う。つまり、シートSの先端が第1回転軸63と平行になり、シートSの斜行が補正される
更に、シートSが搬送されると、シートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目を押圧する力が大きくなり、第1回転軸63に回転自在に支持されたシャッタ部7Aが回転する。このとき、シートSの先端が当接面74A及び案内部80Aの境目を押圧しているため、シートSは、先端が当接面74A及び案内部80Aの境目を押圧したままの状態で移動する。
当接面74A及び案内部80Aの境目が、ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向の位置とが一致する位置に位置すると、当接面74A及び案内部80Aの境目に位置するシートSの先端は、ニップ部に押し込まれる。そして、搬送ローラ61及び搬送コロ62に挟持される。シートSが搬送ローラ61及び搬送コロ62に挟持されると、第1回転軸63が回転して、搬送ローラ61及び搬送コロ62が回転する。
搬送ローラ61及び搬送コロ62が回転すると、シートSが挟持された状態で搬送され、搬送されるシートSの先端に当接面74Aが更に押圧されることにより、シャッタ部7Aが回転する。シャッタ部7Aが第2姿勢になると、当接面74AとシートSとの係止が解除されるため、シートSは、第1搬送路を搬送される。シートSの搬送が終了すると、シャッタ部7Aは、不図示の付勢部材により第1姿勢に戻る。
以上のような構成を有する第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aによれば、第1実施形態において同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aは、第2回転軸64の回転中心からの距離が搬送コロ62のローラ半径rと同じ長さに形成された案内部80Aを備える。そのため、シートSの先端がニップ部に到達する際、搬送コロ62のローラ面と略同一平面上にある案内部80Aに沿ってシートSを位置させることができる。つまり、シートSの先端がニップ部に到達する際、ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向におけるシートSの先端位置とが一致するようにシートSの先端を案内することができる。
これにより、シートSの先端がニップ部に到達する際に発生し得る、シートSの先端の局所的な変形を抑制することができ、斜行補正に必要となる適正な湾曲したループを容易に形成させることができる。その結果、シャッタ部7Aが回動してシートSの先端がローラ対61,62のニップ部に達した際に、シートSの先端部が局所的に波打つことなく、搬送方向と直交する方向に一直線状に位置した状態に容易に補正することができる。すなわち、第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1は、高い斜行補正能力を発揮することができる。
第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1Aは、シャッタ部7Aが回転してシートSの先端がニップ部に到達する際、当接面74Aとニップ接線Nとのなす角度θが、鈍角(90度以上)になるように傾斜した当接部71Aを備える。そのため、搬送されたシートSが当接面74Aに突き当たった後、シートSの先端を搬送コロ62のローラ面と略同一平面上にある案内部80A側に容易に移動させることができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bについて、図14から図17を参照しながら説明する。図14は、第3実施形態に係る斜行補正部6Bを示す部分拡大図である。図15は、第3実施形態に係るシャッタ部7A、固定ガイド部8B及び揺動ガイド部9Bを示す図である。図16(a)は、第1姿勢にあるシャッタ部7Aを模式的に示す図である。図16(b)は、ニップ部にシートSが挟持される状態を模式的に示す図である。図17は、第3実施形態に係るシャッタ部7Aの当接面74Aに当接するシートSの複数の搬送姿勢を示す図である。
第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bは、シート搬送部における斜行補正部が第1実施形態及び第2実施形態に係るレーザビームプリンタ1と相違する。そのため、第3実施形態においては、第1実施形態及び第2実施形態と異なる点、すなわち、シート搬送部4Bの斜行補正部6Bを中心に説明する。
なお、第3実施形態において、第1実施形態及び第2実施形態に係るレーザビームプリンタと同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。これにより、第3実施形態において、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成のものについては、第1実施形態及び第2実施形態と同様の効果を奏する。
まず、第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bの全体構造について、図1を援用して説明する。図1に示すように、第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bは、シートSを給送するシート給送部2と、画像を形成する画像形成部3aと、画像を定着させる定着部3bと、を備える。また、レーザビームプリンタ1Bは、シート搬送装置としてのシート搬送部4Bと、画像が形成されたシートSを排出するシート排出部5と、を備える。
シート搬送部4Bは、シート搬送路41と、転写ベルト42と、両面搬送路43と、斜送ローラ対44と、Uターンローラ対45と、斜行補正部6Bと、を備える。斜行補正部6Bは、斜行補正部本体60と、搬送ローラ対61,62と、複数のシャッタ部7Aと、複数の固定ガイド部8Bと、複数の揺動ガイド部9Bと、複数のシャッタ部7Aを連結する連結部65と、を備える。
図14に示すように、固定ガイド部8Bは、シャッタ部7Aの両側において、第1回転軸63に支持された状態で揺動ガイド部9Bと対向配置されおり、固定部81Bにより斜行補正部本体60に固定されている。固定ガイド部8Bは、シャッタ部7Aの当接面74AにシートSの先端が当接した後、シートSの先端を搬送ローラ61のローラ面と同一平面上に位置させながら、当接部71Aと共にシートSをニップ部に案内する。
図15に示すように、固定ガイド部8Bは、側面視円弧状の案内部80Bを有する。案内部80Bは、第1回転軸63の回転中心Oからの距離が搬送ローラ61のローラ半径rと同じ長さに形成されている。具体的には、案内部80Bは、搬送ローラ61と搬送コロ62の回転中心を結んだ線M2との交点V近傍において、搬送ローラ61のローラ半径rと略同一長さ(=|O|)に形成されている。そのため、案内部80Bは、搬送ローラ61のローラ面(外周面)と略同形状となり、搬送ローラ61のローラ面と略同一平面上に位置する。つまり、案内部80Bは、搬送ローラ61が回転しても、常時、搬送ローラ61のローラ面と同一平面上に位置する。
また、固定ガイド部8Bは、シャッタ部7Aに対して櫛歯状に配置されている。そのため、シャッタ部7Aの回転を妨げることなく、シャッタ部7Aの当接面74A上流側から搬送ローラ対61,62のニップ部に狭持されるまで、シートSの先端の局所的な変形を抑制する。
揺動ガイド部9Bは、揺動軸90に揺動自在に支持された状態で固定ガイド部8Bと対向配置されている。また、揺動ガイド部9Bは、図示しない付勢手段によって図15に示す姿勢状態に常時保持されている。なお、揺動軸90は、斜行補正部本体60に回転自在に支持されている。
揺動ガイド部9Bは、シャッタ部7Aの当接面74Aから搬送ローラ対61,62のニップ部(図15に示すV)よりシート搬送方向下流に渡って、固定ガイド部8Bに当接している。揺動ガイド部9Bの揺動軸90は、シートSの搬送を妨げない任意の位置に設けられている。また、揺動ガイド部9Bは、一定以上揺動(回転)すると第2回転軸64に突き当たるように構成されている。そのため、揺動ガイド部9Bは、シートSが揺動ガイド部9Bに当接した際、搬送路の幅を一定以下に抑制する。
次に、斜行補正部6AにおけるシートSの斜行補正について、図16(a)及び図16(b)を参照しながら説明する。シートSが揺動ガイド部9Bに当接すると、揺動ガイド部9Bは、揺動軸90を中心にして−Z方向にシート厚分のみ回転して退避する。次いで、シートSの先端がシャッタ部7Aの当接面74Aに当接して係止されると、シャッタ部7A及び連結部65からの反力がシートSのシート搬送方向上流側に伝わる。反力がシートSに伝わると、所望のループが形成され、シートSの先端が搬送ローラ61第1回転軸63の軸方向に対して平行に倣う。
シートSがシャッタ部7Aの当接面74Aに係止した状態で、シャッタ部7A及び連結部65が搬送ローラ61の第1回転軸63を中心に回転すると、揺動ガイド部9Bは、揺動軸90を中心に図16(a)に示す−Z方向にシートSの厚さ分だけ退避する。更にシャッタ部7Aが回転すると、図16(b)に示すように、搬送ローラ対61,62のニップ部にシートSが狭持され、斜行が補正される。本実施形態においては、シートSの先端がシャッタ部7Aの当接面74Aに当接してから搬送ローラ対61,62のニップ部に狭持されるまで、常に紙厚分のみ揺動ガイド部9Bが回動して退避した状態となる。
以上のような構成を有する第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bによれば、第1実施形態又は第2実施形態において同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第3実施形態に係るレーザビームプリンタ1Bは、シート厚分のみ揺動ガイド部9Bが回動して退避する構成としている。そのため、例えば、シートSの先端位置を、第1実施形態及び第2実施形態よりもシート搬送方向における上流側から抑制することが可能となる。そのため、第1実施形態及び第2実施形態よりも更に広い坪量レンジのシート、特に、坪量の小さい薄紙においてシートの記録精度を保持することができる。
また、例えば、両面記録のため搬送経路が複数ある場合や、シートSの先端がカールしている場合においても、シートSの姿勢に係りなく高い斜行補正能力を得ることができる。また、例えば、図17に示すようにシャッタ部7Aの当接面74Aに突き当たる際のシートSの先端の姿勢が複数ある場合においても、シートSの姿勢に係りなく高い斜行補正能力を得ることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
例えば、第3実施形態においては、固定ガイド部8Bと揺動ガイド部9Bを1つずつ使用する構成としたが、本実施形態においてはこれに限定されない。例えば、図18に示すように固定ガイド部8Bの代わりに揺動ガイド部を使用する構成であってもよい。つまり、揺動ガイド部を2つ使用する構成としてもよい。揺動ガイドを2つ使用する構成においても、第3実施形態における場合と同様の効果を奏することができる。
例えば、本実施形態においては、シャッタ部7,7Aの同径部70の規制面72までの半径と搬送ローラ61の半径を略同一としたが、これに限定されない。例えば、同径部70は、当接部71の基部73の近傍における上述の長さのみが搬送ローラ61の半径と略同一であればよい。これにより、高い斜行補正能力を得ることが可能である。
1,1A,1B レーザビームプリンタ(画像形成装置)
4,4A,4B シート搬送部(シート搬送装置)
6,6A,6B 斜行補正部
7,7A シャッタ部
8A,8B 固定ガイド部
9B 揺動ガイド部
61 搬送ローラ(第1回転ローラ)
62 搬送コロ(第2回転ローラ)
63 第1回転軸
64 第2回転軸
66 ガイドフレーム
67 給紙フレーム
70 同径部
71,71A 当接部
72 規制面
73 基部
74,74A 当接面
80A,80B 案内部
N ニップ接線
S シート

Claims (5)

  1. シートを搬送する第1搬送ローラ及び第2搬送ローラを有する搬送ローラ対と、
    前記第1搬送ローラの回転軸に回転自在に支持され、前記搬送ローラ対のニップ部に向かうシートの先端に前記ニップ部よりもシート搬送方向の上流で当接して、搬送されるシートの斜行を補正した後、回転してシートを前記ニップ部に案内するシャッタ部と、を備えるシート搬送装置において、
    前記シャッタ部は、前記第1搬送ローラの半径と略同径に形成される同径部と、前記同径部に突設されると共に、シートの先端を当接させる当接部と、を有し、
    前記当接部は、前記シャッタ部が回転してシートが前記ニップ部に到達する際、前記同径部との境である基部において、前記ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向におけるシートの先端位置とが一致するように、シートの先端を案内する、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記当接部は、前記シャッタ部が回転してシートが前記ニップ部に到達する際、前記ニップ部のニップ接線に対して鋭角となるように傾斜した当接面を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. シートを搬送する第1搬送ローラ及び第2搬送ローラを有する搬送ローラ対と、
    前記第1搬送ローラの回転軸に回転自在に支持され、前記搬送ローラ対のニップ部に向かうシートの先端に前記ニップ部よりもシート搬送方向上流で当接して、搬送されるシートの斜行を補正した後、回転してシートを前記ニップ部に案内するシャッタ部と、を備えるシート搬送装置において、
    前記シャッタ部に設けられ、シートの先端を当接させる当接部と、
    前記シャッタ部と対向配置され、前記第2搬送ローラの半径と略同径に形成されると共に、前記ニップ部における前記第2搬送ローラのローラ面に沿ったガイド面を有するガイド部と、を備え、
    前記当接部は、前記シャッタ部が回転してシートが前記ニップ部に到達する際、前記ニップ部の位置とシート搬送方向と直交するシート面方向におけるシートの先端位置とが一致するように、シートの先端を前記ガイド部の前記ガイド面に倣わせながらシートを案内する、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
  4. 前記当接部は、前記シャッタ部が回転してシートが前記ニップ部に到達する際、前記ニップ部のニップ接線に対して鈍角となるように傾斜した当接面を有する、
    ことを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置と、
    前記シート搬送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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