JP2016005975A - シート搬送装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート搬送方向の上流側の搬送ローラ対のシート搬送速度が速くなるようなことがあっても、下流側の給紙ローラがシートに傷をつけるのを防止すること。【解決手段】マルチ給紙部は、駆動軸１０と回転方向で一体の軸心板５０の段部５０ａ，５０ｂと、軸心板に対して回転自在な摩擦回転体５２の突起５２ａとの回転方向Ｊ，Ｋの遊びの回転角θが式（１）の範囲内に設定されている。式（１）：３６０?＞θ＞（Ｌ１—Ｌ２）?（１−（Ｖ１／Ｖ２））?Ｃ１／Ｌ１（θは遊びの回転角［?］、Ｌ１は摩擦回転体によるシート搬送距離、Ｌ２は摩擦回転体と摩擦回転体の下流側の搬送ローラ対との間のシート搬送距離、Ｖ１は搬送回転体によるシート搬送速度、Ｖ２は前記第２の搬送手段のシート搬送速度、Ｃ１は摩擦回転体がシートをシート搬送距離搬送するのに回転する角［?］を意味する）。【選択図】図３

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置と、このシート搬送装置によって搬送される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、プリンタ等の画像形成装置は、画像形成部にシートを搬送するシート搬送装置を備えているものがある（特許文献１）。従来のシート搬送装置は、給送ローラによってカセットから送り出したシートをシート搬送ローラ対で搬送するようになっている。

特開平１−９０７９号公報

しかし、シート搬送装置は、給送ローラとシート搬送ローラ対とのシート搬送速度を常時同じにしてシートを搬送するのが困難である。例えば、シート搬送方向の下流のシート搬送ローラ対に塵埃が付着した場合、シート搬送ローラ対の径が大きくなり、シート搬送ローラ対の方が、上流の給送ローラよりもシートを速く搬送する場合がある。このような場合、シート搬送ローラ対が、シートを引っ張り、給送ローラとシートとの間にスリップを生じさせて、シートに傷を付けることがある。特に、最近のシート搬送装置は、シート搬送速度の高速化を求められており、給送ローラとシート搬送ローラ対とによるシート搬送速度の管理が困難になってきている。

本発明は、シートに傷をつけるのを防止したシート搬送装置と、このシート搬送装置を装置本体に備えた画像形成装置とを提供することにある。

本発明のシート搬送装置は、駆動軸と、前記駆動軸に回転自在に設けられた回転体と、前記駆動軸と前記回転体との間に設けられて前記回転体の回転方向の遊びの回転角を規制する規制手段とを有して、前記回転体によってシートを搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段のシート搬送方向の下流に配置されて、前記第１の搬送手段によって搬送されるシートを搬送する第２の搬送手段と、を備え、前記遊びの回転角は、式（１）の範囲内に設定されていることを特徴とするシート搬送装置。
式（１）：３６０°＞θ＞（Ｌ１―Ｌ２）×（１−（Ｖ１／Ｖ２））×Ｃ１／Ｌ１
（θは遊びの回転角［°］、
Ｌ１は前記第１の搬送手段の回転体によるシート搬送距離、
Ｌ２は前記第１の搬送手段の回転体と前記第２の搬送手段との間のシート搬送距離、
Ｖ１は前記第１の搬送手段の回転体によるシート搬送速度、
Ｖ２は前記第２の搬送手段のシート搬送速度、
Ｃ１は前記第１の搬送手段の回転体がシートを、前記シート搬送距離を搬送するのに回転する角［°］を意味する）。

本発明の画像形成装置は、シート搬送装置と、前記シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備え、前記シート搬送装置は、上記の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およびこのシート搬送装置を備えた画像形成装置は、回転体とシートとの間にスリップが生じることが少なく、シートに傷を付けるのを防止することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置としての複写機のシート搬送方向に沿った断面図である。 手差しトレイ側（図１矢印Ｆ方向）から見たシート搬送装置としてのマルチ給紙部の斜視図である。 給紙ローラの図である。（Ａ）は、給紙ローラの斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）の給紙ローラを左側から見た図である。 駆動軸を抜き取られた給紙ローラの断面図であり、軸心板と摩擦回転体との間に設けられて、摩擦回転体を一方向に回転付勢する捩じりばねを示した図である。

以下、本発明の実施形態の画像形成装置としての複写機と、シート搬送手段とを図に基づいて説明をする。

図１は、本発明の実施形態の画像形成装置としての複写機１００のシート搬送方向に沿った断面図である。複写機１００は、原稿台ガラス１０６に載置された原稿を画像読取部１０８で読み取り、その原稿の画像を画像形成部１３９でシートにトナー画像として複写し、そのトナー画像を定着器１２８でシートに定着して排出するようになっている。

ユーザによって、原稿圧着板１０４が矢印Ａ−Ａの部分から上方に開かれて、原稿台ガラス１０６に画像面を下にして原稿が載置される。そして、原稿圧着板１０４が閉じられて、原稿が、原稿圧着板１０４によって原稿台ガラス１０６に押し付けられる。不図示の操作パネルの操作ボタン等がユーザに押される。すると、画像読取部１０８が図１において右方向Ｂに移動して、原稿を読み取る。読み取られた原稿の画像は、デジタル信号に変換されて、レーザースキャナ１１０に送信される。

レーザースキャナ１１０に送信された信号は、レーザ光に変換されて、高速回転するスキャナミラー１１０ａ、折り返しミラー１１０ｂを経由して感光ドラム１１２に照射される。感光ドラム１１２は、帯電器１１４によって一様に帯電されており、レーザ光が照射された部分に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ１１６から供給されたトナー現像剤によって現像されて、可視像化したトナー画像になる。

一方、カセット１０２は、複写機１００の装置本体１００Ａに着脱自在に設けられて、中板１０１にシートＰを載置されて収納している。中板１０１は、ばね１１９に押し上げられて、シートＰを給紙ローラ１１８に圧接している。カセット１０２からは、給紙ローラ１１８によって矢印Ｅ方向（シート搬送方向）にシートが搬送され、搬送ローラ対２３とレジストローラ対１２２とによって感光ドラム１１２と転写ローラ１２４との間に搬送される。転写ローラ１２４は、搬送されてきたシートに、感光ドラム１１２に形成されているトナー画像を転写する。搬送装置１２６は、トナー画像を転写されたシートを定着器１２８に搬送する。定着器１２８は、定着ローラ１２８ａと加圧ローラ１２８ｂとで、シートを加熱加圧して、シートにトナー画像を定着する。最後、排紙ローラ対１３０が、トナー画像を定着されたシートを排紙トレイ１３２に排出する。

また、マルチ給紙部４０からも、給紙ローラ４３によって矢印Ｆ方向（シート搬送方向）にシートが搬送されて、トナー画像が定着される。

以上の構成において、帯電器１１４、感光ドラム１１２などはプロセスカートリッジ１３８として、複写機１００の装置本体１００Ａに着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ１３８と転写ローラ１２４等は、シートに画像を形成する画像形成部１３９を形成している。

図１において、給紙ローラ１１８と搬送ローラ対２３等は、カセットシート搬送装置２０１を構成している。給紙ローラ４３と搬送ローラ対２３等は、マルチ給紙部４０を構成している。

図２は、手差しトレイ側（図１矢印Ｆ方向）から見たシート搬送装置としてのマルチ給紙部４０の斜視図である。図３は、給紙ローラ４３の図である。（Ａ）は、給紙ローラの斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）の給紙ローラを左側から見た図である。図４は、駆動軸を抜き取られた給紙ローラの断面図であり、軸心板と摩擦回転体との間に設けられて、摩擦回転体を一方向に回転付勢する捩じりばね４８を示した図である。

図２のマルチ給紙部４０における給紙ローラ４３は、断面半円形状の後述する摩擦回転体５２の部分で上昇する手差しトレイ４５に載置されたシートＰを受け止めて回転し、シートを搬送ローラ対２３に搬送するようになっている。給紙ローラ４３は、駆動軸１０によって回転するようになっている。給紙ローラ４３の構造は、後述する。

駆動軸１０の両端には、カム１１が一体に取り付けられている。一方のカム１１は、図示省略。手差しトレイ４５は、手差しトレイ４５と装置本体１００Ａとの間に設けられた引張ばね７０によって上方に引っ張られて、カム１１に受け止められている。給紙ローラ４３がシートを搬送しないとき、カム１１は、径の大きい部分で手差しトレイ４５を受け止めて押し下げた状態にし、手差しトレイ４５を給紙ローラ４３から離間させている。

ユーザによって手差しトレイ４５にシートが載置されると、駆動軸１０が回転して給紙ローラ４３が回転するとともにカム１１も回転する。すると、カム１１は、径の小さい部分が手差しトレイ４５側に回転していく。これに伴って、手差しトレイ４５が引張ばね７０に引っ張られて上昇し、手差しトレイ４５に載置されているシートＰを給紙ローラ４３に圧接する。給紙ローラ４３は、回転して、シートＰを給紙ローラ４３より下流に配置された搬送ローラ対２３に搬送する。給紙ローラ４３は、分離パッド４４にも接触している。このため、シートＰが複数枚重なっているとき、下側のシートは分離パッド４４によって搬送を阻止されて、最上位のシートのみ搬送される。

搬送ローラ対２３にシートＰが搬送されると、そのタイミングで、カム１１は、径の大きい部分が手差しトレイ４５側に回転し、引張ばね７０に抗して手差しトレイ４５を押し下げる。すると、給紙ローラ４３は、半月状の径の小さい部分がシートに対向し、搬送ローラ対２３が搬送しているシートの搬送抵抗にならないようにする。このようにして、駆動軸１０が回転すると、給紙ローラ４３とカム１１との回転によって、シートが１枚ずつ搬送ローラ対２３に搬送される。

給紙ローラ４３の構造を説明する。図３において、給紙ローラ４３は、駆動軸１０に支持されている。給紙ローラ４３と駆動軸１０は、第１の搬送手段を構成している。給紙ローラ４３は、軸心板５０、回転体としての摩擦回転体５２、図２に示すシート押さえ円板５４、図４に示す捩じりばね４８等で構成されている。

駆動軸１０は、複写機１００の装置本体１００Ａ（図１）に回転自在に設けられて、不図示の駆動源によって回転するようになっている。駆動軸１０は、断面Ｕ字状に形成されている。

軸心板５０は、略円板状に形成されて、駆動軸１０に軸方向に抜き取り自在に設けられている（片方の軸心板は図示省略）。軸心板５０は、後述する摩擦回転体５２を間にして１対設けられている（片方の軸心板は図示省略）。軸心板５０には、駆動軸１０が貫通する方形状の角孔５０ｄが形成されている。したがって、軸心板５０は、角孔５０ｄに断面Ｕ字状の駆動軸１０が貫通していることによって、駆動軸１０と一体に回転するようになっている。軸心板５０の外周には、３箇所の段部５０ａ，５０ｂ,５０ｃが形成されている。

摩擦回転体５２は、筒状に形成されて駆動軸１０が貫通しており、両側面には１対の突起５２ａ，５２ｂが１８０度間隔で突設されている。一方の突起５２ａは、段部５０ａ，５０ｂの間の円弧部５０ｅに当接している。他方の突起５２ｂは、段部５０ｃが形成されている円弧部５０ｆに当接している。一方の突起５２ａが円弧部５０ｅに当接し、他方の突起５２ｂが円弧部５０ｆに当接することによって、摩擦回転体５２が軸心板５０に回転角を制限されて回転自在に支持されている。

摩擦回転体５２は、一方の突起５２ａが、段部５０ａ，５０ｂに選択的に当接するようになっているので、突起５２ａと段部５０ｂとの間の中心角θのみ、軸心板５０に対して回転するようになっている。すなわち、摩擦回転体５２は、所定角度θだけ遊び部を設けられており、摩擦回転体５２のみ駆動軸１０に対して角度θだけ遊び回転可能になっている。すなわち、角度θは、遊び角或いは逃げ角である。

また、摩擦回転体５２は、外周に、摩擦係数の高いゴム、樹脂等の摩擦部材で摩擦部５２ｃと、摩擦部５２ｃより摩擦係数の低い樹脂製の円弧状のシート押さえ部５２ｄと、平坦な逃げ部５２ｅとで形成されている。そして、摩擦回転体５２は、平坦な逃げ部５２ｅによって、全体的に半月状に形成されて、全周で半径方向の寸法が異なる形状をしている。

段部５０ａ，５０ｂと突起５２ａは、規制手段を構成している。段部５０ａ，５０ｂは、摩擦回転体５２の回転方向Ｊ、Ｋに離間した１対の回転規制部を形成している。突起５２ａは、段部５０ａ，５０ｂの間に位置して段部５０ａ，５０ｂの各々に当接可能な当接部を形成している。なお、段部は摩擦回転体５２に設けられ、突起は軸心板５０に設けられていてもよい。

図２に示すように、軸心板５０の両側には、シート押さえ円板５４が、駆動軸１０に回転自在に設けられている。なお、図３には、シート押さえ円板５４を省略してある。また、図４に示すように、軸心板５０と摩擦回転体５２との間には、弾性体としての捩じりばね４８が設けられている。捩じりばね４８は、巻き部分４８ａが駆動軸１０に遊嵌支持されて、一端４８ｂが軸心板５０に設けられ、他端４８ｃが摩擦回転体５２に設けられている。このため、捩じりばね４８は、図４において、摩擦回転体５２に駆動軸１０の回転方向Ｊに対して反対方向Ｋに回転付勢している。そして、摩擦回転体５２の突起５２ａが軸心板５０の段部５０ａに当接して、摩擦回転体５２が軸心板５０に回転止めされている。

駆動軸１０には、移動止め部材６０が１対のシート押さえ円板５４（図２）の両側にねじ止めされている。移動止め部材６０は、シート押さえ円板５４、軸心板５０、摩擦回転体５２が、駆動軸１０の軸方向（スラスト方向）へ、移動するのを止めるために設けられている。

以上の構成により、図３、図４において、駆動軸１０がシート搬送方向に右回転Ｊすると、給紙ローラ４３もシート搬送方向に右回転Ｊする。このとき、駆動軸１０と軸心板５０は、角孔５０ｄを介して一体に回転をする。また、捩じりばね４８の弾力が、軸心板５０の段部５０ａ，５０ｃに摩擦回転体５２の突起５２ａ、５２ｂが当接するように作用している。このため、軸心板５０と摩擦回転体５２は、段部と突起とが互いに当接した状態で、一体に右回転Ｊする。

すると、給紙ローラ４３は、最初にシート押さえ部５２ｄがシートを手差しトレイ４５に押さえ付けるようにして回転し、その後、摩擦部５２ｃがシートに接触し、摩擦部５２ｃの摩擦力によってシートを搬送ローラ対２３に搬送する。

搬送ローラ対２３にシートが搬送されると、共通のシートを搬送ローラ対２３と給紙ローラ４３とで搬送することになる。搬送ローラ対２３と給紙ローラ４３とのシート搬送速度が同じであれば、シートに引張力が加わることなくそのまま円滑に搬送される。

しかし、搬送ローラ対２３の方が、給紙ローラ４３よりシート搬送速度が速い場合がある。このような場合、シートに引張力が加わり、摩擦回転体５２が軸心板５０の回転角速度より速い回転角速度の回転力が加わる。すると、摩擦回転体５２は、捩じりばね４８の弾力に抗して、シートに引っ張られて、軸心板５０より速く回転する。すなわち、逃げ回転をする。このため、給紙ローラ４３は、従来と異なって、搬送ローラ対４２に追従回転して、シートに対してスリップすることがなく、シートに傷を付けることがない。

そして、摩擦回転体５２の摩擦部５２ｃの部分でシートを搬送し終わり、平坦な逃げ部５２ｅがシートに対向すると、駆動軸１０の回転が停止して、給紙ローラ４３の回転が停止する。このため、給紙ローラ４３がシートに接触しなくなり、搬送ローラ対２３がシートの搬送を継続していく。シートが搬送されている間、給紙ローラ４３のシート押さえ円板５４がシートを押さえ続けている。シート押さえ円板５４は、駆動軸１０に回転自在に設けられているので、搬送ローラ対２３によって搬送されるシートに追従回転して、現在搬送されているシートに後続のシートが重なって追従していくのを防止している。駆動軸１０の回転が停止すると、摩擦回転体５２は、捩じりばね４８によって突起５２ａ，５２ｂが軸心板５０の段部５０ａ，５０ｃに当接する元の位置に戻り回転をする。

ところで、搬送ローラ対２３の回転速度が速く、摩擦回転体５２がシートに引かれて軸心板５０に対して逃げ回転している途中において、突起５２ａが段部５０ｂに当接すると、逃げ回転をできなくなる。このような場合、搬送ローラ対２３によって搬送されているシートと摩擦回転体５２との間にスリップが生じて、シートに傷が付くことになる。

このため、突起５２ａが段部５０ａ，５０ｃの間にある段部５０ｂに当接しないように、角度θを次の式１の範囲内に設定してある。
式（１）：３６０°＞θ＞（Ｌ１―Ｌ２）×（１−（Ｖ１／Ｖ２））×Ｃ１／Ｌ１
θは遊びの回転角［°］、
Ｌ１は、摩擦回転体５２によるシート搬送距離、
Ｌ２（図１）は、摩擦回転体２と第２の搬送手段としての搬送ローラ対２３との間のシート搬送距離、
Ｖ１は、給紙ローラ４３によるシート搬送速度、
Ｖ２は、搬送ローラ対２３のシート搬送速度、
Ｃ１は、摩擦回転体５２がシートをシート搬送距離（Ｌ１）搬送するのに回転する角［°］を意味するものである。

このように、突起５２ａが段部５０ａ，５０ｃの間にある段部５０ｂに当接しないように、角度θを遊び角或いは逃げ角として設けてあるので、摩擦回転体５２が確実に逃げ回転をすることができる。この結果、マルチ給紙部４０は、シートと摩擦回転体５２との間にスリップが生じるのを防止することができる。

なお、本発明のシート搬送装置は、マルチ給紙部４０のみならず、カセットシート搬送装置２０１にも適用できるのであって、マルチ給紙部に限定されるものではない。

１０：駆動軸（第１の搬送手段）、２３：搬送ローラ対（第２の搬送手段）、４０：マルチ給紙部（シート搬送手段）、４３：給紙ローラ（第１の搬送手段）、４８：捩じりばね（弾性体）、５０：軸心板、５０ａ，５０ｂ：段部（１対の回転規制部、規制手段）、５２：摩擦回転体（回転体）、５２ａ：突起（当接部、規制手段）、１００：複写機（画像形成装置）、１００Ａ：複写機の装置本体、１３９：画像形成部、２０１：カセットシート搬送装置（シート搬送装置）、Ｊ，Ｋ：回転方向、Ｐ：シート、θ：逃げ角、遊び角。

Claims (5)

1. 駆動軸と、前記駆動軸に回転自在に設けられた回転体と、前記駆動軸と前記回転体との間に設けられて前記回転体の回転方向の遊びの回転角を規制する規制手段とを有して、前記回転体によってシートを搬送する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段のシート搬送方向の下流に配置されて、前記第１の搬送手段によって搬送されるシートを搬送する第２の搬送手段と、を備え、
   前記遊びの回転角は、式（１）の範囲内に設定されていることを特徴とするシート搬送装置。
   式（１）：３６０°＞θ＞（Ｌ１―Ｌ２）×（１−（Ｖ１／Ｖ２））×Ｃ１／Ｌ１
   （θは遊びの回転角［°］、
   Ｌ１は前記第１の搬送手段の回転体によるシート搬送距離、
   Ｌ２は前記第１の搬送手段の回転体と前記第２の搬送手段との間のシート搬送距離、
   Ｖ１は前記第１の搬送手段の回転体によるシート搬送速度、
   Ｖ２は前記第２の搬送手段のシート搬送速度、
   Ｃ１は前記第１の搬送手段の回転体がシートを、前記シート搬送距離を搬送するのに回転する角［°］を意味する）。
2. 前記規制手段は、前記駆動軸と前記回転体との一方に設けられて、該一方の回転方向に離間した１対の回転規制部と、他方に設けられて、前記１対の回転規制部の間に位置し、１対の前記回転規制部の各々に当接可能な当接部と、を有し、
   前記当接部が、１対の前記回転規制部の内、一方の回転規制部から他方の回転規制部に当接するまでの、前記回転体の回転角が前記遊びの回転角に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記駆動軸と前記回転体との間に設けられて、前記回転体を前記駆動軸の回転方向に対して反対方向に回転付勢する弾性体を備えた、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
4. 前記回転体は、全周で半径方向の寸法が異なる形状をしている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. シート搬送装置と、
   前記シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記シート搬送装置は、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である、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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