JP2019048702A - 用紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像形成装置100)
図1は、実施の形態1における画像形成装置100を模式的に示す図である。画像形成装置100は、電子写真方式により画像を用紙P上に形成する装置であって、感光体1、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、給紙装置5、転写装置6、定着装置7、クリーニング装置8、給紙ローラー9、および用紙搬送装置10を備えている。
図2〜図8を参照して以下、実施の形態1における用紙搬送装置10について説明する。図2は、用紙搬送装置10を示す断面図であり、図3中のII−II線に沿った位置における用紙搬送装置10の矢視断面形状を表している。図3は、用紙搬送装置10を示す平面図である。図1〜図3(主として図2,図3)に示すように、用紙搬送装置10は、ループローラー機構20、レジストローラー機構30、検知部SS、および、制御部50を備える。
図2に示すように、レジストローラー機構30は、用紙搬送経路Q上において、ループローラー機構20(ローラー軸21S)よりも下流側の位置に設けられる。レジストローラー機構30は、略同一の構成を有する上下一対のローラー体31を備えており、これらのローラー体31の間に用紙搬送経路Qが規定される。
図2に示すように、ループローラー機構20は、上下一対のローラー体21を備えており、これらのローラー体21の間に用紙搬送経路Qが規定されている。上下一対のローラー体21は、相互に略同一の構成を有しているため、以下、上側に配置されるローラー体21に着目してその構成について説明する。図3に示すように、ループローラー機構20のローラー体21は、ローラー軸21S、およびローラーユニット23A,23Bを備える。
図3〜図6に示すように、ローラー軸21Sは、軸方向ARに沿って延在する円柱状の形状を有している。ローラー軸21Sは、たとえば金属製である。ローラー軸21Sの一端側およびその他の位置に、図示しない軸受が設けられている。ローラー軸21Sはこれらの軸受によって回転可能に支持されている。ローラー体21の他端側には切替機構41(図3)が設けられている。切替機構41は、たとえばクラッチから構成される。
図5および図6を主として参照して、ローラーユニット23Aは、後述する第2係合部(凹部25H1)を有する部材である。ローラーユニット23Aは、ローラー軸21Sを周方向において取り囲むようにローラー軸21S上に設けられる。ローラーユニット23Aは、用紙搬送経路Q上に通紙される用紙Pに接触しながら(具体的には、後述する搬送ローラー27が用紙Pに接触しながら)回転することで用紙Pを搬送する。
穴部25Hの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向に延びる中心軸CTを描いた場合、穴部25Hは、中心軸CTに対して左右対称の形状を有している。本実施の形態の穴部25Hは、規制部R1と解除部R2とを有している。解除部R2は、規制部R1に用紙搬送方向AR1(周方向)において隣り合うように配置される。規制部R1は、用紙搬送方向AR1における前方側に位置し、解除部R2は、用紙搬送方向AR1において規制部R1の後方側に位置している。解除部R2は、規制部R1よりも軸方向ARにおける開口幅が広くなるように形成されている。
ローラー軸21Sに設けられた係合ピン21P(第1係合部)が凹部25H1(第2係合部)の内側(すなわち規制部R1内)に配置されることで、ローラーユニット23Aは係合状態を形成する。係合状態の場合(図5に示す状態の場合)、係合ピン21Pと凹部25H1(穴部25H)とが軸方向ARにおいて相互に係合する。ローラーユニット23Aは、係合状態を形成している場合には、ローラー軸21Sに対して軸方向ARに相対移動することが規制される。
ローラー軸21Sに設けられた係合ピン21P(第1係合部)が解除部R2(側壁部25H2,25H3の間の位置、または側壁部25H4,25H5の間の位置)内に配置されることで、ローラーユニット23Aは非係合状態を形成する。非係合状態の場合(図6に示す状態の場合)、係合ピン21Pと穴部25H(凹部25H1)とは、軸方向ARにおいて相互に係合していない。ローラーユニット23Aは、非係合状態を形成している場合には、ローラー軸21Sに対して軸方向ARに相対移動することが可能である。
図3および図4を再び参照して、ローラーユニット23Bは、ローラーユニット23Aと略同一の構成を備える。本実施の形態におけるローラーユニット23Bは、鍔部21Cの位置を中心として左右対称の形状を有している。換言すると、軸方向ARに対して直交し且つ鍔部21Cの位置を通る平面を描いたとすると、ローラーユニット23A,23Bは、この平面に対して相互に面対称となる形状を有している。係合ピン21Pがローラーユニット23Aに作用する機構は、係合ピン21Qがローラーユニット23Bに作用する機構と同様である。
図3を再び参照して、検知部SSは、用紙搬送経路Q上におけるレジストローラー機構30の上流側の位置に設けられ、用紙搬送経路Q上に配置される用紙Pの片寄り量(横ずれ量ともいう)を検知する。検知部SSは、CCDラインセンサーなどから構成されており、制御部50に片寄り量に関する信号を送る。
図3を参照して、用紙搬送経路Qを進んできた用紙Pは、ループローラー機構20に到達する。この際、切替機構41は駆動源40とローラー軸21Sとを接続しており(接続状態)、駆動源40はローラー軸21Sを用紙搬送方向AR1に回転させている。係合ピン21P,21Q(第1係合部)は、ローラーユニット23A,23Bの凹部25H1(第2係合部)の内側に配置され、係合状態が形成されている。ローラーユニット23A,23Bは、ローラー軸21Sに対して軸方向ARに相対移動することが規制された状態で、ローラー軸21Sと一体的に回転している。
以上のような用紙搬送装置10によれば、冒頭で述べた特許文献1,2の場合とは異なり、ローラーユニット23A,23Bにスプリングなどによる付勢力は付与されていない。ローラーユニット23A,23Bは、スプリングなどによる付勢力に抗することなく、用紙Pの片寄り量を補正する方向に迅速かつ容易に、高い追従性および高い搬送精度を持って移動させられることができる。ローラーユニット23A,23Bを移動させるための駆動手段も別途不要であり、安価かつ省スペース化を図ることも可能となっている。用紙搬送装置10および画像形成装置100はすなわち、従来に比して簡素な構成により、用紙Pをその搬送方向に対して直交する方向に移動させることが可能となっている。
図9に示すように、たとえば、穴部25HAは、規制部R1と解除部R2とを含む。ローラーユニット23A,23Bのうちの穴部25HAを構成している内壁に、実施の形態1における側壁部25H2,25H3(図8)は含まれない。当該構成によれば、係合ピン21P,21Qは、解除部R2から規制部R1に向けて実施の形態1の場合に比べると移動しにくくなるが、このような構成によっても、ローラーユニット23A,23Bは、スプリングなどによる付勢力に抗することなく、用紙Pの片寄り量を補正する方向に迅速かつ容易に、高い追従性および高い搬送精度を持って移動させられることが可能であり、スプリングを用いていないという点において、従来に比して簡素な構成により、用紙Pをその搬送方向に対して直交する方向に移動させることが可能となる。
図10に示す穴部25HBのように、テーパー部R4を構成している側壁部25H2は、軸方向ARに対して垂直であっても構わない。側壁部25H2は、穴部25HBのうち、軸方向ARにおける一方側に位置する。すなわち、穴部25HBのテーパー部R4を形成している内壁のうち、軸方向ARにおいて一方側に位置している側壁部25H2(第1部分)は、軸方向ARに対して垂直であり、穴部25HBのテーパー部R4を形成している内壁のうち、軸方向ARにおいて他方側に位置している側壁部25H3(第2部分)は、軸方向ARに対して垂直ではない。穴部25HBの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸(図9における中心軸CT参照)を描いた場合、穴部25HBは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。
図11に示す穴部25HCのように、テーパー部R4を構成している側壁部25H3が、軸方向ARに対して垂直であっても構わない。側壁部25H3は、穴部25HCのうち、軸方向ARにおける他方側に位置する。すなわち、穴部25HCのテーパー部R4を形成している内壁のうち、軸方向ARにおいて一方側に位置している側壁部25H2(第1部分)は、軸方向ARに対して垂直ではなく、穴部25HCのテーパー部R4を形成している内壁のうち、軸方向ARにおいて他方側に位置している側壁部25H3(第2部分)は、軸方向ARに対して垂直である。穴部25HCの内側の位置に軸方向に対して直交する方向の中心軸(図9における中心軸CT参照)を描いた場合、穴部25HCは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。
図12に示すループローラー機構20においては、ローラーユニット23Aに穴部25HB(図10)が適用され、ローラーユニット23Bにも穴部25HB(図10)が適用されている。ローラーユニット23A,23Bの各々に設けられた側壁部25H2(第1部分)は、各々の穴部25HBから見て、軸方向ARにおける同じ側に配置されている。ローラーユニット23A,23Bのローラー軸21Sに対する軸方向ARへの相対移動は、側壁部25H3(図10)によって主として実現される。相対移動に特定の方向性を付与したい場合に、当該構成が採用されるとよい。当該構成によっても、係合ピン21P,21Qは、側壁部25H3等を利用して、幅広部R3(解除部R2)から規制部R1に向けて移動しやすく、ローラーユニット23A,23Bは、非係合状態から係合状態に容易に遷移することが可能となる。
図13に示すループローラー機構20においては、ローラーユニット23Aに穴部25HB(図10)が適用され、ローラーユニット23Bに穴部25HC(図11)が適用されている。ローラーユニット23Aに設けられた側壁部25H2(第1部分)は、ローラーユニット23Aの穴部25HBから見て、軸方向ARにおける一方側に配置されており、ローラーユニット23Bに設けられた側壁部25H3(第1部分)は、ローラーユニット23Bの穴部25HCから見て、軸方向ARにおける他方側に配置されている。ローラーユニット23Aのローラー軸21Sに対する軸方向ARへの相対移動は、側壁部25H3(図10)によって主として実現される。ローラーユニット23Bのローラー軸21Sに対する軸方向ARへの相対移動は、側壁部25H2(図11)によって主として実現される。これらの相対移動に特定の方向性を付与したい場合に、当該構成が採用されるとよい。当該構成によっても、係合ピン21P,21Qは、側壁部25H3等を利用して、幅広部R3(解除部R2)から規制部R1に向けて移動しやすく、ローラーユニット23A,23Bは、非係合状態から係合状態に容易に遷移することが可能となる。
図14は、実施の形態1の第6変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HDを模式的に(穴部25HDを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HDは、三角形の形状を有しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HDの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸(図9における中心軸CT参照)を描いた場合、穴部25HDは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図15は、実施の形態1の第7変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HEを模式的に(穴部25HEを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HEは、直角三角形の形状を有しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HEの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸(図9における中心軸CT参照)を描いた場合、穴部25HEは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。側壁部25H2,25H4は、軸方向ARに対して直交する方向に延びている。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図16は、実施の形態1の第8変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HFを模式的に(穴部25HFを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HFは、台形の形状を有しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HFの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸(図9における中心軸CT参照)を描いた場合、穴部25HFは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。側壁部25H2,25H4は、軸方向ARに対して直交する方向に延びている。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図17は、実施の形態1の第9変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HGを模式的に(穴部25HGを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HGは、二等辺三角形の形状を有しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HGの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸CTを描いた場合、穴部25HGは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図18は、実施の形態1の第10変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HHを模式的に(穴部25HHを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HHは、台形の形状を有しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HHの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸CTを描いた場合、穴部25HHは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図19は、実施の形態1の第11変形例におけるローラー保持部26に設けられた穴部25HIを模式的に(穴部25HIを用紙搬送方向AR1に展開して)示す図である。穴部25HIは、側壁部25H4,25H5が、底部25H6の側からテーパー部R4の側に向かうにつれて、軸方向ARにおける相互間の間隔が徐々に狭くなるように延在しているという点で、実施の形態1における穴部25H(図8)と相違している。穴部25HIの内側の位置に軸方向ARに対して直交する方向の中心軸CTを描いた場合、穴部25HIは、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している。当該構成によっても、上述の実施の形態1と略同様の作用および効果を得ることができる。
図20〜図23を参照して、実施の形態2における用紙搬送装置について説明する。実施の形態1,2は、ループローラー機構20(ローラー体21)に用いられるローラー軸およびローラーユニットの構成において相違している。
図20〜図22(主として図22)を参照して、ローラー軸21Sは、軸方向ARに沿って延在する円柱状の形状を有している。ローラー軸21Sは、たとえば金属製である。ローラー軸21Sの一端側およびその他の位置に、図示しない軸受が設けられている。ローラー軸21Sはこれらの軸受によって回転可能に支持されている。
図20,図21,図23(主として図23)を参照して、ローラーユニット23Cは、後述する第2係合部(凸部28U)を有する部材である。ローラーユニット23Cは、ローラー軸21Sを周方向において取り囲むようにローラー軸21S上に設けられる。ローラーユニット23Cは、用紙搬送経路Q上に通紙される用紙Pに接触しながら(具体的には、搬送ローラー27が用紙Pに接触しながら)回転することで用紙Pを搬送する。
ローラー軸21Sに設けられた凹部29G(第1係合部)とローラーユニット23Cに設けられた凸部28U(第2係合部)とが相互に係合することによって、ローラーユニット23Cは係合状態を形成する。係合状態の場合(図20に示す状態の場合)、凹部29Gと凸部28Uとが軸方向ARにおいて相互に係合する。ローラーユニット23Cは、係合状態を形成している場合には、ローラー軸21Sに対して軸方向ARに相対移動することが規制される。
ローラー軸21Sに設けられた凹部29G(第1係合部)とローラーユニット23Cに設けられた凸部28U(第2係合部)とが相互に離間することによって、ローラーユニット23Cは非係合状態を形成する。非係合状態の場合(図21に示す状態の場合)、凹部29Gと凸部28Uとは、軸方向ARにおいて相互に係合していない。ローラーユニット23Cは、非係合状態を形成している場合には、ローラー軸21Sに対して軸方向ARに相対移動することが可能である。
上述の各実施の形態で述べた画像形成装置100(図1)は、電子写真方式の画像形成装置であるが、上述の各実施の形態で開示した思想は、その他の方式の画像形成装置にも適用できる。
Claims (20)
- 第1係合部を有し、前記第1係合部と一体的に回転するローラー軸と、
第2係合部を有し、前記ローラー軸を周方向において取り囲むように前記ローラー軸上に設けられ、用紙搬送経路上に通紙される用紙に接触しながら回転することで前記用紙を搬送するローラーユニットと、を備え、
前記ローラーユニットは、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に係合している係合状態を形成している場合、前記ローラー軸に対して軸方向に相対移動することが規制され、
前記ローラーユニットは、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に係合していない非係合状態を形成している場合、前記ローラー軸に対して前記軸方向に相対移動することが可能である、
用紙搬送装置。 - 前記ローラーユニットは、前記ローラー軸に対して相対回転することが可能なように前記ローラー軸上に設けられ、
前記ローラーユニットが前記係合状態を形成している場合、前記ローラーユニットは、前記ローラー軸に対して用紙搬送方向に相対回転することが可能であるとともに、前記ローラー軸に対して前記用紙搬送方向とは逆方向に相対回転することが規制されており、
前記ローラーユニットが前記非係合状態を形成している場合、前記ローラーユニットは前記ローラー軸に対して前記逆方向に相対回転することが可能である、
請求項1に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラーユニットが前記係合状態を形成している状態で前記ローラーユニットが前記ローラー軸に対して前記用紙搬送方向に相対回転すると、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に離れることで前記ローラーユニットは前記非係合状態に遷移し、
前記ローラーユニットが前記非係合状態を形成している状態で前記ローラーユニットが前記ローラー軸に対して前記逆方向に相対回転すると、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に当接することで前記ローラーユニットは前記係合状態に遷移する、
請求項2に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー軸は、前記ローラー軸に駆動連結された駆動源から前記用紙搬送方向に回転する方向の駆動力を受けることで回転可能であり、
前記ローラー軸が前記駆動源からの前記駆動力を受けている場合、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に当接していることで前記ローラーユニットは前記係合状態を形成しており、
前記ローラー軸が前記駆動源からの前記駆動力を受けていない場合、前記ローラーユニットは搬送されている前記用紙によって前記用紙搬送方向に回転させられており、前記第1係合部と前記第2係合部とが相互に離れることで前記ローラーユニットは前記非係合状態を形成している、
請求項3に記載の用紙搬送装置。 - 前記駆動源からの前記駆動力が前記ローラー軸に伝達される接続状態と、前記駆動源からの前記駆動力が前記ローラー軸に伝達されない非接続状態とを切り替えるための切替機構をさらに備える、
請求項4に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラーユニットは、
前記ローラー軸を前記周方向において取り囲み、前記ローラー軸に摺動するように配置された直動ベアリングと、
前記直動ベアリングの外周面を前記周方向において取り囲むように前記外周面上に設けられ、前記用紙に接触しながら前記直動ベアリングと一体的に回転するローラー部材と、を含み、
前記ローラー部材は、前記ローラー軸に接触しないように配置されている、
請求項2から5のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー部材は、
円筒状に形成されたローラー保持部と、
前記ローラー保持部上に設けられた搬送ローラーと、を有し、
前記第1係合部は、前記ローラー軸の表面から突出する形状を有し、
前記ローラー保持部には、前記ローラー保持部を径方向に貫通する穴部が形成され、
前記第1係合部は、前記穴部の内側に配置されており、
前記穴部は、規制部と、前記規制部に前記周方向において隣り合うように形成され、前記規制部よりも前記軸方向における開口幅が広い解除部と、を有し、
前記第1係合部が前記規制部内に配置されることで前記係合状態が形成され、
前記第1係合部が前記解除部内に配置されることで前記非係合状態が形成される、
請求項6に記載の用紙搬送装置。 - 前記解除部は、幅広部と、前記周方向において前記幅広部と前記規制部との間に形成されたテーパー部と、を含み、
前記テーパー部は、前記テーパー部の前記軸方向における開口幅が、前記幅広部の側から前記規制部の側に向かうにつれて徐々に狭くなる形状を有している、
請求項7に記載の用紙搬送装置。 - 前記穴部の前記テーパー部を形成している内壁のうち、前記軸方向において一方側に位置している第1部分は、前記軸方向に対して垂直ではなく、
前記穴部の前記テーパー部を形成している内壁のうち、前記軸方向において他方側に位置している第2部分も、前記軸方向に対して垂直ではない、
請求項8に記載の用紙搬送装置。 - 前記穴部の前記テーパー部を形成している内壁のうち、前記軸方向において一方側に位置している第1部分は、前記軸方向に対して垂直であり、
前記穴部の前記テーパー部を形成している内壁のうち、前記軸方向において他方側に位置している第2部分は、前記軸方向に対して垂直ではない、
請求項8に記載の用紙搬送装置。 - 前記穴部の内側の位置に前記軸方向に対して直交する方向の中心軸を描いた場合、前記穴部は、当該中心軸に対して左右非対称の形状を有している、
請求項9または10に記載の用紙搬送装置。 - 前記第1係合部は、円筒状または円柱状の形状を有している、
請求項7から11のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー保持部は、樹脂製の部材から形成されている、
請求項7から12のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー軸は、金属製の部材から形成されている、
請求項1から13のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラーユニットには、前記用紙搬送経路上に配置される前記用紙から前記ローラーユニットを離間させる方向に移動させるための機構が設けられていない、
請求項1から14のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー軸上には、複数の前記ローラーユニットが設けられており、
複数の前記ローラーユニットは、互いに独立して前記ローラー軸に対して相対回転することが可能である、
請求項1から15のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー軸上には、複数の前記ローラーユニットが設けられており、
複数の前記ローラーユニットは、複数の前記ローラーユニットの各々が前記非係合状態を形成している場合、互いに独立して前記ローラー軸に対して前記軸方向に相対移動することが可能である、
請求項1から15のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 前記ローラー軸上には、複数の前記ローラーユニットが設けられており、
複数の前記ローラーユニットの各々に設けられた前記第1部分は、各々の前記穴部から見て、前記軸方向における同じ側に配置されている、
請求項10に記載の用紙搬送装置。 - 前記用紙搬送経路上における前記ローラー軸よりも下流側の位置に設けられたレジストローラー機構と、
前記レジストローラー機構を前記用紙の搬送のために駆動させる駆動機構と、
前記レジストローラー機構を前記用紙が搬送される方向に対して直交する方向に移動させる揺動機構と、
前記用紙搬送経路上に配置される前記用紙の片寄り量を検知する検知部と、
前記検知部により検知された前記片寄り量に基づいて前記揺動機構を駆動させることにより前記レジストローラー機構を前記直交する方向に移動させる制御部と、をさらに備える、
請求項1から18のいずれか1項に記載の用紙搬送装置。 - 請求項1から19のいずれか1項に記載の用紙搬送装置を備えた、
画像形成装置。
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