JP2020111397A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺のシートを給送する際に、重送が発生することを抑制することができるシート給送装置を提供する。【解決手段】トレイ給送部１００において、給送トレイ１０１に積載されたシートＳに当接してシートＳを湾曲させる中間ガイド１０２と、中間ガイド１０２によって湾曲されたシートＳに当接してシートＳを湾曲させるとともに、湾曲させたシートＳを保持する後端ガイド１０３と、を備え、後端ガイド１０３は、シートＳが円弧形状となるように、シートＳに当接して湾曲する方向をガイドする、それぞれの角度が異なるガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に好適なシート給送装置に関する。

画像形成装置においては、ＡＢ系やＩＮＣＨ系などの定型サイズのシートの他に、シートの搬送方向に長い長尺のシートが用いられる。特許文献１では、このような長尺のシートを積載するスペースを小さくするために、長尺のシートを湾曲部で湾曲させてコンパクトに収容する構成が記載されている。

特開２００７−３１０９３号公報

しかし特許文献１に記載の構成では、湾曲部で長尺のシートを湾曲させる際にシートのコシにより生じる反力や、シートの重力により、シートを給送方向に移動させる力（以下、「給送方向の力」という。）がシートに作用する。このように給送方向の力がシートに作用する場合、シートが１枚に分離されずに複数のシートが給送される重送が発生しやすくなる。

そこで本発明はこのような現状に鑑み、長尺のシートを給送する際に、重送が発生することを抑制することができるシート給送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るシート給送装置の代表的な構成は、シートを積載する積載部と、前記積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、前記積載部に積載されたシートに当接してシートを湾曲させる湾曲部と、前記湾曲部によって湾曲されたシートに当接してシートを湾曲させるとともに、湾曲させたシートを保持する保持部と、を備え、前記保持部は、前記保持部により湾曲させたシートが円弧形状となるように、シートに当接して湾曲する方向をガイドする、それぞれの角度が異なる少なくとも３つのガイド面を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係るシート給送装置の他の代表的な構成は、シートを積載する積載部と、前記積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、前記積載部に積載されたシートに当接してシートを湾曲させる湾曲部と、前記湾曲部によって湾曲されたシートに当接してシートを湾曲させるとともに、湾曲させたシートを保持する保持部と、を備え、前記保持部は、シートが円弧形状となるように、シートに当接して湾曲する方向をガイドする、円弧形状のガイド面を有することを特徴とする。

本発明によれば、シート給送装置において、長尺のシートを給送する際に、重送が発生することを抑制することができる。

画像形成装置の断面概略図である。 トレイ給送部の断面図である。 トレイ給送部の断面図である。 トレイ給送部の断面図である。 トレイ給送部の断面図である。 トレイ給送部の断面図である。 トレイ給送部の断面図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係るシート給送装置を備える画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、画像形成装置Ａの断面概略図である。画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。

図１に示す様に、シート給送部は、シートカセット３０に積載収容されたシートＳを給送するカセット給送部６０と、給送トレイ１０１に積載されたシートＳを給送するトレイ給送部１００から構成される。

カセット給送部６０は、シートカセット３０と、シートカセット３０に積載されたシートＳをピックアップするピックローラ３１を備える。またピックローラ３１によりピックアップされたシートＳを給送する給送ローラ５１と、給送ローラ５１に圧接して分離ニップ部Ｎ１を形成し、分離ニップ部Ｎ１においてシートＳを１枚ずつに分離する分離ローラ５２を備える。

トレイ給送部１００は、給送トレイ１０１（積載部）と、給送トレイ１０１に積載されたシートＳをピックアップするピックローラ１２１を備える。またピックローラ１２１によりピックアップされたシートＳを給送する給送ローラ１２２と、給送ローラ１２２に圧接して分離ニップ部Ｎ２を形成し、分離ニップ部Ｎ２においてシートＳを１枚ずつに分離する分離ローラ１２３を備える。

給送トレイ１０１は、右扉４０（画像形成装置の装置本体）に対して回動可能に支持されており、右扉４０から突出した開位置（図１に示す位置）と、右扉４０に収容される閉位置との間を回動する。給送トレイ１０１は、開位置に位置する時、シートＳの給送方向の上流側から下流側に向かって高さが低くなるように傾斜しており、開位置に位置する状態でシートＳが積載される。

ピックローラ１２１は、給送トレイ１０１に積載されたシートＳに当接して給送ローラ１２２と共にシートＳを給送可能な給送位置と、シートＳから離間して給送を待機する離間位置との間を移動する。

画像形成部は、プロセスカートリッジ４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、一次転写ローラ１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ）、レーザスキャナユニット９を備える。プロセスカートリッジ４は、感光体ドラム５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、感光体ドラム５表面を帯電させる帯電ローラ６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）、現像ローラ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）を備える。

また画像形成部は、中間転写ベルト１１、二次転写ローラ１４ｂ、二次転写対向ローラ１４ａ、テンションローラ１３、駆動ローラ１２を備える。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２が不図示のモータの駆動力により回転し、その回転に従動して周回移動する。

次に、画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信する。これによりトレイ給送部１００からシートＳを給送する場合、ピックローラ１２１、給送ローラ１２２、分離ローラ１２３によって給送トレイ１０１に積載されたシートＳが一枚ずつに分離されて搬送路５０に給送される。またカセット給送部６０からシートＳを給送する場合、ピックローラ３１、給送ローラ５１、分離ローラ５２によってシートカセット３０に積載されたシートＳが一枚ずつに分離されて搬送路５０に給送される。

次に、搬送路５０に給送されたシートＳは、搬送ローラ８によって停止した状態のレジストローラ１０に搬送され、レジストローラ１０のニップ部に押し込まれることで先端が揃うように補正される。その後、レジストローラ１０が回転することで、シートＳが二次転写ローラ１４ｂと二次転写対向ローラ１４ａから形成される二次転写部に送り込まれる。

一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ６により感光体ドラム５表面が一様に帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像データに応じてレーザスキャナユニット９が各色の感光体ドラム５にレーザ光を照射し、感光体ドラム５表面に静電潜像を形成する。

その後、現像ローラ７により感光体ドラム５表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム５表面にトナー像を形成する。感光体ドラム５表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１７にバイアスが印加されることで、中間転写ベルト１１にそれぞれ一次転写される。これにより中間転写ベルト１１表面にフルカラーのトナー像が形成される。

その後、中間転写ベルト１１が周回移動することで、トナー像が二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写ローラ１４ｂにバイアスが印加されることで、中間転写ベルト１１上のトナー像がシートＳに転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置１５において加熱、加圧処理が施され、これによりシートＳ上のトナー像がシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ１６によってシート排出部１８に排出される。

＜トレイ給送部＞
次に、トレイ給送部１００（シート給送装置）の構成について説明する。

図２、図３は、トレイ給送部１００の断面図である。ここで図２は、ピックローラ１２１が離間位置に位置する状態を示し、図３は、ピックローラ１２１が給送位置に位置する状態を示す。なお、図２、図３では、給送トレイ１０１にシート搬送方向に長い長尺のシートＳが積載された状態を示している。

図２、図３に示す様に、ピックローラ１２１は、給送アーム１０５に固定された軸部１２４に回転可能に軸支されている。また給送ローラ１２２は、不図示のフレームに固定された軸部１２５に回転可能に軸支されている。さらに給送アーム１０５は、軸部１２５に回動可能に軸支され、回動することで昇降移動を行う。

不図示の制御部に給送信号が入ると、給送アーム１０５が不図示のモータの駆動力によって下降し、ピックローラ１２１が離間位置から給送位置に移動する。その後、不図示のモータの駆動力によって軸部１２５が回転し、これに伴って給送ローラ１２２が回転する。

またモータの駆動力は、給送アーム１０５内に設けられた不図示のギア列を介して軸部１２４にも伝達される。このため、ピックローラ１２１は給送ローラ１２２の回転に同期して回転する。このようにピックローラ１２１と給送ローラ１２２が回転することで、給送トレイ１０１の最も上に積載されたシートＳが給送される。

なお、給送アーム１０５は、不図示のフレームに一端を固定されたバネ１０６によって付勢されている。このバネ１０６の付勢力により、給送アーム１０５に支持されたピックローラ１２１が給送トレイ１０１上のシートＳに向けて付勢される。

また分離ローラ１２３は、不図示のトルクリミッタを介して、分離ローラ軸１２６に回転可能に軸支されている。トルクリミッタは、許容トルク以下のトルクが作用している間は分離ローラ１２３の回転を規制し、許容トルクより大きいトルクが作用している間は分離ローラ１２３の回転を許容する。これにより分離ローラ１２３は、分離ニップ部Ｎに搬送されるシートＳを１枚ずつに分離する。

また分離ローラ軸１２６は、分離ホルダ１０７により回転可能に支持されている。分離ホルダ１０７は、不図示のフレームによって支持部１０７ａを回動可能に支持されており、不図示のフレームに一端を固定されたバネ１０８によって付勢されている。この付勢力により、分離ホルダ１０７に支持された分離ローラ１２３が給送ローラ１２２に向かって付勢され、両者が圧接する。

またトレイ給送部１００は、長尺のシートＳに当接してシートＳを上方へ湾曲させる中間ガイド１０２と、給送トレイ１０１の上方に配置された後端ガイド１０３を備える。

中間ガイド１０２（湾曲部）は、給送トレイ１０１に支持される支持部１０２ａと、支持部１０２ａから上方に延び、シートＳに当接してシートを湾曲させる第一傾斜ガイド１０２ｂ（第１傾斜部）を備える。第一傾斜ガイド１０２ｂは、鉛直方向から見たときに給送ローラ１２２が配置された側と反対側に傾斜している。

後端ガイド１０３（保持部）は、中間ガイド１０２により湾曲されたシートＳに当接してシートＳを内巻に湾曲させるとともに、湾曲させたシートＳの下面を保持する。後端ガイド１０３は、右扉４０に嵌合して支持される支持部１０３ａと、それぞれの角度が異なる３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを有する。なお、後端ガイド１０３にはシートＳの後端部を突き当てる突当部は設けられていない。

３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、シートＳが円弧形状となるように、シートＳに当接して湾曲する方向をガイドする。円弧形状に湾曲したシートＳは、円弧形状によって保持される。またガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、これら３つのガイド面に接する仮想的な内接円Ｌ（図５）が右扉４０と中間ガイド１０２に接触しない位置や角度で配置される。

なお、本実施形態において、後端ガイド１０３は、右扉４０に着脱可能に構成されている。そして給送トレイ１０１を開位置から閉位置に回動させる際、給送トレイ１０１と後端ガイド１０３が干渉しないように、後端ガイド１０３を取り外してから移動させる。しかし本発明はこれに限られず、右扉４０が後端ガイド１０３を回動可能に支持し、給送トレイ１０１を開位置から閉位置に回動させる際に、後端ガイド１０３も共に回動させる構成としてもよい。

＜長尺のシートに作用する力と後端ガイドとの関係＞
次に、長尺のシートＳに作用する力と後端ガイド１０３との関係について説明する。

図４は、トレイ給送部１００の断面図であり、複数の長尺のシートＳが給送トレイ１０１に積載された状態の図である。図４に示す様に、シートＳにおける給送トレイ１０１に載置された部分には、シートＳの重力と、シートＳと給送トレイ１０１との摩擦力が合成された力であり、給送方向の力である力Ｆ１が作用する。またシートＳにおける中間ガイド１０２周辺の部分には、シートＳが中間ガイド１０２によって湾曲された際のコシによる反力Ｆ２と反力Ｆ３が作用する。ここで反力Ｆ２は給送方向の力であり、反力Ｆ３はその反対方向の力である。

またシートＳにおける中間ガイド１０２と後端ガイド１０３との間の部分には、シートＳの重力Ｆ４と、シートＳが後端ガイド１０３によって湾曲された際のシートＳのコシによる反力Ｆ６が作用する。この反力Ｆ６は、シートＳが後端ガイド１０３によって湾曲された際に円弧形状が保たれることで生じる力であり、シートＳにおける中間ガイド１０２と後端ガイド１０３との間の部分を上方に持ち上げる方向の力である。つまり反力Ｆ６は、シートＳに対して給送方向の力として作用する重力Ｆ４と略反対方向の力である。

またシートＳにおける後端ガイド１０３上の部分には、反力Ｆ３と、シートＳの重力Ｆ４と、シートＳと後端ガイド１０３との摩擦力の３つの力が合成された力Ｆ５が作用する。このような力の中で、力Ｆ１、反力Ｆ２、重力Ｆ４は、給送方向の力としてシートＳに作用する。

なお、上述した通り、後端ガイド１０３にはシートＳの後端部が突き当たる突当部が設けられていない。このため、シートＳにおける後端ガイド１０３上の部分において、シートＳが突当部に突き当たることで生じる、給送方向の力としてシートＳに作用する反力は発生しない。

ここで給送トレイ１０１に積載される長尺のシートＳの枚数が増えると、重力Ｆ４が大きくなる。これに対して、長尺のシートＳの枚数が増えると、それぞれのシートＳが後端ガイド１０３によって円弧形状に湾曲されるため、それぞれのシートＳにコシによる反力Ｆ６が生じ、反力Ｆ６が大きくなる。上述した通り、反力Ｆ６は、重力Ｆ４の方向と略反対方向の力であるため、反力Ｆ６が大きくなることにより重力Ｆ４が打ち消されて低減する。

このように本実施形態では、後端ガイド１０３のガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄによって、給送トレイ１０１に積載されるシートＳを円弧形状に湾曲させ、これによってシートＳに重力Ｆ４と反対方向の反力Ｆ６を生じさせる。これによりシートＳに作用する給送方向の力を低減することができ、シートＳの重送を抑制することができる。

なお、本実施形態では、後端ガイド１０３でシートＳの円弧形状に湾曲させるために、角度が異なる３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを設けた。しかし本発明はこれに限られず、シートＳを円弧形状に湾曲させることができれば、角度が異なる４つ以上のガイド面を設ける構成としても、上記同様の効果を得ることができる。但し、ガイド面が１つ又は２つの場合、シートＳの円弧形状の半径の大きさを規制できず、シートＳの半径が広がり過ぎてシートＳが潰れてしまい、シートＳのコシによる反力Ｆ６が小さくなる。このため、ガイド面を３つ以上設けることが好ましい。

また３つのガイド面は、長尺のシートＳが３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄに当接する角度や位置に配置する必要がある。例えば図５に示す様に、ガイド面１０３ｃの長さが短く、３つのガイド面に接触する仮想的な内接円Ｌが小さ過ぎる場合、シートＳのコシによってシートＳの円弧が大きく広がり、ガイド面１０３ｂ、１０３ｄにのみ当接し、ガイド面１０３ｃに当接できなくなる。この場合、シートＳの円弧形状が潰れてしまってシートＳのコシによる反力Ｆ６が小さくなる。

そこで３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄに接する仮想的な内接円Ｌの半径が７０ｍｍ〜９０ｍｍとなるように配置するのが好ましい。これにより標準的な剛性のシートＳを用いる際に、シートＳが３つのガイド面１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄに接して円弧形状に湾曲しやすくなる。このため、シートＳのコシによる反力Ｆ６が大きくなり、シートＳに作用する給送方向の力を低減して重送を抑制しやすくなる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係るシート給送装置を備える画像形成装置Ａの第２実施形態について説明する。第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本実施形態に係るトレイ給送部１００の断面図である。図６に示す様に、本実施形態の後端ガイド１０３は、第１実施形態に係るガイド面１０３ｂ〜１０３ｄの代わりに、円弧形状のガイド面１０３ｅを備える。その他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

ガイド面１０３ｅは、シートＳが円弧形状となるように、シートＳに当接して湾曲する方向をガイドする。なお、ガイド面１０３ｅは、ガイド面１０３ｅに内接する内接円（不図示）が右扉４０と中間ガイド１０２に接触しない位置に配置されている。

このような構成により、第１実施形態と同様に、シートＳにコシによる反力Ｆ６が生じさせることができる。従って、シートＳに作用する給送方向の力を低減し、シートＳの重送を抑制することができる。

なお、図７に示す様に、第１実施形態や第２実施形態において、中間ガイド１０２の先端部に、鉛直方向から見たときに給送ローラ１２２が配置された側に傾斜する第二傾斜ガイド１０２ｃ（第２傾斜部）を設ける構成としてもよい。つまり第一傾斜ガイド１０２ｂよりもシートＳの給送方向の上流側の位置に、鉛直方向から見たときに第一傾斜ガイド１０２ｂと反対側に傾斜する第二傾斜ガイド１０２ｃを配置する構成としてもよい。

このような構成により、中間ガイド１０２によってシートＳが湾曲された際に、第二傾斜ガイド１０２ｃによりシートＳの膨らみを抑えることができる。従って、後端ガイド１０３に保持されるシートＳの長さが長くなり、シートＳのコシによる反力Ｆ６が生じる範囲が増加するため、反力Ｆ６をさらに大きくすることができる。

１００…トレイ給送部（シート給送装置）
１０１…給送トレイ（積載部）
１０２…中間ガイド（湾曲部）
１０２ｂ…第一傾斜ガイド（第１傾斜部）
１０２ｃ…第二傾斜ガイド（第２傾斜部）
１０３…後端ガイド（保持部）
１０３ｂ〜１０３ｅ…ガイド面
１２２…給送ローラ
１２３…分離ローラ
Ａ…画像形成装置
Ｎ２…分離ニップ部
Ｓ…シート

Claims (9)

1. シートを積載する積載部と、
   前記積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、
   前記積載部に積載されたシートに当接してシートを湾曲させる湾曲部と、
   前記湾曲部によって湾曲されたシートに当接してシートを湾曲させるとともに、湾曲させたシートを保持する保持部と、
   を備え、
   前記保持部は、前記保持部により湾曲させたシートが円弧形状となるように、シートに当接して湾曲する方向をガイドする、それぞれの角度が異なる少なくとも３つのガイド面を有することを特徴とするシート給送装置。
2. シートを積載する積載部と、
   前記積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、
   前記積載部に積載されたシートに当接してシートを湾曲させる湾曲部と、
   前記湾曲部によって湾曲されたシートに当接してシートを湾曲させるとともに、湾曲させたシートを保持する保持部と、
   を備え、
   前記保持部は、シートが円弧形状となるように、シートに当接して湾曲する方向をガイドする、円弧形状のガイド面を有することを特徴とするシート給送装置。
3. 前記積載部は、シートの給送方向の上流側から下流側に向かって高さが低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記湾曲部は、鉛直方向から見たときに前記給送ローラが配置された側と反対側に傾斜する第１傾斜部と、前記第１傾斜部よりもシートの給送方向の上流側に配置され、鉛直方向から見たときに前記給送ローラが配置された側に傾斜する第２傾斜部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記湾曲部は、前記積載部に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記保持部は、前記積載部の上方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記給送ローラに圧接して分離ニップ部に形成し、該分離ニップ部において前記給送ローラが給送するシートを一枚ずつに分離する分離ローラを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に向けてシートを給送する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記積載部は、前記画像形成装置の装置本体に対して回動可能に支持されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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