JP2020169091A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シートの斜行補正性能の高いシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シート搬送装置は、第1搬送部と、第1搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第2搬送部51と、を備えている。斜行補正部は、斜行補正ローラ501と、斜行補正ローラ501と当接して斜行補正ローラ501との間に挟持部N2を形成する挟持回転体502と、を備えている。斜行補正ローラ501及び挟持回転体502には駆動力が入力されていない。【選択図】図2
Description
本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及び画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式等の画像形成装置としては、給送カセットに収容されたシートをシート搬送装置によって画像形成部に搬送する構成が広く知られている。シート搬送装置には、給送カセットから搬送される過程で斜めになったシートの姿勢を補正し、画像形成部で形成された画像が傾いた状態でシートに転写されるのを防止する斜行補正部が設けられている。従来の斜行補正部においては、搬送されるシートの先端を係止し負荷をかけるシャッタ部材を設け、斜めに搬送されたシートにたわみを形成することで斜行を補正し、斜行を補正後、シャッタ部材がシートによって退避させられる構成が提案されている。この構成の場合、シートの剛度が低い薄紙でもシャッタ部材を退避できなければならず、シャッタ部材がシートに与える負荷を弱く設定する必要があった。その場合、シートの剛度が高い厚紙の場合、シートを十分にたわませることができず、斜行を補正する性能が低下してしまっていた。このため、特許文献1では、シャッタにロック機構を設け、厚紙での負荷を高め、斜行補正性能を向上させる構成が提案されている。
しかしながら、特許文献1の構成は複雑な機構が必要であり、また、ロック機構を設けた場合であっても、シートの剛度に比例して負荷を高められるわけではない。このため、より剛度の高いシートでは十分にたわみを形成することができない虞があった。
そこで、本発明は、シートの斜行補正性能の高いシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、シートを搬送する第1搬送部と、前記第1搬送部のシート搬送方向下流に設けられ、前記第1搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、前記斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第2搬送部と、を備え、前記斜行補正部は、斜行補正ローラと、前記斜行補正ローラと当接して前記斜行補正ローラとの間に挟持部を形成する挟持回転体と、を備え、前記斜行補正ローラ及び挟持回転体には駆動力が入力されていない、ことを特徴とするシート搬送装置である。
本発明によると、駆動力が入力されていない斜行補正ローラと挟持回転体とによってシートの斜行を補正することによって、シートの厚さに応じてシートに掛かる負荷を変化させ、シートの斜行補正性能を高めることができる。
以下、添付図面を参照して本実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について説明をする。なお、本実施の形態においては、画像形成装置としてレーザープリンタを用いた例について説明する。また、以下の説明において、シートとは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状からなる記録材、及びオーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルムや布などを含むものとする。更に、原稿もシートの概念に含まれるものであり、原稿は、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていても良いものとする。加えて、ユーザーと対向する画像形成装置の面を前面、この前面とは反対側の面を背面といい、これら画像形成装置の前後に向かう方向を前奥方向という。更に、この前奥方向と直交する方向を幅方向というものとする。
(第1の実施の形態)
図1は、画像形成装置1の構成を装置の前面側から見た場合を示す概略断面図である。図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真記録方式によって画像を形成するものであり、装置本体2と、シート収容部としての給送カセット3と、給送カセット3からシートを搬送するシート搬送部4と、を備えている。また、画像形成装置1は、シートに画像を形成する画像形成部6と、シートに対してトナー像を定着させる定着部7と、シートを排出する排出部8と、シートの両面に画像を形成する際にシートを搬送する両面搬送部9と、を備えている。
図1は、画像形成装置1の構成を装置の前面側から見た場合を示す概略断面図である。図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真記録方式によって画像を形成するものであり、装置本体2と、シート収容部としての給送カセット3と、給送カセット3からシートを搬送するシート搬送部4と、を備えている。また、画像形成装置1は、シートに画像を形成する画像形成部6と、シートに対してトナー像を定着させる定着部7と、シートを排出する排出部8と、シートの両面に画像を形成する際にシートを搬送する両面搬送部9と、を備えている。
給送カセット3は、シートSを積載する積載板30を有し、積載板30は、シートSを給送する給送ローラ41aにシートSの最上面が当接する位置まで上昇することが可能である。シートSの最上面が給送ローラ41aに当接すると、シートSは、図示矢印R1方向に回転する給送ローラ41aによって、搬送ローラ41bと分離ローラ42によって形成される分離ニップ部N1に給送される。シートSは分離ニップ部N1において1枚ずつ分離された後に斜行補正部5に向かって搬送される。
シート搬送部4は、上述した第1搬送部としての搬送ローラ41bと、斜行補正部5と、斜行補正部5によって斜行が補正されたシートを画像形成部6の転写ニップTNに向かって搬送する第2搬送部としての転写前ローラ対51と、を備えて構成されている。斜行補正部5は、搬送ローラ41bのシート搬送方向下流に設けられており、第1回転体としての斜行補正ローラ501と、挟持回転体(挟持部材)としての挟持ローラ502と、を有する斜行補正ローラ対50を備えている。なお、本実施の形態においては、上記シート搬送装置4においてシートの斜行が行われるため、このシート搬送装置4を斜行補正装置と呼ぶことも出来る。
搬送ローラ41bによって搬送されたシートSの先端は、斜行補正ローラ対50によって負荷を掛けられる。その負荷によって、シートSの先端は斜行補正ローラ対50の挟持部N2に揃えられ、斜行が補正される。斜行が補正されたシートSの先端は、搬送ローラ41bの搬送力とシートSの剛度によって、斜行補正ローラ対50の挟持部N2を通過し、転写前ローラ対51に到達した時点で、転写前ローラ対51によって画像形成部6に搬送される。なお、斜行補正ローラ対50により斜行が補正されるメカニズムの詳細は後述する。
画像形成部6は、像担持体としての感光体ドラム61と、露光手段62と、現像手段63と、転写ローラ64と、を有する。画像形成部6は、コントローラ等の制御手段(不図示)が画像信号を受信することによって画像形成動作を開始させられ、感光体ドラム61が回転駆動する。感光体ドラム61は回転過程で、不図示の帯電手段により一様に帯電処理され、露光手段62により画像信号に応じて露光される。これにより、感光体ドラム61の表面上に静電潜像が形成され、その後、現像手段63により現像されることで感光体ドラム61の表面上にトナー像が形成される。転写ローラ64は、感光体ドラム61に当接して転写ニップTNを形成する。感光体ドラム61の表面上に形成されたトナー像は、転写ニップTNにおいて斜行補正部5によって搬送されたシートSに転写された後に、定着部7において加熱及び加圧されることでシートS上に定着される。定着部7でトナー像が定着されたシートSは排出部8の排出ローラ対81によって排出トレイ82に排出される。
両面印刷をする場合は、定着部7でトナー像が定着されたシートSを両面搬送部9に導く。具体的には、まず、搬送路切替フラッパ91を不図示のアクチュエータで図1の点線の位置に移動させる。シートSは搬送路切替フラッパ91の上面を通過し、反転搬送ローラ対92に受け渡される。シートSの後端が搬送路切替フラッパ91の上面に到達した時点で、搬送路切替フラッパ91は不図示のアクチュエータによって図1の実線の位置に移動させられる。その後、反転搬送ローラ対92を逆転駆動させ、シートSを両面搬送ローラ対93まで搬送する。シートSは反転搬送路を両面搬送ローラ対93、両面再給送ローラ対94によって搬送されて再度、斜行補正部5へと導かれ、前述の印刷動作がシートの裏面に対して行われる。
<斜行補正部の構成>
次に、斜行補正部5の詳細な構成について図2を用いて説明する。図2は上述した斜行補正ローラ対50及び転写前ローラ対51を備えた斜行補正ユニットの斜視図である。図2に示すように、斜行補正ローラ501はシリコンゴムで形成された複数(本実施の形態では2つ)のローラ部501a、501bと、金属で形成された回転軸としての斜行補正ローラ軸501cで構成されている。これら2つのローラ部501a、501bは、それぞれ軸方向から見て、その外周の形状が円形となる円筒形の部材であり、斜行補正ローラ軸501cに対して軸方向に所定間隔を存して固定されている。なお、以下の説明において、本体前面側のローラ部501aを前面斜行補正ローラ部と、背面側のローラ部501bを背面斜行補正ローラ部というものとする。
次に、斜行補正部5の詳細な構成について図2を用いて説明する。図2は上述した斜行補正ローラ対50及び転写前ローラ対51を備えた斜行補正ユニットの斜視図である。図2に示すように、斜行補正ローラ501はシリコンゴムで形成された複数(本実施の形態では2つ)のローラ部501a、501bと、金属で形成された回転軸としての斜行補正ローラ軸501cで構成されている。これら2つのローラ部501a、501bは、それぞれ軸方向から見て、その外周の形状が円形となる円筒形の部材であり、斜行補正ローラ軸501cに対して軸方向に所定間隔を存して固定されている。なお、以下の説明において、本体前面側のローラ部501aを前面斜行補正ローラ部と、背面側のローラ部501bを背面斜行補正ローラ部というものとする。
前面斜行補正ローラ部501a、背面斜行補正ローラ部501bは搬送されるシートSの中央に対して、左右均等の位置に配置されるように、上述した斜行補正ローラ軸501cに対して圧入されている。斜行補正ローラ軸501cは不図示のフレームによって回転自在に保持されている。また、挟持ローラ502も前面側と背面側の二つのローラ部(以下挟持ローラ部という)502a,502bを備えて構成さている。各挟持ローラ部502a,502bは、一体的に形成された挟持ローラ軸502cを有し、それが挟持ローラホルダ503に形成された凹部である挟持ローラ保持部503aに回転自在に係合されることで保持される。挟持ローラホルダ503は一体的に形成されている挟持ローラホルダ軸503bが不図示のフレームに回転自在に保持されている。挟持ローラホルダ503が挟持バネ504によって付勢されることで、上記二つの挟持ローラ部502a,502bはそれぞれ前面斜行補正ローラ部501a、背面斜行補正ローラ部501bと当接し挟持部N2が形成される。即ち、上記挟持バネ504は、挟持部N2において斜行補正ローラ501と挟持部材としての挟持ローラ502との間に挟持圧を付与する付勢部材いうことができる。なお、本実施の形態では、挟持バネ504によって挟持ローラ502を斜行補正ローラ501に対して付勢させて挟持部N2を構成したが、斜行補正ローラ501を挟持ローラ502に対して付勢しても良い。また、これら斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502が互いに相手方に向かって付勢されるように構成しても良い。即ち、挟持バネ504は、斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502のどちらか一方を他方に向かって付勢する付勢部材であれば良い。また、付勢部材としては、バネだけでなく、例えば、ゴムなどによって形成されても良い。
上記斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502を備えて構成された斜行補正ローラ対50は、ギア等の駆動伝達機構が設けられておらず、従動回転するのみとなっている。即ち、本実施の形態に係る斜行補正ローラ対50においては、斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502のいずれに対してもモータ等の動力源から駆動力が入力されるようには構成されていない。そして、これら斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502は共に、挟持部N2を通過するシートに対して従動回転する従動ローラとなっている。
斜行補正ローラ対50の下流には転写前ローラ対51が配置されている。この転写前ローラ対51は、画像形成タイミングに合わせて転写ニップTNに対してシートを搬送するレジストレーションローラ対であり、シート搬送方向において画像形成部6との間に他の搬送ローラ対が配設されていない直前の搬送ローラ対である。より詳しくは、転写前ローラ対51は、転写前駆動ローラ511と、転写前従動ローラ512と、を備えて構成されている。転写前駆動ローラ511はシリコンゴムで形成された三つのローラ部511a1〜511a3を備えており、これらローラ部511a1〜511a3は幅方向に延伸した金属製の転写前駆動ローラ軸511cに対して圧入されている。転写前駆動ローラ軸511cは不図示のフレームにより、軸支されることで回転自在に固定されている。転写前従動ローラ512も同様に、三つのローラ部512a1〜512a3を備えている。各ローラ部512a1〜512a3は、転写前従動ローラ軸512cが一体的に形成されており、それが転写前従動ローラホルダ513に形成された凹部である転写前従動ローラ保持部513aに回転自在に係合することで保持される。転写前従動ローラホルダ513は不図示のフレームに転写前駆動ローラ511方向にスライド自在に保持されており、転写前従動ローラバネ514によって付勢されることで、転写前駆動ローラ511との間でニップを形成する。転写前駆動ローラ軸511cには転写前ローラギア515が一体的に回転するように配置され、不図示の駆動源からの駆動力が不図示のギア列を介して転写前ローラギア515に伝達される。これにより、転写前駆動ローラ511は図中矢印R2方向に回転し、ニップされているシートを下流に搬送する。即ち、第2搬送部としての転写前ローラ対51は、不図示の駆動源から駆動力が伝達されて回転駆動し、シートを搬送する搬送ローラ対となっている。
<斜行補正部の静力学モデル>
次に斜行補正ローラ対50によりシートに負荷をかけるメカニズムを説明する。図3は斜行補正ローラ対50の挟持部N2に、剛体と仮定したシートSが挟持された状態の静力学モデルを示した概略断面図である。本実施の形態では、説明を簡略化するために斜行補正ローラ501と挟持ローラ502の中心を結んだ線を図3のx方向とした場合に、シートSはx方向に直交するy方向に搬送されると仮定した。図3に示すように、挟持ローラ502には挟持バネ504による挟持力Pが発生しており、この挟持力PによりシートSは斜行補正ローラ501との接触点において、斜行補正ローラ501の接線と直交する方向に垂直抗力Naを受ける。シートSは挟持ローラ502との接触点においても同様に、挟持ローラ502の接線と直交する方向に垂直抗力Nbを受ける。また、斜行補正ローラ501表面の摩擦係数をμ1、挟持ローラ502の摩擦係数をμ2とした場合、シートSは斜行補正ローラ501の接線方向に摩擦力μ1・Naを受け、挟持ローラ502の接線方向には摩擦力μ2・Nbを受ける。挟持力Pがx方向に加わっている場合、斜行補正ローラ軸501cはxy方向ともに固定されているため、シートSが受ける負荷Fは以下の式のようになる。なお、以下の式中においては、斜行補正ローラ501の接線とシートとの角度をθa、挟持ローラ502の接線とシートとの角度をθbとしている。また、斜行補正ローラ対50の摺動抵抗や慣性モーメント、シートとのスリップ等の影響は小さいため省略した。
次に斜行補正ローラ対50によりシートに負荷をかけるメカニズムを説明する。図3は斜行補正ローラ対50の挟持部N2に、剛体と仮定したシートSが挟持された状態の静力学モデルを示した概略断面図である。本実施の形態では、説明を簡略化するために斜行補正ローラ501と挟持ローラ502の中心を結んだ線を図3のx方向とした場合に、シートSはx方向に直交するy方向に搬送されると仮定した。図3に示すように、挟持ローラ502には挟持バネ504による挟持力Pが発生しており、この挟持力PによりシートSは斜行補正ローラ501との接触点において、斜行補正ローラ501の接線と直交する方向に垂直抗力Naを受ける。シートSは挟持ローラ502との接触点においても同様に、挟持ローラ502の接線と直交する方向に垂直抗力Nbを受ける。また、斜行補正ローラ501表面の摩擦係数をμ1、挟持ローラ502の摩擦係数をμ2とした場合、シートSは斜行補正ローラ501の接線方向に摩擦力μ1・Naを受け、挟持ローラ502の接線方向には摩擦力μ2・Nbを受ける。挟持力Pがx方向に加わっている場合、斜行補正ローラ軸501cはxy方向ともに固定されているため、シートSが受ける負荷Fは以下の式のようになる。なお、以下の式中においては、斜行補正ローラ501の接線とシートとの角度をθa、挟持ローラ502の接線とシートとの角度をθbとしている。また、斜行補正ローラ対50の摺動抵抗や慣性モーメント、シートとのスリップ等の影響は小さいため省略した。
ここで、上記斜行補正ローラ501及び挟持ローラ502のローラ部の外周面は、挟持部N2において、接線の傾きが、周方向において挟持部N2のニップ点から離れるに従って、大きくなるように形成された曲面となっている。このため、シートSの厚さを考慮した場合、シートの厚みが厚くなればなるほど、θa、θbはそれぞれ90°に近づくため、シートSが受ける負荷Fも大きくなる。図4は負荷Fの実測値を縦軸に示したグラフである。図4に示す通り、普通紙(シート厚t=0.1mm)は約100gfの負荷であったのに対し、厚紙(シート厚t=0.2mm)の場合、約140gfとなり、負荷が大きくなっている。
<斜行補正部の斜行補正メカニズム>
次に、斜行補正部による斜行補正のメカニズムを説明する。図5(a)〜(c)は、シートS先端の前面側が先行するように斜行した場合の斜行補正メカニズムを説明した概略断面図である。具体的には、図5(a)は斜行したシートSが斜行補正ローラ対50に挟持される直前の状態を示している。図5(b)はシートS先端の前面側が斜行補正ローラ対50に挟持され、負荷を受けている状態を示している。図5(c)はシートS先端が斜行補正ローラ対50を押し広げている状態を示している。また、それぞれ図中左方は前面斜行補正ローラ部501a側を、右方は背面斜行補正ローラ部501b側を示している。
次に、斜行補正部による斜行補正のメカニズムを説明する。図5(a)〜(c)は、シートS先端の前面側が先行するように斜行した場合の斜行補正メカニズムを説明した概略断面図である。具体的には、図5(a)は斜行したシートSが斜行補正ローラ対50に挟持される直前の状態を示している。図5(b)はシートS先端の前面側が斜行補正ローラ対50に挟持され、負荷を受けている状態を示している。図5(c)はシートS先端が斜行補正ローラ対50を押し広げている状態を示している。また、それぞれ図中左方は前面斜行補正ローラ部501a側を、右方は背面斜行補正ローラ部501b側を示している。
図5(a)に示す通り、シートSの前面側の先端が前面斜行補正ローラ部501aと挟持ローラ部502aに挟持される直前、シートSの背面側の先端は挟持部N2の上流側に離れている。このとき、斜行補正ローラ対50は停止している。また、転写前駆動ローラ511(転写前駆動ローラ部511a1)はR2方向に回転している。シートSが搬送ローラ41bによってさらに搬送されると、前述のようにシートSの前面側先端は挟持部N2に挟持され負荷Fを受ける。シートSの剛度が低い場合、シートSの先端が負荷Fを受けると、シートSは図5(b)の前面側の図が示すように斜行補正ローラ対50の上流に設けられている斜行補正部上流ガイド58の近づくようにたわむ。シートSの前面側がたわんでいる間に、シートSの背面側先端が搬送され続け、背面斜行補正ローラ部501bと挟持ローラ部502bとの挟持部N2に近づく。
シートSがたわむことができなくなった時点で、シートSの先端前面側は負荷F以上の力で挟持部N2を押し広げ、図5(c)のように挟持部N2を越える(通過する)。このとき、前面斜行補正ローラ部501aはシートSとの摩擦力によってR3方向に回転する。同時に、斜行補正ローラ軸501cを介して固定されている背面斜行補正ローラ部501bもR3方向に回転する。背面斜行補正ローラ部501bが回転しているため、背面斜行補正ローラ部501bと挟持ローラ部502bとの挟持部N2に挟持されたシートSの背面側先端は、負荷Fを受けず搬送される。よってシートSの背面側がたわむことはない。これにより、シートSの前面側と背面側でたわみ量、つまり実際に搬送される距離に差ができるため、その差分の斜行を補正することができる。
図6は、前面斜行補正ローラ部501aと背面斜行補正ローラ部501bが一体的に回転しない場合を示した図である。図5(a)〜(c)と同様、図6の左図は前面斜行補正ローラ部501a側を、右図は背面斜行補正ローラ部501b側を示している。図6に示すように、前面側でシートS先端が前面斜行補正ローラ部501aと挟持ローラ部502aとの挟持部N2を越えた時、背面側で背面斜行補正ローラ部501bが停止していると、背面側でも前面側と同様、シートS先端を挟持部N2で挟持する。よって、シートSの背面側先端も負荷Fを受け、シートSがたわみ始める。シートSの背面側がたわんでいる間に、シートSの前面側先端が下流に搬送されることになるため、シートSの前面側の先端と背面側の先端は同様にたわみが形成され、たわみ量に差ができない。よって、斜行を補正することができない。また、前面斜行補正ローラ部501aとシートSとの摩擦力が小さく、前面斜行補正ローラ部501aが回転しない場合も同様に、たわみ量に差ができないため斜行を補正することができない。
以上のメカニズムから、シートSと斜行補正ローラ501との関係は、斜行補正ローラ501の摺動抵抗等のトルクをT、半径をrとし、シートSと斜行補正ローラ501との摩擦係数をμ1とすると、以下の式のようになる。
シートSが搬送ローラ41bによって斜行補正ローラ対50の下流側を搬送され、転写前ローラ対51に到達するまで、斜行補正ローラ501および挟持ローラ502はシートSとの摩擦力により従動回転する。同時に斜行補正されたシートSの先端が再度斜行しないように、シートSと斜行補正ローラ501との間でスリップが発生し、転写前ローラ対51に到達するまで斜行することが無いようにローラ表面の摩擦係数やローラの摺動抵抗を設定する必要がある。本実施の形態ではさらに、スリップの影響を最小限に抑えるため斜行補正ローラ対50と転写前ローラ対51の距離を配置しうる最短距離となるように設定している。しかしながら、これに限らず、スリップの発生が十分抑えられる設定となっていれば、斜行補正ローラ対50と転写前ローラ対51の距離が離れていても良い。
剛度が高くたわみにくいシートの場合は、斜行を補正する性能が悪化する虞があるものの、本実施の形態の構成においては、悪化の影響を低減することができる。剛度はシートの厚さの影響が大きいため、一般的に剛度の高いシートは厚さが厚くなる。静力学モデルで説明したように、本実施の形態の構成はシートの厚みが厚い場合は、シートが受ける負荷Fが大きくなる。よって、よりたわみやすくなるため剛度の高いシートであっても、斜行を補正する性能を維持することができる。図7は従来のシャッタ構成と本実施の形態の構成における斜行補正率を比較したグラフである。グラフの縦軸の斜行補正率は、斜行補正部によって、シートの斜行量が何%補正できたかを示したものであり、以下の計算式で計算した値である。
図7に示す通り、従来のシャッタによる斜行補正技術では破線で示した通り、普通紙の斜行補正率が約65%あるのに対し、厚紙になると斜行補正率が約45%へと低下してしまう。それに対し、実線で示した本実施の形態の構成では、普通紙の斜行補正率約65%に対し、厚紙の斜行補正率が約70%と向上させることができている。なお、図7の斜行補正率は斜行補正部上流ガイド58の形状によっても変化する。
転写前ローラ対51によって搬送されたシートSの後端が斜行補正ローラ対50を抜けると、斜行補正ローラ対50はシートSから受けていた摩擦力がなくなるためすぐに停止する。本実施の形態の構成では40ms程度の時間で停止するが、これは斜行補正ローラ対50の慣性モーメントの低減や摺動抵抗等の外力を与えることで、より短時間に停止させることができる。斜行補正ローラ対50が短時間で停止することで、後続のシートが間隔を開けずに斜行補正ローラ対50に到達しても、斜行を補正することができる。よって、先行するシートの後端と後続のシートの先端の間隔を短くすることができ、単位時間に印刷可能な枚数を増やすことができる。
このように、本実施の形態では、駆動力が入力されていない斜行補正ローラ対50によって搬送されて来たシートの斜行を補正する斜行補正部5を構成している。このため、簡単な構成で、シートの厚さに応じて、挟持部N2にて挟持したシートに掛かる負荷を変化させることができ、シート、特に厚紙に対する斜行補正性能を向上させることができる。
また、副次的な効果として、突発的に発生する音の低減があげられる。従来構成のように突出しているシャッタ部にシートを衝突させる構成の場合、シートSの先端がシャッタ部に接触すると、微小な時間でシート速度が低下するため、大きな衝突音が発生していた。それに対し、本実施の形態の構成の場合、徐々に狭くなる挟持部N2にシートSが入り込むため、徐々にシート速度が低下する。よって衝突音を小さくすることができる。図8は従来のシャッタ構成、本実施の形態の構成、及び転写前ローラ対51のみで搬送する構成の三つの構成でシートを搬送した際の音圧を実測し比較したグラフである。グラフの横軸は搬送中の時刻を表し、縦軸は音圧を示したものである。なお、シートがシャッタに衝突する時刻、斜行補正ローラ対50の挟持部N2に挟持される時刻、および転写前ローラ対51のニップに入る時刻はすべて約120msに合わせてある。図に示す通り、破線で示した従来のシャッタ構成はシャッタにシート先端が衝突するときに衝突音(SP1)が発生する。また、シャッタが初期位置に戻ろうとする際にシートに接触するときの衝突音(SP2)も発生する。それに対して、実線で示した本実施の形態の構成では挟持部N2に入る時刻でも大きな衝突音は発生せず、通常の搬送ローラ対である転写前ローラ対51のニップに入りこむときと同等の音しか発生していない。
<変形例1>
なお、本実施の形態では、斜行補正ローラ501にシリコンゴムで形成された二つのローラ部501a,501bをそれぞれ斜行補正ローラ軸501cに圧入していた。しかしこれに限らず、例えば図9(a)のように、斜行補正ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部2501とした構成にしても良い。また、図9(b)のように、挟持ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部2502とした構成にしても良い。更に、これらの構成をそれぞれ組み合わせたりしても良い。また、本実施の形態では、シートをたわませて斜行を補正する構成を説明したが、この限りではなく、シートに負荷を与えることで回転させ斜行を補正する構成であっても良い。
なお、本実施の形態では、斜行補正ローラ501にシリコンゴムで形成された二つのローラ部501a,501bをそれぞれ斜行補正ローラ軸501cに圧入していた。しかしこれに限らず、例えば図9(a)のように、斜行補正ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部2501とした構成にしても良い。また、図9(b)のように、挟持ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部2502とした構成にしても良い。更に、これらの構成をそれぞれ組み合わせたりしても良い。また、本実施の形態では、シートをたわませて斜行を補正する構成を説明したが、この限りではなく、シートに負荷を与えることで回転させ斜行を補正する構成であっても良い。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態においては、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の上流に設けた構成について説明した。これに対し、第2の実施の形態では、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の略同軸上に設ける構成とする。なお、本実施の形態の構成は、斜行補正ローラ対と転写前ローラ対の位置関係を除いて、第1の実施の形態と同様であるため、第1の実施の形態と同様の部分については同様の符号を付与し説明を省略する。
第1の実施の形態においては、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の上流に設けた構成について説明した。これに対し、第2の実施の形態では、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の略同軸上に設ける構成とする。なお、本実施の形態の構成は、斜行補正ローラ対と転写前ローラ対の位置関係を除いて、第1の実施の形態と同様であるため、第1の実施の形態と同様の部分については同様の符号を付与し説明を省略する。
斜行補正部105の詳細な構成について図10を用いて説明する。図10は斜行補正部105における二つのローラ対を示した斜視図である。本実施の形態では、斜行補正ローラ対150、転写前ローラ対151が略同軸上に配置されている。転写前ローラ対151は転写前駆動ローラ1511、転写前従動ローラ1512、転写前駆動ローラ軸1511cを備えて構成されている。転写前駆動ローラ1511はシリコンゴムで形成された三つのローラ部1511a1〜1511a3を備えており、これら三つの転写前駆動ローラ部が幅方向に延伸した金属製の転写前駆動ローラ軸1511cに圧入されている。転写前駆動ローラ軸1511cは不図示のフレームにより、軸支されることで回転自在に固定されている。転写前従動ローラ1512も同様に三つのローラ部1512a1〜1512a3を備えており、各転写前従動ローラ部1512a1〜1512a3は、転写前従動ローラホルダ1513によって保持されている。これら転写前従動ローラ部1512a1〜1512a3が転写前従動ローラバネ1514によって転写前駆動ローラ部1511a1〜1511a3に向かって付勢されることで、転写前従動ローラ1512は転写前駆動ローラ1511との間でニップを形成する。転写前駆動ローラ軸1511cには転写前ローラギア1515が一体的に回転するように配置され、この転写前ローラギア1515には、不図示の駆動源からの駆動力が不図示のギア列を介して伝達される。この駆動力が伝達されると、転写前駆動ローラ1511は図中矢印R2方向に回転し、ニップされているシートを下流に搬送する。
斜行補正ローラ1501は二つのローラ部1501a、1501bを備えて構成されている。なお、以下の説明においては、本体前面側のローラ部1501aを前面斜行補正ローラ部と、背面側のローラ部1501bを背面斜行補正ローラ部という。これら前面斜行補正ローラ部1501a及び背面斜行補正ローラ部1501bは、斜行補正ローラ軸1501cに対して圧入されている。また、前面斜行補正ローラ部1501a及び背面斜行補正ローラ部1501bの間にて、斜行補正ローラ軸1501cが転写前従動ローラ部1512a2を貫通している。
本実施の形態において、転写前従動ローラ部1512a2は、その中心部に転写前従動ローラ穴1512dが空いた中空形状となっており、斜行補正ローラ軸1501cはその穴に隙間を持って挿入されている。前面斜行補正ローラ部1501a、背面斜行補正ローラ部1501bは、中央の転写前従動ローラ1512を挟み込むように配置され、斜行補正ローラ軸1501cに圧入により固定されている。また、前面斜行補正ローラ部1501a、背面斜行補正ローラ部1501bは搬送されるシートSの中央に対して、左右均等の位置に配置されている。更に、斜行補正ローラ軸1501cは不図示のフレームによって回転自在に保持されている。
加えて、挟持ローラ1502も前面側と背面側の二つのローラ部1502a,1502bを備えて構成さている。これら挟持ローラ部1502a,1502bについても、その中央部に挟持ローラ穴1502dが形成されており、この挟持ローラ穴1502dに転写前駆動ローラ軸1511cが隙間を持って挿入されている。なお、転写前従動ローラ部1512a2、挟持ローラ部1502a,1502bはそれぞれ軸に圧入されている前面及び背面斜行補正ローラ部1501a,1501b、転写前駆動ローラ部1511a1〜1511a3に挟まれている。このため、これら転写前従動ローラ部1512a2、挟持ローラ部1502a,1502bは、上述したローラ部の間に位置することができる順番で挿入される。挟持ローラ部1502a,1502bは挟持ローラホルダ1503によって保持され、挟持ローラホルダ1503が挟持バネ1504によって付勢される。これにより、二つの挟持ローラ部1502a,1502bは、それぞれ前面斜行補正ローラ部1501a、背面斜行補正ローラ部1501bに当接し、挟持部N2が形成される。斜行補正ローラ対150は、ギア等の駆動伝達機構が設けられておらず、従動回転するのみとなっている。
次に図11を用いて、斜行補正ローラ対150の挟持部と転写前ローラ対151の位置関係について説明する。図11は実線で示した斜行補正ローラ対150と破線で示した転写前ローラ対151の位置関係を示した断面図である。図11に示すように、斜行補正ローラ対150は転写前ローラ対151に対して、上流側にわずかに移動した位置に配置されている。斜行補正ローラ軸1501cが転写前従動ローラ穴1512dに対して小さいため、斜行補正ローラ軸1501cおよび斜行補正ローラ1501を上流側に移動した位置で保持することが可能となっている。また、挟持ローラ穴1502dは転写前駆動ローラ軸1511cに対して大きいため、挟持ローラ1502を上流側に移動した位置で保持することが可能となっている。図11に示す距離Lは、斜行補正ローラ対150の挟持部と転写前ローラ対のニップとの距離を示している。本実施の形態の構成においてはL=3mmとしている。
上述したように、本実施の形態において、斜行補正ローラ1501は、その回転軸方向から見て、斜行補正ローラ軸1501cが転写前ローラ対151の一方のローラの外周よりも径方向内側に位置するように配設されている。これにより、第1の実施の形態で説明した効果に加え、斜行補正ローラ対150と転写前ローラ対151の距離を短縮することができるため、斜行補正ローラ対のスリップによる斜行補正性能の悪化の影響を低減できる。また、第1の実施の形態の構成よりも斜行補正ローラ対150及び転写前ローラ対151からなる斜行補正ユニットの断面図上の専有面積が小さくなるため、省スペース化も可能となって、シート搬送装置をコンパクトに構成することができる。
なお、本実施の形態では、中央部の転写前従動ローラ部1512a2を斜行補正ローラ軸1501cに挿入後、前面斜行補正ローラ部1501a及び背面斜行補正ローラ部1501bを圧入した。また、挟持ローラ部1502a,1502bも同様に、転写前駆動ローラ部1511a1,1511a3を圧入する前に、転写前駆動ローラ軸1511cに挿入した。しかしながら、以上の構成に限らず、例えば、斜行補正ローラ部や転写前駆動ローラ部をそれぞれ転写前従動ローラ穴1512dや挟持ローラ穴1502dよりも小さくすれば、ローラ圧入後であっても挿入することが可能となる。
<変形例2>
上述した実施の形態の構成では、斜行補正部5を転写ニップTNの直前に配置した構成で説明したが、この限りではない。例えば、図1の両面搬送ローラ対93や両面再給送ローラ対94に第1の実施の形態や第2の実施の形態の構成を適用しても良い。即ち、上述したようにシートの両面に画像を形成するために片面に画像が形成された後に再度、画像形成部6に向かってシートを搬送するシート搬送装置に対して適用しても良い。加えて、本発明は、例えば、ADFにおけるシート搬送装置などに適用されても良い。また、第1及び第2の実施の形態ともに、斜行補正ローラの材質をシリコンゴム、斜行補正ローラ軸を金属軸にしていたが、この限りではなく、例えば軸とローラを樹脂で一体的に形成したものであっても良い。その際、前述の数2の式に示すように、斜行補正ローラがシートによって回転させられるような設定にしておけば良い。更に、斜行補正ローラ部の数も本実施の形態では二つとしたが、それ以上の数であっても良い。
上述した実施の形態の構成では、斜行補正部5を転写ニップTNの直前に配置した構成で説明したが、この限りではない。例えば、図1の両面搬送ローラ対93や両面再給送ローラ対94に第1の実施の形態や第2の実施の形態の構成を適用しても良い。即ち、上述したようにシートの両面に画像を形成するために片面に画像が形成された後に再度、画像形成部6に向かってシートを搬送するシート搬送装置に対して適用しても良い。加えて、本発明は、例えば、ADFにおけるシート搬送装置などに適用されても良い。また、第1及び第2の実施の形態ともに、斜行補正ローラの材質をシリコンゴム、斜行補正ローラ軸を金属軸にしていたが、この限りではなく、例えば軸とローラを樹脂で一体的に形成したものであっても良い。その際、前述の数2の式に示すように、斜行補正ローラがシートによって回転させられるような設定にしておけば良い。更に、斜行補正ローラ部の数も本実施の形態では二つとしたが、それ以上の数であっても良い。
また、図12(a)及び(b)に示すように、挟持ローラ3502に形成された挟持ローラ軸3502cを不図示のフレームに回転自在に固定し、斜行補正ローラ3501を発泡ゴム等の柔らかい材質で形成しても良い。そして、この斜行補正ローラ3501に対して、上記挟持ローラ3502を食い込ませるようにして挟持部N3を形成する構成であっても良い。
更に、図13に示すように、斜行補正ローラ4501の斜行補正ローラ軸4501cにエンコーダ4501dを一体的に回転するように固定し、回転検知センサ59で斜行補正ローラ4501の回転を検知しても良い。この構成であれば、シートSによって斜行補正ローラ4501が回転を開始したことを検知可能であるため、シートSの先端を検知することが可能となる。また、シートS搬送中はエンコーダ4501dが回転し続けるが、搬送不良が発生しシートSが停止した場合にはエンコーダ4501dが停止する。よって搬送不良も検知可能である。さらにエンコーダ4501dの角速度も検知が可能であるため、シートSの搬送速度も予測することができ、斜行補正ローラ4501の上下流の搬送ローラの摩耗による直径変化等も予測することができる。
なお、上記実施の形態では、電気写真方式の画像形成装置に本発明を適用する例を示したが、本発明は、これに限定されることはなく、例えば、インクジェット方式の画像形成装置など、電子写真方式以外の画像形成装置に適用しても良い。また、電気写真方式の画像形成装置であっても、レーザープリンタの他に、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置に設けられても良い。加えて、排出部下流に取付けが可能なシート後処理装置のステイプラの前やパンチャの前に配置し、シートの斜行補正に適用しても良い。
1:画像形成装置、4:シート搬送装置(シート搬送部)、5:斜行補正部、6:画像形成部、41b:第1搬送部(搬送ローラ)、51:第2搬送部(転写前ローラ対)、501:斜行補正ローラ、501a,501b:ローラ部、501c:回転軸(斜行補正ローラ軸)、502:挟持ローラ(挟持回転体)、N2:挟持部
Claims (4)
- シートを搬送する第1搬送部と、
前記第1搬送部のシート搬送方向下流に設けられ、前記第1搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、
前記斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第2搬送部と、を備え、
前記斜行補正部は、
斜行補正ローラと、
前記斜行補正ローラと当接して前記斜行補正ローラとの間に挟持部を形成する挟持回転体と、を備え、
前記斜行補正ローラ及び挟持回転体には駆動力が入力されていない、
ことを特徴とするシート搬送装置。 - 前記斜行補正ローラは、
前記シート搬送方向に直交する方向に延びる回転軸と、
前記回転軸に対して所定間隔を存して固定された複数の円筒形のローラ部と、を備えた、
ことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。 - 前記第2搬送部は、駆動力が伝達されて回転駆動する搬送ローラ対であり、
前記斜行補正ローラは、前記斜行補正ローラの回転軸方向から見て、前記回転軸が前記搬送ローラ対の一方のローラの外周よりも径方向内側に位置するように配設されている、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のシート搬送装置。 - シートに画像を形成する画像形成部と、
請求項1乃至3のいずれか1項記載のシート搬送装置と、を備え、
前記シート搬送方向において、前記第2搬送部と前記画像形成部との間には、シートを搬送する搬送ローラ対が配設されていない、
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019072253A JP2020169091A (ja) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | シート搬送装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=72747043
Family Applications (1)
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JP2019072253A Pending JP2020169091A (ja) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | シート搬送装置及び画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020169091A (ja) |
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2019
- 2019-04-04 JP JP2019072253A patent/JP2020169091A/ja active Pending
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