JP2023095174A - 搬送機構および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送機構の搬送ガイドが開閉作動により変形するのを防止する。
【解決手段】シート状体を上り傾斜又は下り傾斜で搬送する傾斜搬送路の下側にあってシート状体の下面をガイドする下側搬送ガイド１１０と、傾斜搬送路の上側にあってシート状体の上面をガイドする上側搬送ガイド１２０とを有する傾斜搬送機構において、上側搬送ガイド１２０は、傾斜搬送路の幅方向片側で傾斜搬送路に沿って配設された回動軸Ｓを中心として開閉可能に構成されると共に、上側搬送ガイド１２０の傾斜方向の上端部であって回動軸Ｓから傾斜搬送路の幅方向で離間した部分が第１付勢部材としての引張スプリング１６０によって回動軸Ｓの方向に付勢されていることを特徴とする。
【選択図】図７Ｂ

Description

本発明は、シート状体を搬送する搬送機構と当該搬送機構を備えた画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、またはこれらの少なくとも２つ以上を組み合わせた複合機で構成される画像形成装置では、マシン本体内の複数個所に、記録媒体であるシート状体を水平方向の他、上下方向、上り又は下り傾斜方向に搬送する搬送機構が設けられている。これら搬送機構のうち、シート状体のジャムが発生しやすい部分では、ジャム処理を容易化するため搬送機構が開閉可能に構成されている。

例えば、特許文献１（特開２０１０－１９５５５１号公報）の画像形成装置では、上下方向の搬送機構でジャムが発生した場合、開閉ドアを開くことでジャム処理を行うようにしている。また、水平方向や傾斜方向でシート状体を搬送する搬送機構では、上側搬送ガイドを開くことでジャム処理を行うようにしている。

傾斜方向でシート状体を搬送する傾斜搬送機構では、傾斜搬送路の片側に配設された回動軸のまわりに上側搬送ガイドを上方に回動して上側搬送ガイドを開くようにしている。しかしながら、回動軸が傾斜しているために、上側搬送ガイドに作用する重力ｍｇによって、上側搬送ガイドの筐体を傾斜搬送路に沿って下向きに変形させようとする力が作用する。

上側搬送ガイドの筐体に十分な剛性があればそのような変形は発生しないが、筐体を高剛性にするほど質量ｍの増加により重力ｍｇも大きくなる。このため、上側搬送ガイドの変形は程度差はあっても不可避であるのが実状である。このような上側搬送ガイド１２０の変形が発生すると、上側搬送ガイドの搬送ローラの軸線が傾いて用紙スキューや用紙ジャムの要因となる。

また、シート状体を上下方向に搬送する搬送路でも、同様にスキューやジャムが発生する可能性がある。すなわち、特許文献１の開閉ドアのように、シート状体の片面をガイドする片側搬送ガイドを水平方向に開くと、片側搬送ガイドがその自重で変形する可能性があるからである。

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、搬送機構の搬送ガイドが開閉作動により変形するのを防止することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の傾斜搬送機構は、シート状体を上り傾斜又は下り傾斜で搬送する傾斜搬送路の下側にあって前記シート状体の下面をガイドする下側搬送ガイドと、前記傾斜搬送路の上側にあって前記シート状体の上面をガイドする上側搬送ガイドとを有する傾斜搬送機構において、前記上側搬送ガイドは、前記傾斜搬送路の幅方向片側で前記傾斜搬送路に沿って配設された回動軸を中心として開閉可能に構成されると共に、前記上側搬送ガイドの傾斜方向の上端部であって前記回動軸から前記傾斜搬送路の幅方向で離間した部分が第１付勢部材によって前記回動軸の方向に付勢されていることを特徴とする。

本発明によれば、搬送機構の搬送ガイドが開閉作動により変形するのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。 画像形成部の概略図である。 上側搬送ガイドを閉じた状態の傾斜搬送機構の側面図である。 上側搬送ガイドを開いた状態の傾斜搬送機構の側面図である。 図３Ｂにおけるジャム処理可能エリアを示す図である。 ガススプリングの取付状態を示す斜視図である。 上側搬送ガイドに作用する力関係を示す（ａ）側面図と（ｂ）そのＡ矢視図である。 上側搬送ガイドに作用する力関係を示す側面図である。 上側搬送ガイドの位置ズレ状態を示す側面図である。 本実施形態に係る傾斜搬送機構の第１開放状態における引張スプリングの作用を示す図である。 本実施形態に係る傾斜搬送機構の第２開放状態における引張スプリングの作用を示す図である。 上側搬送ガイドの閉状態における引張スプリングの作用を示す斜視図である。

（●インクジェットプリンタ）
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は画像形成装置としてのインクジェットプリンタ１の概略図である。インクジェットプリンタ１はラインヘッド方式で液体を吐出する装置であって、液体を付与する付与対象（記録媒体又はシート状体）としての用紙Ｐを搬入する搬入部と、前処理部２０と、画像形成部３０と、乾燥部４０と、反転機構部６０と、排紙トレイ１１４とを備えている。前記画像形成部３０は図２で拡大図示される。反転機構部６０の最後の搬送ローラ６２と排紙トレイ１１４との間に、後述する本実施形態に係る傾斜搬送機構が配設されている。

インクジェットプリンタ１は、搬入部１０から搬入（供給）される用紙Ｐに対し、前処理手段である前処理部２０で必要に応じて前処理液を付与（塗布）する。その後、画像形成部３０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部４０で用紙Ｐに付着した液体を乾燥させた後、用紙Ｐを搬出部５０に排出する。

搬入部１０は、複数の用紙Ｐを収容する搬入トレイ１１（下段搬入トレイ１１Ａ、上段搬入トレイ１１Ｂ）と、搬入トレイ１１から用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備える。搬入部１０から用紙Ｐを前処理部２０に供給する。前処理部２０は、例えばインクの色材を凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液を用紙Ｐの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部２１などを備えている。

画像形成部３０は、図２に示すように、用紙Ｐを周面に担持して回転する担持部材（回転体）である搬送ドラム３１と、搬送ドラム３１に担持された用紙Ｐに向けて液体を吐出する液滴吐出部３２を備えている。また、画像形成部３０は、前処理部２０から送り込まれた用紙Ｐを受け取って搬送ドラム３１との間で用紙Ｐを渡す渡し胴３４と、搬送ドラム３１によって搬送された用紙Ｐを受け取って乾燥部４０に渡す受け渡し胴３５を備えている。

搬送ドラム３１と渡し胴３４、および搬送ドラム３１と受け渡し胴３５は、相互にギヤで連結されている。そして搬送ドラム３１、渡し胴３４および受け渡し胴３５に取り付けられたグリッパで、用紙Ｐの咥え替えを行いながら用紙Ｐを搬送するようにしている。

前処理部２０から画像形成部３０へ搬送されてきた用紙Ｐは、渡し胴３４に設けられた把持手段（用紙グリッパ）によって先端が把持され、渡し胴３４の回転に伴って搬送される。渡し胴３４により搬送された用紙Ｐは、搬送ドラム３１との対向位置で搬送ドラム３１へ受け渡される。

搬送ドラム３１の表面にも把持手段（用紙グリッパ）が設けられており、用紙Ｐの先端が把持手段（用紙グリッパ）によって把持される。搬送ドラム３１の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によって搬送ドラム３１の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。そして、渡し胴３４から搬送ドラム３１へ受け渡された用紙Ｐは、用紙グリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によって搬送ドラム３１上に吸着担持され、搬送ドラム３１の回転に伴って搬送される。

液滴吐出部３２は、液滴を吐出する４つの液滴吐出ユニット３３（３３Ａ～３３Ｄ）を備えている。これら液滴吐出ユニット３３（３３Ａ～３３Ｄ）は、搬送ドラム３１の上側外周に沿って放射状、等間隔かつ図１で左右対称に配設されている。

液滴吐出ユニット３３は、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。

液滴吐出ユニット３３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、液滴吐出ユニット３３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、液滴吐出ユニット３３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、液滴吐出ユニット３３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出することができる。また、その他、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出を行う液滴吐出ユニットを使用することもできる。

液滴吐出部３２の各液滴吐出ユニット３３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。搬送ドラム３１に担持された用紙Ｐが液滴吐出部３２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット３３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

液滴吐出部３２で液体が付与された用紙Ｐは搬送ドラム３１から受け渡し胴３５に渡され、受け渡し胴３５が受け取った用紙Ｐは搬送機構部４１に渡されて、乾燥部（加熱部）４０に移送される。乾燥部４０は、画像形成部３０で用紙Ｐ上に付着した液体を乾燥させる。これにより、液体中の水分等の液分が蒸発し、用紙Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、用紙Ｐのカールが抑制される。

反転機構部６０は、乾燥部４０を通過した用紙Ｐに対して両面印刷を行うときに、スイッチバック方式で、用紙Ｐを反転する機構である。反転された用紙Ｐは画像形成部３０の搬送経路６１を通じて渡し胴３４よりも上流側に逆送される。反転機構部６０を通じて搬送されてくる用紙Ｐは、排紙トレイ１１４上に順次積み重ねられて保持される。

（●傾斜搬送機構）
反転機構部６０の最後の搬送ローラ６２の下流側に、図３Ａと図３Ｂに示すように傾斜搬送機構が接続されている。この傾斜搬送機構によって上り傾斜θの傾斜搬送路が形成されている。

傾斜搬送機構は、傾斜搬送路の下側にあって用紙Ｐの下面をガイドする下側搬送ガイド１１０と、傾斜搬送路の上側にあって用紙Ｐの上面をガイドする上側搬送ガイド１２０を有する。上側搬送ガイド１２０の下面には、用紙Ｐを搬送するための駆動側搬送ローラ１１１が配設されている。

また下側搬送ガイド１１０の上面には、搬送ローラ１１１と対をなすアイドラ側搬送ローラが配設されている。また、傾斜搬送機構の右側（入口側）には入口側搬送ローラ１１３が配設され、左側（出口側）には排紙ローラ１１２が配設されている。

上側搬送ガイド１２０は、図３Ｃと図４に示すように、傾斜搬送路の幅方向片側で傾斜搬送路に沿って配設された回動軸Ｓを中心として開閉可能に構成されている。回動軸Ｓの上下一対のヒンジ部Ｐ１、Ｐ２は、図４のように傾斜搬送機構の側板に固定されている。上側搬送ガイド１２０を回動軸Ｓを中心として図３Ｃの鎖線位置から実線位置に回動（開放）することで、上側搬送ガイド１２０を図３Ｂの高さｈで開いてジャム処理可能エリアＪを形成することができる。

図３Ｃと図４に示すように、上側搬送ガイド１２０の回動軸Ｓから離間した部分が、第２付勢部材としてのガススプリング１４０によって、上側搬送ガイド１２０の開方向に付勢されている。このガススプリング１４０によって、ジャム処理のために上側搬送ガイド１２０を持ち上げて開放する力を軽減することができ、また上側搬送ガイド１２０を開放状態で保持（フリーストップ）することができる。

ガススプリング１４０は、図４のように上側搬送ガイド１２０の傾斜方向の上端部であって、傾斜搬送路の幅方向で回動軸Ｓとは反対側の端部に取付けることができる。このようにガススプリング１４０を取付けることで、図３Ｃに示すジャム処理可能エリアＪを左右方向で広く確保することができる。また、ガススプリング１４０を回動軸Ｓからできるだけ離間することで、上側搬送ガイド１２０の持上げ力を軽減でき、これによってガススプリング１４０の小径化・低廉化と、持上げに伴う上側搬送ガイド１２０の変形防止を図ることができる。

ガススプリング１４０の本体基端部は、上側搬送ガイド１２０の上面に左右一対で配設された補強リブ１２１の一方の上端ブラケット１２２に枢着されている。またガススプリング１４０のロッド部の先端は、図示しない反対側の側板の下部に固定的に配設された支持部１５０に枢着されている。

（●上側搬送ガイドに作用する力）
次に、図５を参照して開状態の上側搬送ガイド１２０に作用する力関係を説明する。図５（ａ）（ｂ）の鎖線は上側搬送ガイド１２０の閉じた位置を示している。この状態で用紙Ｐが傾斜搬送路に沿って搬送される。

用紙ジャムが発生すると、ジャム処理のために上側搬送ガイド１２０を図５（ａ）（ｂ）の実線位置まで持上げる。すなわち、上側搬送ガイド１２０を回動軸Ｓを中心として上方に回動する。

図５の実線で示す回動位置では、図５（ｂ）に示すように、回動軸Ｓに対して重力ｍｇとモーメントＭ１が作用する。ｍは上側搬送ガイド１２０の質量、ｇは重力加速度である。またＭ１は、重力ｍｇの分力Ｆ１（図６Ａ参照）による回動軸Ｓまわりの回転モーメントである。

図６Ａに示すように、上側搬送ガイド１２０に作用する重力ｍｇは、傾斜搬送路に対して垂直方向の力Ｆ１（ローラ法線方向の分力）と、傾斜搬送路に平行な方向の力Ｆ２（ローラ接線方向の分力）に分けることができる。力Ｆ２は、上側搬送ガイド１２０の筐体を傾斜搬送路に沿って下向きに変形させようとする方向に作用する。

上側搬送ガイド１２０の筐体に十分な剛性があれば力Ｆ２で筐体が変形するおそれはないが、筐体を高剛性にするほど質量増により重力ｍｇも大きくなる。このため、上側搬送ガイド１２０の変形は程度差はあっても不可避であるのが実際である。このような上側搬送ガイド１２０の変形が発生すると、搬送ローラ１１１の位置（回動軸Ｓと反対側の位置）が図６Ｂの破線⇒実線のように下側にズレて（傾斜して）しまい、これが用紙スキューや用紙ジャムの要因となる。

（●引張スプリング）
そこで本実施形態では、図７Ａ、図７Ｂのように、第１付勢部材としての引張スプリング１６０を配設した。この引張スプリング１６０は、図７Ａの第１開放状態から図７Ｂの第２開放状態のように上側搬送ガイド１２０を開くにつれて短くなる。

引張スプリング１６０によって、以下に説明するように上側搬送ガイド１２０の筐体の変形や搬送ローラ１１１の傾斜を防止することができる。引張スプリング１６０は安価であり、傾斜搬送機構を低コストかつ簡易に構成可能である。

引張スプリング１６０は、側板１３０の内側面に配設されたブラケット１３１と、上側搬送ガイド１２０の上面に配設されたブラケット１２３の間に張架されている。したがって、図７Ａ⇒図７Ｂのように上側搬送ガイド１２０を大きく開いた状態でジャム処理をする際に、引張スプリング１６０が平面視（図７ＢのＢ矢視）では回動軸Ｓに近づき、引張スプリング１６０の張力Ｆ３の分力Ｆ３ｓｉｎθが回動軸Ｓに沿って上方に作用する。ここでθは引張スプリング１６０の傾斜角である。

図７Ｂは図示の関係でＦ３ｓｉｎθの方向が下向きになっているが、回動軸Ｓが紙面奥側に向かって傾斜しているので、張力Ｆ３の分力Ｆ３ｓｉｎθは回動軸Ｓに沿って上向きに作用する。この上向きの分力Ｆ３ｓｉｎθが、上側搬送ガイド１２０に作用する重力ｍｇの分力Ｆ２（図６Ａ）と均衡することで、上側搬送ガイド１２０の筐体の変形や搬送ローラ１１１の傾斜を防止することができる。

一方、上側搬送ガイド１２０には回動軸Ｓを中心とするＭ１、Ｍ１’の回転モーメントが作用する。回転モーメントＭ１、Ｍ１’は上側搬送ガイド１２０に作用する重力ｍｇによるもので、上側搬送ガイド１２０の重心が水平方向で回動軸Ｓに近づくにつれてＭ１⇒Ｍ１’と低減する。

回転モーメントＭ１、Ｍ１’をガススプリング１４０だけで支えるのは、ガススプリング１４０の小径化・低廉化にとって好ましくない。本実施形態では、図７Ｂの上側搬送ガイド１２０に作用する分力Ｆ３ｃｏｓθで、Ｍ１、Ｍ１’とは反対方向の回転モーメントＭ２（図８）が得られる。

したがって、当該回転モーメントＭ２によってガススプリング１４０の負担を軽減し、小径化・低廉化を図ることができる。また、ガススプリング１４０の負担軽減に伴って上側搬送ガイド１２０の変形防止も図ることができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施形態は上り傾斜の傾斜搬送機構であったが、下り傾斜の傾斜搬送機構にも同様に本発明を適用することができる。

また、本発明は用紙Ｐを上下方向に搬送する搬送機構にも同じように適用可能である。この場合、上下方向の搬送路の片側に配設される片側搬送ガイド（一般的に開閉ドアの内側に配設される）の上端部であって、回動軸Ｓから搬送路の幅方向で離間した部分が第１付勢部材としての引張スプリングで回動軸Ｓの方向に付勢される。

片側搬送ガイドは回動軸Ｓを中心として水平方向に開閉するので、フリーストップのためにガススプリング１４０を設ける必要性は少ない。しかし、片側搬送ガイドをポップアップ式に開きたい場合はガススプリング１４０などの第２付勢部材を配設してもよい。

１：インクジェットプリンタ（画像形成装置） １０：搬入部
１１：搬入トレイ １１Ａ：下段搬入トレイ
１１Ｂ：上段搬入トレイ １２、１２Ａ、１２Ｂ：給送装置
２０：前処理部 ２１：塗布部
３０：画像形成部 ３１：搬送ドラム
３２：液滴吐出部 ３３Ａ～３３Ｄ：液滴吐出ユニット
３４：渡し胴 ３５：受け渡し胴
４０：乾燥部 ４１：搬送機構部
５０：搬出部 ６０：反転機構部
６１：搬送経路 ６２：搬送ローラ
１１０：下側搬送ガイド １１１：駆動側搬送ローラ
１１２：排紙ローラ １１３：入口側搬送ローラ
１１４：排紙トレイ １２０：上側搬送ガイド
１２１：補強リブ １２２：上端ブラケット
１３０：側板 １３１：ブラケット
１４０：ガススプリング １５０：支持部
１６０：引張スプリング Ｊ：ジャム処理可能エリア
Ｐ：用紙 Ｈ１、Ｈ２：ヒンジ部
Ｓ：回動軸

特開２０１０－１９５５５１号公報

Claims (12)

1. シート状体を上り傾斜又は下り傾斜で搬送する傾斜搬送路の下側にあって前記シート状体の下面をガイドする下側搬送ガイドと、前記傾斜搬送路の上側にあって前記シート状体の上面をガイドする上側搬送ガイドとを有する傾斜搬送機構において、
   前記上側搬送ガイドは、前記傾斜搬送路の幅方向片側で前記傾斜搬送路に沿って配設された回動軸を中心として開閉可能に構成されると共に、前記上側搬送ガイドの傾斜方向の上端部であって前記回動軸から前記傾斜搬送路の幅方向で離間した部分が第１付勢部材によって前記回動軸の方向に付勢されていることを特徴とする傾斜搬送機構。
2. 前記第１付勢部材が引張スプリングであることを特徴とする請求項１の傾斜搬送機構。
3. 前記上側搬送ガイドの前記回動軸から離間した部分が、第２付勢部材によって、前記上側搬送ガイドの開方向に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２の傾斜搬送機構。
4. 前記第２付勢部材が、前記上側搬送ガイドの傾斜方向の上端部であって、前記傾斜搬送路の幅方向で前記回動軸とは反対側の端部に取付けられていることを特徴とする請求項３の傾斜搬送機構。
5. 前記第２付勢部材がガススプリングであることを特徴とする請求項３又は４の傾斜搬送機構。
6. 請求項１から５のいずれか１項の傾斜搬送機構を有することを特徴とする画像形成装置。
7. シート状体を上下方向に搬送する搬送路の片側にあって前記シート状体の片面をガイドする片側搬送ガイドと、前記搬送路の反対側にあって前記シート状体の反対面をガイドする反対側搬送ガイドとを有する搬送機構において、
   前記片側搬送ガイドは、前記搬送路の幅方向片側で前記搬送路に沿って配設された回動軸を中心として開閉可能に構成されると共に、前記片側搬送ガイドの上端部であって前記回動軸から前記搬送路の幅方向で離間した部分が第１付勢部材によって前記回動軸の方向に付勢されていることを特徴とする搬送機構。
8. 前記第１付勢部材が引張スプリングであることを特徴とする請求項７の搬送機構。
9. 前記片側搬送ガイドの前記回動軸から離間した部分が、第２付勢部材によって、前記片側搬送ガイドの開方向に付勢されていることを特徴とする請求項７又は８の搬送機構。
10. 前記第２付勢部材が、前記片側搬送ガイドの上端部であって、前記搬送路の幅方向で前記回動軸とは反対側の端部に取付けられていることを特徴とする請求項９の搬送機構。
11. 前記第２付勢部材がガススプリングであることを特徴とする請求項９又は１０の搬送機構。
12. 請求項７から１１のいずれか１項の搬送機構を有することを特徴とする画像形成装置。

Images