JP2024035276A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガイド部材の一方を開閉可能に構成した場合に、ガイド部材を開閉する度に、ガイド部材に取り付けられた検知手段の搬送ローラ対に対する位置がバラつく虞がある。【解決手段】 シート搬送方向に搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対を支持し、シートをガイドする第１ガイドと、シートが通過する搬送路を形成する搬送位置と、前記搬送路を露出する露出位置とに移動可能な第２ガイドと、前記シート搬送方向に直交するシートの幅方向におけるシートの端部の位置を検知する検知手段と、前記第２ガイドに設けられ、前記検知手段を保持する保持部と、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記搬送ローラ対を前記シートの幅方向に移動させる移動手段と、を備え、前記第２ガイドが前記搬送位置に位置する場合に、前記シートの幅方向において前記検知手段は、前記保持部と前記第１ガイドとが係合することによって位置決めされる。【選択図】 図８

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置、及びシート上にトナー像を形成する画像形成装置に関する。

従来、特許文献１に開示されるように、搬送ローラ対は、シートを挟持した状態でシート搬送方向と直交するシートの幅方向に移動可能なシート搬送装置がある。また、搬送ローラ対の上流において、シートの側端部の位置を検知するためにＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）等の検知手段が設けられていることも記載されている。そして、搬送されるシートの幅方向の位置の検知手段による検知結果に基づいて、搬送ローラ対によってシートを幅方向に移動する技術が開示されている。

一方、特許文献２には、シート搬送路内でシートが滞留した場合に、シートをシート搬送路から除去するために、シートをガイドするガイド部材の一方がシート搬送路を露出するように開閉可能に構成する技術が開示されている。

特開２０１７－１４５０９１号公報 特開２０１９－９９２８７号公報

しかしながら、ガイド部材の一方を開閉可能に構成した場合に、ガイド部材を開閉する度に、ガイド部材に取り付けられた検知手段の搬送ローラ対に対する位置がバラつく虞がある。搬送ローラ対の検知手段に対する位置のバラつきは、シートに転写されるトナー像の幅方向の位置ずれになる。

そこで、本発明の目的は、シート搬送路に滞留するシートの取り出し性を向上させつつ、搬送ローラ対に対するシートの検知手段の位置のバラつきを低減するものである。

上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、シートを挟持してシート搬送方向に搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対を支持し、シートをガイドする第１ガイドと、前記第１ガイドと対向するように設けられ、シートが通過する搬送路を形成する搬送位置と、前記搬送路を露出する露出位置とに移動可能な第２ガイドであって、搬送されるシートをガイドする第２ガイドと、前記シート搬送方向に直交するシートの幅方向におけるシートの端部の位置を検知する検知手段と、前記第２ガイドに設けられ、前記検知手段を保持する保持部と、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記搬送ローラ対をシート搬送方向と直交する前記シートの幅方向に移動させる移動手段と、を備え、前記第２ガイドが前記搬送位置に位置する場合に、前記シートの幅方向において前記検知手段は、前記保持部と前記第１ガイドとが係合することによって位置決めされることを特徴とする。

シート搬送路に滞留するシートの取り出し性を向上させつつ、搬送ローラ対に対するシートの検知手段の位置のバラつきを低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体断面図 実施形態に係るシート搬送装置の上面図 （ａ）実施形態に係るシート搬送装置によるシート側端部を検知する際の図、（ｂ）実施形態に係るシート搬送装置によるシートを幅方向に移動させる際の図、（ｃ）実施形態に係るシート搬送装置による斜行ローラ対でシートを斜送させる際の図、（ｄ）実施形態に係るシート搬送装置によるレジストレーションローラ対でシートを搬送させる際の図 本実施形態に係るシート搬送装置のシート搬送路に滞留したシートを除去するための図 （ａ）実施形態に係るシート搬送装置の搬送部の斜視図、（ｂ）実施形態に係るシート搬送装置の搬送部のガイドを開放した際の斜視図 実施形態に係るシート搬送装置の搬送部の上面図 実施形態に係るシート搬送装置の検知手段の詳細を示す上面 （ａ）実施形態に係るシート搬送装置のガイド対の位置決めされる前の図、（ｂ）実施形態に係るシート搬送装置のガイド対の位置決めされた後の図、（ｃ）実施形態に係るシート搬送装置の位置決め軸を示す図

［実施形態１］
以下、本発明に係るシート搬送装置を備える画像形成装置に関して、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。

＜画像形成装置＞
本発明の実施形態であるシート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置について、図１を用いて説明する。以下の説明において、画像形成装置の正面（前面、手前側）とは、図１の紙面において手前側、背面（後面、奥側）とはその反対側である。画像形成装置の側面である左右とは、画像形成装置１を正面から見て左側と右側である。上下とは、重力方向において上側と下側である。上流と下流は、シート搬送方向におけるシート搬送路の上流と下流である。

まず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成について、図１を用いて説明する。カラ－の画像形成装置１は構成上から主に、複数の画像形成部を並列に配置したタンデム方式と円筒状に配置したロータリー方式に分類される。また、トナー像をシートに転写する構成は、主に感光体から直接シ－トにトナー像を転写する直接転写方式と、一度中間転写体に転写した後シ－トに転写する中間転写方式に分類される。

図１は、４色の画像形成部を中間転写ベルト５０６の上部に並列に配置した中間転写タンデム方式の画像形成装置の断面図である。中間転写方式は、直接転写方式のようにシ－トを感光体であるドラムに接しないため、超厚紙やコート紙等の多種多様な転写材に対応できる。さらに、複数の画像形成部における並列処理およびフルカラー画像による一括転写という特長から高生産性の実現に適している。

次に、画像形成装置１のシート搬送プロセスと画像形成プロセスについて説明する。まず、シート搬送プロセスについて、シートは、シート給送装置５１に備えられるリフトアップ部５２の上に積載され収納される。収納されるシートは、シート給送手段５３によって画像形成装置の画像形成タイミングに合わせて給送される。ここで、シート給送手段５３は、給紙ロ－ラ等による摩擦分離を利用する摩擦分離方式やエアによる分離吸着を利用するエア分離吸着方式が挙げられ、図１の画像形成装置１ではエア分離吸着方式を用いるものとする。シート給送手段５３により給送されたシートは、合流搬送部５４と搬送部５０を通過し、斜行補正部５５へと搬送される。そして、斜行補正部５５においてシートの斜行補正や搬送方向いおけるシートの位置のタイミング補正を行った後、二次転写部へと送られる。二次転写部とは、略対向する二次転写内ロ－ラ５０３および二次転写外ロ－ラ５６により転写ニップ部が形成され、シートにトナー像を転写する挟持部である。所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることによって、シートにトナー像を転写させる。

以上、説明した二次転写部までのシート搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部に向けて画像を形成する画像形成プロセスについて説明する。画像形成部５１３は、主に感光体５０８、露光装置５１１、現像器５１０、一次転写装置５０７、および感光体クリ－ナ５０９等から構成される。予め帯電手段により表面を一様に帯電された矢印Ａの方向に回転する感光体５０８に対して、画像情報の信号に基づいて露光装置５１１が発光し、回折手段５１２等を経由して潜像が形成される。このようにして感光体５０８上に形成された静電潜像に対して、現像装置５１０によるトナー現像が行われ、感光体５０８上にトナー像が形成される。その後、一次転写装置５０７により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト５０６上にトナー像が転写される。その後、感光体５０８上に僅かに残った転写残トナーは、感光体クリ－ナ５０９により回収され、再び次の画像形成に備える。以上、説明した画像形成部５１３は、イエロ－（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット備えられており、同様の画像形成プロセスである。

次に、中間転写ベルト５０６について説明する。中間転写ベルト５０６は、駆動ロ－ラ５０４、テンションロ－ラ５０５および二次転写内ロ－ラ５０３のロ－ラ類によって張架され、矢印Ｂの方向へと回転駆動される。従って、先述のＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋの各画像形成装置５１３により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト５０６上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０６上に形成され、二次転写部へと搬送される。

以上、それぞれ説明したシートの搬送プロセスと画像形成プロセスを以って、二次転写部においてシート上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、トナー像が転写されたシートは、定着前シート搬送装置５７により定着装置５８へと搬送される。定着装置５８は、略対向するロ－ラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒ－タ等の熱源による加熱効果を加えてシート上にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有するシートは、分岐搬送装置５９により、そのまま排紙トレイ５００に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置５０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。反転搬送装置５０１に搬送されたシートは、シートの先端とシートの後端とを入れ替えられ、両面搬送部５０２へと搬送される。両面搬送部５０２に搬送されたシートは、合流搬送部５４に搬送される。その後のシート搬送及び画像形成については、前述した説明と同様であり、説明を省略する。

＜シートの搬送部と斜行補正部＞
本実施形態に係る画像形成装置に用いられるシート搬送装置には、搬送中のシートの斜行を補正するための斜行補正部５５が組み込まれている。この斜行補正部５５に用いられる斜行補正方式としては、搬送中のシートの側端部を基準にシートの斜行を補正するサイドレジストレーション方式である。本実施形態では、二次転写部の上流に斜行補正部５５を配置した場合について述べる。このサイドレジストレーション方式による斜行補正部５５は、二次転写部の上流以外にも、定着装置の下流に設けられる後処理装置に使用してもかまわない。

図２に搬送部５０、斜行補正部５５、レジストレーションローラ対７を有するシート搬送装置の上面図を示す。

搬送部５０において、３４－１、３４－２、３４－３および３４－４は搬送ローラ対、６０は検知手段であるＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）、６１は検知手段を保持する保持部材を示す。さらに、搬送ローラ対３４－４はシート搬送方向と直交するシートの幅方向矢印Ｂのように移動できるように移動手段であるシフトモータ６１２を備える。

斜行補正部５５において、３２－１、３２―２および３２－３は斜送ローラ対、３１は当接部材を示す。斜送ローラ対３２－１、３２－２および３２－３は、シート搬送方向に対して角度θだけ傾いて設けられており、当接部材３１に向けてシートを斜送可能に設定されている。斜送ローラ対３２によって斜送させることによって、シートの側端部は当接部材３１に突き当たる。シートの側端部が当接部材３１に突き当たった後は、斜送ローラ対３２とシートはスリップしながら、シート搬送方向の下流に設けられるレジストレーションローラ対７に搬送される。本実施形態では、搬送ローラ対３４、斜送ローラ対３２はそれぞれ４つと３つで構成される。なお、シートの側端部とは、シート搬送方向に直交するシートの幅方向における、シートの端部である。

また、レジストレーションローラ対７、搬送ローラ対３４－１～３４－４および斜送ローラ対３２－１から３２－３は、不図示の独立した駆動モータ、及び、独立した駆動伝達ギアによって回転駆動するように構成されている。さらに、レジストレーションローラ対７、搬送ローラ対３４－１～３４－４および斜送ローラ対３２－１～３２－３は、不図示の独立した離間モータ、及び、独立した離間伝達ギアによって挟持状態と解除状態とに切換え可能に構成されている。挟持状態とは、ニップを形成しシートを挟持して搬送する状態であり、解除状態とは、ニップを離間させて挟持状態を解除する状態である。レジストレーションローラ対７、当接部材３１は不図示のシフト駆動モータ、及び、シフト伝達ギアによって、矢印Ａ及びＣのようにシート搬送方向に直交するシートの幅方向にシフト可能に構成されている。以上のように、各ローラ対は、回転駆動、離間当接駆動およびシフト駆動を連動して動作することが可能となっている。

次に、搬送部５０と斜行補正部５５およびレジストレーションローラ対７におけるシートの斜行補正動作とシートの挙動について、図３（ａ）から（ｄ）を用いて説明する。なお、図中における搬送ローラ対３４、斜送ローラ対３２およびレジストレーションローラ対７のローラ部の黒塗部と白塗部について、それぞれ当接状態と離間状態を示す。図３の矢印Ｄはシート搬送方向を示す。

図３（ａ）は、搬送ローラ対３４でシートを搬送し検知手段であるＣＩＳ６０でシートの側端部を検知する際の図である。この状態において、搬送ローラ対３４は当接しており、斜送ローラ対３２およびレジストレーションローラ対７は離間している。図３（ｂ）は、搬送ローラ対３４－４でシートを挟持した状態でシートの幅方向に移動させる際の図である。この状態において、３４―４以外の搬送ローラ対３４は離間している。これは、シートを幅方向に移動する際のシートのダメージを低減するためである。搬送ローラ対３４―４によって挟持され幅方向に移動させる量は、ＣＩＳ６０によるシートの側端部の位置の検知結果に基づいて実行される。具体的には、図３（ａ）においてシートの先端が検知手段であるＣＩＳ６０の検知位置に突入した際にＣＩＳ６０はシートの側端部の位置を検知するが、シートの幅方向における搬送路中心と、シートの幅方向における検知されたシートの中央部とを比較する。その後、シートの中央部と搬送路中心の幅方向における位置ずれを算出され、決定される。なお、本実施形態において、シフトモータ６１２が搬送ローラ対３４－４をシフトさせることによるシートの幅方向への移動は、搬送ローラ対３４－４がシート搬送方向にシートを搬送しながら行われる。図３（ｃ）は、斜送ローラ対３２でシートを挟持した状態でシートを当接部材３１に向けて斜送させている図である。この状態において、シートの後端部を通過していない搬送ローラ対３４は離間させる。シートの後端部を通過した搬送ローラ対３４は次のシートを搬送するために離間状態から当接状態に移行する。図３（ｄ）は、レジストレーションローラ対７にシートの先端が到達した際の図である。この状態において、図３（ｃ）と同様にシートの後端部を通過していない斜送ローラ対３２および搬送ローラ対３４は離間させる。同様に、シートの後端部を通過した後、斜送ローラ対３２および搬送ローラ対３４は次のシートを搬送するために離間状態から当接状態に移行する。以上のシートの斜行補正プロセスによって、搬送されるシートの斜行が補正される。

＜シート搬送部に滞留したシートの処理＞
次に、シート搬送部のシート搬送路に滞留したシートを除去するための構成を図４に示す。図４に示すように、画像形成装置の本体から搬送部５０、斜行補正部５５、レジストレーションローラ対７、定着前シート搬送装置５７を含むユニットが引き出し可能に構成されている。

図５および図６は、画像形成装置の本体から引き出された搬送部５０を示す図である。図５（ａ）は、シートがシート搬送路を通過する搬送位置であり、図５（ｂ）は、シート搬送路が露出する露出位置である。搬送部５０において、シート搬送路を形成するガイド対は、第２ガイドである可動ガイド３５と、第１ガイドである固定ガイド３６とで構成される。図５（ｂ）に示すように、可動ガイド３５は固定ガイド３６に対して回動軸３７および３８を中心として、矢印Ｆのように回動および開閉可能に構成されている。また、可動ガイド３５と固定ガイド３６とで形成されるシート搬送路は略水平に沿って延びるように形成されている。そして、鉛直方向で上側に可動ガイド３５、鉛直方向で下側に固定ガイドを配置することによって、ユーザは可動ガイド３５を上部に持ち上げる動作をすることによってシート搬送路が露出するように構成されており、ユーザのシート視認性を向上させている。また、可動ガイド３５を露出位置に移動させた状態において、搬送ローラ対３４－１、３４－２、３４－３のニップ部は挟持状態から解除状態に移行する一方で、搬送ローラ対３４－４のニップ部は挟持状態を維持する。すなわち、可動ガイド３５を露出位置に開放した状態において、搬送ローラ対３４－１、３４－２および３４－３はローラ対の一方のローラが可動ガイド３５に支持され、ローラ対の他方のローラが固定ガイド３６に支持される。一方で、搬送ローラ対３４－４は、可動ガイド３５が搬送位置および露出位置の位置に関わらず、固定ガイド３６に支持されるように構成されている。上述したように、搬送ローラ対３４－４は、シートを挟持した状態で幅方向に移動するため、メカ構成を簡略化するためである。なお、図５（ａ）の第２ガイドとしての可動ガイド３５が搬送位置に位置する場合、可動ガイド３５に設けられたフック（図示なし）が固定ガイド３６に設けられた軸（図示なし）に係合されている。

図６は、搬送部５０の上面図である。搬送ローラ対３４－４の上流には、シートの側端位置を検知するためのＣＩＳ６０が保持部材６１によって第２ガイドである可動ガイド３５に設けられている。なお、ＣＩＳ６０は、搬送方向に直交するシート幅方向における搬送中心から前側の位置に配置されている。これは、シートの斜行補正においては、シートの片側端位置を検知すれば良いためである。ＣＩＳ６０は、画像形成装置で使用が許可されているシートサイズの中で、幅が最も小さいシートと最も大きいシートそれぞれの側端位置を検知することができるように構成される。ＣＩＳ６０の検知精度を低下させないために、ＣＩＳ６０の配設位置は、搬送ローラ対３４－４の近傍としている。

＜可動ガイドに設けられたＣＩＳの位置決め構成＞
本実施形において、可動ガイド３５に設けられたＣＩＳについて搬送位置における幅方向の位置決めに特徴がある。ＣＩＳを可動ガイド３５に設ける理由は、シート搬送路を通過するシートの紙粉等の影響により検知精度を低下させないためである。特に搬送部５０は、給送手段から給送される新しいシートが通過し、シートの種類によっては紙粉等がガイド部材に付着する虞がある。そこで、ＣＩＳ６０を鉛直方向で上側の可動ガイドに配置することによって、紙粉が落下した際のＣＩＳ６０に滞積および付着するのを低減することが可能となる。

図７は、図６の検知手段であるＣＩＳ近傍を拡大した図である。図７に示すように、可動ガイド３５を固定ガイド３６に対して閉じた場合に、固定ガイドから延びる軸部である位置決め軸６２は、ＣＩＳを保持する保持部材６１に設けられた穴部と嵌合される。これにより、シートの幅方向である矢印Ｇの方向において、ＣＩＳは位置が決定される。さらに、可動ガイド３５、固定ガイド３６、ＣＩＳ６０、保持部材６１および位置決め軸６２の構成について、図８を用いて詳細に説明する。図８は、図７におけるＪ―Ｊ断面を示す図である。図８（ａ）は、位置決め軸６２が保持部材６１の穴部に嵌合する前（可動ガイド３５が露出位置から搬送位置に移動されている状態であって、搬送位置に位置する前の状態）の断面図である。図８（ｂ）は、位置決め軸６２が保持部材６１の穴部に嵌合完了した状態（可動ガイド３５が搬送位置に位置する状態）の断面図を示す。

図８（ａ）および図８（ｂ）に基づいてＣＩＳ６０の固定ガイド３６に対する位置決め機構について説明する。可動ガイド３５の上面部に保持部材６１が設けられており、ＣＩＳ６０は保持部材６１を介して支持されている。位置決め軸６２は、固定ガイド３６の上面に配置されており、段付きの軸になっている。さらに、位置決め軸６２は、幅方向においてシート搬送路の外側に設けられている。図７に示すように、保持部材６１に設けられる穴部は、シート搬送方向に沿って長穴である。保持部材６１と固定ガイド３６の矢印Ｇの幅方向の位置を決定するため、位置決め軸６２の段上の軸径と、保持部材６１の短手方向の穴径は嵌合するように寸法となっている。

さらに、図８（ｃ）に示すように、段付き軸６２の先端部、先端に向かうにつれて径が小さくなるようにテーパー形状となっている。これにより、可動ガイド３５を露出位置から搬送位置に閉じる場合に、保持部材６１の穴部に対して幅方向（矢印Ｇ）の位置にズレがあっても、穴部は軸６２に誘導される構造となっている。可動ガイド３５が搬送位置に閉じた状態に位置する場合において、位置決め軸６２の段付き部は保持部材６１の面で接しており、固定ガイド３６に対する可動ガイド３５の矢印Ｈの方向の相対位置を決定する。

以上、可動ガイド３５に設けられたＣＩＳ６０が保持部材６１によって支持されており、保持部材に設けられた穴部に対して、固定ガイド３６に設けられた軸が嵌合する。これにより、固定ガイド３６に支持され、幅方向に移動可能な搬送ローラ対３４－４と、ＣＩＳ６０との間の幅方向の位置バラつきを低減することが可能となる。当然のことながら、ＣＩＳ６０の検知結果に基づいて搬送ローラ対３４－４は幅方向に移動量を決定するため、ＣＩＳ６０と搬送ローラ対３４－４との間で発生する位置のバラつきを小さくする程、幅方向におけるシートの位置の精度を向上させることが可能である。

また、本実施形態においては、保持部材６１に穴部を設け、固定ガイド３６に軸を設けて、互いに嵌合する構成とした。この軸と穴部との関係については、逆であっても良い。すなわち、保持部材６１に軸を設けて、固定ガイドに穴部を設ける形態であっても、同様の効果が達成できる。上記の実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。

７ レジストレーションローラ
３１ 当接部材
３２－１～３２－３ 斜送ローラ対
３４－１～３４－４ 搬送ローラ対
３５ 可動ガイド
３６ 固定ガイド
３７、３８ 可動ガイドの回動軸
５０ 搬送部
５５ 斜行補正部
６０ 検知手段（ＣＩＳ）
６１ 保持部材
６２ 位置決め軸
６１２ 移動手段（シフトモータ）

Claims (5)

1. シートを挟持してシート搬送方向に搬送する搬送ローラ対と、
   前記搬送ローラ対を支持し、シートをガイドする第１ガイドと、
   前記第１ガイドと対向するように設けられ、シートが通過する搬送路を形成する搬送位置と、前記搬送路を露出する露出位置とに移動可能な第２ガイドであって、搬送されるシートをガイドする第２ガイドと、
   前記シート搬送方向に直交するシートの幅方向におけるシートの端部の位置を検知する検知手段と、
   前記第２ガイドに設けられ、前記検知手段を保持する保持部と、
   前記検知手段による検知結果に基づいて、前記搬送ローラ対をシート搬送方向と直交する前記シートの幅方向に移動させる移動手段と、を備え、
   前記第２ガイドが前記搬送位置に位置する場合に、前記シートの幅方向において前記検知手段は、前記保持部と前記第１ガイドとが係合することによって位置決めされる、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記保持部は穴部、前記第１ガイドは軸部、を有し、
   前記搬送位置において、前記穴部と前記軸部が嵌合することによって前記検知手段が位置決めされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記保持部は軸部、前記第１ガイドは穴部、を有し、
   前記搬送位置において、前記穴部と前記軸部が嵌合することによって前記検知手段は位置決めされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
4. 前記第１ガイドと前記第２ガイドで形成されるシート搬送路は略水平に延びている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート搬送装置と、
   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、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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