JP3239006B2

JP3239006B2 - シート材搬送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3239006B2
Application number: JP01889794A
Authority: JP
Inventors: 智仁仲川; 雅一広井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 2001-12-17
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JPH07206206A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機またはレーザー
ビームプリンタなどの画像形成装置の画像読み取り部な
どの所定位置にシート材を搬送載置するシート材搬送装
置、及び該シート材搬送装置を備えた画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置（複写機）のシート
材搬送装置（原稿自動送り装置）は、シート状の原稿
（シート材）の画像を読み取るためのプラテン（プラテ
ンガラス）上にシート材を搬送し、排出させる機能を備
えている。プラテン上でシート材を搬送させる手段とし
て、図５で示すようなシート材搬送装置が知られてい
る。この図に示すように、シート材搬送装置は、幅広白
色ベルト１０６がモータ（図示しない）から駆動を受け
るローラ対１１７に巻掛け、その幅広ベルト１０６の内
側に回転自在で従動する任意の数の押圧コロ１０７とば
ね部材１１６からなる押圧部材を配列して、該押圧部材
で幅広ベルト１０６をプラテン１０４に圧接し、例えば
図中矢印方向からプラテンガラス１０４上に進入してく
るシート材Ｐを押圧コロ１０７の圧接力と幅広ベルト１
０６の外周表面の摩擦により搬送するようになってい
る。また、このシート材搬送装置は、搬送の信頼性を上
げるために、幅広ベルト１０６の外周表面が摩擦係数の
高いゴム材料などで形成されている。一方、シート材Ｐ
がすべるプラテン１０４上の表面は、幅広ベルト１０６
よりも摩擦係数が低い材料で形成されている。

【０００３】図７は、押圧コロ１０７が位置する近傍の
詳細図であり、押圧コロ１０７が幅広ベルト１０６をば
ね部材１１６の作用によりプラテン１０４側に押圧し、
プラテン１０４上の搬送中のシート材Ｐの上部に押圧コ
ロ１０７が位置している状態を示すものである。この状
態において、幅広ベルトを矢印方向に駆動させる時の負
荷抵抗力はシート材Ｐとプラテン１０４の摩擦力であ
り、前述したようにプラテン１０４上の表面は摩擦係数
が低い材質で形成されているので、その負荷抵抗力は小
さい。（シート材Ｐとプラテン１０４の間に生じる摩擦
力は、幅広ベルトとプラテンの間に生じる摩擦力より低
く、一般的には約１／２程度である。）一方、図８は、
搬送中のシート材Ｐがニップ部（幅広ベルト１０６とプ
ラテン４が接している所）から外れた状態を示してい
る。この状態において、幅広ベルト１０６を矢印方向に
駆動させる時に生じる負荷抵抗力は、幅広ベルト１０６
とプラテン１０４間の摩擦力であり、前述したように、
幅広ベルト１０６の外周表面は摩擦係数が高い材質で形
成されているので、その負荷抵抗力は大きくなり、その
負荷抵抗力は図７の状態と比較するとかなり大きくなっ
てしまう。

【０００４】例えば、図７の状態から図８の状態に移る
瞬間、つまり搬送中のシート材Ｐの後端が押圧コロ１０
７の位置を通過した時には、前述した負荷抵抗が瞬時に
いちじるしく変化するので、幅広ベルト１０６がその負
荷抵抗力に起因して振動する。また逆に先端が通過する
ときも同様に幅広ベルト１０６が振動する。このような
幅広ベルト１０６の振動時に、流し読みモード、すなわ
ち、画像形成装置の画像読み取り部を所定位置に固定
し、プラテン１０４上で搬送中のシート材を対象として
画像形成を行っていると、幅広ベルト１０６の振動のタ
イミングによっては、画像がブレる場合がある。また、
画像がブレない程度に振動を押えるために、押圧コロ１
０７の圧接力を小さくすると、十分な搬送力を得られな
くなってしまう。

【０００５】そこで、図６に示すように、押圧部材２２
１がアーム２２３を介してソレノイド２２０に接続され
ており、ソレノイド２２０が作動すると、押圧部材２２
１が軸２２２を中心として回動し、押圧部材２２１が幅
広ベルト２０６を圧接する位置と圧接しない位置との間
を移動できる構成のシート材搬送装置が案出された。こ
のシート材搬送装置は、シート材Ｐの先端又は後端が押
圧部材２２１を通過するタイミングだけ、幅広ベルト２
０６に圧接しない位置に押圧部材２２１を移動させ、幅
広ベルト２０６の振動の発生を防いでいた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６で
示した従来例は、押圧部材２２１の駆動機構や駆動手段
を幅広ベルト２０６の内部の狭いスペースに配置させな
くてはならず、シート材搬送装置のコストアップや重量
増を招来するという不具合を有し、また、押圧部材２２
１の駆動機構や駆動手段の作動音が発生するなどのよう
な欠点があった。

【０００７】そこで、本発明は、コストアップや重量増
を招来することがなく、作動が静粛で且つ構成が簡易な
シート材搬送装置及び該装置を有する画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題に鑑み案出されたものであり、画像を読み取るた
めのプラテンに摺接し、該プラテンよりも大きな摩擦係
数のベルトと、該ベルトをプラテンに圧接する押圧手段
と、を備え、前記プラテンとベルトとの間に供給される
シート材をそのベルトで移動させるシート材搬送装置に
おいて、前記押圧手段が、前記ベルトに接する回転自在
なローラと、該ローラをベルト側へ付勢するばね部材
と、を有し、前記ローラが、回転自在に支持される芯部
と、該芯部の外周に形成された弾性材製の中空外周部
と、を具備し、且つ前記ローラの中空外周部の内部空間
と外部とを連通する空気穴を前記ローラの芯部に形成
し、前記ローラとベルトとのシート材搬送方向接触長さ
がローラ外径の２０％以上となるように、前記ローラを
弾性変形させることを特徴とするものである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】加えて、本発明は、上記のシート材搬送装
置を備える画像形成装置であって、上記のシート材搬送
装置によりプラテン上の所定位置にシート材を搬送し、
該シート材の画像を画像読み取り部で読み取ることを特
徴とするものである。

【００１２】

【作用】ローラとベルトの接触面積が大きく、ベルトを
介してシート材をプラテン側に押圧する圧力が小さくな
るため、ローラとベルトとの接触部からシート材が外れ
る際又はシート材が侵入する際に、そのベルトに作用す
る負荷抵抗力の変化が緩やかになり、ベルトが振動する
ことなくシート材を搬送する。このシート材搬送時、ロ
ーラとベルトとの接触圧は従来よりも小さいが、ローラ
がベルトをプラテン側へ押圧する力は従来と変わらない
ため、シート材がベルトにより確実に搬送される。又、
このように、ベルトが振動せずに確実にシート材を搬送
するため、画像読み取り部で読み取られる画像にブレを
生じることがなく、良好な画像が形成される。

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づき説明す
る。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示す画像形成装
置の断面構造図である。この図１において、画像形成装
置はアナログ複写機１と原稿自動送り装置であるシート
材搬送装置２により構成される。

【００１６】シート材搬送装置２の主要構造および制御
回路は周知のものを使用することができる。すなわち、
原稿固定読みモードでは、シート原稿載置台１１上に積
層されている複数枚のシート原稿（シート材）Ｐを第１
の分離手段９で１枚ずつに分離し、該シート原稿Ｐを給
紙手段１２により搬送し、シート原稿Ｐをプラテン（プ
ラテンガラス）４上の任意の位置に停止する。そして、
複写機１内の画像読み取り部３（光学系）をＡ方向に移
動して、該画像読み取り部３でシート原稿Ｐの画像を読
み取った後、該シート原稿を排出手段１０でシート原稿
載置台１１上に再積載する。

【００１７】一方、原稿流し読みモードでは、シート原
稿載置台１１上に積層されている複数枚のシート原稿Ｐ
を第２の分離手段８で１枚ずつ分離し、該シート原稿Ｐ
を給紙手段５によりプラテン上に搬送する。光学系３
は、その光学系３のホームポジション（破線で図示）か
ら距離Ｌの位置（プラテンのほぼ中央の位置：押圧コロ
（ローラ）７ｂと７ｃの間の所定位置）に固定され、プ
ラテン４上を幅広ベルト６により一定速度で搬送される
シート原稿Ｐの画像を読み取る。そして、光学系３によ
り画像を読み取られたシート原稿Ｐを排出手段１０でシ
ート原稿載置台１１上に積載する。幅広ベルト６は、ロ
ーラ対１７に巻掛けられ、ローラ対１７が図示しないモ
ータで回転させられることにより、そのローラ対１７の
回転にともなって回動する。幅広ベルト６の内側には、
幅広ベルト６の動きに従動する回転自在の押圧コロ（ロ
ーラ）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが配置されている。そし
て、これら押圧コロ（ローラ）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ
を図示しないばね部材により幅広ベルト６側に押圧し、
幅広ベルト６をプラテン４に圧接させることにより、シ
ート材搬送力を得ている。また、搬送の信頼性を上げる
ために、幅広ベルト６の外周表面を摩擦係数の高いゴム
材などで形成する一方、プラテン４の表面を摩擦係数の
低い材料で形成し、シート材Ｐが幅広ベルト６に対して
すべることがなく、シート材Ｐがプラテン４に対してす
べるようになっている。尚、押圧コロ（ローラ）７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄ及びばね部材（図示せず）により、幅
広ベルト６をプラテン４に圧接する押圧手段を構成して
いる。

【００１８】図２(a) は、押圧コロ７（押圧コロ７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄ）の断面形状を示すものである。この
図において、押圧コロ７は、回転自在に支持される芯部
７₁と、該芯部７₁ の外周に形成された中空外周部７₂
とからなっている。このうち、中空外周部７₂ は、内部
に空気層を持たせるように、中空状のゴム部材などの弾
性部材で形成されている。また、芯部７₁ は、中空外周
部７₂ の内部空間と外部とを連通する空気穴７₃ が形成
されており、中空外周部７₂ が変形する時の空気抜きを
容易にし、中空外周部７₂ の変形を容易にしている。

【００１９】さらに、図２(a) に示す中空外周部７₂
は、その側面の曲率Ｒを小さくしてあるため、図２(b)
に示すように、幅広ベルト６に圧接した時の圧力分布が
一定に近くなり、押圧コロ７の幅方向中央近傍において
も所望の圧力がかかるようになっているので、安定した
押圧条件が得られる。図３は、押圧コロ７の作動状態を
示す図である。この図に示すように、押圧コロ７は、ば
ね部材（圧縮コイルばね）１６による力でその中空外周
部７₂ が変形し、ΔＮからなるニップ幅（幅広ベルトと
押圧コロが接しているシート搬送方向接触長さ）を形成
して、幅広ベルト６をプラテン４側へ押圧している。こ
の押圧コロ７は、幅広ベルト６が図中矢印方向に動作中
においても、所定ニップ幅ΔＮを保ちながら幅広ベルト
６に従動して回転し、ニップ幅ΔＮの範囲にて所定の圧
力を幅広ベルト６にかけている。尚、押圧コロ７の変形
量は、ニップ幅ΔＮが外径Ｄの少なくとも２０％以上と
なるように、その中空外周部７₂ の剛性を決定してあ
る。

【００２０】このような、本実施例の押圧コロ７は、特
に、前記原稿流し読みモードにて効果がある。

【００２１】例えば、図６乃至図８に示した前記従来の
押圧コロ１０７は、中空でないので変形しにくく、直径
Ｄ＝２２mmであって、外周部のゴム部材のゴム硬度２０
°（一般的には限界に近い低硬度下）の場合、ニップ幅
ΔＮが２〜３mm程度であり、本実施例の押圧コロ７に比
べて極めて少ない。従って、従来は、プラテン１０４上
の搬送中のシート材Ｐの上部に押圧コロ１０７が位置し
ている状態（図７）から、搬送中のシート材Ｐが押圧コ
ロ１０７のニップ部から外れた状態（図８）に移行する
際に、ニップ幅ΔＮが少ないために前記負荷抵抗力の変
化が急激に起こり、幅広ベルト１０６に振動が発生して
いた。

【００２２】これに対し、本実施例の中空外周部７₂ を
備えた押圧コロ７は、同一押圧力下において、上記一般
的なゴム材質の従来の押圧コロ１０７のニップ幅ΔＮに
比べ、そのニップ幅ΔＮが最大で３〜５倍程度まで形成
させることができる。従って、本実施例の押圧コロ７
は、ニップ部の単位面積あたりの押圧力が従来例に比べ
て１／３〜１／５程度になり、幅広ベルト６を押圧する
力をシート材Ｐの搬送方向にΔＮのニップ幅だけ分散さ
せることができ、かつ、前記負荷抵抗力の変化にかかる
時間をニップ幅ΔＮの増大分だけ長くできるので、負荷
抵抗力の変化がなめらかになり、原稿流し読みモード時
の画像ブレの原因である振動を最小限に抑えることがで
きる。また、本実施例は、ニップ幅ΔＮを大きくするこ
とで、単位面積あたりの押圧力は小さくなるが、総圧力
が従来例と同じであるので、従来例のシート材の搬送力
とほぼ同等の搬送力を得られ、シート搬送性を損なうこ
とはない。

【００２３】図９（図９（ａ），（ｂ））は、シート材
の搬送速度を測定した実験結果を示すものであり、ニッ
プ幅ΔＮを大きくすることで、振動が最小限に抑えられ
ることを明らかにしている。このうち、図９(a) は、従
来の押圧コロ１０７（外径２２mm、外周部のゴム硬度２
０°、ニップ幅ΔＮ＝２ｍｍ）を使用した時のシート材
Ｐの搬送速度を測定したものであり、シート材Ｐの搬送
速度がＶ₀ なる一定速度になるように駆動制御されてい
る。時間ｔ₀ のタイミングは、シート材Ｐの後端が押圧
コロ１０７のニップ位置から抜けたタイミングである
（図７及び図８参照）。シート材Ｐの搬送速度は、前記
負荷抵抗力の変化（即ち、急激な摩擦係数μの変動によ
る駆動負荷の変動）に起因する幅広ベルト１０６の振動
により、ｔ₀ のタイミングから急激に落ちこみ、またそ
の反動で大きく振幅しているのが判かる。前述したシー
ト材Ｐを一定速度に搬送しながら画像を読み取る流し読
みモード中に、このような振動がシート材Ｐに与えられ
ると、画像がｔ₀ のタイミングで乱れ、画像ブレが生じ
てしまう。

【００２４】一方、図９(b) は、本実施例で述べた押圧
コロ７（外径２５mm、外周部のゴム内部は中空、ニップ
幅ΔＮ＝５ｍｍ）を使用した時のシート材Ｐの搬送速度
を示す。この図から明らかなように、シート材Ｐの搬送
速度は、時間ｔ₀ のタイミングにおいて、図９(a) のも
のと比較して振幅が小さくなっており、幅広ベルト６の
振動が小さくなっていることが判かる。尚、この程度の
幅広ベルト６の振動は、流し読みモードによる画像に影
響がないレベルである。このように、ニップ幅を広げ、
負荷変動の発生を分散させることによって、幅広ベルト
６の振動を抑えることができる。

【００２５】なお、従来例の中空ではない押圧コロ１０
７（図７参照）を使用して、上記図９(b) になる程度
（ニップ幅ΔＮ＝５ｍｍ）までニップ幅を広げるには、
押圧コロ１０７の外径が少なくとも５０mm以上にする必
要がある。従って、従来例の押圧コロ１０７を使用し、
該押圧コロ１０７を幅広ベルト６の内部に配置した場合
には（図５参照）、シート材搬送装置自体が大型化して
しまう。

【００２６】また、上記図９（ｂ）のレベル以上のもの
を望む場合、すなわち、更に精細な画像が必要な場合に
おいても、押圧コロ７の中空外周部７₂のゴムの厚みを
小さくすることにより（図２（ａ）参照）、中空外周部
７₂を弾性変形しやすくすることができ、ニップ幅ΔＮ
をさらに大きくすることも容易にできるので、図９
（ｂ）のｔ₀の振動をより一層小さく抑えることができ
る。尚、押圧コロ７を使用することにより形成されるニ
ップ幅ΔＮは、中空外周部７₂の弾性変形領域内で、そ
の外径の約５０％程度まで可能である。〈他の実施例〉図４は、本発明の他の実施例を示すものである。本実施
例は、変形しやすい材料（例えば、前記実施例で示した
ゴムのような材料）にて形成し、その押圧コロ７を搬送
方向に微小量ΔＬの距離だけ離すように並べて配置し
て、それぞれのニップ幅をオーバラップさせ、押圧コロ
７，７と幅広ベルト６の（シート材搬送方向に連続し
た）当接距離を所定量ΔＮになるようにしても、前記実
施例と同様の効果が得られる。

【００２７】尚、上記実施例は、ばね部材１６として圧
縮コイルばねを示したが、金属製又は樹脂製板状ばねや
トーションばね等を使用してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ベルト
をプラテンに圧接する押圧手段がローラとばね部材とで
構成され、ローラとベルトとのシート材搬送方向接触長
さがローラ外径の２０％以上となるようにローラを弾性
変形させ、ベルトを介してシート材をプラテン側に押圧
する圧力を小さくして、ローラとベルトとの接触部から
シート材が外れる際又はシート材が侵入する際に、ベル
トに作用する負荷抵抗力の変化を緩やかにしてあるた
め、負荷抵抗力の急激な変化に起因するベルトの振動を
防止でき、画像形成時の画像のブレの発生を防止でき
る。従って、本発明は、ローラをベルトと接離させる従
来の機構がなくても、軽量且つ簡素な構造でもって、静
粛にシート材を搬送でき、良好な画像の形成を可能にす
る。その上、中空の弾性を有するローラを用いること
で、ばね力にて容易に変形してトータルの搬送力を変化
させずに単位面積当たりの圧力を小さくできる。且つ、
空気穴を設けることで、ローラがベルトを押圧するとき
の圧力分布が一定となり、安定した押圧条件が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシート材搬送装置付き
画像形成装置（複写機）の断面図。

【図２】本発明の一実施例であるローラ（押圧コロ）の
詳細図。（ａ）は、ローラの縦断面図。（ｂ）は、ロー
ラの圧接力分布図。

【図３】同ローラの詳細側面図。

【図４】本発明の他の実施例を示すローラの詳細側面
図。

【図５】従来の押圧コロ配置図。

【図６】従来の他の例を示す押圧コロ配置図。

【図７】従来の押圧コロの第１の作用状態図。

【図８】従来の押圧コロの第２の作用状態図。

【図９】シート材の搬送速度を示した図。（ａ）は、従
来のシート材の搬送速度図。（ｂ）は、本発明のシート
材の搬送速度図。

【符号の説明】

１画像形成装置（複写機）２シート材搬送装置４プラテン６（幅広）ベルト７ローラ（押圧手段）７₁ 芯部７₂ 中空外周部７₃ 空気穴７₄ 内部空間１６ばね部材（押圧手段） ΔＮシート材搬送方向接触長さＰシート材（原稿）

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−3896（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−73751（ＪＰ，Ａ) 特開平３−259843（ＪＰ，Ａ) 実開平１−109051（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 5/02 G03G 15/00 107

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を読み取るためのプラテンに摺接
し、該プラテンよりも大きな摩擦係数のベルトと、該ベ
ルトをプラテンに圧接する押圧手段と、を備え、前記プ
ラテンとベルトとの間に供給されるシート材をそのベル
トで移動させるシート材搬送装置において、前記押圧手段が、前記ベルトに接する回転自在なローラ
と、該ローラをベルト側へ付勢するばね部材と、を有
し、前記ローラが、回転自在に支持される芯部と、該芯部の
外周に形成された弾性材製の中空外周部と、を具備し、
且つ前記ローラの中空外周部の内部空間と外部とを連通
する空気穴を前記ローラの芯部に形成し、前記ローラとベルトとのシート材搬送方向接触長さがロ
ーラ外径の２０％以上となるように、前記ローラを弾性
変形させることを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項２】前記請求項１に記載のシート材搬送装置に
よりプラテン上の所定位置にシート材を搬送し、該シー
ト材の画像を画像読み取り部で読み取ることを特徴とす
る画像形成装置。