JP3757590B2

JP3757590B2 - 紙搬送装置及び紙搬送方法

Info

Publication number: JP3757590B2
Application number: JP35076597A
Authority: JP
Inventors: 和浩廣田; 久男細谷; 悟遠藤; 守友常; 友二金沢; 和儀淤見
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11180611A; US6152445A; EP0924573A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙搬送装置及び紙搬送方法に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像記録装置における記録紙の搬送装置及び搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像記録装置における紙の搬送において問題になるものの一つに搬送時に摩擦帯電、剥離帯電等により発生する静電気の問題がある。静電気が原因で紙詰まり、紙曲がり、搬送タイミングのずれ、排紙部における紙の不揃い等の搬送不良、さらには画質の低下等の障害が発生する。
【０００３】
従来、このような静電気の発生を防止するために、除電ブラシを搬送される紙に接触させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、除電ブラシでは十分に除電しきれなく、前記のような障害が完全には防止されず、紙搬送部の満足すべき安定性、信頼性がえられていないというのが現状である。
【０００５】
画像記録装置における記録紙の後処理装置として、ドラム状の記録紙反転手段を用いた記録紙反転装置が特開平８−８５６６２号公報及び特開平８−８５６６３号公報等において提案されている。この記録紙反転装置では、記録紙の先端部をドラムに保持させてドラムを回転することにより記録紙を反転するもので、記録紙の後端はドラム周面に沿って搬送された後にドラム周面から離れて記録紙は反転し、反転工程が終了する。このような記録紙反転装置においては、記録紙がドラムから離れる際に剥離帯電が起こって、記録紙搬送上の障害になり、除電ブラシによる除電では十分に静電気を除去することが困難である。
【０００６】
即ち、前記のように除電ブラシによっては十分な除電が困難であるという問題がドラム状の記録紙反転装置においては、特に著しい。記録紙反転装置における前記のような記録紙搬送上の障害は従来の除電ブラシによる帯電防止では十分に解消できないものの一例である。
【０００７】
従って、本発明の目的は、画像形成装置において、今まで不十分であった紙の帯電防止を改良するところにあり、十分な紙の帯電防止をした紙搬送装置及び紙搬送方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は、
紙を案内手段で案内して所定の搬送軌道に沿って搬送する紙搬送装置において、
紙の表裏を反転させる反転手段を有し、
前記案内手段が、接地された導電性基体上に有機導電性繊維からなる除電層を形成してなる案内手段であり、
該案内手段を紙に面状に近接するように前記反転手段の反転部に配置したことを特徴とする紙搬送装置、
によって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（１）記録紙反転処理装置
図１は本発明の１実施形態である記録紙搬送装置を組み込んだ複写装置の概略を示し、画像記録部１０１、給紙部１０２、自動原稿給送装置１０３及び記録紙処理装置２００で構成される。自動原稿給送装置１０３から原稿を自動的に供給して、給紙部１０２から搬送された記録紙に画像記録部１０１で画像を記録して、記録紙処理装置２００に排出する。記録紙処理装置２００では、記録紙排出モードの切り替えに従って、ストレート排紙トレイ２０５又は反転排紙トレイ２０６に排出される。
【００１０】
図２は本発明の１実施の形態にかかる記録紙処理装置の斜視図である。画像記録部１０１から排出された記録紙Ｐは搬送ローラ対２０３で受け取られて、反転ドラム２０１により表裏反転された後、積載台３０２に積載され、排出部材２０４で右下方向に排出される。
【００１１】
搬送ローラ対２０３は駆動軸２２３に固定されており、歯車Ｇ２，Ｇ４を介してモータＭ１により回転駆動される。
【００１２】
反転ドラム２０１は駆動軸２０７に固定されており、歯車ＧＯ，Ｇ１を介してモータＭ２により回転駆動される。駆動軸２０７にはエンコーダ２０９が固定されており、このエンコーダ２０９の回転を回転センサ２１０が検出し、検出信号に基づいて反転ドラム２０１の回転を制御する。
【００１３】
反転ドラム２０１の外周には記録紙Ｐの先端を挟んで記録紙Ｐを保持する可動保持部材４００及び固定保持部材４０１が設けられる。可動保持部材４００は、この保持部材が図２に示す位置、即ち反転ドラム２０１の最上位置近傍に位置しているときにドラム面から突出した開放位置に回転して、搬入される記録紙を受け入れる状態にされ、反転ドラム２０１が回転して、変位するとドラム面にほぼ整合した位置に回転して、閉じた位置になり、固定保持部材４０１との間に記録紙Ｐを挟んで保持する。反転ドラム２０１の上方には記録紙搬送ローラ駆動２１５，２１６が設けられ、またこれらのローラに対応して従動ローラ２１３，２１４が設けられ、搬送ローラ対２０３から送られた記録紙を受け取って搬送する。
【００１４】
反転ドラム２０１の両側には、この反転ドラム２０１の搬送面とほぼ同一形状の記録紙案内面を有する案内板２１１，２１２が設けられる。反転ドラム２０１の下方には、搬送された記録紙を積載する積載台３０２が設けられる。この積載台３０２には、記録紙停止腕２０４Ａが往復動する切り欠き３０５，３０６が設けられる。また、積載台３０２には更に、記録紙搬送方向に直角な開口３０３及び３０４が設けられており、この開口３０３，３０４からは記録紙の走行位置、即ち搬送路幅方向の位置を設定する位置規制部材２２１及び２２２が突出しており、記録紙Ｐの側方の位置を規制している。位置規制部材２２１及び２２２は図３に示すように、モータＭ３，Ｍ４により駆動されるワイヤＹ１，Ｙ２に固定されており、モータＭ３，Ｍ４により駆動されて、開口３０３，３０４内をそれぞれ移動する。
【００１５】
記録紙処理装置２００の構造を側面図である図３及び断面図である図４，図５を参照して説明する。
【００１６】
反転ドラム２０１の両側には、若干の間隙２０１Ａ，２０１Ｂを置いて案内板２１１，２１２が設けられている。間隙２０１Ａの位置には固定支持板３０１にカム３０９が固定されており、このカム３０９には可動保持部材４００の作動コロ４０３が接触する。可動保持部材４００は軸４０２を中心に回転可能であり、バネＳＰにより図４における時計方向に付勢されている。可動保持部材４００が図４に示す位置にあるときには、作動コロ４０３がカム３０９に乗り上げており、バネＳＰの付勢力に抗して反時計方向に回転した位置にあって、可動保持部材４００は反転ドラム２０１の周面から突出した状態にある。反転ドラム２０１が図４に示す位置から反時計方向に回転して、作動コロ４０３がカム３０９から離れると、バネＳＰの付勢力で可動保持部材４００は時計方向に回転して固定保持部材４０１に圧接して記録紙Ｐを保持する状態になる。
【００１７】
反転ドラム２０１が更に回転して、記録紙Ｐの先端が図５に示すように、最も下の位置に達すると、記録紙Ｐの先端は排出部材２０４の記録紙停止腕２０４Ａによって走行を阻止される。反転ドラム２０１は回転を継続して、搬送ローラ対２０３から搬入される記録紙Ｐを受け取り、反転して積載台３０２上に次々と集積する。
【００１８】
図３に示すように、積載台３０２の記録紙搬送路幅方向両端にはステープラＳＴが設けられており、図示しないモータにより駆動されて記録紙のサイズに応じて移動する。積載された記録紙ＰはステープラＳＴによって綴じられる。
【００１９】
排出部材２０４は、図示しないモータにより回転されるクランク２１８によって、積載台３０２に設けた切り欠き３０５，３０６内を往復動して、積載台３０２上に堆積され綴じ処理された記録紙Ｐを図４，５，６の左方向に排出する。排出された記録紙Ｐは反転排紙トレイ２０６に集積される。
【００２０】
反転ドラム２０１の詳細な構造を図６により説明する。
【００２１】
可動保持部材４００のドラム回転方向上流側には、可動保持部材４００に近接した位置にドラム周面よりも高い（ドラム周面よりも数ｍｍ高い）案内面を有す隆起部２０１１が形成され、可動保持部材４００から離れた位置に同様な隆起部２０１２が形成される。隆起部２０１１は記録紙停止腕２０４Ａ近傍において記録紙Ｐの先端部の浮き上がりを押さえて、記録紙Ｐが記録紙停止腕２０４Ａによって走行を阻止される際に、停止時の衝撃で先端が浮き上がって屈曲し、先端が不揃いになるのを防止している。
【００２２】
隆起部２０１２は図８に示すように、反転ドラム２０１で支持される部分と記録紙搬送ローラ２１５と従動ローラ２１３及び記録紙搬送ローラ２１６と従動ローラ２１４で挟持される部分における高さを違えて、搬送される記録紙Ｐに波状の屈曲を付与し、腰を持たせることにより、記録紙Ｐの直進性を強めて記録紙Ｐの表裏反転を確実にする作用を有する。隆起部２０１１は記録紙Ｐの先端部を押さえるだけでよいのでその回転方向の長さＬ１は比較的短くてもよいが、隆起部２０１２は様々なサイズの記録紙Ｐを確実に反転させる必要からその回転方向の長さＬ２は比較的長く取られる。即ち、Ｌ１＜Ｌ２であることが望ましい。
【００２３】
反転ドラム２０１内には、揺動部材４０５１及び４０５２が設けられる。揺動部材４０５１は軸４０６１に回転自在に取り付けられ、反転ドラム２０１の周面に突出する部分を有する。この突出部の反対側には、重り４０８１が設けられる。揺動部材４０５２も同様に、軸４０６２に回転自在に取り付けられ、突出部分に対して軸４０６２を挟んで反対側には重り４０８２が設けられる。４０９１Ａ，４０９１Ｂは揺動部材４０５１の揺動角度範囲を制限するストッパーであり、４０９２Ａ，４０９２Ｂは揺動部材４０５２の揺動角度範囲を制限するストッパーである。
【００２４】
ストッパー４０９１Ｂに対する揺動部材４０５１の位置関係とストッパー４０９２Ｂに対する揺動部材４０５２の位置関係は次のように設定される。即ち、図６に示すように揺動部材４０５１，４０５２がそれぞれストッパー４０９１Ｂ，４０９２Ｂに接触して、突出部分が最も開放位置に位置している状態における、揺動部材４０５１，４０５２の突出部分において反転ドラム２０１の周面に引いた接線とのなす角度θ１，θ２が、θ１〉θ２の関係になるようにストッパー４０９１Ｂと４０９２Ｂは形成される。このように、ストッパー４０９１Ｂ，４０９２Ｂを形成することによって、最初に記録紙Ｐに作用する揺動部材４０５１によって記録紙Ｐを比較的強く規制して、記録紙停止腕２０４Ａに記録紙先端を突き当てるとともに、次に作用する揺動部材４０５２の規制力を比較的弱くすることによって、記録紙停止腕２０４Ａの位置で先端部が屈曲することなく、記録紙Ｐはその先端が整合して積載台３０２上に積載される。
【００２５】
揺動部材４０５１及び４０５２は次のように作動する。図６に示すように、揺動部材４０５１及び４０５２が時計の７時から３時に相当する角度位置にあるときには、重り４０８１及び４０８２はともに、軸４０６１，４０６２に対して左側に位置しており、揺動部材４０５１及び４０５２に対してこれらを反時計方向に回転させるモーメントを付与し、揺動部材４０５１，４０５２はそれぞれ反時計方向に回転して当接部４０７１，４０７２はストッパー４０９１Ｂ，４０９２Ｂに接するか近接している。
【００２６】
反転ドラム２０１の反時計方向の回転に従って、重り４０８１，４０８２によって生ずる前記の回転モーメントは減少し揺動部材４０５１，４０５２は次第に閉じて、反転ドラムの周面よりも沈んだ位置にまで回転する。揺動部材４０５１，４０５２がほぼ時計の１１時から６時の間ではこの状態、即ち当接部４０７１，４０７２がストッパー４０９１Ａ，４０９２Ａに当接して揺動部材４０５１，４０５２の閉じた状態が保持される。反転ドラムの回転の進行によって、重り４０８１，４０８２が軸４０６１，４０６２の右側から左側に移動した時点で揺動し、揺動部材４０５１，４０５２は急速に反時計方向に回転して、反転ドラム２０１の周面から突出する。この突出動作は揺動部材４０５１，４０５２が積載台３０２に近接した位置を通過する時に行われて、記録紙Ｐを積載台３０２に押しつけつつ、その右端を記録紙停止腕２０４Ａに突き当てて揃える。
【００２７】
次に、上に説明した記録紙処理装置の作動を説明する。図７は記録紙処理装置の作動のタイムチャートである。
【００２８】
記録紙処理装置２００の記録紙受け入れ口付近に設けられた記録紙センサＳの記録紙Ｐの先端を検知した信号、即ち時点ｔ１で立ち上がる信号によって、モータＭ１，Ｍ２がオンして、搬送ローラ対２０３及び記録紙搬送ローラ２１５，２１６は回転を開始する。反転ドラム２０１は回転開始の時点では、可動保持部材４００及び固定保持部材４０１が反転ドラム２０１の最上位置の手前に位置している。そして、記録紙Ｐの先端が搬送ローラ対２０３の位置から記録紙搬送ローラ２１５，２１６の位置まで移動するのと同期して保持部材４００，４０１が記録紙搬送ローラ２１５の位置に達するように、反転ドラム２０１の回転開始時の保持部材４００，４０１の待機位置は設定される。
【００２９】
記録紙Ｐが反転ドラム２０１の頂点位置に到達した時点で、記録紙Ｐの先端と保持部材４００，４０１は同速度で移動し、可動保持部材４００はカム３０９の作用でドラム周面から突出した開放位置からドラム周面とほぼ同一面を形成する閉鎖位置に回転して、記録紙Ｐは保持部材４００，４０１によってその先端が保持される。この記録紙保持作動が行われるタイミングａ１ではモータＭ１及びモータＭ２は図示のように低速ｖ１で回転する。このように低速にしたのは、記録紙保持動作の確実性を確保するためである。
【００３０】
次に、時点ｔ２においてモータＭ１及びモータＭ２は搬送速度ｖ２に増速される。この増速はタイミングａ２で行われ、処理速度の迅速を図るとともに、記録紙を高速で搬送することによって、記録紙Ｐの表裏反転を確実にするためである。その後モータＭ２は速度ｖ２での回転が継続されて、反転ドラム２０１は定速回転を続けるが、時点ｔ４でモータＭ１は更に高い速度ｖ３に増速される。この増速によって、記録紙Ｐの後端部は先端部よりも高速度で搬送されて、記録紙Ｐの反転は更に確実に行われる。モータＭ１のｖ３への増速は記録紙Ｐの先端部が反転ドラム２０１の下部に到達しているタイミングａ３であり、この状態における揺動部材４０５１は積載台３０２の上を通過しており、記録紙Ｐの先端を記録紙停止腕２０４Ａに突き当てる動作をしている。
【００３１】
前記のような記録紙反転動作は周期Ｔで繰り返されて、積載台３０２上には記録紙Ｐが集積される。記録紙Ｐは集積された先端が記録紙停止腕２０４Ａの位置で整合されて集積されることは既に説明した通りである。
【００３２】
前記の記録紙搬送速度ｖ１，ｖ２，ｖ３はそれぞれ例えば、２１０ｍｍ／ｓｅｃ、６３０ｍｍ／ｓｅｃ，１２００ｍｍ／ｓｅｃに設定される。
【００３３】
記録紙Ｐをその走行方向に直角な方向の位置揃えは規制部材２２１，２２２によって行われるが、規制部材２２１，２２２による記録紙揃え動作は記録紙先端が記録紙停止腕２０４Ａで停止されて、保持部材４００，４０１から離れた時点ｔ３で行われる。
【００３４】
（２）記録紙の帯電防止
前記の記録紙反転処理装置において、記録紙は、積載台３０２に反転されて載置されるが、その際に記録紙の帯電によって揃い難いという問題がある。前記のように、記録紙の先端部は隆起部２０１１及び揺動部材４０５１，４０５２により揃えられるが、後端部は記録紙Ｐの帯電による静電気力によって、浮いた状態になったり、水平方向にずれたりして不揃いになる傾向があることが判明した。このような現象は、記録紙Ｐが反転する際に主として後端部が反転ドラム２０１から剥離することによる剥離帯電に起因するものと考えられる。種々の実験の結果、このような排紙部における不揃いは従来のように除電ブラシを記録紙に接触させることでは十分に防止できなかった。
【００３５】
本発明においては、図９に示した帯電防止手段を採用することによって、前記のような排紙部における記録紙の不揃いを防止することに成功した。
【００３６】
図９は図２，３に示した記録紙案内板２１１及び２１２を平板に展開したものの平面図及び断面図である。
【００３７】
２１１ａ，２１２ａはそれぞれ鋼板、アルミニュウム板或いはプラスチックスに導電性層を積層した板等の導電性基板であり、吸収した電荷を逃がすために接地される。２１１ｂ，２１２ｂはそれぞれ除電層であり、有機導電性繊維で構成される。該除電層２１１ｂ，２１２ｂは導電性を有しており、層自体が帯電されないのみでなく、該除電層２１１ｂ，２１２ｂに接触或いは近接した物体の帯電を防止するという性質を有する層である。特に該除電層２１１ｂ，２１２ｂに非接触で且つ近接した物体を除電する機能に優れている。
【００３８】
この除電層２１１ｂ，２１２ｂによる除電効果は、従来の除電手段である除電ブラシのように紙に対して線状に接触して除電を行うのではなく、面状に近接して除電を行うところに特徴がある。即ち、除電層２１１ｂ，２１２ｂは図９に示すように、記録紙の搬送方向Ｘに対して直角な幅方向のみでなく、Ｘで示す搬送方向にも相当な長さを持った面で記録紙Ｐに近接して、記録紙Ｐの除電を行う。
【００３９】
以上説明したような除電性能を有する除電層には比抵抗が１０^-5〜１０^-1Ω・ｃｍの有機導電性繊維が望ましい。１０^-1Ω・ｃｍよりも抵抗が大きくなると除電性能が低下し、帯電防止が困難になる。日本蚕毛染色株式会社製のサンダーロン或いはサンダーロンスーパーが前記の除電層の材料として好適である。これらの商品はアクリル又はナイロンに硫化銅を結合した有機導電性繊維で形成された不織布であり、優れた導電性を有する。
【００４０】
２１１ｃ，２１２ｃは除電層２１１ｂ，２１２ｂの上面に近接した記録紙搬送面を形成するリブである。リブ２１１ｃ，２１２ｃの厚さは２〜１０ｍｍ程度が望ましい。リブ２１１ｃ，２１２ｃによって、除電層２１１ｂ，２１２ｂ上に、実質的に記録紙を除電層２１１ｂ，２１２ｂに対して非接触に保持する記録紙搬送面が形成されて、記録紙の除電が行われる。
【００４１】
リブ２１１ｃ，２１２ｃは図示のように記録紙の搬送走行Ｘに対して、下流側で外側に広くなるように配置されている。そして、各リブ間の間隔も上流側の間隔ｄ１よりも下流側の間隔ｄ２が大きくなるように各リブ２１１ｃ，２１２ｃが配置される。リブ２１１ｃ，２１２ｃのこのような配置によって、比較的少ないリブで各種サイズの記録紙に対応した案内面が形成されるとともに、搬送される記録紙の外側の側縁に対してリブ２１１ｃ，２１２ｃが記録紙を曲げるような作用をすることが防止されて、搬送される記録紙の曲がり、波打ち等が防止される。
【００４２】
以上説明したような案内板２１１及び２１２を用いることによって、前記のような排紙部における記録紙Ｐの不揃いが防止され、積載台３０２上に記録紙Ｐを整然と排出することができた。
【００４３】
【実施例】
図２に示す記録紙反転処理装置の案内板２１１，２１２として、次のようなものを用いた。
【００４４】

導電性基板２１１ａ，２１２ａのそれぞれにサンダーロンを両面接着テープで周辺を接着して固定し、除電層２１１ｂ，２１２ｂを形成した。その上にリブ２１１ｃ，２１２ｃをその両端をとめることによって固定した。リブ２１１ｃ，２１２ｃは前記のように、除電層２１１ｂ，２１２ｂ上に該層の表面に近接した記録紙搬送面を形成するものであるが、リブ２１１ｃ，２１２ｃは、除電層２１１ｂ，２１２ｂを押圧力して、除電層ががその全面に亘って導電性基板２１１ａ，２１２ａと接触して、記録紙Ｐから吸収した電荷を逃がす電気的接続を形成するのに役立っている。
【００４５】
以上のような記録紙案内板２１１，２１２を用いることによって、記録紙Ｐの帯電による排紙部における不揃いは極めて効果的に防止された。
【００４６】
【発明の効果】
記録紙の帯電が防止されて、搬送不良が解消された。排紙部における記録紙の帯電を極めて効果的に防止することができ、反転処理装置における排紙部における記録紙の不揃いが一掃された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙搬送装置が使用される複写装置の１００の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる紙搬送装置を組み込んだ記録紙処理装置の斜視図である。
【図３】図２に示す記録紙処理装置の側面図である。
【図４】図２に示す記録紙処理装置の記録紙受け取り状態での断面図である。
【図５】図２に示す記録紙処理装置の記録紙反転状態での断面図である。
【図６】図２に示す記録紙処理装置における反転ドラムの断面図である。
【図７】図２に示す記録紙処理装置の作動を説明するタイムチャートである。
【図８】図２に示す記録紙処理装置の記録紙の反転前の記録紙保持状態を示す図である。
【図９】案内板を平板に展開したものの平面図及び断面図である。
【符号の説明】
２１１，２１２案内板
２１１ａ，２１２ａ導電性基板
２１１ｂ，２１２ｂ除電層
２１１ｃ，２１２ｃリブ

Claims

紙を案内手段で案内して所定の搬送軌道に沿って搬送する紙搬送装置において、
紙の表裏を反転させる反転手段を有し、
前記案内手段が、接地された導電性基体上に有機導電性繊維からなる除電層を形成してなる案内手段であり、
該案内手段を紙に面状に近接するように前記反転手段の反転部に配置したことを特徴とする紙搬送装置。
前記案内手段が、前記除電層に対して紙を実質的に非接触に支持して案内する支持手段を有することを特徴とする請求項１に記載の紙搬送装置。
前記支持手段がリブで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の紙搬送装置。
前記リブが紙の搬送方向下流側に広がるように配置したことを特徴とする請求項３に記載の紙搬送装置。
前記有機導電性繊維が比抵抗１０ ^−１〜１０ ^−５ Ω・ｃｍの電気抵抗を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の紙搬送装置。
前記リブが２〜１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の紙搬送装置。
前記反転手段が、前記反転部の外面に沿って紙を搬送し、その後、紙を剥離する構成であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の紙搬送装置。