JP3757600B2 - シート状部材搬送装置及びこの搬送装置を有する画像形 成装置 - Google Patents

シート状部材搬送装置及びこの搬送装置を有する画像形 成装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピアやプリンタ等の画像形成装置等においてシート状部材を搬送するシート状部材搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置における給紙トレイ部から感光ドラマまで記録紙を搬送する搬送装置について図16及び図17により説明する。図16の搬送装置は、図の下方の給紙トレイ部(図示省略)から上方の感光体ドラム(図示省略)まで記録紙sを搬送ガイド部100を通して搬送する。この搬送ガイド部100の途中に、第1の駆動ローラ101と第1の従動ローラ102とからなる第1のローラ対131と、第2の駆動ローラ111と第2の従動ローラ112とからなる第2のローラ対132と、第3の駆動ローラ121と第3の従動ローラ122とからなる第3のローラ対133とがそれぞれ設けられ、記録紙sを図の矢印v方向に搬送する。各駆動ローラ101,111,121は、モータ、歯車機構及びベルト機構等からなる駆動機構(図示省略)により回転駆動され、この回転により各従動ローラ102,112,122が従動回転する。
【0003】
以上のような従来の搬送装置の搬送動作における問題点ついて図17により説明する。図17は、記録紙の搬送中に第2の駆動ローラ111の駆動機構に加わる負荷の変化(a)、記録紙の搬送速度の変化(b)、及び騒音測定による音圧レベルの変化(c)をそれぞれ示す。第1のローラ対131から搬送された記録紙sが時間t1で第2のローラ対132に進入すると、駆動機構に加わる負荷が図17(a)のように増加する。同時に第1の駆動ローラ101への動力伝達が遮断され、第1のローラ対131が空転する。そして、時間t2で記録紙sの搬送速度を上げるために、第2の駆動ローラ111がより高速に回転され記録紙の搬送速度が図17(b)のように増加する。この時、この速度変動により記録紙の搬送が不安定になることから、記録紙sが図16のように搬送ガイド部100に衝突し振動や突発音が図17(c)のように発生する。記録紙sが更にv方向に搬送され時間t3で記録紙sの先端が第3のローラ対133に進入し、時間t4で後端が第1のローラ対131を通過すると、第2の駆動ローラ111の駆動機構の負荷が変化し、同時に記録紙の搬送速度も急変動するため、記録紙sの搬送が不安定となり、図16の波線のように記録紙sが搬送ガイド部100に衝突する。これにより、図17(c)のように突発音が発生してしまう。このような突発音は、コピアやプリンタ等の画像形成装置の使用中における騒音の原因となり、オフィイス等における一層の静音化が望まれている中、好ましくない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、画像形成装置等において記録紙等のシート状部材を搬送する際、搬送速度が変更した時あるいは搬送負荷が変更した時にでもシート状部材を安定な状態で搬送し、振動や突発音の生じることのない搬送装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシート状部材搬送装置は、回転駆動源と、シート状部材を間に挟んで搬送する一対のローラ部材と、前記回転駆動源からの回転を前記ローラ部材に伝達する回転伝達手段と、前記回転伝達手段に負荷を加える負荷手段と、前記負荷手段の負荷を、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで変更し、前記搬送負荷の変動を減少させる負荷変更手段とを具備する。
【0006】
本発明によれば、回転駆動源からの回転を一対のローラ部材に伝達する回転伝達手段に負荷手段により負荷を加えた状態において、シート状部材が一対のローラ部材間に挟まれて搬送され、例えば搬送速度や搬送負荷が上昇するときに、負荷手段の負荷を変更することができるから、ローラ部材をより制動した状態で回転駆動することができ、シート状部材を安定に搬送できる。これにより、搬送速度の変更時または搬送負荷の変更時における振動や突発音の発生を未然に防止することができる。
【0007】
また、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングを検知する検知手段を更に具備するようにできる。これにより、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで負荷手段の負荷を変更できる。
【0008】
また、前記検知手段は、シート状部材が所定位置に達したことを検知するセンサを備えるようにできる。このようなセンサは、例えば、反射型または透過型フォトインタラプタから構成することができ、第1のローラ対の上流側または下流側近傍に配置することにより、シート状部材がローラ部材に進入する直前またはそこから出た直後に負荷手段の負荷変更時のタイミングをとることが可能となり、搬送負荷の変更をタイミングよく行うことができる。また、検知手段を第2のローラ対の上流または下流側近傍に配置し、搬送されるシート状部材の後端を検知することができる。これにより、負荷手段の負荷変更時のタイミングをとることが可能となる。
【0009】
また、前記検知手段は、前記回転駆動源の負荷の変動を検知するように構成できる。これにより、回転駆動源の入力電流等が搬送負荷の変動により変化した場合に、搬送負荷の変動に対応して負荷手段の負荷変更時のタイミングをとることが可能となり、搬送負荷の変更をタイミングよく行うことができる。
【0010】
また、前記負荷手段による負荷が、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミング時から所定期間減少するように構成することができる。これにより、シート状部材の搬送中に搬送負荷が上昇し変動する期間中において、上昇した搬送負荷を一定に保持することができるから、シート状部材の搬送を安定することができる。
【0011】
また、前記回転伝達手段が回転軸を備え、前記負荷手段が前記回転軸に対し負荷を加えるように構成できる。
【0012】
前記回転伝達手段が歯車を備え、前記負荷手段が前記歯車に対し負荷を加えるように構成できる。
【0013】
また、前記回転伝達手段が回転体と回転ベルトとからなる巻掛伝動機構を備え、前記負荷手段が前記回転体に対し負荷を加えるように構成できる。
【0014】
また、上述の負荷装置に加えて、巻掛伝動機構における前記回転ベルトの張力を変える張力制御手段を備えることができる。この張力制御手段で回転ベルトの張力を変えることにより、負荷手段によるローラ部材の制動状態を更に高めることができ、シート状部材の搬送をより安定させることができるから、振動や突発音の発生防止効果を更に向上させることができる。
【0015】
また、前記負荷手段が前記回転体、前記歯車の側面または前記回転軸に対し摩擦部材を押圧するように構成できる。この構成によれば、回転中に摩擦部材と回転体、歯車の側面、または回転軸との間に発生する摩擦力により負荷手段の負荷を回転体または回転軸に加えることができる。また、この摩擦力を変えるように構成することにより負荷を変動させることができる。
【0016】
この場合、前記負荷手段が、前記摩擦部材を作動させその押圧を前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで変更する駆動手段を備えることができる。これより、負荷手段の負荷を変動させることができる。
【0017】
また、前記駆動手段はカム部材を備え、前記駆動手段による前記カム部材の回転により前記負荷手段が前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで作動するように構成できる。また、負荷手段の作動源を回転駆動源とすればこの駆動手段を省略できるとともに、例えばカム部材のカム面形状を変えることにより前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングを調整できる。
【0018】
前記一対のローラ部材が搬送されてきたシート状部材を受け入れた後に高速に回転駆動されるようにできる。このような高速回転によるシート状部材の高速搬送はラインスピードを上げ生産性を高めるために必要とされるが、高速搬送時、特に高速搬送時に負荷がかかる場合に、シート状部材の搬送が不安定となり易いのに対し、上述のように本発明の搬送装置によれば、高速回転時でもシート状部材の搬送を安定化できるため、画像形成装置等において生産性を低減させずに静音化を図ることができる。
【0019】
この場合、前記ローラ部材の上流側に第2の一対のローラ部材を、下流側に第3の一対のローラ部材をそれぞれ備え、前記ローラ部材の高速回転時に前記第2のローラ部材が空転するとともに、前記第3のローラ部材がシート状部材を受け入れた後にこのシート状部材の後端が前記第2のローラ部材を通過するように構成できる。このような動作においては、シート状部材の搬送が不安定となり易いのに対し、上述のように本発明の搬送装置によれば、シート状部材の搬送を安定化できる。
【0020】
プリンタやコピア等の画像形成装置が上述のシート状部材搬送装置を有することにより、画像形成装置における突発音や振動を低減できるため、より静音化した画像形成装置を実現できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図1は本実施の形態の搬送装置の概略を示す側面図である。この搬送装置は、感光体ドラム18においてシート状部材にトナー像を転写して形成するために、記録紙等のシート状部材Sを図の下方の給紙部(図示省略)から上方の感光体ドラム18まで搬送するように構成されている。
【0022】
図1の搬送装置は、第1の駆動ローラ11と第1の従動ローラ12とからなる第1の搬送ローラ対1と、この第1の搬送ローラ対1の上流側に配置された第2の駆動ローラ21と第2の従動ローラ22とからなる第2の搬送ローラ対2と、第1の搬送ローラ対1の下流側に配置された第3の駆動ローラ31と第3の従動ローラ32とからなる第3の搬送ローラ対3とを備え、これらの搬送ローラ対2,1,3の間に、シート状部材Sがガイドされながら図の上方に送られる際に通過する搬送ガイド路14,15がそれぞれ形成されている。搬送ガイド路14,15は、互いに対抗して配置されるガイド部材91,92間及び93,94間にそれぞれ形成されている。シート状部材Sは駆動ローラと従動ローラとの間に挟まれて駆動ローラの回転により従動ローラも回転しながら搬送される。
【0023】
上述の第2のローラ対2に対し、給紙部からシート状部材Sがガイド部13を通りローラ10により送り込まれる。また、第3のローラ対3からでたシート状部材は搬送ガイド路16,ローラ41,42、搬送路17を通り、矢印r方向に回転する感光体ドラム18の回転とタイミングをとりながら、矢印h方向に搬送されて感光体ドラム18の下部に送り込まれる。なお、手差し給紙の場合は、シート状部材は手差しガイド部16aから搬送ガイド路16へ送られる。
【0024】
図1の搬送装置の各駆動ローラ11,21,31を駆動するための駆動機構について図2により説明する。図2の駆動機構は、モータ23からの回転が各歯車機構24,25,27及びベルト機構26等を介して各駆動ローラを駆動する。モータ23の回転は、回転軸a(図2ではその中心線を示す、以下同じ)、一対の歯車機構24,回転軸b及び一対の歯車機構25を介して回転軸cに伝達される。
【0025】
図2に示すように、回転軸cには第3の駆動ローラ31が連結しており、回転軸cの回転により回転駆動される。巻掛伝動機構としてのベルト機構26は、互いに離間して配置された一対の回転円盤体26b、26cと、これらの回転円盤体26b、26cの間にその側部周面に巻き付けるように掛け渡されたベルト26aとを備える。
【0026】
ベルト機構26において、回転軸cの回転により回転円盤体26cが回転すると、ベルト26aにより他方の回転円盤体26bが回転する。この回転円盤体26bの中心軸dには第1の駆動ローラ11が連結されており、この回転軸dの回転により回転駆動される。また、中心軸dの回転により複数の歯車からなる歯車機構27を介して回転軸eが回転する。この回転軸eにはクラッチ機構28を介して回転軸fが連結されており、この回転軸fに第2の駆動ローラ21が連結されている。クラッチ機構28の作動により回転軸eとfとが連結されと、回転軸eの回転により第2の駆動ローラ21が回転する。以上のようにして、モータ23が回転すると、各駆動ローラ11,21,31が回転駆動される。
【0027】
次に、上述のような搬送装置に備える負荷装置についての第1の例を図3により説明する。図3は、図2のベルト機構26の回転円盤体26bに対して押圧力を加える負荷装置を示す斜視図である。図3の負荷装置は、本体(図示省略)に固定された支持部材39上に支持された弾性部材38と、この弾性体38により平面板40を介して回転円盤体26bの平側面26dに対して押し付けられる摩擦部材37と、この摩擦部材37を平側面26dから離間させるように平面板40に当接する棒状の当接部材35aを作動させるアクチュエータ35とを備える。
【0028】
弾性部材38は、平板ばね状部材から構成され、円弧状の曲線部38aと、この曲線38aの先端から突出し回転円盤体26bの平側面26dに対抗するように設けられた平面部38bとを備える。平面部38bに摩擦部材37が張り付けられる。
【0029】
以上のような図3の負荷装置の動作について説明する。図3に示す状態では、摩擦部材37が回転円盤体26bの平側面26dに対して弾性部材38の曲線部38aの弾性力により押し付けられている。この状態でベルト機構26が作動すると、回転円盤体26bの回転中に摩擦部材37と平側面26dとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力によりベルト機構26に負荷が加えられる。
【0030】
次に、上述の摩擦部材37による負荷を変化させる動作について説明する。後述の検知部からの検知信号により制御部36aから駆動部36に対して指示信号が送られると、駆動部36はアクチュエータ35を作動させる。アクチュエータ35は、当接部材35aをx方向に突き出して当接部(平面板)40に当接させることにより、平面板40を変位させる。この平面板40の変位により、摩擦部材37と平面部38bとが曲線部38aの平側面26bに向いた弾性力に抗して平側面26dから離れる方向に移動する。これにより、摩擦力を減少させ、摩擦部材37によるベルト機構26に対する負荷を減少させることができる。
【0031】
従って、アクチュエータ35からの当接部材35aの突き出し量を制御することによって負荷を変化させることができる。また、摩擦部材37を平側面26dから完全に離すと、負荷が解除され、無負荷状態となる。なお、アクチュエータ35は、リニア制御アクチュエータ、または電磁クラッチと戻りばね等から構成できる。また、当接部材35aが当接部40に当接して負荷が減少した状態または無負荷状態である場合、別の検知信号により当接部材35aをx方向と逆方向にアクチュエータ35により引き込むことができる。これにより再び負荷状態とすることができる。また、図3の負荷装置は、図2の回転円盤体26c側に設けても良く、また、歯車機構25,27や回転軸c、d等に備えさせてもよい。
【0032】
次に、負荷装置についての第2の例を図4により説明する。図4は、図2のベルト機構26の回転円盤体26bに連結された回転軸43に対して負荷を加える負荷装置を示す斜視図である。図4の負荷装置は、本体(図示省略)に固定された固定板44に取り付けられた負荷部45を備え、この負荷部45の中心に形成された貫通部に回転軸43が挿入されている。負荷状態では回転軸43は負荷部45の貫通部内で負荷を受けながら回転する。このような負荷を加える方式としては、外部からの駆動により作動する公知の電磁式、摩擦式、パウダ式またはヒステリシス式がある。
【0033】
図4の負荷装置の動作について説明する。負荷状態において制御部46aが検知信号を受け取ると、駆動部46に指示信号を送り、駆動部46が負荷部45の負荷を変化させ、回転軸43に対する負荷を減少させる。これにより、回転円盤体26bの回転中に、例えば摩擦式の場合回転軸43の周面43aと負荷部45の貫通部内周面との間に発生する摩擦力を減少させ、ベルト機構26に加えられる負荷が減少する。なお、別の検知信号により負荷部45を作動させて再び負荷状態とすることができる。また、図4の負荷装置は、図2の回転軸cに設けてもよい。
【0034】
次に、上述の図3及び図4のような負荷装置に対して負荷のタイミングを検知して検知信号を発生し送る検知装置について図5により説明する。図5の検知装置は、図1に示した第1のローラ対1の下流側にフォトインタラプタ式センサを配置し、第1のローラ対1から出た直後のシート状部材の先端を検知するようにしたものである。図5に示す検知装置は、第1の駆動ローラ11の近傍下流側に配置された発光素子19と、この発光素子19と搬送ガイド路15を挟んで対抗するよう第1の従動ローラ12の近傍下流側に配置された受光素子20と、受光素子20からの信号により検知信号を発生しまた発光素子19を制御する検知部33とを備える。
【0035】
図5の検知装置についての検知動作について説明する。図1の搬送装置において第2のローラ対2から搬送ガイド路14を矢印V1方向に搬送されてきたシート状部材Sが第1のローラ対1に進入し、図5の波線で示すようにシート状部材の先端STが第1のローラ対1から出ると直ぐに発光素子19と受光素子20との間に位置し、このため発光素子19からの光が遮断される。これにより受光素子20からの信号が変化しこの変化を検知部33において検知し検知信号を発生する。
【0036】
以上のように、シート状部材の先端STが第1のローラ対1から出て直ぐのタイミングで発生した検知信号は、図3または図4の制御部36aまたは46aに送られ、負荷装置による負荷を変化させ、ベルト機構に加えられる負荷を減少させることができる。
【0037】
なお、図5では、位置検出センサとして透過型フォトインタラプタ式を用いたが、反射型フォトインタラプタ式センサを用いてシート状部材の先端STからの反射光を検知することにより同様の検知信号を発生させることができる。また、この位置検知センサを上流側近傍に配置してもよい。また、同様の検知手段を第2のローラ対2の上流または下流側に配置することもできる。
【0038】
次に、上述のような図3または図4の負荷装置と、図5の検知装置とを有する搬送装置の動作について図6により説明する。図6は、シート状部材の搬送中において、負荷装置による負荷がない場合の搬送負荷の時間変化(a)、負荷装置が加える負荷の時間的変化(b)、及び負荷装置による負荷が加えられた場合の搬送負荷の時間変化状態(c)をそれぞれ模式的に示すものである。従って、図6(a)は、上述の図17(a)と対応し、両図における時間t1,t2及びt4は、同じ時間を表す。なお、各図において縦軸のスケールは異なる。
【0039】
搬送状態において通常、負荷装置はベルト機構の回転円盤体26bやその回転軸43などの回転体に対して負荷を図6(b)の左の略平坦部分のように加えている。いま、図2において第2のローラ対2から搬送ガイド路14を通り搬送されてきたシート状部材Sが時間t1で第1のローラ対1に進入しここを出た直後、その先端STが図5のように検知されることにより、負荷装置が作動する。これにより負荷装置は、図6(b)のように時間t2までの比較的短時間でその負荷を減少させる。これにより、従来の場合の図6(a)のように高搬送負荷でかつかなり変化する搬送負荷を図6(c)のように平坦化させることができ、また搬送負荷の変動を小さくすることができる。また、時間t1において同時に図2のクラッチ機構28が作動して第2の駆動ローラ21への動力伝達が遮断され、第2のローラ対2が空転するが、ベルト機構26はよく制動された状態で駆動されることから、搬送負荷の変動を抑制し、シート状部材Sの搬送は安定する。
【0040】
そして、シート状部材Sの搬送速度を上げるために、図5の位置検出センサから検知信号が発せられたときから所定の時間経過後に、第1の駆動ローラ11がより高速に回転されシート状部材の搬送速度が増加し、この時、従来の装置では速度変動によりシート状部材の搬送が不安定になり易いが、本搬送装置では、上述のように搬送状態が安定しているので、従来のようにシート状部材がガイド部材に衝突し振動や突発音が発生することはない。
【0041】
シート状部材Sが更にV方向に搬送され時間t3でシート状部材Sの先端が第3のローラ対3に進入し、時間t4で後端が第2のローラ対2を通過すると、第1の駆動ローラ11の負荷が変化し、同時にシート状部材の搬送速度も急変動するため、従来の装置ではシート状部材の搬送が不安定となり易いが、本搬送装置では、上述のように搬送状態が安定しているので、従来のようにシート状部材がガイド部材に衝突し振動や突発音が発生することはない。
【0042】
また、第1の駆動ローラ11を高速に回転しシート状部材の搬送速度を増加させることは、ライン搬送スピードを上げ生産性を高めるために必要とされるが、高速回転時にはシート状部材の搬送が不安定となり易いのに対し、上述のように本搬送装置によれば、高速搬送時でもシート状部材の搬送を安定化できるため、画像形成装置等において生産性を低減させずに静音化を図ることができる。以上のように、本搬送装置の組み込まれるコピアやプリンタ等の画像形成装置において、騒音の原因となる振動や突発音の発生を防止でき、OA機器の使用されるオフィイス等における静音化に寄与できる。
【0043】
次に、別の検知装置について図7により説明する。図6の検知装置は、図2に示す回転駆動源であるモータ23において、例えば図6(a)のように搬送負荷が変化した場合、モータ23に流れる電流も図7(a)のように増加し、所定レベルに達したときに検知信号を発生するようにしたものである。この検知装置は、図7(b)のようにモータ23の入力電流のレベルを検知する電流レベル検知部34を備え、入力電流が増加し図7(a)のレベルTLに達すると、検知信号を発生する。また、モータ23の負荷電流が図7(c)のようにレベルTL’以下に減少すると、別の検知信号を発生する。検知信号は、上述と同様に負荷装置の各制御部に送られる。例えば、入力電流のレベルTLは、図6の時間t1近傍で達するように設定することができ、またレベルTL’は、図6の時間t4とt5の間の時間txで達するように設定できる。これにより、図5の場合と同様に図3または図4の負荷装置における負荷変化タイミングを検知することができる。
【0044】
次に、上述の図3及び図4のような負荷装置においてベルト機構のベルトの張力を変化させ上述の負荷の効果を更に向上させるための張力制御装置について図8により説明する。図8は、図2のベルト機構26において付加した張力制御装置の側面図(a)と、斜視図(b)である。図8の張力制御装置は、ローラ46をベルト機構26のベルト26aに対して押し付けることによりベルト張力を変化させるものである。
【0045】
図8の張力制御装置は、軸47の先端部に設けられた大径のローラ46と、軸47を一端側で結合したスライド部材45と、本体(図示省略)に固定されスライド部材45をガイドするガイド部材48と、スライド部材45の他端側から突出した突出部45bとガイド部材48の突出部48bとの間に設けられたばね等の弾性部材49とを備える。弾性部材49は、スライド部材45を矢印y方向に付勢している。また、スライド部材45は、図の下方に突き出て折り曲げられたスライド部45aがガイド部材48に形成された細長のガイド孔48aに貫通し係合した状態で、k及びyの両方向にスライドできる。
【0046】
図8の張力制御装置の動作を説明する。スライド部材45が、駆動機構(図示省略)により、スライド部材45が弾性部材49の付勢力に抗して矢印k方向に移動している状態から、y方向に移動させられると、軸47とともにローラ47がベルト機構26のベルト26aに接し、ベルト26aの張力を増大させる。また、スライド部材45がyの逆方向kに移動すると、ベルト26aの張力が減少し、更に移動するとベルト26aから離れる。このようにして、ガイド部材45の移動量によりベルト26aの張力を変化させることができる。なお、スライド部材は、そのスライド部45aがガイド部材48の細長のガイド孔48aを貫通し、移動時にガイド部材48のガイド孔48aの両端部においてその移動が規制される。なお、張力変化のタイミングは、例えば負荷装置と同様に図6の時間t1からt4またはt5までとすることができる。
【0047】
次に、別の張力制御装置について図9により説明する。図9は、図2のベルト機構26において付加した張力制御装置の側面図(a)と、斜視図(b)である。図9の張力制御装置は、ローラ46をベルト機構26のベルト26aに対して押し付けることによりベルト張力を変化させ、図8と基本的構成は同じであるので、同一部分に同一符号を付し、その説明は省略する。図9の張力制御装置では、ばね等の弾性部材49がスライド部材45の軸47側の突出部45cとガイド部材48の突出部48cとの間に設けられている。このため、弾性部材49はスライド部材45を矢印k方向に付勢している。これ以外は、図8の装置と同様であり、同様の動作をする。
【0048】
次に、図3のような負荷装置の場合、及びこの負荷装置に図8または図9のような張力制御装置を付加した場合の振動・突発音の低減効果について図10により説明する。図10(b)に示す機構Aは図3の負荷装置を模式的に表し、図10(c)に示す機構Bは機構Aに図8または図9の張力制御装置を加えた機構を模式的に表す。各機構A,Bにおける音圧レベルの時間変化を図10(a)に示すが、機構Aでは曲線Aのように従来例の曲線Cよりもピーク時において突発音等をかなり低減できる。また、機構Bでは曲線Bのようにピーク時において突発音等を更に低減できる。これにより、図8または図9のような張力制御装置を負荷装置に付加することにより突発音の低減効果が増すことが分かる。
【0049】
次に、図5の検知手段と別の位置にフォトインタラプタ81,82を配置し、図6で説明したのとは別のシーケエンスで搬送負荷を制御する方法について図11により説明する。図11は、図1と同様の搬送装置の概略を示す側面図であり、同一部分に同一符号を付し、その説明は省略する。図に示すように、フォトインタラプタ81を第1の搬送ローラ対1の上流側近傍に配置し、別のフォトインタラプタ82を第2の搬送ローラ対2の上流側近傍に配置する。フォトインタラプタ81,82は、図5と同様の透過型を用いたが、反射型でもよい。
【0050】
図11の位置検出センサの配置例による動作について説明する。シート状部材Sが第2のローラ対2により搬送ガイド路14を搬送され第1のローラ対1に近づくと、その先端STをフォトインタラプタ81が検知し、所定時間経過後に図3または図4の負荷装置が作動しその負荷を減少させる。この所定時間は、シート状部材の先端が第1のローラ対1を通過する直前の時間とすることができる。同時に、張力制御装置がベルト26aの張力を減少させる。次に、図2のクラッチ機構28の作動により第2のローラ対2に対する回転動力の伝達が遮断され、第2のローラ対2が空転するとともに、第1のローラ対1が高速回転され、シート状部材Sの搬送速度が上昇する。
【0051】
次に、フォトインタラプタ82がシート状部材Sの後端を検知すると、所定時間経過後に負荷装置が作動し再びその負荷を増大させ、また、張力制御装置がベルト26aの張力を再び増大させる。この所定時間は、シート状部材Sの後端が第2のローラ対2を通過する直前の時間とすることができる。このようにして制御することにより図6と同様の効果を得ることができる。
【0052】
なお、図2のクラッチ機構28からその遮断のタイミング信号を得て、そのタイミングから所定時間経過後に、負荷装置による負荷を減少させることができる。また、シート状部材のサイズが分かっていれば、クラッチ機構28の作動時からまたはフォトインタラプタ81の検知時から所定時間経過後に負荷装置による負荷を増大させることができる。この場合、図11のフォトインタラプタ82を省略してもよい。
【0053】
次に、負荷装置の第3の例について図12により説明する。図12(a)の負荷装置は、図2のベルト機構26の回転円盤体26bの平側面26dに突出して設けた回転円柱部50の周側面50aに対して摩擦部材55を押し付けることにより、負荷を加えるものである。この負荷装置は、回転軸51を中心に回動し回転軸51から放射状にほぼ等距離に延びた第1〜3の延在部52a,52b,52cを有する回動部材52と、第1の延在部52aの先端の取付部52dに回転円柱部50の周側面50aに対抗するように貼り付けられた摩擦部材55と、第2の延在部52bの先端と本体側90との間に張られ回動部材52を矢印nの回転方向に付勢するばね等の弾性部材54と、第3の延在部52cの先端にその駆動軸53aを介して取り付けられた電磁ソレノイドまたはリニア制御アクチュエータ等からなるアクチュエータ53とを備える。
【0054】
図12(a)に示す状態では、アクチュエータ53の駆動軸53aが矢印mと逆方向に変位し、回動部材53が弾性部材54の付勢力に抗して矢印nと逆回転方向に回動して摩擦部材が回転円柱部50の周側面50aに押し付けられ、周側面50aと摩擦部材55との間に生じる摩擦力によりベルト機構26に負荷が加えられている。ここで、図5または図6のような検知装置からの検知信号に基づいてアクチュエータ53が作動し、駆動軸53aをm方向に突き出すと、弾性部材60の付勢力も加わり回動部材52がn回転方向に回動することにより、摩擦部材55が周側面50aから離れる方向に移動し、これらの間の摩擦力が減少する。このような図12(a)の負荷装置によれば、図3の負荷装置と同様の効果が得られる。なお、アクチュエータ53からの駆動軸53aの突き出し量を制御することによって負荷を変化させることができる。摩擦部材55を円柱部50の平側面に押し付けるような構成にしてもよい。
【0055】
上述のような負荷装置のアクチュエータ53の電磁ソレノイドの制御法について図12(b)、(c)により説明する。電磁ソレノイドに加える電圧を図12(c)のようにパルス幅変調(PWM)することにより、負荷装置からの負荷量が図12(b)のように傾斜して増加するように制御する。また、負荷量を減少する際にも傾斜するよう制御できる。このような制御により、例えばベルト機構26に対して急激に負荷が加わらないことから、シート状部材の安定な搬送に寄与できる。
【0056】
次に、図13により負荷装置の第4の例を説明する。図13の例は、図12とほぼ同一の構成であるが、回動部材と摩擦部材との間に板ばね等の弾性部材58を配置したものである。図12と同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
【0057】
図13の負荷装置の回動部材57は回転軸59を中心に回動し、ほぼ二等辺三角形状に構成され、鋭角部分の延在部57aが弾性部材60に連結され、他の鋭角部分の延在部57bがアクチュエータ53の駆動軸53aに連結されている。また、鈍角部分57cには弾性部材58が取り付けられ、この弾性部材58の他端に摩擦部材55が取り付けられている。図13の負荷装置は図12の装置と同様の作動をするが、弾性部材58により、摩擦部材55と回転円柱部50の周側面50aとの間の摩擦力を緩やかに変動させることができ、負荷装置からの負荷の変動を平滑に行うことができるから、シート状部材の安定な搬送に寄与する。
【0058】
次に、図14により負荷装置の第5の例を説明する。図14(a)の例は、図12とほぼ同一の構成であるが、アクチュエータとしてモータ65を用い、負荷の変動をカム機構により行うようにしたものである。図12と同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
【0059】
図14の回動部材52の第3の延在部52cの先端には回転部材63が回転自在に設けられ、また、モータ65の回転により減速機構(図示省略)を介して回転軸61aを中心にカム部材63が回転する。回転部材63とカム部材61とにより構成されるカム機構により、摩擦部材55が周側面50aに当接する方向及び離れる方向に回動部材52を回動させることができる。負荷を加えるサイクルは、カム部材61の形状や回転軸61aの回転速度等により制御でき、また、負荷量はカム部材61の形状により調整できる。
【0060】
例えば、カム部材61を図12(b)のように回転させることにより、図12(a)の負荷装置による負荷量を図12(c)のように変動させることができる。これにより、図12(b)と同様に摩擦部材55と回転円柱部50の周側面50aとの間の摩擦力を緩やかに変動させることができ、負荷装置からの負荷の変動を平滑に行うことができるから、シート状部材の安定な搬送に寄与する。なお、この負荷装置では弾性部材54を省略してもよい。また、本例において、アクチュエータを図2の駆動機構とすることができる。
【0061】
次に、図15により負荷装置の第6の例について説明する。図15の例は、図12とほぼ同一の構成であるが、カム部材61の回転角が小さい場合にアクチュエータによりカム部材を移動させて負荷量の変動範囲を大きくできるようにしたものである。図12と同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
図13の負荷装置は、電磁ソレノイドまたはリニア制御アクチュエータ等からなるアクチュエータ64から突き出た棒部材62にカム部材61を連結し、アクチュエータ64の図の矢印両方向の変位により、カム部材61を移動させる。この移動により、摩擦部材55が周側面50aに当接する方向及び離れる方向に回動部材52を回動させることができ、同時にその回動する量も大きくすることができるため、カム部材61の回転角が小さい場合等に有利である。
【0062】
【発明の効果】
本発明によれば、画像形成装置等においてシート状部材を搬送する際、搬送速度が変更した時あるいは搬送負荷が変更した時にシート状部材を安定な状態で搬送し、振動や突発音の生じることのない搬送装置を提供することができる。これにより、一層静音化した画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の搬送装置の概略を示す側面図である。
【図2】図1に示す各駆動ローラを駆動するための駆動機構を示す斜視図である。
【図3】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第1の例を示す斜視図である。
【図4】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第2の例を示す斜視図である。
【図5】図1の搬送装置において構成することのできる検知装置の第1の例を示す、図1と同様の側面図である。
【図6】図1の搬送装置において負荷装置により負荷を加える動作を説明する図であり、負荷装置による負荷がない場合の搬送負荷の時間変化図(a)、負荷装置がベルト機構等の回転体に加える負荷の時間変化図(b)、及び負荷装置による負荷がある場合の搬送負荷の時間変化図(c)である。
【図7】図1の搬送装置において構成することのできる検知装置の第2の例を示す図であり、モータの入力電流の時間変化を示す図(a)、(c)及びブロック図(b)である。
【図8】図2の駆動機構のベルト機構において構成することのできるベルトの張力制御装置の側面図(a)、及び斜視図(b)である。
【図9】図2の駆動機構のベルト機構において構成することのできる別のベルトの張力制御装置の側面図(a)、及び斜視図(b)である。
【図10】図1の搬送装置に図3の負荷装置を構成した場合(機構A)及び機構Aに図8または図9の張力制御装置を加えた場合(機構B)の突発音・振動の低減効果を説明するための図であり、機構A,B及び従来例についての音圧レベルの時間変化(a)、機構Aの概略を示す側面図(b)、及び機構Bの概略を示す側面図(c)である。
【図11】図1の搬送装置において、図5と別の位置に検知手段としてのフォトインタラプタを配置した例を示す側面図である。
【図12】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第3の例を示す側面図(a)、負荷装置の負荷量に時間変化図(b)、及び負荷装置のアクチュエータに加える電圧波形の例を示す図(c)である。
【図13】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第4の例を示す側面図である。
【図14】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第5の例を示す側面図(a)、負荷装置のカム部材の回転角の時間変化図(b)、及びこのカム部材の回転角変化による負荷量の時間変化図(c)である。
【図15】図1の搬送装置において構成することのできる負荷装置の第6の例を示す側面図である。
【図16】従来の搬送装置の側面図である。
【図17】図16の従来の搬送装置の問題点を説明するための図であり、搬送負荷の時間変化(a)、搬送速度の時間変化(b)、及び音圧レベルの時間変化(c)を示す。
【符号の説明】
1 第1のローラ対
2 第2のローラ対
3 第3のローラ対
11,21,31 第1,第2及び第3の駆動ローラ
12,22,32 第1、第2及び第3の従動ローラ
14,15 搬送ガイド路
18 感光体ドラム
19 発光素子(検知手段)
20 受光素子(検知手段)
23 モータ
26 ベルト機構(巻掛伝動機構)
26a 回転ベルト
26b,26c 回転円盤体
26d 回転円盤体の平側面
28 クラッチ機構
33 検知部(検知手段)
34 電流レベル検知部(検知手段)
35 アクチュエータ(駆動手段)
37,55 摩擦部材
38 弾性部材
43 回転円盤体の回転軸
45 負荷部
47 張力制御装置の丸棒
50 回転円柱部
50a 回転円柱部の周側面
52,57 回動部材
53,64 アクチュエータ
58 弾性部材
61 カム部材
81,82 フォトインタラプタ(検知手段)
91,92 ガイド部材
a〜f 回転軸
S シート状部材
ST シート状部材の先端

Claims (15)

  1. 回転駆動源と、シート状部材を間に挟んで搬送する一対のローラ部材と、前記回転駆動源からの回転を前記ローラ部材に伝達する回転伝達手段と、前記回転伝達手段に負荷を加える負荷手段と、前記負荷手段の負荷を、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで変更し、前記搬送負荷の変動を減少させる負荷変更手段と、を具備するシート状部材搬送装置。
  2. 前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングを検知する検知手段を更に具備する請求項1記載のシート状部材搬送装置。
  3. 前記検知手段は、シート状部材が所定位置に達したことを検知するセンサを備える請求項2記載のシート状部材搬送装置。
  4. 前記検知手段は、前記回転駆動源の負荷の変動を検知する請求項2または3記載のシート状部材搬送装置。
  5. 前記負荷手段による負荷が、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミング時から所定期間減少するように構成された請求項1,2,3または4記載のシート状部材搬送装置。
  6. 前記回転伝達手段が回転軸を備え、前記負荷手段が前記回転軸に対し負荷を加える請求項1〜5いずれか記載のシート状部材搬送装置。
  7. 前記回転伝達手段が歯車を備え、前記負荷手段が前記歯車に対し負荷を加える請求項1〜6いずれか記載のシート状部材搬送装置。
  8. 前記回転伝達手段が回転体と回転ベルトとからなる巻掛伝動機構を備え、前記負荷手段が前記回転体に対し負荷を加える請求項1〜7いずれか記載のシート状部材搬送装置。
  9. 前記回転ベルトの張力を変える張力制御手段を備える請求項8記載のシート状部材搬送装置。
  10. 前記負荷手段が前記回転軸、前記歯車または前記回転体に対し摩擦部材を押圧するように構成された請求項6,7,8または9記載のシート状部材搬送装置。
  11. 前記負荷手段が、前記摩擦部材を作動させその押圧を前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで変更する駆動手段を備える請求項10記載のシート状部材搬送装置。
  12. 前記駆動手段はカム部材を備え、前記駆動手段による前記カム部材の回転により前記負荷手段が、前記一対のローラ部材の搬送負荷がシート状部材搬送により変化するタイミングで作動する請求項11記載のシート状部材搬送装置。
  13. 前記一対のローラ部材が搬送されてきたシート状部材を受け入れた後に高速に回転駆動される請求項1〜12記載のシート状部材搬送装置。
  14. 前記ローラ部材の上流側に第2の一対のローラ部材を、下流側に第3の一対のローラ部材をそれぞれ備え、前記ローラ部材の高速回転時に前記第2のローラ部材が空転するとともに、前記第3のローラ部材がシート状部材を受け入れた後にこのシート状部材の後端が前記第2のローラ部材を通過するように構成された請求項13記載のシート状部材搬送装置。
  15. 請求項1〜14いずれか記載のシート状部材搬送装置を有する画像形成装置。
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