JP3762147B2 - シート給紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はシート搬送装置およびこれを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルやアナログの複写機や光プリンタ、光プロッタ、光製版機やファクシミリ受信部といった画像形成装置においては一般に、画像は転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）といった「シート状の記録媒体」に担持されることになる。シート状の記録媒体は画像形成装置内を搬送され、画像を担持して装置外へ排出される。シート状の記録媒体の搬送は、一般に複数の搬送ローラ手段により行われるが、各搬送ローラ手段による搬送速度は必ずしも同一でなく、記録媒体が複数の搬送ローラ手段により搬送されている状態において、搬送下流側の搬送ローラ手段の搬送速度が上流側のものの搬送速度より大きいと、搬送ローラ手段間で記録媒体に引張り力が作用する。このような引張り力の作用により搬送中のシート状の記録媒体に「波打ち」が生じ、搬送ローラ手段で「しわ」が発生したり、記録媒体が斜行する問題がある。
【０００３】
このような問題を有効に解消できる方法として、搬送速度の異なる２つの搬送ローラ手段間で、記録媒体を挾んだり（実開平５−３７７９４号公報）、記録媒体に線状の押圧力を作用させたり（特開平５−５８５００号公報）する方法が知られている。これらの方法は「しわ」や「斜行」の防止に有効であるが、挾圧力や線状の押圧力を作用させる部分で、記録媒体に「かなりの摩擦力」が作用するため、下流側の搬送ローラ手段に上記摩擦力に応じた「余分な負荷」がかかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、画像形成装置内で搬送されるシート状の記録媒体の斜行や、しわの発生を有効に防止し、記録媒体搬送の負荷を軽減することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、画像が形成されるシート状の記録媒体を給紙部から搬送するシート給紙搬送装置であって、上記給紙部に設けられた給紙ローラと、上記給紙ローラよりも下流側に配備されたレジストローラ対と、上記給紙ローラおよび上記レジストローラ対の間に配備された回動自在なガイドローラとを有し、上記給紙ローラによる搬送速度をＶ１、上記レジストローラ対による搬送速度をＶ２とするとき、Ｖ２＞Ｖ１であり、且つ、上記給紙ローラおよび上記レジストローラ対の少なくとも一方のローラ長が、搬送される記録媒体のシート幅より小さく、上記ガイドローラは、少なくとも表面部が導電性の材料で構成された単一ローラで上記シート幅以上のローラ全長を有し、搬送される記録媒体に所定の接触角で、シート幅全域にわたって接触し、記録媒体の移動に従動回転するものであることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、潜像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー画像を得、このトナー画像を記録媒体上に転写したのち定着して画像を形成する画像形成装置において、シート状の記録媒体を収納したカセットから、トナー画像の転写部に至る搬送路に、請求項１に記載のシート給紙搬送装置を用いたことを特徴とする。
【０００７】
「給紙ローラ」は、画像形成装置内の、シート状の記録媒体を搬送する給紙部に設けられる。
「レジストローラ対」は、上記搬送路における給紙ローラよりも下流側（シート状の記録媒体が搬送されて行く側）に配備される。
【０００８】
「ガイドローラ」は、給紙部における給紙ローラおよびレジストローラ対の間に配備される。ガイドローラは「回動自在」である。
【０００９】
給紙ローラによる搬送速度をＶ１、レジストローラ対による搬送速度をＶ２とすると、Ｖ２＞Ｖ１であり、且つ、給紙ローラおよびレジストローラ対のうちの少なくとも一方のローラ全長が、搬送されるシートのシート幅より小さい。
【００１０】
上記ガイドローラは「単一ローラでシート幅以上のローラ全長」を有し、搬送されるシートに「所定の接触角」でシート幅全域にわたって接触し、シートの移動に従動回転するものである。
【００１１】
搬送されるシート状の記録媒体の「シート幅」は、搬送されつつある記録媒体の表面上において、搬送方向に直交する方向の幅を言う。
【００１２】
ガイドローラが「単一ローラ」であるとは、シート状の記録媒体に接触するローラ周面部分が回転軸方向にわたって単一で分割されていないことを意味する。従って、ガイドローラは記録媒体に「シート幅全域にわたって」接触することができる。上記「接触角」は、ガイドローラに記録媒体が接触して搬送されている状態を軸方向から見て、記録媒体とガイドローラとが接触している領域をガイドローラの回転中心軸から見込む角をいう。
また、上記「一方のローラ長が、搬送されるシートのシート幅より小さい」とは、一方のローラが「分離されていない単一ローラ」であるときには「そのローラ長（軸方向のローラ周面長さ）」が、また、ローラが複数のローラを軸方向に間隔をあけて配列した「分割ローラ」である場合には「分離された個々のローラの軸方向の周長」が、シート幅より短いことを意味する。
【００１５】
給紙ローラは、カセット内に積層収納されているシート状の記録媒体を給紙するためのローラであり、給紙の際、最上位の１枚のみが給紙されるようにするため、フリクションパッド分離方式、ＦＲＲ（摩擦逆回転ローラ）分離方式、分離爪方式などの分離方式が用いられる。
【００１６】
レジストローラは「分離されていない単一ローラ」であることが多いが、「分割ローラ」として構成することもできる。
【００１８】
ガイドローラ自体を鉄やアルミニウムなどの金属類、導電性樹脂等で構成することもできるし、樹脂ローラの周面部に導電性コーティングを施したものとして構成することもできる。
【００１９】
このような少なくとも表面部を導電性としたガイドローラを、画像形成装置本体アースへ落とす場合は、画像形成装置の作像条件に合わせ、抵抗値をゼロから中抵抗（体積固有抵抗１０の５〜８乗Ω・ｃｍ程度）の範囲に選ぶ事ができる。必要な抵抗を実現するには、表面層と軸との間に中抵抗材質の物質を用いたり、中抵抗材質の軸受を使用するなどすればよい。
【００２０】
この発明の画像形成装置は、潜像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー画像を得、このトナー画像を記録媒体上に転写したのち定着して画像を形成する画像形成装置であり、シート状の記録媒体を収納したカセットからトナー画像の転写部に至る搬送路に、上記請求項１に記載のシート給紙搬送装置を用いたものである（請求項２）。この画像形成装置は例えば、アナログやデジタルの複写機、光プリンタや光プロッタ、ファクシミリ装置等として実施できる。
【００２１】
請求項１記載のシート給紙搬送装置は、このような画像形成装置の他、例えばインクジェット方式の画像形成装置に対しても適用できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のシート搬送装置の実施の１形態を説明するための図である。図１（ａ）において、符号Ｓは「シート状の記録媒体」を示す。符号１０Ａ，１０Ｂは「第１搬送ローラ手段」を構成するローラの対、符号２０Ａ，２０Ｂは「第２搬送ローラ手段」を構成するローラの対、符号３０は「ガイドローラ」を示す。これらローラ１０Ａ，１０Ｂ、２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ矢印方向へ回転駆動され、記録媒体ＳはＰ方向へ搬送される。Ｐ方向は図１（ａ）において上方を向いているが、実際の画像形成装置内における搬送方向は、必ずしも上方に限られない。また、図１に図示されていないが、第１搬送ローラ手段から第２搬送ローラ手段へ記録媒体Ｓが支障無く搬送されるように、搬送路を形成する適宜の「ガイド手段（ガイド板等）」が設けられている。
【００２３】
シート状の記録媒体Ｓは、ローラ１０Ａ，１０Ｂによる第１搬送ローラ手段により搬送速度：Ｖ１で上記搬送路中を第２搬送ローラ手段に向けて搬送される。記録媒体Ｓの先端部がローラ２０Ａ，２０Ｂにより銜え込まれると、ローラ２０Ａ，２０Ｂによる第２搬送ローラ手段は記録媒体Ｓを搬送速度：Ｖ２搬送する。搬送速度：Ｖ１，Ｖ２の大小関係は「Ｖ２＞Ｖ１」と設定されているので、第１，第２搬送ローラ手段の間において、記録媒体Ｓには搬送方向に引張り力（搬送力という）が作用し、記録媒体Ｓは図１（ｂ）に示すようにガイドローラ３０に接触角：θをもって圧接する。この状態で記録媒体Ｓが搬送されると、ガイドローラ３０には記録媒体Ｓからの摩擦力により反時計回りのトルクが作用する。ガイドローラ３０は回転自在であるので、上記トルクの作用によりシート状の記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。
【００２４】
図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態からローラ１０Ｂ，２０Ｂを「仮想的に取り除き」、図１（ａ）の右側から見た状態を説明図的に示している。第１搬送ローラ手段のローラ１０Ａは「複数のローラ１０１，１０２，１０３を軸方向に間隔をあけて配列した分割ローラ」、第２搬送ローラ手段のローラ２０Ａは「複数のローラ２０１，２０２，２０３を軸方向に間隔をあけて配列した分割ローラ」である。第１搬送ローラ手段のローラ１０Ｂはローラ１０Ａと同様のもので、第２搬送ローラ手段のローラ２０Ｂはローラ２０Ａと同様のものである。ガイドローラ３０は図示の如く、記録媒体のシート幅よりも長いローラ全長を有している。図１（ｃ）に示すように、第１、第２搬送ローラ手段とも分割ローラ対で構成されている場合、ガイドローラ３０が設けられていないと、分割ローラの各ローラ部分のローラ長が記録媒体のシート幅より短いため、搬送される記録媒体Ｓに作用する「搬送力」はシート幅方向の複数部分に分割されて記録媒体に均一に作用せず、記録媒体Ｓに不均一な応力が生じて記録媒体に波打ちを発生させ、この波打ちが「しわ」の原因となる。また「斜行」も発生しやすい。
【００２５】
ガイドローラ３０は、ローラ全長が記録媒体Ｓのシート幅よりも大きく、記録媒体Ｓは接触角：θをもってガイドローラ３０の周面に圧接するので、記録媒体Ｓの搬送方向の搬送力をシート幅方向に均一に分散させることになり、上記「しわ」や「斜行」の発生が有効に防止されることになる。ガイドローラ３０は回転自在で、搬送される記録媒体に従動して回転するので、ガイドローラ３０の存在が記録媒体搬送系に過大な負荷を付与することがない。
【００２６】
上記接触角：θはしわや斜行の防止が最も有効に行われるように実験的に最適化して定める。
【００２７】
シート状の記録媒体Ｓの先端部が第２搬送ローラ手段をなすローラ２０Ａ，２０Ｂに「銜え込まれた時点」で、第１搬送ローラ手段をなすローラ１０Ａ，１０Ｂの駆動を切り、以後は連れまわりするようにしてもよい。
【００２８】
図２はこの発明のシート搬送装置の実施の別形態を説明するための図である。繁雑を避けるため、混同の虞れがないと思われるものについては図１におけると同一の符号を用いた。
【００２９】
図１の実施の形態との差異は「第２搬送ローラ手段」を構成するローラ２０ａ（図２は図１（ｃ）に倣って描かれており、ローラ２０ａと対をなして第２搬送ローラ手段を構成する他方のローラは、ローラ２０ａと同様のものである）が、（分割ローラではなく）単一ローラで、記録媒体Ｓのシート幅以上のローラ全長を有していることである。第２搬送ローラ手段が「レジストローラ対」である場合は、一般にこのような形態になる。この場合も、ガイドローラ３０が無いと、第１搬送ローラ手段のローラ１０Ａ（およびこれと対をなすローラ１０Ｂ）が分割ローラであることにより、記録媒体の搬送方向に作用する搬送力はシート幅方向に不均一に分布して記録媒体を斜行させたり、「しわ」の原因となる波打ちを生じさせるが、ガイドローラ３０により、記録媒体Ｓに作用する搬送力がシート幅方向へ均一にならされるので「しわや斜行」の発生が有効に防止される。
【００３０】
この実施の形態の場合においても、シート状の記録媒体Ｓの先端部が第２搬送ローラ手段に「銜え込まれた時点」で、第１搬送ローラ手段の駆動を切り、以後は第１搬送ローラ手段が連れまわりするようにしてもよい。
【００３１】
図３は、この発明の実施の他の形態を示す図である。この実施の形態は、第１搬送ローラ手段を「カセット４０に収納されたシート状の記録媒体Ｓを、カセット４０からレジストローラ対側へ送り出す給紙ローラ１０ａ」とし、第２搬送ローラ手段をレジストローラ対２０ａ，２０ｂとしたものである。
【００３２】
給紙ローラ１０ａは、一般にローラ長が短く、記録媒体Ｓのシート幅方向中央部のみに接触して搬送を行うものであるため、ガイドローラ３０がないと、レジストローラ対２０ａ，２０ｂによる搬送力の作用で、記録媒体に不均一な応力が発生し「しわの原因となる波打ち」や「斜行」を発生しやすいが、ガイドローラ３０を用いることにより、記録媒体Ｓに作用する搬送力の分布がシート幅方向へ均一にならされ、上記しわや斜行の発生が有効に防止される。
【００３３】
この実施の形態においても、シート状の記録媒体Ｓの先端がレジストローラ対２０ａ，２０ｂに「銜え込まれた時点」で、給紙ローラ１０ａの駆動を切り、以後は給紙ローラ１０ａが記録媒体Ｓの移動に応じて連れまわりするようにしてもよい。上記レジストローラとして図１で説明した「分割ローラ」を用いても、この実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３４】
図３の実施の形態では、給紙ローラ１０ａにフリクションパッド４５を弾性手段４６により弾性的に圧接して「フリクションパッド分離方式」を実施しているが、これ以外にも、前述のＦＲＲ分離方式、分離爪方式などの分離方式を採用できる。ＦＲＲ分離方式のように負荷の大きい分離方式の方が、ガイドローラ３０の効果が大きい。
【００３５】
なお、図１〜図３の実施の各形態で用いたガイドローラ３０は金属ローラにより「導電性ローラ」として構成されているが、導電性樹脂等で構成することもできるし、樹脂ローラの周面部に導電性コーティングを施したものとして構成してもよい。
【００３６】
図４は、この発明の「画像形成装置」の実施の１形態を示している。この画像形成装置はレーザプリンタである。
【００３７】
レーザプリンタ１００は像担持体１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯電手段としては「コロナチャージャ」を用いることもできる。また、レーザ光束ＬＢによる光走査方式の光走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で「光書込による露光を行う」ようになっている。符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０は給紙ローラ、符号１２１は搬送路、符号１２２は排紙ローラ対、符号１２３はトレイ、符号１２５はガイドローラ、符号Ｓはシート状の記録媒体としての転写紙を示している。
【００３８】
画像形成を行うときは像担持体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電され、複数ビーム走査装置１１７のレーザ光束ＬＢによる光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」で画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置１１３により反転現像され、像担持体１１１上にトナー画像が形成される。
【００３９】
転写紙Ｓを収納したカセット１１８は、画像形成装置１００本体に着脱可能であり、図の如く装着された状態において、収納された転写紙Ｓの最上位の１枚が給紙ローラ１２０により給紙される。給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対１１９により「像担持体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミング」にあわせてを転写部へ送りこまれる。転写部において転写紙Ｓはトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｓは定着装置１１６でトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。
【００４０】
トナー画像が転写後の像担持体１１１はクリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
【００４１】
この実施の形態において「シート搬送装置」は、第１搬送ローラ手段を給紙ローラ１２０とし、第２搬送ローラ手段をレジストローラ対１１９とし、その間にガイドローラ１２５を設けることにより実施されている。
【００４２】
上に図１に即して実施の形態を説明したシート搬送装置は、画像形成装置において画像を担持するためのシート状の記録媒体Ｓを搬送する装置であって、搬送路に設けられた第１搬送ローラ手段１０Ａ，１０Ｂと、搬送路における第１搬送ローラ手段よりも下流側に配備された第２搬送ローラ手段２０Ａ，２０Ｂと、搬送路における第１および第２搬送ローラ手段の間に配備された回動自在なガイドローラ３０とを有し、第１搬送ローラ手段による搬送速度をＶ１、第２搬送ローラ手段による搬送速度をＶ２とするとき、Ｖ２＞Ｖ１であり、且つ、第１および第２搬送ローラ手段の少なくとも一方の搬送ローラ手段のローラ長が、搬送される記録媒体Ｓのシート幅より小さく、ガイドローラ３０は単一ローラでシート幅以上のローラ全長を有し、搬送される記録媒体Ｓに所定の接触角で、シート幅全域にわたって接触し、記録媒体の移動に従動回転するものである。
図２に示した実施の形態は、第２搬送ローラ手段がレジストローラ対で、第１搬送ローラ手段は分割ローラによる搬送ローラ対である。また、図３に示した実施の形態は、第２搬送ローラ手段がレジストローラ対２０ａ，２０ｂで、第１搬送ローラ手段はカセット４０に収納されたシート状の記録媒体Ｓをカセット４０からレジストローラ対側へ送り出す給紙ローラ１０ａである（請求項１）。そして、上記各実施の形態におけるガイドローラ３０は「導電性の材料で構成」されている。
【００４３】
図４に実施の形態を示した画像形成装置１００は、潜像担持体１１１に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー画像を得、このトナー画像を記録媒体Ｓ上に転写したのち定着して画像を形成する画像形成装置であって、シート状の記録媒体Ｓを収納したカセット１１８から、トナー画像の転写部に至る搬送路に上記シート搬送装置を用いたものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規なシート搬送装置と画像形成装置を実現できる。この発明のシート搬送装置によれば、シート状の記録媒体に作用する搬送力がガイドローラによりシート幅方向へ均一化されるので、記録媒体の「しわの発生」や「斜行」を有効に防止でき、搬送途上で記録媒体が斜行するのを防ぐことができる。また、ガイドローラが記録媒体に従動回転するので、搬送の負荷を小さく抑えられる。また請求項５記載の発明によれは、導電性のガイドローラを本体アースへ落とす事により、記録媒体との摩擦による帯電電荷を逃し、画像への悪影響（転写不良、転写抜け、トナーのチリなど）を防止でき、ガイド板等への記録媒体の静電的な貼りつきも防げる。
【００４５】
この発明の画像形成装置は、上記シート搬送装置を具備することにより、画像を担持させるべきシート状の記録媒体を「しわ」や「斜行」を発生させることなく適正かつ低負荷で搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のシート搬送装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】この発明のシート搬送装置の実施の別形態を説明するための図である。
【図３】この発明のシート搬送装置の実施の他の形態を説明するための図である。
【図４】この発明の画像形成装置の実施の１形態を示す図である。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ 第１搬送ローラ手段
２０Ａ，２０Ｂ 第２搬送ローラ手段
３０ ガイドローラ
Ｓ シート状の記録媒体

Claims (2)

1. 画像形成装置において、画像が形成されるシート状の記録媒体を給紙部から搬送するシート給紙搬送装置であって、
   上記給紙部に設けられた給紙ローラと、
   上記給紙ローラよりも下流側に配備されたレジストローラ対と、
   上記給紙ローラおよび上記レジストローラ対の間に配備された回動自在なガイドローラとを有し、
   上記給紙ローラによる搬送速度をＶ１、上記レジストローラ対による搬送速度をＶ２とするとき、Ｖ２＞Ｖ１であり、
   且つ、上記給紙ローラおよび上記レジストローラ対の少なくとも一方のローラ長が、搬送される記録媒体のシート幅より小さく、
   上記ガイドローラは、少なくとも表面部が導電性の材料で構成された単一ローラで上記シート幅以上のローラ全長を有し、搬送される記録媒体に所定の接触角で、シート幅全域にわたって接触し、記録媒体の移動に従動回転するものであることを特徴とするシート給紙搬送装置。
2. 潜像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー画像を得、このトナー画像を記録媒体上に転写したのち定着して画像を形成する画像形成装置において、
   シート状の記録媒体を収納したカセットから、トナー画像の転写部に至る搬送路に、請求項１に記載のシート給紙搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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