JP4316518B2 - 用紙搬送装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙搬送装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものであって、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置の用紙搬送装置に好適である。

従来、図４に示すように、上下二段に形成され、各段から択一的に用紙を供給可能な給紙部５１０，５２０と、上段側の給紙部５１０から供給される用紙Ｐを図外の感光体ドラムへ搬送する第一搬送ローラ対５１１と、この第一搬送ローラ対５１１と平行配置され、下段側の給紙部５２０から供給される用紙Ｐを第一搬送ローラ対５１１へ搬送する第二搬送ローラ対５１２とを備えた給紙機構５００が知られており、その第一及び第二搬送ローラ対５１１，５１２間には、その上流側から下流側にかけてほぼストレートに幅狭となる隙間空間５１４を形成する搬送ガイド５１３を設けていることが多い（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１８６０７７号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、第一搬送ローラ対５１１と第二搬送ローラ対５１２との間に周速差が生じ、第二搬送ローラ対５１２で搬送されてくる用紙Ｐが座屈して搬送ガイド５１３と干渉することがある。

その場合には、搬送ガイド５１３を用紙Ｐで叩いたり、擦ったりすることによって独特の不快音（騒音）が発生するという問題がある。また、搬送ガイド５１３を形成する樹脂部材（リブ）が用紙Ｐによって削りとられることによって搬送ガイド５１３が損傷し、或いは、この逆に用紙Ｐが搬送ガイド５１３によって削りとられて用紙粉末が発生するという問題もあった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、騒音の発生もなく、長期にわたり安定した給紙を行うことができる用紙搬送装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することである。

本発明の用紙搬送装置は、少なくとも上下二段に形成され、各段から択一的に用紙を供給可能な給紙部と、上段側の給紙部から供給される用紙を所定の用紙処理部へ搬送する第一搬送ローラ対と、この第一搬送ローラ対と平行配置され、下段側の給紙部から供給される用紙を該第一搬送ローラ対へ搬送する第二搬送ローラ対とを備えた用紙搬送装置において、第一及び第二搬送ローラ対間に、両搬送ローラ対の各近傍から中間部にかけてそれぞれ漸次幅広となる隙間空間を形成する搬送ガイドを設けたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明のように、搬送ガイドは、上記隙間空間が縦断面で紡錘形状をなすように設定されることが好ましい。

請求項３記載の発明のように、上段側の給紙部は、装置本体に着脱自在に取り付けられた給紙カセットであり、この給紙カセット内に上記搬送ガイドを設けることが好ましい。

請求項４記載の発明のように、上記搬送ガイドは、給紙カセット内の幅方向に並設された複数のリブで構成されたことが好ましい。

請求項５記載の発明の画像形成装置は、画像データに基づいて画像形成する画像形成部を備え、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を用いて搬送された用紙に、上記画像形成部による形成画像を転写するように構成したことを特徴とするものである。

本発明の用紙搬送装置によれば、第一及び第二搬送ローラ対間に、両搬送ローラ対の各近傍から中間部にかけてそれぞれ漸次幅広となる隙間空間を形成する搬送ガイドが設けられたので、第一搬送ローラ対をなす各ローラ径の微小な差異や各ローラを駆動するギヤの噛み合わせ不良などにより周速差が生じて、第二搬送ローラ対で搬送されてくる用紙が座屈したとしてもその用紙が搬送ガイドと干渉しにくくなる。

したがって、従来の搬送ガイドを用紙で叩いたり、擦ったりすることによる独特の不快音（騒音）が発生しなくなる。また、搬送ガイドを形成する樹脂部材が用紙によって削りとられることがなくなり、用紙粉末が発生することもなくなる。その結果、騒音の発生もなく、長期にわたり安定した給紙を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、搬送ガイドは、上記隙間空間が縦断面で紡錘形状をなすように設定されるので、さらに用紙が搬送ガイドと干渉しにくくなる。

請求項３記載の発明によれば、上段側の給紙部は、装置本体に着脱自在に取り付けられた給紙カセットであり、この給紙カセット内に上記搬送ガイドが設けられるので、給紙カセットを取り替えるだけで在来機種にも簡単に本発明を適用することができて便利である。

請求項４記載の発明によれば、上記搬送ガイドは、給紙カセット内の幅方向に並設された複数のリブで構成されるので、軽量かつ簡単な構成となる。

請求項５記載の発明の画像形成装置によれば、画像データに基づいて画像形成する画像形成部が備えられ、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を用いて搬送された用紙に、上記画像形成部による形成画像が転写されるので、騒音の発生もなく、長期にわたり安定した給紙がなされるようになり、静粛で安定した運転が可能となる。

図１は本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、このプリンタ（画像形成装置の一例）１は、箱状のプリンタ本体１０１内において、帯電装置１０２で図中のＡ方向に回転する感光体ドラム１０３の周面が一様に帯電され、画像データに基づくレーザ光ＢがＬＳＵ等の露光部１０２ａによってその感光体ドラム１０３の周面に照射されて静電潜像が形成され、感光体ドラム１０３の周面に形成された静電潜像に現像装置１０４からトナーが供給されることによってその感光体ドラム１０３の周面にトナー像が形成されるようになっている。

一方、用紙Ｐが給紙機構２００から感光体ドラム１０３に向けて搬送され、転写ローラ１０５により感光体ドラム（所定の用紙処理部の一例）１０３表面のトナー像が用紙Ｐの表面に転写されるようになっている。転写後の感光体ドラム１０３に残留したトナーは、クリーニングローラ１０９を備えたクリーニング装置１１０によって除去され、その後の感光体ドラム１０３の残留電荷は除電装置１１１によって除去されるようになっている。

そして、分離装置１０５ａで感光体ドラム１０３から分離された用紙Ｐは定着ローラ対１０６に搬送され、ここでトナー像が定着された用紙Ｐは、そのまま（或いは、図略のスイッチバック部で反転されて両面プリントされた後に）、排出ローラ１０７により排出部１０８に排出されるようになっている。上記帯電装置１０２、露光部１０２ａ、感光体ドラム１０３、現像装置１０４、転写ローラ１０５、クリーニングローラ１０９を含むクリーニング装置１１０、除電装置１１１等で画像形成部が構成される。

給紙機構２００は、プリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ａ，１０１ｂに着脱自在に取り付けられ、複数の用紙Ｐを積層させた状態で収納できる給紙カセット２１０，２２０と、手差しで用紙を供給するためのスタックバイパス２３０とを備え、これらは、いずれも用紙Ｐを取り出すためのピックアップローラ２１３，２２３又はこれに代わるものと、このピックアップローラ等で取り出された用紙Ｐを１枚ずつ搬送路に送り出す（捌く）ための給紙ローラ対２１４，２２４，２３３とを備えている。

図２は上下二段の給紙カセットまわりを拡大した部分断面図である。同図に示すように、給紙ローラ対２１４，２２４からそれぞれ送り出されてくる用紙Ｐの搬送路は合流しており、その合流部Ｐ１の出口側には、第一搬送ローラ対３０４の駆動ローラ３０４ａと従動ローラ３０４ｂとが設けられている。給紙ローラ対２２４とさらに下段の給紙カセットの給紙ローラ対（オプション装備のため、図示せず。）からそれぞれ送り出されてくる用紙Ｐの搬送路は合流しており、その合流部Ｐ２の出口側には、第二搬送ローラ対３０５が設けられている。給紙ローラ対２１４，２３３のそれぞれから送り出されてくる用紙Ｐの搬送路は合流しており、その合流部Ｐ３の出口側には、第一搬送ローラ対３０４の駆動ローラ３０４ａと従動ローラ３０４ｃとが設けられている。そして、上記搬送路の感光ドラム１０３の上流側（図１中の右側）には、第一搬送ローラ対３０４より送り出されてくる用紙Ｐを待機させるためのレジストローラ対２０７が設けられている。なお、第一搬送路３０１の各合流点において、各給紙ローラ対から送り出されてくる用紙Ｐは、同時に送られてくることがないよう制御されている。

上記搬送路は、さらに下段側の給紙カセット２２０から上段側の給紙カセット２１０を経由させて感光体ドラム１０３に用紙Ｐを搬送するための第一搬送路３０１と、感光体ドラム１０３から定着ローラ対１０６に用紙Ｐを搬送するための第二搬送路３０２と、定着ローラ対１０６から排出ローラ対１０７まで用紙Ｐを搬送するための第三搬送路３０３とを備えている。

第一搬送路３０１は、プリンタ本体１０１で図１中の右側に偏った位置でほぼ垂直に立ち上がって、上段側の給紙カセット２１０内にいわゆる縦搬送路（搬送ガイド）２１６を構成するとともに、そのプリンタ本体１０１の中間高さ位置で図１中の左側に向けて水平に延びて感光体ドラム１０３に至るように配置されている。第三搬送路３０３は、第一搬送路３０１とは反対側、つまり図１中の左側に偏った位置でプリンタ本体１０１の中間高さ位置の定着ローラ対１０６からほぼ垂直に立ち上がるように配置されている。第二搬送路３０２は、第一搬送路３０１と第三搬送路３０３とを連絡するために、プリンタ本体１０１の中間高さ位置で転写ローラ１０５から定着ローラ対１０６に至るまでほぼ水平に配置されている。

図３は上段側の給紙カセットを下側から見た概念図である。以下、図２，図３を参照して、本発明の特徴となる給紙カセットまわりについて詳細に説明する。

図２，図３に示すように、上段側の給紙カセット２１０は、上方が開いた箱状のカセット本体２１１と、その内側にあって上面に用紙Ｐが載置されるリフト板２１２とを備えたものであり、リフト板２１２の右端部上方に位置して用紙Ｐを引き出すためのピックアップローラ２１３と、用紙Ｐを１枚づつ第一搬送路３０１に送り出すための給紙ローラ対２１４とが設けられている。前述した第一搬送路３０１の合流部Ｐ１は、下段側の給紙カセット２２０から供給される用紙Ｐの縦搬送路２１６出口側にあって、ここに第一搬送ローラ対３０４の駆動ローラ３０４ａと従動ローラ３０４ｂとが設けられている（以下、この組み合わせを第一搬送ローラ対３０４という）。

これらのローラのうち、給紙ローラ対２１４の下側のローラ２１４ｂのみがカセット本体２１１に取り付けられており、上側のローラ２１４ａとピックアップローラ２１３と第一搬送ローラ対３０４とはプリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ａに取り付けられている。そして、プリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ａに給紙カセット２１０を装着した状態で、ピックアップローラ２１３がリフト板２１２に載置された用紙Ｐの最上面に当接し、上下両側のローラ２１４ａ，２１４ｂが対向して給紙ローラ対２０４を構成し、さらに第一搬送ローラ対３０４が上記縦搬送路２１６出口に位置するようになっている。

カセット本体２１１の右端側には、さらに上記縦搬送路２１６を形成する複数のリブ２１５が幅方向に各用紙幅に合わせて適当な間隔で設けられており、各リブ２１５は矩形状薄板の縦方向の一辺をその上下両端から中間部かけて徐々に窪ませた曲線形状となしている。したがって、各リブ２１５をその曲線形状の一辺を対向させた状態で図２中の左右方向に所定間隔をあけて二列に配置することにより、紡錘形状の縦断面を有する縦搬送路２１６が得られる。各リブ２１５は、合成樹脂製であって、ここでは同材料製のカセット本体２１１と一体形成されている。

下段側の給紙カセット２２０は、上段側の給紙カセット２１０と同様に、上方が開いた箱状のカセット本体２２１と、その内側にあって上面に用紙Ｐが載置されるリフト板２２２とを備えたものであり、リフト板２２２の右端部上方に位置して用紙Ｐを引き出すためのピックアップローラ２２３と、用紙Ｐを１枚づつ第一搬送路３０１に送り出すための給紙ローラ対２２４とが設けられている。前述した第一搬送路３０１の合流部Ｐ２は、さらに下段側の給紙カセット（オプション装備のため、図示せず。）から供給される用紙Ｐの縦搬送路２２６出口側にあって、ここに第二搬送ローラ対３０５が設けられている。

これらのローラのうち、給紙ローラ対２２４の下側のローラ２２４ｂのみがカセット本体２２１に取り付けられており、上側のローラ２２４ａとピックアップローラ２２３と第二搬送ローラ対３０５とはプリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ｂに取り付けられている。そして、プリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ｂに給紙カセット２２０を装着した状態で、ピックアップローラ２２３がリフト板２２２に載置された用紙Ｐの最上面に当接し、上下両側のローラ２２４ａ，２２４ｂが対向して給紙ローラ対２２４を構成し、さらに第二搬送ローラ対３０５が上記縦搬送路２２６出口（上記縦搬送路２１６入口）に上記第一搬送ローラ対３０４と平行状態で位置するようになっている。

カセット本体２２１の右端側には、さらに上記縦搬送路２２６を形成する複数のリブ２２５が幅方向に各用紙幅に合わせて適当な間隔で設けられており、各リブ２２５は矩形薄板の縦方向の一辺をその上下両端から中間部にかけて徐々に窪ませた曲線形状となしている。したがって、各リブ２２５をその両曲線状の一辺を対向させた状態で図２中の左右方向に所定間隔をあけて二列に配置することにより、紡錘形状の縦断面を有する縦搬送路２２６が得られる。各リブ２２５は、合成樹脂製であって、ここでは同材料製のカセット本体２２１と一体形成されている。なお、下段側の給紙カセット２２０では、さらに下段の給紙カセットが装備されていない限り、上記したような紡錘形の縦断面を有する縦搬送路２２６を設けることは必要とされず、図４に示すような従来のストレート形の縦断面を有する縦搬送路であってもよいのはもちろんである。

ついで、本プリンタの作動時における用紙搬送について説明する。なお、スタックバイパス２３０や上段側の給紙カセット２１０からの給紙は通常のプリンタと同様であるので、ここでは下段側の給紙カセット２２０からの給紙状態のみを示す。

まず図１に示すように、このプリンタ１では、給紙機構２００の下段側の給紙カセット２２０から用紙Ｐがピックアップローラ２２３で取り出され、その取り出された用紙Ｐが給紙ローラ対２２４で捌かれて１枚づつ第一搬送路３０１の第二搬送ローラ対３０５に送り出される。この第二搬送ローラ対３０５に送り出された用紙Ｐは、上段側の給紙カセット２１０の縦搬送路２１６を構成するリブ２１５間を通過し、その上端にある第一搬送ローラ対３０４に送り出される。

この際、第一搬送ローラ対３０４の駆動ローラ３０４ａと従動ローラ３０４ｂとは直径差があるものの、駆動ローラ３０４ａに対して従動ローラ３０４ｂは従動してつれまわりするため周速差が生じることはない。しかしながら、この第一搬送ローラ対３０４は第二搬送ローラ対３０５に対して若干の周速差が生じることがある。そのため、第二搬送ローラ対３０５から第一搬送ローラ対３０４への搬送されてくる用紙Ｐが座屈して縦搬送路２１６内で屈曲するが、その屈曲した用紙Ｐの形状は、紡錘形状をなす縦搬送路２１６に沿ったものとなり、その屈曲した用紙Ｐが縦搬送路２１６と干渉しにくくなる。

第一搬送ローラ対３０４に送りだされた用紙Ｐはさらに第一搬送路３０１の水平搬送路を通ってレジストローラ対２０７に至り、ここで一旦待機状態とされる。そして、感光体ドラム１０３表面にトナー像が形成されるのを待って、上記待機状態が解除されると、用紙Ｐは感光体ドラム１０３に向けて搬送され、感光体ドラム１０３に対向して配置された転写ローラ１０５により、感光体ドラム１０３表面のトナー像が当該用紙Ｐの表面に転写される。

ついで、分離装置１０５ａで感光体ドラム１０３から分離された用紙Ｐは、第二搬送路３０２を通じて定着ローラ対１０６に向けて搬送される。そして、この定着ローラ対１０６でトナー像が定着された用紙Ｐは、再び図１に示すように、第三搬送路３０３を通じてそのまま（或いは、図略のスイッチバック部で反転されて両面プリントされた後に）、排出ローラ１０７により排出部１０８に排出される。

以上説明したように、本実施形態によれば、第一及び第二搬送ローラ対３０４，３０５間に、両搬送ローラ対３０４，３０５の各近傍から中間部にかけてそれぞれ漸次幅広となる隙間空間を形成する縦搬送路２１６が設けられたので、第一搬送ローラ対３０４と第二搬送ローラ対３０５との間に若干の周速差が生じて、第二搬送ローラ対３０５から第一搬送ローラ対３０４への搬送されてくる用紙Ｐが座屈したとしても、その用紙Ｐが縦搬送路２１６を構成するリブ２１５と干渉しにくくなる。したがって、従来のように縦搬送路２１６を用紙Ｐが叩いたり、擦ったりすることによる独特の不快音（騒音）が発生しなくなる。また、縦搬送路２１６を形成する合成樹脂製のリブ２１５が用紙Ｐによって削りとられることもなくなる。その結果、騒音の発生もなく、長期にわたり安定した給紙を行うことができ、プリンタ１の静粛で安定した運転が可能となる。

なお、上記実施形態では、上下二段の給紙カセット２１０，２２０がプリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ａ，１０１ｂに装着された場合を説明しているが、さらに多くの給紙カセットを装着できるような構成としてもよい。

また、上記実施形態では、縦搬送路２１６を縦断面で紡錘形状をなすようにリブ２１５を配置しているが、第一及び第二搬送ローラ対３０４，３０５間に、両搬送ローラ対３０４，３０５の各近傍から中間部にかけて漸次幅広となる隙間空間を形成する他の形状を採用することとしてもよい。

また、上記実施形態では、縦搬送路２１６，２２６をカセット本体２１１，２２１とそれぞれ一体形成した複数のリブ２１５，２２５で構成したが、リブ２１５，２２５をカセット本体２１１，２２１と別体で設けても良いし、リブ２１５，２２５の代わりに樹脂フレーム等により縦搬送路２１６，２２６を構成してもよい。ただし、上記のように、カセット本体２１１，２２１内にリブ２１５，２２５に一体形成した方がより軽量でかつ簡単な構成となる。

さらに、かかる構成をプリンタ本体１０１のカセット収容部１０１ａ，１０１ｂに直接設けることとしてもよい。ただし、上記のように、カセット本体２１１，２２１内にリブ２１５，２２５に一体形成した方が在来機種にも本発明を適用できて便利である。

また、本実施形態では、プリンタの用紙搬送装置について説明したが、複写機、ファクシミリ、複合機その他の画像形成装置の用紙搬送装置などにも本発明を適用できる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。 上段側の給紙カセットまわりを拡大した部分断面図である。 上段側の給紙カセットを下側から見た概念図である。 従来の上段側の給紙カセットまわりを拡大した部分断面図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置の一例）
１０１ プリンタ本体
１０１ａ，１０１ｂ カセット収容部
１０２ 帯電装置（画像形成部）
１０２ａ 露光部（画像形成部）
１０３ 感光体ドラム（所定の用紙処理部、画像形成部）
１０４ 現像装置（画像形成部）
１０５ 転写ローラ（画像形成部）
１０５ａ 分離装置
１０６ 定着ローラ対
１０６ａ 支持構造体
１０７ 排出ローラ
１０８ 排出部
１０９ クリーニングローラ（画像形成部）
１１０ クリーニング装置（画像形成部）
１１１ 除電装置（画像形成部）
２００ 給紙機構
２１０ 給紙カセット（上段側の給紙部）
２１１ カセット本体
２１２ リフト板
２１３ ピックアップローラ
２１４ 給紙ローラ対
２１５ リブ
２１６ 縦搬送路（搬送ガイド）
２２０ 給紙カセット（下段側の給紙部）
２２１ カセット本体
２２２ リフト板
２２３ ピックアップローラ
２２４ 給紙ローラ対
２２５ リブ
２２６ 縦搬送路（搬送ガイド）
２３０ スタックバイパス
３０１ 第一搬送路
３０２ 第二搬送路
３０３ 第三搬送路
Ｐ 用紙
Ｐ１〜Ｐ３ 合流部

Claims (5)

1. 少なくとも上下二段に形成され、各段から択一的に用紙を供給可能な給紙部と、上段側の給紙部から供給される用紙を所定の用紙処理部へ搬送する第一搬送ローラ対と、この第一搬送ローラ対と平行配置され、下段側の給紙部から供給される用紙を該第一搬送ローラ対へ搬送する第二搬送ローラ対とを備えた用紙搬送装置において、
   第一及び第二搬送ローラ対間に、両搬送ローラ対の各近傍から中間部にかけてそれぞれ漸次幅広となる隙間空間を形成する搬送ガイドを設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
2. 搬送ガイドは、上記隙間空間が縦断面で紡錘形状をなすように設定されたことを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 上段側の給紙部は、装置本体に着脱自在に取り付けられた給紙カセットであり、この給紙カセット内に上記搬送ガイドを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の用紙搬送装置。
4. 上記搬送ガイドは、給紙カセット内の幅方向に並設された複数のリブで構成されたことを特徴とする請求項３記載の用紙搬送装置。
5. 画像データに基づいて画像形成する画像形成部を備え、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を用いて搬送された用紙に、上記画像形成部による形成画像を転写するように構成したことを特徴とする画像形成装置。

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