JP4508933B2 - シート搬送装置、シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、離間した間に互いに進入し合って回転しながらシートを挟持搬送するローラ対を有するシート搬送装置と、このシート搬送装置を備えてシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。

従来、シートに画像を形成する複写機、プリンタなどの画像形成装置には、シートを搬送するシート搬送装置が備えられている。また、画像形成装置の装置本体に接続されて、前記装置本体内で画像を形成されたシートに、穿孔処理、綴じ処理、折り曲げ処理などの後処理を施すシート後処理装置にも、シートを搬送するシート搬送装置が備えられている（特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１に記載のシート搬送装置の概略図である。このシート搬送装置３００は、不図示のモータによって回転する駆動ローラ３２６，３２８と、この駆動ローラ３２６，３２８に接離自在な従動ローラ３２７，３２９と、この従動ローラ３２７，３２９を駆動ローラ３２６，３２８に対して接離させる従動ローラレバー３３４，３３８と、軸３３２，３３６で従動ローラレバー３３４，３３８とともに軸支された従動ローラフレーム３３３，３３７と、スプリング３３５，３３９と、不図示のソレノイドとで構成されている。

シート搬送装置３００は、不図示のソレノイドを作動させて、従動ローラレバー３３４，３３８を軸３３２，３３６中心に図中時計回りに回動させて、従動ローラ３２７，３２９と駆動ローラ３２６，３２８とによりシートを挟持した状態でシートを搬送するようになっている。駆動ローラ３２６，３２８と従動ローラ３２７，３２９との間に直接バネ等を架する構成ではないので、ソレノイドをＯＦＦにして従動ローラフレーム３３３，３３７を図中反時計回りに回動させることにより、大きな付勢力を発生させることなく、駆動ローラ３２６，３２８と従動ローラ３２７，３２９を離間した状態に保持することができる。

特開平１０−３５９３８号公報

しかし、従来のシート搬送装置３００は、駆動ローラ３２６．３２８に従動ローラ３２７，３２９が当接するようになっている。このため、従来のシート搬送装置３００は、次のような課題があった。

従来のシート搬送装置３００は、ソレノイドが、駆動ローラ３２６，３２８に従動ローラ３２７，３２９を当接させた後、スプリング３３５，３３９に抗して従動ローラレバー３３４，３３８をさらに牽引して、駆動ローラ３２６，３２８と従動ローラ３２７，３２９の間にシート搬送のための所定圧を発生させる圧接状態を保持する必要があった。このため、従来のシート搬送装置３００は、大型で牽引力の強いソレノイドを使用する必要があった。また、ソレノイドのための設置スペースを広く確保することが必要であった。さらに、牽引力の強いソレノイドを使用するため、コストアップ、電力消費の増大の要因にもなっていた。

さらに、大きな設置スペースを必要とするシート搬送装置を備えた画像形成装置は、大型化の傾向にあった。

本発明は、設置スペースが小さくてすむ、低コストで、より省電力のシート搬送装置を提供することを目的としている。

本発明は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えて、小型化を実現したシート処理装置を提供することを目的としている。

本発明は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えて、小型化を実現した画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のシート搬送装置は、第１回転軸に複数の第１ローラが軸方向に間隔をもって配設された第１ローラ体と、第２回転軸に複数の第２ローラが前記第１ローラの間に位置するように軸方向に間隔をもって配設された第２ローラ体とでシートを搬送する搬送ローラ対と、前記第１ローラ体を、前記第２ローラ体とでシートを搬送可能な搬送位置と、前記第２ローラ体から離れた離間位置とに移動させる移動部材と、駆動伝達手段によって駆動力を伝達して前記移動部材を駆動する駆動源と、前記第１ローラ体と前記移動部材との間に設けられた付勢部材と、を備え、前記移動部材は、前記第１ローラ体と当接するストッパ部を有し、前記第１ローラ体は、前記付勢部材の付勢力によって前記ストッパ部に当接された状態で、前記搬送位置と前記離間位置とに前記移動部材と一体的に移動可能であり、前記搬送位置における前記付勢部材の付勢方向は、前記第１ローラ体を前記第２ローラ体に接近させる方向である、ことを特徴としている。

上記目的を達成するため、本発明のシート処理装置は、シートを処理するシート処理手段と、前記シート処理手段により処理されたシートを搬送する上記のシート搬送装置と、を備えたことを特徴としている。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像形成されたシートを搬送する上記のシート搬送装置と、を備えたことを特徴としている。

本発明のシート搬送装置は、軸方向に間隔をもって配置されたローラの間に対向するローラが互いに進入しあう搬送ローラ対を備えているので、ローラ同士が当接することがない。これにより、ローラ同士を圧接保持する必要がなく、駆動源によってシート搬送のための挟持圧を与え続ける必要もないため、駆動源を小型にすることができ、設置スペースを小さくすることができる。さらに、低コスト化、及び省電力化が実現可能である。

本発明のシート搬送装置は、移動部材が駆動伝達手段によって第１ローラ体をシート挟持位置に位置決めするようになっているので、第１ローラと第２ローラとが接触することなく互いにローラ間に入った状態に第１ローラを保持するストッパを設ける必要が無く、構成を簡単にすることができる。また、ストッパが無いことによって、第１ローラがストッパに当接するときの衝撃音を無くすことができる。

本発明のシート処理装置は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えているので、小型化を実現することができる。

本発明の画像形成装置は、設置スペースが小さくてすむ、シート搬送装置を備えているので、小型化を実現することができる。

以下、本発明の実施形態の画像形成装置、シート処理装置、及びシート搬送装置を図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、各構成部品の形状、材質、その他、構成部品の相対位置関係などは、特に限定的な記載がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。また、数値は、参考数値であって、本発明の範囲を限定するものではない。

（画像形成装置）
図２は、本発明の実施形態の画像形成装置をシート搬送方向に沿って破断した画像形成装置の概略断面図である。

まず、画像形成装置１を概略説明する。画像形成装置１は、原稿を自動原稿給送部（以下、「ＡＤＦ」と言う）５２によって、スキャナ部５１に自動的に送り込んでスキャナ部５１で原稿の画像を読み取り、その画像情報に基づいて装置本体１Ａでシートに画像を複写するようになっている。また、画像形成装置１は、上記画像情報を他の画像形成装置に送信したり、他の画像形成装置からの画像情報に基づいて、シートに画像を形成したりするファクシミリとしての機能も備えている。さらに、画像形成装置１は、パソコンから画像情報を受けて、シート上にその画像情報をプリントアウトするプリンタとしての機能も備えている。

ＡＤＦ５２は、原稿積載トレイ２３上に積載される複数枚の原稿を給送ローラ２４、分離パッド２５により１枚ずつ分離搬送して、原稿読取位置を通過させることにより画像情報を光学キャリッジ５８で光学的に読み取らせるようになっている。また、ＡＤＦ５２は、装置後方の不図示のヒンジを中心に後方に開閉できるようになっており、開くと、原稿台ガラス５７上に原稿を載置できるようになっている。

スキャナ部５１は、原稿台ガラス５７上に載置された原稿を光学キャリッジ５８がガイド軸２６に沿って水平方向に走査しながら画像情報を読み取り、ＣＣＤ２７で光電変換するようになっている。

スキャナ部５１は、原稿台ガラス５７に原稿が送り込まれてくると、光学キャリッジ５８を所定位置に停止させて原稿を読み取る。また、スキャナ部５１は、原稿台ガラス５７に原稿を載置されると、光学キャリッジ５８を移動させて原稿を読み取る。

画像形成装置１の装置本体１Ａを説明する。

画像形成装置１の装置本体１Ａは、下部に、シートが収納された給紙カセット２が備えている。給紙ローラ３は、給紙カセット２に収納されているシートＰを分離搬送ローラ４ａ，４ｂに送り出す。分離搬送ローラ４ａ，４ｂは、シートを１枚ずつに分離して、搬送経路５，６に送り込む。レジストローラ対８は、搬送経路５，６を送られてきたシートを受け止めてシートの斜行を真っ直ぐに補正してから、画像形成手段である画像形成プロセスユニット９の感光ドラム１０と転写ローラ２２との間に送り込む。感光ドラム１０には、スキャナ１４によって形成された潜像が、不図示のトナー現像器によってトナー像に変換されて形成されている。転写ローラ２２は、感光ドラム１０のトナー像をシートに転写して、そのシートを、搬送経路７をへて加熱定着器１１に送り込む。

加熱定着器１１は、シートを加熱加圧してトナー像をシートに定着して、定着排紙ローラ対１２によって送り出す。定着排紙センサ１３は、排出するシートを検知する。

加熱定着器１１の下流側には、ＦＤトレイ１９にシートを案内する第１パス１５と、装置本体１の上面に備えた排紙処理装置４０にシートを案内する第２パス１６と、両面搬送路７１とが設けられている。さらに、傾動自在な切り替えフラッパ１７と、両面加圧ころ７０も設けられている。

切り替えフラッパ１７は、破線の位置にいるとき、定着排紙ローラ対１２から排出されたシートを第１パス１５に案内する。排紙ローラ対１８は、第１パス１５を搬送されてきたシートをＦＤトレイ１９に排出する。ＦＤトレイ１９に排出されたシートは、画像形成面を下側にして積載される。ＦＤ満載検知フラグ２０は、ＦＤトレイ１９に積載されたシートが所定枚数積載なったとき、そのことを検知して、画像形成動作を停止させる。

切り替えフラッパ１７は、実線の位置にいるとき、定着排紙ローラ対１２から排出されたシートを第２パス１６に案内する。排紙ローラ対２１は、第２パス１６を搬送されてくるシートを排紙処理装置４０の入り口ローラ対４１に送り込む。

以上の動作説明は、シートの片面に画像を形成する場合の動作説明である。次にシートの両面に画像を形成する動作を説明する。

定着排紙ローラ対１２からシートが排出されるとき、切り替えフラッパ１７は、破線の位置に待機している。定着排紙ローラ対１２は、シートを第１パス１５に送り込む。排紙ローラ対１８は、シートをＦＤトレイ１９に搬送し、シートの後端が定着排紙ローラ対１２を抜けると、逆転する。定着排紙ローラ対１２の一方のローラと両面加圧ころ７０は、シートを受け取って、両面搬送路７１に送り込む。この間に、シートは、スイッチバック搬送されて、反転されたことになる。

両面第１搬送ローラ対７２と、両面第２搬送ローラ対７４は、シートを搬送路７５に搬送して、搬送路６に送り込む。その途中において、両面搬送センサ７３は、シートを検知する。その後、画像形成プロセスユニット９において、シートの他方の面にも画像が形成される。

（排紙装置）
次に、排紙装置４０を説明する。

本実施形態におけるシート処理装置としての排紙装置４０は、ステイプル整合するモードと、単一シートを排出するモードとが選択可能となっており、各々の処理モードでシートを処理するようになっている。

排紙装置４０の処理モードが、単一シートを排出するモードで選択されたとき、入り口ローラ対４１は、第２パス１６を搬送されてきたシートを受け取って、搬送パス４２に送り込む。そして、中間ローラ４３、排紙ローラ対４５は、シートを挟持搬送して排紙トレイ４６に排出積載させる。

一方、排紙装置４０の処理モードが、ステイプル整合モードで選択されたとき、排紙ローラ対４５は、所定のタイミングで後述するシート搬送装置９９の機構により開いて回転を停止する。すなわち、排紙ローラ対４５は、図３に示す上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とで構成されており、上排紙ローラ１００が下排紙ローラ１０１から離れる。このとき、図２に示される排紙トレイ満載検知フラグ４７は、排紙ローラ対４５の離間動作に連動する不図示のリンク機構によって排紙ローラ対４５から離間する。

この状態で、叩き落としフラグ４８が、シートを中間積載部４４に叩き落として一旦積載させる。ジョガー４９は、不図示の横整合基準壁に向けてシート搬送方向に対して交差する方向（シートの幅方向）に移動してシートの側端整合（幅整合）をする。また、パドル５０が時計回りに回転することによって、シートの上流端をストッパ５３に突き当てて、その上流端を整合する。

排紙装置４０は、装置本体Ａから送り込まれてくる度に、同一の動作を繰り返して、最終ページのシートを整合した後に、束状になったシートを、ステープラ８０によって綴じる。その後、排紙ローラ対４５は、開いていた状態から閉じた状態になる。すなわち、上排紙ローラ１００が下降して下排紙ローラ１０１とで、シート束を挟んで回転して排紙トレイ４６に排出する。

排紙ローラ対４５が開いている間、排紙トレイ満載検知フラグ４７は、排紙ローラ対４５の離間に連動して、上方へ退避し、整合中のシートに負荷を与えないようにしている。

（シート搬送装置）
図３は、排紙ローラ対４５を備えたシート搬送装置９９の外観斜視図である。図３において、手前側は、図２に示す画像形成装置１の手前側であり、図３の奥側は、図２に示す画像形成装置の奥側である。図４は、図３のシート搬送装置９９を奥側から見たシート搬送装置９９の概略図である。

図３において、フレーム１４７内には、排紙ローラ対４５が設けられている。

搬送ローラ対としての排紙ローラ対４５は、第１ローラ体としての上排紙ローラ１００と、第２ローラ体としての下排紙ローラ１０１とで構成されている。上排紙ローラ１００は、第１回転軸としての上回転軸１４３と、上回転軸１４３上に各々間隔をもって配設された複数の第１ローラとしての上ローラ１４４とを有している。下排紙ローラ１０１は、第２回転軸としての下回転軸１４５と、下回転軸１４５上に各々間隔をもって配設された複数の第２ローラとしての下ローラ１４６とを有している。下ローラ１４６は、上ローラ１４４の間に入り込むような位置に配設されている。

フレーム１４７の手前側と奥側には、各々排紙ローラ対４５の軸の両端に作用する同じ機構が設けられて、奥側には、さらに、排紙ローラ対４５を回転させる回転力伝達機構１４８（図４参照）と、排紙ローラ対４５を開閉（離間）させる離間機構１４９とが設けられている。

以下、フレーム１４７の手前側と奥側とに設けられた同じ機構を説明した後、回転力伝達機構１４８と離間機構１４９とを説明する。

まず、フレーム１４７の手前側と奥側とに設けられた、同じ機構を説明する。

図３において、フレーム１４７の手前側には、排紙ローラアーム１０２、移動部材としての排紙ローラスプリングアーム１０３、付勢部材としての引っ張りばね１０５などが配設されている。引っ張りばね１０５は、排紙ローラアーム１０２と、排紙ローラスプリングアーム１０３を連結している。

図４において、フレーム１４７（図３参照）の奥側には、排紙ローラアーム１０６、移動部材としての排紙ローラスプリングアーム１０７、付勢部材としての引っ張りばね１０８などが配設されている。引っ張りばね１０８は、排紙ローラアーム１０６と、排紙ローラスプリングアーム１０７とを連結している。そして、回転カム１０９と回転カム１０４（図３参照）は、回転カム１０９の支点軸１１６により連結されて、一体に回転するようになっている。

次に図４を用いて、フレーム１４７の奥側に設けられた、回転力伝達機構１４８と離間機構１４９とを順に説明する。

回転力伝達機構１４８は、ステッピングモータＭ１の回転力を上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とに伝達するようになっている。第１のアイドラギア１１７は、ステッピングモータＭ１によって回転するようになっている。支点軸１２０は、揺動ホルダ１１８の支点である。

第２のアイドラギア１１９は、第１のアイドラギア１１７に噛合して揺動ホルダ１１８に回転自在に設けられている。第２のアイドラギア１１９は、揺動ホルダ１１８が支点軸１２０を中心に矢印Ｂ方向に揺動するときに一体に揺動するようになっている。揺動ホルダ１１８は、引っ張りばね１２６により、プーリアイドラギア１２２の方へ、牽引されている。第２のアイドラギア１１９は、第１のアイドラギア１１７の回転をプーリアイドラギア１２２に回転力を伝達するようになっている。

プーリアイドラギア１２２は、軸１２９に回転自在に設けられている。軸１２９には、排紙ローラアーム１０６、および、排紙ローラスプリングアーム１０７も回転自在に設けられている。そして、プーリアイドラギア１２２は、タイミングベルト１２３，１２４を循環させるようになっている。タイミングベルト１２３は、上排紙ローラ１００を回転させるようになっている。タイミングベルト１２４は、プーリギア１２５を介して下排紙ローラ１０１を回転させるようになっている。

上排紙ローラ１００の上回転軸１４３の両端は、排紙ローラアーム１０６と排紙ローラアーム１０２（図３参照）とに支持されて、上下方向に移動できるようになっている。このことによって、上排紙ローラ１００は、下排紙ローラ１０１に接近離間自在になっている。下排紙ローラ１０１の下回転軸１４５の両端は、フレーム１４７（図３参照）に支持されている。

したがって、回転力伝達機構１４８は、ステッピングモータＭ１の回転力を、第１、第２のアイドラギア１１７，１１９、プーリアイドラギア１２２、タイミングベルト１２３，１２４を介して、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とに伝達して、上排紙ローラ１００を矢印Ｃ方向に、下排紙ローラ１０１を矢印Ｄ方向に回転させるようになっている。

離間機構１４９は、不図示の制御部により制御される駆動源としてのステッピングモータＭ２の回転力によって、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１に対して接近離間させるようになっている。

回転カム１０９は、ステッピングモータＭ２により、減速ギア列１１４ａ，１１４ｂおよびアイドラギア１１５を介して、回転するようになっている。回転カム１０９には、遮光板１１０が設けられている。回転カム１０９は、矢印Ａ方向に回転したとき、斜行板１１０でフォトセンサ１１２の赤外線光を遮光するようになっている。また、回転カム１０９は、遮光板１１０が、フォトセンサ１１２を遮光してから、３０度回転した位置で、停止するよう不図示の制御部によって制御される。この停止状態は後述するカム部１８２とＶ字状カム１３２のカム面１３３，１３４の２ヶ所の当接により保持される。また、斜行板１１０は本実施形態においては、回転方向の先端から後端まで１００度の範囲で設けられている。

回転カム１０９には、カム部１８２が一体に形成されている。排紙ローラスプリングアーム１０７には、カム面１７３，１７４を有するＶ字状のＶ字状カム１７２が形成されている。

図３のシート搬送装置９９を手前側から見た図１に示す回転カム１０４にも、カム部１４２が一体に形成されている。カム部１８２とカム部１４２は、同形である。

また、排紙ローラスプリングアーム１０３には、カム面１３３，１３４を有するＶ字状のＶ字状カム１３２が形成されている。二股部としてのＶ字状カム１７２とＶ字状カム１３２も同形である。カム部１８２とカム部１４２は、駆動伝達手段を構成している。

回転カム１０９（図４参照）と、回転カム１０４（図１、図３参照）は、カム部１８２（図４参照）と、カム部１４２（図１、図３参照）との位相を合わせて、支点軸１１６によって連結されている。その支点軸１１６は、そのＶ字状カム１７２のＶ字状内と、Ｖ字状カム１３２のＶ字状内とに配設されている。

したがって、離間機構１４９は、ステッピングモータＭ２の回転力を、減速ギア列１１４ａ，１１４ｂおよびアイドラギア１１５を介して、回転カム１０９及び回転カム１０４に伝達して、回転カム１０９と一体のカム部１８２及び回転カム１０４と一体のカム部１４２を回転させ、排紙ローラスプリングアーム１０７と排紙ローラスプリングアーム１０３を回転させることによって、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１から離間させるようになっている。

次に、図５に基づいて、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１から離間するときの動作を詳細に説明する。

図５に示す、回転カム１０９は、ステッピングモータＭ２により、図４の位置より、矢印Ａ方向に１００度回転した位置、すなわち、斜行板１１０の回転方向の後端がフォトセンサ１１２を通過し、フォトセンサ１１２が透過してから３０度回転した位置で停止するよう不図示の制御部により制御される。この状態において、排紙ローラスプリングアーム１０７は、カム部１８２により、図５において２５度右回転した位置にいる。このため、排紙ローラスプリングアーム１０７のストッパ部１３０ａが、排紙ローラアーム１０６のストッパ部１３０ｂを介して、排紙ローラアーム１０６を押し上げている。すなわち、上排紙ローラ１００は、排紙ローラアーム１０６の軸１２９を中心に時計回りに２５度回動した位置にいて、下排紙ローラ１０１から離間している。この間、回転カム１０４のカム部１４２、排紙ローラスプリングアーム１０３、及び排紙ローラアーム１０２も同様な動作をしている。

一方、排紙ローラスプリングアーム１０７のカム１３１（図４、５参照）が、揺動ホルダ１１８を押して、揺動ホルダ１１８を図５において軸１２０中心に反時計回りに回動させ、第２アイドラギア１１９をプーリアイドラギア１２２から離間させる。この結果、ステッピングモータＭ１の回転力の伝達が切れて、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との回転が止まる。

また、上排紙ローラ１００が下排紙ローラ１０１から離間したとき、排紙ローラアーム１０６と排紙ローラスプリングアーム１０７は、引っ張りばね１０８に引っ張られてストッパ部１３０ｂ，１３０ａ同士が互いに接触した状態で回転する。すなわち、４者１０６，１００，１０７，１０８は一体になって回転する。このため、回転カム１０９と一体のカム部１８２が回転しても、引っ張りばね１０８の力がカム部１８２に加わることがない。同様にして、排紙ローラアーム１０２と排紙ローラスプリングアーム１０３は、引っ張りばね１０５に引っ張られてストッパ部１８０ｂ，１８０ａ同士が互いに接触した状態で回転する。すなわち、４者１０２，１００，１０３，１０５一体になって回転する。このため、回転カム１０４と一体のカム部１４２が回転しても、引っ張りばね１０５の力がカム部１４２に加わることがない。

図６（１）乃至図６（１５）は、図３に示すシート搬送装置９９を図３の手前側から見た図であり、回転カム１０４（図１参照）と一体のカム部１４２の回転位置を２０度毎に示して、そのときの上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との離間状態を示した図である。（但し図６（１２）から図６（１３）の間は、排紙ローラアーム１０２の角度に、回転カム１４２の回転による変化がないため、６０度分回転カム１４２を回動した後の図を示してある）奥側の回転カム１０９（図４、図５参照）と一体のカム部１８２の動きも、手前側のカム部１４２と同じ動きをするので、カム部１８２の動作説明は、省略する。図７のグラフは、排紙ローラアーム１０２の回転角と、カム部１４２の回転角との関係を示した図である。

図６（１）に示す、カム部１４２の位置を０度とする。図６（１）の拡大図が、図１である。図１において、回転カム１０４のカム部１４２は、カム面１３５でＶ字状カム１３２のカム面１３４を押し下げる一方、カム部１４２のカム面１４０でＶ字状カム１３２のカム面１３３を受け止めた状態で、Ｖ字状カム１３２のカム面１３４，１３３の両方に当接している。このため、排紙ローラスプリングアーム１０３は、回転できない状態に拘束されている。一方、排紙ローラアーム１０２および上排紙ローラ１００は、自重と引っ張りばね１０５の牽引とにより中心軸１２９を中心に矢印Ｅ方向に回転しようとする。しかし、排紙ローラアーム１０２のストッパ部１８０ｂが、回転規制されている排紙ローラスプリングアーム１０３のストッパ部１８０ａに受け止められる。この結果、上排紙ローラ１００は、排紙下ローラ１０１とのローラ軸間距離がＬに保たれて、下排紙ローラ１０１の下ローラ１４６（図３参照）の間に上排紙ローラ１００の上ローラ１４４が進入し、下排紙ローラ１０１とで、シートを挟持し、回転して搬送することができる状態になっている。

このように、本実施形態のシート搬送装置９９は、軸方向に間隔をもって配置された下排紙ローラ１０１の下ローラ１４６の間に上排紙ローラ１００の上ローラ１４４が進入するようになっているので、下ローラ１４６に上ローラ１４４が当接することがない。このため、本実施形態のシート搬送装置９９は、ローラ同士の当接によって発生する振動や衝撃音がなく、振動と騒音を少なくすることができる。

さらに、ローラ同士が当接しないことによって、従来のように、ローラ同士を当接させたときの引っ張りばねの牽引を無くすことができて、ステッピングモータＭ２に加わる負荷が少なくなる。この結果、ステッピングモータＭ２に小型、低コストのモータを使用することができる。

また、ローラ同士が接触しないことによって、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１に接近させたとき、排紙ローラアーム１０２を受け止めるストッパが本来必要であり、そのストッパに排紙ローラアーム１０２が当接したとき衝撃音が発生することがある。しかし、本実施形態のシート搬送装置９９は、上述したように排紙ローラスプリングアーム１０３がカム部１４２によって、回転を拘束されて、排紙ローラアーム１０２が所定の位置に位置決めされるようになっているので、ストッパが不要になり、上記衝撃音の発生が無い。

さらに、排紙ローラスプリングアーム１０３は、カム部１４２によって、回転できないように拘束されていると、シートが通過するとき、上排紙ローラ１００にローラ軸間距離Ｌを広げる方向の力が加わっても、排紙ローラスプリングアーム１０３の引っ張りばね掛け部１４１が移動することがない。このため、シート搬送装置９９は、引っ張りばね１０５の牽引力により、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との間に、シートを搬送するのに必要な所定搬送圧を発生させて、シートを円滑に搬送することができる。

また、図１の状態において、カム部１４２とカム面１３４とがほぼ直角に当接しているので、ローラ軸間距離Ｌを広げる方向の力が発生して、排紙ローラスプリングアーム１０３に左方向の回転力が加わっても、カム部１４２が回転させられることなく排紙ローラスプリングアーム１０３を受け止めることができる。この結果、特別にブレーキ機構を設ける必要も無く、シートの厚みが一定の場合、上記所定搬送圧をほぼ一定にすることができて、シートを確実に搬送することができる。

図６（１）に戻って、その後、回転カム１０４（カム部１４２）が時計回りに回転することにより、上排紙ローラ１００が下排紙ローラ１０１から離れ始める。すなわち、図６（３）では、Ｖ字状カム１３２のカム面１３４から離れたカム面１３５が、Ｖ字状カム１３２のカム面１３３に当接し始めて、一体化している４者１０２，１００，１０３，１０５を押し上げ始める。図６（６）に示すように、カム部１４２が図６（１）に示す位置から１００度回転したところで、上排紙ローラ１００は下排紙ローラ１０１から離れた離間ポジションにいる。そのときの上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との離間角度は２５度である。

その後、カム部１４２が、図６（７）に示す位置まで回転すると、４者１０２，１００，１０３，１０５は、自重によって、一体になって下がり始める。下がり始めるとき、４者１０２，１００，１０３，１０５の自重が回転カム１０４に加わるため、回転カム１０４の回転を助けることになる。このため、ステッピングモータＭ２の回転トルクを小さくすることができる。そして、カム部１４２が、図６（１２）に示す位置まで回転すると、上排紙ローラ１００は完全に下に下がる。

ただし、この状態では、排紙ローラスプリングアーム１０３は、カム部１４２に拘束されていないため、図６（１２）において、反時計回りに回転自在な状態になっている。これにともなって、上排紙ローラ１００も、下排紙ローラ１０１から離れる方向に移動自在な状態になっている。したがって、図６（１２）に示す時点における上排紙ローラ１００は、下排紙ローラ１０１とで、シートを所定の圧で挟持することができない状態になっている。

最後、回転カム１０４（カム部１４２）が、図６（１５）まで回転すると、排紙ローラスプリングアーム１０３が図６（１）に示す状態と同様になり、カム部１４２に拘束されて、どちらの方向にも回転することができない状態になる。このため、上排紙ローラ１００は、下排紙ローラ１０１との間にシートが送り込まれると、シートの厚みに応じて、引っ張りばね１０５の牽引力に抗して下排紙ローラ１０１から離れる方向に排紙ローラアーム１０２のみが移動する。この結果、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１は、シートを所定の挟持圧で挟持して、回転しながら搬送することができる。

なお、以上の説明では、カム部１４２（カム部１８２）と、Ｖ字状カム１３２（Ｖ字状カム１７２）とによって、排紙ローラスプリングアーム１０３（排紙ローラスプリングアーム１０７）を回転させているが、カム部とＶ字状カムとの代わりに、ピンとカム溝であってもよい。したがって、排紙ローラスプリングアーム１０３（排紙ローラスプリングアーム１０７）を回転させる機構は、カム部とＶ字状カムに限定されるものではない。なお、カム部やカム溝を使用すると、その形状によって、下排紙ローラ１０１に対する上排紙ローラ１００の接近離間速度を自由に設定することができる。

また、以上の説明では、排紙ローラスプリングアーム１０３（排紙ローラスプリングアーム１０７）と排紙ローラアーム１０２（排紙ローラアーム１０６）との間には、引っ張りばね１０５（引っ張りばね１０８）を設けてあるが、引っ張りばねの代わりに圧縮ばねを使用してもよい。

なお、回転カム１０４の回転負荷トルクを低減するため、手前側の排紙ローラスプリングアーム１０３と奥側の排紙ローラスプリングアーム１０７との少なくとも一方に、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１から離間させる方向、すなわち自重を相殺する方向の力を付与してもよい。その一例を、図８に示す。

図８において、排紙ローラスプリングアーム１０３と固定部材との間に、補助付勢部材としてのカウンタスプリング１５０を設けてある。カウンタスプリング１５０は、引っ張りスプリングである。なお、排紙ローラスプリングアーム１０３に上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１から離間させる方向の力を付与することが可能であれば、特に引っ張りスプリングに限定するものではなく、代わりに圧縮スプリングを使用してもよい。

また、ストッパ部１０３ａ、１３０ｂは、必ず必要としない。すなわち、ストッパ部１０３ａ、１３０ｂがなくても、引っ張りスプリング、あるいは圧縮スプリングの弾力が、排紙ローラアーム１０２と排紙ローラスプリングアーム１０３との相対位置関係を図１に示す状態に保持することができる程度の弾力である場合には、ストッパ部１０３ａ、１３０ｂとを必要としない。

このように、上排紙ローラ１００を下排紙ローラ１０１から離間させる方向（矢印Ｆ方向）の力を排紙ローラスプリングアーム１０３に付与すると、排紙ローラスプリングアーム１０３と排紙ローラアーム１０２と上排紙ローラ１００と引っ張りばね前１０５の４者の自重による矢印Ｅ方向の回転モーメントを小さくすることができる。これにより、回転カム１０４が、矢印Ａ方向に回転し、カム面１３５が、カム面１３３に当接し始めたときの、回転カム１０４の回転トルクを低減することができる。

図９は、回転カム１０４を回転させる負荷の低減状況を概略示したグラフである。このグラフによると、トルク変動が、カウンタスプリングを設けていない場合と比較して、少なく、しかも、ピークトルクＴＰ１がＴＰ２に下がっていることが分かる。したがって、より小型で、低コストタイプのステッピングモータを使用することができる。

以上の説明の図６（１）、図８において、上排紙ローラ１００が下排紙ローラ１０１に対して、シートを搬送することができる位置にいるとき、排紙ローラスプリングアーム１０３は、回転カム１０４のカム部１４２によってどちら方向にも回転できないように拘束されている。このため、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との間にシートが送り込まれると、上排紙ローラ１００が、引っ張りばね１０５に抗して、下排紙ローラ１０１から離れることにより発生するシート挟持圧で、下排紙ローラ１０１とでシートを挟持して回転搬送するようになっている。

このため、厚手のシートの場合、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とによるシート挟持圧が大きくなって、必要以上にシートを変形させたり、シートに形成されているトナー像を剥離したりする虞がある。特に、トナー像が高精細な画像である場合、剥離する虞が大である。

そこで、シートの厚みやトナー像の解像度等に応じて、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とによるシート挟持圧（シート搬送圧）を選択できるようにした構成を図１０乃至図１２に示す。

図１０乃至図１２において、図１、図３乃至図９において異なる部分は、回転カム１６１の外周に切り欠き部１６１ａを形成し、回転カム１６１の外周に常時接触している逆転防止ラッチ板ばね１６０を新たに設けた点にある。他の部分は、図１、図３乃至図９に示す部分と同一であるので同一部分に同一符号を付してその部分の説明は省略する。切り欠き部１６１ａと逆転防止ラッチ板ばね１６０は、保持手段を構成している。

シートの厚みが、通常の厚みの場合、あるいはトナー像が高精細画像ではなく、通常の画像である場合には、回転カム１６１と一体のカム部１６３は、図１０に示す位置に停止する。この位置は、図６（１）、図８に示すカム部１４２が停止する位置と同じである。すなわち、図１０において、排紙ローラスプリングアーム１０３が、カム部１６３によって回転できないように拘束されて、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１がシートを搬送（排出）するとき、引っ張りばね１０５で、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とにシート搬送圧を与えている。このときの全体のポジションを第１挟持ポジションとする。なお、カム部１６３とＶ字状カム１３２は、駆動伝達手段を構成している。

厚手のシートや、高精細画像が形成されたシートを搬送するときには、不図示の制御部によって、ステッピングモータＭ２（図５参照）を回転制御して、回転カム１６１を図１０に示す位置より４０度手前で停止させる。すると、図１１に示すように、回転カム１６１の切り欠き部１６１ａに、逆転防止ラッチ板ばね１６０が係合する。この結果、回転カム１６１のカム部１６３が、カム面１３３に当接し、カム面１３４から隙間αをあけて停止する。この状態を第２挟持ポジションとする。

この状態で厚手のシートが搬送されてくると、排紙ローラスプリングアーム１０３と排紙ローラアーム１０２と上排紙ローラ１００と引っ張りばね１０５とが一体になって、矢印Ｈ方向に逃げて、隙間αを狭める。そして、隙間αが無くなると、排紙ローラスプリングアーム１０３の回転が阻止されて、排紙ローラアーム１０２と上排紙ローラ１００とだけが矢印Ｈ方向へ引っ張りばね１０５に抗して回転する。このとき、ストッパ部１８０ｂは、ストッパ部１８０ａから離れている。この結果、上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１とによるシート搬送圧は、搬送しているシートにとって最適なシート搬送圧にすることができる。

上記第１、第２挟持ポジションは、ユーザーが、ＰＣ上、もしくは、装置の操作パネル上で選択的に設定できるようになっている。また隙間αは、本実施形態のシート搬送装置において使用できる最も薄手のシートの搬送時であっても、隙間αが無くなってさらに、排紙ローラアーム１０２と上排紙ローラ１００を矢印Ｈ方向へ回転させるよう設定されている。

したがって、図１０乃至図１２に示す構成は、同一の搬送ローラ対の系を使用して搬送圧を選択することができるので、厚みのあるシート、高精細に画像形成されたシート、画像が剥離しやすいシートであっても、シートの画像形成面に傷を付けたり、擦り跡を付けたりすることが少なくなり、円滑にシートを排出することができる。

なお、図２に示す画像形成装置１は、低騒音のシート搬送装置を備えているので動作音を小さくすることができる。

本発明の実施形態におけるシート搬送装置の概略正面図である。 図１に示すシート搬送装置を備えた画像形成装置をシート搬送方向に沿って破断した概略断面図である。 図１に示すシート搬送装置の外観斜視図である。 図１に示すシート搬送装置を奥側から見たシート搬送装置の概略図である。 図４において、上搬送ローラが下搬送ローラから離れた状態におけるシート搬送装置の概略図である。 図１に示すシート搬送装置の動作説明用の図である。 排紙ローラアームの回動角と、カム部の回転角との関係を示したグラフである。 回転カムの回転負荷トルクを低減するため、カウンタスプリングで排紙ローラスプリングアームを付勢した図である。 カウンタスプリングを設けた場合と設けない場合とにおけるカム部の回転角度と駆動トルクとの関係を示すグラフである。 厚手のシートも搬送できるようにしたシート搬送装置を示した図である。 図１０に示すシート搬送装置の動作説明用の図である。 図１０に示すシート搬送装置の斜視図である。 従来のシート搬送装置の正面概略図である。

符号の説明

α 隙間
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｋ 矢印
Ｌ 上排紙ローラ１００と下排紙ローラ１０１との軸間距離
Ｐ シート
Ｍ１ 回転力伝達機構のステッピングモータ
Ｍ２ 離間機構のステッピングモータ（駆動源）
ＴＰ１，ＴＰ２ トルクピーク
１ 画像形成装置
９ 画像形成プロセスユニット（画像形成手段）
４０ 排紙装置（シート処理装置）
４５ 排紙ローラ対（搬送ローラ対）
４６ 排紙トレイ
５１ スキャナ部
５２ 自動原稿給装部（ＡＤＦ）
９９ シート搬送装置
１００ 上排紙ローラ（第１ローラ体）
１０１ 下排紙ローラ（第２ローラ体）
１０２ 排紙ローラアーム
１０３ 排紙ローラスプリングアーム（移動部材）
１０４ 回転カム
１０４ａ カム部
１０５ 引っ張りばね（付勢部材）
１０６ 排紙ローラアーム
１０７ 排紙ローラスプリングアーム（移動部材）
１０８ 引っ張りばね（付勢部材）
１０９ 回転カム
１３０ａ 排紙ローラスプリングアーム１０７のストッパ部
１３０ｂ 排紙ローラアーム１０６のストッパ部
１３２ 排紙ローラスプリングアーム１０３のＶ字状カム（駆動伝達手段、二股部）
１３３ Ｖ字状カム１３２のカム面
１３４ Ｖ字状カム１３２のカム面
１３５ カム面
１４２ 回転カム１０４のカム部（駆動伝達手段）
１４３ 上回転軸（第１回転軸）
１４４ 上ローラ（第１ローラ）
１４５ 下回転軸（第２回転軸）
１４６ 下ローラ（第２ローラ）
１４７ フレーム
１４８ 回転力伝達機構
１４９ 離間機構
１５０ カウンタスプリング（補助付勢部材）
１６０ 逆転防止ラッチ板ばね（保持手段）
１６１ 切り欠きフランジ付の回転カム
１６１ａ 切り欠き部（保持手段）
１６３ 回転カム１６１のカム部（駆動伝達手段）
１７２ Ｖ字状カム（駆動伝達手段、二股部）
１７３ カム面
１７４ カム面
１８０ａ 排紙ローラスプリングアーム１０３のストッパ部
１８０ｂ 排紙ローラアーム１０２のストッパ部
１８２ 回転カム１０９のカム部（駆動伝達手段）

Claims (10)

1. 第１回転軸に複数の第１ローラが軸方向に間隔をもって配設された第１ローラ体と、第２回転軸に複数の第２ローラが前記第１ローラの間に位置するように軸方向に間隔をもって配設された第２ローラ体とでシートを搬送する搬送ローラ対と、
   前記第１ローラ体を、前記第２ローラ体とでシートを搬送可能な搬送位置と、前記第２ローラ体から離れた離間位置とに移動させる移動部材と、
   駆動伝達手段によって駆動力を伝達して前記移動部材を駆動する駆動源と、
   前記第１ローラ体と前記移動部材との間に設けられた付勢部材と、を備え、
   前記移動部材は、前記第１ローラ体と当接するストッパ部を有し、
   前記第１ローラ体は、前記付勢部材の付勢力によって前記ストッパ部に当接された状態で、前記搬送位置と前記離間位置とに前記移動部材と一体的に移動可能であり、
   前記搬送位置における前記付勢部材の付勢方向は、前記第１ローラ体を前記第２ローラ体に接近させる方向である、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記駆動伝達手段が前記駆動源によって回転させられるカム部を有し、前記カム部が前記移動部材に当接することにより、前記駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記移動部材は前記カム部と当接する二股部を有し、前記カム部と前記二股部の対向する二つのカム面が当接することにより、前記移動部材を前記第１ローラ体の前記搬送位置と前記離間位置とに位置決め可能であることを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記ストッパ部は、前記第１ローラ体を支持するアームと当接することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
5. 前記移動部材に対して自重により回転する方向と反対方向に付勢力を付与する補助付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
6. 前記カム部を、当接する前記二股部のカム面のうち一方から離間させることにより前記第１ローラ体の前記搬送位置をシートの厚みに応じて変更可能にしたことを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
7. 前記カム部が、前記一方のカム面から離間している位置に前記カム部を保持する保持手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のシート搬送装置。
8. シートを処理するシート処理手段と、前記シート処理手段により処理されたシートを搬送する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、を備えたことを特徴とするシート処理装置。
9. シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像形成されたシートを搬送する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像形成されたシートを処理する請求項８に記載のシート処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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