JP4706483B2 - 用紙分離装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
従来のリタードロールでは、用紙間の摩擦抵抗よりも大きな搬送抵抗を発生させるためにトルクリミッタを採用することが多い。トルクリミッタを採用したリタードロールは、給紙ロールとの間のさばき領域に複数枚の用紙が搬送された場合に、トルクリミッタによる搬送抵抗により、用紙どうしが滑ることでリタードロールに接触する用紙が下流側に搬送されないようにする。一方、さばき領域に1枚だけ用紙が搬送された場合にはトルクリミッタによる搬送抵抗よりも大きな給紙ロールの搬送力により、リタードロールが従動回転して用紙が搬送される。
(J01)特許文献1(特開平8−2726号公報)記載の技術
特許文献1には、リタードロール(従動ローラ4)の内部に、固定ドラム部(5)およびコイルスプリング(6)とを有するトルクリミッタを配置し、固定ドラム部(5)の両端部に形成されている支持部(7)で給紙カセット(1)のトルクリミッタ取付部(2)に取り付ける技術が記載されている。特許文献1記載の技術では、前記固定ドラム部(5)の支持部(7)は加圧バネ(16)により給紙ロール(給送ローラ(3))側に押圧されている。このほかに、特許文献1には、前記固定ドラム部(5)をガイド部材(17)と一体的に形成したり、トルクリミッタを回転可能にするためのアーム(18)と固定ドラム部(5)とを一体的に形成する技術も記載されている。
前記特許文献1記載に記載された技術では、リタードロールで用紙を分離する(捌く)際に、トルクが作用するが、そのトルクが支持部(7)や他端側の支持部に作用する。前記支持部にトルクが作用すると、支持部(7)を、支持部(7)を支持する取り付け部(2)に対して回転させる力が作用し、支持部と取り付け部との間で、いわゆるカジリが発生し、異音等の原因になるという問題がある。
(O01)トルクが作用する支持部材におけるカジリを抑えること。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
前記課題を解決するために第1発明の用紙分離装置(Rs)は、
給紙トレイ(TR1)に収容された用紙(S)を搬送する用紙搬送部材(Rs1)と、
前記用紙搬送部材(Rs1)に対向して配置され、前記用紙(S)を1枚ずつ分離する円筒状の分離ロール(Rs2)と、
前記分離ロール(Rs2)の一端部を回転可能に支持すると共に、他端部をトルクリミッタ(TL)を介して支持するロール支持部材(41)と、
前記ロール支持部材(41)に装着され、前記分離ロール(Rs2)を前記用紙搬送部材(Rs2)へ向けて付勢するばね部材(52)と、
面状の係止部(11)と、前記面状の係止部(11)から直交する方向に突出した突出部(9a)と、を有し、前記ロール支持部材(41)をスライド可能に支持するスライド装着部(9)と、
を備え、
前記ロール支持部材(41)は、
前記突出部(9a)の突出方向と逆方向に突出して形成されると共に、前記係止部(11)と接触することで前記分離ロール(Rs2)が回転することによる前記ロール支持部材(41)の当該回転方向の動きが係止される被係止部(44a)を有し、
前記突出部(9a)と接触して当該ロール支持部材(41)の前記軸方向の動きが規制されると共に当該ロール支持部材(41)が前記ばね部材(52)によりスライド可能にガイドされること
を特徴とする。
前記構成要件を備えた第1発明の用紙分離装置(Rs)では、用紙搬送部材(Rs1)は、給紙トレイ(TR1)に収容された用紙(S)を搬送する。円筒状の分離ロール(21)は、前記用紙搬送部材(Rs1)に対向して配置されて前記用紙(S)を1枚ずつ分離する。ロール支持部材(41)は、前記分離ロール(Rs2)の一端部を回転可能に支持すると共に、他端部をトルクリミッタ(TL)を介して支持する。前記ロール支持部材(41)に装着されたばね部材(52)は、前記分離ロール(Rs2)を前記用紙搬送部材(Rs2)へ向けて付勢する。スライド装着部(9)は、面状の係止部(11)と、前記面状の係止部(11)から直交する方向に突出した突出部(9a)と、を有し、前記ロール支持部材(41)をスライド可能に支持する。
前記ロール支持部材(41)は、前記突出部(9a)の突出方向と逆方向に突出して形成されると共に、前記係止部(11)と接触することで前記分離ロール(Rs2)が回転することによる前記ロール支持部材(41)の当該回転方向の動きが係止される被係止部(44a)を有する。前記ロール支持部材(41)は、前記突出部(9a)と接触して当該ロール支持部材(41)の前記軸方向の動きが規制されると共に当該ロール支持部材(41)が前記ばね部材(52)によりスライド可能にガイドされる。
したがって、第1発明の用紙分離装置(Rs)では、前記分離ロール(21)回転時に前記トルクリミッタ(TL)を介して前記ロール支持部材(31+41)にトルクが作用した場合に、ロール支持部材(31+41)の被係止部(44a)が係止部(11)により係止されるため、カジリを抑えることができる。
第1発明の形態1の用紙分離装置(Rs)は、前記第1発明において、
前記ロール支持部材(41)は、円形の被支持部(42b)をさらに有し、当該円形の被支持部(42b)が前記スライド装着部(9)の前記突出部(9a)と接触しながらスライドされる
ことを特徴とする。
前記構成要件を備えた第1発明の形態1の用紙分離装置(Rs)では、前記ロール支持部材(41)は、円形の被支持部(42b)をさらに有し、当該円形の被支持部(42b)が前記スライド装着部(9)の前記突出部(9a)と接触しながらスライドされる。したがって、円形の被支持部(42b)によりカジリの発生を防止できる。
第1発明の形態2の用紙分離装置(Rs)は、前記第1発明または第1発明の形態1において、
前記ロール支持部材(41)は、前記分離ロール(Rs2)の回転中心から外方に延びるアーム部(44)をさらに有し、前記被係止部(44a)は、当該アーム部(44)の先端に突設されている
ことを特徴とする。
前記構成要件を備えた第1発明の形態2の用紙分離装置(Rs)では、前記ロール支持部材(41)は、前記分離ロール(Rs2)の回転中心から外方に延びるアーム部(44)をさらに有し、前記被係止部(44a)は、当該アーム部(44)の先端に突設されている。したがって、分離ロール(21)のロール支持部材(41)にトルクが作用してもカジリを抑えることができ、用紙搬送部材(Rs1)に対する片当り等も防止できる。
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置(U)は、前記第1発明および第1発明の形態1,2のいずれかの用紙分離装置(Rs)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
前記構成要件を備えた第2発明の画像形成装置(U)は、第1発明および第1発明の形態1,2のいずれかの用紙分離装置(Rs)を備えているので、分離ロール(21)回転時に前記トルクリミッタ(TL)を介して前記ロール支持部材(31+41)にトルクが作用した場合に、ロール支持部材(31+41)の被係止部(44a)が分離部材支持部材(1)の係止部(11)により係止されるため、カジリを抑えることができる。
(E01)トルクが作用する支持部材におけるカジリを抑えることができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図2は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置としてのプリンタUは、画像が記録される記録用紙Sが収容される給紙カセットTR1が下部に収容されており、上面には排出トレイTRhが設けられている。
図2において、プリンタUはマイクロコンピュータにより構成されたコントローラCと、コントローラCにより作動を制御されるIPS(イメージプロセッシングシステム)、レーザ駆動回路DL、および電源装置E等を有している。電源装置Eは、後述の帯電ローラCRy〜CRk、現像器Gy〜Gkおよび転写ローラRt等にバイアス電圧を印加する。
そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCの前記感光体(1次トナー像担持体)Py,Pm,Pcの周囲にもそれぞれ前記感光体Pkの周囲と同様の帯電器CRy,CRm,CRc、現像器Gy,Gm,Gc、感光体用トナー吸着保持部材CLy,CLm,CLc等が配置されている。
前記第3中間転写ドラムDR3の前方には、2次転写領域Q2で接触する2次転写ロール(2次転写器)Rtが対向して配置されている。前記2次転写ロールRtには、2次転写ロールRt表面のトナーをクリーニングする2次転写ロールクリーナCLtが接触している。
前記中間転写ドラムDR1〜DR3および中間転写ドラム用トナー吸着保持部材CL1〜CL3により中間転写装置Utが構成されている。また、前記潜像形成装置ROS、トナー像形成装置UY,UM,UC,UK、中間転写装置Ut等により記録用紙Sに記録する画像を形成する画像形成部材(ROS+UY〜UK+Ut)が構成されている。
前記感光体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。各現像器Gy,Gm,Gc,Gkには前記現像剤補給装置Ugに装着された各色のトナーカートリッジKTy,KTm,KTc,KTk,からトナーが補給される。
前記レジロールRrに搬送された記録用紙Sは、多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q2に移動するのにタイミングを合わせて、2次転写領域Q2に搬送され、2次転写ロールRtによりトナー像が2次転写される。
前記各トナー吸着保持部材CLk,CLy,CLm,CLc,CL1〜CL3により一時的に吸着保持されたトナーは、所定のタイミングで開始されるクリーニングモード(リフレッシュモード)時に、像担持体Py,Pm,Pc,Pk,DR1〜DR3表面に吐出されて(戻されて)、2次転写ロールRtまで転写、搬送され、2次転写ロールクリーナCLtにより回収される。2次転写ロールクリーナCLtに回収されたトナーは、図示しないトナー排出路を搬送されてトナー回収ボックスBtに回収される。
なお、トナー吸着保持部材でトナーを一時的に吸着保持したり、吐出したりしてクリーニングを行う技術は従来公知(例えば、特開2003−029588号公報等参照)であり、種々の構成を採用可能であるので、詳細な説明は省略する。
両面印刷を行う場合、記録用紙Sは、排出ローラRhによりスイッチバックされて用紙反転路SH2に搬送され、表裏が反転した状態でレジロールRrに再送される。
図3は実施例1のリタードロールを含む用紙ガイドの要部拡大斜視説明図である。
図4は実施例1のリタードロールを含む用紙ガイドの下方から見た斜視説明図である。
図2〜図4において、実施例1の給紙トレイTR1の前端側(+X端側)には、用紙ガイド部材(分離部材支持部材)1が給紙トレイTR1の本体に支持されている。図3,図4において、用紙ガイド部材1は、用紙搬送方向に沿って形成されたリブ状の用紙ガイド部1aを複数有している。前記用紙ガイド部材1の用紙搬送方向中央部には前記リタードロールRs2が収容されるリタードロール支持部1bが形成されている。前記リタードロール収容部1bの用紙搬送方向上流側にはガイド板2が固定支持されている。前記リタードロール収容部1bの用紙搬送方向下流側のガイド支持部1cには、下流側用紙ガイド3が回転可能に支持されている。前記用紙ガイド部材1の裏面側には、給紙トレイTR1の本体に装着するための装着爪1dが形成されている。図4において、下流側用紙ガイド3の下面とガイド支持部1cとの間には下流側用紙ガイド3をガイド支持部1cから離隔させる力を作用させるスプリング4が装着されており、下流側用紙ガイド3は係止爪3a(ストッパ)により用紙ガイド部材1に係止されている。したがって、スプリング4は、下流側ガイド部材3にクッション性を付与している。
図3〜図5において、前記リタードロール支持部1bは、リタードロールRs2が収容される収容室6と、前記収容室6の左右両端部に形成されたロール端部支持部7、8とを有する。図5において、右側(+Y側、図4,図5では左上側)のロール端部支持部7は、鉛直方向(Z軸方向に延びる支持部材スライド装着部9を有する。前記支持部材スライド装着部9は、下方(−Z側)に比べて幅が狭く形成された上方(+Z側)の角形の溝係合部(分離部材支持部)9aを有する。
前記支持部材スライド装着部9の後側(−X方向、用紙搬送方向上流側)には、外側に延びる壁面状の係止部11が形成されている。また、前記ロール端部支持部7は、前記支持部材スライド装着部9の外側の底壁により構成されたバネ支持部12を有する。
なお、左側のロール端部支持部8も、右側のロール端部支持部7と同様に構成されている。
図5、図6において、実施例1のリタードロールRs2は、ロール状の分離ロール21を有する。前記分離ロール21は、円筒状のゴムロール22が装着されたロール本体23を有する。前記ロール本体23には、右端(+Y端)側から内側に延び、ロール本体23を貫通しない円柱状の空洞部23aが形成されている。前記空洞部23aの外端側(右端側、+Y端側)には、空洞部23aよりも径が大きなリング状の固定軸支持部23bが形成されている。固定軸支持部23bの外端側(右端側、+Y端側)には、固定軸支持部23bよりも径が大きな円筒状のバネ収容部23cが形成されている。前記バネ収容部23cの外端側(右端側、+Y端側)には、バネ収容部23cよりも径が大きなリング状の蓋部材支持部23dが形成されている。また、前記バネ収容部23cの内端側にはバネ係止部23eが形成されている。前記ロール本体23の左端(−Y端)には左方に突出する突出軸部23fが形成されている。
図7は実施例1の一端部支持部材としての左端部支持部材の説明図であり、図7Aは斜視図、図7Bは図7Aの矢印VIIB方向から見た図、図7Cは図7Bの矢印VIIC方向から見た図、図7Dは図7Bの矢印VIID方向から見た図、図7Eは図7Bの矢印VIIE方向から見た図、図7Fは図7DのVIIF−VIIF線断面図である。
図3〜図6において、リタードロールRs2の分離ロール21の左端部(−Y端部)は、左端部支持部材(一端部支持部材)31により支持される。図7において、前記左端部支持部材31は、四角柱状の左端部支持部材本体32を有する。前記左端部支持部材本体32には、左右方向に左端部支持部材本体32を貫通する軸支持孔32aが形成されている。前記軸支持孔32aは、ロール本体23の突出軸部23fが貫通することにより、分離ロール21の左端部を回転可能に支持する。前記左端部支持部材本体32の外表面には、前記軸貫通孔32aを囲むように円筒状(断面円形)に形成された被支持部32bが形成されている。前記被支持部32bは、左側のロール端部支持部8の支持部材スライド装着部9の溝係合部9aに係合して装着される。
前記左端部支持部材本体32の下端部には、外方(右方、+Y方向)に延びるプレート状の付勢バネ装着板33が一体的に形成されている。前記付勢バネ装着板33の下面には、下方に突出する半円状の付勢バネ装着部33aが形成されている。
図8は実施例1の他端部支持部材としての右端部支持部材の説明図であり、図8Aは斜視図、図8Bは図8Aの矢印VIIIB方向から見た図、図8Cは図8Bの矢印VIIIC方向から見た図、図8Dは図8Bの矢印VIIID方向から見た図、図8Eは図8Bの矢印VIIIE方向から見た図、図8Fは図8Bの矢印VIIIF方向から見た図、図8Gは図8Fの矢印VIIIG方向から見た図、図8Hは図8GのVIIIH−VIIIH線断面図、図8Jは図8DのVIIIJ−VIIIJ線断面図である。
図3〜図6において、リタードロールRs2の分離ロール21の右端部(−Y端部)は、右端部支持部材(他端部支持部材)41により支持される。図8において、前記右端部支持部材41は、四角柱状の右端部支持部本体42を有する。前記右端部支持部本体42の内部には円柱凹部状の空洞部42a(図8H参照)が形成されており、右端部支持部本体42の外表面には、空洞部42aを囲むように円筒状に形成された被支持部42bが形成されている。前記被支持部42bは、右側のロール端部支持部7の支持部材スライド装着部9の溝係合部9aに係合して装着される。
前記バネ係止部23e、固定軸部材24、コイルバネ26、蓋部材27および突出支持部43を有する右端部支持部材41等により実施例1のトルクリミッタTLが構成されている。
前記右端部支持部材本体42の下端部には、外方(左方、−Y方向)に延びるプレート状の付勢バネ装着板46が一体的に形成されている。前記付勢バネ装着板46の下面には、下方に突出する半円状の付勢バネ装着部46aが形成されている。
前記左端部支持部材31と右端部支持部材41とにより、分離ロール21の両端部を支持する実施例1のロール支持部材(31+41)が構成されている。
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、ピックアップロールRpにより送り出された用紙Sは、フィードロールRs1とリタードロールRs2との圧接領域(ニップ)により構成されたさばき領域に搬送される。このとき、搬送される用紙SによりリタードロールRs2は回転する力を受ける。リタードロールRs2の回転に伴い、分離ロール21が回転し、バネ係止部23eも回転する。これにより、バネ係止部23eにより係止されたコイルバネ26の内端部も回転するので、回転するコイルバネ26の内周面と、右端部支持部材41により固定支持された固定軸部材24の外周面との間で摩擦による回転抵抗が発生する。すなわち、トルクリミッタTLによる回転抵抗(搬送抵抗)が発生する。
一方、前記ピックアップロールRpにより送り出された用紙Sが複数枚の場合、用紙Sどうしの間の摩擦抵抗がトルクリミッタTLによる搬送抵抗よりも小さいので、フィードロールRs1が接触する用紙Sは下流側に搬送されると共に、リタードロールRs2に接触する用紙SはリタードロールRs2によりその場に留まり、用紙Sが分離される(捌かれる)。
リタードロールRs2回転時には、分離ロール21の左端部を回転可能に支持する左端部支持部材31には回転がほとんど伝達されないが、回転するコイルバネ26を介して摩擦により固定軸部材24および右端部支持部材41には回転力(トルク)が作用する。しかし、実施例1の右端部支持部材41は、回転力が作用しても、被支持部42bが円弧状に形成されているため、溝係合部9aとの間でカジリが発生しない。そして、リタードロールRs2の軸(回転中心)に対して下方(外方)に配置された被係止部44aが、ロール端部支持部7の係止部11に係止され、右端部支持部材41の回転が防止される。
一方、従来技術では、回転力が伝達される支持部材01の回り止めのために、装着部02が溝係合部03に沿った溝状に形成されているので、公差やガタ等により装着部02と溝係合部03との間で微小な隙間が発生する。このため、支持部材01に回転力が作用すると、装着部02と溝係合部03との間でカジリが発生して、異音や装着部02の磨耗、フィードロールとの間でのニップ圧の不安定化等が発生する恐れがあった。特に、実施例1の場合と同様に、分離ロール21の他端側の支持部材のみに回転力が作用する場合、他端側でカジリが発生すると、リタードロールRs2の軸方向においてフィードロールRs1に対するニップ圧がばらついたり偏ったりする恐れがあった。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H06)を下記に例示する。
(H01)本発明はプリンタに限定されず、複写機やFAXあるいはこれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、フルカラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。さらに、4つの感光体と現像器を有するいわゆるタンデム型の画像形成装置に限定されず、ロータリ式、リトラクト式等の画像形成にも適用可能である。また、中間転写ドラムDR1〜DR3に替えて、中間転写ベルトを使用することも可能であり、感光体から直接記録用紙にトナー像を転写することも可能である。さらに、電子写真方式の画像形成装置に限定されず、インクジェット記録方式等の画像形成装置にも適用可能である。
(H03)前記実施例において、他端側である右端部支持部材41にトルク(回転力)が作用し、一端側の左端部支持部材31にはトルクがほとんど作用しない構成としたが、左端部支持部材31にトルクが作用するように構成し、左端部支持部材31に右端部支持部材41と同様の被係止部44aを設けることも可能である。
(H04)前記実施例において、カジリの防止のためには被支持部42bが断面円筒状に形成することが望ましいが、図9Bに示す従来技術のように溝係合部03に沿った溝状に形成し且つ被係止部44aが係止部11に常時当接するように構成することにより、回転力作用時には被係止部44aと係止部11との当接によりカジリを低減することも可能である。
(H06)前記実施例において、ロール支持部材(31+41)は分離ロール21の両端部を支持するように構成したが、これに限定されず任意の構成を採用可能である。例えば、分離ロール21を軸方向中央部で分割し、分割された2つの分離ロールを連結する被支持用軸部を設け、被支持用軸部を支持するロール支持部材とすることも可能である。
9a…分離部材支持部、
11…係止部、
21…分離ロール、
31…一端部支持部材、
31+41…ロール支持部材、
42b…被支持部、
44a…被係止部、
Rs…用紙分離装置、
Rs1…用紙搬送部材、
Rs2…用紙分離部材、
S…用紙、
TL…トルクリミッタ、
U…画像形成装置。
Claims (4)
- 給紙トレイに収容された用紙を搬送する用紙搬送部材と、
前記用紙搬送部材に対向して配置され、前記用紙を1枚ずつ分離する円筒状の分離ロールと、
前記分離ロールの一端部を回転可能に支持すると共に、他端部をトルクリミッタを介して支持するロール支持部材と、
前記ロール支持部材に装着され、前記分離ロールを前記用紙搬送部材へ向けて付勢するばね部材と、
面状の係止部と、前記面状の係止部から直交する方向に突出した突出部と、を有し、前記ロール支持部材をスライド可能に支持するスライド装着部と、
を備え、
前記ロール支持部材は、
前記突出部の突出方向と逆方向に突出して形成されると共に、前記係止部と接触することで前記分離ロールが回転することによる前記ロール支持部材の当該回転方向の動きが係止される被係止部を有し、
前記突出部と接触して当該ロール支持部材の前記軸方向の動きが規制されると共に当該ロール支持部材が前記ばね部材によりスライド可能にガイドされること
を特徴とする用紙分離装置。 - 前記ロール支持部材は、円形の被支持部をさらに有し、当該円形の被支持部が前記スライド装着部の前記突出部と接触しながらスライドされる
ことを特徴とする請求項1に記載の用紙分離装置。 - 前記ロール支持部材は、前記分離ロールの回転中心から外方に延びるアーム部をさらに有し、前記被係止部は、当該アーム部の先端に突設されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の用紙分離装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の用紙分離装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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