JP4950014B2 - シート搬送装置、これを備えた画像形成装置、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複合したデジタル複合機などの画像形成装置、およびこれらに用いるシート搬送装置に関する。

図１は、一般的な画像形成装置の断面図であり、用紙や記録材（以下において単に用紙というが、紙以外の素材からなる記録材も含む。）の搬送経路を示したものである。

図示の画像形成装置１で片面に画像形成する時、給紙部３に積載された用紙Ｐは給紙され、片面に画像形成部２で画像を転写され、定着部４で画像を定着され、反転部６に放出され、反転部６でスイッチバックして反転され、排紙部８を通って排紙される。

この種の画像形成装置において、両面に画像形成する時は、給紙部３に積載された用紙Ｐは給紙され、片面に画像形成部２で画像を転写され、定着部４で画像を定着され、反転部６に放出され、反転部６でスイッチバックして反転され、両面給送路７を通って、再び給紙され、裏面に画像形成部２で画像を転写され、定着部４で画像を定着され、排紙部８を通って排紙される。両面に画像形成せず、片面だけに画像形成する時は、給紙部３に積載された用紙Ｐは給紙され、片面に画像形成部２で画像を転写され、定着部４で画像を定着され、排紙部８を通って排紙される。図中５は用紙搬送部、４１は用紙搬送ローラ対、１６は用紙排出方向切り替え部、１５は両面ターンローラ、１７は用紙搬送方向切り替え部である。

図２は、図１の装置の反転部とその周辺の主要構成図である。画像を転写、定着された用紙Ｐは、反転部６に搬送される。反転部６では、反転搬入ローラ９と反転搬送爪１０の対が用紙Ｐを反転テーブル１１へ放出する。爪が櫛歯形状の反転搬送爪１０の個々の爪と、団子形状の反転搬入ローラ９の個々のコロは互い違いに位置し、図３に示すように、反転搬入ローラ９と反転搬送爪１０により生じる波打ち形状による用紙のコシにより生じる反転搬入ローラ９への加圧力により用紙は反転テーブル１１へと搬入される。なお図４に示すように、反転搬送爪１０と反転搬入ローラ９が用紙を搬入するとき、加圧スプリング２３によって、用紙Ｐを加圧する力が調整されている。図中２２ａ、２２ｂは用紙Ｐの反転搬入ローラ９への進入をガイドするガイド部材である。

反転テーブル１１上には用紙Ｐの位置や姿勢を整えるジョガーフェンス対１２が設けられており、図２の紙面の垂直方向で可動になっている。反転テーブル１１上に放出された用紙Ｐを、用紙Ｐを受入れるため用紙幅より広い位置で待機していたジョガーフェンス対１２が用紙をガイドする位置まで移動するジョグ動作を行い、用紙Ｐの両側をガイドする。ジョガーフェンス１２が用紙をガイドした状態で、上方に移動していた逆転従動コロ１３が降下し、逆転する逆転駆動ローラ１４に圧接して用紙Ｐをスイッチバックさせて両面ターンローラ１５側へと搬出する。図中３４はターン分岐爪、３５は反転中間ローラ、３６は従動入口ローラ、３７は従動出口ローラである。

その後、逆転従動コロ１３が上昇して逆転駆動ローラ１４との圧接を解除する。用紙Ｐの片面にだけ画像形成する時は、用紙Ｐを排紙部へ送り、画像形成装置外へと排紙する。両面時、両面ターンローラ１５が用紙をターンして、両面給送路７へと搬送する。両面給送路７は用紙を中継ローラ２６、２７、２８へと搬送し、画像形成部２へ再給紙される。

図５は、上述のような反転搬入ローラ９と反転搬送爪１０を示す斜視図である。反転テーブル１１へと搬入される用紙Ｐ１と反転テーブル１１から搬出される用紙Ｐ１、Ｐ２とがすれ違う（図６、図７参照）ことによる時間のロスを抑制するため、また、他と共通のモータで駆動して駆動構成を簡単にするため、反転搬入ローラ９は回転方向が一方向（図中矢印Ｃ方向）である。しかも図３に示すような波打ち形状を生じさせるため、図４に示すように反転搬送爪１０を図中上方へ引き上げ付勢してあり、反転搬送爪１０の先端部分は反転搬入ローラ９の外周よりも内径側へ入り込むように配置してあり、反転搬入ローラ９の一部分９ａが反転搬送爪１０よりも下側に出る構成となっている。したがって図６のように用紙を反転テーブル１１上へ送り込むときは反転搬送爪１０が用紙Ｐで押し下げられるので上述の部分９ａは生じず、または若干生じても用紙Ｐの搬送に問題は生じないが、用紙Ｐが上述のようにスイッチバックする時、図示のように用紙Ｐの角隅部分が大きくカールしていると、カールしている用紙Ｐの先端部分Ｐ１が、搬出方向（図中矢印Ｘ）とは逆方向（矢印Ｃ方向）に回転している反転搬入ローラ９と、詳細には反転搬送爪１０の下方へ突出している部分９ａに接触し、さらに丸まってしまい、それがジャムや用紙のダメージ（折れや耳折れなど）を発生させ得る。すなわち、用紙の搬送品質を低下させ得る。

また熱を利用した定着を有する画像形成装置では、定着後に用紙のカールが大きくなる可能性が高く、また、トナーにより形成された画像により用紙Ｐにカールが発生することもある。

従来の装置構成では、このような反転搬入ローラの駆動は専用の駆動源を使用するか、または読み取り搬送とは異なる給紙部の駆動源と共用することで原稿搬送方向の正逆転を行っている。このため、駆動源が増えコストが高くなる。

特開平１１−１４３１３８号公報

本発明は、上述のような従来の問題点にかんがみてなしたもので、ジャムや用紙へのダメージを簡単な機構で安価に防止することができるシート搬送装置、これを備えた画像形成装置、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機を提供することを目的とするものである。

本発明のシート搬送装置のうち請求項１に係るものは、スイッチバック反転部の入口と出口の分岐点に設けられ、スイッチバック反転部の入口からスイッチバック反転部へ用紙や記録材を搬入する反転搬入ローラと、該反転搬入ローラの端面の片側近傍もしくは両側近傍に位置するローラガイドコロを有し、該ローラガイドコロの外周面を用紙や記録材に比して低摩擦に形成し、前記用紙や記録材をスイッチバックさせる際に前記反転搬入ローラへの前記用紙や前記記録材の不要な接触を防止可能としてなること特徴とする。

請求項２に係るものは、スイッチバック反転部の入口と出口の分岐点に設けられ、スイッチバック反転部の入口からスイッチバック反転部へ用紙や記録材を搬入する複数の反転搬入ローラと、該複数の反転搬入ローラの軸方向で最外端側に位置する反転搬入ローラのうちの少なくとも一の反転搬入ローラの端面の片側近傍もしくは両側近傍に位置するローラガイドコロを有し、該ローラガイドコロの外周面を用紙や記録材に比して低摩擦に形成し、前記用紙や記録材をスイッチバックさせる際に前記反転搬入ローラへの前記用紙や前記記録材の不要な接触を防止可能としてなること特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項２のシート搬送装置において、前記複数の反転搬入ローラの間で該反転搬入ローラの径方向で内側に、反転搬送爪を配してなることを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１ないし３のいずれかのシート搬送装置において、前記複数の反転搬入ローラの間にローラガイドコロを、摺動性の良い低摩擦部材で形成してなることを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１ないし４のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを前記反転搬入ローラと同軸上に配し、前記反転搬入ローラの回転方向に拘らずに正転または逆転可能としてなることを特徴とする。

請求項６に係るものは、請求項１ないし５のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロと前記反転搬入ローラの間に、前記ローラガイドと前記反転搬入ローラとの接触を防止する摺動材を配してなること特徴とする。

請求項７に係るものは、請求項６のシート搬送装置において、前記摺動材が前記反転搬入ローラに比して薄いシート材からなること特徴とする。

請求項８に係るものは、請求項１ないし７のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを、搬送する用紙や記録材の幅端部近傍に位置する反転搬入ローラに対応させて設けること特徴とする。

請求項９に係るものは、請求項１ないし７のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを、搬送する用紙や記録材に波打ちが生じ得る部位の近傍に位置する反転搬入ローラに対応させて設けること特徴とする。

請求項１０に係るものは、請求項１ないし９のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロの外径を、前記反転搬入ローラのうち前記ローラガイドコロの近傍に位置する反転搬入ローラの外径と同じか僅かに小さく形成してなることを特徴とする。

請求項１１に係るものは、請求項１ないし９のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロの前記反転搬入ローラの軸に装着する部分が長円筒状であることを特徴とする。

本発明の請求項１２に係る画像形成装置は、請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする。

本発明の請求項１３に係る電子写真複写機は、請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする。

本発明の請求項１４に係るプリンタは、請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする。

本発明の請求項１５に係るファクシミリは、請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする。

本発明の請求項１６に係るデジタル複合機は、請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする。

本発明によれば、ローラガイドコロが用紙や記録材をガイドして反転搬入ローラへの不要な接触を防ぐとともに、反転搬入ローラへの用紙のガイドを最適にできるため、簡単な構成で、安価に搬送性能が向上するという効果がある。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

図８は、本発明に係るシート搬送装置の一実施例における反転搬入ローラとローラガイドコロの構成図で、従来の例を示す図５相当の斜視図（Ａ）と、本例で使用したローラガイドコロを示す拡大断面図（Ｂ）ある。

ローラガイドコロ１７は、材質が摺動性の良い低摩擦部材で、正逆回転自由に反転搬入ローラ９の軸１９上に同軸にかつ反転搬入ローラ９に近接させて設けられており、自由に正逆回転できるようにしてある。すなわち反転搬入ローラ９の回転とは連動しないようにしてある。反転搬入ローラ９の同軸上には、反転搬入ローラ９とローラガイドコロ１７の側面との間には、摺動性の良い薄い（例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ前後となるであろうが、できるだけ薄いほうが好ましい。）摺動シート２０が設けられている。摺動シート２０は、基本的には反転搬入ローラ９やローラガイドコロ１７の動作とは関係付けられておらず、フリーである。ただし、接触による連れ回りなどは有り得るが、そのような動作を行っても特に問題は無い。なお反転搬入ローラ９やローラガイドコロ１７の材質によっては摺動シート２０を設けなくてもよい場合もあり得る。なお、あまり厚いと図３に示すような用紙Ｐの搬送形態が取れないこともあり得る。

ローラガイドコロ１７は、図示の例では中央の反転搬入ローラ９以外の軸線方向両側のすべてのものに対して組み合わせてあるが、反転搬入ローラ９は、装置が搬送するいずれかのサイズの用紙端部近傍を搬送する（用紙端部近傍に位置する）反転搬入ローラ９の軸線方向外側に設ける等々種々の配置を採用しえる。したがって図示の構成、配置には本発明は限定されない。

特に用紙サイズが大きい場合には用紙のカールが大きくなる傾向にあるので、大きいサイズの用紙の端部近傍に位置する反転搬送ローラ９に対してだけローラガイドコロ１７を組み合わせて設けるのもコスト的に有利な場合もある。

ローラガイドコロ１７の外径は反転搬入ローラ９の外径より僅かな寸法ｄ（例えば０．１ｍｍ程度。ただし、使用する用紙の性状によって定めればよい。）小さいだけなので、用紙Ｐと接触して用紙Ｐを搬入する必要な面である反転搬入ローラ９の外径面（外周面）にのみ用紙Ｐが接触して、それ以外の不要な部分の接触を防止する。

ローラガイドコロ１７を、反転搬入ローラ９の軸１９に回転可能に装着する部分、すなわち軸１９が貫通する中央部分にはもちろん穴が開けてあるが、そこから、ローラガイドコロ１７の振れやガタツキを防止するために、ローラガイドコロ１７の軸受部１７ａが十分長く（例えば一般的な画像形成装置では１５〜２０ｍｍであるが、装置構成に対応させて長さを定めればよい。）円筒形状の軸受状に形成してある。なお、軸１９には溝部が設けてあり、そこにストッパ２１が取り付けてあり、ローラガイドコロ１７の軸受部１７ａが軸１９の軸線方向で移動しないようにしてある。すなわち、ローラガイドコロ１７の軸１９への取り付け部位が長いので、ローラガイドコロ１７の位置が安定して搬送性能を安定させ得る。

また、反転搬入ローラ９の軸に回転可能に取り付く部分は、回転がより滑らかになるようにベアリングを有していてもよい。画像形成装置においては、熱による定着やトナー画像によってカールが発生しやすいが、これらの単独または組合せによる構成により、用紙の丸まりによるジャムや耳折れなどの用紙ダメージを防止して搬送性能を安定向上している。

用紙Ｐを搬入するとき、一方の端部分Ｐ１に反りが生じているとする。このまま搬送されると、従来の例のように反りがひどくなっていき、反転搬入ローラ９が適切に用紙Ｐに接して、用紙Ｐを搬出することができなくなる。しかし本実施例では、用紙Ｐの反っている端部分Ｐ１が反転搬入ローラ９に不要に接しないようにローラガイドコロ１７が機能している。

具体的には、図９に示すように、スイッチバック時に用紙Ｐの端部分Ｐ１に反りが合ったとすると、端部分Ｐ１の縁がローラガイドコロ１７に摺接することがある。ローラガイドコロ１７は低摩擦部材からなるので、用紙Ｐの端部分Ｐ１がローラガイドコロ１７の縁に接触すると、上方へ反ろうとする用紙Ｐの挙動が抑えられ、上方へ反ろうとする力に対する下方へ向かう反力ｘ１を受ける。これにより、ローラガイドコロ１７の回転、非回転に拘らず用紙Ｐの丸まりが抑制され、仮に用紙Ｐの上面がローラガイドコロ１７に接触していても、ローラガイドコロ１７の縁に沿って反らずに滑るように搬送方向へ進み、図１０に示すように反転搬送爪１０の先端の下側へ入り込み、カールが生じたり、丸まりの度合いがひどくなることなく、両面給送路へと搬送されて行くことになり、搬送性能が向上する。

このとき、用紙Ｐの上面がローラガイドコロ１７の縁のみならず反転搬送爪１０の下縁に接触したとすると、用紙Ｐの上面にはローラガイドコロ１７の縁による上述のような反力ｘ１に加え、反転搬送爪１０の下縁を押し上げようとする用紙Ｐの端部分Ｐ１による力に対する反力として、下方への反力ｘ２が掛かり、両面給送路へとスムーズに搬送されて行くことになる。ただし、反力ｘ２は、既述のように、反転搬送爪１０が上方へと引き上げ付勢されているので、あまり大きくは無い。

なお、用紙Ｐの搬送方向先側の丸まり等の変形は、用紙Ｐの端部のみならず、用紙Ｐの中央部分など端部以外の部位でも生じ得る。本実施例では、図示のように端部の反転搬入ローラ９だけでなく、その内側の反転搬入ローラ９にもローラガイドコロ１７が組み合わせてあるので、上述の端部での挙動と同様に、用紙Ｐは両面給送路へとスムーズに搬送されて行くことになる。またカールの大きい用紙であっても用紙の丸まりによる耳折れを安価で確実に防止できるようになる。

すなわち、ローラガイドコロ１７が自由に正逆回転でき、反転搬入ローラ９の回転とは連動しないようにしてあるので、用紙Ｐがローラガイドコロ１７に接触してもローラガイドコロ１７が自由に回転し、用紙Ｐへの負荷抵抗が少なく用紙Ｐのガイドできるため、用紙Ｐのカールが多きい場合にも、丸まりによるジャムや折れなどの搬送不具合が発生を抑制でき、安価に搬送性能がより向上できる。

また薄い摺動シート２０でローラガイドコロ１７と反転搬入ローラ９の接触を防止することで、ローラガイドコロ１７の回転をスムーズに行え、用紙Ｐへの負荷抵抗を軽減させ、用紙Ｐの丸まりによるジャムや折れなどの搬送不具合が発生を精度良く抑制し、ローラガイドコロ１７と反転搬入ローラ９の間隔を簡単に狭くかつ省スペースで安価に構成し、搬送性能の向上をさらに期待できるようにすることができる。

なお、ローラガイドコロ１７の外径を反転搬入ローラ９の外径と同じもしくは僅かに小さく形成することで、ローラガイドコロ１７の幅を薄く、省スペースにして、反転搬入ローラ９の不要な部分への用紙Ｐの接触を防止して搬送性能を向上させ得る。

なお以上のようなシート搬送装置を画像形成装置に用いれば、ローラガイドコロを有していることにより、画像転写、定着後の用紙のカールが発生しやすい条件であっても省スペースに搬送品質が向上できる。

またなお、図示せぬが、一つの反転搬入ローラ９の両側にローラガイドコロ１７を設ける構成とすることもできる。

一般的な画像形成装置の断面図 図１の装置の反転部とその周辺の主要構成図 波打ち形状による用紙の搬送形態を示す図 図１の装置における搬送爪と反転搬入ローラによる用紙搬入構造を示す図 図４の構造の斜視図 図４の構造による用紙の搬入状態の図 図４の構造による用紙のスイッチバック状態の図 本発明に係るシート搬送装置の一実施例における反転搬入ローラとローラガイドコロの構成図 図８の実施例による用紙のスイッチバック開始状態の図 図８の実施例による用紙のスイッチバック開始後の状態の図

符号の説明

１：両面画像形成装置
２：画像形成部
３：給紙部
４：定着部
５：給紙搬送部
６：反転部
７：両面給送路
８：排紙部
９：反転搬入ローラ
９ａ：反転搬入ローラの一部分
１０：反転搬送爪
１１：反転テーブル
１２：ジョガーフェンス対
１３：逆転従動コロ
１４：逆転駆動ローラ
１５：ターンローラ
１６：反転排紙経路
１７：ローラガイドコロ
１７ａ：軸受部
１８：摺動シート
１９：軸
２０：摺動シート
２１：止め輪
２２：入口ガイド板
２３：加圧スプリング
２６、２７、２８：中継ローラ
３４：ターン分岐爪
３５：反転中間ローラ
３６：従動入口ローラ
３７：従動出口ローラ
４１：レジストローラ対
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２：用紙
Ｘ：用紙のスイッチバック時の搬送方向
ｘ１、ｘ２：反力

Claims (16)

1. スイッチバック反転部の入口と出口の分岐点に設けられ、スイッチバック反転部の入口からスイッチバック反転部へ用紙や記録材を搬入する反転搬入ローラと、該反転搬入ローラの端面の片側近傍もしくは両側近傍に位置するローラガイドコロを有し、該ローラガイドコロの外周面を用紙や記録材に比して低摩擦に形成し、前記用紙や記録材をスイッチバックさせる際に前記反転搬入ローラへの前記用紙や前記記録材の不要な接触を防止可能としてなること特徴とするシート搬送装置。
2. スイッチバック反転部の入口と出口の分岐点に設けられ、スイッチバック反転部の入口からスイッチバック反転部へ用紙や記録材を搬入する複数の反転搬入ローラと、該複数の反転搬入ローラの軸方向で最外端側に位置する反転搬入ローラのうちの少なくとも一の反転搬入ローラの端面の片側近傍もしくは両側近傍に位置するローラガイドコロを有し、該ローラガイドコロの外周面を用紙や記録材に比して低摩擦に形成し、前記用紙や記録材をスイッチバックさせる際に前記反転搬入ローラへの前記用紙や前記記録材の不要な接触を防止可能としてなること特徴とするシート搬送装置。
3. 請求項２のシート搬送装置において、前記複数の反転搬入ローラの間で該反転搬入ローラの径方向で内側に、反転搬送爪を配してなることを特徴とするシート搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかのシート搬送装置において、前記複数の反転搬入ローラの間にローラガイドコロを、摺動性の良い低摩擦部材で形成してなることを特徴とするシート搬送装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを前記反転搬入ローラと同軸上に配し、前記反転搬入ローラの回転方向に拘らずに正転または逆転可能としてなることを特徴とするシート搬送装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロと前記反転搬入ローラの間に、前記ローラガイドと前記反転搬入ローラとの接触を防止する摺動材を配してなること特徴とするシート搬送装置。
7. 請求項６のシート搬送装置において、前記摺動材が前記反転搬入ローラに比して薄いシート材からなること特徴とするシート搬送装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを、搬送する用紙や記録材の幅端部近傍に位置する反転搬入ローラに対応させて設けること特徴とするシート搬送装置。
9. 請求項１ないし７のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロを、搬送する用紙や記録材に波打ちが生じ得る部位の近傍に位置する反転搬入ローラに対応させて設けること特徴とするシート搬送装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロの外径を、前記反転搬入ローラのうち前記ローラガイドコロの近傍に位置する反転搬入ローラの外径と同じか僅かに小さく形成してなることを特徴とするシート搬送装置。
11. 請求項１ないし９のいずれかのシート搬送装置において、前記ローラガイドコロの前記反転搬入ローラの軸に装着する部分が長円筒状であることを特徴とするシート搬送装置。
12. 請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とする電子写真複写機。
14. 請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とするプリンタ。
15. 請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とするファクシミリ。
16. 請求項１ないし１０のいずれかのシート搬送装置を有すること特徴とするデジタル複合機。