JP5549703B2 - 用紙搬送機構、画像読取装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は例えば手差しされた原稿の用紙を読取り部に搬送するシートスルー型の画像読取装置に適用されて好適な用紙搬送機構に関し、特に幅広用紙を取り扱う大型機器に適用することができる用紙搬送機構、画像読取装置、及び画像形成装置に関する。

原稿を読取り部に通過させる過程で読取を行うシートスルー型の画像読取装置の中でも、ユーザーの手差しによって原稿搬送を開始する画像読取装置では、ユーザーが手差しにより原稿先端縁を手前側に位置する搬送ローラ対のニップ部への突き当てる方向、角度によって原稿搬送方向が決定される。そのため、手差し時の感覚を得るために、幅方向外側の従動ローラについては硬質のプラスチックを、中央の従動ローラについては発泡ゴムを使用することで突き当て感覚の向上とともに、ショックジターの低減を従来の機種では行っている。
しかし、従来の搬送ローラ対（駆動ローラと従動ローラ）の構造にあっては、幅方向中央部に位置する発泡ゴム製の従動ローラが対向する駆動ローラと圧接した際の加圧力によって撓み変形してしまうため、副走査方向及び、搬送経路垂直方向のニップ位置が原稿中央部と外側とでずれが生じてしまう。また、シワ対策として、意図的に駆動ローラの中央部を搬送方向下流側にオフセットしてたわませているため、副走査方向のニップ位置に大きなずれが生じる一因となっている。例えば、技術文献１では、シワ対策として複数の駆動ローラを軸支する一本の駆動ローラ側軸部材の中央部の軸受を原稿搬送経路下流側にオフセットさせることで駆動側軸部材をたわませている。その結果、原稿中央部と外側とでローラニップ位置が異なるため突き当て時に斜め挿入しやすくなるという副作用があった。
副走査方向のニップ位置のずれは原稿挿入時の斜め挿入の原因となり、搬送経路垂直方向のずれは原稿搬送時にシワの原因となっている。

従来、シワ対策として複数の駆動ローラを軸支する一本の駆動ローラ側軸部材の中央部の軸受を原稿搬送経路下流側にオフセットさせることで駆動側軸部材をたわませている。各駆動ローラの下流側へのたわみ量に応じて各従動ローラを同方向へ変位させることで各ローラ間のニップ位置が幅方向中央と外側とで異なることになる。しかし、搬送ローラ対のニップ部に原稿先端を突き当てることで原稿挿入時の基準としているため、ニップ位置が揃っていないと斜め挿入の原因となる。斜め挿入してしまうと読み取り画像が斜めとなってしまい問題となっている。このような不具合は、広幅原稿を読取可能なシートスルー型の画像読取装置において顕著に発生する。
本発明は上記の如き不具合を一挙に解決することができる用紙搬送機構、画像読取装置、及び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請求項１の発明の用紙搬送機構は、一本の駆動側軸部材により軸心を支持された複数の駆動ローラと、該駆動側軸部材の上方に配置された一本の従動側軸部材により軸心を支持され且つ前記各駆動ローラとニップする複数の従動ローラと、を備え、回転駆動される各駆動ローラと各従動ローラとのニップ部で用紙を搬送する用紙搬送機構であって、前記従動側軸部材の中央寄りに位置する従動ローラと、前記駆動側軸部材の中央寄りに位置する駆動ローラと、が形成する中央側ニップ部と、前記従動側軸部材の両外側寄りに位置する従動ローラと、前記駆動側軸部材の両外側寄りに位置する駆動ローラと、が形成する両外側ニップ部と、を備え、前記駆動側軸部材の中央部が用紙搬送方向下流側に撓み変形した状態で回転自在に軸支されることにより前記各駆動ローラが用紙の幅方向中心線を対称軸として原稿搬送方向よりも外側に拡開した結果用紙搬送方向及び垂直方向での位置が異なった、前記中央側ニップ部の入口位置と、前記両外側ニップ部の入口位置と、が用紙搬送方向及び垂直方向で一致するように、前記各従動ローラの搬送方向位置を、前記各従動ローラが対応する前記各駆動ローラの搬送方向下流側への変位量に応じた量だけ用紙搬送方向下流側に変位させたことを特徴とする。
請求項２の発明の用紙搬送機構は、請求項１において、前記駆動側軸部材の各駆動ローラは硬質材料から成り、前記従動側軸部材の両外側寄りに位置する従動ローラは硬質材料から構成されており、前記従動側軸部材の中央寄りに位置する従動ローラは軟質材料から構成されていることを特徴とする。
請求項３の発明の用紙搬送機構は、請求項１又は２において、記各駆動ローラと前記各従動ローラとのニップ部入口に前記用紙をガイドする樹脂シートを備えたことを特徴とする。

請求項４の発明の用紙搬送機構は、請求項１乃至３の何れか一項において、前記各従動ローラの表面にポリテトラフルオロエチレンコーティング層を形成したことを特徴とする。
請求項５の発明の用紙搬送機構は、請求項１乃至４において、前記各従動ローラは、前記従動側軸部材によって個別且つ独立して回転自在に軸支されていることを特徴とする。
請求項６の発明に係る画像読取装置は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙搬送機構を備えたことを特徴とする。
請求項７の発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙搬送機構を搭載したことを特徴とする。

本発明では、駆動側軸部材の中央部を意図的に下流側へ変位させている場合に、駆動側軸部材により支持された駆動側給紙ローラのたわみ量に応じて、従動側給紙ローラの位置をオフセットすることで、中央部に位置するローラ対のニップ部入口位置と外側のローラ対のニップ部入口位置が副走査方向及び搬送経路垂直方向で揃うこととなり、原稿挿入時にローラ対のニップ部に突き当てた際に原稿先端がまっすぐに矯正される効果が期待でき、斜め挿入による原稿スキューを低減できる。
中央部の従動側給紙ローラの材質として弾性体を使用した場合には、カール原稿や折り原稿などがニップ部に進入した際に従動側給紙ローラにつっかかり挿入性が悪いため斜め挿入となりやすい。
本発明では、原稿進入経路に沿ってニップ部に進入してくる原稿をスムーズにガイドするためのガイドシートを斜め上向きに傾斜させて設けることで原稿進入時に従動側給紙ローラに原稿先端がつっかかったとしても滑りがよくなり、種々の原稿の進入性が向上する。
また、各従動側給紙ローラの表面にポリテトラフルオロエチレンコーティング層を形成することでローラ表面のスベリを向上し、進入性を向上させることができる。また、従動ローラ自体が汚れにくい構成となり、従動側給紙ローラに付着した汚れが原稿に再付着することを防止できる。
各従動側給紙ローラを、従動側軸部材３６０によって個別且つ独立して回転自在に軸支することにより、従動側給紙ローラ同士に回転差が生じて原稿に生じたたわみが解消されやすくなる。

本発明に係る画像形成装置の実施形態である広幅デジタル複写機を正面側（手前側）から見た外観斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の実施形態である広幅デジタル複写機の概略構成図である。 分岐爪の動作を示す図である。 本実施形態における上部構造体と下部構造体の内部の構成図である。 駆動ローラ部の構成を示す図である。 駆動ローラと従動ローラのニップ部の構成、及び従動ローラの配置例を示す図である。 本実施形態における下部構造体の側部における主な構成部材を示す側面図である。 本発明の変形例の構成を示す説明図である。

図１は本発明に係る画像形成装置の実施形態である広幅デジタル複写機を正面側（手前側）から見た外観斜視図、図２は本発明に係る画像形成装置の実施形態である広幅デジタル複写機の概略構成図である。
図１、図２において、給紙装置１００の上部に画像形成装置としての複写機本体２００が設置され、この複写機本体２００の上部に画像読取装置としてのスキャナ部（画像読取部）３００が設置され、全体として複写装置を構成している。
図２において、スキャナ部３００は、原稿台３０１上に置かれた原稿を給紙ローラ３０２により１枚ずつ原稿搬送路３０３に対して給紙し、原稿搬送路３０３において読取部である密着イメージセンサ３０４により、画像読み取り終了後に、排紙ローラ３０５により排紙トレイ３０６ａ、３０６ｂのいずれかに排紙するように構成されている。
密着イメージセンサ３０４は、後述するように全体として主走査方向に長い箱形状をしており、原稿を照明する光源およびイメージセンサを有し、原稿搬送路３０３において原稿を照明し、該原稿からの反射光をレンズアレイなどを通してイメージセンサ上に結像させて光電変換を行うことにより画像信号を出力する。

複写機本体２００は、作像部２０１、定着部２０２、排紙部２０３を具備しており、密着イメージセンサ３０４により読み取られた画像信号が画像処理され、処理された画像信号に基づいて動作するＬＥＤ書込装置２０４により、表面が均一に帯電された感光体２０５上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像部２０６にてトナー現像して顕像化する。
感光体２０５に形成されたトナー像は、転写部２０７において、給紙装置１００から給送され、かつレジストローラ２０８にて作像タイミングとの同期が取られて搬送される記録用紙に対して転写される。トナー像が転写された後の用紙は、分離部２１０により感光体２０５から分離されて搬送ベルト２１１で定着部２０２へ導かれ、定着部２０２において加熱加圧されて定着処理が施される。
前記定着後の用紙は、複数の排紙ローラ２１４、２１５からなる排紙部２０３にて、複写機本体２００の上面あるいは複写機本体２００の後方に設けられた排紙部２１２、２１３に排出される。排紙部２０３において、図３に示すように、排紙方向は分岐爪２１６、２１７の回動により切り替えられる。

給紙装置１００は、上下２段のロール紙トレイ１０１、１０２を有している。このロール紙トレイ１０１、１０２は、装置本体から図における左方向に引き出し可能となっており、トレイを引き出した状態でロール紙のセットやジャム処理を行うように構成されている。ロール紙トレイ１０１、１０２には、それぞれ２つずつロール紙１０３〜１０６をセットすることができる。各ロール紙１０３〜１０６に対する給紙ローラ１１１〜１１４がロール紙近傍に配設されている。
各給紙ローラ１１１〜１１４により送り出された用紙は、図における左側（正面側）のトレイに設けられたロールカッターユニット１１５、１１６により一定の長さに切断され、シート状の記録用紙として搬送ローラ１１７、１１８により複写機本体２００へ搬送される。
また、スキャナ部３００の上部構造体３１０には、図１に示すように、各種モードの設定、動作のスタート指示や、搬送する用紙の情報であるリピートコピー設定や長尺通紙情報を入力するための表示／操作部３１１が設けられている。

図４は本実施形態における上部構造体と下部構造体の内部の構成図である。
上部構造体３１０は、上外側部に表示／操作部３１１が設けられ、図４における左側（正面側）を自由端として開閉可能に、右側一部が下部構造体３１０の装置本体に回動可能に支承されている。そして上部構造体３１０の下側と下部構造体３２０の上側間に原稿搬送路３０３が構成される。
下部構造体３２０内には、上流側に位置する給紙ローラ３０２を構成する駆動側給紙ローラ（駆動ローラ）３０２ｂと、下流側に位置する排紙ローラ３０５を構成する駆動側排紙ローラ３０５ｂとが設けられ、駆動側給紙ローラ３０２ｂと駆動側排紙ローラ３０５ｂとの間に相当する下方位置は、上部構造体３１０の圧板３１３に対向して密着イメージセンサ３０４が配設されている。駆動側給紙ローラ３０２ｂと駆動側排紙ローラ３０５ｂは、図５（ａ）に示す通り、中央部に設けた軸受３０６を原稿搬送方向下流側にオフセットして配置して、各ローラ３０２ｂ、３０５ｂの軸心を夫々支持する駆動側軸部材（芯金）３５０の中央部を下流側へ向けて付勢する（変位させる）ことにより、駆動側軸部材３５０の中心部が下流側に撓み変形し、軸受３０６を中心として左右に位置する各ローラ３０２ｂ、３０５ｂの向きが原稿搬送方向よりも外側を向くようになっている（原稿の幅方向の中心線を対称軸にハの字状に配置されている）。
上部構造体３１０には、給紙ローラ３０２を構成する従動側給紙ローラ３０２ａ（中央部従動側給紙ローラ３０２ａ−１、及び外側従動側給紙ローラ３０２ａ−２＝従動ローラ）と、排紙ローラ３０５を構成する従動側排紙ローラ３０５ａとが設けられ、従動側給紙ローラ３０２ａと従動側排紙ローラ３０５ａとの間には、下部構造体３１０に設置された密着イメージセンサ３０４のコンタクトガラス３１２に対向して、原稿を押圧する白色基準板を兼ねる圧板３１３が設けられている。

図５（ｂ）に示すように、一本の従動側軸部材３６０により軸心を支持された各従動側給紙ローラ（従動ローラ）３０２ａの材質は幅方向中央寄りに配置された４箇所の従動側給紙ローラ３０２ａ−１については比較的軟質の発泡ゴムで形成され、幅方向外側寄りに配置された４箇所の従動側給紙ローラ３０２ａ−２については比較的硬質のプラスチック、或いは硬質のゴムにて形成されている。中央の従動側給紙ローラ３０２ａ−１に関しては、圧接する駆動側給紙ローラ（駆動ローラ）３０２ｂからの加圧力により変形してニップ幅が外側の硬質の従動側給紙ローラ３０２ａ−２に比べて広くなっているため、原稿挿入時に原稿中央部が手前でニップ部に突き当たることとなる。また、図５（ａ）に示したように各駆動側給紙ローラ３０２ｂの軸心を支持する駆動側軸部材３５０の中央部が原稿搬送方向下流側に撓み変形しているため、図６（ａ）に示した中央部の従動側給紙ローラ３０２ａ−１と中央の駆動側給紙ローラ（硬質）３０２ｂとのニップ部の入口の高さｈ１が、図６（ｃ）に示した外側の従動側給紙ローラ３０２ａ−２と外側の駆動側給紙ローラ３０２ｂとのニップ部入口の高さｈ２に比べて低くなっている。そこで、中央部と外側の各ニップ部の高さ位置を搬送方向、及び、垂直方向で揃えるために、加圧による従動側給紙ローラの変形量及び駆動側給紙ローラのたわみ量に応じて中央４箇所の従動側給紙ローラ３０２ａ−１を搬送方向下流側に変位させている（図６（ｂ））。図６（ｂ）中のｈ３はニップ部の入口の高さ位置を示しており、ｈ２＝ｈ３となる。このように構成することで、広幅原稿を挿入した際でも、幅方向外側のニップ位置と中央のニップ位置とが揃っているため、原稿先端をニップ部入口に突き当てることにより真っ直ぐに挿入することが可能になる。

図７は本実施形態における下部構造体の側部における主な構成部材を示す側面図であり、本体側板３３０には、前記電磁クラッチ３４０に設けられたプーリ３３１ａと、排紙ローラ３０５の駆動側駆動ローラ３０５ｂに連結されたプーリ３３１ｂと、駆動プーリ３３３ａと、中間プーリ３３３ｂ、３３３ｃとが配設され、各プーリ３３１ａ、３３１ｂ、プーリ３３３ａ〜３３３ｃにタイミングベルト３３２が張設され、駆動プーリ３３３ａにタイミングベルト３３２を駆動する駆動モータ３４１が設けられている。
駆動モータ３４１の回転駆動力が、タイミングベルト３３２、各プーリ３３３ａ〜３３３ｃを経て、給紙ローラ３０２の駆動側給紙ローラ３０２ｂおよび排紙ローラ３０５の駆動側駆動ローラ３０５ｂに伝達されるようになっている。
電磁クラッチ３４０は、先行する原稿後端が排紙ローラ３０５を抜けた際にクラッチが切られるようになっており、この時点では給紙ローラ３０２に駆動力を伝達しないようにし、次の原稿が誤って挿入されても引き込まれず、誤動作することがないようにしている。さらに、電磁クラッチ３４０にはブレーキが設けられ、原稿挿入時の衝撃で給紙ローラ３０２が不用意に回転してしまい、原稿の先端位置がずれてしまうことを防ぐようにしている。
また、本体側板３３０の駆動モータ３３１の下方には送風部材である送風ファン３３４が設けられ、送風ファン３３４により機械内部に配置された密着イメージセンサ３０４などを冷却している。
なお、図７における符号３２６は、上部構造体３１０の開放回動時に、上部構造体３１０に対して付勢力を与えるガススプリング構造の付勢手段を示す。

次に、図８は本発明の変形例の構成を示す説明図であり、各従動側給紙ローラ３０２ａ−１、３０２ａ−２と各駆動側給紙ローラ３０２ｂとのニップ部入口に原稿先端をガイドする樹脂製シート（ガイドマイラー、或いはガイドシート）３７０を設けた構成が特徴的である。
中央部の従動側給紙ローラ３０２ａ−１の材質として弾性体を使用した場合には、カール原稿や折り原稿などがニップ部に進入した際に従動側給紙ローラ３０２ａ−１につっかかり挿入性が悪いため斜め挿入となりやすい。
本発明では、図示した原稿進入経路に沿ってニップ部に進入してくる原稿をスムーズにガイドするための低摩擦材料から成る樹脂シート３７０を斜め上向きに傾斜させて設けることで原稿進入時に従動側給紙ローラに原稿先端がつっかかったとしても滑りがよくなり、種々の原稿の進入性が向上する。
また、各従動側給紙ローラ３０２ａ−１の表面にポリテトラフルオロエチレンコーティング層を形成することでローラ表面のスベリを向上し、進入性を向上させることができる。また、従動側給紙ローラ自体が汚れにくい構成となり、従動側給紙ローラに付着した汚れが原稿に再付着することを防止できる。

次に、各従動側給紙ローラ３０２ａ−１を、従動側軸部材３６０によって個別且つ独立して回転自在に軸支することにより、従動側給紙ローラ同士に回転差が生じて従動側給紙ローラ間に生じたたわみが解消されやすくなる。つまり、各従動側給紙ローラ３０２ａ−１を従動側軸部材３６０に対して相対回転可能に支持しているため、搬送される原稿から受ける搬送方向への力によって個々の従動側給紙ローラが個別の速度で回転できることとなる。
例えば、二個の従動側給紙ローラ３０２ａ−１の軸心が一本の従動側軸部材３６０によって固定的に支持されているとすれば、両従動側給紙ローラは同時に回転するため、両従動側給紙ローラの回転速度の中間の速度にて両ローラがスリップしながら原稿を搬送することとなる。しかも、従動側給紙ローラの材質を発泡ゴムとすることでグリップ力が増すため左右のコロに速度差が生じなくなり、薄紙搬送時に発生したたわみ、シワが解消されにくくなる。
本実施形態によれば、個々の従動側給紙ローラが独立して従動可能となるので、隣の従動側給紙ローラとの間に回転差が生じて薄紙に形成されるたわみやシワが解消されやすい。

１００…給紙装置、１０１、１０２…ロール紙トレイ、１０３…ロール紙、１１１…給紙ローラ、１１５、１１６…ロールカッターユニット、１１７、１１８…搬送ローラ、２００…複写機本体、２０１…作像部、２０２…定着部、２０３…排紙部、２０４…ＬＥＤ書込装置、２０５…感光体、２０６…現像部、２０７…転写部、２０８…レジストローラ、２１０…分離部、２１１…搬送ベルト、２１２、２１３…排紙部、２１４、２１５…排紙ローラ、２１６、２１７…分岐爪、３００…スキャナ部、３０１…原稿台、３０２…給紙ローラ、３０２ａ…従動側給紙ローラ（給紙ローラ）、３０２ｂ…駆動側給紙ローラ（駆動ローラ）、３０３…原稿搬送路、３０４…密着イメージセンサ、３０５…排紙ローラ、３０５ａ…従動側排紙ローラ、３０５ｂ…駆動側駆動ローラ、３０５ｂ…駆動側排紙ローラ、３０６…軸受、３０６ａ、３０６ｂ…排紙トレイ、３１０…下部構造体、３１０…上部構造体、３１１…操作部、３１２…コンタクトガラス、３１３…圧板、３２０…下部構造体、３３０…本体側板、３３１…駆動モータ、３３１ａ…プーリ、３３１ｂ…プーリ、３３２…タイミングベルト、３３２、…タイミングベルト、３３３ａ…プーリ、３３３ａ…駆動プーリ、３３３ｂ、３３３ｃ…中間プーリ、３３４…送風ファン、３４０…電磁クラッチ、３４１…駆動モータ、３５０…駆動側軸部材、３６０…従動側軸部材、３７０…ガイドシート

特開２００２−２８４３８８公報

Claims (7)

1. 一本の駆動側軸部材により軸心を支持された複数の駆動ローラと、該駆動側軸部材の上方に配置された一本の従動側軸部材により軸心を支持され且つ前記各駆動ローラとニップする複数の従動ローラと、を備え、回転駆動される各駆動ローラと各従動ローラとのニップ部で用紙を搬送する用紙搬送機構であって、
   前記従動側軸部材の中央寄りに位置する従動ローラと、前記駆動側軸部材の中央寄りに位置する駆動ローラと、が形成する中央側ニップ部と、前記従動側軸部材の両外側寄りに位置する従動ローラと、前記駆動側軸部材の両外側寄りに位置する駆動ローラと、が形成する両外側ニップ部と、を備え、
   前記駆動側軸部材の中央部が用紙搬送方向下流側に撓み変形した状態で回転自在に軸支されることにより前記各駆動ローラが用紙の幅方向中心線を対称軸として原稿搬送方向よりも外側に拡開した結果用紙搬送方向及び垂直方向での位置が異なった、前記中央側ニップ部の入口位置と、前記両外側ニップ部の入口位置と、が用紙搬送方向及び垂直方向で一致するように、
   前記各従動ローラの搬送方向位置を、前記各従動ローラが対応する前記各駆動ローラの搬送方向下流側への変位量に応じた量だけ用紙搬送方向下流側に変位させたことを特徴とする用紙搬送機構。
2. 前記駆動側軸部材の各駆動ローラは硬質材料から成り、
   前記従動側軸部材の両外側寄りに位置する従動ローラは硬質材料から構成されており、
   前記従動側軸部材の中央寄りに位置する従動ローラは軟質材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送機構。
3. 前記各駆動ローラと前記各従動ローラとのニップ部入口に前記用紙をガイドする樹脂シートを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送機構。
4. 前記各従動ローラの表面にポリテトラフルオロエチレンコーティング層を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の用紙搬送機構。
5. 前記各従動ローラは、前記従動側軸部材によって個別且つ独立して回転自在に軸支されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の用紙搬送機構。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙搬送機構を備えたことを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙搬送機構を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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