JP5640781B2 - 搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Description
詳しくは、記録媒体は、その先端が上流側搬送経路を通過してターン部に達すると、ターン部に沿ってその搬送方向が切り替えられる。そして、記録媒体は、ターン部で湾曲しながら上流側搬送経路から下流側搬送経路に向けて搬送される。
そして、このような問題を解決するために、特許文献1等には、記録媒体がレジストローラに衝突する際に、記録媒体の搬送速度を低下させる技術が開示されている。
このような問題を解決するために、特許文献1等の技術を応用して、記録媒体がターン部を通過する際に、記録媒体の搬送速度を低下させる方策が考えられる。しかし、その場合には、記録媒体の搬送速度を低下させるため、画像形成装置におけるプリント生産性を低下させてしまうことになる。そして、このような問題は、記録媒体が高速度で搬送される高速の画像形成装置では、特に無視できないものとなっている。
図1〜図8にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部(画像形成部)、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、17、18は転写部7に向けて記録媒体Pを搬送するレジストローラ(レジストローラ対)、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、を示す。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、画像形成部としての転写部7で、レジストローラ17、18により搬送された記録媒体P上に転写される。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12、13、14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Xの位置に向けて給送される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態1における画像形成装置1は、記録媒体Pの搬送速度(プロセス線速)が、500mm/sに設定されている。
図2等を参照して、搬送装置30には、記録媒体Pの搬送経路X1、X2に沿って、第2搬送ローラ対25、26、第1搬送ローラ対15、16(搬送ローラ)、フォトセンサ40、レジストローラ対17、18(レジストローラ)、等が配設されている。
この搬送装置30によって、記録媒体P上に画像を形成する画像形成部としての転写部7(感光体ドラム5と転写ローラとの対向位置である。)に向けて記録媒体Pが搬送されることになる。
詳しくは、ターン部Yに対して搬送方向上流側に配設された上流側搬送経路X1は、記録媒体Pを略鉛直方向上方に向けて搬送する搬送経路である。ターン部Yに対して搬送方向下流側に配設された下流側搬送経路X2は、記録媒体Pを斜め上方(図2の左斜め上方である。)に向けて搬送する搬送経路である。そして、このように形成された搬送経路において、記録媒体Pは、その先端が上流側搬送経路X1を通過してターン部Yに達すると、ターン部Yに沿ってその搬送方向が切り替えられる。そして、記録媒体Pは、ターン部Yで湾曲しながら上流側搬送経路X1から下流側搬送経路X2に向けて搬送されることになる。
本実施の形態1では、内側ガイド板23(内側ガイド部材)として、上流側搬送経路X1から下流側搬送経路X2にかけて、くの字状(ブーメラン状)に屈曲する板金部材を用いている。また、外側ガイド板24(外側ガイド部材)として、鉛直方向に対して所定角度θ(本実施の形態1では、65°に設定されている。)で傾斜する略平板状の板金部材を用いている。
このように形成された搬送経路において、上流側搬送経路X1を通過した記録媒体Pの先端は、外側ガイド板24に対して衝突角度θで突き当たることになる。その後、記録媒体Pは、その先端が下流ガイド板24の傾斜に沿って図2の左斜め上方に向けて案内されながら、ターン部Yで湾曲した状態で上流側搬送経路X1から下流側搬送経路X2に向けて搬送されることになる。
なお、フォトセンサ40は、記録媒体Pの搬送位置(先端)を光学的に検知する検知手段であって、上流側搬送経路X1においてターン部Yに比較的近い位置に設置されている。
なお、図2を参照して、本実施の形態1において、第1搬送ローラ対15、16からターン部Yまでの距離M1は60mmに設定され、第2搬送ローラ対25、26からターン部Yまでの距離M2は120mmに設定されている。
詳しくは、離間機構(接離機構)は、第1搬送ローラ対15、16のうち一方の第1搬送ローラ15に不図示の軸受を介して係合する揺動板32、第1搬送ローラ対15、16が当接する方向に揺動板32を付勢するカム33、第1搬送ローラ対15、16が離間する方向に揺動板32を付勢する引張スプリング34、カム33を回転駆動する駆動モータ45(ステッピングモータ)、カム33の回転方向の姿勢を検知する位置センサ(不図示である。)、第1搬送ローラ対15、16が当接する方向に一方の第1搬送ローラ15を不図示の軸受を介して付勢する圧縮スプリング19、等で構成されている。揺動板32は、搬送装置30の側板に、支軸32aを中心に回動可能に保持されている。
そして、制御部46によって制御された駆動モータ45によってカム33が図2又は図4の状態に回転駆動されたとき、揺動板32が引張スプリング34の付勢力に抗するようにカム33によって押動されて、圧縮スプリング19の付勢力によって一方の第1搬送ローラ15が他方の第1搬送ローラ16に当接した状態になる(図2又は図4の状態である。)。
これに対して、制御部46によって制御された駆動モータ45によってカム33が図3の状態に回転駆動されたとき、揺動板32が、圧縮スプリング19の付勢力に抗するように、カム33に当接する位置まで引張スプリング34によって付勢されて、一方の第1搬送ローラ15が他方の第1搬送ローラ16から離間した状態になる(図3の状態である。)。
このような動作が成立するように、引張スプリング34の付勢力が圧縮スプリング19の付勢力に対して大きくなるように設定されている。
まず、図2に示すように、上流側搬送経路X1において第1搬送ローラ対15、16の位置を記録媒体Pの先端が通過するときには、第1搬送ローラ対15、16が当接状態になるように離間機構19、32〜34(接離機構)が制御されている。そして、記録媒体Pは、矢印方向に回転する第1搬送ローラ対15、16や第2搬送ローラ対25、26によって、ターン部Yに向けて挟持・搬送されることになる。
これは、記録媒体Pの自由長が短い場合(例えば、第1搬送ローラ15、16の離間をおこなわずに、自由長がM1となる場合である。)には、自由長が長い場合に比べて、記録媒体Pのコシによって、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に衝突する際に受ける衝撃が大きくなってしまうことによるものである。すなわち、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に突き当たる際に生じる衝突音は、そのときの記録媒体Pの自由長が長いほど、小さくすることができる。
本実施の形態1では、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に衝突する直前に第1搬送ローラ対15、16を離間状態にすることで、第1搬送ローラ15、16による搬送性をほとんど低下させることなく、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に突き当たる際に生じる衝突音を確実に小さくすることができる。なお、上述した効果については、図7の実験結果等を用いて、後でさらに詳しく説明する。
これは、記録媒体Pの自由長が長い場合(例えば、第1搬送ローラ15、16の離間をおこなったまま、自由長がM2となる場合である。)には、自由長が短い場合に比べて、記録媒体Pにおいて振動によって音響放射する範囲(面積)が大きくなってしまうことによるものである。すなわち、記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする際に生じる衝突音は、そのときの記録媒体Pの自由長が短いほど、小さくすることができる。
本実施の形態1では、記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突する直前に第1搬送ローラ対15、16を当接状態に戻すことで、第1搬送ローラ15、16による搬送性を維持するとともに、記録媒体Pが内側ガイド板23に突き当たる際に生じる衝突音を確実に小さくすることができる。なお、上述した効果については、図8の実験結果等を用いて、後でさらに詳しく説明する。
このように、第1搬送ローラ対15、16の接離動作は瞬間的におこなわれるとともに、第1搬送ローラ対15、16の離間時においても第2搬送ローラ対25、26による記録媒体Pの挟持・搬送はおこなわれるため、画像形成装置1におけるプリント生産性は低下しないことになる。
詳しくは、装置本体1の搬送経路中に、搬送(通紙)される記録媒体Pの厚さを検出する検出手段としての紙厚センサを設置する。この紙厚センサは、給紙部12、13を含めた給紙部12〜14からターン部Yに至る記録媒体Pの搬送経路中に設置されていて、記録媒体Pの紙厚を光学的に直接的に検出するものである。
そして、離間機構19、32〜34(接離機構)は、紙厚センサの検出結果に基いて、記録媒体Pの厚さが所定値以上であると検知された場合にのみ、先に図3を用いて説明した第1搬送ローラ対15、16の離間動作をおこなうように制御される。記録媒体Pの厚さが大きいときには、厚さ(又は、坪量)が小さいときに比べて、先端が外側ガイド板24に突き当たったときに生じる衝突音が大きくなるため、このような制御をおこなうことが有用になる。
特に、本実施の形態1における画像形成装置1では、坪量が69g/m2以上の記録媒体Pを通紙するときに、上述した衝突音が大きくなるため、坪量69g/mm2以上に対応した厚さを紙厚センサで検知して上述した離間制御をおこなうことになる。
従来の搬送装置130では、図5(A)に示すように、記録媒体Pが第1搬送ローラ対15、16に挟持・搬送されて、その先端がターン部Yの外側ガイド板24に突き当たったときに、大きな衝突音が発生する。さらに記録媒体Pの搬送が進んで、図5(B)に示すように、記録媒体Pがターン部Yの内側ガイド板23に腹当りしたときにも、大きな衝突音が発生する。図6は、このように記録媒体Pがターン部Yを通過する際に生じる衝突音をターン部Y近傍に設置したマイクによって測定した結果であって、グラフの横軸が時間を示し、縦軸が音圧レベルを示す。図6において、破線で囲んだA部(第1のピーク音が生じた部分である。)は、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に衝突した際に生じた衝突音に対応している。また、破線で囲んだB部(第2のピーク音が生じた部分である。)は、記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突した際に生じた衝突音に対応している。ここで、B部においては、A部で生じた衝突音が減衰していないため、双方の衝突音が重畳されたものになっている。したがって、A部における衝突音、又は、B部における衝突音、のいずれかを低減できれば、B部における音圧レベルを低減することができることになる。
また、図8は、第1搬送ローラ対15、16からターン部Yまでの距離(図2における距離M1に相当する。)を可変したときに、記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする際に生じる衝突音(音圧レベル)の変化を示すグラフである。
図7及び図8の実験において、図2に示す外側ガイド板24の傾斜角度θ(衝突角度)を可変して衝突音の音圧レベルを測定した。また、図7及び図8において、●印で示すグラフQ1、R1は距離M1を120mmに設定したものであり、○印で示すグラフQ2、R2は距離M1を60mmに設定したものであり、■印で示すグラフR3は距離M1を30mmに設定したものである。また、この実験において通紙する記録媒体Pは、坪量が209g/m2のものを使用した。
図7より、外側ガイド板24の傾斜角度θ(衝突角度)に関らず、第1搬送ローラ対15、16からターン部Yまでの距離M1を長く設定した方が、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に突き当たる際に生じる衝突音を小さくできることがわかる。同様に、図8より、外側ガイド板24の傾斜角度θ(衝突角度)に関らず、第1搬送ローラ対15、16からターン部Yまでの距離M1を短く設定した方が、記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする際に生じる衝突音を小さくできることがわかる。
同様に、記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする際に生じる衝突音は90デシベル(dB)となり、従来の搬送装置130の衝突音(92デシベル)に比べて、2デシベルの低騒音化を達成できることを確認した。
これに対して、記録媒体Pを検知するフォトセンサを上流側搬送経路X1においてさらに搬送方向上流側の位置に配設して、記録媒体Pを光学的に検知してから所定時間(フォトセンサの位置からターン部Yの位置に至る搬送距離と、記録媒体Pの搬送速度と、から算出される時間+αである。)が経過した後に、離間機構19、32〜34による第1搬送ローラ対15、16の接離動作をおこなうこともできる。
さらには、記録媒体Pを検知するフォトセンサを給紙部12〜14の位置に配設して、給紙部における給紙動作が開始されてから所定時間(給紙部12〜14の位置からターン部Yの位置に至る搬送距離と、記録媒体Pの搬送速度と、から算出される時間+αである。)が経過した後に、離間機構19、32〜34による第1搬送ローラ対15、16の接離動作をおこなうこともできる。
そして、これらの場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
図9〜図11にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図9は、実施の形態2における搬送装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。また、図10は、搬送装置の動作を示す図である。さらに、図11は、別形態の搬送装置を示す図である。
本実施の形態2における搬送装置30は、第1搬送ローラ対15、16とターン部Yとの間に挟持部材41を設置している点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
そして、挟持ローラ41(挟持部材)は、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に突き当たった後であって、記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする前(直前のタイミングである。)に、図9に示す退避位置から挟持位置に移動するように制御される(図10の状態である。)。
なお、図9を参照して、本実施の形態2において、挟持ローラ41からターン部Yまでの距離M3は30mmに設定されている。
また、本実施の形態2では、内側ガイド板23において挟持ローラ41に対向する位置に曲面状の突起部23aが形成されていて、この突起部23aと挟持ローラ41との間で記録媒体Pを挟持することになる。また、本実施の形態2では、挟持ローラ41に搬送性をもたせるために、不図示のモータによって挟持ローラ41を図の時計方向に回転駆動している。
そして、制御部46によって制御された駆動モータによってカム43が図9の状態に回転駆動されたとき、揺動板42が、圧縮スプリング45の付勢力に抗するように、カム43に当接する位置まで引張スプリング44によって付勢されて、挟持ローラ41が突起部23aから離間した状態になる(図9の状態である。)。
これに対して、制御部46によって制御された駆動モータによってカム43が図10の状態に回転駆動されたとき、揺動板42が引張スプリング44の付勢力に抗するようにカム43によって押動されて、圧縮スプリング45の付勢力によって挟持ローラ41が突起部23aに当接した状態になる(図10の状態である。)。
このような動作が成立するように、引張スプリング44の付勢力が圧縮スプリング45の付勢力に対して大きくなるように設定されている。
まず、図9に示すように、上流側搬送経路X1を通過してターン部Yに達した記録媒体Pが内側ガイド板23に腹当りする直前までは、挟持ローラ41が退避位置に離間するように制御される。
その後、図10に示すように、記録媒体Pが内側ガイド板23(曲げ部)に腹当りする直前に、挟持ローラ41が退避位置から挟持位置(当接位置)に移動するように制御される。すなわち、内側ガイド板23に腹当りする直前に、記録媒体Pは、挟持ローラ41と突起部23aとの間に瞬間的に挟持されることになる。
このように、記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突する直前に挟持ローラ41によって挟持されることで、その自由長がM1(=60mm)よりも小さなM3(=30mm)になる。これにより、前記実施の形態1で説明したものと同様のメカニズムによって、ターン部Yにおいて記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突する際に生じる衝突音を小さくすることができる。特に、本実施の形態2では、前記実施の形態1のものに比べて、内側ガイド板23に衝突する直前における記録媒体Pの自由長をさらに短く設定しているために、先に図8で説明したように、そのときに生じる衝突音をさらに小さくすることができる。
また、挟持ローラ41を移動するタイミングは、前記実施の形態1において第1搬送ローラ15を移動するときと同様に、フォトセンサ40による記録媒体Pの先端位置の検知に基いておこなうことができる。
これに対して、図11に示すように、突起部23aの代わりに挟持ローラ47を設置して、2つの挟持ローラ41、47(挟持ローラ対)によって記録媒体Pを挟持するように構成することもできる。この場合も、一方の挟持ローラ41の接離動作は、本実施の形態2のものと同様におこなわれることになる。
そして、このような場合であっても、本実施の形態2と同様の効果を得ることができる。特に、挟持ローラ対41、47を回転駆動することで、挟持ローラ対41、47の搬送性が向上することになる。
図12〜図14にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図12は、実施の形態3における搬送装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。また、図13は搬送装置の動作を示す図であり、図14はそれに続く搬送装置の動作を示す図である。
本実施の形態3における搬送装置は、挟持部材の接離動作に加えて第1搬送ローラ対の接離動作がおこなわれる点が、前記実施の形態2のものとは相違する。
まず、図12に示すように、流側搬送経路X1において第1搬送ローラ対15、16の位置を記録媒体Pの先端が通過するときには、第1搬送ローラ対15、16が当接状態になるように離間機構19、32〜34が制御されている。さらに、挟持ローラ対41、47は、退避位置に離間するように制御されている。そして、記録媒体Pは、矢印方向に回転する第1搬送ローラ対15、16等によって、ターン部Yに向けて挟持・搬送されることになる。
このように、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に衝突する直前に第1搬送ローラ対15、16を離間状態にすることで、外側ガイド板24に衝突する瞬間の記録媒体Pは第2搬送ローラ対25、26に挟持された状態になり、その自由長を長く設定することができるため、記録媒体Pの先端が外側ガイド板24に衝突する際に生じる衝突音を小さくすることができる。
このように、記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突する直前に挟持ローラ対41、47(挟持部材)によって挟持されることで、その自由長を短く設定することができるため、記録媒体Pが内側ガイド板23に衝突する際に生じる衝突音を小さくすることができる。
また、前記各実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1に設置される搬送装置30に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置である。)に設置される搬送装置であって、搬送経路中にターン部が設けられている搬送装置であれば、それらのすべての搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
15、16 第1搬送ローラ(搬送ローラ対)、
19 圧縮スプリング、
23 内側ガイド板(内側ガイド部材)、
23a 突起部、
24 外側ガイド板(外側ガイド部材)、
25、26 第2搬送ローラ(搬送ローラ対)、
30 搬送装置、
32 揺動板、 33 カム、 34 引張スプリング、
40 フォトセンサ、
41、47 挟持ローラ(挟持部材)、
42 揺動板、 43 カム、
44 引張スプリング、 45 圧縮スプリング、
X1 上流側搬送経路、 X2 下流側搬送経路、
Y ターン部、 P 記録媒体。
Claims (6)
- 記録媒体を搬送する搬送装置であって、
記録媒体の搬送経路において上流側搬送経路に対して搬送方向の異なる下流側搬送経路が交会するターン部と、
前記ターン部において湾曲される記録媒体の内周面に対向する内側ガイド部材と、
前記ターン部において湾曲される記録媒体の外周面に対向する外側ガイド部材と、
記録媒体を挟持しながら搬送する複数の搬送ローラ対のうち、前記上流側搬送経路において前記ターン部に最も近い位置に配設された第1搬送ローラ対と、
前記第1搬送ローラ対における2つの搬送ローラを相対的に離間させる離間機構と、
を備え、
前記離間機構は、記録媒体の先端が前記外側ガイド部材に突き当たる前に、前記第1搬送ローラ対における前記2つの搬送ローラを相対的に離間させて当該記録媒体の挟持を解除するように制御されることを特徴とする搬送装置。 - 前記離間機構は、記録媒体の先端が前記外側ガイド部材に突き当たった後であって、当該記録媒体が前記内側ガイド部材に腹当りする前に、前記第1搬送ローラ対の離間状態を解除して当該記録媒体を挟持するように制御されることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記上流側搬送経路において前記第1搬送ローラ対よりも前記ターン部に近い位置に配設されるとともに、記録媒体の搬送を妨げない退避位置から記録媒体を挟持する挟持位置に移動できるように形成された挟持部材をさらに備え、
前記挟持部材は、記録媒体の先端が前記外側ガイド部材に突き当たった後であって、当該記録媒体が前記内側ガイド部材に腹当りする前に、前記退避位置から前記挟持位置に移動するように制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の搬送装置。 - 前記離間機構は、搬送される記録媒体の厚さ又は坪量が所定値以上の場合にのみ、記録媒体の先端が前記外側ガイド部材に突き当たる前に、前記第1搬送ローラ対における前記2つの搬送ローラを相対的に離間させて当該記録媒体の挟持を解除するように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の搬送装置。
- 記録媒体を搬送する搬送装置であって、
記録媒体の搬送経路において上流側搬送経路に対して搬送方向の異なる下流側搬送経路が交会するターン部と、
前記ターン部において湾曲される記録媒体の内周面に対向する内側ガイド部材と、
前記ターン部において湾曲される記録媒体の外周面に対向する外側ガイド部材と、
記録媒体を挟持しながら搬送する複数の搬送ローラ対のうち、前記上流側搬送経路において前記ターン部に最も近い位置に配設された第1搬送ローラ対と、
前記上流側搬送経路において前記第1搬送ローラ対よりも前記ターン部に近い位置に配設されるとともに、記録媒体の搬送を妨げない退避位置から記録媒体を挟持する挟持位置に移動できるように形成された挟持部材と、
を備え、
前記挟持部材は、記録媒体の先端が前記外側ガイド部材に突き当たった後であって、当該記録媒体が前記内側ガイド部材に腹当りする前に、前記退避位置から前記挟持位置に移動するように制御されることを特徴とする搬送装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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