JP7443045B2

JP7443045B2 - シート搬送装置及び画像形成装置

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Publication number: JP7443045B2
Application number: JP2019226841A
Authority: JP
Inventors: 洋今成
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2024-03-05
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: JP2021095242A

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、転写ローラと、転写ローラのシャフトを軸支し、該シャフトに一体的に取り付けられた軸受と、プリンタ本体に設けられ、軸受を着脱可能に支持する保持用フックと、を備えたプリンタが提案されている（特許文献１参照）。軸受は、シャフトの外周面の全周に摺動する円筒状の摺動面を有しており、摺動面へ異物が混入し難い構造となっていた。

特開２００６－７２３９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の軸受は、円筒上の摺動面を有する構造上、予め転写ローラのシャフトに取り付けられた状態でプリンタ本体の保護用フックに装着される必要があり、転写ローラをプリンタ本体に組み付ける際の作業が煩雑であった。また、プリンタ本体に軸受が設けられたものに比して部品点数が多くなり、複雑な構成となってコストアップしてしまっていた。

そこで、本発明は、簡易な構成で軸受の摺動面への異物の混入を低減可能なシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート搬送装置において、シートを下方から上方に向けて搬送する回転体と、前記回転体を支持する回転軸と、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、前記軸受は、前記回転軸の軸方向に視て水平方向の内の所定方向側への前記回転軸の取り外しを許容する開口部と、回転する前記回転軸に摺動する摺動面と、前記回転軸の上方を覆い前記回転軸と対向する第１対向部と、前記回転軸の下面を支持し前記回転軸と対向する第２対向部と、を有し、前記第１対向部は、前記軸方向に視て、前記所定方向において前記回転軸の下流端よりも下流に突出し、前記回転軸の前記下流端は、前記軸方向に視て、前記所定方向において前記第２対向部の前記回転軸に対向する上面よりも下流に位置する、ことを特徴とする。

本発明によると、簡易な構成で軸受の摺動面への異物の混入を低減することができる。

本実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。（ａ）はシート搬送装置を示す斜視図、（ｂ）はシート搬送装置を示す断面図。軸受及び回転軸を示す斜視図。軸受を示す断面図。（ａ）は第１の変形例に係る軸受を示す断面図、（ｂ）は第１の変形例に係る軸受を示す断面図。第２の変形例に係る軸受を示す断面図。（ａ）は第３の変形例に係る軸受を示す断面図、（ｂ）は第３の変形例に係る軸受を示す断面図。第４の変形例に係る軸受を示す断面図。

〔全体構成〕
本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、モノクロのトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、積載されたシートを給送するシート給送装置３０と、シート給送装置３０によって給送されたシートを搬送するシート搬送装置４０と、を有している。また、プリンタ１は、シート搬送装置４０によって搬送されたシートに画像を形成する画像形成部５０と、シートに転写された画像を定着させる定着装置６０と、シートを排出トレイ１７に排出可能な排出ローラ対１５と、を有している。

プリンタ１に画像形成の指令が出力されると、プリンタ１に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部５０による画像形成プロセスが開始される。画像形成部５０は、プロセスカートリッジ１０と、レーザスキャナ７と、転写ローラ１２と、を有している。プロセスカートリッジ１０は、感光ドラム２と、感光ドラム２に沿って配置された帯電ローラ３、現像ローラ４及びクリーニングブレード５と、を有している。感光ドラム２及び転写ローラ１２は、転写ニップＴ１を形成している。プロセスカートリッジ１０は、プリンタ１の装置本体に対して着脱可能になっている。

レーザスキャナ７は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム２に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム２は、帯電ローラ３により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム２上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ４によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム２上にモノクロのトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、シート給送装置３０からシートＰが給送される。シート給送装置３０は、シートを積載可能な積載トレイ１６を有している。積載トレイ１６に支持されたシートＰは、給送ローラ１１によって給送され、給送ローラ１１によって給送されたシートＰは、バネ８によって給送ローラ１１に向けて付勢される分離パッド９によって１枚ずつに分離される。

シート搬送装置４０は、回転体としての搬送ローラ２１と、搬送ローラ２１に従動回転する従動ローラ２３と、を有している。搬送ローラ２１及び従動ローラ２３は、シートＰを下方から上方に向けて搬送する。分離パッド９によって１枚ずつ分離されたシートＰは、搬送ローラ２１及び従動ローラ２３によって形成される搬送ニップＮ１によって転写ニップＴ１に向けて搬送される。なお、搬送ローラ２１及び従動ローラ２３は、搬送ニップＮ１にシートＰの先端を突き当てることでシートＰの斜行を補正するレジストレーションローラ対を構成してもよい。

搬送ニップＮ１によって搬送されたシートＰには、転写ローラ１２に印加された静電的負荷バイアスによって、転写ニップＴ１において感光ドラム２上のトナー像が転写される。感光ドラム２上に残った残トナーは、クリーニングブレード５によって回収される。トナー像が転写されたシートＰは、定着装置６０によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着（定着）される。定着装置６０は、不図示のヒータを内蔵する定着フィルム１３と、定着フィルム１３に圧接する加圧ローラ１４と、を有している。定着装置６０を通過したシートＰは、排出ローラ対１５によって排出トレイ１７に排出される。

なお、本実施の形態のプリンタ１は、片面印刷のみが可能な構成であるが、シート搬送方向における定着装置６０の下流に両面搬送路を設け、第１面に画像形成されたシートＰを両面搬送路によって再び転写ニップＴ１に案内するように構成してもよい。

［シート搬送装置］
次に、図２（ａ）（ｂ）を参照して、シート搬送装置４０について詳述する。本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、不図示のモータによって駆動する回転軸２１ａに、２つの搬送ローラ２１が回転軸２１ａの軸方向ＡＤにおいて並設されている。これら２つの搬送ローラ２１及び搬送ローラ２１と対となる従動ローラ２３は同構成である。

プリンタ１に設けられるガイド部材１８には、軸受２２が設けられており、軸受２２は、回転軸２１ａを回転可能に支持している。ガイド部材１８は、搬送ニップＮ１（図１参照）によって搬送されるシートＰを案内する。なお、軸受２２も、軸方向ＡＤにおいて間隔を空けて例えば２つ設けられている。

図３は、軸受２２及び回転軸２１ａを示す斜視図であり、図４は、軸受を示す断面図である。図４は、軸方向ＡＤに直交する断面を示しており、すなわち軸方向ＡＤに視た図となっている。

軸受２２は、図３及び図４に示すように、軸方向ＡＤに視て水平方向の内の所定方向ＰＤ側に開口し、回転軸２１ａの所定方向ＰＤへの取り外し及び所定方向ＰＤとは反対の装着方向ＭＤへの装着を許容する開口部２２ａを有している。また、軸受２２は、回転する回転軸２１ａに摺動する摺動面２２ｂと、回転軸２１ａの上方を覆う第１対向部２４と、回転軸２１ａの下面２１ｂを支持する第２対向部２５と、を有している。第１対向部２４及び第２対向部２５は、回転軸２１ａに対向している。摺動面２２ｂは、軸方向ＡＤに視てＵ字状に形成されている。

ここで、回転軸２１ａに摺動する軸受２２の摺動面２２ｂにトナーや紙粉等の異物が混入すると、搬送ローラ２１の回転を阻害する虞がある。例えば、摺動面２２ｂに異物が混入すると、摺動面２２ｂ又は回転軸２１ａの外周面が摩耗し、発生した摩耗粉が回転軸２１ａの外周面等に焼き付くと、異常音が発生したり、負荷トルクの異常上昇の原因となったりする虞がある。

一般に、画像形成装置の搬送ローラの軸受としては、安価で構成が簡単な樹脂製のすべり軸受が広く一般に使用されている。また、金属製の転がり軸受を用いる場合もあるが、すべり軸受に比べ高価なため、特に回転精度や摩擦抵抗に対して要求が高いところに使用される。

本実施の形態における軸受２２は、樹脂製のすべり軸受が適用されており、摺動面２２ｂにグリスを塗布して潤滑し、摺動抵抗を低減している。しかしながら、グリスが塗布された摺動面２２ｂにトナーや紙粉等の異物が大量に混入すると、グリスの粘度が上昇し、負荷トルクの異常上昇を引き起こす虞がある。更に、グリスが枯渇すると、摺動面２２ｂの摩耗及び異常音の発生を引き起こす虞がある。

そこで、本実施の形態では、摺動面２２ｂの摩耗及び異常音の発生を低減するために、回転軸２１ａにトナーや紙粉等の異物が付着し難いように軸受２２が構成されている。より詳しくは、第１対向部２４は、図３に示すように、軸方向ＡＤに視て、所定方向ＰＤにおいて回転軸２１ａの下流端２１ｃよりも下流に突出している。言い換えれば、第１対向部２４の所定方向ＰＤにおける下流端２４ａは、回転軸２１ａの下流端２１ｃよりも所定方向ＰＤにおける下流に位置している。

また、回転軸２１ａの下流端２１ｃは、軸方向ＡＤに視て、所定方向ＰＤにおいて第２対向部２５の回転軸２１ａに対向する上面２５ａよりも下流に位置している。言い換えれば、第２対向部２５の上面２５ａは、所定方向ＰＤにおいて回転軸２１ａの下流端２１ｃよりも上流に退避している。

また、軸方向ＡＤに視て、回転軸２１ａの所定方向における上流端２１ｄを通る回転軸２１ａの接線ＴＬから第１対向部２４の下流端２４ａまでの距離を距離Ａとする。軸方向ＡＤに視て、接線ＴＬから第２対向部２５の上面２５ａの所定方向ＰＤにおける下流端２５ｂまでの距離を距離Ｂとする。回転軸２１ａの直径を直径Ｄとする。

この時、本実施の形態では、距離Ａ＞直径Ｄ＞距離Ｂの関係となるように軸受２２が形成されている。すなわち、距離Ａは、直径Ｄよりも長く、距離Ｂは、直径Ｄよりも短い。

シート搬送装置４０の上方から落下及び飛散したトナーや紙粉などの異物は、軸受２２の中で水平方向に最も突出している第１対向部２４の上面２４ｂに堆積する。しかしながら、第１対向部２４が回転軸２１ａの下流端２１ｃよりも所定方向ＰＤに突出しているため、回転軸２１ａ及び摺動面２２ｂに異物が付着するのを低減できる。また、第２対向部２５の上面２５ａは、所定方向ＰＤにおいて回転軸２１ａの下流端２１ｃよりも上流に退避しているので、第２対向部２５の上面２５ａに異物が堆積するのを低減できる。

以上のように、本実施の形態では、距離Ａ＞直径Ｄ＞距離Ｂの関係となるように軸受２２が形成されているため、回転軸２１ａ、摺動面２２ｂ及び第２対向部２５の上面２５ａへの異物の堆積を低減できる。また、軸受２２は、回転軸２１ａの着脱を許容する開口部２２ａを有すると共に、摺動面２２ｂがＵ字状に形成されているため、簡易な構成で回転軸２１ａの軸受２２への着脱が容易となっている。

そして、簡易に構成してコストダウンすることと、軸受２２の摺動面２２ｂへの異物の混入を低減し、摺動面２２ｂの摩耗、摺動音の発生及び負荷トルクの異常上昇を抑えることを両立することができる。

本実施の形態は、図１乃至図４に示した形態に限らず、以下のような変形例も適用可能である。なお、以下の変形例において、上述の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

＜第１の変形例＞
まず、図５（ａ）（ｂ）を用いて第１の変形例について説明する。上述の実施の形態では、開口部２２ａが水平方向に平行な所定方向ＰＤに向けて開口していたが、これに限らない。例えば、図５（ａ）に示すように、上述した実施の形態の軸受２２を反時計回りに所定角度回転させて軸受１２２Ａを構成してもよい。また、図５（ｂ）に示すように、上述した実施の形態の軸受２２を時計回りに所定角度回転させて軸受１２２Ｂを構成してもよい。

軸受１２２Ａは、所定方向ＰＤ１に開口する開口部２２ａを有しており、軸受１２２Ｂは、所定方向ＰＤ２に開口する開口部２２ａを有している。所定方向ＰＤ１，ＰＤ２のいずれにおいても、水平方向の成分を有しており、水平方向の成分を有する方向に開口していれば、軸受２２の開口方向をいずれの方向であってもよい。軸受１２２Ａ，１２２Ｂにおいても、距離Ａ＞直径Ｄ＞距離Ｂの関係となっている。

＜第２の変形例＞
次に、図６を用いて第２の変形例について説明する。第２の変形例に係る軸受２２２は、開口部２２ａと、摺動面２２ｂと、第１対向部２２４と、第２対向部２５と、を有している。第１対向部２２４は、回転軸２１ａを覆うように下方に湾曲する湾曲部２２４ａを有しており、更に回転軸２１ａや摺動面２２ｂへの異物の付着を低減している。

＜第３の変形例＞
次に、図７（ａ）（ｂ）を用いて第３の変形例について説明する。第３の変形例に係る軸受３２２Ａは、図７（ａ）に示すように、開口部３２２ａと、摺動面２２ｂと、第１対向部２４と、第２対向部２５と、を有している。また、第３の変形例に係る軸受３２２Ｂは、図７（ｂ）に示すように、開口部３２２ｂと、摺動面２２ｂと、第１対向部２４と、第２対向部２５と、を有している。

図７（ａ）に示す軸受３２２Ａは、第１回転方向Ｒ１に回転する回転軸２１ａを回転可能に支持している。図７（ｂ）に示す軸受３２２Ｂは、第１回転方向Ｒ１と反対の第２回転方向Ｒ２に回転する回転軸２１ａを回転可能に支持している。

軸受３２２Ａの開口部３２２ａは、摺動面２２ｂに連続して形成されると共に第１対向部２４側に配置され、回転軸２１ａに沿って突出して形成される凸部３２３ａを有している。軸受３２２Ｂの開口部３２２ｂは、摺動面２２ｂに連続して形成されると共に第１対向部２４側に配置され、回転軸２１ａに沿って突出して形成される凸部３２３ｂを有している。

これら凸部３２３ａ，３２３ｂは、回転軸２１ａの回転方向において、開口部２２ａ，２２ｂによって露出した回転軸２１ａの露出面の下流側に設けられている。例えば、凸部３２３ａは、第１回転方向Ｒ１において、回転軸２１ａの露出面の下流側に設けられている。また、３２３ｂは、第２回転方向Ｒ２において、回転軸２１ａの露出面の下流側に設けられている。

これにより、回転軸２１ａに異物が付着したとしても、凸部３２３ａ，３２３ｂによって異物を回転軸２１ａからこそぎ落とすことができ、また摺動面２２ｂへの異物の進入を低減できる。また、図６乃至図７（ｂ）に示すように、軸受（２２２，３２２Ａ，３２２Ｂ）の開口部の隙間Ｅを回転軸２１ａの直径Ｄよりも小さくすることで、軸受の開口部がスナップフィットとして機能する。これにより、回転軸２１ａが軸受から脱落することを低減できる。

＜第４の変形例＞
次に、図８を用いて第４の変形例について説明する。第４の変形例に係る軸受４２２は、図８に示すように、開口部２２ａと、摺動面２２ｂと、第１対向部４２４と、第２対向部２５と、を有している。回転軸２１ａ及び摺動面２２ｂに異物が混入するのを低減するには、第１対向部４２４をより所定方向ＰＤに延ばした方が好適である。

しかしながら、第１対向部４２４が搬送ニップＮ１（図１参照）によって搬送されるシートに干渉すると、シートにダメージを与えてしまう。このため、搬送ニップＮ１によって搬送されるシートに干渉しない程度に第１対向部４２４を延長し、図３に示す距離Ａがより長くなるように構成するとよい。なお、図６乃至図８では図示していないが、第２乃至第４の変形例においても距離Ａ＞直径Ｄ＞距離Ｂの関係となるように軸受が形成されていることはもちろんである。

＜その他の実施の形態＞
上述の実施の形態では、搬送ローラ２１の回転軸２１ａを支持する軸受を例に説明したが、これに限定されない。すなわち、プリンタ１に使用されるローラ等の回転体の回転軸を支持する軸受であれば、本発明を適用してもよい。

また、第１対向部２４の上面２４ｂは、水平方向に延びるものに限らず、水平方向に対して傾斜する傾斜面や、湾曲した湾曲面から構成されてもよい。このように構成することで、上面２４ｂへの紙粉の堆積を抑えることができる。

また、上述した実施の形態及び変形例を、適宜組み合わせてもよい。また、既述のいずれの形態においても、モノクロの電子写真方式のプリンタ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のプロセスカートリッジを有するフルカラーの電子写真方式のプリンタに本発明を適用してもよい。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、プリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置、並びにこれらの機能を有する複合機に本発明を適用してもよく、プリンタに接続されるオプションフィーダ、給紙デッキ及びフィニッシャ等に本発明を適用してもよい。

１：画像形成装置（プリンタ）／２１：回転体（搬送ローラ）／２１ａ：回転軸／２１ｂ：下面／２１ｃ：下流端／２１ｄ：上流端／２２，１２２Ａ，１２２Ｂ，２２２，３２２Ａ，３２２Ｂ，４２２：軸受／２２ａ，３２２ａ，３２２ｂ：開口部／２２ｂ：摺動面／２４，２２４，４２４：第１対向部／２４ａ：下流端／２５：第２対向部／２５ａ：上面／２５ｂ：下流端／４０：シート搬送装置／３２３ａ，３２３ｂ：凸部／Ａ，Ｂ：距離／Ｄ：直径／ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２：所定方向／ＴＬ：接線

Claims

シートを下方から上方に向けて搬送する回転体と、
前記回転体を支持する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、
前記軸受は、前記回転軸の軸方向に視て水平方向の内の所定方向側への前記回転軸の取り外しを許容する開口部と、回転する前記回転軸に摺動する摺動面と、前記回転軸の上方を覆い前記回転軸と対向する第１対向部と、前記回転軸の下面を支持し前記回転軸と対向する第２対向部と、を有し、
前記第１対向部は、前記軸方向に視て、前記所定方向において前記回転軸の下流端よりも下流に突出し、
前記回転軸の前記下流端は、前記軸方向に視て、前記所定方向において前記第２対向部の前記回転軸に対向する上面よりも下流に位置する、
ことを特徴とするシート搬送装置。
前記軸方向に視て、前記回転軸の前記所定方向における上流端を通る前記回転軸の接線から前記第１対向部の前記所定方向における下流端までの距離は、前記回転軸の直径よりも長く、
前記軸方向に視て、前記接線から前記第２対向部の前記上面の前記所定方向における下流端までの距離は、前記回転軸の前記直径よりも短い、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
前記第１対向部は、前記回転軸を覆うように下方に湾曲している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
前記摺動面は、前記軸方向に視て、Ｕ字状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
前記開口部は、前記摺動面に連続して形成され、前記回転軸に沿って突出して形成される凸部を有する、
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。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
シートに画像を形成する画像形成部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。