JP2017218293A - シート搬送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の向上を図ることが可能でありながら、シートの斜行補正が不十分となることの防止を図ることが可能なシート搬送装置を提供する。【解決手段】レジストローラ対２３は、ゴムローラ２４ｂとプラスチックローラ２５ｂとによりニップを形成し、搬送されてくるシートをニップに突き当てて斜行を補正する。このゴムローラ２４ｂは、軸方向に対して外周面を凹凸形状にする複数の溝部を有している。シートが当接した際に、レジストローラ対２３がバックラッシによって回転したとしても、シートの先端の角部がレジストローラ対２３に挟まれる面積を小さくし、シートの先端の角部を回転中心としてシートを回転し易くする。このため、生産性の向上を図っても、シートの斜行補正が不十分となることの防止が図られる。【選択図】図２

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置、及び画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ、ＡＤＦ（自動原稿読取装置）には、搬送されるシートの斜行を補正するレジストローラ対が備えられているものがある。レジストローラ対によりシートの斜行を補正する場合には、レジストローラ対よりもシート搬送方向の上流に配置されたプレレジローラ対により、回転を停止させたレジストローラ対のニップにシートを突き当てさせてシートにループを形成する。そして、ループによりシートに生じた力で、シートの先端をレジストローラ対に倣うように回転させることで斜行を補正し、その後、レジストローラ対を回転駆動することで、斜行を補正した状態のシートを搬送する。

ところで、レジストローラ対は、モータにより駆動されるレジスト駆動ローラと、それに従動して回転するレジスト従動ローラとで構成されており、レジスト駆動ローラには、モータからギヤ列等の歯車機構を介して駆動力が伝達されるように構成されている。このため、レジストローラ対にシートが当接した際、歯車機構のバックラッシによりレジストローラ対が僅かに回転してしまい、シートの先端がレジストローラ対に挟まれてシートの回転を妨げ、斜行補正が不十分になる虞がある。そこで、レジスト駆動ローラを、シートを搬送する方向と逆方向に駆動させてから停止させるように構成したものが提案されている（特許文献１参照）。即ち、この特許文献１のものは、シートが当接した際にバックラッシによりレジストローラ対が回転することを防止することで、斜行補正が不十分とならないように構成している。

特開２０１２−３０９３１号公報

ところで、近年は連続印刷や連続読取などにおける生産性の向上（高速化）が求められており、生産性の向上を図るためには連続して搬送するシートの間隔を狭くすることが求められる。しかしながら、上記特許文献１のように、シートが当接する前にレジスト駆動ローラを逆回転させておく方式では、狭くなったシートの間隔で実行する時間が確保できず、バックラッシによる回転の発生を防止しきれない。そのため、シートの斜行補正が不十分になってしまうという問題があった。

そこで本発明は、生産性の向上を図ることが可能でありながら、シートの斜行補正が不十分となることの防止を図ることが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係るシート搬送装置は、第１ローラと第２ローラとを有し、前記第１ローラと前記第２ローラとによりニップを形成し、搬送されてくるシートを前記ニップに突き当てて斜行を補正するレジストローラ対を備え、前記第１ローラは、軸方向に対して外周面を凹凸形状にする溝部を有することを特徴とする。

本発明によると、シートが当接した際に、レジストローラ対がバックラッシによって回転したとしても、シートの先端の角部がレジストローラ対に挟まれる面積を小さくすることができる。このため、シートの先端の角部を回転中心としてシートを回転し易くすることができる。従って、生産性の向上を図っても、シートの斜行補正が不十分となることの防止を図ることができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 本実施の形態に係るレジストローラ対を示す斜視図である。 本実施の形態に係るレジストローラ対の形状を示す断面図である。 本実施の形態に係るレジストローラ対にシートが挟まれた状態を示す模式図である。 平滑な外周面のレジストローラ対にシートが挟まれた状態を示す模式図である。

以下、図１乃至図４を用いて、本実施の形態を説明する。図１は本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図、図２は本実施の形態に係るレジストローラ対を示す斜視図である。また、図３は本実施の形態に係るレジストローラ対の形状を示す断面図、図４は本実施の形態に係るレジストローラ対にシートが挟まれた状態を示す模式図である。

［画像形成装置の構成］
図１に示すように、プリンタ１００は、画像形成部１０２、シート搬送装置１０５等を備えたプリンタ本体１０１を有している。このプリンタ本体１０１の上方には自動原稿搬送装置３により原稿を自動で搬送して読み取る画像読取装置２が設けられている。一方、プリンタ本体１０１の下部にはシート給送装置１０４が設けられている。シート給送装置１０４により給送されたシートは、シート搬送装置１０５により画像形成部１０２に搬送されると共に、画像形成部１０２において画像が形成された後、排紙ローラ対４１まで搬送される。そして、画像が形成されたシートは、排紙ローラ対４１により、排紙トレイ５０上に排出される。

画像形成部１０２は、４ドラムフルカラー方式のものであり、レーザスキャナ１３と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ１０を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１１、帯電手段である帯電ローラ１２、現像手段である現像器１４及びクリーナ１５を備えている。また、画像形成部１０２は、トナーカートリッジ１９、プロセスカートリッジ１０の上方に配された中間転写ユニット１０６を備えている。

中間転写ユニット１０６は、二次転写内ローラ３４及びテンションローラ３４ａ等に巻き掛けられて回転する中間転写ベルト３１を備えている。また、中間転写ユニット１０６は、中間転写ベルト３１の内側に設けられ、感光体ドラム１１に対向した位置で中間転写ベルト３１に当接する１次転写ローラ１７を備えている。

そして、この中間転写ベルト３１に１次転写ローラ１７によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次、中間転写ベルト３１に重なって転写される。また、中間転写ユニット１０６の二次転写内ローラ３４と対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートに転写する二次転写部を構成する二次転写外ローラ３５が設けられている。

一方、シート給送装置１０４は、給送カセット２０及び給送ローラ５を備えている。給送カセット２０内に収容されたシートＰは、給送ローラ５により給送カセット２０から、図示しない分離手段により分離されて一枚ずつ給送される。シート搬送装置１０５は、搬送ローラ対の一例であるレジ前ローラ対（プレレジストレーションローラ対）２２、レジストユニット（レジストレーションユニット）２１のレジストローラ対（レジストレーションローラ対）２３等を備えている。シート給送装置１０４により分離されて給送されたシートは、レジストローラ対２３のシート搬送方向の上流に配置されたレジ前ローラ対２２により挟持搬送される。その後、レジ前ローラ対２２よりもシート搬送方向の下流に配置され、レジ前ローラ対２２により挟持搬送されるシートＰを更に搬送するレジストローラ対２３により斜行が補正されて搬送される。即ち、レジ前ローラ対２２により挟持搬送されたシートの先端の角部が、回転が停止されているレジストユニット２１のレジストローラ対２３のニップＮ１に当接される。そして、レジ前ローラ対２２により挟持搬送されているシートは、ニップＮ１にシートの先端を倣わせつつシートにループを形成することでシートの斜行が補正される。その後にレジストローラ対２３が回転駆動され、レジストローラ対２３により斜行補正がなされたシートが挟持搬送される。

その後、レジストローラ対２３は中間転写ベルト３１の外周面上のトナー像と同期を取ってシートＰを中間転写ベルト３１と二次転写外ローラ３５との間に搬送する。中間転写ベルト３１の外周面上のカラーのトナー像は中間転写ベルト３１の内周面側で二次転写外ローラ３５に対向して配置された二次転写内ローラ３４及び二次転写外ローラ３５のニップＮ２において所定の加圧力と静電的負荷バイアス電圧が付与される。これにより、中間転写ベルト３１の外周面上のトナー像がシートに転写される。なお、転写後、中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写クリーナ３６によって除去回収され、次の画像形成に備える。

そして、トナー像が転写されたシートＰは定着部４０に搬送され、この定着部４０を通過する際、転写されたトナー像は、加熱加圧されることでシートＰ上に定着される。そして、トナー像が定着されたシートＰは、排紙ローラ対４１によりプリンタ本体１０１の上面である排紙トレイ５０上に排出される。

［レジストユニットの構成］
次にレジストユニット２１の構成について説明する。図２に示すように、レジストユニット２１は、レジストローラ対２３と、回転駆動源の一例であるモータ２６と、ギヤ列２７とを備えている。レジストローラ対２３は、レジスト駆動ローラ２４と、該レジスト駆動ローラ２４と平行に回転自在に配置されたレジスト従動ローラ２５とを有している。レジスト駆動ローラ２４には、モータ２６から出力された回転を伝達するギヤ列２７を介して回転が伝達される。レジスト従動ローラ２５は、レジスト駆動ローラ２４と対向して配置され、かつ不図示の付勢部材によりレジスト駆動ローラ２４に付勢されており、レジスト駆動ローラ２４の回転に従って回転する。レジスト駆動ローラ２４は、金属軸（第１回転軸）２４ａと、該金属軸２４ａに相対回転不能に固定され、搬送中心ＣＴ（図３参照）を中心に軸方向に対称となる位置に配置された２つ（複数）のゴムローラ（第１ローラ）２４ｂと、を有している。また、レジスト従動ローラ２５は、金属軸（第２回転軸）２５ａと、該金属軸２５ａに相対回転不能に固定され、搬送中心ＣＴを中心に軸方向に対称となる位置に配置された２つ（複数）のプラスチックローラ（第２ローラ）２５ｂと、を有している。即ち、ゴムローラ２４ｂとプラスチックローラ２５ｂとは互いに対向して接する位置に配置され、これらによりニップＮ２（図１参照）を形成している。そして、本実施の形態では、レジスト駆動ローラ２４のゴムローラ２４ｂの外周面２４ｓの一部に複数の溝部２４ｃが形成されている。

上記溝部２４ｃは、図３に示すように、レジスト駆動ローラ２４の外周面２４ｓにおける軸方向（スラスト方向）に凹凸形状を形成している。本実施の形態においては、円周方向につながる溝を軸方向に複数形成しているが、ひとつながりのらせん状の溝によって軸方向に対する凹凸形状を形成してもよい。溝部２４ｃの間隔、つまり軸方向での凹凸形状のピッチ（連接する凹部の中央同士間の距離）は、０．５ｍｍ以上で５ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では、３ｍｍに設定している。また、凹凸形状のうちの凸形状となる外周面の軸方向の幅は、０．２ｍｍ以上で４ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では、１ｍｍに設定している。

なお、複数の溝部２４ｃが形成された部分においてレジスト駆動ローラ２４の外周面２４ｓには複数の山型の部分が形成されるが、レジスト駆動ローラ２４の側はゴムローラ２４ｂで、レジスト従動ローラ２５の側はプラスチックローラ２５ｂで構成されている。即ち、ゴムローラ２４ｂの方がプラスチックローラ２５ｂよりも剛性が小さいので、レジストローラ対２３によって挟持されて搬送されるシートを傷付けることはない。

レジスト駆動ローラ２４の軸方向において、複数の溝部２４ｃ（つまり外周面の凹凸形状）は、シートの先端の角部が当接する位置を想定した２カ所（複数）の領域２４ｄに形成されている。即ち、レジストローラ対２３に搬送されてくるシートが搬送方向に対して傾く向きは一律でないため、シートの２箇所ある先端の角部のうち、どちらか一方が先行して、レジスト駆動ローラ２４に当接することになる。そのため、複数の溝部２４ｃが配置される領域２４ｄは、レジスト駆動ローラ２４のシートの搬送中心ＣＴ（軸方向の中心）を基準にして、対称に配置される。

また、レジストローラ対２３に搬送されてくるシートが同じ軸方向の寸法（サイズ）でも、シートがレジストローラ対２３に当接する軸方向の位置がばらつくことがある。そのため、シートの軸方向の位置がばらついて搬送されてきても、シートの先端の角部が当接する位置が複数の溝部２４ｃが形成されている領域２４ｄとなるような誤差範囲を考慮した位置に複数の溝部２４ｃが形成されている。

ところで、プリンタ１００は、複数種類のシートの寸法（シートサイズ）に対応しており、レジストローラ対２３に搬送されてくるシートの軸方向の寸法は一律ではない。しかしながら、シートの寸法によって斜行補正の容易さは異なるので、軸方向の寸法が小さいシートの方が回転方向の力が生じ難く、斜行補正が困難である。そのため、複数の溝部２４ｃが形成される軸方向の位置の領域２４ｄは、少なくともプリンタ１００に予め設定された搬送可能な複数種類のシートの寸法のうち、軸方向の寸法が最小となるシートの先端の角部が当接する位置の領域２４ｄに設定されている。このように、複数の溝部２４ｃが形成される領域２４ｄを限定することで、例えば大きいサイズのシートの挟持搬送性能と、小さいサイズのシートの斜行補正性能との両立が可能になる。なお、勿論であるが、シートの挟持搬送性能が十分に確保されるならば、全種類のシートの寸法に対して、シートの先端の角部が当接する位置に対応して、複数の溝部２４ｃの領域を設定してもよい。

［斜行補正時の動作］
つづいて、本実施の形態におけるレジストローラ対２３による斜行補正時の動作について図４を用いて説明する。なお、図５は、平滑な外周面のレジストローラ対にシートが挟まれた状態を示す模式図であり、言い換えると、レジストローラ対２３のレジスト駆動ローラ２４に溝部が形成されていない場合を比較例として示す模式図である。

本実施の形態におけるプリンタ１００においては、連続印刷において生産性を向上するため、連続的にシートが搬送される場合にシート同士の間隔が狭くなるように設定されており、レジストローラ対２３を逆転回転させる時間的な余裕がない。従って、プリンタ１００では、レジストローラ対２３を逆転回転させる制御は行わない。そのため、レジストローラ対２３にシートの先端の角部が当接した際に、ギヤ列２７のバックラッシの分、レジストローラ対２３が回転し、シートＰの先端の角部を僅かに挟み込むことになる。

図５に示す比較例のように、レジスト駆動ローラ２４に溝部２４ｃが形成されていない場合は、バックラッシの分だけ回転したレジストローラ対２３にシートＰの先端の角部が挟まれ、その際のシートＰが挟まれる面積は「面積Ｓｂ」となる。一方、図４に示す本実施の形態のように、レジスト駆動ローラ２４に複数の溝部２４ｃが形成されている場合は、同様にバックラッシの分だけレジストローラ対２３が回転するが、溝部２４ｃの部分でシートＰが挟まれない。そのため、レジスト駆動ローラ２４の外周面２４ｓにおける凸形状によってシートＰが挟まれる面積は、上記面積Ｓｂよりも小さい「面積Ｓａ」となる（つまり面積Ｓｂ＞面積Ｓａとなる）。なお、勿論であるが、ギヤ列２７のバックラッシが同じであれば、シートＰの当接により回転されるレジスト駆動ローラ２４の回転量も同じである。

このように、レジストローラ対２３にシートＰの先端の角部が挟まれる面積が小さくなるほど、その面積が点に近づくことになり、レジストローラ対２３に挟まれたシートＰの先端の角部を回転中心として、シートＰを図４に示す矢印の方向に回転させ易くなる。このため、レジ前ローラ対２２によりシートＰが搬送され続けてシートＰにループを形成していく際に、シートＰが回転し易くなり、つまりシートＰの斜行が補正し易くなる。

また、上述したように、レジスト駆動ローラ２４において金属軸２４ａに固定されているのはゴムローラ２４ｂであり、レジスト従動ローラ２５にあって金属軸２５ａに固定されているのはプラスチックローラ２５ｂである。即ち、ゴムローラ２４ｂの方がプラスチックローラ２５ｂよりも摩擦抵抗が大きいが、複数の溝部２４ｃによって、ゴムローラ２４ｂの方がプラスチックローラ２５ｂよりもシートＰに接触する面積が小さくなる。このため、レジストローラ対２３に先端の角部が挟まれたシートＰは、ゴムローラ２４ｂに対する接触面積が小さくなることで摩擦抵抗が小さくなり、回転し易くなるので、つまりシートＰの斜行が補正し易くなる。

なお、上述したようにゴムローラ２４ｂの方がプラスチックローラ２５ｂよりも剛性が小さい。即ち、例えばプラスチックローラ２５ｂに溝部を設けるとシートＰが回転する際にシートＰを傷付ける虞があるが、本実施の形態では、剛性が小さいゴムローラ２４ｂの方に溝部２４ｃを設けているので、シートＰが回転する際にシートＰを傷付けることがない。

［本実施の形態のまとめ］
以上のように、本実施の形態におけるプリンタ１００によれば、レジストローラ対２３がギヤ列２７のバックラッシ等により僅かに回転し、シートの先端の角部がレジストローラ対２３に挟まれた状態となる。この際、レジスト駆動ローラ２４に複数の溝部２４ｃが形成されているので、シートの先端がレジストローラ対２３に挟まれる面積を小さくすることができる。このため、シートの先端の挟まれた部分を回転中心としてシートを回転し易くすることができる。従って、生産性の向上を図って、連続的に搬送されるシート同士の間隔を狭くしても、シートの斜行補正が不十分となることの防止を図ることができる。

また、レジスト駆動ローラ２４に複数の溝部２４ｃが形成されている複数の溝部２４ｃは、シートの先端の角部が突き当たる領域２４ｄに形成されている。このため、レジストローラ対２３に挟まれるのがシートの先端の角部となり、シートの先端の角部を回転中心としてシートを回転し易くすることができる。

また、複数の溝部２４ｃが形成される領域２４ｄが、プリンタ１００において予め設定された搬送可能なシートのサイズのうち、幅方向が最小サイズとなるシートの角部が突き当たる領域である。これにより、例えば最小サイズよりも大きいサイズのシートの挟持搬送性能と、最小サイズのシートの斜行補正性能との両立が可能になる。

さらに、複数の溝部２４ｃが形成される領域２４ｄが、搬送されるシートの搬送中心を基準として、軸方向に対称となる位置に配置された複数の領域である。これにより、シートが搬送方向に対して傾く向きが一律でなくても、シートの斜行補正を十分に行うことができる。

また、複数の溝部２４ｃが、プラスチックローラ２５ｂではなく、ゴムローラ２４ｂに形成されているので、摩擦抵抗を少なくして回転し易くすることができ、また、シートを傷付けることの防止を図ることができる。

［その他の実施形態の可能性］
なお、本実施の形態においては、レジストローラ対２３におけるレジスト駆動ローラ２４の側に溝部２４ｃを設けたものを説明したが、レジスト従動ローラ２５の側に溝部を設けてもよい。さらには、レジスト駆動ローラ２４及びレジスト従動ローラ２５の両方に溝部を設けてもよい。また、レジスト従動ローラ２５に溝部を設ける場合には、レジスト従動ローラ２５をゴムローラとなるように構成してもよい。この場合、レジスト駆動ローラ２４をプラスチックローラとなるように構成してもよい。また、プラスチックローラに溝部を設けてもよく、この場合には、溝部同士の間に形成される凸形状でシートを傷付けないように、凸形状の角を丸めるように加工してもよい。

また、本実施の形態においては、レジストローラ対２３をシートが当接する前に逆転回転しないものを説明したが、バックラッシを全て解消できなくても時間が許す限りで僅かに逆転回転させることで、シートが挟まれる面積を減らすようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、プリンタ１００で予め設定された搬送可能なシートサイズのうちの最小サイズのものに対応して、溝部２４ｃを形成したものを説明した。しかしながら、これに限らず、２番目に小さいサイズ、３番目に小さいサイズなどにも対応するように、溝部２４ｃを形成する軸方向の領域を設定してもよい。要するに、大きいサイズのシートの挟持搬送性能と、小さいサイズのシートの斜行補正性能との両立が可能になるように、溝部を形成する領域を設定すればよい。

また、本実施の形態において、レジストローラ対２３はプリンタ本体１０１のシート搬送装置１０５に用いたものを説明したが、自動原稿搬送装置３のシート搬送装置のレジストローラ対に溝部を形成してもよい。この場合は、シートの一例である原稿を連続的に読み取る場合（連続読取）における高速化と斜行補正性能との両立を図ることができる。

２２…レジ前ローラ対（搬送ローラ対）：２３…レジストローラ対：２４ａ…金属軸（第１回転軸）：２４ｂ…ゴムローラ（第１ローラ）：２４ｃ…溝部：２４ｄ…領域：２４ｓ…外周面：２５ａ…金属軸（第２回転軸）：２５ｂ…プラスチックローラ（第２ローラ）：２６…モータ（回転駆動源）：２７…ギヤ列：１００…プリンタ（画像形成装置）：１０２…画像形成部（画像形成手段）：１０５…シート搬送装置：ＣＴ…搬送中心

Claims (14)

1. 第１ローラと第２ローラとを有し、前記第１ローラと前記第２ローラとによりニップを形成し、搬送されてくるシートを前記ニップに突き当てて斜行を補正するレジストローラ対を備え、
   前記第１ローラは、軸方向に対して外周面を凹凸形状にする溝部を有する、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記第１ローラの外周面の凹凸形状は、前記第１ローラにおけるシートの角部が突き当たる領域に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記領域は、予め設定された搬送可能なシートのサイズのうち、幅方向が最小サイズとなるシートの角部が突き当たる領域である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記領域は、搬送されるシートの搬送中心を基準として、軸方向に対称となる位置に配置された複数の領域である、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート搬送装置。
5. 前記第１ローラの外周面の、前記軸方向に対しての凹凸形状は、前記軸方向に並んだ複数の溝部によって形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
6. 前記第１ローラの外周面の、前記軸方向に対しての凹凸形状は、らせん状の溝部によって形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
7. 前記第１ローラは、前記第２ローラよりも剛性が小さい、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
8. 前記第１ローラは、ゴムローラである、
   ことを特徴とする請求項７に記載のシート搬送装置。
9. 前記第２ローラは、プラスチックローラである、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート搬送装置。
10. 軸方向における前記凹凸形状のピッチの間隔は、０．５ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下である、
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
11. 前記凹凸形状の凸形状の軸方向の幅は、０．２ｍｍ以上かつ４ｍｍ以下である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート搬送装置。
12. 回転を出力する回転駆動源と、
    前記回転駆動源から出力された回転を伝達するギヤ列と、を備え、
    前記レジストローラ対は、前記ギヤ列により伝達された回転により回転される第１回転軸と、前記第１回転軸に平行に回転自在に配置された第２回転軸と、を有し、
    前記第１ローラは、前記第１回転軸に相対回転不能に固定され、
    前記第２ローラは、前記第２回転軸に相対回転不能に固定された、
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
13. 前記レジストローラ対よりもシート搬送方向の上流に配置され、シートを搬送して前記レジストローラ対に突き当てさせた状態でシートにループを形成させる搬送ローラ対を備えた、
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
    前記シート搬送装置により斜行が補正されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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