JP2020033115A - 媒体搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】媒体の剛性に関わらず、搬送不良および重送を防止することを目的とする。【解決手段】媒体搬送装置は、媒体が載置される媒体載置部と、媒体載置部に載置された媒体と当接し、媒体を搬送方向に繰り出す第1のローラと、第1のローラに対して搬送方向の下流側に位置し、第1のローラによって繰り出された媒体をさらに搬送する第2のローラと、第1のローラと第2のローラとの間の搬送路に配置され、媒体に当接する媒体当接部とを有する。媒体当接部は、媒体の種類に応じて切り換え可能な、形状の異なる複数の当接面を有する。【選択図】図11
Description
本発明は、媒体を搬送する媒体搬送装置、および媒体搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
画像形成装置に用いられる媒体搬送装置は、トレイ上に積載した用紙(媒体)を、ピックアップローラにより繰り出し、フィードローラと分離ローラで一枚ずつ分離して、搬送路に送り出す(例えば、特許文献1参照)。
ここで、複数の用紙が重なり合って搬送される重送を防止するため、ピックアップローラからフィードローラまでの用紙の搬送路に、用紙の先端に当接するリブ(当接部)を設けることが考えられる。
しかしながら、用紙の種類によって、剛性(クラーク剛度:コシ)が異なり、曲がりにくさが異なる。厚紙のように剛性の高い用紙は、リブを乗り越えられずに搬送不良が生じやすく、薄紙のように剛性の低い用紙は、リブを乗り越えて重送されやすい。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、剛性の高い媒体および剛性の低い媒体のいずれについても、搬送不良および重送を抑制することを目的とする。
本発明に係る媒体搬送装置は、媒体が載置される媒体載置部と、媒体載置部に載置された媒体と当接し、媒体を搬送方向に繰り出す第1のローラと、第1のローラに対して搬送方向の下流側に位置し、第1のローラによって繰り出された媒体をさらに搬送する第2のローラと、第1のローラと第2のローラとの間の搬送路に配置され、媒体に当接する媒体当接部とを有する。媒体当接部は、媒体の種類に応じて切り換え可能な、形状の異なる複数の当接面を有する。
本発明に係る画像形成装置は、上記の媒体搬送装置と、媒体搬送装置によって搬送された前記媒体に画像を形成する画像形成部とを備える。
本発明によれば、媒体当接部が、形状の異なる複数の当接面を有し、これらが媒体の種類に応じて切り換えられるため、剛性の高い媒体および剛性の低い媒体のいずれについても、搬送不良および重送を抑制することができる。
第1の実施の形態
<画像形成装置の構成>
まず、第1の実施の形態における手差しトレイ30を備えた画像形成装置1について説明する。図1は、第1の実施の形態の画像形成装置1を示す図である。画像形成装置1は、電子写真法を用いてカラー画像を形成するプリンタである。
<画像形成装置の構成>
まず、第1の実施の形態における手差しトレイ30を備えた画像形成装置1について説明する。図1は、第1の実施の形態の画像形成装置1を示す図である。画像形成装置1は、電子写真法を用いてカラー画像を形成するプリンタである。
画像形成装置1は、用紙Sを収容する用紙トレイ50と、用紙トレイ50の用紙Sを繰り出す繰り出し部51と、媒体としての用紙P(図14(A))を給紙する手差しトレイ30と、用紙トレイ50または手差しトレイ30から給紙された用紙S(P)を搬送する媒体搬送部55と、用紙S(P)にトナー像を形成する画像形成部60と、用紙S(P)にトナー像を定着する定着装置80と、トナー像が定着した用紙S(P)を排出する排出部85とを備える。
用紙トレイ50は、画像形成装置1の下部に配置され、積層状態の用紙S(媒体)を収容する。繰り出し部51は、用紙トレイ50に収容された用紙Sを繰り出すピックアップローラ52と、ピックアップローラ52によって繰り出された用紙Sを一枚ずつ分離して送り出すフィードローラ53および分離片54とを有する。
手差しトレイ30は、画像形成装置1の側部に配置される。手差しトレイ30は、積層状態の用紙P(媒体)を載置する用紙載置板32と、用紙載置板32を回動可能に保持する手差しトレイカバー31と、用紙載置板32上の用紙Pを繰り出すピックアップローラ(第1のローラ)34と、ピックアップローラ34によって繰り出された用紙Pを1枚ずつ分離するフィードローラ(第2のローラ)35およびリタードローラ(分離ローラ)36とを有する。
媒体搬送部55は、2組の搬送ローラ対56,57を有する。搬送ローラ対56は、繰り出し部51によって繰り出された用紙Pを搬送する。搬送ローラ対57は、搬送ローラ対56から搬送されてきた用紙P、または手差しトレイ30から給紙された用紙Sを、画像形成部60に搬送する。
画像形成部60は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)のトナー像を形成する4つのプロセスユニット61K,61Y,61M,61Cと、トナー像を用紙の表面に転写する転写部70とを備える。
プロセスユニット61K,61Y,61M,61Cは、用紙P(S)の搬送方向の上流側から下流側にかけて(図中右から左に)配列されている。プロセスユニット61K,61Y,61M,61Cは、特に区別する必要がない場合は、プロセスユニット61と称する。
図2は、プロセスユニット61の構成例を示す模式図である。プロセスユニット61は、像担持体としての感光体ドラム62と、感光体ドラム62の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ63と、感光体ドラム62に光を照射して静電潜像を形成する露光装置としての印刷ヘッド64と、感光体ドラム62の静電潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ65と、現像ローラ65にトナー(現像剤)を供給する供給部材としての供給ローラ66と、現像ローラ65および供給ローラ66にトナーを補給する現像剤収容体としてのトナーカートリッジ67とを有する。
図1に戻り、転写部70は、用紙S(P)を搬送する転写ベルト71と、転写ベルト71を介して各プロセスユニット61の感光体ドラム62に対向する4つの転写ローラ72と、転写ベルト71を駆動する駆動ローラ73と、転写ベルト71に張力を付与するテンションローラ74とを有する。転写部70は、クーロン力により、各プロセスユニット61の感光体ドラム62に形成された各色のトナー像を用紙S(P)に転写する。
定着装置80は、例えば、熱源を内蔵した定着ローラ81と、この定着ローラ81に押圧される加圧ローラ82とを有する。定着ローラ81および加圧ローラ82は、用紙S(P)に転写されたトナー像に熱と圧力を加え、用紙S(P)に定着する。
排出部85は、定着装置80を通過した用紙S(P)を搬送する搬送ローラ対83および排出ローラ対84を有し、定着が完了した用紙S(P)を排出する。画像形成装置1の上部カバーには、排出部85によって排出された用紙S(P)を積載するスタッカ部86が設けられている。
なお、画像形成装置1は、定着装置80を通過した用紙S(P)を、両面印刷のために媒体搬送部55に向けて搬送する両面印刷ユニット87を備えているが、これについては説明を省略する。
図1において、用紙S(P)が画像形成部60を通過する際の移動方向をX方向とし、感光体ドラム62の回転軸の方向をY方向とする。Y方向は、用紙S(P)の幅方向と同じである。これらX方向とY方向の両方に直交する方向を、Z方向とする。ここでは、Z方向は鉛直方向とする。
<媒体搬送装置の構成>
図3(A)および(B)は、画像形成装置1の手差しトレイ30を含む部分を斜め上方から見た斜視図である。図3(A)は、手差しトレイ30が収納位置にある状態、すなわち手差しトレイカバー31が閉じられた状態を示す。図3(B)は、手差しトレイ30が使用位置にある状態、すなわち手差しトレイカバー31が開いた状態を示す。図4は、手差しトレイ30が使用位置にあって、更にレバー33が引き上げられた状態を示す。
図3(A)および(B)は、画像形成装置1の手差しトレイ30を含む部分を斜め上方から見た斜視図である。図3(A)は、手差しトレイ30が収納位置にある状態、すなわち手差しトレイカバー31が閉じられた状態を示す。図3(B)は、手差しトレイ30が使用位置にある状態、すなわち手差しトレイカバー31が開いた状態を示す。図4は、手差しトレイ30が使用位置にあって、更にレバー33が引き上げられた状態を示す。
図3(B)に示すように、手差しトレイカバー31は、画像形成装置1の本体に固定されたフレーム部材としての装置フレーム10に、回動可能に取り付けられている。手差しトレイカバー31は、図3(A)に示した閉位置と、図3(B)に示した開位置との間で回動する。用紙載置板32は、後述するように手差しトレイカバー31に回動可能に備えられ、その上に用紙Pが載置される。
また、手差しトレイカバー31のY方向両側には、手差しトレイカバー31を画像形成装置1の本体に閉位置でロックするロック部31bが形成されている。図3(A)に示した閉位置において、ユーザがロック部31bを操作してロックを解除して手差しトレイカバー31を手前に引くと、手差しトレイカバー31は、装置フレーム10の回転支持部10a(図8(A))を中心として開位置に向けて回動する。
手差しトレイ30および装置フレーム10は、媒体搬送装置を構成する。また、手差しトレイカバー31および用紙載置板32は、媒体載置部を構成する。画像形成装置1における媒体搬送装置(手差しトレイ30および装置フレーム10)以外の部分は、画像形成装置1の本体(基体)と称する。
装置フレーム10には、ピックアップローラ34を回転可能に保持する保持部材11が回動可能に保持されている。保持部材11は、Y方向に延在し、そのY方向両側に一対のアーム11a(図3(B)には一方のアーム11aのみ示す)を有する。各アーム11aの先端部は、手差しトレイカバー31に形成されたガイド溝31a(図5)とスライド可能に係合し、手差しトレイカバー31の回動範囲を制限している。
図4に示すように、保持部材11には、レバー33が回動可能に保持されている。レバー33は、Y方向に延在し、その両端に一対の腕33a(図4には一方の腕33aのみ示す)を有する。腕33aの先端は、用紙載置板32のY方向端部に設けられた溝32aに係合している。図3(B)に示すように、ユーザがレバー33を回動させると、腕33aと溝32aとの係合により、用紙載置板32が上下動する。
図5は、開位置にある手差しトレイ30および装置フレーム10を示す斜視図である。図6は、図5の矢印VIで示す方向(すなわち+Y側)から見た手差しトレイ30および装置フレーム10の断面図である。なお、図5では、保持部材11の一部およびレバー33を省略している。
図5において、第1のローラとしてのピックアップローラ34は、保持部材11に回転可能に保持されている。ピックアップローラ34は、用紙載置板32のY方向中央部に設けられた当接部32b(図6)と当接するように設けられている。
図6に示すように、用紙載置板32の−X方向の端部(すなわち矢印Aで示す搬送方向の上流側の端部)は、手差しトレイカバー31に回動可能に保持されている。また、用紙載置板32の当接部32bの下方には、コイルスプリングであるスプリング45が圧縮された状態で配置されている。このスプリング45によって、用紙載置板32の当接部32bがピックアップローラ34側に付勢されている。
第2のローラとしてのフィードローラ35は、装置フレーム10に回転可能に支持されている。手差しトレイ30が開位置にあるときには、フィードローラ35は、ピックアップローラ34の搬送方向(矢印Aで示す)の下流側に位置する。フィードローラ35は、電磁クラッチ225(図12)を介して、給紙モータ224(図12)によって図中時計回りに回転する。
ピックアップローラ34を回転可能に保持する保持部材11は、フィードローラ35と同軸の回動軸を中心として、装置フレーム10に回動可能に保持されている。ピックアップローラ34とフィードローラ35とは、保持部材11に回転可能に保持されたアイドルローラ38(図4)によって連結されている。
そのため、ピックアップローラ34は、フィードローラ35の回転に追従して同方向に回転する。また、ピックアップローラ34は、保持部材11の回動に伴って、フィードローラ35との連結状態を保ちながら、フィードローラ35の周囲を回動する。
分離ローラとしてのリタードローラ36は、フィードローラ35の下方に対向配置されている。図7は、リタードローラ36と、これを保持するリタードフレーム40を示す斜視図である。
図7に示すように、リタードフレーム40は、Y方向に相対する一対の側板41を有し、各側板41には溝部41aが形成されている。リタードローラ36は、トルクリミッタ37を介して回転軸42に取り付けられ、この回転軸42の両端部は溝部41aに嵌合している。従って、リタードローラ36は、外部から回転力を受けると、トルクリミッタ37によって所定の回転負荷を発生しながら当該回転力の方向に回転する。
リタードフレーム40の各側板41には、装置フレーム10に形成された軸部15(図8(A))と係合する溝部41bが形成されている。リタードフレーム40は、軸部15と溝部41bとの係合により、フィードローラ35の下方で、装置フレーム10に回動可能に支持されている。リタードフレーム40の回動軸およびリタードローラ36の回転軸は、共にフィードローラ35の回転軸と平行(すなわちY方向)である。
図6に戻り、装置フレーム10には、繰り出し部51(図1)から繰り出された用紙S、および手差しトレイ30から給紙された用紙Pを搬送ローラ対57に導く搬送ガイド13が配置されている。
また、画像形成装置1内の搬送ローラ57a,57bは、繰り出し部51(図1)から繰り出された用紙Sおよび手差しトレイ30から給紙された用紙Pを搬送する搬送ローラ対57(図1)を構成する。搬送ローラ57a,57bは、画像形成装置1の本体に回転可能に取り付けられ、搬送モータ226(図12)により回転する。
図8(A)は、リタードフレーム40および規制リブ21とその周囲を示す斜視図である。なお、図8(A)では、装置フレーム10を、リタードフレーム40よりも手前側(+Y側)で切断して示している。後述する図9(A)および図10(A)も同様である。
図8(A)に示すように、装置フレーム10には、手差しトレイ30(図6)側を向く傾斜面14が形成されている。リタードフレーム40は、傾斜面14のY方向中央に配置されている。上記の通り、リタードフレーム40の溝部41bには、装置フレーム10の軸部15が係合し、これによりリタードフレーム40はY方向の回動軸を中心として回動可能に支持されている。
また、装置フレーム10においてリタードフレーム40の下側には、スプリング座43が形成されている。スプリング座43とリタードフレーム40との間には、コイルスプリングであるスプリング44が圧縮された状態で配置されている。スプリング44は、リタードフレーム40を、リタードローラ36がフィードローラ35に圧接される方向に付勢する。
リタードフレーム40の上部には、リタードローラ36の搬送方向(矢印Aで示す)上流側を覆うカバー46が取り付けられている。カバー46は、リタードローラ36の上方(すなわちフィードローラ35側)を露出させるように、リタードフレーム40の側板41に取り付けられている。
図8(B)は、図8(A)に示したリタードフレーム40からカバー46を取り外して示す斜視図である。図8(B)に示すように、装置フレーム10には、リタードフレーム40の一対の側板41のY方向両側に隣接して、一対の規制リブ21が形成されている。なお、図8(A)および(B)には、一方の規制リブ21のみ示している。規制リブ21は、XZ面に平行な板面を有する平板状に形成されている。
規制リブ21は、用紙Pの搬送路に面する曲率半径R1の当接面21aを有する。当接面21aは、規制リブ21の搬送方向(矢印Aで示す)上流側の端部で且つ上端部(+Z方向の端部)に形成されている。
規制リブ21の当接面21aは、後述する図11に示すように、矢印Aで示す搬送方向において、ピックアップローラ34とフィードローラ35との間に位置する。規制リブ21の当接面21aは、用紙Pを案内し、また、用紙Pの重送を抑制する作用を有する。
図9(A)は、リタードフレーム40、規制リブ21および分離セキ22と、その周囲を示す斜視図である。図9(A)に示すように、一対の規制リブ21のさらにY方向両側には、分離セキ22が設けられている。分離セキ22は、XZ面に平行な板面を有する板状部材であり、矢印Aで示す搬送方向に突出する突出片22cを有する。
分離セキ22は、用紙Pの搬送路に面する曲率半径R2(<R1)の当接面22aを有する。当接面22aは、分離セキ22の−X方向の端部(すなわち搬送方向の上流側の端部)で且つ+Z方向の端部(すなわち上端部)に形成されている。分離セキ22の当接面22aは、用紙Pを案内し、また、用紙Pの重送を抑制する作用を有する。
規制リブ21および分離セキ22は、ピックアップローラ34とフィードローラ35との間の搬送路において用紙Pに当接する媒体当接部を構成する。規制リブ21は、媒体当接部の固定部を構成し、分離セキ22は媒体当接部の可動部を構成する。
図9(B)は、リタードフレーム40、規制リブ21および分離セキ22を拡大して示す図である。図9(B)に示すように、分離セキ22は、XZ面に平行な板面を有する板状部材である。分離セキ22の略中央には、例えば四角形のガイド穴22bが形成されている。ガイド穴22bには、規制リブ21に形成された四角形のガイドリブ21bが係合している。
ガイド穴22bのX方向の寸法は、ガイドリブ21bのX方向の寸法と略同じか、僅かに大きい。一方、ガイド穴22bのZ方向の寸法は、ガイドリブ21bのZ方向の寸法よりも大きい。
すなわち、分離セキ22は、ガイドリブ21bとガイド穴22bとの係合により、規制リブ21にZ方向に移動可能に支持されている。図9(A)および(B)に示した状態では、分離セキ22が、移動範囲の上端位置(+Z方向の端部位置)にある。
分離セキ22が上端位置にある場合には、分離セキ22の当接面22aは、規制リブ21の当接面21aよりも上方に位置する。そのため、分離セキ22の当接面22aが、用紙Pの搬送路に突出する。
図10(A)は、分離セキ22が下端位置にあるときのリタードフレーム40、規制リブ21および分離セキ22と、その周囲を示す斜視図である。図10(B)は、分離セキ22が下端位置にあるときのリタードフレーム40、規制リブ21および分離セキ22を拡大して示す斜視図である。
図10(B)に示すように、分離セキ22が移動範囲の下端位置にある場合には、分離セキ22の当接面22aは規制リブ21の当接面21aよりも下方に退避する。そのため、規制リブ21の当接面21aが、用紙Pの搬送路に突出する。
図11は、装置フレーム10および手差しトレイ30を示す断面図である。図11に示すように、一対の分離セキ22の突出片22cは、Y方向に延在する連結バー23によって互いに連結されている。
装置フレーム10には、回動可能な切り替えレバー25が設けられている。切り替えレバー25は、連結バー23の下方に配置された回動軸25aと、回動軸25aから−X方向に延在する操作部25bと、回動軸25aから連結バー23に向けて突出する作用部25cとを有する。操作部25bと作用部25cとは、L字状に組み合わせられている。
回動軸25aは、Y方向と平行である。操作部25bは、装置フレーム10から−X方向に突出し、ユーザによって操作される。作用部25cは、連結バー23に下方から当接する。
図11に示した状態では、切り替えレバー25の作用部25cが連結バー23に下方から当接し、連結バー23を含む連結バー23を上方に付勢している。そのため、分離セキ22は、そのZ方向の移動範囲の上端位置にある。
一方、ユーザが、切り替えレバー25の操作部25bを下方に押し下げると、切り替えレバー25が回動軸25aを中心として時計回りに回動する。これにより、作用部25cが連結バー23に当接する位置も下方に移動する。そのため、分離セキ22は、そのZ方向の移動範囲の下端位置に移動する。
上述したように、分離セキ22が移動範囲の上端位置にある場合には、分離セキ22の当接面22aは規制リブ21の当接面21aよりも上方に位置し、分離セキ22の当接面22aが用紙Pの搬送路に突出する。また、すなわち分離セキ22が移動範囲の下端位置にある場合には、分離セキ22の当接面22aは規制リブ21の当接面21aよりも下方に退避し、規制リブ21の当接面21aが用紙Pの搬送路に突出する。
<画像形成装置の制御系>
次に、画像形成装置1の制御系について説明する。図12は、画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。画像形成装置1は、制御部200と、I/F(インタフェース)制御部201と、受信メモリ202と、画像データ編集メモリ203と、操作部204と、センサ群205と、電源制御部206と、ヘッド制御部211と、駆動制御部212と、ベルト駆動制御部214と、定着制御部216と、定着駆動制御部219と、給紙搬送制御部221とを備える。
次に、画像形成装置1の制御系について説明する。図12は、画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。画像形成装置1は、制御部200と、I/F(インタフェース)制御部201と、受信メモリ202と、画像データ編集メモリ203と、操作部204と、センサ群205と、電源制御部206と、ヘッド制御部211と、駆動制御部212と、ベルト駆動制御部214と、定着制御部216と、定着駆動制御部219と、給紙搬送制御部221とを備える。
制御部200は、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポート、タイマ等を有して構成される。制御部200は、上位装置からI/F制御部201を介して印刷データおよび制御コマンドを受信し、画像形成装置1の印刷動作を行う。
受信メモリ202は、上位装置からI/F制御部201を介して入力された印刷データを一時的に記憶する。画像データ編集メモリ203は、受信メモリ202に記憶した印刷データを受け取り、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわちイメージデータを記録する。
操作部204は、画像形成装置1の状態を表示するための表示部(例えばLED)および操作者が指示を入力するための操作部(例えばスイッチ)を備える。センサ群205は、画像形成装置1の動作状態を監視するための各種センサ、例えば用紙位置センサ、温湿度センサ、および濃度センサ等を含む。
電源制御部206は、帯電ローラ63に帯電電圧を印加する帯電電圧電源207、現像ローラ65に現像電圧を印加する現像電圧電源208、供給ローラ66に供給電圧を印加する供給電圧電源209、および転写ローラ72に転写電圧を印加する転写電圧電源210を制御する。ヘッド制御部211は、画像データ編集メモリ203に記録されたイメージデータを印刷ヘッド64に送り、印刷ヘッド64を発光制御する。
駆動制御部212は、各プロセスユニット61の感光体ドラム62を回転させる駆動モータ213を制御する。なお、帯電ローラ63は感光体ドラム62の回転に追従して回転し、現像ローラ65および供給ローラ66は感光体ドラム62からの回転伝達により回転する。ベルト駆動制御部214は、転写ベルト71を駆動するための駆動ローラ73を回転させるベルトモータ215を制御する。
定着制御部216は、温度調節回路を有し、定着装置80のサーミスタ218の出力信号に基づき、定着ローラ81のヒータ217に電流を供給する。定着駆動制御部219は、定着装置80の定着ローラ81を回転させる定着モータ220を制御する。なお、搬送ローラ対83および排出ローラ対84は、定着モータ220からの回転伝達によって回転する。
給紙搬送制御部221は、繰り出し部51のフィードローラ53を回転させる給紙モータ222および電磁クラッチ223と、手差しトレイ30のフィードローラ35を回転させる給紙モータ224および電磁クラッチ225と、媒体搬送部55の搬送ローラ対56,57を回転させる搬送モータ226を制御する。
<画像形成装置の動作>
次に、画像形成装置1の動作について、図1、図11および図12を参照して説明する。画像形成装置1の制御部200は、上位装置からI/F制御部201を介して印刷コマンドと印刷データを受信すると、画像形成(印刷)動作を開始する。制御部200は、受信メモリ202に印刷データを一時的に記録し、記録した印刷データを編集処理してイメージデータを生成し、画像データ編集メモリ203に記録する。
次に、画像形成装置1の動作について、図1、図11および図12を参照して説明する。画像形成装置1の制御部200は、上位装置からI/F制御部201を介して印刷コマンドと印刷データを受信すると、画像形成(印刷)動作を開始する。制御部200は、受信メモリ202に印刷データを一時的に記録し、記録した印刷データを編集処理してイメージデータを生成し、画像データ編集メモリ203に記録する。
ここでは、印刷コマンドに基づき、手差しトレイ30から用紙Pを給紙する場合について説明する。手差しトレイ30に用紙Pをセットする際には、ユーザは、図11に示すように手差しトレイ30が開位置にある状態で、レバー33を矢印B2で示す閉方向に回動させる。レバー33が閉方向に回動すると、レバー33の腕33a(図4)が、用紙載置板32をスプリング45の付勢力に抗して押し下げる。
レバー33の腕33aが用紙載置板32の溝32aに嵌合することにより、用紙載置板32が押し下げられた状態で維持される。これにより、所定枚数の用紙Pを、用紙載置板32とピックアップローラ34との間にセットすることができる。
さらに、ユーザがレバー33を矢印B1で示す開方向に回動させると、レバー33の腕33aによる用紙載置板32の押下げが解除される。これにより、スプリング45の付勢力により、用紙載置板32に載置された用紙Pの上面がピックアップローラ34に圧接される。すなわち、用紙Pの搬送が可能な状態となる。
この状態で、制御部200は、給紙搬送制御部221により給紙モータ224および電磁クラッチ225を駆動し、フィードローラ35を図中時計回りに回転させる。フィードローラ35の回転は、アイドルローラ38を介してピックアップローラ34に伝達される。これにより、ピックアップローラ34が図中時計回りに回転する。
ピックアップローラ34の回転により、ピックアップローラ34に圧接された用紙Pが繰り出され、フィードローラ35とリタードローラ36とのニップ部に送り込まれる。フィードローラ35は、用紙Pを媒体搬送部55に向けて送り出し、リタードローラ36は、用紙Pを一枚ずつ分離する。
フィードローラ35およびリタードローラ36を通過した用紙Pは、媒体搬送部55に到達する。給紙搬送制御部221は、搬送モータ226を駆動し、搬送ローラ対56,57を回転させる。搬送ローラ対56,57は、用紙Pを画像形成部60に向けて搬送する。
制御部200は、ベルト駆動制御部214によりベルトモータ215を駆動し、駆動ローラ73を回転させて転写ベルト71を走行させる。転写ベルト71は、用紙Pを吸着保持して搬送する。用紙Pは、プロセスユニット61K,61Y,61M,61Cの順に通過する。
制御部200は、各プロセスユニット61において、各色のトナー像の形成を行う。すなわち、制御部200は、電源制御部206により、各プロセスユニット61の帯電ローラ63、現像ローラ65および供給ローラ66に、帯電電圧、現像電圧および供給電圧をそれぞれ印加する。
制御部200は、また、駆動制御部212により駆動モータ213を回転させ、感光体ドラム62を回転させる。感光体ドラム62の回転に伴って、帯電ローラ63、現像ローラ65および供給ローラ66も回転する。帯電ローラ63は、その帯電電圧により、感光体ドラム62の表面を一様に帯電させる。
制御部200は、さらに、ヘッド制御部211により、画像データ編集メモリ203に記録されているイメージデータに基づき、印刷ヘッド64を発光制御する。印刷ヘッド64は、感光体ドラム62の表面を露光し、静電潜像を形成する。
感光体ドラム62の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ65に付着したトナーによって現像され、感光体ドラム62の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム62の回転によりトナー像が転写ベルト71の表面に接近すると、電源制御部206が転写ローラ72に転写電圧を印加する。これにより、感光体ドラム62に形成されたトナー像が、転写ベルト71上の用紙Pに転写される。
このように、各プロセスユニット61K,61Y,61M,61Cで形成された各色のトナー像が用紙Pに順次転写され、互いに重ね合される。各色のトナー像が転写された用紙Pは、転写ベルト71によってさらに搬送され、定着装置80に到達する。
定着装置80では、定着制御部216によってヒータ217が加熱され、定着ローラ81が所定の定着温度に達している。定着装置80に搬送された用紙Pは、定着ローラ81と加圧ローラ82との間で加熱および加圧され、トナー像が用紙Pに定着される。
トナー像が定着した用紙Pは、搬送ローラ対83および排出ローラ対84により、画像形成装置1の外部に排出され、スタッカ部86上に積載される。これにより、用紙Pへのカラー画像の形成が完了する。
<手差しトレイにおける用紙搬送動作>
次に、第1の実施の形態における手差しトレイ30における用紙搬送動作について、図13の模式図を参照して説明する。第1の実施の形態の媒体搬送装置は、図13(A)に示すように剛性(クラーク剛性)の高い用紙P(例えば厚紙)を搬送する場合と、図13(B)に示すように剛性の低い用紙P(例えば普通紙または薄紙)を搬送する場合とがある。
次に、第1の実施の形態における手差しトレイ30における用紙搬送動作について、図13の模式図を参照して説明する。第1の実施の形態の媒体搬送装置は、図13(A)に示すように剛性(クラーク剛性)の高い用紙P(例えば厚紙)を搬送する場合と、図13(B)に示すように剛性の低い用紙P(例えば普通紙または薄紙)を搬送する場合とがある。
フィードローラ35とリタードローラ36とのニップ部への複数毎の用紙Pの侵入を抑えるためには、これらの上流側に、ピックアップローラ34によって繰り出された用紙Pの先端に当接する当接面Cを設ける必要がある。当接面Cの曲率半径が大きいほど、用紙Pが当接面Cを乗り越えやすくなる。
図13(A)に示すように、当接面Cの曲率半径が小さい場合、剛性の高い用紙Pは、当接面Cを乗り越えられず、搬送不良が生じる可能性がある。一方、図13(B)に示すように、当接面Cの曲率半径が大きい場合には、剛性の低い用紙Pは、束になって当接面Cを乗り越えやすく、重送が生じる可能性がある。
そこで、この第1の実施の形態では、剛性の高い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R1の大きい規制リブ21の当接面21aを搬送路に突出させ、剛性の低い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R2の小さい分離セキ22の当接面22aを搬送路に突出させる。
図14(A)は、剛性の低い用紙P(例えば普通紙または薄紙)を給紙する場合の媒体搬送装置を示す図である。図14(B)は、図14(A)に一点鎖線の円で囲んだ部分を拡大して示す図である。ここでは、用紙載置板32上で、1番上の用紙を用紙P1とし、上から2番目以降の用紙Pを用紙P2として説明する。
図14(A)に示すように、剛性の低い用紙Pを給紙する際には、ユーザは、切り替えレバー25(図11)を上方位置まで回動させる。切り替えレバー25が上方位置にあるときには、図11を参照して説明したように、分離セキ22が移動範囲の上端位置に位置する。
そのため、図14(B)に示したように、分離セキ22の当接面22aが規制リブ21の当接面21aよりも上方に位置する。すなわち、分離セキ22の当接面22aは、ピックアップローラ34からフィードローラ35に向かう用紙Pの搬送路に突出している。言い換えると、分離セキ22の当接面22aは、ピックアップローラ34からフィードローラ35に向かう用紙Pを案内する位置にある。
この状態で、ピックアップローラ34が回転し、用紙Pを矢印Aで示す搬送方向に送り出す。用紙P間の摩擦により、複数の用紙Pが搬送方向に送り出されると、用紙Pの先端が分離セキ22の当接面22aに当接する。大半の用紙Pは分離セキ22の当接面22aによってせき止められ、ピックアップローラ34に接する一番上の用紙P1が矢印Aで示す搬送方向に搬送される。また、一番上の用紙P1に続く数枚の用紙P2が同方向に搬送される場合もある。
ピックアップローラ34によって送り出された用紙Pは、フィードローラ35とリタードローラ36とのニップ部に送られる。リタードローラ36には、トルクリミッタ37(図6)によって所定の回転負荷が発生する。そのため、フィードローラ35とリタードローラ36との間に複数の用紙Pが入り込もうとしても、フィードローラ35に接する1枚の用紙P1のみが搬送され、2枚目以降の用紙P2はリタードローラ36によってニップ部への進入が阻止される。
このようにして、用紙Pは1枚ずつに捌かれて、矢印Aで示す搬送方向に搬送される。フィードローラ35によって搬送された用紙P1は、搬送ローラ対57を経由して、画像形成部60に搬送される。
図15(A)は、剛性の高い用紙P(例えば厚紙)を給紙する場合の媒体搬送装置を示す図である。図15(B)は、図15(A)に一点鎖線の円で囲んだ部分を拡大して示す図である。
剛性の高い用紙Pの場合、ユーザは、切り替えレバー25(図11)を下方位置まで回動させる。切り替えレバー25が下方位置にあるときには、図11を参照して説明したように、分離セキ22が移動範囲の下端位置に位置する。
そのため、図15(B)に示したように、分離セキ22の当接面22aが規制リブ21の当接面21aよりも下方に退避する。これにより、曲率半径R1の大きい規制リブ21の当接面21aが、搬送路に突出する。言い換えると、規制リブ21の当接面21aは、ピックアップローラ34からフィードローラ35に向かう用紙Pを案内する位置に位置する。
この状態で、ピックアップローラ34が回転し、用紙Pを矢印Aで示す搬送方向に送り出す。上述したように、用紙P間の摩擦により、複数の用紙Pが搬送方向に送り出されると、用紙Pの先端が規制リブ21の当接面21aに当接する。大半の用紙Pは規制リブ21の当接面21aによってせき止められ、ピックアップローラ34に接する一番上の用紙P1が矢印Aで示す搬送方向に搬送される。また、一番上の用紙P1に続く数枚の用紙P2が同方向に搬送される場合もある。
ピックアップローラ34によって送り出された用紙Pは、フィードローラ35とリタードローラ36とのニップ部に送られる。剛性の低い用紙Pと同様、剛性の高い用紙Pも、フィードローラ35に接する1枚の用紙P1のみが搬送され、2枚目以降の用紙P2はリタードローラ36によってニップ部への進入が阻止される。このようにして、用紙Pは1枚ずつに捌かれて、矢印Aで示す搬送方向に搬送され、搬送ローラ対57を経由して画像形成部60に搬送される。
このように、剛性の高い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R1の大きい規制リブ21の当接面21aを搬送路に突出させることで、用紙Pが当接面21aを乗り越えやすくし、搬送不良を抑制している。また、剛性の低い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R2の小さい分離セキ22の当接面22aを搬送路に突出させることで、複数の用紙が束になって当接面22aを乗り越えること、すなわち重送を抑制している。
用紙Pの剛性に応じて曲率半径の異なる当接面21a,22aを用いることで、剛性の高い用紙Pおよび剛性の低い用紙Pのいずれについても、重送および搬送不良を効果的に抑制することができる。
また、規制リブ21の当接面21aが搬送路に位置しているときの当接面21aの高さは、分離セキ22の当接面22aが搬送路に位置しているときの当接面22aの高さよりも僅かに低い。これにより、剛性の高い用紙Pが、当接面21aを乗り越えやすくしている。
規制リブ21の当接面21aおよび分離セキ22の当接面22aの曲率半径R1,R2は、搬送される用紙Pの種類に応じて決定される。例えば、画像形成装置1に使用される用紙Pの坪量の範囲が64〜250sgmである場合、曲率半径R1が2.0mm以上、曲率半径R2が0.3mm以下であることが望ましい。この場合、坪量が68〜250sgmの用紙Pには規制リブ21を用い、坪量が64〜68gsmの用紙Pには分離セキ22を用いる。
なお、上記の説明では、手動の切り替えレバー25を用いて規制リブ21と分離セキ22とを切り替えたが、このような構成に限らず、例えばモータ等のアクチュエータを用いて規制リブ21と分離セキ22とを切り替えてもよい。
また、上記の説明では、規制リブ21が曲率半径R1の大きい当接面21aを有し、分離セキ22が曲率半径R2の小さい当接面22aを有していたが、規制リブ21が曲率半径の小さい当接面を有し、分離セキ22が曲率半径の大きい当接面を有していてもよい。
<実施の形態の効果>
以上説明したように、第1の実施の形態では、規制リブ21および分離セキ22(媒体当接部)が、用紙P(媒体)の種類に応じて切り換え可能な、曲率半径の異なる複数の当接面21a,22aを有する。そのため、厚紙のように剛性の高い用紙Pおよび薄紙のように剛性の低い用紙Pのいずれについても、搬送不良および重送を抑制することができる。そのため、使用可能な用紙の制限を緩和することができる。
以上説明したように、第1の実施の形態では、規制リブ21および分離セキ22(媒体当接部)が、用紙P(媒体)の種類に応じて切り換え可能な、曲率半径の異なる複数の当接面21a,22aを有する。そのため、厚紙のように剛性の高い用紙Pおよび薄紙のように剛性の低い用紙Pのいずれについても、搬送不良および重送を抑制することができる。そのため、使用可能な用紙の制限を緩和することができる。
また、分離セキ22が規制リブ21に対して移動可能であり、分離セキ22の移動によって、規制リブ21の当接面21aが搬送路に突出する第1の状態と、分離セキ22の当接面22aが搬送路に突出する第2の状態とが切り替えられる。そのため、簡単な構成で、用紙の種類に応じた当接面21a,22aの切り替えを行うことができる。
また、第1の状態と第2の状態との切り替えが、移動操作部としての切り替えレバー25によって行われるため、ユーザが、使用する用紙の種類に応じて、適切な当接面21a,22aを選択することができる。
また、規制リブ21の当接面21aが用紙Pに当接する高さが、分離セキ22の当接面22aが用紙Pに当接する高さよりも低いため、例えば剛性の高い用紙Pが当接面22aを乗り越えやすくなり、搬送不良を効果的に防止することができる。
また、規制リブ21および分離セキ22が、フィードローラ35に対してY方向の両側に配置されているため、用紙Pに幅方向の2箇所で当接し、用紙Pを分離する効果を高めることができる。
ここでは、規制リブ21および分離セキ22の当接面21a,22aの曲率半径が異なる構成について説明したが、曲率半径に限らず、当接面21a,22aの形状が異なっていればよい。例えば、規制リブ21および分離セキ22の当接面21a,22aをいずれもテーパ面とし、テーパ角度を互いに異ならせても良い。
第2の実施の形態.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図16は、第2の実施の形態の媒体搬送装置を示す側断面図である。なお、第2の実施の形態の構成要素において、第1の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図16は、第2の実施の形態の媒体搬送装置を示す側断面図である。なお、第2の実施の形態の構成要素において、第1の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。
第2の実施の形態では、規制リブ21の構成は第1の実施の形態と同じであるが、分離セキ(回動セキ26と称する)の構成は第1の実施の形態と異なる。第2の実施の形態の回動セキ26は、装置フレーム10に設けられた回動軸16(図17(B))に嵌合する軸孔26bを有し、装置フレーム10に回動可能に取り付けられている。
回動セキ26は、軸孔26bを中心とする円弧状のガイド溝26cを有する。ガイド溝26cには、装置フレーム10に設けられたガイドピン17が嵌合している。ガイド溝26cとガイドピン17との係合により、回動セキ26の回動範囲が規制される。
回動セキ26は、ピックアップローラ34とフィードローラ35との間の搬送路に突出する当接面26aを有する。回動セキ26の当接面26aの曲率半径R3は、規制リブ21の当接面21aの曲率半径R1よりも小さい。
また、回動セキ26と、装置フレーム10に形成されたスプリング座47との間には、コイルスプリングであるスプリング48が圧縮された状態で配置されている。このスプリング48により、回動セキ26は、当接面26aが搬送路に突出する方向に付勢されている。
通常時は、スプリング48の付勢力により、回動セキ26の当接面26aは、規制リブ21の当接面21aよりも上方に位置し、搬送路に突出している。一方、回動セキ26を、スプリング48の付勢力に抗して矢印Dで示す方向に回動させると、回動セキ26の当接面26aが搬送路から下方に退避する。この状態では、規制リブ21の当接面21aが搬送路に突出する。
ここでは、剛性の低い用紙P(例えば普通紙)の先端が回動セキ26の当接面26aに当接しただけでは回動セキ26が回動せず、剛性の高い用紙P(例えば厚紙)の先端が回動セキ26の当接面26aに当接すると回動セキ26が矢印Dの方向に回動するように、スプリング48の付勢力が設定されている。すなわち、用紙Pの剛性に応じて回動セキ26が揺動して、当接面21a,26aの切り替えが行われる。
そのため、第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明した切り替えレバー25(図11)は、設けられていない。第2の実施の形態の他の構成は、第1の実施の形態で説明した通りである。
次に、第2の実施の形態における用紙搬送動作について説明する。図17(A)は、剛性の低い用紙P(例えば普通紙)を給紙する場合の媒体搬送装置を示す図である。図17(B)は、図17(A)に一点鎖線の円で囲んだ部分を拡大して示す図である。図17(C)は、剛性の高い用紙Pを給紙する場合を示す拡大図である。
図17(B)に示すように、ピックアップローラ34が回転すると、用紙Pが矢印Aで示す搬送方向に繰り出され、用紙Pの先端が回動セキ26の当接面22aに当接する。剛性の低い用紙Pの場合、スプリング48の付勢力は、回動セキ26の当接面22aが用紙Pの先端から受ける力よりも大きいため、回動セキ26は回動しない。
そのため、回動セキ26の当接面22aは、搬送路に突出した状態に保たれる。回動セキ26の当接面22aは、大半の用紙Pをせき止め、ピックアップローラ34に接する一番上の用紙P1が矢印Aで示す搬送方向に搬送される。また、一番上の用紙P1に続く数枚の用紙P2が同方向に搬送される場合もある。
矢印Aで示す搬送方向に送り出された用紙Pは、第1の実施の形態で説明したように、フィードローラ35とリタードローラ36とで1枚ずつに捌かれて、画像形成装置1内の搬送ローラ対57に搬送される。
一方、剛性の高い用紙Pの場合、スプリング48の付勢力よりも、回動セキ26の当接面22aが用紙Pの先端から受ける力が大きいため、図17(C)に示すように、回動セキ26は矢印Dで示す方向に回動する。
そのため、回動セキ26の当接面26aが搬送路から退避し、規制リブ21の当接面21aが搬送路に突出する。規制リブ21の当接面21aは、大半の用紙Pをせき止め、ピックアップローラ34に接する一番上の用紙P1が矢印Aで示す搬送方向に搬送される。また、一番上の用紙P1に続く数枚の用紙P2が同方向に搬送される場合もある。
矢印Aで示す搬送方向に送り出された用紙Pは、剛性の低い用紙Pの場合と同様に、フィードローラ35とリタードローラ36とで1枚ずつに捌かれて、画像形成装置1内の搬送ローラ対57に搬送される。
このように、剛性の高い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R1の大きい規制リブ21の当接面21aが搬送路に突出するため、用紙Pが当接面21aを乗り越えることができ、搬送不良が抑制される。また、剛性の低い用紙Pを用いる場合には、曲率半径R2の小さい回動セキ26の当接面26aが搬送路に突出するため、複数の用紙が束になって当接面21aを乗り越えること、すなわち重送が抑制される。
なお、第1の実施の形態で説明したように、用紙Pの坪量の範囲が64〜250sgmである場合、規制リブ21の当接面21aの曲率半径R1は2.0mm以上、回動セキ26の当接面26aの曲率半径R3は0.3mm以下であることが望ましい。
以上説明したように、第2の実施の形態では、用紙Pの剛性に応じて回動セキ26が揺動して、当接面21a,26aの切り替えが行われるため、第1の実施の形態で説明した効果に加えて、切り替えレバー25が不要になり、切り替えレバー25を駆動するためのアクチュエータも不要になる。そのため、製造コストを低減することができる。また、ユーザが切り替えレバーを操作する必要がないため、誤選択を防止することもできる。
なお、上記の説明では、規制リブ21が曲率半径の小さい当接面21aを有し、回動セキ26が曲率半径の大きい当接面26aを有していたが、規制リブ21が曲率半径の大きい当接面を有し、回動セキ26が曲率半径の小さい当接面を有していてもよい。
また、ここでは、規制リブ21および回動セキ26の当接面21a,26aの曲率半径が異なる構成について説明したが、曲率半径に限らず、当接面21a,26aの形状が異なっていればよい。例えば、規制リブ21および回動セキ26の当接面21a,26aをいずれもテーパ面とし、テーパ角度を互いに異ならせても良い。
上記の実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明は単色(モノクロ)画像を形成する画像形成装置に適用することもできる。また、本発明は、例えば、電子写真方式を利用して媒体に画像を形成する画像形成装置(例えば複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機等)およびその定着装置に利用することができる。
1 画像形成装置、 10 装置フレーム、 11 保持部材、 11a アーム、 13 搬送ガイド、 15 軸部、 16 回動軸、 17 ガイドピン、 21 規制リブ(媒体当接部、固定部)、 21a 当接面(第1の当接面)、 21b ガイドリブ、 22 分離セキ(媒体当接部、可動部)、 22a 当接面(第2の当接面)、 22b ガイド穴、 23 連結バー、 25 切り替えレバー(移動操作部)、 26 回動セキ(可動部)、 26a 当接面(第2の当接面)、 26b 軸孔、 26c ガイド溝、 30 手差しトレイ(媒体搬送装置)、 31 手差しトレイカバー、 32 用紙載置板(媒体載置板)、 33 レバー、 34 ピックアップローラ(第1のローラ)、 35 フィードローラ(第2のローラ)、 36 リタードローラ(分離ローラ)、 37 トルクリミッタ、 38 アイドルローラ、 40 リタードフレーム、 41 側板、 44 スプリング(押圧部材)、 45 スプリング(付勢部材)、 50 用紙トレイ、 51 繰り出し部、 55 媒体搬送部、 60 画像形成部、 61,61Y,61M,61C,61K プロセスユニット、 62 感光体ドラム(像担持体)、 70 転写部、 80 定着装置、 200 制御部。
Claims (12)
- 媒体が載置される媒体載置部と、
前記媒体載置部に載置された媒体と当接し、前記媒体を搬送方向に繰り出す第1のローラと、
前記第1のローラに対して前記搬送方向の下流側に位置し、前記第1のローラによって繰り出された前記媒体をさらに搬送する第2のローラと、
前記第1のローラと前記第2のローラとの間の搬送路に配置され、前記媒体に当接する媒体当接部と
を有し、
前記媒体当接部は、前記媒体の種類に応じて切り換え可能な、形状の異なる複数の当接面を有する
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 前記媒体当接部は、第1の当接面と、前記第1の当接面とは曲率半径の異なる第2の当接面とを有し、
前記媒体の種類に応じて、前記第1の当接面と前記第2の当接面とが切り換えられる
ことを特徴とする請求項1に記載の媒体搬送装置。 - 前記第1の当接面の曲率半径は、2.0mm以上であり、
前記第2の当接面の曲率半径は、0.3mm以下である
ことを特徴とする請求項2に記載の媒体搬送装置。 - 前記媒体当接部は、前記第1の当接面および前記第2の当接面のうちの一方を有する可動部と、他方を有する固定部とを有し、
前記固定部に対して前記可動部を移動させることにより、前記搬送路に前記第1の当接面が位置する第1の状態と、前記搬送路に前記第2の当接面が位置する第2の状態とを切り替える
ことを特徴とする請求項2または3に記載の媒体搬送装置。 - ユーザによって操作され、前記可動部を移動させる移動操作部をさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載の媒体搬送装置。
- 前記可動部は、前記搬送路に突出する方向および前記搬送路から退避する方向に移動可能であり、付勢部材によって前記搬送路に向けて付勢され、
前記可動部が前記媒体との当接によって前記搬送路から退避すると、前記第1の当接面および前記第2の当接面のうちの前記他方が前記搬送路に突出する
ことを特徴とする請求項4に記載の媒体搬送装置。 - 前記可動部は、前記固定部に対して回動可能であることを特徴とする請求項6に記載の媒体搬送装置。
- 前記第1の当接面が前記媒体に当接する高さと、前記第2の当接面が前記媒体に当接する高さとは、異なることを特徴とする請求項2から7までのいずれか1項に記載の媒体搬送装置。
- 前記第1のローラおよび前記第2のローラは、前記媒体の幅方向において、前記媒体の中央部に配置され、
前記媒体当接部は、前記第1のローラおよび前記第2のローラに対して、前記媒体の幅方向の両側にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項1から8までの何れか1項に記載の媒体搬送装置。 - 前記第2のローラに対向するように、分離ローラが配置されていることを特徴とする請求項1から9までの何れか1項に記載の媒体搬送装置。
- 前記分離ローラは、前記第2のローラに接触し、トルクリミッタを介して回転可能に支持されている請求項10に記載の媒体搬送装置。
- 請求項1から11までの何れか1項に記載の媒体搬送装置と、
前記媒体搬送装置によって搬送された前記媒体に画像を形成する画像形成部と
を備えた画像形成装置。
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