JP3620182B2 - 用紙搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置において用紙を所定の位置に搬送する機構として使用するのに適した用紙搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子複写機やレーザプリンタ等のように、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置では、給紙部に給紙トレイ等の用紙収容装置を装着して、この用紙収容装置から給紙装置により用紙を一枚づつさばきながら給紙するような手段を用いている。
【0003】
図16は、従来より知られる給紙装置の一例を示す概略構成配置図である。図16において、この給紙装置は、給紙トレイ等、上下機構を有した給紙台(不図示)上に用紙51が積載されるとともに、支点52を中心として上下方向に回動されて位置切り換えされる呼び出しローラ53と、この呼び出しローラ53の上下方向の回動を制御する切り換え機構54と、摩擦ローラ55と、支点56を中心として上下方向に回動されて位置切り換えされる給送ローラ57と、給送ローラ57の上下方向の回転移動を制御する切り換え機構58と、センサ59等で構成されている。
そして、用紙51の給紙を行う場合、呼び出しローラ53が所定の重さで用紙51上に乗せられるとともに、給送ローラ57と摩擦ローラ55との間が所定間圧で接触される。なお、給送ローラ57及び摩擦ローラ55のうち、給送ローラ57は駆動用のローラであり、それ自身で回転し、摩擦ローラ55は停止しているか、ごく遅い速度で逆回転している。
【0004】
この状態で呼び出しローラ53が図16中の矢印60の方向に回転されると、用紙51が一枚づつ呼び出されて、給送ローラ57と摩擦ローラ55との間に送り込まれる。すると、給送ローラ57及び摩擦ローラ55がそれぞれ矢印61a,61bの方向に回転されながら、さらに用紙51をセンサ59が配置されている側に送る。このとき、摩擦ローラ55は給送ローラ57に対して停止しているか、ごく遅い速度で逆回転しているので、摩擦ローラ55が送られて来る用紙51の裏面をこすり、複数枚送り出されるのを防止する。
また、こうして給紙が開始され、センサ59が用紙51を検知するはずの所定時間内に用紙51の先端が検知されなかったとすると、用紙51がジャムをしたと装置が判断して運転を停止する。これに対して、所定時間内に用紙51の先端がセンサ59により検出された場合には、正常に給紙が行われたと判断して運転を続行させる。
【0005】
ところで、画像形成装置において、給紙トレイ等の給紙台上に多数枚の用紙51を積み重ねて収容する場合、積み重ねて収納された用紙51は、図14、及び図15に図13のA−A断面として示しているように、一般に用紙51の中央部分に比べて周辺の部分が多く含水する。そして、この含水量の差が多くなるに従って用紙51の歪みもより大きくなり、上面が平坦でなくなる。
このように上面が平坦でなくなった用紙51を呼び出しローラ53で送り出す場合には、図15に示すように呼び出しローラ53と用紙51との接触面が減少してミスフィードになったり、呼び出しローラ53と用紙51との接触面が偏って用紙51の片側の端部だけの接触搬送になり、用紙51の搬送スキュー(偏り搬送)が発生する。
【0006】
そこで、これらの問題点を解決する方法として、例えば図17及び図18に示すような構造にしたものも知られている。この構造は、図18に示すように呼び出しローラ53を回転自在に支持している支持フレーム62の側面に長孔63を設けるとともに、この長孔63に装置本体側の支軸64を連結させて取り付け、長孔63と支軸64との遊びにより、図19に示すように呼び出しローラ53を支持フレーム62と共に上下方向に移動可能にし、この上下方向の移動で呼び出しローラ53が用紙51の歪みに追従するようにして、呼び出しローラ53の用紙51に接触する面積を増やすようにした技術も存在する。この技術は、例えば特開平5−43065号公報でも見ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したところの、呼び出しローラ53を上下方向に移動させる従来の技術では、呼び出しローラ53から用紙51に加えられる搬送に必要な押しつけニップ力は、呼び出しローラ53及び支持フレーム62の自重で決まるため、適応用紙の種類や使用環境等に基づくニップ力を得るには、その都度、呼び出しローラ53及び支持フレーム62の自重を変えて対応することが必要になり、ニップ力を調整する煩わしさや、スペースの拡大、並びにコストアップ等を招くと言う問題点が発生する。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は適応用紙の種類や使用環境等に基づくニップ力を任意に設定可能で、かつ簡単な機構で対応できる用紙搬送装置を提供することにある。
さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、ローラシャフトと、ローラ部材と、前記ローラ部材が固定されるコア部材と、前記コア部材に形成した前記ローラシャフトが貫通する貫通孔と、前記コア部材上に一体回転可能に取り付けられ、前記コア部材を介してローラ部材を回転させる回転力伝達手段とからなり、前記貫通孔の内面は、前記回転力伝達手段と対応する位置でのみ前記ローラシャフトと接しており、この接している部分を前記コア部材の揺動支点としているものである。
【0010】
この構成によれば、ローラ機構のコア部材に形成した貫通孔の内面、あるいはその貫通孔を貫通されたローラシャフトにローラ機構の揺動支点を設け、この揺動支点によりローラ部材を揺動自在に回転させることによりローラ部材をローラシャフトを介して確実に用紙上に押し付けてニップ力を加えることができる。
また、自重によるニップと異なり、用紙のさばきローラや搬送ローラ等の常に加重が加わる箇所や、横や下からの押し付けニップが必要な箇所にも使用可能となり、これらの箇所での搬送力の向上が図れる。
さらに、ローラシャフトの回転軸方向に沿ったコア部材の揺動支点の位置と回転力伝達手段のコア部材との接触位置とを一致させているため、コア部材の最も揺動が小さい部分に回転力伝達手段を接触させることができ、確実に回転力を伝達できるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものでもないものである。
【0012】
図1乃至図3は画像形成装置において、用紙を給紙トレイから呼び出す(押し出す)ための呼び出しローラ機構に適用してなる本発明のローラ機構における要部構成を示すもので、図2はその上面図、図3はその側面図、図1はその一部を破断して示す側面図である。
図1乃至図3において、符号1は揺動部材で、この揺動部材1は一端側が支軸2Aに、この支軸2Aを支点として上下方向に揺動自在に支持されている。3は揺動部材1を常に下側に押し付けているコイルスプリングで、4はコイルスプリング4の付勢に抗して揺動部材1を上下方向に切り換え移動させるための制御機構である。5はローラで、このローラ5は揺動部材1の前後の位置に各々分かれて配設されているローラ5A,5Bの2つのローラで構成されており、一方のローラ5Aは支軸2Aに回転可能に取り付けられ、他方のローラ5Bは枢軸2Bを介して揺動部材1に回転可能に取り付けられている。なお、ローラ5A,5Bは、取り付けられているローラシャフト(支軸2Aあるいは枢軸2B)が異なるだけで、その構造自体は同じである。したがって、以下の説明において、特定しないで説明しているものはローラ5A,5Bにも適用されるもので、またローラを特定する必要のない場合にはローラ5A,5Bを単にローラ5と呼び、また支軸2A,枢軸2Bをローラシャフト2として説明する。
【0013】
次に、ローラ5の構造を説明すると、ローラ5は、中央にローラシャフト2が貫通される貫通孔11を有した筒状のコア部材12と、このコア部材12の外周上に、左右に分かれて配置されている一対のローラ5と、この一対のローラ5,5との間でコア部材12上に一体回転可能に取り付けられている回転力伝達手段としてのギア14とで構成されている。また、図2に示すように、ローラ5A,5Bの各ギア14には、駆動源に通じる駆動ギア16が常に噛合されている。
【0014】
また、コア部材12の貫通孔11の内面は、中心に設けられたローラシャフト2が、ギア4を取り付けた部分に対応する内面でのみ接し、両端部はローラシャフト2に接しないようにギア4と略対応している内側面部15のみを残して、コア部材12の内部が角度θを有する状態にして削り落とした状態になっている。
【0015】
したがって、このように構成されたローラ機構では、揺動部材1が下側に移動されて図4に示すようにローラ5が用紙30上に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材12の貫通孔11の内面において、両端部はローラシャフト2に接しない構造になっているので、接している内側面部15を揺動支点として揺動し、ローラ5が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
そして、駆動ギア16が図示せぬ駆動源の駆動力により回転されると、ギア14を介してローラ5A,5Bが共に同じ方向に回転され、用紙が搬送方向に給送される。
また、この構造では、ギア14と内側面部15とを略対応した位置に設けているので揺動支点におけるコア部材12の揺動は小さい。このため、ギア14と駆動ギア16との噛み合わせのずれが抑えられ、僅かなバックラッシュの調整で対応することができるので、本発明の形態の構造にすることにより、新たな機構を設ける必要もない。
【0016】
図5は本発明におけるローラ機構の第1の変形例を示す側面図で、一部を破断して示している。また、図5において図1乃至図4と同一符号を付したものは図1乃至図4と同一のものを示している。
そして、図5に示す第1の変形例の構造は、図1乃至図4に示した形態では、内側面部15を除いた両端部をテーパー状に形成していたのに対して、テーパー状とはせずに、内側面部15だけを残してコア部材12の内径を拡大して削り落とした構造としたものである。なお、ここでの内側面部15の内面は、周回方向においてローラシャフト2と線接触するように丸く面取り加工してある。
したがって、この第1の変形例の構造でも、揺動部材が下側に移動されてローラ5が用紙(不図示)に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材12の貫通孔11の内面において、内側面部15を挟んだ両端部は内径が拡大されてローラシャフト2に接しない構造になっているので、接している内側面部15を揺動支点として揺動し、ローラ5が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
【0017】
図6は本発明におけるローラ機構の第2の変形例を示す側面図で、一部を破断して示している。また、図6において図1乃至図4と同一符号を付したものは図1乃至図4と同一のものを示している。
そして、図6に示す第2の変形例の構造は、コア部材12の貫通孔11の径は全て同一径にし、代わりに、ギア14と略対応しているローラシャフト2の一部に大径部17を設けて、この大径部17をコア部材12の内面に接触させてローラシャフト2上にローラ5を配設させた構造になっている。なお、ここでの大径部17の外周面は、周回方向においてコア部材12の内面と線接触するように丸く面取り加工してある。
したがって、この第2の変形例の構造でも、揺動部材が下側に移動されてローラ5が用紙(不図示)に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材12の貫通孔11の内面において、大径部17がコア部材12の内面に接触されて、この大径部17を挟んだ両端部はコア部材12に接しない構造になっているので、接している大径部17を揺動支点として揺動し、ローラ5が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
【0018】
ところで、上記形態及び各変形例で説明したローラ機構の構造では、ローラ5が用紙搬送方向に揺動した場合、用紙に対して斜めに接した状態で用紙を搬送する。このため用紙の搬送スキュー(偏り搬送)が発生し易い。そこで、ローラ5の揺動を上下方向のみに抑制する必要がある。
図7は本発明におけるローラの動きを抑制する機構の側面図で、一部を破断して示している。また、図7において図1乃至図6と同一符号を付したものは図1乃至図6と同一のものを示している。
そして、このローラの動きを抑制する機構の構造は、図1乃至図6に示した形態の構造に加えて、コア部材12の端部で貫通孔11とローラシャフト2との間の隙間に、スポンジ等でなる弾性を有したスペーサ18を介装させて、このスペーサ18をダンパーとして機能させるもので、ローラ5が用紙と接するまでローラ5の揺動を抑制し、接した時に用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、内側面部15を揺動支点としてコア部材12が上下に揺動するのをスペーサ18の弾性変形により許容し、ローラ5が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができるようになっている。
図8はローラの動きを抑制する機構の変形例の上面図で、図9はその側面図である。図8及び図9に示すように、コア部材12の端部において、コア部材12の側面を一対のガイド板19A,19Bで挟み、この一対のガイド板19A,19Bの案内で上下方向にのみ揺動できるようにすると良い。
【0019】
図10は本発明におけるローラ機構の第3の変形例を示す縦断側面図である。また、図10において図1乃至図6と同一符号を付したものは図1乃至図6と同一のものを示している。
そして、第3の変形例の構造は、コア部材12上にローラ部材13を13A,13B,13Cの3つ、略等間隔で設けた構造にしたものである。さらに、ローラ部材13Aとローラ部材13Bとの間にギア14を取り付け、ローラシャフト2と接する内側面部15をギア14と対応する位置に設けたものである。
したがって、この第3の変形例の構造では、揺動支点が中心を外れた一端側(ローラ部材13A側)に設けられている。この場合でも、揺動支点が一端側に偏っていても、ギア14は揺動支点と対応する位置に設けているので、ギア14と駆動ギア16との噛み合わせのずれが抑えられる。
【0020】
図11は本発明におけるローラ機構の第4の変形例を示す側面図である。また、図10において図1乃至図6と同一符号を付したものは図1乃至図6と同一のものを示している。
そして、第4の変形例の構造は、ギア14を取り付けた位置を、揺動支点(内側面部15)から外してコア部材12の端部にカップリング機構20を介してギア14をコア部材12の外側に取り付けている。この構造では、ギア14は揺動させずに、ローラ部材13だけをコア部材12と共に揺動させることができる。そして、この構造ではローラ5の中心部でのギア駆動が不可能な場合に効果を発揮する。
【0021】
なお、上記形態例及び各変形例では、画像形成装置における呼び出しローラ機構に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、例えば図12に示すように給送ローラ23と摩擦ローラ24とでなる給送装置において、摩擦ローラ24側に設けた構造にしても差し支えないものである。その他、これに類似した構造の用紙搬送装置としても広く適用できるものである。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ローラ機構のコア部材に形成した貫通孔の内面、あるいはその貫通孔を貫通されたローラシャフトにローラ機構の揺動支点を設け、この揺動支点によりローラ部材を揺動自在に回転させることによりローラ部材をローラシャフトを介して確実に用紙上に押し付けてニップ力を加えることができる。
また、自重によるニップと異なり、用紙のさばきローラや搬送ローラ等の常に加重が加わる箇所や、横や下からの押し付けニップが必要な箇所にも使用可能となり、これらの箇所での搬送力の向上が図れる等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るローラ機構の要部構造を一部破断して示す側面図である。
【図2】本発明に係るローラ機構の上面図である。
【図3】本発明に係るローラ機構の側面図である。
【図4】本発明に係るローラ機構の動作説明図である。
【図5】本発明機構の第1の変形例の構造を一部破断して示す側面図である。
【図6】本発明機構の第2の変形例の構造を一部破断して示す側面図である。
【図7】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の構造を一部破断して示す側面図である。
【図8】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の変形例の上面図である。
【図9】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の変形例の側面図である。
【図10】本発明機構の第3の変形例の構造を示す縦断側面図である。
【図11】本発明機構の第4の変形例の構造を示す側面図である。
【図12】本発明機構の他の変形例の構造を示す正面図である。
【図13】積載用紙の問題点を説明する図である。
【図14】図13のA−A線に沿う概略断面図である。
【図15】従来装置の問題点を説明する図である。
【図16】従来装置の概略構成配置図である。
【図17】従来装置の他の例を示す概略上面図である。
【図18】図17のB−B線に沿って見た部分拡大図である。
【図19】従来装置の動作説明図である。
【符号の説明】
2 ローラシャフト
5,5A,5B ローラ
11 貫通孔
12 コア部材
13,13A,13B,13C ローラ部材
14 ギア(回転力伝達手段)
15 内側面部(揺動支点)
17 大径部(揺動支点)
20 カップリング機構
Claims (4)
- ローラシャフトと、
ローラ部材と、
前記ローラ部材が固定されるコア部材と、
前記コア部材に形成した前記ローラシャフトが貫通する貫通孔と、
前記コア部材上に一体回転可能に取り付けられ、前記コア部材を介してローラ部材を回転させる回転力伝達手段とからなり、
前記貫通孔の内面は、前記回転力伝達手段と対応する位置でのみ前記ローラシャフトと接しており、この接している部分を前記コア部材の揺動支点としている
ことを特徴とする用紙搬送装置。 - 前記貫通孔は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく軸方向に対して振り分けのテーパー形状である請求項1に記載の用紙搬送装置。
- 前記貫通孔は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく前記貫通孔の一部の内径を前記ローラシャフトの外径に接する径に形成した請求項1記載の用紙搬送装置。
- 前記ローラシャフトの一部の外径は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく前記貫通孔の内径と接する径に形成した請求項1記載の用紙搬送装置。
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