JP3737022B2 - 画像形成装置の用紙搬送機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置の用紙搬送機構に関し、詳しくは、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置で使用される用紙搬送機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図９に示されるように、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置で使用される従来の用紙搬送機構１０１は、用紙を巻回して搬送するための複数の送りローラー１０３、１０４及び１０５を駆動軸１０２に固定（支持）している。
送りローラー１０３、１０４及び１０５のうち、例えば送りローラー１０４にばね等の付勢部材１１８で押圧される摩擦部材１１０を設け、用紙１０９の重ね送りを防止している。
摩擦部材１１０の搬送方向下流側（図９において上側）には、送りローラー１０３、１０４及び１０５に当接して用紙１０９を案内するためのガイドローラー１０６、１０７及び１０８が配設されている。
ガイドローラー１０６及び１０７のさらに搬送方向下流側にはガイドローラー１１２及び１１３が配設されている。
【０００３】
これにより、給紙部（図示せず）から給紙される用紙１０９は、送りローラー１０４と摩擦部材１１０に挟まれる（ニップされる）際に摩擦部材１１０の摩擦力を受けて１枚ずつ分離される。
分離された用紙１０９はガイドローラー１０６、１０７及び１０８に案内されながら搬送され、さらに搬送が進むとガイドローラー１１２及び１１３にも案内されながら搬送される。このようにして、用紙１０９は搬送基準側端１１１に沿って搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の用紙搬送機構においては、用紙を送りローラーに巻回して搬送する間に用紙が斜行して紙詰まり（ジャム）を起こしたり、あるいは画像が正規の位置に形成されないといった問題を生じていた。
【０００５】
この問題は、次のような原因によって生じるものと考えられる。
図１０に示すように、送りローラー１０４には摩擦部材１１０が設けられているので、送りローラー１０３及びガイドローラー１０６によって生み出される用紙の搬送力Ｆａよりも、送りローラー１０４及びガイドローラー１０７によって生み出される用紙の搬送力Ｆｂが小さくなる。
つまり、搬送される用紙１０９が摩擦部材１１０からの摩擦力Ｆｘを受ける分だけ、搬送力Ｆｂは小さくなってしまう。
すなわち、
搬送力Ｆｂ＝搬送力Ｆａ−摩擦力Ｆｘ
となる。
【０００６】
このため、搬送される用紙１０９は正規の搬送方向Ｆに対し、搬送基準側端１１１から逸れる方向である搬送方向Ｆ１へ斜行してしまう。
この状態で搬送を続けると、用紙１０９がジャムしたり、あるいは、画像が正規の位置に形成されないといった問題が生じることになる。
【０００７】
また、図１１に示すように、用紙１０９の搬送基準側端１１１寄りにのみガイドローラー１１２及び１１３が設けられていると、用紙１０９のサイズが大きい場合や、用紙１０９が厚い場合には次のような問題が生じると考えられる。
つまり、図１２に示すように、搬送基準側端１１１寄りにある用紙１０９はガイドローラー１１２及び１１３に案内されながら搬送されるので、送りローラー１０３及び１０４の周面から逸れることはない（搬送方向Ｆ３）。
しかし、図１３に示すように、搬送基準側端１１１から離れた位置にある用紙１０９は、ガイドローラーが配設されていない位置１１４（図１１参照）において送りローラー１０５の周面から外方へ大きく逸れてしまう（搬送方向Ｆ４）。
この状態で搬送されると、用紙１０９が斜行してジャムしたり、あるいは画像が正規の位置に形成されないといった種々の問題が生じることになる。
【０００８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、摩擦部材を設けたことに起因する各送りローラー間の用紙搬送力の差を補正して用紙の斜行を防止し、搬送基準側端に沿って用紙を円滑に搬送することができる画像形成装置の用紙搬送機構を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、給紙される用紙の重ね送りを防止するために送りローラーの１つに接触する摩擦部材と、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、摩擦部材が設けられた送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーが設けられ、摩擦部材は駆動軸の長手方向のほぼ中央に支持された送りローラーに設けられ、ピンチローラーは用紙を搬送基準側端に寄せる方向に軸が駆動軸に所定の角度で交差し摩擦部材によって減少した用紙搬送力を補償する画像形成装置の用紙搬送機構を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つまり、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、複数の送りローラーによってそれぞれ生み出される用紙搬送力の差を無くすことによって、従来の用紙搬送機構の問題点であった用紙の斜行を防止するものである。
そして、その具体的な手段として、摩擦部材を設けたことによって用紙搬送力が減少した中央の送りローラーに対して用紙を押圧するピンチローラーを設けると共に、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に、ピンチローラーの軸を送りローラーの駆動軸に対して所定の角度で交差させる。
これにより、用紙搬送力が減少した送りローラーと用紙との間の摩擦力が強くなり、摩擦部材を設けたことによって減少したぶんの用紙搬送力が補償されると共に、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に向かい、用紙は搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送されるようになる。
【００１１】
なお、この発明において複数の送りローラーとは２個以上の送りローラーを意味するが、通常３〜５個の送りローラーを指す。
また、この発明においてピンチローラーとしては、ガイドローラーと同様に送りローラーに対して従動回転するものであってもよいし、ピンチローラー自体が何らかの駆動手段で駆動されるものであってもよい。
【００１２】
この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、摩擦部材が駆動軸の長手方向のほぼ中央に支持された送りローラーに設けられ、ピンチローラーは、用紙を搬送基準側端に寄せる方向に軸が駆動軸に所定の角度で交差する。
【００１３】
このため、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端に寄せる方向に向かう。
これにより、用紙の搬送方向の逸れが効果的に補正される。そして、用紙は確実に搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送される。
【００１４】
なお、ピンチローラーの軸を駆動軸に交差させる所定の角度は、約２〜５度の範囲内であることが好ましい。
これは、この発明の発明者らの試験結果から判明したことであり、ピンチローラーの交差角度を変化させて比較検討した結果を以下の表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１に示されるように、ピンチローラーの交差角度が約０〜１．５度の範囲では用紙の搬送方向の逸れが完全に補正しきれず、用紙は斜行してジャムしてしまう。ピンチローラーの交差角度が約２〜５度の範囲では、用紙の搬送方向の逸れが適切に補正され、用紙は正規の搬送方向で円滑に搬送される。ピンチローラーの交差角度が約５．５度以上となると、用紙の搬送方向の逸れが過剰に補正されてしまい、用紙は搬送基準側端の方へ過剰に寄せられてジャムしてしまう。
このようなことから、ピンチローラーの交差角度は上述の通り約２〜５度の範囲内が好ましい。
【００１７】
なお、表１に示した試験結果は、後の実施例で示す態様においてピンチローラーの交差角度のみを変化させて比較検討した結果である。
ピンチローラーの好ましい交差角度は、ピンチローラーの送りローラーに対する押圧力、他の送りローラーにもピンチローラーを設けるか否かなど様々な条件が関係してくるので、必ずしも上述の好ましい範囲内でなければならないというわけではない。
【００１８】
また、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、複数の送りローラーが３個の送りローラーからなり、各送りローラーがそれぞれ用紙を押圧するピンチローラーを備え、最も搬送基準側端の近くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ１とし、摩擦部材が設けられた中央の送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ２とし、最も搬送基準側端から遠くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ３とするとき、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の関係が、Ｐ１＜Ｐ２≦Ｐ３で表されることが好ましい。
【００１９】
これも、この発明の発明者らの試験結果から判明したことである。
すなわち、各送りローラーがピンチローラーをそれぞれ備える場合には、最も搬送基準側端の近くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力は弱めに設定し、搬送基準側端から遠くになるに従いピンチローラーの押圧力が高くなるように設定するのである。
このように構成すると、搬送基準側端から遠くに配置される送りローラーほど、強い用紙搬送力を備えるので、用紙搬送機構全体の用紙搬送力が用紙を搬送基準側端に寄せる方向に向かう。
試験結果によると、Ｐ２及びＰ３はＰ１の約３倍とほぼ等しくなるように設定するのが最も好ましかった。
【００２０】
なお、送りローラーが３個であることを前提として説明したが、送りローラーは２個又は４個以上であっても、この発明の効果を利用できる。
つまり、摩擦部材が設けられた送りローラーを押圧するピンチローラーの押圧力が、このピンチローラーよりも搬送基準側端寄りに配置されたピンチローラーの押圧力よりも高くなるように設定すればこの発明の効果を利用できる。
そして、特に４個以上の送りローラーが備えられた場合には、摩擦部材が設けられた送りローラーを押圧するピンチローラーよりも反搬送基準側端寄りに配置されたピンチローラーの押圧力が、前記ピンチローラーの押圧力と等しいか又はより高くなるようにすればより好ましい設定となる。
【００２１】
また、この発明による用紙搬送機構は、駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、これらの送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーが、他のガイドローラーよりも高い圧力で送りローラーに当接する画像形成装置の用紙搬送機構とすることもできる。
【００２２】
これは、ガイドローラーの設け方を工夫することにより用紙の斜行を防止するものであり、用紙のサイズが大きい場合や用紙が厚い場合に特に有効である。
つまり、複数の送りローラーにそれぞれガイドローラーを設けることにより、大きいサイズの用紙が給紙されてきても、送りローラーの周面から逸れることが防止される。
そして、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーを、他のガイドローラーよりも高い圧力で当接するように配置することにより、搬送基準側端がわの用紙の一端はガイドローラーと送りローラーとの間に確実に挟持されるようになる。
【００２３】
なお、他のガイドローラーは送りローラーに当接しているだけであることが好ましい。
というのは、仮に、最も搬送基準側端から遠くに配置されたガイドローラーも高い圧力で送りローラー当接するように配置すると、用紙の両端にわずかな搬送力の差が生じただけでも用紙の両端が引っ張り合ってしわが生じたり、破損するおそれがあるからである。
【００２４】
また、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーが弾性材料で形成されていてもよい。
このように構成すると、ガイドローラーをある程度潰れた状態で送りローラーに当接（面接触）させることができるので、ガイドローラーと送りローラーの接するニップ部にニップ幅を形成できる。
これにより、搬送基準側端がわの用紙の一端は、より確実にニップ部で挟持されるようになる。
【００２５】
なお、具体的な弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴムなどを挙げることができる。
【００２６】
【実施例】
以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
この発明の実施例について図１〜図８に基づいて説明する。図１はこの発明の実施例に係る用紙搬送機構が搭載されたインクジェットプリンターの概略を示す説明図、図２はこの発明の実施例に係る用紙搬送機構を概略的に示す示す平面図である。
【００２８】
図２に示されるように、実施例に係る用紙搬送機構１は、駆動軸２に間隔をおいて支持された複数の送りローラー３、４及び５と、送りローラー３、４及び５の各々に当接し従動回転する複数のガイドローラー６、７及び８と、給紙される用紙９の重ね送りを防止するために送りローラー４に接触する摩擦部材１０と、用紙搬送路（図示せず）を有し、送りローラー３、４及び５とガイドローラー６、７及び８との間に用紙９を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端１１として用紙９を搬送するようにしたものであって、摩擦部材１０が設けられた送りローラー４に用紙９を押圧するピンチローラー１３を設け、摩擦部材１０によって減少した用紙搬送力を補償するように構成されている。
【００２９】
詳しくは、図１及び図２に示されるように、実施例に係る用紙搬送機構１が搭載されたインクジェットプリンター３０には、一定の周速度で回転する駆動軸２が備えられている。
駆動軸２は複数の送りローラー３、４及び５を間隔をおいて支持し、送りローラー３、４及び５の周面には、記録媒体としての用紙９が給紙部１５から給紙されるようになっている。
【００３０】
給紙部１５は用紙９を積載収納した給紙カセット１６と、給紙カセット１６の先端上部に設けられるピックアップローラー１７を備えており、給紙カセット１６に積載収納された用紙９を１枚づつ給紙し、送りローラー３、４及び５に向けて送るように構成されている。
これにより、給紙部１５から送りローラー３、４及び５に向けて送られる用紙９は、摩擦部材１０と送りローラー４とのニップ位置に搬送される。
【００３１】
しかし、給紙される用紙９の状態によっては、一度に２枚、３枚と複数枚重なった状態で送られることもある。
このため、送りローラー３、４及び５のうち、送りローラー４の周面には、ゴム等の弾性部材からなり、ばね等の付勢部材１８によって送りローラー４へ押圧される摩擦部材１０が設けられている。
これにより、用紙９が複数枚重なった状態で送られたときには、付勢された摩擦部材１０の摩擦力により下側の用紙９の通過が阻止され、最も上側の用紙９だけが分離されて搬送される。
【００３２】
また、摩擦部材１０の搬送方向下流側（図２において上側）には、用紙９を送りローラー３、４及び５に押圧する複数のピンチローラー１２、１３及び１４が設けられている。
ピンチローラー１２、１３及び１４のさらに搬送方向下流側には、用紙９が送りローラー３、４及び５の周面に沿って搬送されるように案内する複数のガイドローラー６、７及び８が設けられている。
【００３３】
これにより、摩擦部材１０を通過した用紙９は、送りローラー３、４及び５とピンチローラー１２、１３及び１４との間に挟持されて搬送され、さらにガイドローラー６、７及び８に案内されながら送りローラー３、４及び５の周面に沿って搬送されて印字部１９へ向かう。
印字部１９は、搬送されてくる用紙９に対して原稿画像に対応する印字を行い、その後、印字された用紙９は排出ローラー２０により排紙トレイ２１上に排出される。
【００３４】
この実施例では、図２に示すように、ピンチローラー１２、１３及び１４のうち、摩擦部材１０が設けられた搬送経路Ｂに位置するピンチローラー１３を所定の角度θで傾けて配置する。
詳しくは図３及び図４に示すように、ピンチローラー１３の回転軸１３ａの軸線が、駆動軸２の軸線と所定の角度θで交差するように配置する。
上述のように、この角度θは約２〜５度の範囲内であることが好ましいことが試験結果から分かり、実施例では角度θを約３度に設定した。
これにより、図５に示すように、送りローラー４とピンチローラー１３とによって生み出される用紙搬送力を搬送方向Ｆ２へ向け、用紙９の搬送方向を搬送基準側端１１と平行となる正規の搬送方向Ｆに補正している。
【００３５】
またピンチローラー１２、１３及び１４の各押圧力は、ピンチローラー１２の押圧力をＰａ、ピンチローラー１３の押圧力をＰｂ、ピンチローラー１４の押圧力Ｐｃとしたとき、Ｐａ、Ｐｂ及びＰｃの関係が
Ｐａ＜Ｐｂ≦Ｐｃ
であることが好ましい。
また、さらに好ましくは
Ｐａ×３≒Ｐｂ≒Ｐｃ
であり、実施例ではピンチローラー１３及び１４の各押圧力が、ピンチローラー１２の押圧力の３倍とほぼ等しくなるように設定した。
【００３６】
つまり、この設定によれば、図２に示す搬送経路Ａ、Ｂ及びＣのうち、摩擦部材１０によって本来用紙搬送力が減少するはずの搬送経路Ｂの用紙搬送力は、搬送経路Ａの用紙搬送力と同じ程度にまで高められる（補償される）。また、搬送経路Ｃの用紙搬送力は、搬送経路Ａ及びＢよりも高められる。
これにより、用紙搬送機構１全体としての用紙搬送力は、搬送基準側端１１に沿った真っ直ぐの方向、又は用紙９を搬送基準側端１１に寄せる方向に向かうことになり、より円滑な用紙の搬送ができるようになる。
【００３７】
また、この実施例では、図６に示されるガイドローラー６、７及び８のうち、ガイドローラー６を弾性材料であるエチレンプロピレンゴムで形成した。
さらに、図７に示すように、ガイドローラー６の回転軸６ａは、送りローラー３の表面からガイドローラー６の半径ぶんだけ離れた位置よりも近い位置に配置した。
これにより、送りローラー３とガイドローラー６とのニップ部２２にニップ幅ｄが形成され、送りローラー３とガイドローラー６とが面接触するようになっている。
【００３８】
一方、図８に示すように、ガイドローラー８の回転軸８ａは、送りローラー５の表面からガイドローラー８の半径とほぼ等しい距離ぶんだけ離れた位置に配置した。
つまり、ガイドローラー８は、送りローラー５に当接するだけの状態に配置されている。
ガイドローラー８を送りローラー５に当接するだけとしたのは、搬送経路Ａ及びＣ（図６参照）との間に搬送力の差が生じた場合、搬送される用紙９の両端が引っ張られることによってしわが生じたり、破損したりする恐れがあるからである。
なお、ガイドローラー７（図６参照）は、ガイドローラー６と同様に弾性材料で形成して送りローラー４に圧接されてもよいし、ガイドローラー８と同様にただ当接しているだけの状態でもよい。
【００３９】
これにより、図６に示すように、サイズが大きい又は厚い用紙９が搬送されてきた場合でも、用紙９の搬送基準側端１１に近い側は送りローラー３とガイドローラー６との面接触したニップ部２２（図７参照）により確実に挟持され、一方、用紙９の搬送基準側端１１から離れた側はガイドローラー８によって送りローラー５の周面から逸れないように保持される。
【００４０】
従って、サイズの大きい又は厚い用紙９が搬送されてきた場合でも用紙９の斜行やジャムが防止され、用紙９を円滑に搬送基準側端１１に沿った正規の搬送方向Ｆ（図５参照）で搬送できるようになる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、摩擦部材を設けたことによって用紙搬送力が減少した中央の送りローラーに対して用紙を押圧するピンチローラーを設けると共に、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に、ピンチローラーの軸を送りローラーの駆動軸に対して所定の角度で交差させるので、減少した用紙搬送力が補償されると共に、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に向かい、用紙は搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る用紙搬送機構が搭載されたインクジェットプリンターの概略を示す説明図である。
【図２】この発明の実施例に係る用紙搬送機構を概略的に示した平面図である。
【図３】図２に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図４】図３に示される送りローラーの平面図である。
【図５】ピンチローラーを傾けて配置したことにより用紙の搬送方向が補正されることを説明する説明図である。
【図６】図２に示される用紙搬送機構で大きな用紙を搬送する際の状態を示す平面図である。
【図７】図６に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図８】図６に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図９】従来の用紙搬送機構を概略的に示す平面図である。
【図１０】従来の用紙搬送機構において、各送りローラーの用紙搬送力の差によって用紙の搬送方向が搬送基準側端から逸れることを説明する説明図である。
【図１１】図９に示される従来の用紙搬送機構で大きな用紙を搬送する際の状態を示す平面図である。
【図１２】図１１に示される従来の用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図１３】図１１に示される従来の用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【符号の説明】
１・・・用紙搬送機構
２・・・駆動軸
３，４，５・・・送りローラー
６，７，８・・・ガイドローラー
９・・・用紙
１０・・・摩擦部材
１１・・・搬送基準側端
１２，１３，１４・・・ピンチローラー
１８・・・付勢部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置の用紙搬送機構に関し、詳しくは、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置で使用される用紙搬送機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図９に示されるように、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置で使用される従来の用紙搬送機構１０１は、用紙を巻回して搬送するための複数の送りローラー１０３、１０４及び１０５を駆動軸１０２に固定（支持）している。
送りローラー１０３、１０４及び１０５のうち、例えば送りローラー１０４にばね等の付勢部材１１８で押圧される摩擦部材１１０を設け、用紙１０９の重ね送りを防止している。
摩擦部材１１０の搬送方向下流側（図９において上側）には、送りローラー１０３、１０４及び１０５に当接して用紙１０９を案内するためのガイドローラー１０６、１０７及び１０８が配設されている。
ガイドローラー１０６及び１０７のさらに搬送方向下流側にはガイドローラー１１２及び１１３が配設されている。
【０００３】
これにより、給紙部（図示せず）から給紙される用紙１０９は、送りローラー１０４と摩擦部材１１０に挟まれる（ニップされる）際に摩擦部材１１０の摩擦力を受けて１枚ずつ分離される。
分離された用紙１０９はガイドローラー１０６、１０７及び１０８に案内されながら搬送され、さらに搬送が進むとガイドローラー１１２及び１１３にも案内されながら搬送される。このようにして、用紙１０９は搬送基準側端１１１に沿って搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の用紙搬送機構においては、用紙を送りローラーに巻回して搬送する間に用紙が斜行して紙詰まり（ジャム）を起こしたり、あるいは画像が正規の位置に形成されないといった問題を生じていた。
【０００５】
この問題は、次のような原因によって生じるものと考えられる。
図１０に示すように、送りローラー１０４には摩擦部材１１０が設けられているので、送りローラー１０３及びガイドローラー１０６によって生み出される用紙の搬送力Ｆａよりも、送りローラー１０４及びガイドローラー１０７によって生み出される用紙の搬送力Ｆｂが小さくなる。
つまり、搬送される用紙１０９が摩擦部材１１０からの摩擦力Ｆｘを受ける分だけ、搬送力Ｆｂは小さくなってしまう。
すなわち、
搬送力Ｆｂ＝搬送力Ｆａ−摩擦力Ｆｘ
となる。
【０００６】
このため、搬送される用紙１０９は正規の搬送方向Ｆに対し、搬送基準側端１１１から逸れる方向である搬送方向Ｆ１へ斜行してしまう。
この状態で搬送を続けると、用紙１０９がジャムしたり、あるいは、画像が正規の位置に形成されないといった問題が生じることになる。
【０００７】
また、図１１に示すように、用紙１０９の搬送基準側端１１１寄りにのみガイドローラー１１２及び１１３が設けられていると、用紙１０９のサイズが大きい場合や、用紙１０９が厚い場合には次のような問題が生じると考えられる。
つまり、図１２に示すように、搬送基準側端１１１寄りにある用紙１０９はガイドローラー１１２及び１１３に案内されながら搬送されるので、送りローラー１０３及び１０４の周面から逸れることはない（搬送方向Ｆ３）。
しかし、図１３に示すように、搬送基準側端１１１から離れた位置にある用紙１０９は、ガイドローラーが配設されていない位置１１４（図１１参照）において送りローラー１０５の周面から外方へ大きく逸れてしまう（搬送方向Ｆ４）。
この状態で搬送されると、用紙１０９が斜行してジャムしたり、あるいは画像が正規の位置に形成されないといった種々の問題が生じることになる。
【０００８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、摩擦部材を設けたことに起因する各送りローラー間の用紙搬送力の差を補正して用紙の斜行を防止し、搬送基準側端に沿って用紙を円滑に搬送することができる画像形成装置の用紙搬送機構を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、給紙される用紙の重ね送りを防止するために送りローラーの１つに接触する摩擦部材と、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、摩擦部材が設けられた送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーが設けられ、摩擦部材は駆動軸の長手方向のほぼ中央に支持された送りローラーに設けられ、ピンチローラーは用紙を搬送基準側端に寄せる方向に軸が駆動軸に所定の角度で交差し摩擦部材によって減少した用紙搬送力を補償する画像形成装置の用紙搬送機構を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つまり、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、複数の送りローラーによってそれぞれ生み出される用紙搬送力の差を無くすことによって、従来の用紙搬送機構の問題点であった用紙の斜行を防止するものである。
そして、その具体的な手段として、摩擦部材を設けたことによって用紙搬送力が減少した中央の送りローラーに対して用紙を押圧するピンチローラーを設けると共に、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に、ピンチローラーの軸を送りローラーの駆動軸に対して所定の角度で交差させる。
これにより、用紙搬送力が減少した送りローラーと用紙との間の摩擦力が強くなり、摩擦部材を設けたことによって減少したぶんの用紙搬送力が補償されると共に、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に向かい、用紙は搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送されるようになる。
【００１１】
なお、この発明において複数の送りローラーとは２個以上の送りローラーを意味するが、通常３〜５個の送りローラーを指す。
また、この発明においてピンチローラーとしては、ガイドローラーと同様に送りローラーに対して従動回転するものであってもよいし、ピンチローラー自体が何らかの駆動手段で駆動されるものであってもよい。
【００１２】
この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、摩擦部材が駆動軸の長手方向のほぼ中央に支持された送りローラーに設けられ、ピンチローラーは、用紙を搬送基準側端に寄せる方向に軸が駆動軸に所定の角度で交差する。
【００１３】
このため、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端に寄せる方向に向かう。
これにより、用紙の搬送方向の逸れが効果的に補正される。そして、用紙は確実に搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送される。
【００１４】
なお、ピンチローラーの軸を駆動軸に交差させる所定の角度は、約２〜５度の範囲内であることが好ましい。
これは、この発明の発明者らの試験結果から判明したことであり、ピンチローラーの交差角度を変化させて比較検討した結果を以下の表１に示す。
【００１５】
【表１】
表１に示されるように、ピンチローラーの交差角度が約０〜１．５度の範囲では用紙の搬送方向の逸れが完全に補正しきれず、用紙は斜行してジャムしてしまう。ピンチローラーの交差角度が約２〜５度の範囲では、用紙の搬送方向の逸れが適切に補正され、用紙は正規の搬送方向で円滑に搬送される。ピンチローラーの交差角度が約５．５度以上となると、用紙の搬送方向の逸れが過剰に補正されてしまい、用紙は搬送基準側端の方へ過剰に寄せられてジャムしてしまう。
このようなことから、ピンチローラーの交差角度は上述の通り約２〜５度の範囲内が好ましい。
【００１７】
なお、表１に示した試験結果は、後の実施例で示す態様においてピンチローラーの交差角度のみを変化させて比較検討した結果である。
ピンチローラーの好ましい交差角度は、ピンチローラーの送りローラーに対する押圧力、他の送りローラーにもピンチローラーを設けるか否かなど様々な条件が関係してくるので、必ずしも上述の好ましい範囲内でなければならないというわけではない。
【００１８】
また、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、複数の送りローラーが３個の送りローラーからなり、各送りローラーがそれぞれ用紙を押圧するピンチローラーを備え、最も搬送基準側端の近くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ１とし、摩擦部材が設けられた中央の送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ２とし、最も搬送基準側端から遠くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ３とするとき、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の関係が、Ｐ１＜Ｐ２≦Ｐ３で表されることが好ましい。
【００１９】
これも、この発明の発明者らの試験結果から判明したことである。
すなわち、各送りローラーがピンチローラーをそれぞれ備える場合には、最も搬送基準側端の近くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力は弱めに設定し、搬送基準側端から遠くになるに従いピンチローラーの押圧力が高くなるように設定するのである。
このように構成すると、搬送基準側端から遠くに配置される送りローラーほど、強い用紙搬送力を備えるので、用紙搬送機構全体の用紙搬送力が用紙を搬送基準側端に寄せる方向に向かう。
試験結果によると、Ｐ２及びＰ３はＰ１の約３倍とほぼ等しくなるように設定するのが最も好ましかった。
【００２０】
なお、送りローラーが３個であることを前提として説明したが、送りローラーは２個又は４個以上であっても、この発明の効果を利用できる。
つまり、摩擦部材が設けられた送りローラーを押圧するピンチローラーの押圧力が、このピンチローラーよりも搬送基準側端寄りに配置されたピンチローラーの押圧力よりも高くなるように設定すればこの発明の効果を利用できる。
そして、特に４個以上の送りローラーが備えられた場合には、摩擦部材が設けられた送りローラーを押圧するピンチローラーよりも反搬送基準側端寄りに配置されたピンチローラーの押圧力が、前記ピンチローラーの押圧力と等しいか又はより高くなるようにすればより好ましい設定となる。
【００２１】
また、この発明による用紙搬送機構は、駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、これらの送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーが、他のガイドローラーよりも高い圧力で送りローラーに当接する画像形成装置の用紙搬送機構とすることもできる。
【００２２】
これは、ガイドローラーの設け方を工夫することにより用紙の斜行を防止するものであり、用紙のサイズが大きい場合や用紙が厚い場合に特に有効である。
つまり、複数の送りローラーにそれぞれガイドローラーを設けることにより、大きいサイズの用紙が給紙されてきても、送りローラーの周面から逸れることが防止される。
そして、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーを、他のガイドローラーよりも高い圧力で当接するように配置することにより、搬送基準側端がわの用紙の一端はガイドローラーと送りローラーとの間に確実に挟持されるようになる。
【００２３】
なお、他のガイドローラーは送りローラーに当接しているだけであることが好ましい。
というのは、仮に、最も搬送基準側端から遠くに配置されたガイドローラーも高い圧力で送りローラー当接するように配置すると、用紙の両端にわずかな搬送力の差が生じただけでも用紙の両端が引っ張り合ってしわが生じたり、破損するおそれがあるからである。
【００２４】
また、この発明による画像形成装置の用紙搬送機構は、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーが弾性材料で形成されていてもよい。
このように構成すると、ガイドローラーをある程度潰れた状態で送りローラーに当接（面接触）させることができるので、ガイドローラーと送りローラーの接するニップ部にニップ幅を形成できる。
これにより、搬送基準側端がわの用紙の一端は、より確実にニップ部で挟持されるようになる。
【００２５】
なお、具体的な弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴムなどを挙げることができる。
【００２６】
【実施例】
以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
この発明の実施例について図１〜図８に基づいて説明する。図１はこの発明の実施例に係る用紙搬送機構が搭載されたインクジェットプリンターの概略を示す説明図、図２はこの発明の実施例に係る用紙搬送機構を概略的に示す示す平面図である。
【００２８】
図２に示されるように、実施例に係る用紙搬送機構１は、駆動軸２に間隔をおいて支持された複数の送りローラー３、４及び５と、送りローラー３、４及び５の各々に当接し従動回転する複数のガイドローラー６、７及び８と、給紙される用紙９の重ね送りを防止するために送りローラー４に接触する摩擦部材１０と、用紙搬送路（図示せず）を有し、送りローラー３、４及び５とガイドローラー６、７及び８との間に用紙９を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端１１として用紙９を搬送するようにしたものであって、摩擦部材１０が設けられた送りローラー４に用紙９を押圧するピンチローラー１３を設け、摩擦部材１０によって減少した用紙搬送力を補償するように構成されている。
【００２９】
詳しくは、図１及び図２に示されるように、実施例に係る用紙搬送機構１が搭載されたインクジェットプリンター３０には、一定の周速度で回転する駆動軸２が備えられている。
駆動軸２は複数の送りローラー３、４及び５を間隔をおいて支持し、送りローラー３、４及び５の周面には、記録媒体としての用紙９が給紙部１５から給紙されるようになっている。
【００３０】
給紙部１５は用紙９を積載収納した給紙カセット１６と、給紙カセット１６の先端上部に設けられるピックアップローラー１７を備えており、給紙カセット１６に積載収納された用紙９を１枚づつ給紙し、送りローラー３、４及び５に向けて送るように構成されている。
これにより、給紙部１５から送りローラー３、４及び５に向けて送られる用紙９は、摩擦部材１０と送りローラー４とのニップ位置に搬送される。
【００３１】
しかし、給紙される用紙９の状態によっては、一度に２枚、３枚と複数枚重なった状態で送られることもある。
このため、送りローラー３、４及び５のうち、送りローラー４の周面には、ゴム等の弾性部材からなり、ばね等の付勢部材１８によって送りローラー４へ押圧される摩擦部材１０が設けられている。
これにより、用紙９が複数枚重なった状態で送られたときには、付勢された摩擦部材１０の摩擦力により下側の用紙９の通過が阻止され、最も上側の用紙９だけが分離されて搬送される。
【００３２】
また、摩擦部材１０の搬送方向下流側（図２において上側）には、用紙９を送りローラー３、４及び５に押圧する複数のピンチローラー１２、１３及び１４が設けられている。
ピンチローラー１２、１３及び１４のさらに搬送方向下流側には、用紙９が送りローラー３、４及び５の周面に沿って搬送されるように案内する複数のガイドローラー６、７及び８が設けられている。
【００３３】
これにより、摩擦部材１０を通過した用紙９は、送りローラー３、４及び５とピンチローラー１２、１３及び１４との間に挟持されて搬送され、さらにガイドローラー６、７及び８に案内されながら送りローラー３、４及び５の周面に沿って搬送されて印字部１９へ向かう。
印字部１９は、搬送されてくる用紙９に対して原稿画像に対応する印字を行い、その後、印字された用紙９は排出ローラー２０により排紙トレイ２１上に排出される。
【００３４】
この実施例では、図２に示すように、ピンチローラー１２、１３及び１４のうち、摩擦部材１０が設けられた搬送経路Ｂに位置するピンチローラー１３を所定の角度θで傾けて配置する。
詳しくは図３及び図４に示すように、ピンチローラー１３の回転軸１３ａの軸線が、駆動軸２の軸線と所定の角度θで交差するように配置する。
上述のように、この角度θは約２〜５度の範囲内であることが好ましいことが試験結果から分かり、実施例では角度θを約３度に設定した。
これにより、図５に示すように、送りローラー４とピンチローラー１３とによって生み出される用紙搬送力を搬送方向Ｆ２へ向け、用紙９の搬送方向を搬送基準側端１１と平行となる正規の搬送方向Ｆに補正している。
【００３５】
またピンチローラー１２、１３及び１４の各押圧力は、ピンチローラー１２の押圧力をＰａ、ピンチローラー１３の押圧力をＰｂ、ピンチローラー１４の押圧力Ｐｃとしたとき、Ｐａ、Ｐｂ及びＰｃの関係が
Ｐａ＜Ｐｂ≦Ｐｃ
であることが好ましい。
また、さらに好ましくは
Ｐａ×３≒Ｐｂ≒Ｐｃ
であり、実施例ではピンチローラー１３及び１４の各押圧力が、ピンチローラー１２の押圧力の３倍とほぼ等しくなるように設定した。
【００３６】
つまり、この設定によれば、図２に示す搬送経路Ａ、Ｂ及びＣのうち、摩擦部材１０によって本来用紙搬送力が減少するはずの搬送経路Ｂの用紙搬送力は、搬送経路Ａの用紙搬送力と同じ程度にまで高められる（補償される）。また、搬送経路Ｃの用紙搬送力は、搬送経路Ａ及びＢよりも高められる。
これにより、用紙搬送機構１全体としての用紙搬送力は、搬送基準側端１１に沿った真っ直ぐの方向、又は用紙９を搬送基準側端１１に寄せる方向に向かうことになり、より円滑な用紙の搬送ができるようになる。
【００３７】
また、この実施例では、図６に示されるガイドローラー６、７及び８のうち、ガイドローラー６を弾性材料であるエチレンプロピレンゴムで形成した。
さらに、図７に示すように、ガイドローラー６の回転軸６ａは、送りローラー３の表面からガイドローラー６の半径ぶんだけ離れた位置よりも近い位置に配置した。
これにより、送りローラー３とガイドローラー６とのニップ部２２にニップ幅ｄが形成され、送りローラー３とガイドローラー６とが面接触するようになっている。
【００３８】
一方、図８に示すように、ガイドローラー８の回転軸８ａは、送りローラー５の表面からガイドローラー８の半径とほぼ等しい距離ぶんだけ離れた位置に配置した。
つまり、ガイドローラー８は、送りローラー５に当接するだけの状態に配置されている。
ガイドローラー８を送りローラー５に当接するだけとしたのは、搬送経路Ａ及びＣ（図６参照）との間に搬送力の差が生じた場合、搬送される用紙９の両端が引っ張られることによってしわが生じたり、破損したりする恐れがあるからである。
なお、ガイドローラー７（図６参照）は、ガイドローラー６と同様に弾性材料で形成して送りローラー４に圧接されてもよいし、ガイドローラー８と同様にただ当接しているだけの状態でもよい。
【００３９】
これにより、図６に示すように、サイズが大きい又は厚い用紙９が搬送されてきた場合でも、用紙９の搬送基準側端１１に近い側は送りローラー３とガイドローラー６との面接触したニップ部２２（図７参照）により確実に挟持され、一方、用紙９の搬送基準側端１１から離れた側はガイドローラー８によって送りローラー５の周面から逸れないように保持される。
【００４０】
従って、サイズの大きい又は厚い用紙９が搬送されてきた場合でも用紙９の斜行やジャムが防止され、用紙９を円滑に搬送基準側端１１に沿った正規の搬送方向Ｆ（図５参照）で搬送できるようになる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、摩擦部材を設けたことによって用紙搬送力が減少した中央の送りローラーに対して用紙を押圧するピンチローラーを設けると共に、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に、ピンチローラーの軸を送りローラーの駆動軸に対して所定の角度で交差させるので、減少した用紙搬送力が補償されると共に、摩擦部材が設けられた送りローラーとピンチローラーとによって生み出される用紙搬送力が、用紙を搬送基準側端へ寄せる方向に向かい、用紙は搬送基準側端に沿った正規の搬送方向で搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る用紙搬送機構が搭載されたインクジェットプリンターの概略を示す説明図である。
【図２】この発明の実施例に係る用紙搬送機構を概略的に示した平面図である。
【図３】図２に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図４】図３に示される送りローラーの平面図である。
【図５】ピンチローラーを傾けて配置したことにより用紙の搬送方向が補正されることを説明する説明図である。
【図６】図２に示される用紙搬送機構で大きな用紙を搬送する際の状態を示す平面図である。
【図７】図６に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図８】図６に示される用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図９】従来の用紙搬送機構を概略的に示す平面図である。
【図１０】従来の用紙搬送機構において、各送りローラーの用紙搬送力の差によって用紙の搬送方向が搬送基準側端から逸れることを説明する説明図である。
【図１１】図９に示される従来の用紙搬送機構で大きな用紙を搬送する際の状態を示す平面図である。
【図１２】図１１に示される従来の用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【図１３】図１１に示される従来の用紙搬送機構のうち、一部の送りローラーのみを側方から見た側面図である。
【符号の説明】
１・・・用紙搬送機構
２・・・駆動軸
３，４，５・・・送りローラー
６，７，８・・・ガイドローラー
９・・・用紙
１０・・・摩擦部材
１１・・・搬送基準側端
１２，１３，１４・・・ピンチローラー
１８・・・付勢部材
Claims (5)
- 駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、給紙される用紙の重ね送りを防止するために送りローラーの１つに接触する摩擦部材と、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、摩擦部材が設けられた送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーが設けられ、摩擦部材は駆動軸の長手方向のほぼ中央に支持された送りローラーに設けられ、ピンチローラーは用紙を搬送基準側端に寄せる方向に軸が駆動軸に所定の角度で交差し摩擦部材によって減少した用紙搬送力を補償する画像形成装置の用紙搬送機構。
- ピンチローラーの軸を駆動軸に交差させる所定の角度が、２〜５度の範囲内である請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
- 複数の送りローラーが３個の送りローラーからなり、各送りローラーがそれぞれ用紙を押圧するピンチローラーを備え、最も搬送基準側端の近くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ１とし、摩擦部材が設けられた中央の送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ２とし、最も搬送基準側端から遠くに配置された送りローラーに用紙を押圧するピンチローラーの押圧力をＰ３とするとき、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の関係が、Ｐ１＜Ｐ２≦Ｐ３で表される請求項１又は２に記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
- 駆動軸に間隔をおいて支持された複数の送りローラーと、これらの送りローラーの各々に当接し従動回転する複数のガイドローラーと、用紙搬送路を有し、送りローラーとガイドローラーとの間に用紙を挟み用紙搬送路の一方側端を搬送基準側端として用紙を搬送するようにした画像形成装置において、最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーは、他のガイドローラーよりも高い圧力で送りローラーに当接する画像形成装置の用紙搬送機構。
- 最も搬送基準側端の近くに配置されたガイドローラーが弾性材料で形成されている請求項４に記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
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