JP4375368B2 - 用紙搬送機構及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、両端部が支持される駆動軸と、この駆動軸に取り付けられ、用紙を搬送するための駆動力が伝達される駆動ローラと、この駆動ローラの外周面に圧着可能であり、搬送すべき用紙を挟持させる圧着ローラと、この圧着ローラを駆動ローラの外周面の方向に付勢する付勢手段と、を備えた用紙搬送機構及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

かかる用紙搬送機構は、ファクシミリ装置や複写機能やプリント機能を備えた複合機（これらは画像形成装置に相当する）などにおける普通紙の搬送機構として用いられている。かかる画像形成装置においては、記録紙カセットから繰り出された記録紙（用紙の一例）は、所定の搬送経路に沿って搬送され、記録紙の記録面に画像を形成させる記録部へと送り込まれる。この搬送経路において、前述の用紙搬送機構が設けられており、その構成を図８に示す。

図８において、駆動軸１００に、複数の（図では３つ）駆動ローラ１０１が軸方向に沿って取り付けられている。駆動軸１００は、その長手方向両端部をフレーム部材１０２により軸受により支持されている。駆動軸１００は、不図示の駆動モータに連結されている。一方、各駆動ローラ１０１に対向して圧着ローラ１０３が配置されている。圧着ローラ１０３はローラ軸１０４に取り付けられており、その長手方向両端部がフレーム部１０５に支持されている。ローラ軸１０４には、付勢手段として機能する板バネ１０６が２箇所設けられている。圧着ローラ１０３側のユニットは、開閉可能なアクセスカバー１０７に取り付けられている。

アクセスカバー１０７は、支点１０７ａ周りに回転自在（矢印参照）であり、通常はアクセスカバー１０７は閉じた状態であり、ジャムなどの搬送不良が生じた場合に、アクセスカバー１０７を開いて記録紙を取り出すものである。アクセスカバー１０７を閉じると、圧着ローラ１０３は板バネ１０６の付勢力により駆動ローラ１０１の外周面に対して付勢される。これにより、記録紙を駆動ローラ１０１と圧着ローラ１０３により挟持して搬送することができる。ローラ軸１０４を支持する両端部において、フレーム部１０５には長穴１０５ａが形成されており、アクセスカバー１０７を閉じると、ローラ軸１０４が長穴１０５ａに沿って移動可能に構成している。これにより、板バネ１０６による付勢力が確実に付与されるようにしている。

以上のような用紙搬送機構において、Ａ３サイズやＢ４サイズの記録紙に対応するためには、駆動軸１００の長手方向の長さも長くする必要がある。そうすると、圧着ローラ１０３による圧着力が作用すると、駆動軸１００が撓み変形するという問題がある。かかる撓み変形が生じると、搬送不良や騒音発生の要因となるため、できる限り撓み変形をなくすようにしなければならない。かかる問題を解決した従来技術として、下記特許文献１，２に開示される技術が知られている。

特許文献１は、画像形成装置の自動原稿搬送部における紙搬送装置について開示している。この紙搬送装置は、中心軸に下端が当接し、中心軸の撓みを抑制する板状の保持部材が設けられている。この保持部材は、自動原稿搬送部におけるカバー体の内側面に設けられる。また、板バネの下端部を当接させて中心軸の撓みを抑制する構成も開示している。

特許文献２は、インクジェット式記録装置に用いられる搬送装置を開示している。この搬送装置は、搬送駆動ローラの中央支持部を中支え部材により摺接支持する。中支え部材の位置は調整可能であり、中支え部材の底部側が調整部材の偏心カムの外周面に当接支持されるように構成されている。

特開２０００−３１８８５１号公報 特開２００６−８２４３９号公報

上記従来技術においては、駆動ローラが取り付けられる駆動軸の撓み変形を抑制する構成ではあるが、次のような課題がなお残されている。すなわち、特許文献１においては、保持部材がカバー体の内側面に取り付けられており、保持部材に対して大きな力が作用した場合に、強度的にそれほど強くないカバー体に対して悪影響を与える可能性がある。特に、開閉可能なアクセスカバーの場合、これを勢い良く閉じた場合、駆動軸に対して板バネの付勢力以上の大きな力が作用する可能性があり、駆動軸に対して大きな撓み変形を生じさせようとする場合もありうる。

特許文献２に開示される構成に関しても、同様の問題点が存在しており、大きな力が駆動軸に対して作用した場合に、それに十分に耐えうるだけの強度が備えられていない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、駆動ローラ及び圧着ローラの圧着力により用紙を挟持搬送するローラ機構において、駆動ローラを支持する駆動軸の撓み変形を抑制し、不用意に大きな力が駆動軸に作用しても強度的に十分に耐えうる用紙搬送機構及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る用紙搬送機構は、
両端部が支持される駆動軸と、
この駆動軸に取り付けられ、用紙を搬送するための駆動力が伝達される駆動ローラと、
この駆動ローラの外周面に圧着可能であり、搬送すべき用紙を挟持させる圧着ローラと、
この圧着ローラを駆動ローラの外周面の方向に付勢する付勢手段と、を備えた用紙搬送機構であって、
駆動軸が付勢手段による付勢力により撓み変形することを抑制する駆動軸押え部材と、
この駆動軸押え部材が取り付けられる金属製のプレート状部材と、を備え、
付勢力の作用する方向が、プレート状部材のプレート面の方向に平行もしくはほぼ平行となるように、プレート状部材が固定されており、
前記駆動軸押え部材は、前記駆動ローラの軸方向両端外側における駆動軸部分を押える一対の押え突出部を有し、
前記押え突出部に凹部もしくは凸部を設けると共に、前記プレート状部材にこの凹部もしくは凸部に嵌合する凸部もしくは凹部を設け、この嵌合機能により、押え突出部が前記付勢力により移動することを抑制したことを特徴とするものである。

かかる構成による用紙搬送機構の作用・効果を説明する。用紙は駆動ローラと圧着ローラにより挟持される形で搬送される。圧着ローラによる圧着力は、付勢手段により付与され、圧着ローラが駆動ローラの外周面の方向に付勢される。また、駆動ローラが取り付けられる駆動軸が撓み変形するのを抑制する駆動軸押え部材が設けられている。駆動軸押え部材は、金属製のプレート状部材に取り付けられる。付勢力が駆動軸に対して作用すると、プレート状部材が駆動軸を支持し、駆動軸の撓み変形を抑制する。また、付勢力の作用する方向は、プレート状部材のプレート面の方向に平行もしくはほぼ平行である。従って、金属製のプレート状部材が極めて変形しにくい方向に付勢力が作用するため、駆動軸押え部材が付勢力に移動しようとすることを確実に抑制できる。その結果、不用意に大きな力が駆動軸に作用しても強度的に十分に耐えることができる。また、上記のような嵌合機能を設けることで、押え突出部が付勢力を受けた時に、その付勢力を嵌合部で受けることが可能になる。これにより、押え突出部が付勢力により移動しようとするのを抑制することができ、より確実に駆動軸の撓み変形を抑制することができる。

本発明において、駆動軸の軸方向に沿って複数の駆動ローラが取り付けられており、前記一対の押さえ突出部は、駆動軸の中央部に位置する駆動ローラの軸方向両端外側における駆動軸部分を押えることが好ましい。

駆動軸の中央部に位置する駆動ローラの両側の位置を押えるようにすることで、駆動軸の撓み変形を効率よく抑制することができる。

本発明において、前記駆動軸押え部材は、自己潤滑性を有する樹脂材料により形成されることが好ましい。

これにより、駆動軸押え部材が駆動軸に当接した状態になっても、自己潤滑性を有するため駆動軸の回転に対して大きな負荷を与えなくてもすむ。

本発明に係る用紙搬送機構が採用された画像形成装置を図面を用いて説明する。図１は、画像形成装置１の外観構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す画像形成装置の内部構成をブロック的に示す模式図である。図２は、画像形成装置の前面側から見た模式図であり、図２の紙面に垂直な方向を装置の前後方向、図２の紙面に沿った上下方向を装置の上下方向、図２の紙面に沿った左右方向を装置の左右方向と定義する。

画像形成装置１は、大きく分けて上部本体１Ａと下部本体１Ｂに分けることができる。上部本体１Ａは、最上部に自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦ）２を備えており、原稿トレイ２ａ、送り搬送機構２ｂ、排出トレイ２ｃを備えている。原稿トレイ２ａに堆積載置された原稿は、送り搬送機構２ｂにより１枚ずつ繰り出し分離されて、搬送経路の途中にある読み取りポイントＰにおいて、静止した読み取り走査装置３ａにより画像読み取りが行なわれる。画像を読み取られた原稿は、排出トレイ２ｃに順次排出される。

画像読み取り部３は、ＡＤＦ読み取り部３ｂとフラットヘッドスキャナー部（ＦＢＳ）３ｃにより構成される。ＦＢＳ３ｃにおいて画像読み取りを行なう場合には、読み取り走査装置３ａがＦＢＳ３ｃに移動し、プラテンガラス３ｄの下を左右方向に往復移動しながら、プラテンガラス３ｄの下に置かれた原稿の画像を読み取る。上記ＡＤＦ２を構成する一連の機構は、プラテンカバー（原稿押圧板）も兼ね、図１の紙面奥側をヒンジ軸として開閉可能とされている。

画像記録部４は、電子写真式の記録装置であり、不図示の感光体ドラム、帯電器、レーザーによる光書き込みユニット、現像器、転写器、定着器などにより構成される。画像が形成された記録紙は、排出ローラ４ａにより排出トレイ４ｂに排出される。画像記録部４の具体的な構成については、公知の構成を採用することができる。また、電子写真の形式は、トナー画像を記録紙に転写する方式の他、インクジェット式、インクリボン式などの各種の画像記録方式を採用することができる。また、形成される画像もモノクロ画像とカラー画像のいずれであってもよい。

給紙部５は、図１の紙面に垂直な方向に出し入れ可能な３つの記録紙カセット６を備えている。各記録紙カセット６は、基本的には同じ構造を有している。記録紙カセット６では記録紙が上下方向に積層されて収容されており、給紙ローラ６ａにより１枚ずつ分離されて繰り出されていく。給紙ローラ６ａによる給紙機構については、公知の構成を採用することができる。給紙ローラ６ａにより繰り出された記録紙は、用紙搬送機構Ｃにより画像記録部４へと送り込まれる。

用紙搬送機構Ｃは、駆動ローラ１０と圧着ローラ１１を備えており、各記録紙カセット６について同じローラ機構が採用されている。用紙搬送機構Ｃのうち、駆動ローラ１０は本体フレーム側に取り付けられており、圧着ローラ１１は開閉可能なアクセスカバー１２側に取り付けられている。アクセスカバー１２は、画像形成装置１の右側側面部に設けられており、記録紙カセット６の数と同じ数が設けられている。アクセスカバー１２は、記録紙の搬送時にジャムが発生するなどのトラブルが生じた場合、これを開いて記録紙を取り外しメンテナンスを行うために設けられている。アクセスカバー１２は、垂直姿勢に取り付けられており、その下部にヒンジ軸１２ａが設けられている。アクセスカバー１２には、図１に示すように操作部１２ｂが設けられており、ここに指を差し込むことでアクセスカバー１２を手動で開くことができる。

図１に示すように上部本体１Ａの前面には操作パネル７が設けられている。操作パネル７には、種々の操作を行なうためのキーボタン、液晶表示部などが設けられている。

＜用紙搬送機構＞
次に、図２に示す用紙搬送機構Ｃの構成について説明する。図３および図４は、いずれも上部本体１Ａを取り外し、下部本体１Ｂの最上部を露出させた状態を示している。図３は、アクセスカバー１２を閉じた状態、図４は、図２において一番上に位置するアクセスカバー１２を開いた状態を示している。図５は、アクセスカバー１２を閉じた状態の用紙搬送機構Ｃの構成を示す平面図、図６は用紙搬送機構Ｃの構成を示す一部分解斜視図である。

記録紙を挟持して搬送するために、駆動ローラ２０と圧着ローラ３０が設けられている。駆動ローラ２０は、装置の前後方向に沿って伸びる駆動軸２１に取り付けられており、３つの駆動ローラ２０が等間隔に配置されている。３つの駆動ローラ２０に対応して３つの圧着ローラ３０が配置されている。ただし、本発明として、駆動ローラ２０や圧着ローラ３０の配置個数をいくつにするかは適宜決めることができる。一例として、駆動ローラ２０はゴム製のローラを使用することができ、圧着ローラ３０は合成樹脂製のローラを使用することができる。

駆動軸２１の長手方向の両端部は、支持フレーム２２に取り付けられた軸受（不図示）により軸支されている。駆動軸２１の長手方向の一端部は、駆動機構２３に連結されている。駆動機構２３は、駆動モータ及びこれに連結される減速機構などにより構成される。

図４に示すように圧着ローラ３０を含むユニットは、アクセスカバー１２に取り付けられている。圧着ローラ３０は、ローラ軸３１に取り付けられており、その両端部は、アクセスカバー１２に一体的に形成される支持フレーム３３に軸支される。支持フレーム３３には軸支用の長穴３３ａが形成されている。板バネ３２（付勢手段に相当）が、ローラ軸３１に対して作用しており、アクセスカバー１２を閉じた時に、圧着ローラ３０の外周面を駆動ローラ２０の外周面に押圧させる。これにより、所望の押圧力により記録紙を挟持して搬送することができる。

板バネ３２は、圧着ローラ３０と圧着ローラ３０の間に位置するローラ軸３１の部分に作用するように取り付けられ、板バネ３２の先端部分はローラ軸３１とアクセスカバー１２の間の空間に差し込まれている。板バネ３２の根元部はネジ３４によりアクセスカバー１２に対して固定される。板バネ３２は全部で２個取り付けられているが、配置個数は適宜変更することができる。なお、圧着力を付与するための付勢手段としては、板バネ３２でなくてもよく、例えば、コイルスプリングにより構成してもよい。

図４に示すようにアクセスカバー１２を開いた状態では、板バネ３２の付勢力により、圧着ローラ３０ユニットは全体的に飛び出す方向に付勢されている。従って、長穴３３ａの端面部にローラ軸３１が当接する状態となる。

アクセスカバー１２を閉じると、圧着ローラ３０による圧着力が駆動ローラ２０に対して作用するため、駆動軸２１を撓み変形させる力が作用する。そこで、駆動軸２１の撓み変形を抑制するために駆動軸押え部材２４が設けられており、この駆動軸押え部材２４は、更に金属製のプレート状部材２５に固定される。プレート状部材２５は全体的な形状がプレート状であり、ステンレスなどの金属により形成される。プレート状部材２５は、下部本体１Ｂに対してネジにより固定される。

図６に示すように、駆動軸押え部材２４を取り付けるために、右側の前後方向中央に切り出し部２５ａが形成される。切り出し部２５ａは、周囲よりも一段下がった平面部として構成される。切り出し部２５ａには、中央に雌ねじ２５ｂが形成され、その前後方向両側に位置決め穴２５ｃが２つ形成される。

駆動軸押え部材２４の上面側の形状は図６（ａ）に下面側の形状は図６（ｂ）に示される。駆動軸押え部材２４は、駆動軸２１の撓み変形を押えるための一対の押え突出部２４ａが一体形成される。図５にも示すように、中央に位置する駆動ローラ３０の軸方向両側において、駆動軸２１部分の撓み変形を押えるように作用する。押え突出部２４ａの下部には嵌合溝２４ｂ（凹部に相当）が形成され、プレート状部材２５の垂直壁面部２５ｄ（凸部に相当）に嵌合する。この嵌合機能により、押え突出部２４ａにより圧着ローラ３０の圧着力を確実に受け止めることができ、駆動軸２１の撓み変形を確実に抑制することができる。なお、押え突出部２４ａに凸部を形成し、プレート状部材２５に凹部を形成して嵌合機能を発揮させてもよい。

駆動軸押え部材２４は、合成樹脂により成型することができ、好ましくは、ＰＯＭ（ポリアセタール）などの自己潤滑性を有する樹脂により成型される。これにより、押え突出部２４ａが駆動軸２１に当接した状態で駆動軸２１が回転駆動されても、負荷を軽減することができる。

駆動軸押え部材２４をプレート状部材２５の雌ねじ２５ｂにネジ２６で結合するための段付ネジ穴２４ｃが設けられる。また、図６（ｂ）に示すように、位置決め用突起２４ｄが裏面に形成されており、プレート状部材２５の位置決め穴２５ｃに嵌入される。

図７は、アクセスカバー１２を閉じた状態の駆動ローラ２０と圧着ローラ３０の位置関係を示す図である。この状態では、板バネ３２の付勢力に抗して、圧着ローラ３０のユニットが少し右側へ移動する。このとき、ローラ軸３１は長穴３３ａにより軸支されているため、スムーズにユニットが移動する。これにより、所望の圧着力を作用させることができる。

また、このとき作用する圧着力の方向は、図７に矢印で示すように、右側から左側である。この方向は、プレート状部材２５のプレート面に平行な方向もしくはほぼ平行な方向であり、プレート状部材２５が極めて変形しにくい方向に作用する。これは、プレート状部材２５を端面側から押圧する方向になるからである。従って、大きな圧着力が作用しても、強度的な問題はなく確実に受け止めることができる。特に、アクセスカバー１２を閉じる場合に、勢い良く閉じてしまうことがあり、このときに瞬間的に大きな力が駆動軸２１に対して作用することになるが、かかる場合にも確実に駆動軸押え部材２４により受け止めることができる。

また、駆動軸押え部材２４自身もその本体部２４ｅはプレート状に形成されており、そのプレート面の方向に圧着力が作用することになる。この点においても、確実に圧着力を受けることができ、駆動軸２１の撓み変形を効果的に抑制することができる。

＜別実施形態＞
本実施形態の画像形成装置１は、フラット・ベッド・タイプの構造を備えた構造であるが、原稿読み取り方式がＡＤＦ２により読み取るシート・フィード・タイプのみを有する構造であってもよい。画像形成装置１はファクシミリの機能を備えていてもよい。

画像形成装置の外観構成を示す斜視図 画像形成装置の内部構成をブロック的に示す模式図 アクセスカバーを閉じた状態の用紙搬送機構の構成を示す斜視図 アクセスカバーを開いた状態の用紙搬送機構の構成を示す斜視図 アクセスカバーを閉じた状態の用紙搬送機構の構成を示す平面図 用紙搬送機構の構成を示す一部分解斜視図 アクセスカバーを閉じた状態の構成を示す断面図 従来技術に係る用紙搬送機構の構成を示す図

符号の説明

１ 画像形成装置
１Ａ 上部本体
１Ｂ 下部本体
２０ 駆動ローラ
２１ 駆動軸
２４ 駆動軸押え部材
２４ａ 押え突出部
２４ｂ 嵌合溝
２５ プレート状部材
３０ 圧着ローラ
３１ ローラ軸
３２ 板バネ
３３ 支持フレーム
Ｃ 用紙搬送機構

Claims (4)

1. 両端部が支持される駆動軸と、
   この駆動軸に取り付けられ、用紙を搬送するための駆動力が伝達される駆動ローラと、
   この駆動ローラの外周面に圧着可能であり、搬送すべき用紙を挟持させる圧着ローラと、
   この圧着ローラを駆動ローラの外周面の方向に付勢する付勢手段と、を備えた用紙搬送機構であって、
   駆動軸が付勢手段による付勢力により撓み変形することを抑制する駆動軸押え部材と、
   この駆動軸押え部材が取り付けられる金属製のプレート状部材と、を備え、
   付勢力の作用する方向が、プレート状部材のプレート面の方向に平行もしくはほぼ平行となるように、プレート状部材が固定されており、
   前記駆動軸押え部材は、前記駆動ローラの軸方向両端外側における駆動軸部分を押える一対の押え突出部を有し、
   前記押え突出部に凹部もしくは凸部を設けると共に、前記プレート状部材にこの凹部もしくは凸部に嵌合する凸部もしくは凹部を設け、この嵌合機能により、押え突出部が前記付勢力により移動することを抑制したことを特徴とする用紙搬送機構。
2. 駆動軸の軸方向に沿って複数の駆動ローラが取り付けられており、前記一対の押さえ突出部は、駆動軸の中央部に位置する駆動ローラの軸方向両端外側における駆動軸部分を押えることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送機構。
3. 前記駆動軸押え部材は、自己潤滑性を有する樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙搬送機構を備えた画像形成装置。

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