JP5350115B2 - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙部からのシートを搬送するシート搬送装置、および該シート搬送装置を用いる画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、搬送されてくる記録媒体としてのシートに対して画像情報に基づいて画像を形成するように構成されている。その際、搬送されてくるシートの先端を画像形成手段の手前に配された突当手段に突き当てることにより、シートの斜行を矯正して整列させることが行われている。この突当手段には、停止させた搬送ローラ（副走査ローラ）をレジストローラとして用いる構成のものがある。図８は特許文献１に記載の斜行矯正手段を示す平面図である。この構成では、搬送されてきたシートの斜行を矯正するときのシートのねじれにより図８に矢印Ｍで示す方向の回転力が作用し、この回転力によって各搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３に軸方向のスラスト力Ｆが作用する。

このスラスト力Ｆを逃がすため、レジストローラＡの上流側にある搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、支持軸Ｃに対し、回転方向には一体でかつ軸方向には移動可能に取り付けられている。そして、シートの斜行矯正時に発生するスラスト力Ｆにより、搬送ローラを軸方向に移動させることでシートの斜行補正を行っている。図８では、各搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３は弾性部材Ｓ１〜Ｓ６により軸方向両側から付勢されており、スラスト力Ｆにより移動した各搬送ローラをこれらの弾性部材により元の中間位置に復帰させている。

特開平０２−０１８２４４号公報

しかしながら、上記従来例では、搬送ローラの位置を管理することが難しく、搬送ローラが一方へ片寄ったり、移動範囲が不足するなどの課題があった。また、シートを搬送ローラで搬送する際、搬送ローラの軸方向位置を安定させるためにはばね力を高く設定する必要があり、そのため、シートのねじれ力がばね力に負けてしまい、適正な斜行修正が困難になることがあった。そして、これらの要因により、シートのねじれ矯正に不足が生じ、シートのねじれに起因して画像形成時に左右の搬送距離に差が生じ、記録ヘッドで主走査して画像形成するときに画像ゆがみ、色ムラ、濃度ムラなどが生じる可能性があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、シートの斜行補正を行う際のシートのねじれ矯正を円滑に行うことができ、シートの左右の搬送誤差に起因する画質劣化を防止することができるシート搬送装置を提供することである。

本発明は、搬送ローラと、前記搬送ローラの上流側に配された給紙ローラを有する給紙部と、前記搬送ローラの下流側に配されたレジストローラとを備えたシート搬送装置において、前記給紙部は前記レジストローラに対してシートを傾斜させて搬送する斜送機能を有し、前記搬送ローラは軸方向の所定範囲で移動可能にかつ軸方向片一方側に弾性付勢され、前記給紙部の斜送機能の斜送方向はシートの前記搬送ローラの弾性付勢される軸方向片一方側の端部が先行する方向であり、前記搬送ローラはシートが前記レジストローラに当接して斜行補正されるときに発生する力によって前記弾性付勢力に抗して軸方向へ移動することを特徴とする。

本発明によれば、シートの斜行補正を行う際のシートのねじれ矯正を円滑に行うことができ、シートの左右の搬送差に起因する画質劣化を防止することができるシート搬送装置が提供される。

一実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の斜視図 一実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の縦断面図 一実施形態に係るシート搬送装置のレジストローラと搬送ローラ手段の配置関係を示す斜視図 一実施形態に係るシート搬送装置の搬送ローラ手段の搬送ローラと従動ローラを示す部分平面図 搬送ローラ手段によりシートをレジストローラに突き当てて斜行矯正を行うときの概略平面図 一実施形態に係るシート搬送装置において搬送ローラ手段の搬送ローラおよび従動ローラを１個にした場合のレジストローラと搬送ローラ手段の配置関係を示す斜視図 一実施形態に係るシート搬送装置の給紙部におけるシート斜送機構の平面図 従来のシート搬送装置におけるシートのねじれ矯正を示す平面図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。本実施形態では、画像形成装置が画像読取装置とインクジェット記録装置を一体化したファクシミリである場合を例示する。図１ないし図３において、画像形成装置１００は、シート搬送装置により給紙部から搬送される記録媒体としてのシート２に対し、記録ヘッド等からなる画像形成手段により画像を記録するように構成されている。本実施形態に係る画像形成装置のシート搬送装置は、上段給紙部および下段給紙部の２つの給紙部を備えており、１８Ａ、１８Ｂは、それぞれ複数枚のシート２Ａ、２Ｂを積載可能な上段カセットおよび下段カセットを示す。これらのカセットは装置本体の下部に着脱可能に装着されている。

各カセット１８Ａ、１８Ｂの内部には圧板３Ａ、３Ｂが設けられ、これらの圧板は、それぞれ、圧板バネ４Ａ、４Ｂにより上段給紙ローラ５Ａ、下段給紙ローラ５Ｂに付勢されている。上段給紙ローラ５Ａは、上段カセット１８Ａに積載収納されたシート２Ａを、シート先端に係止する分離爪１９ａ、１９ａとの協働作用によって最上位の１枚を分離して給送する。下段給紙ローラ５Ｂは、下段カセット１８Ｂに積載収納されたシート２Ｂを、シート先端に係止する分離爪２０ａ、２０ａとの協働作用によって最上位の１枚を分離して給送する。各給紙ローラ５Ａ、５Ｂは半月形状をしており、それぞれの圧板３Ａ、３Ｂ上のシート２Ａ、２Ｂと接触して搬送する円弧面とシートに所定の距離をおいて対向する平面部とを有する。各給紙ローラは、待機状態では、平面部をシートに対向させた状態にあり、給送する際には１回転バネクラッチ等により１回転してシートを送り出す。なお、給紙ローラと協働してシートを分離する分離方式については、図２に示した爪分離方式に限定されるものではなく、リタ−ド分離方式、デュプロ分離方式、スイングアーム分離方式などの他のいずれの分離方式を採用しても良い。

給紙部の上方には画像形成手段Ｄが配されている。画像形成手段Ｄには、記録ヘッド１７を搭載して主走査方向に往復移動するキャリッジ３１が設けられている。本実施形態に係る画像形成装置はインクジェット記録装置を構成しており、記録ヘッド１７として、画像情報に基づいて吐出口からシートへインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドが使用されている。記録ヘッド１７のインク吐出面と対向する位置には、画像形成されるシート２を支持するためのプラテン４５が配されている。画像形成手段Ｄの上流側には、駆動ローラとしての主搬送ローラ１１と従動ローラとしての主搬送コロ（ピンチローラ）１２とを備えた主搬送ローラ手段が配されている。主搬送ローラ１１は、後述するように、シートの斜行補正を行うためのレジストローラとしても使用される。

上段給紙部の給紙ローラ５Ａにより送り出されたシート２Ａは、上段搬送ローラ手段により手段搬送ローラ手段へ搬送される。下段給紙部の給紙ローラ５Ｂにより送り出されたシート２Ｂは、下段搬送ローラ手段および上段搬送ローラ手段により主搬送ローラ手段へ搬送される。上段搬送ローラ手段は、駆動ローラである上段搬送ローラ８ａ、８ｂと、この上段搬送ローラの周囲に押圧されて従動回転する上段上流搬送コロ９ａ、９ｂおよび上段下流搬送コロ１０ａ、１０ｂとを有する。下段搬送ローラ手段は、駆動ローラである下段搬送ローラ６ａ、６ｂと、この下段搬送ローラの周囲に押圧されて従動回転する下段搬送コロ７ａ、７ｂを有する。つまり、下段搬送ローラ６ａ、６ｂは下段給紙ローラ５Ｂにより分離給送されるシート２Ｂを上段搬送ローラ８ａ、８ｂへ搬送する。

画像形成手段Ｄの下流側には、主搬送ローラ１１と同期駆動される第１排紙ローラ１３および第２排紙ローラ１５が配されている。第１排紙ローラ１３には従動回転体である排紙コロが押圧されており、第２排紙ローラ１５には従動回転体である拍車１６が軽い押圧力で係合されている。主搬送ローラ手段へ搬送されたシート２（２ａまたは２ｂ）は、主搬送ローラ１１の回転によりプラテン４５上の記録開始位置へ搬送される。記録ヘッド１７による１ライン分の画像形成と主搬送ローラ１１による紙送りとを交互に繰り返すことにより、シート全域の記録が行われる。この際のシート搬送は、主搬送ローラ１１および排紙ローラ１３、１５により行われる。画像形成されたシートは、排紙ローラ１３、１５を通して排紙トレイ２１上へ排出される。

装置本体の上部に配された画像読取装置５０では、手差しトレイ５１から供給される原稿５２の画像を読取手段５３で読み取り、読み取った原稿をトレイ５４上に排出するように構成されている。

図３ないし図５において、搬送ローラ８ａ、８ｂにより搬送されるシートは、主搬送ローラ１１を停止させた状態で当該シートの先端を主搬送ローラ１１に突き当てることにより、傾斜姿勢（斜行）を矯正するための斜行補正が行われる。より具体的には、シートの先端部は、停止した主搬送ローラ１１と従動ローラ１２のニップに突き当てられる。つまり、主搬送ローラ１１は、シート２の斜行を補正するためのレジストローラを兼ねている。図４は、上段搬送ローラ（上段駆動ローラ）８ａと上段下流搬送コロ（上段下流従動ローラ）１０ａとの関係を示す。ここで、上段搬送手段の搬送ローラと搬送コロとの関係、すなわち上段搬送ローラ８ａ、８ｂと上段上流搬送コロ９ａ、９ｂ及び上段下流搬送コロ１０ａ、１０ｂとの関係は、図４に示す搬送ローラ８ａと搬送コロ１０ａとの関係と同じである。また、下段搬搬送ローラ６ａ、６ｂと下段搬送コロ７ａ、７ｂとの関係も、図４に示す搬送ローラ８ａと搬送コロ１０ａとの関係と同じである。

図４において、駆動回転体である搬送ローラ８ａは、ローラシャフト２５に対し軸方向移動可能に嵌合され、止め輪２７ａとの間に嵌装された圧縮バネ２３ａにより軸方向一方向に弾性付勢されている。また、搬送ローラ８ａに形成された開口部Ｅにローラシャフト２５に圧入固定されたピン２４ａを挿通することにより、搬送ローラ８ａはローラシャフト２５に対し軸方向及び回転方向に所定範囲で移動可能に支持されている。また、従動回転体である搬送コロ１０ａは、軸部２６ａを介して枠体４１に対し所定範囲で軸方向に移動可能に支持され、枠体４１との間に装着された圧縮バネ２２ａにより軸方向片一方側へ弾性付勢されている。前述したように、上段搬送手段における搬送ローラ８ａと搬送コロ９ａとの関係並びに搬送ローラ８ｂと搬送コロ１０ｂ及び９ｂとの関係、下段搬送手段における搬送ローラ搬送ローラ６ａと搬送コロ７ａとの関係並びに搬送ローラ６ｂと搬送ローラ７ｂとの関係も、図４で説明した構成と同じである。

次に、上段搬送手段により搬送されるシート２ａ、もしくは下段搬送手段及び上段搬送手段により搬送されるシート２ｂの先端をレジストローラ（停止した主搬送ローラ）１１に突き当てて斜行補正するときの動作について説明する。図３ないし図５において、搬送されたシートがレジストローラ１１に突き当たって斜行補正されるとき、当該シートにねじれの回転力が発生する。一方、各搬送ローラおよび各搬送コロには軸方向および回転方向の一定範囲の自由度（可動範囲）が設けられている。このため、シートに発生したねじれの回転力により搬送ローラおよび搬送コロを軸方向および回転方向へ動かすことができる。ここで、シートのねじれ矯正により軸方向に発生するねじれ力をＦｐとし、圧縮バネの押圧力をＦｓとするとき、Ｆｓ＜Ｆｐの関係となるように構成される。すなわち、搬送ローラおよび搬送コロは、シートがレジストローラに当接して斜行補正されるときに発生する力によって、圧縮バネの弾性付勢力に抗して軸方向へ移動する。これによって、シートのねじれを矯正することができる。

なお、本実施形態では、搬送ローラおよび搬送コロ（従動ローラ）をバネにより軸方向片一方側へ弾性付勢することで当該搬送ローラおよび当該搬送コロの軸方向の移動範囲を確保している。同時に、搬送に必要な荷重をバネによって当該搬送ローラおよび当該従動コロに作用させている。かかる構成によれば、図８に示す従来例のように搬送ローラの両側からバネによって付勢する構成に比べ、バネ定数を低く設定することができる。

図６は搬送ローラ手段の搬送ローラおよび従動ローラを１個にした場合のレジストローラと搬送ローラ手段の配置関係を示す斜視図である。図２ないし図５の構成では、搬送ローラおよび搬送コロを軸方向の複数箇所（２箇所）に設けたが、これは、図６に示すように１箇所に設ける構成でも良い。このように上段の搬送ローラ８ａおよび搬送コロ９ａ、１０ａと、下段の搬送ローラ６ａおよび搬送コロ７ａを、それぞれ軸方向に単独で配置する構成では、各搬送ローラとシートとの接触点は単一点となる。このため、シートは斜行補正のときに当該接触点を中心として容易に回転し、シートのねじれを容易に矯正することができる。

図６の構成によれば、上段搬送ローラ８ａおよび下段搬送ローラ６ａの軸方向移動範囲を両側の止め輪２７ａ、２７ｃおよび２８ａ、２８ｃで規制すれば、上段搬送ローラ８ａおよび下段搬送ローラ６ａの軸方向および回転方向の自由度を付与するための各開口部Ｅと各ピン（２４ａ、２４ｃ）の構成を省略することができる。図６のシート搬送装置のその他の構成は図３の構成と同じである。

本実施形態に係るシート搬送装置においては、搬送駆動ローラおよび搬送従動ローラは圧縮バネによって所定の移動範囲で軸方向片一方側に弾性付勢され、かつ軸方向片一方側への移動を規制（停止）されている。従って、シートの一方のねじれ方向にしかねじれ矯正機能が働かない。そのため、給紙部には、ねじれ方向を一方向に限定させるために、シートの片一方側端部が先行するように傾けて斜送する斜送機能発生手段が設けられている。つまり、給紙部は、レジストローラ１１に対して、シート２を傾斜させて搬送（または給送）する斜送機能を有する構成となっている。図７は給紙部におけるシート斜送機構の平面図である。なお、図７は上段給紙部のシート斜送機構を示すが、下段給紙部にも同様のシート斜送機構が設けられている。

そこで、この給紙部の斜送機能の斜送方向は、上述の軸方向片一方側へ弾性付勢されている搬送ローラを用いる構成の場合、シートにおける搬送ローラ付勢方向側の端部が先行する方向に選定される。つまり、給紙部からのシートは、搬送ローラを付勢する方向と同方向の端部がレジストローラ１１に最初に当接するように傾斜した姿勢で搬送される。図７の構成では、搬送方向と交差する方向において、給紙部に配される半月形状の給紙ローラ５ａが搬送ローラ８ａ、８ｂよりも、当該搬送ローラの付勢方向にずれた位置でシート２ａに接触するように構成されている。これにより、シートに対して搬送ローラ付勢方向寄りの位置で搬送力が付与され、シートを二点鎖線で示すように傾斜させて搬送することができる。なお、搬送ローラを図示とは逆の方向に弾性付勢する場合は、シートを図示とは逆の方向に傾斜させて搬送することになる。

このようにシートを片一方側端部を先行させた姿勢でレジストローラ１１に当接させることにより、シートがレジストローラに当接して斜行補正されるときに発生する力によって、搬送ローラを弾性付勢力に抗して軸方向へ移動させることができる。これによって、シートの斜行補正を行う際のシートのねじれ矯正を円滑に行うことができ、シートの左右の搬送誤差を無くすことで搬送誤差に起因する画質劣化を防止することができる。給紙部からシートを斜送するためのシート斜送機構については、図７に示すような給紙ローラをシートの片側に寄せて配置する構成の他に、種々の構成のものを使用することができる。例えば、ローラを複数位置に配置し、各ローラの有効径を変化させて斜送させる構成でも良い。また、予め傾斜姿勢でセットしたシート、もしくは予め斜行させて供給したシートを給紙ローラによって搬送する構成でも良い。

以上説明した実施形態によれば、弾性付勢力の荷重公差の振れに関わらず、搬送ローラおよび搬送コロの高い位置決め精度を実現することができる。また、付勢バネ定数を適正な数値に設定することができ、シートのねじれ矯正の精度を向上させることができる。これによって、シートのねじれを矯正することによってシートのねじれに起因する左右の搬送誤差を解消することができ、画像ゆがみ、色ムラ、濃度ムラなどを極力減少させた高精度画質を実現することができる。さらに、従来例に比べ、部品削減および組立工数削減による低コスト化および高生産性を達成することが可能となる。

なお、以上説明した実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプの画像形成装置を例に挙げた。本発明は、シートの搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプなど、他の走査方式の画像形成装置にも同様に適用可能である。また、記録媒体であるシートの材質は、紙、プラスチックシート、印画紙、布など、画像形成が可能であれば、種々の材質のものを使用できる。

５（５ａ、５ｂ） 給紙ローラ
６（６ａ、６ｂ） 下段搬送ローラ（駆動ローラ）
７（７ａ、７ｂ） 下段搬送コロ（従動ローラ）
８（８ａ、８ｂ） 上段搬送ローラ（駆動ローラ）
９（９ａ、９ｂ） 上段上流搬送コロ（従動ローラ）
１０（１０ａ、１０ｂ） 上段下流搬送コロ（従動ローラ）
１１ レジストローラ（主搬送ローラ）
１２ 主搬送コロ
１７ 記録ヘッド
１８Ａ 上段カセット
１８Ｂ 下段カセット
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ） 圧縮バネ
２３（２３ａ、２３ｂ） 圧縮バネ
３０（３０ａ、３０ｂ） 圧縮バネ
３１ キャリッジ
４５ プラテン
５０ 画像読取装置
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 搬送ローラと、前記搬送ローラの上流側に配された給紙ローラを有する給紙部と、前記搬送ローラの下流側に配されたレジストローラとを備えたシート搬送装置において、
   前記給紙部は前記レジストローラに対してシートを傾斜させて搬送する斜送機能を有し、
   前記搬送ローラは軸方向の所定範囲で移動可能にかつ軸方向片一方側に弾性付勢され、
   前記給紙部の斜送機能の斜送方向はシートの前記搬送ローラの弾性付勢される軸方向片一方側の端部が先行する方向であり、
   前記搬送ローラはシートが前記レジストローラに当接して斜行補正されるときに発生する力によって前記弾性付勢力に抗して軸方向へ移動することを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記搬送ローラに従動して回転する従動ローラは、前記搬送ローラとともに軸方向に移動可能に弾性付勢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. 前記搬送ローラは軸方向に複数個配置され、各搬送ローラは回転方向の所定範囲で移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
4. 請求項１に記載のシート搬送装置と、該シート搬送装置により搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、
   前記画像形成手段は、前記シート搬送装置のレジストローラの下流に配され、該レジストローラの軸方向に移動することでシートに画像を形成していくことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は記録ヘッドの吐出口からインクを吐出して画像を形成することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

Images