JP7206636B2 - 自動搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動搬送装置及び画像形成装置に関する。

画像形成装置において、画像を読み取る読取部等へ原稿を搬送するときには、搬送経路内を自動で読取部まで搬送する自動搬送装置が用いられている。

このような自動搬送装置では、原稿の表裏の調整や、小型化のために、搬送経路を湾曲させて、ニップ方向に延びる末端までの距離を小さくする構成が知られている。
しかしながら、小型化のためには曲率を大きくせざるを得ず、特に剛性の強い用紙等の搬送においては、搬送経路の形状に沿わず、搬送方向下流のニップに向けてガイドされ難くなってニップ進入時に搬送抵抗が生じるという問題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、湾曲した搬送経路であっても安定して原稿を搬送する自動搬送装置の提供を目的とする。

本発明の自動搬送装置は、記録媒体を搬送する自動搬送装置であって、読取部よりも搬送方向上流側に配置された駆動ローラと、前記駆動ローラと対向して一対に配置された従動コロと、前記駆動ローラと前記従動コロとが形成するニップ部と、前記ニップ部へと前記記録媒体をガイド搬送するための湾曲した搬送経路を形成するガイド面と、を有し、湾曲した前記ガイド面の外側面の端部に前記記録媒体の先端が搬送され接触するときに、前記端部より上流の前記外側面と前記記録媒体との間に隙間がある自動原稿搬送装置であって、前記隙間が減少するように前記記録媒体を押圧するとともに、回転体である押圧部材を設け、前記回転体の回転軸を下方から支持する凹字形状の軸受けを有し、前記軸受けは当該回転軸と前記軸受けとの間の水平方向において間隙を有し、当該間隙を前記回転軸が水平方向に移動可能であることを特徴とする。

本発明の自動搬送装置によれば、湾曲した搬送経路であっても安定して原稿を搬送することができる。

本発明が用いられる画像形成装置の概略構成である。 図１に示した画像形成部の機能構成を示す図である。 本発明の自動搬送装置の構成の一例を示す図である。 図３に示された自動搬送装置の搬送経路の一例を示す図である。 図３に示された自動搬送装置の構成の一例を示す図である。 図３に示された押圧部材の構成の一例を示す図である。 自動搬送装置の押圧部材の第１の変形例を示す図である。 自動搬送装置の押圧部材の第２の変形例を示す図である。 自動搬送装置の比較例を示す図である。

以下、本発明に係る自動搬送装置及び当該自動搬送装置を用いた画像形成装置の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

画像形成装置１００は、図１に示すように、使用者が操作を行うための操作部５と、記録媒体たる原稿Ｑをデータ化された画像として読み取るための読取部としての画像読取部３と、載置トレイ１０１から画像読取部３に向けて原稿Ｑを搬送するための搬送部（ＡＤＦ）４と、画像読取部３において読み取った原稿Ｑの画像データを電子写真方式で複写するための画像形成部２と、を有している。
本実施形態では、画像読取部３と搬送部４とを記録媒体を搬送する自動搬送装置たる自動原稿搬送装置として説明する。

図２は図１に示した画像形成装置１００のうち、画像形成部２を抜き出した模式図である。

画像形成部２の下方には、読み取る原稿Ｑのサイズに応じて、自動的にまたは操作部５を用いたユーザの手動設定によって用紙サイズ（シートサイズ）を択一的に選択可能にした給紙装置７が設けられている。すなわち、給紙装置７は、シート収容手段としての複数の給紙トレイ７１を給紙装置７内に多段に収納・配置されているとともに、各給紙トレイ７１を個別に給紙装置７外に引き出し可能に構成されていて、それぞれの給紙トレイ７１にそのトレイ用の用紙Ｓをセットおよび適宜の枚数、補充可能にされている。各給紙トレイ７１には、互いに異なる紙種（シート種類）としてそれぞれ各種用紙サイズおよび用紙搬送方向（シート搬送方向）に対して縦横の向きにした用紙Ｓが、多数枚積載・収納されている。

画像形成部２は、例えば複数の円柱状の感光体を有するプロセスカートリッジを有している。
画像形成部２は、図２に示すように、感光体ユニット２０と定着装置２１とを有している。
画像形成部２は、略上下方向に所定に離間させて対向配置された２つの支持ローラ２５、２６と、これら支持ローラ２５，２６間に張架されＢ方向に回転する中間転写体たる転写ベルト２７とを有している。
搬送路Ｒ１上を上流側から下流側に向けて搬送されてくる用紙Ｓに対して、感光体ユニット２０がその生成したトナー像を転写ベルト２７へ転写した後、更に転写ベルト２７から用紙Ｓへと転写され、定着装置２１がその転写されたトナー像を用紙Ｓに定着する。
トナー像を定着された用紙Ｓは、搬送路Ｒ１の末端に配置された排紙部９から排出されるようになっている。

感光体ユニット２０は、像担持体としてのドラム状の感光体２０Ａを有し、略水平に配置された回転軸を中心にして、画像形成装置本体内の側板に回転可能に支持されている。
感光体２０Ａは、所定の径で円筒形状に形成され、モータなどの駆動源から回転駆動力が伝達されて、図中Ａ方向で示す回転方向に安定した一定速度で回転駆動されるようになっている。
感光体ユニット２０は、感光体２０Ａの周囲にＡ方向に沿った回転方向に順に、現像装置２９と、転写装置２３と、クリーニング装置２８と、除電装置と、帯電装置２４とを有し、感光体２０Ａの反時計回りの回転方向における１回転の範囲内に、これらの各装置２２～２４それぞれによって、その上流から下流に渡って順次、現像位置、転写位置、クリーニング位置、除電位置、帯電位置が設定されている。
さらに、帯電位置と現像位置との間には、潜像形成位置が設定され、潜像形成位置に所定のレーザ光を照射して、画像情報に応じた不可視の潜像を書き込むための露光装置４７が、感光体ユニット２０から離れた位置に配置されている。
感光体２０Ａが所定の反時計回りに回転駆動されるとともに、この感光体２０Ａの回転に同期して、下記に示すように画像形成が行われる。

すなわち、現像装置２９は、表面からトナー粒子を放射状に起立させたトナーブラシを生成する現像ローラなどの構成を有し、感光体２０Ａ表面上の所定箇所に生成され該感光体２０Ａの回転に伴い周上を移動して、現像位置を通過する潜像に対して、トナーブラシ先端のトナー粒子を付着させ、不可視の潜像をモノクロトナー像で可視像化する。

感光体クリーニング装置２８は、転写後の感光体２０Ａ表面に残留したトナーや異物などを除去するために感光体２０Ａ上のクリーニング位置に配置されている。
除電装置は、所定強度の発光が可能なランプを主体に構成されており、ランプから除電位置に除電用の光を照射して、当該光の照射された位置における感光体２０Ａ表面の帯電状態を解除し、転写位置を通過した後の感光体２０Ａの表面電位を、初期状態に復帰させるようにしている。

感光体２０Ａの外周表面上に形成されたトナー像は、転写ベルト２７を介して用紙Ｓにさらに転写される。このように表面にトナー像が転写された用紙Ｓは、搬送路Ｒ１の下流側に搬送され、後述の定着装置２１によって定着される。

定着装置２１は、熱源としての電熱ヒータなどを内蔵した加熱ローラ３１と、加熱ローラ３１に対向配置され加熱ローラ３１側に押圧付勢された加圧ローラ３２とを有する。
駆動源により加熱ローラ３１が回転駆動されると、これに接した加圧ローラ３２が従動回転されるとともに、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とが当接した箇所には、所定の加熱温度と加圧力とが確保されて、トナー像を用紙Ｓ上に定着させるためのニップ部が形成される。

図１の自動原稿搬送装置は、図１、図３に示すように、画像読取部３と搬送部たるＡＤＦ４とからなる画像形成装置１００の上部構造である。
画像読取部３は、原稿Ｑが搬送されてきたときに原稿Ｑのオモテ面側を読み取る表面読取部１６と、表面読取部１６の上方に取り付けられたコンタクトガラス６と、を有している。

ＡＤＦ４は、図３に示すように、画像読取部３の上部に開閉可能に取り付けられた自動搬送装置である。
ＡＤＦ４は原稿Ｑのウラ面側を読み取る裏面読取部１８と、裏面読取部１８と原稿Ｑの通過する経路との間に配置されたコンタクトガラス１７とを有している。 ＡＤＦ４は、載置トレイ１０１から所定間隔をあけた位置９ａに配置されるピックアップローラ４１と、ピックアップローラ４１によって取得された原稿Ｑを最上位の一枚から順次分離するフィードローラ４１１と分離パッド４１２と、を有している。なお、ここでは分離パッド４１２を用いて原稿Ｑを一枚ずつ分離するとしたが、リバースローラを用いても良い。かかる構成において、フィードローラ４１１と分離パッド４１２とは分離部としての機能を有している。
ピックアップローラ４１は、フィードローラ４１１を軸中心に回転動するように支持され、ピックアップローラ４１とフィードローラ４１１とには無端状のベルトが張架されている。
ＡＤＦ４はまた、フィードローラ４１１よりも原稿搬送方向下流側であって画像読取部３の表面読取部１６及びＡＤＦ４の裏面読取部１８よりも搬送方向上流側にあるプルアウトローラ４１３と、読取前ローラ４１４と、を有している。

ＡＤＦ４はまた、搬送中の原稿Ｑの先端を検知することで移動を検知して読取開始のタイミングを合わせるためのレジストセンサ１５と、読取が終了した原稿Ｑを排紙トレイ４２１へと排出するためのそれぞれ一対のローラである読取後ローラ４１９と、排紙ローラ４２０と、これらローラを駆動するための駆動源としてＡＤＦ４内のモータと、を有している。
かかるＡＤＦ４の構成において、ローラはモータを駆動源として駆動されているが、かかる構成に限定されるものではなく、複数の駆動源を有していても良いし、対となるローラによって従動するものでも良い。
読取前ローラ４１４、従動コロ４２６、裏面読取部１８、読取後ローラ４１９と、排紙ローラ４２０とはＡＤＦ４側に取り付けられ、コンタクトガラス６と、表面読取部１６と、は画像読取部３側に取り付けられており、ＡＤＦ４と画像読取部３とは図示しない回転可能なヒンジを介して連結されている。かかる構成により、ＡＤＦ４と画像読取部３とは分離して開閉可能な構成となっている。

ＡＤＦ４はまた、原稿Ｑを載置する載置トレイ１０１から、画像読取部３まで原稿Ｑを搬送し、Ｃ方向に沿って原稿Ｑを搬送するための搬送経路４２と、搬送経路４２に設けられて原稿Ｑを搬送経路４２の外壁側に向かって突出し自重で押圧するコロの押圧部材２２（図４参照）と、を有している。
搬送経路４２は、所定の曲率で湾曲した湾曲部４３を有し、原稿Ｑの表側と当接する面すなわち湾曲部４３の外周側を形成する外側ガイド面たる外側壁面４３ａと、湾曲部４３の内周側を形成する内側ガイド面たる内側壁面４３ｂと、を有している。

押圧部材２２は、本実施形態では例えば図４に示すように、Ｄ方向に回転可能に支持された回転体たるローラコロである。なお、かかる構成に限定されるものではなく、外側壁面４３ａに対する接触摩擦力の増大を防ぐ矩形部材や球状部材等であっても良いが、原稿Ｑの押圧部材２２接触による紙詰まりを防ぐことを目的とすれば、従動回転体であることが最も望ましい。

このような画像形成装置１００を用いて原稿Ｑを複写するときには、まず原稿Ｑを載置トレイ１０１に表面を上にした状態でページ順に載置する。
ＡＤＦ４は、ピックアップローラ４１を待機位置９ａから、原稿Ｑの上面に当接する当接位置９ｂへと移動させて、最も上面に載置された原稿Ｑを１枚ずつ分離しながら搬送する。
フィードローラ４１１と分離パッド４１２とで分離され搬送された原稿Ｑは、続いてプルアウトローラ４１３と読取前ローラ４１４とによって画像読取部３へと搬送される。
読取前ローラ４１４と画像読取部３との間にはレジストセンサ１５が配置されており、搬送中の原稿Ｑの先端を検知して読取開始タイミングを合わせる。
なお、かかるレジストセンサ１５は原稿Ｑの後端を検知することで原稿長や原稿どうしの間隔を検知する目的でも使用される。

既に述べたように画像読取部３側に取り付けられた表面読取部１６の上面にはコンタクトガラス６が設けられており、ＡＤＦ４側に取り付けられた裏面読取部１８の下面にはコンタクトガラス１７が設けられているから、画像読取部３は、ＡＤＦ４によってコンタクトガラス６とコンタクトガラス１７の間に形成される経路上に原稿Ｑを通過させて原稿Ｑの両面を光学的に読み取ることで原稿Ｑを画像データとして記憶する。なお何れか１方だけを用いて片面読取を行うとしても良い。
すべての原稿Ｑを読み込むと、ピックアップローラ４１が当接位置９ｂから待機位置９ａへと上昇して待機状態へと戻る。

画像形成部２は、画像読取部３において読み込まれた画像データに基づいて、感光体２０Ａに潜像を書き込み、トナー像として現像され、転写ベルト２７を介して給紙装置７から供給された用紙Ｓへと転写される。
用紙Ｓに転写されたトナー像は、定着装置２１によって画像として定着され、排紙部９から排出される。

さて、このような画像形成装置１００において、ＡＤＦ４は、原稿Ｑを紙詰まり等なく確実に搬送するとともに、小型化することが求められている。
ＡＤＦ４の載置トレイ１０１上から原稿Ｑを搬送する方向を小型化する場合には、図９に比較例として示すように、搬送経路４２の曲率を搬送経路４２’よりも大きく（曲率半径を小さく）した搬送経路４２にする必要がある。しかしながら単に搬送経路４２の曲率を大きくするだけでは、原稿Ｑの剛性によっては、図９のように原稿Ｑが搬送経路４２の外壁の先端に到達したときに、搬送経路４２の外壁に沿わずに原稿Ｑが外壁から浮いて隙間ができてしまい外壁で原稿Ｑを上手くガイドされず、外壁端から搬送される原稿端が読取前ローラ４１４と従動コロ４２６とで形成されるニップ部Ｎに上手く搬送されないという問題があった。

そこで、本実施形態では、図４～図６に本発明の実施形態として例示する通り、搬送経路４２の外壁に原稿Ｑが沿うように押圧部材２２を用いて原稿Ｑを押圧することで、かかる問題を解消する。

このような構成について説明を行う。
図４は、搬送経路４２の湾曲部４３は、読取前ローラ４１４と従動コロ４２６とで構成されるニップ部Ｎに向かって原稿Ｑがガイドされやすくなるように構成されている。

図４は、原稿Ｑが搬送経路４２の外壁の先端に到達したときに、搬送経路４２の外壁に沿わずに原稿Ｑが外壁から浮いて隙間ができてしまうもので、外側壁面４３ａの搬送方向下流の端部側には、押圧部材２２が配置されて、かかる押圧部材２２が、搬送経路４２中の湾曲部４３で原稿Ｑを外側壁面４３ａ側へと自重で押圧する。
このように、押圧部材２２を湾曲部４３の出口近傍に設けることにより、例えば原稿Ｑの剛性が高く、外側壁面４３ａから離間しやすい原稿を用いる場合に、外側壁面４３ａに沿うように押圧部材２２が原稿Ｑを押圧する。
かかる構成により、湾曲部４３の曲率を大きくしても、原稿Ｑのニップ部Ｎへの侵入が容易となり、原稿Ｑの紙詰まりなどの問題を抑制することができ安定して原稿を搬送することができる。

ここで、搬送経路４２の湾曲部４３と押圧部材２２との関係の詳細を説明する図５に示すように搬送経路４２は、湾曲部４３の外周側を形成する外側壁面４３ａと、湾曲部４３の内周側を形成する内側壁面４３ｂと、を有している。
読取前ローラ４１４と従動コロ４２６との押圧によるニップ部Ｎから水平方向に最も遠い内側壁面たる第１の点Ｐ１から、搬送経路４３の終端における外側壁面４３ａの端部たる第２の点Ｐ２までの水平距離ＬＸは、第１の点Ｐ１から第２の点Ｐ２までの垂直距離ＬＹよりも短い。かかる構成によれば、搬送経路４２の湾曲部４３が大きく湾曲するから、ＡＤＦ４を水平方向で小型化することができる。

また押圧部材２２は、搬送経路４２上において、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２との間に配置される。
特に、押圧部材２２の原稿Ｑと接触する最下部は、第２の点Ｐ２の水平方向で上方にする。押圧部材２２がコロの場合、コロの回転による接触力の軽減があるため、コロの最下部と外側壁面４３ａとの間に隙間があれば、第２の点Ｐ２の水平方向で下方にすることもできる。
かかる構成とすれば、原稿Ｑが外側壁面４３ａの端部に搬送されたときに、原稿Ｑが押圧部材２２に押圧されることとなるから、原稿Ｑと外側壁面４３ａとの接触角度が変わり接触力が軽減され、原稿Ｑが搬送経路４２のガイドすべきニップ部Ｎの方向へ確実に進めることができる。

また、表面読取部１６または裏面読取部１８は、本実施形態ではニップ部Ｎよりも搬送方向下流側であって、かつ上方に配置される。言い換えると図３に示すようにニップ部Ｎ以降の搬送経路は、水平方向よりも鉛直方向側に延びて形成されている。
かかる構成によれば、ニップ部Ｎ以降の搬送経路が斜めになるから、画像形成装置１００の省スペース化に寄与する。

また、本実施形態では押圧部材２２は、外側壁面４３ａとの最小隙間が読取前ローラ４１４の軸方向で同間隔になる部位があるように回転軸Ｏを中心に回転する回転体である。
かかる構成によれば、原稿Ｑが押圧部材２２と当接した時に、外側壁面４３ａに対して平行に入っていきやすくなるため、進入時の抵抗を低減して、紙詰まり等の問題を抑制することが可能である。
このような原稿Ｑの搬送時の抵抗すなわち接触力が大きい時には、原稿Ｑへのダメージやジャムといった問題が生じうるため、接触力を低減するような構成がより好ましい。

また、図６のように本実施形態では、ＡＤＦ４（図3参照）の筐体や内側壁面４３ｂ（図４参照）に設けられて押圧部材２２の回転軸Ｏを支持する軸受け４４を有し、回転軸Ｏと軸受け４４との間の少なくとも一部には間隙４５を有している。
かかる構成によれば、原稿Ｑと押圧部材２２とが接触した時に、回転軸Ｏが間隙４５を移動することができるから、押圧部材２２が上方移動し押圧部材２２の自重で原稿Ｑを押圧することができ、更に押圧部材２２が水平移動し原稿Ｑの進入時の接触抵抗をさらに低減することができる。かかる構成により、原稿Ｑの紙詰まりや汚損などの問題が生じ難くなる。

また、本実施形態では、押圧部材２２は、搬送経路４２の幅方向の中央部に配置される。
かかる構成によれば、原稿Ｑの幅方向の中央部分を押圧することとなるから、異なる用紙サイズにおいても確実に原稿Ｑを外側壁面４３ａ側へと押圧することができる。

なお、図７、図８に押圧部材２２の他の変形例について示す。
図７の構成においては、押圧部材２２は搬送経路４２の幅方向において複数配置される。かかる構成によれば、原稿Ｑの紙幅が狭い場合にも、搬送経路４２の外壁に原稿Ｑが沿うように複数の点で押圧部材２２が原稿Ｑを押圧することとなり、多様な紙種やサイズに対応しやすく、様々な種類の原稿Ｑを湾曲した搬送経路であっても安定して原稿を搬送することができる。

また図８の構成においては、押圧部材２２は、下方向すなわち外側壁面４３ａへ向かう方向に対して押圧部材２２の側面の一部から突出し、回転方向に沿って形成されたリブ形状の凸部２２ｂを有している。
かかる構成により、原稿Ｑが押圧部材２２に押圧される際に、接触力が軽減して外側壁面４３ａに向かって押圧することができ、また突起が錘となり押圧部材２２が回転しても突起が下方方向に位置するようになるので、より接触抵抗を低減して原稿Ｑの紙詰まりや汚損などの問題が生じ難くなる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態や変形例を適宜に組み合わせてもよい。

３ 読取部
４ 自動搬送装置（ＡＤＦ）
２２ 押圧部材
２２ｂ リブ（凸部）
４２ 搬送経路
４３ 湾曲部
４３ａ 外側壁面（外側ガイド面）
４３ｂ 内側壁面（内側ガイド面）
１００ 画像形成装置
４１４ 駆動ローラ
４２６ 従動コロ
Ｎ ニップ部
Ｏ 軸（回転軸）
Ｐ１ 第１の点
Ｐ２ 第２の点
Ｑ 記録媒体（原稿）

特開２００６－２１３４７４号公報 特開２０００－１６８９９２号公報 特許第４６２１２１９号公報

Claims (8)

1. 記録媒体を搬送する自動搬送装置であって、
   読取部よりも搬送方向上流側に配置された駆動ローラと、
   前記駆動ローラと対向して一対に配置された従動コロと、
   前記駆動ローラと前記従動コロとが形成するニップ部と、
   前記ニップ部へと前記記録媒体をガイド搬送するための湾曲した搬送経路を形成するガイド面と、
   を有し、
   湾曲した前記ガイド面の外側面の端部に前記記録媒体の先端が搬送され接触するときに、前記端部より上流の前記外側面と前記記録媒体との間に隙間がある自動原稿搬送装置であって、
   前記隙間が減少するように前記記録媒体を押圧するとともに、回転体である押圧部材を設け、
   前記回転体の回転軸を下方から支持する凹字形状の軸受けを有し、前記軸受けは当該回転軸と前記軸受けとの間の水平方向において間隙を有し、当該間隙を前記回転軸が水平方向に移動可能であることを特徴とする自動搬送装置。
2. 請求項１に記載の自動搬送装置において、
   前記搬送経路は、湾曲部の外周側を形成する外側壁面と、前記湾曲部の内周側を形成する内側壁面と、を有し、
   前記ニップ部から水平方向に最も遠い前記内側壁面たる第１の点から、前記搬送経路の終端における前記外側壁面の端部たる第２の点までの水平距離は、前記第１の点から前記第２の点までの垂直距離よりも短いことを特徴とする自動搬送装置。
3. 請求項２に記載の自動搬送装置において、
   前記押圧部材は、前記搬送経路上において、前記第１の点と前記第２の点との間に配置されたことを特徴とする自動搬送装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の自動搬送装置において、
   前記読取部は、前記ニップ部よりも上方に配置されたことを特徴とする自動搬送装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載の自動搬送装置において、
   前記押圧部材は、回転方向に沿って形成されたリブを有することを特徴とする自動搬送装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載の自動搬送装置において、
   前記押圧部材は、前記搬送経路の幅方向の中央部に配置されることを特徴とする自動搬送装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載の自動搬送装置において、
   前記押圧部材は前記搬送経路の幅方向において複数配置されることを特徴とする自動搬送装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１つに記載の自動搬送装置を有する画像形成装置。

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