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JP2021120328A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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JP2021120328A JP2021073481A JP2021073481A JP2021120328A JP 2021120328 A JP2021120328 A JP 2021120328A JP 2021073481 A JP2021073481 A JP 2021073481A JP 2021073481 A JP2021073481 A JP 2021073481A JP 2021120328 A JP2021120328 A JP 2021120328A
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Abstract

【課題】2組の搬送ガイド対を受け渡すように配置した構成において、厚紙や封筒等のように剛度の高いシートを安定して搬送することが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シート搬送装置65は、シートSをガイド可能に対向して配置された第1搬送ガイド対310と、第1搬送ガイド対とで湾曲搬送路80を形成し、第1搬送ガイド対でガイドされてくるシートをガイド可能に対向して配置された第2搬送ガイド対320とを備える。第1搬送ガイド対における第1外側ガイド311は、第2搬送ガイド対における湾曲搬送路の湾曲の外側に位置する第2外側ガイド321に対して所定角度αをもつように屈曲して延びる屈曲延設部311aを有している。屈曲延設部におけるシート搬送方向の下流端は、第1搬送ガイド対における第1内側ガイド312の内面に沿って直線的に延びる延長線Bと交わる位置を超えて第2外側ガイド側に延設される。【選択図】図2

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においてシートを搬送するシート搬送装置、及びシート搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
近年、プリンタや複写機などの画像形成装置で印刷を行う際、目的に応じて多種多様なシートが用いられる。厚紙もその1つであり、厚紙においてもより剛度(剛性)の高いシートを搬送することの需要が増加している。一方で、装置の小型化を図る場合には、湾曲した搬送路の曲率半径を可能な限り小さくすることが求められている。そこで、曲率半径の小さい湾曲した搬送路において厚紙等のシートを安定して搬送することのできる構成を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
一般に、画像形成装置では、厚紙等の剛度の高い(コシの強い)シートや封筒のような剛度の高い特殊シートを給送するために、湾曲搬送路の曲率半径が小さくされていると、湾曲搬送路を形成する内郭ガイド部材に対する搬送抵抗が大きくなってしまう。そのため、屈曲部を構成する搬送路に沿ってシートを進行させることができず、安定した搬送動作が困難になる。特許文献1記載の技術では、この問題点を解決するために、湾曲搬送路内側の第1搬送ガイド板の一部を変更し、給送される厚紙シートから受ける力で第2搬送ガイド板との開口間隔が広がる方向に変位する可動ガイド板を配置している。
特開2007−131455号公報
例えば、大容量のシートを収容可能なペーパーデッキが画像形成装置本体に接続された画像形成装置で、ペーパーデッキから画像形成装置本体にシートを送り込む搬送路が、上述のような曲率半径の小さい湾曲搬送路である場合には、以下のような問題を生じる。湾曲搬送路が、上流と下流に配置される2組の搬送ガイド対でシートを受け渡すように配置される場合、曲率半径を小さくするために、搬送ガイド対が大きな角度で交わるように構成される。このように構成されると、上流側の搬送ガイド対から搬送されるシートの先端が下流側の搬送ガイド対に対して大きい角度で当接することになる。このシートが剛度の高い厚紙や封筒等である場合には、搬送ガイドのガイド面に当接したときに搬送抵抗が増大してしまい、大きなシート搬送力が必要になってしまう。
これを回避するには、搬送駆動モータを大型化させて当接時の搬送抵抗に打ち勝つような搬送力を発揮させる必要があり、装置のコストアップが生じてしまう。
本発明は、2組の搬送ガイド対を屈曲して受け渡す配置の湾曲搬送路を有する構成において、厚紙や封筒等のように剛度の高いシートを安定して搬送することが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シート搬送装置において、シートをガイド可能に対向して配置された第1搬送ガイド対と、前記第1搬送ガイド対とで湾曲搬送路を形成し、前記第1搬送ガイド対でガイドされてくるシートをガイド可能に対向して配置された第2搬送ガイド対と、を備え、前記第1搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の外側に位置する第1外側ガイドは、前記第2搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の外側に位置する第2外側ガイドに対して所定角度をもつように屈曲して延びる屈曲延設部を有し、前記屈曲延設部におけるシート搬送方向の下流端は、前記第1搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の内側に位置する第1内側ガイドの内面に沿って直線的に延びる延長線と交わる位置を超えて前記第2外側ガイド側に延設されていることを特徴とする。
本発明によると、2組の搬送ガイド対を屈曲して受け渡すように配置した湾曲搬送路を有する構成において、装置小型化を損なうことなく、厚紙や封筒等のように剛度の高いシートを安定して搬送することが可能になる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図。 (a)は本実施形態に係るシート搬送装置の搬送方向断面図、(b)は(a)と異なる状態を示すシート搬送装置の搬送方向断面図。 (a),(b)はそれぞれ異なる状態を示すシート搬送装置の搬送方向断面図。 (a),(b)は本実施形態における図2(a)の湾曲部付近の詳細図。 (a)は比較例におけるシート搬送装置の搬送方向断面図、(b)は(a)とは異なる状態を示すシート搬送装置の搬送方向断面図。 (a)は比較例におけるシート搬送装置の搬送方向断面図、(b)は(a)とは異なる状態を示すシート搬送装置の搬送方向断面図。
以下、図面を参照して、複写機、プリンタ等の画像形成装置を例に挙げて説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置90の概略構成を示す断面図である。本実施形態では、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置を用いている。このカラー画像形成装置では、近年は多種多様なシートへの適応性やプリント生産性に優れるという利点から、4色の画像形成部1(1Y,1M,1C,1K)を中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式が主流となっている。
図1に示すように、画像形成装置90は、画像形成装置本体100と、大容量のシートSを積載して画像形成装置本体100に給送するために、画像形成装置本体100に接続されたペーパーデッキ101とを備えている。このペーパーデッキ101は、シートを供給するシート供給ユニットを構成する。画像形成装置本体100内の上部には、画像を読み取るための走査光学系を有するリーダー部21が配置されている。リーダー部21の下方には、中間転写ベルト31の回転方向に沿うように配列された画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが配置されている。これら画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)に対応している。
画像形成装置本体100内の下側には、図1の上下方向に配置された給紙カセット61,62,63,64と、各給紙カセット61〜64に対応して配置されたピックアップローラ71,72,73,74及び分離搬送手段86,87,88,89とを備える。給紙カセット61〜64は、シートSを収容して画像形成装置本体100の正面側(図1の手前側)から引き出し可能に装着されるフロントローディング形式に構成されている。
[シートの搬送プロセス]
画像形成装置90において、シートSは画像形成装置本体100の給紙カセット61〜64に夫々積載される形で収納されており、対応する各ピックアップローラ71〜74によって、画像形成ユニット1Y〜1Kでの画像形成タイミングに合わせて給送される。各ピックアップローラ71〜74により送り出されたシートSは、搬送縦パス81を通過して、レジストレーションローラ対76へと搬送される。
レジストレーションローラ対76は、給紙カセット61〜64から搬送されてくるシートSを突き当ててループを形成することで、シートSの先端を倣わせて斜行を補正する機能を有する。さらに、レジストレーションローラ対76は、斜行補正の実行後、中間転写ベルト31上に担持されたトナー像に合わせ、所定のタイミングでシートSを二次転写部へ搬送する機能を有する。二次転写部は、対向する二次転写内ローラ32及び二次転写外ローラ41により形成される二次転写ニップ部N2であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることでシート上にトナー像を二次転写させる。
その後、シートSは、定着前搬送装置42により定着装置5へと搬送される。定着装置5は、対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えて、シートS上にトナー像を溶融固着させるように構成される。なお、画像形成部1(1Y,1M,1C,1K)、二次転写ニップ部(二次転写部)N2、及び定着装置5等により、搬送されるシートSに画像を形成する画像形成手段が構成される。
ユーザーの指定により、片面画像形成モードの場合には、排出口50より装置外へ排出される。一方、両面画像形成モードの場合、シートSは、パスの切換え手段51により反転パス52及び両面搬送パス85を通って、画像形成ユニット1Y〜1Kへ再度送られる。なお、図1における符号77は、各ピックアップローラ71〜74から給送されてくるシートSをレジストレーションローラ対76に送る搬送ローラ対である。
一方、ペーパーデッキ101は、図1に示すように、デッキ内の上下方向に配置されたシート収納部92,93,94と、各シート収納部92〜94に対応して配置された吸着搬送部201,202,203と、引抜きローラ対95,96,97とを備えている。本実施形態では、吸着搬送部として、エアの負圧によりシートSを搬送ベルトに吸着して分離搬送する方式を採用している。ペーパーデッキ101は、引抜ローラ対95〜97を介して夫々引き抜かれて搬送されてきたシートSを更に下流に送る搬送ローラ対301を備えている。さらにペーパーデッキ101は、搬送ローラ対301により送られたシートSを、画像形成装置本体100側の装置本体入口ローラ対91に送る排出ローラ対302を備えている。排出ローラ対302の下流には、画像形成装置本体100の装置本体入口ローラ対91の部位に連通する湾曲搬送路80を有するシート搬送装置65が設けられている。このシート搬送装置65は、ペーパーデッキ(シート供給ユニット)101における画像形成装置本体100との接続箇所の近傍に位置している。
[シート搬送装置]
次に、本実施形態に係るシート搬送装置65について、図2(a),(b)及び図3(a),(b)を用いて説明する。図2(a),(b)は本実施形態に係るシート搬送装置65のシート搬送方向に沿って断面した断面図であり、図1に示す画像形成装置本体100の装置本体入口ローラ対91にペーパーデッキ101の給送部から給送されたシートを受け渡す搬送路を示す。図3(a),(b)は、本実施形態に係るシート搬送装置65を夫々異なる状態で示す搬送方向に沿って断面した断面図である。
本実施形態におけるシート搬送装置65は、図2(a),(b)に示すように、シート搬送方向における上流側に配置される第1搬送ガイド対310及び下流に配置される第2搬送ガイド対320を備えている。第1搬送ガイド対310は、シートSをガイド可能に第1外側ガイド311と第1内側ガイド312とが隙間を開けて対向して配置されている。また、第2搬送ガイド対320は、第2外側ガイド321と第2内側ガイド322とが隙間を開けて対向して配置されている。第2搬送ガイド対320は、第1搬送ガイド対310に対し所定角度αをもって連絡され、第2搬送ガイド対320は、第1搬送ガイド対310とで湾曲搬送路80を形成し、第1搬送ガイド対310でガイドされてくるシートSをガイド可能となっている。第1搬送ガイド対310と第2搬送ガイド対320との間にはシート受渡部84が構成されている。
図2(a)に示すように、画像形成装置本体100側のシート受入れ部分に配置された装置本体入口ローラ対91に対応するように、ペーパーデッキ101のシート排出部分に第2搬送ガイド対320が配置されている。ペーパーデッキ101側には、搬送ローラ対301と排出ローラ対302との間に、互いに対向する位置に固定支持された湾曲下側ガイド331と湾曲上側ガイド332とから構成される湾曲ガイド対330が配置されている。
搬送ローラ対301は、下側ローラ301aと上側ローラ301bとから構成されている。また、排出ローラ対302は、内側ローラ302aと外側ローラ302bとから構成されている。なお、本実施形態では、湾曲ガイド対330、第1搬送ガイド対310、及び第2搬送ガイド対320等のガイドの材質として耐摩耗性のよいステンレス材が使用されている。
図3(a)に示すように、第2搬送ガイド対320は、第1搬送ガイド対310との間のシート受渡部84の近傍に設けられた(ペーパーデッキ側に設けられた)第1回動軸401を支点として回動可能に支持された支持プレート53に固定されている。これにより、第2搬送ガイド対320は、ペーパーデッキ(装置本体)101に対し回動可能に支持されていることになる。このため、画像形成装置本体100とこれに接続されるペーパーデッキ101との設置時の高低差のばらつきに応じて第2搬送ガイド対320を回動させることで、ペーパーデッキ101から画像形成装置本体100へのシートの滑らかな受け渡しが可能になる。なお、支持プレート53は図示しないストッパにより回動範囲が一定の角度に制限されている。
図3(b)に示すように、扉部54は、シート受渡部84の近傍でペーパーデッキ101に設けられた第2回動軸402を支点として回動可能に支持されている。この扉部54に第1外側ガイド311、湾曲下側ガイド331、排出ローラ対302の外側ローラ302bが設けられている。これにより、湾曲搬送路80でジャム(紙詰まり)が発生した際には、ユーザーが扉部54を開くことで第1外側ガイド311及び湾曲下側ガイド331が移動して第1搬送ガイド対310及び湾曲ガイド対330が開放され、シートを取り除くことが可能になる。
図1に示す吸着搬送部201,202,203の何れかにより給送されたシートSは、搬送ローラ対301を介して排出ローラ対302に搬送され、第1搬送ガイド対310を経由して、シートSの先端が第2搬送ガイド対320(図1では不図示)に到達する。図2(a)に示すように、第1外側ガイド311は、第1搬送ガイド対310における湾曲搬送路80の湾曲の外側に位置している。この第1外側ガイド311は、第2搬送ガイド対320における湾曲搬送路80の湾曲の外側に位置する第2外側ガイド321に対して所定角度αで第1外側ガイド311の上流部分から屈曲して延びる屈曲延設部311aを有する。なお、図4(b)に示すように、第1外側ガイド311における屈曲延設部311aは曲げ角度αで曲げられている。
図2(a),(b)に示すように、第1内側ガイド312は、第1搬送ガイド対310における湾曲搬送路80の湾曲の内側に位置している。屈曲延設部311aにおけるシート搬送方向Aの下流端は、第1内側ガイド312の内面に沿って直線的に延びる延長線Bと交わる位置を超えて第2外側ガイド321側に延設されている。この延長線Bは、厚紙等の剛度の高いシートが排出ローラ対302により搬送されてくるときのシートの搬送軌跡である。すなわち、厚紙等の剛度の高いシートは、第1内側ガイド312の内面に沿って搬送されてくる。
第1外側ガイド311における屈曲延設部311aは、第2搬送ガイド対320における湾曲搬送路80の湾曲の外側に位置する第2外側ガイド321に対して所定角度αをもつように屈曲して延設される。これにより、厚紙や封筒のように剛度の高いシートが段階的に曲げながら搬送されることになるため、シートを安定して搬送することが可能になる。
ここで、図4(a),(b)に示すように、第1外側ガイド311においての屈曲延設部311aの曲げ角度αと、弾性ガイド部材313と第2外側ガイド321とでなす角αとは、互いにほぼ等しい角度に設定されている。これにより、搬送されてきたシートSの先端は、屈曲延設部311aに必ず接触して、その進行方向をシート受渡部84の搬送面に沿って変更される。
屈曲延設部311aには、シート搬送方向Aの下流に延びて第2外側ガイド321の内面に弾性的に接触可能(弾性接触可能)な弾性ガイド部材313が取り付けられている。弾性ガイド部材313は、屈曲延設部311aのシート搬送方向Aの下流端部に固定して配置されている。本実施形態では、弾性ガイド部材313は、各搬送ガイドに用いられているステンレス材よりも剛度の低い、ばね用ステンレス薄板から構成されている。
また、図4(a),(b)に示すように、弾性ガイド部材313の搬送面とは逆側の面(裏面)には、シート搬送方向Aの下流端に更に延びて第2外側ガイド321の内面に樹脂(プラスチック)製のシート状部材314が取り付けられている。シート状部材314のシート搬送方向Aの下流側端部は、弾性ガイド部材313の下流端部よりも第2外側ガイド側に突出している。
このため、図3(a)に示す第2搬送ガイド対320を支持する支持プレート53や、図3(b)に示す第1外側ガイド311等を支持する扉部54の回動時には、以下のようになる。つまり、この回動時に、弾性ガイド部材313が第2外側ガイド321にシート状部材314を介して接触して弾性変形することになる。これにより、弾性ガイド部材313により第1搬送ガイド対310から第2搬送ガイド対320に厚紙や封筒等のシートSが、より安定して滑らかに受け渡されることが可能になる。さらに、シート状部材314により、弾性ガイド部材313が第2外側ガイド321に直接当接することがないので、第2外側ガイド321へのダメージを低減し、第2外側ガイド321の傷による搬送不良などを防止することが可能になる。
この場合、シートSは、第2外側ガイド321に接触する直前に屈曲延設部311aと弾性ガイド部材313の順に先端が滑らかに接触し、更に、緩やかに曲がりながらシート状部材314を介して第2外側ガイド321に接触する。第2外側ガイド321にシートSが当接する際の所定角度α(図2(a)参照)が小さな角度となるので、搬送されてくるシートSの接触時の衝撃を充分に和らげることができる。
ここで、図5(a),(b)及び図6(a),(b)を参照して、本実施形態に対する比較例について説明する。なお、図5(a)は、比較例におけるシート搬送装置の搬送方向断面図、図5(b)は、図5(a)とは異なる状態でのシート搬送装置の搬送方向断面図である。図6(a)は、比較例におけるシート搬送装置の搬送方向断面図、図6(b)は、図6(a)とは異なる状態でのシート搬送装置の搬送方向断面図である。
即ち、図5(a)のように湾曲搬送路80に第1搬送ガイド対310と第2搬送ガイド対320の受け渡しがあり、図5(b)のように湾曲搬送路80を形成する何れかのガイドが軸を支点として回動可能に設けられた構成では、以下のようなことが必要である。つまり、シート受渡部における屈曲延設部311a等のガイド端を、揺動時にガイド同士が干渉しない範囲に位置させる必要がある。
そのため、図5(a)に示すように、シート搬送方向Aに搬送されてきたシートSの先端が、第2外側ガイド321に対して比較的大きい当接角βで接触することとなる。このため、シートSが剛度の高い厚紙や封筒といった場合には、急激に搬送抵抗が増加することになり、不図示の搬送駆動モータが大型化するという問題が生じる。
また、図6(a)のように湾曲搬送路80におけるガイド間の干渉を許容するために単に弾性ガイド部材313を取り付けて下端部311bの延長を行った場合には、以下のようになる。つまり、図6(b)に示すように、搬送時にシートSの高い剛度によって弾性ガイド部材313が単純に折り曲げられるように変形させられるため、シート先端部と弾性ガイド部材313との当接角γが大きくなってしまう。このため、当接角γを小さくする対策としては不十分とになってしまう。
これに対し本実施形態では、図5(a),(b)及び図6(a),(b)で説明したような問題点を解消することができる。即ち、剛度の高い厚紙等のシートの搬送に関し、湾曲搬送路80でのシートの受け渡しがある構成において、普通紙の搬送可能な程度の湾曲角度で且つ比較的低い搬送負荷でのシート搬送が可能となる。これにより、小型で安定したシート搬送装置65を提供することが可能になる。そして、このシート搬送時におけるシートSの搬送負荷を抑えることができ、湾曲搬送路80での搬送不良を防止することが可能になり、不図示の搬送モータの大型化を回避することが可能になる。さらに、シート先端の衝突音も防ぐことが可能になる。
従って、本実施形態によると、厚紙より剛度の低い普通紙の搬送可能程度の湾曲角度で比較的低い搬送負荷での搬送が可能となり、安定したシート搬送装置65を提供することが可能になる。
なお、本実施形態では、第1搬送ガイド対310、第2搬送ガイド対320、湾曲ガイド対330等の搬送ガイドの材質をステンレス材とし、弾性ガイド部材313の材質をバネ用ステンレス薄板とすることが可能であるが、これに限定されるものではない。例えば、搬送ガイドの材質を電気亜鉛めっき鋼板とし、弾性ガイド部材313の材質をポリエステル系フィルムとすることで、同様の効果を実現することが可能である。また、シート状部材314も、ポリエステル系フィルム等によって構成することが可能である。
1,5,N2…画像形成部,定着装置,二次転写ニップ部(画像形成手段)/65…シート搬送装置/80…湾曲搬送路/84…シート受渡部/90…画像形成装置/100…画像形成装置本体/101…ペーパーデッキ(装置本体,シート供給ユニット)/310…第1搬送ガイド対/311…第1外側ガイド/311a…屈曲延設部/312…第1内側ガイド/313…弾性ガイド部材/314…シート状部材/320…第2搬送ガイド対/321…第2外側ガイド/401…第1回動軸/402…第2回動軸/B…延長線/S…シート/α…所定角度
近年、プリンタや複写機などの画像形成装置で印刷を行う際、シートを安定して搬送することのできる構成を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
従来技術では、ガイドの案内面に他のガイドが接することによって傷がついて搬送不良となることについては考慮されていなかった。
本発明は、ガイドの案内面の傷を防ぐことが可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シート搬送装置において、シートをガイドするガイド部材と、前記ガイド部材に設けられ、前記ガイド部材の下流端からシート搬送方向の下流に向けて突出する樹脂製シートと、を有する回動可能な第一ガイドと、前記第一ガイドのシート搬送方向の下流に設けられ、シートが接する案内面を含み、かつ、回動可能な第二ガイドと、を備え、前記第一ガイドと前記第二ガイドの回動にかかわらず前記ガイド部材が前記第二ガイドの案内面に当接することがないように、前記樹脂製シートは前記第二ガイドに当接可能であることを特徴とする。
本発明によると、ガイドの案内面の傷を防ぐことが可能になる。

Claims (1)

  1. シートをガイド可能に対向して配置された第1搬送ガイド対と、
    前記第1搬送ガイド対とで湾曲搬送路を形成し、前記第1搬送ガイド対でガイドされてくるシートをガイド可能に対向して配置された第2搬送ガイド対と、を備え、
    前記第1搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の外側に位置する第1外側ガイドは、前記第2搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の外側に位置する第2外側ガイドに対して所定角度をもつように屈曲して延びる屈曲延設部を有し、
    前記屈曲延設部におけるシート搬送方向の下流端は、前記第1搬送ガイド対における前記湾曲搬送路の湾曲の内側に位置する第1内側ガイドの内面に沿って直線的に延びる延長線と交わる位置を超えて前記第2外側ガイド側に延設されている、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
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