(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラシャフトと、
ローラ部材と、
前記ローラ部材が固定されるコア部材と、
前記コア部材に形成した前記ローラシャフトが貫通する貫通孔と、
前記コア部材上に一体回転可能に取り付けられ、前記コア部材を介してローラ部材を回転させる回転力伝達手段とからなり、
前記貫通孔の内面は、前記回転力伝達手段と対応する位置でのみ前記ローラシャフトと接しており、この接している部分を前記コア部材の揺動支点としている
ことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記貫通孔は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく軸方向に対して振り分けのテーパー形状である請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記貫通孔は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく前記貫通孔の一部の内径を前記ローラシャフトの外径に接する径に形成した請求項１記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記ローラシャフトの一部の外径は前記コア部材が前記ローラシャフトに対して揺動自在に回動可能な支点を設けるべく前記貫通孔の内径と接する径に形成した請求項１記載の用紙搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置において用紙を所定の位置に搬送する機構として使用するのに適した用紙搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機やレーザプリンタ等のように、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置では、給紙部に給紙トレイ等の用紙収容装置を装着して、この用紙収容装置から給紙装置により用紙を一枚づつさばきながら給紙するような手段を用いている。
【０００３】
図１６は、従来より知られる給紙装置の一例を示す概略構成配置図である。図１６において、この給紙装置は、給紙トレイ等、上下機構を有した給紙台（不図示）上に用紙５１が積載されるとともに、支点５２を中心として上下方向に回動されて位置切り換えされる呼び出しローラ５３と、この呼び出しローラ５３の上下方向の回動を制御する切り換え機構５４と、摩擦ローラ５５と、支点５６を中心として上下方向に回動されて位置切り換えされる給送ローラ５７と、給送ローラ５７の上下方向の回転移動を制御する切り換え機構５８と、センサ５９等で構成されている。
そして、用紙５１の給紙を行う場合、呼び出しローラ５３が所定の重さで用紙５１上に乗せられるとともに、給送ローラ５７と摩擦ローラ５５との間が所定間圧で接触される。なお、給送ローラ５７及び摩擦ローラ５５のうち、給送ローラ５７は駆動用のローラであり、それ自身で回転し、摩擦ローラ５５は停止しているか、ごく遅い速度で逆回転している。
【０００４】
この状態で呼び出しローラ５３が図１６中の矢印６０の方向に回転されると、用紙５１が一枚づつ呼び出されて、給送ローラ５７と摩擦ローラ５５との間に送り込まれる。すると、給送ローラ５７及び摩擦ローラ５５がそれぞれ矢印６１ａ，６１ｂの方向に回転されながら、さらに用紙５１をセンサ５９が配置されている側に送る。このとき、摩擦ローラ５５は給送ローラ５７に対して停止しているか、ごく遅い速度で逆回転しているので、摩擦ローラ５５が送られて来る用紙５１の裏面をこすり、複数枚送り出されるのを防止する。
また、こうして給紙が開始され、センサ５９が用紙５１を検知するはずの所定時間内に用紙５１の先端が検知されなかったとすると、用紙５１がジャムをしたと装置が判断して運転を停止する。これに対して、所定時間内に用紙５１の先端がセンサ５９により検出された場合には、正常に給紙が行われたと判断して運転を続行させる。
【０００５】
ところで、画像形成装置において、給紙トレイ等の給紙台上に多数枚の用紙５１を積み重ねて収容する場合、積み重ねて収納された用紙５１は、図１４、及び図１５に図１３のＡ−Ａ断面として示しているように、一般に用紙５１の中央部分に比べて周辺の部分が多く含水する。そして、この含水量の差が多くなるに従って用紙５１の歪みもより大きくなり、上面が平坦でなくなる。
このように上面が平坦でなくなった用紙５１を呼び出しローラ５３で送り出す場合には、図１５に示すように呼び出しローラ５３と用紙５１との接触面が減少してミスフィードになったり、呼び出しローラ５３と用紙５１との接触面が偏って用紙５１の片側の端部だけの接触搬送になり、用紙５１の搬送スキュー（偏り搬送）が発生する。
【０００６】
そこで、これらの問題点を解決する方法として、例えば図１７及び図１８に示すような構造にしたものも知られている。この構造は、図１８に示すように呼び出しローラ５３を回転自在に支持している支持フレーム６２の側面に長孔６３を設けるとともに、この長孔６３に装置本体側の支軸６４を連結させて取り付け、長孔６３と支軸６４との遊びにより、図１９に示すように呼び出しローラ５３を支持フレーム６２と共に上下方向に移動可能にし、この上下方向の移動で呼び出しローラ５３が用紙５１の歪みに追従するようにして、呼び出しローラ５３の用紙５１に接触する面積を増やすようにした技術も存在する。この技術は、例えば特開平５−４３０６５号公報でも見ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したところの、呼び出しローラ５３を上下方向に移動させる従来の技術では、呼び出しローラ５３から用紙５１に加えられる搬送に必要な押しつけニップ力は、呼び出しローラ５３及び支持フレーム６２の自重で決まるため、適応用紙の種類や使用環境等に基づくニップ力を得るには、その都度、呼び出しローラ５３及び支持フレーム６２の自重を変えて対応することが必要になり、ニップ力を調整する煩わしさや、スペースの拡大、並びにコストアップ等を招くと言う問題点が発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は適応用紙の種類や使用環境等に基づくニップ力を任意に設定可能で、かつ簡単な機構で対応できる用紙搬送装置を提供することにある。
さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、ローラシャフトと、ローラ部材と、前記ローラ部材が固定されるコア部材と、前記コア部材に形成した前記ローラシャフトが貫通する貫通孔と、前記コア部材上に一体回転可能に取り付けられ、前記コア部材を介してローラ部材を回転させる回転力伝達手段とからなり、前記貫通孔の内面は、前記回転力伝達手段と対応する位置でのみ前記ローラシャフトと接しており、この接している部分を前記コア部材の揺動支点としているものである。
【００１０】
この構成によれば、ローラ機構のコア部材に形成した貫通孔の内面、あるいはその貫通孔を貫通されたローラシャフトにローラ機構の揺動支点を設け、この揺動支点によりローラ部材を揺動自在に回転させることによりローラ部材をローラシャフトを介して確実に用紙上に押し付けてニップ力を加えることができる。
また、自重によるニップと異なり、用紙のさばきローラや搬送ローラ等の常に加重が加わる箇所や、横や下からの押し付けニップが必要な箇所にも使用可能となり、これらの箇所での搬送力の向上が図れる。
さらに、ローラシャフトの回転軸方向に沿ったコア部材の揺動支点の位置と回転力伝達手段のコア部材との接触位置とを一致させているため、コア部材の最も揺動が小さい部分に回転力伝達手段を接触させることができ、確実に回転力を伝達できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものでもないものである。
【００１２】
図１乃至図３は画像形成装置において、用紙を給紙トレイから呼び出す（押し出す）ための呼び出しローラ機構に適用してなる本発明のローラ機構における要部構成を示すもので、図２はその上面図、図３はその側面図、図１はその一部を破断して示す側面図である。
図１乃至図３において、符号１は揺動部材で、この揺動部材１は一端側が支軸２Ａに、この支軸２Ａを支点として上下方向に揺動自在に支持されている。３は揺動部材１を常に下側に押し付けているコイルスプリングで、４はコイルスプリング４の付勢に抗して揺動部材１を上下方向に切り換え移動させるための制御機構である。５はローラで、このローラ５は揺動部材１の前後の位置に各々分かれて配設されているローラ５Ａ，５Ｂの２つのローラで構成されており、一方のローラ５Ａは支軸２Ａに回転可能に取り付けられ、他方のローラ５Ｂは枢軸２Ｂを介して揺動部材１に回転可能に取り付けられている。なお、ローラ５Ａ，５Ｂは、取り付けられているローラシャフト（支軸２Ａあるいは枢軸２Ｂ）が異なるだけで、その構造自体は同じである。したがって、以下の説明において、特定しないで説明しているものはローラ５Ａ，５Ｂにも適用されるもので、またローラを特定する必要のない場合にはローラ５Ａ，５Ｂを単にローラ５と呼び、また支軸２Ａ，枢軸２Ｂをローラシャフト２として説明する。
【００１３】
次に、ローラ５の構造を説明すると、ローラ５は、中央にローラシャフト２が貫通される貫通孔１１を有した筒状のコア部材１２と、このコア部材１２の外周上に、左右に分かれて配置されている一対のローラ５と、この一対のローラ５，５との間でコア部材１２上に一体回転可能に取り付けられている回転力伝達手段としてのギア１４とで構成されている。また、図２に示すように、ローラ５Ａ，５Ｂの各ギア１４には、駆動源に通じる駆動ギア１６が常に噛合されている。
【００１４】
また、コア部材１２の貫通孔１１の内面は、中心に設けられたローラシャフト２が、ギア４を取り付けた部分に対応する内面でのみ接し、両端部はローラシャフト２に接しないようにギア４と略対応している内側面部１５のみを残して、コア部材１２の内部が角度θを有する状態にして削り落とした状態になっている。
【００１５】
したがって、このように構成されたローラ機構では、揺動部材１が下側に移動されて図４に示すようにローラ５が用紙３０上に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材１２の貫通孔１１の内面において、両端部はローラシャフト２に接しない構造になっているので、接している内側面部１５を揺動支点として揺動し、ローラ５が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
そして、駆動ギア１６が図示せぬ駆動源の駆動力により回転されると、ギア１４を介してローラ５Ａ，５Ｂが共に同じ方向に回転され、用紙が搬送方向に給送される。
また、この構造では、ギア１４と内側面部１５とを略対応した位置に設けているので揺動支点におけるコア部材１２の揺動は小さい。このため、ギア１４と駆動ギア１６との噛み合わせのずれが抑えられ、僅かなバックラッシュの調整で対応することができるので、本発明の形態の構造にすることにより、新たな機構を設ける必要もない。
【００１６】
図５は本発明におけるローラ機構の第１の変形例を示す側面図で、一部を破断して示している。また、図５において図１乃至図４と同一符号を付したものは図１乃至図４と同一のものを示している。
そして、図５に示す第１の変形例の構造は、図１乃至図４に示した形態では、内側面部１５を除いた両端部をテーパー状に形成していたのに対して、テーパー状とはせずに、内側面部１５だけを残してコア部材１２の内径を拡大して削り落とした構造としたものである。なお、ここでの内側面部１５の内面は、周回方向においてローラシャフト２と線接触するように丸く面取り加工してある。
したがって、この第１の変形例の構造でも、揺動部材が下側に移動されてローラ５が用紙（不図示）に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材１２の貫通孔１１の内面において、内側面部１５を挟んだ両端部は内径が拡大されてローラシャフト２に接しない構造になっているので、接している内側面部１５を揺動支点として揺動し、ローラ５が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
【００１７】
図６は本発明におけるローラ機構の第２の変形例を示す側面図で、一部を破断して示している。また、図６において図１乃至図４と同一符号を付したものは図１乃至図４と同一のものを示している。
そして、図６に示す第２の変形例の構造は、コア部材１２の貫通孔１１の径は全て同一径にし、代わりに、ギア１４と略対応しているローラシャフト２の一部に大径部１７を設けて、この大径部１７をコア部材１２の内面に接触させてローラシャフト２上にローラ５を配設させた構造になっている。なお、ここでの大径部１７の外周面は、周回方向においてコア部材１２の内面と線接触するように丸く面取り加工してある。
したがって、この第２の変形例の構造でも、揺動部材が下側に移動されてローラ５が用紙（不図示）に接すると、用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、コア部材１２の貫通孔１１の内面において、大径部１７がコア部材１２の内面に接触されて、この大径部１７を挟んだ両端部はコア部材１２に接しない構造になっているので、接している大径部１７を揺動支点として揺動し、ローラ５が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができる。
【００１８】
ところで、上記形態及び各変形例で説明したローラ機構の構造では、ローラ５が用紙搬送方向に揺動した場合、用紙に対して斜めに接した状態で用紙を搬送する。このため用紙の搬送スキュー（偏り搬送）が発生し易い。そこで、ローラ５の揺動を上下方向のみに抑制する必要がある。
図７は本発明におけるローラの動きを抑制する機構の側面図で、一部を破断して示している。また、図７において図１乃至図６と同一符号を付したものは図１乃至図６と同一のものを示している。
そして、このローラの動きを抑制する機構の構造は、図１乃至図６に示した形態の構造に加えて、コア部材１２の端部で貫通孔１１とローラシャフト２との間の隙間に、スポンジ等でなる弾性を有したスペーサ１８を介装させて、このスペーサ１８をダンパーとして機能させるもので、ローラ５が用紙と接するまでローラ５の揺動を抑制し、接した時に用紙の上面が波うちを起こしていたような場合は、内側面部１５を揺動支点としてコア部材１２が上下に揺動するのをスペーサ１８の弾性変形により許容し、ローラ５が用紙の上面の波うちに合わせて接してニップ力を加えることができるようになっている。
図８はローラの動きを抑制する機構の変形例の上面図で、図９はその側面図である。図８及び図９に示すように、コア部材１２の端部において、コア部材１２の側面を一対のガイド板１９Ａ，１９Ｂで挟み、この一対のガイド板１９Ａ，１９Ｂの案内で上下方向にのみ揺動できるようにすると良い。
【００１９】
図１０は本発明におけるローラ機構の第３の変形例を示す縦断側面図である。また、図１０において図１乃至図６と同一符号を付したものは図１乃至図６と同一のものを示している。
そして、第３の変形例の構造は、コア部材１２上にローラ部材１３を１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの３つ、略等間隔で設けた構造にしたものである。さらに、ローラ部材１３Ａとローラ部材１３Ｂとの間にギア１４を取り付け、ローラシャフト２と接する内側面部１５をギア１４と対応する位置に設けたものである。
したがって、この第３の変形例の構造では、揺動支点が中心を外れた一端側（ローラ部材１３Ａ側）に設けられている。この場合でも、揺動支点が一端側に偏っていても、ギア１４は揺動支点と対応する位置に設けているので、ギア１４と駆動ギア１６との噛み合わせのずれが抑えられる。
【００２０】
図１１は本発明におけるローラ機構の第４の変形例を示す側面図である。また、図１０において図１乃至図６と同一符号を付したものは図１乃至図６と同一のものを示している。
そして、第４の変形例の構造は、ギア１４を取り付けた位置を、揺動支点（内側面部１５）から外してコア部材１２の端部にカップリング機構２０を介してギア１４をコア部材１２の外側に取り付けている。この構造では、ギア１４は揺動させずに、ローラ部材１３だけをコア部材１２と共に揺動させることができる。そして、この構造ではローラ５の中心部でのギア駆動が不可能な場合に効果を発揮する。
【００２１】
なお、上記形態例及び各変形例では、画像形成装置における呼び出しローラ機構に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、例えば図１２に示すように給送ローラ２３と摩擦ローラ２４とでなる給送装置において、摩擦ローラ２４側に設けた構造にしても差し支えないものである。その他、これに類似した構造の用紙搬送装置としても広く適用できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ローラ機構のコア部材に形成した貫通孔の内面、あるいはその貫通孔を貫通されたローラシャフトにローラ機構の揺動支点を設け、この揺動支点によりローラ部材を揺動自在に回転させることによりローラ部材をローラシャフトを介して確実に用紙上に押し付けてニップ力を加えることができる。
また、自重によるニップと異なり、用紙のさばきローラや搬送ローラ等の常に加重が加わる箇所や、横や下からの押し付けニップが必要な箇所にも使用可能となり、これらの箇所での搬送力の向上が図れる等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るローラ機構の要部構造を一部破断して示す側面図である。
【図２】本発明に係るローラ機構の上面図である。
【図３】本発明に係るローラ機構の側面図である。
【図４】本発明に係るローラ機構の動作説明図である。
【図５】本発明機構の第１の変形例の構造を一部破断して示す側面図である。
【図６】本発明機構の第２の変形例の構造を一部破断して示す側面図である。
【図７】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の構造を一部破断して示す側面図である。
【図８】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の変形例の上面図である。
【図９】本発明機構においてローラの動きを抑制する機構の変形例の側面図である。
【図１０】本発明機構の第３の変形例の構造を示す縦断側面図である。
【図１１】本発明機構の第４の変形例の構造を示す側面図である。
【図１２】本発明機構の他の変形例の構造を示す正面図である。
【図１３】積載用紙の問題点を説明する図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【図１５】従来装置の問題点を説明する図である。
【図１６】従来装置の概略構成配置図である。
【図１７】従来装置の他の例を示す概略上面図である。
【図１８】図１７のＢ−Ｂ線に沿って見た部分拡大図である。
【図１９】従来装置の動作説明図である。
【符号の説明】
２    ローラシャフト
５，５Ａ，５Ｂ    ローラ
１１  貫通孔
１２  コア部材
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  ローラ部材
１４  ギア（回転力伝達手段）
１５  内側面部（揺動支点）
１７  大径部（揺動支点）
２０  カップリング機構
【図１】
0003620182.tif 000002
【図２】
0003620182.tif 000003
【図３】
0003620182.tif 000004
【図４】
0003620182.tif 000005
【図５】
0003620182.tif 000006
【図６】
0003620182.tif 000007
【図７】
0003620182.tif 000008
【図８】
0003620182.tif 000009
【図９】
0003620182.tif 000010
【図１０】
0003620182.tif 000011
【図１１】
0003620182.tif 000012
【図１２】
0003620182.tif 000013
【図１３】
0003620182.tif 000014
【図１４】
0003620182.tif 000015
【図１５】
0003620182.tif 000016
【図１６】
0003620182.tif 000017
【図１７】
0003620182.tif 000018
【図１８】
0003620182.tif 000019
【図１９】
0003620182.tif 000020