(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧接したローラ対を回転させてシートを搬送するシート搬送装置において、
第一のローラと、
前記第一のローラよりも硬度の低いローラ部を有する第二のローラと、
前記第一のローラ又は第二のローラを他方のローラ側へ付勢する従動回転可能な付勢ローラと、
を有し、
前記付勢ローラをローラ軸方向へ移動可能に構成したことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記第二ローラは、該第二ローラのローラ軸の片側に設けられたギヤを介して駆動されることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
シートを搬送して画像を形成する画像形成装置において、
シートを搬送するための請求項１又は請求項２に記載のシート搬送装置と、
搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートを搬送する際に、斜行や皺寄り等を回避することができるシート搬送装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やレーザービームプリンタ等において紙等のシートの搬送には、鉄等の硬い材質のローラ（以下「鉄ローラ」という）と鉄等の硬いローラ軸にゴム等の柔らかい材質を巻いたローラ（以下「ゴムローラ」という）の対を用いているのが一般的である。このローラ対の端部に荷重をかけて両ローラを押し付け、さらにローラの一方もしくは両方に回転力を加えて間に挟まれたシートを搬送する。図４に前記ローラ対のモデルを示す。50が鉄ローラであり、51がゴムローラである。
【０００３】
ゴム等の柔らかい材質が用いられるのは、ニップと呼ばれる両ローラ50，51の接触領域を確保するためである。このニップは、搬送力を伝えるためや、定着ローラにおいてはシート材に熱と圧力を加えるために必要である。そして正確な搬送や定着を行なうためには、軸方向に対してニップの幅が均一であることが要求される。
【０００４】
しかし現実のローラでは、図４の矢印Ｆに示すように、前記ニップを確保するためにローラ軸両端をバネ等で押圧することから、ローラ軸にたわみが生ずることがある。そのためニップ圧力が端部に集中し、ニップ幅がローラ中央では狭く端部では広くなってしまう。図５にこのニップの状態を斜線で示す。
【０００５】
図５からも明らかなように、ゴムローラ51の中央部と端部とでニップ内の歪み量に差ができ、シート搬送速度が違ってくる。図６は前記ニップ幅が不均一の場合の各部分別に見たシート52の搬送速度Ｖの分布を示しており、この速度分布が倍率変化やシワ等の原因になっていると考えられる。
【０００６】
加えて駆動ギアの浮上力などによって左右の押し付け荷重に差が出ると，左右のニップ幅にも不均一が生じる。これもシートの軸両端での速度差を生み平行度の狂い（スキュー）等の搬送不良の原因になる。
【０００７】
これらの問題の解決のために、これまではローラ軸が撓み難いように、ローラ軸の剛性を上げたり、ローラにクラウンや逆クラウンをつけて圧力の分布を補正したりしている。また、ローラ長手方向手両端の不均一についても、両側のバネの強さを変えて不均一を補正したりしている。しかし、これによってニップ幅を完全には均一化することは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、シート搬送の際に、前記ニップ幅の不均一による搬送不良が発生するメカニズムについて更に詳しく検討してみる。
【０００９】
前述したように、ローラ軸の両端にのみ荷重をかけるとニップ幅は、図５に示すように、中央部は狭く端部は広い型になる。これはローラが撓むためにニップ端部に圧力が集中してゴムローラがよけいに押し込まれるためである。このゴムの押し込まれる量の違いは、ゴム表面の歪み量の違いになる。強く押し込まれるほどゴムは非圧縮性の性質から外へ逃げようとして、ゴム表面を伸ばす。図７にローラ対が押し付けられているときの断面図を示す。
【００１０】
図７中でゴムローラ51は変形がない所では中心角ωだけ回転したときにゴム表面はｄだけ送られるはずである。しかしニップ内では押し付けられて表面が伸びている分、ｄ′（ｄ＜ｄ′）だけ進んでしまう。よって、このゴムローラ51が駆動ローラであるならシート52は増速して送られることになる。
【００１１】
前記ゴム表面に接触して送られるシート52は、ゴム表面の伸びが大きいところほど速く送られる。従って、ローラ中央部と端部とではシート52の送られる量が変わってくる。そのために、図６に示すように、進行方向とは違う方向に力が加わって、平行度やシワ等の搬送不良の原因になっている。
【００１２】
さらに、実際の装置ではローラの駆動にはローラ軸の片側にギアを介して駆動しているものがほとんどである。この場合、ローラが回転している時にはギアに浮上力が生じ、左右の圧力が不均一になる。その結果、左右のニッブの不均一が起こる。図８にこのニップの例を示す。これは前述したのと同じ理由から、ローラの左右での搬送速度を不均一にするために平行度の狂い等の搬送不良の原因になっている。
【００１３】
前記問題の解決のためにギア浮上力を見越して始めから左右の押し付け力をアンバランスにしておく方法がとられるが、これは逆に回転していない時のニップを左右不均一にするため、回転させる前にシート材の端をローラに押し当てて方向合わせをする時にずれが起こり斜行の原因になると考えられる。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ローラ対のニップ幅の不均一性をなくし、搬送不良を生ずることのないシート搬送装置及び画像形成装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、圧接したローラ対を回転させてシートを搬送するシート搬送装置において、第一のローラと、前記第一のローラよりも硬度の低いローラ部を有する第二のローラと、前記第一のローラ又は第二のローラを他方のローラ側へ付勢する従動回転可能な付勢ローラと、を有し、前記付勢ローラをローラ軸方向へ移動可能に構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記構成にあっては、付勢ローラによって一方のローラを他方のローラへ付勢することにより、例えばニップ幅が狭くなり易いローラ中央部においても荷重をかけることができ、ローラ全体に一様のニップ幅をもたせることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係るシート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１乃至図３を参照して第１実施形態について説明する。尚、図１は本発明の一実施形態に係るシート搬送装置の模式説明図であり、図２はシート搬送装置を用いた画像形成装置の概略説明図である。
【００１９】
ここでは説明の順序として、まず図２を参照してシート搬送装置を用いた画像形成装置の全体構成について説明し、次に図１及び図３を参照してシート搬送装置の構成を説明する。
【００２０】
｛画像形成装置の全体構成｝
本実施形態に係る画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図２に示すように、レーザースキャナー１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して前記感光体に潜像を形成し、この潜像を現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、多数枚の記録シートＳを積層収納した着脱可能なカセット２から給送ローラ３で一枚ずつ分離給送し、シート搬送装置となる搬送ローラ対４、レジストローラ対５で搬送すると共に、ガイド板６でガイドして画像形成手段へ搬送するように構成している。
【００２１】
前記レジストローラ対５は画像形成動作に同期するように記録シートＳを画像形成手段へ搬送する。本実施形態の画像形成手段は電子写真感光体である感光体ドラム７や、図示しない一次帯電手段、現像手段、クリーニング手段をカートリッジ化したプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに対して着脱可能して構成している。そして、記録シートＳの搬送に同期して感光体ドラム７を回転すると共に、その表面を帯電手段によって一様に帯電し、前記レーザースキャナー１からの情報光を露光部を介して感光体ドラム７へ露光して潜像を形成する。この潜像に応じて現像手段によって摩擦帯電したトナーを転移させてトナー像を形成し、このトナー像を転写手段である転写ローラ８に前記トナー像と逆極性の電圧を印加して記録シートＳに転写して画像記録するものである。尚、トナー像を転写した後に感光体ドラム７に残留したトナーはクリーニング手段によって除去する。
【００２２】
前記画像形成手段で画像が形成された記録シートＳは搬送ベルト９及びガイド板10で定着手段11へ搬送され、該定着手段11において熱及び圧力が印加されて記録シートＳに転写されたトナー像が定着される。
【００２３】
そして、画像が定着された記録シートＳを排出ローラ対12，13及びガイド部材14によって装置上部に形成された排出部15へ排出する如く構成している。
【００２４】
｛シート搬送装置の構成｝
次に記録シートＳを搬送する搬送装置の構成について図１を参照して説明する。
【００２５】
シート搬送装置は搬送ローラ対４、或いはレジストローラ対５等のローラ対にを回転させることにより、シートＳをローラ対で挟持搬送するものである。ここで、前記ローラ対の構成について、レジストローラ対５を例示して説明する。
【００２６】
レジストローラ対５は、図１に示すように、ローラ軸20ａに鉄、プラスチック等からなる硬度の高いローラ部20ｂを有する第一ローラ20と、ローラ軸21ａに前記ローラ部20ｂよりも硬度の低いゴム等からなるローラ部21ｂを有する第二ローラ21とからなる。そして、前記第一ローラ20のローラ軸20ａ両端をバネ等によって力Ｆで付勢し、第一ローラ20を第二ローラ21へ押圧することによって両ローラ間にニップを形成している。
【００２７】
更に、前記第一ローラ20の長手方向手ほぼ中央部には付勢ローラ22が付勢力Ｆ0 によって圧接している。この付勢ローラ22は第一ローラ20のローラ部20ｂを第２ローラ21のローラ部21ｂへ付勢するものであり、且つ第一ローラ20の回転に伴って従動回転するように取り付けられている。
【００２８】
前記付勢ローラ22は、前述したようにローラ軸20ａの撓み等によってローラ部20ｂの長手方向両端部に比べて中央部のニップ幅が狭くなる部分を付勢し、該部分に荷重をかける。このために、ローラ長手方向全体にわたってニップ幅が均一になり、シート搬送の際に皺寄りや斜行を防止することができる。そして、前記付勢ローラ22は従動回転するために、ローラ対の回転に影響を与えることはない。
【００２９】
尚、前記付勢ローラ22による付勢力はニップ幅が狭くなる部分が広い部分と均一になるような値に設定するものである。
【００３０】
そして、本実施形態では前記付勢ローラ22を第一ローラ20の長手方向にスライド可能に構成し、第一ローラ20の長手方向任意位置を付勢し得るように構成している。
【００３１】
例えば、図３に示すように、第２ローラ21のローラ軸に取り付けた駆動ギア（図示せず）による浮上力によって第一ローラ20の押圧力がローラ軸両端でＦ1 、Ｆ2と不均一になった場合（Ｆ1 ＜Ｆ2 ）、そのままではニップ幅がローラ長手方向手の左右で右側23が広く、左側24が狭くなる。そこで、付勢ローラ22をニップ幅が狭くなる中央よりも左側へ偏った位置で第一ローラ20を付勢するように配置する。
【００３２】
このように付勢ローラ22を適正な距離だけ移動することにより、左右で不均一な荷重分布が補正され、ニップ幅、ニップ圧力の不均一を修正することができる。
【００３３】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、修正ローラ22によって第一ローラ20を付勢するようにした例を示したが、第一ローラ20ではなく、第２ローラ21を付勢ローラ22によって付勢するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、前述した実施形態では、レジストローラ対５の第１のローラを鉄、プラスチックで構成し、第２のローラをゴムで構成した例を示したが、ローラの材質はこれに限定されるものでなく、第１のローラに対して第２のローラの硬度が低い関係を有するものであればよい。
【００３５】
また、前述した実施形態では、レジストローラ対５を例示してローラの構成について説明したが、搬送ローラ対４や排出ローラ対12，13等のローラ対のローラに適用することによって同様の効果を得ることができる。
【００３６】
更に、前述した実施形態ではシート搬送装置として、記録シートを搬送する画像形成装置に適用した例を示したが、シートとして原稿を搬送する原稿読取装置等にあっても好適に適用し得ることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は前述のように構成したために、付勢ローラによって一方のローラを他方のローラへ付勢することにより、例えばニップ幅が狭くなり易いローラ中央部においても荷重をかけることができ、ローラ全体に一様のニップ幅をもたせることができる。そして、付勢ローラを適正な距離だけ移動することにより、左右で不均一な荷重分布が補正され、ニップ幅、ニップ圧力の不均一を修正することができる。このため、シートの斜行や皺寄りを防止し、これを用いた画像形成装置にあってはシート搬送精度が高まり、高品位の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート搬送装置の模式説明図である。
【図２】シート搬送装置を用いた画像形成装置の概略説明図である。
【図３】付勢ローラを偏った位置に配置した実施形態の説明図である。
【図４】シートを搬送するローラ対の説明図である。
【図５】ローラ対のニップ幅の説明図である。
【図６】ローラ対のニップ幅が不均一のときのシート搬送速度の説明図である。
【図７】ローラ対のニップ幅が狭い場合と広い場合のシート搬送量の説明図である。
【図８】ローラ長手方向両端部でニップ幅が不均一な場合の説明図である。
【符号の説明】
Ａ …画像形成装置
Ｂ …プロセスカートリッジ
Ｓ …記録シート
１ …レーザースキャナー
２ …カセット
３ …給送ローラ
４ …搬送ローラ対
５ …レジストローラ対
６ …ガイド板
７ …感光体ドラム
８ …転写ローラ
９ …搬送ベルト
10 …ガイド板
11 …定着手段
12 …排出ローラ対
13 …排出ローラ対
14 …ガイド部材
15 …排出部
20 …第一ローラ
20ａ …ローラ軸
20ｂ …ローラ部
21 …第二ローラ
21ａ …ローラ軸
21ｂ …ローラ部
22 …付勢ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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