(57)【要約】    【課題】  円周の一部を切り欠いた断面を有する半月コロと当該半月コロの径よりも小径のガイドコロを備えたシート材搬送装置において、半月コロが積載紙用類に圧接して紙用類の撓みが生じても紙の不送りや斜め送りを防止できるシート材搬送装置を提供する。    【解決手段】  給紙方向に直交する向きに半月コロ（５ａ，５ｂ）を複数個設け、これら半月コロの間に同軸に且つコロ軸（２３）に回転自在に配置され上記半月コロの径より小径で半月コロの中心から当該半月コロの切欠部までの距離より大径の空転ガイドコロ（２２）を挟むように設ける。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周の一部を切り欠いた断面を有する半月コロと、半月コロを回動させる駆動手段と、半月コロを１回転以内で止める停止手段と、半月コロの周面に直接的又は紙用類を介して接触する案内面を有するシート材搬送装置において、給紙方向に直交する向きに半月コロを複数個設け、これら半月コロの間に同軸に且つコロ軸に回転自在に配置され上記半月コロの径より小径で半月コロの中心から当該半月コロの切欠部までの距離より大径の空転ガイドコロを挟むように設けたことを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項２】
複数のガイドコロと半月コロが、給紙中心に関して左右対称に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシート材搬送装置。
【請求項３】
複数の半月コロを積載された紙用類の最上紙に圧接させた時の半月コロ間での紙の撓み長さをＡ、半月コロとガイドコロの半径差をＢとしたとき、（√(Ａ2−Ｌ2)）／２＜Ｂとなるように隣り合う半月コロ間の距離Ｌを設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート材搬送装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート材搬送装置、特に円周の一部を切り欠いた断面を有する半月コロを用いて積載シート材（紙用類）から１枚ずつ分離し所定個所へ送り出す機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平５−２８６５８５号公報
【特許文献２】特開平８−３４５３２号公報
【特許文献３】特開平８−４０５７７号公報
【０００３】
紙用類を１枚ずつ搬送するシート材搬送装置は、積載した紙用類から１枚ずつ分離搬送する給紙装置として例えば画像形成装置において用いられ、ゴムのような摩擦の高い表面を有した紙搬送ローラを備え、その摩擦力を利用して紙用類を画像形成部へ送り出すようになっている。
【０００４】
従来の給紙装置として、例えば、給紙カセット内に積載された紙用類を、円柱状の給紙コロとその周面に常時圧接した摩擦部材とにより１枚ずつ捌きながら給送する方式が知られている。このような方式では給紙コロの回転制御が比較的容易である反面、給紙コロの周面に摩擦部材が常時圧接したままであることに伴う欠点を有する。即ち、紙用類先端が給紙コロと摩擦部材の間に挟まれたまま放置される場合に紙用類先端が変形して給紙不良の原因となったり、また給紙コロの下流側搬送部へ用紙搬送する搬送手段が設けられている場合には、その搬送手段による用紙搬送に伴って給紙コロを連れ回すことになるが、その際に搬送紙用類と摩擦部材との間に大きな摩擦抵抗が生じる等の問題がある。
【０００５】
そこで、給紙コロを、円周の一部を切り欠いた略半月状に構成して、給紙コロより下流側の搬送手段による紙用類の引き出しに際して摩擦抵抗をできる限り低減することが行われている。しかし、単に半月給紙コロを紙用類に圧接するだけでは図８に示すように、圧接力でコロの左右端が上方向に撓み、これら範囲を他の部品により押さえない場合、特に通紙時などに左右端がばたつき、したがって更に上方に撓んでコロ軸に接触することもあるので、押さえ部材を配置する必要がある。例えば特許文献１では、１対の半月コロのそれぞれの円弧状部の一端間に連れ回り自在の回転体（押下手段）を設ける構成となっている。このような構成では、半月コロの停止位置位置を、コロ切欠面部が積載紙用類に対向する待機位置と、連れ回り回転体で最上紙を押し下げる位置の２箇所にする必要があり、各々の停止手段が必要である。
【０００６】
給紙コロ両端に給紙コロの径よりも小径のガイドコロを配置した構成が特許文献２や特許文献３に開示されている。このような構成の場合、給紙時に半月コロを積載紙用類に圧接する際、図９に示すように、半月コロが積載紙用類に食い込むことにより、半月コロ両端で紙用類の撓みが発生し、紙用類がガイドコロに触れ、紙用類に抵抗がかかり、紙用類の不送りや斜め送りが発生することが問題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、円周の一部を切り欠いた断面を有する半月コロと当該半月コロの径よりも小径のガイドコロを備えたシート材搬送装置において、半月コロが積載紙用類に圧接して紙用類の撓みが生じても紙の不送りや斜め送りを防止できるシート材搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、本発明により、給紙方向に直交する向きに半月コロを複数個設け、これら半月コロの間に同軸に且つコロ軸に回転自在に配置され上記半月コロの径より小径で半月コロの中心から当該半月コロの切欠部までの距離より大径の空転ガイドコロを挟むように設けることで、解決される。
【０００９】
複数のガイドコロと半月コロが、給紙中心に関して左右対称に配置されているのが好適である。複数の半月コロを積載された紙用類の最上紙に圧接させた時の半月コロ間での紙の撓み長さをＡ、半月コロとガイドコロの半径差をＢとしたとき、（√(Ａ2−Ｌ2)）／２＜Ｂとなるように隣り合う半月コロ間の距離Ｌを設定していれば、一層効果的である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の給紙装置によれば、コロ軸に回転自在に配置され小径の１個又は複数個の空転ガイドコロを、複数個存在する半月コロの間に挟持設置するので、紙の撓みが生じてもガイドコロと紙が接触することがなく、紙の不送りや斜め送りを防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載の給紙装置においては、複数個の半月コロやガイドコロを給紙中心に関して対称に配置することにより、紙の撓みや応力状態等の左右偏差がなくなり、紙の不送りや斜め送りを一層防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載の給紙装置においては、複数の半月コロを最上紙に圧接させた時の半月コロ間での紙の撓み長さをＡ、半月コロとガイドコロの半径差をＢとしたとき、(√(Ａ2−Ｌ2))／２＜Ｂとなるように隣り合う半月コロ間の距離Ｌを設定しているので、紙が薄い場合や半月コロの圧接力が大きい場合でも紙の撓みを小さくすることができ、半月コロ端部においてのガイドコロと紙用類との接触を確実に防ぐことができ、紙の不送りや斜め送りがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係るシート材搬送装置及び画像形成装置の全体構成を示す図１に基づいて、画像形成装置を例示的に説明する。本例に係る画像形成装置では、構造体として本体フレーム１が樹脂により一体で形成され、この本体フレーム１に各々のユニットや部品が取り付けられる構成となっている。本体フレーム１には、４色からなる４つのプロセスカートリッジ２が図１の紙面手前側へ着脱可能に取り付けられている。プロセスカートリッジ２の上には中間転写ベルトユニット３がやはり同様に図１の紙面手前側へ着脱可能に取り付けられている。中間転写ベルト３の上方には、４色のトナーを補給する夫々の色に応じたトナーボトル１７が配置されている。プロセスカートリッジ２の下方には給紙トレイ４が配置されている。
【００１４】
給紙トレイ４上に複数積載された紙用類は、非給送時には給紙コロ（半月コロ）５の切欠部と対向し所定間隔を保っており、給送時には給紙コロ５の円弧部が紙用類の最上紙に圧接し、同時に、送り出された紙用類を給紙コロ５と分離手段としての摩擦パッド６で挟持搬送するので、紙用類が一枚ずつ捌かれ最上紙のみが分離搬送される。給紙コロ５は不図示の給紙モータから不図示の電磁クラッチを介して駆動が連結され、所定のタイミングで紙用類を中継ローラ７へと送り出す。電磁クラッチは給紙コロ軸に設けられており、給紙モータからの回転駆動力を伝達及び非伝達に切り換える駆動伝達切り換え手段であり、給紙方向の回転のみを給紙コロ軸に伝達し、非給送時には給紙コロ軸を回転自由とするワンウェイクラッチとなっている。
【００１５】
中継ローラ７は本体フレーム１に不図示の軸受を介して軸支されている。中継ローラ７は鉄鋼（ＳＵＭ＋化学ニッケルメッキ）からなる軸に、ＥＰゴムからなるコロを圧入したもので、本体フレーム１の後側に位置する給紙モータから電磁クラッチを介して駆動が連結されている。中継ローラ７は給紙コロ５から搬送された紙用類を下流のレジストローラ８へと搬送し、レジストローラ手前のレジストセンサ（図示せず）で紙用類の先端を検知した後、レジストローラ８までの距離にプラス数ミリメートル過分に送ることで、紙用類にループを形成して停止する。この時、レジストローラ８に紙用類先端が突き当たり、スキューを補正できる。
【００１６】
作像系で形成されたトナー像とタイミングを合わせて、レジストローラ８、中継ローラ７、給紙コロ５をスタートさせる。給紙コロ５が１回転する間だけ上記電磁クラッチがオンするように間欠制御され、この給紙コロ５の１回転により摩擦パッド６との協働で紙用類を１枚ずつ捌いて繰り出し、中継ローラ７に引き継いで給紙コロ５は停止する。中継ローラ７は回転し続け、次の紙用類のループ作成時まで停止しない。レジストローラ８は紙用類の後端をレジストセンサが検知したら所定のタイミングで停止し、次の紙用類が到達する前に停止してスキュー補正を行う。
【００１７】
中間転写ベルト上に形成された画像が、紙転写ローラ１５の位置まで搬送され、紙用類に二次転写される。各色のトナー像が転写された紙用類は、定着ローラ１６に搬送されて熱定着され、排紙ローラ１８で機外へ排紙される。紙用類の両面に画像形成する場合には、排紙ローラ１８手前の切り換え爪を切り換えて片面を定着処理した紙用類を反転路へ搬送する。その際、反転ローラ１９によって紙用類をスイッチバックする。手差しトレイから紙用類を送り込むことも当然可能で、その場合には、手差し給紙ローラ２０によって紙用類が搬送路に送られる。
【００１８】
紙詰まり処理をし易くするために、図１から理解できるように、紙用類搬送路を覆うドアカバー９が本体フレーム下部の軸を支点に開放可能に構成されている。この際、レジストローラ８の従動ローラ８ｂがドアカバー側に配置され、ドアカバー９を開放すると駆動ローラ８ａから離間するように構成されている。
【００１９】
次に図２以降においてシート材搬送装置を説明する。このシート材搬送装置は、円周の一部を切り欠いた断面を有する複数の半月コロ（図示の例では２個の半月給紙コロ５ａ，５ｂ）と、これら半月コロ５ａ，５ｂの間に同軸に且つコロ軸２３に回転自在に配置され当該半月コロの径より所定量だけ小径の空転ガイドコロ２２とを備えて成っている。
【００２０】
コロ軸２３はカム２４を介して底板２５と連動しており、コロ軸３が回転することで底板２５が上下運動する。また底板２５の上面には、案内面として機能する摩擦パッド６が取り付けられている。底板２５には不図示のスプリングなど、半月コロ側への加圧手段が取り付けられている。
【００２１】
図３に示されるように、給紙時には、紙用類２７は始め底板２５及びトレイ４の上に積載されており、ワンウェイクラッチにより軸２３及び半月コロ５ａ，５ｂが回転すると同時にカム２４を介して底板２５が上昇する。紙用類２７は摩擦パッド６により半月コロ５ａ，５ｂに圧接され、下流へ給送される。紙用類２７の先端が用紙搬送方向下流の搬送手段たる中継ローラ７に達した時点で、半月コロ５ａ，５ｂを、図４に示すように、切欠面が紙用類２７と距離をおく位置で停止させる。搬送時には半月コロを停止させたまま中継ローラ７によって紙用類７を送り出す。このとき、ガイドコロ２２は摩擦パッドのような案内部材に圧接せず空転し得るので、仮に紙用類２７と接触しても紙用類の搬送に抵抗をかけることがなく、紙用類２７の重送、斜め送りが防がれる。このガイドコロ２は半月コロ５ａ，５ｂの径より小径で、給紙時には不送りや斜め送りを生じないように、紙用類７に接触せず無用な抵抗をかけず、中継ローラ７による搬送後には空転するにすぎない。
【００２２】
図５に示すように、半月コロ５ａ，５ｂの間にガイドコロ２２を挟持配置すると、半月コロ５ａ，５ｂの食い込みによる紙用類２７の撓みを低減させ、半月コロ端部におけるガイドコロ２２と紙用類２７との接触を防ぐことができ、紙の不送り、斜め送りを防ぐことができる。
【００２３】
また図６に示すように、複数（図示の場合には４個）の半月コロ５ａ〜５ｄやガイドコロ２ａ〜２ｃが給紙中心３０に関して対称に配置されていれば、紙用類の撓みや応力状態に左右偏差がなくなり、一層確実に紙の不送りや斜め送りを防ぐことができる。
【００２４】
図７のように、複数の半月コロ１ａ，１ｂを最上紙に圧接させた時の紙用類２７の半月コロ間での撓み長さをＡ、半月コロとガイドコロ２２の半径差をＢ、逆Ｖ字状に撓んだ紙の高さをｅとする。撓み長さＡは、半月コロの最上紙に対する圧接力や紙質（厚みや紙のコシ）、半月コロの両端形状や材質によって決まる値である。このときガイドコロと最上紙が接触しない条件（ｅ＜Ｂ＞を給紙時に満たすことを考える。三角関係式を応用すれば、ｅ２＋（Ｌ／２）２＝（Ａ／２）２なので、ｅ＝（√(Ａ２−Ｌ２)）／２で、即ち、(√(Ａ2−Ｌ2))／２＜Ｂとなるように隣り合う半月コロ間の距離Ｌを設定することで、半月コロ端部におけるガイドコロと紙用類の接触を確実に防ぐことができ、紙の不送りや斜め送りを信頼高く防止できる。上記関係式を用いて設計するには、使用する紙用類の撓み長さを実権により測定して、この式を満たすようにＬとＢを設定することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】シート材搬送装置の斜視図である。
【図３】給紙時のシート搬送装置を示す側面図である。
【図４】中継ローラへ紙用類を引き渡しす際のシート搬送装置の側面図である。
【図５】半月給紙コロが積載紙用類の最上紙に押圧する様子を示す図である。
【図６】半月給紙コロやガイドコロが給紙中心に関して対称に配置された様子を示す図である。
【図７】半月給紙コロ間でガイドコロと紙用類が接触しない関係を示す図である。
【図８】半月給紙コロのみの配置の際に紙用類が撓んでばたつく様子を説明する図である。
【図９】半月給紙コロ両端部のガイドコロに紙用類が接触する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
５ａ，５ｂ  半月給紙コロ
２２  ガイドコロ
２７  紙用類
Ａ  紙の撓み長さ
Ｂ  半月コロとガイドコロの半径差
Ｌ  半月コロ間の距離
ｅ  撓んだ紙の高さ
【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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【図９】
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