(57)【要約】【課題】搬送ローラーの長寿命化による、メンテナンスコストの削減。【解決手段】駆動ローラーと圧接力を変化させる機構を備えた従動コロをもち、紙厚、耐久枚数、センサー間通過時間に応じて圧接力を変化させ、ローラーの無駄な磨耗を減らすと共に、マテリアルに応じた最適な搬送力で搬送する。【選択図】        図１
2004315180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ローラーと搬送ローラーを回転駆動する駆動手段と搬送ローラーに圧接してシート材を挟持する従動コロを持つシート材搬送装置において
前記従動コロが駆動ローラーに対して圧接状態を保つとともに、前記従動コロの駆動ローラーに対する圧接力を変更可能にする手段を有する事を特徴とするシート材搬送装置。
【請求項２】
該シート材搬送装置が搬送したシート材の累計枚数を検出するカウンター手段を有し、その累計枚数に応じて、前記従動コロの駆動ローラーに対する圧接力を変更可能にする手段を有する事を特徴とする請求項１記載のシート材搬送装置。
【請求項３】
搬送するシート材の厚み検出手段を有し、これにより検出した厚みに応じて、前記従動コロの駆動ローラーに対する圧接力を変更可能にする手段を有する事を特徴とする請求項１記載のシート材搬送装置。
【請求項４】
シート材搬送路上の搬送方向に複数のシート材検知手段が設けられ、該シート材検知手段間の通過時間に応じて、前記従動コロの駆動ローラーに対する圧接力を変更可能にする手段を有する事を特徴とする請求項１記載のシート材搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真装置あるいは静電記録装置などの画像形成装置に用いられるシート材搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１２のようなドラム状または無端のベルト状の像担持体１の外表面にトナー像を形成し、該トナー像をシート材Ｐに転写してシート上に画像を形成する画像形成装置は知られている。この画像形成装置に用いられる、シート材収納庫２から該像担持体１までシート材Ｐを搬送するシート材搬送手段３００は次のように構成されている。搬送ガイド３０１はシート材が通るのに必要十分な間隔をもって対向配置され、駆動ローラー３０２と従動コロ３０３からなる搬送ローラー対が該搬送ガイド内に設けられている。この搬送ローラー対に挟持され駆動ローラー３０２の回転により搬送ガイド内をシート材Ｐが移動することによりシート材Ｐがシート収納庫２から像担持体１まで搬送される。このようなシート材搬送手段３００で用いられる駆動ローラー３０２は通常、金属製の軸上にゴムローラーを配置したものが用いられる。このゴムローラーはシート材Ｐとの摩擦により徐々に磨耗し摩擦係数の減少や、直径の減少を招く。摩擦係数の減少はシート材搬送時に駆動ローラーとシート材Ｐの間でスリップが生じ所望の搬送速度が得られずジャムの原因となる。またゴムローラーの直径の減少も同じく搬送速度の低下を引き起こしジャムの原因となる。これらの現象は駆動ローラー３０２の使用時間が長くなるにつれ発生し、対策としては駆動ローラー３０２の交換をする必要があった。近年では画像形成の高速化に伴い駆動ローラー３０２の交換のダウンタイムによる画像形成の生産性の悪化が問題視され、特にＰＯＤ市場のような高生産性及び高信頼性を要求される現場で使用される画像形成装置においては看過できない重要な問題となっている。
【０００３】
図１４に示すものは駆動ローラーの交換頻度を減少させた従来の画像形成装置のシート材搬送装置の一例を示すものである。これを説明するとシート材収納庫２から像担持体１に至る搬送部において搬送手段３００´を１列追加して、並列に二重化することで駆動ローラー３０２の磨耗を分散し駆動ローラーの交換間隔を２倍にしてローラー交換によるダウンタイムの減少を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の搬送路の二重化では次のような欠点があった。
【０００５】
・搬送路を二重化する場合、搬送ローラー位置や、紙検知センサー位置などを等配置にすれば紙搬送シーケンスは一種類で済ますことが可能だが同じ機構が等配置で並ぶので装置の大型化は避けられない。搬送ローラー位置や紙検知センサー位置を互いにずらして配置した場合装置本体の幅は低く押えられるが、紙搬送シーケンスはそれぞれのパスで異なり、具体的にはモーターのＯＦＦ／ＯＮや紙検知センサーによるジャム検知タイミングの二重化などが必要となる（図１４、図１５）。
【０００６】
・紙パスを二重化するためそれぞれのパスへ振り分ける為の分岐、合流手段としてデフレクターなどが必要となる。従って装置の小型化が進む現在では紙パスそのものが短くなる傾向にあり、紙パスを二重化した場合でも短い紙パス一つ一つに分岐と合流が必要となり装置の複雑化及びジャム処理性などが悪化する。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡便な構成で搬送ローラー交換の間隔を伸ばすことが出来るシート材搬送手段を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が提供するシート材搬送装置は搬送ローラー及び搬送ローラーを回転駆動する駆動手段、搬送ローラーに圧接する従動コロを備え、従動コロの駆動ローラーに対しての圧接力を通紙枚数、シート材の厚み、センサー間通過時間等に応じて変更可能にする手段を有する事を特徴とする。上記構成において駆動ローラーの磨耗が低減される為、長寿命化と交換頻度の減少によるメンテナンス諸経費（部品代、人件費等）の削減が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第一実施例］
以下、本発明の第一実施例について図１〜図７を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明を画像形成装置に適用した構成を示したものである。
【００１１】
転写紙Ｐは紙収納庫２に載置され、ピックアップローラー２０１により一枚ずつ取り出される。取り出された転写紙Ｐはシート材搬送手段によって感光体ドラムの転写部まで運ばれる。感光体ドラム１上にはトナー画像が形成され、転写部４では転写紙Ｐ上にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは定着部５に運ばれここで熱と圧力によりトナーが溶融し転写紙上に定着する。その後、排紙部６を経て製本装置や積載スタッカに送られる。またはスイッチバックパス７を経て再度転写部へ送られ今度は先ほど画像を形成した面と逆側に画像を形成し両面プリントを行う。
【００１２】
ここで、転写紙Ｐを紙収納庫２から転写部４まで搬送するシート材搬送手段３００について図２、３、４を用いて詳しく説明する。図２は正面図、図３は側面図、図４は上面図である。シート材搬送手段３００は対向する一対の搬送ガイド３０１と駆動ローラー３０２、従動コロ３０３からなる。
【００１３】
搬送ガイド３０１は３ｍｍから５ｍｍ程度の隙間をもって略平行に配置されている。
【００１４】
駆動ローラー３０２は金属の軸３０４上に複数のゴムローラー３０５が形成されている。これは駆動手段３０６及び駆動伝達手段３０７により回転する。駆動手段３０６は例えばパルスモーターなどが用いられ、画像形成装置本体の紙搬送制御手段により適時動作する。
【００１５】
従動コロ３０３はプラスチック製のコロで、回転可能に支持されている。従動コロ３０３は駆動ローラー３０２に対して圧接状態を保つように保持され、従動コロ圧接力変更機＋−構で従動コロの駆動ローラーに対する圧接力を適宜変更している。
【００１６】
従動コロの駆動ローラーに対しての圧接力を変更する従動コロ圧接力変更機構は以下の通りである。板バネ等の弾性部材からなるコロホルダー３０８の一端に従動コロ３０３の回転軸３０９を回転可能に保持し、他端は回動可能に支持されたホルダー台に固定されている。ホルダー台の回動軸を中心に矢印方向に回動させると駆動ローラー３０２に対する従動コロ３０３の圧接力が増加する。反対に矢印の方向に回動させると圧接力は減少する。本発明においてはパルスモーター３１３で回動量を調整して圧接力を変化させている。
【００１７】
次に、搬送するシート材Ｐの厚みに応じて圧接する従動コロ３０３の圧接力を変化させる制御手段について説明する。図９のようにシート材Ｐの厚みは予め各収納庫２に対して載置するシート材Ｐの厚みを入力しておくか、シート材Ｐの厚み検知機構３１６を本発明によるシート材搬送手段の搬送ローラーの上流側に配置して、そこで得られたシート材の厚みの情報を利用する。このようにして認識されたシート材Ｐの厚みに応じて駆動ローラー３０２に圧接する従動コロ３０３の圧接力Ｆを変化させる。また作業者が搬送する紙に応じた適切な値の圧接力Ｆを操作部などから直接入力してもよい。一般的に従動コロ３０３の圧接力Ｆとシート材Ｐを搬送する搬送力Ｔと摩擦によって磨り減る磨耗量Ｓには図７、図８のような関係がある。従動コロ３０３の圧接力Ｆを大きくすると摩擦力が増し搬送力Ｔは増大するがゴムの磨耗量Ｓも増加する。反対に従動コロ３０３の圧接力Ｆを小さくすると摩擦力が低下し搬送力Ｆは減少するがゴムの磨耗量Ｓは少なくなる。例えば搬送するシート材Ｐが厚紙のように剛性が高くガイドとの摩擦抵抗が大きくより多くの搬送力を必要とする場合は、ホルダー台３３０を図の矢印Ａ方向に回動させ圧接力Ｆを増加させて搬送力Ｔを増しスリップすることなく確実に搬送する（Ｔ２）。ただし磨耗量は多くなる（Ｓ２）。一方、第２原図用紙などの薄紙のようにガイドとの摩擦力が少なく搬送力Ｔをそれほど必要としない場合はホルダー台３３０を図の矢印Ｂ方向に回動させ圧接力Ｆを減少させて駆動ローラー３０２のゴム３０５の無駄な磨耗を減少させる（Ｔ１、Ｓ１）。また圧接力を減少させるので、従動コロの跡がつきやすい薄紙でも跡がつきにくくなるという特徴がある。
【００１８】
本発明では切り換え動作にアクチュエーター３１３（例えばパルスモータ）を使用したが、図８のようにレバー３２０などにより手動で作業者が圧接力を変化させても良い。また薄紙、厚紙と２段階に分けて圧接力を変化させるのではなく、無段階に変化させても同様の効果が得られる。
【００１９】
結果として圧接力を搬送するシート材に必要最小限の搬送力を持って搬送することで、ゴムローラーの磨耗量を最小にできるので、駆動ローラー自体の寿命が延び交換頻度を減らすことが出来る。交換頻度が減ることで画像形成装置のメンテナンス間隔が伸びマシンの稼働率があると同時に、メンテナンスに対する支払いが低く押えられる。また薄紙の搬送の場合でもコロ跡が発生しにくくなる特長がある。
【００２０】
［第二実施例］
一般的にゴムローラー３０５のゴムは熱や紙に含まれる紙粉などで耐久劣化を起こし徐々に摩擦係数が低下する。すると搬送力が低下しジャムの発生原因になる。そこで圧接力を搬送したシート材Ｐの累積枚数に応じて変化させ、常に一定の搬送力が得られるようにしても良い。例えば５０万枚までは圧接力Ｆ１で圧接し、５０万枚から１００万枚までは圧接力Ｆ２で圧接する。更に１００万枚からは圧接力Ｆ３で圧接して搬送力を確保する（図１０）。その為に図８のようにシート材搬送部に設けられた紙検知センサー３１７でシート材Ｐを検知するたびに画像形成装置内のカウンターＱに検知回数を蓄積する。このカウンターＱの値が所定の枚数（５０万枚、１００万枚）に達した時点で従動コロ３０３の圧接力を変化させる。手動切り換えの場合は画像形成装置の操作表示部にその旨を表示し操作者に切り換えを促す。また切り換え動作にアクチュエーター（例えばパルスモータ）を使用して自動的に切り換えても良い。切り換えを段階的に行うのではなく、無段階に行っても同様の効果が得られるのは第一実施例と同様である。特に本実施例においては紙検知センサーのカウント数をカウンターに記録しておくだけの単純な制御なので、紙種、紙サイズなど多数のパラメーターがある場合よりも制御上の不具合が発生しにくい特徴がある。
【００２１】
［第三実施例］
画像形成装置では図１１のように搬送手段内に複数のシート材検知センサー３１７を配置しシート材Ｐの位置を監視しながらシート材の移動を制御している。そこでセンサー間のシート材搬送に要した時間Ｔを計測し、その値が所定の通過時間Ｔ１を超える場合はシート材と搬送ローラー対の間でスリップしていると判断し従動コロ３０３を全て加圧する。そうでない場合はスリップを発生させない最低限の従動コロのみを加圧して使う。本実施例においてはセンサー間の通過時間というシート材搬送制御におけるジャムに直接かかわる基本的なデータを得て搬送状態を変化させるので特にジャムの予防に効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は搬送ローラー対の従動コロの圧接力を選択的に変化させることで駆動ローラーのゴムの削れを最小のものにして長寿命化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート材搬送装置を備えた画像形成装置
【図２】図１に示したシート材搬送装置の拡大断面図
【図３】図２に示したシート材搬送装置の側面透視図
【図４】図２に示したシート材搬送装置の上面図
【図５】従動コロの圧接の圧接状態説明図
【図６】シート材の厚みによるコロ切り換えを説明するフローチャート
【図７】圧接力と搬送力の関係を説明するグラフ
【図８】圧接力とゴムローラーの磨耗量の関係を説明するグラフ
【図９】手動で圧接力を変化させる場合の説明図
【図１０】通紙枚数によって圧接力を切り換える場合の説明図及びフローチャート
【図１１】センサー間通過時間の変化によって圧接力を切り換えを説明する図及びフローチャート
【図１２】従来のシート材搬送装置を備えた画像形成装置
【図１３】従来のシート材搬送装置を備えた画像形成装置（２重パス）
【図１４】従来の２重化された搬送パスの説明図
【図１５】従来の２重化された搬送パスの説明図
【符号の説明】
１  像担持体
２  シート材収納庫
３０１  搬送ガイド
３０２  駆動ローラー
３０３  従動コロ
３０６  駆動モーター
３０７  ギヤ
３０８  コロホルダー
３０９  コロ軸
３１０  ガイド溝
３１２  切り換えレバー
３１３  切り換えモーター
３１６  シート材厚み検知機構
３１７  紙検知センサー
【図１】
2004315180.tif 000003
【図２】
2004315180.tif 000004
【図３】
2004315180.tif 000005
【図４】
2004315180.tif 000006
【図５】
2004315180.tif 000007
【図６】
2004315180.tif 000008
【図７】
2004315180.tif 000009
【図８】
2004315180.tif 000010
【図９】
2004315180.tif 000011
【図１０】
2004315180.tif 000012
【図１１】
2004315180.tif 000013
【図１２】
2004315180.tif 000014
【図１３】
2004315180.tif 000015
【図１４】
2004315180.tif 000016
【図１５】
2004315180.tif 000017