(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の両端部を回転可能に支持された駆動ローラと、
該駆動ローラの回転に連れ回りし、全て同形状且つ同寸法であり、該駆動ローラに対応させて均等配列された複数の従動ローラと、
該従動ローラを回転可能に支持する複数の従動ローラ支持部材と、
前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接するよう前記従動ローラ支持部材を夫々付勢する複数の付勢部材と、を備えるシート搬送装置において、
前記付勢部材を支持するとともに、その表面上でシート部材を搬送するガイド板フレームに対して組みつけられた共通の板状部材であるブラケットを有し、
前記付勢部材は一端部を前記従動ローラ支持部材にそれぞれ係合させ、且つ他端部を該ブラケットに係合させ、
前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接されることによる前記回転軸の撓み量を減らすように、前記ブラケットの前記付勢手段を夫々支持し且つそれに対向する複数の対向部が、前記軸方向における前記駆動ローラの中央部に位置する対向部に対して前記両端部からの距離が近い対向部ほど前記駆動ローラから遠くなる方向へ該ブラケットを凹ませた凹部であり、
前記従動ローラと前記駆動ローラによるシート搬送力は前記回転軸の長手方向において略等しいことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート搬送装置において、
前記複数の従動ローラ支持部材は耐磨耗材料からなることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシート搬送装置において、
前記付勢部材が圧縮スプリングであることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート部材等の薄形状物体をローラ等の搬送部材を使って搬送する搬送装置と、これを用いた複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、スキャナ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置においては、用紙その他の記録媒体、シート部材等の薄形状物体をローラ等の搬送部材を用いて搬送する搬送装置が多く使用されているが、このような搬送装置に関しては、多くの技術的提案がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１には、原稿自動搬送装置において、露光部から原稿を排紙する際、原稿後端がローラを抜ける際の搬送力を段階的に減らし、原稿後端が抜ける際の急激な送り力の変化を軸方向に分散させて搬送速度むらを最小限におさえ、原稿速度がばらつくために発生する複写画像ひずみを防止するために、原稿を露光部に搬送させる搬送ローラと加圧ローラにおいて、露光位置に最も近い加圧ローラ群に対して、それぞれの露光位置までの距離に差を付けることにより、急激な送り力の変化をおさえ、複写画像ひずみを防止する技術が開示されている。この技術は、搬送力を生ずる加圧部材がそれぞれ異なった位置にある。また、各加圧部材によって搬送力に差を生じさせている。
【０００４】
また例えば特許文献２には、ローラ間の搬送力及び面圧に差異を生じず、用紙にストレスを与えない性能の安定した安価な搬送装置を提供するために、中央部の従動ローラの直径をＤｔとし、両端部の従動ローラ２ｂの直径をＤｒとし、また従動ローラが駆動ローラに当接したときの従動ローラ保持軸の中央部で生じるたわみ量をδとするとき、ＤｔとＤｒの関係が、Ｄｔ＝Ｄｒ＋２×δ
となるように構成し、これにより駆動ローラに当接する従動ローラのニップ幅を等しくし、中央部の従動ローラと両端部の従動ローラの搬送力を均等にし、単位接触面積当たりの当接圧を一定にする技術が開示されている。この技術は、各コロ間の搬送力差を無くすために従動ローラの撓みを見込んでいるが、これは物理的に負荷が掛かる状態で駆動系の負荷の増大や経時的な破壊への懸念もある。
【特許文献１】特開２００１−０６６８３２号公報
【特許文献１】特開２００２−１７３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１、図２は、軸３０上に数個のコロ３１・・・があり、両端を回転可能に軸心固定された駆動ローラ３２と、その各コロ３１の相対する位置に圧を生じさせるための従動コロ３３が接しており、これらの従動コロ３３はスプリング３４等の弾性部材で前記圧を発生する構成を示す。
【０００６】
図１は、画像形成装置に用いた場合の、駆動ローラ３２の各コロ３１が例えば前側板（フレーム）３５と後側板（フレーム）３６の間の中心線に対して均等配列ではなく、後側板３６へ偏った配列の場合を示す。前側板３５と後側板３６は支持点として図中三角形の図形でもって示してある。この時、後側板３６に一番近い従動コロ３３に対するスプリング３４の付勢力でこれに相対する位置にある駆動ローラ３２のコロ３１が押され、駆動ローラ３２が図示のように撓む。これに伴い駆動ローラ３２の他のコロ３１と従動コロ３３の接触位置は、スプリング３４が伸びる方向に移動し、それらに対するスプリング３４の付勢力は取り付け時荷重が弱くなり、シート部材搬送力は低下する。従って、後側板３６に一番近い位置のコロとの搬送力差が大きくなる。
【０００７】
図２は、駆動ローラ３２の各コロ３１が前側板３５と後側板３６の間の中心線に対して均等配列である場合を示す。この時、前側板３５と後側板３６に近い従動コロ３３のスプリング３４の付勢力でこれに相対する位置にある駆動ローラ３２のコロ３１が押され、やはり駆動ローラ３２が撓む。これに伴い駆動ローラ３２中央部の他のコロ３１と従動コロ３３の接触位置は、スプリング３４が伸びる方向に移動し、それらに対するスプリング３４の付勢力は、取り付け時荷重が弱くなり、シート部材搬送力は低下する。従って、各側板３５、３６に近い位置のコロ３１との搬送力差が大きくなる。
【０００８】
このようなシート部材搬送装置おいては次の不具合が存在する。
（１）従動コロからの圧により駆動ローラの各コロが押され駆動ローラが撓む。これにより各コロに圧を与えるスプリングの取付け時長さが各コロによって変わってしまい、スプリングが同一品（一種類）である時に各コロでの圧が異なり、紙等シート部材の搬送力が均一でなくなりスキュー等の搬送障害を発生させる。
（２）駆動ローラの撓みを想定して各コロ毎にスプリングの種類を変えて別部品とすることも可能であるが、部品の種類が増えて製造区での部品管理の手間が増え、また製造工程でのスプリングの取付け間違い等も起こり易くなる。
（３）駆動ローラの撓みを防ぐために、ローラ軸を太くすることも可能であるが、部品重量の増加、負荷トルクの増大による消費電力の増加や経時耐久性の低下等の懸念が発生する。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点を解決可能な薄形状物体であるシート搬送装置と、これを用いた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係るシート搬送装置は、回転軸の両端部を回転可能に支持された駆動ローラと、
該駆動ローラの回転に連れ回りし、全て同形状且つ同寸法であり、該駆動ローラに対応させて均等配列された複数の従動ローラと、
該従動ローラを回転可能に支持する複数の従動ローラ支持部材と、
前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接するよう前記従動ローラ支持部材を夫々付勢する複数の付勢部材と、を備えるシート搬送装置において、
前記付勢部材を支持するとともに、その表面上でシート部材を搬送するガイド板フレームに対して組みつけられた共通の板状部材であるブラケットを有し、
前記付勢部材は一端部を前記従動ローラ支持部材にそれぞれ係合させ、且つ他端部を該ブラケットに係合させ、
前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接されることによる前記回転軸の撓み量を減らすように、前記ブラケットの前記付勢手段を夫々支持し且つそれに対向する複数の対向部が、前記軸方向における前記駆動ローラの中央部に位置する対向部に対して前記両端部からの距離が近い対向部ほど前記駆動ローラから遠くなる方向へ該ブラケットを凹ませた凹部であり、
前記従動ローラと前記駆動ローラによるシート搬送力は前記回転軸の長手方向において略等しいことを特徴とする。
【００１１】
同請求項２に係るものは、請求項１に記載のシート搬送装置において、前記複数の従動ローラ支持部材は耐磨耗材料からなることを特徴とする。
【００１２】
同請求項３に係るものは、請求項１または２に記載のシート搬送装置において、前記付勢部材が圧縮スプリングであることを特徴とする。
【００１３】
同請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３のいずれかに記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、前記従来の不具合を防止可能であるとともに、スプリングの種類を増やさず、また駆動ローラの軸径を増やさずに、支持部位に近い従動コロのスプリング力による駆動ローラの撓みが抑えられ、支持部位から離れている駆動部材と従動部材での搬送力の低下や減少を抑制可能となり、駆動部材と従動部材による各接触部位での搬送力差が無くなり、あるいは小さくなり、スキュー等の無い安定したシートの搬送が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
図９は、本発明に係るシート搬送装置を備えることが可能な画像形成装置を示し、特に薄形状物体の一例である用紙などのシート状の部材である転写材の搬送経路を示す説明図である。この画像形成装置は、装置本体に下部に２段の給紙カセット１ａ、１ｂが配置され、給紙指令が発せられると、一方の給紙カセット１より記録媒体としての用紙が分離給送手段２によって１枚ずつ給紙される。給紙された用紙は、グリップローラ対３を通過し、再給紙搬送路との合流地点の中間ローラ対４を経てレジストローラ対５に達する。なお、分離給送手段２、グリップローラ対３、中間ローラ対４及びレジストローラ対５は、それぞれクラッチ、ステッピングモータ等により単独で駆動できるように構成されている。
【００２０】
図中の符号６は像担持体としての感光体ドラムであり、この感光体ドラム６上には公知の電子写真プロセスによってトナー像が形成され、給送された用紙はレジストローラ対５によりこのトナー像に同期して感光体ドラム６の転写位置に搬送され、そしてトナー像が転写される。転写を終えた用紙は、定着装置７に搬送され、ここでトナー像が用紙に定着される。
【００２１】
画像形成を終えた用紙は、反転しない場合、そのままストレートに排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙される。また、反転排紙若しくは両面コピーが選択されている場合は、分岐爪８の切り替えにより用紙は反転装置１０へ搬送される。
【００２２】
反転装置１０は、中間トレイ１２に通ずる反転往路１１と、中間トレイ１２から排紙ローラ９に通ずる反転復路１３とを有する。反転往路１１に送り込まれた用紙は、搬送ローラ対１４を経由して反転ローラ対１５、１６に挟持され、その搬送作用により中間トレイ１２に送られる。中間トレイ１２には、スイッチバックローラ対２０、２１が設けられている。上スイッチバックローラ２０が図示していないソレノイドを駆動源として下スイッチバックローラ２１に対し接離可能となっている。
【００２３】
反転往路１１には、反転ローラ対１５、１６の上流側に、入口センサ２２が設けられ、入口センサ２２が用紙の先端を検知すると、その検知をトリガとしてスイッチバックローラが用紙を受け入れるように回転駆動し、用紙後端が所定の用紙停止位置に到達したとき駆動を停止させる。その後、スイッチバックローラ対２０、２１を逆転方向に駆動させ、用紙は後端が前端となって進入方向と逆方向に搬送される。
【００２４】
反転ローラ対１６、１７に挟持された用紙は、その搬送作用により搬送され、上スイッチバックローラ２０は、図示していないソレノイドにより駆動され鎖線位置に移動することにより、次給紙が中間トレイ１２に進入可能となる。また中間トレイ１２に続いて設けられた切り換え爪２３により、反転排出する場合と、両面コピーする場合とで搬送方向が切り換えられる。スイッチバックされる用紙は上スイッチバックローラ２０、下スイッチバックローラ２１、反転ローラ１６、１７により反転復路１３を搬送され、搬送ローラ対２４及び１４を介し、そして排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙されるか、反転ローラ１７に沿って送られて中間トレイ１２の下方に設けられた再給紙搬送路２５、中間ローラ対４を経てレジストローラ対５へ送られて、用紙の裏面に画像形成の終えると機外に排紙されるかする。
【００２５】
図３、図４は本発明の第１実施例の構成を示す斜視図である。図中５１は駆動ローラを示す。その両端近辺の図示は省略するが画像形成装置の側板等の構成部材に軸受等で支えられ、一定の位置で自由回転可能となっている。図中５２は駆動ローラ５１の軸、５３は駆動ローラ５１のコロを示す。これらは軸５２に組み付けられており、軸５２の回転に伴って同回転速度で回転する。図中５４は従動コロ、５５は従動コロを支えるアームを示す。従動コロ５４は、図４に示すように、アーム５５に自由回転可能に組み付けられている。図中５６はガイド板フレームを示す。このガイド板フレーム５６は、その表面上でシート部材を搬送するガイドであり、またアーム５５を組み付ける支持部材となっている。図中５７はブラケットを示し、ガイド板フレーム５６に組み付けられている。図中５９は駆動ローラのコロ５３と従動コロ５４の接している部分であるニップ部を示す。また駆動ローラ５１の各従動コロ５３は全て同直径であり、従動コロ５４も全て同直径である。またアーム５５は、耐磨耗材料で作成する。例えば樹脂材料ではエンジニアリングプラスチックであるポリアセタール等が適している。
【００２６】
図５は、図３に示したユニットを図３の下側から見た斜視図である。図中５８は弾性部材の一例としての圧縮スプリングを示す。この圧縮スプリング５８の一端はそれぞれアーム５５に組み付けられ、他端はブラケット５７に組み付けられている。
【００２７】
図６はブラケット５７の斜視図(Ａ)と矢視Ａ方向の側面図を示す。圧縮スプリング５８が組み付けられる部分ａ〜ｄは同一平面上にはなく、異なった位置関係となっている。すなわち位置ｂとｃは図示のようにブラケット５７の表面上で凹まずに同じ位置にあり、これらに比べて位置ｄは凹んでいて深く、ａはさらに凹んでいて深い。
【００２８】
図７は、図１に相当する図３の簡略図を示す。駆動ローラ５１の各コロ５３が前側板３５と後側板３６の間で均等配列ではなく、例えば後側板３６へ偏った配列の場合を示す。駆動ローラ５１の各コロを後側板より５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄとし、従動コロを同様に５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄとする。また、これらの位置関係は図示の通りである。後側板３６に一番近い従動コロ５４ａの圧縮スプリング５８の他端を受けるブラケット５７の部分は、他の従動コロ５４ｂ〜５４ｄ用の圧縮スプリング５８の他端を受ける部分より凹んでいて低い位置にある。また従動コロ５４ｄの圧縮スプリング５８を受けるブラケット５７の部分は、従動コロ５４ａ用の圧縮スプリング５８を受ける部分より高く、従動コロ５４ｂ、５４ｃ用の圧縮スプリング５８よりも凹んでいて低い位置にある。
【００２９】
この構成により、各側板３５、３６に近い従動コロ５４ａ、５４ｄ用の圧縮スプリング５８の取り付け長さが図１の状態よりも長くなって圧縮スプリング５８の取り付け時の荷重が弱くなり、駆動ローラ５１の軸５２の撓み量を減らすことが可能となる。そしてこの時、従動コロ５４ａ〜５４ｄの各圧縮スプリング５８の取り付け長さがほぼ同じとなって、ほぼ同じスプリング力が各従動コロ５４ａ〜５４ｄに掛かり、さらにほぼ各ニップ部５９での搬送力の差が縮まってほぼ同一となる。
【実施例２】
【００３０】
図８は本発明の第２の実施例を示す。この実施例は、駆動ローラ５１の各コロ５３が前側板３５と後側板３６の間で中心線に対して均等配列の場合である。駆動ローラ５１の各コロを後側板３６より５３ｅ〜５３ｈとし、従動コロを同様に５４ｅ〜５４ｈとして示してある。また、これらの位置関係は図中指示の通りである。各側板（フレーム）に近い従動コロ５４ｅ、５４ｈの圧縮スプリング５８の他端を受けるブラケット５７の部分は、他の従動コロ５４ｆ、５４ｇ用の圧縮スプリング５８を受ける部分より低い位置にある。
【００３１】
この構成により各側板３５、３６に近い従動コロ５４ｅ、５４ｈ用の圧縮スプリング５８の取り付け長さが図２の例よりも長くなって圧縮スプリング５８の取り付け時荷重が弱くなり、駆動ローラ５１の撓み量を減らすことが可能となる。そしてこの時、従動コロ５４ｅ〜５４ｈの各圧縮スプリング５８の取り付け長さがほぼ同じとなって、ほぼ同じスプリング力が各従動コロ５４ｅ〜５４ｈに掛かり、さらにほぼ各ニップ部５９での搬送力もほぼ同一となる。
【００３２】
すなわち本発明では、スプリングの種類を増やさず、また駆動ローラの軸径を増やさずに、各側板（フレーム）に近い従動コロのスプリング力による駆動ローラの撓みが抑えられ、各側板（フレーム）から離れて中ほどにあるニップ部での搬送力の低下や減少を抑制可能となり、駆動ローラの各コロと従動コロによる各ニップでの搬送力差が無くなり、あるいは小さくなり、スキュー等の無い安定したシート部材の搬送が可能となる。
【００３３】
また、圧を発生させる各スプリングの一端がそれぞれ別々の部材で支えられていると、これらの部材間での寸法及び組付けのバラツキにより従動コロとの距離寸法にバラツキが生じてスプリング取付け部の寸法も不安定になり、これに伴いスプリングが発生させる従動コロの圧が不安定即ち搬送力が不安定となりスキュー等を発生させるが、本発明では図３に示す様に、各圧縮スプリング８は共通の構成部材であるブラケット７に組み付けられるので、問題をなくせる。
【００３４】
また、駆動ローラのコロと従動コロの寸法、即ち径が異なると、自ずとスプリング取付け部の長さも変わり、各コロ間での搬送力差を無くす狙いが維持し難くなるが、本発明では、駆動ローラのコロと従動コロが同直径(同寸法)のため各コロ間でのニップの位置(レイアウト)差が最小限に抑えられ、スプリングを取り付ける距離の寸法は最小限の部品の積上げとなり、従ってスプリングの取り付けの距離はより精度を高められ、各コロのスプリング力の取り付け時荷重を同一あるいは同一に近づけることが可能となり、各ニップ部での搬送力差を最小限に抑えられ、スキュー等の無い安定したシート部材の搬送が可能となる。
【００３５】
また、強い搬送力を必要とする時はスプリング力を強くして従動コロを駆動ローラへ強く圧接するが、従動コロはコロとコロを支える部材とから構成されていると、その嵌め合い部に大きな力が掛かって磨耗が進み、摺動抵抗が大きくなるが、本発明では、駆動ローラのコロはすべて同径であり、複数の従動コロも同径、同寸法であるため、各コロ間でのニップ位置差が最小限に抑えられ、スキュー等の無い安定したシート部材の搬送が可能となる。
【００３６】
また強い搬送力を必要としてスプリング力を強くした場合、従動コロは駆動ローラへ強く圧接し、その反作用力で従動コロとアームの嵌め合い部の摺動抵抗が大きくなるが、アーム部に高耐久及び高耐磨耗材料を使用することで磨耗や劣化を抑制し、安定した動作が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来のシート搬送装置の簡略図
【図２】従来のシート搬送装置の簡略図
【図３】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図
【図４】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図
【図５】図３に示したユニットを図３の下側から見た斜視図
【図６】図３に示したユニットのブラケットの斜視図(Ａ)と矢視Ａ方向の側面図
【図７】図１に相当する図３の簡略図
【図８】本発明の第２の実施例の簡略図
【図９】本発明に係るシート搬送装置を備えることが可能な画像形成装置を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１    給紙カセット
２    分離給紙手段
３    グリップローラ
４    中間ローラ
５    レジストローラ
６    感光体ドラム
７    定着装置
８    分岐爪
９    排紙ローラ
１０    反転装置
１１  反転往路
１２    中間トレイ
１３  反転復路
１４  搬送ローラ
１５、１７    反転ローラ（駆動ローラ）
１６、１６ａ、１６ｂ    反転ローラ（従動ローラ）
１６ｃ  反転ローラ（従動ローラ）の軸
１８  スプリング
１９  ソレノイド
２０、２１    スイッチバックローラ
２２  入口センサ
２３  切り換え爪
２４  搬送ローラ
２５  再給紙搬送路
３５  前側板
３６  後側板
５１  駆動ローラ
５２  駆動ローラの軸
５３、５３ａ〜５３ｈ  駆動ローラのコロ
５４、５４ａ〜５４ｈ  従動コロ
５５  アーム
５６  ガイド板フレーム
５７  ブラケット
５９  ニップ部
５８  圧縮スプリング
【図１】
0004530956.tif 000002
【図２】
0004530956.tif 000003
【図３】
0004530956.tif 000004
【図４】
0004530956.tif 000005
【図５】
0004530956.tif 000006
【図６】
0004530956.tif 000007
【図７】
0004530956.tif 000008
【図８】
0004530956.tif 000009
【図９】
0004530956.tif 000010