(57)【要約】【課題】シート搬送時の重送と騒音の両方を良好に抑制する。【解決手段】シート搬送部１は、フィードロール１３と抵抗部材１４とが第１のニップ領域を形成し、レジストロール１６、１７が第２のニップ領域を形成している。シートトレイ１１から供給されたシートが第１のニップ領域と第２のニップ領域とにおいて把持されると、抵抗部材１４の抵抗力によってシートの撓み量が徐々に減少する。シートの撓みが決められた量を下回ると、シートがニップ調整機構１５に当接する。このときニップ調節機構１５は、抵抗部材１４がシートに与える抵抗力を弱めるように抵抗部材１４の位置を異ならせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する供給ロールと、
前記供給ロールに圧接されて当該供給ロールとの間に第１のニップ領域を形成し、当該第１のニップ領域においてシートの搬送を妨げる方向の抵抗力をシートに与える抵抗部材と、
前記供給ロールよりもシートの搬送方向に対して下流側に設けられ、対向して第２のニップ領域を形成する１対の搬送ロールであって、前記供給ロールにより搬送されるシートの後端部が前記第１のニップ領域を通過する前に前記第２のニップ領域において当該シートを把持し、把持したシートを搬送する１対の搬送ロールと、
１枚のシートが前記第１のニップ領域と前記第２のニップ領域とにおいて把持されているときに、前記抵抗部材が当該シートに与える前記抵抗力を弱める調整機構と
を備えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記抵抗部材は、
軸と、
前記軸に固定され、前記供給ロールと共に前記第１のニップ領域を形成するリタードロールと、
前記軸を付勢して当該軸及び当該軸に固定されたリタードロールの回転を妨げる制動部材と
を備え、
前記調整機構は、
前記第１及び第２のニップ領域において把持されているシートがこれらのニップ領域間において決められた撓み量を下回るときに当該シートに当接すると共に、前記撓み量の低下に伴ってその位置を決められた方向に移動させる当接部材と、
前記当接部材の前記方向への移動に従って、前記制動部材が前記軸に付勢する力を緩和させる緩和部材と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
請求項１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、重送を防ぎながらシートを搬送すると共に、搬送に伴って発生する騒音を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙等のシートを供給するシート搬送装置においては、重送を防止し、シートを確実に１枚ずつ供給することが基本性能として求められることが多い。例えば、画像形成装置に用いられるシート搬送装置においては、重送は紙詰まり等の不具合を起こすおそれがあるため、これを防止するための機構が設けられている。
【０００３】
このような機構の一例としては、フィードロールとリタードロールとにより構成されるロール対が挙げられる。ここで、フィードロールとは、シートを搬送する方向に回転するロール部材であり、リタードロールとは、回転せずにフィードロールに圧接するか、あるいはフィードロールの回転方向とは逆の方向に回転しながらフィードロールに圧接するロール部材である。これらのロール部材は比較的摩擦係数の大きい材料からなり、互いに接する位置がシートを把持するニップ領域を形成している。このニップ領域においては、例えば２枚のシートが重なった状態で進入してきた場合、フィードロールに接する側のシートはフィードロールに搬送されて排出される一方、リタードロールに接する側のシートは、リタードロール表面の摩擦によって搬送を妨げる方向の力が加えられる。このとき、２枚のシート間の摩擦係数よりもシートとリタードロールの間の摩擦係数のほうが大きければ、リタードロール側のシートは搬送されずにとどまるので、重送を防止することができる。
【０００４】
ところで、上述のロール対には騒音が発生しやすいという問題がある。これは、フィードロールとリタードロールとにより高いニップ圧で把持されていたシートの後端部分が、上述のニップ領域を通過した瞬間に把持される力を失うことによって、シートの搬送時にかかる搬送抵抗が急激に低減し、シートの搬送速度や姿勢が大きく変化するためである。なお、この現象はシートの搬送速度や姿勢を変化させるものであるため、特に画像形成装置においては、シートの搬送時に騒音を発生させるだけでなく、シートに形成される画像に乱れを生じさせるという問題もある。
【０００５】
この問題を解決するための技術としては、例えば特許文献１に記載の発明がある。特許文献１に記載された用紙搬送装置（図７参照）は、リタードローラ５（リタードロール）とレジストローラ装置８の駆動ローラ１２との間に調整機構１０を配置し、この調整機構１０が、駆動ローラ１２の回転に応じてリタードローラ５を給紙ローラ４（フィードロール）から離間させる方向に付勢して、リタードローラ５によるニップ圧を低減させるものである。このような構成とすることで、シートを１枚ずつ送り出す捌き動作の後でリタードローラ５のニップ圧を低減させることができるので、駆動ローラ１２がシートを搬送するときの搬送抵抗を減らすことが可能となる。
【特許文献１】特開平６−１４４６２２号公報（段落００１３、００１４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の特許文献１に記載された方法では、駆動ローラ１２の回転に応じて一様にニップ圧を低減させる方向に付勢するため、長期の使用により重送を防止する効果が低下するという問題があった。例えば、特許文献１に記載の用紙搬送装置において、リタードローラ５や駆動ローラ１２の摩擦力が経時変化により低下した場合には、ニップ圧が低下する度合いがそれまでよりも大きくなり、ニップ圧が必要以上に低下して重送が起こりやすくなってしまう。
【０００７】
加えて、この用紙搬送装置においては、シートの後端部分が給紙ローラ４とリタードローラ５とにより形成されるニップ領域を通過してからも、この部分がレジストローラ装置８により形成されるニップ領域を抜けるまでニップ圧が低減されたままとなってしまうため、このときにはシートの搬送を妨げるのに十分なニップ圧が確保できず、予期せぬタイミングで不必要なシートが搬送されてしまうおそれもある。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート搬送時の重送と騒音の両方を良好に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシート搬送装置は、上述の目的を達成するべく、シートを搬送する供給ロールと、前記供給ロールに圧接されて当該供給ロールとの間に第１のニップ領域を形成し、当該第１のニップ領域においてシートの搬送を妨げる方向の抵抗力をシートに与える抵抗部材と、前記供給ロールよりもシートの搬送方向に対して下流側に設けられ、対向して第２のニップ領域を形成する１対の搬送ロールであって、前記供給ロールにより搬送されるシートの後端部が前記第１のニップ領域を通過する前に前記第２のニップ領域において当該シートを把持し、把持したシートを搬送する１対の搬送ロールと、１枚のシートが前記第１のニップ領域と前記第２のニップ領域とにおいて把持されているときに、前記抵抗部材が当該シートに与える前記抵抗力を弱める調整機構とを備える。
かかるシート搬送装置によれば、シートに十分な抵抗力を与えている抵抗部材は、シートが第１のニップ領域と第２のニップ領域の両方に把持されているときだけ抵抗力（搬送抵抗）を低減され、シートの後端部分が第１のニップ領域を通過すると、抵抗力がもとの状態に回復する。
【００１０】
また、本発明において、前記抵抗部材は、軸と、前記軸に固定され、前記供給ロールと共に前記第１のニップ領域を形成するリタードロールと、前記軸に付勢して当該軸及び当該軸に固定されたリタードロールの回転を妨げる制動部材とを備え、前記調整機構は、前記第１及び第２のニップ領域において把持されているシートがこれらのニップ領域間において決められた撓み量を下回るときに当該シートに当接すると共に、前記撓み量の低下に伴ってその位置を決められた方向に移動させる当接部材と、前記当接部材の前記方向への移動に従って、前記制動部材が前記軸に付勢する力を緩和させる緩和部材とを備える構成であってもよい。このようにすれば、比較的簡素な構成で抵抗力を調整することができる。
【００１１】
なお、本発明は、上述のシート搬送装置を備える画像形成装置としても特定され得る。すなわち、この画像形成装置とは、シートを搬送する供給ロールと、前記供給ロールに圧接されて当該供給ロールとの間に第１のニップ領域を形成し、当該第１のニップ領域においてシートの搬送を妨げる方向の抵抗力をシートに与える抵抗部材と、前記供給ロールよりもシートの搬送方向に対して下流側に設けられ、対向して第２のニップ領域を形成する１対の搬送ロールであって、前記供給ロールにより搬送されるシートの後端部が前記第１のニップ領域を通過する前に前記第２のニップ領域において当該シートを把持し、把持したシートを搬送する１対の搬送ロールと、１枚のシートが前記第１のニップ領域と前記第２のニップ領域とにおいて把持されているときに、前記抵抗部材が当該シートに与える前記抵抗力を弱める調整機構とを有するシート搬送手段と、前記シート搬送手段から搬送されたシートに画像を形成する画像形成手段とを備えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［１．実施形態の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略的構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１００の構成は、シート搬送部１と画像形成部２とに大別される。シート搬送部１は、いわゆるＰＰＣ（Plain Paper Copier）用紙等のシート状の記録材（以下「シート」という。）を収容し、画像形成部２に供給する。画像形成部２は、例えば電子写真方式のプリンタであり、トナーを用いてシートに画像を形成する。
【００１３】
ここで、シート搬送部１の詳細な構成を図２を示しながら説明する。シート搬送部１は、シートトレイ１１と、ナジャーロール１２と、フィードロール１３と、抵抗部材１４と、ニップ調整機構１５と、レジストロール１６、１７とを備える。シートトレイ１１は所定のサイズのシートを積層した状態で収容する。ナジャーロール１２は摩擦係数の大きい部材からなるロール部材であり、図示せぬ駆動装置により図中の矢印Ａの方向に回転されてシートトレイ１１上面のシートを供給する。
【００１４】
フィードロール１３およびレジストロール１６、１７は、それぞれ摩擦係数の大きい部材からなるロール部材である。フィードロール１３およびレジストロール１６は、それぞれ、図示せぬ駆動装置により図中の矢印Ｂ、Ｃの方向に回転される。レジストロール１７は、レジストロール１６に従動して図中の矢印Ｄの方向に回転する。レジストロール１６、１７は、互いに対向する位置においてニップ領域Ｎ２を形成する。
【００１５】
続いて、抵抗部材１４およびニップ調整機構１５の構成を詳細に説明する。図３および図４は、シート搬送部１を図２中の矢印Ｚの方向から観察した図である。なお、同図においては、抵抗部材１４とニップ調整機構１５を除く部分を省略している。同図に示すように、抵抗部材１４は、軸１４１と、リタードロール１４２と、パッドブレーキ１４３と、付勢部材１４４とを備える。また、ニップ調整機構１５は、当接部材１５１と、緩和部材１５２と、付勢部材１５３とを備える。
【００１６】
軸１４１は棒状の金属であり、その端部にはパッドブレーキ１４３と接触する円形の接触面１４１ａが形成されている。リタードロール１４２は摩擦係数の大きい部材からなるロール部材であり、その中心を軸１４１が貫通している。リタードロール１４２は軸１４１に固定され、フィードロール１３と対向する位置においてニップ領域Ｎ１を形成する。パッドブレーキ１４３は軸１４１およびリタードロール１４２がフィードロール１３に従動して回転するのを抑制する制動部材であり、その端部には軸１４１の接触面１４１ａと接触する制動面１４３ａが形成されている。付勢部材１４４はばね等の弾性体であり、パッドブレーキ１４３を図中の矢印Ｅの方向に付勢する。
【００１７】
当接部材１５１はシートと接する棒状部材であり、その端部は緩和部材１５２と連結している。緩和部材１５２は凹部１５２ａを有し、この凹部１５２ａは軸１４１の一端を挿入され、その底部において軸１４１と接している。この凹部１５２ａは、その深さが当接部材１５１に近い位置ほど深くなるような傾斜を有している。付勢部材１５３はばね等の弾性体であり、緩和部材１５２を図中の矢印Ｆの方向に付勢する。
【００１８】
なお、図３および４においては、ニップ調整機構１５の特徴を容易に理解せしめるため、緩和部材１５２（特に凹部１５２ａ）の形状を誇張して示している。そのため、これらの図のニップ調整機構１５については、実際の縮尺とは異なっている。
【００１９】
また、この実施形態において用いられるシートは、上述のニップ領域Ｎ１とニップ領域Ｎ２において同時に把持され、所定の量の撓みを生じることが可能な程度の長さを有しているものとする。ここにおいて、「長さ」とは、シートの搬送方向に沿った辺の長さのことであり、「所定の量の撓み」とは、撓んだシートが当接部材１５１に接しない程度の撓みのことである。なお、シートの搬送方向に直交する方向の辺の長さについては、特に問わない。
【００２０】
［２．動作］
以上の構成のもと、シート搬送部１は画像形成部２にシートを供給する。以下では、このときシート搬送部１が行う動作について説明する。はじめに、画像形成部２からシートを供給する旨の指示が入力されると、シート搬送部１においては、ナジャーロール１２が回転してシートトレイ１１上面のシートをニップ領域Ｎ１に供給する。ニップ領域Ｎ１においては、フィードロール１３がシートの搬送を行う。
【００２１】
このとき、緩和部材１５２は付勢部材１５３に付勢され、図３に示す位置（以下、この位置を「基準位置」という。）にある。そのため、軸１４１は付勢部材１４４に付勢されたパッドブレーキ１４３によって制動力を与えられ、ほとんど回転しない状態となっている。ゆえに、シートはニップ領域Ｎ１において、フィードロール１３からはシートを搬送させる方向の力（ｆ１とする。）を与えられる一方、リタードロール１４２からは、シートの搬送を妨げる方向の抵抗力（ｆ２とする。）を与えられる。このとき、それぞれの方向への力の大きさはｆ１のほうが大きくなるため、結果的にシートはレジストロール１６、１７により形成されるニップ領域Ｎ２の方向へ搬送される。
【００２２】
なお、リタードロール１４２表面は、シートに比べて十分に大きい摩擦係数を有しているため、ニップ領域Ｎ１に複数枚のシートが進入してきたとしても、リタードロール１４２に接する側のシートは搬送を妨げられ、フィードロール１３に接する１枚のシートのみが搬送されるようになっている。
【００２３】
このようにして１枚のシートが搬送されると、やがて、このシートはニップ領域Ｎ１とニップ領域Ｎ２の両方において把持されている状態に至る。図５は、このときのシートの状態を示した図である。同図に示すように、シートＳは当接部材１５１に接しない程度の撓みを生じさせながらニップ領域Ｎ１とニップ領域Ｎ２において把持されている。このとき、ニップ領域Ｎ１においては、リタードロール１４２がシートＳの搬送を妨げる方向の抵抗力を生じさせているため、シートＳがニップ領域Ｎ１を通過する速度はシートＳがニップ領域Ｎ２を通過する速度よりも遅くなっている。それゆえ、シートＳの撓み量は徐々に少なくなる。
【００２４】
シートＳの撓み量が減少し、所定の撓み量、すなわち、ニップ領域Ｎ１とニップ領域Ｎ２の両方において把持されつつ当接部材１５１に当接する程度の撓み量に達すると、シートＳは当接部材１５１を押し込む方向に付勢し始める。図６は、このときのシートの状態を示した図である。同図に示すように、シートＳは当接部材１５１に当接した後、レジストロール１６、１７によって搬送されることで撓みを取り除かれ、当接部材１５１を図中の矢印Ｇの方向に付勢する。すなわち、シートＳが当接部材１５１に与える力は、付勢部材１５３が緩和部材１５２を付勢する方向に対して逆の方向に作用する。その結果、当接部材１５１は押し込まれて図３に示す基準位置から図４に示す位置へと移動する。
【００２５】
当接部材１５１の移動に伴い、これに連結された緩和部材１５２も移動する。すると、抵抗部材１４の軸１４１は、凹部１５２ａのより深さが大である底部に接するようになる。このとき、軸１４１とリタードロール１４２は、全体として図４中の矢印Ｆの方向へ移動されるので、パッドブレーキ１４３が軸１４１を付勢する力が弱まり、パッドブレーキ１４３による制動力が減少する。これにより、リタードロール１４２はフィードロール１３に従動して回転しやすい状態になるため、ニップ領域Ｎ１においてはシートＳの搬送を妨げる方向の抵抗力が減少し、結果的にシートＳの搬送速度が増加する。
【００２６】
このようにしてシートＳが搬送され、その後端部分がニップ領域Ｎ１を通過すると、シートＳが後端側を把持される力が失うことにより、当接部材１５１を付勢する力が失われる。そのため、当接部材１５１および緩和部材１５２は、付勢部材１５３に付勢されてもとの位置である基準位置へと戻る。
【００２７】
［３．実施形態の効果］
以上のようにシートを搬送することで、本実施形態の画像形成装置１００は、ニップ領域Ｎ１におけるニップ圧をシートの搬送状況に応じた適切な量に変化させることができる。すなわち、シートをニップ領域Ｎ１に供給する段階においては、重送を防ぐべく十分に高いニップ圧を付与する。一方、供給されたシートがニップ領域Ｎ１とニップ領域Ｎ２の両方において把持される段階においては、ニップ領域Ｎ１における搬送抵抗が過大とならないようにニップ圧を低減させるので、シートの後端部分がニップ領域Ｎ１を通過するときにも、このシートの搬送速度や姿勢が急激に変化することがない。
【００２８】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、シートの撓み量が少なくなった場合、すなわち、ニップ領域Ｎ１における搬送抵抗が必要以上に大きくなった場合にニップ圧を低減させるように構成されているため、リタードロール１４２等の経時変化に依存することがない。例えば、長期の使用によりリタードロール１４２表面の摩擦力が低下したとしても、このときは従来よりもシートの撓み量の減分が少なくなるので、ニップ圧を低減させる作用が同時に低下し、必要以上にニップ圧が低下することがないのである。
【００２９】
さらに、本実施形態の画像形成装置１００は、リタードロール１４２がニップ圧を低下させるのはシートの後端部分がニップ領域Ｎ１を通過するまでであり、その後はすぐにもとのニップ圧に復帰して、不要なシートの搬送を妨げるのに十分なニップ圧を確保できるように構成されている。それゆえ、シートが予期せぬタイミングで搬送されてしまうこともないので、紙詰まり等の不具合の発生を良好に抑制することができる。
【００３０】
［４．変形例］
なお、本発明は上述した実施形態に限って実施されるものではなく、その実施に際しては、上述の実施形態に種々の変形を行うことも可能である。そこで、以下ではこれらの変形の一部を例示する。
【００３１】
上述の実施形態においては、簡素な構成で必要なだけのニップ圧を確保することを目的に、抵抗部材１４およびニップ調整機構１５を構成している。ゆえに、これらの各部については、代替し得る種々の構成がある。例えば、弾性体である付勢部材１４４や付勢部材１５３に代えて、機械的に付勢する手段を設けてもよい。さらには、当接部材１５１の移動量を計測する手段と、その計測結果に応じてパッドブレーキ１４３による制動力を調整する手段とを設ける構成としてもよい。このようにすれば、ニップ圧をより詳細に調節することが可能となる。
【００３２】
また、上述の実施形態は画像形成装置１００を例示して説明したが、本発明はこの画像形成装置１００のシート搬送部１単体でも実施可能である。すなわち、本発明は、上述のシート搬送部１と同様の構成を備えるシート搬送装置をもその技術的範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略的構成を示したブロック図である。
【図２】画像形成装置のシート搬送部の詳細な構成を示した図である。
【図３】シート搬送部を図２と異なる方向から示した図である。
【図４】シート搬送部を図２と異なる方向から示した図である。
【図５】シート搬送部におけるシートの状態を示した図である。
【図６】シート搬送部におけるシートの状態を示した図である。
【図７】従来の用紙搬送装置を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００…画像形成装置、１…シート搬送部、２…画像形成部、１１…シートトレイ、１２…ナジャーロール、１３…フィードロール、１４…抵抗部材（１４１…軸、１４２…リタードロール、１４３…パッドブレーキ、１４４…付勢部材）、１５…ニップ調整機構（１５１…当接部材、１５２…緩和部材、１５３…付勢部材）、１６、１７…レジストロール
【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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