(57)【要約】【課題】簡単な構成で用紙の厚さに応じて駆動ローラーと従動ローラー間の圧力を変化できる用紙搬送装置を提供する。【解決手段】用紙搬送装置１７は、回転駆動される駆動ローラー３１と、駆動ローラー３１の回転に伴って回転する従動ローラー３２と、基端部が固定されて従動ローラー３２に向かって延び、先端部が従動ローラー３２を駆動ローラー３１に圧接させる方向に押圧する弾性部材３３と、弾性部材３３に沿ってスライド可能に設けられ、弾性部材３３を所定位置で押圧して屈曲させるレバー部材３４と、を備える。弾性部材３３が従動ローラー３２を圧接する圧接点と弾性部材３３がレバー部材３４で押圧されて屈曲する押圧点との間の距離を変化させることで、従動ローラー３２の駆動ローラー３１に対する圧接力を調整する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される駆動ローラーと、
前記駆動ローラーの回転に伴って回転する従動ローラーと、
基端部が固定されて前記従動ローラーに向かって延び、先端部が前記従動ローラーを前記駆動ローラーに圧接させる方向に押圧可能に設けられる弾性部材と、
前記弾性部材に沿ってスライド可能に設けられ、該弾性部材を所定位置で押圧して屈曲させるレバー部材と、を備え、
前記弾性部材が前記従動ローラーを圧接する圧接点と前記弾性部材が前記レバー部材で押圧されて屈曲する押圧点との間の距離を変化させることで、前記従動ローラーの前記駆動ローラーに対する圧接力を調整することを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
搬送される用紙が厚紙の場合は、前記レバー部材を一方向にスライドさせて前記距離を短くすることで前記圧接力を高くし、
搬送される用紙が普通紙の場合は、前記レバー部材を前記一方向と反対の方向にスライドさせて前記距離を長くすることで前記圧接力を低くすることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記従動ローラーは、支軸と、該支軸に回転自在に支持される回転体と、を有し、
前記弾性部材は１本のバネ線材をコの字状に屈曲させることで形成され、前記端部から平行に延びて前記支軸の両端部をそれぞれ押圧可能に形成される直線状のアーム部を有し、  
前記レバー部材は、前記アーム部に沿ってスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記基端部から前記先端部に向けて上方に傾斜するように設けられており、
前記レバー部材は、前記弾性部材上を水平方向にスライド可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備えてい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、搬送ローラー対によって用紙を搬送する用紙搬送装置及びこの用紙搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンターなどの画像形成装置では、搬送ローラー対を有する用紙搬送装置によって、所定の搬送経路に沿って用紙が搬送される。搬送ローラー対は、回転駆動される駆動ローラーと、この駆動ローラーに圧接されて従動回転する従動ローラーと、を有し、駆動ローラーと従動ローラー間に用紙が挟持されて搬送される。
【０００３】
このような搬送ローラー対においては、用紙の厚さによって、駆動ローラーと従動ローラー間の圧力の最適値が存在する。例えば、圧力が高すぎると、用紙に筋が発生したりトナーの融着が起こったりする一方で、圧力が低すぎると、用紙のスキュー等の搬送不良が発生する。
【０００４】
駆動ローラーと従動ローラー間の圧力を調整する方法として、特許文献１に記載されている用紙搬送装置では、先端に従動ローラーを回転可能に支持するアームを備え、アームを長さ方向に沿った異なる２つの位置で押圧可能に構成し、各位置での押圧力を調整することで、従動ローラーの駆動ローラーに対する圧力を用紙の厚さに応じて変化させている。
【０００５】
また、特許文献２に記載されている、積層された用紙の最上位置の用紙を送り出す用紙供給装置においては、先端に搬送コロを回動可能に支持する回動アームを備え、回動アームの長さ方向に沿って付勢部材を移動可能に設け、付勢部材を移動させることで、搬送コロを最上位置の用紙に押し付ける押し付け力を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３６８０８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４８３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記の特許文献１や特許文献２に記載されている用紙搬送装置や用紙供給装置は、構成が複雑であり、部品点数が増加してコストが上昇してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、簡単な構成で用紙の厚さに応じて駆動ローラーと従動ローラー間の圧力を変化できる用紙搬送装置及びこの用紙搬送装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の用紙搬送装置は、回転駆動される駆動ローラーと、前記駆動ローラーの回転に伴って回転する従動ローラーと、基端部が固定されて前記従動ローラーに向かって延び、先端部が前記従動ローラーを前記駆動ローラーに圧接させる方向に押圧可能に設けられる弾性部材と、前記弾性部材に沿ってスライド可能に設けられ、該弾性部材を所定位置で押圧して屈曲させるレバー部材と、を備え、前記弾性部材が前記従動ローラーを圧接する圧接点と前記弾性部材が前記レバー部材で押圧されて屈曲する押圧点との間の距離を変化させることで、前記従動ローラーの前記駆動ローラーに対する圧接力を調整することを特徴とする。
【００１０】
このような構成を採用することにより、従動ローラーの駆動ローラーに対する圧接力を簡単な機構によって調整することができる。
【００１１】
本発明の用紙搬送装置において、前記用紙が厚紙の場合は、前記レバー部材を一方向にスライドさせて前記距離を短くすることで前記圧接力を高くし、前記用紙が普通紙の場合は、前記レバー部材を前記一方向と反対の方向にスライドさせて前記距離を長くすることで前記圧接力を低くすることを特徴としても良い。
【００１２】
このような構成を採用することにより、厚さに応じた適宜な圧接力で用紙を搬送できるので、画像不良や搬送不良を防止できる。
【００１３】
本発明の用紙搬送装置において、前記従動ローラーは、支軸と、該支軸に回転自在に支持される回転体と、を有し、前記弾性部材は１本のバネ線材をコの字状に屈曲させることで形成され、前記端部から平行に延びて前記支軸の両端部をそれぞれ押圧可能に形成される直線状のアーム部を有し、前記レバー部材は、前記アーム部に沿ってスライド可能に設けられていることを特徴としても良い。
【００１４】
このような構成を採用することにより、弾性部材を狭いスペースに支持させることができる。
【００１５】
本発明の用紙搬送装置において、前記弾性部材は、前記基端部から前記先端部に向けて上方に傾斜するように設けられており、前記レバー部材は、前記弾性部材上を水平方向にスライド可能であることを特徴としても良い。
【００１６】
このような構成を採用することにより、レバー部材を手動でスライドさせる場合には、レバー部材を自然な動作でスライドさせることができる。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の用紙搬送装置を備えていることを特徴としても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レバー部材をスライドさせる簡単な機構で、駆動ローラーと従動ローラー間の圧力を用紙の厚さに応じて調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る排紙装置の周辺を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る排紙装置の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る排紙装置の正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る排紙装置の弾性部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る排紙装置において、レバー部材のスライドによる弾性部材の押圧力の変化を説明する図であり、図７（Ａ）は押圧力の低い状態を示し、図７（Ｂ）は押圧力の高い状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の用紙搬送装置及び画像形成装置について説明する。
【００２１】
まず、図１及び図２を参照して、画像形成装置としてのプリンター１の全体の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るプリンターの外観を示す斜視図、図２はプリンターの内部構成の概略を示す模式図である。以下の説明では、図２における紙面手前側を、プリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準とする。
【００２２】
プリンター１は、中空部を有する略直方体形状の筐体２を備えている。筐体２の上面には、排紙トレイ３が形成されており、排紙トレイ３の左側には、筐体２の上面を覆う上部カバー４が設けられている。筐体２の内部の下方には、用紙を収納したカセット５が着脱自在に装着されている。給紙カセット５の右上方には、給紙カセット５から用紙を給紙する給紙部６が設けられている。
【００２３】
給紙部６の左側には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられ、感光体ドラム９の周囲には、帯電装置１０と、現像装置１１と、転写ローラー１２と、クリーニング装置１３とが、感光体ドラム９の回転方向（図１の矢印参照）に沿って配置されている。現像装置１１は、トナーコンテナ１４と接続している。画像形成部８の上方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置１５が備えられている。
【００２４】
画像形成部８の左側には、定着装置１６が備えられており、定着装置１６の上方には排紙装置１７（用紙搬送装置）が設けられている。
【００２５】
また、筐体２の内部には、給紙部６から、感光体ドラム９と転写ローラー１２との間に形成される転写ニップ１９と定着装置１６とを通って排紙装置１７へ向かう用紙の搬送経路２０が設けられている。排紙装置１７の下流側には、搬送経路２０の排出口２０ａが排紙トレイ３に面して形成されている。さらに、搬送経路２０は、定着装置１６の下流から分岐して給紙部６の上流で合流する両面印刷用の反転経路２１を有する。
【００２６】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。帯電装置１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置１５からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１１によりトナー像に現像される。感光体ドラム９上に残留したトナーはクリーニング装置１３によって除去される。
【００２７】
一方、給紙カセット５から給紙部６によって送り出された用紙は搬送経路２０に沿って搬送され、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写ニップ１９へ搬送され、転写ニップ１９において、感光体ドラム９上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路２０を下流側へと搬送されて定着装置１６に進入し、定着装置１６において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙装置１７から排紙トレイ３に排出される。
【００２８】
次に、図３〜図６を参照して排紙装置１７について説明する。図３は排紙装置の周辺を示す斜視図、図４は排紙装置の斜視図、図５は排紙装置の正面図、図６は弾性部材の斜視図である。
【００２９】
排紙装置１７は、搬送経路２０を挟んで上下に対向する駆動ローラー３１及び従動ローラー３２と、従動ローラー３２を駆動ローラー３１の方向に押圧する弾性部材３３と、弾性部材３３を押圧するレバー部材３４と、を有し、搬送経路２０の排出口２０ａの内側に設けられている。
【００３０】
排出口２０ａの下方には、駆動ローラー３１が支持される取付部３６が前後方向に沿って形成されており、排出口２０ａの上方には、従動ローラー３２が収容される収容部３７が、前後方向において所定の間隔を開けて２箇所に形成されている。各収容部３７は、図４に示されるように、前後方向に対向する前後側板３７ａ、３７ｂと左側板３７ｃとで囲まれるように形成されている。前後側板３７ａ、３７ｂには、対向する方向に突出するレール３９がそれぞれ形成されている。各レール３９は、図５に示されるように、左側板３７ｃから、左右方向における中央付近まで水平に延びている。また、前後側板３７ａ、３７ｂには、レール３９よりも下方の排出口２０ａ側の端部に、それぞれ切り欠き（図示省略）が形成されている。さらに、左側板３７ｃには、レール３９よりも下方に、前後方向に延びる係合溝３８が形成されている。また、上部カバー４には、図３に示されるように、各収容部３７に対応する位置に、それぞれ方形状の開口４１が形成されている。各開口４１の左端部の後方には「Ｐｌａｉｎ」の文字が記されており、右端部の後方には「Ｔｈｉｃｋ」の文字が記されている。
【００３１】
駆動ローラー３１は、取付部３６に回転可能に支持される支軸３１ａと、支軸３１ａの中心付近に所定の間隔を開けて一体に回転するように設けられた２個の回転体３１ｂと、を有する。各回転体３１ｂは、支軸３１ａの軸方向において各収容部３７に対応するように位置決めされている。支軸３１ａの一端は駆動源（図示省略）に接続しており、駆動源からの回転駆動力によって所定の方向に回転する。
【００３２】
従動ローラー３２は、支軸３２ａと、支軸３２ａに回転自在に支持される回転体３２ｂと、を有し、２箇所の収容部３７にそれぞれ収容されている。各収容部３７内において、支軸３２ａの両端は前後側面３７ａ、３７ｂに形成された切り欠きに回転可能に軸支されて、回転体３２ｂは、駆動ローラー３１の各回転体３１ｂに接触している。
【００３３】
弾性部材３３は、図６に示されるように、１本のバネ線材（例えば、ＳＵＳ製）を折り曲げて形成されたコの字状の部材であり、基端側の端部である中央の直線状の固定部３３ａ（基端部）と、固定部３３ａの両端から直角に屈曲して平行に延びる２本の直線状のアーム部３３ｂと、を有する。図５に示されるように、弾性部材３３は、各収容部３７のレール３９の下方において、各アーム部３３ｂがレール３９を越えて右方向に水平に延びるように、固定部３３ａが左側面３７ｃの係合溝３８に固定されている。各アーム部３３ｂは、斜め右上方向に傾斜するように弾性変形して、先端部が従動ローラー３２の支軸３２ａの両端部を下方に押圧している。これにより支軸３２ａの両端部は下方に押圧されて、回転体３２ｂが駆動ローラー３１の回転体３１ｂに圧接されている。
【００３４】
レバー部材３４は、前後方向に扁平な縦長の直方体状の部材であり、各収容部３７に支持されている。レバー部材３４の右側面は平坦に形成され、左側面のほぼ上半分の面は、斜め右上方向に傾斜した傾斜面となっている。また、レバー部材３４の前後側面の下部には、それぞれ水平に延びる溝４３が形成されており、下面の右端部には下方に突出する凸部４４が形成されている。凸部４４の角は円弧状に面取りされている。
【００３５】
レバー部材３４は、前後側面に形成された各溝４３が、収容部３７の前後側面３７ａ、３７ｂに形成されたレール３９に係合して、収容部３７内をレール３９に沿って左右方向にスライド可能に支持されている。また、レバー部材３４の各溝４３が収容部３７のレール３９に係合した状態では、凸部４４の下面は、弾性部材３３の固定部３３ａと同じ高さとなっている。このようにレバー部材３４を支持させることで、斜め右上方向に傾斜したアーム部３３ｂと凸部４４との接触位置において、アーム部３３ｂは凸部４４で押圧されて屈曲する。したがって、レバー部材３４がレール３９に沿って左右方向にスライドすると、凸部４４が弾性部材３３の各アーム部３３ｂに沿って移動し、アーム部３３ｂがレバー部材３４で押圧されて屈曲する押圧点が移動する。
【００３６】
また、レバー部材３４のほぼ上半分は、図３や図５に示されるように、収容部３７から上部カバー４の開口４１を通って突き出しており、前後の側面は開口４１の前後の側面に摺動しながら左右方向にスライドし、任意の位置では、開口４１の前後側面との摩擦によって係止される。
【００３７】
上記構成を有する排紙装置１７においては、駆動ローラー３１が駆動源によって図５の時計回り方向に回転すると、従動ローラー３２が駆動ローラー３１の回転に伴って従動回転し、搬送経路２０に沿って搬送された用紙を排紙トレイ３に排出する。
【００３８】
ここで、駆動ローラー３１と従動ローラー３２との圧接力を変化させる手順について図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照して説明する。図７（Ａ）、図７（Ｂ）はレバー部材のスライド動作を説明する図である。通常時には、レバー部材３４は、用紙が普通紙の場合を基準として、上部カバー４の「Ｐｌａｉｎ」の文字が記された位置まで収容部３７内をスライドしており、図７（Ａ）に示されるように、レバー部材３４の凸部４４は、弾性部材３３の各アーム部３３ｂの固定部３３ａ寄りの部分を押圧して、アーム部３３ｂは屈曲している。アーム部３３ｂが従動ローラー３２の支軸３２ａを圧接している圧接点Ｐ１とアーム部３３ｂの押圧点Ｐ２との、水平方向における距離をＬ１とする。
【００３９】
厚紙の用紙が搬送される場合、レバー部材３４を、上部カバー４の「Ｔｈｉｃｋ」の文字が記された位置まで収容部３７内を手動でスライドさせる。これにより、レバー部材３４の凸部４４はアーム部３３ｂに沿って右方向に移動して、図７（Ｂ）に示されるように、アーム部３３ｂのほぼ中央の部分を押圧し、アーム部３３ｂの押圧点が右方に移動する。アーム部３３ｂが従動ローラー３２の支軸３２ａを圧接している圧接点Ｐ１とアーム部３３ｂの押圧点Ｐ３との、水平方向における距離をＬ２とする。
【００４０】
ここで、アーム部３３ｂを片持ち梁と仮定して、片持ち梁の変形量を求める式を力（Ｐ）を求める式に変形した数式を考慮する。数式において、δは変形量を表し、Ｅは縦弾性係数を表し、Ｉは断面二次モーメントを表し、ａは定数を表し、ｌは距離を表す。
【００４１】
【数１】
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【００４２】
数式における変形量δは、アーム部３３ｂが支軸３２ａを押圧する位置の高さと、アーム部３３ｂが屈曲する位置の高さとの差であり、この値は、アーム部３３ｂの押圧点が変化しても変動しない。一方、厚紙搬送時にレバー部材３４を右方向にスライドさせると、押圧点が右方向に移動し、アーム部３３ｂが支軸３２ａを圧接している圧接点とアーム部３３ｂの押圧点との、水平方向における距離が距離Ｌ１から距離Ｌ２に減少する。すなわち、数式における距離ｌが減少するので、力（Ｐ）は増加する。つまり、アーム部３３ｂが支軸３２ａを下方に押圧する力が増加する。なお、力（Ｐ）は、普通紙搬送時には２〜３Ｎ程度、厚紙搬送時には３Ｎ程度となるように距離が設定されている。
【００４３】
したがって、厚紙搬送時には、レバー部材３４を右方向にスライドさせることで、従動ローラー３２と駆動ローラー３１との間の圧接力が普通紙搬送時の圧接力と比べて高まり、厚紙をスキューなどを生じさせずに搬送できる。なお、レバー部材３４を右方向にスライドさせると、レバー部材３４の前後側面と上部カバー４の開口４１の前後側面との摩擦によって、レバー部材３４は係止される。なお、普通紙が搬送される場合は、レバー部材３４を左方向にスライドさせる。
【００４４】
上記説明したように本発明の排紙装置１７によれば、駆動ローラー３１と従動ローラー３２との圧接力を、弾性部材３３の押圧点を変化させる簡単な機構で、用紙の厚さに応じて調整できるので、適切な圧接力で用紙を搬送でき、画像不良や搬送不良を防止できる。ここで、弾性部材３３を、基端部から先端部に向かって斜め上方に傾斜するように設けて、弾性部材３３の押圧点を変化させるレバー部材３４を水平方向にスライドするように支持したので、レバー部材３４を自然な動作でスライドさせることができる。なお、弾性部材３３を水平に設けて、レバー部材３４を斜め方向にスライドさせることで、押圧点を変化させるようにしても良い。
【００４５】
また、弾性部材３３をコの字状の線材で形成したので、狭いスペース内に配置することができる。なお、弾性部材３３としては直線状の板バネを使用してもよい。また、弾性部材３３は、クランク形状等、直線状以外の形状でもよい。
【００４６】
さらに、弾性部材３３の押圧点を変化させるためのレバー部材３４を手動でスライドさせる場合は、レバー部材３４のスライド機構を簡易にできる。一般に厚紙は普通紙よりも搬送頻度が低いので、厚紙が搬送される場合のみにレバー部材３４をスライドさせ、搬送頻度の高い普通紙が搬送される場合にはレバー部材３４を操作しないようにすることで、使用者にかかる負荷を低減できる。
【００４７】
また、２個のレバー部材３４を連動させるように構成したり、１個のレバー部材３４を各弾性部材３３のアーム部３３ｂに沿ってスライド可能に構成したりすることもできる。
【００４８】
また、レバー部材３４を、上部カバー４の開口４１内の任意の位置で係止する方法として、レバー部材３４の前後側面に弾性変形可能な凸部を形成し、開口４１の前後側面に凸部が係合可能な凹部を形成し、凸部を凹部に係合させることで、レバー部材３４を適宜な位置で係止させるようにしても良い。
【００４９】
さらに、用紙の厚さを検知する機構を備え、この検知機構で検知された用紙の厚さに基づいてレバー部材３４を自動的にスライドさせるように構成することもできる。
【００５０】
本実施形態は排紙装置１７について説明したが、搬送経路２０に設けられる搬送ローラー対等において、圧接力を調整する機構に適用することもできる。また、弾性部材を用いてローラーを圧接させる機構を備える給紙装置等においても、弾性部材を押圧して屈曲させるレバー部材を設けて、圧接力を調整するように構成することもできる。
【００５１】
さらに、本発明の実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００５２】
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る光走査装置及び画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５３】
１  プリンター（画像形成装置）                    
１７  排紙装置（用紙搬送装置）
３１  駆動ローラー
３２  従動ローラー
３２ａ  支軸
３２ｂ  回転体
３３  弾性部材
３３ｂ  アーム部
３４  レバー部材
【図１】
2017019642.tif 000004
【図２】
2017019642.tif 000005
【図３】
2017019642.tif 000006
【図４】
2017019642.tif 000007
【図５】
2017019642.tif 000008
【図６】
2017019642.tif 000009
【図７】
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