JP2006315828A - シート分離搬送機構及びそれを備えたシート搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 付勢手段からの付勢力を円滑に伝達可能とし、給紙ローラへの分離部材の圧接を安定化したシート分離搬送機構及びそれを備えたシート搬送装置を提供する。
【解決手段】 シート分離搬送機構３０は、給紙ローラ３１等が配置される上部ユニット３０ａと、分離ローラ３２及びアーム部材３６等が配置される下部ユニット３０ｂから構成される。アーム部材３６は、分離ローラ３２の中心軸３２ｂに当接する２本の可動レバー３６ａと、各可動レバー３６ａを矢印ＢＢ′方向に回動可能に支持する支軸３６ｂから成る略コ字状に形成されている。可動レバー３６ａは引っ張りバネ３８により付勢され、可動レバー３６ａの中間部分において中心軸３２ｂに矢印Ｂ方向の圧接力を付与している。中心軸３２ｂの両端にはベアリング４０が挿入されており、分離ローラ３２はベアリング４０を介して可動レバー３６ａに当接する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる、シート状の用紙や原稿を搬送するシート搬送装置に関し、特に積載されたシート束からシートを１枚ずつ分離して搬送するシート分離搬送機構に関するものである。

従来の画像形成装置の構成を図８に示す。画像形成装置（例えばプリンタ）１では、画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により図中時計回りに回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、シートが給紙カセット１０からシート搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して搬送され、転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像がシートに転写される。そして、トナー像が転写されたシートは感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過したシートは、シート搬送路１５により装置上部に搬送され、排出ローラ対１６より排出トレイ１７に排出される。

次に、給紙カセットの構成について説明する。図９は、給紙カセット１０の側面断面図である。給紙カセット１０のカセットベース２５にセットされたシート２６は、円錐形の圧縮バネ２７によって上向きに付勢されたシート積載板２８により、所定の圧力で装置本体側に設けられたピックアップローラ２９に押しつけられる。ここで画像形成装置のコピー開始ボタンがオンされると、ピックアップローラ２９及び給紙ローラ３１が図中矢印方向に回転駆動される。

シート積載板２８上にセットされたシート２６は、ピックアップローラ２９によって通常上段の１枚或いは複数枚が給紙ローラ３１及び分離ローラ３２を有するシート分離搬送機構３０に送られる。給紙ローラ３１及び分離ローラ３２のニップ部に複数枚のシートが送られた場合は、トルクリミッター（図１１参照）により回転制御され、停止又は給紙ローラ３１と同方向に従動回転する分離ローラ３２により、最上の１枚のみが分離されてシート搬送路１１に向けて搬送される。３３は、シート２６の後端を揃える後端カーソルであり、シート搬送方向（左右方向）に移動可能に設けられている。

図１０は、図９におけるシート分離搬送機構３０の拡大図であり、図１１は図１０の矢印Ｃ方向から見た正面図である。シート分離搬送機構３０は、給紙ローラ３１等が配置され、搬送されるシートの上ガイドを形成する上部ユニット３０ａと、分離ローラ３２及びアーム部材３６等が配置され、搬送されるシートの下ガイドを形成する下部ユニット３０ｂから構成される。

分離ローラ３２は、弾性材料で形成されたローラ体３２ａと、ローラ体３２ａの回転中心を貫通する中心軸３２ｂとから構成されている。中心軸３２ｂの軸方向の両端には軸受け３４が固定されており、カセットベース２５（図９参照）には軸受け３４に係合するガイド溝３５が設けられている。これにより、分離ローラ３２はガイド溝３５に沿って矢印ＡＡ′方向に摺動可能に支持されている。また、分離ローラ３２にはトルクリミッター４１が付設されており、ローラ体３２ａは所定以上の駆動力が加えられた時にのみ回転可能となっている。

アーム部材３６は、中心軸３２ｂの両端に当接する互いに平行な２本の可動レバー３６ａと、各可動レバー３６ａを連結する支軸３６ｂ及び連結部３６ｃから成る略矩形状に形成されており、支軸３６ｂにより矢印ＢＢ′方向に回動可能に支持されている。なお、図１１においては片側の可動レバー３６ａのみ図示している。連結部３６ｃの長手方向中央部には引っ張りバネ３８の一端が係止される係止穴３９が設けられ、引っ張りバネ３８の他端は下部ユニット３０ｂの係止部（図示せず）に係止されている。即ち、可動レバー３６ａは引っ張りバネ３８により矢印Ｂ方向に付勢され、可動レバー３６ａの中間部分において中心軸３２ｂに矢印Ｂ方向の圧接力を付与している。

４３は、アーム部材３６の支軸３６ｂに突設された退避用突起であり、給紙カセット１０（図９参照）をシート搬送方向に対し垂直方向（矢印Ｄ方向）に引き出すと、退避用突起４３が装置底面に設けられた段差４４に乗り上げて、可動レバー３６ａを矢印Ｂ′方向に回動させる。即ち、装置本体からの給紙カセット１０の引き出し操作と同時に分離ローラ３２が給紙ローラ３１から離間するため、給紙ローラ３１と分離ローラ３２とのニップ部にシートが挟まれた状態であってもシートの破れを回避することができる。

このようなシート分離搬送機構においては、シートが重送された場合に１枚のみを確実に分離可能とするため、特許文献１にも記載されているように、分離ローラ３２は引っ張りバネ３８等の付勢手段により給紙ローラ３１に所定の圧力で圧接されている。しかし、給紙ローラ３１に対する分離ローラ３２の圧接力が強すぎる場合、複数枚のシートが一度に給紙されてしまい、逆に圧接力が弱すぎる場合、シートが供給されない等の給紙ミスが発生する。また、圧接力が分離ローラ３２の軸方向左右において異なる場合はシートの斜行等の原因となる。

そこで、特許文献２には、分離ローラを給紙ローラに圧接する押圧手段（スプリング）の押圧力を調整する押圧力調整手段を設け、ドライバーのような工具を用いてスプリングの長さを可変することにより、分離ローラの押圧力を調整可能としたシート分離搬送装置が開示されている。

しかしながら、図１０の構成では、分離ローラ３２はシート搬送方向に対し垂直方向（矢印ＡＡ′方向）に直線的に摺動するが、分離ローラ３２を押圧する可動レバー３６ａは支軸３６ｂを中心として円運動する。即ち、可動レバー３６ａからの押圧力伝達方向と分離ローラ３２の摺動方向が一致しないため、中心軸３２ｂと可動レバー３６ａとの接点、或いは中心軸３２ｂとガイド溝３５の側壁において摩擦が発生し、引っ張りバネ３８による付勢力を分離ローラ３２に円滑に伝達できないという問題があった。なお、ここでは画像形成装置に搭載されてシートの供給源として用いられる給紙カセットについて説明したが、シート状の原稿を自動搬送する原稿搬送装置（ＡＤＦ）や、合紙の供給源として用いられる給紙装置についても事情は同じである。
特開２００４−２６４７９号公報 特開２００１−３１２７５号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、付勢手段からの付勢力を円滑に伝達可能として分離ローラ等の分離部材の圧接力を安定させたシート分離搬送機構及びそれを備えたシート搬送装置を簡便且つ低コストで提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、シートを搬送方向に送り出す給紙ローラと、該給紙ローラの下部に搬送方向に対し略垂直に圧接又は離間する分離部材と、該分離部材を前記給紙ローラに圧接する付勢力付与手段と、を備え、積載されたシートの最上の１枚のみを分離して搬送するシート分離搬送機構において、前記付勢力付与手段は、一端が回動可能に支持される可動レバーと、該可動レバーの他端に連結される付勢手段と、を有し、前記可動レバーが前記分離部材に当接して前記付勢手段の付勢力を付与するように構成されており、前記分離部材の前記可動レバーに当接する部分には従動回転体が設けられることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート分離搬送機構において、前記分離部材は、弾性材料で形成されたローラ体と、該ローラ体の回転中心を貫通する中心軸とから構成される分離ローラであり、前記従動回転体は前記中心軸の両端に付設されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート分離搬送機構において、前記従動回転体は、ベアリングであることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート分離搬送機構を備えたシート搬送装置である。

本発明の第１の構成によれば、付勢力付与手段から可動レバーを介して分離部材に付与される付勢力は、分離部材の可動レバーに当接する部分に設けられた従動回転体により回動方向の力から直線方向、即ち分離部材の摺動方向の力に変換される。これにより、分離部材と可動レバーの当接部分における摩擦を低減して分離部材を給紙ローラに対し円滑に圧接又は離間させることができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のシート分離搬送機構において、分離部材を弾性材料で形成されたローラ体と、該ローラ体の回転中心を貫通する中心軸とから構成される分離ローラとし、従動回転体を中心軸の両端に付設することにより、分離ローラの両側での摩擦の発生を抑制して分離ローラへ付勢力を円滑に付与し、給紙ローラへの圧接力を軸方向において均等化する。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のシート分離搬送機構において、従動回転体をベアリングとすることにより、分離部材と可動レバーとの摩擦をより効果的に低減することができ、給紙ローラへの分離部材の圧接又は離間が一層円滑となる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のシート分離搬送機構を搭載することにより、分離部材に付与される付勢力を安定化、均等化して給紙ローラに対し分離部材を円滑に圧接又は離間させ、給紙ミスを低減するとともに、付勢力の調整も容易なシート搬送装置を提供する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るシート分離搬送機構の構成を示す側面図であり、図２は、図１の矢印Ｃ方向から見た正面図である。従来例の図１０、図１１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、アーム部材３６は中心軸３２ｂの両端に当接する互いに平行な２本の可動レバー３６ａと、各可動レバー３６ａを連結する支軸３６ｂから成る平面視コ字状に形成されている。

左右の可動レバー３６ａには係止穴３９が設けられており、各係止穴３９にそれぞれ引っ張りバネ３８の下端を係止している。２本の引っ張りバネ３８の上端は下部ユニット３０ｂ（図１１参照）に付設される付勢力調整部材（後述）の係止部４２ａ、４２ｂにそれぞれ係止されている。中心軸３２ｂの両端にはベアリング４０が挿入されており、分離ローラ３２はベアリング４０を介して可動レバー３６ａに当接するように構成されている。なお、図２では右側の引っ張りバネ３８は記載を省略している。

この構成により、分離ローラ３２が給紙ローラ３１から離間した状態で可動レバー３６ａが引っ張りバネ３８の付勢力により矢印Ｂ方向に回動すると、図３（ａ）に示すように、可動レバー３６ａは中心軸３２ｂに矢印Ｂ方向の押圧力を付与する。このとき、中心軸３２ｂに付設されたベアリング４０が矢印Ｃ方向に回転するため、中心軸３２ｂはガイド溝３５（図１参照）に沿って矢印Ａ方向に摺動する。

一方、分離ローラ３２が給紙ローラ３１に圧接した状態で可動レバー３６ａが引っ張りバネ３８の付勢力に抗して矢印Ｂ′方向に回動すると、図３（ｂ）に示すように、ベアリング４０が可動レバー３６ａの矢印Ｂ′方向への退避に追従して矢印Ｃ′方向に回転し、中心軸３２ｂは矢印Ａ′方向に摺動する。従って、中心軸３２ｂと可動レバー３６ａとの接点、或いは中心軸３２ｂとガイド溝３５との間において摩擦が発生せず、可動レバー３６ａを用いて分離ローラ３２矢印ＡＡ′方向に円滑に摺動可能となる。

なお、この例においては中心軸３２ｂにベアリング４０を付接して分離ローラ３２の摺動を円滑にしているが、ベアリング４０に限られず、中心軸３２ｂに対し自由に回転可能なコロ等の従動回転体を付設しても良い。また、従動回転体の材質も、金属製、樹脂製等の種々の材質を用いることができる。

また、ここでは左右の可動レバー３６ａにそれぞれ引っ張りバネ３８を係止しているが、図１１に示したように、可動レバー３６ａの先端同士を連結部３６ｃで連結しておき、その中央に１本の引っ張りバネ３８を係止する構成としても良い。しかし、１本の引っ張りバネ３８で左右均等に付勢することは困難であり、ローラ体３２ａの左右において圧接力が不安定となり、シートの斜行や給紙ミスの原因となるおそれもあるため、本実施形態のように左右２本の引っ張りバネ３８を配置することが好ましい。

図４は、下部ユニット３０ｂを図１の矢印Ｃ方向から見た斜視図である。４５は、左右の引っ張りバネ３８の付勢力を調整する付勢力調整部材であり、下部ユニット３０ｂにビス固定されている。付勢力調整部材４５の左右両端には引っ張りバネ３８の係止位置を調整可能な係止部４２ａ、４２ｂが突設されている。

付勢力調整部材４５の構成を図５に示す。付勢力調整部材４５は、垂直面４５ａと水平面４５ｂから成る断面略Ｌ字型の金属製のプレートであり、垂直面４５ａの左右両端から係止部４２ａ、４２ｂが斜め上方に突設されている。水平面４５ｂには下部ユニット３０ｂ（図４参照）に固定するためのビス穴４６が設けられている。

また、垂直面４５ａには係止部４２ａ、４２ｂに形成された係合溝（後述）に対応する数（ここでは左右各７個）のマーキング用記号４７が刻印されている。引っ張りバネ３８の初期調整位置に対応するマーキング用記号４７を予めマーキングしておくことにより、煩雑な装置組み立て作業時においても引っ張りバネ３８の調整位置が一目でわかり、調整ミスの発生も少なくなる。

引っ張りバネ３８による付勢力の最適値は、使用するシートの厚みによって変動する。装置組み立て時には標準のシート厚に対応した最適な付勢力に設定されるが、使用頻度の高いシートが標準のシートでない場合は、ユーザ或いはサービスマンによりそのシート厚に合わせて付勢力が再調整される。この場合も、マーキング用記号４７のマーキング位置を参照し、引っ張りバネ３８の係止位置を初期調整位置から必要量ずらせば良いため、簡単に再調整が可能となる。

図６は、係止部４２ｂ付近（図５の円Ｓ内）の拡大図である。係止部４２ｂには、引っ張りバネ３８の伸縮方向（図の上下方向）の相異なる位置に７個の係合溝４８が階段状に形成されている。例えば初期調整位置として４番目のマーキング用記号４７（図５参照）がマーキングされている場合、図６のように内側から４番目の係合溝４８に引っ張りバネ３８を係止すれば良い。

なお、係止部４２ａも同様の構成であるため説明は省略するが、係止部４２ａ、４２ｂは左右対称ではなく、同じ位置の係合溝４８であっても引っ張りバネ３８の伸縮方向の長さ、即ち付勢力が異なるように設計されている。図２に示したように、分離ローラ３２のローラ体３２ａは、中心軸３２ｂの中央ではなく左寄りに配置されている。このため、ローラ体３２ａの左右に作用する付勢力を均等にするためには、梃子の原理により、ローラ体３２ａから中心軸３２ｂの先端までの距離の短い左側には右側に比べて強い付勢力を作用させる必要がある。

一方、トルクリミッター４１がローラ体３２ａ右側に配置されているため、分離ローラ３２の重心は軸方向の中央ではなく右方向に寄っている。このため、重心の位置のずれ分だけ右側に強い付勢力を作用させる必要がある。従って、左右の係止部４２ａ、４２ｂには、ローラ体３２ａの配置及びトルクリミッター４１による重心のずれの両方を考慮した位置に係合溝４８が形成されている。

また、図６に示したような階段状の係合溝４８を設けた場合、給紙カセット１０の抜き差しに起因する可動レバー３６ａの揺動により引っ張りバネ３８が係合溝４８から外れてしまうおそれもある。そこで、図７に示すように、係止部４２ａ、４２ｂの上方に可撓性のシート部材５０を固定部５０ａのみ接着等により固定し、可撓部５０ｂの下端が各係合溝４８の開口端を閉じるように付設しておけば、可動レバー３６ａの揺動により引っ張りバネ３８が係合溝４８から外れるおそれもなくなり、さらに付勢力を再調整する際には、可撓部５０ｂを紙面方向に撓ませて各係合溝４８の開口端を開放させることにより、引っ張りバネ３８の係合位置を容易に調整可能となる。

シート部材５０の材質は、可撓性を有する合成樹脂等のシートであれば特に限定されるものではないが、引っ張りバネ３８の係合を保持可能な程度の強度を有するシートが好ましい。このようなシートとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のシート（ルミラーシート）が好適に用いられる。

なお、付勢力調整部材４５、係止部４２ａ、４２ｂ、及び係合溝４８の形状や配置についても一例に過ぎず、シート分離搬送機構３０の仕様に応じて適宜変更可能である。例えば係止部４２ａ、４２ｂを突出させずに、垂直面４５ａの左右両端辺に沿って係合溝４８を複数形成しても良い。このとき、係合溝４８を鉤状に形成しておけば、シート部材５０を設けなくとも引っ張りバネ３８が係合溝４８から外れる心配がなくなる。

その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、略コ字状のアーム部材３６を用いて分離ローラ３２に押圧力を付与する構成としたが、支軸３６ｂを左右独立して設けて各可動レバー３６ａを別個に支持しても良い。また、引っ張りバネ３８に代えて、圧縮バネ、トーションバネ、板バネ等の他のバネ材を用いることもできる。

また、上記実施形態では給紙ローラ３１に分離ローラ３２を圧接することによりシートの重ね送りを防止するシート分離搬送機構について説明したが、例えば分離ローラ３２に代えて、弾性部材で形成された分離パッドや分離ベルトを給紙ローラ３１に圧接する構成のシート分離搬送機構においても全く同様に適用可能である。

また、ここではシート分離搬送機構が、画像形成装置に搭載されシートの供給源として用いられる給紙カセット１０に搭載された例について説明したが、シート原稿を自動搬送するＡＤＦや合紙の供給源として用いられる給紙装置に適用することも可能である。

本発明は、シートを搬送方向に送り出す給紙ローラと、該給紙ローラの下部に搬送方向に対し略垂直に圧接又は離間する分離部材と、該分離部材を給紙ローラに圧接する付勢力付与手段とを備え、積載されたシートの最上の１枚のみを分離して搬送するシート分離搬送機構において、一端が回動可能に支持される可動レバーと、該可動レバーの他端に連結される付勢手段とを有し、可動レバーが分離部材に当接して付勢手段の付勢力を付与するように構成されており、分離部材の可動レバーに当接する部分には従動回転体が設けられている。

これにより、分離部材と可動レバーの当接部分においては従動回転体が回転するため摩擦が発生せず、可動レバーの回動により分離部材に付与される付勢力は、分離部材の摺動方向の力に変換され分離部材が円滑に摺動する。従って、分離部材の給紙ローラへの圧接及び離間が安定化したシート分離搬送機構を提供可能となる。

また、分離部材をローラ体と中心軸とから構成される分離ローラとし、従動回転体を中心軸の両端に付設したので、分離ローラの両側での摩擦の発生を抑制して分離ローラへ付勢力を円滑に付与し、分離ローラの給紙ローラへの圧接力を安定化して給紙ミスの発生を低減する。

また、従動回転体としてベアリングを用いたので、分離部材と可動レバーとの摩擦がより効果的に低減され、給紙ローラへの分離部材の圧接又は離間が一層円滑なものとなる。

また、給紙カセットや原稿搬送装置等のシート搬送装置に本発明のシート分離搬送機構を搭載すれば、給紙ローラに対し分離部材を円滑に圧接又は離間させることができ、分離部材に付与される付勢力を安定に、且つ均等化して給紙ミスやシートの斜行を低減可能となる。

は、本発明のシート分離搬送機構の構成を示す側面図である。 は、本発明のシート分離搬送機構の構成を示す正面図である。 は、可動レバーを介して分離ローラに付勢力が伝達される様子を説明する側面図である。 は、本発明のシート分離搬送機構の下部ユニットを付勢力調整部材側から見た斜視図である。 は、本発明に用いられる付勢力調整部材の斜視図である。 は、付勢力調整部材の係止部付近の拡大図である。 は、係止部付近の他の構成を示す拡大図である。 は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 は、従来の給紙カセットの構成を示す側面断面図である。 は、従来のシート分離搬送機構を示す側面図である。 は、従来のシート分離搬送機構を示す正面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 給紙カセット（シート収納装置）
３０ シート分離搬送機構
３１ 給紙ローラ
３２ 分離ローラ（分離部材）
３２ａ ローラ体
３２ｂ 中心軸
３６ アーム部材
３６ａ 可動レバー
３６ｂ 支軸
３８ 引っ張りバネ（付勢手段）
４０ ベアリング（従動回転体）
４１ トルクリミッター
４２ａ、４２ｂ 係止部
４５ 付勢力調整部材
４８ 係合溝
５０ シート部材

Claims (4)

1. シートを搬送方向に送り出す給紙ローラと、該給紙ローラの下部に搬送方向に対し略垂直に圧接又は離間する分離部材と、該分離部材を前記給紙ローラに圧接する付勢力付与手段と、を備え、積載されたシートの最上の１枚のみを分離して搬送するシート分離搬送機構において、
   前記付勢力付与手段は、一端が回動可能に支持される可動レバーと、該可動レバーの他端に連結される付勢手段と、を有し、前記可動レバーが前記分離部材に当接して前記付勢手段の付勢力を付与するように構成されており、前記分離部材の前記可動レバーに当接する部分には従動回転体が設けられることを特徴とするシート分離搬送機構。
2. 前記分離部材は、弾性材料で形成されたローラ体と、該ローラ体の回転中心を貫通する中心軸とから構成される分離ローラであり、前記従動回転体は前記中心軸の両端に付設されることを特徴とする請求項１に記載のシート分離搬送機構。
3. 前記従動回転体は、ベアリングであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート分離搬送機構。
4. 請求項１又は請求項２に記載のシート分離搬送機構を備えたシート搬送装置。

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