特許 7459567 シート搬送装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-25

(45)【発行日】2024-04-02

(54)【発明の名称】シート搬送装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 5/06 20060101AFI20240326BHJP

   B41J 13/02 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B65H5/06 B

B41J13/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020037624

(22)【出願日】2020-03-05

(65)【公開番号】P2021138494

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】西村 隆俊

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２０６２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５１８４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／０６

Ｂ４１Ｊ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動ローラーと前記駆動ローラーに対向して配置される複数の従動ローラーと、とを有し、シートを挟持して搬送する搬送ローラー対と、
複数の前記従動ローラーを前記駆動ローラーに対してシートの厚さ方向に変位可能に支持する支持ユニットと、を備え、
複数の前記従動ローラーは、針状に突出する歯先が外周に沿って放射状に形成された拍車ローラーであり、
前記駆動ローラーの外周面には、前記従動ローラーの前記歯先に対向する部分に、前記駆動ローラーの周方向に沿って形成された複数の凹部を有し、
前記歯先は、前記駆動ローラーの前記凹部の底面から離間しており、
前記支持ユニットは、
フレームと、
前記フレームに回転可能に支持された揺動軸と、
前記揺動軸に揺動可能に支持され、前記従動ローラーを回転可能に支持するホルダーと、
前記従動ローラーを前記駆動ローラーに接近する方向に前記ホルダーを付勢する付勢部材と、
前記フレームに設けられて、前記従動ローラーが前記駆動ローラーへの接近する方向への前記ホルダーの揺動を規制する規制部と、を備えていることを特徴とするシート搬送装置。

【請求項2】

前記歯先は、前記外周面と前記底面との間に配置されてい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】

前記歯先と前記外周面との間隔は、搬送されるシートの厚さよりも狭い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4】

シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成された直後のシートを所定の搬送方向に沿って搬送する、請求項１～３のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、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、シート搬送装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シート搬送装置は、一般に、モーター等によって駆動されて回転する駆動ローラーと、駆動ローラーにバネによって押圧されて従動回転する従動ローラーと、を備えており、両ローラーの回転によって、両ローラー間のニップに挟持されたシートが搬送されるようになっている。

【0003】

インクジェット方式で画像が形成されたシートを搬送する際には、各ローラーへのインクの付着や、ローラーに付着したインクによるシートの汚染を防ぐために、画像が形成された面とローラーとの接触面積はできるだけ狭いことが好ましい。

【0004】

例えば、特許文献１の搬送ローラーは、表面に粉体を付着させることで細かい凹凸を形成して、凸部を記録媒体（シート）に点接触させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平４－２２３９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら上記特許文献１の搬送ローラーにおいては、凹凸を均一に加工することが困難である。凹凸の高さが安定していない場合、凸部とシートとの接触状態が不安定になって、必ずしもシートと点接触しない虞がある。

【0007】

また、先端が先鋭な複数個の薄歯が外周に沿って放射状に形成された従動ローラーが使用される場合もある。このような従動ローラーは画像が形成された面との接触面積を狭くすることができる一方で、先鋭な先端によって駆動ローラーが損傷して寿命が短くなったり、従動ローラーが駆動ローラーに深く食い込んで、シートがニップに突入する際の負荷が増大したりするという問題がある。

【0008】

本発明は上記事情を考慮し、シートと安定に点接触して適切にシートを搬送する搬送ローラー対を備えるシート搬送装置及び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】

上記課題を解決するため、本発明のシート搬送装置は、駆動ローラーと前記駆動ローラーに対向して配置される複数の従動ローラーと、とを有し、シートを挟持して搬送する搬送ローラー対と、複数の前記従動ローラーを前記駆動ローラーに対してシートの厚さ方向に変位可能に支持する支持ユニットと、を備え、複数の前記従動ローラーは、針状に突出する歯先が外周に沿って放射状に形成された拍車ローラーであり、前記駆動ローラーの外周面には、前記従動ローラーの前記歯先に対向する部分に、前記駆動ローラーの周方向に沿って形成された複数の凹部を有し、前記歯先は、前記駆動ローラーの前記凹部の底面から離間していることを特徴とする。

【0010】

本発明のシート搬送装置において、前記歯先は、前記外周面と前記底面との間に配置されていることを特徴としてもよい。

【0011】

本発明のシート搬送装置において、前記歯先と前記外周面との間隔は、搬送されるシートの厚さよりも狭いことを特徴としてもよい。

【0012】

本発明のシート搬送装置において、前記支持ユニットは、フレームと、前記フレームに回転可能に支持された揺動軸と、前記揺動軸に揺動可能に支持され、前記従動ローラーを回転可能に支持するホルダーと、前記従動ローラーを前記駆動ローラーに接近する方向に前記ホルダーを付勢する付勢部材と、前記フレームに設けられて、前記従動ローラーが前記駆動ローラーへの接近する方向への前記ホルダーの揺動を規制する規制部と、を備えていることを特徴としてもよい。

【0013】

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成された直後のシートを所定の搬送方向に沿って搬送する、前記シート搬送装置と、を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、シートの画像形成面には従動ローラーの歯先が接触するので、従動ローラーと画像形成面との接触面積をできるだけ小さくすることができ、画像の汚染を防止できる。さらに、歯先は駆動ローラーに接触しないので、歯先による駆動ローラーの損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る第１実施例のシート搬送装置を模式的に示す正面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る第１実施例のシート搬送装置（非通紙時）を模式的に示す側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る第１実施例のシート搬送装置（通紙時）を模式的に示す側面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る第２実施例のシート搬送装置を模式的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置について説明する。

【0017】

図１を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置（画像形成時）の内部構成を模式的に示す正面図である。図１の紙面手前側を画像形成装置の正面側（手前側）とする。各図のＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側を示す。

【0018】

画像形成装置１の装置本体３には、給紙部５と、インクジェット方式の画像形成部７と、排紙トレイ９と、が備えられている。

【0019】

給紙部５は、装置本体３の下部に設けられ、用紙を収容する複数の給紙カセット１１と、給紙カセット１１のそれぞれから用紙を給送する給紙装置１３と、を備えている。

【0020】

画像形成部７は、装置本体３の上部に設けられ、ヘッドユニット１５と、搬送ユニット１７と、を備えている。ヘッドユニット１５には、４つのラインヘッド１９が備えられている。４つのラインヘッド１９は、左右方向に並べられて、対応するインクが収容されたインクタンク（図示省略）に接続されている。搬送ユニット１７は、循環走行する搬送ベルト２１を備えている。搬送ベルト２１は、４つのラインヘッド１９との間に所定の間隔を空けて配置されている。４つのラインヘッド１９と搬送ベルト２１との間の区間を、画像形成路２３とする。

【0021】

排紙トレイ９は、装置本体３の右側の側面の上部に備えられている。装置本体３には、給紙部５から画像形成部７の画像形成路２３を通って排紙トレイ９に向かう用紙の搬送経路２５が形成されている。搬送経路２５に沿って、複数のシート搬送装置２７が備えられている。

【0022】

画像形成装置１に画像形成ジョブが入力されると、指定されたサイズの用紙が給紙カセット１１から給紙装置１３によって搬送経路２５に送り出され、画像形成部７の画像形成路２３に搬送される。画像形成路２３では、画像形成ジョブに従ってラインヘッド１９からインクが吐出されて用紙に画像が形成される。画像が形成された用紙は、シート搬送装置２７によって搬送経路２５に沿って搬送され、排紙トレイ９に排出される。

【0023】

次に、図２～図４を参照して、第１の実施例に係るシート搬送装置２７について説明する。図２はシート搬送装置２７を模式的に示す正面図、図３及び図４はシート搬送装置２７を模式的に示す側面図である。シート搬送装置２７は、例えば、画像形成部の下流側に配置される。

【0024】

シート搬送装置２７は、駆動ローラー３１と複数（この例では４個）の従動ローラー３３とからなる搬送ローラー対３０と、複数の従動ローラー３３を駆動ローラー３１に対してシートの厚さ方向に変位可能に支持する支持ユニット３５と、を備えている。

【0025】

駆動ローラー３１は、回転軸４１と、回転軸４１と一体に回転する１個の回転体４３と、を備えている。回転体４３は、回転軸４１の軸方向に沿った所定の幅を有するゴム製のローラーである。回転体４３には、軸方向に所定の間隔を開けて、複数個（この例では４個）の凹部４５が周方向に沿って形成されている。凹部４５は、断面形状が矩形状であり、所定の深さ及び幅を有している。一例として、凹部４５の深さは０．５ｍｍである。

【0026】

駆動ローラー３１は、シートの搬送方向と直交する幅方向（前後方向）に沿って配置されて、回転軸４１の両端部が、装置本体３に回転可能に支持されている。回転軸４１はモーター（図示省略）に接続している。回転軸４１がモーターによって駆動されることで、回転体４３が回転軸４１と共に回転する。

【0027】

各従動ローラー３３は、針状に突出する歯先５３が外周に沿って放射状に形成された拍車ローラーである。駆動ローラー３１の回転体４３に形成された凹部４５の幅（軸方向における長さ）は、従動ローラー３３の厚さよりも長く設定されている。

【0028】

従動ローラー３３は、例えば、複数個の歯先５３を有する手裏剣形状（星形状）の薄片と、薄片を両側から挟んで固定する一対の支持板と、によって形成される。一例として、歯先５３（薄片）の厚さは５０μｍであり、従動ローラー３３の厚さは３ｍｍである。

【0029】

支持ユニット３５は、フレーム６１と、従動ローラー３３をそれぞれ支持する４個のホルダー６３と、各ホルダー６３を揺動可能に支持する揺動軸６５と、各ホルダー６３とフレーム６１との間に配置される付勢部材としてのコイルバネ６７と、を有している。

【0030】

フレーム６１は、軸方向に所定の間隔を開けて配置される２個の側板６１ａと、天板６１ｂと、背面板６１ｃと、で形成され、これらで囲まれる収容部を形成している。収容部には、幅方向に所定の間隔を開けて配置された４個の従動ローラー３３が収容されるようになっている。背面板６１ｃの内面には、幅方向に所定の間隔を開けて、４個の係止片７１が突出している。係止片７１は、後述するように、ホルダー６３の規制片８５と協働して、従動ローラー３３の下方への移動を規制するための規制部の一部である。

【0031】

ホルダー６３は板片状の部材であり、前述のように従動ローラー３３を支持する。ホルダー６３には、揺動軸６５が挿通される軸孔を有する円筒部８１が、厚さ方向に貫通するように形成されている。さらに、ホルダー６３は、円筒部８１を挟んで一方の側に配置される揺動片８３と、他方の側に配置される規制片８５と、を有している。揺動片８３は、略直交する垂直部８３ａと水平部８３ｂとを有している。垂直部８３ａには、円筒部８１の軸孔と平行な支軸８４が貫通するように設けられている。水平部８３ｂの上面には、短い円柱状のバネ受け突起８７が突出している。規制片８５は、円筒部８１に対して揺動片８３とは反対の方向、且つ、円筒部８１よりも上方に突出するように形成されている。規制片８５は、後述するように、フレーム６１の係止片７１と協働して、従動ローラー３３の下方への移動を規制するための規制部の一部である。

【0032】

ホルダー６３の揺動片８３の支軸８４には、従動ローラー３３が回転可能に支持されている。

【0033】

揺動軸６５は、全てのホルダー６３の円筒部８１の軸孔に挿通されている。全てのホルダー６３は、所定の位置で、揺動軸６５の軸方向（幅方向）に移動不能に揺動軸６５に支持されている。揺動軸６５の両端は、フレーム６１の両側板６１ａに固定されている。ホルダー６３は、揺動軸６５を中心として上下方向に揺動する。揺動片８３が下方へ揺動すると、規制片８５がフレーム６１の係止片７１に当接して、揺動片８３の下方への揺動が規制される。これにより支軸８４に支持された従動ローラー３３の下方への揺動が規制される。

【0034】

コイルバネ６７は、各ホルダー６３とフレーム６１の天板６１ｂとの間に配置される。コイルバネ６７の上端は天板６１ｂに固定され、下端はホルダー６３のバネ受け突起８７に固定されている。コイルバネ６７は、ホルダー６３の揺動片８３を、揺動軸６５を中心として下方に付勢している。ただし、前述のように、ホルダー６３の規制片８５とフレーム６１の係止片７１との当接によって、揺動片８３の下方への揺動は規制されている。一方で、揺動片８３、すなわち、揺動片８３に支持された従動ローラー３３は、コイルバネ６７の付勢力に抗して上方向へ揺動可能である。

【0035】

４個の従動ローラー３３を支持した支持ユニット３５は、各従動ローラー３３が、駆動ローラー３１の回転体４３の各凹部４５に対向するように配置される。詳細には、各従動ローラー３３の歯先５３は、駆動ローラー３１の回転体４３の外周面と凹部４５の底面との間に配置されて、凹部４５の底面から所定の高さだけ離間している。一例として、歯先５３と凹部４５の底面との離間距離は、０．３ｍｍである。

【0036】

上記構成を有するシート搬送装置２７は、従動ローラー３３がシートの画像形成面の側、駆動ローラー３１がシートの裏面の側となるように配置される。図１に示されるように、画像形成部７の下流側に配置される場合は、従動ローラー３３が上側、駆動ローラー３１が下側に配置される。

【0037】

駆動ローラー３１と従動ローラー３３との間のニップにシートが搬送されると、シートは、駆動ローラー３１の回転体４３の凹部４５以外の外周面（シート接触面Ｃとする）と、従動ローラー３３の歯先５３とに挟持されて搬送される。つまり、シートの画像形成面には、各従動ローラー３３の歯先５３が接触し、シートの裏面には駆動ローラー３１の回転体４３のシート接触面Ｃが接触する。

【0038】

また、図４に示されるように、シートＳの厚さと、歯先５３が凹部４５に入り込んだ深さと、を加えた距離だけ、ホルダー６３の揺動片８３はコイルバネ６７の付勢力に抗して上方へ揺動し、従動ローラー３３がシートによって持ち上げられる。このように揺動片８３が上方へ揺動することでコイルバネ６７が圧縮され、揺動片８３、すなわち、従動ローラー３３は下方に付勢される。なお、凹部４５においては、シートＳは歯先５３で押圧されてやや凹部４５に入り込むように湾曲する場合もある。この場合は、従動ローラー３３が持ち上げられる高さは、前述の場合よりも低くなる。

【0039】

シートＳは、従動ローラー３３の歯先５３と駆動ローラー３１の回転体４３のシート接触面とに挟持され、駆動ローラー３１の回転によってニップを通過する。

【0040】

上記説明したように本発明のシート搬送装置２７においては、シートの画像形成面には、従動ローラー３３の歯先５３が接触する。したがって、従動ローラー３３と画像形成面との接触面積をできるだけ小さくすることができるので、画像の汚染を防止できる。このため、シート搬送装置２７が画像形成部７の下流側に配置されて、画像形成直後で画像が十分に乾燥していない場合でも、画像の汚染を低減できる。

【0041】

さらに、歯先５３は駆動ローラー３１の回転体４３に接触していないので、歯先５３による駆動ローラー３１の損傷を防止できる。なお、シートＳは従動ローラー３３と回転体４３とによって直接挟持されていないが、従動ローラー３３はコイルバネ６７によって下方向へ付勢されているので、従動ローラー３３と回転体４３との間にシートＳを挟持して安定に搬送することができる。なお、従動ローラー３３が拍車ローラーである場合、シートの先端がニップに進入して歯先５３の側面に当接すると、シートの先端（エッジ）が歯先５３によって傷つく場合がある。本実施形態では、シートＳがニップに搬送された際に従動ローラー３３が持ち上げられる高さは小さいので、シートＳがニップに搬送されて歯先５３に当接した際にシートが歯先５３から受ける衝撃が小さくなる。このようにシートに対する歯先５３の衝突負荷が緩和されるので、シートの先端縁の損傷等を防止できる。

【0042】

また、揺動片８３の下方への揺動が規制されているので、シートＳがニップを通過した後、揺動片８３は凹部４５の底面から離間した位置まで下方に揺動する。

【0043】

次に、第２の実施例に係るシート搬送装置２７について、図５を参照して説明する。図５はシート搬送装置を模式的に示す正面図である。

【0044】

第２の実施例においては、歯先５３が凹部４５に入り込んでいない。さらに、駆動ローラー３１の回転体４３のシート接触面Ｃと歯先５３との間の間隔ｇが、搬送されるシートの厚さよりも狭くなっている。

【0045】

第２の実施例では、歯先５３と回転体４３のシート接触面Ｃとの間の間隔ｇは、シートの厚さよりも狭いので、シートによって従動ローラー３３が上方へ移動する高さをできるだけ少なくできる。つまり、シートの先端が歯先５３から受ける衝撃が低減されるので、シートの先端の損傷をより確実に防止できる。

【0046】

また、第１及び第２実施例に示されるように、駆動ローラー３１の回転体４３に凹部４５を形成したことで、支持ユニット３５の取付精度に裕度を持たせることができる。つまり、歯先５３が凹部４５に入り込み、且つ、凹部４５の底面に接触しない高さ（実施例１）から、歯先５３が凹部４５に入り込まず、且つ、シート接触面Ｃと歯先５３との間の間隔ｇがシートの厚さよりも狭くなる高さ（実施例２）の間に、歯先５３が位置するように支持ユニット３５を取り付けることで、歯先５３による駆動ローラー３１の損傷を防止しつつ、シートを安定に搬送することができる。さらに、第２実施例によれば、支持ユニット３５が下方向にやや位置ズレした場合でも、歯先５３が凹部４５の底面に接触することを防止できる。

【0047】

なお、駆動ローラー３１は、従動ローラー３３のそれぞれに対応する複数個の回転体４３を備えてもよい。この場合、各回転体４３に凹部４５が形成される。

【0048】

また、凹部４５の深さは、加工精度や加工時間、駆動ローラー３１の強度を考慮すると、本実施形態のように０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下であることが好ましい。駆動ローラー３１と従動ローラー３３とでシートを確実に挟持するには、歯先５３と凹部４５とは多少オーバーラップする必要がある。さらに、ニップをシートが通過しない状態でも、歯先５３が凹部４５の底面に接触しないようにする必要がある。このため、凹部４５の深さは、現実的に０．５ｍｍ以上が必要である。一方で、凹部４５が深すぎると、加工時間が長くなったり駆動ローラー３２の強度に影響したりするので、最大で２ｍｍ程度であることが好ましい。また、第１実施例に示されるように、歯先５３と凹部４５の底面との離間距離は、標準のシートの厚さ（０．０９１ｍｍ）以上の０．３ｍｍ程度であることが好ましい。この場合、シートが凹部４５に嵌まり込んだ場合でも、歯先５３と凹部４５の底面との間にシートが挟まれることがないので、歯先５３がシートに食い込むことを防止できる。また、凹部４５の幅は、可能な限り狭いことが好ましく、例えば、５ｍｍ以下である。凹部４５の幅が広いと、コイルバネ６７の付勢力によってシートが変形して波筋がつきやすくなる。凹部４５の幅を狭くすることで、駆動ローラー３１のシート接触面Ｃの面積を広くできるので、通紙時にシートと駆動ローラー３１との摩擦力が高まり、シートを安定して搬送できる。

【0049】

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 画像形成装置
７ 画像形成部
２７ シート搬送装置
３０ 搬送ローラー対
３１ 駆動ローラー
３３ 従動ローラー
３５ 支持ユニット
４５ 凹部
５３ 歯先
６１ フレーム
６３ ホルダー
６５ 揺動軸
６７ コイルバネ（付勢部材）
７１ 係止片（規制部）
８５ 規制片（規制部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】