JP5020103B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、給紙圧が低すぎると、シートの供給力が搬送ガイド等による搬送負荷よりも低くなるため、シートを給送できない不送りが発生する。
これらの問題を生じさせないためには、給紙圧を適正領域に設定しなければいけない。
また、特許文献3では、給送の動作と停止を繰り返すことにより、不送りの発生頻度の低減を図っているが、給送を一度停止させた後の動作における搬送力はシート静止摩擦力よりも大きくなければいけないため、同様の理由により、不送りに対して不利になる可能性がある。
本発明のシート搬送装置は、シートを積載して収容するシート積載装置と、シートを給送する給送手段と、給送されたシートを1枚に分離させる分離手段と、前記分離手段を保持する保持部材と を備えるシート搬送装置において、シート給送開始前に給送手段により給送されるシート又は分離手段に振動を与える振動付与手段を有し、前記振動付与手段は、前記給送手段に連結する電磁クラッチであり、前記電磁クラッチの連結するための信号伝達時(以下、単に「連結信号伝達時ON」)から連結解除するための信号伝達時(以下、単に「連結解除信号伝達時OFF」)の時間は、電磁クラッチの連結信号伝達時ONから駆動力が給送手段へ伝達するまでの時間より小さいことを特徴とする。
また、本発明のシート搬送装置は、さらに、積載されたシート端部とシート積載装置又は保持部材が接触し、その接触する部分に振動を与えることを特徴とする。
また、本発明のシート搬送装置は、さらに、前記電磁クラッチの連結信号伝達時ONから連結解除信号伝達時OFFの時間は電磁クラッチの連結可能な最小時間にて行うことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記振動は、画像形成装置の電源がONとなった後の印刷信号に基づいて与えられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、振動は前記シート積載装置の正規位置を検知した後の印刷信号に基づいて与えられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記振動は前記シート積載装置のシート有を検知した後の印刷信号に基づいて与えられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記振動は搬送不良を検知した後の印刷信号に基づいて与えられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記振動は搬送不良から復帰したこと検知した後の印刷信号に基づいて与えられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記振動の開始から終了までの時間は印刷信号を出してから給送が開始されるまでの時間より小さいことを特徴とする。
図1は、本発明の用紙分離部材が用いられる画像形成装置の構成を示す概略図である。図1において、この画像形成装置100は、画像形成を行う複写機本体300と、この複写機本体300を載置するシート搬送装置200と、複写機本体300上に取り付けられたスキャナ400と、このスキャナ400上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)500とから主として構成されている。複写機本体300のほぼ中央には、無端ベルト状の中間転写ベルト10が設けられている。
トナー画像を担持する中間転写体たる中間転写ベルト10は、無端状のベルトであり、第1、第2及び第3支持ローラ14、15、16に張架されて、図中時計回り方向に回転搬送可能に設けられている。第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間に水平に張り渡された中間転写ベルト10上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Kが並んで配置されており、この画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Kによって、タンデム画像形成装置19が構成される。中間転写ベルト10は、ベルト伸びによる位置ずれを防止するために、機械的に優れた特性を有するものを使用することが必要である。本実施形態では、中間転写ベルト10として、フッ素樹脂、PVDシート、ポリイミド系樹脂等の伸びの少ない材質で構成したベース層の表面に、フッ素系樹脂等を被覆して平滑性の良好なコート層を形成した、多層構造の無端状ベルトを使用する。また、上記ベース層中には、カーボン等の抵抗調整剤を分散させることによって、周辺の温度又は湿度が変動しても、安定した転写性能が維持されて、高品質な画像を安定して得ることができる。第2支持ローラ15と第3支持ローラ16との間には、画像転写後に中間転写体10上に残存する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置21が設けられており、中間転写ベルトクリーニング装置21の中間転写体搬送方向下流側には、ベルト潤滑材塗布装置22が設けられている。また、画像形成ユニット18の上方には、露光装置3が設けられている。
中間転写ベルト10を張架する第3支持ローラ16に対向する位置には、2次転写装置としての2次転写ローラ24が、中間転写ベルト10に対して接離可能設けられている。
なお、この2次転写装置として、転写ベルトを用いる構成とすることも可能である。中間転写ベルト10上のトナー像は、中間転写ベルト10の第3支持ローラ16に巻回された部分に2次転写ローラ24が押し当てられることによって、シートP上に転写される。なお、この2次転写ローラ24に、2次転写ローラ24に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部を当接させて設けてもよい。
また、2次転写ローラ24の用紙搬送方向下流側には、ローラ23a、23b間に張架された無端ベルト状の搬送ベルト28が設けられている。搬送ベルト28に隣接するように、シートP上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置25が設けられている。定着装置25は、加熱ローラ26に加圧ローラ27を押し当てて構成されている。
複写機本体300の図中左側方には、定着装置25を通過したシートPを排紙するための排紙トレイ8が設けられている。搬送ベルト28及び定着装置25の下方には、用紙反転装置93が設けられている。用紙反転装置93は、シートPを反転させて再び2次転写ローラ24に向けて送り出すものである。
給紙カセット44から送出されたシートPは、給紙路46によって、複写機本体300方向に送出された後、搬送路48によって2次転写ローラ24と中間転写ベルト10とのニップ部(T)及び定着装置25に搬送されて、排紙トレイ8に排紙される。搬送路48に沿って、レジストローラ49、排出ローラ56などが設けられている。排出ローラ56の用紙搬送方向手前の位置には、切替爪55が設けられている。切替爪55は、搬送路48に沿って搬送されてきたシートPの進行方向を、排紙トレイ8方向又は用紙反転装置93方向に切り換える。
また、複写機本体300の図中右側方には、シートPを手差し給紙するための手差しトレイ6が設けられており、手差しトレイ6の用紙搬送方向下流側には手差し給紙路53が設けられている。
記録媒体であるシートPを搬送する搬送手段としての給紙ローラ42に対し、シート積載装置としての給紙カセット44のシート積載板44aに積載されたシートPがスプリング44bにより付勢されている。シート積載板44aは回動可能であり、シートPの積載量に限らず、常に給紙ローラ42へ付勢されている。このときに、シート積載板44aに用紙Pを積載したシート積載装置としての給紙カセット44を画像形成装置100のシート搬送装置200に装着すると、シート積載板44aに連動したスプリング44bにより、シートPの上面が給紙適性位置として、給紙ローラ42から一定の給紙が搬送可能な押圧力が受けられるまで上昇され、その位置を維持するように制御される。
この後に、画像形成装置100本体からの給紙信号により、給紙ローラ42が回転駆動し、シートPの上面に所定圧にて回転することで、シートPは送り出される。このときに、スプリング47cの押圧力により保持部材47b上の分離手段である摩擦部材47aが給紙ローラ42へ付勢されており、シートPがシート積載板44aから摩擦部材47aへ給送された際に、シートPに対し、一定の摩擦力をかけることができる。これは、給紙ローラ42と摩擦部材47aの圧接部へ複数の枚数のシートPが給送された場合には、給紙ローラ42と摩擦部材47aの間における摩擦力により、1枚への分離が可能となる。その際、スプリング44bによって、シートPが搬送可能になるように受ける押圧力(以下、給紙圧と記す。)が高いほど、給紙ローラ42の搬送力は高まるため、不送りに対して有利になるが、摩擦部材47aの圧接部へ多数枚のシートが急送されやすくなるため、重送に対しては不利になる。よって、種々のシートに対して不送り・重送が発生せず、安定して給送できる給紙圧の値を選定しなければいけない。
その後、給紙ローラ42は、シートPを搬送路の搬送ローラ47等にまで送り込むのに十分な設定時間後、シートPの上方に退避する。
そこで、給紙ローラ42を介して振動を加えることにより、この接触部47dにおける圧損失を解消させる。給紙ローラ42には、電磁クラッチにより駆動力伝達のON/OFFを行っている。このときに、振動付与手段としての電磁クラッチ(図示せず)をONする際に生ずる衝撃を、給紙ローラ42に伝達して付加し、給紙ローラ42にこのときの衝撃を振動として利用して、接触部47dにおける給紙ローラ42の給紙圧の圧損失を解消する。
図5は、給紙動作における電磁クラッチのON/OFFのタイミングを示すチャートである。横軸は測定回数となっており、30回測定を行った。この結果、理想状態までの圧復帰はしないが、0.3N程度給紙圧が復帰することが確認できた。一方、より理想状態へ近づけるためには、ON/OFFの回数を増やすことが望ましい。
図6は、電磁クラッチの寿命連結回数を考慮して設定した給紙動作における電磁クラッチのON/OFFのタイミングを示すチャートである。本発明では、給送動作13の開始前に、2回のON/OFFの衝撃を4msという微小時間行うことにより給紙ローラ42を駆動させず、振動を与えることにより給紙圧の復帰を図っている。また、給送手段への動力伝達のための電磁クラッチを加振用として利用するため、部品の追加が不要であるというメリットもある。
また、電磁クラッチによる振動を付与する回数は、積載されているシートPの高さ又はシートPの重量に応じて可変にする。シートの高さが変わることで、給紙ローラ42のシートPに対する接触状態が変わることから、その高さに応じて衝撃を付与する回数を変える。ここでは、シートPの高さが小さく、即ち、枚数が少ないほど押圧力が小さくなることから衝撃を付与する回数を多くする。シートPの重量も、枚数と同様に考えることができる。
なお、ここで、衝撃を付与するON/OFF時間、衝撃を付与するON/OFFから次のON/OFF間での時間、連結信号伝達時ONから駆動力が給送手段へ伝達するまでの時間等の具体的な時間4ms、10〜20msは一つの例であり、この時間に限定されるものではない。
また、なお、シートの高さは、発光素子・受光素子を組み合わせて、光の照射・反射によって読み取ることができる。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとるときは、まず、原稿自動搬送装置500の原稿台30に原稿をセットするか、または原稿自動搬送装置500を開いてスキャナ400のコンタクトガラス31上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置500を閉じてそれで押さえる。
次に、この状態で図示省略したスタートスイッチを押し、原稿自動搬送装置500に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス31上へと移動させ、スキャナ400を駆動して第1走行体33及び第2走行体34の走行を開始する。このとき、第1走行体33が発した光がコンタクトガラス31上の原稿面で反射し、この反射光が第2走行体34のミラーによって反射された後、結像レンズ35を通じて読取センサ36に導かれて、原稿の画像情報が読み取られる。また、図示省略したスタートスイッチを押し、駆動モータ(図示省略)によって、第1、第2、第3支持ローラ14、15、16のうち一つのローラを回転駆動させ、他の2つのローラを従動回転させて中間転写体10を回転搬送する。
同時に、各画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Kに設けられた感光体ドラム20Y、20C、20M、20Kを回転駆動し、その後、読取センサ36で読み取られた画像情報に基づいて露光装置3から感光体ドラム20Y、20C、20M、20K上にそれぞれ書込光を照射して、静電潜像を形成する。
各感光体20上の静電潜像は、現像装置61Y、61C、61M、61Kによってそれぞれ可視像化されて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
感光体上に形成された各色トナー像は、各感光体20と中間転写ベルト10を介して対向する各1次転写装置(ベルト転写ローラ)62Y、62C、62M、62Kに、所定の転写バイアスを印加することよって、中間転写ベルト10上に順次重ね合わせるように1次転写されて、中間転写ベルト10上に、合成カラー画像が形成される。
このときに、画像形成装置100の電源がONとなった後の画像形成するための印刷信号に基づいて、振動付与手段としての電磁クラッチの衝撃を付与する。これは、画像形成するための印刷信号がないのに、電磁クラッチをONしては、電磁クラッチの使用できる時間を短くすることになる。このために、給紙カセット44にシートPがあるのを検知した後の印刷信号に基づいて与えることにすることであっても良い。また、シートPの搬送不良を検知した後の、印刷信号に基づいて与えることにすることであっても良い。これによって、電磁クラッチの不必要なON/OFF動作を防ぎ、電磁クラッチの使用できる時間を短くすることを抑えることができる。
また、電磁クラッチのON/OFFによる衝撃による振動の開始から終了までの時間は印刷信号を出してから給送が開始されるまでの時間より小さくする。これは、電磁クラッチをONして連結した後に、連結を確認して給紙動作を開始することから、ある動作を確認するための時間が必要となる。衝撃を付与するためには、ON/OFF信号による連結、連結解除のクラッチの動きがあれば衝撃は付与できる。したがって、画像形成動作を効率的に行うには、ON/OFF間の時間を短くする。このために、クラッチの運動を考慮しながら、電磁クラッチの連結信号伝達時ONから連結解除信号伝達時OFFの時間は電磁クラッチの連結可能な最小時間にて行うことが好ましい。
そして、シートPを2次転写ローラ24に吸着させた状態で定着装置25まで搬送し、定着装置25で熱と圧力を加えてシートP上のトナー画像を定着させる。画像定着後、排出ローラ56で排出し、排紙トレイ8上に排出する。
また、このとき、切替爪55によって搬送方向を切り換え、シートPを用紙反転装置93に導き、そこで反転して再び2次転写部Tに導き、裏面にも画像を形成し、その後搬出ローラ56で排紙トレイ7上に排出するようにしてもよい。
2次転写後の中間転写ベルト10上に残留した転写残トナーを、ベルトクリーニング装置21で除去し、その後の画像形成に備える。
ベルトクリーニング装置21で除去されたトナーは、図示省略した廃トナー搬送経路を経由して廃トナー収容槽に搬送される。
200 シート搬送装置
300 複写機本体
400 スキャナ
500 原稿自動搬送装置(ADF)
10 中間転写ベルト
18 画像形成ユニット
21 中間転写ベルトクリーニング装置
24 2次転写ローラ
25 定着装置
42 給紙ローラ
44 給紙カセット
44a シート積載板
44b スプリング
46 給送路
47 用紙分離部材
47a 摩擦部材
47b 保持部材
47c スプリング
47d 接触部
61 現像装置
62 1次転写装置
P シート
Claims (10)
- シートを積載して収容するシート積載装置と、
シートを給送する給送手段と、
給送されたシートを1枚に分離させる分離手段と、
前記分離手段を保持する保持部材と を備えるシート搬送装置において、
シート給送開始前に給送手段により給送されるシート又は分離手段に振動を与える振動付与手段を有し、
前記振動付与手段は、前記給送手段に連結する電磁クラッチであり、
前記電磁クラッチの連結するための信号伝達時(以下、単に「連結信号伝達時ON」)から連結解除するための信号伝達時(以下、単に「連結解除信号伝達時OFF」)の時間は、
電磁クラッチの連結信号伝達時ONから駆動力が給送手段へ伝達するまでの時間より小さい
ことを特徴とするシート搬送装置。 - 積載されたシート端部とシート積載装置又は保持部材が接触し、その接触する部分に振動を与える
ことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。 - 前記電磁クラッチの連結信号伝達時ONから連結解除信号伝達時OFFの時間は電磁クラッチの連結可能な最小時間にて行う
ことを特徴とする請求項1又は2記載のシート搬送装置。 - 前記請求項1ないし3のいずれか記載のシート搬送装置と、画像情報に応じて画像を形成する画像形成手段と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記振動は、画像形成装置の電源がONとなった後の印刷信号に基づいて与えられる
ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 - 前記振動は前記シート積載装置の正規位置を検知した後の印刷信号に基づいて与えられる
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記振動は前記シート積載装置のシート有を検知した後の印刷信号に基づいて与えられる
ことを特徴とする請求項4ないし6のいずれか記載の画像形成装置。 - 前記振動は搬送不良を検知した後の印刷信号に基づいて与えられる
ことを特徴とする請求項4ないし7のいずれか記載の画像形成装置。 - 前記振動は搬送不良から復帰したこと検知した後の印刷信号に基づいて与えられる
ことを特徴とする請求項4ないし8のいずれか記載の画像形成装置。 - 前記振動の開始から終了までの時間は印刷信号を出してから給送が開始されるまでの時間より小さい
ことを特徴とする請求項4ないし9のいずれか記載の画像形成装置。
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