JPH10181932A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラ対のニップ幅の不均一性をなくし、搬
送不良を生ずることのないシート搬送装置及び画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 圧接したローラ対を回転させてシートを
搬送するシート搬送装置において、第一ローラ20と、前
記第一ローラ20よりも硬度の低いローラ部21ｂを有する
第二ローラ21と、前記第一ローラ又は第二ローラ21を他
方のローラ側へ付勢する従動回転可能な付勢ローラ22と
を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシートを搬送する際
に、斜行や皺寄り等を回避することができるシート搬送
装置及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザービームプリンタ等にお
いて紙等のシートの搬送には、鉄等の硬い材質のローラ
（以下「鉄ローラ」という）と鉄等の硬いローラ軸にゴ
ム等の柔らかい材質を巻いたローラ（以下「ゴムロー
ラ」という）の対を用いているのが一般的である。この
ローラ対の端部に荷重をかけて両ローラを押し付け、さ
らにローラの一方もしくは両方に回転力を加えて間に挟
まれたシートを搬送する。図５に前記ローラ対のモデル
を示す。50が鉄ローラであり、51がゴムローラである。

【０００３】ゴム等の柔らかい材質が用いられるのは、
ニップと呼ばれる両ローラ50，51の接触領域を確保する
ためである。このニップは、搬送力を伝えるためや、定
着ローラにおいてはシート材に熱と圧力を加えるために
必要である。そして正確な搬送や定着を行なうために
は、軸方向に対してニップの幅が均一であることが要求
される。

【０００４】しかし現実のローラでは、図５の矢印Ｆに
示すように、前記ニップを確保するためにローラ軸両端
をバネ等で押圧することから、ローラ軸にたわみが生ず
ることがある。そのためニップ圧力が端部に集中し、ニ
ップ幅がローラ中央では狭く端部では広くなってしま
う。図６にこのニップの状態を斜線で示す。

【０００５】図６からも明らかなように、ゴムローラ51
の中央部と端部とでニップ内の歪み量に差ができ、シー
ト搬送速度が違ってくる。図７は前記ニップ幅が不均一
の場合の各部分別に見たシート52の搬送速度Ｖの分布を
示しており、この速度分布が倍率変化やシワ等の原因に
なっていると考えられる。

【０００６】加えて駆動ギアの浮上力などによって左右
の押し付け荷重に差が出ると，左右のニップ幅にも不均
一が生じる。これもシートの軸両端での速度差を生み平
行度の狂い（スキュー）等の搬送不良の原因になる。

【０００７】これらの問題の解決のために、これまでは
ローラ軸が撓み難いように、ローラ軸の剛性を上げた
り、ローラにクラウンや逆クラウンをつけて圧力の分布
を補正したりしている。また、ローラ長手方向手両端の
不均一についても、両側のバネの強さを変えて不均一を
補正したりしている。しかし、これによってニップ幅を
完全には均一化することは困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、シート搬送の
際に、前記ニップ幅の不均一による搬送不良が発生する
メカニズムについて更に詳しく検討してみる。

【０００９】前述したように、ローラ軸の両端にのみ荷
重をかけるとニップ幅は、図６に示すように、中央部は
狭く端部は広い型になる。これはローラが撓むためにニ
ップ端部に圧力が集中してゴムローラがよけいに押し込
まれるためである。このゴムの押し込まれる量の違い
は、ゴム表面の歪み量の違いになる。強く押し込まれる
ほどゴムは非圧縮性の性質から外へ逃げようとして、ゴ
ム表面を伸ばす。図８にローラ対が押し付けられている
ときの断面図を示す。

【００１０】図８中でゴムローラ51は変形がない所では
中心角ωだけ回転したときにゴム表面はｄだけ送られる
はずである。しかしニップ内では押し付けられて表面が
伸びている分、ｄ′（ｄ＜ｄ′）だけ進んでしまう。よ
って、このゴムローラ51が駆動ローラであるならシート
52は増速して送られることになる。

【００１１】前記ゴム表面に接触して送られるシート52
は、ゴム表面の伸びが大きいところほど速く送られる。
従って、ローラ中央部と端部とではシート52の送られる
量が変わってくる。そのために、図７に示すように、進
行方向とは違う方向に力が加わって、平行度やシワ等の
搬送不良の原因になっている。

【００１２】さらに、実際の装置ではローラの駆動には
ローラ軸の片側にギアを介して駆動しているものがほと
んどである。この場合、ローラが回転している時にはギ
アに浮上力が生じ、左右の圧力が不均一になる。その結
果、左右のニッブの不均一が起こる。図９にこのニップ
の例を示す。これは前述したのと同じ理由から、ローラ
の左右での搬送速度を不均一にするために平行度の狂い
等の搬送不良の原因になっている。

【００１３】前記問題の解決のためにギア浮上力を見越
して始めから左右の押し付け力をアンバランスにしてお
く方法がとられるが、これは逆に回転していない時のニ
ップを左右不均一にするため、回転させる前にシート材
の端をローラに押し当てて方向合わせをする時にずれが
起こり斜行の原因になると考えられる。

【００１４】本発明は上記点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、ローラ対のニップ幅の不均一性をなく
し、搬送不良を生ずることのないシート搬送装置及び画
像形成装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、圧接したローラ対を回
転させてシートを搬送するシート搬送装置において、第
一のローラと、前記第一のローラよりも硬度の低いロー
ラ部を有する第二のローラと、前記第一のローラ又は第
二のローラを他方のローラ側へ付勢する従動回転可能な
付勢ローラと、を有することを特徴とする。

【００１６】上記構成にあっては、付勢ローラによって
一方のローラを他方のローラへ付勢することにより、例
えばニップ幅が狭くなり易いローラ中央部においても荷
重をかけることができ、ローラ全体に一様のニップ幅を
もたせることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態に係るシ
ート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置について図
面を参照して説明する。

【００１８】〔第１実施形態〕図１及び図２を参照して
第１実施形態について説明する。尚、図１は本発明に係
るシート搬送装置の模式説明図であり、図２はシート搬
送装置を用いた画像形成装置の概略説明図である。

【００１９】ここでは説明の順序として、まず図２を参
照してシート搬送装置を用いた画像形成装置の全体構成
について説明し、次に図１を参照してシート搬送装置の
構成を説明する。

【００２０】｛画像形成装置の全体構成｝本実施形態に
係る画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図
２に示すように、レーザースキャナー１から画像情報に
基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射し
て前記感光体に潜像を形成し、この潜像を現像してトナ
ー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期し
て、多数枚の記録シートＳを積層収納した着脱可能なカ
セット２から給送ローラ３で一枚ずつ分離給送し、シー
ト搬送装置となる搬送ローラ対４、レジストローラ対５
で搬送すると共に、ガイド板６でガイドして画像形成手
段へ搬送するように構成している。

【００２１】前記レジストローラ対５は画像形成動作に
同期するように記録シートＳを画像形成手段へ搬送す
る。本実施形態の画像形成手段は電子写真感光体である
感光体ドラム７や、図示しない一次帯電手段、現像手
段、クリーニング手段をカートリッジ化したプロセスカ
ートリッジＢを画像形成装置Ａに対して着脱可能して構
成している。そして、記録シートＳの搬送に同期して感
光体ドラム７を回転すると共に、その表面を帯電手段に
よって一様に帯電し、前記レーザースキャナー１からの
情報光を露光部を介して感光体ドラム７へ露光して潜像
を形成する。この潜像に応じて現像手段によって摩擦帯
電したトナーを転移させてトナー像を形成し、このトナ
ー像を転写手段である転写ローラ８に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加して記録シートＳに転写して画像記録
するものである。尚、トナー像を転写した後に感光体ド
ラム７に残留したトナーはクリーニング手段によって除
去する。

【００２２】前記画像形成手段で画像が形成された記録
シートＳは搬送ベルト９及びガイド板10で定着手段11へ
搬送され、該定着手段11において熱及び圧力が印加され
て記録シートＳに転写されたトナー像が定着される。

【００２３】そして、画像が定着された記録シートＳを
排出ローラ対12，13及びガイド部材14によって装置上部
に形成された排出部15へ排出する如く構成している。

【００２４】｛シート搬送装置の構成｝次に記録シート
Ｓを搬送する搬送装置の構成について図１を参照して説
明する。

【００２５】シート搬送装置は搬送ローラ対４、或いは
レジストローラ対５等のローラ対にを回転させることに
より、シートＳをローラ対で挟持搬送するものである。
ここで、前記ローラ対の構成について、レジストローラ
対５を例示して説明する。

【００２６】レジストローラ対５は、図１に示すよう
に、ローラ軸20ａに鉄、プラスチック等からなる硬度の
高いローラ部20ｂを有する第一ローラ20と、ローラ軸21
ａに前記ローラ部20ｂよりも硬度の低いゴム等からなる
ローラ部21ｂを有する第二ローラ21とからなる。そし
て、前記第一ローラ20のローラ軸20ａ両端をバネ等によ
って力Ｆで付勢し、第一ローラ20を第二ローラ21へ押圧
することによって両ローラ間にニップを形成している。

【００２７】更に、前記第一ローラ20の長手方向手ほぼ
中央部には付勢ローラ22が付勢力Ｆ0 によって圧接して
いる。この付勢ローラ22は第一ローラ20のローラ部20ｂ
を第２ローラ21のローラ部21ｂへ付勢するものであり、
且つ第一ローラ20の回転に伴って従動回転するように取
り付けられている。

【００２８】前記付勢ローラ22は、前述したようにロー
ラ軸20ａの撓み等によってローラ部20ｂの長手方向両端
部に比べて中央部のニップ幅が狭くなる部分を付勢し、
該部分に荷重をかける。このために、ローラ長手方向全
体にわたってニップ幅が均一になり、シート搬送の際に
皺寄りや斜行を防止することができる。そして、前記付
勢ローラ22は従動回転するために、ローラ対の回転に影
響を与えることはない。

【００２９】尚、前記付勢ローラ22による付勢力はニッ
プ幅が狭くなる部分が広い部分と均一になるような値に
設定するものである。

【００３０】〔第２実施形態〕次に付勢ローラの位置を
変える第２実施形態について、図３を参照して説明す
る。尚、前述した実施形態と同一部材は同一符号を付
し、付勢ローラ22以外の構成は前述した実施形態と同様
である。

【００３１】前述した付勢ローラ22は第一ローラ20の長
手方向中央部を付勢するようにした例を示したが、前記
付勢ローラ22を第一ローラ20の長手方向にスライド可能
に構成し、第一ローラ20の長手方向任意位置を付勢し得
るように構成してもよい。

【００３２】例えば、図３に示すように、第２ローラ21
のローラ軸に取り付けた駆動ギア（図示せず）による浮
上力によって第一ローラ20の押圧力がローラ軸両端でＦ
1 、Ｆ2 と不均一になった場合（Ｆ1 ＜Ｆ2 ）、そのま
まではニップ幅がローラ長手方向手の左右で右側23が広
く、左側24が狭くなる。そこで、付勢ローラ22をニップ
幅が狭くなる中央よりも左側へ偏った位置で第一ローラ
20を付勢するように配置する。

【００３３】このように付勢ローラ22を適正な距離だけ
移動することにより、左右で不均一な荷重分布が補正さ
れ、ニップ幅、ニップ圧力の不均一を修正することがで
きる。

【００３４】〔第３実施形態〕次に付勢ローラを複数設
ける第３実施形態について、図４を参照して説明する。
尚、この場合も前述した第１実施形態と同一部材は同一
符号を付し、付勢ローラ22以外の構成は前述した実施形
態と同様である。

【００３５】この第３実施形態は第一ローラ20の長手方
向にわたって３個の付勢ローラ22を設け、複数の付勢ロ
ーラ22によって第一ローラ20の長手方向に均一の荷重を
かけるようにしたものである。これは第一ローラ20が細
かったり、長かったりして非常に撓み易いローラである
場合に、中心の一カ所のみに付勢ローラ22を設けて荷重
を付加しただけではニップの不均一が修正し難いときに
効果的である。

【００３６】即ち、第一ローラ20の長手方向複数箇所に
おいて荷重を調整することにより、撓み易いローラであ
ってもニップの不均一を修正することが可能となるもの
である。

【００３７】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
修正ローラ22によって第一ローラ20を付勢するようにし
た例を示したが、第一ローラ20ではなく、第２ローラ21
を付勢ローラ22によって付勢するようにしても同様の効
果を得ることができる。

【００３８】また、前述した実施形態では、レジストロ
ーラ対５の第１のローラを鉄、プラスチックで構成し、
第２のローラをゴムで構成した例を示したが、ローラの
材質はこれに限定されるものでなく、第１のローラに対
して第２のローラの硬度が低い関係を有するものであれ
ばよい。

【００３９】また、前述した実施形態では、レジストロ
ーラ対５を例示してローラの構成について説明したが、
搬送ローラ対４や排出ローラ対12，13等のローラ対のロ
ーラに適用することによって同様の効果を得ることがで
きる。

【００４０】更に、前述した実施形態ではシート搬送装
置として、記録シートを搬送する画像形成装置に適用し
た例を示したが、シートとして原稿を搬送する原稿読取
装置等にあっても好適に適用し得ることは明らかであ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
付勢ローラによって一方のローラを他方のローラへ付勢
することにより、例えばニップ幅が狭くなり易いローラ
中央部においても荷重をかけることができ、ローラ全体
に一様のニップ幅をもたせることができる。このため、
シートの斜行や皺寄りを防止し、これを用いた画像形成
装置にあってはシート搬送精度が高まり、高品位の画像
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート搬送装置の模式説明図であ
る。

【図２】シート搬送装置を用いた画像形成装置の概略説
明図である。

【図３】付勢ローラを偏った位置に配置した実施形態の
説明図である。

【図４】付勢ローラを複数配置した実施形態の説明図で
ある。

【図５】シートを搬送するローラ対の説明図である。

【図６】ローラ対のニップ幅の説明図である。

【図７】ローラ対のニップ幅が不均一のときのシート搬
送速度の説明図である。

【図８】ローラ対のニップ幅が狭い場合と広い場合のシ
ート搬送量の説明図である。

【図９】ローラ長手方向両端部でニップ幅が不均一な場
合の説明図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …プロセスカートリッジ Ｓ …記録シート １ …レーザースキャナー ２ …カセット ３ …給送ローラ ４ …搬送ローラ対 ５ …レジストローラ対 ６ …ガイド板 ７ …感光体ドラム ８ …転写ローラ ９ …搬送ベルト 10 …ガイド板 11 …定着手段 12 …排出ローラ対 13 …排出ローラ対 14 …ガイド部材 15 …排出部 20 …第一ローラ 20ａ …ローラ軸 20ｂ …ローラ部 21 …第二ローラ 21ａ …ローラ軸 21ｂ …ローラ部 22 …付勢ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧接したローラ対を回転させてシートを
   搬送するシート搬送装置において、 第一のローラと、 前記第一のローラよりも硬度の低いローラ部を有する第
   二のローラと、 前記第一のローラ又は第二のローラを他方のローラ側へ
   付勢する従動回転可能な付勢ローラと、 を有することを特徴とするシート搬送装置。
2. 【請求項２】 前記付勢ローラをローラ軸方向へ移動可
   能に構成したことを特徴とする請求項１記載のシート搬
   送装置。
3. 【請求項３】 前記付勢ローラを複数設けたことを特徴
   とする請求項１記載のシート搬送装置。
4. 【請求項４】 シートを搬送して画像を形成する画像形
   成装置において、 シートを搬送するための請求項１乃至請求項３のいずれ
   か１項記載のシート搬送装置と、 搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。