説明

シート搬送装置及びこれを用いたシート中継装置、画像形成装置、シート処理装置

【課題】低コスト、簡単な構成で、搬送性を向上させた、二種類の装置間もしくは二種類のユニット間にシートを搬送するシート搬送装置を提供すること。また、このシート搬送装置を用いたシート中継装置、画像形成装置、シート処理装置を提供すること。
【解決手段】シート搬送装置12、シート中継装置、画像形成装置、シート処理装置の代表的な構成は、画像形成装置からシート処理装置へシートを搬送するシート搬送装置12において、二本の駆動ローラ20、従動ローラ21で懸架され、シートを搬送する伸縮自在な無端ベルト18を有し、シート搬送方向最下流側の駆動ローラ20とシート搬送方向最上流側の従動ローラ21との軸間距離が可変であり、いずれかのローラを垂直方向に移動して無端ベルト18を傾けた状態でシートを搬送することを特徴とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二種類の装置間もしくは二種類のユニット間に、シートを搬送するシート搬送装置及びこれを用いたシート中継装置、画像形成装置、シート処理装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、フィニッシャ等のシート処理装置を画像形成装置に接続する際、画像形成装置に設けられているシート排出口の高さとシート処理装置の受入れ口との高さが相違する場合がある。この対応策として、特許文献1では、移動用のキャスタに設けられた高さ調節機構によりシート処理装置を上下動させ、受入れ口の高さを画像形成装置のシート排出口の高さに合わせている。
【0003】
また、特許文献2では、シート処理装置の受入れ口を形成するガイド板対を上下方向に回動して、受入れ口を画像形成装置のシート排出口に合わせている。
【0004】
【特許文献1】特開平08−290855号公報
【特許文献2】特開平5−43124号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1では、複数箇所に設けられたキャスタを調節して装置全体を上下させなくてはならないので、重量のある装置の場合、調整時に作業者に多大な負担をかけることになる。
【0006】
また、特許文献2では、ガイド板対を回動させると受入れ口までの水平方向の距離が変化するため、傾斜させた場合には画像形成装置のシート排出口との連結部にギャップが大きくなり、カールしたシートが搬送される場合に、ジャムが発生する可能性がある。
【0007】
そこで本発明は、低コスト、簡単な構成で、搬送性を向上させた、二種類の装置間もしくは二種類のユニット間にシートを搬送するシート搬送装置を提供することを目的とする。また、このシート搬送装置を用いたシート中継装置、画像形成装置、シート処理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】
【0008】
上記課題を解決するために本発明に係るシート搬送装置、シート中継装置、画像形成装置、シート処理装置の代表的な構成は、画像形成装置のシート排出口に連結されるシート搬送装置であって、二本のローラの間に懸架され、シートを搬送する搬送ベルトを有し、前記二本のローラのうち前記シート排出口側のローラが前記シート排出口の高さに応じて移動可能であり、前記搬送ベルトは、前記シート排出口側のローラの移動による前記二本のローラ間の軸間距離の変更に伴い、伸縮自在であることを特徴とした。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、低コスト、簡単な構成で、二種類の装置間もしくは二種類のユニット間のシート受け渡し連結部のギャップを増加させることなく、搬送性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
[第一実施形態]
本発明に係るシート搬送装置及びこれを用いたシート中継装置、画像形成装置、シート処理装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。
【0011】
(画像形成装置)
図1は原稿給送装置(ADF)15を備えた画像形成装置7の構成図である。図1に示すように、シートカセット2(2a〜2d)に積載されたシートPは、給送手段であるピックアップローラ1(1a〜1d)により適宜選択的に繰り出され、分離手段3(3a〜3d)により分離されて1枚ずつ給送される。給送されたシートPは、レジ前ローラ対31によりレジストローラ対4まで搬送され、レジストローラ対4によりシートPの斜行が矯正されて感光体ドラム5の回転に同期して感光体ドラム5とこれに対向する転写装置11との間に搬送される。これと並行して外部コンピュータから送られた画像データ、あるいは原稿給送装置15により搬送され、イメージリーダにより読み取られた原稿の画像データを基に、感光体ドラム5上にレーザ光による静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム5上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像として可視化する。搬送されたシートPは、転写装置11により感光体ドラム5に形成されたトナー画像を転写される。
【0012】
トナー画像を転写されたシートPは、定着ローラ対6に導かれ、定着ローラ対6により加熱及び加圧処理されて、トナー画像が定着される。トナー画像を定着されたシートPは、排出ローラ対8によりシート排出口34から画像形成装置7の外部へと搬送され、シート処理装置9(図2参照)に導かれる。
【0013】
(シート処理装置)
図2はシート処理装置9である。図2に示すように、排出ローラ対8により画像形成装置7から排出されたシートPは、シート処理装置9のシート受入れ口33から入口ローラ対10により受け渡されてシート処理装置9の内部に導かれる。
【0014】
内部に導かれたシートPは、パス30を搬送ローラ対29により搬送され、処理トレイ(シート載置手段)14に排出される。処理トレイ14は、シートPを一時的に集積し、整合を行うための中間トレイである。処理トレイ14にて集積、整合され、ステイプル等の処理を施されたシート(シート束)Pは、排出ローラ対(シート排出手段)16により、スタックトレイ17上に排出される。
【0015】
(コントローラ)
次に、本画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成について説明する。図11は、各装置を制御するコントローラのブロック図である。
【0016】
図11に示すように、コントローラは、CPU回路部150を有している。
【0017】
CPU回路部150は、CPU(図示せず)、ROM151、RAM152を内蔵している。ROM151に格納されている制御プログラムにより、原稿給送装置制御部101、操作部153、イメージリーダ制御部201、画像信号制御部202、外部I/F259、プリンタ制御部301、フィニッシャ制御部261を総括的に制御する。RAM152は、制御データを一時的に保持し、又、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。
【0018】
原稿給送装置制御部101は、原稿給送装置をCPU回路部150からの指示に基づき駆動制御する。イメージリーダ制御部201は、上述のスキャナユニット、イメージセンサ等に対する駆動制御を行い、イメージセンサから出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部202に転送する。
【0019】
画像信号制御部202は、イメージセンサからのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に、各処理を施す。そして、デジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部301に出力する。また、外部コンピュータ260から外部I/F259を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部301に出力する。この画像信号制御部202による処理動作は、CPU回路部150により制御される。プリンタ制御部301は、入力されたビデオ信号に基づき露光制御部を駆動する。
【0020】
操作部153は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定状態を示す情報を表示するための表示部等を有する。操作部153は、各キーの操作に対応するキー信号をCPU回路部150に出力するとともに、CPU回路部150からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【0021】
フィニッシャ制御部261はシート処理装置(フィニッシャ)9に搭載され、CPU回路部150と情報のやり取りを行うことによってフィニッシャ全体の駆動制御を行う。
【0022】
(シート搬送装置)
図3は本実施形態に係るシート搬送装置12の側面図である。図4はシート搬送装置12の斜視図である。図8は、画像形成装置7、シート中継装置13、シート処理装置9の配置図である。
【0023】
図8に示すように、シート中継装置13は、シート搬送装置12を有している。シート中継装置13は、画像形成装置7とシート処理装置9の間に設置され、画像形成装置7から排出されたシートPをシート処理装置9へ中継する。シート搬送装置12は、画像形成装置7のシート排出口34の高さとシート処理装置9のシート受入れ口33の高さとの不整合を吸収するためのものである。
【0024】
図3、図4に示すように、シート搬送装置12は、搬送ベルトとしての無端ベルト18を装置手前奥方向に3本有している。無端ベルト18は、エチレンプロピレンゴム(EPDM)にて、伸縮自在に形成されており、張力(テンション)がかからない状態で幅80mm、内周長300mm、厚み1mmとなっている。
【0025】
シート搬送装置12の筐体19は、厚さ2.0mmの鉄板をコの字に曲げ加工を施して形成されている。筐体19にゴム製の無端ベルト18を懸架するための二本のローラが具備されている。
【0026】
図3に示すように、二本のローラのうちシート搬送方向最下流側には、無端ベルト18を回転駆動するための駆動ローラ20が配置されている。モータ23からギア(駆動伝達手段)22を介して駆動ローラ20へ駆動が伝達される。この駆動はコントローラからの信号により駆動制御される。
【0027】
二本のローラのうちシート搬送方向最上流側には、従動ローラ21が配置されている。従動ローラ21は、無端ベルト18の回転駆動に従動回転する。
【0028】
図4に示すように、駆動ローラ20、従動ローラ21は、それぞれ軸部24とコロ部25で構成されている。軸部24は、SUSや鉄などの金属製であり、無端ベルト18の張力により、撓みを最小限に押さえている。コロ部25は、装置手前奥方向に3個ずつ軸部24に一体的にインサート成形され、回転方向および軸方向に固定されている。コロ部25は、ABSなどの樹脂製であり、摩擦係数を向上させている。無端ベルト18は、コロ部25に懸架されている。
【0029】
一例として具体的な数値を挙げて以下に説明する。軸部24の外径はφ8mmである。コロ部25は、両端部の外径φ28mm、中央部の外径φ30mmで設計され、太鼓形状(クラウン形状)となっている。コロ部25をクラウン形状としたことにより、無端ベルト18の寄りを抑制できる。すなわち、駆動ローラ20、従動ローラ21の二本のローラ間で多少のアライメントがずれても、無端ベルト18はコロ部25の中央に自動調芯する。
【0030】
軸部24と筐体19との摺動部には、ベアリング26(内径φ8、外径φ16)が配置されている。駆動ローラ20と従動ローラ21のコロ端部(φ28mm部)での軸間距離は134.017mmになるが、本実施形態においては無端ベルト18に張力を付与するために軸間距離を135mmとした。
【0031】
張力はその都度変更可能であるが、0.5%以上2.0%以下((張力をかけた軸間距離−張力をかけない軸間距離)/張力をかけない軸間距離)付与する必要がある。張力が低いと、駆動ローラ20の動力伝達効率が低化し、無端ベルト18の回転不良が生じることになる。張力が大きいと、軸部24の撓みもしくはモータ23の巨大化をもたらすことがある。大張力の大きな問題は、無端ベルト18の永久歪みである。すなわち、長時間運転を続けていくと、永久歪みにより伸縮性が低下し、結局張力がかからなくなり、無端ベルト18の回転不良を生じる。
【0032】
このため、部品寿命を優先した場合、ベルト張力は0.5%以下に押さえることが望ましいが、一定の性能を得るために0.5%を上回る張力が必要になった場合においては、無端ベルト18を定期交換部品などにしてその性能を維持すればよい。また、本発明に係る実施の形態において無端ベルト18を二本のローラ間に懸架した構成について説明するが、シート搬送面を形成するために無端ベルト18が懸架される二本のローラの他にベルト張力調整のためのローラを設けても良い。このようにベルト張力調整手段としてのローラを設けることで、軸間距離が変化してもベルト張力を一定範囲に保つことが可能になる。
【0033】
筐体19の壁間の寸法(距離)は搬送可能なシートサイズにより適宜変更可能であるが、本実施形態においては400mmとした。従動ローラ21側の軸部24に組み込まれたベアリング26と係合する筐体19には、上下方向に長丸穴27(短径16mm、長径70mm)が穿孔されている。そして、従動ローラ21側のベアリング26が嵌合する高さ調整用板金28が、筐体19に組みつけられている。高さ調整用板金28は、従動ローラ21の高さを調整する。ベアリング26が嵌合する嵌合穴28aの両脇には、短径5mm、長径60mmの長丸穴28bが穿孔されている。
【0034】
筐体19側の長丸穴27の両脇にはM4のタップ穴19aを設けてある。高さ調整用板金28は、ビス32を長丸穴28b、タップ穴19aに貫通させて固定される。
【0035】
画像形成装置7のシート排出口34とシート処理装置のシート受入れ口33との両者の高さの相違は、54mm(長丸穴27の外径φ70mm−ベアリング26の外径φ16mm)まで対応可能な設計となっている。
【0036】
画像形成装置7のシート排出口34までの高さが702mm、シート処理装置9のシート受入れ口33までの高さが730mmの場合、両者の高さの相違は、28mmである。この場合、図5、図6に示すように、駆動ローラ20の軸部24を回動中心としてシート搬送装置12を回動し、従動ローラ21側の高さ(垂直方向位置)を28mm下方に移動させる。
【0037】
このとき、従動ローラ21側の長丸穴27は、垂直方向(上下方向)に長い穴であるため、従動ローラ21側が垂直方向に移動するのみであり、水平方向には移動しない。駆動ローラ20と従動ローラ21間の軸間距離は可変であり、無端ベルト18が延びることにより、軸間距離が延伸する。
【0038】
図12は駆動ローラ20、従動ローラ21、無端ベルト18の位置関係を示すモデル図である。
【0039】
図12に示すように、駆動ローラ20と従動ローラ21の軸間距離をr=135mmとし、従動ローラ21の垂直方向の移動必要量をβ=28mmとする。このとき、従動ローラ21側が垂直方向にしか移動しないため、軸間距離rを135mmで固定していた場合、画像形成装置7のシート排出口34とのシート受け渡し連結部に水平方向にα分のギャップが生じる。増加分のギャップαは、α=r(1−COS(ASN(β/r)))となる。本実施形態においては、ギャップが約3mm増加することになる。
【0040】
定着ローラ対6を通過したシートPは、定着ローラ対6からあたえられる加圧力および熱によりカールする。このため、僅かなギャップでもシート搬送性が低化する。従って、約3mmのギャップは、紙搬送においてジャム発生の原因となる。本実施形態において、βを最大54mmまで対応可能としたが、この場合αは11mmを越え、さらにジャム発生の可能性が高くなってしまう。
【0041】
そこで、本発明は、無端ベルト18の延びにより、従動ローラ21の水平方向の位置を変更しないようにしている。これにより、シート搬送性に非常に有利なギャップの少ない搬送路とし、ジャムの発生を抑制できる。
【0042】
また、本実施形態のようにβ=28mmであれば、α≒3mmとなり、張力は2%程度の増加で収まり無端ベルト18へのダメージは少ない。
【0043】
上述の如く、シート搬送装置12を回動することにより、画像形成装置7の最下流端の排出ローラ対8から送り出されたシートPは、無端ベルト18により斜めに搬送される。
【0044】
従動ローラ21側の水平方向の位置は変化しないため、画像形成装置7のシート排出口34とシート処理装置9のシート受入れ口33との高さ不整合時におけるガイド高さ調整時でもシート受け渡し連結部のギャップに変化は無く、シート搬送性は良好である。
【0045】
なお、従動ローラ側の垂直方向の位置調整手段として、長丸穴27と調整用板金28を用いて説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、図7に示すように、筐体19の形状を鋸状に切り欠き、垂直方向に切り欠き溝19bを複数設け、いずれかの切り欠き溝19bにベアリング26を係合する構成としてもよい。ベアリング26を係合する切り欠き溝19bを変えることにより、従動ローラ側の垂直方向の位置を調整できる。また、筐体の形状を鋸状に切り欠くことに変えて、鋸状の別部材を用いてもよい。
【0046】
[第二実施形態]
次に本発明に係るシート搬送装置及びこれを用いたシート処理装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0047】
図9は本実施形態に係るシート処理装置36の構成図である。図9に示すように、本実施形態のシート処理装置36は、上記第一実施形態のシート処理装置9にシート搬送装置12を組み込んだものである。シート搬送装置12をシート処理装置内に設けたことにより、上記第一実施形態のように別途、シート中継装置13を設ける必要がなく、システム全体の設置面積を低減できる。
【0048】
なお、従動ローラ側を画像形成装置本体内に食い込む形状にしてシート搬送性を向上させることも可能である。
【0049】
また、シート搬送装置12を画像形成装置本体内に組み込んだ構成としてもよい。この場合は、シート搬送装置12を画像形成装置の排出手段として用い、シート中継装置、またはシート処理装置のシート受入れ口の高さに応じてシート受入れ口側のローラを垂直方向に移動可能とする。基本的な構成は、第一、第二実施形態に係るシート搬送装置と同じであるため、説明を省略する。かかる構成によっても、上記第一実施形態のように別途、シート中継装置13を設ける必要がなく、システム全体の設置面積を低減できる。
【0050】
なお、上記実施形態は装置間のシート受け渡し部の高さ不整合を吸収することを記載したがユニット間のシート受け渡し高さの不整合を吸収することも可能である。
【0051】
[第三実施形態]
次に本発明に係るシート搬送装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0052】
図10はシート搬送装置12をシート搬送方向上流側から下流側へ見たときの断面図である。図10に示すように、本実施形態では、上記第一実施形態のシート搬送装置12に負圧発生手段であるファン37、送風ダクト38、ゴム製ダクト39を設けたものである。
【0053】
ファン37は筐体に固定されている。送風ダクト38は、ファン37と、無端ベルト18内周面近傍とを接続している。ゴム製ダクト39(EPDM製)は、ダクト38の中間部に配置されており、従動ローラ21側が垂直方向に移動した場合の位置の吸収を行う。
【0054】
無端ベルト18には複数個の穴(不図示)を設けてある。ファン37を動作させて、送風ダクト38内のエアを吸引することで、シート搬送装置12の無端ベルト18のシート搬送面に負圧を発生させる。これにより、無端ベルト18にシートPを吸引して搬送することができ、無端ベルト18とシートPの密着度が増し、搬送力が増す。
【0055】
このため、画像形成装置7のシート排出口34とシート処理装置9のシート受入れ口33との高さ不整合が大きく、無端ベルト18によるシート搬送角度が大きくなってもシートPを安定して搬送できる。
【0056】
なお、帯電手段により無端ベルト18のシート搬送面に帯電力を作用させて、シートPを無端ベルト18に静電吸着させてもよい。かかる構成によっても、シートPの搬送性がより一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】画像形成装置の構成図である。
【図2】シート処理装置の構成図である。
【図3】第一実施形態に係るシート搬送装置の側面図である。
【図4】第一実施形態に係るシート搬送装置の斜視図である。
【図5】従動ローラ側の位置を下方へ下げた状態のシート搬送装置の側面図である。
【図6】従動ローラ側の位置を下方へ下げた状態のシート搬送装置の斜視図である。
【図7】従動ローラ側の位置を下方へ下げる他の構成を示す図である。
【図8】画像形成装置、シート中継装置、シート処理装置の配置図である。
【図9】第二実施形態に係るシート処理装置、画像形成装置の側面図である。
【図10】第三実施形態に係るシート搬送装置をシート搬送方向上流側から下流側へ見たときの断面図である。
【図11】各装置を制御するコントローラのブロック図である。
【図12】駆動ローラ、従動ローラ、無端ベルトの位置関係を示すモデル図である。
【符号の説明】
【0058】
P …シート
1 …ピックアップローラ
3 …分離手段
4 …レジストローラ対
5 …感光体ドラム
6 …定着ローラ対
7 …画像形成装置
8 …排出ローラ対
9 …シート処理装置
10 …入口ローラ対
11 …転写装置
12 …シート搬送装置
13 …シート中継装置
14 …処理トレイ
16 …排出ローラ対
18 …無端ベルト
19 …筐体
19a …タップ穴
19b …切り欠き溝
20 …駆動ローラ
21 …従動ローラ
22 …ギア
23 …モータ
24 …軸部
25 …コロ部
26 …ベアリング
260 …コンピュータ
27 …長丸穴
28 …調整用板金
28a …嵌合穴
28b …長丸穴
29 …搬送ローラ対
30 …パス
31 …レジ前ローラ対
32 …ビス
33 …シート受入れ口
34 …シート排出口
36 …シート処理装置
37 …ファン
38 …送風ダクト
39 …ゴム製ダクト
101 …原稿給送装置制御部
150 …回路部
151 …ROM
152 …RAM
153 …操作部
201 …イメージリーダ制御部
202 …画像信号制御部
259 …外部I/F
261 …フィニッシャ制御部
301 …プリンタ制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置のシート排出口に連結されるシート搬送装置であって、
二本のローラの間に懸架され、シートを搬送する搬送ベルトを有し、
前記二本のローラのうちシート排出口側のローラが前記シート排出口の高さに応じて移動可能であり、
前記搬送ベルトは、前記シート排出口側のローラの移動による前記二本のローラ間の軸間距離の変更に伴い、伸縮自在であることを特徴としたシート搬送装置。
【請求項2】
前記シート排出口側のローラは、垂直方向に移動可能であることを特徴とした請求項1に記載のシート搬送装置。
【請求項3】
前記搬送ベルトは複数の穴を有し、前記搬送ベルトのシート搬送面に負圧を発生させる負圧発生手段を有し、シートを前記搬送ベルトに吸引して搬送することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。
【請求項4】
前記搬送ベルトのシート搬送面に帯電力を作用させる帯電手段を有し、シートを前記搬送ベルトに静電吸着して搬送することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。
【請求項5】
前記搬送ベルトの張力を調整するベルト張力調整手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート搬送装置を有し、
画像形成装置とシート処理装置との間に配置され、画像形成装置からシート処理装置へシートを搬送することを特徴とするシート中継装置。
【請求項7】
請求項1乃至4のいずれかに記載のシート搬送装置と、
画像形成されたシートを処理する処理手段と、を有することを特徴とするシート処理装置。
【請求項8】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像形成されたシートを、装置本体に連結されたシート処理装置のシート受入れ口に搬送するシート搬送装置と、を備え、
前記シート搬送装置は、二本のローラの間に懸架され、シートを搬送する搬送ベルトを有し、
前記二本のローラのうち前記シート受入れ口側のローラが前記シート受入れ口の高さに応じて移動可能であり、
前記搬送ベルトは、前記シート受入れ口側のローラの移動による前記二本のローラ間の軸間距離の変更に伴い、伸縮自在であることを特徴とした画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2009−300900(P2009−300900A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−157394(P2008−157394)
【出願日】平成20年6月17日(2008.6.17)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】