給紙搬送装置及び画像形成装置
【課題】プリント生産性やレジスト機能を低下させることなく、用紙の先端がレジストローラに衝突する際のレジスト衝突音を低減させる。
【解決手段】用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、レジストローラの上流側及び搬送手段の下流側に配置され、減速部材は駆動手段に接続され、減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、搬送手段は減速されず、用紙先端がレジストローラに突き当たる前に、減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が搬送手段による用紙の線速より遅くなるように回転制御され、用紙は長径外周面と対向手段によって挟持されることで解決される。
【解決手段】用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、レジストローラの上流側及び搬送手段の下流側に配置され、減速部材は駆動手段に接続され、減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、搬送手段は減速されず、用紙先端がレジストローラに突き当たる前に、減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が搬送手段による用紙の線速より遅くなるように回転制御され、用紙は長径外周面と対向手段によって挟持されることで解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置において、中間転写体などの表面に保持されたトナー像を用紙上に転写させるために、所定のタイミングで用紙を転写位置に給紙する給紙搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置の画像形成部においては、感光体や中間転写体などの上に形成されたトナー像を転写装置によって用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含む画像が形成されるものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される）上に転写し、定着した後、トナー像の定着された用紙を機外に排出するようにしている。この際、給紙装置の給紙ローラにより給紙された用紙は、搬送ローラによって搬送され、転写装置の手前に配置されたレジストローラ対に先端を突き当てた状態で一旦停止され、感光体又は中間転写体上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対が駆動されて、用紙は転写位置に給紙される。しかし、高画質及び高速・高生産性を実現するために用紙の搬送速度及びレジストローラ対への突入速度は益々速くなっているため、給紙装置によって転写位置に向けて給紙されてきた用紙の先端が停止状態にあるレジストローラに衝突する際の衝突音（以下では「レジスト衝突音」という）は比較的大きく、耳障りである。そのため、この衝突音の低減が従来から求められていた。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、特許文献１では、レジストローラ直前に設けたセンサで用紙の先端を検出した後、ステッピングモータを減速することで給紙ローラ及び搬送ローラの搬送速度を減少させるため、レジスト衝突音は低減できるが、給紙ローラ及び搬送ローラの減速によって画像形成装置のプリント生産性が大きく低下してしまう。特許文献２でも同様に、レジストローラ直前に設けたセンサで用紙の先端を検出した後、給紙ローラ及び搬送ローラの搬送速度を減少させることを開示しており、これによりレジスト衝突音は低減できるが、やはりプリント生産性は大きく低下してしまう。
【０００４】
また、特許文献３は、レジストローラの直前に設けられた搬送ローラ対をソレノイドなどを用いて離間させて用紙に対するグリップ力を解除し、レジスト機能を妨げない方法を開示しているが、ソレノイドやその他の機械部品の作動による騒音や、搬送ローラ対の衝突による衝突音が発生してしまう。特に高速機では高速で搬送ローラの接離を繰り返すため、大きな騒音が生じ易い。そして、用紙先端の搬送速度は減少されないので、レジスト衝突音は低減されない。また、構成が複雑で部品点数が多く、スペース増大やコストアップを引き起こしてしまう。
【０００５】
また、特許文献４には、レジストローラより搬送方向上流であって、用紙の撓み形成位置よりも下流の位置にスポンジローラを設けた構成が開示されている。この構成によれば、用紙がレジストローラ当接前にスポンジローラを通過するため、用紙先端の衝突力を一旦スポンジローラにて緩衝した後に用紙をレジストローラに当接させることができ、用紙のレジストローラ当接時の衝突力の低減、従ってレジスト衝突音の低減が可能になる。しかし、スポンジローラ自体が用紙の撓み形成や撓み形成によるスキュー補正を妨げる恐れがあり、また搬送中の用紙先端がスポンジローラを通過する際の搬送抵抗によってジャムする恐れもある。
【０００６】
仮にこのスポンジローラを用紙に対して接離可能に構成したとしても、用紙先端をスポンジローラを通過させた直後にスポンジローラを用紙に当接させる際の用紙先端検知からの応答性を高めようとすると、スポンジローラを素早く対向するローラに当接させなくてはならないため、これによる新たな騒音が生じてしまう。つまり、レジストローラになるべく近い位置で用紙搬送に対するブレーキ効果を瞬時に得ることができなかった。用紙をレジストローラにゆっくり当接させるためには、レジストローラからスポンジローラまでの距離を大きく取り、用紙先端の通過検知後からブレーキ作用を与える前にレジストローラに到達しないようにしなくてはならないが、そうすると用紙の撓み形成位置にこのスポンジローラを配置する必要性が生じ、撓み形成によるスキュー補正の邪魔になってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、これらの従来の問題に鑑み、プリント生産性やレジスト機能を低下させたり、ローラ離間機構によりローラを接離させる際の騒音を生じさせたりすることなく、給紙装置から転写位置に向けて給紙搬送されてきた用紙の先端がレジストローラに衝突する際のレジスト衝突音を低減させることができる給紙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】
【０００８】
本発明によれば、この課題は、用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、該給紙手段から給紙された用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、該搬送手段の下流側に配置され、該搬送経路を搬送されてきた用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、前記レジストローラの上流側及び前記搬送手段の下流側に配置され、前記減速部材は駆動手段に接続され、前記減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、前記搬送手段は減速されず、前記搬送手段により搬送されてきた用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、前記減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が前記搬送手段による用紙の線速より遅くなるように前記駆動手段によって回転制御され、用紙は前記減速部材の該長径外周面と前記対向手段によって挟持されることにより解決される。
【０００９】
また、前記減速部材はカムの形状を有していると好ましい。
さらに、前記駆動手段に接続しこれを制御する制御手段と、前記レジストローラの上流側近傍位置に配置されて搬送されてきた用紙の先端を検出した信号を該制御手段に出力する検出手段とが設けられ、該制御手段は、これに接続した該検出手段からの検出信号によって前記駆動手段を制御すると好ましい。
【００１０】
また、前記検出手段で用紙先端が検知されると、前記減速部材は、前記駆動手段と前記制御手段によって、前記減速部材の前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置に回転制御され、その後、用紙先端が前記レジストローラに到達したときに用紙の撓み形成を妨げない位置に回転制御されると好ましい。
さらに、用紙の厚さを検知する紙厚検知手段が、前記搬送手段の上流側に配置されて前記制御手段に接続され、該紙厚検知手段の検知情報に応じて前記減速部材の線速が制御されると好ましい。
【００１１】
また、用紙が厚いときの前記減速部材の線速は用紙が薄いときのそれよりも小さいと好ましい。
さらに、前記検出手段による用紙先端の検知位置から前記レジストローラのニップまでの距離をＬ、前記減速部材が初期設定の位置から前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置になるまでの回転角度をθ、前記減速部材の角速度をω、用紙の線速をＶとすると、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωの関係が成り立つと好ましい。
【００１２】
また、前記長径外周面を覆うように前記減速部材に弾性部材が取り付けられると好ましい。
さらに、本発明に従う画像形成装置は前記の給紙搬送装置を備えると好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、搬送手段は減速されずに、用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、回転軸から外周面までの距離が一定でない減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が搬送手段による用紙の線速より遅くなるように回転されて、用紙は減速部材の長径外周面と対向手段によって挟持されるため、レジストローラに突入する用紙先端の線速のみ減少されて、レジスト衝突音が低減される。このとき、搬送手段は減速されないためプリント生産性は低下せず、また減速部材はその回転軸から外周面までの距離が一定でないためレジストローラでのレジストレーションは阻害されない。また、ローラ離間機構を設けなくて済むため、これによる騒音も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う給紙搬送装置を適用するためのカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速部材７２の初期位相を示している。
【図３】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速作用を生じる減速部材７２の位相を示している。
【図４】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速部材７２が用紙の撓み形成を妨げない向きに回転した位相を示している。
【図５】減速部材７２とローラ７３の概略斜視図である。
【図６】減速部材７２とローラ７３の別な実施形態の概略斜視図である。
【図７】複数の減速部材７２及びローラ７３の概略平面図である。
【図８】複数の減速部材７２及びローラ７３の別な構成を示す概略平面図である。
【図９】本発明の給紙搬送装置の第２の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
【図１０】本発明の給紙搬送装置の第３の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
【図１１】減速部材７２の別な実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】従来の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。
【図１３】本発明の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に従う給紙搬送装置を適用するためのカラー画像形成装置１の一例を模式的に示しており、先ずこの画像形成装置１について説明する。
当該カラー画像形成装置１では、図示のように給紙テーブル２００上に装置本体１００が載置されている。その装置本体１００の上にはスキャナ３００を取り付けると共に、その上に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）４００を取り付けている。装置本体１００内には、その略中央にベルト状の無端移動部材である中間転写ベルト１０を有する転写装置を設けており、中間転写ベルト１０は駆動ローラ１４と２つの従動ローラ１５，１６の間に張架されて図１において時計回りに回動するようになっている。
【００１６】
また、この中間転写ベルト１０は、従動ローラ１５の左方に設けられているクリーニング装置１７により、その表面に画像転写後に残留する残留トナーが除去されるようになっている。その中間転写ベルト１０の駆動ローラ１４と従動ローラ１５の間に架け渡された直線部分の上方には、その中間転写ベルト１０の移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４つのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂｋ（以下、特定しない場合には単に感光体４０と呼ぶ）が所定の間隔を置いて配設されている。そして、中間転写ベルト１０の内側に各感光体４０に対向して中間転写ベルト１０を挟むように、４個の１次転写ローラ５８が設けられている。
【００１７】
４個の各感光体４０は、それぞれ図１で反時計回りに回転可能であり、その各感光体４０の回りには、それぞれ帯電装置、現像装置６０、上述した１次転写ローラ５８、感光体クリーニング装置、除電装置を設けており、それぞれ作像ユニット１８を構成している。そして、その４個の作像ユニット１８の上方に、共用の露光装置２１を設けている。
そして、その各感光体上に形成された各画像（トナー画像）が、中間転写ベルト１０上に直接重ね合わせて順次転写されていくようになっている。
一方、中間転写ベルト１０の下側には、その中間転写ベルト１０上の画像を記録紙である用紙Ｐに転写する転写部からなる２次転写装置２２を設けている。その２次転写装置２２は、２つのローラ２３，２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡したものであり、その２次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に押し当たるようになっている。
【００１８】
この２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間に送り込まれる用紙Ｐに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。
そして、２次転写装置２２の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐ上のトナー画像を定着する定着装置２５があり、そこでは無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられている。
なお、２次転写装置２２は、画像転写後の用紙を定着装置２５へ搬送する機能も果たす。また、この２次転写装置２２は、転写ローラや非接触のチャージャを使用した転写装置であってもよい。その２次転写装置２２の下側には、用紙の両面に画像を形成する際に用紙を反転させる用紙反転装置２８を設けている。
【００１９】
このように、この装置本体１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１を構成している。
このカラー画像形成装置１によってカラーコピーをとるときは、自動原稿給送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。また、手動で原稿をセットする場合には、自動原稿給送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、自動原稿給送装置４００を閉じてそれを押える。
【００２０】
そして、図示していないスタートキーを押すと、自動原稿給送装置４に原稿をセットしたときは、その原稿がコンタクトガラス３２上に給送される。また、手動で原稿をコンタクトガラス３２上にセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から光が原稿に向けて照射され、その原稿面からの反射光が第２走行体３４に向かうと共に、その光が第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射して、原稿の内容が読み取られる。
【００２１】
また、上述したスタートキーの押下により、中間転写ベルト１０が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋが回転を開始して、その各感光体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各単色トナー画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体上に形成された各色のトナー画像は、図１で時計回りに回動する中間転写ベルト１０上に重ね合わせて順次転写されていき、そこにフルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２２】
一方、上述したスタートキーの押下により、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパーバンク４３の中の選択された１つの給紙カセット４４から用紙Ｐが繰り出され、それが分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路４６に搬送される。その用紙Ｐは、搬送ローラ４７により装置本体１内の給紙路４８に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止する。この時、用紙Ｐの撓みが形成され、用紙Ｐのスキューが補正される。
【００２３】
また、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされた用紙Ｐが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、それが分離ローラ５２により１枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止状態になる。
そのレジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあった用紙Ｐを中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に送り込む。そして、その用紙Ｐ上に２次転写装置２２でカラー画像が転写される。
【００２４】
そのカラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送装置としての機能も有する２次転写装置２２により定着装置２５へ搬送され、そこで熱と加圧力が加えられることにより転写されたカラー画像が定着される。その後、その用紙Ｐは、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されて、そこにスタックされる。
また、両面コピーモードが選択されているときには、片面に画像を形成した用紙Ｐを切換爪５５により用紙反転装置２８側に搬送し、そこで反転させて再び転写位置へ導き、今度は裏面に画像を形成した後に、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出する。
ここでは、カラー画像形成装置を用いて説明したが、本発明に従う給紙搬送装置をモノクロ画像形成装置に適用することももちろん可能である。
【００２５】
次に、本発明の特徴部である給紙搬送装置を説明する。図２は、本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
給紙カセット４４から給紙ローラ４２と分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路内を給紙されてきた用紙Ｐをさらに搬送する搬送ローラ対４７ａ，４７ｂが配置されており、駆動ローラ４７ａは、これに連結したモータなどの駆動手段７６とその制御手段７７（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）によって駆動される。また、図１に示した給紙ローラ４２は、図示しないモータなどの駆動手段とその制御手段（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）により駆動される。
【００２６】
また、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの下流には案内板８１，８２，８３により形成された搬送経路４８がある。この搬送経路４８の終端部には回転可能な減速部材７２とローラ７３が配置されており、減速部材７２はこれに連結されたステッピングモータ７４によって駆動される。ステッピングモータ７４はこれに連結された制御手段７５（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）によって制御される。後に詳述するが、図示のように、減速部材７２はその回転軸から外周面までの距離が一定でなく、カムの形状を有している。減速部材７２とローラ７３のさらに下流にはレジストレーション用のレジストローラ対４９ａ，４９ｂが配置されている。減速部材７２及びローラ７３とレジストローラ４９ａ，４９ｂの間にはさらなる搬送経路があり、減速部材７２とローラ７３の下流側及びレジストローラ４９ａ，４９ｂの上流側近傍位置には、搬送されてきた用紙Ｐの先端の通過を検出するセンサ（フォトセンサなどの検出手段）７１が設けられ、制御手段７５に接続されている。センサ７１と制御手段７５により、用紙Ｐの先端位置を正確に把握し、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突する前に、正確に減速部材７２による用紙Ｐの減速作用を生じさせることができる。
【００２７】
以上の構成において、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂにより下流に搬送されてきた用紙Ｐの先端が減速部材７２とローラ７３の間を通過する時、減速部材７２は図２に示す初期設定の方向を向いている。次に用紙の先端がセンサ７１を通過すると、センサ７１からの先端検知信号が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして用紙先端がレジストローラ４９ａ，４９ｂに衝突する直前に、減速部材７２が図３に示す向きになるように、減速部材７２に回転駆動を与える。この回転駆動は、減速部材７２の回転中心から最も離れた外周面７８の線速が、用紙の線速より遅くなるように駆動を行い、用紙を減速部材７２とローラ７３のニップで狭持することによって、用紙にブレーキ作用を与える。これにより、用紙先端は、先端検知以前の速度よりも遅い速度で回転を停止しているレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突するので、レジスト衝突音が低減される。その後、このようにして減速された用紙Ｐはレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突し、そこで撓みが形成されてスキュー補正され、中間転写ベルト上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対４９ａ，４９ｂが駆動されて、用紙Ｐは転写位置に給紙される。
【００２８】
一方、レジストローラ対４９ａ，４９ｂへの衝突直前に、用紙Ｐの先端だけの搬送速度（線速）が遅くなるが、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの線速、すなわち用紙Ｐの線速は減少させないので、プリント生産性が低下することもない。
【００２９】
また、減速部材７２は、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突した後の撓み形成時には、図４に示すような向きになるように制御手段７５、ステッピングモータ７４によって制御される。それにより、用紙がレジストローラに衝突した後、減速部材７２が撓み形成を妨げることなく、用紙が撓みを形成できるので、レジスト機能を阻害することがない。また、減速部材７２は、次の用紙が搬送されてくる前に、図２に示す初期設定の向きに戻るように制御手段７５、ステッピングモータ７４によって制御される。
【００３０】
なお、案内板８１と案内板８２は所定の間隔を置いて配置されているため、開口部８４が形成されている。開口部８４は、外周面７８の遅めの線速と搬送ローラ対４７ａ，４７ｂによる用紙Ｐの速めの線速の差により生じる用紙Ｐの撓みや、用紙Ｐがレジストローラ対４９ａ，４９ｂに突き当たった後形成される撓みを逃がす働きをする。これにより、用紙Ｐの撓み形成によるスキュー補正が保障され、さらに用紙Ｐの撓みが案内板に接触することにより生じる衝突音も回避される。
【００３１】
次に、減速部材７２の形状について説明する。
図２などから分かるように減速部材７２はカムの形状を有している。ここで、減速部材７２の回転軸から減速部材７２とローラ７３のニップまでの距離をＸ１（ｍｍ）とし、減速部材７２の回転軸から外周面７８までの最長径をＸ２（ｍｍ）とする。減速部材７２及びローラ７３の表面が十分に硬く、共に剛体と仮定できる場合は、Ｘ１＝Ｘ２とする。一方、減速部材７２又はローラ７３の少なくとも一方の表面が弾性を有していて柔らかい場合は、減速部材７２とローラ７３のニップで用紙Ｐを狭持することによって用紙Ｐにブレーキ作用を与えられるように、Ｘ２はＸ１より０．５ｍｍ程度大きくすることが好ましい。なお、減速部材７２の最長径以外の径はＸ１より短くする。このように減速部材７２をカムの形状とすることにより、プリント生産性を低下させることなく、レジスト衝突音を低減することができる。また、減速部材７２を設けたことによるレジスト機能の低減も防止される。
【００３２】
図５は、減速部材７２とローラ７３の概略斜視図である。ローラ７３の外周面は円形に形成されているのに対して、減速部材７２の外周面は卵形に形成されている。用紙Ｐを減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップで狭持するために、少なくとも減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８がローラ７３の外周面に接触するように構成されている。一方、減速部材７２のさらなる回転に伴って外周面７８が用紙から離れると、小さめの径を有する減速部材７２の外周面は用紙に当接しなくなるため、その後の用紙の撓み形成は阻害されない。
【００３３】
図６は、減速部材７２とローラ７３の別な実施形態の概略斜視図である。図示のように、軸方向に複数の減速部材７２とローラ７３が設置されており、これにより、減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップでの用紙Ｐの狭持が、スリップなどせずにより確実なものとなる。
【００３４】
図７は、複数の減速部材７２及びローラ７３の概略平面図である。図示のように、減速部材７２は、同軸上の継手９２を介して同軸上のモータ９１に連結されており、モータ９１による駆動力が減速部材７２に伝達されるようになっている。
図８は、複数の減速部材７２及びローラ７３の別な概略平面図である。図示のように、減速部材７２は、同軸上のギヤ９４とこれと噛み合ったギヤ９３を介してモータ９１に連結されており、モータ９１による駆動力が減速部材７２に伝達されるようになっている。
【００３５】
特許文献３のようにソレノイドなどを使用して減速部材を接離させる方法では、これを接離させるにはある程度の長さのソレノイドのストロークが必要となり、また磁力で引付けて機械的な機構で動作させるため、センサで紙先端を検知した後の応答時間が長くなるが、このように構成された本発明によれば、モータ９１を数度回転させて減速部材７２を回転させるだけで済むため、センサ７１で紙先端を検知した後の応答性が良好になる。また、図８におけるギヤ９３の歯数を増やすかギヤ９４の歯数を減らすことにより、さらに応答性を上げることができる。
【００３６】
図９は、本発明の給紙搬送装置の第２の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
第１の実施形態と異なる点は、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの上流に、用紙Ｐの紙厚を検知する紙厚検知センサ７９が設置され、紙厚検知センサ７９は下流の制御手段７５に接続されていることである。用紙Ｐは、紙厚検知センサ７９を通過した際これにより種類・紙厚を検知され、紙厚検知センサ７９からの検知情報が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。制御手段７５には、センサ７１からの先端検知信号を受けた後の減速部材対７２，７３の線速が紙厚毎に設定されている。用紙の種類・紙厚によりレジスト衝突音の大きさは異なり、一般的に紙厚が厚い方がレジスト衝突音は大きく、紙厚が薄い方が小さい。従って、用紙の種類・厚さに応じて減速部材７２の線速又は角速度ωを変えることで用紙のレジストローラへの衝突速度を変えることができる。例えば、レジスト衝突音が大きい紙厚の厚い用紙の場合は、減速部材７２の線速又は角速度ωを遅くして用紙のレジスト衝突速度をより遅くすればよい。このようにして、任意の種類の用紙の場合に、プリント生産性を大きく低下させることなく、レジスト衝突音を低減することができる。
【００３７】
次に、この給紙搬送装置の動作を説明する。
上流側の搬送ローラにより搬送されてきた用紙Ｐは、紙厚検知センサ７９により紙厚を検知され、紙厚検知センサ７９からの検知情報が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして、用紙Ｐは、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂによりさらに下流に搬送されて、用紙先端は減速部材７２とローラ７３の間を通って搬送される。この時、減速部材７２は図２に示す初期設定の方向に向いている。次に、用紙Ｐの先端がセンサ７１を通過すると、センサ７１からの先端検知信号が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして、減速部材７２は、紙厚検知センサ７９からの紙厚情報に基づいて制御手段７５に予め設定されている搬送速度（線速）で回転駆動される。この回転駆動は、減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８の線速が用紙Ｐの線速より遅くなるように行われる。従って、用紙Ｐを減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップで狭持することによって、用紙Ｐにブレーキ作用が加えられる。その後、このようにして減速された用紙Ｐはレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突し、そこで撓みが形成されてスキュー補正され、中間転写ベルト上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対４９ａ，４９ｂが駆動されて、用紙Ｐは転写位置に給紙される。ここで、制御手段７５に予め設定されている線速は、紙厚が厚い方が遅く、紙厚が薄い方が速く設定されている。
ここで説明しなかった他の構成及び動作は第１の実施形態と同様である。
【００３８】
図１０は、本発明の給紙搬送装置の第３の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
図示のように、センサ７１の用紙先端検知位置からレジストローラ対４９ａ，４９ｂのニップまでの距離をＬ（ｍｍ）、減速部材７２が初期設定の位置から用紙Ｐの減速作用を生じさせる位置であって、外周面７８とローラ７３によって用紙Ｐを挟持する位置になるまでの回転角度をθ（ｒａｄ）、減速部材７２の角速度をω（ｒａｄ／ｓ）、用紙の搬送速度・線速をＶ（ｍｍ／ｓ）とする。
【００３９】
ここで、Ｌ（ｍｍ）が小さく、搬送速度・線速Ｖ（ｍｍ／ｓ）が速く、回転角度θ（ｒａｄ）が大きく、角速度ω（ｒａｄ／ｓ）が小さいなどの条件が重なると、減速部材７２が外周面７８とローラ７３によって用紙Ｐを挟持して減速作用を生じる前に、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突してしまう場合がある。そこで、この給紙搬送装置は、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突する前に、確実に減速部材７２による減速作用を生じさせるように、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωが成立するように構成されている。これにより、減速部材７２が用紙Ｐの減速作用を生じる前に、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突してしまうことを回避することができる。
ここで説明されていない本実施形態の構成及び動作は、第１又は第２の実施形態と同様である。
【００４０】
図１１は、減速部材７２の別な実施形態を示す概略断面図である。図示のように、減速部材７２の用紙との接触面に、摩擦係数の大きいシリコーンゴムなどのゴム部材９５が取り付けられている。特にゴム部材９５は、減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８を覆うように減速部材７２に取り付けられる。このゴム部材９５により減速部材７２と用紙Ｐのスリップが防止され、減速部材７２でのより確実な用紙Ｐの減速作用が保障される。
【００４１】
次に、本発明の給紙搬送装置のプリント生産性と、特許文献１，２のように用紙Ｐの搬送速度を遅くする従来技術の装置のそれを比較検討する。
図１２は、従来技術の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。用紙先端がレジストローラに衝突する前後の時間の間、搬送ローラの搬送速度をＶ１からＶ２に減少させると、搬送速度をＶ１で搬送し続けた場合よりも、図７の斜線部の面積（用紙の長さ（ｍｍ）に相当）だけプリント生産性が低下する。
一方、図１３は、本発明の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。本発明では、用紙先端がレジストローラに衝突する前後で、搬送ローラ４７の搬送速度Ｖ１は減少せず変わらないので、プリント生産性は低下しない。このように、本発明によれば、従来技術に比べてプリント生産性を高めることができる。
【００４２】
また、本発明では、図４に示すように、撓み形成時において減速部材７２を用紙Ｐ又は用紙Ｐの撓みに当接しない位相に回転させるため、用紙Ｐの撓み形成は妨げられない。さらに、減速部材７２を所定の位相だけ回転させるだけで用紙Ｐに対するブレーキ作用が創出されるので、部品点数も少なく簡単な構成で済み、従って低コスト且つ省スペースでの設置が可能である。また、減速部材７２を回転させるだけなのでこれによる騒音は発生せず、特許文献３のような、ローラを接離させる際のソレノイドやその他の機械部品の作動による騒音は発生しない。
【符号の説明】
【００４３】
４５ 分離ローラ（給紙手段）
４７ 搬送ローラ（搬送手段）
４９ レジストローラ
７２ 減速部材
７３ ローラ（対向手段）
７４ ステッピングモータ（駆動手段）
７８ 外周面（長径外周面）
Ｐ 用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２００３−１５５１４７号公報
【特許文献２】特開平９−１７５６９３号公報
【特許文献３】特開平１１−７９４７４号公報
【特許文献４】特開平９−８６７２９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置において、中間転写体などの表面に保持されたトナー像を用紙上に転写させるために、所定のタイミングで用紙を転写位置に給紙する給紙搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置の画像形成部においては、感光体や中間転写体などの上に形成されたトナー像を転写装置によって用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含む画像が形成されるものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される）上に転写し、定着した後、トナー像の定着された用紙を機外に排出するようにしている。この際、給紙装置の給紙ローラにより給紙された用紙は、搬送ローラによって搬送され、転写装置の手前に配置されたレジストローラ対に先端を突き当てた状態で一旦停止され、感光体又は中間転写体上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対が駆動されて、用紙は転写位置に給紙される。しかし、高画質及び高速・高生産性を実現するために用紙の搬送速度及びレジストローラ対への突入速度は益々速くなっているため、給紙装置によって転写位置に向けて給紙されてきた用紙の先端が停止状態にあるレジストローラに衝突する際の衝突音（以下では「レジスト衝突音」という）は比較的大きく、耳障りである。そのため、この衝突音の低減が従来から求められていた。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、特許文献１では、レジストローラ直前に設けたセンサで用紙の先端を検出した後、ステッピングモータを減速することで給紙ローラ及び搬送ローラの搬送速度を減少させるため、レジスト衝突音は低減できるが、給紙ローラ及び搬送ローラの減速によって画像形成装置のプリント生産性が大きく低下してしまう。特許文献２でも同様に、レジストローラ直前に設けたセンサで用紙の先端を検出した後、給紙ローラ及び搬送ローラの搬送速度を減少させることを開示しており、これによりレジスト衝突音は低減できるが、やはりプリント生産性は大きく低下してしまう。
【０００４】
また、特許文献３は、レジストローラの直前に設けられた搬送ローラ対をソレノイドなどを用いて離間させて用紙に対するグリップ力を解除し、レジスト機能を妨げない方法を開示しているが、ソレノイドやその他の機械部品の作動による騒音や、搬送ローラ対の衝突による衝突音が発生してしまう。特に高速機では高速で搬送ローラの接離を繰り返すため、大きな騒音が生じ易い。そして、用紙先端の搬送速度は減少されないので、レジスト衝突音は低減されない。また、構成が複雑で部品点数が多く、スペース増大やコストアップを引き起こしてしまう。
【０００５】
また、特許文献４には、レジストローラより搬送方向上流であって、用紙の撓み形成位置よりも下流の位置にスポンジローラを設けた構成が開示されている。この構成によれば、用紙がレジストローラ当接前にスポンジローラを通過するため、用紙先端の衝突力を一旦スポンジローラにて緩衝した後に用紙をレジストローラに当接させることができ、用紙のレジストローラ当接時の衝突力の低減、従ってレジスト衝突音の低減が可能になる。しかし、スポンジローラ自体が用紙の撓み形成や撓み形成によるスキュー補正を妨げる恐れがあり、また搬送中の用紙先端がスポンジローラを通過する際の搬送抵抗によってジャムする恐れもある。
【０００６】
仮にこのスポンジローラを用紙に対して接離可能に構成したとしても、用紙先端をスポンジローラを通過させた直後にスポンジローラを用紙に当接させる際の用紙先端検知からの応答性を高めようとすると、スポンジローラを素早く対向するローラに当接させなくてはならないため、これによる新たな騒音が生じてしまう。つまり、レジストローラになるべく近い位置で用紙搬送に対するブレーキ効果を瞬時に得ることができなかった。用紙をレジストローラにゆっくり当接させるためには、レジストローラからスポンジローラまでの距離を大きく取り、用紙先端の通過検知後からブレーキ作用を与える前にレジストローラに到達しないようにしなくてはならないが、そうすると用紙の撓み形成位置にこのスポンジローラを配置する必要性が生じ、撓み形成によるスキュー補正の邪魔になってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、これらの従来の問題に鑑み、プリント生産性やレジスト機能を低下させたり、ローラ離間機構によりローラを接離させる際の騒音を生じさせたりすることなく、給紙装置から転写位置に向けて給紙搬送されてきた用紙の先端がレジストローラに衝突する際のレジスト衝突音を低減させることができる給紙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】
【０００８】
本発明によれば、この課題は、用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、該給紙手段から給紙された用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、該搬送手段の下流側に配置され、該搬送経路を搬送されてきた用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、前記レジストローラの上流側及び前記搬送手段の下流側に配置され、前記減速部材は駆動手段に接続され、前記減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、前記搬送手段は減速されず、前記搬送手段により搬送されてきた用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、前記減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が前記搬送手段による用紙の線速より遅くなるように前記駆動手段によって回転制御され、用紙は前記減速部材の該長径外周面と前記対向手段によって挟持されることにより解決される。
【０００９】
また、前記減速部材はカムの形状を有していると好ましい。
さらに、前記駆動手段に接続しこれを制御する制御手段と、前記レジストローラの上流側近傍位置に配置されて搬送されてきた用紙の先端を検出した信号を該制御手段に出力する検出手段とが設けられ、該制御手段は、これに接続した該検出手段からの検出信号によって前記駆動手段を制御すると好ましい。
【００１０】
また、前記検出手段で用紙先端が検知されると、前記減速部材は、前記駆動手段と前記制御手段によって、前記減速部材の前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置に回転制御され、その後、用紙先端が前記レジストローラに到達したときに用紙の撓み形成を妨げない位置に回転制御されると好ましい。
さらに、用紙の厚さを検知する紙厚検知手段が、前記搬送手段の上流側に配置されて前記制御手段に接続され、該紙厚検知手段の検知情報に応じて前記減速部材の線速が制御されると好ましい。
【００１１】
また、用紙が厚いときの前記減速部材の線速は用紙が薄いときのそれよりも小さいと好ましい。
さらに、前記検出手段による用紙先端の検知位置から前記レジストローラのニップまでの距離をＬ、前記減速部材が初期設定の位置から前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置になるまでの回転角度をθ、前記減速部材の角速度をω、用紙の線速をＶとすると、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωの関係が成り立つと好ましい。
【００１２】
また、前記長径外周面を覆うように前記減速部材に弾性部材が取り付けられると好ましい。
さらに、本発明に従う画像形成装置は前記の給紙搬送装置を備えると好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、搬送手段は減速されずに、用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、回転軸から外周面までの距離が一定でない減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が搬送手段による用紙の線速より遅くなるように回転されて、用紙は減速部材の長径外周面と対向手段によって挟持されるため、レジストローラに突入する用紙先端の線速のみ減少されて、レジスト衝突音が低減される。このとき、搬送手段は減速されないためプリント生産性は低下せず、また減速部材はその回転軸から外周面までの距離が一定でないためレジストローラでのレジストレーションは阻害されない。また、ローラ離間機構を設けなくて済むため、これによる騒音も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う給紙搬送装置を適用するためのカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速部材７２の初期位相を示している。
【図３】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速作用を生じる減速部材７２の位相を示している。
【図４】本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図であり、減速部材７２が用紙の撓み形成を妨げない向きに回転した位相を示している。
【図５】減速部材７２とローラ７３の概略斜視図である。
【図６】減速部材７２とローラ７３の別な実施形態の概略斜視図である。
【図７】複数の減速部材７２及びローラ７３の概略平面図である。
【図８】複数の減速部材７２及びローラ７３の別な構成を示す概略平面図である。
【図９】本発明の給紙搬送装置の第２の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
【図１０】本発明の給紙搬送装置の第３の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
【図１１】減速部材７２の別な実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】従来の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。
【図１３】本発明の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に従う給紙搬送装置を適用するためのカラー画像形成装置１の一例を模式的に示しており、先ずこの画像形成装置１について説明する。
当該カラー画像形成装置１では、図示のように給紙テーブル２００上に装置本体１００が載置されている。その装置本体１００の上にはスキャナ３００を取り付けると共に、その上に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）４００を取り付けている。装置本体１００内には、その略中央にベルト状の無端移動部材である中間転写ベルト１０を有する転写装置を設けており、中間転写ベルト１０は駆動ローラ１４と２つの従動ローラ１５，１６の間に張架されて図１において時計回りに回動するようになっている。
【００１６】
また、この中間転写ベルト１０は、従動ローラ１５の左方に設けられているクリーニング装置１７により、その表面に画像転写後に残留する残留トナーが除去されるようになっている。その中間転写ベルト１０の駆動ローラ１４と従動ローラ１５の間に架け渡された直線部分の上方には、その中間転写ベルト１０の移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４つのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂｋ（以下、特定しない場合には単に感光体４０と呼ぶ）が所定の間隔を置いて配設されている。そして、中間転写ベルト１０の内側に各感光体４０に対向して中間転写ベルト１０を挟むように、４個の１次転写ローラ５８が設けられている。
【００１７】
４個の各感光体４０は、それぞれ図１で反時計回りに回転可能であり、その各感光体４０の回りには、それぞれ帯電装置、現像装置６０、上述した１次転写ローラ５８、感光体クリーニング装置、除電装置を設けており、それぞれ作像ユニット１８を構成している。そして、その４個の作像ユニット１８の上方に、共用の露光装置２１を設けている。
そして、その各感光体上に形成された各画像（トナー画像）が、中間転写ベルト１０上に直接重ね合わせて順次転写されていくようになっている。
一方、中間転写ベルト１０の下側には、その中間転写ベルト１０上の画像を記録紙である用紙Ｐに転写する転写部からなる２次転写装置２２を設けている。その２次転写装置２２は、２つのローラ２３，２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡したものであり、その２次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に押し当たるようになっている。
【００１８】
この２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間に送り込まれる用紙Ｐに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。
そして、２次転写装置２２の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐ上のトナー画像を定着する定着装置２５があり、そこでは無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられている。
なお、２次転写装置２２は、画像転写後の用紙を定着装置２５へ搬送する機能も果たす。また、この２次転写装置２２は、転写ローラや非接触のチャージャを使用した転写装置であってもよい。その２次転写装置２２の下側には、用紙の両面に画像を形成する際に用紙を反転させる用紙反転装置２８を設けている。
【００１９】
このように、この装置本体１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置１を構成している。
このカラー画像形成装置１によってカラーコピーをとるときは、自動原稿給送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。また、手動で原稿をセットする場合には、自動原稿給送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、自動原稿給送装置４００を閉じてそれを押える。
【００２０】
そして、図示していないスタートキーを押すと、自動原稿給送装置４に原稿をセットしたときは、その原稿がコンタクトガラス３２上に給送される。また、手動で原稿をコンタクトガラス３２上にセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から光が原稿に向けて照射され、その原稿面からの反射光が第２走行体３４に向かうと共に、その光が第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射して、原稿の内容が読み取られる。
【００２１】
また、上述したスタートキーの押下により、中間転写ベルト１０が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋが回転を開始して、その各感光体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各単色トナー画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体上に形成された各色のトナー画像は、図１で時計回りに回動する中間転写ベルト１０上に重ね合わせて順次転写されていき、そこにフルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２２】
一方、上述したスタートキーの押下により、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパーバンク４３の中の選択された１つの給紙カセット４４から用紙Ｐが繰り出され、それが分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路４６に搬送される。その用紙Ｐは、搬送ローラ４７により装置本体１内の給紙路４８に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止する。この時、用紙Ｐの撓みが形成され、用紙Ｐのスキューが補正される。
【００２３】
また、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされた用紙Ｐが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、それが分離ローラ５２により１枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止状態になる。
そのレジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあった用紙Ｐを中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に送り込む。そして、その用紙Ｐ上に２次転写装置２２でカラー画像が転写される。
【００２４】
そのカラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送装置としての機能も有する２次転写装置２２により定着装置２５へ搬送され、そこで熱と加圧力が加えられることにより転写されたカラー画像が定着される。その後、その用紙Ｐは、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されて、そこにスタックされる。
また、両面コピーモードが選択されているときには、片面に画像を形成した用紙Ｐを切換爪５５により用紙反転装置２８側に搬送し、そこで反転させて再び転写位置へ導き、今度は裏面に画像を形成した後に、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出する。
ここでは、カラー画像形成装置を用いて説明したが、本発明に従う給紙搬送装置をモノクロ画像形成装置に適用することももちろん可能である。
【００２５】
次に、本発明の特徴部である給紙搬送装置を説明する。図２は、本発明の給紙搬送装置の第１の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
給紙カセット４４から給紙ローラ４２と分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路内を給紙されてきた用紙Ｐをさらに搬送する搬送ローラ対４７ａ，４７ｂが配置されており、駆動ローラ４７ａは、これに連結したモータなどの駆動手段７６とその制御手段７７（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）によって駆動される。また、図１に示した給紙ローラ４２は、図示しないモータなどの駆動手段とその制御手段（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）により駆動される。
【００２６】
また、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの下流には案内板８１，８２，８３により形成された搬送経路４８がある。この搬送経路４８の終端部には回転可能な減速部材７２とローラ７３が配置されており、減速部材７２はこれに連結されたステッピングモータ７４によって駆動される。ステッピングモータ７４はこれに連結された制御手段７５（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）によって制御される。後に詳述するが、図示のように、減速部材７２はその回転軸から外周面までの距離が一定でなく、カムの形状を有している。減速部材７２とローラ７３のさらに下流にはレジストレーション用のレジストローラ対４９ａ，４９ｂが配置されている。減速部材７２及びローラ７３とレジストローラ４９ａ，４９ｂの間にはさらなる搬送経路があり、減速部材７２とローラ７３の下流側及びレジストローラ４９ａ，４９ｂの上流側近傍位置には、搬送されてきた用紙Ｐの先端の通過を検出するセンサ（フォトセンサなどの検出手段）７１が設けられ、制御手段７５に接続されている。センサ７１と制御手段７５により、用紙Ｐの先端位置を正確に把握し、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突する前に、正確に減速部材７２による用紙Ｐの減速作用を生じさせることができる。
【００２７】
以上の構成において、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂにより下流に搬送されてきた用紙Ｐの先端が減速部材７２とローラ７３の間を通過する時、減速部材７２は図２に示す初期設定の方向を向いている。次に用紙の先端がセンサ７１を通過すると、センサ７１からの先端検知信号が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして用紙先端がレジストローラ４９ａ，４９ｂに衝突する直前に、減速部材７２が図３に示す向きになるように、減速部材７２に回転駆動を与える。この回転駆動は、減速部材７２の回転中心から最も離れた外周面７８の線速が、用紙の線速より遅くなるように駆動を行い、用紙を減速部材７２とローラ７３のニップで狭持することによって、用紙にブレーキ作用を与える。これにより、用紙先端は、先端検知以前の速度よりも遅い速度で回転を停止しているレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突するので、レジスト衝突音が低減される。その後、このようにして減速された用紙Ｐはレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突し、そこで撓みが形成されてスキュー補正され、中間転写ベルト上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対４９ａ，４９ｂが駆動されて、用紙Ｐは転写位置に給紙される。
【００２８】
一方、レジストローラ対４９ａ，４９ｂへの衝突直前に、用紙Ｐの先端だけの搬送速度（線速）が遅くなるが、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの線速、すなわち用紙Ｐの線速は減少させないので、プリント生産性が低下することもない。
【００２９】
また、減速部材７２は、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突した後の撓み形成時には、図４に示すような向きになるように制御手段７５、ステッピングモータ７４によって制御される。それにより、用紙がレジストローラに衝突した後、減速部材７２が撓み形成を妨げることなく、用紙が撓みを形成できるので、レジスト機能を阻害することがない。また、減速部材７２は、次の用紙が搬送されてくる前に、図２に示す初期設定の向きに戻るように制御手段７５、ステッピングモータ７４によって制御される。
【００３０】
なお、案内板８１と案内板８２は所定の間隔を置いて配置されているため、開口部８４が形成されている。開口部８４は、外周面７８の遅めの線速と搬送ローラ対４７ａ，４７ｂによる用紙Ｐの速めの線速の差により生じる用紙Ｐの撓みや、用紙Ｐがレジストローラ対４９ａ，４９ｂに突き当たった後形成される撓みを逃がす働きをする。これにより、用紙Ｐの撓み形成によるスキュー補正が保障され、さらに用紙Ｐの撓みが案内板に接触することにより生じる衝突音も回避される。
【００３１】
次に、減速部材７２の形状について説明する。
図２などから分かるように減速部材７２はカムの形状を有している。ここで、減速部材７２の回転軸から減速部材７２とローラ７３のニップまでの距離をＸ１（ｍｍ）とし、減速部材７２の回転軸から外周面７８までの最長径をＸ２（ｍｍ）とする。減速部材７２及びローラ７３の表面が十分に硬く、共に剛体と仮定できる場合は、Ｘ１＝Ｘ２とする。一方、減速部材７２又はローラ７３の少なくとも一方の表面が弾性を有していて柔らかい場合は、減速部材７２とローラ７３のニップで用紙Ｐを狭持することによって用紙Ｐにブレーキ作用を与えられるように、Ｘ２はＸ１より０．５ｍｍ程度大きくすることが好ましい。なお、減速部材７２の最長径以外の径はＸ１より短くする。このように減速部材７２をカムの形状とすることにより、プリント生産性を低下させることなく、レジスト衝突音を低減することができる。また、減速部材７２を設けたことによるレジスト機能の低減も防止される。
【００３２】
図５は、減速部材７２とローラ７３の概略斜視図である。ローラ７３の外周面は円形に形成されているのに対して、減速部材７２の外周面は卵形に形成されている。用紙Ｐを減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップで狭持するために、少なくとも減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８がローラ７３の外周面に接触するように構成されている。一方、減速部材７２のさらなる回転に伴って外周面７８が用紙から離れると、小さめの径を有する減速部材７２の外周面は用紙に当接しなくなるため、その後の用紙の撓み形成は阻害されない。
【００３３】
図６は、減速部材７２とローラ７３の別な実施形態の概略斜視図である。図示のように、軸方向に複数の減速部材７２とローラ７３が設置されており、これにより、減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップでの用紙Ｐの狭持が、スリップなどせずにより確実なものとなる。
【００３４】
図７は、複数の減速部材７２及びローラ７３の概略平面図である。図示のように、減速部材７２は、同軸上の継手９２を介して同軸上のモータ９１に連結されており、モータ９１による駆動力が減速部材７２に伝達されるようになっている。
図８は、複数の減速部材７２及びローラ７３の別な概略平面図である。図示のように、減速部材７２は、同軸上のギヤ９４とこれと噛み合ったギヤ９３を介してモータ９１に連結されており、モータ９１による駆動力が減速部材７２に伝達されるようになっている。
【００３５】
特許文献３のようにソレノイドなどを使用して減速部材を接離させる方法では、これを接離させるにはある程度の長さのソレノイドのストロークが必要となり、また磁力で引付けて機械的な機構で動作させるため、センサで紙先端を検知した後の応答時間が長くなるが、このように構成された本発明によれば、モータ９１を数度回転させて減速部材７２を回転させるだけで済むため、センサ７１で紙先端を検知した後の応答性が良好になる。また、図８におけるギヤ９３の歯数を増やすかギヤ９４の歯数を減らすことにより、さらに応答性を上げることができる。
【００３６】
図９は、本発明の給紙搬送装置の第２の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
第１の実施形態と異なる点は、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂの上流に、用紙Ｐの紙厚を検知する紙厚検知センサ７９が設置され、紙厚検知センサ７９は下流の制御手段７５に接続されていることである。用紙Ｐは、紙厚検知センサ７９を通過した際これにより種類・紙厚を検知され、紙厚検知センサ７９からの検知情報が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。制御手段７５には、センサ７１からの先端検知信号を受けた後の減速部材対７２，７３の線速が紙厚毎に設定されている。用紙の種類・紙厚によりレジスト衝突音の大きさは異なり、一般的に紙厚が厚い方がレジスト衝突音は大きく、紙厚が薄い方が小さい。従って、用紙の種類・厚さに応じて減速部材７２の線速又は角速度ωを変えることで用紙のレジストローラへの衝突速度を変えることができる。例えば、レジスト衝突音が大きい紙厚の厚い用紙の場合は、減速部材７２の線速又は角速度ωを遅くして用紙のレジスト衝突速度をより遅くすればよい。このようにして、任意の種類の用紙の場合に、プリント生産性を大きく低下させることなく、レジスト衝突音を低減することができる。
【００３７】
次に、この給紙搬送装置の動作を説明する。
上流側の搬送ローラにより搬送されてきた用紙Ｐは、紙厚検知センサ７９により紙厚を検知され、紙厚検知センサ７９からの検知情報が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして、用紙Ｐは、搬送ローラ対４７ａ，４７ｂによりさらに下流に搬送されて、用紙先端は減速部材７２とローラ７３の間を通って搬送される。この時、減速部材７２は図２に示す初期設定の方向に向いている。次に、用紙Ｐの先端がセンサ７１を通過すると、センサ７１からの先端検知信号が、減速部材７２の駆動を制御する制御手段７５に出力される。そして、減速部材７２は、紙厚検知センサ７９からの紙厚情報に基づいて制御手段７５に予め設定されている搬送速度（線速）で回転駆動される。この回転駆動は、減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８の線速が用紙Ｐの線速より遅くなるように行われる。従って、用紙Ｐを減速部材７２の外周面７８とローラ７３のニップで狭持することによって、用紙Ｐにブレーキ作用が加えられる。その後、このようにして減速された用紙Ｐはレジストローラ対４９ａ，４９ｂへ衝突し、そこで撓みが形成されてスキュー補正され、中間転写ベルト上のトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ対４９ａ，４９ｂが駆動されて、用紙Ｐは転写位置に給紙される。ここで、制御手段７５に予め設定されている線速は、紙厚が厚い方が遅く、紙厚が薄い方が速く設定されている。
ここで説明しなかった他の構成及び動作は第１の実施形態と同様である。
【００３８】
図１０は、本発明の給紙搬送装置の第３の実施形態の要部（レジスト部）の概略構成図である。
図示のように、センサ７１の用紙先端検知位置からレジストローラ対４９ａ，４９ｂのニップまでの距離をＬ（ｍｍ）、減速部材７２が初期設定の位置から用紙Ｐの減速作用を生じさせる位置であって、外周面７８とローラ７３によって用紙Ｐを挟持する位置になるまでの回転角度をθ（ｒａｄ）、減速部材７２の角速度をω（ｒａｄ／ｓ）、用紙の搬送速度・線速をＶ（ｍｍ／ｓ）とする。
【００３９】
ここで、Ｌ（ｍｍ）が小さく、搬送速度・線速Ｖ（ｍｍ／ｓ）が速く、回転角度θ（ｒａｄ）が大きく、角速度ω（ｒａｄ／ｓ）が小さいなどの条件が重なると、減速部材７２が外周面７８とローラ７３によって用紙Ｐを挟持して減速作用を生じる前に、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突してしまう場合がある。そこで、この給紙搬送装置は、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突する前に、確実に減速部材７２による減速作用を生じさせるように、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωが成立するように構成されている。これにより、減速部材７２が用紙Ｐの減速作用を生じる前に、用紙先端がレジストローラ対４９ａ，４９ｂに衝突してしまうことを回避することができる。
ここで説明されていない本実施形態の構成及び動作は、第１又は第２の実施形態と同様である。
【００４０】
図１１は、減速部材７２の別な実施形態を示す概略断面図である。図示のように、減速部材７２の用紙との接触面に、摩擦係数の大きいシリコーンゴムなどのゴム部材９５が取り付けられている。特にゴム部材９５は、減速部材７２の回転軸から最も離れた外周面７８を覆うように減速部材７２に取り付けられる。このゴム部材９５により減速部材７２と用紙Ｐのスリップが防止され、減速部材７２でのより確実な用紙Ｐの減速作用が保障される。
【００４１】
次に、本発明の給紙搬送装置のプリント生産性と、特許文献１，２のように用紙Ｐの搬送速度を遅くする従来技術の装置のそれを比較検討する。
図１２は、従来技術の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。用紙先端がレジストローラに衝突する前後の時間の間、搬送ローラの搬送速度をＶ１からＶ２に減少させると、搬送速度をＶ１で搬送し続けた場合よりも、図７の斜線部の面積（用紙の長さ（ｍｍ）に相当）だけプリント生産性が低下する。
一方、図１３は、本発明の搬送ローラの搬送速度と時間の関係を示した図である。本発明では、用紙先端がレジストローラに衝突する前後で、搬送ローラ４７の搬送速度Ｖ１は減少せず変わらないので、プリント生産性は低下しない。このように、本発明によれば、従来技術に比べてプリント生産性を高めることができる。
【００４２】
また、本発明では、図４に示すように、撓み形成時において減速部材７２を用紙Ｐ又は用紙Ｐの撓みに当接しない位相に回転させるため、用紙Ｐの撓み形成は妨げられない。さらに、減速部材７２を所定の位相だけ回転させるだけで用紙Ｐに対するブレーキ作用が創出されるので、部品点数も少なく簡単な構成で済み、従って低コスト且つ省スペースでの設置が可能である。また、減速部材７２を回転させるだけなのでこれによる騒音は発生せず、特許文献３のような、ローラを接離させる際のソレノイドやその他の機械部品の作動による騒音は発生しない。
【符号の説明】
【００４３】
４５ 分離ローラ（給紙手段）
４７ 搬送ローラ（搬送手段）
４９ レジストローラ
７２ 減速部材
７３ ローラ（対向手段）
７４ ステッピングモータ（駆動手段）
７８ 外周面（長径外周面）
Ｐ 用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２００３−１５５１４７号公報
【特許文献２】特開平９−１７５６９３号公報
【特許文献３】特開平１１−７９４７４号公報
【特許文献４】特開平９−８６７２９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、該給紙手段から給紙された用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、該搬送手段の下流側に配置され、該搬送経路を搬送されてきた用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、
用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、前記レジストローラの上流側及び前記搬送手段の下流側に配置され、前記減速部材は駆動手段に接続され、
前記減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、
前記搬送手段は減速されず、
前記搬送手段により搬送されてきた用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、前記減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が前記搬送手段による用紙の線速より遅くなるように前記駆動手段によって回転制御され、用紙は前記減速部材の該長径外周面と前記対向手段によって挟持されることを特徴とする給紙搬送装置。
【請求項２】
前記減速部材はカムの形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の給紙搬送装置。
【請求項３】
前記駆動手段に接続しこれを制御する制御手段と、前記レジストローラの上流側近傍位置に配置されて搬送されてきた用紙の先端を検出した信号を該制御手段に出力する検出手段とが設けられ、該制御手段は、これに接続した該検出手段からの検出信号によって前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙搬送装置。
【請求項４】
前記検出手段で用紙先端が検知されると、前記減速部材は、前記駆動手段と前記制御手段によって、前記減速部材の前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置に回転制御され、その後、用紙先端が前記レジストローラに到達したときに用紙の撓み形成を妨げない位置に回転制御されることを特徴とする請求項３に記載の給紙搬送装置。
【請求項５】
用紙の厚さを検知する紙厚検知手段が、前記搬送手段の上流側に配置されて前記制御手段に接続され、該紙厚検知手段の検知情報に応じて前記減速部材の線速が制御されることを特徴とする請求項１〜４に記載の給紙搬送装置。
【請求項６】
用紙が厚いときの前記減速部材の線速は用紙が薄いときのそれよりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の給紙搬送装置。
【請求項７】
前記検出手段による用紙先端の検知位置から前記レジストローラのニップまでの距離をＬ、前記減速部材が初期設定の位置から前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置になるまでの回転角度をθ、前記減速部材の角速度をω、用紙の線速をＶとすると、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωの関係が成り立つことを特徴とする請求項３又は４に記載の給紙搬送装置。
【請求項８】
前記長径外周面を覆うように前記減速部材に弾性部材が取り付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の給紙搬送装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の給紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙手段と、該給紙手段から給紙された用紙を搬送経路内で搬送する搬送手段と、該搬送手段の下流側に配置され、該搬送経路を搬送されてきた用紙を所定のタイミングで画像転写部へ送り込むレジストローラとを有する給紙搬送装置において、
用紙の先端部の線速を減少させる減速部材とこれに対向する対向手段が、前記レジストローラの上流側及び前記搬送手段の下流側に配置され、前記減速部材は駆動手段に接続され、
前記減速部材は、その回転軸から外周面までの距離が一定でなく、
前記搬送手段は減速されず、
前記搬送手段により搬送されてきた用紙先端が前記レジストローラに突き当たる前に、前記減速部材は、その回転軸から最も離れた長径外周面の線速が前記搬送手段による用紙の線速より遅くなるように前記駆動手段によって回転制御され、用紙は前記減速部材の該長径外周面と前記対向手段によって挟持されることを特徴とする給紙搬送装置。
【請求項２】
前記減速部材はカムの形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の給紙搬送装置。
【請求項３】
前記駆動手段に接続しこれを制御する制御手段と、前記レジストローラの上流側近傍位置に配置されて搬送されてきた用紙の先端を検出した信号を該制御手段に出力する検出手段とが設けられ、該制御手段は、これに接続した該検出手段からの検出信号によって前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙搬送装置。
【請求項４】
前記検出手段で用紙先端が検知されると、前記減速部材は、前記駆動手段と前記制御手段によって、前記減速部材の前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置に回転制御され、その後、用紙先端が前記レジストローラに到達したときに用紙の撓み形成を妨げない位置に回転制御されることを特徴とする請求項３に記載の給紙搬送装置。
【請求項５】
用紙の厚さを検知する紙厚検知手段が、前記搬送手段の上流側に配置されて前記制御手段に接続され、該紙厚検知手段の検知情報に応じて前記減速部材の線速が制御されることを特徴とする請求項１〜４に記載の給紙搬送装置。
【請求項６】
用紙が厚いときの前記減速部材の線速は用紙が薄いときのそれよりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の給紙搬送装置。
【請求項７】
前記検出手段による用紙先端の検知位置から前記レジストローラのニップまでの距離をＬ、前記減速部材が初期設定の位置から前記長径外周面と前記対向手段によって用紙を挟持する位置になるまでの回転角度をθ、前記減速部材の角速度をω、用紙の線速をＶとすると、Ｌ＞（θ×Ｖ）／ωの関係が成り立つことを特徴とする請求項３又は４に記載の給紙搬送装置。
【請求項８】
前記長径外周面を覆うように前記減速部材に弾性部材が取り付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の給紙搬送装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の給紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２４６２０８（Ｐ２０１１−２４６２０８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８２５４（Ｐ２０１０−１１８２５４）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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