JP2004051333A

JP2004051333A - 給紙装置およびこれを備えた画像形成装置

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Publication number: JP2004051333A
Application number: JP2002213367A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Asada; 浅田　哲男; Takatoshi Takemoto; 竹本　貴俊
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP3669349B2

Abstract

【課題】複数のシートを的確にセットすることができ、かつ、該シートを確実に分離して給紙できる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】リンク部材６２は、逆Ｕ字状部材６２ａがカム６３ａに係合しているため、回転軸６３が回転することで左右に往復運動することができる。一方、リンク部材６２のアーム状部材６２ｂは、前記ストッパ体裏面（該アーム状部材６２ｂに当接する面）をカム面として、これと嵌り合うような直進カム形状を形成するように構成されており、これにより、リンク部材６２の往復運動に伴って、ストッパ体６０がリンク部材６２におけるアーム状部材６２ｂ上を摺動することで上下昇降運動が可能となる。
【選択図】　　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、分離面にシートの給送下流側の端縁を突き当ててシートを分離して１枚ずつ給送できる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザプリンタ、カラーインクジェットプリンタ、ファクシミリ装置、コピー装置等の画像形成装置には、その画像形成部にカットされたシートを１枚ずつ給送するための給紙装置を備えている。この給紙装置には、特開２００１−１０６３６７号公報等に開示されているように、複数枚のシートを積層状にして載置する傾斜状の載置板と、該載置板の下方において、当該載置板の表面に対して鈍角状に開いて伸びる分離面を有する分離板とを備え、前記載置板の表面と対峙させて給紙ローラが設けられている。
【０００３】
したがって、前記給紙ローラが前記載置板上に積層されたシートのうち最上位置のものに押圧した状態で回転駆動すると、下向きに送られたシートの下端縁が分離面に突き当たり、この分離面の反力を受けた状態で進行し、やがて分離面からシート下端縁が離れて１枚のシートだけが分離される。その後、搬送経路中の搬送ローラにより、前記分離されたシートが画像形成部に送られ、画像形成された後、排紙されるのである。
【０００４】
一方、これまでの給紙装置におけるシート分離機構においては、給紙過程では精度のよい分離が得られるものの、シートのセット時には前記分離面へかかる負荷がその時々で一定していないため、過度の荷重がかかると当該分離面をすり抜けて、給送下流側に多数枚のシートが一挙に流れ込み、適切なセット状態を保持できず、該分離面による分離作用を確実に受けることができなくなり、シートの重送が発生するという問題があった。
【０００５】
前記公報（特開２００１−１０６３６７号）においては、この問題を解決するために、前記分離面の開口部に、別途上下回動可能なレバーを設け、該レバーが給紙待機時に分離面から起き上がり、給紙が開始されると落ち込む機構を設け、シートセット時の給送下流側へのシートのなだれ込みを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような機構によると、その構成にレバー、ギヤ、バネ等、多数の部品が必要でありコスト高であると共に、製品をコンパクト化できないという問題がある。さらに、このような機構にバネを用いると、バネの疲労によって、製品のメンテナンスの頻度が必然的に多くなってくる。また、上下回動運動によるシート保持は、その移動量が多いため、給送下流側へのシートのなだれ込みを防止する際に、シートの下端縁を傷つけてしまう問題も有している。
【０００７】
本発明は、この従来の問題点を解決すべくなされたものであり、複数のシートを的確にセットすることができ、かつ、該シートを確実に分離して給紙できる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、水平面に対して傾斜状に配置され画像記録用のシートが載置される載置面と、その載置面の下端に配置され前記載置面に載置されたシートの下端縁が当接する分離面とを備えた載置部と、その載置部に載置されたシートを、その下端縁を先頭にして前記載置部から送出する給紙手段とを備えた給紙装置において、前記分離面より突出して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置と、前記分離面より沈下して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置との間で該分離面と略平行に昇降可能なストッパ体を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成を有する請求項１に記載の給紙装置において、前記載置部は、水平面に対して傾斜状に配置された載置面と、該載置面の下端に配置された分離面を有しており、該載置面が、画像を記録しようとする複数枚のシートを載置し、分離面が、前記分離面に載置されたシートの下端縁と当接して、各シートを分離する。そして、前記載置部に積層載置されたシートを送出する給紙手段が駆動し、該シートの下端縁が分離面の作用を受けることによって、載置されたシートのうちの１枚が順次給送される。ここで、前記載置面の下端には、前記分離面から突出して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置と、分離面より沈下して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置に、前記分離面と略平行に昇降可能なストッパ体を有しており、このストッパ体が、載置される複数枚のシートの下端縁を支持する。
【００１０】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、高い摩擦係数を有する摩擦部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成を有する請求項２に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体に形成された摩擦部は、前記シートの下端縁に摩擦を与えることによって支持する。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、稜線が前記載置面と平行な方向に伸びる複数の凸部を有することを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成を有する請求項３に記載の給紙装置においては、ストッパ体に形成された複数の凸部は、前記シートの下端縁と係合することによって支持する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、前記載置面と平行な方向に配列された複数の凸部を有することを特徴とするものである。
【００１５】
かかる構成を有する請求項４に記載の給紙装置においては、ストッパ体に形成された複数の凸部は、前記シートの下端縁と係合することによって支持する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体を、シートの送出が開始される直前に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置に移動させ、当該送出されたシートの下端縁が前記ストッパ体を通過した後に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置に移動させるストッパ移動手段を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
かかる構成を有する請求項５に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体移動手段は、前記ストッパ体を、シートの送出が開始される直前に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置に移動させ、当該送出されたシートの下端縁が前記ストッパ体を通過した後に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置に移動させる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の給紙装置において、前記ストッパ移動手段は、前記給紙手段を駆動している駆動モータの駆動力により回転可能な回転軸と、その回転軸に設けられたカム機構と、そのカム機構の回転運動を前記ストッパ体の昇降運動に変換するためのリンク部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
かかる構成を有する請求項６に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体移動手段は、前記給紙手段を駆動している駆動モータの駆動力により回転可能な回転軸と、その回転軸に設けられたカム機構と、そのカム機構の回転運動を前記ストッパ体の昇降運動に変換するためのリンク部材とから構成され、回転軸が駆動モータの駆動を受けて回転し、該回転軸に設けられたカム機構の回転運動を、リンク部材がストッパ体の昇降運動に変換する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の給紙装置において、前記リンク部材は、前記カム機構による回転運動を往復運動に変換する変換部材と、その変換部材の往復運動の方向に沿って延設され、且つ直進カム形状に形成されたアーム状部材とから構成され、前記ストッパ体は、該アーム状部材上に支持され、該アーム状部材に対向する面にカム面を有することを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成を有する請求項７に記載の給紙装置においては、前記リンク部材は、前記カム機構の回転運動を往復運動に変換させる変換部材と、該変換部材から延設されるアーム状部材とからなり、前記ストッパ体は該アーム状部材上に支持されている。そして、該リンク部材を構成する変換部材が、カム機構の回転運動を往復運動に変換し、それに伴って、該リンク部材のアーム状部材に形成された直進カムが、前記ストッパ体のカム面に対して、往復運動することでストッパ体を昇降運動させる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みと同じ長さを有することを特徴とするものである。
【００２３】
かかる構成を有する請求項８に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体は、そのシート下端縁が当接する部分において、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みと同じ長さを有することによって、シートの下端縁を支持する。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みより大きな長さを有することを特徴とするものである。
【００２５】
かかる構成を有する請求項９に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体は、そのシート下端縁が当接する部分において、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みより大きな長さを有することによって、シートの下端縁を支持する。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の給紙装置において、前記分離面には、その周囲よりも摩擦係数の高い分離部材を有し、前記ストッパ体は該分離部材と近接した位置に設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
かかる構成を有する請求項１０に記載の給紙装置においては、前記分離面には、その周囲よりも高い摩擦係数を有し給紙されるシートの下端縁と当接し、摩擦を与えることによって、前記分離手段が各シートを１枚ずつ給紙するのを可能とする分離部材が形成され、前記ストッパ体は該分離部材と近接した位置で、該分離面に対して昇降運動することでシートの下端縁を支持する。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は前記分離部材を挟んでシート幅方向に複数個設けられていることを特徴とするものである。
【００２９】
かかる構成を有する請求項１１に記載の給紙装置においては、前記ストッパ体は該分離部材を挟んでシート幅方向に複数個設けられ、シートの下端縁を支持する。
【００３０】
請求項１２に記載の画像形成装置は、前記請求項１乃至１１のいずれかの１項に記載の給紙装置と、該給紙装置から給紙されたシートに対して画像形成する画像形成部とを備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
かかる構成を有する請求項１２に記載の画像形成装置においては、給紙装置から給紙されたシートに対して画像形成部により、画像形成する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態である給紙装置１０を搭載した多機能型の画像形成装置１の斜視図、図２は画像形成装置１の各種機能を実行する制御部のブロック図、図３は給紙装置１０の斜視図、図４は給紙装置１０の要部正面図、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図、図６（ａ）は給紙時の給紙動作駆動部の説明図、図６（ｂ）は非給紙（給紙待機状態）時の給紙動作駆動部の説明図、図６（ｃ）は給紙直前の給紙動作駆動部の説明図、図７（ａ）はストッパ体６０の下降状態（分離面より沈下して載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置にある時）の説明図、図７（ｂ）はストッパ体６０の上昇状態（分離面より突出して載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置にある時）の説明図、図８は図７（ｂ）において上昇したストッパ体６０がシート下端縁を保持している様子を表す要部拡大図、図９は給紙装置１０における給紙動作の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図１に示す多機能型の画像形成装置１は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等を備えている。
【００３４】
多機能型の画像形成装置１は、略箱状の本体２と、この本体２の上面に配置され、数字ボタンや機能操作ボタン等の各種ボタンが設けられた操作パネル３と、画像形成装置１の設定状態や各種の操作メッセージ等が必要に応じて表示される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）４を備えている。
【００３５】
また、画像形成装置１はファクシミリ機能使用時に相手ファクシミリ装置に送信されるファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿を積層載置する原稿載置部５と、本体２内に設けられ、前記原稿載置部５に載置された原稿の画像を読み取るスキャナ装置８（図示せず）と、その読み取り完了した原稿が排出される排紙部７を備えている。
【００３６】
画像形成装置１は、前記原稿載置部５の後部に、さらに、複数枚のシート（記録紙）Ｐを積層状態で載置する給紙装置１０を備えており、この給紙装置１０に載置されたシートＰは本体２内のカラーインクジェット式等の画像形成部４５（図示せず）に搬送され、画像形成部によって所定の画像が印刷された後、排紙部６に排紙される。
【００３７】
画像形成装置１に備えられた各種機能を実行する制御部のブロック図を図２に示す。
【００３８】
図２に示されるように、画像形成装置１の制御部はＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、モデム４３、ＮＣＵ基板４４、画像形成部４５、給紙装置１０、シート搬送部４６、スキャナ装置８、操作パネル３、液晶ディスプレイ４、電源４９などから構成されている。このように構成された制御部は、各種制御・演算を実行するためのＣＰＵ４０、各種制御動作を指示する制御プログラムを記憶したＲＯＭ４１、一部が受信バッファメモリとして用いられるＲＡＭ４２、他の通信装置との通信処理を行うＮＣＵ基板４４、ＮＣＵ基板４４を介して他の通信装置との間で通信データを送受信するためのモデム４３、カラーインクジェット式等により画像処理を行う画像形成部４５、画像形成装置１内に設けられた各種シート搬送ローラの駆動制御を行うシート搬送部４６、載置されたシートを一枚ずつシート搬送部４６に給送する給紙ローラを駆動する駆動モータ８０及び駆動モータ８０の駆動制御を行うモータドライバ４７を備えた給紙装置１０、原稿の幅方向に１ライン毎の読み取りを行うスキャナ装置８、各種操作ボタンを備えた操作パネル３、画像形成装置１の設定状態などを表示する液晶ディスプレイ４、画像形成装置１に電源の供給を行う電源部４９などがバスライン５０を介して接続されている。
【００３９】
次に、上述した給紙装置１０の構成について詳細に説明する。図３〜図５に示すように、給紙装置１０における台枠フレーム１１には収納手段としての下向き前方傾斜状の（水平面に対して略６０度傾斜させた）載置板１２と、該載置板１２の左右両側に連設された一対の側壁板１４と、該一対の側壁板１４よりも内側に配置されて載置板１２に対して左右方向に移動可能な一対の案内板１３ａ、１３ｂとを備えており、載置板１２と側壁板１４とは合成樹脂にて一体的に形成されている。載置板１２は記録紙である複数枚のシートＰを積層して載置できるものであり、台枠フレーム１１の下端側の下枠部１１ａには、前記積層されたシートＰの下端縁を支持し、画像形成部にシートＰを送り出し案内するための分離面が上面に形成された分離板１５が、シートＰの給送方向（図３及び図５参照）に突出するように配置されている。また、分離板１５上の前記分離面の中央にはシートの下端縁と当接して、シートをさばく分離部材３１が設けられている。
【００４０】
本実施例では、前記分離板１５の上面（分離面）は、水平面に対して先端側（図３、図５の矢印Ａ方向）が上方向になるように傾斜角度が略３度程度で傾斜している。また、前記分離板１５の上面（分離面）と載置板１２との夾角は略１１０度程度の鈍角に形成されている。
【００４１】
前記一対の案内板１３ａ、１３ｂは載置板１２の裏面に配置された横長のラック１６に連結され、同じく裏面に設けたピニオン１７に前記のラック１６が噛み合うように構成されており、このピニオン１７及びラック１６の連動により一対の案内板１３ａ、１３ｂが載置板１２の左右幅方向に移動可能に構成されている（図３及び図５参照）。これにより、一対の案内板１３ａ、１３ｂの間に積層されたシートＰの幅方向の寸法に応じて当該シートのＰの左右両側縁を案内するように遠近移動すると共に、シートＰを載置板１２の幅方向（左右方向）の中央部にセットできるものである。
【００４２】
前記左右両側壁板１４間には、前記分離板１５の上面から上方に適当距離隔てて回転自在に伝動軸２０が軸支されており、該伝動軸２０の中途部、つまりシートＰの幅方向（左右方向）の中央部には、給紙手段としての給紙ローラ２１を有する給紙ローラユニット２２のケース２４が回転のみ自在に装着されている。前記一方の側壁板１４（右側壁板）の外面には、駆動モータ８０と、駆動モータ８０からの動力を伝達するギヤ列９０〜９７、カムギヤ８１、ストッパー位置検知センサー８２などが配置されている（図３、図６参照）。
【００４３】
給紙ローラユニット２２のケース２４内には、図５に示すように、前記伝動軸２０と一体的に回転する駆動ギヤ２５と、伝導軸２０に回転自在に被嵌したアーム２６の先端に枢支され、かつ前記駆動ギヤ２５と噛み合う遊星ギヤ２７と、中間ギヤ２８と、該中間ギヤ２８に噛み合い、給紙ローラ２１と一体的に回転するギヤ２９とを備える。また、ケース２４は、伝動軸２０に取り付けられた捩じりバネ３０により、給紙ローラ２１が前記積層されたシートＰの最上面に押圧されるように弾力付勢されている。
【００４４】
給紙動作時に伝動軸２０の端部に固着されたギヤ９０が反時計回りに回転（図３参照）すると、前記駆動ギヤ２５も反時計回りに回転し、これに噛み合う遊星ギヤ２７は時計回りに回転する方向への回転力が与えられることにより、アーム２６が反時計回りに回転し、遊星ギヤ２７は中間ギヤ２８と噛み合う。これにより、中間ギヤ２８は反時計回りに回転し、ギヤ２９ひいては給紙ローラ２１は時計回りに回転するので、この給紙ローラ２１の下面側に当接しているシートＰは図５の下方に給送される。
【００４５】
他方、前記ギア９０を時計回りに回転させた場合には、前記駆動ギヤ２５の時計方向の回転につれて、遊星ギヤ２７が反時計回りに回転する方向への回転力が与えられることにより、アーム２６は時計回りに回転して、遊星ギヤ２７と中間ギヤ２８との噛み合いは解除されて動力伝達は遮断されるから、給紙ローラ２１の回転は停止され、給紙作用は行われない。
【００４６】
次に、前記給紙装置１０に複数枚のシートＰを積層状態にセットしたとき、積層状態にあるシートＰの下端縁を支えるための手段について説明する。
【００４７】
前記積層されたシートＰの保持手段の一例のストッパ体６０は、その上面において、稜線が前記載置板１２と平行な方向に伸びる鋸歯状に形成された樹脂部材で構成されており（図８参照）、前記分離板１５に設けられた上方開放状でシートＰの給送方向（図３、図５の矢印Ａ方向）に伸びる配置溝６１（ここで、配置溝６１は給紙ローラ２１による給紙作用部の延長線上に対して左右対称に設けられている。）内に上下昇降可能に配置されている（図４参照）。なお、ここでストッパ体６０の裏面（下の面）には該ストッパ体の上下昇降運動を可能にするためのカム面が形成されている（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）。また、このストッパ体６０が前記配置溝６１内に収納され、下がっている状態では、該ストッパ体６０の上面は前記分離板１５の上面より突出せず、上がった状態でのみ前記分離板１５の上面より突出して積層状態にあるシートＰの下端縁を支える。
【００４８】
次に、前記ストッパ体６０を昇降運動させるための駆動手段およびその連動機構について説明する。
【００４９】
前記フレーム１１の下枠部１１ａには、図５、図７に示すように、該下枠部１１ａの上部奥側に回転可能に配置され、所定の位置に円柱状のカム６３ａが設けられた回転軸６３と、該カム６３ａに配置され、該カム６３ａの回転運動を前記ストッパ体６０の昇降運動に変換するためのリンク部材６２とが設けられている。該リンク部材６２は、前記カム６３ａに係合し、動力変換部材として機能する逆Ｕ字状を有する部材６２ａと、該逆Ｕ字状部材６２ａから延設されるアーム形状を有する部材６２ｂとから構成され、前記ストッパ体６０は該アーム状部材６２ｂ上に支持されている。
【００５０】
リンク部材６２は、該逆Ｕ字状部材６２ａが該カム６３ａに係合しているため、回転軸６３が回転することで左右に往復運動することができる。一方、リンク部材６２のアーム状部材６２ｂは、前記ストッパ体６０裏面（該アーム状部材６２ｂに当接する面）をカム面として、これと嵌り合うような直進カム形状を形成するように構成されており、これにより、リンク部材６２の往復運動に伴って、ストッパ体６０がリンク部材６２におけるアーム状部材６２ｂ上を摺動することで上下昇降運動が可能となる。なお、ストッパ体６０は突起状の部材６０ａを有しており、突起部６０ａは分離板１５の下方に設けられた溝部１１ｃと係合しており、該ストッパ体６０はリンク部材６２の往復運動につられて移動してしまうことはない。また前記回転軸６３の両端部は左右側壁板１４に貫通させて軸支されており、右側壁板１４の外面において、当該回転軸６３はカムギヤ８１に固定され、さらにカムギヤ８１は駆動機構を構成している各種ギヤ９０〜９７と連結している（図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ））。
【００５１】
前記右側壁板１４の外面には、図６に示すように、正逆回転可能な駆動モータ８０と、該駆動モータ８０に設けられたモータギヤ８０ａと、モータギヤ８０ａに噛み合うギヤ９７と、ギア９７に噛みあい、ギヤ９６ｂと一体的に回転するギヤ９６ａと、ギヤ９６ｂに噛みあい、ギヤ９２ｂと一体的に回転するギヤ９２ａと、二段ギヤ９２（９２ａ、９２ｂ）の中心軸９９に回転自在に被嵌したアーム９８の先端に枢支され、かつ前記ギヤ９２ｂと噛み合う遊星ギヤ９３と、９２ｂと噛み合うギヤ９１と、ギヤ９１と噛み合う駆動ギヤ９０と、中間ギヤ９４と、該中間ギヤ９４に噛み合うギヤ９５と、ギヤ９５と噛み合うカムギヤ８１とを備える。ここで、中間ギヤ９４は二段ギヤ９２の下方すなわち、アーム９８の移動によって、遊星ギヤ９３と噛み合うことができる位置に配置されている。また、ギヤ９２ｂの右上部付近にはピン１００が設けられており、該ピン１００は、ギヤ９２ｂの回転に伴いアーム９８がギヤ９１が配置されている方向へ移動する際の移動量を、該ピン１００がアーム９８と当接することによって規制するためのものである。さらに、前記カムギヤ８１には該カムギヤ８１と一体的に回転するカム８３が配置されており、その左下部付近には該カム８３に当接するスイッチ部８２ａを有するセンサー８２が配置されている。当該センサー８２は前記ストッパー体６０の昇降状態を、カム８３がスイッチ部８２ａをオン（垂直方向に移動）、オフ（水平方向に移動）することによって検知し、ＣＰＵ４０はこの情報をもとに駆動モータ８０の正逆回転のタイミングを制御する。
【００５２】
給紙待機時（シートセット時）においては、前記二段ギヤ９２の中心軸９９に回転自在に被嵌したアーム９８は、図６（ｂ）に示すように、ギア９４に当接する方向に位置しており、このとき駆動モータ８０も停止しているため、遊星ギヤ９３は中間ギア９４と噛み合った状態で停止している。このとき、前記回転軸６３のカム６３ａがストッパ体６０から遠ざかる方向に位置するので、ストッパ体６０裏面のカム面と、リンク部材６２表面の直進カムの嵌り合いが外れることによってストッパ体６０は上昇状態に配置されている（図７（ｂ）参照）。なお、このときカムギア８１のカム８３は前記センサー８２のスイッチ部８２ａをオンした状態で停止しているため、ＣＰＵ４０はストッパ体６０が上昇状態にあることを認識する。
【００５３】
そして、図６（ｃ）に示すように、給紙が開始される直前に、ＣＰＵ４０からの信号により駆動モータ８０が反時計回りに回転する、すなわちモータギヤ８０ａが反時計回りに回転すると、これに噛み合うギヤ９７は時計回りへの回転力が与えられることにより、ギヤ９７と噛み合うギヤ９６ａが反時計回りに回転する。これにより、ギヤ９６ｂも反時計回りに回転し、これに噛み合うギヤ９２ａは時計回りに回転する。ギヤ９２ａの回転に伴い、時計回りに回転する９２ｂがこれに噛み合う遊星ギヤ９３に反時計回りの回転力を与えることによって、遊星ギヤ９３と噛み合う中間ギヤ９４は時計回りに回転し、ギヤ９５が反時計回りに回転し、カムギヤ８１が時計回りに回転する。この結果、前記回転軸６３のカム６３ａはストッパ体に近づく方向に移動し、前記リンク部材６２の直進カムがストッパ体６０裏面のカムと嵌り合うため、ストッパ体６０が下降する（図７（ａ）参照）。
【００５４】
カムギヤ８１のカム８３が回転し、センサー８２のスイッチ部８２ａがオフ状態になると、ＣＰＵ４０はストッパ体６０が下降位置に到達したと判断して駆動モータ８０の回転方向を切り換える。図６（ａ）に示すように、該駆動モータ８０（モータギヤ８０ａ）が時計回りに回転すると、これに噛み合うギヤ９７は反時計回りに回転力が与えられることにより、ギヤ９７と噛み合うギヤ９６ａが時計回りに回転する。これにより、ギヤ９６ｂも時計回りに回転し、これに噛み合うギヤ９２ａは反時計回りに回転する。そして、アーム９８は、ギヤ９２ａの回転に伴い反時計回りに回転するギヤ９２ｂが遊星ギヤ９３に時計回りの回転力を与えることによって、反時計回りに回転し、前記ピン１００に当接することによって遊星ギヤ９３はギヤ９２ｂのほぼ右側でフリーな状態で回転する。一方、ギヤ９２ｂの回転力はギヤ９１に時計回りの回転を与え、ギヤ９１の回転が駆動ギヤ９０に反時計回りの回転を与える結果、給紙ローラ２１が給紙する方向に回転し、給紙が開始される。なお、このとき、遊星ギヤ９３はギヤ９２ｂの右側でフリーな状態に位置しているため、駆動モータ８０の回転力は中間ギヤ９４に伝達されないので、ギヤ９４、９５は停止しており、したがって、カムギヤ８１は図６（ｃ）の状態を維持しており、ストッパ体６０は下降したままである。
【００５５】
そして、給紙動作が終了し、非給紙状態になると、ＣＰＵ４０からの信号により、図６（ｂ）に示すように、駆動モータ８０（モータギヤ８０ａ）は反時計回りに回転するが、これに伴い、ギヤ９７は時計回りに回転する方向への回転力が与えられることにより、ギヤ９６ａが反時計回りに回転する。これにより、ギヤ９６ｂも同方向へ回転し、ギヤ９２ａは時計回りに回転する。そして、アーム９８は、ギヤ９２ａと同じ方向へ回転するギヤ９２ｂが遊星ギヤ９３に反時計回りの回転力を与えることによって、時計回りに回転し、遊星ギヤ９３は中間ギヤ９４と噛み合う。そして、中間ギヤ９４は時計回りに回転し、ギヤ９５を経由して、カムギヤ８１が時計回りに回転する結果、前記リンク部材６２を介して、ストッパ体６０が上昇するのである。ここで、ＣＰＵ４０は、カムギヤ８１のカム８３がセンサー８２のスイッチ部８２ａをオンすると、ストッパ体６０が上昇状態に到達したと判断して、駆動モータ８０の回転を停止させる。このように１回の給紙動作が終了する毎に、カムギヤ８１のカム８３の凸部は下向きに維持され、ストッパ体６０は上昇した状態となるので、このとき複数枚のシートをセットしても給送下流側にシートが流れ込むことなく快適なセット状態を得ることができるのである。引き続き給紙が行われるときは、再度、各ギヤが図６（ｃ）に示すように回転し、給紙の直前にストッパ体６０が下降するから、スムーズな給紙が実現される。
【００５６】
次に、前記構成による給紙時のシートＰの分離作用について説明する。あらかじめ、給紙装置１０における載置板１２に複数枚のシートＰを積層して載置する。前記左右一対の案内板１３ａ、１３ｂにより、シートＰの左右両側縁が案内規制されて、当該シートＰは、載置板１２の左右中央位置に、シートＰの幅方向の中心線に位置するように配置される。この状態では積層された各シートＰの下端縁（先端縁）はすべて前記ストッパ体６０の上面に当接しているが、それより高さの低い分離板１５の分離面、該分離面上の分離部材３１とは当接していない。
【００５７】
パーソナルコンピュータや外部のファクシミリ装置等の外部制御装置からの信号を受けてＣＰＵ４０から印刷指令が実行されると、前記駆動モータ８０が駆動開始し、その駆動力が給紙ローラ２１とストッパ体６０を昇降動させる機構に伝達される。このとき、まずストッパ体６０が分離板１５の上面（分離面）より下に下降し、積層されたシートＰの下端縁は分離面と分離部材３１に当接する。その後、給紙ローラ２１が図５において時計回りに回転し、給紙ローラ２１に押圧されている最上位置のシートのみ分離部材３１による分離作用により図５の矢印Ａ方向に給送される。
【００５８】
以下に、これまでに示したストッパ体６０の一連の昇降動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
給紙待機時（図６（ｂ）参照）において、給紙操作が開始されると、ＣＰＵ４０は、まずストッパ体６０が上昇状態にあるかどうか、すなわち、センサー８２がオンされているかどうかを判断し（ステップＳ１０１。以下、ステップを「Ｓ」と表す。）、オンされていなければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、一旦駆動モータ８０を反時計方向に回転させ（Ｓ１０２）、Ｓ１０１に戻り、センサー８２をオンさせる。一方、ステップＳ１０１において、センサー８２がオンされていると判断されると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０３の処理に移行し、駆動モータ８０を反時計方向に回転させる（Ｓ１０３）。
【００６０】
そして、センサー８２がオフされる（図６（ｃ）参照。）、すなわち、ストッパ体６０が分離板１５の分離面より下降し、最下位置に到達すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は駆動モータ８０の回転方向を切り換え、時計方向に回転させる（Ｓ１０５）（図６（ａ）参照）。ここで、まだ、センサー８２がオフされないと判断されると（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０３に戻り、駆動モータ８０の反時計方向の回転を継続させる。
【００６１】
次に、ステップＳ１０５を経て、ＣＰＵ４０が、駆動モータ８０が所定量回転、すなわち、積層載置されたシートを一枚分離して給送下流側のシート搬送部４６に配置された搬送ローラ（図示せず）に達する量だけ搬送したかどうかを判断し（Ｓ１０６）、所定量回転したと判断すると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、分離動作は終了しているので、駆動モータ８０の回転方向を切り換えて、ストッパ体６０を上昇させる（Ｓ１０７）。ここで、ＣＰＵ４０が、まだ所定量回転していないと判断すると（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、駆動モータ８０の時計方向の回転が続けられる。
【００６２】
そして、ステップＳ１０８において、センサー８２がオンされる（図６（ｂ）参照）、すなわち、ストッパ体６０が分離板１５の分離面から突出し、最上位置に到達すると（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は駆動モータ８０の回転を停止させる（Ｓ１０９）。ここで、センサー８２がまだ、オンされなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１０７に戻り、駆動モータ８２の反時計方向の回転が続行される。
【００６３】
最後に、ステップＳ１１０において、印刷すべき全ページが給紙されたかどうかをＣＰＵ４０が判断し、給紙されていなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、これまでの各ステップが繰り返される。ステップ１１０において、全ページの給紙が終了したと判断されれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、給紙操作は終了する。
【００６４】
以上、本発明における一つの実施形態を示してきたが、本実施形態ではストッパ体６０の昇降運動に関する駆動手段および連動機構において、バネ等の疲労の激しい部材は使用しておらず、そのほとんどがギヤで構成されているため、メンテナンス性、省スペース性に優れ、さらに、部品数も少なくて済むことからコストの低減も図ることができる。また、前記ストッパ体６０の昇降運動は、回動運動に比べて移動量が少なく、シートの下端縁を傷つけることもない。
【００６５】
なお、本実施形態では、一つの駆動モータ８０を用いて給紙ローラ２１およびストッパ体６０の昇降を行っているが、別途モータを増やして、給紙開始直前にストッパ体６０が当該積層状態にあるシートの下端縁と当接しない位置まで下降し、給紙されるシートの下端縁がストッパ体６０を通過した直後にストッパ体を上昇させ、残りの積層状態にあるシートの下端縁を支えるように構成したものであってもよい。さらに、これに対応して駆動モータによる駆動力を給紙ローラ２１またはストッパ体６０に伝達するギヤ列の構成、配置も変更可能である。こうすることによって、給紙されるシートと該シートの直下のシートの摩擦による重送を防止し、給紙時においても、さらに効果的な分離を得ることができる。
【００６６】
また、前記実施形態のストッパ体６０は、シートの当接面において、稜線が載置板１２と平行な方向に伸びる鋸歯状に形成されたものとしているが、本発明はこの形状に限ることはなく、シートの当接面において高い摩擦係数を有するものや、シートの当接面において稜線が載置板１２に対して平行な方向に伸びた波状に形成されたもの（図１０（Ａ）参照）や、シートの当接面において載置板１２と平行な方向に配列された複数の凸部を設けたもの（図１０（Ｂ）参照）であってもよい。
【００６７】
さらに、ストッパ体６０のシートの当接面が前記鋸歯状、または波状、複数の凸部を配列した形状である場合に、ストッパ体６０が摺動性を有する素材で形成されていると、積層されたシートの幅方向（左右方向）への移動が容易となり、案内板１３ａ、１３ｂによりシートの側端を整列させることが容易になるという効果を奏する。
【００６８】
本実施形態では、ストッパ体６０を昇降動させるために、回転軸６３とリンク部材６２を用いているが、必ずしもこのような構成でなくとも、ストッパ体６０を昇降動させることができる機構であれば、その機構を用いてもよい。
【００６９】
なお、前記の各実施形態の給紙装置を備えた画像形成装置であれば、給紙装置にてシートＰの２重送りが確実に防止できるから、１枚ずつ給送された各シートＰに対して画像形成部にて確実に所定の画像を形成することができる。
【００７０】
また、前記ストッパ体６０のシートＰの下端縁が当接する部分の長さは、積層されたシートＰを確実に保持できる長さであれよく、前記載置板１２に積層可能な最大枚数のシートを載置した際に、それらのシートの下端縁がストッパ体６０と当接する部分の厚みと同じ長さのもの、あるいはそれより大きな長さを有するものであってもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、左右一対の案内板１３ａ、１３ｂによってシートＰをガイドすることにより、シートＰの大きさ（幅寸法）に関係なく、シートＰの幅方向の中央部（真ん中）の下端縁に分離部材３１が当接するようにしたものであるが、必ずしもシートＰの真ん中である必要はなく、多少左右に偏っていても中央部寄り側の端縁であれば、略同等の効果が期待できる。さらに、載置板１２の片側にシートＰを寄せてセットするようにした給紙装置においても本発明は適用可能であるが、この際、該分離部材３１を、その一方に寄せられたシートＰの幅方向の中央部の下端縁に当接するように配置する構成をとってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、前記ストッパ体６０は分離板１５の分離面に設けられた分離部材３１に近接した位置に、左右対称に一対配置されているが、必ずしもこれに限ることはなく、シートＰの下端縁を確実に支持できるのであれば、該分離部材３１から離れた位置であってもよく、また、左右対称でなくてもよく、さらに分離部材を挟んでより多くのストッパ体を用いることも可能であることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明は、水平面に対して傾斜状に配置され画像記録用のシートが載置される載置面と、その載置面の下端に配置され前記載置面に載置されたシートの下端縁が当接する分離面とを備えた載置部と、その載置部に載置されたシートを、その下端縁を先頭にして前記載置部から送出する給紙手段とを備えた給紙装置において、前記分離面より突出して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置と、前記分離面より沈下して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置との間で該分離面と略平行に昇降可能なストッパ体を備えたことを特徴とするものである。
【００７４】
このように構成することにより、シートを複数枚積層状にして、傾斜状に配置された載置面にセットしたとき、そのシートの下端縁が直接分離面に当たって、そのまま積層状態のシートが給送下流側になだれ込むのを、ストッパ体が分離面より上昇することで阻止でき、さらには、当該ストッパ体は該分離面に平行に昇降可能であるため、該ストッパ体の昇降に要する距離を少なくすることができ、ストッパ体昇降時の前記積層されたシートのブレを軽減すると共に、ストッパ体の昇降によってシート下端縁が傷ついてしまうのを防止することができるという効果を奏する。
【００７５】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、高い摩擦係数を有する摩擦部を有することを特徴とするものであるから、シートの下端縁がストッパ体上で摩擦を受けることによって、より効果的になだれ込みを防止できるという効果を奏する。
【００７６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、稜線が前記載置面と平行な方向に伸びる複数の凸部を有することを特徴とするものであるから、シートの下端縁がストッパ体上で形成された複数の凸部と係合することによって、より効果的になだれ込みを防止することができるという効果を奏する。
【００７７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記シートの下端縁が当接する部分に、前記載置面と平行な方向に配列された複数の凸部を有することを特徴とするものであるから、シートの下端縁がストッパ体上に形成された複数の凸部と係合することによって、より効果的になだれ込みを防止することができるという効果を奏する。
【００７８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体を、シートの送出が開始される直前に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置に移動させ、当該送出されたシートの下端縁が前記ストッパ体を通過した後に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置に移動させるストッパ移動手段を備えるものであるから、給紙開始直前にストッパ体の上昇が解除されることによってシートの給送が阻害されることなく、スムーズな給紙が行われるという効果を奏し、さらに、当該給紙されたシートの下端縁がストッパ体を通過した後に上昇するものであるから、常に安定したセット状態（具体的には非給紙時においては、いつ複数枚のシートをセットしても給送下流側にシートがなだれ込むことなく、快適なセット状態を得ることができる。）が維持できるという効果を奏する。
【００７９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の給紙装置において、前記ストッパ移動手段は、前記給紙手段を駆動している駆動モータの駆動力により回転可能な回転軸と、その回転軸に設けられたカム機構と、そのカム機構の回転運動を前記ストッパ体の昇降運動に変換するためのリンク部材とを備えたことを特徴とするものであるから、ストッパ体を昇降させるためのモータを新たに設ける必要はなく、駆動モータの力を無駄なく使うことができるという効果を奏する。
【００８０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の給紙装置において、前記リンク部材は、前記カム機構による回転運動を往復運動に変換する変換部材と、その変換部材の往復運動の方向に沿って延設され、且つ直進カム形状に形成されたアーム状部材とから構成され、前記ストッパ体は、該アーム状部材上に支持され、該アーム状部材に対向する面にカム面を有することを特徴とするものであるから、リンク部材の往復運動によって、ストッパ体を昇降させるため、回動によって昇降させるものよりも使用するエネルギーが少なくて済み、さらに、複数枚のシートの重みに安定して耐えることができるという効果を奏する。
【００８１】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みと同じ長さを有することを特徴とするものであるから、複数枚のシートをセットする際に、シート下端縁がストッパ体から溢れ出して給送下流側になだれ込むことなく、適切なセット状態を維持できるという効果を奏する。
【００８２】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置において、前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みより大きな長さを有することを特徴とするものであるから、複数枚のシートをセットする際に、シート下端縁がストッパ体から溢れ出して給送下流側になだれ込むのを確実に防止することができ、より適切なセット状態を維持できるという効果を奏する。
【００８３】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の給紙装置において、前記分離面には、その周囲よりも摩擦係数の高い分離部材を有し、前記ストッパ体は該分離部材と近接した位置に設けられていることを特徴とするものであるから、分離部材と近接した位置に設けることによって、ストッパ体が前記分離面よりも上昇しているときに、シートの撓みによって積層されたシートの下端縁が分離部材と当接してしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００８４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の給紙装置において、前記ストッパ体は前記分離部材を挟んでシート幅方向に複数個設けられていることを特徴とするものであるから、ストッパ体を複数個設けることによって、より安定なセット状態を維持できる効果を奏する。
【００８５】
請求項１２に記載の画像形成装置は、前記請求項１乃至１１のいずれかの１項に記載の給紙装置と、該給紙装置から給紙されたシートに対して画像形成する画像形成部とを備えたことを特徴とするものである。したがって、給紙装置に安定した姿勢で積層されたシートから一枚ずつ給送された各シートに対して画像形成部にて確実に所定の画像を形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置１の斜視図である。
【図２】画像形成装置１の各種機能を実行する制御部のブロック図である。
【図３】給紙装置１０の斜視図である。
【図４】給紙装置１０の要部正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】給紙動作駆動部の説明図である。
【図７】ストッパ体の上昇状態および下降状態の説明図である。
【図８】図７において、上昇したストッパ体６０がシート下端縁を保持している様子を示す要部拡大図である。
【図９】給紙装置１０における給紙動作の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態におけるストッパ体上面（シート当接面）の他の形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　給紙装置
１２　載置板
１５　分離板
２１　給紙ローラ
２２　給紙ローラユニット
２７　遊星ギヤ
３１　分離部材
６０　ストッパ体
６２　リンク部材
６３　回転軸
８０　駆動モータ
８２　ストッパ位置検知センサ
９３　遊星ギヤ

Claims

水平面に対して傾斜状に配置され画像記録用のシートが載置される載置面と、その載置面の下端に配置され前記載置面に載置されたシートの下端縁が当接する分離面とを備えた載置部と、その載置部に載置されたシートを、その下端縁を先頭にして前記載置部から送出する給紙手段とを備えた給紙装置において、
前記分離面より突出して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置と、前記分離面より沈下して前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置との間で該分離面と略平行に昇降可能なストッパ体を備えたことを特徴とする給紙装置。
前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、高い摩擦係数を有する摩擦部を有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、稜線が前記載置面と平行な方向に伸びる複数の凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記ストッパ体は、前記シートの下端縁が当接する部分に、前記載置面と平行な方向に配列された複数の凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記ストッパ体を、シートの送出が開始される直前に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接しない位置に移動させ、当該送出されたシートの下端縁が前記ストッパ体を通過した後に、前記載置部に載置されたシートの下端縁に当接する位置に移動させるストッパ移動手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
前記ストッパ移動手段は、前記給紙手段を駆動している駆動モータの駆動力により回転可能な回転軸と、その回転軸に設けられたカム機構と、そのカム機構の回転運動を前記ストッパ体の昇降運動に変換するためのリンク部材とを備えたことを特徴とする請求項５に記載の給紙装置。
前記リンク部材は、前記カム機構による回転運動を往復運動に変換する変換部材と、その変換部材の往復運動の方向に沿って延設され、且つ直進カム形状に形成されたアーム状部材とから構成され、前記ストッパ体は、該アーム状部材上に支持され、該アーム状部材に対向する面にカム面を有することを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みと同じ長さを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置。
前記ストッパ体の前記シート下端縁が当接する部分の長さは、前記載置部に積層可能な最大枚数のシートの下端縁が該ストッパ体と当接する際に、その当接部分の厚みより大きな長さを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置。
前記分離面には、その周囲よりも摩擦係数の高い分離部材を有し、前記ストッパ体は該分離部材と近接した位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の給紙装置。
前記ストッパ体は前記分離部材を挟んでシート幅方向に複数個設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の給紙装置。
前記請求項１乃至１１のいずれかの１項に記載の給紙装置と、該給紙装置から給紙されたシートに対して画像形成する画像形成部とを、備えたことを特徴とする画像形成装置。