JP2004168436A - 給紙装置および給紙装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙の折れ曲がりおよび紙詰まりなどの発生を防止する給紙装置およびこの給紙装置を備え、小型化および処理の高速化が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】押し上げ板１７に積層して載置された記録紙２０をピックアップローラ１１で移動させ、分離爪１６によって、最上部の記録紙２１を分離する。分離された記録紙２１をピックアップローラ１１でさらに移動させて上部ガイド１２と下部ガイド１３との間の搬送経路に送出する。下部ガイド１３の記録紙２１の角部に対応する領域には切り欠きを設けている。分離爪１６によって変形した記録紙２１の角部は、この切り欠きによって下部ガイド１３と接触しないので、記録紙の折れ曲がりおよび紙詰まりの発生を防止することができる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状記録媒体を保持し、画像形成部に対して順次記録媒体を供給する給紙装置およびこの給紙装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタおよびファクシミリ装置などの画像形成装置では、紙やＯＨＰフィルムなど画像を印刷するシート状記録媒体を大量に使用する場合、複数の記録媒体を保持しておき順次供給する給紙装置を用いる。
【０００３】
給紙装置は、装置本体と記録紙ケースとからなり、記録紙ケースは、記録紙を補充するために装置本体から着脱可能となっている。
【０００４】
図７は、給紙装置１００の搬送機構を示す概略図である。図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側部断面図である。給紙装置１００は、装置本体１０１と記録紙ケース１０２とからなる。装置本体１０１は、ピックアップローラ１０３、上部ガイド１０４、下部ガイド１０５、搬送ローラ１０６、ピンチローラ１０７を有する。記録紙ケース１０２は、分離爪１０８、押し上げ板１０９およびバネ１１０を有する。なお、図７には給紙装置１００における搬送機構に関連のある部位のみを示している。また、下部ガイド１０５の形状をわかりやすくするために、図７（ａ）では、上部ガイド１０４、搬送ローラ１０６およびピンチローラ１０７を省略している。記録紙２００は、記録紙ケース１０２に備えられる押上げ板１０９に載置され、押し上げ板１０９は、バネ１１０によって上向きに押し上げられる。押し上げ板１０９が押し上げられることによって、最上部の記録紙２０１の角部分が分離爪１０８に押し当てられる。
記録紙を供給する際には、装置本体１０１に備えられるピックアップローラ１０３が回転し、最上部の記録紙２０１を矢印Ｂが示す搬送方向に送り出す。このとき、最上部の記録紙２０１と上から２番目の記録紙との間には摩擦力が働くので、上から２番目の記録紙も最上部の記録紙と同じ方向に移動しようとするが、分離爪１０８によって移動は妨げられ、最上部の記録紙２０１のみが分離されてガイド部に送られる。搬送経路は上部ガイド１０４および下部ガイド１０５で上向きに変化する。ピックアップローラ１０５の回転により送り出された記録紙２０１は、搬送経路に沿って曲げられ、その先端辺が搬送ローラ１０６およびピンチローラ１０７まで到達する。搬送ローラ１０６およびピンチローラ１０７は、記録紙の先端部分を挟み込み、画像形成部に至る搬送経路に送り出す。
【０００５】
画像形成装置には、ユーザの希望として設置面積の縮小が求められており、これを実現するために装置の小型化が課題となっている。したがって、水平方向の搬送経路をなるべく短くする必要があり、図７（ｂ）に示すように搬送経路を急激に変化させなければならない。経路変化が急激であっても、経路の変化部分の前後にガイドが存在し、比較的断面積の小さな経路を記録紙が移動する場合は、経路変化に追従させることが容易であるが、給紙装置１００のように、記録紙の移動が拘束されない記録紙ケース１０２周辺の空間から上部ガイド１０４、下部ガイド１０５に囲まれた経路に搬送され、かつ経路変化が急激な場合では、経路の変化部分において記録紙の折れ曲がりや紙詰まりなどの不具合が発生する。記録紙の先端の角部分が下部ガイド１０５に接触すると、記録紙が下部ガイド１０５からうける摩擦力などの負荷抵抗により先端部分の移動が妨げられる場合がある。このとき、さらにピックアップローラ１０３によって記録紙の後方部分は送り出されるため、記録紙の先端の角部分が折れ曲がってしまう。さらに、折れ曲がった部分がガイドやその他の部分に引っ掛かり、記録紙が移動することができなくなると、紙詰まりとなってしまう。
【０００６】
特許文献１に記載の給紙装置は、上部のガイド板を、給紙方向に向かって手前側を上辺とし、向こう側を下辺とする台形状に設けている。これにより上向きにカールした記録紙の角部分を押し広げながら搬送させるので、記録紙の折れ曲がりや紙詰まりなどの発生を低減している。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−７５０５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、分離爪１０８による記録紙２００の分離状態を示す図である。ピックアップローラ１０３が回転することによって最上部の記録紙２０１の中央部は搬送方向に移動するが、記録紙の角部分２０１ａは分離爪１０８によって移動が制限され、図８（ａ）に示すように角部分２０１ａが撓む。記録紙２０１の中央部がさらに搬送方向に移動することで、記録紙の角部分２０１ａが分離爪１０８から開放されるが、角部分２０１ａは撓み、図８（ｂ）に示すように角部分２０１ａが下向きに変形した状態が継続される。このように変形した角部分２０１ａは、よりガイドの負荷抵抗を受けやすく不具合が発生しやすい。時間の経過に従って角部分２０１ａは元の変形していない状態に戻ろうとするが、画像形成装置の処理速度を高めるために、記録紙２０１の搬送速度を上昇させると、変形した角部分２０１ａが元の状態に戻る前に下部ガイド１０５と接触してしまい、従来技術の問題である記録紙の先端部分の折れ曲がりによる紙詰まりの不具合が発生しやすくなる。また、特許文献１記載の給紙装置では、急激に経路が変化した場合や、爪分離による変形のように角部分が下向きに変形した場合では効果は得られない。
【０００９】
本発明の目的は、紙の折れ曲がりおよび紙詰まりなどの発生を防止する給紙装置およびこの給紙装置を備え、小型化および処理の高速化が可能な画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シート状の記録媒体を複数保持する保持手段と、
保持手段に保持された記録媒体から１枚の記録媒体を分離する分離手段と、
分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる移動手段と、
所定の領域を除く残余の領域で、移動する記録媒体を所定の搬送経路に沿って案内する案内手段とを備えることを特徴とする給紙装置である。
【００１１】
本発明に従えば、給紙を行う際は、保持手段が積層して保持している複数のシート状記録媒体から、分離手段が１枚の記録媒体を分離する。移動手段は、分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる。この移動する記録媒体は、案内手段によって、所定の搬送経路に沿って案内される。分離手段が記録媒体を分離する場合、分離された記録媒体の一部が変形してしまう場合が多い。これに対して、案内手段には、記録媒体の変形部分に対応する所定の領域を除く残余の領域で、移動する記録媒体を所定の搬送経路に沿って案内する。
【００１２】
これにより、案内手段は、記録媒体の変形部分に接触することなく記録媒体を案内することができるので、折れ曲がりや紙詰まりを防止し、装置の小型化および給紙速度の高速化を実現できる。
【００１３】
また本発明は、前記所定の領域には、切り欠きが設けられることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記所定の領域には、凹部が設けられることを特徴とする。
本発明に従えば、案内手段の所定の領域には、切り欠きもしくは凹部が設けられる。これにより、容易に案内手段を実現することができる。
【００１５】
また本発明は、前記所定の領域は、案内される記録媒体の角部に対応する領域を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、案内手段の所定の領域は、案内される記録媒体の角部に対応する領域を含んでいる。
【００１７】
分離手段が、分離爪を用いて分離を行うような場合、記録媒体の角部が主に変形する。案内に寄与しない所定の領域が、この変形した角部に対応する領域を含むことによって、変形部分に接触することなく記録媒体を案内することができる。
【００１８】
また本発明は、複数のシート状記録媒体を積層して保持する保持手段と、
積層された記録媒体から１枚の記録媒体を分離爪によって分離する分離手段と、
分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる移動手段と、
分離手段による分離時に変形した記録媒体の変形部分を復帰させるための空間が形成され、移動する記録媒体を所定の搬送経路に沿って案内する案内手段とを備えることを特徴とする給紙装置である。
【００１９】
本発明に従えば、給紙を行う際は、保持手段が積層して保持している複数のシート状記録媒体から、分離手段が１枚の記録媒体を分離する。移動手段は、分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる。この移動する記録媒体は、案内手段によって、所定の搬送経路に沿って案内される。分離爪を用いて記録媒体を分離する場合、分離された記録媒体の角部が変形するが、案内手段には、この変形部分を、記録媒体が有する弾性反発力により復帰させるための空間が形成されている。
【００２０】
これにより、変形した記録媒体が案内手段によって案内されるときに生じる折れ曲がりや紙詰まりを防止し、装置の小型化および給紙速度の高速化を実現できる。
【００２１】
また本発明は、上記の給紙装置と、
前記給紙装置から給紙された記録媒体に画像を形成する画像形成装置本体とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
本発明に従えば、画像形成装置本体は、上記の給紙装置から給紙された記録媒体に画像を形成する。これにより、給紙装置からの給紙時に生じる記録媒体の折れ曲がりや紙詰まりを防止し、装置の小型化および画像形成処理速度の高速化を実現できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す断面図である。画像形成装置１は、複写機およびプリンタなどで実現され、画像形成装置本体２と給紙装置３とから構成される。
【００２４】
画像形成装置本体２は、記録紙供給部４、画像転写部５、画像定着部６、記録紙排出部７および画像読取部８を有する。記録紙供給部４は画像を印刷しようとする記録紙を保持して供給するトレイであり、必要な記録紙が比較的少数の際に使用する。画像転写部５は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置から受信した画像データおよび画像読取部８で読み取った画像データなどに基づいて、感光体ドラム表面にトナー像を形成するとともに、形成されたトナー像を記録紙に転写する。画像定着部６は、トナー像が転写された記録紙を加熱し、トナーを溶融させて記録紙表面に定着させる。記録紙排出部７は、画像が印刷された記録紙を蓄積する。画像読取部８は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサなどにより原稿からの反射光を受光し、画像データとして出力する。記録紙供給部４から記録紙を供給する場合、記録紙は、矢印Ａで示される搬送経路で搬送される。給紙装置３から記録紙を供給する場合、記録紙は、矢印Ｂで示される搬送経路で搬送される。
【００２５】
図２は、給紙装置３の外観を示す斜視図である。給紙装置３は、給紙装置本体９と記録紙ケース１０とに分離し、記録紙ケース１０は、記録紙が補充しやすいように、給紙装置本体９の側面にある収納口から図中の矢印Ｃの方向に着脱可能となっている。
【００２６】
図３は、給紙装置３の構成を示す概略図である。図３（ａ）は、平面図を示し、図３（ｂ）は、側部断面図を示す。給紙装置本体９は、ピックアップローラ１１、上部ガイド１２、下部ガイド１３、搬送ローラ１４、ピンチローラ１５を有する。記録紙ケース１０は、分離爪１６、押し上げ板１７およびバネ１８を有する。なお、図３には給紙装置３における搬送機構に関連のある部位のみを示している。また、後述する下部ガイド１３の形状をわかりやすくするために、図３（ａ）では、上部ガイド１２、搬送ローラ１４およびピンチローラ１５を省略している。
【００２７】
以下では、給紙装置３から画像形成装置本体２への記録紙の搬送機構について説明する。
【００２８】
シート状記録媒体である記録紙２０は、予めユーザによって保持手段である押上げ板１７上に積層して載置され、押し上げ板１７は、バネ１８によって上向きに押し上げられる。押し上げ板１７が押し上げられることによって、載置されている記録紙のうち最上部の記録紙２１の角が分離爪１６に押し当てられる。押し上げ板１７上の記録紙が少ないときには、バネ１８の圧縮量が小さいので、バネ力による押上げ力は小さく、記録紙が多いときには、バネ１８の圧縮量が大きいので、押上げ力は大きくなる。これによって、記録紙が分離爪１６に押し当てられる力およびピックアップローラ１１に押し当てられる力は記録紙の枚数にかかわらずほぼ一定に保たれるように設定されている。
【００２９】
画像処理装置本体２において画像形成処理が開始され、画像処理装置本体２から給紙装置３に対して記録紙２０の搬送が要求されると、図示しないモータが駆動し、移動手段であるピックアップローラ１１を軸線まわりに回転させる。ピックアップローラ１１の回転軸は、記録紙の搬送方向に対して直交して配置される。ピックアップローラ１１が回転し、最上部の記録紙２１と接触することで矢印Ｂが示す搬送方向に記録紙２１を移動させる。図３（ｂ）に示すように、ピックアップローラ１１を軸線方向から見た断面形状は、円周の一部が欠けた円形状となっており、搬送要求が無いときは円周の欠けた部分が記録紙側となるように停止する。ピックアップローラ１１の位置は、最上部の記録紙２１に円周部が接するように設定しているので、搬送要求が無いときはピックアップローラ１１と記録紙２１は接触しない。最上部の記録紙２１は、ピックアップローラ１１と接触している間のみ移動するので、ピックアップローラ１１の円周部の長さを調節することで、ピックアップローラ１１が１回転したときの記録紙２１の送り量を調整することができる。通常、この送り量は、押し上げ板１７に載置された記録紙２０の搬送方向の先端辺から、搬送ローラ１４までの距離より充分長く設定する。たとえば、先端辺から搬送ローラ１４までの距離が４０ｍｍの場合は、ピックアップローラ１１の記録紙２１と接する円周部の長さ、すなわち送り量を６０ｍｍなどに設定する。
【００３０】
最上部の記録紙２１と上から２番目の記録紙との間には摩擦力が働くので、上から２番目の記録紙も最上部の記録紙２１と同じ方向に移動しようとするが、分離手段である分離爪１６によって移動は妨げられ、最上部の記録紙２１のみが分離されて上部ガイド１２および下部ガイド１３からなるガイド部が形成する搬送経路に送られる。搬送経路は、図に示すように、ガイド部で水平方向から上向きに変化する。ピックアップローラ１１の回転によりさらに送り出された記録紙２１は、搬送経路に沿って曲げられ、その先端辺が搬送ローラ１４およびピンチローラ１５まで到達する。搬送ローラ１４は、ピックアップローラ１１と連動し、図示しないモータによって軸線まわりに回転する。ピンチローラ１５は、搬送ローラ１４に対向して配置され、記録紙２１を搬送ローラ１４に押し当てることで記録紙の搬送を補助している。搬送ローラ１４およびピンチローラ１５は、到達した記録紙の先端部を挟み込み、回転して画像処理装置本体２内の搬送経路に送り出す。
【００３１】
なお、画像形成装置１の搬送経路内における紙詰まりは以下のようにして検出する。ピックアップローラ１１を１回転させ、所定時間後に画像形成装置本体２内の搬送経路に設けたセンサによって、記録紙が通過したかどうかを検出する。検出されなかった場合、再度ピックアップローラ１１を１回転させて同様にセンサで検出する。２回目の検出でも記録紙の通過が検出されなかった場合は、給紙装置３で紙詰まりが生じたと判断する。
【００３２】
押上げ板１７上から搬送ローラ１４に至る搬送経路においては、主にガイド部にて記録紙の折れ曲がりや紙詰まりなどの不具合が発生する。不具合の主な発生要因は、図８に示したように、記録紙の角部分の変形である。本発明では、案内手段である下部ガイド１３の一部を切り欠き、記録紙が搬送される際に変形した記録紙の角部分が下部ガイド１３に接触しないようにしている。図３（ａ）の平面図および図４の斜視図に示すように、下部ガイド１３は、従来では記録紙が搬送される際に角部分が接触する部分を２箇所切り欠いている。これにより、記録紙が搬送される間に、下部ガイド１３の切り欠きを臨む部分と、下部ガイド１３の案内面とは反対の裏面側近傍に存在する他の部品や給紙装置本体９および記録紙ケース１０の内壁などとから形成される空間内で、変形した記録紙の角部分が自己の弾性反発力により形状を復帰させることができる。
【００３３】
図５は、下部ガイド１３の切り欠き部３０，３１の形状を示す図である。図５（ａ）は平面図を示し、図５（ｂ）は側部断面図を示している。下部ガイド１３には、切り欠きを臨む切り欠き部３０，３１が形成され、切り欠き部３０，３１の形状は、押し上げ板１７に載置された記録紙のうち最上部の記録紙２１およびピックアップローラ１１の位置によって決まる。
【００３４】
切り欠き部３０，３１の下端は、記録紙２１がピックアップローラ１１によって搬送方向に送り出されたときの記録紙の先端辺２２と下部ガイド１３とが当接する部分であり、上端は下部ガイド１３の上端と同じである。すなわち切り欠きは下部ガイド１３の上端に向かって開口している。たとえば、切り欠き部の幅は、切り欠き部３０の場合、記録紙の角部分が下部ガイド１３と接触しないようにするために、記録紙２１の長辺２３を含み、記録紙面と直交する平面と下部ガイド１３とが交わる部分の外側から、ピックアップローラ１１ａの幅方向中央または側面を含む平面と下部ガイド１３とが交わる部分までである。図５では、ピックアップローラ１１ａの幅方向中央の場合を示している。切り欠き部３１の幅は、切り欠き部３０と同様にして決定される。
【００３５】
記録紙２１の角部分が変形したとしても、変形部分は必ず記録紙２１の幅内に存在し、変形部分が記録紙の幅より外側に存在することはない。また、記録紙のピックアップローラ１１ａに接触する部分と、ピックアップローラ１１ｂに接触する部分との間の中央部は、ピックアップローラ１１が記録紙を押さえつける力によって変形することがない。したがって、所定の領域である切り欠き部を上記のように形成することで、変形した記録紙の角部分が下部ガイド１３に接触することなく、残余の領域である下部ガイド１３の幅方向中央部によって記録紙を案内して搬送する。これにより、変形した記録紙の角部分と下部ガイド１３との接触によって生じる記録紙の折れ曲がりや紙詰まりの発生を防ぐことができる。したがって、装置の小型化に伴う搬送経路の急激な変化および給紙速度の高速化に対応することが可能になる。給紙速度を高速化することで、画像形成装置１全体の画像形成処理速度を高速化することができる。
【００３６】
なお、切り欠き部は、上記の形状を内包する形状であればよく、矩形に限られるものではない。
【００３７】
図６は、他の下部ガイド２４の形状を示す図である。図６（ａ）は下部ガイド２４の斜視図であり、図６（ｂ）は下部ガイド２４の断面図である。下部ガイド２４は、上記のような切り欠き部を有するのではなく、下部ガイド１３の切り欠きに相当する部分を、記録紙の搬送方向に向かって窪んだ凹部３２，３３として形成する。凹部３２，３３の深さＤは、変形した記録紙の角部分が接触しない深さ、たとえば５ｍｍで形成される。下部ガイド２４に凹部を形成することで、変形した記録紙の角部分が下部ガイド２４に接触することなく、この凹部に囲まれる空間内で変形部が復帰し、下部ガイド２４の幅方向中央部によって記録紙を案内して搬送する。これにより、変形した記録紙の角部分と下部ガイド２４との接触によって生じる記録紙の折れ曲がりや紙詰まりの発生を防ぐことができる。したがって、装置の小型化に伴う搬送経路の急激な変化および給紙速度の高速化に対応することが可能になる。給紙速度を高速化することで、画像形成装置１全体の画像形成処理速度を高速化することができる。
【００３８】
また、下部ガイドの形状としては、切り欠きや凹部を形成するのではなく、下部ガイドの案内面の略全面に複数の異なる高さを有するリブを形成してもよい。この場合、下部ガイドの幅方向中央部に設けるリブ高さを端部付近に設けるリブ高さより高くする。
【００３９】
また、上記の下部ガイドは幅方向両端部で給紙装置本体などに固定している。そのため、切り欠きや凹部を所定の領域に設ける必要があるが、幅方向中央部で給紙装置本体などに固定できる場合、記録紙の幅方向中央部、すなわち２つのピックアップローラ間に相当する幅を有する下部ガイドであってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、変形した記録媒体が案内手段によって案内されるときに生じる折れ曲がりや紙詰まりを防止し、給紙装置の小型化および給紙速度の高速化を実現できる。
【００４１】
また本発明によれば、切り欠きもしくは凹部を設けることにより、容易に案内手段を実現することができる。
【００４２】
また本発明によれば、画像形成装置の小型化および画像形成処理速度の高速化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す断面図である。
【図２】給紙装置３の外観を示す斜視図である。
【図３】給紙装置３の構成を示す概略図である。
【図４】下部ガイド１３の形状を示す斜視図である。
【図５】下部ガイド１３の切り欠き部３０，３１の形状を示す図である。
【図６】下部ガイド２４の形状を示す図である。
【図７】給紙装置１００の搬送機構を示す概略図である。
【図８】分離爪１０８による記録紙２００の分離状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 画像形成装置本体
３ 給紙装置
４ 記録紙供給部
５ 画像転写部
６ 画像定着部
７ 記録紙排出部
８ 画像読取部
９ 給紙装置本体
１０ 記録紙ケース
１１ ピックアップローラ
１２ 上部ガイド
１３，２４ 下部ガイド
１４ 搬送ローラ
１５ ピンチローラ１５
１６ 分離爪
１７ 押し上げ板
１８ バネ
２０ 記録紙
３０，３１ 切り欠き部
３２，３３ 凹部

Claims (6)

1. シート状の記録媒体を複数保持する保持手段と、
   保持手段に保持された記録媒体から１枚の記録媒体を分離する分離手段と、
   分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる移動手段と、
   所定の領域を除く残余の領域で、移動する記録媒体を所定の搬送経路に沿って案内する案内手段とを備えることを特徴とする給紙装置。
2. 前記所定の領域には、切り欠きが設けられることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記所定の領域には、凹部が設けられることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
4. 前記所定の領域は、案内される記録媒体の角部に対応する領域を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の給紙装置。
5. 複数のシート状記録媒体を積層して保持する保持手段と、
   積層された記録媒体から１枚の記録媒体を分離爪によって分離する分離手段と、
   分離された記録媒体を予め定める方向に移動させる移動手段と、
   分離手段による分離時に変形した記録媒体の変形部分を復帰させるための空間が形成され、移動する記録媒体を所定の搬送経路に沿って案内する案内手段とを備えることを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置と、
   前記給紙装置から給紙された記録媒体に画像を形成する画像形成装置本体とを有することを特徴とする画像形成装置。

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