JP2005247558A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の斜行を確実に防止すること。
【解決手段】給紙装置は、給紙カセット２とコントローラ６０を備えている。給紙カセット２には、給紙トレイ４と、駆動ローラ２４及び２６と従動ローラ２８及び３０とが備えられている。装置本体８には、搬送路１０と、斜行検出センサＳが配設されている。駆動ローラ２４及び２６の駆動軸２０及び２２には、用紙幅規制部材４０及び４２が、それぞれ、相対回動可能にかつ対応する駆動ローラ２４及び２６と一体に手動により軸方向移動可能に支持されている。コントローラ６０は、用紙Ｐの斜行が検出されると、少なくとも片方の駆動ローラ２４又は２６の速度を制御して斜行を修正する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、静電複写機、プリンタなどの画像形成装置における画像形成装置本体に引き出し自在に装着される給紙カセットを含む給紙装置に関する。

用紙が積載されかつ用紙の搬送方向下流端が昇降可能な給紙トレイと、給紙トレイの用紙を給紙する給紙手段とが備えられて画像形成装置本体に引き出し自在に装着される給紙カセットを備えた給紙装置は、広く知られている（例えば、引用文献１参照）。給紙手段により給紙された用紙は、該装置本体に配設された搬送路に沿って下流方向に搬送されるが、用紙の搬送を、幅方向に間隔をおいて配置されかつ相互に独立して駆動される一対の駆動ローラにより行い、斜行検出手段により用紙の用紙の斜行が検出されると、少なくとも片方の駆動ローラの速度を制御して用紙の斜行を修正する給紙装置も既に知られている（例えば、引用文献２参照）。

このような給紙装置を組み合わせることにより、給紙手段により給紙された用紙の斜行をある程度は修正することができるが、これを実用化するに際しては、用紙の斜行を確実に防止できると共に、できるだけ簡単な構成及び低コストで実用化できることが望まれる。
特開２００２−３４７９８５号公報 特開昭６０−２１３６４９号公報

本発明の目的は、用紙の斜行を確実に防止できると共に、構成が簡単であり低コストで実用化することができる、新規な給紙装置を提供することである。

本発明によれば、
用紙が積載される給紙トレイと、給紙トレイの用紙を給紙する給紙手段とが備えられて画像形成装置本体に引き出し自在に装着される給紙カセットを備え、該装置本体には、給紙手段により給紙された用紙を案内する搬送路と、該用紙の斜行を検出する斜行検出手段とが配設されている給紙装置において、
装置を制御するコントローラが備えられ、給紙手段は、給紙方向に直交する幅方向に延びる共通の軸線上に配置された一対の駆動軸と、駆動軸の各々に駆動連結された駆動源と、駆動軸の各々にそれぞれ一体回転可能にかつ軸方向移動可能に装着された駆動ローラと、駆動ローラの各々に、相互に独立して従動させられる従動ローラとを備え、駆動軸の各々には、給紙トレイに積載された用紙の幅を規制できる用紙幅規制部材が、それぞれ、相対回動可能にかつ、対応する駆動ローラと一体に手動により軸方向移動可能に支持され、
コントローラは、斜行検出手段により用紙の斜行が検出されると、少なくとも片方の駆動ローラの速度を制御して用紙の斜行を修正する、
ことを特徴とする給紙装置、が提供される。
用紙幅規制部材の各々は、対応する駆動軸において、対応する駆動ローラの軸方向両側を挟んで駆動軸に支持されたほぼＵ形状をなす基端部と、基端部から半径方向外方に給紙トレイの上方に延び出して用紙の幅を規制できる幅規制部とを備え、用紙幅規制部材の各々における幅規制部の先端部は、自重により、対応する駆動軸まわりに下方に回動して常時、給紙トレイの上面に当接させられる、ことが好ましい。
用紙幅規制部材の各々間には、片方の用紙幅規制部材を、他方の用紙幅規制部材に対し、対応する駆動軸に沿って接近又は離隔する方向に移動させると、他方の用紙幅規制部材を、片方の用紙幅規制部材に対し、対応する駆動軸に沿って実質的に同じ距離だけ接近又は離隔する方向に移動させる連動機構が配設されている、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成された給紙装置の好適な実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図４を参照して、給紙装置は、給紙カセット２を備えている。給紙カセット２は、用紙Ｐが積載される給紙トレイ４と、給紙トレイ４に積載された用紙Ｐを給紙する給紙手段６とが備えられている。給紙カセット２は、全体を図示しない画像形成装置の画像形成装置本体８に対し、引き出し自在に装着される。更に具体的に説明すると、給紙カセット２は、装置本体８に対し、図１において紙面の裏方向に、図示しないスライドレールに沿って挿入することにより、所定の収納位置に収納され、また装置本体８に対し、収納位置から紙面の表方向に引き出すことができる。

装置本体８には、給紙カセット２が収納位置に挿入された状態において、給紙手段６により給紙された用紙Ｐを下流方向に案内する搬送路１０と、給紙手段６により送り出されて搬送路１０を移動する用紙Ｐの斜行を検出する斜行検出手段、実施形態においては２個の用紙検出センサＳとが配設されている。用紙検出センサＳの各々は、用紙Ｐの幅方向に間隔をおいて配置され、それぞれ、搬送路１０を挟んで配置された図示しない発光素子及び受光素子から構成されている。用紙検出センサＳの各々は、給紙手段６により送り出されて搬送路１０を移動する用紙Ｐの幅方向両端部における先端を検出し得るよう配置されている。

給紙トレイ４は、給紙カセット２内に、給紙トレイ４の一端、すなわち、用紙Ｐの給紙方向（図１において右から左に向う方向）における下流端（図１において左端）が昇降可能に装着されている。更に具体的に説明すると、給紙トレイ４の他端、すなわち、用紙Ｐの給紙方向における上流端（図１において右端）には軸１２が一体に固着され、軸１２の両端部は、給紙カセット２の側壁２ａ及び２ｂに回動自在に支持されている。側壁２ａは給紙カセット２の挿入方向前端に位置し、側壁２ｂは、側壁２ａに対し手前側に間隔をおいて配置されている。したがって、給紙トレイ４は、軸１２まわりにその一端が昇降するよう回動可能である。給紙カセット２が装置本体８に対し収納位置に挿入されると、給紙トレイ４の軸１２の一端部（図１において奥側の一端部）は、装置本体８に配設された昇降駆動源である図示しない昇降駆動用の電動モータに離脱自在に駆動連結される。この電動モータを正逆回動させることにより、給紙トレイ４は昇降させられる。このような給紙トレイ４の昇降機構は周知の構成を利用することでよいので、更なる説明は省略する。図１において、符号１４は、２点鎖線で示すピックアップローラを示している。

給紙手段６は、一対の駆動軸２０及び２２と、駆動軸２０及び２２の各々に、それぞれ駆動連結された駆動源である電動モータ２０Ｍ及び２２Ｍと、駆動軸２０及び２２の各々にそれぞれ一体回転可能にかつ軸方向移動可能に装着された駆動ローラ２４及び２６と、駆動ローラ２４及び２６の各々に、相互に独立して従動させられる従動ローラ２８及び３０とを備えている。駆動軸２０及び２２の各々は、給紙トレイ４の給紙方向下流端部における上方において、給紙方向に直交する幅方向（図１において紙面に垂直な方向、図２において上下方向）に延びる共通の軸線上に配置されている。駆動軸２０及び２２の各々の一端は、給紙トレイ２の幅方向中央部において相互に間隔をおいて対向しかつ、給紙カセット２の側壁２ａ及び２ｂ間に配設された支持フレーム３１に回転自在に支持されている（図３参照）。駆動軸２０及び２２の各々の他端は、それぞれ、電動モータ２０Ｍ及び２２Ｍに、回転自在に支持されると共に駆動連結されている。電動モータ２０Ｍは給紙カセット２の側壁２ａの内側に支持され、電動モータ２２Ｍは給紙カセット２の側壁２ｂの内側に支持されている。駆動ローラ２４及び２６は、それぞれ、例えばスプライン手段を介して駆動軸２０及び２２に連結されている。給紙カセット２の側壁２ａの外側には、それ自体は周知の構成を利用することでよいドロワ３２が配設されている。

従動ローラ２８及び３０は、給紙カセット２の側壁２ａ及び２ｂ間に固定支持された軸３４に、軸方向に間隔をおいて回転自在に支持され、それぞれ、駆動ローラ２４及び２６に対し圧接されている。従動ローラ２８及び３０の軸方向長さは、駆動ローラ２４及び２６の軸方向長さよりも長く形成され、後述するように、駆動ローラ２４及び２６が軸方向に移動させられても、それぞれ、従動ローラ２８及び３０とのニップが外れないようになっている。従動ローラ２８及び３０と軸３４との間には図示しないトルクリミッタが配設されている。この構成により、駆動ローラ２４及び２６と従動ローラ２８及び３０とが協働して用紙Ｐの重送を防止することができる。

駆動軸２０及び２２の各々には、給紙トレイ４に積載された用紙Ｐの幅を規制できる用紙幅規制部材４０及び４２が、それぞれ、相対回動可能にかつ、対応する駆動ローラ２４及び２６と一体に手動により軸方向移動可能に支持されている。用紙幅規制部材４０は、駆動軸２０において、駆動ローラ２４の軸方向両側を挟んで駆動軸２０に支持されたほぼＵ形状をなす基端部４０Ａと、基端部４０Ａから半径方向外方に給紙トレイ４の上方に延び出して用紙Ｐの幅を規制できる幅規制部４０Ｂとを備えている。同様に、用紙幅規制部材４２は、駆動軸２２において、駆動ローラ２６の軸方向両側を挟んで駆動軸２２に支持されたほぼＵ形状をなす基端部４２Ａと、基端部４２Ａから半径方向外方に給紙トレイ４の上方に延び出して用紙Ｐの幅を規制できる幅規制部４２Ｂとを備えている。用紙幅規制部材４０の基端部４０Ａは、駆動軸２０に対し回動自在にかつ軸方向移動可能に嵌合支持され、用紙幅規制部材４２の基端部４２Ａは、駆動軸２２に対し回動自在にかつ軸方向移動可能に嵌合支持されている。用紙幅規制部材４０及び４２の各々における幅規制部４０Ｂ及び４２Ｂの先端部は、自重により、それぞれ、対応する駆動軸２０及び２２まわりに下方に回動して常時、給紙トレイ４の上面に当接させられる。

用紙幅規制部材４０及び４２の各々間には、片方の用紙幅規制部材４０（又は４２）を、他方の用紙幅規制部材４２（又は４０）に対し、対応する駆動軸２０（又は２２）に沿って接近又は離隔する方向に移動させると、他方の用紙幅規制部材４２（又は４０）を、片方の用紙幅規制部材４０（又は４２）に対し、対応する駆動軸２２（又は２０）に沿って実質的に同じ距離だけ接近又は離隔する方向に移動させる連動機構５０が配設されている（図３参照）。

図３に部分的に図示されている上記支持フレーム３１は、給紙カセット２の幅方向中央部を幅方向に延在する支持部５１を有している。所定の給紙方向長さをもって上記幅方向に延在する支持部５１の幅方向中央部には、軸５２が支持部５１の上面から直立するよう固定され、軸５２には、ピニオンギヤ体５３が回転自在に支持されている。ピニオンギヤ体５３は、軸５２に回転自在に支持された図示しないピニオンギヤと、ピニオンギヤの上側に一体に配設された円板状カバー５４とを備えている。支持部５１には、一対のラック５５及び５６が、ピニオンギヤを給紙方向に挟んで、支持部５１の上面に対し上記幅方向にスライド可能に上記幅方向に延在するよう装着されている。円板状カバー５４の、半径方向に対向する、一対の周方向領域の下面は、それぞれ、ラック５５及び５６の上面の一部を上方から覆っている。ラック５５及び５６の、相互に対向する一側に形成されたギヤは、それぞれピニオンギヤに噛み合わされている。図示はされていないが、ラック５５及び５６の他側部は、支持部５１の上面に形成された断面Ｌ形のガイド部に沿って上記幅方向にスライドできるよう嵌合されている。このような構成により、ラック５５及び５６は支持部５１の上面から脱落しないようになっている。

図３に示されているように、ラック５５の一端には、上方に直立する連結部５５Ａが形成されている。連結部５５Ａには、上下方向に円弧状に延在する長穴５５ａが形成されている。長穴５５ａは、駆動軸２０を中心とした円弧形状に形成されている。一定の幅を有する長穴５５ａには、用紙幅規制部材４０の基端部４０Ａに配設された頭付きのピン４０ｐが長穴５５ａに沿って移動可能に嵌合されている。ピン４０ｐの頭は、長穴５５ａの幅よりも大きく形成され、ラック５５の抜けを防止している。他方のラック５６の図示しない一端には、上方に直立する連結部５６Ａ（不図示）が形成されている。連結部５６Ａには、上下方向に円弧状に延在する長穴５６ａ（不図示）が形成されている。長穴５６ａは、駆動軸２２を中心とした円弧形状に形成されている。一定の幅を有する長穴５６ａには、用紙幅規制部材４２の基端部４２Ａに配設された頭付きのピン４２ｐ（不図示）が長穴５６ａに沿って移動可能に嵌合されている。ピン４２ｐの頭は、長穴５６ａの幅よりも大きく形成され、ラック５６の抜けを防止している。

先に述べたように、用紙幅規制部材４０及び４２の各々における幅規制部４０Ｂ及び４２Ｂの先端部は、自重により、それぞれ、対応する駆動軸２０及び２２まわりに下方に回動して常時、給紙トレイ４の上面に当接させられるが、このような回動は、用紙幅規制部材４０の基端部４０Ａに配設された頭付きのピン４０ｐが長穴５５ａに沿って移動可能であること、及び、用紙幅規制部材４２の基端部４２Ａに配設された頭付きのピン４２ｐ（不図示）が長穴５６ａ（不図示）に沿って移動可能であること、により許容される。また、上記連結機構５０は、上記のようにラック５５及び５６と、これらに噛み合うピニオンギヤを備えているので、片方の用紙幅規制部材４０（又は４２）を、他方の用紙幅規制部材４２（又は４０）に対し、対応する駆動軸２０（又は２２）に沿って接近又は離隔する方向（図３において矢印Ａ又はＢで示される方向）に移動させると、他方の用紙幅規制部材４２（又は４０）を、片方の用紙幅規制部材４０（又は４２）に対し、対応する駆動軸２２（又は２０）に沿って実質的に同じ距離だけ接近又は離隔する方向に移動させることが可能になる。

上記給紙装置は、給紙装置の作動を制御するコントローラ６０を備えている。コントローラ６０は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェース及び出力インターフェースなどを備えている。このように構成されたコントローラ６０の入力インターフェースには、用紙検出センサＳの各々、その他の検出器、コピースイッチＳＷなどからの検出信号が入力され、出力インターフェースから電動モータ２０Ｍ、２２Ｍ、給紙トレイ４の昇降用電動モータなどに制御信号を出力する。給紙装置の制御は、装置本体８に配設された画像形成装置全体の作動を制御するコントローラにより制御してもよい。

用紙Ｐのセットは、給紙カセット２を装置本体2から引き出してから行われる。なお、給紙カセット２を装置本体2から引き出すとき及び挿入するとき、ピックアップローラ１４は、所定の位置まで上昇させられており、給紙カセット２に干渉することはない。給紙カセット２を装置本体２から引き出すと、給紙トレイ４の軸１２と、装置本体８に配設された図示しない昇降駆動用の電動モータとの駆動連結が解除されるので、給紙トレイ４は、自重により軸１２まわりに図１において反時計方向に回動してほぼ水平なセット位置に位置付けられる（図１において２点鎖線で示される位置）。用紙幅規制部材４０及び４２の各々における幅規制部４０Ｂ及び４２Ｂの先端部は、自重により、それぞれ、対応する駆動軸２０及び２２まわりに下方に回動して常時、給紙トレイ４の上面に当接させられているので、これら用紙幅規制部材４０及び４２を、駆動ローラ２４及び２６と一体に相互に離隔する方向に移動させて、用紙Ｐの幅よりも広い間隔としてから、給紙トレイ４に用紙Ｐを積載する。駆動ローラ２４及び２６は、それぞれ従動ローラ２８及び３０に対し軸方向に相対移動させられる。

給紙トレイ４に用紙Ｐを積載した後、用紙幅規制部材４０及び４２を、駆動ローラ２４及び２６と一体に相互に接近する方向に移動させて用紙Ｐの幅規制（幅揃え）を行う。駆動ローラ２４及び２６は、それぞれ従動ローラ２８及び３０に対し軸方向に相対移動させられる。このように、本発明による給紙装置によれば、用紙Ｐのセット時に、駆動ローラ２４及び２６の、それぞれ従動ローラ２８及び３０に対するニップ位置を、用紙Ｐの幅に対して最適な位置に移動させると共に、用紙Ｐの幅規制（幅揃え）を行うことができるので、給紙手段６による用紙Ｐの給紙前の段階で、用紙Ｐの斜行防止が期待される。用紙Ｐの幅規制は手動により簡単に行うことができる。

給紙トレイ４に用紙Ｐをセットした後、給紙カセット２を装置本体８に挿入して収納位置に位置付ける。給紙トレイ４の軸１２と、装置本体８に配設された図示しない昇降駆動用の電動モータとの駆動連結が可能な状態となる（これらは周知のとおり、電動モータの回転により駆動連結される）。コントローラ６０は、給紙トレイ４が装置本体８の収納位置に収納されると、ピックアップローラ１４を所定の位置まで下降させると共に給紙トレイ４の昇降駆動用の電動モータを回動させて給紙トレイ４の軸１２と駆動連結させ、更に所定角度回転駆動させて、図１において実線で示す位置まで上昇させる。給紙トレイ４に積載された最上位の用紙Ｐの上面は、ピックアップローラ１４に圧接させられる。

コントローラ６０は、コピースイッチＳＷがＯＮされると、ピックアップローラ１４を回転駆動させると共に、電動モータ２０Ｍ及び２２Ｍを駆動して駆動ローラ２４及び２６を相互に同じ速度で回転させる。給紙トレイ４に積載された用紙Ｐは、先ず、ピックアップローラ１４により送り出され、次いで、駆動ローラ２４及び２６と従動ローラ２８及び３０により、１枚の用紙Ｐだけ搬送路１０に向って給紙される。コントローラ３０は、一対の斜行検出センサＳにより用紙Ｐの斜行が検出されなかった場合には、駆動ローラ２４及び２６を相互に同じ速度で回転させた状態を保持する。これに対し、一対の斜行検出センサＳにより用紙Ｐの斜行が検出されると（図５参照）、コントローラ３０は、電動モータ２０Ｍ又は２２Ｍを制御することにより、駆動ローラ２４又は２６の少なくとも片方の駆動ローラの速度を制御して用紙Ｐの斜行を修正する。具体的には、図５に示すように、用紙Ｐの先端における駆動ローラ２６側が駆動ローラ２４側よりも遅れることにより斜行が生じた場合には、コントローラ６０は、駆動ローラ２６を増速させるか又は駆動ローラ２４を減速させることにより、用紙Ｐが正しい姿勢で搬送されるように斜行を修正する。

本発明による給紙装置によれば、給紙手段６による用紙Ｐの給紙前の段階で、用紙幅規制部材４０及び４２による用紙Ｐの幅規制を行うことにより、用紙Ｐの斜行防止が期待される。用紙幅規制部材４０及び４２による用紙Ｐの幅規制は、簡単な構成により、手動により容易に行うことができる。また、給紙手段６により給紙された用紙Ｐに斜行が生じても、用紙Ｐが正しい姿勢で搬送されるように斜行が修正される。すなわち本発明によれば、用紙の斜行を確実に防止できると共に、構成が簡単であり低コストで実用化することができる。

本発明に従って構成された給紙装置の好適実施形態の構成を概略的に示す正面図。 図１に示す給紙装置に含まれる給紙カセットの要部を概略的に示す平面図。 給紙カセットに備えられている用紙幅規制部材の各々間に配設されている連動機構の一部を示す斜視図。 図１に示す給紙装置に含まれる給紙カセットの要部及び用紙検出センサＳを概略的に示す斜視図。 図４の一部の平面図であって、用紙Ｐの斜行状態を模式的に示す平面図。

符号の説明

２：給紙カセット
４：給紙トレイ
６：給紙手段
８：画像形成装置本体
１０：搬送路
１２：軸
１４：ピックアップローラ
２０、２２：駆動軸
２０Ｍ、２２Ｍ：電動モータ
２４、２６：駆動ローラ
２８、３０：従動ローラ
３１：支持フレーム
３２：ドロワ
３４：軸
４０、４２：用紙幅規制部材
４０Ａ、４２Ａ：基端部
４０Ｂ、４２Ｂ：幅規制部
４０ｐ：頭付きピン
５０：連結機構
５３：ピニオンギヤ体
５５、５６：ラック
５５Ａ：連結部
５５ａ：長穴
６０：コントローラ
Ｓ：用紙検出センサ
ＳＷ：コピースイッチ（コピーボタン）

Claims (3)

1. 用紙が積載される給紙トレイと、給紙トレイの用紙を給紙する給紙手段とが備えられて画像形成装置本体に引き出し自在に装着される給紙カセットを備え、該装置本体には、給紙手段により給紙された用紙を案内する搬送路と、該用紙の斜行を検出する斜行検出手段とが配設されている給紙装置において、
   装置を制御するコントローラが備えられ、給紙手段は、給紙方向に直交する幅方向に延びる共通の軸線上に配置された一対の駆動軸と、駆動軸の各々に駆動連結された駆動源と、駆動軸の各々にそれぞれ一体回転可能にかつ軸方向移動可能に装着された駆動ローラと、駆動ローラの各々に、相互に独立して従動させられる従動ローラとを備え、駆動軸の各々には、給紙トレイに積載された用紙の幅を規制できる用紙幅規制部材が、それぞれ、相対回動可能にかつ、対応する駆動ローラと一体に手動により軸方向移動可能に支持され、
   コントローラは、斜行検出手段により用紙の斜行が検出されると、少なくとも片方の駆動ローラの速度を制御して用紙の斜行を修正する、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 用紙幅規制部材の各々は、対応する駆動軸において、対応する駆動ローラの軸方向両側を挟んで駆動軸に支持されたほぼＵ形状をなす基端部と、基端部から半径方向外方に給紙トレイの上方に延び出して用紙の幅を規制できる幅規制部とを備え、用紙幅規制部材の各々における幅規制部の先端部は、自重により、対応する駆動軸まわりに下方に回動して常時、給紙トレイの上面に当接させられる、請求項1記載の給紙装置。
3. 用紙幅規制部材の各々間には、片方の用紙幅規制部材を、他方の用紙幅規制部材に対し、対応する駆動軸に沿って接近又は離隔する方向に移動させると、他方の用紙幅規制部材を、片方の用紙幅規制部材に対し、対応する駆動軸に沿って実質的に同じ距離だけ接近又は離隔する方向に移動させる連動機構が配設されている、請求項1又は請求項２記載の給紙装置。

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