JP2006027792A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷媒体に折れ目や皺を発生させないこと。
【解決手段】 用紙トレイ３は、印刷媒体を収納し、給紙ローラ５は、用紙トレイ３が収納する印刷媒体に当接し、所定の回転軸を中心にして回動し、該印刷媒体を繰り出し、媒体分離部７との間に、回転軸方向の両端部分に全周に亘って、印刷媒体分離部７との圧接を回避する圧接回避空隙形成部を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる給紙装置、及び、該給紙装置を用いた画像形成装置に関するものである。

プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置には、給紙トレイに積載された用紙を１枚づつ分離して画像形成部に給紙する給紙装置が配設される。従来の給紙装置の概要について図を用いて説明する（例えば特許文献１参照）。

図８は、従来の給紙装置の正面図である。
図９は、従来の給紙装置の側面図である。
図に示すように、従来の給紙装置では、給紙ローラ２００が、用紙トレイ２０６に積載された用紙２０５に当接し、１枚づつ分離して画像形成部（図示しない）に給紙する。給紙ローラ２００にはローラ支持部材２０１が嵌入装着されている。このローラ支持部材２０１の軸を中心にして給紙ローラ２００は回動する。

給紙ローラ２００には、バネ２０４の付勢力によって支持部材２０３を介して摩擦部材２０２が圧接している。摩擦部材２０２は、摩擦係数の大きい部材であり、この摩擦部材２０２と給紙ローラ２００との間に供給された用紙２０５は、摩擦部材２０２と給紙ローラ２００との摩擦係数の差によって１枚ずつ分離され、上記のように画像形成部（図示しない）に給紙される。

図１０は、従来の給紙装置の給紙中に於ける正面図である。
図１１は、図１０のＡ部拡大図である。
図に示すように、給紙中に於ける用紙２０５は、給紙ローラ２００と、摩擦部材２０２との間に挟入された状態になる。従って、用紙２０５には、挟入された部分と挟入されていない部分との境界に、Ａ部拡大図に示すように、歪みが発生しやすくなる。
実開平５−１６７４８号公報

解決しようとする問題点は、上記従来の給紙装置では、給紙中に於ける用紙２０５は、給紙ローラ２００と、摩擦部材２０２との間に挟入された状態になり、用紙２０５には、挟入された部分と挟入されていない部分との境界に、Ａ部拡大図に示すように、歪みが発生し易くなる点である。この歪みは、折れ目や皺に成りやすく、折れ目や皺の部分にはトナーが付着し難く、画質が低下する恐れがあるからである。

給紙ローラの回転軸方向両端部分のかど部に全周に亘って、印刷媒体分離部との圧接を回避する圧接回避空隙形成部を設けることを最も主要な特徴とする。

圧接回避空隙形成部を設けることによって、用紙が、給紙ローラと摩擦部材との間に挟入されている部分と、挟入されていない部分との境界近傍において、加圧される圧力の急激な変化を回避することが出来るので、用紙に折れ目や皺が発生し難くなる。その結果、画質の低下を防止することが出来るという効果を得る。

圧接回避空隙形成部を設けるために、給紙ローラの回転軸方向両端のかど部分に全周に亘って、面取り加工、又は、Ｒ取り加工を施した。

図１は、実施例１の給紙装置の正面図である。
図２は、実施例１の給紙装置の側面図である。
図３は、実施例１の給紙ローラ正面図である。

図に示すように、本実施例の給紙装置１は、用紙トレイ３と、給紙ローラ５と、媒体分離部７と、押し上げバネ９とを備える。
各構成部分の詳細な説明に入る前に、本発明が適応される画像形成装置の全体構成、及び動作の概要について説明する。

図４は、画像形成装置の側面透視図である。
この図は、本発明が適応される画像形成装置の全体構成、及び動作の概要について説明するために主要構成部分のみを側面から透視したイメージ図である。

図に示すように、画像形成装置１００は、用紙Ｐを積載した用紙トレイ３を備えている。用紙Ｐは、給紙ローラ５と、媒体分離部７によって一枚ずつ分離して給紙され、給紙センサ１０７に到達する。給紙センサ１０７によって確認された用紙Ｐは、レジストローラ１０８によって搬送路１０９へ送られる。

用紙Ｐが、通過センサ１１０を通過すると、画像形成部１１１が、トナー画像の形成を開始する。このトナー画像は、転写ローラ１１２によって、搬送されてくる用紙Ｐの上に転写される。

画像形成部１１１内部でのトナー画像の形成は、以下のようにして行われる。図中矢印の方向に回転する感光体ドラム１１３の表面が、帯電ローラ１１４によって負に帯電される。この負に帯電された部分が露光ヘッド１１５の下にくると、露光ヘッド１１５が露光し、帯電された部分に画像データに基づく静電潜像を形成する。

この静電潜像は、現像ローラ１１７によって現像されトナー画像となる。そして転写ローラ１１２によって用紙Ｐ上に転写されたトナー画像は、ヒートローラ１１９、バックアップローラ１２０によって高温高圧定着処理される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ローラ３０１と、従動ローラ３０３によって排出スタッカ１２２に排出される。

以上で、本発明が適応される画像形成装置の全体構成、及び動作の概要について説明を終了し、再度、図１、図２、図３に戻って、本実施例について詳細に説明する。
用紙トレイ３は、用紙Ｐを積載して収納するカセットであり、用紙Ｐの最上紙に給紙ローラ５が当接する位置に配設される。更に、この用紙トレイ３は、押し上げバネ９を有し、これによって、積載している用紙Ｐを給紙ローラ５に押圧する。

給紙ローラ５は、図示していない駆動源からローラ支持部材１４を介して回転駆動力を受け入れて、図中矢印方向へ回転しながら、用紙トレイ３に積載されている用紙Ｐの最上紙を一枚ずつ送り出して、画像形成装置１００（図４）の搬送路１０９（図４）へ給紙するローラである。給紙ローラ５には、回転軸となる上記ローラ支持部材１４が嵌入装着されている。ローラ支持部材１４の両端部分は、画像形成装置本体構成枠の所定の位置に回動可能に軸止されている。

給紙ローラ５の回転軸方向の両端部分、即ち、ローラ周面の端部Ｅは、全周に亘って面取り加工（図３（ａ））又は、Ｒ取り加工（図３の（ｂ））されている。この全周に亘って面取り加工（図３（ａ））又は、Ｒ取り加工（図３の（ｂ））された部分が、給紙ローラ５に圧接して配設される印刷媒体分離部７との間で圧接回避空隙Ｓを形成することになる。ここでＲ取り加工（図３の（ｂ））とは、ローラ端部Ｅを所定の曲率を持つ断面にかど取りする加工をさすものとする。

媒体分離部７は、摩擦部材１１と、支持部材１３と、加圧バネ１５とからなり、給紙ローラ５に対向する位置に配設される。加圧バネ１５は、その付勢力によって、支持部材１３を介して摩擦部材１１を給紙ローラ５に向けて付勢する。その結果、給紙ローラ５と共に用紙を挟圧し、一枚ずつに分離することが可能になる。

ここで、給紙ローラ５は、摩擦係数の大きな弾性材料、例えばゴム材等で構成されることが望ましい。又、摩擦部材１１は、ゴム材、コルク材等、所望の弾性係数を持つ弾性部材で構成され、接着剤や両面テープ等で支持部材１３に張り付けられる。その幅は、給紙ローラ５の幅よりも大きい幅で形成される。給紙ローラ５が、必ず摩擦部材１１の面内で接触する相対位置を確保するためである。

更に、摩擦部材１１は、給紙ローラ５と共に、用紙Ｐを一枚ずつ分離して給紙する役目を持っている。この役目を果たすためには、摩擦部材１１、給紙ローラ５、及び用紙Ｐ、それぞれの間に次の条件が必要になる。摩擦部材１１の用紙Ｐに対する摩擦係数をｆ１、用紙Ｐ相互間の摩擦係数をｆ２、給紙ローラ５の用紙Ｐに対する摩擦係数をｆ３、と定めたときに、（１）ｆ１＞ｆ２かつｆ３＞ｆ２、及び、（２）又ｆ３＞ｆ１を満足することが必要になる。

（１）の条件によって、例えば、用紙Ｐ間の摩擦係数が、設計時の想定値よりも高くなって、用紙Ｐが、重なって給紙ローラ５と、摩擦部材１１との間に送り込まれる場合が発生しても、重なった用紙Ｐのうち、下側の用紙Ｐは、摩擦部材１１との摩擦力によって搬送を阻止され、用紙Ｐの最上紙は、給紙ローラ５との回転摩擦力によって下側の用紙Ｐの上を滑りながら画像形成装置本体へ搬送されることになる。又（２）の条件によって、一枚ずつ給紙される用紙Ｐは、給紙ローラ５との回転摩擦力によって摩擦部材１１の用紙Ｐの上を滑りながら画像形成装置本体へ搬送されることになる。

次に、本実施例の動作について説明する。
図２に於いて、用紙トレイ３に積載された用紙Ｐの最上紙は、押し上げバネ９によって給紙ローラ５に圧接されている。従って、給紙ローラ５が、ローラ支持部材１４を介して、図示しない駆動力を受け入れて図中矢印の方向に回転を開始すると、用紙Ｐの最上紙は画像形成装置本体へ向けて送り出される。給紙ローラ５と、摩擦部材１１との挟圧部分に侵入した用紙Ｐの先端部は、摩擦部材１１によって一枚ずつ分離される。更に、給紙ローラ５と、摩擦部材１１とによって挟持されながら画像形成装置本体へ向けて搬送される。

搬送中に用紙に発生する歪について以下に説明する。
図５は、用紙の歪説明図である。
この図は、本実施例の給紙装置の主要部分正面図である。
図に示すように、本実施例による給紙装置では、給紙ローラ５の回転軸線方向の両端部分にローラの全周に亘って面取り加工（図３（ａ））又は、Ｒ取り加工（図３（ｂ））された加工部分Ｊが存在する。

この加工部分Ｊが存在するために給紙ローラ５と印刷媒体分離部７との間に圧接回避空隙Ｓ（図３（ａ）又は図３（ｂ））が形成される。圧接回避空隙Ｓが形成されることによって、給紙ローラ５の軸線平行部Ｆによって印加される用紙Ｐへの押圧力が、回転軸方向の両端部分で急激に開放されることが無くなる。その結果、用紙Ｐに歪みが生じないので折り目や皺が発生しなくなる。尚、（図３（ａ））、及び（図３（ｂ））では、加工部分Ｊの形状を誇張して表現したものであり、現実には適宜調整して最適設計がなされる。

実験結果では、給紙ローラ５の回転軸線方向の両端部と摩擦部材１１との間隙を０．５ｍｍ以上確保することによって、用紙Ｐに折り目や皺がほとんど発生しなくなることを確認することが出来た。但し、給紙ローラ５は、加圧バネ１５の押圧力によって弾性変形するので、上記、間隙０．５ｍｍの値は、給紙ローラ５に加圧バネ１５によって所定の押圧力を印加した状態で設定しなければ成らないことに注意を要する。

間隙設定の一例について示す。
給紙ローラのゴム硬度ＪＩＳ３０（Ａ）、給紙ローラ外形φ３６ｍｍ、摩擦材ゴム硬度ＪＩＳ７０（Ａ）、加圧バネの押圧力４５０ｇ、の場合に、面取り加工に於ける面取り寸法１ｍｍ以上、又はＲ取り加工に於けるＲ寸法１ｍｍ以上が適正であることを確認出来た。

以上説明したように、給紙ローラと印刷媒体分離部との間に圧接回避空隙Ｓを形成させることによって、用紙が、給紙ローラと摩擦部材との間に挟入されている部分と、挟入されていない部分との境界近傍において、加圧される圧力の急激な変化を回避出来るので、用紙に折れ目や皺が発生し難くなり、その結果、画質の低下を防止することが出来るという効果を得る。

図６は、実施例２の給紙装置の正面図である。
この図は、用紙搬送方向から給紙装置を見た正面図である。
実施例２の給紙装置の側面図は、実施例１の側面図（図２）と同様なので図２を併用する。
実施例１との相違部分のみについて説明する。実施例１と同様の部分には同一の符合を付し説明を省略する。

図に示すように、本実施例の給紙装置２は、用紙トレイ３（図２）と、給紙ローラ２０と、媒体分離部７と、押し上げバネ９（図２）とを備える。
給紙ローラ２０は、図示していない駆動源からローラ支持部材２１を介して回転駆動力を受け入れて、図中矢印方向（図２）へ回転しながら、用紙トレイ３（図２）に積載されている用紙Ｐの最上紙を一枚ずつ送り出して、画像形成装置１００（図４）の搬送路１０９（図４）へ給紙するローラである。給紙ローラ２０は、円筒パイプ状の弾性材料を一定幅に輪切りしたローラ部材を回転軸となる上記ローラ支持部材２１に嵌入装着されている。ローラ支持部材２１の両端部分は、画像形成装置本体構成枠の所定の位置に回動可能に軸止されている。

このローラ支持部材２１の形状について詳細に説明する。
図７は、実施例２の給紙ローラの断面図である。
この図は、ローラ支持部材２１を中心軸に沿って切断した切断図である。
ローラ支持部材２１は、給紙ローラ２０に図示していない駆動源から回転駆動力を伝達する回転駆動軸であり、図に示すように、その駆動軸の一部には、給紙ローラ２０を支持するために所定の段差を持つ、同心のローラ装着部２２が設けられている。

ローラ装着部２２の両端部分には、給紙ローラ２０の軸方向への移動を防止するための同心状の鍔Ｈが設けられている。ローラ装着部２２のローラ部材が嵌入装着されている部分の両端に、全周に亘って、鍔Ｈに近づくに従って徐徐に外徑が小さくなる、全周に亘るくぼみＫが設けられている。
このローラ装着部２２に、一定幅に輪切りしたローラ部材が嵌入装着され、給紙ローラ２０が形成される。

従って、図に示すように、給紙ローラ２０は、回転軸方向の両端部分に、ローラ装着部２２の形状と、ローラ部材の弾性率に応じて、所定の曲面が形成される。その結果、給紙ローラ２０に圧接して配設される印刷媒体分離部７との間で圧接回避空隙Ｓが形成されることになる。その他の部分については実施例１と同様なので説明を省略する。

以上説明したように、本実施例では、実施例１の効果に加えて、弾性率の大きいローラ部材を面取り加工、又はＲとり加工する難しさから開放され、製品精度を向上させることが出来るという効果を得る。更に、給紙ローラを別途加工する必要が無くなるので、従来品の給紙ローラを本実施例に転用することが出来るという効果を得る。尚、上記両実施例の説明では、ローラ周面の端部の形状に基づいて圧接回避空隙形成部を設ける場合のみについて説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、支持部材又は摩擦部材を加工しても同様の効果を得ることが出来る。

以上の説明では、本発明をプリンタに適応させた場合について説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ファクシミリ装置や、複写機などにも適応可能である。

実施例１の給紙装置の正面図である。 実施例１の給紙装置の側面図である。 実施例１の給紙ローラ正面図である。 画像形成装置の側面透視図である。 用紙の歪説明図である。 実施例２の給紙装置の正面図である。 実施例２の給紙ローラの断面図である。 従来の給紙装置の正面図である。 従来の給紙装置の側面図である。 従来の給紙装置の給紙中に於ける正面図である。 図１０のＡ部拡大図である。

符号の説明

１ 給紙装置
３ 用紙トレイ
５ 給紙ローラ
７ 媒体分離部
９ 押し上げバネ
１１ 摩擦部材
１３ 支持部材
１４ ローラ支持部材
１５ 加圧バネ
２０ 給紙ローラ
２１ ローラ支持部材
２２ ローラ装着部
Ｅ ローラ端部
Ｆ 軸線平行部
Ｊ 加工部分
Ｈ 鍔
Ｋ かど落とし寸法
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 印刷媒体を収納する印刷媒体収納部と、該印刷媒体収納部が収納する前記印刷媒体に当接し、所定の回転軸を中心にして回動し、該印刷媒体を繰り出す繰り出しローラと、該繰り出しローラに圧接して配設される印刷媒体分離部とを有する給紙装置であって、
   前記繰り出しローラには、
   前記回転軸方向の両端部分の全周に亘って、前記印刷媒体分離部との圧接を回避する圧接回避空隙形成部が設けられていることを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置に於いて、
   前記圧接回避空隙形成部は、
   ローラ外周かど部分の面取り加工に基づく空隙であることを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１に記載の給紙装置に於いて、
   前記圧接回避空隙形成部は、
   ローラ外周かど部分のＲ取り加工に基づく空隙であることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１に記載の給紙装置に於いて、
   前記繰り出しローラは、
   前記所定の回転軸の所定の位置に設けられるローラ装着部と、該ローラ装着部に嵌合装着されるローラ部材を含み、
   前記圧接回避空隙形成部は、前記ローラ装着部の形状加工に基づく空隙であることを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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