JP2006062762A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を確実に一枚ずつ給送する。
【解決手段】最上位の用紙と当接して最上位の用紙をリタードローラ１３０で分離して給送する給紙ローラ９０に用紙の前部を押圧するリフト板１１１を有する，水平面Ｈに対して傾斜している第１トレイ１１０の後部に連結され，用紙の後部を支持する，第１トレイに比べて水平面に対する傾斜角が小さな第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，第１トレイに積層し得る最大枚数の用紙を積層した際のリフト板のリフトアップ位置１１１ａにおける用紙支持面１１１ａ１と，第１トレイに１枚の用紙が支持された際のリフト板のリフトアップ位置１１１ｂにおける用紙支持面１１１ｂ１とのなす角度の範囲内にある。
【選択図】図２

Description

本発明は，トレイに積層された用紙（普通紙，厚紙，葉書，封筒，ＯＨＰシート，その他の記録材）を一枚ずつ画像形成装置等に給送する給紙装置に関するものである。

従来，分離パッド方式の給紙装置として，給紙ローラ等の駆動力および負荷を増大させることなく設置面積の低減を図る目的で，用紙の前部を支持するホッパ（リフト板に相当）を傾斜させるとともに，ホッパ後部の支持部材（第２トレイに相当）で用紙後部を略水平状態に支持するようにした給紙装置が知られている（例えば特許文献１参照）。支持部材は，回動可能であり，ホッパと同一面をなすような位置として用紙後部を傾斜状態で支持することも可能である（例えば特許文献１参照）。
また，給紙ローラに当接する，トルクリミッタ付きのリタードローラによって最上位の用紙と次位の用紙とを分離する給紙装置も知られている（例えば特許文献２参照）。
特開平１０−１５２２３１号公報 特開２００４−１２３３５９号公報

上述した特許文献１記載の給紙装置の構造において，分離パッドに代えてトルクリミッタ付きのリタードローラを用いると，トルクリミッタの反動によって次位の用紙に後ずさりが生じ，用紙の重送や不送が生じやすくなることが分かった。
一方，用紙前部を支持するホッパ（リフト板）と，用紙後部を支持する支持部材（第２トレイ）を略同一面状とすると，リフト板が用紙前部をリフトアップした際に，リフト板と第２トレイとは同一面をなさず，下に凹む「く」の字状に屈曲するために，積層されている用紙が厚紙であると両端支持状態となる。このため，リフト板によるリフト力（給紙ローラに対する押圧力）を相殺する方向の力が大きくなって，不送が生じやすくなるということも分かった。
本発明の目的は，以上のような問題を解決し，用紙を確実に一枚ずつ給送することのできる給紙装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の給紙装置は，積層された用紙のうちの最上位の用紙と当接して当該最上位の用紙を給送する給紙ローラと，
この給紙ローラにより給送されるべき用紙の前部を支持し，かつ用紙の前部を前記給紙ローラに押圧するリフト板を有しているとともに，水平面に対して傾斜している第１トレイと，
この第１トレイの後部に連結され，前記用紙の後部を支持するとともに，前記第１トレイに比べて水平面に対する傾斜角が小さな第２トレイとを備え，
この第２トレイにおける用紙支持面が，前記第１トレイに積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の前記リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面と，前記第１トレイに１枚の用紙が支持された際の前記リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面とのなす角度の範囲内にあることを特徴とする。
このような構成によれば，第１トレイに積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の，第２トレイにおける用紙支持面は，リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面が水平面に対してなす角度と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面に対する傾斜角がより小さな傾斜面をなすこととなる。
したがって，リフト板が用紙前部をリフトアップした際，リフト板の用紙支持面と第２トレイにおける用紙支持面とが，下に凹む「く」の字状に屈曲するということが無くなり，結果として，積層されている用紙が厚紙であったとしても両端支持状態とはならなくなるので，不送が生じ難くなる。
一方，第１トレイに１枚の用紙が支持された際の，第２トレイにおける用紙支持面は，リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面が水平面に対してなす角度と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面に対する傾斜角がより大きな傾斜面をなすこととなる。
したがって，第１トレイ（および第２トレイ）に複数枚の用紙がセットされている場合において，トルクリミッタ付きのリタードローラを用いることにより，トルクリミッタの反動によって次位の用紙に後ずさりを生じさせる力が作用したとしても，用紙が前記傾斜面（あるいは用紙上面）に沿って滑りやすくなることから用紙の重送や不送が生じ難くなる。
よって，この給紙装置によれば，複数枚の用紙を最後の一枚に至るまで確実に一枚ずつ給送することが可能となる。

以下，本発明に係る給紙装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は，本発明に係る給紙装置の一実施の形態を用いたカラー画像形成装置の一例の内部構造を示す概略正面図である。
この画像形成装置は，Ａ４サイズの用紙（レターサイズ含む）を縦送りしてその両面にフルカラー画像を形成することのできるカラー画像形成装置であり，ケース１０と，このケース１０内に収容された，像担持体ユニット２０と，露光手段としての露光ユニット３０と，現像手段としての現像器（現像装置）４０と，中間転写体ユニット５０と，定着手段としての定着ユニット（定着器）６０とを備えている。
ケース１０には装置本体の図示しないフレームが設けられており，このフレームに各ユニット等が取り付けられている。

像担持体ユニット２０は，外周面に感光層を有する感光体２１と，この感光体２１の外周面を一様に帯電させる帯電手段としてのコロナ帯電器（スコロトロン帯電器）２２とを有しており，このコロナ帯電器２２により一様に帯電させられた感光体２１の外周面を露光ユニット３０からのレーザー光Ｌで選択的に露光して静電潜像を形成し，この静電潜像に現像器４０で現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とし，このトナー像を中間転写体ユニット５０の中間転写ベルト５１に一次転写部Ｔ１で一次転写し，さらに，二次転写部Ｔ２で，転写対象である用紙に二次転写させるようになっている。

ケース１０内には，上記二次転写部Ｔ２により片面に画像が形成された用紙をケース１０上面の用紙排出部（排紙トレイ部）１５に向けて搬送する搬送路１６と，この搬送路１６により用紙排出部１５に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路１７とが設けられている。
７０は，装置本体に対して着脱可能に構成された両面ユニットであり，この両面ユニット７０が装着されることによって前記返送路１７が形成される。
ケース１０の下部には，複数枚の用紙を積層保持する給紙カセット１８が２段設けられており，その用紙を一枚ずつ上記二次転写部Ｔ２に向けて給送する給紙ローラ１９がそれぞれ設けられている。

上記両面ユニット７０の下方には，本発明に係る給紙装置８０をなすマルチパーパーストレイ１００が設けられており，このマルチパーパーストレイ１００にセットされた用紙を一枚ずつ給送する給紙ローラ９０が装置本体に設けられている。
この給紙装置８０については，後に詳しく説明する。

現像器４０はロータリ現像器（ロータリ現像装置）であり，回転体本体４１に対して，それぞれトナーが収容された複数の現像器カートリッジ（図示せず）が着脱可能に装着されている。回転体本体４１が矢印Ｒ方向に９０度ピッチで回転することによって，各現像器カートリッジが備えている現像ローラ（図示せず）を感光体２１に選択的に当接させ，感光体２１の表面を選択的に現像することが可能となっている。

露光ユニット３０は，上記レーザー光Ｌを感光体２１に向けて照射する。
中間転写体ユニット５０は，図示しないユニットフレームと，このフレームで回転可能に支持された駆動ローラ５４と複数本の従動ローラに掛け回されて張架された前記中間転写ベルト５１とを備えており，中間転写ベルト５１が図示矢印方向に循環駆動される。感光体２１と中間転写ベルト５１との当接部において前記一次転写部Ｔ１が形成されており，駆動ローラと本体側に設けられた二次転写ローラ１０ｂとの圧接部において前記二次転写部Ｔ２が形成される。
二次転写ローラ１０ｂは，前記駆動ローラ５４に対して（したがって中間転写ベルト５１に対して）接離可能であり，接触した際に二次転写部Ｔ２が形成される。
したがって，カラー画像を形成する際には，二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１から離間している状態で中間転写ベルト５１上において複数色のトナー像が重ね合わされてカラー画像が形成され，その後，二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１に当接し，その当接部（二次転写部Ｔ２）に用紙が供給されることによって中間転写ベルト５１上から用紙上にカラー画像（トナー像）が転写（二次転写）されることとなる。
トナー像が転写された用紙は，定着ユニット６０を通ることでトナー像が溶融定着され，上記排紙トレイ部１５に向けて排出される。

画像形成部への用紙の給送は，上述した２段の給紙カセット１８，マルチパーパーストレイ１００のうちの１つから選択的になされる。
通常，給紙カセット１８には，普通紙等が定常的にセットされるが，マルチパーパーストレイ１００には，必要に応じて，種々の用紙がセットされる。すなわち，マルチパーパーストレイ１００には，ユーザーの必要に応じて，普通紙，厚紙，葉書，封筒，ＯＨＰシート，その他の記録材が適宜セットされる。

図２は図１の部分拡大図であり，給紙装置８０の正面図である。また，図３はその要部の平面図，図４は部分省略部分透視図である。
これらの図（主として図２）に示すように，給紙装置８０は，積層された用紙Ｓのうちの最上位の用紙と当接して当該最上位の用紙を給送する給紙ローラ９０と，この給紙ローラ９０により給送されるべき用紙の前部Ｓ１を支持し，かつ用紙の前部Ｓ１を前記給紙ローラ９０に押圧するリフト板１１１を有しているとともに，水平面Ｈに対して傾斜（傾斜角をθ１で示す）している第１トレイ１１０と，この第１トレイ１１０の後部に連結され，前記用紙Ｓの後部Ｓ２を支持するとともに，前記第１トレイ１１０に比べて水平面Ｈに対する傾斜角θ２が小さな第２トレイ１２０とを備えている。
そして，この第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，前記第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の前記リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１と，前記第１トレイ１１０に１枚の用紙が支持された際の前記リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ｂにおける当該リフト板１１１の用紙支持面１１１ｂ１とのなす角度θの範囲内にあるように構成されている。

１３０は，前記給紙ローラ９０に当接する，トルクリミッタ付きのリタードローラであり，このリタードローラ１３０によって前記最上位の用紙と次位の用紙とが分離される。
リタードローラ１３０は固定軸１３１にトルクリミッタ１３２（図３参照）を介して回転可能に取り付けられており，トルクリミッタ１３２に内装されているスプリングによって，常時矢印方向（給紙ローラ９０と同方向であり図２において時計方向）へ付勢されている。
したがって，給紙ローラ９０によって，最上位の用紙が送られようとするとき，これとともに次位以下の用紙が送られようとすると，トルクリミッタ１３２による負荷トルクでリタードローラ１３０の回転が阻害されて次位の用紙の給送が阻害され，最上位の用紙のみが給紙ローラ９０とリタードローラ１３０の間に挟圧されて上記トルクリミッタ１３２の上限トルクを上回ると，リタードローラ１３０が給紙ローラ９０に最上位の用紙を介して従動し，これによって最上位の用紙のみが給送されることとなる。

図１に示すように，マルチパーパーストレイ１００（したがって第１トレイ１１０）は，軸１０１によって，画像形成装置の本体ケース１０の側面カバー１０２に対して開閉可能に取り付けられている。なお，側面カバー１０２は，軸１０３で画像形成装置本体に対して開閉可能に構成されている。図１は，側面カバー１０２が閉じられ，かつマルチパーパーストレイ１００が開かれて使用可能となっている状態を示している。
図２および図３に示すように，第１トレイ１１０は，略箱形のトレイ本体１１２と，このトレイ本体１１２の両側板１１３に軸１１４で回動可能に取り付けられた上記リフト板１１１とを備えている。

図１に示すように，画像形成装置本体にはリフト板１１１を押し上げる押上板９１が設けられている。押上板９１の基部は画像形成装置本体に取り付けられおり，押上板９１の先端は，リフト板１１１の下方に入り込んでいる。
押上板９１には，これを常時押上方向に付勢する図示しない付勢部材（例えば引っ張りバネ）が設けられており，マルチパーパーストレイ１００（したがって第１トレイ１１０）が図１に示すように開かれた際，押上板９１の先端はリフト板１１１を常時上方に付勢し，これによって用紙の先端部分が給紙ローラ９０に向けて押圧されるが，画像形成装置本体には，図示しないカム（給紙動作と連動して作動するカム）が設けられており，このカムによって押上板９１が押し下げられると，リフト板１１１による用紙の給紙ローラ９０に対する押圧が解除されるようになっている。

図４に示すように，リフト板１１１には，その幅方向（図４において上下方向）にスライド可能なサイドガイド１１５，１１６が取り付けられている。サイドガイドは給送される用紙の側縁を案内するためのものである。サイドガイド１１５，１１６には，その底部にラック１１７が一体的に設けられており，これらラック１１７同士がリフト板１１１に設けられた歯車１１８と噛み合っている。したがって，一方のサイドガイド１１５または１１６をスライドさせると他方のサイドガイドも同じくスライドし，用紙の中央が給紙ローラ９０の位置に一致するようになっている。

第２トレイ１２０は，第１トレイ１１０内に（リフト板１１１の下方に）収納可能であり，かつ引出可能に構成されている。
図２に示すように，第２トレイ１２０を第１トレイ１１０から引き出した際，第２トレイ１２０の先端下部両端に設けられている突起１２２が，第１トレイ１１０の側板１１３の内面に設けられているリブ１１９の先端と当接することで，すっぽ抜けが防止され，また，図３に示すように，第２トレイ１２０の両側部に設けられたリブ１２３が第１トレイ１１０に設けられた上記リブ１１９と当接することによって，その傾斜角度が規定されるようになっている。
そして上述したように，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１は，第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際のリフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１と，第１トレイ１１０に１枚の用紙が支持された際のリフト板１１１のリフトアップ位置１１１ｂにおけるリフト板１１１の用紙支持面１１１ｂ１とのなす角度θの範囲内にある。

図２および図３に示すように，第２トレイ１２０の後部には，補助トレイ１２４が軸１２５で回動可能に連結されている。補助トレイ１２４は軸１２５回りに１８０度回動可能である。図２および図３は補助トレイ１２４が開かれた状態を示しているが，補助トレイ１２４は，これを１８０度回動させて，第２トレイ１２０の上面凹部１２６（図３参照）に収納可能である。補助トレイ１２４は，リーガルサイズの用紙を支持する際に，開かれて用いられる。

以上のような給紙装置８０によれば次のような作用効果が得られる。
第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１は，リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１が水平面Ｈに対してなす角度θ３と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面Ｈに対する傾斜角がより小さな傾斜面をなすこととなる。図示の用紙支持面１２１は，水平面Ｈに対する傾斜角θ２が上記角度θ３より小さな角度をなす傾斜面となっている。
したがって，リフト板１１１が用紙前部Ｓ１をリフトアップした際，リフト板１１１の用紙支持面１１１ａ１と第２トレイ１２０における用紙支持面１２１とが，下に凹む「く」の字状に屈曲するということが無くなり，結果として，積層されている用紙Ｓが厚紙であったとしても両端支持状態とはならなくなるので，不送が生じ難くなる。

図５は，上記作用を説明するための模式図である。
仮に，図５に示すように，第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１が水平面Ｈに対してなす角度θ３よりも大きな角度θ４をなす傾斜面となっていたとすると，リフト板１１１が用紙前部Ｓ１をリフトアップした際，リフト板１１１の用紙支持面１１１ａ１と第２トレイ１２０における用紙支持面１２１とが，下に凹む「く」の字状に屈曲した状態となり，積層されている用紙Ｓが厚紙であると，図示のように両端支持状態となる。
このため，リフト板１１１によるリフト力（給紙ローラ９０に対する押圧力）Ｆ１を相殺する方向の力Ｆ２が大きくなって，不送が生じやすくなる。

これに対し，この発明の実施の形態によれば，上述したように，第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１が水平面Ｈに対してなす角度θ３と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面Ｈに対する傾斜角がより小さな傾斜面をなすこととなるから，リフト板１１１が用紙前部Ｓ１をリフトアップした際，リフト板１１１の用紙支持面１１１ａ１と第２トレイ１２０における用紙支持面１２１とが，下に凹む「く」の字状に屈曲するということが無くなり，結果として，積層されている用紙Ｓが厚紙であったとしても両端支持状態とはならなくなって不送が生じ難くなる。

一方，この発明の実施の形態によれば，第１トレイ１１０に１枚の用紙が支持された際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１は，リフト板１１１のリフトアップ位置における当該リフト板１１１ｂの用紙支持面１１１ｂ１が水平面Ｈに対してなす角度θ２と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面Ｈに対する傾斜角がより大きな傾斜面をなすこととなる。図２に示した用紙支持面１２１は，リフト板１１１ｂの用紙支持面１１１ｂ１が水平面Ｈに対してなす角度θ２と略同一角度をなす傾斜面となっている。
したがって，第１トレイ１１０および第２トレイ１２０に複数枚の用紙がセットされている際，リタードローラ１３０のトルクリミッタの反動によって次位の用紙に後ずさりが生じさせる力が作用したとしても，用紙が前記傾斜面１１１ｂ１および１２１（あるいは用紙上面）に沿って滑りやすくなることから用紙の重送や不送が生じ難くなる。

仮に，第１トレイ１１０に１枚の用紙が支持された際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ｂにおける当該リフト板１１１の用紙支持面１１１ｂ１が水平面Ｈに対してなす角度θ２に比べて小さな角度をなす傾斜面（図２において時計方向に回動した状態であり例えば上述した従来技術のような水平面）をなしているとすると，第２トレイ１２０に支持されている用紙後部がトレイに沿って滑り落ちにくくなり，結果として用紙全体がトレイに沿って滑り落ちにくくなる。
このため，第１トレイ１１０および第２トレイ１２０に複数枚の用紙がセットされている際，リタードローラ１３０のトルクリミッタの反動によって次位の用紙に後ずさりが生じやすくなり，結果として，用紙の重送や不送が生じやすくなる。
これに対し，この発明の実施の形態によれば，上述したように，第１トレイ１１０に１枚の用紙が支持された際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，リフト板１１１のリフトアップ位置における当該リフト板１１１ｂの用紙支持面１１１ｂ１が水平面Ｈに対してなす角度θ２と同一角度をなす傾斜面となるか，あるいは水平面Ｈに対する傾斜角がより大きな傾斜面をなすこととなるので，第１トレイ１１０および第２トレイ１２０に複数枚の用紙がセットされている際の，リタードローラ１３０のトルクリミッタの反動による次位の用紙の後ずさりが生じ難くなって用紙の重送や不送が生じ難くなる。
よって，この給紙装置によれば，複数枚の用紙を最後の一枚に至るまで確実に一枚ずつ給送することが可能となる。

なお，第１トレイ１１０に積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の，第２トレイ１２０における用紙支持面１２１が，リフト板１１１のリフトアップ位置１１１ａにおける当該リフト板の用紙支持面１１１ａ１が水平面Ｈに対してなす角度θ３と同一角度をなす傾斜面となるように構成した場合には，用紙が給送されて第１トレイ１１０上の用紙枚数が減少して行くにつれてリフト板１１１のリフトアップ位置が上昇して行く（１１１ａ位置から１１１ｂ位置に近づいて行く）こととなるから，第１トレイ１１０と第２トレイ１２０とは徐々に下に凹む「く」の字状に屈曲して行く状態となり，したがって，積層されている用紙Ｓが厚紙であると，これが徐々に両端支持状態となって行くこととなる。
しかしながら，それと同時に一方では，積層されている用紙の枚数も減少して行くため，リフト板１１１によるリフト力Ｆ１を相殺する方向の力Ｆ２も減少して行くこととなるので，不送が生じ難くなることに変わりはない。

以上，本発明の実施の形態について説明したが，本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく，本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

本発明に係る給紙装置の一実施の形態を用いたカラー画像形成装置の一例の内部構造を示す概略正面図。 図１の部分拡大図。 図２の要部の平面図。 図２の部分省略部分透視図。 作用説明図。

符号の説明

Ｓ：用紙，Ｓ１：前部，Ｓ２：後部，９０：給紙ローラ，１１０：第１トレイ，１１１：リフト板，１１１ａ１，１１１ｂ１：用紙支持面，１２０：第２トレイ，１２１：用紙支持面，１３０：リタードローラ，１３２：トルクリミッタ。

Claims (2)

1. 積層された用紙のうちの最上位の用紙と当接して当該最上位の用紙を給送する給紙ローラと，
   この給紙ローラにより給送されるべき用紙の前部を支持し，かつ用紙の前部を前記給紙ローラに押圧するリフト板を有しているとともに，水平面に対して傾斜している第１トレイと，
   この第１トレイの後部に連結され，前記用紙の後部を支持するとともに，前記第１トレイに比べて水平面に対する傾斜角が小さな第２トレイとを備え，
   この第２トレイにおける用紙支持面が，前記第１トレイに積層し得る最大枚数の用紙を積層した際の前記リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面と，前記第１トレイに１枚の用紙が支持された際の前記リフト板のリフトアップ位置における当該リフト板の用紙支持面とのなす角度の範囲内にあることを特徴とする給紙装置。
2. 前記給紙ローラに当接する，トルクリミッタ付きのリタードローラによって前記最上位の用紙と次位の用紙とを分離することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。

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