JP2006089155A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構成でループを解除する給紙装置及び、これを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】給紙装置本体部２２は、上流側に配置されシートを搬送するピックアップロール２４と、下流側に配置されたフィードロール２６と、ピックアップロール２４及びフィードロール２６を駆動するモータ６６と、モータ６６の駆動力が伝達される歯欠けギア６８とを有する。歯欠けギア６８はフィードロール２６に駆動力を伝達中にピックアップロール２４への駆動力を断ちシートに形成されたループを解除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、給紙装置、及びこの給紙装置を有する画像形成装置に関するものである。

一般に、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、像形成手段に向けてシートを送り出す給紙装置を備えている。給紙装置としては、給紙対象となるシートを給紙カセット等に積載し、その最上位に配置されたシートから複数のローラで順次送り出すものが知られている。この種の給紙装置において、シートを搬送中にローラ間でシートにループが形成され、このループを維持した状態でシートを搬送してシートにしわ等のダメージを与えることがある。

そこで、ループローラの圧接状態を適宜解除して転写紙のループを解消し転写紙に不要のストレスを与えない給紙装置が公知である（例えば特許文献１）。しかしながら、従動ローラを揺動させてループを解除しているため、揺動機構が複雑になり装置が大掛かりになる問題があった。

特開平６−４０６０９

本発明は、上記従来の問題点を解消し、シンプルな構成でループを解除する給紙装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、上流側に配置されシートを搬送する第１のシート搬送手段と、前記第１のシート搬送手段の下流側に配置されシートを搬送する第２のシート搬送手段と、前記第１のシート搬送手段及び前記第２のシート搬送手段を駆動する駆動手段と、この駆動手段から前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、前記第２のシート搬送手段に駆動伝達中に前記第１のシート搬送手段の駆動を断つように前記駆動力断続手段を制御する制御手段とを有する給紙装置にある。

好適には、前記駆動力断続手段は、前記第２のシート搬送手段に駆動伝達中に、前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達を複数回断続する。したがって、シート搬送中にシートに生じるループを解除でき、またシートの搬送力の低下を防ぐことができる。

好適には、前記駆動力断続手段は、前記第１のシート搬送手段への駆動伝達を断った後、前記第２のシート搬送手段への駆動力の伝達を断つ。したがって、シート搬送中に形成されたループを解除することができる。

好適には、前記駆動力断続手段は、前記第２のシート搬送手段に駆動力を伝達した後、前記前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達する。したがって、停止している第２のシート搬送手段に第１の搬送手段によってピックアップされたシートが突入して、シートにしわ等のダメージを与えることを防ぐことができる。

好適には、前記駆動手段は、前記第１のシート搬送手段及び前記第２のシート搬送手段を同一の駆動源で駆動する。したがって、装置がシンプル及びコンパクトな構成となる。

好適には、前記駆動力断続手段は、同軸上に複数段に設けられた複数のギアを有する。

好適には、前記駆動力断続手段は、円周上で歯の一部が欠如した歯欠けギアを有する。

本発明の第２の特徴とするところは、シート束の最上位のシートをピックアップするピックアップロールと、摩擦部材と対向しピックアップされたシートを捌きながら給送するフィードロールと、前記ピックアップロールと前記フィードロールを同一の駆動源で駆動する駆動手段と、前記駆動手段から前記ピックアップロール及び前記フィードロールへの駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、を有する給紙装置において、前記駆動力断続手段は、前記フィードロールへ駆動を伝達中に前記ピックアップロールへの駆動の伝達を断つこと給紙装置にある。

本発明は、上述した給紙装置を有する画像形成装置を含むものである。

本発明によれば、駆動力断続手段によって第１の搬送手段及び第２の搬送手段への駆動力を断続することにより、シンプルな構成でループを解除することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
図１において、本発明の実施に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に給紙装置１８が設けられている。給紙装置１８は、シート束を収納する給紙カセット２０と、給紙本体部２２を有する。給紙本体部２２は、給紙カセットに収納されたシートをピックアップするピックアップロール２４と、互いに対峙するフィードロール２６とリタードロール２８とを有する。この給紙本体部２２により給紙カセット２０に収納されたシート束の最上位にあるシートを供給するようになっている。

排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回転自在の傾斜部３０を有する。この傾斜部３０は、排出口部が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるように傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部３０は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において２点鎖線で示すように、傾斜部３０を上方に回転して開いたときには、開放部３２が形成され、この開放部３２を介して後述するプロセスカートリッジ３４が脱着できるようにしてある。

像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体３６と、この像担持体３６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置３８と、この帯電装置３８により帯電された像担持体３６に、光により潜像を書き込む光書込み装置４０と、この光書込み装置４０により形成された像担持体３６の潜像を現像剤により可視化する現像装置４２と、この現像装置４２による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置４４と、像担持体３６に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置４６と、転写装置４４により転写されたシート上の現像剤像をシートに定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置４８とから構成されている。光書込み装置４０は例えば光走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置１８の給紙カセット２０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置４２を露光する。また、現像装置４２は、像担持体３６と対向する現像ロール５０を有する。

プロセスカートリッジ３４は、像担持体３６、帯電装置３８、現像装置４２及びクリーニング装置４６を一体化したものである。このプロセスカートリッジ３４は、排出部１６の傾斜部３０の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部３０を開いたときに形成される開放部３２を介して脱着される。

また、画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール５２が転写装置４４の上流側（図１の下方側）に配置されている。給紙装置１８の給紙カセット２０から搬送路５４に搬送されたシートは、このレジストロール５２により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール５６により排出部１６へ排出される。

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール５６の手前は２股に分かれ、その分かれた部分に切換爪５８が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール５２まで戻る反転路６０が形成されている。この反転路６０には搬送ロール６２ａ〜６２ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪５８が反転路６０を開く側に切り換えられ、排出ロール５６にシートの後端手前がかかる時点で排出ロール５６が反転し、が反転路６０に導かれ、レジストロール５２、転写装置４４と像担持体３６との間及び定着装置４８を通って排出部１６へ排出されるものである。

図２に給紙本体部２２が示される。
給紙装置本体部２２には、前述した画像形成装置本体１２と一体に固定された本体フレーム６４が設けられている。この本体フレーム６４には駆動源であるモータ６６、制御手段を構成する歯欠けギア６８、ソレノイド７０、アイドラギア７２、フィードロール駆動ギア７４及びピックアップロール駆動ギア７６等が配置される。

アイドラギア７２は、本体フレーム６４に回転自在に軸支された第１の回転軸７８に対して回転自在に支持されている。このアイドラギア７２には、複数のギアを介してモータ６６の駆動力が伝達され、さらにこの駆動力を歯欠けギア６８に伝達する。

フィードロール駆動ギア７４は、上述したアイドラギア７２と同軸上に設けられ、第１の回転軸７８に固定されている。このフィードロール駆動ギア７４は、歯欠けギア６８と噛合う位置に配置され、歯欠けギア６８からの回転力が伝達される。また、第１の回転軸７８には、フィードロール２６が固定されている。
したがって、フィードロール駆動ギア７４が回転することにより、第１の回転軸７８が回転し、フィードロール２６も回転する。一方、上述したアイドラギア７２は、第１の回転軸７８が回転してもアイドラギア７２は回転せず、また、アイドラギア７２が回転しても第１の回転軸７８が回転しないよう第１の回転軸７８に回転自在に支持されている。

ピックアップロール駆動ギア７６は、本体フレーム６４に回転自在に軸支された第２の回転軸８０に固定支持され、後述する歯欠けギア６８と噛合う位置に配置されている。また、第２の回転軸８０には、ピックアップロール２４が固定され、上述したフィードロール２６の給紙方向後側に配置される。

図３及び図４に給紙本体部の詳細が示される。
駆動力断続手段を構成する歯欠けギア６８は、本体フレーム６４に軸支された支軸８２に回転自在に支持されている。この歯欠けギア６８は、例えば硬質のプラスチックからなり、同軸上に層をなして形成される３つのギア、それぞれ第１のギア８４，第２のギア８６及び第３のギア８８が設けられている。第１のギア８４は、アイドラギア７２と噛合う位置に配置され、円周上に歯の一部が欠如した第１の歯欠け部９０を有している。第２のギア８６は、フィードロール駆動ギア７４と噛合う位置に配置され、円周上に歯の一部が欠如した第２の歯欠け部９２を有している。第３のギア８８は、ピックアップロール駆動ギア７６と噛合う位置に配置され、円周上に歯の一部が欠如した第３の歯欠け部９４を有している。
上述したアライドギア７２に第１の歯欠け部９０が対峙しているときは、アイドラギア７２は空転し、モータ６６からの駆動力は歯欠けギア６８に伝達されないようになっている。また、フィードロール駆動ギア７４に第２の歯欠け部９２が対峙しているときは、歯欠けギア６８の回転力がフィードロール駆動ギア７４に伝達されないようになっている。さらに、ピックアップロール駆動ギア７６に第３の歯欠け部９４が対峙しているときには、歯欠けギア６８の回転力がピックアップロール駆動ギア７６に伝達されないようになっている。

図４に示すように、アイラドギア７２とモータ６６の間には、例えばギア９６，ギア９７，ギア９８，ギア９９及び、モータ６６と同軸で回転するモータギア１００が設けられ、モータ６６の駆動力をアイドラギア７２に伝達するよう配置される。例えばモータギア１００が矢印Ａ方向に回転することにより、各ギア９６〜９９が回転を伝達し、アイドラギア７２は矢印Ｂ方向に回転する。

歯欠けギア６８の端面にはバネ掛け部１０２が形成されている。バネ掛け部１０２は、歯欠けギア６８の端面の一部を支軸方向（歯幅方向）に突出する状態で形成されている。このバネ掛け部１０２には、付勢手段である例えばコイルバネ１０４の一端部が掛けられている。このコイルバネ１０４の他端部は、本体フレーム６４に掛止されており、このコイルバネ１０４によって歯欠けギア６８には矢印Ｃ方向に回転させる付勢力が付与されている。

ソレノイド７０は、歯欠けギア６８の近傍に配置されている。このソレノイド７０は可動片１０６を有し、歯欠けギア６８に係合し、コイルバネ１０４による歯欠けギア６８の回転を抑止している。この可動片１０６は、ソレノイド７０が励磁状態（オン）となると歯欠けギア６８の係合を解除するよう回動可能に設けられている。

次に上記実施形態の作用を図４乃至６に基いて説明する。
図４に示すように、まず供給停止時には、歯欠けギア６８は、ソレノイド７０の可動片１０６が係止されることで回転がロックされ、動作開始ポジションで保持される。モータ６６のモータギア１００が矢印Ａ方向に回転すると、ギア９６〜９９が回転し、アイドラギア７２が矢印Ｂ方向へ回転する。動作開始ポジションでは、歯欠けギア６８の第１の歯欠け部９０とアイドラギア７２が対向した位置にあり、アイドラギア７２は空回転し、歯欠けギア６８には駆動力が伝達されていない。また、このときフィードロール駆動ギア７４は、歯欠けギア６８の第２の歯欠け部９２と対向した位置にあり、ピックアップロール駆動ギア７６は第３の歯欠け部９４と対向した位置にある。

次に、ソレノイド７０が励磁状態（オン）となると可動片１０６に磁気吸引力が作用し引き込まれる。これにより、歯欠け歯車６８と可動片１０６の係合が解除され、歯欠けギア６８がコイルバネ１０６の付勢力により矢印Ｃ方向（反時計方向）に回転し始める。図５（ａ）に示すように、歯欠けギア６８が所定量回転すると、アイドラギア７２と歯欠けギア６８の第１のギア８４が噛合い、モータ６６の駆動力が歯欠けギア６８に伝達される。

歯欠けギア６８が更に所定量回転すると、図５（ｂ）に示すように、フィードロール駆動ギア７４と、歯欠けギア６８の第２のギア８６が噛合い、フィードロール駆動ギア７４が矢印Ｂ方向へ従動回転を始める。このフィードロール駆動ギア７４の回転に伴い、第１の回転軸７８が回転し、第１の回転軸７８に固定されたフィードロール２６が回転する。

次に、歯欠けギア６８が更に所定量回転すると、図６（ｃ）に示すように、ピックアップロール駆動ギア７６と、歯欠けギア６８の第３のギア８８が噛合い、ピックアップロール駆動ギア７６が矢印Ｄ方向へ従動回転を始める。ピックアップロール駆動ギア７６の回転に伴い、第２の回転軸８０が回転し、この第２の回転軸８０に固定されたピックアップロール２４が回転する。このように、ピックアップロール２４が回転した後、フィードロール２６が回転するので、フィードロール２６が停止しているにもかかわらず、ピックアップロール２４がシートを搬送し、シートにしわ等のダメージを与えることを防止することができる。

歯欠けギア６８が更に所定量回転すると、ピックアップロール駆動ギア７６が再度第３の歯欠け部９４と対峙し、ピックアップロール２４の回転が停止する。次にフィードロール駆動ギア７４が再度第２の歯欠け部９２と対峙し、フィードロール２６が停止する。続いてアイドラギア７２が再度第１の歯欠け部９０と対峙し、歯欠けギア６８に対してモータ６６の駆動力が遮断される。

歯欠けギア６８が更に所定量回転すると、、図６（ｄ）に示すように、歯欠けギア６８にソレノイド７０の可動片１０６が再度係止し、歯欠けギア６８の回転が停止する。歯欠けギア６８はソレノイド７０の可動片１０６により回転がロックされ、動作開始ポジションに戻る。

したがって、歯欠けギア６８は、ソレノイド７０の一回の動作（オンオフ）によって一回転して停止することになる。これにより、第２の回転軸８０に固定されるピックアップロール２４及び、第１の回転軸７８に固定されるフィードロール２６は所定量回転して停止する。以降は、所定のタイミングで上記同様の動作を繰り返すことにより、給紙カセット２０に積載されたシート束から、最上位のシートが一枚ずつ送り出される。

このように、ピックアップロール２４とフィードロール２６を同一の動力源で駆動することにより、コンパクトな構成を可能としている。また、同軸上に層をなして形成される３つのギアを有する歯欠けギア６８により、シンプルな構成での駆動力の断続を可能としている。

次に、上述した歯欠けギア６８によるフィードロール２６及びピックアップロール２４の駆動タイミングについて詳細に説明する。
図７にソレノイド７０の動作タイミング、及び歯欠けギア６８によるフィードロール２６，ピックアップロール２４の駆動タイミングを示す。上述したように、まずソレノイド７０が励磁状態（オン）とし、次にフィードロール２６への駆動力を伝達し、続いてピックアップロール２４への駆動力を伝達して、給紙カセット２０に積載された最上位のシートをピックアップする。
このように、フィードロール２６を先に作動させ、続いてピックアップロール２４を作動させることで、停止しているフィードール２６に対してピックアップロール２４によってピックアップされたシートが突入して、シートにしわ等のダメージを与えるのを防ぐことができる。

例えば、シート搬送中におけるピックアップロール２４とフィードロール２６の周速が等しく設定されていても、フィードロール２６には例えば摩擦部材であるリタードロール２８が対向しているため、フィードロール２６のシートの搬送速度は、ピックアップロール２４と比較して遅くなる。このようにピックアップロール２４とフィードロール２６に搬送速度差が生じると、図８（ａ）に示すように、シートにループが生じる。このループが成長し許容できるループ量を超えると、シートにしわ等のダメージを与えてしまう。

そこで、図７に示すように、シートの搬送を開始してから所定時間経過後、まずピックアップロール２４への駆動力を断ち、シートの搬送が完了後フィードロール２６への駆動力を断つ。このように、フィードロール２６より先にピックアップロール２４の駆動力の伝達を停止させることにより、図８（ｂ）に示すように、ループを適宜解除してシートにしわ等のダメージを与えることを防ぐことができる。なお、ピックアップロール２４を停止させるタイミングは、ループ量が許容可能な範囲を超える前とする。許容できるループ量は、上述した歯欠けギア６８の第３の歯欠け部の９４を調整することで決定することができる。

次に、歯欠けギア６８によるフィードロール２６及びピックアップロール２４の第２の駆動タイミングについて説明する。
図９にソレノイド７０の動作タイミング及び、歯欠けギア６８によるフィードロール２６，ピックアップロール２４の駆動タイミングを示す。上述したように、まずソレノイド７０が励磁状態（オン）とし、次にフィードロール２６への駆動力を伝達し、続いてピックアップロール２４への駆動力を伝達して、給紙カセット２０に積載された最上位のシートをピックアップする。次に、ピックアップロール２４への駆動力を断ち、所定時間経過後、再びピックアップロール２４への駆動力を伝達する。さらに所定時間経過後、ピックアップロール２４への駆動力を断ち、シートの搬送が完了後フィードロール２６への駆動力を断つ。このように、シートを搬送中にピックアップロール２４への駆動力を複数回断続させることにより、シートに生じるループが小さいうちにループを解除することができる。また、シートを搬送中にピックアップロール２４を駆動するトータル時間を長くすることで、シートの搬送力の低下を防ぐことができる。
なお、ピックアップロール２４の動作タイミングは、上述した歯欠けギア６８の第３の歯欠け部９４の調整で決定することができる。

以上述べたように、本発明は、シートの安定供給を実現する必要がある画像形成装置等の給紙装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す上面図および側面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、（ａ）は歯欠けギアの回転角が第１の所定角度まで回転した状態を示し、（ｂ）は歯欠けギアの回転角が第２の所定角度まで回転した状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、（ｃ）は歯欠けギアの回転角が第３の所定角度まで回転した状態を示し、（ｄ）は歯欠けギアの回転角が第０°（動作開始ポジション）の状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の歯欠けギアにおける第１の駆動タイミングを示すタイミング・チャートである。 本発明の実施形態に係る給紙装置のループ解除動作を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の歯欠けギアにおける第２の駆動タイミングを示すタイミング・チャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 像形成手段
１８ 給紙装置
２０ 給紙カセット
２２ 給紙本体部
２４ ピックアップロール
２６ フィードロール
２８ リタードロール
６６ モータ
６８ 歯欠けギア
７２ アイドラギア
７４ フィードロール駆動ギア
７６ ピックアップロール駆動ギア
７８ 第１の回転軸
８０ 第２の回転軸
８２ 支軸
８４ 第１のギア
８６ 第２のギア
８８ 第３のギア
９０ 第１の歯欠け部
９２ 第２の歯欠け部
９４ 第３の歯欠け部

Claims (9)

1. 上流側に配置されシートを搬送する第１のシート搬送手段と、
   前記第１のシート搬送手段の下流側に配置されシートを搬送する第２のシート搬送手段と、
   前記第１のシート搬送手段及び前記第２のシート搬送手段を駆動する駆動手段と、
   この駆動手段から前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、前記第２のシート搬送手段に駆動伝達中に前記第１のシート搬送手段の駆動を断つように前記駆動力断続手段を制御する制御手段とを有する給紙装置。
2. 前記駆動力断続手段は、前記第２のシート搬送手段に駆動伝達中に、前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達を複数回断続することを特徴とする請求項１の給紙装置。
3. 前記駆動力断続手段は、前記第１のシート搬送手段への駆動伝達を断った後、前記第２のシート搬送手段への駆動力の伝達を断つことを特徴とする請求項１及び請求項２の給紙装置。
4. 前記駆動力断続手段は、前記第２のシート搬送手段に駆動力を伝達した後、前記前記第１のシート搬送手段への駆動力の伝達することを特徴とする請求項１乃至３の給紙装置。
5. 前記駆動手段は、前記第１のシート搬送手段及び前記第２のシート搬送手段を同一の駆動源で駆動することを特徴とする請求項１乃至４の給紙装置。
6. 前記駆動力断続手段は、同軸上に複数段に設けられた複数のギアを有することを特徴とする請求項１乃至５の給紙装置。
7. 前記駆動力断続手段は、円周上で歯の一部が欠如した歯欠けギアを有することを特徴とする請求項１乃至６の給紙装置。
8. シート束の最上位のシートをピックアップするピックアップロールと、
   摩擦部材と対向しピックアップされたシートを捌きながら給送するフィードロールと、
   前記ピックアップロールと前記フィードロールを同一の駆動源で駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段から前記ピックアップロール及び前記フィードロールへの駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、を有する給紙装置において、
   前記駆動力断続手段は、前記フィードロールへ駆動を伝達中に前記ピックアップロールへの駆動の伝達を断つことを特徴とする給紙装置。
9. 請求項１乃至８記載の給紙装置を有することを特徴とする画像形成装置。

Images