JP2006117370A - 用紙積載装置及びこの用紙積載装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 積載した用紙のカール、搬送時の斜行、横ずれ、及びこれらに起因する搬送不良、ジャム、画像不良等を防止する。
【解決手段】 用紙を積載する積載手段と、積載手段に積載した用紙の搬送方向に対して幅方向の端面を規制する用紙幅規制手段と、用紙幅規制手段と協働して前記用紙の搬送方向の端面を規制するとともに、給紙手段による用紙搬送に伴い搬送方向に連れ回りする回転体であって、用紙端部の浮き上がりをおさえる用紙端部保持手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は用紙を１枚ずつ下流工程に搬送する給紙装置に用いられる用紙積載装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来の用紙積載装置には、積載した用紙のカール、搬送時の斜行、横ずれ、及びこれらに起因する搬送不良、ジャム、画像不良等を防止するため、用紙搬送方向の端面（幅方向）を規制する用紙幅規制手段の用紙端面との接触面に摩擦部材、押圧部材、又は起毛部材等を配置したものがある。

例えば、特許文献１（特開平６−１６３１８号公報）に開示された技術がある。この技術は、用紙幅規制手段の用紙端面との接触面を、用紙端面に対して用紙積載方向下方に抵抗が小さく、用紙積載方向上方に抵抗が大きくなるような構成としている。例えば、図７に示すように用紙幅規制手段である用紙幅規制板と積載した用紙端面との接触面を用紙積載方向下方に対して順目となる植毛面としている。

図７において、２０１，２０２，２０３はそれぞれ、載置手段としての用紙積載トレイ、固定の用紙幅規制板、可動の用紙幅規制板である。用紙幅規制板２０２，２０３の用紙側端との接触面である側板内面は、例えばアクリル繊維の樹脂繊維植毛面２０４である。樹脂繊維は規制側板内面に対して約３０°の角度で上方から下方に向けて斜めに植毛されている。樹脂繊維の長さは２〜３ｍｍ、植毛密度は３００〜５００本／ｉｎｃｈ² 程度である。このような植毛面２０４は順目方向ｍには用紙に対する抵抗（摩擦力）が小さく、逆目方向ｎには用紙に対する抵抗が大きい。

用紙積載トレイ１に対して用紙Ｓが積載又はセットされるときには、可動の規制側板２０３は固定の用紙幅規制板２０２との間隔寸法が用紙Ｓの幅寸法よりも大きい状態となる位置に移動でき、用紙が用紙幅規制板２０２，２０３間に入りやすい状態になっている。

このとき用紙が斜めに積載されたり、横ずれしたり、カールしたりして用紙幅規制板２０２，２０３間に送り出されてきて仮に用紙幅規制板２０２，２０３の内面に干渉接触しても用紙幅規制板の内面２０４は上述の植毛面２０４であり、上方から下方に向けての順目方向ｍの抵抗は非常に小さいので、用紙Ｓはこの植毛面２０４に沿ってなめらかに下降し、引っ掛かりなどなく、用紙幅規制板２０２，２０３の用紙積載トレイ１上に収納される。

可動の用紙幅規制板２０３を紙揃え方向に移動させると、最上位の用紙Ｓn が上カール、斜行、横方向ずれしていたとしても、その用紙Ｓn が可動の用紙幅規制板２０３の内面で押されたとき該用紙幅規制板２０３の内面は下方から上方に向けての逆目方向ｎの抵抗が大きい植毛面２０４であるから、該用紙幅規制板２０３側の用紙側端が該植毛繊維に引っ掛かるため、該用紙側端は可動の用紙幅規制板２０３の紙揃え方向への移動による押圧に伴って植毛面２０４の内面に沿って上方へ容易に逃げ移動するようなことがなく、上カールした用紙でも可動の用紙幅規制板２０３の移動に伴って固定の用紙幅規制板２０２の方向へ容易に押し動かされる。

従って可動の用紙幅規制板２０３が、固定の用紙幅規制板２０２との間隔が用紙の幅と略同じになるまで移動するときには、上カールしている最上位用紙Ｓn もその下側の他の用紙Ｓと整合した紙揃え状態になる。

このような構成とすることで、カールや、位置ずれなく正しく用紙の紙揃えがなされて用紙積載トレイ２０１上に用紙積載することができる。また、用紙積載トレイ２０１上の積載用紙を１枚分離給送手段で給送した場合にも、斜行や横方向ずれなく給送させることができ、給送不良やジャムの発生を防止できる。

図８はその他の構成例として、上方から下方に向けて斜面をもつ横断面ノコギリ状の形状をした波形面形状の樹脂板２０４ａを規制側板の内面に取り付けたものである。

以上のような構成とすることで、用紙積載時には積載方向下方への抵抗が小さいため正規の位置に用紙をセットし易く、一方で用紙のカールや、斜行等により用紙端部が用紙積載方向上方に浮き上がろうとしても植毛の毛や波形形状の角部に用紙端部が係止されて（抵抗が大きいため）浮きが抑制され、用紙は正規の位置又は姿勢を維持できる。これにより用紙挙動が安定し、積載する用紙のカール、搬送時の斜行、横ずれ、及びこれらに起因する搬送不良、ジャム、画像不良等を防止する。
特開平６−１６３１８号公報（第１４頁、図１及び図２）

ところが、上述した技術はいずれも積載した用紙の端面の幅方向を規制しつつ用紙のカールや斜行時の用紙端部浮き上がりを防止するために、用紙幅規制手段により用紙に対して幅方向の押圧力、いわゆる側圧を付与する必要がある。側圧を付与しなければ植毛の毛や、波形形状の角で用紙端面を係止させて浮きを防止することができないからである。このため、側圧を付与しない構成に比べて用紙搬送時の搬送抵抗が大きくなり、給紙手段の駆動源であるモータ脱調、給紙手段のゴムローラ等の磨耗劣化、搬送スピード低下、ジャム等の問題が発生することがあった。

上述の問題を解決するために、本発明の用紙積載装置は、用紙を積載する積載手段と、積載手段に積載した用紙の搬送方向に対して幅方向の端面を規制する用紙幅規制手段と、用紙幅規制手段と協働して前記用紙の搬送方向の端面を規制するとともに、給紙手段による用紙搬送に伴い搬送方向に連れ回りする回転体であって、用紙端部の浮き上がりをおさえる用紙端部保持手段とを備える。この回転体は、少なくとも用紙端面との接触面が植毛されている。また、回転体は、その回転軸方向に複数に分割されている。また、この回転体は弾性軸に支持されている。また、この回転体はゴム、スポンジ等の弾性体である。

上述した構成を持つ用紙積載装置により、積載した用紙の端面の幅方向を規制しつつ用紙端面に側圧を付与して、積載する用紙端部の浮き上がり、搬送時の斜行、横ずれ、及びこれらに起因する搬送不良、ジャム、画像不良等がない良好な搬送性能が得られる。また用紙の搬送に伴って用紙端部保持手段が連れ回り回転するため、前述の効果を得ながら用紙搬送の負荷を小さくすることができる。また、連れ回り時に常に毛やエッジが用紙間にもぐりこむことで密着した用紙を捌くので、重送を防止することができる。

本発明の用紙積載装置は、用紙を積載する積載手段と、積載手段に積載した用紙の搬送方向の端面（幅方向）を規制する用紙幅規制手段と、該用紙幅規制手段と協働して前記用紙の搬送方向の端面を規制するとともに、給紙手段による用紙搬送に伴い搬送方向に連れ回りする回転体であって、用紙端部の浮き上がりをおさえる用紙端部保持手段とを備えた用紙積載装置である。以下、図面を参照しながら本発明の用紙積載装置を適用した画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタを説明する。

図１にインクジェットプリンタ１の断面図を示す。図１において、インクジェットプリンタ１は、給紙装置１００と、搬送ガイド３、レジストローラ対４、印字ヘッド５、プラテン６、排紙ローラ対７、排紙トレイ８等により構成される。

ガイド３は、外ガイド３ａと、内ガイド３ｂとにより構成されている。外ガイド３ａは、給紙装置１００より搬送された用紙が次工程に搬送される際の案内部材である。本実施の形態の場合，搬送された用紙はいわゆるＵターンして画像形成手段である印字ヘッド５に搬送されるが、Ｕターンの際に用紙が通過する外側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内する。内ガイド３ｂは、外ガイド３ａ同様に、Ｕターンの際に用紙が通過する内側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内している。

レジストローラ対４は、駆動側のＬＦローラ４ａと、従動側のピンチローラ４ｂとにより構成されている。ＬＦローラ４ａは、図示しないモータ及びギア列により用紙を必要量搬送するために駆動される。ピンチローラ４ｂは、図示しない付勢手段によりＬＦローラ４ａ側に付勢されている。レジストローラ対４のニップに用紙を狭持搬送することにより画像形成部である印字ヘッド５方向に用紙を搬送することができる。画像形成中のレジストローラ対４は、上述した図示しないモータにより、所定量の間欠搬送が行なわれる。

また、レジストローラ対４は、停止した状態でそのニップに給紙装置１００からの搬送により上流側から搬送された用紙の先端突き当てることで、用紙の斜行を補正する。また、突き当てによる斜行補正の後、印字ヘッド５による画像形成の際の間欠駆動で、用紙を正確な送り量で搬送する。レジストローラ対４による用紙の間欠搬送時の送り量は、画像の品質に大きな影響を与えるため、通常レジストローラ対４は、インクジェットプリンタの搬送手段の中では大きな搬送力を有しており、高精度な駆動制御が行なわれる。

印字ヘッド５は、図示しないキャリッジにより搬送方向と直交する方向、すなわち用紙巾方向に往復移動しながら用紙の印字面に対向する面からインク滴を吐出して画像形成するように構成される。印字ヘッド５はまた、図示しないインク供給手段により、必要な色と量とのインクが適宜供給されるように構成されている。

プラテン６は、印字ヘッド５による画像の印字の際、用紙の印字面の平面度、印字ヘッド５とのクリアランス及び平行度を適切に維持するように構成される。このように、印字ヘッド５と用紙との位置関係を維持する必要があるのは、印字ヘッド５から吐出されたインク滴の着弾位置精度を高精度にするためである。

排紙ローラ対７は、駆動側の排紙ローラ７ａと、従動側の拍車７ｂとにより構成され、用紙を狭持搬送するように構成されている。排紙ローラ７ａは、例えばゴム等の高摩擦部材で形成され、画像形成済の用紙の非印字面に接触して、拍車７ｂとの作用により後述の排紙トレイ８へと用紙を搬送する。拍車７ｂは、印字直後の用紙の印字面に直接接触して搬送しなければならないので、極力接触面積を小さくする必要がある。そのため、本実施の形態においては拍車７ｂはその外周部に針状の突起を多数形成した形状としている。

排紙トレイ８は、排紙ローラ対７から排出された印字済の用紙を所定量積載できるように構成されている。なお、図１は断面図であるため、サイドガイド１４０は奥側に１つのみ図示しているが、断面手前側に配置しても、または用紙幅に対して両側に配置するように構成してもよい。

図２において、給紙装置１００は、用紙Ｓを積載する積載手段であるカセット１１０と、用紙供給手段で図中の方向Ａに回転する給紙ローラ１２０と、複数の用紙が搬送されたときに最上面の用紙Ｓ０のみに分離する分離プレート１３０と、カセット１１０に積載された用紙の搬送方向Ｂに対して幅方向の端面を規制する用紙幅規制手段であるサイドガイド１４０、給紙ローラ１２０，レジストローラ対４，及び排紙ローラ対７等を駆動する図示しないモータ及びギア列等により構成される。

サイドガイド１４０は、積載された用紙Ｓの端面を規制するガイド板１４１と、積載された用紙Ｓのうち、最上面の用紙Ｓ０の用紙搬送に伴って搬送方向Ａに連れ回り可能なようにガイド板１４１に支持された用紙端部保持手段であるひとつ以上のガイドコロ１４２と、ガイドコロの回転軸を構成しガイド板１４１に支持された軸１４３とにより構成される。

ガイド板１４１は、カセット１１０に積載する用紙Ｓのサイズに応じて幅方向Ｗに移動可能とされ、用紙サイズに応じた所定の位置にセットされた後は、外乱等で容易に移動しないように固定されるよう構成されている。なお、図２においてはサイドガイド１４０を用紙幅方向に対して両側に構成しているが、サイドガイド１４０が片側のみの場合には他方は固定式のつきあて面となる。

軸１４３は、比較的弾性に富んだ弾性軸で、ガイド板１４１に固定され、ガイドコロ１４２を回転可能に支持している。軸１４３はまた、軸がたわむことによりガイドコロ１４２を用紙端面に対して圧接するように構成されている。軸１４３は、好ましくはたとえば圧縮コイルばねである。

ガイドコロ１４２は、少なくとも一つ以上のコロが軸１４３の外周に回転可能に支持されている。積載する用紙幅に応じてガイド板１４１セットされると、軸１４３のたわみによりガイドコロ１４２が用紙幅方向の端部を所定の圧力で圧接する。本発明の第１の実施の形態によれば、図３においてガイドコロ１４２は、その中心に軸１４３を通すことができる程度の貫通穴形状をもつ円筒状部材１４２ａである。その材質は例えばポリアセタール等である。ガイドコロ１４２の外周、すなわち用紙端部との接触面１４２ｂは、植毛処理が施されており、図４に示すように、この植毛の毛が積載した用紙と用紙との間にもぐりこむ事や、最上面の用紙の端面を上から押さえ込むことにより積載後の用紙カールや、斜行等による用紙端面の浮きを押さえ込むように構成されている。用紙搬送時には、ガイドコロ１４２が用紙の搬送方向Ｂに連れ回り回転するため、従来技術にある固定式のパッドや植毛部材等に比べて、搬送負荷を低くすることができる。また、ガイドコロ１４２は連れ回り時にその表面の毛が常に入れ替わり立ち代り用紙間や用紙上面に挿入されるため、用紙端部が毛の上に乗り越えた場合には再び押さえることができ、毛が挿入されていない用紙間があってもいずれかのタイミングには毛が挿入されることで用紙端部を押さえることができる。さらには、用紙間が密着しているがために重送が発生してしまうような場合でも、用紙間に毛が挿入されることで、用紙間の密着が解かれて、重送を防止するという効果もある。ガイドコロ１４２が軸１４３に対して複数構成されることにより、各々のガイドコロ１４２が独立して回転するため、用紙搬送の連れ回り時の抵抗はさらに低くすることができる。なお、ガイドコロ１４２は、起毛処理を施したシートをコロの円筒面にそって接着したものであってもよく、要するに用紙端部を引っ掛けることができるような表面であればよい。

また、本発明の第２の実施の形態によれば、図５において、ガイドコロ１４３は、弾性に富んだ可塑性の円錐部材であり、その外周部のエッジ１４２ｃが上記第１の実施の形態における接触面１４２ｂと同様の作用を発揮し、連れ回りしながら同様に用紙端部を上から押さえて浮き防止したり、用紙間に挿入されることで浮き防止効果および重送防止効果が得られる。

また、ガイドコロ１４２は、上記構成に限られず、例えばゴムやスポンジ等の比較的柔らかな材質を用いたものであっても構わない。

上述した構成の用紙積載装置を持つ給紙装置は、積載した用紙の端面の幅方向を規制しつつ用紙端面に側圧を付与して、積載する用紙端部の浮き上がり、搬送時の斜行、横ずれ、及びこれらに起因する搬送不良、ジャム、画像不良等がない良好な搬送性能が得られる。また用紙の搬送に伴って用紙端部保持手段が連れ回り回転するため、前述の効果を得ながら用紙搬送の負荷を小さくすることができる。また、連れ回り時に常に毛やエッジが用紙間にもぐりこむことで密着した用紙を捌くので、重送を防止することができる。

本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタの断面図である。 本発明の実施の形態に係わる給紙装置の要部斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる用紙積載装置のガイドコロの詳細を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる用紙積載装置のガイドコロの作用を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる用紙積載装置のガイドコロの詳細を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる用紙積載装置のガイドコロの作用を説明する図である。 従来の用紙積載装置である。 従来の用紙積載装置の別の構成例である。

Claims (6)

1. 用紙を積載する積載手段と、
   積載手段に積載した用紙の搬送方向に対して幅方向の端面を規制する用紙幅規制手段と、
   該用紙幅規制手段と協働して前記用紙の搬送方向の端面を規制するとともに、給紙手段による用紙搬送に伴い搬送方向に連れ回りする回転体であって、用紙端部の浮き上がりをおさえる用紙端部保持手段と
   を備えることを特徴とする用紙積載装置。
2. 前記回転体は、少なくとも用紙端面との接触面が植毛されていることを特徴とする請求項１記載の用紙積載装置。
3. 前記回転体は、その回転軸方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至２記載の用紙積載装置。
4. 前記回転体は弾性軸に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３記載の用紙積載装置。
5. 前記回転体はゴム、スポンジ等の弾性体であることを特徴とする請求項１乃至４記載の用紙積載装置。
6. 請求項１乃至５に記載の用紙積載装置を備えた画像形成装置。

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