JP2007055786A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広汎な紙種に対してより高い給送性を実現させるとともに、フリクションローラの耐久性の向上を図る給紙装置を提供すること。
【解決手段】 給紙台に載置されるシート状用紙を最上部から吸引して用紙搬送方向へ送り出す吸引送出手段と、吸引送出手段の用紙搬送方向下流側に配置され、摩擦力によりシート状用紙の捌きを行なって前記用紙を用紙搬送方向へ搬送する分離給送手段と、の二つの給紙手段を備えて構成し、用紙紙種に応じてこれら給紙手段を選択的に作動させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びその給紙装置に関し、より詳しくは用紙汎用性の向上を目的とした給紙装置の改良に関する。

画像形成装置においては、一般的に用紙を収容する給紙台から用紙を一枚ずつ画像形成部へと送り出す給紙手段が設けられている。この給紙手段としては従来から種々のタイプのものが実用化されているが、処理速度の速い画像形成装置においては、主にＦＲＲ給紙方式（Feed and Reverse Roller方式）か、あるいはエア吸引ベルト給紙方式が使用されている。

ＦＲＲ方式の給紙装置は、給紙台の上に載置された用紙の最上部に接触して摩擦力により用紙を給紙台の外に引き出すピックアップローラと、引き出された用紙を用紙搬送路へ送り出すフィードローラと、このフィードローラと所定の圧力で接し、トルクリミッタを介して用紙搬送方向とは逆方向に回転駆動される分離ローラとによって構成されている。

この給紙装置においては、分離ローラがフィードローラと接しているとき、及び両ローラのニップを用紙１枚のみが通過するときは、分離ローラがトルクリミッタのすべりによってフィードローラに従動して用紙搬送方向に回転し用紙を搬送方向に送り出すが、両ローラのニップを用紙２枚以上が通過するときは、分離ローラの回転駆動トルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って用紙を滑らし、分離ローラに接触している用紙を給紙台の方向へ戻すことにより密着した用紙を分離するものである。

一方、エア吸引ベルト給紙方式の給紙装置は、ブローファンから用紙端部にエアを吹き付けることにより用紙先端を浮き上がらせ、同時に用紙を捌く。吹き上げられた用紙を吸引ベルトや吸引ローラによって吸引して用紙搬送路へ送り出すが、エア吸引による搬送が用紙２枚以上に及ぶ場合には、通紙経路を塞ぐように配設されたゴム材等の用紙捌きパッド（前進抵抗部材）によって最上部の用紙以外の用紙が連れ送りされないように構成するものである。

特にＦＲＲ方式の給紙装置は他の方法に比べて適用紙種の範囲に汎用性があり、この方法に関して給紙機能の信頼性を向上させるため、種々の改良、提案がなされている。例えば、特許文献１では重送検知センサを設け、その結果をフィードバックしてフィードローラと分離ローラのニップ圧を自動調整する給紙装置が提案されている。また特許文献２では、紙厚検知手段を設け、その検知情報に基づいてフィードローラの回転数と分離ローラの回転数とを個別に制御することにより給紙の信頼性を高めることを目的とした装置が提案されている。

特開平０５−３２３５６ 特開平０８−１８８２８６

ところで、ＦＲＲ方式の給紙装置には以下のような問題点がある。通常、分離ローラはフィードローラに所定圧で接触したまま、常時、用紙搬送方向と逆方向に回転駆動されているため磨耗しやすく、通常のゴムローラと比べて耐久性が低くなる傾向がある。また紙粉の多い用紙やオフセット印刷済み用紙を通紙する場合には、紙粉や打ち粉、インクカスなどがピックアップローラ、フィードローラ及び分離ローラに付着し、ローラのフリクションが低減して給送不良となる場合がある。さらに、薄紙を通紙する場合には、これらのフリクションローラの作動によって用紙にダメージが与えられることがある。

一方、薄紙及び紙粉等の多い用紙の通紙に関しては、摩擦ローラ等を使用しないエア吸引ベルト給紙方式が効果的であるが、エア吸引ベルト給紙方式の給紙装置には以下のような問題点がある。例えば、厚紙給紙の際には、用紙搬送のために大きなサクションパワーが必要となり、装置が大型化する欠点がある。また厚紙給紙の際には、用紙が通紙経路を塞ぐように配設されたゴム材等の用紙捌きパッドの間を抜けられない場合があるため、用紙の種類や斤量によって用紙捌きパッドの位置設定を変更しなければならない場合がある。

このように、給紙装置では用紙の種類、斤量又は環境状況等によって給紙と分離の条件が多様に変化するので、多目的に使用され、処理速度が速い画像形成装置における給紙装置において、ＦＲＲ方式単独あるいはエア吸引ベルト給紙方式単独の給紙手段を採用した場合には、重送や給紙不良といった問題を十分に解決できず、信頼性ある給紙を確保することが困難な場合も生じうる。

ＦＲＲ方式に、給紙台のサイドガイドからエアを供給して用紙を捌くエアアシスト方式を併用した給紙装置も有効であり実用化もされているが、この給紙装置はサイドガイドからのエアの吹き付け位置及びエア流量の条件設定のほか、紙粉の多い用紙やオフセット印刷済み用紙を通紙する場合に紙粉や打ち粉、インクカスなどがローラに付着し、ローラのフリクションが低減して給紙不良となるという課題も有しており、より簡易で信頼性の高い給紙装置が求められていた。

本発明はこのような状況にあって提案されたものであり、ＦＲＲ方式では薄紙給紙に若干の欠点を有し、エア吸引ベルト給紙方式では厚紙給紙に若干の弱点を有する点に鑑み、エア吸引ベルト給紙方式の給紙手段の下流にＦＲＲ方式の給紙手段を配置し、両者の用紙捌き手段を選択的に作動させることにより幅広い用紙に対してより高い給送性を実現させるとともに、分離ローラの回転駆動の稼動時間を抑えることによってフリクションローラの耐久性の向上を図る給紙装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る給紙装置は、給紙台に載置されるシート状用紙を最上部から吸引して用紙搬送方向へ送り出す吸引送出手段と、吸引送出手段の用紙搬送方向下流側に配置され、摩擦力によりシート状用紙の捌きを行なって前記用紙を用紙搬送方向へ搬送する分離給送手段と、を備えて構成する。

請求項２に係る給紙装置では、請求項１に係る給紙装置において分離給送手段が、吸引送出手段により送り出されたシート状用紙を用紙搬送方向へ搬送する搬送ローラと、この搬送ローラと所定の圧力で接し、トルクリミッタを介して用紙搬送方向と逆方向に回転駆動される分離ローラと、を備えて構成される。

請求項３に係る給紙装置は、請求項２に記載の給紙装置において、分離ローラを用紙搬送方向と逆方向に回転させる駆動力（以下、逆回転駆動力という）の分離ローラへの伝達及び開放を選択的に切換える伝達切換手段を設けて構成する。

請求項４に係る給紙装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の給紙装置において、吸引送出手段と分離給送手段との間の用紙搬送路上に、吸引送出手段により送り出された用紙の捌きを行なう前進抵抗部材を設けて構成する。

請求項５に係る給紙装置では、請求項４に記載の給紙装置において、前進抵抗部材が移動制御手段により、用紙搬送路上に位置して搬送される用紙の捌きを行なう分離作動位置と、用紙搬送路上から退避して用紙の自由な搬送が可能な退避位置との間を選択的に移動するように構成する。

請求項６に係る給紙装置では、請求項５に記載の給紙装置において、給紙台に載置される用紙の紙種を入力する紙種選択手段を備え、紙種選択手段により選択した紙種に応じて、分離ローラへの逆回転駆動力の伝達あるいは前進抵抗部材の分離作動位置への移動を、それぞれ選択して作動させるように構成する。

請求項７に係る給紙装置では、請求項６に係る給紙装置において、紙種選択手段により薄紙又は普通紙が選択された場合には、分離ローラの逆回転駆動力は開放され、前進抵抗部材は分離作動位置に配置されるように構成する。

請求項８に係る給紙装置では、請求項６又は請求項７に記載の給紙装置において、紙種選択手段により厚紙が選択された場合には、分離ローラへ逆回転駆動力が伝達され、前進抵抗部材は退避位置に退避するように構成する。

請求項９に係る給紙装置では、請求項６から請求項８のいずれかに記載の給紙装置において、紙種選択手段により超厚紙が選択された場合には、分離ローラの逆回転駆動力は開放され、前進抵抗部材は退避位置に退避するように構成する。

請求項１０に係る給紙装置では、請求項６から請求項９のいずれかに記載の給紙装置において、紙種選択手段により互いに密着しやすい用紙が選択された場合には、分離ローラへ逆回転駆動力が伝達され、前進抵抗部材は分離作動位置に配置されるように構成する。

請求項１１に係る給紙装置では、請求項６から請求項１０のいずれかに記載の給紙装置において、分離給送手段の用紙搬送方向下流側に、搬送された用紙の重送を検知する重送検知センサを設け、この重送検知センサが用紙の重送を検知した場合には、分離ローラへ逆回転駆動力が伝達される状態を保持するように構成する。

請求項１２に係る給紙装置では、請求項１１に記載の給紙装置において、紙種選択手段により薄紙又は普通紙が選択されている場合には、前進抵抗部材を分離作動位置に配置するように構成する。

請求項１３に係る給紙装置では、請求項１１又は請求項１２に記載の給紙装置において、紙種選択手段により厚紙が選択されている場合には、前進抵抗部材を退避位置に退避させるように構成する。

請求項１４に係る給紙装置では、請求項６又は請求項１１に記載の給紙装置において、伝達切換手段が分離ローラへ逆回転駆動力を伝達している間は、前進抵抗部材は退避位置に退避するように構成する。

請求項１５に係る画像形成装置は、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の給紙装置を備えて構成される。上記手段又は構成によれば、以下のような作用、優れた効果が得られる。

本発明に係る給紙装置では、吸引送出手段と摩擦力による分離給送手段を併設しているので、広汎な紙種に対応可能な給紙装置とすることができる。特に、この分離給送手段を、搬送ローラとトルクリミッタを介して駆動される分離ローラにより構成すれば、より広汎な紙種に対して、分離給紙の安定性と信頼性を向上させた給紙装置を提供することができる。

分離給送手段において、分離ローラへの逆回転駆動力の伝達及び開放を選択的に切換える伝達切換手段を設ければ、分離ローラの逆回転駆動力の稼動時間を減少させて搬送ローラとの接触回転による磨耗を減少させることができるので、耐久性が向上する。その結果、保守交換のサイクルが延長し、保守費用の削減につながる。

吸引送出手段と分離給送手段との間の用紙搬送路上に、吸引送出手段により送り出された用紙の捌きを行なう前進抵抗部材を設ければ、エア吸引方式による給紙手段のみを使用して用紙の分離給紙が可能であり、分離給送手段の分離ローラの耐久性を向上させつつ、給紙装置を有効に稼動させることができる。

前進抵抗部材に対し、分離作動位置と退避位置との間を選択的に移動させる移動制御手段を設けることにより、用紙の紙種、斤量又は状態に応じて分離給送手段の分離ローラか、又は前進抵抗部材のいずれかを選択使用して用紙の捌きを行なうことができる。その結果、紙粉の多い紙や打ち粉を有するオフセット印刷済みの用紙等を通紙しても、安定した用紙搬送力が確保できるだけでなく、分離ローラの搬送力の低下を防ぐこともできる。

用紙の紙種を入力する紙種選択手段を備え、紙種選択手段により選択した紙種に応じて、分離ローラへの逆回転駆動力の伝達あるいは前進抵抗部材の分離作動位置への移動・退避をそれぞれ選択して作動させるように構成すれば、広汎な紙種及び状態に対応可能な給紙装置とすることができ、給紙の信頼性の向上のみならず、給紙手段の耐久性の向上を図ることが可能となる。

上記した分離給送手段及びその駆動力の伝達制御手段、前進抵抗部材及びその移動制御手段並びに紙種選択手段を備えた給紙装置から、薄紙又は普通紙を給紙する場合には、分離給送手段の分離ローラへの逆回転駆動力の伝達を開放し、前進抵抗部材を分離作動位置に移動させることにより、通常のエア吸引給紙方式による給紙と同一とすることができる。これにより薄紙用紙を捌く際にもダメージを与えることなく、安定した給紙を行なうことができる。また、紙粉の多い普通紙、オフセット印刷済み用紙等を通紙する際にも、紙粉や打ち粉、インクカスがフリクションローラに付着することが少なく、ローラ搬送力が低減して給送不良となることを防止できる。

分離給送手段及びその駆動力の伝達制御手段、前進抵抗部材及びその移動制御手段並びに紙種選択手段を備えた給紙装置から厚紙を給紙する場合には、分離ローラへ逆回転駆動力を伝達し、前進抵抗部材を退避位置に移動させることにより、通常の摩擦ローラによる分離給紙方式と同一とすることができる。このような制御により、厚紙給紙に対して吸引送出手段を大型化してサンクションパワーを大きくする必要が無くなり、給紙手段を小型化できる。また前進抵抗部材の設定位置の微調整が不要となるため、制御機構の簡素化も実現できる。

分離給送手段及びその駆動力の伝達制御手段、前進抵抗部材及びその移動制御手段並びに紙種選択手段を備えた給紙装置から超厚紙を給紙する場合には、一般に吸引送出手段だけで安定した給紙が可能であるので、分離ローラや前進抵抗手段等の用紙捌き手段を使用する必要が無くなる。従って、これらの磨耗や紙粉付着による耐久性の低下、給紙不良を防止することができる。また、前進抵抗手段と吸引送出手段との間の間隙を厚紙が通過できずに給紙不良となる場合も排除することができる。

分離給送手段、前進抵抗部材及びその移動制御手段並びに紙種選択手段を備えた給紙装置から互いに密着しやすい用紙を給紙する場合には、分離ローラへ逆回転駆動力を伝達し、前進抵抗部材を分離作動位置に移動させることにより同時に二つの用紙捌き手段を使用する。これにより、密着した用紙でも確実に捌くことが可能となる。

分離給送手段の用紙搬送方向下流側に重送検知センサを設け、重送検知センサが用紙の重送を検知した場合には分離ローラへ逆回転駆動力を伝達する状態を保持するように構成すれば、上記給紙装置により重送が防止できなかった場合にも継続して分離給送手段を作動させることができるので、給紙の確実性をさらに高めることができる。

重送検知センサを設けた給紙装置において、紙種選択手段が薄紙又は普通紙を選択している場合には、前進抵抗手段を分離作動位置に配置し、厚紙を選択している場合には退避位置に移動させることにより、密着性が強い用紙に対しては用紙を傷つけることなく、用紙捌き力を維持させて給紙の信頼性、確実性をより一層向上させ、厚紙に対しては用紙の戻りを容易にすることができる。

本発明における給紙装置においては、分離ローラへ逆回転駆動力が伝達されている間は、前進抵抗部材は常に退避位置に退避させて、いずれか一方の用紙捌き手段を選択作動させることによっても給紙の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明の給紙装置によれば吸引送出手段又はその用紙捌き手段の下流側に摩擦ローラによる分離捌き方式の分離給送手段を備え、両者の用紙捌き手段を用紙の紙種及び状態に応じて選択的に作動させているので、幅広い用紙に関して良好な給紙性が得られるとともに、分離ローラの逆回転駆動の稼動時間を抑えることができるので、ローラの耐久性、信頼性を向上させることができる。また、本発明の給紙装置を有する画像形成装置では安定した給紙が確保できるので画像形成装置の信頼性向上に役立つ。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態である画像形成装置１００の全体構成図である。この画像形成装置１００は、画像入力部である自動原稿搬送装置１０と画像読取部２０、画像形成部３０、給紙部４０、定着装置５０及び排紙部６０を備えて構成されている。画像形成装置１００の本体上部には画像読取部２０と、さらにその上に自動原稿搬送装置１０が搭載されている。

自動原稿搬送装置１０により搬送される原稿はスリットガラス１７上を通過する時に画像読取部２０によって原稿画像が読み取られる。画像読取部２０のＣＣＤセンサ２７は、読み取った原稿の光画像を電子画像データに変換して画像処理部（図示しない）に送る。画像処理部は、この電子画像データにアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、ディジタル化した画像情報のデータを画像形成部３０へ搬送する。

画像形成部３０は、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１を中央に有しており、感光体１の外周面に沿って画像形成動作順に、この感光体１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置３１、露光装置３２、現像装置３３、転写分離装置３４及びクリーニング装置３５が配設されている。

画像形成部３０の露光装置３２では、ディジタル化された画像情報データをもとに、半導体レーザを電気的に変調し、コリメータレンズを通して多面体反射鏡３６（ポリゴンミラー）と補正レンズ群によって副走査を行なう。さらに感光体１を回転させることで主走査が行われ、原稿画像の静電潜像が感光体１上に再現される。

露光に先立ち、感光体１上には、帯電装置３１のコロナ放電により所定の表面電荷が付与されているが、レーザ光の照射により露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ、結果として画像情報データに応じた静電潜像がそれぞれの感光体１上に形成される。静電潜像は、現像装置３３から供給された現像剤により可視化されてトナー画像となる。

画像形成装置１００本体の下部には、画像形成部３０に記録紙Ｐを供給する給紙部４０が設けられている。給紙部４０は大容量の給紙トレイ４９を有し、記録紙Ｐを収容する給紙トレイ４９の底部には持ち上げ手段により上方向に持ち上げられる可動板４２が配置されている。可動板４２は給紙開始信号を受けて、記録紙Ｐの最上部が上限検知センサで限定される上限位置にくるまで上昇する。

給紙部４０には給紙装置４１が設けられている。給紙装置４１は給紙トレイ４９に載置される記録紙Ｐを最上部から吸引して搬送路３７へ送り出す吸引送出手段４３と、吸引送出手段４３の用紙搬送方向下流側に配置され、摩擦ローラにより記録紙Ｐの捌きを行なって記録紙Ｐを一枚ずつ搬送路３７へ送り込む分離給送手段４４とを主要素として構成される。

吸引送出手段４３により吸引された記録紙Ｐは吸引送出手段４３の吸引ベルト搬送により給紙トレイ４９から排出され、一対のローラを有する分離給送手段４４により一枚ずつ分離されて搬送路３７に送り出された後、中間ローラ及びレジストローラ３８に搬送されて画像形成部３０に送られる。感光体１の表面上に形成されたトナー画像は転写分離装置３４において記録紙上に一括転写され、転写された未定着トナー画像は定着装置５０によって記録紙Ｐに加熱定着された後、排紙ローラ６１にガイドされて装置外に排出される。

本発明に係る給紙装置４１の構成の一実施例を図２、図３に示す。図２は普通紙等を正常に給紙している場合の給紙装置４１の作用、機能を説明するための構成図であり、図３は重送が行なわれた場合の給紙装置４１の作用、機能を説明するための構成図である。図２、図３において図１と同一機能を示す部分には同一の符号を付して説明する。

図２、図３に示す給紙装置４１には、前述したように給紙トレイ４９の上方に配置され、載置された記録紙Ｐの最上位の記録紙Ｐを吸引し、給紙トレイ４９の外へ吸引ベルト４３３で搬送する吸引送出手段４３と、吸引送出手段４３の搬送方向下流側に配置された分離給送手段４４が備えられている。

分離給送手段４４は、一対のフリクションローラが接触して形成するニップ部に記録紙Ｐを挟持し、フリクションローラの回転により搬送するように構成されている。具体的には吸引送出手段４３により送り出された記録紙Ｐを摩擦回転力により用紙搬送方向へ搬送する搬送ローラ４４１と、この搬送ローラ４４１と所定の圧力で接して逆回転駆動され、記録紙Ｐの重送の有無により回転方向を変化させる分離ローラ４４２とによって構成されている。

吸引送出手段４３と分離給送手段４４との間の用紙搬送路３９の下部には、給紙トレイ４９に載置された記録紙Ｐの上側端部に対向する位置に開口部４５１を有するエアダクト４５が配置されている。このエアダクト４５は、給紙時には記録紙Ｐの上側端部にブローエアを吹き付けて記録紙Ｐの端部を上昇させ、同時に記録紙間の密着性の捌きを行なう。

エアダクト４５と給紙トレイ４９との間には、用紙搬送路３９上に位置して吸引送出手段４３により吸引された記録紙Ｐと接触し、その摩擦抵抗によって記録紙Ｐの捌きを行なう弾性捌きパッド４６１（前進抵抗部材）が設けられている。この弾性捌きパッド４６１は、吸引送出手段４３が記録紙Ｐを一枚だけ送り出す場合には、吸引送出手段４３の吸引力が摩擦力に打ち勝ってそのまま記録紙Ｐを搬送するが、２枚以上を吸引する場合には弾性捌きパッド４６１と記録紙Ｐとの摩擦抵抗が記録紙間の摩擦力に打ち勝って下部の一枚のみを給紙トレイ４９側へ送り返すことができるように構成されている。

弾性捌きパッド４６１はゴム材等の弾性材により構成され、可動部材４６２の一端に取り付けられて可動部材４６２の動きに応じて用紙搬送路３９を遮断する分離作動位置と、用紙搬送路３９から下方向へ退避した退避位置との間を選択的に移動することができる。

弾性捌きパッド４６１の移動制御は電磁ソレノイド４６３と、一のスプリング４６５によって構成された移動制御手段４６によって行なわれる。可動部材４６２の弾性捌きパッド４６１を有する端部と反対の端部が電磁ソレノイド４６３のプランジャー４６４に接続され、同時にその端部の近辺にスプリング４６５の一端が取り付けられている。スプリング４６５の他端はエアダクト４５の側壁に固定され、通常時、スプリング４６５は弾性捌きパッド４６１を分離作動位置に置くように付勢した状態にある。

電磁ソレノイド４６３に電流が加えられると、プランジャー４６４はスプリング４６５の付勢力に打ち勝って、電磁ソレノイド４６３内部に吸引され、結果として可動部材４６２を下方に移動させて弾性捌きパッド４６１を退避位置に退避させる（図３参照）。電流を遮断すると、スプリング４６５の付勢力によって、弾性捌きパッド４６１は分離作動位置に引き戻される（図２参照）。

吸引送出手段４３の一構成例を図４に示す。（ａ）は吸引送出手段４３の横断面図であり、（ｂ）は上面図である。吸引送出手段４３は一本の駆動ローラ４３１と一本の従動ローラ４３２によって張架された４枚の吸引ベルト４３３と、張架された吸引ベルト４３３の周回駆動路の内部に配置され、図示しないサクションファンにより吸引力を発生させる吸引ダクト４８により構成されている。

吸引ダクト４８は、給紙トレイ４９に載置された記録紙Ｐに対向した位置で用紙搬送方向の下流側に開口部４８１が設けられており、サクションファンにより吸引ダクト４８内部の気圧を低下させることにより開口部４８１には吸引力が与えられている。また吸引ベルト４３３には縦横に配置された通気孔４３４がほぼ全面に形成されており、この通気孔４３４を介して吸引ダクト４８の吸引力が記録紙Ｐに作用して、吸引ベルト４３３に記録紙Ｐを吸引させる。

吸引送出手段４３と分離給送手段４４への駆動力の伝達を示す駆動伝達構成図を図５に示す。図５に示すように、駆動ローラ４３１はワンウェイクラッチ４３５及び電磁クラッチ４３６を介して駆動入力軸４４８に接続されている。従って、電磁クラッチ４３６が駆動力伝達をオン状態にしている場合には回転駆動力が駆動ローラ４３１に伝達され、吸引ベルト４３３が駆動ローラ４３１と従動ローラ４３２の周りを周回駆動することによって吸引した記録紙Ｐが給紙トレイ４９の外部へ搬送されるように構成されている。なお、ワンウェイクラッチ４３５は吸引ベルト４３３の逆回転を防止するためである。

一方、分離給送手段４４の搬送ローラ４４１はその回転軸４４３の一端に電磁クラッチ４４４を有し、複数のギヤ列を介して駆動入力軸４４８に接続されている。搬送ローラ４４１は電磁クラッチ４４４が駆動力伝達をオン状態にしている場合には、記録紙Ｐを用紙搬送方向へ搬送する方向に回転駆動されている（図２、図３参照）。また、電磁クラッチ４４４をオフさせた場合には分離ローラ４４２に従動した回転も可能である。

搬送ローラ４４１に所定圧で接触する分離ローラ４４２はトルクリミッタ４４５を介して回転軸４４６に接続されており、この回転軸４４６は分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７を介して駆動入力軸４４８に接続されている。分離ローラ４４２は分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７が駆動力伝達をオン状態にしている場合には、記録紙Ｐを用紙搬送方向と反対方向へ搬送する方向に回転駆動（逆回転駆動）されているが（図３参照）、トルクリミッタ４４５を有する回転軸４４６に所定のトルク以上の負荷が懸かるとトルクリミッタ４４５が働いて駆動力伝達にすべりが生じるように構成されている。

具体的には、搬送ローラ４４１と分離ローラ４４２のニップ部に記録紙Ｐが一枚だけ送られてきている場合又は記録紙Ｐがない場合には、分離ローラ４４２にかかる負荷が大きくなってトルクリミッタ４４５にすべりが生じ、分離ローラ４４２は搬送ローラ４４１又は記録紙Ｐとの摩擦力に打ち勝って用紙搬送方向と逆の方向へ回転することができなくなり、搬送ローラ４４１の回転に従動することになる（図２参照、矢印方向Ａ）。

一方、搬送ローラ４４１と分離ローラ４４２のニップ部に記録紙Ｐが二枚以上送られてきている場合には、記録紙間の摩擦力が小さいため、分離ローラ４４２にかかる負荷は小さくなって、トルクリミッタ４４５にすべりが生じないので、分離ローラ４４２には駆動力がそのまま伝達され、その結果、重送した記録紙Ｐの下側の記録紙Ｐだけを給紙トレイ４９へ戻す方向に回転する（図３参照、矢印方向Ｂ）。

なお、本実施例にかかる駆動力伝達構成では、駆動入力軸４４８の一端には駆動入力カップリング４４９が設けられ、図示しない駆動モータの回転軸に係合させることにより、すべての駆動系に単一の駆動源から駆動力を与えることができるように構成されている。これらは構成の一例であり、この駆動力伝達構成に限定するものではないことは言うまでもない。

また、図２及び図３に示すように、本発明の最良の実施形態に係る給紙装置４１では、分離給送手段４４の用紙搬送路３９の下流側には重送検知センサ４７が設けられている。重送検知センサ４７として超音波検知センサを使用することができる。例えば、搬送される記録紙Ｐに超音波を当てて記録紙Ｐを通過した超音波の強度を測定することにより重送を検知することができる。特に超音波は記録紙Ｐの厚さによる透過波の強度減衰よりも超音波の入射面の数（記録紙の枚数）による透過波の強度減衰が大きいため、重送検知に良好な結果を得ることができる。

以上のように構成された本発明に係る給紙装置４１の作用について、図２又は図３を参照して簡単に説明する。エアダクト４５から送り出されるブローエアで先端が吹き上げられた記録紙Ｐは吸引ベルト４３３に吸引され、吸引ベルト４３３の周回駆動によって用紙搬送路３９へ送り出される。そのとき、図２に示すように、弾性捌きパッド４６１が分離作動位置にあれば、記録紙Ｐの移送に応じて記録紙Ｐの捌きが行なわれる。

吸引ベルト４３３は、記録紙Ｐの給紙トレイ４９からの搬出に従い、順次、記録紙Ｐの吸引部分を後退させていくことによって記録紙Ｐを用紙搬送路３９へ送り出し、記録紙Ｐの先端を搬送ローラ４４１と分離ローラ４４２のニップへと導入する。このとき、分離ローラ４４２へ逆回転駆動力が伝達されていれば、分離ローラ４４２の負荷トルクによる捌きを行なうことができる。これらの用紙捌き手段（弾性捌きパッド４６１及び分離ローラ４４２）を通過後にも重送がある場合には、分離給送手段４４の用紙搬送方向の下流側に配置された重送検知センサ４７が重送を検知し、その結果をフィードバックして分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７及び電磁クラッチ４４４を制御し、分離給送手段４４のローラの回転方向を制御する。

本発明に係る給紙装置４１では、これらの用紙捌き手段をすべて同時に作動させるのではなく、紙種あるいは状況に応じて最適な条件で作動させ、給紙の信頼性と給紙装置４１の耐久性の向上を図ることを目的とする。その作動方法について、図６、図７を参照しながら以下に説明する。なお、図示しないが本発明に係る給紙装置４１又は画像形成装置１００には紙種選択手段が設けられている。通常は画像形成装置１００の表示操作部に設けられ、タッチボタン等によって選択入力される。

図６は紙種選択手段により選択した紙種に応じた、分離ローラ４４２の駆動と弾性捌きパッド４６１の配置位置を示すグラフである。図６に示すように、給紙トレイ４９から薄紙又は普通紙を給紙する場合（Ｓ−１）には、紙種選択手段により薄紙又は普通紙を選択する。それにより分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７がオフされ、分離ローラ４４２の逆回転駆動は開放される。また、移動制御手段４６の電磁ソレノイド４６３もオフされて弾性捌きパッド４６１は分離作動位置に置かれる。このような手段選択を行なうことにより、吸引送出手段４３のみが作動するので薄紙を傷めることなく、また紙粉や打ち粉等の多い普通紙やオフセット印刷済み用紙の通紙による給紙不良を防止することができる。

給紙トレイ４９から厚紙を給紙する場合（Ｓ−２）には、紙種選択手段により厚紙を選択する。それにより分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７はオンして、回転駆動力が分離ローラ４４２に伝達される。また、移動制御手段４６の電磁ソレノイド４６３がオンして弾性捌きパッド４６１は退避位置に退避する。このような手段選択を行なうことにより、分離給送手段４４のみが作動するので、厚紙給紙に対して吸引送出手段４３を大型化してサンクションパワーを大きくする必要が無くなり、全体として給紙装置を小型化できる。また厚紙に対する弾性捌きパッド４６１の位置の微調整も不要となるため、給紙の信頼性も向上する。

給紙トレイ４９から超厚紙を給紙する場合（Ｓ−３）には、紙種選択手段により超厚紙を選択する。それにより分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７がオフされ、分離ローラ４４２の逆回転駆動は開放される。また、移動制御手段４６の電磁ソレノイド４６３がオンして弾性捌きパッド４６１は退避位置に退避する。超厚紙に対しては、用紙捌き手段の作動を排除することによって安定した給紙が可能であり、逆に使用しないことによって、これらの磨耗や紙粉付着による耐久性の低下、給紙不良を防止することができる。

給紙トレイ４９から互いに密着しやすい用紙を給紙する場合（Ｓ−４）には、紙種選択手段により密着性大の用紙を選択する。それにより分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７はオンして、回転駆動力が分離ローラ４４２に伝達される。また、移動制御手段４６の電磁ソレノイド４６３もオフされて弾性捌きパッド４６１は分離作動位置に置かれる。このような手段選択を行なって同時に二つの用紙捌き手段を使用することにより、密着した記録紙Ｐでも確実に分離することを可能にしている。

本発明の最良の実施形態では、分離給送手段４４の用紙搬送方向の下流側に重送検知センサ４７が設けられている。給紙がスタートし、上記した用紙捌き手段（分離ローラ４４２と弾性捌きパッド４６１）の位置制御によっても記録紙Ｐの重送を防止できない場合もある。そこで、重送検知センサ４７の検知結果に従ってフィードバック制御を行なうことが効果的である。そのフィードバック制御方法を図７に示す。図７は重送検知センサ４７が作動する場合の制御フロー図である。

重送検知センサ４７により、搬送された記録紙Ｐが一枚であると判断された場合には分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７をオフして回転駆動力が回転軸４４６に伝達されないようにする（Ｓ−５）。その結果、分離ローラ４４２は単に搬送ローラ４４１に従って回転する従動ローラとして動作する。弾性捌きパッド４６１は前状態を維持したままにしておけば良い（Ｓ−６）。

重送検知センサ４７により、搬送された記録紙Ｐが重送であると検知された場合には、分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７がオンされ、駆動入力軸４４８から回転軸４４６へ逆回転駆動力が伝達される（Ｓ−７）。これにより分離ローラ４４２は記録紙Ｐに対し、継続して捌きを行なって重送を解消しようとする。

特に、搬送される記録紙Ｐが普通紙又は薄紙の場合には（Ｓ−８）、分離ローラ４４２が逆転駆動されていても弾性捌きパッド４６１の位置を分離作動位置に置いたままに維持し用紙捌き力の低下を防止する（Ｓ−９）。厚紙又は超厚紙の場合には分離ローラ４４２の逆回転駆動と同時に電磁ソレノイド４６３をオンし（Ｓ−１０）、吸引ベルト４３３に接触していた弾性捌きパッド４６１の位置を退避位置へと移動させる（Ｓ−１１）。これにより、二枚重なった下側の記録紙Ｐが容易に給紙トレイ４９に戻ることができるよう、用紙搬送路３９を開放する。

なお、分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７がオンして分離ローラ４４２が逆回転駆動されている間は、用紙の種類や状態にかかわらず、弾性捌きパッド４６１を退避位置へと退避させることも効果的な制御となる（Ｓ−１２）。オンされた分離ローラ駆動電磁クラッチ４４７は次の記録紙Ｐを吸引送出手段４３で給紙開始可能となった時点で一端オフに戻される。

また、分離ローラ４４２の逆転駆動を開始した後、重送が解消されない場合には電磁クラッチ４４４をオフして搬送ローラ４４１の回転駆動をオフすることも可能である。これにより搬送ローラ４４１は分離ローラ４４２に従って回転し、記録紙Ｐを容易に給紙トレイ４９側に返送することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば広汎な紙種に対応可能な給紙装置を提供できる。なお、本発明の給紙装置は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施の形態である画像形成装置の全体構成図である。 普通紙等を正常に給紙している場合の給紙装置の作用、機能を説明するための構成図である。 重送が行なわれた場合の給紙装置の作用、機能を説明するための構成図である。 （ａ）吸引送出手段の構成例の横断面図である。 （ｂ）吸引送出手段の構成例の上面図である。 給紙装置の駆動力の伝達を示す駆動伝達構成図である。 紙種選択手段により選択した紙種に応じた、分離ローラの駆動と弾性捌きパッドの配置位置を示すグラフである。 重送検知センサが作動する場合の制御フロー図である。

符号の説明

１ 感光体
４１ 給紙装置
４３ 吸引送出手段
４４ 分離給送手段
４６ 移動制御手段
４７ 重送検知センサ
４８ 吸引ダクト
１００ 画像形成装置
４３３ 吸引ベルト
４３６，４４４ 電磁クラッチ
４４１ 搬送ローラ
４４２ 分離ローラ
４４５ トルクリミッタ
４４７ 分離ローラ駆動電磁クラッチ（伝達切換手段）
４６１ 弾性捌きパッド（前進抵抗部材）
４６２ 可動部材
４６３ 電磁ソレノイド
４６５ スプリング
Ｐ 記録紙

Claims (15)

1. 前記給紙台に載置されるシート状用紙を、最上部から吸引して用紙搬送方向へ送り出す吸引送出手段と、
   前記吸引送出手段の用紙搬送方向下流側に配置され、摩擦力により前記用紙の捌きを行なって前記用紙を用紙搬送方向へ搬送する分離給送手段と、
   を備えた給紙装置。
2. 前記分離給送手段は、前記吸引送出手段により送り出された前記用紙を用紙搬送方向へ搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラと所定の圧力で接し、トルクリミッタを介して用紙搬送方向と逆方向に回転駆動される分離ローラと、
   を備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記分離ローラを前記用紙搬送方向と逆方向に回転させる駆動力（以下、逆回転駆動力という）の前記分離ローラへの伝達及び開放を選択的に切換える伝達切換手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記吸引送出手段と前記分離給送手段との間の用紙搬送路上に、前記吸引送出手段により送り出された前記用紙の捌きを行なう前進抵抗部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 前記前進抵抗部材は、移動制御手段により前記用紙搬送路上に位置して搬送される前記用紙の捌きを行なう分離作動位置と、前記用紙搬送路上から退避して前記用紙の自由な搬送が可能な退避位置との間を選択的に移動することを特徴とする請求項４に記載の給紙装置。
6. 前記給紙台に載置される前記用紙の紙種を入力する紙種選択手段を備え、
   前記紙種選択手段により選択した紙種に応じて、前記分離ローラへの前記逆回転駆動力の伝達あるいは前記前進抵抗部材の移動を、それぞれ選択して作動させることを特徴とする請求項５に記載の給紙装置。
7. 前記紙種選択手段により薄紙又は普通紙が選択された場合には、前記分離ローラの前記逆回転駆動力は開放され、前記前進抵抗部材は前記分離作動位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
8. 前記紙種選択手段により厚紙が選択された場合には、前記分離ローラへ前記逆回転駆動力が伝達され、前記前進抵抗部材は前記退避位置に退避することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の給紙装置。
9. 前記紙種選択手段により超厚紙が選択された場合には、前記分離ローラの前記逆回転駆動力は開放され、前記前進抵抗部材は前記退避位置に退避することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の給紙装置。
10. 前記紙種選択手段により互いに密着しやすい用紙が選択された場合には、前記分離ローラへ前記逆回転駆動力が伝達され、前記前進抵抗部材は前記分離作動位置に配置されることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の給紙装置。
11. 前記分離給送手段の用紙搬送方向の下流側に、搬送された前記用紙の重送を検知する重送検知センサを設け、
    前記重送検知センサが前記用紙の重送を検知した場合には、前記分離ローラへ前記逆回転駆動力が伝達される状態を保持することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれかに記載の給紙装置。
12. 前記紙種選択手段により薄紙又は普通紙が選択されている場合には、前記前進抵抗部材を前記分離作動位置に配置することを特徴とする請求項１１に記載の給紙装置。
13. 前記紙種選択手段により厚紙が選択されている場合には、前記前進抵抗部材を前記退避位置に退避させることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の給紙装置。
14. 前記伝達切換手段が、前記分離ローラへ前記逆回転駆動力を伝達している間は、前記前進抵抗部材は前記退避位置に退避することを特徴とする請求項６又は請求項１１に記載の給紙装置。
15. 請求項１から請求項１４のいずれかに記載の給紙装置を備えた画像形成装置。

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