JP2007131364A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先端部を波打たせることなく、最上部のシート材と２番目のシート材の間に空気を侵入させ、シート材の重送やミスフィードを防止することを課題とする。
【解決手段】給紙トレイ４４からシートＰを送り出すピックアップロール５２のシート搬送方向上流側で、ロール７２が最上部のシートＰと当接し、このシートＰの後端側を盛り上げる。これにより、最上部のシートＰの搬送方向の後端側で、下のシートＰとの間に空気が侵入して、密着が解除される。そして、下のシートＰと分離されながら、ピックアップロール５２によって給紙トレイ４４から送り出される。したがって、最上部のシートＰのみが搬送されるので、重送が防止される。
【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で画像が形成されるシート材を、画像形成部に供給するための給紙装置に関する。

一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、記録紙、ＯＨＰシート等の記録媒体としてのシート材を、画像形成装置内の画像形成部へ自動供給するための給紙装置が設けられている。

給紙装置としては、例えば、複数枚のシート材が積層されたシート束を収納可能とされたカセットと、このカセット内に収納されたシート束から１枚のシート材を分離して、画像形成部へ搬出するための分離・給紙機構と、を備えたものがある。

ところで、カセット内のシート束からシート材を搬出する際に、２枚以上のシート材が重なった状態で搬出される、所謂重送が発生することがある。そこで、この重送を防止するための手段として、シート材に搬送方向の力を付与しながら回転し、ピックアップロールによって搬送されたシート材を、更に下流側に搬送するフィードロールと、このフィードロールに当接して設けられ、フィードロールによって搬送されるシート材の搬送方向と逆方向に回転する分離ロールとで、分離・給紙機構を構成しているものがある。このような構成において、シート材が重送されたとき、分離ロールをシート材の搬送方向と逆方向に回転させることで、分離ロールに当接している下方のシート材を搬送方向と反対側に押し戻して、フィードロールに当接している上方のシートのみが搬出されるようになっている。

ところで、更なるシート材の重送防止のために、ピックアップロールを２つ儲け、シート材の搬送方向に対してＶ字状に配置することで、最上部のシート材の中央部を膨らませて２番目のシート材との間に空気を侵入させることで、最上部のシート材と２番目のシート材の間の静電気などによる密着力を弱め、重送を防止しながら搬送するものがある（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１では、ピックアップロールでシート材の搬送方向先端部を膨らませながら搬送する構成となっており、シート材は膨らんで波打った状態で、フィードロールと分離ロールのニップ部に送り込まれる。このため、このニップ部に送り込まれるシート材の高さが不安定となり、ニップ部に送り込まれたとき、紙詰まりなどの二次障害を引き起こしてしまう恐れがある。また、シート材全体が波打った状態となるため、シート材が搬送方向に対して斜めに搬送されやすくなる。このため、シート材に、斜めに画像が形成されてしまう恐れがある。

また、シート材の搬送方向先端部を、幅方向の両側に設けたしごき装置で幅方向に引っ張ることで緊張、あるいは湾曲させ、最上部のシート材と２番目のシート材の間にスペースを生じさせて、このスペースに分離部材を挿入して最上部のシート材をつかんで搬送方向に引き出すことで、重送を防止するものがある（特許文献２参照）。

しかし、特許文献２の構成は、シート材を幅方向に緊張あるいは湾曲させる動力を別途設ける必要があり、装置が大掛かりとなってしまう。また、シート材を緊張あるいは湾曲させてから、最上部のシートをつかむという動作を行うため、シート材を高速で連続的に搬送することは困難と思われる。
特開昭６２−２０１７４１号公報 特開２００３−１４６４５２号公報

本発明は、上記事実を考慮して、先端部を波打たせることなく、最上部のシート材と２番目のシート材の間に空気を侵入させ、シート材の重送やミスフィードを防止する給紙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に請求項１に記載の発明は、収容部に収容されたシート材の最上部に当接して、シート材を前記収容部から送り出すシート供給部材と、前記シート供給部材のシート搬送方向上流側で前記最上部のシート材と当接し、該最上部のシート材の後端側を盛り上げる分離手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、収容部からシート材を送り出すシート供給部材のシート搬送方向上流側で、分離手段が最上部のシート材と当接し、このシート材の後端側を盛り上げる。

これにより、最上部のシート材の搬送方向の後端側で、下のシート材との間に空気が侵入して、密着が解除される。そして、下のシート材と分離されながら、シート供給部材によって収容部から送り出される。したがって、最上部のシート材のみが搬送されるので、重送が防止される。

また、シート供給部材の上流側で下のシート材との密着が解除される際に盛り上がった最上部のシート材は、分離手段の当接が解除されると、盛り上がりが解消されて収容部から送り出される。したがって、シート供給部材のシート搬送方向下流側に設けられて、シート材を捌くための給紙機構にシート材が突入するとき、突入するシート材の先端が波打つことがないので、給紙機構で紙詰まりを引き起こす恐れがない。

請求項２に記載の発明は、前記分離手段は、前記シート材の搬送方向に対して所定の角度傾斜し、最上部の前記シート材に従動回転するロールで構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、シート材の搬送方向に対して所定の角度傾斜するロールが、シート供給部材によって収容部から送り出されるシート材に従動回転する。これにより、シート材の後端側は搬送方向に沿って搬送されずに、搬送方向に沿って斜めに搬送されようとして盛り上げられるので、下のシート材との間に空気が侵入して、密着が解除される。

また、ロールは最上部のシート材に従動回転されるので、ロールを駆動させるための駆動装置が必要なく、シート材を傷つけない。

請求項３に記載の発明は、前記ロールは、前記シート材の幅方向の中心線に対して略対称に２つ配設され、該シート材の幅方向端部に対して下流側に傾斜していることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、２つのローラがシート材の幅方向の中心線に対して略対称に配設されており、このローラは共にシート材の幅方向端部に対して下流側に傾斜している。これにより、この２つのロールがシート材の後端側に当接することによって、シート供給部材によって送り出されたシート材は、シート材の幅方向の中心線に向かって盛り上がる。したがって、下のシート材との間に空気が侵入して、最上部のシート材は下のシート材との間の密着力が解除され、下のシート材から分離されて搬送されるので、重送が防止される。

請求項４に記載の発明は、前記シート材が載置される収容部の底面の中央部には、第１凸部が形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、シート材が載置される収容部の底面の中央部に形成された第１凸部によって、底面に載置されたシート材は上向きに湾曲する。そして、シート供給部材によってシート材が収容部から送り出される際にロールによって上向きの力が働く。これにより、シート材の後端側は湾曲面に沿って中央部に向かって盛り上がりやすくなる。つまり、ロールのシート材に対する押圧力が小さくても、シート材を中央部に向かって簡単に盛り上げることが可能となる。このため、ロールの押圧力を大きくしてロールでシート材を押さえ込むことによるミスフィードが防止される。

請求項５に記載の発明は、前記シート材が載置される収容部の底面の両側には第２凸部が形成され、前記ロールは、前記シート材の幅方向の中心線に対して略対称に２つ配設され、該シート材の幅方向端部に対して上流側に傾斜していることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、シート材が載置される収容部の底面の両側に形成された第２凸部によって、底面に載置されたシート材は中央部が下向きに湾曲する。また、このシート材の後端側には、２つのローラが、シート材の幅方向の中心線に対して略対称に、且つ、シート材の幅方向端部に対して上流側に傾斜するようにして配置されている。

これにより、ローラによってシート材の後端側は、外側（幅方向の端部）に向かって張力が付与され、凹んだ状態のシート材に対して、ローラが当接した最上部のシート材のみが水平状態となる。したがって、最上部のシート材は、下のシート材との間に空気が侵入して、密着が解除される。

請求項６に記載の発明は、前記分離手段の前記シート材への押圧力を可変させる押圧力可変手段が設けられていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明では、押圧力変手段によって、分離手段のシート材への押圧力が可変する。これにより、シート材の種類によって押圧力を可変させることが可能となり、押圧力が強すぎることによるミスフィードや、押圧力が弱すぎることによって発生する重送が防止できる。

請求項７に記載の発明は、前記シート供給部材の駆動開始後、所定時間経過すると、前記分離手段を上方に退避させる退避機構が設けられていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明では、シート供給部材の駆動開始後に所定時間経過すると、退避機構によって分離手段が上方に退避して、分離部材のシート材への押圧力が解除される。

これにより、例えば長いシート材の場合に、分離手段でシート材を押圧する時間を設定すれば、盛り上がった後に分離手段によってシート材が搬送されにくくなることがなく、ミスフィードが発生するのを防止する。また、シート材への分離手段の押圧を解除すれば、シート材には必要以上に押圧力が付与されないので、シート材はスムーズに搬送される。

請求項８に記載の発明は、前記シート供給部材の下流側には、シート材を検知する検知手段が配設されていることを特徴としている。

請求項８に記載の発明では、シート供給部材の下流側に配設された検知手段によって、シート材が検知される。これにより、検知のタイミングを見ることでシート材の搬送速度、また、シート材の有無や厚みを見ることでミスフィード、重送を検知することが可能となり、検知手段の検知結果に応じて分離手段の押圧力、押圧時間等を制御することで、シート材のミスフィードや重送を防止することができる。

請求項９に記載の発明は、前記シート材の搬送方向に対する前記ロールの傾斜角度を可変させる角度可変手段を有することを特徴としている。

請求項９に記載の発明では、角度可変手段によって、搬送方向のシート材の中心線に対するロールの傾斜角度が可変される。これより、シート材の種類に関わらず、シート材を膨らませることができるようにロールの角度を可変することができる。

請求項１０に記載の発明は、前記角度可変手段は、前記ロールを回転自在に支持し、鉛直軸に対して回動可能な支持フレームと、前記シート材の搬送方向に対して揺動可能とされた第１リンクと、一端が前記第１リンクの揺動中心を挟んで前記第１リンクに回転可能に連結され、他端が前記支持フレームに回転可能に連結された一対の第２リンクと、で構成されていることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明では、ロールを回転自在に支持する支持フレームが鉛直軸に対して回動可能とされている。また、第１リンクが搬送方向に対して揺動可能とされ、第１リンクの揺動中心を挟んで第２リンクの一端が回転可能に連結されている。第２リンクの他端は、支持フレームに回転可能に連結されている。

このような構成により、第１リンクを揺動させることで、第２リンクの一端（第１リンクに連結された部分）が押し出されたり引き戻されたりして、第２リンクの他端に連結された支持部材が回転する。これにより、シート材の種類により、支持部材に支持されたロールの傾斜角度を可変させることができるので、確実に最上部のシート材の後端側を盛り上がらせることができる。

また、ロールがシート材の幅方向の中心線に対して略対称に設けられているとき、第１リンクの揺動中心から第２リンクの一端までの距離をそれぞれ等しくすれば、第１リンクを揺動させたとき、２つのロールの傾斜角度が等しくなる。これにより、シート材の後端側に、両側から同じ角度で盛り上がらせることができるので、シート材が斜めに搬送されることがない。

本発明は上記構成としたので、先端部を波打たせることなく、最上部のシート材と２番目のシート材の間に空気を侵入させ、シート材の重送やミスフィードを防止できる。

本発明の第１の実施形態に係る給紙装置４０について説明する前に、この給紙装置４０を備えた画像形成装置１０の概要について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は画像形成部１２を備えている。画像形成部１２には、感光体ドラム１４が設けられており、感光体ドラム１４の円周方向には、帯電器１６、現像装置１８、クリーナー２０が配設されている。帯電器１６と現像装置１８の間には、感光体ドラム１４の表面にレーザー光を照射する画像書込装置２２が設けられている。

画像書込装置２２は、画像記録制御部２４に接続されている。画像記録制御部２４は、通信回線３２を介して受信部２６に接続されており、画像読取装置２８で読み取られたデータ、又は、外部機器（パーソナルコンピュータ等）３０からのデータ等の画像情報が受信部２６から画像記録制御部２４へ送られる。そして、画像記録制御部２４によって制御された画像情報に基づきレーザー光を変調して、画像書込装置２２から感光体ドラム１４に静電潜像を形成する。

感光体ドラム１４は、帯電器１６によって表面が所定の電位に帯電される。そして、画像書込装置２２からレーザー光が照射されて感光体ドラム１４の表面が露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像が、現像装置１８によって現像化され、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。このとき、記録紙Ｐに転写されずに感光体ドラム１４の表面に残留したトナーは、クリーナー２０によって回収される。

感光体ドラム１４の画像書込装置２２と反対側には、感光体ドラム１４に対向して、転写ロール３４が設けられている。後述する給紙部４２から搬送された記録紙Ｐに、転写ロール３４によって感光体ドラム１４のトナー像が転写され、搬送方向下流側に設置された定着装置３６で、トナー像が記録紙Ｐに定着される。そして、定着装置３６の搬送方向下流側に設けられた一対の排出ロール３８によって、記録紙Ｐは排出トレイ３９に排出される。

一方、画像形成装置１０の下方には、複数の給紙装置４０が上下に設けられた給紙部４２が配設されている。

次に、給紙装置４０について説明する。図２に示すように、給紙装置４０は箱状の給紙トレイ４４を備えている。給紙トレイ４４内にはシートＰが積層されており、シートＰの搬送方向と直交する方向の両端面（側端面）には、シートＰの側端面を規制する側面ガイド４６（図３参照）が設置されている。また、給紙トレイ４４には、シートＰの搬送方向の上流側端部（後端側）に、シートＰの後端面を規制する後端面ガイド４７が設置されている。側面ガイド４６は搬送方向と直交する方向にスライド可能となっており、後端面ガイド４７は搬送方向に沿ってスライド可能となっている。これにより、シートＰのサイズに応じて側面ガイド４６及び後端面ガイド４７をスライドさせて、シートＰの端面が位置決めされるようになっている。

また、給紙トレイ４４には、図示しないモータの駆動により昇降するボトムプレート４８が設けられている。モータは、マイクロスイッチによってオン、オフされるようになっている。記録紙Ｐの最上部の高さが所定高さより低くなってマイクロスイッチがオンになると、モータを駆動してボトムプレート４８を上昇させる。記録紙Ｐの最上部の高さが所定高さになり、マイクロスイッチがオフになると、モータの駆動を停止してボトムプレート４８の上昇を停止させる構成となっている。

給紙トレイ４４のシートＰの搬送方向の下流側には、給紙トレイ４４に積載されたシートＰを順次、画像形成部１２（図１参照）に搬送する給紙機構５０が配設されている。

給紙機構５０は、給紙トレイ４４に積載されたシートＰの最上部に接触して、この最上部のシートＰを送り出すピックアップロール５２を有している。ピックアップロール５２は、軸５２Ａを介してフレーム５４に設けられた軸受けに、回動可能に支持されており、図示しない駆動モータの駆動回転によって回転するようになっている。

ピックアップロール５２の搬送方向下流側には、フィードロール５６が配設されている。フィードロール５６の軸５６Ａは、フレーム５４に設けられた軸受けに回動可能に支持されており、図示しない駆動モータから駆動力が伝達されて回転するようになっている。

フィードロール５６の下側には、分離ロール５８が配置されている。この分離ロール５８の軸５８Ａは、支持部材６０に回動可能に支持されている。支持部材６０は、分離ロール５８の軸５８Ａが支持される２枚の側板７０Ａと、２枚の側板７０Ａを連結する板部６０Ｂとで、略門形状に構成されている。側板７０Ａにはシャフト６４が挿通されており、支持部材６０はシャフト６４を中心にして、回動可能とされている。

また、板部６０Ｂには、一端が画像形成装置１０本体に取り付けられたコイルスプリング６２の他端が係止されている。これにより、支持部材６０に支持された分離ロール５８は、所定のニップ荷重でフィードロール５６に圧接され、フィードロール５６と分離ロール５８のニップ部に送り込まれたシートＰの凹凸や、送り込まれた際に発生する振動が、このコイルスプリング６２によって吸収されるようになっている。

分離ロール５８は、図示しないＤＣモータの駆動回転によって、フィードロール５６の回転方向と逆方向に回転するようになっている。これにより、フィードロール５６と分離ロール５８のニップ部にシートＰが重送されると、分離ロール５８はフィードロール５６の回転方向と逆方向に回転して、フィードロール５６に当接した以外のシートＰを、給紙トレイ４４側に押し戻すようになっている。

一方、ピックアップロール５２とフィードロール５６の間には、センサ６６が配設されている。また、フィードロール５６の搬送方向下流側には、センサ６８が配設されている。センサ６６及びセンサ６８は制御部７０に接続されており、シートＰの先端がセンサ６６とセンサ６８によって検知されるタイミングで、制御部７０がシートＰの搬送速度を算出する。

また、センサ６８では、シートＰの光の透過度を検出することで、シートＰの厚みが検出されるようになっており、シートＰの重送が検知される。さらに、センサ６６でシートＰの先端が検知されない場合には、ミスフィードが発生したと判断されるようになっている。

一方、図２及び図３に示すように、給紙トレイ４４の上流側には、最上部のシートＰに当接するようにして、ロール７２が配設されている。ロール７２は、シートＰの搬送方向の中心線Ｍに対称となるように、中心線Ｍと給紙トレイ４４の幅方向側端部との間に２つ設けられている。この２つのロール７２の軸７２Ａは、それぞれ支持部材７４に回転可能に支持されている。

支持部材７４は、ロール７２の軸７２Ａを支持する支持片７４Ａと、支持片７４Ａに対して略直角となるように設けられた腕片７４Ｂとで、側面方向から見て略Ｌ字状とされている。また、腕片７４Ｂの一端は、連結片７４Ｃで連結され、支持部材７４は略門型状とされている。そして、支持部材７４の屈曲部には、図示しないフレームに取り付けられたシャフト７６が挿通されており、支持部材７４はシャフト７６を中心に回転するようになっている。

また、連結片７４Ｃの中央には円柱状の凸部７８が突出されている。この凸部７８には、コイルスプリング８０の一端が係止されている。コイルスプリング８０の他端は、ホイールギア８２の側面に設けられた円柱状の凸部８４に係止されている。

ホイールギア８２の軸８２Ａは、本体フレームに取り付けられた支持部材８６に回動可能に支持されている。また、ホイールギア８２の歯にはウォームギア９０が噛合され、ウォームギア９０を負荷調整モータ８８で回転させることで、ホイールギア８２が回動するようになっている。

ホイールギア８２が矢印Ａ方向に回動すると、コイルスプリング８０が伸びて支持部材７４がシャフト７６を中心に回転する。これにより、支持部材７４に支持されたロール７２が略下方向に移動して、シートＰの押圧力が変化する構成となっている。

なお、シートＰの微妙な凹凸や振動等は、コイルスプリング８０によって吸収されるようになっている。

負荷調整モータ８８は制御部７０に接続されており、センサ６６及びセンサ６８によってシートＰの重送、ミスフィート゛が検知されると、負荷調整モータ８８が所定方向に回転して、ロール７２のシートＰに対する押圧力の制御が行われる。

例えば、シートＰに対するロール７２の押圧力が強すぎると、ロール７２とシートＰの密着力が、ピックアップロール５２とシートＰの密着力より大きくなり、シートＰを送り出そうとしたとき、ロール７２によってシートＰの送り出しが阻止され、ミスフィードが発生する。そこで、センサ６６によってシートＰのミスフィードが検知されると、負荷調整モータ８８を回転してホイールギア８２を図の矢印Ａ方向と反対方向に回転させる。これにより、ロール７２は略上方向に移動し、シートＰに対するロール７２の押圧力が小さくなり、ロール７２とシートＰの密着力が弱まって、下のシートＰの搬送時にはミスフィードが解消される。

また、シートＰに対するロール７２の押圧力が弱すぎると、ロール７２とシートＰの密着力が、ピックアップロール５２とシートＰの密着力よりも小さくなり、シートＰを送り出そうとしたとき、２枚同時にシートＰが送り出されてしまう、所謂重送が発生する。そこで、センサ６６によってシートＰの厚み情報からシートＰが重送されたのが検知されると、負荷調整モータ８８を回転してホイールギア８２を図の矢印Ａ方向に回転させる。これにより、ロール７２は略下方向に移動し、シートＰに対する押圧力が大きくなって、ロール７２とシートＰの密着力が強くなる。したがって、下のシートＰの搬送時には重送が解消される。

さらに、シートＰに対するロール７２の押圧力が強すぎると、シートＰの搬送速度が遅くなり、押圧力が弱すぎると搬送速度が速くなる。そこで、各シート種類毎に、重送及びミスフィードを起こさない最適な押圧力から、シートＰの搬送速度を求めて、予め制御部７０に記憶させておく。そして、センサ６６とセンサ６８で、ピックアップロール５２によって送り出されたシートＰの先端を検知して、制御部７０でシートＰの搬送速度を算出することにより、シートＰがシート種類に対応する所定の搬送速度で搬送されているかを判断する。シートＰが所定の搬送速度で搬送されていない場合は、ホイールギア８２を所定の方向に回転させ、ロール７２の押圧力を変化させる。

このように、センサ６６、６８によってシートＰの重送、ミスフィード及び搬送速度を検知して、ロール７２の押圧力を制御することで、重送、ミスフィードが防止されるようになっており、シートＰの種類により、シートＰの厚さやシートＰ間の密着力が変化しても、シートＰの種類毎に重送、ミスフィードの発生が防止されるようになっている。

また、ロール７２は、シートＰの幅方向端部に対して下流側に傾斜するように配設されている。つまり、２つのロール７２の軸７２Ａは、ピックアップロール５２に向かって（搬送方向に向かって）Ｖ字状となるように配設されており、シートＰの搬送によってロール７２が従動回転すると、シートＰの後端側は中心線Ｍに向かって搬送されるようになっている。

ここで、ピックアップロール５２によって給紙トレイ４４から送り出されるシートＰが、ロール７２から押圧力を受けながら搬送される状態を、図４に基づいて説明する。

図４は、シートＰの搬送方向の上流側から見た状態を示す図である。図４（Ａ）に示すように、シートＰの後端側に２つのロール７２が搬送方向に向かってＶ字状となるように当接されている状態で、ピックアップロール５２によって、シートＰが給紙トレイ４４から送り出されると、シートＰによってロール７２が従動回転する。このとき、図４（Ｂ）に示すように、シートＰの後端側は、ロール７２の回転によって中心線Ｍに向かって寄せられる。つまり、最上部のシートＰは、２つのロール７２によって両側から中心線Ｍに向かって寄せられ、中心が盛り上がった状態となる。これにより、最上部のシートＰと下のシートＰの間に空間が形成され、この空間に空気が侵入する。

これにより、最上部のシートＰと下のシートＰの間の密着部分の面積が減少し、シート間の摩擦力や静電気等によって発生する密着力が弱まる。また、最上部のシートＰと下のシートＰの間に空間を形成して空気を入れることで、空間が徐々に広がっていき、シート間の密着が解除されやすくなる。

そして、最上部（１枚目）のシートＰと次（２枚目）のシートＰの密着力が、次（２枚目）のシートＰとさらにその次（３枚目）のシートＰとの間の密着力よりも弱くなるので、２枚目のシートＰは３枚目のシートＰに密着して給紙トレイ４４内に留まり、最上部のシートＰと一緒に搬送されてしまうことがない。つまり、ピックアップロール５２によって最上部のシートＰのみが給紙トレイ４４から送り出され、重送してしまうのが防止される。

また、最上部のシートＰの後端側がロール７２を通過すると、図４（Ｃ）に示すように、シートＰ自身のコシによって平らな状態となって搬送される。これにより、ピックアップロール５２によって送り出されたシートＰは、先端が波打つことがなくまっすぐな状態で搬送されるので、先端の高さ方向の位置ずれが発生しない。したがって、シートＰの先端は、フィードロール５６と分離ロール５８のニップ部にスムーズに突入するので、紙詰まり等を引き起こす恐れがない。

なお、本実施形態では、負荷調整モータ８８を設け、ホイールギア８２の歯にウォームギア９０を噛合させることで、ホイールギア８２を回転させる構成としたが、図５に示すように、図示しないフレームに支持された負荷調整つまみ９２にウォームギア９３を取り付け、負荷調整つまみ９２を手動で回転させてロール７２の押圧力を調整してもよい。

また、本実施形態では、ロール７２はシートＰの搬送に従動して回転する従動ロールとしたが、駆動モータから回転駆動力が伝達される駆動ロールを用いてもよい。

さらに、本実施形態では、シートＰの後端側に当接するようにしてロール７２を配設し、このロール７２でシートＰの後端側を盛り上げる構成としたが、ロール７２に代えてシートＰに当接して移動するパッドを設けてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分の説明は割愛する。

図６に示すように、給紙トレイ４４内に積層されたシートＰは、給紙トレイ４４の幅方向の一方の側壁４４Ａと対向して設けられた幅ガイド４５によって、一方の側端面が側壁４４Ａに押し付けられながら、他方の側端面が幅ガイド４５によって規制されるようになっている（サイドレジ方式）。

給紙トレイ４４の上流側には、最上部のシートＰに当接するようにして、シートＰの搬送方向の中心線Ｍを挟んで、２つのロール９４、９６が配設されている。側壁４４Ａ側のロール９６は、ピックアップロール５２と平行に配設されている。また、幅ガイド４５側のロール９４は、シートＰの幅方向端部に対して下流側に傾斜するように配設されている。

これにより、シートＰの搬送によってロール９４、９６が従動回転すると、シートＰの後端側はロール９６によって搬送方向に沿って搬送され、ロール９４によって中心線Ｍに向かって搬送されるようになっている。

ここで、ピックアップロール５２によって給紙トレイ４４から送り出されるシートＰが、ロール９４、９６から押圧力を受けながら搬送される状態を、図７に基づいて説明する。

図７は、シートＰの搬送方向の上流側から見た状態を示す図である。図７（Ａ）に示すように、ピックアップロール５２と平行に配設されたロール９６と、シートＰの幅方向端部に対して下流側に傾斜するように配設されたロール９４が、シートＰの後端側にそれぞれ当接されている状態で、ピックアップロール５２によって、シートＰが給紙トレイ４４から送り出されると、シートＰによってロール９４、９６が従動回転する。

このとき、シートＰの後端側は、ロール９４によって幅ガイド４５側が中心線Ｍに向かって寄せられる。また、シートＰの側壁４４Ａ側は、ロール９６によって押圧されながら、側壁４４Ａに沿って搬送される。

これにより、図７（Ｂ）に示すように、シートＰの後端側は中心線Ｍに向かって寄せられ中心が盛り上がった状態となって、側壁４４Ａに沿って搬送される。このとき、最上部のシートＰと下のシートＰの間に空間が形成されて、この空間に空気が侵入する。これにより、最上部のシートＰと下のシートＰの間の密着部分の面積が減少し、シート間の摩擦力や静電気等によって発生する密着力が弱まる。

また、シートＰの後端側がロール９４、９６を通過すると、図７（Ｃ）に示すように、シートＰ自身のコシによって平らな状態となる。これにより、ピックアップロール５２によって送り出されたシートＰは、先端が波打つことがなくまっすぐな状態で搬送される。

このように、サイドレジ方式の場合には、中心線Ｍと幅ガイド４５との間に配設したロール９４のみを、ピックアップロール５２に対して傾けることで、シートＰの後端側を給紙トレイ４４の側壁４４Ａに押し当てる方向に力が働くので、シートＰを中心線Ｍに向かって膨らませることができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分の説明は割愛する。

図８（Ａ）に示すように、支持部材７４の支持片７４Ａの端部には、コイルスプリング１５０の一端が係止されている。コイルスプリング１５０の他端は、図示しないフレームに設けられたガイドレール１５２に沿って上下方向に移動する移動部材１５４に係止されている。移動部材１５４の下面には、駆動モータ１５６の回転駆動によって軸１５８Ａを中心に回転する偏芯カム１５８が当接している。

駆動モータ１５６は、制御部７０に接続されており、センサ６６（図２参照）によってシートＰの先端が検知されてから所定時間経過すると、制御部７０により駆動モータ１５６が回転される。

駆動モータ１５６の回転によって偏芯カム１５８が回転すると、図８（Ｂ）に示すように、移動部材１５４がガイドレール１５２に沿って上方向に移動して、コイルスプリング１５０を介して支持部材７４の支持片７４Ａの端部を略上方向に引っ張る。そして、支持部材７４はシャフト７６を中心に図の時計回りに回動し、支持部材７４に支持されたロール７２が略上方向に移動する。これにより、ロール７２のシートＰへの当接が解除され、シートＰにはロール７２の押圧力が付与されないようになる。

このように、ロール７２を上方向に移動させる構成とすることで、最上部のシートＰを盛り上げた後、ロール７２のシートＰへの押圧力を解除することが可能となる。

例えば、長いシートＰが給紙トレイ４４（図２参照）に積載された場合、ロール７２はシートＰの長手方向の中央寄りに当接する。このとき、ロール７２によってシートＰが押圧されている時間が長くなり、シートＰに必要以上の負荷が掛かり、ダメージを与えてしまったり、斜めに搬送させてしまう恐れがある。

そこで、長いシートＰの場合には、シートＰの先端を検知してから所定時間経過すると、制御部７０で駆動モータ１５６が駆動され、ロール７２を上昇させる。つまり、ロール７２によって最上部のシートＰの中央に盛り上がりが発生して、下のシートＰとの密着が解除された時点で、ロール７２を上昇させる。これにより、長いシートＰに対するロール７２の押圧が解除されて、シートＰに必要以上に負荷が掛かるのが防止される。したがって、シートＰにダメージが発生したり、斜めに搬送されることが防止できる。

また、偏芯カム１５８を回転させることによって、ロール７２のシートＰに対する押圧力を変化させることも可能となるので、図２に示すような負荷調整モータ８８や、ホイールギア８２が不要となる。

なお、本実施形態では、センサ６６でシートＰの先端を検知してから所定時間経過すると駆動モータ１５６を回転させる構成としたが、ピックアップロール５２でシートＰの搬送を開始してから所定時間経過後に、駆動モータ１５６を回転させる構成としてもよい。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分の説明は割愛する。

給紙トレイ１６０に収容されたシートＰが完全に平面状とされている場合、ロール７２の従動回転によってシートＰには、平面方向に力が掛かる。このため、ロール７２からの力は平面上で打ち消しあって、最上部のシートＰの中心を膨らませる上向きの力が発生しにくくなる。

そこで、図９（Ａ）に示すように、給紙トレイ１６０の底面１６０Ａに、搬送方向の中心線Ｍ付近に、搬送方向に沿って複数の長尺状の板片１６２を設ける。これにより、給紙トレイ１６０のシートＰは、板片１６２に載置され、上向きに湾曲して収納される。

このような構成により、ロール７２が従動回転すると、シートＰには湾曲方向に沿って上向きの力が働く。つまり、ロール７２のシートＰに対する押圧力が小さくても、シートＰを盛り上がらせることが可能となるので、ロール７２の当接力を大きくしてロール７２でシートＰを押さえ込むことによるミスフィードが防止できる。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分の説明は割愛する。

図１０（Ａ）に示すように、給紙トレイ１６４の底面１６４Ａには、幅方向の両側に凸部１６６が形成されている。また、底面１６４Ａには、凸部１６６に沿って長尺状の板片１６８が複数立設されている。これにより、給紙トレイ１６４に収納されたシートＰは、幅方向の両側が凸部１６６及び板片１６８に支持されて、下向きに湾曲した状態とされる。

一方、給紙トレイ１６４の上流側には、２つのロール１７０が、最上部のシートＰに当接しながら中心線Ｍに対して対称に配設されている。

ロール１７０は、シートＰの幅方向端部に対して上流側に傾斜するように配設されている。つまり、２つのロール１７０の軸１７０Ａは、ピックアップロール５２（図２参照）に向かって反Ｖ字状となるように配設されている。

このような状態で、ピックアップロール５２によってシートＰが給紙トレイ１６４から送り出されると、シートＰによってロール１７０が従動回転したとき、ロール１７０の傾きによって、ロール１７０によって搬送されたシートＰの後端側は、図１０（Ｂ）に示すように、中心線Ｍと反対方向に向かって引っ張られる。

これにより、給紙トレイ１６４に凹状に収容されたシートＰに対して、最上部のシートＰは水平となるので、最上部のシートＰと下のシートＰとの間の密着力が解除され、下のシートＰとの間に隙間が形成される。

次に、本発明の第６の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分の説明は割愛する。

図１１に示すように、給紙トレイ４４の上方に設けられたフレーム１７２には、角度調整機構１７４が設けられている。

角度調整機構１７４は、長板状の角度調整リンク１７６がピン１７８を中心に回動するようになっている。また、角度調整リンク１７６の一方の端部には、円柱状の凸部１８０が設けられており、この凸部１８０にはコイルスプリング１８２の一端が係止されている。コイルスプリング１８２の他端は、フレーム１７２から突設された円柱状の凸部１８４に係止されている。凸部１８４は、角度調整リンク１７６に設けられた凸部１８０に対して、シートＰの幅方向に沿って略同一直線上に設けられている。これにより、角度調整リンク１７６はコイルスプリング１８２によって、ピン１７８を中心として図の反時計回りに付勢されている。

一方、給紙トレイ４４の後端側には、シートＰの搬送方向の中心線Ｍを挟んで、２つのロール１８６が配設されている。ロール１８６の軸方向の両側には、それぞれ板状の支持部材１８８が設けられており、ロール１８６の軸１８６Ａが支持部材１８８に回転可能に支持されている。２枚の支持部材１８８の間には、ベース部材１９０が設けられており、ベース部材１９０の一方の端部が、シャフト１９２を介して支持部材１８８に連結されている。

ベース部材１９０は、鉛直方向に立設したピン１９４によってフレーム１７２に回動可能に支持されている。また、ベース部材１９０の他方の端部は、連結リンク１９６の一端に連結されている。この連結リンク１９６の他端（ベース部材１９０が連結された側と反対側の端部）は、角度調整リンク１７６に連結されている。このとき、２つの連結リンク１９６は、角度調整リンク１７６の回動中心であるピン１７８を挟むようにして、且つ、ピン１７８からの距離が等しくなるようにして、角度調整リンク１７６に連結されている。

このような構成により、角度調整リンク１７６がピン１７８を中心に回動すると、連結リンク１９６の他端は中心線Ｍに対して左右に移動する。そして、連結リンク１９６の一端に連結されたベース部材１９０が、ピン１９４を中心に回動して、ロール１８６の角度が変化するようになっている。

これにより、給紙トレイ４４から送り出されたシートＰに従動してロール１８６が回転するとき、シートＰの後端側を盛り上がらせることができるように、角度調整リンク１７６を回動させてロール１８６の傾斜角度を決定することができる。

また、２つのロール１８６は、角度調整リンク１７６の回動中心であるピン１７８からの距離が等しくなるようにして、連結リンク１９６に連結されているので、ロール１８６の傾斜角度が等しくなる。これにより、シートＰの後端側は、ロール１８６によって同じ角度から盛り上がるので、シートＰが斜めに搬送されることがない。

さらに、ピン１７８を中心に回動する角度調整リンク１７６と、角度調整リンク１７６に係止されたコイルスプリング１８２によって、ロール１８６に掛かる回転モーメント力が軽減されるようになっている。つまり、ロール１８６がシートＰの搬送に従動して回転するとき、シートＰからロール１８６が受ける負荷が小さくなるように、ロール１８６の傾斜角度が変化されるようになっている。これにより、シートＰがロール１８６から受ける負荷が低減され、シートＰのミスフィードが防止される。

なお、本実施形態では、フレーム１７２に突設した凸部１８４にコイルスプリング１８２の他端を係止させる構成としたが、図１２に示すように、フレーム１７２に設けられたガイドレール２００に沿って、図の上下方向に移動可能とされた移動部材２０２に凸部２０４を突設し、この凸部２０４にコイルスプリング１８２の一端を係止させてもよい。このとき、移動部材２０２には、図示しないモータの回転駆動によって軸２０６Ａを中心に回転する偏芯カム２０６が当接され、偏芯カム２０６の回転によって、移動部材２０２が図の上下方向に移動することで、角度調整リンク１７６はピン１７８を中心に回動する。これにより、センサによってシートＰの種類を検知して、シートＰの種類に応じてロール１８６の傾斜角度を変化させることが可能となる。

なお、本実施形態では、シートＰの搬送を、ピックアップロール５２、フィードロール５６、分離ロール５８で行う構成として説明したが、ロールに代えて無端ベルト等によってシートＰを搬送する構成としてもよい。また、ピックアップロールは、真空吸着方式のタイプを採用してもよい。

また、本実施形態では、給紙装置４０が搭載される画像形成装置として、画像書込装置２２で感光体ドラム１４の表面にレーザ光を照射するタイプの画像形成装置１０を例にとって説明したが、このタイプの画像形成装置以外にも、例えば、液晶、発光ダイオードまたは蛍光表示管等を用いたタイプの画像形成装置にも、本発明の給紙装置を搭載することができる。

また、本実施形態では、シートＰに画像を形成する、所謂プリンタに搭載される給紙装置として説明したが、本発明の給紙装置は、プリンタ以外にも、例えば、複写機、オフセット印刷機、インクジェットタイプの印刷機等に適用可能であることはもちろんである。

さらに、本発明の給紙装置は、画像形成装置以外にも、ＡＴＭ機に搭載して、紙幣の給紙を行う給紙装置や、郵便物を給紙する給紙装置として適用することも可能である。

本発明の第１の実施形態の給紙装置が搭載された画像形成装置の概略構成図である。 第１の実施形態の給紙装置を示す側面図である。 第１の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 第１の実施形態の給紙装置によって、シートが搬送される状態を示す斜視図である。 他の形態の給紙装置を示す側面図である。 第２の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 第２の実施形態の給紙装置によって、シートが搬送される状態を示す斜視図である。 第３の実施形態の給紙装置の一部を示す側面図である。 第４の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 第５の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 第６の実施形態の給紙装置を示す上面図である。 他の形態の給紙装置を示す上面図である。

符号の説明

４０ 給紙装置
４４ 給紙トレイ（収容部）
５２ ピックアップロール（シート供給部材）
６６ センサ（検知部材）
６８ センサ（検知部材）
７２ ロール（分離手段）
８２ ホイールギア（押圧力可変手段）
９４ ロール（分離手段）
９６ ロール（分離手段）
１５４ 移動部材（退避機構）
１５８ 偏芯カム（退避機構）
１６０ 給紙トレイ（収容部）
１６０Ａ 底面
１６２ 板片（第１凸部）
１６４ 給紙トレイ（収容部）
１６４Ａ 底面
１６６ 凸部（第２凹部）
１７０ ロール（分離手段）
１７４ 角度調整機構（角度可変手段）
１７６ 角度調整リンク（第１リンク）
１８６ ロール（分離手段）
１８８ 支持部材
１９６ 連結リンク（第２リンク）

Claims (10)

1. 収容部に収容されたシート材の最上部に当接して、シート材を前記収容部から送り出すシート供給部材と、
   前記シート供給部材のシート搬送方向上流側で前記最上部のシート材と当接し、該最上部のシート材の後端側を盛り上げる分離手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. 前記分離手段は、前記シート材の搬送方向に対して所定の角度傾斜し、最上部の前記シート材に従動回転するロールで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記ロールは、前記シート材の幅方向の中心線に対して略対称に２つ配設され、該シート材の幅方向端部に対して下流側に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記シート材が載置される収容部の底面の中央部には、第１凸部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
5. 前記シート材が載置される収容部の底面の両側には第２凸部が形成され、前記ロールは、前記シート材の幅方向の中心線に対して略対称に２つ配設され、該シート材の幅方向端部に対して上流側に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
6. 前記分離手段の前記シート材への押圧力を可変させる押圧力可変手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置。
7. 前記シート供給部材の駆動開始後、所定時間経過すると、前記分離手段を上方に退避させる退避機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の給紙装置。
8. 前記シート供給部材の下流側には、シート材を検知する検知手段が配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の給紙装置。
9. 前記シート材の搬送方向に対する前記ロールの傾斜角度を可変させる角度可変手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の給紙装置。
10. 前記角度可変手段は、前記ロールを回転自在に支持し、鉛直軸に対して回動可能な支持フレームと、前記シート材の搬送方向に対して揺動可能とされた第１リンクと、一端が前記第１リンクの揺動中心を挟んで前記第１リンクに回転可能に連結され、他端が前記支持フレームに回転可能に連結された一対の第２リンクと、で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の給紙装置。

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