JP2008024381A - シート給送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートをより安定して給送することが可能なシート給送装置を提供すること。
【解決手段】シートを画像形成装置の装置本体５０に給送するシート給送装置であって、シートを収納する給紙カセット１と、給紙カセット１に収納されたシートを持ち上げるリフトユニット３０、４７と、リフトユニット３０、４７によって持ち上げられたシートと当接し、シートを装置本体５０に給送する複数のピックローラ３７、３８を有する給送ユニット３３とを備え、複数のピックローラは、前記シートの給送方向に沿って配列されており、各々の前記ピックローラは、給送方向Ａに対して垂直な方向のシートの幅の実質上中央に配置されている、シート給送装置である。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、ｆａｘ、プリンタ等の画像形成装置に用いるシート給送装置に関する。

一般に、画像形成装置におけるシート給送装置では、給紙カセットに収納された用紙が、リフト板によって持ち上げられ、給紙カセットの上方に配置されたピックローラに当接し、ピックローラの回転によって装置本体に給送されている。

このようなシート給送装置としては、用紙の給送方向と垂直な用紙の幅方向の実質上中央に１つのピックローラが配置されている構成が用いられていたが、搬送力が小さいため、用紙の種類によっては表面の摩擦が小さいものがあり、用紙を給紙できない場合があった。

そこで、十分な用紙の搬送力を確保するために、用紙の幅方向に複数のピックローラを備えた構成のシート給送装置が提案されている（特許文献１参照。）。
実公昭６１―２０３６３４号公報

しかしながら、シート給送装置では、リフト板を持ち上げて載置されている用紙をピックローラに当接させるという上記動作は頻繁に行われるため、リフト板の幅方向にたわみ変形が生じる場合がある。このようなたわみ変形がリフト板に発生すると、給送の際に幅方向における用紙のピックローラに対する押圧力が異なることになり、用紙の幅方向両端における搬送力が異なり、用紙の斜め送り（スキュー）が発生する場合がある。

又、給送される対象が封筒等であり、幅方向に左右対称の厚みとなっていない場合には、封筒の呂短における押圧力が異なり、搬送力が異なるため、用紙の斜め送りが発生する場合がある。

本発明は、従来のシート給送装置の課題を考慮し、シートをより安定して給送することが可能なシート給送装置、及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に、第１の本発明は、
シートを画像形成装置の装置本体に給送するシート給送装置であって、
前記シートを収納する給紙カセットと、
前記給紙カセットに収納されたシートを持ち上げるリフトユニットと、
前記リフトユニットによって持ち上げられたシートと当接し、前記シートを前記装置本体に給送する複数のピックローラを有する給送ユニットとを備え、
前記複数のピックローラは、前記シートの給送方向に沿って配列されており、
各々の前記ピックローラは、前記給送方向に対して垂直な前記シートの幅の実質上中央に配置されている、シート給送装置である。

又、第２の本発明は、
前記給紙カセットに収納された前記シートの、前記給送方向と垂直方向の両端を位置決めするガイド板を備え、
前記給送ユニットは、前記複数のピックローラとして第１ピックローラ及び第２ピックローラを有しており、
前記第１ピックローラは、前記持ち上げられたシートの先端近傍に当接するように配置されており、
前記第２ピックローラは、前記シートの給送方向を基準として前記第１ピックローラの上流側の、前記一対のガイド板の間に配置されている、第１の本発明のシート給送装置である。

又、第３の本発明は、
前記給送ユニットは、
前記第１ピックローラの軸を中心に回動可能な、前記第１ピックローラと前記第２ピックローラを連結する連結部材を有し、
前記第１ピックローラの軸は、前記装置本体及び前記連結部材に取り付けられており、
前記第２ピックローラの軸は、前記連結部材に取り付けられている、第２の本発明のシート給送装置である。

又、第４の本発明は、
前記給送ユニットは、
前記第１ピックローラの回転を、前記第２ピックローラに伝達するためのベルト部材を備えた、第３の本発明のシート給送装置である。

又、第５の本発明は、
前記シートを給送する際、制御回路により前記第２ピックローラの方が、前記第１ピックローラよりも搬送速度が速くなるように回転が制御される、第２の本発明のシート給送装置である。

又、第６の本発明は、
第１の本発明のシート給送装置と、
前記シート給送装置によって給送されたシートにトナー画像を転写する画像転写ユニットと、
前記転写されたトナー画像を前記シートに定着される定着ユニットとを備えた、画像形成装置である。

本発明によれば、シートをより安定して給送することが可能なシート給送装置及び画像形成装置を提供することが出来る。

以下、本発明にかかる実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の画像形成装置の一例としてプリンタを例に挙げて説明する。ここでは、本発明にかかる画像形成装置について説明するとともに、本発明のシート給送装置の一例についても同時に説明する。

図１は、本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの外観図である。又、図２は、本実施の形態におけるプリンタの概略側面構成図である。

図２に示すように本実施の形態におけるプリンタは、印刷する用紙を保管するために本体５０の底部に配置されている給紙カセット１と、給紙カセット１から供給された用紙に画像を形成する画像形成ユニット２と、画像が形成された用紙を排出するローラ１９、２０等から構成される排出ユニット４と、排出ユニット４から排出された用紙が載置される本体５０上面に配置された排出トレー２３とを備えている。

又、画像形成ユニット２で片面に画像が形成された用紙を排出ユニット４側へ搬送し、排出ユニット４側へ搬送された用紙を再び画像形成ユニット２側へと搬送するための、３つのローラ１６、１７、１８等から構成されている用紙反転ユニット３が設置されている。

又、給紙カセット１から画像形成ユニット２を通り、排出ユニット４を経て排出トレー２３へと用紙が搬送される搬送路が、正搬送路２１として実線矢印によって図示されている。一方、用紙反転ユニット３から画像形成ユニット２へと用紙が再度搬送される搬送路が、逆搬送路２２として点線矢印によって図示されている。尚、図中、逆搬送路２２が正搬送路２１に合流する部位がＰで示されている。

次に、画像形成ユニット２について説明する。

画像形成ユニット２は、用紙にトナーを転写する画像転写ユニット５と、高温にすることによってトナーを用紙に定着させる定着ユニット６とを有している。この定着ユニット６は、ヒータを有する定着ローラ１４と、定着ローラ１４に圧接している圧ローラ１５とを有している。

又、画像転写ユニット５は、感光体ドラム７と、感光体ドラム７の表面を帯電させるための帯電ユニット８と、画像が形成される部分以外の感光体ドラム７の表面に光を当てて帯電電荷を除去し、静電潜像を形成する露光ユニット（図２の矢印９参照）と、トナーを感光体ドラム７表面に形成された静電潜像に付着させて可視像とする現像器１０とを有している。さらに画像転写ユニット５は、搬送される用紙を感光体ドラム７に押圧するとともに、トナーと逆特性の電荷を与えて静電力により用紙にトナーを転写する転写ローラ１１と、感光体ドラム７表面の帯電を除去する徐電器１２と、転写されずに感光体ドラム７に残ったトナーを除くクリーニングユニット１３を有している。

クリーニングユニット１３は、残留トナーを利用して感光体ドラム７の表面の研磨を行う摺擦ローラ２４と、感光体ドラム７の表面の残留トナーを取り除くゴムブレード２５と、取り除かれたトナーを廃トナーボトル（図示せず）へと搬送する回収スパイラル２６を有している。

次に、本発明にかかる実施の形態における給紙カセット１の構造について説明する。

図２に示すように、給紙カセット１は、給紙カセット１からの用紙の給送方向Ａを基準として、下流側の先端３０ａが、後端３０ｂを支点として持ち上がるリフト板３０を有している。

このリフト板３０の先端３０ａ近傍の下側には、コイルバネ４７が設けられており、このコイルバネ４７によってリフト板３０の先端３０ａが持ち上がり、給紙カセット１に収納された用紙が持ち上がる構成となっている。

図３は、給紙カセット１周辺の外観図である。図３に示すように、リフト板３０の先端３０ａは、実質上給紙カセット１の幅方向の長さと等しくなっており、用紙の先端３０ａの幅方向の全体を持ち上げることが可能となっている。尚、図３には給送方向Ａと垂直な幅方向をＷとして示している。又、リフト板３０は、先端３０ａと後端３０ｂの間に幅方向Ｗの長さが短い中央部３０ｃを有しており、この中央部３０ｃの幅方向Ｗには一対のガイド板３１が配置されている。このガイド板３１は、幅方向Ｗに可動出来、用紙の幅方向Ｗの位置決めを行う。また、給送方向Ａを基準として、給紙カセット１の後端には、給送方向Ａに移動可能な後端位置決め部材３２が設けられており、この後端位置決め部材３２によって給紙カセット１に収納される用紙の後端の位置決めが行われる。

又、リフト板３０の先端３０ａ側の上側近傍には、本体５０側に取り付けられている給送ユニット３３が配置されている。この給送ユニット３３は幅方向Ｗの実質上中央に配置されている。又、給送方向Ａを基準としてリフト板３０の下流側にはフィードローラ３４とリタードローラ３５が配置されている。

図４は、図２の給紙カセット１を幅方向Ｗの中央で切断した一部断面構成図である。図４には、リフト板３０上に載置された複数枚の用紙３６が図示されている。給送方向Ａを基準として給送ユニット３３の下流側には、上記フィードローラ３４とリタードローラ３５が示されている。このフィードローラ３４の軸３４ａは本体５０に取り付けられており、駆動ユニット４５に連結されている。フィードローラ３４の下方に配置されているリタードローラ３５の軸３５ａは軸受け３５ｂによって保持されており、軸受け３５ｂは分離バネ４０によって上方に付勢されている。従って、分離バネ４０によって付勢されてフィードローラ３４はリタードローラ３５に押圧される。又、リタードローラ３５には、トルクリミッタ４１が設けられている。又、フィードローラ３４の下流側には搬送ローラ４３が設けられており、搬送ローラ４３にはコロ４４が押圧されている。

上記フィードローラ３４とリタードローラ３５の機能について説明する。フィードローラ３４とリタードローラ３５の間に紙が給送されていない場合、リタードローラ３５は、フィードローラ３４の回転駆動に合わせて矢印Ｇ方向に回転する。一方、フィードローラ３４とリタードローラ３５の間に紙が重送された場合には、紙の間で滑りが発生し、リタードローラ３５にかかるトルクが所定量以下となるため、リタードローラ３５回転が停止する。このリタードローラ３５の回転停止によって、重送された紙の一番上側の用紙だけが、フィードローラ３４によって給送方向Ａに送られるため、重送が防止される。

次に、本実施の形態の給送ユニット３３について説明する。

図４に示すように、リフト板３０によって持ち上げられた複数枚の用紙３６のうち、最も上側の用紙３６´に、その先端３６´ａ近傍において当接する第１ピックローラ３７が、本体５０に取り付けられている。又、第１ピックローラ３７の上流側には第２ピックローラ３８が配置されており、これら第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８は連結部材３９によって連結されている。図５は、図３に示した給紙カセット１周辺の平面図である。図５に示すように、第２ピックローラ３８は一対のガイド板３１の間に配置されている。

又、図４に示すように、第１ピックローラ３７の軸３７ａは、本体５０の筐体に設けられている軸受け（図示せず）と、連結部材３９の軸受け３９ａによって回転可能に保持されている。一方、第２ピックローラ３８の軸３８ａは本体５０の筐体には保持されておらず、連結部材３９の軸受け３９ｂのみによって回転可能に保持されている。このため、連結部材３９及び第２ピックローラ３８は、軸３７ａを基準にして矢印Ｅ、Ｆ方向に回動可能な構成となっており、第２ピックローラ３８は用紙３６の積載量によって上下動が可能となる。尚、第２ピックローラ３８が所定量以上矢印Ｅ方向に下がらないように、連結部材３９が所定量矢印Ｅ方向へ回動すると、本体５０の筐体部分５０ａに当接するように当接部３９ｃが連結部材３９の先端に形成されている。

上記フィードローラ３４の回転駆動が、ギア等の伝達機構４６により第１ピックローラ３７に伝達され、第１ピックローラ３７の回転駆動が、ベルト部材４２によって第２ピックローラに伝達される。又、第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８は同一半径であり、第１ピックローラ３７よりも第２ピックローラ３８の回転速度の方が速くなるように２つのピックローラの回転が制御されている。このため、第１ピックローラ３７における用紙の搬送速度（以下、線速度という）よりも、第２ピックローラ３８における線速度の方が速くなる。この線速度差としては、例えば、約１〜５ｍｍ／ｓｅｃ程度にすればよい。

尚、この線速度の差を設けるには、例えば、軸３８ａの径を軸３８ａよりも大きくすることで実現可能である。

尚、本発明のリフトユニットの一例は、本実施の形態のリフト板３０及びコイルバネ４７に相当する。又、本発明の給送ユニットの一例は、本実施の形態の第１ピックローラ３７、第２ピックローラ３８、連結部材３９及びベルト部材４２に相当する。又、本発明のシート給送装置の一例は、本実施の形態の給送ユニット３３、リフト板３０、及びコイルバネ４７に相当する。

以下に、本実施の形態のプリンタの動作について説明するとともに、本発明のシート給送装置の一例の動作についても述べる。

ユーザーがプリンタに印刷指示をすると、プリンタの制御回路（図示せず）が印刷指示を受信し、図２に示すように給紙カセット１から用紙が正搬送路２１を通って画像転写ユニット５へと搬送される。そこで、感光体ドラム７の表面に形成されたトナー画像が、用紙に転写され、転写されたトナー画像が定着ユニット６において用紙に定着される。トナー画像が定着された用紙は、排出ユニット４によって排出トレー２３上に排出される。

以下に、上記給紙カセット１からの用紙の搬送について詳しく説明する。

印刷指示の信号を受信すると、制御回路はコイルバネ４７に通電することによって、リフト板３０を持ち上げる。すると、複数の用紙３６の最上部に配置された用紙が第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８に当接する（図４参照）。

次に、駆動ユニット４５によってフィードローラ３４が回転駆動し、この回転駆動が伝達機構４６により第１ピックローラ３７に伝達され、第１ピックローラ３７が回転する。更に、第１ピックローラ３７の回転が、ベルト部材４２を介して第２ピックローラ３８に伝達され、第２ピックローラ３８が回転する。

図６は、本実施の形態のプリンタの給送ユニット３３側面構成図である。図６に示すように、軸３７ａの回転（矢印Ｂ参照）により、ベルト部材４２が同一方向に回転（矢印Ｃ参照）し、第２ピックローラ３８の軸３８ａも同一方向に回転（矢印Ｄ参照）する。

一方、軸３７ａの矢印Ｂ方向への回転力は、軸３７ａと軸受け３９ａとの間の摩擦により、連結部材３９自体にも伝達される。この軸３７ａと軸受け３９ａとの間における回転力の伝達により、連結部材３９には軸３７ａを中心とした矢印Ｅ方向への回転力が働くことになる。従って、第２ピックローラ３８に矢印Ｅ方向への回転力が働く。又、ベルト部材４２の矢印Ｃ方向への回転によっても、第２ピックローラ３８に矢印Ｅ方向への回転力が働く。すなわち、第２ピックローラ３８は、その自重によって用紙３６を押圧するだけでなく、連結部材３９及びベルト部材４２を介した矢印Ｅ方向への回転力によっても用紙３６を押圧する。

そして、第１ピックローラ３７及び第２ピックローラ３８の回転によって、用紙３６´はフィードローラ３４とリタードローラ３５の間に搬送される。ここで、第２ピックローラ３８の線速度の方が第１ピックローラ３７の線速度よりも速いため、第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８の間で搬送される用紙３６´に湾曲３６ｂが形成される。この状態を図７に示す。尚、図７では説明のために湾曲を大きく図示しているが、実際には、極小さい湾曲が形成される。このように、最も上側の用紙３６´に湾曲３６´ｂが形成されることにより、下側の用紙３６´´との剥離が促進され、重送が抑制される。

また、重送が発生した場合であっても、上述したフィードローラ３４とリタードローラ３５の機能によって防止されるため、一枚の用紙３６´のみが搬送ローラ４３によって搬送される。

図８は、図６の状態と比べて用紙の量が少ない状態の要部側面構成図である。最上面に位置する用紙３６が搬送されると、コイルバネ４７によってリフト板３０の先端３０ａ側が持ち上げられ、次の用紙３６の表面に第１ピックローラ３７が当接する。一方、第２ピックローラ３８は軸３７ａを中心に回動可能なため、自重により下方（矢印Ｅ方向）へと下がり、次の用紙の表面に当接する。そして、上記と同様に２つの第１ピックローラ３７及び第２ピックローラ３８によって、用紙がフィードローラ３４とリタードローラ３５の間に搬送される。

このように、給紙方向Ａに沿って配置された２つのピックローラによって用紙が搬送されるため、従来のピックローラが一つしか配置されていない場合と比較して、搬送力が増加するため、用紙の種類（表面の摩擦力）に関わらず安定した給送を行うことが可能となる。

さらに、幅方向にピックローラを複数並べた構成（特許文献１参照）と比較して、本実施の形態では、用紙の幅方向Ｗの実質上中央にのみピックローラが配置されているため、リフト板３０のたわみ変形が発生している場合や左右非対称な封筒を搬送する場合であっても用紙の斜め送りが発生しにくい。

尚、本実施の形態では、図５に示すように給送方向Ａを基準として第２ピックローラ３８は一対のガイド板３１の間に配置されているが、本構成に限らず、ガイド板３１よりも下流側に配置されていても良い。

しかしながら、本実施の形態では、特許文献１の場合と比較すると大幅に用紙の斜め送りの発生が減少するものの、第１ピックローラ３７しか配置されていない構成と比較とすると、ピックローラの数が増加しているため用紙の斜め送りが発生する可能性が高くなる場合がある。

そのため、本実施の形態のように第２ピックローラ３８が一対のガイド板３１の間に配置されている方が、第２ピックローラ３８において用紙の斜め送りが発生するような場合であってもガイド板３１によって用紙の動きが規制され、斜め送りが抑制されるため、より好ましい。

又、第１ピックローラ３７における線速度よりも、第２ピックローラ３８における線速度が実質上同一の線速度になるように制御されていても良い。

しかしながら、一般的に本実施の形態のように用紙の搬送力が増加すると、それに伴って用紙が重送される可能性が大きくなるため、本実施の形態のようにピックローラ３７、３８を回転制御する方が、用紙の重送を抑制する観点から好ましい。尚、本実施の形態では、第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８の径は、同じ大きさであるが、異なっていても良い。

又、本実施の形態では、ピックローラは２個設けられているが、２個以上のピックローラが給送方向Ａに沿って配置されていてもよい。

又、図６に示す第１ピックローラ３７の矢印Ｂ方向への回転力を、第２ピックローラ３８に伝達するためにベルト部材４２が用いられているが、ギア等が用いられてもよい。

更に、第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８は、それぞれ独立に駆動系を有していても良い。

また、第１ピックローラ３７と第２ピックローラ３８が連結部材３９で連結されていなくても良い。しかしながら、第２ピックローラ３８の用紙に対する押圧力が大きい方が用紙の搬送力が増加するため、連結部材３９で連結し、第１ピックローラ３７の回転によって第２ピックローラ３８の用紙に対する押圧力が増すような本実施の形態の構成の方が好ましい。

又、本発明のシートの一例は、本実施の形態の用紙３６に相当するが、ＯＨＰシート、封筒等であってもよい。

又、本発明の「実質上中央」とは、社会通念上中央と認められる範囲内のことである。

本発明のシート給送装置は、シートをより安定して給送することが可能な効果を有し、複写機、ｆａｘ、プリンタ等の画像形成装置として有用である。

本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの外観図 本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの側面構成図 本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの給紙カセット周辺の外観図 本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの給紙ユニット周辺の側面構成図 図３の上面構成図 本発明にかかる実施の形態における給送ユニットの側面構成図 本発明にかかる実施の形態における給送ユニットによって用紙が給送されている状態を示す側面構成図 本発明にかかる実施の形態におけるプリンタの給紙ユニット周辺の側面構成図

符号の説明

３０ リフト板
３１ ガイド板
３２ 後端位置決め部材
３３ 給送ユニット
３４ フィードローラ
３５ リタードローラ
３６ 用紙
３７ 第１ピックローラ
３８ 第２ピックローラ
３９ 連結部材
４０ 分離バネ
４１ トルクリミッタ
４２ ベルト部材４２
４３ 搬送ローラ
４４ コロ
４５ 駆動ユニット
４６ 伝達機構
４７ コイルバネ

Claims (6)

1. シートを画像形成装置の装置本体に給送するシート給送装置であって、
   前記シートを収納する給紙カセットと、
   前記給紙カセットに収納されたシートを持ち上げるリフトユニットと、
   前記リフトユニットによって持ち上げられたシートと当接し、前記シートを前記装置本体に給送する複数のピックローラを有する給送ユニットとを備え、
   前記複数のピックローラは、前記シートの給送方向に沿って配列されており、
   各々の前記ピックローラは、前記給送方向に対して垂直な前記シートの幅の実質上中央に配置されている、シート給送装置。
2. 前記給紙カセットに収納された前記シートの、前記給送方向と垂直方向の両端を位置決めするガイド板を備え、
   前記給送ユニットは、前記複数のピックローラとして第１ピックローラ及び第２ピックローラを有しており、
   前記第１ピックローラは、前記持ち上げられたシートの先端近傍に当接するように配置されており、
   前記第２ピックローラは、前記シートの給送方向を基準として前記第１ピックローラの上流側の、前記一対のガイド板の間に配置されている、請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記給送ユニットは、
   前記第１ピックローラの軸を中心に回動可能な、前記第１ピックローラと前記第２ピックローラを連結する連結部材を有し、
   前記第１ピックローラの軸は、前記装置本体及び前記連結部材に取り付けられており、
   前記第２ピックローラの軸は、前記連結部材に取り付けられている、請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記給送ユニットは、
   前記第１ピックローラの回転を、前記第２ピックローラに伝達するためのベルト部材を備えた、請求項３記載のシート給送装置。
5. 前記シートを給送する際、制御回路により前記第２ピックローラの方が、前記第１ピックローラよりも搬送速度が速くなるように回転が制御される、請求項２記載のシート給送装置。
6. 請求項１記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置によって給送されたシートにトナー画像を転写する画像転写ユニットと、
   前記転写されたトナー画像を前記シートに定着される定着ユニットとを備えた、画像形成装置。
   

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