JP2008133103A - 媒体給送装置及び画像読取装置及び複合機 - Google Patents

Abstract

【課題】
カールを有する媒体を確実に一枚ずつ給送し、媒体に記録されている画像を正確に読取ることが可能な画像読取装置及び複合機を提供する
【解決手段】
給紙トレイ１５上に第１の平面部１５ａと、第１の平面部１５ａに対して媒体が給送される方向の上流側に形成される第２の平面部１５ｂとを異なる平面上に設けることで、媒体のカールは上に凸のカールに矯正される。よって、媒体は的確に一枚ずつ給送され、媒体に記録されている画像を正確に読取ることが可能な画像読取装置及び複合機を提供することができる。

【選択図】図２

Description

本発明は、複写機やＭＦＰ等の媒体給送装置を用いた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置又はこれらの機能を兼ね備える複合機等の画像形成装置やスキャナ装置等においては、複数枚セットした媒体を一枚ずつ分離搬送するための媒体給送装置が広く使用されている。

この様な媒体給送装置においては、通常、給紙トレイをフラット形状にすることにより、載置する媒体を整列させて媒体を給紙トレイにセットし易くしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３３２５号公報

一般的には、給紙トレイがフラットの場合、媒体のカールは用紙ガイドの押え部材で矯正する方法が用いられる。しかしながら、押え部材だけでは押え部材が設置されている部分でしか媒体のカールは矯正されず、また媒体のセット枚数に応じて常に媒体のカールを矯正することができない。その結果、媒体幅がきれいに揃わずに給紙されるため、斜行、重送、不送り等が発生し易くなるといった問題が生じていた。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、給紙トレイに媒体のカールを矯正する手段を設け、媒体を確実に一枚ずつ給送し、媒体に記録されている画像を正確に読取ることが可能な画像読取装置及び複合機を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明にかかる媒体を載置する載置面を有する媒体載置部を備える媒体給送装置は、その載置面に、第１の平面部と、第１の平面部に対して媒体が給送される方向の上流側に形成される第２の平面部とを有し、第１の平面部と第２の平面部とが異なる平面上に設けられることを特徴とする。

かかる構成によれば、給紙トレイの載置面にセットした媒体は、載置面上の第１の平面と第２の平面が異なる平面上に形成されているため、媒体の一端部は、媒体自身の自重により重力方向に対してたわむこととなり、媒体のカールが矯正されることとなる。

本件発明の媒体給送装置によれば、媒体の媒体幅はきれいに揃えられ、斜行、重送、不送り等を生じずに媒体の給送が可能となり、媒体に記録されている画像を正確に読取ることが可能となる。

（第１実施形態）
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明実施例の形態に関わる画像印刷装置１及び画像読取装置１２の構成を示す断面図である。

画像印刷装置１は、給紙トレイ２と、給紙トレイ２から用紙を一枚ずつ給紙するための給紙ローラ３と、用紙の通過を検知するセンサ４，６と、搬送ローラ５，７と、用紙に画像を形成するイメージドラムと転写ローラからなる画像形成ユニット８と、画像形成ユニット８で形成された画像を用紙に定着させる為の定着ユニット９及び画像が定着した用紙を画像印刷装置１から排出トレイ２８へ送り出す為の搬出ローラ１０，１１と、から構成されている。

一方、画像読取装置１２は、媒体給送装置１３及び画像読取センサ１９を有するフラットベッドスキャナ１４と、から構成されている。

媒体給送装置１３は、媒体載置面中央付近に曲面部分を有する給紙トレイ１５と、媒体の幅方向両端を規制する一対のガイドユニット１６と、媒体を一枚ずつ分離搬送する為の給紙ローラ１７と、搬送ローラ１８及び画像読取後の媒体を排出トレイ２１へ排出するための排出ローラ２０と、から構成されている。

さらに、給紙トレイ１５の構成について、図２及び図３を用いてより詳細に説明する。

給紙トレイ１５は、媒体給紙方向下流部に位置する第１の平面部１５ａと、第１の平面部１５ａよりも媒体給紙方向上流部に形成される第２の平面部１５ｂ及び第１の平面部１５ａと第２の平面部１５ｂとの間に形成される曲面部１５ｃとを有する。そして給紙トレイ１５は上方に凸となる形状である。なお、本実施例では、第１の平面部１５ａは、水平方向に対して傾いている。そのため、給紙トレイ１５上の媒体がスムーズに給紙ローラ１７で媒体を一枚ずつ分離搬送される。

さらに、給紙トレイ１５の媒体載置面中央付近には、媒体幅を規定するガイドユニット１６，２４がそれぞれ媒体搬送方向に対するセンタ位置を基準に左右対称に配設されている。

ガイドユニット１６は、ガイド２５と、ガイド２５に設けられた溝２５ａと、媒体の厚さ方向上方から媒体の厚さ方向下方へ媒体を押える押え部材２２と、高さ位置決め用の位置決め突起２２ａと、ポストピン２３及びＥリング６１と、から構成されている。なお、図２において視認できる部材にのみ符号を付したが、ガイドユニット１６とガイドユニット２４は同構成であるため、符号を付した部材は、ガイドユニット１６とは左右対称の位置にガイドユニット２４にも装着されている。

ガイドユニット１６及び２４は同構成であるので、以後の説明はガイドユニット１６について行う。

ガイド２５は、給紙トレイ１５の曲面部分に沿って曲面を有するように配設されている。ただし、曲面部分の前後における平坦部のなす角度θは、鈍角、すなわち９０°＜θ_１＜１８０°とする。θ_１＝１２０°の時が、媒体のカール除去効率が高く好ましい。

例えば、θ_１≦９０°の場合は、媒体が給紙トレイ１５から滑り落ちる可能性があり、θ_１＝１８０°では、媒体のカールが矯正されない。また、θ_１＞１８０°の場合、すなわち下に凸となる場合、媒体後端側（媒体が給送される方向の上流側）が持ち上がることとなり、媒体が曲面部１５ｃを境に弓なり形状となる。すなわち、媒体後端が略鉛直方向に延在させられるようになる。そのため、媒体が垂れ下がり、媒体後端と媒体先端とが近接して媒体が曲がり、媒体を給紙することが困難となる。さらに、媒体先端側が給紙トレイ１５に対して上反りする方向に浮き上がる傾向となる。

また、ガイド２５は、図３に示す様にラックギア２５ｂを有しており、給紙トレイ１５の裏側に設けられたボス部に回転可能に支持されたピニオンギア２６に係合している。これにより１対のガイドユニット１６とガイドユニット２４はセンタを基準に互いに反対方向にのみ移動可能に構成されている。

押え部材２２の一方端は、ポストピン２３をＥリング６１で係合することにより固定されており、押え部材２２は、ポストピン２３を中心に自重で回転可能である。

押え部材２２の他方端である回転端部には、高さ位置決め用の位置決め突起２２ａが設けられており、突起２２ａは、ガイド２５の溝２５ａに嵌合している。突起２２ａの直径は溝２５ａよりも小さく、溝２５ａの範囲内で自由に通過可能である。

溝２５ａは突起２２ａのストッパーの役割をしている。下限は媒体の坪量６０ｇ／ｍ^２とした場合５枚程度、また上限は媒体を最大積載枚数（媒体給送装置１３の媒体スペックによって左右されるが、例えば坪量１０５ｇ／ｍ^２で５０枚程度）、セットしたときに押え部材２２が媒体に接触する位置でストッパーが動くようになっている。

上述したストッパー位置は、カールした媒体が矯正された位置を想定するため、新品のカールしていない媒体の紙厚みとしての高さで算出する。

押え部材２２は媒体先端部のカールを押えるため、媒体搬送下流側に設けられている。また、押え部材２２の媒体に対する押圧力は給紙ローラ１７の媒体に対する押圧力が３５０ｇｆのときに５０ｇｆの荷重が必要であり、ガイドユニット２４に設けられている押え部材２９と併せて合計１００ｇｆの押圧力を必要とする。給紙ローラ１７の押圧力に対して押え部材２２と押え部材２９との押圧力は必ず小さい。

図４は本発明の実施の一例である、複写機の外観を示した斜視図である。上述した媒体給送装置１３を有する画像読取り装置１２は、画像印刷装置１の上部に取付けて使用することとなる。

次に、本発明にかかる第１実施形態の動作について説明する。

まず、画像印刷装置１の動作について説明する。給紙トレイ２にセットされた用紙は、給紙ローラ３によって給紙トレイ２から取り出される。取り出された用紙は、搬送ローラ５，７により画像形成ユニット８に搬送される。

画像形成ユニット８においてトナー像を転写された用紙は、定着ユニット９に搬送され、用紙上のトナーは、ヒータと加圧ローラにより用紙上に固定される。最後に用紙は、排出ローラ１０，１１により排出トレイ２８へと排出され、画像形成の動作が終了する。

次に、画像読取装置１２の動作について説明する。媒体給送装置１３を用いて媒体に記録されている画像を読取る場合、給紙トレイ１５にセットされた媒体は、給紙ローラ１７によって給紙トレイ１５から給送され、搬送ローラ１８により画像読取部５６に搬送されながら、画像読取センサ１９によって、画像が読取られる。

画像読取後、媒体は搬送ローラ２０によって排出トレイ２１へと搬出される。一方、フラットベッドスキャナ１４で媒体上の画像を読取る場合、ガラス面５７にセットされた媒体は、画像読取センサ１９によって画像が読取られる。画像読取センサで読取った画像データは、画像形成ユニット８に転送され、画像印刷装置１の動作が開始することになる。

次に、給紙トレイ１５にカールしている媒体をセットする際の動作について図５を用いて説明する。

給紙１５に媒体２７をセットする際は、媒体２７は下に凸であるカールを用いる。下に凸のカールとは、媒体の給紙方向に対して左右端部が中央部に対して浮き上がるカールであり、一般に媒体が下に凸であるカールの方が、カール量が多く、媒体の斜行、重送、不送りが発生しやすいからである。

一方、媒体が上に凸であるカールの場合、つまり、媒体の給紙方向に対して左右端部に対して中央部が浮き上がるカールの場合、媒体の凸部に重力がかかるため、媒体のカールを押え込むことができる。しかしながら、媒体が下に凸であるカールの場合、媒体左右にカールが逃げてしまうため、媒体のカールを押え込むことができない。

媒体２７を給紙トレイ１５にセットする際、押え部材２２，２９は、自重で媒体２７を押えて媒体２７のカールを低減させている。

セットされた媒体２７ａは、その自重により給紙トレイ１５及びガイドユニット１６，２４の曲面部分に沿った形状にセットされる為、カールが矯正される。また、押え部材２２，２９によって媒体２７ａの先端の浮き上がりが防止されている。

つまり、押え部材２２，２９は、媒体搬送下流側の媒体端部を押えることで媒体２７ａのカールを低減するとともに、媒体搬送上流側の媒体端部が自重により重力方向にたわむことによる媒体搬送下流側の媒体端部の浮き上がりを防止している。

媒体２７ａを給送の際は、押え部材２２，２９は常に自重で媒体２７ａを押えており、媒体２７ａの給送が終了した後は、押え部材２２，２９は、溝２５ａのストッパー位置で停止することになる。

以上のように、給紙トレイ１５及びガイドユニット１６，２４が曲面部分を有することでセットする媒体が縦カール、横カールのいずれの場合においても、媒体載置時に媒体を給紙トレイの曲面部分に沿って上に凸のカールに矯正することができる。

その結果、媒体先端及び左右のカール量は、上に凸のカール矯正力によって低減される。また、給紙トレイの曲面に沿って媒体をカールさせた場合、その媒体の曲面部分は、媒体の幅方向をガイドで規制する力に対して反力が大きくなり、その部分をガイド２５で押えることによって、媒体がフラットの場合に比べて媒体の用紙幅を揃え易くなる。

本実施例では、第１の平面部と第２の平面部との間に曲面部を配設して、載置面の一部が曲面を有するように構成したが、図６に示すように、給紙トレイの載置面全体が上に凸の曲面部であっても構わない。

（第２実施形態）
第２実施形態は、基本的な構成は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と異なる部分について説明する。

給紙トレイ１０１は、媒体給紙方向下流部に位置する第１の平面部であるトレイ３１と、第１の平面部３１よりも媒体給紙方向上流部に形成される第２の平面部であるトレイ３０及び第１の平面３１と第２の平面３０とが形成する角度を調整する角度調整部としてのヒンジユニット３２，３３と、を有する。

図７に示すように、給紙トレイ１０１は、トレイ３１，３０に分割された構造を有する。また、ガイドユニット３８，３９は、トレイ３０，３１に給紙方向に対して直角方向にスライド可能に取付けられている。

さらに、ガイドユニット３８は、ガイド４０，４１に分割されており、ガイドユニット３９は、ガイド４４，４５にそれぞれ分割されている。

ガイドユニット３８及び３９は同構成であるので、以後の説明はガイドユニット３８について行う。

ガイドユニット３８は、ガイド４０，４１と、ポストピン４２及びＥリング６３と、を有する。

図８に示すように、ガイド４０，４１は、ガイド４１の溝４１ａにポストピン４２を嵌合させ、ポストピン４２にＥリング６３を係合させることによって連結されている。なお、図８において視認できる部材にのみ符号を付したが、ガイドユニット３８とガイドユニット３９はそれぞれ同構成であるため、符号を付した部材は、ガイドユニット３９とは左右対称の位置にガイドユニット３８にも装着されている。

トレイ３１，３０は、図９に示すように同形状のヒンジユニット３２，３３によって連結固定されている。図１０は、ヒンジユニット３２，３３の詳細を説明した図である。

ヒンジユニット３２，３３においても同構成となるため、説明はヒンジユニット３２について行う。

ヒンジユニット３２は、板金３４，３５と、ポストピン３６と、スプリング３７と、から構成されている。

板金３４は、ポストピン３６の溝３６ａに固定されており、板金３５は、ポストピン３６を中心に回転可能となっている。スプリング３７ａは、板金３４と板金３５を挟み込んでおり、両側のスプリング受け面に対して付勢力が発生している。

スプリング３７ａは付勢力のみによって固定されており、スプリング３７ａ自身の回転は自由である。よって、スプリング３７ａの付勢力を大きくし、板金の回転を鈍らせることによって任意の角度調節が可能となる。

上記構成とすることで、トレイ３０とガイド４１は、ポストピン３６を中心に回転可能となる。

トレイ３０とガイド４１の回転角度は、０°〜９０°である。すなわち、トレイ３０とトレイ３１とのなす角が１８０°〜９０°となる。０°の場合、すなわち、トレイ３０とトレイ３１とのなす角が１８０°の場合は、給紙トレイ１０１はフラット状態であり、回転角度が９０°、すなわち、トレイ３０とトレイ３１とのなす角が９０°では給紙トレイ１０１が上に凸の形状となった状態である。この角度範囲内で、トレイ３０とガイド４１が回転している間、ポストピン４２は、溝４１ａの範囲を自由に通過する。

図１１は、給紙トレイ１０１が図７の状態、つまり、トレイ３０の回転角度が０の状態の際に、カールしている媒体２７をセットした状態の斜視図である。セットされた媒体２７ｂは、押え部材４３，４６によって媒体のカールを低減させているが、完全に媒体２７ｂのカールを矯正できていない。

図１２は、給紙トレイ１０１が図８の状態の際に、カールしている媒体２７をセットした状態の斜視図である。セットされた媒体２７ｃは、給紙トレイ１０１の折れ曲がり部分に沿って上に凸にカールし、押え部材４３，４６によって媒体２７ｃ先端の浮き上がりを防止している。

以上のように、トレイ３０、ガイド４１及びガイド４５を回転可能にすることで、媒体のカール量に応じてトレイ３０、ガイド４１及びガイド４５の固定角度を調節し媒体のカールを矯正することができる。

第１実施形態においては、媒体のカール量に関係なく媒体を上に凸のカールに矯正させていたが、カール量の少ない媒体に対してはカールを矯正する必要がない。

一方、第２実施形態においては、カール量が少ない媒体に対してはトレイ３０をトレイ３１に対してフラットにし、押え部材４３，４６のみでカールを押え、カール量が多い媒体に対しては、トレイ３０の固定角度を調節することによって形成される折れ曲がり部分で媒体を上に凸のカールに矯正することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、基本的な構成は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と異なる部分について説明する。

第３実施形態におけるガイドユニット４７は、媒体の厚さ方向上方から媒体の厚さ方向下方へ媒体を押える押え部材４９と、ワンウェイヒンジ５０（一方向には負荷トルクを有し、他方向では負荷なく空転状態となるヒンジ）及びポストピン５１と、を有する。なお、図１３において視認できる部材にのみ符号を付したが、ガイドユニット４７とガイドユニット４８は同構成であるため、符号を付した部材は、ガイドユニット４７とは左右対称の位置にガイドユニット４８にも装着されている。

ガイドユニット４７及び４８は同構成であるので、以後の説明はガイドユニット４７について行う。

図１３に示すように、押え部材４９の一方端は、ワンウェイヒンジ５０にポストピン５１を嵌合させたものを図示していないＥリングで係合させて固定し、押え部材４９は、ポストピン５１を中心に回転可能となっている。

ワンウェイヒンジ５０は、Ａ方向の回転に関しては一定の負荷トルクを発生させ、Ｂ方向の回転に対しては空転状態になるように配設されている。

一定の負荷トルクとは、カールした媒体をフラットな媒体に戻すために必要なトルク０．２Ｎ・ｍとする。この負荷トルクを小さくすると、押え部材４９が媒体のカールに押し戻されてしまい媒体のカールが残存してしまう恐れがある。

また、負荷トルクを大きくすると媒体のカールは完全に除去することができるが、媒体をセットするときに、押え部材４９の抵抗が大きくなるので、操作性を大幅に低下させてしまう恐れがある。

図１４は、給紙トレイ５２にカールしている媒体５４を数十枚セットした状態の斜視図である。媒体５４を給紙トレイ５２にセットする際、媒体５４先端には押え部材４９，５３によって一定の負荷トルクがかかるため、媒体５４先端のカールは確実に押えられて給紙トレイ５２にセットされる。また、媒体５４ａを給送の際、押え部材４９，５３は常に自重で媒体５４ａを押えている。

以上のように、押え部材４９，５３に一定の負荷トルクを与えることで、媒体のカール量に関わらず媒体先端のカールを確実に押えることができる。

第１、第２実施形態の押え部材は、媒体セット時に媒体のカールを押し戻す力と媒体給送時に媒体を押える力が同じ（自重）であるため、媒体のカールを押し戻す力が弱い。押し戻す力を強くすると同時に押える力も強くなるので媒体が給送されなくなる。

第３実施形態においては、媒体のカールを押し戻す力にトルクを与え、媒体を押える力は自重で制御できるため、媒体のカールを押し戻す力を強くすることができる。

なお、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各構成は、適宜変更可能である。

画像印刷装置及び画像読取装置の構成を示す断面図である。 本発明にかかる給紙トレイの構成を示す斜視図である。 本発明にかかる給紙トレイの裏面の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の一例である、複写機の外観を示した斜視図である。 給紙トレイにカールしている媒体をセットする際の動作を説明する図である。 給紙トレイの載置面全体が上に凸の曲面部である実施例の一例である。 本発明にかかる給紙トレイの構成を示す斜視図である。 本発明にかかる給紙トレイの構成を示す斜視図である。 本発明にかかる給紙トレイの裏面の構成を示す斜視図である。 ヒンジユニットの構成を説明する図である。 給紙トレイにカールしている媒体をセットする際の動作を説明する図である。 給紙トレイにカールしている媒体をセットする際の動作を説明する図である。 本発明にかかる給紙トレイの構成を示す斜視図である。 給紙トレイにカールしている媒体をセットする際の動作を説明する図である。

符号の説明

１ 画像印刷装置
２ 給紙トレイ
３，１７ 給紙ローラ
４，６ センサ
５，７，１８ 搬送ローラ
８ 画像形成ユニット
９ 定着ユニット
１０，１１，２０ 搬出ローラ
１２ 画像読取装置
１３ 媒体給送装置
１４ フラットベッドスキャナ
１５，１０１，５２ 給紙トレイ
１５ａ 第１の平面部
１５ｂ 第２の平面部
１５ｃ 曲面部
１６，２４，３８，３９，４７，４８ ガイドユニット
１９ 画像読取センサ
２１ 排出トレイ
２２，２９，４３，４６，４９，５３ 押え部材
２２ａ 突起
２３，３６，４２，５１ ポストピン
２５，４０，４１，４４，４５ ガイド
２５ａ，４１ａ 溝
２５ｂ ラックギア
２６ ピニオンギア
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，５４，５４ａ 媒体
３０，３１ トレイ
３２，３３ ヒンジユニット
３４，３５ 板金
３７，３７ａ スプリング
５０ ワンウェイヒンジ
６１，６２，６３ Ｅリング
θ 曲面部分の前後における平坦部のなす角度

Claims (11)

1. 媒体を載置する載置面を有する媒体載置部を備える媒体給送装置であって、
   前記載置面は、
   第１の平面部と、
   前記第１の平面部に対して媒体が給送される方向の上流側に形成される第２の平面部とを有し、
   前記第１の平面部と前記第２の平面部とが異なる平面上に設けられることを特徴とする媒体給送装置。
2. 前記第１の平面部と前記第２の平面部との間に、曲面部を有することを特徴とする請求項１記載の媒体給送装置。
3. 前記第１の平面部と前記第２の平面部との間に、角度調節手段を有することを特徴とする請求項１記載の媒体給送装置。
4. 前記第１の平面部と前記第２の平面部とが形成する角度は、鈍角であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の媒体給送装置。
5. 前記第１の平面部と前記第２の平面部との間に、媒体の幅方向を規制する規制手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の媒体給送装置。
6. 前記規制手段は、前記曲面部に沿った曲面形状を有することを特徴とする請求項５記載の媒体給送装置。
7. 前記規制手段は、前記角度調節手段で調節された角度に合わせて折り曲げ可能であることを特徴とする請求項５記載の媒体給送装置。
8. 前記規制手段は、前記媒体載置面に載置される前記媒体の厚さ方向上方から前記媒体厚さ方向下方へ前記媒体を押える押え手段を有すことを特徴とする請求項５乃至７記載の媒体給送装置。
9. 媒体を載置する載置面を有する媒体載置部を備える媒体給送装置であって、
   前記載置面で媒体が給送される方向の最下流部における接面である第１の接面と、前記載置面で媒体が給送される方向の最上流部における接面である第２の接面とが異なる平面上に設けられることを特徴とする媒体給送装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の媒体給送装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
11. 請求項１乃至９のいずれかに記載の媒体給送装置を備えることを特徴とする複合機。