JP2009126617A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な用紙搬送力を有して安定した給紙が可能で、構成が簡素でかつ製造コストが安価な小型の給紙装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】補助ローラ２６は、ピックアップローラ２４の用紙搬送方向の後方側に設けられている。給紙カセット１２を画像形成装置に装着すると、コイルばね１４の弾性力により用紙載置板１３が上方向に移動し、給紙カセット１２内に積層された用紙Ｐの最上部がピックアップローラ２４および補助ローラ２６に接触する。これにより、ピックアップローラ２４の押圧力に加え、補助ローラ２６の押圧力が加わる。さらに、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２がピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１より速くなるように設定している。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの給紙装置および画像形成装置に関する。

図７に示すように、従来の給紙装置は、概略、給紙カセット５０と、その底部に設けられた用紙載置板５１と、用紙搬送方向先頭側に設けられた給紙ローラ５２、捌きローラ５４およびピックアップローラ５６とを備えている。

この給紙装置において、例えば、用紙Ｐが滑りやすい用紙、例えば、コート紙、アート紙、紙粉の多い低品質の用紙、印刷処理済みの用紙等である場合には、ピックアップローラ５６による用紙Ｐへの一定の押圧力では、給紙不良を発生しやすいという問題があった。

そこで、この問題の対策として、特許文献１には、ピックアップローラ５６の用紙Ｐへの押圧力を可変制御する技術が記載されている。

特開２００３−２０１０３１号公報

しかしながら、前記技術を利用した従来の給紙装置は、ピックアップローラ５６の押圧力を可変するため、基本となるピックアップローラ５６の押圧力が不安定になり、用紙搬送力が不安定になるという心配があった。また、この構成では、押圧力を可変するための機構や制御回路が必要となり、複雑な構成と広いスペースとが必要があった。従って、製造コストが高価な給紙装置となり、また、給紙装置の大型化の一因ともなっていた。

また、この給紙装置において、用紙Ｐを給紙カセット５０内に積層したまま高湿環境に放置すると、表層部（最上部）の用紙Ｐが吸湿し、用紙Ｐ間の密着力が増大してしまう。これにより、給紙カセット５０内に積層された用紙Ｐから最上用紙Ｐのみを、一枚ずつ用紙搬送方向に給紙することが困難になる。そして、一枚ずつ給紙することが困難になることによって、給紙装置の分離部に用紙Ｐが束の状態で進入し、重送が発生する。

それゆえに、本発明の主たる目的は、十分な用紙搬送力を有して安定した給紙が可能で、構成が簡素でかつ製造コストが安価な小型の給紙装置および画像形成装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、積載した用紙を確実に捌いて１枚ずつ搬送することが可能な給紙装置および画像形成装置を提供することである。

請求項１に係る発明は、給紙カセット内に積層された用紙から最上用紙のみを分離し、用紙搬送方向に搬送する給紙装置であって、用紙分離部に導くためのピックアップローラと、用紙を分離するための給紙ローラおよび捌きローラと、ピックアップローラの用紙搬送方向の後方側に設け、用紙搬送方向に回転可能である補助ローラと、を備えたことを特徴とする、給紙装置である。

請求項１の発明では、ピックアップローラの用紙搬送方向の後方側に補助ローラを設けているため、ピックアップローラの押圧力に加え、補助ローラの押圧力が加わるため、用紙搬送力が安定して確保され、給紙不良が減少する。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、補助ローラの回転周速度がピックアップローラの回転周速度より速いことを特徴とする、給紙装置である。

請求項２の発明では、補助ローラの回転周速度がピックアップローラの回転周速度より速いため、給紙カセット内に積層された用紙の最上用紙に撓みが形成され、空気が用紙間に送り込まれて用紙間の密着力が確実に低減した状態で、給紙動作が始まる。従って、給紙装置の分離部に用紙が束の状態で進入することが確実に抑えられる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、補助ローラが、用紙に接しない位置に退避可能である機構を有していることを特徴とする、給紙装置である。

請求項３の発明では、補助ローラが、用紙に接しない位置に退避可能である機構を有している。従って、例えば、用紙が薄紙のときには用紙搬送力は小さくてもよいため、補助ローラを用紙に接しない位置に退避させてピックアップローラだけで用紙を搬送する。一方、用紙が厚紙のときには大きな用紙搬送力が必要とされるため、補助ローラを用紙に接してピックアップローラと補助ローラとで用紙を搬送する。これにより、用紙の種類に合わせて最適な用紙搬送力で用紙が搬送され、給紙不良などの不具合を防止できる。

また、請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の給紙装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。

請求項４の発明では、ピックアップローラの用紙搬送方向の後方側に補助ローラを設けるだけで、基本となるピックアップローラの押圧力が安定して確保されるため、構成が簡素で、製造コストが安価な小型の給紙装置を備えた画像形成装置が得られる。

本発明によれば、ピックアップローラの用紙搬送方向の後方側に補助ローラを設けることによって、基本となるピックアップローラの押圧力を安定して確保することができる給紙装置や画像形成装置が得られる。さらに、構成が簡素であるので、省スペース化およびコストの削減化が図れる。

本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

（画像形成装置）
図１は本発明に係る給紙装置を備えた画像形成装置１を示す概略構成図である。

感光体ドラム２は駆動手段によって図示矢印の反時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２の外周近傍には、帯電器（図示せず）、現像器４、転写ローラ６、摺擦部材７が設けられている。感光体ドラム２は帯電器にて表面が帯電される。感光体ドラム２の回転方向における帯電器の下流側には、レーザースキャニングユニット（図示せず）が配置されている。レーザースキャニングユニットから放射されたレーザ光は、感光体ドラム２上に照射され、静電潜像が形成される。

レーザースキャニングユニットの下流側には、現像器４が配置されている。現像器４は、ブラックのトナーを感光体ドラム２に付与するためのものである。現像器４に対して、トナーカートリッジ８が配設されている。

現像器４の下流側には、転写ローラ６が配置されている。さらに、転写ローラ６の下流側には、感光体ドラム２に残ったトナーを除去するための摺擦部材７が配置されている。

一方、ピックアップローラ２４はブラックトナー像と同期して給紙カセット１２から被記録材としての用紙Ｐを引き出し、給紙ローラ２０と捌きローラ２２とを介して給紙する。用紙Ｐには感光体ドラム２上に形成されたトナー像が転写され、定着装置１６に搬入される。トナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置１６で定着され、印刷物として機外に排出されて排紙トレイ１８上に積載される。

（第１の給紙装置）
次に、第１の給紙装置について、図２、図３および図４を参照して説明する。図２は給紙装置の概略構成図であり、図３は給紙装置の各ローラの斜視図であり、図４は給紙装置の動作を説明するための概略構成図である。

給紙装置の給紙カセット１２は四辺を壁部で囲まれた箱状であり、その底部に用紙載置板１３が設けられ、給紙カセット１２内には用紙Ｐが収納されている。給紙装置の用紙搬送方向先頭側上方には、給紙ローラ２０とピックアップローラ２４と補助ローラ２６とが設けられている。補助ローラ２６は、ピックアップローラ２４の用紙搬送方向の後方側に設けられている。給紙ローラ２０とピックアップローラ２４と補助ローラ２６とは、画像形成装置本体に搭載のモータにより、用紙搬送方向に回転するように駆動可能となっている。捌きローラ２２はコイルばね（図示せず）の弾性力により給紙ロ−ラ２０と接触しており、給紙ローラ２０との摩擦力が制動手段の制動力よりも大きいため給紙ロ−ラ２０の回転駆動に従動して回転する。

用紙載置板１３の給紙方向の先頭側底部には、用紙Ｐの最上紙をピックアップローラ２４および補助ローラ２６に接触させるために、用紙Ｐとともに、収納用紙Ｐの積載厚さに従って用紙載置板１３を上方に付勢して上下に高さを調節するためのコイルばね１４が設けられている。

給紙ローラ２０とピックアップローラ２４と補助ローラ２６とは、図３に示すように、ギアホルダ３０に収納されているギア２０ａ，２４ａ，２６ａ，３２，３４を介して連結している。すなわち、給紙ローラ２０の回転軸２０ｂの一端に取り付けられたギア２０ａは、ギア３２を介してピックアップローラ２４の回転軸２４ｂの一端に取り付けられたギア２４ａに係止している。このギア２４ａは，ギア３４を介して補助ローラ２６の回転軸２６ｂの一端に取り付けられたギア２６ａに係止している。これにより、給紙ローラ２０の回転駆動力が、ピックアップローラ２４、補助ローラ２６の順に伝達される。

さらに、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２がピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１より速くなるように、ギア２４ａ，２６ａ，３４のギア比などを設定している。また、補助ローラ２６には一方向クラッチが取り付けられている。

次に、図４を参照してこの給紙装置による給紙方法について説明する。

給紙カセット１２を画像形成装置１に装着すると、コイルばね１４の弾性力により用紙載置板１３が上方向に移動し、給紙カセット１２内に積層された用紙Ｐの最上部がピックアップローラ２４および補助ローラ２６に接触する。これにより、ピックアップローラ２４の押圧力に加え、補助ローラ２６の押圧力が加わるため、用紙搬送力を安定して確保することができ、給紙不良を減少させることができる。また、経時変化によってピックアップローラ２４の用紙搬送力が減少したとしても、補助ローラ２６の用紙搬送力が加わるため、用紙搬送力が安定する。

次に、画像形成装置本体が給紙命令を受けると、画像形成装置本体のモータを駆動させ、その駆動力をギア２０ａ，２４ａ，２６ａ，３２，３４等を介して、給紙ローラ２０、ピックアップローラ２４、補助ローラ２６に伝え、各ローラ２０，２４，２６を時計方向に（用紙搬送方向に）回転駆動させる。ここで、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２がピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１より速いため、用紙搬送方向において前側に位置するピックアップローラ２４によって搬送される用紙Ｐの速度は遅く、後側に位置する補助ローラ２６によって搬送される用紙Ｐの速度は速い。このため、給紙カセット１２内に積層された用紙Ｐの最上用紙に撓みが形成され、空気が用紙間に送り込まれ、用紙間の密着力が確実に低減した状態で、給紙動作が始まる。従って、給紙装置の分離部に用紙Ｐが束の状態で進入することが確実に抑えられ、給紙ロ−ラ２０と捌きローラ２２の摩耗を少なくできる。

この後、ピックアップローラ２４および補助ローラ２６の搬送によって用紙Ｐの先端が給紙ローラ２０に到ると、補助ローラ２６の取り付けている一方向クラッチの作用によって補助ローラ２６に伝えられていた駆動力が遮断される。補助ローラ２６の回転はフリーとなり、補助ローラ２６の回転は停止する。補助ローラ２６は、ピックアップローラ２４が用紙Ｐの先頭部分を搬送して用紙Ｐの撓みがなくなるまで停止し、用紙Ｐの撓みがなくなると、用紙Ｐの搬送に追随して回転する。このとき、補助ローラ２６の追随性を確実にするため、ピックアップローラ２４は、補助ローラ２６と比較して相対的に摩擦力の大きい部材で形成することが好ましい。

こうして、ピックアップローラ２４の用紙搬送方向の後方側に補助ローラ２６を設けるだけで、用紙搬送力を安定して確保することができ、積載した用紙Ｐを確実に捌いて１枚ずつ搬送することが可能で、かつ、構成が簡素で、製造コストが安価な小型の給紙装置を備えた画像形成装置１が得られる。

（第２の給紙装置）
次に、第２の給紙装置について、図５および図６を参照して説明する。図５は給紙装置の概略構成図であり、図６は給紙装置の動作を説明するための概略構成図である。なお、前記第１の給紙装置と同一の部品および部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第２の給紙装置は、補助ローラ２６が用紙Ｐに接しない位置に退避可能であることを特徴としている。すなわち、ピックアップローラ２４と補助ローラ２６がＬ型クランプ４１を介して繋がっており、Ｌ型クランプ４１の一端はソレノイド４０の駆動軸４０ａに繋がっている。さらに、給紙ローラ２０とピックアップローラ２４と補助ローラ２６とは、前記第１の給紙装置と同様に、ギア２０ａ，２４ａ，２６ａ，３２，３４を介して連結している。このとき、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２は、通常、ピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１と等しくなるように設定する。

そして、例えば用紙Ｐが薄紙のときには、用紙搬送力は小さくてもよいため、図５に示すように、ソレノイド４０をＯＮ状態にして駆動軸４０ａを引き込む。これにより、Ｌ型クランプ４１の先端に設けられている補助ローラ２６は用紙Ｐに接しない位置に退避し、ピックアップローラ２４の押圧力だけで用紙Ｐを搬送する。一方、用紙Ｐが厚紙のときには、大きな用紙搬送力が必要とされるため、図６に示すように、ソレノイド４０をＯＦＦ状態にして駆動軸４０ａを元の位置に引き出す。これにより、Ｌ型クランプ４１の先端に設けられている補助ローラ２は用紙Ｐに接し、ピックアップローラ２４と補助ローラ２６の押圧力で用紙Ｐを搬送する。このように、用紙Ｐの種類に合わせて最適な用紙搬送力で用紙Ｐを搬送することができるので、給紙不良などの不具合を防止できる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。例えば、前記第１の給紙装置において、用紙Ｐの撓みを形成する際、ピックアップローラ２４の駆動回転を停止して補助ローラ２６のみを駆動回転させることによって、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２がピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１より速くなる状態をつくってもよい。

また、前記第２の給紙装置において、補助ローラ２６の回転周速度Ｖ２がピックアップローラ２４の回転周速度Ｖ１より速くなる構成とし、前記第１の給紙装置と同様の作用効果を併せ持つ装置であってもよい。

本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明に係る第１の給紙装置を示す概略構成図ある。 図２に示した給紙装置の各ローラの斜視図である。 図２に示した給紙装置の動作を説明するための概略構成図である。 本発明に係る第２の給紙装置を示す概略構成図ある。 図５に示した給紙装置の動作を説明するための概略構成図である。 従来の給紙装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１２ 給紙カセット
２０ 給紙ローラ
２２ 捌きローラ
２４ ピックアップローラ
２６ 補助ローラ
４０ ソレノイド
４１ Ｌ型クランプ

Claims (4)

1. 給紙カセット内に積層された用紙から最上用紙のみを分離し、用紙搬送方向に搬送する給紙装置であって、
   用紙分離部に導くためのピックアップローラと、
   用紙を分離するための給紙ローラおよび捌きローラと、
   前記ピックアップローラの用紙搬送方向の後方側に設け、用紙搬送方向に回転可能である補助ローラと、
   を備えたことを特徴とする、給紙装置。
2. 前記補助ローラの回転周速度が前記ピックアップローラの回転周速度より速いことを特徴とする、請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記補助ローラが、用紙に接しない位置に退避可能である機構を有していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の給紙装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の給紙装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。