JP2010013208A - 給紙装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚みが不均一な角底封筒等の記録媒体を不給紙や斜め送り、耳折れ、用紙詰まりといった不具合を発生させることなく安定して給紙することができる給紙装置を提供する。
【解決手段】記録媒体Ｐを積載して給紙位置まで上昇させる底板４１と、給紙位置に上昇した記録媒体を最上部から給紙する給送手段２４と、を備えた給紙装置であって、底板上面であって少なくとも給送手段が占める幅方向範囲内に、高さが不均一な曲面を有した補助部材５０を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、封筒などのように全面に亘って厚みが均一でなく、厚みに偏差を持つ記録媒体を安定して給紙することができる構成を備えた給紙装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機、インクジェットプリンタ等の画像形成装置においては、給紙トレイ上に積載された記録媒体束から一枚ずつ給紙してする構成を有しているが、機構多様な用途に用いるために、サイズ、厚み、材質等の異なる種々の記録媒体に対応させることが求められている。例えば、封筒は一枚、或いは複数枚のシート片を折り曲げたり接着することにより袋状に形成されているため、厚みが均一でなく、均一厚みのシート状記録媒体を搬送する機構を備えた給紙装置によって安定して給紙することが困難である。
即ち、均一厚みの記録媒体を給紙するために設計された給紙装置においては、封筒を給送するときに、部分的な厚みの違いにより、不給紙や斜め送り、耳折れ、さらには紙詰まりなどが発生する場合があった。
このような不具合を解決する手段が、特許文献１、２、３により夫々提案されている。特許文献１には給送軸を紙面傾きに平行にならわせる構成が開示され、特許文献２には複数のローラで給送を行い、その駆動力の伝達手段を複数のローラの間に設置する構成が開示され、特許文献３には底板に、上面に平面を持つ突起状のアタッチメントを設置する構成が開示されている。
しかし、最近では多様なサイズや構造を備えた封筒を画像形成装置の給紙装置で取り扱うことが要求されており、そのための提案も種々なされてはいるが、容量が大きくしかも両側面や底面に折り畳み用のマチが形成された角底封筒を安定して給紙できる給紙装置はこれまで提案されていない。
即ち、近年特に、大容量の封筒を取り扱う業種、例えば薬袋を取り扱う調剤業務では、封筒の両側面や底部に谷折り状のマチを形成することで、展開時の外形サイズを大きくせずに大きな容量が得られる、というメリットを活かしたマチ付き封筒が好まれる場合が多い。マチ付き封筒には、封筒の両側面にマチを形成したものと、両側面及び底面にマチを形成した角底封筒と呼ばれるものがある。

図９（ａ）及び（ｂ）は角底封筒の構造を示す斜視図、及び正面図である。この角底封筒１００は、折り返し部１０１にて底マチ部１０２を畳み込んだ構造になっている。このような構造であるため、角底封筒を折り畳んだ状態では、厚さが均一にはならず、箇所に応じて重なる記録媒体の枚数が異なる。（ｂ）中の数字は、箇所毎のシート片の重なり枚数の例を示ししている。この例では、最厚部では１２枚のシートが重なり、最薄部では２枚が重なっている。このように最厚部は最薄部に対して実に６倍の厚みを持つこととなる。このような角底封筒を記録媒体として画像形成装置の給紙装置で給送する場合、特許文献１、２、３に示された従来技術では十分な搬送品質を得ることが難しかった。
次に、図１０（ａ）及び（ｂ）は画像形成装置に装備される一般的な給紙装置を示す。この給紙装置１１０は、給紙トレイ１１１と、給送ローラ（給送手段）１１５と、から概略構成されている。給紙トレイ１１１は、ケーシング１１２の内部に底板１１３を昇降自在に支持した構成を備えている。底板１１３は、記録媒体を積載して給紙位置まで上昇させる手段であり、給送ローラ１１５は給紙位置に上昇した記録媒体を最上部から一枚ずつ画像形成部に向けて給紙する手段である。
（ｂ）は底板１１３上に記録媒体Ｐを積載した状態を示している。外部に設けられた駆動手段によって、底板１１３は一辺を回動中心として上方に回動しながら記録媒体を持ち上げる。
図１１（ａ）は記録媒体としての角底封筒（束）１００を複数枚積載した状態を示し、（ｂ）は底板下降時の正面図、（ｃ）は底板上昇時の正面図である。図１１（ａ）に示すように、角底封筒１００を積載した場合には、厚みの不均一さが累積した状態になる。底板１１３は、回動中心１１３ａを中心として回動し、角底封筒１００を上方に持ち上げ、角底封筒が一定の高さになると、回動が停止する。このときの高さを検知する方法として、検知手段を別途設ける方法や、搬送手段１０３に記録媒体の高さを検知する機構を設ける方法が知られている。
このときの状態を、正面側から更に詳細に示したのが図１１（ｄ）である。
角底封筒１００は、図１１（ｄ）に示すように幅方向中央付近のシート片の重なり枚数が少ないため、周辺部よりも密度が疎になる。このため、角底封筒の中央部が給送ローラ１１５に接触し、それ以上底板１１３が持ち上がると、徐々に図１１（ｄ）のように給送ローラ１１５が角底封筒１００にめり込んだ状態になる。しかし、まだ圧力が不足する場合が多く、この状態で給送ローラ１１５が外部からの第２の駆動手段によって回転すると、給送ローラ１１５と角底封筒１００との間に摩擦力が不足し、給送ができない現象や、不均一に摩擦力が発生することよる斜め送り、また角底封筒１００の搬送方向先端付近の両側面付近が外部の部材に接触することによる耳折れや用紙詰まりなどが発生することがあった。
実用新案登録第２５６０４８１号 特開２００２−２８４３７６公報 特開２００４−２６９０７０公報

本発明は、厚みが不均一な角底封筒等の記録媒体を不給紙や斜め送り、耳折れ、用紙詰まりといった不具合を発生させることなく安定して給紙することができる給紙装置、及びこのような給紙装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、記録媒体を積載して給紙位置まで上昇させる底板と、前記給紙位置に上昇した前記記録媒体を最上部から給紙する給送手段と、を備えた給紙装置であって、前記底板上面であって少なくとも前記給送手段が占める幅方向範囲内に、高さが不均一な曲面を有した補助部材を配置したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記補助部材は、弾性変形可能な可撓性補助部材であり、該可撓性補助部材の対向する２つの端縁を前記底板に設けた係止部により係止することにより該可撓性補助部材の中間部を上方に膨出させるように構成したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記補助部材は、弾性変形可能な可撓性補助部材であり、前記底板は、該可撓性補助部材の一端縁を上下方向へ回動可能に軸支する軸支部と、該可撓性補助部材の他端縁を係止する係止部と、を備え、前記可撓性補助部材の他端縁を前記係止部により係止することにより該可撓性補助部材の中間部を上方に膨出させるように構成したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項において、前記係止部は、前記底板に形成した溝、貫通穴、或いは突起であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項において、前記係止部には、該係止部により前記可撓性補助部材を係止することにより形成される膨出部の形状に適した記録媒体のサイズまたは種類を示すマーキングを設けたことを特徴とする。
請求項６の発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の給紙装置を備えたことを特徴とする。

本発明は、記録媒体を積載して給紙位置まで上昇させる底板と、前記給紙位置に上昇した前記記録媒体を最上部から給紙する給送手段と、を備えた給紙装置であって、前記底板上面であって少なくとも前記給送手段が占める幅方向範囲内に、高さが不均一な曲面を有した補助部材を配置したので、厚みが不均一な角底封筒等の記録媒体を不給紙や斜め送り、耳折れ、用紙詰まりといった不具合を発生させることなく安定して給紙することができるようになる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム型直接転写方式のカラープリンタの概略構成を示す図である。
このカラープリンタ１は、電子写真式の画像形成部２と、書込光学系３と、中間転写部４と、給紙部５と、排紙部６と、から概略構成されている。給紙部５は、１つの手差し給紙トレイ２０と、２つの給紙カセット２１、２２からなる３つの給紙トレイを有しており、手差し給紙トレイ２０より給紙されたシート状記録媒体（記録シート）は給紙手段（手差し給紙部）２３により最上のものから順に１枚ずつ分離され、搬送ローラ対２５を介してレジストローラ対８へ向けて搬送される。給紙カセット２１又は２２から給紙された記録シートＰは、給送ローラ（給送手段）２４により最上のものから順に１枚ずつ分離され、搬送ローラ対２５を介してレジストローラ対８へ向けて搬送される。給紙カセット２１、２２、給送ローラ２４は、給紙装置を構成している。
給紙された記録媒体Ｐは、レジストローラ対８で一旦停止され、スキューを修正された後、後述する最上流に位置する像担持体としての感光体ドラム３１Ｍ上に形成された画像の先端と記録媒体Ｐの搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで、図示しないレジストクラッチのオン制御によるレジストローラ対８の回転動作により転写体としての転写ベルト３０へ向けて搬送される。

記録媒体Ｐは、転写ベルト３０とこれに当接した図示しない紙吸着ローラとで構成される紙吸着ニップを通過する際、紙吸着ローラに印加されるバイアスにより転写ベルト３０に静電力で吸着され、所定のプロセス線速にて搬送される。
書込み光学系３は、各色用の感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂｋ上に静電潜像を形成する手段である。
転写ベルト３０を挟んで各色の像担持体としての感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂｋに対応した位置に配置された転写バイアス印加部材としての転写ローラ３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂｋに、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることにより、転写ベルト３０に吸着された記録媒体Ｐには各感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂｋに作像された各色のトナー像がマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の順で転写される。
各色の転写工程を経た記録媒体Ｐは、下流側の駆動ローラ３３の部位で転写ベルト３０から曲率分離され、定着装置３５へ搬送される。定着装置３５における定着ニップを通過することにより、トナー像が熱と圧力により記録媒体Ｐに定着される。定着がなされた記録媒体Ｐは、片面印刷モードの場合には、装置本体上面に形成された排紙トレイ３６へと排出される。

本発明に係る給紙装置の特徴的な構成は、図２に示すように、記録媒体Ｐを積載して給紙位置まで上昇させる底板４１と、給紙位置に上昇した記録媒体を最上部から給紙する給送ローラ（給送手段）２４と、を備え、底板４１の上面であって少なくとも給送ローラ２４が占める幅方向範囲Ｗ内に、高さが不均一な曲面を有した補助部材５０を配置した構成にある。上面が開放した箱形の給紙カセット２１、２２の底面には底板４１が一端縁４１ａ側を軸部として上下動可能に支持されており、底板４１の給紙方向先導側には給送ローラ２４が配置されている。符号４２はサイドフェンス、４３はバックフェンスである。
補助部材５０は、その底面が底板４１の上面に密着するように取り付けられる一方で、その上面は高さの不均一な曲面となっている。補助部材５０の幅方向（給紙方向と直交する方向）の寸法は、少なくとも給送ローラ２４の幅寸法Ｗと同等か、それ以上であることが好ましい。

底板４１と補助部材５０の相対位置関係は、図３（ａ）の正面縦断面図、及び（ｂ）の側部断面図に夫々示すように、底板４１に開けられた穴（或いは、溝）４１ｂ内に補助部材５０の底面に設けられた突起５１が嵌合することによって決まる。補助部材５０の上面は、図示するような曲面で構成されている。これにより、図９に示した如き角底封筒１００を複数枚積層状態で底板４１上に積載した際に、角底封筒束の薄肉部が補助部材５０の凸面（高所５０ａ）と対応し、角底封筒束の厚肉部が補助部材５０の凹所（低所５０ｂ）と対応する。このため、底板４１が給紙位置まで上昇した際に、角底封筒束の最上面を略平面とすることができる。
換言すれば、角底封筒束の幅方向中心部を補助部材５０の幅方向中心部と一致させた状態で、底板４１上に角底封筒束を載置した時に、角底封筒束の幅方向中央部（給送ローラ２４の幅と対応する範囲）の上面が給紙方向に向かって平坦化するように、補助部材５０の上面の形状を設定する。
角底封筒のように厚みが異なる記録媒体を給紙しない場合には、係止部４１ｃから可撓性補助部材５５を外せば、通常の記録媒体の給紙用に使用することができる。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る給紙装置の構成を示す斜視図、及び側部縦断面図である。
本実施形態に係る補助部材５０は、弾性変形可能なシート材（薄板）としての可撓性補助部材５５であり、可撓性補助部材５５の対向する２つの端縁５５ａを底板４１に設けた係止部４１ｃにより係止することにより可撓性補助部材の中間部を上方に膨出させるように構成したものである。
本例における可撓性補助部材５５の展開形状は、例えば図５（ａ）に示した如き扇形、或いは（ｂ）に示した如き矩形のシート材であり、樹脂、或いは金属等の弾性（可撓性）を有した材料から構成されている。
係止部４１ｃは、底板４１の適所に設けたスリット状の溝、或いは貫通穴であり、本例では複数対ずつ設けることにより、使用する係止部４１ｃを選択することにより係止される可撓性補助部材５５の上方への膨出（湾曲）形状、膨出高さを任意に調整できるように構成している。
係止部４１ｃの形成位置は、底板４１の給紙方向先導側中央部と、給紙方向後方側の中央部であり、各係止溝４１ｃは給紙方向と平行に延びている。係止部４１ｃの形成位置は、何れか一方のみであってもよい。
底板上にセットする角底封筒束の厚みの偏在に対応させて各可動製補助部材５５の突出高さを異ならせることにより、角底封筒束をセットした底板４１を上昇させた際に、角底封筒束の中央部上面を給紙方向へ向けてフラット化することが可能となる。
角底封筒のように厚みが異なる記録媒体を給紙しない場合には、係止部４１ｃから可撓性補助部材５５を外せば、通常の記録媒体の給紙用に使用することができる。

次に、図６は本発明の第３の実施形態に係る給紙装置の構成を示す斜視図である。
この給紙装置は、図４の実施形態と同様の方向へ延びる係止部（第１係止部）４１ｃにより係止される給紙方向前方側の可撓性補助部材（第１可撓性補助部材）５５Ａの他に、給紙方向後方側に配置した他の係止部（第２係止部）４１ｄ、及び他の可撓性補助部材（第２可撓性補助部材）５５Ｂを備えている。
第２可撓性補助部材５５Ｂは、一端縁５５Ｂａを底板によって上下方向へ回動自在に軸支される一方で、他端は自由端となっている。第２係止部４１ｄは第２可撓性補助部材５５Ｂの自由端を係止する手段である。第２係止部４１ｄは、第１係止部４１ｃと直交する方向（幅方向）へ延びるスリット状の溝、或いは貫通穴である。
第２係止部４１ｄを複数本平行に配置し、第２可撓性補助部材５５Ｂの自由端を任意の第２係止部４１ｄにより係止することにより、第２可撓性補助部材５５Ｂの中央部を任意の高さだけ上方に膨出させることができる。
なお、本例では第１可撓性補助部材５５Ａと第２可撓性補助部材５５Ｂとは、直交した方向に延びているが、同じ方向へ延びるようにしてもよい。
第２係止部４１ｄは、第２可撓性補助部材５５Ｂの肉厚以上の厚さを持つ凹所４１ｄ｀内に配置されており、第２可撓性補助部材５５Ｂの自由端を第２係止部４１ｄに係止しない場合には該自由端側を平坦に延ばして凹所４１ｄ｀内に収納することができる。

本例では、第２可撓性補助部材５５Ｂを一端縁５５Ｂａを中心に回動させ、自由端を係止部４１ｄに係止させることにより、第１可撓性補助部材５５Ａとの協働により、角底封筒などのように厚さにばらつきがある記録媒体をセットして給紙する際に、記録媒体上面をフラット化させることができるので、安定した給紙が可能となる。
可撓性補助部材５５の強度については、給紙トレイの上方に上限検知センサが設けられる場合がほとんどであり、底板４１の上昇動作は、そのセンサの出力に基づいて停止する。このため、可撓性補助部材が強度不足で機能しなくなることは、ある程度の弾性力をもった材質を選定すれば十分に防止できる。
なお、上記各実施形態では、係止部として溝、または貫通穴を例示したが、可撓性補助部材の端縁を係止できる係止部であれば、その構造はどのようなものであってもよい。例えば、突起であってもよい。

次に、図７は本発明の給紙装置の変形例であり、係止部４１ｃ（係止部４１ｄ）に対応する底板面に、係止部により可撓性補助部材５５を係止することにより形成される膨出部の形状に適した記録媒体のサイズまたは種類を示すマーキング６０を設けたものである。
これによれば、サイズを示すマーキング６０を刻印することによって、ユーザーが記録媒体のサイズを使い分けるときに、一目でどこに補助部材を設置する必要があるのかがわかり、操作性の良い給紙装置を提供することが可能となる。
以上のように本発明によれば、角底封筒のように厚みが不均一な記録媒体をセットして給紙する際に、補助部材を用いて記録媒体最上面を略平面化することができるので、通常の厚みの偏差のない記録媒体と同様に、不給紙や斜め送り、耳折れ、用紙詰まりといった不具合を発生させることなく、安定した搬送品質を得ることができる。
補助部材として可撓性補助部材を用いることにより、角底封筒などを記録媒体として用いる場合に、最上面を略平面化することができ、通常の厚みの偏差のない記録媒体と同様に、不給紙や斜め送り、耳折れ、用紙詰まりといった不具合を発生させることなく、安定した搬送品質を得ることができる。また、角底封筒の製作に用いる用紙の厚さに応じて、可撓性補助部材の形状やひっかけ位置を変更することで、最適な搬送品質の得られる給紙装置にすることが可能である。
また、第２可撓性補助部材は、必要なとき以外は底板に設けた凹所内に収納可能とすることで、良好な操作性を提供することが可能である。

次に、本発明と特許文献３（特開２００４−２６９０７０公報）との違いは次の通りである。
まず、特許文献３は、記録媒体の給紙方向と直交する方向の用紙厚みの不均一さを課題として考えられたものである。そのことは、封筒を横置きした場合しか実施例が挙げられていないことから明らかである。
また、実質給紙コロの真下のみを底上げしているのみであり、平面形状のアタッチメントを設けて給紙コロへの当接部を持ち上げているのみです。この技術では、用紙後端が低くなるため、相対的に先端方向は持ち上がってしまい、不送りやスキューなどの不具合が発生する。
これに対して本発明においては、給紙方向とその直交方向の両方の厚み不均一さを課題としてとらえ、記録媒体の送り方向の後端付近まで高さを均一にすることを特徴としています。この方法によって、主に底部にマチを持つ大容量の封筒への対応を可能にしている。

次に、特許文献４（特開平１０−３５９０１号公報）は、用紙の後部を回動する平面で持ち上げる技術に関し、本発明で対象としている両側面にマチ部があり、さらに角底である封筒とは、給紙対象が異なる。特許文献４においては、封筒の横方向の厚みの偏差が考慮されていない。従って、封筒の後部を平らな斜面で持ち上げるため、両端は必要以上に持ち上がり、給紙トレイの上部の構造体などに擦れ、スキューや不快な異音が発生したり、用紙にダメージが発生する場合がありまる。それに対し、本発明では、図１０（ａ）（ｂ）の積載状態説明図に示すように角底のある横マチ封筒の積載上面を均一な面にすることが可能である。
特開平１０−３５９０１号公報

本実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム型直接転写方式のカラープリンタの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る給紙装置の斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は図２の給紙装置の構成を示す正面縦断面図、及び側部縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る給紙装置の構成を示す斜視図、及び側部縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は可撓性補助部材の構成例の説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る給紙装置の構成を示す斜視図である。 本発明の給紙装置の変形例の構成説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は角底封筒束を積載した状態を示す説明図である。 （ａ）は角底封筒の構成説明図であり、（ｂ）はその正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は従来の給紙装置の構成を示す斜視図、及び記録媒体をセットした状態の説明図である。 （ａ）乃至（ｄ）は記録媒体としての角底封筒（束）１００を複数枚積載した状態を示す従来構成図、（ｂ）は底板下降時の正面図、（ｃ）は底板上昇時の正面図、（ｄ）は給紙時の状態を示す側面図である。

符号の説明

１…カラープリンタ、２…画像形成部、３…書込光学系、４…中間転写部、５…給紙部、６…排紙部、８…レジストローラ対、２０…給紙トレイ、２１、２２…給紙カセット、２４…給送ローラ、２５…搬送ローラ対、３０…転写ベルト、３１Ｍ…各感光体ドラム、３１Ｍ…感光体ドラム、３２Ｍ…転写ローラ、３３…駆動ローラ、３５…定着装置、３６…排紙トレイ、４１…底板、４１ａ…一端縁、４１ｃ…係止部、４１ｄ…係止部、４１ｄ｀…凹所、５０…補助部材、５０ａ…高所、５０ｂ…低所、５１…突起、５５…可撓性補助部材、５５Ａ…可撓性補助部材、５５Ｂ…可撓性補助部材、５５Ｂａ…一端縁、５５ａ…端縁、６０…マーキング

Claims (6)

1. 記録媒体を積載して給紙位置まで上昇させる底板と、前記給紙位置に上昇した前記記録媒体を最上部から給紙する給送手段と、を備えた給紙装置であって、
   前記底板上面であって少なくとも前記給送手段が占める幅方向範囲内に、高さが不均一な曲面を有した補助部材を配置したことを特徴とする給紙装置。
2. 前記補助部材は、弾性変形可能な可撓性補助部材であり、該可撓性補助部材の対向する２つの端縁を前記底板に設けた係止部により係止することにより該可撓性補助部材の中間部を上方に膨出させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記補助部材は、弾性変形可能な可撓性補助部材であり、
   前記底板は、該可撓性補助部材の一端縁を上下方向へ回動可能に軸支する軸支部と、該可撓性補助部材の他端縁を係止する係止部と、を備え、
   前記可撓性補助部材の他端縁を前記係止部により係止することにより該可撓性補助部材の中間部を上方に膨出させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 前記係止部は、前記底板に形成した溝、貫通穴、或いは突起であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の給紙装置。
5. 前記係止部には、該係止部により前記可撓性補助部材を係止することにより形成される膨出部の形状に適した記録媒体のサイズまたは種類を示すマーキングを設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の給紙装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項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。

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