JP2010241560A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ターンガイドで紙を１８０°反転させる形式の給紙装置において、カセットの給紙高さがターンガイドの下端に形成されたガイド面高さよりも上に配設されている為、給紙搬送される紙の後端がその部分を通過する際にターンガイドのガイド面に強く当たり紙のはじける様な異音（紙の後端ハネ音）を発生するという課題を有していた。
【解決手段】 そこで、上記課題を解決するために、駆動ローラの一部に駆動ローラの動力を利用した圧縮空気発生機構部を設け、駆動ローラの回転に伴って発生する空気を紙が強く当たるガイド面へ導き、それによるダンピング作用を利用してガイド面激突時の紙の衝撃力を緩和させ騒音を低減させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に使用する給紙装置に関するものである。

近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、機器全体の省スペース化、パーソナル化の要請に伴い、益々小型化されている。しかし、画像の形成される用紙の大きさは変更がない上に給紙カセットの装置本体からの突出量を出来るだけ小さくするために、給紙装置は給紙の際に１８０°反転させて搬送しなければならなかった。図１０は従来の給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。同図において画像形成装置は感光ドラム１の周囲に配設され感光ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電器２、均一に帯電された感光体上に記録情報を露光する露光部３、露光工程により前記感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器４、感光体表面に形成されたトナー画像と同期をとって転写紙５を１枚ずつ給送する給紙装置Ａ、給紙搬送された転写紙５の表面にトナー画像を転写する転写器６、転写紙５上に転写されなかった未転写トナーを清掃するクリーナ７と画像の転写された用紙を加熱・加圧定着する定着器８等から構成されている。

図１１は給紙装置Ａを示す要部構成図である。同図において給紙装置Ａはカセット９内に多数枚積載され、下から圧縮ばね１０で底板１１を介して押圧された転写紙５の最上位を間欠回転により搬送する給紙ローラ１２と該給紙ローラ及びカセット９の前端に設けられた分離爪１３で分離搬送された用紙を反転させる、凹状に湾曲した用紙案内面を備えた複数のリブを有するターンガイド１４、装置の図示しないメインモータの回転中は常時回転しているスリップローラ１５、スリップローラに従動回転するコロ１６、用紙の搬送路中に設けられたレジストローラ１７、転写紙５を転写部へ案内する上下一対の案内板１８，１９等から構成されている。

上記問題点を解決するために、不連続のガイド面に弾性体を貼り付けて衝撃力を緩和する技術（特許文献１）や、空気によるクッション作用により衝撃を広く分散して紙の後端ハネ音を低減する技術（特許文献２）も知られている。

特開２００３−２１２３７６号公報 特開平１０−３５９４６号公報

上記従来例のように、ターンガイド１４で転写紙を１８０°反転させる形式の給紙装置においては、カセット９の給紙高さＨがターンガイド１４の下端に形成されたリブ１４ａの高さよりも上に配設されている為、給紙搬送される転写紙５の後端がその部分を通過する際にターンガイド１４のリブ１４ａに強く当たり紙のはじける様な異音（紙の後端ハネ音）を発生するという課題を有していた。つまり図１１に実線で示す転写紙５が矢印Ｘ方向に強くはじかれ一点鎖線で示す位置へ移動するためである。この現象は特に厚紙の場合に著しいものであった。またカセット９から給送された転写紙５の後端がカセット９から離れ、ターンガイド１４に移る際、撓められていた用紙後端が急激に開放され、この開放時の衝撃で用紙曲がりや転写ぶれ等が生ずるという課題が存在した。

また、上記課題を解決する技術として前述した特許文献も有するが、弾性体で衝撃力を緩和させる技術では環境（温度及び湿度）による影響を受けるために、使用条件や常時通電状態で弾性体が柔軟になり衝撃力を緩和させる効果が少なくなるという問題を有していた。更に、紙の搬送ガイド面にくぼみをつけて空気抵抗によるダンピング効果を狙う技術では、受動的な方法でもあり効果が少なく紙種（紙の剛性）による影響も受けやすいという課題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑み用紙反転部における騒音の発生を防止するとともに円滑な搬送を行うことのできる給紙装置を提供することを目的とする。

紙を搬送する為の複数の搬送ローラ対と複数のガイド及び前記搬送ローラ間の前記ガイド下方に配置された圧縮空気発生機構部から構成され、前記圧縮空気発生機構部は前記搬送ローラ対の少なくとも一方のローラ同軸上に複数の翼を有する回転子を有し、前記搬送ローラの回転に応じて前記回転子により静圧を発生させて、紙搬送時にガイド面にあたる衝撃力を緩和させて紙の騒音を低減させようと試みるものである。また、前記回転子を駆動ローラと同軸上に形成することにより搬送速度に応じて空気の流量を変化させ、搬送速度に応じてのダンピング効果を変化させて紙の騒音を低減させようとするものである。

更には、圧縮空気発生機構部の空気吸引部を下流側駆動ローラ対のニップ部近傍に配置させることで、紙を吸引し紙搬送不良を低減させるものである。

紙を搬送する為の複数の搬送ローラ対と複数のガイド及び前記搬送ローラ間の前記ガイド下方に配置された圧縮空気発生機構部から構成され、前記圧縮空気発生機構部は前記搬送ローラ対の少なくとも一方のローラ同軸上に複数の翼を有する回転子を有し、前記搬送ローラの回転に応じて前記回転子により静圧を発生させて、紙搬送時にガイド面にあたる衝撃力を緩和させて紙の騒音を低減させることができる。また、前記回転子は駆動ローラと同軸上に形成されているために搬送速度に応じて回転数が可変して空気の流量を適宜変化させることができる。これにより、広範囲の搬送速度に対応した紙騒音の低減が可能になる。

更には、圧縮空気発生機構部の空気吸引部を下流側駆動ローラ対近傍に配置させることで、紙搬送不良を低減させることができる。

本発明を適用した給紙機構の斜視図（第１実施例）。 本発明を適用した給紙機構の斜視図（裏面）。 本発明を適用した給紙機構の側面図。 回転数と空気流量の関係のグラフ。 圧縮空気発生機構部の外観図。 紙搬送状態の模式図。 開放孔の第２実施例。 本発明を適用した給紙機構の斜視図（第２実施例）。 本発明を適用した給紙機構の側面図。 従来の給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図。 給紙装置Ａを示す要部構成図。

（実施例１）
本発明を適用した歯車伝達機構を図面に従って説明する。

図１は本発明を適用した第１実施例の給紙装置の斜視図であり、１０１は紙給紙経路の上流側に配置された上流側駆動ローラ、１０２は上流側駆動ローラ１０１に接し紙を挟時して搬送させる上流側従動ローラである。１０３は紙給紙経路の下流側に配置された下流側駆動ローラで中央部には圧縮空気発生機構部１０４を備えており、１０５は下流側駆動ローラ１０３に圧接し紙を挟持して搬送させる下流側従動ローラである。ここで、上流側駆動ローラ１０１及び下流側駆動ローラ１０３は不図示の駆動部に連結され、給紙持に回転駆動されて紙が図中Ｒ方向に搬送される。

１０６〜１０８は紙の搬送経路を構成する紙ガイドであり、その内１０８は紙が下流側駆動ローラ１０３及び下流側従動ローラ１０５により挟持される際に紙の先端部の曲がりを矯正して給紙不良を低減させる上ガイドである。

図２は第１実施例の給紙装置の裏面からの斜視図である。図２においては、説明しやすくする為に下流側駆動ローラ１０３及び圧縮空気発生機構部１０４は略中央部で切断したものを図示している。

圧縮空気発生機構部１０４は回転子１０４（ａ）とダクト壁１０４（ｂ）及び不図示のダクトカバー１０４（ｄ）から構成されている。回転子１０４（ａ）は下流側駆動ローラ１０３の略中央部で下流側駆動ローラ１０３と一体的に連結されて、その外周部に複数の翼を有した構成で、下流側駆動ローラ１０３の回転に伴い図中矢印の方向に回転子１０４（ａ）が回転すると、その回転に伴い空気の流れを発生する仕組みになっている。また、回転子１０４（ａ）の外周部にはダクト壁１０４（ｂ）が不図示の保持部材に固定されており、回転子１０４（ａ）の回転により発生する空気の流れを整流するものである。また、ダクト壁１０４（ｂ）は回転子１０４（ａ）を囲む様に構成され、一端は空気を排出する為の射出口１０４（ｃ）を有している。

その射出口１０４（ｃ）は紙ガイド１０７の裏面と当接しており、当接する紙ガイド１０７の一部には射出孔１０７（ａ）を有している。また、紙ガイド１０７に設けられた射出孔１０７（ａ）は紙の搬送時に紙の後端部が上流側駆動ローラ対１０１，１０２から抜けて紙ガイド１０７に激突する位置近傍に設けられている。

図３は第１実施例の側面図であり、１０９は白黒やカラーの普通紙を代表とする紙であり、上流側駆動ローラ対１０１，１０２の図中矢印方向の回転駆動に伴い紙１０９が図中矢印方向Ｚへ移動する。同時に紙給紙経路上の下流側に配置された下流側駆動ローラ対１０３，１０５が図中矢印方向に回転するが、下流側ローラ１０３に連結された回転子１０４（ａ）も回転して空気の流れが発生する。空気の流れとしては図中紙面表側（Ｐ１方向）より空気を取り入れてダクト壁１０４（ｂ）内部をＰ２方向へ流れ、射出口１０４（ｃ）から空気をＰ３方向へ排出する。

更に、紙ガイド１０７には射出孔１０７（ａ）が設けられているために、射出口１０４（ｃ）から排出される空気は射出孔１０７（ａ）を通り、紙ガイド１０７の表側に排出される。

つまり、この様に下流側駆動ローラ対１０３，１０５が回転している時には、その回転に伴って圧縮空気が発生し紙ガイド１０７の表面から排出されている状態になっている。

この圧縮空気を発生させる事により、紙１０９が紙ガイド１０７に激突する際の衝撃力を緩和させて紙の後端ハネ音を低減することができる。

また、一般的に紙の給紙速度が速いとガイド面への激突時の衝撃力も大きくなり、より大きな騒音となるが、本構成では搬送速度に比例して回転子１０４（ａ）の回転数も上がるために、発生する空気流量も比例して大きくなり、搬送速度に対応した空気流量を排出することができる。

図４は回転子１０４（ａ）の回転数Ｎと発生する空気流量Ｑとのグラフであり、回転数Ｎと空気流量Ｑは理論上で比例関係にあることが知られている。

図５は下流側駆動ローラ１０３に連結された圧縮空気発生機構部１０４の概観図であり、ダクトカバー１０４（ｄ）の中央部には軸のスラスト方向から空気を取り入れる吸引孔１０４（ｅ）が設けられている。回転子１０４（ａ）の回転時に、この吸引孔１０４（ｅ）から空気を取り入れるためのものである。

図６は紙ガイド１０７と紙１０９を紙の搬送面方向から見た模式図であり、紙ガイド１０７の一部には前述した射出孔１０７（ａ）が形成されている。

図７は紙ガイド１０７に設けられた射出孔の別の実施例であり、図示の如く紙の幅方向で複数箇所設け（１０７（ｂ）及び１０７（ｃ））、更に孔の直径を変化させることにより、空気の流量を変化させて、幅方向でダンピング効果を変えている。これは、紙がガイド面に激突する時間をずらすことで、更に騒音を低減させようとするものである。

尚、この構成では射出孔が複数存在するためにダクト壁１０４（ｂ）及びダクトカバー１０４（ｅ）の形状を変更して、空気の流路を分岐して各射出孔へ空気を導く構成が必要になってくる。また、各射出孔に対応して、複数の回転子１０４（ａ）を設ける構成でも良い。

また、本発明では紙の後端ハネ時の騒音低減を目的として説明してきたが、紙１０９の先端部が紙ガイド１０７にあたる給紙開始直後の場合でも、圧縮空気を送りこんでいるので紙先端部が変形して曲率をもつので見かけ上の剛性が低下し、打突時の騒音も低減することができる。

（実施例２）
次に本発明の第２実施例を図８以降に示す。

第２実施例は第１実施例の圧縮空気発生機構部及び紙ガイドの一部が異なるのみであり、その他の基本的な機構は同一である。

図８は下流側駆動ローラ１０３に連結された圧縮空気発生機構部の概観を示す斜視図であり、１０３は前述した下流側駆動ローラ、１１０は圧縮空気発生機構部である。圧縮空気発生機構部１１０には内部に前述したのと同様に不図示の回転子１１０（ａ）を備え、ダクト壁１１０（ｂ）には回転子１０４（ａ）の回転に伴って空気を取り入れる吸引孔１１０（ｅ）が設けられている。また、一端には空気を排出する射出口１１０（ｃ）が形成され、ダクト壁１１０（ｂ）内部の流路を通り、射出口１１０（ｃ）から排出される構成となっている。

空気を排出する構成は第１実施例と同様であるが、空気を取り入れる構成が異なる事が第２実施例の特徴である。

図９は第２実施例の側面図であり、１０９は白黒やカラーの普通紙を代表とする紙であり、上流側駆動ローラ対１０１，１０２の図中矢印方向の回転駆動に伴い紙１０９が図中矢印方向Ｚへ移動する。同時に紙給紙経路上の下流側に配置された下流側駆動ローラ対１０３，１０５が図中矢印方向に回転するが、下流側ローラ１０３に連結された回転子１１０（ａ）も回転して空気の流れが発生する。空気の流れとしては開放孔１１０（ｅ）よりＱ１方向へ空気を取り入れてダクト壁１１０（ｂ）内部をＱ２方向へ流れ、射出口１１０（ｃ）から空気をＱ３方向へ排出する。

更に、紙ガイド１１１には射出孔１１１（ａ）が設けられているために、射出口１１０（ｃ）から排出される空気は射出孔１１１（ａ）を通り、紙ガイド１１１の表側に排出される。

つまり、この様に下流側駆動ローラ対１０３，１０５が回転している時には、その回転に伴って圧縮空気が発生し紙ガイド１１０の表面から排出されている状態になっている。

この圧縮空気を発生させる事により、紙１０９が紙ガイド１１０に激突する際の衝撃力を緩和させて紙の後端ハネ音を低減することができる。

更に、図９に示す様に吸引孔１１０（ｅ）を下流側駆動ローラ対１０３，１０５の紙のニップ部近傍に配置する構成により、紙搬送時に紙を吸引するようにしているために紙を確実に駆動ローラのニップ部へ導く事ができる。この結果、紙の搬送不良を大幅に低減させることができる。

また、紙ガイド１１１に関しては第１実施例と同様に紙の幅方向に射出孔を複数設ける事で、空気の流量を変化させて、幅方向でダンピング効果を変えることもできる。これにより、紙がガイド面に激突する時間をずらすことで、更に紙の騒音を低減させることができる。

１０１ 上流側駆動ローラ
１０２ 上流側従動ローラ
１０３ 下流側駆動ローラ
１０４ 圧縮空気発生機構部（第１実施例）
１０５ 下流側従動ローラ
１０６〜１０８ 紙ガイド
１０９ 紙
１１０ 圧縮空気発生機構部（第２実施例）
１１１ 紙ガイド（第２実施例）
１〜１９ 従来例

Claims (8)

1. 紙を搬送する為の複数の搬送ローラ対と複数のガイド及び前記搬送ローラ間の前記ガイド下方に圧縮空気発生機構部を配置した事を特徴とする給紙装置。
2. 前記圧縮空気発生機構部は前記搬送ローラ対の少なくとも一方のローラ同軸上に複数の翼を有する回転子を有し、前記搬送ローラの回転に応じて前記回転子により静圧を発生させる事を特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記回転子の周囲には前記回転子の回転により発生する圧縮空気を整流する為の整流部が形成され、前記整流部には前記ガイド面の紙後端部が接触する位置に連通した射出孔部と、前記ローラの回転軸近傍に設けられた吸引孔部を有する事を特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記搬送ローラ対は駆動側ローラと従動側ローラより構成されており、前記回転子が前記駆動側ローラ軸上に形成されている事を特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
5. 前記圧縮空気発生機構部は前記整流部の前記吸引孔部から空気を吸引して前記射出孔部へ圧縮空気を排出する遠心分離方式の圧縮空気発生機構である事を特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
6. 前記回転子の周囲には前記回転子の回転により発生する圧縮空気を整流する為の整流部が形成され、前記整流部には前記ガイド面の紙後端部が接触する位置に連通した射出孔部と、前記射出孔部と反対方向に配置され下流側駆動ローラのニップ部近傍に設けられた吸引孔部を有する事を特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
7. 前記搬送ローラ対は駆動側ローラと従動側ローラより構成されており、前記回転子が前記駆動側ローラ軸上に形成されている事を特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
8. 前記圧縮空気発生機構部は前記整流部の前記吸引孔部から空気を吸引して前記射出孔部へ圧縮空気を排出する遠心分離方式の圧縮空気発生機構である事を特徴とする請求項６に記載の給紙装置。