JP2011063349A - 媒体ストッカ、給紙装置及び記録媒体の姿勢制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙台を片持ちした場合でも、積層配置した最上位の記録媒体の姿勢を水平に維持できるようにすることである。
【解決手段】複数枚の記録媒体Ｍを積層状態で保持する給紙台１０３を垂直方向に昇降自在に片持ち支持し、給紙台１０３の自由端側に回転自在にローラ１１７を取り付け、このローラ１１７を、給紙台１０３に積層載置された記録媒体Ｍをガイドするために給紙台１０３の自由端ＦＥに対面させて垂直に配置したガイド部材１１３に、最上位の支持支点ＵＰの位置よりも上方の位置で接触配置した。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置と一体又は別体で設けられ、画像形成装置の給紙口に給紙すべき記録媒体を積層保持する媒体ストッカ、この媒体ストッカを利用した給紙装置、及び、媒体ストッカや給紙装置において積層保持する記録媒体の姿勢を制御する記録媒体の姿勢制御方法に関する。

媒体ストッカには、給紙台を垂直に昇降させることによって大容量の記録媒体をピックアップローラに当接させるようにしたものがある。このような構造上、数百枚、例えば４００枚を超えるような膨大な枚数の記録媒体をストックすることができる。

このように、媒体ストッカは、大量の記録媒体をストックするため、給紙台にも大きな力が加わる。このため、給紙台を昇降させる昇降機構は、記録媒体の搬送方向上流側及び下流側となる給紙台の両側で給紙台を両持ちして支持するのが一般的である。

特開２００５−３３００２７公報

これに対して、記録媒体の搬送方向上流側及び下流側となる給紙台の両側で給紙台を両持ち支持するとなると、どうしても装置全体が大型化するし、構造も複雑化してしまう。そこで、この出願の発明者は、図４に例示するような給紙台を片持ち支持する構造の媒体ストッカを試作してみた。

図４中、符号Ａは昇降自在の給紙台、符号Ｍは記録媒体である。給紙台Ａは、昇降機構Ｅによって昇降され、ピックアップローラＰＵに押し当てられる。ピックアップローラＰＵは、最上位の記録媒体Ｍをピックアップ搬送し、これに伴い連れ込まれる下方の記録媒体Ｍから最上位の記録媒体Ｍのみを分離機構Ｓが分離する。

上記試作の結果、図４に示すように、給紙台Ａに積層保持する記録媒体Ｍの枚数が増えるに従いその重さが給紙台Ａに加わり、給紙台Ａの自由端側が下方に向けて倒れこんでしまうことが判明した。これにより、給紙台に積層保持されている記録媒体Ｍも、最上位の記録媒体Ｍにおいて搬送方向下流側が高くなるように傾斜してしまう。

これに対して、媒体ストッカという技術分野においては、ピックアップローラのピックアップ位置での最上位の記録媒体の姿勢は、水平であることが最も望ましいというのが技術常識である。何故ならば、図４に例示するように、最上位の記録媒体Ｍが傾斜してしまうと、ピックアップローラＰＵでの記録媒体Ｍのピックアップ搬送方向もその傾斜に倣って傾斜するため、分離機構Ｓでの分離不具合に基づく搬送不良が発生することがあるからである。分離機構Ｓでの分離不具合としては、例えば、最上位の記録媒体Ｍが正しく分離できなかったり、分離機構Ｓの構造によってはスキューが発生してしまったりする。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、給紙台を片持ちした場合でも、積層配置した最上位の記録媒体の姿勢を水平に維持できるようにすることである。

本発明は、複数枚の記録媒体を積層状態で保持する給紙台と、前記給紙台を垂直方向に昇降自在に片持ち支持する昇降機構と、前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記給紙台の自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材と、前記給紙台の自由端側に水平軸を中心に回転自在に取り付けられ、前記昇降機構による前記給紙台の最上位の支持支点位置よりも上方位置で周面を前記ガイド部材に接触させるローラと、を備える媒体ストッカに関する。

別の面から見た本発明は、複数枚の記録媒体を積層させて昇降自在の給紙台で保持し、最上位の記録媒体を画像形成装置の給紙口に給紙するようにした媒体ストッカにおいて、前記給紙台を片持ち支持し、積層保持した複数枚の記録媒体の重みで下方に倒れこもうとする前記給紙台の自由端側における、当該自由端が倒れこむ動作に応じて回転軌跡が初期位置の前記自由端を含む垂直面から外側に膨らむ位置を、前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材で支えるようにした。

また、本発明は、上記いずれか一記載の媒体ストッカと、前記給紙台に載置された最上位の記録媒体を画像形成装置の給紙口に向けてピックアップ搬送するピックアップローラと、を備える給紙装置に関する。

更に、本発明は、複数枚の記録媒体を積層させて片持ち支持された昇降自在の給紙台で保持する工程と、積層保持した複数枚の記録媒体の重みで前記給紙台の自由端側が下方に倒れこもうとする際、当該自由端におけるその倒れこむ動作に応じて回転軌跡が初期位置の前記自由端を含む垂直面から外側に膨らむ位置を、前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材で支える工程と、を備える記録媒体の姿勢制御方法に関する。

本発明によれば、給紙台の倒れこみをガイド部材によって防止することができるので、給紙台を片持ちした場合でも、積層配置した最上位の記録媒体の姿勢を水平に維持することができ、したがって、記録媒体の搬送不良を防止することができる。

実施の一形態を示す全体の正面図である。 給紙台及びその昇降機構を画像形成装置の側から示す斜視図である。 給紙台及びその昇降機構を示す正面図である。 給紙装置の従来の一例を示す正面図である。

実施の一形態を図１ないし図３に基づいて説明する。

図１は、全体の正面図である。本実施の形態の給紙装置３１は、媒体ストッカ１０１にピックアップローラ４１と分離機構５１とが付加されて構成されている。このような給紙装置３１は、一例として、記録媒体Ｍを媒体ストッカ１０１にストックする。そして、媒体ストッカ１０１にストックした記録媒体Ｍのうち、最上位の記録媒体Ｍをピックアップローラ４１によってピックアップ搬送し、分離機構５１によって最上位の記録媒体Ｍを他の記録媒体Ｍから分離させて画像形成装置の給紙口（図示せず）に給紙する。

分離機構５１は、記録媒体Ｍの給送経路ＳＰを介して上方に位置する搬送ローラ５２と下方に位置する分離ローラ５３とからなる。搬送ローラ５２は、記録媒体Ｍをピックアップ搬送するためにピックアップローラ４１が回転を開始すると回転し、ピックアップローラ４１によってピックアップ搬送された記録媒体Ｍに搬送力を付与する。分離ローラ５３は、搬送ローラ５２が回転を開始すると連れ回りされ、ピックアップローラ４１によってピックアップ搬送された記録媒体Ｍが分離機構５１の直前位置まで達すると回転を停止する。この際、ピックアップローラ４１によるピックアップ搬送によって、最上位の記録媒体Ｍばかりかその下方に位置する記録媒体Ｍも摩擦搬送されて分離機構５１に送られる。これに対して、これらの記録媒体Ｍが分離機構５１に達する直前位置で分離ローラ５３が回転を停止するので、最上位の記録媒体Ｍの下方に位置する記録媒体Ｍは分離ローラ５３に突き当たり、堰き止められる。すると、最上位の記録媒体Ｍだけが他の記録媒体Ｍから分離され、搬送ローラ５２に搬送されて画像形成装置の給紙口（図示せず）へと搬送されていく。最上位の記録媒体Ｍと堰き止められたその直ぐ真下に位置する記録媒体Ｍとの間の摩擦力よりも、最上位の記録媒体Ｍが搬送ローラ５２の回転によって受ける搬送力の方が勝っているからである。こうして、分離機構５１により、ピックアップローラ４１によってピックアップ搬送された複数枚の記録媒体Ｍが捌かれ、最上位の記録媒体Ｍだけが分離されて給送される。

ここで、分離ローラ５３の回転停止は、ワンウェイクラッチ（図示せず）による。また、記録媒体Ｍが分離機構５１の直前位置まで達したことは、一例として、ピックアップローラ４１と分離機構５１との間に配置したセンサ（図示せず）のセンシング値を利用して判定する。

なお、分離機構５１は、必ずしも上述したような方式のものである必要はなく、例えばリバースローラ方式であっても良い。

次いで、媒体ストッカ１０１について説明する。媒体ストッカ１０１は、板金により形成された一枚の基板１０２に給紙台１０３を昇降自在に取り付けている。給紙台１０３は、基板１０２に片持ち状態で昇降自在に支持されており、その支持側と反対側に自由端ＦＥを有している。給紙台１０３を昇降自在にしているのは、昇降機構１０４である。そこで、昇降機構１０４について説明した後、給紙台１０３について説明する。

図２は、給紙台１０３及びその昇降機構１０４を画像形成装置の側から示す斜視図である。図３は、給紙台１０３及びその昇降機構１０４の正面図である。昇降機構１０４は、給紙台１０３の下部に水平回転軸回りに回転自在に取り付けられて同一水平線上に配置されている一対の昇降ローラ１０５と、基板１０２を挟んで給紙台１０３の反対側に位置する一対の裏面昇降ローラ１０６とを有している。これらの裏面昇降ローラ１０６は、それぞれ、板金による単一のローラ保持体１０７に水平回転軸回りに回転自在に取り付けられて同一水平線上に配置されている。そして、基板１０２には、垂直方向に延びる細長い長孔状の連絡孔１０８が三筋形成されており、これらの連絡孔１０８を介して給紙台１０３とローラ保持体１０７とが連結固定されている。したがって、給紙台１０３は、基板１０２の表面側に位置する一対の昇降ローラ１０５と裏面側に位置する一対の裏面昇降ローラ１０６とによって支持され、基板１０２に沿って昇降自在である。このうち、給紙台１０３を支持する支持支点という見方をすると、一対の昇降ローラ１０５が基板１０２に接する部分は最下位に位置する支持支点ＬＰ、一対の裏面昇降ローラ１０６が基板１０２に接する部分は最上位に位置する支持支点ＵＰとなる（図３参照）。

そして、昇降機構１０４は、基板１０２の両側に位置させて一対のベルト巻掛機構１０９を有している。これらのベルト巻掛機構１０９は、上下一対のプーリ１１０に無端ベルト１１１を掛け渡したものであり、下方に位置するプーリが駆動源（図示せず）からの動力を受けて回転し、これによって無端ベルト１１１を回転させる。そこで、昇降機構１０４は、ローラ保持体１０７に設けた連結部１１２を一対の無端ベルト１１１のそれぞれに連結固定することで、無端ベルト１１１の回転をローラ保持体１０７に伝達し、給紙台１０３を昇降させる。

ここで、図１ないし図３に示すように、媒体ストッカ１０１は、給紙台１０３に積層載置された記録媒体Ｍをガイドするために、給紙台１０３の自由端ＦＥに対面させて垂直に配置したガイド部材１１３を有している。ガイド部材１１３は、媒体ストッカ１０１の底部フレーム１１４に立設されたスタッド１１５に固定された回動支持部材１１６に水平軸回りに回転自在に取り付けられている。ガイド部材１１３は、水平軸回りに回動自在なので、給紙台１０３に対する記録媒体Ｍの出し入れ空間を開放するように開く。このようなガイド部材１１３の上端は、媒体ストッカ１０１の図示しないフレームに固定及び固定解除自在に取り付けられている。

媒体ストッカ１０１の底部フレーム１１４は、基板１０２も固定的に支持しており、媒体ストッカ１０１のその他のフレームと共に、剛性を確保している。これにより、底部フレーム１１４と上端が固定されたガイド部材１１３とは、剛性を確保した強固な構造体をなす。

給紙台１０３について説明する。給紙台１０３は、その自由端ＦＥにローラ１１７を水平配置されたローラ軸１１８を中心として回転自在に取り付けており、このローラ１１７をガイド部材１１３に接触させている。図３に示すように、ローラ１１７は、基板１０２の裏面側に配置されている一対の裏面昇降ローラ１０６が基板１０２に当接する位置よりも上方でガイド部材１１３に接触する位置に配置されている。前述したように、給紙台１０３を支持する支持支点という見方をすると、一対の裏面昇降ローラ１０６が基板１０２に接する部分は、最上位に位置する支持支点ＵＰとなる。したがって、給紙台１０３の自由端ＦＥに取り付けられたローラ１１７がガイド部材１１３に接触する接触位置ＣＰは、昇降機構１０４による給紙台１０３の最上位の支持支点ＵＰの位置よりも上方に位置することになる。

このようなローラ１１７は、その周面がガイド部材１１３に接触配置されているわけであるが、この場合の接触は、ガイド部材１１３に対する常時の接触であっても、給紙台１０３に記録媒体Ｍが載置された場合に生ずる接触であっても、いずれでも良い。つまり、ローラ１１７は、給紙台１０３に記録媒体Ｍが載置されていない状態ではガイド部材１１３から僅かに離反していながら、記録媒体Ｍが載置された給紙台１０３がその重みで下方に倒れこむことによってガイド部材１１３に接触する構成でも良い。この場合、ローラ１１７がガイド部材１１３に接触する条件としては、少なくとも給紙台１０３に規定最大量の記録媒体Ｍが載置された状態で接触すれば良い。

以上より、図３に示すように、裏面昇降ローラ１０６が基板１０２に接触する給紙台１０３の最上位の支持支点ＵＰと、昇降ローラ１０５が基板１０２に接触する給紙台１０３の最下位の支持支点ＬＰと、ローラ１１７がガイド部材１１３に接触する接触位置ＣＰとは、三角形をなす。この場合の三角形は、支持支点ＬＰと支持支点ＵＰとの間の辺と支持支点ＵＰと接触位置ＣＰとの間の辺とがなす角度が鈍角となる三角形である。

このような構成において、媒体ストッカ１０１は、大量の記録媒体Ｍをストックして蓄え、ピックアップローラ４１によるピックアップ搬送に備える。記録媒体Ｍをストックするには、記録媒体Ｍを給紙台１０３の上に載置する。こうして、複数枚の記録媒体Ｍを積層させて昇降自在の給紙台１０３で保持する工程が行なわれる。

次いで、給紙台１０３は、積層配置される記録媒体Ｍの枚数が増えると、記録媒体Ｍの重みでその自由端ＦＥが下方に倒れこもうとする。この際、自由端ＦＥの倒れこむ動作に応じた回転軌跡は、初期位置に位置する自由端ＦＥを含む垂直面から外側に膨らむ。何故ならば、支持支点ＵＰと支持支点ＬＰと接触位置ＣＰとによって形成される三角形は、支持支点ＬＰと支持支点ＵＰとの間の辺と支持支点ＵＰと接触位置ＣＰとの間の辺とがなす角度が鈍角となるからである。これにより、ローラ１１７がガイド部材１１３に当接し、給紙台１０３の自由端ＦＥの倒れこみを防止することができる。

ここに、積層保持した複数枚の記録媒体Ｍの重みで給紙台１０３の自由端ＦＥ側が下方に倒れこもうとする際、当該自由端ＦＥにおけるその倒れこむ動作に応じて回転軌跡が初期位置の自由端ＦＥを含む垂直面から外側に膨らむ位置をガイド部材１１３で支える工程が行なわれる。

こうして、本実施の形態によれば、給紙台１０３の倒れこみをガイド部材１１３によって防止することができるので、給紙台１０３を片持ちした場合でも、積層配置した最上位の記録媒体Ｍの姿勢を水平に維持することができる。最上位の記録媒体Ｍの姿勢を水平に維持する結果、ピックアップローラ４１による記録媒体Ｍのピックアップ搬送の方向も水平に維持され、その後に行なわれる分離機構５１での分離給送を正しく行なうことができる。これにより、記録媒体Ｍの搬送不良を防止することができる。

４１ ピックアップローラ
５１ 分離機構
１０３ 給紙台
１０４ 昇降機構
１１３ ガイド部材
１１７ ローラ
ＦＥ 自由端
Ｍ 記録媒体
ＵＰ 最上位の支持支点

Claims (7)

1. 複数枚の記録媒体を積層状態で保持する給紙台と、
   前記給紙台を垂直方向に昇降自在に片持ち支持する昇降機構と、
   前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記給紙台の自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材と、
   前記給紙台の自由端側に水平軸を中心に回転自在に取り付けられ、前記昇降機構による前記給紙台の最上位の支持支点位置よりも上方位置で周面を前記ガイド部材に接触させるローラと、
   を備える媒体ストッカ。
2. 前記ローラは、少なくとも前記給紙台に規定最大量の記録媒体が載置された状態で前記ガイド部材に接触する、
   請求項１記載の媒体ストッカ。
3. 前記ガイド部材は、その下端側が水平軸を中心に回転自在であり、その上端側が固定及び固定解除自在に取り付けられている、
   請求項１又は２記載の大容量ストッカ。
4. 複数枚の記録媒体を積層させて昇降自在の片持ちされた給紙台で保持し、最上位の記録媒体を画像形成装置の給紙口に給紙するようにした媒体ストッカにおいて、
   積層保持した複数枚の記録媒体の重みで下方に倒れこもうとする前記給紙台の自由端側における、当該自由端が倒れこむ動作に応じて回転軌跡が初期位置の前記自由端を含む垂直面から外側に膨らむ位置を、前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材で支えるようにした、
   大容量ストッカ。
5. 請求項１ないし４のいずれか一記載の媒体ストッカと、
   前記給紙台に載置された最上位の記録媒体を画像形成装置の給紙口に向けてピックアップ搬送するピックアップローラと、
   を備える給紙装置。
6. 前記ピックアップローラにピックアップ搬送された記録媒体から最上位の記録媒体のみを分離する分離機構を備える、請求項５記載の給紙装置。
7. 複数枚の記録媒体を積層させて昇降自在の給紙台で保持する工程と、
   積層保持した複数枚の記録媒体の重みで前記給紙台の自由端側が下方に倒れこもうとする際、当該自由端におけるその倒れこむ動作に応じて回転軌跡が初期位置の前記自由端を含む垂直面から外側に膨らむ位置を、前記給紙台に積層載置された記録媒体をガイドするために前記自由端に対面させて垂直に配置したガイド部材で支える工程と、
   を備える記録媒体の姿勢制御方法。

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