JP2015027905A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙時に確実に用紙を分離し、重送を防止する。【解決手段】用紙トレイから搬送された用紙の搬送方向に設けられ、用紙を１枚ずつ分離する分離部材を備え、分離部材は、用紙の幅方向中央部を上方に規制する上方規制部材と、上方規制部材の両側に位置するようにそれぞれ設けられ、用紙の幅方向両端を下方に規制する下方規制部材と、からなり、上方規制部材の上端は各下方規制部材の下端よりも上方に位置し、上方規制部材の上端は各下方規制部材の先端よりも用紙の搬送方向上流側に位置する、画像形成装置を提供する。【選択図】図３

Description

本開示は、用紙の重送を防止する機構を備える画像形成装置に関する。

プリンタ等の画像形成装置において、用紙トレイに収容された用紙は、回転する給紙ローラによりピックアップされ画像形成位置へ搬送される。この際、給紙ローラと用紙との間の摩擦によって用紙がピックアップされるが、用紙トレイに積層された用紙間の静電気、摩擦や湿気等によっては、複数の用紙が給紙ローラによって搬送される重送が発生する。

用紙の重送を防止するため、例えば特許文献１には、給紙ローラに対向するように上方に突出して形成された分離壁を備える画像形成装置が開示されている。また、例えば特許文献２には、用紙トレイの分離壁を、紙送り方向に広がった形状の凸部または紙送り方向に狭まった形状の凹部に形成した給紙装置が開示されている。

特開２００６−７６７１７号公報 国際公開ＷＯ０３／０７８２８７号明細書

しかし、上記特許文献１の画像形成装置では、複数の用紙が分離壁の傾斜面を乗り越えて搬送される可能性がある。また、上記特許文献２の給紙装置では、用紙の先端を分離壁の凹凸に沿って変形させることで薄い用紙であっても剛性を高めて用紙を分離することができる。しかし、用紙を紙幅方向に湾曲させることでピックアップローラと用紙との接触面積が減少し、給紙の信頼性が低下する可能性がある。

そこで、本開示では、給紙時に確実に用紙を分離し、重送を防止することの可能な、新規かつ改良された画像形成装置を提案する。

本開示によれば、用紙トレイから搬送された用紙の搬送方向に設けられ、用紙を１枚ずつ分離する分離部材を備え、分離部材は、用紙の幅方向中央部を上方に規制する上方規制部材と、上方規制部材の両側に位置するようにそれぞれ設けられ、用紙の幅方向両端を下方に規制する下方規制部材と、からなり、上方規制部材の上端は各下方規制部材の下端よりも上方に位置し、上方規制部材の上端は各下方規制部材の先端よりも用紙の搬送方向上流側に位置する、画像形成装置が提供される。

本開示によれば、用紙トレイから搬送された用紙を１枚ずつ分離するように、上方規制部材と下方規制部材とが、画像形成装置における用紙の搬送方向および高さ方向でオーバーラップするように配置される。これにより、最上部の用紙が上方規制部材と下方規制部材との間を通過する際に上方に凸となる形状に変形され、用紙の幅方向両端で下側にある用紙を押さえ付ける。このため、下側の用紙は上方規制部材を乗り越えることができず、最上部の用紙のみが搬送される。このように、用紙トレイからの給紙時に用紙を１枚ずつ確実に分離することができ、重送の発生を防止することができる。重送を防止することで、画像形成装置における印画不良の発生も低減することができる。

以上説明したように本開示によれば、給紙時に確実に用紙を分離し、重送を防止することが可能となる。

本開示の実施形態に係る画像形成装置の外観を示す全体斜視図である。 同実施形態に係る本体部の内部に設けられる構造体の一部を示す部分斜視部である。 給紙ローラによりピックアップされた用紙の状態を示す説明図であって、側方から見た状態を示す。 給紙ローラによりピックアップされた用紙の分離部材通過時の状態を示す説明図であって、用紙の搬送方向下流側から上流側を見た状態を示す。 上方規制部材および下方規制部材の配置と用紙の変形との関係を説明する説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．画像形成装置の概略構成
２．給紙時における用紙の分離
２．１．分離部材の構成
２．２．分離部材による用紙の分離
２．３．分離部材の調整

＜１．画像形成装置の概略構成＞
まず、図１を参照して、本開示の実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の外観を示す全体斜視図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成装置１００と接続されたコンピュータやデジタルカメラ等の機器から入力されたデータを対象物に印刷する装置であって、例えばプリンタや複写機等である。図１に示す画像形成装置１００は、テープに塗布されたインクを用紙等に転写する熱転写方式のプリンタである。本実施形態では、画像形成装置１００は熱転写方式のプリンタとして説明するが、本技術はかかる例に限定されず、感熱式やインクジェット式、乾式電子写真方式等のプリンタや複写機であってもよい。

図１に示す画像形成装置１００は、用紙トレイ１１０に収容された用紙にデータを印刷する印刷ユニット（図示せず。）が収容された本体部１０２と、本体部１０２の前面（ｘ軸正方向側の面）に開閉可能に設けられた前面部１０４とからなる。前面部１０４には、画像形成装置１００の電源ボタン１０５や、操作ボタンや表示パネル等が設けられた操作部１０６等が配置されている。前面部１０４の下側には、用紙を収容する用紙トレイ１１０が設けられ、ｘ方向に出し入れ可能に設けられている。用紙トレイ１１０の上側には、用紙トレイ１１０からピックアップされ、印刷ユニットによってデータが印刷された用紙が排出される排出口１０８が設けられている。

＜２．給紙時における用紙の分離＞
本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙にデータを印刷する際、用紙トレイ１１０に積層して収容された用紙を給紙ローラによってピックアップし、印刷ユニットによる画像形成位置へ搬送する。給紙ローラによる給紙時に確実に用紙を分離して１枚ずつ搬送するため、本実施形態に係る画像形成装置１００は、給紙される用紙を分離する分離部材を備えている。

［２．１．分離部材の構成］
分離部材は、用紙トレイ１１０に収容された用紙が画像形成位置に搬送される搬送路において、給紙ローラに対して搬送方向下流側に設けられている。本実施形態に係る分離部材は、用紙トレイ１１０から搬送される用紙の幅方向両端が下方に向かうようにその向きを規制する下方規制部材と、用紙の幅方向中央部が上方に向かうようにその向きを規制する上方規制部材とからなる。このような分離部材は、下方規制部材と上方規制部材との間を通過する用紙が上方に凸となるように変形させながら１枚ずつ用紙が搬送されるようにする。分離部材は、例えば本体部１０２の内部に設けられた構造体に設けられている。

図２に、本体部１０２の内部に設けられる構造体の一部を示す。第１の構造体１２０は、本体部１０２に収容された用紙トレイ１１０を囲うように設けられる部材である。第１の構造体１２０は、側部１２１ａ、１２１ｂと、側部１２１ａと側部１２１ｂとを連結する天井部１２２、１２５等からなり、側部１２１ａ、１２１ｂと天井部１２２、１２５とによって形成される空間に用紙トレイ１１０が収容される。側部１２１ａ、１２１ｂには、開口部１２６ａ、１２６ｂが本体部１０２の幅方向（ｙ方向）に対向するように形成されている。開口部１２６ａ、１２６ｂには、回転中心軸Ｃがｙ方向に平行となるように配置される給紙ローラ（図３の符号１５０）の両端が挿通される。

給紙ローラが配置される位置より後方側（ｘ軸負方向側）の天井部１２２には、分離部材を構成する下方規制部材１２３、１２４が設けられている。下方規制部材１２３、１２４は、天井部１２２から用紙の搬送方向（ｘ軸負方向）に突出している。下方規制部材１２３、１２４は、天井部１２２の幅方向（ｙ方向）の中心に対して対称となるように、その両側に所定の長さを有して設けられている。

第１の構造体１２０の後方には、第２の構造体１３０が設けられている。第２の構造体１３０は、本体部１０２の幅方向（ｙ方向）に渡って設けられており、用紙トレイ１１０からピックアップされた用紙が画像形成位置へ搬送される際に通過する搬送路の一部を形成する。用紙トレイ１１０からピックアップされた用紙は、第２の構造体１３０の上面１３２を通過する。上面１３２は、用紙の搬送方向（ｘ軸負方向側）に向かって高くなる傾斜面となっており、幅方向に所定の間隔で複数のリブ１３４が設けられている。

第２の構造体１３０の上面１３２には、幅方向中央部分に、用紙の分離部材を構成する上方規制部材１４０が設けられている。上方規制部材１４０は、上端１４２が下方規制部材１２３、１２４の間に位置するように配置されている。このとき、上方規制部材１４０の幅方向中心を天井部１２２の幅方向の中心と一致させてもよい。これにより、分離部材が幅方向中心に対して対称となり、下方規制部材１２３、１２４と上方規制部材１４０との間を通過する用紙を幅方向中心に対して対称となるように湾曲させることができる。用紙をこのように変形させることで、最上部の用紙の幅方向両端がその下側にある用紙を押さえ付ける力を略均等にすることができる。

本実施形態では、画像形成装置１００の幅方向において、下方規制部材１２３、１２４、上方規制部材１４０の３つの部材の長さが略同一となるように配置されている。これらの幅方向の長さは適宜変更可能である。例えば、各規制部材の幅方向の長さは、上方規制部材１４０より下方規制部材１２３、１２４が大きくなるようにしてもよく、その逆であってもよい。

図２〜図４に基づいて、分離部材について詳細に説明する。図３は、給紙ローラ１５０によりピックアップされた用紙の状態を示す説明図であって、側方から見た状態を示す。図４は、給紙ローラ１５０によりピックアップされた用紙の分離部材通過時の状態を示す説明図であって、用紙の搬送方向下流側から上流側を見た状態を示す。

分離部材は、第１の構造体１２０の天井部１２２に設けられた２つの下方規制部材１２３、１２４と、第２の構造体１３０に設けられた上方規制部材１４０とからなる。

下方規制部材１２３、１２４は、天井部１２２から用紙の搬送方向上流側に突出するように設けられた板状部材である。本実施形態において、下方規制部材１２３、１２４は同一形状に形成され、本体部１０２の幅方向中央に対して略対称に配置されている。図３に示すように、下方規制部材１２３の下面１２３ａは、天井部１２２の下面１２２ａと滑らかに連続するように形成されている。下方規制部材１２３の下面１２３ａ先端は、規制部材を通過した用紙がスムーズに搬送されるように、丸みを帯びるように形成してもよい。下方規制部材１２４も、下方規制部材１２３と同様に形成されている。

上方規制部材１４０は、用紙の搬送方向上流側に、給紙ローラ１５０により用紙トレイ１１０からピックアップされた用紙が当接する傾斜面１４１を有する。傾斜面１４１は、水平面に対して用紙の搬送方向に向かって所定の傾斜角度θで上方に向かうように形成される。傾斜面１４１の傾斜角度θは、小さすぎると複数の用紙が重なった状態で上方規制部材１４０を通過してしまう可能性があり、大きすぎると用紙が上方規制部材１４０を通過することができない。このため、適傾斜面１４１の傾斜角度θは、用紙を１枚ずつ分離するための適切な値に設定される。例えば、傾斜面１４１の傾斜角度θは、約４５°〜５０°に設定してもよい。

上方規制部材１４０は、用紙の搬送方向において傾斜面１４１の上端１４２より下流側は、第２の構造体１３０の上面１３２の形状に対応するように形成してもよい。すなわち、上方規制部材１４０の上面１４３は、用紙の搬送方向（ｘ軸負方向側）に向かって高くなるような傾斜面に形成してもよく、幅方向に複数のリブ１４４を設けてもよい。

第２の構造体１３０に設けられた上方規制部材１４０は、幅方向において、第１の構造体１２０の天井部１２２に設けられた２つの下方規制部材１２３、１２４の間に位置するように配置されている。上方規制部材１４０と下方規制部材１２３、１２４とは、画像形成装置１００における用紙の搬送方向（ｘ方向）および高さ方向（ｚ方向）でオーバーラップするように配置される。

画像形成装置１００における用紙の搬送方向（ｘ方向）においては、図３に示すように、上方規制部材１４０の上端１４２が下方規制部材１２３、１２４の先端面１２３ｂ、１２４ｂよりも用紙の搬送方向上流側に位置するようにする。すなわち、上方規制部材１４０の上端１４２は、下方規制部材１２３、１２４の先端面１２３ｂ、１２４ｂからｘ軸負方向に距離ｗ１だけずれている。距離ｗ１は、画像形成装置１００で使用する用紙の種類によって異なるが、大きくなり過ぎると用紙のスムーズな搬送の妨げとなるため僅かでよく、例えば１ｍｍ程度に設定してもよい。

また、画像形成装置１００の高さ方向（ｚ方向）においては、図３に示すように、上方規制部材１４０の上端１４２が下方規制部材１２３、１２４の下面１２３ａ、１２４ａよりも高くなるようにする。すなわち、上方規制部材１４０の上端１４２は、下方規制部材１２３、１２４の下面１２３ａ、１２４ａからｚ軸正方向に距離ｗ２だけずれている。距離ｗ２も、画像形成装置１００で使用する用紙の種類によって異なるが、例えば１ｍｍ程度に設定してもよい。

このように、下方規制部材１２３、１２４および上方規制部材１４０を設けることで、給紙ローラ１５０によりピックアップされた用紙がこれらの間を通過する際に、上方に凸となる形状に変形される。

［２．２．分離部材による用紙の分離］
図３に示すように、給紙ローラ１５０の回転により、用紙トレイ１１０に積層して収容されていた用紙は、下方規制部材１２３、１２４と上方規制部材１４０との間の空間を通過して、印刷ユニット側に搬送される。このとき、用紙トレイ１１０の載置部１１２に積層された用紙Ｐ１、Ｐ２は、給紙ローラ１５０によって搬送方向に移動され、まず、上方規制部材１４０の傾斜面１４１に当接する。傾斜面１４１に用紙Ｐ１、Ｐ２が当接した後も給紙ローラ１５０は回転し続ける。これにより、給紙ローラ１５０と接触している用紙Ｐ１は搬送方向へ移動され続け、傾斜面１４１の上端１４２を超えるようになる。

このとき、用紙の搬送方向下流側から下方規制部材１２３、１２４および上方規制部材１４０をみると、図４に示すように、用紙Ｐ１は画像形成装置１００の幅方向中央部分に設けられた上方規制部材１４０によって中央部が上方へ押し上げられている。また、用紙Ｐ１の中央部が上方へ押し上げられたことにより、用紙Ｐ１の上面は下方規制部材１２３、１２４に接触する。このため、用紙Ｐ１の中央部の両側は下方に押し下げられ、両端が用紙Ｐ１の下側にある用紙Ｐ２を押さえる。

すなわち、分離部材により、給紙する用紙Ｐ１を上方に凸となる形状とすることで、用紙Ｐ１の幅方向両端でその下側にある用紙Ｐ２を押さえ、上方規制部材１４０を乗り越えないようにアシストする。これにより、最上部の用紙Ｐ１のみが上方規制部材１４０を乗り越えて印刷ユニット側へ搬送される。

本実施形態に係る分離部材による用紙の分離は、搬送される用紙に負荷を与えることなく、自然な搬送を維持しながら行われる。例えば、従来、給紙ローラによりピックアップされた複数の用紙を１枚ずつ分離する方法として、給紙ローラをゴムパッドに押し付けて、用紙を給紙ローラとゴムパッドとの間を通過させることで分離する方法がある。かかる方法では、給紙ローラとゴムパッドとの間を通過する際に用紙に高い負荷がかかってしまう。また、給紙ローラやゴムパッド等の画像形成装置１００の構成部材にも負荷がかかる。これに対して、本実施形態に係る用紙の分離方法では、用紙や画像形成装置１００の構成部材に対して高い負荷がかからないため、構成部材の耐久性を高めることもできる。

［２．３．分離部材の調整］
分離部材を構成する下方規制部材１２３、１２４および上方規制部材１４０のオーバーラップ状態によって、用紙の変形の仕方は変化する。例えば剛性の高い用紙であれば、分離部材によって湾曲された用紙の曲率が小さくても幅方向両端で下側にある用紙を十分に押さえつけることができる。この場合、下方規制部材１２３、１２４と上方規制部材１４０とのオーバーラップは小さくてもよい。一方、剛性の低い用紙の場合は、分離部材によって湾曲された用紙の曲率が小さすぎると幅方向両端で下側にある用紙を押さえ付ける力が弱くなる。

そこで、画像形成装置１００の分離部材の配置を適宜変更可能とすることで、用紙の種類によって給紙時に分離部材を通過するときの用紙の変形状態を変化させることが可能となる。図５に、上方規制部材および下方規制部材の配置と用紙の変形との関係を示す。図５において、用紙Ｐ_Ａ、Ｐ_Ｂは剛性の異なる用紙であって、用紙Ｐ_Ａの方が用紙Ｐ_Ｂよりも剛性が高いとする。

画像形成装置１００において、用紙Ｐ_Ａを使用するときには、分離部材を上方規制部材１４０および下方規制部材１２３、１２４のように配置する。一方、用紙Ｐ_Ｂを使用するときには、分離部材を上方規制部材２４０および下方規制部材２２３、２２４のように配置して、用紙Ｐ_Ａのときより高さ方向のオーバーラップを大きくすることで、用紙Ｐ_Ｂを大きく変形させる。このように、画像形成装置１００で使用する用紙の種類に応じて分離部材の配置を変更することで、確実に重送の発生を防止することができる。

なお、用紙の曲率は、分離部材を構成する下方規制部材１２３、１２４および上方規制部材１４０のうち少なくともいずれか一方の配置を、高さ方向、幅方向に移動させることで変化させてもよい。あるいは、下方規制部材１２３、１２４および上方規制部材１４０のうち少なくともいずれか一方の形状を変更することで、用紙の曲率を変化させてもよい。例えば、本実施形態の上方規制部材１４０のように第２の構造物１３０に対して着脱可能に構成しておけば、用紙の種類に応じて、その用紙を１枚ずつ分離して搬送するのに適した用紙の曲率となるように、上方規制部材１４０の形状を変更することが可能である。

以上、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成と、これに設けられる用紙の分離部材の構成および作用について説明した。本実施形態に係る画像形成装置１００の分離部材は、上方規制部材１４０と下方規制部材１２３、１２４とが、画像形成装置１００における用紙の搬送方向（ｘ方向）および高さ方向（ｚ方向）でオーバーラップするように配置される。これにより、最上部の用紙Ｐ１が分離部材を通過する際に上方に凸となる形状に変形され、用紙の幅方向両端で下側にある用紙Ｐ２を押さえ付ける。このため、下側の用紙Ｐ２は上方規制部材１４０を乗り越えることができず、最上部の用紙Ｐ１のみが印刷ユニット側に搬送される。

このように、本技術によれば、給紙時に用紙を１枚ずつ確実に分離することができ、重送の発生を防止することができる。重送を防止することで、画像形成装置１００における印画不良の発生も低減することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、用紙トレイ１１０に収容された用紙を給紙ローラ１５０によってピックアップする給紙位置に分離機構を設けたが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、用紙の分離搬送機構等、給紙位置以外において用紙を１枚ずつ確実に分離したい位置に、用紙が上方に凸の形状となるように下方規制部材および上方規制部材を設けてもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）用紙トレイから搬送された用紙の搬送方向に設けられ、前記用紙を１枚ずつ分離する分離部材を備え、
前記分離部材は、
用紙の幅方向中央部を上方に規制する上方規制部材と、
前記上方規制部材の両側に位置するようにそれぞれ設けられ、用紙の幅方向両端を下方に規制する下方規制部材と、
からなり、
前記上方規制部材の上端は前記各下方規制部材の下端よりも上方に位置し、
前記上方規制部材の上端は前記各下方規制部材の先端よりも用紙の搬送方向上流側に位置する、画像形成装置。
（２）前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、前記上方規制部材と前記各下方規制部材との間を通過する用紙を上方に凸となる形状に変形させる、前記（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、前記上方規制部材と前記各下方規制部材との間を通過する用紙の曲率を変更可能に設けられる、前記（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、高さ方向または用紙の幅方向のうち少なくともいずれか一方向に移動可能に設けられる、前記（３）に記載の画像形成装置。
（５）前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、幅方向中心部に対して対称に配置される、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（６）前記上方規制部材は、前記用紙トレイから搬送された用紙が当接する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、用紙の搬送方向に向かって上向きに傾斜している、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の画像形成装置。

１００ 画像形成装置
１０２ 本体部
１０４ 前面部
１１０ 用紙トレイ
１２０ 第１の構造体
１２３、１２４ 下方規制部材
１３０ 第２の構造体
１４０ 上方規制部材
１４１ 傾斜面
１４２ 上方規制部材の上端
１５０ 給紙ローラ

Claims (6)

1. 用紙トレイから搬送された用紙の搬送方向に設けられ、前記用紙を１枚ずつ分離する分離部材を備え、
   前記分離部材は、
   用紙の幅方向中央部を上方に規制する上方規制部材と、
   前記上方規制部材の両側に位置するようにそれぞれ設けられ、用紙の幅方向両端を下方に規制する下方規制部材と、
   からなり、
   前記上方規制部材の上端は前記各下方規制部材の下端よりも上方に位置し、
   前記上方規制部材の上端は前記各下方規制部材の先端よりも用紙の搬送方向上流側に位置する、画像形成装置。
2. 前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、前記上方規制部材と前記各下方規制部材との間を通過する用紙を上方に凸となる形状に変形させる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、前記上方規制部材と前記各下方規制部材との間を通過する用紙の曲率を変更可能に設けられる、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、高さ方向または用紙の幅方向のうち少なくともいずれか一方向に移動可能に設けられる、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記上方規制部材および前記各下方規制部材は、幅方向中心部に対して対称に配置される、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記上方規制部材は、前記用紙トレイから搬送された用紙が当接する傾斜面を有し、
   前記傾斜面は、用紙の搬送方向に向かって上向きに傾斜している、請求項１に記載の画像形成装置。
   

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