JP2016124651A - ローラユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動作音が低減されたローラユニットを提供する。【解決手段】このローラユニットは、第１の方向に伸びる回転軸を有するローラと、このローラと対向して配置された対向部材と、ローラを、ローラと対向部材とが離間した離間位置とローラと対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材と、ローラと対向部材とを、互いに遠ざける第２の方向に第１の付勢力を付与する付勢部材と、第２の方向と反対の第３の方向にローラを付勢する第２の付勢力と回転軸を回転中心としてローラを回転させる回転力とをローラに付与する駆動力付与部材とを備える。第２の付勢力は、ローラが離間位置から当接位置に移行する際、およびローラが当接位置から離間位置に移行する際の双方において保持部材を介してローラに付与される。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置、およびそれに搭載されるローラユニットに関する。

これまでに、例えば電子写真方式を用いて印刷媒体上に画像を形成する画像形成装置では、給紙トレイに積層して収納された印刷媒体を一枚ずつ画像形成部へ供給するための媒体供給装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２７４８２６号公報

このような媒体供給装置には、印刷媒体が載置された給紙トレイと、その印刷媒体を所定の方向へ送り出すための給紙ローラとが搭載されている。これら給紙トレイと給紙ローラとは相対的に移動可能に構成され、例えば給紙動作を行うときには給紙ローラと印刷媒体とが互いに接近して当接し、給紙動作を行わないときには給紙ローラと印刷媒体とが互いに離間するようになっている。ところが、給紙トレイと給紙ローラとが互いに接近し、あるいは離間する際、例えば衝突音などの動作音を生じることがある。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、動作音が低減されたローラユニット、およびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一実施形態としてのローラユニットは、下記の（Ａ１）から（Ａ５）の各構成要素を備える。
（Ａ１）第１の方向に伸びる回転軸を有するローラ。
（Ａ２）ローラと対向して配置された対向部材。
（Ａ３）ローラを、ローラと対向部材とが離間した離間位置と、ローラと対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材。
（Ａ４）ローラが対向部材から離れるように、第２の方向へローラに対して第１の付勢力を付与する付勢部材。
（Ａ５）第２の方向と反対の第３の方向にローラを付勢する付勢力と、回転軸を回転中心としてローラを回転させる回転力とをローラに付与する駆動力付与部材。
ここで付勢力は、ローラが離間位置から当接位置に移行する際およびローラが当接位置から離間位置に移行する際の双方において保持部材を介してローラに付与される。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記ローラユニットと画像形成部とを備える。

本発明の一実施形態としての他の画像形成装置は、下記の（Ｂ１）から（Ｂ６）の各構成要素を備える。
（Ｂ１）第１の方向に伸びる回転軸を有するローラ。
（Ｂ２）ローラと対向して配置された対向部材。
（Ｂ３）ローラを、ローラと対向部材とが離間した離間位置と、ローラと対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材。
（Ｂ４）ローラが対向部材から離れるように、第２の方向へローラに対して第１の付勢力を付与する付勢部材。
（Ｂ５）第２の方向と反対の第３の方向にローラを付勢する付勢力と、回転軸を回転中心としてローラを回転させる回転力とをローラに付与する駆動力付与部材。
（Ｂ６）ローラが当接位置から離間位置に移行する際、ローラの移行速度を制御する制御部。

本開示の一実施形態としてのローラユニットおよび画像形成装置によれば、動作音を低減できる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。 図１に示した画像形成装置の要部を拡大して表す側面図である。 図１に示した画像形成装置の要部を拡大して表す他の側面図である。 図１に示した画像形成装置の要部を拡大して表す分解斜視図である。 図１に示した給紙部における給紙動作を表すタイミングチャートである。 第１の変形例としての給紙部における給紙動作を表すタイミングチャートである。 第２の変形例としての給紙部における給紙動作を表すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の要部構成例を表す模式図である。 実験例１におけるクラッチの動作タイミングおよびピックアップローラの位置を示す波形図である。 実験例２におけるクラッチの動作タイミングおよびピックアップローラの位置を示す波形図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
当接位置から離間位置へ状態移行する際、ローラに対し間欠的に動力が伝達されるローラユニットとしての給紙部を備えた画像形成装置。
２．第１の実施の形態の変形例
２−１. 当接位置から離間位置へ状態移行する際、複数回に亘ってローラに対し動力が伝達される例。
２−２. 当接位置から離間位置へ状態移行する際、ローラに対し連続的に動力が伝達される例。
３．第２の実施の形態
ローラユニットとしての定着装置を備えた画像形成装置。
４．実験例
５．その他の変形例

＜１．第１の実施の形態＞
［概略構成］
（全体構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。画像形成装置１は、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）ＰＳ１，ＰＳ２に対して画像（例えばモノクロ画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１は、筐体２の内部に、例えば、記録媒体ＰＳ１を下流へ供給する給紙部１０と、記録媒体ＰＳ２を下流へ供給する給紙部２０と、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２に対して画像を転写する画像形成部３と、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２に転写された画像を定着させる定着部４０とを備える。定着部４０の下流には、画像が定着された記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２を外部へ排出する排出ローラ対５１，５２などを含む排出部５０が設けられている。なお、本明細書では、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２が進行する方向を搬送方向といい、この搬送方向と直交する方向（図１，２Ａ，２Ｂの紙面に垂直な方向）を横方向Ｙ１という。また、本明細書では、搬送方向において、任意の位置から見て供給部１０に近い位置を上流といい、給紙部１０から遠い位置を下流という。さらに、給紙部２０は本発明の「ローラユニット」の一具体例に対応し、画像形成部３０は本発明の「画像形成部」の一具体例に対応し、横方向Ｙ１は本発明の「第１の方向」の一具体例に対応している。

（給紙部１０，２０の構成）
給紙部１０は、給紙トレイ１１と、給紙ローラ１２と、ピックアップローラ１３と、中間搬送ローラ１４Ａおよびピンチローラ１４Ｂからなる搬送ローラ対１４と、レジストローラ１５Ａおよびプレッシャローラ１５Ｂからなる搬送ローラ対１５と、給入センサ１６と、書き出しセンサ１７とを有している。

給紙トレイ１１は、記録媒体ＰＳ１を積層した状態で収納する部材であり、画像形成装置１の下部に着脱自在に装着されている。

給紙ローラ１２およびピックアップローラ１３は、給紙トレイ１１に積層されている複数の記録媒体ＰＳ１のうち、最上位に位置する記録媒体ＰＳ１を１枚ずつ分離して順次取り出し、搬送ローラ対１４へ向けて繰り出す第１の給紙機構である。

給紙部２０は、給紙トレイ２１、給紙ローラ２２およびピックアップローラ２３を有している。

給紙トレイ２１は、記録媒体ＰＳ２を積層した状態で収納する部材であり、画像形成装置１の側方部に設けられている。

給紙ローラ２２およびピックアップローラ２３は、給紙トレイ２１に積層されている複数の記録媒体ＰＳ２のうち、最上位に位置する記録媒体ＰＳ２を１枚ずつ分離して順次取り出し、搬送ローラ対１５へ向けて繰り出す第２の給紙機構である。なお、ピックアップローラ２３は、本発明の「ローラ」の一具体例に対応するものである。また、記録媒体ＰＳ２は、本発明の「対向部材」の一具体例に対応するものである。給紙部２０の詳細については後に詳述する。

中間搬送ローラ１４Ａおよびピンチローラ１４Ｂは、給紙ローラ１２および給紙サブローラ１３から繰り出された記録媒体ＰＳ１を対になって挟持して下流へ搬送する部材である。また、レジストローラ１５Ａおよびプレッシャローラ１５Ｂは、搬送ローラ対１４または給紙部２０から搬送された記録媒体ＰＳ１または記録媒体ＰＳ２を対になって挟持し、記録媒体ＰＳ１または記録媒体ＰＳ２の斜行を修正しつつ下流へ搬送する部材である。

給入センサ１６は、レジストローラ１５Ａおよびプレッシャローラ１５Ｂの上流に設けられ、記録媒体ＰＳ１または記録媒体ＰＳ２の位置を検知するものである。レジストローラ１５Ａおよびプレッシャローラ１５Ｂの下流に設けられた書き出しセンサ１７は、記録媒体ＰＳ１または記録媒体ＰＳ２へ画像を形成するタイミングを画像形成部３０に対し指示する際、記録媒体ＰＳ１または記録媒体ＰＳ２の位置を検知するものである。

（画像形成部３０の構成）
画像形成部３０は、例えば黒色のトナー（現像剤）を用いて、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上に黒色の画像（トナー像）を形成するものである。なお、トナーおよびトナー像の色は黒色に限定されるものではなく、任意の各色を用いることができる。また、複数色のトナー（現像剤）を用いて、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上に各色の画像（トナー像）を形成するようにしてもよい。

このようなトナーは、例えば、所定の着色剤、離型剤、帯電制御剤および処理剤等を含んで構成されており、これらの各成分が適宜混合され、あるいは表面処理されることによって製造されるようになっている。これらのうち、着色剤、離型剤および帯電制御材はそれぞれ、内部添加剤として機能する。外部添加剤としては、例えばシリカや酸化チタン等が用いられ、結着樹脂としては例えばポリエステル樹脂等が用いられる。また、着色剤としては、染料や顔料等を単独、もしくは、複数種併用して使用することができる。

図１に示したように、画像形成部３０は、トナーカートリッジ（現像剤収容容器）３１と、イメージドラム（感光ドラムまたは像担持体ともいう。）３２と、露光ヘッド３３と、転写ローラ３４とを有する。

トナーカートリッジ３１は、所定の色のトナーが収容されている容器である。すなわち、この画像形成部３０の例では、トナーカートリッジ３１内にはブラックトナーが収容されている。

イメージドラム３２は、静電潜像を表面（表層部分）に担持する部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。具体的には、イメージドラム３２は、導電性支持体と、その外周（表面）を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有している。なお、このようなイメージドラム３２は、所定の周速度で回転するようになっており、トナーカートリッジ３１から例えばブラックトナーが供給される。したがって、イメージドラム３２には、静電潜像にブラックトナーが付着した黒色の画像（トナー像）が形成されるようになっている。

露光ヘッド３３は、イメージドラム３２の表面に照射光を照射してイメージドラム３２の表面を露光することにより、イメージドラム３２の表面（表層部分）に静電潜像を形成する装置である。露光ヘッド３３は、例えば、照射光を発する複数の光源と、この照射光をイメージドラム３２の表面に結像させるレンズアレイとを含んで構成されている。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザ素子等が挙げられる。

転写ローラ３４は、イメージドラム３２と対向配置されており、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。転写ローラ３４は、イメージドラム３２との間に記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２を挟持し、イメージドラム３２で形成された例えば黒色の画像（トナー像）を、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上に静電的に転写するための部材である。

（定着部４０の構成）
定着部４０は、転写ローラ３４から搬送された記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上のトナー像に対して熱および圧力を付与し、それを定着させるための部材である。定着部４０は、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２を挟持するように対向配置されたヒートローラ４１および加圧ローラ４２を含んで構成されている。

ヒートローラ４１は、その内部にハロゲンランプ等の加熱ヒータ（図示せず）を含んで構成されており、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上のトナー像に対して熱を付与するための部材である。

加圧ローラ４２は、ヒートローラ４１との間に圧接部が形成されるように配置されており、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上のトナー像に対して圧力を付与するための部材である。

［要部構成］
（給紙部２０の詳細な構成）
次に、図２Ａ，２Ｂおよび図３などを参照して、給紙部２０の詳細な構成について説明する。図２Ａ，２Ｂは、画像形成装置１の筐体２の側壁部に取り付けられた給紙部２０を拡大して表す側面図である。図２Ａは、ピックアップローラ２３が、給紙トレイ２１に収納された複数の記録媒体ＰＳ２のうち、最上位に位置する記録媒体ＰＳ２と当接した給紙状態を表している。図２Ａに示したピックアップローラ２３の位置を給紙位置という。一方、図２Ｂは、ピックアップローラ２３が、給紙トレイ２１に収容された記録媒体ＰＳ２から離間した待機状態を表している。図２Ｂに示したピックアップローラ２３の位置を待機位置という。給紙位置は本発明の「当接位置」の一具体例に対応し、待機位置は本発明の「離間位置」の一具体例に対応している。また、図３は、画像形成装置１の給紙部２０の近傍を表す分解斜視図である。

給紙部２０は、給紙トレイ２１、給紙ローラ２２およびピックアップローラ２３のほか、ブラケット２４、シートプレート２５、ストッパ２６、ばね２７、給紙シャフト２８およびトルクリミッタ２９を有している。

ピックアップローラ２３は、略円筒状または略円柱状をなすと共に横方向Ｙ１に伸びるシャフト２３Ａと、そのシャフト２３Ａの周囲を回転方向において連続して覆う弾性層２３Ｂとを有する。シャフト２３Ａの一端には、給紙ローラ２２のギヤ２２Ｇ（後出）と間接的に係合するギヤ２３Ｇが設けられている。弾性層２３Ｂは例えば合成ゴムなどの弾性材料からなり、その外周面が記録媒体ＰＳ２と当接することとなる。ピックアップローラ２３は、ブラケット２４によって、シャフト２３Ａを中心として矢印Ｙ２３の方向へ回転可能に両端支持されている。ピックアップローラ２３は、モータ２８Ｍ（後出）の駆動力がギヤ２２Ｇなどを介してギヤ２３Ｇに伝達されることにより、シャフト２３Ａを中心として回転する。ピックアップローラ２３の回転により記録媒体ＰＳ２を一枚ずつピックアップし、ピックアップした記録媒体ＰＳ２を給紙ローラ２２へ受け渡すようになっている。

給紙ローラ２２は、ピックアップローラ２３の回転によりピックアップされた一枚の記録媒体ＰＳ２を、矢印Ｙ２２の方向へ回転することにより下流へ繰り出す部材である。給紙ローラ２２は、略円筒状または略円柱状のシャフト２２Ａと、そのシャフト２２Ａの周囲を回転方向において連続して覆う弾性層２２Ｂとを有する。シャフト２２Ａは例えば樹脂からなり、弾性層２２Ｂは例えば合成ゴムなどの弾性材料からなる。

図３に示したように、給紙ローラ２２の一端には、ギヤ２２Ｇを介して給紙シャフト２８が固定されている。給紙シャフト２８は、横方向Ｙ１へ延在する、例えば金属製の筒状もしくは柱状部材である。給紙シャフト２８の他端には、駆動源としてのモータ２８Ｍが例えばクラッチ２８Ｃを介して間接的に接続されている。このため、給紙ローラ２２は、モータ２８Ｍからクラッチ２８Ｃを介して伝達される駆動力により、給紙シャフト２８およびギヤ２２Ｇと共に矢印Ｙ２２の方向へ回転するようになっている。クラッチ２８Ｃをオフすることにより、モータ２８Ｍからの駆動力は給紙シャフト２８およびギヤ２２Ｇへ伝達されず、給紙シャフト２８およびギヤ２２Ｇの回転は停止する。給紙シャフト２８は、本発明の「駆動力付与部材」に対応する一具体例である。モータ２８Ｍおよびクラッチ２８Ｃは、制御部６０からの指令に基づいて動作するようになっている。

ブラケット２４は、ピックアップローラ２３を、待機位置と給紙位置との間を昇降させるアームとして機能する部材である。ブラケット２４の一端には、ピックアップローラ２３がシャフト２３Ａを回転中心として回転可能に支持されている。ブラケット２４の他端には、シャフト２２Ａが回転可能に支持されている。ブラケット２４は、モータ２８Ｍからの駆動力によるシャフト２２Ａの回転と連動して、シャフト２２Ａを中心として回動する部材である。ブラケット２４はトルクリミッタ２９（図３）を介してシャフト２２Ａと連結されている。トルクリミッタ２９は、過負荷がかかると接続を切ることによりトルク伝達を遮断する装置である。トルクリミッタ２９としては、例えば摩擦や抵抗を利用する機械式のものや、磁力を用いるマグネット式のものが用いられる。トルクリミッタ２９の存在により、ピックアップローラ２３が記録媒体ＰＳ２と当接したのち、さらにシャフト２２Ａが矢印Ｙ２２の方向へ回転したとしても、記録媒体ＰＳ２に対してピックアップローラ２３が押し付けられる力はトルクリミッタ２９による設定値を超えることなく一定に維持される。したがって、記録媒体ＰＳ２や、それを支持するシートプレート２５および給紙トレイ２１などに対して過剰な負荷を加えるのを回避できる。また、給紙ローラ２２の回転動作は、ブラケット２４の回動動作による影響を受けないようになっている。すなわち、給紙ローラ２２は、ブラケット２４の回動動作の開始および停止にかかわらず、回転可能に構成されている。なお、ブラケット２４は、本発明の「保持部材」の一具体例に対応している。

シートプレート２５は、給紙トレイ２１の上部に設けられ、記録媒体ＰＳ２を下方から支持する部材である。

ストッパ２６は、ピックアップローラ２３が保持されたブラケット２４を待機位置において保持する部材であり、ばね２７を介してブラケット２４と接続されている。ばね２７は、ブラケット２４を、筐体２に固定されたストッパ２６と当接するように、すなわちピックアップローラ２３と記録媒体ＰＳ２とを互いに遠ざけるように、矢印Ｙ２の方向（第２の方向）に付勢力Ｐ２７を付与する付勢部材として機能する。図２Ｂに示したように、待機状態においては、ばね２７の付勢力Ｐ２７によってブラケット２４とストッパ２６とが近接または密接するようになっている。なお、付勢力Ｐ２７は、本発明の「第１の付勢力」の一具体例に対応している。

給紙シャフト２８は、矢印Ｙ２の方向と反対の矢印Ｙ３の方向（第３の方向）にピックアップローラ２３を付勢する付勢力Ｐ２８（図２Ａ）と、シャフト２３Ａを回転中心としてピックアップローラ２３を矢印Ｙ２３の方向へ回転させる回転力Ｐ２８Ｒとをピックアップローラ２３に付与する部材として機能する。上記の付勢力Ｐ２８は、ピックアップローラ２３を記録媒体ＰＳ２に押し付ける力である。なお、矢印Ｙ２の方向および矢印Ｙ３の方向は、いずれも第１の方向Ｙ１と直交している。付勢力Ｐ２８は、本発明の「第２の付勢力」の一具体例に対応している。

この給紙シャフト２８による付勢力Ｐ２８は、ピックアップローラ２３が待機位置（離間位置）から給紙位置（当接位置）に移行する際、ピックアップローラ２３が給紙位置に保持されて給紙実行動作を行う際、およびピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置に移行する際のいずれにおいてもピックアップローラ２３に付与される。給紙シャフト２８は、例えばピックアップローラ２３が待機位置から給紙位置への移行を開始したのち、またはピックアップローラ２３が記録媒体ＰＳ２と当接したのち、ピックアップローラ２３を回転させるようになっている。この給紙シャフト２８による付勢力Ｐ２８は、ピックアップローラ２３が待機位置から給紙位置に移行する際および給紙実行動作を行う際には、ピックアップローラ２３に対し例えば連続的に付与される。その際の付勢力Ｐ２８の強さは付勢力Ｐ２７の強さよりも大きいことが望ましい。一方、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置に移行する際には、付勢力Ｐ２８はピックアップローラ２３に対し間欠的に付与される。その際の付勢力Ｐ２８の強さは、付勢力Ｐ２７の強さよりも大きくてもよいし、付勢力Ｐ２７の強さと同等以下であってもよい。なお、付勢力Ｐ２８の強さは、例えば制御部６０がモータ２８Ｍの出力を調整することにより変更することができる。

また、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置への移行を開始してからその移行が完了するまでの期間において、給紙シャフト２８による付勢力Ｐ２８がピックアップローラ２３へ付与される合計の時間よりも、ピックアップローラ２３への給紙シャフト２８による付勢力Ｐ２８の付与が停止される合計の時間のほうが長くてもよい。

また、ピックアップローラ２３が給紙位置と待機位置との間を移行する際、ピックアップローラ２３の移行速度は制御部６０により制御されるようになっている。制御部４０は、画像形成装置１の全体動作を制御するものである。

［作用・効果］
（基本動作）
この画像形成装置１では、以下のようにして、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２に対してトナー像が転写される。

具体的には、起動状態の画像形成装置１に対して外部機器から印刷画像データが入力されると、コマンド／画像処理部（図示せず）が印刷命令を制御部６０に送信する。制御部６０は、その印刷命令に応じて印刷画像データの印刷動作を開始させる。

印刷動作が開始されると、給紙トレイ２１に収納されている記録媒体ＰＳ２が、ピックアップローラ２３によって最上位から１枚ずつピックアップされ、下流へ繰り出される。ピックアップ２３から繰り出された記録媒体ＰＳ２は、搬送ローラ対１５へ向かう。記録媒体ＰＳ２は、搬送ローラ対１５を経由して画像形成部３０へ搬送される。画像形成部３０では、以下のようにして、トナー像が記録媒体ＰＳ２上に転写される。

画像形成部３０では、以下の電子写真プロセスによって、黒色のトナー像が形成される。まず、帯電ローラ（図示せず）に対し所定の印加電圧を供給し、イメージドラム３２の表面（表層部分）を一様に帯電させる。次いで、イメージドラム３２の表面に向けて露光ヘッド３３から照射光が照射されて露光されることで、印刷パターンに応じた静電潜像がイメージドラム３２上に形成される。さらに、イメージドラム３２上の静電潜像に対して、図示しない現像ローラからトナーが付着される。イメージドラム３２上のトナー（トナー像）は、転写ローラ３４との間の電界によって、記録媒体ＰＳ２上に転写される。

そののち、記録媒体ＰＳ２上のトナー（トナー像）は、定着部４０において熱および圧力が付与されることで定着させられる。そして、排出ローラ対５１，５２などによって、トナーが定着された記録媒体ＰＳ２が画像形成装置１の外部へ排出される。

（給紙動作）
次に、図１〜図３に加えて図４を参照し、供給部２０における記録媒体ＰＳ２の給紙動作について詳細に説明する。なお、以下の動作は制御部６０からの指令に基づいて実施される。図４において、グラフ４Ａはモータ２８Ｍのオン・オフ動作を表すタイムチャートであり、グラフ４Ｂはクラッチ２８Ｃのオン・オフ動作を表すタイムチャートであり、グラフ４Ｃはピックアップローラ２３の、待機位置と給紙位置との間における位置の変化を表すタイムチャートである。

時刻Ｔ０において制御部６０からの指令がモータ２８Ｍに送信され、時刻Ｔ１にモータ２８Ｍが起動する（図４のグラフ４Ａ参照）。なお、この段階では、ピックアップローラ２３は図２Ｂに示した待機位置にある（図４のグラフ４Ｃ参照）。次いで、時刻Ｔ２においてクラッチ２８Ｃを起動し、接続状態とする（図４のグラフ４Ｂ参照）ことにより、給紙シャフト２８にモータ２８Ｍの駆動力が伝達され、給紙シャフト２８が回転する。これにより、供給ローラ２２およびピックアップローラ２３は、それぞれ、矢印Ｙ２２の方向および矢印Ｙ２３の方向に回転を始める。同時に、ブラケット２４がシャフト２２Ａを中心として回動動作を開始し、ピックアップローラ２３が待機位置から図２Ａに示した給紙位置へ移行する（図４のグラフ４Ｃ参照）。この結果、時刻Ｔ３において、回転するピックアップローラ２３がシートプレート２５に支持された最上位の記録媒体ＰＳ２の表面と当接し、その記録媒体ＰＳ２を給紙ローラ２２へ送り始める。記録媒体ＰＳ２は、回転する給紙ローラ２２によって搬送ローラ対１５へ向けて送り出される。時刻Ｔ３から時刻Ｔ４に至る動作を便宜上、給紙実行動作という。

時刻Ｔ４において給紙実行動作が終了すると、クラッチ２８Ｃが一旦切り離され（図４のグラフ４Ｂ参照）、給紙シャフト２８に対するモータ２８Ｍからの駆動力の伝達が遮断される。この結果、給紙シャフト２８の回転が停止し、同時に供給ローラ２２およびピックアップローラ２３の回転もそれぞれ停止する。さらに、給紙シャフト２８による矢印Ｙ３の方向の付勢力Ｐ２８がブラケット２４に対し付与されなくなり、ばね２７の矢印Ｙ２の方向の付勢力Ｐ２７によってブラケット２４がストッパ２６へ向かうように回動を開始する（図２Ｂ）。すなわち、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置への移行を開始する（図４のグラフ４Ｃ参照）。そこで、ピックアップローラ２３が待機位置への移行を完了する前、すなわちブラケット２４がストッパ２６へ到達する前の時刻Ｔ５に、再度、クラッチ２８Ｃを起動し接続状態とする（図４のグラフ４Ｂ参照）。これにより、モータ２８Ｍからの駆動力が給紙シャフト２８へ再度伝達されることとなり、給紙シャフト２８による付勢力Ｐ２８がブラケット２４に対し再度付与される。その結果、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ向かう移行速度が低下し、ピックアップローラ２３の位置の変化の傾きが緩やかになる。その後、時刻Ｔ６において再度クラッチ２８Ｃを切り離す（図４のグラフ４Ｂ参照）ことで、時刻Ｔ７にピックアップローラ２３が待機位置へ到達する（図４のグラフ４Ｃ参照）。ピックアップローラ２３が待機位置へ到達したのち、時刻Ｔ８においてモータ２８Ｍを停止する。

このように本実施の形態では、給紙部２０による一連の給紙動作において、例えば制御部６０の制御により、待機位置から給紙位置へ移行する際および給紙位置から待機位置へ移行する際の双方においてピックアップローラ２３に対し給紙シャフト２８による矢印Ｙ３の方向の付勢力Ｐ２８が付与される。このため、ピックアップローラ２３の移行速度を自由に制御することができる。よって、ピックアップローラ２３を支持するブラケット２４の回動動作に伴う騒音を低減することができる。例えば給紙動作の終了の際、待機位置に戻ったブラケット２４がストッパ２６に当接する衝突音を和らげることができる。これは、ブラケット２４がばね２７による付勢力Ｐ２７のみによって回動した場合によりも、給紙シャフト２８による逆方向の付勢力Ｐ２８を働かせることによりブラケット２４の回動速度を低下させ、緩やかにブラケット２４をストッパ２６に当接させることができるからである。

特に、本実施の形態では、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２８がピックアップローラ２３に間欠的に付与されるようにした。このため、その移行期間の全体に亘って給紙シャフト２８を回転させた場合よりも、消費電力を低減できる。また、給紙動作の終了の際、ピックアップローラ２３を記録媒体ＰＳ２から離間させたのち、ブラケット２４へ付勢力Ｐ２８を付与するようにしたので、ピックアップローラ２３の給紙位置から待機位置への移行動作に伴って記録媒体ＰＳ２が給紙トレイ２１から移動することはない。

＜２．変形例＞
（第１の変形例）
続いて、図５を参照して、上記実施の形態における第１の変形例（変形例１）について説明する。以下の動作は制御部６０からの指令に基づいて実施される。図５において、グラフ５Ａはモータ２８Ｍのオン・オフ動作を表すタイムチャートであり、グラフ５Ｂはクラッチ２８Ｃのオン・オフ動作を表すタイムチャートであり、グラフ５Ｃはピックアップローラ２３の、待機位置と給紙位置との間における位置の変化を表すタイムチャートである。

上記第１の実施の形態では、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２８がピックアップローラ２３に対し１回のみ付与されるようにした。これに対し本変形例は、複数回に亘って間欠的に付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に付与するものである。具体的には、時刻Ｔ４において給紙実行動作が終了してクラッチ２８Ｃが一旦切り離されたのち、ピックアップローラ２３が待機位置への移行を完了する時刻Ｔ９までの間に、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで、および時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの２度に亘って間欠的にクラッチ２８Ｃを起動する（図４のグラフ４Ｂ参照）。これにより、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ向かう移行速度が２度に亘って低下し、ピックアップローラ２３の位置の変化の傾きが緩やかになる。

このように本変形例では、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ向けてより緩やかに移行することができる。その結果、待機位置に戻ったブラケット２４がストッパ２６に当接する衝突音をよりいっそう和らげることができる。

（第２の変形例）
続いて、図６を参照して、上記実施の形態における第２の変形例（変形例２）について説明する。上記第１の実施の形態では、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に対し間欠的に付与するようにした。これに対し本変形例は、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２７よりも弱い付勢力Ｐ２８を連続的に付与するものである。

具体的には、図６のグラフ６Ａに示したように、モータ２８Ｍが起動する時刻Ｔ１から給紙実行動作が終了する時刻Ｔ４に至るまでは、モータ２８Ｍがより大きな出力ＰＷ２（＞ＰＷ１）を出力することで、ピックアップローラ２３に対し、付勢力Ｐ２７よりも強い付勢力Ｐ２８を連続的に付与する。モータ２８Ｍの起動後、時刻Ｔ２においてクラッチ２８Ｃを起動し、接続状態とする（図６のグラフ６Ｂ参照）ことにより、給紙シャフト２８にモータ２８Ｍの駆動力が伝達され、ピックアップローラ２３の移行が開始される。時刻Ｔ３において給紙実行動作が開始されたのち時刻Ｔ４において給紙実行動作が終了するのと同時に、モータ２８Ｍが出力ＰＷ２よりも小さな出力ＰＷ１を出力することで、ピックアップローラ２３に対し付勢力Ｐ２７よりも弱い付勢力Ｐ２８を連続的に付与する。これにより、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ一定速度で緩やかに移行し、時刻Ｔ５においてピックアップローラ２３が待機位置へ到達する（図６のグラフ６Ｃ参照）。なお、時刻Ｔ２から時刻Ｔ５に至るまで、クラッチ２８Ｃは連続して接続状態を維持する（図６のグラフ６Ｂ参照）。そののち、時刻Ｔ６においてクラッチ２８およびＣモータ２８Ｍを停止する。

本変形例においても、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ向けて緩やかに移行することができる。その結果、待機位置に戻ったブラケット２４がストッパ２６に当接する衝突音をより和らげることができる。なお、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ一定速度で移行するようにしたが、速度を適宜変更するようにしてもよい。

＜３．第２の実施の形態＞
次に、図７などを参照して、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置を説明する。図７は、この画像形成装置のうちの、定着部４０Ａの構成を表す概略図である。定着部４０Ａは、本発明の「ローラユニット」の一具体例に対応する。ここでは、第１の実施の形態の定着部４０と実質的に同じ構成要素については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

定着部４０Ａは、ヒートローラ４１および加圧ローラ４２のほか、ブラケット４３、シャフト４４、ばね４５、ストッパ４６、クラッチ４４Ｃ、モータ４４Ｍおよび制御部６０Ａを備える。この定着部４０Ａでは、記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２上のトナー像を定着させる定着動作を行う際には、定着位置においてその記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２をヒートローラ４１および加圧ローラ４２が挟持する。一方、定着動作の終了後は、ヒートローラ４１は上方の筐体４６と当接した待機位置に移行するようになっている。

ブラケット４３は、ヒートローラ４１を、待機位置と定着位置との間を昇降させるアームとして機能する部材である。ブラケット４３の一端には、ヒートローラ４１がシャフト４１Ａを回転中心として回転可能に支持されている。ブラケット４３の他端には、シャフト４４が回転可能に支持されている。ブラケット４３は、モータ４４Ｍからの駆動力によるシャフト４４の回転と連動して、シャフト４４を中心として回動する部材である。なお、ブラケット４３は、本発明の「保持部材」の一具体例に対応している。また、ヒートローラ４１は本発明の「ローラ」の一具体例に対応するものであり、加圧ローラ４２は本発明の「対向部材」の一具体例に対応するものである。

ばね４５は、ストッパ４６とブラケット４３とを繋ぐと共に、それらを互いに近づけるように付勢する付勢部材である。

ストッパ４６は、ヒートローラ４１が保持されたブラケット４３を待機位置において保持する部材であり、ばね４５を介してブラケット４３と接続されている。ばね４５は、ブラケット４３を、筐体２に固定されたストッパ４６と当接するように、すなわちヒートローラ４１と加圧ローラ４２とを互いに遠ざけるように、矢印Ｙ４１の方向（第２の方向）に付勢力Ｐ４５を付与する付勢部材として機能する。待機状態においては、ばね４５の付勢力Ｐ４５によってブラケット４３とストッパ４６とが近接または密接するようになっている。なお、付勢力Ｐ４５は、本発明の「第１の付勢力」の一具体例に対応している。

シャフト４４は、矢印Ｙ４１の方向と反対の矢印Ｙ４３の方向（第３の方向）にヒートローラ４１を付勢する付勢力Ｐ４４と、シャフト４４を回転中心としてヒートローラ４１を矢印Ｒ４１の方向へ回転させる回転力とをヒートローラ４１に付与する部材として機能する。上記の付勢力Ｐ４４は、ヒートローラ４１を加圧ローラ４２（あるいは挟持された）記録媒体ＰＳ１，ＰＳ２に押し付ける力である。付勢力Ｐ４４は、シャフト４４の回転に伴ってブラケット４３が矢印Ｙ４４の方向へ回動することにより発生する。なお、矢印Ｙ４１の方向および矢印Ｙ４３の方向は、いずれも第１の方向Ｙ１と直交している。付勢力Ｐ４４は、本発明の「第２の付勢力」の一具体例に対応している。また、シャフト４４は、本発明の「駆動力付与部材」に対応する一具体例である。

このシャフト４４による付勢力Ｐ４４は、ヒートローラ４１が待機位置（離間位置）から定着位置（当接位置）に移行する際、ヒートローラ４１が定着位置に保持されて定着動作を行う際、およびヒートローラ４１が定着位置から待機位置に移行する際のいずれにおいてもヒートローラ４１に付与される。このシャフト４４による付勢力Ｐ４４は、ヒートローラ４１が待機位置から定着位置に移行する際および定着動作を行う際には、ヒートローラ４１に対し例えば連続的に付与される。その際の付勢力Ｐ４４の強さは付勢力Ｐ４５の強さよりも大きいことが望ましい。一方、ヒートローラ４１が定着位置から待機位置に移行する際には、付勢力Ｐ４４はヒートローラ４１に対し間欠的に付与される。その際の付勢力Ｐ４４の強さは、付勢力Ｐ４５の強さよりも大きくてもよいし、付勢力Ｐ４５の強さと同等以下であってもよい。なお、付勢力Ｐ４４の強さは、例えば制御部６０Ａがモータ４４Ｍの出力を調整することにより変更することができる。

また、ヒートローラ４１が定着位置から待機位置への移行を開始してからその移行が完了するまでの期間において、シャフト４４による付勢力Ｐ４４がヒートローラ４１へ付与される合計の時間よりも、ヒートローラ４１へのシャフト４４による付勢力Ｐ４４の付与が停止される合計の時間のほうが長くてもよい。

また、ヒートローラ４１が定着位置と待機位置との間を移行する際、ヒートローラ４１の移行速度は制御部６０Ａにより制御されるようになっている。

このように本実施の形態では、定着部４０Ａによる一連の定着動作において、例えば制御部６０Ａの制御により、待機位置から定着位置へ移行する際および定着位置から待機位置へ移行する際の双方においてヒートローラ４１に対しシャフト４４による矢印Ｙ４４の方向の付勢力Ｐ４４が付与される。このため、ヒートローラ４１の移行速度を自由に制御することができる。よって、ヒートローラ４１を支持するブラケット４３の回動動作に伴う騒音を低減することができる。例えば定着動作の終了の際、待機位置に戻ったブラケット４３がストッパ４６に当接する衝突音を和らげることができる。これは、ブラケット４３がばね４５による付勢力Ｐ４５のみによって回動した場合によりも、シャフト４４による逆方向の付勢力Ｐ４４を働かせることによりブラケット４３の回動速度を低下させ、緩やかにブラケット４３をストッパ４６に当接させることができるからである。

＜４．実験例＞
次に、図８Ａ，８Ｂを参照して、上記第１の実施の形態で説明した画像形成装置１を作製し、その動作の検証を行った。図８Ａ，８Ｂにおいて、グラフＣ２３は、給紙位置から待機位置へ至るピックアップローラ２３の位置の変化を表すタイムチャートであり、グラフＣ２８Ｃは、クラッチ２８Ｃのオン・オフ動作を表すタイムチャートである。

（実験例１）
まず、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に対し１回のみ付与するようにした。その結果を図８Ａに示す。本実験例では、時刻Ｔ１においてクラッチ２８Ｃを一旦切り離すことで給紙実行動作を終了させたのち、時刻Ｔ２において再度クラッチ２８Ｃを起動し接続状態とした。そののち、時刻Ｔ３において再度クラッチ２８Ｃを切り離し、ピックアップローラ２３を待機位置に到達させた。

（実験例２）
次に、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に対し２回付与するようにした。その結果を図８Ｂに示す。本実験例では、時刻Ｔ１においてクラッチ２８Ｃを一旦切り離すことで給紙実行動作を終了させたのち、時刻Ｔ２において再度クラッチ２８Ｃを起動し接続状態とした。そののち、時刻Ｔ３でのクラッチ２８Ｃの切り離し、時刻Ｔ４でのクラッチ２８Ｃの接続、時刻Ｔ５でのクラッチ２８Ｃの切り離しを順次行い、そのままピックアップローラ２３を待機位置に到達させた。

図８Ａおよび図８Ｂに示した結果から明らかなように、ピックアップローラ２３が給紙位置から待機位置へ移行する際、付勢力Ｐ２７と反対向きの付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に対し付与することにより、ピックアップローラ２３の位置の変化が緩やかになった。すなわち、ピックアップローラ２３の移行速度を遅くすることができた。特に、実験例２では２回に亘って間欠的に付勢力Ｐ２８をピックアップローラ２３に対し付与するようにしたので、よりいっそうピックアップローラ２３の位置の変化が緩やかになった。これらの結果から、本発明によれば、給紙動作の終了の際、待機位置に戻ったブラケット２４がストッパ２６に当接する衝突が緩和されることが確認できた。

＜５．その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等ではモノクロ画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば４色のトナー像を転写してカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式の画像形成装置１について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態等で説明した図４を参照した給紙動作の手順は一例であって、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手順で行ってもよい。

また、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。

上記実施の形態等では、本発明のローラユニットを給紙部または定着部に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の部位にも適用されうるものである。

さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

１…画像形成装置、１０，２０…給紙部、１１，２１…給紙トレイ、１２，２２…給紙ローラ、１３，２３…ピックアップローラ、１４，１５…搬送ローラ対、１６…給入センサ、１７…書き出しセンサ、２４，４３…ブラケット、２５…シートプレート、２６…ストッパ、２７，４５…ばね、２８…給紙シャフト、２８Ｃ，４４Ｃ…クラッチ、２８Ｍ，４４Ｍ…モータ、２９…トルクリミッタ、３０…画像形成部、３１…トナーカートリッジ、３２…イメージドラム、３３…露光ヘッド、３４…転写ローラ、４０…定着部、４１…ヒートローラ、４２…加圧ローラ、４４…シャフト、５０…排出部、５１，５２…排出ローラ対、ＰＳ１，ＰＳ２…記録媒体、Ｐ２７，Ｐ２８，Ｐ４４，Ｐ４５…付勢力、６０，６０Ａ…制御部。

Claims (8)

1. 第１の方向に伸びる回転軸を有するローラと、
   前記ローラと対向して配置された対向部材と、
   前記ローラを、前記ローラと前記対向部材とが離間した離間位置と、前記ローラと前記対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材と、
   前記ローラが前記対向部材から離れるように、第２の方向へ前記ローラに対して第１の付勢力を付与する付勢部材と、
   前記第２の方向と反対の第３の方向に前記ローラを付勢する第２の付勢力と、前記回転軸を回転中心として前記ローラを回転させる回転力とを前記ローラに付与する駆動力付与部材と
   を備え、
   前記第２の付勢力は、前記ローラが前記離間位置から前記当接位置に移行する際、および前記ローラが前記当接位置から前記離間位置に移行する際の双方において前記保持部材を介して前記ローラに付与される
   ローラユニット。
2. 前記第２の付勢力は前記第１の付勢力よりも強い
   請求項１記載のローラユニット。
3. 前記駆動力付与部材は、前記ローラが前記離間位置から前記当接位置に移行を開始したのち、または前記ローラが前記対向部材と当接したのち、前記ローラを回転させる
   請求項１または請求項２に記載のローラユニット。
4. 前記第２の付勢力は、前記ローラが前記当接位置から前記離間位置に移行する際、前記ローラに間欠的に付与される
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のローラユニット。
5. 前記ローラが前記当接位置から前記離間位置への移行を開始してからその移行が完了するまでの期間において、前記第２の付勢力が前記ローラへ付与される合計の時間よりも前記ローラへの前記第２の付勢力の付与が停止される合計の時間のほうが長い
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のローラユニット。
6. 前記第１の方向と前記第２の方向および前記第３の方向とは、互いに直交している
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のローラユニット。
7. ローラユニットと、画像形成部とを備え、
   前記ローラユニットは、
   第１の方向に伸びる回転軸を有するローラと、
   前記ローラと対向して配置された対向部材と、
   前記ローラを、前記ローラと前記対向部材とが離間した離間位置と、前記ローラと前記対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材と、
   前記ローラが前記対向部材から離れるように、第２の方向へ前記ローラに対して第１の付勢力を付与する付勢部材と、
   前記第２の方向と反対の第３の方向に前記ローラを付勢する第２の付勢力と、前記回転軸を回転中心として前記ローラを回転させる回転力とを前記ローラに付与する駆動力付与部材と
   を備え、
   前記第２の付勢力は、前記ローラが前記離間位置から前記当接位置に移行する際、および前記ローラが前記当接位置から前記離間位置に移行する際の双方において前記保持部材を介して前記ローラに付与される
   画像形成装置。
8. 第１の方向に伸びる回転軸を有するローラと、
   前記ローラと対向して配置された対向部材と、
   前記ローラを、前記ローラと前記対向部材とが離間した離間位置と、前記ローラと前記対向部材とが当接した当接位置との間を移行可能に保持する保持部材と、
   前記ローラが前記対向部材から離れるように、第２の方向へ前記ローラに対して第１の付勢力を付与する付勢部材と、
   前記第２の方向と反対の第３の方向に前記ローラを付勢する第２の付勢力と、前記回転軸を回転中心として前記ローラを回転させる回転力とを前記ローラに付与する駆動力付与部材と、
   前記ローラが前記当接位置から前記離間位置に移行する際、前記ローラの移行速度を制御する制御部と
   を備えたローラユニット。

Images