JP2020083547A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このシート給送装置では、移動規制部材の突当部材に対する係止を解除した状態で、シートの給送動作を開始することで、シートが突当部材を押して突当位置から移動させ、給送方向下流側にシートを給送することができる。給送するシートがなくなる等により給送動作が終了して、給送されるシートによる突当部材の押圧がなくなると、突当部材に力が作用していない状態となり、突当部材は突当位置に戻る。このとき、係止位置にある移動規制部材を突当部材が押すことで、移動規制部材が係止位置から一時的に移動し、突当部材が突当位置に到達すると、移動規制部材が係止位置に戻って突当部材を係止する。これにより、突当部材が突当位置から移動することが規制され、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止できる状態となる。
図2は、実施形態に係る画像形成装置である複写機100の概略構成図である。
さらに、プリンタ部101の図2中の右側には、手差しの用紙Sが載置される手差しトレイ104を有する手差し給紙装置105を備える。
プリンタ部101内には、パーソナルコンピューター等の外部装置や操作パネルから入力される入力情報やセンサによる検知情報に基づいて、複写機100の各部を制御する制御部150が配置されている。
複写機100は、複写機100全体の制御を司る制御手段としての制御部150を備えており、制御部150は、演算手段たるCPU150aと、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶するRAM150b、ROM150c及びHDD(Hard Disk Drive)等で構成される。本実施形態では、例えば、システムOS、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのPDL(Page Description Language)処理系、システムの初期設定値等を納めたROM150cや、ワークメモリ用のRAM150b等で構成されている。操作表示部3は、文字情報等を表示する液晶ディスプレイ等から構成される表示部や、テンキー等などによって操作者から入力情報を受け付けて制御部150に送る操作受付手段としての操作部などから構成されている。
本実施形態の手差し分離機構は一対のローラ部材(32、34)によって分離ニップを形成する。そして、複数枚の用紙Sが分離ニップに進入した場合には、最上の一枚の用紙Sだけを給送方向下流側に給送し、他の用紙Sに対して給送方向上流側に向かう搬送力を付与する構成である。手差し分離機構としてはこのような構成に限るものではない。例えば、ベルト部材とローラ部材によって分離ニップを形成する構成や、搬送力を付与するローラと搬送方向への移動を阻害する分離パッドとによって分離ニップを形成する構成等、他の公知の構成を用いることができる。
図4は、給紙装置30の拡大側面図である。図5は、図4に示す給紙装置30の上面図である。図4中の部分断面図「α」は、図5のA−A断面における断面図である。
図6は、ピックアップアーム38、当接アーム保持部44及び当接アーム46の概略斜視図である。図6中の「36a」及び「42a」は、ピックアップアーム38に設けられた軸挿入孔であり、「36a」は給紙ローラ軸36が挿入される孔であり、「42a」はピックアップローラ軸42が挿入される孔である。
ピックアップアーム38と給紙ローラ軸36及びピックアップローラ軸42とは、軸挿入穴を介した別体の組み合わせ構成に限らず、ピックアップアーム38に給紙ローラ軸36及びピックアップローラ軸42の機能を持たせた一体型の構成を用いてもよい。
ソレノイドリンク66は、ソレノイド62の可動鉄芯68に連結される板状連結部材70を備える。板状連結部材70は、鉛直方向(Z軸方向)が軸方向となるリンク支持軸64に回動自在に支持された水平方向(X−Y平面に平行な方向)に伸びる板状の部材である。
板状連結部材70を可動鉄芯68の鉄芯先端溝74に嵌め込み、可動鉄芯68の鉄芯貫通孔76と板状連結部材70の連結部材貫通孔72とが重なる状態で、連結ピン78を可動鉄芯68の上部から鉄芯貫通孔76に挿入する。これにより、鉄芯貫通孔76に挿入された連結ピン78が連結部材貫通孔72を挿通し、板状連結部材70と可動鉄芯68とが連結される。
給紙動作が停止ししているときには、ソレノイド62は「OFF」の状態であり、図4及び図5に示したように、可動鉄芯68は押し出された状態(図5中の矢印「B」方向に押し出された状態)にある。このとき、ソレノイドリンク66は、リンク支持軸64を中心に図5中の時計回り方向(図5中の矢印「B1」方向)に回動されている。そして、ソレノイドリンク66のマイナスY軸方向の側(図5中の下側、図7中の紙面に直交する方向の手前側)の端部は、図5及び図7中の矢印「B2」に示す方向に移動した状態となる。
また、用紙Sの束が、人の手によって勢いよく分離ニップに向けて差し込まれると、給紙ローラ32または分離ローラ34によって用紙Sの束の先端が折り曲げられ、印刷品質を劣化させたり、印刷中にジャムを発生させる恐れがある。
給紙動作が開始されるときには、給紙動作に先立ち、制御部150が給紙モータ140の駆動を開始し、給紙ローラ32が図8中の時計回り方向に回転する。この給紙ローラ32の回転に伴い、上述した駆動伝達ギヤを介してピックアップローラ40に駆動が伝達され、ピックアップローラ40が図8中の時計回り方向に回転する。また、表面が給紙ローラ32の表面に接触する分離ローラ34は、給紙ローラ32の回転に連れ回り、図8中の反時計回り方向に回転する。
用紙Sの先端は、搬送途中で用紙ストッパ56のストッパ第一アーム56aに突き当たるが、図8を用いて上述したように、用紙ストッパ56の図9中の時計回り方向への回動が規制解除されている。このため、搬送される用紙Sがストッパ第一アーム56aを押すことで用紙ストッパ56が図9中の時計回り方向に回動し、用紙Sは用紙ストッパ56による規制位置を通過して、給紙ローラ32と分離ローラ34とが接触する分離ニップに向けて搬送される。
ピックアップローラ40が上昇した後は、用紙Sは給紙ローラ32と分離ローラ34とによって搬送される。
外部装置からの画像情報のプリントや原稿のコピーが終了したとき、あるいは、給紙トレイ50の用紙Sが無くなったときには、給紙動作が停止される。
図11は、最後の用紙Sが、給紙ローラ32と分離ローラ34との接触部である分離ニップから送り出されて、給紙トレイ50が空になった状態を示している。最後の用紙Sが分離ニップから送り出されると、制御部150が給紙モータ140の駆動を停止し、給紙ローラ32、分離ローラ34及びピックアップローラ40の回転は停止される。
用紙ストッパ56の自重による慣性モーメントによって、ストッパ第二アーム56bがストッパ係止突起61を下から押し上げる。これにより、押し上げられた規制部材第二アーム60bが図11中の矢印「D2」方向に移動するように、用紙ストッパ回動規制部材60が図11中の反時計回り方向(図11中の矢印「D3」方向)に回動する。
図12に示すような状態で回動が停止してしまった場合、給紙動作が停止したときに、給紙トレイ50上における用紙Sの有無に関わらず、図4に示す状態まで戻れなくなる場合がある。
図1は、複写機100における印刷時の給紙装置30の制御フローの概略を示すフローチャートである。
制御部150は、給紙動作中は、用紙Sの後端が分離ニップを抜けた後の所定のタイミングで次の紙の搬送を開始するとき、用紙検知センサ160の検知結果に基づいて用紙切れか否かの判断を行う(S1)。用紙検知センサ160の検知により給紙トレイ50上に用紙Sが無い用紙切れの状態であると判断された場合(S1で「Yes」)は、給紙モータ140の駆動を停止して給紙動作を終了する(S2)。そして、図8を用いて説明したピックアップローラ40を下降させる動作と図10を用いて説明したピックアップローラ40を上昇させる動作とを一回、または複数回実行し(S3)、印刷完了とする。この印刷完了時に、印刷ジョブが終わっていない場合は、操作表示部3または外部装置に「用紙切れ」であることを報知する。
給紙動作の停止時に、用紙ストッパ56の自重による完成モーメントによる慣性力と、上述した摩擦抵抗による移動を阻止する力とが釣り合う均衡状態となっていても、用紙ストッパ回動規制部材60を回動させることにより、均衡状態を解消することができる。これにより、給紙動作終了後に上述した均衡状態となることで待機位置に到達していなかった用紙ストッパ56に対して、均衡状態を解消させて待機位置に移動させることができ、給紙装置30を図4に示す状態に戻すことができる。
また、給紙動作の停止時に、均衡状態となっておらず、用紙ストッパ56が待機位置にある場合は、用紙ストッパ回動規制部材60を回動させても、用紙ストッパ56は待機位置のままとなる。
図13は、用紙検知センサ160として接触式検知機構を用いた構成の概略説明図である。図13(a)は、用紙切れでない状態を示しており、給紙トレイ50に用紙束Sbが載置され、最上部の搬送中用紙Saがピックアップローラ40によって搬送される状態である。図13(b)は、用紙切れでない状態を示しており、給紙トレイ50の上に用紙Sがない状態である。
用紙切れ状態では、図13(b)に示すように、用紙接触フィラー163が自由落下して、下がった位置になり、透過型センサの投射光を用紙接触フィラー163が遮光しないように構成する。これにより、給紙トレイ50内の用紙Sの有無に連動させセンサ検出信号を変化させることができ、センサ検出信号をリアルタイムで監視することで、用紙切れタイミングを検出できる。
また、図14に示す用紙検知センサ160のように、反射型フォトセンサを用いることで、用紙Sに接触せずに用紙Sの有無を検知する非接触式検知機構を実現することができる。
この給紙装置30は、給紙トレイ50に載置された用紙Sに当接し、用紙Sを給紙ローラ32へ搬送するピックアップローラ40と、直線運動する可動鉄芯68を有するソレノイド62とを備える。また、ソレノイド62の可動鉄芯68に連結され、回動可能に設けられたソレノイドリンク66を備える。また、ソレノイド62の可動鉄芯68の直線運動によるソレノイドリンク66の回動運動に連動して、ピックアップローラ40を上昇または下降する方向に回転可能に支持する給紙ローラ軸36に回動可能に設けられたピックアップアーム38を備える。
また、本発明に係るシート供給装置を備える画像形成装置としては、上述した複写機100のような電子写真方式の装置に限らず、インクジェット方式の装置にも適用可能である。
用紙S等のシートを給送する給紙ローラ32等の給送手段と、シートの給送方向先端が突き当たる用紙ストッパ56等の突当部材と、突当部材を係止して突当部材がシートに突き当たる待機位置等の突当位置から移動することを規制する用紙ストッパ回動規制部材60等の移動規制部材と、移動規制部材を、突当部材を係止する係止位置(図7に示す規制位置等)と係止を解除する係止解除位置(図8に示す解除位置等)とに移動させるソレノイド62等の移動機構とを備え、突当部材が重力または付勢手段の付勢力で、突当位置を取ろうとする構成の給紙装置30等のシート給送装置において、シートの給送動作終了時に、移動機構を制御して移動規制部材を係止解除位置に移動させ、次に係止位置に移動させる制御(ピックアップローラ40を再度下降させる制御)を実行する制御部150等の制御手段を備えることを特徴とするものである。
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、特許文献1に記載のシート給送装置では、給送動作終了時に、突当位置に移動しようとする突当部材と移動規制部材とが接触し、突当位置に到達していない状態で突当部材が停止することがあることが分かった。これは、突当部材と移動規制部材との接触部における摩擦によって突当部材が移動することを阻止しようとする力と、突当部材が突当位置に移動しようとする力とが釣り合う均衡状態となったことに起因するものと考えられる。
態様1では、シートの給送動作終了時に、均衡状態となっていても、移動規制部材を係止解除位置に移動させることで、均衡状態を解除して突当部材を突当位置に戻すことができる。さらに、その後に移動規制部材を係止位置に移動させることで、突当位置にある突当部材に移動規制部材を係止させることができ、突当部材が突当位置から移動することを規制する状態にできる。これにより、シートの給送動作終了後のシートセット時に、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止できる。
態様1において、突当部材は、ストッパ軸54等の突当部材回動軸によって装置本体(給紙装置30のハウジング)に対して回動可能に支持され、回動することで突当位置と他の位置とを移動し、移動規制部材が突当部材を係止することで、突当位置にある突当部材が給送方向に回動することを規制し、移動規制部材の突当部材に対する係止を解除することで、突当位置にある突当部材が給送方向に回動可能となることを特徴とするものである。
これによれば、移動規制部材が突当部材を係止しているときには、突当位置にある突当部材が給送方向に回動することを規制し、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止できる。また、移動規制部材の突当部材に対する係止を解除しているときには、突当位置にある突当部材が給送方向に回動可能となり、給送方向に移動しようとするシートが突当部材を押すことで、突当部材が搬送方向に回動する。これにより、シートの給送方向先端が突当部材に突き当たる状態を解除でき、シートの給送を行うことができる。
態様1または2において、移動規制部材は、規制部材軸58等の規制部材回動軸によって装置本体(給紙装置30のハウジング)に対して回動可能に支持され、移動機構からの移動力の伝達によって回動し、係止位置と係止解除位置とを移動することを特徴とするものである。
これによれば、移動規制部材を回動させることで、突当部材の移動を規制する規制状態と、規制を解除した状態とを切り替える構成を実現できる。
態様1乃至3の何れか一の態様において、給送手段よりも給送方向の上流側に位置し、シートが載置される給紙トレイ50等の載置部材の上に載置されたシートに接触して給送手段に向けて搬送するピックアップローラ40等の搬送部材を備え、搬送部材は、移動機構が移動規制部材を移動させる動作に連動して、載置部材の上のシートに対して接離することを特徴とするものである。
これによれば、移動規制部材を移動させる駆動源と、搬送部材をシートに対して接離する駆動源とを個別に設ける構成に比べて、駆動源の数を削減し、装置の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
態様4において、移動機構は、駆動によって直線運動する可動鉄芯68等の直進芯部材を有し、直進芯部材に連結され、直進芯部材の直線運動によって回動運動を行うソレノイドリンク66等の回動部材を備え、移動規制部材は、回動部材の回動運動に連動して係止位置と係止解除位置とを移動することを特徴とするものである。
これによれば、移動機構の直線運動によって、移動規制部材を移動させる構成を実現することができる。
態様4または5において、搬送部材の位置は、移動規制部材が係止解除位置にあるときには載置部材の上のシートに接触し得る位置となり、移動規制部材が係止位置にあるときには載置部材の上の前記シートに接触しない位置となることを特徴とするものである。
これによれば、搬送部材をシートに接触させたときには、突当部材の移動規制を解除して搬送部材によって搬送してもシートが突当部材に突き当たらない状態とすることができる。また、搬送部材をシートに接触させないときには、突当部材が突当位置から移動することを規制し、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止する状態とすることができる。
態様1乃至6の何れか一の態様において、給送手段によって給送するシートが載置される給紙トレイ50等の載置部材と、載置部材におけるシートの有無を検知する用紙検知センサ160等のシート検知手段とを備え、制御手段は、シート検知手段がシートがない状態であることを検知すると、シートの給送動作を終了することを特徴とするものである。
これによれば、載置部材にシートがなくなったときには、シートの給送動作終了時として、移動規制部材を規制解除位置に移動させ、次に係止位置に移動させる制御を実行することができる。これにより、載置部材にシートがなくなったときに、突当部材が均衡状態となることで突当位置に到達していない状態であっても、移動規制部材を規制解除位置に移動させることで、均衡状態を解除し、突当部材を突当位置に移動させることができる。このため、載置部材にシートがなくなったときに、使用者が手で持ったシートを載置部材にセットしようとしたときに、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止できる。
態様7において、シート検知手段が、載置部材に載置される前記シートに接触する接触式検知機構であることを特徴とするものである。
これによれば、接触式検知機構の用紙接触フィラー163等の接触部がシートに接触しているか否かを検知することで、載置部材でのシートの有無を検知することが可能となる。
態様7において、シート検知手段が、載置部材に載置される前記シートに接触せずにシートの有無を検知する反射型フォトセンサ等の非接触式検知機構であることを特徴とするものである。
これによれば、非接触式検知機構によってシートの有無を検知することで、シートに接触させる機械的要素が不要となり、シートの有無を検知するシート検知手段の構造の簡素化を図ることができる。
シート状の用紙S等の記録媒体に画像を形成する画像形成部110等の画像形成手段と、画像形成手段へ向けて記録媒体を給送する記録媒体給送手段とを備えた複写機100等の画像形成装置において、記録媒体給送手段として、態様1乃至9の何れかの態様に係る給紙装置30等のシート給送装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、給送動作終了時に、突当部材を突当位置に戻すことができ、シートの給送動作終了後のシートセット時に、突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に移動することを防止できる。このため、シートセット時にセットされるシートが突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に入り込むことに起因する重送や斜行の発生を防止でき、安定した記録媒体の給送を行うことができるため、安定した画像形成を行うことが可能となる。
態様10において、シート給送装置は、手差しトレイ104等の手差しトレイに載置された用紙S等の記録媒体を給送する手差し給紙装置105等の手差しシート給送装置であることを特徴とするものである。
これによれば、手差しトレイでは、シートセット時にセットされるシートが突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に入り込む不具合が生じ易いが、給送動作終了時に、突当部材を突当位置に戻すことで、この不具合を防止できる。
11 帯電ローラ
30 給紙装置
32 給紙ローラ
34 分離ローラ
36 給紙ローラ軸
38a ストッパ係止部
38 ピックアップアーム
40 ピックアップローラ
42 ピックアップローラ軸
44 当接アーム保持部
46 当接アーム
48 コイルバネ
50 給紙トレイ
52 搬送ガイド
54 ストッパ軸
56 用紙ストッパ
56a ストッパ第一アーム
56b ストッパ第二アーム
58 規制部材軸
60 用紙ストッパ回動規制部材
60a 規制部材第一アーム
60b 規制部材第二アーム
61 ストッパ係止突起
61f 係止面
62 ソレノイド
63 規制部材付勢用トーションバネ
64 リンク支持軸
66 ソレノイドリンク
66a リンク第一アーム
66b リンク第二アーム
66c リンク第三アーム
68 可動鉄芯
70 板状連結部材
72 連結部材貫通孔
74 鉄芯先端溝
76 鉄芯貫通孔
78 連結ピン
80 鉄芯ストッパ
100 複写機
101 プリンタ部
103 装置内給紙トレイ
104 手差しトレイ
105 手差し給紙装置
107 レジストローラ対
110 画像形成部
111 感光体
112 光書き込み装置
113 現像装置
114 転写ローラ
120 定着装置
130 排紙ローラ対
131 スタック部
140 給紙モータ
150 制御部
160 用紙検知センサ
160L センサ光軸
161 投光器
162 受光器
163 用紙接触フィラー
201 原稿テーブル
202 原稿排紙トレイ
300 スキャナ部
400 装置内給紙部
R 湾曲面
S 用紙
Sa 搬送中用紙
Sb 用紙束
Claims (11)
- シートを給送する給送手段と、
前記シートの給送方向の先端が突き当たる突当部材と、
前記突当部材を係止して前記突当部材が前記シートに突き当たる突当位置から移動することを規制する移動規制部材と、
前記移動規制部材を、前記突当部材を係止する係止位置と係止を解除する係止解除位置とに移動させる移動機構とを備え、
前記突当部材が重力または付勢手段の付勢力で、前記突当位置を取ろうとする構成のシート給送装置において、
前記シートの給送動作終了時に、前記移動機構を制御して前記移動規制部材を前記係止解除位置に移動させ、次に前記係止位置に移動させる制御を実行する制御手段を備えることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1のシート給送装置において、
前記突当部材は、突当部材回動軸によって装置本体に対して回動可能に支持され、回動することで前記突当位置と他の位置とを移動し、
前記移動規制部材が前記突当部材を係止することで、前記突当位置にある前記突当部材が前記給送方向に回動することを規制し、
前記移動規制部材の前記突当部材に対する係止を解除することで、前記突当位置にある前記突当部材が前記給送方向に回動可能となることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1または2のシート給送装置において、
前記移動規制部材は、規制部材回動軸によって装置本体に対して回動可能に支持され、前記移動機構からの移動力の伝達によって回動し、前記係止位置と前記係止解除位置とを移動することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載のシート給送装置において、
前記給送手段よりも前記給送方向の上流側に位置し、前記シートが載置される載置部材の上に載置された前記シートに接触して前記給送手段に向けて搬送する搬送部材を備え、
前記搬送部材は、前記移動機構が前記移動規制部材を移動させる動作に連動して、前記載置部材の上の前記シートに対して接離することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項4のシート給送装置において、
前記移動機構は、駆動によって直線運動する直進芯部材を有し、
前記直進芯部材に連結され、前記直進芯部材の直線運動によって回動運動を行う回動部材を備え、
前記移動規制部材は、前記回動部材の回動運動に連動して前記係止位置と前記係止解除位置とを移動することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項4または5のシート給送装置において、
前記搬送部材の位置は、前記移動規制部材が前記係止解除位置にあるときには前記載置部材の上の前記シートに接触し得る位置となり、前記移動規制部材が前記係止位置にあるときには前記載置部材の上の前記シートに接触しない位置となることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載のシート給送装置において、
前記給送手段によって給送する前記シートが載置される載置部材と、
前記載置部材における前記シートの有無を検知するシート検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記シート検知手段が前記シートがない状態であることを検知すると、前記シートの給送動作を終了することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項7のシート給送装置において、
前記シート検知手段が、前記載置部材に載置される前記シートに接触する接触式検知機構であることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項7のシート給送装置において、
前記シート検知手段が、前記載置部材に載置される前記シートに接触せずに前記シートの有無を検知する非接触式検知機構であることを特徴とするシート給送装置。 - シート状の記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段へ向けて前記記録媒体を給送する記録媒体給送手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録媒体給送手段として、請求項1乃至9の何れか一項に記載のシート給送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
前記シート給送装置は、手差しトレイに載置された前記記録媒体を給送する手差しシート給送装置であることを特徴とする画像形成装置。
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