JP2023069375A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の分離性能を高めた給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置１０は、用紙積載部から用紙を給紙方向Ｄに引き出す第１ローラ部５１と、第１ローラ部５１よりも給紙方向Ｄの下流側に設けられて用紙Ｐを給紙方向Ｄに搬送する第２ローラ部の給紙ローラ５２を備えている。第１ローラ部５１は、回転軸５１１上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体としての例えば呼び込みローラ５１２を有する。前記回転体はそれぞれ回転軸５１１の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、用紙積載部の最上位の用紙Ｐに前記外周面が接触しながら回転するように設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、給紙装置およびその給紙装置を備える画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、給紙装置によって給紙カセットから用紙が画像形成部に送り出される。この種の給紙装置としては、給紙カセットに収容された用紙を１枚に分離して送り出すための捌き部を備えたものが知られている。

例えば、特許文献１に開示された給紙装置は、給紙カセットの上方に設けられるピックアップローラと、ピックアップローラよりも用紙搬送方向の下流側に設けられる捌き部とを備えている。捌き部は、用紙搬送路を挟んで対向配置された給紙ローラと分離ローラとを含み、給紙ローラと分離ローラとの間にはニップが形成されている。このような捌き部は、用紙との摩擦を利用することによって、ピックアップローラにより引き出された用紙を、給紙ローラと当接する１枚に分離して搬送するように構成されている。

特開２０１２－１６６９１２号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されるような用紙分離の構成では、例えば用紙の種類、給紙ローラの表面状態または環境条件等の違いなどによって、用紙を１枚に分離して適切に搬送することが困難なことがあり、用紙の分離ミス（ダブルフィード）が発生してしまうことがあった。

本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、用紙の分離性能に優れ、用紙を１枚ずつ適切に給紙することのできる給紙装置およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の解決手段としては、用紙積載部に積載された用紙を給紙する給紙装置であって、前記用紙積載部から用紙を給紙方向に引き出す第１ローラ部と、前記第１ローラ部よりも前記給紙方向の下流側に設けられて前記第１ローラ部によって引き出された用紙を前記給紙方向に搬送する第２ローラ部とを有し、前記第１ローラ部は、前記給紙方向に対して直交する方向に延びる回転軸と、前記回転軸上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とを備え、前記回転体はそれぞれ前記回転軸の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、前記用紙積載部の用紙に前記外周面が接触しながら回転するように設けられたことを特徴としている。

また、前記構成を有する給紙装置において、前記回転体は、略台形状の断面形状を有することが好ましい。

また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記回転軸の端部側には開放され、前記端部の反対側には小径部が設けられ、前記小径部同士が向き合うように配置されていることが好ましい。

また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記外周面の前記回転軸に対する傾きが変化可能に支持されていることが好ましい。

また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記小径部において前記回転軸と接続されていることが好ましい。

また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、弾性を有する材料により形成されていることが好ましい。

また、前記構成の給紙装置において、前記第２ローラ部と当接してニップを形成し、前記ニップにおいて用紙を分離する分離部材をさらに備えていてもよい。

また、前記の各解決手段に係る給紙装置を備えた画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。

本発明によれば、積載された用紙の分離性能を高めて、用紙を１枚ずつ適切に給紙することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 前記給紙装置を示す平面図である。 前記給紙装置における第１ローラ部を模式的に示す断面図である。

本発明の実施形態に係る給紙装置およびその現像装置を備える画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す断面図である。実施形態では、画像形成装置１として、カラー画像を記録媒体としての用紙等に形成するカラー複合機に本発明が適用された場合を例に挙げて説明する。

なお、画像形成装置１としては、カラープリンタ、モノクロ複合機、モノクロプリンタ等を含む種々の画像形成装置にも適用可能である。記録媒体としては、普通用紙やオーバーヘッドプロジェクタ用紙などの種々の用紙を用いることができる。また、画像形成装置１における方向性を、図１に示すように画像形成装置１を正面から見た場合の前後方向をＸ方向、左右方向をＹ方向として以下説明する。

画像形成装置１は、スキャナ機能、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有する複合機であり、画像読取装置１８によって読み取られた原稿の画像を外部に送信し（スキャナ機能に相当する）、また、読み取られた原稿の画像または外部から受信した画像をカラーもしくは単色で用紙に画像形成する（複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能に相当する）。

画像形成装置１は、給紙装置１０、帯電装置１２、光走査装置１１、感光体ドラム１３、画像転写部１５、現像装置１７、画像読取装置１８、定着装置２７、用紙搬送路３１等を備えている。

画像形成装置１では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像、または単色（例えば、ブラック）を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像読取装置１８は、原稿または原稿搬送部（ＡＤＦ）から搬送された原稿を読み取って画像データを生成する。画像形成装置１の画像転写部１５には、４種類のトナー像を形成するための現像装置１７、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、および帯電装置１２が４つずつ設けられて、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応するよう、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

ドラムクリーニング装置１４は感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。帯電装置１２は、感光体ドラム１３の表面を帯電させる。光走査装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１７は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。このような一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。

感光体ドラム１３の上側には、中間転写ベルト２１を介して中間転写ローラ１６が配置されている。中間転写ベルト２１はトナー像が形成される像担持体であり、転写駆動ローラ２２および転写従動ローラ２３に張架されて矢符Ｃの方向へ回転（周回移動）する。各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が転写（１次転写）されて重ね合わされることで、中間転写ベルト２１の表面にはカラーのトナー像が形成される。

２次転写部２５の転写ローラ２６は、中間転写ベルト２１との間にニップ（２次転写位置）を形成しており、用紙搬送路３１を通じて搬送された用紙を挟み込んで搬送する。用紙は、当該ニップを通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写されて定着装置２７に搬送される。中間転写ベルト２１上に残ったトナー等はベルトクリーニング装置２４によって回収される。

定着装置２７は、用紙を挟んで回転する定着ローラ２８および加圧ローラ２９を備えている。定着装置２７は、定着ローラ２８および加圧ローラ２９の間にトナー像が転写された用紙を挟み込んで加熱および加圧し、トナー像を用紙に定着させる。

光走査装置１１の下方には、画像形成装置１に対して引き出し可能に装着され、内部に用紙を収容する給紙カセット（用紙積載部）４１が設けられている。給紙カセット４１からは、給紙装置１０によって用紙が引き出され、用紙搬送路３１へと給紙される。用紙は、２次転写部２５や定着装置２７を経由して、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３７へと搬送される。

用紙搬送路３１には、用紙を一旦停止させて、用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２６との間のニップでのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて用紙の搬送を開始するレジストローラ３５、搬送を促す搬送ローラ３４、および排紙ローラ３６等の種々のローラ対が配置されている。

用紙の表面だけでなく裏面にも画像形成を行う場合は、用紙を排紙ローラ３６から用紙反転搬送路３２へと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、複数の搬送ローラ３４を介して用紙をレジストローラ３５へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を排紙トレイ３７へと搬送する。

本実施形態に係る給紙装置１０は、用紙が積載される用紙積載部としての給紙カセット４１に設けられている。給紙カセット４１は、内部に用紙積載板４２が備えられるとともに、用紙の端部位置を規制する規制板４３も備えられている。規制板４３は給紙カセット４１の底面に対して移動可能に設けられており、用紙の端部に当接させて用いられる。

（給紙装置）
図２は、本発明の実施形態に係る給紙装置１０の概略構成を模式的に示す説明図であり、図３は、図２の給紙装置１０を示す平面図である。

図２に示すように、用紙積載板４２は、多数枚の用紙Ｐを載置できるように形成され、給紙カセット４１内で略水平方向に配置された状態から、給紙方向Ｄの上流側に位置する支持軸４２１を支点として傾斜させることが可能とされている。これにより、用紙積載板４２は、給紙方向Ｄの下流側が給紙カセット４１の底面に対して上下に昇降される。用紙積載板４２を傾斜させる機構としては公知のものを適用することができ、また、用紙積載板４２は給紙カセット４１の底面との間に設けられた例えば圧縮コイルバネなどの図示しない弾性部材を備えていてもよい。

給紙カセット４１内の用紙Ｐは、端部が規制板４３で位置決めされた状態で、給紙装置１０によって最上位の用紙Ｐから順に給紙方向Ｄに給紙される。図示するように、給紙装置１０は、給紙カセット４１から用紙Ｐを給紙方向Ｄに引き出す第１ローラ部５１と、第１ローラ部５１によって引き出された用紙Ｐを給紙方向Ｄに搬送する第２ローラ部としての給紙ローラ５２とを備えている。給紙ローラ５２は、第１ローラ部５１よりも給紙方向Ｄの下流側に設けられている。

給紙装置１０には、さらに、給紙ローラ５２と当接してニップＮを形成する分離部材としての捌きローラ５３が備えられている。捌きローラ５３は、給紙ローラ５２の回転方向と同方向（用紙Ｐを給紙する給紙方向Ｄとは反対方向）に回転駆動するように設けられており、給紙ローラ５２とのニップＮで、送られてきた用紙Ｐを分離するように作用する。

図３に示すように、給紙装置１０の第１ローラ部５１は、給紙方向Ｄに対して直交する方向のＸ方向に延びる回転軸５１１と、２つの呼び込みローラ５１２とを備えている。これらの呼び込みローラ５１２は、回転軸５１１上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とされている。

呼び込みローラ５１２は、給紙方向Ｄにおいて、給紙ローラ５２と対向する位置に設けられている。また、呼び込みローラ５１２は、用紙積載板４２の幅方向（Ｘ方向）の略中央部寄りに配置されている。第１ローラ部５１の回転軸５１１は、駆動回転する給紙ローラ５２と同方向に回転するように設けられている。また、第１ローラ部５１は、給紙ローラ５２の軸線回りに旋回自在に支持されている。

給紙カセット４１においては、用紙Ｐの積載量に応じて、給紙方向Ｄの下流側に上り勾配で用紙積載板４２が傾斜することで、積載された最上位の用紙Ｐが第１ローラ部５１の呼び込みローラ５１２に当接する。図２に示すように、第１ローラ部５１の呼び込みローラ５１２は、積載された用紙Ｐの上面に当接した状態で正方向（図２の矢印方向であって、反時計方向である。）に回転可能とされており、その用紙Ｐを給紙方向Ｄに引き出すように作用する。

図４は、給紙装置１０における第１ローラ部５１の構成を模式的に示した断面図である。呼び込みローラ５１２は、それぞれ、回転軸５１１の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面５１３を有している。すなわち、図４における図中左側に位置する呼び込みローラ５１２は、回転軸５１１の軸方向であるＸ方向に、図中左側ほど拡径するように設けられた外周面５１３を有し、図中右側に位置する呼び込みローラ５１２は、図中右側ほど拡径するように設けられた外周面５１３を有している。

例示の形態では、呼び込みローラ５１２は、弾性を有する材料により形成されて、略台形状の断面形状を有している。弾性を有する材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などが好ましい。

また、呼び込みローラ５１２は、回転軸５１１の端部側には開放されて開口部５１５が設けられ、回転軸５１１の端部と反対側には閉じられた面である小径部５１６が設けられて、内部が中空状とされている。そして、各呼び込みローラ５１２は、小径部５１６と大径部５１４とを備えて、全体として略円錐台形状の外形状とされている。これらの２つの呼び込みローラ５１２は、小径部５１６同士が向き合うように回転軸５１１上に配置されている。

図４に示すように、２つの呼び込みローラ５１２は、それぞれ、小径部５１６において回転軸５１１と連結され、接続されている。回転軸５１１は、呼び込みローラ５１２の開口部５１５を通して、呼び込みローラ５１２の外側に延出されている。また、回転軸５１１上に配設される２つの呼び込みローラ５１２の間隔は、例えば、給紙カセット４１で給紙可能な用紙Ｐの最小サイズよりも小さく設定される。

呼び込みローラ５１２は弾性を有する材料により形成されているので、小径部５１６における回転軸５１１との連結部で、回転軸５１１の取付角度が可変とされている。各呼び込みローラ５１２は、回転軸５１１に対して外周面５１３の回転軸５１１に対する傾きが変化可能に支持されている。

また、呼び込みローラ５１２は内部が中空状であるので、回転軸５１１に対して自在に外周面５１３を傾けながら回転することが可能とされている。回転軸５１１が回転するとき、呼び込みローラ５１２は回転軸５１１とともに回転し、最上位の用紙Ｐに外周面が接触する。そして、呼び込みローラ５１２は、外周面５１３を用紙積載板４２上の最上位の用紙Ｐに接触させながら回転し、その最上位の用紙Ｐを給紙方向Ｄへ引き出すものとなる。

ここで、呼び込みローラ５１２は、回転軸５１１の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面５１３を有するので、回転の際の周速が小径部５１６側と大径部５１４側とで異なるものとなる。すなわち、呼び込みローラ５１２の小径部５１６側は、大径部５１４側よりも遅く回転する。図４に示すように、積載されている用紙Ｐに対して、呼び込みローラ５１２の外周面５１３が接触して回転するとき、小径部５１６側では遅い回転Ｓとなり、大径部５１４側では速い回転Ｆとなる。

用紙Ｐの略中央部では、呼び込みローラ５１２の外周面５１３が遅い回転Ｓで接触し、用紙Ｐの外側寄りでは、外周面５１３が速い回転Ｆで接触する。そのため、２つの呼び込みローラ５１２の回転によって用紙Ｐが給紙方向Ｄ（図４では図中Ｙ方向の一方に相当）に引き出されるとき、用紙Ｐの幅方向（Ｘ方向に相当）の略中央部が、遅い回転Ｓと速い回転Ｆとの周速差によって浮き上がる。これにより、積載された用紙Ｐは、最上位の用紙Ｐだけが浮き上がりながら引き出されることとなる。

図２に示すように、最上位の用紙Ｐには浮き上がり部Ｐ１を生じる。このように、給紙装置１０の２つの呼び込みローラ５１２の回転によって、積載された用紙Ｐは最上位のものだけが、あたかも指でつまみ上げられるようにして浮き上がりつつ給紙方向Ｄに引き出される。最上位の用紙Ｐは、浮き上がることによって下方に積載された他の用紙Ｐから分離される。これにより、給紙カセット４１から、用紙Ｐが１枚ずつ分離されながら、給紙方向Ｄに給紙されるものとなる。呼び込みローラ５１２は回転軸５１１上に間隔をあけて２つ配置されているので、用紙Ｐに対して給紙方向Ｄの力を十分に作用させることができ、円滑に給紙することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る給紙装置１０および画像形成装置１では、給紙カセット４１に積載された用紙Ｐを給紙する際の用紙Ｐの分離性能を高めることができ、用紙Ｐを１枚ずつ円滑に給紙することが可能となる。また、第１ローラ部５１の給紙方向Ｄの下流側には、捌きローラ５３が設けられているので、仮に２枚の用紙Ｐが引き出されたとしても捌きローラ５３によって１枚に分離され、ダブルフィードを生じることなく適切に給紙することができる。

なお、本発明に係る給紙装置１０および画像形成装置１は前記実施形態に示す構成であるに限られず、他の様々な形態により実施することが可能である。例えば、前記実施形態に係る給紙装置１０では、第１ローラ部５１の一対の回転体として略台形状の断面形状の呼び込みローラ５１２の構成を例示したが、本発明はこれに限られず、回転軸５１１の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有する回転体であれば、どのように構成されてもよい。また、分離部材としては、捌きローラ５３であるに限られず、第２ローラ部に当接可能なパッド等により構成されてもよい。給紙装置１０は、画像形成装置１で用紙が給紙される部位であればどのような部位に設けられてもよく、また、用紙積載部の設置数等に合わせて複数が設けられてもよい。

したがって、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲に基づくものとされる。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 画像形成装置
１０ 給紙装置
１１ 光走査装置
１２ 帯電装置
１３ 感光体ドラム
４１ 給紙カセット（用紙積載部）
４２ 用紙積載板
４３ 規制板
５１ 第１ローラ部
５１１ 回転軸
５１２ 呼び込みローラ（回転体）
５１３ 外周面
５１４ 大径部
５１５ 開口部
５１６ 小径部
５２ 給紙ローラ（第２ローラ部）
５３ 捌きローラ（分離部材）
Ｎ ニップ
Ｄ 給紙方向

Claims (8)

1. 用紙積載部に積載された用紙を給紙する給紙装置であって、
   前記用紙積載部から用紙を給紙方向に引き出す第１ローラ部と、
   前記第１ローラ部よりも前記給紙方向の下流側に設けられて前記第１ローラ部によって引き出された用紙を前記給紙方向に搬送する第２ローラ部とを有し、
   前記第１ローラ部は、前記給紙方向に対して直交する方向に延びる回転軸と、前記回転軸上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とを備え、
   前記回転体はそれぞれ前記回転軸の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、前記用紙積載部の用紙に前記外周面が接触しながら回転するように設けられたことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記回転体は、略台形状の断面形状を有することを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２に記載の給紙装置において、
   前記回転体は、前記回転軸の端部側には開放され、前記端部の反対側には小径部が設けられ、前記小径部同士が向き合うように配置されていることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項３に記載の給紙装置において、
   前記回転体は、前記外周面の前記回転軸に対する傾きが変化可能に支持されていることを特徴とする給紙装置。
5. 請求項３または４に記載の給紙装置において、
   前記回転体は、前記小径部において前記回転軸と接続されていることを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つの請求項に記載の給紙装置において、
   前記回転体は、弾性を有する材料により形成されていることを特徴とする給紙装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の給紙装置において、
   前記第２ローラ部と当接してニップを形成し、前記ニップにおいて用紙を分離する分離部材をさらに備えることを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１～７のいずれか１つの請求項に記載の給紙装置を備える画像形成装置。

Images