JP4732258B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する画像形成装置において複数枚積載されたシートから１枚ずつシートを取り出して給送する給紙装置及び該給紙装置を用いる画像形成装置に関する。

記録装置、プリンタ、ファクシミリ、複写機あるいはこれらの複合機などの画像形成装置が使用されている。画像形成装置には、画像情報に基づいて記録紙やプラスチックシートなどの記録媒体に画像（文字や記号等を含む）を記録する記録ユニット、さらには、原稿の画像を読み取る読取ユニットなどを備えている。これらの画像形成装置においては、シート状の記録媒体や原稿等（以下、シートと称する）を画像形成部へ給送するために、積載された複数枚のシートから１枚ずつ分離して給送する給紙装置が使用されている。給紙装置の形態として、画像形成装置の下部にシートを略水平に積載保持して給紙を行うもの、あるいは画像形成装置の背面部にシートを傾斜積載して給紙を行うものなどがあり、さらにこれらの両方を備えたものもある。

略水平に積載保持したシートを給送する給紙装置は、装置本体の下部に略水平に積載されたシートを略円筒凹面に沿わせて表裏を反転させて画像形成部へＵターン給送するように構成されている。一方、傾斜させて積載保持したシートを給送する給紙装置は、装置本体の背面部に傾斜積載されたシートを徐々に略水平姿勢にしながら画像形成部へ給送するように構成されている。前者は、普通紙などの薄いシートを給紙するのに適している。また、後者は、画像形成中にシートに与える搬送負荷を低減できることから、写真画質を印刷する記録装置などに適している。

給紙装置の給紙手段の形態としては、固定軸の回りで回転駆動される回転ローラ方式や、固定軸を中心に回動するアームの先端部にローラを軸支するスイングアーム方式などがある。給送するシートを１枚に分離する分離手段には、シート先端が接触する面の抵抗を利用した土手分離方式がある。この分離手段の方式には、その他に、分離パッドの摺動摩擦力を利用した摩擦板分離方式、あるいは、トルクリミッタを有する分離ローラを利用するリタード分離方式など、種々の方式がある。前述の分離方式に関しては、普通紙などの薄紙からなる薄いシートから、厚手の写真印刷用光沢紙などの厚いシートまで、幅広い範囲のシートを円滑に分離できることが望まれる。

シート分離の信頼性の観点から前述の各分離方式を対比すると、リタード分離方式、次いで摩擦板分離方式、そして土手分離方式の順序になる。ただし、コストの面からは、順序が正反対になる。そのため、主に普通紙などの薄いシートの給送に使用される給紙装置においては、シート先端が接触している面の抵抗を利用する土手分離方式が採用される場合が多い。また、その際の給紙手段としては、圧接板やカム機構などが不要で、比較的容易に構成可能なスイングアーム方式を採用する場合が多い。

周知のごとく、スイングアーム式の給紙手段は、いわゆる振り子アーム式の給紙ローラを用いるものである。つまり、一端部（基端部）が駆動軸に取り付けられたアームの他端部に給紙ローラを回転自在に軸支し、駆動軸からの駆動をアームの途中に軸支されたアイドラギアを介して給紙ローラに伝達するように構成される。このようなスイングアーム式の給紙手段では、積載シートの枚数が変化すると、給紙ローラのシートとの接触点と駆動軸の軸心とを結ぶ線分がシートの紙面との間で形成する角度θが変化することになる。このため、給紙ローラからシート上面に作用する当接力（押さえ力）が変化する。

この当接力は、シートの積載枚数が減少するに連れて（換言すれば、角度θが大きくなるに連れて）増大する。このため、給紙ローラの回転に伴うシートの搬送力は積載枚数が多い程（換言すれば、角度θが小さい程）小さくなる。そこで、特許文献１には、積載枚数が多いときにその当接力を補う手段として給紙ローラ１２１を支持している給紙アーム１２２に対してアーム補助バネ１２６を用いる技術が開示されている。この場合、補助バネ１２６は、積載枚数が多いときの当接力減少分を補うために用いられるが、特許文献１にも示唆されているように、積載枚数が少量のときもしくは積載されていない状態のときには、逆に給紙ローラ１２１の当接力を増大させてしまうことになる。

また、スイングアーム式の給紙装置では、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、給紙用のトレイ内に積載保持されているシートの一番上から１枚ずつ画像形成部へ給送される。通常は、給紙ローラが一番上のシートに接触した状態で回転することで、１枚ずつ給送するように構成されている。

多くのスイングアーム式の給紙手段を有する給紙装置では、水平トレイに積載されたシートのうちの一番上の１枚が分離さて搬送路へ送り出される。通常、給紙ローラが一番上のシートに当接した状態で回転することにより、一番上のシートをその下のシートから分離し、分離した１枚のシートを搬送路内の搬送ローラへ滑り込ませる。その後、搬送ローラを回転させることによりシートを記録部や読取部等の画像形成部へ送り込むとともに画像形成部を通して搬送する。給紙トレイにおけるシートとシートとの摩擦力に抗して一番上のシートをピックアップするとき、シートの状態によってはシート同士が互いに付着することがある。同時に多数枚のシートが搬送経路内に送り込まれないようにするために、一番上のシートからその下のシートを分離させる必要がある。

上述の土手分離方式の給紙装置では、例えば特許文献１の図１１にも見られるように、給紙トレイの前方に位置する傾斜壁（傾斜面）にシートの先端を押し付けることによって、一番上のシートからその下のシートを分離させる方法が採られている。この分離壁は、ユーザーが記録紙等のシートを給紙トレイに装填（セット）するときに、シートの先端部が給紙ローラを越えて搬送路内へ押し込まれるような押し込み過ぎを防止する装填ストッパとしても機能する。
特開２００５−００８４１６号公報 特開２００５−２４７５２１号公報

ところで、上述のようなスイングアーム式の給紙手段を用いる給紙装置では、シートを給紙装置にセットするときには、補助バネ１２６の当接力と給紙アーム１２２の自重に打ち勝ってシートを積載位置へ押し込む必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の給紙装置では、積載枚数が少量になって給紙ローラの当接力が増大した状態の給紙装置に少量の薄い記録紙等のシートを押し込む際に、不都合を生じることがあった。つまり、少量の記録紙では腰が弱いため、シートの座屈を誘発したり、シートのセットが困難になるという技術的課題があった。

また、画像形成装置では、給紙ローラより搬送方向下流側に配された搬送ローラへシートが給送され、次に搬送ローラがシートを搬送するときに駆動が切り替わる。このため、搬送ローラによる搬送が開始される前に給紙ローラへの駆動が遮断されるように構成されることがある。このような画像形成装置では、搬送ローラでシートを搬送する際の該シートと給紙ローラとの関係は、シートの後端部が未だ給紙ローラを通過する前の位置にある。従って、シートが給紙ローラを抜ける際、給紙ローラの自重による抵抗が作用するため、送り出されるシートによりスイングアームが持ち上げられることがある。そして次の瞬間には、持ち上げられたスイングアームが自重により落下することでシートを押し下げる力が作用する。このため、シート搬送中にスイングアームの上下方向に弾む動きが繰り返され、搬送精度の低下や騒音の発生を招くことがあった。

このようにシートの先端をトレイ前方の傾斜壁に押し付けることでシートの分離を行うように構成された給紙装置においては、シートに対する傾斜壁の角度をあまりきつくすると（直角に近づけると）、送り出しに対する抵抗が強くなる。このため、シートの給送が不安定になったり、場合によっては給送できなくなることもあった。反対に、傾斜壁の角度をゆるくすると、分離性が低下し、トレイ内の一番上のシートともにその下のシートも連れ添って給送されることがある。さらに、シートの材質や剛性の違いあるいは給紙機構の違いにより、傾斜壁の適正角度が異なってくるため、傾斜壁の角度調整だけではシートの分離機能を安定化させることは困難であった。このような不都合を解消するため、従来技術では、ゴム材料で形成される分離パッドを傾斜壁表面から突出させて分離性を向上させる方法が採られていた。しかしながら、このような方法では、突出部からシート先端部に作用する抵抗が大きく、送り出されるシートに傷が残ることがあった。さらに、ゴム材料で形成した分離パッドを固着するため、コスト高を招いていた。

本発明は以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、少量のシートを積載部にセットする場合でも、シートの座屈等の不都合を生じることなく、容易にセットすることができる給紙装置を提供することである。また、本発明の目的は、積載量が多い場合には給紙手段のシート押し付け力を確保することができ、積載量が多いときでも安定した給紙性能を維持することができる給紙装置を提供することである。

また、本発明の目的は、簡単かつ安価な構成で、複数枚のシートが同時に送り出されることを防止でき、一番上のシートを円滑に給送することができる給紙装置を提供することである。

また、本発明の目的は、スイングアーム式給紙手段による給紙中に生じることがあるスイングアームの上下動に伴う弾みを抑制することで、給紙精度の向上及び安定化を図ることができる給紙装置を提供することである。

第１の本発明は、シートを積載するシート積載部と、給紙ローラを軸支するとともに該給紙ローラへの駆動伝達機構を有する回動可能な給紙手段と、シートの積載量が多いときには前記給紙手段をシートに押し付ける方向に作用し、シートの積載量が少ないときには前記給紙手段が自重でシートを押し付ける力を減少させるように作用するバネ手段と、を備えることを特徴とする給紙装置である。
第２の本発明は、シートを積載するシート積載部と、給紙ローラを軸支するとともに該給紙ローラへの駆動伝達機構を有する回動可能な給紙手段と、前記給紙ローラにより給送されるシートを分離する分離部材とを備え、前記分離部材は、シート積載部に積載されたシートに対して鈍角をなして傾斜する表面と、該表面に配され、給紙方向に連続的に配された複数の円弧状の突起部と、を有することを特徴とする給紙装置である。
第３の本発明は、シートを積載するシート積載部と、給紙ローラを軸支するとともに該給紙ローラへの駆動伝達機構を有する回動可能な給紙手段と、前記給紙ローラにより給送されたシートを搬送するためのＵターン式の反転搬送路と、を備え、前記反転搬送路の内側にシートと接触可能な回転自在な回転体を配し、前記給紙ローラの給紙方向下流側であって、該給紙ローラと前記回転体を結ぶ接線より外側の位置に、給紙されるシートと接触可能なガイド部を設けることを特徴とする給紙装置である。

第１の本発明によれば、少量のシートを積載部にセットする場合でも、シートの座屈等の不都合を生じることなく、容易にセットすることができる給紙装置が提供される。また、積載量が多い場合には給紙手段のシート押し付け力を確保することができ、積載量が多いときでも安定した給紙性能を維持することができる。
第２の本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、複数枚のシートが同時に送り出されることを防止でき、最上位のシートを円滑にピックアップして給送することができる給紙装置が提供される。
第３の本発明によれば、スイングアーム式給紙手段による給紙中に生じることがあるスイングアームの上下動に伴う弾みを抑制することで、給紙精度の向上及び安定化を図ることができる給紙装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による画像形成装置の給紙装置の一実施形態の斜視図である。図２は図１の給紙装置の縦断面図である。図１及び図２において、給紙装置１０は、大きく分けてシート積載部１１と給紙部１２と分離部１３と搬送路２９で構成されている。本実施形態に係る給紙装置の搬送路は、後述するようなシートの表裏を反転させながら搬送するＵターン式の反転搬送路で構成されている。

給紙装置１０から給送されたシートＳは、ＬＦ（ラインフィード）ローラ３１とピンチローラ３２のニップ部により、記録部又は読取部からなる画像形成部１４を通して搬送される。記録部の場合は、不図示の記録ヘッドによって記録媒体としてのシートに画像を記録された後、排紙ローラ３３と拍車３４によって装置本体外へ排出される。一方、読取部の場合は、不図示のコンタクトイメージセンサ（ＣＳ）によって原稿であるシートの画像を読み取った後、排紙ローラ３３と拍車３４のニップ部により排紙トレイ３５上へ排出される。

シート積載部１１は、画像形成装置１００の底部近傍に配されており、シートをほぼ水平に積載保持する構成となっている。水平に積載することにより、シートを長期間にわたって歪みが発生しにくい状態で保持することができる。給紙部１２は、回動可能に軸支されたスイングアーム２２を備えている。このスイングアーム２２の先端部には給紙ローラ２１が軸支されている。スイングアーム２２には、給紙ローラへ駆動を伝達するためのアイドラギア２８、２８等の駆動伝達機構も搭載されている。また、スイングアーム２２は、給紙ローラ２１の給紙方向上流側で、給紙ベース２５に固定されたスイングアーム支持部材６３に回動（揺動）可能に軸支されている。スイングアーム２２及びこれに搭載された給紙ローラや駆動伝達機構などによって、スイングアーム式の給紙手段２０が構成されている。シート積載部１１の先端部には、シートＳの先端基準部２３が設けられている。シート積載部１１の先端部の近傍には、先端基準部２３を利用して構成された土手分離方式の分離部１３が配されている。この土手分離方式は、コスト的に有利な分離土手機能を有し、特に普通紙のような比較的薄いシートの分離給送に適した構成になっている。給紙装置１０は、以上に概略説明したシート積載部１１、給紙部１２及び分離部１３を備えている。

先ず、シート積載部１１の構成について説明する。図１及び図２において、シート積載部１１は、表面（すなわち、画像記録面又は画像読取面）を下面にして複数枚のシートＳを略水平に保持する積載面２４と、積載されたシートの先端を保持するための先端基準部２３とを備えている。先端基準部２３は、後述の分離部１３の土手面（傾斜面４６）も兼ねている。この傾斜面からなる先端基準部２３は、水平に近い姿勢で積載されたシートＳに対し鈍角をなす角度で設けられている。積載部１１にセットされるシートＳは、画像形成装置１００の底面とほぼ平行に積載されるため、重力によって下方に付勢されるとともに、その先端が先端基準部２３に当接した状態でセットされる。本実施形態では、給紙されるシートの抵抗負荷を低減するため、先端基準部２３は給送方向に平行な複数本のリブ（後述する傾斜面４６）で形成されている。

給紙装置１０が待機状態にあるときは、図２に示すように、給紙ローラ２１は、スイングアーム式の給紙手段２０の自重によって積載シートＳの上面（最上位のシートの上面）に当接している。この状態で給紙ローラ２１が回転を開始すると、他の可動部品を動作させることなく給紙動作に入ることが可能である。シート積載部１１にシートＳを補充する際には、シートをそのまま積載面２４に沿って押し込むことになる。シートが押し込まれると、給紙ローラ２１が回転するとともに、スイングアーム２２がシート先端部により回動軸を中心に上方へ持ち上げられる。これにより、特別な操作を必要とせずに、シートを簡単かつ円滑にセットすることができる。

次に、給紙部１２及び分離部１３の構成について説明する。図３は給紙部１２を構成する給紙手段２０及びその支持部材を下方から見た斜視図である。図４は図３の給紙手段の駆動伝達機構を示す斜視図である。図５は図４の給紙手段の駆動伝達機構の分解斜視図である。図６は図４及び図５の駆動伝達機構の平面図である。図７は図６中の線７−７から見た側面図である。

図３〜図７において、２１は給紙ローラ、２１ａは給紙ローラの一端に設けられた給紙ローラギア、２２は給紙ローラ２１を駆動伝達可能に軸支するスイングアーム、２２ａ、２２ｂはスイングアーム２２の左右部分を構成するアーム部である。２６はスイングアームのフック部２２ｅと給紙ベース２５のフック部２５ｃとの間に張架されたくバネ手段としての付勢バネである。２７は給紙ローラ２１へ駆動を伝達するための駆動シャフトである。２７ａは駆動シャフトの出力ギア部、２７ｂは不図示の駆動源からの駆動を駆動シャフトに伝達するための入力ギア部である。スイングアーム２２には、駆動シャフト２７の出力ギア部２７ａからの駆動を給紙ローラギア２１ａへ伝達するためのアイドアギア２８、２８が軸支されている。駆動シャフト２７へ伝達される駆動によって、給紙ローラギア２１ａを介して給紙ローラ２１が回転駆動される。本実施形態に係る給紙手段２０は以上の構成を有する。

給紙ベース２５には支持部材６３が一体的に固定されている。スイングアーム２２は、支持部材６３の下面側に回動（揺動）可能に取り付けられている。本実施形態では、スイングアームを構成するアーム部２２ａ、２２ｂは、給紙ベース２５（スイングアーム支持部材６３）に設けられた同心の軸部２５ａ、２５ｂに回動自在に軸支されている。駆動シャフト２７のスイングアーム側の端部は、給紙ベース２５の軸部２５ａの先端に同軸に形成された突出軸部２５ｄに回転自在に嵌合軸支されている。駆動シャフト２７の他端部は給紙ベース２５に設けられた軸受孔７４により回転自在に軸支されている。こうして、スイングアーム給紙手段２０は、駆動シャフト２７と同心の軸部２５ａ、２５ｂに揺動可能に支持されている。また、軸部２５ａ、２５ｂは、給紙ローラ２１よりも給紙方向上流側に配置されている。

図６において、本実施形態における付勢バネ２６は、アーム部２２ａに設けられたフック部２２ｅと給紙ベース２５に設けられたフック部２５ｃとの間に掛けられた引っ張りバネで構成されている。図７において、駆動シャフト２７を図示時計回り（矢印方向）に回転させると、この回転は出力ギア部２７ａ及び２つのアイドラギア２８を介して給紙ローラギア２１ａに伝達される。給紙ローラ２１は給紙ローラギア２１ａの回転によって図７中に矢印で示す図示反時計回りに回転駆動される。

分離部１３は、コスト的に有利な分離土手方式のものであり、本実施形態では、シートの傾斜面からなる先端基準部２３を利用して構成されている。この土手分離方式は、特に、普通紙のように薄紙などの薄いシートを分離給送するのに好適な構成になっている。給紙ローラ２１が回転駆動されると、積載されたシートは給紙ローラ２１によって押さえられながら送り出される。シートの先端が分離土手面に押し付けられて抵抗を受けると、シートの腰とシート先端で受ける摩擦力とによって、最上位のシートがその下側のシート（次位以下のシート）から分離され、１枚だけが搬送路へ給送される。以上が給紙部１２及び分離部１３の構成の説明である。

次に、本実施形態に係る給紙装置１０の一部を構成するＵターン搬送路２９について説明する。分離された最上位の１枚のシートＳは、給紙ローラ２１の回転により、図２に示すような円筒状の反転搬送路（Ｕターン搬送路）２９を通して給送される。本実施形態に係る画像形成装置では、図２に示すように、装置本体の背面上部に第２の給紙装置６０が設けられている。上記の反転搬送路２９は、第２の給紙装置６０の下側に略水平方向に形成された水平搬送路４１へつながっている。この水平搬送路４１は、ＬＦローラ３１の搬送上流側で、第２の給紙装置６０からの給紙搬送路６１と合流しており、合流点には給紙装置１０からの給紙と第２の給紙装置６０からの給紙を切り替えるための切替フラッパ６２が設けられている。給紙装置１０から反転搬送路２９を通してシートを給送する場合は、切替フラッパ６２は水平搬送路４１の方からＬＦローラ３１へシートを給送する側へ切り替えられる。本実施形態では、水平搬送路４１は、スイングアーム２２が揺動可能に軸支される給紙ベース２５（又はスイングアーム支持部材６３）の上面に形成されている。

給紙ローラ２１によって給送されるシートＳは、反転搬送路２９で表裏反転された後、水平搬送路４１を通してＬＦローラ３１とピンチローラ３２のニップ部へ送り込まれる。次いで、給紙ローラ２１による給紙動作を停止し、ＬＦローラ３１の回転駆動を開始する。ＬＦローラ３１の回転と排紙ローラ３３の同期回転により、シートＳを画像形成部（画像処理部）６５を通して搬送する。そして、画像処理されたシートは排紙ローラ３３を通して排紙トレイ３５上へ排出される。なお、画像形成部（画像処理部）６５は、記録部もしくは読取部などの画像処理が可能なユニットで構成されている。記録部は、画像情報に基づいて記録媒体であるシートに画像を記録するユニットで構成される。読取部は、スキャナやファクシミリなどの場合のように原稿であるシート上の画像を読み取っていくユニットで構成される。なお、記録部として、インクジェット記録方式を採用する場合は、画像情報に基づいて記録ヘッドの吐出口からシートへインク滴を吐出することにより画像を記録していく。

図８は本実施形態に係る給紙装置の積載シートが少量であるか無い場合の状態を示す縦断面図である。図９は図８の給紙装置の積載シートが多量である場合の状態を示す縦断面図である。図８及び図９を用いて、本実施形態に係る画像形成装置１００の給紙装置１０の構成及び動作について説明する。図８及び図９において、駆動シャフト２７の軸心は、スイングアーム２２の回動（揺動）中心と一致している。支持部材６３に設けられたフック部２５ｃとスイングアーム２２に設けられたフック部２２ｅとの間に引っ張りコイルスプリングからなる付勢バネ２６が張架されている（掛け渡されている）。バネ手段としての付勢バネ２６の作用線は、フック部２５ｃ及びフック部２２ｅの位置と、スイングアーム２２の回動位置によって決定される。

積載シートが無いか少量のときは、図８に示すように、スイングアーム２２及び駆動伝達機構を含むスイングアーム式の給紙手段２０は、その自重によって、給紙ローラ２１が積載面２４に当接するか接近する位置に下降している。一方、積載シートの量が多いときには、図９に示すように、セットされたシートによって給紙ローラ２１が持ち上げられ、給紙手段２０は支持軸７２を中心として図８の位置よりも図示反時計回りに回動した位置に上昇している。また、給紙手段２０の自重によりモーメントは、支持軸７２を中心に常に図示時計回り（給紙ローラをシートに押し付ける方向）に作用している。

そこで、積載部１１のシートが無いか少量の場合は、図８に示すように、付勢バネ２６のバネ力Ｆ１がスイングアーム２２の回動中心より下側に（距離ｄ１だけ下側に）作用し、スイングアーム２２に対して図示反時計回りのモーメントが作用する。このため、付勢バネ２６によって、スイングアーム式の給紙手段の自重によるモーメントで発生するシート押さえ力（圧接力）をキャンセルする方向のモーメントが発生する。このため、積載部１１へシートを挿入する際に、比較的小さな力で給紙ローラ２１を介してスイングアーム２２を持ち上げることができ、容易に給紙ローラ２１を上方へ移動させることができる。このため、少量の挿入する場合でも容易に押し込むことができ、シートをセットする際の作業性を向上させることができる。つまり、本実施形態によれば、給紙ローラ２１の押圧力を解除するためのスイングアーム上昇機構などの余分の手段を使用しなくても、積載部１１に対してシートを容易にかつ円滑にセットすることが可能になる。

一方、積載部１１のシート積載量が多い場合には、図９に示すように、バネ手段としての付勢バネ２６のバネ力Ｆ２がスイングアーム２２の回動中心より上側に（距離ｄ２だけ上側に）作用し、スイングアーム２２に対して図示時計回りのモーメントが作用する。このため、スイングアーム式給紙手段２０の自重によるモーメントで発生するシート押さえ力（圧接力）に加えて、付勢バネ２６のバネ力によるモーメントによって給紙ローラ２１をシートＳに押さえ付ける力（圧接力）が作用することになる。つまり、シートの積載量が多い場合には、スイングアーム式の給紙手段２０の自重による押圧力に加えて、付勢バネ２６によるシート押圧力が作用することで、給紙ローラ２１とシートとの間の当接力が増大することになる。

従来のスイングアーム方式給紙機構においては、シートの積載量が多い程、給紙ローラ２１の回転に伴うシート給送力が減少する。このため、シートの積載枚数が多い場合に、所望のシート給送力を得ることが難しくなることがあった。これに対し、本実施形態によれば、積載量の多いときには、給紙手段２０の自重モーメントによる押圧力に加えて、付勢バネ２６のバネ力のモーメントによる押圧力を作用させることができる。このため、シート積載量が多い場合でも、十分で安定した給送力を発生させることができ、良好な給紙性能を維持することが可能となる。

図１０は本実施形態に係る給紙装置の分離部１３の側面図である。図１１は本実施形態における給紙装置において給紙ローラ２１によりＬＦローラ３１へ給送されるシートＳの姿勢を示す縦断面図である。図１２は図１１の給紙装置においてＬＦローラ３１により搬送されるシートＳの姿勢を示す縦断面図である。図１３は図２中の積載部１１の先端部に設けられた先端基準部２３を利用して構成された分離部１３を給紙ローラ２１側から見た正面斜視図である。図１４は本実施形態に係る給紙装置を上面部材（支持部材６３や上面カバー部材等）を削除して示す平面図である。図１５は本実施形態に係る給紙装置の分離部１３の分離部材の分離面において最上位置のシートを次のシートから分離する状態を示す部分側面図である。図１６は本実施形態に係る給紙装置の分離部１３の分離部材及びその近傍を上方から見た部分平面図である。

図１０〜図１６において、給紙ローラ２１の給送方向下流側であって積載部１１の先端部近傍位置に、本実施形態に係る分離部材５０が配置されている。この分離部材５０は、給紙ローラ２１によって積載部の一番上の（最上位の）シートをピックアップするとき、次の（その下側の）シートが連れ立って搬送経路へ移動することを防止するものである。本実施形態の分離部材５０は、スイングアーム式の給紙手段２０によって積載部１１の一番上のシート４３（図１５）をピックアップするときに機能する。すなわち、分離部材５０は、図１５に示すように、最上位のシート４３をピックアップするときに、次のシート４４が矢印４５で示すような搬送経路（反転搬送路２９内へ向かう経路）へ移動することを防止するように作用する。

図１３及び図１４において、分離部材５０は、本実施形態では、先端基準部２３の左右方向中間位置に配置されている。また、先端基準部２３には、ピックアップされたシートの先端を案内するための傾斜面４６が形成されている。この傾斜面４６は、所定間隔で形成された複数のリブ状突起の上表面で形成されている。また、傾斜面４６は、積載シートに対して図示のような鈍角をなす斜面で形成されている。分離部材５０の上面は傾斜面４６から突出している。また、分離部材５０の上面は、傾斜面４６と同様にシートに対して鈍角をなす傾斜した傾斜面になっている。そこで、分離部材５０の傾斜面（上表面）には、図１５に示すように、給紙方向に所定ピッチで連続的に配された複数の円弧状の突起部５１が形成されている。各突起部５１の間には谷部５２が形成されている。

分離部材５０は、給紙ローラ２１の給紙方向下流側にあり、先端基準部２３を形成する傾斜面４６に取り付けられている。また、図１４に示すように、分離部材５０と給紙ローラ２１の幅方向（装置幅方向）の位置はずらされており、分離部材は給紙ローラの幅方向中心線５６から給紙ローラ軸心７６の方向（図示の例では図示左方向）に４〜７ｍｍの距離の位置に配されている。
図１５において、スイングアーム式給紙手段２０によって積載部１１の最上位のシート４３をピックしたとき、最上位のシート４３だけは搬送経路４５に沿って給紙されるが、次のシート４４は、その先端が分離部材５０の谷部５２に突き当たる。このため、次のシートは突き当たった位置で停止される。つまり、給紙ローラ２１のローラゴム等により一番上のシート４３に作用する給紙力（搬送力）は分離部材５０の表面抵抗に打ち勝つのに十分であるのに対し、シート間の摩擦抵抗は非常に小さい。従って、シート間の小さい摩擦力だけで引きずられている次のシート４４は、その先端部が谷部５２に突き当たることで、図示の突き当たり位置に停止する。

すなわち、最上位のシート４３は、給紙ローラ２１とシートの間の大きい摩擦力によって送り出されるので、その先端は突起部５１及び谷部５２からなる分離面に沿って移動することができる。このため、最上位のシート４３のみが矢印４５に示すように搬送経路（反転搬送路２９内へ向かう経路）へ移動することになる。これに対し、シート間の小さい摩擦力で引きずられた次のシート４４は、分離部材によって、搬送経路へ移動すること阻止される。このような分離部材５０によれば、簡単かつ安価な分離土手構造であるにも関わらず、複数枚（例えば２枚）のシートがピックアップされた場合、突起部５１により最上位の（一番上の）シートを次の（その下側の）から円滑に分離することができる。

さらに、図１６に示すように、分離部材５０の角部５７、５７に丸みが形成されている。これは、一番上のシート４３が谷部５２により大きい抵抗を受けたときでも、該シート４３の先端が円滑に谷部５２を抜け出して円弧状の突起部５１を通過しやすくするためである。この構成により、シートＳが分離部材５０から大きい抵抗を受けたとしても、該シートが損傷を受けるという不都合を無くすことができる。

図１１は、分離部材５０により分離されたシートＳが給紙ローラ２１により給送され、該シートの先端がＬＦローラ３１とピンチローラ３２のニップ部に到達するときの状態を示す。つまり、シートＳがＬＦローラ３１に到達する時点での、該シートの反転搬送路２９及び水平搬送路部４１内における姿勢を示す。図１１に示すように、シートＳは、傾斜面４６、外側の搬送ガイド４７、外側の搬送ガイド４８、支持部材６３の上面の順に接しながら、ＬＦローラ３１へ搬送される。つまり、シートＳは、搬送経路を外側へ膨らませながら搬送される。

次いで、シートＳの先端がＬＦローラ３１のニップ部へ送り込まれた後に該ＬＦローラの回転駆動が開始されると、該シートは該ＬＦローラにより排紙ローラ３３へ向けて搬送される。このとき、反転搬送路２９及び水平搬送路部４１内におけるシートの姿勢は図１２に示すようになる。つまり、シートＳは、その搬送経路を内側へ引き寄せられ、搬送経路の内側ガイド部に接しながら搬送される。このため、給紙ローラ２１を介してスイングアーム２２が持ち上げられ、シートの搬送中にスイングアームが弾む動きが発生する。このような動きは、給紙動作の不安定化や騒音の発生の原因になる可能性があるため、これを防止することが好ましい。

そこで、本実施形態では、反転搬送路２９の途中の内側ガイド部に回転自在な回転体５４が配され、搬送中のシートが回転体５４の周面に接触できるように構成されている。また、シートＳの搬送経路内であって給紙ローラ２１と回転体５４の間には、シートＳに接触してこれを支持するためのガイド部５５が設けられている。このガイド部５５は、図１１及び図１２に示すように、給紙ローラ２１と回転体５４を結ぶ接線よりも外側にシートＳを押さえるように配置されている。このような回転体５４及びガイド部５５の構成により、上述のスイングアーム２２の弾み動作を防止又は軽減することができる。

以上説明した実施形態によれば、シートＳの積載量が少ないときにスイングアーム式の給紙手段２０の自重によるモーメントをキャンセルすることで、少量のシートを積載部１１にセットする場合でも容易に円滑にセットすることができる。一方、積載量が多い場合には、スイングアーム式給紙手段の自重によるモーメントに加えて、さらなる同方向のモーメントを作用させることで、給紙ローラ２１からシートに作用する押し付け力を維持することができ、円滑で安定した給紙が可能となる。

また、シート積載部１１の先端部に鈍角をなして配置される分離部材５０の傾斜面に給紙方向に連続的に配された複数の円弧状の突起部５１を設け、該突起部によって２枚目以降のシートを分離するように構成した。このため、簡単かつ安価な分離土手構造であるにも関わらず、複数枚（例えば２枚）のシートがピックアップされた場合に、突起部５１により最上位の（一番上の）シートを次の（その下側の）から円滑に分離することが可能となる。
さらに、スイングアーム式の給紙手段２０の給紙ローラと搬送路２９内の回転体５４とを結ぶ接線より外側に、シートＳに接触可能なガイド部５５を設けるので、シートを給送しているときにスイングアーム２２が弾む動きを低減もしくは無くすことができる。それによって、搬送精度の低下や騒音の発生を防止することができる。

なお、以上の実施形態は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの画像形成装置において、シート状の記録媒体もしくは原稿などのシートを積載部から１枚ずつ給送する給紙装置であれば、その形態や動作方式に関わらず適用することができる。また、画像形成部６５を記録部で構成する場合、記録部としては、画像情報に基づいて記録手段によるシートに画像を記録するものであれば、種々の記録方式を採ることができる。例えば、記録ヘッドの吐出口からシートへインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の他、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式など、どのような方式の記録装置でも採用可能である。記録部は、往復移動するキャリッジに搭載した記録ヘッドで記録するシリアルタイプ、あるいは、記録媒体の幅方向に延びる記録ヘッドを用いて、記録媒体の副走査（搬送）のみで記録するラインタイプのいずれでも良い。さらに、本発明は、記録部もしくは読取部を有する画像形成装置の他、それ以外の単一又は複数の機器を一体化した構成の画像形成装置に対しても同様に適用できるものである。

本発明による画像形成装置の給紙装置の一実施形態の斜視図である。 図１の給紙装置の縦断面図である。 図２の給紙装置の給紙部を構成する給紙手段及びその支持構造を下方から見た斜視図である。 図３の給紙手段の駆動伝達機構を示す斜視図である。 図４の給紙手段の駆動伝達機構の分解斜視図である。 図４及び図５の駆動伝達機構の平面図である。 図６中の線７−７から見た側面図である。 本実施形態に係る給紙装置の積載シートが少量である場合の状態を示す縦断面図である。 図８の給紙装置の積載シートが多量である場合の状態を示す縦断面図である。 本実施形態に係る給紙装置の分離部の側面図である。 本実施形態における給紙装置において給紙ローラによりＬＦローラへ給送されるシートの姿勢を示す縦断面図である。 図１１の給紙装置においてＬＦローラにより搬送されるシートの姿勢を示す縦断面図である。 図２中の積載部の先端部に設けられた先端基準部を利用して構成された分離部を給紙ローラ側から見た正面斜視図である。 本実施形態に係る給紙装置を上面部材を削除して示す平面図である。 本実施形態に係る給紙装置の分離部の分離部材の分離面において最上位置のシートを次のシートから分離する状態を示す部分側面図である。 本実施形態に係る給紙装置の分離部の分離部材及びその近傍を上方から見た部分平面図である。

符号の説明

１０ 給紙装置
１１ シート積載部
１２ 給紙部
１３ 分離部
２０ 給紙手段（スイングアーム式の給紙手段）
２１ 給紙ローラ
２２ スイングアーム
２３ 先端基準部
２４ 積載面
２５ 給紙ベース
２５ａ、２５ｂ 軸部
２５ｄ 突出軸部
２６ バネ手段（付勢バネ）
２７ 駆動シャフト
２８ アイドラギア
２９ 反転搬送路（Ｕターン搬送路）
３１ ＬＦローラ
３３ 排紙ローラ
３５ 排紙トレイ
４１ 水平搬送路
４３ 一番上のシート（最上位のシート）
４４ その次のシート（その下側のシート）
４５ 搬送経路を示す矢印
４６ 傾斜面
５０ 分離部材
５１ 突起部
５２ 谷部
５４ 回転体
５５ ガイド部
５７ 分離部材の角部
６５ 画像形成部（記録部又は読取部）
１００ 画像形成装置

Claims (11)

1. シートを積載するシート積載部と、
   給紙ローラを軸支するとともに該給紙ローラへの駆動伝達機構を有する回動可能な給紙手段と、
   シートの積載量が多いときには前記給紙手段をシートに押し付ける方向に作用し、シートの積載量が少ないときには前記給紙手段が自重でシートを押し付ける力を減少させるように作用するバネ手段と、
   を備えることを特徴とする給紙装置。
2. 前記バネ手段は、前記シート積載部に積載されたシートの量に伴う前記給紙手段の回動位置の変化に応じて、該給紙手段の回動軸回りに発生するモーメントが変化するように配されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記バネ手段は、前記給紙手段を軸支する支持部材と前記給紙手段との間に張架された引っ張りバネであることを特徴とする請求項１又は２記載の給紙装置。
4. 前記給紙手段は、給紙ローラへの駆動を入力するための駆動シャフトと同軸心回りで回動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置。
5. 前記給紙手段には、前記駆動シャフトからの駆動を前記給紙ローラへ伝達するためのアイドラギアが軸支されていることを特徴とする請求項４に記載の給紙装置。
6. 前記給紙ローラにより給送されるシートを分離する分離部材とを備え、
   前記分離部材は、シート積載部に積載されたシートに対して鈍角をなして傾斜する表面と、該表面に配され、給紙方向に連続的に配された複数の円弧状の突起部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
7. 前記分離部材の前記表面は、前記シート積載部の前端に隣接しかつ幅方向の中間位置に配されることを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
8. 前記分離部材の前記表面の両側角部は丸みを帯びた形状にされていることを特徴とする請求項６又は７に記載の給紙装置。
9. 前記給紙ローラにより給送されたシートを搬送するためのＵターン式の反転搬送路を備え、
   前記反転搬送路の内側にシートと接触可能な回転自在な回転体を配し、
   前記給紙ローラの給紙方向下流側であって、該給紙ローラと前記回転体を結ぶ接線より外側の位置に、給紙されるシートと接触可能なガイド部を設けることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
10. 画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体としてのシートに画像を記録する記録部を備えた画像形成装置において、前記記録部へシートを給送するための給紙装置として請求項１乃至９のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 原稿であるシートの画像を読み取る読取部を備えた画像読取装置において、前記読取部へシートを給送するための給紙装置として請求項１乃至９のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
    

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