JP5431981B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば画像形成装置の給紙機構として設けられ、給紙台上に積載した多数枚の用紙を上から順次送り出す給紙装置に係り、特に給紙台の上下方向の位置の変動や、用紙幅の大小に関わりなく、腰のない薄紙や平滑な塗工紙であっても、重送することなく確実に一枚ずつ送り出すことができる給紙装置に関するものである。

例えば画像形成装置等に用紙を供給するための給紙機構として、多数枚の用紙を台上に積載し、最も上の用紙を給紙ローラに下方から当接させ、給紙ローラの駆動によって上の用紙から順次送り出していく給紙装置が知られている。このような給紙装置においては、用紙の送り出しに伴って積み重ねた用紙の高さが低くなるに連れ、台を上昇させて最も上の用紙と給紙ローラとの接触を保っている。以下に説明する各特許文献に記載の給紙装置は、このような給紙装置の一例を示すものである。

下記特許文献１には、画像形成装置に設けられる給紙装置の発明が開示されている。この給紙装置は、画像形成装置の所定位置に設置される給紙カセットと、用紙幅に対応して間隔が調整できるように給紙カセットの底板上に設置された一対のサイドガイドと、給紙カセットの底板に対して昇降自在であり、サイドガイド間において用紙が積載されるボトムプレートと、サイドガイドの所定高さに形成された空気孔に連通して取り付けられた空気供給用のジャバラとを有している。所定位置に設置されたカセットの上方の所定位置には用紙を送り出すための給紙ローラが設けられているが、この給紙ローラの高さと、サイドガイドの空気孔の位置は略一致している。

給紙にあたっては、高さ方向の位置が固定されたサイドガイドに対してボトムプレートのみが上昇して最も上の用紙が給紙ローラに下側から接触し、この状態で給紙ローラが駆動されることにより、用紙が上から一枚ずつ送り出されていく。用紙の枚数が減少すると、ボトムプレートが上昇して用紙と給紙ローラの接触が保たれる。この給紙の際、サイドガイドの空気孔から最上部の用紙に側方から空気を吹き付けて、重なった用紙間に空気層を抱き込ませることにより、用紙相互の密着を剥がし、腰のない薄紙や表面が平滑な塗工紙であっても、重送を起こすことなく給紙できるものとされている。

また、特許文献２には、画像形成装置に設けられる給紙装置の発明が開示されている。この給紙装置では、画像形成装置の所定位置に設置されて用紙幅に対応して間隔が調整できる一対の側部規制部材と、用紙が積載されて側部規制部材の間で昇降自在とされた昇降プレートと、側部規制部材の上部内面側に開口した送風口に連通して取り付けられたファンとを有している。昇降プレートの上方の所定位置には用紙を送り出すための給紙ローラが設けられているが、この給紙ローラの高さと、側部規制部材の送風口の位置は略一致している。

給紙にあたっては、高さ方向の位置が固定された側部規制部材に対して昇降プレートのみが上昇して最も上の用紙が給紙ローラに下側から接触し、この状態で給紙ローラが駆動されることにより、用紙が上から一枚ずつ送り出されていく。用紙の枚数が減少すると、昇降プレートが上昇して用紙と給紙ローラの接触が保たれる。この給紙の際、側部規制部材の送風口から最上部の用紙に側方から空気を吹き付けて、重なった用紙間に空気層を抱き込ませることにより、特許文献１記載の発明と同様、用紙相互の密着を剥がして重送を防止できるものとされている。

以上説明した特許文献１及び２に記載された給紙装置は、用紙を積載して昇降する台板（ボトムプレート、昇降プレート）と、用紙の側縁を規制するサイドフェンス（サイドガイド、側部規制部材）とが、装置本体に関して互いに別々に取り付けられて独立しており、間隔調整可能とされて上下方向の位置が固定されているサイドフェンスに対し、用紙を積載した台板が用紙の供給に伴って干渉することなく昇降可能な構造となっている。

特開２００５−３３５８８５号公報 特開２００８−８７９０６号公報

上述したように、特許文献１及び２に記載された給紙装置は、用紙を積載して昇降する給紙台と、用紙の側縁を規制するサイドフェンスが、装置本体に関して互いに別々に取り付けられて独立した構造となっており、用紙を積載した給紙台が用紙の供給等に伴って昇降しても、サイドフェンスは所定位置に固定されて移動することがなく、両者は干渉しないようになっている。

しかしながら、このように供給等に際して用紙が積載された給紙台を昇降させる給紙機構において、この用紙の側縁を規制するためのサイドフェンスを昇降機構とは独立して給紙台と干渉しないように、しかも間隔調整ができるように構成するのは簡単ではなく、構造上の複雑さが増大し、部品点数も増えてしまうという問題があった。

従って、このような問題を解消し、構造の簡略化・部品点数の減少を促進する観点からは、用紙を積載して昇降する給紙台の上にサイドフェンスを間隔調整可能に一体に設け、給紙台とサイドフェンスを一緒に昇降させる構成とすることが好ましい。

ところが、用紙を積載する給紙台の上にサイドフェンスを設け、給紙台とサイドフェンスを一緒に昇降させる構成とした場合には、用紙相互の密着を剥がして重送を防止するためにサイドフェンスに取り付けられた空気吹き付け手段（特許文献１及び２におけるジャバラの空気孔やファンの送風口）も給紙台が上昇すれば一緒に上昇してしまう。用紙を送り出す給紙ローラの高さ方向の位置は一定であるから、用紙が供給されて用紙の積載高さが減少する毎に給紙台とサイドフェンスが上昇すれば、用紙の最上面に対する空気吹き付け手段の位置が変化するので、重送防止のために必要な最上部の用紙の側縁に常にエアを吹き付けることが不可能になってしまう。

また、特許文献２に記載の給紙装置のように、サイドガイドに形成された空気孔に空気供給用のジャバラを接続して空気を送る構造では、ボトムプレート上に積載する用紙の幅に応じてサイドガイドの間隔を変えることによりジャバラが伸縮して長さが変動する。従って、例えば用紙幅が狭い場合にはジャバラが伸びてエアの圧力損失が増大するので、風量も少なくなり、用紙の重送防止のための剥離効果が十分に得られなくなってしまう。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、用紙を積載する給紙台の上にサイドフェンスを設け、給紙台とサイドフェンスを一緒に昇降させる簡単な基本構造の給紙装置において、給紙台の上下方向の位置の変動や、用紙幅の大小に関わりなく、最上部の用紙の側縁に安定してエアを吹き付けられるようにし、腰のない薄紙や平滑な塗工紙であっても重送することなく確実に一枚ずつ送り出すことができるようすることを目的としている。

請求項１に記載された給紙装置は、
用紙が積載される昇降自在の給紙台と、前記用紙の給紙方向に対して平行となるように前記給紙台の上面に配置されて前記用紙の一対の側縁を案内する一対のサイドフェンスとを備え、前記給紙台に積載された前記用紙の中の最上位の用紙を所定位置に配置された給紙ローラに下方から接触させて該給紙ローラの駆動により送り出す給紙装置において、
前記フェンスの外面に上下動可能に設けられ、前記最上位の用紙とその他の前記用紙とを送風によって分離する用紙剥離用ファンと、
前記用紙剥離用ファンを上方に付勢する付勢手段と、
前記給紙台の上方である所定の高さに配置され、前記付勢手段に付勢された前記用紙剥離用ファンが前記給紙台の上昇に伴って付き当てられ、前記給紙ローラに接触する前記最上位の用紙に対応した所定の高さに前記用紙剥離用ファンを位置決めする位置決め手段と、
を有することを特徴としている。

請求項２に記載された給紙装置は、請求項１記載の給紙装置において、
前記一対のサイドフェンスは、前記給紙台に積載される前記用紙の給紙方向に平行な中心線を基準として前記中心線に直交する前記用紙の幅方向に移動することによって間隔が調整自在であり、
前記位置決め手段は、前記サイドフェンスと共に移動する前記用紙剥離用ファンの位置に対応した位置に設定できるように前記幅方向について移動自在であることを特徴としている。

請求項３に記載された給紙装置は、請求項２記載の給紙装置において、
前記一対のサイドフェンスの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に応じて前記位置決め手段を前記幅方向に移動させ、前記位置決め手段を前記用紙剥離用ファンに相対しうる位置に設定する位置設定手段とを有することを特徴としている。

請求項４に記載された給紙装置は、請求項３記載の給紙装置において、
下方位置にある前記給紙台の上に前記用紙を載置し、前記用紙の幅に合わせて前記サイドフェンスの間隔を設定した後、前記用紙の中の最上位の用紙を前記給紙ローラに下方から接触させて該給紙ローラの駆動により送り出すために前記給紙台を上方位置に移動させる給紙開始指令を与えた場合に、
前記給紙台が上昇を開始する前に、前記位置設定手段は、前記位置検出手段からの信号に基づき、前記位置決め手段を前記幅方向に移動させて前記用紙剥離用ファンに対応した位置に設定することを特徴としている。

請求項５に記載された給紙装置は、請求項４記載の給紙装置において、
前記給紙台の上昇によって前記サイドフェンスと前記位置決め手段が接触した場合に、前記サイドフェンスとの接触によって前記位置決め手段に加わる衝撃を吸収する衝撃吸収構造が前記位置決め手段に設けられ、
さらに前記給紙台の上昇を停止させる安全スイッチが設けられたことを特徴としている。

請求項６に記載された給紙装置は、請求項５記載の給紙装置において、
用紙が供給されない状態においては、前記位置決め手段は、前記位置設定手段により、間隔が最も大きく設定された一対の前記サイドフェンスの外側の位置であるホームポジションに設定されることを特徴としている。

請求項７に記載された給紙装置は、請求項６記載の給紙装置において、
前記給紙装置の前記給紙台が、前記給紙装置から送り出された用紙を受けいれる本体に対し、前記用紙の給紙方向に対して直交する水平な回動軸を介して、前記給紙台が実質的に水平な状態にある使用位置と、前記給紙台が実質的に垂直な状態となる収納位置との間で、上下方向に回動可能となるように取り付けられており、
前記位置決め手段が前記ホームポジションに設定されている場合には、前記給紙台は該位置決め手段と干渉することなく前記使用位置から前記収納位置に回動できるようになっていることを特徴としている。

請求項１に記載された給紙装置によれば、フェンスの外面に設けられた用紙剥離用ファンは、給紙台の上方にある位置決め手段に下方から付き当てられて、給紙ローラに接触する最上位の用紙に対応した所定の高さに位置決めされる。用紙の供給に伴って給紙台上に載置された用紙の枚数が減少し、これに対応して給紙台が上昇しても、上方に付勢された用紙剥離用ファンが位置決め手段に下方から付き当てられた状態に変化はない。従って用紙剥離用ファンは、給紙ローラに接触する最上位の用紙に常に側方から空気を吹き付け、重なった用紙間に空気層を抱き込ませることにより用紙相互の密着を剥がすことができる。このため、腰のない薄紙や表面が平滑な塗工紙であっても、重送を起こすことなく給紙することができる。

請求項２に記載された給紙装置によれば、請求項１記載の給紙装置による効果において、給紙台に載置する用紙の幅に合わせてサイドフェンスの間隔を調整することができ、また、このサイドフェンスに設けられた用紙剥離用ファンの位置に合わせて位置決め手段の位置を設定することができる。

請求項３に記載された給紙装置によれば、請求項２記載の給紙装置による効果において、給紙台に載置した用紙の幅に合わせてサイドフェンスの間隔を設定すると、このサイドフェンスの位置が位置検出手段で検出されるので、その検出結果に応じて位置設定手段で位置決め手段を幅方向に移動させれば、位置決め手段を用紙剥離用ファンに対応する位置に設定することができる。

請求項４に記載された給紙装置によれば、請求項３記載の給紙装置による効果において、給紙を行なうために給紙台を下方位置に設定し、その上に用紙を載置し、その用紙の幅に合わせてサイドフェンスの間隔を設定した後、給紙開始指令を与えれば、次のような効果を得ることができる。すなわち、給紙台が上昇を開始する前に、サイドフェンスの位置を示す位置検出手段からの信号に基づき、位置設定手段が位置決め手段を幅方向に移動させて用紙剥離用ファンに対応した位置に設定する。その後、給紙台が上昇して上方位置に移動するので、用紙剥離用ファンは位置決め手段に下側から突き当たって確実に給紙高さに設定され、同時に用紙の中の最上位の用紙が給紙ローラに下方から接触する。従って、用紙剥離用ファンによる最上位の用紙への送風と、給紙ローラの駆動により、重送を起こすことなく用紙を確実に送り出すことができる。

請求項５に記載された給紙装置によれば、請求項４記載の給紙装置における給紙時に、何らかのトラブルにより、給紙台が上昇しても用紙剥離用ファンが位置決め手段に下側から突き当たらず、サイドフェンスが位置決め手段に接触した場合には、サイドフェンスとの接触によって位置決め手段に加わる衝撃は、位置決め手段に設けられた衝撃吸収構造が吸収する。同時に、安全スイッチの作動により給紙台の上昇が停止されるので、かかるトラブルにより装置が破損することはない。

請求項６に記載された給紙装置によれば、請求項５記載の給紙装置による効果において、用紙が供給されない状態においては、位置決め手段は、位置設定手段により、間隔が最も大きく設定された一対の前記サイドフェンスの外側の位置であるホームポジションに設定されるので、給紙台に用紙を載置したり、給紙台に載置されている用紙を他のサイズの用紙に取り替えたり、用紙を給紙台に載置した後にサイドフェンスの間隔を用紙に合わせて調整する等、給紙に係わる種々の作業が行ないやすいという効果がある。

請求項７に記載された給紙装置によれば、請求項６記載の給紙装置による効果において、位置決め手段がホームポジションに設定されている場合には、給紙台を略水平な使用位置から回動軸を中心に回動して持ち上げ、本体側の略垂直な収納位置まで移動させても移動中に位置決め手段と干渉することがないので、給紙を行なわない場合には用紙を取り去って給紙台を速やかかつ円滑に本体側に収納することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め後方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が下限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に広い場合を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が下限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に広い場合を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る給紙装置の正面図であって、給紙台が下限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に広い場合を示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る給紙装置において、給紙台のサイドフェンスの幅調整機構等の構造を模式的に示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る給紙装置の制御ブロック図である。 図６は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図であって、位置決めブロックが最外側のホームポジションにある場合を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図であって、印刷開始直後の状態を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め後方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が上限位置にあり、載置された用紙の幅が広い場合を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が上限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に広い場合を示す図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る給紙装置の正面図であって、給紙台が上限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に広い場合を示す図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め後方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が下限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に狭い場合を示す図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め後方に向いた視線で見た斜視図であって、給紙台が上限位置にあり、載置された用紙の幅が相対的に狭い場合を示す図である。 図１３は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め後方に向いた視線で見た斜視図であって、位置決めブロックがホームポジションにあり、給紙台が収納位置にある状態を示す図である。 図１４は、本発明の実施形態に係る給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図であって、位置決めブロックがホームポジションにあり、給紙台が収納位置にある状態を示す図である。 図１５は、本発明の実施形態の変形例である給紙装置を斜め前方に向いた視線で見た斜視図である。 図１６は、本発明の実施形態の変形例である給紙装置の平面図である。

１．給紙装置の構造（図１〜図５、図１３及び図１４）
図１〜図５、図１３及び図１４を参照して実施形態に係る給紙装置の構造について説明する。
この給紙装置１は、供給された用紙を所定の目的で処理するための装置、例えば供給された用紙に画像を形成する印刷装置等の画像形成装置に用紙供給手段として備えつけられるものである。

図１〜図３に示すように、画像形成装置の本体２には、画像形成装置の画像形成部に用紙を供給するための給紙装置１が取り付けられている。なお本例では、給紙装置１が取り付けられる画像形成装置の本体２として、画像形成装置の筐体を構成する壁体の一部を図１〜図３中に示している。

図１〜図３に示すように、給紙装置１は用紙Ｐを積載するための給紙台３を備えている。この給紙台３は、本体２に対して水平状態を保持しながら、用紙補充位置である下限位置と、画像形成装置に対する給紙位置である上限位置との間で、本体２側に設けられた図示しない公知の昇降機構と、図４及び図５に示す昇降モータＭ１とによって、自在に昇降することができる。

この給紙台３の上限位置よりも上方の所定位置には、第１及び第２給紙ローラ４，５が本体２側に取り付けられており、これらのローラ４，５は図５に示す駆動モータＭ３で駆動されるようになっている。すなわち、上昇してくる給紙台３上の用紙Ｐを第１給紙ローラ４が本体２に向けて送り出し、この用紙Ｐは本体２に取り付けられたガイド板６の捌き部材７と第２給紙ローラ５に捌かれて、本体２側の図示しない画像形成部に１枚ずつ送り込まれるようになっている。

図１〜図３、図１３及び図１４に示すように、この給紙台３の給紙方向に平行な左右一対の側縁には、給紙方向について同一の位置に、軸孔８が形成された係止具９がそれぞれ取り付けられている。図示はしないが、この各係止具９の軸孔８と、前述した本体２側の昇降機構との間には、用紙Ｐの給紙方向に対して直交する水平な回動軸が渡設されている。これによって給紙台３は、図１に示すように給紙台３が実質的に水平な状態にある使用位置と、図１３及び図１４に示すように給紙台３が実質的に垂直な状態となる収納位置との間で、回動軸（又は軸孔８）を中心として上下方向に回動できるように本体２に対して取り付けられている。

図１〜図３及び図４に示すように、給紙台３の上面には、給紙台３の上に積載した用紙Ｐの一対の側縁を案内する一対のサイドフェンス１０，１０が設けられている。特に図４に示すように、一対のサイドフェンス１０，１０は、用紙Ｐの給紙方向に対して平行となるように給紙台３の上面に配置されている。図示はしないが、給紙台３の上面には、各サイドフェンス１０ごとに、給紙方向に直交する用紙Ｐの幅方向に沿って案内溝が形成されている。また給紙台３内には、各サイドフェンス１０ごとに、用紙Ｐの幅方向に対して平行に配置され、用紙Ｐの幅方向に対して平行に移動するラック１１，１１が、給紙方向について所定間隔をおいて互いに平行に配置されている。そして各サイドフェンス１０の下端と各ラック１１は、前記案内溝を介して連結されており、給紙台３内で２つのラック１１は中央に配置された共通のピニオン１２に係合して連動するようになっている。このピニオン１２は自由に回転できるようになっており、ユーザーがサイドフェンス１０に対して用紙Ｐの幅方向に力を加えれば、一対のサイドフェンス１０，１０は連動し、給紙方向に平行な用紙Ｐの中心線Ｃを基準として対称な態様で用紙Ｐの幅方向に移動するので、この中心線Ｃを基準とした所望の間隔に設定できる。従って、給紙台３の上に載置した用紙Ｐの幅に合わせてサイドフェンス１０の間隔を任意に設定することができる。なお、このピニオン１２をモータの駆動軸に取り付ける構成とすれば、該モータの駆動によってサイドフェンス１０を移動させて間隔の調整・設定を行なうようにすることができる。

図４及び図５に示すように、サイドフェンス１０の位置を検出する位置検出手段としてのポテンショメータ１３がラック１１の移動に連動するように設けられている。従って、上述したようにサイドフェンス１０を手動で動かし、一対のサイドフェンス１０，１０の間隔を所望の値に設定した場合、そのようなサイドフェンス１０の移動量乃至設定位置は、ポテンショメータ１３の出力信号として把握することができる。

図１〜図３及び図５に示すように、各サイドフェンス１０の外面側には、給紙台３の上に載置された用紙Ｐのうち、最上位の用紙Ｐとその他の用紙Ｐとを送風によって分離するために、用紙Ｐの側縁側に空気を吹き付ける用紙剥離用ファンＦが設けられている。サイドフェンス１０に対する用紙剥離用ファンＦの取り付け構造を説明すると、まずサイドフェンス１０の外面側には、サイドフェンス１０の外面との間に間隔をあけて、サイドフェンス１０の外面と平行に、上下方向に沿ってサイドフェンス１０と略同一高さのスライド軸１４が一体に取り付けられている。このスライド軸１４には付勢手段としての圧縮コイルばね１５が挿通して設けられており、さらにこの圧縮コイルばね１５の上端と、スライド軸１４の上端の固定端との間には、スライド軸１４に挿通されたスライド体１６が介装されている。そして、このスライド体１６に対して、前述した用紙剥離用ファンＦが設けられている。従って、圧縮コイルばね１５の弾性力によってスライド体１６及び用紙剥離用ファンＦは常に上方に向けて付勢されるようになっている。そして、サイドフェンス１０のスライド軸１４の隣の位置には、上下方向に沿ってスリット状の貫通孔１７が形成されており、この貫通孔１７に用紙剥離用ファンＦの送風口が合致している。従って、用紙剥離用ファンＦがサイドフェンス１０に対して上下方向に移動しても、用紙剥離用ファンＦからの送風はサイドフェンス１０の内側にある用紙Ｐの側縁に常に到達することができる。

図１〜図３に示すように、用紙剥離用ファンＦの位置決め手段である位置決めブロック２０が、給紙台３の上方にある画像形成装置の本体２に取り付けられている。この位置決めブロック２０は、給紙台３の上昇に伴って用紙剥離用ファンＦが下方から付き当てられ、これによって給紙ローラ４と最上位の用紙Ｐが接触する所定高さの給紙位置に用紙剥離用ファンＦを位置決めするための部材である。従って、この位置決めブロック２０は、以下に説明するように、サイドフェンス１０と共に移動する用紙剥離用ファンＦの位置に対応した位置に設定できるように、用紙Ｐの幅方向について移動自在であることを特徴としている。

図１〜図３及び図５に示すように、給紙台３の上方にある本体２には、位置決めブロック２０を移動させて所望の位置に設定するための位置設定手段として、移動モータＭ２が取り付けられている。移動モータＭ２は、本体２に対して、給紙台３上にある用紙Ｐの幅方向の中央に相当する位置に取り付けられており、その駆動軸は、平面視において給紙方向に平行な用紙Ｐの中心線Ｃに一致する位置に配置されて水平な状態で後方に向けられている。

移動モータＭ２の駆動軸にはピニオン２１が取り付けられており、このピニオン２１には一対のラック２２，２２が係合している。一対のラック２２，２２は用紙Ｐの幅方向に平行であり、互いに平行となるように水平に配置され、ピニオン２１に対してそれぞれ上下から係合している。詳細は図示しないが、一対のラック２２，２２は本体２に対して用紙Ｐの幅方向に沿って移動できるように、本体２に設けられた図示しない案内手段に案内されている。

各ラック２２の外端部の下側には、ラックに直交するように下方に向けて案内棒２３が一体に設けられており、位置決めブロック２０は、この案内棒２３に対して所定の移動範囲で上下動できるように取り付けられている。

従って、移動モータＭ２が駆動されると、一対の位置決めブロック２０，２０は、一対のサイドフェンス１０，１０と同様、給紙方向に平行な用紙Ｐの中心線Ｃを基準として対称な態様で用紙Ｐの幅方向に移動することができ、用紙Ｐの中心線Ｃを基準とした所望の間隔に設定できる。そして、本例においては、図５に示すように、一対のサイドフェンス１０，１０の位置を表す前記ポテンショメータ１３からの信号に従って制御手段３０が移動モータＭ２を駆動制御し、設定された一対のサイドフェンス１０，１０の間隔に合わせて一対の位置決めブロック２０，２０の間隔が設定されるようになっている。

図示はしないが、案内棒２３と位置決めブロック２０の間には衝撃吸収構造（衝撃吸収部材を含む）が設けられており、また各ラック２２の外端部には図５に示すように安全スイッチ２５が設けられ、移動範囲の最上部に来た位置決めブロック２０によって作動するようになっている。

この安全スイッチ２５は、復帰ばねが設けられたアクチュエータの作動によって接点のＯＮ／ＯＦＦが切り替わるようになっている。常時はＯＦＦであり、復帰ばねのばね力を越える力がアクチュエータに加わってアクチュエータが作動した場合にＯＮとなり、信号を出力する。アクチュエータに加わる力がなくなれば、復帰ばねのばね力によってアクチュエータが元の位置に戻り、ＯＦＦとなる。

安全スイッチ２５の復帰ばねのばね力は、用紙剥離用ファンＦを付勢している圧縮コイルばね１５のばね力よりも大きく設定されている。従って、給紙する際に、位置決めブロック２０の間隔が用紙剥離用ファンＦ，Ｆの間隔（又はサイドフェンス１０，１０の間隔）に対して正規に設定されており、給紙台３が上昇して用紙剥離用ファンＦが位置決めブロック２０に下から突き当たった場合には復帰ばねではなく圧縮コイルばね１５が弾性変形するので、安全スイッチ２５のアクチュエータが作動することはなく、安全スイッチ２５がＯＮ信号を出力することはない。

ところが、位置決めブロック２０の位置がサイドフェンス１０の位置に対して正しく設定されておらず、給紙時に給紙台３が上昇してサイドフェンス１０が位置決めブロック２０に突き当たってしまった場合には、そのまま給紙台３が上昇すると位置決めブロック２０が上方に移動して安全スイッチ２５が作動するので、図５に示すように安全スイッチ２５からのＯＮ信号を受けた制御手段３０からの指令によって昇降モータＭ１を停止させることにより、位置決めブロック２０やラック２２等、装置の各部が破損するのを未然に防止することができる。

図５は、本実施形態における給紙装置１及び画像形成装置の制御システムの要部を示している。図５に示すように、この給紙装置１は、以上説明した給紙装置１の各部と、給紙装置１に連動する画像形成装置とを統合的に駆動制御するための制御手段３０を備えている。

この制御手段３０には、主として、サイドフェンス１０の位置を示すポテンショメータ１３からの信号と、ユーザーが操作する制御パネル３１からの指令信号と、安全スイッチ２５からの信号が入力される。制御手段３０はこれらの信号を処理し、給紙台３を昇降させる昇降モータＭ１と、位置決めブロック２０を移動させる移動モータＭ２と、給紙ローラ４，５を駆動する駆動モータＭ３と、用紙剥離用ファンとを駆動するようになっている。その駆動の詳細については次項にて詳述する。

２．給紙装置１の作用（図１〜図１４）
画像形成装置で画像形成を開始するために、給紙装置１に給紙開始指令を与えた場合について説明する。
図１〜図３は、下限位置にある給紙台３の上に、相対的に幅が広い用紙Ｐが設置され、用紙Ｐが送り出される状態を示している。まず、用紙Ｐの補充作業から、この図に示す給紙状態に至るまでの作用について説明する。

図６に示すように、用紙Ｐが供給されない状態においては、給紙台３は下限位置に設定され、一対の位置決めブロック２０，２０は、移動モータＭ２とラック２２によって、その間隔が最も大きく設定されたホームポジションに設定されている。このホームポジションは、一対のサイドフェンス１０，１０の外側の位置である。このように、本実施形態では、非印刷時又は給紙台３の上に用紙Ｐが存在しない場合には、位置決めブロック２０をサイドフェンス１０の外側のホームポジションに自動的に退避させ、給紙台３の上方の空間を明けておくようにしてある。従って、給紙台３上に用紙Ｐが存在しない状態から、新たに給紙台３に用紙Ｐを載置したり、給紙台３に載置されている用紙Ｐを他のサイズの用紙Ｐに取り替えるために前の用紙Ｐを一旦全て撤去した場合には、給紙しようとする用紙Ｐを給紙台３に載置する作業や、その後にサイドフェンス１０，１０の間隔を当該用紙Ｐに合わせて調整する作業等、給紙に係わる種々の作業が行ないやすいという効果がある。

なお、このように給紙台３の上に用紙Ｐが存在しない場合に、位置決めブロック２０をサイドフェンス１０の外側のホームポジションに自動的に退避させるためには、給紙台３に用紙Ｐの有無を検知する有無検知センサを設け、このセンサが用紙Ｐが無いことを検知した場合には、図５に示す制御手段３０が移動モータＭ２を制御して位置決めブロック２０を最外方のホームポジションに設定すればよい。

図７に示すように、下限位置（下方の用紙補充位置）にある給紙台３の上に複数枚の用紙Ｐを重ねて載置し、この用紙Ｐの幅に合わせて一対のサイドフェンス１０，１０の間隔を設定し、その後で図５に示す制御パネル３１の印刷開始ボタンを操作して給紙開始指令を与える。

図５に示すように、サイドフェンス１０の間隔を検知するポテンショメータ１３からの信号が制御手段３０に入り、制御手段３０はこの信号を用いて移動モータＭ２を制御し、一対の位置決めブロック２０を図６に示すホームポジションから内方に向けて移動させ、その間隔をサイドフェンス１０の間隔に合わせて設定する。図７は、このように位置決めブロック２０とラック２２が用紙Ｐの用紙幅に合わせて適正な位置に移動した直後の状態を示している。この段階では、まだ給紙台３は下方にあるので、図７に示すように用紙剥離用ファンＦと位置決めブロック２０とは接していない。

次に、図５に示すように、制御手段３０が昇降モータＭ１を駆動して給紙台３を上方の給紙位置に向けて上昇させる。

図１〜図３に示すように、給紙台３が上昇して給紙位置に設定され、給紙台３上に積載された用紙Ｐのうち、最上部の用紙Ｐが給紙ローラ４に接した状態になった時、用紙剥離用ファンＦは位置決めブロック２０に下方から突き当たり、用紙Ｐと給紙ローラ４が接している用紙供給位置に対応した高さに設定される。

そして、画像形成部における画像形成にタイミングを合わせて制御手段３０が給紙ローラ４，５の駆動モータＭ３を駆動し、給紙ローラ４，５が用紙Ｐを画像形成装置に送り込む。この時、制御手段３０は用紙剥離用ファンＦを駆動しており、用紙剥離用ファンＦは、給紙位置にある最上位の用紙Ｐとその他の用紙Ｐとの間に空気を吹き込んでいるので、重ねられた用紙Ｐは確実に分離され、重送を起こすことなく最上位の１枚の用紙Ｐだけが画像形成装置に送り出される。

以後、給紙によって用紙Ｐの枚数が減少すると、給紙台３の上に載置された用紙Ｐの高さが減少した分だけ給紙台３が上昇し、最上位の用紙Ｐが常に給紙ローラ４に接触する状態が維持され、同時に用紙剥離用ファンＦは給紙位置に常に位置決めされて最上位の用紙Ｐの側縁に空気を吹き付けるので、用紙Ｐの重送は常に確実に防止される。

図８〜図１０は、図１〜図３に示す状態から徐々に給紙台３が上昇しながら給紙が進んで用紙Ｐの枚数が減少し、給紙台３が上限位置に近づいた状態を示している。これらの図に示すように、給紙の進行に伴って給紙台３が上昇した場合、給紙台３の上昇に伴って用紙剥離用ファンＦが上方に移動しようとしても、所定位置に位置決めされた位置決めブロック２０に突き当たって止められ、圧縮コイルばね１５が縮退していく。すなわち、用紙剥離用ファンＦは、用紙供給位置に位置決めされた状態が維持され、常に最上位の用紙Ｐの側縁側に対して用紙剥離のための送風を続けることができる。

図１１及び図１２は、図１〜図３に比べて用紙Ｐの用紙幅が相対的に狭い場合を示したものである。図１１は、給紙台３が下限位置にあり、多数枚の用紙Ｐが積載されている。図１２は、給紙台３が上限位置にあり、給紙が進んで用紙Ｐの枚数が少なくなっている。このように、用紙Ｐの用紙幅が相対的に狭い用紙Ｐを給紙台３に積載した場合には、図５に示すように、狭い用紙Ｐの用紙幅に合わせてサイドフェンス１０，１０の間隔を設定すれば、その間隔を検知したポテンショメータ１３からの信号が制御手段３０に入り、制御手段３０はこの信号を用いて移動モータＭ２を制御し、一対の位置決めブロック２０，２０の間隔をサイドフェンス１０，１０の間隔に合わせて自動的に設定するので、用紙剥離用ファンＦを位置決めブロック２０に付き当てて給紙位置の高さに設定する機能は用紙Ｐの用紙幅の広狭に係わらず確実に達成される。

以上説明したように、本実施形態では、用紙Ｐの幅に合わせて設定したサイドフェンス１０，１０の間隔に対応して位置決めブロック２０，２０の間隔を自動設定するようになっているが、何らかの理由で、位置決めブロック２０の位置と、サイドフェンス１０の位置が正しく対応して設定されていない状況が発生することも考えられる。そのような場合には、給紙時に給紙台３が上昇してサイドフェンス１０が位置決めブロック２０に突き当たってしまうが、そのまま給紙台３が上昇すると位置決めブロック２０が上方に移動して安全スイッチ２５が作動するので、図５に示すように安全スイッチ２５からのＯＮ信号を受けた制御手段３０からの指令によって昇降モータＭ１が停止し、位置決めブロック２０やラック２２等、装置の各部が破損するのを未然に防止することができる。

図１３及び図１４は、給紙台３を収納した状態を示している。給紙台３を使用しない場合には、位置決めブロック２０は最も外側のホームポジションに設定されているので、用紙Ｐが載置されていない給紙台３を矢印にて示すように図示しない回動軸（又は軸孔８）を中心として上方に回動させれば、位置決めブロック２０と干渉することなく水平な使用位置から垂直な収納位置に移動して本体２側に収納することができる。

なお、以上説明した実施形態では、用紙剥離用ファンＦはサイドフェンス１０の特定位置に取り付けられているので、用紙サイズが異なると、用紙剥離用ファンＦが用紙Ｐの側縁に対して空気を吹き付ける位置が異なってくる場合がある。給紙時に用紙Ｐを剥離する目的では、なるべく用紙Ｐの中央付近に空気を送ることが好ましいとすれば、使用が想定される複数種類のサイズの用紙Ｐについて、いずれもなるべく側縁の中央付近に空気が送られるように、サイドフェンス１０に対する用紙剥離用ファンＦの取り付け位置を設定することが好ましい。又は、使用頻度の高い用紙Ｐサイズに合わせて、サイドフェンス１０のある特定位置に用紙剥離用ファンＦを取り付けている場合には、他サイズの用紙Ｐを使用する場合には、用紙剥離用ファンＦの送風口に着脱可能な送風ダクトを設けて他サイズの用紙Ｐの側縁の中央位置に空気を送れるようにしてもよい。

３．給紙装置の効果
以上説明したように、本実施形態の給紙装置１によれば、用紙Ｐのサイズに応じて幅が設定されるサイドフェンス１０に用紙剥離用ファンＦが取り付けられているので、用紙Ｐの用紙幅が変動しても用紙Ｐの側縁に一定の風量で直接空気を吹き付けて用紙Ｐを確実に剥離することができる。

また、用紙剥離用ファンＦはサイドフェンス１０に対して上下動可能に取り付けられ、圧縮コイルばね１５で可動範囲の上限位置に押し上げられた構成であるため、サイドフェンス１０が給紙台３と共に上下動しても、用紙剥離用ファンＦは本体２側の位置決めブロック２０に押し付けられて常に一定の高さの給紙位置に設定されるので、給紙台３上の用紙Ｐの枚数が変わっても常に給紙位置にある用紙Ｐの側縁に剥離用の空気を吹き付けることができる。

従って、実施形態の給紙装置１によれば、用紙サイズが変わっても、また給紙台３及びサイドフェンス１０の上下位置が変動しても、常に最上部の用紙Ｐの側縁に安定した風量の空気を吹き付けることができ、腰のない薄紙や平滑な塗工紙の密着を剥がして重送を防止することができる。

また、隔所に設置したファンからダクトを引き回して給紙台３上の用紙Ｐの側縁に空気を導くような複雑かつ嵩高な構造とは異なり、実施形態の給紙装置１は非常にコンパクトな構成であるため、前述したように給紙台３を軸を中心として本体２側に回動させて折りたたむ構成を採用することができた。

４．実施形態の変形例である給紙装置１’について（図１５及び図１６）
前述した実施形態の変形例である給紙装置１’について図１５及び図１６を参照して説明する。変形例の給紙装置１’において、実施形態の給紙装置１と実質的に同一の部分については、実施形態における説明と同一の符号を図面中に付して実施形態の説明を援用する。また、以下の記述では実施形態から変形した部分を中心として、当該部分に対応する従来技術及びその課題と、課題を解決するために実施形態から変形した部分の構成及び作用効果等について説明する。

実施形態の「背景技術」の項で説明し、特許文献１乃至２として示したように、従来、腰のない薄紙や表面が平滑な塗工紙の重送を防止する構造として、給紙台に積載された用紙の側面よりエアーを吹きつけ、用紙間に空気を抱きこませることで、用紙の密着を剥がし、用紙最上面から１枚ごとに給紙する装置が知られていた。それらの装置においては、目的の機能を満たすために、必要以上に大型のファンを用いて風量をアップさせる手法を選択していた。

ファンの仕様であるが、例えば特許文献２の「発明の詳細な説明」の段落００４９によると、送風手段の消費電力は６Ｗで、風量は０．５ｍ³ ／ｍｉｎと説明されている。また同文献の「図７」の送風手段によるファンの効果を示した特性図を見ると、薄紙の場合は、厚紙の約半分程度の風量と記載され、その場合でも、単純計算で消費電力３Ｗ、風量は０．２５ｍ³ ／ｍｉｎ程度になるはずである。

しかしながら、このように大型のファンを用いると、エアの吹き付けで密着した用紙を剥がす効果は得られるものの、給紙装置の大型化や騒音の問題、消費電力の増大、コストアップなどの問題が生じてしまう。

実施形態の改良である給紙装置１’では、上記の課題を踏まえ、少量の風量（従来の半分程度）でも、腰のない薄紙や表面が平滑な塗工紙を、確実に１枚ごとに給紙することができる、安価で小型で静かな給紙装置を提案することを目的としている。

図１５及び図１６に示すように、この給紙装置１’では、少量の風量でも効果を最大限に発現するために、用紙Ｐの幅方向を規制する両側のサイドフェンス１０’，１０’の後端の位置を、用紙Ｐの後端面と同等かそれ以上後方に延長し、サイドフェンス１０’，１０’を長くしている。これによって、用紙を剥離するために用紙剥離用ファンＦで用紙Ｐの側面にエアーを吹き付けた時、用紙Ｐの側面からエアーが漏れるのが抑制され、両側のサイドフェンス１０’，１０’と用紙Ｐの側面とでエアーを封じ込めることで、用紙Ｐの全面に空気を広げやすくなる。その結果、特に用紙間の密着を起こしやすい、腰のない薄紙や表面が平滑な塗工紙の重送を防止することが可能になった。

これにより、用紙剥離用ファンＦを小型のタイプのファンにすることが可能になり、前述した従来の課題を解決し、給紙装置の小型化や、静音化、低消費電力化、コストダウンなどのメリットが得られる。なお上記の方法は、用紙Ｐの側面に設置する用紙剥離用ファンＦが、片側１つでも、両側２つを対向させたレイアウトの場合でもいずれも有効である。なお、従来はサイドフェンスの大きさを特に意識していなかったため、サイドフェンスが用紙Ｐの後端に達しない短さであったため、フェンスのない部分からエアーが漏れた状態で給紙する結果になり、エアによる剥離機能を満たすために風量の大きいファンを使用せざるを得なかったものと考えられる。

１…給紙装置
２…本体
３…給紙台
４…第１給紙ローラ
１０…サイドフェンス
１３…位置検出手段としてのポテンショメータ
１５…付勢手段としての圧縮コイルばね
１７…給紙台の回動軸を支持する貫通孔
２０…位置決め手段としての位置決めブロック
２５…安全スイッチ
３０…制御手段
Ｍ２…位置決めブロックの位置設定手段としての移動モータ
Ｆ…用紙剥離用ファン
Ｐ…用紙

Claims (7)

1. 用紙が積載される昇降自在の給紙台と、前記用紙の給紙方向に対して平行となるように前記給紙台の上面に配置されて前記用紙の一対の側縁を案内する一対のサイドフェンスとを備え、前記給紙台に積載された前記用紙の中の最上位の用紙を所定位置に配置された給紙ローラに下方から接触させて該給紙ローラの駆動により送り出す給紙装置において、
   前記フェンスの外面に上下動可能に設けられ、前記最上位の用紙とその他の前記用紙とを送風によって分離する用紙剥離用ファンと、
   前記用紙剥離用ファンを上方に付勢する付勢手段と、
   前記給紙台の上方である所定の高さに配置され、前記付勢手段に付勢された前記用紙剥離用ファンが前記給紙台の上昇に伴って付き当てられ、前記給紙ローラに接触する前記最上位の用紙に対応した所定の高さに前記用紙剥離用ファンを位置決めする位置決め手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. 前記一対のサイドフェンスは、前記給紙台に積載される前記用紙の給紙方向に平行な中心線を基準として前記中心線に直交する前記用紙の幅方向に移動することによって間隔が調整自在であり、
   前記位置決め手段は、前記サイドフェンスと共に移動する前記用紙剥離用ファンの位置に対応した位置に設定できるように前記幅方向について移動自在であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記一対のサイドフェンスの位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段の検出結果に応じて前記位置決め手段を前記幅方向に移動させ、前記位置決め手段を前記用紙剥離用ファンに相対しうる位置に設定する位置設定手段とを有することを特徴とする請求項２記載の給紙装置。
4. 下方位置にある前記給紙台の上に前記用紙を載置し、前記用紙の幅に合わせて前記サイドフェンスの間隔を設定した後、前記用紙の中の最上位の用紙を前記給紙ローラに下方から接触させて該給紙ローラの駆動により送り出すために前記給紙台を上方位置に移動させる給紙開始指令を与えた場合に、
   前記給紙台が上昇を開始する前に、前記位置設定手段は、前記位置検出手段からの信号に基づき、前記位置決め手段を前記幅方向に移動させて前記用紙剥離用ファンに対応した位置に設定することを特徴とする請求項３記載の給紙装置。
5. 前記給紙台の上昇によって前記サイドフェンスと前記位置決め手段が接触した場合に、前記サイドフェンスとの接触によって前記位置決め手段に加わる衝撃を吸収する衝撃吸収構造が前記位置決め手段に設けられ、
   さらに前記給紙台の上昇を停止させる安全スイッチが設けられたことを特徴とする請求項４記載の給紙装置。
6. 用紙が供給されない状態においては、前記位置決め手段は、前記位置設定手段により、間隔が最も大きく設定された一対の前記サイドフェンスの外側の位置であるホームポジションに設定されることを特徴とする請求項５記載の給紙装置。
7. 前記給紙装置の前記給紙台が、前記給紙装置から送り出された用紙を受けいれる本体に対し、前記用紙の給紙方向に対して直交する水平な回動軸を介して、前記給紙台が実質的に水平な状態にある使用位置と、前記給紙台が実質的に垂直な状態となる収納位置との間で、上下方向に回動可能となるように取り付けられており、
   前記位置決め手段が前記ホームポジションに設定されている場合には、前記給紙台は該位置決め手段と干渉することなく前記使用位置から前記収納位置に回動できるようになっていることを特徴とする請求項６記載の給紙装置。

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