JP5781338B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙装置と、この給紙装置を備えた画像形成装置とに関する。

従来、ファンフォールド紙（以下、「用紙」という）に画像を形成する画像形成装置において、用紙を画像形成装置の本体内に給送する給紙装置は、特許文献１に記載のように、用紙より上方に配置されていた。これは、給紙装置が、用紙を上方に引き上げて、画像形成装置の本体内に給送し易くするためである。

なお、ファンフォールド紙は、Ｚ字状に、山折れのミシン目と谷折れのミシン目が交互に折り畳まれて連続してつながっている用紙である。

しかし、給紙装置は、用紙より上方に設けられるため、高さの低い画像形成装置に設けることが困難であった。

特開２０１０−２０１６７９号公報

仮に、図９に示すように、高さを低くしてコンパクトにした画像形成装置９００に設けられた給紙装置９０１の給送部９０２は、用紙との高低差が殆ど無い。このため、給送部９０２は、用紙の給送初期の段階において、用紙Ｗを用紙の面に沿って引き出す必要があり、用紙のミシン目の山折れ部が突っ張った状態になり、引き出し負荷が大きく、速やかに引き出すことができないという課題があった。

また、このような給紙装置を備えた画像形成装置は、給紙装置から給送されてくるファンフォールド紙に速度ムラがあり、ファンフォールド紙に形成する画像の質を高めるのが困難であった。

本発明は、ファンフォールド紙を速やかに引き出すことができる給紙装置と、この給紙装置を備えて画質の良い画像を形成できる画像形成装置とを提供することにある。

本発明の給紙装置は、ファンフォールド紙を給送手段によって引き出して給送するようになっており、前記ファンフォールド紙を装填する装填位置から前記給送手段により引き出される引き出し位置へ前記ファンフォールド紙を移動させるための移動手段と、前記移動手段による前記ファンフォールド紙の前記装填位置から前記引き出し位置への移動に伴って、前記ファンフォールド紙を、前記給送手段により引き出される方向へ傾斜させる傾斜手段と、を備えている。

本発明の画像形成装置は、ファンフォールド紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にファンフォールド紙を給送する上記の給紙装置と、を備えている。

本発明の給紙装置は、ファンフォールド紙のミシン目の山折れ部が突っ張った状態になるのを防止して、ファンフォールド紙を円滑に給送することができる。

本発明の画像形成装置は、ファンフォールド紙を速やかに引き出すことができる給紙装置を備えているので、ファンフォールド紙に画質の良い画像を形成することができる。

本発明の実施形態の給紙装置を備えた画像形成装置としてのプリンタのファンフォールド紙の搬送方向に沿った断面図である。 図１の状態から上フレームを開いた図である。 本発明の実施形態における給紙装置の用紙積載トレイ、傾動板及び支柱ガイドの斜視図である。 用紙積載トレイを下方から見た図である。 ファンフォールド紙を収納するときの動作説明用の図である。 ファンフォールド紙が傾いた状態を示す図である。 給紙装置の制御ブロック図である。 給紙装置の動作説明用のフローチャートである。 従来の給紙装置を備えたプリンタの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（プリンタ）
本発明の実施形態の給紙装置を備えた画像形成装置としてのプリンタを説明する。図１は、プリンタのファンフォールド紙の搬送方向に沿った断面図である。図２は、図１の状態から上フレームを開いた図である。

プリンタ２０は、ファンフォールド紙Ｗにインクによって画像を形成するインクジェットプリンタである。なお、説明の都合上、ファンフォールド紙を用紙と称する。

プリンタ２０は、プリンタ本体２０Ａ内に、用紙Ｗを収納して給装する給紙装置２１と、給紙装置２１によって引き出された用紙Ｗを搬送する搬送ユニット１と、搬送ユニット１によって搬送される用紙に画像を形成する印字ヘッドユニット２等を備えている。プリンタ本体２０Ａの外部には、画像を形成された用紙が積載される排紙積載トレイ３が昇降自在に設けられている。

プリンタ本体２０Ａは、下フレーム４と、下フレーム４に開閉自在に設けられた上フレーム５とで形成されている。下フレーム４には、給紙装置２１、搬送ユニット１及び排紙積載トレイ３等が設けられている。上フレーム５には、印字ヘッドユニット２と、給紙装置２１のピンチローラ２３等が設けられている。

搬送ユニット１は、駆動ローラ１１と、従動ローラ１２と、駆動ローラ１１と従動ローラ１２とによって循環する搬送ベルト１３と、搬送ベルト１３にテンションを加えて搬送ベルト１３を張った状態にするテンションローラ１４とを備えている。また、搬送ユニット１は、搬送ベルト１３の循環領域内に設けられて搬送ベルト１３を内側から支持して案内する案内板１５と、用紙Ｗを搬送ベルト１３に吸着する吸着ファン１６と、ダクト１７とを備えている。さらに、搬送ユニット１は、駆動ローラ１１を回転させるベルト駆動モータＭ１（図７）、吸着ファン１６を回転させる吸気モータＭ２も備えている。

印字ヘッドユニット２は、イエロ用ヘッド２Ｙ、マゼン用ヘッド２Ｍ、シアン用ヘッド２Ｃ及びブラック用ヘッド２Ｂｋで構成されている。なお、ヘッドの数は、４つに限定されない。印字ヘッドユニット２は、図２のように、上フレーム５を開き、印字ヘッドユニット２を搬送ベルト１３から離間した状態において、交換できる。

プリンタ２０は、給紙装置２１によって給送された用紙Ｗを循環している搬送ベルト１３に吸着して印字ヘッドユニット２の下を通過させる。搬送ベルト１３と案内板１５には、不図示の孔が多数形成されている。吸着ファン１６が回転してダクト１７内が負圧になっているため、用紙Ｗは搬送ベルト１３に吸着される。この場合、案内板１５が印字ヘッドユニット２と用紙Ｗとの間隔を所定の間隔に保持している。

印字ヘッドユニット２は、搬送ベルト１３に吸着搬送されている用紙Ｗにインクを吐出して画像を形成する。搬送ベルト１３は循環を継続しているため、給紙装置２１から連続して給送されてくる用紙を連続して吸着搬送し、印字ヘッドユニット２は用紙に順次画像を形成する。搬送ベルト１３を吸着搬送された用紙Ｗは、プリンタ本体２０Ａから排出されて、排紙積載トレイ３に順次積載されていく。この場合、用紙Ｗは、ミシン目が付けられているため、Ｚ字状に順次畳まれて積載される。

（給紙装置）
図３は、本発明の実施形態における給紙装置の用紙積載トレイ、傾動板及び支柱ガイドの斜視図である。図４は、用紙積載トレイを下方から見た図である。図５は、ファンフォールド紙を収納するときの動作説明用の図である。図６は、ファンフォールド紙が傾いた状態を示す図である。図７は、給紙装置の制御ブロック図である。図８は、給紙装置の動作説明用のフローチャートである。

給紙装置２１は、プリンタ本体２０Ａの収納部２２に収納された用紙Ｗを給送手段としてのピンチローラ２３、搬送ベルト１３及び駆動ローラ１１によって引き出して搬送ユニット１と印字ヘッド２との間に給送するようになっている。本発明の給紙装置２１は、収納部２２に収納された状態の用紙Ｗを下側に対して上面側がピンチローラ２３、搬送ベルト１３及び駆動ローラ１１による引き出し方向に向くように傾斜させる傾斜手段としての突起２４を収納部の底に備えていることを特徴としている。

給紙装置２１は、突起２４の他に、用紙積載トレイ２５、傾動板２６、昇降装置３０、センサＳ１，Ｓ２及びスイッチＳＷ２等を備えている。

図２、図５に示すように、用紙積載トレイ２５は、上フレーム５が開かれた状態で、用紙Ｗが置かれて不図示の水平ガイドに案内と手動とによって、印字ヘッドユニット２の各ヘッドの配列方向（矢印Ａ方向）に沿って水平往復移動できるようになっている。また、用紙積載トレイ２５は、プリンタ本体２０Ａの奥まで押し込まれると、昇降装置３０に受け止められて、昇降装置３０によって矢印Ｂ方向に下降及び上昇するようになっている。

昇降装置は、用紙積載トレイ２５を支持して昇降する昇降トレイ３１、昇降トレイを昇降案内する昇降ガイド３２、昇降トレイ３１に係合して昇降トレイを昇降させるボルト軸３３、ボルト軸を駆動ベルト３４によって回転させる昇降モータＭ３等を備えている。

用紙をプリンタ本体２０Ａに収納する動作を説明する。

図１、図２において、用紙が収納部２２に収納されておらず、収納部２２が空になっているものとする。また、用紙積載トレイ２５は、空の状態で昇降トレイ３１に支持されて、収納部２２の底部にいるものとする。

まず、ユーザが、プリンタ２０に電源を入れ、上フレーム５を図１の状態から図２に矢印Ｒ方向に開く（図８、Ｓ１０１）。上フレーム５が開かれたことは、下フレーム４に設けられた開閉検知センサＳ３によって検知される。また、上フレーム５が開かれると、上フレーム５に設けられているピンチローラ２３が上フレーム５と一体に上方に移動して搬送ベルト１３から離れる。

次に、下フレーム４に設けられた昇降スイッチＳＷ１を押す。すると、昇降モータＭ３が始動する。昇降モータＭ３は、駆動ベルト３４を介してボルト軸３３を回転させる。ボルト軸３３は、昇降トレイ３１を上昇させる。昇降トレイ３１は、ボルト軸３３と昇降ガイド３２の上下方向を向いたガイド溝３２ａとの案内によって上昇する。

昇降トレイ３１が上昇すると昇降トレイ３１に支持されている用紙積載トレイ２５も上昇する。そして、昇降トレイ３１が上限検知センサＳ１に検知されると、昇降モータＭ３は、回転を停止する。その状態で、ユーザは、用紙積載トレイ２５を手動で手前方向に引く。
用紙積載トレイ２５は、昇降トレイ３１から不図示の水平ガイドに案内されて、搬送ベルト１３の真上あたりで停止する。

その後、ユーザが、用紙積載トレイ２５に用紙Ｗを置いて、用紙積載トレイ２５の手前側を押して用紙積載トレイ２５を奥に押し込む。用紙積載トレイ２５は、不図示の水平ガイドに案内されて、上昇位置に待機している昇降トレイ３１に乗り移る。これによって、ユーザがプリンタ本体２０Ａ内の奥まで手を伸ばすことなく、用紙積載トレイ２５を重い用紙を積載したままで、奥まで移動させることができる。したがって、用紙の収納を容易に行える。

用紙積載トレイ２５は、奥まで移動させられると、用紙積載トレイ２５の背面に水平に突設している水平突片２７でフラグプレート２８を不図示のばねに抗して押して、インターロックスイッチＳＷ２をＯＮにする（Ｓ１０３）。このとき、上限検知センサＳ１もＯＮになる（Ｓ１０５）。インターロックスイッチＳＷ２がＯＮになると、昇降モータＭ３が回転可能な状態になる。この状態でユーザが昇降スイッチＳＷ１（図１）をＯＮにする（Ｓ１０７）。すると、昇降モータＭ３が始動して（Ｓ１０９）、駆動ベルト３４を介してボルト軸３３を回転させ、昇降トレイ３１を下降させる。昇降トレイ３１の下降に伴って、昇降トレイ３１が支持している用紙積載トレイ２５と用紙Ｗも下降する（Ｓ１１１）。昇降トレイ３１は、所定の高さまで下降すると下限検知センサＳ２に検知される（Ｓ１１３）。これによって、用紙Ｗは収納部２２の底部に下降したことになり、昇降モータＭ３は回転を停止する（Ｓ１１５）。

なお、以上の動作において、昇降モータＭ３は、インターロックスイッチＳＷ２がＯＮになっていないと、昇降スイッチＳＷ１をＯＮにしても回転しないようになっている。これは、ユーザが、上フレーム５を開いて、搬送ベルト１３の真上に用紙積載トレイ２５を引き出して、用紙の補給セットをしているとき、昇降スイッチＳＷ１を誤って押しても、昇降モータＭ３が回転しないようにするためである。

収納部２２の底部まで下降した用紙Ｗは、図６の破線で示すように、用紙Ｗの最上面Ｗａがピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップＮＰよりやや低い位置に位置する。しかし、用紙Ｗは、次に説明する突起２４によって、実線の位置に傾き、用紙の上面上流側端部であるミシン目山折れ部Ｗｂが、ピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップＮＰと略同じ高さに位置している。

収納部２２の収納枠２９には、突起２４が立設されている。このため、昇降トレイ３１が所定の高さまで下降すると、突起２４は、昇降トレイ３１に形成されている不図示の貫通孔と、用紙積載トレイ２５（図４）の貫通孔３５を貫通して傾動板２６に当接して傾動板２６を押し上げる。傾動板２６は、用紙積載トレイ２５にバーリングによる突部２５ａに回転自在に設けられている。このため、傾動板２６は、用紙積載トレイ２５が昇降トレイ３１によって下降させられているとき、突起２４に受け止められて、用紙積載トレイ２５の下降にともなって、押し上げられて突部２５ａを中心に回転する。傾動板２６は、用紙の下部後端部を支持する支持面２６ｂを有しており（図３）、その支持面２６ｂによって、用紙の下部後端部Ｗｃを押し上げて、用紙全体を用紙搬送側に角度α（例えば、７度）だけ傾ける（図１、図６）。

以上のように、昇降トレイ３１は、用紙Ｗの最上面Ｗａがピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップよりやや低い高さ位置になるまで下降する。しかし、用紙Ｗは、突起２４によって角度α傾けられて、図６のようにミシン目山折れ部Ｗｂがピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップＮＰと略同じ高さになる。

用紙が傾いた状態で所定の位置にセットされた後、最上位の用紙を搬送ベルト１３の上まで引っ張り出す。そして、ユーザが上フレーム５を閉じる（Ｓ１１７）。上フレーム５を閉じるのに伴って、ピンチローラ２３が搬送ベルト１３に接近して用紙を搬送ベルト１３とで挟む。この結果、用紙はピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップＮＰに挟まれた状態になり、プリンタ２０は印字可能な状態になる。

なお、突起２４は、傾動板２６を介して用紙Ｗを傾けるようになっているが、傾動板２６を省略して、用紙Ｗを直接押して傾けても良い。この場合、突起２４の代わりにシート搬送方向に対して交差する方向に沿った長尺な部材を使用してもよい。

以上説明したように、用紙Ｗは、シート搬送方向に傾けられて、図６のようにミシン目山折れ部Ｗｂがピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップＮＰと略同じ高さに保持されている。この結果、給紙装置２１は、高さを高くすることなく、ミシン目山折れ部Ｗｂの角度が大きくなるため、用紙をピンチローラ２３と搬送ベルト１３とによって擬似的に上から引っ張る状態になり、連続した次の用紙との分離を容易に行える。この結果、給紙装置２１は、用紙搬送面（搬送ベルト１３の上面）の高さと、用紙の最上面Ｗａの高さとが略同じでも、ピンチローラ２３と搬送ベルト１３とが用紙を引き出す負荷を軽減して、円滑にかつ用紙の速度ムラを少なくして、用紙を給送することができる。また、ピンチローラ２３と搬送ベルト１３とのニップ圧を軽減することができる。

また、プリンタ２０は、用紙を速やかに引き出すことができる給紙装置を備えているので、用紙に画質の良い画像を形成することができる。

以上の動作は、全て、ＣＰＵ４０の制御によって行われる。

以上説明したように給紙装置２１は、用紙を収納部２２に収納したとき、用紙をシート給送側に角度α傾けるようになっている。これは、仮に、用紙を最初から傾けてあると、用紙の積載高さが高くなり、上フレーム５の開き角度を大きくする必要があり、開かれたプリンタ本体２０Ａ内の各構成部品を損傷するおそれがあり、各構成部品を保護するためである。また、用紙を最初から傾けてあると、用紙積載トレイ２５を水平移動させたり昇降させたりするとき、傾き方向に用紙が崩れるおそれがあるため、重心を安定にして用紙が崩れるのを防止するためである。

なお、用紙の傾き角が、用紙が崩れるおそれが少ない傾き角である場合には、突起２４を用紙積載トレイ２５に設けてもよい。

以上のように、給紙装置２１は、突起２４によって用紙Ｗを下流側に傾けることができるので、装置の高さを高くすることなく、用紙のミシン目の山折れ部Ｗｂが突っ張った状態になるのを防止して、用紙を円滑かつ速やかに給送することができる。

また、プリンタ２０は、用紙を速やかに引き出すことができる給紙装置２１を備えているので、用紙に画質の良い画像を形成することができる。

Ｗ：ファンフォールド紙、Ｗａ：最上面、Ｗｂ：ミシン目山折れ部、Ｗｃ：下部後端部、１：搬送ユニット、２：印字ヘッドユニット（画像形成手段）、１１：駆動ローラ（給送手段）、１３：搬送ベルト（給送手段）、２０：プリンタ（画像形成装置）、２０Ａ：プリンタ本体、２１：給紙装置、２２：収納部、２３：ピンチローラ（給送手段）、２４：突起（傾斜手段）、３０：昇降装置（移動手段）、４０：ＣＰＵ。

Claims (5)

1. ファンフォールド紙を給送手段によって引き出して給送する給紙装置において、
   前記ファンフォールド紙を装填する装填位置から前記給送手段により引き出される引き出し位置へ前記ファンフォールド紙を移動させるための移動手段と、
   前記移動手段による前記ファンフォールド紙の前記装填位置から前記引き出し位置への移動に伴って、前記ファンフォールド紙を、前記給送手段により引き出される方向へ傾斜させる傾斜手段と、を備えた、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 前記傾斜手段は、前記装填位置では前記傾斜を行わない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記移動手段は、前記ファンフォールド紙を支持する支持部を有し、
   前記傾斜手段は、前記移動手段によって下降する前記支持部に係合して前記支持部を押し上げることにより、前記支持部に支持された前記ファンフォールド紙を前記給送手段により引き出される方向へ傾斜させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
4. 前記傾斜手段は、前記移動手段によって下降する前記ファンフォールド紙を押すことにより、該ファンフォールド紙を前記給送手段により引き出される方向へ傾斜させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
5. 前記ファンフォールド紙に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段に前記ファンフォールド紙を給送する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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