JPH05278880A - 画像形成装置の給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給紙トレイ等から用紙をさばきながら送り出
す給紙装置において、給紙の各段階で、回転給紙部材に
対して駆動トルクの変動の影響が、大きく生じることを
防止し、小型の駆動モータ等を用いることができるよう
にする。 【構成】 用紙さばき作用と給紙作用とを行う給紙装置
を、半月ロール状の給紙部材１０と分離爪３とにより構
成し、半月ロール１０の軸１１に受動プーリ１２を配置
し、該受動プーリ１２は軸１１に対して偏心する状態に
設けている。また、駆動軸１５には一回転クラッチ１７
を介して、駆動プーリ１６を偏心した状態に設ける。そ
して、前記２つの偏心プーリに対してタイミングベルト
１３を巻き掛け、半月ロールの回転の初期の段階で、大
きな駆動トルクを必要とする状態では低速で駆動し、さ
ばき作用が終了し、用紙の搬送抵抗が小さい状態で高速
で紙を送り、用紙が下流部の搬送ローラ装置にニップさ
れる状態では、用紙搬送装置の搬送速度に一致させる速
度に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置において、給紙トレイ等の用紙収容装置から
用紙を送り出す給紙装置に関し、特に、用紙をさばきな
がら送り出す初期の段階で、給紙抵抗が大きい状態では
低速で回転給紙部材を駆動し、抵抗が小さくなるにした
がって給紙速度を速く設定し、駆動力が一定になるよう
な制御を行い得るような画像形成装置の給紙装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機等のような画像形成装置にお
いては、給紙部に複数の給紙トレイ等の用紙収容装置を
装着し、原稿のサイズに応じて、適当するサイズの用紙
を選択して給紙する機構を設けている。前記画像形成装
置に設けられる給紙装置では、実開平２−５５６２４号
公報等に示されるように、円形断面の給紙ローラと摩擦
パッド部材とを組み合わせ、給紙トレイからの用紙の送
り出しと、さばき作用とを行うような機構が用いられ
る。また、給紙ローラに代えて半月ロール状の給紙ロー
ラ部材（以下半月ロールと呼ぶ）を用いる給紙装置とし
ては、例えば、実開平２−８８９４３号公報等に示され
るように、分離爪部材と組み合わせて、用紙さばき作用
を行うようにしたものが知られている。

【０００３】前述したような従来の給紙装置では、給紙
カセットに分離爪部材を配置する場合には、回転給紙部
材により用紙を送り出す際に、分離爪による抵抗によっ
て用紙を分離するようにしている。また、前記回転給紙
部材としての半月ロールや給紙ローラと、さばきローラ
や分離パッド等を組み合わせて用紙さばき機構を構成す
る場合には、給紙ローラ等によって用紙を分離パッドに
押圧し、用紙の分離を行うような機構を構成している。
そして、前記用紙さばき機構を設けた給紙装置により、
用紙を１枚ずつ分離した状態で、画像記録部に向けて送
り出すことによって、用紙搬送路内での用紙の搬送作業
を良好に行い得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな従来の給紙装置では、例えば、半月ロールを用いる
場合には、図１４のグラフに示されるように、駆動トル
クの変動が非常に大きいものとなっている。前記図１４
のグラフでは、縦軸に駆動トルクの変動値を、横軸に時
間をとっているものであり、半月ロールを回転して１枚
の用紙を送り出す際に、クラッチをオンにした時Ｓ１か
ら、半月ロールと用紙が接触する位置Ｓまでは、駆動ト
ルクが急激に増大する。そして、前記最大駆動トルクが
必要とされる時点Ｓが経過した後では、さばき作用が終
了して用紙を定速で送る状態で、駆動トルクが非常に小
さい値となり、クラッチをオフにした時点Ｓ２までその
状態が継続する。前述したような駆動トルクが変動する
ことは、半月ロールが給紙トレイに収容されている用紙
に接触し、その用紙を押し下げながら、上部の用紙を分
離爪から押し出す状態になるので、その最大駆動トルク
は、その後の用紙の搬送時と比較して、約２倍の値とな
る。

【０００５】また、給紙ローラと分離パッドとを組み合
わせて用いる給紙装置の場合には、図１５のグラフに示
されるように、給紙ローラが回転される初期の段階で分
離パッドに摺動するので、その時点Ｔで駆動トルクが最
大となる。そして、用紙が給紙ローラにより分離パッド
の位置に入る状態となり、その状態では一定の駆動トル
クが必要とされる状態となるが、その駆動トルクの値
は、最大駆動トルクの状態に比べて１／２程度になる。

【０００６】そこで、前述したような給紙装置での駆動
トルクの変動に対応させるために、従来の電子複写機等
の装置では、最大駆動トルクに対応する駆動手段を設け
ている。そして、ステッピングモータを使用した装置で
も、最大負荷によりモータが脱調しないように、駆動力
を大きく設定している。ところが、強力なモータを使用
する場合には、その駆動機構が必要以上に大型になり、
画像形成装置の給紙部のスペースの点でも問題が発生す
る。また、大型のモータ等を使用すると、画像形成装置
の消費電力が多くなり、回転振動による騒音の問題も解
決を迫られることになる。

【０００７】前述したような問題を解決するためには、
例えば、特開昭６２−１３６４４２号公報等に示される
ように、ローラ部材の駆動速度を可変にして、給紙ロー
ラ等の駆動トルクの変動に対応させることが考えられ
る。しかし、前記従来例のように、給紙ローラの駆動速
度を可変にするためには、モータの駆動回路と、制御の
動作のプログラムが複雑になるという問題がある。

【０００８】また、前記給紙ローラの駆動速度を変化さ
せるために、例えば、特開昭５４−７４７５１号公報等
に示されるような手段を用いることも考えられる。前記
従来例では、給紙装置の始動を行う際に、給紙ローラの
駆動用のクラッチを断続的に接続し、その接続時間を次
第に長くする手段を用いて、用紙の送り出し速度を次第
に速くするような手段を用いている。しかしながら、前
述したような駆動ローラの駆動のタイミングを設定する
ことは、モータの負荷の変動は小さくできるものの、ク
ラッチの制御が面倒であり、給紙装置と、制御装置の構
成が簡素化されることにはならない。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、前述したような給紙装置にお
ける負荷の変動の問題に対処するもので、給紙ローラや
半月ロール等の回転給紙部材に対して、その駆動機構を
機械的に構成して、負荷の変化に対応する駆動速度を設
定できるような給紙装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、給
紙トレイ等の用紙収容装置からの給紙部に、回転給紙部
材と、用紙さばき機構を配置し、用紙を１枚ずつさばき
ながら給紙する装置に関する。本発明の給紙装置におい
ては、前記回転給紙部材の支軸と、別体に設けた駆動軸
とのそれぞれに対して、回転中心が偏心した駆動伝達部
材を配置し、両部材の軸間距離を一定に設定し、回転給
紙部材の負荷に対応させて、駆動速度を変化させる機構
を構成している。

【００１１】また、本発明の給紙装置においては、回転
給紙部材の支軸と、別体に設けた駆動軸とのそれぞれに
対して、回転中心が偏心したプーリ部材を配置し、該プ
ーリにタイミングベルトを巻き掛けて駆動伝達部材を構
成することができる。さらに、本発明においては、前記
回転給紙部材の支軸と、別体に設けた駆動軸とのそれぞ
れに対して、回転中心が偏心したギヤ部材を配置し、該
ギヤ部材の噛み合わせにより駆動伝達部材を構成するこ
とができる。

【００１２】前述したように構成した給紙装置を用いる
ことにより、本発明の給紙装置では、給紙の初期の段階
の回転給紙部材の負荷が大きい状態で、回転給紙部材を
低速で駆動し、その後に回転速度を大きく設定する機構
を構成することができる。また、本発明の給紙装置の駆
動機構では、駆動プーリやギヤ等の部材を用いて、給紙
ローラ等の回転速度の制御を行うので、その駆動機構の
構成を簡素化することができる。

【００１３】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明画像形成
装置の給紙装置を説明する。図１に示される本発明の給
紙装置１の例では、回転給紙部材として半月ロール１０
を用いており、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２には、分
離爪３を設けている。そして、給紙トレイ２から半月ロ
ール１０により取り出した用紙Ｐを、分離爪３によりさ
ばいて、給紙路６を介して搬送ローラ装置５に向けて送
り出す機構を構成している。前記給紙装置１では、回転
給紙部材として半月ロール１０を用いており、前記半月
ロール１０を１回転させる動作で、用紙Ｐを１枚ずつ送
り出し、その用紙の先端部が搬送ローラ装置５にニップ
された状態で、半月ロール１０による給紙の動作が終了
するように、該半月ロール１０による給紙の距離等が設
定される。

【００１４】前記半月ロール１０に対する駆動を行うた
めに、該半月ロール１０の軸１１に対して受動プーリ１
２を配置し、駆動軸１５には駆動プーリ１６を配置し
て、両プーリ１２、１６にタイミングベルト１３を巻き
掛けて、駆動力の伝達を行うようにする。なお、前記タ
イミングベルト１３に対して、アイドラプーリ１８を配
置して、タイミングベルト１３に一定の張力を付与する
手段を設けている。また、前記駆動軸１５と駆動プーリ
１６との間に一回転クラッチ１７を配置し、該一回転ク
ラッチ１７により駆動プーリ１６を１回転だけ駆動し、
受動プーリ１２を１回転させることにより、１枚の用紙
を送り出すようにする。

【００１５】前記２つのプーリ１２、１６は、各々のプ
ーリを支持する軸に対して、偏心した状態に配置されて
いる。そして、半月ロール１０が用紙に接しない部分で
は高速で回転させ、用紙を送り出す状態では、半月ロー
ル１０を低速状態から、次第に高速になるように増速駆
動を行うようにする。そして、半月ロール１０を支持す
る軸１１と駆動軸１５の間で、減速比を変化させる機構
を構成し、両軸の間隔を一定に設定したままで、半月ロ
ールの駆動トルクを大きくする必要のある状態では、該
半月ロールを低速で駆動し、駆動軸に対して大きな駆動
トルクを必要としない状態で駆動する。また、用紙を送
っている途中の、大きな値の駆動トルクを必要としない
状態では、半月ロールを高速で駆動し、用紙の送り出し
時の低速駆動による遅れを回復させるようにする。

【００１６】前述したように構成される本発明の駆動機
構において、半月ロールを変速駆動するために、給紙ト
レイから用紙を送り出す最初の段階では、堆積されてい
る用紙の最上部のものを分離する作用と、用紙さばき作
用を行うのであるから、半月ロール１０に対する駆動ト
ルクを大きくすることが必要である。そこで、本発明に
おいては、図２に示されるように、プーリ１２の作用ア
ームｂと、駆動プーリ１６の作用アームａとの関係を、
ａ<<ｂに設定して、半月ロール１０を低速で駆動すると
ともに、駆動軸に対して大きな駆動トルクを必要としな
い状態で駆動する。そして、用紙のさばき作用を行って
いる間は、その用紙に対する搬送速度を低く設定するの
で、さばき性能を向上させることができ、分離爪による
さばき作用が良好な状態で行われることになる。

【００１７】また、半月ロール１０により用紙のさばき
作用が終了し、用紙を送り出す状態では、図３に示すよ
うに、プーリ１２の作用アームｂと、駆動プーリ１６の
作用アームａとの関係を、ａ>>ｂに設定して駆動力の伝
達を行う。したがって、半月ロール１０が大きな駆動ト
ルクを必要としない状態では、用紙を高速で送り出し、
さばき作用を行う際の、用紙の搬送の遅れを解消させる
ようにする。なお、用紙を高速で送り出す状態では、分
離された用紙を下流部の搬送ローラ装置に向けて搬送す
るのみであるから、半月ロール１０の高速回転によって
も、駆動軸に対して大きな駆動トルクを必要とする状態
とはならない。

【００１８】図４に示される状態は、半月ロール１０に
よる給紙の最終の状態を示しており、用紙の先端部が下
流部の搬送ローラ装置にニップされる状態となる。前記
図４に示される状態では、ａ＝ｂの関係で、半月ロール
１０に対する駆動を行い、搬送ローラ装置の搬送速度
と、半月ロールによる送り速度とをほぼ一致させるよう
にして、両ローラの間での用紙の引渡しを良好な状態で
行い得るようにする。そして、前記半月ロール１０を図
１の位置まで回転させてから、一回転クラッチをオフに
し、１回の給紙の動作を終了する。

【００１９】したがって、本発明の画像形成装置の給紙
装置においては、半月ロールによる給紙時の負荷（回転
トルク）に応じて、半月ロールに対する減速比を変化さ
せ、駆動軸の駆動トルクを一定にした状態で、給紙の動
作を行うことができる。前述したように半月ロールに対
する駆動速度を変化させる機構を用いることにより、本
発明の給紙装置では、図５のグラフに示されるように、
駆動トルクが変化する。つまり、一回転クラッチをオン
にして、半月ロールを回転開始し、用紙がさばき機構で
さばかれる位置Ｓでは、駆動トルクが急激に増大する
が、その駆動トルクのピークは非常に小さな値となる。
その後で、用紙の搬送速度が順次速くされるが、その用
紙の速度が速くされる状態でも、その駆動トルクの最大
値Ｓ４は、さばき時のピーク値よりは小さくなる。そし
て、用紙が搬送ローラ装置にニップされる位置Ｓ５か
ら、少しの時間のズレを持って、Ｓ２の位置で一回転ク
ラッチをオフにし、その後で、駆動軸の駆動モータがオ
フにされ、半月ロールは待機位置に停止される。

【００２０】（半月ロールをギヤ装置により駆動する
例）図６に示される例は、半月ロール１０を用いる給紙
装置１において、半月ロール１０の軸１１に設けた受動
ギヤ２０と、駆動軸２２に設けた駆動ギヤ２１とを噛み
合わせて、駆動力の伝達を行う機構を構成した場合を示
している。前記給紙装置において、２つのギヤを軸に対
して偏心する状態に配置し、その２つの軸１１、２２の
直径と偏心量とは同一に設定される。また、駆動軸２２
と駆動ギヤ２１との間には、一回転クラッチ２３を配置
して、半月ロール１０が一回転する時間だけ、駆動作用
を行うように構成している。なお、この実施例では、２
つの軸１１、２２の間隔は、図７にも見られるように、
２つのギヤ部材の作動アームの長さは、ａ＋ｂ＝一定と
なるようにしている。

【００２１】前記図６に示される給紙装置において、半
月ロール１０により給紙の作用を開始する時点では、図
７に示されるように、２つのギヤ部材２０、２１の噛み
合わせ関係を、ａ<<ｂの関係に設定し、受動ギヤ２０を
低速で駆動することによって、駆動軸での駆動トルクが
増大することを防止する。また、用紙のさばき作用が終
了して、用紙を送り出す状態では、図８に示されるよう
にａ>>ｂの関係に設定して、前記図３の場合と同様に、
半月ロール１０を高速で駆動して、用紙さばき時の低速
状態での、用紙の遅れを回復させるようにする。その後
で、送り出された用紙の先端部が、搬送ローラ装置にニ
ップされた時点では、図９に示されるように、ａ＝ｂの
関係にして、用紙を搬送する半月ロールと搬送ローラ装
置との速度がほぼ一致する状態を設定する。

【００２２】前述したようにして、半月ロール１０に対
して駆動する速度を変化させる機構を、偏心ギヤ機構を
用いる場合でも、半月ロールに要求される駆動トルクに
対応させて、半月ロールの回転速度を制御することがで
きる。そして、駆動軸を駆動するモータ等に対して、大
きな駆動トルクの変化の影響が生じないようにすること
ができる。また、図６に示されるように、偏心ギヤ部材
を直接噛み合わせて、駆動力の伝達を行う場合には、そ
のギヤの歯の形状が問題となるが、例えば、受動ギヤ２
０と駆動ギヤ２１とに設ける歯の間に、若干の遊びを形
成すること等によっても、偏心ギヤの噛み合わせを設定
することができる。したがって、前述したような駆動方
式を用いる場合にも、前記図５のグラフに示されるよう
な状態で、駆動トルクが変化することになり、駆動装置
に対して、大きな駆動トルクの変動の影響が生じること
を防止できる。

【００２３】（給紙ローラをギヤ装置により駆動する
例）前記図６に示される本発明の実施例とは別に、本発
明においては、図１０に示されるように、給紙ローラ３
０を用いた給紙装置１Ａを構成することもできる。前記
図１０に示される例では、前記各実施例に示されたよう
な半月ロールと分離爪との組み合わせに代えて、給紙ロ
ーラ３０と分離パッド３６とからなる用紙さばき機構を
設けている。前記分離パッド３６は、従来の分離パッド
を用いた用紙さばき機構の場合と同様に、スプリング３
７による押圧手段を設けて、分離パッド３６と給紙ロー
ラ３０の間に入る用紙に対して、一定のニップ圧力を設
定し、用紙さばき作用を発揮させるようにしている。

【００２４】前記給紙装置１Ａにおいて、給紙ローラ３
０に対して受動ギヤ３２を配置し、駆動軸３４に対して
駆動ギヤ３３を配置しており、それ等のギヤ部材３２、
３３を、軸に対して偏心して設けている。また、前記駆
動軸３４と駆動ギヤ３３との間に一回転クラッチ３５を
配置して、給紙ローラを１回転させる間だけ、駆動力を
伝達させる機構を設けている。そして、前記図６に示さ
れた例と同様に、２つのギヤ部材を噛み合わせた状態
で、駆動軸３４の駆動力を給紙ローラに対して伝達し、
該給紙ローラ３０を変速しながら駆動する。つまり、用
紙が分離パッドと給紙ローラとの間のニップ位置に突入
し、用紙さばき作用が行われるまでは、図１１に示され
るように、２つのギヤ部材の噛み合い部での作用アーム
の長さａ、ｂは、ａ<<ｂの関係となるように設定して、
給紙ローラを低速で駆動する。

【００２５】そして、用紙さばき作用が終了して用紙を
送り出す状態では、図１２のようにａ>>ｂの関係を設定
して、用紙を高速で送り出すようにする。その後で、用
紙の送り出し速度は次第に低下し、用紙の先端部が搬送
ローラ装置のニップ部分に到達する状態では、図１３の
ように、ａ＝ｂの関係を設定して、用紙の搬送速度を搬
送ローラ装置の搬送速度にほぼ一致させる状態を設定す
る。そして、前記図１０に示されるような給紙装置にお
いても、その駆動軸により給紙ローラを駆動するトルク
は、前記図１５に示されたように、ピーク時の値が非常
に大きくなることがなく、図５の状態に近似する曲線形
状に維持させることができる。したがって、前記図６、
および図１０に示されるように、偏心したギヤ部材を直
接噛み合わせる機構を用いることにより、駆動軸に対し
て大きな駆動トルクの変動が生じない状態で、用紙の送
り出しの作用を行わせることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の給紙装置は、前
述したように構成したものであるから、駆動モータ等に
対して回転数の制御機構等を設ける必要がなく、駆動プ
ーリやギヤ等の部材を用いて、給紙ローラ等の回転速度
の制御を行うので、その駆動機構の構成を簡素化するこ
とができる。そして、給紙の初期の段階の回転給紙部材
の負荷が大きい状態で、回転給紙部材を低速で駆動し、
その後に回転速度を大きく設定する機構を構成すること
ができる。したがって、駆動軸の設ける駆動モータ等に
対して、給紙時の各段階での駆動トルクの変動の影響が
大きく生じることがなく、比較的小型のモータ等を用い
た場合でも、安定した給紙作用を発揮させることができ
ると共に、消費電力の低減、低騒音化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の給紙装置の構成を示す側面図であ
る。

【図２】 給紙の初期の段階での２つのプーリの関係を
示す説明図である。

【図３】 給紙の途中の状態の説明図である。

【図４】 半月ロールの回転の最終段階の状態の説明図
である。

【図５】 本発明の半月ロールに対する駆動トルクの変
化の状態を示すグラフである。

【図６】 変速駆動機構としてギヤ装置を用いる場合の
給紙装置の構成を示す側面図である。

【図７】 給紙の初期の段階での２つのギヤの関係を示
す説明図である。

【図８】 給紙の途中の状態の説明図である。

【図９】 用紙の送り出しの最終段階での駆動状態の説
明図である。

【図１０】 給紙ローラと分離パッドを組み合わせた給
紙装置の例の側面図である。

【図１１】 給紙の初期の段階の駆動状態の説明図であ
る。

【図１２】 用紙を送る途中の駆動状態の説明図であ
る。

【図１３】 用紙の送りの最終段階の説明図である。

【図１４】 従来の半月ロールを用いた給紙装置での駆
動トルクの変化の状態を示すグラフである。

【図１５】 従来の給紙ローラを用いた給紙装置での駆
動トルクの変化の状態を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 給紙装置、 ２ 給紙トレイ、 ３ 分離
爪、５ 搬送ローラ装置、 １０ 半月ロール、１
２ 受動プーリ、１３ タイミングベルト、 １５
駆動軸、 １６ 駆動プーリ、１７ 一回転ク
ラッチ、 ２０ 受動ギヤ、 ２１ 駆動ギヤ、３
０ 給紙ローラ、 ３２ 受動ギヤ、 ３３ 駆
動ギヤ、３６ 分離パッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給紙トレイ等の用紙収容装置からの給紙
   部に、回転給紙部材と、用紙さばき機構を配置し、用紙
   を１枚ずつさばきながら給紙する装置において、 前記回転給紙部材の支軸と、別体に設けた駆動軸とのそ
   れぞれに対して、回転中心が偏心した駆動伝達部材を配
   置し、前記２つの軸の距離を一定に設定し、 回転給紙部材の負荷に対応させて、駆動速度を変化させ
   ることを特徴とする画像形成装置の給紙装置。
2. 【請求項２】 前記回転給紙部材の支軸と、別体に設け
   た駆動軸とのそれぞれに対して、回転中心が偏心したプ
   ーリ部材を配置し、該プーリにタイミングベルトを巻き
   掛けて駆動伝達部材を構成し、 給紙の初期の段階の回転給紙部材の負荷が大きい状態
   で、回転給紙部材を低速で駆動し、その後に回転速度を
   大きく設定する機構を構成することを特徴とする請求項
   １に記載の画像形成装置の給紙装置。
3. 【請求項３】 前記回転給紙部材の支軸と、別体に設け
   た駆動軸とのそれぞれに対して、回転中心が偏心したギ
   ヤ部材を配置し、該ギヤ部材の噛み合わせにより駆動伝
   達部材を構成し、 給紙の初期の段階の回転給紙部材の負荷が大きい状態
   で、回転給紙部材を低速で駆動し、その後に回転速度を
   大きく設定する機構を構成することを特徴とする請求項
   １に記載の画像形成装置の給紙装置。