JP2005350244A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給紙ローラと連動させて押上板の上向き付勢力を調整可能とし、給紙エラーの発生を少なくすることができる給紙装置を提供する。
【解決手段】 給紙ローラ７の駆動軸７ａに、クランク手段（円盤）１６が協働回転可能に固設され、かつ前記クランク手段１６と上記押上板９の揺動側間に引張ばね１７が張設される。そして、給紙ローラ７の回転に伴う用紙の繰出・分離時には、引張ばね１７が最大張力を保有して押上板９を上向き付勢し、用紙束Ｐの前端を給紙ローラ７に強く押当てるよう、クランク手段１６に対する引張ばね１７の係止位置が設定されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの複合機のような画像形成装置において、記録紙或いは原稿を１枚ずつ分離して、画像形成部（記録部或いは画像読取部）に給紙するための給紙装置に関する。

上記画像形成装置には、画像形成部（記録部或いは画像読取部）と、前記画像形成部に記録紙或いは原稿を給紙するための給紙装置と、給紙装置からの用紙を逐次給送するための用紙搬送手段が設置されている。給紙装置としては、多数枚の用紙を収容し画像形成装置の本体に対して着脱自在とされた給紙カセットと、収容された用紙束の前端上面中央部に当接しその回転作用により用紙を繰出す給紙ローラと、繰出された用紙の重送を防止するための分離手段とよりなるものが挙げられる。特に、このようなカセット方式によるものは、記録紙の給紙装置に広く採用されている。特許文献１および特許文献２はこのような給紙装置を備えた画像形成装置の例を示すものである。

特許文献１に開示された記録紙の給紙装置では、カセットの底に圧縮ばねによって上向き付勢状態で押上板が設置され、記録紙はこの圧縮ばねの弾力に抗して押上板上に載置収容される。押上板によって上向き付勢された記録紙束は、その前端上面中央部が給紙ローラに押当され、また前端両端のコーナー部は分離手段としての分離爪（スナバー）により規制されるようになされている。而して、給紙ローラが回転すると、記録紙束の前端上面中央部に搬送力がかかり、コーナー部は分離爪により規制されるから、記録紙は１枚ずつ分離されて繰出される。分離手段としては、分離爪方式以外に、給紙ローラに押圧されるよう設置された分離パッドや、リタードローラによる装置等も多く採用されている。

また、特許文献２に開示された記録紙の給紙装置では、給紙の状態（記録紙束の量）に応じて押上板を上下動させる機構が組込まれ、カセット装着時に記録紙が給紙ローラに当接する際の衝撃音を緩和するようになされている。
特開平８−５９００８号公報 特開２００１−７２２５５号公報

上記のような給紙装置においては、カセット内に収容載置された記録紙束は、常時押上板により上向き付勢状態とされているため、給紙ローラを回転させることにより記録紙の中央部に対する搬送力が加えられる。ところが、前記給紙作用が行われる間、記録紙の両側部は、中央部から引張られるような搬送負荷がかかった状態となるが、搬送負荷が大きいと用紙ガイド部その他の機構部による抵抗を受け、反り上がり状態となることがあり、これが原因で給紙エラーを発生することがあった。特に、画像形成装置のコンパクト化のため、給紙装置から繰出された記録紙を略１８０°Ｕターンさせて記録部に向かわせるようなレイアウト構造の用紙搬送路も多く採用されるようになったが、このようなＵターン状の搬送路では、その屈曲度が大きいために搬送路から受ける抵抗が大きく、上記搬送負荷による給紙エラーが起こり易く、その改善が望まれるところであった。また、特許文献２では、記録紙束の量に応じて押上板を上下動させ、押上板の付勢力が可変とされるが、その機構が極めて複雑であり、しかも給紙の状態に応じて記録紙の受ける抵抗を緩和することを意図するものではない。

本発明は、上記のような実情に鑑みなされたものであり、給紙ローラと連動させて押上板の上向き付勢力を調整可能とし、これにより用紙が受ける抵抗を緩和し、給紙エラーの発生を少なくすることができる給紙装置を提供するものである。

本発明は、画像形成装置における画像形成部に向けて、１枚ずつ用紙を給紙するための給紙装置であって、用紙束を載置するための用紙載置部と、前記用紙載置部に上下揺動可能に枢着され用紙束を押上げ可能に保持する押上板と、用紙束の前端上面の幅方向略中央部に当接する給紙ローラと、前記給紙ローラの給紙動作に伴う用紙の重送を防止するための分離手段とよりなり、上記給紙ローラの駆動軸にクランク手段が協働回転可能に固設され、且つ前記クランク手段と上記押上板の揺動側間に引張ばねが張設され、給紙ローラの回転に伴う用紙の繰出・分離時には、引張ばねが最大張力を保有して押上板を上向き付勢し、用紙束の前端を給紙ローラに強く押当てるようクランク手段に対する引張ばねの係止位置が設定されていることを特徴とする。

本発明の給紙装置においては、請求項２の発明のように、前記分離手段が、用紙載置部に載置された用紙束の前端近傍部で、給紙ローラに押圧されるよう設置された分離パッドからなるものとすることができる。また、請求項３の発明のように、前記用紙載置部が、前記画像形成装置に対して着脱自在に装着される給紙カセットよりなり、押上板、給紙ローラおよび分離手段が前記給紙カセットに組込まれてカセットユニットとして構成されているものとすることもできる。この場合、請求項４の発明のように、前記カセットユニットが画像形成装置に装着された時には、前記給紙ローラの駆動軸が、画像形成装置内に設置された駆動源に連接されるようになされていることが望ましい。

本発明の給紙装置によれば、上記給紙ローラの回転に伴いクランク手段が協働回転し、用紙の繰出・分離時には、引張ばねが最大張力を保有して押上板を上向き付勢し、用紙束の前端を給紙ローラに強く押当てるようにクランク手段に対する引張ばねの係止位置が設定されているから、給紙ローラの回転作用により用紙の繰出・分離が円滑になされる。そして、用紙の繰出・分離の後では、給紙ローラは引続き回転を継続するが、その協働回転に伴うクランク手段の変位により、引張ばねの張力が弱くなるから、用紙の給紙ローラに対する押当力が弱くなる。従って、用紙の両側部分の搬送負荷が小さくなり、上記のようなガイド部等での抵抗も小さくなり、給紙エラーの発生頻度が低くなる。

以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の給紙装置が採用された画像形成装置の一例を示す概略的縦断面図、図２は同給紙装置の要部の斜視図、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその動作状態を示す説明図である。

図例の画像形成装置１は、ファクシミリ機能、複写機能およびプリンタ機能を備えた所謂複合機に適用されたものであることを示し、上部より自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２、画像読取部３、記録部４および記録紙の給紙部５が積層された状態で構成されている。前記ＡＤＦ２は、原稿トレイ２ａ上に堆積載置された原稿を、ピックアップローラ２ｂおよび分離手段（分離ローラとリタードローラの対）２ｃにより１枚ずつ繰出し分離する。そして、各搬送ローラ対２ｄ、２ｅ、２ｆにより、湾曲搬送路２ｇ内を搬送させながら、途中ＡＤＦ原稿の読取ポイントｐにおいて、静止した読取走査装置（後記する）３ａによってその画像を読取り、排出ローラ対２ｈによって、原稿排出トレイ２ｉ上に順次排出させるべく機能するものである。

画像読取部３は、ＡＤＦ読取部３ｂと平板式読取走査部（ＦＢＳ）３ｃとにより構成され、図１では、上記読取走査装置３ａがＡＤＦ読取ポイントｐの直下のＡＤＦ読取部３ｂに待機・静止し、ＡＤＦ２によって順次自動給送される原稿の画像を読取る状態を示している。ＦＢＳ３ｃにおいて画像読取を行う場合は、読取走査装置３ａがＦＢＳ３ｃに移動し、プラテンガラス３ｄの下を左右に往復移動しながら、プラテンガラス３ｄの上に下向きに置かれた原稿の画像を読取る。上記ＡＤＦ２を構成する一連の機構は、プラテンカバー（原稿押圧板）も兼ね、紙面奥側をヒンジ部として上下に開閉可能とされている。

図例の記録部４は、電子写真式記録装置からなることを示し、感光体ドラム４１ａおよび帯電器４１ｂを含むドラムユニット４１、光（ＬＥＤ或いはレーザ）書込みユニット４２、トナー容器および現像ローラからなる現像器ユニット（現像器）４３、転写器４４および定着器４５により構成される。そして、定着器４５の下流側には、排出ローラ対４ａおよび排出トレイ４ｂが連設されている。この電子写真式記録装置においては、上記画像読取部３で読取られた画情報、或いはファクシミリやパソコン等の外部端末から送信された画情報が、帯電器４１ｂによって一様に帯電された感光体ドラム４１ａの表面に、光書込みユニット４２によって光情報として書き込まれ、感光体ドラム４１ａの表面には光情報に基づく静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像器４３によって現像され、転写器４４によって、後記する湾曲搬送路１２を搬送される記録紙にトナー画像として逐次転写される。記録紙に転写されたトナー画像は、定着器４５によって永久画像として定着され、永久画像が形成された記録紙は、排出ローラ対４ａによって排出トレイ４ｂ上に排出・堆積される。なお、記録部４を構成するものとしては、図例のような電子写真式記録装置に限定されず、インクリボン式記録装置、インクジェット式記録装置或いは各種カラー記録装置等、公知の記録装置が採用可能であることは言うまでもない。

上記ドラムユニット４１は、感光体ドラム４１ａ、帯電器４１ｂ、トナークリーナ（不図示）、更にはドラムの回転伝達機構その他の機構部（不図示）等がセットにされてユニット化されたものであり、一体のプロセス部材として装置の所定位置に着脱自在に装着されるものである。また、現像器ユニット４３は、トナー容器、現像ローラ、撹拌部材およびこれらの機構部（不図示）と共に一体的にユニット化され、上記同様一体のプロセス部材として装置の所定位置に着脱自在に装着されるものである。

給紙部５は、紙面垂直方向に出し入れ可能な記録紙カセット（用紙載置部）６を備え、これら記録紙カセット６の前端部上には給紙ローラ７が配設されている。この給紙ローラ７に向けて分離パッド（分離手段）８が押圧され、給紙ローラ７の回転に伴い、記録紙カセット６に収容された記録紙Ｐが、最上層部より繰出され、分離パッド８の作用を受けて１枚ずつ分離されて送り出される。前記記録紙カセット６内には、枢支ピン９ａを支点として上下揺動可能とされた記録紙を載置する押上板９および、記録紙の後端を規制する位置調整可能な規制板６ａが設けられている。押上板９は後記する引張りばね１７により、上向きに付勢される状態とされる。その他、図示および説明を省略するが、記録紙カセット６として必要な付帯部材も装備されるものであることは言うまでもない。なお、記録紙カセット６の下に、さらにオプションカセット（不図示）を配設し、２段以上のマルチカセットシステムを構成することも可能である。

上記記録紙カセット６の記録紙排出側近傍には、前後傾動可能なガイド部材１０が設置され、さらに、その背後には下段カセットからの記録紙が通過し得る間隔を隔てて、ジャムアクセスカバー（メンテナンス用開閉カバー）１１が取付けられており、このジャムアクセスカバー１１は、画像形成装置１における箱型筐体１ａの右側壁部に、ヒンジピン１１ａを支点として開閉可能に取付けられている。ジャムアクセスカバー１１の内面上方部分は記録紙カセット６側に湾曲して、後記する湾曲搬送路１２の一部を形成する。

ジャムアクセスカバー１１の内側には、上記箱型筐体１ａ内に設置された搬送ローラ１３と対合するプレスローラ１３ａが取付けられており、ジャムアクセスカバー１１を、ヒンジピン１１ａを支点として開ければ、搬送ローラ１３とプレスローラ１３ａとの対合が解除され、この付近に停止した記録紙（ジャム紙）の取出しが可能とされる。湾曲搬送路１２は、記録紙カセット６から繰出された記録紙を、略１８０度方向転換して、Ｕターン状に搬送し記録部４に向かわせるものである。この湾曲搬送路１２における記録部４の上流側近傍には、レジストローラ対１４が配設されており、記録紙の先端が前記レジストローラ対１４のニップ部に入った状態で停止（レジスト）され、感光体ドラムに形成するトナー画像にタイミングを合わせて、前記レジストローラ対が駆動されて、上記感光体ドラム４１ａと転写器（転写ローラ）４４との間の画像転写位置に向けて給紙される。前記記録紙カセット６から繰出された記録紙を記録部に給送させるための記録紙搬送手段が、搬送ローラ１３、湾曲搬送路１２およびレジストローラ対１４により構成される。

本発明の給紙装置を、図２を参照して更に詳細に説明する。図において、給紙ローラ７は、ワンウエイクラッチ７ｂを介して駆動軸７ａに軸装されており、駆動軸７ａが図の矢示方向に回転するとワンウエイクラッチ７ｂがロックされ、給紙ローラ７が同方向に回転するようになされている。駆動軸７ａの一端には、カップリング部７ｃが固着され、給紙ローラ７は、駆動軸７ａおよびこのカップリング部７ｃと共に記録紙カセット６に軸回転可能に取付けられている。記録紙カセット６を画像形成装置１の給紙部５に装着した時には、画像形成装置１内に設置されたモータや伝達機構を含む回転制御アクチュエータ（駆動源）１５のカップリング部１５ａに上記カップリング部７ｃが噛合連接され、この回転制御アクチュエータ１５の駆動力を得て駆動軸７ａが軸回転するようになされている。

上記駆動軸７ａの他端には、クランク手段としての円盤１６が固着されている。また、上記押上板９の揺動側の側部には連結バー９ｂが固設され、この連結ピン９ｂは記録紙カセット６の側壁に開設された円弧溝６ｂを貫挿しその外部に延出されている。上記円盤１６の盤面に取付けられた係止ピン（係止位置）１６ａと、連結バー９ｂとを接続するように引張ばね１７が張設され、この引張ばね１７により加えられる張力により、押上板９の揺動側は上向き付勢状態とされる。

上記のように構成された給紙装置の動作について、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。図３（ａ）は、待機状態を示し、円盤（クランク手段）１６の係止ピン１６ａが下方（下死点近傍）に位置する。この状態で、記録紙束Ｐが用紙載置部としての記録紙カセット６内にセットされる。押上板９は引張ばね１７により上向き付勢状態であるが、係止ピン１６ａが下方に位置するので、引張ばね１７の引張り力が弱く、記録紙束Ｐおよび押上板９の重量により押上板９が記録紙カセット６の底部に沈むように位置する。従って、記録紙束Ｐの前端上面は給紙ローラ７に当接しないか、記録紙束Ｐの量によっては軽く触れる程度の状態とされる。

前記図３（ａ）の状態から、駆動軸７ａが回転を開始して円盤１６も協働回転すると、図３（ｂ）の矢示のように、円盤１６の回転に伴い係止ピン１６ａが上方に変位し、その上死点に達すると引張ばね１７の引張り力が最大となる。この間、引張ばね１７の引張り力により押上板９の揺動側が持ち上げられ、記録紙束Ｐの前端上面は給紙ローラ７に強く当接する。この当接によって、給紙ローラ７の回転力が記録紙束Ｐの前端上面に作用して最上層の記録紙Ｐ１が繰出される。そして、分離パッド８の作用により記録紙の重送が阻止され１枚ずつに分離されて、下流側の搬送ローラ対１３、１３ａに向け給送される。

駆動軸７ａの回転が継続し、記録紙Ｐ１の先端が搬送ローラ対１３、１３ａにニップされるが、搬送ローラ対１３、１３ａの周速が給紙ローラ７の周速より若干早く設定されているので、記録紙Ｐ１を引張るように作用する力によって、給紙ローラ７がワンウエイクラッチ７ｂにより駆動軸７ａに対しアンロックされ、相対的には空回転状態となる。そして、円盤１６の引続く回転により、図３（ｃ）に示すように、係止ピン１６ａが上死点から下方に変位し、これに伴い引張ばね１７の引張り力が弱くなり、押上板９の揺動側が記録紙束Ｐ等の重量により下降する。したがって、給紙ローラ７と記録紙束Ｐとの当接がなくなり、記録紙Ｐ１の両側部への給紙ローラ７による搬送負荷がかからなくなる。

このように、記録紙Ｐ１の両側部への給紙ローラ７による搬送負荷がかからなくなることにより、記録紙Ｐ１の両側部のガイド部等における抵抗が小さくなり、その反り上がりが生じ難くなる。特に、図示した実施例のように、屈曲度の大きなＵターン状に形成された用紙搬送路１２においても、円滑な搬送がなされ、給紙エラーの発生が著減されることになり、画像形成装置１のコンパクト化に大きく寄与する。

その後、給紙ローラ７の駆動軸７ａは、略１回転して停止するが、繰出された記録紙Ｐ１は、引続き搬送ローラ対１３、１３ａにより記録部４に向け搬送される。記録紙Ｐ１の後半部は給紙ローラ７と分離パッド８とによりニップされた状態が所定の時間続くが、この間は記録紙Ｐ１の引張り力によりワンウエイクラッチ７ｂがアンロックして、給紙ローラ７は空回転する。記録紙Ｐ１の後端が、給紙ローラ７と分離パッド８とのニップ位置から外れると、図３（ａ）の待機状態となるが、引続いて給紙信号が入力されていると、回転制御アクチュエータ１５により、再度給紙ローラ７の回転駆動がなされる。

上記のように、図３（ｂ）の記録紙の分離位置では、引張ばね１７の引張り力が最も強く作用し、給紙ローラ７による搬送作用に伴う搬送負荷が大きくなるが、この分離位置を過ぎ、図３（ｃ）の状態の状態を経て図３（ａ）の待機位置に移行する過程では、引張ばね１７の引張り力が弱まり、記録紙Ｐ１の両側にかかる搬送負荷が小さくなり、給紙エラー発生の頻度が少なくなる。このような動作の態様は、円盤（クランク手段）１６の盤面に対する係止ピン（係止位置）１６ａの位置を、適宜設定することにより簡易に実現されるものであり、簡単な構造でありながら、得られる実用価値は極めて大である。

なお、上記実施形態では、記録紙の給紙部の例を述べたが、原稿の給紙部にも本発明が適用可能である。また、画像形成装置としていわゆる複合機を例にして説明したが、給紙部を備えた他の画像形成装置にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。

本発明の給紙装置が採用された画像形成装置の一例を示す概略的縦断面図である。 同給紙装置の要部の斜視図である。 給紙装置の動作状態を示す説明図で、同図（ａ）は待機位置の状態を、（ｂ）は分離位置での状態を、（ｃ）は分離完了後の状態をそれぞれ示す。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
４ 記録部（画像形成部）
６ 記録紙カセット（用紙載置部）
７ 給紙ローラ
７ａ 駆動軸
８ 分離パッド（分離手段）
９ 押上板
１５ 回転制御アクチュエータ（駆動源）
１６ 円盤（クランク手段）
１６ａ 係止ピン（係止位置）
１７ 引張ばね
Ｐ 用紙束

Claims (4)

1. 画像形成装置における画像形成部に向けて、１枚ずつ用紙を給紙するための給紙装置であって、
   用紙束を載置するための用紙載置部と、前記用紙載置部に上下揺動可能に枢着され用紙束を押上げ可能に保持する押上板と、用紙束の前端上面の幅方向略中央部に当接する給紙ローラと、前記給紙ローラの給紙動作に伴う用紙の重送を防止するための分離手段とよりなり、
   上記給紙ローラの駆動軸にクランク手段が協働回転可能に固設され、且つ前記クランク手段と上記押上板の揺動側間に引張ばねが張設され、給紙ローラの回転に伴う用紙の繰出・分離時には、引張ばねが最大張力を保有して押上板を上向き付勢し、用紙束の前端を給紙ローラに強く押当てるようクランク手段に対する引張ばねの係止位置が設定されていることを特徴とする給紙装置。
2. 前記分離手段が、用紙載置部に載置された用紙束の前端近傍部で、給紙ローラに押圧されるよう設置された分離パッドからなることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記用紙載置部が、前記画像形成装置に対して着脱自在に装着される給紙カセットよりなり、押上板、給紙ローラおよび分離手段が、前記給紙カセットに組込まれてカセットユニットとして構成されてい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. 前記カセットユニットが画像形成装置に装着された時には、前記給紙ローラの駆動軸が、画像形成装置内に設置された駆動源に連接されるようになされていることを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。

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