JP2006124044A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙コロの寿命を長くし、装置のメンテナンス期間を長くする。
【解決手段】この給紙装置９は、シート材の表面側と裏面側とを給紙コロ２５と分離コロ２６によって挟持し、給紙コロ２５を回転させることにより、その摩擦力でシート材を給紙するものであり、そのために、給紙コロ２５の内部に設けた電磁石３７と、分離コロ２６の内部に設けた磁性材３８とにより、給紙コロ２５と分離コロ２６のニップ圧を磁石の磁力によって調整可能としている。
【選択図】図７

Description

本発明は、シート材を給紙する給紙装置、並びにこれを用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、シート材を給紙する給紙装置として、給紙ローラと摩擦部材との間に挟持したシート材を、給紙ローラの回転によって給紙するものが開示されているが、給紙ローラなどには、シート材の重送防止及び搬送力を高めるためにばね力を用いて加圧したものがある。しかし、給紙ローラにばねを用いると、経時変化による加圧力の変化やばね自体の加圧力のバラツキにより、意図した加圧力設定にならない場合があるため、永久磁石を用いてニップ圧を生じさせる方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開平５−２３８５７３号公報（第２頁、図１）

しかし、画像形成装置の給紙装置において、永久磁石を用いた場合、例えばシート材の種類（厚さ）が変わってニップ圧が変化したときに、ニップ圧を簡単に調整することはできないため、給紙コロの寿命が短くなったり、頻繁にメンテナンスを行う必要があった。また、永久磁石を用いた場合、電磁石のように電源をＯＮ・ＯＦＦするなどにより、ニップ圧を容易になくしたりニップを解除することはできないため、ＪＡＭ処理を行う場合等に作業が困難であった。

本発明は、給紙ローラの寿命を長くし、メンテナンス期間を長くすることを可能とした給紙装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、シート材の表面側と裏面側とを給紙ローラと押圧部材によって挟持し、前記給紙ローラを回転させて摩擦力でシート材を給紙する給紙装置において、
前記給紙ローラと前記押圧部材とのニップ圧を、電磁石の磁力で調整可能なニップ圧調整手段を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記ニップ圧調整手段は、前記給紙ローラに設けた電磁石と前記押圧部材に設けた磁性材との組み合わせであることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記ニップ圧調整手段は、前記給紙ローラに設けた磁性材と前記押圧部材に設けた電磁石との組み合わせであることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置において、前記ニップ圧調整手段は、前記押圧部材を磁力で前記給紙ローラ側に押圧可能に設けた電磁石と永久磁石との組み合わせであることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置において、前記ニップ圧調整手段は、前記押圧部材を支持する支持軸と該支持軸を磁力で前記給紙ローラ側に押圧可能に設けた電磁石との組み合わせであることを特徴とする。

請求項６の発明は、画像形成装置であって、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の給紙装置と、この給紙装置から送り出されたシート材に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする。

本発明の給紙装置によれば、シート材を給紙する給紙ローラと押圧部材とのニップ圧を、電磁石の磁力で調整可能なニップ圧調整手段を設けたことにより、シート材の種類が変わったり、給紙ローラの摩耗によって給紙ローラ径が変わった場合等にも、電磁石の電流を変化させてニップ圧を簡単に調整することができるので、給紙ローラの寿命が長くなり、メンテナンス期間を長くすることができる。

また、例えば押圧部材に電磁石を用いた場合、１枚のシート材を分離した後にニップ部に次のシート材が噛んだ時点で、電磁石に流れる電流値を減少させるか又は電流を切ることにより、ニップ圧を弱くして給紙ローラへの負荷を低減することができる。

更に、ＪＡＭ発生時には、電磁石に流れる電流値を減少させるか又は切ることにより、ＪＡＭ処理を容易に行うことができる。

請求項６の発明の画像形成装置によれば、給紙装置から送り出されたシート材に画像を形成する画像形成部とを備えたことにより、この画像形成部において、１枚ずつ給紙されたシート材に画像を形成することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。
（画像形成装置の構成及び動作の概略）
図１は、本発明を適用することができる給紙装置を使用した画像形成装置の一例を正面側（使用者側）から見た概略構成図である。

この図１に示すように、画像形成装置１は、箱状に構成された画像形成装置本体２と、この画像形成装置本体２内において下方からほぼ順に、給紙搬送部３と、画像形成部４と、定着部５と、排紙部６とが設けられている。

給紙搬送部３には、手差し用の給紙装置７と、自動給紙用の給紙カセット８と、ピックアップコロ１０と、給紙装置９と、搬送ローラ１１と、レジストローラ１２が配設されている。この給紙搬送部３においては、手差し用の給紙装置７から給紙されたシート材（コピー用紙、プラスチックフィルム等）、又は自動給紙用の給紙カセット８からピックアップコロ１０、給紙装置９によって給紙されたシート材Ｓは、搬送ローラ１１によって上方に搬送され、レジストローラ１２によって斜行が矯正されるとともに、所定のタイミング（後述の感光ドラム上に形成されたトナー像と同期するタイミング）で、次に説明する画像形成部４に供給されるようになっている。

画像形成部４には、矢印方向（図１中の時計回り）に回転駆動される感光ドラム１３と、その回転方向に沿ってほぼ順に配設された帯電ローラ１４、露光装置１５、現像装置１６、転写ローラ１７、クリーニング装置１８が配設されている。画像形成部４は、上述の給紙搬送部３から供給されたシート材にトナー像を形成するものである。すなわち、帯電ローラ１４によって一様に帯電された感光ドラム１３は、露光装置１５によって画像情報に応じた露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１６によってトナーが付着されてトナー像として現像される。

感光ドラム１３上に形成されたトナー像は、上述の給紙搬送部３から供給されるシート材に転写ローラ１７によって転写される。なお、トナー像転写後に感光ドラム１３上に残ったトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１８によって除去される。表面にトナー像が定着されたシート材は、次に説明する定着部５に搬送される。

定着部５には、ヒータ２０を内蔵した定着ローラ２１とこれに押圧された加圧ローラ２２とが配設されている。定着部５において、上述の画像形成部４から搬送されてきたシート材Ｓ、すなわち表面に未定着トナー像を担持したシート材Ｓは、両ローラ間のニップ部によって挟持搬送される。このとき、シート材Ｓは、ニップ部において加熱・加圧を受けて、表面にトナー像が定着される。

排紙部６には、排紙ローラ２３と排紙トレイ２４とが設けてある。トナー像定着後のシート材Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２４上に排出される。

以上で、画像形成装置１による、１枚のシート材Ｓに対する片面の画像形成が終了する。
（給紙装置の構成）
図２は、給紙カセット８からシート材を給紙する状態の説明図である。この図２に示すように、自動給紙用の給紙装置９は、支持軸３３、３４によってそれぞれ支持された給紙コロ（給紙ローラ）２５と分離コロ（押圧部材）２６を有している。そして、ピックアップコロ１０は、図２の矢印方向に回転して、該ピックアップコロ１０と接している最上位のシート材Ｓを呼び出し、該シート材Ｓを給紙装置９側に前進させて矢印方向に給送する。

図３乃至図５は、給紙装置９の実施の形態を示している。この図３乃至図５において、ピックアップコロ１０と給紙コロ２５は上ハウジング２７に取り付けられ、分離コロ２６は下ハウジング２８に取り付けられている。この分離コロ２６は、支持軸３４に回転可能に支持されていて、軸方向の一側部にはトルクリミッタ３０が当接されている。そして、このトルクリミッタ３０は、分離コロ２６にその回転方向と反対方向の摩擦力を与えている。なお、これら分離コロ２６とトルクリミッタ３０が軸方向に移動しないように、その両端側にストップリング３１，３２が係止されている。

この分離コロ２６の内側には、例えば電磁石（又は磁性材）が収容されていて、この分離コロ２６と対向する給紙コロ２５の内側には、例えば磁性材（又は電磁石）が収容されている。そして、これら電磁石と磁性材によりニップ圧調整手段を構成している。また、支持軸３４の両端の支持部は、下ハウジング２８に形成された長孔３５，３６によって給紙コロ２５側に近接又は離反可能に支持されている。そして、例えば支持軸３４を介して電磁石に電流を流すと、分離コロ２６は磁力により給紙コロ２５側に接近移動して、給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧するようになっている。

このため、例えばシート材の種類が変わったり、長期間の使用により給紙コロ２５が摩耗して給紙コロ２５の直径が変わったような場合でも、電磁石の電流を変化させることにより給紙コロ２５と分離コロ２６のニップ圧を調整することができる。これにより、給紙コロ２５の摩耗を少なくでき、その分、メンテナンス期間を長くすることができる。

図６（ａ）（ｂ）は、給紙装置９を簡潔に示した図である。この図６において、給紙コロ２５と分離コロ２６は、それぞれ外周部をゴム材４２，４３によって覆われている。また、給紙コロ２５の内側には電磁石３７を収容し、分離コロ２６の内側には磁性材３８を収容している。そして、電磁石３７に電流を流すと、分離コロ２６は磁力によって給紙コロ２５側に接近移動して、給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧するようになっている。

図７（ａ）（ｂ）及び図８は、図６（ａ）（ｂ）に示した給紙装置９の拡大状態を示す図である。

この図７及び図８においては、給紙コロ２５を支持している支持軸３３を、軸方向の中間で支持軸３３ａと支持軸３３ｂに分割し、この支持軸３３ａと支持軸３３ｂを、軸方向の中途部に設けた絶縁体４５を介して接続し、この接続部分に軸受４４を介して電磁石３７を取り付けている。そして、電磁石３７から配線を引き出し、この配線を本体電源４６に接続している。また、分離コロ２６を回転可能に支持している支持軸３４を、軸方向の両端で逆Ｕ字形の軸受４７によって支持している。なお、本実施の形態のように、絶縁体４５を設けたことで、支持軸３３に電流を流してこの支持軸３３を電線代わりに使用することもできる。

この軸受４７は、図７（ｂ）で示すように、一端（図の下方）が開放した長円孔４８を有し、この長円孔４８に、分離コロ２６を支持している支持軸３４が嵌入されている。この支持軸３４は、その軸方向の両端部の断面が互いに対向面側を一部カットした形状に形成されている。このため、この支持軸３４は、軸受４７により回転を規制されたまま、給紙コロ２５側に近接又は離反可能となっている。また、分離コロ２６は、内側に磁性材３８を収容している。このため、電磁石に電流を流すと、磁力で分離コロ２６が給紙コロ２５側に移動し、給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧する。なお、分離コロ２６には、トルクリミッタ３０により分離コロ２６の回転方向と反対方向の摩擦力が与えられている。

図９は、給紙装置９の他の実施の形態を示す図である。この図９において、給紙コロ２５を支持する支持軸３３と、分離コロ２６を回転可能に支持する支持軸３４とを囲むように、磁性材からなる枠体４０を設け、この枠体４０に近接して電磁石４１を設けている。このため、電磁石４１に電流を流すと、枠体４１が磁力で吸引されて支持軸３４が給紙コロ２５側に移動し、分離コロ２６は給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧するようになっている。なお、枠体４０と電磁石４１は、図のように支持軸３３、３４の軸方向の一側に設けるのみでなく、軸方向の両側に設けても良い。

図１０（ａ）（ｂ）は、給紙装置９の更に他の実施の形態を示す図である。

この図１０において、分離コロ２６は、軸方向の一側部にトルクリミッタ５１が当接されている。また、この分離コロ２６は、支持軸３４により回転可能に支持されていて、この支持軸３４の両端部は、逆Ｕ字形の軸受５２で支持されている。この支持軸３４の軸方向の両端側には、電磁石５０が近接して設けられている。更に、軸受５２は、図１０（ｂ）で示すように、一端（図の下方）が開放した長円孔５３を有し、この長円孔５３に、分離コロ２６を支持している支持軸３４が嵌入されている。この支持軸３４は、磁性材からなり、その軸方向の両端部の断面が互いに対向面側を一部カットした形状に形成されている。なお、この支持軸３４と電磁石５０でニップ圧調整手段を構成している。

こうして、支持軸３４は、軸受５２により回転を規制されたまま、給紙コロ２５側に近接又は離反可能となっている。このため、電磁石５０に電流を流すと、支持軸３４が磁力により給紙コロ２５側に移動し、分離コロ２６は給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧するようになっている。

図１１及び図１２は、給紙コロ２５と分離パッド５５（５８）を組み合わせた給紙装置９の実施の形態を示している。

図１１は、内側に磁性材５４を収容した給紙コロ２５に、電磁石５６を取り付けた分離パッド５５を対向するように配置した状態を示している。こうして、電磁石５６に電流を流すと、分離パッド５５が磁力で給紙コロ２５側に移動し、これにより、分離パッド５５は給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧することになる。

図１２は、電磁石５７を収容した給紙コロ２５に、分離パッド５８を対向するように配置し、この分離パッド５８に磁性材６０を取付けた状態を示している。こうして、電磁石５７に電流を流すと、磁性材６０及び分離パッド５８が磁力で給紙コロ２５側に移動し、これにより、分離パッド５８は給紙コロ２５を所定のニップ圧で押圧する。

図１３及び図１４は、給紙コロ２５と分離パッド６２（６８）を組み合わせた給紙装置９の実施の形態を示している。

図１３は、外周部をゴム材４２で覆った給紙コロ２５に対向するように、永久磁石６３を取り付けた分離パッド６２を配置した状態を示している。また、この永久磁石６３をガイド枠６５の中で移動可能に収容している。更に、この永久磁石６３に対向するように、電池６９を接続した電磁石６４をガイド枠６５内に収容している。このため、電磁石６４に電流を流すと、磁石の反発力で分離パッド６２が永久磁石６３とともに給紙コロ２５側に移動し、分離パッド６２は所定のニップ圧で給紙コロ２５を押圧するようになっている。

図１４は、給紙コロ２５の内側に電磁石６６を収容し、この電磁石６６を、軸受６７を介して支持軸３３に取り付けた状態を示している。また、この給紙コロ２５に対向するように、磁性材７０を固定した分離パッド６８を配置し、この磁性材７０をガイド枠７１の中に移動可能に収容している。このため、電磁石６６に電流を流すと、分離パッド６８及び磁性材７０が磁力で給紙コロ２５側に移動し、分離パッド６８は所定のニップ圧で給紙コロ２５を押圧する。

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの機能を併有した複合機等の画像形成装置の分野において、画像形成部にシート状の記録材を送り出す給紙装置として利用することができる。

本発明に係る給紙装置を用いた画像形成装置を正面側から見た概略構成図である。 給紙カセットからシート材を給紙する状態の説明図である。 給紙装置の取付状態の外観図である。 給紙装置の取付状態の外観図である。 給紙装置の取付状態の外観図である。 （ａ）は給紙コロと分離コロを用いた給紙装置の正面図であり、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は同上の給紙装置の詳細を示す正面図であり、（ｂ）はその部分側面図である。 図７（ａ）の側面図である。 給紙コロと分離コロを用いた給紙装置の正面図である。 （ａ）は給紙コロと分離コロを用いた給紙装置の正面図であり、（ｂ）はその部分側面図である。 給紙コロと分離パッドを用いた給紙装置の断面側面図である。 給紙コロと分離パッドを用いた給紙装置の断面側面図である。 給紙コロと分離パッドを用いた給紙装置の断面側面図である。 給紙コロと分離パッドを用いた給紙装置の断面側面図である。

符号の説明

１……画像形成装置、４……画像形成部、９……給紙装置、２５……給紙コロ、２６……分離コロ、３３……支持軸、３４……支持軸、３７……電磁石、３８……磁性材、４１……電磁石、５０……電磁石、５４……磁性材、５５……分離パッド、５６……電磁石、５７……電磁石、５８……分離パッド、６０……磁性材、６２……分離パッド、６３……永久磁石、６４……電磁石、６６……電磁石、６８……分離パッド、７０……磁性材

Claims (6)

1. シート材の表面側と裏面側とを給紙ローラと押圧部材によって挟持し、前記給紙ローラを回転させて摩擦力でシート材を給紙する給紙装置において、
   前記給紙ローラと前記押圧部材とのニップ圧を、電磁石の磁力で調整可能なニップ圧調整手段を設けた、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 前記ニップ圧調整手段は、前記給紙ローラに設けた電磁石と前記押圧部材に設けた磁性材との組み合わせである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記ニップ圧調整手段は、前記給紙ローラに設けた磁性材と前記押圧部材に設けた電磁石との組み合わせである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 前記ニップ圧調整手段は、前記押圧部材を磁力で前記給紙ローラ側に押圧可能に設けた電磁石と永久磁石との組み合わせである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 前記ニップ圧調整手段は、前記押圧部材を支持する支持軸と該支持軸を磁力で前記給紙ローラ側に押圧可能に設けた電磁石との組み合わせである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の給紙装置と、この給紙装置から送り出されたシート材に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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