JP2014214013A - 記録媒体給送装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の撓みを抑制するとともに、ピックアップローラーの摩耗を抑制し、かつ、振動や衝撃を抑制することが可能な記録媒体給送装置を提供する。【解決手段】この記録媒体給送装置は、給紙カセット１０から用紙２６を送り出すピックアップローラー２９と、ピックアップローラー２９から送り出された用紙２６を搬送するフィードローラー３０ａ、及び、フィードローラー３０ａに圧接するリタードローラー３０ｂから構成される搬送ローラー対３０と、を備える。ピックアップローラー２９の周速度は、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さく、リタードローラー３０ｂの周速度以上の大きさである。【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体給送装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、記録媒体積載部から記録媒体を送り出すピックアップローラーと、ピックアップローラーから送り出された記録媒体を搬送するフィードローラーと、フィードローラーに圧接するリタードローラーと、を含む記録媒体給送装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、シート状の用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット（記録媒体積載部）から用紙を送り出すピックアップローラーと、ピックアップローラーから送り出された用紙を搬送するフィードローラーと、フィードローラーに圧接するリタードローラーと、を備えた画像形成装置が知られている。

フィードローラーおよびリタードローラーは、ピックアップローラーから送り出された用紙を１枚ずつ搬送するように構成されている。具体的には、フィードローラーは、駆動モーターからの駆動力により回転するように構成されている。リタードローラーは、フィードローラーに圧接されて従動回転するように構成されているとともに、トルクリミッターが内蔵されている。これにより、ピックアップローラーによって複数枚の用紙が同時に給送された場合は、リタードローラーは回転を停止し、フィードローラーとリタードローラーとによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送される。

また、駆動モーターからの駆動力をピックアップローラーとフィードローラーとに伝達する駆動力伝達ギアが設けられる。そして、ピックアップローラーには駆動力伝達ギアが係合されるピックアップローラーギアが設けられ、フィードローラーには駆動力伝達ギアが係合されるフィードローラーギアが設けられる。通常、ピックアップローラーギアの歯数はフィードローラーギアの歯数と同じ数に形成され、ピックアップローラーの直径はフィードローラーの直径と同じ大きさに形成される。すなわち、ピックアップローラーの周速度は、フィードローラーの周速度と同じ大きさに設定される。

一方、リタードローラーにはトルクリミッターが内蔵されており回転負荷が生じるので、リタードローラーの周速度は、フィードローラーの周速度に対して１０％〜１５％程度低下する。通常、フィードローラーとリタードローラーとのニップ部を通過した用紙は、リタードローラーの周速度で搬送される。このため、ピックアップローラーによる用紙搬送速度は、通常、ニップ部による用紙搬送速度に比べて大きくなるので、ピックアップローラーとフィードローラーとの間の領域で用紙が撓んだり、用紙の撓みによって給紙時にジャムが発生したりする場合がある。

そこで、ピックアップローラーとフィードローラーとの間の領域で、用紙が撓むのを抑制する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、ピックアップローラーの周速度を分離ローラーおよび分離コロ（フィードローラーおよびリタードローラー）の周速度よりも小さくして、用紙を常に後方（用紙搬送方向上流側）に引っ張りながら搬送する自動給紙装置（記録媒体給送装置）が開示されている。

特開平５−１４７７５４号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、ピックアップローラーの周速度は分離ローラーおよび分離コロ（フィードローラーおよびリタードローラー）の周速度よりも小さく、分離ローラーおよび分離コロによる用紙（記録媒体）搬送時に、ピックアップローラーにより用紙を後方に引っ張っている。このため、分離ローラーおよび分離コロによる用紙搬送時に、ピックアップローラーは用紙に対して滑ることになる。これにより、ピックアップローラーが摩耗して寿命が短くなるという問題点がある。

また、用紙はフィードローラーにより下流側に引っ張られるとともにピックアップローラーにより上流側に引っ張られているので、用紙には張力がかかる。そして、用紙の後端がピックアップローラーを通過した（抜け出た）時に、用紙にかかっていた張力が解放されることにより、振動や衝撃が生じる。このため、この振動や衝撃に起因して、画像に筋が生じて画像品質が低下するという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、記録媒体の撓みを抑制するとともに、ピックアップローラーの摩耗を抑制し、かつ、振動や衝撃を抑制することが可能な記録媒体給送装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の記録媒体給送装置は、記録媒体積載部に積載された束状の記録媒体の最上面に圧接されて回転することで記録媒体を送り出すピックアップローラーと、ピックアップローラーから送り出された記録媒体を捌いて搬送するフィードローラー、及び、フィードローラーに圧接して従動回転するリタードローラーから構成される搬送ローラー対と、を備え、リタードローラーは、フィードローラーの表面に対して滑るとともに、フィードローラーと比べて周速度が小さく、搬送ローラー対のニップ部に記録媒体が１枚だけニップされた状態において、ピックアップローラーの周速度は、フィードローラーの周速度よりも小さく、リタードローラーの周速度以上の大きさである。

本発明によれば、ピックアップローラーの周速度は、フィードローラーの周速度よりも小さい。これにより、ピックアップローラーの周速度がフィードローラーの周速度と同じ大きさである場合に比べて、ピックアップローラーとフィードローラーとの間の領域で記録媒体が撓んだり、記録媒体の撓みによって給紙時にジャムが発生したりするのを抑制することができる。

また、搬送ローラー対のニップ部に記録媒体が１枚だけニップされた状態において、ピックアップローラーの周速度は、リタードローラーの周速度以上の大きさである。これにより、フィードローラーやリタードローラーが記録媒体を前方（記録媒体搬送方向下流側）に引っ張るとともにピックアップローラーが記録媒体に対して滑るのを抑制することができる。このため、ピックアップローラーが摩耗して寿命が短くなるのを抑制することができる。

また、ピックアップローラーにより記録媒体が後方に引っ張られるのを抑制することができるので、記録媒体の後端がピックアップローラーを通過した（抜け出た）時に記録媒体の張力が解放されて振動や衝撃が生じるのを抑制することができる。これにより、この振動や衝撃に起因して画像に筋が生じて画像品質が低下するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の全体構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の記録媒体給送装置の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の記録媒体給送装置のピックアップローラーの一方端周辺の構造を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００はタンデム式のカラー複写機であり、画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、図１では左側から順に配設されている。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに図１において反時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写されて重畳された後、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての用紙２６上に転写され、さらに、定着装置７において用紙２６上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙２６は、装置下部の給紙カセット（記録媒体積載部）１０内に収容されている。用紙２６は給紙カセット１０の用紙積載板２８上に積載されており、ピックアップローラー２９に用紙２６の上面が所定の圧力で圧接された状態でピックアップローラー２９を回転させることで用紙２６の給送が開始される。そして、搬送ローラー対３０により複数枚の用紙２６のうち最上の１枚のみが分離され、用紙搬送路１１に向けて搬送される。用紙搬送路１１を通過した用紙２６はレジストローラー対１４に到達し、画像形成タイミングに合わせて二次転写ローラー９と中間転写ベルト８の駆動ローラー１３との間のニップ部へと搬送される。

中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９から見て中間転写ベルト８の移動方向の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１７が配置されている。

画像読取部２０は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

画像読取部２０から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって画像データに応じて光ビームを照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像読取部２０からの画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラーにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、従動ローラー１２及び駆動ローラー１３に掛け渡されており、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１３の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙２６がレジストローラー対１４から所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙２６上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙２６は定着装置７へと搬送される。

定着装置７に搬送された用紙２６は、定着ローラー対１５のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙２６の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙２６は、搬送ローラー対１６を経て用紙搬送路１９の分岐部に配置された搬送ガイド部材２１によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路２３に送られて両面コピーされた後に）、排出ローラー対２４を介して排出トレイ１８に排出される。

用紙搬送路１９は、具体的には、搬送ローラー対１６の下流側において左右二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は排出トレイ１８に連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は両面搬送路２３に連通するように構成されている。

次に、ピックアップローラー２９および搬送ローラー対３０の構成について説明する。

図２に示すように、ピックアップローラー２９、搬送ローラー対３０、後述する駆動モーターおよび駆動力伝達ギア３１等によって、記録媒体給送装置が構成されている。ピックアップローラー２９は、給紙カセット１０から用紙２６を送り出す。搬送ローラー対３０は、ピックアップローラー２９から送り出された用紙２６を搬送するフィードローラー３０ａと、フィードローラー３０ａに対向して配置され、フィードローラー３０ａに圧接して用紙２６を搬送するためのニップ部Ｎを形成するリタードローラー３０ｂと、を含んでいる。

フィードローラー３０ａおよびリタードローラー３０ｂは、ピックアップローラー２９から送り出された用紙２６を１枚ずつ搬送するように構成されている。具体的には、フィードローラー３０ａは、駆動モーター（図示せず）に連結されたシャフト（不図示）に取り付けられ、駆動モーターからの駆動力により回転するように構成されている。リタードローラー３０ｂは、フィードローラー３０ａに圧接されて従動回転するように構成されているとともに、トルクリミッターが内蔵されている。更に、フィードローラー３０ａとピックアップローラー２９との間には、フィードローラー３０ａの回転をピックアップローラー２９に伝達する駆動力伝達ギア３１が配置されている。これにより、ピックアップローラー２９を用紙２６に圧接した状態で回転させることによって、用紙２６の給送が開始される。ピックアップローラー２９によって複数枚の用紙２６が同時に給送された場合は、フィードローラー３０ａとリタードローラー３０ｂとによって用紙２６が捌かれ、最上位の１枚のみが用紙搬送路１１に向けて送り出される。

記録媒体給送装置の一方端には図３に示すように、駆動モーター（図示せず）からの駆動力をピックアップローラー２９とフィードローラー３０ａとに伝達する駆動力伝達ギア３１が設けられている。そして、ピックアップローラー２９の一方端には、駆動力伝達ギア３１が係合されるピックアップローラーギア２９ａが設けられている。また、フィードローラー３０ａの一方端には、駆動力伝達ギア３１が係合されるフィードローラーギア３０ｃが設けられている。

ピックアップローラー２９の周速度は、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さく設定されている。具体的には図２に示すように、ピックアップローラー２９の直径は、フィードローラー３０ａの直径よりも小さく形成されている。または、ピックアップローラーギア２９ａの歯数は、フィードローラーギア３０ｃの歯数よりも多く形成されている。なお、ピックアップローラー２９の直径がフィードローラー３０ａの直径よりも小さく、かつ、ピックアップローラーギア２９ａの歯数がフィードローラーギア３０ｃの歯数よりも多く形成されていてもよい。

また、ピックアップローラー２９の周速度は、リタードローラー３０ｂの周速度以上の大きさに設定されている。具体的には、リタードローラー３０ｂにはトルクリミッターが内蔵されており回転負荷が生じるので、リタードローラー３０ｂはフィードローラー３０ａの表面に対して滑りながら従動回転する。このため、リタードローラー３０ｂの周速度は、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さくなる。例えば、フィードローラー３０ａとリタードローラー３０ｂとのニップ部Ｎに用紙２６が１枚だけニップされた状態におけるリタードローラー３０ｂの周速度は、フィードローラー３０ａの周速度に対して１５％程度低下する。また、ニップ部Ｎに用紙２６が複数枚ニップされた状態において、リタードローラー３０ｂは略停止状態になる。

そして、ピックアップローラー２９の周速度は、ニップ部Ｎに用紙が１枚だけニップされた状態におけるリタードローラー３０ｂの周速度以上の大きさに設定されている。ピックアップローラー２９の周速度は、ニップ部Ｎに用紙が１枚だけニップされた状態におけるリタードローラー３０ｂの周速度と略同じ（例えば、リタードローラー３０ｂの周速度に対して３％以下の差）であることが好ましい。

なお、ニップ部Ｎに用紙２６が１枚だけニップされた状態では、用紙２６はフィードローラー３０ａの表面に対して滑り、用紙２６の搬送速度はリタードローラー３０ｂの周速度と略同じになる。また、ニップ部Ｎに用紙２６が複数枚ニップされた状態では、最上位の用紙２６は下位の用紙２６に対して滑り、用紙２６の搬送速度はフィードローラー３０ａの周速度と略同じになる。

なお、画像形成装置１００（上記の各ローラー、駆動モーター、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着装置７等）の動作は、制御部（図示せず）によって制御される。

本実施形態では、上記のように、ピックアップローラー２９の周速度は、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さい。これにより、ピックアップローラー２９の周速度がフィードローラー３０ａの周速度と同じ大きさである場合に比べて、ピックアップローラー２９とフィードローラー３０ａとの間の領域で用紙２６が撓んだり、用紙２６の撓みによって給紙時にジャムが発生したりするのを抑制することができる。

また、搬送ローラー対３０のニップ部Ｎに用紙２６が１枚だけニップされた状態において、ピックアップローラー２９の周速度は、リタードローラー３０ｂの周速度以上の大きさである。これにより、フィードローラー３０ａやリタードローラー３０ｂが用紙２６を前方（用紙搬送方向下流側）に引っ張るとともにピックアップローラー２９が用紙２６に対して滑るのを抑制することができる。このため、ピックアップローラー２９が摩耗して寿命が短くなるのを抑制することができる。

また、ピックアップローラー２９により用紙２６が後方に引っ張られるのを抑制することができるので、用紙２６の後端がピックアップローラー２９を通過した（抜け出た）時に用紙２６の張力が解放されて振動や衝撃が生じるのを抑制することができる。これにより、この振動や衝撃に起因して画像に筋が生じて画像品質が低下するのを抑制することができる。

また、上記のように、ピックアップローラー２９の周速度は、リタードローラー３０ｂの周速度と略同じ大きさであってもよい。このように構成すれば、ピックアップローラー２９とフィードローラー３０ａとの間の領域で用紙２６が撓んだり、用紙２６の撓みによって給紙時にジャムが発生したりするのを効果的に抑制することができる。

また、上記のように、ピックアップローラー２９の直径は、フィードローラー３０ａの直径よりも小さくてもよい。このように構成すれば、ピックアップローラー２９の周速度を、容易に、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さくすることができる。

また、上記のように、ピックアップローラーギア２９ａの歯数は、フィードローラーギア３０ｃの歯数よりも多くてもよい。このように構成すれば、ピックアップローラー２９の周速度を、容易に、フィードローラー３０ａの周速度よりも小さくすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等の、給送部と搬送部とを備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、本発明の記録媒体給送装置を画像形成装置に用いた例について示したが、本発明の記録媒体給送装置を画像形成装置以外の装置に用いてもよい。

また、上記実施形態では、記録媒体積載部として、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセットを用いた例について示したが、記録媒体を収納せず、記録媒体が単に積載されるだけの給紙トレイを用いてもよい。

１０ 給紙カセット（記録媒体積載部）
２６ 用紙（記録媒体）
２９ ピックアップローラー
２９ａ ピックアップローラーギア
３０ 搬送ローラー対
３０ａ フィードローラー
３０ｂ リタードローラー
３０ｃ フィードローラーギア
３１ 駆動力伝達ギア
１００ 画像形成装置
Ｎ ニップ部

Claims (5)

1. 記録媒体積載部に積載された束状の記録媒体の最上面に圧接されて回転することで前記記録媒体を送り出すピックアップローラーと、
   前記ピックアップローラーから送り出された前記記録媒体を捌いて搬送するフィードローラー、及び、前記フィードローラーに圧接して従動回転するリタードローラーから構成される搬送ローラー対と、
   を備え、
   前記リタードローラーは、前記フィードローラーの表面に対して滑るとともに、前記フィードローラーと比べて周速度が小さく、
   前記搬送ローラー対のニップ部に前記記録媒体が１枚だけニップされた状態において、前記ピックアップローラーの周速度は、前記フィードローラーの周速度よりも小さく、前記リタードローラーの周速度以上の大きさであることを特徴とする記録媒体給送装置。
2. 前記ピックアップローラーの周速度は、前記リタードローラーの周速度と略同じ大きさであることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体給送装置。
3. 前記ピックアップローラーの直径は、前記フィードローラーの直径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の記録媒体給送装置。
4. 前記ピックアップローラーと前記フィードローラーとの間に設けられる駆動力伝達ギアを備え、
   前記ピックアップローラーには、前記駆動力伝達ギアが係合されるピックアップローラーギアが設けられ、
   前記フィードローラーには、前記駆動力伝達ギアが係合されるフィードローラーギアが設けられ、
   前記ピックアップローラーギアの歯数は、前記フィードローラーギアの歯数よりも多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録媒体給送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録媒体給送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。