JP2006103818A - 記録媒体供給装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を重送しにくくするワンウェイクラッチを備えた記録媒体供給装置、及び該記録媒体供給装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】出力ギヤ１２３の回転により、出力ギヤ１２３と噛合するラック１２４が上昇され、同時にラック１２４が固定されている用紙押圧板６が上昇され、用紙押圧板６に積載された不図示の用紙３が給紙ローラ７に押圧される。そして、押圧力に対する反発力が用紙３を介して給紙ローラ７から用紙押圧板６に所定量以上かかると、ワンウェイクラッチばね１２２がそれ以上出力ギヤ１２３を回転させることができなくなり、出力ギヤ１２３と係合しているワンウェイクラッチばね１２２が回転軸回りに弛むため、ワンウェイクラッチばね１２２と出力ギヤ１２３とが係合している部分の摩擦力が小さくなる。その結果として、ワンウェイクラッチばね１２２は、出力ギヤ１２３に対し空転する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、用紙を重送しにくくする記録媒体供給装置、及び該記録媒体供給装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、分離給紙の際に底板を押し上げて用紙を上昇させ、次の用紙の給紙前には底板を押し下げるために、駆動力を継断するワンウェイクラッチを備えた記録媒体供給装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の記録媒体供給装置は、用紙を給紙ローラに押圧する底板と、用紙を１枚ずつ分離給紙する分離パッドと、１枚の給紙毎に底板を給紙ローラに対して接離させるために給紙ローラと連動する底板駆動機構と、底板の上面に設けられる摩擦部材とを有している。
この底板駆動機構は、底板を上下動させるレバーと、レバーを連動させる回転カムと、回転カムに駆動力を継断するクラッチ機構から構成される。
更に、回転カムに駆動力を継断するクラッチ機構は、スプリングクラッチとソレノイド装置からなるワンウェイクラッチである。
そして、給紙の待機状態では、ワンウェイクラッチから偏心カムに駆動力は伝達されず、偏心カムは回転しない。そのため、底板の一端部を下方へ押圧しているレバーが解除されず、底板の一端部は、底板を付勢するスプリングに抗して待機位置にされている。
ここで、給紙状態になると、ワンウェイクラッチから偏心カムに駆動力が伝達される状態になり、偏心カムが回転する。そのため、底板の一端部を下方へ押圧しているレバーが解除され、底板の一端部はスプリングの付勢力を受けて給紙ローラ方向へ上昇し、用紙が給紙ローラに押圧されて給紙される。
用紙が最終２枚になったときの分離給紙時には、下位に積載されている用紙が押圧レバーによって底板の摩擦部材に押えられている。そのため、用紙の重送が抑制される。
以上より、ワンウェイクラッチによって底板を適正なタイミングで上下動することができ、用紙が最終２枚になっても、摩擦部材と押圧レバーによって用紙の重送を防止することが可能となる。また、底板に摩擦部材を設けなくとも、下位の用紙が底板により押圧されているため、下位の用紙と底板との間の摩擦が大きくなり、上位の用紙とともに重送されるのを防止することが可能となる。

特開２０００−１０３５２５号公報

しかしながら、上述した従来の技術においては、底板を上昇させる手段がスプリングのみである。そのため、用紙が底板に押圧される押圧力を調整することができず、用紙を給紙ローラに押圧する荷重に大きなばらつきが生じる。
したがって、例えば、複数のサイズの用紙を給紙可能に構成された記録媒体供給装置において、一番サイズの大きい用紙が底板に満載された時に用紙が適切な荷重で給紙ローラに押圧されるようにスプリングを構成すると、一番サイズの小さい用紙が底板に満載された時に用紙は必要以上に強く給紙ローラに押圧される。そのため、給紙ローラに必要以上に押圧された用紙が３，４枚重送されることがあり、重送された用紙を１枚ずつ分離給紙するために分離パッドの給紙ローラへの押圧力は強く設定されなければならない。その結果、給紙ローラと分離パッドとの間で用紙が強い摩擦力で擦られることによって、騒音が発生していた。更に、紙粉が発生し印字に悪影響を与える、という問題があった。

そこで、本発明は、用紙が所定以上の押圧力で給紙ローラに押圧されないようにし、用紙が重送されにくくした記録媒体供給装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体を給紙する給紙手段と、記録媒体を積載する圧板と、を備えた記録媒体供給装置において、給紙手段に記録媒体を押圧する方向へ圧板を上昇させるための動力を出力する動力出力手段と、動力出力手段から出力された動力を圧板に伝達する動力伝達手段と、を有し、動力伝達手段は、圧板を上昇させる力に反発する反発力が所定量以上のとき、圧板への動力伝達を行わないことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、動力伝達手段は、動力出力手段から出力された動力が入力される入力部と、入力部に入力された動力を圧板を上昇させるために出力する出力部と、入力部と出力部に巻付き、動力出力手段から出力された動力によって弛む方向に回転される巻ばねと、を有し、巻ばねは、入力部に動力出力手段から出力された動力が所定量以上入力されたとき、入力部または出力部に巻付いた部分が弛み空転し、圧板への動力伝達を行わないことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、圧板を上昇させる方向へと付勢する圧板付勢部材を更に備えたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、圧板付勢部材は、複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成され、給紙可能な最大サイズの記録媒体が圧板に積載されたときに、圧板付勢部材は、圧板を上昇させるための動力の出力が行われない間は記録媒体が給紙手段に非接触となるように、構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、動力出力手段と入力部との連結が開放され、圧板が下降することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、動力出力手段から圧板を下降させるための動力が出力され、動力出力手段から出力された動力は入力部から巻ばねに伝達され、巻ばねに伝達された動力は出力部に伝達され、出力部に伝達された動力によって、動力出力手段が圧板を下降させるための動力の出力を停止するまで、圧板が下降されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、給紙手段により給紙された複数枚の記録媒体を１枚のみに分離する分離部材を更に備えたことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、給紙手段によって給紙された記録媒体を搬送する搬送手段を更に備え、動力出力手段は、記録媒体の先端部が搬送手段に挟持されたときに、圧板を上昇させるための動力の出力を停止することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成され、動力伝達手段によって記録媒体が給紙手段に押圧される押圧力は、記録媒体のサイズ及び圧板に積載される枚数によって変化し、給紙可能な最大サイズの記録媒体が圧板に満載されたとき、押圧力は最小となることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、画像形成装置が記録媒体供給装置を備えたことを特徴とする。

請求項１の記録媒体供給装置によれば、記録媒体を給紙する給紙手段と、記録媒体を積載する圧板と、を備えた記録媒体供給装置において、給紙手段に記録媒体を押圧する方向へ圧板を上昇させるための動力を出力する動力出力手段と、動力出力手段から出力された動力を圧板に伝達する動力伝達手段と、を有している。そして、動力伝達手段は、圧板を上昇させる力に反発する反発力が所定量以上のとき、圧板への動力伝達を行わないものとなっている。よって、動力伝達手段は、圧板を上昇させる力に反発する反発力が所定以上のとき、圧板への動力伝達を行わないので、記録媒体が所定以下の押圧力で給紙手段に押圧されることになり、記録媒体が重送される可能性が低くなる。
請求項２の記録媒体供給装置によれば、動力伝達手段は、動力出力手段から出力された動力が入力される入力部と、入力部に入力された動力を圧板を上昇させるために出力する出力部と、入力部と出力部に巻付き、動力出力手段から出力された動力によって弛む方向に回転される巻ばねと、を有し、巻ばねは、入力部に動力出力手段から出力された動力が所定量以上入力されたとき、入力部または出力部に巻付いた部分が弛み空転し、圧板への動力伝達を行わないものとなっている。よって、巻ばねは、入力部に動力出力手段から出力された動力が所定量以上入力されたとき、圧板への動力伝達を行わないので、記録媒体が所定以下の押圧力で給紙手段に押圧されることになり、記録媒体が重送される可能性が低くなる。また、動力伝達手段の構成に巻ばねを用い、巻ばねが入力部と出力部に巻付いた構成となっているので、動力伝達手段が簡単な構成となり、また、組立も容易となり、コストを抑えることが可能となる。
請求項３の記録媒体供給装置によれば、圧板を上昇させる方向へと付勢する圧板付勢部材を更に備えたものとなっている。よって、圧板は付勢部材によって予め付勢されて上昇しているので、動力伝達手段によって圧板を上昇させる距離を少量とすることが可能となり、圧板を駆動する時間を短縮することができる。これにより、紙間をより小さくすることが可能となる。
請求項４の記録媒体供給装置によれば、複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成され、給紙可能な最大サイズの記録媒体が圧板に積載されたときに、圧板付勢部材は、圧板を上昇させるための動力の出力が行われない間は記録媒体が給紙手段に非接触となるように、構成されているものとなっている。よって、記録媒体を給紙手段に押圧する押圧力への圧板付勢部材の影響が減少し、押圧力がかかり過ぎないので、記録媒体が重送される可能性が低くなる。
請求項５の記録媒体供給装置によれば、圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、動力出力手段と入力部との連結が開放され、圧板が下降するものとなっている。よって、動力出力手段が圧板を上昇させて記録媒体を押圧する時間を可能な限り減らし、記録媒体の重送を防止することが可能となる。
請求項６の記録媒体供給装置によれば、圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、動力出力手段から圧板を下降させるための動力が出力され、動力出力手段から出力された動力は入力部から巻ばねに伝達され、巻ばねに伝達された動力は出力部に伝達され、出力部に伝達された動力によって、動力出力手段が圧板を下降させるための動力の出力を停止するまで、圧板が下降されるものとなっている。よって、圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後も圧板付勢部材によって記録媒体が給紙手段に押圧されたままであるような場合でも、動力出力手段によって圧板が下降され、記録媒体が押圧される時間を可能な限り減らし、記録媒体の重送を防止することが可能となる。
請求項７の記録媒体供給装置は、給紙手段により給紙された複数枚の記録媒体を１枚のみに分離する分離部材とを備えたものである。よって、たとえ記録媒体が１枚だけ給紙されず２枚重送されたような場合でも、分離部材により記録媒体を１枚だけ分離し、搬送することが可能となる。また、記録媒体が重送される可能性を低くすることが可能となる効果に伴い、記録媒体を分離するために必要な分離部材の付勢力が軽減され、記録媒体が給紙手段と分離部材との間で強く擦られることによる騒音や紙粉の発生を防止することが可能となる。
請求項８の記録媒体供給装置は、給紙手段によって給紙された記録媒体を搬送する搬送手段を更に備えている。そして、動力出力手段は、記録媒体の先端部が搬送手段によって挟持されたときに、圧板を上昇させるための動力の出力を停止するものとなっている。よって、記録媒体の先端部が搬送手段に挟持されるとすぐさま動力出力手段は圧板を上昇させるための動力の出力を停止するので、記録媒体が押圧される時間を可能な限り減らし、記録媒体の重送を防止することが可能となる。また、動力伝達手段が次の給紙のために早い時期から圧板を上昇させることができ、圧板を上昇させる時間を長くとることが可能となるので、圧板を上昇させるのに時間を要する動力伝達手段が圧板を上昇させる力を大きくし、逆に圧板付勢部材の付勢力を軽減することにより、記録媒体が給紙手段によって押圧される押圧力に対する圧板付勢部材の影響を減らすことができ、記録媒体が給紙手段に押圧される押圧力が所定量以下となるように調整することが容易となる。
請求項９の記録媒体供給装置は、複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成されている。そして、動力伝達手段によって記録媒体が給紙手段に押圧される押圧力は、記録媒体のサイズ及び圧板に積載される枚数によって変化し、給紙可能な最大サイズの記録媒体が圧板に満載されたとき、押圧力は最小となるようにされている。よって、記録媒体が重送される可能性が低くなる。したがって、記録媒体を分離するために必要な分離部材の付勢力が軽減され、記録媒体が給紙手段と分離部材との間で強く擦られることによる騒音や紙粉の発生を防止することが可能となる。
請求項１０の画像形成装置は、画像形成装置が記録媒体供給装置を備えたものとなっている。よって、記録媒体をスムーズに給紙することが可能となる。

本発明の第１の実施例に係る画像形成装置及び記録媒体供給装置について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の一実施例を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を供給するためのフィーダユニット４（記録媒体供給装置）や、供給された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。

（画像形成ユニットの構成）
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１１、現像ユニット１２、定着ユニット１３などを備えている。

（スキャナユニットの構成）
スキャナユニット１１は、本体ケーシング２内の上部に設けられる。スキャナユニット１１は、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５及び１６、反射鏡１７，１８及び１９などを備えている。レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームが、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１４、レンズ１５、反射鏡１７及び１８、レンズ１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射されて、後述する現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走査にて照射される。

（現像ユニットの構成）
次に、現像ユニット１２を説明する。図１において、現像ユニット１２は、スキャナユニット１１の下方に配設される。現像ユニット１２は、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２０内に、感光ドラム２１、現像カートリッジ３６、スコロトロン型帯電器２５、転写ローラ２６などを備えている。現像カートリッジ３６は、ドラムカートリッジ２０に対して着脱自在に装着される。現像カートリッジ３６は、現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３、供給ローラ２４及びトナーボックス２７などを備えている。

トナーボックス２７内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、例えば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用される。

そして、トナーボックス２７内のトナーは、トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８に支持されるアジテータ２９により攪拌され、トナーボックス２７の側部に開口されたトナー供給口３０から放出される。尚、トナーボックス２７の側壁には、トナーの残量検知用の窓４０が設けられ、窓４０は、回転軸２８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

トナー供給口３０の側方位置には、供給ローラ２４が反時計方向に回転可能に配設される。また、この供給ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が反時計方向に回転可能に配設される。そして、これら供給ローラ２４と現像ローラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接される。

供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆される。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆される。尚、現像ローラ２２には、感光ドラム２１に対して、逆極性の所定の転写バイアスが印加される。

現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設される。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体３７と、ブレード本体３７の先端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部３８とを備えている。層厚規制ブレード２３は、ブレード本体３７における押圧部３８と反対側の端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像カートリッジ３６に支持されるとともに、押圧部３８がブレード本体３７の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように、構成されている。

そして、トナー供給口３０から放出されるトナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２２に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ２４と現像ローラ２２との間で正に摩擦帯電される。そして、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部３８と現像ローラ２２との間に進入する。押圧部３８と現像ローラ２２との間に進入したトナーは、さらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。

（感光ドラムの構成）
感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方位置において、現像ローラ２２に対向して接触するような状態で、時計方向に回転可能に配設されている。

感光ドラム２１の表面は、後述するスコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１１からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。尚、このレーザプリンタ１では、感光ドラム２１の表面におけるレーザビームによる露光された部分の電位が１５０〜１７０Ｖとなるように設定される。

（帯電器の構成）
スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、感光ドラム２１に接触しないように、所定の間隔を隔てて対向して配設される。このスコロトロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。スコロトロン型帯電器２５は、コロナワイヤ５１と、コロナワイヤ５１を覆うシールド５２と、コロナワイヤ５１に対向するように設けられたグリッド電極５３を備えており、感光ドラム２１の表面を一様に正極性に帯電させるように構成される。尚、このレーザプリンタ１では、帯電後の感光ドラム２１の表面の帯電電位が８７０Ｖとなるように設定される。

現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。尚、このレーザプリンタ１においては、現像ローラ２２には、バイアス電圧として４００〜４５０Ｖの電圧が印加される。

（転写ローラの構成）
感光ドラム２１の下方には、この感光ドラム２１に対向する転写ローラ２６が、反時計方向に回転可能に配設される。転写ローラ２６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆され、感光ドラム２１に対して逆極性の転写バイアスが印加される。そのため、感光ドラム２１上に担持された可視像は、用紙が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を通過する間に用紙に転写される。

（定着ユニットの構成）
定着ユニット１３は、図１に示すように、現像ユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、及び、これら加熱ローラ３２及び押圧ローラ３１の下流側に設けられる一対の搬送ローラ３３を備えている。加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、現像ユニット１２において用紙上に転写されたトナーを、用紙が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１との間を通過する間に熱定着させる。その後、用紙を搬送ローラ３３によって、一対の排出ローラ３４に搬送される。一対の排出ローラ３４に送られた用紙は、排出ローラ３４によって排出トレイ３５上に排紙される。
（導電ブラシの構成）
また、本実施形態のレーザプリンタ１では、転写後の感光ドラム２１の表面に付着した紙紛を捕捉するための、導電ブラシ４６が設けられている。この導電ブラシ４６は、感光ドラム２１の回転方向において、スコロトロン型帯電器２５と対向する位置よりも上流側において、感光ドラム２１の表面に接触するように配設されている。

この導電ブラシ４６は、ドラムカートリッジ２０のフレームに支持されており、感光ドラム２１の回転方向に沿って複数のシート状ブラシ４７が、順に感光ドラム２１に接触するように設けられている。また、この導電ブラシ４６は、図示しない捕捉電極と電気的に接続されており、１．３ｋＶ程度の電圧が印加されている。

（フィーダユニットの構成）
次に、フィーダユニット４を図１〜３を参照して説明する。図２は、本発明の記録媒体供給装置としてのフィーダユニット４内の一実施例を示す平面図及び側面図である。フィーダユニット４は、図１に示すように、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ４３と、給紙トレイ４３内に設けられた用紙押圧板６（圧板）と、給紙トレイ４３の一端側端部の上方に設けられる断面略Ｄ字状の給紙ローラ７（給紙手段）及び分離パッド８（分離部材）と、給紙ローラ７に対し用紙の搬送方向の下流側に設けられ、分離パッド８により１枚に分離され給紙されてきた用紙３を画像形成ユニット５へ搬送するレジストローラ９（搬送手段）と、給紙ローラ７に当接し分離パッド８とレジストローラ９との間の用紙３を搬送する経路に設けられる、用紙３が給紙ローラ７と分離パッド８に摺擦されることにより発生する紙粉を除去する紙粉除去ローラ１０と、図２に示すように、用紙押圧板６を昇降させるための後述する押圧板駆動ユニット１００とを備えている。フィーダユニット４は、複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成される。

（押圧板駆動ユニットの構成）
図８は、給紙ローラ７に用紙３を押圧する方向へ用紙押圧板６を上昇させるための動力を出力する駆動モータ１１０（動力出力手段）を示す側面図および斜視図である。図２および図８に示すように、押圧板駆動ユニット１００は、駆動モータ１１０と、駆動モータ１１０から出力された力によって、駆動モータ１１０と連結する駆動ギヤ１１１を介して給紙ローラ７の軸方向と平行な軸回りに回転するワンウェイクラッチ機構１２０（動力伝達手段）と、用紙押圧板６の用紙搬送方向端部と本体ケーシング２内の底部との間に設けられ用紙押圧板６を付勢する付勢ばね１３０（圧板付勢部材）とを備えている。

（ワンウェイクラッチ機構の構成）
図３は、本発明の動力伝達手段としてのワンウェイクラッチ機構１２０の構成を示す拡大図である。ワンウェイクラッチ機構１２０は、駆動モータ１１０と駆動ギヤ１１１を介して連結され駆動モータ１１０からの動力を受け取る入力ギヤ１２１（入力部）と、入力ギヤ１２１から入力された動力を伝達するワンウェイクラッチばね１２２（伝達部）と、ワンウェイクラッチばね１２２から伝達された動力を出力する出力ギヤ１２３（出力部）と、用紙押圧板６の側部に固定され出力ギヤ１２３と噛合するラック１２４から構成される。

（画像形成動作例）
以上のような本実施例のレーザプリンタ１において、印刷時の動作を図１を参照して説明する。
現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面がスコロトロン型帯電器２５により一様に帯電され、スキャナユニット１１から画像情報に従って変調された光が照射されると、感光ドラム２１の表面には潜像が形成される。この潜像は、現像ローラ２２によってトナーで可視像化され、この可視像は感光ドラム２１によって転写位置へと搬送される。一方、フィーダユニット４においては押圧板駆動ユニット１００が駆動し、用紙押圧板６が支点６aを軸として上昇され用紙押圧板６に積載された用紙３が給紙ローラ７に押圧され、給紙ローラに給紙される。そして、転写位置において、給紙ローラ７、及びレジストローラ９を介して用紙３が供給され、前記可視像が転写ローラ２６によって印加される転写バイアスにより、用紙に転写される。
次に、用紙３は定着ユニット１３に搬送され加熱ローラ３２と押圧ローラ３１によって狭持搬送され、用紙３上の可視像は用紙３上に定着される。そして、用紙３は一対の搬送ローラ３３及び排出ローラ３４によりレーザプリンタ１上部の排出トレイ３５に排紙され、画像形成動作が終了する。

（給紙動作例）
本実施例のフィーダユニット４において、画像形成動作時の給紙動作を図１〜５を参照して説明する。
まず、画像形成動作開始前のフィーダユニット４内の状態について説明する。図４は、画像形成動作開始前のフィーダユニット４内の側面図である。

画像形成動作開始前は、用紙押圧板６は、用紙押圧板６と、用紙押圧板６に積載された不図示の用紙３と、用紙押圧板６の側部に固定されたラック１２４とによる重力の和が、付勢ばね１３０が用紙押圧板６を付勢する付勢力と等しくなる位置で、静止している。付勢ばね１３０は、給紙可能な最大サイズの用紙３が用紙押圧板６に満載されたときに、用紙３が給紙ローラ７に非接触となるよう構成される。尚、用紙押圧板６に積載する用紙３のサイズ、積載量によっては、印刷開始前に関わらず、用紙３が給紙ローラ７に接触する場合もある。

次に、画像形成動作開始後の給紙動作について説明する。図５は、画像形成動作開始後のフィーダユニット４内の側面図である。

画像形成動作が開始されると、駆動モータ１１０が駆動を開始し、駆動ギヤ１１１に係合されたワンウェイクラッチ機構１２０の入力ギヤ１２１が駆動モータ１１０の動力によって、図５において時計回りに回転される。入力ギヤ１２１が回転されると、入力ギヤ１２１の一部分である円柱状の凸部に巻付き係合しているワンウェイクラッチばね１２２に入力ギヤ１２１のトルクが伝達され、入力ギヤ１２１の回転に伴いワンウェイクラッチばね１２２も、図５において時計回りに回転される。出力ギヤ１２３の一部分である円柱状の凸部にワンウェイクラッチばね１２２が巻付き係合しており、ワンウェイクラッチばね１２２のトルクよりワンウェイクラッチばね１２２と出力ギヤ１２３とが係合している部分の摩擦力のほうが大きいので、ワンウェイクラッチばね１２２の回転に伴い、出力ギヤ１２３も、ワンウェイクラッチばね１２２のトルクが伝達され、図５において時計回りに回転される。

出力ギヤ１２３の回転により、出力ギヤ１２３と噛合するラック１２４が上昇され、同時にラック１２４が固定されている用紙押圧板６が上昇され、用紙押圧板６に積載された不図示の用紙３が給紙ローラ７に押圧される。そして、押圧力に対する反発力が用紙３を介して給紙ローラ７から用紙押圧板６に所定量以上かかると、ワンウェイクラッチばね１２２がそれ以上出力ギヤ１２３を回転させることができなくなり、出力ギヤ１２３と係合しているワンウェイクラッチばね１２２が回転軸回りに弛むため、ワンウェイクラッチばね１２２と出力ギヤ１２３とが係合している部分の締めつけが弱くなる。その結果として、ワンウェイクラッチばね１２２は、出力ギヤ１２３に対し空転する。そのため、出力ギヤ１２３に所定量以上の回転力は伝達されなくなり、出力ギヤ１２３と噛合しているラック１２４は上昇せず、用紙押圧板６も上昇しない。したがって、用紙３の給紙ローラ７に押圧される押圧力が抑制される。

用紙３が給紙ローラ７に押圧された後、給紙ローラ７が駆動を開始され、図５において反時計回りに回転する。そして、用紙押圧板に積載された用紙３の一番上の用紙３が給紙ローラ７との摩擦力により給紙ローラの回転に従動し給紙される。用紙３のサイズや積載量によって変化する用紙３が給紙ローラ７に押圧される押圧力は、給紙可能な最大サイズの用紙３が用紙押圧板６に満載されたときに最小となる。このとき、給紙ローラ７によって給紙される用紙３は最も重送されにくい。しかしながら、例えば、給紙可能な最小サイズの用紙３が用紙押圧板６に満載されたとき、付勢ばね１３０の付勢力が大きくなり、ワンウェイクラッチ機構１２０のみでなく、付勢ばね１３０も用紙３を給紙ローラ７に押圧する場合がある。この場合、給紙可能な最大サイズの用紙３が用紙押圧板６に満載されたときよりも押圧力が大きくなり、用紙３が重送されることがある。しかしながら、給紙ローラ７に当接する分離パッド８により、用紙３は１枚に分離される。従来のような、用紙が例えば３，４枚重送されてきたときに１枚だけを分離するために強い摩擦力を必要とし、強い押圧力で給紙ローラに押圧されるべき分離パッドに比べ、本実施例の分離パッド８は、用紙３が重送される可能性が低く、従来の分離パッドよりも重送される用紙３の枚数が少ないので、従来の分離パッドよりも小さい押圧力で給紙ローラ７に押圧されるように設けられれば良い。したがって、給紙ローラ７と分離パッド８で挟持された用紙３は強く摺擦されないので、紙粉の発生や、強く摺擦されることによる大きな摩擦音の発生を防止することができる。

用紙３の先端部は、給紙ローラ７に給紙され分離パッド８に摺擦された後、紙粉除去ローラ１０を通過し、さらにレジストローラ９まで搬送されることになる。用紙３の先端部がレジストローラ９に挟持された時点で、給紙ローラ７の駆動と駆動モータ１１０の駆動が停止される。給紙ローラ７の駆動を停止しても、用紙３の先端部がレジストローラ９により挟持されていれば、用紙３は搬送される。尚、給紙ローラ７は駆動モータ１１０で駆動されても良い。

駆動モータ１１０の駆動が停止されると、駆動モータ１１０の出力は、用紙押圧板６を下降させるための動力に切り換えられ、駆動モータ１１０から出力された動力によってワンウェイクラッチ機構１２０の入力ギヤ１２１が、図５において反時計回りに回転される。入力ギヤ１２１の回転に伴い、入力ギヤ１２１に係合されたワンウェイクラッチばね１２２も入力ギヤ１２１のトルクが伝達され、図５において反時計回りに回転される。ワンウェイクラッチばね１２２が反時計回りに回転されると、ワンウェイクラッチばね１２２が回転軸回りに締まり出力ギヤ１２３の一部分である円柱状の凸部に巻付いた部分の摩擦力が大きくなるので、出力ギヤ１２３にワンウェイクラッチばね１２２のトルクが伝達され、出力ギヤ１２３も同様に反時計回りに回転される。出力ギヤ１２３の回転に伴い、出力ギヤ１２３と噛合するラック１２４が下降され、同時にラック１２４が固定されている用紙押圧板６が下降される。そして、図４に示すような、不図示の用紙３が給紙ローラ７によって給紙されない待機位置まで用紙押圧板６が下降すると、駆動モータ１１０は動力の出力を停止する。連続して画像形成する場合は、上述した給紙動作が繰り返される。尚、用紙３が給紙ローラ７によって給紙されない待機位置まで用紙押圧板６が下降したか否かは、センサにより上述した待機位置に用紙押圧板６が下降したことを検出することや、駆動モータ１１０の出力が用紙押圧板６を下降させるための動力に切り換えられた時点から所定の時間を計時すること等が考えられる。

従来のような付勢ばね１３０のみで用紙押圧板を上昇させる記録媒体供給装置における付勢ばね１３０のばね定数の範囲が、６００〜８００ｇ重／ｃｍとすると、本実施例における付勢ばね１３０のばね定数の範囲は、４００〜６００ｇ重／ｃｍとすることが可能であった。尚、給紙可能な用紙のサイズ・種類、連続印字の際の紙間、駆動モータ１１０の種類等の様々な条件により、付勢ばね１３０のばね定数の範囲が４００〜６００ｇ重／ｃｍになるとは限らないことは、言うまでも無い。

本実施例により、用紙３が重送される可能性を低く、重送される用紙３の枚数を少なく抑えることができるで、分離パッド８が給紙ローラ７に押圧される押圧力を従来の分離パッドよりも小さくすることが可能となる。そのため、給紙ローラ７と分離パッド８に挟持された用紙３は、小さい摩擦力で摺擦されるので、紙粉の発生や、強く摺擦されることによる大きな摩擦音の発生を防止することができる。

本発明の第２の実施例に係る画像形成装置及び記録媒体供給装置について、図面を参照にして具体的に説明する。尚、実施例１と対応する構成部分に同一の符号を付け、実施例１と重複する説明は省略することにする。図６，７および９は、それぞれ、画像形成動作開始前のフィーダユニット４内の側面図、画像形成動作開始後のフィーダユニット４内の側面図、および駆動モータ１１０とワンウェイクラッチ機構１２０との係合が接離される機構を示す側面図および斜視図である。
本実施例では、図６及び７に示すように、実施例１の付勢ばね１３０が無く、ワンウェイクラッチ機構１２０のみで用紙押圧板６を上昇させる構成となっている。したがって、不図示の用紙３が給紙ローラ７に押圧される押圧力は、ワンウェイクラッチ機構１２０によるものであり、付勢ばね１３０の付勢力がどんな状況にあっても影響しないので、さらに押圧力を小さくする効果がある。その反面、ワンウェイクラッチ機構１２０のみで用紙押圧板６を上昇させると、実施例１のときよりも用紙押圧板６を上昇させる時間は長くなってしまう。
しかしながら、実施例１のような給紙動作により、図７に示すように用紙押圧板６が上昇され、給紙ローラ７によって給紙された用紙３の先端部がレジストローラ９に挟持された直後に駆動ローラ１１０が停止されると、用紙３が給紙ローラ７により給紙中であっても次の用紙３に対する用紙押圧板６の上昇動作を行うことが可能となる。したがって、より上昇動作に時間を長く使うことができ、全体として給紙動作を遅くすることなく行うことができる。給紙ローラ７によって給紙された用紙３の先端部がレジストローラ９に挟持された直後、駆動ローラ１１０が停止されると、図９に示すように、不図示の駆動モータ１１０とワンウェイクラッチ機構１２０とを連結するギヤ列の一部となっている駆動ギヤ１１１が、ソレノイド１１３によってワンウェイクラッチ機構１２０から離間される。駆動ギヤ１１１がワンウェイクラッチ機構１２０から離間、即ち、ワンウェイクラッチ機構１２０の入力ギヤ１２１が駆動モータ１１０との連結から開放された後、用紙押圧板６、用紙押圧板６に積載された用紙３、及びラック１２４の重力によりラック１２４が下降するので、それに伴いラック１２４が固定されている用紙押圧板６も下降する。そして、図６に示すような、用紙３が給紙ローラ７によって給紙されない待機位置まで用紙押圧板６が下降すると、ソレノイド１１３と駆動ギヤ１１１により駆動モータ１１０とワンウェイクラッチ機構１２０が再び連結され、ラック１２４はワンウェイクラッチ機構１２０の出力ギヤ１２３を回転させることが不可能となり、用紙押圧板６の下降が停止される。
以上、各実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能である。

本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の二実施例を示す要部側断面図である。 本発明のトナー供給装置としてのフィーダユニット４内の一実施例を示す平面図及び側面図である。 本発明の動力伝達手段としてのワンウェイクラッチ機構１２０の構成を示す拡大図である。 実施例１における画像形成動作開始前のフィーダユニット４内の側面図である。 実施例１における画像形成動作開始後のフィーダユニット４内の側面図である。 実施例２における画像形成動作開始前のフィーダユニット４内の側面図である。 実施例２における画像形成動作開始後のフィーダユニット４内の側面図である。 実施例２における給紙ローラ７に用紙３を押圧する方向へ用紙押圧板６を上昇させるための動力を出力する駆動モータ１１０（動力出力手段）を示す側面図および斜視図である。 実施例２における駆動モータ１１０とワンウェイクラッチ機構１２０との係合が接離される機構を示す側面図および斜視図である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
４ フィーダユニット
５ 画像形成ユニット
６ 用紙押圧板
７ 給紙ローラ
８ 分離パッド
９ レジストローラ
１０ 搬送ローラ
２１ 感光ドラム
２２ 現像ローラ
２６ 転写ローラ
１００ 押圧板駆動ユニット
１１０ 駆動モータ
１２０ ワンウェイクラッチ機構
１２１ 入力ギヤ
１２２ ワンウェイクラッチばね
１２３ 出力ギヤ
１２４ ラック
１３０ 付勢ばね

Claims (10)

1. 記録媒体を給紙する給紙手段と、
   記録媒体を積載する圧板と、
   を備えた記録媒体供給装置において、
   前記給紙手段に記録媒体を押圧する方向へ前記圧板を上昇させるための動力を出力する動力出力手段と、
   前記動力出力手段から出力された動力を前記圧板に伝達する動力伝達手段と、
   を有し、
   前記動力伝達手段は、
   前記圧板を上昇させる力に反発する反発力が所定量以上のとき、前記圧板への動力伝達を行わない
   ことを特徴とする記録媒体供給装置。
2. 前記動力伝達手段は、
   前記動力出力手段から出力された動力が入力される入力部と、
   前記入力部に入力された動力を前記圧板を上昇させるために出力する出力部と、
   前記入力部と前記出力部に巻付き、前記動力出力手段から出力された動力によって弛む方向に回転される巻ばねと、を有し、
   前記巻ばねは、
   前記入力部に前記動力出力手段から出力された動力が所定量以上入力されたとき、前記入力部または前記出力部に巻付いた部分が弛み空転し、前記圧板への動力伝達を行わない
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体供給装置。
3. 前記圧板を上昇させる方向へと付勢する圧板付勢部材を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の記録媒体供給装置。
4. 前記圧板付勢部材は、
   複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成され、
   給紙可能な最大サイズの記録媒体が前記圧板に満載されたときに、前記圧板を上昇させるための動力の出力が行われない間は記録媒体が前記給紙手段に非接触となるように、構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の記録媒体供給装置。
5. 前記圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、前記動力出力手段と前記入力部との連結が開放され、前記圧板が下降する
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の記録媒体供給装置。
6. 前記圧板を上昇させるための動力の出力が停止された後、前記動力出力手段から前記圧板を下降させるための動力が出力され、前記動力出力手段から出力された動力は前記入力部から前記巻ばねに伝達され、前記巻ばねに伝達された動力は前記出力部に伝達され、前記出力部に伝達された動力によって、前記動力出力手段が前記圧板を下降させるための動力の出力を停止するまで、圧板が下降される
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の記録媒体供給装置。
7. 前記給紙手段により給紙された複数枚の記録媒体を１枚のみに分離する分離部材を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録媒体供給装置。
8. 前記給紙手段によって給紙された記録媒体を搬送する搬送手段を更に備え、
   前記動力出力手段は、記録媒体の先端部が前記搬送手段に挟持されたときに、前記圧板を上昇させるための動力の出力を停止する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録媒体供給装置。
9. 複数のサイズの記録媒体を給紙可能に構成され、
   前記動力伝達手段によって記録媒体が前記給紙手段に押圧される押圧力は、記録媒体のサイズ及び前記圧板に積載される枚数によって変化し、給紙可能な最大サイズの記録媒体が前記圧板に満載されたとき、前記押圧力は最小となる
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記録媒体供給装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の記録媒体供給装置を備えた画像形成装置。
    
    

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