JP2008013297A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を１枚送るごとに底板が給紙コロに対して１回昇降する構成のものにおいて、低コスト化、省スペース化を図ることができ、底板上昇時の衝撃の発生を抑制して、分離性能の低下を抑えると共に、用紙の分離ニップ部でのスリップをも抑えることを可能にする。
【解決手段】給紙が開始されるごとに、給紙コロ３１と底板３２とを駆動する単一の駆動源の回転を減速させ、底板３２の上昇開始時から上昇完了時まで、底板３２の移動速度と給紙コロ３１の回転速度とを所定の速度（通常速度）より減速させ、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに進入する時点まで減速状態にし、その後、通常速度にまで戻す。
【選択図】図６

Description

本発明は、用紙を給紙するための給紙コロと、載置された用紙を前記給紙コロに圧接させる底板と、給紙されてきた用紙を分離搬送する分離部材とを備えた給紙装置に関するものである。

複写機などの画像形成装置に搭載される給紙装置において、用紙を所定方向に１枚ずつ給紙する給紙装置には、安価でかつ幅広い紙種の通紙を可能にする用紙対応が求められている。その中で、低コストなフリクションパッド分離方式の構造のものが従来より採用されてきている（特許文献１〜３参照）。

フリクションパッド分離方式の構成として一般的なものは、給紙コロ（ローラ）と分離パッド部材であるフリクションパッドとが所定の圧力にてニップ部にて接触し、載置されている用紙を底板が給紙コロに圧接させる構成のものである。常時、底板を給紙コロに圧接している構成のものと、給紙する用紙１枚ごとに底板が給紙コロに対する退避位置と圧接位置との間を移動し、非動作時に退避位置に位置している構成のものとがある。

後者の構成のものは、用紙を１枚送るごとに底板も１回昇降する給紙機構を用い、ユーザが用紙を補給するときに底板加圧作業が伴わなくて済むように、特に手差し給紙部で採用されることが多い（特許文献４参照）。
実開平１−１１１６４１号公報 特開平５−２７８８８４号公報 特開２０００−１２８３７９号公報 特開２００５−１９４０８２号公報

前記従来の技術において、底板が、給紙する用紙１枚ごとに給紙コロに対する退避位置と圧接位置との間を移動し、かつ非動作時に退避位置に位置している構成のものでは、用紙給送中、常に底板上の用紙が給紙コロと接触している常接構成のものとは異なり、底板が昇降することによる給紙コロと用紙の接離動作が伴うため、給紙分離特性の変動が大きく、搬送の不具合を生じやすい。特に、用紙の多枚送り（重送）が懸念事項として挙げられる。また、底板が上昇して給紙コロに当接する際、その衝撃音が騒音として感じられるという不具合もある。

本発明の目的は、前記従来の技術の課題を解決し、用紙を１枚送るごとに底板が給紙コロに対して１回昇降する構成のものにおいて、低コスト化、省スペース化を図ることができ、かつ底板上昇時の衝撃の発生を抑制して、分離性能の低下を抑えると共に、用紙の分離ニップ部でのスリップをも抑えることができる給紙装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、用紙を給紙するための給紙コロと、載置された用紙を前記給紙コロに圧接させる底板と、該底板よりも用紙給紙方向下流側において前記給紙コロとの分離ニップ部にて用紙を１枚ずつに分離搬送する分離部材と、前記底板上に載置された用紙を１回給紙するたびに用紙と前記給紙コロを接離させるように前記底板を移動させる底板昇降部材とを備えた給紙装置において、前記給紙コロと前記底板昇降部材とを動作させる単一の駆動源を、前記底板の上昇期間に該底板の移動速度と前記給紙コロの回転速度とが減速するように制御する制御部を備えたことを特徴とし、この構成によって、底板上昇速度を下げることにより、底板上の用紙と給紙コロが当接するときの衝撃を減らし、衝撃による分離性能低下（具体的には底板上昇時の衝撃により給紙コロに上向きの力が加わり、分離圧が抜けて用紙が束となって分離ニップを突き抜けやすくなること）を抑え、重送発生を抑止することができる。しかも、底板上昇衝撃時の騒音の低減化を図ることができる。また底板が上昇して用紙が給紙コロと接触する瞬間の給紙コロの回転速度を下げることにより、用紙の分離部での挟持状態を確実にして、用紙スリップを抑えることができる。さらに、駆動源を単一にしたため、低コスト化、省スペース化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の給紙装置において、底板の上昇開始から用紙先端が分離部材を抜けるまでの間、前記駆動源を減速させることを特徴とし、この構成によって、用紙の給紙コロへの当接、および分離ニップ部での分離搬送が安定して行われ、負荷変動が減少するため駆動源への負荷が減り、安定した駆動制御が可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の給紙装置において、減速を調整可能にしたことを特徴とし、この構成によって、底板上昇区間の減速による重送、あるいは騒音の抑止効果と、分離ニップ部にて減速しないことによる騒音抑止効果減少とのバランスを、紙種など用途に合わせて調整することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の給紙装置において、減速解除のタイミングを、用紙先端が分離部材に進入前と抜けた後とのいずれかに切り替え可能にしたことを特徴とし、この構成によって、騒音抑止効果と負荷変動抑制とのバランスを、用途に合わせて調整することが可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の給紙装置において、用紙が給送開始から給紙経路における任意の部位までに到達する所要時間が一定になるように、減速区間の速度変化に合わせて減速解除区間の速度を変化させることを特徴とし、この構成によって、本発明の構成を採用しても、処理全体としての時間を変えないことにより、生産性の維持を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１または２記載の給紙装置において、底板上に載置された用紙の最上紙の高さ方向の位置をセンサにて検知し、底板が上昇して給紙コロと用紙が当接する前に、減速を開始させることを特徴とし、この構成によって、減速区間をできるだけ少なくし、その分、より生産性を上げることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の給紙装置において、センサが光学的検知センサであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の給紙装置において、光学的検知センサを透過型フォトインタラプタまたは反射型フォトインタラプタから構成したことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項６記載の給紙装置において、センサをロードセルから構成したことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１または２記載の給紙装置において、底板の上昇高さを検知するセンサを備えたことを特徴とし、用紙のカールによる最上紙の高さにばらつきがあることも考えられるため、上昇高さ検知の対象を用紙でなく、剛体で高さばらつきの少ない底板を検知対象とすることにより、検知精度を上げることができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０記載の給紙装置において、底板の上昇高さを検知するセンサにより、用紙積載量が少ないときにおける該底板上昇が完了する直前の高さを検知することを特徴とし、この構成によって、底板上昇時の衝撃は用紙積載量が少ないときが大きい（用紙積載量が多いときは、用紙が衝撃緩和材となる）ため、用紙積載量が少なくなったときのみ底板上昇速度を下げることにより、生産性の低下を極力回避することが可能になる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１いずれか１項記載の給紙装置において、底板の上昇が完了した時に、駆動源を一時的に停止させることを特徴とし、この構成によって、底板上昇時の衝撃発生時には用紙搬送を一時停止して、衝撃の影響が収まってから搬送を再開することができ、搬送品質を安定させることができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２記載の給紙装置において、駆動源を停止させる時間を可変にしたことを特徴とし、この構成によって、用紙種類などの用途に合わせて停止時間を調整することが可能になる。

請求項１４に記載の発明は、給紙部から用紙を１枚ずつ画像形成部に給紙し、該画像形成部にて用紙に対して画像形成する画像形成装置において、前記給紙部として請求項１〜１３いずれか１項記載の給紙装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、用紙に対する安定した分離搬送が行われ、用紙給紙が安定するため、信頼性の高い画像形成が実現する。

本発明によれば、用紙を１枚送るごとに底板が給紙コロに対して１回昇降する構成のものにおいて、底板上昇速度を落とすことにより、底板上の用紙と給紙コロが当接するときの衝撃を減らすことができるため、衝撃による分離性能低下を抑えて、重送発生を抑止することができ、また、底板上昇衝撃時の騒音の低減化を図ることができる。しかも、底板が上昇して用紙が給紙コロと接触する際の給紙コロの回転速度を下げることにより、用紙の分離部での挟持状態を確実にして、用紙スリップを抑えることができるなど、常に分離給紙を良好かつ安定した状態にて行うことができる。さらに、駆動源は単一であるので、低コスト化、省スペース化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を説明するための電子写真方式のタンデム型のカラー複写機の構成図であり、装置本体１の略中央には画像形成部２が配設され、その下部には給紙部３が配設されている。給紙部３には、本例では４段の給紙カセット４ａ〜４ｄが設置されている。これらの給紙カセット４ａ〜４ｄは装置本体１に対して前後方向（図１における紙面表裏方向）に引出・収納自在に設けられている。

画像形成部２の上部には原稿画像を光学−電気変換して読み取るスキャナ５が配設され、また画像形成部２の用紙搬送方向下流側（図１における左側）には、画像形成済みの用紙Ｐが排紙される排紙トレイ７が設けられている。なお、画像形成部２の用紙搬送方向上流側（図１における右側）には、装置本体１のカバーを兼ね、用紙Ｐを手差し給紙させるための給紙装置である手差しトレイ８が開閉可能に設けられている。

画像形成部２には、無端状のベルトからなる中間転写ベルト９の上方に、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）用の作像部１０が設けられている。作像部１０は、各色ごとに設けられた複数のドラム状の感光体１１の外周に沿って、電子写真プロセスを構成する帯電装置１２，現像装置１３，クリーニング装置１４，露光装置１５による露光照射部１５ａがそれぞれ配置されている。

帯電装置１２は感光体１１の表面に帯電処理を行い、露光装置１５による露光照射部１５ａにおいて、画像情報を感光体１１の表面に露光するレーザ光が照射される。現像装置１３では、感光体１１の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー現像して可視化し、クリーニング装置１４では、転写後の感光体１１の表面に残留しているトナーを除去回収する。

作像プロセスとしては、各感光体１１上のトナー画像が中間転写ベルト９上に転写され、中間転写ベルト９上に４色の画像が重畳されて１つのカラー画像が形成される。そして、中間転写ベルト９上のカラー画像は、給紙カセット４ａ〜４ｄあるいは手差しトレイ８から給紙されてきた用紙Ｐに転写装置１６で転写され、定着装置１７によって定着された後、排紙ローラ１８によって排紙トレイ７に排紙される。

各給紙カセット４ａ〜４ｄおよび手差しトレイ８とレジストローラ１９との間は、搬送路２０により連結されており、任意の給紙場所から給紙された用紙Ｐは搬送路２０を介してレジストローラ１９まで搬送される。レジストローラ１９は、用紙Ｐの搬送を一旦停止させ、中間転写ベルト９上のトナー像と用紙Ｐの先端との位置関係が所定の位置関係になるように、タイミングをとって用紙Ｐを送り出す。

本発明に係る給紙装置としては、給紙カセット４ａ〜４ｄ、手差しトレイ８の何れにも適用可能であるが、本実施形態としては、手差しトレイ８における給紙装置３０への適用例として説明する。

図２は図１において手差しトレイ８を開放させた状態で当該給紙装置３０部分を抽出して示す斜視図、図３は手差しトレイ８および給紙された用紙Ｐをガイドする部材を取り外して給紙装置３０を示す斜視図、図４は給紙装置３０の一部である加圧板を示す斜視図、図５は加圧板を背面側から示す斜視図である。

本手差し給紙用の給紙装置３０は、フリクションパッド分離方式の給紙装置として構成され、本例では、手差しトレイ８上に積載された用紙Ｐを給紙するための給紙コロ３１と、手差しトレイ８の給紙方向先端側付近に位置付けられ、積載された用紙Ｐを給紙コロ３１に圧接させる圧接位置と該圧接を解除する退避位置とに移動可能な底板３２と、図３に示すように、底板３２よりも給紙方向下流側で給紙コロ３１の下面に接触して給紙される用紙Ｐを１枚ずつに分離するフリクションパッド３３ａが設けられた分離部材である板状の分離パッド部材３３などを備えている。

分離パッド部材３３において、フリクションパッド３３ａは、ゴムやゴムコルク、発泡ウレタン、熱可塑性エラストマなどの高摩擦係数の素材により形成されている。また分離パッド部材３３の給紙方向下流側（用紙進入方向とは反対側）は支軸３３ｂにて回動可能に支持されている。

手差しトレイ８上から給紙される用紙Ｐの給紙方向には、給紙される用紙Ｐの下面側をガイドする搬送ガイド板３４ａと、この搬送ガイド板３４ａの両側に立設された側面板３４ｂとが一体形成された樹脂製の構造体３４が設けられている。

給紙コロ３１および分離パッド部材３３は、手差しトレイ８上に積載された用紙Ｐの給紙方向と直交する用紙幅方向の略中央に位置付けられ、給紙コロ３１は、その用紙幅方向に延出する給紙コロ軸３５に固定されている。この給紙コロ軸３５の両端は、軸受３６を介して側面板３４ｂに回転自在に取り付けられている。

なお、給紙コロ３１は、図３に示すように、円柱の外周部の一部を中心線と平行な面で切り欠いた形状に形成され、外周面が円形状であるコロ部３１ａと、切欠部３１ｂとを有している。給紙コロ３１の両端には、給紙コロ３１のコロ部３１ａより小径である円板状のガイドローラ３７が固定されている（図３では、片側のガイドローラ３７を省略）。

給紙コロ軸３５の両端部には、扇形に形成された底板昇降部材を構成するカム３８が固定されている。また、給紙コロ軸３５の一端側は、この給紙コロ軸３５に駆動力を伝達するための欠け歯ギア３９が固定されている。この欠け歯ギア３９は、図示しないが円形のギアの一部を切り欠いた形状のギアであり、欠け歯ギア３９と単一の駆動源であるモータ５５の出力ギア５６とが噛合することにより、給紙コロ軸３５や給紙コロ３１を回転駆動する。出力ギア５６が欠け歯ギア３９の切り欠き部分と対向することにより、出力ギア５６から欠け歯ギア３９への駆動力伝達が中断され、給紙コロ軸３５や給紙コロ３１の回転が停止される。

給紙コロ軸３５の他端側には、図３に示すように、給紙コロ位置規制部材４０が固定されている。この給紙コロ位置規制部材４０には第１突起４１が形成され、この第１突起４１にソレノイド４３のフラッパ４４が係合することにより、給紙コロ軸３５および給紙コロ３１の回転が規制される。また、給紙コロ位置規制部材４０には第２突起４５が形成され、この第２突起４５に、給紙コロ軸３５および給紙コロ３１を用紙Ｐの給紙方向に回転させる向きに付勢する引張バネ４６が設けられている。

給紙コロ軸３５および給紙コロ３１の回転は、以下のようにして間欠的に行われる。

すなわち、欠け歯ギア３９と出力ギア５６とが噛み合っていないタイミングのときにソレノイド４３がオフになり、フラッパ４４が第１突起４１に係止される。これにより、給紙コロ軸３５および給紙コロ３１が回転停止状態に維持される。その後、或るタイミングでソレノイド４３がオンになり、フラッパ４４の第１突起４１に対する係止が解除される。係止が解除されると、引張バネ４６の付勢力によって給紙コロ軸３５および給紙コロ３１が給紙方向に回転し、この回転により欠け歯ギア３９が出力ギア５６と噛み合う。

欠け歯ギア３９が出力ギア５６と噛み合うと、出力ギア５６が欠け歯ギア３９と再び噛み合わなくなる位置まで欠け歯ギア３９が略一回転し、給紙コロ３１も略一回転する。欠け歯ギア３９が略一回転して欠け歯ギア３９と出力ギア５６とが噛み合わなくなったタイミングのときに、ソレノイド４３がオフになってフラッパ４３が第１突起４１に係止され、給紙コロ軸３５および給紙コロ３１が回転停止状態に維持される。

搬送ガイド板３４ａにおける給紙コロ３１に対応する部分は開口され、当該開口部分に分離パッド部材３３が配設されている。分離パッド部材３３は、既述したように支軸３３ｂを支点として回動自在に支持され、上面に給紙コロ３１に対向する部分に平板状のフリクションパッド３３ａが両面テープで接着されている。分離パッド部材３３の下方には圧縮バネ４７が配置され、この圧縮バネ４７の加圧力によりフリクションパッド３３ａが給紙コロ３１の外周面に押圧されている。

底板３２は樹脂により形成され、用紙Ｐの給紙方向と直交する方向の両側で、かつ用紙Ｐの積載範囲外となる部分に、カム３８と対向して底板昇降部材を構成する円弧状突起３２ａが形成され、この円弧状突起３２ａに、カム３８の周縁部に当接するガイドコロ４８が取り付けられている。ガイドコロ４８はポリアセタールなどの樹脂で形成されている。ガイドコロ４８の取り付け部は、Ｕ字型の溝で入り口部がガイドコロ軸よりも若干狭くなっており、取り付けるときに、溝を樹脂の弾性を利用して押し広げて取り付けることにより、ガイドコロ４８が容易には抜けないように構成されている。

底板３２における用紙Ｐの給紙方向と直交する方向の中央部で、かつ給紙コロ３１と対向する位置には凹状段差部３２ｂが形成され、この凹状段差部３２ｂに摩擦パッド４９が貼り付けられている。

構造体３４における側面板３４ｂの近傍には、ガイドピン５０が取り付けられている。両ガイドピン５０は、底板３２が圧接位置と解除位置との間を移動する際にガイドとなる部材であり、底板３２における用紙Ｐの給紙方向と直交する方向の両側には、図４に示すように、ガイドピン５０が挿通されるガイド穴５１が形成されている。これらのガイド穴５１は、用紙Ｐの給紙動作を妨げないように、用紙Ｐの積載範囲外となる部分に形成されている。

底板３２と構造体３４との間には、図５に示すように、底板３２を給紙コロ３１に向けて加圧する加圧手段である円錐状の圧縮バネ５２が取り付けられている。この圧縮バネ５２は、ガイドピン５０の外周を囲むように巻回され、圧縮バネ５２による加圧方向がガイド穴５１と同軸上になるように配されている。

このような構成において、既述したように、ソレノイド４３のオン・オフの切替と出力ギア５６から欠け歯ギア３９への駆動力伝達とにより、給紙コロ軸３５と給紙コロ３１とが間欠的に回転駆動される。この間欠的な回転駆動時にカム３８が一体に回転する。カム３８が回転することにより、カム３８が円弧状突起３２ａおよびガイドコロ４８に当接し、または、その当接状態が解除され、これに伴って、圧縮バネ５２により給紙コロ３１側に向けて加圧されている底板３２が給紙コロ３１に対して接離する方向に移動する。

具体的には、給紙コロ３１のコロ部３１ａが底板３２に対向している場合、カム３８は円弧状突起３２ａおよびガイドコロ４８に対して非当接状態となり、底板３２は積載された用紙Ｐを給紙コロ３１のコロ部３１ａに圧接させる圧接位置に移動している。一方、カム３８が円弧状突起３２ａおよびガイドコロ４８に当接することにより、底板３２は給紙コロ３１から離れる方向である退避位置に移動し、給紙コロ３１に対する用紙Ｐの圧接が解除される。

底板３２に作用する圧縮バネ５２による加圧方向は、ガイドピン５０が挿通されているガイド穴５１と同軸上であり、しかも、このガイド穴５１の近傍位置でカム３８が円弧状突起３２ａおよびガイドコロ４８に当接している。このため、底板３２が圧接位置と退避位置との間を移動するときに底板３２に作用する曲げ応力が小さくなる。このため、この底板３２を樹脂で形成しても、圧縮バネ５２の加圧力とカム３８の制御とにより底板３２が当接位置と退避位置との間で移動した場合における変形が生じにくく、底板３２の耐久性が高くなり、変形による底板３２の給紙性能の低下が防止される。

底板３２を樹脂で形成することにより、用紙Ｐとの摩擦による静電気の発生、および発生した静電気の蓄積が少なく、静電気を逃がすためのアース処理が不要となる。

図６は本発明に係る給紙装置の実施形態１である手差し給紙用の給紙装置の要部を示す断面図であり、本手差し給紙用の給紙装置３０は、フリクションパッド分離方式の給紙装置であり、既述したように手差しトレイ８と、給紙コロ３１と、底板３２と、フリクションパッド３３ａが上面側に設けられた板状の分離パッド部材３３とを備えており、分離パッド部材３３の下部には圧縮バネ４７が設けられ、また、底板３２と構造体３４との間に圧縮バネ５２が設けられている。

分離パッド部材３３において、フリクションパッド３３ａは、ゴムやゴムコルク、発泡ウレタン、熱可塑性エラストマなどの高摩擦係数の素材により形成されている。また分離パッド部材３３の給紙方向下流側（用紙進入方向とは反対側）は支軸３３ｂにて回動可能に支持されている。

なお、図６中の６０は、用紙Ｐの先端検知センサであって、ニップ部Ｎに用紙Ｐの先端が進入あるいは抜け出したことを検知するものである。

図７は本実施形態の給紙装置における給紙動作の説明図であり、給紙時、用紙Ｐが積載された底板３２が、図７にて実線で示す退避位置から二点鎖線で示す圧接位置へ、既述したように移動し、給紙コロ３１の下面に用紙Ｐを圧接する。この状態で給紙コロ３１を回転駆動させることにより、上層の用紙Ｐが給紙コロ３１とフリクションパッド３３ａとのニップ部Ｎ方向へ給紙される。給紙された用紙Ｐが１枚であれば、給紙コロ３１の回転によりニップ部Ｎを通過して給紙方向下流へと送られる。しかし、用紙Ｐが重送されると、ニップ部Ｎにて、下層の用紙Ｐがフリクションパッド３３ａにより移動を阻止され、上層の用紙Ｐが給紙コロ３１の回転力を受けて、下層の用紙Ｐ上を滑って給紙方向下流へと送られ、分離給紙が行われることになる。

底板３２は、用紙Ｐの給紙１枚ずつ圧接位置と退避位置間を移動駆動され、非動作時には退避位置にある。これにより、底板３２が退避位置にあるときに、作業者は用紙Ｐの底板３２への積載セットを容易に行うことができる。

なお、図８に示すように、単一の駆動源であるモータ５５に、図３に示す出力ギア５６に代えて駆動プーリ５７を設け、また、前記欠け歯ギア３９に代えて従動プーリ５８を設け、駆動プーリ５７と従動プーリ５８との間に伝達ベルト５９を架設して、給紙コロ軸３５を前記のように間欠的に回転駆動させることも考えられる。

ところで、本実施形態の構成は、用紙給送中は常に底板上の用紙が給紙コロと接触している常接タイプの構成と異なり、底板３２が昇降することによる給紙コロ３１と用紙Ｐの接離が用紙１枚ごとに伴うことになるため、給紙分離特性の変動が大きく、搬送不具合を生じやすい。特に用紙Ｐの多枚送り（重送）が懸念事項として挙げられる。その理由のひとつとして、底板３２の上昇完了時に、底板３２が給紙コロ３１へ衝突することによる衝撃発生し、その衝撃による分離性能低下（具体的には底板３２上昇時の衝撃により給紙コロ３１に上向きの力が加わり、分離圧が抜けて用紙Ｐが束状態でニップ部Ｎを突き抜けやすくなる）であって、これにより重送が発生しやすくなる。また底板３２の上昇衝撃時の騒音も問題となる。

そこで本実施形態では、給紙コロ３１と底板３２とを動作させるモータ５５の駆動回転速度を制御することにより、前記課題を解決している。

図９は本発明に係る給紙装置の実施形態１における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャートであって、装置に搭載された後述するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）によるコントロールによって、給紙コロ軸３５，カム３８を介して給紙コロ３１と底板３２とを動作させるモータ５５を、底板３２の上昇期間にて該底板３２の移動速度と給紙コロ３１の回転速度とを減速させるように制御するようにしている。

図１０は本実施形態における底板制御系の概略構成を示すブロック図であって、７０は、前記先端検知センサ６０、あるいは後述する各種センサＳなどからの検知データ、および表示／操作パネルなどの入出力部７１から各種設定データを受けて、各部をコントロールする制御駆動信号を出力する制御部としてのＣＰＵである。ＣＰＵ７０は、モータ５５の始動／停止制御、および速度増減制御を行うモータ速度可変／駆動部７２へ制御駆動信号を出力する。

ＣＰＵ７０は、実施形態１では図９に示すように、給紙が開始される（ａ時点）ごとに、モータ５５の回転を減速させ、底板３２の上昇開始時（ｂ時点）から上昇完了時（ｃ時点）まで、底板３２の移動速度と給紙コロ３１の回転速度とを所定の速度（通常速）より減速させ、用紙Ｐの先端を先端検知センサ６０にて監視して、用紙Ｐの先端が図６に示すニップ部Ｎに進入する時点（ｄ時点）まで減速状態にし、その後、底板３２の移動速度と給紙コロ３１の回転速度とを通常速に戻す。

このようにして、底板３２の上昇速度を下げることにより、衝撃による分離性能低下を抑え、重送発生を抑止することができ、また、底板３２の上昇衝撃時の騒音の低減化を図ることができる。しかも、底板３２が上昇して用紙Ｐが給紙コロ３１と接触する際の給紙コロ３１の回転速度をも下げることにより、用紙Ｐの分離ニップ部Ｎでの挟持状態を確実にして、用紙スリップを抑えることができる。さらに、駆動源であるモータ５５は単一であるので、低コスト化、省スペース化を図ることができる。

図１１は本発明に係る給紙装置の実施形態２における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャートであって、給紙が開始される（ａ時点）ごとに、モータ５５の回転を減速させ、底板３２の上昇開始時（ｂ時点）から、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎを通過する時点（ｃ時点）まで減速状態にして、その後、モータ５５の回転を通常速にする。

このようにすることにより、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎを抜けるまでの間、減速させることにより、用紙Ｐの給紙コロ３１への当接、およびニップ部Ｎでの分離搬送が安定して行われ、負荷変動が減少するためモータ５５への負荷が減り、安定した駆動，制御が行われるようになる。

また、前記減速状態を調整可能にすることによって、底板３２の上昇区間の減速による重送、あるいは騒音の抑止効果と、ニップ部Ｎにて減速しないことによる騒音抑止効果減少とのバランスを、紙種など用途に合わせて調整することが可能になる。

さらに、前記減速解除のタイミングを、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに進入前、あるいは抜けた後とのいずれかに切り替え可能にすることによって、騒音抑止効果と負荷変動抑制とのバランスを、用途に合わせて調整することが可能になる。

これらの調整は、図１に示す画像形成装置における操作パネル、あるいはパソコン（図示せず）の画面上からユーザにより操作することができるようにする。

図１２は本発明に係る給紙装置の実施形態３における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャートであって、給紙が開始される（ａ時点）ごとに、モータ５５の回転を減速させ、底板３２の上昇開始時（ｂ時点）から完了するまで（ｃ時点）、減速状態にする。その後、減速した分、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎを通過する時点（ｄ時点）まで増速状態にし、この増速期間を減速期間に対応させ、処理時間全体が長くならないようにしている。

このように用紙Ｐが、給送開始から給紙経路における任意の部位まで（例えば、図１に示す装置では手差しトレイ８からレジストローラ１９との間まで）に到達する所要時間が一定になるように、減速区間の速度変化に合わせて減速解除区間の速度を変化（増速）させることによって、給紙経路の一部で減速させても、処理全体としての時間を変えないようにすることができ、生産性の維持を図ることができる。

図１３は本実施形態における手差し給紙用の給紙装置の要部を示す断面図であり、分離パッド部材３３の近傍に、底板３２上に載置された用紙Ｐの最上紙の位置（高さ方向）を検知するセンサＳを設置している。

前記センサＳの検知情報を受けて、底板３２が上昇して給紙コロ３１と用紙Ｐが当接する直前に、減速を開始させることによって、減速区間をできるだけ少なくし、その分、生産性を上げることができる。

前記センサＳとしては、図１４に示すように、用紙Ｐの上昇を受けて回動するフィラー６１と、フィラー６１により検知光路が遮断される透過型フォトインタラプタ６２とにより構成すること、あるいは、図１５に示すように、用紙Ｐの移動範囲に設置されて、用紙Ｐの上昇を検知する圧センサ（ロードセル）６３により構成すること、あるいは、図１６に示すように、発光素子と受光素子とを備えた反射型フォトインタラプタ６４を設置して、用紙Ｐの上昇を、用紙Ｐに対する光の入射と、用紙Ｐからの光の反射にて検知する構成にすることなどが考えられる。

しかし、用紙Ｐにカールが付いている場合など、底板３２上の最上紙の高さにばらつきが生じることもあるため、図１７に示すように、前記センサＳとして、上昇高さ検知の対象を用紙Ｐでなく、剛体で高さばらつきの少ない底板３２とし、この底板３２の位置を検知する底板検知センサ６５を、分離パッド部材３３の下部近傍に配置することも考えられる。

また、底板３２が上昇したときの衝撃は、用紙積載量の少ないときが大きい（用紙積載量が多いときは、用紙が衝撃緩和材となる）ため、図１８に示すように、底板検知センサ６５により、センサ検知位置を用紙積載量が少ないときにおける、底板３２の上昇が完了する直前の高さの位置とし、これを検知したとき、すなわち、用紙積載量が少なくなったときのみ底板上昇速度を下げるように制御することにより、生産性の低下を回避することができる。

図１９は本発明に係る給紙装置の実施形態４における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャートであって、実施形態４は基本的に実施形態１の駆動タイミングと同様であるが、底板３２の上昇が完了（ｃ時点）した後、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに進入する時点（ｄ時点）より前（例えば、レジストローラ１９とニップ部Ｎまでの距離と用紙の搬送速度などに基づいてＣＰＵ７０などにより演算される）に、モータ５５の回転駆動を一時的に停止（ｅ時点）させることが実施形態１と異なっている。

このようにすることにより、底板３２が上昇して衝撃発生時には用紙Ｐの搬送を一時停止し、衝撃の影響が収まってから搬送を再開することができ、搬送品質を安定させることが可能になる。

また、前記停止時間を、図１に示す画像形成装置などの操作パネルやパソコン画面上からユーザが調整することができるようにすることにより、用紙種類などの用途に合わせて停止時間を調整することが可能になる。

なお、本発明に係る給紙装置の前記実施形態の構成を、図１に示す画像形成装置における手差しトレイ８などに適宜採用することにより、この給紙部分において、用紙Ｐに対する安定した分離搬送が行われ、用紙給紙が安定するため、信頼性の高い画像形成が実現する。

本発明は、複写機，プリンタなどの画像形成部に対して記録用紙を給紙する給紙装置に用いられ、用紙を１枚送るごとに底板が給紙コロに対して１回昇降する構成の給紙装置において、分離性能低下，騒音の発生，用紙の分離ニップ部でのスリップなどを抑えることができる給紙装置として有効であり、特に手差し用の給紙装置に適用される。

本発明の実施形態を説明するための電子写真方式のタンデム型のカラー複写機の構成図 （ａ），（ｂ）は図１においてカバーを兼ねる開閉自在な手差しトレイを開放させた状態で当該給紙装置部分を抽出して示す斜視図 図２において手差しトレイや給紙された用紙をガイドする部材を取り外して給紙装置を示す斜視図 図２における給紙装置の一部である加圧板を示す斜視図 図４における加圧板を背面側から示す斜視図 本発明に係る給紙装置の実施形態１である手差し給紙用の給紙装置の要部を示す断面図 実施形態１の給紙装置における給紙動作の説明図 本実施形態における給紙コロ軸の他の回転駆動構造を示す斜視図 本発明に係る給紙装置の実施形態１における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャート 本実施形態における底板制御系の概略構成を示すブロック図 本発明に係る給紙装置の実施形態２における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャート 本発明に係る給紙装置の実施形態３における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャート 本実施形態における手差し給紙用の給紙装置の要部を示す断面図 本実施形態における底板最上紙の位置を検知する透過型フォトインタラプタを示す断面図 本実施形態における底板最上紙の位置を検知する圧センサ（ロードセル）を示す断面図 本実施形態における底板最上紙の位置を検知する反射型フォトインタラプタを示す断面図 本実施形態における底板の高さ方向の位置を検知するセンサを示す断面図 本実施形態における用紙積載量が少ないときの底板上昇完了直前の位置を検知するセンサを示す断面図 本発明に係る給紙装置の実施形態４における給紙コロと底板との駆動に関するタイミングチャート

符号の説明

８ 手差しトレイ
３１ 給紙コロ
３２ 底板
３２ａ 円弧状突起
３３ 分離パッド部材
３３ａ フリクションパッド
３５ 給紙コロ軸
３８ カム
３９ 欠け歯ギア
５５ モータ
５６ 出力ギア
５７ 駆動プーリ
５８ 従動プーリ
５９ 伝達ベルト
Ｓ センサ
６０ 先端検知センサ
６１ フィラー
６２ 透過型フォトインタラプタ
６３ 圧センサ（ロードセル）
６４ 反射型フォトインタラプタ
６５ 底板検知センサ
７０ ＣＰＵ
７２ 速度可変／駆動部
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙
Ｓ センサ

Claims (14)

1. 用紙を給紙するための給紙コロと、載置された用紙を前記給紙コロに圧接させる底板と、該底板よりも用紙給紙方向下流側において前記給紙コロとの分離ニップ部にて用紙を１枚ずつに分離搬送する分離部材と、前記底板上に載置された用紙を１回給紙するたびに用紙と前記給紙コロを接離させるように前記底板を移動させる底板昇降部材とを備えた給紙装置において、
   前記給紙コロと前記底板昇降部材とを動作させる単一の駆動源を、前記底板の上昇期間に該底板の移動速度と前記給紙コロの回転速度とが減速するように制御する制御部を備えたことを特徴とする給紙装置。
2. 前記底板の上昇開始から用紙先端が前記分離部材を抜けるまでの間、前記駆動源を減速させることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記減速を調整可能にしたことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
4. 前記減速解除のタイミングを、用紙先端が前記分離部材に進入前と抜けた後とのいずれかに切り替え可能にしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の給紙装置。
5. 用紙が給送開始から給紙経路における任意の部位までに到達する所要時間が一定になるように、減速区間の速度変化に合わせて減速解除区間の速度を変化させることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の給紙装置。
6. 前記底板上に載置された用紙の最上紙の高さ方向の位置をセンサにて検知し、前記底板が上昇して前記給紙コロと用紙が当接する前に、前記減速を開始させることを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
7. 前記センサが光学的検知センサであることを特徴とする請求項６記載の給紙装置。
8. 前記光学的検知センサを透過型フォトインタラプタまたは反射型フォトインタラプタから構成したことを特徴とする請求項７記載の給紙装置。
9. 前記センサをロードセルから構成したことを特徴とする請求項６記載の給紙装置。
10. 前記底板の上昇高さを検知するセンサを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
11. 前記底板の上昇高さを検知する前記センサにより、用紙積載量が少ないときにおける該底板上昇が完了する直前の高さを検知することを特徴とする請求項１０記載の給紙装置。
12. 前記底板の上昇が完了した時に、前記駆動源を一時的に停止させることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の給紙装置。
13. 前記駆動源を停止させる時間を可変にしたことを特徴とする請求項１２記載の給紙装置。
14. 給紙部から用紙を１枚ずつ画像形成部に給紙し、該画像形成部にて用紙に対して画像形成する画像形成装置において、
    前記給紙部として請求項１〜１３いずれか１項記載の給紙装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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