JP2009107801A - シート搬送分離機構、給紙装置及び画像形成装置、並びにシート分離のための補助プレート - Google Patents

Abstract

【課題】給紙コロのデフォルト状態を解除して給紙コロが回動を始めた後に給紙コロへの当接力をアップさせて搬送力不足の発生を回避する。
【解決手段】給紙コロが取り付けられる給紙軸に、給紙位置と待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力を伝達する欠歯ギヤ、欠歯ギヤが駆動ギヤに対し噛み合わない時に給紙軸を停止させる停止手段、及び停止手段を解除するとき欠歯ギヤと駆動ギヤを噛み合わせて給紙軸に回転駆動力を伝達可能とする回動手段を有し、停止手段が解除されると、給紙軸が回転駆動力を伝達され、カムが給紙位置へ移動して、シートが給紙コロに当接して、給紙コロの回転により給紙されるシート搬送分離機構において、用紙載置部材よりもシート搬送方向に長い補助プレートを用紙載置部材上に設け、シートが給紙コロに当接する際にシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させる。
【選択図】図９

Description

本発明はシート搬送分離機構と、このシート搬送分離機構を備える給紙装置、及びプリンタ、複写機、ファックス等、画像形成装置、並びにシート分離のための補助プレートに関するものである。

画像形成装置においては、記録媒体であるシート（以下、用紙ともいう）を所定方向に１枚ずつ分離して給紙する給紙装置が設けられている。そのような給紙装置には、安価で且つ幅広い紙種の通紙を可能にすることが要請され、フリクションパッド分離方式の構造のものが従来採用されている。シート分離に当たっては、シート分離の不安定さ・給紙性能の低下をなくし、シートの不送り・重送を防止することが求められ、過去に多くの提案がなされている。

例えば、特許文献１における提案では、給紙ローラを回転させる給紙ギアと、この給紙ギアに駆動力を与える駆動ギアと、給紙ローラと同一の軸に取付けられ、ノックアッププレートの動作を制御するカムと、上記給紙ローラの回転を停止する停止手段と、上記ノックアッププレートと連設して設けられ上記カムと当接するホルダーと、を備えた給紙装置であって、上記ホルダーと当接するレバー部材と、先端に用紙ストッパー部を有するストッパー部材と、上記レバー部材の一部に取り付けられ、上記用紙ストッパー部に当接し、上記ストッパー部材を上記給紙ローラへ付勢する付勢手段とを有する重送防止部材を備え、上記レバー部材とストッパー部材は各々回動自在に取り付けられるとともに、上記重送防止部材は軸を中心に回動可能に設けられている。

また特許文献２では、給紙コロの軸又は軸受を軸支する軸支部と加圧板の圧接方向の移動をガイドするガイド部と分離手段を支持する支持部とが相互の位置関係を規定されて一体に設けられた支持構造体を備えることで、給紙コロと加圧板と分離手段との位置関係を正確に出し、先端折れやノンフィードといった給紙不良を抑制し、安定した給紙を可能にするとなっている。

特許文献３では、給紙コロに、加圧板上に満載の積載用紙の接触開始箇所から１枚だけの用紙の接触開始箇所までをカバーする円弧状領域を有して高摩擦係数部の円周領域につながる給紙作用を持たない低摩擦係数部を備えることで、満載用紙、１枚用紙の何れの場合も給紙コロと接触しても低摩擦係数部の円周領域では用紙は給紙されず、そのまま高摩擦係数部との接触に移行した時点で給紙動作が開始され、高摩擦係数部による給紙動作が開始される位置が同じで給紙搬送される距離が揃うようになるとしている。

特許文献４では、給紙軸回動への負荷力が大きくなりにくく、また大きくなってしまった場合にも適正に給紙軸を回動させることができるような給紙装置及び画像形成装置を提供するという目的に対して、給紙軸に回動力を付勢する引っ張りコイルばねを有する給紙装置において、引っ張りコイルばねの回動力を、給紙軸の回動開始後に増大するように設定することが提案されている。

特許文献５では、給紙する用紙１枚ごとに用紙を積載する底板が、給紙コロに対して用紙を圧接する位置とそこから退避する位置との間を移動する構成において発生しやすい重送を防止するために、手差しトレイ上から給紙される用紙の給紙経路であって、かつ給紙される用紙の下面側をガイドする搬送ガイド板における分離パッド部材の近傍に突出ガイド部材を突設し、さらに、突出ガイド部材の先端部を、給紙コロとフリクションパッドとの接触時における分離パッド部材の用紙進入ガイド部の高さより高く給紙経路内に突出させることが提案されている。

以上のような特許文献１〜５に提案された構成を用いた給紙紙装置においては各々、給紙コロが取り付けられる給紙軸に対して、シート積載部（底板）に積載されたシートを給紙コロに当接させる給紙位置と、給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力を伝達する欠歯ギヤ、当該欠歯ギヤが上記駆動ギヤに対し噛み合わない状態（以下、デフォルト状態という）時に給紙軸を停止させる停止手段、及び当該停止手段を解除するとき欠歯ギヤと駆動ギヤを噛み合わせて給紙軸に回転駆動力を伝達可能とする回動手段を有しており、停止手段が解除されると、給紙軸が回動手段により回転駆動力を伝達され、上記カムが給紙位置へ移動して、用紙載置部（底板）上のシートが給紙コロに当接して、給紙コロの回転により給紙する構成となっている。そして分離性能を調整して給紙搬送力をアップさせるために給紙コロへの当接力を強めるべくシート積載部（底板）の上昇力を或る値以上に上げると、給紙軸のデフォルト位置からスタートさせるスプリング力を、上記カムとシート積載部（底板）の当接負荷から来る阻止力が上回ってしまい、回動を行うことができなくなる場合がある。また、その対応としてスプリング力を追随して上昇させると、上記欠歯ギヤが上記駆動ギヤに対するデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段であるストッパのソレノイドフラッパの動作不良が起こる（フラッパが作動しなくなる）に至る。

特許第２９６６７４１号公報 特開２００５−１９４０８２号公報 特開２００６−１２４０８４号公報 特開２００７−６２９３３号公報 特開２００７−１３７５５９号公報

用紙の分離搬送機構において、単純にばね力を用いてシート積載部（底板）の上昇力を増加させて給紙コロへの当接力をアップさせるだけではデフォルト位置にある給紙コロを回動させることができなくなる事態の発生が見込まれる従来技術の問題点に鑑み、本発明は、給紙コロのデフォルト状態を解除して給紙コロが回動を始めた後に給紙コロへの当接力をアップさせて搬送力不足の発生を回避することができる構成を提供することを課題とする。

上記課題は、本発明にしたがって、給紙コロが取り付けられる給紙軸に、昇降式用紙載置部材に積載されたシートを給紙コロに当接させる給紙位置と上記給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力を伝達する欠歯ギヤ、当該欠歯ギヤが上記駆動ギヤに対し噛み合わない状態（デフォルト状態）時に給紙軸を停止させる停止手段、及び当該停止手段を解除するとき欠歯ギヤと駆動ギヤを噛み合わせて給紙軸に回転駆動力を伝達可能とする回動手段を有し、停止手段が解除されると、給紙軸が回動手段により回転駆動力を伝達され、カムが給紙位置へ移動して、用紙載置部材上のシートが給紙コロに当接して、給紙コロの回転により給紙されるシート搬送分離機構において、用紙載置部材よりもシート搬送方向に長い補助プレートを用紙載置部材上に設け、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させることで、解決される。

補助プレートは、用紙載置部材と別体に形成され、取り外し可能に用紙載置部材に載置されるものでもよく、あるいは用紙載置部材に一体不可分に形成されるものでもよい。補助プレートを、当接圧増加を要するシートのサイズに合わせて形成すれば、好適である。

昇降式用紙載置部材を有する用紙積載台と補助プレートとをばねでつないで、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にばね作用も受けてシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させるようになっていても、一層好都合である。その際、補助プレートのばね取り付け位置をシート搬送方向上流側のプレート両端部とするのが好ましい。

請求項１に係る発明によれば、用紙載置部材よりもシート搬送方向に長い補助プレートを用紙載置部材上に設け、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にシーソー原理（あるいはテコの原理）により補助プレート、特に用紙載置部材からはみ出し用紙載置部材の上昇によって宙に浮いたプレート部分の重みが当接圧を増加させるので、デフォルト位置に給紙軸／給紙コロを停止させる停止手段や当該停止手段を解除する時に給紙軸に回転駆動力を伝達可能とする回動手段にかかる負荷に影響を与えることなく、給紙コロの回動後に用紙載置部材の上昇力（給紙圧）を増加させることができる。シーソー原理（あるいはテコの原理）によって当接圧の増加を効果的にもたらすために、例えば給紙コロと用紙載置部材により挟持されるプレート部分の領域よりも非挟持により用紙載置部材の上昇で宙に浮くことになるプレート部分の領域が大きいのがよい。

補助プレートが用紙載置部材と別体に形成され、取り外し可能に用紙載置部材に載置されるものであれば、必要に応じて給紙圧の加味を使い分けることができる。また補助プレートが用紙載置部材に一体不可分に形成されるものであれば、停止手段や回動手段にかかる負荷に影響を与えることなく、追加的に給紙圧を高めることができる一方で、補助プレートの紛失といった事態も防止できる。標準設定の給紙圧に対して不送りを発生し易いシートとして、例えば用紙厚がありコシが強く且つ裁断バリが大きい葉書のようなものがあり、補助プレートを、当接圧増加を要するそのような固有のシートのサイズに合わせて形成すれば、固有紙種（サイズ）に特化して対応できる。

昇降式用紙載置部材を有する用紙積載台と補助プレートとをばねでつないで、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にばね作用も受けてシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させるようになっていれば、プレートサイズを任意に設定し易く、且つ用いるばねのスプリング力の設定により任意の給紙圧を加味することができる。その際、補助プレートのばね取り付け位置をシート搬送方向上流側のプレート両端部とすれば、給紙コロへの当接圧の左右偏差を減少でき、スキュー等の搬送障害を発生させ難くできる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面にしたがって説明する。まず、本発明に係る用紙分離機構を備えた画像形成装置１の全体構成を、図１，２を参照して説明する。

画像形成装置本体の上部には、原稿読取部５が配置されており、この原稿読取部（スキャナ部）５は、原稿が載置される原稿台としてのコンタクトガラス５ａと、原稿を照明する照明光源５ｂと、原稿からの反射光を反射する第１ミラー５ｃ、第２ミラー５ｄ、第３ミラー５ｅと、原稿からの反射光を結像する結像レンズ５ｆと、その結像位置に配置され原稿画像を読み取る読取手段としてのＣＣＤ等のイメージセンサ５ｇとを備えている。この原稿読取部５の上には、コンタクトガラス５ａに載置された原稿を押さえる圧板、あるいはコンタクトガラス５ａに原稿を自動給紙する不図示の自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）等が設けられてもよい。

装置本体の中央部には画像形成部２が設けられており、この画像形成部２には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニットと、無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１７ａを有する中間転写ベルトユニット１７が配置されており、４つの画像形成ユニットの下側には光書込装置１３が設置されている。

各画像形成ユニットの構成は同じであり、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂをそれぞれ有し、その回りにはそれぞれ専用の帯電装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂ、現像装置１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｂ、一次転写ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂ、クリーニング装置１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｂが配置されている。

光書込装置１３は中央に１つの偏向器を有し、４つの光源からの光束を一つの偏向器で４系統に振り分けて偏向走査し、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂに潜像を書き込むものであり、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、光源から出射されたレーザ光束をコリメートする光学系と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）とポリゴンモータから構成される１つの偏向器（ポリゴンスキャナ）と、各光源の光路に配置されたｆθレンズ等の走査・結像用のレンズや補正用レンズ、ミラー等からなる光学系とで構成されている。そして、各色の画像情報に応じてレーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され、各色の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂに照射される。

また、画像形成部２と所謂胴内排紙部４の間には、各画像形成ユニットの現像装置１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｂにトナーを補給するためのトナーボトル３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｂが設けられている。各トナーボトル３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｂには、図２中左からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂ）のトナーが充填されており、ここから不図示の搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｂに各色のトナーが補給される。

中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１７ａは、駆動ローラと従動ローラ及び一次転写ローラに支持されており、図２中の矢印の向きに回動される。この中間転写ベルト１７ａの右側には二次転写ローラ２２が設けられている。また、中間転写ベルト１７ａの左側には、中間転写ベルトクリーニング装置１８が設けられている。

装置本体下部の給紙部３には、記録媒体としての記録用紙Ｓが収納された２段の給紙カセット３ａ，３ｂが設置されており、いずれか一方の給紙カセットから給紙装置１９ａ，１９ｂにより記録用紙Ｓが給紙され、搬送ローラ２０ａ，２０ｂを介してレジストローラ２１に向けて給紙されるようになっている。また、レジストローラ２１に給紙された記録用紙Ｓは、所定のタイミングで二次転写ローラ２２に向けて送り出される。なお、装置側面には手差しトレイ３９が設けられており、手差しトレイ３９からの記録用紙は、給紙コロ３０及び搬送ローラ３１によりレジストローラ２１に向けて給送される。

二次転写ローラ２２の上方には、定着ユニット９が設置されている。この定着ユニット９内には、例えば定着ローラ９ａと加熱ローラ９ｂに支持された定着ベルト９ｃと、当該定着ベルト９ｃに圧接する加圧ローラ９ｄが設けられている。また、定着ユニット９の上方には、胴内排紙部４へ向けて用紙を搬送排紙する搬送ローラ２３や排紙ローラ２４が設けられており、さらにその上には、両面プリント時に搬送路を切り換える切換爪２５や、スイッチバック式に用紙の向きを反転するための反転搬送ローラ２６及び反転搬送路２７が設けられている。この反転搬送路２７に一時的にスタックされた用紙は、反転搬送ローラ２６で向きを反転されて、両面用搬送路を搬送ローラ２８，２９により搬送され、レジストローラ２１に再給紙される。

以上のような構成の画像形成装置は、その動作も基本的に従来と同じであるので、説明の簡略化のために、動作説明については割愛する。
次に、本発明に係る用紙分離機構を備えた給紙装置としての手差しトレイの構成を説明する。

図３，４に示した給紙装置は、記録用紙Ｓを載置する用紙積載部としてのシート載置台４２とその記録用紙を給紙する給紙手段とを有し、図１の画像形成装置１の本体側面に設けられている。

給紙手段は、給紙軸４４に設けられた給紙コロ３０を有し、当該給紙コロ３０は少なくともその周面がゴム等の摩擦材で構成されている。またシート載置台４２は給紙コロ３０側を先端側と考えるとき、その先端領域に底板４５を備えている。この底板４５は、ポストカードのような画像形成対象用紙として想定される最も小さなサイズの用紙を載置する場合でも、その用紙の前側領域の一部を占める用紙搬送方向長さを有するにすぎず、用紙搬送方向に直角な方向に延びる細長い部材形状をしている。底板４５はまた、付勢手段（スプリング）７５（図３においては圧縮状態）によって上方への押し上げ力を受けているが、通常、図４及び図６に示すカム４６によって給紙コロ３０から離れた底板待機位置に保持されている。カム４６は、上記給紙軸４４に固定されており、したがって給紙コロ３０が回転するときにカム４６が回転してシート載置台４２の底板４５の拘束を解き、その結果、底板４５が待機位置から稼動位置に移動でき、積載されている記録用紙が回転している給紙コロ３０に接するようになる。

給紙軸４４には、図４で見て、その右端（用紙搬送方向において右手側）に欠歯ギヤ５２が設けられている。その欠歯ギヤ５２の下方位置には、当該欠歯ギヤ４２と噛み合い可能で、不図示の駆動装置によって回転駆動される駆動ギヤ５３が配置されている。給紙コロ３０は、通常、シート載置台４２の底板４５から離間しており、この給紙コロ３０と底板４５の位置関係において、欠歯ギヤ５２と駆動ギヤ５３は噛み合っていないデフォルト状態である。即ち、図７に示すように、欠歯ギヤ５２の欠歯部分が駆動ギヤ５３に対向するデフォルト状態である。そして給紙手段には、図５に示すように、欠歯ギヤ５２と駆動ギヤ５３のデフォルト状態を確保すべく給紙軸４４を停止させる停止手段を備えている。図示する停止手段は、給紙軸４４の、欠歯ギヤ５２取り付け端と反対側に固定されたディスク５５の周面に形成された係止部６２と、当該係止部６２に係脱可能な係止爪６１とを有する。係止爪６１はフラッパ５９を有する電磁ソレノイド６０によって作動されるようになっている。即ち、電磁ソレノイド６０をＯＮ／ＯＦＦすることによってフラッパ５９の先端に取り付けられた係止爪６１がディスク５５の係止部６２に係脱する。さらに、ディスク５５の側面にはボス５４が設けられ、このボス５４に、給紙軸４４に回動力を付勢する回動手段としての引っ張りコイルばね５８の一端が取り付けられている。当該コイルばね５８の他端は、装置本体の機枠５６の引っ掛け部５７に係止され、ディスク５５を介して給紙軸４４に、図５における時計方向への回動力を常時与えている。この引っ張りコイルばね５８の回動力により、ディスク５５の係止部６２が係止爪６１に係止された係止位置に保持されている。この係止位置が給紙装置のホームポジションとなり、ユーザーは底板５が下がった位置にあるシート載置台２に、記録用紙をセットしたりすることができる。

さて、この係止位置において、図６に示すように、カム４６は、その大径部６７がシート載置台４２の底板４５の上縁６８に当接して底板４５を押し下げており、このときシート載置台４２上に記録用紙Ｓを載置できるとともに、載置した記録用紙Ｓはその先端が給紙パッド４７（図３）の上側に位置した状態で待機することになる。この記録用紙Ｓを給紙する場合、電磁ソレノイド６０をＯＮして係止爪６１を係止部６２から外す際に、欠歯ギヤ５２が駆動ギヤ５３に噛み合うまで給紙軸４４を回転させる必要がある。この給紙軸４４の回転を引っ張りコイルばね５８の回動力によって行う。即ち、係止爪６１と係止部６２の係合が解かれると引っ張りコイルばね５８の回動力によってディスク５５を介して給紙軸４４が図５において時計方向に回動する。そして、欠歯ギヤ５２が駆動ギヤ５３に噛み合うと、駆動ギヤ５３の回転駆動によって給紙軸４４が１回転する。給紙軸４４が１回転するとき、カム４６と給紙コロ３０も回転する。カム４６の回転により、その大径部６７と反対側の領域部分がシート載置台４２の底板４５に面して、底板４５がスプリング７５（図３、図８）によって押し上げられ、載置された記録用紙Ｓが給紙コロ３０に接する。このとき、給紙コロ３０も図８において反時計方向に回転しているので、記録用紙Ｓは用紙搬送方向へ送り出される。このとき、底板４５に設けられた給紙パッド４７、及び用紙搬送方向下流側において支点４９を中心に回動可能な受け台４８に設けられスプリング５１により給紙コロ３０に当接する方向へ押された分離パッド５０により、給紙コロ３０に接する記録用紙Ｓの最上紙のみが給紙される。

かくして、シート載置台２に載置された記録用紙Ｓが給紙されるが、載置台から送り出された記録用紙Ｓは、その搬送経路に設けられた搬送ローラ３１（図２）に挟持され、画像形成装置の作像部へ送られる。したがって、給紙装置は記録用紙Ｓを、搬送ローラに挟持される分だけ送り出すものである。

かかる給紙装置において、欠歯ギヤ５２と駆動ギヤ５３が噛み合わないデフォルト状態の位置（デフォルト位置）に静止している給紙軸４４を回動する回動力は、引っ張りコイルばね５８の引っ張り力に依存する。また給紙軸４４にはその回転を妨げるような様々な負荷が存在し、カム４６の底板４５への当接はその代表的なものと言える。さらに、給紙軸４４の回動を妨げる負荷としては先に説明したように、経時使用による部品の摩耗や紙紛等の異物が摺動部に浸入することで発生するものが挙げられる。

以上のような構成の給紙装置において、固有な用紙種に限定して装置標準としての給紙性能を設定するだけでは搬送力が不足して搬送不良が発生する可能性がある。一例を挙げると、用紙のコシが強く、裁断バリが大きく且つ裁断部から多量の紙粉の発生するような用紙の場合が挙げられる。

その様な用紙に対応するには、一般的に分離性能を調整し給紙搬送力をアップさせるため、給紙コロ３０への当接力を強めるべくスプリング７５の設定荷重を増加させて、用紙載置部材たる底板４５の上昇力を上げることが考えられる。しかしながら、用紙載置部材の上昇力を或る値以上に上げると、上記構成の給紙装置では給紙軸４４をデフォルト位置から回動する引っ張りコイルばね５８の力を、カム４６と底板４５の上縁６８の当接負荷に由来する阻止力が上回り、回動を行うことができなくなる場合がある。また、その対応として引っ張りコイルばねの力を追随して上昇させると、欠歯ギヤと駆動ギヤのデフォルト状態時に給紙軸４４を停止させるソレノイドフラッパ５９の係止爪６１とディスク５５の係止部６２の間の当接圧が増加し、ソレノイド６０の動作不良（フラッパ５９が作動しなくなる）に至る。それを単純に回避するにはソレノイド６０の吸引力を相当量アップさせる必要があり、消費電力アップやソレノイド６０のコストアップ、ソレノイド６０のサイズの増大等の諸問題が付随的に発生する。

本発明では、引っ張りコイルばね５８やソレノイドフラッパ５９にかかる負荷に影響を与えることなく給紙コロのデフォルト状態を解除した後に底板４５の上昇力を増加させるものである。図９にその一例として、用紙分離補助プレート８０を図示する。これは、或る固有のポストカードが、その裁断バリが大きく紙粉等の影響によって規定の搬送性能が出ない場合に特に有意義なものである。

図のように用紙セット位置に画像複写対象となる用紙（ポストカード）と同一サイズのプラスチック製プレート８０をセットする。画像形成されるべきポストカードをこのプレート８０の上に重ねて積載する。この時、プレート８０の形状を対象となる用紙（ポストカード）のサイズと同一とすることで、装置へのセット性（用紙とプレート４０を束ねてセットができる）が向上し且つ、他のサイズ・性質の用紙に画像形成を行う際にはプレート８０を外して不必要な使用を回避でき、総合的な操作性を向上することができる。プレート８０の材質は特にこだわらないが、底板上昇に伴って持ち上げられる際に用紙搬送方向下流側が浮くような剛性を有していることが必要である。

上記の説明と同一の段取りで給紙動作が開始されると図１０に示す状態から動作を開始するわけであるが、動作開始時は最上部の用紙Ｓが給紙コロ３０に当接していないため、カム４６の底板４５への当接力と、給紙軸４４のデフォルト位置からスタートさせる引っ張りコイルばね５８の力と、及び給紙軸４４を停止させるソレノイドフラッパ５９の係止爪６１とディスク５５の係止部６２と間の当接圧の負荷バランスに影響を及ぼさない。

給紙開始命令によりソレノイド６０が吸引されソレノイドフラッパ５９の係止爪６１がディスク５５の係止部６２から抜けると、引っ張りコイルばね５８により給紙軸４４が回動し、底板４５を最下点の待機位置で保持していたカム４６が連動して回転することにより底板４５はスプリング７５により上昇して、最終的に積載されている最上紙Ｓが給紙コロ３０に当接する（図１１）わけであるが、上述の通り給紙軸４４の回動力は初動時はディスク５５にかかる引っ張りコイルばね５８に因っているが、直ぐに欠歯ギヤ５２が駆動ギヤ５３に噛み合うため（図１２）、駆動ギヤ５３の回転駆動によって給紙軸４は十分な回転トルクを有した状態で最上紙Ｓと給紙コロ３０の当接を迎えることができる。

次にこの状態での搬送特性を再度、図１１を用いて説明する。図１１のようにプレート８０は底板４５の上昇により、積載された用紙Ｓごと持ち上げられ、搬送方向下流側の端部が給紙コロ３０に当接する。その状態においては底板４５の用紙搬送方向長さが小さいために、プレート８０は底板４５の用紙搬送方向長さ以外の領域（先端領域以外）を浮かせた状態にすることができる。つまりプレート８０のおしりが宙に浮いたような状態となる。

したがって、プレート８０の荷重バランスとしては底板４５との接触点（図の▲部分）を支点として、浮遊している領域の自重による作用荷重（モーメント）が発生し、その効力として給紙コロ３０との接触点が作用点となり当接圧が発生する。プレート８０の荷重バランスにより当接圧は当然、給紙軸４４の回転負荷となるが、先にも述べたように、この負荷は給紙コロ３０と当接することにより発生するため、底板４５の初動時には発生することなく、欠歯ギヤ５２が駆動ギヤ５３に噛み合ってから、即ち、十分な駆動力が発生してからのものとなる。

したがって、本構成の駆動機構の弱点であるカム４６の底板４５への当接力と給紙軸４４のデフォルト位置からスタートさせる引っ張りコイルばね５８の力及び給紙軸４４を停止させるソレノイドフラッパ５９の係止爪６１とディスク５５の係止部６２間の当接圧の負荷バランスに影響を与えることなく、＋αの給紙圧（＝プレート８０のモーメントによる給紙コロ３０への当接圧）を初動後に加味することができ、標準状態での給紙圧不足を補うことができる。また、プレート８０による給紙圧の加味量は、使用するプレートの材質、厚み等により目的に応じて調整が可能である。プレート８０を用いて、デフォルト状態解除後に底板４５の上昇力を増加させる際のばね、カム、欠歯ギヤの底板昇降機構の動きの詳細を図１３に示す。ステップ１においては、ばね５８のテンションによる回動トルクがカム４６と底板４５の接触による負荷トルクに勝らないと回動が行われないので、底板の上昇力（＝搬送力）を必要以上、上げることができない制約と、ばね５８のテンションが強すぎるとソレノイド６０の係止爪６１が抜けなくなり同様に回動が行われなくなる制約の両方を受けながら、底板の上昇が開始しなければならない。ステップ２以降の回動は、駆動ギヤ５３から入力される駆動力にて行われるので、ばね等の力関係によらず回動が行われる。ステップ３において、プレート８０と給紙コロ３０の接触（＝搬送力の付加）は、ギヤ駆動に切り替わってからなので、ばね等の力関係に影響しない。

上記の例は、所定の用紙セット位置にプレート８０を単純に載置するにすぎないもので、簡単にセットし取り外すことができる。しかしながら、当該プレートと同じ形状のものを底板４５と一体不可分に形成することもできる。この場合、プレート部片と底板は、任意寸法の積載用紙に対して不都合がないように、段差がないように形成する必要がある。

あるいは、取り外し可能にセットできるプレート８０の材質、厚み等では調整域が不足する場合に、バネ部材を用いて機械的に給紙圧の加味量を補うことも可能である。以下にその場合の実施手段の説明を行う。

図１４がその実施形態の斜視図である。図のように長尺プレート８１が上述のカード形状プレート８０の代わりにシート載置台４２上に配置され、当該プレート８１の長手方向（用紙搬送方向に直交する方向）の両翼部に各々ボス７０，７１が形成されており、そこに引っ張りコイルばね７２，７３のフック端が掛けられ、当該引っ張りコイルばね７１，７２の他端が、シート載置台４２のボス７６，７７（図示せず）に掛けられている。

次にこの状態での搬送特性を図１５，１６の手前側側面図を用いて説明する。図１４は装置の待機状態であり、底板４５が下降位置にあり引っ張りコイルばね７２はプレート８１、シート載置台４２の両ボス７２，７６に掛かっている。この状態から先のカード形状プレート８０の使用時と同様の手順で給紙動作が開始すると、底板４５が上昇し、プレート８１先端部が用紙Ｓ先端部を介して給紙コロ３０に当接する。その時、プレート８１全体が持ち上げられ、両ボス７２，７６に掛かっている引っ張りコイルばね７２に張力が発生する。そうすることにより先の実施形態にある自重によるモーメントの代わりに引っ張りコイルばね７２（７３）によるモーメントが発生し、同様に底板４５とプレート８１の接触点を支点とした給紙コロ３０への作用点に当接圧が発生し、給紙圧を加味することができる。

なお、引っ張りコイルばねはプレート８１中央に１本配置するだけでも、給紙圧を加味することは可能であるが、プレート８１の姿勢を安定させ、スキュー等の搬送不具合を未然に防止するため、上述のように両翼部に配置するのが望ましい。

画像形成装置の斜視図である。 画像形成装置の概略構成図である。 本発明に係る給紙装置として手差しトレイを示す図である。 図４の手差しトレイの斜視図である。 給紙軸／給紙コロをデフォルト位置に維持する停止手段と給紙軸／給紙コロを給紙位置へ回動するための回動手段を示す概略図である。 底板を待機位置と給紙位置へ動かすためのカムの構成を示す概略図である。 欠歯ギヤと駆動ギヤの噛み合わない状態を示す図である。 補助プレートを用いず給紙を行う様子を示す図である。 補助プレートを手差しトレイに装着した様子を示す斜視図である。 補助プレートを手差しトレイに装着し、底板が待機位置にある場合の図である。 底板が給紙位置へ上昇し、補助プレートによって給紙圧が加味される状態を説明する図である。 底板が給紙位置へ上昇し、補助プレートによって給紙圧が加味される状態の斜視図である。 デフォルト状態解除後に底板の上昇力を増加させる際のばね、カム、欠歯ギヤの底板昇降機構の動きを詳細に説明する図である。 別の構成の補助プレートを示す斜視図である。 図１４の補助プレートを装着して、底板が待機位置にある場合の図である。 図１４の補助プレートを装着して、底板が給紙位置にある場合の図である。

符号の説明

３０ 給紙コロ
４２ シート載置台
４５ 底板
４６ カム
４８ 受け台
４９ 支点
５０ 分離パッド
５１ スプリング
７５ スプリング
８０ 補助プレート

Claims (9)

1. 給紙コロが取り付けられる給紙軸に、昇降式用紙載置部材に積載されたシートを給紙コロに当接させる給紙位置と上記給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力を伝達する欠歯ギヤ、当該欠歯ギヤが上記駆動ギヤに対し噛み合わない状態時に給紙軸を停止させる停止手段、及び当該停止手段を解除するとき欠歯ギヤと駆動ギヤを噛み合わせて給紙軸に回転駆動力を伝達可能とする回動手段を有し、停止手段が解除されると、給紙軸が回動手段により回転駆動力を伝達され、カムが給紙位置へ移動して、用紙載置部材上のシートが給紙コロに当接して、給紙コロの回転により給紙されるシート搬送分離機構において、
   用紙載置部材よりもシート搬送方向に長い補助プレートを用紙載置部材上に設け、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させることを特徴とする、シート搬送分離機構。
2. 補助プレートが用紙載置部材と別体に形成され、取り外し可能に用紙載置部材に載置されていることを特徴とする、請求項１に記載のシート搬送分離機構。
3. 補助プレートが用紙載置部材に一体不可分に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のシート搬送分離機構。
4. 補助プレートを、当接圧増加を要するシートのサイズに合わせて形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート搬送分離機構。
5. 昇降式用紙載置部材を有する用紙積載台と補助プレートとをばねでつないで、用紙載置部材のシートが給紙コロに当接する際にばね作用も受けてシーソー原理により補助プレートが当接圧を増加させることを特徴とする、請求項１に記載のシート搬送分離機構。
6. 補助プレートのばね取り付け位置をシート搬送方向上流側のプレート両端部とすることを特徴とする、請求項５に記載のシート搬送分離機構。
7. 給紙コロと昇降式載置部材の間に設置され、給紙の際にシーソー原理により載置したシートを給紙コロに圧接するための補助プレート。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート搬送分離機構を備えた給紙装置。
9. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート搬送分離機構を備えた画像形成装置。

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