JP2017186147A - 給紙装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかし、従来の技術は、給紙ローラが逆方向に回転されるときに、給紙ローラと分離部材との間に挟まった用紙が給紙装置において載置されるべき位置を越えて戻されてしまう不具合や、給紙ローラと分離部材との間に用紙が挟まっていないときにも給紙ローラが逆方向に回転されて給紙装置の内部に載置された用紙にめくれや折れや弛みが生じてしまう不具合、などが発生してしまう可能性があった。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト8が設置されている。また、中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
その後、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面は、露光装置7から発せられた露光光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面は、中間転写ベルト8及び1次転写ローラとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、1次転写工程後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の残留電位が除去される(除電工程である。)。
こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、駆動ローラ(2次転写対向ローラ)が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された用紙P上に転写される(2次転写工程である。)。このとき、中間転写ベルト8には、用紙Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
レジストローラ28の位置に向けて搬送された用紙Pは、レジストセンサ29(紙検知センサ)によって検知された後に、回転駆動を停止したレジストローラ28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ28(タイミングローラ)が回転駆動されて、用紙Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、用紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、用紙Pは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された用紙Pは、出力画像として、排紙トレイとして機能する外装カバー110上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
詳しくは、両面プリントがおこなわれるときには、上述した画像形成プロセスを経た定着工程後の用紙P(オモテ面に画像が形成されたものである。)は、排紙ローラ対の位置で装置外に排出されずに、搬送方向がスイッチバックされて、両面搬送経路K3に導かれる。そして、用紙Pは、両面搬送経路K3(及び、中継搬送経路K4)を経由してレジストローラ28の位置に搬送される。
そして、レジストローラ28の位置に搬送された用紙Pは、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、用紙Pのウラ面に、所望のカラー画像が転写される。その後、用紙Pは、定着装置20による定着工程を経て、両面プリントがされた出力画像として、外装カバー110(排紙トレイ)上に排紙される。
図2〜図4等を参照して、本実施の形態における給紙装置30は、フリクションパッド方式の給紙装置である。給紙装置30は、載置部32(底板)やエンドフェンス35やサイドフェンス36が内設された給紙カセット31や、給紙カセット31の端部(又は、その近傍)に設置された給紙ローラ33とフリクションパッド34(分離部材)、駆動モータ71などからなる駆動手段としての駆動機構70、などで構成されている。
給紙ローラ33は、載置部32に載置された用紙Pの上面に当接した状態で駆動機構70(駆動手段)によって正方向(図2の矢印方向であって、反時計方向である。)に回転駆動されて、その用紙Pを所定の給送方向(図2の破線矢印方向である。)に給送するためのものである。
フリクションパッド34は、スプリングなどの付勢部材によって給紙ローラ33に向けて付勢されていて、給紙ローラ33に当接してニップを形成するように設置されている。フリクションパッド34は、給紙ローラ33との間に挟まれる用紙Pが複数であるときに最上方の用紙Pのみを分離して給紙ローラ33によって給送させるための分離部材として機能する。フリクションパッド34の表面摩擦係数と、給紙ローラ33の表面摩擦係数と、の大小関係は公知のものと同様に設定されている。
サイドフェンス36は、載置部32に載置された用紙Pに対して幅方向(給送方向に直交する方向であって、図3の左右方向である。)の位置を規制するためのものである。サイドフェンス36は、用紙Pの幅方向のサイズに応じて、その幅方向の位置を手動で調整できるように、移動可能に構成されている。
詳しくは、給紙カセット31は、ガイド溝に沿って移動して画像形成装置本体100に対して図1の紙面垂直方向手前側に引き出されることで、載置部32が上方に露呈した状態で、画像形成装置100から離脱される。そして、離脱した状態の給紙カセット31の載置部32上に用紙Pが載置(補充)されることになる。また、給紙カセット31は、ガイド溝に沿って移動して画像形成装置本体100に対して図1の紙面垂直方向奥側に押し込まれることで、画像形成装置100に装着される。
そして、駆動機構70(駆動手段)は、所定のタイミングで給紙ローラ33を逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルク(負荷値)が所定値を超えるときに、その逆方向の回転駆動が停止されるように構成されている(駆動停止されるように構成されている)。
すなわち、所定のタイミングで給紙ローラ33が逆回転されるときに、給紙ローラ33の負荷トルクが小さいときには、図5(A)に示すように、そのまま給紙ローラ33の逆回転がおこなわれて、給紙ローラ33の負荷トルクが大きいときには、図5(B)に示すように、給紙ローラ33の逆回転が停止されることになる。
第2に、画像形成装置本体100において一連の画像形成動作が開始される前又は終了した後のタイミング(ジョブ前又はジョブ後のタイミングである。)で、「逆転モード」をおこなっている。これにより、画像形成動作が新たに開始されるときには、給紙ローラ33とフリクションパッド34との間(ニップ)に挟まっていた用紙Pが給紙ローラ33の逆回転によって給紙カセット31内に戻されていることになり、その後におこなわれる給紙動作に給紙不良が生じにくくなる。
第3に、画像形成装置本体100において用紙Pのジャム(紙詰り)が発生した後のタイミングで、「逆転モード」をおこなっている。これにより、ジャムの発生により、給紙ローラ33とフリクションパッド34との間(ニップ)に用紙Pが挟まった状態で装置本体100が稼働停止した状態になってしまっても、給紙ローラ33の逆回転によって、その用紙Pを給紙カセット31内に戻すことができる。そのため、給紙ローラ33とフリクションパッド34との間(ニップ)に用紙Pが挟まった状態で給紙カセット31が装置本体100から引き出されてしまい、その用紙Pが給紙カセット側31と給紙ローラ33のニップとを境界にして破損(泣き別れ)してしまう不具合を防止することができる。
給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まれていない状態で給紙ローラ33を逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルクの値は、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まれている状態で給紙ローラ33を逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルクの値に比べて、大きくなる。したがって、逆転モード時に給紙ローラ33の負荷トルクが上述した所定値を超えたときに逆転モードを中断する制御をおこなうことで、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まっていない状態で給紙ローラ33が逆回転してしまったり、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップから用紙Pが送出された後にも給紙ローラ33が逆回転してしまったりするのを抑止することができる。
また、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まっていない状態で給紙ローラ33が逆回転してしまうと、図7(B)に示すように、逆回転する給紙ローラ33によって給紙カセット31の内部に載置された用紙P2にめくれが生じてしまったり、図7(C)に示すように、逆回転する給紙ローラ33によって給紙カセット31の内部に載置された用紙P2に折れや弛みが生じてしまったりしてしまう。
これに対して、本実施の形態では、図7に示すような状態が生じる前に、給紙ローラ33の逆回転を遮断しているため、そのような不具合の発生を確実に軽減することができる。
駆動モータ71は、DCモータであって、制御部90による制御によって稼働される。駆動モータ71のモータ軸にはモータギア72が設置されている。
なお、逆転クラッチ79は、正転クラッチ75がオン状態であるときには必ずオフ状態になるように制御される。また、正転クラッチ75は、逆転クラッチ79がオン状態であるときには必ずオフ状態になるように制御される。
図6に示すように、駆動モータ71がオン(稼働)された後に、正転クラッチ75がオン状態に制御されて、給紙カセット31の載置部32上にセットされた複数枚の用紙Pのうち、最上方の用紙P1(先行用紙である。)が正転する給紙ローラ33によって第1搬送経路K1に向けて給送される。このとき、その用紙P1が給紙ローラ33によって給送されている途中に、用紙P1の先端がレジストセンサ29(図1を参照できる。)によって検知されて、用紙P1の先端がレジストローラ28の位置に達して弛みが形成されるのに充分な時間が経過した後に、給紙ローラ33の給送が中断される。そして、レジストクラッチ(レジストローラ28を回転駆動するためのクラッチである。)がオフ状態からオン状態になったときに、レジストローラ28による用紙P1の給送に合わせて、給紙ローラ33による用紙P1の給送を再開する。
そして、その後、再び正転クラッチ75がオフ状態からオン状態に制御されて、正転する給紙ローラ33によって次の用紙P2(後行用紙)の給送動作がおこなわれることになる。
そして、本実施の形態において、突起部35aは、給送方向の下流側に向けて上方から下方に向けて突出量が漸増するように、略テーパ状に形成されている。これにより、ユーザーが給紙カセット31を装置本体100から抜き出して、載置部32上に上方から用紙Pをセットしようとするときに、用紙Pが突起部35aに引っ掛かってセット性が低下する不具合が生じにくくなる。
そして、本実施の形態において、突起部36aは、幅方向の中央部に向けて上方から下方に向けて突出量が漸増するように、略テーパ状に形成されている。これにより、ユーザーが給紙カセット31を装置本体100から抜き出して、載置部32上に上方から用紙Pをセットしようとするときに、用紙Pが突起部36aに引っ掛かってセット性が低下する不具合が生じにくくなる。
図8は、変形例1としての給紙装置30の駆動機構70(駆動手段)を示す構成図であって、本実施の形態における図4に対応する図である。
図8に示すように、変形例1における駆動機構70には、給紙ローラ33を正方向に回転駆動するための第1駆動モータ71とは別に、給紙ローラ33を逆方向に回転駆動するための第2駆動モータ81(DCモータである。)が独立して設置されている。そして、この駆動機構70は、検知部99(検知手段)によって検知される第2駆動モータ81の入力電流(又は、入力電圧)が所定の閾値を超えるときに、第2駆動モータ81への入力電流(又は、入力電圧)が遮断されて給紙ローラ33の逆方向の回転駆動が停止される。
検知手段としての検知部99は、DCモータである第2駆動モータ81に入力される電流又は電圧の変動を検知して、第2駆動モータ81にかかるトルク変化を検知するものであって、公知のものを用いることができる。
なお、変形例1では、検知部99(検知手段)の検知結果が所定の閾値を超えたときに、第2駆動モータ81への入力電流(又は、入力電圧)を遮断するように制御した。これに対して、検知部99(検知手段)の検知結果が所定の閾値を超えたときに、逆転クラッチ79をオン状態からオフ状態にして、第2駆動モータ81から給紙ローラ33への逆方向の駆動の伝達を遮断するように制御することもできる。
また、変形例1では、検知部99の検知結果に基いて給紙ローラ33の負荷トルクが所定値を超えてしまう状態を把握して、給紙ローラ33の逆回転の停止を制御した。これに対して、逆転クラッチ79にトルクリミッタ(図4にて説明したトルクリミッタ78と同様に機能するものである。)を設置して、給紙ローラ33の負荷トルクが所定値を超えてしまう場合にトルクリミッタ78を空転させて、給紙ローラ33の逆回転の停止を制御することもできる。
図9は、変形例2としての、給紙装置30でおこなわれる逆転モード時に、厚さ(種類)やサイズの異なる用紙Pに対して可変される所定値(負荷トルク)を示す表図である。
変形例2では、載置部32に載置される用紙Pの厚さとサイズとのうち少なくとも1つに基いて、先に説明した「所定値(逆転モード時に逆転を停止するか否かの判断をおこなうための値である。)」が可変される。
図9に示すように、用紙Pの厚さが厚くなるほど、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まった状態で給紙ローラ33を逆回転させたときの負荷トルクが大きくなる。また、用紙Pのサイズが大きくなるほど、給紙ローラ33とフリクションパッド34とのニップに用紙Pが挟まった状態で給紙ローラ33を逆回転させたときの負荷トルクが大きくなる。そのため、先に図8を用いて説明したように、検知部99(検知手段)の検知結果が「所定の閾値」を超えるか否かで逆転モードの停止を判断するときの、「所定の閾値」を図9に示す表図に対応させて用紙Pの厚さやサイズに応じて可変することで、厚さやサイズの異なる用紙Pが給紙される場合であっても、先に図7を用いて説明したような不具合をさらに確実に抑止することができる。
なお、図2を参照して、給紙カセット31にセットされる用紙Pの厚さやサイズは、装置本体100の外装部に設置された操作パネル97に、ユーザーによって入力された用紙Pに関する情報に基づいて検知することができる。また、給紙カセット31にセットされる用紙Pの厚さは公知の紙厚センサ98によって直接的に検知することもできるし、給紙カセット31にセットされる用紙Pのサイズは公知のサイズ検知センサによって直接的に検知することもできる。
図10は、変形例3としての給紙装置30を示す構成図であって、本実施の形態における図2に対応する図である。
図10に示すように、変形例3における給紙装置30には、ピックアップローラ85が設置されている。このピックアップローラ85は、公知のものと同様に、載置部32に載置された用紙Pの上面に当接した状態で図10の矢印で示すように給送方向に沿うように回転して、その用紙Pを給紙ローラ33とフリクションパッド34(分離部材)とが当接する位置(ニップ)に向けて搬送するものである。
そして、変形例3において、ピックアップローラ85は、駆動機構70(駆動手段)によって給紙ローラ33が逆方向に回転駆動されるときに(逆転モード時に)、載置部32に載置された用紙Pに当接しない退避位置に移動するように構成されている。具体的に、逆転モード時に、ピックアップローラ85は、カム機構などからなる移動機構によって、図10において破線で示す退避位置に移動されることになる。
このように構成することで、ピックアップローラ85を設置した場合であっても、逆転モード時に給紙ローラ33によって給紙カセット31に戻される用紙Pがピックアップローラ85に干渉してしまう不具合を防止することができる。
図11は、変形例4としての給紙装置30を示す構成図であって、本実施の形態における図2に対応する図である。
図11に示すように、変形例4における給紙装置30は、RF方式(ローラ・フリクション方式)の給紙装置であって、本実施の形態におけるフリクションパッド34の代わりに、フリクションローラ86が設置されていて、このフリクションローラ86が分離部材として機能することになる。このフリクションローラ86は、特開2013−6659号公報等に開示された公知のものと同様に、スプリング等の付勢部材によって給紙ローラ33に当接してニップを形成するように構成され、さらに給紙ローラ33の回転に沿って連れ回るように構成されている。
そして、このようなRF方式の給紙装置30に対しても、本実施の形態のものと同様に、逆転モードをおこなうことで、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
これにより、給紙ローラ33が逆方向に回転されて、給紙ローラ33とフリクションパッド34(分離部材)との間に挟まった用紙Pが給紙装置30において載置されるべき位置を越えて戻されてしまう不具合や、給紙装置30の内部に載置された用紙Pにめくれや折れや弛みが生じてしまう不具合、を生じにくくすることができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置100に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、オフセット印刷機などである。)に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、装置本体100の内部に設置された給紙装置30に対して本発明を適用したが、装置本体100の外部に開放される手差し給紙装置40に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
31 給紙カセット、
32 載置部(底板)、
33 給紙ローラ、
33a 軸部、
34 フリクションパッド(分離部材)、
35 エンドフェンス、
35a、36a 突起部、
36 サイドフェンス、
70 駆動機構(駆動手段)、
71 駆動モータ、
72、82 モータギア、
73、74、76、77 アイドラギア、
75 正転クラッチ、
78 トルクリミッタ、
79 逆転クラッチ、
81 第2駆動モータ(駆動モータ)、
85 ピックアップローラ、
86 フリクションローラ(分離部材)、
99 検知部(検知手段)、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、
P、P1、P2 用紙(記録媒体)。
Claims (10)
- 複数の用紙を重ねて載置できるように形成された載置部と、
前記載置部に載置された用紙の上面に当接した状態で駆動手段によって正方向に回転駆動されて、当該用紙を所定の給送方向に給送する給紙ローラと、
前記給紙ローラに当接するように設置されて、前記給紙ローラとの間に挟まれる用紙が複数であるときに最上方の用紙のみを分離して前記給紙ローラによって給送させるための分離部材と、
を備え、
前記駆動手段は、
前記給紙ローラを前記正方向に対して逆方向にも回転駆動できるように構成されて、
所定のタイミングで前記給紙ローラを前記逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルクが所定値を超えるときに、その前記逆方向の回転駆動が停止されるように構成されたことを特徴とする給紙装置。 - 前記所定のタイミングは、当該給紙装置において用紙が給送された後のタイミング、画像形成装置本体において一連の画像形成動作が開始される前又は終了した後のタイミング、画像形成装置本体において用紙のジャムが発生した後のタイミング、のうち少なくとも1つであって、
前記所定値は、前記給紙ローラと前記分離部材との間に用紙が挟まれた状態で、前記駆動手段によって前記給紙ローラを前記逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルクの値であることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 - 前記載置部に載置される用紙の厚さとサイズとのうち少なくとも1つに基いて前記所定値が可変されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給紙装置。
- 前記駆動手段は、
トルクリミッタを介して前記給紙ローラに対して前記逆方向の駆動が伝達されるように構成されて、
前記給紙ローラを前記逆方向に回転駆動するときに生じる負荷トルクが前記所定値を超えるときに、前記トルクリミッタが空転して、前記逆方向の回転駆動が停止されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記駆動手段は、
前記給紙ローラを前記逆方向に回転駆動する駆動モータを具備し、
検知手段によって検知される前記駆動モータの入力電流又は入力電圧が所定の閾値を超えるときに、前記駆動モータへの入力電流又は入力電圧が遮断されて、又は、前記駆動モータから前記給紙ローラへの前記逆方向の駆動の伝達が遮断されて、前記逆方向の回転駆動が停止されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記載置部に載置された用紙に対して前記給送方向の上流側に対応する後端の位置を規制するエンドフェンスを備え、
前記エンドフェンスは、前記載置部に載置された用紙に対向する壁面における上部に、前記給送方向の下流側に向けて上方から下方に向けて突出量が漸増するように形成された突起部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記載置部に載置された用紙に対して前記給送方向に直交する幅方向の位置を規制するサイドフェンスを備え、
前記サイドフェンスは、前記載置部に載置された用紙に対向する壁面における上部に、前記幅方向の中央部に向けて上方から下方に向けて突出量が漸増するように形成された突起部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記載置部に載置された用紙の上面に当接した状態で前記給送方向に沿うように回転して、当該用紙を前記給紙ローラと前記分離部材とが当接する位置に向けて搬送するピックアップローラを備え、
前記ピックアップローラは、前記駆動手段によって前記給紙ローラが前記逆方向に回転駆動されるときに、前記載置部に載置された用紙に当接しない退避位置に移動するように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記載置部は、当該載置部に載置された用紙を前記給紙ローラに当接する位置まで移動させるように昇降可能に構成され、
前記載置部が内設されて、画像形成装置本体に対して前記給送方向に対して略直交する方向に挿脱可能に構成された給紙カセットを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の給紙装置。 - 請求項1〜請求項9のいずれかに記載された給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP6862673B2 (ja) | 2021-04-21 |
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