JP2017222474A - Sheet feeding device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、用紙を給送する給紙装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。 The present invention relates to a paper feeding device that feeds paper and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine or a printing machine including the same.
従来から、複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置に設置される給紙装置において、フィードローラ、ピックアップローラ、リバースローラが設置されたＦＲＲ給紙方式を採用したものが広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a paper feeding device installed in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a printing machine that employs an FRR paper feeding method in which a feed roller, a pickup roller, and a reverse roller are installed is widely known. (For example, refer to Patent Document 1).
詳しくは、ＦＲＲ給紙方式の給紙装置には、載置部（給紙台）に載置された用紙を給送方向に搬送するフィードローラ、載置部に載置された用紙に対して接離可能に構成されて用紙をフィードローラの位置に向けて搬送するピックアップローラ、フィードローラに圧接してニップ部を形成して用紙の重送を防止するためのリバースローラ、などで構成されている。リバースローラの軸部には、リバースローラの受ける負荷の大きさに応じて、駆動源から伝達される駆動を伝達したり遮断したりするトルクリミッタが設置されている。
そして、ニップ部に１枚の用紙が挟持されたときには、駆動源からリバースローラに伝達される駆動がトルクリミッタによって遮断されて、リバースローラが用紙の給送方向に沿うように従動回転して、フィードローラによって用紙が所望の給送方向に給送される。これに対して、ニップ部に複数の用紙が挟持されたときには、駆動源からトルクリミッタを介してリバースローラに駆動が伝達されて、リバースローラが用紙の給送方向とは逆方向に沿うように回転して、フィードローラによって給送される最上方の用紙以外の下方の用紙が載置部に戻されることになる。
Specifically, the FRR paper feed system has a feed roller that transports the paper placed on the placement unit (paper feed table) in the feeding direction, and the paper placed on the placement unit. Consists of a pickup roller configured to be able to contact and separate and convey the paper toward the position of the feed roller, and a reverse roller to prevent double feeding of the paper by forming a nip portion in pressure contact with the feed roller. Yes. A torque limiter that transmits or cuts off the drive transmitted from the drive source according to the magnitude of the load received by the reverse roller is installed on the shaft portion of the reverse roller.
When one sheet is sandwiched in the nip portion, the drive transmitted from the drive source to the reverse roller is blocked by the torque limiter, and the reverse roller is driven to rotate along the sheet feeding direction. The paper is fed in a desired feeding direction by the feed roller. On the other hand, when a plurality of sheets are sandwiched in the nip portion, the driving force is transmitted from the driving source to the reverse roller via the torque limiter so that the reverse roller is along the direction opposite to the sheet feeding direction. By rotating, lower sheets other than the uppermost sheet fed by the feed roller are returned to the stacking unit.
一方、特許文献１には、ＦＲＲ給紙方式の給紙装置においてピックアップローラの接離動作を少なくすることを目的として、その動作タイミングを適正化する技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for optimizing the operation timing for the purpose of reducing the contact / separation operation of the pickup roller in the FRR paper feed apparatus.
従来の給紙装置は、リバースローラが用紙の給送方向とは逆方向に沿うように回転して、フィードローラによって給送される最上方の用紙以外の下方の用紙が載置部に戻されるときに、その用紙が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまうことがあった。具体的に、用紙がピックアップローラの位置を超えて戻され過ぎてしまうと、次の給紙工程においてその用紙を正常に給送できなくなってしまう可能性があった。また、用紙が載置部の範囲を超えて戻され過ぎてしまうと、用紙が載置部から脱落してしまう可能性があった。
特に、手差し用の給紙装置などでは、載置部に載置された用紙の後端の位置を規制するエンドフェンスが設置されていない場合が多くて、このような問題が無視できないものになっていた。
In the conventional paper feeding device, the reverse roller rotates so as to run in the direction opposite to the paper feeding direction, and the lower paper other than the uppermost paper fed by the feed roller is returned to the placement unit. Sometimes, the paper is returned too much beyond the desired range. Specifically, if the paper is returned too much beyond the position of the pickup roller, there is a possibility that the paper cannot be normally fed in the next paper feeding process. Further, if the sheet is returned too much beyond the range of the placement unit, the sheet may fall off the placement unit.
In particular, in a manual paper feeder, there are many cases where an end fence that restricts the position of the rear end of the paper placed on the placement unit is not installed, and such a problem cannot be ignored. It was.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＦＲＲ方式の給紙装置においてリバースローラによって用紙が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまう不具合が生じにくい、給紙装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In the FRR type paper feeding device, the paper feeding device is unlikely to cause a problem that the paper is returned too much beyond a desired range by the reverse roller. And providing an image forming apparatus.
この発明における給紙装置は、複数枚の用紙を積載可能に形成された載置部と、前記載置部に載置された用紙に対して給送方向の先端側に設置されて、用紙の上面に接触して当該用紙の給送方向に沿うように回転して当該用紙を搬送するフィードローラと、前記載置部に載置された用紙に対して接離可能に構成されて、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フィードローラの位置に向けて搬送するピックアップローラと、前記フィードローラとの間にニップ部を形成するように設置されて、前記ニップ部に１枚の用紙が挟持されたときと前記ニップ部に用紙が挟持されていないときとには前記給送方向に沿うように回転して、前記ニップ部に複数枚の用紙が挟持されたときには当該複数枚の用紙のうち最上方の用紙が前記フィードローラの回転に沿って前記給送方向に給送されて下方の用紙が前記給送方向に対して逆方向に搬送されるように前記逆方向に沿うように回転するリバースローラと、前記リバースローラが回転する方向を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段によって前記リバースローラが前記逆方向に沿うように回転した状態が検知された後に、前記リバースローラによって前記逆方向に搬送された用紙の上面に前記ピックアップローラを当接させた状態で前記ピックアップローラを所定時間だけ前記給送方向に沿うように回転させるものである。 A sheet feeding device according to the present invention is installed on a front end side in a feeding direction with respect to a placement unit formed so that a plurality of sheets can be stacked, and a sheet placed on the placement unit. A feed roller that contacts the upper surface and rotates along the feeding direction of the paper to convey the paper, and is configured to be able to come into contact with and separate from the paper placed on the placement section. Between the feed roller and a pick-up roller that rotates along the feeding direction and conveys the paper toward the position of the feed roller while being in contact with the upper surface of the paper placed on the placement unit It is installed so as to form a nip portion, and rotates so as to follow the feeding direction when one sheet is sandwiched in the nip portion and when no sheet is sandwiched in the nip portion. When a plurality of sheets are sandwiched in the nip portion The reverse of the plurality of sheets so that the uppermost sheet is fed in the feeding direction along the rotation of the feed roller and the lower sheet is conveyed in the opposite direction to the feeding direction. A reverse roller that rotates along the direction; and a detection unit that detects a direction in which the reverse roller rotates. The detection unit detects a state in which the reverse roller rotates along the reverse direction. Thereafter, the pickup roller is rotated along the feeding direction for a predetermined time while the pickup roller is in contact with the upper surface of the sheet conveyed in the reverse direction by the reverse roller.
本発明によれば、ＦＲＲ方式の給紙装置においてリバースローラによって用紙が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまう不具合が生じにくい、給紙装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a paper feeding device and an image forming apparatus that are less likely to cause a problem that the paper is returned too much beyond a desired range by the reverse roller in the FRR type paper feeding device.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を用紙Ｐ（シート）に転写する転写部（画像形成部）、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部（自動原稿搬送装置）、１２〜１５は用紙Ｐが収納された給紙カセット（給紙装置）、１６はユーザーが手差しでセットした用紙Ｐを給送する給紙装置（手差し給紙装置）、１７は転写部７に向けて用紙Ｐを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、２０は用紙Ｐ上に担持されたトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、３１は装置本体１から排紙された用紙Ｐが積載される排紙トレイ、４２〜４５は各給紙カセット１２〜１５において昇降可能に構成された載置部（載置板）、５２は各給紙装置１２〜１６に設置された給送手段としての給送機構、８０は画像形成装置１を稼働するための表示がされたり操作をおこなったりするために装置本体１の外装部に設置された操作パネル（操作表示パネル）、を示す。
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a copying machine as an image forming apparatus, 2 is a document reading unit that optically reads image information of a document D, and 3 is a photosensitive member that exposes light L based on the image information read by the document reading unit 2. An exposure unit for irradiating the drum 5, 4 an image forming unit for forming a toner image (image) on the photosensitive drum 5, and 7 for transferring the toner image formed on the photosensitive drum 5 to a sheet P (sheet) A transfer unit (image forming unit), 10 a document transport unit (automatic document transport device) that transports the set document D to the
図１を参照して、画像形成装置本体１における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送（給送）されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。
With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus main body 1 will be described.
First, the document D is transported (feeded) from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
Then, the optical image information read by the document reading unit 2 is converted into an electric signal and then transmitted to the exposure unit 3 (writing unit). Then, exposure light L such as laser light based on the image information of the electrical signal is emitted from the
一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、画像形成部としての転写部７で、レジストローラ１７により搬送された用紙Ｐ上に転写される。
On the other hand, in the image forming unit 4, the photosensitive drum 5 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and image information is transferred onto the photosensitive drum 5 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). An image (toner image) corresponding to is formed.
Thereafter, the image formed on the photosensitive drum 5 is transferred onto the paper P conveyed by the
一方、転写部７（画像形成部）に搬送される用紙Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙カセット１２〜１５のうち、１つの給紙カセットが自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙カセット１２が選択されたものとする。）。そして、給紙カセット１２に収納された用紙Ｐの最上方の１枚が、給送機構５２によって給送されて、搬送経路Ｋに向けて搬送される。その後、用紙Ｐは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路Ｋを通過して、レジストローラ１７の位置に達する。
なお、装置本体１の側方に設置された給紙装置１６（手差し給紙装置）が選択された場合には、ユーザーによって給紙装置１６の載置部５１（図２を参照できる。）に載置された用紙Ｐ（複数枚の用紙Ｐが積載された場合には、最上方の用紙Ｐ）が、給送機構５２（給送手段）によって搬送経路に向けて給送されて、レジストローラ１７の位置に達することになる。
On the other hand, the sheet P conveyed to the transfer unit 7 (image forming unit) operates as follows.
First, one of the plurality of
When the paper feeding device 16 (manual paper feeding device) installed on the side of the apparatus main body 1 is selected, the user can place the
レジストローラ１７の位置に達した用紙Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７（画像形成部）に向けて搬送される。
そして、転写工程後の用紙Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した用紙Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによってトナー像が定着される（定着工程である）。トナー像が定着された定着工程後の用紙Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップである。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出されて、出力画像として排紙トレイ３１上に積載されることになる。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
The sheet P that has reached the position of the
Then, after the transfer process, the sheet P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the
Thus, a series of image forming processes is completed.
次に、図２〜図４等を用いて、本実施の形態における給紙装置１６（手差し給紙装置）について詳述する。
図２〜図４を参照して、給紙装置１６には、複数枚の用紙Ｐを積載可能に形成された載置部５１（載置面）、載置部５１に載置された用紙Ｐを給送するための給送手段としての給送機構５２、等が設置されている。
また、給送手段としての給送機構５２は、フィードローラ５３、ピックアップローラ５４、リバースローラ５５（バックアップローラ）、トルクリミッタ５６、ＤＣモータ７７（駆動源）、駆動伝達部６０〜６８、検知部７８（検知手段）、接離機構５８、７２、７３、等で構成されている。
Next, the paper feeding device 16 (manual paper feeding device) in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
2 to 4, the
The
フィードローラ５３は、載置部５１に載置された用紙Ｐに対して給送方向（図２の白矢印方向である。）の先端側に設置されていて、用紙Ｐの上面に接触して用紙Ｐの給送方向に沿うように回転（図２の時計方向の回転である。）して用紙Ｐを搬送するものである。
図３を参照して、フィードローラ５３は、その軸部に、２段ギア６５、６６が設置されている。そして、ＤＣモータ７７（駆動モータ）からモータプーリ６０、タイミングベルト６１、プーリ・２段ギア６２〜６４のプーリ６３及び下段ギア６２を介して２段ギアの下段ギア６５に駆動が伝達されて、フィードローラ５３が図３の時計方向に回転駆動されることになる。
The
Referring to FIG. 3, feed
ピックアップローラ５４は、載置部５１に載置された用紙Ｐの表面（上面）に当接した状態で、走行方向に沿うように図２の時計方向に回転して、その用紙Ｐをフィードローラ５３の位置に向けて搬送するものである。
図３を参照して、ピックアップローラ５４は、その軸部に、ギア６８が設置されている。そして、ＤＣモータ７７からモータプーリ６０、タイミングベルト６１、プーリ・２段ギア６２〜６４、２段ギア６５、６６、アイドラギア６７を介してギア６８に駆動が伝達されて、ピックアップローラ５４が図３の時計方向に回転駆動されることになる。
The
Referring to FIG. 3, the
また、ピックアップローラ５４は、載置部５１に載置された用紙Ｐ（最上方の用紙Ｐ１）に対して接離可能に構成されている。すなわち、ピックアップローラ５４は、載置部５１に載置された用紙Ｐに対して、当接しない退避位置（図４（Ｂ）に示す位置である。）と、当接する当接位置（図２、図４（Ａ）に示す位置である。）と、の間を移動可能に形成されている。
詳しくは、図４等を参照して、ピックアップローラ５４は、アーム５８に回転可能に保持されている。アーム５８は、フィードローラ５３の回転軸に回動可能に保持されている。アーム５８の突出部５８ａには、ピックアップローラ５４が退避位置に移動するように付勢するスプリング７３（付勢部材）や、ピックアップローラ５４をスプリング７３の付勢力に抗するように当接位置に移動させるソレノイド７２、が接続されている。そして、制御部７０に制御されて、ソレノイド７２がオン状態になったときに図４（Ａ）に示すようにピックアップローラ５４が当接位置に移動して、ソレノイド７２がオフ状態になったときに図４（Ｂ）に示すようにピックアップローラ５４が退避位置に移動することになる。
なお、先に図３を用いて説明したアイドラギア６７は、アーム５８に設置されていて、ピックアップローラ５４のギア６８との噛合状態とフィードローラ５３のギア６６との噛合状態とを維持しながらアーム５８とともに回動することになる。
The
Specifically, referring to FIG. 4 and the like, the
The
リバースローラ５５は、フィードローラ５３との間にニップ部を形成するように設置されている。そして、リバースローラ５５は、そのニップ部に１枚の用紙Ｐが挟持されたときと、ニップ部に用紙Ｐが挟持されていないときと、には給送方向に沿うように回転する（図２の破線矢印方向であって、反時計方向に回転する）。これに対して、リバースローラ５５は、ニップ部に複数枚の用紙Ｐが挟持されたときには、その複数枚の用紙Ｐのうち最上方の用紙Ｐ１がフィードローラ５３の回転に沿って給送方向に給送されて、下方の用紙Ｐ２が給送方向に対して逆方向に搬送されるように、その逆方向に沿うように回転する（図２の実線矢印方向であって、時計方向に回転する）。
The
詳しくは、図３を参照して、リバースローラ５５は、その軸部に、ギア６９とトルクリミッタ５６とが設置されている。そして、ＤＣモータ７７からモータプーリ６０、タイミングベルト６１、プーリ・２段ギア６２〜６４のプーリ６３及び上段ギア６４を介してギア６９に駆動が伝達されて、さらにトルクリミッタ５６を介してその駆動がリバースローラ５５に伝達されたり遮断されたりすることになる。
トルクリミッタ５６は、リバースローラ５５に所定値を超える回転負荷がかかると、リバースローラ５５がトルクリミッタ５６に対して相対的に空転するように構成されている。
Specifically, with reference to FIG. 3, the
The
具体的に、トルクリミッタ５６は、ニップ部（フィードローラ５３とリバースローラ５５との当接部である。）に１枚の用紙Ｐが挟持されたときと、ニップ部に用紙Ｐが挟持されていないときと、には、リバースローラ５５にかかる回転負荷が比較的大きくなるため、ＤＣモータ７７からリバースローラ５５への駆動伝達を遮断する。このとき、リバースローラ５５は、トルクリミッタ５６に対して空転した状態になり、フィードローラ５３の回転に沿うように図２の反時計方向に従動回転（連れ回り）することになる。
これに対して、トルクリミッタ５６は、ニップ部に複数枚の用紙Ｐが挟持されたときには、用紙Ｐ同士のすべりによって、リバースローラ５５にかかる回転負荷が比較的小さくなるため、ＤＣモータ７７からリバースローラ５５に駆動を伝達する。これにより、リバースローラ５５が図２の時計方向に回転駆動されて、ニップ部に挟まれた複数枚の用紙Ｐのうち、最上方の用紙Ｐ１を除く下方の用紙が逆方向（図５（Ｂ）の黒矢印方向である。）に搬送されて載置部５１に戻されることになる。
このような構成により、フィードローラ５３とリバースローラ５５とのニップ部から用紙Ｐが重送されることなく、１枚の用紙Ｐが給送方向（搬送方向）に送出されることになる。
Specifically, the
On the other hand, the
With such a configuration, the sheet P is fed in the feeding direction (conveying direction) without being fed from the nip portion between the
なお、本実施の形態において、フィードローラ５３とピックアップローラ５４とリバースローラ５５とは、それぞれ、軸部上にゴム材料（又は、樹脂材料）で形成されたローラ部（コロ部）が、軸方向に複数分割して形成されたものである。また、フィードローラ５３とピックアップローラ５４とリバースローラ５５とは、それぞれ、軸部に対してローラ部が着脱可能（交換可能）に形成されていて、ローラ部のメンテナンスを容易にできるようになっている。
In this embodiment, each of the
また、図３を用いて説明したように、ＤＣモータ７７は、フィードローラ５３とピックアップローラ５４とリバースローラ５５とを回転駆動する駆動源（モータ）として機能することになる。
特に、本実施の形態において、駆動源としてのＤＣモータ７７は、そのモータ軸の回転速度が所定値となるようにフィードバック制御されている。詳しくは、制御部７０によるＰＷＭ制御によって、負荷変動に関わらず、ＤＣモータ７７の回転数が一定になるように、ＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が調整されることになる（図６を参照できる）。具体的に、ＤＣモータ７７にかかる負荷が大きいときにはＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が大きくなるように調整されて、ＤＣモータ７７にかかる負荷が小さいときにはＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が小さくなるように調整されて、ＤＣモータ７７の回転数が定速化されることになる。
これにより、給送機構５２による安定した給紙が可能になる。
As described with reference to FIG. 3, the
In particular, in the present embodiment, the
Thereby, stable feeding by the
ここで、本実施の形態における給紙装置１６（手差し給紙装置）は、載置部５１上に載置される用紙Ｐの枚数に関わらず、用紙Ｐを載置するための載置部５１（載置面）が上下方向に昇降することなく固定されている。そして、そのように固定された載置部５１に載置された用紙Ｐの上面に当接する位置までピックアップローラ５４が降下してから、用紙Ｐの給送動作がおこなわれることになる。
また、載置部５１と、フィードローラ５３とリバースローラ５５とのニップ部と、の間には、入口ガイド板が設置されている。
また、本実施の形態における給紙装置１６には、載置部５１上に載置された用紙Ｐの幅方向（図２の紙面垂直方向である。）の位置を規制するサイドフェンスが設けられている。サイドフェンスは、用紙Ｐを挟むように幅方向両端部にそれぞれ設置されていて、手動移動機構によって用紙Ｐの幅方向のサイズに合わせて幅方向に移動可能に構成されている。
なお、本実施の形態における給紙装置１６には、載置部５１上に載置された用紙Ｐの給送方向（図３の左右方向である。）の位置を規制するエンドフェンスは設けられていない。
Here, the paper feeding device 16 (manual paper feeding device) according to the present exemplary embodiment is configured to place the paper P regardless of the number of papers P placed on the
An entrance guide plate is installed between the placing
Further, the
The
このように構成された給紙装置１６において、載置部５１に用紙Ｐがセットされていない状態では、その状態が紙検知センサによって検知されて、制御部７０によるソレノイド７２の制御によってピックアップローラ５４が退避位置（図４（Ｂ）に示す位置である。）に退避した状態になっている。
そして、載置部５１に用紙Ｐがセットされると、その状態が紙検知センサによって検知されて、制御部７０によるソレノイド７２の制御によってピックアップローラ５４が退避位置から当接位置（図４（Ａ）に示す位置である。）に向けて移動される。
そして、図２に示すように、載置部５１に載置された最上方の用紙Ｐの上面にピックアップローラ５４が当接した状態でピックアップローラ５４の時計方向の回転駆動が開始されて、同じタイミングでフィードローラ５３とリバースローラ５５との回転が開始される。これにより、ピックアップローラ５４によって載置部５１に載置された用紙束のうち最上方の用紙Ｐが、フィードローラ５３とリバースローラ５５とのニップ部に向けて搬送されて、さらにそのニップ部から１枚の用紙Ｐが画像形成部に向けて分離され搬送されることになる。
また、載置部５１に載置されたすべての用紙Ｐが給送されて載置部５１に用紙Ｐがセットされていない状態になると、その状態が紙検知センサによって検知されて、制御部７０によるソレノイド７２の制御によってピックアップローラ５４が再び退避位置に移動することになる（図４（Ｂ）の状態である。）。
In the
When the paper P is set on the
Then, as shown in FIG. 2, when the
When all the sheets P placed on the
以下、図２、図５、図６等を用いて、本実施の形態における給紙装置１６（画像形成装置１）おいて、特徴的な構成・動作について説明する。
図２を参照して、本実施の形態における給紙装置１６には、リバースローラ５５が回転する方向を検知する検知手段としての検知部７８が設けられている。
詳しくは、検知部７８（検知手段）は、ＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）の変化を検知することで、ＤＣモータ７７にかかる負荷トルクの変化を検知する手段である。具体的に、本実施の形態では、検知部７８として、ＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）の変化を検知する電圧測定器（又は、電流測定器）を用いている。
そして、図６を参照して、検知部７８（検知手段）は、ＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が所定の閾値Ｘを下回ったときにリバースローラ５５が逆方向に沿うように回転しているものと判別して（図２の時計方向に回転したものと判別して）、ＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が所定の閾値Ｘを超えたときにリバースローラ５５が給送方向に沿うように回転しているものと判別する（図２の反時計方向に回転したものと判別する）。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the sheet feeding device 16 (image forming apparatus 1) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 5, 6, and the like.
Referring to FIG. 2, the
Specifically, the detection unit 78 (detection unit) is a unit that detects a change in load torque applied to the
Referring to FIG. 6, the detection unit 78 (detection means) causes the
このような制御ができるのは、先に説明したように、ＤＣモータ７７の回転速度が所定値となるようにフィードバック制御されていて、ＤＣモータ７７にかかる負荷が大きいときにはＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が大きくなるように調整されて、ＤＣモータ７７にかかる負荷が小さいときにはＤＣモータ７７に印加される電圧（又は、電流）が小さくなるように調整されるためである。
また、ニップ部（フィードローラ５３とリバースローラ５５との当接部である。）に１枚の用紙Ｐが挟持されたときと、ニップ部に用紙Ｐが挟持されていないときと、には、リバースローラ５５にかかる回転負荷が比較的大きくなり、ニップ部に複数枚の用紙Ｐが挟持されたときには、リバースローラ５５にかかる回転負荷が比較的小さくなるためである。
As described above, such control can be performed by feedback control so that the rotational speed of the
In addition, when one sheet P is sandwiched in the nip portion (the contact portion between the
すなわち、ニップ部に１枚の用紙Ｐが挟持されたときや、ニップ部に用紙Ｐが挟持されていないときには、トルクリミッタ５６にかかる負荷が大きくなって、ＤＣモータ７７にかかる負荷も大きくなる。そのため、検知部７８で検知される電圧値（又は電流値）が大きくなる。
これに対して、ニップ部に複数枚の用紙Ｐが挟持されたときには、トルクリミッタ５６にかかる負荷が小さくなって、ＤＣモータ７７にかかる負荷も小さくなる。そのため、検知部７８で検知される電圧値（又は電流値）が小さくなる。
そして、検知部７８でそのような電圧値（又は電流値）の変化を検知することで、リバースローラ５５の回転方向（トルクリミッタ５６の連結・空転）を把握することができる。換言すると、検知部７８（検知手段）は、ニップ部に複数枚の用紙Ｐが挟持された状態と、そうでない状態と、を検知することになる。
That is, when one sheet P is sandwiched in the nip portion or when no sheet P is sandwiched in the nip portion, the load applied to the
On the other hand, when a plurality of sheets P are sandwiched in the nip portion, the load applied to the
Then, by detecting such a change in voltage value (or current value) by the detection unit 78, it is possible to grasp the rotation direction of the reverse roller 55 (connection / idle rotation of the torque limiter 56). In other words, the detection unit 78 (detection unit) detects a state in which a plurality of sheets P are sandwiched in the nip portion and a state in which the plurality of sheets P are not sandwiched.
そして、本実施の形態では、検知部７８（検知手段）によってリバースローラ５５が逆方向に沿うように回転した状態（図５の時計方向に回転した状態である。）が検知された後に、リバースローラ５５によって逆方向に搬送された用紙Ｐ２の上面にピックアップローラ５４を当接させた状態でピックアップローラ５４を所定時間Ｔだけ給送方向に沿うように回転させるように制御している。
詳しくは、検知部７８（検知手段）によってリバースローラ５５が逆方向に沿うように回転した状態（図５の時計方向に回転した状態である。）が検知された後であって、リバースローラ５５が給送方向に沿うように回転する状態（図５の反時計方向に回転した状態である。）が検知された直後に、ピックアップローラ５４をリバースローラ５５によって逆方向に搬送された用紙Ｐ２の上面に当接させた状態で給送方向に沿うように回転させるように制御している。
And in this Embodiment, after the state (it is the state rotated in the clockwise direction of FIG. 5) in which the
Specifically, the
図５は、このように制御される給紙装置１６の動作を示すものである。
まず、図５（Ａ）に示すように、載置部５１に用紙Ｐがセットされると、制御部７０によるソレノイド７２の制御によってピックアップローラ５４が退避位置から当接位置（図５（Ａ）に示す位置である。）に向けて移動される。そして、図５（Ａ）に示すように、載置部５１に載置された最上方の用紙Ｐ１の上面にピックアップローラ５４が当接した状態でピックアップローラ５４の時計方向の回転駆動が開始されて、ピックアップローラ５４によって載置部５１に載置された用紙Ｐ１、Ｐ２がフィードローラ５３とリバースローラ５５とのニップ部に向けて搬送される。このとき、２枚の用紙Ｐ１、Ｐ２が重送されてしまったものとする。また、ニップ部に用紙Ｐ１、Ｐ２が挟まれていない状態では、トルクリミッタ５６が空転した状態になって、リバースローラ５５は反時計方向に回転している。また、検知部７８で検知される電圧は、図６に示すように閾値Ｘを超えたものになっている。
FIG. 5 shows the operation of the
First, as shown in FIG. 5A, when the paper P is set on the
そして、図５（Ｂ）に示すように、重走された２枚の用紙Ｐ１、Ｐ２がニップ部まで搬送されると、ピックアップローラ５４は再び退避位置に移動することになる。このとき、ニップ部に２枚の用紙Ｐ１、Ｐ２が挟まれることで、トルクリミッタ５６が連結した状態になって、リバースローラ５５は時計方向に回転開始する。また、検知部７８で検知される電圧は、図６に示すように閾値Ｘを下回るものになる。
そして、リバースローラ５５が時計方向に回転することで、図５（Ｃ）に示すように、下方の用紙Ｐ２がリバースローラ５５の回転に沿うように黒矢印方向に搬送される（載置部５１に向けて戻される。）。また、上方の用紙Ｐ１（最上方の用紙Ｐ１）は、フィードローラ５３の回転に沿うように白矢印方向に搬送される（画像形成装置本体１の搬送経路に向けて搬送される）。
Then, as shown in FIG. 5B, when the two sheets P1 and P2 that have been overrun are transported to the nip portion, the
Then, as the
そして、図５（Ｄ）に示すように、リバースローラ５５によって載置部５１に向けて戻された下方の用紙Ｐ２がニップ部を抜けると、トルクリミッタ５６が再びが空転した状態になって、リバースローラ５５が再び反時計方向に回転する。また、検知部７８で検知される電圧は、図６に示すように再び閾値Ｘを超えたものになる。
そして、このような電圧変化が検知部７８で検知されると、図５（Ｄ）に示すように、退避位置にあったピックアップローラ５４が再び当接位置（用紙Ｐの上面に当接する位置である。）に移動される。そして、その用紙Ｐ２の上面にピックアップローラ５４が当接した状態でピックアップローラ５４の時計方向の回転駆動が開始されて、ピックアップローラ５４によって用紙Ｐ２がニップ部の側（白矢印方向）に向けて搬送される。
これにより、リバースローラ５５によって載置部５１に向けて戻された用紙Ｐ２が、ニップ部を勢いよく抜け出してしまっても（用紙Ｐ２が黒矢印方向に戻され過ぎてしまっても）、その用紙Ｐ２をピックアップローラ５４によって白矢印方向に再び戻すことができる（載置部５１において載置されるべき範囲に戻すことができる）。
Then, as shown in FIG. 5D, when the lower sheet P2 returned toward the placing
When such a voltage change is detected by the detection unit 78, as shown in FIG. 5D, the
As a result, even if the paper P2 returned toward the
すなわち、図５（Ｄ）に示すように、リバースローラ５５によって下方の用紙Ｐ２が載置部５１に戻されるときに、その用紙Ｐ２をピックアップローラ５４によって搬送する制御をおこなわない場合には、図７に示すように、その用紙Ｐ２が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまって、次の給紙工程においてその用紙Ｐ２をピックアップローラ５４によって正常に給送できなくなってしまったり、その用紙Ｐ２が載置部５１から脱落してしまったりする可能性がある。特に、この給紙装置１６には、エンドフェンスが設置されていないため、そのような不具合が生じやすい。
これに対して、本実施の形態では、リバースローラ５５によって下方の用紙Ｐ２が載置部５１に戻されるときに、その用紙Ｐ２をピックアップローラ５４によって搬送する制御をおこなっているため、その用紙Ｐ２が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまう不具合を確実に軽減することができる。
なお、図５（Ａ）〜（Ｂ）の工程において、用紙が重送されることなく、ニップ部に１枚の用紙Ｐのみが挟持される場合には、図６に示すような、印可電圧が閾値Ｘを下回るような変動が生じないため、図５（Ｄ）に示すようなピックアップローラ５４の当接位置への移動や搬送動作はおこなわれないことになる。
That is, as shown in FIG. 5D, when the lower paper P2 is returned to the placing
On the other hand, in the present embodiment, when the lower sheet P2 is returned to the
In the process of FIGS. 5A to 5B, when only one sheet P is sandwiched in the nip portion without the sheets being fed, the applied voltage as shown in FIG. Therefore, the
ここで、本実施の形態において、上述した「所定時間Ｔ（リバースローラ５５によって下方の用紙Ｐ２が載置部５１に戻されるときに、その用紙Ｐ２をピックアップローラ５４によって搬送する時間である。）」は、載置部５１に載置される用紙のサイズ、紙厚、種類のうち少なくとも１つに基いて可変されることが好ましい。
Here, in the present embodiment, the above-mentioned “predetermined time T (the time during which the paper P2 is conveyed by the
詳しくは、「所定時間Ｔ」は、載置部５１に載置される用紙Ｐのサイズが小さいときに、載置部５１に載置される用紙Ｐのサイズが大きいときに比べて、長くなるように可変されることが好ましい。これは、小サイズの用紙Ｐは、大サイズの用紙Ｐに比べて軽いため、図５（Ｄ）に示すように、リバースローラ５５によって載置部５１に向けて戻された下方の用紙Ｐ２がニップ部を抜けるときに、勢いよく遠くまで戻されてしまいやすいためである。したがって、そのような用紙Ｐの抜け出した距離に応じてピックアップローラ５４によってニップ部の側に搬送する量（距離）を調整することで、用紙Ｐのサイズに関わらず、用紙Ｐを載置部５１における所望の範囲に戻すことができる。
Specifically, the “predetermined time T” is longer when the size of the paper P placed on the
また、「所定時間Ｔ」は、載置部５１に載置される用紙Ｐの紙厚が厚いときに、載置部５１に載置される用紙Ｐの紙厚が薄いときに比べて、長くなるように可変されることが好ましい。これは、紙厚が厚い用紙Ｐは、紙厚が薄い用紙Ｐに比べてコシが強いため、図５（Ｄ）に示すように、リバースローラ５５によって載置部５１に向けて戻された下方の用紙Ｐ２がニップ部を抜けるときに、勢いよく遠くまで戻されてしまいやすいためである。したがって、そのような用紙Ｐの抜け出した距離に応じてピックアップローラ５４によってニップ部の側に搬送する量（距離）を調整することで、用紙Ｐの厚さに関わらず、用紙Ｐを載置部５１における所望の範囲に戻すことができる。
The “predetermined time T” is longer when the paper P placed on the
また、「所定時間Ｔ」は、載置部５１に載置される用紙Ｐの種類が用紙Ｐ同士の密着性が強いものであるときに、載置部５１に載置される用紙Ｐの種類が用紙Ｐ同士の密着性が弱いものであるときに比べて、短くなるように可変されることが好ましい。これは、ＯＨＰや薄紙のように用紙Ｐ同士の密着性が強い用紙Ｐは、用紙Ｐ同士の密着性が弱い用紙Ｐに比べて、図５（Ｄ）に示すように、リバースローラ５５によって載置部５１に向けて戻された下方の用紙Ｐ２がニップ部を抜けるときに、勢いよく遠くまで戻されにくいためである。したがって、そのような用紙Ｐの抜け出した距離に応じてピックアップローラ５４によってニップ部の側に搬送する量（距離）を調整することで、用紙Ｐの種類に関わらず、用紙Ｐを載置部５１における所望の範囲に戻すことができる。
Further, the “predetermined time T” is the type of the paper P placed on the
なお、このような制御をおこなう上で、用紙Ｐのサイズや紙厚や種類は、ユーザーによって操作パネル８０（画像形成装置１の外装部に設置されている。）に入力された用紙Ｐに関する情報に基いて検知することができる。そして、その検知結果と、検知部７８の検知結果と、に基いて、制御部７０によってソレノイド７２（ピックアップローラ５４の接離制御）がおこなわれることになる。
特に、このような制御をおこなう上で、用紙Ｐの紙厚については、公知の紙厚センサ８１（例えば、ニップ部の手前の入口ガイド板に設置されている。）によって直接的に検知することもできる。
In performing such control, the size, thickness, and type of the paper P are information regarding the paper P that is input to the operation panel 80 (installed on the exterior of the image forming apparatus 1) by the user. Can be detected based on Then, based on the detection result and the detection result of the detection unit 78, the
In particular, when performing such control, the paper thickness of the paper P is directly detected by a known paper thickness sensor 81 (for example, installed on the inlet guide plate in front of the nip portion). You can also.
以上説明したように、本実施の形態における給紙装置１６は、フィードローラ５３、ピックアップローラ５４、リバースローラ５５が設置されていて、リバースローラ５５が回転する方向を検知する検知部７８（検知手）が設けられている。そして、検知部７８によってリバースローラ５５が給紙方向に対して逆方向に沿うように回転した状態が検知された後に、リバースローラ５５によって逆方向に搬送された用紙Ｐ２の上面にピックアップローラ５４を当接させた状態でピックアップローラ５４を所定時間だけ給送方向に沿うように回転させている。
これにより、ＦＲＲ方式の給紙装置においてリバースローラ５５によって用紙Ｐ２が所望の範囲を超えて戻され過ぎてしまう不具合を生じにくくすることができる。
As described above, the
Accordingly, it is possible to make it difficult to cause a problem that the paper P2 is returned too much beyond a desired range by the
なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置１に設置される給紙装置１６に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置される給紙装置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、電子写真方式の画像形成装置１に設置される給紙装置１６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、孔版印刷機などである。）に設置される給紙装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the
And even if it is such a case, the effect similar to the thing of this Embodiment can be acquired.
また、本実施の形態では、画像形成装置１の外部に露呈するように設置される手差し用の給紙装置１６に対して本発明を適用したが、画像形成装置１の内部に設置された給紙装置１２〜１５に対しても本発明を適用することができるし、給紙装置としての原稿搬送部１０（自動原稿搬送装置）に対しても本発明を適用することができる。特に、本実施の形態における給紙カセット１２〜１５（給紙装置）は、載置部４２〜４５（載置板）が回転中心軸（図１において、最下方の載置部４５に付した符号４５ａを参照できる。）を中心に正逆方向に回動することで、載置部４２〜４５が昇降するように構成されているが、これらの給紙カセット１２〜１５（給紙装置）に対しても本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In the present exemplary embodiment, the present invention is applied to the manual
Even in such a case, the same effect as that of the present embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
なお、本願において、「用紙」とは、転写紙の他にコート紙、ＯＨＰ等のシート状の記録媒体のすべてを含み、さらには給紙装置としての自動原稿搬送装置において給送される原稿をも含むものと定義する。 In the present application, “paper” includes all sheet-like recording media such as coated paper and OHP in addition to transfer paper, and further, an original fed by an automatic document feeder as a paper feeder. Is also included.
１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１６ 給紙装置（手差し給紙装置）、
５１ 載置部、
５２ 給送機構（給送手段）、
５３ フィードローラ、
５４ ピックアップローラ、
５５ リバースローラ、
５６ トルクリミッタ、
７２ ソレノイド（接離機構）、
７７ ＤＣモータ（駆動源）、
７８ 検知部（検知手段）、
Ｐ 用紙。
1 image forming apparatus (image forming apparatus main body),
16 Paper feeder (manual paper feeder),
51 placement section,
52 Feeding mechanism (feeding means),
53 Feed roller,
54 Pickup roller,
55 Reverse roller,
56 Torque limiter,
72 Solenoid (contact / separation mechanism),
77 DC motor (drive source),
78 detector (detector),
P paper.
Claims (9)
前記載置部に載置された用紙に対して給送方向の先端側に設置されて、用紙の上面に接触して当該用紙の給送方向に沿うように回転して当該用紙を搬送するフィードローラと、
前記載置部に載置された用紙に対して接離可能に構成されて、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フィードローラの位置に向けて搬送するピックアップローラと、
前記フィードローラとの間にニップ部を形成するように設置されて、前記ニップ部に１枚の用紙が挟持されたときと前記ニップ部に用紙が挟持されていないときとには前記給送方向に沿うように回転して、前記ニップ部に複数枚の用紙が挟持されたときには当該複数枚の用紙のうち最上方の用紙が前記フィードローラの回転に沿って前記給送方向に給送されて下方の用紙が前記給送方向に対して逆方向に搬送されるように前記逆方向に沿うように回転するリバースローラと、
前記リバースローラが回転する方向を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段によって前記リバースローラが前記逆方向に沿うように回転した状態が検知された後に、前記リバースローラによって前記逆方向に搬送された用紙の上面に前記ピックアップローラを当接させた状態で前記ピックアップローラを所定時間だけ前記給送方向に沿うように回転させることを特徴とする給紙装置。 A placement section formed so that a plurality of sheets can be stacked;
A feed that is installed on the leading end side in the feeding direction with respect to the paper placed on the placement section, and that contacts the upper surface of the paper and rotates along the feeding direction of the paper to convey the paper. Laura,
It is configured to be able to contact with and separate from the paper placed on the placement section, and rotates along the feeding direction in contact with the upper surface of the paper placed on the placement section. A pickup roller for conveying the paper toward the position of the feed roller;
It is installed so as to form a nip portion with the feed roller, and when one sheet is sandwiched in the nip portion and when no sheet is sandwiched in the nip portion, the feeding direction When a plurality of sheets are sandwiched in the nip portion, the uppermost sheet among the plurality of sheets is fed in the feeding direction along the rotation of the feed roller. A reverse roller that rotates along the reverse direction so that the lower sheet is conveyed in the reverse direction with respect to the feeding direction;
Detecting means for detecting a direction in which the reverse roller rotates;
With
After the detection means detects that the reverse roller is rotated in the reverse direction, the pickup roller is in contact with the upper surface of the sheet conveyed in the reverse direction by the reverse roller. A paper feeding device that rotates a pickup roller along the feeding direction for a predetermined time.
前記ニップ部に１枚の用紙が挟持されたときと前記ニップ部に用紙が挟持されていないときとには前記モータから前記リバースローラへの駆動伝達を遮断して、前記ニップ部に複数枚の用紙が挟持されたときには前記モータから前記リバースローラに駆動を伝達するトルクリミッタと、
を備え、
前記検知手段は、前記モータにかかる負荷トルクの変化を検知する手段であ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。 A motor that rotationally drives the feed roller, the pickup roller, and the reverse roller;
When one sheet is sandwiched in the nip portion and when no sheet is sandwiched in the nip portion, the drive transmission from the motor to the reverse roller is interrupted, and a plurality of sheets are placed in the nip portion. A torque limiter that transmits drive from the motor to the reverse roller when the paper is sandwiched;
With
The sheet feeding device according to claim 1, wherein the detection unit is a unit that detects a change in load torque applied to the motor.
前記検知手段は、前記モータに印加される電流又は電圧の変化を検知する手段であって、前記電流又は前記電圧が所定の閾値を下回ったときに前記リバースローラが前記逆方向に沿うように回転しているものと判別して、前記電流又は前記電圧が前記所定の閾値を超えたときに前記リバースローラが前記給送方向に沿うように回転しているものと判別することを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。 The motor is a DC motor that is feedback controlled so that the rotation speed of the motor shaft becomes a predetermined value,
The detection means is a means for detecting a change in current or voltage applied to the motor, and the reverse roller rotates along the reverse direction when the current or voltage falls below a predetermined threshold. The reverse roller is determined to be rotating along the feeding direction when the current or voltage exceeds the predetermined threshold. Item 4. The sheet feeding device according to Item 3.
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