JP2023069375A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】用紙の分離性能を高めた給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置10は、用紙積載部から用紙を給紙方向Dに引き出す第1ローラ部51と、第1ローラ部51よりも給紙方向Dの下流側に設けられて用紙Pを給紙方向Dに搬送する第2ローラ部の給紙ローラ52を備えている。第1ローラ部51は、回転軸511上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体としての例えば呼び込みローラ512を有する。前記回転体はそれぞれ回転軸511の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、用紙積載部の最上位の用紙Pに前記外周面が接触しながら回転するように設けられている。【選択図】図3
Description
本発明は、給紙装置およびその給紙装置を備える画像形成装置に関する。
複写機やプリンタ等の画像形成装置では、給紙装置によって給紙カセットから用紙が画像形成部に送り出される。この種の給紙装置としては、給紙カセットに収容された用紙を1枚に分離して送り出すための捌き部を備えたものが知られている。
例えば、特許文献1に開示された給紙装置は、給紙カセットの上方に設けられるピックアップローラと、ピックアップローラよりも用紙搬送方向の下流側に設けられる捌き部とを備えている。捌き部は、用紙搬送路を挟んで対向配置された給紙ローラと分離ローラとを含み、給紙ローラと分離ローラとの間にはニップが形成されている。このような捌き部は、用紙との摩擦を利用することによって、ピックアップローラにより引き出された用紙を、給紙ローラと当接する1枚に分離して搬送するように構成されている。
しかしながら、前記特許文献1に開示されるような用紙分離の構成では、例えば用紙の種類、給紙ローラの表面状態または環境条件等の違いなどによって、用紙を1枚に分離して適切に搬送することが困難なことがあり、用紙の分離ミス(ダブルフィード)が発生してしまうことがあった。
本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、用紙の分離性能に優れ、用紙を1枚ずつ適切に給紙することのできる給紙装置およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の解決手段としては、用紙積載部に積載された用紙を給紙する給紙装置であって、前記用紙積載部から用紙を給紙方向に引き出す第1ローラ部と、前記第1ローラ部よりも前記給紙方向の下流側に設けられて前記第1ローラ部によって引き出された用紙を前記給紙方向に搬送する第2ローラ部とを有し、前記第1ローラ部は、前記給紙方向に対して直交する方向に延びる回転軸と、前記回転軸上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とを備え、前記回転体はそれぞれ前記回転軸の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、前記用紙積載部の用紙に前記外周面が接触しながら回転するように設けられたことを特徴としている。
また、前記構成を有する給紙装置において、前記回転体は、略台形状の断面形状を有することが好ましい。
また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記回転軸の端部側には開放され、前記端部の反対側には小径部が設けられ、前記小径部同士が向き合うように配置されていることが好ましい。
また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記外周面の前記回転軸に対する傾きが変化可能に支持されていることが好ましい。
また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、前記小径部において前記回転軸と接続されていることが好ましい。
また、前記構成の給紙装置において、前記回転体は、弾性を有する材料により形成されていることが好ましい。
また、前記構成の給紙装置において、前記第2ローラ部と当接してニップを形成し、前記ニップにおいて用紙を分離する分離部材をさらに備えていてもよい。
また、前記の各解決手段に係る給紙装置を備えた画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。
本発明によれば、積載された用紙の分離性能を高めて、用紙を1枚ずつ適切に給紙することが可能となる。
本発明の実施形態に係る給紙装置およびその現像装置を備える画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。
(画像形成装置の全体構成)
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。実施形態では、画像形成装置1として、カラー画像を記録媒体としての用紙等に形成するカラー複合機に本発明が適用された場合を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。実施形態では、画像形成装置1として、カラー画像を記録媒体としての用紙等に形成するカラー複合機に本発明が適用された場合を例に挙げて説明する。
なお、画像形成装置1としては、カラープリンタ、モノクロ複合機、モノクロプリンタ等を含む種々の画像形成装置にも適用可能である。記録媒体としては、普通用紙やオーバーヘッドプロジェクタ用紙などの種々の用紙を用いることができる。また、画像形成装置1における方向性を、図1に示すように画像形成装置1を正面から見た場合の前後方向をX方向、左右方向をY方向として以下説明する。
画像形成装置1は、スキャナ機能、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有する複合機であり、画像読取装置18によって読み取られた原稿の画像を外部に送信し(スキャナ機能に相当する)、また、読み取られた原稿の画像または外部から受信した画像をカラーもしくは単色で用紙に画像形成する(複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能に相当する)。
画像形成装置1は、給紙装置10、帯電装置12、光走査装置11、感光体ドラム13、画像転写部15、現像装置17、画像読取装置18、定着装置27、用紙搬送路31等を備えている。
画像形成装置1では、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像、または単色(例えば、ブラック)を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像読取装置18は、原稿または原稿搬送部(ADF)から搬送された原稿を読み取って画像データを生成する。画像形成装置1の画像転写部15には、4種類のトナー像を形成するための現像装置17、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、および帯電装置12が4つずつ設けられて、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応するよう、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdが構成されている。
ドラムクリーニング装置14は感光体ドラム13の表面の残留トナーを除去および回収する。帯電装置12は、感光体ドラム13の表面を帯電させる。光走査装置11は、感光体ドラム13の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置17は、感光体ドラム13の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム13の表面にトナー像を形成する。このような一連の動作によって、各感光体ドラム13の表面に各色のトナー像が形成される。
感光体ドラム13の上側には、中間転写ベルト21を介して中間転写ローラ16が配置されている。中間転写ベルト21はトナー像が形成される像担持体であり、転写駆動ローラ22および転写従動ローラ23に張架されて矢符Cの方向へ回転(周回移動)する。各感光体ドラム13の表面に形成された各色のトナー像が転写(1次転写)されて重ね合わされることで、中間転写ベルト21の表面にはカラーのトナー像が形成される。
2次転写部25の転写ローラ26は、中間転写ベルト21との間にニップ(2次転写位置)を形成しており、用紙搬送路31を通じて搬送された用紙を挟み込んで搬送する。用紙は、当該ニップを通過する際に、中間転写ベルト21の表面のトナー像が転写されて定着装置27に搬送される。中間転写ベルト21上に残ったトナー等はベルトクリーニング装置24によって回収される。
定着装置27は、用紙を挟んで回転する定着ローラ28および加圧ローラ29を備えている。定着装置27は、定着ローラ28および加圧ローラ29の間にトナー像が転写された用紙を挟み込んで加熱および加圧し、トナー像を用紙に定着させる。
光走査装置11の下方には、画像形成装置1に対して引き出し可能に装着され、内部に用紙を収容する給紙カセット(用紙積載部)41が設けられている。給紙カセット41からは、給紙装置10によって用紙が引き出され、用紙搬送路31へと給紙される。用紙は、2次転写部25や定着装置27を経由して、排紙ローラ36を介して排紙トレイ37へと搬送される。
用紙搬送路31には、用紙を一旦停止させて、用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト21と転写ローラ26との間のニップでのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて用紙の搬送を開始するレジストローラ35、搬送を促す搬送ローラ34、および排紙ローラ36等の種々のローラ対が配置されている。
用紙の表面だけでなく裏面にも画像形成を行う場合は、用紙を排紙ローラ36から用紙反転搬送路32へと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、複数の搬送ローラ34を介して用紙をレジストローラ35へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を排紙トレイ37へと搬送する。
本実施形態に係る給紙装置10は、用紙が積載される用紙積載部としての給紙カセット41に設けられている。給紙カセット41は、内部に用紙積載板42が備えられるとともに、用紙の端部位置を規制する規制板43も備えられている。規制板43は給紙カセット41の底面に対して移動可能に設けられており、用紙の端部に当接させて用いられる。
(給紙装置)
図2は、本発明の実施形態に係る給紙装置10の概略構成を模式的に示す説明図であり、図3は、図2の給紙装置10を示す平面図である。
図2は、本発明の実施形態に係る給紙装置10の概略構成を模式的に示す説明図であり、図3は、図2の給紙装置10を示す平面図である。
図2に示すように、用紙積載板42は、多数枚の用紙Pを載置できるように形成され、給紙カセット41内で略水平方向に配置された状態から、給紙方向Dの上流側に位置する支持軸421を支点として傾斜させることが可能とされている。これにより、用紙積載板42は、給紙方向Dの下流側が給紙カセット41の底面に対して上下に昇降される。用紙積載板42を傾斜させる機構としては公知のものを適用することができ、また、用紙積載板42は給紙カセット41の底面との間に設けられた例えば圧縮コイルバネなどの図示しない弾性部材を備えていてもよい。
給紙カセット41内の用紙Pは、端部が規制板43で位置決めされた状態で、給紙装置10によって最上位の用紙Pから順に給紙方向Dに給紙される。図示するように、給紙装置10は、給紙カセット41から用紙Pを給紙方向Dに引き出す第1ローラ部51と、第1ローラ部51によって引き出された用紙Pを給紙方向Dに搬送する第2ローラ部としての給紙ローラ52とを備えている。給紙ローラ52は、第1ローラ部51よりも給紙方向Dの下流側に設けられている。
給紙装置10には、さらに、給紙ローラ52と当接してニップNを形成する分離部材としての捌きローラ53が備えられている。捌きローラ53は、給紙ローラ52の回転方向と同方向(用紙Pを給紙する給紙方向Dとは反対方向)に回転駆動するように設けられており、給紙ローラ52とのニップNで、送られてきた用紙Pを分離するように作用する。
図3に示すように、給紙装置10の第1ローラ部51は、給紙方向Dに対して直交する方向のX方向に延びる回転軸511と、2つの呼び込みローラ512とを備えている。これらの呼び込みローラ512は、回転軸511上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とされている。
呼び込みローラ512は、給紙方向Dにおいて、給紙ローラ52と対向する位置に設けられている。また、呼び込みローラ512は、用紙積載板42の幅方向(X方向)の略中央部寄りに配置されている。第1ローラ部51の回転軸511は、駆動回転する給紙ローラ52と同方向に回転するように設けられている。また、第1ローラ部51は、給紙ローラ52の軸線回りに旋回自在に支持されている。
給紙カセット41においては、用紙Pの積載量に応じて、給紙方向Dの下流側に上り勾配で用紙積載板42が傾斜することで、積載された最上位の用紙Pが第1ローラ部51の呼び込みローラ512に当接する。図2に示すように、第1ローラ部51の呼び込みローラ512は、積載された用紙Pの上面に当接した状態で正方向(図2の矢印方向であって、反時計方向である。)に回転可能とされており、その用紙Pを給紙方向Dに引き出すように作用する。
図4は、給紙装置10における第1ローラ部51の構成を模式的に示した断面図である。呼び込みローラ512は、それぞれ、回転軸511の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面513を有している。すなわち、図4における図中左側に位置する呼び込みローラ512は、回転軸511の軸方向であるX方向に、図中左側ほど拡径するように設けられた外周面513を有し、図中右側に位置する呼び込みローラ512は、図中右側ほど拡径するように設けられた外周面513を有している。
例示の形態では、呼び込みローラ512は、弾性を有する材料により形成されて、略台形状の断面形状を有している。弾性を有する材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(UR)、ニトリルゴム(NBR)などが好ましい。
また、呼び込みローラ512は、回転軸511の端部側には開放されて開口部515が設けられ、回転軸511の端部と反対側には閉じられた面である小径部516が設けられて、内部が中空状とされている。そして、各呼び込みローラ512は、小径部516と大径部514とを備えて、全体として略円錐台形状の外形状とされている。これらの2つの呼び込みローラ512は、小径部516同士が向き合うように回転軸511上に配置されている。
図4に示すように、2つの呼び込みローラ512は、それぞれ、小径部516において回転軸511と連結され、接続されている。回転軸511は、呼び込みローラ512の開口部515を通して、呼び込みローラ512の外側に延出されている。また、回転軸511上に配設される2つの呼び込みローラ512の間隔は、例えば、給紙カセット41で給紙可能な用紙Pの最小サイズよりも小さく設定される。
呼び込みローラ512は弾性を有する材料により形成されているので、小径部516における回転軸511との連結部で、回転軸511の取付角度が可変とされている。各呼び込みローラ512は、回転軸511に対して外周面513の回転軸511に対する傾きが変化可能に支持されている。
また、呼び込みローラ512は内部が中空状であるので、回転軸511に対して自在に外周面513を傾けながら回転することが可能とされている。回転軸511が回転するとき、呼び込みローラ512は回転軸511とともに回転し、最上位の用紙Pに外周面が接触する。そして、呼び込みローラ512は、外周面513を用紙積載板42上の最上位の用紙Pに接触させながら回転し、その最上位の用紙Pを給紙方向Dへ引き出すものとなる。
ここで、呼び込みローラ512は、回転軸511の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面513を有するので、回転の際の周速が小径部516側と大径部514側とで異なるものとなる。すなわち、呼び込みローラ512の小径部516側は、大径部514側よりも遅く回転する。図4に示すように、積載されている用紙Pに対して、呼び込みローラ512の外周面513が接触して回転するとき、小径部516側では遅い回転Sとなり、大径部514側では速い回転Fとなる。
用紙Pの略中央部では、呼び込みローラ512の外周面513が遅い回転Sで接触し、用紙Pの外側寄りでは、外周面513が速い回転Fで接触する。そのため、2つの呼び込みローラ512の回転によって用紙Pが給紙方向D(図4では図中Y方向の一方に相当)に引き出されるとき、用紙Pの幅方向(X方向に相当)の略中央部が、遅い回転Sと速い回転Fとの周速差によって浮き上がる。これにより、積載された用紙Pは、最上位の用紙Pだけが浮き上がりながら引き出されることとなる。
図2に示すように、最上位の用紙Pには浮き上がり部P1を生じる。このように、給紙装置10の2つの呼び込みローラ512の回転によって、積載された用紙Pは最上位のものだけが、あたかも指でつまみ上げられるようにして浮き上がりつつ給紙方向Dに引き出される。最上位の用紙Pは、浮き上がることによって下方に積載された他の用紙Pから分離される。これにより、給紙カセット41から、用紙Pが1枚ずつ分離されながら、給紙方向Dに給紙されるものとなる。呼び込みローラ512は回転軸511上に間隔をあけて2つ配置されているので、用紙Pに対して給紙方向Dの力を十分に作用させることができ、円滑に給紙することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態に係る給紙装置10および画像形成装置1では、給紙カセット41に積載された用紙Pを給紙する際の用紙Pの分離性能を高めることができ、用紙Pを1枚ずつ円滑に給紙することが可能となる。また、第1ローラ部51の給紙方向Dの下流側には、捌きローラ53が設けられているので、仮に2枚の用紙Pが引き出されたとしても捌きローラ53によって1枚に分離され、ダブルフィードを生じることなく適切に給紙することができる。
なお、本発明に係る給紙装置10および画像形成装置1は前記実施形態に示す構成であるに限られず、他の様々な形態により実施することが可能である。例えば、前記実施形態に係る給紙装置10では、第1ローラ部51の一対の回転体として略台形状の断面形状の呼び込みローラ512の構成を例示したが、本発明はこれに限られず、回転軸511の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有する回転体であれば、どのように構成されてもよい。また、分離部材としては、捌きローラ53であるに限られず、第2ローラ部に当接可能なパッド等により構成されてもよい。給紙装置10は、画像形成装置1で用紙が給紙される部位であればどのような部位に設けられてもよく、また、用紙積載部の設置数等に合わせて複数が設けられてもよい。
したがって、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲に基づくものとされる。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 画像形成装置
10 給紙装置
11 光走査装置
12 帯電装置
13 感光体ドラム
41 給紙カセット(用紙積載部)
42 用紙積載板
43 規制板
51 第1ローラ部
511 回転軸
512 呼び込みローラ(回転体)
513 外周面
514 大径部
515 開口部
516 小径部
52 給紙ローラ(第2ローラ部)
53 捌きローラ(分離部材)
N ニップ
D 給紙方向
10 給紙装置
11 光走査装置
12 帯電装置
13 感光体ドラム
41 給紙カセット(用紙積載部)
42 用紙積載板
43 規制板
51 第1ローラ部
511 回転軸
512 呼び込みローラ(回転体)
513 外周面
514 大径部
515 開口部
516 小径部
52 給紙ローラ(第2ローラ部)
53 捌きローラ(分離部材)
N ニップ
D 給紙方向
Claims (8)
- 用紙積載部に積載された用紙を給紙する給紙装置であって、
前記用紙積載部から用紙を給紙方向に引き出す第1ローラ部と、
前記第1ローラ部よりも前記給紙方向の下流側に設けられて前記第1ローラ部によって引き出された用紙を前記給紙方向に搬送する第2ローラ部とを有し、
前記第1ローラ部は、前記給紙方向に対して直交する方向に延びる回転軸と、前記回転軸上で互いに間隔をあけて配設された一対の回転体とを備え、
前記回転体はそれぞれ前記回転軸の端部方向に外径が漸次大きくなる形状の外周面を有し、前記用紙積載部の用紙に前記外周面が接触しながら回転するように設けられたことを特徴とする給紙装置。 - 請求項1に記載の給紙装置において、
前記回転体は、略台形状の断面形状を有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1または2に記載の給紙装置において、
前記回転体は、前記回転軸の端部側には開放され、前記端部の反対側には小径部が設けられ、前記小径部同士が向き合うように配置されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項3に記載の給紙装置において、
前記回転体は、前記外周面の前記回転軸に対する傾きが変化可能に支持されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項3または4に記載の給紙装置において、
前記回転体は、前記小径部において前記回転軸と接続されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1~5のいずれか1つの請求項に記載の給紙装置において、
前記回転体は、弾性を有する材料により形成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1~6のいずれか1つの請求項に記載の給紙装置において、
前記第2ローラ部と当接してニップを形成し、前記ニップにおいて用紙を分離する分離部材をさらに備えることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1~7のいずれか1つの請求項に記載の給紙装置を備える画像形成装置。
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JP2021181169A JP2023069375A (ja) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 給紙装置および画像形成装置 |
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