JP4428302B2

JP4428302B2 - シート材供給装置

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Publication number: JP4428302B2
Application number: JP2005187182A
Authority: JP
Inventors: 武志除村; 慎治正木; 浩二宇田川; 由美子黒澤; 正裕森; 正義西田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2025-06-27
Also published as: US7770881B2; CN100547493C; CN1892454A; US20070008588A1; JP2007001759A

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に適用され、複数枚の記録紙、ＯＨＰシート材等のシート材が積層されたシート束から１枚のシート材を分離し、該１枚のシート材を所定の搬出方向へ送り出すシート材供給装置に関する。

一般に、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置には、その作像部に記録紙、ＯＨＰシート等の記録媒体であるシート材を自動供給するために、シート材供給装置が装置本体の一部として設けられ、又はシート材供給装置がオプションユニット（シート材供給ユニット）として増設可能とされている。このようなシート材供給装置としては、例えば、複数枚のシート材が積層されたシート束を収納可能とされ、装置の本体部へ着脱可能に装着される給紙カセットと、この給紙カセット内に収納されたシート束から１枚のシート材を分離し、給紙カセット内から搬出する分離・給紙機構とを備えたものがある。このシート材供給装置では、画像形成装置の作像部による画像形成の開始に同期して分離・給紙機構が給紙カセット内から１枚のシート材を分離し、この１枚のシート材を給紙カセット内からシート材の搬送経路へ搬出することにより、この搬送経路を通して作像部へシート材を自動的に給紙し、このシート材に画像を形成することが可能になっている。

上記のようなシート材供給装置としては、例えば、特許文献１に記載されたもの（給紙装置）が知られている。この給紙装置では、シート束を収納したカセットと給紙ローラ及びテンションローラからなるローラ対との間に案内板が配置されており、給紙ローラによりカセット内の用紙束から分離され湾曲状態となった１枚の用紙の後端がカセットの用紙排出位置から離脱する直前に、前記案内板をカセットの用紙排出位置の下方から用紙排出位置と略同じ高さまで上昇させ、用紙の後端が案内板を通過した後、案内板をカセットの用紙排出位置の下方へ下降させる。これにより、給紙ローラにより用紙束から分離される１枚の用紙が用紙束又はカセットの用紙排出位置から離脱すると同時に、湾曲状態となった用紙の後端側に案内板を接触又は十分に近接させることができるので、湾曲状態となった用紙の後端側が中立形状に復元する際に生じるしなり音や、中立形状に復元する用紙の後端が案内板へ当たる際の打音を効果的に低減できる。
特開平７−８１７９２号公報

しかしながら、上記特許文献１の給紙装置では、給紙ローラによる用紙束に対する分離及び給紙動作に連動し、案内板を昇降させるためにカム機構、ソレノイド等が必要となるため、装置の部品点数が増加して装置の構造が複雑になり、装置の製造コストも増加する。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、搬出手段によりシート束から分離されるシート材の後端部がシート束から離間する際に生じるしなり音や打音を効果的に低減でき、かつシート材のしなり音や打音を防止するために装置構造が複雑化することを防止できるシート材供給装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係るシート材供給装置は、複数枚のシート材が積層されたシート束を収容したシート材収容部と、前記シート材収容部に収容されたシート束の上面先端側にロール面を圧接させ、所定の搬出方向に対応する正転方向へ回転して押出力を作用させ、該押出力によりシート束の上端側に積層されたシート材を前記搬出方向へ送り出し、該シート材をシート束から分離するナジャロールと、前記ナジャロールの回転及び回転停止を制御するロール駆動・制御部と、前記搬出方向に沿って前記シート材収容部の下流側に配置され、前記ナジャロールによりシート束から送り出されたシート材を、継続して前記搬出方向へ送り出す給送手段と、を備え、前記ナジャロールが、前記シート束からのシート材の搬出時に、前記正転方向へ回転し、前記シート束から前記搬出方向へ送り出している先行するシート材の後端から離間すると、後続するシート材を、先行するシート材の下側に重ね合わせた状態で、該後続するシート材の先端が前記シート束と前記給送手段との中間に設定された所定のガイド位置に達するまで前記搬出方向へ送り出すとともに、前記後続するシート材の先端が前記ガイド位置に達すると、前記回転が停止するように、前記ロール駆動・制御部によって制御されていることを特徴とする。

上記請求項１に係るシート材供給装置では、ナジャロールが、シート束からのシート材の搬出時に、正転方向へ回転し、シート束から搬出方向へ送り出している先行するシート材の後端から離間すると、後続するシート材を、先行するシート材の下側に重ね合わせた状態で、この後続するシート材の先端がシート束と給送手段との中間に設定された所定のガイド位置に達するまで搬出方向へ送り出すとともに、後続するシート材の先端がガイド位置に達すると、その回転が停止するように、ロール駆動・制御部によって制御されている。

これにより、搬出方向へ送り出されている先行するシート材（先行シート材）の後端部の下側には後続するシート材（後続シート材）の先端部が重なり合う、すなわち先行シート材の後端部に後続シート材の先端部が接触し、又は十分に近接するような状態（重送状態）で存在するので、先行するシート材が湾曲した状態になっていても、先行シート材の後端がシート束又はシート材収容部から離間する際に、先行シート材の後端側が瞬間的に下方へ向かって中立形状に復元することを後続シート材の先端部により阻止できる。

この結果、湾曲状態となった先行シート材の後端側が中立形状に復元する際に生じるしなり音や、中立形状に復元するシート材の後端が案内板へ当たる際の打音の発生を効果的に低減又は防止でき、また、このような先行シート材のしなり音や打音を防止するためだけに専用の部品を追加する必要がないので、装置の部品点数が増加して装置構造が複雑化することも防止できる。

本発明の請求項２に係るシート材供給装置は、請求項１に記載のシート材供給装置において、前記ナジャロールにより前記シート束から前記搬出方向へ送り出されたシート材の先端を、前記ナジャロールと前記給送手段との間で検出する先端センサを有することを特徴とする。

本発明の請求項３に係るシート材供給装置は、請求項１又は請求項２に記載のシート材供給装置において、前記給送手段が、前記ナジャロールにより前記シート束から送り出されたシート材の上面側にロール面を圧接させ、前記搬出方向に対応する正転方向へ回転して該シート材に前記搬出方向への押出力を作用させるフィードロールと、前記ナジャロールにより前記シート束から送り出されたシート材の下面側にロール面を圧接させ、前記シート束から送り出されたシート材が１枚である場合には、該１枚のシート材を前記フィードロールと共に前記搬出方向へ送り出し、前記シート束から送り出されたシート材が複数枚である場合には、該複数枚のシート材から最上部のシート材を除く、残りのシート材を前記フィードロールとのニップ部から前記ガイド位置まで押し戻すリタードロールと、を有することを特徴とする。

本発明の請求項４に係るシート材供給装置は、請求項３に記載のシート材供給装置において、前記ロール駆動・制御部が、前記ナジャロールのロール面における線速度が前記フィードロールのロール面における線速度よりも遅くなるように、前記ナジャロールを前記正転方向へ回転させることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るシート材供給装置は、請求項４に記載のシート材供給装置において、前記ロール駆動・制御部が、前記フィードロール及び前記リタードロールにより挟持されて前記搬出方向へ送り出される先行するシート材に従動して、前記ナジャロールが前記正転方向へ回転することを許容するワンウェイクラッチを有することを特徴とする。

本発明の請求項６に係るシート材供給装置は、請求項４又は請求項５に記載のシート材供給装置において、前記シート材収容部に収容された前記シート束の先端から前記ガイド位置までの距離をＬ２、前記ナジャロールのロール面の前記シート束への圧接点から前記フィードロール及び前記リタードロールのニップ点までの距離をＬ１、前記ナジャロールのロール面における線速度をＶ１、前記フィードロールのロール面における線速度をＶ２とした場合、前記ロール駆動・制御部は、前記ナジャロールのロール面における線速度Ｖ１が下記（１）式を充足させる速度となるように、前記ナジャロールの回転速度及び前記フィードロールの回転速度を設定することを特徴とする。

０＜Ｖ１＜Ｖ２×（Ｌ２／Ｌ１）・・・（１）

以上説明したように本発明に係るシート材供給装置によれば、搬出手段によりシート束から分離されるシート材の後端部がシート束から離間する際に生じるしなり音や打音を効果的に低減でき、かつシート材のしなり音や打音を防止するために装置構造が複雑化することを防止できる。

以下、本発明の実施形態に係るシート材供給装置について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る給紙機構が適用されたレーザープリンタが示されている。このレーザープリンタ２１は、シート材である記録紙Ｐ上に画像を形成する装置本体２２と及びハイキャパシティースタッカ(ＨＣＳ)７１とを備えている。装置本体２２内には、記録紙Ｐへの作像手段であるプロセスカートリッジ２５が設けられており、プロセスカートリッジ２５は、トナーを含む現像剤を収容するトナータンク部２４、像担持体としての感光体ドラム２６、静電方式を用いてトナーを感光体ドラム２６に付着させるマグロール２７の他、図示しない帯電装置やクリーナー等を備え、装置本体２２に装脱着可能に構成されている。また、装置本体２２には、プロセスカートリッジ２５に隣接してレーザ走査装置などの画像書込装置(ＲＯＳ)２９が設けられており、レーザープリンタ２１では、プロセスカートリッジ２５に設けられたスリット状の露光経路２８を経て帯電された感光体ドラム２６をレーザビームにより露光するように構成されている。このＲＯＳ２９は、図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等のホスト装置から入力された画像出力指示に従って、図示しない画像処理部(ＩＰＳ)からのデジタル画像信号に基づいて感光体ドラム２６上に静電潜像を形成する。

また装置本体２２には、感光体ドラム２６に対向して転写ロール３０が配設されており、この転写ロール３０は、感光体ドラム２６上に形成されたトナー像を搬送される記録紙Ｐに転写する。この記録紙Ｐは定着装置３１に搬送され、定着装置３１は、記録紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を、例えば加熱圧着等により定着させる機能を有する。また、装置本体２２は、図示しない制御部を備えており、この制御部により画像形成時における各種制御の他、後述する記録紙Ｐの供給、搬送や、オプション装置の制御等を実施している。

また、装置本体２２において、符号３３はマルチシート材インサータであり、任意のサイズからなる記録紙Ｐを積載した状態にて装脱着自在に構成されており、シート材搬送方向に対して長いサイズの記録紙Ｐに対しては、ペーパートレイ３４を開いて記録紙Ｐの搬送を補助するように構成されている。このマルチシート材インサータ３３に積載された記録紙Ｐは、半月形状からなるフィードロール３５の回転により感光体ドラム２６等からなる作像部へと搬送される。

更に、装置本体２２の下部側には、作像部へ記録紙Ｐを自動的に供給するためのシート材供給装置として給紙機構３６が設けられている。給紙機構３６には、装置本体２２の一部として構成された本体側給紙部８０が設けられると共に、この本体側給紙部８０に着脱可能に装着される給紙カセット８２が設けられている。給紙カセット８２内には、給紙カセット８２の両側の側板部にそれぞれ設けられた支軸８８を回動中心として揺動可能に支持され、コイルスプリング９２により記録紙Ｐを上昇させるボトムプレート８４が設けられている。ボトムプレート８４上には、複数枚の記録紙Ｐが積層された記録紙Ｐの束（以下、これを「記録紙Ｐ」と特に区別する必要がある場合には、「紙束Ｂ」という。）が載置されている。

図２に示されるように、給紙機構３６には、ボトムプレート８４の上方にナジャロール９４が設けられており、このナジャロール９４は、そのロール面９５をボトムプレート８４上に載置された紙束Ｂ上面部の先端側へ圧接させている。給紙機構３６は、ナジャロール９４を正転方向（矢印Ｆ方向）へ回転させることにより、紙束Ｂの上端側から１枚ないし複数枚の記録紙Ｐを所定の搬出方向（矢印Ｃ方向）へ送り出す。ここで、搬出方向は、ナジャロール９４のロール面９５の紙束Ｂとの圧接部における接線方向と略一致し、記録紙Ｐの後端側から先端側へ向かう方向である。

給紙機構３６には、搬出方向に沿ってナジャロール９４の下流側にフィードロール９６及びリタードロール９８が設けられている。リタードロール９８はフィードロール９６の下側に配置されており、そのロール面９９をフィードロール９６のロール面９７へ所定の圧接力で圧接させている。また給紙カセット８２（図１参照）には、その先端側の側壁部に給紙機構３６の一部を構成する搬出ガイド板１００が設けられている。搬出ガイド板１００は、例えば略へ字状に屈曲された金属プレートからなり、その下端部が給紙カセット８２の側壁部に固定され、この側壁部から上方へ延出するように支持されている。

図２に示されるように、搬出ガイド板１００の上端側には、記録紙Ｐの搬出方向と略平行に下流側へ延出するガイド部１０１が屈曲形成されている。このガイド部１０１には、その先端部から屈曲部側へ向かってコ字状に切り欠かれた切欠部１０２が形成されている。リタードロール９８は、その上端側を切欠部１０２内を通してガイド部１０１の上方へ突出させている。紙束Ｂの上端側からナジャロール９４により搬出方向へ送り出された記録紙Ｐは、その先端側が下方へ撓んだ場合でも、搬出ガイド板１００のガイド部１０１によりリタードロール９８の下側へ侵入することが阻止され、フィードロール９６とリタードロール９８との圧接部であるニップ部Ｎへ確実に挿入される。

図３に示されるように、給紙機構３６には、ナジャロール９４、フィードロール９６及びリタードロール９８へそれぞれトルクを伝達すると共に、各ロール９４，９６，９８へ伝達されるトルクを制御するためのロール・駆動制御部１０４が設けられている。ロール・駆動制御部１０４には、トルクの発生源である駆動モータ１０６が設けられると共に、この駆動モータ１０６をナジャロール９４、フィードロール９６及びリタードロール９８へそれぞれトルク伝達可能に連結したギヤ列１０８が設けられている。ギヤ列１０８は、駆動ギヤ１１０及び、この駆動ギヤ１１０にそれぞれ異なった部位で噛み合ったアイドルギヤ１１２及び第１従動ギヤ（図示省略）が設けられると共に、アイドルギヤ１１２に第２従動ギヤ１１４が設けられている。

駆動ギヤ１１０は、駆動モータ１０６とフィードロール９６とを同軸的に連結した駆動軸１１６の軸方向中間部に配置されている。第２従動ギヤ１１４は、ナジャロール９４に同軸的に固定された第２従動軸１１８の先端部に配置され、第１従動ギヤは、リタードロール９８に同軸的に固定された第１従動軸（図示省略）の先端部に配置されている。またロール・駆動制御部１０４には、駆動軸１１６における駆動モータ１０６と駆動ギヤ１１０との間に第1ワンウェイクラッチ１２０が配置されると共に、第２従動軸１１８におけるナジャロール９４と第２従動ギヤ１１４との間に第２ワンウェイクラッチ１２２が配置されている。またロール・駆動制御部１０４には、第１従動軸におけるリタードロール９８と第１従動ギヤとの間にトルクリミッタ（図示省略）が配置されている。

ここで、第１ワンウェイクラッチ１２０は、記録紙Ｐがフィードロール９６の線速度より高速で搬出方向へ移動する場合に、この記録紙Ｐに従動してフィードロール９６が回転することが許容されるように、駆動モータ１０６からフィードロール９６へのトルク伝達を制御（遮断）する。第２ワンウェイクラッチ１２２も、記録紙Ｐがナジャロール９４の線速度より高速で搬出方向へ移動する場合に、この記録紙Ｐに従動してナジャロール９４が回転することが許容されるように、第２従動ギヤ１１４からナジャロール９４へのトルク伝達を制御（遮断）する。

またトルクリミッタは、ナジャロール９４により紙束Ｂから送り出された記録紙Ｐが１枚である場合には、この記録紙Ｐに従動させてリタードロール９８を正転方向へ回転（空転）させ、また紙束Ｂから送り出された記録紙Ｐが複数枚である場合には、駆動モータ１０６からのトルクによりリタードロール９８を前記正転方向とは逆の逆転方向へ回転させる。これにより、ナジャロール９４により紙束Ｂから送り出された記録紙Ｐが１枚である場合には、この１枚の記録紙Ｐがフィードロール９６及びリタードロール９８により挟持されて搬送ガイド路１２４側へ送り出され、またナジャロール９４により紙束Ｂから複数枚の記録紙Ｐが送り出された場合には、最上部の記録紙Ｐのみが正転するフィードロール９６により搬送ガイド路１２４側へ送り出され、残りの記録紙Ｐが逆転するリタードロール９８によりナジャロール９４側へ送り返される。

図２に示されるように、レーザープリンタ２１の本体側給紙部８０には、フィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎの下流側から斜め上方へ傾斜又は湾曲する搬送ガイド路１２４が設けられており、この搬送ガイド路１２４は、フィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎの下流側から感光体ドラム２６及び転写ロール３０のニップ部（転写位置）まで延在している。

搬送ガイド路１２４は、一定の間隔を空けて互い対向する一対のガイド板１２８，１２９等により構成されており、これらのガイド板１２８，１２９間に形成されるスリット状の空間内を記録紙Ｐがガイド板１２８，１２９により案内されつつ転写位置まで通過可能とされている。また搬送ガイド路１２４には、互いに当接する従動ロール１３１及び駆動ロール１３２からなる搬送ロール対１３０が設けられており、この搬送ロール対１３２は、フィードロール９６及びリタードロール９８により搬送ガイド路１２４内へ送り出された１枚の記録紙Ｐを挟持し、この記録紙Ｐを搬送ガイド路１２４に沿って転写位置側へ搬送する。

給紙機構３６では、ナジャロール９４のロール面９５における線速度Ｖ１（図２参照）がフィードロール９６のロール面９７における線速度Ｖ２よりも所定速度だけ遅くなるように、ギヤ列１０８における駆動ギヤ１１０から第２従動ギヤ１１４までのギヤ比が設定されている。また給紙機構３６では、フィードロール９６のロール面９７における線速度Ｖ２が搬送ロール対１３２における駆動ロール１３２のロール面における線速度Ｖ３よりも所定速度だけ遅くなるように、駆動ロール１３２の回転速度が設定されている。

図２に示されるように、給紙機構３６には、搬出ガイド板１００のガイド部１０１の下側にギャップセンサ１３４が設けられている。このギャップセンサ１３４は、ナジャロール９４とフィードロール９６及びリタードロール９８との間の検出位置Ｄを通過する記録紙Ｐの下面まで距離を検出し、この距離に対応する検出信号をレーザープリンタ２１の制御部（図示省略）に出力する。制御部は、ギャップセンサ１３４からの検出信号に基づいて記録紙Ｐの後端が検出位置を通過したことを判断する。

図１に示されるように、レーザープリンタ２１では、オプション装置としてハイキャパシティースタッカ(ＨＣＳ)７１が装置本体２２に接続されている。このＨＣＳ７１は、搬送ロール７３を有する搬送路７２を形成すると共に、排出ロール７４により排出トレイ７５に記録紙Ｐを排出できるように構成されている。この排出ロール７４は一定部数毎に左右にずらすことが可能であり、例えばホスト装置からのジョブ情報により記録紙Ｐを複数部ずらせて排出トレイ７５に積載させ、オフセット出力が可能となるように構成されている。また、排出トレイ７５は、大量約５００枚の記録紙Ｐを積載できるように設計されている。ここで、装置本体２２は、ＨＣＳ７１の搬送路７２に記録紙Ｐを送り込むに際し、制御部による制御信号に基づいてゲート４３を切り換えて搬送路７２の方向に搬送路を形成すると共に、搬送ロール４９を回転させる。画像が形成された記録紙Ｐは、このゲート４３を経由して搬送ロール４９によって下流へと搬送され、排出ロール７４によりオフセットされた状態で排出トレイ７５に積載される。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る給紙機構３６の動作及び作用について説明する。

本実施形態に係る給紙機構３６が適用されたレーザープリンタ２１では、その制御部にサーバ、ＰＣ等の情報処理装置からプリント指令及び画像情報が入力すると、制御部が給紙機構３６の駆動モータ１０６及び搬送系の駆動モータ（図示省略）をそれぞれ回転開始させる。これにより、給紙機構３６では、駆動モータ１０６からのトルクがギヤ列１０８を介してナジャロール９４、フィードロール９６及びリタードロール９８にそれぞれ伝達されると共に、搬送系の駆動モータからの搬送ロール対１３２の駆動ロール１３２へ伝達されて搬送ロール対１３２が線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転開始し、ナジャロール９４は線速度Ｖ１に対応する回転速度で回転開始する。またフィードロール９６は線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転開始し、駆動モータ１０６からのトルクがトルクリミッタを介して伝達されるリタードロール９８は、フィードロール９６に従動して線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転する。

給紙機構３６では、正転方向へ回転するナジャロール９４により給紙カセット８２に収容された紙束Ｂの上端側から１枚ないし複数枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される。先ず、図４を用いて、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側（最上部）から１枚の記録紙Ｐ（この記録紙Ｐは、給紙カセット８２に装填された紙束ＢからＮ枚目（Ｎは１以上の自然数、以下同じ）に給紙されるものとする。）が搬出方向へ送り出される場合について説明する。ナジャロール９４により搬出方向へ送り出されたＮ枚目の記録紙Ｐは、その先端がギャップセンサ１３４により検出される。このとき、制御部は、ギャップセンサ１３４からの検出信号の出力タイミング等によりフィードミス発生の有無を判断する。

次いで、Ｎ枚目の記録紙Ｐは、図４（Ａ）に示されるように、先端部がフィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎに挿入される。フィードロール９６及びリタードロール９８は、記録紙Ｐを挟持しつつナジャロール９４の線速度Ｖ１よりも高速の線速度Ｖ２で記録紙Ｐを搬出方向へ搬送開始する。このとき、ナジャロール９４は、第２ワンウェイクラッチ１２２によりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転する。また記録紙Ｐには、ナジャロール９４の回転抵抗が作用し、この回転抵抗に対応する張力がニップ部Ｎとナジャロール９４との間に掛け渡された部分に発生する。

フィードロール９６及びリタードロール９８により搬出方向へ送り出されたＮ枚目の記録紙Ｐは、図４（Ｂ）に示されるように、その先端部が搬送ロール対１３２のニップ部に挿入される。これにより、搬送ロール対１３２は、記録紙Ｐを挟持しつつフィードロール９６及びリタードロール９８の線速度Ｖ２よりも高速の線速度Ｖ３で記録紙Ｐを搬送ガイド路１２４に沿って作像部へ搬送開始する。このとき、フィードロール９６は、第1ワンウェイクラッチ１２０によりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転し、リタードロール９８もトルクリミッタによりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転する。

給紙機構３６では、搬出方向へ移動するＮ枚目の記録紙Ｐの後端部がナジャロール９４から離間すると同時に、第２ワンウェイクラッチ１２２が駆動モータ１０６からナジャロール９４へのトルク伝達を直ちに再開する。これにより、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側から（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される。このとき、図４（Ｃ）に示されるように、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐは、その先端部がＮ枚目の記録紙Ｐの後端部の下側に重ねあわされた状態（重送状態）で搬出方向へ送り出される。

ここで、搬出方向へ移動するＮ枚目の記録紙Ｐの後端が紙束Ｂから離間する際には、このＮ枚目の記録紙Ｐが、その先端側が搬送ロール対１３２により挟持されて上方へ湾曲している。これにより、Ｎ枚目の記録紙Ｐは、その後端が紙束Ｂから離間すると、中立形状（略平面形状）に復元しようとするが、このＮ枚目の記録紙Ｐの後端側は、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端側により下方から支持される。これにより、Ｎ枚目の記録紙Ｐの後端が紙束Ｂから離間しても、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端側によりＮ枚目の記録紙Ｐの後端側が復元力により瞬間的に中立形状に復元することが確実に防止される。

この後、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端がギャップセンサ１３４により検出され、ギャップセンサ１３４は（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端検出信号を制御部へ出力する。制御部は、ギャップセンサ１３４から（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端検出信号が入力すると、信号入力から所定時間経過後に駆動モータ１０６の回転を停止させる。具体的には、制御部は、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端が所定のガイド区間Ｇ（図４（Ｄ）参照）内に停止するようなタイミングで駆動モータ１０６の回転を停止させる。

ここで、ガイド区間Ｇは、図４（Ｄ）に示されるように、ニップ部Ｎよりも上流側（ニップ部Ｎを含まず）であって、かつフィードロール９６におけるロール面９７の上流側端部及びリタードロール９８におけるロール面９９の上流側端部にそれぞれ接する接線Ｔよりも下流側（接線Ｔを含まず）の区間として設定されている。このように、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端をガイド区間Ｇに停止させておくことにより、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐを作像部へ給紙開始する際に、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端部が下方又は上方へ撓んでも、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐをロール面９７，９９によりニップ部Ｎへ確実に案内できる。

次に、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側（最上部）から複数枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される場合について説明する。給紙機構３６では、ナジャロール９４により複数枚（Ｎ、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出された場合には、Ｎ、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端がギャップセンサ１３４により検出され、その先端検出信号が制御部へ出力される。

次いで、Ｎ、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐは、それぞれの先端部がフィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎに挿入される。このとき、フィードロール９６が正転方向へ回転すると共に、リタードロール９８が逆転方向へ回転することにより、Ｎ枚目の記録紙Ｐのみがフィードロール９６によりニップ部Ｎから搬出方向へ送り出され、残りの（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐは、リタードロール９８によりニップ部Ｎから上流側へ送り返される。

一方、制御部は、Ｎ枚目の記録紙Ｐの給紙を開始し、ギャップセンサ１３４からの先端検出信号が入力した後、この検出信号の入力から所定のしきい時間が経過しても、ギャップセンサ１３４からの次の先端検出信号が入力しない場合には、記録紙Ｐの重送発生を判断し、駆動モータ１０６の回転を停止させる。ここで、重送発生を判断するためのしいき時間は、Ｎ枚目の記録紙Ｐがナジャロール９４により搬出開始されてからニップ部Ｎを抜けるまでの所要時間よりも長い時間に設定されている。これにより、紙束Ｂから複数枚の記録紙Ｐが重送された場合にも、Ｎ枚目の記録紙Ｐのみがニップ部Ｎを抜けて搬送ロール対１３２により作像部へ搬送され、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐは、リタードロール９８によりニップ部Ｎから上流側へ戻されることにより、その先端がガイド区間Ｇに位置するように停止する。

以上説明した本実施形態に係る給紙機構３６では、紙束ＢからのＮ枚目の記録紙Ｐの搬出時に、ナジャロール９４により１枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出された場合には、このナジャロール９４が紙束Ｂから搬出方向へ送り出しているＮ枚目の記録紙Ｐの後端から離間すると、後続する（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐを先行するＮ枚目の記録紙Ｐの下側に重ね合わせた状態で、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端が紙束Ｂとフィードロール９６及びリタードロール９８との中間に設定された所定のガイド区間Ｇに達するまで搬出方向へ送り出すことにより、搬出方向へ送り出された先行するＮ枚目の記録紙Ｐの後端部の下側には（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端部が重なり合う、すなわちＮ枚目の記録紙Ｐの後端部に（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端部が下側から接触し、又は十分に近接するような状態（重送状態）で存在するので、湾曲した状態になったＮ枚目の記録紙Ｐ後端が紙束Ｂから離間する際に、Ｎ枚目の記録紙Ｐの後端側が瞬間的に下方へ向かって中立形状に復元することを（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端部により阻止できる。

また給紙機構３６では、ナジャロール９４により複数枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送りされた場合にも、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐが、リタードロール９８によりニップ部Ｎから上流側へ戻されることにより、その先端がガイド区間Ｇに位置するように停止することから、湾曲した状態になったＮ枚目の記録紙Ｐ後端が紙束Ｂから離間する際に、Ｎ枚目の記録紙Ｐの後端側が瞬間的に下方へ向かって下中立形状に復元することを（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端部により阻止できる。

この結果、本実施形態に係る給紙機構３６によれば、湾曲状態となったＮ枚目の記録紙Ｐの後端側が中立形状に復元する際に生じるしなり音や、中立形状に復元する記録紙Ｐの後端が搬出ガイド板１００へ当たる際の打音の発生を防止でき、また、このような記録紙Ｐのしなり音や打音を防止するためだけに専用の部品を追加する必要がないので、装置の部品点数が増加して装置（給紙機構）の構造が複雑化することも防止できる。

（第２の実施形態）
図５には、本発明の第２の実施形態に係る給紙機構が示されている。この給紙機構１４０は、第１の実施形態に係る給紙機構３６に代えて、レーザープリンタ２１に適用可能なものであり、第１の実施形態に係る給紙機構３６と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る給紙機構１４０が第１の実施形態に係る給紙機構３６と異なる点は、給紙機構３６では搬出ガイド板１００の下方にギャップセンサ１３４が設けられていたのに対し、このようなギャップセンサが給紙機構１４０では省略されている点である。給紙機構１４０では、制御部が紙束Ｂからの記録紙Ｐのフィードミス発生の有無をフィードロール９６及びリタードロール９８と搬送ロール対１３２との間に配置されて記録紙Ｐの先端及び後端を検出するエッジセンサ１４２からの検出信号に基づいて判断する。

図５（Ｂ）に示されるように、給紙機構１４０は、第１の実施形態に係る給紙機構３６と同様に、ギヤ列１４４を介してナジャロール９４、フィードロール９６及びリタードロール９８へそれぞれ駆動モータ１０６からのトルクを伝達すると共に、各ロール９４，９６，９８へ伝達されるトルクを制御するためのロール・駆動制御部１４６が設けられている。

ここで、給紙カセット８２に収容された紙束Ｂの先端からガイド区間Ｇの終端までの距離をＬ２、ナジャロール９４のロール面９５の紙束Ｂへの圧接点ＰＰからフィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎまでの距離をＬ１、給紙カセット８２に収容された紙束Ｂの先端からガイド区間Ｇの始端までの距離をＬ３、ナジャロール９４のロール面９５における線速度をＶ１、フィードロール９６のロール面９７における線速度をＶ２とした場合、ギヤ列１４４は、ナジャロール９４の線速度Ｖ１が下記（１）式を充足させるように、ナジャロール９４の回転速度及びフィードロール９６の回転速度を設定する。
Ｖ２×（Ｌ３／Ｌ１）＜Ｖ１＜Ｖ２×（Ｌ２／Ｌ１）・・・（１）

すなわち、フィードロール９６は駆動軸１１６を介して駆動モータ１０６に連結され、駆動モータ１０６とフィードロール９６の減速比が１であることから、ナジャロール９４の回転速度とフィードロール９６の回転速度との比は、ギヤ列１４４における駆動ギヤ１１０から第２従動ギヤ１１４までの減速比Ｒによって決まり、ナジャロール９４の線速度及びフィードロール９６の線速度は、それぞれのロール径及び回転速度によって決まるので、ギヤ列１４４では、減速比Ｒが上記（１）式及びナジャロール９４及びフィードロール９６のロール径にそれぞれ対応するように設定される。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る給紙機構１４０の動作及び作用について説明する。

本実施形態に係る給紙機構１４０が適用されたレーザープリンタ２１では、その制御部にサーバ、ＰＣ等の情報処理装置からプリント指令及び画像情報が入力すると、制御部が給紙機構１４０の駆動モータ１０６及び搬送系の駆動モータ（図示省略）をそれぞれ回転開始させる。これにより、給紙機構１４０では、駆動モータ１０６からのトルクがギヤ列１４４を介してナジャロール９４、フィードロール９６及びリタードロール９８にそれぞれ伝達されると共に、搬送系の駆動モータからの搬送ロール対１３２の駆動ロール１３２へ伝達されて搬送ロール対１３２が線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転開始し、ナジャロール９４は線速度Ｖ１に対応する回転速度で回転開始する。またフィードロール９６は線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転開始し、駆動モータ１０６からのトルクがトルクリミッタを介して伝達されるリタードロール９８は、フィードロール９６に従動して線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転する。

給紙機構１４０では、正転方向へ回転するナジャロール９４により給紙カセット８２に収容された紙束Ｂの上端側から１枚ないし複数枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される。先ず、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側（最上部）から１枚の記録紙Ｐ（この記録紙Ｐは、給紙カセット８２に装填された紙束ＢからＮ枚目（Ｎは２以上の自然数）に給紙されるものとする。）が搬出方向へ送り出される場合について説明する。ナジャロール９４により搬出方向へ送り出されたＮ枚目の記録紙Ｐは、先端部がフィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎに挿入される（図４（Ａ）参照）。フィードロール９６及びリタードロール９８は、記録紙Ｐを挟持しつつナジャロール９４の線速度Ｖ１よりも高速の線速度Ｖ２で記録紙Ｐを搬出方向へ搬送開始する（図４（Ｂ）参照）。このとき、ナジャロール９４は、第２ワンウェイクラッチ１２２によりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ２に対応する回転速度で回転する。また記録紙Ｐには、ナジャロール９４の回転抵抗が作用し、この回転抵抗に対応する張力がニップ部Ｎとナジャロール９４との間に掛け渡された部分に発生する。

フィードロール９６及びリタードロール９８により搬出方向へ送り出されたＮ枚目の記録紙Ｐは、その先端部が搬送ロール対１３２のニップ部に挿入される。これにより、搬送ロール対１３２は、記録紙Ｐを挟持しつつフィードロール９６及びリタードロール９８の線速度Ｖ２よりも高速の線速度Ｖ３で記録紙Ｐを搬送ガイド路１２４に沿って作像部へ搬送開始する。このとき、フィードロール９６は、第1ワンウェイクラッチ１２０によりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転し、リタードロール９８もトルクリミッタによりトルク伝達が遮断されることにより、記録紙Ｐに従動して線速度Ｖ３に対応する回転速度で回転する。

給紙機構１４０では、搬出方向へ移動するＮ枚目の記録紙Ｐの後端部がナジャロール９４から離間すると同時に、第２ワンウェイクラッチ１２２が駆動モータ１０６からナジャロール９４へのトルク伝達を直ちに再開する。これにより、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側から（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される。このとき、第１の実施形態に係る給紙機構３６の場合と同様に、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐは、その先端部がＮ枚目の記録紙Ｐの後端部の下側に重ねあわされた状態（重送状態）で搬出方向へ送り出される（図４（Ｃ）参照）。このとき、Ｎ枚目の記録紙Ｐの後端が紙束Ｂから離間しても、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端側によりＮ枚目の記録紙Ｐの後端側が復元力により瞬間的に中立形状に復元することが確実に防止される。

この後、制御部は、エッジセンサ１４２からのＮ枚目の記録紙Ｐの先端検出信号に基づいてＮ枚目の記録紙Ｐがニップ部Ｎを抜けたタイミングに同期し、駆動モータ１０６の回転を停止させる。これにより、ナジャロール９４が回転停止し、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの搬出方向への移動が停止する。このとき、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端が所定のガイド区間Ｇ内に達している。

次に、ナジャロール９４により紙束Ｂの上端側（最上部）から複数枚の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出される場合について説明する。給紙機構１４０では、ナジャロール９４により複数枚（Ｎ、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐが搬出方向へ送り出された場合には、Ｎ、（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端部がそれぞれフィードロール９６及びリタードロール９８のニップ部Ｎに挿入される。このとき、フィードロール９６が正転方向へ回転すると共に、リタードロール９８が逆転方向へ回転することにより、Ｎ枚目の記録紙Ｐのみがフィードロール９６によりニップ部Ｎから搬出方向へ送り出され、残りの（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐは、リタードロール９８によりニップ部Ｎから上流側（ガイド区間Ｇ）へ送り返される。

一方、制御部は、エッジセンサ１４２からのＮ枚目の記録紙Ｐの先端検出信号に基づいてＮ枚目の記録紙Ｐがニップ部Ｎを抜けたタイミングに同期し、駆動モータ１０６の回転を停止させる。これにより、ナジャロール９４が回転停止し、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの搬出方向への移動が停止する。このとき、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐの先端が所定のガイド区間Ｇ内に達している。

以上説明した本実施形態に係る給紙機構１４０でも、第１の実施形態に係る給紙機構３６と基本的に同一の作用及び効果が得られることに加え、ナジャロール９４とフィードロール９６及びリタードロール９８との間に記録紙Ｐの重送を検出するためのギャップセンサが存在しない場合でも、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐ又は（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端がガイド区間Ｇに達したタイミングで駆動モータ１０６の回転を停止できる。

なお、本実施形態に係る給紙機構１４０では、制御部がＮ枚目の記録紙Ｐがニップ部Ｎを抜けたタイミングをギャップセンサ１３４からの検出信号に基づいて判断しているが、ナジャロール９４（駆動モータ１０６）の回転開始からの時間をタイマにより計時することにより、Ｎ枚目の記録紙Ｐがニップ部Ｎを抜けたタイミングを判断するようにしても良い。

また第１及び第２の実施形態に係る給紙機構３６，１４０では、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐ又は（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端を所定のガイド区間Ｇに停止させ、この記録紙Ｐをロール面９７，９９によりニップ部Ｎへガイドしていたが、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐ又は（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端を紙束Ｂの先端から僅かでも延出させておくだけでも、Ｎ枚目の記録紙Ｐが紙束Ｂから離間する際のしなり音及び打音を低減できる。このことから、しなり音及び打音の低減のみを考慮する場合には、第１の実施形態に係る給紙機構３６では、（Ｎ＋１）枚目の記録紙Ｐ又は（Ｎ＋１）・・・（Ｎ＋ｎ）枚目の記録紙Ｐの先端がガイド区間Ｇに達する前に、駆動モータ１０６の回転を停止させても良い。また第２の実施形態に係る給紙機構３６では、ギヤ列１４４は、ナジャロール９４の線速度Ｖ１が下記（２）式を充足させるように、ナジャロール９４の回転速度を設定しても良い。

０＜Ｖ１＜Ｖ２×（Ｌ２／Ｌ１）・・・（２）

本発明の第１の実施形態に係る給紙機構が適用されたレーザープリンタの構成を示す側面断面図である。本発明の第１の実施形態に係る給紙機構の構成を示す側面図である。図２に示される給紙機構における駆動モータからナジャロール及びフィードロールへトルクを伝達するギヤ列の構成を示す平面図である。図２に示される給紙機構により紙束の上端側から記録紙を搬出する際の動作を説明するための給紙機構の側面図である。（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る給紙機構の構成を示す側面図、（Ｂ）は第２の実施形態に係る給紙機構における駆動モータからナジャロール及びフィードロールへトルクを伝達するギヤ列の構成を示す平面図である。

符号の説明

３６給紙機構（シート材供給装置）
８０本体側給紙部
８２給紙カセット（シート材収容部）
９４ナジャロール（搬出手段）
９６フィードロール（給送手段）
９８リタードロール（給送手段）
１０４ロール・駆動制御部
１０６駆動モータ
１０８ギヤ列
１２２第２ワンウェイクラッチ
１２４搬送ガイド路
１３０搬送ロール対
１３４ギャップセンサ（先端センサ）
１４０給紙機構（シート材供給装置）
１４２エッジセンサ
１４４ギヤ列
１４６ロール・駆動制御部
Ｂ紙束
Ｐ記録紙

Claims

複数枚のシート材が積層されたシート束を収容したシート材収容部と、
前記シート材収容部に収容されたシート束の上面先端側にロール面を圧接させ、所定の搬出方向に対応する正転方向へ回転して押出力を作用させ、該押出力によりシート束の上端側に積層されたシート材を前記搬出方向へ送り出し、該シート材をシート束から分離するナジャロールと、
前記ナジャロールの回転及び回転停止を制御するロール駆動・制御部と、
前記搬出方向に沿って前記シート材収容部の下流側に配置され、前記ナジャロールによりシート束から送り出されたシート材を、継続して前記搬出方向へ送り出す給送手段と、
を備え、
前記ナジャロールは、
前記シート束からのシート材の搬出時に、前記正転方向へ回転し、前記シート束から前記搬出方向へ送り出している先行するシート材の後端から離間すると、後続するシート材を、先行するシート材の下側に重ね合わせた状態で、該後続するシート材の先端が前記シート束と前記給送手段との中間に設定された所定のガイド位置に達するまで前記搬出方向へ送り出すとともに、前記後続するシート材の先端が前記ガイド位置に達すると、前記回転が停止するように、前記ロール駆動・制御部によって制御されていることを特徴とするシート材供給装置。
前記ナジャロールにより前記シート束から前記搬出方向へ送り出されたシート材の先端を、前記ナジャロールと前記給送手段との間で検出する先端センサを有することを特徴とする請求項１に記載のシート材供給装置。
前記給送手段は、前記ナジャロールにより前記シート束から送り出されたシート材の上面側にロール面を圧接させ、前記搬出方向に対応する正転方向へ回転して該シート材に前記搬出方向への押出力を作用させるフィードロールと、前記ナジャロールにより前記シート束から送り出されたシート材の下面側にロール面を圧接させ、前記シート束から送り出されたシート材が１枚である場合には、該１枚のシート材を前記フィードロールと共に前記搬出方向へ送り出し、前記シート束から送り出されたシート材が複数枚である場合には、該複数枚のシート材から最上部のシート材を除く、残りのシート材を前記フィードロールとのニップ部から前記ガイド位置まで押し戻すリタードロールと、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート材供給装置。
前記ロール駆動・制御部は、前記ナジャロールのロール面における線速度が前記フィードロールのロール面における線速度よりも遅くなるように、前記ナジャロールを前記正転方向へ回転させることを特徴とする請求項３に記載のシート材供給装置。
前記ロール駆動・制御部は、前記フィードロール及び前記リタードロールにより挟持されて前記搬出方向へ送り出される先行するシート材に従動して、前記ナジャロールが前記正転方向へ回転することを許容するワンウェイクラッチを有することを特徴とする請求項４に記載のシート材供給装置。
前記シート材収容部に収容された前記シート束の先端から前記ガイド位置までの距離をＬ２、前記ナジャロールのロール面の前記シート束への圧接点から前記フィードロール及び前記リタードロールのニップ点までの距離をＬ１、前記ナジャロールのロール面における線速度をＶ１、前記フィードロールのロール面における線速度をＶ２とした場合、
前記ロール駆動・制御部は、前記ナジャロールのロール面における線速度Ｖ１が下記（１）式を充足させる速度となるように、ナジャロールの回転速度及び前記フィードロールの回転速度を設定することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のシート材供給装置。
０＜Ｖ１＜Ｖ２×（Ｌ２／Ｌ１）・・・（１）