JP6880613B2 - 画像形成装置及び記録媒体供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及び記録媒体供給装置に関する。
特許文献1には、給紙トレイ等に収容される用紙に対して、該用紙の送り出し部の上部に押圧されるナジャーローラと、該ナジャーローラの下流部に用紙さばき機構を配置し、用紙を1枚ずつさばいて送り出す給紙装置において、前記給紙装置の下流部に配置する用紙搬送路の所定の位置に、ミスフィード検知センサおよび/または重送検知センサによる検知手段を配置し、前記検知手段からの検知情報に基づいて制御の動作を指令する制御装置を設け、前記用紙さばき機構を構成するフィードローラとリタードローラとの間のニップ圧力を調整する手段を設け、前記用紙搬送路に配置した検知情報により、両ロ―ラの間のニップ圧力を自動的に調整することを特徴とする画像形成装置の給紙装置が記載されている。
特開平5−32356号公報
記録媒体を捌く捌ロールと、捌ロールに接触し、捌ロールとの間に捌領域を形成する捌領域形成部材との間の圧力は、例えば記録媒体の種類や記録媒体の搬送状態等に応じて調整することが望ましい。
本発明は、捌ロールと送出ロールとの間の圧力の調整を専用の機構を用いて行う技術と比較して、小型化することができる画像形成装置及び搬送装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る本発明は、積層された状態にある記録媒体を重力方向における下側から支持する支持部を備え、積層された状態にある記録媒体の中の最上位に位置する記録媒体に対して、記録媒体を送り出す送出ロールを押し付ける押付機構と、前記送出ロールによって送り出された記録媒体を捌く捌ロールと、前記捌ロールに接触し、前記捌ロールとの間に記録媒体を捌く捌き領域を形成する捌領域形成部材とを有する捌機構と、前記捌機構により捌かれた記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記捌ロールと前記捌領域形成部材との間の圧力を調整する圧力調整機構と、を有し、前記圧力調整機構は、前記支持部の移動に連動して、前記捌ロールと前記捌領域形成部材との位置関係を変化させる画像形成装置である。
請求項2に係る本発明は、前記圧力調整機構は、回転軸を中心に回転し、前記回転軸に対する一方の側に前記送出ロールが装着されて、前記回転軸に対する他方の側に前記捌ロールが装着されている回転部材を有する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に係る本発明は、前記送出ロール及び前記捌ロールに駆動を伝達する駆動伝達機構をさらに有し、前記駆動伝達機構は、前記送出ロールに装着された第1の遊星歯車と、前記捌ロールに装着された第2の遊星歯車と、前記第1の遊星歯車及び前第2の遊星歯車に駆動を伝達する太陽歯車と、を有し、前記太陽歯車は、前記回転部材の回転軸と同軸となるように配置されている請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4に係る本発明は、前記押付機構は、回転運動を、前記支持部を移動させるための往復運動に変換する変換機構を有し、前記駆動伝達機構は、駆動源から前記第1の遊星歯車及び前記第2の遊星歯車に駆動を伝達する経路中に設けられた第1のワンウエイクラッチと、前記駆動源から前記変換機構に駆動を伝達する経路中に設けられた第2のワンウエイクラッチと、を有し、前記駆動源が第1の方向に回転した際には、前記第1のワンウエイクラッチが駆動を伝達し、前記送出ロール及び前記捌ロールが回転をするとともに、前記第2のワンウエイクラッチが駆動を切断し、前記支持部が駆動せず、前記駆動源が第2の方向に回転した際には、前記第1ワンウエイクラッチが駆動を切断し、前記送出ロール及び前記捌ロールは回転せず、前記第二のワンウエイクラッチが駆動を伝達し、前記支持部が移動する請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に係る本発明は、前記駆動源として、直流モータが用いられている請求項4記載の画像形成装置である。
請求項6に係る本発明は、積層され状態にある記録媒体を重力方向における下側から支持する支持部を備え、積層され状態にある記録媒体の中の最上位に位置する記録媒体に、記録媒体を送り出す送出ロールを押し付ける押付機構と、前記送出ロールによって送り出された記録媒体を捌く捌ロールと、前記捌ロールに接触し、前記捌ロールとの間に記録媒体を捌く捌き領域を形成する捌領域形成部材とを有する捌機構と、前記捌ロールと前記捌領域形成部材との間の圧力を調整する圧力調整機構と、を有し、前記圧力調整機構は、前記支持部の移動に連動して、前記捌ロールと前記捌領域形成部材との位置関係を変化させる記録媒体供給装置である。
請求項1に係る本発明によれば、捌ロールと送出ロールとの間の圧力の調整を専用の機構を用いて行う技術と比較して、小型化することができる画像形成装置を提供することができる。
請求項2に係る本発明によれば、回転部材を有しない技術と比較して、捌ロールと送出ロールとの間の圧力の調整する圧力調整機構の構成を簡単にすることができる。
請求項3に係る本発明によれば、送出ロール及び捌ロールが移動をしても、太陽歯車及び遊星歯車を用いない技術と比較して、歯車の噛み合い不良を生じにくくすることができる。
請求項4に係る本発明によれば、送出ロール、捌ロール及び押付機構を1つの駆動源で駆動することができる。
請求項5に係る本発明によれば、直流モータを用いるため、電流値を制御することで、出力を制御することができる。
請求項6に係る本発明によれば、捌ロールと送出ロールとの間の圧力の調整を専用の機構を用いて行う技術と比較して、小型化することができる記録媒体供給装置を提供することができる。
本発明の第1の実施形態で用いられる画像形成装置の構成を正面側から示す図である。 本発明の第1の実施形態で用いられる給紙装置の構成を正面側から示す図である。 本発明の第1の実施形態で用いられる駆動伝達機構の構成を上側から(図2に示す矢印A−A側から)示す図である。 本発明の第1の実施形態で用いられる駆動伝達機構が有する歯車を正面側から(図3に示す矢印B−B側から)示す図である。 本発明の第1の実施形態で用いられる制御部を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態で用いられる駆動伝達機構を上側から示す図である。 本発明の第2の実施形態で用いられる駆動伝達機構が有する変換機構を正面側から示す図である。 本発明の第2の実施形態の動作を説明するフローチャートである。
次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図1には、本発明の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。図1に示されているように、画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、画像形成装置本体12内に、画像形成部100と、記録媒体である用紙Pを供給する記録媒体供給装置である給紙装置300とが配置されている。
画像形成部100は、後述する捌機構500により捌かれた記録媒体である用紙Pに画像を形成する。画像形成部100は、例えば電子写真方式が採用されていて、像保持体である感光体ドラム102と、感光体ドラム102を帯電させる帯電装置104と、感光体ドラム102に潜像を形成する潜像形成装置106と、潜像を現像し、トナー像を形成する現像装置108と、トナー像を用紙Pに転写する転写装置110と、感光体ドラム102の表面を清掃する清掃装置112と、用紙Pにトナー像を定着する定着装置120とを有する。
給紙装置300の詳細は、後述する。
画像形成装置本体12内には、用紙の搬送に用いられる用紙搬送路200が形成されている。用紙搬送路200の用紙搬送方向における給紙装置300よりも下流側であって、画像形成部100よりも上流側には、用紙の搬送不良を検知するための搬送不良検知手段である搬送不良検知センサ210と、用紙の重送を検知するための重送検知手段である重送検知センサ220とが配置されている。
図2には、給紙装置300が示されている。図2に示されているように、給紙装置300は、送出ロール310と、押付機構400と、捌機構500と、圧力調整機構600と、駆動伝達機構700(図3を参照)と、制御部900とを有する。送出ロール310は、回転し、用紙Pを用紙搬送路200に送り出す。
押付機構400は、支持部402を有する。支持部402は、積層された状態にある用紙Pを重力方向における下側から支持する。また、支持部402は、給紙装置本体302に対して、ヒンジ404を用いて回転することができるように支持されている。また、押付機構400は、積層された状態にある用紙Pの中の最上位に位置する用紙Pに対して、送出ロール310を押し付ける。
押付機構400は、付勢手段408をさらに有する。付勢手段408としては、例えばコイルスプリングを用いることができる。付勢手段408は、送出ロール310を、積層された用紙Pの方向へと付勢する。
押付機構400は、押上部材412をさらに有する。押上部材412は、支持部402の重力方向における下側の部分に接触した状態で回転することにより、支持部402を押し上げる。押上部材412により支持部402が押し上げられると、支持部402はヒンジ404を中心に矢印a1方向に回転する。
押上部材412は、駆動源であるモータ420からの駆動伝達を受けて、軸414を中心に、例えば矢印b1方向に回転する。
捌機構500は、捌ロール510を有する。捌ロール510は、矢印c1方向に回転し、送出ロール310によって送り出された用紙Pを捌き、用紙Pの重送を抑制する。捌ロール510は、送出ロール310と外径が同じである。ここで、重送とは、複数枚の用紙Pが重ねられた状態で用紙搬送路200側に送られることをいう。
捌機構500は、捌領域形成部材である対向ロール520を有する。対向ロール520は、捌ロール510に対向するように配置されている。また、対向ロール520は、捌ロール510に接触し、捌ロール510との間に用紙Pを捌くための捌領域であるニップNを形成する。対向ロール520には、クラッチ(不図示)が装着されていて、対向ロール520は、予め定められた以上の力が加えられた場合に矢印d1方向に回転する。
対向ロール520は、例えば給紙装置本体302に対して、回転することができるように装着されている。
対向ロール520を捌領域形成部材として用いることに替えて、例えば、少なくとも表側がゴム等から形成されたパット等を捌領域形成部材として用いてもよい。
圧力調整機構600は、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力を調整する。圧力調整機構600は、回転部材610を有する。回転部材610は、軸部材612に支持されていて、軸部材612を中心に、例えば矢印e1方向に回転する。
回転部材610の用紙搬送方向における軸部材612よりも下流側には、先述の捌ロール510が回転することができるように装着されている。また、回転部材610の用紙搬送方向における軸部材612よりも上流側には、先述の送出ロール310が回転することができるように装着されている。また、軸部材612の中心から捌ロール510の回転中心までの距離と、軸部材612の中心から送出ロール310の回転中心までの距離とは等しくなっている。また、送出ロール310の回転中心と、軸部材612の中心と、捌ロール510の回転中心とは、一つの直線上に配置されている。
以上のように構成された圧力調整機構600は、支持部402の移動に連動して、捌ロール510と対向ロール520との位置関係を変化させる。より具体的には、支持部402が矢印a1方向に回転すると、回転部材610が矢印e1方向に回転し、捌ロール510が対向ロール520に接近する。この場合、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力が大きくなる。
一方、支持部402が矢印a2方向に回転すると、回転部材610が矢印e2方向に回転し、捌ロール510が対向ロール520から遠ざかる。この場合、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力が小さくなる。
図3には、駆動伝達機構700が示されている。駆動伝達機構700は、先述の送出ロール310と、先述の捌ロール510とに駆動を伝達する機構である。図3に示すように、駆動伝達機構700は、第1の遊星歯車である遊星歯車G22と、第2の遊星歯車である遊星歯車G24と、太陽歯車G20とを有する。駆動伝達機構700は、遊星歯車G22、遊星歯車G24、太陽歯車G20とともに、遊星歯車機構を構成する内歯車を有するものの、内歯車の図示は省略する。
遊星歯車G22は、送出ロール310の軸部312に装着されている。また、遊星歯車G24は、捌ロール510の軸部512に装着されている。
太陽歯車G20は、遊星歯車G22と遊星歯車G24とに駆動を伝達する。また、太陽歯車G20は、回転部材610の回転軸(軸部材612の中心軸)と同軸となるように配置されている。また、太陽歯車G20は、軸部712が、例えば給紙装置本体302や画像形成装置本体12の一部をなす本体フレーム(不図示)等に装着されている。また、太陽歯車G20には、駆動源であるモータ720が連結されている。
駆動伝達機構700を用いて遊星歯車G22に駆動が伝達されることで、送出ロール310が図2に示す矢印方向に回転し、駆動伝達機構700を用いて遊星歯車G24に駆動が伝達されることで、捌ロール510が矢印c1(図2を参照)方向に回転する。
図4には、遊星歯車G22、遊星歯車G24及び太陽歯車G20が示されている。押上部材412が支持部402を押し上げて、送出ロール310が上方に移動し、軸部材612を中心に矢印f1(図2を参照)方向に移動をすると、遊星歯車G22も、送出ロール310と一体として矢印f1方向に移動する。また、送出ロール310が矢印f2方向(図3を参照)に移動をすると、遊星歯車G22も、送出ロール310と一体として矢印f2方向に移動する。
この際、遊星歯車機構を用いているため、遊星歯車G22が移動をしても、遊星歯車G22と太陽歯車G20との間の咬み合い不良が生じにくい。
また、押上部材412が支持部402を押し上げて、送出ロール310が矢印f1方向に移動し、回転部材610が矢印e1方向に回転し、捌ロール510が矢印g1(図2を参照)方向に移動をすると、遊星歯車G24も捌ロール510と一体として矢印g1方向に移動する。また、捌ロール510が矢印g2方向(図2を参照)方向に移動をすると遊星歯車G24も矢印g2方向に移動する。
この際、遊星歯車機構を用いているため、遊星歯車G24が移動をしても、遊星歯車G24と太陽歯車G20との間の咬み合い不良が生じにくい。
図5は、制御部900を示すブロック図である。図5に示すように、制御部900は、制御回路902を有し、制御回路902に通信インターフェイス904を介して画像データが入力され、制御回路902に制御されて画像形成部100が画像を形成する。また、制御回路902には、搬送不良検知センサ210からの出力と重送検知センサ220からの出力とが入力され、制御回路902からの出力によりモータ420とモータ720とが制御される。
図6は、給紙装置300の制御を示すフローチャートである。図6に示すように、ステップS10で画像データの入力を確認した後、制御回路902は、搬送不良検知センサ210からの出力に基づいて、用紙Pの搬送不良が生じたか否かを判別し、用紙Pの搬送不良が生じていると判別した場合は、ステップS14に進み、用紙Pの搬送不良が生じていないと判別した場合は、ステップS20に進む。
ステップS14では、制御回路902は、モータ420を制御して、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力を増加させる。すなわち、モータ420を駆動させ、押上部材412を回転させることにより、支持部402を矢印a1方向に回転させ、回転部材610を矢印e1方向に回転させ、捌ロール510を矢印g1方向に移動させる。
ステップS16では、制御回路902は、重送検知センサ220からの出力に基づいて、用紙Pの重送が生じたか否かを判別し、用紙Pの重送が生じていると判別した場合は、ステップS18に進み、用紙Pの重送が生じていないと判別した場合は、ステップS20に進む。
ステップS18では、制御回路902は、モータ420を制御して、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力を減少させる。すなわち、モータ420を駆動させ、押上部材412を回転させることにより、支持部402を矢印a2方向に回転させ、回転部材610を矢印e2方向に回転させ、捌ロール510を矢印g2方向に移動させる。
ステップS20では、制御回路902は、画像データが一連の画像データ中の最後の画像データであるかを判別し、最後の画像データであると判別した場合は、一連の制御を終了させ、最後の画像データではないと判別した場合は、ステップS12に戻り、上述の処理を繰り返す。
図7には、本発明の第2の実施形態で用いられる給紙装置300が示されている。以下の説明においては、先述の第1の実施形態と第2の実施形態との違いを説明し、第2の実施形態における第1の実施形態と共通する部分の説明を省略する。
第1の実施形態においては、押付機構400の駆動と圧力調整機構600の駆動とにモータ420が用いられ、送出ロール310の駆動と捌ロール510の駆動とにモータ720が用いられていた。これに対して、第2の実施形態では、モータ720は、送出ロール310の駆動と捌ロール510の駆動に用いられるのみならず、押付機構400の駆動と圧力調整機構600の駆動とにも用いられる。モータ720は、DCモータ(直流モータ)であることが望ましい。
第2の実施形態では、押付機構400は、変換機構450を有する。変換機構450は、回転運動を、支持部402を移動させるための往復運動に変換する機構である。変換機構450の詳細は後述する。
また、この第2の実施形態では、駆動伝達機構700は、第1のワンウエイクラッチであるクラッチ730と、第2のワンウエイクラッチであるクラッチ740とを有する。クラッチ730は、モータ720から遊星歯車G22及び遊星歯車G24に駆動を伝達する経路中に設けられている。また、クラッチ740は、モータ720から、変換機構450に駆動を伝達する経路中に設けられている。
図8には、変換機構450が示されている。変換機構450は、モータ720から駆動が伝達されて回転する回転部材452と、回転部材452と支持部402とを連結する連結部材454とを有する。連結部材454は、一端部側が回転部材452に連結されていて、他端部側が支持部402に連結されている。変換機構450は、支持部402の直線運動を案内する案内板456を有する。案内板456には、案内用の長孔458が形成されている。
変換機構450は、矢印h1で示す回転部材452の回転運動を、矢印iで示す支持部402の直線運動に変換する。
駆動伝達機構700においては、モータ720が第1の方向に回転した際には、クラッチ730が駆動を伝達し、送出ロール310及び捌ロール510が回転をするものの、クラッチ740が駆動を切断するため支持部402には駆動が伝達されず、支持部402は移動しない。
一方、駆動伝達機構700においては、モータ720が第2の方向回転した際には、第1ワンウエイクラッチが駆動を切断するため送出ロール310及び捌ロール510には駆動が伝達されず、送出ロール310及び捌ロール510は回転しない。また、モータ720が第2の方向回転した際には、クラッチ740が駆動を伝達し、支持部402に駆動が伝達されて、矢印iに示すように支持部402が直線運動する。
図9は、第2の実施形態における給紙装置300の制御を示すフローチャートである。図9に示すように、ステップS102で画像データの入力を確認した後、ステップS104で、制御回路902は、モータ720の第1の方向の回転を開始させて、送出ロール310と捌ロール510との回転を開始させる。
ステップS106で画像形成が終了したことを確認した後に、ステップS108で、制御回路902は、モータ720の回転を停止させて、送出ロール310及び捌ロール510の回転を停止させる。
次のステップS110では、制御回路902は、搬送不良検知センサ210の出力と重送検知センサ220との出力に基づいて、用紙Pの搬送不良、用紙Pの重送のいずれかが生じているか否かを判別し、用紙Pの搬送不良、用紙Pの重送のいずれも発生していないと判別した場合はステップS114に進み、用紙Pの搬送不良、用紙Pの重送のいずれかが生じていると判別した場合は、ステップS112に進む。
ステップS112では、制御回路902は、モータ720を第2の方向に回転させて、用紙Pの搬送不良や用紙Pの重送が生じにくくなるように支持部402を移動させる。
この際、ステップS110で用紙Pの搬送不良が生じたと判別をした場合は、制御回路902は、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力が弱くなる位置で支持部402が停止するように、モータ720を停止させるタイミングを制御する。また、ステップS110で用紙Pの重送が生じたとの判別をした場合は、制御回路902は、捌ロール510と対向ロール520との間の圧力が強くなる位置で支持部402が停止するように、モータ720を停止させるタイミングを制御する。
ステップS114では、制御回路902は、画像データが一連の画像データ中の最後の画像データであるかを判別し、最後の画像データであると判別した場合は、一連の制御を終了させ、最後の画像データではないと判別した場合は、ステップS104に戻り、上述の処理を繰り返す。
10・・・画像形成装置
100・・・画像形成部
300・・・給紙装置
310・・・送出ロール
400・・・押付機構
402・・・支持部
420・・・モータ
450・・・変換機構
452・・・回転部材
454・・・連結部材
456・・・案内板
500・・・捌機構
510・・・捌ロール
520・・・対向ロール
600・・・圧力調整機構
610・・・回転部材
612・・・軸部材
700・・・駆動伝達機構
720・・・モータ
730・・・クラッチ
740・・・クラッチ
G20・・・太陽歯車
G22・・・遊星歯車
G24・・・遊星歯車

Claims (5)

  1. 積層された状態にある記録媒体を重力方向における下側から支持する支持部を備え、積層された状態にある記録媒体の中の最上位に位置する記録媒体に対して、記録媒体を送り出す送出ロールを押し付ける押付機構と、
    前記送出ロールによって送り出された記録媒体を捌く捌ロールと、前記捌ロールに接触し、前記捌ロールとの間に記録媒体を捌く捌き領域を形成する捌領域形成部材とを有する捌機構と、
    前記捌機構により捌かれた記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記捌ロールと前記捌領域形成部材との間の圧力を調整する圧力調整機構と、
    を有し、
    前記圧力調整機構は、回転軸を中心に回転する回転部材を有し、前記回転部材は、前記回転軸を挟んで一方に前記送出ロールが装着され、前記回転軸を挟んで他方側に前記捌ロールが装着され、前記支持部の移動に連動して前記回転部材が前記回転軸を中心として回転する画像形成装置。
  2. 前記送出ロール及び前記捌ロールに駆動を伝達する駆動伝達機構をさらに有し、
    前記駆動伝達機構は、
    前記送出ロールに装着された第1の遊星歯車と、
    前記捌ロールに装着された第2の遊星歯車と、
    前記第1の遊星歯車及び前第2の遊星歯車に駆動を伝達する太陽歯車と、
    を有し、
    前記太陽歯車は、前記回転部材の回転軸と同軸となるように配置されている請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記押付機構は、回転運動を、前記支持部を移動させるための往復運動に変換する変換機構を有し、
    前記駆動伝達機構は、
    駆動源から前記第1の遊星歯車及び前記第2の遊星歯車に駆動を伝達する経路中に設けられた第1のワンウエイクラッチと、
    前記駆動源から前記変換機構に駆動を伝達する経路中に設けられた第2のワンウエイクラッチと、
    を有し、
    前記駆動源が第1の方向に回転した際には、前記第1のワンウエイクラッチが駆動を伝達し、前記送出ロール及び前記捌ロールが回転をするとともに、前記第2のワンウエイクラッチが駆動を切断し、前記支持部が駆動せず、
    前記駆動源が第2の方向に回転した際には、前記第1ワンウエイクラッチが駆動を切断し、前記送出ロール及び前記捌ロールは回転せず、前記第二のワンウエイクラッチが駆動を伝達し、前記支持部が移動する
    請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記駆動源として、直流モータが用いられている請求項3記載の画像形成装置。
  5. 積層され状態にある記録媒体を重力方向における下側から支持する支持部を備え、積層され状態にある記録媒体の中の最上位に位置する記録媒体に、記録媒体を送り出す送出ロールを押し付ける押付機構と、
    前記送出ロールによって送り出された記録媒体を捌く捌ロールと、前記捌ロールに接触し、前記捌ロールとの間に記録媒体を捌く捌き領域を形成する捌領域形成部材とを有する
    捌機構と、
    前記捌ロールと前記捌領域形成部材との間の圧力を調整する圧力調整機構と、
    を有し、
    前記圧力調整機構は、回転軸を中心に回転する回転部材を有し、前記回転部材は、前記回転軸を挟んで一方に前記送出ロールが装着され、前記回転軸を挟んで他方側に前記捌ロールが装着され、前記支持部の移動に連動して前記回転部材が前記回転軸を中心として回転する記録媒体供給装置。
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