JP5940995B2 - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙装置および画像形成装置に関する。

従来の技術は、画像形成装置等に用いる給紙装置において、給紙トレイ内に積層された印刷媒体を分離して繰り出す際の給紙性能を安定させることを目的とした給紙分離部の構造が多数開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２０３６５５号公報

しかしながら、従来の技術においては、剛性および摩擦係数の異なる種々の印刷媒体を同じ給紙装置で用いるとき、不送り、重送（ダブルフィード）および異音等の給紙不具合が発生するという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、給紙不具合の発生を低減することを目的とする。

そのため、本発明は、印刷媒体を積層する用紙支持手段と、前記用紙支持手段に積層された印刷媒体を押圧しながら繰り出す移動可能な給紙手段と、前記給紙手段により繰り出された印刷媒体を当接面との摩擦力により分離し、前記給紙手段の押圧により回動可能な分離手段と、前記分離手段により分離された印刷媒体を搬送する少なくともひとつの搬送手段とを有し、前記分離手段は、前記給紙手段により押圧され、前記当接面と積層された印刷媒体がなす角度が大きい状態で給紙が開始され、その後、印刷媒体が前記搬送手段に搬送されるまで、前記角度が小さい状態で給紙動作が行われ、前記搬送手段による搬送時に、前記給紙手段による押圧が解除され、前記角度が大きくなることを特徴とする。

このようにした本発明は、給紙不具合の発生を低減することができるという効果が得られる。

第１の実施例における画像形成装置全体の斜視図 第１の実施例における給紙装置の一部の断面図 第１の実施例における給紙装置の一部の断面図 第１の実施例における給紙装置の一部の断面図 第１の実施例における給紙装置の一部の断面図 第１の実施例における印刷媒体の後端押さえユニットの斜視図 第１の実施例における印刷媒体の後端押さえユニットの斜視図 第１の実施例における画像形成装置全体の断面図 第１の実施例における印刷媒体の後端押さえユニットの断面図 第１の実施例における画像形成装置全体の断面図 第１の実施例における印刷媒体の後端押さえユニットの断面図 第１の実施例における給紙および分離の原理の説明図（断面図） 第１の実施例における給紙および分離の原理の説明図（断面図） 第１の実施例における分離パッドの斜視図 第１の実施例における給紙ユニットの斜視図 第１の実施例における給紙ユニットの斜視図 第１の実施例における画像形成部の構成を示すブロック図 第１の実施例における各部材の給紙動作を示すタイミングチャート 第２の実施例における給紙装置の斜視図 第２の実施例における給紙装置の一部の断面図 第２の実施例における給紙装置の一部の断面図 第２の実施例における給紙装置の一部の断面図 第２の実施例における給紙装置の一部の断面図

以下、図面を参照して本発明による給紙装置および画像形成装置の実施例を説明する。

第１の実施例における給紙装置および画像形成装置の構成を、図１から図１７に基づきながら説明する。
図１において、画像形成装置としてのプリンタ１０１は、用紙カセット２と、用紙カセット２に設けられた後端押さえユニット７０と、用紙カセット２を挿入する本体フレーム３と、用紙カセット２から印刷媒体を給紙する給紙ユニット２０と、第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２と、印刷媒体が搬送される給紙ルートを形成する給紙シートガイド４および排出シートガイド１４と、印刷媒体が正常に給紙されたことを検出する用紙検出センサ１６、１７、１８と、印刷媒体に画像を形成する画像形成部１と、印刷媒体を画像形成部１の外部に排出する排出ローラ対１３と、画像形成部１の外部に排出された印刷媒体を積載する用紙スタッカ１５とから構成されている。

搬送手段としての第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２は、給紙ユニット２０および後述する分離パッド３１により分離された印刷媒体を搬送するもので、少なくとも１つあればよく、本実施例では２つの搬送ローラ対を配置している。
なお、本実施例における給紙装置は、第２搬送ローラ対１２を含む図中に示す印刷媒体の搬送方向における上流側であり、例えば図１では、用紙カセット２と、後端押さえユニット７０と、本体フレーム３と、給紙ユニット２０と、第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２と、給紙シートガイド４と、用紙検出センサ１６、１７により構成されている。

図２において、用紙カセット２内には、印刷媒体を積層し収納するシートレシーブプレート３５と、シートレシーブプレート３５を付勢するホッパスプリング４６と、用紙左右ガイド３６と、ホッパスプリング４６による図中矢印Ｔ方向の付勢を規制する用紙左右ガイド３６のネイル部３６ａと、分離パッド３１と、分離パッド３１を付勢する分離スプリング３４と、ピニオンギヤ３７とが配置されている。

移動可能な給紙手段としての給紙ユニット２０は、印刷媒体に当接するホッピングローラ２１と、各部材に回転力を伝達する駆動ギヤシャフト２５と、駆動ギヤシャフト２５を軸とする給紙駆動ギヤ２４と、アイドルギヤ２２、２３と、駆動ギヤシャフト２５から回転力を伝達される揺動ギヤ２８と、保持トルクを超えると揺動ギヤ２８とともに空転を始めるトルクリミッタ２７と、給紙ユニットフレーム２６と、給紙ユニットフレーム２６のシャフト部２６ａとから構成されている。

また、給紙ユニット２０は、給紙開始時に印刷媒体の搬送方向における下流側から上流側にホッピングローラ２１と連動して回動し、積層された印刷媒体を押圧しながら繰り出すものであり、図示せぬ画像形成装置本体の筐体部に固定された給紙ユニットホルダ２９によって支持され、トーションスプリング３０により付勢されている。
さらに、給紙ユニット２０は、後述する印刷媒体Ｓ１が第１搬送ローラ対１１により搬送されるときに、停止したホッピングローラ２１による分離パッド３１への押圧を解除する構成とし、第１搬送ローラ対１１の駆動に連動して回動する。

ホッピングローラ２１は、ギヤ部２１ａを有しており、アイドルギヤ２２、２３を介して給紙駆動ギヤ２４の回転力がギヤ部２１ａに伝達される。
また、給紙ユニットホルダ２９は、給紙ユニットフレーム２６の回動を停止させるストッパ部２９ａを有している。
印刷媒体Ｓは、用紙カセット２内の用紙支持手段としてのシートレシーブプレート３５上に積層して収納されている印刷媒体の集合体であり、印刷媒体Ｓの最も上に位置する１枚を印刷媒体Ｓ１とする。
なお、図１５および図１６には給紙ユニット２０の斜視図を示している。

図８において、画像形成部１は、ドラムユニット５、６、７、８と、印刷媒体の搬送を行う搬送ベルト９と、定着ユニット１０と、印刷媒体が正常に給紙されたことを検出する用紙検出センサ１９と、転写ローラ７５、７６、７７、７８とから構成されている。
ドラムユニット５、６、７、８は、それぞれ感光ドラムを有しており、カラープリンタのＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）各色の現像剤像を各感光ドラム表面に形成する。
定着ユニット１０は、図示せぬ加熱ローラおよび加圧ローラを有し、印刷媒体に現像剤像を定着させる。
転写ローラ７５、７６、７７、７８は、現像剤像と逆電位の電圧を印加され、ドラムユニット５、６、７、８の感光ドラム表面の現像剤像を印刷媒体に転写する。

押圧部材としての後端押さえユニット７０は、給紙ユニット２０に取り付けられたリンクアーム４１と、リンクアーム４１と係合するリンクアーム４２と、リンクアーム４２と係合するリンクアーム４３と、テンションアーム４４と、押し下げアーム４５と、用紙後端ガイド３８と、後端押さえレバー３９と、後端押さえレバー３９を付勢する押さえスプリング４０とから構成されている。
後端押さえユニット７０は、後述する給紙ユニット２０が分離パッド３１への押圧を解除するときに、シートレシーブプレート３５上に積層された印刷媒体Ｓを図中矢印で示す搬送方向における後端部を図中矢印Ｔの逆方向に押圧する。

リンクアーム４３は、図６に示すようにテンションアーム４４と係合する円筒部４３ａと、傾斜面部４３ｂとから構成されている。
テンションアーム４４は、図１１に示すように弾性部４４ａを有している。
図１４において、分離手段としての分離パッド３１は、分離フレーム３２と、ストッパ部３２ａと、凸部３２ｂと、印刷媒体との当接面としての摩擦分離片３３とから構成されており、給紙ユニット２０の押圧により凸部３２ｂを中心に回動可能とし、給紙ユニット２０により繰り出された印刷媒体Ｓから１枚のみを摩擦分離片３３との摩擦力により分離する。

図１７において、画像形成部１は、上述で説明した構成の他に、印刷制御部４７と、印刷データ処理部４８と、給紙モータ駆動部４９と、搬送モータ駆動部５０と、現像制御部５１と、転写制御部５２と、定着制御部５３と、センサ信号受信部５４とから構成されており、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の上位装置１００と印刷制御部４７とが接続されている。
印刷制御部４７は、画像形成部１の各部を制御する。
印刷データ処理部４８は、上位装置１００から印刷データを受信し、印刷制御部４７に情報を送信する。

給紙モータ駆動部４９は、印刷制御部４７の命令に基づいて、図示せぬ給紙モータを駆動および停止させる。
搬送モータ駆動部５０は、印刷制御部４７の命令に基づいて、第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２を駆動させる。
現像制御部５１は、印刷制御部４７の命令に基づいて、ドラムユニット５、６、７、８の感光ドラム表面に現像剤像を形成する。

転写制御部５２は、ドラムユニット５、６、７、８に対向して配設された転写ローラ７５、７６、７７、７８に現像剤像と逆電位の電圧を印加し、感光ドラム表面の現像剤像を転写する。
定着制御部５３は、印刷媒体Ｓが用紙検出センサ１９を通過すると、印刷制御部４７の命令に基づいて、印刷媒体Ｓに現像剤像を定着させる。
センサ信号受信部５４は、印刷媒体Ｓが第１搬送ローラ対１１に到達したことを印刷制御部４７へ連絡する。

上述した構成の作用について説明する。
第１の実施例における印刷画像形成動作について、図１、図８および図１７に基づきながら説明する。
図１７において、まず、ユーザによって上位装置１００が印刷データを送信すると、画像形成部１の印刷制御部４７は、印刷データ処理部４８の情報に従い、現像制御部５１にドラムユニット５、６、７、８の感光ドラム表面に現像剤像の形成を命令する。
同時に、印刷制御部４７は、給紙モータ駆動部４９に図示せぬ給紙モータの駆動を命令する。

次に、図８において、用紙カセット２内のシートレシーブプレート３５上に積層して収納された印刷媒体Ｓから給紙を開始し、分離パッド３１の摩擦分離片３３の摩擦により印刷媒体Ｓ１のみが図中破線で示す給紙ルートの一部を形成する給紙シートガイド４へと搬送される。
印刷媒体Ｓ１は、給紙ルートに配置された用紙検出センサ１６、１７により正常に給紙されたことが検出され、第１搬出ローラ対１１および第２搬出ローラ対１２により、図中矢印で示す印刷媒体の搬送方向における用紙先端の位置決めを行った後、さらに搬送方向における下流へと搬送される。

次に、印刷制御部４７は、搬送方向における印刷媒体Ｓ１の先端が用紙検出センサ１８により検出されると、搬送ベルト９による印刷媒体Ｓ１の搬送を開始させる。
このとき、印刷制御部４７は、ドラムユニット５、６、７、８の感光ドラムの表面に形成された現像剤像を印刷媒体Ｓ１の所望の位置に転写するため、用紙検出センサ１８による検出結果に基づいて、ドラムユニット５、６、７、８を動作させる適正なタイミングを調整する。
転写制御部５２は、ドラムユニット５、６、７、８にそれぞれ対向して配設された転写ローラ７５、７６、７７、７８に、それぞれ現像剤像と逆電位の電圧を印加し、感光ドラム表面の現像剤像を印刷媒体Ｓ１に転写する。

定着制御部５３は、印刷媒体Ｓ１が用紙検出センサ１９を通過すると、印刷制御部４７から命令を受け、定着ユニット１０内の図示せぬ加熱ローラによる熱および加圧ローラによる圧力を印刷媒体Ｓ１表面の現像剤像に加え、印刷媒体Ｓ１に現像剤像を定着させる。
定着ユニット１０を通過した印刷媒体Ｓ１は、排出シートガイド１４の排出ローラ対１３により画像形成部１の外部に排出され、用紙スタッカ１５に積載され、印刷画像形成動作が終了する。

次に、用紙カセット２内の給紙ユニット２０の給紙動作について、図２から図５に基づきながら説明する。
図２において、図示せぬ給紙モータの駆動が開始されると、駆動ギヤシャフト２５および給紙駆動ギヤ２４は、図中矢印Ａ方向に回転する。
すると、揺動ギヤ２８に回転力が伝達され、揺動ギヤ２８の内部に設けられたトルクリミッタ２７の作用により揺動ギヤ２８は回転せず、回転力は給紙ユニットフレーム２６のシャフト部２６ａへと伝達される。

図示せぬ画像形成装置本体の筐体部に固定された給紙ユニットホルダ２９に支持された給紙ユニット２０は、トーションスプリング３０の付勢に抗して駆動ギヤシャフト２５を中心として図中矢印Ｂ方向（印刷媒体の搬送方向における下流から上流方向）に回動し始める。
同時に、給紙駆動ギヤ２４の駆動は、アイドルギヤ２３、２２を介してホッピングローラ２１のギヤ部２１ａに伝達され、ホッピングローラ２１が図中矢印Ｃ方向に回動し始める。

図３において、回動し始めたホッピングローラ２１は、分離パッド３１の分離フレーム３２に当接する。
このとき、分離パッド３１は、分離スプリング３４により付勢され、分離フレーム３２のストッパ部３２ａが用紙カセット２に当接して停止した状態から、ホッピングローラ２１の押圧により凸部３２ｂを中心に図中矢印Ｄ方向に回動し、図４に示すようにホッピングローラ２１は、印刷媒体Ｓに当接する。
印刷媒体Ｓは、図３に示す用紙左右ガイド３６のネイル部３６ａによりホッパスプリング４６による図中矢印Ｔ方向への付勢が規制された状態から、図４に示すホッピングローラ２１に押圧された状態へと変化する。

図４に示す状態から、給紙ユニット２０が図中矢印Ｂ方向への回動を続け、ホッピングローラ２１が分離パッド３１およびシートレシーブプレート３５上の印刷媒体Ｓを強く押圧する図５に示す状態になると、給紙ユニットフレーム２６が給紙ユニットホルダ２９のストッパ部２９ａに衝突し、トルクリミッタ２７はその保持トルクを超えることで揺動ギヤ２８とともに空転を始め、給紙ユニット２０の回動が停止する。
印刷媒体Ｓ１は、ホッピングローラ２１による押圧力および回転力で、摩擦分離片３３とホッピングローラ２１とから形成される分離ニップ部３３ａへと搬送される。
印刷媒体Ｓ１の媒体との摩擦係数が印刷媒体同士の摩擦係数より大きな材料で形成された摩擦分離片３３の摩擦により、印刷媒体Ｓ１のみが図８に示す給紙ルートの給紙シートガイド４へと搬送され、用紙カセット２からの給紙動作が終了する。

次に、用紙カセット２を本体フレーム３に挿入する際の、用紙カセット２に設けられた後端押さえユニット７０の動作を、図６および図７に基づきながら説明する。
図６において、リンクアーム４３は、図示しない規制部材により、図２に示す給紙ユニット２０の回動に伴い上下方向にのみ可動として本体フレーム３などに支持され、その下端部は円筒状の形状４３ａを成している。
用紙後端ガイド３８内部に設けられた後端押さえレバー３９に回動可能に係合された押し下げアーム４５と嵌合したテンションアーム４４は、嵌合していない端部である先端に可撓性のある略Ｃ形の断面形状を有する溝（以下、「Ｃ形溝」という。）が形成されている。

テンションアーム４４のＣ形溝の開口部は、図中矢印Ｐで示す用紙カセット２挿入方向において、リンクアーム４３の円筒部４３ａに対向しており、用紙カセット２の挿入操作によりリンクアーム４３の傾斜面部４３ｂに沿って円筒部４３ａ方向へと誘導される。
さらに用紙カセット２が挿入されていき、本体フレーム３内に装着されると、テンションアーム４４のＣ形溝の開口部は、図７に示すように、リンクアーム４３の円筒部４３ａに嵌入し、用紙カセット２装着位置においてリンクアーム４３とテンションアーム４４が連結保持される。
この連結部は、給紙ユニット２０の移動に伴うリンクアーム４３の上下の動作力では外れず、用紙カセット２を引き抜く力ではＣ形溝の開口部が外れ、分離できる。

次に、給紙動作終了後の給紙ユニット２０の回動動作と、それに連動する用紙後端ガイド３８の後端押さえレバー３９の動作について、図８から図１１に基づいて図１７を参照しながら詳細に説明する。
図８および図９は、用紙カセット２内の印刷媒体Ｓ１の分離動作完了直後の状態を示している。
図８において、図中矢印で示す印刷媒体の搬送方向における印刷媒体Ｓ１の先端は、分離ニップ部３３ａを通過し、さらにホッピングローラ２１により給紙シートガイド４へと搬送される。

給紙ユニット２０に取り付けられたリンクアーム４１、４２、４３と、テンションアーム４４と、押し上げアーム４５とをそれぞれ係合し、用紙後端ガイド３８内に配された後端押さえレバー３９は、押さえスプリング４０の付勢により印刷媒体Ｓの後端部と離間した状態で停止している。
印刷媒体Ｓ１が、さらに搬送され、印刷媒体Ｓ１の先端が第１搬送ローラ１１の搬送方向における上流に設けられた用紙検出センサ１６を傾倒させると、センサ信号受信部５４は、印刷媒体Ｓ１が第１搬送ローラ対１１に到達したことを印刷制御部４７へ連絡する。
印刷制御部４７は、搬送モータ駆動部５０に各搬送ローラ対の駆動を命令するのと同時に、給紙モータ駆動部４９へ図示せぬ給紙モータの駆動停止を命令すると、給紙ユニット２０の給紙駆動ギヤ２４の回転が停止し、印刷媒体Ｓへの押圧が解除され、トーションスプリング３０の付勢により給紙ユニット２０は図１０に示す図中矢印Ｅ方向に回動する。

図１０および図１１において、ホッピングローラ２１による分離パッド３１およびシートレシーブプレート３５上の印刷媒体Ｓへの押圧が解除されるのに加えて、給紙ユニット２０に取り付けられたリンクアーム４１、４２と係合したリンクアーム４３が、図中矢印Ｔ方向に移動し、さらにテンションアーム４４が孔部４４ｂを中心に図中時計回りに回動し、弾性部４４ａが後端押さえレバー３９を押し下げてシートレシーブプレート３５上に積層した印刷媒体Ｓの後端部を図中矢印Ｔと逆方向に押圧する。
なお、本実施例では、給紙ユニット２０と係合されたリンク機構により後端押さえ部材としての用紙後端ガイド３８および後端押さえレバー３９が動作する構成としたが、ソレノイドやモータ等の別の駆動源を用いて後端押さえ部材を動作する構成としても良い。

ここで、上述により説明した給紙動作中におけるホッピングローラ２１および分離パッド３１により形成された分離機構部による給紙および分離の原理を、図１２および図１３に基づいて図１０を参照しながら説明する。
図１２において、ホッピングローラ２１が回転し、かつ、印刷媒体Ｓおよび分離パッド３１を押圧し、分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度が小さくなる方向に回動すると、印刷媒体Ｓ１には、分離スプリング３４の押圧Ｐ１の付勢によるホッピングローラ２１のフィード力Ｆ１と、ホッパスプリング４６の押圧Ｐ２の付勢によるフィード力Ｆ２とが発生している。

また、印刷媒体Ｓ１の次紙Ｓ２（印刷媒体Ｓ１のひとつ下に位置する印刷媒体）には、摩擦分離片３３と次紙Ｓ２との摩擦によるブレーキ力Ｒｆと、印刷媒体Ｓ１と次紙Ｓ２との摩擦によるフィード力Ｆｆおよびフィード力Ｆｐと、ホッパスプリング４６の押圧Ｐ２の付勢によるブレーキ力Ｒｐとが発生している。
ここで、次紙Ｓ２に作用する力の関係は、
フィード力Ｆｆ＋フィード力Ｆｐ＜ブレーキ力Ｒｆ＋ブレーキ力Ｒｐ
となっており、印刷媒体Ｓ１のみが給紙シートガイド４の方向（図８に示す印刷媒体の搬送方向）へと搬送される。

図１３において、ホッピングローラ２１の押圧を解除し、分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度が大きくなる方向に回動すると、印刷媒体Ｓ１が図１０に示す第１搬送ローラ１１によるフィード力Ｆ０で搬送され、ホッパスプリング４６の押圧Ｐ２´の付勢によって印刷媒体Ｓ１および次紙Ｓ２が用紙左右ガイド３６のネイル部３６ａに突き当てられているとき、次紙Ｓ２には摩擦分離片３３と次紙Ｓ２との摩擦によるブレーキ力Ｒｆ´と、印刷媒体Ｓ１と次紙Ｓ２との摩擦によるフィード力Ｆｐ´と、次紙Ｓ２と次々紙Ｓ３との摩擦によるブレーキ力Ｒｐ´と、後端押さえレバー３９によるブレーキ力Ｒｔとが発生している。
ここで、印刷媒体Ｓを印刷媒体の搬送方向に沿って鉛直方向に切った断面上の図中直線９１と、摩擦分離片３３を印刷媒体の搬送方向に沿って鉛直方向に切った断面上の図中直線９２とを引く。

すると、摩擦分離片３３と次紙Ｓ２が当接する部位における摩擦分離片３３と次紙Ｓ２とが成す角度θ、つまり、分離パッド３１の摩擦分離片３３の面（断面図である図１３における直線９２）と、積層された印刷媒体における１枚の印刷媒体の面（断面図である図１３における直線９１）とが成す角度θ（直線９２と直線９１とがなす角度）が、分離スプリング３４により大きくなり、かつ、分離フレーム３２が印刷媒体Ｓ１をホッピングローラ２１に向かう方向へ持ち上げて次紙Ｓ２との間に空隙が生じていることで、次紙Ｓ２に作用する力は、
フィード力Ｆｐ´＜ブレーキ力Ｒｆ´＋ブレーキ力Ｒｐ´＋ブレーキ力Ｒｔ
の関係となっており、印刷媒体Ｓ１と次紙Ｓ２が同時に搬送（重送）されることはない。
なお、図１８は、第１の実施例における各部材の給紙動作を示すタイミングチャートであり、図２から図６、図８、図１０および図１１の状態を時系列でまとめて示したものである。

このように、給紙開始時には給紙ユニット２０が分離パッド３１を押圧することにより、分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度が小さくなる方向に分離パッド３１が回動し、ホッピングローラ２１による押圧力に加え、ホッピングローラ２１に対向するシートレシーブプレート３５および分離パッド３１をそれぞれホッパスプリング４６および分離スプリング３４により付勢する構成とすることで、印刷媒体Ｓ１をより強い力で挟持するため、印刷媒体が給紙されない不送りの発生を低減することができ、給紙不具合の発生を低減することができる。

また、ホッピングローラ２１の回転力と連動して、給紙ユニット２０を回動可能とし、印刷媒体Ｓ１が第１搬送ローラ対１１により搬送されるときに、停止したホッピングローラ２１による分離パッド３１への押圧を解除する構成としたことにより、分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度が大きくなる方向に分離パッド３１が回動するため、次紙の重送を防止することができ、給紙不具合の発生を低減することができる。

加えて、ホッピングローラ２１による分離パッド３１への押圧を解除したとき、積層された印刷媒体Ｓと印刷媒体Ｓ１の摩擦力がほぼ解消され、重送が発生しやすいフィルム媒体およびコート紙、さらには切り離し用にミシン目加工が施された用紙等の摩擦係数の大きい媒体での給紙不具合の発生を低減することができる。
さらに、ホッピングローラ２１による分離パッド３１への押圧が解除されたとき、分離パッド３１は積層された印刷媒体Ｓとの当接角度が大きくなるように回動可能とし、さらに後端押さえレバー３９は印刷媒体Ｓの後端部を押圧する構成としたことにより、印刷媒体Ｓ１の自重による次紙Ｓ２との摩擦力および静電気帯電等による力を起因とする次紙Ｓ２の重送を防止することができる。

そのうえ、ホッピングローラ２１の印刷媒体Ｓ１への押圧が解除されていることにより、ＪＡＭ（紙詰まり）が発生したときの印刷媒体除去が容易となる。加えて、第１搬送ローラ１１による印刷媒体Ｓ１の搬送を阻害しないことより異音の発生を低減することができる。
なお、本実施例では、ホッピングローラ２１を回転させる力を利用して、給紙ユニット２０を回動させる構成としたことにより、モータやソレノイド等の部品追加や回動動作の制御手段も不要とすることができる。

以上説明したように、第１の実施例では、給紙開始時に給紙ユニットのホッピングローラが分離パッドを押圧することにより、分離パッドは分離パッドと印刷媒体との当接角度が小さくなる方向に回動し、ホッピングローラ２１による押圧力に加え、分離パッドを介して分離スプリング３４による力で印刷媒体Ｓ１を挟持するため、印刷媒体が給紙されない不送りの発生を低減することができ、給紙不具合の発生を低減することができるという効果が得られる。

また、搬送ローラ対による印刷媒体搬送時には、ホッピングローラの押圧力を解除し、分離パッドが印刷媒体との当接角度を大きくする方向に回動するようにしたことにより、次紙に生じる摩擦力が大きくなるため、重送の発生が低減され、給紙不具合の発生を低減することができるという効果が得られる。
さらに、ホッピングローラの回動と連動させる印刷媒体の後端押さえ部材を備えることにより、積層された印刷媒体を後端押さえ部材が押圧し、次紙に生じる摩擦力が大きくなるため、次紙の重送を防止し、給紙不具合の発生を低減することができるという効果が得られる。

図１９は、第２の実施例における給紙装置の斜視図である。
また、図２０から図２３は、第２の実施例における給紙装置の一部の断面図である。
なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１９から図２３において、移動可能な給紙手段としての給紙ユニット５５は、印刷媒体に当接するホッピングローラ５６と、ホッピングローラ５６のギヤ部５６ａと、各部材に回転力を伝達する駆動ギヤシャフト６１と、駆動ギヤシャフト６１を軸とする給紙駆動ギヤ６０と、給紙駆動ギヤ６０の回転力をホッピングローラ５６のギヤ部５６ａに伝達するアイドルギヤ５７、５８、５９と、駆動ギヤシャフト６１から回転力を伝達される揺動ギヤ６４と、保持トルクを超えると揺動ギヤ６４とともに空転を始めるトルクリミッタ６３と、給紙ユニットフレーム６２と、給紙ユニットフレーム６２のシャフト部６２ａとから構成されている。

なお、本実施例における給紙装置は、第２搬送ローラ対１２を含む図中に示す印刷媒体の搬送方向における上流側であり、例えば図１９では、用紙カセット２と、後端押さえユニット７０と、本体フレーム３と、給紙ユニット５５と、第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２と、給紙シートガイド４と、用紙検出センサ１６、１７により構成されている。
また、給紙ユニット５５は、給紙開始時に印刷媒体の搬送方向における上流側から下流側にホッピングローラ５６と連動して回動し、積層された印刷媒体を押圧しながら繰り出すものであり、図示せぬ画像形成装置本体の筐体部に固定された給紙ユニットホルダ６５によって支持され、トーションスプリング６６により付勢されている。

さらに、給紙ユニット５５は、印刷媒体Ｓ１が第１搬送ローラ対１１により搬送されるときに、停止したホッピングローラ５６による分離パッド３１への押圧を解除する構成とし、第１搬送ローラ対１１の駆動に連動して回動する。
給紙ユニットホルダ６５は、給紙ユニットフレーム６２の回動を停止させるストッパ部６５ａを有している。

上述した構成の作用について説明する。
まず、ユーザによってＰＣ等の上位装置１００が印刷データを送信すると、画像形成部１の印刷制御部４７は、印刷データ処理部４８の情報に従い、現像制御部５１にドラムユニット５、６、７、８の感光ドラム表面に現像剤像の形成を命令し、同時に、印刷制御部４７は、給紙モータ駆動部４９に図示せぬ給紙モータの駆動を命令するところまでは第１の実施例と同様である。

図２０において、図示せぬ給紙モータの駆動が開始されると駆動ギヤシャフト６１および給紙駆動ギヤ６０が図中矢印Ｆ方向に回転する。
すると、揺動ギヤ６４に回転力が伝達され、揺動ギヤ６４の内部に設けられたトルクリミッタ６３の作用により揺動ギヤ６４は回転せず、回転力はシャフト部６２ａへと伝達される。

図示せぬ画像形成装置本体の筐体部に固定された給紙ユニットホルダ６５に支持された給紙ユニット５５は、トーションスプリング６６の付勢に抗して駆動ギヤシャフト６１を中心として図中矢印Ｇ方向（印刷媒体の搬送方向における上流から下流方向）に回動し始める。
同時に、給紙駆動ギヤ６０の駆動は、アイドルギヤ５７、５８、５９を介してギヤ部５６ａに伝達され、ホッピングローラ５６が図中矢印Ｈ方向に回動し始める。

図２１において、ホッピングローラ５６は、シートレシーブプレート３５上に積層された印刷媒体Ｓ１に当接する。
印刷媒体Ｓは、用紙左右ガイド３６のネイル部３６ａによりホッパスプリング４６の図中矢印Ｔ方向への付勢が規制された状態から、図２２に示すホッピングローラ５６に押圧された状態へと変化する。

図２２において、ホッピングローラ５６は、分離パッド３１の分離フレーム３２に当接する。
このとき、分離パッド３１は、分離スプリング３４により付勢され、分離フレーム３２のストッパ部３２ａが用紙カセット２に当接して停止した状態から、ホッピングローラ５６の押圧により凸部３２ｂを中心に図中矢印Ｉ方向に回動する。
ここで、第２の実施例においては、給紙ユニット５５の回動につれてホッピングローラ５６の印刷媒体Ｓへの押圧が強まり、印刷媒体Ｓの給紙が開始される。

図中に示す分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度θ１が大きいため、摩擦分離片３３と印刷媒体Ｓとの摩擦係数が大きく、印刷媒体Ｓ１は、摩擦分離片３３を超えて給紙されることはない。
さらに、給紙ユニット５５が回転を続け、ホッピングローラ５６が分離パッド３１およびシートレシーブプレート３５上の印刷媒体Ｓ１を強く押圧し、図２３に示す状態になると、ユニットフレーム６２が給紙ユニットホルダ６５のストッパ部６５ａに衝突し、トルクリミッタ６３はその保持トルクを超えることで揺動ギヤ６４とともに空転を始め、給紙ユニットフレーム６２の回動が停止する。

図２３において、ホッピングローラ５６の印刷媒体Ｓ１への押圧力により、分離パッド３１とホッピングローラ５６とから形成される分離ニップ部３３ａが、図２２に示した分離パッド３１と印刷媒体Ｓとの当接角度θ１より小さく、印刷媒体Ｓを搬送可能な角度θ２となり、印刷媒体Ｓ１のみが給紙ルートの給紙シートガイド４へと搬送され、用紙カセット２からの給紙動作が完了する。

以降、第１の実施例と同様に第１搬送ローラ対１１および第２搬送ローラ対１２により印刷媒体Ｓ１が図８に示す印刷媒体の搬送方向における下流の画像形成部１に搬送され、搬送ベルト９により搬送されながらドラムユニット５、６、７、８により感光ドラム表面の現像剤像が転写され、さらに定着ユニット１０により現像剤像が定着された印刷媒体Ｓ１は排出シートガイド１４の排出ローラ対１３により画像形成部１の外部へ排出され、用紙スタッカ１５に積載されることで印刷画像形成が終了する。

なお、第１の実施例で示したように、給紙ユニット５５の回動と連動して稼働するリンクアームの働きにより用紙後端ガイド３８の後端押さえレバー３９を押し下げ、シートレシーブプレート３５上に積層した印刷媒体Ｓの後端部を押圧する構成としても良い。
このように、給紙ユニットを搬送方向における上流から下流へ回動する構成とし、ホッピングローラが印刷媒体に当接して押圧を開始した後に分離パッドに当接させ、分離パッドと印刷媒体との当接角度が大きい状態で給紙し始めることで、給紙時の分離動作に作用する摩擦分離片のブレーキ力が大きくなり、摩擦係数の大きな印刷媒体でも分離不良による重送を低減することができる。

以上説明したように、第２の実施例では、第１の実施例の効果に加え、ホッピングローラを搬送方向における上流から下流へ回動する構成とし、分離パッドと印刷媒体との当接角度が大きい状態で給紙し始めるようにしたことにより、次紙に生じる摩擦力が大きくなるため、搬送中の印刷媒体につられて次紙が重なった状態で画像形成部に搬送されることが低減され、給紙不具合の発生を低減することができるという効果が得られる。

なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、それに限られることなく、複写機、ファクシミリ装置および複合機等としても良い。
また、画像形成装置に用いて印刷媒体の給紙を行う給紙装置のみならず、スキャナ等の画像読み取り装置、自動裁断機、折り綴じ機およびスリッタ等の帳票処理機等の給紙装置としても良い。

１ 画像形成部
２ 用紙カセット
３ 本体フレーム
４ 給紙シートガイド
５、６、７、８ ドラムユニット
９ 搬送ベルト
１０ 定着ユニット
１１ 第１搬送ローラ対
１２ 第２搬送ローラ対
１３ 排出ローラ対
１４ 排出シートガイド
１５ 用紙スタッカ
１６、１７、１８、１９ 用紙検出センサ
２０、５５ 給紙ユニット
２１、５６ ホッピングローラ
２１ａ、５６ａ ギヤ部
２２、２３、５７、５８、５９ アイドルギヤ
２４、６０ 給紙駆動ギヤ
２５、６１ 駆動ギヤシャフト
２６、６２ 給紙ユニットフレーム
２６ａ、６２ａ シャフト部
２７、６３ トルクリミッタ
２８、６４ 揺動ギヤ
２９、６５ 給紙ユニットホルダ
２９ａ ストッパ部
３０、６６ トーションスプリング
３１ 分離パッド
３２ 分離フレーム
３２ａ ストッパ部
３２ｂ 凸部
３３ 摩擦分離片
３３ａ 分離ニップ部
３４ 分離スプリング
３５ シートレシーブプレート
３６ 用紙左右ガイド
３６ａ ネイル部
３７ ピニオンギヤ
３８ 用紙後端ガイド
３９ 後端押さえレバー
４０ 押さえスプリング
４１、４２、４３ リンクアーム
４４ テンションアーム
４４ａ 弾性部
４４ｂ 孔部
４５ 押し下げアーム
４６ ホッパスプリング
４７ 印刷制御部
４８ 印刷データ処理部
４９ 給紙モータ駆動部
５０ 搬送モータ駆動部
５１ 現像制御部
５２ 転写制御部
５３ 定着制御部
５４ センサ信号受信部
７０ 後端押さえユニット
７５、７６、７７、７８ 転写ローラ
９１、９２ 直線
１００ 上位装置
１０１ プリンタ

Claims (7)

1. 印刷媒体を積層する用紙支持手段と、
   前記用紙支持手段に積層された印刷媒体を押圧しながら繰り出す移動可能な給紙手段と、
   前記給紙手段により繰り出された印刷媒体を当接面との摩擦力により分離し、前記給紙手段の押圧により回動可能な分離手段と、
   前記分離手段により分離された印刷媒体を搬送する少なくともひとつの搬送手段とを有し、
   前記分離手段は、
   前記給紙手段により押圧され、前記当接面と積層された印刷媒体がなす角度が大きい状態で給紙が開始され、
   その後、印刷媒体が前記搬送手段に搬送されるまで、前記角度が小さい状態で給紙動作が行われ、
   前記搬送手段による搬送時に、前記給紙手段による押圧が解除され、前記角度が大きくなることを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記給紙手段が押圧を解除するときに、前記給紙手段の移動に伴って前記用紙支持手段に積層された印刷媒体の後端部を積層方向に押圧する押圧部材を有することを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の給紙装置において、
   前記給紙手段は、給紙開始時に印刷媒体搬送方向の上流側から下流側に回動することを特徴とする給紙装置。
4. 請求項３に記載の給紙装置において、
   前記給紙手段は、印刷媒体を繰り出すローラの駆動に連動して回動することを特徴とする給紙装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の給紙装置において、
   前記給紙手段は、前記搬送手段の駆動に連動して回動することを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   前記分離手段は、前記給紙手段に対して付勢されることを特徴とする給紙装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給紙装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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