(57)【要約】      （修正有）【課題】給送ロールと分離ロールのニップ突入前の用紙侵入ガイドを用いる給紙装置に関し、用紙侵入ガイドの形状や位置の影響を受けずに、用紙を安定して供給することが可能な給紙装置およびそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】半月状の給紙ロール１６と、給紙ロールの両脇に配置される１対の補助駆動ロール１９と、給紙ロールの駆動軸１６１と補助駆動ロール１９のそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチ１９１と、給紙ロール１６又は補助駆動ロール１９に圧接する分離ロール１７とを備え、ワンウェイクラッチ１９１は、給紙動作により駆動軸が回転する方向に補助駆動ロール１９が一体回転するように補助駆動ロール１９を駆動軸１６１に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて補助駆動ロール１９が従動回転するように補助駆動ロール１９を駆動軸１６１との連結から解除する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半月状の給紙ロールと、
前記給紙ロールの両脇に配置される１対の補助駆動ロールと、
前記給紙ロールの駆動軸と前記補助駆動ロールのそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチと、
前記給紙ロール又は前記補助駆動ロールに圧接する分離ロールと
を備え、前記ワンウェイクラッチは、給紙動作により前記駆動軸が回転する方向に前記補助駆動ロールが一体回転するように前記補助駆動ロールを前記駆動軸に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて前記補助駆動ロールが従動回転するように前記補助駆動ロールを前記駆動軸との連結から解除することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記給紙ロールの両脇に配置され前記給紙ロールの駆動軸に回転自在に配置された１対の補助ロールをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記補助駆動ロールの外周面は、樹脂であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項４】
前記補助ロールの外周面は、ゴムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半月給紙ロール、補助ロール、トルクリミッターを内蔵した分離ロール、給紙ロールと分離ロールのニップ突入前の用紙侵入ガイド、を用いる給紙装置に関し、用紙侵入ガイドの形状や位置の影響を受けずに、用紙を安定して供給することが可能な給紙装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の半月状の給紙ロールを用いた給紙装置を説明する図、図６は半月状の給紙ロールを用いた給紙装置の給紙動作を説明する図、図７は半月状の給紙ロールと用紙進入ガイドとの隙間の調整と用紙搬送の不具合を説明する図である。図中、１６は半月状の給紙ロール、１７は分離ロール、１８は補助ロール、２０は底板、２１は用紙進入ガイド、１６１は駆動軸、１７１は回動支点、Ｐは用紙を示す。
【０００３】
従来、図５に示す半月状の給紙ロール１６、半月部の外径より小径な補助ロール１８、及びそれらに圧接する分離ロール（分離部材）１７、を用いる給紙装置は、画像形成装置に広く用いられている。この給紙装置は、給紙ロール１６を一回転するのみで、用紙の給紙と分離、下流側搬送部までの用紙搬送が完結するため、駆動装置や制御が簡便であり、多くの画像形成装置に用いられている。
【０００４】
分離部材としては、平板状の摩擦パッドが多く用いられていたが、搬送用紙の多様化に伴ない、より分離性能の高いトルクリミッター入りの分離ロール１７を用いることが多くなっている。これは、分離ロールと用紙間の摩擦係数と、用紙と用紙間の摩擦係数の差を利用して、給紙ロールと分離ロールの間に用紙が複数枚進入した際、分離ロール内に内蔵したトルクリミッターによって分離ロール側の用紙の進入を阻止し、重送を防止することができるからである。
【０００５】
補助ロール１８は、半月状の給紙ロール１６の外径よりも小径で、給紙ロール１６と同一の駆動軸１６１を中心に給紙ロール１６の両脇に配置されるのが一般的である。分離ロール１７は、図６に示すように回動支点１７１を中心に揺動し、バネ部材により半月状の給紙ロール１６の方向に付勢されて、給紙ロール１６又は補助ロール１８に圧接する。
【０００６】
分離ロール１７は、図６（Ａ）に示すように給紙ロール１６の半月切り欠き部が対向位置にあるときは、給紙ロール１６の外周部の位置からバネ部材により付勢されてさらに移動し補助ロール１８に圧接する。したがって、このとき半月状の給紙ロール１６は用紙Ｐと接触していない。
【０００７】
そして、給紙動作を開始して駆動軸１６１が回転し、図６（Ｂ）に示すように給紙ロール１６の外周部が分離ロール１７の対向位置まで回転すると、給紙ロール１６の外周部と用紙Ｐとの接触を開始して給紙ロール１６によって押し下げられる。このように分離ロール１７は、半月状の給紙ロール１６に当接する方向に回動支点１７１を中心にバネ部材により付勢されて揺動し、給紙動作によって上下動する。
【０００８】
特に分離部材に分離ロール１７を用いた場合、給紙ロール１６の外周と分離ロール１７が圧接状態になるまでは分離ロール１７は停止状態にあり、その上分離ロール１７の曲率も小さいため、分離ロール１７の上下動が給紙ロール１６の外周に圧接する分離ニップ部への用紙進入を阻害しやすく、不送りが発生しやすいという問題があった。
【０００９】
しかも、給紙部では、図７に示す給紙ロール１６と用紙進入ガイド２１との隙間Ｇの調整することにより、底板２０に積載された用紙Ｐを一枚ずつ分離給紙している。この隙間Ｇが狭すぎると、図７（Ａ）に示すように用紙Ｐの先端が用紙進入ガイド２１に衝突する。逆に、隙間Ｇが広すぎると、図７（Ｂ）に示すように用紙Ｐの先端が分離ロール１７の表面に衝突して用紙搬送が停止してしまう。そのため、用紙進入ガイド２１と半月状の給紙ロール１６との隙間Ｇを適切に調整しないと、不送りが発生しやすい。
【００１０】
そこで、半月状の給紙ロール、補助ロール、分離ロールを用いる給紙装置において、補助ロールの中心を半月状の給紙ロールの中心に対して偏心させ、それによって分離ロールの上下動を少なくし、用紙の給紙と搬送を安定して行うことを可能にする装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２６３３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、前記従来の装置では、補助ロールは分離ロールに対して常に同じ位置にいなければならず、用紙搬送につれて従動回転することは出来ない。よって常に用紙と摩擦する状態となるため、用紙の搬送先（下流）の搬送ロールへの搬送負荷が増大し、紙搬送精度に影響を及ぼしたり、駆動モーターが大型化するといった弊害が発生する。また、補助ロール表面の摩耗も大きいため、外径が減少して分離ロールの位置が安定的に得られなくなり、給紙や分離性能にも影響を及ぼしてしまう。
【００１３】
本発明は、用紙の先端が分離ロールの表面に衝突することによる用紙の不送りの発生を防止し、搬送負荷を軽減して、用紙走行精度への悪影響をなくし、良好な給紙、分離性能を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る給紙装置およびそれを用いた画像形成装置は、半月状の給紙ロールと、前記給紙ロールの両脇に配置される１対の補助駆動ロールと、前記給紙ロールの駆動軸と前記補助駆動ロールのそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチと、前記給紙ロール又は前記補助駆動ロールに圧接する分離ロールとを備え、前記ワンウェイクラッチは、給紙動作により前記駆動軸が回転する方向に前記補助駆動ロールが一体回転するように前記補助駆動ロールを前記駆動軸に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて前記補助駆動ロールが従動回転するように前記補助駆動ロールを前記駆動軸との連結から解除することを特徴とする。
【００１５】
また、前記給紙ロールの両脇に配置され前記給紙ロールの駆動軸に回転自在に配置された１対の補助ロールをさらに備え、前記補助駆動ロールの外周面は、樹脂であり、前記補助ロールの外周面は、ゴムであることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、ワンウェイクラッチを介して駆動軸と連結する補助駆動ロールを備え、給紙動作により補助駆動ロールを駆動軸と一体回転させるため、用紙Ｐの先端が分離ロールの表面に衝突して用紙搬送が停止してしまうのを防ぐことができる。したがって、用紙の不送りが発生しない。また、駆動軸が停止した後の補助駆動ロールは空転可能な状態となり、給紙ロール下流の搬送ロールによる用紙搬送に連れて従動回転する。よって、搬送ロールに対する負荷が軽減され、用紙走行精度への影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る給紙装置の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明に係る給紙装置の他の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明に係る給紙装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す図である。
【図４】画像形成装置の外観図および給紙部の拡大図である。
【図５】従来の半月状の給紙ロールを用いた給紙装置を説明する図である。
【図６】半月状の給紙ロールを用いた給紙装置の給紙動作を説明する図である。
【図７】半月状の給紙ロールと用紙進入ガイドとの隙間の調整と用紙搬送の不具合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る給紙装置の実施形態を説明する図、図２は本発明に係る給紙装置の他の実施形態を説明する図、図３は本発明に係る給紙装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す図、図４は画像形成装置の外観図および給紙部の拡大図であり、１はロータリー現像装置、２は現像器、３は感光体、４は中間転写体、５は露光装置、６はプロセスユニット、７は１次転写装置、８は２次転写装置、９、１０は給紙装置、１１はレジロール、１２は紙搬送ユニット、１３は定着ユニット、１４は排紙トレイ、１５は扉体、１６は給紙ロール、１７は分離ロール、１８は補助ロール、１９は補助駆動ロール、２０は底板、１６１は駆動軸、１９１はワンウェイクラッチを示す。
【００１９】
図１において、給紙ロール１６は、半月切り欠き部を有するものであって、外周面が摩擦係数の大きいゴムや合成樹脂などの摩擦部材で構成されている。駆動軸１６１は、給紙動作により用紙を搬送する方向に回転駆動されるものであって、給紙ロール１６は、この駆動軸１６１に取り付け固定される。分離ロール１７は、トルクリミッターを内蔵し、複数枚進入した際、分離ロール１７に内蔵したトルクリミッターによって分離ロール１７側の用紙の進入を阻止し、１枚の用紙を摩擦分離して送り出すためのものである。
【００２０】
補助ロール１８は、給紙ロール１６の両脇に、駆動軸１６１に回転自在に取り付けられる１対のロール（コロ）である。補助駆動ロール１９は、さらに１対の補助ロール１８の両脇にワンウェイクラッチ１９１を介して駆動軸１６１に取り付けられる１対のロールであり、少なくとも給紙動作開始時に分離ロール１７を補助駆動するためのものである。
【００２１】
ワンウェイクラッチ１９１は、給紙動作により給紙ロール１６を回転駆動する駆動軸１６１の回転方向に対し補助駆動ロール１９を駆動軸１６１に連結する。したがって、補助駆動ロール１９は、給紙動作により給紙ロール１６と一体回転する。そして、用紙を搬送する方向と反対の回転方向に対し、ワンウェイクラッチ１９１は、駆動軸１６１と補助駆動ロール１９との連結を解除し空転可能となる。したがって、補助駆動ロール１９は、用紙の搬送に連れてフリー回転の状態となる。
【００２２】
分離ロール１７に内蔵したトルクリミッターは、給紙ロール１６と分離ロール１７の摩擦部材で構成された外周面同士が直接圧接している場合や給紙ロール１６に引き摺られる用紙に直接圧接している場合に、互いの摩擦力により分離ロール１７が給紙ロール１６に従動回転するように設定されている。一方、トルクリミッタ１７０は、給紙ロール１６に引き摺られる用紙間の摩擦力では停止することにより圧接する用紙を停止させるように設定されている。
【００２３】
分離ロール１７は、給紙ロール１６と分離ロール１７との間（分離ニップ）に用紙が１枚進入したとき、用紙の搬送に連れて従動回転する。しかし、分離ニップに用紙が複数枚進入すると、分離ロール１７に内蔵したトルクリミッターによって分離ロール１７側の用
紙の進入が阻止される。ここでは、給紙ロール１６と用紙間の摩擦係数、分離ロール１７と用紙間の摩擦係数、用紙と用紙間の摩擦係数の差が利用される。このように、分離ニップにおいて給紙ロール１６にトルクリミッターを内蔵した分離ロール１７が圧接する構成により、１枚の用紙を摩擦分離して送り出すことができ、不送り（給紙ミス）や斜め送りの発生、さらには重送を防ぐことができる。
【００２４】
しかも本実施形態によれば、給紙動作により、駆動軸１６１と補助駆動ロール１９が一体回転するので、駆動軸１６１の回転と同時に分離ロール１７が補助駆動ロール１９に従動回転することになる。よって、給紙された用紙の先端が分離ロール１７に突き当たったとしても、分離ロール１７の回転に沿って用紙の先端は移動するため、不送りの発生を防止することができる。
【００２５】
さらに、搬送先にある搬送ロールに対する負荷も軽減され、用紙走行精度への影響も少なくなる。そして、補助ロール表面の摩耗も小さくなるため外径変化が少なく、分離ローラ１７との位置関係を耐久的に維持可能になり、良好な給紙、分離性能を得ることもできる。
【００２６】
また、補助駆動ロール１９と駆動軸１６１との間にワンウェイクラッチ１９１を配置することにより、補助駆動ロール１９は、給紙動作により１回転駆動された後、分離ニップの搬送先にある搬送ロール（図示せず）により搬送される用紙のその搬送に連れて空転する。図１において、給紙ロール１６に分離ロール１７が圧接する分離ニップの図示右正面側から左奥裏方向を用紙の搬送方向とすると、搬送ロールは、図示左奥裏方向の搬送先に配置される（図示せず）。
【００２７】
補助ロール１８および補助駆動ロール１９は、例えば給紙ロール１６より０．５ｍｍ程度小さい外径を有し、その外周面は、例えば給紙ロール１６と同様、摩擦係数の大きいゴムや合成樹脂などの摩擦部材で構成される。ここで、補助駆動ロール１９は、給紙動作の開始時に圧接している分離ロール１７を従動回転させるればよいので、ゴムを使用した補助ロール１８に対し、樹脂を使用すると、搬送ロールに対する負荷の増大の軽減を図ることができる。
【００２８】
また、補助ロール１８および補助駆動ロール１９の外径は、給紙ロール１６の外径と同じであってもよい。補助駆動ロール１９の外径を給紙ロール１６の外径と同じにした場合、補助駆動ロール１９も給紙ロール１６と同じ機能を一部有することになるので、給紙ロール１６を従来より短くしてもよいし、また、補助駆動ロール１９を従来より短くしてもよい。さらに、補助駆動ロール１９は、用紙の搬送方向に空転し従来の補助ロール１８としての機能も有するので、補助ロール１８を兼用することができる。その補助ロール１８を省いた他の実施形態を示したのが図２である。
【００２９】
本実施形態の給紙装置を用いた画像形成装置は、図３、図４に示すようにハウジングの上部に形成された排紙トレイ１４と、ハウジングの前面に開閉自在に挿着された扉体１５を有する。ハウジング内には、複数の現像器２を搭載したロータリー現像装置１、潜像が形成され現像されてトナー像が形成される感光体３、感光体３を露光して潜像を形成する露光装置５、無端状のベルトからなりトナー像が転写される中間転写体４、露光装置５による潜像の形成を制御するプロセスユニット６が配設されている。
【００３０】
さらに、感光体３上のトナー像を中間転写体４に１次転写する１次転写装置７、中間転写体４のトナー像を用紙に２次転写する２次転写装置８、用紙を収容する給紙装置９、１０、用紙上のトナー像を定着する定着ユニット１３、各駆動モーターやバイアスを制御する制御ユニットなどが配設されている。
【００３１】
また、扉体１５内には給紙装置９、１０から用紙を２次転写装置８を通して定着ユニット１３に搬送する紙搬送ユニット１２が配設されている。そして、各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００３２】
像担持体である感光体３は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有する。その感光体３の外周には、回転方向に沿って感光体３を一様に帯電するための帯電装置（図示せず）、感光体３上に潜像を形成するための露光装置５、潜像を現像するためのロータリー現像装置１、感光体３上のトナー像が転写される中間転写体４、及び中間転写体４にトナー像を１次転写する１次転写装置７、１次転写後の感光体３の表面をクリーニングするクリーナー（図示せず）などが配設されている。
【００３３】
そして、感光体３上に露光装置５により形成された潜像をロータリー現像装置１により現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を１次転写装置７により中間転写体４上に転写して、さらに２次転写装置８により用紙に転写する。
【００３４】
上記構成の画像形成装置によるフルカラーの画像形成では、露光装置５にプロセスユニット６からの画像形成信号が入力されると、制御ユニットによる駆動モーターやバイアスの制御にしたがい、感光体３、ロータリー現像装置１、中間転写体４が回転駆動される。そして、感光体３は、外周面が帯電装置によって一様に帯電される。
【００３５】
ロータリー現像装置１は、第１色、例えばイエローＹのトナー像を形成するため、現像色切り換え動作により、イエローＹ用の現像器２がロータリー現像装置１の回転中心と感光体３の回転中心とを結ぶ直線上からさらに越えて回転移動する。そして、ロータリー現像装置１の回転移動する方向の下流側で現像ロール又は現像ロールの両端に配設されたコロ（以下、同じ）が感光体３に当接して停止する。
【００３６】
現像器２の現像ロールが回転駆動されると同時に、まず、感光体３の表面に露光装置５によって第１色、イエローＹの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、感光体３上にイエローＹの潜像が形成される。そのイエローＹの潜像は、現像器２によって現像されて感光体３上にトナー像が形成される。
【００３７】
ロータリー現像装置１は、現像器２によりイエローＹの潜像の後端が現像され現像が終了すると、直ちに、つまりそのトナー像の後端が１次転写装置７に達する以前に、次の第２色、例えばブラックＫのトナー像を形成するための現像色切り換え動作を開始する。
【００３８】
この現像色切り換え動作により、ブラックＫ用の現像器２の現像ロールは、ロータリー現像装置１の回転中心と感光体３の回転中心とを結ぶ直線上からさらに越えて回転移動し、ロータリー現像装置１の回転移動する方向の下流側で感光体３に当接して停止する。
【００３９】
この間、１次転写装置７には、トナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加され、感光体３上に形成されたトナー像は、１次転写装置７で中間転写体４上に転写される。２次転写装置８は、中間転写体４から離間されている。
【００４０】
第２色の現像色切り換え動作が終了して、ブラックＫ用の現像器２の現像ロールが感光体３に当接して停止すると、感光体３の表面に露光装置５によって第２色、ブラックＫの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、感光体３上にブラックＫの潜像が形成される。このような一連の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたイエローＹ、ブラックＫ、シ
アンＣ、マゼンタＭからなる４色のトナー像が感光体３から順次中間転写体４上において重ね合わされて転写され、フルカラー画像が形成される。
【００４１】
そして、フルカラー画像が２次転写装置８に達するタイミングで、給紙装置９、１０の用紙が搬送通路から給紙ロール１６、中間の搬送ロール、レジロール１１を通して２次転写装置８に搬送され、２次転写装置８が中間転写体４に押圧されるとともに２次転写電圧が印加されて、中間転写体４上の４色のフルカラートナー像が２次転写装置８で用紙上に転写される。
【００４２】
このようにしてフルカラートナー像が転写された用紙は紙搬送ユニット１２により定着ユニット１３まで搬送されると、定着ユニット１３により用紙上のフルカラートナー像が加熱加圧されて定着され、排紙トレイ１４に排紙される。
【符号の説明】
【００４３】
１…ロータリー現像装置、２…現像器、３…感光体、４…中間転写体、５…露光装置、６…プロセスユニット、７…１次転写装置、８…２次転写装置、９、１０…給紙装置、１１…レジロール、１２…紙搬送ユニット、１３…定着ユニット、１４…排紙トレイ、１５…扉体、１６…給紙ロール、１７…分離ロール、１８…補助ロール、１９…補助駆動ロール、２０…底板、１６１…駆動軸、１９１…ワンウェイクラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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