(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、
前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は円錐形状の前記用紙当接面を有し、前記用紙当接面が円錐形状の中心線に沿って回転することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、
前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は用紙給送方向及び上下方向に移動自在であり、前記振動部材が前記接触角度を保持したまま用紙給送方向及び上下方向に移動することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、
前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は走行可能な無端状のベルト部材を備えた用紙当接面を有し、前記ベルト部材が走行することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記用紙当接面は鋸歯状に形成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記接触部位の変更は設定された用紙通紙枚数毎に行われることを特徴とする給紙装置。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記接触部位の変更は設定された装置稼働時間毎に行われることを特徴とする給紙装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置の給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙等のシート状記録媒体（以下、用紙という）上に画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置が知られている。この画像形成装置に用いられ、給紙トレイ上に積載された用紙を分離給送する技術として、コーナーセパレータ方式、フリクションリタード方式（摩擦分離方式）、戻し分離方式（ＦＲＲ方式）、エア分離方式の４種類が主に知られている。
【０００３】
コーナーセパレータ方式は、用紙束の給送方向先端両角部にコーナーセパレータと呼ばれる爪を載置してフィードローラにより用紙を給送すると最上位の用紙は爪部で座屈して爪から抜け出すことにより分離する方式であり、構成が簡易でありコストを著しく低く抑えることができる。フリクションリタード方式は、重送阻止部材を使用して用紙、給紙ローラ、阻止部材の各摩擦係数の差を利用して用紙を分離する方式であり、使用紙種範囲が比較的広い。戻し分離方式は、トルクリミッタを介して駆動される戻しローラによって分離する方式であり、使用紙種範囲が広いと共に分離確実度が極めて高い。エア分離方式は、負圧吸着とエアナイフとによって分離する方式であり、高速分離が良好（６０〜２５０枚／分）であると共に高寿命かつ高信頼性を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コーナーセパレータ方式では、用紙分離性能が劣るために使用機種が低速機に制限される、用紙の吸湿が分離性能に影響し易い、用紙対応性が低いという問題点がある。フリクションリタード方式では、紙粉の発生が多い、分離時に阻止部材で捌き音が発生する場合がある、阻止部材の寿命が短いという問題点がある。戻し分離方式では機構が複雑でコストが高いという問題点があり、エア分離方式ではエア圧力の調整が必要で難しい、騒音が大きい、高速大量処理用であり大型かつコストが高いという問題点がある。このように、用紙分離性能が高い方式は機構が複雑でコストが高く、構成が簡易でコストが低い方式は分離性能が劣るという特徴がある。
【０００５】
また、バリや巻き込み等によって下位の用紙と密着した最上位用紙を良好に分離すべく、用紙を給送する給紙ローラを正逆転させて最上位用紙を搬送方向に往復移動させることにより下位の用紙との密着を解除する技術が例えば「特許文献１」に開示されているが、この技術では給紙ローラの摩耗が激しく、分離性能及び給紙性能が早期に低下してしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は上述の問題点を解決し、簡易な構成でコストを低く抑えることができると共に、高い用紙分離性能を継続可能な給紙装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は円錐形状の前記用紙当接面を有し、前記用紙当接面が円錐形状の中心線に沿って回転することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は用紙給送方向及び上下方向に移動自在であり、前記振動部材が前記接触角度を保持したまま用紙給送方向及び上下方向に移動することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、複数枚の用紙からなる用紙束を積載可能な給紙トレイと、前記給紙トレイ上の用紙を給送する給送手段と、前記用紙束の上位に向かうに従い用紙が順次前記給送手段に近付くべく前記用紙束をずらす用紙ずらし手段とを具備し、前記用紙ずらし手段は前記用紙束の用紙給送方向上流側上縁部に当接して用紙を給送方向へずらしつつ分離すべく加振する振動部材を有する給紙装置であって、前記振動部材は用紙と当接する用紙当接面が用紙積載面となす接触角度が鋭角となるように設けられ、前記用紙当接面は前記用紙と接触する接触部位が変更可能であり、かつ、前記振動部材は走行可能な無端状のベルト部材を備えた用紙当接面を有し、前記ベルト部材が走行することにより前記接触部位が変更されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の給紙装置において、前記用紙当接面は鋸歯状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記接触部位の変更は設定された用紙通紙枚数毎に行われることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、前記接触部位の変更は設定された装置稼働時間毎に行われることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の給紙装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動部材によって用紙束に振動を与えることにより用紙束から用紙を良好に分離することができると共に、用紙との接触部位を変更することにより用紙分離性を長期間にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の参考例に用いられる給紙装置の概略図である。
【図３】本発明の参考例に用いられる給紙装置の動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の参考例に用いられる給紙装置の動作を説明する概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に用いられる給紙装置の概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に用いられる給紙装置の概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に用いられる給紙装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置としてのデジタル複写機を示している。同図において複写機１の最上部には、原稿束から原稿を１枚ずつ分離して給送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２、原稿束を載置可能な原稿トレイ３、ＡＤＦ２から送られた原稿が載置されるコンタクトガラス４、コンタクトガラス４の下方より原稿画像を読み取る原稿読取手段５、コンタクトガラス４上の原稿を搬送する原稿搬送ベルト６等を有する画像読取部が配設されている。
【００１８】
複写機１の最下部には、用紙Ｐを積載する第１トレイ７、第２トレイ８、第３トレイ９、各トレイ７，８，９から用紙Ｐを１枚ずつ分離給送する第１給紙ユニット１０、第２給紙ユニット１１、第３給紙ユニット１２等を有する給紙装置１３が配設されており、給紙装置１３の上方には原稿読取手段５によって読み取られた画像データを感光体ドラム１４に書き込む書き込みユニット１５及び書き込みユニット１５から発せられるレーザによって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置１６等を有する画像形成部１７が配設され、給紙装置１３の用紙搬送方向下流側には用紙Ｐを画像形成部１７へと搬送する縦搬送ユニット１８が配設されている。画像形成部１７の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐ上に形成されたトナー像を熱及び圧力により定着させる定着装置１９、定着後の用紙Ｐを機外に排出する排紙装置２０、排出された用紙Ｐを積載する排紙トレイ２１が配設されている。
【００１９】
原稿トレイ３上に画像面を上にして原稿束が載置され図示しないスタートキーが押下されることにより、原稿搬送ローラ対２５が回転して原稿が最上位のものから順次コンタクトガラス４上の所定位置に給送される。給送された原稿は、原稿読取手段５によって読み取られた後、原稿搬送ベルト６及び反転ローラ対２２によって原稿排出口２３に排出される。原稿トレイ３上に次の原稿があることが原稿検知センサ２４によって検知されると、原稿搬送ローラ対２５が回転して次の原稿がコンタクトガラス４上に給送される。
【００２０】
各トレイ７，８，９に積載された用紙Ｐは、それぞれ対応する給紙ユニット１０，１１，１２が作動することによって分離給送され、縦搬送ユニット１８によって感光体ドラム１４と当接する位置まで搬送される。原稿読取手段５によって読み取られた画像データに基づき、書き込みユニット１５からのレーザ光によって感光体ドラム１４の周面には静電潜像が形成され、現像装置１６を通過することにより静電潜像が顕像化される。用紙Ｐは感光体ドラム１４と転写搬送ベルト２６とによって挟持され、感光体ドラム１４よりトナー像を転写されつつ搬送される。トナー像を転写された用紙Ｐは定着装置１９に搬送されて画像を定着され、排紙装置２０を介して排紙トレイ２１上に排出される。
【００２１】
上述した複写機１において、用紙Ｐを良好に分離給送可能であり給紙装置１３に代えて用いられる給紙装置を参考例として図２に示す。図２において給紙装置２７は、外枠を形成するケーシング２８の内部に複数枚の用紙Ｐからなる用紙束Ｐ０を水平に積載する底板２９及び底板２９を用紙Ｐの残量に応じて水平姿勢のまま上下させるアーム対３０及び用紙Ｐをケーシング２８に収納する際に位置規制を行うフェンス３１を有する給紙トレイ３２、給紙トレイ３２の近傍に設けられ給紙トレイ３２より分離給送された用紙Ｐを搬送する給送手段としての搬送ローラ対３３、搬送ローラ対３３によって搬送された用紙Ｐを画像形成部１７に案内する用紙搬送経路３４、用紙束Ｐ０より用紙Ｐを分離させるべく用紙束Ｐ０をずらす用紙ずらし手段３５等を有している。
【００２２】
用紙ずらし手段３５は、用紙束Ｐ０の用紙給送方向上流側上縁部に上方より当接して振動する振動部材３６と、振動部材３６を振動させるための振動発生装置３７とを有している。板状の振動部材３６は、図３に示すようにその下面である用紙当接面３６ａに、鋸歯状に形成された複数の突起３６ｂを有しており、各突起３６ｂの高さは用紙Ｐを１枚ずつずらすことが可能となるように用紙Ｐの厚みよりも低くなるように設定されている。振動発生装置３７は振動部材３６を振動可能に支持しており、その内部に設けられた偏心カムあるいは圧電素子等の周知の構成により振動部材３６を振動させる。
【００２３】
図３は、給紙トレイ３２に用紙束Ｐ０がセットされた直後の状態を示している。ここで、積載された用紙束Ｐ０の最上位用紙をＰ１、その次の用紙をＰ２、以下上からｎ枚目をＰｎとすると、図３に示す状態では振動発生装置３７が動作を開始する前であるため、用紙Ｐ１〜用紙Ｐｎの用紙給送方向上流側端部は積載された状態のまま鉛直方向に揃っている。振動部材３６は、最上位用紙Ｐ１の用紙給送方向下流側上縁部に当接した状態で停止している。
【００２４】
図３に示す状態から振動発生装置３７が作動して振動部材３６が振動を開始すると、用紙当接面３６ａに形成された各突起３６ｂが当接した用紙Ｐ１の後端部を用紙給送方向に押し出す。用紙Ｐ１が一定量搬送されると振動部材３６の突起３６ｂが用紙Ｐ２にも作用し、用紙Ｐ２が用紙給送方向に押し出される。このとき用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との搬送量の差Ｌは、振動部材３６と用紙束Ｐ０の用紙積載面との接触角度によって定められ、接触角度αが小さい（鋭角である）ほど搬送量の差Ｌが大きくなる。以下、振動部材３６が順次用紙Ｐに作用することにより積載された用紙Ｐを連続的に分離給送する。
【００２５】
ここで、搬送量の差Ｌは大きければ大きいほど用紙分離性が大きくなり重送等の不具合に対して望ましいが、用紙束Ｐ０の下部になるほど用紙Ｐの荷重も加わるために搬送抵抗が増大し、搬送量の差Ｌを確保するための振動エネルギも増大する。この振動エネルギを軽減するため、用紙束Ｐ０の表層に近い用紙Ｐと当接する振動部材３６の支持端側に近い部位では接触角度αが小さく、用紙束Ｐ０の下部の用紙Ｐと当接する振動部材３６の自由端側に近い部位では接触角度αが大きくなるように振動部材３６の形状を設定している。
【００２６】
上述した参考例の構成では用紙束Ｐ０より用紙Ｐを良好に分離することができるが、常に振動部材３６の同一部分が用紙Ｐに当接する構成であるため、振動部材３６の用紙当接部位が用紙Ｐに当接して振動することにより経時的に用紙Ｐとの擦れ摩耗が発生し、やがて用紙分離性が低下して装置自体が機能低下してしまうという問題点がある。そこで、本発明では用紙分離性を低下させることなく良好に継続可能な給紙装置を提供するものである。以下にその構成を説明する。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施形態を採用した給紙装置の要部概略図である。この給紙装置３８は上述した給紙装置２７と比較すると、振動部材３６に代えて振動部材３９を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。振動部材３９は用紙当接面３９ａが円錐形状を呈しており、用紙当接面３９ａには鋸歯状に形成された複数の突起３９ｂが設けられている。振動部材３９は振動発生装置３７に振動可能に支持されると共に、用紙当接面３９ａの中心線Ｃを中心として回転自在に構成され、任意の回転位置において用紙当接面３９ａの外径形状が同一となるように構成されている。
【００２８】
上述の構成において、振動部材３９によって用紙束Ｐ０に振動を与えることにより上述した参考例と同様に用紙束Ｐ０から用紙Ｐを良好に分離することができる。また、設定された用紙通紙枚数あるいは装置稼働時間毎に用紙当接面３９ａを所定角度回転させることにより用紙Ｐとの接触部位が変更され、用紙分離性を長期間にわたって維持することができる。
【００２９】
図６は、本発明の第２の実施形態を採用した給紙装置の要部概略図である。この給紙装置４０は上述した給紙装置２７と比較すると、振動部材移動手段４１を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。振動部材移動手段４１は、振動部材３６を支持した振動発生装置３７を給紙方向及び上下方向に移動自在に支持している。
【００３０】
上述の構成において、振動部材３６によって用紙束Ｐ０に振動を与えることにより上述した参考例と同様に用紙束Ｐ０から用紙Ｐを良好に分離することができる。また、設定された用紙通紙枚数あるいは装置稼働時間毎に振動部材移動手段４１によって接触角度αを保持した状態で振動部材３６を給紙方向及び上下方向に移動させることにより用紙Ｐとの接触部位が変更され、用紙分離性を長期間にわたって維持することができる。
【００３１】
図７は、本発明の第３の実施形態を採用した給紙装置の要部概略図である。この給紙装置４２は上述した給紙装置２７と比較すると、振動部材３６に代えて振動部材４３を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。振動部材４３は、ローラ４４及び図示しないローラに掛け渡された無端状のベルト部材４５と、ベルト部材４５に対して用紙Ｐとの当接位置を与える板状部材４６とを有している。振動部材４３は振動発生装置３７に振動可能に支持されると共に、図示しない駆動手段によってベルト部材４５を走行自在に構成され、ベルト部材４５の任意の位置において用紙当接面４５ａの外径形状が同一となるように構成されている。
【００３２】
上述の構成において、振動部材４３によって用紙束Ｐ０に振動を与えることにより上述した参考例と同様に用紙束Ｐ０から用紙Ｐを良好に分離することができる。また、設定された用紙通紙枚数あるいは装置稼働時間毎にベルト部材４５を所定量走行移動させることにより用紙Ｐとの接触部位が変更され、用紙分離性を長期間にわたって維持することができる。
【００３３】
上記実施形態では画像形成装置としてデジタル複写機を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限定されず、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、これらの複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  画像形成装置（デジタル複写機）
３２  給紙トレイ
３３  給送手段（搬送ローラ対）
３５  用紙ずらし手段
３６，３９，４３  振動部材
３６ａ，３９ａ，４５ａ  用紙当接面
３８，４０，４２  給紙装置
Ｐ  用紙
Ｐ０  用紙束
α  接触角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００７−１６１３８３号公報
【図１】
0005621424.tif 000002
【図２】
0005621424.tif 000003
【図３】
0005621424.tif 000004
【図４】
0005621424.tif 000005
【図５】
0005621424.tif 000006
【図６】
0005621424.tif 000007
【図７】
0005621424.tif 000008