(57)【要約】【課題】積載した波打ち用紙の変形を解消して二次給紙機構の下流に供給する給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置１は、給紙ローラ７と捌き部材８を備えた捌き機構５が軸線方向に間隔をおいて３つ並んだ一次給紙機構５と、下流に設けられた二次給紙機構15を有する。制御手段30は、用紙の先端が一次給紙機構を通過した後、二次給紙機構に到達するまでに、左右の捌き機構のニップを維持したままソレノイド20を駆動して中央の捌き機構による用紙のニップを解除する。用紙の搬送力は維持され、用紙が送られて二次給紙機構に突き当たると、波打ち用紙であっても、その変形は左右両外方に伸びて解消される。二次給紙機構通過後、用紙の波打ちは解消しており、下流の印刷部では皺は発生しない。【選択図】図３
2015134674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載された複数枚の用紙をニップして搬送することにより一枚の用紙を分離して供給する給紙ローラと捌き部材をそれぞれ備えた複数の捌き機構が用紙の供給方向と交差する方向に沿って間隔をおいて設けられた一次給紙機構と、
前記一次給紙機構から供給された用紙の先端が突き当てられる二次給紙機構と、
用紙の先端が前記一次給紙機構を通過した後、前記二次給紙機構に到達するまでの所定時間内に、前記一次給紙機構の一部の捌き機構が用紙のニップを解除するように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記一次給紙機構は前記捌き機構を３以上有しており、
前記制御手段は、前記所定時間内に、前記一次給紙機構が有する前記捌き機構のうち、相対的に内方にある前記捌き機構による用紙のニップを維持したままで相対的に外方にある前記捌き機構による用紙のニップを解除するように制御することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載された用紙を給紙ローラと捌き部材からなる一次給紙機構で挟持して搬送することにより一枚に捌き、この用紙の先端を下流の二次給紙機構に突き当てて揃えてから送り出す給紙装置に係り、特に、吸湿等の影響で波打った用紙を重送することなく確実に一枚に捌くとともに、その波打ちを解消して印刷等の下流の工程に供給できる給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、給紙台に積載した複数枚の用紙を一枚に分離する一次給紙機構と、一次給紙機構から送られた用紙の先端を突き当てて用紙にたるみを発生させ、当該用紙の先端を揃えるとともに斜行を補正する二次給紙機構を備えた給紙装置の発明が開示されている。同文献１の給紙装置は、一次給紙機構として、並列して設けられた複数の給紙ローラと、中央の一つの給紙ローラの下方に配置されたサバキ部材と、並列して設けられた給紙ローラと給紙ローラの間に設けられた補助サバキ部材を備えている。かかる構成によれば、給紙ローラは、所定の給紙圧で用紙束の最上紙面に当接した状態で回転し、用紙を給紙ローラとサバキ部材の間から送り出す。このとき、用紙が重なっていると、所定のサバキ圧で下方の用紙に摺接するサバキ部材が摺接面における摩擦力で下方の用紙を留まらせるとともに、補助サバキ部材の補助摺接面の摩擦力が下方の用紙を留まらせる力として作用するので、給紙ローラに当接する上方の用紙のみが給紙ローラの摩擦力で送り出され、重送が防止される。なお、本願明細書では、このように積載された複数枚の用紙から一枚の用紙を分離して供給すること又はその動作を「捌き（サバキ）」と呼んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４５５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者の知見によれば、前述したような給紙装置によって印刷装置等に用紙を供給するため、多数枚の用紙を積み重ねて給紙台等に載置しておくと、その環境条件や放置時間等によっては積み重ねた用紙束の側面側が湿気の影響を受け、各用紙の外縁辺が波を打ったように上下に繰り返し曲がりくねり、うねった形状に変形してしまうことがある。なお、本願明細書では、便宜上、このように波形に変形することを「波打ち」と呼び、また波打った用紙のことを「波打ち用紙」等と呼ぶものとする。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の給紙装置で用紙を供給する場合、用紙の幅方向に複数個の給紙ローラと捌き部材の組からなる捌き機構を設けているので、用紙を給紙するのに十分な搬送力を得ることができている。
【０００６】
しかしながら、給紙される用紙が波打ち用紙であった場合には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、複数組の捌き機構によって用紙を確実に搬送することができるとしても、複数の捌き機構は給紙ローラ７と捌き部材８の組によって用紙Ｐを幅方向の数カ所で挟んでいるため、給紙ローラ７と給紙ローラ７の間に挟まれた用紙Ｐの波状の変形には逃げ場がない。このまま通紙した場合、変形した用紙Ｐの先端が二次給紙機構に突き当てられた時、二次給紙機構が用紙Ｐの先端を挟持する用紙幅方向に平行なニップラインに倣って用紙が波打ちを解消しようとしても、用紙Ｐの上流側は複数箇所で捌き機構（給紙ローラ７と捌き部材８の組）に挟まれて給紙ローラ７と給紙ローラ７の間の波打ちが解消されていないため、二次給紙機構を通過した後にも用紙７の波打ちは解消しない。このため、用紙Ｐは波打ち状態のまま印刷部に送り込まれて波打ちがつぶされ、皺が発生すると考えられる。
【０００７】
本発明は、以上説明した課題に鑑みてなされたものであり、積載した波打ち用紙を重送することなく確実に捌くとともに、波打ちの変形を解消し、確実な搬送力で二次給紙機構の下流に供給することができる給紙装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された給紙装置は、
積載された複数枚の用紙をニップして搬送することにより一枚の用紙を分離して供給する給紙ローラと捌き部材をそれぞれ備えた複数の捌き機構が用紙の供給方向と交差する方向に沿って間隔をおいて設けられた一次給紙機構と、
前記一次給紙機構から供給された用紙の先端が突き当てられる二次給紙機構と、
用紙の先端が前記一次給紙機構を通過した後、前記二次給紙機構に到達するまでの所定時間内に、前記一次給紙機構の一部の捌き機構が用紙のニップを解除するように制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載された給紙装置は、請求項１記載の給紙装置において、
前記一次給紙機構は前記捌き機構を３以上有しており、
前記制御手段は、前記所定時間内に、前記一次給紙機構が有する前記捌き機構のうち、相対的に内方にある前記捌き機構による用紙のニップを維持したままで相対的に外方にある前記捌き機構による用紙のニップを解除するように制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載された給紙装置によれば、制御手段に制御された一次給紙機構が、積載された複数枚の用紙から一枚の用紙を捌いて二次給紙機構に送り出す。一次給紙機構は給紙ローラと捌き部材の組からなる捌き機構を複数備えているので、用紙に加わる搬送力及び摩擦力は十分高く、用紙を重送することなく確実に捌いて供給することができる。そして制御手段は、用紙の先端が一次給紙機構を通過した後、二次給紙機構に到達するまでの所定時間内に、一次給紙機構の一部の捌き機構による用紙のニップを解除する。このため、一次給紙機構から二次給紙機構に向かう当該用紙に波状の変形があったとしても、少なくとも用紙のニップが解除された一部の捌き機構の近辺では用紙の波形の変形は逃げ場を得て平坦に戻ることができる。従って、このような用紙の先端が二次給紙機構に突き当てられれば、少なくとも一次給紙機構において用紙の波形の変形が解消された範囲において、二次給紙機構の用紙幅方向に平行なニップラインに倣って用紙は波打ちを解消することができる。よって、二次給紙機構を通過した用紙は波打ちが低減又は解消しており、下流の印刷部等では皺の発生が低減又は解消する。
【００１１】
請求項２に記載された給紙装置によれば、制御手段は、用紙の先端が一次給紙機構を通過した後、二次給紙機構に到達するまでの所定時間内に、３以上の捌き機構のうち、相対的に内方の捌き機構で用紙をニップしたまま、相対的に外方の捌き機構による用紙のニップを解除するので、用紙の幅方向の内方における搬送力は維持したまま、用紙の波形の変形は左右外方に向けて広がることが可能となる。このため、用紙は二次給紙機構に突き当てられた際に波形の変形が左右両外方に伸ばされて確実に解消され、平坦な状態に戻ることができる。よって、二次給紙機構を通過した用紙は波打ちの変形が解消しており、下流の印刷部等に送られてドラムやローラ等の印刷用部材に挟持搬送されても皺が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態である給紙装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態である給紙装置の一次給紙機構及び二次給紙機構を給紙ローラの軸に平行な視線で見た図である。
【図３】本発明の実施形態である給紙装置の構成及び作用を給紙ローラの軸に平行な視線で表示した模式的構成図である。
【図４】分図（ａ）は、本願発明者等が提案し検討した複数組の捌き機構を備えた用紙の捌き機構の構成と、仮想的に離間させた捌き機構の部材間に波打ち変形した用紙を配置した状態を示す図である。分図（ｂ）は、分図（ａ）の複数組の捌き機構で波打ち変形した用紙をニップした状態を示す図であり、給紙ローラ間で変形が解消できない状態を示している。分図（ｃ）は、前記分図（ａ）及び（ｂ）と比較して本願発明の実施形態を示す図であり、用紙を捌いた後に中央以外の左右の捌き機構によるニップを解除して用紙の変形を外方に逃がして解消している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図４を参照して実施形態の給紙装置を説明する。
図１に示す実施形態の給紙装置１は画像形成装置の給紙手段である。図１では、画像形成装置の外部筐体の一部と、給紙装置１以外の構成部分を適宜省略し、外部筐体の一部の内側に設けられた給紙装置１を示している。図１に示すように、給紙装置１は、画像形成装置の本体２の一側面に設けられた給紙台３を備えている。給紙台３は、操作者がアクセスできるように図示しない外部筐体の外側において水平に配置された略矩形の板体であって、その上面には間隔が調整可能な一対のサイドフェンス４，４が取付けられており、サイドフェンス４，４の間に複数枚の用紙Ｐを積載できるようになっている。給紙台３は、図示しない駆動手段によって上下方向に移動できるようになっており、後述する一時給紙機構の給紙ローラ等によって最上位の用紙から本体２側に向けて順に給紙していくと、用紙の減少に対応して徐々に上方に移動し、最上位の用紙Ｐが常に給紙位置に位置決めされるように構成されている。
【００１４】
図１に示すように、給紙台３に載置された用紙Ｐの先端部の上方には、これら複数枚の用紙Ｐから一枚の用紙Ｐを分離して下流に供給する一次給紙機構５が設けられている。一次給紙機構５は、用紙Ｐの供給方向と交差する方向に沿って間隔をおいて設けられた複数の捌き機構６を備えている。本実施形態では捌き機構６は３台あり、用紙Ｐの幅方向の中央位置の真上の１カ所と、中央位置を通過する搬送方向に平行な線について対称な左右の２位置の真上の２カ所に、それぞれ設けられている。
【００１５】
図２及び図３に示すように、各捌き機構６は、給紙台３の上に載置された用紙Ｐのうち最上位にある用紙Ｐの上面に接する給紙ローラ７と、リンク機構９を介して付勢手段１０に付勢されることで給紙ローラ７の周面に接する捌き部材８を備えている。用紙Ｐが接している給紙ローラ７の周面上の位置と、捌き部材８が接している給紙ローラ７の周面上の位置は、用紙Ｐの搬送方向に沿って近接して並んでいる。給紙ローラ７が回動すれば、給紙台３の上に載置された用紙Ｐのうち最上位にある用紙Ｐを含む数枚の用紙Ｐが送り出され、これら用紙Ｐは給紙ローラ７と捌き部材８の間に送り込まれ、給紙ローラ７の搬送力と捌き部材８との間に生じる摩擦力によって一枚に捌かれて下流に供給される。
【００１６】
図２及び図３に示すように、一次給紙機構５の下流には、一次給紙機構５から供給された用紙Ｐの先端が突き当てられる二次給紙機構１５が設けられている。図中に示すように、一次給紙機構５と二次給紙機構１５の間には、用紙Ｐの第１搬送案内経路１６が設けられており、二次給紙機構１５の下流には図示しない印刷部に用紙Ｐを導く第２搬送案内経路１７が設けられている。
【００１７】
図２及び図３には詳細は示さないが、二次給紙機構１５は、軸方向に分割され所定間隔をおいて配置された複数対の上ローラ１８と下ローラ１９によって構成されている。一次給紙機構５から供給された用紙Ｐは、二次給紙機構１５の上ローラ１８と下ローラ１９の隙間にその先端を突き当てられ、さらに送りをかけられることによって撓みを生じ、その結果、用紙Ｐの先端は二次給紙機構１５のニップラインに沿って揃えられ、かつ用紙Ｐに斜行があれば、これも修正される。用紙Ｐをこの状態で待機させておき、図示しない印刷部等とタイミングを合わせて二次給紙機構１５を作動させれば、用紙Ｐを最適なタイミングで印刷部等に供給して印刷等の後工程を実行することができる。
【００１８】
図３に示すように、以上説明した構成に加え、本実施形態の給紙装置は、付勢手段１０で給紙ローラ７に常時押し付けられている捌き部材８を、強制的に引き戻して給紙ローラ７から離すニップ解除手段としてのソレノイド２０を備えている。ソレノイド２０が設けられている捌き機構６は、中央の１個の捌き機構６の捌き部材８だけであり、左右両側の２個の捌き機構６には設けられていない。このソレノイド２０のロッド２１は、捌き部材８に連結されており、必要に応じて通電することでロッド２１を引き戻せば、給紙ローラ７の周面から捌き部材８を離すことができる。通電を打ち切れば、ロッド２１はリンク機構９を介して付勢手段１０によって給紙ローラ７に向けて押し出され、捌き部材８は給紙ローラ７の周面に当接する規定位置に設定される。
【００１９】
図３に示すように、さらに本実施形態の給紙装置は、第１搬送案内経路１６の近傍であって給紙ローラ７に近い側に、用紙Ｐの検出手段としてのセンサ２５を備えている。このセンサ２５は、一次給紙機構５で捌かれた用紙Ｐの先端を検知することができる。
【００２０】
図３に示すように、さらに本実施形態の給紙装置は、前記センサ２５の検出信号を受けて前記ソレノイド２０の作動を制御する制御手段３０を備えている。この制御手段３０は、給紙ローラ７や二次給紙機構１５の制御を制御する制御部であってもよいし、この給紙装置１を給紙部として有する印刷装置の制御部であってもよい。
【００２１】
この制御手段３０は、用紙Ｐの先端が一次給紙機構５を通過した後、二次給紙機構１５に到達するまでの所定時間内に、一次給紙機構５の一部の捌き機構６が用紙Ｐのニップを解除するように制御する。具体的には、前記所定時間内に、一次給紙機構５が有する捌き機構６のうち、用紙Ｐの幅方向について相対的に内方にある中央の捌き機構６による用紙Ｐのニップを維持したまま、同方向について相対的に外方にある左右両側の２個の捌き機構６による用紙Ｐのニップを解除するように制御する。
【００２２】
給紙ローラ７の回転速度等で決まる用紙Ｐの搬送速度と、第１搬送案内経路１６の長さＬから、用紙Ｐが一次給紙機構５を通過した後、二次給紙機構１５に到達するのに必要な時間が演算できる。この時間を予め算出して制御手段３０の記憶部に記憶させておくか、又は速度条件等に応じて制御手段３０がその都度算出するものとし、この時間に関するデータを基準として前記所定時間を定めれば、制御手段３０は、センサ２５が用紙Ｐの先端を検知した後、用紙Ｐが二次給紙機構１５に到達する前のタイミングを計ることができる。すなわち、その所定時間内でタイミングを計ってソレノイド２０を作動させ、中央の捌き機構６の捌き部材８を給紙ローラ７から離した位置に設定する。
【００２３】
供給する用紙Ｐに波状の変形があったとしても、用紙Ｐの先端が一次給紙機構５と二次給紙機構１５の間にある状態、すなわち用紙Ｐは一枚に捌かれたが、まだ二次給紙機構１５には突き当たっていない状況において、複数の捌き機構６のニップ状態を上述したように制御すれば、図４（ｃ）に示すような効果を得ることができる。すなわち、同図に示すように、中央の捌き機構６で用紙Ｐをニップしたまま、左右の２対の捌き機構６，６による用紙Ｐのニップが解除されるので、用紙Ｐの幅方向（図中左右方向）の中央における搬送力を維持しながら、用紙Ｐの波形の変形は幅方向の両側に向けて広がることが可能となる。このため、用紙Ｐは二次給紙機構１５に突き当てられた際に波形の変形が左右両外方に伸ばされて確実に解消され、平坦な状態に戻ることができる。よって、二次給紙機構１５を通過した用紙Ｐは波打ちの変形が解消しており、印刷部に送り込まれてドラムやローラ等の印刷用部材に挟持搬送されても皺が発生することはない。
【００２４】
以上説明した実施形態では、センサ２５で用紙Ｐの先端をとらえ、制御手段３０がタイミングを計ってソレノイド２０を制御し、中央の捌き機構６の捌き部材８を給紙ローラ７から離していたが、この捌き部材８の作動タイミングのとり方は上述したもののみに限るものではない。例えば、用紙Ｐの先端をセンサ２５で検出してから、タイマーで計測した所定時間後にソレノイド２０の制御を行なうこととしてもよい。又は、給紙ローラ７の駆動モータにエンコーダを設け、エンコーダが出力するパルスの数で給紙ローラ７の回転量を把握できるようにしておき、用紙Ｐの先端をセンサ２５で検出した後、エンコーダが出力したパルスの数が所定数に達したところでソレノイド２０の制御を行なうこととしてもよい。
【００２５】
また捌き部材８の移動手段としてソレノイド２０のような専用のアクチュエータを用いる必用は必ずしもなく、例えば、この給紙装置１が設けられている印刷装置の印刷部の駆動手段を利用し、その動力と何らかの連動機構で捌き部材８を任意に移動させることができるようにしてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、３つの捌き機構６を設け、所定のタイミングで中央を除く両側２個の捌き機構６による用紙Ｐのニップを解除することとしていたが、必ずしも中央はニップした状態でその両側をニップ解除するものとは限らない。例えば、３つのうち、中央の捌き機構６のニップを解除して両側の２個の捌き部材８によるニップを維持するものとした場合や、３つのうち、中央及び一方の片側の捌き機構６のニップを解除して他方の片側の捌き部材８によるニップを維持するものとした場合であっても、その位置及び個数により効果に多少の差はあるものの、ニップを解除した捌き機構６が一部にあれば、少なくとも用紙Ｐのニップが解除された捌き機構６の近辺では用紙Ｐの波形の変形は逃げ場を得て平坦に戻ることができる。そのほか、４つの捌き機構６の場合、内側の隣接する２組の捌き部材８については給紙ローラ７と捌き部材８を当接させた状態とし、その両外側にある各１個の捌き部材８については給紙ローラ７と捌き部材８を離間させた状態として給紙を開始する。このようにすれば、４つの捌き機構６が実質的に３つの捌き機構６と同様の構成となる。すなわち、４つのうち、両側の２個の捌き部材８による用紙Ｐのニップを解除して、内側２個の捌き部材８による用紙Ｐのニップを維持して給紙するようにしてもよい。このような状態にある用紙Ｐの先端が二次給紙機構１５に突き当てられれば、少なくとも一次給紙機構５において用紙Ｐの波形の変形が解消された範囲において、二次給紙機構１５のニップラインに倣って用紙Ｐは波打ちを低減又は解消することが可能となる。よって、二次給紙機構１５を通過した用紙Ｐは波打ちが低減又は解消しており、印刷部での皺の発生も低減又は解消することとなる。
【００２７】
なお、以上説明した実施形態では、一次給紙機構５を給紙ローラ７と捌き部材８で構成し、積載された用紙Ｐを給紙ローラ７で送り出すとともに、送り出された複数枚の用紙Ｐを給紙ローラ７と捌き部材８の間で捌いて一枚だけを下流側に送り出すものとした。しかしながら、一次給紙機構５において、給紙ローラ７及び捌き部材８の上流に、給紙ローラ７と平行にピックアップローラを設け、このピックアップローラで用紙Ｐを取り出して給紙ローラ７に送り出し、この用紙Ｐを給紙ローラ７と捌き部材８の間で捌いて下流側に送り出す構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…給紙装置
５…一次給紙機構
６…捌き機構
７…給紙ローラ
８…捌き部材
１５…二次給紙機構
１８…上ローラ
１９…下ローラ
２０…ニップ解除手段としてのソレノイド
２５…センサ
３０…制御手段
Ｐ…用紙
【図１】
2015134674.tif 000003
【図２】
2015134674.tif 000004
【図３】
2015134674.tif 000005
【図４】
2015134674.tif 000006