(57)【要約】【課題】経時でローラ部品が劣化した場合、及びトレイごとに異なる紙種をセットした場合においても、重送することなく安定した用紙搬送を行うこと。【解決手段】用紙を送り出す方向に回転駆動されるフィードローラとフィードローラと少なくとも給紙時に圧接され、トルクリミッタを介して用紙を戻す方向に回転駆動されるリバースローラを有し、用紙の束を最上紙から一枚ずつ送り出して、二枚目以降を戻すＦＲＲ給紙方式の分離給紙手段を有した給紙装置において、フィードローラとリバースローラをそれぞれ独立して回転駆動可能な伝達機構を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を送り出す方向に回転駆動されるフィードローラと、
該フィードローラと少なくとも給紙時に圧接され、トルクリミッタを介して用紙を戻す方向に回転駆動されるリバースローラを有し、
前記用紙の束を最上紙から一枚ずつ送り出して、二枚目以降を戻すＦＲＲ給紙方式の分離給紙手段を有した給紙装置において、
前記フィードローラと前記リバースローラをそれぞれ独立して回転駆動可能な伝達機構を有したことを特徴とした給紙装置。
【請求項２】
前記フィードローラと前記リバースローラは単一の駆動源から回転駆動することを特徴とした請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
給紙開始後、前記フィードローラと前記リバースローラのうち前記リバースローラのみを回転駆動させる期間を一定時間設けたことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
【請求項４】
前記リバースローラ回転駆動期間は、給紙開始後のプレフィード停止と合わせたタイミングにて開始することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記リバースローラ回転駆動期間を給紙段毎に任意に設定可能としたことを特徴とした請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記リバースローラ回転駆動期間を給紙段毎に任意に設定可能としたことを特徴とした請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の給紙装置を備えた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、複写機やプリンタ、ファクシミリ装置等で給紙段に収納された記録用紙を分離して画像形成部に搬送する給紙装置及びそれを使用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の用紙トレイから用紙を一枚ずつ給送する給紙装置としては、用紙の給送方向に回転する給紙ローラと、この給紙ローラに圧接され対をなすと共にトルクリミッタを介して給送方向とは逆方向に駆動力を付与される分離ローラとを有するＦＲＲ（フィード・リバース・ローラ）方式の分離給紙装置が広く採用されている。
【０００３】
従来、このＦＲＲ方式の分離給紙方式において、メカ的にローラの構成や加工方法を工夫することにより、分離性能を確保する工夫がなされてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１では、フィードローラとリバースローラの表面の粗さを最適に設定することにより分離性能の高信頼性を図っている。
【０００５】
また特許文献２では、ローラ外周部に突起を設け給紙性能及び分離性能を向上させる。
【特許文献１】特開２００５−２５５３８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６７０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、給紙が継続されていけば、ローラの劣化、磨耗の度合いでローラ部品の、新品時と経時とでは分離性能が変わってきてしまう。
【０００７】
また、多段給紙トレイ有した画像形成装置においては、給紙トレイごとに用紙種類を変えてセットできてしまい、同じ条件で給紙動作をさせても紙種の違いに摩擦係数が異なるため分離性能が変わってきてしまう。
【０００８】
以上の理由で、上記の例として上げた従来の方式では、その時々の場合に応じて分離性能をカバーできず重送やジャムになる場合があった。
【０００９】
そこで、本発明では、上記のような問題を鑑み、給紙開始後に必要に応じた分離動作期間を設定することにより、経時でローラ部品が劣化した場合、及びトレイごとに異なる紙種をセットした場合においても、重送することなく用紙を搬送することができ、安定した用紙搬送が行える搬送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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、用紙を送り出す方向に回転駆動されるフィードローラと該フィードローラと少なくとも給紙時に圧接され、トルクリミッタを介して用紙を戻す方向に回転駆動されるリバースローラを有し、用紙の束を最上紙から一枚ずつ送り出して、二枚目以降を戻すＦＲＲ給紙方式の分離給紙手段を有した給紙装置において、フィードローラとリバースローラをそれぞれ独立して回転駆動可能な伝達機構を有したことを特徴とした給紙装置である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の給紙装置において、フィードローラとリバースローラは単一の駆動源から回転駆動することを特徴とした。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の給紙装置において、給紙開始後、フィードローラとリバースローラのうちリバースローラのみを回転駆動させる期間を一定時間設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置において、リバースローラ回転駆動期間は、給紙開始後のプレフィード停止と合わせたタイミングにて開始することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置において、リバースローラ回転駆動期間を給紙段毎に任意に設定可能としたことを特徴とした。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置において、リバースローラ回転駆動期間を給紙段毎に任意に設定可能としたことを特徴とした。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、経時でローラ部品が劣化した場合、及びトレイごとに異なる紙種をセットした場合においても、重送することなく用紙を搬送することができ、安定した用紙搬送が行える搬送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る搬送装置の給紙部駆動系の概略構成を説明する斜視図である。各給紙段毎、給紙モータＨ０を駆動源にギヤ、タイミングベルトを介して、ピックアップローラＨ３、フィードローラＨ４、リバースローラＨ５、グリップローラＨ８が回転する構成となっている。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の給紙部の概略構成である。給紙部は、上から第１給紙段、第２給紙段、第３給紙段、第４給紙段と４段から成り、それぞれ違う用紙サイズ、用紙種類をセットすることが可能な構成をとっている。各給紙段毎に搬送系の負荷、センサーなどの構成要素は同じなので、第１給紙段を例にとって説明する。給紙装置は、戻し分離方式（ＦＦＲ方式）と呼ばれるＦＲＲ機構を用いており、給紙モーターＨ０が駆動（ＯＮ）すると、給紙トレイＨ１に積載された転写紙Ｈ２のうちの最上位の転写紙が、任意に上下に動き接離可能なピックアップローラＨ３により引き出される。そして、用紙送り方向に回転するフィードローラＨ４と、用紙戻し向に回転駆動されるが内蔵された図示しないトルクリミッタにより順方向に連れ回りするリバースローラＨ５とにより、１番上の１枚の転写紙のみが分離されて、グリップローラＨ７側に搬送される。
【００２１】
ピックアップローラＨ３は、図示しないスプリングなどの弾性部材により、給紙トレイＨ１の最上紙である転写紙から離れる方向に付勢されている。ピックアップローラＨ３は、図示いないピックアップ・ソレノイドを有し、このピックアップソレノイドへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ピックアップソレノイドの電磁的作動体により、ピックアップローラＨ３を転写紙Ｈ２に接する方向に駆動力を作用させ、任意に転写紙Ｈ２に接するようにしている。
【００２２】
また、フィードローラＨ４とグリップローラＨ７間には給紙センサＨ６、グリップローラＨ７の搬送下流側には縦搬送センサＨ８が設けられ、この給紙センサＨ６、縦搬送センサＨ８の検知信号により、転写紙Ｈ２の先端及び後端の通過を検知する。検知されたタイミングに基点として、制御手段によって、モータのＯＮ／ＯＦＦや速度切り替え、ジャム等が所定に制御されている。
【００２３】
図３は画像形成装置において主要な制御ブロックを示す概略図である。
【００２４】
図３には、プリンタシステム１での制御ブロックを構成する各部、また、ホストコンピュータ０を記載している。
【００２５】
プリンタシステム１は、大きくコントローラ２とプリントエンジン４からなっている。
【００２６】
コントローラ２は、ホストコンピュータ０から画像データやコマンドを受け、画像の加工、システムのユーザーＩ／Ｆとして操作パネル３を制御したりする役割を持つ。
【００２７】
そして、プリントエンジン４はコントローラ２からの画像データを受け取り、コマンドの送受信によって、画像形成に関わる動作をさせ実際に紙に画像をのせていく役割を持つ。
【００２８】
プリントエンジン４は、内部に制御手段であるＣＰＵ５を備えていて、搬送制御や画像形成のための制御を行っている。その周辺には、制御プログラムを記憶している読み込み専用のメモリであるＲＯＭ６、制御プログラム内で使用する読み書き可能なメモリであるＲＡＭ７、画像形成装置の電源をＯＦＦしてもデータを保持しておくことのできる不揮発メモリであるＥＥＰＲＯＭ８を備えている。
【００２９】
また、ＣＰＵ５周辺には、画像形成装置の負荷にアクセスするためのＩ／Ｏポート９を備えており、Ｉ／Ｏポート９は出力側のデバイスとして給紙モーター、中継モーター、レジストモーター、ピックアップソレノイドが接続されている。さらに給紙モーター、中継モーター、レジストモーター等の搬送モーターは細かな位置制御が可能なようにステッピングモータで構成されているため、専用のモータードライバ１０を介してアクセスする。これにより、励磁、スルーアップ／スルーダウン、速度切り替えなどの制御を行っている。
【００３０】
また、Ｉ／Ｏポート９は入力側のデバイスとして給紙センサ、縦搬送センサ、中継センサ、レジストセンサが接続されており、画像形成装置としての制御手段であるＣＰＵ５は、給紙部の制御を行う時、Ｉ／Ｏポート９を介して入力デバイスからの検知信号を受け、用紙の先端及び後端の位置を知ることができる。このトリガをもとにして各出力デバイスを制御することにより、転写紙をシーケンシャルに搬送している。
【００３１】
次に図４を用いて本実施の形態の給紙モータにおける駆動形態について説明する。
【００３２】
モータの駆動に正回転（ＣＷ）指示を与えると給紙搬送から縦搬送を行うフィード搬送モードとなり、ピックアップローラＨ３、フィードローラＨ４、リバースローラＨ５、グリップローラＨ７が回転駆動される。
【００３３】
また逆回転（ＣＣＷ）指示を与えると縦搬送のみを行うグリップ搬送モードとなり、ピックアップローラＨ３、フィードローラＨ４、を回転させず、リバースローラＨ５、グリップローラＨ７を回転させる。
【００３４】
次に、本実施の形態においての給紙動作を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
印刷指示がかかると給紙動作が開始され（Ｓ１）、ピックアップソレノイドをＯＮして、ピックアップローラＨ３を転写紙Ｈ２に接触させる（Ｓ２）。
【００３６】
次に給紙モータを正回転方向に駆動する（Ｓ３）。上記図４で説明した様に、これによってピックアップローラＨ３、フィードローラＨ４、リバースローラＨ５及びグリップローラＨ７がそれぞれ所定の方向に回転駆動される。
【００３７】
ピックアップローラＨ３によって送り出された用紙はフィードローラＨ４によって給紙センサＨ６に用紙の先端が到達する（Ｓ４）。この時点で、前紙との用紙紙間隔を一定に保つために、用紙を一旦停止させる（プレフィード停止）。本実施の形態ではプレフィード停止のタイミングで、モータの駆動を正回転から逆回転に切り替えている（Ｓ６）。モータが逆転駆動されると、上記したように、フィードローラＨ４は回転駆動されないが、リバースローラＨ５とグリップローラＨ７は駆動が続行される。このように、リバースローラＨ５はプレフィード停止中でも回転駆動されるため、用紙分離のための時間を長くすることができ、重送を防止することができる。
【００３８】
本実施の形態では、あらかじめ任意で設定されるプレフィード分離動作設定を「あり」に設定した場合にのみ、前述した分離のために給紙モータを逆転させる制御が行われる。この設定を「あり」に設定した場合は、給紙モータを逆転してからの経過時間が、別の任意設定値、プレフィード分離時間ＴＲの設定時間と等しくなった場合に、次のステップに進む（Ｓ７）。
【００３９】
また、プレフィード分離動作設定を「なし」に設定した場合には、給紙モータをＯＦＦにし（Ｓ８）、用紙を停止させる。
【００４０】
上記した様にプレフィード停止した紙は、前紙との間隔を空ける必要があるため、前紙の後端が縦搬送センサＨ８を抜けるのを待って（Ｓ９）、再びモータを正転駆動させる（Ｓ１０）。そして用紙は再搬送され、グリップローラＨ７に狭持されるが、ここまで用紙が送り出されると、フィードローラＨ４の回転駆動をせずに連れ回り状態にしても用紙を給送することができる。
【００４１】
そこで本実施の形態では、縦搬送センサＨ８を設け、該センサが用紙の先端を検知すると（Ｓ１１）、モータの駆動を正回転から逆回転に切り替えている（Ｓ１２）。モータが逆転駆動されると、上記したように、フィードローラＨ４は回転駆動されないが、リバースローラＨ５とグリップローラＨ７は駆動が続行される。このように、リバースローラＨ５とグリップローラＨ７は給紙動作中に連動して回転駆動されるため、静電気力によって搬送すべき用紙の一部分に後続の用紙が密着していたとしても、後続の用紙はリバースローラＨ５によって戻されるので、連れ送り給紙を防止することができる。
【００４２】
そして、さらに用紙は搬送され、自紙後端が縦搬送センサＨ８を抜けると（Ｓ１３）、自給紙段のモータの駆動をＯＦＦし（Ｓ１３）、給紙動作を終了する。
【００４３】
図６は、画像形成装置の操作部を示した図である。
【００４４】
操作部３０には、液晶タッチパネル３１、テンキー３２、クリア／ストップキー３３、プリントキー３４、モードクリアキー３５、初期設定キー３８などがあり、液晶タッチパネル３１には、部数、及び画像形成装置の状態を示すメッセージ、エラー時の警告メッセージ、そして後述する本実施の形態のプレフィード分離動作用の設定画面などが表示される。
【００４５】
図７、図８は本発明の請求項５、請求項６の分離動作設定を実現するための一手段である設定画面を示した図である。前記設定画面により設定される調整値は、各給紙段毎に設定できるようになっており、さらに、それぞれの調整値は前述図３のＥＥＰＲＯＭに記憶され、画像形成装置の電源を切っても、消えないようにしておくの望ましい。
【００４６】
図７の設定画面では、「プレフィード分離動作設定」を操作部より入力できるようにしものである。この設定は、前述した様に"分離のために給紙モータを逆転させる制御が行われる"か否かを（あり）または（なし）により選択して設定を行うようにしている。
【００４７】
図８の設定画面では、「プレフィード分離動作時間」を操作部より入力できるようにしものである。この設定は、プレフィード停止時に分離動作を行う時間をmsec単位で設定を行うようにしている。
【００４８】
上記それぞれの調整値は、主として画像形成装置の保守点検者が調整できることを想定している。給紙部の各搬送ローラは、使用頻度により、摩耗の度合いが異なってくる。そのため、上記の調整値入力手段により、経時で部品が劣化した場合に於いても、また、部品を新品に交換した際においても、給紙段毎の違いを調節できるため、安定した用紙搬送が行えるようになる。
【００４９】
以下に各請求項に関する作用効果について述べる。請求項１ではフィードローラとリバースローラをそれぞれ独立して回転駆動可能な構成とすることにより、給紙した用紙が一旦停止するような場合、また、給紙開始する前などにも、分離動作が行えるため、用紙の重送やジャムを防止することができる。
【００５０】
請求項２では、単一の駆動源とすることにより、低コストで省スペースの給紙装置を提供することができる。
【００５１】
請求項３では、用紙１枚ごとの給紙開始後に分離動作を余分に行うため、連れ送りでフィードローラとリバースローラのニップ部へ送り出された用紙に対して、確実に戻し動作が行えるため、分離に関しては有利に働く。このため、用紙の重送やジャムを防止することができる。
【００５２】
請求項４では、用紙をプレフィード停止で一旦停止させている間に分離動作を行うため、連れ送りでフィードローラとリバースローラのニップ部へ送り出された用紙に対して、確実に戻し動作が行えるため、分離に関しては有利に働く。このため、用紙の重送やジャムを防止することができる。
【００５３】
請求項５では、印刷の頻度は給紙トレイ毎に違いがあり、フィードローラ、リバースローラの劣化、摩耗の度合いも異なってくる。それにより給紙トレイ毎の分離性能にも違いが出てくる。また、給紙トレイごとに用紙種類を変えてセットできるため、紙種による分離性能の違いも出てくる。
【００５４】
請求項５では、給紙トレイ毎に分離時間を設定できるようにしているため、経時で部品が劣化した場合に於いても、また、部品を新品に交換した際においても、給紙段毎の違いを調節できるため、安定した用紙搬送が行えるようになる。
【００５５】
請求項６では、給紙トレイ毎に分離動作の有無を設定できるようにしているため、請求項５の作用効果に加えて、分離性能が十分なローラ部品の新品時や、摩擦の少ない紙種の場合には、あらかじめ分離動作しないこともできるため、利便性を高めている。
【００５６】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の搬送装置の給紙部駆動系の概略構成を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の給紙部の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置において主要な制御ブロックを示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態の給紙モータにおける駆動形態について説明する図である。
【図５】本発明の実施形態の給紙動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置の操作部を示した図である。
【図７】本発明の実施形態の分離動作設定を実現するための一手段である設定画面を示した図である。
【図８】本発明の実施形態の分離動作設定を実現するための一手段である設定画面を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｈ０    給紙モータ
Ｈ３    ピックアップローラ
Ｈ４    フィードローラ
Ｈ５    リバースローラ
Ｈ８    グリップローラ
【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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【図８】
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