(57)【要約】【課題】本発明の課題は、用紙を搬送する際にスリップや多重送りを防止することのできる給紙装置、画像形成装置及び自動原稿送り装置を提供することである。【解決手段】用紙のセットを検知する検知センサと、積載された用紙の最上面に接触して用紙を送り出すピックアップコロ２３と、ピックアップコロ２３を用紙との接触位置と退避位置との間に揺動可能に支持する揺動アーム２９と、揺動アーム２９をピックアップコロ２３の接触位置に向けて常時付勢するコイルばね３６と、コイルばね３６に抗してピックアップコロ２３の退避位置に向けて揺動アーム２９を押し上げる押上げレバー３５と、駆動軸６１と、押上げレバー３５と駆動軸６１との連結及び解除を行うソレノイド５１とを備えるように設けた。【選択図】　図２
2004051323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙のセットを検知する検知手段と、積載された用紙の最上面に接触して用紙を送り出すピックアップコロと、ピックアップコロを用紙との接触位置と退避位置との間に揺動可能に支持する揺動手段と、揺動手段をピックアップコロの接触位置に向けて常時付勢する付勢手段と、付勢手段に抗してピックアップコロの退避位置に向けて揺動手段を押し上げる押上げ手段と、駆動軸と、検知手段に応答して押上げ手段と駆動軸との連結及び解除を行う補助手段とを備えた給紙装置において、
用紙がセットされた場合には、補助手段が押上げ手段と駆動軸との連結を解除し且つ押上げ手段が揺動手段から離れ、揺動手段が付勢力に順じて移動することにより、ピックアップコロが用紙の上面に接触し、
用紙が除かれた場合には、補助手段が押上げ手段と駆動軸とを連結し且つ押上げ手段が揺動手段に係合し、揺動手段が付勢力に抗して移動することにより、ピックアップコロが用紙の上面から退避位置に移動することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
ピックアップコロの揺動位置を検知する検知手段を備え、この検知手段の検知信号に応答して補助手段が押上げ手段と駆動軸との連結及び解除を行うことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
押上げ手段と駆動軸との連結時間及び解除時間は、任意の値に制御可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の給紙装置。
【請求項５】
用紙は給紙トレイに収納されており、上記用紙のセットを検知する検知手段により給紙トレイの脱着を検知することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置を備えることを特徴とする自動原稿送り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等に適用される給紙装置、画像形成装置及び自動原稿送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に設けられている給紙装置において、載置された用紙を給紙する場合には、例えば特開平１−２２６３６９号公報で示すように、揺動アームの回転軸にトルクリミッタを用いている。そして、トルクリミッタの駆動でピックアップコロを徐々に下降させて用紙の上面に接触して圧力をかけ、ピックアップコロの回転駆動により用紙を送り出すようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では給紙動作に連動してトルクリミッタが駆動するため、用紙と接触する際にはピックアップコロが回転状態にあり、用紙と動摩擦状態で接触することになる。
【０００４】
そのため、用紙を送り出すのに十分な摩擦を得ることができず、ピックアップコロと用紙との間でスリップが生じ易いという問題点があった。また、ピックアップコロを上昇する場合にも、給紙動作に連動してトルクリミッタが駆動するため、ピックアップコロが用紙との退避位置に移動する際にはピックアップコロが回転状態にあるので、用紙が続けて搬送される、いわゆる多重送りとなる場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、用紙を搬送する際にスリップや多重送りを防止することのできる給紙装置、画像形成装置及び自動原稿送り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、用紙のセットを検知する検知手段と、積載された用紙の最上面に接触して用紙を送り出すピックアップコロと、ピックアップコロを用紙との接触位置と退避位置との間に揺動可能に支持する揺動手段と、揺動手段をピックアップコロの接触位置に向けて常時付勢する付勢手段と、付勢手段に抗してピックアップコロの退避位置に向けて揺動手段を押し上げる押上げ手段と、駆動軸と、検知手段に応答して押上げ手段と駆動軸との連結及び解除を行う補助手段とを備えた給紙装置において、用紙がセットされた場合には、補助手段が押上げ手段と駆動軸との連結を解除し且つ押上げ手段が揺動手段から離れ、揺動手段が付勢力に順じて移動することにより、ピックアップコロが用紙の上面に接触し、用紙が除かれた場合には、補助手段が押上げ手段と駆動軸とを連結し且つ押上げ手段が揺動手段に係合し、揺動手段が付勢力に抗して移動することにより、ピックアップコロが用紙の上面から退避位置に移動することを特徴とする。
【０００７】
この請求項１に記載の発明では、用紙がセットされた場合には、検知手段が用紙のセットを検知して、検知手段に応答して補助手段（ソレノイド）が揺動手段（揺動アーム）から離れる方向に移動し、ソレノイドの移動に連動して押上げ手段（押上げレバー）と駆動軸との連結を解除し、揺動アームに係合している押上げレバーの係合が解除される。押上げレバーの係合が解除されることで、付勢手段の付勢力により揺動アームが下方に向けて素早く移動してピックアップコロが用紙の上面に接触して圧力がかかる。そして、ピックアップコロの回転駆動により用紙が搬送される。
【０００８】
一方、用紙が除かれた場合には、検知手段によって用紙が取り除かれたことを検知し、ソレノイドが揺動アームに近づく方向に移動し且つソレノイドの移動に連動して押上げレバーと駆動軸とが連結される。押上げレバーと駆動軸との連結によって、押上げレバーが揺動アームに係合し、揺動アームが退避位置に向けて素早く移動し、同時にピックアップコロも退避位置まで移動する。
【０００９】
このように、用紙が搬送される場合に、揺動アームから押上げレバーの係合が解除されると、素早くピックアップコロが接触位置に移動して、用紙に接触して圧がかかるので、用紙を送り出すのに十分な摩擦を付与することができ、ピックアップコロと用紙との間でスリップが生じ難い。
【００１０】
一方、用紙の搬送が終了した場合には、押上げレバーが揺動アームに係合し、すぐにピックアップコロが退避位置に持ち上げられるので、ピックアップコロが用紙から離れる際に、回転駆動が用紙に伝わり難く、用紙を続けて搬送するいわゆる多重送りが生じ難い。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ピックアップコロの揺動位置を検知する検知手段を備え、この検知手段の検知信号に応答して補助手段が押上げ手段と駆動軸との連結及び解除を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、給紙時以外にピックアップコロが接触状態にある場合には、検知手段によりピックアップコロの揺動位置を検知し、ソレノイドを駆動させてピックアップコロを上昇させる。また、給紙時にピックアップコロが退避位置にある場合には、ソレノイドを駆動させてピックアップコロを退避位置まで移動させるようにした。
【００１３】
このように、給紙時以外にピックアップが接触状態にあるときに、検知手段が異常状態を検知してソレノイドを駆動させてピックアップコロを退避位置まで移動させるので、次の給紙動作が早まって紙づまりが生じることを防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、押上げ手段と駆動軸との連結時間及び解除時間は、任意の値に制御可能であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載に発明と同様の作用効果を奏するとともに、補助手段による押上げレバーと駆動軸との連結時間及び解除時間が任意の値に制御可能なので、例えば厚紙やＯＨＰ等のように摩擦係数が大きい用紙を搬送する場合には、押上げレバーと駆動軸との解除時間を長くすることで、用紙に対するピックアップコロの接触時間が長くなり、すべりの発生による不送りを防止することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、給紙装置が１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱自在に設けられることを特徴とする。
【００１７】
この請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、給紙装置が１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱自在に設けられるので、ソレノイド等の交換作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、用紙は給紙トレイに収納されており、上記用紙のセットを検知する検知手段により給紙トレイの脱着を検知することを特徴とする。
【００１９】
この請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、給紙トレイがセットされた場合には、検知手段が給紙トレイのセットを検知することで補助手段が押上げレバーと駆動軸との連結を解除するように作動し、反対に給紙トレイが引き出された場合には、検知手段が給紙トレイの引き出しを検知することで補助手段が押上げレバーと駆動軸とが連結するように作動するので、給紙トレイの引き出しによるピックアップコロの破損を防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の給紙装置を備える画像形成装置を提供することを特徴とする。
【００２１】
この請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５の何れかに記載の給紙装置を適用することで、スリップや多重送りの少ない画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置を備える自動原稿送り装置を提供することを特徴とする。
【００２３】
この請求項７に記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置を適用することで、スリップや多重送りの少ない自動原稿送り装置を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しつつ本発明に係る給紙装置を詳細に説明する。図１は本発明に係る給紙装置周辺の概略断面図、図２は給紙装置の要部を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分断面図である。図３は給紙装置を給紙トレイ側から見た状態を示す斜視図、図４は図２に係る給紙装置を装置本体に着脱する状態を示す斜視図、図５は図２に係る給紙装置を備えた画像形成装置を示す断面図、図６は図２に係る給紙装置を備えた自動原稿送り装置を示す断面図である。
【００２５】
画像形成装置１００は、原稿画像の読み取りを行う画像読取部３と、画像の作像を行う作像部５と、用紙を給紙する給紙部７と、用紙を排紙する排紙部９とを備えている。作像部５は、画像読取部３で読み取られた画像情報に対応する静電潜像が形成される感光体１１と、感光体１１のトナー像を用紙に転写する転写装置１３等を備えており、原稿画像に対応した画像を作成している。
【００２６】
図１に示すように、給紙部７には、複数段に配置された給紙トレイ１５が着脱自在に設けられている。そして、用紙の先端側上方位置には用紙を作像部５に向けて給紙するための給紙手段２０が設けられている。給紙手段２０は、給紙トレイ１５に積載された用紙の最上紙を送り出すピックアップコロ２３と、送り出された用紙を作像部５に向けて給紙する給紙ローラ２５と、用紙を１枚ずつ分離する分離ローラ２７とを備えている。
【００２７】
ピックアップコロ２３は、揺動アーム（揺動手段）２９に連結されている。揺動アーム２９はピックアップコロ２３を用紙との接触位置と退避位置との間に揺動可能に支持する揺動軸３１に揺動可能に設けられている。揺動アーム２９の背面側には突起部３３が設けられており、この突起部３３に揺動アーム２９の背面側を持ち上げる方向に常時付勢するコイルばね（付勢手段）３６が設けられている。ピックアップコロ２３は給紙ローラ２５及び分離ローラ２７と共に、用紙を搬送する方向に回転駆動している。
【００２８】
揺動アーム２９の前面側であり且つピックアップコロ２３と反対側の位置には、長手方向に係合部３３が設けられている。この係合部３３に後述する押上げレバー（押上げ手段）３５が係合することにより、揺動アーム２９の前面側の下降を規制している。また、係合部３３の上方位置には上限ストッパ３７が設けられており、揺動アーム２９の上昇を規制している。
【００２９】
押上げレバー３５は、突出片４１を有するレバー本体４３と、レバー本体４３より揺動アーム２９側に位置し且つ押上げレバー３５の昇降を行うギア４５と、ギア４５と反対側の位置には押上げレバー３５を左右方向に付勢するコイルばね４７が設けられている。尚、ギア４５は一部分に歯がない欠け歯ギアである。
【００３０】
コイルばね４７は、押上げレバー３５の下方位置に設けたソレノイド５１により付勢するようになっている。すなわち、ソレノイド５１はフラッパ５３を備えており、ソレノイド５１の吸引（ＯＮ）又は押出し（ＯＦＦ）により、フラッパ５３の調整を行い、押上げレバー３５の左右方向の動作を操作している。尚、ソレノイド５１はフラッパ５３付きのものに限らず、通常のソレノイドの構成であるレバー操作のものや、永久磁石を内蔵してＯＮ―ＯＦＦの切替えを電圧により行うものであっても良い。
【００３１】
一方、ギア４５は本体側に設けた駆動ギア６１と噛み合うようになっている。
駆動ギア６１は不図示のトルクリミッタを内蔵しており、一定の力がかかると空転するようになっている。トルクリミッタは通常、スプリングをギアに巻きつけたタイプや磁石又は微粒子を用いるタイプ等がある。尚、駆動ギア６１は図２（ｂ）に示すように、２つのギアを用いて本体側に連結したギア６３の駆動を受けて他方のギア６１が駆動するようにしているが、本体側の駆動ギアが直接ギア４５と噛み合うようにしても良い。
【００３２】
次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を説明する。給紙トレイ１５に用紙がセットされて、給紙動作が開始されると、ソレノイド５１の吸引（ＯＮ）により、フラッパ５３が揺動アーム２９から離れる方向に移動し、フラッパ５３の動きに連動して、コイルばね４７が付勢して押上げレバー４３のギア４３と駆動ギア６１との連結が解除される。
【００３３】
そして、揺動アーム２９の係合部３３に係合している押上げレバー３５の係合が解除される。押上げレバー３５の係合が解除されることで、揺動アーム２９の背面側に設けたコイルばね３６の付勢力により揺動アーム２９が素早く下方に向けて揺動して、ピックアップコロ２３が用紙の上面に接触しつつ用紙に圧力がかかる。そして、ピックアップコロ２３の回転駆動により用紙が搬送される。
【００３４】
一方、給紙動作が終了すると、ソレノイド５１の押出し（ＯＦＦ）により、フラッパ５３が揺動アーム２９に近づく方向に移動する。フラッパ５３の動きに連動して、コイルばね４７が戻って押上げレバー４３のギア４３と駆動６１とが連結する。このとき、駆動ギア６１は常時、図中矢印Ｂで示す方向に回転しており、ギア４１と駆動ギア６１とが噛み合うことで押上げレバー３５が上方に向けて回転する。
【００３５】
押上げレバー３５の回転により、突出片４１が係合部３３を押し上げ、揺動アーム２９が上方に移動する。また、揺動アーム２９が上限ストッパ３７の位置までくると、上限ストッパ３７の規制力により駆動ギア６１が空転をはじめ、駆動ギア６１の駆動がギア４１に伝達されず、押上げレバー３５の上方への移動を規制する。このように、給紙動作が終了すると、揺動アーム２９が素早く上方に向けて揺動して、ピックアップコロ２３が用紙との接触位置から退避位置まで移動する。
【００３６】
用紙が搬送される場合に、揺動アーム２９から押上げレバー３５の係合が解除されると、素早くピックアップコロ２３が下方に揺動して用紙に接触し回転駆動するので、用紙を送り出すのに十分な摩擦を得ることができ、ピックアップコロ２３と用紙との間でスリップが生じ難い。
【００３７】
また、用紙の搬送が終了した場合には、押上げレバー３５が揺動アーム２９に係合し、素早くピックアップコロ２３が上方に揺動して用紙から離れるので、ピックアップコロ２３が用紙から離れる際に、回転駆動が用紙に伝わることがなく、用紙を続けて搬送するいわゆる多重送りが生じ難い。
【００３８】
次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述した部分と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略する。
【００３９】
第２実施の形態では、ピックアップコロ２３の揺動位置を検知するため、検知センサ７１を設けている。検知センサ７１として透過型フォトセンサを用い、ピックアップコロ２３が上昇位置にあるときは、揺動アーム２９の前面側に形成した図示しないフィラー部で検知センサ７１による光が遮断されるようになっている。そして、この検知センサ７１による検知信号によって、ソレノイド５１の動作を制御するようにしている。尚、検知センサ７１として透過型のフォトセンサを用いたが、メカニカルセンサやリードスイッチでも良いし、図３で示すような上限検知センサ８３やペーパエンドセンサ８５が兼用するようにしても良い。
【００４０】
給紙時以外にピックアップコロ２３が下降状態にある場合には、検知センサ７１によりピックアップコロ２３の揺動位置を検知し、ソレノイド５１を駆動させてピックアップコロ２３を上昇させる。また、給紙時にピックアップコロ２３が退避位置にある場合には、ソレノイド５１を駆動させてピックアップコロ２３を下降させるようにした。
【００４１】
このように、給紙時以外にピックアップ２３が下降位置にあるときに、検知センサ７１が異常状態を検知してソレノイド５１を駆動させてピックアップコロ２３を上昇させるので、給紙トレイ１５の引き出しによってピックアップコロ２３が破損したりすることを防止することができる。
【００４２】
第３実施の形態では、用紙の種類によって、ピックアップコロ２３と用紙との接触時間を変更できるようにした。具体的には、ソレノイド５１のＯＮ―ＯＦＦ時間（押上げレバー３５と駆動ギア６１との連結時間及び解除時間）を用紙の種類に適した値に設定するようにした。例えば厚紙やＯＨＰ等のように摩擦係数が大きい用紙を搬送する場合には、押上げレバー３５と駆動ギア６１との解除時間を長くすることで、用紙に対するピックアップコロ２３の接触時間が長くなり、すべりの発生による不送りを防止することができる。
【００４３】
第４実施の形態では、用紙を収納した給紙トレイ１５の収納又は引き出しに応じて、押上げレバー３５と駆動ギア６１とを連結又は解除するようにソレノイド５１を制御する解除レバー８１を備えるようにした。給紙トレイ１５がセットされた場合には、トレイの背面が解除レバー８１を押すことでソレノイド５１が押上げレバー３５と駆動ギア６１との連結が解除するように作動し、反対に給紙トレイ１５が引き出された場合には、解除レバー８１が戻ることでソレノイド５１が押上げレバー３５と駆動ギア６１とが連結するように作動するので、給紙トレイ１５の引き出しによるピックアップコロ２３の破損を防止することができる。
【００４４】
また、上述した給紙手段２０は、１つのユニットとして画像形成装置１００本体に着脱自在に設けられるようにした。よってソレノイド５１等の交換作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００４５】
図６には、自動原稿送り装置２００に本発明の給紙装置を適用する場合を示している。この場合、給紙部９１に用紙がセットされると、給紙時にはピックアップコロ９３が下降することで用紙に接触し、用紙を送り出す。用紙は給紙ローラ９５、９７を通って、排紙部９９まで搬送される。尚、自動原稿送り装置２００に本発明の給紙装置を適用する場合には、着脱自在の給紙トレイを用いる方法ではないので、上述したような給紙トレイの引き出し等の構成等については適用されない。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の実施形態は給紙装置を画像形成装置１００に取り付ける場合について説明したがプリンタ、ＦＡＸなどに係るものでも良い。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、用紙がセットされた場合に、揺動アームから押上げレバーの係合が解除されると、素早くピックアップコロが接触位置に移動して、用紙に接触して圧力がかかるので、用紙を送り出すのに十分な摩擦を付与することができ、ピックアップコロと用紙との間でスリップが生じ難い。
【００４８】
また、用紙の搬送が終了した場合には、押上げレバーが揺動アームに係合し、すぐにピックアップコロが退避位置に移動するので、ピックアップコロが用紙から離れる際に、回転駆動が用紙に伝わり難く、用紙を続けて搬送するいわゆる多重送りが生じ難い。
【００４９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、給紙時以外にピックアップが接触位置にあるときに、検知手段が異常状態を検知してソレノイドを駆動させてピックアップコロを上昇させるので、次の給紙動作が早まって紙づまりが生じることを防止することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載に発明と同様の効果を奏するとともに、補助手段による押上げレバーと駆動軸との連結時間及び解除時間が任意の値に制御可能なので、例えば厚紙やＯＨＰ等のように摩擦係数が大きい用紙を搬送する場合には、押上げレバーと駆動軸との解除時間を長くすることで、用紙に対するピックアップコロの接触時間が長くなり、すべりの発生による不送りを防止することができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するとともに、給紙装置が１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱自在に設けられるので、ソレノイド等の交換作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するとともに、給紙トレイがセットされた場合には、検知手段が給紙トレイのセットを検知することで補助手段が押上げレバーと駆動軸との連結を解除するように作動し、反対に給紙トレイが引き出された場合には、検知手段が給紙トレイの引き出しを検知することで補助手段が押上げレバーと駆動軸とが連結するように作動するので、給紙トレイの引き出しによるピックアップコロの破損を防止することができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５の何れかに記載の給紙装置を適用することで、スリップや多重送りの少ない画像形成装置を提供することができる。
【００５４】
請求項７に記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置を適用することで、スリップや多重送りの少ない自動原稿送り装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置周辺を示す概略断面図である。
【図２】給紙装置の要部を示す斜視図である。
【図３】給紙装置を給紙トレイ側から見た状態を示す斜視図である。
【図４】図２に係る給紙装置を装置本体に着脱する状態を示す斜視図である。
【図５】図２に係る給紙装置を備えた画像形成装置を示す断面図である。
【図６】図２に係る給紙装置を備えた自動原稿送り装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　給紙装置
１５　　　　給紙トレイ
２３　　　　ピックアップコロ
２９　　　　揺動アーム（揺動手段）
３５　　　　押上げレバー（押上げ手段）
３６　　　　コイルばね（付勢手段）
５１　　　　ソレノイド（補助手段）
６１　　　　駆動ギア（駆動軸）
７１　　　　検知センサ
１００　　　画像形成装置
【図１】
2004051323.tif 000003
【図２】
2004051323.tif 000004
【図３】
2004051323.tif 000005
【図４】
2004051323.tif 000006
【図５】
2004051323.tif 000007
【図６】
2004051323.tif 000008