(57)【要約】【課題】中空ローラを中空なローラ部材で構成し、給紙装置において発生した給紙不良に対して、中空ローラの内部圧力を調整できるようにする。【解決手段】中空ローラ１０を中空ローラとして構成して、支軸１１の中空部１４を気密に取り付け、押圧ローラ２１を押圧する力を制御することにより、中空ローラ１０が用紙Ｐに対して押圧する給紙力を調整可能にする。前記押圧ローラ２１はソレノイド２５のような動作手段により、中空ローラ１０に対して押圧する力を変化させ、ローラコア１２の表面が用紙に対して適正な圧力で接するようにして、給紙の動作を行い得るように調整する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された用紙の上に接して回転する給紙ローラを備えた給紙装置において、
給紙ローラを気密状の中空なものとして形成するとともに、
前記給紙ローラの外周面に接して、給紙ローラの用紙に対する接触面積を可変とする調整部材を備えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記調整部材がローラであり、アクチュエータにより所定の力で給紙ローラの外周面に押圧されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記給紙装置により送られる用紙を検知する手段を設け、
前記調整部材の給紙ローラに対する押圧作用を、前記アクチュエータにより可変とし、
前記用紙検知手段の情報にもとづいて、前記調整部材の押圧力と用紙に接する面積を調節することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の給紙装置に関し、特に、給紙ローラの用紙に対する接触面積を可変に構成して、給紙不良が生じることを防止する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像記録装置においては、給紙部に多数枚の用紙を積層して収容する給紙カセットを装着し、前記給紙カセットから用紙を１枚ずつ給紙する給紙装置を設けている。前記給紙装置に設ける給紙ローラは、一般にゴムローラが用いられており、給紙カセットには用紙の送り出し方向の先端部の両側の角部を係止する分離爪を設けている。そして、給紙ローラによる送り作用と、分離爪による係止作用とにより用紙を１枚ずつ分離して、記録部等に向けて送り出すようにしている。ところが、前記一般的な給紙ローラを用いた給紙装置では、用紙の厚さや紙の腰の強さ等の条件に容易に対応できないことがあり、給紙できない場合や重送等が生じることがある。そこで、前記給紙不良を解消するために、給紙ローラを中空なゴムローラで構成し、前記中空ローラの内部の圧力を変化させることにより、用紙に対する給紙ローラの押圧面積等を変更し、用紙に対する送り作用を良好に行うことが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３４０３４３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例においては、中空なローラの形状が複雑であって、ゴムローラに比較して製作コストを低下させ得ないことや、用紙に対する押圧力の調整が容易ではないこと等の課題が残る。また、給紙ローラを用紙に押圧して回転させる際に、給紙ローラの用紙に当接する部分がほぼ偏平状態となるために、給紙の動作が良好に行われにくく、ローラの内部の空気圧の調節も容易ではないという問題も残っている。
【０００５】
本発明は、前記中空ローラを用いた給紙装置の課題を解消するもので、ローラの用紙に対する押圧力の調節を容易に行い得て、用紙の紙質等に容易に対処が可能な給紙装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、積層された用紙の上に接して回転する給紙ローラを備えた給紙装置に関する。請求項１の発明は、給紙ローラを気密状の中空なものとして形成するとともに、前記給紙ローラの外周面に接して、給紙ローラの用紙に対する接触面積を可変とする調整部材を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記調整部材がローラであり、アクチュエータにより所定の力で給紙ローラの外周面に押圧されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記給紙装置により送られる用紙を検知する手段を設け、前記調整部材の給紙ローラに対する押圧作用を、前記アクチュエータにより可変とし、前記用紙検知手段の情報にもとづいて、前記調整部材の押圧力と用紙に接する面積を調節することを特徴とする。
【０００９】
前述したように、中空な気密状のローラに対して、調整部材を押し付けることにより、給紙ローラの用紙に対する接触面積を変化させることが可能であり、用紙に対する給紙力を容易に変化させることが可能である。また、前記調整部材のローラの押圧力を変化させるためのアクチュエータとして、任意の機構のものを用いることが可能であり、そのアクチュエータによる押圧力を段階的に調整することによって、給紙不良に対処させることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の給紙装置の構成を説明する。図１に示す例は、給紙ローラ１０を中空なローラ部材で構成し、上部から調整部材２０の押圧ローラ２１により押圧することにより、内部の圧力を調節して、用紙Ｐに対する給紙ローラとしての中空ローラ１０の押圧力を調整可能に構成した給紙装置１の例を示している。前記給紙装置１においては、用紙Ｐを収容する給紙カセット２は、従来より一般に用いられている給紙カセットと同様に、カセット内でボトムプレート３に用紙を支持し、前記ボトムプレート３をスプリングのような付勢手段により上昇させるように設けている。前記給紙カセットにおいては、用紙さばき作用を行わせるために、用紙Ｐの給紙側の両側の角部を係止する分離爪を設けることができるが、その他に、給紙ローラ１０に対向させて分離パッド５を設けて、ローラ１０とパッド５の間で用紙さばき作用を行うものとして構成することも可能である。
【００１１】
前記給紙装置１に設ける給紙ローラとしての中空ローラ１０は、図１、２に示すように、図示を省略する駆動手段により、用紙を送る際の回転を付与される軸１１に対して、中空なローラコア１２を両端部の軸固定部１３、１３を介して取り付けて、中空部１４を気密なものとして構成している。なお、前記中空ローラ１０を用紙に対して押圧するためには、従来公知の給紙装置と同様に、ソレノイド等を用いて中空ローラ１０の支軸１１を上下動させる手段を用い、用紙を送り出す際に、前記中空ローラ１０を下降させる動作を行うような機構の装置を用いることができる。また、前記中空ローラ１０に対して配置する調整部材２０としては、ゴムまたは金属製の押圧ローラ２１を用い、支軸２４を中心に揺動可能なアーム部材２３の先端部に前記押圧ローラ２１を取り付けて、ソレノイド２５のような駆動部材を設けている。前記駆動部材２５は、前記アーム部材２３の支軸２４とは別の軸２６により、給紙装置のフレームに支持され、駆動部材２５の動作アームの先端部を、アーム部材２３の押圧ローラ２１を保持する先端部近傍に軸２７により支持させている。
【００１２】
前述したように構成した給紙装置１において、中空ローラ１０により給紙カセット２から用紙を送り出す際に、前記中空ローラ１０を用紙に押圧しながら回転させるが、用紙の送り出し作用が正常に行われ得ない場合が生じる。例えば、前記中空ローラ１０を回転させても用紙が送られない場合、つまり給紙不良が発生する状態では、押圧ローラ２１を中空ローラ１０に対して強く押圧する作用を付与して、中空ローラ１０のローラコア１２の上部に被押圧部（凹み部）１５を大きく形成し、中空部１４の圧力を高くすることにより、用紙に対する中空ローラ１０の押圧力を大きく設定するような調整を行う。また、前記押圧ローラ２１により押圧する力が強くて、用紙が２枚以上重なって送られる状態（重送状態）が発生するときには、前記駆動部材２５による押圧力を弱くして、給紙作用を調整できるようにする。なお、前記給紙装置１において、中空ローラ１０により送り出される用紙を検知するために、搬送路の所定の位置にセンサＳを設けておき、用紙が送り出されたことの情報を制御装置に向けて伝達するが、前記センサＳを用いて重送の検知も行い得るものとすれば、給紙カセットからの給紙不良と重送とを１つの検知手段によって検知できるものとなる。
【００１３】
前記調整部材２０において、押圧ローラ２１により中空ローラ１０を押圧する力を変化させるためには、例えば、ソレノイドに対する印加電圧を２段階以上に変化させ得るように構成することによっても、容易に対処させることが可能である。そして、前記調整部材２０の押圧ローラ２１により中空ローラ１０に対する押圧力を適宜調整することによって、中空ローラ１０のローラコア１２内部の圧力を調整させ、ローラコア１２の用紙に接する表面の押圧力を変化させる。また、前記中空ローラ１０を支持するローラ軸１１の位置が、用紙に対して一定の位置に設定されて給紙の動作が行われる場合に、前記中空ローラ１０の中空部１４の圧力が変化することにより、ローラコア１２の用紙に接する部分の押圧力が高くなるので、給紙力は大きくなる。
【００１４】
前記実施例に示すように、ソレノイドを用いて中空ローラ１０の給紙力を調整する手段の他に、図３に示すように、中空ローラ１０と調整部材２０とを１つのアーム部材３０に支持し、中空ローラ１０に対する調整部材２０の押圧作用をモータ３２により調整する方式を用いることができる。この実施例において、用紙Ｐを給紙カセット２から給紙するに際して、中空ローラ１０を保持するアーム部材３０を支軸３１を中心に揺動させて、中空ローラ１０を用紙に対して押圧し、ローラ軸１１を回転させることにより、用紙を送り出すようにする。前記中空ローラ１０に押圧作用を付与する押圧ローラ２１を設ける調整部材２０では、前記軸３１に支持されて揺動自在なアーム部材２３の軸支部に、ギヤ３４を設け、ステッピングモータ３２に設けたギヤ３３により、前記ギヤ３４を駆動してアーム部材２３を揺動させるようにする。
【００１５】
前述したように構成したことにより、前記モータ３２を正逆方向に回転させることにより、押圧ローラ２１を中空ローラ１０に対して任意の押圧力で押圧させることが可能であり、その中空ローラ１０に対する押圧ローラ２１の押圧力を多段階で調整することができる。なお、前記図３に示すように、モータ３２を用いて押圧ローラ２１を押圧し、中空ローラ１０の中空部１４内の圧力を調整する機構を設ける場合には、給紙カセット２に収容される用紙の種類等に応じて、中空ローラ１０の中空部１４での圧力を細かく制御できることになる。また、前記アーム部材３０に対して、中空ローラ１０と調整部材２０とを設けるように構成する例では、給紙ローラユニットとしてコンパクトに構成し、給紙装置本体に取り付けることができる。
【００１６】
図４に示す例は、中空ローラ１０を支持するフレームと、押圧ローラ２１を支持するアーム部材２３とを、１つの支軸４２により揺動自在に支持して、ソレノイド４８により中空ローラ１０を用紙の上部に押圧し、給紙の動作を行うように構成している。この例においては、中空ローラ１０を支持するローラアーム４０には、縦の長孔４１を設けて、押圧ローラ２１を支持するアーム部材４５には押圧アーム４６を設けておき、アーム部材４５の延長部としての被動作アーム４７に対して、ソレノイド４８を接続して設けている。そして、ソレノイド４８に対して給電していない状態では、図５に示すように、中空ローラ１０を用紙から離間させる位置に保持させ、給紙信号が入力されることで、ソレノイド４８に通電してアーム部材４５を支軸４２を中心にして時計方向に揺動させる。したがって、図４に示すように、押圧ローラ２１により中空ローラ１０を押圧しながら、前記中空ローラ１０を給紙カセットに収容される用紙Ｐの上面に押圧して、給紙の動作を行うようにする。
【００１７】
前記２つのアーム４０、４５を連動させて揺動させるために、前述したように、アーム部材４５に設けている押圧アーム４６を、ローラアーム４０に設けた長孔４１に係止させる手段を設けている。前記アーム部材４５が支軸４２を中心にして所定の角度以上に持ち上げられた状態、つまり、支軸４２を中心にして反時計方向に揺動された状態で、連動部材４６が長孔４１の上部に係止されるので、アーム部材４５によりローラアーム４０を上方に持ち上げるようにする。また、ソレノイド４８に通電して、アーム部材４５を図の時計方向に揺動させる際には、その動作により中空ローラ１０が用紙Ｐの上に位置されてから、押圧ローラ２１により中空ローラ１０を押圧する動作が加えられるが、前記長孔４１の中では連動部材４６が単純に下降するのみで、前記連動部材４６により中空ローラ１０を押圧する作用は行われない。なお、前記２つのアーム部材の各々にローラ部材を支持させて、給紙の動作と、中空ローラ１０に対する押圧ローラ２１の押圧作用を付与する機構を設ける場合に、２つのアーム部材を連動させる機構は、他の任意の機構を用いることが可能である。
【００１８】
前記実施例においては、中空ローラ１０に対する押圧ローラ２１の押圧力を自動的に調整する場合を説明したが、前記押圧ローラ２１による中空ローラ１０への押圧力を調節するためには、図６に示すように、ネジ３７を用いた調整手段を設けることも可能である。図６に示す例においては、中空ローラ１０の軸１１を保持するフレーム３５に対して、押圧ローラ２１の軸を保持する長孔３６を設け、前記フレーム３５を図示を省略する中空ローラの支持手段を用いて、用紙に対して上下動させる機構を設ける。前記フレーム３５の上部には調節ネジ３７を設けておき、そのネジ３７の下端部を押圧ローラ２１の軸に対して押圧する力を調整することにより、中空ローラ１０の中空部における圧力を調整できるようにする。したがって、前記中空ローラ１０と押圧ローラ２１との組み合わせ部材を用いることで、給紙不良に対する中空ローラ１０の内部圧力と用紙に対する給紙力とを手動で調整することが可能となる。なお、前記手動調整手段は、前記各実施例に対しても、自動調整手段に組み合わせて設けることは、実施例に少しだけ形を変えて適用可能である。
【００１９】
前記本発明の各実施例において、中空ローラ１０の中空部１４での圧力を自動的、または手動で調整するためには、図７に示すような制御手段を用いることができる。前記図７に示す制御手段においては、複写機等の動作を制御する制御装置５０に対して、給紙部での用紙検知センサＳの情報を入力して、給紙不良または重送を検知する検知回路５１と、前記検知回路５１において、送り力が不足するか、あるいは送り力が過大であって、重送を生じているかを判断する判定回路５２、前記判定回路５２による判定結果にもとづいて、制御値を演算して出力する出力回路５３とを設けている。そして、前記検知回路５１の判定結果を表示する表示部５５と、出力回路５３から表示装置５６に向けて情報を出力して、調節の動作内容を表示する手段と、前記出力回路５３からの出力情報を伝達する調整動作回路５７とを設け、前記調整動作回路５７に接続される調整部材２０のソレノイドやモータ等に対する制御の動作を行うことができる。
【００２０】
なお、前記制御装置５０の判定回路５２に対しては、給紙カセットに収容する用紙の情報等を設定しておくこともでき、また、画像形成装置の周辺の環境条件、例えば、温度や湿度の情報を入力する入力手段５４を設けても良い。前述したような制御手段と、動作部材とを設けておくことにより、給紙装置において用紙の送り力が不足した場合、または過剰な送り力が発揮されて、給紙不良が発生したときには、押圧ローラを中空ローラに対して押圧する力を調整して、中空ローラ内部の圧力を適宜調整して、ローラ（ローラコア１２）の表面を用紙に押圧する力を調節することができる。そして、前記給紙装置における給紙力を自動的に調整する場合には、用紙の種類、湿度等の環境条件に容易に対応させることができ、給紙不良等の不都合な状態が生じないようにして、画像形成装置を使用することが可能である。なお、本発明は、画像読取装置の自動原稿給送機構（ＡＤＦ）についても適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の装置は、前述したように中空な気密状のローラに対して、調整部材を押し付けることにより、給紙ローラの用紙に対する接触面積を変化させることが可能であり、用紙に対する給紙力を容易に変化させることが可能である。また、前記調整部材のローラの押圧力を変化させるためのアクチュエータとして、任意の機構のものを用いることが可能であり、そのアクチュエータによる押圧力を段階的に調整することによって、給紙不良に対処させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】給紙装置の構成を示す説明図である。
【図２】中空ローラと押圧ローラの関係を示す平面図である。
【図３】給紙装置の第２の実施例の説明図である。
【図４】給紙装置の第３の実施例の説明図である。
【図５】図３に対応する非給紙状態の説明図である。
【図６】給紙装置の第４の実施例の説明図である。
【図７】制御装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
１    給紙装置、  ２    給紙カセット、  ３    ボトムプレート、
４    スプリング、  ５    さばきパッド、  １０    中空ローラ、
１１    軸、  １２    ローラコア、  １３    軸固定部、
１４    中空部、  １５    被押圧部、  ２０    調整部材、
２１    押圧ローラ、  ２２    支軸、  ２３    アーム部材、
２４    アーム軸、  ２５    駆動部材、  ２６    支軸、
２７    取付部、  ３０    アーム部材、  ３１    支軸、
３２    モータ、  ３３・３４    ギヤ、  ３５    フレーム、
３６    長孔、  ３７    調整ネジ、  ４０    ローラアーム、
４１    長孔、  ４２    軸、  ４５    アーム部材、
４６    押圧アーム、  ４７    被動作アーム、  ４８    ソレノイド、
５０    制御装置、  ５１    検知回路、  ５２    判定回路、
５３    出力回路、  ５４    入力手段、  ５５    表示部、
５６    表示装置、  ５７    調整動作回路。
【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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