(57)【要約】【課題】  用紙の重送を確実に防止することのできる低コストの給紙装置を提供することを目的とする。【解決手段】  用紙Ｐを収容する給紙トレイ２１と、用紙Ｐをピックアップするピックアップロール２２と、ピックアップされた用紙のうちの１枚のみを下流側に送るとともに、同時に２枚以上ピックアップされた場合の２枚目以降の用紙を上流側に押し戻す用紙分離部２３と、用紙分離部２３により下流側に送られてきた用紙Ｐを受け取ってさらに下流側に送り出す用紙送出部２４とを備え、給紙トレイ２１内の用紙を１枚送り出すにあたり、ピックアップロール２２が、給紙トレイ２１内の用紙をピックアップする第１のタイミングと、用紙分離部２３から用紙送出部２４に受け渡された用紙の後端が用紙分離部２３から離れる直前の第２のタイミングとの２回、給紙トレイ２１内の用紙に対して接離する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収容する給紙トレイと、
前記給紙トレイ上部に、該給紙トレイに収容された用紙の表面に接離自在に配備され、該給紙トレイ内の用紙を所定の搬送方向にピックアップするピックアップロールと、
前記ピックアップロールよりも前記搬送方向下流側に配備され、該ピックアップロールでピックアップされた用紙のうちの１枚のみを該搬送方向下流側に送るとともに、同時に２枚以上ピックアップされた場合の２枚目以降の用紙を該搬送方向上流側に押し戻す用紙分離部と、
前記用紙分離部よりも前記搬送方向下流側に配備され、該用紙分離部により該搬送方向下流側に送られてきた用紙を受け取ってさらに下流側に送り出す用紙送出部とを備え、
前記給紙トレイ内の用紙を１枚送り出すにあたり、前記ピックアップロールが、該給紙トレイ内の用紙をピックアップする第１のタイミングと、前記用紙分離部から前記用紙送出部に受け渡された用紙の後端が該用紙分離部から離れる直前の第２のタイミングとの２回、前記給紙トレイ内の用紙に接するように該給紙トレイ内の用紙に対して接離するものであることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記ピックアップロールを前記給紙トレイに収容された用紙の表面に接離させるソレノイドを備えたことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記用紙送出部に送り込まれる用紙を検知するセンサと、該センサによる検知信号に基づいて前記第２のタイミングを得る演算部とを備えた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、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる、用紙を所定の部位に供給する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の分野において、所定のサイズにカットされた用紙に画像を形成する画像形成装置が広く用いられている。この方式の画像形成装置では、最近の性能向上により信頼性が著しく向上した結果、用紙の重送、すなわち２枚以上の用紙が重なったままで搬送されることは極めて少なくなっている。しかし、画像形成装置からアウトプットされた印刷物を商品としている分野では１件の重送が発生しても大きな問題となるので、更なる高い信頼性が求められている。
【０００３】
通常、この方式の画像形成装置には、積載された用紙に圧接して所定の方向に搬送するピックアップ手段と、その下流側に配備され、搬送されてきた用紙を捌く用紙分離手段とを有する給紙装置が備えられている。用紙分離手段はピックアップ手段から搬送されてきた用紙が複数枚であった場合には１枚の用紙のみを所定の方向に搬送し、それ以外の用紙は逆方向に戻すようにして重送を防止している。しかし、搬送しようとする用紙の直下の用紙が、いわゆる逆くさび状態になっている場合には、直下の用紙は直上の用紙とともに搬送されてしまい、いわゆる重送が発生する。
【０００４】
上記の原因以外にも、例えば、ユーザが用紙束を給紙トレイに用紙をセットするときに用紙ガイドなどのセット性が悪いために用紙束がきちんと揃わず、用紙束の上部よりも下部の方が搬送方向下流側にきてしまうことによって逆くさび状態が発生することもある。しかし、このような原因によって発生する逆くさび状態は、頻度と量から考えるとあまり問題にはならず、給紙装置自体の構造に起因する、用紙搬送中に発生する逆くさび状態を防止することが重要である。
【０００５】
図５は、従来の給紙装置の概略構成図である。
【０００６】
図５には、用紙Ｐが積載される給紙トレイ９１、給紙トレイ９１上に積載された用紙Ｐに圧接して用紙ＰをピックアップしＡ方向に搬送するピックアップロール９２、ピックアップロール９２の下流側に配備され、ピックアップロール９２から搬送されてきた用紙を捌くフィードロール９３およびリタードロール９４、およびフィードロール９３の下流側に配備され、フィードロール９３から搬送されてきた用紙をさらに下流側に搬送するテイクアウェイロール９６などを備えた給紙装置９０が示されている。
【０００７】
図６は、従来の給紙装置における用紙の逆くさび状態を示す図である。
【０００８】
上述の給紙装置９０（図５参照）を用いて用紙を連続給紙しているときに、図６に示すように、用紙Ｐ１がテイクアウェイロール９６によりＡ方向に引き抜かれて、用紙Ｐ１の後端がフィードロール９３とリタードロール９４とのニップ部９５を抜けた直後に、鎖線で示したように、次に搬送されるべき用紙Ｐ２，Ｐ３よりも後から搬送されるべき下側の用紙Ｐ４が、用紙Ｐ２，Ｐ３よりも搬送方向下流側の位置にある状態、すなわち逆くさび状態になることがある。
【０００９】
このように用紙が逆くさび状態になると、次の搬送開始のときにこの逆くさび状態の用紙束（Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）がそのままの状態でニップ部９５に突入することがある。ここで、リタードロール９４が逆転しない方式の給紙装置の場合はリタードロール９４と接する用紙Ｐ４の搬送を止めることはできるが、その上の用紙Ｐ２，Ｐ３にはブレーキ力が作用せずにそのまま搬送され重送となる。リタードロール９４が逆転する方式の場合でも、下流側のテイクアウェイロール９６に用紙Ｐ４が到達するまでにリタードロール９４の逆回転によってリタードロール９４と接する用紙Ｐ４，Ｐ３を給紙トレイ９１に戻しきれなければ重送が発生する。
【００１０】
図７は、給紙装置における逆くさび状態発生のメカニズムを示す図である。
【００１１】
図７（ａ）に示すように、用紙Ｐ１が、ピックアップロール９２でピックアップされ、フィードロール９３とリタードロール９４とのニップ部９５を経て、テイクアウェイロール９６でＡ方向に引き抜かれているときに、ニップ部９５の近くには鎖線で示すとおり次の用紙Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が存在している。
【００１２】
このとき、フィードロール９３、リタードロール９４を駆動するためのモータ（図示せず）は停止しており、用紙Ｐ１はテイクアウェイロール９６でＡ方向に引き抜かれるが、ニップ部９５でニップされている用紙Ｐ１には常にリタードロール９４から上向きのリタード圧がかかっている。通常、フィードロール９３、リタードロール９４にはゴムが使用されているため、このリタード圧によってフィードロール９３、リタードロール９４はつぶれ、歪みが生じている。また、リタードロール９４には回転方向とは逆の方向にブレーキ力の反力がかかっている。この状態で用紙Ｐ１がニップ部９５を抜けると、その瞬間に、図７（ｂ）に示すように、リタードロール９４は下側に押し下げられ用紙の厚み分だけニップ部９５が開くとともに、図示のようにフィードロール９３、リタードロール９４は逆方向に回転する。すると、それまでフィードロール９３、リタードロール９４に安定してかかっていたリタード圧は初期圧にまで低下するので、リタードロール９４が下側に押し下げされると同時に、フィードロール９３、リタードロール９４に貯まっていた歪みが急激に開放される結果、リタードロール９４はギアのバックラッシュとトルクリミッタまでのガタの分だけ逆方向に回転する。そのため、リタードロール９４に接触していた用紙束（Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）は搬送方向とは逆方向に戻される。用紙束のすべての用紙Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がそれぞれ同じ距離だけ戻されれば逆くさび状態とはならないが、用紙間の摩擦係数のバラツキによって戻りやすい用紙と戻りにくい用紙とがあるため、例えば、上方の用紙Ｐ２，Ｐ３が下側の用紙Ｐ４よりも大きく戻され過ぎた場合に、図７（ｃ）に示すように、逆くさび状態が発生する。
【００１３】
特に、一度使用した裏紙が用紙として再使用された場合には、各用紙間の摩擦係数に差があるために逆くさび状態が発生しやすい。この場合、各用紙間の摩擦係数の差が大きいほど頻繁に逆くさび状態が発生する。
【００１４】
通常、この逆くさび現象を防止するために、例えば、リタードロールを逆転させてリタードロールの下側の用紙から順次戻していくことにより重送を防ぐ、いわゆる逆転ロールタイプの分離手段を備えた給紙装置が提案されている。
【００１５】
しかし、逆転ロールタイプの分離手段を備えた給紙装置でも、大量の用紙が束の状態でニップ部に入ってきた時のように、逆くさびの規模が大きい場合には、用紙が搬送方向下流側のテイクアウェイロールに到達するまでの間にすべての用紙を戻しきれずに、結局は重送が発生してしまうという問題がある。
【００１６】
そこで、ピックアップロールと、ピックアップロールよりも下流側に一対のフィードロールとトルクリミッタを内蔵したリタードロールとを備えた給紙装置において、ピックアップロールよりも上流位置に、ピックアップロールが用紙から離間した時にも用紙の上面を押さえる用紙押さえロールを設けることにより、用紙が重送された場合の用紙の戻され過ぎを防止するようにした給紙装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１−９２１３７号公報（第１−３頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上記特許文献１の給紙装置は、用紙押さえロールを別に備えなければならないためコストが上昇するという問題がある。
【００１８】
本発明は上記事情に鑑み、用紙の重送を確実に防止することのできる低コストの給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成する本発明の給紙装置は、
用紙を収容する給紙トレイと、
上記給紙トレイ上部に、上記給紙トレイに収容された用紙の表面に接離自在に配備され、上記給紙トレイ内の用紙を所定の搬送方向にピックアップするピックアップロールと、
上記ピックアップロールよりも上記搬送方向下流側に配備され、上記ピックアップロールでピックアップされた用紙のうちの１枚のみを上記搬送方向下流側に送るとともに、同時に２枚以上ピックアップされた場合の２枚目以降の用紙を上記搬送方向上流側に押し戻す用紙分離部と、
上記用紙分離部よりも上記搬送方向下流側に配備され、上記用紙分離部により上記搬送方向下流側に送られてきた用紙を受け取ってさらに下流側に送り出す用紙送出部とを備え、
上記給紙トレイ内の用紙を１枚送り出すにあたり、上記ピックアップロールが、上記給紙トレイ内の用紙をピックアップする第１のタイミングと、上記用紙分離部から上記用紙送出部に受け渡された用紙の後端が上記用紙分離部から離れる直前の第２のタイミングとの２回、上記給紙トレイ内の用紙に接するように上記給紙トレイ内の用紙に対して接離するものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の給紙装置によれば、用紙の後端が用紙分離部から離れるまではピックアップロールが用紙に接触しているので用紙分離部からの用紙の戻され過ぎが防止され、重送の発生を防止することができる。
【００２１】
ここで、この給紙装置が、上記ピックアップロールを上記給紙トレイに収容された用紙の表面に接離させるソレノイドを備えたものであってもよい。
【００２２】
このような構成とした場合は、ソレノイドによりピックアップロールを用紙の表面に確実に接離させることができる。
【００２３】
また、この給紙装置が、上記用紙送出部に送り込まれる用紙を検知するセンサと、上記センサによる検知信号に基づいて上記第２のタイミングを得る演算部とを備えたものであってもよい。
【００２４】
このような構成とした場合は、第２のタイミングを得るためのセンサを設ける必要がなくなるので低コストの給紙装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明の給紙装置によれば、用紙の重送を確実に防止することのできる低コストの給紙装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態の給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【００２８】
この画像形成装置１は、画像読取装置２やパーソナルコンピュータなどの外部機器３と通信回線４を介して接続された送受信部５と、この送受信部５からの画像情報に基づき画像書込装置６を制御する画像記録制御部７と、画像書込装置６によって静電潜像が書き込まれる円筒状の像担持体８と、像担持体８の円周方向に沿って配設された帯電器９と、像担持体８上の静電潜像を現像する現像装置１０と、像担持体８に形成された画像を用紙Ｐに転写する転写ロール１２と、像担持体８上に残留したトナーを除去するクリーナ１１と、用紙Ｐに転写された画像を定着させる定着装置１３と、定着装置１３から用紙を排出する排出ロール１４と、排出ロール１４によって排出された用紙を積載する排出トレイ１５と、用紙搬送部１６を介して像担持体８及び転写ロール１２に用紙Ｐを供給する給紙装置２０とを備えている。
【００２９】
図２は、本実施形態の給紙装置の待機時の状態を示す図であり、図３は、本実施形態の給紙装置の給紙時の状態を示す図である。
【００３０】
図２および図３に示すように、この給紙装置２０は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１上部に、給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐの表面に接離自在に配備され、給紙トレイ２１内の用紙Ｐを搬送方向（Ａ方向）にピックアップするピックアップロール２２と、ピックアップロール２２よりも搬送方向（Ａ方向）下流側に配備され、ピックアップロール２２でピックアップされた用紙のうちの１枚のみを搬送方向（Ａ方向）下流側に送るとともに、同時に２枚以上ピックアップされた場合の２枚目以降の用紙を搬送方向（Ａ方向）上流側に押し戻す、フィードロール２３ａおよびリタードロール２３ｂからなる用紙分離部２３と、用紙分離部２３よりも搬送方向（Ａ方向）下流側に配備され、用紙分離部２３により搬送方向（Ａ方向）下流側に送られてきた用紙Ｐを受け取ってさらに下流側に送り出す、テイクアウェイロール対２４ａ，２４ｂからなる用紙送出部２４とを備え、給紙トレイ２１内の用紙を１枚送り出すにあたり、ピックアップロール２２が、給紙トレイ２１内の用紙をピックアップする第１のタイミングと、用紙分離部２３から用紙送出部２４に受け渡された用紙の後端が用紙分離部２３から離れる直前の第２のタイミングとの２回、給紙トレイ２１内の用紙に接するように給紙トレイ２１内の用紙に対して接離するように構成されている。
【００３１】
また、この給紙装置２０には、用紙送出部２４に送り込まれる用紙を検知するプレフィードセンサ２６と、用紙送出部２４から送り出される用紙を検知するフィードアウトセンサ２７と、プレフィードセンサ２６による検知信号に基づいて上記第２のタイミングを得る演算部２９（図１参照）とが備えられている。これらプレフィードセンサ２６、フィードアウトセンサ２７、および演算部２９の動作については後述する。
【００３２】
なお、本実施形態におけるフィードアウトセンサ２７は、本発明にいうセンサに相当するものである。
【００３３】
次に、この給紙装置２０におけるピックアップロールの接離動作について説明する。
【００３４】
本実施形態の給紙装置２０では、ピックアップロール２２およびフィードロール２３ａの回転軸はブラケット３０に取り付けられており、このブラケット３０は、フィードロール２３ａの回転軸を支点として、図２および図３に示すように用紙Ｐの表面に接離自在な構成となっている。また、このブラケット３０は、給紙時（図３参照）にはスプリング３２の弾力で給紙装置２０のトップカバー３１から離れる方向に押し下げられるようになっている。
【００３５】
また、この給紙装置２０には、ピックアップロール２２を給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐの表面に接離させるソレノイド３３が備えられている。いま、図２に示した待機時に、所定のタイミングでソレノイド３３を作動させ、リンク３４を矢印Ｂ方向に引き下げると、リンク３４を介したシャフト３５が回転しシャフト３５に取り付けられたプレート３６が時計方向に回動する。それに応じてプレート３６とスタッド３７で位置決めされていたブラケット３０がスプリング３２によって押し下げられ、ブラケット３０に固定されたピックアップロール２２は所定の圧力で用紙Ｐの表面に接触し、図３に示した給紙時の状態となる。
【００３６】
給紙動作が終了すると、ソレノイド３３が作動しリンク３４を矢印Ｂ’方向に引き上げると、リンク３４を介したシャフト３５が回転しシャフト３５に取り付けられたプレート３６が反時計方向に回動する。それに応じてブラケット３０が押し上げられ、ブラケット３０に固定されたピックアップロール２２は用紙Ｐの表面から離間した待機時の状態（図２参照）となる。
【００３７】
次に、本実施形態の給紙装置の動作について説明する。
【００３８】
すでに図６および図７を参照して説明したように、用紙の逆くさび状態の発生を防止するには、用紙送出部により用紙が引き抜かれて用紙の後端が用紙分離部のニップ部を抜けるときに用紙が戻り過ぎないようにすればよい。そこで、用紙の後端が用紙分離部のニップ部を抜ける直前にピックアップロールを落としておき用紙に圧力をかけておくことにより用紙の戻りを抑制し逆くさび状態の発生を防止することができる。
【００３９】
本実施形態の給紙装置２０では、図２に示すように、ピックアップロール２２は、待機時には給紙トレイ２１上の用紙Ｐとは離間した位置にあり、給紙時には図３に示すように、ソレノイド３３の動作により用紙Ｐと接触する位置まで落下し所定の圧力で用紙Ｐに接触する。この状態でピックアップロール２２を回転すれば用紙Ｐは搬送方向下流側のフィードロール２３ａとリタードロール２３ｂのニップ部２３ｃに受け渡される。ニップ部２３ｃを通過した用紙Ｐがプレフィードセンサ２６をオンにすると、ピックアップロール２２は待機時の位置に戻るが、次に所定のタイミングで再度ピックアップロール２２を落下させることにより、ニップ部２３ｃを抜けた後の用紙Ｐの逆方向への戻り過ぎが抑制される。
【００４０】
図４は、本実施形態の給紙装置の給紙動作のタイミングチャートである。
【００４１】
図４に示すように、画像形成装置１の画像記録制御部７（図１参照）から給紙開始命令が発せられる（ｔ１）と、先ずソレノイド３３（図２参照）が“オン”にされ（ｔ２）、次いでピックアップロール２２およびフィードロール２３ａを駆動するフィードモータ（図示せず）の回転が開始される（ｔ３）。ソレノイド３３が“オン”にされてから所定の時間遅れの後にピックアップロール２２は用紙に接触し図示のように接触圧がかかり給紙が開始される（ｔ４）。１枚目の用紙がフィードロール２３ａとリタードロール２３ｂとのニップ部２３ｃに到達しプレフィードセンサ２６が“オン”となる（ｔ５）と、ソレノイド３３は“オフ”にされ（ｔ６）、ソレノイド３３が“オフ”とされたことによりピックアップロール２２は用紙から離間し（ｔ７）、用紙は用紙送出部２４に受け渡される。
【００４２】
次に、用紙送出部２４を通過した用紙がフィードアウトセンサ２７を“オン”にする（ｔ８）と、その時点ｔ８から所定の時間Ｔ経過後にソレノイド３３は“オン”にされ（ｔ１０）、その結果、図示のように、ピックアップロールから用紙への接触圧がかかり始める（ｔ１１）。
【００４３】
こうして、用紙の後端がニップ部２３ｃを抜ける瞬間（ｔ１２）には、ピックアップロール２２は用紙に接触しており、この時のピックアップロール２２による用紙への接触圧により、図６に示したような用紙の逆くさび状態の発生が防止される。
【００４４】
次に、プレフィードセンサ２６が“オフ”となり（ｔ１３）、ソレノイド３３が“オフ”とされ、その結果、ピックアップロール２２が用紙と離間する（ｔ１４）。用紙がフィードアウトセンサ２７を“オフ”とすることにより１枚の給紙動作が終了する。
【００４５】
本実施形態の給紙装置２０は、上記の時間Ｔを得るために、演算部２９（図１参照）を備えており、フィードアウトセンサ２７による検知信号に基づいて用紙分離部２３から用紙送出部２４に受け渡された用紙の後端が用紙分離部２３から離れる直前の第２のタイミングを得るように構成されている。
【００４６】
なお、本実施形態において、ピックアップロール２２が用紙に接触し給紙が開始されるｔ４からピックアップロール２２が用紙から離間するｔ７までのタイミングは、本発明にいう第１のタイミングに相当するものであり、また、ピックアップロールから用紙への接触圧がかかるｔ１１からピックアップロールが用紙と離間するｔ１４までのタイミングは、本発明にいう第２のタイミングに相当するものである。
【００４７】
上記の時間Ｔは、ソレノイド３３が“オン”にされてからピックアップロール２２が実際に用紙に接触するまでの時間遅れ、搬送方向の用紙サイズ、テイクアウェイロール２４の用紙引き抜き速度、制御処理の時間遅れなどから演算で求められる。
【００４８】
逆くさび状態を防止するためにピックアップロール２２を用紙に接触させておくｔ１１からｔ１４までの時間は、最低でも用紙後端がニップ部２３ｃを抜ける直前から用紙後端がニップ部２３ｃを抜ける直後までは必要である。なお、それ以降にピックアップロール２２を接触させておいても差し支えはないが、その場合は、ソレノイドを使用しているため、極力用紙後端がニップ部２３ｃを抜ける間だけの必要最低限の時間ピックアップロールを接触させるようにタイマなどで設定しておくことが望ましい。本実施形態では、最もバラツキが小さくなるようにフィードアウトセンサ２７が“オン”された時刻、搬送方向の用紙サイズ、搬送速度などによって時間Ｔの値を演算して求めている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態の給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の給紙装置の待機時の状態を示す図である。
【図３】本実施形態の給紙装置の給紙時の状態を示す図である。
【図４】本実施形態の給紙装置の給紙動作のタイミングチャートである。
【図５】従来の給紙装置の概略構成図である。
【図６】従来の給紙装置における用紙の逆くさび状態を示す図である。
【図７】給紙装置における逆くさび状態発生のメカニズムを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    画像形成装置
２    画像読取装置
３    外部機器
４    通信回線
５    送受信部
６    画像書込装置
７    画像記録制御部
８    像担持体
９    帯電器
１０    現像装置
１１    クリーナ
１２    転写ロール
１３    定着装置
１４    排出ロール
１５    排出トレイ
１６    用紙搬送部
２０    給紙装置
２１    給紙トレイ
２２    ピックアップロール
２３    用紙分離部
２３ａ    フィードロール
２３ｂ    リタードロール
２３ｃ    ニップ部
２４    用紙送出部
２４ａ、２４ｂ    テイクアウェイロール対
２６    プレフィードセンサ
２７    フィードアウトセンサ
２９    演算部
３０    ブラケット
３１    トップカバー
３２    スプリング
３３    ソレノイド
３４    リンク
３５    シャフト
３６    プレート
３７    スタッド
９０    給紙装置
９１    給紙トレイ
９２    ピックアップロール
９３    フィードロール
９４    リタードロール
９５    ニップ部
９６    テイクアウェイロール
【図１】
2005194081.tif 000003
【図２】
2005194081.tif 000004
【図３】
2005194081.tif 000005
【図４】
2005194081.tif 000006
【図５】
2005194081.tif 000007
【図６】
2005194081.tif 000008
【図７】
2005194081.tif 000009