(57)【要約】  【課題】  積載される記録用紙の種類に応じて、給送手段への押圧力を変化させることができ、種々の用紙を安定して給紙することができる給紙機構を提供する。  【解決手段】  ピックアップローラ３は、一方の端部をフィードローラ４の回転軸４ａに回動可能に支持されたホルダ１７によって回転自在に支持されることにより、ホルダ１７の回動と共に上下動できるよう構成されている。更に、ホルダ１７には、回転軸４ａに支持されている端部とは反対の端部に、用紙搬送方向上流へと延びる押圧板１７ａが一体形成され、押圧板１７ａの上方には押圧力増加手段である圧縮バネ１８が配設されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動可能に構成された記録用紙が積載される用紙積載板と、該用紙積載板を上下動させる昇降手段と、前記用紙積載板に積載された記録用紙の最上位に所定の圧力で当接して記録用紙を給送する上下方向に移動可能なピックアップローラと、を備えた給紙機構において、
前記ピックアップローラを下方向へ付勢する付勢手段が、前記ピックアップローラの上方への移動に応じて付勢力が強くなるように設けられており、前記ピックアップローラの高さ位置の調整により前記ピックアップローラの記録用紙に対する押圧力を調整可能としたことを特徴とする給紙機構。
【請求項２】
前記ピックアップローラの高さ位置を検出する検知手段と、前記ピックアップローラの高さ位置に応じて、前記ピックアップローラに付与される前記付勢手段の付勢力を記憶した記憶手段と、前記用紙積載板及び前記ピックアップローラの上下動及び記録用紙の給送を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検出結果と前記記憶手段の情報とを比較し、前記ピックアップローラが目的の高さ位置にあるとき、若しくは、用紙種類により設定した位置にあるときのみ、ピックアップローラによる記録用紙の給送を開始することを特徴とする請求項１に記載の給紙機構。
【請求項３】
前記ピックアップローラの用紙搬送方向下流には、給送された記録用紙をさらに下流へと搬送するフィードローラが配置されており、前記ピックアップローラは前記フィードローラの回転軸を中心に回動可能に構成されたホルダに支持されており、前記昇降手段によって用紙積載板が上下動せしめられると、ピックアップローラがフィードローラを中心に上方又は下方へと回動するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙機構。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の給紙機構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、プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置に備えられる、給紙カセットに収容された記録用紙を、画像形成部へと給送するための給紙機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部へと記録用紙を給送するための給紙機構として、記録用紙が収容される給紙カセットと、この給紙カセットの上方に配置され、給紙カセットに収容された記録用紙を最上位紙から順に画像形成部へと給送するピックアップローラとから構成される給紙機構が多く使用されている。
【０００３】
このような給紙機構の一例として、特許文献１には、給紙カセット内に揺動可能に支持された記録用紙を積載する用紙積載板と、用紙積載板を下方より押圧しながら回動して用紙積載板を持ち上げる回動部材であるリフタ及び、給紙カセット上方に揺動可能に支持されると共に、先端が最上位の記録用紙に当接している検知レバーと、検知レバーの位置を検知する検知部とから成る、用紙積載板に積載された記録用紙の最上位の記録用紙高さを検知する高さ検知手段とを備えた給紙機構が提案されている。
【０００４】
この給紙機構では、記録用紙が収容された給紙カセットが画像形成装置本体に装着されると、画像形成装置に設けられたリフトモータによってリフタが回動されることにより、用紙積載板が上方へと回動され用紙積載板上に積載されている記録用紙が押し上げられる。この時、高さ検知手段によって記録用紙の紙面高さを検知し、用紙積載板の回動を制御することにより、紙面高さが常にピックアップローラによる給送が可能となる所定の高さになるよう構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２２００２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の給紙機構では、用紙積載板の回動を制御することにより、積載された記録用紙の紙面高さが給送に適した位置に維持されるが、記録用紙のピックアップローラへの押圧力が一定である。そのため、例えば、目付量の異なる記録用紙を使用した場合には、適切な押圧力を得ることができずに不送りや重送等の給紙不良を生じてしまうことがあった。
【０００６】
本発明においては上述の事情に鑑み、積載される記録用紙の種類に応じて、ピックアップローラの記録用紙への押圧力を変化させることができ、種々の用紙を安定して給紙することができる給紙機構及びそれを備えた画像形成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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、上下動可能に構成された記録用紙が積載される用紙積載板と、該用紙積載板を上下動させる昇降手段と、前記用紙積載板に積載された記録用紙の最上位に所定の圧力で当接して記録用紙を給送する上下方向に移動可能なピックアップローラと、を備えた給紙機構において、前記ピックアップローラを下方向へ付勢する付勢手段が、前記ピックアップローラの上方への移動に応じて付勢力が強くなるように設けられており、前記ピックアップローラの高さ位置の調整により前記ピックアップローラの記録用紙に対する押圧力を調整可能としたことを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、上記構成の給紙機構において、前記ピックアップローラの高さ位置を検出する検知手段と、前記ピックアップローラの高さ位置に応じて、前記ピックアップローラに付与される前記付勢手段の付勢力を記憶した記憶手段と、前記用紙積載板及び前記ピックアップローラの上下動及び記録用紙の給送を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検出結果と前記記憶手段の情報とを比較し、前記ピックアップローラが目的の高さ位置にあるとき、若しくは、用紙種類により設定した位置にあるときのみ、ピックアップローラによる記録用紙の給送を開始することを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の給紙機構において、前記ピックアップローラの用紙搬送方向下流には、給送された記録用紙をさらに下流へと搬送するフィードローラが配置されており、前記ピックアップローラは前記フィードローラの回転軸を中心に回動可能に構成されたホルダに支持されており、前記昇降手段によって用紙積載板が上下動せしめられると、ピックアップローラがフィードローラを中心に上方又は下方へと回動するよう構成されていることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の給紙機構を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、ピックアップローラの上方への移動に応じて下方向への付勢力が強くなるように付勢手段を設けたことにより、ピックアップローラの高さ位置の調整によってピックアップローラの記録用紙への押圧力を増加させることができるため、用紙積載板に積載される記録用紙の種類に応じてピックアップローラの記録用紙への押圧力を変化させることができる。
【００１２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の給紙機構において、制御手段を用いて、検知手段の検出結果及び記憶手段の情報によって、リフタを制御することにより、検知手段によって正確にピックアップローラの高さ位置を検出することができるため、確実に目的のピックアップローラの記録用紙への押圧力を得ることができ、また、ピックアップローラが目的の高さ位置にない場合には給送が開始されないため、適切な押圧力を得ることができない場合に生じる、不送りや重送等の給紙不良を未然に防止することができる。
【００１３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の給紙機構において、ピックアップローラはフィードローラの回転軸を中心に回動可能に構成されたホルダに支持されており、ピックアップローラがフィードローラを中心に上下方向に回動するよう構成することにより、ピックアップローラが上下に回動してもフィードローラとの距離が一定に保たれるため、ピックアップローラによって給送された記録用紙は、確実にフィードローラへと送り出されることとなる。
【００１４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の給紙機構を搭載することにより、ピックアップローラの記録用紙への押圧力を変化させることができ、種々の用紙を安定して給紙することができる画像形成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】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る給紙機構を備えた画像形成装置の概略構成図である。なお、本実施形態においては画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタを例示しているが、画像形成装置としてプリンタ以外の、例えば複写機やファクシミリ装置等であっても適用できることはいうまでもない。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１の下部には、画像形成装置１本体に対して着脱可能に構成された、記録用紙Ｐが収容される給紙カセット２が備えられている。そして、給紙カセット２の上方には、給紙カセット２に収容された記録用紙Ｐを送り出すピックアップローラ３が配置されており、このピックアップローラ３の用紙搬送方向下流には、送り出された記録用紙Ｐをさらに下流へと搬送するフィードローラ４が配置されている。
【００１７】
また、給紙カセット２には、用紙搬送方向上流端部を給紙カセット２に回動自在に支持された用紙積載板５と、この用紙積載板５の下流端部を下方より押圧して持ち上げるリフタ６が備えられており、これらによって、積載された記録用紙Ｐがピックアップローラ３に押圧されるようになっている。また、前記フィードローラ４に圧接されるようにリタードローラ７が配設されており、ピックアップローラ３により送り出された記録用紙Ｐをフィードローラ４とリタードローラ７とのニップ部で捌くことにより、重送を防止するよう構成されている。
【００１８】
更に、画像形成装置１には、給紙カセット２から分離給送された記録用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対８、レジストローラ対９、電子写真感光体である感光体ドラム１０ａに画像を形成する画像形成手段１０、画像情報に基づいた情報光Ｄを感光体ドラム１０ａへ照射するスキャナユニット１１、感光体ドラム１０ａに形成された画像を記録用紙Ｐに転写する転写手段１２、転写された画像を記録用紙Ｐに定着する定着手段１３及び画像が定着された記録用紙Ｐを装置外へと排出する排出ローラ対１４が備えられている。
【００１９】
なお、画像形成手段１０は、上述の感光体ドラム１０ａと、少なくとも１つのプロセス手段とを備え、画像形成装置１に脱着可能なプロセスカートリッジとしてユニット化されている。プロセス手段としては、例えば、感光体ドラム１０ａを帯電させる帯電手段、感光体ドラム１０ａに形成される潜像を現像する現像手段、感光体ドラム１０ａの表面に残るトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
【００２０】
このような構成の画像形成装置１では、画像情報に基づいた情報光Ｄをスキャナユニット１１から感光体ドラム１０ａへ照射し、感光体ドラム１０ａに潜像を形成し、この潜像を現像することにより感光体ドラム１０ａにトナー像を形成する。そして、このトナー像の形成と同期させて、記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット２から分離給送するとともに、搬送ローラ対８及びレジストローラ対９によって画像形成手段１０へと搬送し、画像形成手段１０を構成する感光体ドラム１０ａに形成したトナー像を転写手段１２によって記録用紙Ｐに転写する。この転写後の記録用紙Ｐは、定着手段１３に搬送され、この定着手段１３によって転写トナー像が定着され、さらに排出ローラ対１４によって装置外に排出される。
【００２１】
続いて、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る給紙機構について詳細に説明する。図２は、画像形成装置に備えられた給紙機構の搬送方向下流部周辺を示す模式図である。図３は、図２と同様に給紙機構の搬送方向下流部周辺を示す模式図であり、ピックアップローラの記録用紙への押圧力を増加するように用紙積載板を回動させた状態を示している。図２に示すように、本実施形態に係る給紙機構は、ピックアップローラ３、フィードローラ４、用紙積載板５、リフタ６及びリタードローラ７から構成されている。
【００２２】
前述したように、用紙積載板５は用紙搬送方向上流端部を給紙カセット２に回動自在に支持されており、用紙積載板５の用紙搬送方向下流側には、用紙積載板５の下流端部を下方より押圧して持ち上げるリフタ６が備えられている。このリフタ６は、支軸６ａによって給紙カセット２に回動自在に支持されており、リフトモータ１５によってリフタ６が回動せしめられることによって、用紙積載板５を上方へと回動させ、積載された記録用紙Ｐがピックアップローラ３によって給送可能な位置まで持ち上げられるよう構成されている。
【００２３】
フィードローラ４は回転軸４ａによって画像形成装置１本体に回転自在に支持されており、給紙モータ１６からの駆動力によって、用紙搬送方向に回転するようになっている。また、リタードローラ７は回転軸７ａによって給紙カセット２に回転自在に支持されており、図示しない付勢手段によってフィードローラ４に圧接されニップ部を形成している。更に、リタードローラ７の回転軸７ａには図示しないトルクリミッタが設けられており、所定以上の回転力が付与されたときのみ、フィードローラ４に従動回転するよう構成されている。
【００２４】
ピックアップローラ３は、中心に設けられた回転軸３ａをホルダ１７によって回転自在に支持されおり、図示しないギア等により伝達されるフィードローラ４の駆動力によって回転し、記録用紙Ｐを下流側へと送り出すものである。また、ピックアップローラ３を支持するホルダ１７は、その一方の端部をフィードローラ４の回転軸４ａに回動可能に支持されており、これによって、ピックアップローラ３はホルダ１７の回動と共に上下動できるよう構成されている。なお、ホルダ１７はフィードローラ４の回転軸４ａを中心に回動するため、ピックアップローラ３とフィードローラ４との距離は一定に保たれている。
【００２５】
更に、ホルダ１７には、回転軸４ａに支持されている端部とは反対の端部に、用紙搬送方向上流へと延びる押圧板１７ａが一体形成されており、押圧板１７ａの上方には付勢手段である圧縮バネ１８が配設されている。この圧縮バネ１８はホルダ１７が下限まで回動した位置にあるとき自由長さの状態になっており、ホルダ１７が上方へと回動されると押圧板１７ａによって圧縮バネ１８が圧縮され、その圧縮量に応じた付勢力が押圧板１７ａへと付与され、ホルダ１７を下方へと付勢することとなる。
【００２６】
よって、前述したようにリフタ６によって用紙積載板５が上方へと回動されると、記録用紙Ｐが給紙可能な位置まで持ち上げられることとなるが、図２に示すように、押圧板１７ａが圧縮バネ１８と接触していない場合には、ピックアップローラ３の記録用紙Ｐへの押圧力は、ピックアップローラ３、ホルダ１７及び押圧板１７ａの自重による押圧力のみであり、最も弱い押圧力となっている。なお、ピックアップローラ３が最下点にある状態で押圧板１７ａが自由長さの状態の圧縮バネ１８と当接している構成とすれば、リフタ６による押圧板１７ａの押し上げ量に比例した付勢力が付与可能となるため好ましい。
【００２７】
ここで、リフタ６によって用紙積載板５を更に上方へと回動させると、ピックアップローラ３が記録用紙Ｐによって押し上げられると共にホルダ１７が上方へと回動し、図３に示すように、押圧板１７ａによって圧縮バネ１８が圧縮されることとなる。これにより、ピックアップローラ３の記録用紙Ｐへの押圧力は、圧縮バネ１８の圧縮量に応じた付勢力分増加されることとなるため、ホルダ１７を上方へと回動させるほど、ピックアップローラ３の押圧力を増加させることができる。
【００２８】
また、押圧板１７ａの回動軌道上には、複数のセンサ１９ａを備えた検知手段１９が配置されており、これによって押圧板１７ａの高さ位置を段階的に検知することができるようになっている。なお、押圧板１７ａの高さ位置によって圧縮バネ１８の圧縮量は決まっているため、検知手段１９によってピックアップローラ３の記録用紙Ｐへの押圧力が検知されることとなる。なお、センサ１９ａとしては、フォトインタラプタ等の光センサや、アクチエータスイッチ等の物理センサを用いることができる。
【００２９】
更に、画像形成装置１本体には、操作パネル２０及びＲＯＭ２１が備えられている。操作パネル２０は、給紙カセット２に収容されている記録用紙Ｐの種類や厚さ、サイズ等の各種情報を入力して設定するものであり、ユーザが操作し易いように画像形成装置１本体の外装面に設けられている。ＲＯＭ２１は、各種の記録用紙Ｐを給紙するのに適したピックアップローラ３の押圧力と、その押圧力を得ることができる押圧板１７ａの高さ位置を記憶している記憶手段である。
【００３０】
また更に、画像形成装置１本体には、制御手段２２が備えられている。制御手段２２は、操作パネル２０によって入力された情報に基づいて、検知手段１９によって押圧板１７ａの高さ位置を検出して、予めＲＯＭ２１に記憶された条件と比較判断してリフトモータ１５を駆動又は停止させ、条件に合致するときのみ給紙モータ１６を駆動させるようになっている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る給紙機構の給紙動作について、図１〜図３を参照して、図５のステップに従って説明する。図５は、本発明の給紙機構の動作を示すフローチャートである。
【００３２】
先ず、ユーザは画像形成を開始する前に、給紙カセット２に収容された記録用紙Ｐの種類や厚さ及びサイズ等の各種情報を操作パネル２０を操作して入力する（ステップＳ１）、制御手段２２は入力された各種情報に基づいて、収容されている記録用紙Ｐを給紙するのに適したピックアップローラ３の記録用紙Ｐへの押圧力及び、その押圧力を得ることができる押圧板１７ａの高さ位置をＲＯＭ２１から呼び出す。
【００３３】
次に、ユーザによって画像形成が開始されると（ステップＳ２）、制御手段２２はリフトモータ１５を駆動させ、リフタ６によって用紙積載板５を回動させて、図２に示すように、記録用紙Ｐをピックアップローラ３で給送可能な位置まで持ち上げる。この時、検知手段１９は押圧板１７ａの高さ位置を検出して、その検出結果を制御手段２２へと送信する（ステップＳ３）。
【００３４】
制御手段２２は、検知手段１９から受け取った検出結果と、ＲＯＭ２１から得た給紙に適した押圧板１７ａの高さ位置とを比較し、押圧板１７ａが目的の位置にあるか否かを判断し（ステップＳ４）、押圧板１７ａが目的の高さ位置にない場合には、リフトモータ１５を駆動し（ステップＳ５）、リフタ６によって用紙積載板５を回動させて、押圧板１７ａが目的の高さに位置するようにホルダ１７を回動させる。
【００３５】
そして、ホルダ１７を回動させた後、検知手段１９によって再度押圧板１７ａの高さ位置を検出し、押圧板１７ａが目的の高さ位置にない場合には、再度リフトモータ１５を駆動する。一方、検知手段１９によって検出された押圧板１７ａの高さ位置が目的の位置にある場合には、制御手段２２は給紙モータ１６を駆動させ、ピックアップローラ３及びフィードローラ４を回転させ、記録用紙Ｐの給送を開始する（ステップＳ６）。
【００３６】
給紙モータ１６によってピックアップローラ３及びフィードローラ４が用紙搬送方向へと回転駆動されたとき、リタードローラ７はフィードローラ４と直接接しており、その接触部の摩擦力は強く、リタードローラ７には所定以上の回転力が付与されるため、トルクリミッタが作用しリタードローラ７はフィードローラ４に従動回転するようになる。これにより、ピックアップローラ３によって送り出された記録用紙Ｐはフィードローラ４とリタードローラ７とのニップ部に円滑に進入する。
【００３７】
また、ピックアップローラ３によって複数枚の記録用紙Ｐが同時にニップ部に送り出された場合には、記録用紙Ｐ同士の摩擦力は小さく、フィードローラ４からリタードローラ７へと所定以上の回転力が与えられないため、トルクリミッタが作用せず、リタードローラ７はフィードローラ４に従動回転しない。これにより、重送された記録用紙Ｐは、フィードローラ４に接している最上位の記録用紙Ｐのみが下流側へと搬送されることとなる。
【００３８】
そして、フィードローラ４及びリタードローラ７によって下流へと搬送された記録用紙Ｐは、上述の如く画像形成手段１０等によって画像を形成される。最後に、制御手段２２によって画像形成処理が終了したか否かが判断され（ステップＳ７）、処理が継続している場合はステップＳ３に戻って同様の手順を繰り返す（ステップＳ３〜Ｓ７）。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では付勢手段として圧縮バネ１８を用いたが、これは板バネやトーションバネを用いてもよいし、下方向へ引っ張る引っ張りバネを用いても良い。また、押圧板１７ａの先端に錘等を付設することによって、予め押圧力を増加させておくことも可能である。更に、上記実施形態においては、操作パネル２０を用いて各種情報を入力する構成としたが、パソコン等の外部からのインターフェースを介して入力する構成としても構わない。
【００４０】
また、上記実施形態では、一方の端部がフィードローラ４の回転軸４ａに回動可能に支持されるホルダ１７によりピックアップローラ３を支持しているが、例えばホルダ１７を設けずにピックアップローラ３の回転軸３ａに直接付勢手段を接触させて押圧力を調整するようにしても良い。また更に、上記実施形態では、用紙搬送方向上流端部を回動自在に支持された用紙積載板５と、用紙積載板５の下流端部を下方より押圧して持ち上げるリフタ６が備えられた給紙カセット２を用いた給紙機構について説明したが、これは、例えば用紙積載板を複数本のワイヤで吊り下げて支持させ、ワイヤを巻き上げることによって用紙積載板を水平に上下動できるよう構成された給紙カセットを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、プリンタ等の画像形成装置に備えられる給紙装置に利用することができ、特に用紙収容手段に積載された用紙を、用紙収容手段の上方に設けられた給送手段により給送する給紙装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本実施形態に係る給紙機構を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】は、画像形成装置に備えられた給紙機構の搬送方向下流部周辺を示す模式図である。
【図３】は、図２と同様に給紙機構の搬送方向下流部周辺を示す模式図であり、ピックアップローラの記録用紙への押圧力を増加するように用紙積載板を回動させた状態を示している。
【図４】は、本発明の給紙機構の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１      画像形成装置
３      ピックアップローラ
３ａ    回転軸
４      フィードローラ
４ａ    回転軸
５      用紙積載板
６      リフタ（昇降手段）
６ａ    支軸
７      リタードローラ
７ａ    回転軸
１５    リフトモータ（昇降手段）
１６    給紙モータ
１７    ホルダ
１７ａ  押圧板
１８    圧縮バネ（付勢手段）
１９    検知手段
１９ａ  センサ
２０    操作パネル
２１    ＲＯＭ（記憶手段）
２２    制御手段
Ｐ      記録用紙
【図１】
2007254089.tif 000003
【図２】
2007254089.tif 000004
【図３】
2007254089.tif 000005
【図４】
2007254089.tif 000006