(57)【要約】【課題】給紙装置において、用紙の搬送不良を防止すること。【解決手段】給紙装置２は、用紙Ｐの搬送方向Ｄに配列された一対のローラ１１，１２と、一対のローラ１１，１２により張架されたベルト１３と、ベルト１３の下方周面１３ｂを通して、下方から上方へと空気を移動させるためのファン１４とを有している。一方のローラ１１は、軸方向の中央が凸湾曲しており、他方のローラ１２は、軸方向の中央が凹湾曲している。ベルト１３は、用紙Ｐの幅方向Ｗに沿って起伏がつけられている。ベルト１３のうち、幅方向Ｗの中央部と両端部とは、用紙層の上面との間隔が異なっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数枚の用紙層の最上位置にある用紙を１枚づつ吸引して搬送するための給紙装置であって、
用紙の搬送方向に配列された一対のローラと、
上記一対のローラにより張架されたベルトであって、用紙層の上面に下方周面が対向し、下方周面が用紙の搬送方向に延びていて、かつ、用紙の幅方向における中央部と両端部とは、用紙層の上面との間隔が異なるように設けられ、所定の通気性を備えているベルトと、
上記ベルトの下方周面を通して、下方から上方へと空気を移動させるための送風手段と、
を有していることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
上記一対のローラは、一方のローラが、ローラの軸方向における中央が凸湾曲したローラであり、他方のローラが、ローラの軸方向における中央が凹湾曲したローラであることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
上記用紙層を上下に変位させる昇降装置をさらに有している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】
請求項１〜３の何れか１項に記載の給紙装置と、
給紙装置から給紙された用紙に画像を形成する画像形成部と、
を備えている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】
この発明は、給紙装置およびこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給紙カセットに積層された複数枚の用紙層の最上位置にある用紙を吸引して給紙する給紙装置が知られている（たとえば、特許文献１，２参照）。給紙装置は、一対のローラと、一対のローラに張架されて用紙幅方向に並ぶ複数のベルトと、用紙層の最上位置にある用紙を吸引してベルトに吸着させるファンとを有している。ベルトに吸着された最上位置の用紙とその下にある用紙との間には、ファンの排気がダクトを介して送られ、この排気によって上記２枚の用紙が分離される。
【特許文献１】特公平３−４４６３号公報
【特許文献２】特開平６−１０７３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、ベルトとベルトとの間に、用紙側に向けて突出する凸部が設けられている。これにより、ベルトに吸着された最上位置の用紙に凸部を接触させて撓ませ、その下の用紙との間に隙間を設けるようにしている。これにより、最上位置の用紙とその下の用紙との間にファンの排気を流入させ易くして、これら２枚の用紙を分離し易くしている。しかしながら、この場合、最上位置の用紙が凸部に押し付けられることとなり、最上位置の用紙と凸部との摩擦抵抗により、当該用紙の搬送が妨げられるという搬送不良が生じるおそれがある。
【０００４】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、用紙の搬送不良を防止することのできる給紙装置およびこれを備える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】
【０００５】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、積層された複数枚の用紙層（ＰＳ）の最上位置にある用紙（Ｐ１）を１枚づつ吸引して搬送するための給紙装置（２）であって、用紙（Ｐ）の搬送方向（Ｄ）に配列された一対のローラ（１１，１２）と、上記一対のローラ（１１，１２）により張架されたベルト（１３）であって、用紙層（ＰＳ）の上面に下方周面（１３ｂ）が対向し、下方周面（１３ｂ）が用紙（Ｐ）の搬送方向（Ｄ）に延びていて、かつ、用紙（Ｐ）の幅方向（Ｗ）における中央部と両端部とは、用紙層（ＰＳ）の上面との間隔が異なるように設けられ、所定の通気性を備えているベルト（１３）と、上記ベルト（１３）の下方周面（１３ｂ）を通して、下方から上方へと空気を移動させるための送風手段（１４）と、を有していることを特徴とする給紙装置（２）である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ベルトの下方周面のうち、用紙の幅方向における中央部と両端部とは、用紙層の上面との間隔が異なるようにされている。これにより、送風手段によってベルトの下方周面に沿わされた最上位置の用紙を、幅方向に起伏させることができる。その結果、最上位置の用紙と最上位置から２番目にある用紙との間に隙間を確実に形成でき、これら最上位置の用紙と最上位置から２番目にある用紙とを分離し易くできる。
【０００７】
また、用紙と搬送方向に一体的に移動するベルトを用いて用紙に起伏をつけている。用紙に凸部を摺接して用紙を撓ませるという従来の構成と異なり、用紙に摺接する部材が必要ない。その結果、搬送される用紙に不要な摩擦抵抗が生じて搬送が妨げられるという搬送不良が生じることを防止できる。
請求項２記載の発明は、上記一対のローラ（１１，１２）は、一方のローラ（１１）が、ローラの軸方向における中央が凸湾曲したローラであり、他方のローラ（１２）が、ローラの軸方向における中央が凹湾曲したローラであることを特徴とする請求項１記載の給紙装置（２）である。
【０００８】
この構成によれば、ベルトと回転接触するローラによってベルトに起伏をつけることができる。ベルトに起伏をつけるための部材をベルトに摺接する必要がなく、ベルトにかかる負担を少なくして耐久性を向上できる。
また、凸湾曲したローラと凹湾曲したローラとを用いることにより、一方のローラの外径と他方のローラの外径との総和を、用紙の幅方向における何れの位置においても略一定にすることができる。これにより、用紙の幅方向における何れの位置においても、ベルトの周長を略一定にすることができる。その結果、用紙をより確実に真っ直ぐに搬送することができ、搬送不良をより確実に防止できる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、上記用紙層（ＰＳ）を上下に変位させる昇降装置（１０）をさらに有していることを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置（２）である。この構成によれば、最上位置にある用紙を、ベルトの下方周面により近づけることができる。これにより、最上位置にある用紙をベルトにより吸着させ易くできる。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の給紙装置（２）と、給紙装置（２）から給紙された用紙（Ｐ）に画像を形成する画像形成部（３）と、を備えていることを特徴とする画像形成装置（１）である。この構成によれば、用紙の搬送不良による紙詰まりを確実に防止することのできる画像形成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる給紙装置を備える画像形成装置としてのプリンタの要部の概略構成を示す図解的な縦断面図である。なお、この発明は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリなどの他の画像形成装置に適用することができる。
図１を参照して、プリンタ１は、画像データに基づくトナー画像を用紙Ｐ（記録材）に形成するためのものであり、積層された複数枚の用紙層ＰＳの最上位置にある用紙Ｐ１を１枚ずつ吸引して搬送するための給紙装置２と、給紙装置２から給紙された用紙Ｐ（Ｐ１）に画像を形成する画像形成部３とを備えている。
【００１１】
画像形成部３は、一対の送りローラ４，５と、感光体ドラム６（像担持体）と、定着装置７とを備えている。
画像形成動作は、以下のようにして行われる。すなわち、画像形成動作を指示する旨の信号がプリンタ１に与えられると、用紙Ｐが給紙装置２からガイド板８を介して一対の送りローラ４，５に搬送される。一対の送りローラ４，５に送られた用紙Ｐは、さらに感光体ドラム６に向けて搬送される。
【００１２】
感光体ドラム６には、画像データに基づくトナー画像が形成されるようになっている。このトナー像は、感光体ドラム６から用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置７で加熱および加圧されてトナー像が定着される。定着装置７を通過した用紙Ｐは、機外へ排出される。
この実施形態の特徴の１つは、給紙装置２において、搬送不良が生じることを防止するための構成が備えられている点にある。
【００１３】
具体的には、給紙装置２は、給紙カセット９と、給紙カセット９内に設けられた昇降装置１０と、昇降装置１０の上方に配置された一対のローラ１１，１２と、これら一対のローラ１１，１２に張架されたベルト１３と、ベルト１３の内径側に配置されたファン１４（送風手段）およびダクト１５と、を有している。
給紙カセット９は、上方が開放された箱型形状をしており、用紙層ＰＳを収容するようになっている。
【００１４】
昇降装置１０は、用紙層ＰＳを上下に変位させるためのものであり、用紙層ＰＳが載置されるリフト板１６と、リフト板１６を上下に変位させるためのアーム部材１７とを含んでいる。アーム部材１７が基端の支軸１７ａ回りに回動することにより、アーム部材１７の先端位置が上下に変化し、アーム部材１７の先端に受けられているリフト板１６が上下に変位する。図１において、上昇した状態のリフト板１６を示している。
【００１５】
一対のローラ１１，１２は、用紙Ｐの搬送方向Ｄに沿って配列されている。一方のローラ１１は、モータ（図示せず）により回転駆動されるようになっている。なお、他方のローラ１２は、この実施形態では従動ローラになっているが、他方のローラ１２をモータにより回転駆動される駆動ローラとし、一方のローラ１１を従動ローラとしてもよい。あるいは、各ローラ１１，１２が共にモータにより回転駆動されるようにしてもよい。
【００１６】
一方のローラ１１は、用紙層ＰＳの先端ＰＳａに対して搬送方向Ｄの後方に配置されており、他方のローラ１２は、用紙層ＰＳの先端ＰＳａに対して搬送方向Ｄの前方に配置されている。
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部の断面図である。
【００１７】
図１および図２を参照して、一対のローラ１１，１２は、それぞれ、用紙Ｐの幅方向Ｗに沿って起伏がつけられた外周面を有している。
一対のローラ１１，１２のうち、一方のローラ１１は、当該ローラの軸方向における中央が凸湾曲したローラであり、他方のローラ１２は、当該ローラの軸方向における中央が凹湾曲したローラである。上記一対のローラ１１，１２は、互いに平行である。
【００１８】
一方のローラ１１の外径Ａ１と他方のローラ１２の外径Ａ２との総和（Ａ１＋Ａ２）が、幅方向Ｗの何れの位置においても略一定にされている。これにより、ベルト１３の周長が、幅方向Ｗの何れの位置においても略一定となるようにされている。
ベルト１３は、用紙Ｐを搬送方向Ｄに沿って搬送するためのものであり、合成樹脂などを用いて無端状に形成された、所定の弾力性（伸縮性）および所定の通気性の双方を有するベルトである。
【００１９】
このベルト１３は、一対のローラ１１，１２に張架されており、これら一対のローラ１１，１２と回転接触して駆動される。ベルト１３の上方周面１３ａおよび下方周面１３ｂのそれぞれが、用紙Ｐの搬送方向Ｄに延びている。ベルト１３の下方周面１３ｂの一部は、用紙層ＰＳの上面に対向している。
前述したように、一対のローラ１１，１２の外周面のそれぞれが、幅方向Ｗに起伏をつけられていることにより、ベルト１３に、幅方向Ｗに沿って起伏がつけられている。
【００２０】
図３に示すように、ベルト１３の下方周面１３ｂは、用紙層ＰＳの先端ＰＳａと対向する部分が、幅方向Ｗ（ローラの軸方向）の中央を凹湾曲させた形状となっており、図４に示すように、用紙層ＰＳの搬送方向Ｄにおける中間と対向する部分が、幅方向Ｗの中央を凸湾曲させた形状となっている。このようにして、幅方向Ｗにおけるベルト１３の中央部と両端部とは、用紙層ＰＳの上面との間隔が異なるようにされている。
【００２１】
図１を参照して、ファン１４は、用紙層ＰＳのうち最上位置にある用紙Ｐ１を下方から上方へと移動させてベルト１３の下方周面１３ｂに吸着させるためのものであり、ベルト１３の下方周面１３ｂを通して、下方から上方へと空気を移動させる。このファン１４として、軸流ファンを例示することができる。
ファン１４の吸気側の開口部１４ａは、用紙層ＰＳのうち先端ＰＳａ側の一部と対向しており、最上位置にある用紙Ｐ１を、ベルト１３を介して吸引するようになっている。ファン１４によって吸引された用紙Ｐは、ベルト１３の下方周面１３ｂに吸着される。
【００２２】
ファン１４の開口部１４ａは、ファン１４の側面側からも空気を導入できるようになっている。これにより、用紙Ｐがベルト１３に吸着されたときにおいて、用紙Ｐによって開口部１４ａが塞がれることを防止し、用紙Ｐを吸引するための負圧状態を維持することができる。
ダクト１５は、ファン１４からの排気を用紙層ＰＳの先端ＰＳａ側に導くためのものであり、ファン１４の排気側の開口部１４ｂと連通している。ダクト１５の排気口１５ａは、ベルト１３を介して用紙層ＰＳの先端ＰＳａと対向しており、ファン１４からの排気を、用紙層ＰＳの最上位置の用紙Ｐ１とその下にある２番目の用紙Ｐ２との間に吹き付ける。
【００２３】
以上の概略構成を有する給紙装置２において、給紙動作は以下のようにして行われる。すなわち、給紙動作が行われていない待機状態において、リフト板１６は、図１に示す所定の位置まで上昇しており、最上位置にある用紙Ｐ１が、ベルト１３に近接している。
画像形成動作を行う旨の信号がプリンタ１に入力されると、ファン１４の駆動が開始される。これにより、矢印Ｂ１，Ｂ２で示すように、開口部１４ａから開口部１４ｂを通って排気口１５ａへ流れる空気流が発生する。この空気流により、用紙層ＰＳのうちの最上位置にある用紙Ｐ１が、図５および図６に示すように吸い上げられて、ベルト１３の下方周面１３ｂに吸着される。このとき、上記用紙Ｐ１は、ベルト１３の下方周面１３ｂの形状に沿う形状となる。用紙Ｐ１の先端近傍は、幅方向Ｗの中央が凹湾曲するように幅方向Ｗに起伏（高さの変化）がついている。
【００２４】
用紙Ｐ１が幅方向Ｗに起伏をつけられた結果、用紙Ｐ１とその下方にある用紙Ｐ２との間に隙間Ｓができる。この隙間Ｓに、排気口１５ａからファン１４の排気が吹き付けられ、上記２枚の用紙Ｐ１，Ｐ２が互いに分離される。広い隙間Ｓに向けてファン１４の排気を吹くので、少ない風量でも確実に２枚の用紙Ｐ１，Ｐ２を分離することができる。
用紙Ｐ１は、その下方の用紙Ｐ２と分離された後、ベルト１３の回転駆動によって搬送方向Ｄに搬送される。搬送方向Ｄに搬送された用紙Ｐ１は、先端が一対の送りローラ４，５に挟まれると、図示しないセンサがその旨を検知する。これにより、ファン１４の駆動が停止される。
【００２５】
なお、複数枚の用紙を連続して給紙する場合は、用紙Ｐの後端が一対の送りローラ４，５を通過したことを上記センサで検知したことに基づいて、ファン１４を再度駆動し、上記と同様の給紙動作を繰り返す。
以上説明したように、この実施形態によれば、以下の作用効果を発揮することができる。すなわち、ベルト１３の下方周面１３ｂのうち、幅方向Ｗにおける中央部と両端部とは、用紙層ＰＳの上面との間隔が異なるようにされている。これにより、ファン１４によってベルト１３の下方周面１３ｂに沿わされた最上位置の用紙Ｐ１を、幅方向Ｗに起伏させることができる。その結果、最上位置の用紙Ｐ１と、最上位置から２番目にある用紙Ｐ２との間に隙間を確実に形成でき、これら最上位置の用紙Ｐ１と最上位置から２番目にある用紙Ｐ２とを分離し易くできる。
【００２６】
また、用紙Ｐと搬送方向Ｄに一体的に移動するベルト１３を用いて用紙Ｐに起伏をつけている。用紙Ｐに凸部を摺接して用紙を撓ませるという従来の構成と異なり、用紙Ｐに摺接する部材が必要ない。その結果、搬送される用紙Ｐに不要な摩擦抵抗が生じて用紙Ｐの搬送が妨げられるという搬送不良が生じることを防止できる。
また、一方のローラ１１を、軸方向Ｗの中央が凸湾曲した形状にし、他方のローラ１２を、軸方向Ｗの中央が凹湾曲した形状にしている。これにより、ベルト１３と回転接触する一対のローラ１１，１２によってベルト１３に起伏をつけることができる。ベルト１３に起伏をつけるための部材をベルト１３に摺接する必要がなく、ベルト１３にかかる負担を少なくして耐久性を向上できる。
【００２７】
また、凸湾曲した一方のローラ１１と凹湾曲した他方のローラ１２とを用いることにより、一方のローラ１１の外径Ａ１と他方のローラ１２の外径Ａ２との総和を、幅方向Ｗにおける何れの位置においても略一定にすることができる。これにより、幅方向Ｗにおける何れの位置においても、ベルト１３の周長を略一定にすることができる。その結果、用紙Ｐをより確実に真っ直ぐに搬送することができ、搬送不良をより確実に防止できる。
【００２８】
さらに、昇降装置１０で用紙層ＰＳを上昇させることにより、最上位置にある用紙Ｐ１を、ベルト１３の下方周面１３ｂにより近づけることができる。これにより、最上位置にある用紙Ｐ１をベルト１３により吸着させ易くできる。
また、ベルト１３の下方周面１３ｂと最上位置にある用紙Ｐ１とを密着させることができるので、ベルト１３と当該用紙Ｐ１との密着力を高くでき、ベルト１３による用紙Ｐ１の搬送力を高いものにできる。
【００２９】
さらに、ベルト１３の下方周面１３ｂに吸着された用紙Ｐ１とその下方にある用紙Ｐ２との間に隙間Ｓが設けられることにより、これら２枚の用紙Ｐ１，Ｐ２を分離するための風を、各用紙Ｐ１，Ｐ２間に確実に入れることができる。
このようにして、用紙Ｐの搬送不良による紙詰まりを確実に防止することのできるプリンタ１を実現できる。
【００３０】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、一対のローラ１１，１２のうちの一方のローラのみが、軸方向に起伏をつけられた形状をしていてもよい。
また、一対のローラ１１，１２の一方または双方を、ベルト１３に回転接触する複数のロール体を含む構成にしてもよい。さらに、ベルト１３として、幅方向Ｗに並ぶ複数のベルトを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる給紙装置を備える画像形成装置としてのプリンタの要部の概略構成を示す図解的な縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部の断面図である。
【図５】給紙装置の動作について説明するための図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  給紙装置
３  画像形成部
１０  昇降装置
１１  一方のローラ（一対のローラの一方）
１２  他方のローラ（一対のローラの他方）
１３  ベルト
１３ｂ  （ベルトの）下方周面
１４  ファン（送風手段）
Ｄ  搬送方向
Ｐ  用紙
Ｐ１  最上位置にある用紙
ＰＳ  用紙層
Ｗ  幅方向
【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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