(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で用紙を搬送前に良好に分離することを可能とする。【解決手段】複数の用紙を積載するトレイ１２と、トレイ１２に積載される用紙３０のうち、少なくとも最上面の用紙に接触して振動を与える、振動印加部としてのカーソル１６に設けられたアクチュエータ２０、接触体２１、及びバイブレータ２２と、少なくとも最上面の用紙の従動を位置的に規制する従動規制部としてのカーソル１５とを備えた、用紙積載機構。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の用紙を積載する積載部と、
前記積載部に積載される前記用紙のうち、少なくとも最上面の用紙を揺動させる揺動部とを備えた、用紙積載機構。
【請求項２】
前記揺動部は、前記少なくとも最上面の用紙に接触して振動を与える振動印加部を有する、請求項１に記載の用紙積載機構。
【請求項３】
前記揺動部は、前記振動印加部の振動に基づく前記少なくとも最上面の用紙の従動を位置的に規制する従動規制部を有する、請求項１に記載の用紙積載機構。
【請求項４】
前記用紙の積載場所を前記積載部上の特定位置に位置決めする一対のカーソルを備え、
前記振動印加部は、前記一対のカーソルの一方に設けられ、
前記従動規制部は、前記一対のカーソルの他方に設けられている、請求項３に記載の用紙積載機構。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の用紙積載機構と、
前記積載部に積載された用紙の、前記最上面の用紙を外部へ搬出する搬出部とを備えた、給紙装置。
【請求項６】
請求項５に記載の給紙装置と、
前記給紙装置から給紙される用紙に対し画像形成を行う画像形成部とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置等において利用される用紙積載機構、給紙装置及びそれを用いた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成の対象となる用紙を供給する給紙装置が内蔵されている。図４は、そのような画像形成装置の模式的構成図である。
【０００３】
図４に示すように、画像形成装置１００は、画像をトナー像として生成し、手差しトレイ１１０又は給紙装置１２０から供給された用紙上に形成させる画像形成部１１１、及び用紙上のトナー像を定着して印刷物とする画像定着部１１２を備えている。
【０００４】
又、画像形成部１１１等の下部には複数の給紙装置１２０が積層して備えられている。
【０００５】
各給紙装置１２０は、用紙を積載するトレイ１２１と、トレイ１２１に積載した用紙を画像形成部１１１へ導くための搬送機構１２２が備えられており、トレイ１２１及び搬送機構１２２から搬出された用紙は、共通の搬送路を通って画像形成部１１１へ搬入される。
【０００６】
ここで搬送機構１２２は、重送、すなわちトレイ１２１に積載された用紙が複数枚密着して画像形成部１１１に搬送されることを防ぐために、ＦＲＲ（フィードローラ、リタードローラ）方式、ＦＲ（フリクションパッド）方式といった、ローラやパッドと用紙との摩擦を利用して、積載された用紙のうち、最上部に位置する一枚の用紙を他の用紙と分離する機能を有している。
【０００７】
ところで近年、画像のカラー化等、記録媒体の多様化等の要請から、用紙として、従来より用いられている普通紙や上質紙に加えて、光沢紙やコート紙といった特殊な用紙が用いられるようになっている。これらの特殊な用紙は普通紙等に比べて表面の平滑度が高く、特に多湿環境下においては積載時に隣接する他の用紙と強固に密着されることが多いため、上述した搬送機構１２２の分離機能によっては、重送を防ぐことが困難になっている。
【０００８】
上記のような不具合を解消するため、搬送機構の動作に先だって積載された用紙を分離するための技術がいくつか提案されている。
【０００９】
図５に示す構成例は、ＦＲ方式を用いた搬送機構において、用紙２００に接して搬出するフィードローラ２０１に圧接するフリクションパッド２０２を押圧するバネ２０３の圧力を周期的に可変させることで、フリクションパッド２０２の分離力を高めたものである（特許文献１）。なお、当該構成はＦＲＲ方式他の構成にも適用することができる。
【００１０】
又、図６に示す構成例は、トレイ３００内に積載された用紙３０１の側面にエアーを送り込むエアー吹き出し装置３０２を備えたもので、エアーを剥離させたい用紙の間に流通させることにより、ピックローラ３０３に接する最上面の用紙ＴＰを他の積層された用紙Ｐから剥離するようにしたものである。エアーの吹き出し位置は用紙Ｐの残量に合わせて上下動させることができ、常に剥離が必要とされる部位にエアーを流通させることができる（特許文献２）。なお、当該構成例においては、剥離後の用紙ＴＰはフィードローラ３０４及びリタードローラ３０５によって図中矢印方向へ搬出される。
【特許文献１】特開２００２−５３２３７号公報（図３等）
【特許文献２】特開２００６−１６９９号公報（図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のような従来技術においては、以下の問題があった。
【００１２】
図５に示す構成例においては、フリクションパッド２０２は、分離対象となる最上面の用紙に対し、間接的に分離のための圧力を与える構造となっているため、３枚以上の用紙の分離を安定して行うことは原理的に困難である。
【００１３】
一方、図６に示す構成例においては、エアー吹き出し位置を用紙３０１の側面に上下動可能に配置する必要があり、図中に示されるようにエアー吹き出し装置３０２がトレイ３００に併置され給紙装置の構成が複雑、大型化してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成で用紙を搬送前に良好に分離することが可能な用紙積載機構、及び給紙装置及びそれを用い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】
【００１５】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、複数の用紙を積載する積載部と、
前記積載部に積載される前記用紙のうち、少なくとも最上面の用紙を揺動させる揺動部とを備えた、用紙積載機構である。
【００１６】
また、第２の本発明は、前記揺動部は、前記少なくとも最上面の用紙に接触して振動を与える振動印加部を有する、第１の本発明の用紙積載機構である。
【００１７】
また、第３の本発明は、前記揺動部は、前記振動印加部の振動に基づく前記少なくとも最上面の用紙の従動を位置的に規制する従動規制部を有する、第１の本発明の用紙積載機構である。
【００１８】
また、第４の本発明は、前記用紙の積載場所を前記積載部上の特定位置に位置決めする一対のカーソルを備え、
前記振動印加部は、前記一対のカーソルの一方に設けられ、
前記従動規制部は、前記一対のカーソルの他方に設けられている、第３の本発明の用紙積載機構である。
【００１９】
また、第５の本発明は、第１から第４のいずれかの本発明の用紙積載機構と、
前記積載部に積載された用紙の、前記最上面の用紙を外部へ搬出する搬出部とを備えた、給紙装置である。
【００２０】
また、第６の本発明は、第５の本発明の給紙装置と、
前記給紙装置から給紙される用紙に対し画像形成を行う画像形成部とを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明によれば、コンパクトな構成で用紙を搬送前に良好に分離することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態の給紙装置１の要部平面図であり、図１（ｂ）は正面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、給紙装置１は、筐体部１１と、筐体部１１内部に設けられたトレイ１２と、トレイ１２の後端側に設けられた停止部材１３とを備える。
【００２５】
トレイ１２は、停止部材１３が設けられた側の側面において、回転軸１２ａにより筐体部１１と連結されており、図示しないバネ機構により、回転軸１２ａを回転中心として回動し傾斜する。これにより、トレイ１２は傾斜し、給紙装置１内の用紙がピックローラ１４に接して図中矢印Ａ方向へ搬送されるよう、傾斜した状態で配置することが可能となる。なお、ピックローラ１４を駆動させるための機構は、説明の簡単のために図示を省略した。
【００２６】
給紙装置１は、さらに、トレイ１２の両端に、用紙のサイズに応じて対向幅を変化させる一対のカーソル１５、１６を備える。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、カーソル１５及び１６には、トレイ１２と筐体部１１の底面とのなす空間に配置されたラックレール１７及び１８がそれぞれ取り付けられ、ラックレール１７及び１８は、トレイ１２の裏面に取り付けられたピニオン１９と噛み合っている。
【００２８】
以上の構造を有することにより、カーソル１５、１６は一方を動かすと他方が連動して、対向幅を変化させる。これにより、収納する用紙の幅に応じて用紙を搬送に適した特定位置に位置決めすることができる。なお、カーソル１５、１６には、位置決めした場所を仮留めするための機構が設けられているが、説明の簡単のために図示を省略した。
【００２９】
更に、カーソル１６には、アクチュエータ２０によって回動する接触体２１と、外側に配置された、一定の周波数で振動するバイブレータ２２とが設けられている。
【００３０】
図２はカーソル１６の要部拡大図である。カーソル１６の本体部１６ａの壁面には切り欠１６ｂが設けられており、接触体２１は切り欠１６ｂに嵌り込むように配置され、本体部１６ａの内部を通過する回動軸１６ｃにより回動可能に固定される。接触体２１は切り欠１６ｂの反転形状を有する、ゴム、樹脂等からなる部材である。
【００３１】
回動軸１６ｃには、図２では省略したアクチュエータ２０からの回転力が伝達され、接触体２１は図中矢印Ｂに示すように、回動軸１６ｃ回りに回動する。なお、図においては、説明のために２つの接触体２１のうち、図中手前側のもののみが回動している状態を示したが、実際の動作時においては２つの接触体２１は連動して回動する。又、バイブレータ２２としては、ロータに偏心した分銅を設けてなるコアレスモータ等の、周知の振動発生装置が用いられる。
【００３２】
以上の構成において、給紙装置１は本発明の給紙装置１に相当する。又、トレイ１２は本発明の積載部に相当し、カーソル１５及び１６は本発明の揺動部に相当し、カーソル１６、アクチュエータ２０、回動軸１６ｃ、接触体２１、及びバイブレータ２２は本発明の振動印加部を構成する。又、カーソル１５は本発明の従動規制部に相当する。又、カーソル１５、１６、及びトレイ１２及びカーソル１５，１６を含む構成は、本発明の用紙積載機構に相当し、ピックローラ１４は本発明の搬出部に相当する。
【００３３】
以上の構成を有する本発明の実施の形態の給紙装置１の動作を、上記各図及び図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００３４】
図１（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、従来例と同様、ユーザはトレイ１２に用紙３０を載置する。カーソル１５及び１６が用紙３０の両側面に沿って配置されることで、搬出に適した位置決めが成されている。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示すように、アクチュエータ２０の駆動により接触体２１は回動し、用紙３０の縁部に接触する。なお、既に述べたように、トレイ１２は、ピックローラ１４に接するように、用紙３０の残量に応じて傾斜するため、接触体２１は、常に用紙３０の最上面に対して接触することが可能な構成となっている。
【００３６】
接触体２１の接触により、用紙３０の、最上面の用紙を含む部分３１はその縁部が押圧され、面方向に移動しようとするが、接触体２１と正対する側の縁部はカーソル１５によって位置的に規制されているため、逃げ場のない部分３１は全体として撓み、隙間３２を生じさせながら上方に持ち上がる。
【００３７】
次に、図３（ｃ）に示すように、バイブレータ２２が振動を開始する。バイブレータ２２の振動はカーソル１６の本体部１６ａから接触体２１に伝わり、さらに、部分３１を含む用紙３０にも伝わる。このとき、部分３１は、隙間３２を上下に振動しながら一枚毎に隙間３３を生じさせつつ分離する。
【００３８】
接触体２１の接触によって用紙３０から分離する部分３１に関し、当該部分３１を構成する用紙の枚数は、用紙３０の種類や、給紙装置１の配置された温度、湿度等の環境において異なる。本実施の形態では、接触体２１を介して振動を与えることで、部分３１を、その構成枚数によらず一枚一枚分離させるようにしている。
【００３９】
最後に、図３（ｄ）に示すように、バイブレータ２２の動作を停止し、接触体２１がカーソル１６の本体部１６ａに収納されると、部分３１は用紙３０上に再び積層されるが、用紙同士の密着状態は解消されているため、分離した最上面の用紙は、ピックローラ１４により容易に外部へ搬送することができる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、カーソル１６に組み込まれる接触体２１及びカーソル１６ごと接触体２１を振動させるバイブレータ２２を備えたことにより、用紙の縁部に接触して一部を全体から撓ませ、さらに振動を印加して、撓んだ部分を一枚毎に剥離させることにより、トレイ１２に積載された用紙３０から最上面の用紙３２を良好に分離することができる。
【００４１】
接触体２１やバイブレータ２２は、用紙の位置決め用のカーソル１６に備えることができる程度の大きさ、構成のものを用いることができるため、従来の給紙装置とほぼ同一の大きさで、用紙の搬送前分離を実現することが可能となる。
【００４２】
特に、本実施の形態の給紙装置は、各用紙の剥離面近くに直接振動を印加することで、強い分離力を得ることができ、用紙３０として、ＯＨＰシート、フィルム等の、表面の平滑度が高い特殊な用紙を用いた場合において、有効な効果を有する。又、ＰＯＤ（登録商標）のような各種コート紙は、多湿環境下においては、負圧等の原因で用紙同士の密着が問題となるが、このような用紙においても有効である。
【００４３】
なお、上記の説明においては、カーソル１６に組み込んだ２つの接触体２１及びカーソル１６に直接設けたバイブレータ２２によって本発明の振動印加部を構成するとしたが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。接触体２１は、用紙３０との接触が可能であれば、その形状、個数により限定されるものではない。バイブレータ２２の設置場所、設置する個数等も、任意に定めてよい。
【００４４】
又、バイブレータ２２と接触体２１は同一部材として実現しても良い。又、カーソル１６全体が接触体として機能し、用紙３０に回動して接触する構成であっても良い。
【００４５】
又、上記の説明においては、本発明の揺動部の例として、カーソル１６側に振動印加部としての接触体２１及びバイブレータ２２を設け、カーソル１５をそのまま従動規制部として機能させる構成としたが、カーソル１５をカーソル１６と同様、振動印加部として構成するようにしてもよい。この場合、用紙３０は対向する縁部から振動を印加されることとなり、分離効果のさらなる向上を図ることができる。
【００４６】
又、上記の構成においては、接触部２１を接触させて用紙３０の一部を撓ませてから振動を加える構成としたが、用紙３０を撓ませることなく、縁部に振動を加える構成のみで実現してもよい。比較的密着度の低い用紙に対して分離の効果が期待される。
【００４７】
更に、給紙装置１において、振動印加部はカーソル１５、１６と別構成として設けるようにしてもよい。
【００４８】
又、上記の説明においては、バイブレータ２２の振動周波数は一定であるとして説明を行ったが、給紙装置１の使用条件、又は給紙に用いる用紙の種類に応じて、可変する構成としてもよい。例えば、多湿環境下で密着度が高まっていると考えられる場合には高周波体で動作させ、そうでない場合は低周波帯で動作させるようにすることにより、分離性を向上させることができる。
【００４９】
又、上記の説明においては、給紙装置１を中心に説明を行ったが、本発明は用紙積載機構単体で実現しても良い。さらに、図４に示す画像形成装置の給紙装置１２０に代えて本実施の形態の給紙装置１を用いることにより、本発明は、画像形成装置として実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、コンパクトな構成で用紙を搬送前に良好に分離することが可能な効果を有し、用紙積載機構、給紙装置、画像形成装置等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態の給紙装置の模式的平面図（ｂ）本発明の実施の形態の給紙装置の模式的正面図
【図２】本発明の実施の形態の給紙装置のカーソル１６の要部拡大図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態の給紙装置の動作を説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態の給紙装置の動作を説明するための図（ｃ）本発明の実施の形態の給紙装置の動作を説明するための図（ｄ）本発明の実施の形態の給紙装置の動作を説明するための図
【図４】従来の技術による画像形成装置の構成図
【図５】従来の技術による用紙分離機能を有する給紙装置の構成図
【図６】従来の技術による用紙分離機能を有する給紙装置の構成図
【符号の説明】
【００５２】
１  給紙装置
１１  筐体部
１２  トレイ
１２ａ  回転軸
１３  停止部材
１４  ピックローラ
１５、１６  カーソル
１５ａ  壁面
１６ａ  本体部
１６ｂ  切り欠
１６ｃ  回動軸
２０  アクチュエータ
２１  接触体
２２  バイブレータ
【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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