(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に付勢された用紙載置台に積層された用紙を、円筒部の一部に切欠き部が形成され断面形状が半月状の給紙ローラにより下流側の搬送部に受け渡すとともに、この受け渡し時に前記給紙ローラの前記円筒部と分離パッドとの間で用紙の重送を防止する給紙装置において、
前記切欠き部を前記用紙載置台上の用紙に対向させた待機位置から前記給紙ローラを一回転駆動する給紙駆動部と、前記分離パッドを前記給紙ローラに対して進退自在に支持する支持部と、前記分離パッドを前記給紙ローラに向けて付勢する分離パッド付勢部材と、前記分離パッドの前記給紙ローラ方向へのストロークを前記分離パッドが前記給紙ローラの前記円筒部に圧接される位置に制限するストッパと、前記給紙ローラの一回転の動作期間中に前記用紙載置台上の用紙が前記給紙ローラの前記円筒部に接触する給紙開始時に前記用紙載置台を自由状態に解放し前記用紙載置台上の用紙に前記給紙ローラの前記切欠き部が対向する前の時期から前記用紙載置台をそのままの位置で固定するロック機構とを具備する給紙装置。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記用紙載置台と一体に設けられた受圧面と、前記受圧面に対して所定の摩擦力をもって接触される押圧部材と、前記押圧部材を前記受圧面に圧接する圧接駆動部とにより形成されている請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記用紙載置台と一体に設けられた係止片と、前記係止片に係止される多数の歯が前記用紙載置台の移動方向に沿って鋸歯状に配列された噛合部材と、前記噛合部材を前記係止片に対して進出及び退避方向に駆動する噛合駆動部とにより形成されている請求項１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、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、積層された用紙を一枚ずつ分離して給紙する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の給紙装置の従来例を図７に示す。１０１は給紙カセットで、この給紙カセット１０１には多数枚の用紙Ｓを積層状態で支持する用紙載置台１０２がスプリング１０３により上方に付勢されて起伏自在に設けられている。最上層の用紙Ｓに接触する給紙ローラ１０４にはスプリング１０５により付勢された分離パッド１０６が圧接されている。このような給紙装置では、給紙カセット１０１内の用紙Ｓを給紙ローラ１０４と分離パッド１０６とにより一枚ずつ分離して下流側の搬送ローラ１０７に受渡した後に、給紙ローラ１０４を停止させている。
【０００３】
また、特開平８−４０５７７号公報に記載されているように、断面形状が半月状の給紙ローラと同軸上に分離アイドラコロを回転自在に設け、給紙ローラに対向する主分離パッドと分離アイドラコロに対向する分離補助パッドとを設け、給紙ローラを一回転させてその切欠き部が主分離パッドと対向する位置で停止させ、給紙ローラにより送り出されて搬送される用紙（シート材）を、分離アイドラコロと分離補助パッドとにより挾持して用紙の重送を防止するようにした給紙装置（シート材給送装置）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す給紙装置において、用紙載置台１０２が用紙Ｓを給紙ローラ１０４に圧接することにより生ずる負荷をＦｐ、分離パッド１０６が給紙ローラ１０４との間で挾み込んでいることにより生ずる負荷をＦｆ、用紙Ｓが搬送経路を通過するときに生ずる負荷、搬送ローラ１０７により用紙Ｓが搬送される場合に給紙ローラ１０４が連れ回るときに生ずる負荷等のその他の負荷をＦｋとすると、搬送時に用紙が受ける負荷Ｆは、Ｆ＝Ｆｐ＋Ｆｆ＋Ｆｋとなる。
【０００５】
Ｆｐは１５０ｇｆ〜２５０ｇｆ程度、Ｆｆは２５０ｇｆ〜４００ｇｆ程度、Ｆｋは５０ｇｆ〜１５０ｇｆ程度となる場合が多く、したがって、Ｆは４５０ｇｆ〜８００ｇｆ程度となる。
【０００６】
このように負荷Ｆが大きくなると、搬送ローラ１０７により用紙Ｓを搬送するときに、搬送ローラ１０７が摩耗し易い。搬送ローラ１０７の摩耗を防止するために搬送ローラ１０７の外周部を形成する部材に耐摩耗性のゴムを使用するとコストが高くなる。さらに、安定した速度で用紙Ｓを搬送するには搬送ローラ１０７の搬送力を大きくする必要があるが、そのためには搬送ローラ１０７の支持構造を強固にしなければならず、さらにモータの負荷が大きくなる。
【０００７】
用紙Ｓを分離するために、図７の分離パッド１０６に代えて給紙カセット１０１に用紙Ｓの先端のコーナを押える分離爪を用いた場合には負荷を軽減することができるが、用紙Ｓの分離性能については十分に期待することができない。特に、用紙Ｓの厚さの変化に対する対応性については分離パッド１０６よりも劣る。
【０００８】
特開平８−４０５７７号公報に記載された給紙装置は、分離アイドラコロが自由回転し得るので、ジャムが発生したときに用紙を容易に引き出すことができるが、下流側の搬送ローラにより用紙を搬送するときに用紙が分離補助パッドに圧接されるため、上記のＦｆに相当する負荷が用紙に掛かる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上方に付勢された用紙載置台に積層された用紙を、円筒部の一部に切欠き部が形成され断面形状が半月状の給紙ローラにより下流側の搬送部に受け渡すとともに、この受け渡し時に前記給紙ローラの前記円筒部と分離パッドとの間で用紙の重送を防止する給紙装置において、
前記切欠き部を前記用紙載置台上の用紙に対向させた待機位置から前記給紙ローラを一回転駆動する給紙駆動部と、前記分離パッドを前記給紙ローラに対して進退自在に支持する支持部と、前記分離パッドを前記給紙ローラに向けて付勢する分離パッド付勢部材と、前記分離パッドの前記給紙ローラ方向へのストロークを前記分離パッドが前記給紙ローラの前記円筒部に圧接される位置に制限するストッパと、前記給紙ローラの一回転の動作期間中に前記用紙載置台上の用紙が前記給紙ローラの前記円筒部に接触する給紙開始時に前記用紙載置台を自由状態に解放し前記用紙載置台上の用紙に前記給紙ローラの前記切欠き部が対向する前の時期から前記用紙載置台をそのままの位置で固定するロック機構とを具備する。
【００１０】
したがって、給紙前の待機状態では、給紙ローラの切欠き部が用紙載置台上の用紙と対向し、用紙載置台は、給紙ローラの切欠き部に対して用紙を後退させる位置であって次に給紙ローラが回転するときに円筒部に用紙を接触させる位置にロック機構により固定状態に維持され、分離パッドは、分離パッド付勢部材により給紙ローラ側に付勢されているが、ストッパにより分離パッドの給紙ローラ方向への動きが規制されているため、給紙ローラとの間に間隔が開く位置であって次に給紙ローラが回転するときに円筒部に圧接される位置で静止する。給紙ローラの一回転する期間中で円筒部が用紙に接触する給紙開始時では、用紙載置台がロック機構により解放されるため、付勢された用紙載置台により用紙が給紙ローラに圧接される。給紙ローラの回転により円筒部が分離パッドに対向した時期は、分離パッドは給紙ローラにより押圧され給紙ローラとの間で用紙を挾み込み重送を阻止する。給紙ローラの切欠き部が用紙載置台上の用紙と対向する前の時期からは、用紙載置台がロック機構により上方への動きが固定され、給紙ローラの切欠き部から用紙載置台上の用紙及び分離パッドが給紙ローラが離反する状態に維持される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ロック機構は、前記用紙載置台と一体に設けられた受圧面と、前記受圧面に対して所定の摩擦力をもって接触される押圧部材と、前記押圧部材を前記受圧面に圧接する圧接駆動部とにより形成されている。
【００１２】
したがって、押圧部材は圧接駆動部により受圧面に圧接され又は離反される。押圧部材が受圧面に圧接されたときは用紙載置台が固定され、受圧面から押圧部材が離反したときは用紙載置台が解放される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ロック機構は、前記用紙載置台と一体に設けられた係止片と、前記係止片に係止される多数の歯が前記用紙載置台の移動方向に沿って鋸歯状に配列された噛合部材と、前記噛合部材を前記係止片に対して進出及び退避方向に駆動する噛合駆動部とにより形成されている。
【００１４】
したがって、噛合部材は用紙載置台の位置に応じた任意の歯が噛合駆動部により係止片に噛合され又は離反される。噛合部材が係止片に噛合されたときは用紙載置台が固定され、噛合部材が係止片から離反されたときは用紙載置台が解放される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は画像形成装置の内部構造を示す縦断側面図、図２は給紙装置をその給紙動作の過程とともに示す一部の縦断側面図である。
【００１６】
図１において、１は装置本体である。この装置本体１には、プロセスユニット２と光書き込み装置３とが設けられている。プロセスユニット２は、回転自在の感光体４と、この感光体４の表面を帯電させる帯電部材５と、この帯電部材５により帯電された部分に光書き込み装置３によって感光体４に書き込まれた静電潜像を現像する現像器６と、感光体４上の残存トナーを清掃するクリーニング部７とを有する。
【００１７】
また、感光体４の前面を通る用紙搬送路８には、下方から上方に向けて、それぞれ搬送部である対の搬送ローラ９，１０と、感光体４上で現像された現像画像を用紙Ｓに転写する転写部材１１と、用紙Ｓ上の転写画像を定着する定着装置１２と、装置本体１の上面に形成された排紙受け１３に定着後の用紙Ｓを排紙する排紙ローラ１４とが配列されている。
【００１８】
そして、感光体４に用紙Ｓを給紙する給紙装置１５が設けられている。この給紙装置１５は、装置本体１に引き出し自在に装着された給紙カセット１６と、この給紙カセット１６の底部に設けられて支軸１７により起伏自在に支持された用紙載置台１８と、この用紙載置台１８の自由端側の上部に設けられた給紙ローラ１９と、給紙カセット１６に形成された支持部２０により上下動自在に支持された分離パッド２１と、この分離パッド２１を給紙ローラ１９側に付勢する分離パッド付勢部材（圧縮スプリング）２２と、用紙載置台１８を給紙ローラ１９側に付勢するスプリング２３とを有する。給紙ローラ１９は、外周部がゴム等の弾性体により形成され、円筒部１９ａの一部に切欠き部１９ｂが形成された半月状の断面形状をもって形成されている。また、分離パッド２１は支持部２０の一部に当接するストッパ２４を具備する。このストッパ２４は、分離パッド２１が給紙ローラ１９の円筒部１９ａに圧接される位置であって切欠き部１９ｂには接触しない位置以上の上方へのストロークを制限する機能を有する。
【００１９】
さらに、本実施の形態における給紙装置１５は、給紙命令により切欠き部１９ｂを用紙Ｓに対向させた待機位置から給紙ローラ１９を一回転駆動する給紙駆動部（図示せず）を具備し、さらに、用紙載置台１８上の用紙Ｓが給紙ローラ１９の円筒部１９ａに接触する給紙開始時に用紙載置台１８を自由状態に解放し、用紙載置台１８上の用紙Ｓに給紙ローラ１９の切欠き部１９ｂが対向する前の時期から用紙載置台１８を固定するロック機構（図示せず）を具備する。
【００２０】
このような構成において、給紙命令がない待機状態では、図２（ａ）に示すように、給紙ローラ１９は切欠き部１９ｂが用紙載置台１８上用紙Ｓに対向する位置で停止するように維持される。また、用紙載置台１８は最上層の用紙Ｓが給紙ローラ１９の切欠き部１９ｂに対して間隔を開ける位置でロック機構により固定される。このときの用紙載置台１８の固定位置は、前回の給紙時に用紙Ｓが引き出されたときの位置である。分離パッド２１は分離パッド付勢部材２２により上方へ付勢されているが、ストッパ２４が支持部２０の一部に当接するため、分離パッド２１は給紙ローラ１９が回転するときに円筒部１９ａに圧接される位置であって切欠き部１９ｂには接触しない位置に上方へのストロークが制限される。
【００２１】
この待機状態で給紙命令が出力されると給紙ローラ１９が反時計方向に一回転して停止する。この回転期間中、円筒部１９ａが用紙載置台１８上の用紙Ｓに接触する。この状態は実質的な給紙開始時である。すなわち、用紙載置台１８上の用紙Ｓが給紙ローラ１９の円筒部１９ａにより引き出される。この給紙開始時には用紙載置台１８がロック機構から解放されて自由となるため、用紙Ｓは用紙載置台１８により給紙ローラ１９の円筒部１９ａに圧接される。これにより、給紙ローラ１９は用紙Ｓを高い摩擦力で確実に引き出すことができる。
【００２２】
給紙ローラ１９の回転が進行すると、図２（ｂ）に示すように、円筒部１９ａが分離パット２１に対向するので、分離パッド２１は給紙ローラ１９の円筒部１９ａからの圧力を用紙Ｓを介して受ける。すなわち、用紙Ｓは円筒部１９ａと分離パッド２１とに挾み込まれるため重送が阻止される。
【００２３】
なおも給紙ローラ１９の回転が進行すると、送り出した用紙Ｓの先端が下流側の搬送ローラ９に受け渡され、その後に切欠き部１９ｂが用紙載置台１８上の用紙Ｓに対向する時期があるが、その時期の直前、換言すれば、円筒部１９ａが用紙載置台１８上の用紙Ｓに接触する期間の終期からそれ以後の期間は、用紙載置台１８がロック機構により固定される。これにより、図２（ｃ）に示すように、下流側の搬送ローラ９が用紙Ｓを感光体４に向けて搬送するときに、切欠き部１９ｂに対して用紙載置台１８上の用紙Ｓと分離パッド２１とを退避させることができる。
【００２４】
以上のように、待機状態及び、給紙した用紙Ｓを下流側の搬送ローラ９に受け渡した状態では、分離パッド２１及び用紙Ｓを給紙ローラ１９から離反させることにより用紙Ｓが受ける負荷、搬送系のモータに掛かる負荷を極めて小さくすることができる。これに伴い搬送ローラ９の摩耗を防止することができる。したがって、搬送ローラ９を耐摩耗性の高い材料で形成したり、搬送ローラ９の支持構造を強固にしたりする必要がなくなり、コストダウン及び小型化に寄与することができる。
【００２５】
以上のように、用紙載置台１８上の用紙Ｓに給紙ローラ１９の切欠き部１９ｂが対向する前の時期に、用紙載置台１８をロック装置により固定するので、図２（ｄ）に示すように、用紙載置台１８上の用紙Ｓの枚数が少なくなっても、用紙Ｓの枚数に関係なく待機状態における最上層の用紙Ｓの高さ位置を一定にすることができる。
【００２６】
なお、用紙載置台１８をロック機構から解放する時期は、用紙載置台１８上の用紙Ｓが給紙ローラ１９の円筒部１９ａに接触する給紙開始時であるが、この給紙開始時は多少の時間差を許容するものである。具体的には、円筒部１９ａが用紙Ｓに接触する直前から直後に至る所定の時間内に用紙載置台１８を解放すればよい。この時間のずれにより用紙Ｓの送り量に差が出るが、送り量に余裕を見込むことにより問題はない。
【００２７】
また、用紙載置台１８をロック機構により固定し始める時期は、用紙載置台１８上の用紙Ｓに給紙ローラ１９の切欠き部１９ｂが対向する前であるが、この時期についても多少の時間差を許容するものである。この場合も時間のずれにより用紙Ｓの送り量に差が出るが、送り量に余裕を見込むことにより問題はない。
【００２８】
さらに、待機状態から給紙ローラ１９を回転させるときには、用紙載置台１８上の用紙Ｓを切欠き部１９ｂから離した状態に維持することができるため、給紙ローラ１９を円滑に始動させることができる。
【００２９】
本実施の形態において、ロック機構の詳細については説明を省略したが、要は、用紙載置台１８上の用紙Ｓが給紙ローラ１９の円筒部１９ａに接触する給紙開始時に用紙載置台１８を自由状態に解放し、用紙載置台１８上の用紙Ｓに給紙ローラ１９の切欠き部１９ｂが対向する前の時期から用紙載置台１８を固定する機能を満足するものであれば、構成を限定するものではない。
【００３０】
次に、ロック機構の具体的な一例を図３及び図４に示す。図３は用紙載置台１８の斜視図、図４はロック機構２５の構成を示す縦断正面図である。この例におけるロック機構２５は、用紙載置台１８と一体に設けられた受圧面２６と、この受圧面２６に対して所定の摩擦力をもって接触されるように摩擦部材により形成された押圧部材２７と、この押圧部材２７を受圧面２６に接離させる圧接駆動部２８とにより形成されている。受圧面２６は用紙載置台１８の移動方向に沿って延出されている。圧接駆動部２８は、ソレノイド２９と、一端で押圧部材２７を支持し他端がソレノイド２９に連結された作動杆３０と、この作動杆３０を受圧面２６側に付勢するスプリング３１とにより形成されている。作動杆３０は装置本体１（図１参照）のフレーム部材３２等により水平方向に摺動自在に支持されている。
【００３１】
この例では、通常（給紙開始前の待機状態）は、スプリング３１の圧力により押圧部材２７を受圧面２６に圧接することにより用紙載置台１８を固定することができる。そして、給紙ローラ１９の円筒部１９ａが用紙載置台１８上の用紙Ｓに接触する給紙開始時（図２参照）に、ソレノイド２９を励磁し作動杆３０を引き、押圧部材２７を受圧面２６から離反させることにより、用紙載置台１８を解放することができる。なお、受圧面２６に摩擦部材を貼付した場合には、押圧部材２７を摩擦部材又はそれ以外の材料により形成することができる。
【００３２】
さらに、ロック機構の具体的な他の例を図５及び図６に示す。図５は用紙載置台１８の斜視図、図６はロック機構３３の構成をその動作とともに示す側面図である。この例におけるロック機構３３は、用紙載置台１８の側縁の一部を延長した係止片３４と、この係止片３４に係止される多数の歯３５が用紙載置台１８の移動方向に沿って鋸歯状に配列された噛合部材３６と、この噛合部材３６を係止片３４に対して進出及び退避方向に駆動する噛合駆動部３７とにより形成されている。噛合部材３６は支軸３８により揺動自在に支持されている。噛合駆動部３７は、噛合部材３６を係止片３４側に付勢するスプリング３９と、噛合部材３６に連結されたリンク４０と、励磁されたときにスプリング３９の付勢力に抗してリンク４０を引っ張るソレノイド４１とにより形成されている。
【００３３】
この例では、通常（給紙開始前の待機状態）は、図６（ａ）に示すように、スプリング３９の付勢力により噛合部材３６を回動させて何れかの歯３５を係止片３４の縁に噛合させることにより用紙載置台１８を固定することができる。そして、給紙ローラ１９の円筒部１９ａが用紙載置台１８上の用紙Ｓに接触する給紙開始時（図２参照）に、ソレノイド４１を励磁してリンク４０を引き、噛合部材３６を係止片３４から離反させることにより、用紙載置台１８を解放することが
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、上述のように、給紙前の待機状態では、給紙ローラの切欠き部を用紙載置台上の用紙と対向させ、用紙載置台を給紙ローラの切欠き部に対して用紙を後退させる位置であって次に給紙ローラが回転するときに円筒部に用紙を接触させる位置にロック機構により固定状態に維持し、分離パッドを給紙ローラの切欠き部との間に間隔が開く位置であって次に給紙ローラが回転するときに円筒部に圧接される位置にストッパにより静止させ、給紙ローラの一回転する期間中で円筒部が用紙に接触する給紙開始時では、用紙載置台をロック機構により解放し、付勢された用紙載置台により用紙を給紙ローラに圧接させて用紙を給紙ローラの円筒部により引き出すようにし、給紙ローラの回転により円筒部が分離パッドに対向した時期は、分離パッドと給紙ローラとの間で用紙を挾み込み重送を阻止し、給紙ローラの切欠き部が用紙載置台上の用紙と対向する前の時期からは、用紙載置台がロック機構により上方への動きをそのままの位置で固定し、給紙ローラの切欠き部から用紙載置台上の用紙及び分離パッドを離反する状態に維持するようにしたので、待機状態及び、給紙した用紙を下流側の搬送部に受け渡した状態では、分離パッド及び用紙を給紙ローラ１９から離反させることにより用紙Ｓが受ける負荷、搬送系のモータに掛かる負荷を極めて小さくすることができる。これに伴い搬送部の摩耗を防止することができる。したがって、搬送部の耐摩耗性を高めたり、搬送系の回転部の支持構造を強固にしたりする必要がなくなり、コストダウン及び小型化に寄与することができる。
【００３５】
請求項２記載の発明は、用紙載置台と一体に設けられた受圧面と、この受圧面に対して所定の摩擦力をもって接触される押圧部材と、この押圧部材を受圧面に圧接する圧接駆動部とによりロック機構が形成されているので、押圧部材は圧接駆動部により受圧面に対して圧接され又は離反される。押圧部材が受圧面に圧接されたときは用紙載置台が固定され、受圧面から押圧部材が離反されたときは用紙載置台が解放される。
【００３６】
請求項３記載の発明は、用紙載置台と一体に設けられた係止片と、この係止片に係止される多数の歯が用紙載置台の移動方向に沿って鋸歯状に配列された噛合部材と、この噛合部材を係止片に対して進出及び退避方向に駆動する噛合駆動部とによりロック機構が形成されているので、噛合部材は用紙載置台の位置に応じた任意の歯が噛合駆動部により係止片に噛合され又は離反される。これにより、噛合部が係止片に噛合されたときは用紙載置台が固定され、噛合部材が係止片から離反されたときは用紙載置台が解放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における画像形成装置の内部構造を示す縦断側面図である。
【図２】給紙装置をその給紙動作の過程とともに示す一部の縦断側面図である。
【図３】用紙載置台の斜視図である。
【図４】ロック機構の構成を示す縦断正面図である。
【図５】用紙載置台の斜視図である。
【図６】ロック機構の構成をその動作とともに示す側面図である。
【図７】従来の給紙装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
Ｓ  用紙
１８  用紙載置台
１９  給紙ローラ
１９ａ  円筒部
１９ｂ  切欠き部
２０  支持部
２１  分離パッド
２２  分離パッド付勢部材
２４  ストッパ
２５  ロック機構
２６  受圧面
２７  押圧部材
２８  圧接駆動部
３３  ロック機構
３４  係止片
３５  歯
３６  噛合部材
３７  噛合駆動部
【図１】
0003738133.tif 000002
【図２】
0003738133.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003738133.tif 000005
【図５】
0003738133.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003738133.tif 000008