(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
一般的に、用紙上に画像や文字を印刷する印刷装置とか、用紙上に画像や文字を複写する複写機などの画像形成装置には、用紙を給紙する給紙装置が備えられている。
【0003】
この種の給紙装置を用いて給紙台上に積載した用紙を給紙ローラにより給紙する際に、用紙の外形サイズがA3サイズ(297mm×420mm)以下の場合には用紙を給紙する給紙ローラが給紙方向と直交する用紙幅方向の中央部位に通常1個設置されているが、用紙サイズがA2サイズ(420mm×594mm)以上の場合に、給紙ローラによる用紙への搬送力を確保するために、給紙ローラを用紙幅方向に沿って複数個設置した給紙装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
特許文献1に記載された給紙装置では、用紙を積載した給紙台が装置本体の外側面に沿って昇降駆動装置により昇降可能に設けられている。
【0005】
また、給紙台の上方で給紙位置の近傍には、駆動源によって回転する一つの回転軸が用紙幅方向に沿って設けられている。この一つの回転軸には、一つの給紙ローラと、この給紙ローラの両側に配置された補助ローラ(給紙ローラ)とが設けられている。
【0006】
更に、複数の給紙ローラには、それぞれサバキ部材が対向して設けられており、各ローラが各サバキ部材に摺接している。
【0007】
そして、給紙台が下方の待機位置から上方に向かって上昇して、給紙台上に積載した最上位の用紙が複数の給紙ローラに接触したときに、複数の給紙ローラを回転させることで、用紙が各給紙ローラと各サバキ部材との間から送りだされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、特許文献1に記載された給紙装置によれば、A2サイズ以上の用紙を給紙するために一つの回転軸上に複数の給紙ローラがこの回転軸と一体に取り付けられているが、給紙台が上昇してこの給紙台上に積載した最上位の用紙が給紙位置に至ったことを検出するための給紙位置検出機構については何等の開示もされていない。
【0010】
この際、給紙台が上昇している最中に、最上位の用紙と複数の給紙ローラのうちでいずれかの給紙ローラとの間になんらかの異物が進入したとき、給紙台の上昇に伴って異物が最上位の用紙と給紙ローラとの間に挟み込まれて傷つけてしまうという問題がある。
【0011】
上記した問題点を解決するために、仮に、一つの回転軸上に複数の回転伝達機構を介して複数の給紙ローラを揺動可能に支持させ、且つ、複数の給紙ローラと対向して複数の給紙位置検出機構を設ければ、給紙台上に積載した最上位の用紙を適切に給紙できると考えられるが、給紙装置が高コスト化になるという問題が発生する。
【0012】
そこで、給紙台が上昇している最中に、最上位の用紙と給紙ローラとの間になんらかの異物が挟み込まれた場合であっても異物を傷つけず、且つ、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】
【0013】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項1に記載の発明は、昇降用モータを介して昇降可能に設けられ、用紙を積載した給紙台と、
前記用紙の幅方向に沿って設けられ、ローラ駆動用モータによって回転駆動される一つの回転軸と、
前記一つの回転軸上に間隔を隔てて取り付けた揺動自在な複数のアームにそれぞれ支持され、回転伝達機構を介して回転され、前記給紙台上に積載された前記用紙のうちで最上位の用紙を給紙する複数の給紙ローラと、
前記複数の給紙ローラのうちで一つの給紙ローラと対向して設置され、前記給紙台の上昇に伴って前記最上位の用紙が前記一つの給紙ローラに接触することで前記アームを介してローラ位置が上方に向かって変位することにより前記最上位の用紙が給紙位置に至ったことを検出する給紙位置検出部と、を備え、
前記複数の給紙ローラのうちで前記給紙位置検出部と対向していない給紙ローラの変位する量は、前記給紙位置検出部と対向している前記一つの給紙ローラの変位する量よりも大きく設定されていることを特徴とする給紙装置である。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の給紙装置によると、昇降可能な給紙台上に積載された用紙の幅方向に沿って設置した一つの回転軸上に間隔を隔てて取り付けた揺動自在な複数のアームに給紙ローラをそれぞれ支持させ、且つ、複数の給紙ローラのうちで一つの給紙ローラを給紙位置検出部と対向させた際、複数の給紙ローラのうちで給紙位置検出部と対向していない給紙ローラの上方に向かっての変位量を給紙位置検出部と対向している一つの給紙ローラの変位量よりも大きくすることで、最上位の用紙や給紙ローラや異物を傷つけることなく、給紙装置の安全性を確保できる。更に、給紙位置検出部は1箇所だけ設けているので、低コストの給紙装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に本発明に係る給紙装置の一実施形態について、
図1〜
図5を参照して詳細に説明する。
【0017】
図1は本発明に係る給紙装置及びこの給紙装置を適用した画像形成装置を示している。また、
図2は本発明に係る給紙装置において、一つの回転軸に固着した一つの捌きローラと、この一つの回転軸に一つのアームを介して揺動自在に支持した一つの給紙ローラとを拡大して示している。更に、
図3は本発明に係る給紙装置において、一つの回転軸に固着した複数の捌きローラと、この一つの回転軸に複数のアームを介して揺動自在に支持した複数の給紙ローラとを示している。
【0018】
図1に示す如く、本発明に係る給紙装置20は、用紙P上に画像や文字を印刷する印刷装置とか、用紙P上に画像や文字を複写する複写機などの画像形成装置10に適用可能に構成されている。
【0019】
上記した給紙装置20は、画像形成装置10の外形を形成する筐体11の図示左方に設置されている。
【0020】
また、画像形成装置10の筐体11内には、給紙装置20で給紙した用紙Pの斜行を補正しながら用紙Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ対12と、用紙P上に画像を形成する画像形成部13と、画像形成済みの用紙Pを排紙する排紙部14とが用紙Pの搬送方向の上流側から下流側に向かって上記順に設置されている。
【0021】
更に、画像形成装置10の筐体11内には、給紙装置20,レジストローラ対12,画像形成部13,排紙部14を制御する制御部15が設置されている。
【0022】
ここで、本発明に係る給紙装置20について具体的に説明すると、複数の用紙Pを積載した給紙台21が、ギアードモータを用いた給紙台昇降用モータ22と、不図示のラックピニオン機構とにより筐体11の一つの外側面11aに沿って昇降可能に設けられている。
【0023】
この際、給紙台21上には、用紙Pの外形サイズが同一である1種類の用紙Pが複数積載されているが、ここでは例えばA2サイズ(420mm×594mm)の用紙Pが複数積載されている。
【0024】
また、給紙台21の上方に設定された給紙位置の近傍には、ギアードモータを用いたローラ駆動用モータ23によって回転する一つの回転軸24が、用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向に沿って長尺に設けられている。上記した一つの回転軸24は、両端部側を一対の軸受25(
図3のみ図示)によって軸支されている。
【0025】
また、一つの回転軸24には、A2サイズ(420mm×594mm)の用紙Pと対応して複数の捌きローラ26が所定の間隔K(
図3)を有して固着されていると共に、複数の捌きローラ26の下方には各捌きローラ26で送られた用紙Pが摺接する複数の捌き板27が設置されている。
【0026】
また、一つの回転軸24上には、複数の捌きローラ26とそれぞれ対をなして複数のアーム28の一端側が揺動自在に支持されている。
【0027】
また、複数のアーム28の他端側には、複数の捌きローラ26とそれぞれ対をなしてシャフト29を介して給紙ローラ30が1個ずつ回転自在に軸支されている。
【0028】
従って、複数の捌きローラ26及び複数の給紙ローラ30は、A2サイズの用紙Pへの搬送力を確保できるようになっている。
【0029】
この際、複数の捌きローラ26及び複数の捌き板27は、画像形成装置10の筐体11内に位置している。一方、複数の給紙ローラ30は、筐体11の一つの外側面11aよりも更に外側に位置して昇降可能な給紙台21上に積載された複数の用紙Pのうちで最上位の用紙Puに接離自在になっている。
【0030】
ここで、複数の捌きローラ26及び複数の給紙ローラ30は、同一に構成されているので、一つの捌きローラ26と一つの給紙ローラ30とによる一つの組について、
図2を用いて詳述する。
【0031】
図2に拡大して示す如く、一つの回転軸24に揺動自在に支持したアーム28の一端と他端の中間部位に段付きシャフト31が捌きローラ26及び給紙ローラ30に向かって圧入などにより固着されている。
【0032】
また、一つの回転軸24に固着した一つの捌きローラ26とアーム28との間に配置した第1ギア32も一つの回転軸24に固着されている。また、第1ギア32は、上記した段付きシャフト31に軸着した第2ギア33と噛合している。更に、第2ギア33は、アーム28の他端側に軸支させたシャフト29に給紙ローラ30と共に固着した第3ギア34に噛合している。
【0033】
この際、第1〜第3ギア32〜34は、給紙ローラ30を回転駆動するために一つの回転軸24に連結された回転伝達機構の一種であり、第1〜第3ギア32〜34に代えてタイミングベルト駆動でも可能である。
【0034】
従って、一つの捌きローラ26と一つの給紙ローラ30とによる一つの組は、共に一つの回転軸24を回転させるローラ駆動用モータ23を同一駆動源としており、第1〜第3ギア32〜34により両者が
図1に示した反時計方向に回転することで最上位の用紙Puを給紙可能になっている。
【0035】
更に、
図3に示す如く、一つの捌きローラ26と一つの給紙ローラ30とを組みにして、A2サイズの用紙Pに対応して複数組として例えば3組の捌きローラ26及び給紙ローラ30が一つの回転軸24に沿って配置されている。
【0036】
この際、3組のうちで中央の組の捌きローラ26及び給紙ローラ30は、A2サイズの用紙Pの幅方向の中心部位に配置され、且つ、中央の組を中心にしてそれぞれ所定の間隔Kを隔てた左右両側に他の組の捌きローラ26及び給紙ローラ30がそれぞれ配置されている。
【0037】
また、3組の捌きローラ26及び給紙ローラ30は、下部を開口したケース35でそれぞれ覆われている。そして、各組の捌きローラ26はこの下方に設置した捌き板27に摺接している。一方、各組の給紙ローラ30は各ケース35の開口部35aから下方の最上位の用紙Puに向かって突出している。
【0038】
この際、各組のケース35は、互いに対向する外側面間に給紙ローラ30を軸支しているシャフト29を挿入して両外側面からの抜け防止を図ることで、給紙ローラ30を取り付けたアーム28の揺動と一体に揺動可能になっている。
【0039】
また、各捌きローラ26よりも用紙搬送方向の下流側の上方部位にブラケット36が前面36aと下面36bとでL字状に曲げ形成された上で用紙幅方向に沿って長尺に設けられている。従って、ブラケット36は一つの回転軸24と略平行になっている。
【0040】
また、各ケース35の天面35bから曲げ片35cが用紙搬送方向の下流に向かってそれぞれ突出形成されている。そして、各ケース35の曲げ片35cは、ブラケット36の下面36bの下方を通り抜けて下面36bに形成した凹状切欠部36cに接離自在になっており、各曲げ片35cが凹状切欠部36cに当接したときに各アーム28(
図1,
図2)を介して重力方向に垂れ下がった各給紙ローラ30の待機姿勢を規制している。
【0041】
また、ブラケット36の前面36aの上方部位には、複数の切り越し片36d〜36fが用紙搬送方向の上流側に向かって略直角に切り越し形成されている。
【0042】
複数の切り越し片36d〜36fのうちで中央の切り越し片36eには、給紙位置検出部37がマイクロスイッチ(又は光センサ)を用いて取り付けられているので、この給紙位置検出部(以下、マイクロスイッチと記す)37は中央に配置した給紙ローラ30とケース35を介して対向してこの給紙ローラ30の上方に設置されている。
【0043】
そして、給紙台21の上昇に伴って最上位の用紙Puが中央の給紙ローラ30に接触することで、アーム28を介して給紙ローラ30のローラ位置が最上位の用紙Puよりも上方に向かって変位したときに、アーム28と一体に揺動する中央のケース35の天面35bに突出させたスイッチ当接部35b1がマイクロスイッチ37に当接することで、最上位の用紙Puが給紙位置に至ったことを検出できるようになっている。
【0044】
一方、左右に配置した給紙ローラ30の上方にはマイクロスイッチ(給紙位置検出部)が対向して設置されていない。
【0045】
従って、給紙台21上に積載した最上位の用紙Puが給紙位置に至ったことを検出するマイクロスイッチ(給紙位置検出部)37は1箇所だけ設けているので、給紙装置20を低コストで提供できるようになっている。
【0046】
これに伴って、マイクロスイッチ(給紙位置検出部)と対向していない左右の給紙ローラ30は、アーム28を介して最上位の用紙Puよりも上方に向かって揺動する揺動ストロークが、マイクロスイッチ(給紙位置検出部)37と対向している中央の給紙ローラ30のアーム28を介した揺動ストロークよりも大きく設定されている。
【0047】
言い換えると、複数の給紙ローラ30のうちで給紙位置検出部と対向していない左右の給紙ローラ30の変位する量は、給紙位置検出部37と対向している中央の給紙ローラ30の変位する量よりも大きく設定されていることになる。
【0048】
そこで、給紙ローラ30の変位量が大きく設定された左右の給紙ローラ30に対応して、ブラケット36に形成した複数の切り越し片36d〜36fのうちで左右の切り越し片36d,36fと、左右のケース35の各天面35bに設けた各バネ掛止部35b2との間に付勢力が弱い各引張バネ38が掛止されており、この引張バネ38で下方に垂れ下がる左右の給紙ローラ30の重力を軽減している。
【0049】
更に、ブラケット36に形成した複数の切り越し片36d〜36fのうちで左右の切り越し片36d,36fには、左右のケース35の天面35bが当接するストッパ片36d1,36f1が形成されており、これらのストッパ片36d1,36f1の作用については後述の動作で説明する。
【0050】
尚、上記したように、マイクロスイッチ(給紙位置検出部)37は、中央に配置した給紙ローラ30に対向させているが、これに限ることなく、複数の給紙ローラ30のうちでいずれか一つの給紙ローラ30に対向させれば良いものである。
【0051】
ここで、上記のように構成した本発明に係る給紙装置20の動作について、
図4及び
図5を用いて説明する。
【0052】
図4(a)〜(f)は本発明に係る給紙装置内の各構成部材のタイミングチャートを示している。また、
図5は本発明に係る給紙装置において、給紙台が上昇したときの動作を示しており、(a)は中央に配置した給紙ローラが給紙位置に至った状態を示し、(b)は左側又は右側に配置した給紙ローラの下方に異物が進入した状態を示した図である。
【0053】
図4(a)〜(e)及び
図5(a)に示す如く、給紙台昇降用モータ22を始動させると、複数の用紙Pを積載した給紙台21が筐体11の一つの外側面11aに沿って上昇する。
【0054】
そして、給紙台21に積載した複数の用紙Pのうちで最上位の用紙Puに中央に配置した給紙ローラ30が当接すると、給紙ローラ30はアーム28を介して一つの回転軸24を中心にして待機位置から僅かに上方に揺動してローラ位置変位が生じる。
【0055】
このときに、中央に配置した給紙ローラ30を覆っているケース35も給紙ローラ30と一体に僅かに上方に揺動する。これにより、ケース35の天面35bに形成したスイッチ当接部35b1が、ブラケット36の略中央の切り越し片36eに取り付けたマイクロスイッチ(給紙位置検出部)37に当接してマイクロスイッチ37をONさせるので、制御部15は給紙台21上に積載した最上位の用紙Puが給紙位置に至ったと判断する。
【0056】
ここで、制御部15は、給紙台昇降用モータ22を停止する一方、ローラ駆動用モータ23を始動して一つの回転軸24を回転させるので、中央に配置した捌きローラ26及び給紙ローラ30が反時計方向に回転する。
【0057】
このときに、給紙台21上に積載した最上位の用紙Puの周囲が正常な状態であれば、左右に配置した捌きローラ26及び給紙ローラ30もそれぞれ反時計方向に回転する。
【0058】
従って、最上位の用紙Puの周囲が正常な状態であれば、3組の捌きローラ26及び給紙ローラ30によって最上位の用紙Puが各捌き板27を通過したときに1枚ずつ分離されて下流側に給紙される。
【0059】
そして、給紙動作が続行されると、給紙台21に積載した複数の用紙Pの積載量は減少するので、制御部15は所定の枚数減少するたびに給紙台昇降用モータ22をON/OFF制御して最上位の用紙Puを給紙位置に到達させている。
【0060】
一方、
図4(f)及び
図5に示す如く、給紙台21が上昇している最中に、給紙台21上に積載した最上位の用紙Puと、マイクロスイッチ(給紙位置検出部)と対向していない左側又は右側に配置した給紙ローラ30との間になんらかの異物Iが進入して、給紙台21の上昇に伴って異物Iが最上位の用紙Puと左側又は右側の給紙ローラ30との間に挟み込まれると、左側又は右側の給紙ローラ30はアーム28を介して一つの回転軸24を中心にして上方に向かって大幅に揺動して退避位置に至るので、この退避中に異物Iを除去できる。
【0061】
そして、給紙台21が上昇している最中に、異物Iに負荷がかかる前に中央に配置した給紙ローラ30のローラ位置変位によりマイクロスイッチ37で給紙台21上に積載した最上位の用紙Puが給紙位置に至ったことを検出すれば、給紙台21が停止するので、給紙装置20の安全性を確保できる。
【0062】
この際、左側又は右側の給紙ローラ30を覆っているケース35も上方に向かって大幅に揺動して、ケース35の天面35bがブラケット36の左側又は右側の切り越し片36d又は36fに形成したストッパ片36d1又は36f1に当接するまで左側又は右側の給紙ローラ30の退避範囲が許容されている。
【0063】
上記したように、A2サイズ以上の用紙Pと対応して用紙Pの幅方向に沿って設置した一つの回転軸24上に間隔を隔てて取り付けた揺動自在な複数のアーム28に給紙ローラ30をそれぞれ支持させ、且つ、複数の給紙ローラ30のうちで一つの給紙ローラ30を給紙位置検出部37と対向させた際、複数の給紙ローラ30のうちで給紙位置検出部と対向していない例えば左側又は右側に配置した給紙ローラ30の変位する量は、給紙位置検出部37と対向している例えば中央の給紙ローラ30の変位する量よりも大きく設定されている。
【0064】
この結果、給紙台21が上昇している最中に、給紙台21上に積載した最上位の用紙Puと、左側又は右側の給紙ローラ30との間になんらかの異物Iが進入しても、給紙ローラ30をアーム28を介して最上位の用紙Puよりも上方に向かって揺動させることで異物Iを退避させることができるために、最上位の用紙Puや給紙ローラ30や異物Iを傷つけることなく、給紙装置20の安全性を確保できる。更に、給紙位置検出部37は1箇所だけ設けているので、低コストの給紙装置20を提供できる。