JP2000168972A - シート供給装置及び該装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート供給装置において、フィードローラと
リタードローラとの間にシートが突入したときの衝撃を
緩衝する。 【解決手段】 シート供給装置４０は、シート積載手段
１から給送されてきたシートＳを１枚ずつ分離して搬送
する接離可能なフィードローラ８及びリタードローラ１
０と、フィードローラとリタードローラとの一方のロー
ラを他方のローラに圧接させる付勢手段２３と、を備
え、さらに、シート搬送時に、一方のローラが他方のロ
ーラに対して接離するときの付勢手段の振動を緩衝する
減衰手段２５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートを１枚ずつ
供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装備
した画像形成装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に従来のシート供給装置２０１を示
す。

【０００３】このシート供給装置２０１は、不図示の画
像形成装置にシートＳを供給する装置である。

【０００４】なお、シートには、普通紙、普通紙の代用
品である厚みの薄い樹脂製のシート、葉書、ボール紙、
封書、プラスチック製の薄板等がある。

【０００５】シート供給装置２０１は、不図示のシート
積載台上に複数枚のシートが積み重ねられて収納された
シート収納装置２０３から最上位のシートＳを１枚ずつ
給送するピックアップローラ２０５と、このピックアッ
プローラ２０５によりシート収納装置２０３から給送さ
れたシートＳを画像形成装置本体内（図示矢印ｂ方向）
へ搬送するフィードローラ２０６と、このフィードロー
ラ２０６に対向して配設され、シート収納装置２０３か
ら給送されてきたシートが複数枚の場合にはフィードロ
ーラ２０６の回転方向と逆方向に回転してシートＳを分
離して１枚のシートだけ搬送するリタードローラ２０７
と、画像形成装置本体の手前に配置された搬送ローラ対
２０９，２０９と等で構成されている。

【０００６】また、ピックアップローラ２０５並びにフ
ィードローラ２０６及びリタードローラ２０７との間の
シート通過領域２１０にはガイド２１１が配設され、フ
ィードローラ２０６及びリタードローラ２０７並びに搬
送ローラ対２０９，２０９との間にガイド２１２が配設
され、さらに、搬送ローラ対２０９と画像形成装置本体
との間にも配設されている。それぞれのガイド２１１，
２１２は、シートＳを案内搬送するようになっている。

【０００７】フィードローラ２０６とリタードローラ２
０７は、図９に示す駆動伝達装置２１３によって駆動さ
れる。

【０００８】駆動伝達装置２１３には、フィードローラ
２０６が設けられたフィードローラ軸２１５に対して、
リタードローラ２０７が設けられたリタードローラ軸２
１６及びこのリタードローラ軸２１６に連結されたリタ
ードローラ駆動軸２１７が平行に配設されている。

【０００９】リタードローラ軸２１６は、図示しない揺
動自在な支持部材に支持されてフィードローラ軸２１５
に対して平行に接近離間可能になっている。また、リタ
ードローラ軸２１６とリタードローラ駆動軸２１７との
間には、カップリング２１９とトルクリミッター２２０
とが連結されている。

【００１０】更に、フィードローラ軸２１５の端部に
は、図示しない画像形成装置本体のメイン駆動手段から
駆動入力ベルト２２１を介して伝達された回転駆動力を
フィードローラ軸２１５に伝達する電磁クラッチ２２２
が設けられている。また、フィードローラ軸２１５とリ
タードローラ駆動軸２１７との間には、フィードローラ
軸２１５に伝達された回転駆動力をリタードローラ駆動
軸２１７に伝達するリタード駆動ベルト２２３が巻き掛
けられている。

【００１１】カップリング２１９は、リタードローラ２
０７が変位しても、回転駆動力をリタードローラ駆動軸
２１７からリタードローラ軸２１６に伝達する継手であ
る。

【００１２】駆動伝達装置２１３によるフィードローラ
２０６とリタードローラ２０７の駆動について説明す
る。

【００１３】不図示の画像形成装置本体のメイン駆動手
段から与えられた回転駆動力は、駆動入力ベルト２２１
に伝達され、シート供給タイミングに応じてＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御される電磁クラッチ２２２のアマチュア部に設け
られたプーリ２２５に入力される。

【００１４】ここで、電磁クラッチ２２２のロータ部と
一体に回転するフィードローラ軸２１５並びにリタード
ローラ駆動軸２１７及びリタードローラ軸２１６は、リ
タード駆動ベルト２２３によって回転駆動力が伝達され
るようになっているので、フィードローラ軸２１５並び
にリタードローラ軸２１６及びリタードローラ駆動軸２
１７は同方向に回転し、フィードローラ２０６とリター
ドローラ２０７は、シート供給タイミングＯＮ時に同期
して回転駆動される。

【００１５】駆動伝達手段２１３により、シートＳが矢
印ｂ方向に１枚ずつ送られるとき、リタードローラ２０
７は、フィードローラ２０６とシートＳとの間の摩擦力
によりトルクリミッター２２０が空転して、リタードロ
ーラ駆動軸２１７の駆動回転方向と逆方向に回転する。

【００１６】また、複数枚のシートＳが重なって供給さ
れたとき（シートＳが重送されたとき）、リタードロー
ラ２０７とシートＳとの間の摩擦力に対して、複数枚の
シートＳ同士の摩擦力が小さいことから、トルクリミッ
ター２２０は空転せず、リタードローラ２０７はリター
ドローラ駆動軸２１７の回転駆動方向と同方向に回転す
る。これにより、重送されたシートＳの中のフィードロ
ーラ２０６側、すなわち最上部のシートＳとそれ以外の
シートＳとを分離し、画像形成装置本体内へのシートＳ
の重送が防止される。

【００１７】次に、シート供給装置２０１によるシート
Ｓの供給、分離条件を満足する理論式について説明す
る。

【００１８】 Ｎ＞［（Ｔ／ｒμ_BP）＋（μ_APP −μ_AP）Ｗ／μ_BP］・・・式（１） Ｎ＜［（Ｔ／ｒμ_BPP ）−（２μ_APP Ｗ／μ_BPP ）］・・・式（２） Ｎ＜（Ｔ／ｒμ_CP）・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（３） ここで μ_AP ：ピックアップローラ２０５とシートＳ間の摩擦
係数 μ_BP ：フィードローラ２０６とシートＳ間の摩擦係数 μ_CP ：リタードローラ２０７とシートＳ間の摩擦係数 μ_APP ：ピックアップローラ２０５加圧部下のシートＳ
間の摩擦係数 μ_BPP ：フィードローラ２０６とリタードローラ２０７
とのニップ部のシートＳ間の摩擦係数 Ｎ：リタードローラ２０７の加圧力 Ｔ：トルクリミッター２２０の空転トルク ｒ：リタードローラ２０７の半径 Ｗ：ピックアップローラ２０５の加圧力とする。

【００１９】式（１）はシート供給条件を、式（２）は
分離条件を、式（３）はリタードローラつれまわり条件
を、それぞれ満足する式である。

【００２０】なお、上式中で同一のシートを用いれば各
ローラ加圧部の摩擦係数はさほど大きくばらつくことは
ない。このため、μ_APP ≒μ_BPP ＝μ_PPと置き換えると
式（１）、式（２）はそれぞれ次の式（４）、式（５）
となる。

【００２１】 Ｎ＞［（Ｔ／ｒμ_BP）＋（μ_PP−μ_AP）Ｗ／μ_BP］・・・式（４） Ｎ＜［（Ｔ／ｒμ_PP）−２Ｗ］・・・・・・・・・・・・式（５） 式（３）、式（４）、式（５）の関係をリタードローラ
７の加圧力Ｎとトルクリミッター２２０の空転トルクＴ
をパラメータとしてグラフ化したものを図１０に示す。

【００２２】図１０において、斜線部が給送領域であ
る。すなわち、斜線部領域を拡大するには、各ローラと
シート間の摩擦係数を大きくするか、ピックアップロー
ラ２０５の加圧力を小さくするかが必要となる。

【００２３】また、リタードローラ２０７の加圧力Ｎと
トルクリミッター２２０の空転トルクＴとを共に大きく
する方向（図中右上の方向）の条件下にシートを供給す
る条件を設定した方が給送領域は広くなることが理解で
きる。但し、トルクリミッター２２０の空転トルクをあ
まり大きくすると、ローラ駆動における負荷トルクが増
大するため、適正給送領域の上限（図中右上の限界）も
ある程度の制約を受けることになる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】重送されたシートを分
離するフィードローラ２０６とリタードローラ２０７に
おいて、両ローラを互いに圧接させる所定の圧接圧を得
るために、一般的にばねが用いられている。

【００２５】また、近年、供給するシートが多様化して
いるため、シートのマテリアルにより図１０に示す給送
領域は異なるが、各マテリアルを満足する給送領域はご
く限られてきている。

【００２６】ところで、シート供給時とシート分離時
に、搬送されてくるシートから受ける突入ショックによ
ってフィードローラ、リタードローラ及びリタードばね
が振動し、当初に設計した給送領域から外れることがあ
る。これによりシートの重送やシートの給送不良を引き
起こし、安定したシートの供給が行えないことがあっ
た。

【００２７】また、画像形成装置は、このようなシート
供給装置を備えていると、シートに画像を確実に形成す
ることができない。

【００２８】（目的）本発明は、フィードローラとリタ
ードローラとの間に、シートが突入したときの衝撃、両
ローラの回転振動等による、両ローラ同士の圧接圧の変
動を押えて、シートの重送を確実に防止できるシート供
給装置と、このシート供給装置を備え、該装置から送ら
れてくるシートに画像を形成する画像形成装置とを提供
することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明のシート供給装置
は、シート積載手段から給送されてきたシートを１枚ず
つ分離して搬送する接離可能なフィードローラ及びリタ
ードローラと、前記フィードローラとリタードローラと
の一方のローラを他方のローラに圧接させる付勢手段
と、を備えたシート供給装置において、シート搬送時
に、前記一方のローラが前記他方のローラに対して接離
するときの前記付勢手段の振動を緩衝する減衰手段を備
えている。

【００３０】付勢手段の付勢力が加わっている上記一方
のローラは、上記他方のローラに対して接離可能になっ
ている。

【００３１】シート積載手段から給送されてきたシート
は、フィードローラとリタードローラとのニップに進入
する。そのとき、シートが重送されて進入すると、上記
一方のローラは急激に上記他方のローラから離れる。こ
のため、付勢手段に急激な力が作用し、付勢手段は振動
しようとする。しかし、減衰手段によってその振動が吸
収され、上記一方の付勢手段の振動が減衰される。よっ
て、重送されるシートは、確実に１枚ずつ分離されて搬
送される。

【００３２】前記付勢手段と前記減衰手段とは、平行に
配設されている。

【００３３】このように配設されていると、減衰手段の
作用方向と付勢手段の作用方向が一致して減衰手段の減
衰作用が確実に有効に働く。

【００３４】前記減衰手段が、径の異なる１対の有底筒
の開口端同士を向き合わせてシールを介在させて嵌合
し、少なくとも一方の有底筒にエア抜き用の小孔を備え
たエアダンパであり、該エアダンパ内に前記付勢手段を
収納してある。

【００３５】このようにすると、減衰手段とエアダンパ
との配設スペースが狭くなる。

【００３６】前記付勢手段がコイルばねであり、前記減
衰手段の外周に前記コイルばねが遊嵌している。

【００３７】このようにすると、減衰手段とエアダンパ
との配設スペースが狭くなる。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態のシート
供給装置の斜視図である。図２は、図１のシート供給装
置の主要部の斜視図である。

【００３９】シート供給装置４０の構成を説明する。

【００４０】ピックアップローラ６は、ピックアップロ
ーラ軸７に固定されている。また、ピックアップローラ
軸７は、ピックアップローラ支持板１６を介して、フィ
ードローラ軸９に連結され、タイミングベルト１９によ
ってフィードローラ軸９より回転駆動力が伝達される。
フィードローラ８は、フィードローラ軸９に対して固定
されている。

【００４１】リタードローラ１０はカップリング２２に
同軸的に連結されている。カップリング２２はトルクリ
ミッタ２１に同軸的に連結されている。一方、トルクリ
ミッタ２１はリタードローラ軸１１と回転不能に固定さ
れ所定のトルクをカップリング２２に伝達する。また、
リタードローラ軸１１は、ギアＡ１２、ギアＢ１３を介
して、フィードローラ軸９とは反対の方向に回転駆動力
が伝達されるようになっている。

【００４２】リタードローラ１０はリタードローラアー
ム２０に対して回転自在に支持され、また、リタードロ
ーラアーム２０はＵ字状のリタードローラ支持板１５に
回転可能に支持されている。リタードローラアーム軸２
４はリタードローラアーム２０に固定されている。図２
において、リタードばね（付勢手段）２３とダンパ（減
衰手段）２５とがリタードローラ支持板１５とリタード
ローラアーム軸２４との間に設けられている。

【００４３】次に、シート供給装置４０の動作を説明す
る。

【００４４】シートＳの供給開始時、ピックアップロー
ラ６は矢印ｄ方向に、フィードローラ８は矢印ｅ方向に
回転している。リタードローラは矢印ｆ方向に回転駆動
力を受けながら、矢印ｇ方向にフィードローラ８に追従
回転させられている。

【００４５】シート供給カセット（シート積載手段）１
に収容されているシートＳは、ピックアップローラによ
ってフィードローラ８とリタードローラ１０とに搬送さ
れる。ここで、シートＳがこのローラ対８，１０のニッ
プに進入するとき、リタードローラ１０がリタードロー
ラアーム２０を介してリタードローラ支持板１５に回転
可能に支持されているため、シートＳの突入時の衝撃に
よってリタードローラアーム２０が矢印ｊ方向に回転す
る。

【００４６】すると、リタードばね２３とダンパ２５は
矢印ｍ方向に引っ張られる。衝撃が吸収されながら、リ
タードばね２３とダンパ２５は矢印ｋ方向に収縮する。
ダンパ２５は、リタードローラ１０が矢印ｊ方向へ急激
に移動するの阻止している。

【００４７】このように、シート供給装置３０は、リタ
ードばね２３に並列に設けられたダンパ２５の減衰作用
によって、リタードばね２３の振動を小さくし、且つそ
の振動を短時間に収束させることができ、シートを重送
することなく、安定したシートの供給を行なうことがで
きる。

【００４８】図３は、本発明のシート供給装置の主要部
の他の実施形態の部品であるダンパ（減衰手段）２６の
斜視図である。図４は、図３のばね内蔵のダンパ２６の
断面図である。このダンパ２６は、いわゆるエアダンパ
である。

【００４９】ハウジングＡ（有底筒）２７とハウジング
Ｂ（有底筒）２８はリタードばね（付勢手段）３０を収
納し、シール部材（シール）２９によって互いにシール
されている。リタードばね３０はコイルばねであり、各
々の端部はハウジングＡ２７、ハウジングＢ２８にそれ
ぞれ固定されている。ハウジングＢ２７にエア抜き用の
小孔３３が開いており、この小孔３３の面積を変える
と、ダンパ２６の減衰力を調整することができる。ばね
内蔵のダンパ２６は、ハウジングＡ２７とハウジングＢ
２８とをリタードローラアーム軸２４とリタードローラ
支持板１５と設けて、矢印ｋ、ｍ方向への伸縮が可能に
なっている。

【００５０】このダンパ２６は、ばねとダンパを一体化
してあるので、シート供給装置を小型にすることができ
る。

【００５１】図５は、本発明シート供給装置の主要部の
他の実施形態の部品であるダンパ（減衰手段）３１の斜
視図である。

【００５２】リタードばね（付勢手段）３２の両端はダ
ンパ３１のフランジ部に固定されており、矢印ｋ、ｍ方
向への伸縮が可能になっている。そして、ダンパ３１の
一端はリタードローラアーム軸２４上に固定されてい
て、ローラアーム軸２４のスラスト方向への移動が規制
されている。また、ダンパ３１の他端は、リタードロー
ラ支持板１５に固定されている。

【００５３】このダンパ３１も、ばねとダンパを一体化
してあるので、シート供給装置を小型にすることができ
る。

【００５４】以上説明した、シート供給装置３０は、図
７に示す画像形成装置の１例である複写機１００の本体
１０１に装備されて、使用されることが多い。

【００５５】なお、画像形成装置には、複写機、ファク
シミリ、プリンタ、及びこれらの複合機等があり、シー
ト供給装置３０は、これらの本体に組み込まれて、シー
トを１枚ずつ本体に供給することができるようになって
おり、複写機のみに限定されて使用されるものではな
い。

【００５６】複写機１００は、複写機本体１０１の一側
部に多量のシートＳを積載収納したシート供給デッキ１
０２を備える他、複写機本体１０１内の下部に所定量の
シートＳを積載収納した複数のシート供給カセット１、
１を備えている。

【００５７】そして、シートＳを供給するシート供給部
としてのシート供給デッキ１０２とシート供給カセット
１、１との近くには、それぞれ、リタード分離方式の本
発明の実施形態のシート供給装置４０、４０、４０が備
えられている。

【００５８】シート供給デッキ１０２、シート供給カセ
ット１、１内のシートＳはそれぞれのシート供給装置４
０、４０、４０によってシートが供給されると、まず回
転停止しているレジストローラ対１１０に送られて、こ
こで斜行状態の矯正が行われる。

【００５９】次いで、感光体ドラム１１１上に形成され
る潜像とのタイミングをとって回転するレジストローラ
１１０により、画像形成手段１１８を構成している感光
体ドラム１１１と転写帯電器１１２との間に送られて、
ここで感光体ドラム１１１上のトナー像が転写される
（画像形成）。

【００６０】この後、シートＳは搬送ベルト１１３によ
り定着器（定着口一ラ対）１１５に送られて、ここで転
写されたトナー像をシート面に定着させるための定着処
理がなされる。

【００６１】本複写機１００はシートＳへの両面複写を
行う両面複写モードと多重複写を行う多重複写モードと
を備えているが、通常複写モードの場合、定着処理後の
シートＳは内シート排出ローラ対１１７により機外のシ
ート排出トレイ１１９上に排出される。

【００６２】また、両面複写モードと多重複写モードの
場合には、内シート排出ローラ対１１６またはスイッチ
バックローラ対１２７により再シート供給パス１２０と
両面搬送パス１２６を介して中間トレイ１２１上に一時
的に積載収納される。

【００６３】そして中間トレイ１２１上に収納されたシ
ートＳは再シート供給装置１３０により再び画像形成の
ためにレジストローラ対１１０に搬送され、以後片面複
写と同一のプロセスを経て機外に排出される。

【００６４】この複写機１００は、シートを重送するこ
となく確実に１枚ずつ供給することのできるシート供給
装置４０によって供給されるシートに画像を形成するた
め、シートに確実に画像を形成することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明のシート供給装置は、減衰手段を
備えることによって、付勢手段の振動を小さくもしく
は、短時間に収束させることができ、安定したシートの
供給動作を行うことができる。

【００６６】付勢手段と減衰手段が平行に配設されてい
ると、減衰手段の作用方向と付勢手段の作用方向が一致
して減衰手段の減衰作用が確実に有効に働く。

【００６７】減衰手段が、エアダンパであって、付勢手
段を収納していると、減衰手段とエアダンパとの配設ス
ペースを狭くすることができる。

【００６８】付勢手段がコイルばねであって減衰手段の
外周に遊嵌していると、エアダンパとの配設スペースを
狭くすることができる。

【００６９】上記のシート供給装置を備えていると、シ
ートが確実に送られてくるため、シートに画像を正確に
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のシート供給装置の斜視図で
ある。

【図２】図１のシート供給装置の主要部の斜視図であ
る。

【図３】他の実施形態のダンパの斜視図である。

【図４】図３のダンパの断面図である。

【図５】他の実施形態のダンパの斜視図である。

【図６】ダンパの働きを説明するための図である。

【図７】図１のシート供給装置が装備された複写機の概
略正面断面図である。

【図８】従来のシート供給装置の概略正面断面図であ
る。

【図９】従来のシート供給装置の駆動部分の斜視図であ
る。

【図１０】リタードローラの加圧力とトルクリミッタの
空転トルクをパラメータとして、給送領域をグラフ化し
た図である。

【符号の説明】

Ｓ シート １ シート供給カセット（シート積載手段） ６ ピックアップローラ ８ フィードローラ １０ リタードローラ １４ ローラ軸支持板 １５ リタードローラ支持板 １６ ピックアップローラ支持板 ２０ リタードローラアーム ２１ トルクリミッタ ２２ カップリング ２３ リタードばね（付勢手段） ２４ リタードローラアーム軸 ２５ ダンパ（減衰手段） ２６ ダンパ（減衰手段） ２７ ハウジングＡ（有底筒） ２８ ハウジングＢ（有底筒） ２９ シール部材（シール） ３０ リタードばね（付勢手段） ３１ ダンパ（減衰手段） ３２ リタードばね（付勢手段） ３３ エア抜き用の小孔 ４０ シート供給装置 １００ 複写機（画像形成装置） １０１ 複写機本体（画像形成装置本体） １１８ 画像形成手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート積載手段から給送されてきたシー
   トを１枚ずつ分離して搬送する接離可能なフィードロー
   ラ及びリタードローラと、 前記フィードローラとリタードローラとの一方のローラ
   を他方のローラに圧接させる付勢手段と、を備えたシー
   ト供給装置において、 シート搬送時に、前記一方のローラが前記他方のローラ
   に対して接離するときの前記付勢手段の振動を緩衝する
   減衰手段を備えたことを特徴とするシート供給装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段と前記減衰手段とが、平行
   に配設されたことを特徴とする請求項１に記載のシート
   供給装置。
3. 【請求項３】 前記減衰手段が、径の異なる１対の有底
   筒の開口端同士を向き合わせてシールを介在させて嵌合
   し、少なくとも一方の有底筒にエア抜き用の小孔を備え
   たエアダンパであり、該エアダンパ内に前記付勢手段を
   収納したことを特徴とする請求項１に記載のシート供給
   装置。
4. 【請求項４】 前記付勢手段がコイルばねであり、前記
   減衰手段の外周に前記コイルばねが遊嵌していることを
   特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の内、いずれか１項のシ
   ート供給装置と、 前記シート供給装置から送られてくるシートに画像を形
   成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像
   形成装置。