JP2005298117A - シート給送装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの先端を傷つけることなく、シートの給送と分離を確実に行えるようにする。
【解決手段】シート給送装置は、シート送り方向に回転する給紙コロ３３と、該給紙コロ３３との間にニップ部Ｎを形成しシート戻し方向に回転する分離ローラ３４と、を有する分離対３２を、シート送り方向に対して略直交方向に複数配置し、この分離対３２により、シートＰを積載した給紙カセット１７からシートＰを１枚づつ分離して給送するものであり、装置制御部４４により、給紙コロ３３が回転を開始してから所定時間ｔ１を経過した後に、分離ローラ３４の回転を開始する制御を行う。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置及びこの画像形成装置に使用されるシート給送装置に関する。

従来、転写材としてのシートを積載した給紙カセットから、シートを１枚づつ分離して給送する方式の一つに、給紙ローラと分離ローラとが接触しないように、これらをシート幅方向に交互に配置して、しかも分離ローラを反搬送方向に回転させる方式のものが公知である。また、シートの分離性能を向上させる目的で、分離ローラの替わりにベルトを使用したものも知られている。

このようなシート給送装置として、特許文献１には、図９に示すように、給紙ローラ１０６と分離ベルト１０８とを若干オーバラップして配置し、半月状のピックアップローラ１０２をシートＰに当接させると、シートＰは規制板１０５にガイドされてニップ部に送り出され、分離ベルト１０８が駆動プーリ１０７によりシート給送方向と逆方向に動いて、２枚目以降のシートＰの進入を防ぐ技術が開示されている。

また、特許文献２には、図１０に示すように、シート給送方向に回転する給紙ローラ１１１と、シート戻し方向に回転する分離ベルト１１２のニップ部に、支点１１３ａを中心として回動自在で、かつシートＰを分離ベルト１１２に接触させないようにするガイド部材１１３を設け、これにより、カール状のシートＰが分離ベルト１１２にめくられるのを防止する技術が開示されている。

更に、特許文献３には、図１１に示すように、給紙ローラ１１５ａを有する給紙ローラ対１１５と、逆転ローラ１１６ａを有する逆転ローラ対１１６と、をシート幅方向に交互に配置し、これにより、摩擦力が大で順方向に回転する給紙ローラ１１５ａと、摩擦力が小で逆方向に回転する逆転ローラ１１６ａにより、シートを１枚づつ分離して搬送する技術が開示されている。

特開平９−５８８８５号公報 特開平７−２５７７６０号公報 特開平７−９７１０１号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献３の従来技術では、シート搬送方向と逆方向に回転している分離部にシート先端が突入すると、該シート先端に負荷が集中しシート先端が傷ついたり、シート先端側がめくれてジャム（ＪＡＭ）するなどの不具合があった。

また、特許文献２の従来技術では、重送されるシートの枚数が少ない場合、それらのシートの先端側がガイド部材１１３により押さえられるため、シートの先端側が分離ベルト１１２によってめくられるのが防止される。しかし、この特許文献２の技術では、多量のシートの場合、それらシートがガイド部材１１３を押し上げて直接分離ベルト１１２に当接してしまうので、上記と同様に、シート先端に負荷が集中し、シート先端が傷ついたり、シートの先端側がめくれてジャムするなどの不具合が考えられる。

本発明は、シートの先端を傷つけることなく、シートの給送と分離を確実に行えるようにしたシート給送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。

請求項１の発明は、シート送り方向に回転する正転手段と、該正転手段に対向配置されてシート戻し方向に回転する逆転手段と、を有する分離対を、シート送り方向に対して直交する方向に複数配置し、前記分離対により、シートを積載したシートトレイからシートを１枚づつ分離して給送するシート給送装置である。そして、前記正転手段が回転を開始してから所定時間を経過した後に、前記逆転手段の回転を開始する制御を行う制御手段を備えている。

請求項２の発明は、請求項１に記載のシート給送装置において、前記所定時間を計数する計数手段を備えていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のシート給送装置において、前記正転手段におけるシート送り方向の上流側又は下流側に検知センサを近接配置し、該検知センサがシートの後端又は先端を検知したことに基づき前記逆転手段を回転開始するようにしたことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１乃至３に記載のシート給送装置において、前記正転手段の回転が停止した後に、前記逆転手段の回転を停止させるようにしたことを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のシート給送装置において、前記正転手段及び前記逆転手段は、コロ同士の組み合わせ、ベルト同士の組み合わせ、又はコロとベルトの組み合わせのいずれかで構成されることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のシート給送装置において、前記正転手段及び前記逆転手段は、シート送り方向に対して直交する方向の端部断面が滑らかな曲面に形成されていることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のシート給送装置において、前記逆転手段を変速自在に駆動する駆動手段を有し、かつ該駆動手段は、前記逆転手段をシート送り方向に回転させた後にシート戻し方向に回転させることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のシート給送装置から搬送路に送り出されたシートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置に関するものである。

本発明によれば、正転手段が回転を開始してから所定時間の経過後に、逆転手段の回転を開始するようにしたことで、シートの先端を傷つけることなく、安定してシートの給送と分離を行うことができる。また、逆転手段を一旦シート送り方向に回転させた後、次にシート戻し方向に変速自在に回転させることで、シート厚又はシートの腰の強弱に応じてシート先端に負荷を与えないような速度に調整することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。

［第１の実施の形態］
（画像形成装置の概略構成）
本発明に係るシート給送装置を備えた画像形成装置は、図１に示すような構成となっている。画像形成装置１は、感光体ドラム１０を備えていて、該感光体ドラム１０は、図の時計回りに回転可能に支持されており、その周囲には回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電器１１、露光器１２、現像器１３、転写帯電器１４、クリーニング装置１５が配設されている。シートＰ（シート状のコピー用紙、プラスチックフィルム等の記録材）の搬送経路１６（二点鎖線で図示）に沿って、その上流側から下流側にかけて（図では下方から上方にかけて）、給紙カセット１７、シート給送装置３０、搬送ローラ対２０、レジストローラ対２１、搬送ガイド２２、定着器２３、排紙ローラ対２４、排紙トレイ２５が配設されている。

そして、画像形成に際し、感光体ドラム１０は矢印方向に回転駆動され、その表面が一次帯電器１１によって所定の極性・電位に均一に帯電される。帯電後の感光体ドラム１０の表面は、露光器１２からのレーザ光の照射により画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１３によってトナーが付着され、トナー像として現像される。こうして感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像は、レジストローラ対２１等により所定のタイミングで搬送されてきたシートＰに対し、転写帯電器１４に転写バイアスを印加することで、シートＰ表面に転写される。トナー像転写後の感光体ドラム１０は、表面に残った残留トナーがクリーニング装置１５によって除去され、次の画像形成に供される。一方、トナー像転写後のシートＰは、搬送ガイド２２に沿って定着器２３に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像転写後のシートＰは、排紙ローラ対２４によってフェースダウン（画像面が下方向き）で排紙トレイ２５上に排出される。

なお、トナー像が転写されるシートＰは、給紙カセット１７に収納されていたものが、シート給送装置３０によって１枚づつ給送され、更に搬送ローラ対２０によって搬送され、レジストローラ対２１により一旦停止され、その後、感光体ドラム１０上のトナー像とタイミングを合わせるようにしてレジストローラ対２１から送り出されるようになっている。

（シート給送装置の概略構成）
図２に示すように、シート給送装置３０は、ピックアップローラ３１と分離対３２を有している。ピックアップローラ３１は、図２の矢印方向に回転して該ピックアップローラ３１と接している最上位のシートＰを呼び出して該シートＰを分離対３２側に前進させる。この分離対３２は、図ではコロ同士の組み合わせからなり、シート送り方向に回転する正転手段としての給紙コロ３３と、該給紙コロ３３に対向配置されてシート戻し方向に回転する逆転手段としての分離ローラ３４を有している。この分離対３２は、図３に示すように、シート送り方向に対して直交する方向（シート幅方向）に複数配置されていて、この分離対３２により、シートＰは給紙カセット１７から１枚づつ分離して給送される。すなわち、分離対３２を構成する給紙コロ３３は、本実施の形態では、回転自在に支持された軸３５に、軸方向に所定間隔をおいて一体的に２個取り付けられ、また、分離ローラ３４は、回転自在に支持された軸３６に、軸方向に所定間隔をおいて一体的に３個取り付けられている。

そして、給紙コロ３３と分離ローラ３４は、互いにシート幅方向に位置をずらした状態で対向配置されている。また、給紙コロ３３及び分離ローラ３４は、そのシート送り方向に対して直交する方向（シート幅方向）の端部断面が、丸形状等の滑らかな曲面に形成されている。これは、給送するシートＰを傷つけないようにするためである。

上述した図３において、給紙コロ３３が取り付けられた軸３５には、モータ２７から、第１のギヤ列３８及び給紙用の電磁クラッチ４０を介してシート送り方向に回転する動力が伝達される。また、分離ローラ３４が取り付けられた軸３６には、モータ２７から、第１のギヤ列３８、第２のギヤ列３９、及び分離用の電磁クラッチ４１を介してシート戻し方向に回転する動力が伝達されている。上述したモータ２７と各電磁クラッチ４０、４１は、制御手段としての装置制御部４４によって制御されるようになっている。そして、この装置制御部４４には、計数手段としてのタイマ４５ａ，４５ｂを内蔵している。なお、分離対３２にシートＰの先端が突入したときに、該シートＰの先端に過大な負荷が生じないようにするために、分離用の軸３６と電磁クラッチ４１との間にトルクリミッタを設けても良い。

次に、図４のフローチャートに基づき（図２と図３、及び図５を参照しながら）、本実施の形態の作動を説明する。

まず、装置制御部４４からプリントＯＮの指令が出されると（Ｓ１）、分離対３２に給紙開始信号が出力される（Ｓ２）。すると、給紙カセット１７上のシートＰは、ピックアップローラ３１と接している最上位のシートＰが呼び出され、このシートＰが分離対３２に前進させられる。次に、給紙用の電磁クラッチ４０(図３参照)がＯＮされて給紙コロ３３が順方向（シート送り方向）に回転し、シートＰのシート送り方向（図２の矢印Ａ方向）への給紙が開始される（Ｓ３）。そして、給紙用の電磁クラッチ４０がＯＮされて、給紙コロ３３が順方向に回転を開始してから所定時間ｔ１（図５参照）が経過すると（Ｓ４）、分離用の電磁クラッチ４１(図３参照)がＯＮされて、分離ローラ３４が逆方向（シート戻し方向）に回転を開始する（Ｓ５）。更に、分離用の電磁クラッチ４１がＯＮされてから所定時間を経過した後に（Ｓ６）、給紙用の電磁クラッチ４０がＯＦＦされて給紙コロ３３の回転が停止される（Ｓ７）。更に、分離用の電磁クラッチ４１がＯＮされてから所定時間ｔ２（図５参照）を経過した後に（Ｓ８）、該分離用の電磁クラッチ４１がＯＦＦされて分離ローラ３４の回転が停止する（Ｓ９）。上述のように、給紙コロ３３が回転を停止した後も分離ローラ３４を回転させるようにしたのは、１枚目のシートＰと共に呼び出された２枚目以降のシートＰを、確実に給紙カセット１７に戻し、シートの重送を防止するためである。なお、上述した所定時間ｔ１、ｔ２の計数は、装置制御部４４に内蔵されたタイマ４５ａ，４５ｂによって行われる。

上記のような制御を行うことにより、本実施の形態によれば、シートＰの先端が分離対３２に呼び込まれた時点では、給紙コロ３３は順方向に回転しているが、分離ローラ３４は逆回転することなく停止しているため、シートＰが分離ローラ３４に衝突したとしてもシートＰの先端に負荷が集中したり先端がカールすることもない。よって、シートＰはその先端が傷ついたり、めくれてジャム（ＪＡＭ）することもない。また、シートＰの先端を分離対３２に呼び込んでから所定時間ｔ１を経過した後に、分離ローラ３４を逆方向に回転させるようにしたので、シートＰを１枚づつ確実に分離することができる。このように、本実施の形態によれば、シートＰの先端を傷つけることもなく、シートＰの給送と分離を確実に行うことができる。

なお、本実施の形態では、タイマ４５ａ，４５ｂによって電磁クラッチ４０、４１のＯＮ，ＯＦＦを制御する場合について説明したが、これに限らず、例えばタイマ４５ａ，４５ｂによってモータ２７のＯＮ，ＯＦＦを直接制御するようにしても良い。また、本実施の形態では、最上位のシートＰから順に１枚づつ給送する場合について説明したが、これに限らず、例えば最下位のシートＰから順に１枚づつ給送する場合にも適用することができる。

次に、図６は、分離対３２として、コロとベルトの組み合わせからなる実施の形態を示している。すなわち、この実施の形態では、シート送り方向に回転する正転手段としての給紙コロ３３と、該給紙コロ３３に対向配置されてシート戻し方向に回転する逆転手段としての分離ベルト４６を備えている。この分離ベルト４６は、所定間隔をおいて略平行に配置された駆動ローラ４７と従動ローラ４８との間に巻き掛けられ、かつ給紙コロ３３の下方に配置されている。また、このような分離対３２が、シート送り方向に対して直交する方向（シート幅方向）に複数配置されている。

この実施の形態においても、上述した場合と同様に、給紙コロ３３が回転を開始してから所定時間ｔ１を経過した後に、駆動ローラ４７を回転させて分離ベルト４６が駆動されるようにしても良い。また、他の実施の形態として、例えば、図６において、給紙コロ３３のシート送り方向の下流側に検知センサ４９を近接して配置し、給紙カセット１７から給送されたシートＰが、順方向に回転する給紙コロ３３によってシート送り方向に給送され、シートＰの先端が給紙コロ３３を通過した時点で、検知センサ４９がシートＰの先端を検知し、このときの検知センサ４９からの検知信号に基づき、駆動ローラ４７を回転させて分離ベルト４６をシート戻し方向に回転させるようにしても良い。

なお、上述した他の実施の形態では、給紙コロ３３のシート送り方向の下流側に検知センサ４９を配置した場合について説明したが、これに限らず、例えば給紙コロ３３のシート送り方向の上流側に検知センサ４９を配置し、シートＰが給紙コロ３３によってシート送り方向に給送され、該シートＰの後端（又は先端）を検知センサ４９が検知したら、このときの検知信号に基づいて分離ベルト４６をシート戻し方向に回転させるようにしても良い。また、図６では、給紙コロ３３と分離ベルト４６を上下に配置した場合について示したが、これに限らず、例えば給紙コロ３３と分離ベルト４６を上下逆に配置しても良い。

なお、図３において、本実施の形態では、上述した分離対３２として、シート幅方向に所定間隔をおいて複数の給紙コロ３３及び分離ローラ３４をそれぞれ固定した場合について説明したが、これに限らず、例えば、分離対３２として、各軸３５，３６に１つの幅広の給紙コロ３３及び分離ローラ３４を固定したものを用いても良い。

［第２の実施の形態］
図７は、本実施の形態におけるシート給送装置３０の概略の平面図を示している。この図７に示すように、給紙コロ３３が取り付けられた軸３５には、モータ２７の動力が、第１のギヤ列３８及び給紙用の電磁クラッチ４０を介して伝達されている。また、分離ローラ３４が取り付けられた軸３６には、別のモータ４２の動力が出力ギヤ４２ａ及びギヤ４５を介して直接的に伝達されている。このため、この実施の形態では、上述した分離用の電磁クラッチ４１は不要となる。更に、前記モータ４２の回転速度を任意に制御可能としたことで、例えば分離ローラ３４を、給紙コロ３３と共働でシート送り方向に回転させた後、この分離ローラ３４のみを低速で逆方向に回転させたり、又は分離ローラ３４を高速で逆方向に回転させることもできる。このように、分離ローラ３４を、シート厚又はシートの腰の強弱等に応じてシート先端に負荷を与えないような速度に調整することができる。

次に、図８のフローチャートに基づき（図７を参照しながら）、本実施の形態の作動を説明する。

この実施の形態では、まず、装置制御部４４からプリントＯＮの指令が出されると（Ｓ１１）、分離対３２に給紙開始信号が出力され（Ｓ１２）、給紙用の電磁クラッチ４０（図７参照）がＯＮされて給紙コロ３３がシート送り方向に回転し、シートＰの給紙が開始される（Ｓ１３）。次いで、分離用のモータ４２がＯＮされて分離ローラ３４が順方向（シート送り方向）に回転を開始する（Ｓ１４）。更に、分離ローラ３４が順方向に回転を開始してから、タイマ４５ｂによる計数により所定時間を経過した後に（Ｓ１５）、分離用のモータ４２が低スピードでシート戻し方向（逆方向）に回転を開始する（Ｓ１６）。このとき、分離ローラ３４は順方向に回転していたので、最初から逆方向に高スピードで回転させるのは無理があり、またシート先端にも大きな負荷が加わるからである。次いで、分離用のモータ４２のスピードをアップしていき（Ｓ１７）、更に、その所定時間後（Ｓ１８）に、給紙用の電磁クラッチ４０がＯＦＦされて給紙コロ３３が停止され（Ｓ１９）、更にその所定時間後（Ｓ２０）、分離用のモータ４２がＯＦＦされて分離ローラ３４の回転が停止する（Ｓ２１）。なお、上述した所定時間の計数は、装置制御部４４に内蔵されたタイマ４５ａ，４５ｂによって行われる。

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機としての画像形成装置のシート給送装置として広く適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。 第１の実施の形態のシート給送装置の概略側面図である。 同上の平面図である。 第１の実施の形態のフローチャートを示す図である。 給紙ローラと分離ローラの駆動タイミングを示す図である。 シート給送装置の概略側面図である。 第２の実施の形態のシート給送装置の平面図である。 第２の実施の形態のフローチャートを示す図である。 従来のシート給送装置の概略側面図である。 従来のシート給送装置の概略側面図である。 従来のシート給送装置の平面図である。

符号の説明

１……画像形成装置、１７……給紙カセット（シートトレイ）、２７……モータ、３０……シート給送装置、３２……分離対、３３……給紙コロ（正転手段）、３４……分離ローラ（逆転手段）、４２……モータ（駆動手段）、４４……装置制御部、４５ａ……タイマ（計数手段）、４５ｂ……タイマ（計数手段）、４６……分離ベルト（逆転手段）、４９……検知センサ

Claims (8)

1. シート送り方向に回転する正転手段と、該正転手段に対向配置されてシート戻し方向に回転する逆転手段と、を有する分離対を、シート送り方向に対して直交する方向に複数配置し、前記分離対により、シートを積載したシートトレイからシートを１枚づつ分離して給送するシート給送装置において、
   前記正転手段が回転を開始してから所定時間を経過した後に、前記逆転手段の回転を開始する制御を行う制御手段を備えていることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記所定時間を計数する計数手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記正転手段におけるシート送り方向の上流側又は下流側に検知センサを近接配置し、該検知センサがシートの後端又は先端を検知したことに基づき前記逆転手段を回転開始するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記正転手段の回転が停止した後に、前記逆転手段の回転を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１又は３に記載のシート給送装置。
5. 前記正転手段及び前記逆転手段は、コロ同士の組み合わせ、ベルト同士の組み合わせ、又はコロとベルトの組み合わせのいずれかで構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシート給送装置。
6. 前記正転手段及び前記逆転手段は、シート送り方向に対して直交する方向の端部断面が滑らかな曲面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシート給送装置。
7. 前記逆転手段を変速自在に駆動する駆動手段を有し、かつ該駆動手段は、前記逆転手段をシート送り方向に回転させた後にシート戻し方向に回転させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシート給送装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のシート給送装置から搬送路に送り出されたシートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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