JP2006001733A - シート材給送装置、シート材給装方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給送ローラと分離・給送ローラの回転を異ならせることによって、ニップ形成後の給送速度はそのままに、シート材を傾斜部材の傾斜面およびニップ形成部に給送するさいには低速で給送し、様々なシート材に対しての衝突音および弾き音を低減させるシート材給送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 シート材積載部材１に蓄積されたシート材２に圧接してこのシート材を分離部へ繰り出す給送手段１９と、分離・給送手段４に圧接し、前記シート材２の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面９を備えた傾斜部材６とを備え、前記分離部へ繰り出された前記シート材２を前記傾斜部材６の傾斜面９ならびにニップ形成部により分離するシート材給送装置において、前記給送手段１９が前記シート材積載部材１の回動により上昇されたシート材２の給送先端側に接触してそのシート材２を給送する第２ローラ１９であり、前記分離・給送手段４が前記傾斜部材６にその外周面が当接する分離・給送ローラ４であり、前記第２給送ローラ１９の回転速度を前記分離・給送ローラ４よりも遅くした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積載されたシート材を１枚ずつ分離して給送するシート材給送装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接して、積載されたシート材を分離部で１枚ずつ分離して給送するシート材給送装置は従来から知られている（例えば、特許文献１ないし４参照）。
特開平８−９１６１２号公報 特開２００３−０２６３４８公報 特開２００２−２７４６６３公報 特開２００３−０４０４７２公報

シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、該給送手段に圧接し、前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを備えたシート材給送装置においては、前記給送手段によりシート材が傾斜部材の傾斜面に給送されたさい、またはシート材が傾斜部材のニップ形成部進入のさいに、シート材先端が傾斜面に突き当たるときの衝突音またはニップ形成部でのシート材の進入音（シート材を弾く音）が、様々なシート材の剛性の差により発生する場合がある。
この衝突音または進入音を軽減するためには、シート材を、給送速度を遅くし緩やかに給送手段と傾斜部材のニップ形成部に進入させれば良いが、高速化には不向きである。
上記のシート材給送装置では、給送ローラと分離ローラの回転速度に差があるため（給送ローラ＜分離ローラ）、シート材が分離ローラに噛んだ後には、シート材は分離ローラの回転速度で搬送され、シート材と給送ローラのシート材給送材との間にスリップを起こすこととなる。そのため異音が発生したり、ローラの磨耗を早める結果となる。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、給送ローラと分離・給送ローラの回転速度を異ならせることによって、ニップ形成後の給送速度はそのままに、シート材を傾斜部材の傾斜面およびニップ形成部に給送するさいには、低速で給送し、様々なシート材に対しての衝突音および弾き音を低減させるシート材給送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接してこのシート材を繰り出す給送手段と、給送手段により繰り出されたシート材を分離しながら給送する分離・給送手段と、分離・給送手段に圧接し、前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを備え、前記分離部へ繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面ならびにニップ形成部により分離するシート材給送装置において、前記給送手段が前記シート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する第２給送ローラであり、前記分離・給送手段が前記傾斜部材にその外周面が当接する分離・給送ローラであり、前記第２給送ローラの回転速度を前記分離・給送ローラよりも遅くする減速機構を備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記シート材が前記分離・給送ローラに入った後には、前記第２給送ローラは前記分離・給送ローラと連れ回りをし、前記第２給送ローラと前記分離・給送ローラの回転速度が同じになる請求項１記載のシート材給送装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接してこのシート材を分離部へ繰り出す給送手段を有するシート材給送方法において、傾斜部材の傾斜面が分離・給送手段に圧接し、前記シート材の繰り出し方向の先端が前記傾斜面に突き当たり、前記傾斜部材を、前記給送手段との当接面を前記給送手段の軸線方向に沿う突状に形成し、前記傾斜面先端が前記給送手段にエッジで当接しており前記給送手段により前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面ならびにニップ形成部により分離し、第２給送ローラが回動自在な前記シート材積載部材上に積載されてこのシート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触して前記シート材を給送し、前記傾斜部材の前記傾斜面には、前記給送ローラにより給送された前記シート材の前端が突き当たり、分離・給送ローラが前記傾斜部材の前記傾斜面と前記分離・給送ローラ外周面が複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するように当接し、前記第２給送ローラの回転速度を前記分離・給送ローラよりも遅くするシート材給送方法を特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項１または２記載のシート材給送装置と、このシート材給送装置から送り出されたシート材に画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置を特徴とする。

本発明では、第２給送ローラを分離・第１給送ローラより遅く回転させることによって、ニップ形成後の給送速度はそのままに、シート材を傾斜部材の傾斜面およびニップ形成部に給送するさいには、低速で給送することが可能となり、様々なシート材に対しての衝突音および弾き音を低減させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１はプリンタとして構成された画像形成装置の一例を示す概略垂直断面図である。画像形成装置本体３０の内部には、シート材給送装置２０と、そのシート材給送装置２０から送り出されたシート材２に対して画像形成位置のレジスト調整を行なうレジスト手段部１７、シート材２に画像を形成する作像手段（画像形成手段）２１とが設けられている。
先ず、レジスト手段部１７、作像手段２１の構成と作用を説明する。本実施の形態のレジスト手段部１７ではレジストセンサ１８にてシート材２の先端を検知する。シート材２はシート材給送装置２０により所定量搬送される。
そのさいシート材給送装置２０を停止させると、このときレジストローラ（レジスト手段部）１７と対向コロ１６は停止しており、繰り出されたシート材２の先端はレジストローラ１７と対向コロ１６のニップ部に突き当る。
シート材給送装置２０により所定量繰り出されることによりシート材２の先端には弛みが形成され、レジストローラ１７に対してシート材２の先端全幅が突き当ることにより、シート材２のスキューが補正される。
それによって、シート材２は画像形成時にレジストローラ１７の駆動により作像手段２１を含む作像部へ搬送されるさいに、画像形成位置のタイミングを図ることが可能となる。

また本実施の形態の作像部において、作像手段２１はドラム状の感光体２２を有し、この感光体２２は画像形成動作時に図１における反時計方向に回転駆動される。
このとき、帯電装置の一例である帯電ローラ２３によって感光体２２の表面が、所定の極性に帯電され、その帯電された感光体２２の表面には露光装置２４から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって感光体２２の表面に静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像装置２５によってトナー像として可視像化される。感光体２２に対向して、転写装置の一例である転写ローラ２６が配置され、シート材給送装置２０から後述する態様で矢印Ａ方向に給送されたシート材２は、感光体２２と転写ローラ２６との間の転写部を通り、このとき感光体２２上のトナー像がシート材２に転写される。
シート材２に転写されずに感光体２２上に付着する転写残トナーはクリーニング装置２７によって除去される。また、転写部を通過したシート材２は、矢印Ｂで示すように定着装置２８を通り、このときシート材２上のトナー像が熱と圧力の作用でシート材に定着される。
定着装置２８を通過したシート材２は排紙部２９に排出される。上述のようにして、シート材給送装置２０から送り出されたシート材２に作像手段２１によって所定の画像が形成される。

図２は図１のプリンタのシート材給送装置を示す斜視図である。一方、シート材給送装置２０は、図１および図２に示すように、上部が開放された箱状の本体ケース１０と、その本体ケース１０の後部に形成された開口部１０ｂを通して本体ケース１０内に着脱自在に装着されたカセット１１を有している。
このカセット１１内には、一般に底板とも称せられているシート材積載部材１が配置され、その後端側に突設された耳部１ａに形成された孔が、カセット１１の各側壁１１ｂに突設されたピン１１ａに回動自在に嵌合している。
また、シート材積載部材１の先端側とカセット１１の底壁１１ｃとの間には、図１に示すように圧縮ばね３が配置され、これによってシート材積載部材１の先端側が上方に向けて付勢されている。
本体ケース１０には、図１および図２に示した軸８が回転自在に支持され、この軸８には、弾性体よりなる分離・給送ローラとして構成されたシート材給送部材４が軸８に対して同心状に固定されている。

図３はシート材積載部材上に積載されたシート材の最上位のシート材の先端側部位Ｘがシート材給送部材の外周面に圧接する状態を説明する概略図である。シート材積載部材１上には、図１および図３に示すように、先に説明したシート材２が積載されている。
シート材積載部材１が圧縮ばね３により上方に付勢されることにより、図３に示すごとくそのシート材積載部材１上に積載されたシート材２の最上位のシート材２ａの先端側部位Ｘがシート材給送部材４の外周面に圧接する。以下、この部位を圧接部Ｘという。
また本実施の形態において、シート材２は、紙または樹脂シートなどから構成されている。後述するように、シート材２はシート材給送部材４が回転することにより、図３に矢印Ｓで示した方向に送り出されるが、上述の圧接部Ｘよりもシート材搬送方向下流側には、傾斜面９を有する傾斜部材６が配置されている。
この傾斜部材６の符号１２で示す部分は、圧縮ばね５（図１および図２）の付勢作用によって、シート材給送部材４の外周面に圧接している。以降、この部分を圧接部１２と称することにする。
このように傾斜部材６は、シート材給送部材４の外周面に圧接する圧接部１２を有しているとともに、その圧接部１２よりもシート材送り出し方向上流側の部分が傾斜面９として構成されている。また、図２に示すように、傾斜部材６の各側面に突設された突部１３が本体ケース１０に設けられたガイドレール７にそれぞれ摺動自在に嵌合している。
これにより、傾斜部材６はシート材給送部材４の外周面に対して接離する方向、すなわちその外周面に対して接近または離間する方向に移動可能に支持され、通常は、そのシート材給送部材４と本体ケース１０の間に配置された圧縮ばね５によって、傾斜部材６の圧接部１２がシート材給送部材４の外周面に圧接している。

傾斜部材６の下部には１対のフック１５が設けられ、これらが本体ケース１０の係止部（図示せず）に係合することによって、傾斜部材６がその最上昇位置よりも上方に移動して本体ケース１０から離脱することが阻止される。
傾斜部材６の圧接部１２は、図２から判るように、分離・給送ローラよりなるシート材給送部材４の軸線方向に延び、その幅Ｗは狭くなっていて、圧接部１２よりもシート材送り出し方向下流側の傾斜部材６の部分１４はシート材給送部材４の外周面から離間している。
圧接部１２をシート材２ａの送り出し方向Ｓに複数に分割し、これらの圧接部１２をシート材給送部材４の外周面に圧接させるように構成することも可能である。
また、図３に示すようにシート材積載部材１に積載されたシート材２がシート材給送部材４の外周面に圧接した圧接部Ｘと、傾斜部材６の圧接部１２がシート材給送部材４の外周面に圧接した部分との間のシート材送り出し方向Ｓに沿う距離ＬＳは、２ｍｍないし６ｍｍ程度の短い距離に設定されている。
さらに、シート材２に対するシート材給送部材４の外周面の摩擦係数をμ１、シート材同士の摩擦係数をμ２、シート材２に対する傾斜部材６の圧接部１２の摩擦係数をμ３としたとき、μ１＞μ２＞μ３に設定されている。傾斜部材６を樹脂により構成すると、シート材２に対する傾斜部材６の摩擦係数を確実に下げることができる。
図示していない制御部から給送信号が発せられると、同じく図示していないモータが作動を開始し、軸８とこれに固定された分離・給送ローラからなるシート材給送部材４が、図１および図３における反時計方向に回転駆動される。
これによりシート材給送部材４の外周面が移動するので、圧縮ばね３により加圧されてシート材給送部材４の外周面に圧接した最上位のシート材２ａが、シート材給送部材４の外周面から受ける摩擦力によって、図３に示した矢印Ｓの方向に送り出される。

図４はシート材積載部材上に積載されたシート材の最上位のシート材の先端側部位Ｘが傾斜部材の傾斜面に突き当たる状態を示す概略図である。このように、シート材給送部材４は、その外周面がシート材積載部材１に積載された最上位のシート材２ａに圧接し、外周面の移動によって、当該外周面に圧接した最上位のシート材２ａを送り出すのに役立つ。
次いで、この送り出された最上位のシート材２ａは、図４に示すようにその先端が傾斜部材６の傾斜面９に突き当たる。このとき、傾斜部材６の傾斜面９とシート材２ａの送り出し方向のなす角度θ２は、図４に示すように、傾斜面９に突き当たったシート材２ａの先端が、傾斜面９に案内されて圧接部１２へ向けて移動できるように鋭角に設定されている。この角度θ２は、好ましくは、５０°ないし７０°である。
図５はシート材給送部材の外周面から摩擦力を受けながら、外周面と傾斜部材の圧接部との間を通るシート材を示す概略図である。上述のようにして、圧接部１２に案内された最上位のシート材２ａは、図５に示すように、シート材給送部材４の外周面から摩擦力を受けながら、この外周面と傾斜部材６の圧接部１２との間を通る。
最上位のシート材２ａの厚さに相当する距離だけ、傾斜部材６がシート材給送部材４の外周面から離間し、ここを、シート材給送部材４の外周面から摩擦力を受けたシート材２ａが通過するのである。
このとき、前述のように、各摩擦係数μ１、μ２、μ３はμ１＞μ２＞μ３に設定されているので、最上位のシート材２ａは、シート材給送部材４から受ける摩擦力によって、支障なくカセット１１から送り出されて圧接部１２の部位を通過する。

次いで、この最上位のシート材２ａは、図１を参照して先に説明したように、感光体２２と転写ローラ２６の間の転写部に搬送され、このとき感光体２２上のトナー像がその最上位のシート材２ａ上に転写される。
上述したシート材給送装置２０によると、シート材積載部材１上に積載された複数のシート材２のうちの最上位のシート材２ａを他のシート材、例えば、２ｂ、２ｃから分離して、その最上位のシート材２ａだけを給送することができる。
このときの作用を図４および図５を参照して明らかにする。図４に示すように、最上位のシート材２ａの先端が傾斜部材６の傾斜面９に突き当たったとき、そのシート材２ａが傾斜面９に及ぼす力をＦとし、この力Ｆの傾斜面９に対して直交する方向の分力をＦ１、傾斜面９に沿う方向の分力をＦ２とする。
また、図１に示した圧縮ばね３が傾斜部材６をシート材給送部材４の外周面に押圧する力を分離圧Ｑと称することにすると、この分離圧Ｑの作用方向はシート材２ａの送り出し方向に対してθ１で示した角度をなしている。
そこで、分離圧Ｑの作用方向に沿う上記分力Ｆ１の成分Ｆ１αよりも、分離圧Ｑが小さくなるように、その分離圧を設定することにより、傾斜部材６の圧接部１２は図５に示すように、ほぼシート材２ａの厚さに相当する距離だけシート材給送部材４の外周面から離間し、ここをシート材２ａが通過する。

一方、図５に示すように最上位のシート材２ａに接触する次のシート材２ｂが、最上位のシート材２ａから受ける摩擦力によって、そのシート材２ａと一緒に送り出された場合には、そのシート材２ｂの先端が傾斜部材６の傾斜面９に突き当たり、この傾斜面９に力Ｆｐを加える。
この力Ｆｐも、傾斜部材６の傾斜面９に直交する方向の分力Ｆｐ１と、傾斜面９に沿う方向の分力Ｆｐ２に分けられ、分離圧Ｑと逆向きの成分Ｆｐ１αを生じる。
しかし、一般にシート材２間に作用する摩擦力は小さく、シート材給送部材４の外周面とシート材２間に作用する摩擦力の、例えば５０％程度である。このため、上記力Ｆｐ１αも非常に小さなものとなり、傾斜部材６が最上位のシート材２ａの厚さ分よりも大きくシート材給送部材４の外周面から離間することを防止できる。
このため、次のシート材２ｂは、傾斜面９によって止められ、これが圧接部１２を越えて給送されることはない。次のシート材２ｂよりも下方のシート材２ｃが一緒に送り出されてこれらが傾斜面９に突き当たったときも同様である。
上述のように、図示したシート材給送装置２０は積載されたシート材２のうちの最上位のシート材２ａだけを給送することができる。しかもシート材２ａに対する圧接部１２の摩擦係数を小さくすることができる。
それゆえ、傾斜部材６の圧接部１２とシート材給送部材４の外周面との間で搬送されるシート材２がスティックスリップを起こす不具合を防止でき、異音の発生を効果的に抑制することができる。

図１を参照して本発明の実施の形態を説明する。シート材給送部材である前記分離・給送ローラ（第１給送ローラ）４の上流側に、この分離・給送ローラ４と同様に回転自在な軸３１と弾性体よりなるシート材給送材を有する第２給送ローラ１９を備えている。
この第２給送ローラ軸３１と分離・給送ローラ軸８は、図２に示すようにギヤ３３、３４、３５にて結合されており、分離・給送ローラ軸８からの駆動力はこのギヤ３３、３４、３５を介して第２給送ローラ軸３１に伝達される。また、ギヤ比にしたがって、第２給送ローラ１９は分離・第１給送ローラ４より遅く回転するようになっている。ギヤ機構３３、３４、３５は、減速機構を構成している。
前記シート積載部材１上の上位に位置するシート材２ａ、２ｂ、２ｃ・・・（１枚もしくは、複数枚）は第２給送ローラ１９によって給送され、ガイド板３２に沿って傾斜部材６のニップ形成部まで給送されて上記説明のように分離され、積載されたシート材２のうち最上位のシート材２ａだけ画像形成部へと給送される。
そのさいに、シート材２は第２給送ローラ１９によってゆっくりと給送されるため傾斜部材６のニップ形成部での衝突音または弾き音は軽減される。本発明では、分離・給送ローラ４の回転速度を速めることができるため、給送間隔を詰めることができ、画像形成装置の高速化を実現することが可能となる。

図２において、第２給送ローラ軸３１には、矢印で示す回転方向３６を規制するワンウェイクラッチ３７を備えている。最上位のシート材２ａ・・・が傾斜部材６のニップ形成部まで給送される間は、ギヤ３３、３４、３５を介した分離・給送ローラ軸８からの駆動によって第２給送ローラ１９が回転し、シート材２ａ、２ｂ、２ｃ・・・を給送する。
シート材２ａが分離・給送ローラニップに到達し、分離・給送ローラ４によって給送し始めると、この分離・給送ローラ４の方が速い速度で回転しているため、第２給送ローラ１９はシート材２ａに引っ張られる形となる。
そのさいに、ワンウェイクラッチ３７が働き、分離・給送ローラ軸８からの駆動伝達を切断するため、第２給送ローラ１９はフリーとなり、分離・給送ローラ４と等速で回転する。
したがって、シート材２と第２給送ローラ１９のシート材給送材との間にスリップが起こることが無いので、異音の発生が無くなり、また、第２給送ローラ１９のシート材給送材の磨耗も起こらなくなる。

プリンタとして構成された画像形成装置の実施の形態を示す概略垂直断面図。 図１のプリンタのシート材給送装置を示す斜視図。 シート材積載部材上に積載されたシート材の最上位のシート材の先端側部位Ｘがシート材給送部材の外周面に圧接する状態を説明する概略図。 シート材積載部材上に積載されたシート材の最上位のシート材の先端側部位Ｘが傾斜部材の傾斜面に突き当たる状態を示す概略図。 シート材給送部材の外周面から摩擦力を受けながら、外周面と傾斜部材の圧接部との間を通るシート材を示す概略図。

符号の説明

１ シート材積載部材、２ シート材、２ａ 最上位のシート材、４ シート材給送部材（分離・給送ローラ、分離・第１給送ローラ）、６ 傾斜部材、９ 傾斜面、１２ 傾斜部材の当接部（圧接部）、１９ 給送手段（第２給送ローラ）、Ｘ 圧接部

Claims (4)

1. シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接してこのシート材を繰り出す給送手段と、給送手段により繰り出されたシート材を分離しながら給送する分離・給送手段と、分離・給送手段に圧接し、前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを備え、前記分離部へ繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面ならびにニップ形成部により分離するシート材給送装置において、前記給送手段が前記シート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する第２給送ローラであり、前記分離・給送手段が前記傾斜部材にその外周面が当接する分離・給送ローラであり、前記第２給送ローラの回転速度を前記分離・給送ローラよりも遅くする減速機構を備えたことを特徴とするシート材給送装置。
2. 前記シート材が前記分離・給送ローラのニップ部に入った後には、前記第２給送ローラは前記分離・給送ローラと連れ回りし、前記第２給送ローラと前記分離・給送ローラの回転速度が同じになることを特徴とする請求項１記載のシート材給送装置。
3. シート材積載部材に蓄積されたシート材に圧接してこのシート材を分離部へ繰り出す給送手段を有するシート材給送方法において、傾斜部材の傾斜面が分離給送手段に圧接し、前記シート材の繰り出し方向の先端が前記傾斜面に突き当たり、前記傾斜部材を、前記給送手段との当接面を前記給送手段の軸線方向に沿う突状に形成し、前記傾斜面先端が前記給送手段にエッジで当接しており前記給送手段により前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面ならびにニップ形成部により分離し、第２給送ローラが回動自在な前記シート材積載部材上に積載されてこのシート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触して前記シート材を給送し、前記傾斜部材の前記傾斜面には、前記給送ローラにより給送された前記シート材の前端が突き当たり、分離・給送ローラが前記傾斜部材の前記傾斜面と前記分離・給送ローラ外周面が複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するように当接し、前記第２給送ローラの回転速度を前記分離・給送ローラよりも遅くすることを特徴とするシート材給送方法。
4. 請求項１または２記載のシート材給送装置と、このシート材給送装置から送り出されたシート材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。

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