JP2006036467A - 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

【課題】 シートＳの全面同士が密着するのを少なくして、重送の発生を少なくする。
【解決手段】 シート供給装置５４は、シートに接触回転してシートを搬送するピックアップローラ９と、ピックアップローラ９によって搬送されるシートを搬送する方向に回転するフィードローラ１０、及びフィードローラ１０に圧接してシートを戻す方向に所定駆動力が伝達されて重なったシートを分離するリタードローラ１１と、を備え、同一のシートをピックアップローラ９によってフィードローラ１０より速く搬送して撓ませ、重なったシート同士を離間させてシート間に空気層を生じさせ、その後、ピックアップローラをシートから離間させて、空気層がシート間のほぼ全体に生じるようにして、シート間の密着を殆ど無くし、シートの重送を防止するようになっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば画像形成装置の画像形成手段にシートを供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関するものである。

従来、例えば、画像形成装置の装置本体に装備されて装置本体にシートを供給するシート供給装置は、リタード方式によってシートを供給するようになっているものがある。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクス及びこれらの複合機器等がある。

図４は、リタード方式を採用したシート供給装置の主要部分を示した図である。ピックアップローラ６２およびフィードローラ６３は、シートの搬送方向に回転させられている。リタードローラ６４は、フィードローラ６３と追従回転可能であるとともに、トルクリミッタ６４ｂを介してシートの搬送方向とは逆回転方向に回転可能になっている。

図４（ａ）に示すように、搬送回転体としてのピックアップローラ６２によってシートＳが１枚、分離手段のフィード回転体としてのフィードローラ６３とリタード回転体としてのリタードローラ６４とのニップに到達すると、リタードローラ６４はフィードローラ６３に搬送されるシートＳ１に連れ回りして、シートＳ１の搬送方向に従動回転する。一方、シートＳが２枚以上重送してニップに到達すると、図４（ｂ）に示すようにリタードローラ６４はトルクリミッタ６４ｂを介してシートＳの搬送方向に対して逆回転して、下側のシートＳ２を押し戻して重送を防止する。

このようなトルクリミッタ６４ｂとリタードローラ６４を利用したリタード方式は、他のシート供給方式と比べるとシートを分離する性能に優れており、様々なシート供給装置に採用されている。

ところが、ピックアップローラ６２によって送り出されたシートＳは、シートＳ同士の密着性が高く、重送されることが多かった。特に、グロス紙は、密着性が非常に高く、ピックアップローラ６２によって数枚張り付いた状態で供給されることがある。このためはリタード方式であっても重送したグロス紙を戻されないで、重送されることがあった。このように密着性の高いシートＳでも、重送しないようにしたシートの供給機構が提案されている（特許文献１参照）。

以下、従来の重送防止機能を備えた供給機構を図５に基づいて説明する。この構成は、シートＳをピックアップローラ６２によって供給するようになっている。シートＳの先端がフィードローラ６３とリタードローラ６４のニップ到達後に、フィードローラ６３が回転を開始する。

仮に、シートＳが重送してフィードローラ６３とリタードローラ６４のニップに到達したとき、図５（ａ）に示すように上側の１枚目のシートＳ１が撓み、１枚目のシートＳ１と下側の２枚目のシートＳ２との間に空気層ができ、図５（ｂ）に示すように上側のシートＳ１が撓みを減らしながら搬送されていく。

これにより、シートＳ同士の密着性がなくなり、通常のリタード方式に比べて重送の発生確立を減らすことができる。

特開２００１−１８７６５２号公報（図４参照）

しかし、従来の供給機構は、以下の問題点がある。

まず、フィードローラ６３とリタードローラ６４のニップにシートＳを搬送するとき、フィードローラ６３とリタードローラ６４が停止しているため、シートＳの先端がニップに円滑に入るように搬送する必要がある。フィードローラ６３やリタードローラ６４が弾性部材であるため、図６（ａ）に示すように、シートＳの先端は、少しでもニップの上下方向にずれると、フィードローラ６３に引っ掛かり、折れて、ジャムの発生原因になることがある。

また、ピックアップローラ６２とフィードローラ６３との間に空気層を作ることができても、シートＳの途中から後端にかけての部分は、密着したままである。このため、特に、密着性の高いシートＳに関しては、重送を完全に解決することができない。

本発明は、シートＳが分離手段としてのフィード回転とリタード回転体とのニップから多少ずれていても先端折れを起こさず、また、シートＳの全面同士が密着するのを少なくして、重送の発生を少なくしたシート供給装置を提供することを目的としている。

本発明は、重送の発生の少ないシート供給装置を備えて、シートの画像形成効率を良くした画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明のシート供給装置は、シートに接触回転して前記シートを搬送する搬送回転体と、前記搬送回転体によって搬送される前記シートを搬送する方向に回転するフィード回転体、及び前記フィード回転体に圧接して前記シートを戻す方向に所定駆動力が伝達されて重なったシートを分離するリタード回転体を有する分離手段と、を備え、前記搬送回転体のシート搬送速度を前記フィード回転体によるシート搬送速度よりも速く設定し、前記フィード回転体が前記シートを搬送開始した後、前記搬送回転体が前記シートから離間するようになっている。

上記目的を達成するために本発明のシート供給装置は、シートに接触回転して前記シートを搬送する搬送回転体と、前記搬送回転体によって搬送される前記シートを搬送する方向に回転するフィード回転体、及び前記フィード回転体に圧接して前記シートを戻す方向に所定駆動力が伝達されて重なったシートを分離するリタード回転体を有する分離手段と、を備え、前記フィード回転体が、前記シートの先端が前記フィード回転体と前記リタード回転体との間を通過した後、回転を一旦停止して再度回転する間に、前記搬送回転体が、前記シートから離間するようになっている。

本発明のシート供給装置は、同一のシートを搬送回転体によってフィード回転体より速く搬送して撓ませ、重なったシート同士を離間させてシート間に空気層を生じさせ、その後、搬送回転体をシートから離間させて、空気層がシート間のほぼ全体に生じさせるようになっているので、シート間の密着を殆ど無くして、シートの重送を防止することができる。

本発明のシート供給装置は、搬送回転体とフィード回転体とでシートを搬送しているとき、フィード回転体を一旦停止させて、重なったシート同士を離間させてシート間に空気層を生じさせ、その後、搬送回転体をシートから離間させて、空気層がシート間のほぼ全体に生じさせるようになっているので、シート間の密着を殆ど無くして、シートの重送を防止することができる。

以下、本発明の実施形態の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタと、このカラーレーザプリンタに組み込まれたシート供給装置とを図に基づいて説明する。

なお、画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクス及びこれらの複合機器等があり、本発明は、プリンタに限定されるものではない。また、シート供給装置は、画像形成装置に組み込まれるようになっているが、プリンタのみに組み込まれるものではない。

なお、本実施形態において示した数値は、およその参考数値であって、本発明を限定するものではない。

（カラーレーザプリンタ）
図１は、本発明の実施形態に係るシート供給装置を備えたカラーレーザプリンタの概略構成を示す正面断面図である。

カラーレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という）５０のカラーレーザプリンタ本体（以下、「プリンタ本体」という）５１には、シートに画像を形成する画像形成部５２と、プリンタ本体５１の下部に引き出し可能に装着された給紙カセット１と、給紙カセット１に収納されたシートを画像形成部５２に給送するシート供給装置５４と、シート供給装置５４から給送されたシートＳを画像形成部５２に搬送するシート搬送装置３０と、シートＳに形成されたトナー画像をシートに定着させる定着器３２等が設けられている。

ここで、画像形成手段としての画像形成部５２は、縦長に上下方向の向き配置されている。画像形成部５２は、シアン、イエロー、マゼンタ、及びブラックの４色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄと、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光器３５ａ乃至３５ｄ、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する形成する現像器３６ａ乃至３６ｄ等を備えている。

また、後述するシートを搬送する転写搬送ベルト３０ａの内側には、４個の感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄと共に転写搬送ベルト３０ａを挟持する不図示の転写部材をそれぞれ併設してある。これらの転写部材は、転写バイアス用電源に接続されており、正極性の電荷を、転写搬送ベルト３０ａを介してシートに印加するようになっている。シートに転写バイアスが印加されると、感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄに接触中のシートは、感光体ドラム上の負極性の各色トナー像が順次転写されて、多色画像を形成されるようになっている。

シート搬送装置３０は、シート担持体としての転写搬送ベルト３０ａを備えている。転写搬送ベルト３０ａは、駆動ローラ３０ｂと従動ころ３０ｃ乃至３０ｅとにより張架支持されて、すべての感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄに対向している。転写搬送ベルト３０ａは、感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄに対向する外周面にシートを静電吸着するとともに、感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄにシートを接触させるため、駆動ローラ３０ｂによって循環するようになっている。シートは、循環する転写搬送ベルト３０ａに静電吸着されることにより、転写搬送ベルト３０ａにより転写位置まで搬送されて、感光体ドラム上のトナー像を転写されるようになっている。

次に、このように構成されたプリンタ５０の画像形成動作を説明する。

まず、不図示の帯電器により一様に帯電された感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄの表面に露光装置３５ａ乃至３５ｄから射出された画像情報に対応するレーザ光が走査される。すると、感光体ドラムの表面に、潜像が形成される。潜像は、現像器３６ａ乃至３６ｄによってトナー現像されて、感光体ドラム表面にシアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの４色のトナー画像に変わる。

一方、このトナー画像形成動作に並行して、給紙カセット１に収容されたシートは、レジストローラ対３８に導かれた後、レジストローラ対３８によって画像形成動作に同期するようにして転写搬送ベルト３０ａに吸着される。そして、シートは、転写搬送ベルト３０ａによって、感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄと転写搬送ベルト３０ａとが圧接する転写部に搬送される。

次に、このように転写部に搬送されたシートは、各転写部に配置されトナーと逆極性の電圧を印加された転写部材の作用により、感光体ドラム３４ａ乃至３４ｄ上の各色のトナー画像が、順次重ね合わせて転写される。そして、このようにして４色のトナー画像が多重転写されたシートは、転写搬送ベルト３０ａから分離されて定着器３２に搬送される。

未定着トナー画像を形成されたシートは、定着器３２を通過するとき、加圧加熱されて、未定着トナー画像を定着される。この結果、フルカラーのプリント画像が永久画像としてシート上に定着される。最後、シートは排出部３９に排出されて、積載される。

（シート供給装置）
図２は、シート供給装置の要部を示す正面図である。

給紙カセット１の本体を構成するカセットハウジング１ａには、中板２２と、リフター４とが備えられている。中板２２は、カセットハウジング１ａの回動支点３を支点として上下方向に回動自在に設けられて、シートＳを積載されるようになっている。リフター４は、中板２をシートＳの上面が適正な給送位置になるまで持ち上げるようになっている。

プリンタ本体５１側には、ピックアップローラ９、フィードローラ１０、及び搬送ころ１３が取付けられている。また、給紙カセット１側には、リタードローラ１１、及び搬送ローラ１２が取付けられている。給紙カセット１にセットされたシートＳは、これらのローラ９，１０，１１、１２、およびころ１３によって、給紙カセット１から送り出されるようになっている。シート供給装置５４は、搬送回転体としてのピックアップローラ９、フィード回転体としてのフィードローラ１０、リタード回転体としてのリタードローラ１１、トルクリミッタ１１ｂ等で構成されている。フィードローラ１０とリタードローラ１１は、分離手段を構成している。なお、ピックアップローラ９、フィードローラ１０、リタードローラ１１の代わりにベルトを使用してもよい。したがって、搬送回転体、フィード回転体、リタード回転体は、ローラに限定されない。

通常、ピックアップローラ９は、シートを１枚ずつフィードローラ１０とリタードローラ１１のニップに送る。しかし、図２（ａ）に示すように、シートによっては、強く密着して重送されることがある。重送される２枚のシートＳ１，Ｓ２は、フィードローラ１０とリタードローラ１１のニップに送られる。このときフィードローラ１０は、シートＳを搬送する方向へ回転している。リタードローラ１１はトルクリミッタ１１ｂを介してシートの搬送方向とは逆回転方向に回転力を受けているが、フィードローラ１０に連れ回りして、シートＳの搬送方向に従動回転している。よって、シートＳの先端は、フィードローラ１０とリタードローラ１１のニップより多少上方または下方へずれても、フィードローラ１０とリタードローラ１１がシートＳの搬送方向へ回転しているため、シートＳは、フィードローラ１０とリタードローラ１１のニップへ円滑に導かれる。

重なったシートＳ１，Ｓ２は、フィードローラ１０とリタードローラ１１のニップに到達すると、図２（ｂ）に示すように、下側のシートＳ２はリタードローラ１１の戻し作用により、フィードローラ１０とリタードローラ１１のニップより先へは進まない。

このとき、ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆは、それぞれＶｐ＝１４０ｍｍ／ｓ、Ｖｆ＝１２０ｍｍ／ｓに設定されている。この両方の周速差によって、上側のシートＳ１は、ピックアップローラ９に押されて、徐々に撓み、下側のシートＳ２から離れて、両シート間に空気層が形成される。

その後、図２（ｃ）に示すように、ピックアップローラ９が、シートＳから離間する。すると、空気層がシートＳ１とシートＳ２との間の全面に広がる。この結果、シートＳ１とＳ２との密着力が、殆ど無くなり、上側のシートＳ１は円滑に搬送ローラ対１２に搬送される。

このように、シートＳ同士の密着性が高くても、ピックアップローラ９とフィードローラ１０との間で、上側のシートＳ１と下側のシートＳ２との間に空気層が作られて、その空気層をシートのほぼ全面に広げることで、シートＳ１とシートＳ２の密着性を殆ど無くすことができる。よって、シートの重送を防止することができて、上側のシートＳ１のみを搬送ローラ対１２に送ることができる。

シート供給装置５４は、１枚目のシートＳ１を供給した後、２枚目のシートＳ２も同様な動作により、その下の３枚目との密着性を少なくして、２枚目のシートＳ２のみを供給する。以後、シート供給装置５４は、３枚目以降のシートも同様にして、１枚ずつ順次供給していく。

ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆと周速差は、ピックアップローラ９とフィードローラ１０の距離などの条件に応じて自由に設定して良い。しかし、周速差があまり少ないと、シート供給装置５４は、シート間に空気層を充分に形成することができないで、シートを分離するのが困難である。逆に、速度差が大きすぎると、シート供給装置５４は、シートに大きな撓みを形成して、シートにジャムを発生させるおそれがある。よって、ピックアップローラ９の周速Ｖｐ、フィードローラ１０の周速Ｖｆ、および両者の周速差、ピックアップローラ９とフィードローラ１０との間隔等は、種々のシートの種類、シートの厚み、シートの長さに対応できるように、実験的に求めるのが好ましい。

以上の説明では、シート供給装置５４は、ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆとに周速差を持たせてシート間に空気層が生じさせて、シートの重送を防止するようになっているが、図３に示すように、ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆとを、ほぼ同じ（Ｖｐ≒Ｖｆ）に設定し、且つフィードローラ１０とリタードローラ１１の駆動を止めることによっても、シート間に空気層を生じさせて、シートの重送を防止することができる。

すなわち、シート供給装置５４は、図３（ａ）に示すように、ピックアップローラ９によって、２枚のシートＳがフィードローラ１０とリタードローラ１１のニップに供給された後、リタードローラ１１を戻し回転させて、下側の２枚目のシートＳ２がフィードローラ１０とリタードローラ１１のニップより先へは進まないようにする。一方、上側の１枚目のシートＳ１は、ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆとがほぼ同じ（Ｖｐ≒Ｖｆ）に設定されているので、ピックアップローラ９とフィードローラ１０の間で殆ど撓むことなく搬送される。

そして、シート供給装置５４は、不図示の電磁クラッチを切って、フィードローラ１０とリタードローラ１１との回転を止めて、図３（ｂ）に示すように上側の１枚目のシートＳ１をピックアップローラ９で搬送して撓ませ、下側の２枚目のシートＳ２との間に空気層を形成させる。シート供給装置５４は、ある程度、空気層が生じたところで、図３（ｃ）に示すように、ピックアップローラ９をシートＳから離す。すると、空気層がシートＳ１とシートＳ２の間全面に広がり、上側の１枚目のシートＳ１と下側の２枚のシートＳ２との密着力が殆ど無くなる。そして、シート供給装置５４は、再び、フィードローラ１０とリタードローラ１１の駆動を開始する。すると、上側の１枚目のシートＳ１のみが搬送ローラ対１２へ搬送される。

ピックアップローラ９がシートから離れるのと、フィードローラ１０とリタードローラ１１の駆動再開とのタイミングは、どちらを先に行っても良い。もし、フィードローラ１０とリタードローラ１１の駆動再開を先に行う場合には、ピックアップローラ９の離間は、シートＳ１の撓みがなくなる前、およびシートＳ１の先端が搬送ローラ対１２に到達する前に行う必要がある。

以上の説明では、ピックアップローラ９の周速Ｖｐとフィードローラ１０の周速Ｖｆを、ほぼ同じ（Ｖｐ≒Ｖｆ）に設定してあるが、必ずしもその設定にする必要はなく、例えば、前述したようにＶｐ＞Ｖｆとし、搬送しつつ撓みを作り、さらにフィードローラ１０の回転を開始してからピックアップローラ９がシートから離れるまでの間に一旦止めることにより撓みを大きくしてもよい。この場合には、より一層をシートの重送を防止することができる。

また、フィードローラ１０とリタードローラ１１とが、ピックアップローラ９によってシートが搬送されてくるまでに、回転を開始することによって、シートの先端が、フィードローラ１０とリタードローラ１１とのニップの上下方向にずれるようなことがあっても、フィードローラ１０とリタードローラ１１は、図２（ａ）に示すような回転によって、シートの先端をニップに引き込むことができる。

また、本実施形態のプリンタ５０は、シートを重ねて送ることが殆ど無いシート搬送装置５４を備えているので、シート、１枚１枚に画像を確実に形成することができて、シートの画像形成効率を高めることができる。

本発明の実施形態に係るシート供給装置を備えたカラーレーザプリンタの概略構成を示す正面断面図である。 シート供給装置の要部を示す正面図であり、ピックアップローラのシート搬送速度をフィードローラのシート搬送速度より速く場合の動作説明図である。（ａ）はシートの供給を開始した状態の図である。（ｂ）は上側のシートに撓みを形成させて、シート間に空気層を形成した状態の図である。（ｃ）はピックアップローラをシートから離して、シート間のほぼ全体に空気層を形成した状態の図である。 シート供給装置の要部を示す正面図であり、ピックアップローラのシート搬送速度とフィードローラのシート搬送速度とをほぼ同じにした場合の動作説明図である。（ａ）はシートの供給を開始した状態の図である。（ｂ）は上側のシートに撓みを形成させて、シート間に空気層を形成した状態の図である。（ｃ）はピックアップローラをシートから離して、シート間のほぼ全体に空気層を形成した状態の図である。 従来の給紙機構の正面図であり、動作説明用の図である。（ａ）はシートを搬送している状態の図である。（ｂ）はリタードローラが逆転して、下側のシートを押し戻している状態の図である。 従来の給紙機構の正面図であり、動作説明用の図である。（ａ）はシート間に空気層を作った状態の図である。（ｂ）は上側のシートＳ１が撓みを減らしながら搬送されていく状態の図である。 従来の給紙機構の正面図であり、課題を説明するための動作説明用の図である。（ａ）はシートの先端がフィードローラに当接した状態の図である。（ｂ）はシートの先端が屈曲した状態の図である。

符号の説明

１ 給紙カセット
９ ピックアップローラ（搬送回転体）
１０ フィードローラ（フィード回転体、分離手段）
１１ リタードローラ（リタード回転体、分離手段）
１１ｂ トルクリミッタ
１２ 搬送ローラ対
３０ シート搬送装置
３２ 定着器
３４ａ乃至３４ｄ 感光体ドラム
３５ａ乃至３５ｄ 露光器
３６ａ乃至３６ｄ 現像器
５０ カラーレーザプリンタ
５１ カラーレーザプリンタ本体
５２ 画像形成部（画像形成手段）
５４ シート供給装置

Claims (5)

1. シートに接触回転して前記シートを搬送する搬送回転体と、
   前記搬送回転体によって搬送される前記シートを搬送する方向に回転するフィード回転体、及び前記フィード回転体に圧接して前記シートを戻す方向に所定駆動力が伝達されて重なったシートを分離するリタード回転体を有する分離手段と、を備え、
   前記搬送回転体のシート搬送速度を前記フィード回転体によるシート搬送速度よりも速く設定し、前記フィード回転体が前記シートを搬送開始した後、前記搬送回転体が前記シートから離間することを特徴とするシート供給装置。
2. シートに接触回転して前記シートを搬送する搬送回転体と、
   前記搬送回転体によって搬送される前記シートを搬送する方向に回転するフィード回転体、及び前記フィード回転体に圧接して前記シートを戻す方向に所定駆動力が伝達されて重なったシートを分離するリタード回転体を有する分離手段と、を備え、
   前記フィード回転体が、前記シートの先端が前記フィード回転体と前記リタード回転体との間を通過した後、回転を一旦停止して再度回転する間に、前記搬送回転体が、前記シートから離間することを特徴とするシート供給装置。
3. 前記搬送回転体のシート搬送速度が、前記フィード回転体によるシート搬送速度以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。
4. 前記フィード回転体が、前記搬送回転体によって前記シートが搬送されてくるまでに、回転を開始していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
5. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段にシート供給する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート供給装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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