JP2008068949A - シート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートに痕や癖が付くことなく、かつ短時間で、次のシート給送動作を開始させることのできるシート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置を提供する。
【解決手段】移動可能な移動手段１４を第１の位置から第２の位置に移動させて、弾性部材１３の弾性力により生じた弾性力により中板６を移動させて積載されたシート給送手段３に圧接させる位置に移動させる。また、シート給送後には、移動手段１４を、第２の位置から第１の位置と第２の位置の間に設定した第３の位置に移動させ、積載されたシートＳの荷重により中板６が弾性部材１３の弾性力に抗して下方に移動してシートＳをシート給送手段３から離間させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置に関し、特にシート給送部の構成に関する。

従来、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置並びにスキャナ等の画像読み取り装置においては、シート又は原稿を、画像形成部又は画像読取部に給送するシート給送装置を備えている。そして、画像形成装置においては、シート給送装置によりシートカセットの内部に積載されたシートを順次画像形成部へ給送し、画像形成部においてシートへの画像形成を行うようにしている。また、画像読取装置においては、シート給送装置により原稿台に積載されたシートである原稿を順次画像読取部へ給送し、画像読取部において原稿画像の読み取りを行うようにしている。

ここで、例えば画像形成装置に設けられるシート給送装置として、シートが積載される上下方向に回動（移動）可能な中板と、中板に積載されたシートを給送する給送ローラとを備えたものがある。そして、バネ等の付勢手段によって中板の最上位のシートを給送ローラに押圧し、この状態でシート給送手段を回転させることにより、最上位のシートを画像形成部に送り出すように構成されている。

ところで、このようなシート給送装置では、給送動作終了、シートを給送ローラに押圧したままにしておくと、この後、シートを給送する際、シート同士の吸着等により複数枚のシートが同時に画像形成部等に給送される場合がある。そこで、このようなシートの重送を防ぐため、給送動作終了後は、カムやモータ等によって構成されるリフト機構により、中板を給送ローラから一定位置に離間させるようにしたものがある。

しかし、このようなシート給送装置では、シートの積載量に関係なく中板を一定位置まで下降させて給送ローラから離間させるため、積載されているシートの量が少ないときには、中板にセットされた最上位のシートと給送ローラとの間隔が広くなる。そして、このように給送ローラとの間隔が広くなると、次のシート給送の際、中板の移動量が増加し、シートを給送ローラに押圧する際の時間的なロスが大きくなる。また、中板の移動量が増加すると、中板の移動に伴い、シートが動いてシートの整合が乱れ、印字位置が不揃いになる等の問題が発生していた。

そこで、中板を押圧バネにより予め給送部に押圧した状態とすると共に、給送モータに連動させるようにしたものがある。そして、シートを給送するときには中板を給送ローラに押圧するように移動させ、給送動作終了後には給紙モータを逆回転させ、給送ローラから中板を押圧バネに抗して後退させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、このような従来のシート給送装置の構成を示すものであり、図１０の（ａ）はシート給送時の状態を、図１０の（ｂ）はシート給送動作終了後の状態をそれぞれ示している。

図１０の（ａ）に示すようなシート給送時には、中板１０２を押圧バネ１０３により給送ローラ１０１の方向に付勢することにより、シートＳを給送ローラ１０１に押圧させている。なお、１０１ａは、中板１０２に取り付けられた中板軸であり、この中板軸１０１ａは不図示のピニオン及びラック部材により上下方向に移動するようになっている。そして、シート給送時には、ピニオン及びラック部材が所定位置に移動し、これにより中板１０２は、中板軸１０１ａを介して図１０の（ａ）に示す給送位置に移動するようになっている。

ここで、このような状態で不図示の給送モータが回転し、これに伴って給送ローラ１０１が回転すると、最上位のシートＳａが給送される。そして、この後、最上位のシートＳａは分離ローラ対１０５により他のシートと分離されながら給送される。

一方、このように送り出された最上位のシートＳａの通過をセンサ１０４が検知すると、所定時間後、給送モータが停止し、この後、給送モータが一定時間逆転する。ここで、この給送モータと給送ローラ１０１との間には不図示のワンウェイクラッチが配置されている。

これにより、給送モータが逆転すると、ワンウェイクラッチにより給紙ローラ１０１は逆回転することなく停止する。しかし、不図示のピニオンは給送モータにより回転し、このピニオンの回転によりラック部が移動し、このラック部の移動に伴って中板軸１０１ａが給送ローラ１０１から離間する方向に移動（下降）する。

この結果、中板１０２が給送ローラ１０１から押圧バネ１０３の力に抗して離間し、図１０の（ｂ）に示す位置で停止する。なお、給送モータとピニオンとの間に設けられた不図示の駆動列には係止手段が設けられており、この係止手段により、給送モータの駆動が停止した際、中板１０２が押圧バネ１０３のバネ力により押し戻されるのを防止するようになっている。

特許第２６０１５３２号公報

ところで、このような従来のシート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置において、シート給送動作終了後、給送ローラ１０１と分離ローラ対１０５の間にシートＳが残った状態で中板１０２が下降する場合がある。

ここで、図１０の（ａ）に示すように給送ローラ１０１と分離ローラ対１０５の間に次のシートＳｂが残り、かつ中板１０２の下降量が少ない場合、次のシート給送動作まで、この状態が長時間続くと、シート面にローラ痕や折れ曲がり等の癖がついてしまう。

特に、コシの強い厚紙等では中板１０２をより多く下降させないと、シート面に痕や癖が残ったままになる。そして、このような痕や癖のついたシートが画像形成部に搬送されると、画像ブレ等の画像不良の問題を引き起こす原因となる。また、痕や癖のついた原稿が画像読取部に搬送されると、正確な画像読取が行われなくなる。

なお、シートに痕や癖が付くことがないように、例えばシート積載量に応じて中板１０２の離間量を変化させるように構成した場合、シートが厚紙などのコシが強いシートのときには、中板１０２をシートにローラ痕や癖がつかない位置まで下降させる必要がある。しかし、この場合、中板の下降量が増加するため、次回の給送動作を行う際に中板をシート給送位置に上昇させるまでに時間がかかる。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シートに痕や癖が付くことなく、かつ短時間で、次のシート給送動作を開始させることのできるシート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上下方向に回動可能に設けられた中板と、前記中板に積載されたシートと圧接してシートを給送するシート給送手段と、前記中板を回動させて、前記中板を下降位置と前記中板に積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させる位置との間で移動させるためのリフト手段と、を備えたシート給送装置において、前記リフト手段は、移動可能に設けられた移動手段と、前記移動手段の移動により弾性変形して弾性力を発生し、該弾性力により前記中板を回動させるための弾性部材と、前記移動手段を、前記中板を前記下降位置に位置させるための第１の位置と、前記中板を回動させて積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させるために、前記弾性部材を弾性変形させるための第２の位置との間で移動させるための駆動手段と、を備え、前記移動手段の移動範囲内に、前記第１の位置と前記第２の位置の間で前記第２の位置から一定量離れた第３の位置を設定し、前記駆動手段により前記移動手段を前記第２の位置に移動させて、前記弾性部材の弾性変形による弾性力により前記中板に積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させ、前記駆動手段により前記移動手段を前記第２の位置から前記第３の位置へ移動して前記弾性部材を介して前記中板を回動させて積載されたシートを前記シート給送手段から離間させることを特徴とするものである。

本発明によれば、シート給送後、積載されたシートの荷重により中板を弾性部材の弾性力に抗して下方に移動させてシートをシート給送手段から離間させることにより、シートに痕や癖が付くことなく、かつ短時間で次のシート給送動作を開始させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例としてプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１Ａはプリンタ、１はプリンタ本体（以下、装置本体という）、１Ｂは画像形成部であり、この画像形成部１Ｂの下方には上段シート給送装置４５ａと、下段シート給送装置４５ｂとが重ねて配置されている。なお、画像形成部１Ｂは、レーザスキャナ５０、像担持体としての感光体ドラム４９ａを有する画像形成プロセスユニット４９、感光体ドラム４９ａに形成されたトナー像をシートＳに転写する転写ローラ４９ｂ等が設けられている。

なお、５１は、画像形成部１Ａにより形成されたトナー画像が転写ローラ４９ｂによりシート上に転写された後、シート上のトナー像を定着させる定着器である。そして、このように定着器５１によりトナー像が定着された後、シートＳは、順次、装置本体最上部に設けられた排紙トレイ５５に排紙積載される。

上段シート給送装置４５ａは、シート積載手段である上段の給紙カセット２ａと、給紙カセット２ａに収納されたシートＳを送り出すシート給送手段である給送ローラ３を備えている。

さらに、給送ローラ３に圧接するシート分離部材である分離ローラ５等を備え、給送ローラ３により送り出されたシートＳを１枚ずつに分離するシート分離部である分離ユニット４を備えている。なお、この分離ローラ５は、後述する図５に示すように、分離ユニット４の中にある分離バネ２４より押圧された分離ローラベース２３上に組まれており、この分離バネ２４によりシートＳの分離が可能な圧で給送ローラ３に圧接している。

なお、本実施の形態において、上段の給紙カセット２ａは案内支持手段であるレール４４（４４ａ，４４ｂ）に案内、支持され、幅方向に引き出されると共に、給紙カセット４５ａのシート給送方向には分離ユニット４を備えている。そして、このように構成することにより、給紙カセット２ａを着脱する際、給送ローラ３を装置本体内に残した状態で分離ユニット４は給紙カセット２ａと一体に移動するようになっている。

給紙カセット２ａにはシートＳを積載する中板６が上下方向に回動（移動）自在に設けられている。そして、この中板６の下側には２つの中板補助バネ１０が配置されている。この中板補助バネ１０は、シートの積載量が多い場合に、後述する中板加圧バネ１３による中板６の上方への押し上げ力を補助して積載された最上位のシートＳａを給送ローラ３に所定の給紙圧が得られるように押し付けている。なお、本実施の形態において、この中板補助バネ１０は、伸縮に対して非線形の弾性力を発生させる円錐バネを用いている。

また、この中板６は、その裏面側から後述する図２に示す弾性部材である中板加圧バネ１３により上方に押圧され、積載された最上位のシートＳａの先端側を給送ローラ３に押し付けるようになっている。

給送ローラ３は、ピックアップローラを兼用するものであり、装置本体１（具体的には不図示のシート給送装置本体）に回転自在に設けられ、中板上に積載された最上位のシートＳａに接すると共に、そのシート給送方向下流側では分離ローラ５と接している。なお、下段給紙カセット２ｂに収納されたシートＳを給送する給送ローラ３ａを備えた下段シート給送装置４５ｂも、上段シート給送装置２と同様に構成されている。

そして、このような構成のプリンタ１Ａにおいて、例えば上段シート給送装置４５ａからのシート給送が指定されると、これに基づき給送ローラ３が不図示の駆動モータより駆動を受け、図１における反時計回りに回転する。そして、このように給送ローラ３が回転すると、中板６上に積載された最上位のシートＳａが送り出され、この後、シートＳａは分離ユニット４により他のシートから分離されて下流方向へ搬送される。

なお、このように１枚に分離された最上位のシートＳａは、この後、上部給送搬送路４６を通り、搬送ローラ対１６、レジストローラ対４８を経て感光体ドラム４９ａと転写ローラ４９ｂとにより構成される転写部に搬送される。このとき、感光体ドラム表面には、その上部に配置されているレーザスキャナ５０から出力されるレーザ光に基づくトナー画像が形成されており、このトナー画像は転写部にて搬送されてきたシートＳａに転写される。

このようにトナー画像が転写されたシートＳａは下流方向に搬送され、定着器５１により加熱、加圧処理されトナー画像が溶融定着される。この後、搬送ローラ対５２，５３、排紙ローラ対５４を経て、排紙トレイ５５上に順次積載される。

図２は、給紙カセット２（２ａ，２ｂ）の構成を説明する図である。図２において、２Ａは給紙カセット本体、７、８は、シート搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）の位置を規制するサイドガイド前ユニット、サイドガイド後ユニット、９はシートの後端の位置を規制する後端規制ユニットである。そして、これらサイドガイド前ユニット７，８及び後端規制ユニット９は、さまざまな大きさのシートの端面の位置を規制することができるよう給紙カセット本体内にスライド可能に設けられている。

１１は板金で構成されたアーム部材であるリフトアームであり、このリフトアーム１１の先端は中板６に下方から接触すると共に、後述する図３に示す回動軸２２を支点として給紙カセット本体２Ａに上下方向に回動可能に保持されている。

リフトアーム１１の一端部は給紙カセット本体２Ａの一方の側壁面２ｃから外方に突出しており、このリフトアーム１１の突出した一端部には押圧アーム１２が立設されている。そして、この押圧アーム１２の外壁面には突起部１２ａが形成されており、この突起部１２ａに中板加圧バネ１３の一端が取り付けられている。

なお、この中板加圧バネ１３は円筒状のコイルバネであり、伸縮に応じて線形の弾性力を発生させるものである。また、この中板加圧バネ１３の他端は、給紙カセット２の一方の側壁面２ｃに取り付けられ、側壁面２ｃの外側に沿って矢印方向にスライド移動可能に設けられた移動手段であるラック部材１４に係止されている。

ラック部材１４は、中板加圧バネ１３の一端を係止する係止部１４ａと、給紙カセット本体２Ａの側壁面２ｃに回転自在に取り付けられたカセットギア１５と噛み合うラックギア１４ｂとを備えている。また、ラック部材１４は、後述する図３に示すフォトインタラプタ２１をＯＮ・ＯＦＦする検知用突起部１４ｃを備えている。

リフトアーム１１は、図３に示すリフト手段１１Ａにより上下方向に回動するようになっており、このようにリフトアーム１１を上下方向に回動させることにより、中板６を上下方向に回動させることができる。

ここで、駆動手段としてのリフト手段１１Ａは、加圧モータ１６、ウォームギア１７、第１減速ギア１８、第２減速ギア１９、給紙カセット側のカセットギア１５と噛み合う駆動伝達ギア２０を備えている。このリフト手段１１Ａは画像形成装置本体側に備え付けられている。なお、リフト手段１１Ａを給紙カセット２に設けてもよい。

図３において、２１はラック部材１４の突起部１４ｃが図中左方向に動いてきたときに、これを検知するフォトインタラプタである。なお、このリフト手段１１Ａ及びフォトインタラプタ２１は、下段の給紙カセット用にも配置されている。

次に、中板６を上方（時計方向）に回動させて最上位のシートを給送ローラ３に押圧させるための駆動伝達動作について図４を用いて説明する。

図４の（ａ）は給紙カセット２を装置本体１に挿入する際の、中板６が最も下がった下降位置にある初期の状態を示しており、このように給紙カセット２を装置本体１に挿入する際、中板６は給送ローラ３から最も離間した下降位置に保持されている。

そして、このように中板６を給送ローラ３から最も離間した位置に保持することにより、収納されたシートＳが給送ローラ３に当接することなく、給紙カセット２を装置本体１に挿入することができる。この中板６が下降位置にあるときのラック部材１４のスライド方向の位置（図４の（ａ）のラック部材１４の移動する前の位置）を第１の位置とする。

装置本体１には、給紙カセット２が装置本体１に挿入された際、装着が完了する前に給紙カセット２を検知する不図示の検知手段が設けられている。そして、この検知手段が給紙カセット２を検知すると、図１に示す装置本体１の所定位置に設けられた制御部６０により図３に示す加圧モータ１６が駆動される。

なお、給紙カセット２が装置本体１に装着されると、給紙カセット２側のカセットギア１５にリフト手段１１Ａの駆動伝達ギア２０が噛み合い、加圧モータ１６から回転がカセットギア１５に伝達可能となる。

このように加圧モータ１６が駆動されると、加圧モータ１６の駆動力は、ウォームギア１７、第１減速ギア１８、第２減速ギア１９を介して駆動伝達ギア２０に伝達される。さらに、この駆動伝達ギア２０の駆動はラック部材１４のギア部１４ｂと噛み合っている給紙カセット２側のカセットギア１５に伝達され、これによりラック部材１４が図４の（ａ）に示す矢印方向にスライド移動する。

このようにラック部材１４が移動すると、一端がラック部材１４に係止されている中板加圧バネ１３が引っ張られ、これにより押圧アーム１２が回動軸２２を中心として図中の矢印方向に示す時計回りの方向に回動を始める。そして、このように押圧アーム１２が回動を始めると、押圧アーム１２と一体にリフトアーム１１が回動し、これに伴いリフトアーム１１の先端と裏側から接触している中板６が回動を始める。

これにより、中板６に積載されているシートＳが押し上げられ、給送ローラ３に当接する。また、この後、ラック部材１４は、引き続き矢印方向に加圧モータ１６の駆動により移動するため、中板加圧バネ１３が引っ張られる。この結果、リフトアーム１１等を介して中板６が給送ローラ側に付勢され、中板６に積載された最上位のシートＳａは給送ローラ３に圧接していく。

この後、さらにラック部材１４が移動すると、ラック部材１４は、図４の（ｂ）に示すように検知用突起部１４ｃがフォトインタラプタ２１により検知される位置に移動する。そして、この検知用突起部１４ｃをフォトインタラプタ２１が検知すると、フォトインタラプタ２１から検知信号が制御部６０に出力され、これに基づき制御部６０は加圧モータ１６の駆動を停止する。

これにより、ラック部材１４が停止し、また中板加圧バネ１３の伸びも停止することにより、所定の給紙圧で最上位のシートＳａが給送ローラ３に圧接するようになる。なお、以下、このように積載されているシートを給紙ローラ３に圧接させている状態でのラック部材１４が停止した位置（図４の（ｂ）に示す状態の位置）を第２の位置という。

ここで、このように中板加圧バネ１３を伸ばしながら所定の給紙圧を発生させるようにした場合、加圧モータ１６が停止すると、シートの重量によりリフトアーム１１等を介してリフト手段１１Ａに、駆動するための回転方向とは逆転方向へ回転させる力が加わる。しかし、ウォームギア１７の進み角と、ウォームギア１７と第１減速ギア１８との摩擦角の関係から、リフト手段１１Ａの逆転方向への回転が規制されるため、中板６が下降することはない。

次に、中板６を、最上位のシートＳａを給送ローラ３に圧接させる位置から、シートＳを給送ローラ３から離間させる位置に移動させる動作について説明する。なお、本実施の形態においては、中板６を下降させるタイミングは、制御部６０より指示された給送枚数だけシートが給送された後としている。あるいは、１ジョブ中の最後のシートが給送された後としている。なお、シートを一枚ずつ送り出す毎に中板６を下降させるようにしてもよい。

図４の（ｂ）に示すように給送動作時は、中板６に積載された最上位のシートＳａは給送ローラ３に常に圧接した状態となっており、ラック部材１４は第２の位置に停止した状態となっている。そして、指示された最終枚数のシートＳの給送が終わると、制御部６０は加圧モータ１６を介してカセットギア１５を図４の（ｂ）に示す矢印方向、即ち時計回りに常に一定量回転させるように制御部６０により加圧モータ１６の回転が制御される。

このようにカセットギア１５が回転すると、ラック部材１４が図４の（ｂ）に示す矢印方向に常に一定量移動し、これに伴い中板加圧バネ１３を縮ませながら押圧アーム１２、リフトアーム１１が図４の（ｂ）に示す矢印方向、即ち反時計回り方向に回動する。これにより、リフトアーム１１の先端に接触している中板６が自重及び積載しているシートＳの荷重により下降し、最上位のシートＳａが給送ローラ３から離間する。

この後、加圧モータ１６は制御部６０より伝達された回転量を回転した後、停止し、ラック部材１４もこれに伴い動きを停止する。また、この後、他の回動部品の動作が停止することで、最終的に最上位のシートＳａの給送ローラ３からの離間が完了する。なお、以下、このようにラック部材１４がスライド方向で停止した位置を第３の位置という。

この第３の位置は図４の（ａ）に示すような初期の、即ち給紙カセット２を装置本体１に挿入したときの、加圧モータ１６に駆動がかかっていないときのラック部材１４の第１の位置よりも、給送ローラ側に移動した位置にある。このように、第３の位置は、ラック部材１４の移動範囲内で、第１の位置と第２の位置の間で第２の位置から一定距離離れて第１の位置に達しない途中の位置に設定されている。

そして、このような第３の位置にラック部材１４を停止させることにより、中板６も、図４の（ａ）に示す初期の加圧モータ１６に駆動がかかっていないときの位置よりも上方の位置で停止するようになる。

つまり、本実施の形態においては、指示された枚数のシートＳの給送が終わると、中板６を初期の下降位置まで下降させることなく、途中で停止させるようにしている。そして、このような初期よりも高い位置に中板６を停止させることにより、次の給送動作の際、中板６を短時間で最上位のシートＳａを給送ローラ３に圧接させる位置に移動させることができる。

図５は給送動作の終了時、次回に搬送される最上位のシートＳａが連れ出された状態を示した図である。このとき、図５に示すように、最上位のシートＳａは分離ローラ５と給送ローラ３との圧接部に挟まれた状態となっている。また、ラック部材１４が第２の位置にあり、これにより中板６が上昇して最上位のシートＳａが給送ローラ３に圧接した状態となっている。

つまり、給送動作の終了時に次回に搬送される最上位のシートＳａが連れ出されると、最上位のシートＳａは、２箇所で角度を持って挟まれた状態となる。そして、この状態で一定時間以上放置すると、最上位のシートＳａに癖や痕がついてしまい、次のシート給送動作の際、シートがそのまま搬送されると、画像ブレや転写不良といった問題を引き起こす。

なお、これは１枚ずつシートを給送する毎に中板６を下降させる機構においても、中板６の下降量が少なければ同様である。特に、コシの強い厚紙は給送ローラ３より、より多くの量を離間させないとシートに癖や痕が残ってしまう。しかしながら、このようなシートの癖や痕を防ぐため、中板６の下降量を多くすると、既述したように次のシート給送動作を開始するまでに時間がかかってしまう。

ところで、本実施の形態においては、既述したように中板６を下降させるときには、加圧モータ１６の逆転によりラック部材１４を、図４の（ｂ）に示す矢印方向に移動させる。そして、ラック部材１４が第３の位置にきたときに、ラック部材１４が移動した量だけ、押圧アーム１２、リフトアーム１１が下方回動して中板６が下降し、これに伴い最上位のシートＳａが給送ローラ３より離間する。

そして、このように中板６が下降したとき、中板６にはシートＳの荷重がかかるようになる。ここで、ラック部材１４と押圧アーム１２とを中板加圧バネ１３により連結しているため、このようにシートＳの荷重が中板加圧バネ１３へ加わると、中板加圧バネ１３が伸びる。さらに、このように中板加圧バネ１３が伸びると、リフトアーム１１と一体的に中板６が中板加圧バネ１３に抗しながら下方回動し、最上位のシートＳａが給送ローラ３より離間する。

なお、図６の（ａ）は、坪量の小さい薄いシートＳが積載された状態の中板６が、最上位のシートＳａが給送ローラ３と分離ローラ５の押圧部に連れ出された状態で、給送ローラ３から離間する方向に下降したときの状態を示した図である。また、図６の（ｂ）は坪量の大きい厚いシートＳが積載された状態の中板６が、最上位のシートＳａが給送ローラ３と分離ローラ５の押圧部に連れ出された状態で、給送ローラ３から離間する方向に下降したときの状態を示した図である。

ここで、シートＳが薄いときはシートＳの荷重が小さいため、図６の（ａ）のように中板加圧バネ１３は伸び量が少なく、中板加圧バネ１３に連結された押圧アーム１２の反時計回り方向への回動量は少ない。このため、リフトアーム１１及び中板６の回動（下降）量も小さくなるため、シートＳが給送ローラ３より離間される量は小さい。

一方、シートＳが厚いときはシートＳの荷重が大きいため、図６の（ｂ）のように、中板加圧バネ１３は伸び量が大きくなり、これに伴い押圧アーム１２の反時計回り方向への回動量が薄いシートの時よりも多くなる。これにより、リフトアーム１１、中板６の回動量が大きくなり、薄いシートのときよりも最上位のシートＳａが給送ローラ３より、より多く離間する。

このように、中板６を下降させたとき、シートＳの荷重に応じて中板６の下降量が変わるように構成することにより、シートＳの厚さに関わらずシート先端に痕や癖等が発生するのを防ぐことができる。

なお、この場合、薄いシート及び厚いシートどちらの場合においてもラック部材１４は第３の位置に停止している。これにより、次の給送動作の際、ラック部材１４が第３の位置から第２の位置へ移動する量は同じため、薄いシート及び厚いシートに関係なく同時間で給送動作を開始することができる。

特に厚いシートに痕や癖等がつかないように中板６を下降させる量は、ラック部材１４の動作量による中板６の下降量と、厚いシートの荷重で中板６が下降する量を考慮する必要がある。本実施の形態においては、このような中板６の下降量を考慮し、かつ次の給送動作までの時間を短くできる位置になるように、加圧モータ１６の回転量を設定している。

このようにラック部材１４とリフトアーム１１との間に中板加圧バネ１３を設けることにより、シートＳの厚さに関わらずシート先端に痕や癖等が発生するのを防ぐことができる。また、給送動作において１枚給送する毎に中板６を離間せず、制御部６０が指示した複数枚の給送動作の終了後に中板６を下降させて給送ローラ３よりシートを離間させるようにすると、スループットを上げることが可能である。また、中板６の昇降による騒音の発生を低減することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、シート給送後、シートＳの荷重により中板６を中板加圧バネ１３の弾性力に抗して下方に移動させることにより、シートＳを給送ローラ３から離間させることができる。これにより、様々な種類のシートにおいても、次のシート給送動作が開始されるまでの痕や癖つきをなくすことができる。

また、ラック部材１４は、次のシート給送動作が開始されるまではシートの種類に関わらず同位置で待機しているため、ラック部材１４の動作を最小限に留めることができ、この結果、短時間で次のシート給送動作を開始させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図７は、本実施の形態に係るシート給送装置に設けられたリフト手段の構成を説明する図である。なお、図７において、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図７において、３０は中板６とリフトアーム１１の間に取り付けられた弾性部材である中板加圧圧縮バネ、３１はリフトアーム１１から側方に突設された丸軸形状の連結軸である。３２は矢印に示す方向に移動（スライド）可能に設けられたラック部材である。そして、このラック部材３２には、連結軸３１をスライド自在に保持するガイド穴３２ａ、カセットギア１５の駆動を伝えるラックギア３２ｂ、フォトインタラプタ２１をＯＮ・ＯＦＦする検知用突起部３２ｃが設けられている。

このように、ラック部材３２のスライド移動に応じて連結軸３１がガイド穴３２ａに沿って斜めに移動することによってリフトアーム１１が回動するようにリンク機構が構成されている。この構成は、ラック部材３２のスライド移動を中板６の回動に変換するリンク機構であればどのような構成でもよい。なお、本実施の形態では回動可能なリフトアーム１１を用いているが、上下にスライド移動する構成のリフトアームを用いてもよい。

次に、中板６を上方（時計方向）に回動させて最上位のシートを給送ローラ３に押圧させるための駆動伝達動作について図８を用いて説明する。

図８の（ａ）は給紙カセット２を装置本体１に挿入する際の、中板６が最も下がった下降位置にある初期の状態を示しており、このように給紙カセット２を装置本体１に挿入する際、中板６は給送ローラ３から最も離間した位置に保持されている。

なお、装置本体１には、給紙カセット２が装置本体１に挿入された際、装着が完了する前に給紙カセット２を検知する検知手段が設けられており、この検知手段が給紙カセット２を検知すると、制御部６０により図７に示す加圧モータ１６が駆動される。なお、この中板６が下降位置にあるときのラック部材３２のスライド方向の位置（図８の（ａ）のラック部材３２の移動する前の位置）を第１の位置とする。

このように加圧モータ１６が駆動されると、加圧モータ１６の駆動力は、ウォームギア１７、第１減速ギア１８、第２減速ギア１９を介して駆動伝達ギア２０に伝達される。さらに、この駆動伝達ギア２０の駆動はラック部材３２のギア部３２ｂと噛み合っている給紙カセット２側のカセットギア１５に伝達され、これによりラック部材３２が図８の（ａ）に示す矢印方向にスライド移動する。

このようにラック部材３２が移動すると、これに連動してリフトアーム１１と一体となっている連結軸３１がガイド穴３２ａに沿って上昇し、この連結軸３１の上昇によりリフトアーム１１は回動軸２２を中心として時計回りに回動を始める。さらに、このように回動すると、リフトアーム１１は中板加圧圧縮バネ３０を押し上げ、中板加圧圧縮バネ３０は中板６を押し上げる。

なお、このように中板６を押し上げることにより、中板６に積載されたシートがやがて給送ローラ３に当接する。また、この後、ラック部材３２は、加圧モータ１６の駆動により引き続き矢印方向に移動するため、リフトアーム１１は回動を続ける。この結果、中板加圧圧縮バネ３０はさらに圧縮され、これにより中板６に積載された最上位のシートＳａは給送ローラ３に圧接していく。

なお、この後、さらにラック部材３２が移動すると、ラック部材３２は、図８の（ｂ）に示すように検知用突起部３２ｃがフォトインタラプタ２１により検知される位置に移動する。そして、この検知用突起部３２ｃをフォトインタラプタ２１が検知すると、この検知信号は制御部６０に伝達され、制御部６０は加圧モータ１６の駆動を停止する。

これにより、ラック部材３２が停止し、リフトアーム１１の回動も停止する。この結果、中板加圧圧縮バネ３０への加圧が終了し、所定の給紙圧で最上位のシートＳａが給送ローラ３に圧接するようになる。なお、この状態でラック部材３２が停止した位置を第２の位置とする。

このように中板加圧圧縮バネ３０を加圧しながら所定の給紙圧を発生させるようにした場合、加圧モータ１６が停止すると、シートの重量によりリフトアーム１１等を介してリフト手段１１Ａに、駆動するための回転方向とは逆転方向へ回転させる力が加わる。しかし、ウォームギア１７の進み角と第１減速ギア１８との摩擦角の関係から、リフト手段１１Ａの逆転方向への回転が規制されるため、中板６が下降することはない。

次に、中板６を、最上位のシートＳａを給送ローラ３に圧接させる位置から、シートＳを給送ローラ３から離間させる位置に移動させる動作について説明する。なお、本実施の形態においては、中板６を下降させるタイミングは、制御部６０より指示された給送枚数だけシートが給送された後としている。なお、シートを一枚ずつ送り出す毎に中板６を下降させるようにしてもよい。

図８の（ｂ）に示すように給送動作時は、中板６に積載された最上位のシートＳａは給送ローラ３に常に圧接した状態となっており、リフトアーム１１は第２の位置に停止した状態となっている。そして、指示された最終枚数のシートＳの給送が終わると、制御部６０は加圧モータ１６を介してカセットギア１５を図８の（ｂ）に示す矢印方向、即ち時計回りに常に一定量回転させるように制御部６０により加圧モータ１６の回転が制御される。

ここで、このようにカセットギア１５が回転すると、ラック部材３２が図８の（ｂ）に示す矢印方向に常に一定量移動し、これに伴いリフトアーム１１と一体の連結軸３１がガイド穴３２ａに沿って下降する。これにより、リフトアーム１１が回動軸２２を中心として反時計回りに回動し、さらにこのリフトアーム１１の回動により、中板加圧圧縮バネ３０は下方に移動し、これに伴い中板６が下降し、最上位のシートＳａが給送ローラ３から離間する。

この後、加圧モータ１６は制御部６０より伝達された回転量分だけ回転して停止し、リフトアーム１１もこれに伴い動きを停止する。また、このリフトアーム１１の停止に伴い、リフトアーム１１に連動して動作する部品も動作を停止することで、最終的に最上位のシートＳａの給送ローラ３からの離間を完了させる。以下、このようにリフトアーム１１が停止した位置を第３の位置という。

なお、この第３の位置は図８の（ａ）に示すような初期の、即ち給紙カセット２を装置本体１に挿入したときの、加圧モータ１６に駆動がかかっていないときのリフトアーム１１の位置よりも、上方に移動した位置にある。このように、第３の位置は、ラック部材３２の移動範囲内で、第１の位置と第２の位置の間で第２の位置から一定距離離れて第１の位置に達しない途中の位置に設定されている。

そして、このような第３の位置にリフトアーム１１を停止させることにより、中板６も、図８の（ａ）に示す初期の加圧モータ１６に駆動がかかっていないときの位置よりも上方の位置で停止するようになる。

つまり、本実施の形態においては、指示された枚数のシートＳの給送が終わると、中板６を初期の下降位置まで下降させることなく、途中で停止させるようにしている。そして、このような初期よりも高い位置に中板６を停止させることにより、次の給送動作の際、中板６を短時間で最上位のシートＳａを給送ローラ３に圧接させる位置に移動させることができる。

図９の（ａ）は坪量の小さい薄いシートＳが積載された状態の中板６が、最上位のシートＳａが給送ローラ３と分離ローラ５の押圧部に連れ出された状態で、給送ローラ３から離間したときの状態を示した図である。また、図９の（ｂ）は坪量の大きい厚いシートＳが積載された状態の中板６が、最上位のシートＳａが給送ローラ３と分離ローラ５の押圧部に連れ出された状態で、給送ローラ３から離間したときの図である。

ここで、本実施の形態において、給送ローラ３よりシートＳを離間させるときには、加圧モータ１６を駆動し、リフトアーム１１を図８の（ｂ）に示す矢印方向に回動させ、第３の位置まで下降させる。そして、このように第３の位置までリフトアーム１１が下降したとき、リフトアーム１１が回動した量だけ、中板加圧圧縮バネ３０が下降すると共に中板６が回動し、最上位のシートＳａが給送ローラ３より離間する。

ところで、このようにリフトアーム１１が第２位置まで下降したとき、中板６にはシートＳの荷重が加わり、この荷重は中板加圧圧縮バネ３０へ加わる。

ここで、シートＳが薄いときはシートＳの荷重が小さいことから、図９の（ａ）のように、中板加圧圧縮バネ３０の圧縮量が小さく、中板加圧圧縮バネ３０の上にある中板６が下降する量は小さい。このため、中板６に積載されるシートＳの給送ローラ３より離間される量は小さい。

一方、シートＳが厚いときはシートＳの荷重が大きいことから、図９の（ｂ）のように、中板加圧圧縮バネ３０の圧縮量が大きくなり、中板６の下降する量が大きくなる。このため、薄いシートのときよりも最上位のシートＳａが給送ローラ３より、より多く離間する。

このように、シートＳの荷重により中板６を下降させると共に、シートＳの厚さに応じて中板６の下降量が変わるように構成することにより、シートＳの厚さに関わらずシート先端に痕や癖等が発生するのを防ぐことができる。

なお、この場合、薄いシート及び厚いシートどちらの場合においてもリフトアーム１１は第３の位置に停止している。これにより、次の給送動作の際、リフトアーム１１が回動し、最上位のシートＳａを給送ローラ３を押圧させるための回動量は同じため、薄いシート及び厚いシートに関係なく同時間で給送動作を開始することが可能である。

ここで、厚いシートに痕や癖等がつかないように中板６を下降させる量は、リフトアーム１１の動作量による中板６の下降量と、厚いシートの荷重により中板６が給送ローラより離間する量を考慮する必要がある。そして、本実施の形態では、このような中板６の下降量を考慮し、かつ次の給送動作までの時間を短くできる位置になるように、加圧モータ１６の回転量を設定している。

このように、本実施の形態では、リフトアーム１１と中板６との間に中板加圧圧縮バネ３０を設け、中板６を下降させた後、シートＳの荷重によりさらに中板６を下降させると共に、シートＳの厚さに応じて中板６の下降量が変わるように構成している。

これにより、シートＳの厚さに関わらずシート先端に痕や癖等が発生するのを防ぐことができる。また、中板６を下降させる時のリフトアーム１１の回転量を一定に設定できるので、薄いシート及び厚いシートに関係なく同時間で給送動作を開始することができる。

さらに、給送動作において１枚給送する毎に中板６を離間せず、制御部６０が指示した複数枚の給送動作の終了後に中板６を下降させて給送ローラ３よりシートを離間させるため、スループットを上げることが可能である。また、中板６の昇降による騒音の発生を低減することができる。

なお、これまでの説明においては、画像形成装置に設けられるシート給送装置について述べてきたが、本発明はこれに限定されるものではない。画像読取装置などに用いられ、シートである原稿を、原稿画像に読み取る画像読み取り部に搬送するシート給送装置の一例である、原稿自動給送装置に適用することも出来る。

本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例としてプリンタの概略構成を示す図。 上記シート給送装置の給紙カセットの構成を説明する図。 上記シート給送装置に設けられたリフト手段の構成を説明する図。 上記リフト手段の動作を説明する図。 上記シート給送装置において、最上部のシートが給送ローラと分離部材の圧接部へ連れ出されたときを説明する図。 上記シート給送装置において、シートの厚さに応じて給送ローラから離間する中板の下降量の違いを説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置に設けられたリフト手段の構成を説明する図。 上記シート給送装置の中板を上方方向に回動させるための駆動伝達動作を説明する図。 上記シート給送装置において、シートの厚さに応じて給送ローラから離間する中板の下降量の違いを説明する図。 従来のシート給送装置の構成を示す図。

符号の説明

１ プリンタ本体
１Ａ プリンタ
１Ｂ 画像形成部
２ 給紙カセット
３，３ａ 給送ローラ
４ 分離ユニット
５ 分離ローラ
６ 中板
１０ 中板補助バネ
１１Ａ リフト手段
１１ リフトアーム
１２ 押圧アーム
１３ 中板加圧バネ
１４ ラック部材
１５ カセットギア
１６ 加圧モータ
２１ フォトインタラプタ
３０ 中板加圧圧縮バネ
３１ 連結軸
３２ ラック部材
３２ａ ガイド穴
４５ａ 上段シート給送装置
４５ｂ 下段シート給送装置
Ｓ シート
Ｓａ 最上位のシート

Claims (9)

1. 上下方向に回動可能に設けられた中板と、前記中板に積載されたシートと圧接してシートを給送するシート給送手段と、前記中板を回動させて、前記中板を下降位置と前記中板に積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させる位置との間で移動させるためのリフト手段と、を備えたシート給送装置において、
   前記リフト手段は、移動可能に設けられた移動手段と、
   前記移動手段の移動により弾性変形して弾性力を発生し、該弾性力により前記中板を回動させるための弾性部材と、
   前記移動手段を、前記中板を前記下降位置に位置させるための第１の位置と、前記中板を回動させて積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させるために、前記弾性部材を弾性変形させるための第２の位置との間で移動させるための駆動手段と、を備え、
   前記移動手段の移動範囲内に、前記第１の位置と前記第２の位置の間で前記第２の位置から一定量離れた第３の位置を設定し、前記駆動手段により前記移動手段を前記第２の位置に移動させて、前記弾性部材の弾性変形による弾性力により前記中板に積載されたシートを前記シート給送手段に圧接させ、前記駆動手段により前記移動手段を前記第２の位置から前記第３の位置へ移動して前記弾性部材を介して前記中板を回動させて積載されたシートを前記シート給送手段から離間させることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記移動手段が前記第３の位置にある時の前記中板の位置は、シートを積載するときの前記下降位置よりも上方に設定されていることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記移動手段は、前記駆動手段に接続されるギアに噛み合うラックギアを備えたスライド移動可能なラック部を有し、該ラック部と、前記中板を押し上げるために回動可能に設けられたアーム部材との間に前記弾性部材を配置して、前記ラック部の移動に伴って前記弾性部材を介して前記アーム部材を回動させるように構成し、前記ラック部のスライド方向の停止位置に応じて前記第１乃至第３の位置が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記弾性部材は引張りバネであることを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 前記移動手段は、前記駆動手段に接続されるギアに噛み合うラックギアを備えたスライド移動可能なラック部を有し、該ラック部と、前記中板を押し上げるために設けられた移動可能なアーム部材とをリンク機構で結合し、前記中板と前記アーム部材との間に前記弾性部材を配置し、前記ラック部の移動に伴って前記弾性部材を介して前記アーム部材を移動させるように構成し、前記ラック部のスライド方向の停止位置に応じて前記第１乃至第３の位置が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
6. 前記弾性部材は、圧縮バネであることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
7. １ジョブ中の最後のシートが前記シート給送手段より給送された後に、前記駆動手段により前記中板を前記第２の位置から前記第３の位置に移動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されてくるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されてくるシートの画像を読み取る画像読み取り部と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。

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