JP2008127118A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでバックテンションの低減を図るとともに、安定してシートを給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート分離部１７にシートが達した際、作動手段Ｄが、ピックアーム４を揺動することにより給送ローラ５をシートから離間する。このとき、回転コロ２が、分離ローラ７及び分離パッド９により分離されたシートＳを介して回転コロ３及び分離パッドホルダ８を押圧し、分離ローラ７と分離パッド９との圧接圧を低下させる。これにより、小型で簡易な機構によって分離ローラ７と分離パッド９とを離間させることができるようになり、シート給送時のバックテンションの低減を低コストにて図ることができるようになる。
【選択図】図６

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを１枚ずつ分離して送り出す機構に関する。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置には、画像形成部に供給するシートを送り出すためのシート給送装置が備えられている。このシート給送装置には、シートトレイに積載されたシートを給送する給送ローラと、給送されたシートを１枚ずつ分離するためのシート分離部と、シート分離部の下流側に設けられ、分離されたシートを搬送する搬送ローラと等を備えているものがある。シート分離部は、給送ローラに分離パッドを圧接させるように構成し、給送ローラと分離パッドとの間でシートの分離を行っている。分離パッド方式のシート分離部では、分離後に搬送ローラで搬送するシートを給送ローラと分離パッドとで挟持しているためシート搬送時のバックテンションが大きいという問題がある。そこで、シートの分離後に分離パッドを給送ローラから離間させ、代わりに回転自在なコロによりシートを分離パッドへと付勢して、シート給送時のバックテンションを低減させるものがある。（特許文献１参照）

ここで、上記した回転自在なコロを分離パッドへと付勢する従来のシート給送装置について図１１を参照して説明する。

図１１の（ａ）に示すシート給送装置では、シートの給紙におけるイニシャル状態において、リリースカム（図示せず）によって中板１０２が所定の待機位置まで押し下げられている。これにより、中板１０２上のシートＰと給送ローラ１０３とは隔離される。また、分離パッド１０６は、分離パッドホルダ１０４が中板１０２の分離パッドホルダ押部１０５を介して押し下げられるように作用することから、給送ローラ１０３から隔離された状態となっている。ここで、回転コロ１０７は、所定圧で分離パッド１０６に付勢している。そして、中板１０２上から分離パッド１０６に掛かったシートを戻すための戻しレバー１０８は、戻し動作を終了し、シートＰの搬送経路より退避した状態に位置している。

給紙動作が開始されると、図１１の（ｂ）に示すように、中板１０２は上昇を開始する。この時、分離パッドホルダ１０４は、中板１０２の分離パッドホルダ押部１０５が作用していた位置規制が解除されることによって上昇を始める。そして、動作ストロークの設定により、中板１０２上のシートＰと給送ローラ１０３とが当接する前に給送ローラ１０３と分離パッド１０６とが当接するものとしている。従って、中板１０２の移動によって積載したシートＰが不安定な状態となっても、分離パッド１０６と給送ローラ１０３とが先に当接している状態にあるので、シートＰが分離パッド１０６より先に入り込むことはない。

つぎに、給送ローラ１０３と中板１０２とが、図１１の（ｃ）に示すようなシートＰを介した押圧状態になる。この後、図１１の（ｄ）に示すように、この給送ローラ１０３の回転に伴い、シートＰがピックアップされ、給紙が開始される。給紙された最上位のシートＰがシート先端検知センサ（図示せず）を抜けて搬送ローラ（図示せず）とピンチローラ（図示せず）とに挟持されると、分離パッド１０６が給送ローラ１０３から離間される。このとき、分離パッド１０６と給送ローラ１０３とは、図１１の（ｅ）に示すように、中板１０２と給送ローラ１０３とが離間した後に離間される。これにより、積載されたシートが中板１０２の移動によって不安定となっても、分離パッド１０６と給送ローラ１０３とが当接した状態にあるので、分離パッド１０６より先に入り込むことはない。また、搬送、印字されるシートＰが、回転コロ１０７により分離パッド１０６に付勢されることにより、後続するシートの落ち込みが防止される。

シートＰの印字、排紙が終了すると図１１の（ｆ）に示すように、戻しレバー作用カム１１０が回転して、戻しレバー１０８に作用し、分離パッド１０６上に掛かっているシートを積載位置まで戻す。そして、戻しレバー作用カム１１０がさらに回転して、戻しレバー１０８に作用しなくなると、戻しレバー１０８は自重で図１１の（ａ）のイニシャル位置に戻るように構成されている。

上述したような一連のシートの給紙動作が終了し、次位のシートＰを給紙する際は、上記動作を繰り返すこととなる。

特開２００１−７２２７１号公報

ところで、上記背景技術で説明したシート給送装置は、シートトレイ内に中板を有しており、この中板を移動させることによって積載されたシートの給送を行っている。そして、給送ローラと分離パッドとは、この中板の移動に連動して通紙中に離間されるため、これらにより生じるバックテンションが低減されるものとなっていた。

しかし、上記したようなバックテンションを低減させる機構にあっては、シート給送装置の中でも中板を用いたものに限定されてしまうという課題が生ずるものとなっていた。また、上記したバックテンションを低減させる機構は、中板というシート給送装置の中でも比較的大きな部材の移動に伴うものとなっていることから、このような機構自身、及びシート給送装置全体の小型化や簡易化を図ることは困難なものとなっていた。

また、仮に上記したようなシート給送装置の小型化を図った場合には、シートを搬送させるための案内空間が狭くなり、シートの方向転換が多用されると同時にその転換が急激なものになり易くなる。従って、給送ローラをシートが抜けた直後に、急激に方向転換させる場合には、シート後端が跳ね上がって衝撃音を発するという課題も生じる。

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、低コストでバックテンションの低減を図るとともに、安定してシートを給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、装置本体に揺動自在に設けられ、シート給送方向上流側に前記給送ローラを保持し、シート給送方向下流側に押圧コロを保持するアーム部材と、前記装置本体に揺動自在に設けられ、前記分離パッドを保持すると共に前記分離パッドが前記分離ローラに圧接する方向に付勢された分離パッド保持部材と、前記給送ローラにより給送されたシートが前記シート分離部に達して分離された後、前記アーム部材を、前記給送ローラをシートから離間させると共に、前記押圧コロが前記分離パッド保持部材を押圧する方向に揺動させる作動手段と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、シート分離部にシートが達した後、分離パッド保持部材を押圧して分離パッドと分離ローラとの圧接圧を低下させるので、低コストでバックテンションの低減を図るとともに、安定してシートを給送することができる。

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１の斜視図、図２は本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概略構成を示す図である。

すなわち、画像形成装置１は、下部に記録紙等のシートを給送するシート給送装置１００と、シート給送装置１００から給送されるシートＳに画像を形成する画像形成部４０とを備えている。また、画像形成装置１は、図２に示すように、シートにトナー画像を転写する転写部５１と、転写部５１にて転写されたトナー画像をシートに定着させる定着部６１とを備えている。

画像形成部４０は、感光体ドラム４１ａ、現像スリーブ４１ｃ、帯電ローラ４１ｂ、トナー容器４１ｄ等を備えたプロセスカートリッジ４１を備えている。また、画像形成部４０は、感光体ドラム４１ａの表面を露光して感光体ドラム４１ａ上に静電潜像を形成するレーザスキャナ４２を備えている。なお、レーザスキャナ４２は、不図示のレーザ発光部と、回転するポリゴンミラー４２ａと、折り返しミラー４２ｂ等を備えている。

シート給送装置１００は、シートを積載するシートトレイ１１と、シートトレイ１１上のシートを給送する給送ローラ５と、給送ローラ５から給送されるシートを、図３に後述する分離パッド９との間で分離して搬送する分離ローラ７とを備えている。また、シートトレイ１１には、シートの送り方向と直交する方向の幅方向の位置を規制するための幅規制部材１２が設けられている。画像形成部４０にて画像形成を行う際、ユーザは、手差しによってこの幅規制部材１２の間にシート束を挿入して載置する。

転写部５１は、感光体ドラム４１ａと、感光体ドラム４１ａに圧接して転写ニップを形成すると共に、この転写ニップをシートが通過する際、感光体ドラム４１ａ上のトナー画像をシートに転写する転写ローラ５２により構成されている。また定着部６１は、加熱ローラ６１ａと、この加熱ローラ６１ａに圧接する加圧ローラ６１ｂとにより構成されている。

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム４１ａは矢印方向（図２参照）に回転し、図示しない高圧電源から給電される帯電ローラ４１ｂによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。そして、このように表面が帯電された後の感光体ドラム４１ａに対し、レーザスキャナ４２の不図示のレーザ発光部から後述するタイミングで画像情報に基づいてレーザ光が発光される。さらに、このレーザ光がポリゴンミラー４２ａ及び折り返しミラー４２ｂを経て照射され、これにより感光体ドラム４１ａ上には静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像スリーブ４１ｃの回転に伴い適度の帯電を受けたトナー容器４１ｄ内のトナーが感光体ドラム４１ａ上に供給されて静電潜像に付着することにより、現像されてトナー画像として可視化される。

一方、このようなトナー像形成動作に並行してシートトレイ１１に積載収納されているシートが、給送ローラ５により送り出された後、分離パッド９と分離ローラ７によって分離搬送され、転写部５１に搬送される。そして、この転写部５１にて感光体ドラム４１ａ上に形成されたトナー像が転写ローラ５２によりシートＳ上の所定位置に転写される。

次に、このようにトナー画像が転写されたシートＳは、定着部６１に設けられた加熱ローラ６１ａ及び加圧ローラ６１ｂにより構成される定着ニップに搬送され、ここで未定着トナー像が加熱・加圧されてシート表面に定着される。なお、このようにしてトナー像が定着された後のシートは、排紙ローラ対６２，６３により排紙トレイ１３上に排出される。また、転写されずに感光体ドラム４１ａ上に残った転写残トナーはクリーニングブレード４１ｅにより廃トナー容器４１ｆに収納される。そして、表面をクリーニングされた感光体ドラム４１ａは繰り返し次の画像形成プロセスに入る。

次いで、図３及び図４を参照してシート給送装置１００について詳細に説明する。

シート給送装置１００は、装置本体に固定されたシートトレイ１１におけるシート給送下流方向に、シートトレイ１１から続く搬送斜面（斜面）１５を有している。搬送斜面１５の上方には、分離ローラ軸（揺動軸）６に軸支されたピックアーム（アーム部材）４が、矢印Ｒ１，Ｒ２方向にソレノイド又はモータ等の作動手段Ｄによって分離ローラ軸６の回りで揺動可能となるように配設されている。

そして、ピックアーム４のシート給送上流側の端部１６には、シートトレイ１１に積載されたシートに圧接して給送する給送ローラ５が配設されている。また、ピックアーム４が軸支された分離ローラ軸６には、分離ローラ軸６と同軸上となるように分離ローラ７が配設されている。そして、この分離ローラ７の回転軸である分離ローラ軸６と、給送ローラ５の回転軸５ａとは平行となるように配置されている。

ピックアーム４のシート給送下流側の端部には、回転コロ（押圧コロ）２が回転自在に支持されている。また、分離パッド９が分離ローラ７に圧接して設けられ、分離ローラ７及び分離パッド９によりシート分離部１７が構成される。そして、この分離パッド９は、分離パッドホルダ（分離パッド保持部材）８に配設されており、分離パッドホルダ８のシート給送方向下流側の端部には、ピックアーム４の回転コロ２に対向させて回転コロ（受圧コロ）３が回転自在に支持されている。なお、これら回転コロ２及び回転コロ３により、シート分離部１７において分離されたシートをシート分離部１７からの送り出し方向に案内する回転コロ部１９が構成されている。

分離パッドホルダ８は、支持軸８ａにて揺動自在に軸支され、分離パッド９がピックアーム４の分離ローラ７と接離自在となっている。更に、分離パッドホルダ８は、弾性部材であるバネ２０によって分離パッド９が分離ローラ７に対して圧接されるように付勢されている。

なお、前述した作動手段Ｄは、給送ローラ５から給送されるシートがシート分離部１７に達して分離された後、ピックアーム４を、給送ローラ５がシートから離間すると共に、回転コロ２が分離パッドホルダ８の回転コロ３を押圧する方向に揺動させる。

ついで、本発明の特徴部分であるシート給送装置１００におけるシートの給送時の動作について、図５及び図６を参照して説明する。図５は給送ローラ５がシートを給送している状態を示す説明図、図６は給送ローラ５が退避している状態を示す説明図である。

図５に示すように、シートの給紙状態になると、ピックアーム４は矢印Ｒ２（図３参照）方向に揺動される。このようにピックアーム４が揺動されると、給送ローラ５はシートトレイ１１上のシート束の最上面に当接し、シートをシート給送下流方向に向けて給送する。この際、ピックアーム４におけるシート給送下流方向の端部に位置する回転コロ２は、回転コロ３から離間した位置に退避されている。

また、このとき、給送中のシートＳは、分離ローラ７と分離パッド９とに挟み込まれつつ搬送されることから、このシートＳにはバックテンションが作用した状態となっている。ここで、シートＳにバックテンションを作用させるのは、分離ローラ７および分離パッド９によるシート束の分離（ここでは、シートＳとそれ以降の下位のシートとの分離）を確実に行うためである。

なお、シートＳの先端が、分離ローラ７及び分離パッド９で構成されるシート分離部１７まで給送されてシートが分離された後には、ピックアーム４が分離ローラ軸６を中心として矢印Ｒ１（図３参照）の向きに揺動する。これにより、給送ローラ５は、図６に示すような位置へと退避した状態となる。

給送ローラ５が退避すると、ピックアーム４のシート給送下流側の揺動端に配設された回転コロ２は、シートＳを介した状態で回転コロ３と圧接する。ここで、図５及び図６に示すように、回転コロ２の回転軸は、弾性部材であるトーションバネ（付勢手段）１０により、常に分離パッドホルダ８方向に付勢された状態となっている。これにより、回転コロ２は、回転コロ３からの押圧力を吸収しつつも一定以上の圧力をもって回転コロ３を図６に示す矢印方向に向けて押圧することができるようになる。

そして、上記した回転コロ２からの押圧力により、回転コロ３を支持する分離パッドホルダ８が下方に押し下げられ、シート分離部１７におけるシート分離圧（分離ローラ７と分離パッド９との圧接圧で、以下分離パッド圧という）が低下する。従って、この分離パッド圧の低下により、シート分離部１７におけるバックテンションは低減されることとなる。

つぎに、シート分離部１７、並びに回転コロ部１９におけるバックテンションについて図７及び図８を参照して説明する。図７はシート分離部１７のバックテンションに関する説明図、図８は回転コロ部１９のバックテンションに関する説明図である。

図７に示すように、シート分離部１７では、シートＳと分離ローラ７との間、シートＳと分離パッド９との間に、それぞれバックテンションが作用する。ここで、
Ｐ：分離パッド圧、
Ｔ：分離ローラ７負荷トルク、
μｒ：分離ローラ軸６〜軸受間摩擦係数、
μｐ：シートＳ〜分離パッド９間摩擦係数、
Ｒ：分離ローラ７半径、
Ｒ’：分離ローラ軸６半径、
とした際に、
シート分離部１７バックテンション＝μｐ×Ｐ＋μｒ×Ｐ×（Ｒ’／Ｒ）＋Ｔ／Ｒ
で表される。

また、図８に示すように、回転コロ部１９では、シートＳと回転コロ２との間、シートＳと回転コロ３との間に、それぞれバックテンションが作用する。ここで、
Ｐ２：トーションバネ圧、
μ２：回転コロ２軸〜軸受間摩擦係数、
ｒ：回転コロ２半径、
ｒ’：回転コロ２軸半径、
とすると、
回転コロ部１９バックテンション＝２×μ２×Ｐ２×（ｒ’／ｒ）
で表される。よって、
バックテンション低減作用前の分離パッド圧：Ｐ、
バックテンション低減作用時の分離パッド圧：Ｐ’、
とすると、前述の関係式により、
低減されるバックテンション量＝｛シート分離部１７バックテンション（ピックアップ時）｝
−｛シート分離部１７バックテンション（低減作用時）
−｛回転コロ部１９バックテンション｝
＝｛μｐ×Ｐ＋μｒ×Ｐ×（Ｒ’／Ｒ）＋Ｔ／Ｒ｝
−｛μｐ×Ｐ’＋μｒ×Ｐ’×（Ｒ’／Ｒ）＋Ｔ／Ｒ｝
−｛２×μ２×Ｐ２×（ｒ’／ｒ）｝
＝｛μｐ＋（Ｒ’／Ｒ）×μｒ｝×（Ｐ−Ｐ’）
−｛２×μ２×Ｐ２×（ｒ’／ｒ）｝
で表される。

従って、回転コロ部１９においてもバックテンションは発生するが僅かであり、結果として全体に生じるバックテンションの量は低減されることとなる。

以上説明した本実施の形態では、ピックアーム４が作動手段Ｄによって矢印Ｒ１方向に揺動される。このとき、回転コロ２が、分離ローラ７及び分離パッド９により分離されたシートＳを介して回転コロ３及び分離パッドホルダ８を押圧し、分離ローラ７と分離パッド９との分離パッド圧を低減する。これにより、小型で簡易な機構によって分離ローラ７と分離パッド９とにより生じるバックテンションを低減させることができる。つまり、シート分離部１７にシートが達してシートを分離した後、分離パッドホルダ８を押圧して分離パッド９を分離ローラ７から離間することにより、シート給送時のバックテンションの低減を低コストにて図ることができるようになる。

また、シート分離部１７におけるシート給送下流方向の近傍で回転コロ２と回転コロ３とが給送中のシートＳを押圧するので、シートＳがシート分離部１７を通過する際にシート後端が跳ね上がることが防止され、シート給送が安定的に行われるようになる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は第２の実施の形態に係る給送ローラ５がシートを給送している状態を示す説明図、図１０は第２の実施の形態に係る給送ローラ５が退避している状態を示す説明図である。但し、図１ないし図８と共通する構成については同じ符号を付し、それぞれの説明を援用する。

本実施の形態におけるシート給送装置１００では、分離パッドホルダ８の回転コロを無くし、ピックアーム４にのみ回転コロ２を配設している点に特徴を有している。従って、ピックアーム４が矢印Ｒ１方向に揺動された際、回転コロ２は、シートＳを介して分離パッドホルダ８の面部２１を押圧することとなる。この面部２１の表面は滑らかに形成されており、摩擦抵抗が少ないものとなっていることから、分離パッド圧を低下させた状態でシートＳが回転コロ２と面部２１との間を送り出される際にあっても、給送時の抵抗となる摩擦負荷が少ない状態となっている。従って、本実施の形態に示す構成とすることにより、シート給送装置１００におけるバックテンション低減のための機構を小型で簡易なものとし、低コスト化および組立性良化を図ることができるようになる。

なお、上記実施の形態では、バックテンションを小さくするために分離パッド圧を低下させているが、分離ローラ７と分離パッド９とを離間させて分離パッド圧を０としてもよい。

以上のように、本発明にかかるシート給送装置及び画像形成装置は、中板を有さないシート給送装置に有用であり、特に、小型化や簡易化を図ることを要するシート給送装置及び画像形成装置に適している。

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斜視図である。 本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概略構成を示す図である。 シート給送装置を単体で示す斜視図である。 シート給送装置を単体で示す斜視図である。 給送ローラがシートを給送している状態を示す説明図である。 給送ローラが退避している状態を示す説明図である。 シート分離部のバックテンションに関する説明図である。 回転コロ部のバックテンションに関する説明図である。 第２の実施の形態に係る給送ローラがシートを給送している状態を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る給送ローラが退避している状態を示す説明である。 従来のシート給送装置における給紙動作の説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 押圧コロ（回転コロ）
３ 受圧コロ（回転コロ）
４ アーム部材（ピックアーム）
５ 給送ローラ
６ 揺動軸（分離ローラ軸）
７ 分離ローラ
８ 分離パッド保持部材（分離パッドホルダ）
９ 分離パッド
１０ 付勢手段（トーションバネ）
１１ シートトレイ
１５ 斜面（搬送斜面）
１７ シート分離部
４０ 画像形成部
１００ シート給送装置
Ｄ 作動手段
Ｓ シート

Claims (5)

1. シートを積載するシートトレイと、前記シートトレイに積載されたシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラから給送されたシートを分離して送り出す分離ローラ及び分離パッドを有するシート分離部と、を備えたシート給送装置において、
   装置本体に揺動自在に設けられ、シート給送方向上流側に前記給送ローラを保持し、シート給送方向下流側に押圧コロを保持するアーム部材と、
   前記装置本体に揺動自在に設けられ、前記分離パッドを保持すると共に前記分離パッドが前記分離ローラに圧接する方向に付勢された分離パッド保持部材と、
   前記給送ローラにより給送されたシートが前記シート分離部に達して分離された後、前記アーム部材を、前記給送ローラをシートから離間させると共に、前記押圧コロが前記分離パッド保持部材を押圧する方向に揺動させる作動手段と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記分離パッド保持部材に設けられ、前記押圧コロと当接して前記シート分離部により分離されたシートを送り出し方向に案内する受圧コロと、
   前記アーム部材に設けられ、前記押圧コロを前記分離パッド保持部材に向けて付勢する付勢手段と、を備え、
   前記押圧コロは、前記給送ローラにより給送されるシートが前記シート分離部により分離された後、前記アーム部材の揺動に伴って前記付勢手段により付勢されつつシートを介して前記受圧コロを押圧することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記アーム部材は前記押圧コロを複数有し、前記分離パッド保持部材は前記受圧コロを複数有することを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記シートトレイは装置本体に固定されており、前記シートトレイと前記シート分離部との間に斜面が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送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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