JP2011037556A

JP2011037556A - 画像形成装置

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Publication number: JP2011037556A
Application number: JP2009185131A
Authority: JP
Inventors: Henrique Massanori Oka; エンリッケマサノリオカ; Kazushi Nishikata; 一志西方; Hiroshi Sawanaka; 啓澤中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2011-02-24
Also published as: US20110031680A1; US8322705B2

Abstract

【課題】シート給送時におけるシートの種類に応じた最適な圧接時間を設定することにより、安定した給送動作を実現したシート給送装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部２６が、シートの剛度に応じてメモリから圧接時間を設定し、シート積載板１１０上のシートとシート給送ローラ９とを圧接してシートの給送動作を開始する。更に、圧接時間ｔ２の経過後に、シート積載板１１０上のシートとシート給送ローラ９とを離間させるように制御する。これにより、シートの種類に応じてシート給送時における最適な圧接時間を設定し、安定した給送動作を実現することができる。また制御部が、シート束最上面の高さを検出する紙面検知フラグ１１５の検出信号に基づいて駆動ユニットを制御するので、当接動作の安定化及び高速化が実現できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート積載部に積載されるシートをその最上位のものから分離して給送するシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、シート給送装置は、例えば電子写真プロセスによりシートに画像を形成する画像形成装置に組み込まれ、シートに画像を形成する画像形成部にシートを一枚ずつ供給するように構成されている。このシート給送装置では、例えば、シートが収納された給紙カセットと、給紙カセットからシートを送り出すシート給送ローラと、シート給送ローラに圧接して設けられる摩擦分離部とを備えているものがある。シート給送ローラにより送り出される最上位のシートを送り出すときに、その下にある次のシートがつれ出される場合があり（つれ送り）、その場合には、シート給送ローラと摩擦分離部との間の分離ニップ部で最上位のシートが一枚に分離されて送られる。

この構成では、シート給送ローラがシートに圧接した状態で送り出しを続けると、給送するシートに連れ出される次のシートもつれ送りが続いてしまい、分離ニップ部を通過して重送を起こしてしまうことがある。これを防止するために、従来、シート給送ローラがシートを送り出している途中で、シート給送ローラとシートとの圧接を解除することにより、次のシートのつれ送りを防止してこの問題を解決している。

シート給送動作の途中でシート給送ローラとシートとの圧接を解除する動作が行われる構成を備えるシート給送装置として次のような構成のものがある。シート積載部であるシートを載置した圧板が、支軸を中心として上下方向に回動可能に支持され、圧板バネに付勢されて上方に回動するように構成されている。圧板が上方に回動すると、最上位のシートがシート給送ローラに当接し、シート給送ローラの回転によりシートが送り出される。シートが送り出されている途中で、圧板が、モータの駆動により回転する圧板リリースカムで押し下げられ、シート給送ローラから離間される。これにより、シート給送ローラにより送り出されるシートの次のシートのつれ送りが防止できてシートの重送を低減することができる（特許文献１参照）。

特開平１１−３０１８６４号公報

しかし、給送するシートが薄紙（例えば、坪量７５ｇ／ｍ^２以下）の場合には、つれ送りされた次のシートの先端部が分離ニップ部の手前の搬送ガイドに当接して先端が折れてしまったり、先端が捲れてしまったりすることがあった。そのため、薄紙の給送に合わせてシート給送ローラをシートから離間させるタイミングを早く設定すると、厚紙（例えば、坪量１０５ｇ／ｍ^２以上）を給送する際に、厚さが厚く剛度（剛性）が大きいため分離ニップ部に突入し難く、給送不良を起こすことがあった。特に、シートの厚さが厚くなり剛度が大きくなるほどこの現象は著しくなる。

そこで本発明は、シート給送時におけるシートの種類に応じた最適な圧接時間を設定することにより、安定した給送動作を実現したシート給送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明は、シートを積載するシート積載部と、前記シート積載部に積載されたシートと圧接／離間可能であり、シートと圧接して送り出すシート給送ローラと、前記シート給送ローラから送り出されるシートを分離する分離部と、シートの剛度が大きくなるのに応じて長くなるように予め設定された、前記シート積載部に積載されたシートの前記シート給送ローラとの圧接時間の情報を記憶する情報記憶部と、給送するシートの剛度に応じて前記情報記憶部から前記圧接時間を設定し、前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを圧接してシートの給送動作を開始し、設定された前記圧接時間の経過後に前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを離間させるように制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、制御部が、給送するシートの剛度に応じて情報記憶部から圧接時間を設定し、シート積載部に積載されたシートとシート給送ローラとを圧接してシートの給送動作を開始する。更に、設定された圧接時間の経過後にシート積載部に積載されたシートとシート給送ローラとを離間させるように制御するので、シートの種類に応じてシート給送時における最適な圧接時間を実現することができ、安定した給送動作を提供することができる。

本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の概略断面図。画像形成装置の制御系を示すブロック図。第１の実施形態における給紙カセットを示す断面図。給紙カセットのシート積載板の昇降構造を詳細に示す断面図。シート積載板の昇降構造を詳細に示す斜視図。シート積載板を昇降させる駆動ユニットを示し、（ａ）は駆動ユニットを正面側から見た状態で示す斜視図、（ｂ）は後フレームを外した状態の駆動ユニットを背面側から見た状態で示す斜視図。第１の実施形態におけるシートを給送分離する構成を詳細に示す断面図。紙面検知部の構成を詳細に示す断面図。シート給送部のシート間に作用する摩擦力を説明するための概略図。第１の実施形態における圧接時間の一例を示す図。第１の実施形態における作用を説明するためのフローチャート図。第１の実施形態における作用を説明するためのタイムチャート図。本発明に係る第２の実施形態における給紙カセットを示す断面図。第２の実施形態におけるシートを給送分離する構成を詳細に示す断面図。本発明に係る第３の実施形態におけるシートを給送分離する構成を示す側面図。第３の実施形態における制御系を示すブロック図。

＜第１の実施形態＞
以下に、本発明に係る画像形成装置を適用した実施形態の一例について、図面を参照して詳しく説明する。即ち、本第１の実施形態におけるカラーの画像形成装置１００は、図１に示すように、画像形成装置本体１００Ａと、画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）１００Ａに対して着脱自在なプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとを備えている。上記装置本体１００Ａには、画像形成装置１００全体を統括的に制御する制御部２６が配設されている。４個のプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄは、何れも同一構造を備えるが、異なる色、即ちイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄは、ドラムユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、現像ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとにより構成される。ドラムユニット４ａ〜４ｄはそれぞれ、像担持体である感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、ドラムクリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、不図示の廃トナー容器とを有している。

現像ユニット５ａ〜５ｄは、現像ローラ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄと、現像剤塗布ローラ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄとを有している。プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄの下方には、２つのスキャナユニット３が配置されており、これらスキャナユニット３は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して行う。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、帯電ローラ２ａ〜２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット３によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット５ａ〜５ｄにより反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット１２では、中間転写ベルト１２ｅが駆動ローラ１２ｆ、２次転写対向ローラ１２ｇ、及びテンションローラ１２ｈに張架されており、このテンションローラ１２ｈが矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して、中間転写ベルト１２ｅの内側に１次転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配設されており、不図示のバイアス印加部により転写バイアスを印加する構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、各感光体ドラムが回転し、中間転写ベルト１２ｅが矢印Ａ方向に回転し、更に１次転写ローラ１２ａ〜１２ｄに正極性のバイアスが印加されることで、次のように２次転写部１５まで搬送される。つまり、感光体ドラム１ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１２ｅ上に１次転写され、４色のトナー像が重なった状態で２次転写部１５まで搬送される。

給搬送装置２４は、装置本体１００Ａ側に配置された、シートＳを収納する給紙カセット１１からシートＳを給送するシート給送ローラ９と、給送されたシートＳを搬送する搬送ローラ１０とを有している。給搬送装置２４から搬送されたシートＳは、レジストローラ対１７によって２次転写部１５に搬送される。シート給送ローラ９は、シート積載部であるシート積載板１１０に積載されたシートＳと圧接／離間可能であり、シートＳと圧接して送り出すシート給送ローラを構成する。２次転写部１５において、２次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加されることにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１２ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着装置１４に搬送され、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着されたシートＳは、排紙ローラ対２０によって排紙トレー２１に排出される。一方、トナー像の転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残存したトナーは、ドラムクリーニングブレード８ａ〜８ｄによってそれぞれ除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１２ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２２によって除去される。除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路（図中の破線矢印Ｃ）を通過し、廃トナー回収容器２３へと回収される。

図２に、画像形成装置１００に配設された制御系のブロック図を示す。図２に示すように、装置本体１００Ａに内蔵された制御部２６は、メモリ１８及びカウンタ２０を有している。メモリ１８は、シートの剛度が大きくなるのに応じて長くなるように予め設定された、シート積載板１１０に積載されたシートのシート給送ローラ９との圧接時間ｔ２の情報を記憶する情報記憶部を構成する。圧接時間ｔ２は、シートの種類毎に最適化された値として予め設定されている。カウンタ２０は、図１２に示す一定時間ｔ１、圧接時間ｔ２、一定時間ｔ３をそれぞれにカウントする。

制御部２６は、給送するシートの剛度に応じてメモリ１８から圧接時間ｔ２を設定し、シート積載板１１０に積載されたシートとシート給送ローラ９とを圧接してシートの給送動作を開始する。制御部２６は更に、設定された圧接時間ｔ２の経過後にシート積載板１１０に積載されたシートとシート給送ローラ９とを離間させるように駆動ユニット３１（図６）を制御する。即ち、制御部２６は、シート積載板１１０を上昇させて紙面検知部（シート検知部）２８がシートの最上位置を検知した時点Ｔ１（図１２）から一定時間ｔ１後（所定時間後）に、カウンタ２０により圧接時間ｔ２のカウントを開始する。更に、カウンタ２０が圧接時間ｔ２に対応するカウント数をカウントしたときにシート積載板１１０を下降する。つまり、制御部２６は、シート積載板１１０上のシートをその剛度が増すほど長く当接させるように、メモリ１８からの情報に基づいて駆動ユニット３１の作動を制御する。

後に詳述するが、本実施形態では、シート積載板１１０を、シートＳを積載した状態で昇降自在に設け、シート積載板１１０をシート給送ローラ９に向けて付勢するためのバネ（弾性部材）１１２を設けている。そして、バネ１１２の弾性力により、シート積載板１１０に積載されているシートをシート給送ローラ９に圧接させるように構成し、圧接時間ｔ２の経過後にシート積載板１１０を下降させる。これにより、シート積載板１１０に積載されたシートＳとシート給送ローラ９とを離間させる。

制御部２６には、入力部１９、紙面検知部２８、リフタモータ２９、及び給送ローラ駆動モータ３０が接続されている。制御部２６は、具体的には、シート積載板１１０を上昇させて、紙面検知フラグ１１５（図３）がシート積載板１１０上の最上位のシートを検知した時点Ｔ１から一定時間ｔ１（図１２）後に、カウンタ２０による圧接時間ｔ２（図１２）のカウントを開始する。制御部２６は、シート積載板１１０上のシートをシート給送ローラ９から離間させるためにシート積載板１１０の下降を開始する。制御部２６は更に、紙面検知部２８がシートの最上位置を非検知となった時点Ｔ２から一定時間ｔ３後（一定時間後）にシート積載板１１０の下降動作を停止させる。

入力部１９は、給紙カセット１１に収納したシートの厚さ、サイズ、種類等の各種情報の入力をユーザ等が行えるように構成されている。紙面検知部２８は、紙面検知フラグ１１５と、不図示のセンサ部とを備え、シート積載板１１０に積載されたシートの最上位置を検知するシート検知部を構成している。給送ローラ駆動モータ３０は、制御部２６により給送駆動信号１２３（図１２参照）が送出されたときにオンして駆動し、シートを給送する方向にシート給送ローラ９を回転駆動させる。

図３に本実施形態における給紙カセット１１の構造を詳細を示す。給搬送装置２４のシート給送部には、図３に示すように、装置本体１００Ａに装着された給紙カセット１１と、給紙カセット１１上方に配置されて、給紙カセット１１のシート積載板１１０に積載されたシートＳを給送するシート給送ローラ９とが設けられている。なお、シート給送ローラ９は、ピックアップローラとフィードローラとを兼ねた１本のローラで構成される。

給紙カセット１１は、シートＳを収納するカセット本体１１ａと、カセット本体１１ａの略中央部に設けられた軸部１１０ａを支点として上下方向に回動自在（昇降自在）に支持されてシートＳを積載するシート積載板１１０とを備えている。シート積載板１１０は、リフタモータ２９（図２、図６）の駆動を受けた押圧レバー１１１の押圧部１１１ｃにより押圧されて上方に回動（上昇）するように構成されている。そして、シート積載板１１０が上方に回動することにより、シート積載板１１０に積載されたシートＳの先端側がシート給送ローラ９に圧接される。なお、図３における符号９ａはシート給送ローラ９の軸を、９ｂは搬送部を、１３は分離ローラをそれぞれ示す。なお、本実施の形態では、分離ローラ１３を用いてシートの分離を行う例を示したが、分離パッドを用いてもよい。

次に、図４及び図５を参照して、シート積載板１１０を昇降させる、主に給紙カセット１１側の構成について説明する。即ち、図３に示したカセット本体１１ａの反対側の後壁部１１ｂにカセットギヤ１１４が回転自在に軸支されている。制御部２６からの押圧レバー駆動信号が送信されると、これに応答してリフタモータ２９が駆動してカセットギヤ１１４が回転することで、カセットギヤ１１４に歯部１１３ａを噛合させているラック１１３が図４の右方向にスライド移動させられる。ラック１１３に形成されたボス部１１３ｂと押圧レバー１１１に形成されたボス部１１１ｂとは、引っ張りバネであるバネ１１２によって連結されている。ラック１１３がスライド移動されると、カセット本体１１ａに軸部１１１ａで回動自在に支持された押圧レバー１１１が、上下方向（矢印Ｄ方向）に回動するように構成される。押圧レバー１１１は、先端の押圧部１１１ｃをシート積載板１１０の下面に当接させ、回動動作時にシート積載板１１０を、軸部１１０ａを中心に上下方向に回動させて昇降動作させる。このバネ１１２の弾性力によって、シートがシート給送ローラ９に圧接する圧接力（給紙圧）が設定される。

次に、図６（ａ）、（ｂ）を参照して、装置本体１００Ａ側に配置されてシート積載板１１０を昇降させる昇降機構について説明する。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動ユニット３１は、シート積載板１１０を昇降させてシートをシート給送ローラ９に対して接離する昇降機構を構成する。この駆動ユニット３１は、前フレーム３１ａ及び後フレーム３１ｂを有しており、これら前フレーム３１ａ及び後フレーム３１ｂ内にギヤ等の機構が配置されている。３２はカセットギヤ１１４（図４、図５参照）と噛み合う駆動伝達ギヤである。駆動伝達ギヤ３２は、大径ギヤ１１４ｂに噛み合う小径ギヤ３２ａと、小径ギヤ３２ａと同軸上に形成されて小径ギヤ３５ａに噛み合う大径ギヤ３２ｂとを有している。駆動伝達ギヤ３２は、駆動伝達軸３３の軸回りに回転するように支持され、給紙カセット１１を装置本体１００Ａに装着された状態で、駆動伝達軸３３が、後壁部１１ｂに形成された貫通孔１１ｃ（図４参照）に挿通される。そして、駆動伝達ギヤ３２の周囲一側部に形成された穴部３４が、大径ギヤ１１４ｂの軸方向に突出する軸部１１４ｃに嵌合するように構成される。これにより、駆動伝達ギヤ３２とカセットギヤ１１４との軸間距離が正確に保持されて、駆動ユニット３１からの駆動力が給紙カセット１１側にスムーズに伝達される。

駆動伝達ギヤ３２は、駆動伝達軸３３に軸回りに設けられたギヤスプリング３６により、駆動ユニット３１から給紙カセット１１側に突出するように付勢されている。これにより、給紙カセット１１の装置本体１００Ａへの挿入時、大径ギヤ１１４ｂと小径ギヤ３２ａとが円滑に噛合しない際に、駆動伝達ギヤ３２がギヤスプリング３６の付勢力に抗して退避し、大径ギヤ１１４ｂと小径ギヤ３２ａの破損を防止する。駆動伝達ギヤ３２が退避した際には、リフタモータ２９の回転駆動に伴い、カセットギヤ１１４の大径ギヤ１１４ｂと小径ギヤ３２ａとが噛み合うように構成される。小径ギヤ３２ａと同軸上の大径ギヤ３２ｂは、減速ギヤ３５の小径ギヤ３５ａに噛み合い、小径ギヤ３５ａと同軸上の大径ギヤ３５ｂは、減速ギヤ３７の小径ギヤ３７ａに噛み合うように支持されている。そして、小径ギヤ３７ａと同軸上の大径ギヤ３７ｂは、ウォームギヤ３９に噛み合うように支持されている。

減速ギヤ３５及び減速ギヤ３７は、後フレーム３１ｂに支持された軸上を回転するように配置され、各軸は、前フレーム３１ａの穴部とそれぞれ嵌合して位置が決まるように構成されている。リフタモータ２９は、回転軸に取付けられたウォームギヤ３９を回転させるモータであり、前フレーム３１ａに位置決めされて固定されている。このように、本実施形態では、減速手段にウォームギヤ３９を採用したことで大きな減速比を得ることができるため、駆動ユニット３１をコンパクト化することが可能になっている。

ついで、図７及び図８を参照して、紙面検知部の構成を詳細に説明する。即ち、紙面検知部２８（図２参照）は、図８に示すように、シート給送ローラ９の一端部に配置された紙面検知フラグ１１５と、不図示のセンサ部とを備えている。紙面検知フラグ１１５は、軸９ａを中心として回動自在となるように軸支され、上流側の下方に自重で垂下するシート接点１１５ａを最上位のシートＳに接触させるように構成される。不図示のセンサ部は、紙面検知フラグ１１５の回動を検知することに基づいて紙面位置（シート面位置）を検知するように構成される。なお、上記に代えて、紙面検知部２８を、光学反射方式、超音波位置検出方式等を用いて構成することも可能である。

図７に示すように、給紙カセット１１には、不図示のバネの付勢力でシート給送ローラ９側に押圧される回転自在な分離ローラ１３が配置されており、この分離ローラ１３は、シート給送ローラ９とそのシート給送方向の下流側のｂ点で接している。シート給送ローラ９は、シート積載板１１０上のシートＳにａ点で接すると同時に、そのシート給送方向の下流側では分離ローラ１３とｂ点（以下、分離ニップ部ｂという）で接することで、シート給送ローラ９から送り出されるシートを分離する分離部を構成する。そして、このようにシート給送ローラ９に分離ローラ１３を圧接させることで、給送ローラ駆動モータ３０（図２参照）からの駆動力を受けて回転するシート給送ローラ９により給送されたシートＳ１を１枚ずつ分離し、分離したシートＳ１を下流方向へ搬送する。この分離ローラ１３は、図示しないトルクリミッタを介して固定されており、分離ニップ部ｂにシートがない場合及びシートが一枚の場合には、トルクリミッタの機能で、シートを給送する方向にシート給送ローラ９又は給送されるシートにつれ回りする。また、分離ニップ部ｂに２枚以上のシートが同時に入り込んだときには、トルクリミッタの機能で停止し、シート給送ローラ９に接しているシート以外のシートを規制してシートを一枚ずつ分離する。

しかし、図９に示すように、シート束から分離されたシートＳ１がシート給送ローラ９の回転で矢印Ｆで示すシート給送方向に搬送されている状態でシート束をシート給送ローラ９に圧接し続けると、次のような不都合を生じる。即ち、給送されたシートＳ１と、積載されて残存する給送されるシートの次のシートＳ２との間に、圧接力Ｎに基づく摩擦力μＮが発生し、この摩擦力μＮの影響でシートＳ２がシートＳ１の移動に追従してシート給送方向Ｆに動くこと（つれ移動）がある。その場合、シートＳ２が分離ニップ部ｂまで達すると、そのまま送り出されてしまい重送することがある。

また、図７に示すように、摩擦力でつれ出された次のシートＳ２が分離ニップ部ｂで挟まれない場合にも、次のシートＳ２の先端部は、分離ローラ１３の上流側の搬送ガイド部２５に当接する。その場合、シートＳ２が厚紙であれば、剛度を有するため座屈する虞は少ないが、シートＳ２が薄紙であると、剛度（剛性）が弱く、摩擦搬送力μＮの影響で座屈して先端が折れたり捲れたりすることがある。一方、シートＳの厚さが厚く剛度が大きいシートでは、分離ニップ部ｂに突入し難いため、しっかりと分離ニップ部ｂに挟み込まれるまで搬送することが必要になる。そのため、先端折れや先端捲れが発生し易く重送し易い薄紙（薄シート）では、シートをシート給送ローラ９に圧接させる圧接時間ｔ２を短く設定してつれ移動の量を少なくする。一方、先端捲れは発生し難いが分離ニップ部ｂに突入し難い厚紙（厚シート）では、圧接時間ｔ２を長く設定して、確実に分離ニップ部ｂに入り込むようにする。このように、本実施形態では、シートの剛度に応じてシート給送条件の最適化を図るように構成している。

一般的に、シートの厚さや剛度は、シートの坪量と相関がとれる（ほぼ比例する）ので、シート給送条件をシートの坪量の区分に基づいて設定することができる。ここで、圧接時間ｔ２（図１２参照）の一例を図１０に示す。本実施形態では、図１０に示すように、薄紙とは坪量５５ｇ／ｍ^２〜７５ｇ／ｍ^２のシートを意味し、普通紙とは坪量７５ｇ／ｍ^２〜１０５ｇ／ｍ^２のオフィス等で一般的に使用されるシートを意味する。更に、厚紙とは、坪量１０５ｇ／ｍ^２〜２５０ｇ／ｍ^２の、普通紙よりも坪量の大きいシートを意味する。このように、メモリ１８に記憶された圧接時間ｔ２におけるシートの剛度は、坪量又は厚さに基づいて設定され、坪量又は厚さが増すにつれて圧接時間ｔ２が段階的に長くなるようにされる。

即ち、前述したように、シートの種類に対応する圧接時間ｔ２が次のように予め設定されて、シート積載板１１０上のシートＳのシート給送ローラ９への圧接時間ｔ２に係る情報としてメモリ１８に記憶されている。つまり、坪量５５ｇ／ｍ^２〜７５ｇ／ｍ^２の薄紙の場合、圧接時間ｔ２は０．２［秒］に設定され、坪量７５ｇ／ｍ^２〜１０５ｇ／ｍ^２の普通紙の場合、圧接時間ｔ２は０．２５［秒］に設定されている。更に、坪量１０５ｇ／ｍ^２〜２５０ｇ／ｍ^２の厚紙の場合、圧接時間ｔ２は０．３［秒］に設定されている。しかし、装置の構成によっても給送性能は異なるため、上記の例に限らず、個々の装置において薄紙、普通紙、厚紙の定義を行ってもよい。また、薄紙、厚紙の区分を坪量又は厚さに応じて更に細分化し、それぞれの分類に適した圧接時間を設定してもよい。

上記のように、シートの種類がシートの坪量又は厚さにより区分され、圧接時間ｔ２は、或るシートの坪量又は厚さの区分よりも大きい坪量又は厚さの区分の圧接時間ｔ２より短く設定されている。これにより、坪量又は厚さの大きいシートでは、シートを確実に搬送ローラ１０に送り、坪量又は厚さの小さいシートでは、給紙圧を早めに解除することでシートへのダメージを防ぐことができる。

ここで、図１１のフローチャートと図１２のタイムチャート（シーケンスチャート）を併せて参照し、本実施形態における作用について説明する。即ち、画像形成装置１００では、ユーザによる入力部１９の操作でシートの厚さ等が入力されると（ステップＳ１）、これに対応して、制御部２６が画像形成信号１２１を発生させる（Ｓ２）。すると、リフタ駆動信号１２４の送出により、リフタモータ２９が駆動されてカセットギヤ１１４が回転させられる（Ｓ３）と共に、紙面検知部２８がオンされる（Ｓ４）。従って、ラック１１３及びバネ１１２を介して押圧レバー１１１がボス部１１１ｂを牽引されて正転方向（図４の時計回り方向）に回動し、シート積載板１１０がシート給送ローラ９に向けて上昇させられる。制御部２６は、紙面検知フラグ１１５からの紙面検知信号１２２に基づき、シート束の最上面の上昇が停止したと判断した時点Ｔ１から一定時間ｔ１後（所定時間後）に、圧接時間ｔ２（図１２）のカウントを開始する。同時に、リフタモータ２９の回転を停止して押圧レバー１１１の駆動を停止する（Ｓ５）。これにより、給紙カセット１１内の積載シート量に拘わらず、一定の給紙圧が実現する。

そして、押圧レバー１１１の駆動停止後、制御部２６により給送駆動信号１２３が送出されると、給送ローラ駆動モータ３０（図２）がオンして駆動することで、シート給送ローラ９が回転を開始して給送駆動が開始される（Ｓ６）。更に、給送駆動の開始から、ステップＳ１で入力されたシート厚さに応じた一定時間である圧接時間ｔ２が経過した時点（Ｓ７）で、制御部２６がリフタ駆動信号１２４の極性を反転させる。これにより、リフタモータ２９が一定時間ｔ３の間逆転することで（Ｓ８）、シート積載板１１０がシート給送ローラ９から離間する。このとき、制御部２６は、紙面検知部２８から入力される紙面検知信号１２２の変化に基づき、シート積載板１１０の下降動作の開始を検知した時点Ｔ２から一定時間ｔ３後に、リフタ駆動信号１２４をオフしてリフタモータ２９の逆転を停止する。つまり、制御部２６は、シート積載板１１０上のシートを離間させる際、シート積載板１１０の下降を開始して、紙面検知フラグ１１５が最上位のシートが離れたことを検知した時点から一定時間ｔ３後に、シート積載板１１０の下降動作を停止させる。これにより、押圧レバー１１１の駆動が停止され、シートＳのシート給送ローラ９からの離間量を最小限にすることができ、シートをシート給送ローラ９から僅かに離間した状態にしておくことで連続給送のパフォーマンスを向上できる。

以上の本実施形態では、制御部２６が、シートの剛度に応じてメモリ１８から圧接時間ｔ２を設定し、シート積載板１１０上のシートとシート給送ローラ９とを圧接してシートの給送動作を開始する。更に、圧接時間ｔ２の経過後に、シート積載板１１０上のシートとシート給送ローラ９とを離間させるように制御する。このため、シートの種類に応じてシート給送時における最適な圧接時間を設定することができ、これにより、安定した給送動作を実現することができる。そして制御部２６が、シート束最上面の高さを検出する紙面検知フラグ１１５の検出信号に基づいて駆動ユニット３１を制御するので、当接動作の安定化及び高速化を実現することができる。

なお、本実施形態では、駆動ユニット３１の制御用に、制御部２６内のメモリ１８に記憶された各情報に応じて動作するカウンタ２０を使用して圧接時間を変えている。しかし、メカ的な構成で圧接時間を計測するように構成することも可能である。例えば、シート給送ローラ９の動作開始に連動するギヤ列を用いてシート積載板１１０の下降タイミングを制御し、このギヤ列の減速比を例えばソレノイド等によって切り替える構成等も考えられる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。なお、本第２の実施形態は、先に説明した第１の実施形態に比し、シート給送ローラとして半月ローラを用いた点が異なるだけで、他の部分は略々同一なので、主要部分に同一符号を付して説明を省略する。

即ち、図１３に示すように、本実施形態のシート給送ローラ９０は、装置本体１００Ａ側に回動自在に配設された半月ローラであり、このシート給送ローラ９０を回動させることによってシートＳを給送する。これにより、給送されたシートＳは、図１４に示す分離部に搬送される。この分離部は、シートＳを給送方向に搬送するフィードローラ９１と、不図示の駆動伝達部及びトルクリミッタによって常に給送方向とは逆の方向に所定トルクを作用させるリタードローラ９２と、により構成される。リタードローラ９２は、所定のトルクがかかると給送方向（図１４の時計回り方向）に回転し、フィードローラ９１と対で挟まれたシートＳ１を搬送する。複数枚のシートがフィードローラ９１とリタードローラ９２とのニップ部に進入した際には、シート間の摩擦力の影響によりリタードローラ９２に伝わるトルクは所定トルク以下となるので、ニップ部に進入した２枚目以降のシートは給送方向上流に押し戻される。

従来技術では、図１４に示す円形の給送領域９０ａがシートＳ１と接している部分ではシート当接圧が発生するため、シートの種類によっては、リタードローラ９２によってシートが押し戻されることの妨げとなる。また、シートによっては、シート給送ローラ９０との当接部分と、フィードローラ９１とリタードローラ９２との当接部分との間で捲れる場合もある。しかし、シート給送ローラ９０の平坦状の非給送領域９０ｂでは、シートとシート給送ローラ９０との間でシート当接圧は発生しないので、給送（給紙）の妨げとはならない。

本実施形態では、シート給送ローラ９０の給送領域９０ａがシートＳ１に当接している時間を、対応シート中の最大圧接時間と一致するように構成する。このようにすることで、圧接時間の最も長い厚いシートにおいては、シート積載板１１０の離間動作が不要となり、パフォーマンスの向上に繋がる。一方、薄いシートの給送においては、シート給送ローラ９０の給送領域９０ａがシートに当接している間にシート積載板１１０を離間させる。本実施形態における薄紙に対応するタイムチャートは、図１２に示すものと同じである。ただし、シート積載板１１０の離間動作は、シートの種類に応じて設定した圧接時間ｔ２とし、これにより、シート給送ローラ９０の給送領域９０ａがシートに当接している間に接離動作を開始する。このような本実施形態においても、先の第１の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態について、図１５及び図１６を参照して説明する。なお、本実施形態は、先の第１の実施形態に比し、シート積載板上のシートをシート給送ローラから離間させるのでなくシート給送ローラをシート積載板上のシートから離間させる点で異なるが、図１等に示した画像形成装置１００としての基本構成は同様である。

即ち、本実施形態では、制御部４６は、シート積載板（シート積載部）２０１を、積載したシートの最上位の位置が所定の給送位置に維持するように昇降制御する。更に本実施形態では、ピックアップローラ（シート給送ローラ）５３を昇降可能に設けて、下降したときにシート積載板２０１に積載されているシートの上面に圧接してシートを送り出すように構成している。そして、圧接時間ｔ２の経過後にピックアップローラ５３を上昇させることで、シート積載板２０１に積載されたシートとピックアップローラ５３とを離間させる。

つまり、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、シート積載板２０１は、図１５には不図示の給紙カセットのフレームに上下方向に回動自在に設けられており、シート積載板２０１は、下側に設けられている押上板２０２により上下に回動する。押上板２０２の一端には扇形ギア２０３が設けられ、この扇形ギア２０３は、リフタモータ２１０により回転するピニオン２０４に噛み合っており、ピニオン２０４の回転で扇形ギア２０３が回転すると、押上板２０２が回動してシート積載板２０１を上昇させる。図１５には不図示の紙面検知部１１６（図１６参照）が、シートの最上位置を検知するように設けられている。紙面検知部１１６が非検知状態になると、制御部４６は、リフタモータ２１０を制御してリフタ部の押上板２０２によりシート積載板２０１を、シートＳの最上位のものが給送時に適正な圧力がかかる高さとなる位置まで上昇させる。

本実施形態の制御部４６は、図１６に示すように、メモリ４８及びカウンタ４９を備えており、紙面検知部１１６からの信号が入力されると共に、駆動モータ８９、ピックアップ用モータ１０５及びリフタモータ２１０にそれぞれ駆動信号を送出する。紙面検知部（シート検知部）１１６は、紙面検知フラグ（不図示）と、センサ部（不図示）とから構成される。シートが順次給送されて紙面検知部１１６が非検知状態になると、制御部４６は、リフタ部によりシート積載板２０１を上昇させてシートの上面位置を所定の位置になるように制御を繰り返す。

メモリ４８は、シートの剛度が大きくなるのに応じて長くなるように予め設定された、シート積載板２０１に積載されたシートのピックアップローラ５３との圧接時間ｔ２の情報を記憶する情報記憶部を構成する。本実施形態でも、基本的には図１２のタイムチャートを用いることが可能であり、一定時間ｔ１、圧接時間ｔ２、一定時間ｔ３に夫々同じ時間を当てることができるが、各時間に対応して作動するのはシート積載板２０１ではなくピックアップローラ５３側である。

また、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、シート積載板２０１に積載されたシート束Ｓの最上位のシートＳ１を送り出すピックアップローラ５３が配設されている。更に、ピックアップローラ５３により送り出されたシートを分離するフィードローラ５４及びリタードローラ５５により構成される分離部が設けられている。分離部では、フィードローラ５４とリタードローラ５５とのニップに入り込むシートが１枚の場合又はシートが入っていない場合には、リタードローラ５５がフィードローラ５４に連れ回りする。また、ニップ内にシートが２枚以上入り込んだ場合には、リタードローラ５５は給送方向と逆方向に回転して、シートを１枚ずつ分離する。

ピックアップローラ５３は、フィードローラ５４の軸に回動自在に取付けられたローラホルダ１１７により上下に移動可能に保持されている。ピックアップ用モータ１０５は、上下に移動可能に設けられているピックアップローラ５３を昇降させるように上下にスライド可能に設けられたラック１０９に、回転軸に固着されたピニオンギヤ１０５ａを噛合した状態で配設されている。ラック１０９は、ピックアップローラ５３を保持するローラホルダ１１７の端部に係合しており、ラック１０９が上方にスライド移動することによりローラホルダ１１７が持ち上げられる。そして、制御部４６がピックアップ用モータ１０５を駆動すると、ラック１０９が移動してピックアップローラ５３が持ち上げられることで、ピックアップローラ５３が最上位のシートＳの上面から離間させられる。また、制御部４６がピックアップ用モータ１０５を逆方向に駆動すると、ピックアップローラ５３をシートの最上面に圧接させることができる。

このような構成を用いて本発明を実施することができる。即ち、シートの剛度が大きいシートでは、ピックアップローラ５３をシートの最上面に圧接させる圧接時間ｔ２を長く設定し、剛度が小さいシートでは、ピックアップローラ５３をシートの最上面に圧接させる圧接時間ｔ２を短く設定する。これは、ピックアップ用モータ１０５によるピックアップローラ５３を持ち上げるための駆動タイミングを変えることによって行われる。即ち、本実施形態では、制御部４６が、シートの剛度に応じてメモリ４８から圧接時間ｔ２を設定し、シート積載板１１０上のシートにピックアップローラ５３を圧接させてシートの給送動作を開始する。更に、圧接時間ｔ２の経過後に、シート積載板２０１上のシートからピックアップローラ５３を離間させるように制御する。これにより、第１の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

９，１３…分離部（シート給送ローラ，分離ローラ）、１８，４８…情報記憶部（メモリ）、２６，４６…制御部、２８…シート検知部（紙面検知部）、３１…昇降機構（駆動ユニット）、５３…シート給送ローラ（ピックアップローラ）、５４，５５…分離部（フィードローラ，リタードローラ）、１００…画像形成装置、１１０，２１０…シート積載部（シート積載板）、１１６…シート検知部（紙面検知部）、Ｓ…シート、ｔ１…所定時間（一定時間）、ｔ２…圧接時間、ｔ３…一定時間

Claims

シートを積載するシート積載部と、
前記シート積載部に積載されたシートと圧接／離間可能であり、シートと圧接して送り出すシート給送ローラと、
前記シート給送ローラから送り出されるシートを分離する分離部と、
シートの剛度が大きくなるのに応じて長くなるように予め設定された、前記シート積載部に積載されたシートの前記シート給送ローラとの圧接時間の情報を記憶する情報記憶部と、
給送するシートの剛度に応じて前記情報記憶部から前記圧接時間を設定し、前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを圧接してシートの給送動作を開始し、設定された前記圧接時間の経過後に前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを離間させるように制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記シート積載部を、シートを積載した状態で昇降自在に設け、前記シート積載部を前記シート給送ローラに向けて付勢するための弾性部材を設けて、前記弾性部材の弾性力により前記シート積載部に積載されているシートを前記シート給送ローラに圧接させるように構成し、前記圧接時間の経過後に前記シート積載部を前記弾性部材の弾性力に抗して下降させることにより、前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを離間させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記シート積載部に積載されたシートの最上位置を検知するシート検知部を備え、前記圧接時間をカウントするためのカウンタを備え、
前記制御部は、前記シート積載部を上昇させて前記シート検知部がシートの前記最上位置を検知した時点から所定時間後に、前記カウンタにより前記圧接時間のカウントを開始し、前記カウンタが前記圧接時間に対応するカウント数をカウントしたときに前記シート積載部を下降する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記シート積載部に積載されたシートを前記シート給送ローラから離間させるために前記シート積載部の下降を開始して、前記シート検知部がシートの前記最上位置を非検知となった時点から一定時間後に、前記シート積載部の下降動作を停止させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記シート積載部を、積載したシートの最上位の位置が所定の給送位置に維持されるように昇降制御され、前記シート給送ローラを昇降可能に設けて、下降したときに前記シート積載部に積載されているシートの上面に圧接してシートを送り出すように構成し、前記圧接時間の経過後に前記シート給送ローラを上昇させることにより、前記シート積載部に積載されたシートと前記シート給送ローラとを離間させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記圧接時間の情報におけるシートの剛度は、シートの坪量又は厚さに基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。