JP2013018566A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給送ローラによる衝撃音を無くすと共に安定したシートの給送が可能な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Ｓを給送する際、中板２１を上昇させて中板２１に支持されたシートＳをピックアップローラ３に当接させると共に、引っ張りバネ２７により、シートＳに当接したピックアップローラ３を付勢してシートＳに圧接させる。そして、付勢力変更部４０により、引っ張りバネ２７による付勢力を、シートＳを給送する際にはシートＳの給送が可能な大きさとし、シートＳがフィードローラ４とリタードローラ５に達するとフィードローラ４とリタードローラ５によるシートＳの搬送を妨げない大きさに変更する。
【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に関し、特に給送ローラによりシートを給送する際の騒音を無くすための構成に関する。

従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部にシートを給送するシート給送装置を備えている。ここで、このようなシート給送装置としては、シート収納部に昇降可能に設けられたシート支持部材にシートを支持し、このシート支持部材を上昇させてシートを給送ローラに圧接させた後、給送ローラによりシートを給送するようにしている。そして、給送されたシートがフィードローラ及びリタードローラにより構成される分離部に達した後に給送ローラをシートから離間させると共に、分離部においてシートを１枚ずつ分離給送して画像形成部に送り出すようにしたものがある（特許文献１参照）。

図１５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る。図１５において、５０３は給送ローラであり、この給送ローラ５０３は、カム５３８により回動自在に支持されると共に圧縮バネ５３５により下方に付勢されているローラホルダ５３１に回転可能に保持されている。また、５０４はフィードローラ、５０５はリタードローラ、５２１はシートが積載される中板、５２２は中板５２１を押し上げる押上板である。

そして、シートを給送する際、まず不図示の昇降機構により、図１５の（ａ）に示す位置にある押上板５２２が上方回動し、これに伴いシートＳが積載された中板５２１が図１５の（ｂ）に示すように上昇する。この後、不図示のシート高さ検知機構が、シートＳの高さが所定高さとなったことを検知すると、昇降機構が停止して中板５２１が停止する。

次に、画像形成装置から給紙信号が送られてくると、カム５３８が矢印方向に回転を始め、このカム５３８の回転に伴い、図１５の（ｃ）に示すようにローラホルダ５３１と一体に給送ローラ５０３が下降し、シートＳに当接する。この後、給送ローラ５０３は矢印ａ方向に回転し、最上位シートＳ１を図１５の（ｄ）に示すようにフィードローラ５０４及びリタードローラ５０５のニップへと給送する。

なお、最上位シートＳ１がフィードローラ５０４及びリタードローラ５０５のニップに給送された後も、カム５３８は回転を続け、これによりローラホルダ５３１及び給送ローラ５０３は、図１５の（ｅ）に示すように持ち上げられてシートＳから離間する。また、このように給送ローラ５０３がシートＳから離間した後も、図１５の（ｆ）に示すようにシートＳ１はフィードローラ５０４及びリタードローラ５０５により搬送されていく。

特開２０００−２１１７５３号公報

しかし、このようなカム５３８を１回転させて給送ローラ５０３を昇降させる従来のシート給送装置においては、シートを給送する際、シートＳの上方位置していた給送ローラ５０３が下降してシートＳに当接する際に衝撃音が発生してしまう。また、近年の画像形成装置の高速化に伴って単位時間当たりのシート給送枚数が増加している。この結果、給送ローラ５０３をシートＳに当接させる際の速度が増加し、これに伴い給送ローラ５０３がシートＳに衝突する際の騒音が大きくなる。

なお、騒音の発生を防ぐためには、給送ローラをシートに常に当接させるようにすればよいが、このように給送ローラをシートに常に当接させると、フィードローラ及びリタードローラによりシートを搬送する際、給送ローラが搬送負荷となる。この結果、安定したシートの給送ができなくなる。

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、給送ローラによる衝撃音を無くすと共に安定したシートの給送が可能な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、シートを支持する昇降可能なシート支持部材と、前記シート支持部材の上方に位置し、前記シート支持部材に支持されたシートを給送する給送ローラとを備え、シートを給送する際、前記シート支持部材を上昇させてシートを前記給送ローラに当接させるシート給送装置において、前記給送ローラのシート給送方向下流に設けられたシート搬送部と、前記給送ローラとシートとが圧接するよう付勢する付勢部材と、前記付勢部材による付勢力を、シートを給送する際にはシートの給送が可能な大きさとし、シートが前記シート搬送部に達すると前記シート搬送部によるシートの搬送を妨げない大きさに変更する付勢力変更部と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明のように、付勢力を、シートを給送する際にはシートの給送が可能な大きさとし、シートがシート搬送部に達するとシートの搬送を妨げない大きさに変更することにより、給送ローラによる衝撃音を無くすと共に安定したシートの給送が可能となる。

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であるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の全体構成を示す図。 上記シート給送装置の構成を説明する第１の図。 上記シート給送装置の構成を説明する第２の図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート間の摩擦が小さい場合のシート給送動作を説明するタイミングチャート。 上記シート給送装置のシート間の摩擦が小さい場合のシート給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート間の摩擦が大きい場合のシート給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート間の摩擦が大きい場合のシート給送動作を説明するタイミングチャート。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する第１の図。 上記シート給送装置の構成を説明する第２の図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明するタイミングチャート。 本発明の第３の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する図。 従来のシート給送装置の構成及びシート給送動作を説明する図。

以下、本発明を実施するため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であるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の全体構成を示す図である。

図１において、５０はレーザビームプリンタ、５０Ａはレーザビームプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。そして、このプリンタ本体５０Ａは、画像形成部５０Ｂを備えると共に、プリンタ本体５０Ａの下部には給紙カセット２に積載収納された記録紙等のシートＳを画像形成部５０Ｂに給送するシート給送装置５０Ｃが設けられている。

ここで、画像形成部５０Ｂは、感光体ドラム５０９ａ、帯電器５０９ｂ、現像スリーブ５０９ｃ、クリーナ５０９ｄ等を備えたプロセスカートリッジ５０９を備えている。また、感光体ドラム５０９ａの表面を露光して感光体ドラム５０９ａ上に静電潜像を形成する露光手段であるレーザスキャナ５０８を備えている。また、このプリンタ本体５０Ａは、感光体ドラム５０９ａと当接し、感光体ドラム５０９ａと共に転写部を構成する転写ローラ５１０、転写部にて転写されたトナー画像をシートＳに定着させる定着部５１１等を備えている。

シート給送装置５０Ｃは、シート収納部である給紙カセット２に積載されたシートＳを最上側より送り出すピックアップローラ（給送ローラ）３を備えている。また、シート給送装置５０Ｃは、シート搬送方向に回転するシート搬送ローラであるフィードローラ４と、フィードローラ４に圧接してフィードローラ４との間でシートを１枚ずつ分離する分離ニップ部を形成する分離ローラであるリタードローラ５とを備えている。なお、フィードローラ４と共にピックアップローラ３のシート給送方向下流に設けられたシート搬送部を構成するリタードローラ５は、シート搬送方向と逆方向に回転可能に設けられ、フィードローラ４に対して追従回転可能（従動回転可能）可能となっている。

そして、このフィードローラ４とリタードローラ５とにより、ピックアップローラ３により送り出されたシートＳを一枚ずつ分離搬送するリタード分離方式の分離ローラ対４，５が構成される。なお、図１において、５０Ｄはプリンタ本体５０Ａの画像形成動作及びシート給送装置５０Ｃのシート給送動作を制御する制御部である。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ５０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５０９ａは矢印方向に回転して表面が帯電器５０９ｂにより帯電され、この後、感光体ドラム５０９ａに対し、レーザスキャナ５０８から画像情報に基づいてレーザ光が発光される。これにより、感光体ドラム上には静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、現像スリーブ５０９ｃの回転に伴い適度の帯電を受けたトナーが感光体ドラム５０９ａ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給送装置５０Ｃのピックアップローラ３が回転し、給紙カセット２上の最上位のシートＳ１を送り出す。そして、このようにピックアップローラ３により送り出されたシートＳ１は、分離ローラ対４，５により分離搬送された後、搬送ローラ４１により、停止しているレジストローラ対５０７に搬送され、先端位置合わせ（斜行補正）が行われる。

次に、画像形成部５０Ｂにおいて感光体ドラム５０９ａに形成される画像とタイミングを合わせるようにレジストローラ対５０７によりシートＳ１が転写部に搬送され、転写ローラ５１０により感光体ドラム５０９ａの画像がシートＳ１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Ｓ１は、定着部５１１に搬送され、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Ｓ１は、排紙ローラ５１２により排紙トレイ５１３上に排出される。

図２は、シート給送装置５０Ｃの構成を説明する図である。図２において、２１は給紙カセット２に設けられ、シートを支持する昇降可能なシート支持部材である中板であり、この中板２１は係止部２１ａ，２１ｂを支点として給紙カセット２に上下方向に回動（昇降）する。また、２２は中板２１の下方に設けられ、中板２１を上方に押し上げる押上げ部材である押上板であり、この押上板２２の一端には扇形ギア２３が設けられている。また、この扇形ギア２３には、プリンタ本体側に設けられ、不図示のリフトモータにより回転するピニオン２４ａが噛合している。

そして、ピニオン２４ａが回転すると扇形ギア２３が回転し、このように扇形ギア２３が回転すると、押上板２２が上方回動し、これにより中板２１が上方回動してシートが上昇する。なお、これらピニオン２４ａ、扇形ギア２３、押上板２２等により中板２１を昇降させるリフタ手段が構成される。ここで、リフトモータは、制御部５０Ｄにより駆動制御されるものであり、制御部５０Ｄは、後述する位置検知センサ３４からの検知信号に基づきリフトモータを駆動してピニオン２４ａを回転させる。これにより、中板２１は中板２１に積載されているシートＳの上面位置が所定位置になるまで上昇する。

ところで、ピックアップローラ３は、図３に示すフィードローラ４が取り付けられているフィードローラ軸６に回動自在に取り付けられたローラホルダ３１により、回転自在に保持されている。なお、ローラホルダ３１にはセンサフラグ３１ｂが設けられており、ピックアップローラ３がシートの給送が可能な所定位置にあるとき、このセンサフラグ３１ｂにより位置検知センサ３４が遮光される。

ここで、給送信号によりシートＳが１枚ずつ順次給送されて行くと、中板２１に積載されているシートＳの上面高さが低くなる。これに伴い、ローラホルダ３１はピックアップローラ３と共に下降し、このようにローラホルダ３１が下降すると、センサフラグ３１ｂによる遮光が解除され、位置検知センサ３４は非検知状態となる。そして、このように位置検知センサ３４が非検知状態となると、制御部５０Ｄはリフトモータを駆動制御してシートＳが所定位置になるまで再度上昇させるようにしている。この制御を繰り返し行うことにより、シートが無くなるまでシートの上面位置を概一定に保つことができ、これによりピックアップローラ３は確実にシートを給送することができる。

また、図２において、Ｍはピックアップローラ３、フィードローラ４及びリタードローラ５を駆動する駆動部である駆動モータであり、この駆動モータＭはピニオン１０ａ、減速ギア１１を介して電磁クラッチ１２に連結されている。この電磁クラッチ１２は駆動モータＭからの駆動の連結、遮断を行うものであり、電磁クラッチ１２に通電されている間のみ、駆動モータＭからの駆動は第１ギア１３を介して図３に示す第１段ギア１４に伝達される。なお、電磁クラッチ１２を介して駆動モータＭからの駆動を伝達することにより、駆動の伝達ばらつきを低減することができる。

ここで、第１段ギア１４は不図示のワンウェイクラッチを介してフィードローラ軸６に連結されており、駆動モータＭが回転して第１段ギア１４が回転すると、ワンウェイクラッチの作用によりフィードローラ４（フィードローラ軸６）が回転する。また、フィードローラ軸６にはトルクリミッタを介して第２ギア１６が取り付けられており、この第２ギア１６は、第２段ギア１７を介して、リタードローラ５が取り付けられているリタードローラ軸７に固定されている第３ギア１８に連結されている。

ピックアップローラ３はピックアップローラ軸１０に固定されており、このピックアップローラ軸１０にはワンウェイクラッチを介して第１駆動ギア５２及び第２駆動ギア５３が連結されている。第１駆動ギア５２は第４ギア５１、第５ギア２０、第６ギア１９を介して第２段ギア１７に、第２駆動ギア５３は第７ギア１５を介して第１段ギア１４に連結されている。

ピックアップローラ３は、ピニオン１０ａ、減速ギア１１、電磁クラッチ１２、第１ギア１３、第１段ギア１４、第７ギア１５、第２駆動ギア５３、第２駆動ギア５３に内蔵されているワンウェイクラッチを介して伝達される駆動モータＭの駆動により回転する。また、ピックアップローラ３は、第３ギア１８、第２段ギア１７、第６ギア１９、第５ギア２０、第４ギア５１、第１駆動ギア５２、第１駆動ギア５２に内蔵されているワンウェイクラッチを介して伝達されるリタードローラ５の回転により回転する。このように、本実施の形態において、ピックアップローラ３は、駆動モータＭの駆動により回転する第１駆動経路と、リタードローラ５の回転により回転する第２駆動経路とを有している。

図３において、２５はカムギアであり、このカムギア２５は第１段ギア１４に連結されて回転する。そして、このカムギア２５は、カム部２５ａとフラグ２５ｂを備えており、制御部５０Ｄはフラグ２５ｂをセンサ２４によって検知することにより、カムギア２５の位相を制御する。また、カムギア２５のカム部２５ａは、図４に示すように一端２６ａが不図示のフレームに回動自在に支持され、他端にはピックアップローラ軸１０に一端が取り付けられた引っ張りバネ２７の他端が取り付けられたアーム２６に上方から接している。

なお、本実施の形態において、ピックアップローラ３は、図４の（ａ）に示すようにシート給送中、常に中板２１上のシートＳ上に当接した状態となっている。そして、シート給送時、第１段ギア１４が回転してカムギア２５が回転すると、図４の（ｂ）に示すようにカム部２５ａによりアーム２６が押し下げられ、ピックアップローラ３は中板２１上のシートＳに圧接し、これによりシートの送り出しが可能になる。また、この後、さらにカムギア２５が回転すると、図４の（ｃ）及び（ｄ）に示すようにアーム２６が上昇してピックアップローラ３のシートＳに対する圧接が解除される。

次に、本実施の形態に係るシート給送装置５０Ｃのシート給送動作を説明する。ここで、シート給送動作が開始される前は、ピックアップローラ３は、図４の（ａ）に示すように中板２１上のシートＳ上に当接した状態となっている。そして、この状態で制御部５０Ｄから給送信号が送られてくると、電磁クラッチ１２に電流が送られて電磁クラッチ１２がオンとなり、駆動モータＭからの駆動は第１ギア１３に伝達される。そして、第１ギア１３に駆動が伝達されると、図３に示す第１段ギア１４を介してフィードローラ軸６がシート給送方向に回転し、図５に示すようにフィードローラ４及びピックアップローラ３がシート給送方向に回転する。また、カムギア２５が回転を始める。

ここで、フィードローラ軸６が給送方向に回転すると、リタードローラ軸７には、第２ギア１６及び第２段ギア１７を介してシート給送方向とは反対方向の駆動が伝達される。しかし、このときフィードローラ４の回転力が、第２ギア１６に内蔵されているトルクリミッタの回転力に打ち勝つので、リタードローラ５はシート給送方向に回転する。なお、このようにリタードローラ５がシート給送方向に回転すると、リタードローラ５の駆動は第３ギア１８、第２段ギア１７、第６ギア１９、第５ギア２０、第４ギア５１を介して第１駆動ギア５２へ伝達される。しかし、本実施の形態においては、第１駆動ギア５２の回転速度は第２駆動ギア５３の回転速度よりも遅く設定されている。このため、第１駆動ギア５２に内蔵されているワンウェイクラッチの作用により、第１駆動ギア５２の駆動はピックアップローラ軸１０には伝達されない。

一方、カムギア２５が回転を始めると、図４の（ａ）に示す位置にあるアーム２６が、カム部２５ａにより図４の（ｂ）に示すように押し下げられ、ピックアップローラ３は中板２１上のシートＳに圧接する。これにより、この後、ピックアップローラ３が回転すると、引っ張りバネ２７によって与えられる押圧力がシートの給送が可能な大きさとなっているので、シートは、ピックアップローラ３により送り出される。ここで、このように送り出される際のシートの挙動は中板２１に積載された最上位のシートＳ１とその下のシートＳ２間の摩擦が小さい場合と大きい場合とで異なる。

例えば、中板２１に積載された最上位のシートＳ１とその下のシートＳ２間の摩擦が小さい場合は、図６の（ａ）に示すように、最上位のシートＳ１のみフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに給送されている状態から給紙動作を開始する。なお、図６において、矢印はローラの回転を示しており、実線の矢印は駆動力が与えられて回転している状態を示し、破線は従動して回転している状態を示している。

ここで、ピックアップローラ３、フィードローラ４及びリタードローラ５がシート給送方向に回転を始めることにより（図５のＴａ）、シートＳ１の給送が開始される。そして、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると、図４の（ｃ）に示すようにカム部２５ａの回転に伴いアーム２６が上方回動し、これに伴い引っ張りバネ２７の作用長が短くなり始め、押圧力が減少を始める（図５のＴｂ）。

この後、図４の（ｄ）に示すように引っ張りバネ２７の作用長が最小になることによって押圧力は最低となる（図５のＴｃ）。このとき、本実施の形態においては、引っ張りバネ２７がピックアップローラ３に与える力はなくなる。このため、シートに作用するピックアップローラ３の押圧力は、ピックアップローラ３及びローラホルダ３１の自重のみとなる。これにより、ピックアップローラ３が駆動モータＭからの駆動を受けて回転している際、引っ張りバネ２７によって与えられる押圧力を、フィードローラ４及びリタードローラ５によるシートの搬送を妨げない必要最小限にすることができる。この結果、安定したシートの給送が可能となる。

つまり、本実施の形態においては、カムギア２５とアーム２６とにより、ピックアップローラ３を中板側（シート支持部材側）に付勢する付勢部材である引っ張りバネ２７による付勢力を変更する付勢力変更部４０が構成される。そして、この付勢力変更部４０により、引っ張りバネ２７による付勢力を、シートを給送する際には大きくし、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくする。

次に、シートＳ１は図６の（ｂ）に示すように、分離ローラ対４，５の下流側に設けられた下流側シート搬送部である搬送ローラ４１に到達し、搬送を続ける。この後、カム部２５ａが上死点を通過すると（図５のＴｄ）、図４の（ａ）に示すように、カム部２５ａがアーム２６を押下げ始め、これに伴い押圧力は上昇を始める。そして、この後、図４の（ｂ）に示すように、カム部２５ａが下死点を通過して押圧力が再び最大となった後、電磁クラッチ１２がオフとなる（図５のＴｆ）。そして、このように電磁クラッチ１２がオフとなると、第１ギア１３の回転が停止し、フィードローラ４、ピックアップローラ３の駆動モータＭによる駆動は解除される。この際、搬送ローラ４１によって搬送されるシートＳ１によりピックアップローラ３及びフィードローラ４はシート給送方向に連れ回りを続ける。

しかし、このようにピックアップローラ３及びフィードローラ４が連れ回りを続けても、内蔵されているワンウェイクラッチの作用により、第１段ギア１４及び第２駆動ギア５３は回転しない。また、第２ギア１６に内蔵されているトルクリミッタの作用により、リタードローラ５にはシート給送方向とは反対方向の駆動が伝達され続ける。しかし、このとき、搬送ローラ４１の搬送力が第２ギア１６内蔵のトルクリミッタの回転力に打ち勝つことにより、リタードローラ５はシート給送方向に回転し続ける。なお、リタードローラ５がシート給送方向に回転することにより第１駆動ギア５２には駆動が伝達されるが、ピックアップローラ３がシートＳ１により給送方向に連れ回る速度の方が速いため、第１駆動ギア５２の駆動はピックアップローラ軸１０には伝達されない。

図５において、点線で示している領域は、シートＳ１が搬送ローラ４１に搬送されることによりピックアップローラ３、フィードローラ４及びリタードローラ５が連れ回りしている領域である。そして、シートＳ１の後端がピックアップローラ３を通過すると、図６の（ｄ）に示すようにピックアップローラ３はシートＳ２と当接する。これにより、ピックアップローラ３のシートＳ１による連れ回りは無くなるが、リタードローラ５がシート給送方向に回転することによる第１駆動ギア５２の駆動力がピックアップローラ軸１０に伝達され、ピックアップローラ３は回転を続ける（図５のＴｇ）。

これにより、図６の（ｅ）に示すようにシートＳ２は、先端がシートＳ１の後端と重なった状態で給送が開始されるようになる。そしてシートＳ２がフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに到達すると、リタードローラ５はシートＳ２を分離するために回転が停止する。ここで、リタードローラ５の回転が停止すると、電磁クラッチ１２がオフとなった後は、リタードローラ５とピックアップローラ３とは既述した第２駆動経路により連結されているため、ピックアップローラ３も停止する（図５のＴｈ）。

この後、シートＳ１は搬送ローラ４１によって搬送され続けるため、シートＳ１後端がフィードローラ４及びリタードローラ５のニップを通過すると図６の（ｆ）に示すようにフィードローラ４の回転が停止する（図５のＴｉ）。これにより、シートＳ２がフィードローラ４及びリタードローラ５のニップにある状態でピックアップローラ３、フィードローラ４、リタードローラ５は全て停止状態となる。この動作を繰り返すことにより、シートの給送は、先端が常にフィードローラ４及びリタードローラ５のニップにある状態から開始されることになり、シートの間隔を０に近づけることができる。

一方、最上位のシートＳ１とその下のシートＳ２の摩擦が大きい場合は、図７の（ａ）に示すように、シートＳ１及びシートＳ２がフィードローラ４及びリタードローラ５で停止している。この状態で制御部５０Ｄから給紙信号が送られてくると、既述したようにピックアップローラ３及びフィードローラ４が回転を始める。しかし、このときシートＳ２がフィードローラ４及びリタードローラ５にすでに到達しているため、リタードローラ５はシートＳ２を分離するため停止している（図８のＴａ）。

そして、この後、図７の（ｂ）に示すように、リタードローラ５が停止した状態のまま、ピックアップローラ３及びフィードローラ４が回転してシートＳ１を搬送する。そして、シートＳ１が搬送ローラ４１に到達した後、電磁クラッチ１２がオフすることにより図７の（ｃ）に示すように、ピックアップローラ３及びフィードローラ４はシートＳ１による連れ回り状態となる。

次に、図７の（ｄ）に示すように、シートＳ１後端がピックアップローラ３を通過すると、ピックアップローラ３は停止し（図８のＴｇ）、これにより図７の（ｅ）に示すようにフィードローラ４のみがシートＳ１による連れ回り状態となる。そして、図７の（ｆ）に示すように、シートＳ１後端がフィードローラ４及びリタードローラ５のニップを通過すると、フィードローラ４も停止する（図８のＴｉ）。

これにより、シートＳ２がフィードローラ４及びリタードローラ５のニップにある状態でピックアップローラ３、フィードローラ４、リタードローラ５は全て停止状態となる。この動作を繰り返すことにより、シートの給送は、先端が常にフィードローラ４及びリタードローラ５のニップにある状態から開始されることになる。

以上説明したように、本実施の形態においては、ピックアップローラ３を常にシートに圧接させると共に、ピックアップローラ３を付勢する引っ張りバネ２７の付勢力を、シートを給送する際には大きくしている。また、引っ張りバネ２７の付勢力を、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくしている。これにより、シートを給送する際の給送ローラによる衝撃音を無くすことのできると共に安定したシートの給送が可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９及び図１０は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図９及び図１０において、既述した図２及び図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図９において、１０２は欠歯ギアであり、この欠歯ギア１０２は、ソレノイド１０１によって不図示のモータと連結される図１０に示す駆動伝達ギア１０６からの駆動が伝達されることにより間欠駆動される。また、不図示のモータからの駆動は、駆動伝達ギア１０６と一体に回転する第８ギア１０７、第９ギア１０８、第３ギア１８を介してリタードローラ軸７へと伝達される。そして、このリタードローラ軸７にはトルクリミッタ１０５を介してリタードローラ５が取り付けられている。

ここで、欠歯ギア１０２は回転留め１０２ａ、第１欠歯部１０２ｂ、第２欠歯部１０２ｃを有しており、第１欠歯部１０２ｂは駆動伝達ギア１０６と、第２欠歯部１０２ｃはフィードローラ軸６に固定されている第１０ギア１０３と連結される構成となっている。また、第２欠歯部１０２ｂが駆動伝達ギア１０６と連結されていない時は、不図示のリターンバネとリターンカムにより回転留め１０２ａがソレノイド１０１により係止される構成となっている。

なお、フィードローラ軸６にはワンウェイクラッチが内蔵されている第１１ギア１１１が固定されており、この第１１ギア１１１、第１２ギア１１２及び第１３ギア１１３を介して、ローラホルダ３１に保持されているピックアップローラ３に駆動が伝達される。ここで、この第１１ギア１１１に内蔵されているワンウェイクラッチは、フィードローラ軸６がシート給送方向とは逆方向に回転したときにはピックアップローラ３に駆動を伝達しないように作用する。

また、欠歯ギア１０２にはカム部１０２ｄが設けられている。このカム部１０２ｄは、図１１に示すように不図示のフレームに回動自在に支持され、他端にはピックアップローラ軸１０に一端が取り付けられた引っ張りバネ１０９の他端が取り付けられたアーム１１０に上方から接している。そして、シート給送時、駆動伝達ギア１０６が回転して欠歯ギア１０２が回転すると、図１１の（ａ）に示す位置にあるアーム１１０が押し下げられ、図１１の（ｂ）に示すように、ピックアップローラ３が中板２１上のシートＳに圧接する。これにより、シートの送り出しが可能になる。

なお、この後、さらに欠歯ギア１０２が回転すると、図１１の（ｃ）及び（ｄ）に示すようにアーム１１０が上昇してピックアップローラ３のシートＳに対する圧接が解除される。つまり、本実施の形態においては、欠歯ギア１０２のカム部１０２ｄとアーム１１０とにより、引っ張りバネ２７による付勢力を変更する付勢力変更部４０Ａが構成される。そして、この付勢力変更部４０Ａにより、引っ張りバネ２７による付勢力を、シートを給送する際には大きくし、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくする。

次に、本実施の形態に係るシート給送装置５０Ｃのシート給送動作を説明する。ここで、シート給送動作が開始される前は、ピックアップローラ３は、図１１の（ａ）に示すように中板２１上のシートＳ上に当接した状態となっている。この状態で制御部５０Ｄから給送信号が送られてくると、不図示のモータと連結される駆動伝達ギア１０６が回転する。

そして、このように駆動伝達ギア１０６が回転すると、この駆動伝達ギア１０６の回転は、第８ギア１０７、第９ギア１０８、第３ギア１８を介してリタードローラ軸７へと伝達され、これによりリタードローラ５はシート給送方向とは逆方向に回転を開始する。また、このとき第１０ギア１０３と第２欠歯部１０２ｃとは連結していないため、フィードローラ４もリタードローラ５と連れ回りしてシート給送方向とは逆方向に回転する。なお、このときピックアップローラ３は、第１１ギア１１１に内蔵されているワンウェイクラッチの作用により駆動は伝達されず、停止した状態となっている。

この後、モータが一定時間回転すると、ソレノイド１０１に電流が送られ（図１２のＴ１）、欠歯ギア１０２の回転留め１０２ａとの係止を解除し、不図示のモータからの駆動が駆動伝達ギア１０６を介して欠歯ギア１０２に伝達される。これにより、欠歯ギア１０２が回転し（図１２のＴ２）、このように欠歯ギア１０２が回転すると、カム部１０２ｄが回転して図１１（ｂ）に示すようにアーム１１０を押し下げ、これに伴い引っ張りバネ１０９の作用長が長くなり、押圧力が上昇する。

押圧力が最大になった後、第２欠歯部１０２ｃの駆動が第１０ギア１０３に伝達され、フィードローラ４及びピックアップローラ３がシート給送方向に回転を始め、ピックアップローラ３はシートＳの最上位のシートを給送する。ここで、フィードローラ４がシート給送方向に回転を開始すると、フィードローラ４の回転力がトルクリミッタ１０５の回転力に打ち勝つことによってリタードローラ５はシート給送方向に回転する。これにより、フィードローラ４及びリタードローラ５のニップに給送されたシートは、シートを１枚ずつ分離し、下流の搬送ローラ４１へとシートを給送する。

なお、この後、欠歯ギア１０２が回転を続ける。これにより、図１１の（ｃ）に示すようにアーム１１０が上昇し、引っ張りバネ１０９の作用長は最大から図１１（ｄ）に示すように最小へと変化し、押圧力は最小となる。なお、このときの押圧力は、ピックアップローラ３及びローラホルダ３１の自重程度になるよう設定されている。そして、第２欠歯部１０２が一回転すると、フィードローラ４への駆動は遮断されるが、下流の搬送ローラ４１によりシートは搬送される。上記サイクルを繰り返すことにより、シートは順次１枚ずつ画像形成部へと給送される。

以上説明したように、本実施の形態においても、ピックアップローラ３を常にシートに圧接させると共に、引っ張りバネ２７の付勢力を、シートを給送する際には大きくし、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくしている。これにより、シートを給送する際の給送ローラによる衝撃音を無くすことのできると共に安定したシートの給送が可能となる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１３及び図１４は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図１３及び図１４において、既述した図９と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１３及び図１４において、１５２は不図示のリフトモータからの駆動を伝達する駆動伝達ギア（ピニオンギア）、１５３は駆動伝達ギア１５２と噛合するラックである。このラック１５３は、押上板２２に設けられたアーム１５５とバネ１５４を介して連結されている。そして、駆動伝達ギア１５２の回転によりラック１５３が水平に移動すると、バネ１５４を介してアーム１５５が引き上げられて押上板２２が上方回動し、これに伴い中板２１が上昇する。１５７はピックアップローラ３を保持するローラホルダであり、このローラホルダ１５７はフレーム１５１と突き当たる突き当て部１５７ａと、位置検知センサ３４によりローラホルダ１５７の位置を検知するためのフラグ部１５７ｂを有している。

図１４の（ａ）は給紙カセット２がプリンタ本体５０Ａに装着されたときの状態を示しており、このとき突き当て部１５７ａはフレーム１５１と離間しており、また位置検知センサ３４はオフ（透光）となっている。ここで、不図示のリフトモータを駆動すると、駆動伝達ギア１５２が回転し、これに伴ってバネ１５４と接続されたラック１５３が移動してアーム１５５を上方回動させ、中板２１と共にシートＳを持ち上げる。

そして、中板２１と共にシートＳを持ち上げると、図１４の（ｂ）に示すようにシートＳがピックアップローラ３と当接し、この後、ピックアップローラ３はシートと共に上昇する。そして、このようにピックアップローラ３が上昇すると、やがてフラグ部１５７ｂが遮光し位置検知センサ３４がオンする。ここで、位置検知センサ３４がオンした状態では、シートＳ及び中板２１の荷重とバネ１５４による付勢力とが釣り合った状態となっており、これによりピックアップローラ３とシートＳとの押圧力はピックアップローラ３及びローラホルダ１５７の自重となる。

なお、本実施の形態において、不図示のリフトモータはステッピングモータを用いている。そして、このように位置検知センサ３４がオンとなると、制御部５０Ｄは、さらに所定パルス分モータを回転させて中板２１を押し上げるようにしている。これにより、突き当て部１５７ａをフレーム１５１に押し付け、さらにピックアップローラ３を中板２１上のシートＳに所定の押圧力で当接させる。

つまり、本実施の形態においては、駆動伝達ギア１５２とラック１５３とにより、中板２１をピックアップローラ側（給送ローラ側）に付勢する付勢部材であるバネ１５４による付勢力を変更する付勢力変更部４０Ｂが構成される。そして、この付勢力変更部４０Ｃにより、バネ１５４による付勢力を、シートを給送する際には大きくし、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくする。

これにより、シート給送動作が開始されるときは、ピックアップローラ３は、図１４の（ｃ）に示すように中板２１上のシートＳ上に所定の押圧力で当接した状態であり、押圧力が高い状態となっている。なお、この所定パルスは、位置検知センサ３４のオンから突き当て部１５７ａがフレーム１５１に突き当たるまでの距離と、バネ１５４のバネ定数と、所定の押圧力とにより決定される。

次に、プリンタ本体５０Ａより給紙信号が送られると、ソレノイド１０１がＯＮとなり、欠歯ギア１０２により第１０ギア１０３に駆動が伝達され、フィードローラ４及びピックアップローラ３が回転を開始し、シートＳを給送する。この後、シートＳがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに到達すると、位置検知センサ３４がオフするまで不図示のリフトモータを逆回転させ、図１４の（ｄ）に示すようにシートを下降させる。これにより、押圧力は高い状態からピックアップローラ３及びローラホルダ１５７の自重のみの低い状態となる。

なお、連続してシートを給送する際は、次シートの給送をピックアップローラ３が開始するまでに、不図示のリフトモータを回転させ、既述した図１４の（ｂ）に示すように中板２１を上昇させ、押圧力が高い状態とする。そして、この動作を繰り返すことにより、シートは順次１枚ずつ画像形成部へと給送される。

以上説明したように、本実施の形態においても、ピックアップローラ３を常にシートに圧接させると共に、バネ１５４の付勢力を、シートを給送する際には大きくし、シートがフィードローラ４及びリタードローラ５のニップに達すると小さくしている。これにより、シートを給送する際の給送ローラによる衝撃音を無くすことのできると共に安定したシートの給送が可能となる。

なお、これまで説明した第１〜第３の実施の形態において、シートに加わる押圧力が低い状態とは、シートにピックアップローラ３及びローラホルダ１５７の自重が加わる状態であった。しかし、本発明は、これに限らずローラホルダ１５７にピックアップローラ３及びローラホルダ１５７の自重をキャンセルするバネ等を設け、押圧力をほとんど無い状態に設定しても良い。

２…給紙カセット、３…ピックアップローラ、４…フィードローラ、５…リタードローラ、２１…中板、２２…押上板、２５…カムギア、２６…アーム、２７…引っ張りバネ、４０，４０Ａ，４０Ｂ…付勢力変更部、４１…搬送ローラ、５０…レーザビームプリンタ、５０Ａ…レーザビームプリンタ本体、５０Ｂ…画像形成部、５０Ｃ…シート給送装置、５０Ｄ…制御部、１０２…欠歯ギア、１１０…アーム、１５２…駆動伝達ギア、１５３…ラック、１５４…バネ、１５５…アーム、Ｍ…駆動モータ、Ｓ…シート

Claims (7)

1. シートを支持する昇降可能なシート支持部材と、前記シート支持部材の上方に位置し、前記シート支持部材に支持されたシートを給送する給送ローラとを備え、シートを給送する際、前記シート支持部材を上昇させてシートを前記給送ローラに当接させるシート給送装置において、
   前記給送ローラのシート給送方向下流に設けられたシート搬送部と、
   前記給送ローラとシートとが圧接するよう付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材による付勢力を、シートを給送する際にはシートの給送が可能な大きさとし、シートが前記シート搬送部に達すると前記シート搬送部によるシートの搬送を妨げない大きさに変更する付勢力変更部と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記付勢部材は前記給送ローラをシート支持部材側に付勢するバネであり、
   前記付勢力変更部は、前記バネの作用長を変化させることにより付勢力を変更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. 前記付勢力変更部は、前記給送ローラを回転させる際に回転するカムを用いて前記バネの作用長を変化させることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記付勢部材は前記シート支持部材を、前記シート支持部材を押し上げる押上げ部材を介して給送ローラ側に付勢するバネであり、
   前記付勢力変更部は、前記バネと接続されたラックをピニオンを用いて移動させることにより前記バネの作用長を変化させることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
5. 前記シート搬送部は、
   シート搬送方向に回転するシート搬送ローラと、
   シート搬送方向と逆方向に回転可能に設けられ、前記シート搬送ローラに圧接して前記シート搬送ローラとの間でシートを１枚ずつ分離する分離ニップ部を形成し、かつ前記シート搬送ローラに対して追従回転可能な分離ローラと、を備え、
   シートが前記シート搬送部に達して前記分離ローラが前記シート搬送ローラに対して追従回転する際、前記分離ローラと共に前記給送ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記シート搬送部及び前記給送ローラを駆動する駆動部と、
   前記シート搬送部の下流側に設けられた下流側シート搬送部と、を備え、
   前記下流側シート搬送部にシートが達すると、前記駆動部を停止させ、前記下流側シート搬送部により搬送されるシートにより前記分離ローラを従動回転させることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
7. 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と、前記シート給送装置から給送された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。

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