JP2013116808A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行シートの後端と後続シートの先端とを重ね合わせて給送した場合でも安定した連続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。
【解決手段】給送カセット２０と、ピックアップローラ２１と、フィードローラ２４と、リタードローラ２５と、フィードローラ２４とリタードローラ２５とを接離可能な接離機構６と、を備え、給送カセット２０に積載されたシートを、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とが重なるようにピックアップローラ２１に送り出させ、先行シートＰ１と後続シートＰ２との重複部分が分離ニップＮに近づくと、接離機構６によりピックアップローラ２１とフィードローラ２４とを離間させ、重複部分がピックアップローラ２１とフィードローラ２４との間を通過すると、接離機構６によりピックアップローラ２１とフィードローラ２４とを圧接させて分離ニップＮを再形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、シート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関し、特に、シート給送装置のリタードローラの駆動制御に関する。

近年、画像形成装置においては、処理能力を向上させるべく、処理速度の高速化が望まれている。そのため、昨今においては、シートの搬送速度を速くするのみならず、フィードローラとリタードローラとにより形成される分離ニップによって連続して１枚ずつ分離給送されるシートの間隔（以下、「給送間隔」という）を小さくする工夫がなされている。

例えば、シートを１枚ずつ分離給送するフィードローラとリタードローラとの分離ニップを、先行シートの後端と後続シートの先端とを重複させた状態で通過させることで、給送間隔を無くし、処理速度を高速化することができる（特許文献１参照）。

ここで、図１４に、先行シートの後端と後続シートの先端とを重複させて給送するシート給送装置１００を示す。図１４に示すように、シート給送装置１００は、給送カセット１０８に積載されたシートＰを先行シートＰ１の後端と後続シートＰ２の先端とを重複させた状態で、フィードローラ１０５とリタードローラ１０４との分離ニップＮに給送する。そして、先行シートＰ１と後続シートＰ２の重複部分が分離ニップＮに近づくと、電磁クラッチ１０１をオフにし、リタードローラ１０４をフィードローラ１０５に従動回転させる。これにより、先行シートＰ１の後端と後続シートＰ２の先端とが重複した状態で給送可能となる。また、先行シートＰ１の後端が分離ニップＮを通過すると、電磁クラッチ１０１をオンにすることで、後続シートＰ２に連れられて３枚目のシートＰが分離ニップＮを通過した場合においてもリタードローラ１０４によりニップ位置に引き戻すことができる。

特開２０００−２１１７５６号公報

ところで、給送カセット１０８に積載されたシートＰをピックアップローラ１０９で給送する際、シートＰの摩擦係数や裁断バリ等の状態によっては、２枚目以降のシートＰが重なった状態のシート束となって給送される場合がある。この場合、２、３枚程度のシート束であれば分離ニップＮに進入してしまうが、進入しても上述のようにリタードローラ１０４に接触するシートをニップ位置に引き戻すことができる。しかしながら、例えば、シート束が１０枚程度であった場合、シート束の先端がリタードローラ１０４とフィードローラ１０５の周面に当接して分離ニップＮを開くことができずに分離ニップＮに進入することができない場合がある。シート束が分離ニップＮに進入することができないと、先行シートの後端部と後続シートの先端部とを重複させた状態で給送することができなくなってしまう。つまり、シートが束突込みした場合、先行シートの後端部と後続シートの先端部とを重複させた状態での安定した連続給送ができなくなり、処理速度の高速化が抑制される。

そこで、本発明は、先行シートの後端部と後続シートの先端部とを重複させた状態で給送する場合においても、安定した連続給送が可能なシート給送装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

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を送り出すピックアップローラと、シート給送方向に回転して前記ピックアップローラにより送り出されたシートを給送するフィードローラと、前記フィードローラに圧接して分離ニップを形成し、シート給送方向と逆方向に回転可能なリタードローラと、前記フィードローラと前記リタードローラとを接離させる接離機構と、を備え、前記シート積載部に積載されたシートを、先行シートの後端部と次のシートの先端部とが重なるように前記ピックアップローラに送り出させ、先行シートの後端部と次のシートの先端部との重複部分が前記分離ニップに近づくと、前記接離機構により前記フィードローラと前記リタードローラとを離間させて、前記重複部分が前記フィードローラと前記リタードローラとの間を通過すると、前記接離機構により前記リタードローラを前記フィードローラに圧接させて前記分離ニップを再形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、リタードローラをフィードローラから離間させて、先行シートの後端部と後続シートの先端部との重複部分を通過させることにより、安定した連続給送が可能になる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構造を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る画像形成装置のシート給送部を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る画像形成装置のシート給送部を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係るシート給送部の分離ユニットを示す斜視図である。 （ａ）は、フィードローラとニップを形成するリタードローラを示す図であり、（ｂ）は、リタードローラがフィードローラから離間した状態を示す図である。 シート給送部におけるシートの連続給送動作を説明するための断面図である。 画像形成装置のシートの連続給送動作に係る制御部を示すブロック図である。 第１実施形態に係る連続給送動作に係る制御部の動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、先行シートがフィードローラとリタードローラの分離ニップを通過する状態を示す図であり、（ｂ）は、リタードローラがフィードローラから離間した状態を示す図である。（ｃ）は、先行シートの後端部がフィードローラとリタードローラの間を抜けて、フィードローラとリタードローラとが再度分離ニップを形成した状態を示す図である。 （ａ）は、リタードローラによりシートがニップ位置に戻される状態を示す図であり、（ｂ）は、ニップ位置に戻されたシートがニップ位置で待機する状態を示す図である。 （ａ）は、リタードローラがフィードローラから離間した状態を示す図であり、（ｂ）は、後続シートの後端部がフィードローラとリタードローラの間を抜けて、フィードローラとリタードローラとが再度分離ニップを形成した状態を示す図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の分離ユニットを示す斜視図である。 （ａ）は、フィードローラと分離ニップを形成するリタードローラを示す図であり、（ｂ）は、リタードローラがフィードローラから離間した状態を示す図である。 従来技術に係るシート給送装置を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、先行シートの後端部と次のシートとしての後続シートの先端部とを重複させた状態で給送可能なシート給送装置としてのシート給送部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、４色のトナー像を形成する電子写真式の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）を用いて説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１について、図１から図１１（ｂ）を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係る画像形成装置１の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の全体構造を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る画像形成装置１は、シートＰを給送するシート給送部２と、画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３で形成された画像をシートＰに転写する不図示の転写部と、を備えている。また、画像形成装置１は、転写部により転写された未定着の画像を定着させる定着部４と、画像が定着されたシートＰを排出する排出部５と、を備えている。

シート給送部２は、画像形成装置１の下部に設けられており、シートＰを収納するシート積載部としての給送カセット２０，２０と、給送カセット２０，２０に収納されたシートＰをピックアップするピックアップローラ２１，２１と、を備えている。また、シート給送部２は、ピックアップローラ２１，２１によりピックアップされたシートＰを分離給送する分離ユニット２２，２２と、分離ユニット２２，２２により給送されるシートＰを搬送する搬送ローラ対２３，２３と、を備えている。なお、シート給送部２については、後に詳しく説明する。

画像形成部３は、シート給送部２の上部に設けられており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを備えている。また、画像形成部３は、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの表面を印加して一様に帯電させる一次帯電器３２Ｙ〜３２Ｋと、画像情報に基づいてレーザ光を照射して感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋに静電潜像を形成する露光装置３３Ｙ〜３３Ｋと、を備えている。また、画像形成部３は、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋに形成された静電潜像をトナー像として可視化する現像装置３４Ｙ〜３４Ｋ、を備えている。

転写部は、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの下部に配設されており、回転駆動する転写ベルト３５と、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの各色トナー像を転写ベルト３５に転写する不図示の転写器と、を備えている。定着部４は、転写部の下流側に配設されており、ヒータを内蔵した定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接する加圧ローラ４２と、を備えている。排出部５は、定着部４の下流側に配設されており、シートＳを機外に排出する排出ローラ対５１と、機外に排出されたシートＳを積載する排出トレイ５２と、を備えている。

次に、上述のように構成された第１実施形態に係る画像形成装置１の画像形成ジョブについて説明する。画像形成装置１の画像形成ジョブが開始されると、不図示のパソコン又はスキャナから送信された画像情報信号に応じて、露光装置３３Ｙ〜３３Ｋが感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの表面にレーザ光を照射する。これにより、一次帯電器３２Ｙ〜３２Ｋによって所定の極性電位に一様に帯電されている感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの表面が順次露光され、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの表面に静電潜像が形成されると、現像装置３４Ｙ〜３４Ｋが静電潜像を現像し、トナー像として可視化される。

トナー像の形成動作に並行して、給送カセット２０に収容されたシートＰは、ピックアップローラ２１により送り出され、分離ユニット２２で１枚ずつに分離される。そして、分離されたシートＰは、不図示のレジストローラに達し、レジストローラにより所定のタイミングで転写器に搬送される。転写器にシートＰが搬送されると、転写器に印加された転写バイアスによって、可視化された上述の各色のトナー像が、順次、シートＰに重畳転写される。これにより、シートＰ上にフルカラー（４色）のトナー像が形成される。

フルカラーのトナー像が転写されたシートＰは、転写部から定着部４に搬送され、定着部４において定着ローラ４１及び加圧ローラ４２により熱及び圧力を受けてトナーが溶融混色されることにより、画像として定着される。その後、画像が定着されたシートＰは、定着部４の下流に設けられた排出ローラ対５１によって排出トレイ５２に排出され、画像形成ジョブが終了する。

なお、シートＰの両面に画像を形成する場合は、定着部４でシートＰに未定着トナー像を定着した後、排出ローラ対５１によって排出トレイ５２に排出される前に、排出ローラ対５１を逆回転させて、シートＰを両面搬送路５３に搬送する。そして、両面搬送路５３に搬送されることでシートＳが反転し、反転したシートＳは両面搬送路５３に設けられた搬送ローラにより画像形成部３に再搬送され、上述が繰り返される。

次に、第１実施形態に係るシート給送部２について、図１に加え、図２から図１１（ｂ）を参照しながら具体的に説明する。まず、シート給送部２の概略構成について、図２から図６を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部２を模式的に示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部２を模式的に示す断面図である。図４は、第１実施形態に係るシート給送部２の分離ユニット２２を示す斜視図である。図５（ａ）は、フィードローラ２４とニップＮを形成するリタードローラ２５を示す図である。図５（ｂ）は、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間した状態を示す図である。図６は、シート給送部２におけるシートＰの連続給送動作を説明するための断面図である。

図１に示すように、シート給送部２は、給送カセット２０，２０と、ピックアップローラ２１，２１と、分離ユニット２２，２２と、搬送ローラ対２３，２３と、を備えている。

図２に示すように、ピックアップローラ２１は、給送カセット２０に収納されたシートＰの上方に位置するように設けられており、給送カセット２０に収納されたシートＰのシート給送方向先端から距離ａだけ上流側に配設されている。

分離ユニット２２は、ピックアップローラ２１のシート給送方向下流側に設けられており、給送カセット２０に収納されたシートＰの搬送方向先端から距離ｂだけ下流側に配設されている。ここで、ピックアップローラ２１から分離ユニット２２（後述する分離ニップＮ）までの距離、即ち、図２に示す距離（ａ＋ｂ）は、シートＰの長さよりも短く設定されている。このような位置にピックアップローラ２１を設け、ピックアップローラ２１を連続回転させることにより、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とを距離ａだけ重ね合わせた状態で後続シートＰ２を分離ユニット２２（分離ニップＮ）まで搬送可能となる。

分離ユニット２２は、図３に示すように、ピックアップされたシートＰの先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とを重複させた状態（以下、「重複状態」という）で先行シートＰ１と後続シートＰ２とを給送可能に構成されている。なお、分離ユニット２２による重複状態での連続給送については、後に詳しく説明する。

図４及び図５（ａ）に示すように、分離ユニット２２は、フィードローラ２４と、リタードローラ２５と、駆動入力ベルト２６と、トルクリミッタ２７と、接離機構６と、を備えている。

フィードローラ２４は、フィードローラ軸２４ａに固定されており、フィードローラ軸２４ａは、接続ベルト２４ｂを介して不図示の駆動部に接続されている。フィードローラ２４は、不図示の駆動部から駆動力が入力されることで、図４に示す矢印Ａ方向（シート給送方向）に回転可能に構成されている。リタードローラ２５は、リタードローラ軸２５ａに支持されており、フィードローラ２４に圧接することでフィードローラ２４と分離ニップＮを構成する。駆動入力ベルト２６は、フィードローラ軸２４ａに固定されたプーリ２６ａとリタードローラ軸２５ａに固定されたプーリ２６ｂとに巻装されている。駆動入力ベルト２６は、不図示の駆動部からフィードローラ軸２４ａに入力された駆動力をリタードローラ軸２５ａに伝達し、リタードローラ軸２５ａを図４に示す矢印Ｂ方向（シート給送方向と逆方向）に回転させる。つまり、駆動入力ベルト２６は、リタードローラ２５を矢印Ｂ方向に回転させる。また、駆動入力ベルト２６は、接離機構６によりリタードローラ２５をフィードローラ２４から離反させる際に、弾性変形するように形成されている。トルクリミッタ２７は、リタードローラ２５とプーリ２６ｂとの間のリタードローラ軸２５ａに設けられており、矢印Ｂ方向に回転するリタードローラ２５に所定の回転トルクが加わると、空転してリタードローラ２５をフィードローラ２４に従動回転させる。

図５（ａ）に示すように、接離機構６は、アーム６１と、離間量規制部材６２と、ソレノイド６３と、を備えており、フィードローラ２４に対してリタードローラ２５が接離可能に構成されている。アーム６１は、略Ｌ字型に形成されており、直角部近傍に設けられた回動軸６１ａを中心に回動自在に支持されている。また、アーム６１の一端にはリタードローラ軸２５ａが接続され、他端にはソレノイド６３が接続されており、ソレノイド６３により他端が引っ張られるとリタードローラ２５がフィードローラ２４を押圧し、分離ニップＮを形成するように構成されている。離間量規制部材６２は、アーム６１に当接することでアーム６１の回動量を規制し、回動量を規制することでリタードローラ２５のフィードローラ２４に対する離間量を規制する（図５（ｂ）参照）。

ソレノイド６３は、鉄芯６３ａがテンションバネ６４を介してアーム６１の他端と接続されており、鉄芯６３ａには、ストッパ６５が設けられている。ソレノイド６３は、オン状態になると、鉄芯６３ａに設けられたストッパ６５が突き当たる位置まで鉄芯６３ａを図５（ａ）に示す矢印Ｃ方向に引き込み、アーム６１を図５（ａ）に示す矢印Ｄ方向に回動させる。アーム６１が矢印Ｄ方向に回動すると、リタードローラ２５がフィードローラ２４に近接して分離ニップＮを形成する。

一方、ソレノイド６３がオフ状態になると、ソレノイド６３による鉄芯６３ａの拘束力（引込力）が開放（解除）される。鉄芯６３ａの拘束力が開放されると、リタードローラ２５の自重により、アーム６１が図５（ｂ）に示す矢印Ｅ方向に回動し、鉄芯６３ａが図５（ｂ）に示す矢印Ｆ方向に引き出される。そして、アーム６１が離間量規制部材６２に突き当たることで回動が規制され、アーム６１の回動が停止する。これにより、リタードローラ２５とフィードローラ２４とにより形成される分離ニップＮがなくなり、リタードローラ２５とフィードローラ２４との間に離間量ｘの空隙が形成される。つまり、リタードローラ２５の後続シートＰ２に対する戻し力がなくなり、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部との重複部分が通過可能となる。

そして、ピックアップローラ２１により分離ニップＮまで搬送された後続シートＰ２は、ピックアップローラ２１の搬送力と、重複状態にある先行シートＰ１からの摩擦力とで引っ張られ、先行シートＰ１と重複状態で離間中のローラ対の間を移動する。また、ソレノイド６３は、先行シートＰ１の後端部が離間中のローラ対の間を通過すると、再びオンされるように設定されており、これにより、分離ニップが再形成され、リタードローラ２５による分離給送動作が再開される。その結果、例えば、分離不良により後続シートＰ２がシート束となって給送された場合においても、後続シートＰ２以外のシートは分離ニップＮまで引き戻されるようになる。

なお、ソレノイド６３は、図６に示すように、先行シートＰ１の後端部と、リタードローラ２５とフィードローラ２４とにより形成される分離ニップＮと、の距離が距離ｃになったときにオフとなるように構成されている。

このように、連続給送動作を行う際に、ソレノイド６３をオン、オフすることにより、リタードローラ２５とフィードローラ２４とが接離し、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とを重複させた状態で搬送できるようになっている。

次に、シート給送部２によるシートＰの連続給送について、図７から図１１（ｂ）を参照しながら説明する。まず、シートＰの連続給送を行う制御部７について、図７を参照しながら説明する。図７は、画像形成装置１のシートＰの連続給送動作に係る制御部７を示すブロック図である。

図７に示すように、制御部７は、ソレノイド６３、第１検知センサ７１及び第２検知センサ７２に電気的に接続されている。第１検知センサ７１は、先行シートＰ１の後端部から分離ニップＮまでの距離が距離ｃとなった（先行シートＰ１の後端部がＣ位置（後述の図９参照）に到達した）ことを検知する。なお、この距離ｃは、給送カセット２０に収納されたシートＰのシート給送方向先端からピックアップローラ２１までの距離ａと同距離としている。第２検知センサ７２は、先行シートＰ１の後端部が分離ニップＮ（後述の図９に示すニップ位置Ｄ）を通過したことを検知する。制御部７は、第１検知センサ７１から出力された検知信号を検出するとソレノイド６３をオフにする制御を行い、その後、第２検知センサ７２から出力された検知信号を検出すると、ソレノイド６３をオフにする制御を行う。

次に、制御部７によるシートＰの連続給送動作について、図８から図１１（ｂ）を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態に係る連続給送動作に係る制御部７の動作を示すフローチャートである。図９（ａ）は、先行シートＰ１がフィードローラ２４とリタードローラ２５の分離ニップＮを通過する状態を示す図である。図９（ｂ）は、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間した状態を示す図である。図９（ｃ）は、先行シートＰ１の後端部がフィードローラ２４とリタードローラ２５の間を抜けて、フィードローラ２４とリタードローラ２５とが再度分離ニップＮを形成した状態を示す図である。図１０（ａ）は、リタードローラ２５によりシートがニップ位置に戻される状態を示す図である。図１０（ｂ）は、ニップ位置に戻されたシートがニップ位置で待機する状態を示す図である。図１１（ａ）は、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間した状態を示す図である。図１１（ｂ）は、後続シートＰ２の後端部がフィードローラ２４とリタードローラ２５の間を抜けて、フィードローラ２４とリタードローラ２５とが再度分離ニップＮを形成した状態を示す図である。

シートＰの連続給送動作が開始されると、図８に示すように、制御部７は、不図示のモータの駆動をオンにし、ソレノイド６３をオンにする（ステップＳＴ１０）。これにより、接続ベルト２４ｂを介してフィードローラ２４が回転し、リタードローラ２５がフィードローラ２４に圧接してフィードローラ２４に従動回転する。同様に、ピックアップローラ２１が回転する。

図９（ａ）に示すように、ピックアップローラ２１が回転すると、まず、給送カセット２０に収納されたシートＰのうち、最上位のシートが先行シートＰ１としてピックアップローラ２１により送り出される。先行シートＰ１の後端部がピックアップローラ２１まで送り出されると、ピックアップローラ２１は、先行シートＰ１の下に位置する後続シートＰ２に当接し、後続シートＰ２がピックアップローラ２１により送り出される。このとき先行シートＰ１と後続シートＰ２とは、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とが距離ａの重複量を保ったまま給送される。

図９（ｂ）に示すように、先行シートＰ１の後端部が所定位置としてのＣ位置（分離ニップＮから先行シートＰ１の後端部までの距離が距離ｃ）に到達すると、第１検知センサ７１がこれを検知する（ステップＳＴ１５）。このとき、先行シートＰ１の後端部がＣ位置に到達すると、後続シートＰ２の先端部は、フィードローラ２４とリタードローラ２５との分離ニップＮに到達することになる。

第１検知センサ７１が先行シートＰ１の後端部がＣ位置に到達したことを検知すると、制御部７は、この検知信号に基づき、ソレノイド６３をオフにする（ステップＳＴ２０）。ソレノイド６３がオフになると、リタードローラ２５の自重によりアーム６１が回動軸６１ａを中心に回動し、離間量規制部材６２に突き当たることで回動を停止する。これにより、リタードローラ２５がフィードローラ２４に対して距離ｘを確保して離間し、フィードローラ２４とリタードローラ２５との間を、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とが距離ａを保持した重複状態で通過可能となる。

次に、図９（ｃ）に示すように、先行シートＰ１の後端が分離ニップＮ（ニップ位置Ｄ）を通過すると、第２検知センサ７２がこれを検知する（ステップＳＴ２５）。第２検知センサ７２が先行シートＰ１の後端部が分離ニップＮを通過したことを検知すると、制御部７は、この検知信号に基づき、ソレノイド６３をオンにする（ステップＳＴ３０）。これにより、リタードローラ２５がフィードローラ２４に圧接し、分離給送動が再開される。このとき、分離ニップＮに位置するのが後続シートＰ２のみであれば、フィードローラ２４に連れ回されることで後続シートＰ２を給送する。一方、図１０（ａ）に示すように、後続シートＰ２と共に他のシート（後続シート以外のシート）Ｐ３が給送されていた場合には、リタードローラ２５がシート給送方向と逆回転して他のシートＰ３を分離ニップＮのニップ位置Ｄまで押し戻す。

リタードローラ２５によりニップ位置Ｄまで押し戻された他のシートＰ３は、図１０（ｂ）に示すように、ピックアップローラ２１の搬送力に抗してニップ位置Ｄで待機する。なお、ピックアップローラ２１は、リタードローラ２５の搬送力よりも搬送力が小さくなるように構成されるか、リタードローラ２５により他のシートＰ３がニップ位置Ｄまで押し戻される際には、トルクリミッタ等により空転するように構成されている。

次に、図１１（ａ）に示すように、第１検知センサ７１が後続シートＰ２の後端部がＣ位置に到達したことを検知すると、制御部７は、この検知信号に基づき、ソレノイド６３をオフにし、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間する。これにより、フィードローラ２４とリタードローラ２５との間を、後続シートＰ２の後端部と他のシートＰ３の先端部とが距離ａを保持した重複状態で通過可能となる。そして、図１１（ｂ）に示すように、後続シートＰ２の後端が分離ニップＮ（ニップ位置Ｄ）を通過すると、第２検知センサ７２がこれを検知し、リタードローラ２５をフィードローラ２４に圧接させ、分離ニップを再形成する。この動作をジョブが終了するまで繰り返し行い、ジョブが終了すると、不図示のモータの駆動をオフにし、ソレノイド６３をオフにする（ステップＳＴ３５、ステップＳＴ４０）。

ここで、後続シートＰ２をピックアップローラ２１で給送する際、シートＰの摩擦係数や端部の裁断バリ等の状態によっては、後続シートＰ２が１０枚から２０枚のシート束になって給送される場合がある。以下、シート束と、フィードローラ２４及びリタードローラ２５の離間量ｘと、分離ユニット２２の構成要件との関係について説明する。

図９（ｃ）に示すように、先行シートＰ１の後端部がフィードローラ２４とリタードローラ２５の間を抜けて、フィードローラ２４及びリタードローラ２５が分離給送動作を再開させた直後のニップ位置Ｄから後続シートＰ２の先端が突出した量を突出量ｄとする。後続シートＰ２の先端が給送カセット２０のシート給送方向の先端位置Ｂから給送された場合には、突出量ｄは、ピックアップローラ２１から給送カセット２０の先端位置Ｂまでの距離ａと等しくなる。従って、１枚のシートの先端をニップ位置Ｄまで戻すために必要な時間Ｔ１は、リタードローラ２５の戻し速度をＶ２とすると、
Ｔ１＝ｄ／Ｖ２ （式１）と表すことができる。

分離ニップＮにニップされている３枚目以降の枚数をｎとすると、分離ニップＮの最下位に位置するシートから１枚ずつ順次ニップ位置Ｄに戻すために必要な時間Ｔｎは、
Ｔｎ＝（ｄ／Ｖ２）×ｎ （式２）となる。

一方、給送カセット２０の先端位置Ｂから分離ニップＮのニップ位置Ｄまでの距離をｂ、シートの給送方向の長さをＬ、ピックアップローラ２１及びフィードローラ２４のシート搬送速度をＶ１とする。３枚目のシートがピックアップローラ２１と接触して搬送力が発生するまでの戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}は、
Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}＝（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／Ｖ１ （式３）で表すことができる。

従って、戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}の間に戻すことができるシートの枚数ｎは、
ｎ≦（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／ｄ） （式４）となる。

ここで、第１実施形態においては、フィードローラ２４とリタードローラ２５との離間量ｘは、シートの厚さをｔとすると、
ｘ≦ｔ×ｎ＝ｔ×（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／ｄ） （式５）
となるように、給送カセット２０の先端位置Ｂからのピックアップローラ２１の位置Ａ、ニップ位置Ｄ、検知位置Ｃ、搬送速度Ｖ１及び戻し速度Ｖ２の関係が定義されている。

第１実施形態においては、ピックアップローラ２１から給送カセット２０の先端位置Ｂまでの距離ａ＝８ｍｍ、給送カセット２０の先端位置Ｂから分離ニップＮのニップ位置Ｄまでの距離ｂ＝１０ｍｍ、に設定している。また、フィードローラ２４とリタードローラ２５のニップ位置Ｄから第１検知センサ７１（Ｃ位置）までの距離ｃ（＝ｄ）＝１０ｍｍ、ピックアップローラ２１及びフィードローラ２４の搬送速度Ｖ１＝３００ｍｍ／ｓに設定している。更に、リタードローラ２５の戻し速度Ｖ２＝３００ｍｍ／ｓ、シートＰの搬送方向長さＬ＝２１０ｍｍ、シートＰの厚みｔ＝０．１ｍｍに設定している。そのため、戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}の間に戻せるシートＰの枚数ｎは、
ｎ≦（３００／３００）×（（２１０−８−１０−１０）／１０）＝１８．２（枚）
となる。従って、第１実施形態においては、１８枚まではニップ位置Ｄから突出しても、ニップ位置Ｄまで戻すことができる。

また、このときの離間量ｘは、
ｘ≦ｔ×ｎ＝０．１×１８．２＝１．８２（ｍｍ）
となる。従って、第１実施形態においては、離間量規制部材６２は、ｘ＝１．０ｍｍとなるように配設されている。

このように、第１実施形態においては、フィードローラ２４とリタードローラ２５の離間量ｘ＝１．０ｍｍに設定されている。そのため、例えば、３枚目以降のシートが例えば２０枚の束になって給紙された場合、厚さｔ＝０．１ｍｍのシートは、ニップ位置Ｄの下流に１０枚までしか突出することができないが、戻し可能枚数は１８枚なので、重送を阻止することができる。

なお、距離ｃ及び突出量ｄは、後続シートＰ２が給送カセット２０から給送された場合には、距離ｃ＝突出量ｄ、即ち、給送カセット２０の先端位置Ｂからピックアップローラ２１の位置Ａまでの距離ａとなる。第１実施形態においては、距離ａ＝８ｍｍと設定しているため、これが重複量の最小値となる。また、連続給送動作時には、後続シートＰ２は、ニップ位置Ｄからの給送となるため、距離ｃ＝突出量ｄ＝１０ｍｍであり、この値が重複量の最大値となる。重複量の最大値ｄ_ＭＡＸ＝１０ｍｍ、最小値ｄ_ＭＩＮ＝８ｍｍであるから、最少重複量で安定して連続給送を行うためには、
ｎ≦（３００／３００）×（（２１０−８−１０−８）／８）＝２３
ｘ≦ｔ×ｎ＝０．１×２３＝２．３（ｍｍ）
となる。

以上から、重複量の最大値ｄ_ＭＡＸをもとに離間量ｘを決定すれば、重送のおそれはないが、先端位置Ｂから位置Ａまでの距離ａと、ニップ位置Ｄから第１検知センサ７１ａ（Ｃ位置）までの距離ｃと、を同じにすることでより重複量を安定させることができる。

以上説明したように、第１実施形態に係る画像形成装置１は、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部との重複部分が分離ニップＮに近づくとフィードローラ２４とリタードローラ２５とを離間させる。そのため、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部との重複させた状態で分離ニップＮを通過させることができる。また、例えば、後続シートＰ２がシート束となって束突込みした場合においても、重複部分が分離ニップＮを通過可能となる。これにより、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部とを重複させた状態でも安定してシートを給送することができる。その結果、処理速度を高速化することができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１は、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部との重複部分が通過すると、フィードローラ２４とリタードローラ２５との分離ニップＮを再形成させる。そのため、例えば、後続シートＰ２がシート束となって束突込みした場合においても、シート束から後続シートＰ２以外のシートを分離ニップＮまで押し戻し、待機させることができる。これにより、重複部分を減少させることなく、安定してシートを連続給送することができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１は、フィードローラ２４とリタードローラ２５とを離間させて先行シートの後端部と後続シートＰ２の先端部との重複部分を通過させる。そのため、例えば、シートが束突込みした場合においても、シートの厚みと離間量から束突込み可能な枚数を制限することができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１は、離間量ｘをｘ≦ｔ×ｎ＝ｔ×（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／ｄ）となるように設定する。そのため、例えば、分離動作をオンしてから次の分離動作をオフするまでに、オーバーランしたシートを２つのローラの圧接部まで戻すことができる枚数に対して、分離部に突入できるシート枚数を少なく規制することが可能となる。これにより、連続給送中にシートの束突込みが発生しても、シート位置を好適に制御することができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、給送カセット２０の先端付近にピックアップローラ２１を配置することができ、給送時にシートの後端を押し込むことによるシートの座屈が発生しづらくなり、ジャムなどの搬送不良が抑制される。また、ピックアップローラ２１の近くにリタードローラ２５とフィードローラ２４を配置することができ、シートの受渡しが安定し、かつコンパクトな製品を提供することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１Ａについて、図１を援用すると共に、図１２を参照しながら説明する。第２実施形態に係る画像形成装置１Ａは、フィードローラ２４に対するリタードローラ２５の相対的な回転速度が異なることが第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、リタードローラ２５の回転速度を変更可能な回転速度変更手段を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。図１２は、第２実施形態に係る画像形成装置１Ａの分離ユニット２２Ａを示す斜視図である。

図１２に示すように、第２実施形態に係る分離ユニット２２Ａは、フィードローラ２４と、リタードローラ２５と、駆動入力ベルト２６と、トルクリミッタ２７と、接離機構６と、を備えている。駆動入力ベルト２６は、フィードローラ軸２４ａに固定された回転速度変更手段としてのプーリ２６ｃとリタードローラ軸２５ａに固定されたプーリ２６ｂとに巻装されている。駆動入力ベルト２６は、不図示の駆動部からフィードローラ軸２４ａに入力された駆動力をリタードローラ軸２５ａに伝達し、リタードローラ軸２５ａを図４に示す矢印Ｂ方向に回転させる。つまり、駆動入力ベルト２６は、リタードローラ２５を矢印Ｂ方向に回転させる。

プーリ２６ｃは、プーリ２６ｂに対してピッチ円が１．５倍に形成されており、フィードローラ２４によるシート給送速度の１．５倍の速度でリタードローラ２５による戻し速度が得られるように構成されている。

ここで、前述したように、戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}の間に戻すことができるシートの枚数ｎは、
ｎ≦（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／ｄ） （式４）
であり、フィードローラ２４とリタードローラ２５との離間量ｘは、シートの厚さをｔとすると、
ｘ≦ｔ×ｎ＝ｔ×（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｄ）／ｄ） （式５）
となる。第２実施形態においては、Ｖ２／Ｖ１＝１．５であるため、戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}の間に戻せる枚数ｎも１．５倍となる。そのため、第２実施形態における戻し時間Ｔ_{（ＢＡＣＫ）}の間に戻せる枚数ｎは、
ｎ≦１．５×（（２１０−８−１０−１０）／１０）＝２７．３（枚）
となる。従って、第２実施形態においては、２７枚までは、ニップ位置Ｄから突出してもニップ位置まで戻すことができる。また、フィードローラ２４とリタードローラ２５との離間量ｘは、
ｘ≦ｔ×ｎ＝０．１×２７．３＝２．７３（ｍｍ）
となる。

このように、第２実施形態においては、離間量ｘ＝１．０ｍｍとなるように、離間量規制部材６２を配置しているため、ローラ配置や検知位置の変更等の必要はなく、簡単な構成でより確実に分離動作を行うことができる。
更に、薄紙等のシートを重複搬送する場合等、例えば、シートの厚さが０．０５ｍｍであったとしても離間量ｘは、
ｘ≦ｔ×ｎ＝０．０５×２７．３＝１．３６５（ｍｍ）
となるが、条件を満たしているため重送を防止することができる。

第２実施形態に係る画像形成装置１Ａによれば、例えば、厚さの異なるシートを選択的に給紙する際、すべてのシート厚に対して満足する構成要件が一義的に設定できない場合でも、シートの厚さに関する情報に応じて回転速度を変更することが可能になる。また、リタードローラ２５のフィードローラ２４からの離間量ｘを一定にできるため、離間機構の構成を簡素化することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置１Ｂについて、図１を援用すると共に、図１３を参照しながら説明する。第３実施形態に係る画像形成装置１Ｂは、フィードローラ２４に対するリタードローラ２５の接離機構が第１実施形態と相違する。そのため、第３実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、リタードローラ２５の接離機構を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。図１３（ａ）は、フィードローラ２４と分離ニップＮを形成するリタードローラ２５を示す図である。図１３（ｂ）は、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間した状態を示す図である。

第３実施形態に係る分離ユニット２２Ｂは、フィードローラ２４と、リタードローラ２５と、駆動入力ベルト２６と、トルクリミッタ２７と、接離機構６Ｂと、を備えている。接離機構６Ｂは、アーム６１と、カム６６と、付勢バネ６７と、不図示のステッピングモータと、を備えている。カム６６、付勢バネ６７及び不図示のステッピングモータは、離間量可変手段を構成する。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、アーム６１は、一端がリタードローラ軸２５ａに接続され、他端が付勢バネ６７を介して画像形成装置本体に固定されており、付勢バネ６７の付勢力によりフィードローラ２４に圧接して分離ニップＮを形成している。

カム６６は、任意の位相で停止可能にステッピングモータに支持されている。例えば、図１３（ａ）に示す位相でカム６６を停止させた場合、カム６６とアーム６１との間には隙間があり、付勢バネ６７の付勢力でリタードローラ２５がフィードローラ２４に圧接し、分離ニップＮを形成する。また、例えば、図１３（ｂ）に示す位相でカム６６を停止させた場合、カム６６がアーム６１を押圧することで付勢バネ６７の付勢力に抗してアーム６１が図１３（ｂ）に示す矢印Ｇ方向に回動し、リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間する。リタードローラ２５がフィードローラ２４から離間することでリタードローラ２５とフィードローラ２４との間に離間量ｙの空隙が形成される。つまり、リタードローラ２５の後続シートＰ２に対する戻し力がなくなり、先行シートＰ１の後端部と後続シートＰ２の先端部との重複部分が通過可能となる。

なお、カム６６は、先行シートＰ１の後端から分離ニップＮまでの距離が距離ｃになる（先行シートＰ１の後端がＣ位置に到達する）と、先行シートＰ１の後端が分離ニップＮを通過するまで、図１３（ｂ）に示す位相になるように設定されている。これにより、先行シートＰ１の後端が分離ニップＮを抜けるとリタードローラ２５による分離動作が再開され、３枚以上が一緒に搬送されても３枚目以降は、フィードローラ２４及びリタードローラ２５により分離ニップＮまで引き戻されるようになっている。

このように、第３実施形態は、連続給送動作中、フィードローラ２４を常時回転させると共に、カム６６を位相制御することにより、先行シートＰ１と後続シートＰ２とを重ねた状態で搬送することができるようにしている。

ところで、第３実施形態においては、給送カセット２０に積載されたシートに関する情報をもとに、離間量ｙを制御することが可能となっている。例えば、シートの厚さが０.０５ｍｍ程度の薄紙が選択された場合には、離間量ｙ＝０.２ｍｍとなるように位相制御し、シートの厚さが０.２ｍｍ程度の厚紙が選択された場合には、離間量ｙ＝２.０ｍｍとなるように設定可能となっている。これを第１実施形態の条件に適合させると、
ｎ≦（３００／３００）×（（２１０−８−１０−１０）／１０）＝１８．２（枚）
となる。よって、１８枚まではニップ位置Ｄから突出しても、ニップ位置Ｄまで戻すことができることになる。しかし、フィードローラ２４とリタードローラ２５の離間量を１.０ｍｍに設定したので、シート厚が０.０５ｍｍの薄紙搬送時には、２０枚まで束突っ込みを許容する結果となり、重送の可能性が高くなる。しかし、第３実施形態では、薄紙選択時には離間量ｙ＝０.２ｍｍとしているので、４枚までしか束突込みを許容せずに、安定して分離動作を行うことができる。

一方、厚紙選択時にも薄紙選択時と同じ離間量ｙ＝０.２ｍｍであった場合、例えば、ジャム処理などでシートを取り除く作業を行う場合において、厚紙のシート厚が離間量と同じ０.２ｍｍのため作業性を損なうおそれがある。しかし、第３実施形態では厚紙選択時の離間量ｙ＝２.０ｍｍとしているために、シート片残りなどのないジャム処理を行うことができる

このように、フィードローラ２４とリタードローラ２５の離間量を可変可能な構成をとることで、リタードローラ２５の戻し速度が一定であっても、必要であればシートの厚さに関する情報に応じて適宜離間量を選択的に変更することができる。これにより、例えば、シートの厚さの異なるシートを選択的に給紙する際、すべてのシート厚に対して満足する構成要件が一義的に設定できない場合においても、シートの厚さに応じて適宜離間量を変更できる。また、戻し速度を一定にできるため、リタードローラの構成を簡素化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。

例えば、本実施形態においては、先行シートＰ１の後端を第１検知センサ７１及び第２検知センサ７２で検知して、この検知信号に基づいてソレノイドをオン、オフするように構成したが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、連続給送動作を開始してからの時間を計り、先行シートＰ１の後端が距離ｃとなる位置に到達するタイミングでソレノイド６３をオフし、先行シートＰ１の後端が分離ニップＮを抜けるタイミングでソレノイド６３をオンする構成であってもよい。なお、この場合、ソレノイド６３のオン、オフのタイミング（時間）は、シートＰのサイズや種類により予め記憶させておいてもよい。

また、第２実施形態においては、駆動伝達のプーリ比を変えることにより、リタードローラ２５の回転速度をフィードローラ２４の回転速度よりも速くしたが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、プーリ比の代わりにローラ径の比を変更したり、或いは、リタードローラ２５の駆動を独立させ、リタードローラ２５を駆動制御する構成であってもよい。

１ 画像形成装置
２ シート給送部（シート給送装置）
３ 画像形成部
６ 接離機構
７ 制御部
２０ 給送カセット（シート積載部）
２１ ピックアップローラ
２４ フィードローラ
２５ リタードローラ
２６ｃ プーリ（回転速度変更手段）
６６ カム（離間量可変手段）
６７ 付勢バネ（離間量可変手段）
Ｎ 分離ニップ
Ｐ シート
Ｐ１ 先行シート
Ｐ２ 後続シート（次のシート）
ｘ 離間量

Claims (7)

1. 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を送り出すピックアップローラと、
   シート給送方向に回転して前記ピックアップローラにより送り出されたシートを給送するフィードローラと、
   前記フィードローラに圧接して分離ニップを形成し、シート給送方向と逆方向に回転可能なリタードローラと、
   前記フィードローラと前記リタードローラとを接離させる接離機構と、を備え、
   前記シート積載部に積載されたシートを、先行シートの後端部と次のシートの先端部とが重なるように前記ピックアップローラに送り出させ、先行シートの後端部と次のシートの先端部との重複部分が前記分離ニップに近づくと、前記接離機構により前記フィードローラと前記リタードローラとを離間させて、前記重複部分が前記フィードローラと前記リタードローラとの間を通過すると、前記接離機構により前記リタードローラを前記フィードローラに圧接させて前記分離ニップを再形成する、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記先行シートの後端が前記分離ニップの上流側の所定位置に到達したことを検知する第１検知手段と、
   前記先行シートの後端が前記分離ニップを通過したことを検知する第２検知手段と、を備え、
   先行シートが前記所定位置に到達したことを前記第１検知手段が検知すると、前記接離機構により前記リタードローラを前記フィードローラから離間させ、該先行シートの後端が前記分離ニップを通過したことを前記第２検知手段が検知すると、前記接離機構により前記リタードローラを前記フィードローラに圧接させて前記分離ニップを再形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記接離機構は、前記フィードローラと前記リタードローラとが離間する離間量をｘ、前記フィードローラによるシート搬送速度をＶ１、前記リタードローラによるシートの戻し速度をＶ２、前記シート積載部に積載されたシートのシート給送方向先端から前記ピックアップローラまでの距離をａ、シート積載部に積載されたシートのシート給送方向先端から前記分離ニップまでの距離をｂ、該分離ニップから前記第１検知手段が前記先行シートの後端を検知する前記所定位置までの距離をｃ、前記シート積載部に積載されたシートのシート給送方向の長さをＬ、シートの厚さをｔ、とした場合、
   ｘ≦ｔ×（Ｖ２／Ｖ１）×（（Ｌ−ａ−ｂ−ｃ）／ｄ）
   となるように、前記離間量を設定してなる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記フィードローラの回転速度に対する前記リタードローラの相対的な回転速度を変更可能な回転速度変更手段を有し、
   給送するシートの厚さに関する情報に基づいて、前記フィードローラの回転速度に対する前記リタードローラの相対的な回転速度を変更可能に構成される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記フィードローラと前記リタードローラとが離間する離間量を変更可能な離間量可変手段を有し、
   給送するシートの厚さに関する情報に基づいて、前記リタードローラと前記フィードローラとの前記離間量を前記離間量可変手段に変更させる、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記ピックアップローラは、前記シート積載部に積載されたシートのシート給送方向先端からの距離が、前記分離ニップから前記第１検知手段が前記先行シートの後端部を検知する前記所定位置までの距離と同距離になるように配設される、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート給送装置。
7. 請求項１から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により給送され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。

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