JP2014034440A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】裁断不良部の向きに拘わらず、上下シートを確実に分離して、１枚ずつ確実に給送することを可能にしたシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート給送装置は、ピックアップローラ１により送り出されたシートをシート給送方向に搬送するフィードローラ２と、トルクリミッタ１０を介してフィードローラ２より速い回転速度でシート給送方向に回転するように回転付与され且つローラニップ部に挟持したシートが１枚のときにはフィードローラ２と同速度で回転するリタードローラ３とを有している。シート給送装置は更に、ピックアップローラ１で送り出されたシートが複数枚のときは、リタードローラ３側のシートがトルクリミッタ１０の作用でフィードローラ２側のシートよりもシート給送方向に突出した後、リタードローラ３をシート給送方向と反対の方向に回転させる制御部２４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートカセットを備えたシート給送装置、及びこのシート給送装置を備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート給送装置には、対向するリタードローラとフィードローラとによりシートを分離して１枚ずつ給送する分離方式を適用した装置がある。

このリタードローラ分離方式は、シートを繰出すピックアップローラと、ピックアップローラと同方向に回転するシート給送方向下流側のフィードローラと、フィードローラに所定の圧接力（以下、リタード圧と称す）で圧接するリタードローラとを備える。そして、フィードローラとリタードローラとのニップ部（以下、ローラニップ部と称す）でシートを分離する。

リタードローラは、トルクリミッタを介してシート給送方向とは反対方向の反シート給送方向に一定のトルクが付与され、シート給送方向及び反シート給送方向のいずれの方向にも回転可能に構成されている。そして、ローラニップ部に２枚以上のシートが進入した場合は、リタードローラが反シート給送方向に回転することで、シートが２枚以上重なって送り出されるというシートの重送を回避することができる（特許文献１参照）。

特開平０４−２８６５５８号公報

しかし、特許文献１記載の給送装置を含むリタードローラ分離方式では、裁断不良部を有するシートを１枚ずつ分離して給送することは困難であった。ここで裁断不良部とは、シートを裁断する場合にシートを裁断する刃でシート裁断面が裁断方向へ引っ張られ、裁断されたシートの端部に折れ、曲がり、盛り上がり等が発生している部分である。シートの裁断は、複数枚のシートを重ねて行うため、シートの同じ場所に裁断不良部が存在している可能性が高い。

すなわち、シートのシート給送方向の前後端部における裁断不良部は、以下の４種類に分類される。
（１）シート搬送方向後端側に上向きの裁断不良部がある状態。
（２）シート搬送方向先端側に下向きの裁断不良部が存在している状態。
（３）シート搬送方向後端側に下向きの裁断不良部が存在している状態。
（４）シート搬送方向先端側に上向きの裁断不良部が存在している状態。

続いて、上記（１）〜（４）の状態におけるシートの分離状態を説明する。ここで、上部シートは、ピックアップローラに接触しているシートのことであり、下部シートとは、ピックアップローラにより上部シートが給送されるときに、上部シートからの摩擦力と裁断不良部の抵抗力等によりローラニップ部へ給送されるシートである。

上記（１），（２）に示される２種類の状態の裁断不良部を有するシートでは、リタードローラが反シート給送方向に回転して下部シートが反シート給送方向に移動しようとしたときに、上部シート裁断不良部と下部シート裁断不良部とは係合しない。このため、上部シートと下部シートはローラニップ部で分離されて、１枚ずつ給送される。

一方、上記（３），（４）に示される２種類の状態の裁断不良部を有するシートでは、リタードローラが反シート給送方向に回転して下部シートが反シート給送方向に移動しようとしたときに、上部シート裁断不良部と下部シート裁断不良部とが係合する。このため、上部シートと下部シートとは互いに、ローラニップ部で分離される際の抵抗となり、分離できずに重ねて給送される重送の発生率が高くなってしまう。

そこで本発明は、上部シート裁断不良部と下部シート裁断不良部の向きに拘わらず、上下シートを確実に分離して、１枚ずつ確実に給送することを可能にした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。

本発明は、シート給送装置において、複数の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給送する給送回転体と、前記給送回転体により送り出されたシートをシート給送方向に搬送する第１回転体、及び、トルクリミッタを介して前記第１回転体より速い回転速度でシート給送方向に回転するように回転付与され且つ前記給送回転体で送り出されたシートが１枚のときには前記第１回転体と同速度で回転する第２回転体を有するシート分離手段と、前記シート分離手段を駆動する駆動手段と、前記給送回転体で送り出されたシートが複数枚のときには、前記第２回転体側のシートが前記トルクリミッタの作用で前記第１回転体側のシートよりもシート給送方向に突出した後、前記駆動手段を制御して前記第２回転体をシート給送方向と反対の方向に回転させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、送り出されたシートが複数枚のとき、第２回転体に接しているシートを第１回転体側のシートよりも突出させてから反対方向に戻すので、重なっている上部シート裁断不良部と下部シート裁断不良部を確実に離反させることができる。これにより、裁断不良部の向きに拘わらず、シートを確実に分離して、１枚ずつ確実に給送することができる。

本発明に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを示す概略断面図。 本発明に係る第１の実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す斜視図。 第１の実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）はローラニップ部でのシート分離時の動作説明図。 第１の実施形態における作動を説明するためのフローチャート図。 本発明に係る第２の実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す斜視図。 第２の実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す正面図。 第２の実施形態における作動を説明するためのフローチャート図。 （ａ）はシート給送方向の前後端部における裁断不良部の説明図、（ｂ）〜（ｅ）はシート給送方向の前後端部における裁断不良部の模式図。 （ａ）〜（ｃ）はローラニップ部上で分離されるシートの状態を説明する模式図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。まず、図１を用いて、シート給送装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、図１は、本発明に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを示す概略断面図である。

＜第１の実施形態＞
図１に示すように、フルカラーの画像形成装置としてのレーザビームプリンタ２０１（以下、プリンタという）は、画像形成装置本体としてのプリンタ本体２０１Ａ（以下、装置本体という）を備えている。装置本体２０１Ａは、シートＰに画像を形成する画像形成部２０１Ｂと、定着部２２０と、装置本体２０１Ａの上方に略水平に設置された上部装置としての画像読取装置２０２とを有している。装置本体２０１Ａには、装置各部を統括的に制御する制御手段としての制御部２４が配設されている。

画像読取装置２０２と装置本体２０１Ａとの間には、シート排出用の排紙空間Ｓが形成されている。排紙空間Ｓの下方にはトナーカートリッジ２１５が配置され、装置本体２０１Ａの下部には、シートＰを積載する複数のシート積載部２３０が配置されている。

画像形成部２０１Ｂは、４ドラムフルカラー方式を採用しており、レーザスキャナ２１０と、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４個のプロセスカートリッジ２１１を有している。

ここで、各プロセスカートリッジ２１１は、感光体としての感光体ドラム２１２、帯電手段としての帯電器２１３、現像手段としての現像器２１４、及びクリーニング手段としてのクリーナ（不図示）を備えている。また、画像形成部２０１Ｂは、プロセスカートリッジ２１１の上方に中間転写ユニット２０１Ｃを備えている。

中間転写ユニット２０１Ｃは、駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた像担持体としての中間転写ベルト２１６を備えている。また、中間転写ユニット２０１Ｃは、中間転写ベルト２１６の内側に設けられ、感光体ドラム２１２に対向した位置で中間転写ベルト２１６の内面に当接する１次転写ローラ２１９を備えている。中間転写ベルト２１６は、フィルム状部材で構成され、各感光体ドラム２１２に当接している。中間転写ベルト２１６は、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ２１６ａによって矢印方向に回転する。

１次転写ローラ２１９から中間転写ベルト２１６に正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム２１２上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト２１６に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成される。なお、中間転写ユニット２０１Ｃの駆動ローラ２１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ２１７が設けられている。

さらに、２次転写ローラ２１７の上部に定着部２２０が配置され、この定着部２２０の左上部には、第１排紙ローラ対２２５ａ、第２排紙ローラ対２２５ｂ、及び反転排紙部としての両面反転部２０１Ｄが配置されている。この両面反転部２０１Ｄは、正逆転可能なシート反転搬送ローラとしての反転ローラ対２２２、及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部２０１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等を有している。

各シート積載部２３０のシート給送方向下流側には、ピックアップローラ１と、フィードローラ２及びリタードローラ３により構成されるシート分離手段としての分離ローラ対２５とが配置されている。分離ローラ対２５の下流には、送り出されたシートＰを２次転写部に搬送する搬送ローラ対２６が配置されている。

続いて、本実施形態におけるシート給送装置について説明する。なお、図２は本実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す正面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、ローラニップ部Ｎでのシート分離時の動作説明図である。

まず、分離ローラ対２５を駆動する駆動機構について説明する。なお、フィードローラ２は、シート給送手段である給送回転体としてのピックアップローラ１により送り出されたシートをシート給送方向Ｈに搬送する第１回転体を構成する。リタードローラ３は、トルクリミッタ１０を介してフィードローラ２より速い回転速度でシートを給送する方向に回転するように回転付与され且つピックアップローラ１で送り出されたシートが１枚の時はフィードローラ２と同速度で回転する第２回転体を構成する。また、シート積載部２３０、分離ローラ対２５及びピックアップローラ１等により、シート給送装置が構成されている。

図２に示すように、駆動機構は、フィードローラ２の中心に一端部が連結されたフィードローラ駆動軸１１２と、フィードローラ駆動軸１１２の他端部に取り付けられたプーリ１２１とを有している。更に駆動機構は、不図示の本体フレームに支持されたフィードローラ駆動モータ１１８を有している。

フィードローラ駆動モータ１１８の回転軸には駆動プーリ１１９が取り付けられ、駆動プーリ１１９とプーリ１２１との間に駆動ベルト１２０が巻き掛けられている。フィードローラ２のギヤ部に噛合した入力ギヤ１０９を介してピックアップローラギヤ１１１、つまりピックアップローラ１にフィードローラ２の回転が伝達される。ピックアップローラ１は、シート積載部２３０に積載されたシートを給送する給送回転体を構成している。

また駆動機構は、リタードローラ３の中心にトルクリミッタ１０を介して一端部が連結されたリタードローラ駆動軸１０６と、リタードローラ駆動軸１０６の他端部にカップリング１０８を介して取り付けられたプーリ１１７とを有している。更に駆動機構は、不図示の本体フレームに支持されたリタードローラ駆動モータ１１４を有している。リタードローラ駆動モータ１１４の回転軸には駆動プーリ１１５が取り付けられ、駆動プーリ１１５とプーリ１１７との間に駆動ベルト１１６が巻き掛けられている。

なお、第１駆動モータとしてのリタードローラ駆動モータ１１４と第２駆動モータとしてのフィードローラ駆動モータ１１８により、シート分離手段としての分離ローラ対２５を駆動する駆動手段が構成される。

駆動機構は、リタードローラ駆動軸１０６の中央部分にてリタードローラ駆動軸１０６と平行に延びるように不図示の本体フレームに支持されたリタードローラ加圧部材１０３を有している。リタードローラ駆動軸１０６は、リタードローラ加圧部材１０３により軸支されている。

リタードローラ加圧部材１０３は、第１軸部１０４と第２軸部１０５とが本体フレームに固定された第１支持板１０１と第２支持板１０２とにより回転可能に支持されている。リタードローラ加圧部材１０３は、中央部をバネ１０７によってフィードローラ２の方向にリタードローラ駆動軸１０６とともに常時加圧されている。

フィードローラ駆動モータ１１８は、図３における矢印Ａ方向（図２では時計回り方向）に回転する。この回転は、フィードローラ駆動モータ１１８の回転軸に取り付けられた駆動プーリ１１９と、この駆動プーリ１１９に巻き掛けられた駆動ベルト１２０とを介してプーリ１２１に伝えられる。そして、本体フレーム（不図示）に軸支されたフィードローラ駆動軸１１２がプーリ１２１により回転され、フィードローラ２に回転が伝達される。このように、フィードローラ２及びピックアップローラ１は、フィードローラ駆動モータ１１８が駆動すると回転する。

また、リタードローラ駆動モータ１１４から駆動プーリ１１５及び駆動ベルト１１６を介してプーリ１１７に回転が伝えられ、更にこの回転がカップリング１０８を介してリタードローラ駆動軸１０６に伝達される。そして、リタードローラ駆動軸１０６の回転がトルクリミッタ１０を介してリタードローラ３に伝達される。

リタードローラ駆動モータ１１４は、図３の矢印Ｂ方向に回転するときにリタードローラ３を、シート給送方向Ｈにシートを給送する方向（図３の時計回り方向）に回転させる。またリタードローラ駆動モータ１１４は、図３の矢印Ｃ方向に回転するときにリタードローラ３を、シート給送方向とは反対方向の反シート給送方向Ｉ（図２）にシートを送る方向（図３の反時計回り方向）に回転させる。

以下、シート給送方向Ｈにシートを給送する方向の回転をシート給送方向の回転と言い、反シート給送方向Ｉにシートを送る方向の回転を反シート給送方向の回転と言う。

以上のように、本実施形態におけるリタードローラ駆動軸１０６は、制御部２４の制御でリタードローラ駆動モータ１１４の正逆回転を切換えることにより、正転と逆転とに切換えられる。

リタードローラ駆動軸１０６に配置されるトルクリミッタ１０を介してリタードローラ３が回転させられて重送を防止する構成において、用いられるトルクリミッタ１０は、正転及び逆転方向に一定以上のトルクが掛かった場合に空転する構成を備える。

ローラニップ部Ｎに進入したシートが１枚の場合には、リタードローラ３がシートから受ける負荷が大きい。そのため、トルクリミッタ１０の駆動伝達が切れて、リタードローラ３はシートに従動して、シートをシート給送方向Ｈに給送する方向に回転する。

一方、ローラニップ部Ｎに複数枚のシートが進入した場合には、リタードローラ３がシートから受ける負荷が小さいため、トルクリミッタ１０の駆動伝達が切れることがない。そのため、リタードローラ３は、シートを反シート給送方向Ｉに送る方向に回転して、リタードローラ側のシートから順に戻してシートを１枚ずつに分離する。

次に、本実施形態におけるシート給送動作について説明する。なお、図５は、本実施形態の作動を説明するためのフローチャート図である。

まず、図５に示すように給送処理がスタートすると、制御部２４は、給送動作を開始し（Ｓ１）、不図示のソレノイドの作動でピックアップローラ１をシート最上面に当接させる。

引き続き、ステップＳ２にて、制御部２４がフィードローラ駆動モータ１１８を図３の矢印Ａ方向に回転（正転）開始させると、フィードローラ２とピックアップローラ１とがシートをシート給送方向Ｈに給送する方向（図３の反時計回り方向）に回転する。

同時に制御部２４は、リタードローラ駆動モータ１１４を図３の矢印Ｂ方向に回転（正転）開始させる。このとき、制御部２４は、リタードローラ３のシート給送方向へのローラニップ部での周速度が、フィードローラ２のシート給送方向へのローラニップ部での周速度よりも速くなるように、シートをシート給送方向Ｈに給送する方向へ回転させる。これにより、フィードローラ２、ピックアップローラ１及びリタードローラ３が、シートをシート給送方向Ｈに給送する方向へ同時に回転する。

シートの先端がピックアップローラ１でローラニップ部Ｎに進入させられると、制御部２４は、所定のタイミングで（Ｓ３）、リタードローラ駆動モータ１１４の回転方向を、図３の矢印Ｃ方向に切換える（Ｓ４）。即ち、フィードローラ駆動モータ１１８の回転開始から、シート先端がローラニップ部Ｎに進入して一定時間が経過した時点で、制御部２４は、リタードローラ駆動モータ１１４の回転方向を図３の矢印Ｃ方向に切換える。このように本実施形態の制御部２４は、ピックアップローラ１で送り出されたシートが複数枚の場合に、一旦突出したリタードローラ３側のシートを反対方向に戻すタイミングを、一定の時間経過で決定している。

そして、制御部２４は、リタードローラ３の回転を、シートを反シート給送方向Ｉに送る方向に切換えた後、給送動作を停止する。なお、リタードローラ３の切換えタイミングは、一定時間の経過で判断するのでなく、ローラニップ部Ｎにシートが進入したことを検知する検知部材を配置し、この検知部材の検知に基づいて切換える構成としてもよい。

シート給送時において、シート１枚のみがローラニップ部Ｎに搬送されたときは、リタードローラ３と同軸上に配置されたトルクリミッタ１０がシートに連れ回りして空転する。このため、リタードローラ３がフィードローラ２とともにシートを給送する方向に回転して、シートを送り出す。

一方、シート２枚以上がローラニップ部Ｎに搬送されたときは、フィードローラ２に接していない下部側のシートを、トルクリミッタ１０の作用トルクで一旦シート給送方向へ送った後、リタードローラ３が反シート給送方向に逆回転する。そのため、フィードローラ２に接していないシートをシート積載部２３０内に戻すことができ、シートは１枚に分離されて搬送される。

ここで、本発明を適用しない場合に、裁断不良に起因して発生する給送不良について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９（ａ）はシート給送方向の前後端部における裁断不良部の説明図、図９（ｂ）〜（ｅ）はシート給送方向の前後端部における裁断不良部の模式図である。図１０は、ローラニップ部上で分離されるシートの状態の説明図である。

即ち、本発明を適用しないリタードローラ分離方式では、図９（ａ）に示される裁断不良部３００があるシートを１枚ずつ分離して給送することは困難であった。裁断不良部とは、シートを裁断するときに、シートを裁断する刃によりシート裁断面が裁断方向へ引っ張られ、裁断されたシートの端部に折れ、曲がり、盛り上がり等が発生している部分である。シートの裁断は、複数枚のシートを重ねて行うため、シートの同じ場所に裁断不良部が存在している可能性が高い。

シート給送方向前後端部に裁断不良部がそれぞれ上向き・下向きに存在しているシートが２枚重なっている状態を、裁断不良部３００を模式化して表わしたものを図９（ｂ）〜（ｅ）に示す。即ち、シートのシート給送方向の前後端部における裁断不良部は、図９（ｂ）〜（ｅ）に示される４種類に分類される。

図９（ｂ）は、シート搬送方向後端側に上向きの裁断不良部がある状態を、図９（ｃ）は、シート搬送方向先端側に下向きの裁断不良部が存在している状態をそれぞれ表わしている。図９（ｄ）は、シート搬送方向後端側に下向きの裁断不良部が存在している状態を、図９（ｅ）は、シート搬送方向先端側に上向きの裁断不良部が存在している状態をそれぞれ表わしている。

図９（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）において、上部シート３０１は、ピックアップローラに接触しているシートである。また、下部シート３０２は、ピックアップローラにより上部シート３０１が給送されるときに、上部シート３０１からの摩擦力と裁断不良部の抵抗力等によりローラニップ部に向けて送り出されるシートである。

図９（ｂ），（ｃ）に示される２種類の裁断不良部を有するシートでは、リタードローラが反シート給送方向に回転して下部シート３０２が反シート給送方向に移動しようとしても、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とは係合しない。このため、ローラニップ部で分離され、１枚ずつ給送される。

一方、図９（ｄ），（ｅ）における２種類の裁断不良部を有するシートでは、リタードローラが反シート給送方向に回転し下部シート３０２が反シート給送方向に移動しようとしたとき、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とが係合する。このため、上部シート３０１と下部シート３０２とが互いに、ローラニップ部で分離される際の抵抗となり、シートが分離されずに重ねて給送される重送の発生率が高くなる。

次に、裁断不良によりシート給送方向に、図９（ｅ）に示すような裁断不良部があるシートの場合について、図４を参照して説明する。

図９（ｅ）に示す裁断不良部では、２枚重ねられたシートのシート給送方向先端側に上向きの裁断不良部３０３，３０４が存在している。ここでは、図９（ｅ）に示す裁断不良部を有するシートの場合について説明するが、図９（ｄ）に示すような後端部下向きの裁断不良部３０３，３０４を有するシートの場合も、同様に説明することができる。

即ち、シートの先端を図４（ａ）のように、ピックアップローラ１によりローラニップ部Ｎへ給送し、リタードローラ３をリタードローラ駆動モータ１１４によりシート給送方向へ回転させることで、図４（ｂ）のようにローラニップ部Ｎに確実に進入させる。

次に、下部シート３０２がシート給送方向へ移動しようとした場合は、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とが係合しないため、下部シート３０２は上部シート３０１から分離される。このため、フィードローラ２よりも速く回転するリタードローラ３により、下部シート３０２は図４（ｃ）のように上部シート３０１を追い抜いてシート給送方向に移動する。

この際、一度分離された裁断不良部３０３，３０４の係合部分は若干変形し、その変形の仕方が互いに異なる。さらに、リタードローラ３が所定のタイミング、即ち、フィードローラ駆動モータ１１８の回転開始から、シート先端がローラニップ部Ｎに進入する一定時間の経過時点で、リタードローラ駆動モータ１１４の逆転により反シート給送方向への回転に切換わる。

この際、係合部分は互いに異なる変形をしているため、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とは分離前のようには係合しない。そのため、分離されて戻され、上部及び下部シート３０１，３０２は、図４（ｄ）に示すように１枚ずつ給送される。なお、図９（ｂ），（ｃ）に示すような裁断不良部の場合は、従来と同様の構成によっても分離可能である。

即ち、図１０（ａ）に示すように、ローラニップ部Ｎ上にシート３０１，３０２が２枚給送された場合、以下のようになる。つまり、ローラニップ部上でのシート給送方向の速度がリタードローラ３の方がフィードローラ２より速いときには、図１０（ｂ）に示すように、リタードローラ３により下部シート３０２がシート給送方向に移動させられる。

裁断不良部は、一回分離されると若干変形しその変形の仕方は互いに異なるため、裁断不良部の形状は、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とで一致することは少ない。よって、リタードローラ３が反シート給送方向への回転に切換わった後は、図１０（ｃ）に示すように上部シート３０１と下部シート３０２との裁断不良部３０３，３０４は互いに係合せず、分離されて１枚ずつ給送される。

また本実施形態では、リタードローラ３を反シート給送方向へ回転させるときに、リタードローラ３の反シート給送方向のローラニップ部上での速度を、フィードローラ２の速度よりも遅く設定する。これにより、アクチュエータとしてのリタードローラ駆動モータ１１４の負荷を低減することができる。

本実施形態では、制御部２４により、リタードローラ３のローラニップ部での反シート給送方向への周速度（回転速度）を、フィードローラ２のローラニップ部Ｎでの周速度よりも遅くなるように設定する。このため、逆転して下部シート３０２を戻す際のリタードローラ駆動モータ１１４の負荷を低減することができる。

本実施形態では、ピックアップローラ１で送り出されたシートが複数枚のときには、リタードローラ側（第２回転体側）のシートがトルクリミッタ１０の作用でフィードローラ側（第１回転体側）のシートよりもシート給送方向に突出する。この後、制御部２４は、駆動手段としてのリタードローラ駆動モータ１１４及びフィードローラ駆動モータ１１８を制御して、リタードローラ３をシート給送方向と反対の方向に回転させる。

本実施形態では、リタードローラ３のシート給送方向へのローラニップ部上の速度を、フィードローラ２のシート給送方向へのローラニップ部上の速度よりも速くなるように設定している。そのため、図９（ｄ），（ｅ）に示す２種類の裁断不良部３０３，３０４を持つシート３０１，３０２の場合、リタードローラ３がシート給送方向へ回転し、下部シート３０２がシート給送方向へ移動するとき、裁断不良部３０３，３０４は係合しない。よって、下部シート３０２が上部シート３０１と分離されることで、上部シート３０１を追い抜いて一旦シート給送方向へ移動する。

以上の本実施形態では、送り出されたシートが複数枚のとき、リタードローラ３に接しているシートをフィードローラ２側のシートよりも突出させてから反対方向に戻す。このため、重なっている上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４を確実に離反させることができる。これにより、裁断不良部の向きに拘わらず、シートを確実に分離して、１枚ずつ確実に給送することができる。

＜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説明する。図６は、本実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す斜視図である。図７は、本実施形態におけるリタードローラ分離方式のシート給送装置の主要構成を示す正面図である。なお、本実施形態において前述の第１の実施形態と共通の機能を有する構成部分には、同じ符号を付してその説明を省略する。

まず、本実施形態の駆動伝達構成について説明する。即ち、図６に示す、本体フレーム（不図示）に支持された駆動モータ１５１は、制御部２４の制御により、図６の反時計回り方向（図７の矢印Ｄ方向）へのみ回転駆動されるように構成される。駆動モータ１５１は、第１回転体としてのフィードローラ２、第２回転体としてのリタードローラ３、及び給送回転体としてのピックアップローラ１への回転を発生させる。

本実施形態における駆動機構は、フィードローラ２の中心に一端部を連結されたフィードローラ駆動軸１１２と、フィードローラ駆動軸１１２の他端部に取り付けられた第７ギヤ１６１とを有している。この駆動機構は、フィードローラ（第１回転体）２及びリタードローラ（第２回転体）３から構成される分離ローラ対２５を駆動する。

また駆動機構は、リタードローラ３の中心にトルクリミッタ１０を介して一端部を連結されたリタードローラ駆動軸１０６と、リタードローラ駆動軸１０６の他端部にカップリング１０８を介して連結された第１軸１６２とを有している。更に駆動機構は、リタードローラ駆動軸１０６の中央部分にてリタードローラ駆動軸１０６と平行に延びるように不図示の本体フレームに支持されたリタードローラ加圧部材１０３を有している。リタードローラ駆動軸１０６は、リタードローラ加圧部材１０３により軸支されている。

更に駆動機構は、フィードローラ駆動軸１１２の延在方向に延びるように支持された第４駆動軸１６５と、この第４駆動軸１６５に平行に延びる第３軸１６４とを有している。第４駆動軸１６５の一端部には、第７ギヤ１６１と噛合する第６ギヤ１６０が取り付けられ、第４駆動軸１６５の他端部には、裏面にギヤ部を一体に有するプーリ段ギヤ１５４が取り付けられている。第３軸１６４の一端部には第３ギヤ１５７が取り付けられ、第３軸１６４の他端部には第１ギヤ１５５が取り付けられている。

駆動モータ１５１の回転軸には、モータプーリ１５２が取り付けられている。モータプーリ１５２とこれに近接するプーリ段ギヤ１５４とには、無端状の駆動ベルト１５３が巻き掛けられている。

カップリング１０８を介してリタードローラ駆動軸１０６に連結された第１軸１６２は、その中間部分に第５ギヤ１５９が取り付けられ、他端部にリタードローラ正転電磁クラッチ１６６が取り付けられている。また、不図示の本体フレームに第１軸１６２と平行に支持された第２軸１６３の一端部には第４ギヤ１５８が取り付けられ、他端部にはリタードローラ反転電磁クラッチ１６７が取り付けられている。

プーリ段ギヤ１５４は、第３軸１６４の他端部に取り付けられた第１ギヤ１５５に噛合し、かつ、本体フレーム（不図示）に支持された第２ギヤ１５６を介して正転電磁クラッチギヤ部１６６ａに連係している。第３軸１６４の一端に取り付けられた第３ギヤ１５７は、反転電磁クラッチギヤ部１６７ａに噛合している。反転電磁クラッチギヤ部１６７ａと同軸上の第４ギヤ１５８が第５ギヤ１５９に噛合している。

なお、プーリ段ギヤ１５４、第６ギヤ１６０、第７ギヤ１６１、入力ギヤ１０９及びアイドラギヤ１１０等により、駆動モータ１５１からの回転をフィードローラ２及びピックアップローラ１に伝達するギヤ機構が構成される。また、リタードローラ正転電磁クラッチ１６６及びリタードローラ反転電磁クラッチ１６７により、駆動モータ１５１からの回転をリタードローラ３に、シート給送方向の回転及びその反対方向の回転として切換えて伝達するクラッチ機構が構成される。なお、駆動モータ１５１と、ギヤ機構２７と、リタードローラ正転電磁クラッチ１６６及びリタードローラ反転電磁クラッチ１６７とにより、駆動手段が構成される。

以上の構成を有する駆動機構では、駆動モータ１５１が回転すると、その回転が、モータプーリ１５２と駆動ベルト１５３を介してプーリ段ギヤ１５４に伝えられる。そして、プーリ段ギヤ１５４の回転が、第１ギヤ１５５及び第３ギヤ１５７を介して反転電磁クラッチギヤ部１６７ａに伝達され、第２ギヤ１５６を介して正転電磁クラッチギヤ部１６６ａに伝達される。更に、駆動モータ１５１の回転は、第４駆動軸１６５、第６ギヤ１６０、第７ギヤ１６１及びフィードローラ駆動軸１１２を介して、シート給送方向への回転としてフィードローラ２に伝達される。

制御部２４の制御でリタードローラ正転電磁クラッチ１６６がＯＮ（オン）とＯＦＦ（オフ）に切換えられることにより、第１軸１６２への駆動モータ１５１の回転の伝達が切換えられる。これにより、駆動モータ１５１からの正回転（正転）が、リタードローラ３に伝達される状態と遮断される状態とに切換えられる。

リタードローラ反転電磁クラッチ１６７がＯＦＦで且つリタードローラ正転電磁クラッチ１６６がＯＮである場合は、第２ギヤ１５６から第１軸１６２に図６の反時計回り方向（図７矢印Ｅ方向）への回転が伝達される。更に、この回転が第１軸１６２上のカップリング１０８を介してリタードローラ駆動軸１０６に伝達され、リタードローラ３がシート給送方向へ回転させられる。

また、制御部２４の制御でリタードローラ反転電磁クラッチ１６７がＯＮとＯＦＦに切換えられることにより、第２軸１６３への駆動モータ１５１の回転の伝達が切換えられる。これにより、駆動モータ１５１からの逆回転（反転）が、リタードローラ３に伝達される状態と遮断される状態とに切換えられる。

リタードローラ正転電磁クラッチ１６６がＯＦＦで且つリタードローラ反転電磁クラッチ１６７がＯＮである場合、以下のようになる。つまり、第３ギヤ１５７から第２軸１６３、第４ギヤ１５８、第５ギヤ１５９及びカップリング１０８を介して、リタードローラ駆動軸１０６に図６の時計回り方向（図７矢印Ｆ方向）への回転が伝達される。このリタードローラ駆動軸１０６の回転が、リタードローラ３に反シート給送方向の回転として伝達される。

次に、ギヤの歯数とローラ径との関係について説明する。即ち、本実施形態では、第６ギヤ１６０の歯数より第７ギヤ１６１の歯数を多くし、フィードローラ駆動軸１１２の回転数を第４軸１６５の回転数よりも少なくしている。そして、プーリ段ギヤ１５４、第１ギヤ１５５、第２ギヤ１５６、第３ギヤ１５７、第４ギヤ１５８、第５ギヤ１５９、正転電磁クラッチギヤ部１６６ａ、反転電磁クラッチギヤ部１６７ａの各歯数を、互いに等しく設定している。

この構成に加え、フィードローラ２とリタードローラ３の各直径を互いに等しくする。これにより、リタードローラ３をシート給送方向に回転させたとき、リタードローラ３をフィードローラ２よりも速い速度で回転させることができる。

次に、本実施形態におけるシート給送動作について説明する。なお、図８は、本実施形態における作動を説明するためのフローチャート図である。

まず、給送処理がスタートすると、制御部２４は、給送動作を開始し（Ｓ１１）、不図示のソレノイドの作動でピックアップローラ１をシート最上面に当接させる。引き続き、ステップＳ１２において、制御部２４は、駆動モータ１５１を図７の矢印Ｄ方向に回転開始させ、フィードローラ２とピックアップローラ１とをシート給送方向に回転開始させる。

同時に、制御部２４は、リタードローラ正転電磁クラッチ１６６をＯＮすると共にリタードローラ反転電磁クラッチ１６７をＯＦＦし、第２軸１６３をフリー状態にしながらリタードローラ駆動軸１０６を図７の矢印Ｅ方向に正回転させる。これにより、フィードローラ２、ピックアップローラ１、リタードローラ３が同時にシート給送方向に回転する。

この際、リタードローラ３のシート給送方向での周速度が、フィードローラ２のシート給送方向での周速度よりも速く設定されているため、第１の実施形態の場合と同様に、下部シート３０２が上部シート３０１より多くシート給送方向に移動する。

そして、ピックアップローラ１で送り出されたシートがその先端をローラニップ部Ｎに確実に進入する。更にステップＳ１３で、所定のタイミング、即ち駆動モータ１５１の回転開始からシート先端がローラニップ部Ｎに進入する一定時間を経過した時点で、制御部２４は上記正転電磁クラッチ１６６をＯＦＦとしつつ上記反転電磁クラッチ１６７をＯＮとする（Ｓ１４）。これにより、フィードローラ２、ピックアップローラ１がシート給送方向に回転した状態で、リタードローラ駆動軸１０６が図７矢印Ｆ方向（反シート給送方向）に回転する。

本実施形態では、第１の実施形態と同様に、一度分離された裁断不良部が一致して係合することが少ないため、上部シート裁断不良部３０３と下部シート裁断不良部３０４とが互いに係合せず、従って、分離されて１枚ずつ確実に給送される。

シートが図９（ｂ），（ｃ）のような裁断不良部３０３，３０４を有する場合は、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、リタードローラ３が反シート給送方向へ反転するときに裁断不良部３０３，３０４が係合することは無い。このため、本実施形態においても、上部シート３０１と下部シート３０２を確実に分離することができる。

以上の説明では、駆動モータ１５１からリタードローラ３までのギヤ比を、リタードローラ３をシート給送方向Ｈにシートを給送する方向へ回転させるときと、反シート給送方向Ｉにシートを送る方向へ回転させるときとで等しくなるように設定した。しかし、反シート給送方向Ｉにシートを送る方向へ回転させるときのギヤ比を大きくして、反シート給送方向Ｉでの周速度を遅くすることで、駆動モータ１５１の負荷を低減する構成とすることもできる。

以上の本実施形態でも、制御部２４は、送り出されたシートが複数枚のときには、以下のようにする。即ち、リタードローラ３側のシートがトルクリミッタ１０の作用でフィードローラ２側のシートよりもシート給送方向に突出した後、駆動手段（２７，１５１，１６６，１６７）を制御してリタードローラ３をシート給送方向と反対の方向に回転させる。このため、送り出されたシートが複数枚のときは、リタードローラ３側のシートをフィードローラ２側のシートよりも突出させてから反対方向に戻すので、重なっている裁断不良部３０３，３０４を確実に離反させることができる。これにより、裁断不良部の向きに拘わらず、シートを確実に分離して、１枚ずつ確実に給送することができる。

本実施形態は、２つの電磁クラッチ１６６，１６７を用いた構成を採用しているため、駆動モータ１５１を停止させることなくリタードローラ３の回転方向を変えることができる。従って、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、リタードローラ３の応答性をより良好にすることができる。

なお、以上の第１及び第２の実施形態では、一定時間経過した時点でリタードローラ駆動モータ１１４の回転を逆方向に切換え、或いは、一定時間経過した時点で２つの電磁クラッチ１６６，１６７を切換えていた。しかし、例えばローラニップ部Ｎへのシート進入を検知する検知センサ２８を配置し、この検知センサ２８のシート検知に基づいて電磁クラッチ１６６，１６７を切換える構成としてもよい（図７参照）。つまり、制御部２４が、ピックアップローラ１で送り出されたシートが複数枚の場合に、一旦突出したリタードローラ３側のシートを反対方向に戻すタイミングを、検知手段としての検知センサ２８でシートを検知することによって決定する。

本実施形態では駆動系に２つの電磁クラッチ１６６，１６７を用い、また第１の実施形態では駆動系に２つのモータ１１４，１１８を用いた構成について説明したが、駆動系の構成は、これに限定されるものではない。例えばこれらに代えて、リタードローラ３の回転方向をシート給送方向と反シート給送方向とに切換えることができる任意の駆動系を用いて行うことが可能である。

１，２５，２３０…シート給送装置（給送回転体（ピックアップローラ），分離ローラ対，シート収容部）、２…第１回転体（フィードローラ）、３…第２回転体（リタードローラ）、１０…トルクリミッタ、２４…制御手段（制御部）、２５…シート分離手段（分離ローラ対）、２７，１５１，１６６，１６７…駆動手段（ギヤ機構，駆動モータ，クラッチ機構（リタードローラ正転電磁クラッチ，リタードローラ反転電磁クラッチ））、２８…検知手段（検知センサ）、１１４，１１８…駆動手段（第１駆動モータ（リタードローラ駆動モータ），第２駆動モータ（フィードローラ駆動モータ））、２０１…画像表示装置（レーザビームプリンタ）、２０１Ｂ…画像形成部、３０１，３０２…シート（上部シート，下部シート）、Ｎ…ニップ部（ローラニップ部）、Ｐ…シート

Claims (6)

1. 複数の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給送する給送回転体と、
   前記給送回転体により送り出されたシートをシート給送方向に搬送する第１回転体、及び、トルクリミッタを介して前記第１回転体より速い回転速度でシート給送方向に回転するように回転付与され且つ前記給送回転体で送り出されたシートが１枚のときには前記第１回転体と同速度で回転する第２回転体を有するシート分離手段と、
   前記シート分離手段を駆動する駆動手段と、
   前記給送回転体で送り出されたシートが複数枚のときには、前記第２回転体側のシートが前記トルクリミッタの作用で前記第１回転体側のシートよりもシート給送方向に突出した後、前記駆動手段を制御して前記第２回転体をシート給送方向と反対の方向に回転させる制御手段と、を備える、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記駆動手段は、
   前記第１回転体及び前記給送回転体をシート給送方向に回転させる第１駆動モータと、
   前記第２回転体をシート給送方向とその反対の方向とに回転させる第２駆動モータと、を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記駆動手段は、
   前記第１回転体、前記第２回転体及び前記給送回転体への回転を発生させる駆動モータと、
   前記駆動モータからの回転を前記第１回転体及び前記給送回転体に伝達するギヤ機構と、
   前記駆動モータからの回転を前記第２回転体に、シート給送方向の回転及びその反対方向の回転として切換えて伝達するクラッチ機構と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
4. 前記制御手段は、
   前記給送回転体で送り出されたシートが複数枚の場合に、一旦突出した前記第２回転体側のシートを反対方向に戻すタイミングを、一定の時間経過で決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート給送装置。
5. 前記制御手段は、
   前記給送回転体で送り出されたシートが複数枚の場合に、一旦突出した前記第２回転体側のシートを反対方向に戻すタイミングを、シートを検知手段で検知することによって決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート給送装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項記載のシート給送装置と、
   前記シート積載部から送り出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。

Images