JP2020176003A

JP2020176003A - 給紙装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2020176003A
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Inventors: 土用　秀明; Hideaki Doyo; 秀明土用
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Abstract

【課題】フィードローラー及びリタードローラーの摩耗を抑制して、搬送不良を防止できる給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置は、給紙位置においてシートに接触して回転することでシートを送り出すピックアップローラー４３と、前記ピックアップローラー４３よりもシートの送り出し方向の下流側に配置されたフィードローラー４５と、前記フィードローラー４５との間に分離ニップＮ１を形成し、該分離ニップＮ１においてシートを捌きながら搬送するリタードローラー４７と、前記分離ニップＮ１を通過したシートを搬送経路に向けて搬送する一対の搬送ローラー４９と、を備え、前記給紙位置における前記ピックアップローラーとシートとの接点Ｐ１と、前記一対の搬送ローラー４９の回転軸を結ぶ線上に配置された搬送ニップＮ２と、前記分離ニップＮ１とが、前記送り出し方向において直線上に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、シートを給紙する給紙装置及び給紙装置を備える画像形成装置に関する。

給紙装置には、給紙カセットからシートを送り出すピックアップローラーと、ピックアップローラーよりも送り出し方向の下流側に配置されたフィードローラーと、フィードローラーとの間に分離ニップを形成し、分離ニップにおいてシートを捌きながら搬送するリタードローラーと、が一般的に備えられている。

例えば、特許文献１には、給紙カセットと、カセット収容部と、繰り出しローラー（ピックアップローラー）と、給紙ローラー（フィードローラー）と、分離ローラー（リタードローラー）と、を備えるシート給紙装置が記載されている。

ところで、このような給紙装置によって送り出されたシートは、搬送経路に沿って画像形成部に搬送される。搬送経路には、搬送ローラーが配置されて、シートを搬送経路に沿って搬送する。給紙装置と画像形成部とのレイアウトによっては、給紙装置から送り出されるシートの搬送方向に沿って搬送経路が形成されない場合がある。例えば、搬送経路が、シートの搬送方向に対して、略直角に湾曲するように形成されることがある。

特開２００１−２９４３３５号公報

このような場合、分離ニップと搬送ローラーの搬送ニップとは直線上に並んでいないので、両ニップにシートが挟持されると、シートからフィードローラー又はリタードローラーに負荷が加わる。すると、フィードローラー又はリタードローラーがシートとの摩擦によって摩耗してしまう。分離ニップでは、フィードローラーとシート間の摩擦力、及び、リタードローラーとシート間の摩擦力との差に基づいてシートが捌かれるようになっている。このため、各ローラーが摩耗すると、前述の摩擦力の差が生じにくくなり、無給紙や重送等の搬送不良が発生しやすくなる。特に、シートが粗悪紙の場合には、フィードローラー又はリタードローラーの摩耗が進み、各ローラーの寿命が短くなる。

本発明は上記事情を考慮し、フィードローラー及びリタードローラーの摩耗を抑制して、搬送不良を防止できる給紙装置及びこの給紙装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の給紙装置は、給紙位置においてシートに接触して回転することでシートを送り出すピックアップローラーと、前記ピックアップローラーよりもシートの送り出し方向の下流側に配置されたフィードローラーと、前記フィードローラーとの間に分離ニップを形成し、該分離ニップにおいてシートを捌きながら搬送するリタードローラーと、前記分離ニップを通過したシートを搬送経路に向けて搬送する一対の搬送ローラーと、を備え、前記給紙位置における前記ピックアップローラーとシートとの接点と、前記一対の搬送ローラーの回転軸を結ぶ線上に配置された搬送ニップと、前記分離ニップとが、前記送り出し方向において直線上に配置されていることを特徴とする。

本発明の給紙装置において、前記ピックアップローラーからシートに加えられる給紙圧をＦ１、前記分離ニップのニップ圧をＦ２、前記搬送ニップのニップ圧をＦ３とすると、Ｆ１≦Ｆ２＜Ｆ３であることを特徴としてもよい。

本発明の給紙装置において、装置本体に対して着脱可能な給紙ユニットを備え、前記給紙ユニットは、前記ピックアップローラー、前記フィードローラー、前記リタードローラー、前記一対の搬送ローラーを含んでいることを特徴と支点もよい。

本発明の給紙装置において、前記リタードローラーを回転可能に支持し、支点を中心として揺動可能なリタードホルダーを備え、前記支点は、前記送り出し方向において前記搬送ニップよりも下流側に設けられていることを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置は、前記給紙装置と、前記給紙装置から給紙されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、給紙位置におけるピックアップローラーとシートとの接点と、分離ニップと、搬送ニップとによって形成される直線状の送り出し経路に沿ってシートが搬送されるので、分離ニップと搬送ニップとに挟持されるシートから、リタードローラー又はフィードローラーに負荷が加わりにくい。したがって、フィードローラー及びリタードローラーの摩耗が生じにくく、リタードローラー及びフィードローラーの寿命を延ばすことができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す正面図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの水平搬送装置を示す正面図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置（ピックアップローラーが給紙位置にある状態）を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置において、給紙ホルダー及び押圧力調整機構を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置において、給紙ホルダー及び押圧力調整機構を上側から見た斜視図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置において、給紙ホルダー及び押圧力調整機構を下側から見た斜視図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置において、リタードローラーを示す側面図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置において、リタードローラーの付勢部材を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る給紙装置（ピックアップローラーが給紙位置から下方に回動した状態）を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及び給紙装置について説明する。

図１を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置（画像形成時）の内部構成を模式的に示す正面図である。図１の紙面手前側を画像形成装置の正面側（手前側）とする。各図のＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側を示す。

画像形成装置１の装置本体３には、給紙部５と、インクジェット方式の画像形成部７と、が備えられている。さらに、装置本体３には、給紙部５から画像形成部７を通って排出トレイ９に向かう搬送経路１１が形成されている。

給紙部５は、装置本体３の下部に設けられ、シートを収容する複数の給紙カセットと、給紙カセットのそれぞれからシートを給送する給紙装置と、を備えている。

給紙カセットは、２つの大容量カセット１３Ｌと、２つの小容量カセット１３Ｓと、を含んでいる。２つの大容量カセット１３Ｌは、左右方向に並んで配置されている。２つの小容量カセット１３Ｓは、２つの大容量カセット１３Ｌの上方に、上下方向に並んで配置されている。各カセットには、シートが積載されるシート積載板１４が、昇降機構（図示省略）によって昇降可能に支持されている。シート積載板１４には、後述する給紙ユニット３７に設けられるアクチュエータが通過可能なスリット（図示省略）が形成されている。

給紙装置は、２つの大容量カセット１３Ｌからシートを給紙する水平搬送装置１５Ｌと、２つの小容量カセット１３Ｓのそれぞれからシートを給紙する個別給紙装置１５Ｓと、を含んでいる。水平搬送装置１５Ｌ及び個別給紙装置１５Ｓは、各カセットから給紙されたシートを搬送経路１１に送り出す。搬送経路１１には、所定の間隔で搬送ローラーが設けられ、送り出されたシートを画像形成部７へ搬送する。

画像形成部７は、装置本体３の上部に設けられ、ヘッドユニット１９と、搬送ユニット２１と、を備えている。ヘッドユニット１９には、４つのラインヘッド２３が備えられている。４つのラインヘッド２３は、左右方向に並べられて、対応するインクが収容されたインクタンク（図示省略）に接続されている。搬送ユニット２１は、循環走行する搬送ベルト２５を備えている。搬送ベルト２５は、４つのラインヘッド２３との間に所定の間隔を空けて配置されている。４つのラインヘッド２３と搬送ベルト２５との間の区間を、画像形成路２７とする。

画像形成装置１に画像形成ジョブが入力されると、指定されたサイズのシートが給紙カセットから給紙装置によって搬送経路１１に送り出され、画像形成部７の画像形成路２７に搬送される。画像形成路２７では、画像データに従ってラインヘッド２３からインクが吐出されてシートに画像が形成される。画像が形成されたシートは、搬送ローラーによって搬送経路１１に沿って搬送され、排出トレイ９に排出される。

次に、水平搬送装置１５Ｌについて、図２を参照して説明する。図２は、水平搬送装置を示す正面図である。

水平搬送装置１５Ｌは、搬送経路１１に連通する水平搬送路３１を形成する上ガイド板３３及び下ガイド板３５と、左側の大容量カセット１３Ｌからシートを送り出す給紙ユニット３７と、右側の大容量カセット１３Ｌからシートを送り出す給紙ユニット３７と、を備えている。水平搬送装置１５Ｌは、装置本体３に対して前後方向に沿って着脱可能である。

上ガイド板３３は、下ガイド板３５の後端部に設けられた支点に回動可能に支持されている。上ガイド板３３が下方に回動すると、両ガイド板３３及び３５間に、左側から右側に向かう搬送方向に沿った水平搬送路３１が形成される。水平搬送路３１の下流側の端部は、搬送経路１１に連通する傾斜路３８に連通している。上ガイド板３３が上方に回動することで水平搬送路３１が開かれて、水平搬送路３１での紙詰まり等を処理できるようになっている。

水平搬送路３１には、搬送方向の上流側と下流側とに、２組の搬送ローラー３９が備えられている。各組の搬送ローラー３９は、駆動源で駆動されて回転する下ローラーと、下ローラーに従動して回転する上ローラーと、を有している。各下ローラーは、下ガイド板３５に回転可能に支持され、各上ローラーは、上ガイド板３３に回転可能に支持されている。

左側の給紙ユニット３７は、水平搬送路３１の上流側の端部に配置されて、水平搬送路３１にシートを送り出す。右側の給紙ユニット３７は、傾斜路３８の下方に配置されて、搬送経路１１にシートを送り出す。左側の給紙ユニット３７と右側の給紙ユニット３７とは同じ構造を有している。

個別給紙装置１５Ｓは、水平搬送装置１５Ｌの左右の給紙ユニット３７と同じ構成を有する給紙ユニット３７を備えている。給紙ユニット３７は、装置本体３に対して前後方向に沿って着脱可能である。

次に、給紙ユニット３７について、図３及び図４を参照して説明する。図３は給紙ユニットの斜視図であり、図４は給紙ユニットの断面図である。

給紙ユニット３７には、ピックアップローラー４３と、フィードローラー４５と、リタードローラー４７（図４参照、図３には図示省略）と、一対の搬送ローラー４９と、がユニット化されている。つまり、ピックアップローラー４３と、フィードローラー４５と、リタードローラー４７（図４参照、図３には図示省略）と、一対の搬送ローラー４９と、が一つのハウジング４１に備えられている。

ハウジング４１は、シートの搬送方向と直交する幅方向（前後方向）に長い略矩形状の底板４１ａと、幅方向に対向する前後の側板４１ｂ及び４１ｃと、を有している。底板４１ａには、幅方向の中央部に開口５１が形成されている。さらに、底板４１ａには開口５１の近傍から下方に突出するアクチュエータ（図示省略）が揺動可能に設けられている。アクチュエータは、大容量カセット１３のシート積載板１４（図１参照）上のシートの有無を検知するためのものである。アクチュエータは、シート積載板１４にシートが積載された状態では、シートに当接して所定の姿勢に揺動しており、シート積載板１４上のシートがなくなると、スリットを通って所定の姿勢から下方に揺動する。一方で、装置本体３には、アクチュエータを検知するＰＥ検知センサー（図示省略）が備えられている。ＰＥ検知センサーは、光を照射する発光部と、発光部から照射された光を受光する受光部とを有する光センサーである。光センサーは、アクチュエータが所定の姿勢に揺動した状態ではオフ信号を出力し、所定の姿勢から揺動するとオン信号を出力する。

ピックアップローラー４３とフィードローラー４５とは、給紙ホルダー５５に支持されている。図３及び図４に加えて、図５〜図７を参照して、ピックアップローラー４３、フィードローラー４５及び給紙ホルダー５５について説明する。図５は給紙ホルダー及び押圧力調整機構を示す斜視図、図６は給紙ホルダー及び押圧力調整機構を上側から見た斜視図、図７は給紙ホルダー及び押圧力調整機構を下側から見た斜視図である。

給紙ホルダー５５は、下面が開口した略直方体状の箱状の部材であり、天板５５ａと、幅方向に対向する前側板及び後側板５５ｂ及び５５ｃと、を有している。給紙ホルダー５５は、後述するフィードローラー４５の駆動軸５９に揺動可能に支持されている。詳細には、駆動軸５９は、前後の側板５５ｂ及び５５ｃの一端側（右側）の端部間に設けられて、後側の側板５５ｃを貫通して後方に延びている。フィードローラー４５は、前後の側板５５ｂ及び５５ｃ間において、駆動軸５９に一体に回転可能に固定されている。

ピックアップローラー４３は、前後の側板５５ｂ及び５５ｃの他端側（左側、揺動側）の端部間に設けられた回転軸６１に、回転可能に支持されている。前側の側板５５ｂの内面には、ピックアップローラー４３とフィードローラー４５とに噛み合うアイドルギア６３が回転可能に支持されている。これにより、フィードローラー４５が駆動軸５９と一体に回転すると、アイドルギア６３を介してピックアップローラー４３がフィードローラー４５と同じ方向に回転する。

給紙ホルダー５５には、押し下げ片６５と遮光片６７とが設けられている。図７に示されるように、押し下げ片６５は、天板５５ａの他端側（左側、揺動側）の端部から外方向（左方向）に屈曲している。図６に示されるように、遮光片６７は、後側の側板５５ｃから外方向（後方）に突出している。

図４に示されるように、給紙ホルダー５５は、揺動側（左側）の端部が、ハウジング４１の底板４１ａの開口５１から露出するように、駆動軸５９がハウジング４１に支持されている。図３に示されるように、駆動軸５９の後端部は、ハウジング４１の後側の側板４１ｃを貫通して、後方に突き出ている。後側の側板４１ｃから突き出た後端部には、装置本体３に設けられた駆動源（図示省略）に接続する入力カップリング５９ａが固定されている。また、駆動軸５９は、ハウジング４１の底板４１ａに、２つの支持部材６８によって支持されている。

このように給紙ホルダー５５が支持されることで、給紙ホルダー５５の揺動側の端部に支持されたピックアップローラー４３が、開口５１から下方に露出する。後述するように、給紙ホルダー５５は、ピックアップローラー４３がシート積載板１４（図１参照）に積載されたシートによって押し上げられて適正な給紙位置に達するように揺動する。

ハウジング４１の底板４１ａには、開口５１の後方に上面検知センサー６９（図３参照）が備えられている。上面検知センサー６９は、光を照射する発光部と、発光部から照射された光を受光する受光部とを有する光センサーである。上面検知センサー６９は、給紙ホルダー５５の揺動時に、遮光片６７が発光部と受光部との間を通過するように配置されている。上面検知センサー６９は、発光部から出射された光が受光部で受光された場合にはオフ信号を出力し、発光部から出射された光が遮光片６７で遮光されて受光部で受光されない場合はオン信号を出力する。

また、給紙ユニット３７は、ピックアップローラー４３をシートに押圧すると共に押圧力を調整する押圧力調整機構７１を備えている。押圧力調整機構７１について、図３と、図５〜図７を主に参照して説明する。押圧力調整機構７１は、アーム部材７３と、リンク部材７５と、押圧部材７７と、を備えている。

図３に示されるように、アーム部材７３は、底板４１ａの幅方向の長さの半分程度の長さを有する、断面矩形のロッド部材である。図６に示されるように、アーム部材７３の一端部（後端部）には、幅方向に長い矩形状の中空部を有するガイド部７９が形成されている。ガイド部７９は、幅方向に対向する内側壁７９ａと外側壁７９ｂとを有している。両側壁７９ａ及び７９ｂには、上縁から下方に切り欠かれた凹部８３が形成されている。また、図５に示されるように、アーム部材７３の他端部（前端部）には、幅方向に沿ったラックギア８１が形成されている。

図３に示されるように、アーム部材７３は、ハウジング４１の底板４１ａの開口５１よりも前側の部分に、幅方向に往復移動可能に支持されている。また、底板４１ａには、ラックギア８１に噛み合う第１ギア８５と、第１ギア８５に噛み合う第２ギア８７とが回転可能に支持されている。第２ギア８７の外周部は、ハウジング４１の前側の側板４１ｂに開けられた開口から露出している。第２ギア８７を回転させることで、第１ギア８５を介してアーム部材７３が幅方向に往復移動する。なお、第２ギア８７は、ラチェット機構及び付勢部材（いずれも図示省略）によって、所定の位置で一時的に固定されるようになっている。

図６に示されるように、リンク部材７５は、断面円形状のロッド部材である。リンク部材７５の長さ方向の略中央部には、環状の係止部８９が形成されている。リンク部材７５は、係止部８９がアーム部材７３のガイド部７９に収容されて、係止部８９の両側の部分が、ガイド部７９の両側壁７９ａ及び７９ｂの凹部８３に支持されている。リンク部材７５の、係止部８９よりも内側の部分には、コイルバネ９１が外挿されている。コイルバネ９１の一端は係止部８９に係止され、他端はガイド部７９の内側壁７９ａに係止されている。コイルバネ９１は、リンク部材７５を、アーム部材７３に対して内方向（後方）に付勢している。

図６及び図７に示されるように、押圧部材７７は、平面視で直角三角形状の部材であり、軸支部９３と、被押圧部９５と、押圧部９７と、を有している。軸支部９３は、押圧部材７７の頂部に設けられている。被押圧部９５は、軸支部９３から径方向に延びる一方の側面に設けられている。押圧部９７は、軸支部９３から径方向に延びる他方の側面に設けられている。軸支部９３は、ハウジング４１に設けられた、幅方向と直交する方向（左右方向）に沿った回動軸に支持されている。これにより、押圧部材７７は、回動軸を中心として回動する。図６に示されるように、被押圧部９５には、リンク部材７５の内側の端面が当接し、図７に示されるように、押圧部９７は、給紙ホルダー５５の押し下げ片６５に上側から対向している。

押圧力調整機構７１によるピックアップローラー４３の押圧力調整手順について説明する。第２ギア８７を図５の反時計回り方向に回転させると、第１ギア８５を介してアーム部材７３が内方向（後方）に移動する。すると、リンク部材７５の内側の端面が、押圧部材７７の被押圧部９５に当接し、押圧部材７７は回動軸を中心として回動する。アーム部材７３がさらに内方向に移動すると、コイルバネ９１が引き伸ばされる。すると、コイルバネ９１の収縮力がリンク部材７５に伝達され、リンク部材７５が被押圧部９５を押圧する力が強くなり、押圧部材７７がさらに回動して、押圧部９７が押し下げ片６５を押し下げる力が強くなる。これにより、給紙ホルダー５５には、自身の自重に加えて、押圧部材７７からの押圧力が加わり、ピックアップローラー４３をシートに押し付ける力が強くなる。

一方、第２ギア８７を時計回り方向に回転させると、第１ギア８５を介してアーム部材７３が外方向に移動する。これにより、コイルバネ９１の引張り長さが短くなり、コイルバネ９１の収縮力が弱くなる。すると、押圧部材７７を回動させる力が弱くなり、給紙ホルダー５５の押し下げ片６５を押し下げる力が弱くなる。このように、ピックアップローラー４３の押圧力を調整することができる。

次に、リタードローラー４７について、図４及び図８〜図９を参照して説明する。図８はリタードローラーを示す側面図、図９はバネ収容部を示す断面図である。

リタードローラー４７は、リタードホルダー１０１に支持されている。リタードホルダー１０１は、上面が開口した略直方体状の箱状の部材であり、底板１０１ａと、幅方向に対向する前後の側板１０１ｂと、を有している。前後の側板１０１ｂの一端側（右側）の端部には、軸孔１０３が同軸上に開けられている。前後の側板１０１ｂの他端側（左側、揺動側）の端部間には、回転軸１０５が設けられている。

図８に示されるように、リタードローラー４７は、トルクリミッター１０７を介して回転軸１０５に軸支されている。リタードローラー４７には、一体に回転するパルス板１０９が設けられている。パルス板１０９は円環状の部材であり、外周面には所定の間隔を開けて反射板１０９ａが固定されている。一方で、ハウジング４１には、回転検知センサー１１１が備えられている。回転検知センサー１１１は、パルス板１０９に向けて光を照射する発光部と、パルス板１０９で反射した光を受光する受光部とを有する光センサーである。発光部から出射された光がパルス板１０９の反射板１０９ａに照射されると、光は反射して受光部で受光される。一方、発光部から出射された光が、パルス板１０９の反射板１０９ａ以外の部分に照射されると、光は反射せず、受光部で受光されない。回転検知センサー１１１は、発光部から出射された光が受光部で受光された場合にはオン信号を出力し、発光部から出射された光が受光部で受光されない場合はオフ信号を出力する。

リタードホルダー１０１は、リタードローラー４７をフィードローラー４５に押圧するための付勢部材１１５を収容するバネ収容部１１７を有している。バネ収容部１１７について、図９を参照して説明する。バネ収容部１１７は、円筒形状を有し、リタードホルダー１０１の底板１０１ａの揺動側の端部から下方に突出している。バネ収容部１１７の下端面には開口１１９が形成されている。さらに、バネ収容部１１７の内周壁の下半分には、大径のガイド溝１２１が形成されている。

付勢部材１１５は、突出部材１２５と、コイルバネ１２７と、を有している。突出部材１２５は、略円柱状の部材であり、下端部に半球状の当接部１２９が形成されている。突出部材１２５の上端部には、外方向に張り出すフランジ部１３０が形成されている。突出部材１２５は、当接部１２９がバネ収容部１１７の開口１１９から突出し、フランジ部１３０がバネ収容部１１７のガイド溝１２１に係合するように、バネ収容部１１７に収容されている。コイルバネ１２７は、底板１０１ａと突出部材１２５のフランジ部１３０との間に配置されている。コイルバネ１２７は、突出部材１２５を下方に付勢する。

リタードホルダー１０１は、リタードローラー４７がフィードローラー４５に下方から押圧されるように配置されて、軸孔１０３に、ハウジング４１の底板４１ａに設けられたピン１３１が挿通されている。これにより、リタードホルダー１０１は、リタードローラー４７がフィードローラー４５に接近する方向及び離間する方向に、ピン１３１を中心として回動可能である。また、突出部材１２５の当接部１２９が、底板４１ａに形成された支持板４１ｄに当接する。すると、コイルバネ１２７が圧縮されて、リタードホルダー１０１を支持板４１ｄに対して上方に付勢する。すなわち、リタードローラー４７がフィードローラー４５に接近する方向に回動し、リタードローラー４７が、フィードローラー４５に対して所定の圧力で接触し、両ローラー４７及び４５間に分離ニップＮ１（図４参照）を形成する。また、リタードホルダー１０１は、軸孔１０３をピン１３１から引き抜くことで、ハウジング４１から取り外すことができる。

図４に示されるように、リタードローラー４７は、分離ニップＮ１におけるリタードローラー４７の外周面の法線Ｌ１の方向（フィードローラー４５とリタードローラー４７の中心を通る線）に沿って、フィードローラー４５に押圧されている。つまり、分離ニップＮ１におけるリタードホルダー１０１の回動方向が、分離ニップＮ１におけるリタードローラー４７の外周面の法線Ｌ１の方向と一致するように、ピン１３１の位置が設定されている。

次に、一対の搬送ローラー４９について、図４を参照して説明する。一対の搬送ローラー４９は、駆動源で駆動されて回転する上ローラー１４１と、上ローラー１４１に従動して回転する下ローラー１４３と、を有している。各ローラーは、フィードローラー４５と同等の幅を有している。上下のローラー１４１及び１４３間には、両ローラー１４１及び１４３の回転軸の中心を結ぶ線上に搬送ニップＮ２が形成されている。図３に示されるように、上ローラー１４１の駆動軸１４５の両端は、ハウジング４１の両側板４１ｂ及び４１ｃに支持されている。駆動軸１４５の後端部は、後側の側板４１ｃを貫通して、後方に突き出ている。後側の側板４１ｃから突き出た後端部には、装置本体３に設けられた駆動源（図示省略）に接続する入力カップリング１４５ａが固定されている。

図４に示されるように、前述のリタードホルダー１０１のピン１３１は、一対の搬送ローラー４９の両ローラー１４１及び１４３間の搬送ニップＮ２よりも、シートの送り出し方向の下流側に配置されており、リタードホルダー１０１が、一対の搬送ローラー４９とは干渉しないようになっている。

ここで、給紙位置におけるピックアップローラー４３とシートＳとの接点Ｐ１と、搬送ニップＮ２と、分離ニップＮ１とは、送り出し方向において１つの直線Ｌ２上に配置されている。これにより、給紙位置におけるピックアップローラー４３とシートとの接点Ｐ１から、分離ニップＮ１を通って搬送ニップＮ２に向かう直線状の送り出し経路１５１が形成される。さらに、接点Ｐ１においてピックアップローラー４３からシートに加えられる給紙圧をＦ１、分離ニップＮ１のニップ圧をＦ２、搬送ニップＮ２のニップ圧をＦ３とすると、Ｆ１≦Ｆ２＜Ｆ３である。なお、分離ニップＮ１のニップ圧は、リタードローラー４７によるブレーキ力を差し引いた圧力である。ブレーキ力は、後述するトルクリミッター１０７によって作用する送り出し方向と反対方向に加わる力である。

再度図２を参照して、左側の給紙ユニット３７は、下ガイド板３５に支持されて、送り出し方向が斜め右上方向を向き、送り出し経路１５１が水平搬送路３１に連通している。右側の給紙ユニット３７は、下ガイド板３５に支持されて、送り出し方向が斜め右上方向を向き、送り出し経路１５１が搬送経路１１に連通している。

次に、図１０のブロック図を参照して、制御部１６０について説明する。制御部１６０は、ＰＥ検知センサー、上面検知センサー６９、回転検知センサー１１１、装置本体３に設けられる操作パネル（図示省略）、シート積載板１４（昇降機構）と、電気的に接続している。

制御部１６０には、ＰＥ検知センサーからオン信号又はオフ信号が入力される。ＰＥ検知センサーは、前述のように、ハウジング４１の底板４１ａに揺動可能に設けられたアクチュエータが、所定の姿勢から揺動したことを検知する。シート積載板１４が昇降機構によって上昇すると、シート積載板１４に載置されたシートによってアクチュエータが押し上げられて所定の姿勢に揺動し、ＰＥ検知センサーはオフ信号を出力する。画像形成動作によってシート積載板１４上のシートが減少すると、その分だけシート積載板１４が上昇するので、アクチュエータの姿勢は一定に保持され、ＰＥ検知センサーはオン信号を出力する。しかし、シート積載板１４上のシートがなくなると、アクチュエータがシート積載板１４のスリットを通過し、アクチュエータが所定の姿勢から揺動する。これにより、ＰＥ検知センサーはオン信号を出力する。

制御部１６０は、ＰＥ検知センサーからオン信号が入力されると、シート積載板１４上のシートがなくなったことを判定する。その後、操作パネルに、シートが無いことを表示する。

制御部１６０には、上面検知センサー６９からオン信号又はオフ信号が入力される。シート積載板１４が上昇すると、シート積載板１４に載置されているシートの最上のシートが、給紙ユニット３７のピックアップローラー４３に当接し、ピックアップローラー４３がシートによって押し上げられる。これにより、給紙ホルダー５５が駆動軸５９を中心として上方に揺動する。給紙ホルダー５５が上方に揺動して、給紙ホルダー５５に設けられた遮光片６７が、上面検知センサー６９の発光部と受光部との間を通過すると、発光部から照射された光が遮断されるので受光部で受光されず、上面検知センサー６９がオン信号を出力する。

制御部１６０は、オン信号が入力されると、給紙ホルダー５５が、ピックアップローラー４３がシートの給紙位置に達するまで揺動したこと判定し、シート積載板１４の昇降機構を制御して、シート積載板１４の上昇を停止する。これにより、ピックアップローラー４３が給紙位置に常に保持されるようになっている。

制御部１６０には、回転検知センサー１１１からオン信号及びオフ信号が入力される。制御部１６０は、所定の間隔でオン信号が入力されると、パルス板１０９、すなわち、リタードローラー４７が正常に回転していることを判定する。一方で、オン信号の間隔が一定の間隔からずれると、リタードローラー４７の回転が異常であると判定し、操作パネルにメンテナンスが必要であることを表示する。

上記構成を有する給紙ユニット３７による給紙動作について説明する。給紙動作が開始されると、シート積載板１４の昇降機構が駆動されて、大容量カセット１３Ｌのシート積載板１４が上昇する。すると、シート積載板１４に載置されているシートの最上のシートが、給紙ユニット３７のピックアップローラー４３に当接し、ピックアップローラー４３がシートによって押し上げられる。これにより、給紙ホルダー５５が駆動軸５９を中心として上方に揺動する。給紙ホルダー５５の遮光片６７が、上面検知センサー６９の発光部と受光部との間を通過して、上面検知センサー６９から出力されたオン信号が制御部１６０に入力されると、制御部１６０は、昇降機構を駆動して、シート積載板１４の上昇を停止する。この結果、ピックアップローラー４３がシートの給紙位置に達する。

その後、フィードローラー４５の駆動軸５９及び一対の搬送ローラー４９の上ローラー１４１の駆動軸１４５が駆動されて回転する。フィードローラー４５の駆動軸５９が回転すると、フィードローラー４５とともにピックアップローラー４３が回転する。これにより、最上のシートが、分離ニップＮ１に向かって送り出し経路１５１に沿って送り出される。

送り出されたシートが１枚の場合は、分離ニップＮ１において、リタードローラー４７がフィードローラー４５に対して従動回転して、シートを搬送ニップＮ２に向けて送り出す。送り出されたシートが複数枚の場合は、最上位のシートはフィードローラー４５によって送り出されるが、最上位のシートとその下方のシートとの摩擦力は、下方のシートとリタードローラー４７との摩擦力よりも小さく、リタードローラー４７には所定以上のトルクがかからないので、トルクリミッター１０７の作用によってリタードローラー４７は回転せず、下方のシートは搬送されない。このように、フィードローラー４５とリタードローラー４７とによってシートが捌かれ、最上の１枚のシートのみが搬送ニップＮ２に向けて送り出される。

一対の搬送ローラー４９の上ローラー１４１の駆動軸１４５が回転すると、搬送ニップＮ２に送り出されたシートは、搬送ニップＮ２を通り、送り出し経路１５１から水平搬送路３１に搬送される。その後、２組の搬送ローラー３９によって水平搬送路３１に沿って搬送され、傾斜路３８から搬送経路１１に搬送される。

なお、画像形成動作によってシート積載板１４上のシートが減少すると、ピックアップローラー４３と最上のシートとの当接位置が下降し、給紙ホルダー５５が駆動軸５９を中心として下方に回動する。この際、図１１に示されるように、分離ニップＮ１と搬送ニップＮ２を通る線Ｌ４に対する、ピックアップローラー４３とシートとの接点Ｐ１と分離ニップＮ１を通る線Ｌ５の角度αが５度程度の場合、ピックアップローラー４３によってシートをスムーズに送り出すことができる。したがって、上面検知センサー６９は、分離ニップＮ１と搬送ニップＮ２を通る線Ｌ４に対する、ピックアップローラー４３とシートとの接点と分離ニップＮ１を通る線Ｌ５の角度αが５度以上になると、オン信号を発するように設定されることが好ましい。

また、シート積載板１４上のシートがなくなると、前述のように、アクチュエータがシート積載板１４のスリットを通過し、アクチュエータが所定の姿勢から揺動してＰＥ検知センサーがオン信号を出力する。制御部１６０は、オン信号が入力されると、シート積載板１４上のシートがなくなったことが判定し、操作パネルにシートがないことを表示する。

上記説明したように本発明によれば、給紙位置におけるピックアップローラー４３とシートとの接点Ｐ１と、分離ニップＮ１と、搬送ニップＮ２とによって形成される直線状の送り出し経路１５１に沿ってシートが搬送されるので、分離ニップＮ１と搬送ニップＮ２とに挟持されるシートから、リタードローラー４７又はフィードローラー４５に負荷が加わりにくい。つまり、フィードローラー４５又はリタードローラー４７とシートとの摩擦が起きにくいので、フィードローラー４５及びリタードローラー４７の摩耗が生じにくい。したがって、分離ニップＮ１におけるシートの分離動作不良が生じにくく、リタードローラー４７及びフィードローラー４５の寿命を延ばすことができる。

さらに、接点Ｐ１と、分離ニップＮ１と、搬送ニップＮ２とが直線状に配置されることに加えて、接点Ｐ１における給紙圧Ｆ１≦分離ニップＮ１のニップ圧Ｆ２＜搬送ニップＮ２のニップ圧Ｆ３である。搬送ニップＮ２のニップ圧を高くすることで、ピックアップローラー４３で送り出されたシートの搬送がアシストされ、その分、分離ニップＮ１のニップ圧を下げることができる。したがって、分離ニップＮ１のニップ圧を下げて、分離力を高めることができる。

特に、一対の搬送ローラー４９と、ピックアップローラー４３、フィードローラー４５、リタードローラー４７とがユニット化されているので、ピックアップローラー４３とシートとの接点Ｐ１及び分離ニップN１に対する搬送ニップN２の位置決め精度を出しやすい。さらに、これら全てのローラーの調整や管理を一括して行うことができるので、メンテナンス性が向上する。したがって、シートの全種類に対して耐久性を向上でき、初期の画質を維持することが可能となる。ただし、一対の搬送ローラー４９を、給紙位置におけるピックアップローラー４３とシートとの接点Ｐ１と分離ニップＮ１とを通る線上に位置するように、上下のガイド板３３及び３５に設けてもよい。

さらに、リタードローラー４７は、分離ニップＮ１におけるリタードローラー４７の外周面の法線Ｌ１の方向に沿って、フィードローラー４５に押圧されている。したがって、分離ニップＮ１を通過したシートを、送り出し経路１５１に沿って安定に搬送することができる。つまり、リタードホルダー１０１のピン１３１を、一対の搬送ローラー４９の搬送ニップＮ２よりも、シートの送り出し方向における下流側に配置することができるので、分離ニップＮ１におけるリタードホルダー１０１の回動方向を、分離ニップＮ１におけるリタードローラー４７の外周面の法線Ｌ１の方向と一致させることができる。さらに、分離ニップＮ１の分離圧の設定範囲を広くすることができるので、厚さや種類の異なるシートに広く対応できる。分離ニップＮ１における搬送力（ニップ圧Ｆ２）と分離力とはトレードオフであり、分離力を上げると搬送力が低下する関係を有する。前述のように、本実施形態では、搬送ニップＮ２のニップ圧Ｆ３を高くすることでシートの搬送をアシストして、分離ニップＮ１における搬送力の低下を補うことができるので、分離力を従来よりも上げることが可能となる。これにより、分離圧の設定範囲が広がる。

また、給紙ユニット３７は、装置本体３に着脱可能な水平搬送装置１５Ｌに支持されている。したがって、水平搬送装置１５Ｌを装置本体３から取り出すことにより、各ローラーのメンテナンスや交換を容易に行うことができる。さらに、リタードホルダー１０１は給紙ユニット３７のハウジング４１に対して着脱可能であるので、リタードローラー４７や、他のローラーのメンテナンスや交換をより容易に行うことができる。

さらに、押圧力調整機構７１によってピックアップローラー４３の押圧力を多段階で調整することができるので、シートの厚さや種類に応じて適切な押圧力に設定することができる。

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

１画像形成装置
３装置本体
７画像形成部
１５Ｓ、１５Ｌ給紙装置
３７給紙ユニット
４３ピックアップローラー
４５フィードローラー
４７リタードローラー
４９一対の搬送ローラー
１０１リタードホルダー

Claims

給紙位置においてシートに接触して回転することでシートを送り出すピックアップローラーと、
前記ピックアップローラーよりもシートの送り出し方向の下流側に配置されたフィードローラーと、
前記フィードローラーとの間に分離ニップを形成し、該分離ニップにおいてシートを捌きながら搬送するリタードローラーと、
前記分離ニップを通過したシートを搬送経路に向けて搬送する一対の搬送ローラーと、を備え、
前記給紙位置における前記ピックアップローラーとシートとの接点と、前記一対の搬送ローラーの回転軸を結ぶ線上に配置された搬送ニップと、前記分離ニップとが、前記送り出し方向において直線上に配置されていることを特徴とする給紙装置。
前記ピックアップローラーからシートに加えられる給紙圧をＦ１、
前記分離ニップのニップ圧をＦ２、
前記搬送ニップのニップ圧をＦ３とすると、
Ｆ１≦Ｆ２＜Ｆ３であることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
装置本体に対して着脱可能な給紙ユニットを備え、
前記給紙ユニットは、前記ピックアップローラー、前記フィードローラー、前記リタードローラー、前記一対の搬送ローラーを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
前記リタードローラーを回転可能に支持し、支点を中心として揺動可能なリタードホルダーを備え、
前記支点は、前記送り出し方向において前記搬送ニップよりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給紙装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置と、
前記給紙装置から給紙されたシートに画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。