JP3542447B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機や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及びこれを用いた画像形成装置に関し、更に詳しくは封筒等のシートであっても安定して給送し得るシート給送装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から複写機やプリンタ等にあっては、シートを自動給送するために、多数枚のシートを積載セットし、このシートを給送ローラ等によって一枚ずつ分離給送するようにしている。
【０００３】
前記シート分離機構としては、種々の方式が提案されており、その中にはシートを送る方向へ回転するフィード回転体と、シートを戻す方向へ回転するリタード回転体とで構成したリタード分離機構を用いるものがある。。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記プリンタ等にあっては、所謂普通紙といわれるカットシートを一枚ずつ分離給送して画像を記録するものが一般的であるが、近年ではシートとして封筒を給送可能とし、複数枚の封筒をセットしてこれを一枚ずつ分離給送して宛て名や差出人名を自動記録するようにしているものが多い。
【０００５】
しかしながら、封筒はカットシートと異なり、封をするための折り返し部を有しており、該折り返し部では一枚の封筒であるにも関わらず、二枚のシートが折り重なった状態になっている。このために、特にリタード分離機構によって分離しようとすると、前記折り返し部において分離動作が働き、先端部が座屈状態になってジャム（紙詰まり）を生ずることがある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、封筒のように折り返し部を有するシートであっても、安定して分離給送可能なシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートを分離給送するためのシート給送装置において、シートに給送力を付与するための給送手段と、前記給送手段で給送されたシートを一枚ずつに分離するために、シートを送る方向へ回転するフィード回転体と、シートを戻す方向へ回転するリタード回転体とで構成した分離手段と、シートの種類を設定するための種類設定手段と、シートの種類によって前記給送手段によるシート給送時間を変更する制御手段と、を有し、折り返し部のあるシートを給送するときに、前記折り返し部の長さに応じて前記給送手段によるシート給送時間を変更するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成にあっては、封筒のように折り返し部を有するシートを給送する場合には、給送手段によるシート給送時間を長くすることにより、折り返し部が分離手段に位置する場合でもシート給送力が増すために座屈することなく分離給送されるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置及び画像形成装置ついて図面を参照して具体的に説明する。
【００１０】
〔第１実施形態〕
図１乃至図９を参照して本発明の第１実施形態を説明する。尚、図１はシート給送装置を用いた画像形成装置の全体構成説明図であり、図２はシート給送装置の構成説明図であり、図３は分離手段の構成説明図、図４は普通シートを給送するときの分離手段とシートとの摩擦力の説明図、図５はピックアップローラのアップダウン信号の説明図、図６乃至図８はシートの種類設定手段の構成説明図、図９は封筒を給送する場合の分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【００１１】
ここでは説明の順序として、まず画像形成装置の全体構成について説明し、次にシート給送装置の構成を説明する。
【００１２】
｛画像形成装置の全体説明｝
図１において、画像形成装置本体Ａは、その上部にブック原稿の画像面の画像情報を読み取る画像読取手段となるスキャナ部Ｂを有し、その下部に画像形成手段となる画像形成部Ｃを有し、更にその下部にシート給送装置Ｄを組み付けて構成されている。
【００１３】
前記スキャナ部Ｂは、走査系光源１、プラテンガラス２、装置本体Ａに対して開閉可能な原稿圧板３、ミラー４、レンズ５、および受光素子（光電変換素子）６及び画像処理部等を有して構成されている。そして、プラテンガラス２上に本や厚紙、カール紙等のブック原稿やシート状原稿等を原稿面を下側にして載置し、原稿圧板３により背面を押圧して静止状態でセットし、読み取り開始キーを押すと、走査系光源１がプラテンガラス２の下部を図１の矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源１により読み取られた原稿の画像情報は画像処理部で処理され、電気信号に変換されて光学系であるレーザスキャナ７に伝送される。
【００１４】
ここで、画像形成装置本体Ａは、レーザスキャナ７に画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、パーソナルコンピュータの出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、他機のファクシミリ装置からの送信信号を入力したり、画像処理部の処理信号を他機のファクシミリ装置に送信すれば、ファクシミリ装置として機能する。
【００１５】
一方、画像形成部Ｃの下部にはシートカセット８を装着しており、このシートカセット８は下段カセット８ａと上段カセット８ｂの２個で１つの給送ユニットとして構成されている。本実施形態では３つの給送ユニットＵ１ 、Ｕ２ 、Ｕ３ を装着して６個のカセットを装着するようにしている。そして、上方に位置する１つの給送ユニットＵ１ は装置本体Ａに対して着脱可能に取り付け、下方の２つの給送ユニットＵ２ 、Ｕ３ はシート給送装置Ｄに着脱可能に取り付けられている。
【００１６】
前記カセット８ａ，８ｂ内に収容されたシートは、後述するように給送回転体であるピックアップローラ９により繰り出され、分離手段を構成するフィードローラ（シートを送る方向へ回転する回転体）１０とリタードローラ（シートを戻す方向へ回転する回転体）１１との協働作用により一枚ずつ分離，給送された後、搬送手段を構成する搬送ローラ１２，１３によって搬送され、レジストローラ１４に導かれ、該ローラ１４によって画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。
【００１７】
画像形成部Ｃは、電子写真感光体ドラム１５、画像書き込み光学系１６、現像器１７および転写帯電器１８等を有して構成されている。そして、帯電器により一様に帯電された感光体ドラム１５の表面にレーザスキャナ７から射出された画像情報に対応するレーザ光が画像書き込み光学系１６により走査されて潜像を形成し、この潜像に現像器１７によりトナー画像が形成されて、レジストローラ１４により感光体ドラム１５の回転に同期して搬送されたシートに転写帯電器１８によりシートの第１面にトナー画像が転写される。
【００１８】
尚、図１において、１９はトナー画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルト、２０は定着装置、２１は排出ローラである。トナー画像が形成されたシートは搬送ベルト１９により定着装置２０に搬送されて、加熱および加圧されてトナー画像がシート表面に定着された後、排出ローラ２１によって機外に配置されたトレイ２２に排出、積載される。
【００１９】
また、シートの両面に画像を記録する場合には、定着装置２０から排出されたシートが排出ローラ２１に挟持され、シートの後端が分岐点２３を通過した時点で該排出ローラ２１が逆転し、シートが両面トレイ２４上に一旦載置された後、搬送ローラ１２，１３により搬送されて、レジストローラ１４に到達し、反転されたシートは第２面に前述と同様にして画像が形成された後、トレイ２２に排出、積載されるように構成されている。
【００２０】
｛シート給送装置｝
次に前記シート給送装置Ｄの構成について説明すると、これはシートカセット８に収容セットしたシートを給送手段によって給送したシートを分離手段によって一枚ずつ分離して給送するものである。
【００２１】
前記給送手段はシート非給送時はアップ状態にあり、シート給送時にダウン状態となって回転するアップダウン可能なピックアップローラ９によって構成している。
【００２２】
ここで、前記ピックアップローラ９のアップダウン構成及びこれに伴ってカセット８に収容したシートを給送位置に上昇させるリフターの構成について、通常シートを給送する場合で説明する。
【００２３】
図２において、シートＳは前記カセット８の底部に回動可能に取り付けられたシート積載板２５上に積載され、カセット８は図２の矢印ｄ方向より装置本体Ａに対して装着可能に構成されている。
【００２４】
このカセット８内のシートＳを最上側よりピックアップローラ９によって送り出し、フィードローラ１０とリタードローラ１１との作用のよって一枚ずつ分離、給送する。
【００２５】
前記ピックアップローラ９のローラ軸９ａ及び前記フィードローラ１０のローラ軸１０ａはローラホルダー２６によって連結支持されており、ピックアップローラ９はフィードローラ１０の回りを揺動可能に支持され、また、バネ（不図示）により、シート面に向かうように付勢されている。
【００２６】
また、前記ピックアップローラ軸９ａの一端は給送フレーム２７に形成された長穴２７ａに挿通してリフター機構まで延びている。そして、前記給送フレーム２７に一体成型された軸２８にはリフトアップレバー２９が回動可能に取り付けられており、バネ２９ａによって時計回り方向（図２の矢印ｅ方向）に付勢されている。
【００２７】
従って、前記リフトアップレバー２９の一端はピックアップローラ軸９ａに当接している。また、前記リフトアップレバー２９の他端はピックアップカム３０の近傍に延びていて、該ピックアップカム３０が回転することでリフトアップレバー２９は揺動する。
【００２８】
前記ピックアップカム３０は、ギヤ３１と対向する側が一部だけ歯が無いピックアップギヤ（欠歯ギヤ）３２の側面に同軸上に一体に形成されている。このピックアップギヤ３２は図時しない付勢手段によって、反時計回り方向（図２の矢印ｆ方向）に付勢されており、本実施形態ではフラッパータイプのソレノイド３３によって付勢手段に抗してピックアップカム３０の回転が規制されている。
【００２９】
また、３４は画像形成装置本体Ａのメインモーターであり、該モーター３４からの駆動入力は、ギヤ３５を介してギヤ３１に伝達され、該ギヤ３１を常時図２の矢印ｇ方向に回転させている。
【００３０】
３６はリフターであり、カセット８のシート積載板２５昇降させる。このリフター３６の一端にはラチェットギヤ３７が一体に形成されている。
【００３１】
また、前記ギヤ３１に対向して配置された一部だけ歯がないリフトアップギヤ（欠け歯ギヤ）３８はその同軸上にリフトアップカム３９を装備しており、該リフトアップカム３９の回転によって送り爪４０を軸４１の一回りに揺動させ、更にロック爪４２の逆転防止機能によってラチェットギヤ３７を一歯ずつ順送りすることによりリフター３６を上昇させる。これによって、カセット１内のシートＳをリフトアップする。
【００３２】
また、図２において、４３はリフタートリガーレバーであり、該レバー４３は給送フレーム２７に一体形成された軸２８に揺動可能に軸支されており、バネ４４によって時計回り方向（図２の矢印ｈ方向）に付勢されている。前記リフタートリガーレバー４３の一端は、前記リフトアップカム３９と一体のリフトアップギア３８の回転規制部材としての機能があり、該レバー４３の他端はピックアップローラ９が所定の高さまで下がった際にピックアップローラ軸９ａと当接するように配置されている。即ち、ピックアップローラ軸９ａが所定の高さに下がったときにリフタートリガーレバー４３の他端の規制部分がリフトアップカム３９の回転規制を解除し、リフトアップカム３９が回転し、図示しない機構により送り爪４０を揺動させてリフター３６を上昇させる。
【００３３】
上記リフター３６の上昇によってシートＳの最上シート面が上昇すると、該シート面上に当接しているピックアップローラが上昇し、リフタートリガーレバー４３が時計回り方向（図２の矢印ｈ方向）に回転復帰して、再びリフトアップカム３９の回転を規制する位置に戻る。この動作の繰り返しによりカセット８内のシートＳの最上シート面の高さが略一定になる。
【００３４】
その結果、本装置はシートＳを給送可能なスタンバイ状態になる。その後は、給送開始信号に連動してフラッパーソレノイド３３を励磁することで、ピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９が揺動してピックアップローラ軸９ａが降下し、ピックアップローラ９がシートＳに接触して該シートＳを繰り出すことが出来る。
【００３５】
ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけシートＳのシート面に当接し、その後、シート面から離間、上昇する。この間に先に述べた駆動源によってフィードローラ１０、リタードローラ１１の駆動を開始することでカセット８内に積載されたシートＳは一枚ずつ分離、給送される
やがて、シートＳのシート面高さが低下すると、リフタートリガーレバー４３の一端部がピックアップローラ軸９ａによって押し上げられ、リフトアップカム３９の回転規制部材が外れ、１ラッチ分だけリフターが上昇し、シート面高さが復帰する。
【００３６】
この動作の繰り返しによって、シート面高さは略一定に保たれる。これ等の一連の動作によって、ピックアップローラ９はシートＳをカセット８から繰り出すときだけシート面に当接し、それ以外の時はシート面から離隔することでフィードローラ１０とリタードローラ１１の対によるシートＳの重送防止力を最大限に発揮でき、重送を確実に防止できる。
【００３７】
次に図３及び図４を用いて、フィードローラ１０とリタードローラ１１の作用について説明する。
【００３８】
図３はリタード分離方式を用いた給送装置の一部詳細図である。この図において、４５はフィードローラ１０とリタードローラ１１の間に、２枚以上の紙が挟まって紙詰まりした時、１枚目を引き抜くことによって、２枚目が排出方向に送り出されることを防止するための駆動ギヤ逆回転防止用のワンウェイ軸受であり、４６はフィードローラ軸１０ａを回転させるための駆動プーリ、４７は本体にある駆動モーター３４（図２参照）から回転トルクを得るためのギヤであり、４８はリタードローラ１１に、フィードローラ１０と同方向の回転トルクを伝えるためのタイミングベルトである。
【００３９】
そして、４９はリタードローラ１１の駆動軸５０を回転させるためのプーリであり、５１はトルクリミッタ、５２はリタードローラ１１を回転させるためのカップリングである。更に、５３はリタードローラを加圧してフィードローラ１０とリタードローラ１１の間にシート給送力を与えるための加圧アーム、５４は前記加圧アーム先端につけられた加圧コロである。加圧力はコイルバネ５５がリタード圧調整アーム５６に対して、矢印Ｔ方向のトルクを与えることによって、軸５７を介してリタードローラ１１に与えられる。
【００４０】
５８はリタードローラ軸受であり、５９はリタードローラ１１を貫通して端部にカップリング５２を取り付けられているリタードローラ軸である。
【００４１】
以上のような構成をもつ分離手段によるシート分離動作を図４を用いて説明する。
【００４２】
図４（ａ） はピックアップローラ９によって給送されたシートが重送なしでフィードローラ１０とリタードローラ１１の間であるニップに進入したときをあらわす。ここで、μＢＲＰ は、シートＳとフィードローラ１０の間の摩擦係数、μＣＲＰ はシートＳとリタードローラ１１の間の摩擦係数、Ｍはトルクリミッタによって与えられる重送シートを戻すためのトルクを表す。また、Ｐはバネによって与えられるリタードローラ１１の加圧力であり、ｒはリタードローラ１１の回転半径である。
【００４３】
ここで、図４（ａ） において、通常のシート（封筒のように折り返し部のないシート）をフィードローラ１０がスリップすることなく送るときの条件は、
【００４４】
μＢＲＰ ・Ｐ＝μＣＲＰ ・Ｐ………（式１）
【００４５】
更に、リタードローラ１１とシートＳの間がスリップしないときと、すべっているときの両方でリタードローラの回転の釣り合いを考えると、その関係は、
【００４６】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ≧Ｍ………（式２）
【００４７】
よって式１、式２より、以下の式が成立する必要がある。
【００４８】
μＢＲＰ ・Ｐ・ｒ≧Ｍ………（式３）
【００４９】
次に図４（ｂ）について説明する。これはピックアップローラ９によって給送されたシートＳが重送なしてニップに進入した後、リタードローラ１１によってよけいなシートＳが戻されたときを示す。ここで、μＰＰはシートＳ相互間の摩擦係数である。図４（ｂ）において紙が完全に分離されて送られていく条件は、
【００５０】
μＢＲＰ ・Ｐ＞μＰＰ・Ｐ………（式４）
【００５１】
μＣＲＦ ・Ｐ≧μＰＰ・Ｐ………（式５）
【００５２】
更に、リタードローラ１１が給送と逆方向に回転して、２枚目のシートを重送することなく上流側に戻すためには、リタードローラ１１と２枚目のシートＳの間がスリップしないと考えると、
【００５３】
μＣＲＰ ・Ｐ＝μＰＰ・Ｐ………（式６）
【００５４】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ＜Ｍ………（式７）
【００５５】
式６、式７より、以下の式が成立する。
【００５６】
μＰＰ・Ｐ・ｒ＜Ｍ………（式８）
【００５７】
上記、式４、式６、式８の３式が、同時に成り立つ必要がある。
【００５８】
リタード方式では、以上のような条件をふまえて、ローラの耐久性を考慮して各値を設定している。
【００５９】
上記ピックアップローラ９、フィードローラ１０、リタードローラ１１によるシート給送の各駆動信号を図５（ａ） に示す。
【００６０】
図５において、Ａはスタートボタン、Ｂはピックアップソレノイド、ＣはフィードローラクラッチのそれぞれのＯＮ信号である。
【００６１】
｛封筒等を給送するための構成｝
本発明に係るシート給送装置は封筒等の折り返し部を有するシートであってもジャムすることなく給送し得るように、シート種類設定手段によって設定したシート種類に対応してピックアップローラ９による給送時間を変更するように構成している。次にその構成について説明する。
【００６２】
図６に示すように、シートカセット８の引き出し側端部には、シート種類設定手段を構成するシート種類及びシートサイズ等の設定ダイヤル６０が設けられている。
【００６３】
図７（ａ） 、（ｂ） はシートカセット８が本体から引き出されているときのシート種類及びシートサイズ設定手段の詳細図で、（ａ） は本体側に内蔵されている側、（ｂ） はカセット側に内蔵されている側を示す。
【００６４】
図７（ｂ） に示すように、前記設定ダイヤル６０と一体的なダイヤル軸６１にはスイッチ押圧円盤６２が同軸に取り付けられており、ダイヤル６０と一体的に回転可能に構成されている。また、図７（ａ） に示すように、装置本体側にはタクトスイッチ６３が設けられている。
【００６５】
ここで、図８を参照して前記スイッチ押圧円盤６２とタクトスイッチ６３の関係を説明する。尚、図８（ａ） は設定手段の平面説明図であり、（ｂ） は正面断面説明図、（ｃ） は図８（ｂ） における破断線で見たときのスイッチ押圧円盤６２とタクトスイッチ６３の部分詳細図である。
【００６６】
図８（ｃ） からもわかるように、スイッチ押圧円盤６２には部分的に切り欠きが設けられ、この切り欠き部ではタクトスイッチ６３を押せなくなっている。この円盤６２をダイヤル６０に示された各サイズごとに切り欠きの位置をずらして組み合わせることにより、タクトスイッチのＯＮ・ＯＦＦ 信号の組み合わせを変化させて本体の動作をつかさどる制御手段としてのＣＰＵ に検知させる。
【００６７】
封筒の場合紙サイズは千差万別なので、本実施形態では、図８（ａ） のようにシートサイズ設定ダイヤル６０で、シート種設定を行い、このシート種設定の時には、給送シーケンス上ではシート長さを固定（最大値）するようにしている。
【００６８】
以上のように、シート種設定を行なうとこれをＣＰＵ が検知し給送時のピックアップローラ９の動きを通常シート送りの時よりもシート給送時間が長くなるように構成している。
【００６９】
本実施形態では前記給送時間を長くするために、ピックアップローラ９のアップダウン動作を複数回行わせるようにしている。この動作を具体的に説明すると、図２において、給送開始信号に連動してフラッパーソレノイド３３を励磁することでピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９が揺動してピックアップローラ軸９ａが降下し、ピックアップローラ９がシートＳに接触して該シートＳを繰り出す。その後、ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけシート面に当接し、シート面から離間上昇する。
【００７０】
この時、シート種類設定手段によって、給送しているシートが、折り返し部Ｓａのある封筒であると判断された時、通常動作によってピックアップローラ９が上昇した後、あらかじめ設定された時間後、再びフラッパーソレノイド３３を励磁することで、ピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９を揺動してピックアップローラ軸９ａを降下させ、ピックアップローラ９を封筒の折返し部のない面に接触させて、封筒を後押しするようにしている。
【００７１】
その後、ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけ封筒の折返し部のない面に当接し、シート面から離間、上昇する。これにより、通常シートの場合よりもピックアップローラ９による給送時間が長くなる。
【００７２】
この間に先に述べた駆動源によってフィードローラ１０、リタードローラ１１の駆動は続いている。この時の各要素の駆動信号を図５（ｂ） に示す。
【００７３】
次に、搬送力の関係を図９を参照して説明する。図９（ｂ） において、μＡＲＰ は、シートとピックアップローラ９の間の摩擦係数であり、Ｗはピックアップローラ９の重量である。このとき、以下の式を成立させるように構成している。
【００７４】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ＝Ｍ………（式９）
【００７５】
μＰＰ・Ｐ＋ μＡＲＰ ・Ｗ＞μＣＲＰ ・Ｐ………（式１０）
【００７６】
上記式９、式１０から、
【００７７】
μＰＰ・Ｐ＋ μＡＰＲ ・Ｐ＞Ｍ・ｒ………（式１１）
【００７８】
上記式１１を成立させることにより、封筒の折り返し部のみを分離して搬送することを防止することができる。
【００７９】
また、封筒が分離手段によって座屈するまでには、封筒の腰の強さにより多少の時間があることが実験によって分かっているので、一定時間後にピックアップローラにて搬送の後押しをすることで、座屈を防ぐには充分である。
【００８０】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態として、複写機に本発明に係るシート給送装置を適用した例を説明する。尚、前述した第１実施形態と同一機能を有する部材は同一符号を付す。
【００８１】
図１０は複合複写機の外観説明図であり、図において、６４は装置本体であり、６５は手差し給送ユニット、６６は操作部、６７はＬＣＤ タッチパネル、６８はスタートボタン、６９はテンキーボタンである。
【００８２】
次に前記手差し給送ユニット６５に設けたピックアップローラ９の動きについて説明する。
【００８３】
図１１は手差し給送ユニットの中央断面説明図であり、図１２は手差し給送ユニットと裏面説明図である。これらの図において、７０はピックアップローラ９を支持している支板であり、７１はシートをセットする際の突き当てとなるシートストッパー、７２はフィードローラ１０とリタードローラ１１のニップをシート先端が通過したことを検知する先端検出センサー、７３はシート後端が通過したことを検知する後端検出センサー、７４はトレイにシートがセットされたことを検知するセットセンサーである。
【００８４】
また、７５はシートＳの幅方向両端を規制するサイド規制板であり、７６はトレイ蓋、７７はトレイ本体である。更に、７８はラッチングタイプのソレノイドで鉄心の突出、吸引の動作特にそれぞれ逆の電流を流して動作させるものである。７９はソレノイドの鉄心の動きを伝えるためのリンクであり、８０はリンク７９の動きを受けて、ピックアップローラ９の支板７０を上下させるためのピックアップアームである。
【００８５】
上記構成において、通常のシート給送モードにあっては、使用者がスタートボタン６８を押したことを信号として検知すると、図１２において、ソレノイド７８に電流が流されて鉄心が突出する。すると、リンク７９が図１２の右方向に動き、ピックアップアーム８０を回動中心回りに回動させてアーム８０が破線の位置に移動する。これにより、アーム先端の図示していない紙面奥側に向かって突き出た突出部が支板７０（図１１参照）から離間する。すると、フィードローラ軸１０ａを回転中心になるようにして取り付けてある支板７０が、自重によってピックアップローラ９ごと図１１の矢印Ａ方向に回動して、ピックアップローラ９がシート面に接触する。すると、給送クラッチがＯＮとなり、各ローラが給送方向に回転する。
【００８６】
ここで、センサ検出センサー７２がＯＮになると、ソレノイド７８に給送時とは逆の電流が流されて鉄心が吸引される。これにより、リンク７９が図１２の左方向に動き、ピックアップアーム８０を回動中心回りに回動させてアーム８０が実線の位置に戻る。すると、アーム先端の図示していない紙面奥側に向かって突き出た突出部が支板７０を、フィードローラ軸１０ａを回転中心になるようにして押し上げ、ピックアップローラ９がシート上面より離間する。
【００８７】
３個のローラは先端検出センサー７２の信号がＯＦＦ するまで回し続けられる。更に、給送枚数が多いときはシート後端検知センサー７３の信号がＯＦＦ になったところで２枚目の給送を始め、以下、前述した動作を繰り返す。
【００８８】
これらの動作の信号の流れを示したのが図１３（ａ） であり、Ａはスタートボタン信号、Ｂはピックアップソレノイド突出信号、Ｃはピックアップソレノイド吸引信号、Ｄは給送クラッチのＯＮ信号、Ｅは先端検出センサー信号であり、Ｆはシート後端検出センサー７３の信号である。この中に示された値Ｌはピックアップローラ９がシート上面に接して給送している時間を示し、通常シートを送る際、この値は一定に設定される。
【００８９】
次に折り返し部がある封筒を送る際の動作について説明する。封筒を送る際、本実施形態では使用者がタッチパネル６７によって封筒を送ることを設定する。
【００９０】
図１４（ａ） はこの設定時のパネル表示を示したもので、８１は信号出力手段としての封筒モード選択スイッチである。使用者がこのモードを選ぶと、表示が図１４（ｂ） のように変わり、使用者は表示された指示のとおりにテンキーボタン６９を操作して、折返し部の長さと封筒の長さを入力する。この入力値によってピックアップローラ９による給送時間が設定され、この値を変えることによって給送時間を適宜設定することができる（時間設定手段）。尚、前記入力に際し、折返し部の長さの値が、封筒の長さの値よりも長いとき設定をやり直しするようにしなければならないのはいうまでもない。
【００９１】
その後、スタートボタン６８を押して給送が始まってからの動きは、ピックアップローラ９がシート上面に接触している時間が異なる以外は同じである。
【００９２】
その時の動作を示すのが図１３（ｂ） である。この図の中で示しているＬＬはピックアップローラ９がシート上面に接して、シート給送をしている時間を示す。そして、前記時間は、使用者がタッチパネル６７から入力した長さをＭＭ、給送スピードをＶとすると、ＬＬ＝ＭＭ／Ｖによって決定される。即ち、使用者はタッチパネル６７から給送時間を自由に設定することができるものである。
【００９３】
この実施形態のように、封筒を給送する場合には、使用者が適宜設定した値に応じ、通常シートを給送する場合よりもピックアップローラ９による給送時間が長くなるようにしても前述した実施形態と同様に、折り返し部が分離手段にニップされているときに給送力が増すことにより、ジャム等を生ずることがなくなる。
【００９４】
尚、前述した実施形態ではシート給送装置を用いた装置として画像形成装置を例示したが、シートを給送する装置は画像形成装置に限定する必要はなく、例えばシートを自動給送して画像を読み取るための画像読取装置等にも適用することができる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明は前述したように、封筒のように折り返し部を有するシートを給送する場合には、給送手段によるシート給送時間を長くすることにより、折り返し部が分離手段に位置する場合にシート給送力を増して、封筒等であっても座屈することなく安定して分離給送することが可能となるものである。
【００９６】
また、使用者が前記シート給送時間を適宜設定し得るように構成することにより、折り返し部のあるシートを確実に分離給送することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート給送装置を用いた画像形成装置の全体構成説明図である。
【図２】シート給送装置の構成説明図である。
【図３】分離手段の構成説明図である。
【図４】普通シートを給送するときの分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【図５】ピックアップローラのアップダウン信号の説明図である。
【図６】シート種類設定ダイヤルを設けたカセットの斜視説明図である。
【図７】シートの種類設定手段の構成説明図である。
【図８】シートの種類設定手段の構成説明図である。
【図９】封筒を給送する場合の分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【図１０】複合複写機の外観説明図である。
【図１１】手差し給送ユニットの中央断面説明図である。
【図１２】手差し給送ユニットと裏面説明図である。
【図１３】ピックアップローラのアップダウン信号の説明図である。
【図１４】タッチパネルの説明図である。
【符号の説明】
Ａ …画像形成装置
Ｂ …スキャナ部
Ｃ …画像形成部
Ｄ …シート給送装置
Ｓ …シート
Ｓａ …折り返し部
Ｕ１ …給送ユニット
Ｕ２ …給送ユニット
Ｕ３ …給送ユニット
１ …走査系光源
２ …プラテンガラス
３ …原稿圧板
４ …ミラー
５ …レンズ
６ …光電変換素子
７ …レーザスキャナ
８ …シートカセット
８ａ …下段カセット
８ｂ …上段カセット
９ …ピックアップローラ
９ａ …ピックアップローラ軸
１０ …フィードローラ
１０ａ …フィードローラ軸
１１ …リタードローラ
１２ …搬送ローラ
１３ …搬送ローラ
１４ …レジストローラ
１５ …感光体ドラム
１６ …光学系
１７ …現像器
１８ …転写帯電器
１９ …搬送ベルト
２０ …定着装置
２１ …排出ローラ
２２ …トレイ
２３ …分岐点
２４ …両面トレイ
２５ …シート積載板
２６ …ローラホルダー
２８ …軸
２９ …リフトアップレバー
２９ａ …バネ
３０ …ピックアップカム
３１ …ギヤ
３２ …ピックアップギヤ
３３ …ソレノイド
３４ …モーター
３５ …ギヤ
３６ …リフター
３７ …ラチェットギヤ
３８ …リフトアップギヤ
３９ …リフトアップカム
４０ …送り爪
４１ …軸
４２ …ロック爪
４３ …リフタートリガーレバー
４４ …バネ
４５ …ワンウェイ軸受
４６ …プーリ
４７ …ギヤ
４８ …タイミングベルト
４９ …プーリ
５０ …リタードローラ駆動軸
５１ …トルクリミッタ
５２ …カップリング
５３ …加圧アーム
５４ …加圧コロ
５５ …コイルバネ
５６ …リタード調整アーム
５７ …軸
５８ …リタードローラ軸受
５９ …リタードローラ軸
６０ …設定ダイヤル
６１ …ダイヤル軸
６２ …スイッチ押圧円盤
６３ …タクトスイッチ（信号出力手段）
６４ …装置本体
６５ …手差し給送ユニット
６６ …操作部
６７ …タッチパネル
６８ …スタートボタン
６９ …テンキーボタン
７０ …支板
７１ …シートストッパー
７２ …先端検出センサー
７３ …後端検出センサー
７４ …セットセンサー
７５ …サイド規制板
７６ …トレイ蓋
７７ …トレイ本体
７８ …ソレノイド
７９ …リンク
８０ …ピックアップアーム
８１ …封筒モード選択スイッチ（信号出力手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機や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及びこれを用いた画像形成装置に関し、更に詳しくは封筒等のシートであっても安定して給送し得るシート給送装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から複写機やプリンタ等にあっては、シートを自動給送するために、多数枚のシートを積載セットし、このシートを給送ローラ等によって一枚ずつ分離給送するようにしている。
【０００３】
前記シート分離機構としては、種々の方式が提案されており、その中にはシートを送る方向へ回転するフィード回転体と、シートを戻す方向へ回転するリタード回転体とで構成したリタード分離機構を用いるものがある。。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記プリンタ等にあっては、所謂普通紙といわれるカットシートを一枚ずつ分離給送して画像を記録するものが一般的であるが、近年ではシートとして封筒を給送可能とし、複数枚の封筒をセットしてこれを一枚ずつ分離給送して宛て名や差出人名を自動記録するようにしているものが多い。
【０００５】
しかしながら、封筒はカットシートと異なり、封をするための折り返し部を有しており、該折り返し部では一枚の封筒であるにも関わらず、二枚のシートが折り重なった状態になっている。このために、特にリタード分離機構によって分離しようとすると、前記折り返し部において分離動作が働き、先端部が座屈状態になってジャム（紙詰まり）を生ずることがある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、封筒のように折り返し部を有するシートであっても、安定して分離給送可能なシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートを分離給送するためのシート給送装置において、シートに給送力を付与するための給送手段と、前記給送手段で給送されたシートを一枚ずつに分離するために、シートを送る方向へ回転するフィード回転体と、シートを戻す方向へ回転するリタード回転体とで構成した分離手段と、シートの種類を設定するための種類設定手段と、シートの種類によって前記給送手段によるシート給送時間を変更する制御手段と、を有し、折り返し部のあるシートを給送するときに、前記折り返し部の長さに応じて前記給送手段によるシート給送時間を変更するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成にあっては、封筒のように折り返し部を有するシートを給送する場合には、給送手段によるシート給送時間を長くすることにより、折り返し部が分離手段に位置する場合でもシート給送力が増すために座屈することなく分離給送されるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置及び画像形成装置ついて図面を参照して具体的に説明する。
【００１０】
〔第１実施形態〕
図１乃至図９を参照して本発明の第１実施形態を説明する。尚、図１はシート給送装置を用いた画像形成装置の全体構成説明図であり、図２はシート給送装置の構成説明図であり、図３は分離手段の構成説明図、図４は普通シートを給送するときの分離手段とシートとの摩擦力の説明図、図５はピックアップローラのアップダウン信号の説明図、図６乃至図８はシートの種類設定手段の構成説明図、図９は封筒を給送する場合の分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【００１１】
ここでは説明の順序として、まず画像形成装置の全体構成について説明し、次にシート給送装置の構成を説明する。
【００１２】
｛画像形成装置の全体説明｝
図１において、画像形成装置本体Ａは、その上部にブック原稿の画像面の画像情報を読み取る画像読取手段となるスキャナ部Ｂを有し、その下部に画像形成手段となる画像形成部Ｃを有し、更にその下部にシート給送装置Ｄを組み付けて構成されている。
【００１３】
前記スキャナ部Ｂは、走査系光源１、プラテンガラス２、装置本体Ａに対して開閉可能な原稿圧板３、ミラー４、レンズ５、および受光素子（光電変換素子）６及び画像処理部等を有して構成されている。そして、プラテンガラス２上に本や厚紙、カール紙等のブック原稿やシート状原稿等を原稿面を下側にして載置し、原稿圧板３により背面を押圧して静止状態でセットし、読み取り開始キーを押すと、走査系光源１がプラテンガラス２の下部を図１の矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源１により読み取られた原稿の画像情報は画像処理部で処理され、電気信号に変換されて光学系であるレーザスキャナ７に伝送される。
【００１４】
ここで、画像形成装置本体Ａは、レーザスキャナ７に画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、パーソナルコンピュータの出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、他機のファクシミリ装置からの送信信号を入力したり、画像処理部の処理信号を他機のファクシミリ装置に送信すれば、ファクシミリ装置として機能する。
【００１５】
一方、画像形成部Ｃの下部にはシートカセット８を装着しており、このシートカセット８は下段カセット８ａと上段カセット８ｂの２個で１つの給送ユニットとして構成されている。本実施形態では３つの給送ユニットＵ１ 、Ｕ２ 、Ｕ３ を装着して６個のカセットを装着するようにしている。そして、上方に位置する１つの給送ユニットＵ１ は装置本体Ａに対して着脱可能に取り付け、下方の２つの給送ユニットＵ２ 、Ｕ３ はシート給送装置Ｄに着脱可能に取り付けられている。
【００１６】
前記カセット８ａ，８ｂ内に収容されたシートは、後述するように給送回転体であるピックアップローラ９により繰り出され、分離手段を構成するフィードローラ（シートを送る方向へ回転する回転体）１０とリタードローラ（シートを戻す方向へ回転する回転体）１１との協働作用により一枚ずつ分離，給送された後、搬送手段を構成する搬送ローラ１２，１３によって搬送され、レジストローラ１４に導かれ、該ローラ１４によって画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。
【００１７】
画像形成部Ｃは、電子写真感光体ドラム１５、画像書き込み光学系１６、現像器１７および転写帯電器１８等を有して構成されている。そして、帯電器により一様に帯電された感光体ドラム１５の表面にレーザスキャナ７から射出された画像情報に対応するレーザ光が画像書き込み光学系１６により走査されて潜像を形成し、この潜像に現像器１７によりトナー画像が形成されて、レジストローラ１４により感光体ドラム１５の回転に同期して搬送されたシートに転写帯電器１８によりシートの第１面にトナー画像が転写される。
【００１８】
尚、図１において、１９はトナー画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルト、２０は定着装置、２１は排出ローラである。トナー画像が形成されたシートは搬送ベルト１９により定着装置２０に搬送されて、加熱および加圧されてトナー画像がシート表面に定着された後、排出ローラ２１によって機外に配置されたトレイ２２に排出、積載される。
【００１９】
また、シートの両面に画像を記録する場合には、定着装置２０から排出されたシートが排出ローラ２１に挟持され、シートの後端が分岐点２３を通過した時点で該排出ローラ２１が逆転し、シートが両面トレイ２４上に一旦載置された後、搬送ローラ１２，１３により搬送されて、レジストローラ１４に到達し、反転されたシートは第２面に前述と同様にして画像が形成された後、トレイ２２に排出、積載されるように構成されている。
【００２０】
｛シート給送装置｝
次に前記シート給送装置Ｄの構成について説明すると、これはシートカセット８に収容セットしたシートを給送手段によって給送したシートを分離手段によって一枚ずつ分離して給送するものである。
【００２１】
前記給送手段はシート非給送時はアップ状態にあり、シート給送時にダウン状態となって回転するアップダウン可能なピックアップローラ９によって構成している。
【００２２】
ここで、前記ピックアップローラ９のアップダウン構成及びこれに伴ってカセット８に収容したシートを給送位置に上昇させるリフターの構成について、通常シートを給送する場合で説明する。
【００２３】
図２において、シートＳは前記カセット８の底部に回動可能に取り付けられたシート積載板２５上に積載され、カセット８は図２の矢印ｄ方向より装置本体Ａに対して装着可能に構成されている。
【００２４】
このカセット８内のシートＳを最上側よりピックアップローラ９によって送り出し、フィードローラ１０とリタードローラ１１との作用のよって一枚ずつ分離、給送する。
【００２５】
前記ピックアップローラ９のローラ軸９ａ及び前記フィードローラ１０のローラ軸１０ａはローラホルダー２６によって連結支持されており、ピックアップローラ９はフィードローラ１０の回りを揺動可能に支持され、また、バネ（不図示）により、シート面に向かうように付勢されている。
【００２６】
また、前記ピックアップローラ軸９ａの一端は給送フレーム２７に形成された長穴２７ａに挿通してリフター機構まで延びている。そして、前記給送フレーム２７に一体成型された軸２８にはリフトアップレバー２９が回動可能に取り付けられており、バネ２９ａによって時計回り方向（図２の矢印ｅ方向）に付勢されている。
【００２７】
従って、前記リフトアップレバー２９の一端はピックアップローラ軸９ａに当接している。また、前記リフトアップレバー２９の他端はピックアップカム３０の近傍に延びていて、該ピックアップカム３０が回転することでリフトアップレバー２９は揺動する。
【００２８】
前記ピックアップカム３０は、ギヤ３１と対向する側が一部だけ歯が無いピックアップギヤ（欠歯ギヤ）３２の側面に同軸上に一体に形成されている。このピックアップギヤ３２は図時しない付勢手段によって、反時計回り方向（図２の矢印ｆ方向）に付勢されており、本実施形態ではフラッパータイプのソレノイド３３によって付勢手段に抗してピックアップカム３０の回転が規制されている。
【００２９】
また、３４は画像形成装置本体Ａのメインモーターであり、該モーター３４からの駆動入力は、ギヤ３５を介してギヤ３１に伝達され、該ギヤ３１を常時図２の矢印ｇ方向に回転させている。
【００３０】
３６はリフターであり、カセット８のシート積載板２５昇降させる。このリフター３６の一端にはラチェットギヤ３７が一体に形成されている。
【００３１】
また、前記ギヤ３１に対向して配置された一部だけ歯がないリフトアップギヤ（欠け歯ギヤ）３８はその同軸上にリフトアップカム３９を装備しており、該リフトアップカム３９の回転によって送り爪４０を軸４１の一回りに揺動させ、更にロック爪４２の逆転防止機能によってラチェットギヤ３７を一歯ずつ順送りすることによりリフター３６を上昇させる。これによって、カセット１内のシートＳをリフトアップする。
【００３２】
また、図２において、４３はリフタートリガーレバーであり、該レバー４３は給送フレーム２７に一体形成された軸２８に揺動可能に軸支されており、バネ４４によって時計回り方向（図２の矢印ｈ方向）に付勢されている。前記リフタートリガーレバー４３の一端は、前記リフトアップカム３９と一体のリフトアップギア３８の回転規制部材としての機能があり、該レバー４３の他端はピックアップローラ９が所定の高さまで下がった際にピックアップローラ軸９ａと当接するように配置されている。即ち、ピックアップローラ軸９ａが所定の高さに下がったときにリフタートリガーレバー４３の他端の規制部分がリフトアップカム３９の回転規制を解除し、リフトアップカム３９が回転し、図示しない機構により送り爪４０を揺動させてリフター３６を上昇させる。
【００３３】
上記リフター３６の上昇によってシートＳの最上シート面が上昇すると、該シート面上に当接しているピックアップローラが上昇し、リフタートリガーレバー４３が時計回り方向（図２の矢印ｈ方向）に回転復帰して、再びリフトアップカム３９の回転を規制する位置に戻る。この動作の繰り返しによりカセット８内のシートＳの最上シート面の高さが略一定になる。
【００３４】
その結果、本装置はシートＳを給送可能なスタンバイ状態になる。その後は、給送開始信号に連動してフラッパーソレノイド３３を励磁することで、ピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９が揺動してピックアップローラ軸９ａが降下し、ピックアップローラ９がシートＳに接触して該シートＳを繰り出すことが出来る。
【００３５】
ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけシートＳのシート面に当接し、その後、シート面から離間、上昇する。この間に先に述べた駆動源によってフィードローラ１０、リタードローラ１１の駆動を開始することでカセット８内に積載されたシートＳは一枚ずつ分離、給送される
やがて、シートＳのシート面高さが低下すると、リフタートリガーレバー４３の一端部がピックアップローラ軸９ａによって押し上げられ、リフトアップカム３９の回転規制部材が外れ、１ラッチ分だけリフターが上昇し、シート面高さが復帰する。
【００３６】
この動作の繰り返しによって、シート面高さは略一定に保たれる。これ等の一連の動作によって、ピックアップローラ９はシートＳをカセット８から繰り出すときだけシート面に当接し、それ以外の時はシート面から離隔することでフィードローラ１０とリタードローラ１１の対によるシートＳの重送防止力を最大限に発揮でき、重送を確実に防止できる。
【００３７】
次に図３及び図４を用いて、フィードローラ１０とリタードローラ１１の作用について説明する。
【００３８】
図３はリタード分離方式を用いた給送装置の一部詳細図である。この図において、４５はフィードローラ１０とリタードローラ１１の間に、２枚以上の紙が挟まって紙詰まりした時、１枚目を引き抜くことによって、２枚目が排出方向に送り出されることを防止するための駆動ギヤ逆回転防止用のワンウェイ軸受であり、４６はフィードローラ軸１０ａを回転させるための駆動プーリ、４７は本体にある駆動モーター３４（図２参照）から回転トルクを得るためのギヤであり、４８はリタードローラ１１に、フィードローラ１０と同方向の回転トルクを伝えるためのタイミングベルトである。
【００３９】
そして、４９はリタードローラ１１の駆動軸５０を回転させるためのプーリであり、５１はトルクリミッタ、５２はリタードローラ１１を回転させるためのカップリングである。更に、５３はリタードローラを加圧してフィードローラ１０とリタードローラ１１の間にシート給送力を与えるための加圧アーム、５４は前記加圧アーム先端につけられた加圧コロである。加圧力はコイルバネ５５がリタード圧調整アーム５６に対して、矢印Ｔ方向のトルクを与えることによって、軸５７を介してリタードローラ１１に与えられる。
【００４０】
５８はリタードローラ軸受であり、５９はリタードローラ１１を貫通して端部にカップリング５２を取り付けられているリタードローラ軸である。
【００４１】
以上のような構成をもつ分離手段によるシート分離動作を図４を用いて説明する。
【００４２】
図４（ａ） はピックアップローラ９によって給送されたシートが重送なしでフィードローラ１０とリタードローラ１１の間であるニップに進入したときをあらわす。ここで、μＢＲＰ は、シートＳとフィードローラ１０の間の摩擦係数、μＣＲＰ はシートＳとリタードローラ１１の間の摩擦係数、Ｍはトルクリミッタによって与えられる重送シートを戻すためのトルクを表す。また、Ｐはバネによって与えられるリタードローラ１１の加圧力であり、ｒはリタードローラ１１の回転半径である。
【００４３】
ここで、図４（ａ） において、通常のシート（封筒のように折り返し部のないシート）をフィードローラ１０がスリップすることなく送るときの条件は、
【００４４】
μＢＲＰ ・Ｐ＝μＣＲＰ ・Ｐ………（式１）
【００４５】
更に、リタードローラ１１とシートＳの間がスリップしないときと、すべっているときの両方でリタードローラの回転の釣り合いを考えると、その関係は、
【００４６】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ≧Ｍ………（式２）
【００４７】
よって式１、式２より、以下の式が成立する必要がある。
【００４８】
μＢＲＰ ・Ｐ・ｒ≧Ｍ………（式３）
【００４９】
次に図４（ｂ）について説明する。これはピックアップローラ９によって給送されたシートＳが重送なしてニップに進入した後、リタードローラ１１によってよけいなシートＳが戻されたときを示す。ここで、μＰＰはシートＳ相互間の摩擦係数である。図４（ｂ）において紙が完全に分離されて送られていく条件は、
【００５０】
μＢＲＰ ・Ｐ＞μＰＰ・Ｐ………（式４）
【００５１】
μＣＲＦ ・Ｐ≧μＰＰ・Ｐ………（式５）
【００５２】
更に、リタードローラ１１が給送と逆方向に回転して、２枚目のシートを重送することなく上流側に戻すためには、リタードローラ１１と２枚目のシートＳの間がスリップしないと考えると、
【００５３】
μＣＲＰ ・Ｐ＝μＰＰ・Ｐ………（式６）
【００５４】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ＜Ｍ………（式７）
【００５５】
式６、式７より、以下の式が成立する。
【００５６】
μＰＰ・Ｐ・ｒ＜Ｍ………（式８）
【００５７】
上記、式４、式６、式８の３式が、同時に成り立つ必要がある。
【００５８】
リタード方式では、以上のような条件をふまえて、ローラの耐久性を考慮して各値を設定している。
【００５９】
上記ピックアップローラ９、フィードローラ１０、リタードローラ１１によるシート給送の各駆動信号を図５（ａ） に示す。
【００６０】
図５において、Ａはスタートボタン、Ｂはピックアップソレノイド、ＣはフィードローラクラッチのそれぞれのＯＮ信号である。
【００６１】
｛封筒等を給送するための構成｝
本発明に係るシート給送装置は封筒等の折り返し部を有するシートであってもジャムすることなく給送し得るように、シート種類設定手段によって設定したシート種類に対応してピックアップローラ９による給送時間を変更するように構成している。次にその構成について説明する。
【００６２】
図６に示すように、シートカセット８の引き出し側端部には、シート種類設定手段を構成するシート種類及びシートサイズ等の設定ダイヤル６０が設けられている。
【００６３】
図７（ａ） 、（ｂ） はシートカセット８が本体から引き出されているときのシート種類及びシートサイズ設定手段の詳細図で、（ａ） は本体側に内蔵されている側、（ｂ） はカセット側に内蔵されている側を示す。
【００６４】
図７（ｂ） に示すように、前記設定ダイヤル６０と一体的なダイヤル軸６１にはスイッチ押圧円盤６２が同軸に取り付けられており、ダイヤル６０と一体的に回転可能に構成されている。また、図７（ａ） に示すように、装置本体側にはタクトスイッチ６３が設けられている。
【００６５】
ここで、図８を参照して前記スイッチ押圧円盤６２とタクトスイッチ６３の関係を説明する。尚、図８（ａ） は設定手段の平面説明図であり、（ｂ） は正面断面説明図、（ｃ） は図８（ｂ） における破断線で見たときのスイッチ押圧円盤６２とタクトスイッチ６３の部分詳細図である。
【００６６】
図８（ｃ） からもわかるように、スイッチ押圧円盤６２には部分的に切り欠きが設けられ、この切り欠き部ではタクトスイッチ６３を押せなくなっている。この円盤６２をダイヤル６０に示された各サイズごとに切り欠きの位置をずらして組み合わせることにより、タクトスイッチのＯＮ・ＯＦＦ 信号の組み合わせを変化させて本体の動作をつかさどる制御手段としてのＣＰＵ に検知させる。
【００６７】
封筒の場合紙サイズは千差万別なので、本実施形態では、図８（ａ） のようにシートサイズ設定ダイヤル６０で、シート種設定を行い、このシート種設定の時には、給送シーケンス上ではシート長さを固定（最大値）するようにしている。
【００６８】
以上のように、シート種設定を行なうとこれをＣＰＵ が検知し給送時のピックアップローラ９の動きを通常シート送りの時よりもシート給送時間が長くなるように構成している。
【００６９】
本実施形態では前記給送時間を長くするために、ピックアップローラ９のアップダウン動作を複数回行わせるようにしている。この動作を具体的に説明すると、図２において、給送開始信号に連動してフラッパーソレノイド３３を励磁することでピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９が揺動してピックアップローラ軸９ａが降下し、ピックアップローラ９がシートＳに接触して該シートＳを繰り出す。その後、ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけシート面に当接し、シート面から離間上昇する。
【００７０】
この時、シート種類設定手段によって、給送しているシートが、折り返し部Ｓａのある封筒であると判断された時、通常動作によってピックアップローラ９が上昇した後、あらかじめ設定された時間後、再びフラッパーソレノイド３３を励磁することで、ピックアップカム３０を回転し、リフトアップレバー２９を揺動してピックアップローラ軸９ａを降下させ、ピックアップローラ９を封筒の折返し部のない面に接触させて、封筒を後押しするようにしている。
【００７１】
その後、ピックアップローラ９は、ピックアップカム３０の形状と角速度によって決められた時間だけ封筒の折返し部のない面に当接し、シート面から離間、上昇する。これにより、通常シートの場合よりもピックアップローラ９による給送時間が長くなる。
【００７２】
この間に先に述べた駆動源によってフィードローラ１０、リタードローラ１１の駆動は続いている。この時の各要素の駆動信号を図５（ｂ） に示す。
【００７３】
次に、搬送力の関係を図９を参照して説明する。図９（ｂ） において、μＡＲＰ は、シートとピックアップローラ９の間の摩擦係数であり、Ｗはピックアップローラ９の重量である。このとき、以下の式を成立させるように構成している。
【００７４】
μＣＲＰ ・Ｐ・ｒ＝Ｍ………（式９）
【００７５】
μＰＰ・Ｐ＋ μＡＲＰ ・Ｗ＞μＣＲＰ ・Ｐ………（式１０）
【００７６】
上記式９、式１０から、
【００７７】
μＰＰ・Ｐ＋ μＡＰＲ ・Ｐ＞Ｍ・ｒ………（式１１）
【００７８】
上記式１１を成立させることにより、封筒の折り返し部のみを分離して搬送することを防止することができる。
【００７９】
また、封筒が分離手段によって座屈するまでには、封筒の腰の強さにより多少の時間があることが実験によって分かっているので、一定時間後にピックアップローラにて搬送の後押しをすることで、座屈を防ぐには充分である。
【００８０】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態として、複写機に本発明に係るシート給送装置を適用した例を説明する。尚、前述した第１実施形態と同一機能を有する部材は同一符号を付す。
【００８１】
図１０は複合複写機の外観説明図であり、図において、６４は装置本体であり、６５は手差し給送ユニット、６６は操作部、６７はＬＣＤ タッチパネル、６８はスタートボタン、６９はテンキーボタンである。
【００８２】
次に前記手差し給送ユニット６５に設けたピックアップローラ９の動きについて説明する。
【００８３】
図１１は手差し給送ユニットの中央断面説明図であり、図１２は手差し給送ユニットと裏面説明図である。これらの図において、７０はピックアップローラ９を支持している支板であり、７１はシートをセットする際の突き当てとなるシートストッパー、７２はフィードローラ１０とリタードローラ１１のニップをシート先端が通過したことを検知する先端検出センサー、７３はシート後端が通過したことを検知する後端検出センサー、７４はトレイにシートがセットされたことを検知するセットセンサーである。
【００８４】
また、７５はシートＳの幅方向両端を規制するサイド規制板であり、７６はトレイ蓋、７７はトレイ本体である。更に、７８はラッチングタイプのソレノイドで鉄心の突出、吸引の動作特にそれぞれ逆の電流を流して動作させるものである。７９はソレノイドの鉄心の動きを伝えるためのリンクであり、８０はリンク７９の動きを受けて、ピックアップローラ９の支板７０を上下させるためのピックアップアームである。
【００８５】
上記構成において、通常のシート給送モードにあっては、使用者がスタートボタン６８を押したことを信号として検知すると、図１２において、ソレノイド７８に電流が流されて鉄心が突出する。すると、リンク７９が図１２の右方向に動き、ピックアップアーム８０を回動中心回りに回動させてアーム８０が破線の位置に移動する。これにより、アーム先端の図示していない紙面奥側に向かって突き出た突出部が支板７０（図１１参照）から離間する。すると、フィードローラ軸１０ａを回転中心になるようにして取り付けてある支板７０が、自重によってピックアップローラ９ごと図１１の矢印Ａ方向に回動して、ピックアップローラ９がシート面に接触する。すると、給送クラッチがＯＮとなり、各ローラが給送方向に回転する。
【００８６】
ここで、センサ検出センサー７２がＯＮになると、ソレノイド７８に給送時とは逆の電流が流されて鉄心が吸引される。これにより、リンク７９が図１２の左方向に動き、ピックアップアーム８０を回動中心回りに回動させてアーム８０が実線の位置に戻る。すると、アーム先端の図示していない紙面奥側に向かって突き出た突出部が支板７０を、フィードローラ軸１０ａを回転中心になるようにして押し上げ、ピックアップローラ９がシート上面より離間する。
【００８７】
３個のローラは先端検出センサー７２の信号がＯＦＦ するまで回し続けられる。更に、給送枚数が多いときはシート後端検知センサー７３の信号がＯＦＦ になったところで２枚目の給送を始め、以下、前述した動作を繰り返す。
【００８８】
これらの動作の信号の流れを示したのが図１３（ａ） であり、Ａはスタートボタン信号、Ｂはピックアップソレノイド突出信号、Ｃはピックアップソレノイド吸引信号、Ｄは給送クラッチのＯＮ信号、Ｅは先端検出センサー信号であり、Ｆはシート後端検出センサー７３の信号である。この中に示された値Ｌはピックアップローラ９がシート上面に接して給送している時間を示し、通常シートを送る際、この値は一定に設定される。
【００８９】
次に折り返し部がある封筒を送る際の動作について説明する。封筒を送る際、本実施形態では使用者がタッチパネル６７によって封筒を送ることを設定する。
【００９０】
図１４（ａ） はこの設定時のパネル表示を示したもので、８１は信号出力手段としての封筒モード選択スイッチである。使用者がこのモードを選ぶと、表示が図１４（ｂ） のように変わり、使用者は表示された指示のとおりにテンキーボタン６９を操作して、折返し部の長さと封筒の長さを入力する。この入力値によってピックアップローラ９による給送時間が設定され、この値を変えることによって給送時間を適宜設定することができる（時間設定手段）。尚、前記入力に際し、折返し部の長さの値が、封筒の長さの値よりも長いとき設定をやり直しするようにしなければならないのはいうまでもない。
【００９１】
その後、スタートボタン６８を押して給送が始まってからの動きは、ピックアップローラ９がシート上面に接触している時間が異なる以外は同じである。
【００９２】
その時の動作を示すのが図１３（ｂ） である。この図の中で示しているＬＬはピックアップローラ９がシート上面に接して、シート給送をしている時間を示す。そして、前記時間は、使用者がタッチパネル６７から入力した長さをＭＭ、給送スピードをＶとすると、ＬＬ＝ＭＭ／Ｖによって決定される。即ち、使用者はタッチパネル６７から給送時間を自由に設定することができるものである。
【００９３】
この実施形態のように、封筒を給送する場合には、使用者が適宜設定した値に応じ、通常シートを給送する場合よりもピックアップローラ９による給送時間が長くなるようにしても前述した実施形態と同様に、折り返し部が分離手段にニップされているときに給送力が増すことにより、ジャム等を生ずることがなくなる。
【００９４】
尚、前述した実施形態ではシート給送装置を用いた装置として画像形成装置を例示したが、シートを給送する装置は画像形成装置に限定する必要はなく、例えばシートを自動給送して画像を読み取るための画像読取装置等にも適用することができる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明は前述したように、封筒のように折り返し部を有するシートを給送する場合には、給送手段によるシート給送時間を長くすることにより、折り返し部が分離手段に位置する場合にシート給送力を増して、封筒等であっても座屈することなく安定して分離給送することが可能となるものである。
【００９６】
また、使用者が前記シート給送時間を適宜設定し得るように構成することにより、折り返し部のあるシートを確実に分離給送することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート給送装置を用いた画像形成装置の全体構成説明図である。
【図２】シート給送装置の構成説明図である。
【図３】分離手段の構成説明図である。
【図４】普通シートを給送するときの分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【図５】ピックアップローラのアップダウン信号の説明図である。
【図６】シート種類設定ダイヤルを設けたカセットの斜視説明図である。
【図７】シートの種類設定手段の構成説明図である。
【図８】シートの種類設定手段の構成説明図である。
【図９】封筒を給送する場合の分離手段とシートとの摩擦力の説明図である。
【図１０】複合複写機の外観説明図である。
【図１１】手差し給送ユニットの中央断面説明図である。
【図１２】手差し給送ユニットと裏面説明図である。
【図１３】ピックアップローラのアップダウン信号の説明図である。
【図１４】タッチパネルの説明図である。
【符号の説明】
Ａ …画像形成装置
Ｂ …スキャナ部
Ｃ …画像形成部
Ｄ …シート給送装置
Ｓ …シート
Ｓａ …折り返し部
Ｕ１ …給送ユニット
Ｕ２ …給送ユニット
Ｕ３ …給送ユニット
１ …走査系光源
２ …プラテンガラス
３ …原稿圧板
４ …ミラー
５ …レンズ
６ …光電変換素子
７ …レーザスキャナ
８ …シートカセット
８ａ …下段カセット
８ｂ …上段カセット
９ …ピックアップローラ
９ａ …ピックアップローラ軸
１０ …フィードローラ
１０ａ …フィードローラ軸
１１ …リタードローラ
１２ …搬送ローラ
１３ …搬送ローラ
１４ …レジストローラ
１５ …感光体ドラム
１６ …光学系
１７ …現像器
１８ …転写帯電器
１９ …搬送ベルト
２０ …定着装置
２１ …排出ローラ
２２ …トレイ
２３ …分岐点
２４ …両面トレイ
２５ …シート積載板
２６ …ローラホルダー
２８ …軸
２９ …リフトアップレバー
２９ａ …バネ
３０ …ピックアップカム
３１ …ギヤ
３２ …ピックアップギヤ
３３ …ソレノイド
３４ …モーター
３５ …ギヤ
３６ …リフター
３７ …ラチェットギヤ
３８ …リフトアップギヤ
３９ …リフトアップカム
４０ …送り爪
４１ …軸
４２ …ロック爪
４３ …リフタートリガーレバー
４４ …バネ
４５ …ワンウェイ軸受
４６ …プーリ
４７ …ギヤ
４８ …タイミングベルト
４９ …プーリ
５０ …リタードローラ駆動軸
５１ …トルクリミッタ
５２ …カップリング
５３ …加圧アーム
５４ …加圧コロ
５５ …コイルバネ
５６ …リタード調整アーム
５７ …軸
５８ …リタードローラ軸受
５９ …リタードローラ軸
６０ …設定ダイヤル
６１ …ダイヤル軸
６２ …スイッチ押圧円盤
６３ …タクトスイッチ（信号出力手段）
６４ …装置本体
６５ …手差し給送ユニット
６６ …操作部
６７ …タッチパネル
６８ …スタートボタン
６９ …テンキーボタン
７０ …支板
７１ …シートストッパー
７２ …先端検出センサー
７３ …後端検出センサー
７４ …セットセンサー
７５ …サイド規制板
７６ …トレイ蓋
７７ …トレイ本体
７８ …ソレノイド
７９ …リンク
８０ …ピックアップアーム
８１ …封筒モード選択スイッチ（信号出力手段）
Claims (5)
- シートを分離給送するためのシート給送装置において、
シートに給送力を付与するための給送手段と、
前記給送手段で給送されたシートを一枚ずつに分離するために、シートを送る方向へ回転するフィード回転体と、シートを戻す方向へ回転するリタード回転体とで構成した分離手段と、
シートの種類を設定するための種類設定手段と、
シートの種類によって前記給送手段によるシート給送時間を変更する制御手段と、
を有し、
折り返し部のあるシートを給送するときに、前記折り返し部の長さに応じて前記給送手段によるシート給送時間を変更するよう構成したことを特徴とするシート給送装置。 - 前記給送手段はシート非給送時はアップ状態にあり、シート給送時にダウン状態となって回転するアップダウン可能なピックアップローラであり、前記制御手段はシートによって前記ピックアップローラのアップダウン動作を２回以上行うことによって給送時間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。
- 折り返し部の長さとシートの長さを入力して前記給送手段によるシート給送時間を設定するための時間設定手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシート給送装置。
- シートの種類に応じた信号を出力する信号出力手段を有し、前記信号出力手段からの信号に基づいて前記制御手段は制御することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
- シートを給送して画像を形成する画像形成装置において、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のシート給送装置と、
給送されたシートに画像を形成するための画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
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| JP28775896A JP3542447B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | シート給送装置及び画像形成装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28775896A JP3542447B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | シート給送装置及び画像形成装置 |
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| JP4944445B2 (ja) * | 2006-01-05 | 2012-05-30 | 株式会社リコー | 画像形成装置、搬送方法、及びプログラム |
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1996
- 1996-10-30 JP JP28775896A patent/JP3542447B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10129865A (ja) | 1998-05-19 |
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