JP3640632B2 - 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、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）に装着されるシート給送装置に関し、特に、供給されたシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備える画像形成装置内に着脱自在に構成されたシート自動供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、集積収納されたシートを給送するための給送部と給送部から給送されたシート上に文字または図形等を形成するための画像形成手段とを具備しており、シートは、画像形成装置内に設けられたシート搬送経路内を給送部から画像形成手段へ向けて搬送される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、シート上の所定位置に画像形成を行うことにより画像形成品質を向上するため、シートを正確に位置決めするべく給送部から給送されるシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備えた画像形成装置が実用に供されている。このようなアライニング手段を備えた画像形成装置の例が、特開平８−２０８０７号（米国特許第５４９４２７７号）において開示されている。
【０００４】
この公報に示される装置は、画像形成装置内にシートを収納するカセットトレイを内蔵し、このカセットトレイ内に積層されたシートを画像形成部側へ供給するように構成されている。このようなカセットトレイのシート収納枚数は、通常２５０枚から５００枚程度であり、大量に且つ高速に画像形成処理を行う場合は、頻繁にシートの補給が必要となる。このため、大量のシートを収納可能な自動給送装置が要求される。
【０００５】
このような大容量の自動給送装置は、例えば、特許第２６２５０５７号（米国特許第５３６８２８５号）に示されるように、大量（一般に２０００枚から３０００枚程度）の積層シートを支持し昇降するペーパーデッキ（支持台）と、このペーパーデッキ上に積層されたシートを一枚づつ分離するとともに、画像形成装置側のレジストローラに供給する分離供給手段を備えている。
【０００６】
また、特開平１１−３０８８４号は、画像形成装置内に組み込んだ装置として、下流側の搬送ローラにシートが到達した後に上流側の中継ローラ対のローラ間を離間することにより、搬送経路下流側に配置されたローラの搬送時搬送負荷を軽減しようとした例を開示している。この中継ローラ対の離間は、一方のローラを揺動するレバーに取り付け、このレバーをソレノイドによって移動することによって行われている。
【０００７】
【この発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の大容量の自動給送装置を上記のアライニング手段を備えた画像形成装置に装着する場合はいくつかの問題点があった。
【０００８】
第１に、シート自動給送装置からシートを画像形成装置側のアライニング手段にシートが到達した後、シートを搬送基準に沿ってシート搬送方向と交差する方向にシートを移動することになるが、分離給送手段にシートがニップした状態であると、シートはシート搬送基準側にスムースに移動できなかった。特に、アライニング手段の般送力を強くすると搬送基準を乗り越えるかあるいは薄いシートの場合はシートの側縁が坐屈する恐れがあり、分離給送手段が圧接状態のままであると実質的に基準合わせができなかった。
【０００９】
第２に、画像形成装置側のシート搬送基準やアライニング手段をシート自動供給装置側に配置とすることも考えられるが、この場合にはシート給送装置の大型化は避けられなかった。
【００１０】
第３に、上記のシート給送装置は、分離給送後に給送シーートの先端を合わせるためのレジスト修正を画像形成装置装置で行っていたためにアライニング手段を設ける必要があり、この場合には画像形成装置本体が大型化せざるを得なかった。そのために、レジスト手段を削除すると、シートの修正をアライニング手段のみで行わなければならず、曲がりの大きいシートの場合はアライニング修正が適正に行われない場合が生じていた。
【００１１】
本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置を装着しても、アライニング手段によるシートの基準位置合わせが確実できるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置に装着できる装置であって、小型で且つ予めシート給送装置側でレジスト修正が行える装置の提供を目的とする。
【００１３】
さらに、本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置に装着できる装置であって、高速でシート且つ多種の厚さのシートであっても高速でシートを供給できるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置本体に対して、シートを供給するためのシート給送装置であって、シートを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正後に、画像形成装置における前記シートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備することを特徴とするシート給送装置を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記第１の圧接離間手段は、シートの先端が前記レジストローラ対に到達した後に給送ローラと分離部材とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、さらには、前記第２の圧接離間手段は、シートの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に移行させるようにしている。これにより、本発明に係るシート給送装置においては、画像形成装置におけるアライニング手段にシートを引き渡した後にシートニップを開放状態にするのでアライニング手段によるシートの確実な基準位置合わせを可能にしているのである。
【００１６】
また、前記シートアライニング手段は、搬送されるシートの片側側縁を前記シート搬送基準に対して片寄せしつつ搬送する搬送ローラを有し、前記シート自動給送装置は、当該シートアライアンス手段を有する画像形成装置に対して着脱可能に構成されている。さらに、前記シート給送装置は、給送するシートの片側側縁のシート給送基準を備え、当該シート給送基準は、画像形成装置側における前記シート搬送基準に対して内側にシフトして設けられたことを特徴とする。
【００１７】
ところで、前記シート繰出手段は、シート上面に接するローラと、当該ローラのシート給送方向上流側を支点として下流方向に向かって揺動自在に支持されるように構成されているので、シート繰出部におけるシートジャムの可能性を排除しているのである。
【００１８】
一方、本発明は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートを搬送しつつ整合するシートアライニングローラを有する第１ユニットと、前記第１ユニットに対して着脱自在の第２ユニットとから構成され、前記第２ユニットは、シートを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材と、から構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正を行った後に、前記画像形成装置のシートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備し、前記第２ユニットは、前記第１ユニットに対して着脱自在に構成したことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシート給送装置を当該シート給送装置を具備する画像形成装置の実施の形態例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、画像形成装置（コピー装置）Ｈ内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置１（ａ）、、（ｂ）の例を示す。図２は、シート給送装置１に収納されたシートを繰出しローラ８等のシート給送手段により１枚ずつ分離されてプリンタに給送する状態を示すものである。
【００２１】
画像形成装置Ｈは、装置本体Ｈの上部に画像情報に応じてレーザー光を走査するレーザースキャナ、画像プロセスユニット、転写ローラ、定着器、（何れも図示しない。）及び搬送ローラ９等で構成されたプリンタが形成されている。そして、装置Ｈ本体の下方にはシート給送装置１が形成されている。シート給送装置内１、２に収納されたシートＳは、図２に示すように繰出しローラ８を含む搬送手段により上記プリンタに所定のタイミングで搬送されるように構成されている。繰出しローラはシート給送方向上流側を支点として下流方向に向かって揺動自在に支持されている。
【００２２】
図１（ａ）は、画像形成装置Ｈに複数のシート給送装置１、、２ａ、、２ｂ、が設けられている構成を示している。各シート給送装置１、１、２ａ、、２ｂは各々独立して機能するように構成されている。シート給送装置１は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有する給送装置である。シート給送装置２ａ、、２ｂは固定サイズのシートＳのシート給送装置２ａ、、２ｂとして割り当てて使用するようにしてもよい。
【００２３】
そして、図１（ｂ）は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有するシート給送装置１のみで構成された画像形成装置Ｈである。複数のサイズのシートが積載可能なシート給送装置１だけで給送するため画像形成装置Ｈは図１（ａ）の装置に比べて小型化されている。また、複数のシート給送装置１、、２ａ、、２ｂ、は画像形成装置Ｈに着脱可能に構成されており、例えば単一サイズのシートのみを大量に使用する時には、図１（ｂ）のみでよく、他のサイズもよく使用する場合には、図１（ａ）のような構成にすればよい。
【００２４】
ここで、実施の形態例におけるシート給送装置１の構成及び動作について説明する。
シート給送装置１はシート収納手段（シート収納カセット）１９と、シート収納手段１９内に設けられたシート支持台７と、シート収納手段１９をシート補充位置とシート給送位置間の移動経路において移動可能に支持する支持手段３０と、支持手段３０の一端にあってこれを固定するフレーム１０と、シート給送位置にあるシート収納手段１９内からシートを１枚づつ分離して繰り出す繰出しローラ８、給送ローラ４０、分離ローラ（分離部材）４１、レジストローラ対４２ａ、４２ｂ等のシート給送手段とで構成されている。
【００２５】
そして、シート収納手段１９内には、シートの幅方向を規制する図示しないシー−ト規制手段と後端支持ガイド５が設けられている。
【００２６】
さらに、シート給送装置１は後端支持ガイド５と協働してシート収納手段１９に収納されたシートＳのサイズを検知するシートサイズ検知手段２０とで構成されている。
【００２７】
図３は、本発明に係るシート給送装置１の例を示し、本シート給送装置１が画像形成装置Ｈの本体フレーム１０内から引き出されて、シート補充位置に位置している状態を示す斜視図である。
【００２８】
本体フレーム１０に収納されているシート収納手段１９のフロントカバー１８に設けられた取っ手１７を持ち、手前に引き出すことでシート補充位置にシート収納手段１９（カセット）を移動することが出来る。その移動において、シート収納手段１９を支持している支持手段３０である支持レールは伸縮可能に構成されている。支持手段３０の一方の端はフレームに固定されている。
【００２９】
シート収納手段１９は支持手段３０の支持レールに案内されてシート補充位置に引き出されるのである。そして、シート収納手段１９がフレーム１０から引き出された状態でシートＳをシート収納手段１９に収納する。この時、本体フレーム１０に設けられたシート検知手段２０及びリフトアップ駆動手段のカップリング１２はシート収納手段１９から離間している。
【００３０】
シート収納手段１９がシート補充位置に引き出された時の本体フレーム１０とシート収納手段１９との間に出来る空間がシート収納手段１９の移動経路となる。
【００３１】
図４は、本シート給送装置１が画像形成装置Ｈの本体フレーム内のシート給送位置に位置している状態を示す斜視図である。
【００３２】
シート収納手段１９のシート給送位置への移動は、上記説明したシート補充位置にあるシート収納手段１９のフロントカバー１８を押して本体装置のフレームに押し込む。
シート収納手段１９のフロントカバー１８を押して本体装置のフレームに押し込むと、シート収納手段１９を支持している支持手段３０の支持レールが縮んでシート収納手段１９をシート給送位置に移動する。
【００３３】
シートサイズ検知手段２０は、フレーム内の移動経路内に入り込む位置に設けられている。そのため、シート収納手段１９が押し込まれてシート給送位置に位置した時、シートサイズ検知手段はシートの積載方向から見てシート収納手段１９と重なり合う位置に配置されている。
【００３４】
その時、シート後端規制ガイド５の一端に設けられたレバー押当部２５はシートサイズ検知手段２０の１又は複数のサイズ検知レバーに形成されている１又は複数の検知レバー当接部に当接するように構成されている。さらに、シート支持台７を昇降する駆動伝達手段としてのカップリング１２がシート収納手段１９に設けられたカップリング用ピン１４と嵌合して結合している。
【００３５】
ここで、本発明におけるシートアライニング手段を本体画像形成装置Ｈに有するシート給送装置におけるシート給送について説明する。なお、このシートアライニング手段を図１（ｂ）のような構成の場合は、シート給送装置１の直上の別ユニットのシート給送装置２ｂが有していても良い。
【００３６】
図５は、画像形成装置本体Ｈの下段にシート給送装置１が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示すものであり、図５（ａ）は、シート給送装置１のシート収納手段１９に積載されたシートＳを繰出しローラ８が繰出し、給送ローラ４０、分離ローラ４１対に給送した状態を示すものである。シート収納手段１９に積載されたシートＳはリフトアップされて待機位置に停止している。本体から給送信号を受信したら給送を開始する。
【００３７】
シート収納手段１９に積載されたシートＳは待機位置から上昇して繰出しローラ８に当接した状態で繰出しローラ８により給送ローラ４０、分離ローラ４１対へと給送される。
この時、給送ローラ４０と分離ローラ４１はニップした状態にある。分離ローラ４１は給送されたシートを１枚ずつに分離する機能を有する。
【００３８】
図５（ｂ）は、給送ローラ４０、分離ローラ４１対により給送されたシートがレジストローラ４２に当接し整合される状態を示すものである。１枚ずつに分離されたシートＳは分離センサ５２、レジストセンサ５１を通過してレジストローラ４２で一旦停止し整合されて画像形成装置本体側の搬送ローラ９に給送される。この時、給送ローラ４０、分離ローラ４１はニップした状態にある。
【００３９】
図６は、図５に続くシート給送状態（その２）を示すものである。（ａ）はシートがレジストローラ４２にニップされ本体装置側に給送される状態を示す。レジストローラ４２手前で整合されたシートはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４２は離間される。この離間は整合されたシートが撓んだりしないためである。（ｂ）は、レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される状態を示す。この状態のときレジストローラ４２対は離間する。給送ローラ４０、分離ローラ４１対も離間した状態にある。このように各ローラが離間していることで片寄せしながら給送されるシートは撓むことなくシート給送基準に沿って給送されることとなる。
【００４０】
図７は、図６に続くシート給送状態（その３）を示すものである。（ａ）は給送されるシートの後端が分離センサ５２を通過した状態を示すものである。シートの後端が分離センサ５２を通過すると次のシートの給送に備えて給送ローラ４０、分離ローラ４１の対は圧接（ニップ）する。給送されるシートＳはレジストローラ４２対を通過中で、レジストローラ４２対は離間した状態である。（ｂ）は、給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送された状態を示す。給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送されレジストローラ４２を通過するとレジストローラ４２対は圧接（ニップ）される。ここで給送ローラ４０、分離ローラ４１対及びレジストローラ４２対は次のシートの給送を受け入れる準備が出来たことになる。なお、上記の給紙ローラ４０、分離ローラ４１が圧接した時点で、次のシートを繰り出すように構成しても良い。この場合には、より高速の給送が可能となる。
【００４１】
ここで、本実施例の第１の圧接離間手段である給送ローラ４０と分離ローラ４１の離間駆動機構の構成を説明する。
【００４２】
図８は、本シート給送装置１のシート給送手段の離間駆動機構の斜視図を示すものである。シート給送手段は、シート収納手段１９に積載されたシートの最上位のシートＳを給送する繰出しローラ８と、繰出しローラ８から給送されたシートＳをレジストローラ対４２に給送する給送ローラ４０と、給送ローラ４０と対でシートを１枚づつに分離する分離ローラ４１と、分離ローラ支持部材４４と、分離ローラ４１を給送ローラ４０から離間させるための偏芯カム４３と、繰出しローラ８、給送ローラ４０及び分離ローラ４１に回転駆動を伝達するワンウェイクラッチ４５ａ、、４５ｂと、モータＭ１の駆動力をギヤに伝達するベルト４６ａ、、４６ｂで構成されている。
【００４３】
図８（ａ）は、シート収納手段１９に積載されているシートＳを繰出しローラ８が給送ローラ４０に送り、給送ローラ４０と分離ローラ４１が圧接してシートを１枚ずつに分離しつつ給送している状態を示している。この時、偏芯カム４３は分離ローラ支持部材４４から離間してセンサ４７はオンＯＮに状態にある。
【００４４】
図８（ｂ）では、シートＳが給送ローラ４０からレジストローラ４２に向けて所定の距離を給送され、分離モータＭ１の逆回転駆動が伝えられ回転した偏芯カム４３が分離ローラ支持部材４４を押動して給送ローラ４０と分離ローラ４１を離間させた状態を示している。給送ローラ４０と分離ローラ４１を離間させることで１枚目のシートが完全に給送ローラ４０を離れるまで２枚目のシートを給送しないようにする。このことはさらに、大きいサイズのシートＳを給送ローラ４０、分離ローラ４１のニップ状態からフリーの状態にする。この時センサ４７はオフＯＦＦとなる。
【００４５】
図９は、給送ローラ４０と分離ローラ４１の離間機構の構成を示すものである。レジストローラ４２手前で整合されたシートＳはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４１は離間される。この離間動作は以下のように行われる。シートＳの先端がレジストセンサ５１を越えレジストローラ４２に当接しシートの整合が行われる。そこでシートは一旦停止する。この時、モータＭ１が停止して分離ローラ４１は停止する。次にレジストモータＭ２が回転しシートはレジストローラ４２にニップされて給送されシート先端が所定の長さ（例えば１０ｍｍ）通過したところで、分離ローラ４１を駆動するモータＭ１が逆回転を開始する。この逆転駆動は給送ローラ４０がワンウェイクラッチ４５ａで接続されているため給送ローラ４０に回転は伝達されない。モータＭ１の逆回転駆動は、ベルト４６ａ、ワンウェイクラッチ４５ｂを介して偏芯カム４３に伝えられる。偏芯カム４３は回転し分離ローラ支持部材４４を矢印Ｘ方向に押動する。この押動によって分離ローラ４１が給送ローラ４０から離間する。
【００４６】
次に、第２の離間手段であるレジストローラ４２の離間駆動機構について説明する。
図１０は、レジストローラ４２の離間駆動機構を示すものである。（ａ）は、レジストローラ４２の離間駆動機構の側面図である。（ｂ）は、（ａ）の平面図を示す。レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される。この状態のとき本体から予め受けていた距離データと給送距離とを比較して、計算された所定の距離を給送したと判断するとレジストモータＭ２は逆回転を始める。レジストローラ４２ａはワンウェイクラッチ６０で接続されているため逆回転しない。モータＭ２の逆回転駆動は、ベルト６６、ワンウェイクラッチ６１を介して偏芯カム４３ｂに伝えられる。偏芯カム４３ｂは回転しガイド板６５を矢印Ｚ方向に押動する。この押動によってレジストローラ４２ｂはレジストローラ４２ａから離間する。
【００４７】
さらに、本発明のシート給送装置のレジストローラ４２から給送されたシートは本体側のアライニングローラ９ｂによってシート側縁を搬送基準６８に対して移動しつつ整合する手段を備えている。
【００４８】
図１１は、シート給送装置側のレジストローラ４２と本体側のアライニングローラ９ｂがシートを整合しつつ搬送する搬送基準６７、６８を示すものである。分離ローラから給送されたシートはレジストローラ４２にニップされて本体側に設けられた搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対に給送される。アライニングローラ９ｂは給送されるシートを整合するためシート給送方向の搬送基準６８に向けて角度が付けられている。そして、本体側の搬送基準６８はシート給送装置側の搬送基準６７よりも所定の距離だけ（例えば、０．５ｍｍ）外側に形成されている。アライニングローラ９ｂにより給送されるシートは本体搬送基準６８にシートＳの片側側縁を押し当てつつ整合されるのである。この時レジストローラ４２対は離間してレジストローラを通過するシートはフリーの状態になっている。この構造により厚さの違うシートＳであっても搬送基準に突き当たり撓んだり歪んだりすることがない。
【００４９】
図１２は、本発明に係る画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１の制御機構の構成を示すブロック図である。シートの給送を制御するための構成は、プログラムやデータを記憶して各装置を制御するためのＣＰＵ１００と、ＣＰＵ１００に接続されシートの給送データを検出し検出したデータをＣＰＵに送信する、シートエンプティ検出センサ１０１、シートレベル検出センサ１０２、ドア開閉検出センサ１０３、搬送シート検出センサＡ（レジストセンサ５１）、搬送シート検出センサＢ（分離センサ５２）、シートニアエンプティ検出センサ１０４、シートサイズ検出センサ２１、分離ローラホームポジションセンサ４７、レジストローラホームポジションセンサ７２の各センサで構成されている。
【００５０】
さらに、ＣＰＵ１００には分離ロー−ラの離間・圧接用の駆動と分離ロ−ーラによるシー−ト搬送用の駆動を与える分離モータＭ１、レジストロー−ラの離間・圧接用の駆動とレジストロ−ーラによるシ−ート搬送用の駆動を与えるレジストモータＭ２と、シートを積載したホッパーを昇降するためのリフトアップモータ１１が接続されている。
【００５１】
ここで、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１のシート給送動作について説明する。
図１３は、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１における給送開始の基本動作を示すフローチャートである。
【００５２】
シート給送装置１側は本体Ｈの電源投入してスタートする（Ｓ０）。トレイが閉じられているかをチェックし（Ｓ１、、Ｓ２）、閉じられている時のメカニカルイニシャル信号を待つ（Ｓ３）。メカニカルイニシャル信号を受信するとイニシャライズ処理がスタートする（Ｓ４）。イニシャル動作としてシートを待機位置までリフトアップさせ、レジストローラ４２と分離ローラ４１をホームポジションに戻す動作を行う。ホームポジションに戻す動作はローラを圧接／離間する方向（搬送時には逆転させる）に回転させ、ホームポジションをエンコーダセンサにより検出したら、モータを停止させる動作の事をいう（Ｓ５）。
【００５３】
図１４は、図１３に続きシートが分離ローラまで給送される流れを説明するフローチャートである。イニシャル動作が完了したらカセット給送可能状態となり本体からの給送コマンドを待つ（Ｓ６、、Ｓ７）。
【００５４】
本体から給送コマンドが出されたらレジストセンサ５１、分離センサ５２がシートを検知していないかどうかを確認する（Ｓ８）。センサ上にシートが検知されなければ給送経路上にはシートがないので分離モータＭ１を起動する（正転）（Ｓ９）。分離センサ５２までシートを給送する（Ｓ１０）。レジストセンサ５１にシートがないことを確認してから再度、分離ローラで搬送を始める。シートはその先端がレジストセンサ５１を超えてレジストローラ４２手前で整合される。
【００５５】
図１５は、図１４の続きでシート分離動作の流れを示すフローチャートである。分離センサ５２が用紙の先端を検知すると分離モータＭ１は停止し、シートは停止する（Ｓ１２）。（分離はローラ停止する。）１枚目であるならレジストローラ４２のニップ開始を待つ（Ｓ１３、、Ｓ１４）。レジストローラ４２のニップが開始されると分離モータＭ１を再起動する（正転）（Ｓ１５）。シートが搬送されレジストセンサ５１に到達するのを待つ（Ｓ１６）。レジストセンサ５１がオンＯＮになると分離モータＭ１を停止しタイマーカウントのパルスをセットする（Ｓ１７）。
【００５６】
図１６は、図１５の続きでシートがレジストローラで搬送される流れを示すフローチャートである。分離モータの停止を待ち、分離モータが停止すると（Ｓ１８）、シート給送のタイミングをずらすため所定時間の間（例えば６００ｍｓ）待つ（Ｓ１９）。所定時間（６００ｍｓ）経過後レジストモータＭ２を起動し本体側にシートの給送を開始する（正転）（Ｓ２０）。レジストローラ４２からシートの先端が１０ｍｍ通過したところで分離ローラ４１を駆動する分離モータＭ１が逆転起動を開始し分離ローラが離間を開始する（Ｓ２１、、Ｓ２２）。
【００５７】
図１７は、図１６の続きでシートＳがレジストローラ４２で搬送される流れを示すフローチャートである。本体側のアライニングローラ９ｂはレジストローラ４２からのシートの先端を待ち（Ｓ２３）、シートの先端が到達するとレジストモータＭ２は停止する（Ｓ２４）。ここでレジストモータＭ２は逆転起動を開始しレジストローラ４２が離間を開始する（Ｓ２５）。シート後端がピックセンサを通過するとピックセンサはオフＯＦＦになり（Ｓ２６）、分離モータＭ１が逆回転起動を開始する。分離モータＭ１の逆回転により離間していた分離ローラ４１はニップ動作を開始する（Ｓ２７）。分離ローラ４１がニップすると次のシートの休止が可能な状態になる（Ｓ２８、、Ｓ２９）。
【００５８】
図１８は、図１７の続きでレジストローラ４２がニップされる流れを示すフローチャートである。シートの後端がレジストセンサ５１を通過すると（Ｓ３１）、離間しているレジストローラ４２のニップを開始するための待ちタイマをセットする（Ｓ３２）。タイムカウントが開始されタイムアップすると（Ｓ３３）、レジストローラ４２のニップ動作が開始される（Ｓ３４）。分離モータＭ１を再起動させ（正転）次のシートを待つ。そして、レジストローラ４２をニップさせる（Ｓ３５）。
【００５９】
図１９は、シートがジャムした時にローラを離間させてシートを取り除きやすくする流れを示すフローチャートである。センサによりシートのジャムが検出されると、レジストモータＭ２、分離モータＭ１、リフトアップモータ１１は停止される（Ｓ４０、、Ｓ４１）。モータの正転逆転のインタバルタイマをセットし（Ｓ４２）、インタバルタイマの時間が経過すると（Ｓ４３）レジストモータＭ２を起動してレジストローラ４２を離間させる（Ｓ４５）。離間後レジストモータＭ２が停止すると（Ｓ４６）、分離ローラ４１の離間を同様に行う（Ｓ４７、、Ｓ４８、、Ｓ４９）。離間したローラからジャムしたシートを取り除くことが出来る。
【００６０】
以上詳しく説明したように、本発明に係るシート給送装置１は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートＳを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置Ｈ本体に対して、シートＳを供給するためのシート給送装置１であって、シートＳを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラ４０と該給送ローラ４０に圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートＳの給送方向を整えるレジスト修正後に、画像形成装置Ｈにおける前記シートアライニング手段に対してシートＳを引き渡すレジストローラ対４２と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラ４０と前記分離部材４１とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段とを具備する。
【００６１】
そして、前記第１の圧接離間手段は、シートＳの先端が前記レジストローラ対４２に到達した後に給送ローラ４０と分離部材４１とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、さらには、前記第２の圧接離間手段は、シートＳの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対４２をシートニップ状態からシート開放状態に移行させるようにしている。
【００６２】
これにより、本発明に係るシート給送装置１においては、シートＳの先端を整えるレジスト修正を行いつつ、画像形成装置Ｈにおけるアライニング手段にシートを引き渡した後にシートニップを開放状態にするのでアライニング手段によるシートの確実な基準位置合わせを可能にさせると共に、画像形成装置Ｈに対するシートの高速給送を実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コピー装置等の画像形成装置内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置を示す。
【図２】 本シート給送装置のシート給送手段により、収納されていたシートが一枚づつ分離されて給送される状態を示す。
【図３】 給送装置が画像形成装置の本体フレーム内から引き出されて、シート補充位置に位置している状態を示す斜視図である。
【図４】 本シート給送装置が画像形成装置の本体フレーム内のシート給送位置に位置している状態を示す斜視図である。
【図５】 画像形成装置本体の下段にシート給送装置が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示す。
【図６】 図６に続く、シート給送状態（その２）を示す。
【図７】 図７に続くシート給送状態（その３）を示す。
【図８】 本シート給送装置のシート離間駆動機構の斜視図を示す。
【図９】 本発明に係る、給送ローラと分離ローラの離間機構の構成を示す。
【図１０】 レジストローラの離間駆動機構を示すものである。（ａ）部は、レジストローラの離間駆動機構の側面図である。（ｂ）部は、（ａ）部の平面図を示す。
【図１１】 シート給送装置側のレジストローラとアライニングローラがシートを搬送する搬送基準を説明するための平面図を示す。
【図１２】 画像形成装置及びシート給送装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図１３】 画像形成装置及びシート給送装置における給送開始の基本動作を示すフローチャート（その１）である。
【図１４】 図１３に続き、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その２）である。
【図１５】 図１４の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その３）である。
【図１６】 図１５の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その４）である。
【図１７】 図１６の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その５）である。
【図１８】 図１７の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その６）である。
【図１９】 シートがジャムした時の動作の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ シート給送装置
３ 押圧規制コロ
４ 押圧規制板
５ 後端規制ガイド
７ シート支持台
８ 繰出しローラ
１０ フレーム
１１ リフトアップモータ
１２ カップリング
１４ カップリングピン
１９ シート収納手段
２５ レバー押当部
２１ サイズ検知センサ
２２ サイズ検知レバー
４０ 給送ローラ
４１ 分離ローラ
４２ レジストローラ対
４３ 偏芯カム
４４ 分離ローラ支持部材
４５ａ、、４５ｂ ワンウェイクラッチ
４６ａ、、４６ｂ ベルト
５１ レジストセンサ
５２ 分離センサ
６５ ガイド板
６７ 搬送基準板
６８ 本体搬送基準板
Ｍ１ 分離モータ
Ｍ２ レジストモータ
Ｈ 画像形成装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）に装着されるシート給送装置に関し、特に、供給されたシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備える画像形成装置内に着脱自在に構成されたシート自動供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、集積収納されたシートを給送するための給送部と給送部から給送されたシート上に文字または図形等を形成するための画像形成手段とを具備しており、シートは、画像形成装置内に設けられたシート搬送経路内を給送部から画像形成手段へ向けて搬送される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、シート上の所定位置に画像形成を行うことにより画像形成品質を向上するため、シートを正確に位置決めするべく給送部から給送されるシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備えた画像形成装置が実用に供されている。このようなアライニング手段を備えた画像形成装置の例が、特開平８−２０８０７号（米国特許第５４９４２７７号）において開示されている。
【０００４】
この公報に示される装置は、画像形成装置内にシートを収納するカセットトレイを内蔵し、このカセットトレイ内に積層されたシートを画像形成部側へ供給するように構成されている。このようなカセットトレイのシート収納枚数は、通常２５０枚から５００枚程度であり、大量に且つ高速に画像形成処理を行う場合は、頻繁にシートの補給が必要となる。このため、大量のシートを収納可能な自動給送装置が要求される。
【０００５】
このような大容量の自動給送装置は、例えば、特許第２６２５０５７号（米国特許第５３６８２８５号）に示されるように、大量（一般に２０００枚から３０００枚程度）の積層シートを支持し昇降するペーパーデッキ（支持台）と、このペーパーデッキ上に積層されたシートを一枚づつ分離するとともに、画像形成装置側のレジストローラに供給する分離供給手段を備えている。
【０００６】
また、特開平１１−３０８８４号は、画像形成装置内に組み込んだ装置として、下流側の搬送ローラにシートが到達した後に上流側の中継ローラ対のローラ間を離間することにより、搬送経路下流側に配置されたローラの搬送時搬送負荷を軽減しようとした例を開示している。この中継ローラ対の離間は、一方のローラを揺動するレバーに取り付け、このレバーをソレノイドによって移動することによって行われている。
【０００７】
【この発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の大容量の自動給送装置を上記のアライニング手段を備えた画像形成装置に装着する場合はいくつかの問題点があった。
【０００８】
第１に、シート自動給送装置からシートを画像形成装置側のアライニング手段にシートが到達した後、シートを搬送基準に沿ってシート搬送方向と交差する方向にシートを移動することになるが、分離給送手段にシートがニップした状態であると、シートはシート搬送基準側にスムースに移動できなかった。特に、アライニング手段の般送力を強くすると搬送基準を乗り越えるかあるいは薄いシートの場合はシートの側縁が坐屈する恐れがあり、分離給送手段が圧接状態のままであると実質的に基準合わせができなかった。
【０００９】
第２に、画像形成装置側のシート搬送基準やアライニング手段をシート自動供給装置側に配置とすることも考えられるが、この場合にはシート給送装置の大型化は避けられなかった。
【００１０】
第３に、上記のシート給送装置は、分離給送後に給送シーートの先端を合わせるためのレジスト修正を画像形成装置装置で行っていたためにアライニング手段を設ける必要があり、この場合には画像形成装置本体が大型化せざるを得なかった。そのために、レジスト手段を削除すると、シートの修正をアライニング手段のみで行わなければならず、曲がりの大きいシートの場合はアライニング修正が適正に行われない場合が生じていた。
【００１１】
本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置を装着しても、アライニング手段によるシートの基準位置合わせが確実できるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置に装着できる装置であって、小型で且つ予めシート給送装置側でレジスト修正が行える装置の提供を目的とする。
【００１３】
さらに、本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置に装着できる装置であって、高速でシート且つ多種の厚さのシートであっても高速でシートを供給できるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置本体に対して、シートを供給するためのシート給送装置であって、シートを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正後に、画像形成装置における前記シートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備することを特徴とするシート給送装置を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記第１の圧接離間手段は、シートの先端が前記レジストローラ対に到達した後に給送ローラと分離部材とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、さらには、前記第２の圧接離間手段は、シートの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に移行させるようにしている。これにより、本発明に係るシート給送装置においては、画像形成装置におけるアライニング手段にシートを引き渡した後にシートニップを開放状態にするのでアライニング手段によるシートの確実な基準位置合わせを可能にしているのである。
【００１６】
また、前記シートアライニング手段は、搬送されるシートの片側側縁を前記シート搬送基準に対して片寄せしつつ搬送する搬送ローラを有し、前記シート自動給送装置は、当該シートアライアンス手段を有する画像形成装置に対して着脱可能に構成されている。さらに、前記シート給送装置は、給送するシートの片側側縁のシート給送基準を備え、当該シート給送基準は、画像形成装置側における前記シート搬送基準に対して内側にシフトして設けられたことを特徴とする。
【００１７】
ところで、前記シート繰出手段は、シート上面に接するローラと、当該ローラのシート給送方向上流側を支点として下流方向に向かって揺動自在に支持されるように構成されているので、シート繰出部におけるシートジャムの可能性を排除しているのである。
【００１８】
一方、本発明は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートを搬送しつつ整合するシートアライニングローラを有する第１ユニットと、前記第１ユニットに対して着脱自在の第２ユニットとから構成され、前記第２ユニットは、シートを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材と、から構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正を行った後に、前記画像形成装置のシートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備し、前記第２ユニットは、前記第１ユニットに対して着脱自在に構成したことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシート給送装置を当該シート給送装置を具備する画像形成装置の実施の形態例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、画像形成装置（コピー装置）Ｈ内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置１（ａ）、、（ｂ）の例を示す。図２は、シート給送装置１に収納されたシートを繰出しローラ８等のシート給送手段により１枚ずつ分離されてプリンタに給送する状態を示すものである。
【００２１】
画像形成装置Ｈは、装置本体Ｈの上部に画像情報に応じてレーザー光を走査するレーザースキャナ、画像プロセスユニット、転写ローラ、定着器、（何れも図示しない。）及び搬送ローラ９等で構成されたプリンタが形成されている。そして、装置Ｈ本体の下方にはシート給送装置１が形成されている。シート給送装置内１、２に収納されたシートＳは、図２に示すように繰出しローラ８を含む搬送手段により上記プリンタに所定のタイミングで搬送されるように構成されている。繰出しローラはシート給送方向上流側を支点として下流方向に向かって揺動自在に支持されている。
【００２２】
図１（ａ）は、画像形成装置Ｈに複数のシート給送装置１、、２ａ、、２ｂ、が設けられている構成を示している。各シート給送装置１、１、２ａ、、２ｂは各々独立して機能するように構成されている。シート給送装置１は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有する給送装置である。シート給送装置２ａ、、２ｂは固定サイズのシートＳのシート給送装置２ａ、、２ｂとして割り当てて使用するようにしてもよい。
【００２３】
そして、図１（ｂ）は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有するシート給送装置１のみで構成された画像形成装置Ｈである。複数のサイズのシートが積載可能なシート給送装置１だけで給送するため画像形成装置Ｈは図１（ａ）の装置に比べて小型化されている。また、複数のシート給送装置１、、２ａ、、２ｂ、は画像形成装置Ｈに着脱可能に構成されており、例えば単一サイズのシートのみを大量に使用する時には、図１（ｂ）のみでよく、他のサイズもよく使用する場合には、図１（ａ）のような構成にすればよい。
【００２４】
ここで、実施の形態例におけるシート給送装置１の構成及び動作について説明する。
シート給送装置１はシート収納手段（シート収納カセット）１９と、シート収納手段１９内に設けられたシート支持台７と、シート収納手段１９をシート補充位置とシート給送位置間の移動経路において移動可能に支持する支持手段３０と、支持手段３０の一端にあってこれを固定するフレーム１０と、シート給送位置にあるシート収納手段１９内からシートを１枚づつ分離して繰り出す繰出しローラ８、給送ローラ４０、分離ローラ（分離部材）４１、レジストローラ対４２ａ、４２ｂ等のシート給送手段とで構成されている。
【００２５】
そして、シート収納手段１９内には、シートの幅方向を規制する図示しないシー−ト規制手段と後端支持ガイド５が設けられている。
【００２６】
さらに、シート給送装置１は後端支持ガイド５と協働してシート収納手段１９に収納されたシートＳのサイズを検知するシートサイズ検知手段２０とで構成されている。
【００２７】
図３は、本発明に係るシート給送装置１の例を示し、本シート給送装置１が画像形成装置Ｈの本体フレーム１０内から引き出されて、シート補充位置に位置している状態を示す斜視図である。
【００２８】
本体フレーム１０に収納されているシート収納手段１９のフロントカバー１８に設けられた取っ手１７を持ち、手前に引き出すことでシート補充位置にシート収納手段１９（カセット）を移動することが出来る。その移動において、シート収納手段１９を支持している支持手段３０である支持レールは伸縮可能に構成されている。支持手段３０の一方の端はフレームに固定されている。
【００２９】
シート収納手段１９は支持手段３０の支持レールに案内されてシート補充位置に引き出されるのである。そして、シート収納手段１９がフレーム１０から引き出された状態でシートＳをシート収納手段１９に収納する。この時、本体フレーム１０に設けられたシート検知手段２０及びリフトアップ駆動手段のカップリング１２はシート収納手段１９から離間している。
【００３０】
シート収納手段１９がシート補充位置に引き出された時の本体フレーム１０とシート収納手段１９との間に出来る空間がシート収納手段１９の移動経路となる。
【００３１】
図４は、本シート給送装置１が画像形成装置Ｈの本体フレーム内のシート給送位置に位置している状態を示す斜視図である。
【００３２】
シート収納手段１９のシート給送位置への移動は、上記説明したシート補充位置にあるシート収納手段１９のフロントカバー１８を押して本体装置のフレームに押し込む。
シート収納手段１９のフロントカバー１８を押して本体装置のフレームに押し込むと、シート収納手段１９を支持している支持手段３０の支持レールが縮んでシート収納手段１９をシート給送位置に移動する。
【００３３】
シートサイズ検知手段２０は、フレーム内の移動経路内に入り込む位置に設けられている。そのため、シート収納手段１９が押し込まれてシート給送位置に位置した時、シートサイズ検知手段はシートの積載方向から見てシート収納手段１９と重なり合う位置に配置されている。
【００３４】
その時、シート後端規制ガイド５の一端に設けられたレバー押当部２５はシートサイズ検知手段２０の１又は複数のサイズ検知レバーに形成されている１又は複数の検知レバー当接部に当接するように構成されている。さらに、シート支持台７を昇降する駆動伝達手段としてのカップリング１２がシート収納手段１９に設けられたカップリング用ピン１４と嵌合して結合している。
【００３５】
ここで、本発明におけるシートアライニング手段を本体画像形成装置Ｈに有するシート給送装置におけるシート給送について説明する。なお、このシートアライニング手段を図１（ｂ）のような構成の場合は、シート給送装置１の直上の別ユニットのシート給送装置２ｂが有していても良い。
【００３６】
図５は、画像形成装置本体Ｈの下段にシート給送装置１が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示すものであり、図５（ａ）は、シート給送装置１のシート収納手段１９に積載されたシートＳを繰出しローラ８が繰出し、給送ローラ４０、分離ローラ４１対に給送した状態を示すものである。シート収納手段１９に積載されたシートＳはリフトアップされて待機位置に停止している。本体から給送信号を受信したら給送を開始する。
【００３７】
シート収納手段１９に積載されたシートＳは待機位置から上昇して繰出しローラ８に当接した状態で繰出しローラ８により給送ローラ４０、分離ローラ４１対へと給送される。
この時、給送ローラ４０と分離ローラ４１はニップした状態にある。分離ローラ４１は給送されたシートを１枚ずつに分離する機能を有する。
【００３８】
図５（ｂ）は、給送ローラ４０、分離ローラ４１対により給送されたシートがレジストローラ４２に当接し整合される状態を示すものである。１枚ずつに分離されたシートＳは分離センサ５２、レジストセンサ５１を通過してレジストローラ４２で一旦停止し整合されて画像形成装置本体側の搬送ローラ９に給送される。この時、給送ローラ４０、分離ローラ４１はニップした状態にある。
【００３９】
図６は、図５に続くシート給送状態（その２）を示すものである。（ａ）はシートがレジストローラ４２にニップされ本体装置側に給送される状態を示す。レジストローラ４２手前で整合されたシートはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４２は離間される。この離間は整合されたシートが撓んだりしないためである。（ｂ）は、レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される状態を示す。この状態のときレジストローラ４２対は離間する。給送ローラ４０、分離ローラ４１対も離間した状態にある。このように各ローラが離間していることで片寄せしながら給送されるシートは撓むことなくシート給送基準に沿って給送されることとなる。
【００４０】
図７は、図６に続くシート給送状態（その３）を示すものである。（ａ）は給送されるシートの後端が分離センサ５２を通過した状態を示すものである。シートの後端が分離センサ５２を通過すると次のシートの給送に備えて給送ローラ４０、分離ローラ４１の対は圧接（ニップ）する。給送されるシートＳはレジストローラ４２対を通過中で、レジストローラ４２対は離間した状態である。（ｂ）は、給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送された状態を示す。給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送されレジストローラ４２を通過するとレジストローラ４２対は圧接（ニップ）される。ここで給送ローラ４０、分離ローラ４１対及びレジストローラ４２対は次のシートの給送を受け入れる準備が出来たことになる。なお、上記の給紙ローラ４０、分離ローラ４１が圧接した時点で、次のシートを繰り出すように構成しても良い。この場合には、より高速の給送が可能となる。
【００４１】
ここで、本実施例の第１の圧接離間手段である給送ローラ４０と分離ローラ４１の離間駆動機構の構成を説明する。
【００４２】
図８は、本シート給送装置１のシート給送手段の離間駆動機構の斜視図を示すものである。シート給送手段は、シート収納手段１９に積載されたシートの最上位のシートＳを給送する繰出しローラ８と、繰出しローラ８から給送されたシートＳをレジストローラ対４２に給送する給送ローラ４０と、給送ローラ４０と対でシートを１枚づつに分離する分離ローラ４１と、分離ローラ支持部材４４と、分離ローラ４１を給送ローラ４０から離間させるための偏芯カム４３と、繰出しローラ８、給送ローラ４０及び分離ローラ４１に回転駆動を伝達するワンウェイクラッチ４５ａ、、４５ｂと、モータＭ１の駆動力をギヤに伝達するベルト４６ａ、、４６ｂで構成されている。
【００４３】
図８（ａ）は、シート収納手段１９に積載されているシートＳを繰出しローラ８が給送ローラ４０に送り、給送ローラ４０と分離ローラ４１が圧接してシートを１枚ずつに分離しつつ給送している状態を示している。この時、偏芯カム４３は分離ローラ支持部材４４から離間してセンサ４７はオンＯＮに状態にある。
【００４４】
図８（ｂ）では、シートＳが給送ローラ４０からレジストローラ４２に向けて所定の距離を給送され、分離モータＭ１の逆回転駆動が伝えられ回転した偏芯カム４３が分離ローラ支持部材４４を押動して給送ローラ４０と分離ローラ４１を離間させた状態を示している。給送ローラ４０と分離ローラ４１を離間させることで１枚目のシートが完全に給送ローラ４０を離れるまで２枚目のシートを給送しないようにする。このことはさらに、大きいサイズのシートＳを給送ローラ４０、分離ローラ４１のニップ状態からフリーの状態にする。この時センサ４７はオフＯＦＦとなる。
【００４５】
図９は、給送ローラ４０と分離ローラ４１の離間機構の構成を示すものである。レジストローラ４２手前で整合されたシートＳはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４１は離間される。この離間動作は以下のように行われる。シートＳの先端がレジストセンサ５１を越えレジストローラ４２に当接しシートの整合が行われる。そこでシートは一旦停止する。この時、モータＭ１が停止して分離ローラ４１は停止する。次にレジストモータＭ２が回転しシートはレジストローラ４２にニップされて給送されシート先端が所定の長さ（例えば１０ｍｍ）通過したところで、分離ローラ４１を駆動するモータＭ１が逆回転を開始する。この逆転駆動は給送ローラ４０がワンウェイクラッチ４５ａで接続されているため給送ローラ４０に回転は伝達されない。モータＭ１の逆回転駆動は、ベルト４６ａ、ワンウェイクラッチ４５ｂを介して偏芯カム４３に伝えられる。偏芯カム４３は回転し分離ローラ支持部材４４を矢印Ｘ方向に押動する。この押動によって分離ローラ４１が給送ローラ４０から離間する。
【００４６】
次に、第２の離間手段であるレジストローラ４２の離間駆動機構について説明する。
図１０は、レジストローラ４２の離間駆動機構を示すものである。（ａ）は、レジストローラ４２の離間駆動機構の側面図である。（ｂ）は、（ａ）の平面図を示す。レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される。この状態のとき本体から予め受けていた距離データと給送距離とを比較して、計算された所定の距離を給送したと判断するとレジストモータＭ２は逆回転を始める。レジストローラ４２ａはワンウェイクラッチ６０で接続されているため逆回転しない。モータＭ２の逆回転駆動は、ベルト６６、ワンウェイクラッチ６１を介して偏芯カム４３ｂに伝えられる。偏芯カム４３ｂは回転しガイド板６５を矢印Ｚ方向に押動する。この押動によってレジストローラ４２ｂはレジストローラ４２ａから離間する。
【００４７】
さらに、本発明のシート給送装置のレジストローラ４２から給送されたシートは本体側のアライニングローラ９ｂによってシート側縁を搬送基準６８に対して移動しつつ整合する手段を備えている。
【００４８】
図１１は、シート給送装置側のレジストローラ４２と本体側のアライニングローラ９ｂがシートを整合しつつ搬送する搬送基準６７、６８を示すものである。分離ローラから給送されたシートはレジストローラ４２にニップされて本体側に設けられた搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対に給送される。アライニングローラ９ｂは給送されるシートを整合するためシート給送方向の搬送基準６８に向けて角度が付けられている。そして、本体側の搬送基準６８はシート給送装置側の搬送基準６７よりも所定の距離だけ（例えば、０．５ｍｍ）外側に形成されている。アライニングローラ９ｂにより給送されるシートは本体搬送基準６８にシートＳの片側側縁を押し当てつつ整合されるのである。この時レジストローラ４２対は離間してレジストローラを通過するシートはフリーの状態になっている。この構造により厚さの違うシートＳであっても搬送基準に突き当たり撓んだり歪んだりすることがない。
【００４９】
図１２は、本発明に係る画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１の制御機構の構成を示すブロック図である。シートの給送を制御するための構成は、プログラムやデータを記憶して各装置を制御するためのＣＰＵ１００と、ＣＰＵ１００に接続されシートの給送データを検出し検出したデータをＣＰＵに送信する、シートエンプティ検出センサ１０１、シートレベル検出センサ１０２、ドア開閉検出センサ１０３、搬送シート検出センサＡ（レジストセンサ５１）、搬送シート検出センサＢ（分離センサ５２）、シートニアエンプティ検出センサ１０４、シートサイズ検出センサ２１、分離ローラホームポジションセンサ４７、レジストローラホームポジションセンサ７２の各センサで構成されている。
【００５０】
さらに、ＣＰＵ１００には分離ロー−ラの離間・圧接用の駆動と分離ロ−ーラによるシー−ト搬送用の駆動を与える分離モータＭ１、レジストロー−ラの離間・圧接用の駆動とレジストロ−ーラによるシ−ート搬送用の駆動を与えるレジストモータＭ２と、シートを積載したホッパーを昇降するためのリフトアップモータ１１が接続されている。
【００５１】
ここで、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１のシート給送動作について説明する。
図１３は、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１における給送開始の基本動作を示すフローチャートである。
【００５２】
シート給送装置１側は本体Ｈの電源投入してスタートする（Ｓ０）。トレイが閉じられているかをチェックし（Ｓ１、、Ｓ２）、閉じられている時のメカニカルイニシャル信号を待つ（Ｓ３）。メカニカルイニシャル信号を受信するとイニシャライズ処理がスタートする（Ｓ４）。イニシャル動作としてシートを待機位置までリフトアップさせ、レジストローラ４２と分離ローラ４１をホームポジションに戻す動作を行う。ホームポジションに戻す動作はローラを圧接／離間する方向（搬送時には逆転させる）に回転させ、ホームポジションをエンコーダセンサにより検出したら、モータを停止させる動作の事をいう（Ｓ５）。
【００５３】
図１４は、図１３に続きシートが分離ローラまで給送される流れを説明するフローチャートである。イニシャル動作が完了したらカセット給送可能状態となり本体からの給送コマンドを待つ（Ｓ６、、Ｓ７）。
【００５４】
本体から給送コマンドが出されたらレジストセンサ５１、分離センサ５２がシートを検知していないかどうかを確認する（Ｓ８）。センサ上にシートが検知されなければ給送経路上にはシートがないので分離モータＭ１を起動する（正転）（Ｓ９）。分離センサ５２までシートを給送する（Ｓ１０）。レジストセンサ５１にシートがないことを確認してから再度、分離ローラで搬送を始める。シートはその先端がレジストセンサ５１を超えてレジストローラ４２手前で整合される。
【００５５】
図１５は、図１４の続きでシート分離動作の流れを示すフローチャートである。分離センサ５２が用紙の先端を検知すると分離モータＭ１は停止し、シートは停止する（Ｓ１２）。（分離はローラ停止する。）１枚目であるならレジストローラ４２のニップ開始を待つ（Ｓ１３、、Ｓ１４）。レジストローラ４２のニップが開始されると分離モータＭ１を再起動する（正転）（Ｓ１５）。シートが搬送されレジストセンサ５１に到達するのを待つ（Ｓ１６）。レジストセンサ５１がオンＯＮになると分離モータＭ１を停止しタイマーカウントのパルスをセットする（Ｓ１７）。
【００５６】
図１６は、図１５の続きでシートがレジストローラで搬送される流れを示すフローチャートである。分離モータの停止を待ち、分離モータが停止すると（Ｓ１８）、シート給送のタイミングをずらすため所定時間の間（例えば６００ｍｓ）待つ（Ｓ１９）。所定時間（６００ｍｓ）経過後レジストモータＭ２を起動し本体側にシートの給送を開始する（正転）（Ｓ２０）。レジストローラ４２からシートの先端が１０ｍｍ通過したところで分離ローラ４１を駆動する分離モータＭ１が逆転起動を開始し分離ローラが離間を開始する（Ｓ２１、、Ｓ２２）。
【００５７】
図１７は、図１６の続きでシートＳがレジストローラ４２で搬送される流れを示すフローチャートである。本体側のアライニングローラ９ｂはレジストローラ４２からのシートの先端を待ち（Ｓ２３）、シートの先端が到達するとレジストモータＭ２は停止する（Ｓ２４）。ここでレジストモータＭ２は逆転起動を開始しレジストローラ４２が離間を開始する（Ｓ２５）。シート後端がピックセンサを通過するとピックセンサはオフＯＦＦになり（Ｓ２６）、分離モータＭ１が逆回転起動を開始する。分離モータＭ１の逆回転により離間していた分離ローラ４１はニップ動作を開始する（Ｓ２７）。分離ローラ４１がニップすると次のシートの休止が可能な状態になる（Ｓ２８、、Ｓ２９）。
【００５８】
図１８は、図１７の続きでレジストローラ４２がニップされる流れを示すフローチャートである。シートの後端がレジストセンサ５１を通過すると（Ｓ３１）、離間しているレジストローラ４２のニップを開始するための待ちタイマをセットする（Ｓ３２）。タイムカウントが開始されタイムアップすると（Ｓ３３）、レジストローラ４２のニップ動作が開始される（Ｓ３４）。分離モータＭ１を再起動させ（正転）次のシートを待つ。そして、レジストローラ４２をニップさせる（Ｓ３５）。
【００５９】
図１９は、シートがジャムした時にローラを離間させてシートを取り除きやすくする流れを示すフローチャートである。センサによりシートのジャムが検出されると、レジストモータＭ２、分離モータＭ１、リフトアップモータ１１は停止される（Ｓ４０、、Ｓ４１）。モータの正転逆転のインタバルタイマをセットし（Ｓ４２）、インタバルタイマの時間が経過すると（Ｓ４３）レジストモータＭ２を起動してレジストローラ４２を離間させる（Ｓ４５）。離間後レジストモータＭ２が停止すると（Ｓ４６）、分離ローラ４１の離間を同様に行う（Ｓ４７、、Ｓ４８、、Ｓ４９）。離間したローラからジャムしたシートを取り除くことが出来る。
【００６０】
以上詳しく説明したように、本発明に係るシート給送装置１は、シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートＳを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置Ｈ本体に対して、シートＳを供給するためのシート給送装置１であって、シートＳを積載収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラ４０と該給送ローラ４０に圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートＳの給送方向を整えるレジスト修正後に、画像形成装置Ｈにおける前記シートアライニング手段に対してシートＳを引き渡すレジストローラ対４２と、前記各手段を支持するフレームと、から構成され、前記給送ローラ４０と前記分離部材４１とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段とを具備する。
【００６１】
そして、前記第１の圧接離間手段は、シートＳの先端が前記レジストローラ対４２に到達した後に給送ローラ４０と分離部材４１とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、さらには、前記第２の圧接離間手段は、シートＳの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対４２をシートニップ状態からシート開放状態に移行させるようにしている。
【００６２】
これにより、本発明に係るシート給送装置１においては、シートＳの先端を整えるレジスト修正を行いつつ、画像形成装置Ｈにおけるアライニング手段にシートを引き渡した後にシートニップを開放状態にするのでアライニング手段によるシートの確実な基準位置合わせを可能にさせると共に、画像形成装置Ｈに対するシートの高速給送を実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コピー装置等の画像形成装置内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置を示す。
【図２】 本シート給送装置のシート給送手段により、収納されていたシートが一枚づつ分離されて給送される状態を示す。
【図３】 給送装置が画像形成装置の本体フレーム内から引き出されて、シート補充位置に位置している状態を示す斜視図である。
【図４】 本シート給送装置が画像形成装置の本体フレーム内のシート給送位置に位置している状態を示す斜視図である。
【図５】 画像形成装置本体の下段にシート給送装置が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示す。
【図６】 図６に続く、シート給送状態（その２）を示す。
【図７】 図７に続くシート給送状態（その３）を示す。
【図８】 本シート給送装置のシート離間駆動機構の斜視図を示す。
【図９】 本発明に係る、給送ローラと分離ローラの離間機構の構成を示す。
【図１０】 レジストローラの離間駆動機構を示すものである。（ａ）部は、レジストローラの離間駆動機構の側面図である。（ｂ）部は、（ａ）部の平面図を示す。
【図１１】 シート給送装置側のレジストローラとアライニングローラがシートを搬送する搬送基準を説明するための平面図を示す。
【図１２】 画像形成装置及びシート給送装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図１３】 画像形成装置及びシート給送装置における給送開始の基本動作を示すフローチャート（その１）である。
【図１４】 図１３に続き、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その２）である。
【図１５】 図１４の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その３）である。
【図１６】 図１５の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その４）である。
【図１７】 図１６の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その５）である。
【図１８】 図１７の続きで、シート給送動作の流れを説明するフローチャート（その６）である。
【図１９】 シートがジャムした時の動作の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ シート給送装置
３ 押圧規制コロ
４ 押圧規制板
５ 後端規制ガイド
７ シート支持台
８ 繰出しローラ
１０ フレーム
１１ リフトアップモータ
１２ カップリング
１４ カップリングピン
１９ シート収納手段
２５ レバー押当部
２１ サイズ検知センサ
２２ サイズ検知レバー
４０ 給送ローラ
４１ 分離ローラ
４２ レジストローラ対
４３ 偏芯カム
４４ 分離ローラ支持部材
４５ａ、、４５ｂ ワンウェイクラッチ
４６ａ、、４６ｂ ベルト
５１ レジストセンサ
５２ 分離センサ
６５ ガイド板
６７ 搬送基準板
６８ 本体搬送基準板
Ｍ１ 分離モータ
Ｍ２ レジストモータ
Ｈ 画像形成装置
Claims (9)
- シート搬送方向の所定のシート搬送基準側にシートを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置本体に対してシートを供給するためのシート給送装置であって、
シートを積載収納するシート収納手段と、
前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、
前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、
前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正後に、画像形成装置における前記シートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、
前記各手段を支持するフレームと、から構成され、
前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備することを特徴とするシート給送装置。 - 前記第１の圧接離間手段は、シートの先端が前記レジストローラ対に到達した後に給送ローラと分離部材とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、
前記第２の圧接離間手段は、シートの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に移行させる、ように駆動制御されることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。 - 前記シートアライニング手段は、搬送されるシートの片側側縁を前記シート搬送基準に対して片寄せしつつ搬送する搬送ローラを有し、
前記シート給送装置は、当該シートアライニング手段を有する画像形成装置に対して着脱可能に構成された請求項２に記載のシート給送装置。 - 前記シート給送装置は、給送するシートの片側側縁のシート給送基準を備え、当該シート給送基準は、画像形成装置側における前記シート搬送基準に対して内側にシフトして設けられたことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
- 前記シート繰出手段は、シート上面に接するローラと、当該ローラのシート給送方向上流側を支点として下流方向に向かって揺動自在に支持されたことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
- シート搬送方向における所定のシート搬送基準側にシートを搬送しつつ整合するシートアライニングローラを有する第１ユニットと、前記第１ユニットに対して着脱自在の第２ユニットとを有する画像形成装置であって、前記第２ユニットは、
シートを積載収納するシート収納手段と、
前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、
前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、
前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正を行った後に、前記画像形成装置のシートアライニング手段に対してシートを引き渡すレジストローラ対と、
前記各手段を支持するフレームと、から構成され、
前記給送ローラと前記分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にするための第１の圧接離間手段と、前記レジストローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にするための第２の圧接離間手段と、を具備し、
たことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１の圧接離間手段は、シートの先端が前記レジストローラ対に到達した後に給送ローラと分離部材とをシートニップ状態からシート開放状態に移行させ、
前記第２の圧接離間手段は、シートの先端が前記シートアライニング手段に到達した後に前記レジストローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に移行させる、ように駆動制御されたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 - 前記第１のユニットにおけるシートアライニング手段は、搬送されるシートの片側側縁を前記シート搬送基準に対して片寄せしながら搬送する搬送ローラを有する請求項６に記載の画像形成装置。
- 前記第２ユニットは、給送するシートの片側側縁のシート給送基準を備え、当該シート給送基準は、前記第１ユニットにおける前記シート搬送基準に対して内側にシフトして設けられたことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
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