JP3808747B2 - シート搬送装置及びシート給送装置 - 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、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号公報（米国特許第５４９４２７７号）において開示されている。
【０００４】
この公報に記載された装置は、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シート自動給送装置が要求される。
【０００５】
このような大容量のシート自動給送装置は、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、シートが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給送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機構の複雑化とそれによる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に行われるようにした、簡易な機構によるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、本発明は、シートをアライニング手段に引き渡す際に必要なローラ対のシートニップ状態又はシート開放状態の作動制御を、搬送するシートの長さに応じて適正に制御すると共に高速給送可能なシート給送装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、第１の搬送ローラ対と、この第１の搬送ローラ対の下流側に配置され、前記第１の搬送ローラ対から搬送されるシートを受け取る第２の搬送ローラとを備え、前記第１の搬送ローラ対は、互いに圧接離間自在のローラ対と、該ローラ対を圧接及び離間する圧接離間手段とで構成する。そして、前記第２の搬送ローラは、シートを搬送方向の所定の搬送基準に整合するアライニングローラで構成し、正方向回転で前記第１の搬送ローラをシート搬送方向に回転し、逆方向回転で該第１の搬送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圧接離間手段を有する駆動手段と、搬送されるシートの搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段とを有し、前記第１の搬送ローラ対から前記第２搬送ローラによってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備する。前記駆動手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定されるように制御する。
【００１４】
これにより、本発明においては、搬送するシートの長さに応じて搬送ローラをシートニップ状態からシート開放状態に作動したり、シートニップ状態を維持したり制御することができるので、下流側におけるシートアライニングを容易にすると共に、高速度なシート給送を可能にするのである。
【００１９】
本発明は、さらに、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自動給送装置であって、積載されたシートを昇降可能に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、前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと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第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継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第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段と、前記中継ローラ対から前記シートアライニング手段によってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備し、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第２の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定するように制御されたシート給送装置を提供するものである。
【００２０】
ここで、前記比較の結果、前記シート長が前記搬送距離データよりも長い場合は前記第２の圧接離間手段の作動により、前記中継ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に作動し、前記シート長が前記所定の長さよりも短い場合は前記中継ローラ対をシートニップ状態のままに維持するのである。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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ローラ８、給送ローラ４０、分離手段である分離ローラ４１、レジストローラ対４２等のシート給送手段とで構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図３は、シート給送装置の例を示し、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。
【００３１】
本体フレーム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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図４は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図５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。
【００４０】
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。
【００４１】
図６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６（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。
【００４２】
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ローラ８に当接した状態で繰出ローラ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。
【００４３】
図６（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。
【００４４】
図７は、図６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。
【００４５】
図８は、図７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。
【００４６】
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の圧接離間駆動機構の構成を説明する。
【００４７】
図９は、本シート給送装置１のシート給送手段の機構を示す斜視図である。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を給送するピックアップローラ７と、ピックアップローラ７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、ピックアップローラ、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ギヤ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。
【００４８】
図９（ａ）は、シート収納手段１９に積載されているシートをピックアップローラ７が給送ローラ４０に送り、給送ローラ４０と分離ローラ４２が接合してシートを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から離間しセンサ４７はＯＮに状態にある。
【００４９】
図９（ｂ）では、シートが給送ローラ４０からレジストローラに向けて所定の距離を給送されると、回転した偏芯カム４３が分離ローラ支持部材４４を押して給送ローラ４０と分離ローラ４２を離間させる。給送ローラ４０と分離ローラ４２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。この時センサ４７はＯＦＦとなる。
【００５０】
図１０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に当接し整合を行い、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。次にシートはレジストローラ４２にニップされて給送開始され始め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。
【００５１】
次に、第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段であるレジストローラ４２の圧接離間駆動機構について説明する。
【００５２】
図１１は、レジストローラ駆動機構の斜視図を示す。（ａ）は、レジストローラがニップされている状態を示し、（ｂ）は、レジストローラ対が開放されている状態を示す。第２の駆動手段は、レジストローラ４２と圧接離間手段を駆動する正逆回転可能なレジストモータＭ２と、レジストモータＭ２の駆動をレジストローラ４２に伝えるベルト６６と、シートを整合し本体に給送するレジストローラ４２ａ、４２ｂ対と、レジストローラ４２を圧接離間するための偏芯カム４３ｂと、シートを案内し偏芯カムを支持するガイド板６５と、レジストローラ４２ｂを圧接方向に付勢するバネ７０と、レジストローラの圧接開放を検出するセンサ７２、カムラグ７１とで構成されている。
【００５３】
図１２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距離データの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。
【００５４】
さらに、本発明のシート給送装置はレジストローラ４２から給送されたシート側縁を本体装置側の搬送基準６８に対して移動しつつ整合する手段を備えている。
【００５５】
ここで、さらに本発明におけるシート給送装置において、制御装置は画像形成装置本体にシートを供給する中継ローラ対（レジストローラ４２対）を、シートサイズによって圧接／離間動作を制御する制御手段を有している。
【００５６】
図１４は、サイズの異なるシートが第１の搬送ローラまたは中継搬送ローラとしてのレジストローラ４２と第２の搬送ローラまたは本体画像形成装置Ｈ側の搬送ローラとしての画像形成装置本体側のアライニングローラ９ｂの間を給送される状態を示すものである。
【００５７】
本発明において、シート給送装置１は本体装置Ｈの電源投入時に本体装置Ｈからレジストローラ４２と本体側のアライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データＬ１を受信し記憶する。一方カセットに積載されたシートのサイズデータＬ２はシート給送装置に設けられたサイズ検出センサ２０によって検出され、そのサイズ信号はＣＰＵ１００に送信され記憶されている。ＣＰＵではレジストローラ４２と本体側アライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データとサイズ検出センサ２０からのシートの長さデータを比較する。
【００５８】
シート給送装置１のこの搬送距離データによって、レジストローラ４２はこの距離データ分送って分離する。この時、距離データＬ１がシートサイズＬ２より小さい場合は、レジストローラ４２は離間する。距離データＬ１がシートサイズＬ３より大きい場合は、レジストローラは離間せず次のシート給送待機状態に入る。
【００５９】
そして、例えばレジストローラ４２と本体側アライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データＬ１が２１０ｍｍ＋１０ｍｍ+αｍｍであった場合、Ａ５サイズのシートの縦の長さは２１０ｍｍであるのでレジストローラ４２は分離しない。Ｂ５サイズの縦の長さは２５７ｍｍ、Ａ４サイズの縦の長さは２９７ｍｍであるのでこのサイズのシートの給送時にはレジストローラ４２は分離する。
【００６０】
このようにレジストローラ４２とアライニングローラ９ｂ間の距離（Ｌ１）より長いサイズのシートＳ（Ｌ２）の場合は、図（ａ）に示すようにレジストローラ４２ｂは離間する。しかし、図（ｂ）、（ｃ）に示すようにサイズの小さいシート（Ｌ３）の場合、レジストローラはシートを本体のアライニングローラ９ｂに給送するが、シートの先端がアライニングローラ９ｂに到達するまでにレジストローラ４２対をシートＳの後端が抜ける。レジストローラ４２ｂは離間しなくてもシート後端が抜けているので、本体側のアライニングローラ９ｂにシート送給負荷の影響を与えることはない。その後は、次の給送信号を待って給送を再開すればよい。本願におけるこの構成により、小さいシートを早く給送する場合は、ローラの離間動作を省くことが出来るので高速の給送が実現できるのである。
【００６１】
ここで、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１のシート給送の開始動作においてレジストローラの分離の要否を判定する動作をフローチャートに示して説明する。
【００６２】
図１５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。
【００６３】
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）。
【００６４】
図１６は、レジストローラ４２の離間動作の要、不要を判断する処理を示すフローチャートである。本体装置Ｈの電源をＯＮにし、イニシャル時に判断処理がスタートする（Ｓ５０）。カセット側レジストローラ４２から本体側アライニングローラ９ｂまでの距離データを取得する（Ｓ５１）。現在のカセットに積載されている用紙サイズの縦方向の長さを取得する（Ｓ５２）。残り搬送距離を計算する（Ｓ５３）。その結果によりレジストローラ４２をニップするか離間するかを判断し（Ｓ５４）、シートの長さがローラ間距離より長い時はレジストローラ４２の離間処理を実行する（Ｓ５５）。シートの長さがローラ間距離より短い時はレジストローラ４２の離間処理を行わず用紙サイズ分搬送する（Ｓ５６）。
【００６５】
以上詳しく説明したように、本発明においては、第１の搬送ローラ対と、この第１の搬送ローラ対の下流側に配置され、前記第１の搬送ローラ対から搬送されるシートを受け取る第２の搬送ローラとを備え、前記第１の搬送ローラ対は、互いに圧接離間自在のローラ対と、該ローラ対を圧接及び離間自在に構成し、前記第２の搬送ローラは、シートを搬送方向の所定の搬送基準に整合するアライニングローラで構成する。正方向回転で前記第１の搬送ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で該第１の搬送ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態にする圧接離間手段を有する駆動手段と、搬送されるシートの搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段とを有し、前記第１の搬送ローラ対から前記第２搬送ローラによってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備する。前記駆動手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定されるように制御する。
【００６６】
これにより、本発明においては、搬送するシートの長さに応じて搬送ローラをシートニップ状態からシート開放状態に作動したり、シートニップ状態を維持したり制御することができるので、下流側におけるシートアライニングを容易にすると共に、高速度なシート給送を実現したのである。また、シート給送装置から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アライニング手段へのスムースなシート引渡しを簡易な機構で実現したのである。
【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の断面図を示す。
【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６】 画像形成装置本体とシート給送装置の断面図であってシートの給送状態（その１）を示す。
【図７】 図６に続く、シート給送状態（その２）を示す。
【図８】 図７に続く、シート給送状態（その３）を示す。
【図９】 シート給送装置の駆動機構の斜視図を示す。
【図１０】 給送ローラと分離ローラの離間機構の構成を示す。
【図１１】 レジストローラの駆動機構の斜視図を示す。
【図１２】 レジストローラの離間駆動機構を示す。（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１３】 シート給送装置側のレジストローラと本体側のアライニングローラと各搬送基準を示す平面図である。
【図１４】 サイズの異なるシートがレジストローラとアライニングアライニングローラの間を給送される状態を示す。
【図１５】 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のフローチャートを示す。
【図１６】 レジストローラの離間動作の要、不要を判断する処理のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１ シート給送装置
７ シート支持台
８ 繰出ローラ
１０ フレーム
１１ リフトアップモータ
１９ シート収納手段
２０ 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（第１搬送ローラ／中継ローラ）
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、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号公報（米国特許第５４９４２７７号）において開示されている。
【０００４】
この公報に記載された装置は、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シート自動給送装置が要求される。
【０００５】
このような大容量のシート自動給送装置は、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、シートが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給送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機構の複雑化とそれによる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に行われるようにした、簡易な機構によるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、本発明は、シートをアライニング手段に引き渡す際に必要なローラ対のシートニップ状態又はシート開放状態の作動制御を、搬送するシートの長さに応じて適正に制御すると共に高速給送可能なシート給送装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、第１の搬送ローラ対と、この第１の搬送ローラ対の下流側に配置され、前記第１の搬送ローラ対から搬送されるシートを受け取る第２の搬送ローラとを備え、前記第１の搬送ローラ対は、互いに圧接離間自在のローラ対と、該ローラ対を圧接及び離間する圧接離間手段とで構成する。そして、前記第２の搬送ローラは、シートを搬送方向の所定の搬送基準に整合するアライニングローラで構成し、正方向回転で前記第１の搬送ローラをシート搬送方向に回転し、逆方向回転で該第１の搬送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圧接離間手段を有する駆動手段と、搬送されるシートの搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段とを有し、前記第１の搬送ローラ対から前記第２搬送ローラによってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備する。前記駆動手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定されるように制御する。
【００１４】
これにより、本発明においては、搬送するシートの長さに応じて搬送ローラをシートニップ状態からシート開放状態に作動したり、シートニップ状態を維持したり制御することができるので、下流側におけるシートアライニングを容易にすると共に、高速度なシート給送を可能にするのである。
【００１９】
本発明は、さらに、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自動給送装置であって、積載されたシートを昇降可能に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、前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと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第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継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第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段と、前記中継ローラ対から前記シートアライニング手段によってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備し、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第２の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定するように制御されたシート給送装置を提供するものである。
【００２０】
ここで、前記比較の結果、前記シート長が前記搬送距離データよりも長い場合は前記第２の圧接離間手段の作動により、前記中継ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に作動し、前記シート長が前記所定の長さよりも短い場合は前記中継ローラ対をシートニップ状態のままに維持するのである。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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ローラ８、給送ローラ４０、分離手段である分離ローラ４１、レジストローラ対４２等のシート給送手段とで構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図３は、シート給送装置の例を示し、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。
【００３１】
本体フレーム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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図４は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図５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。
【００４０】
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。
【００４１】
図６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６（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。
【００４２】
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ローラ８に当接した状態で繰出ローラ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。
【００４３】
図６（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。
【００４４】
図７は、図６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。
【００４５】
図８は、図７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。
【００４６】
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の圧接離間駆動機構の構成を説明する。
【００４７】
図９は、本シート給送装置１のシート給送手段の機構を示す斜視図である。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を給送するピックアップローラ７と、ピックアップローラ７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、ピックアップローラ、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ギヤ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。
【００４８】
図９（ａ）は、シート収納手段１９に積載されているシートをピックアップローラ７が給送ローラ４０に送り、給送ローラ４０と分離ローラ４２が接合してシートを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から離間しセンサ４７はＯＮに状態にある。
【００４９】
図９（ｂ）では、シートが給送ローラ４０からレジストローラに向けて所定の距離を給送されると、回転した偏芯カム４３が分離ローラ支持部材４４を押して給送ローラ４０と分離ローラ４２を離間させる。給送ローラ４０と分離ローラ４２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。この時センサ４７はＯＦＦとなる。
【００５０】
図１０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に当接し整合を行い、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。次にシートはレジストローラ４２にニップされて給送開始され始め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。
【００５１】
次に、第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段であるレジストローラ４２の圧接離間駆動機構について説明する。
【００５２】
図１１は、レジストローラ駆動機構の斜視図を示す。（ａ）は、レジストローラがニップされている状態を示し、（ｂ）は、レジストローラ対が開放されている状態を示す。第２の駆動手段は、レジストローラ４２と圧接離間手段を駆動する正逆回転可能なレジストモータＭ２と、レジストモータＭ２の駆動をレジストローラ４２に伝えるベルト６６と、シートを整合し本体に給送するレジストローラ４２ａ、４２ｂ対と、レジストローラ４２を圧接離間するための偏芯カム４３ｂと、シートを案内し偏芯カムを支持するガイド板６５と、レジストローラ４２ｂを圧接方向に付勢するバネ７０と、レジストローラの圧接開放を検出するセンサ７２、カムラグ７１とで構成されている。
【００５３】
図１２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距離データの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。
【００５４】
さらに、本発明のシート給送装置はレジストローラ４２から給送されたシート側縁を本体装置側の搬送基準６８に対して移動しつつ整合する手段を備えている。
【００５５】
ここで、さらに本発明におけるシート給送装置において、制御装置は画像形成装置本体にシートを供給する中継ローラ対（レジストローラ４２対）を、シートサイズによって圧接／離間動作を制御する制御手段を有している。
【００５６】
図１４は、サイズの異なるシートが第１の搬送ローラまたは中継搬送ローラとしてのレジストローラ４２と第２の搬送ローラまたは本体画像形成装置Ｈ側の搬送ローラとしての画像形成装置本体側のアライニングローラ９ｂの間を給送される状態を示すものである。
【００５７】
本発明において、シート給送装置１は本体装置Ｈの電源投入時に本体装置Ｈからレジストローラ４２と本体側のアライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データＬ１を受信し記憶する。一方カセットに積載されたシートのサイズデータＬ２はシート給送装置に設けられたサイズ検出センサ２０によって検出され、そのサイズ信号はＣＰＵ１００に送信され記憶されている。ＣＰＵではレジストローラ４２と本体側アライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データとサイズ検出センサ２０からのシートの長さデータを比較する。
【００５８】
シート給送装置１のこの搬送距離データによって、レジストローラ４２はこの距離データ分送って分離する。この時、距離データＬ１がシートサイズＬ２より小さい場合は、レジストローラ４２は離間する。距離データＬ１がシートサイズＬ３より大きい場合は、レジストローラは離間せず次のシート給送待機状態に入る。
【００５９】
そして、例えばレジストローラ４２と本体側アライニングローラ９ｂとの間の搬送距離データＬ１が２１０ｍｍ＋１０ｍｍ+αｍｍであった場合、Ａ５サイズのシートの縦の長さは２１０ｍｍであるのでレジストローラ４２は分離しない。Ｂ５サイズの縦の長さは２５７ｍｍ、Ａ４サイズの縦の長さは２９７ｍｍであるのでこのサイズのシートの給送時にはレジストローラ４２は分離する。
【００６０】
このようにレジストローラ４２とアライニングローラ９ｂ間の距離（Ｌ１）より長いサイズのシートＳ（Ｌ２）の場合は、図（ａ）に示すようにレジストローラ４２ｂは離間する。しかし、図（ｂ）、（ｃ）に示すようにサイズの小さいシート（Ｌ３）の場合、レジストローラはシートを本体のアライニングローラ９ｂに給送するが、シートの先端がアライニングローラ９ｂに到達するまでにレジストローラ４２対をシートＳの後端が抜ける。レジストローラ４２ｂは離間しなくてもシート後端が抜けているので、本体側のアライニングローラ９ｂにシート送給負荷の影響を与えることはない。その後は、次の給送信号を待って給送を再開すればよい。本願におけるこの構成により、小さいシートを早く給送する場合は、ローラの離間動作を省くことが出来るので高速の給送が実現できるのである。
【００６１】
ここで、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１のシート給送の開始動作においてレジストローラの分離の要否を判定する動作をフローチャートに示して説明する。
【００６２】
図１５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。
【００６３】
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）。
【００６４】
図１６は、レジストローラ４２の離間動作の要、不要を判断する処理を示すフローチャートである。本体装置Ｈの電源をＯＮにし、イニシャル時に判断処理がスタートする（Ｓ５０）。カセット側レジストローラ４２から本体側アライニングローラ９ｂまでの距離データを取得する（Ｓ５１）。現在のカセットに積載されている用紙サイズの縦方向の長さを取得する（Ｓ５２）。残り搬送距離を計算する（Ｓ５３）。その結果によりレジストローラ４２をニップするか離間するかを判断し（Ｓ５４）、シートの長さがローラ間距離より長い時はレジストローラ４２の離間処理を実行する（Ｓ５５）。シートの長さがローラ間距離より短い時はレジストローラ４２の離間処理を行わず用紙サイズ分搬送する（Ｓ５６）。
【００６５】
以上詳しく説明したように、本発明においては、第１の搬送ローラ対と、この第１の搬送ローラ対の下流側に配置され、前記第１の搬送ローラ対から搬送されるシートを受け取る第２の搬送ローラとを備え、前記第１の搬送ローラ対は、互いに圧接離間自在のローラ対と、該ローラ対を圧接及び離間自在に構成し、前記第２の搬送ローラは、シートを搬送方向の所定の搬送基準に整合するアライニングローラで構成する。正方向回転で前記第１の搬送ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で該第１の搬送ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態にする圧接離間手段を有する駆動手段と、搬送されるシートの搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段とを有し、前記第１の搬送ローラ対から前記第２搬送ローラによってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段とを具備する。前記駆動手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定されるように制御する。
【００６６】
これにより、本発明においては、搬送するシートの長さに応じて搬送ローラをシートニップ状態からシート開放状態に作動したり、シートニップ状態を維持したり制御することができるので、下流側におけるシートアライニングを容易にすると共に、高速度なシート給送を実現したのである。また、シート給送装置から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アライニング手段へのスムースなシート引渡しを簡易な機構で実現したのである。
【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の断面図を示す。
【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６】 画像形成装置本体とシート給送装置の断面図であってシートの給送状態（その１）を示す。
【図７】 図６に続く、シート給送状態（その２）を示す。
【図８】 図７に続く、シート給送状態（その３）を示す。
【図９】 シート給送装置の駆動機構の斜視図を示す。
【図１０】 給送ローラと分離ローラの離間機構の構成を示す。
【図１１】 レジストローラの駆動機構の斜視図を示す。
【図１２】 レジストローラの離間駆動機構を示す。（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１３】 シート給送装置側のレジストローラと本体側のアライニングローラと各搬送基準を示す平面図である。
【図１４】 サイズの異なるシートがレジストローラとアライニングアライニングローラの間を給送される状態を示す。
【図１５】 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のフローチャートを示す。
【図１６】 レジストローラの離間動作の要、不要を判断する処理のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１ シート給送装置
７ シート支持台
８ 繰出ローラ
１０ フレーム
１１ リフトアップモータ
１９ シート収納手段
２０ 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（第１搬送ローラ／中継ローラ）
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 (4)
- 第１の搬送ローラ対と、
この第１の搬送ローラ対の下流側に配置され、前記第１の搬送ローラ対から搬送されるシートを受け取る第２の搬送ローラとを備え、
前記第１の搬送ローラ対は、互いに圧接及び離間自在のローラ対で構成し、
前記第２の搬送ローラは、シートを搬送方向の所定の搬送基準に整合するアライニングローラで構成し、
正方向回転で前記第１の搬送ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で該第１の搬送ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態にする圧接離間手段を有する駆動手段と、
搬送されるシートの搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段と、
前記第１の搬送ローラ対から前記第２搬送ローラによってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、
前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段と、を具備し、
前記駆動手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定されるように制御されることを特徴とするシート搬送装置。 - 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自動給送装置であって、
積載されたシートを昇降可能に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、
前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、
正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと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第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、
正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継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第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、
搬送方向におけるシート長を検出するためのシート検出手段と、
前記中継ローラ対から前記シートアライニング手段によってシートが搬送可能となる位置までの搬送距離データを記憶する記憶手段と、
前記シート検出手段によって検出されたシート長と前記搬送距離データとを比較する比較手段と、を具備し、
前記比較手段による比較結果に基づいて前記第２の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に転換するか否かを決定するように制御されたことを特徴とするシート給送装置。 - 前記比較の結果、前記シート長が前記搬送距離データよりも長い場合は前記第２の圧接離間手段の作動により、前記中継ローラ対をシートニップ状態からシート開放状態に作動し、前記シート長が前記所定の長さよりも短い場合は前記中継ローラ対をシートニップ状態のままに維持する、ように制御されたことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
- 前記第１の圧接離間手段は、給送されたシートの先端が前記中継ローラ対に到達した後に前記第２の圧接離間手段を作動することにより、前記給送ローラと分離部材とをシート開放状態にするように制御されたことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
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