JP3826985B2 - シート供給装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に積載されたシートを1枚ずつ供給するシート供給装置、およびこれを用いるプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置にあっては、電子写真方式等を用いた画像形成部にて画像を形成するために、一般に、紙やOHPシートなどの被記録材であるシート(用紙)を、このシートを積載した給紙トレイや給紙カセットから画像形成部へと搬送し、更に画像が形成されたシートを排出口まで搬送する等、一連のシート搬送装置が設けられている。これらのシート搬送装置においては、重送を防止して1枚ずつ搬送し、シートに画像を形成する画像形成部へ転写タイミングを合わせて正確に搬送することが必要とされている。
【0003】
ここで、複数のシートが積載された給紙トレイ等からシート引込部によりシートを引き込む際に、シート間同士の密着力が、シートの種類や、搬送時の温湿度等の環境条件、オペレータによるシートの積載方法等により大きく変化し、時には1枚ずつ規則正しく引き込まれ、時には数枚のシートがまとめて引き込まれてシート捌き部に送り出される。このシート捌き部は、かかる複数枚のシートを1枚ごとに捌く機能を本質的に有しており、1枚ごとに捌かれたシートが下流側のシート搬送路に送出される点では問題はないのであるが、シート引込部によるシートの引込状態によってシート同士の間隔が大きく異なってしまう。ここで、シート間隔のバラツキが大きいと、そのバラツキを考慮してシート搬送タイミングを設定する必要があり、画像形成における生産性が低下することが問題となっていた。
【0004】
このような問題を解決するために、実開平1−134633号公報には、用紙を引き込む呼び込みローラと、捌き機能を有する一対の給紙ローラとを独立に回転駆動制御し、この呼び込みローラから同時に送り出された用紙の枚数に関係なく、給紙ローラ対間に用紙の先端が突き当たった位置で用紙を一旦揃え、所定のタイミングで給紙ローラを回転駆動することで、給紙ローラ対間から送り出される用紙のスタート位置を給紙ローラ手前で常に揃える技術について開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実開平1−134633号公報開示の技術では、用紙の先端が給紙ローラ対間に位置したことを検知するセンサやアクチュエータが必要となり、現実的でない。また、あくまでも呼び込みローラと給紙ローラとを独立に回転駆動制御することが前提であり、機構構造が限定されると共に直接的なコストアップにつながってしまう。
【0006】
また、給紙トレイや給紙カセットからシートを引き込んだ後、シートを1枚毎に捌いて送り出し、この送り出し直後にシートを一時停止させ、再度搬送することでシートの搬送タイミングを揃える所謂プレフィード技術が存在しており、このプレフィード技術を採用すれば、上記搬送トラブルを解決することが一応可能である。
しかし、かかるプレフィードを実施するためには、シートの先端位置を正確に検知する必要性からシート先端検知のためのシートセンサを別個に設ける必要があり、また、送り出し直後に搬送ロールが存在しないような所謂ショートペーパーパスの場合には、シートを1枚送るために、待機状態前後にてフィードクラッチを2回、オンしなければならず、フィードクラッチの要求寿命が2倍必要になるなどの問題があった。
【0007】
また、シート間隔が極端に異なると、プレフィードによる再送タイミングを適切に取ることができず、この不安定なシート間隔を吸収しシート搬送に誤りのないタイミングまでプレフィード時にシートを停止させると、シートの送りスピードが極端に遅くなり、所定の時間内に画像形成できるシートの枚数を多くすることができなくなっていた。
更に、シート間隔のバラツキが大きいと、そのバラツキを考慮してシート搬送タイミングを設定する必要がある。また、一般定型サイズ用紙に対して送り長さが微妙に大きなサイズのシート(例えばA4サイズに対してレターサイズ)を搬送する場合には、搬送維持に必要なシート間隔を得るためにシート搬送タイミングをその分、空けることが要求され、画像形成における生産性が低下することが問題となっていた。
【0008】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成にて、シートの送り出しのタイミングバラツキを減少させると共に、シート同士の間隔を短くすることを可能とするシート供給装置および画像形成装置に関する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のシート供給装置は、図1に示すように、シートPを積載するシート積載手段1と、このシート積載手段1に積載されたシートPに接触してこのシートPを送り出すシート引込手段2と、このシート引込手段2のシート搬送方向下流側に設けられ、このシート引込手段2により送り出されたシートPを1枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段3と、駆動源5からの駆動力によってシート捌き手段3及びシート引込手段2を駆動させると共にシート捌き手段3の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で駆動源5からの駆動力の供給を停止する第1の駆動手段4と、搬送される第1シートP1の後端がシート捌き手段3を通過する前にこの第1シートP1に後続する第2シートP2を送り出す第2の駆動手段6とを備え、第2の駆動手段6が、第1の駆動手段4の停止時に、シート搬送手段によるシート搬送力によってシート捌き手段3を駆動させ、シート引込手段2によるシート搬送力がシート捌き手段3によるシート捌き力より小さくなるようにシート捌き手段3とシート引込手段2とを連動させることを特徴としている。
【0010】
この第2の駆動手段6は、第1の駆動手段4停止時に働き、シート引込手段2およびシート捌き手段3を駆動するモータ等の駆動源5からの駆動力を用いるものではない。また、シート引込手段2としてシートを引込む引込ロール(ピックアップロール:Pick Up Roll)、シート捌き手段3の原動部分として供給ロール(フィードロール:Feed Roll)を用いれば、供給ロールの回転に引込ロールが連れ回るように構成できる。このとき、駆動源5からの引込ロールおよび供給ロールに対する駆動が切れた後、供給ロールがシートの搬送力により連れ回って回転する場合には、引込ロールをこの供給ロールの連れ回りに基づいて更に連れ回るように構成することができる。
【0011】
また、この第2の駆動手段6によって駆動されるシート引込手段2のシート搬送力は、シート捌き手段3に残る第1シートP1に対する第2シートP2の過剰搬送を防止するレベルで、シート捌き手段3のシート捌き力(シート搬送力)よりも小さく設定されるように構成すれば、例えば、シートの先端が折れるシートダメージや、2枚以上をまとめて送り出してしまう重送が防止でき、搬送品質を維持できる点から好ましい。
この過剰搬送は、第2シートP2が例えば第1シートP1の後部に乗った状態で供給されるような場合であり、この過剰搬送を防止するレベルとしては、シート捌き手段3のシート捌き力(シート搬送力)よりシート引込手段2のシート搬送力を小さくすることが好ましい。
【0012】
更に、この第2の駆動手段6は、一定の滑り作用を有してシート引込手段2を駆動することを特徴とすれば、例えばシート捌き手段3のシート捌き力(シート搬送力)に対してシート引込手段2のシート搬送力がシートの搬送状態に応じて自然に調整されることとなり、簡易な構成にてシート間ギャップの変動を防ぐことが出来る点で有効である。
特に、予めシート捌き手段3のニップ部近傍にシートが突っ込んでいる場合には、特にシート搬送力が弱くなるように設定されることが好ましく、摩擦を用いた駆動伝達を用いている場合には、摩擦力を弱め、若しくは過剰搬送時のシート捌き手段3が有するシート捌き力よりも弱くなるように滑らせる構造を採用することが好ましい。具体的には、滑りを許容できるリング状部材を回転軸間に設けることや、ギザギザ角を有するローレット形状面を擦りあわせて摩擦伝達する場合等がある。
【0013】
また、この第2の駆動手段6は、シート捌き手段3の動きに連動してシート引込手段2を駆動するように構成すれば、シート間ギャップを減らし生産性を向上できる点で好ましい。このシート捌き手段3の動きに連動させるために、シート捌き手段3として回転する供給ロールを用い、シート引込手段2として引込ロールを用いる場合には、供給ロールの回転に引込ロールが連れ回るように構成すれば良い。その為には、ギア等による駆動伝達の他、例えば、フィードロールの回転軸とピックアップロールの回転軸とに掛けられたリング状部材やベルト部材等、簡単な連結部材を用いることができる。
【0014】
また、本発明の画像形成装置は、シートPを積載するシート積載手段1と、このシート積載手段1に積載されたシートPに接触してこのシートPを送り出すシート引込手段2と、このシート引込手段2のシート搬送方向下流側に設けられ、シート引込手段2により送り出されたシートPを1枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段3と、シート引込手段2及びシート捌き手段3に対して駆動力を供給すると共にシート捌き手段3の下流直後に位置するシート搬送手段にシートPが到達する条件下で駆動力の供給を停止する駆動源5と、駆動源5からの駆動力によってシート引込手段2及びシート捌き手段3を駆動させる第1の駆動伝達機構と、駆動源5からの駆動力の供給がなくなったときにシート搬送手段によるシート搬送力によってシート捌き手段3を駆動する第2の駆動伝達機構とを備え、第2の駆動伝達機構が、シート引込手段2によるシート搬送力がシート捌き手段3によるシート捌き力より小さくなるようにシート捌き手段3とシート引込手段2とを連動させることを特徴としている。
【0015】
また、シート引込手段2は、第2の駆動伝達機構として摩擦接触機構を用いてシート捌き手段3によるシートPの搬送に伴う駆動に連動して駆動されることを特徴とすれば、例えば高額な電気部品等を用いることなく、簡単な部品構成にて後続する第2シートP2の送り出しを可能とする点で有効である。シート引込手段2として引込ロールを用い、シート捌き手段3として供給ロールを用いた場合には、かかる摩擦接触機構としては、供給ロールの軸と引込ロールの軸とを連結する、ゴム材料等からなるオーリング等のリング状部材やベルト状部材、また、ローレット形状等からなる摩擦面を擦りあわせて各ロール同士を連結させる機構を採用することもできる。
【0016】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図示しない制御部からのシート供給の信号を受け、駆動源5はシート引込手段2およびシート捌き手段3を駆動させ、シート引込手段2によりシート積載手段1に積載されたシートPを、その上面から取り上げて送り出し、シート捌き手段3にて1枚ずつに捌いた第1シートP1を更に下流側へと搬送する。第1シートP1が下流側の図示しないシート搬送手段に挟持されて第1シートP1の搬送力が確保されると、制御部からの信号を受けて駆動源5はシート引込手段2およびシート捌き手段3への駆動力の伝達を断つ。この時、第1シートP1は依然としてシート引込手段2に接触した状態、及びシート捌き手段3に挟持された状態にあり、シート引込手段2およびシート捌き手段3は第1シートP1の搬送に連れ回って回転する。その後、第1シートP1が更に下流側に搬送されると、第1シートP1はシート引込手段2の接触から離れ、一方でシート捌き手段3にはまだ挟持された状態となる。このとき、シート捌き手段3は第1シートP1に連れ回るが、シート引込手段2は第1シートP1に連れ回ることはない。しかし、シート引込手段2は、シート捌き手段3と例えば摩擦接触機構等を用いて連動して駆動できるように構成されていることから、シート引込手段2は継続して駆動され、第1シートP1に後続する第2シートP2を取り上げてシート捌き手段3側に送り出しを開始することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎ 実施の形態1
図2は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1を示す。
画像形成装置21は、シート(用紙)P上に画像を形成する装置本体22と、原稿画像を読み取る画像読取装置(IIT)23とを備えている。
この装置本体22は、用紙P上に画像を直接形成する画像形成部24を有しており、同図において、符号25は感光体ドラム、26は画像処理装置(IPS)29から出力される信号に基いて感光体ドラム25上に静電潜像を形成するレーザー露光装置、27は感光体ドラム25上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤により可視像化するための現像装置、30は感光体ドラム25に対向する転写ロールにより用紙Pに未定着トナー像を転写する転写装置、31は転写装置30により用紙Pに形成された未定着トナー像を定着させる定着装置であり、加熱ロールと加圧ロールを適宜な圧力にて接触させ、このロール間に用紙Pを通過させて定着させている。本実施の形態においては、感光体ドラム25および現像装置27は、装置本体22に装脱着可能なカートリッジ28に一体的に組み込まれており、カートリッジ28は現像剤を収容するタンクを兼ねていると共に、この現像剤は現像ロール27aを介して感光体ドラム25に供給される。また、画像処理装置(IPS)29は、電子複写機としてIIT23から出力された画像情報に基づき、また、プリンタやFAXとして、外部装置からの画像情報に基いて、装置本体22にて形成可能な画像情報への変換等を行っている。
【0018】
この装置本体22には、用紙Pをサイズ別あるいは給紙方向別に収容する複数(本実施の形態では4つ)の給紙トレイ32が上下段に着脱可能に設けられている。これらの給紙トレイ32は、その内部に設けられたボトムプレート33上に多数枚の用紙Pが積載収容されており、装置本体22の手前側(図2に示す面側)から挿入できるように構成されている。また装置本体22には、各給紙トレイ32毎に積載された用紙Pの上面から1枚ずつ、用紙Pを画像形成部24に向けて送り出す給紙ロール群34がそれぞれ配備されている。これらの給紙ロール群34は、ボトムプレート33の上昇により持ち上げられた積戴用紙Pの上面に接触して用紙Pを引き込むピックアップロール(Pick Up Roll)35と、ピックアップロール35から取り出された用紙Pを捌く用紙捌き手段を構成するロール対であるフィードロール(Feed Roll)36とリタードロール(Retard Roll)37とを備えている。
【0019】
また、フィードロール36とリタードロール37の下流側で、装置本体22における左側面には用紙搬送路38が形成されており、配設された複数のトランスポートロール39を有している。最下段の給紙トレイ32から供給された用紙Pは、この用紙搬送路38の全長を搬送され、他の上段にある給紙トレイ32から供給された用紙Pは、用紙搬送路38の途中に合流して画像形成部24に向けて搬送される。この画像形成部24の手前側には、レジストレーションロール40が備えられており、用紙Pの搬送姿勢と搬送タイミングが整合され、画像形成部24に送り込まれる。
【0020】
画像形成部24を経由し、前述の定着装置31を通過して第1の面に画像が形成された用紙Pは、片面印字の場合は第1の排紙ロール41により装置本体22の上面に形成された排紙トレイ42上に、画像形成された第1面が下向きの状態にて排出される。
両面印字の場合には、用紙Pは一旦排紙トレイ42側に送られ、用紙Pの後端部が第1の排紙ロール41に保持される位置に達すると、ゲート43を切り換えると共に、第1の排紙ロール41を逆転させ、用紙Pの今まで後端部であった端部を先端部として用紙Pを反転させ、第2の排紙ロール44から自動両面ユニット45に送られる。
【0021】
この自動両面ユニット45は、装置本体22よりやや小さい奥行きを有する比較的薄い筐体で外殻が構成されており、その下には、手差しトレイ46の支持ユニット47が装置本体22に固定されると共に、自動両面ユニット45は下端部が支持ユニット47にヒンジ結合され、上側が自由端となって装置本体22に対して開閉自在に構成されている。また、この自動両面ユニット45内には、両面印字用の循環搬送路48が設けられ、この循環搬送路48には複数の搬送ロール49が配備されている。この循環搬送路48は、装置本体22の用紙搬送経路に連結されており、一端の開口を第2の排紙ロール44に対向させ、他端の開口を用紙搬送路38の上端部に対向させている。
両面印字の場合、第1面(表面)を印字された用紙Pは第2の排紙ロール44から循環搬送路48に送り込まれ、搬送ロール49により下方に搬送され、再び装置本体22の用紙搬送路38に供給される。その後、レジストレーションロール40により搬送タイミングが整えられ、画像形成部24にて第2面(裏面)に画像を形成する。その後、定着装置31を経て第2面が定着された後、その第2面が下向きの状態で排紙トレイ42上に排出される。
【0022】
次に、給紙トレイ32及び給紙ロール群34について詳述する。
図3は、給紙トレイ32を斜視図にて示している。図2にて示したボトムプレート33は、シートPを積載可能に構成されていると共に、給紙方向と反対側の端部が給紙トレイ32底部にヒンジ結合され、給紙方向側が回動自在に構成されている。このボトムプレート33の給紙方向側がリフトアップモータ55の回転によりジョイント54を介してリフトレバー53の作動にて上昇し、用紙Pの搬送方向側を上昇させ、ピックアップロール35の下側周面に接触するようになっている。
この図3に示すように、装置本体22には各給紙トレイ毎に、給紙トレイ32内の用紙Pの有無を検知するノーペーパーセンサ56と、収容されている用紙Pのサイズ及び収容方向を検知するサイズセンサ57と、ボトムプレート33が持ち上げられたときに最上面にある用紙Pがピックアップロール35に接触したか否かを検知するフェイスコントロールセンサ58とを備えており、これらのセンサによる検知情報は、装置本体22等に設けられている図示しない操作パネルに表示され、使用者はその表示を見て用紙Pの補給状態や給紙トレイ32の選択、給紙エラー等の確認を行うことが可能である。
【0023】
次に、図4および図5を用いて給紙ロール群34の構成およびその動きについて説明する。ここで、図4は、給紙ロール群34およびその駆動構造を装置本体22の奥側(背面側)から示した斜視図であり、図5は給紙ロール群34をさらに詳細に説明するための斜視図である。
給紙ロール群34の各ロール35、36、37は、互いに同一形状および同一サイズのロールであり、図5に示すように、軸方向の両端部が表面にゴム等の弾性体によって中心部よりも若干大径化され、これらの大径部35b、36b、37bが用紙Pに接触して作用するように構成されている。図4に示すように、ピックアップロール軸35aを軸とするピックアップロール35は、フィードロール36の軸であるフィードロール軸36aを中心として回動するアーム67に片持ち支持されている。フィードロール36を片持ち支持する機枠60の奥側端部には、フィードロール軸36aと連結した駆動ギア61がフィードクラッチ62を介して装着されている。この駆動ギア61は、中間ギア63を介して図示しないフィードモータに連結されている。このフィードモータの動力が中間ギア63から駆動ギア61に伝わり、フィードクラッチ62の接続状態において、フィードロール軸36aを介してフィードロール36が用紙Pを送り出す順方向に回転する。また、ピックアップロール軸35aとフィードロール軸36aにはそれぞれギア65、66が固定されており、フィードロール軸36aが回転すると、フィードロール軸36a側のギア66の回転が中間ギア64を経てピックアップロール軸35aに伝わり、ピックアップロール35はフィードロール36と共に回転する。このギア66にはピックアップロール35用のワンウェイクラッチが内蔵されており、ピックアップロール35の逆回転を防止している。
【0024】
一方、リタードロール37の軸であるリタードロール軸37aの、機枠60の奥側には、リタードギア68が固定されている。また、図5に示すように、リタードロール軸37aは、サポータ71を介しトランスポートロール軸39aを軸として回転自在に支持されており、前記リタードギア68は、トランスポートロール軸39aの軸芯と同じ中心を持つギアに噛み合い、フィードロール36の回転に伴ってリタードロール37の圧力が上がるように構成されている。更に、リタードロール軸37aにはトルクリミッタ69が設けられ、リタードロール37は、用紙Pが無いときは、摩擦力(μ)が大きいことからトルクリミッタ69のリミット力に打ち勝ってフィードロール36に連れ回り、即ち接触部において給紙方向に回転し、2枚以上の用紙Pが搬送されてくると、用紙間の摩擦力(μ)が小さいことからトルクリミッタ69により接触部において停止し、その結果、フィードロール36とリタードロール37により、重送された2枚目以降の用紙Pを堰きとめ、結果として用紙Pを1枚ずつ捌いて下流側に搬送している。
【0025】
また、フィードロール軸36bには、フィードロール用ワンウェイクラッチ内蔵のジョイント70が設けられており、正方向回転のみ認め、逆方向回転を禁止している。これにより、例えばレジストレーションロール40にて用紙Pが堰きとめられループを形成するような場合に、フィードロール36が逆回転するとループが伸張してしまい、レジ調整が不充分となる等のトラブルを防止している。このジョイント70に設けられたフィードロール用ワンウェイクラッチにより、フィードクラッチ62が切れてフィードモータからの駆動力が断たれた状態であっても、用紙Pの搬送に伴って用紙搬送方向に連れ回ることが可能であると共に、フィードロール36によるこの連れ回りはギア66に連動されることはない。一方、ギア66にはピックアップロール35用のワンウェイクラッチが内蔵されていることから、フィードモータからの駆動力が断たれた状態でも用紙Pの搬送に伴ってピックアップロール35は用紙搬送方向に連れ回ることが可能である。
ここで、仮にギアによる連結が続いていると、ピックアップロール35を1枚目の用紙Pが抜けた時点でフィードロール36は用紙Pにより連れ回っている状態にあることから、ピックアップロール35はギアによって伝えられた強い搬送力にて2枚目以降の用紙Pを押し出してしまい、2枚目以降の用紙が既にフィードロール36のニップ部にある場合には2枚目以降が重送(過剰搬送)になってしまう。そのため、本実施の形態では、フィードロール36による連れ回りをギア66に連動させないように構成されている。
【0026】
一方、本実施の形態では、図5に示すように、フィードロール36のフィードロール軸36aと、ピックアップロール35のピックアップロール軸35aとをリング状部材80によって連結している。本実施の形態ではこのリング状部材80として合成ゴムからなるOリング(O‐RING)を用いており、このOリングからなるリング状部材80の弾性を利用し、若干伸ばした状態にてフィードロール軸36bのジョイント70とピックアップロール軸35aの両軸に引っ掛けられるように構成されている。このリング状部材80が両軸に引っ掛けられていることにより、リング状部材80が、場合によっては軸上にて滑りながら、フィードロール36とピックアップロール35とを連結する形となる。即ち、このリング状部材80は、フィードロール36の連れ回りによって生じた回転力を弱めた形、即ち、弱い搬送力でピックアップロール35の駆動力として伝達する機能を有している。
【0027】
このリング状部材80を有さない従来の状態では、供給した用紙Pが下流側の搬送ロールにニップ(挟持)されると、フィードクラッチ62が切れ、駆動源からの動力が遮断されて、ピックアップロール35およびフィードロール36は用紙搬送方向に空回り可能とされ、それぞれ独立に空回りしていた。つまり、搬送中の用紙Pが各ロールに存在する状態においては回転するが、搬送中の用紙Pがロールから抜け出ることにより停止していた。即ち、まず、上流側であるピックアップロール35を用紙Pが抜けた時点でピックアップロール35は停止し、その後、下流側であるフィードロール36を用紙Pが抜けた時点でフィードロール36が停止していた。この従来の状態では、最初の駆動源からの動力が与えられた状態でピックアップロール35が複数枚の用紙をフィードロール36まで搬送している場合でも、1枚目の用紙Pがピックアップロール35を抜け出た時点でピックアップロール35が停止することから、抜け出た直ぐ後で2枚目の用紙Pを搬送することはない。そのため、1枚目の用紙Pを搬送中に2枚目以降が過剰搬送(重送)されることはなく、用紙Pの給紙トラブルを未然に防ぐことができる。しかし、その一方で、ピックアップロール35による1枚目の送り出し時に既にフィードロール36のニップ部まで2枚目以降の用紙Pが搬送されている場合と、2枚目は搬送されずに積載状態にある場合とで、2枚目の搬送スタート位置が異なっており、この結果、用紙搬送トラブルの発生や、このトラブル発生を防止するためにセンサ等を増加させて搬送制御を複雑化したり、用紙Pのフィードタイミングを遅らせて生産性を犠牲にする必要が生じていた。
【0028】
ここで、本実施の形態におけるリング状部材80を用いた場合の用紙Pの動き(本実施の形態における作用)について、図6(a)〜(c)を用いて説明する。
図6(a)〜(c)において、P1は用紙Pにおける1枚目の用紙、P2は1枚目の用紙P1に続く2枚目の用紙を示しており、図6(a)は1枚目の用紙P1を送り出す当初の状態を示している。まず、図示しない制御部からの給紙信号を受けてフィードロール36が回転すると、駆動源からの駆動力が前述のギア66、64、65を介して与えられ、ピックアップロール35が共に回転する。このピックアップロール35の回転に伴い、まず1枚目の用紙P1が用紙捌き部であるフィードロール36およびリタードロール37のニップ部に向けて送り出される。その後、送り出された1枚目の用紙P1は、下流側の搬送ロール(例えばトランスポートロール39)に向けてフィードロール36の搬送力により搬送される。
【0029】
その後、図6(b)に示すように、下流側の搬送ロール(例えばトランスポートロール39)に1枚目の用紙P1がニップされてフィードロール36およびリタードロール37による用紙搬送が不要になると、図示しない制御部からの停止信号を受けて駆動源からの動力が遮断され、ピックアップロール35およびフィードロール36は、ギア66およびジョイント70に内蔵されたワンウェイクラッチにより用紙搬送方向に空回り可能状態となり、ピックアップロール35およびフィードロール36は、それぞれ1枚目の用紙P1に接触することにより、下流側の搬送ロールにより生じる搬送力に基づいて用紙搬送方向に連れ回りする。この図6(b)では、2枚目の用紙P2が、当初の駆動源からの駆動力によるピックアップロール35の回転により若干飛び出し、重なって搬送されている状態を示している。
【0030】
その後、1枚目の用紙P1が更に搬送され、まず最初にピックアップロール35との接触が離れる。この状態では、フィードロール36は未だ1枚目の用紙P1をニップしている状態であり、フィードロール36は1枚目の用紙P1の搬送に伴って連れ回っている。従来技術であればこの状態にてピックアップロール35は停止して次の駆動開始を待機していたが、本実施の形態では、リング状部材80がフィードロール軸36bのジョイント70とピックアップロール軸35aとを弱い力で連結していることから、フィードロール36における1枚目の用紙P1との連れ回りに連動し、更に、フィードロール36の回転力よりも弱い力でピックアップロール35が回転する。このピックアップロール35による連れ回り回転により、駆動源からの駆動力を得る前に2枚目の用紙P2の搬送が開始されることになる。このピックアップロール35による事前搬送は弱い搬送力であるために、2枚目の用紙P2が1枚目の用紙P1を乗り上げて搬送されることはなく、図6(c)に示すように、2枚目の用紙P2は、1枚目の用紙P1と狭い間隔を維持した状態にて規則正しく搬送される。特に、当初の駆動源からの駆動によってピックアップロール35が1枚目の用紙P1を引き上げ搬送した際に、既に2枚目の用紙P2が用紙捌き部のニップ部近傍に達している状態であっても、フィードロール36およびリタードロール37による捌き力(用紙阻止力)よりもピックアップロール35の連れ回り回転による搬送力が弱く設定されているために、2枚目の用紙P2が1枚目の用紙P1に対して過剰搬送されることはない。
【0031】
以上説明したとおり、本実施の形態によれば、フィードロール36とピックアップロール35とをリング状部材80により連結しているので、ピックアップロール35を用紙Pが抜けた後でも、フィードロール36による連れ回りに連動してピックアップロール35が回転することができ、2枚目の用紙P2の事前搬送が可能である。更に、リング状部材80は、2枚目の用紙P2による1枚目の用紙P1に対する過剰搬送を防止できる範囲内にて選定されていることから、2枚目の用紙P2が1枚目の用紙P1を乗り越えることによる搬送トラブルを防止できる。
ここで、この過剰搬送を防止できる範囲内にて選定するためには、リング状部材80の大きさ、太さ、表面状態による摩擦力、伸ばす量の他、用紙間の密着力、環境条件等を勘案してリング状部材80を適宜選択すれば良く、装置に応じて実験等により最適なものを選択することが好ましい。
【0032】
尚、本実施の形態では、フィードロール36とピックアップロール35との駆動を連結するものとしてOリング(O‐RING)等のリング状部材80を用いたが、その断面形状は必ずしも円形である必要はなく、角やD形の断面形状を有するものであっても良い。リングの断面形状が角やD形であるものを用いれば、ねじれ等を防止できる点で好ましい。また、材質については、必ずしもゴムである必要はなく、軸との間で、ある一定以上の力によっては滑ることが可能な状態で駆動力を伝達できるものであれば、適宜選択することができる。
【0033】
◎ 実施の形態2
図7及び図8は、本発明を適用した実施の形態2を示している。
本実施の形態では、実施の形態1におけるリング状部材80の代わりに所定の面にギザギザ角を施したローレット部材を接触させ、この接触部における接触力を用いてフィードロール36からピックアップロール35に対して連れ回り力を伝達している。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については、実施の形態1と同様な符号を付して、ここではその詳細な説明を省略する。
【0034】
図7は、本実施の形態における給紙ロール群34を説明するための斜視図であり、図8は、フィードロール36の構造を模式的に示した説明図である。
図7に示す本実施の形態では、図5に示したリング状部材80の代わりにローレット加工を施したジョイント81およびギア82を設けている。このジョイント81は、フィードロール用ワンウェイクラッチを内蔵しており、フィードロール36の用紙搬送方向への正転を許容し逆転を禁止すると共に、フィードロール36を他のパーツと切り離して用紙Pの搬送によって連れ回ることを可能としている。更に、このジョイント81には、図8に示すように、軸方向端面にギザギザ角の加工が施されたローレット部81aを有している。
一方、ギア82は、ピックアップロール用ワンウェイクラッチが内蔵されており、ピックアップロール35の用紙搬送方向への正転を許容し逆転を禁止すると共に、ピックアップロール35を切り離して用紙Pの搬送によって連れ回ることを可能としている。更に、このギア82には、ジョイント81におけるローレット部81aに対向するローレット部82aを有しており、このローレット部82aは所定の大きさのギザギザ角加工が施されている。
【0035】
このローレット部81aおよび82aにおけるギザギザ角加工の形状、大きさ、方向は、ジョイント81およびギア82の両者をがっちりと締結するものではなく、所定の反力を受けた場合には、そのギザギザ角を乗り越えて空回りが可能なレベルに設定されている。そのため、ギザギザ角の形状や大きさは比較的小さなものが好ましく、本実施の形態では、所定の高さを有するローレットを採用している。
また、本実施の形態では、サポータ71とギア82との間にコイルスプリング83を設けている。このコイルスプリング83は、バネ定数の高いものではなく、このコイルスプリング83をジョイント81に押し付けることにより、即ち、このギア82のローレット部82aとジョイント81におけるローレット部81aとを所定の圧力にて接触させている。かかる接触方式を採用した結果、ギア等による連結と異なり、一定の滑りを許容した弱い力による連結が可能となる。
【0036】
次に、本実施の形態における作用について説明する。
実施の形態1と同様に、下流側の搬送ロールに1枚目の用紙P1がニップされてフィードロール36およびリタードロール37による用紙搬送が不要になると、駆動源からの動力が遮断されてピックアップロール35およびフィードロール36がギア66およびジョイント81に内蔵されたワンウェイクラッチにより用紙搬送方向に空回り可能状態となり、ピックアップロール35およびフィードロール36は、それぞれ1枚目の用紙P1に接触することにより、下流側の搬送ロールにより生じる搬送力に基づいて用紙搬送方向に連れ回りする。
その後、1枚目の用紙P1が更に搬送され、まず最初にピックアップロール35との接触が離れると、ピックアップロール35は用紙P1からの搬送力は受けず、一方で、フィードロール36は未だ1枚目の用紙P1をニップしており、フィードロール36は1枚目の用紙P1の搬送に伴って未だ連れ回っている状態にある。
【0037】
ここで、本実施の形態では、ギア82のローレット部82aとジョイント81におけるローレット部81a、およびこれらを押圧するコイルスプリング83を用いており、これらによりフィードロール36とピックアップロール35とを連結している。そのため、フィードロール36の1枚目の用紙P1との連れ回りに連動し、ピックアップロール35が回転する。但し、このときの連結は、上述のごとくローレット形状の接触によるものであり、非常に弱い連結である。そのため、ピックアップロール35はフィードロール36の回転力よりも弱い力で連れ回る。この搬送力が駆動源からの駆動力を得る前に施されることにより、2枚目の用紙P2の搬送を事前に開始することが可能となる。このピックアップロール35による事前搬送は、弱い搬送力であるために、2枚目の用紙P2が1枚目の用紙P1を乗り上げて搬送されることはなく、2枚目の用紙P2は、1枚目の用紙P1と狭い間隔を維持した状態にて規則正しく搬送される。この弱い搬送力を用いれば、既に2枚目の用紙P2が用紙捌き部のニップ部近傍に達している状態であっても、フィードロール36およびリタードロール37による捌き力(用紙阻止力)を超えることが無く、2枚目の用紙P2が1枚目の用紙P1に対して過剰搬送されることはない。
【0038】
このように、本実施の形態によれば、ピックアップロール35に対して駆動源から駆動力を得る前に2枚目の用紙P2を事前搬送することが可能であり、用紙間隔を短く、略均等にすることができる。更に、2枚目の用紙P2が用紙捌き部のニップ部近傍に既に達していた場合であっても、ローレット部81aおよび82aとの間ですべりが発生することから、過剰搬送によるダメージを防止することが可能である。
尚、本実施の形態では、コイルスプリング83を用いてローレット部81aおよび82aを押圧接触させていたが、コイルスプリングを用いず、ジョイント81及びギア82をそれぞれ位置決め固定するだけで、ローレット部81aおよび82aを接触させても問題はない。要するに、過剰搬送によるダメージが発生しないようにローレット部81aおよび82aの結合力が設定されておれば、その具体的方法は任意に選択することが可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシート供給装置によれば、シート供給において、簡易な構成にて送り出しのタイミングばらつきを減少させることが可能となり、シート同士の間隔を短くしてシート搬送性能を向上させることができる。
更に、本発明に係る画像形成装置によれば、シート搬送性能を向上させることが可能な画像形成装置を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る装置の概要を示す説明図である。
【図2】 実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図3】 本実施の形態における給紙トレイを説明するための斜視図である。
【図4】 本実施の形態における給紙ロール群およびその駆動構造を示した斜視図である。
【図5】 本実施の形態における給紙ロール群をさらに詳細に説明するための斜視図である。
【図6】 (a),(b),(c)は、本実施の形態における用紙の動きを説明するための説明図である。
【図7】 実施の形態2における給紙ロール群を詳細に説明するための斜視図である。
【図8】 実施の形態2における駆動伝達構造を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1…シート積載手段、2…シート引込手段、3…シート捌き手段、
4…第1の駆動手段、5…駆動源、6…第2の駆動手段、
21…画像形成装置、22…装置本体、23…画像読取装置(IIT)、
24…画像形成部、25…感光体ドラム、26…レーザー露光装置、
27…現像装置、28…カートリッジ、29…画像処理装置(IPS)、
30…転写装置、31…定着装置、32…給紙トレイ、33…ボトムプレート、
34…給紙ロール群、35…ピックアップロール、36…フィードロール、
37…リタードロール、38…用紙搬送路、39…トランスポートロール、
40…レジストレーションロール、41…第1の排紙ロール、42…排紙トレイ、
53…リフトレバー、54…ジョイント、55…リフトアップモータ、
56…ノーペーパーセンサ、57…サイズセンサ、
58…フェイスコントロールセンサ、
61…駆動ギア、62…フィードクラッチ、63…中間ギア、
64…中間ギア、65、66…ギア、67…アーム、68…リタードギア、
69…トルクリミッタ、70…ジョイント、71…サポータ、
80…リング状部材、81…ジョイント、81a…ローレット部、82…ギア、
82a…ローレット部、83…コイルスプリング、
P…シート(用紙)、P1…第1シート(1枚目の用紙)、P2…第2シート(2枚目の用紙)。
Claims (6)
- シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートに接触して当該シートを送り出すシート引込手段と、
前記シート引込手段のシート搬送方向下流側に設けられ、当該シート引込手段により送り出されたシートを1枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段と、
駆動源からの駆動力によって前記シート捌き手段及び前記シート引込手段を駆動させると共に前記シート捌き手段の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で前記駆動源からの駆動力の供給を停止する第1の駆動手段と、
搬送される第1シートの後端が前記シート捌き手段を通過する前に前記第1シートに後続する第2シートを送り出す第2の駆動手段とを備え、
前記第2の駆動手段は、前記第1の駆動手段の停止時に、前記シート搬送手段によるシート搬送力によって前記シート捌き手段を駆動させ、前記シート引込手段によるシート搬送力が前記シート捌き手段によるシート捌き力より小さくなるように前記シート捌き手段と前記シート引込手段とを連動させることを特徴とするシート供給装置。 - 前記駆動手段によって駆動される前記シート引込手段のシート搬送力は、前記シート捌き手段に残る前記第1シートに対する前記第2シートの過剰搬送を防止するレベルで、前記シート捌き手段のシート捌き力よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項1記載のシート供給装置。
- 前記駆動手段は、一定の滑り作用を有して前記シート引込手段を駆動することを特徴とする請求項1記載のシート供給装置。
- 前記駆動手段は、前記シート捌き手段の動きに連動して前記シート引込手段を駆動することを特徴とする請求項1乃至3何れか1項記載のシート供給装置。
- シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートに接触して当該シートを送り出すシート引込手段と、
前記シート引込手段のシート搬送方向下流側に設けられ、当該シート引込手段により送り出されたシートを1枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段と、
前記シート引込手段及び前記シート捌き手段に対して駆動力を供給すると共に前記シート捌き手段の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で駆動力の供給を停止する駆動源と、
前記駆動源からの駆動力によって前記シート引込手段及び前記シート捌き手段を駆動させる第1の駆動伝達機構と、
前記駆動源からの駆動力の供給がなくなったときに前記シート搬送手段によるシート搬送力によって前記シート捌き手段を駆動する第2の駆動伝達機構とを備え、
前記第2の駆動伝達機構は、前記シート引込手段によるシート搬送力が前記シート捌き手段によるシート捌き力より小さくなるように前記シート捌き手段と前記シート引込手段とを連動させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記シート引込手段は、摩擦接触機構を用いて前記シート捌き手段によるシートの搬送に伴う駆動に連動して駆動されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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