JP5495644B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシート支持部に支持されるシート束のシート給送方向における先端の位置を規制する規制部材の構成に関する。

従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、シートを１枚ずつ分離して画像形成部に給送するためのシート給送装置を備えている。そして、従来のシート給送装置としては、例えば傾斜したトレイにセットされたシートを給紙ローラにより１枚ずつ給送すると共に、トレイのシート給送方向下流側にシート束先端部を突き当ててシートの位置を規制している（特許文献１参照）。なお、このシート給送装置では、シート束先端部が突き当たる突き当て部の給紙ローラ近傍に傾斜を設けることにより、上方のシートが給紙ローラ側に進入しやすくなるようにしている。このような傾斜したトレイにセットされたシートを給紙ローラにより１枚ずつ給送するシート給送装置としては、画像形成装置本体の側面に設けられ、手差しシートを給送するようにした手差し給送装置が一般的である。なお、この手差し給送装置は、同一シートを大量に給送することよりも、多種多様（大きさ、表面性、厚み、材質等）なシートを手軽に給送できるように構成することが重視される。

図４は、このような従来の手差し給送装置の構成を示す図である。シートＳが傾斜したトレイ４２上にセットされ、不図示の制御手段から給送信号を受けると、トレイ４２の先端側に設けられている圧板４２ａが矢印Ｅ方向に回動し、ばね４３の弾性力によりシート束ＳＡの先端側の上面がシート給送ローラ５１に押し付けられる。次に、シート給送ローラ５１を回転することでシート束ＳＡの最上位のシートＳが給送される。なお、このようにシートＳを１枚給送した後は、圧板４２ａを矢印Ｅ方向と逆の方向に回動させて初期位置に戻すことで、シートＳの重送を防止している。ここで、シート給送ローラ５１によりシートＳを給送する際、シートＳが２枚以上送り出されるシートの重送が発生する場合がある。そこで、シートの重送を防ぐため、従来のシート給送装置は、トルクリミッタを内蔵し、シート戻し方向に回転する分離ローラ５３をシート給送ローラ５１に圧接させている。このような分離ローラ５３を設けることにより、シートが２枚以上送り出された場合には、重送されたシートを分離ローラ５３の戻し力によって一枚ずつに分離して給送することができる。

特開２０００−１１８７６９号公報

ところで、このような従来のシート給送装置及び画像形成装置において、ユーザーがシート束をトレイ上にセットすると、トレイが傾斜しているため、シート束は自重によってトレイの傾斜にならって下降する。そして、図５の（ａ）に示すように、シート束ＳＡの先端は、トレイ４２のシート給送方向下流側に設けられた先端規制部材５４に突き当たる。これにより、給送前のシート束ＳＡの待機位置が決定される。なお、この後、既述したように給送信号を受けると、圧板４２ａが図中Ｅ方向に回動してシート束ＳＡの先端側の上面をシート給送ローラ５１に押し付け、シート給送ローラ５１を回転させることで最上位のシートの給送が行われる。

ここで、シート表面の摩擦係数が低い場合や、シート表面の平滑度が高い場合、シート同士が吸着することがある。この場合、シート給送ローラ５１を図５の（ｂ）に示すＦ方向に回転させたとしてもシート束ＳＡの最上位のシートＳが円滑に分離給送できないことがある。特に、シート表面の平滑度が高い場合には、シート同士の吸着力が高まり、シート束を分離しにくくなる。そして、この傾向は高温高湿環境下においてより顕著になる。

また、シートが、坪量が２５０ｇ／ｍ^２を超える厚紙や、Ａ３サイズよりも大きなシートの場合、トレイ４２に積載されるシート束ＳＡが重くなる。そして、シート束ＳＡが重くなるほど、圧板４２ａを付勢するばね４３によりシートをシート給送ローラ５１に押し付ける加圧力が弱くなる。この結果、シート給送ローラ５１による搬送力が低下し、シート同士が吸着していると、給送不良が発生しやすくなる。なお、ばね４３の弾性力を大きくすることで対策できるが、逆に、坪量が小さい薄紙ではシートをシート給送ローラ５１に押し付ける加圧力が強くなって下流側の分離部では分離できない量の重送を発生してしまうおそれがある。

さらに、図５の（ａ）に示すように、シート束ＳＡの先端は先端規制部材５４に当接しているため、シート束ＳＡが重くなるほど、先端規制部材５４との当接圧も高くなる。そして、このように当接圧が高くなると、シート束ＳＡの先端と先端規制部材間の摩擦抵抗力が大きくなり、圧板４２ａのＥ方向への移動がスムーズに行えなくなる。この結果、加圧力が弱くなったり、シート給送ローラ５１へのシートの押し付けタイミングが遅れたりする場合があり、この場合、シート同士が吸着していると、シートの給送不良が発生しやすくなる。さらに、画像形成装置においては、占有面積を小さくする要求があり、装置本体の側面に位置する手差し給送装置のトレイ４２の傾斜角度（水平面からの角度）を大きくしてトレイ４２の出っ張り量を少なくする傾向になっている。しかし、このように傾斜角度を大きくすると、シート束の先端の先端規制部材５４への当接圧が高くなり、給送不良が発生しやすくなる。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、傾斜したトレイを用いた場合でも、シートの坪量などに関わらず確実にシートを給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜しているシート支持部と、前記シート支持部に支持されているシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラにより給送されるシートを分離する分離ローラと、を備え、前記シート支持部に支持されているシート束を前記給送ローラに圧接させてシートを給送するシート給送装置において、前記シート支持部は、シート束を支持し、支持しているシート束を前記給送ローラに圧接させる昇降可能なシート積載部材と、前記シート積載部材よりもシート給送方向の下流側に設けられ、前記シート積載部材が下降した状態で前記シート支持部にシート束がセットされたときに、前記シート積載部材の傾斜に沿って下降した前記シート束におけるシート給送方向の下流側端部の位置を規制する規制部材と、を備え、前記規制部材のシート束が当接する当接面に、シート束の上部部分をシート給送方向下流にずらすための階段状の段部を設け、前記段部の、シート支持部表面からのシート積載方向高さは、前記シート支持部のシート最大積載高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とするものである。

本発明のように、規制部材の上端部に、シート支持部に支持されるシート束の上部部分をシート給送方向下流にずれさせる段部を設けることにより、シート同士が吸着している場合でも、確実にシートを給送することができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の構成を示す図。 上記シート給送装置である手差し給紙装置の構成を説明する図。 上記手差し給紙装置のシート給送動作を説明する図。 従来の手差し給送装置の構成を示す図。 従来の手差し給送装置のシート給送動作を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。図１において、１は画像形成装置、２は画像形成装置本体、３は画像読取装置である。画像形成装置本体２には、シートに画像を形成する画像形成部４、カセット２０，２１に収納されたシートを給送するカセット給送装置２２、手差しトレイ７０に積載されたシートを給送するシート給送装置である手差し給紙装置３０が設けられている。さらに、画像形成装置本体２には、シートを収納するデッキ３１が接続されている。画像形成部４には、円筒状の感光体ドラム５、帯電器６、現像器７等がそれぞれ備えられており、さらに画像形成部４の下流側には定着装置９、排出ローラ対１０等が配設されている。

次に、このような構成の画像形成装置１の画像形成動作について説明する。不図示のコントローラから画像形成信号が出力されると、不図示の原稿の画像が画像読取装置３により読み取られ、読み取られたデジタルデータは露光手段１１に入力される。そして、露光手段１１により、デジタルデータに応じた光が感光体ドラム５に照射される。このとき、感光体ドラム５の表面は帯電器６により一様に帯電されており、このように光が照射されると、感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、この静電潜像を現像器７により現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。

一方、コントローラから給紙信号が出力されると、まず、カセットからの給送の場合は、カセット２０，２１にセットされたシートＳがシート給送ローラ２３、搬送ローラ対２４によってレジストローラ２５まで搬送される。また、デッキ３１からシートを給送する場合は、デッキ３１に設けられたシート給送ローラ３２及び搬送ローラ対２４によってレジストローラ２５まで搬送される。さらに、手差し給紙の場合は、シート給送方向下流側が下方に傾斜しているシート支持部である手差しトレイ７０に積載されたシートを手差し給紙装置３０に設けられたシート給送ローラ５１及び引き抜きローラ対５５によりレジストローラ２５まで搬送される。なお、このときレジストローラ２５は停止状態であり、このように停止状態のレジストローラ２５にシートの先端を突き当てることにより、シートの斜行が補正される。

このようにシートの斜行を補正した後、レジストローラ２５はシート先端と感光体ドラム５のトナー像の先端を合わせるようなタイミングで駆動される。これにより、シートは、レジストローラ２５によって転写分離帯電器２６を備えた転写部まで搬送される。そして、この転写部において、シートに転写バイアスが転写分離帯電器２６によって印加されることにより、感光体ドラム５上のトナー像がシート側に転写される。次に、トナー像が転写されたシートは、搬送ベルト２７によって定着装置９まで搬送された後、定着装置９の加熱ローラと加圧ローラに挟持搬送される際に、トナー像が熱定着される。トナー像が定着されたシートは、排紙ローラ１０により排紙トレイ２８に排出される。なお、シートの裏面にも画像を形成する場合は、トナー像が定着された後、シートは、両面反転装置２９に搬送され、再度画像形成が行われ、この後、排紙トレイ２８に排出される。

図２は、手差し給紙装置３０の構成を示す図である。手差しトレイ７０のシート給送方向下流側には、シート束ＳＡを支持して不図示のばねの弾性力により、シート束ＳＡのシート給送方向下流側である先端側を持ち上げて、その上面をシート給送ローラ５１に圧接させる圧板７０ａが設けられている。なお、圧板７０ａは、上下方向に回動可能（昇降可能）に設けられており、シート給送ローラ５１の回転に連動する不図示のカム及びばねによりシート給送ローラ５１の１回転ごとに昇降を繰返してシートを一枚ずつ送り出すように構成されている。このシート積載部材である圧板７０ａよりもシート給送方向下流側には、傾斜した手差しトレイ７０にセットされた際、自重によって下降するシート束ＳＡのシート給送方向の下流側端部である先端に突き当たる規制部材である先端規制部材５４が設けられている。また、シート給送ローラ５１にはトルクリミッタを内蔵し、シート戻し方向に回転駆動が伝達されている分離ローラ５３が圧接している。さらに、このシート給送ローラ５１と分離ローラ５３との圧接部である分離ニップ部の上流側には、分離補助ガイド５６が設けられている。

このように構成された手差し給紙装置３０において、シート給送時、ユーザーがシート束ＳＡを手差しトレイ７０にセットすると、シート束ＳＡは自重により、手差しトレイ７０の傾斜にならって下降し、先端規制部材５４に突き当たる。これにより。シート束ＳＡの先端の位置が規制される。そして、不図示の制御部から給送信号を受けると、圧板７０ａが、図３の（ａ）に示すように、ばねの弾性力によりＥ方向に上方移動（上昇）し、手差しトレイ上に積載されているシート束ＳＡの先端側上面がシート給送ローラ５１の周面に押し当てられる。次に、図３の（ｂ）に示すように、シート給送ローラ５１がＦ方向に回転することにより、最上位のシートＳが送り出される。ここで、シート給送ローラ５１によりシートＳが重送された場合には、重送されたシートＳは分離ニップ部の上流側に配設される分離補助ガイド５６に突き当たり、分離ニップ部への進入枚数が、ある程度制限される。そして、このように分離補助ガイド５６により重送シート枚数が制限された状態で重送シートが分離ニップ部に進入すると、重送シートは分離ローラ５３の戻し力によって手差しトレイ７０に戻される。

ところで、例えば坪量が２５０ｇ／ｍ^２を超え、表面の平滑度が高く、摩擦係数も低く、Ａ３サイズよりも大きなシートを、高温高湿環境下で給送する場合には、シート同士の吸着力が高まり、シートが分離給送しにくくなる。そこで、本実施の形態においては、このような坪量やサイズの大きいシートでも確実にシートを１枚ずつ分離給送できるように、図２に示すように先端規制部材５４のシート束ＳＡと当接するシート当接面５４ａにシート状の補助部材１０を貼り付けて設けている。なお、この補助部材１０は所定の厚みＴを有すると共に、シート積載方向高さ、すなわちシート支持部表面からの高さＨ１は手差しトレイ７０のシート最大積載高さＨ２よりも低くなっている。そして、このような補助部材１０を先端規制部材５４に設けた場合、先端規制部材５４のシート束ＳＡと当接するシート当接面５４ａの上端部には段部Ｇが形成される。

ここで、このように先端規制部材５４の上端部に段部Ｇが生じた場合、シート束ＳＡをセットすると、シート束ＳＡの上部部分である表層部分の複数枚のシート（以下、表層部分シートという）ＳＢ以外は、補助部材１０に突き当たって待機位置に保持される。一方、補助部材１０のシート積載方向の高さＨ１と手差しトレイ７０の最大積載高さＨ２との差分Ｈ３に相当する表層部分シートＳＢは、補助部材１０の厚みＴ分だけシート給送方向下流側に突出して先端規制部材５４に突き当たる。すなわち、補助部材１０を先端規制部材５４に設けて先端規制部材５４の上端部に段部Ｇが生じるようにすることにより、手差しトレイ７０にセットした場合、シート束ＳＡにおいて表層部分シートＳＢにずれを生じさせる。

シートを給送する際は、不図示の制御部から給送信号を受け、圧板７０ａがＥ方向に移動する。そして、この際、シート給送ローラ５１にシート束ＳＡを突き当てても、シート束ＳＡと表層部分シートＳＢの形状が維持されていたとすると、図３の（ａ）に示すように表層部分シートＳＢは、補助部材１０によりシート束ＳＡから確実に分離される。このため、この状態でシート給送ローラ５１を図中Ｆ方向に回転させると、シート束ＳＡのうちの表層部分シートＳＢが送り出されるようになる。これにより、シート束ＳＡのシート同士が吸着していた場合でも、従来の装置よりもシート束を給送するための抵抗が低減されるので、給送不良の発生を防止することができる。なお、このように送り出された表層部分シートＳＢは、分離補助ガイド５６に突き当たって分離ニップ部への進入枚数が制限された後、分離ニップ部に進入し、最上位のシート以外のシートは、分離ローラ５３の戻し力によって分離ニップ部まで戻される。

以上説明したように、本実施の形態においては、補助部材１０を先端規制部材５４に設けて先端規制部材５４の上端に段部Ｇを形成することにより、シート同士が吸着していた場合でも、シートを確実に給送することができる。つまり、先端規制部材５４の上端部に、手差しトレイ７０に支持されるシート束の上部部分をシート給送方向下流にずれさせる段部を設けることにより、傾斜した手差しトレイ７０を用いた場合でも、坪量などに関わらず確実にシートを給送することができる。また、シート束の表層ずれはセット時のみに発生するのではなく、連続してシート給送動作を行うときにおいても、繰り返し昇降する圧板７０ａによってシート束ＳＡがシート給送ローラ５１に突き当てられる衝撃によって連続的に発生する。この結果、給送動作中においても、シート束の上部部分をシート給送方向下流にずらすことができる。

なお、補助部材１０の厚みＴが小さい場合には、シート束の表層ずれが発生しにくい。実験によれば、少なくとも０．６ｍｍ以上、望ましくは１ｍｍ程度の厚みのシートを補助部材１０として先端規制部材５４に貼り付けることで、明確にシートの表層ずれを生じさせることができた。またＨ３の差については、１ｍｍ程度あることが望ましい。例えば坪量が２５０ｇ／ｍ^２以上のシートは厚みが２５０μｍ程度であることから、Ｈ３が１ｍｍ程度あれば、表層部分シートＳＢは、３枚から４枚程度となる。そして、表層部分シートＳＢが、この程度であれば、シートが重送された場合でも、シートを１枚ずつ確実に分離給送することができる。なお、坪量が８０ｇ／ｍ^２を下回る比較的薄く軽いシートの場合でも、ユーザーのセット動作や給送動作そのものによってシート束の表層ずれを発生させることができ、重送の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、シート束ＳＡの表層部分シート以外の部分、すなわち上部部分以外の部分と当接する補助部材１０の表面の摩擦係数を、表層部分シートＳＢと当接する先端規制部材５４のシート当接面５４ａの摩擦係数よりも小さいものとしている。これにより、シート束ＳＡが重く、シート束ＳＡと先端規制部材５４との当接圧も高くなった場合でも、圧板７０ａの移動がスムーズに行えるようになり、給紙不良が防止できる。なお、一般的に摩擦係数の低い材質のシート状の部材は高価であるため、補助部材１０を、シート束に当接する部分のみ摩擦係数の低いシート状の部材とし、その他の部分を他の材質にする二層構造とすることでコストを下げても良い。さらに、本実施の形態においては、先端規制部材５４にシート状部材である補助部材１０を貼り付けることで、規制位置の段部を付け、シート束の表層ずれを発生させたが、搬送ガイドや先端規制部材の形状を工夫することで段部を付けても良い。また、本実施の形態においては、先端規制部材５４の上端部に一段の段部を設けたが、本発明はこれに限らず、段部を階段状としても良い。

１…画像形成装置、２…画像形成装置本体、４…画像形成部、３０…手差し給紙装置、５１…シート給送ローラ、５３…分離ローラ、５４…先端規制部材、５６…分離補助ガイド、７０…手差しトレイ、７０ａ…圧板、Ｈ１…補助部材のシート積載方向の高さ、Ｈ２…手差しトレイの最大積載高さ、Ｇ…段部、ＳＡ…シート束、ＳＢ…表層部分シート、Ｔ…補助部材の厚み

Claims (4)

1. シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜しているシート支持部と、前記シート支持部に支持されているシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラにより給送されるシートを分離する分離ローラと、を備え、前記シート支持部に支持されているシート束を前記給送ローラに圧接させてシートを給送するシート給送装置において、
   前記シート支持部は、
   シート束を支持し、支持しているシート束を前記給送ローラに圧接させる昇降可能なシート積載部材と、
   前記シート積載部材よりもシート給送方向の下流側に設けられ、前記シート積載部材が下降した状態で前記シート支持部にシート束がセットされたときに、前記シート積載部材の傾斜に沿って下降した前記シート束におけるシート給送方向の下流側端部の位置を規制する規制部材と、を備え、
   前記規制部材のシート束が当接する当接面に、シート束の上部部分をシート給送方向下流にずらすための階段状の段部を設け、前記段部の、シート支持部表面からのシート積載方向高さは、前記シート支持部のシート最大積載高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記規制部材の当接面における、シート束の上部部分以外の部分と当接する表面の摩擦係数を、前記シート束の上部部分と当接する表面の摩擦係数よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記規制部材に、前記規制部材のシート束と当接する表面の摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有するシート状部材を取り付けて前記段部を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images