JP5780749B2 - 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、特に画像形成部にシートを１枚ずつ分離して給送するための構成に関する。

近年、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おり、このようなシート給送装置はシートを１枚ずつ分離して給送するためのシート分離給送部を備えている。このようなシート分離給送部としては、シート搬送方向に回転するフィードローラと、フィードローラに圧接するリタードローラと、リタードローラと連結されたトルクリミッタとを備えた、いわゆるリタード分離方式のものがある（特許文献１参照）。

リタードローラのフィードローラに対する圧接力やトルクリミッタのトルク値は、フィードローラとリタードローラのニップ部にシートが無い場合や、シートが１枚のみある場合には、リタードローラがフィードローラに従動回転するように設定されている。また、リタードローラの圧接力やトルクリミッタのトルク値は、フィードローラとリタードローラのニップ部に複数枚のシートが進入してきた場合には、リタードローラは従動回転せず、フィードローラと接触しているシートのみが搬送されるように設定されている。

図９は、このようなリタード分離方式のシート分離給送部を備えた従来のシート給送装置の構成を示す図である。図９において、２００はシートＳを収納（支持）するカセット、２０３はカセット２００のシート給送方向下流側側壁、２０１はカセット２００に上下方向に移動可能に設けられた中板であり、この中板２０１にシートＳが積載されている。１２９は、カセット２００に収納された最上位のシートＳａを給送するピックアップローラである。１３０は例えばＥＰＤＭにより形成されたフィードローラ、１３１は不図示のバネによりフィードローラ１３０と圧接する、例えばウレタンにより形成されたリタードローラである。

そして、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０に圧接することにより、リタードローラ１３１とフィードローラ１３０との間には、リタードローラ１３１の、フィードローラ１３０と接触している表面部が圧縮された状態で分離ニップ部Ｎが形成される。なお、ピックアップローラ１２９により送り出された最上位のシートＳａは、フィードローラ１３０とリタードローラ１３１とにより形成される分離ニップ部Ｎに給送される。なお、３０３は分離ニップ部Ｎから搬送ローラ対３０５ａ，３０５ｂまでの間に設けられた搬送ガイド３０２により形成される搬送パスである。

このように構成された従来のシート給送装置において、シートの給送を行う場合は、まずピックアップローラ１２９が回転し、カセット２００に収納された最上位のシートＳａを分離ニップ部Ｎに搬送する。そして、分離ニップ部Ｎに送りこまれたシートＳａが、分離ニップ部Ｎに１枚だけ送り込まれた場合には、図１０の（ａ）に示すようにトルクリミッタの作用により、リタードローラ１３１への駆動が遮断されてリタードローラ１３１はシートＳａに連れ回りする。これにより、シートＳａは搬送パス３０３を通過して搬送されていく。

一方、分離ニップ部Ｎに複数枚のシートが搬送された場合は、トルクリミッタの作用によりリタードローラ１３１は、フィードローラ１３０と連れ回りすることなく、フィードローラ１３０のシートを搬送する方向とは逆方向に回転する。そして、このようにリタードローラ１３１が逆方向に回転することにより、フィードローラ１３０に接している１枚のシートＳａのみが搬送され、図１０の（ｂ）に示すように他のシートはリタードローラ１３１によりシート給送方向上流側に戻される。これにより、シートの重送を防ぐことができる。

特開平５−３３８８３７号公報

ところで、このような従来のシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置において、使用時間が進むにつれてフィードローラ１３０及びリタードローラ１３１が磨耗する。そして、摩耗が多くなると、シートＳとリタードローラ１３１との間の摩擦力と、トルクリミッタのトルク＋リタードローラ１３１の回転抵抗とが、下記の式（１）に示す関係となる場合がある。
シートとリタードローラとの間の摩擦力
＜（トルクリミッタのトルク＋リタードローラの回転抵抗）／ローラ半径・・・（１）

この場合、シートが分離ニップ部Ｎに搬送された際、リタードローラ１３１は、フィードローラ１３０により搬送されるシートと連れ回りすることなく停止するようになる。すなわち、リタードローラ１３１の連れ回り不良が発生する。なお、リタードローラ１３１が連れ回り不良となる状態となった場合でも、１枚のシートが分離ニップ部Ｎに搬送された際、下記の式（２）の関係が成立すればシートの分離搬送は行われる。
フィードローラとシートの間の摩擦力
＞シートとリタードローラとの間の摩擦力・・・（２）

また、２枚以上のシートが分離ニップ部Ｎに搬送された場合でも、下記の式（３）の関係が成立すればシートの分離搬送は行われる。
シートとシートとの間の摩擦力
＜シートとリタードローラとの間の摩擦力・・・（３）

さらに、リタードローラ１３１が連れ回り不良を発生する状態となった場合でも、通常は、リタードローラ１３１とフィードローラ１３０との間の摩擦力は、シートとリタードローラ１３１との間の摩擦力よりも大きい。このため、下記の式（４）の関係が成立し、シートが分離ニップ部Ｎに進入する前は、リタードローラ１３１が回転するため、シートは分離ニップ部Ｎに進入し、搬送される。
フィードローラとリタードローラとの間の摩擦力
＞（トルクリミッタのトルク＋リタードローラの回転抵抗）／ローラ半径・・・（４）

しかし、リタードローラ１３１の磨耗は均一に発生するわけではなく、摩耗が発生すると摩耗した部分の磨耗が局部的に進む。また、例えば、画像形成装置の使用を停止する際、その摩耗が進んだ特定の部位がフィードローラ１３０に圧接した状態でリタードローラ１３１が停止する頻度が多くなり、この場合、特定の部位にへこみが発生する。さらに、この状態が長時間続くと、図１１に示すように、その特定の部位のへこみが大きくなる。

ここで、このようにへこみが大きくなると、リタードローラ１３１の回転抵抗が増大し、この状態でフィードローラ１３０が回転すると、リタードローラ表面が削られる。そして、このような現象が繰り返されると、リタードローラ１３１の特定の部位のみに磨耗による大きなへこみが発生する。この結果、（１）の左辺の低下と、右辺の増大がリタードローラ１３１の特定の部位のみで促進され、下記の式（５）の関係が成立する部位が早期に発生する。
フィードローラとリタードローラとの間の摩擦力
＜（トルクリミッタのトルク＋リタードローラの回転抵抗）／ローラ半径・・・（５）

そして、このような関係となる部位が発生すると、図１１の（ａ）に示すようにシートが分離ニップ部Ｎに進入する前からリタードローラ１３１は停止状態となる。このため、シートＳの分離ニップ部Ｎへの進入が阻害され、図１１の（ｂ）に示すように、分離ニップ部Ｎの手前でシートＳのジャムが発生する。このように、リタードローラにへこみが発生すると、シートＳのジャムが発生してシートを分離して送り出すことができなくなる。

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、リタードローラのへこみの発生を防ぐ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、駆動が伝達されてシートを搬送する方向に回転するフィードローラと、トルクリミッタを介して駆動が伝達されシート搬送方向と逆方向に回転可能に設けられ、前記フィードローラに圧接して前記フィードローラとの間でシートを１枚ずつ分離する分離ニップ部を形成するリタードローラとを備え、前記分離ニップ部に給送されたシートを前記フィードローラと前記リタードローラとにより１枚ずつ分離して給送するシート給送装置において、一方向の駆動回転によって前記リタードローラを、シートを搬送するシート搬送方向と逆方向に送るように回転させ、かつ前記一方向とは反対方向の他方向の駆動回転によって前記リタードローラを、シートを前記シート搬送方向に送るように回転させる駆動部と、前記リタードローラを支持し、前記リタードローラを前記フィードローラと圧接させる第１位置と前記リタードローラを前記フィードローラから離間させる第２位置との間で移動可能な支持部と、前記リタードローラを前記フィードローラに圧接させる方向に付勢するバネと、前記リタードローラが前記第２位置に位置する状態で、前記支持部を前記バネの付勢力に抗して弾性力により保持する保持部と、前記駆動部の前記一方向の駆動回転により前記リタードローラが前記シート搬送方向と逆方向に駆動されたときに、前記リタードローラを前記第２位置から前記第１位置に移動するように前記支持部に第１の力が生じ、前記駆動部の前記他方向の駆動回転により前記リタードローラが前記シート搬送方向に駆動されたときに、前記リタードローラを前記第１位置から前記第２位置に移動させるように前記支持部に第２の力が生じるように構成し、前記第１の力と前記バネの弾性力によって前記リタードローラを付勢する力との合力は、前記保持部の弾性力によって前記支持部を保持する力よりも大きく設定されており、前記第２の力は、前記保持部の弾性力によって前記支持部を保持する力と前記バネの弾性力によって前記リタードローラを付勢する力との合力よりも大きく設定されている、ことを特徴とするシート給送装置にある。

本発明のように、シート給送動作が終了すると、駆動部を逆転させて支持部をリタードローラをフィードローラと離間させる位置に移動させることにより、リタードローラのへこみの発生を防ぐことができ、シートを安定して分離給送することができる。

本発明の第１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一例であるプリンタの断面図。 上記シート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置に設けられたシート分離給送部の駆動伝達系の構成を示す図。 上記シート分離給送部の駆動伝達系の給紙ジョブ終了時の状態を示す図。 上記シート分離給送部の駆動伝達系の図。 上記シート分離給送部の駆動伝達系の図。 上記シート給送装置の構成を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置のシート分離給送部の構成を説明する図。 従来のシート給送装置の構成を示す図。 従来のシート給送装置のシート給送動作を説明する図。 従来のシート給送装置における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実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１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一例であるプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１００はプリンタ、１０１はプリンタ本体である。このプリンタ本体１０１の上部には原稿載置台としてのプラテンガラスに載置された原稿に光を照射し、反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサ等を有する画像読み取り部４１が設けられている。なお、画像を読み取るための原稿は、自動原稿給送装置４１ａによりプラテンガラス上に搬送される。

また、画像読み取り部４１の下方には、画像形成部５５と、画像形成部５５にシートＳを給送するシート給送装置５１〜５４が設けられている。画像形成部５５は、スキャナーユニット４２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ５５ａを備えている。また、画像形成部５５は、プロセスカートリッジ５５ａの上方に配された中間転写ユニット６３を備えている。

ここで、各プロセスカートリッジ５５ａは、感光体ドラム５５ｂ等をそれぞれ備えている。また、中間転写ユニット６３は、中間転写ベルト６３ａの内側に設けられ、感光体ドラム５５ｂに対向した位置で中間転写ベルト６３ａに当接する不図示の１次転写ローラを備えている。そして、この中間転写ベルト６３ａに１次転写ローラによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト６３ａに多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。

なお、５６ａは中間転写ベルト６３ａと対向する位置に設けられ、中間転写ベルト上に形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する２次転写ローラであり、２次転写部５６を構成する。さらに、この２次転写ローラ５６ａの上部には定着部５７が配置されている。

シート給送装置５１〜５４は、それぞれシートＳを支持（収納）したシート収納部であるカセット５１ａ〜５４ａ及びカセット５１ａ〜５４ａに収納されたシートＳを給送するシート給送ローラであるピックアップローラ１２９を備えている。さらに、このシート給送装置５１〜５４は、それぞれピックアップローラ１２９により送り出された最上位のシートＳａを分離するためのシート分離給送部１３２を備えている。

ここで、このシート分離給送部１３２は、図２に示すように、シートをシート搬送方向に搬送するためのフィードローラ１３０と、シート搬送方向と逆方向に回転可能なリタードローラ１３１とから構成されている。なお、図２において、２０３はカセット５１ａ〜５４ａのシート給送方向下流側側壁、３０４ａはシートの通過を検知するための不図示の給紙センサのセンサレバーである。

また、図１において、１０３はカセット５１ａ〜５４ａから給送されたシートＳを２次転写部５６まで搬送する搬送パスである。１０４〜１０６は２次転写部５６から定着部５７、定着部５７から切替部材６１、切替部材６１から排紙部５８、切替部材６１から排紙部５９までの各搬送パスである。

１０７は、画像形成部５５により片面に画像が形成されたシートの裏面に画像を形成するため、シートの表裏を反転させて再び画像形成部５５へ導くための再搬送通路である。また、１１は搬送パス１０３〜１０６の一部を形成する扉であり、開放することにより各搬送パスにジャムしたシートを除去することができるようにしている。

次に、このように構成されたプリンタ１００の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づきスキャナーユニット４２は不図示のレーザ光を照射し、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム５５ｂの表面を順次露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナーにより現像し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナー像として可視化する。そして、この各色トナー像を１次転写ローラに印加した１次転写バイアスにより、順次中間転写ベルト６３ａに転写することにより、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して、図２に示すように、ピックアップローラ１２９がカセット５１ａ〜５４ａに収納されたシートＳの最上位のシートＳａをフィードローラ１３０とリタードローラ１３１とにより形成される分離ニップ部Ｎに搬送する。分離ニップ部Ｎに送り込まれたシートＳａはシートを搬送する方向に回転するフィードローラ１３０と、フィードローラ１３０に対して追従回転可能なリタードローラ１３１によってさらに搬送される。

この後、シートＳａは搬送パス３０３を通り、センサレバー３０４ａを押し上げることにより給紙センサに検知されて、搬送ローラ対３０５ａ，３０５ｂに到達する。さらに、搬送ローラ対３０５ａ，３０５ｂに挟持されたシートＳａは搬送パス１０３に送り込まれ、停止しているレジストローラ対６２ａ，６２ｂに当接することにより先端の位置が調整される。

次に、２次転写部５６において中間転写ベルト上のフルカラートナー像とシートＳの位置とを一致させるタイミングでレジストローラ対６２ａ，６２ｂが駆動される。これにより、シートＳは２次転写部５６まで搬送され、２次転写部５６にて、２次転写ローラ５６ａに印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。

次に、このようにフルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着部５７に搬送され、この定着部５７において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＳにフルカラーの画像として定着される。この後、このように画像が定着されたシートＳは、定着部５７の下流に設けられた排紙部５８，５９によって排紙される。

図３は、シート分離給送部１３２の駆動伝達系の構成を示す図である。図３において、１５０はプリンタ本体内に設置されている正逆転可能な駆動部である駆動モータであり、本実施の形態においては、ハイブリッドモータを用いている。また、１０３ａはフィードローラ１３０の軸であるＢ軸であり、１５４はリタードローラ１３１に駆動モータ１５０の駆動を伝達するＣ入力ギア軸である。

ここで、Ｃ入力ギア軸１５４は両端部が支持部１６１，１６２により回転可能に支持されると共に、一端部にはリタードローラ１３１をフィードローラ１３０に対して接離可能に支持する支持部である回動アーム１５５が回動可能に設けられている。そして、この回動アーム１５５の回動端には、一端部にリタードローラ１３１が設けられたＣ軸１５６が回転可能に支持されている。

つまり、本実施の形態において、回動アーム１５５はリタードローラ１３１を、支持軸であるＣ軸１５６を介してフィードローラ１３０に対して接離可能に支持している。なお、この回動アーム１５５の下方には補助ばね１５７が取り付けられており、この補助ばね１５７により、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０の方向へ付勢されている。また、Ｃ軸１５６の一端部にはリタードローラ１３１が、リタードローラ１３１の回転を規制するトルクリミッタ２４０を介して設けられ、他端部にはＣ入力ギア軸１５４上のＣ入力ギア１５８と噛み合うＣギア１５９が設けられている。

図３は、シート給送動作時における駆動伝達系の状態を示しており、シート給送動作時、駆動モータ１５０が正転（本体正面側から見てＣＣＷ方向）すると、駆動モータ１５０の回転は駆動ベルト１５１を介してフィードローラ１３０のＢ軸１３０ａに伝達される。そして、Ｂ軸１３０ａが回転すると、フィードローラ１３０は矢印に示す、シートを搬送するシート搬送方向へ回転する。さらに、Ｂ軸１３０ａの回転は、ギア列１５２を介してピックアップローラ１２９に伝達され、ピックアップローラ１２９が矢印に示す、シートを搬送するシート搬送方向へ回転する。

また、Ｂ軸１３０ａが回転すると、ギア列１５３を介してＣ入力ギア軸１５４が正面からみてＣＷ方向に回転する。そして、このようにＣ入力ギア軸１５４が回転すると、Ｃ入力ギア１５８を介して、第１ギアであるＣ入力ギア１５８と共に駆動伝達部を構成する第２ギアであるＣギア１５９がＣＣＷ方向へ回転してＣ軸１５６が回転する。これにより、リタードローラ１３１は、矢印に示す、シート搬送方向と反対方向に回転する。

ところで、Ｃ入力ギア１５８のＣＷ方向の回転によりＣギア１５９がＣＣＷ方向へ回転する際、Ｃギア１５９にはトルクリミッタ２４０の負荷が加わっている。そして、この負荷によりＣ入力ギア１５８が回転すると、Ｃ入力ギア１５８とＣギア１５９のギア駆動による食い込み力が生じる。これにより、Ｃギア１５９を介してＣギア１５９が設けられているＣ軸１５６に上向きの力ＦＡが発生する。
ここで、このような上向きの力ＦＡが発生すると、Ｃ軸１５６を支持すると共に補助ばね１５７により付勢されている回動アーム１５５が上方回動し、やがてリタードローラ１３１をフィードローラ１３０に圧接させる第１位置に達する。つまり、Ｃギア１５９の反力に基づくＣ入力ギア軸１５４の回転力により回動アーム１５５が上方回動し、この結果、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０に圧接する。

つまり、本実施の形態においては、Ｃ入力ギア１５８、Ｃギア１５９及び補助ばね１５７により、回動アーム１５５を第１位置に移動させる移動部１３３が構成される。なお、本実施の形態においては、このようなギア駆動による食い込み力及び補助ばね１５７の付勢力を合わせた力が、シートの分離給送動作に必要なフィードローラ１３０とリタードローラ１３１の圧接力を発生させるような大きさとなるように設定している。

また、シート給送動作終了後、この移動部１３３により、後述するように回動アーム１５５を、リタードローラ１３１をフィードローラ１３０から離間させる第２位置に移動させるようにしている。なお、このギア駆動入力による食い込み力については後述する。

ここで、このような構成の駆動伝達系を備えたシート分離給送部１３２において、シート給送時、フィードローラ１３０がシートを搬送する、シート搬送方向に回転駆動されると共に、リタードローラ１３１が反シート搬送方向に回転駆動される。これにより、ピックアップローラ１２９によって送り出された最上位のシート以外のシートＳはリタードローラ１３１によってカセット側に戻されるようになり、最上位のシート１枚のみが分離ニップ部Ｎに送り込まれるようになる。

なお、フィードローラ１３０とＢ軸１３０ａの間には不図示のワンウェイクラッチが装備されている。これにより、シート搬送中にフィードローラ１３０にシートＳ後端が残っているときにフィードローラ１３０への駆動供給を停止した場合でも、シートを下流の搬送ローラ対３０５ａ，３０５ｂにより負荷なく搬送できるようになっている。

図４は、シート分離給送部の駆動伝達系の給紙ジョブ終了時の状態を示す図である。給紙ジョブの終了後、まず駆動モータ１５０が逆転（正面から見てＣＷ方向）し、この回転は駆動ベルト１５１、ギア列１５３を介してＣ入力ギア軸１５４に伝達され、Ｃ入力ギア軸１５４はＣＣＷ方向へ回転する。そして、このＣ入力ギア軸１５４の回転により、Ｃ入力ギア１５８を経てＣギア１５９がＣＣＷ方向へ回転する。この際、Ｃギア１５９には少なくともリタードローラ１３１及び回動アーム１５５の自重が加わる。そして、この自重による入力ギア１５８とＣギア１５９のギア駆動による食い込み力により、Ｃギア１５９を介してＣギア１５９が設けられているＣ軸１５６に下向きの力ＦＢが発生する。

ここで、本実施の形態において、この下向きの力ＦＢが補助ばね１５７の付勢力より大きくなるように設定している。これにより、このような下向きの力ＦＢが発生すると、図５に示すように第１位置と第２位置とに移動可能な回動アーム１５５が下方回動し、これに伴いリタードローラ１３１がフィードローラ１３０から離間する。

次に、リタードローラ１３１の支持構成と駆動入力部の動作の詳細を説明する。図６は、ギア駆動の食い込み力によるリタードローラ１３１の加圧（上昇）動作を説明する図である。なお、図６において、１６０は保持部である弾性部材であり、この弾性部材１６０はシート給送動作が開始されるまでは、回動アーム１５５の先端に設けた突起１５５ａと係合して回動アーム１５５を弾性的に係脱可能に保持し、回動アーム１５５の上昇を抑えている。

図６の（ａ）は装置停止時の初期状態を示している。このとき、回動アーム１５５は補助ばね１５７により上向きの力Ｂを受けているが、回動アーム１５５の先端に設けた突起１５５ａが弾性部材１６０により押さえられているため、リタードローラ１３１はフィードローラ１３０から離間した状態で保持されている。

ここで、回動アーム１５５が第２位置にあるとき、回動アーム１５５に作用する補助ばね１５７のばね力をＢ_１ とする。また、回動アーム１５５の回動中心から補助ばね１５７の作用点までの距離をｂ、弾性部材１６０の回動アーム１５５を第２位置に保持する保持力をＨ、回動アーム１５５の回動中心から弾性部材１６０の作用点までの距離をｃとする。この場合、モーメントの関係より、回動アーム１５５を介してリタードローラ１３１がフィードローラ１３０から離間した状態を保持するための条件式は下記のようになる。
Ｈ・ｃ＞Ｂ_１ ・ｂ ・・・（５）

次に給紙ジョブが開始されると、図６の（ｂ）に示すように、既述した通りＣ入力ギア１５８がＣＷ方向に回転し、Ｃギア１５９をＣＣＷ方向へ駆動する。このとき、両ギア１５８，１５９は、それぞれの基準ピッチ円１５８ａ，１５９ａで噛合っているので、その接線方向に上向きの駆動食い込み力Ｆが発生する。

ここで、この食い込み力Ｆにより回動アーム１５５に作用するモーメントが、弾性部材１６０の保持モーメントに打ち勝つようにすると、弾性部材１６０の回動アーム１５５の突起１５５ａとの係合が解除されて回動アーム１５５が上昇する。これにより、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０の方向へ移動し、フィードローラ１３０に圧接する。

ここで、Ｃ入力ギア１５８の基準ピッチ円半径をａとすると、食い込み力Ｆが回動アーム１５５に作用するモーメントにより回動アーム１５５の突起１５５ａが弾性部材１６０を弾性変形させて乗り越えるための条件式は下記となる。
Ｆ・ａ+Ｂ_１・ｂ＞Ｈ・ｃ ・・・（６）

なお、回動アーム１５５の突起１５５ａが弾性部材１６０を乗り越えることにより、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０に圧接する際の圧接力（加圧力）は食い込み力Ｆと補助ばね１５７が作用するモーメントで決定される。

また、図７は、ギア駆動の食い込み力Ｆによるリタードローラ１３１の離間動作を説明する図である。図７の（ａ）はシート給送動作が終了した直後の状態を示しており、リタードローラ１３１はフィードローラ１３０に圧接している。そして、既述したように給紙ジョブの終了後に、駆動モータ１５０を逆転することにより、リタードローラ１３１の離間を行う。ここで、駆動モータ１５０が逆転動作を開始すると、これに伴い図７の（ｂ）に示すように、Ｃ入力ギア軸１５４はＣＣＷ方向に回転し、Ｃギア１５９にはＣＷ方向へ回転する。このとき、両ギア１５８，１５９は、それぞれの基準ピッチ円１５８ａ，１５９ａで噛合っているので、その接線方向に下向きの食い込み力Ｆが発生する。

そして、このような食い込み力Ｆが発生すると、回動アーム１５５が下向きに付勢され、弾性部材１６０を乗り越えた状態の突起１５５ａが上方より弾性部材１６０に圧接する。この際、食い込み力Ｆによるモーメントが、弾性部材１６０が突起１５５ａに作用する保持モーメントや補助ばね１５７のばね力によるモーメントに打ち勝つようにすると、突起１５５ａが弾性部材１６０を通過し、回動アーム１５５が下方回動する。これにより、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０から離間する方向へ移動する。

ここで、回動アーム１５５が第２位置にあるとき、回動アーム１５５に作用する補助ばね１５７のばね力をＢ_２ とすると、リタードローラ１３１がフィードローラ１３０から離間するための条件式は下記となる。
Ｆ・ａ＞Ｂ_２ ・ｂ+Ｈ・ｃ ・・・（７）

そして、この式を満たすようにすることにより、給紙ジョブ終了後にはリタードローラ１３１を常にフィードローラ１３０から離間した状態で維持できる。

このように、給紙ジョブが開始させる際には上記（６）式を満たすように、またシート給送動作が終了すると上記（７）式を満たすようにすれば、給紙ジョブの必要なときのみリタードローラ１３１をフィードローラ１３０に圧接させることができる。この結果、表面がフィードローラ１３０に比べて柔らかな材料で形成されているリタードローラ１３１の特定の部位がフィードローラ１３０に圧接した状態で長時間放置され、大きなへこみを発生させることが解消される。

なお、シート給送動作開始時及び給紙ジョブ後におけるリタードローラ１３１の移動は、それぞれ駆動モータ１５０を所定時間、正回転及び逆回転により行うが、その時間は１００〜数１００ｍｓｅｃほどの短時間である。したがって、それぞれの正回転及び逆回転を、シート給送動作前、後の本体前回転、後回転動作時に合わせて行うことができ、プリンタの生産性やプリント時間に悪影響を及ぼすことは無い。

以上説明したように、シート給送動作が終了すると、駆動モータ１５０を逆転させて回動アーム１５５を、第２位置に移動させることにより、リタードローラ１３１のへこみの発生を防ぐことができ、シートを安定して分離給送することができる。

なお、従来カセット５１ａ〜５４ａが装着されると、リタードローラ１３１をフィードローラ１３０に圧接させる構成のものがある。この場合、ユーザーがカセットを引き出すときにリタードローラ１３１を解除するために複雑なメカ機構や、ソレノイド等の電気部品が必要となる。しかし、本実施の形態のような給紙ジョブ終了後にリタードローラ１３１を離間する構成では、従来のように複雑な圧解除構成が不要となる。

また、本実施の形態では、回動アーム１５５の回動中心と、Ｃ入力ギア１５８の中心を同一としているが、その限りではない。例えば、回動アーム１５５の中心はフィードローラ１３０と加圧状態のリタードローラ１３１の中心を結んだ線上以外ならどこでも良いが、紙パスやカセット等の実装スペースを考慮すると、上記ローラ中心を結んだ線よりも右側に回動中心を設定するのが好ましい。またＣ入力ギア１５８の配置は、リタードローラ１３１への入力回転方向を考慮すると、上記ローラ中心を結んだ線よりも右側であればよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本実施の形態に係るシート給送装置のシート分離給送部の構成を説明する図。なお、図８において、既述した図６と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

本実施の形態においては、図８に示すように、回動アーム１５５の上昇を抑えるための弾性部材を用いることなく、回動アーム１５５を第２位置に保持して回動アーム１５５の上昇を抑えるようにしている。ここで、Ｃギア１５９が、回動アーム１５５を第２位置に移動させる位相にあるとき、回動アーム１５５には駆動モータ１５０自身の保持トルクに、駆動モータ１５０からＣギア１５９までの駆動列の減速比を乗じた保持トルクが生じている。また、回動アーム１５５にはリタードローラ１３１の自重が加わっている。

このため、本実施の形態のように弾性部材を用いないで構成した場合でも、この保持トルクとリタードローラユニットの自重が補助ばね１５７の付勢力に勝るように設定すれば、弾性部材を用いることなく、回動アーム１５５を第２位置に保持することができる。

このように、本実施の形態においては、駆動モータ１５０の保持トルクとリタードローラユニットの自重により回動アーム１５５を第２位置に保持するようにしている。なお、駆動モータ１５０の保持トルクとリタードローラユニットの自重の少なくとも一方により、回動アーム１５５を第２位置に保持するようにしても良い。

また、リタードローラ１３１のフィードローラ１３０からの離間をギア駆動による下方への食い込み力のみで行うことにすれば、補助ばね１５７も不要となる。このように構成することで、より簡易な構成を実現でき、装置小型化とコストダウンに貢献することができる。

５１〜５４…シート給送装置、５１ａ〜５４ａ…カセット、５５…画像形成部、１００…プリンタ、１０１…プリンタ本体、１３０…フィードローラ、１３１…リタードローラ、１３２…シート分離給送部、１３３…移動部、１５０…駆動モータ、１５５…回動アーム、１５７…補助ばね、１５８…Ｃ入力ギア、１５９…Ｃギア、１６０…弾性部材、Ｓ…シート、Ｓａ…最上位のシート

Claims (5)

1. 駆動が伝達されてシートを搬送する方向に回転するフィードローラと、トルクリミッタを介して駆動が伝達されシート搬送方向と逆方向に回転可能に設けられ、前記フィードローラに圧接して前記フィードローラとの間でシートを１枚ずつ分離する分離ニップ部を形成するリタードローラとを備え、前記分離ニップ部に給送されたシートを前記フィードローラと前記リタードローラとにより１枚ずつ分離して給送するシート給送装置において、
   一方向の駆動回転によって前記リタードローラを、シートを搬送するシート搬送方向と逆方向に送るように回転させ、かつ前記一方向とは反対方向の他方向の駆動回転によって前記リタードローラを、シートを前記シート搬送方向に送るように回転させる駆動部と、
   前記リタードローラを支持し、前記リタードローラを前記フィードローラと圧接させる第１位置と前記リタードローラを前記フィードローラから離間させる第２位置との間で移動可能な支持部と、
   前記リタードローラを前記フィードローラに圧接させる方向に付勢するバネと、
   前記リタードローラが前記第２位置に位置する状態で、前記支持部を前記バネの付勢力に抗して弾性力により保持する保持部と、
   前記駆動部の前記一方向の駆動回転により前記リタードローラが前記シート搬送方向と逆方向に駆動されたときに、前記リタードローラを前記第２位置から前記第１位置に移動するように前記支持部に第１の力が生じ、前記駆動部の前記他方向の駆動回転により前記リタードローラが前記シート搬送方向に駆動されたときに、前記リタードローラを前記第１位置から前記第２位置に移動させるように前記支持部に第２の力が生じるように構成し、
   前記第１の力と前記バネの弾性力によって前記リタードローラを付勢する力との合力は、前記保持部の弾性力によって前記支持部を保持する力よりも大きく設定されており、前記第２の力は、前記保持部の弾性力によって前記支持部を保持する力と前記バネの弾性力によって前記リタードローラを付勢する力との合力よりも大きく設定されている、ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記駆動部の駆動により回転する入力軸に設けられた第１ギア及び前記リタードローラを支持する支持軸に設けられ、前記第１ギアと噛合して前記リタードローラを回転させる第２ギアを有する駆動伝達部と、を備え、
   シート給送動作が開始されると、前記駆動部の前記一方向の駆動回転によって、前記第２ギアの反力に基づく前記第１ギアの回転力により前記支持部を前記第１位置に移動させ、シート給送動作が終了すると、前記駆動部の前記他方向の駆動回転によって、前記支持部を前記第２位置に移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記リタードローラは、前記フィードローラの下方に配置され、
   前記支持軸は、前記入力軸に回動可能に設けられた前記支持部に支持され、
   前記トルクリミッタは、前記支持軸に設けられ、
   前記第１ギアは、前記第２ギアに対して前記シート搬送方向における下流側に配置されている、ことを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記リタードローラの表面は、前記フィードローラに比べて柔らかな材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に給送する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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