JP6053670B2 - シート給送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート収容部に収容されたシート部材を分離して給送するシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

プリンター、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置には、印刷用紙などのシート部材を搬送するシート給送装置が備えられている。シート給送装置は、シート収容部に収容された最上位のシート部材をピックアップローラーよって給送方向へ送り出し、その下流側に位置する給送ローラーによって搬送路にシート部材を給送する。この種のシート給送装置においては、ピックアップローラーによって複数枚のシート部材がピックアップされて送り出される所謂重送が生じる場合がある。従来、重送を防止する機構として、給送ローラー（フィードローラー）に接触した状態で対向配置された分離パッドによる分離機構（特許文献１参照）や、給送ローラー（フィードローラー）に接触した状態で対向配置された分離ローラーによる分離機構（特許文献２参照）が知られている。

ところで、ビジネスにおいて様々な様式のシート部材が取り扱われており、例えば、紙面に部分的に糊加工が施されたフォームシート（フォーム用紙）が多用されている。フォームシートは、印刷後に二つ折り又は三つ折りにされた後にメールシーラーと呼ばれるプレス機で圧接され、これにより糊加工部分が接着した状態で使用される。フォームシートは、公共料金等の各種請求書、金融機関や保険会社等の各種金額案内書、督促状、利用明細書などの秘匿性の高い通知書類の他、ダイレクトメール、くじ、給与明細書等、様々な用途に使用されている（特許文献３参照）。従来、この種のフォームシートは、印刷業者が必要事項を印刷用紙に印刷した後に、特殊な糊（感圧糊）を必要箇所に塗布して圧接する後糊圧着方式で作製されるのが一般的であった。しかしながら、近年、フォームシートのユーザー側では、必要事項をフォームシートにオンデマンドで印刷するニーズが高まっている。これに伴い、予め感圧糊が塗布されたフォームシートにユーザー所有の画像形成装置を用いて必要事項を印刷して、それをユーザーがメールシーラーで圧接する先糊圧着方式による作製のニーズが高まっている。

特開平８−３２４８１５号公報 特開平８−９１６１０号公報 特開平７−２２８０７７号公報

しかしながら、前記フォームシートは糊加工された部分を有するため、糊加工されていないシート部材に比べてシート間の摩擦力が大きい。また、数十枚から数百枚のフォームシートがシート収容部に収容されると、その重みによって糊加工部分が他のフォームシートに圧接され、上下に隣接するフォームシート同士が接着する場合がある。このようなフォームシートは、シート収容部から重送される可能性が高い。このため、分離ローラーによってシート部材を分離させる機構においては、フォームシートなどのようにシート間摩擦の大きいシート部材の重送を防止するために、分離ローラーに設けられたトルクリミッターのトルク設定値を大きくすることが考えられる。しかしながら、前記トルク設定値を大きくすると、給送ローラーと分離ローラーとのニップ部に１枚のシート部材が進入した場合でも分離ローラーの回転が停止する場合がある。この場合、シート部材の給送時に分離ローラーの表面がシート部材に対して常に摺動するため、分離ローラーの摩耗が促進され、分離ローラーの耐用寿命が短くなるという問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート部材の重送を簡単な構成で確実に防止するとともに分離ローラーの摩耗を抑制することが可能なシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係るシート給送装置は、シート収容部と、給送ローラーと、分離ローラーと、支持部材と、トルクリミッターと、付勢手段と、を備える。前記シート収容部は、複数枚のシート部材を収容可能に構成されている。前記給送ローラーは、前記シート収容部から前記シート部材が送り出される第１方向に直交する方向を回転軸として回転可能に支持されている。この給送ローラーは、前記シート部材に接触した状態で回転駆動されることによって前記シート収容部から送り出された前記シート部材に対して前記第１方向の給送力を付与する。前記分離ローラーは、前記給送ローラーの下方に設けられている。この分離ローラーは、前記給送ローラーに接触してニップ部を形成した状態で前記シート収容部から送り出された複数枚のシート部材からなるシート束のうち最上位の前記シート部材以外の前記シート部材を前記ニップ部で分離する。前記支持部材は、前記分離ローラーを回転可能に支持する。また、この支持部材は、前記給送ローラーよりも前記第１方向の下流側に位置する揺動軸を中心に、前記分離ローラーが前記給送ローラーに接触して前記ニップ部を形成可能な位置と前記分離ローラーが前記給送ローラーから離間する位置との間で揺動可能に支持されている。前記トルクリミッターは、前記分離ローラーに設けられ、予め定められたトルク設定値以上のトルクを受けたときに前記分離ローラーをその回転軸に対して空転させる。前記付勢手段は、前記分離ローラーを前記給送ローラーに接触する方向へ前記支持部材を付勢して前記ニップ部にニップ圧を付与する。前記ニップ部に前記シートが進入する前の第１状態において、前記分離ローラーは前記給紙ローラーに従動回転し、２枚以上からなる前記シート束が前記ニップ部に進入した第２状態において、前記分離ローラーは停止して最上位の前記シートから他のシートを分離し、１枚のシートが前記ニップ部に進入した第３状態において、前記分離ローラーは停止するとともに、前記シートとの接触面との間で摩擦振動を生じる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記シート給送装置と、前記シート給送装置によって搬送されるシート部材に画像を形成する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、シート部材の重送を簡単な構成で確実に防止することが可能であり、しかも、分離ローラーの摩耗を抑制することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示す画像形成装置の内部構成を示す模式図である。 図３は、図１に示す画像形成装置の給紙装置の構成を示す拡大図である。 図４は、図３に示す給紙装置の各構成要素の位置関係を示す模式図である。 図５は、糊付け加工されたフォームシートの一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態は適宜変更できる。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す図である。ここで、以下の説明においては、画像形成装置１０が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向６を定義し、手前側（正面側）を前として前後方向７を定義し、画像形成装置１０を手前側（正面側）から見て左右方向８を定義する。

［画像形成装置１０］
図１に示されるように、画像形成装置１０は、本発明の画像形成装置の一例であって、入力された画像をトナーなどの印刷材料を用いて、シート部材に印刷するプリンターである。なお、画像形成装置１０は印刷機能のみを有するプリンターに限られない。例えば、プリンターやファクシミリ、複写機、或いはこれらの各機能を兼ね備えた複合機などであっても、本発明は適用可能である。

画像形成装置１０は、不図示のネットワーク通信部を介して外部から入力された画像データに基づいて、シート部材に画像を印刷する。図１及び図２に示されるように、画像形成装置１０は、主として、電子写真方式の画像形成部１８と、定着部１９と、給紙装置１５（本発明のシート給送装置の一例）と、搬送ローラー４４と、画像形成装置１０を統括的に制御する制御部（不図示）と、排紙部２１とを備えている。これらは、画像形成装置１０の外枠のカバーや内部フレームを構成する筐体１４に設けられている。

図２に示されるように、給紙装置１５は、画像形成装置１０の最下部に設けられている。給紙装置１５は、給紙トレイ５０（本発明のシート収容部の一例）と、ピックアップローラー５１と、フィードローラー５２（本発明の給送ローラーの一例）と、リタードローラー５３（本発明の分離ローラーの一例）と、を備えている。

給紙トレイ５０は、画像形成部１８によって画像が形成されるシート部材を収容するものであり、筐体１４に支持されている。本実施形態では、筐体１４によって給紙トレイ５０が前後方向７にスライド可能に支持されている。これにより、給紙トレイ５０は、筐体１４に収容された位置と筐体１４から前方へ引き出された位置との間で移動可能となる。

給紙トレイ５０は、底面を有する矩形状の箱形に形成されている。給紙トレイ５０の内部に複数枚のシート部材が収容可能である。給紙トレイ５０の底面には、リフト板５４が設けられており、このリフト板５４は、後端部側を基点として前端部が上昇可能に支持されている。前記制御部によってモーターが駆動制御されるなどしてリフト板５４に駆動力が入力されると、リフト板５４の上昇が開始され、給紙トレイ５０内の最上位のシート部材が給送可能な給送位置まで上昇される。給紙トレイ５０の上方には不図示のセンサーが設けられており、リフト板５４が前記給送位置まで上昇すると、前記制御部は、前記センサーの出力信号を受けてリフト板５３の上昇を停止する。なお、給紙トレイ５０におけるシート部材の積載量が減少して最上位のシート部材の位置が低下すると、再びリフト板５４が上昇されて前記給送位置で停止される。このようなリフト板５４の上昇制御が行われることにより、給紙トレイ５０内の最上位のシート部材は常に前記給送位置に配置される。

給紙トレイ５０には、画像形成装置１０で画像形成可能なシート部材が収容される。詳細には、フィードローラー５２によって一枚ずつ給送可能なシート状のシート部材が給紙トレイ５０に収容される。給紙装置１５に適用されるシート部材の具体例としては、所謂普通紙（Ｐｌａｉｎ Ｐａｐｅｒ）やコート紙、はがき、光沢紙、更には、加工シートの一例であるフォームシート９０（図５参照）がある。本実施形態の給紙装置１５は、いずれの種類のシート部材が収容された場合でも、給紙トレイ５０からシート部材を重送することなく確実に分離して給送することができるように構成されている。

ここで、図５に例示するフォームシート９０について説明する。以下、図５（Ａ）に示される面を表面と称し、図５（Ｂ）に示される面を裏面と称する。フォームシート９０は、展開した状態でＡ４サイズの大きさであり、その厚みは、普通紙と同程度である。例えば、フォームシート９０は、坪量が６０ｇ／ｍ^２〜２００ｇ／ｍ２の範囲内ものである。図５に示されるように、フォームシート９０は、長手方向に均等に三つ折り可能なように短手方向に延びる折り用ミシン目９１，９２を有している。フォームシート９０の表面において、折り用ミシン目９１が山折りにされ、折り用ミシン目９２が谷折りにされて、三つ折りにされる。フォームシート９０において、三つ折りされたときに互いに当接する当接面の周縁に沿って糊付け加工が施されている。具体的には、前記当接面の周縁に、細幅形状の複数の糊付け部９６と、矩形状の複数の糊付け部９７とが適宜配置されている。糊付け部９６，９７は、感圧糊が塗布された部分であり、三つ折りにされた状態でメールシーラーと称されるプレス機械で高圧プレスされることにより、フォームシート９０は封書状態に変形される。なお、封書状態にされた後に再び展開できるように、フォームシート９０の周囲や折り用ミシン目９２の付近には、切り取り用ミシン目９３が形成されている。

図２に示されるように、ピックアップローラー５１、フィードローラー５２、及びリタードローラー５３は、給紙トレイ５０の前方部の上側に設けられている。ピックアップローラー５１、フィードローラー５２、及びリタードローラー５３によって、給紙トレイ５０からシート部材を給送する給送機構が構成されている。

ピックアップローラー５１は、給紙ホルダー５５に回転可能に支持されている。ピックアップローラー５１は、左右方向８に延びる回転軸５１Ａ（図３参照）を中心に備えており、この回転軸５１Ａが給紙ホルダー５５に回転可能に支持されている。図３に示されるように、給紙トレイ５０の上方に位置するように給紙ホルダー５５に支持されている。詳細には、ピックアップローラー５１は、そのローラー面が給紙トレイ５０に収容された最上位のシート部材に当接する位置に配置されている。所定の回転駆動力が回転軸５１Ａに入力してピックアップローラー５１が回転駆動されると、ピックアップローラー５１はリフト板５４により押し上げられたシート部材のうち最上位のシート部材に接触摩擦による給送力を付与する。これにより、ピックアップローラー５１は、ピックアップローラー５１による送り出し方向（本発明の第１方向の相当）の下流側のフィードローラー５２へ向けてシート部材を送り出す。

フィードローラー５２は、ピックアップローラー５１の回転軸５１Ａ（図３参照）と平行な回転軸５２Ａ（図３参照）を備える。回転軸５１Ａは、筐体１４の内部フレームに回転可能に支持されている。言い換えると、フィードローラー５２は、ピックアップローラー５１による送り出し方向に直交する方向を回転軸５２Ａとして回転可能に支持されている。本実施形態では、給紙ホルダー５５が回転軸５２Ａの両端部で揺動可能に支持されている。つまり、回転軸５２Ａが給紙ホルダー５５の揺動軸を兼ねている。図３に示されるように、フィードローラー５２は、ピックアップローラー５１に対して前記送り出し方向の下流側に配置されている。このため、給紙ホルダー５５は回転軸５２Ａに支持されることにより、回転軸５２Ａを中心にしてピックアップローラー５１側が揺動可能になる。具体的には、給紙ホルダー５５は、ピックアップローラー５１のローラー面が最上位のシート部材に対して接離する方向へ揺動可能になる。フィードローラー５２は、そのローラー面がピックアップローラー５１により送り出されたシート部材に当接する位置に配置されている。モーターからの回転駆動力が回転軸５２Ａに入力してフィードローラー５２が回転駆動されると、フィードローラー５２は、ピックアップローラー５１により送り出されたシート部材に接触摩擦による給送力を付与して、そのシート部材を下流側の第１搬送路２６に給送する。なお、フィードローラー５２の回転軸５２Ａとピックアップローラー５１の回転軸５１Ａとの間にはギヤ又はベルトなどによる伝達機構が介在されており、モーターから回転軸５２Ａに入力された回転駆動力は、前記伝達機構を介して回転軸５１Ａに伝達される。

リタードローラー５３は、フィードローラー５２の下方に設けられている。リタードローラー５３は、後述するホルダー６０によって支持される。ホルダー６０によって支持されることにより、リタードローラー５３は、フィードローラー５２のローラー面と接触して、フィードローラー５２との間でニップ部７９（図３参照）を形成する。このリタードローラー５３は、ピックアップローラー５１によって一度に複数枚のシード部材が送り出されたときに、その複数枚のシート部材のうち最上位置のシート部材から他のシート部材を分離させる用途として用いられる。なお、リタードローラー５３及びその支持機構については後述する。

リタードローラー５３の外周には、所定の硬度の弾性部材５８が設けられている。この弾性部材５８は、フィードローラー５２の表面の硬度よりも小さく、例えば、ＪＩＳ規格に定めるデュロメータタイプＡ型のゴム硬度計による測定値が２５度〜５０度の範囲内の弾性力を有するウレタンゴムで構成されている。つまり、リタードローラー５３の外周面は、フィードローラー５２の表面よりも柔らかくて弾性を有する素材で形成されている。なお、硬度２５度〜５０度の範囲内に属するものであれば、ウレタンゴム以外の材質、例えば、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコンスポンジなどを適用してもよい。

リタードローラー５３の内部には、トルクリミッター７４が設けられている。トルクリミッター７４は、リタードローラー５３の回転軸５３Ａに取り付けられている。トルクリミッター７４は、リタードローラー５３の回転軸５３Ａが予め定められたトルク設定値Ｆｔ以上のトルクを受けたときに、回転軸５３Ａに対してリタードローラー５３を空転させる。

画像形成装置１０に対してシート部材の給送動作を開始する指示が入力されると、フィードローラー５２及びピックアップローラー５１が回転駆動されて、給紙トレイ５０からシート部材が給送される。ピックアップローラー５１によって給紙トレイ５０から送り出されたシート部材がフィードローラー５２によって給送可能な位置に到達すると、シート部材はフィードローラー５２によって更に前記送り出し方向の下流側へ給送される。そして、フィードローラー５２よりも下流側に配置された搬送ローラー４４にシート部材が到達すると、そのタイミングでピックアップローラー５１及びフィードローラー５２の回転は停止される。その後、シート部材は、搬送ローラー４４のみによって第１搬送路２６（図２参照）を搬送される。なお、ピックアップローラー５１及びフィードローラー５２には一方向の回転のみを伝えるワンウェイクラッチが設けられている。そのため、搬送ローラー４４のみによってシート部材が搬送される際に、シート部材とピックアップローラー５１及びフィードローラー５２とが接触していても、その接触摩擦によってピックアップローラー５１及びフィードローラー５２は空転する。

第１搬送路２６の終端近傍に画像形成部１８が設けられている。画像形成部１８は、外部から入力された画像データに基づいて、シート部材にトナー画像を形成する。具体的には、画像形成部１８は、トナーを用いてシート部材にトナー像を転写する。画像形成部１８は、図２に示されるように、感光体ドラム３１と、帯電部３２と、現像部３３と、転写部３５と、クリーニング部３６と、露光部としてのＬＳＵ（Laser ScannerUnit）３４とを備えている。画像形成動作が開始されると、帯電部３２によって感光体ドラム３１の表面が一様の電位に帯電される。また、ＬＳＵ３４から帯電した感光体ドラム３１に対して画像データに応じてレーザー光が走査される。これにより、感光体ドラム３１に静電潜像が形成される。その後、現像部３３によって静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム３１にトナー像が現像される。そして、第１搬送路２６を搬送ローラー４４によって搬送されてきたシート部材に、前記トナー像が転写部３５によって転写される。トナー像が形成されたシート部材は、画像形成部１８よりもシート部材の搬送方向下流側に形成された第２搬送路２７に搬送される。

第２搬送路２７は画像形成装置１０の後方へ延びており、その終端に定着部１９が設けられている。画像形成部１８から第２搬送路２７へ送り出されたシート部材は、第２搬送路２７を通って定着部１９に搬送される。定着部１９は、シート部材に転写されたトナー像を熱と圧力によってそのシート部材に定着させるものであり、加熱ローラー４１と加圧ローラー４２とを備える。加熱ローラー４１は、定着動作時にヒーターなどの加熱装置によって高温に加熱される。シート部材が定着部１９を通過する際に定着部１９の加熱ローラー４１によってトナーが加熱溶融され、更に加圧ローラー４２によって加圧される。これにより、トナー像がシート部材に定着して、シート部材に画像が形成される。定着部１９によって画像が定着されたシート部材は、定着部１９よりもシート部材の搬送方向下流側に形成された第３搬送路２８に搬送される。

第３搬送路２８は、定着部１９から上方へ湾曲されてから鉛直上方へまっすぐに延び、更に前方側へ湾曲されて用紙排出口２２に至っている。つまり、第３搬送路２８は、定着部１９から用紙排出口２２までの間に形成されている。第３搬送路２８には、回転駆動される複数の排紙ローラー対２３が設けられている。第３搬送路２８に搬送されたシート部材は、回転駆動される排紙ローラー対２３によって第３搬送路２８を通って上方へ搬送されて、用紙排出口２２から画像形成装置１０の上面に設けられた排紙部２１へ排出される。

以下、図３及び図４を参照して、リタードローラー５３及びその支持機構の詳細について説明する。

図３に示されるように、給紙装置１５は、リタードローラー５３を支持するホルダー６０と、ホルダー６０に付勢力を付与するコイルバネ７２（本発明の付勢手段の一例）と、を備えている。

ホルダー６０は、リタードローラー５３を回転可能に軸支する。具体的には、ホルダー６０は、リタードローラー５３を収容するとともに、回転可能に支持する収容部６１を有する。リタードローラー５３は、ピックアップローラー５１やフィードローラー５２の軸方向と同じ方向に延びる回転軸５３Ａを有しており、収容部６１の左右方向８の側壁６３に設けられた軸孔（不図示）に回転軸５３Ａが支持されている。ホルダー６０は、収容部６１からフィードローラー５２による給送方向下流側に延びるアーム６４を有する。アーム６４の下流側の先端部６４Ａには、揺動軸６５が形成されている。つまり、揺動軸６５は、フィードローラー５２よりもその給送方向の下流側に位置している。揺動軸８２は、後述する軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃのいずれか一つに挿通されている。これにより、ホルダー６０は、揺動軸６５を中心にして揺動可能に支持される。本実施形態では、ホルダー６０は、リタードローラー５３がフィードローラー５２に接触してニップ部７９を形成可能な第１揺動位置（図３及び図４において実線で示される位置）と、リタードローラー５３がフィードローラー５２から離間可能な第２揺動位置（図３及び図４において破線で示される位置）との間で揺動可能に支持される。

筐体１４（図２参照）の内部フレームの一部を構成する支持部材８１の側壁８１Ａに軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが形成されている。支持部材８１は、第１搬送路２６におけるリタードローラー５３側の搬送ガイド（不図示）の一部を構成するものであり、前記搬送ガイドと一体に形成されている。例えば、支持部材８１は、前記搬送ガイドの底面の中央に設けられた凹陥部であり、その凹陥部の両側面が前記側壁８１Ａとして構成される。もちろん、支持部材８１は、前記搬送ガイドとは別の部材として筐体１４に設けられていてもよい。軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃは、揺動軸６５が挿通されて支持される部分である。軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃは、支持部材８１の側壁８１Ａにおいて、概ね上下方向６に並ぶように一列に形成されている。本実施形態では、揺動軸６５は軸孔８２Ｂに挿通されている。

軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃの位置は、フィードローラー５２との接触により従動回転するリタードローラー５３にフィードローラー５２が食い込もうとする食い込み力Ｐ_１を決定する要素である。ここで、前記食い込み力Ｐ_１は、リタードローラー５３がその回転軸５３Ａとは異なる位置にある揺動軸６５によって揺動可能に保持されている構成において、フィードローラー５２が回転駆動されるときに生じる力である。具体的には、図３において矢印方向８５にフィードローラー５２が回転駆動されると、トルクリミッター７４によるトルクが作用しているリタードローラー５３との間に接触による摩擦力Ｆ０（図４参照）が生じる。この摩擦力Ｆ０は、フィードローラー５２とリタードローラー５３とが直接に接触しているときの摩擦力だけでなく、フィードローラー５２とリタードローラー５３との間にシート部材が介在した状態で前記シート部材に生じる摩擦力を含む。そして、その摩擦力Ｆ０におけるホルダー６０の回動方向の分力がリタードローラー５３をフィードローラー５２側へ押しつけるように作用する。この押しつけ力が、後述するコイルバネ７２の付勢力Ｐ_０と合わさって前記食い込み力Ｐ_１（図４参照）としてフィードローラー５２とリタードローラー５３との間に作用する。

なお、フィードローラー５２に対するリタードローラー５３の接触位置や、ホルダー６０の揺動軸６５の位置などの要素によって前記摩擦力の分力が変わる。そのため、前記食い込み力Ｐ_１も、フィードローラー５２に対するリタードローラー５３の接触位置や、ホルダー６０の揺動軸６５の位置などによって変わる。本実施形態では、軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃのいずれかに揺動軸６５が挿通可能に構成されている。そのため、ホルダー６０の取付作業時に揺動軸６５の挿通位置を適宜変更することにより、前記食い込み力Ｐ_１を任意の大きさとなるように調整可能である。本実施形態では、前記食い込み力Ｐ_１は、揺動軸６５が軸孔８２Ｂに挿通された状態よりも軸孔８２Ｃに挿通された状態のときのほうが小さく、軸孔８２Ａに挿通された状態のときのほうが大きくなるように、軸孔８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃの位置やホルダー６０の形状などが定められている。

支持部材８１には、コイルバネ７２を支持する突起８３を有する。突起８３は、支持部材８１から後方へ突出している。突起８３にコイルバネ７２の一方端が支持される。コイルバネ７２は突起８３に支持された状態で後方へ延出されている。そして、その延出端がホルダー６０に設けられたバネ座６２に当接している。バネ座６２は、例えば、ホルダー６０に形成された凹陥部であり、この凹陥部にコイルバネ７２の前記延出端が入り込んだ状態で保持されている。本実施形態では、コイルバネ７２は、所謂圧縮バネとして用いられる。したがって、コイルバネ７２は、自然長から圧縮された状態で、突起８３とバネ座６２との間で保持されている。これにより、コイルバネ７２は、ホルダー６０を後方へ付勢する力を付与するとともに、その力の分力Ｐ_０によってホルダー６０を前記第２揺動位置から前記第１揺動位置へ向かう方向（後述の線分Ｌ２の方向）へ付勢する。つまり、コイルバネ７２は、リタードローラー５３をフィードローラー５２に接触する方向へ向けて付勢力Ｐ_０で弾性的に付勢する。この付勢力Ｐ_０によって、ニップ部７９にニップ圧が付与される。なお、本実施形態では、付勢力Ｐ_０が９５ｇｆとなるようにコイルバネ７２のバネ力が定められている。

ここで、図４に示されるように、アーム６４は、ホルダー６０が前記第１揺動位置にあるときに、リタードローラー５３から見て前方斜め上方へ向けて延びている。詳細には、アーム６４は、前記第１揺動位置を基準に、水平方向に対して傾斜角θ１を成す方向へ延出している。傾斜角θ１は、５度から１５度の範囲に設定される。また、ホルダー６０が前記第１揺動位置にあるときに、リタードローラー５３の回転軸５３Ａとフィードローラー５２の回転軸５２Ａとを結ぶ線分Ｌ２（第２基準線Ｌ２）は、回転軸５２Ａの中心を通る鉛直方向に対して前記送り出し方向に傾斜角θ２傾斜している。つまり、鉛直方向に対して線分Ｌ２が傾斜角θ２となるように、リタードローラー５３とフィードローラー５２とが互いに線分Ｌ２の方向に接触している。傾斜角θ２は、５度から１５度の範囲に設定される。本実施形態では、傾斜角θ１と傾斜角θ２とは概ね同じ角度に設定されている。

また、ホルダー６０、リタードローラー５３、及びトルクリミッター７４の総荷重は、前記線分Ｌ２の方向にかかる荷重Ｐｍが前記付勢力Ｐ_０よりも小さくなるように定められている。具体的には、前記総荷重は、Ｐｍ≦０．２５Ｐ_０を満たす重さに設計されている。本実施形態では、荷重Ｐｍが１５〜２０ｇｆとなるように前記総荷重や傾斜角θ１などが定められている。

また、前記第１揺動位置を基準にして、軸孔８２Ｂで支持された揺動軸６５の中心と回転軸５３Ａの中心までの離間距離Ｄ２は３０．３ｍｍに設定されている。また、軸孔８２Ｂで支持された揺動軸６５の中心とニップ部７９を通り線分Ｌ２に直交する方向に沿って延びる線分Ｌ１（第１基準線Ｌ１）との離間距離Ｄ１は８．８ｍｍに設定されている。また、トルクリミッター７４のトルク設定値Ｆｔは４８０ｇｃｍに設定されている。また、上述したようにコイルバネ７２によるニップ部７９への付勢力Ｐ_０は９５ｇｆに設定されている。なお、リタードローラー５３の外径寸法はトルク設定値Ｆｔ以上のトルクを受けたときに空転し得るサイズに設定されていればよい。本実施形態では、例えば、半径１０ｍｍに設定されている。

上述した各要素（傾斜角θ１，θ２、離間距離Ｄ１，Ｄ２、トルク設定値Ｆｔ、荷重Ｐｍ、付勢力Ｐ₀）の設定値は、給紙トレイ５０に収容された複数枚のフォームシート９０（図５参照）に対して給送動作が行われた際に、フォームシート９０が重送せずにリタードローラー５３によって確実に分離することを可能にするための設定値である。このような具体的構成に対して、本実施形態では、前記各設定値に加えて、リタードローラー５３の弾性部材５８は、シート面に平行な方向に生じるフォームシート９０間の摩擦力Ｆ１（本発明の第１摩擦力に相当）よりも大きく、トルクリミッター７４の前記トルク設定値Ｆｔよりも小さい摩擦力Ｆ２（本発明の第２摩擦力に相当）をフォームシート９０との間で生じさせる弾性を有する。弾性部材５８は、押圧された時の復元力が非線形となる素材で構成されている。本実施形態では、弾性部材５８は、上述したように、前記ゴム硬度計による測定値が２５度〜５０度の素材で構成されている。このため、リタードローラー５３の弾性部材５８がフォームシート９０を介してフィードローラー５２によって押圧されたときに、弾性部材５８は、前記摩擦力Ｆ２をフォームシート９０との間で生じさせる非線形の復元力（非線形復元力）を発揮する。なお、前記摩擦力Ｆ２は、フィードローラー５２とリタードローラー５３との間のニップ部７９にシート部材が介在した状態でフィードローラー５２が前記シート部材に付与する給送力よりも小さい値に定められている。

更に、本実施形態では、加工シートであるフォームシート９０（図５参照）がフィードローラー５２とリタードローラー５３とのニップ部７９に位置した状態でフィードローラー５２が回転駆動されたときに、フォームシート９０を介してフィードローラー５２がリタードローラー５３に食い込んだときの前記食い込み力Ｐ_１が、前記付勢力Ｐ_０、前記トルク設定値Ｆｔ、離間距離Ｄ１、及び離間距離Ｄ２を用いて表される以下の関係式を満たすよう、前記設定値がそれぞれ定められている。

Ｐ_１＝Ｐ_０＋Ｆｔ×（Ｄ１／Ｄ２）

このように給紙装置１５が構成されているため、ニップ部７９にフォームシート９０が進入する前の状態（第１状態）において、フィードローラー５２が回転されると、リタードローラー５３はフィードローラー５２との接触摩擦によって前記トルク設定値Ｆｔ以上の力が付与されて、フィードローラー５２に従動して回転する。また、ピックアップローラー５１によって複数枚のフォームシート９０が束になって送り出されてニップ部７９に進入した状態（第２状態）では、リタードローラー５３とフォームシート９０とが接触したときの前記摩擦力Ｆ２がトルクリミッター７４の前記トルク設定値Ｆｔよりも小さいので、リタードローラー５３は空転せずに停止する。一方、前記摩擦力Ｆ２は、フォームシート９０間に生じる前記摩擦力Ｆ１よりも大きいため、フィードローラー５２側の最上位のフォームシート９０から他のフォームシート９０が分離され、最上位のフォームシート９０だけがフィードローラー５２によって給送される。これにより、フォームシート９０同士を確実に分離させることができる。

更にまた、１枚のフォームシート９０だけがニップ部７９に進入した状態（第３状態）では、前記摩擦力Ｆ２が前記トルク設定値Ｆｔよりも小さいので、この場合も、リタードローラー５３は空転せずに停止する。一方、フィードローラー５２がフォームシート９０に与える給送力が前記摩擦力Ｆ２よりも大きいため、フォームシート９０は給送される。このとき、リタードローラー５３はフォームシート９０の接触面に対して滑る。そして、本実施形態では、上述したように傾斜角θ１，θ２、離間距離Ｄ１，Ｄ２、トルク設定値Ｆｔ、荷重Ｐｍ、付勢力Ｐ_０が定められているため、リタードローラー５３はフォームシート９０の接触面との間で摩擦振動を生じる。この摩擦振動は、静摩擦と動摩擦が非線形に切り替わるために起きる現象であり、スティックスリップ現象とも称されている。かかる摩擦振動は非線形振動であり、本実施形態の構成において、上述した食い込み力Ｐ_１が加振力としてフォームシート９０に付与されることにより生じる。このような摩擦振動がリタードローラー５３のローラー面に生じるため、リタードローラー５３にかかる摩擦力が非線形に変動する。これにより、一定の摩擦力でフォームシート９０の接触面を摺動する場合に比べて、リタードローラー５３の弾性部材５８の摩耗が抑制される。

なお、本実施形態ではフォームシート９０がニップ部７９に給送された例について説明したが、フォームシート９０に関わらず、シート状のシート部材がニップ部７９に給送された場合も、シート部材とリタードローラー５３との間で前記摩擦振動は生じうる。

また、本実施形態では、傾斜角θ１，θ２、離間距離Ｄ１，Ｄ２の具体的な設定値を特定した構成について適用される弾性部材５８を例示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、弾性部材５８とフォームシート９０との間の摩擦力Ｆ２が、前記摩擦力Ｆ１よりも大きく、前記トルク設定値Ｆｔよりも小さく、そして、前記摩擦振動が生じ得るように、弾性部材５８の硬度を含む上述の各要素の設定値が定められており、フィードローラー５２やリタードローラー５３などが構成されていればよい。

１０：画像形成装置
１５：給紙装置
１８：画像形成部
１９：定着部
２２：用紙排出口
２６：第１搬送路
２９：反転搬送路
４４：搬送ローラー
５０：給紙トレイ
５１：ピックアップローラー
５２：フィードローラー
５３：リタードローラー
５８：弾性部材
６０：ホルダー
７４：トルクリミッター
７９：ニップ部

Claims (4)

1. 複数枚のシート部材を収容可能なシート収容部と、
   前記シート収容部から前記シート部材が送り出される第１方向に直交する方向を回転軸として回転可能に支持され、前記シート部材に接触した状態で回転駆動されることによって前記シート収容部から送り出された前記シート部材に対して前記第１方向の給送力を付与する給送ローラーと、
   前記給送ローラーの下方に設けられ、前記給送ローラーに接触してニップ部を形成した状態で前記シート収容部から送り出された複数枚のシート部材からなるシート束のうち最上位の前記シート部材以外の前記シート部材を前記ニップ部で分離するための分離ローラーと、
   前記分離ローラーを回転可能に支持するとともに、前記給送ローラーよりも前記第１方向の下流側に位置する揺動軸を中心に、前記分離ローラーが前記給送ローラーに接触して前記ニップ部を形成可能な位置と前記分離ローラーが前記給送ローラーから離間する位置との間で揺動可能に支持されたホルダーと、
   前記揺動軸が挿通される軸孔を有し、前記揺動軸が前記軸孔に挿通されることにより前記ホルダーを揺動可能に支持する支持部材と、
   前記分離ローラーに設けられ、予め定められたトルク設定値以上のトルクを受けたときに前記分離ローラーをその回転軸に対して空転させるトルクリミッターと、
   前記分離ローラーを前記給送ローラーに接触する方向へ前記ホルダーを付勢して前記ニップ部にニップ圧を付与する付勢手段と、を備え、
   前記ニップ部に前記シート部材が進入する前の第１状態において、前記分離ローラーは前記給紙ローラーに従動回転し、
   ２枚以上からなる前記シート束が前記ニップ部に進入した第２状態において、前記分離ローラーは停止して最上位の前記シート部材から他のシート部材を分離し、
   １枚のシート部材が前記ニップ部に進入した第３状態において、前記分離ローラーは停止するとともに、前記シート部材との接触面との間で摩擦振動を生じ、
   前記支持部材は、複数種の前記シート部材に応じた位置に形成された複数の前記軸孔を有し、前記シート収容部に収容される前記シート部材に対応する前記軸孔に前記揺動軸が挿通されることにより、前記ホルダーは前記支持部材に揺動可能に支持されるシート給送装置。
2. 前記分離ローラーは、前記シート束におけるシート面に平行な方向に生じるシート間の第１摩擦力Ｆ１よりも大きく、前記第２状態及び前記第３状態において前記トルク設定値よりも小さい第２摩擦力Ｆ２を前記シート部材との間で生じさせる非線形復元力を有する弾性部材によって構成されている請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記給送ローラー及び前記分離ローラーの前記ニップ部を通り前記給送ローラーによって給送される前記シート部材の給送方向に延びる第１基準線Ｌ１と前記揺動軸との垂直距離をＤ１とし、前記給送ローラー及び前記分離ローラーそれぞれの回転軸を結ぶ第２基準線Ｌ２と前記揺動軸とを結ぶ垂直距離をＤ２と、前記トルク設定値をＦｔ、前記付勢手段による付勢力をＰ₀とした場合に、
   前記第３状態で前記給送ローラーが回転駆動されて、前記シート部材を介して前記給送ローラーが前記分離ローラーに食い込んだときの前記ニップ部における食い込み力Ｐ₁が、
   Ｐ₁＝Ｐ₀＋Ｆｔ×（Ｄ１／Ｄ２）
   の関係を満たすように前記弾性部材の硬度が定められている請求項２に記載のシート給送装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置によって搬送されるシート部材に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。

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