JP6168807B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にリタードローラを用いてシートを1枚ずつ分離する分離部の構成に関する。
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、給紙カセットにセットされたシートを給送ローラにより送り出して画像形成部に供給するシート給送装置を備えている。このシート給送装置は、シートを給送ローラにより給送する際、シートが2枚以上送り出されるシートの重送を防ぐため、シートを1枚ずつ分離する分離部を備えている。
この分離部として、給送ローラと同方向に回転するフィードローラと、フィードローラに所定の大きさの圧接力(以下、リタード圧という)で圧接するリタードローラとを備えたリタードローラ分離方式のものがある。リタードローラは、トルクリミッタを介してシートを給送するシート給送方向の回転と逆方向(以下、逆送方向という)の回転に対して一定のトルク(以下、回転トルクという)で駆動が付与され、シート給送方向及び逆送方向のいずれの方向にも回転可能である。そして、フィードローラとリタードローラとのニップ部(以下、分離ニップ部という)に2枚以上のシートが進入したとき、リタードローラが逆送方向に回転することにより、シートの重送を防止して一枚ずつ送り出す。
ところで、シート給送装置がシートの給送を行っていない際に、リタードローラとフィードローラの分離ニップ部にシートの先端が挟持されている場合がある。この状態で給紙カセットを装置本体から引き出すと、搬送路内にシートが残ってシート詰まりを引き起こすおそれがある。特に、装置本体からシート給送方向と直交する方向に給紙カセットを引き出す構成の場合はこの問題が顕著に生じる。
そこで、従来のリタードローラ分離方式の分離部を備えたシート給送装置においては、給紙カセットの引き出しに伴い、リンク機構によりフィードローラからリタードローラを離間させる離間機構を備えたものがある(特許文献1)。図10は、このような従来のシート給送装置に設けられた離間機構を示す図であり、離間機構は、リタード圧加圧/解除リンク10、第1リタード圧リンク11、第2リタード圧リンク12等を備えている。
そして、不図示の給紙カセットが装着されると、図10の(a)に示す第2リタード圧リンク12の接触部23が給紙カセットにより押圧される。第2リタード圧リンク12が押圧されると、第1リタード圧リンク11がリタード圧解除バネ14に抗しながら図10の(b)に示す矢印a方向に移動する。この移動に伴い、リタード加圧バネ13により矢印a方向に付勢されているリタード圧加圧/解除リンク10が支点22を中心に矢印b方向に回転する。この結果、リタード圧加圧/解除リンク10に設けられた押圧片21がリタードローラ軸4に圧接し、リタードローラ1が上昇して不図示のフィードローラに圧接する。
一方、給紙カセットが装置本体から引き出されると、給紙カセットによる第2リタード圧リンク12の接触部23への押圧が解除され、第2リタード圧リンク12がリタード圧解除バネ14により、図10の(c)に示すように移動する。これにより、図10の(d)に示すように、第1リタード圧リンク11が矢印c方向に移動し、これに伴いリタード圧加圧/解除リンク10がリタード加圧バネ13に抗しながら矢印d方向に支点22を中心に回転する。この結果、リタード圧加圧/解除リンク10に設けられた押圧片21がリタードローラ軸4から離間し、リタードローラ1は不図示のフィードローラから離間し、分離ニップ部が解除される。
特開2000−16618号公報
しかし、このような従来のシート給送装置においては、図10に示す力点となる第2リタード圧リンク12の接触部23、支点22及び作用点となる押圧片21の先端が離れており、複数リンクにより動作抵抗が発生する箇所が多くなる。また、力の伝達方向を複数の支点で変える必要があるため、機構としての伝達効率が悪くなる。さらに、複数リンクを用いた場合には、部品点数が多くなると共に、必要とするスペースが広くなるという課題がある。
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、少ない部品点数で、効率よく分離ニップ部の解除が可能な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、シート給送装置において、装置本体に着脱自在に装着されるシート収納部と、前記シート収納部に収納されたシートを送り出す給送ローラと、前記給送ローラにより送り出されたシートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに接離可能に圧接して前記搬送ローラと共に複数のシートを1枚ずつに分離する分離部を構成する分離ローラと、前記分離ローラが取り付けられた分離ローラ軸と、前記分離ローラ軸を回転自在に支持するアーム部材と、前記アーム部材を、前記分離ローラを前記搬送ローラに圧接させる方向に回動するように付勢する第1付勢手段と、前記シート収納部に接触可能な接触部及び前記分離ローラ軸を押圧可能な押圧部を有する回動部材と、前記アーム部材と前記回動部材とを回動自在に支持する支持軸と、前記回動部材を、前記押圧部を介して前記分離ローラ軸を押圧して前記分離ローラを前記搬送ローラから離間させる方向に回動するように付勢すると共に、前記押圧部から前記分離ローラ軸に作用する付勢力が、前記アーム部材により前記分離ローラ軸に作用する前記第1付勢手段の付勢力に対して対向し、かつその付勢力より大きい第2付勢手段と、を備え、前記シート収納部が前記装置本体に未装着の際には、前記第2付勢手段によって前記回動部材を回動させて前記押圧部により前記分離ローラ軸を押圧し、前記分離ローラを前記搬送ローラから離間させ、前記シート収納部が前記装置本体に装着されると、前記シート収納部による前記接触部の押圧により前記回動部材を前記押圧部による前記分離ローラ軸の押圧を解除する方向に回動させ、前記第1付勢手段により、前記分離ローラを前記搬送ローラに圧接させることを特徴とするものである。
本発明のように、回動部材により、シート収納部が未装着の際には、分離ローラを搬送ローラから離間させ、シート収納部が装着されると、分離ローラを搬送ローラに圧接させることにより、少ない部品点数で、効率よく分離ニップ部の解除が可能となる。
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フルカラーレーザービームプリンタの概略構成を示す図。 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リタードローラ離間機構の構成を説明する図。 上記リタードローラ離間機構の給紙カセットを装着する際の動作を説明する第1の図。 上記リタードローラ離間機構の給紙カセットを装着する際の動作を説明する第2の図。 上記リタードローラ離間機構の給紙カセットを取り出したときの状態を説明する図。 本発明の第2の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置に設けられたリタードローラ離間機構の構成を説明する図。 上記リタードローラ離間機構の給紙カセットを取り出したときの状態を説明する図。 従来のシート給送装置に設けられた離間機構を説明する図。
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フルカラーレーザービームプリンタの概略構成を示す図である。
図1において、31はフルカラーレーザービームプリンタ(以下、プリンタという)、31Aは画像形成装置本体であるプリンタ本体、31Bはシートに画像を形成する画像形成部である。32はプリンタ本体31Aの上方に略水平に設置された画像読取装置であり、この画像読取装置32とプリンタ本体31Aとの間に、シート排出用の排紙空間Sが形成されている。31Cは、シートPを収納するシート収納部である給紙カセット6からシートPを給送するシート給送装置である。なお、この給紙カセット6は、シート給送装置本体を兼ねるプリンタ本体31Aに着脱自在に装着される。
画像形成部31Bは、4ドラムフルカラー方式のものであり、レーザスキャナ28と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)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36を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ36は、感光体ドラム41、帯電手段である帯電器39、現像手段である現像器40を備えている。
また、画像形成部31Bは、プロセスカートリッジ36の上方に配された中間転写ユニット31Dと、定着部35を備えている。なお、43は現像器40にトナーを供給するためのトナーカートリッジである。中間転写ユニット31Dは、駆動ローラ29a及びテンションローラ29bに巻き掛けられた中間転写ベルト29と、中間転写ベルト29の内側に設けられ、感光体ドラム41に対向した位置で中間転写ベルト29に当接する1次転写ローラ42を備えている。ここで、中間転写ベルト29は、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ29aにより矢印方向に回転するようになっている。
そして、この中間転写ベルト29に1次転写ローラ42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29に多重転写される。中間転写ユニット31Dの駆動ローラ29aと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートPに転写する2次転写部を構成する2次転写ローラ37が設けられている。
さらに、この2次転写ローラ37の上部に定着部35が配置され、この定着部35の左上部には第1排出ローラ対34、第2排出ローラ対34a及び両面反転部31Eが配置されている。なお、31Fは、画像形成部31Bの画像形成動作及びシート給送装置31Cのシート給送動作を制御する制御部である。
次に、このように構成されたプリンタ31の画像形成動作について説明する。まず、原稿の画像情報を画像読取装置32によって読み取ると、この画像情報は画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部31Bのレーザスキャナ28に伝送される。そして、画像形成部31Bでは、各プロセスカートリッジ36の感光体ドラム41の表面をレーザスキャナ28から射出されたレーザ光により走査する。これにより、帯電器39によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム41の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ36の感光体ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。
この後、この静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナーにより現像して可視化すると共に、1次転写ローラ42に印加した1次転写バイアスにより、各感光体ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト29に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト29上に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シート給送装置31CからシートPが送り出され、送り出されたシートPは、レジストレーションローラ対38まで搬送される。この後、シートPは、レジストレーションローラ対38により斜行が補正されて、2次転写部まで搬送される。そして、この2次転写部において、2次転写ローラ37に印加した2次転写バイアスにより、トナー像がシートP上に一括して転写される。
次に、このようにトナー像が転写されたシートPは、定着部35に搬送され、定着部35において熱及び圧力を受けてシートPにカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートPは、定着部35の下流に設けられた第1排出ローラ対34又は第2排出ローラ対34aによって排紙空間Sに排出され、排紙空間Sの底面に突出された積載部45に積載される。
図2は、本実施の形態に係るシート給送装置31Cの構成を説明する図である。なお、図2の(a)はシート給送装置31Cの斜視図、(b)はシート給送装置31Cの側面図である。図2において、3は給紙カセット6に積載されたシートをピックアップする給送ローラであるピックアップローラ、2はピックアップされたシートを搬送する搬送ローラであるフィードローラである。1はフィードローラ2と接離可能に圧接し、複数のシートを一枚ずつ分離する分離部1aを構成する分離ローラであるリタードローラである。
2aは不図示の駆動部により回転するフィードローラ軸、4は分離ローラ軸であるリタードローラ軸、5はフィードローラ軸2a及びリタードローラ軸4に平行に設けられ、不図示の駆動部により回転するリタード駆動軸5である。このリタード駆動軸5の回転は、リタードギア列9を介して、リタードローラ軸4に伝達され、このリタードローラ軸4の回転はトルクリミッタ8を介してリタードローラ軸4の軸方向の一端部に取り付けられたリタードローラ1に伝達される。なお、ピックアップローラ3は、ギア列3aを介して伝達されるフィードローラ軸2aの回転によりシートを給送するためのシート給送方向に回転する。
リタードローラ1は、トルクリミッタ8を介してシート給送方向と逆方向(以下、逆送方向という)の回転に対して一定のトルク(以下、回転トルクという)で駆動が付与され、シート給送方向及び逆送方向のいずれの方向にも回転可能である。また、トルクリミッタ8の駆動伝達力(駆動の伝達が遮断されるリミット値)は使用されるシートの摩擦係数によってシート間に発生する摩擦力よりも必ず大きく設定されている。また、シートとフィードローラ2との間の摩擦係数による摩擦力よりもトルクリミッタ8の駆動伝達力(リミット値)が小さく設定されている。
このため、フィードローラ2とリタードローラ1とのニップ部(以下、分離ニップ部という)に入り込むシートが1枚の場合又はシートが入っていない場合には、リタードローラ1がフィードローラ2の回転に連れ回りする。また、分離ニップ内にシートが2枚以上入り込んだ場合には、リタードローラ1は給送方向と逆の逆送方向に回転することにより、シートの重送を防止する。なお、リタードローラ軸4は給紙フレーム7に設けられた軸支部24により片持ちで支持され、上下方向に揺動可能となっている。
図2において、27はリタードローラ離間機構である。このリタードローラ離間機構27は、図3に示すように、支持軸であるリタード駆動軸5に回動自在に支持された回動部材であるリタード圧解除リンク15を備えている。また、リタード駆動軸5に回動自在に支持されると共に回動端にリタードローラ軸4を回転自在に支持するアーム部材であるリタード圧加圧リンク17を備えている。
なお、リタード圧加圧リンク17は、リタードローラ1をフィードローラ2に圧接させるよう第1付勢手段であるリタード加圧バネ16により上方に付勢されている。また、リタード圧解除リンク15は、リタードローラ1をフィードローラ2から離間させるよう第2付勢手段であるリタード圧解除バネ18により下方に付勢されている。ここで、リタード圧解除バネ18の付勢力は、給紙カセット6が装置本体に未装着の場合、リタード加圧バネ16の付勢力に抗してリタードローラ軸4を押圧することができる大きさに設定されている。
図4は給紙カセット6が装着されるときの状態を示している。なお、本実施の形態において、給紙カセット6は図4の(a)において矢印で示すシート給送方向と直交する幅方向から装着される。給紙カセット6が装着されると、給紙カセット6に上端に設けられ、傾斜面6a及び押圧面6bを有する押圧部6cの傾斜面6aが、リタード圧解除リンク15に接触可能に設けられた接触部23を押圧する。そして、給紙カセット6が装着され、押圧部6cの押圧面6bが接触部23を押圧する。
これにより、それまで図5の(a)に示すように、リタード圧解除バネ18により下方に付勢されて下方回動していたリタード圧解除リンク15が、リタード圧解除バネ18に抗しながら図5の(b)に示すように上方回動する。なお、リタード圧解除リンク15には、リタードローラ軸4を上方より押圧可能な押圧部15aが形成されている。そして、給紙カセット6が装着されるまでは、図5の(a)に示すように、下方回動しているリタード圧解除リンク15の押圧部15aによってリタードローラ軸4が押圧されることにより、リタードローラ1はフィードローラ2から離間した状態に保持される。
ここで、リタード圧解除リンク15が上方回動すると、押圧部15aによるリタードローラ軸4の押圧が解除される。このとき、リタードローラ軸4は、既述した図3の(b)に示すようにリタード圧加圧リンク17を介してリタード加圧バネ16により上方に付勢されているので上昇し、図5の(b)に示すように、リタードローラ1がフィードローラ2に当接する。
一方、給紙カセット6を取り出すと、既述した図4の(a)に示すように給紙カセット6に上端に設けられた押圧部6cによるリタード圧解除リンク15の押圧が解除される。これにより、リタード圧解除リンク15が、既述した図5の(a)に示すようにリタード圧解除バネ18の作用により下方回動する。ここで、リタード圧解除バネ18の、リタードローラ軸4に作用する付勢力は、リタード圧加圧リンク17によりリタードローラ軸4に作用するリタード加圧バネ16の付勢力に対して対向し、かつその付勢力より大きくなっている。
このため、リタード圧解除リンク15が下方回動すると、押圧部15aによりリタードローラ軸4が押圧され、リタード加圧バネ16に抗してリタード圧加圧リンク17が下方回動する。これにより、図6の(a)、(b)及び(c)に示すようにリタードローラ1が下方に移動してフィードローラ2から離れ、ローラニップが解除される。
以上説明したように、本実施の形態では、給紙カセット6が装置本体に未装着の際、リタード圧解除リンク15により、リタードローラ1をフィードローラ2から離間させるようにしている。また、給紙カセット6が装置本体に装着されると、リタードローラ1をフィードローラ2に圧接させるようにしている。この構成により、リタードローラ離間機構において、リンクがリタード圧解除リンク15のみとなり少なくなるため、リタード圧解除リンク15の接触部23により構成される力点と、リタードローラ軸4を押圧する押圧部15aにより構成される作用点が近くなる。
また、リタード圧解除リンク15の回動中心と、力点と、作用点がシート給送方向に沿って略平行に位置するようになる。これにより、抵抗が発生する箇所が少なくなり、伝達効率が良くなる。この結果、動作不具合が発生しにくくなり、動作の安定度が増す。また、リタード駆動軸5をリタード圧解除リンク15の回動中心とすることにより、部品点数が少なくなり、少ない部品点数で、効率よく分離ニップ部の解除が可能となる。さらに、省スペース化及び低コスト化も図ることができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図7の(a)はシート給送装置の斜視図、(b)はシート給送装置の側面図である。また、図7において、既述した図2と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
図7において、19はリタードローラ軸4を保持するリタードローラホルダであり、このリタードローラホルダ19は、フィードローラ軸2a及びリタードローラ軸4に平行に設けられたリタードホルダ軸25を回動中心に回動する。なお、20は不図示の駆動部とリタードローラ軸4との間に設けられたカップリングであり、駆動部からの駆動はカップリング20を介してリタードローラ軸4に伝達される。また、このリタードローラホルダ19の回動端は、既述した図6に示すリタード加圧バネ16により上方に付勢されており、これによりリタードローラ軸4が上方に移動し、リタードローラ1はフィードローラに圧接する。
このような構成のシート給送装置において、給紙カセット6が装着されると既述した図5に示すように、リタード圧解除バネ18により下方に付勢されて下方回動していたリタード圧解除リンク15が、リタード圧解除バネ18に抗しながら上方回動する。そして、リタード圧解除リンク15が上方回動すると、押圧部15aによるリタードローラ軸4の押圧が解除される。このとき、リタードローラ軸4を保持しているリタードローラホルダ19は、リタード加圧バネ16により上方に付勢されているので上昇し、図8の(a)〜(c)に示すように、リタードローラ1がフィードローラ2に当接する。
一方、給紙カセット6を取り出すと、既述した図4の(a)に示すように給紙カセット6に上端に設けられた押圧部6cによるリタード圧解除リンク15の押圧が解除される。これにより、リタード圧解除リンク15が、既述した図5の(a)に示すようにリタード圧解除バネ18の作用により下方回動する。そして、このようにリタード圧解除リンク15が下方回動すると、押圧部15aによりリタードローラ軸4が押圧され、リタード加圧バネ16に抗してリタードローラホルダ19が下方回動する。これにより、図9の(a)〜(c)に示すようにリタードローラ1が下方に移動してフィードローラ2から離れ、ローラニップが解除される。
以上説明したように、本実施の形態においても、リタードローラ離間機構のリンクがリタード圧解除リンク15のみと少なく、また、力点、支点、作用点をシート給送方向に略直線状に位置させることができる。このため、抵抗が発生する箇所が少なくなり、伝達効率が良くなる。
1…リタードローラ、2…フィードローラ、2a…フィードローラ軸、3…ピックアップローラ、4…リタードローラ軸、5…リタード駆動軸、6…給紙カセット、6c…押圧部、8…トルクリミッタ、15…リタード圧解除リンク、16…リタード加圧バネ、17…リタード圧加圧リンク、18…リタード圧解除バネ、27…リタードローラ離間機構、31…フルカラーレーザービームプリンタ、31A…プリンタ本体、31B…画像形成部、31C…シート給送装置、P…シート

Claims (11)

  1. 装置本体に着脱自在に装着されるシート収納部と、
    前記シート収納部に収納されたシートを送り出す給送ローラと、
    前記給送ローラにより送り出されたシートを搬送する搬送ローラと、
    前記搬送ローラに接離可能に圧接して前記搬送ローラと共に複数のシートを1枚ずつに分離する分離部を構成する分離ローラと、
    前記分離ローラが取り付けられた分離ローラ軸と、
    記分離ローラ軸を回転自在に支持するアーム部材と、
    前記アーム部材を、前記分離ローラを前記搬送ローラに圧接させる方向に回動するように付勢する第1付勢手段と、
    記シート収納部に接触可能な接触部及び前記分離ローラ軸を押圧可能な押圧部を有する回動部材と、
    前記アーム部材と前記回動部材とを回動自在に支持する支持軸と、
    前記回動部材を、前記押圧部を介して前記分離ローラ軸を押圧して前記分離ローラを前記搬送ローラから離間させる方向に回動するように付勢すると共に、前記押圧部から前記分離ローラ軸に作用する付勢力が、前記アーム部材により前記分離ローラ軸に作用する前記第1付勢手段の付勢力に対して対向し、かつその付勢力より大きい第2付勢手段と、を備え、
    前記シート収納部が前記装置本体に未装着の際には、前記第2付勢手段によって前記回動部材を回動させて前記押圧部により前記分離ローラ軸を押圧し、前記分離ローラを前記搬送ローラから離間させ、前記シート収納部が前記装置本体に装着されると、前記シート収納部による前記接触部の押圧により前記回動部材を前記押圧部による前記分離ローラ軸の押圧を解除する方向に回動させ、前記第1付勢手段により、前記分離ローラを前記搬送ローラに圧接させることを特徴とするシート給送装置。
  2. 前記支持軸は、前記分離ローラと平行に設けられたことを特徴とする請求項1に記載のシート給送装置。
  3. 前記支持軸は、シート給送方向において前記分離ローラ軸よりも下流側に設けられることを特徴とする請求項1又は2記載のシート給送装置。
  4. 前記回動部材は、前記接触部と、回動中心と、前記押圧部と、を有し、前記接触部、前記回動中心及び前記押圧部がシート給送方向に沿って略平行に位置することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のシート給送装置。
  5. 前記分離ローラ軸は、前記装置本体に片持ちで支持されていることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載のシート給送装置。
  6. 前記支持軸は、前記分離ローラ軸に駆動を伝達する軸であることを特徴とする請求項乃至の何れか1項に記載のシート給送装置。
  7. 前記分離ローラ軸は、カップリングを介して駆動が伝達されることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載のシート給送装置。
  8. 前記分離ローラは、シート給送方向又はシート給送方向と逆方向の逆送方向に回転可能なことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載のシート給送装置。
  9. 前記支持軸の軸方向において、前記分離ローラ軸の前記分離ローラと本体フレーム支持部との中間地点を中点として、
    前記アーム部材及び前記回動部材の前記支持軸による支持位置は、前記軸方向において前記中点よりも前記分離ローラ側に設けられることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  10. 前記回動部材が前記第2付勢手段により付勢力を受ける位置、前記回動部材の前記接触部、及び前記回動部材の前記押圧部は、前記軸方向において前記中点よりも前記分離ローラ側に設けられることを特徴とする請求項9に記載のシート給送装置。
  11. シートに画像を形成する画像形成部と、シートを前記画像形成部に給送する請求項1乃至10の何れか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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