JP6594123B2 - 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、特にシート給紙時の騒音を低減するための構成に関する。

従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、シートを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。このシート給送装置は、シート積載手段に積載されたシートを送り出す給送ローラであるピックアップローラと、ピックアップローラにより２枚以上のシートが送り出された場合、シートを１枚ずつ分離する分離部を備えている。分離部としては、ピックアップローラと同方向に回転する搬送ローラであ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で圧接する分離ローラであるリタードローラとを備えたリタード分離方式のものがある。

このようなシート給送装置において、ピックアップローラは、シート給送装置本体のフレームに上下方向に回動自在に設けられたホルダの回動端に回転自在に保持されている。そして、シートを給送する際には、ホルダを下方回動させ、ピックアップローラをシートに当接させた状態で回転させることにより、シートを給送する。しかし、シートを給送する際、ピックアップローラには微細なスティックスリップ等の振動が発生する場合があり、この振動がホルダや、フレーム等に伝わって増幅されると異音となり、この異音が外部に漏れると騒音となる。

そこで、従来は、遮蔽部材を用いて異音が外部に漏れないようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。このような遮蔽部材を用いたシート給送装置では、シートを給送する際には、遮蔽部材を、シートの通過を許容しつつピックアップローラ近傍を遮蔽し得る遮蔽位置に移動させることにより、異音が外部に漏れないようにしている。

特開２０１４−２２３９５５号公報

しかし、遮蔽部材を用いた場合、部品点数が追加し、コストアップに繋がる。さらに、騒音そのものを抑制しているわけでないため、機械の使用環境等の外部要因によっては、騒音レベルが変化し、ユーザーによっては騒音を不快と感じる可能性がある。

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、シート給紙時の騒音を低減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、シート給送装置において、シートが積載され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たシートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラが取り付けられる搬送ローラ軸と、前記搬送ローラ軸の一端側において前記搬送ローラ軸を回転可能に支持する第１軸受部材と、前記搬送ローラ軸の他端側において前記搬送ローラ軸を回転可能に支持する第２軸受部材と、前記第１軸受部材を支持する第１軸支持部と、前記第２軸受部材を支持する第２軸支持部と、を備える給送フレームと、前記第１軸受部材に取り付けられた第１支持アームと、前記第２軸受部材に取り付けられた第２支持アームと、を備える給送ホルダであって、前記搬送ローラ軸を中心にして、前記給送ローラを前記シート積載手段に積載されたシートから離間させる待機位置と、前記給送ローラを前記シート積載手段に積載されたシートに当接させる給送位置と、に回動可能な給送ホルダと、前記搬送ローラ軸の軸方向における前記第２軸支持部と前記第２支持アームとの間に配置される付勢手段であって、前記給送位置において前記給送ホルダを前記搬送ローラ軸の前記他端側から前記一端側に付勢することによって前記第１支持アームを前記第１軸支持部に当接させる付勢手段と、を備え、前記第２支持アームは、前記第２軸支持部が支持する前記第２軸受部材の外周面に取り付けられ、前記付勢手段は、前記第２軸受部材の外周面の径方向外側に配置されており、前記第２軸受部材は、軸方向における前記付勢手段の全長に亘って形成されている、ことを特徴とするものである。

本発明によると、シート給紙時の騒音を低減することができる。

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一例であるフルカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す図。 上記シート給送装置である手差し給送装置の斜視図。 上記手差し給送装置により給送された後のシートの動作を説明する図。 （ａ）は上記手差し給送装置に設けられたシート給送部の正面図、（ｂ）はシート給送部の斜視図。 上記手差し給送装置の手差しトレイを説明する図。 （ａ）は上記手差しトレイの補助トレイが収納されている状態を示す図、（ｂ）は補助トレイが引き出された状態を示す図。 上記シート給送部の昇降ユニットを昇降させる昇降手段の構成を説明する図。 上記昇降ユニットが下降した状態を説明する図。 上記シート給送部を駆動する駆動部の斜視図。 上記駆動部の駆動伝達系を示す図。 （ａ）は上記駆動部の駆動伝達系のモータ正転時の駆動伝達状態を説明する図、（ｂ）は上記駆動部の駆動伝達系のモータ逆転時の駆動伝達状態を説明する図。 上記駆動部の構成を説明する図。 上記手差し給送装置の制御ブロック図。 上記昇降ユニットに設けられた給紙ホルダの振動を防ぐための構成を説明する図。 上記給紙ホルダの振動を防ぐための他の構成を説明する図。

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一例であるフルカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す図である。

図１において、フルカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）２０１の画像形成装置本体であるプリンタ本体２０１Ａには、シートに画像を形成する画像形成部２０１Ｂが設けられている。また、プリンタ本体２０１Ａの上方には、上部装置である画像読取装置２０２が略水平に設置されており、この画像読取装置２０２とプリンタ本体２０１Ａとの間に、シート排出用の排出空間Ｓが形成されている。プリンタ本体２０１Ａの下部には、給紙カセット１１からシートＰを給送するシート給送装置２３０が設けられ、プリンタ本体２０１Ａの一側面には手差し可能な手差しトレイ１１１を備えたシート給送装置である手差し給送装置１００が設けられている。

画像形成部２０１Ｂ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２１０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２１１を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ２１１は、感光体ドラム２１２、帯電手段である帯電器２１３、現像手段である現像器２１４及び不図示のクリーニング手段であるクリーナを備えている。また、画像形成部２０１Ｂは、プロセスカートリッジ２１１の上方に配された中間転写ユニット２０１Ｃを備えている。

中間転写ユニット２０１Ｃは、駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト２１６を備えている。また、中間転写ユニット２０１Ｃは、中間転写ベルト２１６の内側に設けられ、感光体ドラム２１２に対向した位置で中間転写ベルト２１６に当接する１次転写ローラ２１９を備えている。ここで、中間転写ベルト２１６は、フィルム状部材で構成されると共に各感光体ドラム２１２に接するように配置され、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ２１６ａにより矢印方向に回転する。

そして、この中間転写ベルト２１６に１次転写ローラ２１９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２１６に多重転写される。中間転写ユニット２０１Ｃの駆動ローラ２１６ａ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２１７が設けられている。

さらに、この２次転写ローラ２１７の上部に定着部２２０が配置され、この定着部２２０の左上部には第１排出ローラ対２２５ａ、第２排出ローラ対２２５ｂ及び反転排紙部である両面反転部２０１Ｄが配置されている。この両面反転部２０１Ｄは、正逆転可能なシート反転搬送ローラである反転ローラ対２２２及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部２０１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等が設けられている。

シート給送装置２３０は、給紙カセット１１と、給紙カセット１１に収納されたシートＰの最上面に当接して回転することにより最上位のシートを送り出すピックアップローラ８を備えている。また、手差し給送装置１００は、普通紙以外に、給紙カセット１１には収容できない大サイズのシート、封筒、葉書等の剛度の高いシート、ＯＨＰ紙やエンボス紙等の特殊紙を給送するものである。そして、手差し給送装置１００は、シートがセットされる手差しトレイ１１１と、手差し給紙トレイ上のシートを送り出すピックアップローラ１０１が備えられている。なお、図１において、２６０はプリンタ本体２０１Ａの画像形成動作、シート給送装置２３０及び手差し給送装置１００のシート給送動作を制御する制御部（制御手段）、２１５はトナーカートリッジである。

次に、プリンタ２０１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２０２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２０１Ｂのレーザスキャナ２１０に伝送される。画像形成部２０１Ｂでは、レーザ光により、帯電器２１３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２１２の表面が順次露光される。

これにより、各プロセスカートリッジ２１１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２１９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２１６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２１６上にトナー画像が形成される。

このトナー画像形成動作に並行してシート給送装置２３０に設けられたシート給送ローラであるピックアップローラ８により、給紙カセット１１に収納されたシートＰが送り出される。送り出されたシートＰは搬送ローラであるフィードローラ９、及びフィードローラ９に圧接する分離ローラであるリタードローラ１０により構成される分離部により、１枚ずつ分離されてレジストレーションローラ対２４０に搬送される。そして、このレジストレーションローラ対２４０により斜行が補正される。また、手差し給紙の際には、手差しトレイ１１１にセットされたシートＰを、シート給送ローラであるピックアップローラ１０１により、レジストレーションローラ対２４０に向けて搬送する。

斜行が補正された後、シートＰは、レジストレーションローラ対２４０により２次転写部まで搬送され、２次転写部において、２次転写ローラ２１７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、トナー像が転写されたシートＰは、定着部２２０に搬送され、定着部２２０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２２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２２５ａ及び第２排出ローラ対２２５ｂによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの底面に突出された積載部２２３に積載される。なお、シートＰの両面に画像を形成する際は、画像が定着された後、シートＰは反転ローラ対２２２により再搬送通路Ｒに搬送され、再度、画像形成部２０１Ｂに搬送される。

図２は、手差し給送装置１００の斜視図である。手差し給送装置１００は、ピックアップローラ１０１と、ピックアップローラ１０１のシート給送方向下流側に配置され、ピックアップローラ１０１と同方向に回転する後述する図３に示す搬送ローラであるフィードローラ１０２を備えている。さらに、手差し給送装置１００は、フィードローラ１０２に下側から圧接可能に設けられ、トルクリミッタ１０５を介してシート給送方向に回転可能な分離ローラであるリタードローラ１０３を備えている。

このフィードローラ１０２は、図３に示すシートを給送する方向である矢印Ｒ２の方向に回転する。リタードローラ１０３は、シートを給送する方向と逆方向である矢印Ｒ３の方向に回転するが、ピックアップローラ１０１により２枚以上のシートが送り出された場合には、トルクリミッタ１０５の作用により逆転する。

これにより、矢印Ｒ１の方向に回転するピックアップローラ１０１により、シートＰが送り出される際、２枚以上のシートが送り出された場合、シートＰはフィードローラ１０２とリタードローラ１０３とにより１枚ずつ分離される。このように、フィードローラ１０２とリタードローラ１０３とにより、ピックアップローラ１０１によって送り出されたシートＰを１枚ずつ分離する分離部が構成される。なお、分離部により分離されたシートＰは矢印Ｒ４の方向に回転する引き抜きローラ１０４によりフィードローラ１０２とリタードローラ１０３とのニップ部から引き抜かれた後、矢印Ｒ５の方向に回転するレジストレーションローラ対２４０により搬送される。

図４は、手差し給送装置１００のシートを送り出すシート給送部１００Ａを説明する図であり、図４（ａ）はシート給送部１００Ａの正面図、図４（ｂ）は斜視図である。図４に示すように、フィードローラ１０２は、既述した図２に示す手差しフレーム１４２に回転可能に支持された、搬送ローラ軸であるフィードローラ軸１３４に取り付けられている。なお、このフィードローラ軸１３４のプリンタ本体奥側端には搬送駆動入力ギア１２１が取り付けられている。

ピックアップローラ１０１は、フィードローラ軸１３４に上下方向に回動自在に支持されている支持手段である給紙ホルダ１３５に、ピックアップローラ駆動軸１０１Ａを介して回転自在に支持されている。そして、ピックアップローラ１０１は、給紙ホルダ１３５内に設けられた駆動列１１６による駆動伝達によりフィードローラ軸１３４の駆動が伝達されることで、フィードローラ１０２と同期して回転が可能となっている。なお、ピックアップローラ１０１、ピックアップローラ駆動軸１０１Ａ、駆動列１１６及び給紙ホルダ１３５等で、昇降ユニット１０６１が構成される。

リタードローラ１０３はリタードローラ軸１３３に取り付けられている。リタードローラ軸１３３は、リタードローラ１０３がフィードローラ１０２と圧接及び離間するように、不図示の支持部により図４（ａ）の上下方向に平行移動可能に支持されている。そして、このリタードローラ軸１３３は、カップリング１１７を介してリタードローラ駆動軸１１８に接続されており、このリタードローラ駆動軸１１８のプリンタ本体奥側端には分離駆動入力段ギア１２２が取り付けられている。リタードローラ駆動軸１１８は、手差しフレーム１４２に、不図示の軸受けにより回転可能に支持されている。また、リタードローラ軸１３３は、不図示の加圧ばねによりフィードローラ側（上方）に付勢されることにより、リタードローラ１０３がフィードローラ１０２に圧接される。ピックアップローラ１０１、リタードローラ１０３及びフィードローラ１０２は、後述する駆動部により駆動される。なお、リタードローラ軸１３３及びリタードローラ駆動軸１１８により分離ローラ軸１３３ａが構成される。

また、シート積載手段である手差しトレイ１１１は、図５に示すようにプリンタ本体２０１Ａの一側面に開放可能に設けられた扉２２１に、回動支点１１４を中心に回動可能に軸支されている。つまり、手差しトレイ１１１は扉２２１に対して下ヒンジ構成により矢印Ｒ６に示す方向に開閉可能となっている。そして、手差しトレイ１１１を開閉する場合は、手差しトレイ１１１の回動端部に設けられた把手部１１５に手を引っ掛けて手差しトレイ１１１を開閉する。なお、手差しトレイ１１１を開いた時、手差しトレイ１１１は、手差しトレイ保持リンクＬによりプリンタ本体２０１Ａの側面に対して所定の角度で保持される。ここで、保持された状態のとき、手差しトレイ１１１は位置が固定された状態となっており、このように手差しトレイ１１１が固定された状態でピックアップローラ１０１が昇降して、積載されているシートを送り出す。

なお、図５に示すように、手差しトレイ１１１にはシートＰのシート給送方向と直交する幅方向の位置を規制するサイド規制板１１３が設けられている。ここで、このサイド規制板１１３は、図６に示すように、手差しトレイ１１１の上面に幅方向に沿って形成されたガイド溝１１１ａ，１１１ｂにより矢印Ｓ１で示す幅方向に移動可能となっている。そして、手差しトレイ１１１にシートをセットした後、サイド規制板１１３をシートＰの幅に応じた位置に移動させることにより、シートの幅方向の位置を規制する。

また、図６に示すように、手差しトレイ１１１の回動端部には、補助トレイ１１２が矢印Ｓ２に示すように、シート給送方向に沿って引き出し可能に収納されている。そして、補助トレイ１１２は、図６（ａ）に示すように、Ａ３サイズあるいはＢ４サイズ等の手差しトレイ１１１からはみ出る大きさのシートを給送する際には、図６（ｂ）に示すように手差しトレイ１１１からスライドさせながら引き出されて使用される。また、手差しトレイ１１１のシート給送方向下流側には、手差しトレイ１１１の表面よりも摩擦係数の大きい分離パッド１２０が両面テープにて貼り付けている。なお、この分離パッド１２０は、手差しトレイ１１１上のピックアップローラ１０１に臨む位置に貼り付けられている。

ところで、図７に示すように、手差しフレームと給紙ホルダ１３５との間には、ローラ加圧ばね１０６が取り付けられている。そして、このローラ加圧ばね１０６の付勢力（弾性力）により、昇降ユニット１０６１はフィードローラ軸１３４を支点としてＲ７に示す方向に回動するように付勢される。ここで、給紙ホルダ１３５のフィードローラ軸１３４側の底面には係合部としての凸部１３６が設けられている。

また、分離ローラ軸１３３ａを構成するリタードローラ駆動軸１１８には、カムフォロワ１３１が回動可能に取り付けられており、このカムフォロワ１３１は、上端部と、給紙ホルダ１３５の凸部１３６とが係合可能に配置されている。このカムフォロワ１３１は、リタードローラ駆動軸１１８に、軸方向の移動が規制された状態で、かつ軸線周りにリタードローラ駆動軸１１８とは関係なく回動自在に支持されている。さらに、カムフォロワ１３１の下方には不図示の軸支部によって回転可能に支持されたカム軸１３２ａにより回転する駆動部材であるカム１３２が設けられている。そして、このカム１３２と、作動部材であるカムフォロワ１３１とにより、昇降ユニット１０６１を昇降させる昇降手段１０６２が構成される。

フィードローラ軸１３４、リタードローラ駆動軸１１８、カム軸１３２ａは、この順番で上から下に平行に、かつフィードローラ軸１３４を通る鉛直線Ｖから大きく離れることなく鉛直線Ｖに沿って配置されている。このように、各軸１３４，１１８，１３２ａを上下方向に配置することにより、プリンタ本体２０１Ａの一側面の狭い領域でも手差し給送装置１００を効率よく配置することができる。

カム軸１３２ａは、後述する駆動部により回転し、カム軸１３２ａが回転すると、カム１３２が矢印Ｒ９の方向に回転し、これに伴いカムフォロワ１３１も回動する。なお、カム軸１３２ａには、不図示の検知フラグが設けられており、この検知フラグを後述する図１２に示すカムＨＰフォトセンサ１３７によって検知することにより、ピックアップローラ１０１が待機位置にあることを検知する。

図７は、手差し給送装置１００のシート給送前の状態を示しており、このときピックアップローラ１０１は、手差しトレイ上のシートＰから上方に離間した待機位置に位置している。また、この状態のとき、ローラ加圧バネ１０６の付勢力（弾性力）により給紙ホルダ１３５は矢印Ｒ７に示す方向に回動するように加圧され、給紙ホルダ１３５の凸部１３６がカムフォロワ１３１の上端部に係合している。このように給紙ホルダ１３５の凸部１３６が係合することにより、カムフォロワ１３１には、矢印Ｒ８に示す方向に回動する方向に負荷が加わるが、カムフォロワ１３１はカム１３２により回動が規制されている。このため、カムフォロワ１３１は回動せず、給紙ホルダ１３５及びピックアップローラ１０１は、待機位置に保持される。

この状態で、シート給送動作が開始されると、後述する駆動部が駆動され、これに伴い、図７に示すように、カム１３２が矢印Ｒ９の方向に回転し、これに追従してカムフォロワ１３１が矢印Ｒ８に示す方向に回動する。この後、図８に示すようにカム１３２の周面からカムフォロワ１３１の下端部が外れると、カムフォロワ１３１は、給紙ホルダ１３５により押圧されて下端部をカム１３２の切欠き部分に入り込ませながら回動し、これに伴い昇降ユニット１０６１が下方回動する。これにより、ピックアップローラ１０１が下降し、手差しトレイ上のシートＰに当接する。このようにピックアップローラ１０１がシートＰの上面に当接した位置をピックアップローラ１０１の当接位置とし、この当接位置は、シートの積載量に応じて上下方向で異なる。

この後、カム１３２が図８のＲ９の方向に回転すると、カム１３２により下端部が押圧されてカムフォロワ１３１が矢印Ｒ８１の方向に回動し、給紙ホルダ１３５の凸部１３６を押圧する。これにより、給紙ホルダ１３５がフィードローラ軸１３４を中心に矢印Ｒ７１に示す方向に回動してピックアップローラ１０１が上昇し、既述した図７に示す待機位置に移動する。なお、ピックアップローラ１０１が待機位置に達すると、後述する図１２に示すカムＨＰフォトセンサ１３７によりカム１３２を検知し、このカムＨＰフォトセンサ１３７の検知により、カム１３２の回転を停止する。

図９は、シート給送部を駆動すると共にカム１３２を回転させる駆動部１３０の構成を示す図である。この駆動部１３０は、正逆転可能な給紙モータ１２７と、給紙モータ１２７により回転する駆動ギア１２６ａと、駆動ギア１２６ａと噛合する本体側揺動ギア１２６と、本体側揺動ギア１２６と噛合するユニット側段ギア１２５とを備えている。ここで、本実施の形態において、図１０に示すように、駆動ギア１２６ａ（図９参照）、本体側揺動ギア１２６及び駆動源（駆動手段）としての給紙モータ１２７をプリンタ本体２０１Ａに設け、ユニット側段ギア１２５等を扉２２１に設けている。

なお、扉２２１に給紙モータ１２７を取り付けるようにしても良いが、この場合、扉２２１側に電気部品を備えるため、束線が複雑化することから、例えば部品等の故障で手差し給紙ユニットを交換する際の工数が多くなるため、サービス性が悪くなる。また、給紙モータ１２７を取り付けた場合、扉２２１の重量も大きくなり、扉２２１の開閉の操作性が悪化する。このため、本実施の形態では、給紙モータ１２７をプリンタ本体２０１Ａに取り付け、扉２２１の軽量化及びサービス性を向上させている。

また、扉２２１に設けられたユニット側段ギア１２５に本体側揺動ギア１２６を確実に噛合させることができるよう、給紙モータ１２７により回転する本体側揺動ギア１２６を揺動するギアとしている。つまり、本実施の形態において、給紙モータ１２７により駆動されるギアを揺動するギアとすることにより、本体側揺動ギア１２６とユニット側段ギア１２５を確実に噛合させるようにしている。なお、本体側揺動ギア１２６は、ホルダ１２６ｂに回転自在に保持されている。そして、このホルダ１２６ｂは、加圧バネ１４０により、本体側揺動ギア１２６がユニット側段ギア１２５と噛合する方向に付勢されている。

シート給送部において、ローラの回転はシートを搬送する上で重要項目であり、例えば本体側揺動ギア１２６とユニット側段ギア１２５との噛合部で歯飛び等を引き起こすと、シートの不送りが発生する。一方、カム１３２の回転、つまりピックアップローラ１０１の昇降動作は、歯飛びを引き起こした場合においても、シート給送動作への影響が小さい。

このため、本実施の形態においては、図１１（ａ）に示すように、シート給送時には、給紙モータ１２７を矢印で示すように正転させ、加圧バネ１４０により付勢されている本体側揺動ギア１２６の回転方向をユニット側段ギア１２５に食い込む方向にしている。これにより、本体側揺動ギア１２６とユニット側段ギア１２５を確実に噛合させることができるため、ピックアップローラ１０１がシートを給送する際にはギアの噛合部での歯飛びが低減する。

ここで、このようにシート給送時における給紙モータ１２７の回転方向を正転方向とした場合、ピックアップローラ１０１を昇降動作させるための給紙モータ１２７の回転方向は逆転方向となる。そして、図１１（ｂ）に示すように、給紙モータ１２７を矢印で示すよう逆転させた場合、本体側揺動ギア１２６の回転方向はユニット側段ギア１２５から逃げる方向となる。なお、本体側揺動ギア１２６の回転方向を、このような逃げ方向とすることにより、ピックアップローラ１０１の昇降時に給紙ホルダ１３５に負荷を与えるような想定されない操作が行われた場合でも、ギアの噛合部で歯飛びが生じるのを防ぐことができる。これにより、ギアやギアを支持している部品等の破損を防ぐことができる。

一方、ユニット側段ギア１２５は、既述した図９に示すように、搬送駆動入力ギア１２１と噛合している。また、搬送駆動入力ギア１２１は、アイドラギア１２４と噛合し、アイドラギア１２４は分離駆動入力段ギア１２２と噛合している。さらに、分離駆動入力段ギア１２２は、カム駆動ギア１２３と噛合している。これにより、給紙モータ１２７の回転は、駆動ギア１２６ａ、本体側揺動ギア１２６、ユニット側段ギア１２５、搬送駆動入力ギア１２１、アイドラギア１２４、分離駆動入力段ギア１２２、カム駆動ギア１２３の順に伝達される。そして、このような駆動ギア１２６ａ等により給紙モータ１２７の回転をピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３、あるいはカム１３２に伝達する駆動伝達手段１３０ａが構成される。

ここで、本実施の形態において、図１２に示すようにフィードローラ軸１３４と搬送駆動入力ギア１２１との間には第１ワンウェイクラッチ１３８ａが設けられている。また、リタードローラ駆動軸１１８と分離駆動入力段ギア１２２との間には第２ワンウェイクラッチ１３８ｂが設けられ、カム軸１３２ａとカム駆動ギア１２３との間には第３ワンウェイクラッチ１３９が設けられている。

第１ワンウェイクラッチ１３８ａは、給紙モータ１２７の正転による既述した図１１（ａ）に示す搬送駆動入力ギア１２１の矢印方向の回転をフィードローラ軸１３４に伝達するためのものである。また、第１ワンウェイクラッチ１３８ａは、給紙モータ１２７の逆転による既述した図１１（ｂ）に示す搬送駆動入力ギア１２１の矢印方向の回転はフィードローラ軸１３４に伝達しない。

第２ワンウェイクラッチ１３８ｂは、図１１（ａ）に示す分離駆動入力段ギア１２２の矢印方向の回転をリタードローラ駆動軸１１８、リタードローラ軸１３３に伝達するためのものである。また、第２ワンウェイクラッチ１３８ｂは、図１１（ｂ）に示す分離駆動入力段ギア１２２の矢印方向の回転はリタードローラ軸１３３に伝達しない。

第３ワンウェイクラッチ１３９は、給紙モータ１２７の逆転による既述した図１１（ｂ）に示す搬送駆動入力ギア１２１及び分離駆動入力段ギア１２２の矢印方向の回転によるカム駆動ギア１２３の回転をカム軸１３２ａに伝達するためのものである。また、第３ワンウェイクラッチ１３９は、給紙モータ１２７の正転による既述した図１１（ａ）に示す搬送駆動入力ギア１２１及び分離駆動入力段ギア１２２の矢印方向の回転によるカム駆動ギア１２３の回転はカム軸１３２ａに伝達しない。

そして、このようにワンウェイクラッチ１３８ａ，１３８ｂ，１３９を設けることにより、給紙モータ１２７が正転する際には、第１及び第２ワンウェイクラッチ１３８ａ，１３８ｂの作用によりフィードローラ軸１３４及びリタードローラ軸１３３が回転する。これにより、ピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３が回転する。なお、この際、第３ワンウェイクラッチ１３９によりカム駆動ギア１２３が空転するため、カム１３２は回転しない。

また、給紙モータ１２７が逆転すると、第１及び第２ワンウェイクラッチ１３８ａ，１３８ｂにより、搬送駆動入力ギア１２１及び分離駆動入力段ギア１２２が空転し、ピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３は回転しない。一方、第３ワンウェイクラッチ１３９によりカム駆動ギア１２３が回転するため、カム１３２が回転し、これに伴いカムフォロワ１３１を介して給紙ホルダ１３５が昇降する。このように、本実施の形態においては、給紙モータ１２７の正転及び逆転により、シート給送動作とピックアップローラ１０１の昇降動作を行うことが可能となる。

図１３は、本実施の形態の手差し給送装置１００の制御ブロック図であり、図１３に示すように、制御部２６０には既述した給紙モータ１２７、カムＨＰ（ホームポジション）フォトセンサ１３７が接続されている。また、制御部２６０には、引き抜きローラ１０４の下流側に設置され、引き抜きローラ１０４によりシートが引き抜かれたことを検知する引き抜き検知センサＳ１０、手差しトレイ上のシートの有無を検知するシート有無センサＳ１１が接続されている。

次に、制御部２６０による制御動作について説明する。シート給送動作が開始されるまでは、既述した図７に示すようにピックアップローラ１０１を手差しトレイ上のシートＰから離間した待機位置で待機させる。そして、シートの給送を行う場合、制御部２６０は、シート有無センサＳ１１により手差しトレイ上のシートの有無を検知し、手差しトレイ上にシートが有ると判断すると、まず給紙モータ１２７を逆転させる。

これにより、カム１３２が回転し、これに伴いカムフォロワ１３１が矢印Ｒ８の方向に回転し、図８に示すように給紙ホルダ１３５が下方回動する。そして、給紙ホルダ１３５が下方回動することにより、ピックアップローラ１０１が下降し、手差しトレイ上のシートＰに当接する。なお、ピックアップローラ１０１をシートに当接された後、給紙モータ１２７を停止させる。

次に、制御部２６０は給紙モータ１２７を正転させる。これにより、ピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３が回転し、シートを１枚ずつ給送する。ここで、給紙モータ１２７を正転させる時間は、引き抜き検知センサＳ１０の検知により、給送するシートのサイズごとに設定されている。そして、設定された時間が経過してシートの給送が終了すると、給紙モータ１２７を逆転させ、ピックアップローラ１０１を待機位置に移動させる。

シートを連続給送する場合には、給紙モータ１２７のＯＮ（正転）、ＯＦＦを繰り返し、ピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３の回転と非回転を繰り返す制御を行う。この給紙モータ１２７のＯＦＦの時間により、連続給送される先行シートとそれに続く後続シートの間隔（紙間）が設定される。

ここで、シートを１枚送り出すごとにピックアップローラ１０１を上昇させると、時間がかかってしまい、紙間が長くなってしまう。そこで、本実施の形態において、シートの連続給送時にはピックアップローラ１０１はシートに当接する状態が維持されて、昇降は実施されず、ジョブが終了次第、ピックアップローラ１０１を上昇させて待機位置に移動させるようにしている。

このようにピックアップローラ１０１を上昇させないで回転と停止を繰り返すことにより、紙間を出来るだけ小さくさせることができ、装置としての生産性を高くすることができる。なお、給紙モータ１２７をＯＦＦしてしまうと、ピックアップローラ１０１及びフィードローラ１０２の両方とも停止してしまうため、シートを送り出すことができない。そのため、給紙モータ１２７をＯＦＦするタイミングは、送り出されたシートの先端が引き抜きローラ１０４に到達した後に設定される必要がある。

ところで、本実施の形態において、図１４に示すように、手差しフレーム１４２には第１軸支部１４２ａ、第２軸支部１４２ｂ及び第３軸支部１４２ｃが設けられている。この第１軸支部１４２ａ、第２軸支部１４２ｂ及び第３軸支部１４２ｃには、円筒状の軸受１４４を介して、シート給送方向と直交する方向に延びたフィードローラ軸１３４が回転自在に支持されている。また、給紙ホルダ１３５のフィードローラ軸側における幅方向の両端部には、取り付け部である第１支持アーム１３５ａ及び第２支持アーム１３５ｂが設けられている。

そして、この第１支持アーム１３５ａ及び第２支持アーム１３５ｂを軸受１４４の外周面に取り付けることにより、給紙ホルダ１３５は軸受１４４を介してフィードローラ軸１３４に回動可能に、かつ軸方向に移動可能に支持される。即ち、本実施の形態において、フィードローラ軸１３４と、フィードローラ軸１３４及び第１〜第３支持アーム１３５ａ〜１３５ｂの間に設けられた軸受１４４により、手差しフレーム１４２の回動中心となる軸部１４５が構成される。

ここで、軸部側に設けられた給紙ホルダ１３５の第２支持アーム１３５ｂは、第２軸支部１４２ｂ及び第３軸支部１４２ｃの間で軸受１４４に取り付けられている。さらに、軸受１４４の第２支持アーム１３５ｂと、第３軸支部１４２ｃの間の部分には、押し付け手段である圧縮バネ１４１が取り付けられている。この圧縮バネ１４１は、給紙ホルダ１３５を矢印で示す軸支部側に押圧するものであり、この圧縮バネ１４１により押圧されて、例えば第１支持アーム１３５ａが第１軸支部１４２ａに圧接する。

このように、第１支持アーム１３５ａを第１軸支部１４２ａに圧接させることにより、軸方向に移動可能な給紙ホルダ１３５の軸方向の移動を規制することができる。これにより、シートを給送する際、ピックアップローラ１０１が振動した場合でも、給紙ホルダ１３５が振動するのを防ぐことができる。

圧縮バネ１４１の付勢力は、給紙ホルダ１３５を軸方向に移動させることができると共に、シート給送時における給紙ホルダ１３５の上下方向の回動を妨げないような大きさに設定する必要がある。このため、本実施の形態において、圧縮バネ１４１の必要となる付勢力Ｆ［Ｎ］を次のように設定している。

なお、上記式において、ａ［Ｎ］はシート給送時に作用する圧（給紙ホルダ１３５の自重含む）、μＲはシートとピックアップローラ１０１の摩擦係数であり、ａ×μＲはシート給送時の反力を示している。ｃ［ｍｍ］は、図１４に示すフィードローラ１０２とピックアップローラ１０１の軸間距離であり、ａ×μＲ×ｃはフィードローラ回りのモーメントを示している。ｄ［ｍｍ］は図１４に示す軸受１４４の、第１及び第２支持アーム１３５ａ，１３５ｂが取り付けられる部分の外径であり、（ａ×μＲ×ｃ）／ｄは軸受外周部の力（垂直抗力）を示している。μは給紙ホルダ１３５と軸受１４４の摩擦係数であり、（（（ａ×μＲ×ｃ）／ｄ）×μ）は給紙ホルダ１３５と軸受１４４の摩擦力、αは安全率であり、安全率αは≧１である。

上記の式を満足するようにバネ圧を設定することにより、シート給送時を含めて常に、第１支持アーム１３５ａを第１軸支部１４２ａに圧接させることができ、給紙ホルダ１３５の振動を抑えることができる。また、付勢力Ｆが１０Ｎ以上の場合は、シート給送時における給紙ホルダ１３５の下方回動にバラつきが生じてピックアップローラ１０１のシートＰとの当接圧にバラつきが生じることから、付勢力Ｆは１０Ｎよりも小さく設定している。

以上説明したように、本実施の形態においては、圧縮バネ１４１により給紙ホルダ１３５を第１軸支部１４２ａに突き当てるようにしている。そして、このように給紙ホルダ１３５を第１軸支部１４２ａに突き当てることにより、ピックアップローラ１０１が下降した後、シート給送動作を行う際の給紙ホルダ１３５の振動を抑えることができ、騒音を低減することができる。

また、本実施の形態のように、給紙ホルダ１３５を第１軸支部１４２ａに突き当てることにより、ピックアップローラ１０１の軸方向の位置を規制することができるので、シート給送の際、ピックアップローラ１０１のシートと当接する位置が一定となる。これにより、ピックアップローラ１０１はシートに対して安定した給送力を付与することができると共に、シートの斜行の発生を防ぐことができるようになり、シート給送性能が向上する。さらに、騒音を低減することにより、騒音発生によるエネルギー損失を低減することができ、電力消費を低減することができる。

なお、本実施の形態においては、第１支持アーム１３５ａを、複数備えた軸支部のうちの第１軸支部１４２ａに圧接させているが、第２支持アーム１３５ｂを第２軸支部１４２ｂに圧接させても良い。また、第１支持アーム１３５ａを第１軸支部１４２ａに、第２支持アーム１３５ｂを第２軸支部１４２ｂに圧接させるようにしても良い。つまり、給紙ホルダ１３５を複数の軸支部のうちの少なくとも１つに圧接させれば良い。

また、本実施の形態においては、給紙ホルダ１３５を軸支部側に押圧する押し付け手段として圧縮バネ１４１を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限られない。例えば、押し付け手段としてスポンジ等の弾性部材である緩衝材を用いても良い。そして、図１５に示すように、この緩衝材１５０を軸受１４４の第２支持アーム１３５ｂと、第３軸支部１４２ｃとにより挟持することにより、給紙ホルダ１３５を第１軸支部１４２ａに突き当てるようにしている。これにより、シート給送動作を開始した時の給紙ホルダ１３５の振動を抑えることができ、騒音を低減することができる。

１００…手差し給送装置、１００Ａ…シート給送部、１０１…ピックアップローラ（給送ローラ）、１０２…フィードローラ（搬送ローラ）、１１１…手差しトレイ（シート積載手段）、１３４…フィードローラ軸（搬送ローラ軸）、１３５…給紙ホルダ（支持手段）、１３５ａ…第１支持アーム（取り付け部）、１３５ｂ…第２支持アーム（取り付け部）、１４１…圧縮バネ（押し付け手段）、１４２…手差しフレーム、１４２ａ…第１軸支部、１４２ｂ…第２軸支部、１４２ｃ…第３軸支部、１４４…軸受、１４５…軸部、１５０…緩衝材（押し付け手段）、２０１…プリンタ、２０１Ａ…プリンタ本体、２０１Ｂ…画像形成部、Ｐ…シート

Claims (6)

1. シートが積載され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たシートを搬送する搬送ローラと、
   前記搬送ローラが取り付けられる搬送ローラ軸と、
   前記搬送ローラ軸の一端側において前記搬送ローラ軸を回転可能に支持する第１軸受部材と、
   前記搬送ローラ軸の他端側において前記搬送ローラ軸を回転可能に支持する第２軸受部材と、
   前記第１軸受部材を支持する第１軸支持部と、前記第２軸受部材を支持する第２軸支持部と、を備える給送フレームと、
   前記第１軸受部材に取り付けられた第１支持アームと、前記第２軸受部材に取り付けられた第２支持アームと、を備える給送ホルダであって、前記搬送ローラ軸を中心にして、前記給送ローラを前記シート積載手段に積載されたシートから離間させる待機位置と、前記給送ローラを前記シート積載手段に積載されたシートに当接させる給送位置と、に回動可能な給送ホルダと、
   前記搬送ローラ軸の軸方向における前記第２軸支持部と前記第２支持アームとの間に配置される付勢手段であって、前記給送位置において前記給送ホルダを前記搬送ローラ軸の前記他端側から前記一端側に付勢することによって前記第１支持アームを前記第１軸支持部に当接させる付勢手段と、を備え、
   前記第２支持アームは、前記第２軸支持部が支持する前記第２軸受部材の外周面に取り付けられ、
   前記付勢手段は、前記第２軸受部材の外周面の径方向外側に配置されており、
   前記第２軸受部材は、軸方向における前記付勢手段の全長に亘って形成されている、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記第２軸受部材を支持する第３軸支持部を更に備え、
   前記付勢手段及び前記第２支持アームは、前記軸方向において前記第２軸支持部と前記第３軸支持部との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記軸方向における前記第２軸受部材と前記搬送ローラとの距離は、前記軸方向における前記第１軸受部材と前記搬送ローラとの距離よりも短い、
   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. 前記付勢手段は、一端部が前記第２支持アームに当接し、他端部が前記第２軸支持部に当接する圧縮バネである、
   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. 前記付勢手段は、一端部が前記第２支持アームに当接し、他端部が前記第２軸支持部に当接する緩衝材である、
   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。
6. 請求項１乃至５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給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images