JP6800576B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ等の画像形成装置には、様々なサイズのシートが給送可能な手差し給送装置が設けられている。この手差し給送装置は、画像形成装置本体（以下、装置本体という）の側面に回動可能に支持される手差しトレイを有しており、この手差しトレイを開いた状態で使用する。

従来、手差しトレイに積載されたシートを給送するピックアップローラと、ピックアップローラによって給送されたシートを１枚ずつに分離するフィードローラ及びリタードローラと、を備えた手差し給送装置が提案されている（特許文献１参照）。この手差し給送装置のリタードローラは、トルクリミッタを介してシート給送方向と逆方向に駆動力が入力されており、かつバネ等によってフィードローラに圧接している。そして、手差し給送装置は、トルクリミッタのトルク値と、リタードローラのフィードローラへの圧接力（ニップ圧）と、が適切に設定されることにより、十分なシート分離性能を実現している。

特開２０１４−１２５３３３号公報

ところで、特許文献１に記載の手差し給送装置は、通常、手差しトレイを全開にした状態で使用されるが、ユーザの実際の使用環境によっては、画像形成装置の接地スペースを十分に確保することが難しい場合がある。この場合、手差しトレイを全開にせずに、中途半端に開いた状態で手差し給送装置が使用されることがある。

手差しトレイの角度が変わると、シートの自重や、フィードローラ及びリタードローラによって形成される分離ニップへのシートの進入角度が変化してしまう。すると、手差しトレイが全開の状態で最適に設定され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が、最適な給紙条件とはならなくなってしまい、重送等の給送不良が発生する虞がある。

そこで、本発明は、積載手段（手差しトレイ）の位置に拘らず、給送不良の発生を低減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。

本発明は、シート給送装置において、装置本体と、前記装置本体に対して閉じた閉鎖位置と、前記装置本体に対して開かれた開放位置と、の間で第１の回動軸を中心に回動可能であって、前記開放位置において上面にシートが積載される積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、前記給送手段により給送されたシートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段に圧接して分離ニップ部を形成し、前記給送手段により給送されたシートを前記分離ニップ部で１枚ずつに分離する分離手段と、前記分離手段を前記搬送手段に加圧する加圧手段と、を備え、前記加圧手段は、前記分離手段の前記搬送手段への加圧力を、前記積載手段が前記閉鎖位置に近づくほど小さくなるように変化させ、前記加圧手段は、前記装置本体に対して第２の回動軸を中心に回動可能なアーム部材と、付勢部材と、を有し、前記アーム部材の一端には、前記分離手段が回転可能に支持され、前記付勢部材は、前記アーム部材の他端と前記積載手段との間に張設される、ことを特徴とする。

本発明によると、分離手段の搬送手段への加圧力が、前記積載手段が前記閉鎖位置に近づくほど小さくなるように変化するので、たとえ積載手段が中途半端な位置にある状態で使用したとしても、給送不良の発生を低減できる。

本実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 手差し給送部を示す側面図であって、（ａ）は手差しトレイが開放位置に位置する状態、（ｂ）は手差しトレイが開放位置から所定角度立ち上がった状態。 比較例に係る手差し給送部を示す側面図であって、（ａ）は手差しトレイが開放位置に位置する状態、（ｂ）は手差しトレイが開放位置から所定角度立ち上がった状態。

〔全体構成〕
本発明の実施の形態に係るプリンタ１００（画像形成装置）は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１００は、図１に示すように、原稿トレイ２２１に積載された原稿Ｇの画像を読み取る画像読取装置２００と、画像形成装置本体（以下、プリンタ本体という）１０と、を備えている。

画像読取装置２００は、原稿Ｇの画像を読み取るスキャナ部２１０と、スキャナ部２１０に原稿Ｇを自動給送する自動原稿搬送装置（以下、ＡＤＦという）２２０と、を備えている。画像読取装置２００は、スキャナ部２１０に設けられた第１読取部２１１によって原稿Ｇの第１面の画像を読み取り、ＡＤＦ２２０に設けられた第２読取部２５１によって原稿Ｇの第２面の画像を読み取ることができる。

プリンタ本体１０は、積載されたシートを給送するシート給送部３０と、シートに画像を形成する画像形成部２０（画像形成手段）と、シートにトナー像を定着させる定着部２５と、手差し給送部５００（シート給送装置）と、制御部５０と、を備えている。

プリンタ１００に画像形成の指令が出力されると、画像読取装置２００又はプリンタ１００に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部２０による画像形成プロセスが開始される。以下の画像形成プロセス及びシート給送プロセスは、制御部５０によって制御される。画像形成部２０は、感光ドラム２２と、感光ドラム２２にレーザ光を照射するレーザスキャナユニット２１と、帯電部材２６と、現像器２３と、転写部２４と、を有している。

レーザスキャナユニット２１は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム２２に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム２２は、帯電部材２６により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム２２上に静電潜像が形成される。その後、現像器２３により静電潜像が現像され、感光ドラム２２上にトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、シート給送部３０又は手差し給送部５００からシートＳが給送される。例えばシート給送部３０からシートが給送される場合には、プリンタ本体１０から引出し可能に形成された複数のシートカセット３１に積載されたシートＳを、ピックアップローラ３２が給送する。ピックアップローラ３２によって給送されたシートＳは、フィードローラ３３及び分離ローラ３４によって１枚ずつに分離され、レジストレーションローラ対１１に搬送される。

レジストレーションローラ対１１によりにより斜行が補正され、所定の搬送タイミングで搬送されたシートＳには、転写部２４によって、感光ドラム２２上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着部２５において所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着される。定着部２５を通過したシートＳは、排出ローラ対４６によって、排出トレイ４５に排出される。シートの両面に画像形成する場合には、定着部２５を通過したシートＳは、反転搬送路１２にシートの前後及び表裏が反転した状態で、搬送される。そして、シートＳは、再度レジストレーションローラ対１１へと搬送され、転写部２４によってトナー像が転写される。

［手差し給送部］
次に、手差し給送部５００について詳しく説明する。手差し給送部５００は、図２に示すように、プリンタ本体１０に固定される分離フレーム５７０（装置本体）と、分離フレーム５７０に回動軸５６１を中心に開閉可能（移動可能）に支持され、シートＳが積載される手差しトレイ５６０と、を有している。また、手差し給送部５００は、ピックアップローラ５１０（給送手段）と、フィードローラ５２０（搬送手段）と、フィードローラ５２０に圧接して分離ニップ部Ｎを形成するリタードローラ５３０（分離手段）と、を有している。手差しトレイ５６０は、プリンタ本体１０に閉じられてプリンタ本体１０の側面に略面一となる閉鎖位置と、プリンタ本体１０から離れる方向に開かれて不図示のストッパによって位置決めされる開放位置（例えば図２（ａ）の状態）と、の間で開閉可能である。

手差し給送部５００からシートＳが給送する際には、ユーザは、手差しトレイ５６０を開いた状態で使用する。そして、シート給送ジョブが出力されると、ピックアップローラ５１０が下降し、シートＳの上面に圧接する。ピックアップローラ５１０は、手差しトレイ５６０の上面に積載されたシートＳを分離ニップ部Ｎに向けて給送する。

リタードローラ５３０は、トルクリミッタ５８０を介して、モータＭ（駆動源）によってシート搬送方向とは反対方向の駆動が入力されている。トルクリミッタ５８０のトルク値は、シートＳの摩擦係数によりシートＳ間に発生する摩擦力よりも大きく、一方、シートＳとリタードローラ５３０との間の摩擦係数により発生する摩擦力よりも小さく設定されている。これにより、分離ニップ部Ｎに入り込むシートが１枚の場合、またはシートが入り込んでいない場合にはリタードローラ５３０はフィードローラ５２０に連れ回る。一方、分離ニップ部Ｎに入り込むシートが２枚以上の場合は、リタードローラ５３０は搬送方向に対して逆転し、シートを１枚ずつ分離する。

次いで、本発明の要部について説明する。手差し給送部５００は、リタードローラ５３０を揺動可能（移動可能）に支持するリタードローラホルダ５４０と、リタードバネ５５０と、を有する加圧ユニット５９０（加圧手段）を備えている。リタードローラホルダ５４０（支持部材）は、分離フレーム５７０に回動中心５４１を中心に回動可能に支持され、回動中心５４１を間にして略直角に折曲されたクランクアームである。

リタードローラホルダ５４０の一端には、リタードローラ５３０が回転可能に支持され、他端５４２には、リタードバネ５５０（付勢部材）が支持されている。また、手差しトレイ５６０は、リタードローラ５３０に近い側の端部にリタードバネ５５０の一端部を係止する係止部５６２を有しており、リタードバネ５５０は、リタードローラホルダ５４０の他端５４２と係止部５６２との間に張設されている。

［加圧ユニットの作用］
以上のような構成により、手差しトレイ５６０が例えば開放位置に位置する際には、図２（ａ）に示すように、リタードバネ５５０は張力Ｂ１を有し、リタードローラ５３０に張力Ｂ１がリタードローラホルダ５４０を介して伝達する。これにより、リタードローラ５３０は、所定のニップ圧でフィードローラ５２０に圧接する。

手差しトレイ５６０が開放位置から閉鎖位置に近づくと、図２（ｂ）に示すように、係止部５６２がリタードローラホルダ５４０の他端５４２から近づく。このため、リタードバネ５５０は、張力Ｂ１よりも小さい張力Ｂ２を有する（Ｂ２＜Ｂ１）。そして、図２（ｂ）の状態では、手差しトレイ５６０が開放位置に位置する状態（図２（ａ）に示す状態）よりも分離ニップ部Ｎにおけるニップ圧が減少する。

逆に、手差しトレイ５６０を閉鎖位置から開放位置へと近づけると、リタードバネ５５０の張力は大きくなり、分離ニップ部Ｎにおけるニップ圧が上昇する。すなわち、リタードローラ５３０のフィードローラ５２０に対する加圧力は、手差しトレイ５６０の位置に応じて連続的に変化する。

ここで、手差しトレイ５６０の開閉位置に応じたシートの自重による分離ニップ部Ｎへの突入力について説明する。手差しトレイ５６０が開放位置に位置する際には、図２（ａ）に示すように、シートＳの自重による突入力は、突入力Ｆ１に設定されている。そして、手差しトレイ５６０が開放位置から閉鎖位置に近づくと、図２（ｂ）に示すように、手差しトレイ５６０が立ち上がることによりシートＳの自重による突入力は、突入力Ｆ１よりも大きい突入力Ｆ２に設定される（Ｆ２＞Ｆ１）。

手差しトレイ５６０はシートのセット性等から、開放位置における角度が正規使用角度となり、その角度で十分な給送性能が確保できるよう、分離ニップ部Ｎのニップ圧やトルク値が設定されている。そして、トルクリミッタ５８０のトルク値が一定の場合には、上記突入力が大きくなるとシートの重送が発生しやすくなる。この場合、シートＳ間の摩擦力を下げることで、シートの重送を低減することができるが、シートＳ間の摩擦力は、分離ニップ部Ｎの圧接力（ニップ圧）に比例する。本実施の形態では、手差しトレイ５６０の位置が変化することでシートＳの分離ニップ部Ｎへの突入力（Ｆ１又はＦ２）が増減するが、加圧ユニット５９０によって、それを相殺するように分離ニップ部Ｎのニップ圧が増減する。

より具体的には、図２（ａ）に示すように、手差しトレイ５６０が開放位置に位置し、シートＳが突入力Ｆ１で分離ニップ部Ｎへ圧接している際には、ニップ圧を決定するリタードバネ５５０は張力Ｂ１を有している。図２（ｂ）に示すように、手差しトレイ５６０が開放位置から閉鎖位置に近づくと、シートＳが突入力Ｆ１よりも大きな突入力Ｆ２で分離ニップ部Ｎへ圧接し、リタードバネ５５０は張力Ｂ１よりも小さな張力Ｂ２を有している。

このため、例えばプリンタ１００の設置スペースを十分に確保できないために手差しトレイ５６０を開放位置と閉鎖位置との間の中途半端な角度で保持し、手差し給送部５００を使用したとしても、重送等の給送不良を低減できる。

また、分離ニップ部のニップ圧がメカ的に自動で変化するため、ユーザにわずらわしい操作をさせることなく、給送不良の発生を可能な限り防ぐことができる。また、従来構成に対して、部品点数の増加や、センサやアクチュエータ等の追加も必要ないため、コストアップも発生しない。

＜比較例＞
次に、比較例としての手差し給送部６００について説明する。なお、この比較例は、リタードバネ５５０Ａが手差しトレイ５６０ではなく、分離フレーム５７０に接続されていることのみが本発明の実施の形態と異なる。このため、本実施の形態と同様の構成については、図に同一符号を付して説明を省略する。

手差し給送部６００のリタードバネ５５０Ａは、リタードローラホルダ５４０の他端５４２と分離フレーム５７０との間に張設されている。このため、手差しトレイ５６０の開閉角度に拘らず、分離ニップ部Ｎのニップ圧は一定となる。そして、図３（ｂ）に示すように、手差しトレイ５６０が開放位置から所定角度起き上がった状態では、シートＳの自重による突入力の増大を相殺する構成が無いために、シートの重送が発生しやすくなる。

なお、本実施の形態では、リタードローラホルダをクランクアームによって構成したが、これに限らず、例えばカム等によって構成してもよい。また、リタードバネを、バネではなく、例えばゴム等によって構成してもよい。

また、本実施の形態では、手差しトレイ５６０を分離フレーム５７０に対して開閉可能に構成したが、これに限らず、例えば分離フレーム５７０やプリンタ本体１０に対してスライド可能に構成してもよい。また、本発明は、モノクロのレーザプリンタに限らず、フルカラーのレーザプリンタに適用してもよい。

２０：画像形成手段（画像形成部）／１００：画像形成装置（プリンタ）／５００：シート給送装置（手差し給送部）／５１０：給送手段（ピックアップローラ）／５２０：搬送手段（フィードローラ）／５３０：分離手段（リタードローラ）／５４０：支持部材（リタードローラホルダ）／５４２：他端／５５０：付勢部材（リタードバネ）／５６０：積載手段（手差しトレイ）／５６２：係止部／５７０：装置本体（分離フレーム）／５８０：トルクリミッタ／５９０：加圧手段（加圧ユニット）／Ｍ：駆動源（モータ）／Ｎ：分離ニップ部／Ｓ：シート

Claims (4)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対して閉じた閉鎖位置と、前記装置本体に対して開かれた開放位置と、の間で第１の回動軸を中心に回動可能であって、前記開放位置において上面にシートが積載される積載手段と、
   前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、
   前記給送手段により給送されたシートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段に圧接して分離ニップ部を形成し、前記給送手段により給送されたシートを前記分離ニップ部で１枚ずつに分離する分離手段と、
   前記分離手段を前記搬送手段に加圧する加圧手段と、を備え、
   前記加圧手段は、前記分離手段の前記搬送手段への加圧力を、前記積載手段が前記閉鎖位置に近づくほど小さくなるように変化させ、
   前記加圧手段は、前記装置本体に対して第２の回動軸を中心に回動可能なアーム部材と、付勢部材と、を有し、
   前記アーム部材の一端には、前記分離手段が回転可能に支持され、
   前記付勢部材は、前記アーム部材の他端と前記積載手段との間に張設される、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記積載手段は、前記分離手段に近い側の端部に設けられ、前記付勢部材の一端部が係止される係止部を有し、
   前記積載手段が前記閉鎖位置に向けて移動すると、前記係止部は、前記アーム部材の前記他端に近づく方向に移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記分離手段に、トルクリミッタを介して、シート搬送方向とは反対方向の駆動を入力する駆動源を備える、
   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によって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。

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