(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載して昇降可能なシート積載部と、給送軸に取り付けられ、前記給送軸の一方向の回転に伴って給送初期位置から回転して前記シート積載部上のシートを送り出す給送ローラと、前記シート積載部を付勢して積載されているシートを前記給送ローラに向けて押圧する付勢部材と、前記給送軸の回転に伴って回転して前記積載部を昇降させるカム部材と、を備えたシート給送装置において、
前記給送ローラと前記給送軸との間に、前記給送軸の回転に対して前記給送ローラが連動しない所定の空転区間を設け、
前記給送ローラによって前記シート積載部上のシートの給送を終了した後、前記給送ローラを前記給送初期位置に復帰させる復帰機構を備え、
シート給送動作の開始に際して、前記給送軸と共に前記カム部材が回転を開始して前記空転区間を通過した時点から、前記給送ローラが回転を開始して前記シート積載部上のシートを送り出した後、前記給送ローラが前記復帰機構によって前記給送初期位置に復帰する、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記給送ローラが給送ローラホルダを介して前記給送軸に支持され、
前記給送ローラホルダ側及び前記給送軸側の何れか一方に凹部を設け且つ何れか他方に凸部を設け、これら凹部及び凸部により前記空転区間が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記復帰機構は、
前記給送ローラと同軸に前記給送軸に支持され且つ前記一方向における所定トルク内にて前記給送ローラと連動可能な給送コロと、前記シート積載部上から送り出されたシートを下流側に搬送する搬送ローラと、から構成され、
前記給送ローラは、
前記給送軸を中心とした所定角度の範囲に形成されたローラであり、前記給送初期位置から回転開始して回転下流側端部を前記シート積載部上のシートに当接させてシートを回転上流側端部で送り出した後、前記搬送ローラにより下流側に搬送されるシートによって連れ回り回転させられる前記給送コロにより前記給送初期位置に復帰する、
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。
【請求項４】
前記給送ローラと前記給送軸とを一時的に係合する係合部を備え、
前記係合部は、前記給送ローラが前記給送初期位置から回転することを阻止する、
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。
【請求項５】
前記給送ローラを前記給送軸に支持する給送ローラホルダと、
前記給送ローラと同軸に前記給送軸に支持され且つ前記一方向における所定トルク内にて前記給送ローラと連動可能な給送コロと、を備え、
前記係合部は、
前記給送ローラホルダ及び前記給送コロにそれぞれ係合歯を有し、前記係合歯を互いに係合させて、前記給送ローラホルダと前記給送コロとを連結することで、前記給送ローラが前記給送初期位置から回転することを阻止する、
ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記給送ローラを前記給送軸に支持する給送ローラホルダを備え、
前記係合部は、
前記給送ローラホルダに取り付けられ且つ前記給送ローラの有無によって移動可能なレバー部材と、前記レバー部材を前記給送ローラ側へ付勢するレバー付勢部材と、を有し、前記給送ローラがない場合に前記レバー部材の係合凸部を前記給送軸と係合させて、前記給送ローラホルダと前記給送軸とを連結することで、前記給送ローラが前記給送初期位置から回転することを阻止する、
ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６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る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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像を形成する複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に備えられたシート給送装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に備えられたシート給送装置では、昇降板に積載されているシートを、その最上位のシートから順次給送ローラによって画像形成部に給送するものが一般的である。このようなシート給送装置では、揺動可能に設けられた昇降板をコイルスプリングで給送ローラ方向に付勢して、昇降板に積載されているシートの最上面を給送ローラに圧接するように構成されている。
【０００３】
また、給送ローラと同軸上に固定された給送カムを有し、給送ローラが回転してシートを送り出す途中で給送カムが昇降板をコイルスプリングの付勢力に抗して昇降板と共に一定位置まで押し下げるように構成したシート給送装置もある（特許文献１参照）。
【０００４】
このように、給送カムにより昇降板を押し下げる機構を有するシート給送装置では、待機時に、昇降板を一定の位置に押し下げておくことができる。そのため、シートのセットや交換が容易となり、またシートを送り出す途中で昇降板を押し下げることによって、分離パッド等の分離部でのシートの分離性が向上している。
【０００５】
また、画像形成装置に上述のシート給送装置を搭載したものもある（特許文献２参照）。このシート給送装置について、図１７を参照して、画像形成装置におけるシートの給送から画像形成を行って排出するに至るまでの動作を概略説明する。
【０００６】
図１７に示すように、給送トレイ１にセットされたシートＳは、駆動モータ１６の駆動が伝達されて給送ローラ２が回転することにより送り出され、分離パッドで分離される。給送されたシートＳは、搬送ローラ３ａ，３ｂを経由して、画像転写部である感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップへと搬送される。給送トレイ１に設けられている昇降板２２は昇降可能であり、給送バネ２３で上方に付勢されている。給送ローラ２と同軸上にカム２１が設けられており、昇降板２２に設けられているカムフォロア２２ｂと摺接している。そして、給送ローラ２が回転することにより、カム２１が回転しカムフォロア２２ｂを介して昇降板２２が昇降され、昇降板２２が上昇してシートＳが給送ローラ２に圧接することによりシートＳが送り出される。
【０００７】
他方、画像書き込みレーザスキャナ５は、プロセスカートリッジ７内の感光ドラム８に静電潜像を描き、トナー像の準備を行う。シートＳは、感光ドラム８に形成されたトナー像を、感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップにて未定着画像として転写される。この未定着画像を加熱定着するために、シートＳは定着ローラ１１に送られ、未定着画像を加熱定着される。画像定着を終えたシートＳは、搬送ガイド１５に沿って、排紙ローラ１２へと送られて排紙トレイ１４へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３５００３３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した従来例では、シートの給送速度を上げるために給送ローラ２の回転速度を上げた場合、またシート給送装置を小型化するために給送ローラ２の径を小径化した場合には、それに伴って昇降板２２の揺動運動の速度が増加する。その結果、シートが給送ローラ２に当接するときの騒音が高まる懸念や、給送動作の繰り返しにより、シートが給送ローラ２に当接するときの衝撃により積載されているシートの整列性を損なうという懸念があった。シートの整列性が損なわれた場合、シートを給送した際にスキューを起こし、画像不良やジャム等を発生し易いという虞があった。
【００１０】
そこで本発明は、給送ローラと給送カムとの間に空転区間を設ける等により、昇降板の上昇速度を抑え、高速運転時においても低騒音で給送安定性の高いシート給送装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、シートを積載して昇降可能なシート積載部と、給送軸に取り付けられ、前記給送軸の一方向の回転に伴って給送初期位置から回転して前記シート積載部上のシートを送り出す給送ローラと、前記シート積載部を付勢して積載されているシートを前記給送ローラに向けて押圧する付勢部材と、前記給送軸の回転に伴って回転して前記積載部を昇降させるカム部材と、を備えたシート給送装置において、前記給送ローラと前記給送軸との間に、前記給送軸の回転に対して前記給送ローラが連動しない所定の空転区間を設け、前記給送ローラによって前記シート積載部上のシートの給送を終了した後、前記給送ローラを前記給送初期位置に復帰させる復帰機構を備え、シート給送動作の開始に際して、前記給送軸と共に前記カム部材が回転を開始して前記空転区間を通過した時点から、前記給送ローラが回転を開始して前記シート積載部上のシートを送り出した後、前記給送ローラが前記復帰機構によって前記給送初期位置に復帰することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、空転区間を設けることにより、シート積載部の上昇速度を従来の構成より抑えることができ、シート積載部上のシートと給送コロとの衝突時の騒音の発生を低減して、より低騒音な画像形成装置を提供することが可能になる。また、シート積載部の上昇速度を抑えることで、シート積載部上のシートの整列性を崩すことなく、シートを安定して給送することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置における給送部の概略構成を示す断面図。
【図２】第１の実施形態の画像形成装置における給送部の要部を示す断面図。
【図３】第１の実施形態の画像形成装置における給送部を示す背面図。
【図４】第１の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図。
【図５】第１の実施形態の画像形成装置における給送部の要部を示す断面図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１の実施形態の画像形成装置における給送部の動作を夫々示す図。
【図７】（ａ），（ｂ）は第１の実施形態の画像形成装置における給送部の動作を夫々示す図。
【図８】第１の実施形態の画像形成装置における給送部の要部を示す説明図。
【図９】第２の実施形態の画像形成装置における給送部の要部を示す説明図。
【図１０】第２の実施形態の画像形成装置における給送部の要部を示す説明図。
【図１１】第３の実施形態の画像形成装置における給送ローラ部の斜視図。
【図１２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は第３の実施形態の画像形成装置における給送ローラの着脱方法を示す側面図。
【図１３】（ａ）は第３の実施形態の画像形成装置における給送ローラホルダの斜視図、（ｂ）は第３の実施形態の画像形成装置における給送コロの斜視図。
【図１４】（ａ）は第３の実施形態の画像形成装置における給送動作時の給送ローラ部の断面図、（ｂ）は第３の実施形態の画像形成装置における給送コロを移動させた場合の給送ローラ部の断面図。
【図１５】（ａ），（ｂ）は第４の実施形態の画像形成装置における給送ローラがある場合の給送ローラ部を示した正面図及び断面図。
【図１６】（ａ），（ｂ）は第４の実施形態の画像形成装置における給送ローラがない場合の給送ローラ部を示した正面図及び断面図。
【図１７】従来の画像形成装置における概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。図４は、本発明に係るシート給送装置を搭載した画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。本実施形態における画像形成装置の構成と画像プロセス、及びシートの給送開始から排紙までは、図１７を参照して説明した従来例とほぼ同様である。また、図１７の従来例と同様の機能を持つ部品については同一符号を付している。
【００１５】
図４に示すように、本発明に係る画像形成装置に備えられたシート給送装置は、昇降板２２を有する給送トレイ１、給送ローラ２、給送バネ２３、及び給送カム２１を備えている。昇降板２２は、シートＳを積載して昇降可能なシート積載部を構成している。給送ローラ２は、給送軸２４の一方向の回転に伴って給送初期位置（図２、図６（ａ）に示す位置）から回転して昇降板２２上（シート積載部上）のシートＳを送り出す。給送バネ２３は、昇降板２２上のシートＳを給送ローラ２に向けて押圧する付勢部材を構成している。給送カム２１は、給送ローラ２による給送時には昇降板２２を給送バネ２３に準じて移動させ、且つ給送ローラ２による給送後は昇降板２２を給送バネ２３に抗して給送ローラ２から離間させるように給送軸２４と一体に回転するカム部材を構成している。
【００１６】
給送カム２１は、図３に示すように、給送軸２４の両端部に、同一形状のものが１つずつ同じ位相となるように固定されている。給送カム２１，２１は夫々、昇降板２２の前部における幅方向両端部に夫々設けられたカムフォロア（カム接触部）２２ｂ，２２ｂと摺動し、給送バネ２３の付勢力に抗して昇降板２２を押し下げる押下部として機能する。昇降板２２は、給送トレイ１に設けられ、昇降板ボス２２ａを回動支点として給送カム２１の１回転毎に矢印Ｒ２，Ｒ３方向に１往復の揺動運動をするように構成されている。
【００１７】
図４において、給送トレイ１にセットされたシートＳは、駆動モータ１６の作動により、不図示の駆動機構装置内の給送ローラ用ソレノイドが後退動作すると共に、給送動作に入る。給送ローラ２の回転により分離パッド２６で分離給送され、昇降板２２上から送り出されたシートＳは、搬送ローラ３ａ，３ｂによって下流側に搬送され、画像転写部である感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップへと搬送される。
【００１８】
画像書き込みレーザスキャナ５は、プロセスカートリッジ７内の感光ドラム８に静電潜像を描き、トナー像の準備を行う。シートＳはここにおいて、感光ドラム８に形成されたトナー像を、感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップにて未定着画像として転写される。この未定着画像を加熱定着するために、更にシートＳは定着ローラ１１に送られ、未定着画像が加熱定着される。画像定着を終えたシートＳは、搬送ガイド１５に沿って、排紙ローラ１２へと向かう。排紙ローラ１２は、弾性力で付勢されて当接される排紙ローラとでニップを形成し、シートＳを排紙トレイ１４へ排出する。上記感光ドラム８及び転写ローラ９等により、シート給送装置によって給送されるシートＳに画像を形成する画像形成部が構成されている。なお、２７は分離パッドバネである。
【００１９】
図１〜図３を参照して、本発明に係るシート給送装置における給送機構について説明する。図１は図４の給送機構部の拡大図、図２は図４の給送ローラ近傍の拡大図、図３は図４の給送機構の拡大正面図である。
【００２０】
図１に示すように、給送トレイ１は、シートＳを束状に積載可能なシート収納部として配置されている。給送バネ２３は、昇降板２２の下面部に設けられ、図１において矢印Ｒ２方向の、昇降板２２に対する付勢力を付与する。給送軸２４は、不図示のフレームに回転可能に取り付けられており、この給送軸２４には、不図示の駆動列から回転駆動力が伝達される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、給送軸２４にセレーション部材２９が固定されている。セレーション部材２９は、図３に示すように、給送コロ３０，３０間に亘る程度に長さを有して給送軸２４に嵌合固定された円筒状に形成され、外周にて一直線上に並ぶ位置には、軸方向に延在する凸部２９ａ，２９ａが形成されている。
【００２２】
給送ローラ２は、給送ローラホルダ２８に着脱可能に取り付けられた状態で給送ローラホルダ２８を介して給送軸２４に支持されている。給送ローラ２は、シートＳをその最上位のシートから送り出す機能を有し、シートＳと接触する摩擦部であるゴム部材が円周上の一定角度間（所定角度の範囲）に設けられている。給送ローラ２は、ゴム部材は給送軸２４を中心とした所定角度の範囲に形成されており、その曲率半径が給送コロ３０の半径よりもやや大きく形成され、外面が給送コロ３０の外周面より外方に突出するように構成されている。給送コロ３０は給送ローラ２の軸に回転自在に支持されており、給送ローラ２のゴム部材が分離パッド２６に圧接していない状態で給送コロ３０が分離パッド２６に圧接している。
【００２３】
図３に示すように、給送ローラホルダ２８は、回転方向にθ０°の空転区間Ａｒ形成するための凹部２８ａ，２８ａを凸部２９ａ，２９ａに対応して有している。給送ローラホルダ２８は、凹部２８ａ，２８ａ及び凸部２９ａ，２９ａからなる空転区間Ａｒ内で回転自在となるように構成されている。凹部２８ａ，２８ａは、給送ローラホルダ２８の中心部に形成されたセレーション部材２９貫通用の軸孔２８ｂにおいて凸部２９ａ，２９ａを余裕を持って回動移動させ得るように切り欠き形成されている。空転区間Ａｒは、給送ローラ２と給送軸２４との間に設けられて、給送軸２４の回転に対して給送ローラ２が連動しない所定の区間である。
【００２４】
このように、給送ローラホルダ側に凹部２８ａ，２８ａが設けられ、給送軸側に凸部２９ａ，２９ａが設けられ、凹部２８ａ，２８ａと凸部２９ａ，２９ａにより空転区間Ａｒが形成されている。なお、一方の給送ローラホルダ２８側に凹部を設けると共に他方の給送軸２４側に凸部を設けたが、これら一方、他方への凹部、凸部の形成の仕方は、これと逆の関係であっても良く、その場合にも同様の空転区間Ａｒを実現できることは勿論である。
【００２５】
給送ローラ２は、図２に示す給送初期位置から回転開始して回転下流側端部２ａを昇降板２２上のシートＳに当接させて、このシートＳを回転上流側端部２ｂで送り出す。その後、給送ローラ２は、搬送ローラ３ａ，３ｂにより下流側に搬送されるシートＳによって連れ回り回転させられる給送コロ３０により、上記給送初期位置に復帰させられる。
【００２６】
図３に示すように、給送軸２４の中央部に給送ローラ２が設けられており、給送ローラ２の軸方向両側には給送コロ３０，３０が設けられている。これら給送コロ３０，３０は、セレーション部材２９に回転自在に取り付けられている。給送ローラ２と両側の給送コロ３０との各間には、給送ローラホルダ２８がそれぞれ配置されている。更に、給送ローラホルダ２８と給送コロ３０との間には、圧縮バネであるセレーションバネ３１が設けられている。セレーションバネ３１は、給送ローラホルダ２８と給送コロ３０との間で、一定量の駆動力を伝達する駆動力伝達部材を構成している。これにより、給送コロ３０は、給送ローラ２と同軸に給送軸２４に支持された状態で一方向における所定トルク内にて給送ローラ２と連動可能に構成される。上記のように、給送ローラホルダ２８と給送コロ３０との間にセレーションバネ３１を設けた簡便で安価な構成により、耐久性と共に信頼性の高いシート給送装置を実現することができる。
【００２７】
なお、給送コロ３０と搬送ローラ３ａ，３ｂとにより復帰機構が構成されている。この復帰機構は、給送ローラ２によって昇降板２２上のシートＳの給送を終了した後、給送ローラ２を、空転区間Ａｒを越えて給送初期位置に復帰させるように機能する。本シート給送装置では、シート給送動作の開始に際して、給送軸２４と共に給送カム２１が回転を開始して空転区間Ａｒを通過した時点から、給送ローラ２が回転を開始して昇降板２２上のシートＳを送り出す。その後、給送ローラ２が上記復帰機構によって上記給送初期位置に復帰させられる。
【００２８】
図１に示すように、分離パッド２６は、給送コロ３０に対向する位置に設けられた摩擦部材であり、シート給送時にシートＳを分離する機能を有する。第２の付勢部材としての分離パッドバネ２７は、分離パッド２６の背面に設けられており、分離パッド２６を給送ローラ２及び給送コロ３０に付勢する機能を有する。
【００２９】
次に、図６及び図７を参照して、本発明に係る給送機構の動作について、順を追って説明する。ここで、給送カム２１の回転位置を明示するため、給送カム２１上の点で、給送初期位置において昇降板２２と接する点をＰ５として表示している。
【００３０】
図６（ａ）に示す、給送ローラ２、給送ローラホルダ２８、セレーション部材２９、給送カム２１及び昇降板２２の位置を、給送初期位置とする。
【００３１】
まず、不図示の電気基板から不図示のソレノイドに信号が入力されることにより、ソレノイドが吸引（後退動作）されると、不図示の駆動列から給送軸２４に矢印Ｒ１方向の回転駆動力が伝達される。すると、給送軸２４に固定されたセレーション部材２９、及び給送カム２１が回転を始める。給送カム２１が回転すると、給送バネ２３から付勢力を受けている昇降板２２が、矢印Ｒ２方向に回動（上昇）し始める。
【００３２】
続いて、給送軸２４、セレーション部材２９、給送カム２１がθ０°回転した時点で、セレーション部材２９と給送ローラホルダ２８との間の空転区間Ａｒはなくなり、給送ローラホルダ２８に固定された給送ローラ２が回転を始める（図６（ｂ））。
【００３３】
昇降板２２上にはシートＳが積載されており、シートＳの最上面が給送コロ３０に当接することで昇降板２２は停止する。昇降板２２が停止した後、給送ローラ２の摩擦部の回転下流側端部２ａ（図２参照）が昇降板２２の最上面にあるシートＳに摺接して、シートＳの給送が開始される（図６（ｃ））。
【００３４】
シート先端が搬送ローラ３ａ，３ｂのニップ位置まで給送された後、給送カム２１により、昇降板２２は矢印Ｒ３方向に押し下げられ始める（図７（ａ））。
【００３５】
昇降板２２が給送初期位置に戻った時点で、給送軸２４への回転駆動力の伝達は絶たれ、給送軸２４、セレーション部材２９、そして給送カム２１は回転を停止する（図７（ｂ））。このとき、給送ローラ２だけは、給送初期位置の直前（凹部２８ａが凸部２９ａの手前側にある状態）に位置している（以下、直前位置という）。この状態では、給送カム２１が昇降板２２上のシートＳを給送コロ３０から離間させているので、搬送ローラ３ａ，３ｂによって挟持されて引っ張り搬送されるシートＳに作用するバックテンションを解除することができる。
【００３６】
一方、搬送ローラ３ａ，３ｂのニップ位置まで給送されたシートＳは、搬送ローラ３ａ，３ｂが回転し続けることにより搬送される。その際、シートＳは、分離パッド２６と給送コロ３０とで挟持（ニップ）されており、搬送されているシートＳから駆動力を得ることで、給送コロ３０は、矢印Ｒ１方向に連れ回り回転する。上述のように、給送コロ３０がセレーションバネ３１により給送ローラホルダ２８に一定量の駆動力を伝達するため、給送ローラホルダ２８と給送ローラ２とが、矢印Ｒ１方向に回転する。そして、凹部２８ａ内の上流端が凸部２９ａに当接して停止することで、給送ローラ２が給送初期位置に復帰する（図６（ａ））。
【００３７】
ここで、給送ローラ２を直前位置から給送初期位置に移動させるのは、給送ローラ２をシート搬送面から退避させる必要があることも関係している。つまり、給送ローラ２が直前位置にある場合、給送ローラ２はその回転上流側端部２ｂがシート搬送面に近接し、搬送されているシートＳと接触する可能性がある。給送ローラ２と搬送されているシートＳとが接触すると、接触部からシートＳの摩耗による紙粉が発生する。この紙粉が発生することで、給送ローラ２の摩擦力の低減や、シート搬送路下流にある各種ローラの汚れ等の問題が生じる。これを解消する意味からも、本実施形態では、給送ローラ２を直前位置から給送初期位置に移動させ、給送ローラ２とシート搬送面との距離を十分に確保する。
【００３８】
上記動作を繰り返すことで、給送トレイ１に積載されたシートＳは、給送ローラ２の１回転毎に、１枚ずつ分離給送される。
【００３９】
次に、上述した給送機構の動作を実現するための給送ローラ２及び給送カム２１の設計条件を、図５を用いて説明する。図５は、図４の給送ローラ２及びその近傍の拡大図であり、本給送機構の給送初期位置を示すものである。簡単のため、ここでは空転区間Ａｒ（θ０）が無い従来例での設計条件についてはじめに説明する。
【００４０】
まず、設計条件を説明するために用いる各記号を定義しておく。給送ローラ２の摩擦部開始点をＰ１、給送ローラ２の摩擦部終了点をＰ２、給送ローラ２によって、積載されたシートＳの最上位にあるシートＳが給送される点を給送ポイントＰ３、搬送ローラ３ａ，３ｂのニップ位置をＰ４とする。ここで摩擦部開始点Ｐ１及び摩擦部終了点Ｐ２は、給送ローラ２の回転に伴って動く点である。また給送ポイントＰ３及びニップ位置Ｐ４は固定点である。
【００４１】
給送カム２１上の点で給送初期位置において昇降板２２と接する点をＰ５、給送カム２１上の点で昇降板２２が上死点到達するときに接する点をＰ６とする。ここで、Ｐ５，Ｐ６は給送カム２１の回転に伴って動く点である。
【００４２】
給送ローラ２の摩擦部である摩擦部開始点Ｐ１から摩擦部終了点Ｐ２の角度をθ１［ｄｅｇ］、摩擦部終了点Ｐ２から給送ローラ２の給送ポイントＰ３までの角度をθ２［ｄｅｇ］とする。また、給送ポイントＰ３から給送ローラ２の摩擦部開始点Ｐ１までの角度をθ３［ｄｅｇ］、昇降板２２が給送初期位置から上死点に到達するＰ５からＰ６までの角度をθ４［ｄｅｇ］とする。
【００４３】
給送ローラ２の直径をφＤ［ｍｍ］、給送ローラ２の回転速度をω［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、給送ローラ２の摩擦部の長さをＬ１［ｍｍ］、図５において一点鎖線で示す、給送ポイントＰ３からニップ位置Ｐ４までのシート搬送距離をＬ２［ｍｍ］とする。
【００４４】
以上の記号を用いて、本給送機構の動作を実現するための設計条件について説明する。
【００４５】
給送ローラ２は、給送したシートをニップ位置Ｐ４まで搬送しなければならない。また、給送されたシートの搬送量は、給送ローラ２の摩擦部とシートとのすべりを無視すれば、Ｌ１と等しくなる。よって、給送ローラ２の摩擦部長さＬ１はＬ２より大きい必要がある。これを式で表すと、次式（１）となる。
Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）
【００４６】
ここで、給送ローラ２の摩擦部の長さＬ１は幾何学的な関係から、次式（２）となる。
Ｌ１＝πＤ×（θ１／３６０）・・・（２）
【００４７】
式（１）に式（２）を代入し、θ１についてまとめると、次式（３）となる。
θ１＞３６０×（Ｌ２／πＤ）・・・（３）
【００４８】
次に、給送時のシート搬送距離を安定させるためには、昇降板２２が図１の矢印Ｒ２方向に回動して、シート積載面の最上位のシートＳの先端が給送ポイントＰ３に達した後に、給送ローラ２の摩擦部開始点Ｐ１が給送ポイントＰ３に到達する必要がある。即ち、θ４はθ３より小さい角度である必要がある。これを式で表すと、次式（４）となる。
θ３＞θ４・・・（４）
【００４９】
また、θ１、θ２及びθ３は１周内で完結しなければならない。これを式で表すと、次式（５）となる。
θ１＋θ２＋θ３＝３６０・・・（５）
【００５０】
式（５）に式（４）を代入し、θ４についてまとめると、次式（６）となる。
θ４＜３６０−（θ１＋θ２）・・・（６）
【００５１】
また、昇降板２２が給送初期位置から上死点位置Ｐ６まで移動する時間τ［ｓｅｃ］は、次式（７）となる。
τ＝θ４／ω・・・（７）
【００５２】
しかし、従来例では、式（６）の関係からθ４は、十分に大きな値とすることが困難であった。つまり、θ１は本体構成よりＬ２及びφＤが決まることで、式（３）からその下限値が決定する。また、θ２は給送ローラ２の摩擦部終了点Ｐ２がシート搬送路から十分な距離退避するために、幾何学的な関係から必然的に決定する。すると、θ４は式（６）からその上限値が決定されてしまう。
【００５３】
一方、給送ローラ２の回転数ωは、画像形成装置のスループット向上のため、可能な限り高い値を設定する場合が多い。その結果、式（７）の関係から、昇降板２２の上昇時間τは十分に長い時間を確保することが困難となり、昇降板２２の上昇速度が増し、昇降板２２に積載されたシートＳと給送コロ３０との衝突時に発生する騒音が高まるという問題があった。
【００５４】
しかし、本実施形態では、給送軸２４と給送ローラ２との間に空転区間Ａｒ（θ０°）を設けることで、給送軸２４が空転区間Ａｒ（θ０°）を回転する（空転する）時間分だけ、給送ローラ２を給送初期位置に停止させておくことができる。つまり、従来例では式（６）の条件からθ４の上限値が決定していたが、本実施形態の構成を用いることにより、次式（８）のようにθ４の設計条件を緩和することができる。
θ４＜（３６０＋θ０）−（θ１＋θ２）・・・（８）
【００５５】
また、給送ローラ２の停止時間をτ０［ｓｅｃ］とすると、次式（９）となる。
τ０＝θ０／ω・・・（９）
【００５６】
給送ローラ２の直径φＤと、給送ローラ２の回転速度ωを一定値とした場合、昇降板２２が給送初期位置から給送位置まで上昇するまでの時間を従来例よりもτ０［ｓｅｃ］伸ばすことができる。
【００５７】
上記式（８）の設計条件が緩和されたことで、本実施形態では、図８のように給送カム２１のカム曲面を変更することによって、τ０だけ昇降板２２の上昇時間を延長する構成となっている。
【００５８】
ここでφＤ０は、給送カム２１のカム曲線がφＤ０内にある場合、昇降板２２と接点を持たない直径である。つまり、給送カム２１が矢印Ｒ１方向に回転する場合、φＤ０とカム曲線との交点が、昇降板２２の上死点となる。カム曲線２１ｂ（破線）は従来のカム曲線を表している。また、カム曲線２１ａ（実線）は本実施形態のカム曲線を表している。ここで、カム曲線２１ｂ（従来）とカム曲線２１ａ（本実施形態）とφＤ０との交点を、それぞれＰ６’（従来）、Ｐ６（本実施形態）とする。
【００５９】
従来例では、Ｐ５からＰ６’の間、つまり角度θ４’の範囲内で昇降板２２が上昇していた。それに対し、本実施形態では、給送軸２４と給送ローラ２の間に空転区間Ａｒ（θ０°）を設けたことにより、Ｐ６’をＰ６まで移動させることができ、角度θ４の範囲内で昇降板２２を上昇させることができる。これにより、上述したような昇降板２２の上昇時間延長を実現することができる。
【００６０】
以上のように本実施形態では、シート給送動作の開始に際して、給送カム２１が回転を開始して空転区間Ａｒを通過した時点から、給送ローラ２が回転を開始して昇降板２２上のシートＳを送り出す。その後、給送ローラ２が、給送コロ３０及び搬送ローラ３ａ，３ｂからなる復帰機構によって給送初期位置に復帰させられる。これにより、給送カム２１のカム曲線を、図８のカム曲線２１ｂ（従来）からカム曲線２１ａ（本実施形態）のように変化させることができる。このため、図８のＰ６’をＰ６まで移動させて、昇降板２２を、従来の角度θ４’から角度θ４の範囲内で上昇させることができ、昇降板２２の上昇時間を、従来例に比して延長することができる。
【００６１】
本実施形態によると、このようにカム曲線を変えることにより、昇降板２２の上昇速度を従来の構成より抑え、昇降板２２上のシートＳと給送コロ３０との衝突時の騒音の発生を低減し、より低騒音な画像形成装置を提供することができる。また、昇降板２２の上昇速度を抑えることで、昇降板２２に積載されたシートＳの整列性を崩すことなく、シートＳを安定して給送することができるようになる。その結果、シートのスキューによる画像不良やジャム等の発生を抑えることができ、より信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００６２】
＜変形例１＞
例えば、第１の実施形態では、給送ローラ２の直径φＤは固定値としたが、φＤを小径化する場合も同様に好適である。
【００６３】
つまり、従来例において、φＤが小径化すると、式（３）の関係よりθ１が大きくなることとなる。すると、式（６）の関係からθ４は小さい値となる。その結果、式（７）より昇降板２２の上昇時間τは小さい値となり、昇降板２２の上昇速度が増加することで騒音を損なうことになる。しかし、第１の実施形態に示した構成を用いることで、昇降板２２の上昇時間を同様にτ０［ｓｅｃ］伸ばすことができ、小型でかつ低騒音な画像形成装置を提供することができる。
【００６４】
＜変形例２＞
また、第１の実施形態では、給送ローラ２の回転速度ω［ｄｅｇ／ｓｅｃ］は固定値としたが、給送ローラ２の回転速度を高速化する場合も同様に効果的である。
【００６５】
つまり、従来例において、ωが大きくなると、式（７）より昇降板２２の上昇時間τは小さい値となり、昇降板２２の上昇速度が増加することで、騒音が高まることになる。しかし、第１の実施形態に示した構成を用いることで、昇降板２２の上昇時間を同様にτ０［ｓｅｃ］伸ばすことができ、高速でかつ低騒音な画像形成装置を提供することができる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
また、第１の実施形態及び変形例１、２では、給送ローラホルダ２８と給送コロ３０との間で、一定量の駆動力を伝達する機能を有する部材として圧縮バネであるセレーションバネ３１を用いた。これに代えて、図９の斜線部に示すように、ゴム材料からなる摩擦部材３２を設ける構成とすることも同様に好適である。このように、給送ローラホルダ２８と給送コロ３０との間に摩擦部材３２を設けた簡便で安価な構成により、耐久性と共に信頼性の高いシート給送装置を実現することができる。
【００６７】
また、セレーションバネ３１に代えて、図１０の斜線部に示すように、板バネ３３を設ける構成とすることも同様に好適である。また、第１の実施形態及び変形例１、２では、給送コロ３０を給送ローラ２の軸方向両側に設けていたが、これに限らず、片側のみに設ける構成とすることも同様に好適である。
【００６８】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態で説明したように、給送ローラホルダ２８とセレーション部材２９との間に空転区間Ａｒを設けているため、給送ローラ２は給送軸２４との間で空転区間Ａｒの分だけ自由に回転することができる。そのため、給送ローラ２を給送ローラホルダ２８から着脱するときに、給送ローラ２が空転区間Ａｒ分、回転してしまい、給送ローラ２の交換性を損なう恐れがある。
【００６９】
本第３の実施形態は、給送ローラ２の交換性を向上させるための実施形態であり、図１１〜図１４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。本構成において第１の実施形態で説明したものと同じ構成には、同一の符号を示す。また、第１の実施形態と同様の構成および機能についての説明は省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
【００７０】
図１１は、本実施形態の給送ローラ部の斜視図である。第１の実施形態と同様に、給送ローラ部は、給送ローラ２、セレーション部材２９、圧縮バネであるセレーションバネ３１、給送ローラホルダ４０、給送コロ４１，４２で構成されている。
【００７１】
次に、給送ローラ２の給送ローラホルダ４０への取り付け構成及び着脱方法について、図１２を用いて説明する。
【００７２】
図１２（ａ）に示すように、給送ローラ２は、給送ローラ２のボス２ｃと給送ローラホルダ４０の凹部４０ｂ、給送ローラ２のリブ２ｄと給送ローラホルダ４０のフック４０ｃに設けられた穴４０ｄに夫々嵌合することで、給送ローラホルダ４０に取りついている。給送ローラのボス２ｃとリブ２ｄ、給送ローラホルダ４０の凹部４０ｂとフック４０ｃ、穴４０ｄは、図１１に示すように、それぞれ給送ローラ２と給送ローラホルダ４０の両側に設けられている。
【００７３】
給送ローラ２を給送ローラホルダ４０から取り外す場合には、図１２（ｂ）に示すように、給送ローラホルダ４０のフック４０ｃを給送コロ４１，４２側へ倒して、給送ローラ２をボス２ｃ中心に矢印Ａ１方向へ回転させることで、リブ２ｄを穴４０ｄから外す。そして、図１２（ｃ）に示すように、給送ローラ２を矢印Ｑ１方向へ移動させて、ボス２ｃを凹部４０ｂから外すことで、給送ローラ２を給送ローラホルダ４０から取り外すことができる。逆に、給送ローラ２を給送ローラホルダ４０に取り付ける場合には、図１２（ｃ）に示すように、給送ローラ２を矢印Ｑ２方向へ移動させて、ボス２ｃを凹部４０ｂに嵌合させる。そして、図１２（ｂ）に示すように、給送ローラ２をボス２ｃ中心に矢印Ａ２方向へ回転させて、リブ２ｄと穴４０ｄを嵌合させることで、給送ローラ２を給送ローラホルダ４０に取り付けることができる。
【００７４】
このように、給送ローラ２を給送ローラホルダ４０に取り付ける際には、給送ローラホルダ４０が矢印Ｒ４方向（図１１、図１２参照）に回転する力を給送ローラ２から受ける。
【００７５】
すなわち、給送ローラ２を着脱する際には、給送ローラ２と給送ローラホルダ４０との回転位相が決まっており、給送ローラホルダ４０が不用意に回転してしまうと、給送ローラ２が取り付けづらくなる恐れがある。
【００７６】
図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ給送ローラホルダ４０と給送コロ４１の斜視図を示した図である。図１３（ａ）に示すように、給送ローラホルダ４０の左側面には、三角形の歯が円環状に複数配列されたラチェット歯４０ａが設けられている。同様に、図１３（ｂ）に示すように、給送コロ４１の右側面には、三角形の歯が円環状に複数配列されたラチェット歯４１ａが設けられている。給送ローラホルダ４０のラチェット歯４０ａと給送コロ４１のラチェット歯４１ａは、互いに噛み合う形状となっている。
【００７７】
次に、図１４（ａ），（ｂ）を用いて、給送ローラホルダ４０のラチェット歯４０ａと給送コロ４１のラチェット歯４１ａの噛み合いについて説明する。図１４（ａ）は給送動作時の給送ローラ部の断面図であり、図１４（ｂ）は給送コロ４１を移動させた場合の給送ローラ部の断面図である。
【００７８】
図１４（ｂ）に示すように、給送コロ４１を矢印Ｘ１方向に移動させると、給送ローラホルダ４０のラチェット歯４０ａと給送コロ４１のラチェット歯４１ａとが噛み合う。ラチェット歯４０ａとラチェット歯４１ａとが噛み合い、給送ローラホルダ４０と給送コロ４１とが連結すると、給送ローラホルダ４０は、図１１に示す矢印Ｒ４方向への回転を阻止される。
【００７９】
給送ローラ２を給送ローラホルダ４０に取り付ける際には、給送ローラホルダ４０が矢印Ｒ４方向に回転する力を給送ローラ２から受ける。しかし、給送ローラホルダ４０は矢印Ｒ４方向への回転を阻止されているため、給送ローラ２を給送ローラホルダ４０に取り付けやすくなる。
【００８０】
また、図１４（ａ）に示すように、給送動作時には給送コロ４１はセレーションバネ３１によって矢印Ｘ２方向に付勢されているため、ラチェット歯４０ａとラチェット歯４１ａとは噛み合わず、従って、給送動作を妨げることはない。
【００８１】
以上のように、本実施形態では、給送ローラ２と給送軸２４とを一時的に係合する係合部を備え、この係合部は、給送ローラ２が給送初期位置から回転することを阻止するように構成されている。つまり、本実施形態では、給送ローラ２を給送軸２４に支持する給送ローラホルダ４０と、給送ローラ２と同軸に給送軸２４に支持され且つ一方向における所定トルク内にて給送ローラ２と連動可能な給送コロ４１とを備えている。係合部は、給送ローラホルダ４０及び給送コロ４１に夫々ラチェット歯（係合歯）４０ａ，４１ａを有している。そして係合部は、ラチェット歯４０ａ，４１ａを互いに係合させて、給送ローラホルダ４０と給送コロ４１とを連結することで、給送ローラ２が給送初期位置から回転することを阻止する。
【００８２】
従って、ユーザーが給送ローラ２を交換する際に、給送コロ４１を矢印Ｘ１方向に寄せると、給送ローラホルダ４０と給送コロ４１のラチェット歯４０ａとラチェット歯４１ａが互いに噛み合う。これにより、給送ローラホルダ４０が矢印Ｒ４方向への回転を阻止されるため、給送ローラ２の交換性を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、ラチェット歯は給送ローラホルダ４０の左側面及び給送コロ４１のみに設けていた。しかし、これに限らず、給送ローラホルダ４０の右側面及び給送コロ４２のみ、あるいは、給送ローラホルダ４０の両側面及び給送コロ４１，４２の両方に設ける構成とすることも同様に好適である。さらに、本実施形態では係合部をラチェット歯としたが、これに限らず、係合する凹凸部を給送ローラホルダ４０及び給送コロ４１，４２に設けてもよい。
【００８４】
＜第４の実施形態＞
本第４の実施形態も第３の実施形態と同様に、給送ローラ２の交換性を向上させるための実施形態であり、図１５（ａ），（ｂ）及び図１６（ａ），（ｂ）を用いて説明する。本構成において第１の実施形態で説明したものと同じ構成には同一の符号を示す。また、第１の実施形態と同様の構成および機能についての説明は省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
【００８５】
図１５は給送ローラ２がある場合の給送ローラ部を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。図１６は給送ローラ２がない場合の給送ローラ部を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【００８６】
図１５（ａ），（ｂ）及び図１６（ａ），（ｂ）に示すように、レバー５１が給送ローラホルダ５０の下部に配置されており、レバー５１の軸５１ａが給送ローラホルダ５０に回転自在に保持されている。レバー５１の軸５１ａには、ねじりコイルバネ５２が取りついており、レバー５１を矢印Ｂ１方向に付勢している。
【００８７】
次に、レバー５１の動作及び作用について説明する。図１５（ａ），（ｂ）に示すように、給送ローラ２がある場合には、レバー５１はその端部５１ｂが給送ローラ２と接触し、矢印Ｂ２方向に回動する。これにより、レバー５１の中間部に設けられた係合凸部５１ｃはセレーション部材２９とは接触しないため、係合凸部５１ｃが給送ローラホルダ５０の凹部５０ａに係合することがなく、給送ローラ２は矢印Ｒ１及びＲ４方向に自由に回転することができる。
【００８８】
図１６（ａ），（ｂ）に示すように、給送ローラ２が取り外された状態では、レバー５１はねじりコイルバネ５２の付勢力によって矢印Ｂ１方向に回動する。そして、レバー５１の係合凸部５１ｃがセレーション部材２９の凸部２９ａと給送ローラホルダ５０の凹部５０ａとの間の空転区間Ａｒに嵌合する。そのため、給送ローラホルダ５０がセレーション部材２９との間の空転区間Ａｒで回転することが阻止される。
【００８９】
本実施形態における給送ローラ２の給送ローラホルダ５０への取り付け構成及び着脱方法は、第３の実施形態と同様である。
【００９０】
以上のように、本実施形態では、給送ローラ２と給送軸２４とを一時的に係合する係合部を備え、この係合部は、給送ローラ２が給送初期位置から回転することを阻止するように構成されている。つまり、本実施形態では、給送ローラ２を給送軸２４に支持する給送ローラホルダ５０を備えている。そして係合部は、給送ローラホルダ５０に取り付けられ且つ給送ローラ２の有無によって移動可能なレバー（レバー部材）５１と、レバー５１を給送ローラ側へ付勢するねじりコイルバネ（レバー付勢部材）５２とを有している。係合部は、給送ローラ２がない場合にレバー５１の係合凸部５１ｃを給送軸２４と係合させて、給送ローラホルダ５０と給送軸２４とを連結することで、給送ローラ２が給送初期位置から回転することを阻止する。
【００９１】
従って、ユーザーが給送ローラ２を給送ローラホルダ５０に取り付ける際は、レバー５１の作用によって、給送ローラホルダ５０の回転が阻止されるため、給送ローラ２を給送ローラホルダ５０に取り付けやすくなる。
【００９２】
さらに、本実施形態ではレバー５１の係合凸部５１ｃをセレーション部材２９の凸部２９ａに係合（嵌合）させていたが、これに限らず、レバー５１の係合凸部５１ｃをセレーション部材２９の他の場所と嵌合、あるいは干渉させてもよい。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態の形態を例示的に説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で想到し得る種々の変形例を含むものである。
【符号の説明】
【００９４】
２…給送ローラ、２ａ…回転下流側端部、２ｂ…回転上流側端部、３ａ，３ｂ，３０…復帰機構（搬送ローラ，給送コロ）、８，９…画像形成部（感光ドラム，転写ローラ）、２１…カム部材（給送カム）、２２…シート積載部（昇降板）、２３…付勢部材（給送バネ）、２４…給送軸、２８…給送ローラホルダ、２８ａ，２８ａ…凹部、２９…セレーション部材、２９ａ，２９ａ…凸部、４０…給送ローラホルダ、４０ａ，４１ａ…係合歯（ラチェット歯）、４１…給送コロ、５０…給送ローラホルダ、５１…レバー部材（レバー）、５１ｃ…係合凸部、５２…ねじりコイルバネ（レバー付勢部材）、Ａｒ…空転区間、Ｓ…シート
【図１】
0005606291.tif 000002
【図２】
0005606291.tif 000003
【図３】
0005606291.tif 000004
【図４】
0005606291.tif 000005
【図５】
0005606291.tif 000006
【図６】
0005606291.tif 000007
【図７】
0005606291.tif 000008
【図８】
0005606291.tif 000009
【図９】
0005606291.tif 000010
【図１０】
0005606291.tif 000011
【図１１】
0005606291.tif 000012
【図１２】
0005606291.tif 000013
【図１３】
0005606291.tif 000014
【図１４】
0005606291.tif 000015
【図１５】
0005606291.tif 000016
【図１６】
0005606291.tif 000017
【図１７】
0005606291.tif 000018