(57)【要約】【課題】給送するシートの種類に関わらず、安定した分離給送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。【解決手段】シートを積載可能、かつ上下方向に移動可能な可動積載部２０ｂと、可動積載部２０ｂを上方に付勢する圧縮バネ２４と、を有するシート積載部２０と、シートを１枚ずつに分離する分離斜面２３ａと、シートを分離斜面２３ａに向けて給送可能な給送ローラ２７と、給送ローラ２７を回転可能に支持し、かつ給送ローラ２７がシートの増減に対応してシートと当接するように揺動可能な揺動アーム２６と、を有するシート給送手段２２と、可動積載部２０ｂに積載された最上位シートの高さ方向の位置決めを行うシート規制部材２８と、揺動アーム２６の下方への揺動を規制するアーム下方規制部材２９と、を備え、シート規制部材２８とアーム下方規制部材２９とで揺動アーム２６の揺動範囲を規制する。【選択図】図３
2014227254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載可能、かつ上下方向に移動可能な可動積載部と、前記可動積載部を上方に付勢する付勢手段と、を有するシート積載手段と、
シートを１枚ずつに分離する分離手段と、
前記可動積載部に積載されたシートを前記分離手段に向けて給送可能な給送ローラと、前記給送ローラを回転可能に支持し、かつ前記給送ローラが前記可動積載部に積載されたシートの増減に対応してシートと当接するように、前記可動積載部の上方で揺動可能な揺動アームと、を有するシート給送手段と、
前記付勢手段により上方に付勢された前記可動積載部に積載された最上位シートの高さ方向の位置決めを行う上方規制手段と、
前記揺動アームの下方への揺動を規制する下方規制手段と、を備え、
前記上方規制手段と前記下方規制手段とで前記揺動アームの揺動範囲を規制して、高さ方向における所定の範囲で、前記付勢手段により上方に付勢された前記可動積載部に積載された最上位シートを前記給送ローラに給送させる、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記上方規制手段は、前記可動積載部に積載された最上位シートに当接して高さ方向の位置決めを行うシート規制部材からなる、
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】
前記上方規制手段は、前記可動積載部に積載された最上位シートに当接する給送ローラを支持する前記揺動アームの上方への揺動を規制することで、最上位シートの高さ方向の位置決めを行うアーム上方規制部材からなる、
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４】
前記分離手段は、給送方向に上り傾斜した斜面でシートを捌く分離斜面からなる、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記揺動アームは、前記可動積載部に積載されたシート若しくはシートが積載されていない状態の前記可動積載部と前記給送ローラとが当接する当接位置よりも、シート給送方向上流に揺動軸が設けられる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
請求項１から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、を備えた、
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置を卓上に設置して使用するオフィスや家庭が増えてきており、画像形成装置の更なる小型化及び低コスト化が望まれている。そこで、これらの要望に応えるべく、昨今においては、画像形成装置内部の構成要素についても、小型化及び低コスト化が進められている。
【０００３】
例えば、画像を形成する画像形成部にシートを給送するシート給送装置についての小型化及び低コスト化においては、給送トレイに収納されたシートを分離斜面で１枚ずつに分離させながら給送する、所謂、斜面分離方式のシート給送装置が知られている。斜面分離方式のシート給送装置は、揺動可能なアーム（以下、「揺動アーム」という）に回転可能に支持された給送ローラを用いてシートを分離斜面に導き、分離斜面にてシートを屈曲させながら１枚ずつに分離して給送する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７２１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、揺動アームを用いたシート給送装置は、給送ローラが駆動し揺動アームが回動することで発生する押圧力を給送圧としてシートの給送動作を行う。そのため、揺動アームを用いたシート給送装置は、シートの満載時と少載時とで揺動アームの回動角度が変わった場合、シートに対する給送圧が変わってしまう。これにより、薄紙等のコシが弱い（剛性が低い）シートを給送する場合には、少載時は過剰な給送圧が発生し、重送（２枚以上重なって送り出される状態）を引き起こすおそれがある。一方、厚紙等のコシの強い（剛性が高い）シートを給送する場合には、満載時に給送圧が不足して給送不良を引き起こすおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、給送するシートの種類に関わらず、安定した分離給送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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シート給送装置において、シートを積載可能、かつ上下方向に移動可能な可動積載部と、前記可動積載部を上方に付勢する付勢手段と、を有するシート積載手段と、シートを１枚ずつに分離する分離手段と、前記可動積載部に積載されたシートを前記分離手段に向けて給送可能な給送ローラと、前記給送ローラを回転可能に支持し、かつ前記給送ローラが前記可動積載部に積載されたシートの増減に対応してシートと当接するように、前記可動積載部の上方で揺動可能な揺動アームと、を有するシート給送手段と、前記付勢手段により上方に付勢された前記可動積載部に積載された最上位シートの高さ方向の位置決めを行う上方規制手段と、前記揺動アームの下方への揺動を規制する下方規制手段と、を備え、前記上方規制手段と前記下方規制手段とで前記揺動アームの揺動範囲を規制して、高さ方向における所定の範囲で、前記付勢手段により上方に付勢された前記可動積載部に積載された最上位シートを前記給送ローラに給送させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シートに対する過剰な押圧力の発生を抑制することで、シートの種類に関わらず、安定した分離給送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ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリンタを模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るプリンタのシート給送部を模式的に示す斜視図である。
【図４】シート積載部に積載されたシートに作用する力を説明するための断面図である。
【図５】シート積載部に積載されたシートの満載時と少載時とを模式的に示す断面図である。
【図６】シートの給送力と分離斜面に対するシートの当接角との関係を示す図である。
【図７】厚紙を満載にセットした場合の厚紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図８】厚紙が少載になった場合の厚紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図９】満載時及び少載時における薄紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図１０】給送圧とシートの積載高さとの関係を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係るプリンタのシート給送部を模式的に示す斜視図である。
【図１２】シート積載部に積載されたシートの満載時と少載時とを模式的に示す断面図である。
【図１３】厚紙を満載にセットした場合の厚紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図１４】厚紙が少載になった場合の厚紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図１５】満載時及び少載時における薄紙の給送状態を模式的に示す図である。
【図１６】従来の給送圧とシートの積載高さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るシート給送装置を備える画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、シートを１枚ずつ分離給送可能なシート給送部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、電子写真方式のレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という）を用いて説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るプリンタ１について、図１から図１０を参照しながら説明する。まず、プリンタ１の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係るプリンタ１の制御部１０の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、プリンタ１は、シートＳを給送するシート給送部２と、シートＳに画像を形成する画像形成部３と、シートＳを機外に排出する排出ローラ対４と、これらを制御する制御部１０と、を備えている。
【００１３】
シート給送部２は、シートＳを１枚ずつ分離しながら画像形成部３に給送する。なお、シート給送部２の具体的な構成については、後に詳しく説明する。画像形成部３は、像担持体としての感光体ドラム３０と、感光体ドラム３０にレーザ光を照射する露光装置３１と、トナー像をシートＳに転写する転写ローラ３２と、シートＳに転写されたトナー像を定着させる定着部３４と、を備えている。図２に示すように、制御部１０は、シート給送部２等を駆動制御するＣＰＵ１１と、各種プログラム等を記憶するメモリ１２と、を備えている。
【００１４】
次に、プリンタ１の画像形成ジョブ（制御部１０による画像形成制御）について、上述した各構成要素を主体に説明する。画像形成ジョブが開始されると、不図示のパソコン又はスキャナから送信された画像情報信号に応じて、露光装置３１が感光体ドラム３０の表面にレーザ光を照射する。これにより、所定の極性電位に帯電されている感光体ドラム３０の表面が露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム３０の表面に静電潜像が形成されると、不図示の現像部が静電潜像を現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００１５】
上述のトナー像形成動作に並行して、シート給送部２がシートＳを１枚ずつ分離給送する。そして、シート給送部２の下流に設けられた中間搬送ローラ対５が、所定のタイミングで感光体ドラム３０と転写ローラ３２との転写ニップＮにシートＳを搬送する。転写ニップＮにシートＳが搬送されると、転写ローラ３２が感光体ドラム３０上に形成されたトナー像をシートＳに転写する。シートＳにトナー像が転写されると、定着部３４が熱及び圧力でトナー像を定着させる。トナー像が定着されると、排出ローラ対４がシートＳを機外に排出し、プリンタ本体（筐体）１９の上面に設けられたシート排出部６に画像面を下側にしてシートＳが積載される。
【００１６】
次に、上述したシート給送部２について、図１に加え、図３から図１０を参照しながら説明する。まず、シート給送部２の概略構成について、図１及び図３を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係るプリンタ１のシート給送部２を模式的に示す斜視図である。
【００１７】
図１及び図３に示すように、シート給送部２は、シートＳの少なくとも一部を積載可能なシート積載部（シート積載手段）２０と、積載されたシートＳのシート給送方向と直交する幅方向位置を規制する一対の幅規制部材２１ａ，２１ｂと、を備えている。また、シート給送部２は、シート積載部２０に積載されたシートＳを給送するシート給送手段２２と、シート給送手段２２により給送されるシートＳを１枚ずつに分離する分離部２３と、シート給送手段２２の揺動範囲を規制する規制部２５とを備えている。
【００１８】
シート積載部２０は、シート給送方向上流に設けられる固定積載部２０ａと、固定積載部２０ａのシート給送方向下流で固定積載部２０ａに回動可能に支持された可動積載部２０ｂと、可動積載部２０ｂを付勢する圧縮バネ（付勢手段）２４と、を備えている。固定積載部２０ａは、略水平となるようにプリンタ本体１９に固定されている。可動積載部２０ｂは、シート給送方向下流側が上下方向Ｈに移動可能となるように、シート給送方向上流に設けられた回動軸２０ｃを中心に回動可能になっている。なお、可動積載部２０ｂは、シート全体を積載可能で、可動積載部２０ｂ全体が上下方向Ｈに移動可能な構成であってもよい。圧縮バネ２４は、可動積載部２０ｂの下部に配置されており、可動積載部２０ｂを下方から上方に付勢している。一対の幅規制部材２１ａ，２１ｂは、シート給送方向と直交する幅方向に移動可能に固定積載部２０ａに支持されている。
【００１９】
シート給送手段２２は、可動積載部２０ｂの上方（シート積載方向）に設けられており、上方から可動積載部２０ｂに積載されたシートＳに当接してシートＳを給送可能に構成されている。具体的には、シート給送手段２２は、プリンタ本体１９のフレームに回転可能に支持された揺動軸２６ａを中心に上下方向Ｈに揺動可能な揺動アーム２６と、揺動アーム２６の先端（自由端）に回転可能に支持された給送ローラ２７と、を備えている。
【００２０】
揺動アーム２６は、揺動中心（揺動軸２６ａ）が給送ローラ２７と最上位シートＳ１（可動積載部２０ｂ上にシートＳが無い場合は可動積載部２０ｂのシート積載面）との当接位置よりもシート給送方向上流に位置するように設けられている。揺動アーム２６は、可動積載部２０ｂの上方で揺動可能に支持されることで、シートの増減に対応して可動積載部２０ｂに積載されたシートに当接するようになっている。給送ローラ２７は、フレームに支持された不図示の駆動モータからの駆動力を揺動軸２６ａ及び揺動アーム２６の内部に配置された不図示の駆動列（ギア列）を介して伝達可能に構成されており、駆動モータの駆動により回転するようになっている。
【００２１】
分離部２３は、シート積載部２０のシート給送方向下流に設けられており、シート給送手段２２により給送されるシートＳを１枚ずつに分離するための分離斜面（分離手段）２３ａを備えている。分離斜面２３ａは、固定積載部２０ａのシート積載面に対して、シート給送方向に所定角度上り傾斜するように形成されている。
【００２２】
規制部２５は、上方に付勢された可動積載部２０ｂに積載された最上位シートＳ１の高さ方向位置を規制するシート規制部材（上方規制手段）２８と、揺動アーム２６の下側の揺動を規制するアーム下方規制部材（下方規制手段）２９と、を備えている。
【００２３】
シート規制部材２８は、シート給送方向下流に設けられており、プリンタ本体１９のフレームに固定されている。シート規制部材２８は、可動積載部２０ｂにシートＳが積載されている場合には最上位シートＳ１に当接し、シートＳが積載されていない場合には可動積載部２０ｂのシート積載面に当接することで可動積載部２０ｂの上側の回動位置を規制している。つまり、シート規制部材２８は、可動積載部２０ｂの上側の回動位置を規制することで、最上位シートの高さ方向の位置決めを行っている。このように、シート規制部材２８は、揺動アーム２６の上側の揺動位置を規制することで、揺動アーム２６の水平方向に対する揺動角度が小さくなることを規制し、給送ローラ２７が所定の高さよりも上方に上がることを規制している。なお、揺動範囲が規制されたシート給送手段２２の給送圧と各構成要素との力の作用関係（給送圧の制限）については、後に詳しく説明する。
【００２４】
アーム下方規制部材２９は、揺動軸２６ａよりもシート給送方向上流側（揺動軸２６ａに対して給送ローラ２７と反対側）で、揺動アーム２６の上面に当接可能にプリンタ本体１９のフレームに固定されている。アーム下方規制部材２９は、揺動アーム２６のシート給送方向上流側の上面に当接することで、揺動アーム２６の下側の揺動位置を規制する。つまり、アーム下方規制部材２９は、揺動アーム２６の下側の揺動位置を規制することで、揺動アーム２６の水平方向に対する揺動角度が大きくなり過ぎることを規制し、給送ローラ２７が下方に下がり過ぎることを規制している。
【００２５】
次に、上述のように構成されたシート給送部２の揺動アーム２６の揺動範囲の規制による給送圧の制限について、厚紙を給送する場合と薄紙を給送する場合とを用いて、図４から図１０を参照しながら説明する。なお、本実施形態においては、坪量が１６０ｇ／ｍ２のシートを厚紙とし、坪量が６０ｇ／ｍ２のシートを薄紙として説明する。
【００２６】
まず、上述のように構成されたシート給送部２により給送されるシートＳに作用する力関係について、図４から図６を参照しながら説明する。図４は、シート積載部２０に積載されたシートＳに作用する力を説明するための断面図である。図５は、シート積載部２０に積載されたシートＳの満載時と少載時とを模式的に示す断面図である。図６は、シートＳの給送力Ｆｚと分離斜面２３ａに対するシートの当接角θｂとの関係を示す図である。
【００２７】
図４に示すように、圧縮バネ２４は、可動積載部２０ｂと可動積載部２０ｂに積載されたシートＳを持ち上げている。このとき、圧縮バネ２４が最上位シートＳ１をシート規制部材２８に当接させるための当接力Ｎｓｐは、
Ｎｓｐ＝圧縮バネ２４の付勢力（Ｆ８）−可動積載部２０ｂの重量（Ｎ３ｂ）−シートＳの重量（Ｎｓ）
と表すことができる。
【００２８】
給送ローラ２７が回転してシートＳの給送が開始されると、給送ローラ２７と最上位シートＳ１との間の摩擦力により揺動アーム２６が回動し、給送ローラ２７に最上位シートＳ１への押圧力Ｎｒが発生する。給送ローラ２７と最上位シートＳ１との摩擦係数をμ１、最上位シートＳ１と２枚目のシートＳ２との摩擦係数をμ２とすると、給送ローラ２７が最上位シートＳ１を給送するための給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝Ｎｒ×（μ１−μ２）
と表すことができる。
【００２９】
また、２枚目のシートＳ２と３枚目のシートＳ３との摩擦係数をμ３とすると、２枚目のシートＳ２に作用する給送力Ｆｒ２は、
Ｆｒ２＝Ｎｒ×（μ２−μ３）
と表すことができる。
【００３０】
ここで、図５（ａ）に示すシートＳを満載にセットした状態及び図５（ｂ）に示すシートＳが少載になった状態のいずれにおいても、圧縮バネ２４により可動積載部２０ｂが上方に付勢されることで最上位シートＳ１がシート規制部材２８に当接している。このように、シートＳの積載量が変動しても、最上位シートＳ１はシート規制部材２８に当接するため、給送開始時の揺動アーム２６の揺動角度は一定になる。
【００３１】
また、シートＳの給送に必要な給送力Ｆｚは、給送するシートＳの座屈力、分離斜面２３ａの摩擦係数等に依存する。具体的には、図６に示すように、厚紙、薄紙共に、当接角θｂが９０度から小さくなっていくに従って主に座屈力が減少するため、給送力Ｆｚが小さくなっていくのが分かる。
【００３２】
次に、厚紙を給送する場合におけるシート給送部２による給送圧の制限について、図６に加え、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、厚紙を満載にセットした場合の厚紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。図８は、厚紙が少載になった場合の厚紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。
【００３３】
図６及び図７（ａ）に示すように、シートＳの給送初期（ピック初期）においては、満載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝８５°となるように設定されており、このときの給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝１０００ｇｆである。また、このとき、最上位シートＳ１をシート規制部材２８に当接させるための当接力Ｎｓｐは、Ｎｓｐ＝３４０ｇｆとなるように設定されている。
【００３４】
ここで、プリンタ１の給送ローラとして一般に使用されるゴムローラや、一般に流通されているシートの摩擦係数を鑑みて、μ１＝１．５、μ２＝０．６、μ３＝０．３と設定すると、この状態における給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝３４０×（１．５−０．６）＝３０６ｇｆ
となり、Ｆｚ＞Ｆｒ１である。
【００３５】
したがって、発生する給送力Ｆｒ１がシートＳの給送に必要な給送力Ｆｚを下回るため、最上位シートＳ１を給送することができない。しかし、給送ローラ２７が回転を続けることで最上位シートＳ１への押圧力Ｎｒが大きくなり、押圧力Ｎｒが当接力Ｎｓｐを上回ることで揺動アーム２６が回動し、可動積載部２０ｂを押し下げる。その後、図７（ｂ）に示すように、揺動アーム２６の上面がアーム下方規制部材２９に当接することで揺動アーム２６の回動が規制される。
【００３６】
可動積載部２０ｂが押し下げられることで、給送される最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとのなす当接角θｂが給送初期よりも小さくなる。本実施形態においては、図６に示すように、揺動アーム２６の回動時の当接角θｂがθｂ＝７０°となるように設定されており、この状態における給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝３８０ｇｆである。このとき、圧縮バネ２４が圧縮されることで圧が高くなり、当接力Ｎｓｐは大きくなる。図７（ｂ）の状態においては、押圧力Ｎｒと当接力Ｎｓｐの関係は、力のつり合いによってＮｒ＝Ｎｓｐとなり、給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝Ｎｓｐ×（μ１−μ２）
と表すことができる。よって、
Ｎｓｐ＝３８０÷（１．５−０．６）≒４２３ｇｆ
Ｎｓｐ≒４２３ｇｆ以上となるように圧縮バネ２４が設定されていれば給送可能となる。また、揺動アーム２６がアーム下方規制部材２９に当接している時、給送ローラ２７の位置は略一定の位置にあり、このときの最上位シートＳ１の先端と分離斜面２３ａとのなす当接角θｂが略一定の値となる。これにより、給送力Ｆｚの値を安定させることができる。
【００３７】
また、このとき、２枚目のシートＳ２に働く給送力Ｆｒ２は、
Ｆｒ２＝４２３×（０．６−０．３）＝１２７ｇｆ
となり、Ｆｒ２＜Ｆｚであるから、２枚目のシートＳ２は給送されない。つまり、重送（シートが重なって給送される状態）は発生しない。
【００３８】
図６及び図８（ａ）に示すように、シートＳが少載になった状態（少載時）においては、少載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝７５°となるように設定されており、このときの給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝５２０ｇｆである。また、このとき、最上位シートＳ１をシート規制部材２８に当接させるための当接力Ｎｓｐは、Ｎｓｐ＝２１０ｇｆとなるように設定されている。この状態における給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝２１０×（１．５−０．６）＝１８９ｇｆ
となり、Ｆｚ＞Ｆｒ１である。
【００３９】
したがって、発生する給送力Ｆｒ１がシートＳの給送に必要な給送力Ｆｚを下回るため、最上位シートＳ１を給送することができない。しかし、満載時と同様に、揺動アーム２６が回動し可動積載部２０ｂを押し下げ、その後、揺動アーム２６がアーム下方規制部材２９に当接する。
【００４０】
可動積載部２０ｂが押し下げられることで、給送される最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとのなす当接角θｂが給送初期よりも小さくなる。本実施形態においては、図６に示すように、揺動アーム２６の回動時の当接角θｂがθｂ＝６０°となるように設定されており、この状態における給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝２７０ｇｆである。よって、当接力Ｎｓｐの値が、
Ｎｓｐ＝２７０÷（１．５−０．６）＝３００ｇｆ
Ｎｓｐ＝３００ｇｆ以上となるように圧縮バネ２４が構成されていれば給送可能である。この状態の場合、２枚目のシートＳ２に働く給送力Ｆｒ２は、
Ｆｒ２＝３００×（０．６−０．３）＝９０ｇｆ
となり、Ｆｒ２＜Ｆｚであるから、２枚目のシートＳ２は給送されない。つまり、重送は発生しない。
【００４１】
上述したように、揺動アーム２６が可動積載部２０ｂを押し下げ、シートＳの搬送に必要な給送力Ｆｚを低下させることによって、厚紙でも、積載高さに因らず、過剰な給送圧を発生させることなく、安定した給送圧でシートＳを給送することができる。
【００４２】
次に、薄紙を給送する場合におけるシート給送部２による給送圧の制限について、図６に加え、図９を参照しながら説明する。図９は、満載時（図９（ａ））及び少載時（図９（ｂ））における薄紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。
【００４３】
図６及び図９（ａ）に示すように、シートＳの給送初期（ピック初期）においては、満載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝８５°となるように設定されており、このときの給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝２２０ｇｆである。また、このとき、最上位シートＳ１をシート規制部材２８に当接させるための当接力Ｎｓｐは、Ｎｓｐ＝４２０ｇｆとなるように設定されている。この状態における給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝４２０×（１．５−０．６）＝３８０ｇｆ
となり、Ｆｚ＜Ｆｒ１であるので、最上位シートＳ１は給送される。
【００４４】
給送される瞬間においては、当接角θｂが変わらないほど僅かに揺動アーム２６が可動積載部２０ｂを押し下げることで最上位シートＳ１がシート規制部材２８から離間し、シート規制部材２８から抵抗を受けることなく最上位シートＳ１が給送される。この際、給送圧が略１０ｇｆ大きくなる。この場合の２枚目のシートＳ２に働く給送力Ｆｒ２は、
Ｆｒ２＝４３０×（０．６−０．３）＝１２９ｇｆ
となり、Ｆｚ＞Ｆｒ２であるので、２枚目のシートＳ２は給送されない。つまり、重送は発生しない。
【００４５】
図６及び図９（ｂ）に示すように、シートＳが少載になった状態（少載時）においては、少載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝７５°となるように設定されており、このときの給送力Ｆｚは、Ｆｚ＝１７０ｇｆである。また、このとき、最上位シートＳ１をシート規制部材２８に当接させるための当接力Ｎｓｐは、Ｎｓｐ＝２１０ｇｆとなるように設定されている。この状態における給送力Ｆｒ１は、
Ｆｒ１＝２１０×（１．５−０．６）＝１８９ｇｆ
となり、Ｆｚ＜Ｆｒ１であるので、最上位シートＳ１は給送される。
【００４６】
この時も満載時と同様に、当接角θｂが変わらないほど僅かに揺動アーム２６が可動積載部２０ｂを押し下げることで最上位シートＳ１がシート規制部材２８から離間し、シート規制部材２８から抵抗を受けることなく最上位シートＳ１が給送される。この際、給送圧が略１０ｇｆ大きくなる。この場合の２枚目のシートＳ２に働く給送力Ｆｒ２は、
Ｆｒ２＝２２０×（０．６−０．３）＝６６ｇｆ
となり、Ｆｚ＞Ｆｒ２であるので、２枚目のシートＳ２は給送されない。つまり、重送は発生しない。
【００４７】
上述したように、最上位シートＳ１の高さを所定の位置に設定し、かつ揺動アーム２６の上側の揺動位置（上方向の揺動）を規制することで、シートの積載高さや重量の変動による揺動アーム２６の角度変化を抑制可能になる。これにより、過剰な押圧力の増大を防止可能になり、特にコシの弱い薄紙の重送に対して有利な構成となる。
【００４８】
ここで、上述したシート給送部２における、発生した給送圧と、シートＳの積載高さとの関係を図１０に示す。図１０（ａ）は、厚紙を給送するときの、非駆動時（可動積載部２０ｂが押し下がる前）の給送圧及び駆動時（可動積載部２０ｂが押し下がった後）の給送圧と、それぞれにおけるシートの積載高さとの関係を示したグラフである。図１０（ｂ）は、薄紙を給送するときの、非駆動時の給送圧及び駆動時の給送圧と、それぞれのシートの積載高さとの関係を示したグラフである。
【００４９】
図１０（ａ）に示すように、厚紙給送時においては、駆動時は非駆動時よりも可動積載部２０ｂが押し下がり、圧縮バネ２４が圧縮されることで給送圧が大きくなる。第１実施形態においては、可動積載部２０ｂが押し下がることで給送圧が約９０ｇｆ大きくなる。同様に、図１０（ｂ）に示すように、薄紙給送時においても、駆動時は非駆動時よりも可動積載部２０ｂが僅かに押し下がり、給送圧が大きくなる。第１実施形態においては、可動積載部２０ｂが押し下がることで給送圧が約１０ｇｆ大きくなる。
【００５０】
また、従来の分離斜面の給送圧を示す図１６と比較した場合、図１０に示す給送圧の変動の方がシートの差による変動が少なく、シートの積載高さの変化における給送圧の変動の範囲も減少していることが分かる。つまり、本実施形態に係る分離斜面方式の構成の方が、従来の分離斜面方式の構成よりも、シートのコシの強弱（剛性の高低）及び積載高さによる給送圧の変動が抑えられていることが分かる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ１は、揺動アーム２６の特性であるシートＳのコシの強弱によって給送圧が変化することを圧縮バネ２４とのバランスによって調整し、更に、可動積載部２０ｂの回動範囲を制限する。そのため、シートＳの積載高さに因らず、揺動アーム２６の角度を所定の角度に保つことができる。これにより、シートＳの種類に応じた給送圧で給送動作を行うことができる。その結果、従来の分離斜面方式よりも安定したシートの給送動作を行うことができる。
【００５２】
また、例えば、従来の揺動アームを用いた分離斜面方式においては、シート積載部にシートが積載されていない時は、給送ローラがシート積載面に当接することで押圧力が増大し、給送ローラの駆動列や駆動源に過剰な負荷が発生するおそれがあった。そのため、シート積載部の給送ローラと対向する位置にコロを設けたり、給送ローラにトルクリミッタを設けることで過剰な負荷の発生を抑制していた。しかし、本実施形態においては、それらを設けることなく過剰な負荷の発生を抑制可能になるため、シート積載部に設けるコロや給送ローラの駆動系へのトルクリミッタ等の別部材の追加を必要としない。これにより、不要なコストの発生を抑制することができる。
【００５３】
以上のことから、安定したシートの給送性能が得られるシート給送部を備えたプリンタを比較的安価に提供することができる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンタ１Ａについて、図６に加え、図１１から図１５を参照しながら説明する。第２実施形態に係るプリンタ１Ａは、シート規制部材２８の代わりに、給送ローラ２７を用いて最上位シートＳ１の高さ方向の位置を規制することが第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、給送ローラ２７を用いて可動積載部２０ｂの上側の回動位置を規制するための規制部２５Ａを中心に説明し、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。
【００５５】
まず、規制部２５Ａの構成について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、第２実施形態に係るプリンタ１Ａのシート給送部２Ａを模式的に示す斜視図である。
【００５６】
図１１に示すように、規制部２５Ａは、揺動アーム２６の上方への揺動を規制する第１アーム規制部材（アーム上方規制部材、上方規制手段）２９ａと、揺動アーム２６の下方への揺動を規制する第２アーム規制部材（下方規制手段）２９ｂと、を備えている。第１アーム規制部材２９ａ及び第２アーム規制部材２９ｂは、第１実施形態に係るアーム下方規制部材２９を分割したものである。
【００５７】
第１アーム規制部材２９ａは、揺動軸２６ａよりもシート給送方向下流側（給送ローラ２７の上方）で、揺動アーム２６の上面に当接可能にプリンタ本体１９のフレームに固定されている。第１アーム規制部材２９ａは、揺動アーム２６のシート給送方向下流側の上面に当接することで、揺動アーム２６の上側の揺動位置を規制する。つまり、第１アーム規制部材２９ａは、揺動アーム２６の上側の揺動位置を規制することで、揺動アーム２６の水平方向に対する揺動角度が小さくなり過ぎることを規制し、給送ローラ２７が上方に上がり過ぎることを規制している。
【００５８】
第２アーム規制部材２９ｂは、揺動軸２６ａよりもシート給送方向上流側（揺動軸２６ａに対して給送ローラ２７と反対側）で、揺動アーム２６の上面に当接可能にプリンタ本体１９のフレームに固定されている。第２アーム規制部材２９ｂは、揺動アーム２６のシート給送方向上流側の上面に当接することで、揺動アーム２６の下側の揺動位置を規制する。つまり、第２アーム規制部材２９ｂは、揺動アーム２６の下側の揺動位置を規制することで、揺動アーム２６の水平方向に対する揺動角度が大きくなり過ぎることを規制し、給送ローラ２７が下方に下がり過ぎることを規制している。
【００５９】
次に、上述のように構成された規制部２５Ａにより揺動アーム２６の揺動範囲が規制されたシート給送部２Ａにより給送されるシートＳに作用する力関係について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、シート積載部２０に積載されたシートＳの満載時（ａ）と少載時（ｂ）とを模式的に示す断面図である。
【００６０】
図１２に示すように、圧縮バネ２４により上方に付勢された可動積載部２０ｂに積載された最上位シートＳ１は、満載時（図１２（ａ））及び少載時（図１２（ｂ））のいずれにおいても、給送ローラ２７に当接する。また、揺動アーム２６は、第１アーム規制部材２９ａにより上方の揺動位置が規制されている。そのため、給送ローラ２７は、揺動アーム２６により高さ方向の位置が規制され、最上位シートＳ１は、給送ローラ２７により高さ方向の位置が規制される。このとき最上位シートＳ１は所定の高さにあるため、給送開始時の揺動アームの揺動角度は、水平方向に対して略一定の揺動角度になる。これは、シート積載量が変動しても、揺動アーム２６が第１アーム規制部材２９ａによって所定の高さに規制されているため、シート積載量に関わらず所定の高さになるためである。
【００６１】
次に、厚紙又は薄紙を給送する場合におけるシート給送部２による給送圧の制限について、図６に加え、図１３から図１５を参照しながら説明する。図１３は、厚紙を満載にセットした場合の厚紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。図１４は、厚紙が少載になった場合の厚紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。図１５は、満載時及び少載時における薄紙（シートＳ）の給送状態を模式的に示す図である。
【００６２】
まず、厚紙を給送する場合について説明する。図６及び図１３（ａ）に示すように、シートＳの給送初期（ピック初期）においては、満載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝８５°となるように設定されている。図６及び図１３（ｂ）に示すように、図１３（ａ）の状態から可動積載部２０ｂが押し下げられ、揺動アームが第２アーム規制部材９ｂに当接すると、満載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝７０°となるように設定されている。
【００６３】
第２実施形態においては、圧縮バネ２４の力をシートを通して給送ローラ２７が常に受けている状態であるため、力のつり合いにより常にＮｒ＝Ｎｓｐが成立している。なお、最上位シートを給送するための給送動作については、基本的に第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６４】
図６及び図１４（ａ）に示すように、シートＳの給送初期（ピック初期）においては、少載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝７５°となるように設定されている。図６及び図１４（ｂ）に示すように、図１４（ａ）の状態から可動積載部２０ｂが押し下げられ、揺動アームが第２アーム規制部材９ｂに当接すると、少載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝６０°となるように設定されている。なお、最上位シートを給送するための給送動作については、満載時と同様に、基本的に第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６５】
次に、薄紙を給送する場合について説明する。図６及び図１５（ａ）に示すように、シートＳの給送初期（ピック初期）においては、満載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝８５°となるように設定されている。また、給送される瞬間においては、当接角θｂが変わらないほど僅かに揺動アーム２６が可動積載部２０ｂを押し下げる。図６及び図１５（ｂ）に示すように、シートＳが少載になった状態（少載時）においては、少載時の最上位シートＳ１と分離斜面２３ａとがなす当接角θｂがθｂ＝７５°となるように設定されている。また、給送される瞬間においては、当接角θｂが変わらないほど僅かに揺動アーム２６が可動積載部２０ｂを押し下げる。なお、最上位シートを給送するための給送動作については、厚紙の場合と同様に、基本的に第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６６】
以上説明したように、第２実施形態においては、シート規制部材２８の代わりに、第１アーム規制部材２９ａを用いて揺動アームの揺動範囲を規制している。また、第１アーム規制部材２９ａは、アーム下方規制部材２９を分割したものであり、第２アーム規制部材２９ｂと共に、プリンタ本体１９のフレームで形成することができる。第１アーム規制部材２９ａ及び第２アーム規制部材２９ｂは、プリンタ本体１９のフレームに固定されるものであるため、フレームと一体成型可能になるためである。これにより、部品点数を削減することができる。その結果、第１実施形態よりも安価な構成で、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００６８】
例えば、本実施形態においては、電子写真画像形成プロセスを実行する画像形成部を有するプリンタを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることによって、シートに画像を形成するインクジェット画像形成プロセスを実行する画像形成部を有するプリンタに用いてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１    プリンタ（画像形成装置）
２、２Ａ    シート給送部（シート給送装置）
３    画像形成部
２０    シート積載部（シート積載手段）
２０ｂ    可動積載部
２２    シート給送手段
２３ａ    分離斜面（分離手段）
２４    圧縮バネ（付勢手段）
２６    揺動アーム
２６ａ    揺動軸
２７    給送ローラ
２８    シート規制部材（上方規制手段）
２９    アーム下方規制部材（下方規制手段）
２９ａ    第１アーム規制部材（上方規制手段）
２９ｂ    第２アーム規制部材（下方規制手段）
【図１】
2014227254.tif 000003
【図２】
2014227254.tif 000004
【図３】
2014227254.tif 000005
【図４】
2014227254.tif 000006
【図５】
2014227254.tif 000007
【図６】
2014227254.tif 000008
【図７】
2014227254.tif 000009
【図８】
2014227254.tif 000010
【図９】
2014227254.tif 000011
【図１０】
2014227254.tif 000012
【図１１】
2014227254.tif 000013
【図１２】
2014227254.tif 000014
【図１３】
2014227254.tif 000015
【図１４】
2014227254.tif 000016
【図１５】
2014227254.tif 000017
【図１６】
2014227254.tif 000018