(57)【要約】【課題】給紙ミスや重送といった給紙不良を生じることなく確実に給紙することを可能とするシート給送装置及びこれを備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明に係るシート給送装置は、シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記シート積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とする。又、シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が弾性部材と膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記シート積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が弾性部材と膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とするシート給送装置。
【請求項３】
前記膨張／収縮可能な部材内にエアーを供給／放出させて膨張／収縮させ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。
【請求項４】
前記シート積載板と前記押上手段を備え、装置本体から着脱可能なシート収納カセットが所定の給紙位置から移動すると、前記膨張／収縮可能な部材内のエアーが放出されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記シート積載板と前記押上手段を備え、装置本体から着脱可能なシート収納カセットにエアー供給手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
装置本体にエアー供給手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記請求項１〜６の何れか１項に記載のシート給送装置と、該シート給送装置から給紙されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記請求項１〜４の何れか１項に記載のシート給送装置と、該シート給送装置から給紙されたシートに画像を形成する画像形成手段と、前記シート給送装置にエアーを供給するエアー供給手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記積載板上の最上シートの位置を少なくとも１箇所以上検知する位置検知手段と、前記膨張／収縮可能な部材に供給するエアーを制御するエアー供給制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項７又は８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記位置検知手段が、積載最小サイズシートの給紙方向後端近傍に配置されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記エアー供給制御手段は、少なくともエアー供給タイミング制御を有することを特徴とする請求項９又は１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記エアー供給制御手段は、少なくともエアー供給量制御を有することを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記エアー供給タイミングがシートの一定枚数送り出し毎であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記エアー供給タイミングが前記検知手段による最上シートの位置変動毎であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記エアー供給量は、少なくともシートサイズによって変化することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記エアー供給量は、少なくともシート積載量によって変化することを特徴とする請求項１２又は１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記エアー供給量は、少なくとも種類によって変化することを特徴とする請求項１２，１５，１６の何れか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置等の各種サイズにカットされたシート類を画像形成手段に１枚ずつ供給するのに用いられるシート給送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタのシート給送装置として、簡易型のものが使用されていた。このシート給送装置は、カセットの底部に積載板を支軸を支点として上下に揺動自在に設置し、該積載板の先端部をコイルばねで押し上げ、シート（シート）を給紙ローラに圧接させるように構成されている。又、後端規制板と側部規制板は、何れもシートサイズに合わせて規制位置が可変とされている。
【０００３】
ところで、前記シート給送装置はユニバーサル方式であり、種々のサイズのシートが装填される。給紙圧はばねによって与えられるが、シートはサイズが異なると積載枚数は同じでも重量が異なるため、給紙性能に悪影響が生じていた。詳しくは、給紙力Ｆ１はばねによる給紙ローラ９への押し当て力Ｆ２と給紙ローラ９の摩擦係数μから式（１）で決定される。又、押し当て力Ｆ２は、ばねの力量Ｆspとばねに作用するシート重量成分Ｆp
から式（２）で決定される。
【０００４】
Ｆ１＝Ｆ２×μ        …  （１）
Ｆ２＝Ｆsp−Ｆp       …  （２）
前記式（１）から明らかなように、給紙力Ｆ１は押し当て力Ｆ２の関数であり、押し当て力Ｆ２が小さいと、給紙力Ｆ１も低下して給紙ミス（給紙不能）が発生する。逆に、押し当て力Ｆ２が大きいと、２，３枚のシートを同時に給紙する“重送”を生じてしまう。
【０００５】
ここで、シートサイズと押し当て力Ｆ２との関係を考察すると、最小サイズではシート重量成分Ｆp が小さいことから押し当て力Ｆ２は相対的に大きくなって重送領域と重なる。一方、最大サイズではシート重量成分Ｆp が大きいことから押し当て力Ｆ２は相対的に小さくなって給紙ミス領域Ａと重なってしまう。
【０００６】
尚、シートサイズを１種類に限定し、そのサイズに最適な押し当て力Ｆ２が得られるようにばねの特性を調整したシート給送装置が使用されている。しかし、これでは使用可能なシートサイズが限定され、ユニバーサル方式としての利点が損なわれる。
【０００７】
斯かる欠点を解消するために、モータを使用して積載板をリフトアップし、給紙ローラ側にスプリング等を設けて給紙圧をシートに加えることで一定の給紙力Ｆ１を得るシート給送装置も実用に供されている。
【０００８】
又、積載板に対して押し上げ力を付与する第１及び第２のばね部材と、積載板に積載されたシートの位置をシートのサイズに対応して規制し、規制位置に応じて前記第２のばね部材が積載板に付与する押し上げ力をオン、オフするシート規制部を備えたシート給送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１１６０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前者ではモータを使用するため、駆動機構が高価に付き、低価格な簡易型としての実用化は困難である。
【００１１】
又、後者においても、部品点数増大によるコストアップが必要であり、複数部品介在、制限されたスペース（高さや幅）の中でのばね設定、は安定した押し上げ力Fsp を得ることが難  く、給紙圧精度の悪化が懸念される。
【００１２】
更に、多量積載の場合は、各サイズの満載時の重量Ｆp(max)と最終シート時の重量Ｆp （min ）の重量差大であり、各サイズの満載時からの最終シート時までの押し当て力Ｆ２の変動が大きい。
【００１３】
よって、より給紙圧精度は安定しにくく、給紙ミスや重送といった給紙不良を発生し易くさせていた。
【００１４】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもので、給紙ミスや重送といった給紙不良を生じることなく確実に給紙することを可能とするシート給送装置及びこれを備える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】
【００１５】
本発明に係るシート給送装置は、シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記シート積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
又、本発明に係るシート給送装置は、シートを送り出すシート給送部材と、シートを積載して昇降可能に設けられたシート積載板と、前記積載板を押し上げて積載されているシートを前記シート給送部材に押圧するための押上手段と、前記押上手段が弾性部材と膨張／収縮可能な部材を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、エアーダンパー内にエアー供給することで積載板を押し上げ、積載されているシートをシート給送部材に押圧するので、部品点数が少なく、低価格な簡易型なシート給送装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１〜図６は本発明案のシート給送装置の一実施の形態としての概略構成を示す各模式的断面図である。
【００２０】
図１において、本シート給送装置は、概略、上部が開口した箱状のシートカセット１と、エアーダンパー１５と、最上紙が押し上げるＦp 側とフォトセンサーＳを遮光するＦs
側を有し、Ｆc を回転中心として回転するフラグＦとで構成されている。
【００２１】
その他、前述の従来例と同機能のものは同番号で示してある。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
先ず、主電源がＯＦＦの状態である場合を図１に示す。エアーダンパー１５は、エアー供給されていなく収縮した状態であり、積載板２は下がったままである。積載板２が下がった状態なので、最上紙は給紙ローラ９から離れており、フラグＦのＦs 側もフォトセンサーＳを遮光していない。
【００２４】
次に、主電源をＯＮにした状態を図２及び図５に示す。
【００２５】
不図示の主電源スイッチをＯＮすると、不図示のエアー供給手段によりエアーダンパー１５にエアーが供給される。エアーダンパー１５が積載板２を押し上げると、積載されたシートの最上紙が給紙ローラ９に圧接される。同時にフラグＦのＦp 側が最上紙に押し上げられ、Ｆc を中心に回転し、Ｆs 側がセンサーＳを遮光する。センサーＳが遮光された時点で、不図示の制御手段が積載されたシートの最上紙が給紙ローラ６に圧接されたことを検知する。
【００２６】
このとき、エアーダンパー１５の力量Ｆdpとエアーダンパー１５に作用するシート重量成分Ｆp は等しいため、押し当て力Ｆ２は０であり（式（３））、給紙力Ｆ１も０である（式（４））。
【００２７】
Ｆ２＝Ｆdp−Ｆp ＝０        …  （３）
Ｆ１＝Ｆ２×μ  ＝０×μ      …  （４）
その後、不図示の制御手段により積載板２上に積載されているシートサイズにより、シートサイズに関係なく給紙力Ｆ１(re)を一定にするため、を押し当て力Ｆ２(re)が一定になるように、定められたエアー供給量αをエアーダンパー１５に供給する。
【００２８】
つまり、最大シートサイズのエアー供給量α(1)
で発生する押し当て力Ｆ２(max1)と満載時の重量Ｆp(max1) 、エアーダンパー１５の力量Ｆdp(max1)、最小シートサイズのエアー供給量α(2) で発生する押し当て力Ｆ２(max2)と満載時の重量Ｆp(max2) 、エアーダンパー１５の力量Ｆdp(max2)との関係は
Ｆ１  (re)＝Ｆ２ (re) ×μ        …  （５）
Ｆ２ (re) ＝Ｆ２(max1)＝Ｆ２(max2)  …  （６）
Ｆ２(max1)＝Ｆdp(max1)−Ｆp(max1)  …  （７）
Ｆ２(max2)＝Ｆdp(max2)−Ｆp(max2)  …  （８）
となり、最大シートサイズ満載時の重量Ｆp(max1)
と最小シートサイズ満載時の重量Ｆp(max2) の関係は、
Ｆp(max1) ＞ＦFp(max2)        …  （９）
となる。
【００２９】
又、エアーダンパー１５に供給するエアー供給量αが多いほど、発生する押し付け力Ｆ２は大きいので、
最大シートサイズのエアー供給量α(1) ＞最小シートサイズのエアー供給量α(2) 
…  （１０）
の関係が成立する。
【００３０】
従って、最大と最小シートサイズの中間のサイズ紙に供給するエアー供給量α(3) は
α(1) ＞α(3) ＞α (2)        …  （１１）
に設定してある。
【００３１】
エアー供給は不図示の制御手段により所定枚数毎に供給されるが、各サイズの満載時の重量Ｆp(max)と最終シート時の重量Ｆp （min ）の関係が、
Ｆp(max)＞Ｆp(min)          …  （１２）
であるため、各サイズの満載時のエアー供給量α(max)
と最終シート時のエアー供給量α(min) の関係を
α(max) ＞α(min)     …  （１３）
に設定し、
Ｆ２ (re) ＝Ｆ２(min1)＝Ｆ２(min2)  …  （１４）
Ｆ２(min1)＝Ｆdp(min1)−Ｆp(min1)  …  （１５）
Ｆ２(min2)＝Ｆdp(min2)−Ｆp(min2)  …  （１６）
とすることで、押し当て力Ｆ２(re)及び給紙力Ｆ１を一定としている（図３及び図６参照）。
【００３２】
以上説明したように、上記構成によれば、エアーダンパー内にエアー供給することで積載板を押し上げ、積載されているシートをシート給送部材に押圧するので、部品点数が少なく、低価格な簡易型なシート給送装置が提案可能となった。
【００３３】
又、種々のサイズシート、積載シート量により、供給するエアー量を変更することで、給紙圧精度は安定し、給紙ミスや重送といった給紙不良を生じることなく確実に給紙することが可能となる。
【００３４】
このように、膨張／収縮可能な部材内にエアー供給することで積載板を押し上げて積載されているシートをシート給送部材に押圧することによって、部品点数は少なく、制限されたばね設計もないので給紙圧精度は安定し、給紙ミスや重送といった給紙不良を生じることなく、種々のサイズのシートを積載枚数が多量でも確実に給紙することが可能となる。
【００３５】
更には、シートサイズや積載量に応じてエアー供給量を換えることで、最適な給紙圧を得ることができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００３７】
図７〜図１３は、本発明のシート給送装置の一実施の形態としての概略構成を示す各模式的断面図であり、図１４〜図１６は上面図である。図１４及び図１５はシートカセットが装置本体にある状態、図１６はシートカセットを装置本体から抜き出した状態である。
【００３８】
図７〜図１６において、本シート給送装置は、概略、上部が開口した箱状のシートカセット１と、積載板２下のほぼ全面に配され積載板２をほぼ平行に持ち上げるエアーダンパー２５と、最上紙が押し上げるＦp 側とフォトセンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３を遮光するＦs 側を有し、Ｆc を回転中心として回転するフラグＦとで構成されている。ファン８は、装置本体に配置されたエアー供給手段であり、２２，２３はエアーが通過する開閉扉である。
【００３９】
その他、前述の従来例、実施の形態１と同機能のものは同番号で示してある。
【００４０】
次に、本実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
先ず、主電源がＯＦＦの状態である場合を図７に示す。エアーダンパー２５は、エアー供給されていなく収縮した状態であり、積載板２は下がったままである。積載板２が下がった状態なので、最上紙は給紙ローラ９から離れており、フラグＦのＦs 側もフォトセンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３を遮光していない。
【００４２】
次に、主電源をＯＮにした状態を図８、図９、図１２及び図１３に示す。
【００４３】
不図示の主電源スイッチをＯＮすると、不図示のエアー供給手段によりエアーダンパー２５にエアーが供給される。エアーダンパー２５が積載板２を押し上げると、積載されたシートの最上紙が給紙ローラ９に圧接される。同時にフラグＦのＦp 側が最上紙に押し上げられ、Ｆc を中心に回転し、Ｆs 側がセンサーＳ１を遮光する。センサーＳ１が遮光された時点で、不図示の制御手段が積載されたシートの最上紙が給紙ローラ６に圧接されたことを検知する。
【００４４】
このとき、実施の形態１と同様、エアーダンパー２５の力量Ｆdpとエアーダンパー２５に作用するシート重量成分Ｆp は等しいため、押し当て力Ｆ２は０であり（実施の形態１での式（３））、給紙力Ｆ１も０である（実施の形態１での式（４））。
【００４５】
その後、不図示の制御手段によりエアー供給量αをエアーダンパー２５に供給する。
【００４６】
このとき、積載板２及び該積載板２上に積載されている最上紙は、給紙ローラ９側が給紙ローラに当接されているため、他端側のみ上昇する。シートサイズが最大サイズシートの場合はフラグＦのＦs 側がセンサーＳ３を遮光するまで、シートサイズが最小サイズシートの場合にはフラグＦのＦs 側がセンサーＳ２を遮光するまで上昇する。
【００４７】
フォトセンサーＳ１，Ｓ２，Ｆ３は、この時の関係式が前実施の形態式（５）〜（１１）と同等となるように配設されている。
【００４８】
シートが給紙され最上紙高さ及びフラグＦのＦp 側が下がり、Ｆc を回転中心としてＦs 側が上昇しセンサーＳ２，Ｓ３を遮光から開放すると、不図示の制御手段にエアーダンパー２５にエアー供給が行われる。
【００４９】
この場合も実施の形態１での式（１２）〜（１６）が満足されるように、エアー供給量αが設定されている。
【００５０】
次に、シートカセット１を装置本体からの挿抜した状態を図１４〜図１６に示す。
【００５１】
ファン８から給紙されるエアーは、矢印Ａ方向で扉２２を通過し、エアーダンパー２５に供給され、扉２３を通過してエアーダンパー２５から放出されようとしているが、装置本体が扉２３が開くのを防止しているため、エアーダンパー２５内に蓄積され、積載板２を押し上げて、押し付け力Ｆ２に変換されている（図１４参照）。又、ファン８が停止している場合は、エアーダンパー２５内のエアーは扉２２からも矢印Ａ’方向に放出されようとするが、扉２２がファン８側に開かない構成のため、エアーダンパー２５内のエアーはそのままの容量で保持され、押し付け力Ｆ２もそのまま保持される（図１５参照）。
【００５２】
次に、シートカセット１を装置本体から矢印Ｃ方向に引抜くと、扉２２は閉まったままであるが、装置本体から離れたため扉２３がエアー放出可能な状態に開き、エアーダンパー２５内のエアーを放出する。エアーダンパー２５内のエアーが放出されると、押し付け力Ｆ２が０となり、積載板２は図７の状態に押し下げられる。
【００５３】
以上説明したように、上記構成によれば、前実施の形態同様、エアーダンパー内にエアー供給することで積載板を押し上げ、積載されているシートをシート給送部材に押圧するので、部品点数が少なく、低価格な簡易型なシート給送装置が提案可能となった。
【００５４】
更に、種々のサイズシート、積載シート量により、供給するエアー量を変更することで、給紙圧精度は安定し、給紙ミスや重送といった給紙不良を生じることなく確実に給紙することが可能となった。
【００５５】
又、シートカセット１を装置本体から引出すことで、エアーダンパーからエアーが放出され積載板が下降し構成としたので、シート補給が容易となった。
【００５６】
このように、シート積載板と押上手段を備えたカセットを装置本体から着脱可能に設置し、所定の給紙位置から移動すると前記膨張／収縮可能な部材内のエアーが放出されるようにすれば良い。カセットにシートを補給する際、カセットを装置本体から引出せば、膨張／収縮可能な部材内のエアーが放出され、積載板が下降しシート補給が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の上面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係るシート給送装置本体の上面図である。
【図１７】従来の画像形成装置本体の断面図である。
【図１８】従来の画像形成装置本体の断面図である。
【図１９】従来の画像形成装置本体の断面図である。
【図２０】従来のシート給送装置における給紙力を示すグラフである。
【図２１】従来のシート給送装置におけるシートサイズと押し当て力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１      シートカセット
２      積載板
６      後端規制板
８      ファン
９      給紙ローラ
１５，２５  エアーダンパー
Ｓ、Ｓ１〜Ｓ３  検知センサー
Ｆ      フラグ
２２，２３  扉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006248754.tif 000015
【図１４】
2006248754.tif 000016
【図１５】
2006248754.tif 000017
【図１６】
2006248754.tif 000018
【図１７】
2006248754.tif 000019
【図１８】
2006248754.tif 000020
【図１９】
2006248754.tif 000021
【図２０】
2006248754.tif 000022
【図２１】
2006248754.tif 000023