(57)【要約】【課題】簡易な構造でシートの多重搬送を防止し、コスト低減を実現することができるシート供給装置を提供する。【解決手段】シート供給装置１８は、シートが積載収容される給紙カセット２０と、シートが載置される給紙カセット２０に揺動可能に設けられた底板７４と、底板７４に載置されたシート束６６の最上位のシートをピックするピックローラ２４と、底板７４をピックローラ２４へ向けて付勢する圧縮バネ７８と、底板７４を下降させるカム８０とを有する。またシート供給装置１８は、トルクリミッタ８４を有する分離ローラ２８と、この分離ローラ２８から離れる形状を持つ搬送ローラ２６とを有する。シート供給装置１８は、搬送ローラ２６によりこの搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接を解除し、カム８０により底板７４を下降させ、分離ローラ２８を逆転させて、搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接部に残留したシートを給紙カセット２０に戻す。【選択図】図３
2006225113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが積載収容される積載部と、
搬送ローラとこの搬送ローラに対向して設けられた分離ローラとを有するシート捌き部と、を有し、
前記搬送ローラは、シートを搬送する時はシートを挟んで前記分離ローラに圧接し、シートを搬送した後は前記分離ローラから離れる形状を持ち、
前記分離ローラは、シートを搬送する時は逆転方向へ付勢される、
ことを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記積載部に積載された最上位のシートをピックするピックローラと、このピックローラによりピックされたシートの先端が前記捌き部に到達した後前記ピックローラを前記積載部から相対的に離す離間手段とをさらに有することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項３】
前記積載部は、シートが積載される底板と、この底板を前記ピックローラに向けて付勢する付勢手段とを有し、
前記離間手段は、前記付勢手段に抗して底板を動かすカムを有することを特徴とする請求項２記載のシート供給装置。
【請求項４】
前記分離ローラは、逆転方向へ付勢するトルクリミッタを有することを特徴とする請求項１乃至３記載のシート供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、シート供給装置に関し、例えば画像形成装置に用いられるシート供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部にシートを供給するシート供給装置を備えている。シート供給装置は、給紙カセット等に載積されたシートを一枚ずつ捌いて画像形成部に供給する必要がある。シートを一枚ずつ捌くためのシート捌き機構として、シートの重送や不送りを防止するものがすでに公知となっている（例えば特許文献１〜特許文献５）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１３２１６８号公報
【特許文献２】特開平５−１３２１６９号公報
【特許文献３】特開平６−１５６７８３号公報
【特許文献４】特開平７−２３２８３１号公報
【特許文献５】特開２００１−８０７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１および特許文献２においては、繰込みローラの上にトルクリミッタを介して逆転されるセパレートローラを転接し、繰込みローラと連動して回転されるフィードローラを設けることにより、挿入側の紙端が階段状に傾斜処理されて繰込み不良を防ぐことが開示されている。また、例えば、特許文献３においては、給紙ローラと支持アーム介して支持されるリタードローラとを対向させて配置し、用紙のさばき抵抗に応じて、両ローラの間のニップ圧力を調整可能とすることが開示されている。また、例えば、特許文献４においては、トルクリミット機構を有する分離ローラと外円周の一部が他の外周部の半径より小さい部分を有する給紙ローラとにより、搬送される用紙に作用するバックテンションを小さくすることが開示されている。また、例えば、特許文献５においては、給紙ローラーを支持する給紙シャフトにトルクリミッタを内蔵する揺動シャッターを設けて、原稿斜行防止を実現することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１，特許文献２および特許文献３に開示された発明においては、セパレートローラ（リタードローラ）を逆回転させるための別の駆動源を用いることによりコストが高くなる。また、特許文献４に開示された発明においては、用紙分離後のニップ部における用紙残りにより、次の給紙用紙の先端位置が一定（安定）しないことがある。また、特許文献５に開示された発明においては、用紙先端の位置を一定にするための別構造部材（シャッター）を持つことにより、コストが高くなる。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解消し、簡易な構造でシートの多重搬送を防止し、コスト低減を実現するシート供給装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴とするところは、シートが積載収容される積載部と、搬送ローラとこの搬送ローラに対向して設けられた分離ローラとを有するシート捌き部とを有し、前記搬送ローラは、シートを搬送する時はシートを挟んで前記分離ローラに圧接し、シートを搬送した後は前記分離ローラから離れる形状を持ち、前記分離ローラは、シートを搬送する時は逆転方向へ付勢されるシート供給装置にある。
【０００８】
好適には、前記積載部に積載された最上位のシートをピックするピックローラと、このピックローラによりピックされたシートの先端が前記捌き部に到達した後前記ピックローラを前記積載部から相対的に離す離間手段とをさらに有する。
【０００９】
好適には、前記積載部は、シートが積載される底板と、この底板を前記ピックローラに向けて付勢する付勢手段とを有し、前記離間手段は、前記付勢手段に抗して底板を動かすカムを有する。
【００１０】
好適には、前記分離ローラは、逆転方向へ付勢するトルクリミッタを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シートを搬送する時はシートを挟んで分離ローラに圧接し、シートを搬送した後は分離ローラから離れる形状を持つ搬送ローラを有することにより、簡易な構造でシートの多重搬送を防止し、コスト低減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部にシート供給装置１８が設けられている。シート供給装置１８は、シート束を収容する積載部としての給紙カセット２０と、シート捌き部２２と、この給紙カセット２０に収容されたシート束の最上位にあるシートをピックするピックローラ２４とを有する。シート捌き部２２は、互いに対峙する搬送ローラ２６と分離ローラ２８とを有する。後述するように、搬送ローラ２６は画像形成装置本体１２に設けられ、また、分離ローラ２８は給紙カセット２０に設けられている。
【００１３】
排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回転自在の傾斜部３０を有する。この傾斜部３０は、排出口部が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるように傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部３０は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において２点鎖線で示すように、傾斜部３０を上方に回転して開いたときには、開放部３２が形成され、この開放部３２を介して後述するプロセスカートリッジ３４が脱着できるようにしてある。
【００１４】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体３６と、この像担持体３６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置３８と、この帯電装置３８により帯電された像担持体３６に、光により潜像を書き込む光書込み装置４０と、この光書込み装置４０により形成された像担持体３６の潜像を現像剤により可視化する現像装置４２と、この現像装置４２による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置４４と、像担持体３６に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置４６と、転写装置４４により転写されたシート上の現像剤像をシートに定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置４８とから構成されている。光書込み装置４０は例えば光走査型のレーザ露光装置からなり、シート供給装置１８の給紙カセット２０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置４２を露光する。また、現像装置４２は、像担持体３６と対向する現像ロール５０を有する。
【００１５】
プロセスカートリッジ３４は、像担持体３６、帯電装置３８、現像装置４２及びクリーニング装置４６を一体化したものである。このプロセスカートリッジ３４は、排出部１６の傾斜部３０の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部３０を開いたときに形成される開放部３２を介して脱着される。
【００１６】
また、画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール５２が転写装置４４の上流側（図１の下方側）に配置されている。シート供給装置１８の給紙カセット２０から搬送路５４に搬送されたシートは、このレジストロール５２により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール５６により排出部１６へ排出される。
【００１７】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール５６の手前は２股に分かれ、その分かれた部分に切換爪５８が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール５２まで戻る反転路６０が形成されている。この反転路６０には搬送ロール６２ａ〜６２ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪５８が反転路６０を開く側に切り換えられ、排出ロール５６にシートの後端手前がかかる時点で排出ロール５６が反転し、シートが反転路６０に導かれ、レジストロール５２、転写装置４４と像担持体３６との間及び定着装置４８を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００１８】
図２及び図３においてシート供給装置１８の詳細を示す。
【００１９】
図２はシート供給装置１８の斜視図を示し、図３はシート供給装置１８を模式的に表した図を示す。
【００２０】
図２に示すように、ピックローラ２４は、画像形成装置本体１２のフレームに回転自在に支持された回転軸６４に固定され、搬送ローラ２６の給紙方向後側に配置される。また、ピックローラ２４は、駆動手段（図示しない）により回転することで、後述する給紙カセット２０の底板に載置されたシート束６６（図３に示す）の最上位のシートをピックするようになっている。
【００２１】
搬送ローラ２６は、切り欠き部６８を有する断面略半月状の略円筒形状をしており、画像形成装置本体１２のフレームに回転自在に支持されるシャフト７０に固定されている。また、分離ローラ２８は、給紙カセット２０の給紙方向先端部に形成された分離ローラ収納部７２に収納されている。これらの搬送ローラ２６と分離ローラ２８は、対向して配置されることにより、互いに圧接されている。
【００２２】
また、搬送ローラ２６は、駆動手段（図示しない）により回転する。分離ローラ２８は、対向する搬送ローラ２６により、従動回転するようになっている。さらに、後述するように、分離ローラ２８は、従動回転している際に逆転方向へ付勢されるようになっている。
【００２３】
搬送ローラ２６が所定角度回転すると、この搬送ローラ２６の切り欠き部６８と分離ローラ２８とが対向することにより、搬送ローラ２６と分離ローラ２８は離れる。即ち、このとき、搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接が解除されるようになっている。このように、搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接・解除は、簡易な構造で実現できる。
【００２４】
給紙カセット２０の底面には、底板７４とシートの側縁に当接する左右ガイド部材（図示せず）と、シートの後端位置に配置される後端ガイド７６（図１に示す）とが配置される。これらの左右ガイド部材および後端ガイド７４は、底板７４の上面に載置されるシート束６６を保持するようになっている。
【００２５】
底板７４は、給紙カセット２０に揺動自在に支持されており、給紙カセット２０と底板６６との間の給紙方向前端付近には、付勢手段としての圧縮バネ７８，７８が設けられる。この圧縮バネ７８，７８は、底板７４をピックローラ２４の方向へ向けて付勢するようになっている。
【００２６】
また、上述した搬送ローラ２６が固定されたシャフト７０には、離間手段としてのカム８０が固定されている。このカム８０は、例えば接線カムから構成される。カムの外周面は、底板７４の一部と接触するようになっており、このカム８０は、圧縮バネ７８，７８に抗して底板７４を動かすようになっている。
【００２７】
図３に示すように、ピックローラ２４及び搬送ローラ２６は、例えば歯欠けギア等を有する同一の駆動手段（図示しない）により駆動される。また、カム８０は、上述したように、ピックローラ２４と同一軸上に固定されているので、ピックローラ２８と共に回転する。よってピックローラ２４，搬送ローラ２６及びカム８０は、あたかもリンク８２を有するよう協働する。また、分離ローラ２８においては、搬送ローラ２６と当接し従動回転するので別の駆動手段を必要としない。従って、ピックローラ２４，搬送ローラ２６，分離ローラ２８及びカム８０は、同一の駆動手段により駆動されていることとなる。これにより、シート供給装置１８は、簡易な構造となる。
【００２８】
ここで、上述した逆転方向へ付勢される分離ローラ２８の構造について述べる。
【００２９】
図４および図５において、分離ローラ２６の詳細を示す。
【００３０】
分離ローラ２８は、トルクリミッタ８４を有する。このトルクリミッタ８４は、コア部材８６及び回転部材８８と、コイルバネ９０と、蓋部材９２とを有する。
【００３１】
回転部材８８は、外周面に円筒形状のロール面９４を有し、回転部材８８の内部には軸方向に凹む円筒形状の凹部９６が形成されている。コイルバネ９０は、コア部材８６の外周面に弾性的に巻き付けられ、このコイルバネ９０の一端は、回転部材８８の凹部９６に設けられた規制部９８（図４に示す）によって回転方向の動きを規制されている。蓋部材９２は、リング状に形成され、この蓋部材９２は、コア部材８６及びコイルバネ９０と共に回転部材８８の凹部９６に嵌め込まれ、コイルバネ９０の軸方向の移動を規制している。
【００３２】
例えば、回転部材８８に一定の伝達力を与えて、矢印Ａ方向（例えば給紙時の回転方向）に回転させると、コイルバネ９０は、回転部材８８と共に回転しながら、コア部材８６に対して所定量ゆるみを生じる。即ち、分離ローラ２８は、コイルバネ９０のゆるみトルク（空転トルク）を超えた場合に従動回転するようになっている（トルクリミッタ機能）。
【００３３】
また、このとき、ゆるみを生じたコイルバネ９０には、元に戻ろうとする力が作用する。即ち、回転部材８８を矢印Ｂ方向へ回転（例えば給紙時とは逆転）させる力（バックテンション）がチャージされる（逆転機能）。
【００３４】
このように、コイルバネ９０は、回転部材８８が矢印Ａ方向（例えば給紙時の回転方向）への回転時に、この回転部材８８を矢印Ｂ方向（逆転方向）に付勢している。従って、分離ローラ２８は、搬送ローラ２６によって従動回転する時（シート搬送する時）、トルクリミッタ８４により逆転方向へ付勢されている。
【００３５】
次に上記実施形態の作用を図６に基づいて説明する。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、初期状態（給紙停止時）においては、カム８０により圧縮バネ７８の付勢力に抗して底板７４が押し下げられている。このとき、圧縮バネ７８は、給紙カセット２０と底板７４との間に配置されているので圧縮された状態となっている。
【００３７】
次に、図７（ｂ）に示すように、ピックローラ２４が矢印Ｃ方向に回転する。カム８０は、このピックローラ２４の回転に伴って、カム８０が矢印Ｄ方向へ回転する。このとき、底板７４は、圧縮バネ７８の付勢力によりピックローラ２４の方向へ回動する。これにより、シート束６６の最上位のシートが、ピックローラ２４に当接し、当接したシートは、矢印Ｅ方向（給紙方向）へピックされる。
【００３８】
また、搬送ローラ２６は、矢印Ｆ方向へ回転を開始する。分離ローラ２８は、この搬送ローラ２６との圧接により、この搬送ローラ２６より一定の伝達力が与えられ、矢印Ｇ方向へ連れ回って回転（従動回転）する。このとき、分離ローラ２８は、トルクリミッタ８２（図４，５に示す）により逆転方向へ付勢される。即ち、矢印Ｇ方向へ対して逆転する力（バックテンション）が、分離ローラ２８のトルクリミッタ８２（図４，図５に示す）に対してチャージされる。なお、このバックテンションのチャージにおいては、分離ローラ２８の回転位置（角度）に規制されない。
【００３９】
次に、図７（ｃ）に示すように、ピックローラ２４によりピックされたシートは、搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接部へ案内される。搬送ローラ２６および分離ローラ２８は、この案内されたシートを圧接部により挟んで搬送する。このとき、上述同様に分離ローラ２８は、トルクリミッタ８２（図４，５に示す）により逆転方向へ付勢されている。
【００４０】
搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接部にシートが二枚以上案内された場合においては、シート間の摩擦係数（μ）が小さいので、分離ローラ２８は、トルクリミッタ機能により回転を停止させて多重搬送を防止する。
【００４１】
また、シートの先端が搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接部に到達した後、カム８０は、さらに回転することにより、圧縮バネ７８の付勢力に抗して再び底板７４を押し下げる。
【００４２】
図７（ｄ）に示すように、搬送ローラ２６が矢印Ｂ方向へさらに回転することにより、搬送ローラ２６の切り欠き部６８と分離ローラ２８とが対向する。これにより、搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接が離れ、分離ローラ２８は、バックテンションにより矢印Ｈ方向へ回転（逆転）する。搬送ローラ２６と分離ローラ２８との圧接部に残留したシートは、分離ローラ２８が逆転したことにより、給紙カセット２０（矢印Ｉ方向）に戻される。このように、搬送ローラ２６は、分離ローラ２８から離れる形状を有することによって、別の駆動源を用いることなく分離ローラ２８の逆転を可能としている。
【００４３】
また、分離ローラ２８の逆転時、底板７４は、圧縮バネ７８の付勢力に抗してカム８０により押し下げられるので、ピックローラ２４とシート束６６は、相対的に離される。これにより、搬送ローラ２６と分離ローラ２８の圧接部に残留したシートは、底板７４に載置されたシート束６６及びピックローラ２４に干渉することなく給紙カセット２０に戻される。さらに、給紙カセット２０に戻されたシートは、後端ガイド７６（図１に示す）当接することにより、飛び出しが抑えられ、シート位置を一定（安定）とすることができる。これにより、本発明におけるシート供給装置は、給紙搬送時における弊害、給紙ジャム・多重搬送・印字位置ズレ・斜行・スキュー等を抑制することが可能となる。
【００４４】
図７（ｅ）に示すように、分離ローラ２８が一定時間逆転した後、搬送ローラ２６，分離ローラ２８，ピックローラ２４およびカム８０は、動作を停止して次給紙待機状態となる。以降は、所定のタイミングで上記同様の動作を繰り返すことにより、給紙カセット２０に積載収容されたシート束６６から、最上位のシートが一枚ずつ送り出される。
【００４５】
なお、分離ローラ２８のトルクリミッタ８４は、この分離ローラ２６の内部に構成されるため、形状がシンプル且つ小型化されており、容易に交換作業を行うことができる。また、本実施形態における分離ローラは、従来のトルクリミッタと同等の簡易な構造であるので、コスト低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシート供給装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシート供給装置を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る分離ローラの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る分離ローラの断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るシート供給装置の一連の動作状態を示し、（ａ）は初期状態、（ｂ）は給紙状態、（ｃ）は分離／搬送状態、（ｄ）は逆転状態、（ｅ）は次給紙待機状態を表す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  画像形成装置
１２  画像形成装置本体
２０  給紙カセット
２２  捌き部
２４  ピックローラ
２６  搬送ローラ
２８  分離ローラ
７４  底板
６６  シート束
６８  切り欠き部
７８  圧縮バネ
８０  カム
８４  トルクリミッタ
【図１】
2006225113.tif 000003
【図２】
2006225113.tif 000004
【図３】
2006225113.tif 000005
【図４】
2006225113.tif 000006
【図５】
2006225113.tif 000007
【図６】
2006225113.tif 000008