(57)【要約】【課題】安定してシートを給送することができると共に、小型化が可能なシート給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シャッタ部材２９を、ピックアップローラ２０と従動ローラ２２のニップ部ＮＰのシート給送方向下流、ごく近傍に突出させることにより、ニップ部ＮＰの近傍でシートを停止させる。そして、シャッタ部材２９によりシートが停止してピックアップローラ２０に一定以上のシート給送方向の負荷がかかった場合には、トルクリミッタ２４によって駆動軸２３を空転させることにより、ループの形成を防ぐ。【選択図】図３
2015196591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが積載されるシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートを給送する回転体と、
前記回転体と当接する当接部材と、
前記回転体により給送されるシートが通過するシート搬送路と、
前記回転体を駆動するための駆動手段と、
前記シート搬送路の、前記回転体と前記当接部材との当接部よりもシート給送方向下流近傍に出没自在に突出し、前記回転体により給送されるシートを停止させるシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を、シートを停止させる突出位置及びシートを通過させる退避位置に移動させる移動手段と、
前記回転体と前記駆動手段との間に設けられ、前記回転体に一定以上のシート給送方向の負荷がかかるまでは前記駆動手段の駆動を前記回転体に伝達し、前記シャッタ部材によりシートが停止して前記回転体に一定以上のシート給送方向の負荷がかかった場合には、前記駆動手段の駆動を前記回転体に伝達しないトルクリミッタと、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記当接部材は、前記回転体により給送されたシートを分離する、前記回転体に対して接離可能に設けられた分離部材と、前記分離部材よりもシート給送方向下流に設けられ、前記回転体に対して従動回転する従動回転体であることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記当接部材は、前記回転体により給送されたシートを分離する分離部材であることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記分離部材を、前記移動手段により前記シャッタ部材が前記突出位置に移動した状態のときには前記回転体に当接する位置に移動させ、前記移動手段により前記シャッタ部材が前記退避位置に移動した状態のときには前記回転体から離間する位置に移動させる分離部材移動手段と、を備えたことを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記シート積載手段のシート給送方向下流側部分は上下方向に回動自在となっており、
前記分離部材移動手段は、前記分離部材を前記回転体に対して接離可能に保持する回動自在な保持手段と、前記シート積載手段のシート給送方向下流側部分に設けられ、前記シート積載手段のシート給送方向下流側部分が下方回動する際、前記保持手段を押圧して前記分離部材が前記回転体から離間する方向に移動させる押圧部と、を備えることを特徴とする請求項４記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記シャッタ部材の前記突出位置から前記退避位置への移動に基づきシートの通過を検知する検知手段を備えたことを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する請求項１乃至６の何れか１項に記載のシート給送装置と、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、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを所定のタイミングで給送するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリンタ、複写機等の電子写真式の画像形成装置においては、シート積載部に積載されたシートを給送するシート給送部と、シート給送装置により給送されたシートを画像形成部に搬送するシート搬送部を備えている。ここで、画像形成装置では、転写部において画像形成部で形成したトナー画像と、搬送されてくるシートの先端とを正確に合わせることが重要である。
【０００３】
しかし、シート給送装置において、シートのスリップ、シートのシート積載部への載置位置ずれ、及び先行シートに連れ送りされることによるシートの給送開始位置ずれが生じる場合がある。この場合、シートの給送にばらつきが生じ、シートを、転写部においてトナー画像と先端とを正確に合わせることが難しい。
【０００４】
また、従来の画像形成装置として、給送されたシートの先端を検知するセンサを備えたものがある。そして、給送されたシートの先端位置をセンサが検知したタイミングに基づいて感光体ドラム上にトナー画像を形成し、形成したトナー画像を中間転写体に１次転写した後、２次転写部にてシートに２次転写するものがある。このような画像形成装置において、シート積載部に積載されたシートの先端位置から２次転写部までのシート搬送距離に比べ、感光体ドラム上のトナー画像の２次転写部までの移動距離が長い場合がある。この場合、シート給送装置から給送されたシートの先端位置をセンサによって検知してから感光体ドラム上にトナー画像を形成し始めたのでは２次転写部にトナー画像の到達する前にシートが２次転写部に到達してしまう。
【０００５】
このため、従来の画像形成装置においては、シート給送装置の下流にレジストレーション部を設け、レジストレーション部にてシート先端を一時待機させ、トナー画像が２次転写部に到達するタイミングに合わせ、シートを再搬送するようにしたものがある。このようなレジストレーション部として、シャッタ部材を設け、シャッタ部材により、シート搬送路を通過するシートを一時停止させるようにしたものがある（特許文献１）。このようなレジストレーション部を備えた画像形成装置では、シャッタ部材よりも上流に配置された搬送ローラの駆動軸と搬送ローラの間にトルク制御機構を設けている。そして、シート先端をシャッタ部材によって抑えている間、トルク制御機構の作用により搬送ローラの駆動軸を空転させることにより搬送ローラを一時停止させ、シートを一時待機させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１４７７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなレジストレーション部を備えた従来の画像形成装置において、シャッタ部材によってシートを停止させている間、搬送ローラはトルク制御機構により停止しているが、搬送ローラよりも上流に配置されている給送ローラはシートの給送を続けている。このため、シートを一時待機させる際、搬送ローラと給送ローラの間にシートのループが形成される。ここで、搬送ローラと給送ローラの間にループを形成する構成では、搬送ローラと給送ローラの間に、シートがループを形成することができる十分なループ形成空間を確保する必要がある。
【０００８】
ところで、近年、画像形成装置の小型化が求められていることから給送ローラと搬送ローラ間の距離を近づけるようにしているが、給送ローラと搬送ローラ間の距離を近づけた場合、ループ形成空間が狭くなる。ここで、狭いループ形成空間でループを形成しようとすると、給送方向に対してのループ高さが高くなり、これにより厚みが薄く剛性の低い薄紙で座屈が発生したり、厚みが厚く剛性が高い厚紙で給送負荷が増大し、シートの給送を不安定にしたりする。
【０００９】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、安定してシートを給送することができると共に、小型化が可能な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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シート給送装置において、シートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する回転体と、前記回転体と当接する当接部材と、前記回転体により給送されるシートが通過するシート搬送路と、前記回転体を駆動するための駆動手段と、前記シート搬送路の、前記回転体と前記当接部材との当接部よりもシート給送方向下流近傍に出没自在に突出し、前記回転体により給送されるシートを停止させるシャッタ部材と、前記シャッタ部材を、シートを停止させる突出位置及びシートを通過させる退避位置に移動させる移動手段と、前記回転体と前記駆動手段との間に設けられ、前記回転体に一定以上のシート給送方向の負荷がかかるまでは前記駆動手段の駆動を前記回転体に伝達し、前記シャッタ部材によりシートが停止して前記回転体に一定以上のシート給送方向の負荷がかかった場合には、前記駆動手段の駆動を前記回転体に伝達しないトルクリミッタと、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、トルクリミッタにより、シャッタ部材によってシートが停止した場合には、駆動手段の駆動を回転体に伝達しないようにしてループの形成を防ぐことにより、安定してシートを給送することができると共に、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図。
【図２】上記フルカラーレーザプリンタに取り付けられたプロセスカートリッジの構成を説明する図。
【図３】上記シート給送装置の構成を説明する第１の図。
【図４】上記シート給送装置の構成を説明する第２の図。
【図５】上記シート給送装置に設けられたシャッタ部材を出没させるストッパカムの動作を説明する図。
【図６】上記フルカラーレーザプリンタの制御ブロック図。
【図７】上記シート給送装置のシート給送動作を説明する図。
【図８】上記シート給送装置のシート給送動作を説明するタイミングチャート。
【図９】上記シート給送装置のシート給送動作を説明するフローチャート。
【図１０】本実施の形態の他の構成のシート給送装置を説明する図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図。
【図１２】上記フルカラーレーザプリンタに設けられたシート給送装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図である。
【００１４】
図１において、１００はフルカラーレーザプリンタ、１００Ａはフルカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。なお、このフルカラーレーザプリンタ１００は、中間転写方式を採用したプリンタであり、画像情報に従って記録用紙、プラスチックシート、布等のシートにフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、プリンタ本体１００Ａに接続された不図示の画像読み取り装置、或いはパーソナルコンピュータ等のホスト機器からに入力される。この装置本体であるプリンタ本体１００ＡにはシートＰに画像を形成する画像形成部１００Ｂ、シートを給送するシート給送装置１００Ｄ等が設けられている。
【００１５】
画像形成部１００Ｂは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）を備えている。なお、このプロセスカートリッジ７は、図２に示すように不図示の駆動手段（駆動源）により矢印Ａ方向（反時計方向）に回転駆動される像担持体である感光体ドラム１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）を備えている。また、プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像ユニット４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、感光体ドラム表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）を備えている。さらに、プロセスカートリッジ７は、クリーニング部材６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）を備えている。
【００１６】
また、画像形成部１００Ｂは、プロセスカートリッジ７の鉛直上方に配置され、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するスキャナユニット３を備えている。さらに、画像形成部１００Ｂは、中間転写ベルトユニット１００Ｃ、２次転写部Ｔ２、定着部１０を備えている。中間転写ベルトユニット１００Ｃは、無端状の中間転写ベルト５と、中間転写ベルト５の内側に感光体ドラム１と対向して配設された１次転写ローラ８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）を備えている。中間転写ベルト５は、駆動ローラ５３、２次転写対向ローラ５２、従動ローラ５１に張架されると共に全ての感光体ドラム１に当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。
【００１７】
ここで、１次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する１次転写部Ｔ１を形成すると共に、不図示のバイアス印加手段により中間転写ベルト５に転写バイアスを印加する。そして、１次転写ローラ８によって中間転写ベルト５に１次転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト５に転写され、中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。
【００１８】
また、中間転写ベルト５の外周面側において２次転写対向ローラ５２に対向する位置には、中間転写ベルト５を介して２次転写対向ローラ５２に圧接し、２次転写部Ｔ２を形成する２次転写ローラ９が配設されている。そして、２次転写ローラ９に、不図示の２次転写バイアス印加手段としての２次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加することにより、中間転写ベルト５上のトナー像がシートＰに転写（２次転写）される。
【００１９】
シート給送装置１００Ｄは、プリンタ本体１００Ａに設けられた積載トレイ２８Ａと、積載トレイ２８Ａに収納された複数のシートＰを給送するシート給送部２００等を有している。なお、図１において、３００は、画像形成部１００Ｂの画像形成動作、シート給送装置１００Ｄのシート給送動作等を制御する制御手段であるＣＰＵである。
【００２０】
次に、このように構成されたフルカラーレーザプリンタ１００の画像形成動作について説明する。プリンタ本体１００Ａに接続された不図示の画像読み取り装置、或いはパーソナルコンピュータ等のホスト機器等から画像信号がスキャナユニット３に入力されると、スキャナユニット３から、画像信号に対応したレーザ光が感光体ドラム上に照射される。このとき感光体ドラム１は、帯電ローラ２により表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、スキャナユニット３からレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。この後、この静電潜像を現像ユニット４により現像し、可視化する。
【００２１】
例えば、まず感光体ドラム１Ｙに、イエロー成分色の画像信号によるレーザ光をスキャナユニット３から照射し、感光体ドラム上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像ユニット４Ｙからのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。この後、感光体ドラム１Ｙの回転に伴ってトナー像が感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが当接する１次転写部Ｔ１に到来する。そして、この１次転写部Ｔ１において、１次転写ローラ８Ｙに印加した１次転写バイアスにより、感光体ドラム上のイエロートナー像が中間転写ベルト上に転写される。
【００２２】
次に、中間転写ベルト５のイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラム１Ｍ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト５に転写される。同様に、中間転写ベルト５が移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像が形成される。
【００２３】
また、このトナー画像形成動作に並行して積載トレイ２８Ａに収容されたシートＰはシート給送部２００により送り出された後、後述する分離部により１枚ずつ分離されて２次転写部Ｔ２に搬送される。そして、２次転写部Ｔ２において、２次転写ローラ９に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＰに、中間転写ベルト５上の４色のトナー像が２次転写される。なお、トナー像が２次転写された後、中間転写ベルト５に残ったトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。次に、トナー像転写後のシートＰは、定着部１０に搬送されて加熱、加圧されることによりフルカラーのトナー像が永久画像として定着され、この後、プリンタ本体１００Ａの外に排出される。
【００２４】
次に、本実施の形態に係るシート給送装置１００Ｄについて説明する。シート給送装置１００Ｄは、既述したように積載トレイ２８Ａと、シート給送部２００を備えている。シート給送部２００は、図３に示すように、シート積載手段である積載トレイ２８Ａに載置されたシートを給送するゴムで形成された回転体であるピックアップローラ２０を備えている。また、シート給送部２００は、ピックアップローラ２０と当接し、給送されたシートを１枚ずつ分離するための当接部材である分離部材２１を備えている。さらに、シート給送部２００は、分離部材２１よりもシート給送方向下流に配置され、ピックアップローラ２０に当接する当接部材としての従動回転体である従動ローラ２２を備えている。この従動回転体である従動ローラ２２は、本実施の形態においてはＰＯＭで形成されており、不図示のバネによってピックアップローラ２０に押圧されている。
【００２５】
ピックアップローラ２０は、トルク制御手段であるトルクリミッタ２４を介して、後述する図６に示すモータ３０３により駆動される駆動軸２３と連結されている。この駆動軸２３は、トルクリミッタ２４の作用により、ピックアップローラ２０に対して所定以上（一定以上）のシート給送方向の負荷がかかるまではモータ３０３による駆動をピックアップローラ２０に伝達してピックアップローラ２０を回転させる。また、駆動軸２３は、ピックアップローラ２０に対して所定以上（一定以上）のシート給送方向の負荷が加わった場合には、モータ３０３の駆動を伝達しないというトルクリミッタ２４により、ピックアップローラ２０に対し所定のトルクを伝達しながら空転する。つまり、ピックアップローラ２０に対し、シートＰの給送を妨げる方向に所定以上の負荷が加わった場合、トルクリミッタ２４により、駆動軸２３が空転し、ピックアップローラ２０が停止する。
【００２６】
分離部材２１は、摩擦係数の高い材料で形成されると共に軸２５ａを中心に上下方向に回動自在な支持部材２５に取り付けられている。ここで、分離部材２１を保持する支持部材２５は圧縮バネ３３により上方に付勢されており、この圧縮バネ３３により分離部材２１は、支持部材２５を介してピックアップローラ２０に接離可能に圧接している。そして、分離部材２１をピックアップローラ２０に圧接することにより、シートを１枚に分離する分離部３５が構成される。
【００２７】
積載トレイ２８Ａは、シート積載部２８と、シート積載部２８のシート給送方向下流側、すなわちピックアップローラ２０側に配置され、積載トレイ２８Ａのシート給送方向下流側部分を構成する回動部材２７とを備えている。回動部材２７はシート積載部２８に軸２７ａを支点として上下方向に回動自在に支持されると共に、圧縮バネ２６によって上方に付勢されている。そして、回動部材２７が上方回動することにより、積載トレイ２８Ａに載置されたシートの先端部がピックアップローラ２０に押し付けられ、この状態でピックアップローラ２０が回転することにより、シートが給送される。
【００２８】
ここで、回動部材２７の動作は駆動軸２３に取り付けられた後述する図６に示す押し下げカム３０５によって制御されている。そして、シートの給送タイミングに合わせて押し下げカム３０５が回転することにより、回動部材２７が上下方向に回動し、回動部材上のシートがピックアップローラ２０に当接又は離間する。
【００２９】
回動部材２７の先端部中央下面側には支持部材２５を押圧し、分離部材２１を押し下げる押圧部を構成する押し下げ部材３４が設けられている。そして、押し下げ部材３４によって支持部材２５を介して分離部材２１を押し下げることにより、後述する図７の（ｂ）に示すように下方回動した分離部材２１をさらに下方回動させる。
【００３０】
なお、本実施の形態において、押し下げ部材３４と、支持部材２５により、分離部材２１を移動させる分離部材移動手段３６が構成される。そして、この分離部材移動手段３６により、分離部材２１を、シャッタ部材２９が後述する突出位置に移動した状態のときにはピックアップローラ２０に当接する位置に移動させる。また、この分離部材移動手段３６により、シャッタ部材２９が後述する退避位置に移動した状態のときにはピックアップローラ２０から離間する位置に移動させる。
【００３１】
なお、図３において、３０はシートを案内する上方に湾曲した搬送ガイド、２９は搬送ガイド３０に沿って給送されるシートを停止させることが可能なシャッタ部材である。このシャッタ部材２９は不図示のフレームにより回転自在に支持された図４に示す軸２９ｄを中心に回転自在となっている。また、シャッタ部材２９の一端には、シート搬送路Ｒに出没可能に突出して給送されるシートを一時的に停止させるための当接部２９Ａ，２９Ｂが設けられている。
【００３２】
そして、図４に示すように、搬送ガイド３０には、シャッタ部材２９の当接部２９Ａ，２９Ｂをシート搬送路内に突出させるための開口部３０Ａ，３０Ｂが形成されている。これにより、シートを給送する際、シャッタ部材２９が回転すると、搬送ガイド３０の開口部３０Ａ，３０Ｂから当接部２９Ａ，２９Ｂがシート搬送路内に突出し、シート搬送路Ｒを通過するシートを停止させることができる。
【００３３】
なお、この開口部３０Ａ，３０Ｂは、ピックアップローラ２０と従動ローラ２２のニップ部ＮＰのシート給送方向下流近傍に形成されている。言い換えれば、本実施の形態では、シャッタ部材２９を、既述した図３に示すようにピックアップローラ２０と従動ローラ２２のニップ部ＮＰのシート給送方向のごく近傍、かつニップ部ＮＰの両脇において、シートの先端と当接するように配置している。
【００３４】
これにより、シャッタ部材２９と、ピックアップローラ２０と従動ローラ２２のニップ部ＮＰの間隔を狭くすることができ、シャッタ部材２９によって停止する際、シート先端部の剛性を高め、シート先端部の座屈が起こりにくくすることができる。また、ピックアップローラ２０の近傍でシートの斜行を補正できるので、２次転写部Ｔ２までの距離を短くすることができ、プリンタ本体１００Ａの小型化が可能となる。
【００３５】
シャッタ部材２９の出没は図５に示す移動手段であるストッパカム３１により行われる。図５の（ａ）は、ストッパカム３１が、シャッタ部材２９が開かないよう、すなわち当接部２９Ａ，２９Ｂがシート搬送路内に突出するようシャッタ部材２９を規制している状態を示している。ここで、シャッタ部材２９が突出位置にあるとき、ストッパカム３１がシャッタ部材２９のストッパとなっているため、シートＰがシャッタ部材２９に到達したとしても、シャッタ部材２９は解放されることなく、シートＰを停止させることができる。つまり、シャッタ部材２９の動作はストッパカム３１によって規制されており、ストッパカム３１によって動作を規制されている間は、シャッタ部材２９は閉まったままとなり、当接部２９Ａ，２９Ｂがシート搬送路内に突出する。
【００３６】
図５の（ｂ）は、ストッパカム３１による規制が解除され、シャッタ部材２９が通過するシートＰに押し上げられ、当接部２９Ａ，２９Ｂがシート搬送路から退避した状態、すなわちシャッタ部材２９が退避位置に移動して開いた状態を示している。なお、本実施の形態において、シャッタ部材２９は不図示のバネにより、シート搬送路内に突出する方向に付勢されているが、このバネの付勢力は、通過するシートＰがシャッタ部材２９を押し上げることができる大きさに設定されている。これにより、ストッパカム３１による規制が解除され、シートＰの先端がシャッタ部材２９に当接すると、シートＰはシャッタ部材２９をシート搬送路から退避させながら給送される。
【００３７】
図５において、２９Ｃは、シャッタ部材２９に設けられたセンサフラグ部、３２は透過型のフォトセンサであり、シャッタ部材２９が回転すると、センサフラグ部２９Ｃはフォトセンサ３２に設けられた検出光の投光部と受光部の間を移動する。なお、図５の（ａ）に示すようにシャッタ部材２９が閉じた状態のとき、センサフラグ部２９Ｃはフォトセンサ３２間に位置しており、フォトセンサ３２の検出光を遮る。また、図５の（ｂ）に示すようにシャッタ部材２９が開いてシート搬送路を解放した状態のとき、センサフラグ部２９Ｃもフォトセンサ３２の間から抜ける。
【００３８】
そして、制御部３００は、シートＰが通過する際、センサフラグ部２９Ｃが検出光を遮ることによる受光量の変化に基づくフォトセンサ３２からの信号により、シートＰがシャッタ部材２９を押し上げながら通過したことを検知する。このように、本実施の形態において、シャッタ部材２９は、シートＰの通過を検知するセンサフラグを兼ねている。
【００３９】
図６は、本実施の形態に係るフルカラーレーザプリンタ１００の制御ブロック図である。図６に示すようにＣＰＵ３００にはタイマ３０１が搭載されている。また、ＣＰＵ３００はプリンタドライバ３０２と接続されており、ＣＰＵ３００はプリンタドライバ３０２からの画像情報及びプリント枚数を読み取ることができる。また、ＣＰＵ３００は、ピックアップローラ２０、押し下げカム３０５及びストッパカム３１を駆動する駆動手段であるモータ３０３、モータ３０３の駆動を選択的にピックアップローラ２０等に伝達するクラッチ３０４が接続されている。また、ＣＰＵ３００にはフォトセンサ３２が接続される。
【００４０】
次に、シート給送装置１００Ｄのシート給送動作について説明する。図７の（ａ）は、シート給送装置１００Ｄのシート給送前の初期状態を示しており、このとき、回動部材２７は下降した状態となっており、分離部材２１はピックアップローラ２０と離間した状態となっている。画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ３００は画像形成部１００Ｂでの画像書き込み開始信号に基づき、中間転写ベルト５上に転写されたトナー像が２次転写部Ｔ２に到達するときにシートＰが２次転写部Ｔ２に達するタイミングでクラッチ３０４をＯＮする。
【００４１】
これにより、モータ３０３の駆動がピックアップローラ２０を駆動する駆動軸２３、回動部材２７の動きを制御する押し下げカム３０５、シャッタ部材２９の動作を規制するストッパカム３１に伝達される。これに伴い、ピックアップローラ２０が回転を始め、また押し下げカム３０５の回転により回動部材２７が上昇を始める。そして、回動部材２７が上昇を始めると、まず回動部材２７に備えられた押し下げ部材３４が上昇する。
【００４２】
これにより、図７の（ｂ）に示すように、それまで押し下げ部材３４により圧縮バネ３３に抗して押し下げられていた支持部材２５が上昇し、分離部材２１がピックアップローラ２０に当接する。この後、回動部材２７は、シートＰがピックアップローラ２０と当接するまで上昇し、シートＰはピックアップローラ２０によってピックアップされる。なお、図８は、このときのタイミングチャートである。
【００４３】
ところで、シートＰを給送する際、給送抵抗がトルクリミッタ２４の空転トルクの設定値よりも高くなってしまった場合、駆動軸２３は給送抵抗による負荷トルクによって空転し、ピックアップローラ２０によるシートＰの給送ができなくなってしまう。ここで、ピックアップローラ２０の半径をｒ、シートＰと回動部材２７との摩擦係数をμａ、複数のシートＰのシート間の摩擦係数をμｐｐ、回動部材２７のピックアップローラ２０に対する垂直抗力をＮ１とする。また、シートＰとピックアップローラ２０との摩擦係数をμｂ、ピックアップローラ２０と分離部材２１との摩擦係数をμｐ、分離部材２１のピックアップローラ２０に対する垂直抗力をＮ２、トルクリミッタ２４の空転開始トルクをＴとする。そして、回動部材２７にシートＰが１枚だけ積載されている場合と、複数のシートＰが積載されている場合を考慮すると、ピックアップローラ２０によってシートＰが給送される条件は、以下のようになる。
μｂ＞μａ  ・・・（１）
μｂ＞μｐｐ  ・・・（２）
Ｔ／ｒ＞μｂＮ１＋μｐＮ２  ・・・（３）
【００４４】
また、給送された１枚、または複数枚のシートＰはピックアップローラ２０と分離部材２１のニップ部ＮＰである分離部へ到達し、ピックアップローラ２０と分離部材２１によって１枚に摩擦分離される。そして、分離された最上位のシートだけが次行程へ搬送される。ここで、分離部に複数のシートＰが給送されてきた場合、最上位のシートを分離するための条件はシートＰと分離部材２１との摩擦係数をμｃとすると、以下のようになる。
μｃＮ２＞μｐｐＮ２  ・・・（４）
【００４５】
また、分離したシートＰをピックアップローラ２０が給送できる条件は、以下のようになる。
Ｔ／ｒ＞μａＮ１＋μｃＮ２  ・・・（５）
Ｔ／ｒ＞μｐｐＮ１＋μｃＮ２  ・・・（６）
【００４６】
ここで、最上位のシートが分離部を通過すると、続くシートの不要な給送や搬送を防ぐため、また回動部材２７の押圧によるシートの給送抵抗を取り除くため、回動部材２７は押し下げカム３０５によって押し下げられる。そして、押し下げられた回動部材２７は、図８のｂ点において、既述した図７の（ｂ）に示すようにピックアップローラ２０から離間するように下降する。
【００４７】
一方、シートＰを給送する際、ストッパカム３１は回転し、シートＰの先端がシャッタ部材２９に到達する前に、シャッタ部材２９が開かないよう、図８のｃ点においてストッパとしてシャッタ部材２９を規制できる位置に到達する。これにより、シートＰがシャッタ部材２９の当接部２９Ａ，２９Ｂに当接してもストッパカム３１の規制によりシャッタ部材２９は開くことができないため、当接部２９Ａ，２９ＢによりシートＰが停止する。ここで、ピックアップローラ２０に、停止したシートＰによりシートの給送を妨げる方向にトルクリミッタ２４の空転開始トルクＴ以上の負荷が加わると、トルクリミッタ２４により駆動軸２３が空転し、ピックアップローラ２０が停止する。
【００４８】
次に、シャッタ部材２９の当接部２９Ａ，２９ＢにシートＰが、座屈することなく当接している状態でのシートＰにかかる力のつり合いを式に表わす。ここで、シャッタ部材２９に当接することによりシートＰが、シートＰのこしによりピックアップローラ２０の給送方向と反対の方向に与える負荷をＦｓとしたとき、負荷Ｆｓは以下のようになる。
Ｆｓ＝Ｔ／ｒ−μｃＮ２  ・・・（７）
【００４９】
しかし、実際には、シートＰはピックアップローラ２０によって給送される際に、回動部材２７、分離部材２１及び搬送ガイド３０との摩擦力や、屈曲したシート搬送路を給送する際、シート搬送路から受ける抵抗等の給送抵抗を受ける。また、シートＰに対するこれらの給送抵抗は、シートＰの位置や姿勢、各部材の当接または離間の状態によって変わる。
【００５０】
したがって、式（７）はあらゆる状態において設定される最低限の条件であり、実際には、各状態に応じ、搬送ガイド３０との摩擦力や、屈曲したシート搬送路から受ける抵抗等のその他の給送抵抗を考慮し、Ｔを設定する必要がある。このため、その他の給送抵抗をＫとし式（７）に条件を加えると、次のように表される。
Ｆｓ＝Ｔ／ｒ−（μｃＮ２＋Ｋ）  ・・・（８）
【００５１】
そして、シートＰが、シャッタ部材２９の当接部２９Ａ，２９Ｂと、ピックアップローラ２０と分離部材２１とのニップ部ＮＰの間で座屈しないためには、シートＰのこしが負け座屈してしまう時の負荷をＦｓｂとすると、Ｔは次の式を満たす必要がある。
Ｔ／ｒ−（μｃＮ２＋Ｋ）＜Ｆｓｂ・・・（９）
【００５２】
また、シャッタ部材２９がシートＰを停止している間、ピックアップローラ２０とシートＰの間でスリップが起こらないようにするためには、従動ローラ２２のピックアップローラ２０に対する垂直抗力をＮ３としたとき、Ｔは次の式を満たす必要がある。
μｂ（Ｎ２＋Ｎ３）＞Ｔ／ｒ  ・・・（１０）
【００５３】
そして、本実施の形態において、以上のような関係を満たすようにＴ（トルクリミッタ２４の空転開始トルク）を設定している。これにより、シャッタ部材２９によってシートＰを停止させている間、分離部とシャッタ部材２９との間で座屈することなく、シートＰが、シートＰのこしによってピックアップローラ２０に与える負荷により、駆動軸２３を空転させることができる。
【００５４】
つまり、このようにトルクリミッタ２４の空転開始トルクＴを設定することにより、シャッタ部材２９がシートＰを停止させている間は、ピックアップローラ２０は、トルクリミッタ２４の作用により、停止した状態となる。そして、このように、シャッタ部材２９がシートＰを停止させている間、ピックアップローラ２０を停止させることにより、シートにループを発生させることなく、シートの斜行を補正することができる。
【００５５】
この後、既述したようにトナー像が中間転写ベルト５によって２次転写部Ｔ２に搬送されるタイミングに合うように予め設定されたタイミングでストッパカム３１が回転することにより、シャッタ部材２９の規制が解除される。これにより、シートＰによってピックアップローラ２０に与えられていた負荷は解除され、駆動軸２３は再びピックアップローラ２０に駆動を伝達し、シャッタ部材２９によって規制されていたシートＰは、再び搬送される。
【００５６】
なお、シートＰは、給送時のスリップ、載置位置ずれ、先行シートに連れ送りされることによる給送開始位置ズレ等よって給送にばらつきが生じる場合がある。しかし、本実施の形態においては、これらの想定される得る全ての状況においても、シートＰがシャッタ部材２９に到達できる時間が経過するまで、ストッパカム３１によりシャッタ部材２９が開かないように規制するようにしている。これにより、確実に２次転写部Ｔ２において、シートＰの先端を中間転写ベルト５上のトナー画像に一致させることができる。
【００５７】
ここで、本実施の形態では、シャッタ部材２９の開放に伴いシートＰが再び給送される際の給送抵抗を低減するため、図８のｄ点において、既述した図７の（ｂ）に示すようにシャッタ部材２９の解放と同時に回動部材２７をさらに押し下げるようにしている。そして、このように回動部材２７を図８に示す離間１の位置よりもより下方の離間２の位置に移動させることにより、支持部材２５が押下げられ、分離部材２１をピックアップローラ２０から離間させることができる。
【００５８】
なお、シャッタ部材２９が当接したシートＰにより押圧されて開くための条件としては、シャッタ部材２９をシート搬送路内に突出するよう付勢している不図示のバネからの力をＦｓｐとすると、Ｆｓｐを次の式のように設定する。そして、このようにＦｓｐを設定することにより、給送抗力を減らすことができ、シートＰの給送精度を向上させることができる。
Ｔ／ｒ＞Ｆｓｐ＋Ｋ  ・・・（１１）
【００５９】
このように各種摩擦係数やトルクリミッタ２４の空転トルク等を設定することにより、シートＰをシャッタ部材２９によりループを形成することなく停止させた後、２次転写部Ｔ２においてトナー画像と一致させるタイミングで搬送することができる。つまり、既述した（１）〜（１１）の条件を全て満たすように各種摩擦係数やトルクリミッタ２４の空転トルク、給送抗力を設定することにより、ループを形成することなく安定してシートを給送することができる。
【００６０】
なお、シートＰが２次転写部Ｔ２へ到達した後の時点で、クラッチ３０４のオンにより回転を開始した押し下げカム３０５、ストッパカム３１が１回転を終了し、給紙動作開始時の位置に戻る。また、クラッチ３０４は、図８のｅ点において、モータ３０３から駆動軸２３、押し下げカム３０５及びストッパカム３１への駆動を遮断する。この後のシートＰの搬送は、２次転写部以降の搬送手段によって行う。
【００６１】
また、本実施の形態では、既述したようにシャッタ部材２９の開閉によりシートＰの通過を検知できるため、シートＰのジャムが発生してしまった場合、フォトセンサ３２からの信号により、遅延または滞留ジャムの発生を検出することができる。
【００６２】
次に、このようなフルカラーレーザプリンタ１００のシート給送動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ３００は、画像形成動作を行う前に、まずプリンタドライバ３０２から、プリントする画像の画像情報及び要求されているプリント枚数ｎを読み取る。次に、ＣＰＵ３００はシート給送動作を開始するようモータ３０３を駆動し、この後、クラッチ３０４をオンする。これにより、クラッチ３０４によるモータ３０３とピックアップローラ２０、ストッパカム３１及び押し下げカム３０５に対する駆動連結が行われる（Ｓ１００）。そして、クラッチ３０４により駆動連結が行われると、ピックアップローラ２０、ストッパカム３１及び押し下げカム３０５が回転を始める。
【００６３】
ここで、ストッパカム３１が回転することにより、カム形状によって予め設定されたタイミングでシャッタ部材２９が、当接部２９Ａ，２９Ｂがシート搬送路内に突出する閉位置に移動する。また、押し下げカム３０５が回転することにより、カム形状によって予め設定されたタイミングで回動部材２７が上昇し、分離部材２１がピックアップローラ２０に当接する。なお、ＣＰＵ３００はクラッチ３０４をオンすると、タイマ３０１をスタートさせ（Ｓ１０１）、クラッチ３０４が駆動を連結してからの経過時間をカウントする。
【００６４】
この後、シートＰがシャッタ部材２９を押し上げながら通過すると、フォトセンサ３２はＯＮとなる。この時、ＣＰＵ３００は、シートＰが正常に給送されている場合にシートＰがシャッタ部材２９を通過するために必要な予め設定された第１所定時間と、タイマ３０１のカウント時間を比較する。つまり、第１所定時間内にフォトセンサ３２がＯＮしたかを判断する（Ｓ１０２）。そして、第１所定時間内にフォトセンサ３２がＯＮしていないと判断した場合には（Ｓ１０２のＮ）、ＣＰＵ３００はシートＰの給送が遅れている、つまりは遅延ジャムが発生したと判断する（Ｓ１０３）。
【００６５】
また、シートが正常にシャッタ部材２９を通過した場合には、この後、シートはシャッタ部材２９を通過し、シートＰが正常に給送されている場合におけるフォトセンサ３２がＯＮからＯＦＦに変わる第２所定時間内にフォトセンサ３２はＯＦＦする。そこで、ＣＰＵ３００は、第１所定時間内にフォトセンサ３２がＯＮした場合には（Ｓ１０２のＹ）、次に第２所定時間とタイマ３０１のカウント時間を比較する。つまり、第２所定時間内にフォトセンサ３２がＯＦＦしたかを検知する（Ｓ１０４）。
【００６６】
そして、第２所定時間内にフォトセンサ３２がＯＦＦしていない場合には（Ｓ１０４のＮ）、ＣＰＵ３００はシートＰの給送が遅れている、つまり滞留ジャムが発生したと判断する（Ｓ１０５）。また、第２所定時間内にフォトセンサ３２がＯＦＦした場合には（Ｓ１０４のＹ）、シートＰが遅延ジャム、滞留ジャムとも発生せず、正常に給送されていると判断する。そして、第３所定時間後にクラッチ３０４をＯＦＦし、クラッチ３０４によるピックアップローラ２０等への駆動を遮断する（Ｓ１０６）。
【００６７】
この後、第４所定時間モータ３０３を駆動した後、要求されているプリント枚数ｎ枚を搬送したかを判断する（Ｓ１０７）。そして、要求されているプリント枚数ｎ枚を搬送していれば（Ｓ１０７のＹ）、モータ３０３を停止し、プリント枚数ｎ枚に達していなければ（Ｓ１０７のＮ）、Ｓ１００〜Ｓ１０７を繰り返し、プリント枚数ｎ枚に達するまでシートＰの給紙動作を繰り返す。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態においては、シャッタ部材２９を、ピックアップローラ２０と従動ローラ２２のニップ部ＮＰのシート給送方向下流、ごく近傍に突出させることにより、ニップ部ＮＰの近傍でシートを停止させる。そして、シャッタ部材２９によりシートが停止してピックアップローラ２０に一定以上のシート給送方向の負荷がかかった場合には、トルクリミッタ２４によって駆動軸２３を空転させることにより、ループの形成を防ぐようにしている。
【００６９】
ここでループの形成を防ぐことにより、厚みが薄く剛性の低いシートを給送する際のシートの座屈や、厚みが厚く剛性が高いシートを給送する際の給送負荷増大を防ぐことができ、安定したシートの給送が可能となる。また、ピックアップローラ２０により、シートをシャッタ部材２９に向けて搬送することにより、つまりピックアップローラ２０がシート搬送手段を兼ねることにより、プリンタ本体１００Ａの小型化を図ることができる。このように、シートを停止した際、トルクリミッタ２４により駆動軸２３を空転させてループの形成を防ぐと共に、ピックアップローラ２０がシート搬送手段を兼ねることにより、安定してシートを給送することができると共に小型化が可能となる。
【００７０】
なお、本実施の形態においてはシートのピックアップ手段として、ピックアップローラ２０を用いたが、図１０の（ａ）に示すように、２つのローラ２０，５０がタイミングベルト５４によって連結されているようなピックアップ手段を用いても良い。また、シートのピックアップ手段として、図１０の（ｂ）に示すように、ゴムローラではなく、ゴム製の無端ベルト５５によってシートを繰り出す、ピックアップ手段を用いても良い。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１１は、本実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図である。なお、図１１において、既述した図１と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００７２】
図１１において、２０１はシート給送部であり、このシート給送部２０１は、図１２に示すように、ピックアップローラ２０と、ピックアップローラ２０と分離部材２１とのニップ部ＮＰの直後に設けられたシャッタ部材２９を備えている。なお、図１２において、２０２は直線状に伸びた搬送ガイドであり、この搬送ガイド２０２には既述した図４と同様の開口部が形成されている。そして、シャッタ部材２９の既述した図４に示す当接部２９Ａ，２９Ｂは、搬送ガイド２０２に形成された開口部からシート搬送路内に出没自在に突出する。
【００７３】
また、本実施の形態では、既述した第１の実施の形態と同様に、ピックアップローラ２０には、ピックアップローラ２０に、シートＰの給送を妨げる方向に所定以上の負荷が加わった場合に、駆動軸２３が空転するようにトルクリミッタ２４が設けられている。これにより、シートＰがシャッタ部材２９により停止している間、シートＰのこしによって、ピックアップローラ２０に与える負荷によって駆動軸２３が空転し、ピックアップローラ２０が停止する。
【００７４】
ここで、トルクリミッタ２４が空転を始める空転トルクは、既述した（１）〜（７）の条件式を満たす必要がある。また、本実施の形態においては、既述した第１の実施の形態のように屈曲した搬送路を取らないが、第１実施の形態と同様に、搬送ガイド２０２との摩擦等、シートＰが給送時に受けるその他の給送抵抗Ｋを考慮する必要がある。よって、本実施の形態においても、（８）、（９）を満たす必要がある。
【００７５】
また、本実施の形態において、シャッタ部材２９の当接部２９Ａ，２９ＢがシートＰと当接している間に、ピックアップローラ２０とシートＰの間でスリップが起こらないようにするための条件は、次のようになる。
μｂＮ２＞Ｔ／ｒ  ・・・（１２）
【００７６】
そして、本実施の形態において、トルクリミッタ２４の空転開始トルクＴを設定することで、シートＰがシャッタ部材２９によって停止している間、分離部とシャッタ部材２９との間で座屈をするのを防ぐことができる。これにより、シートＰが、シートのこしによってピックアップローラ２０に与える負荷により、駆動軸２３を空転させることができ、ピックアップローラ２０を停止した状態とすることができる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態においては、シャッタ部材２９を、ピックアップローラ２０と分離部材２１のニップ部ＮＰのシート給送方向下流、ごく近傍に突出させることによりシートを停止させようにしている。そして、シャッタ部材２９によりシートが停止してピックアップローラ２０に一定以上のシート給送方向の負荷がかかった場合には、トルクリミッタ２４により駆動軸２３を空転させることにより、ループの形成を防ぐようにしている。
【００７８】
これにより、既述した第１の実施の形態と同様に、厚みが薄く剛性の低いシートを給送する際のシートの座屈や、厚みが厚く剛性が高いシートを給送する際の給送負荷増大を防ぐことができ、安定したシートの給送が可能となる。また、ピックアップローラ２０がシート搬送手段を兼ねることにより、装置の小型化を図ることができる。なお、図示はしないが、本実施の形態に係るシート給送装置にも、既述した第１の実施の形態に係る分離部材移動手段３６を設けても良い。
【符号の説明】
【００７９】
２１…分離部材、２２…従動ローラ、２４…トルクリミッタ、２７…回動部材、２８Ａ…積載トレイ、２９…シャッタ部材、３０…搬送ガイド、３１…ストッパカム、３２…フォトセンサ、３３…圧縮バネ、３４…押し下げ部材、３６…分離部材移動手段、１００…フルカラーレーザプリンタ、１００Ａ…フルカラーレーザプリンタ本体、１００Ｂ…画像形成部、１００Ｄ…シート給送装置、２００…シート給送部、２０１…シート給送部、２０２…給送ガイド、３００…制御部、３０１…タイマ、３０３…モータ、３０４…クラッチ、３０５…押し下げカム、Ｐ…シート
【図１】
2015196591.tif 000003
【図２】
2015196591.tif 000004
【図３】
2015196591.tif 000005
【図４】
2015196591.tif 000006
【図５】
2015196591.tif 000007
【図６】
2015196591.tif 000008
【図７】
2015196591.tif 000009
【図８】
2015196591.tif 000010
【図９】
2015196591.tif 000011
【図１０】
2015196591.tif 000012
【図１１】
2015196591.tif 000013
【図１２】
2015196591.tif 000014