(57)【要約】【課題】本発明の目的は、簡単、安価な構成で、安定してシートを分離給送することができるシート給送装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】シートに当接し該シートを給送する給送部３１ａを有する給送ローラ３１と、給送ローラ３１に当接するよう付勢され、トルクリミッタ２９が接続される分離ローラ３２と、給送ローラ３１の回転に伴って回転し、シートが給送ローラ３１と分離ローラ３２の分離ニップに突入する前に、シートを給送する方向に分離ローラ３２を回転させる前回転部３１ｂと、前回転部３１ｂによる分離ローラ３２の回転によって、シートを給送する方向とは逆方向へ分離ローラ３２を回転させるための回転力を蓄える戻しバネ２８段と、  を有することを特徴とする。【選択図】    図６
2008239304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに当接し該シートを給送する給送部を有し、シートを給送する方向に回転する給送手段と、
前記給送手段に当接するよう付勢され、トルクリミッタが接続される分離手段と、
前記給送手段の回転に伴って回転し、シートが前記給送手段と前記分離手段の分離ニップに突入する前に、シートを給送する方向に前記分離手段を回転させる前回転手段と、
前記前回転手段による前記分離手段の回転によって、シートを給送する方向とは逆方向へ前記分離手段を回転させるための回転力を蓄える逆転手段と、
を有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記前回転手段は、前記給送部よりも前記給送手段の回転方向上流側に設けら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】
前記前回転手段は、積載されているシートに当接したときにはスリップしてシートを給送せず、前記分離手段に当接したときには該分離手段を回転させ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】
前記逆転手段による前記逆方向への回転力は、前記給送手段の回転前の初期状態において、前記トルクリミッタのリミット値より小さい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】
前記逆転手段による前記分離手段の前記逆方向への回転力は、シート間の摩擦力より小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記給送手段は、ローラ径の一部が小さくなった半月状の給送ローラであり、かつ、前記給送部及び前記前回転手段より径の小さい回転自在な給送コロを同軸上に有し、下流側のシート搬送手段にシートを受け渡した後は、前記給送コロが前記分離手段に対向してシートに連れ回ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記給送手段は、一部が半径方向に突出した回転自在な小径コロを備え、下流側のシート搬送手段にシートを受け渡した後は、前記小径コロが前記分離手段に対向してシートに連れ回ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記給送手段は、ローラ径の一部が小さくなった半月状の給送ローラであり、下流側のシート搬送手段にシートを受け渡した後は、ローラ径の小さい部位が前記分離手段に対向してシートを前記給送ローラと前記分離手段とでニップしないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置と、給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を有す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、シートを一枚ずつ分離給送するシート給送装置および前記シート給送装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ等の画像形成装置においては、普通紙だけでなく、厚紙、ＯＨＰ用紙、封筒、カード、フィルム、はがき、シールなどの様々なシートに印刷する需要が高まっている。このような画像形成装置に装備されるシート給送装置には、上記のような多様なシートを高い信頼性にて給送することが求められている。
【０００３】
上記のようなシート給送装置としては、分離ローラ方式のシート給送装置がある。この方式のシート給送装置では、給送を行う給送ローラと、トルクリミッタを内蔵し、トルクリミッタが所定のトルクが加わるまで静止する力を利用する分離ローラとによってシートを１枚ずつ分離給送する。この分離ローラ方式における分離ローラは、リタード方式におけるリタードローラのように逆転駆動を持たないので、分離ローラ方式はリタード方式より安価な構成をとることができる。一方、分離ローラは、ニップに突入したシートを戻せず、重送性能はリタードローラより劣るという欠点もある。このような問題を解決する手段として、特許第２９５０１５８号公報（以下、特許文献１という）に示される技術が知られている。この特許文献１には、分離ローラが正転駆動される際にバネを架張し、そのバネの戻り力によって分離ローラを逆転する構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９５０１５８号公報
【特許文献２】特開平５−８５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、逆転駆動力が分離ローラの正転によって機械的に蓄積される構成では、蓄積過程においてその駆動力は常に変動する。所望のトルクが得られない状態でシートが分離ニップに突入すると、安定した分離が行えないという問題がある。特許文献１に開示されている構成においても、ねじりコイルバネを用いたトルクリミッタを正転し、ねじりコイルバネの戻り力によって、シートを上流側へ戻す方法が取られているが、ねじりコイルバネが緩む過程で逆転トルクは変動し安定しない。分離ローラの従動初期に、過渡的に静止トルクが変動することによって、所望の給送性能が得られないという問題がある。この問題を解決する手段として、特開平５−８５４６０号公報（以下、特許文献２という）に示される技術が考えられる。特許文献２には、給送動作を行う給送ローラと、分離動作を行うフィードローラと分離ローラとからなる分離ローラ対の３つのローラによって構成された給送分離機構が開示されている。特許文献２は、フィードローラによって分離ローラが回転され該分離ローラの逆転駆動力が蓄積された後に、給送ローラによってシートが給送されるように構成されている。しかしながら、特許文献２に開示されている構成では、安定したシートの分離は行えるものの、構成が複雑でかつ高価になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、簡単かつ安価な構成で、安定してシートを分離給送することができるシート給送装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、シートに当接し該シートを給送する給送部を有し、シートを給送する方向に回転する給送手段と、前記給送手段に当接するよう付勢され、トルクリミッタが接続される分離手段と、前記給送手段の回転に伴って回転し、シートが前記給送手段と前記分離手段の分離ニップに突入する前に、シートを給送する方向に前記分離手段を回転させる前回転手段と、前記前回転手段による前記分離手段の回転によって、シートを給送する方向とは逆方向へ前記分離手段を回転させるための回転力を蓄える逆転手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分離手段は、シートが分離ニップに突入する前に、予め設定されたトルクで空転するトルクリミッタによる一定の静止力が得られ、簡単かつ安価な構成で、安定してシートを分離給送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るシート給送装置について説明する。ここでは、シート給送装置を備えた画像形成装置を例示して説明する。図１６は、第１実施形態における画像形成装置の要部構成を示す縦断面図である。
【００１１】
図１６において、画像形成装置１００は、上下方向に直線状に並設された像担持体となるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４個の電子写真感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。
【００１２】
各感光体ドラム１の周囲には、その回転方向上流側から順に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、クリーニング手段６が配置され、画像形成部を構成している。帯電手段としての一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面を均一に帯電する。露光手段としての偏向走査装置３は各一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより一様に帯電された各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に画像情報に基づいて光ビームを照射して静電潜像を形成する。現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは静電潜像が形成された各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に各色のトナーを付着させてトナー画像として顕像化する。クリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは転写後の各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に残留したトナーを除去する。前記各感光体ドラム、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段６は、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとして一体にまとめられている。
【００１３】
各感光体ドラム１の対向位置には、各感光体ドラム１に対向して静電吸着によりシートＳを吸着して担持搬送するシート担持体となるシート搬送ベルト１１が配置されている。前記搬送ベルト１１はローラ１３，１４ａ，１４ｂによって回転移動可能に張架されている。また、各感光体ドラム１に対向する位置にはシート搬送ベルト１１を挟んで該ベルト１１により搬送されるシートＳに感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像を転写する転写手段としての転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配置されている。これらによって装置本体に対して開閉可能なベルトユニット５を構成している。
【００１４】
定着器２０は、シート上のトナー画像をシートに熱と圧力とで定着するようになっている。排出ローラ２３は、シートを排出トレイに排出し、積載するようになっている。
【００１５】
次に、上記画像形成装置におけるシート給送装置について説明する。シート給送装置３０は、画像形成装置１００の下部に着脱自在に装着され、シートＳを収納する給送カセット３６を有している。更にシート給送装置３０は、画像形成装置１００に設けられ、給送カセット３６に収納されたシートＳを送り出す給送手段としての給送ローラ３１と、給送カセット３６に備えられた、分離手段である分離ローラ３２とを有している。給送ローラ３１と分離ローラ３２によって、シートを一枚ずつ分離する分離ニップ（当接部）が形成される。
【００１６】
図１は、上記シート給送装置の分離部要部構成を示す斜視図である。給送ローラ３１は、シートが分離ニップに突入する前に分離ローラ３２をシート搬送方向に回転させる前回転手段としての前回転部３１ｂと、分離ローラ３２の前回転後にシートに当接して該シートを給送する給送部３１ａを有する。給送ローラ３１において、前回転部３１ｂを回転方向上流側に、給送部３１ａを回転方向下流側に設けている。また、前回転部３１ｂは当接したシートがスリップするように低摩擦のポリアセタール等の樹脂材料からなり、給送部３１ａは当接したシートを給送するように高摩擦のゴム材料等からなる。これにより、前回転部３１ｂによりシートは給送されず、給送部３１ａによりシートを安定して分離ニップへと給送できる。前回転部３１ｂと給送部３１ａはほぼ同じ半径であり、前回転部３１ｂ、給送部３１ａ以外の径は小さく形成されている。すなわち、給送ローラ３１は、ローラ径の一部が小さくなった半月状の給送ローラである。給送ローラ３１の両脇には、同軸上に回転自在な給送コロ３３を備えており、この給送コロ３３の径は、前回転部３１ｂおよび給送部３１ａの径より小さく、かつ、他より大きい。
【００１７】
図４は、上記シート給送装置の分離ローラ構成を示す斜視図である。分離ローラ３２にはトルクリミッタ２９が接続されている。ここでは、分離ローラ３２は、ねじりコイル式のトルクリミッタ２９を内蔵し、ローラ表面３２ａは高摩擦材料であるゴム材料等で形成される。トルクリミッタ２９は芯２９ｂにねじりコイルバネ２９ａが巻かれた構成で、分離ローラ３２がシート搬送方向に回転することによってねじりコイルバネ２９ａを緩み方向に付勢し、設定されたトルクで空転する。以下、シート搬送方向の回転を正転、シート搬送方向とは逆方向の回転を逆転とする。
【００１８】
分離ローラ３２は、その回転中心と同軸上に回動中心を持つ回動支持部材３４により保持されている。トルクリミッタ２９の芯２９ｂと回動支持部材３４は、Ｄカット形状で軽圧入されており、すべりが生ずることは無い。ここでは、芯２９ｂと回動支持部材３４は別体としたが、アルミダイキャスト等の金属材料、または、ポリカーボネート等の高剛性の樹脂材料等で一体成形してもよい。
【００１９】
図５に示すように、回動支持部材３４は、支持アーム３５に、設定された回動範囲で回動可能に支持されている。ここでは、回動範囲を約９０°とした。具体的には、回動支持部材３４から規制ボス３４ａが突出しており、支持アーム３５にあけられたスリット３５ａと係合する。すなわち、分離ローラ３２が逆転されるときは、図５（ａ）に示すように規制ボス３４ａが第１突き当て部３５ｂに突き当たり、正転されるときは、図５（ｂ）に示すように規制ボス３４ａが第２突き当て部３５ｃに突き当たる。分離ローラ３２は正転方向に無負荷のときは、一方を回動支持部材３４、他方を支持アーム３５に掛けられた逆転手段である戻しバネ２８によって逆転方向に付勢されている。この戻しバネ２８は、前回転部３１ａによる分離ローラ３２の回転によって、シートを給送する方向とは逆方向へ分離ローラ３２を回転させるための回転力を蓄えるものである。図中、戻しバネ２８は引張バネを表しているが、ねじりコイルバネ、圧縮バネ、或いは他の付勢手段等を用いて、分離ローラ３２を逆転方向に付勢することもできる。
【００２０】
図１に示すように、支持アーム３５は、分離ローラ３２の長手方向端部に溝部３５ｈを有しており、図４に示すトルクリミッタ芯２９ｂ、回動支持部材３４の回動部３４ｈがそれぞれ回転自在に係合するようになっている。図５に示すように、支持アーム３５は下方から分離バネ２７によって、分離ローラ３２を給送ローラ３１に当接するよう付勢されている。分離ローラ３２は、給送ローラ３１または給送コロ３３と当接することによって位置が決まるように構成している。
【００２１】
図示される例に従って給送動作を説明する。図２に示すように、給送ローラ３１は欠け歯ギヤ５１とソレノイド５０で１回転制御される。給送ローラ軸４９上には、両端に中板離間カム５３（片側不図示）が備えられており、給送ローラ３１の回転に連動して中板３７の昇降を行うことができる。図３は中板離間カム５３によって、中板３７を給送ローラ３１から離間した状態を表す側面図である。給送ローラ３１が初期位置にあるときは、中板離間カム５３がカム対向部材５４を押し下げ、対向ラック５６と中板ラック５８が噛み合うことによって、中板３７を押し下げる。このとき、中板３７は、シートＳが給送ローラ３１から離間した位置で保持されている。給送ローラ３１と中板離間カム５３が連動し回転すると、カム対向部材５４が上昇し、対向ラック５６と中板ラック５８との噛み合いが解かれる。前記ラック５６，５８の噛み合いが解除されると、中板バネ３８によってシートＳが給送ローラ３１側に付勢される。中板３７と給送ローラ３１との搬送力でシートＳを必要な距離を搬送できたら、中板離間カム５３はシートＳを給送ローラ３１から離間するよう中板３７を押し下げる。
【００２２】
図６は、上記シート給送装置における給送分離動作を示した模式図である。図６（ａ）に示すように、給送ローラ３１の初期位置では、分離ローラ３２と給送コロ３３が当接している。ソレノイド５０が引かれると、図６（ｂ）に示すように、給送ローラ３１の回転とともに中板３７が上昇し、給送ローラ３１の前回転部３１ｂがシートＳと当接する。ここで、前回転部３１ｂとシートＳとの間の摩擦係数は、シートＳ同士の摩擦係数より小さいので、シートＳは静止したままであり、給送されない。さらに給送ローラ３１が回転すると、図６（ｃ）に示すように、前回転部３１ｂは分離ローラ３２に当接する。分離ローラ表面３２ａは高摩擦材料で形成されており、分離ローラ３２は前回転部３１ｂに従動して正転方向に回転する。分離ローラ３２の逆転手段である戻しバネ２８の張力は、図６（ａ）に示す初期状態において、トルクリミッタ２９のリミット値（静止状態から空転するときのトルク）より小さく設定されているので、まず戻しバネ２８が伸び始める。回動支持部材３４は設定された回動範囲で回動し、戻しバネ２８が架張され、分離ローラ３２を逆転方向へ回転するための力を確実に蓄積できる。分離ローラ３２の正転によって、回動支持部材３４の規制ボス３４ａが正転側の第２突き当て部３５ｃに突き当たると、回動支持部材３４は回動が規制され、続いてトルクリミッタ２９が空転を始める。このトルクリミッタ２９の空転により、分離ローラ３２は一定の静止力が得られる。
【００２３】
このとき、中板３７上のシートＳは、給送ローラ３１の前回転部３１ｂと当接している。すなわち、シートＳは静止したままである。図６（ｄ）に示すように、分離ローラ３２のトルクリミッタ２９が空転を始めてから、給送ローラ３１の給送部３１ａがシートＳに当接し、給送動作を始める。中板３７に積載されたシートＳの最上部のシートＳ１に給送ローラ３１の給送部３１ａが当接し、中板バネ３８による圧および給送部３１ａの摩擦力によって、シートＳ１は給送される。給送されたシートＳ１は正転方向に回転している分離ニップへと導かれる。
【００２４】
ここで、分離ローラ３２に作用する戻しバネ２８による戻し力について、さらに詳しく説明する。図７は、給送ローラ３１の回転角度と分離ローラ３２の接線方向（逆転方向）の力との関係を示したものである。給送動作前（図中ａ）は、戻しバネ２８の張力（図中ｄ）のみが分離ローラ３２に対して逆転方向に作用している。前回転部３１ｂによって分離ローラ３２が正転（図中ａ→ｂ）され戻しバネ２８が伸ばされると、分離ローラ３２の逆転方向に作用する力が増す（図中ｄ→ｅ）。回動支持部材３４が設定された回動範囲（図中ａ−ｂ間）で規制され、トルクリミッタ２９が空転（図ｆ）を始めると、以後、分離ローラ３２には一定の静止力が作用している。そして既に説明したように、トルクリミッタ２９が空転を始めてから、給送ローラ３１の給送部３１ａによりシートＳが分離ニップに送り込まれる。よって、分離ローラ３２は一定の静止力によってシートＳを分離することができ、簡単かつ安価な構成で、安定した分離給送性能を得ることができる。具体的には、分離ローラ３２の表面における、トルクリミッタ２９の静止力が３７２４[Ｎ]（３８０[ｇｆ]）、戻しバネ２８による戻し力が最大で１９６０[Ｎ]（２００[ｇｆ]）程度となるように設定した。また、給送ローラ３１と分離ローラ３２との当接圧が３２３４[Ｎ]（３３０[ｇｆ]）程度となるように設定した。
【００２５】
続いて、１枚のシートが分離ニップに送り込まれた後の動作について説明する。シートＳ１の先端が分離ニップに突入すると、中板離間カム５３は中板３７を押し下げ、シートＳ１と給送ローラ３１とを中板３７上で離間する。分離ローラ３２はシートＳ１を介して正転方向に従動し、シートＳ１を下流側に搬送する。分離ニップを抜けたシートＳ１は、下流のシート搬送手段である搬送ローラ対１９によって画像形成部へと搬送される。シートＳ１を下流側の搬送ローラ対１９に受け渡すと、給送ローラ３１は初期位置に戻り、ソレノイド５０によって回転を停止する。シートＳ１が下流側の搬送ローラ対１９によって搬送されている間、分離ローラ３２と給送コロ３３の圧によってシートＳ１をニップしている。このとき分離ローラ３２はトルクリミッタ２９の作用によりシートＳ１に連れ回っている。また、給送コロ３３もシートＳ１に連れ回っている。これにより、前記搬送ローラ対１９に渡されたシートに作用する搬送抵抗を極小さくでき、色ズレ、画像ブレ等の画像問題に対して非常に有利となる。シートＳ１の後端が分離ニップを抜けると、分離ローラ３２に対して正転方向へ作用する力はなくなる。分離ローラ３２は、戻しバネ２８の張力によって回動支持部材３４の回動範囲内で逆転され、図６（ａ）の状態に戻る。
【００２６】
以上の動作を繰り返すことによって、連続給送も可能である。
【００２７】
次に、給送ローラ３１によって２枚以上のシートＳが給送され分離ニップへ導かれたときの動作を説明する。図８は、シート給送装置の分離部を拡大した模式図である。図８に示すように、給送ローラ３１によって２枚以上のシートＳが分離ニップへ導かれたとき、分離ローラ３２は、トルクリミッタ２９の静止力によって静止し、分離ローラ表面３２ａで２枚目以降のシートＳ２を係止し、シートＳ１を分離することができる。また、図９（ａ）に示すように、係止したシートＳ２が分離ニップを超えた場合の動作について説明する。図９（ｂ）に示すように、最上部のシートＳ１が分離ニップにあるときは、分離ローラ３２は停止したままで２枚目のシートＳ２を静止する。このとき、戻しバネ２８の戻し力は、シート間の摩擦力より小さいので、分離ローラ３２が逆転することはない。図９（ｃ）に示すように、下流側の搬送ローラ対１９によって搬送され、シートＳ１の後端が分離ニップを抜けた後、２枚目のシートＳ２は、戻しバネ２８の戻し力による分離ローラ３２の逆転によって上流側へ戻される。ここで、分離ローラ３２は給送コロ３３とニップしており、給送コロ３３の回動負荷は軽いので、ニップに残ったシートＳ２を容易かつ確実に上流側へ戻すことができる。
【００２８】
よって、連続給送において、ニップに残ったシートが分離ニップを塞ぎ、より上層のシートが分離ローラに接することを妨げ、重送を引き起こすことはない。あるいは、連続給送動作によって、分離ニップに残ったシートが徐々に搬送され、下流側の搬送ローラ対に搬送されて、重送が発生することは無い。
【００２９】
次に、分離ローラ３２の逆転によって戻されたシートＳが、分離ニップより上流側で分離ローラ３２に接した状態から給送ローラ３１が給送動作を始めた場合について説明する。図１０は、給送ローラ３１が回転し、前回転部３１ｂが分離ローラ３２に当接した状態を示している。分離ローラ３２が、前回転部３１ｂに従動して正転し始めるとき、シートＳ１は分離ローラ３２に接しているが、前回転部３１ｂによって中板３７上で保持されているので、静止したままである。分離ローラ３２のトルクリミッタ２９が空転を始めてから、給送ローラ３１の給送部３１ａがシートＳ１に当接し、シートＳ１を給送し始める。分離ローラ３２に一定の静止力が得られる前に、シートＳ１が分離ニップに導かれることは無い。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、簡単かつ安価な構成で、安定してシートを分離給送することができる。連続給送を行った場合においても、シートＳが分離ニップに残ることは無く、また、シートＳの積載状態によらず、安定した給送性能を得ることができる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、回転自在な給送コロ３３を給送ローラ３１と同軸上に設けたが、これに限定されるものではない。例えば図１１に示すように、給送部３１ａと対抗側に、一部が半径方向に突出した回転自在な小径コロ３３ｂを備えた構成としても良い。下流側の搬送ローラ対１９にシートを受け渡した後は、小径コロ３３ｂが分離ローラ３２に対向してシートに連れ回ることにより、前記シートに作用する搬送抵抗を極小さくでき、色ズレ、画像ブレ等の画像問題に対して非常に有利となる。
【００３２】
また、本実施形態においては、戻しバネ２８の最大張力を、シート間の摩擦によって発生する搬送力を超えないよう設定した。よって、最上部のシートＳ１が分離ニップを抜けるまで、分離ローラ３２は逆転しない。つまり、最上部のシートＳ１が分離ニップにある限りは、公知の分離ローラと同様の分離動作を行う。本実施形態ではさらに、最上部のシートＳ１が分離ニップを抜けた後、ニップに残ったシートＳを確実に上流側に戻すので、公知の分離ローラより安定した給送性能を得ることができる。
【００３３】
また、より高い張力の戻しバネを用いて、最上部のシートによらず、ニップを超えたシートを随時上流側に戻すよう動作させても良い。
【００３４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るシート給送装置について説明する。図１２は、第２実施形態に係るシート給送装置の要部構成を示す模式図である。なお、以下に説明する形態のシート給送装置において、前述した形態のシート給送装置と同等の機能を有する部材には同一符号を付している。
【００３５】
本実施形態に係るシート給送装置は、前述した実施形態のシート給送装置とほぼ同様の構成であるが、以下の構成が異なっている。分離ローラの回動範囲を規制する構成が異なっている。分離ローラの逆転方向への回動範囲の規制は前述した形態と同様に突き当て規制し、正転方向への回動範囲の規制は戻しバネとトルクリミッタの力関係を用いて規制している。また、戻しバネの最大張力がシート間の摩擦力より大きく設定されている。更に、給送コロを有していない。以下、詳しく説明する。
【００３６】
給送ローラ３１は、給送ローラ３１は、シートが分離ニップに突入する前に分離ローラ３２をシート搬送方向に回転させる前回転手段としての前回転部３１ｂと、分離ローラ３２の前回転後にシートに当接して該シートを給送する給送部３１ａを有する。給送ローラ３１において、前回転部３１ｂを回転方向上流側に、給送部３１ａを回転方向下流側に設けている。また、前回転部３１ｂは当接したシートがスリップするように低摩擦のポリアセタール等の樹脂材料からなり、給送部３１ａは当接したシートを給送するように高摩擦のゴム材料等からなる。前回転部３１ｂと給送部３１ａはほぼ同じ半径であり、前回転部３１ｂ、給送部３１ａ以外の径は小さく形成されている。すなわち、給送ローラ３１は、ローラ径の一部が小さくなった半月状である半月給送ローラである。
【００３７】
分離ローラ３２は、ねじりコイル式のトルクリミッタ２９を内蔵し、ローラ表面は高摩擦材料であるゴム材料等で形成される。分離ローラ３２は、その回転中心と同軸上に揺動中心を持つ回動支持部材３４により保持されている。回動支持部材３４は、支持アーム３５に、回動可能に支持されている。回動支持部材３４は、一方を回動支持部材３４、他方を支持アーム３５に掛けられた逆転手段である戻しバネ２８によって逆転方向に付勢されている。回動支持部材３４は逆転方向には、支持アーム３５に突き当たり回動範囲が規制される。一方、正転方向には、戻しバネ２８の戻し力がトルクリミッタ２９の静止力を超えると、トルクリミッタ２９が空転するので、これによって回動支持部材３４の正転方向への回動は規制される。支持アーム３５は分離バネ２７によって、分離ローラ３２を給送ローラ３１に当接するよう付勢されている。
【００３８】
なお、給送ローラ３１の１回転制御、および給送ローラ３１の回転に伴う中板３７の昇降動作は前述した実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００３９】
ここで上記シート給送装置における給送分離動作を説明する。図１２に示すように、給送ローラ３１の初期位置では、中板離間カムが中板３７を押し下げ、給送ローラ３１とシートＳは離間した状態である。ソレノイド５０が引かれ、給送ローラ３１が回転を始めると、中板３７が上昇し、給送ローラ３１の前回転部３１ｂがシートＳと当接する。ここで、前回転部３１ｂの摩擦係数は、シートＳの摩擦係数より小さいので、シートＳは静止したままであり、給送されない。さらに給送ローラ３１が回転すると、前回転部３１ｂは分離ローラ３２に当接する。分離ローラ表面３２ａは高摩擦材料で形成されており、分離ローラ３２は前回転部３１ｂに従動して正転方向に回転する。分離ローラ３２の逆転手段である戻しバネ２８の張力は、図１２に示す初期状態において、トルクリミッタ２９の静止力より小さく設定されているので、まず戻しバネ２８が伸び始める。これにより、戻しバネ２８が張架され、分離ローラ３２を逆転方向へ回転するための力を確実に蓄積できる。戻しバネ２８による逆転力がトルクリミッタ２９の静止力より大きくなったとき、トルクリミッタ２９が空回りを始め、所望の静止力が得られる。このとき、給送ローラ３１は、前回転部３１ｂがシートＳに当接している。すなわち、シートＳは静止したままである。分離ローラ３２のトルクリミッタ２９が空転を始めてから、給送ローラ３１の給送部３１ａがシートＳに当接し、給送動作を始める。給送されたシートＳは正転方向に回転している分離ニップへと導かれる。シートＳの先端が分離ニップに突入すると、中板離間カムは中板３７を押し下げ、シートＳと給送ローラ３１とを中板３７上で離間する。給送されたシートＳは、下流の搬送ローラ対１９によって画像形成部へと搬送される。
【００４０】
ここで、分離ローラ３２に作用する戻しバネ２８による戻し力について、さらに詳しく説明する。図１５は、給送ローラ３１の回転角度と分離ローラ３２が接線方向（逆転方向）の力の関係を示している。給送動作前（図中ａ）は、戻しバネ２８の張力（図中ｄ）のみが分離ローラ３２に対して逆転方向に作用している。前回転部３１ｂによって分離ローラ３２が正転（図中ａ→ｂ）され戻しバネ２８が伸ばされると、分離ローラ３２の逆転方向に作用する力が増す（図中ｄ→ｅ）。戻しバネ２８の戻し力がトルクリミッタの静止力より大きくなり、トルクリミッタ２９が空転（図中ｅ）を始めると、以後、分離ローラ３２には一定の静止力が作用している。そして既に説明したように、トルクリミッタ２９が空転を始めてから、給送ローラ３１の給送部３１ａによりシートＳが分離ニップに送り込まれる。よって、シートＳが分離ニップに突入する時、トルクリミッタ２９が空転し分離ローラ３２の静止力が一定となるので、簡単かつ安価な構成で、安定した分離給送性能が得られる。
【００４１】
次に、給送ローラ３１によって２枚のシートＳが給送され、分離ニップへ導かれた場合について説明する。分離ローラ３２は、トルクリミッタ２９の静止力によって静止し、２枚目のシートを係止し、分離することができる。図１３（ａ）に示すように、２枚目のシートＳ２が分離ニップを超え静止した場合においても、図１５に示すように、戻しバネ２８の逆転駆動力（図中ｅ）はシート間の摩擦力（図中ｆ）より大きく設定されている。このため、シートＳ１、Ｓ２を給送ローラ３１と分離ローラ３２とがニップした状態で、戻しバネ２８が分離ローラ３２を逆転し、分離ニップにあるシートＳ２のみを確実に上流側に戻すことができる。一般に動摩擦係数は静止摩擦係数より小さいので、２枚目のシートＳ２が１枚目のシートＳ１と分離され、シート間ですべりが生ずると、より小さな力で２枚目のシートＳ２を上流側に戻すことができる。
【００４２】
次に、給送ローラ３１によって３枚以上のシートＳが給送され、分離ニップへ導かれた場合について説明する。２枚以上のシートが分離ニップへ導かれた場合、トルクリミッタ２９の静止力によって分離ローラ３２は静止し、２枚目以降のシートは分離ローラ表面３２ａの曲率および摩擦によって係止され、分離することができる。図１３（ｂ）に示すように、２枚目以降のシートＳ２，Ｓ３が分離ニップを超え静止した場合においても、戻しバネ２８によって分離ローラ３２が逆転し、分離ニップに残ったシートＳ２，Ｓ３を下層から順次上流側に戻すことができる。
【００４３】
図１４は、給送分離されたシートＳ１が搬送ローラ対１９によって搬送される状態を示したものである。シートＳ１を給送分離し、下流側の搬送ローラ対１９へ受け渡した後、給送ローラ３１は初期位置まで回転し、ソレノイド５０によって静止される。給送ローラ３１が初期位置にあるとき、給送ローラ３１は、ローラ径の小さい部位が分離ローラ３２に対向し、中板３７に積載されたシートＳ、分離ローラ３２とも当接しない。２枚目のシートＳ２は、その先端を分離ローラ表面３２ａの摩擦と曲率によって係止される。２枚目のシートＳ２に作用する搬送力は、給送されるシートＳ１の自重と摩擦係数による力のみで、非常に小さい。シートＳ２は分離ローラ３２の上流側で静止しており、分離ローラ３２を超える搬送力は得られない。よって、重送が発生することは無い。一方、給送されたシートＳ１は、搬送ローラ対１９より上流側（分離ニップ）でニップされることなく搬送される。よって、給送されたシートＳ１に作用する搬送抵抗を極小さくでき、色ズレ、画像ブレ等の画像問題に対して非常に有利となる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、３枚以上のシートが分離ニップに突入した場合においても、シートを順次上流側に戻すことによって重送を防ぐことができ、高い給送性能を得ることができる。また、画像形成部へ搬送されるシートの搬送抵抗を小さくでき、色ズレ、画像ブレ等の画像不良を軽減できる。
【００４５】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート給送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート給送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば画像形成装置に対して着脱自在なシート給送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを給送するシート給送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、読取対象としての原稿等のシートを給送するシート給送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また前述した実施形態では、記録方式として電子写真方式を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式等の他の記録方式であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態に係るシート給送装置の分離部の要部構成を示す斜視図
【図２】第１実施形態に係る給送ローラの要部構成を示す斜視図
【図３】第１実施形態に係る中板離間機構の構成を示す側面図
【図４】分離ローラの要部構成を示す斜視図
【図５】第１実施形態に係る回動支持部材の動作を示す斜視図
【図６】第１実施形態に係るシート給送装置の給送動作を示す模式図
【図７】第１実施形態に係る給送ローラの回転角度と分離ローラの回転方向の力との関係を図
【図８】第１実施形態に係るシート給送装置の分離動作を示す分離部の拡大図
【図９】第１実施形態に係るシート給送装置の分離動作を示す模式図
【図１０】第１実施形態に係るシート給送装置の給送動作を示す模式図
【図１１】シート給送装置の他の形態を示す模式図
【図１２】第２実施形態に係るシート給送装置の給送動作を示す模式図
【図１３】第２実施形態に係るシート給送装置の分離動作を示す分離部の拡大図
【図１４】第２実施形態に係るシート給送装置の分離動作を示す模式図
【図１５】第２実施形態に係る給送ローラの回転角度と分離ローラの回転方向の力との関係を示す図
【図１６】シート給送装置を備えた画像形成装置の要部構成を示す縦断面図
【符号の説明】
【００５０】
Ｓ    …シート
１    …感光体ドラム
７    …プロセスカートリッジ（画像形成部）
１９  …搬送ローラ対（シート搬送手段）
２８  …戻しバネ（逆転手段）
２９  …トルクリミッタ
３０  …シート給送装置
３１  …給送ローラ（給送手段）
３１ａ …給送部
３１ｂ …前回転部（前回転手段）
３２  …分離ローラ（分離手段）
３３  …給送コロ
３３ｂ …小径コロ
３４  …回動支持部材
３５  …支持アーム
３６  …給送カセット
３７  …中板
３８  …中板バネ
１００ …画像形成装置
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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