(57)【要約】【課題】  種々のシートを装置環境にかかわらず、安定したタイミングで給送し得るシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  駆動回転可能な給送ローラ18と、所定以上の回転トルクにより回転可能な分離ローラ101と、積層載置したシートを給送ローラに当接させる中板16と、を有し、給送ローラ18は、シートに当接して回転するときにシートを給送するゴム部18Ａと、シートに当接して回転するときはシートに対してスリップし、且つ分離ローラ101に当接して回転するときは分離ローラ101を回転させる前回転部18Ｂ１とを有し、前回転部18Ｂ１はゴム部18Ａよりも回転方向前側に配置され、前回転部18Ｂ１とゴム部18Ａとはシート幅方向で重なる領域に配置されていることを特徴とする。【選択図】    図５
2007031122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送回転体と分離回転体とによってシートをニップして積層載置したシートを１枚ずつ分離給送するシート給送装置において、
駆動回転可能な給送回転体と、
所定以上の回転トルクにより回転可能な分離回転体と、
積層載置したシートを前記給送回転体に当接させるシート載置手段と、
を有し、
前記給送回転体は、シートに当接して回転するときにシートを給送する給送領域と、シートに当接して回転するときはシートに対してスリップし、且つ前記分離回転体に当接して回転するときは前記分離回転体を回転させる非給送領域とを有し、
前記非給送領域は前記給送領域よりも回転方向前側に配置され、前記非給送領域と前記給送領域とはシート給送方向と直交する方向で重なる領域に配置されていることを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記給送回転体は半月形状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】
前記給送回転体の前記給送領域と前記非給送領域は略同一径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】
前記給送回転体は、シート給送方向と直交する方向の両側であって前記給送領域の回転軸上に回転自在であって前記給送領域及び前記非給送領域よりも小径のローラ部材を有し、
前記ローラ部材は前記給送回転体が停止しているときに前記分離回転体と当接す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５】
前記給送回転体は、回転自在に設けられたコロ部材を有し、
前記コロ部材は前記給送回転体が停止しているときに前記分離回転体と当接す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６】
シートを給送して画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至請求項５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手段と、
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】
本発明はシート載置部に積層載置したシートを給送部材と分離部材とによって１枚ずつ分離給送するシート給送装置及びこれを用いたプリンタ、コピー、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普通紙だけでなく、厚紙、ＯＨＰシート、封筒、カード、フィルム、はがき、シールなど紙以外の種々のシートにプリンタ等で画像形成する需要が高まっている。そのために、シートの種類が多様になっても確実に１枚ずつ分離給送し得るシート給送装置が求められている。
【０００３】
上記シートの分離方式として、給送ローラと分離ローラとからなるリタード分離方式がある。これはシートを給送する方向に回転する給送ローラと、シートを戻す方向に回転する分離ローラとでシートをニップすることで給送ローラに当接したシートのみを分離給送するものである。このリタード分離方式は種々のシートに対して分離性能が高い利点がある。
【０００４】
しかし、シートを給送ローラと分離ローラのニップ部に進入させたときに、シート先端が突き当たって先端折れやメクレが生ずるおそれがある。そこで、給送ローラのシート幅方向両側に該給送ローラと一体的に回転し、給送ローラよりわずかに径が大きいリブを設けた給紙装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
上記給紙装置にあっては、給送ローラが回転すると、ゴム部がシートに当接する前に前記リブ部がシートと当接し、更に分離ローラと当接する。そして、リブがシートに当接した状態で回転してもスリップし、分離ローラと当接した状態では分離ローラをシート給送方向に回転させる。これにより、給送ローラのゴム部がシートに当接してシートを給送する前に前記リブが分離ローラに当接して分離ローラを回転させる。よって、分離ローラがシート給送方向に回転した状態でシートが給送ローラと分離ローラのニップ部に進入する。よって、シート先端が前記ニップ部に進入するときの先端折れ等を効果的に防止することが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２６４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に示される構成にあっては、低温低湿、あるいは高温高湿などの環境下で放置され、平面性が悪化したシート、あるいはカールしたシート等を給送する場合に以下のような課題があった。
【０００８】
すなわち、給送ローラに設けられた前記リブがゴム部の両側にあるため、リブがシートに当接して回転しているときに、左右のリブの間にあるゴム部にシートが接触する可能性がある。シートの平面性がよい場合は問題ないが、平面性が悪いシートやカールしたシートの場合は左右のリブの間にあるゴム部に接触しやすい。このため、平面性がよいシートと悪いシートとでは給送ローラが回転したときのゴム部に当接するタイミングが一定しないことがある。
【０００９】
その場合、シート給送タイミングにずれが生ずる。このため、これを解消するにはシートを給送する間隔をある程度広くとる必要があった。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、種々のシートを装置環境にかかわらず、安定したタイミングで給送し得るシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は、給送回転体と分離回転体とによってシートをニップして積層載置したシートを１枚ずつ分離給送するシート給送装置において、駆動回転可能な給送回転体と、所定以上の回転トルクにより回転可能な分離回転体と、積層載置したシートを前記給送回転体に当接させるシート載置手段と、を有し、前記給送回転体は、シートに当接して回転するときにシートを給送する給送領域と、シートに当接して回転するときはシートに対してスリップし、且つ前記分離回転体に当接して回転するときは前記分離回転体を回転させる非給送領域とを有し、前記非給送領域は前記給送領域よりも回転方向前側に配置され、前記非給送領域と前記給送領域とはシート給送方向と直交する方向で重なる領域に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は給送回転体の非給送領域と前記給送領域とがシート給送方向と直交する方向で重なる領域に配置されているために、給送回転体の非給送領域がシートに当接しているときに給送領域がシートに当接する状態がなくすことができる。よって、シートの種類や平面性、装置環境にかかわらずシートを安定したタイミングで給送できる。このため、シート給送タイミングを短くすることができ、高速での画像形成を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置について、これを用いた画像形成装置とともに説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
｛画像形成装置｝
図１は第１実施形態に係る画像形成装置であるカラーレーザプリンタの断面模式説明図である。
【００１５】
画像形成装置100は装置本体内に垂直方向に下からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像を形成する４個の画像形成ステーションが並設されている。画像形成ステーションは像担持体としての感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）が不図示の駆動部によって、個々に、図中、反時計回りに回転するようになっている。そして、各感光体ドラム１の周囲には、帯電装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、クリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が配設されている。
【００１６】
前記感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は各々一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）として装置本体に着脱可能に装着され、画像形成手段を構成している。
【００１７】
画像形成に際しては、回転する感光体ドラム１の表面を帯電装置２で一様に帯電し、その表面にスキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）から画信号に応じたレーザ光を照射することで静電潜像を形成する。その潜像を現像装置４によりトナー現像して可視像化する。そして、前記画像形成と同期するように、後述するシート給送装置200から搬送ローラ対19を介して給送されたシートが転写搬送ベルト５によって静電吸着されて搬送される。
【００１８】
なお、転写搬送ベルト５は駆動ローラ13、従動ローラ14ａ，14ｂ、テンションローラ15の４本のローラに掛け渡されて、これに吸着されたシートがすべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに当接して搬送される。このとき、転写ローラ12（12ａ，12ｂ，12ｃ，12ｄ）に転写バイアスを印加することで各感光体ドラム１上の前記トナー像がシートへ転写されてカラー画像が形成される。一方、シートに転写されずに感光体ドラム１に残留したトナーはクリーニング装置６によって回収される。
【００１９】
そして、トナー像が転写されたシートは定着部20に搬送されてトナー像が加熱定着された後、排出ローラ対23によって、装置上部の排出部24に排出積載される。
【００２０】
｛シート給送装置｝
次に上記画像形成手段へシートを給送するシート給送装置200について図２乃至図４を参照して説明する。なお、図２はシート給送装置の斜視説明図であり、図３は給送ローラを下方から見たときの斜視説明図、図４はシート給送装置の側断面説明図である。
【００２１】
図２に示すように、駆動回転可能な給送回転体としての給送ローラ18と、所定以上の回転トルクにより回転可能な分離回転体としての分離ローラ101と、積層載置したシートを給送ローラ18に当接させるシート載置手段としての中板16とを有している。
【００２２】
給送ローラ18は給送軸102に固定されている。この給送軸102は、図示しない駆動部により１回転制御され、給送タイミングに合わせて給送ローラ18が１回転駆動する。
【００２３】
中板16はカセットトレイ103に対して揺動自在に支持され、図４に示すように、下方からコイルバネ104により付勢されることで、中板16の上面に積載されたシートＳと給送ローラ18を所定の当接圧で付勢する。
【００２４】
本実施形態の分離ローラ101は、トルクリミッタ101Ａと一体構成となっており、所定以上の回転トルクが付与されると回転するが、分離ローラ101自体には回転駆動はかかっていない。もっとも、この分離ローラ101はシートを戻す方向に駆動をかける、所謂リタードローラで構成してもよい。
【００２５】
分離ローラ101は、図３に示すように、トルクリミッタ101Ａと、このトルクリミッタ101Ａの外周に固定されたゴム部101Ｂにより構成され、トルクリミッタ101Ａの軸101Ａ１がホルダ部材105（図４参照）により保持されている。これにより、所定以上の回転トルクが付与されると回転する。
【００２６】
ホルダ部材105は、図４に示すように、コイルバネ106により、シートガイド部材107に対して、略垂直方向上方に付勢されている。そして、ホルダ部材105はシートガイド部材107に対して、レール部により、略垂直方向に移動可能に保持されている。シートガイド部材107は、図２に示すように、左右２つのビス108Ａ，108Ｂにより、カセットトレイ103に固定される。
【００２７】
（給送ローラの搬送領域と非搬送領域）
上記給送ローラ18は、シートに当接して回転するときにシートを給送する給送領域と、シートに当接して回転するときはシートに対してスリップしてシートを給送しない非給送領域とを有している。
【００２８】
具体的には、図３及び図４に示すように、給送ローラ18はゴム部18Ａとホルダ部18Ｂを有し、ゴム部18Ａはホルダ部18Ｂに対して固定されている。ゴム部18Ａはシートに当接して回転するときにシートを給送する給送領域となるものである。また、ホルダ部18Ｂにはシートに当接して回転してもスリップしてシートを給送しない非給送領域である前回転部18Ｂ１が設けられている。
【００２９】
前記前回転部18Ｂ１は給送ローラ18の回転方向において、ゴム部18Ａよりも前側であって該ゴム部18Ａに隣接して配置されている。そして、給送ローラ18が回転してゴム部18Ａが中板16上のシートに当接するときに前回転部18Ｂ１は分離ローラ101に当接するように配置されている。そして、前回転部18Ｂ１は前記したようにシートに当接した状態で回転してもスリップするが、分離ローラ101と当接した状態で回転すると該分離ローラ101を連れ回りさせる。
【００３０】
前回転部18Ｂ１は、図３に示すように、シート給送方向と直交する方向であるシート幅方向において、ゴム部18Ａと重なる領域に配置されている。なお、本実施形態ではシート幅方向へ複数個のリブ部が形成され、このリブ部が前回転部を構成している。
【００３１】
ここで、上記構成の給送ローラ18によるシート給送動作について、図４乃至図６を参照して説明する。
【００３２】
図４の状態はシート給紙前の初期状態である。このとき、前回転部18Ｂ１が中板16上のシートと対向している。この状態から、シート給送信号を入力すると、駆動部（図示せず）から、駆動軸を介して給送ローラ18が回転駆動される。この回転に伴って中板16上面に積載されたシートＳの高さ位置規制手段（図示せず）が解除され、給送ローラ18の前回転部18Ｂ１と中板16上面に積載されたシートＳと当接する。
【００３３】
ホルダ部18Ｂはポリアセタールなどの熱可塑性プラスチップで構成されている。そして、このホルダ部18Ｂの一部である前回転部18Ｂ１とシートＳの摩擦係数は、シートＳ同士の摩擦係数より低い。このため、前回転部18Ｂ１がシートＳと接触しても、給送ローラ18の回転に伴わずスリップしてシートＳを給送しない。
【００３４】
そして、給送ローラ18が回転すると、図５に示すように、前回転部18Ｂ１が分離ローラ101に当接し、これと同時にゴム部18ＡがシートＳに当接する。この状態で給送ローラ18が回転すると、前回転部18Ｂ１と分離ローラ101の摩擦係数は、ゴム部101Ｂの摩擦係数が充分高いために、給送ローラ18の回転に伴いトルクリミッタ101Ａ１に抗して、分離ローラ101が従動回転する。
【００３５】
また、このときゴム部18ＡがシートＳを給送する。このため、図６に示すように、給送ローラ18と分離ローラ101とのニップ部（以下「分離ニップ部」という）へシート先端が進入するときは、分離ローラ101が回転している状態になっている。よって、前記分離ニップ部へ進入するシートＳは先端折れやメクレ等の給送不良は発生しない。
【００３６】
そして、ゴム部18Ａと前回転部18Ｂ１とはシート幅方向で重なる領域に配置され、給送ローラの回転方向の異なる位置に配置されている。このため、低温低湿、あるいは高温高湿などの環境下で放置され、平面性が悪化したシートや先端がカールしているシートであっても、前回転部18Ｂ１がシートに当接しているときにシートがゴム部18Ａに当接することはない。
【００３７】
よって、シートが不用意に給送されてしまうことはなく、重送が防止されるとともに、給送ローラ18の回転によるゴム部18Ａとシートが当接するタイミングが安定する。このため、シートを給送する間隔を短くすることが可能となり、高速の連続画像形成が可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では給送ローラ18の形状を、いわゆる半月形状にしている。このように、半月形状にした場合は、図４に示す初期位置にて給送ローラ18と分離ローラ101が接触しないようにすることが容易に構成し得る。よって、この場合は下流の搬送手段に対する抵抗力がなく、ショック、ブレなどの画像欠陥の要因となることはないという利点がある。
【００３９】
もっとも、給送ローラ18の前回転部18Ｂ１は、シートＳ及び分離ローラ101に当接する際に傷などの損傷を与えない形状であることが必要である。前回転部18Ｂ１の断面形状が、ゴム部18Ａと略同一な径であれば、シート先端が分離ニップ部に到達する際に、分離ローラ101の位置変動が無く、さらに安定した給送性能を実現できる。したがって、給送ローラ18は必ずしも半月形状ローラである必要はなく、円形状であってもよい。
【００４０】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係るシート給送装置について図７を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４１】
本実施形態のシート給送装置が第１実施形態と異なる点は、給送ローラ18のシート幅方向両側にローラ部材109Ａ，109Ｂを配置したことである。このローラ部材109Ａ，109Ｂは、給送ローラ18の回転軸に回転自在に保持され、給送ローラ18が回転駆動されていない状態においては、分離ローラ101に当接するようになっている。
【００４２】
そして、ローラ部材109Ａ，109Ｂの径は、給送ローラ18のゴム部18Ａ及び前回転部18Ｂ１の径より小径である。このため、前回転部18Ｂ１が分離ローラ101に当接すること、ゴム部18ＡがシートＳに当接することを妨げることはない。
【００４３】
本実施形態にあっては、給送ローラ18が回転駆動されていない状態のとき、先行するシートに連れて、中板16に積載されているシートが搬送される場合があっても、ローラ部材109Ａ，109Ｂと分離ローラ101のニップによりシートが止められる。そのため、シートはそれ以上の重送が防止される。このように、第１実施形態よりもよりシート重送防止性能が高まる。
【００４４】
なお、ローラ部材109Ａ，109Ｂは、給送ローラ18に回転自在に保持されているので、それよりも下流の搬送手段に対する抵抗力は充分小さく、ショック、ブレなどの画像欠陥の要因となることはない。
【００４５】
〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係るシート給送装置について図８及び図９を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４６】
本実施形態のシート給送装置が第１実施形態と異なる点は、ローラ部材109Ａ，109Ｂの代わりにコロ部材110を設けたことである。このコロ部材110は、給送ローラ18の回転方向において、前回転部18Ｂ１よりも前側であって該前回転部18Ｂ１に隣接して配置されている。そして、このコロ部材110はシート幅方向において、ゴム部18Ａ、前回転部18Ｂ１と重なる領域に回転自在に設けられている。
【００４７】
上記コロ部材110は給送ローラ18が回転駆動されていない状態においては、分離ローラ101に当接するようになっている。
【００４８】
本実施形態にあっても、第２実施形態と同様に、給送ローラ18が回転駆動されていない状態のとき、先行するシートに連れて中板16に積載されているシートが搬送される場合があっても、コロ部材110と分離ローラ101のニップによりシートが止められる。このため、それ以上の重送が防止され、第１実施形態よりもシート重送防止性能が向上するようになっている。
【００４９】
そして、コロ部材110は給送ローラ18に回転自在に保持されているので、それよりも下流の搬送手段に対する抵抗力は充分小さく、ショック、ブレなどの画像欠陥の要因となることはない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るシート給送装置を示す上方斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係るシート給送装置を示す下方斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係るシート給送装置を示す側断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るシート給送装置の給送動作を示す側断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るシート給送装置の給送動作を示す側断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るシート給送装置を示す上方斜視図である。
【図８】第３の実施形態に係るシート給送装置を示す下方斜視図である。
【図９】第３の実施形態に係るシート給送装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ    …シート
１    …感光体ドラム
２    …帯電装置
４    …現像装置
５    …転写搬送ベルト
６    …クリーニング装置
12    …転写ローラ
13    …駆動ローラ
14ａ，14ｂ …従動ローラ
15    …テンションローラ
16    …中板
18    …給送ローラ
18Ａ  …ゴム部
18Ｂ  …ホルダ部
18Ｂ１ …前回転部
20    …定着部
23    …排出ローラ対
24    …排出部
100   …画像形成装置
101   …分離ローラ
101Ａ …トルクリミッタ
101Ａ１ …軸
101Ｂ …ゴム部
102   …給送軸
103   …カセットトレイ
104   …コイルバネ
105   …ホルダ部材
106   …コイルバネ
107   …シートガイド部材
108Ａ，108Ｂ …ビス
109Ａ，109Ｂ …ローラ部材
110   …コロ部材
200   …シート給送装置
【図１】
2007031122.tif 000003
【図２】
2007031122.tif 000004
【図３】
2007031122.tif 000005
【図４】
2007031122.tif 000006
【図５】
2007031122.tif 000007
【図６】
2007031122.tif 000008
【図７】
2007031122.tif 000009
【図８】
2007031122.tif 000010
【図９】
2007031122.tif 000011