(57)【要約】【課題】多種多様なシートを確実に分離給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】分離ローラホルダ３３の回動軸３４と圧接するカム３７と、回動軸３４を付勢してカム３７に圧接させるバネ３６と、カム３７を駆動する駆動手段を備えた角度変更手段１０３により、給送ローラ３１及び給送ローラ３１に圧接し、給送ローラ３１により送り出されたシートを分離する分離ローラ３２のニップ部ＮＰにおける接線と、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心及び回動軸３４の中心を結んだ直線との成す角度θ１を変更する。【選択図】図２
2016023056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載する昇降可能なシート積載手段を有するシート収納部と、
前記シート積載手段の上方に設けられ、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送ローラと、
前記給送ローラに圧接し、前記給送ローラにより送り出されたシートを分離する分離手段と、
前記分離手段を保持し、前記分離手段が前記給送ローラに圧接するよう付勢される回動可能な保持手段と、
前記給送ローラ及び前記分離手段のニップ部における接線と、前記保持手段の前記分離手段を保持する保持中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線との成す角度を変更する角度変更手段と、を有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記角度変更手段は、前記保持手段の回動軸の位置を変位させ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】
前記角度変更手段は、前記保持手段の回動軸と圧接するカムと、前記保持手段の回動軸を付勢して前記カムに圧接させる付勢手段と、前記カムを駆動する駆動手段と、を備えてい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】
シートの剛性情報を入力する入力手段と、
前記入力手段からのシートの剛性情報に基づき、前記角度をシートの剛性に応じた角度に変更するよう前記駆動手段を駆動して前記カムを回転させる制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記保持手段の回動軸を移動可能に支持する支持手段を備え、
前記制御手段は、前記カムを回転させて前記保持手段の回動軸を前記支持手段に沿って移動させ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】
前記制御手段は、前記シートの剛性が高いほど、前記角度が大きくなる位置に前記保持手段の回動軸を移動させることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
【請求項７】
温度及び湿度の少なくとも一方を検知するセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサの検出値に基づいて、前記保持手段の回動軸の移動量を変更することを特徴とする請求項５又は６記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記支持手段は、前記保持中心を中心とする円弧状の形状を有することを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項９】
前記カムは、同軸上に設けられた複数のカム部を有し、
前記保持手段の回動軸は、前記複数のカム部に対応して設けられ、前記保持中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線の長さが異なる複数の当接部を有し、
前記制御手段は、前記カムを回転させて前記カムに当接する前記当接部を変更す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１０】
前記制御手段は、前記シートの剛性が高いほど、前記直線の長さが長い前記当接部に前記カムを当接させることを特徴とする請求項９記載のシート給送装置。
【請求項１１】
前記分離手段は分離ローラであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項１２】
シートを積載する昇降可能なシート積載手段を有するシート収納部と、
前記シート積載手段の上方に設けられ、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送ローラと、
前記給送ローラにより送り出されたシートを搬送する搬送ローラ及び前記搬送ローラに圧接する分離ローラを有し、前記給送ローラにより送り出されたシートを分離する分離手段と、
前記分離ローラを保持し、前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接するよう付勢される回動可能な保持手段と、
前記搬送ローラ及び前記分離ローラのニップ部における接線と、前記分離ローラの軸の中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線との成す角度を変更する角度変更手段と、を有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項１３】
前記角度変更手段は、前記保持手段の回動軸の位置を変位させることを特徴とする請求項１２記載のシート給送装置。
【請求項１４】
前記角度変更手段は、前記保持手段の回動軸と圧接するカムと、前記保持手段の回動軸を付勢して前記カムに圧接させる付勢手段と、前記カムを駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする請求項１２又は１３記載のシート給送装置。
【請求項１５】
シートの剛性情報を入力する入力手段と、
前記入力手段からのシートの剛性情報に基づき、前記角度をシートの剛性に応じた角度に変更するよう前記駆動手段を駆動して前記カムを回転させる制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１４記載のシート給送装置。
【請求項１６】
前記保持手段の回動軸を移動可能に支持する支持手段を備え、
前記制御手段は、前記カムを回転させて前記保持手段の回動軸を前記支持手段に沿って移動させることを特徴とする請求項１５記載のシート給送装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記シートの剛性が高いほど、前記角度が大きくなる位置に前記保持手段の回動軸を移動させることを特徴とする請求項１６記載のシート給送装置。
【請求項１８】
温度及び湿度の少なくとも一方を検知するセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサの検出値に基づいて、前記保持手段の回動軸の移動量を変更することを特徴とする請求項１６又は１７記載のシート給送装置。
【請求項１９】
前記支持手段は、前記分離ローラの軸の中心とする円弧状の形状を有することを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項２０】
前記カムは、同軸上に設けられた複数のカム部を有し、
前記保持手段の回動軸は、前記複数のカム部に対応して設けられ、前記分離ローラの軸の中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線の長さが異なる複数の当接部を有し、
前記制御手段は、前記カムを回転させて前記カムに当接する前記当接部を変更することを特徴とする請求項１５記載のシート給送装置。
【請求項２１】
前記制御手段は、前記シートの剛性が高いほど、前記直線の長さが長い前記当接部に前記カムを当接させることを特徴とする請求項２０記載のシート給送装置。
【請求項２２】
シートに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２１のいずれか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１枚ずつ分離する分離部の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置には、複数枚のシートを収納するシート収納部である給紙カセットと、給紙カセットに収納されたシートを１枚ずつ分離して給送する給送部とを備えたシート給送装置が設けられている。このシート給送装置の給送部の一例として、シートを給送する給送ローラと、給送ローラと圧接してシートを分離する分離ローラを備えたものがある。また、給紙カセットとしては、シートを積載したシート積載板を上下方向に移動可能に設け、このシート積載板をばねによって付勢してシートを給送ローラに圧接させることにより給送力を発生させるようにしたものがある。この構成では、シートの給送と分離を１つの給送ローラで行うようにしている。
【０００３】
このようなシート給送装置において、シートを給送する場合には、給送ローラをシート積載板上に積載された最上位シートに圧接させた状態で回転させることにより、シートを送り出す。この後、送り出されたシートを給送ローラと分離ローラとのニップ部に搬送することにより、他のシートから最上位シートを分離し、画像形成部へ給送する。
【０００４】
なお、シート給送装置において、分離部としては、給送ローラと分離ローラにより構成されるものの他、搬送ローラと搬送ローラに圧接する分離ローラ（リタードローラ）とにより構成されるものがある。このような分離部を備えたシート給送装置の場合、給送ローラにより送り出されたシートを搬送ローラと分離ローラのニップ部を通過させることにより、他のシートから最上位シートを分離する。
【０００５】
ここで、給送ローラと分離ローラの当接圧や、搬送ローラと分離ローラ（リタードローラ）の当接圧は、当接圧が強すぎるとシートの重送が発生し、弱すぎると給送不良が発生することから、給送するシートに対応させて適正範囲に設定している。しかし、近年、厚み、材質等が異なる多種多様なシートが普及しており、このような多種多様なシートでも、確実に分離給送することが求められている。
【０００６】
そこで、多種多様なシートを確実に分離給送することができるよう、例えば給送ローラと、それに圧接する分離ローラとの間の当接圧を可変にして適正範囲を広げるようにした構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−６４７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような当接圧を可変にした従来のシート給送装置においては、バネとソレノイドを使用して当接圧を可変にしている。しかし、バネを使用した場合、バネ定数が小さい場合には当接圧の増減幅が狭くなり、バネ定数が大きい場合には、当接圧の増減が大きくなる。このため、多種多様なシートに対応する当接圧の設定が困難となり、多種多様なシートを確実に分離給送することができないという問題があった。
【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、多種多様なシートを確実に分離給送することのできる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、シートを積載する昇降可能なシート積載手段を有するシート収納部と、前記シート積載手段の上方に設けられ、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラに圧接し、前記給送ローラにより送り出されたシートを分離する分離手段と、前記分離手段を保持し、前記分離手段が前記給送ローラに圧接するよう付勢される回動可能な保持手段と、前記給送ローラ及び前記分離手段のニップ部における接線と、前記保持手段の前記分離手段を保持する保持中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線との成す角度を変更する角度変更手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、シート給送装置において、シートを積載する昇降可能なシート積載手段を有するシート収納部と、前記シート積載手段の上方に設けられ、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラにより送り出されたシートを搬送する搬送ローラ及び前記搬送ローラに圧接する分離ローラを有し、前記給送ローラにより送り出されたシートを分離する分離手段と、前記分離ローラを保持し、前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接するよう付勢される回動可能な保持手段と、前記搬送ローラ及び前記分離ローラのニップ部における接線と、前記分離ローラの軸の中心及び前記保持手段の回動軸の中心を結んだ直線との成す角度を変更する角度変更手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、給送ローラ及び分離手段のニップ部における接線と、保持手段の分離手段を保持する保持中心及び保持手段の回動軸の中心を結んだ直線との成す角度を変更することにより、多種多様なシートを確実に分離給送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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カラー画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】上記シート給送装置の構成を説明する図。
【図３】上記シート給送装置に設けられた給送ローラと分離ローラの分離圧を説明する図。
【図４】上記シート給送装置にカムの形状を説明する図。
【図５】上記カムの位置と分離角度の関係を説明する図。
【図６】上記シート給送装置の制御ブロック図。
【図７】上記シート給送装置の分離角度設定制御を説明するフローチャート。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。
【図１０】上記シート給送装置における分離角度動作を説明する図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。
【図１２】上記シート給送装置に設けられたフィードローラとリタードローラの分離圧を説明する図。
【図１３】上記カムの位置と分離角度の関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。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カラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１５】
図１において、１００はカラー画像形成装置であり、１００Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。装置本体１００Ａには、画像形成部１００Ｂと、シートＰを搬送するシート給送装置１０１と、画像形成部１Ｂで形成されたトナー画像をシート給送装置１０１により給送されたシートＰに転写する転写部１００Ｃとが設けられている。
【００１６】
画像形成部１００Ｂは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナー像を形成する画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）を備えている。この画像形成ユニット１０は、それぞれ露光装置１（１ａ〜１ｄ）、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）、現像器３（３ａ〜３ｄ）、一次転写装置４（４ａ〜４ｄ）、帯電手段７（７ａ〜７ｄ）、及びクリーナ５（５ａ〜５ｄ）等を備えている。
【００１７】
シート給送装置１０１は、シートを収納する給紙カセット２０と、給紙カセット２０に収納されたシートを送り出す給送ローラ３１と、給送ローラ３１に当接し、シートを分離する分離部１０２を構成する、トルクリミッタ内蔵の分離ローラ３２を備えている。また、転写部１００Ｃは、駆動ローラ９、テンションローラ１１及び二次転写内ローラ１５によって張架され、図中矢印Ａの方向へと搬送駆動される中間転写ベルト８を備えている。この中間転写ベルト８は、一次転写装置４により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写されるものである。また、この中間転写ベルト８は、略対向する二次転写内ローラ１５及び二次転写外ローラ１６により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートへ未定着画像を転写させるものである。なお、図１において、１１０は、画像形成動作及びシート給送動作等を制御する制御部（制御手段）である。
【００１８】
そして、このような構成のカラー画像形成装置１００において、画像を形成する際には、まず、感光体ドラム２を図中矢印の方向に回転させ、予め帯電手段７により感光体ドラム表面を一様に帯電させる。この後、回転する感光体ドラム２に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置１が発光し、この光を感光体ドラム２に照射することにより感光体ドラム２上に潜像が形成される。
【００１９】
次に、感光体ドラム２上に形成された静電潜像に対して、現像器３によるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、中間転写ベルト８に対し、一次転写装置４により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられることにより、中間転写ベルト８上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋのトナー像が順次転写される。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト８上に形成される。なお、感光体ドラム２上に僅かに残った転写残トナーはクリーナ５により回収され、再び次の画像形成に備える。
【００２０】
また、シートは、画像形成部１００Ｂの画像形成タイミングに合わせて駆動される後述する図６に示す給紙モータＭ１により回転するシート給送装置１０１の給送ローラ３１により送り出される。この後、シートはレジストレーションローラ１３により斜行が補正された後、二次転写部へと搬送され、二次転写部において中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が二次転写される。なお、中間転写ベルト８上に僅かに残った転写残トナーはクリーナ１２により回収され、再び次の画像形成に備える。次に、このようにトナー像が二次転写されたシートは定着装置２２へと搬送され、定着装置２２において加圧及び加熱されることにより、トナー像がシート上に定着され、この後、装置本体外に排出される。
【００２１】
図２は、シート給送装置１０１の構成を説明する図である。図２において、２０ａは装置本体１００Ａに着脱自在に装着されたシート収納部である給紙カセット２０のカセット本体であり、３５はカセット本体２０ａに上下方向に回動可能（昇降可能）に支持されたシート積載手段である中板である。この中板３５は、不図示のバネにより上方に付勢されている。
【００２２】
３３は、分離手段である分離ローラ３２を回転自在に保持する保持手段である分離ローラホルダであり、この分離ローラホルダ３３は回動軸３４を中心に回動可能に支持されている。この分離ローラホルダ３３は、分離ローラ３２を不図示のトルクリミッタを介して保持するローラ軸３２ａを固定支持している。また、この分離ローラホルダ３３はバネ３９により分離ローラ３２が給送ローラ３１に圧接する方向に付勢されており、このバネ３９により分離ローラ３２が給送ローラ３１に圧接する。
【００２３】
この構成のシート給送装置１０１において、シートを給送する際、中板３５が不図示のばねにより上方に付勢され、積載されたシートＰの最上位シートＰ１が給送ローラ３１に圧接する。この後、給送ローラ３１は、分離ローラ３２が圧接した状態で回転し、これにより最上位のシートＰ１は、給送ローラ３１及び分離ローラ３２のニップ部ＮＰに搬送され、ニップ部ＮＰを通過する際に、他のシートから分離されて搬送される。
【００２４】
次に、給送ローラ３１と分離ローラ３２とのニップ部ＮＰにおいてシートを分離するための分離圧について図３を用いて説明する。図３において、Ｓはバネ３９により分離ローラ３２から給送ローラ３１へ付与される静圧、ｒは分離ローラ３２の半径、Ｌは分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と分離ローラホルダ３３の回動軸３４の中心の間の距離（Ｌ＞ｒ）である。Ｔは分離ローラ３２内に内蔵されたトルクリミッタのトルクである。θは給送ローラ３１の中心と分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心を結んだ直線の垂線であるニップ部における接線と、分離ローラ３２の分離ローラホルダ３３による保持中心であるローラ軸３２ａと回動軸３４の中心を結んだ線で成す角である分離角度である。そして、分離圧Ｎは、以下の式で示される。
【００２５】
【数１】
2016023056.tif 000003
【００２６】
上記式により、分離圧Ｎが分離角度θに影響を受けることが示される。即ち、分離角度θを増加させると分離圧Ｎが増大し、分離角度θを減少させると分離圧Ｎが減少する。このことから、シートＰの種別や環境に応じて分離角度θを変更するようにすれば、分離圧ＮをシートＰの種別や環境に応じた最適な大きさに設定することができる。
【００２７】
ところで、本実施の形態において、図２に示すように、分離ローラホルダ３３の回動軸３４は、略水平方向に伸びた溝又は孔状のガイド３８に沿って略水平方向に移動（変位）可能な構成となっている。また、この回動軸３４は、バネ３６により付勢されてカム３７に常時当接するようになっている。ここで、このカム３７は、図４に示すように異なる径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３（Ｒ１＞Ｒ３＞Ｒ２）の３つのカム面３７ａ〜３７ｃを有している。
【００２８】
そして、本実施の形態においては、このカム３７を後述する図６に示す駆動手段であるカムモータＭ２により回転させて回動軸３４と当接するカム面３７ａ〜３７ｃを変更するようにしている。なお、既述した図２は、カム３７により分離角度を第１分離角度θ１に設定したときの状態を示している。このとき、回動軸３４は、付勢手段であるバネ３６により付勢されて、カム３７における径がＲ１の第１カム面３７ａに当接した状態で位置決めされている。なお、このときの分離圧Ｎ１は、第１分離角度θ１を上記式に代入することで求められる。
【００２９】
図５の（ａ）は、カム３７を回転させ、分離角度を第２分離角度θ２に変更したときの状態を示している。カム３７を矢印方向へ回転させることにより、バネ３６により付勢されている回動軸３４はガイド３８に沿って矢印方向へ移動し、カム３７の径がＲ２の第２カム面３７ｂに当接して位置決めされる。そして、このように回動軸３４が移動することにより、分離角度が第２分離角度θ２となり、また静圧もＳ２となる。この状態のときの分離圧Ｎ２は、第２分離角度θ２と静圧Ｓ２を上記式に代入した次式で求められる。
【００３０】
【数２】
2016023056.tif 000004
【００３１】
図５の（ｂ）は、カム３７を回転させ、分離角度を第３分離角度θ３に変更したときの状態を示している。カム３７を矢印方向へ回動させることにより、バネ３６により付勢されている回動軸３４はガイド３８に沿って矢印方向へ移動し、カム３７の径がＲ３の第３カム面３７ｃに当接して位置決めされる。そして、このように回動軸３４が移動することにより、分離角度が第３分離角度θ３となり、また静圧もＳ３となる。この状態のときの分離圧Ｎ３は、第３分離角度θ３と静圧Ｓ３を上記式に代入した次式で求められる。
【００３２】
【数３】
2016023056.tif 000005
【００３３】
本実施の形態において、カム３７と、バネ３６と、カムモータＭ２とにより、分離角度を変更する角度変更手段１０３が構成される。
【００３４】
図６は、シート給送装置１０１の制御ブロック図であり、図６に示すように制御部１１０には、給送ローラ３１を回転させる給紙モータＭ１、カム３７を回転させるカムモータＭ２が接続されている。また、制御部１１０には、シートの種類を判別するためのシート情報を入力する操作部１１１、装置本体１００Ａが配置された環境（湿度）を判別するための環境センサ１１２が接続されている。
【００３５】
また、制御部１１０は、記憶部１２０を備えており、この記憶部１２０には、下記のシートの種類（薄紙、厚紙）と、環境（低湿、高湿）と、分離角度の変更量との関係を示す表（テーブル）が記憶されている。ここで、分離圧の適正範囲は、シートＰの種類と環境により異なるため、制御部１１０は、シートＰの種類と環境をパラメータとして分離圧を適正化するように分離角度を制御するようにしている。
【００３６】
例えば、制御部１１０は、シートが薄紙（例えば、坪量６０ｇ／ｍ２以下）で、装置本体１００Ａが配置された環境が低湿である場合及びシートが厚紙で環境が高湿である場合、分離角度の変更量を＋５°としている。また、シートが薄紙で環境が高湿である場合は分離角度の変更量を０°とし、シートが厚紙（例えば、坪量９０ｇ／ｍ２以上）で環境が低湿である場合、分離角度の変更量を＋１０°としている。
【００３７】
このように、制御部１１０は、例えばシートが薄紙で、装置本体１００Ａが配置された環境が高湿である場合は分離角度を小さくしている。ここで、既述したように、分離角度θを減少させると分離圧Ｎが減少することから、分離角度θを減少させることにより、重送を防ぐことができる。また、シートが厚紙で環境が低湿である場合は分離角度を大きくしている。そして、分離角度θを増加させると分離圧Ｎが増大することから、分離角度θを増加させることにより、給紙不良を防ぐことができる。
【００３８】
【表１】
2016023056.tif 000006
【００３９】
次に、本実施の形態における分離角度設定制御について図７を用いて説明する。制御部１１０は、シートを給送する前に、操作部１１１により入力されたシートＰが薄紙か厚紙か種別情報（剛性情報）より、シートの種類（剛性）を判別し、シートの種類を示す判別値としてαを設定する（Ｓ１）。次に、環境センサ１１２により装置本体１００Ａが配置された環境（高湿、低湿）を判別し、環境を示す判別値としてβを設定する（Ｓ２）。
【００４０】
そして、制御部１１０は、設定した判別値α及びβと、記憶部１２０に記憶されている上記表により変更量を求め、分離角度θを決定する（Ｓ３）。ここで、例えば判別値αとβとにより、シートＰが薄紙で、装置本体１００Ａが配置された環境が高湿であると判断した場合には、分離角度の変更量を０°とし、分離角度の設定をθ１とする（Ｓ４）。
【００４１】
シートＰが厚紙で、環境が低湿であると判断した場合には、分離角度の変更量を＋１０°とし、分離角度の設定をθ２（＝θ１＋１０°）とする（Ｓ５）。また、シートＰが薄紙で、装置本体１００Ａが配置された環境が低湿であると判断した場合、又はシートＰが厚紙で、環境が高湿であると判断した場合には、分離角度の変更量を＋５°とし、分離角度の設定をθ３（＝θ１＋５°）とする（Ｓ６）。そして、このように分離角度の設定が終了した後、カムモータＭ２によってカム３７を回転させて回動軸３４を移動させることにより、分離角度を設定された分離角度に変更し、この後、シートの給送を開始する（Ｓ７）。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態では、シートが薄紙で、環境が高湿である場合、又はシートＰが厚紙でも、環境が高湿であると判断した場合には、回動軸３４を移動させることにより、分離角度を小さくして分離圧Ｎを減少させるようにしている。そして、このように分離圧Ｎを減少させることにより、重送を防ぐことができる。また、シートが厚紙で、環境が低湿である場合は回動軸３４を移動させることにより、分離角度を大きくして分離圧Ｎを増加させるようにしている。そして、このように分離圧Ｎを増加させることにより、給紙不良を防ぐことができる。
【００４３】
つまり、本実施の形態においては、シートＰの種類と装置本体１００Ａが配置された環境に応じて回動軸３４を移動させて分離圧Ｎを減少させることにより重送を防ぐことができ、分離圧Ｎを増加させることにより給送不良を防ぐことができる。そして、このようにシートＰの種類と装置本体１００Ａが配置された環境に応じて分離圧Ｎを変更することにより、バネ３９のバネ常数が低い場合でも、当接圧を広範囲に調整することができる。この結果、シートの種類と装置本体１００Ａが配置された環境にかかわらず、安定した多種多様のシートの給送が可能となる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、環境センサ１１２により湿度を検知したが、本発明は、これに限らず、環境センサ１１２により温度を検知するようにしても良く、湿度及び温度の両方を検知しても良い。言い換えれば、環境センサ１１２により湿度及び温度の少なくとも一方を検知し、この環境センサ１１２の検出値に基づいて分離角度の変更量、すなわち回動軸３４の移動量を変更するようにしても良い。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図８において、既述した図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００４６】
図８において、３７Ａはカムであり、このカム３７Ａは、異なる径Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）の２つのカム面３７ａ，３７ｂを有しており、この２つのカム面３７ａ，３７ｂにより分離角度を２段階に変更することが可能となっている。なお、本実施の形態において、回動軸３４はバネ３６により付勢されてカム３７Ａに上方から圧接している。
【００４７】
また、本実施の形態において、ガイド３８は、分離ローラ３２のローラ軸３２ａを中心に形成された円弧状の形状を有している。このようにガイド３８を形成することにより、回動軸３４はバネ３６により付勢されて分離ローラ３２のローラ軸３２ａを中心に、分離ローラ３２と給送ローラ３１の当接位置を変化させることなくガイド３８に沿って移動（変位）する。
【００４８】
つまり、ガイド３８を、分離ローラ３２のローラ軸３２ａを中心に円弧状に形成することにより、分離ローラ３２と給送ローラ３１の当接位置（ニップ位置）を変化させることなく回動軸３４を移動させることができる。そして、このように分離ローラ３２と給送ローラ３１の当接位置を変化させないようにすることにより、シートを分離ローラ３２と給送ローラ３１のニップ部に一定の角度で進入させることができ、シートの先端の折れ等の不具合の発生を防ぐことができる。
【００４９】
図８の（ａ）は、カム３７Ａにより分離角度を第１分離角度θ１に設定したときの状態を示している。このとき、回動軸３４は、カム３７Ａにおける径がＲ１の第１カム面３７ａに当接した状態で位置決めされている。図８の（ｂ）は、カム３７Ａを矢印方向へ回転させ、分離角度を第２分離角度θ２に変更したときの状態を示している。カム３７Ａを回転させることにより、回動軸３４はバネ３６により付勢されてガイド３８に沿って矢印方向へ移動し、カム３７Ａの径がＲ２の第２カム面３７ｂに当接して位置決めされる。
【００５０】
そして、このように回動軸３４が移動することにより、分離角度が第２分離角度θ２となり、また静圧もＳ２となる。なお、このときの分離圧は、第２分離角度θ２と、静圧Ｓ２を、既述した第１の実施の形態に示した式に代入することにより求めることができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態においても、シートＰの種類と装置本体１００Ａが配置された環境に応じて分離圧Ｎを変更することにより重送及び給送不良を防ぐことができる。これにより、シートの種類と装置本体１００Ａが配置された環境にかかわらず、安定して多種多様なシートの給送が可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、回動軸３４を、分離ローラ３２のローラ軸３２ａを中心にして移動させることにより、給送ローラ３１と分離ローラ３２との当接位置を変えることなく分離角度θを変更することができる。これにより、分離ローラ３２の移動、すなわち分離角度θの変更に伴うシート先端の折れ等のシートＰへの影響を抑えることができる。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図９において、既述した図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００５４】
図９において、５０はカムであり、本実施の形態において、このカム５０は、径がＲ１のカム面を有する第１カム部５０ａと、径がＲ２（＜Ｒ１）のカム面を有する第２カム部５０ｂとを備えている。そして、このような第１カム部５０ａ及び第２カム部５０ｂを備えることにより、カム５０は分離角度を２段階に変更することが可能となる。ここで、この第１カム部５０ａと第２カム部５０ｂは、カムモータＭ２により回転する図１０に示すカム軸５０ｃに、同軸上に設けられている。
【００５５】
また、本実施の形態において回動軸３４は、図１０に示すように、第１カム部５０ａ及び第２カム部５０ｂに対応して設けられ、それぞれ第１カム部５０ａ及び第２カム部５０ｂと当接する当接部である第１軸部３４ａ及び第２軸部３４ｂを備えている。なお、図１０において、Ｌ１は分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心から第１軸部３４ａの中心までの距離、Ｌ２は分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心から第２軸部３４ｂの中心までの距離であり、Ｌ２はＬ１よりも長い。
【００５６】
また、４０ａは第２軸部３４ｂの上方移動を規制するストッパであり、４０ｂは第２軸部３４ｂを下方より支持する軸受である。そして、このストッパ４０ａと軸受４０ｂとにより、回動軸３４は、後述するように第１軸部３４ａ又は第２軸部３４ｂを支点として回動可能に支持される。
【００５７】
次に本実施の形態におけるカム５０により分離角度（分離圧）を２段階に変更する構成について説明する。図９の（ａ）及び図１０の（ａ）は、カム５０により分離角度を第１分離角度θ１に設定した状態を示している。このとき、回動軸３４の第１軸部３４ａはバネ３６，３９によって付勢されて径がＲ１の第１カム部５０ａのカム面と、ストッパ４０ａに当接することにより位置決めされている。
【００５８】
これにより、分離ローラホルダ３３は、水平方向の移動を第１カム部５０ａにより、鉛直方向の移動をストッパ４０ａにより規制されながら第１軸部３４ａを支点として上下方向に回動する。そして、分離ローラ３２は、このように回動する分離ローラホルダ３３と一体に、ローラ軸３２ａの中心と回動軸３４の中心間距離Ｌ１を回転半径として上下方向に移動する。また、このとき図９の（ａ）に示すように給送ローラ３１の中心と分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心を結んだ直線の垂線と、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と分離ローラホルダの第１軸部３４ａの中心を結んだ線で成す分離角度はθ１となる。
【００５９】
図９の（ｂ）及び図１０の（ｂ）は、図９の（ａ）及び図１０の（ａ）の状態から、カムモータＭ２によりカム５０を矢印方向へ回転させることにより、分離角度を第２分離角度θ２に設定した状態を示している。このとき、回動軸３４の第２軸部３４ｂはバネ３６，３９により付勢されて第２カム部５０ｂの径がＲ２のカム面と、軸受４０ｂに当接している。
【００６０】
これにより、分離ローラホルダ３３は、水平方向の移動を第２カム部５０ｂにより、鉛直方向の移動を軸受４０ｂにより規制されながら第２軸部３４ｂを支点として上下方向に回動する。そして、分離ローラ３２は、このように回動する分離ローラホルダ３３と一体に、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と回動軸３４の中心間距離Ｌ２を回転半径として上下方向に移動する。
【００６１】
このように、本実施の形態においては、分離角度を変更する際は、カム５０を回転させて回動軸３４を、第１軸部３４ａが第１カム部５０ａ及びストッパ４０ａに当接する状態から、第２軸部３４ｂが第２カム部５０ｂ及び軸受４０ｂに当接する状態に変更する。これにより、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と回動軸３４の中心間距離をＬ１からＬ２に変更することができ、給送ローラ３１と分離ローラ３２間の分離圧Ｎを変更することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態において、中心間距離をＬ１からＬ２に変更した場合でも、給送ローラ３１と分離ローラ３２との当接位置は変わらないように第１カム部５０ａの径Ｒ１と、第２カム部５０ｂの径Ｒ２を設定している。これにより、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と回動軸３４の中心間距離の変更、すなわち分離角度θの変更に伴うシート先端の折れ等のシートＰへの影響を抑えることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態においては、分離ローラ３２のローラ軸３２ａの中心と回動軸３４の中心間距離を変更することにより、シートＰの種類と装置本体１００Ａが配置された環境に応じて分離圧Ｎを変更することができる。これにより、重送及び給送不良を防ぐことができる。また、分離ローラ３２の移動、すなわち分離角度θの変更に伴うシート先端の折れ等のシートＰへの影響を抑えることができる。
【００６４】
ところで、これまで説明した第１〜第３の実施の形態においては、シートを分離する分離部を給送ローラ３１と分離ローラ３２により構成した場合について、説明したが、本発明はこれに限らない。これまでは、シートを分離する分離部の分離手段を、トルクリミッタを内蔵した分離ローラとしたが、トルクリミッタを介してシートを給送する方向とは逆方向の回転が伝達される分離ローラ（リタードローラ）としても良い。また、分離手段として、分離ローラの代わりに分離パッドを用いても良い。
【００６５】
次に、このようにシートを分離する分離部をフィードローラとリタードローラとにより構成した第４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の構成を説明する図である。なお、図１１において、既述した図８と同一符号は、同一又は相当部分を示している。図１１において、５１は給送ローラ３１により給送されたシートを搬送する搬送ローラであるフィードローラ、５２はフィードローラ５１に圧接し、フィードローラ５１と共に分離部１０４を構成する分離ローラであるリタードローラである。
【００６６】
ここで、リタードローラ５２は、回動軸５４を中心に回動する図１２に示すリタードホルダ５９に保持中心となる回転軸５２ａを介して回転自在に支持される。また、図１２に示すように、回動軸５４には駆動ギア７０が取り付けられており、リタードローラ５２の回転軸５２ａには駆動ギア７０と噛合するローラギア７１が取り付けられている。そして、駆動ギア７０の回転がローラギア７１を介して回転軸５２ａに伝わることによりリタードローラ５２が回転する。
【００６７】
また、このリタードローラ５２の回転軸５２ａには、図１１に示すように駆動ギア７０によるローラギア７１の回転を回転軸５２ａに伝達するトルクリミッタ５３が設けられている。このトルクリミッタ５３により、シートＰが無い状態、もしくはフィードローラ５１とリタードローラ５２の間に給送ローラ３１により給送された１枚のシートが搬送されている状態では、リタードローラ５２は給送方向に追従回転（連れ回り）する。
【００６８】
また、フィードローラ５１とリタードローラ５２の間に給送ローラ３１によりシートＰが、複数枚重なった状態で搬送されると、トルクリミッタ５３により、リタードローラ５２は追従回転することなく逆回転する。これにより、フィードローラ５１に接するシートＰはシートＰ間での滑りにより搬送されるが、リタードローラ５２に接するシートＰは、リタードローラ５２が逆回転することによって給紙カセット２０へ戻される。
【００６９】
また、図１１において、５６はカムであり、本実施の形態において、回動軸５４はバネ５５により付勢されて上方からカム５６に圧接している。また、本実施の形態において、カム５６は、異なる径Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）の２つのカム面５６ａ，５６ｂを有している。そして、カム５６を回転させて回動軸５４と当接するカム面５６ａ，５６ｂを変更することにより、分離角度を２段階に変更することが可能となっている。なお、回動軸５４はバネ５５により付勢されて上方からカム５６に常時当接し、リタードローラ５２を中心に円弧状で形成されたガイド５７に沿って移動可能となっている。
【００７０】
次に、図１２を用いてフィードローラ５１とリタードローラ５２間の分離圧Ｎについて説明する。分離圧Ｎは、以下の式で示される。なお、Ｓは図１１に示すバネ５８によりリタードローラ５２からフィードローラ５１へ付与される静圧、ｒはリタードローラ５２の半径、Ｌはリタードローラ５２の回転軸５２ａと回動軸５４の中心の中心間距離、Ｔはトルクリミッタ５３のトルクである。また、Ｇ１は駆動ギア７０のピッチ円半径、Ｇ２はローラギア７１のピッチ円半径である。θはフィードローラ５１の軸５１ａの中心とリタードローラ５２の回転軸５２ａを結んだ直線の垂線であるニップ部ＮＰにおける接線と、リタードローラ５２の回転軸５２ａと回動軸５４の中心を結んだ線で成す角である分離角度である。
【００７１】
【数４】
2016023056.tif 000007
【００７２】
上記式により、フィードローラ５１とリタードローラ５２間の分離圧Ｎが分離角度θに影響を受けることが示される。即ち、本実施の形態においても、分離角度θを増加させると分離圧Ｎが増大し、分離角度θを減少させると分離圧Ｎが減少する。このことから、シートＰの種別や環境に応じて分離角度θを変更するようにすれば、分離圧ＮをシートＰの種別や環境に応じた最適な大きさに設定することができる。
【００７３】
次に本実施の形態におけるカム５６により分離角度（分離圧）を２段階に変更する構成について説明する。図１１はカム５６により分離角度を第１分離角度θ１に設定した状態を示している。このとき、リタードローラ５２の回転軸５２ａを中心に円弧状で形成されたガイド５７に沿って移動可能な回動軸５４は、バネ５５により付勢されてカム５６に常時当接することにより位置決めされている。そして、この状態の時の分離圧Ｎ１は、上記式の静圧ＳにＳ１、θに分離角度θ１を代入することで求められる。
【００７４】
図１３はカム５６を回転させて分離角度を第２分離角度θ２に設定した図であり、カムモータによりカム５６を矢印方向へ回動させることにより、回動軸５４はバネ５５により付勢されてガイド５７に沿って矢印方向へ回動する。この結果、回動軸５４はカム５６における径がＲ２の第２カム面５６ｂに当接して位置決めされる。そして、このように回動軸５４が移動することにより、分離角度が第２分離角度θ２となり、また静圧もＳ２となる。そして、この状態のときの分離圧Ｎ２は、第２分離角度θ２と静圧Ｓ２を上記式に代入した次式で求められる。
【００７５】
【数５】
2016023056.tif 000008
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態のように分離部１０４をフィードローラ５１とリタードローラ５２とにより構成した場合でも、既述した第１〜第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。即ち、シートＰの種類と装置本体１００Ａが配置された環境に応じて分離圧Ｎを変更することにより重送及び給送不良を防ぐことができる。これにより、シートの種類と装置本体１００Ａが配置された環境にかかわらず、安定した多種多様のシートの給送が可能となる。なお、回動軸５４及びカム５６の構成としては、既述した図３のような構成としても良い。また、リタードローラ５２の代わりに、駆動が伝達されないトルクリミッタ内蔵の分離ローラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
２０…給紙カセット、２０ａ…カセット本体、３１…給送ローラ、３２…分離ローラ、３２ａ…ローラ軸、３３…分離ローラホルダ、３４…回動軸、３４ａ…第１軸部、３４ｂ…第２軸部、３５…中板、３６…バネ、３７…カム、３７Ａ…カム、３７ａ〜３７ｃ…カム面、３８…ガイド、３９…バネ、５０…カム、５０ａ…第１カム部、５０ｂ…第２カム部、５１…フィードローラ、５２…リタードローラ、５２ａ…回転軸、５４…回動軸、５６…カム、５６ａ，５６ｂ…カム面、５７…ガイド、５８…バネ、５９…リタードホルダ、１００…カラー画像形成装置、１００Ａ…カラー画像形成装置本体、１００Ｂ…画像形成部、１０１…シート給送装置、１０２…分離部、１０３…角度変更手段、１０４…分離部、１１０…制御部、１１１…操作部、１１２…環境センサ、Ｍ２…カムモータ、ＮＰ…ニップ部、Ｐ…シート、θ、θ１〜θ３…分離角度
【図１】
2016023056.tif 000009
【図２】
2016023056.tif 000010
【図３】
2016023056.tif 000011
【図４】
2016023056.tif 000012
【図５】
2016023056.tif 000013
【図６】
2016023056.tif 000014
【図７】
2016023056.tif 000015
【図８】
2016023056.tif 000016
【図９】
2016023056.tif 000017
【図１０】
2016023056.tif 000018
【図１１】
2016023056.tif 000019
【図１２】
2016023056.tif 000020
【図１３】
2016023056.tif 000021