(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載す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に接触して当該シートを送り出すシート引込手段と、
前記シート引込手段のシート搬送方向下流側に設けられ、当該シート引込手段により送り出されたシートを１枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段と、
駆動源からの駆動力によって前記シート捌き手段及び前記シート引込手段を駆動させると共に前記シート捌き手段の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で前記駆動源からの駆動力の供給を停止する第１の駆動手段と、
搬送される第１シートの後端が前記シート捌き手段を通過する前に前記第１シートに後続する第２シートを送り出す第２の駆動手段とを備え、
前記第２の駆動手段は、前記第１の駆動手段の停止時に、前記シート搬送手段によるシート搬送力によって前記シート捌き手段を駆動させ、前記シート引込手段によるシート搬送力が前記シート捌き手段によるシート捌き力より小さくなるように前記シート捌き手段と前記シート引込手段とを連動させることを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記駆動手段によって駆動される前記シート引込手段のシート搬送力は、前記シート捌き手段に残る前記第１シートに対する前記第２シートの過剰搬送を防止するレベルで、前記シート捌き手段のシート捌き力よりも小さく設定されてい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】
前記駆動手段は、一定の滑り作用を有して前記シート引込手段を駆動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４】
前記駆動手段は、前記シート捌き手段の動きに連動して前記シート引込手段を駆動することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載のシート供給装置。
【請求項５】
シートを積載す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に接触して当該シートを送り出すシート引込手段と、
前記シート引込手段のシート搬送方向下流側に設けられ、当該シート引込手段により送り出されたシートを１枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段と、
前記シート引込手段及び前記シート捌き手段に対して駆動力を供給すると共に前記シート捌き手段の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で駆動力の供給を停止する駆動源と、
前記駆動源からの駆動力によって前記シート引込手段及び前記シート捌き手段を駆動させる第１の駆動伝達機構と、
前記駆動源からの駆動力の供給がなくなったときに前記シート搬送手段によるシート搬送力によって前記シート捌き手段を駆動する第２の駆動伝達機構とを備え、
前記第２の駆動伝達機構は、前記シート引込手段によるシート搬送力が前記シート捌き手段によるシート捌き力より小さくなるように前記シート捌き手段と前記シート引込手段とを連動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記シート引込手段は、摩擦接触機構を用いて前記シート捌き手段によるシートの搬送に伴う駆動に連動して駆動されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に積載されたシートを1枚ずつ供給するシート供給装置、およびこれを用いるプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置にあっては、電子写真方式等を用いた画像形成部にて画像を形成するために、一般に、紙やＯＨＰシートなどの被記録材であるシート(用紙)を、このシートを積載した給紙トレイや給紙カセットから画像形成部へと搬送し、更に画像が形成されたシートを排出口まで搬送する等、一連のシート搬送装置が設けられている。これらのシート搬送装置においては、重送を防止して１枚ずつ搬送し、シートに画像を形成する画像形成部へ転写タイミングを合わせて正確に搬送することが必要とされている。
【０００３】
ここで、複数のシートが積載された給紙トレイ等からシート引込部によりシートを引き込む際に、シート間同士の密着力が、シートの種類や、搬送時の温湿度等の環境条件、オペレータによるシートの積載方法等により大きく変化し、時には１枚ずつ規則正しく引き込まれ、時には数枚のシートがまとめて引き込まれてシート捌き部に送り出される。このシート捌き部は、かかる複数枚のシートを１枚ごとに捌く機能を本質的に有しており、１枚ごとに捌かれたシートが下流側のシート搬送路に送出される点では問題はないのであるが、シート引込部によるシートの引込状態によってシート同士の間隔が大きく異なってしまう。ここで、シート間隔のバラツキが大きいと、そのバラツキを考慮してシート搬送タイミングを設定する必要があり、画像形成における生産性が低下することが問題となっていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、実開平１−１３４６３３号公報には、用紙を引き込む呼び込みローラと、捌き機能を有する一対の給紙ローラとを独立に回転駆動制御し、この呼び込みローラから同時に送り出された用紙の枚数に関係なく、給紙ローラ対間に用紙の先端が突き当たった位置で用紙を一旦揃え、所定のタイミングで給紙ローラを回転駆動することで、給紙ローラ対間から送り出される用紙のスタート位置を給紙ローラ手前で常に揃える技術について開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実開平１−１３４６３３号公報開示の技術では、用紙の先端が給紙ローラ対間に位置したことを検知するセンサやアクチュエータが必要となり、現実的でない。また、あくまでも呼び込みローラと給紙ローラとを独立に回転駆動制御することが前提であり、機構構造が限定されると共に直接的なコストアップにつながってしまう。
【０００６】
また、給紙トレイや給紙カセットからシートを引き込んだ後、シートを１枚毎に捌いて送り出し、この送り出し直後にシートを一時停止させ、再度搬送することでシートの搬送タイミングを揃える所謂プレフィード技術が存在しており、このプレフィード技術を採用すれば、上記搬送トラブルを解決することが一応可能である。
しかし、かかるプレフィードを実施するためには、シートの先端位置を正確に検知する必要性からシート先端検知のためのシートセンサを別個に設ける必要があり、また、送り出し直後に搬送ロールが存在しないような所謂ショートペーパーパスの場合には、シートを１枚送るために、待機状態前後にてフィードクラッチを２回、オンしなければならず、フィードクラッチの要求寿命が２倍必要になるなどの問題があった。
【０００７】
また、シート間隔が極端に異なると、プレフィードによる再送タイミングを適切に取ることができず、この不安定なシート間隔を吸収しシート搬送に誤りのないタイミングまでプレフィード時にシートを停止させると、シートの送りスピードが極端に遅くなり、所定の時間内に画像形成できるシートの枚数を多くすることができなくなっていた。
更に、シート間隔のバラツキが大きいと、そのバラツキを考慮してシート搬送タイミングを設定する必要がある。また、一般定型サイズ用紙に対して送り長さが微妙に大きなサイズのシート(例えばＡ４サイズに対してレターサイズ)を搬送する場合には、搬送維持に必要なシート間隔を得るためにシート搬送タイミングをその分、空けることが要求され、画像形成における生産性が低下することが問題となっていた。
【０００８】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成にて、シートの送り出しのタイミングバラツキを減少させると共に、シート同士の間隔を短くすることを可能とするシート供給装置および画像形成装置に関する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のシート供給装置は、図１に示すように、シートＰを積載するシート積載手段１と、このシート積載手段１に積載されたシートＰに接触してこのシートＰを送り出すシート引込手段２と、このシート引込手段２のシート搬送方向下流側に設けられ、このシート引込手段２により送り出されたシートＰを１枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段３と、駆動源５からの駆動力によってシート捌き手段３及びシート引込手段２を駆動させると共にシート捌き手段３の下流直後に位置するシート搬送手段にシートが到達する条件下で駆動源５からの駆動力の供給を停止する第１の駆動手段４と、搬送される第１シートＰ１の後端がシート捌き手段３を通過する前にこの第１シートＰ１に後続する第２シートＰ２を送り出す第２の駆動手段６とを備え、第２の駆動手段６が、第１の駆動手段４の停止時に、シート搬送手段によるシート搬送力によってシート捌き手段３を駆動させ、シート引込手段２によるシート搬送力がシート捌き手段３によるシート捌き力より小さくなるようにシート捌き手段３とシート引込手段２とを連動させることを特徴としている。
【００１０】
この第２の駆動手段６は、第１の駆動手段４停止時に働き、シート引込手段２およびシート捌き手段３を駆動するモータ等の駆動源５からの駆動力を用いるものではない。また、シート引込手段２としてシートを引込む引込ロール(ピックアップロール：Pick Up Roll)、シート捌き手段３の原動部分として供給ロール(フィードロール：Feed Roll)を用いれば、供給ロールの回転に引込ロールが連れ回るように構成できる。このとき、駆動源５からの引込ロールおよび供給ロールに対する駆動が切れた後、供給ロールがシートの搬送力により連れ回って回転する場合には、引込ロールをこの供給ロールの連れ回りに基づいて更に連れ回るように構成することができる。
【００１１】
また、この第２の駆動手段６によって駆動されるシート引込手段２のシート搬送力は、シート捌き手段３に残る第１シートＰ１に対する第２シートＰ２の過剰搬送を防止するレベルで、シート捌き手段３のシート捌き力（シート搬送力）よりも小さく設定されるように構成すれば、例えば、シートの先端が折れるシートダメージや、２枚以上をまとめて送り出してしまう重送が防止でき、搬送品質を維持できる点から好ましい。
この過剰搬送は、第２シートＰ２が例えば第１シートＰ１の後部に乗った状態で供給されるような場合であり、この過剰搬送を防止するレベルとしては、シート捌き手段３のシート捌き力（シート搬送力）よりシート引込手段２のシート搬送力を小さくすることが好ましい。
【００１２】
更に、この第２の駆動手段６は、一定の滑り作用を有してシート引込手段２を駆動することを特徴とすれば、例えばシート捌き手段３のシート捌き力（シート搬送力）に対してシート引込手段２のシート搬送力がシートの搬送状態に応じて自然に調整されることとなり、簡易な構成にてシート間ギャップの変動を防ぐことが出来る点で有効である。
特に、予めシート捌き手段３のニップ部近傍にシートが突っ込んでいる場合には、特にシート搬送力が弱くなるように設定されることが好ましく、摩擦を用いた駆動伝達を用いている場合には、摩擦力を弱め、若しくは過剰搬送時のシート捌き手段３が有するシート捌き力よりも弱くなるように滑らせる構造を採用することが好ましい。具体的には、滑りを許容できるリング状部材を回転軸間に設けることや、ギザギザ角を有するローレット形状面を擦りあわせて摩擦伝達する場合等がある。
【００１３】
また、この第２の駆動手段６は、シート捌き手段３の動きに連動してシート引込手段２を駆動するように構成すれば、シート間ギャップを減らし生産性を向上できる点で好ましい。このシート捌き手段３の動きに連動させるために、シート捌き手段３として回転する供給ロールを用い、シート引込手段２として引込ロールを用いる場合には、供給ロールの回転に引込ロールが連れ回るように構成すれば良い。その為には、ギア等による駆動伝達の他、例えば、フィードロールの回転軸とピックアップロールの回転軸とに掛けられたリング状部材やベルト部材等、簡単な連結部材を用いることができる。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、シートＰを積載するシート積載手段１と、このシート積載手段１に積載されたシートＰに接触してこのシートＰを送り出すシート引込手段２と、このシート引込手段２のシート搬送方向下流側に設けられ、シート引込手段２により送り出されたシートＰを１枚毎に捌いて更に下流側に送り出すシート捌き手段３と、シート引込手段２及びシート捌き手段３に対して駆動力を供給すると共にシート捌き手段３の下流直後に位置するシート搬送手段にシートＰが到達する条件下で駆動力の供給を停止する駆動源５と、駆動源５からの駆動力によってシート引込手段２及びシート捌き手段３を駆動させる第１の駆動伝達機構と、駆動源５からの駆動力の供給がなくなったときにシート搬送手段によるシート搬送力によってシート捌き手段３を駆動する第２の駆動伝達機構とを備え、第２の駆動伝達機構が、シート引込手段２によるシート搬送力がシート捌き手段３によるシート捌き力より小さくなるようにシート捌き手段３とシート引込手段２とを連動させることを特徴としている。
【００１５】
また、シート引込手段２は、第２の駆動伝達機構として摩擦接触機構を用いてシート捌き手段３によるシートＰの搬送に伴う駆動に連動して駆動されることを特徴とすれば、例えば高額な電気部品等を用いることなく、簡単な部品構成にて後続する第２シートＰ２の送り出しを可能とする点で有効である。シート引込手段２として引込ロールを用い、シート捌き手段３として供給ロールを用いた場合には、かかる摩擦接触機構としては、供給ロールの軸と引込ロールの軸とを連結する、ゴム材料等からなるオーリング等のリング状部材やベルト状部材、また、ローレット形状等からなる摩擦面を擦りあわせて各ロール同士を連結させる機構を採用することもできる。
【００１６】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図示しない制御部からのシート供給の信号を受け、駆動源５はシート引込手段２およびシート捌き手段３を駆動させ、シート引込手段２によりシート積載手段１に積載されたシートＰを、その上面から取り上げて送り出し、シート捌き手段３にて１枚ずつに捌いた第１シートＰ１を更に下流側へと搬送する。第１シートＰ１が下流側の図示しないシート搬送手段に挟持されて第１シートＰ１の搬送力が確保されると、制御部からの信号を受けて駆動源５はシート引込手段２およびシート捌き手段３への駆動力の伝達を断つ。この時、第１シートＰ１は依然としてシート引込手段２に接触した状態、及びシート捌き手段３に挟持された状態にあり、シート引込手段２およびシート捌き手段３は第１シートＰ１の搬送に連れ回って回転する。その後、第１シートＰ１が更に下流側に搬送されると、第１シートＰ１はシート引込手段２の接触から離れ、一方でシート捌き手段３にはまだ挟持された状態となる。このとき、シート捌き手段３は第１シートＰ１に連れ回るが、シート引込手段２は第１シートＰ１に連れ回ることはない。しかし、シート引込手段２は、シート捌き手段３と例えば摩擦接触機構等を用いて連動して駆動できるように構成されていることから、シート引込手段２は継続して駆動され、第１シートＰ１に後続する第２シートＰ２を取り上げてシート捌き手段３側に送り出しを開始することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎  実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
画像形成装置２１は、シート(用紙)Ｐ上に画像を形成する装置本体２２と、原稿画像を読み取る画像読取装置(ＩＩＴ)２３とを備えている。
この装置本体２２は、用紙Ｐ上に画像を直接形成する画像形成部２４を有しており、同図において、符号２５は感光体ドラム、２６は画像処理装置(ＩＰＳ)２９から出力される信号に基いて感光体ドラム２５上に静電潜像を形成するレーザー露光装置、２７は感光体ドラム２５上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤により可視像化するための現像装置、３０は感光体ドラム２５に対向する転写ロールにより用紙Ｐに未定着トナー像を転写する転写装置、３１は転写装置３０により用紙Ｐに形成された未定着トナー像を定着させる定着装置であり、加熱ロールと加圧ロールを適宜な圧力にて接触させ、このロール間に用紙Ｐを通過させて定着させている。本実施の形態においては、感光体ドラム２５および現像装置２７は、装置本体２２に装脱着可能なカートリッジ２８に一体的に組み込まれており、カートリッジ２８は現像剤を収容するタンクを兼ねていると共に、この現像剤は現像ロール２７ａを介して感光体ドラム２５に供給される。また、画像処理装置(ＩＰＳ)２９は、電子複写機としてＩＩＴ２３から出力された画像情報に基づき、また、プリンタやＦＡＸとして、外部装置からの画像情報に基いて、装置本体２２にて形成可能な画像情報への変換等を行っている。
【００１８】
この装置本体２２には、用紙Ｐをサイズ別あるいは給紙方向別に収容する複数(本実施の形態では４つ)の給紙トレイ３２が上下段に着脱可能に設けられている。これらの給紙トレイ３２は、その内部に設けられたボトムプレート３３上に多数枚の用紙Ｐが積載収容されており、装置本体２２の手前側(図２に示す面側)から挿入できるように構成されている。また装置本体２２には、各給紙トレイ３２毎に積載された用紙Ｐの上面から１枚ずつ、用紙Ｐを画像形成部２４に向けて送り出す給紙ロール群３４がそれぞれ配備されている。これらの給紙ロール群３４は、ボトムプレート３３の上昇により持ち上げられた積戴用紙Ｐの上面に接触して用紙Ｐを引き込むピックアップロール(Pick Up Roll)３５と、ピックアップロール３５から取り出された用紙Ｐを捌く用紙捌き手段を構成するロール対であるフィードロール(Feed Roll)３６とリタードロール(Retard Roll)３７とを備えている。
【００１９】
また、フィードロール３６とリタードロール３７の下流側で、装置本体２２における左側面には用紙搬送路３８が形成されており、配設された複数のトランスポートロール３９を有している。最下段の給紙トレイ３２から供給された用紙Ｐは、この用紙搬送路３８の全長を搬送され、他の上段にある給紙トレイ３２から供給された用紙Ｐは、用紙搬送路３８の途中に合流して画像形成部２４に向けて搬送される。この画像形成部２４の手前側には、レジストレーションロール４０が備えられており、用紙Ｐの搬送姿勢と搬送タイミングが整合され、画像形成部２４に送り込まれる。
【００２０】
画像形成部２４を経由し、前述の定着装置３１を通過して第１の面に画像が形成された用紙Ｐは、片面印字の場合は第１の排紙ロール４１により装置本体２２の上面に形成された排紙トレイ４２上に、画像形成された第１面が下向きの状態にて排出される。
両面印字の場合には、用紙Ｐは一旦排紙トレイ４２側に送られ、用紙Ｐの後端部が第１の排紙ロール４１に保持される位置に達すると、ゲート４３を切り換えると共に、第１の排紙ロール４１を逆転させ、用紙Ｐの今まで後端部であった端部を先端部として用紙Ｐを反転させ、第２の排紙ロール４４から自動両面ユニット４５に送られる。
【００２１】
この自動両面ユニット４５は、装置本体２２よりやや小さい奥行きを有する比較的薄い筐体で外殻が構成されており、その下には、手差しトレイ４６の支持ユニット４７が装置本体２２に固定されると共に、自動両面ユニット４５は下端部が支持ユニット４７にヒンジ結合され、上側が自由端となって装置本体２２に対して開閉自在に構成されている。また、この自動両面ユニット４５内には、両面印字用の循環搬送路４８が設けられ、この循環搬送路４８には複数の搬送ロール４９が配備されている。この循環搬送路４８は、装置本体２２の用紙搬送経路に連結されており、一端の開口を第２の排紙ロール４４に対向させ、他端の開口を用紙搬送路３８の上端部に対向させている。
両面印字の場合、第１面(表面)を印字された用紙Ｐは第２の排紙ロール４４から循環搬送路４８に送り込まれ、搬送ロール４９により下方に搬送され、再び装置本体２２の用紙搬送路３８に供給される。その後、レジストレーションロール４０により搬送タイミングが整えられ、画像形成部２４にて第２面(裏面)に画像を形成する。その後、定着装置３１を経て第２面が定着された後、その第２面が下向きの状態で排紙トレイ４２上に排出される。
【００２２】
次に、給紙トレイ３２及び給紙ロール群３４について詳述する。
図３は、給紙トレイ３２を斜視図にて示している。図２にて示したボトムプレート３３は、シートＰを積載可能に構成されていると共に、給紙方向と反対側の端部が給紙トレイ３２底部にヒンジ結合され、給紙方向側が回動自在に構成されている。このボトムプレート３３の給紙方向側がリフトアップモータ５５の回転によりジョイント５４を介してリフトレバー５３の作動にて上昇し、用紙Ｐの搬送方向側を上昇させ、ピックアップロール３５の下側周面に接触するようになっている。
この図３に示すように、装置本体２２には各給紙トレイ毎に、給紙トレイ３２内の用紙Ｐの有無を検知するノーペーパーセンサ５６と、収容されている用紙Ｐのサイズ及び収容方向を検知するサイズセンサ５７と、ボトムプレート３３が持ち上げられたときに最上面にある用紙Ｐがピックアップロール３５に接触したか否かを検知するフェイスコントロールセンサ５８とを備えており、これらのセンサによる検知情報は、装置本体２２等に設けられている図示しない操作パネルに表示され、使用者はその表示を見て用紙Ｐの補給状態や給紙トレイ３２の選択、給紙エラー等の確認を行うことが可能である。
【００２３】
次に、図４および図５を用いて給紙ロール群３４の構成およびその動きについて説明する。ここで、図４は、給紙ロール群３４およびその駆動構造を装置本体２２の奥側(背面側)から示した斜視図であり、図５は給紙ロール群３４をさらに詳細に説明するための斜視図である。
給紙ロール群３４の各ロール３５、３６、３７は、互いに同一形状および同一サイズのロールであり、図５に示すように、軸方向の両端部が表面にゴム等の弾性体によって中心部よりも若干大径化され、これらの大径部３５ｂ、３６ｂ、３７ｂが用紙Ｐに接触して作用するように構成されている。図４に示すように、ピックアップロール軸３５ａを軸とするピックアップロール３５は、フィードロール３６の軸であるフィードロール軸３６ａを中心として回動するアーム６７に片持ち支持されている。フィードロール３６を片持ち支持する機枠６０の奥側端部には、フィードロール軸３６ａと連結した駆動ギア６１がフィードクラッチ６２を介して装着されている。この駆動ギア６１は、中間ギア６３を介して図示しないフィードモータに連結されている。このフィードモータの動力が中間ギア６３から駆動ギア６１に伝わり、フィードクラッチ６２の接続状態において、フィードロール軸３６ａを介してフィードロール３６が用紙Ｐを送り出す順方向に回転する。また、ピックアップロール軸３５ａとフィードロール軸３６ａにはそれぞれギア６５、６６が固定されており、フィードロール軸３６ａが回転すると、フィードロール軸３６ａ側のギア６６の回転が中間ギア６４を経てピックアップロール軸３５ａに伝わり、ピックアップロール３５はフィードロール３６と共に回転する。このギア６６にはピックアップロール３５用のワンウェイクラッチが内蔵されており、ピックアップロール３５の逆回転を防止している。
【００２４】
一方、リタードロール３７の軸であるリタードロール軸３７ａの、機枠６０の奥側には、リタードギア６８が固定されている。また、図５に示すように、リタードロール軸３７ａは、サポータ７１を介しトランスポートロール軸３９ａを軸として回転自在に支持されており、前記リタードギア６８は、トランスポートロール軸３９ａの軸芯と同じ中心を持つギアに噛み合い、フィードロール３６の回転に伴ってリタードロール３７の圧力が上がるように構成されている。更に、リタードロール軸３７ａにはトルクリミッタ６９が設けられ、リタードロール３７は、用紙Ｐが無いときは、摩擦力(μ)が大きいことからトルクリミッタ６９のリミット力に打ち勝ってフィードロール３６に連れ回り、即ち接触部において給紙方向に回転し、２枚以上の用紙Ｐが搬送されてくると、用紙間の摩擦力(μ)が小さいことからトルクリミッタ６９により接触部において停止し、その結果、フィードロール３６とリタードロール３７により、重送された２枚目以降の用紙Ｐを堰きとめ、結果として用紙Ｐを１枚ずつ捌いて下流側に搬送している。
【００２５】
また、フィードロール軸３６ｂには、フィードロール用ワンウェイクラッチ内蔵のジョイント７０が設けられており、正方向回転のみ認め、逆方向回転を禁止している。これにより、例えばレジストレーションロール４０にて用紙Ｐが堰きとめられループを形成するような場合に、フィードロール３６が逆回転するとループが伸張してしまい、レジ調整が不充分となる等のトラブルを防止している。このジョイント７０に設けられたフィードロール用ワンウェイクラッチにより、フィードクラッチ６２が切れてフィードモータからの駆動力が断たれた状態であっても、用紙Ｐの搬送に伴って用紙搬送方向に連れ回ることが可能であると共に、フィードロール３６によるこの連れ回りはギア６６に連動されることはない。一方、ギア６６にはピックアップロール３５用のワンウェイクラッチが内蔵されていることから、フィードモータからの駆動力が断たれた状態でも用紙Ｐの搬送に伴ってピックアップロール３５は用紙搬送方向に連れ回ることが可能である。
ここで、仮にギアによる連結が続いていると、ピックアップロール３５を１枚目の用紙Ｐが抜けた時点でフィードロール３６は用紙Ｐにより連れ回っている状態にあることから、ピックアップロール３５はギアによって伝えられた強い搬送力にて２枚目以降の用紙Ｐを押し出してしまい、２枚目以降の用紙が既にフィードロール３６のニップ部にある場合には２枚目以降が重送(過剰搬送)になってしまう。そのため、本実施の形態では、フィードロール３６による連れ回りをギア６６に連動させないように構成されている。
【００２６】
一方、本実施の形態では、図５に示すように、フィードロール３６のフィードロール軸３６ａと、ピックアップロール３５のピックアップロール軸３５ａとをリング状部材８０によって連結している。本実施の形態ではこのリング状部材８０として合成ゴムからなるＯリング(O‐RING)を用いており、このＯリングからなるリング状部材８０の弾性を利用し、若干伸ばした状態にてフィードロール軸３６ｂのジョイント７０とピックアップロール軸３５aの両軸に引っ掛けられるように構成されている。このリング状部材８０が両軸に引っ掛けられていることにより、リング状部材８０が、場合によっては軸上にて滑りながら、フィードロール３６とピックアップロール３５とを連結する形となる。即ち、このリング状部材８０は、フィードロール３６の連れ回りによって生じた回転力を弱めた形、即ち、弱い搬送力でピックアップロール３５の駆動力として伝達する機能を有している。
【００２７】
このリング状部材８０を有さない従来の状態では、供給した用紙Ｐが下流側の搬送ロールにニップ(挟持)されると、フィードクラッチ６２が切れ、駆動源からの動力が遮断されて、ピックアップロール３５およびフィードロール３６は用紙搬送方向に空回り可能とされ、それぞれ独立に空回りしていた。つまり、搬送中の用紙Ｐが各ロールに存在する状態においては回転するが、搬送中の用紙Ｐがロールから抜け出ることにより停止していた。即ち、まず、上流側であるピックアップロール３５を用紙Ｐが抜けた時点でピックアップロール３５は停止し、その後、下流側であるフィードロール３６を用紙Ｐが抜けた時点でフィードロール３６が停止していた。この従来の状態では、最初の駆動源からの動力が与えられた状態でピックアップロール３５が複数枚の用紙をフィードロール３６まで搬送している場合でも、１枚目の用紙Ｐがピックアップロール３５を抜け出た時点でピックアップロール３５が停止することから、抜け出た直ぐ後で２枚目の用紙Ｐを搬送することはない。そのため、１枚目の用紙Ｐを搬送中に２枚目以降が過剰搬送(重送)されることはなく、用紙Ｐの給紙トラブルを未然に防ぐことができる。しかし、その一方で、ピックアップロール３５による１枚目の送り出し時に既にフィードロール３６のニップ部まで２枚目以降の用紙Ｐが搬送されている場合と、２枚目は搬送されずに積載状態にある場合とで、２枚目の搬送スタート位置が異なっており、この結果、用紙搬送トラブルの発生や、このトラブル発生を防止するためにセンサ等を増加させて搬送制御を複雑化したり、用紙Ｐのフィードタイミングを遅らせて生産性を犠牲にする必要が生じていた。
【００２８】
ここで、本実施の形態におけるリング状部材８０を用いた場合の用紙Ｐの動き(本実施の形態における作用)について、図６(ａ)〜(ｃ)を用いて説明する。
図６(ａ)〜(ｃ)において、Ｐ１は用紙Ｐにおける１枚目の用紙、Ｐ２は１枚目の用紙Ｐ１に続く２枚目の用紙を示しており、図６(ａ)は１枚目の用紙Ｐ１を送り出す当初の状態を示している。まず、図示しない制御部からの給紙信号を受けてフィードロール３６が回転すると、駆動源からの駆動力が前述のギア６６、６４、６５を介して与えられ、ピックアップロール３５が共に回転する。このピックアップロール３５の回転に伴い、まず１枚目の用紙Ｐ１が用紙捌き部であるフィードロール３６およびリタードロール３７のニップ部に向けて送り出される。その後、送り出された１枚目の用紙Ｐ１は、下流側の搬送ロール(例えばトランスポートロール３９)に向けてフィードロール３６の搬送力により搬送される。
【００２９】
その後、図６(ｂ)に示すように、下流側の搬送ロール(例えばトランスポートロール３９)に１枚目の用紙Ｐ１がニップされてフィードロール３６およびリタードロール３７による用紙搬送が不要になると、図示しない制御部からの停止信号を受けて駆動源からの動力が遮断され、ピックアップロール３５およびフィードロール３６は、ギア６６およびジョイント７０に内蔵されたワンウェイクラッチにより用紙搬送方向に空回り可能状態となり、ピックアップロール３５およびフィードロール３６は、それぞれ１枚目の用紙Ｐ１に接触することにより、下流側の搬送ロールにより生じる搬送力に基づいて用紙搬送方向に連れ回りする。この図６(ｂ)では、２枚目の用紙Ｐ２が、当初の駆動源からの駆動力によるピックアップロール３５の回転により若干飛び出し、重なって搬送されている状態を示している。
【００３０】
その後、１枚目の用紙Ｐ１が更に搬送され、まず最初にピックアップロール３５との接触が離れる。この状態では、フィードロール３６は未だ１枚目の用紙Ｐ１をニップしている状態であり、フィードロール３６は１枚目の用紙Ｐ１の搬送に伴って連れ回っている。従来技術であればこの状態にてピックアップロール３５は停止して次の駆動開始を待機していたが、本実施の形態では、リング状部材８０がフィードロール軸３６ｂのジョイント７０とピックアップロール軸３５ａとを弱い力で連結していることから、フィードロール３６における１枚目の用紙Ｐ１との連れ回りに連動し、更に、フィードロール３６の回転力よりも弱い力でピックアップロール３５が回転する。このピックアップロール３５による連れ回り回転により、駆動源からの駆動力を得る前に２枚目の用紙Ｐ２の搬送が開始されることになる。このピックアップロール３５による事前搬送は弱い搬送力であるために、２枚目の用紙Ｐ２が１枚目の用紙Ｐ１を乗り上げて搬送されることはなく、図６(ｃ)に示すように、２枚目の用紙Ｐ２は、１枚目の用紙Ｐ１と狭い間隔を維持した状態にて規則正しく搬送される。特に、当初の駆動源からの駆動によってピックアップロール３５が１枚目の用紙Ｐ１を引き上げ搬送した際に、既に２枚目の用紙Ｐ２が用紙捌き部のニップ部近傍に達している状態であっても、フィードロール３６およびリタードロール３７による捌き力(用紙阻止力)よりもピックアップロール３５の連れ回り回転による搬送力が弱く設定されているために、２枚目の用紙Ｐ２が１枚目の用紙Ｐ１に対して過剰搬送されることはない。
【００３１】
以上説明したとおり、本実施の形態によれば、フィードロール３６とピックアップロール３５とをリング状部材８０により連結しているので、ピックアップロール３５を用紙Ｐが抜けた後でも、フィードロール３６による連れ回りに連動してピックアップロール３５が回転することができ、２枚目の用紙Ｐ２の事前搬送が可能である。更に、リング状部材８０は、２枚目の用紙Ｐ２による１枚目の用紙Ｐ１に対する過剰搬送を防止できる範囲内にて選定されていることから、２枚目の用紙Ｐ２が１枚目の用紙Ｐ１を乗り越えることによる搬送トラブルを防止できる。
ここで、この過剰搬送を防止できる範囲内にて選定するためには、リング状部材８０の大きさ、太さ、表面状態による摩擦力、伸ばす量の他、用紙間の密着力、環境条件等を勘案してリング状部材８０を適宜選択すれば良く、装置に応じて実験等により最適なものを選択することが好ましい。
【００３２】
尚、本実施の形態では、フィードロール３６とピックアップロール３５との駆動を連結するものとしてＯリング(O‐RING)等のリング状部材８０を用いたが、その断面形状は必ずしも円形である必要はなく、角やＤ形の断面形状を有するものであっても良い。リングの断面形状が角やＤ形であるものを用いれば、ねじれ等を防止できる点で好ましい。また、材質については、必ずしもゴムである必要はなく、軸との間で、ある一定以上の力によっては滑ることが可能な状態で駆動力を伝達できるものであれば、適宜選択することができる。
【００３３】
◎  実施の形態２
図７及び図８は、本発明を適用した実施の形態２を示している。
本実施の形態では、実施の形態１におけるリング状部材８０の代わりに所定の面にギザギザ角を施したローレット部材を接触させ、この接触部における接触力を用いてフィードロール３６からピックアップロール３５に対して連れ回り力を伝達している。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様な符号を付して、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３４】
図７は、本実施の形態における給紙ロール群３４を説明するための斜視図であり、図８は、フィードロール３６の構造を模式的に示した説明図である。
図７に示す本実施の形態では、図５に示したリング状部材８０の代わりにローレット加工を施したジョイント８１およびギア８２を設けている。このジョイント８１は、フィードロール用ワンウェイクラッチを内蔵しており、フィードロール３６の用紙搬送方向への正転を許容し逆転を禁止すると共に、フィードロール３６を他のパーツと切り離して用紙Ｐの搬送によって連れ回ることを可能としている。更に、このジョイント８１には、図８に示すように、軸方向端面にギザギザ角の加工が施されたローレット部８１ａを有している。
一方、ギア８２は、ピックアップロール用ワンウェイクラッチが内蔵されており、ピックアップロール３５の用紙搬送方向への正転を許容し逆転を禁止すると共に、ピックアップロール３５を切り離して用紙Ｐの搬送によって連れ回ることを可能としている。更に、このギア８２には、ジョイント８１におけるローレット部８１ａに対向するローレット部８２ａを有しており、このローレット部８２ａは所定の大きさのギザギザ角加工が施されている。
【００３５】
このローレット部８１ａおよび８２ａにおけるギザギザ角加工の形状、大きさ、方向は、ジョイント８１およびギア８２の両者をがっちりと締結するものではなく、所定の反力を受けた場合には、そのギザギザ角を乗り越えて空回りが可能なレベルに設定されている。そのため、ギザギザ角の形状や大きさは比較的小さなものが好ましく、本実施の形態では、所定の高さを有するローレットを採用している。
また、本実施の形態では、サポータ７１とギア８２との間にコイルスプリング８３を設けている。このコイルスプリング８３は、バネ定数の高いものではなく、このコイルスプリング８３をジョイント８１に押し付けることにより、即ち、このギア８２のローレット部８２ａとジョイント８１におけるローレット部８１ａとを所定の圧力にて接触させている。かかる接触方式を採用した結果、ギア等による連結と異なり、一定の滑りを許容した弱い力による連結が可能となる。
【００３６】
次に、本実施の形態における作用について説明する。
実施の形態１と同様に、下流側の搬送ロールに１枚目の用紙Ｐ１がニップされてフィードロール３６およびリタードロール３７による用紙搬送が不要になると、駆動源からの動力が遮断されてピックアップロール３５およびフィードロール３６がギア６６およびジョイント８１に内蔵されたワンウェイクラッチにより用紙搬送方向に空回り可能状態となり、ピックアップロール３５およびフィードロール３６は、それぞれ１枚目の用紙Ｐ１に接触することにより、下流側の搬送ロールにより生じる搬送力に基づいて用紙搬送方向に連れ回りする。
その後、１枚目の用紙Ｐ１が更に搬送され、まず最初にピックアップロール３５との接触が離れると、ピックアップロール３５は用紙Ｐ１からの搬送力は受けず、一方で、フィードロール３６は未だ１枚目の用紙Ｐ１をニップしており、フィードロール３６は１枚目の用紙Ｐ１の搬送に伴って未だ連れ回っている状態にある。
【００３７】
ここで、本実施の形態では、ギア８２のローレット部８２ａとジョイント８１におけるローレット部８１ａ、およびこれらを押圧するコイルスプリング８３を用いており、これらによりフィードロール３６とピックアップロール３５とを連結している。そのため、フィードロール３６の１枚目の用紙Ｐ１との連れ回りに連動し、ピックアップロール３５が回転する。但し、このときの連結は、上述のごとくローレット形状の接触によるものであり、非常に弱い連結である。そのため、ピックアップロール３５はフィードロール３６の回転力よりも弱い力で連れ回る。この搬送力が駆動源からの駆動力を得る前に施されることにより、２枚目の用紙Ｐ２の搬送を事前に開始することが可能となる。このピックアップロール３５による事前搬送は、弱い搬送力であるために、２枚目の用紙Ｐ２が１枚目の用紙Ｐ１を乗り上げて搬送されることはなく、２枚目の用紙Ｐ２は、１枚目の用紙Ｐ１と狭い間隔を維持した状態にて規則正しく搬送される。この弱い搬送力を用いれば、既に２枚目の用紙Ｐ２が用紙捌き部のニップ部近傍に達している状態であっても、フィードロール３６およびリタードロール３７による捌き力(用紙阻止力)を超えることが無く、２枚目の用紙Ｐ２が１枚目の用紙Ｐ１に対して過剰搬送されることはない。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、ピックアップロール３５に対して駆動源から駆動力を得る前に２枚目の用紙Ｐ２を事前搬送することが可能であり、用紙間隔を短く、略均等にすることができる。更に、２枚目の用紙Ｐ２が用紙捌き部のニップ部近傍に既に達していた場合であっても、ローレット部８１ａおよび８２ａとの間ですべりが発生することから、過剰搬送によるダメージを防止することが可能である。
尚、本実施の形態では、コイルスプリング８３を用いてローレット部８１ａおよび８２ａを押圧接触させていたが、コイルスプリングを用いず、ジョイント８１及びギア８２をそれぞれ位置決め固定するだけで、ローレット部８１ａおよび８２ａを接触させても問題はない。要するに、過剰搬送によるダメージが発生しないようにローレット部８１ａおよび８２ａの結合力が設定されておれば、その具体的方法は任意に選択することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシート供給装置によれば、シート供給において、簡易な構成にて送り出しのタイミングばらつきを減少させることが可能となり、シート同士の間隔を短くしてシート搬送性能を向上させることができる。
更に、本発明に係る画像形成装置によれば、シート搬送性能を向上させることが可能な画像形成装置を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】  本実施の形態における給紙トレイを説明するための斜視図である。
【図４】  本実施の形態における給紙ロール群およびその駆動構造を示した斜視図である。
【図５】  本実施の形態における給紙ロール群をさらに詳細に説明するための斜視図である。
【図６】  (ａ),(ｂ),(ｃ)は、本実施の形態における用紙の動きを説明するための説明図である。
【図７】  実施の形態２における給紙ロール群を詳細に説明するための斜視図である。
【図８】  実施の形態２における駆動伝達構造を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…シート積載手段、２…シート引込手段、３…シート捌き手段、
４…第１の駆動手段、５…駆動源、６…第２の駆動手段、
２１…画像形成装置、２２…装置本体、２３…画像読取装置(ＩＩＴ)、
２４…画像形成部、２５…感光体ドラム、２６…レーザー露光装置、
２７…現像装置、２８…カートリッジ、２９…画像処理装置(ＩＰＳ)、
３０…転写装置、３１…定着装置、３２…給紙トレイ、３３…ボトムプレート、
３４…給紙ロール群、３５…ピックアップロール、３６…フィードロール、
３７…リタードロール、３８…用紙搬送路、３９…トランスポートロール、
４０…レジストレーションロール、４１…第１の排紙ロール、４２…排紙トレイ、
５３…リフトレバー、５４…ジョイント、５５…リフトアップモータ、
５６…ノーペーパーセンサ、５７…サイズセンサ、
５８…フェイスコントロールセンサ、
６１…駆動ギア、６２…フィードクラッチ、６３…中間ギア、
６４…中間ギア、６５、６６…ギア、６７…アーム、６８…リタードギア、
６９…トルクリミッタ、７０…ジョイント、７１…サポータ、
８０…リング状部材、８１…ジョイント、８１ａ…ローレット部、８２…ギア、
８２ａ…ローレット部、８３…コイルスプリング、
Ｐ…シート(用紙)、Ｐ１…第１シート(１枚目の用紙)、Ｐ２…第２シート(２枚目の用紙)。
【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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