JP2007230666A - シート給送装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リタード方式を採用したシート給送装置において、フィードローラの回転開始タイミングが、ピックアップローラの回転開始タイミングに遅れることを防止し、ジャムすることなく給送することのできるシート給送装置を提供する。
【解決手段】 フィードローラ１２は、駆動軸１５によって駆動源である駆動モータ１４と接続されており、更に、駆動軸１５には分岐ギア１７が取り付けられており、中継ギア１８、ギア１９及びカップリング２０を介してピックアップローラ１１へと、駆動モータ１４からの駆動が分岐されている。そして、ギア１９とカップリング２０との連結部には、回転方向に所定の遊びを設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置に設けられるシート給送装置に関するものであり、特に、給紙カセット等の給紙部に積載されたシート束から１枚ずつ分離して給送するように構成したシート給送装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置に備えられるシート給送装置は、給紙カセットに積載されたシートを一枚ずつ分離して給送するための分離機構が備えられており、このような分離機構として、例えば、ピックアップローラ（ピックアップコロ）、フィードローラ及びリタードローラを用いたリタード方式が採用されたシート給送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなシート給送装置では、給紙カセットの上部に、積載されているシートを送り出すためのピックアップローラが配置され、このピックアップローラのシート搬送方向下流側にフィードローラが配置されており、リタードローラがシート搬送経路を挟んでフィードローラと対向する位置に配置され、フィードローラに対して所定の力で圧接されている。更に、リタードローラにはトルクリミッタが設けられており、所定以上の回転力が与えられたときのみトルクリミッタが作用し、フィードローラに従動回転するよう構成されている。

そして、ピックアップローラが装置本体からの駆動によって回転駆動されると、給紙カセットから送り出されたシートが、フィードローラとリタードローラとのニップ部に供給され、シート搬送経路を介して画像形成部に送られることとなるが、この時、ピックアップローラによって送り出されたシートが１枚の場合には、フィードローラとシートとの接触部及びシートとリタードローラとの接触部は高摩擦であるため、リタードローラには所定以上の回転力が付与されトルクリミッタが作用し、リタードローラはフィードローラに従動回転し、シートは下流側へと搬送されることとなる。

一方、ピックアップローラによって複数枚のシートが送り出された場合には、シート同士の摩擦力は比較的小さいために、リタードローラに付与される回転力が小さくトルクリミッタは作用せず、リタードローラがシート搬送方向に回転することがない。よって、送り出された複数枚のシートのうち、下側のシート（フィードローラと接触していないシート）は、リタードローラによって搬送が抑止されるようになり、重送が防止されることとなる。
特開２００６−３６４６７号公報

ところで、上述したようなリタード方式のシート給送装置では、ピックアップローラ及びフィードローラには、それぞれ独立した駆動源又は同一の駆動源がギア等の駆動伝達部材を介して接続され、駆動源から駆動が入力されることによって回転駆動されるよう構成されており、一般的に、これらのピックアップローラとフィードローラとが、同時に回転を開始するように構成されている。

しかしながら、駆動伝達部材として用いられるギアのバックラッシュ等に起因して、ピックアップローラの回転開始タイミングに対してフィードローラの回転開始タイミングが遅れてしまうことがあり、かかる場合、ピックアップローラによって送り出されたシートの前端が、フィードローラとリタードローラとのニップ部に衝突し、衝突音を発生することがあり、最悪の場合には、シートの前端が折れ曲がってしまいフィードローラとリタードローラとのニップ部に進入できずジャムとなってしまうことがあった。

本発明においては上述の事情に鑑み、リタード方式を採用したシート給送装置において、フィードローラの回転開始タイミングが、ピックアップローラの回転開始タイミングに遅れることを防止し、ジャムすることなく給送することのできるシート給送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、複数のシートが積載された給紙カセットからシートを送り出すピックアップローラと、該ピックアップローラの下流側に配置され前記ピックアップローラからのシートを搬送するフィードローラと、該フィードローラに圧接されニップ部を形成して、複数のシートから一枚のシートを分離するための分離部材と、前記ピックアップローラ及び前記フィードローラを駆動する１つ以上の駆動源とを備えたシート給送装置において、前記フィードローラの回転開始タイミングから所定時間遅れて、前記ピックアップローラの回転が開始されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート給送装置において、前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、ワンウェイ機構を介して前記駆動源と接続されており、前記駆動源が停止している場合でも、シート搬送方向に回転可能に構成されていることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート給送装置において、前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、単一の前記駆動源によって回転駆動されることを特徴としている。

また本発明は、前記ピックアップローラは、複数の駆動伝達部材を介して前記駆動源と接続されており、各駆動伝達部材は駆動入力方向に所定の遊びをもって連結されていることを特徴としている。

また本発明は、前記ピックアップローラは、前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、ワンウェイ機構を介して前記駆動源と接続されており、前記フィードローラの下流側に配置される搬送ローラ対と前記ピックアップローラとの距離を搬送されるシートの長さより短くし、且つシート後端が前記ピックアップローラから離間する前に前記駆動源を停止してシートの搬送により前記ピックアップローラを回転させることにより、次のシートの給送開始前に前記駆動伝達部材間に遊びを形成することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のシート給送装置を備えた画像形成装置である。

本発明の第１の構成によれば、フィードローラの回転開始タイミングから所定時間遅れて、ピックアップローラの回転が開始されるよう構成されていることにより、ピックアップローラの回転が開始されたとき、フィードローラはすでにシート搬送方向へと回転しているため、ピックアップローラによって送り出されたシートの前端は、フィードローラとリタードローラのニップ部に衝突することなく、円滑にニップ部に進入できるため、シートがジャムすることなく搬送される。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のシート給送装置において、ピックアップローラ及びフィードローラをワンウェイ機構を介して駆動源と接続することにより、シートがピックアップローラ及びフィードローラに接触した状態でジャムとなった場合に、シートを容易に取り除くことができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のシート給送装置において、ピックアップローラ及びフィードローラが、単一の駆動源によって回転駆動されるよう構成することにより、各々に独立した駆動源を配設する必要がなく、部品点数を削減することができ、また、装置本体を小型化することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のシート給送装置において、ピックアップローラと駆動源との間に配置される駆動伝達部材の駆動入力方向に所定の遊びを設けることにより、簡単な構成でピックアップローラの回転開始のタイミングを遅らせることができる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成のシート給送装置において、搬送されるシートによって、次のシートの給送開始前に駆動伝達部材間の駆動入力方向に遊びを形成されるよう構成することにより、次のシート搬送までに駆動伝達部材間に必ず遊びを形成できるため、確実にピックアップローラの回転開始のタイミングを遅らせることができる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のシート給送装置を搭載することにより、給紙カセットに積載されたシートを、ジャムすることなく画像形成部へと給送することのできる画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。なお、本実施形態においては画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタを例示しているが、本発明に係るシート給送装置は、プリンタ以外の、例えば複写機やファクシミリ装置等にも適用できることはいうまでもない。

図１に示すように、画像形成装置１本体の下部には、積載されたシートＳを収容する給紙カセット２が備えられており、この給紙カセット２のシート搬送方向下流側の上方には、積載されたシートＳを画像形成部３０へと給送するシート給送装置１０が設けられている。そして、シート給送装置１０の上方には、本体右側面部から本体左側側面部へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至るシート搬送路４が形成されており、このシート搬送路４に沿って上流側から順に中間搬送ローラ５、レジストローラ対６、画像形成部３０、画像定着部４０及び排出ローラ対７が配置されている。

シート給送装置１０は、給紙カセット２に積載されたシートＳを送り出すピックアップローラ１１と、このピックアップローラ１１のシート搬送方向下流に配置されるフィードローラ１２及びフィードローラ１２に圧接されニップ部を形成するリタードローラ１３から構成されており、給紙カセット２に積載されたシートＳを最上位のものから１枚ずつ順に画像形成部３０へと給送する。なお、給紙カセット２には、シート搬送方向後端を給紙カセット２の内底面に回動自在に支持された積載板８と、この積載板８の前端を上方へと付勢する付勢手段９が備えられており、これらにより、積載されたシートＳがピックアップローラ１１に押圧されるよう構成されている。

画像形成部３０は、電子写真プロセスによって、シートＳに所定のトナー像を形成するものであり、所定の方向（図１において矢印Ａで示す方向）に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１の周囲に配置される帯電ユニット３２、現像ユニット３３、クリーニングユニット３４、シート搬送路４を挟んで感光体ドラム３１に対向するように配置される転写ローラ３５及び感光体ドラム３１の上方に配置されるレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）３６から構成されている。

帯電ユニット３２には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラ３２ａが備えられており、この導電性ゴムローラ３２ａが感光体ドラム３１に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム３１が回転すると、導電性ゴムローラ３２ａが感光体ドラム３１の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラ３２ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム３１の表面が一様に帯電させられることとなる。

次いで、入力された画像データに基づくレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）３６からのレーザビームにより感光体ドラム３１上に静電潜像が形成され、現像ユニット３３により、上記静電潜像にトナーが付着し、感光体ドラム３１の表面にトナー像が形成され、転写ローラ３５により、感光体ドラム３１の表面のトナー像が、感光体ドラム３１と転写ローラ３５とのニップ部に形成された転写位置へと供給されたシートＳに転写されることとなる。

画像定着部４０は、画像形成部３０のシート搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部３０においてトナー像が転写されたシートＳを、画像定着部４０に備えられた加熱ローラ４１、及びこの加熱ローラ４１に押し付けられる加圧ローラ４２によって加熱及び加圧することによって、シートＳに転写されたトナー像を定着するものである。

続いて、画像形成装置１による画像形成動作について説明する。給紙カセット２に積載されたシートＳは、シート給送装置１０によって最上位のものから順に一枚ずつシート搬送路４へと給送される。シート搬送路４に給送されたシートＳは、中間搬送ローラ５によってレジストローラ対６へと搬送され、このレジストローラ対６によって斜行を矯正され、タイミングを調整されて画像形成部３０へと供給される。

そして、画像形成部３０及び画像定着部４０において画像形成がなされたシートＳは、排出ローラ対７によって排紙部３に排出される。一方、上記転写後、感光体ドラム３１の表面に残留しているトナーは、クリーニングユニット３４により除去される。そして、感光体ドラム３１は帯電ユニット３２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。

図２〜図４を参照して、画像形成装置１に備えられた本発明に係るシート給送装置１０についてさらに説明する。図２は、本発明の画像形成装置に備えられたシート給送装置を示す側面図である。図３は、図２に示すシート給送装置を上方から見た平面図である。図４は、ピックアップローラの回転軸に設けられたワンウェイ機構を説明する図である。なお、図２及び図３において、矢印Ｂはシート搬送方向を示している。

前述したようにシート給送装置１０はピックアップローラ１１、フィードローラ１２及びリタードローラ１３から構成されており、ピックアップローラ１１及びフィードローラ１２は、それぞれ回転軸１１ａ，１２ａと、中心を回転軸１１ａ，１２ａが貫通するローラ体１１ｂ，１２ｂとが一体形成されて成り、これらの回転軸１１ａ，１２ａによって、画像形成装置１本体に設けられた図示しない支持部材に回転可能に支持されている。

また、リタードローラ１３も、回転軸１３ａと、中心を回転軸１３ａが貫通するローラ体１３ｂとが一体形成されて成るものであり、この回転軸１３ａによって給紙カセット２に回転可能に支持されており、図示しない付勢手段によってフィードローラ１２に圧接されている。更に、リタードローラ１３の回転軸１３ａにはトルクリミッタが設けられており、所定以上の回転力が付与されたときのみ、フィードローラ１２に従動回転するよう構成されている。

そして、フィードローラ１２の回転軸１２ａは、駆動軸１５によって駆動源である駆動モータ１４と接続されており、この駆動モータ１４によって回転駆動されることとなる。また、回転軸１２ａと駆動軸１５との接続部にはワンウェイクラッチ１６が設けられており、駆動モータ１４が停止され駆動軸１５が回転しない場合でも、フィードローラ１２がシート搬送方向（図２において反時計方向）に回転できるようになっている。

更に、駆動軸１５には分岐ギア１７が取り付けられており、中継ギア１８を介してピックアップローラ１１の回転軸１１ａに回転自在に取り付けられたギア１９に連結されている。更に、ギア１９は、カップリング２０を介して、ローラ体１１ｂに連結されており、これにより駆動モータ１４からの駆動がピックアップローラ１１へと分岐されている。なお、分岐ギア１７とギア１９は、ピックアップローラ１１とフィードローラ１２の回転速度が同一になるよう設計されている。

ここで、図４を参照して、ピックアップローラ１１の回転軸１１ａに取り付けられたギア１９及びカップリング２０について詳しく説明する。図４（ａ）に示すように、ギア１９及びカップリング２０は、その中心に回転軸１１ａが貫通せしめられており、回転軸１１ａに対して回転自在に取り付けられており、更に、カップリング２０は回転軸１１ａの軸方向にローラ体１１ａとギア１９との間を摺動可能となっている。

そして、ギア１９及びカップリング２０の互い対向する面には、突起１９ａ，２０ａが一体形成されており、これらの突起１９ａ，２０ａが当接することにより駆動が伝達される。なお、これらの突起１９ａ，２０ａは回転方向に所定の遊びが設けられている。また、突起１９ａには傾斜面１９ｂが形成されており、ギア１９からカップリング２０へと駆動が伝達される際には、図４（ｂ）に示すように、突起２０ａが傾斜面１９ｂに沿って押し出され、カップリング２０がローラ体１１ｂ側へと摺動されることとなる。

更に、カップリング２０及びローラ体１１ｂの互いに対向する面には、一方向にのみ駆動を伝達できるよう構成されたフェースギア２０ｂ，１１ｃがそれぞれ一体形成されており、上記したようにカップリング２０がローラ体１１ｂ側へと摺動されると、このフェースギア２０ｂ，１１ｃが噛合するようになり、ギア１９からカップリング２０へと伝達された駆動が、ローラ体１１ｂへと伝達され、ピックアップローラ１１がシート搬送方向（図２において反時計方向）に回転されるようになる。

ここで、駆動モータ１４が停止しギア１９が回転されていないときに、ピックアップローラ１１がシート搬送方向に回転された場合には、ローラ体１１ｂと噛合しているカップリング２０も同方向に回転されることとなるが、突起１９ａ，２０ａに設けられた遊び量分回転されると、図４（ｃ）に示すように、突起１９ａ，２０ａが前述とは反対側から当接するようになる。そして、ギア１９は回転できないためカップリング２０はこれ以上回転できず、ローラ体１１ｂもこれ以上回転できないようになる。

しかし、カップリング２０は回転軸１１ａの軸方向に摺動可能であるため、図４（ｄ）に示すように、フェースギア２０ｂ，１１ｃの傾斜によって、カップリング２０がギア１９側へ摺動される。これによって、フェースギア２０ｂ，１１ｃの噛合が解除され、ローラ体１１ｂはシート搬送方向に回転することができるようになる。即ち、これらのギア１９及びカップリング２０によって、ピックアップローラ１１がワンウェイ機構を有することとなる。

次に、図５を参照して、上記のように構成された本発明に係るシート給送装置１０の動作について説明する。図５は、シート給送装置の動作を説明する図であり、図３に１点鎖線Ｃで示す位置における断面図（矢視Ｃ−Ｃ線断面図）である。

先ず、図５（ａ）に示すように、駆動モータ１４からの駆動によってピックアップローラ１１及びフィードローラ１２がシート搬送方向へと回転駆動される。このとき、リタードローラ１３はフィードローラ１２と直接接しており、その接触部の摩擦力は強く、リタードローラ１３には所定以上の回転力が付与されるため、トルクリミッタが作用しリタードローラ１３はフィードローラ１２に従動回転するようになる。これにより、ピックアップローラ１１によって送り出されたシートＳはフィードローラ１２とリタードローラ１３とのニップ部に円滑に進入する。

また、ピックアップローラ１１によって複数枚のシートＳが同時にニップ部に送り出された場合には、シートＳ同士の摩擦力は小さく、フィードローラ１２からリタードローラ１３へと所定以上の回転力が与えられないため、トルクリミッタが作用せず、リタードローラ１３はフィードローラ１２に従動回転しない。これにより、重送されたシートＳは、フィードローラ１２に接している最上位のシートＳのみが下流側へと搬送されることとなる。

そして、搬送されたシートＳは、シート搬送方向下流に設けられた中間搬送ローラ５によってレジストローラ対６（図１参照）へと搬送される。なお、レジストローラ対６にはシートＳの搬送を検知する検知手段（図示しない）が設けられており、搬送されるシートＳの先端がレジストローラ対６に挟持されると、駆動モータ１４の駆動が停止されるよう構成されている。ここで、ピックアップローラ１１からレジストローラ対６までの距離は、画像形成に使用されるシートＳの搬送方向の長さよりも短くなるように設計されており、図５（ｂ）に示すように、シートＳの後端がピックアップローラ１１によって送り出される前に、駆動モータ１４が停止されるよう構成されている。

従って、レジストローラ対６によってシートＳが搬送されると、ピックアップローラ１１及びフィードローラ１２が搬送されるシートＳによって、シート搬送方向に回転せしめられることとなるが、この時、前述したようにカップリング２０は、突起１９ａ，２０ａが反対側から当接するまで逆回転され、図５（ｃ）に示すように、突起１９ａ，２０ａに設けられた遊び量分だけ逆回転されることとなる。

そして、次のシートＳを搬送するために駆動モータ１４によって、ピックアップローラ１１及びフィードローラ１２が回転駆動されると、フィードローラ１２は直ちに回転を開始するが、ピックアップローラ１１は先程回転した遊び分の影響により、突起１９ａ，２０ａの遊びが解消するまで駆動が伝達されないため、ピックアップローラ１１はフィードローラ１２の回転開始から遅れて回転が開始されることとなる。

なお、画像形成装置１の設計上、ピックアップローラ１１とレジストローラ対６との距離を、画像形成に使用されるシートＳの搬送方向の長さよりも短くなるよう設計できない場合には、ピックアップローラ１１とレジストローラ対６との間に、レジストローラ対６と同程度の搬送力を有する搬送ローラ対を設けてもよく、又は、カップリング２０にコイルバネ等を配設することにより、ギア１９に対して駆動方向の遊びを設ける方向に付勢しておくことも可能である。

その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においてはギア１９とカップリング２０との連結部に、回転方向に所定の遊びを設けることによって、ピックアップローラ１１の回転開始を遅らせたが、ギア１９とカップリング２０との間に電磁クラッチを設け、電磁クラッチを制御することにより、駆動の伝達を遅らせるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、単一の駆動源によってピックアップローラ１１及びフィードローラ１２を回転駆動させているが、これは各々に独立した駆動源を接続して、これら駆動源を制御することにより、ピックアップローラ１１の回転開始を遅らせるようにしてもよい。また、ここではリタードローラ１３を用いて複数枚のシートから一枚を分離しているが、リタードローラ１３に代えて分離パッド等の他の分離部材をフィードローラ１２に対向配置しても良い。

本発明は、プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置に設けられるシート給送装置に利用することができ、特に、給紙カセット等の給紙部に積載されたシート束から１枚ずつ分離して給送するように構成したシート給送装置に利用することができる。

は、本発明に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 は、本発明の画像形成装置に備えられたシート給送装置を示す側面図である。 は、図２に示すシート給送装置を上方から見た平面図である。 は、ピックアップローラの回転軸に設けられたワンウェイ機構を説明する図である。 は、図３に１点鎖線Ｃで示す位置における断面図（矢視Ｃ−Ｃ線断面図）である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ シート給送装置
１１ ピックアップローラ
１２ フィードローラ
１３ リタードローラ（分離部材）
１１ａ，１２ａ，１３ａ 回転軸
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ ローラ体
１４ 駆動モータ（駆動源）
１５ 駆動軸
１６ ワンウェイクラッチ
１７ 分岐ギア
１８ 中継ギア
１９ ギア
２０ カップリング

Claims (6)

1. 複数のシートが積載された給紙カセットからシートを送り出すピックアップローラと、該ピックアップローラの下流側に配置され前記ピックアップローラからのシートを搬送するフィードローラと、該フィードローラに圧接されニップ部を形成して、複数のシートから一枚のシートを分離するための分離部材と、前記ピックアップローラ及び前記フィードローラを駆動する１つ以上の駆動源とを備えたシート給送装置において、
   前記フィードローラの回転開始タイミングから所定時間遅れて、前記ピックアップローラの回転が開始されることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、ワンウェイ機構を介して前記駆動源と接続されており、前記駆動源が停止している場合でも、シート搬送方向に回転可能に構成さ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。
3. 前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、単一の前記駆動源によって回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
4. 前記ピックアップローラは、複数の駆動伝達部材を介して前記駆動源と接続されており、各駆動伝達部材は駆動入力方向に所定の遊びをもって連結されていることを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記ピックアップローラ及び前記フィードローラは、ワンウェイ機構を介して前記駆動源と接続されており、前記フィードローラの下流側に配置される搬送ローラ対と前記ピックアップローラとの距離を搬送されるシートの長さより短くし、且つシート後端が前記ピックアップローラから離間する前に前記駆動源を停止してシートの搬送により前記ピックアップローラを回転させることにより、次のシートの給送開始前に前記駆動伝達部材間に遊びを形成することを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかのシート給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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