JP2008214088A - シート供給装置、シートの供給方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピックアップローラ３が誤って複数のシート２を重ねてフィードローラ４に供給しても、誤動作により供給されたシート２は、トレイ１に返送するとともに、返送されたシート２がトレイ１の所定位置に確実に納まるようにしたシート供給装置の提供。
【解決手段】複数のサイズのシート２を積載可能なシート供給用のトレイ１と、ピックアップローラ３、フィードローラ４、セパレートローラ６とを備えたシート供給装置であって、セパレートローラ６により返送されたシート２をトレイ１上の所定位置より過剰に後退することを防止し、トレイ１上のシート積載部から退避可能なストッパ１０を備えたシート供給装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート供給装置、シートの供給方法及び画像表示装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、イメージスキャナなどの画像形成装置、原稿読み取り装置或いはこれらの複合装置には、記録用紙トレイや原稿トレイから記録紙や原稿などのシートを一枚ずつ供給するシート供給装置（給紙装置）が具備されている。このシート供給装置は、シートを搬送する方向に回転するフィードローラと、このフィードローラと対をなしてシートを圧接挟持してシートの搬送を補助するセパレートローラとを備えている。セパレートローラにはトルクリミッタを介してシートの搬送方向とは逆方向に駆動力を付与されている摩擦分離ローラ方式（以下ＦＲＲ方式という。）のシート供給装置が知られている。なお、シート供給装置におけるシートは、プラスチックフィルムなどもあるが、一般には紙であることが多いので、以下、紙を代表例として説明する。

特許文献１には、上述のようなＦＲＲ方式の給紙装置が開示されている。この給紙装置によれば、送り出された用紙が複数枚重なっていた場合は、フィードローラ側の一枚だけが正規に搬送され、搬送が終わると一時的にフィードローラの駆動が停止し、残りの用紙はセパレートローラにより自動的にトレイ側に戻して、その用紙を再使用することができる。この場合、用紙がトレイ上の所定の積載位置を超えて過剰に返送されてしまうことがあった。そこで、定形サイズの用紙を積載するトレイでは、用紙がトレイ上の所定の積載位置を超えて戻されることがないようにエンドフェンスを設けて用紙の過剰な戻りを防止している。また、複数のサイズの用紙を積載する手差しトレイでは、用紙を差し込むだけで使用できるようにエンドフェンスを設けていなが、これに対しては、手差し給紙の場合はトレイ角度を上げるなど、反給紙方向への用紙戻り抵抗を大きくして用紙の過剰な戻りを防止している。

さらに、特許文献２では、用紙を少なくとも複数のスピードで搬送できるように構成すると共に、用紙が複数枚重なってフィードローラに送り出された場合は、複数のスピードのうち最も速いスピードよりも遅いスピードで用紙を戻すように、セパレートローラの回転数を制御することを提案している。この方法によれば、用紙の返送スピードが遅くなるため返送された用紙がトレイ上の所定の積載位置を超えて戻されることがないので、紙詰まり時のリカバリには大変有効な方法であるとしている。

一般に、給紙装置の手差しトレイにおいては、手差し用紙のサイズは用紙幅方向（用紙の搬送方向に直交する方向、以下同じ）のみを幅検知手段によって検知している。例えば、実際に検知した幅が２９７ｍｍ（ＪＩＳ規格のＡ３用紙の短辺の長さ）近辺であれば、当初は用紙の配置をＡ３サイズ長辺と推定し、実際に給紙（プリント）をして記録画像をみて、記録画像の搬送方向長さがＡ３用紙長辺の長さよりも短いとわかると、記録画像はＡ４サイズ短辺であったと判断し、画像記録プロセスをＡ４用紙の短辺（Ａ３用紙長辺の半分のサイズ）の長さまでで停止したり、次の用紙からはＡ４用紙短辺として、スキャンする長さ、紙間、画像記録プロセス等の動作を制御したりしている。

このようにして設定したサイズでの画像形成動作は、用紙切れとなるか、サイズ検知用の幅検知手段が異なった幅を検知するまでは保存されるため、画像形成の都度サイズを検知するという制御を省略して、生産性の向上に寄与している。しかしながら、長さ方向（用紙の搬送方向と平行な方向）は給紙してから測定し、実際の用紙サイズを確定するため、例えば、用紙幅がＡ４長辺の長さと検知したとき、Ａ４ＬＥＦ（Ｌｏｎｇ Ｅｄｇｅ Ｆｅｅｄ、Ａ４横（短辺）方向給紙）とＡ３ＳＥＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｅｄｇｅ Ｆｅｅｄ、Ａ３縦（長辺）方向給紙）の区別がつかず、手差しトレイ上にＡ４ＬＥＦが装填されているのに、Ａ３ＳＥＦの画像データがプリントされてミスプリントとなってしまうという問題もあった。

これに対して、複数枚の用紙を給紙中に、前記用紙の長さを１枚ずつ検知し、原稿データのサイズと用紙のサイズが異なったときに給紙・印刷動作を停止して、適切なサイズの用紙を装填することを告知する装填告知手段を備えたプリンタが提案されている（特許文献３）。
特開２００４−１８９４８７号公報 特開２００６−１９９４０２号公報 特開２００５−８８３６４号公報

特許文献１に記載の発明では、再使用可能な用紙を用紙トレイ上に戻すときの用紙の返送スピードが速すぎると、その用紙が用紙トレイ上の所定の積載位置を通り抜けてしまい、次の給紙動作時に、返送された用紙を再使用のために供給できなくなることがあった。

特許文献２に記載の発明においては、近年の複写機、プリンタでは高生産性が求められ、給紙部での供給用紙感の間隔を狭くして全体としてのプリントスピードを稼ぐようになってきているので、僅かな時間で搬送スピードの切り替えをすることは難しく、特に用紙の移動抵抗が少ない小サイズ紙で用紙の先端がピックアップローラを通り抜けてしまうことがある。

特許文献２に記載の発明においては、長さ検知による制御処理のため生産性が低下したり、復帰操作が煩雑になったりして、最近の高速化、簡素化の要望に合致しない場合があった。

このような問題点に鑑み、本発明の目的は、手差しトレイのように複数のシートを積載できるトレイからシートを供給する際に、ピックアップローラが誤って複数のシートを重ねてフィードローラに供給しても、誤動作により供給されたシートは、トレイに返送するとともに、返送されたシートがトレイの所定位置に確実に納まるようにしたシート供給装置及びシートの供給方法、並びに前記シート供給装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

上述の課題を解決するための手段を以下に記載する。
本発明は、複数のサイズのシートを積載可能なシート供給用のトレイと、該トレイからシートを送り出すピックアップローラと、送り出されたシートを搬送するフィードローラと、前記送り出されたシートをフィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラとを備えたシート供給装置であって、前記セパレートローラは、トルクリミッタを介してピックアップローラにより過剰に送り出されたシートを前記トレイに返送させる駆動装置を備え、前記トレイにはセパレートローラにより返送されたシートをトレイ上の所定位置より過剰に後退することを防止するストッパを備え、該ストッパは供給用のシートをトレイに挿入する際にはトレイ上のシート積載部から退避可能であることを特徴とするシート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパが、シートのトレイ上への積載動作に連動して退避することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパが、シートをトレイ上へ積載する際には、シート積載部から押し退けられて退避することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパが、シートの返送方向に対して逆方向及び垂直方向からの応力によって退避することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記シートの幅を検知する幅検知手段と長さを検知する長さ検知手段とを備えていることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパが、前記長さ検知手段を兼ねていることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパが、トレイ上のシートの積載許容高さ以上の高さを有するシート後退防止部材を備えていることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記トレイが、トレイ上のシートの積載許容高さを規制する積載上限規制部材を備えていることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記シート供給装置を含む。

本発明は、シートがトレイ上に装填されている否かを検知する装填検知手段をトレイ上に積載されたシートの搬送方向先端部に接する位置に設け、前記ストッパを前記装填検知手段から所定の距離をおいて配置することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記ストッパをシートの搬送方向に対し移動可能とする移動装置を備えていることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記移動装置が、複数の位置に段階的に固定可能とする固定部材を有することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記固定部材が、着脱可能な凹部と凸部の組み合わせからなることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記トレイの底面に切り欠き部を設け、該切り欠き部に前記ストッパを配置したことを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、前記トルクリミッタが、シート１枚がフィードローラ及びセパレートローラにより圧接されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達せず、複数のシートが重なってフィードローラ及びセパレートローラにより圧接されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達することを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、運転開始時には、所定時間ピックアップローラ及びフィードローラは駆動されず、セパレートローラが駆動装置により転送シートの返送方向に駆動されることを特徴とする前記シート供給装置を含む。

本発明は、複数のサイズのシートを積載可能なシート供給用のトレイからピックアップローラによりシートを送り出す工程と、送り出されたシートをフィードローラ及び該フィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラにより搬送する工程と、
前記ピックアップローラによりシートを送り出す際に、過剰に送り出されたシートを、トルクリミッタを介して搬送方向とは逆方向に駆動力を付与されたセパレートローラによりトレイ上に返送する工程と、
トレイ上に供給用のシートを積載する際にはトレイ上のシート積載部から退避可能なストッパによりトレイ上に返送されたシートの過剰な後退を防止する工程と
を含むことを特徴とするシートの供給方法を含む。

本発明は、前記トルクリミッタが、シート１枚のみがフィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達せず、複数のシートが重なってフィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達することを特徴とする前記シートの供給方法を含む。

本発明は、運転開始時において、シート供給用のトレイからピックアップローラによりシートを送り出す前に、フィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されているシートをセパレートローラによりトレイ上に返送する工程を有することを特徴とする前記シートの供給方法を含む。

本発明は、前記シート供給装置を具備したことを特徴とする画像形成装置を含む。

本発明によれば、手差しトレイのように複数のシートを積載できるトレイからシートを供給する際に、ピックアップローラが誤って複数のシートを同時にフィードローラに供給しても、誤動作により供給されたシートは、トレイに返送するとともに、返送されたシートがトレイの所定位置に確実に納まるようにしたシート供給装置及びシートの供給方法、並びに前記シート供給装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
画像表示装置を提供することができる。

図1及び図２は、本発明のシート供給装置の概要を示す側面図及び平面図である。図１において、トレイ１上の用紙２を送り出すピックアップローラ３と、送り出された用紙を搬送するフィードローラ４及びフィードローラ４に当接されフィードローラ４と対をなして送り出された用紙を挟持するセパレートローラ６とを備えている。さらに、トレイ上におけるピックアップローラによる用紙送り出し方向を前としたとき、積載された用紙２の後側に用紙２が過剰に後退しないようにするストッパ１０を備えている。

まず、ピックアップローラ３とフィードローラ４とセパレートローラ６の動作及び作用について説明する。図３は、このシート供給装置におけるシート搬送部３０の動作を説明する斜視図である。図３においては、駆動モータ１８によりピックアップローラ３とフィードローラ４とセパレートローラ６の全てを駆動できるようになっている。駆動モータ１８は、ギア２２とギア２３を介してリバース軸８を、例えば図３におけるＧ方向に回転させるように作用する。そのときリバース軸８からは、トルクリミッタ５を介してセパレートローラ６をＩ方向に回転させる駆動力が働く。同時に駆動モータ１８の駆動力は、ギア２３からギア２４とギア２５、フィード軸２１を介してフィードローラ４をＢ方向に回転させる。ピックアップローラ３は、連結ベルト２６を介してフィードローラ４に連動して回転する。

フィードクラッチ７は、必要に応じて駆動モータ１８の駆動力をフィードローラ４に伝達したり、遮断したりすることができる。フィードクラッチ７がフィードローラ４に駆動モータ１８の駆動力を伝達している場合、フィードローラ４とセパレートローラ６はそれぞれＢ方向およびＩ方向に回転することになる。ところが、フィードローラ４とセパレートローラ６とはニップ部を形成しながら当接しているので、このような互いにこすれ合うような回転力が作用すると、フィードローラ４とセパレートローラ６とは表面の摩擦抵抗が大きな材料で形成されているので、ニップ部に大きな摩擦力を生じて回転軸に負荷が掛かる。トルクリミッタ５は、このようにセパレートローラ６の回転に対して大きな負荷が掛かると、セパレートローラ６に対してリバース軸８の回転の駆動力を伝達しない構造になっている。この為、セパレートローラ６は、リバース軸８の回転の駆動力により回転するのではなく、フィードローラ４の回転に連れ回りして、リバース軸８の回転とは逆方向のＣ方向に回転する。逆に、フィードクラッチ７が作動して、フィードローラ４への駆動モータ１８の駆動力が遮断されると、フィードローラ４は回動自在となり、セパレートローラ６には、フィードローラ４の連れ回りの駆動力がなくなり、トルクリミッタ５を介してリバース軸８の駆動力だけが作用するので、セパレートローラ６はＩ方向に回転する。そして、フィードローラ４もセパレートローラ６に連れ回りしＪ方向に回転することになる。すなわち、トルクリミッタ５は、セパレートローラ６に大きな連れ回り駆動力が働いているときは、リバース軸８の駆動力をセパレートローラ６に伝達しないで、セパレートローラ６に働いている回り駆動力が小さいかないかるときは、リバース軸８の駆動力をセパレートローラ６に伝達して回転させる構造になっている。

このような作動機構を持つシート搬送部３０において、図１に示すように、ピックアップローラ３がトレイ１上に積載されたシート２の表面に移動（下降）して、シート２を圧接して駆動モータ１８の駆動力により図１に示す矢印方向に回転すると、積載されているシート２のうち最上部のシート一枚がピックアップローラ３の表面の摩擦力によってフィードローラ４側に送り出されてくる。送り出されたシート２は、フィードローラ４に示す矢印方向の駆動力により回転しているフィードローラ４とセパレートローラ６の当接部（ニップ部ともいう。）に突き当たり、ニップ部で圧接されながらニップ部前方へと搬送される。なお、セパレートローラ６は、フィードローラ４の駆動力により搬送されているシート２との摩擦力によりリバース軸８の回転とは反対方向へ連れまわりしている。ピックアップローラ３は、シート２の先端がニップ部に圧接されたら元の位置に移動（上昇）し、トレイ１上に積載されたシート２の表面との間に間隙を作っておく（図１参照）。通常は、このようにしてシート２は、シート供給装置から次の装置あるいは工程へ供給される。例えば、図１２に示す画像形成装置であれば、トレイ１から送り出された用紙２は、フィードローラ４とセパレートローラ６のニップ部から搬送ローラ１７へと搬送されていく。

上記のようにして一枚のシート２が搬送され、シート２の後端がニップ部から送り出されるとシート供給装置による一枚のシート搬送動作が終了する。そして、必要に応じて次のシート搬送動作が同じようになされ、これが繰り返される。シートの搬送間隔は、被供給側の装置の仕様に合わせて制御される。

通常は、上述のようにピックアップローラ３によって一枚ずつシート２が送り出されていくが、時として二枚又はそれ以上のシートが重なって送り出されることがある。このような場合、フィードローラ４とセパレートローラ６のニップ部には重なったままの複数枚のシートが供給される。例えば、最も頻度の高いトラブルとして、二枚のシートが重なって送り出された場合で説明すると、ニップ部に二枚のシートが到着し、フィードローラ４の回転力によってニップ部に引き込まれていくと、フィードローラ４に直接当接するシート（上のシートという。）はその回転駆動力により搬送されていくが、上のシートに重なっている二枚目のシート（下のシートという。）は、上のシートとの摩擦力により引き込まれることになる。しかし、シートとシートとの摩擦力には、シートとフィードローラ４との摩擦力ほど大きな搬送駆動力はない。一方、セパレートローラ６は、フィードローラ４と当接してその回転力により連れまわりしていたが、シートが重なって搬送されてくると、下のシートと接触し、その摩擦力により同じように連れまわりしようとする力がかかる。しかし、下のシートは、上のシートの搬送に伴うシート同士の摩擦力により搬送されているため、その搬送駆動力はあまり大きくはない。すなわち、セパレートローラ６を連れまわりさせようとする応力は、フィードローラ４の連れまわり応力よりも弱いものとなる。このように、セパレートローラ６を連れまわりさせようとする応力が弱くなると、トルクリミッタ５が作動して、セパレートローラ６はリバース軸８の回転駆動力によって反対方向（図１におけるリバース軸８の回転方向）に回転する。このセパレートローラ６の回転動作により、下のシートは通常の搬送方向と逆方向に搬送される。すなわち、下のシートはトレイ１上に返送される。このシート供給装置は、このようにしてピックアップローラ３の誤動作による、複数枚のシートの重ね取りに対してシート供給を停止することなく対処している。ピックアップローラ３による３枚以上の重ね取りに対しても、同じようにして２枚目以降の下のシート２はトレイ１上に返送される。

ところが、最近のシート供給装置のように高速でシートを供給する装置では、当然重ね取りされた下のシートの返送スピードも速くなる。シートの返送スピードが速いと、返送されたシートは、トレイ１上の所定のシート積載位置より過剰に後退してしまう、すなわち所定位置よりも搬送方向と逆方向に行き過ぎとしまう恐れがある。ストッパ１０は、この返送されたシートの過剰な後退を防止する機能がある。本発明のトレイは、常に定形のシートを供給するトレイにおいても適用できるが、長さの異なる各種のシートを供給できるトレイ、特に手差しトレイにおいて大きな効果を発揮し易い。

ストッパ１０は、トレイ１上の所定のシート積載位置の、シート搬送方向に対しすぐ後側に配置されている。ストッパ１０は、トレイ１底面に設置すればよいが、側面や上部に設置することもできる。このストッパ１０は、許容されるシート積載高さよりも高いことが好ましく、板、棒、ブロックなどで構成してもよい。また、ストッパ１０は、積載すべきシートを補給する際や、長尺のシートを積載して供給する場合などに邪魔にならないように、トレイ１上から取り外し又は退避できる構造が好ましい。このように取り外し又は退避できる構造のストッパ１０を使用頻度の高い定形シートの長さに合わせ複数個設置しておいてもよい。ストッパ１０の退避は、完全にトレイ上から退避しなくてもシートの積載動作や長尺シートの積載時のシート供給に不都合が生じない程度であればよい。

ストッパの構造としては、例えば、図１に示すように、シートの返送方向に対してほぼ垂直なシートの抑え面１０ｃを備え、トレイ底面下に配置した後部の軸１０ｂ側には徐々にトレイ底面下に沈んでいる、断面がほぼ垂直三角形をしており、軸１０ｂ中心に回動しトレイ底面上に出入りできるようにすればよい。さらに、抑え面１０ｃはバネ等により押し下げる応力がなければトレイ上に出ている構造とすればよい。

ストッパ１０は、搬送方向の長さを検知するセンサを備えていることが好ましい。このセンサは、例えばセンサ上部にシートが存在することを検知する光学センサ等でもよい。センサ上部にシートが存在するときは、ストッパ１０を後退させて、センサ上部にシートが存在しなくなった位置にストッパを配置すれば好ましいストッパ位置となる。

ストッパ１０は、シート搬送方向に対し移動可能にしておくことが好ましい。ストッパ１０は、連続的に移動して配置できるようにしても、段階的に移動して配置できるようにしてもよい。一般に、使用されるシートの大きさは決まっている場合が多い。例えば、ほとんどの場合は、用紙のＪＩＳ規格のＡ４，Ｂ４，Ａ３などといった定形用紙が使用される。ストッパ１０のシート後退防止部材を、これらの用紙の長さに対応した位置に段階的に配置できるようにしておくと便利である。例えば、図８に示すように、トレイ上にシート搬送方向前後に移動可能なストッパスライダ１４を設け、その上にストッパ１０を設置して、ストッパ１０はストッパスライダ１４とともに移動可能とする。さらに、ストッパスライダ１４の底部又は底部近くの側面には、突起１４ａを設けておき、トレイ底部の所定の位置にこの突起１４ａと嵌合するような凹部１５ａを形成し、突起１４ａと凹部１５ａとが嵌合することによりストッパスライダ１４の位置が特定できるようにする。トレイ底部の凹部を仕様頻度の高いシートの長さに合わせて複数設けることが好ましい。例えば、図８では凹部１５ａ、１５ｂ，１５ｃと３個設けている。なお、突起１４ａと凹部１５ａ、１５ｂ，１５ｃとは、シート供給装置稼働中は自然に外れない程度の強度で勘合しているが、人為的に移動させる際には容易に外れる程度の嵌合力で勘合されていることが好ましい。このためには、突起１４ａと凹部１５ａ、１５ｂ，１５ｃの少なくとも一方は弾性を持つ素材で形成されていることが好ましい。例えば、薄い金属の突起又は凹部やゴム、プラスチック、バネを含む突起などが好ましく用いられる。

トレイ１には、シートの幅（シート搬送方向に対し垂直な方向の長さ）検知手段を備えていることが好ましい。例えば、図２に示すトレイ１の可動式のサイドフェンス９ａ，９ｂを設ければよい。シートの幅に合わせてサイドフェンス９ａ，９ｂを配置しこの間隔を計れば、シートの幅は検知できる。

さらに、トレイ１には、積載するシートの積載高さを規制する積載上限規制部材を設けることが好ましい。この積載上限規制部材１１は、図６に示すように、ストッパ１０のシート後退防止部材１０ａの高さＨをシートの積載許容高さｈ'以下に規制することが好ましい。このような構成にすれば、返送されてきたシートがストッパ１０のシート後退防止部材１０ａを超えて後退する恐れがない。特に、ストッパ１０のシート後退防止部材１０ａの高さＨをシートの積載許容高さｈ'より低く規制することが好ましい。

トレイ１の底面には切り欠きを設け、その切り欠きに指を入れてトレイ上に積載されたシートを取り出しやすくしておくことが好ましい。例えば、図９，１０に示すように、トレイ底面の中央部から後部にかけて切り欠き１６を設け、その切り欠き部に退避できるように回動自在なストッパ１０を設置してもよい。このようにすれば、ストッパ１０は、上からシートが積載されたり、指が挿入されたりした時には、トレイ１の底面の下に退避することができる。

トレイ１に積載したシート２の搬送方向先端部に接する位置に、シートがトレイ上に装填されていることを検知する、装填検知手段を設けることが好ましい。シートが装填されていることを確認してシート供給装置を稼働させるためである。装填検知手段としては、例えば図７に示すように、回動可能な可動部材１２と可動部材１２の位置又は動きを検知するセンサ１３の組み合わせが好ましい。この装填検知手段におけるシートの先端を検知するトレイ１上の検知位置１２ａは、トレイ上に積載されたシートの長さを測る基準点とすることができるので、ストッパ１０の配置を決める際には、この検知位置１２ａを基準にして所定の距離を決定することが好ましい。

図１２には、本発明のシート供給装置を具備した画像形成装置を示している。この画像形成装置は、単色のトナーによる画像形成装置であるが、本発明の画像形成装置としては、フルカラー画像形成装置であってもよい。その場合は、周知のように図１２に中の画像形成部が複数備わっていればよく、シート供給装置は特に変化はない。すなわち、本発明の画像形成装置は、本発明のシート供給装置を備えていればどのようなものでもよく、また、この画像形成装置による画像形成方法も周知のどのような方法を用いてもよい。なお、本発明のシート供給装置は、ファクシミリ、イメージスキャナや複写機等の読み取り原稿の供給装置としても使用可能である。本発明のシート供給装置を備えた画像形成装置や画像読み取り装置においては、装置のダウンタイムを低減することができ高速処理に好適である。

本発明のシートの供給方法について、図１１を参照にして説明する。具体例として図１２に示すような画像形成装置に備えられた、図１，２に示すような記録紙供給用の手差しトレイ１から用紙を供給する場合を想定して説明する。まず、給紙開始の指示がなされると、トレイ１上に記録用の用紙２があることを確認し（Ｓ１のＹｅｓ）、ピックアップローラ３が用紙表面に圧接されながら駆動され、用紙２がフィードローラ４側へ送り出される（Ｓ２）。ピックアップローラ３とほぼ同時にフィードローラ４とリバース軸８が駆動される（Ｓ３，Ｓ４）。最初は、セパレートローラ６とフィードローラ４とのニップ部には用紙がないので、フィードローラ４とセパレートローラ６とのニップ部におけるローラ同士の摩擦による駆動力を受け、セパレートローラ６はフィードローラ４に連れまわりする。ニップ部におけるローラ同士の摩擦による駆動力は大きいので、トルクリミッタ５が作動してセパレートローラ６にはリバース軸８の駆動力は伝達されない状態である。

このように連れまわりしているフィードローラ４とセパレートローラ６のニップ部に、ピックアップローラ３により送り出された用紙２が到着すると、用紙２はニップ部に引き込まれ、フィードローラ４の駆動力により画像形成装置の搬送ローラ１７のほうへ搬送される。この場合、用紙２が正常に、すなわち一枚のみの用紙２がピックアップローラ３から送り出されてきたならば、セパレートローラ６表面には、ニップ部において搬送されている用紙２とセパレートローラ６表面との摩擦力が働く。用紙２とセパレートローラ６表面との摩擦力は大きいので、セパレートローラ６はフィードローラ４の駆動力により連れまわりしていた時と同じように用紙２の搬送方向に連れまわりする（Ｓ５のＹｅｓ）。このようにして用紙２がニップ部から用紙搬送路下流の画像形成装置の搬送ローラ等に到達しこの搬送ローラ等により搬送されはじめ、フィードローラ４の用紙搬送の役目が終わった（Ｓ１１）らフィードローラ４の駆動を停止し（Ｓ１２）、リバース軸駆動も停止（Ｓ１０）してセパレートローラ６の駆動がとまり用紙２の供給が終了する。

一方、用紙２がピックアップローラ３から正常送り出されずに、すなわち二枚以上の用紙２が重なってピックアップローラ３からニップ部に送り出されてきたならば、上述の一枚の用紙と同じようにこれらの用紙２は、ニップ部に引き込まれる。このとき、フィードローラ４と直接当接する用紙（通常、最上面の用紙）は、フィードローラ４の駆動力により画像形成装置の搬送ローラ１７のほうへ搬送される。フィードローラ４と直接当接していない用紙は、上記のフィードローラ４に直接搬送されている用紙との摩擦力により搬送方向へ引き込まれていく。しかし、用紙と用紙との摩擦力は用紙とフィードローラ４との摩擦力に比べて弱いので、この重なって引き込まれた二枚目以降の用紙の搬送のための駆動力は弱い。搬送駆動力の弱い二枚目以降の用紙と当接しているセパレートローラ６を、この用紙が連れまわりさせる回転駆動力は弱いものとなる（Ｓ５のＮｏ）。セパレートローラ６の回転駆動力が規定値より弱くなると、トルクリミッタ５の働きにより、セパレートローラ６はリバース軸８の回転駆動力を与えられ、搬送方向と逆の返送方向へと回転を始める（Ｓ６）。そうすると、セパレートローラ６と当接している用紙は、トレイ１側に返送される。フィードローラ４により搬送されている最上面の用紙２がニップ部から用紙搬送路下流の画像形成装置の搬送ローラ等に到達しこの搬送ローラ等により搬送されはじめ、フィードローラ４の用紙搬送の役目が終わった（Ｓ７）ら、フィードローラ４は、フィードクラッチ７により駆動力を遮断される（Ｓ８）。そして、重なってニップ部に引き込まれた用紙が残っていれば、セパレートローラ６により全てトレイ１側に返送される。トレイ１側に返送された用紙２は、トレイ１上の積載用紙を挟んで反対側に設置されているストッパ１０の抑え面１０ｃにより、過剰な返送を抑えられ、確実に所定の位置に返送されることになる（Ｓ９）。用紙２が完全にトレイ１上に返送されたら、リバース軸が駆動停止（Ｓ１０）してセパレートローラ６を停止する。

重なっていた用紙が一枚であれば、その用紙がニップ部から返送されてしまえば、セパレートローラ６は正常な状態に戻り、搬送方向への連れまわりを開始し、用紙２が正常に搬送された後にフィードローラ４とともにリバース軸が駆動停止しセパレートローラ６も停止する（Ｓ８，１０）。重なってニップ部に引き込まれた用紙が３枚以上あった場合は、セパレートローラ６は直接当接している用紙を一枚ずつ返送する。この場合、フィードローラ４に当接して正常な方向へ搬送されていた用紙が画像形成装置の搬送ローラ側に搬送され終わっても、重なって引き込まれた二枚目以降の用紙２がまだニップ部に残っていることもあるが、フィードローラ４への駆動力が遮断された後もセパレートローラ６が駆動して重なっていた全ての用紙２がトレイ１に戻される（Ｓ９）。トレイ１側に返送された用紙は、トレイ１上の積載用紙を挟んで反対側に設置されているストッパ１０の抑え面１０ｃにより、所定の位置に返送されることになる。

しかし、給紙装置の電源停止トラブルなどにより、ニップ部に用紙２が残ったままの状態から給紙装置の運転開始をせねばならない場合もある。このような場合に備え、給紙装置の運転開始の際に、最初に、フィードローラ４は、フィードクラッチ７により駆動力を遮断しておき、所定時間セパレートローラ６を用紙２の返送方向に駆動し、ニップ部に残っていた用紙２を全てトレイ１側に返送した後に、実際の給紙を開始するようにすれば、ニップ部に用紙２が残ったままの状態からでも正常な給紙をすることができる。

次に具体的なシート供給装置の実施の形態を示して、本発明のシート供給装置をさらに詳しく説明する。
（実施形態１）
図1、図２は、本発明の実施形態１のシート供給装置の構成を示す。トレイ１の用紙（シートは具体的な例である用紙として説明する。）２を送り出すピックアップローラ３と、送り出された用紙を給送するフィードローラ４及び該フィードローラに圧接され対をなすと共に、トルクリミッタ５を介して給送方向とは逆方向に駆動力を付与されるセパレートローラ６からなる分離給送部を有する給紙装置である。フィードローラ４は、図1、図２では図示しない駆動モータからの動力をフィードローラ４に伝達又は遮断するフィードクラッチ７を介して駆動モータに連結され、セパレートローラ６は、駆動モータにより回転駆動されるリバース軸８に、トルクリミッタ５を介して連結されている。

用紙２は一対のサイドフェンス９ａ、９ｂによって幅方向を規制される。また、このサイドフェンスに連動して用紙幅を検知する図示しない用紙幅検知手段を備える。用紙幅検知手段はサイドフェンスにスライド抵抗を連結し、サイドフェンスの位置を抵抗値で判断する方法が知られている。

さらに、用紙が縦置きか横置きかを判断する縦横判別手段を備える。縦横判別手段はストッパ１０と一体で構成し、用紙の過剰後退を防止する抑え面１０ｃは、搬送方向上流の軸１０ｂを中心に回動可能であり、搬送方向への用紙挿入に対してはアクチュエータが回動して退避するが、搬送方向と逆側からの用紙進入に対してはアクチュエータが回動して退避せず、用紙を阻止するよう、抑え面１０ｃと軸１０ｂを構成する。

図１，２に示す例は、用紙が４ＡＬＥＦ送りの場合であるが、３ＡＳＥＦ送りの場合はストッパ１０上にも用紙がある為、シートセンサ１０Ａを遮光し、３ＡＳＥＦと検知する。用紙の幅検知手段と長さ検知手段の検知結果を合わせて用紙のサイズや縦横を判別する縦横判別手段の判別結果によって用紙の定形サイズを確定する。

トレイ１に用紙束２を積載すると、ストッパ１０が退避して用紙が装填される。スタート信号により駆動モータが回転し、ピックアップローラ３で用紙が送り出される。給紙方向に回転駆動されたフィードローラ４と、セパレートローラ６との間に給送すべき１枚だけの用紙が送り込まれたとき、セパレートローラ６は、トルクリミッタ５の作用により、用紙の動きに連動して給紙方向に連れ回りする。また、前記駆動モータにより回転駆動されたフィードローラ４と、セパレートローラ６との間に給送すべき用紙とそれ以外の他の用紙が共に送り込まれたときは、駆動モータにより回転駆動されたリバース軸８の回転がトルクリミッタ５を介してセパレートローラ６に伝えられ、セパレートローラ６が反給紙方向に回転して、セパレートローラに当接する他の用紙を戻すように構成される。

用紙２の後端が前記フィードローラ４とセパレートローラ６とのニップ部を通過した直後に、駆動モータの作動を継続したまま、フィードクラッチ７をオフし、駆動モータからフィードローラ４への動力の伝達を遮断して、フィードローラ４を自由に回転できる状態とする。このとき最上紙は図示しない搬送方向下流の搬送ローラに引っ張られて搬送される。またこの間、セパレートローラ６とフィードローラ４の間に挟まれた他の用紙は、駆動モータにより回転駆動されたリバース軸８の回転をトルクリミッタ５を介して伝えられ、反給紙方向に回転駆動するセパレートローラ６によって勢いよく戻される。トレイ１に用紙が十分に残っている場合など、それらの用紙との摩擦係数が高ときは、用紙の戻り量は少ないが、トレイの積載用紙が少ない場合など、用紙と前記トレイ間の摩擦係数が低いときは、用紙の戻り量が多くなる。この場合、用紙は前記縦横判別手段のストッパ１０の抑え面１０ｃに当って停止する。停止位置はピックアップローラで呼び出し可能、且つ、搬送タイミングの遅れが出ない範囲で設定する（図４に示す間隔ｌを調整する。）。

用紙の幅を検知する幅検知手段と、用紙が縦置きか横置きかを判断する縦横判別手段を備えたＦＲＲ給紙装置とすることでサイズ不一致によるミスプリントや搬送停止を防止すると共に、縦横判別手段はストッパ１０と一体に構成し、ストッパ１０は搬送方向への用紙挿入に対しては退避し、搬送方向と逆側からの用紙進入を阻止する抑え面１０ｃを有することによって、用紙セットの簡便性を損なうことなく、セパレートローラ６によって戻される用紙の飛び出しを阻止して用紙搬送遅れによるジャムを防止し、安定した搬送性能を得ることができる。また、用紙戻しによるアクチュエータの回動はないので、ジョブ途中での縦横誤検知がなくなり、サイズ情報違いによるジャムを防止できる。従来は飛び出しに対してトレイが抵抗となるようにトレイ角度を上げていたが、それを緩和できるので、画像形成装置のレジストローラなどへの搬送路角度変更が緩くなり、厚紙搬送にも有利となる。

（実施形態２）
実施形態２の本発明の給紙装置を図５に示す。図５に示す給紙装置においては、ストッパ１０の抑え面１０ｃの高さＨを用紙の積載許容高さｈ以上に設定している。これによって、トレイ１に紙間摩擦係数の低い用紙２が十分に残っている場合でも、用紙２の高さが積載許容高さ以内であれば、用紙が勢いよくもどってもストッパ１０の抑え面１０ｃに当って停止する。

実施形態１に説明した給紙装置において、紙間摩擦係数の低い用紙を通紙する場合、トレイ上に積載用紙が十分に残っているとき、返送された用紙が勢いよく積載されている用紙上に搬送されてくると、そのまま所定の用紙積載位置を超えて過剰に返送されてしまう恐れがある。このとき、用紙積載高さがストッパ１０の抑え面１０ｃの高さ以上であると、返送された用紙がストッパ１０を乗り越えて異常な位置に停止することになる。このような用紙は、次の用紙供給の際の給紙装置やその下流にある画像形成装置などのジャムやサイズ誤検知の原因となる恐れがある。実施形態２に示した給紙装置はこのような不具合を起こさないものである。

ストッパ１０の抑え面１０ｃの高さを用紙の積載許容高さ以上に設定することによって、用紙セット性を損なうことなく、積層状態でも飛び出し易い紙間摩擦係数の低い用紙でもサイズ不一致による搬送停止を防止すると共に用紙搬送遅れによるジャムを防止し、安定した搬送性能を得ることができる。

（実施形態３）
実施形態３の本発明の給紙装置を図６に示す。図６に示す給紙装置においては、用紙幅検知手段であるトレイ上のサイドフェンス９ａ，９ｂに用紙の積載上限を規制する上限規制部材１１を設け、この上限規制部材１１の規制する積載用紙の高さＨは、ストッパ１０の抑え面１０ｃの高さｌよりも低くなるようにする。これにより、返送された用紙の飛び出しを防止することができる。ストッパ１０の抑え面１０ｃの高さｌを規制する積載用紙の高さＨに対し余裕を持って高くしておれば、カールした紙でも積載上限を規制されるので、ストッパ１０の抑え面１０ｃで確実に飛び出しを防止することができる。ただし、あまり抑え面１０ｃ高さを高くすると、ストッパ１０の退避時のスペース確保は難しくなる。

トレイ上のサイドフェンスに用紙の積載上限規制部材を設け、積載上限規制部材はストッパ１０の抑え面１０ｃの高さよりも低くすることにより、用紙セット性を損なうことなく、カールした紙でも確実にストッパで飛び出しを防止することができ、サイズ不一致による搬送停止を防止すると共に、用紙搬送遅れによるジャムを防止し、安定した搬送性能を得ることができる。

（実施形態４）
の実施形態４の給紙装置を図７に示す。図７に示す給紙装置においては、トレイに用紙が装填されたか否かを検知する装填検知手段を設ける。装填検知手段は回動可能な可動部材１２とセンサ１３で構成している。ストッパ１０の抑え面１０ｃを装填検知手段の検知位置１２ａから、例えば、最も使用頻度の高い４ＡＬＥＦ送り紙の短手方向長さの距離Ｌの位置に配置する。この距離Ｌは、用紙の長さより短すぎてはだめであるが、多少長めであることはかまわない。例えば、ストッパ１０の形状によりその回動が妨げられる場合は用紙を１枚積載した時に上記の関係が成立する位置に配置する（図７参照）。これにより、通紙中に紙間で用紙が勢いよく戻されても、装填検知が誤動作して、紙無し状態と判断しジョブが自然停止することを防止することができる。

トレイに用紙が装填されたか否かを検知する装填検知手段を設け、ストッパ１０の抑え面１０ｃを装填検知手段の検知位置から最も使用頻度の高い用紙の長さの距離に配置することによって、用紙の装填検知が外れてジョブが自然停止することを防止することができる。

（実施形態５）
の実施形態５の給紙装置を図８に示す。図８に示す給紙装置においては、ストッパ１０の抑え面１０ｃの位置を装填検知手段の検知位置１２ａから複数ある積載可能な用紙の搬送方向の長さの中から選択して配置できるよう構成する。図８に示す給紙装置においては、ストッパ１０とトレイ面の一部をサブモジュール化したスライダ１４を搬送方向にスライド可能としている。スライダ１４の突起１４ａを弾性変形させてスライドし、トレイ側の凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃのいずれかに合わせて係止する。ユーザは用紙使用状況に応じてもっとも使用頻度の高い用紙サイズ位置にスライダ１４を簡単に設定することができる。また、スライダ１４は各サイズ位置でネジ固定などにより不用意な位置変更を禁止しても良い。

ストッパ１０の抑え面１０ｃの位置は装填検知手段の検知位置から複数ある積載可能な用紙の長さの距離の中から選択して配置することにより、ユーザの用紙使用状況に応じてもっとも使用頻度の高いサイズ位置にスライダを設定することができる。また、スライダは各サイズ位置でネジ固定として不用意な位置変更を禁止することもできる。

（実施形態６）
の実施形態６の給紙装置を図９，１０に示す。図９，１０に示す給紙装置においては、ストッパ１０を配置するトレイ面に切り欠き１６を設け、切り欠き１６にストッパ１０の一部を露出させる。ストッパ１０の底部はストッパ１０が退避しないときにはトレイ面と略同一位置にあり、ストッパ１０の退避時はその退避動作を妨げないように構成する。また該切り欠き１６は用紙が載置される範囲まで延出していると好ましい。用紙交換時は切り欠き１６に指を入れると指がストッパ１０に触れてストッパ１０が退避する。そのまま用紙２を掴んで取り出せば、ストッパ１０に引っ掛かることなく片手で容易に用紙取り出しができる。

上述のようにトレイ面に切り欠き１６を設け、切り欠き１６部にストッパ１０をはいちすることにより、片手でアクチュエータを解除して尚且つ用紙取り出しが行える為、用紙交換を容易に行うことができる。

本発明のシート供給装置の側面図 本発明のシート供給装置の平面図 シート搬送部の説明図 ストッパの位置を示す図 ストッパの高さを示す図 シート積載上限規制部材を備えたシート供給装置の模式図 （ａ）は側面図、 （ｂ）はシート積載上限規制部材とサイドフェンスとの位置関係を示す図 ストッパの配置を示す図 可動式ストッパを備えたシート供給装置の平面図 トレイに切り欠きを設けたシート供給装置の平面図 トレイに切り欠きを設けたシート供給装置の側面図 シート供給装置からのシート供給のフロー図 本発明の画像形成装置

符号の説明

１：トレイ ２：シート ２ａ：最上部のシート
３：ピックアップローラ ４：フィードローラ ５：トルクリミッタ
６：セパレートローラ ７：フィードクラッチ ８：リバース軸
９：サイドフェンス ９ａ：右サイドフェンス ９ｂ：左サイドフェンス
１０：ストッパ １０ａ：シートセンサ １０ｂ：軸
１０ｃ：抑え面 １０ｄ：固定部 １１：上限規制部材
１２：可動部材 １２ａ：検知位置 １３：センサ
１４：ストッパスライダ １４ａ：突起 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ：凹部
１６：切り欠き １７：搬送ローラ １８：駆動モータ
２０：指 ２１：フィード軸 ２２：駆動ギア
２３：リバースギア ２４：逆転ギア ２５：フィードギア
２６：連結ベルト ３０：シート供給部
４１：感光体 ４２：帯電装置 ４３：光照射装置
４４：現像装置 ４６：クリーニング装置 ４８：転写装置
５０：定着装置 ５２：排紙トレイ

Claims (19)

1. 複数のサイズのシートを積載可能なシート供給用のトレイと、該トレイからシートを送り出すピックアップローラと、送り出されたシートを搬送するフィードローラと、前記送り出されたシートをフィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラとを備えたシート供給装置であって、
   前記セパレートローラは、トルクリミッタを介してピックアップローラにより過剰に送り出されたシートを前記トレイに返送させる駆動装置を備え、
   前記トレイにはセパレートローラにより返送されたシートをトレイ上の所定位置より過剰に後退することを防止するストッパを備え、該ストッパは供給用のシートをトレイに挿入する際にはトレイ上のシート積載部から退避可能であることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記ストッパは、シートのトレイ上への積載動作に連動して退避することを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記ストッパは、シートをトレイ上へ積載する際には、シート積載部から押し退けられて退避することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート供給装置。
4. 前記ストッパは、シートの返送方向に対して逆方向及び垂直方向からの応力によって退避することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート供給装置。
5. 前記シートの幅を検知する幅検知手段と長さを検知する長さ検知手段とを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート供給装置。
6. 前記ストッパは、前記長さ検知手段を兼ねていることを特徴とする請求項５に記載のシート供給装置。
7. 前記ストッパは、トレイ上のシートの積載許容高さ以上の高さを有するシート後退防止部材を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート供給装置。
8. 前記トレイは、トレイ上のシートの積載許容高さを規制する積載上限規制部材を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシート供給装置。
9. シートがトレイ上に装填されている否かを検知する装填検知手段をトレイ上に積載されたシートの搬送方向先端部に接する位置に設け、前記ストッパを前記装填検知手段から所定の距離をおいて配置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のシート供給装置。
10. 前記ストッパをシートの搬送方向に対し移動可能とする移動装置を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシート供給装置。
11. 前記移動装置は、複数の位置に段階的に固定可能とする固定部材を有することを特徴とする請求項１０に記載のシート供給装置。
12. 前記固定部材は、着脱可能な凹部と凸部の組み合わせからなることを特徴とする請求項１１に記載のシート供給装置。
13. 前記トレイの底面に切り欠き部を設け、該切り欠き部に前記ストッパを配置したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシート供給装置。
14. 前記トルクリミッタは、シート１枚がフィードローラ及びセパレートローラにより圧接されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達せず、複数のシートが重なってフィードローラ及びセパレートローラにより圧接されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシート供給装置。
15. 運転開始時には、所定時間ピックアップローラ及びフィードローラは駆動されず、セパレートローラが駆動装置により転送シートの返送方向に駆動されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシート供給装置。
16. 複数のサイズのシートを積載可能なシート供給用のトレイからピックアップローラによりシートを送り出す工程と、送り出されたシートをフィードローラ及び該フィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラにより搬送する工程と、
    前記ピックアップローラによりシートを送り出す際に、過剰に送り出されたシートを、トルクリミッタを介して搬送方向とは逆方向に駆動力を付与されたセパレートローラによりトレイ上に返送する工程と、
    トレイ上に供給用のシートを積載する際にはトレイ上のシート積載部から退避可能なストッパによりトレイ上に返送されたシートの過剰な後退を防止する工程と
    を含むことを特徴とするシートの供給方法。
17. 前記トルクリミッタは、シート１枚のみがフィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達せず、複数のシートが重なってフィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されて搬送されているときは、駆動力をセパレートローラに伝達することを特徴とする請求項１６に記載のシートの供給方法。
18. 運転開始時において、シート供給用のトレイからピックアップローラによりシートを送り出す前に、フィードローラ及びセパレートローラにより圧接挟持されているシートをセパレートローラによりトレイ上に返送する工程を有することを特徴とする請求項１６又は１７に記載のシートの供給方法。
19. 請求項1〜１５のいずれか一項に記載のシート供給装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。

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