JP6045324B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特に分離ローラを用いてシートを１枚ずつ分離する分離部の構成に関する。

従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、カセットにセットされたシートを給送ローラにより１枚ずつ分離して画像形成部に給送するシート給送装置を備えている。そして、シート給送装置は、シートを給送する際、シートが２枚以上送り出されるシートの重送を防ぐため、シートを１枚ずつ分離する分離部を備えている。

このような分離部として、給送ローラと同方向に回転するフィードローラと、フィードローラに所定の大きさの圧接力（以下、リタード圧という）で圧接する分離ローラであるリタードローラとを備えたリタードローラ分離方式のものがある。ここで、リタードローラは、トルクリミッタを介してシート搬送方向と逆方向（以下、逆送方向という）に一定のトルクで駆動（以下、回転トルクという）が付与され、シート搬送方向及び逆送方向のいずれの方向にも回転可能な構成である。そして、フィードローラとリタードローラとのニップ部（以下、分離ニップ部という）に２枚以上のシートが進入したとき、リタードローラが逆送方向に回転することにより、シートの重送を防止する。

また、リタードローラ分離方式の分離部として、リタードローラを逆送方向に回転させることで生じるくい込み力によりリタードローラをフィードローラに付勢する構成のものがある（特許文献１参照）。この構成では、リタードローラに駆動を伝達することにより、リタードローラに回転を伝達する駆動系に、リタードローラをフィードローラに圧接する方向のモーメントが生じ、このモーメントによりリタードローラがフィードローラに付勢される。以下、このようにリタードローラを逆送方向に回転させる駆動を伝達することで生じるくい込み力により所定のリタード圧を得る方式をくい込みリタード分離方式という。

ところで、近年、画像形成装置で使用されるシート（メディア）の中には、紙粉量が多いシートや、シートを形成する材質にローラへダメージを与え易い材質を含有するシートが使用されることが多くなってきている。そして、このようなシートを使用すると、リタードローラの表面が短時間で摩耗し、ローラが短寿命化する。

次に、リタードローラの摩耗について説明する。リタードローラはトルクリミッタを介して常に逆送方向に回転トルクが加えられているが、フィードローラとリタードローラの表面の静摩擦力がトルクリミッタによる戻し力よりも大きいため、リタードローラはフィードローラに従動回転したり、停止したりする。しかし、リタードローラとシートの摩擦係数が、シートとシートの摩擦係数よりも小さくなると、リタードローラでシートを戻すことができなくなり重送が発生する。

また、摩耗が進みリタードローラの表面摩擦係数が低下すると、フィードローラ表面との間の静摩擦力が小さくなってリタードローラが従動回転しなくなり、リタードローラはフィードローラに対してスリップして停止又は逆送方向に回転する。そして、この状態のときシート先端が分離ニップ部に到達すると、リタードローラが停止又は逆送方向に回転していることにより、シート先端が折り曲げられてしまうことがある。

このような問題を防止するため、分離ニップ部をシートの先端が通過した後にリタードローラに逆送方向の回転駆動を伝達するように制御するものがある（特許文献２参照）。この制御では、給送ローラにより送られてくるシートの先端が分離ニップ部を通過するまではリタードローラをシート搬送方向に回転させておく。これにより、シート搬送方向に回転するフィードローラ及びリタードローラによりシート先端を分離ニップ部にスムーズに進入させることができる。そして、シート先端が分離ニップ部に進入した後に、リタードローラに逆送方向に回転させる駆動を伝達することにより、分離ニップ部においてシートを１枚ずつに分離することができる。このように構成することによって、リタードローラが摩耗してフィードローラに従動回転しなくなってもシート先端の折れ曲がりを防止することができる。

特開昭５６−７８４７号公報 特開昭６２−２１８３４２号公報

従来のシート給送装置において、くい込みリタード分離方式の場合、リタードローラをシート搬送方向に回転させると、リタードローラはフィードローラから離れる方向に付勢されてしまう。即ち、リタードローラにシート搬送方向の回転が伝達されると、リタードローラの駆動系から上述したモーメントとは逆方向のモーメントが生じ、リタードローラがフィードローラから離間させる方向に付勢されてしまう。

リタードローラは、バネにより付勢されてフィードローラに圧接しているが、このようにバネの付勢力と逆方向の付勢力が生じると、フィードローラとリタードローラとの間の圧接力（圧）が小さくなってしまう。さらに、リタードローラの摩耗が大きくなると、フィードローラとリタードローラの間の圧接力の低下と、リタードローラとシートとの摩擦力の低下によって、分離ニップ部に進入したシートを搬送することができなくなる。

なお、フィードローラとリタードローラとの間でシートを搬送するのに必要な圧接力を得るため、バネの付勢力を大きくすると、シートを分離するためのリタード圧が大きくなり過ぎてしまう。その結果、フィードローラとリタードローラとの間の分離ニップ部でシートを分離できなくなってシートが重送したり、シートが給送できなくなってシートがジャムしたりすることにつながる。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、分離ローラ（リタードローラ）の回転方向にかかわらずシートを確実に分離して搬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。

本発明は、シート給送装置において、シート収納部に収納されたシートを送り出す給送ローラと、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と、前記搬送ローラに圧接して前記搬送ローラと共にシートを分離する分離部を構成し、シート搬送方向及びシート搬送方向と逆方向の逆送方向に選択的に回転可能な分離ローラと、前記分離ローラがシート搬送方向と直交する軸方向の一端側に取り付けられた分離ローラ軸と、前記分離ローラ軸を揺動可能に支持する支持手段と、前記分離ローラをシート搬送方向及び逆送方向に選択的に回転させるための駆動部と、前記分離ローラをシート搬送方向及び逆送方向に選択的に回転させるよう前記駆動部の駆動を前記分離ローラ軸に伝達し、駆動を伝達する際、前記分離ローラ軸を、前記分離ローラ軸の回転方向にかかわらず前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接する方向に揺動させる駆動伝達部と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明のように、分離ローラを回転させる際、分離ローラ軸を、分離ローラ軸の回転方向にかかわらず分離ローラが搬送ローラに圧接する方向に揺動させることにより、分離ローラの回転方向にかかわらずシートを確実に分離して搬送することができる。

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フルカラーレーザービームプリンタの構成を示す図。 上記シート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置に設けられたフィードローラ及びリタードローラの回転を説明する図。 上記シート給送装置に設けられたリタードローラ軸の回転方向に応じた加圧力を説明する図。 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。 上記シート給送装置に設けられたフィードローラ及びリタードローラの回転を説明する図。

以下、本発明を実施するための実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。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フルカラーレーザービームプリンタの構成を示す図である。

図１において、２０１はフルカラーレーザービームプリンタ（以下、プリンタという）、２０１Ａは画像形成装置本体であるプリンタ本体、２０１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部、２２０は定着部である。２０２はプリンタ本体２０１Ａの上方に略水平に設置された上部装置である画像読取装置であり、この画像読取装置２０２とプリンタ本体２０１Ａとの間に、シート排出用の排出空間Ｓが形成されている。なお、２３０はプリンタ本体２０１Ａの下部に設けられたシート給送装置、２１５はトナーカートリッジである。

画像形成部２０１Ｂは、４ドラムフルカラー方式のものであり、レーザスキャナ２１０と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ２１１を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ２１１は、感光体ドラム２１２、帯電手段である帯電器２１３、現像手段である現像器２１４及び不図示のクリーニング手段であるクリーナを備えている。また、画像形成部２０１Ｂは、プロセスカートリッジ２１１の上方に配された中間転写ユニット２０１Ｃを備えている。

中間転写ユニット２０１Ｃは、駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト２１６を備えている。また、中間転写ユニット２０１Ｃは、中間転写ベルト２１６の内側に設けられ、感光体ドラム２１２に対向した位置で中間転写ベルト２１６に当接する１次転写ローラ２１９を備えている。ここで、中間転写ベルト２１６は、フィルム状部材で構成されると共に各感光体ドラム２１２に接するように配置され、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ２１６ａにより矢印方向に回転するようになっている。

そして、この中間転写ベルト２１６に１次転写ローラ２１９によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト２１６に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成される。なお、中間転写ユニット２０１Ｃの駆動ローラ２１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ２１７が設けられている。さらに、この２次転写ローラ２１７の上部に定着部２２０が配置され、この定着部２２０の左上部には第１排出ローラ対２２５ａ、第２排出ローラ対２２５ｂ及び反転排紙部である両面反転部２０１Ｄが配置されている。この両面反転部２０１Ｄは、正逆転可能なシート反転搬送ローラである反転ローラ対２２２及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部２０１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等が設けられている。

次に、このように構成されたプリンタ２０１の画像形成動作について説明する。まず、原稿の画像情報を画像読取装置２０２によって読み取ると、この画像情報は画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部２０１Ｂのレーザスキャナ２１０に伝送される。なお、画像情報は不図示のパソコン等の外部機器から画像形成部２０１Ｂに入力される場合もある。

画像形成部２０１Ｂでは、各プロセスカートリッジ２１１の感光体ドラム２１２の表面をレーザスキャナ２１０から射出されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック成分色の画像情報に対応するレーザ光により走査する。これにより、帯電器２１３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム２１２の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ２１１の感光体ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。

この後、この静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナーにより現像して可視化すると共に、１次転写ローラ２１９に印加した１次転写バイアスにより、各感光体ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト２１６に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト２１６上にトナー画像が形成される。なお、トナー像転写後に感光体ドラム２１２に残留したトナーは、不図示のクリーナによって除去される。

また、このトナー画像形成動作に並行してシート給送装置２３０によりシートカセット２３０ａに収納されたシートＰが送り出され、この後、シートＰは、レジストレーションローラ対２４０まで搬送される。そして、シートＰは、レジストレーションローラ対２４０により斜行が補正されると共に、中間転写ベルト２１６に形成されたトナー像の移動速度に同期したタイミングで回転を開始する。この回転開始と共に、シートＰは、レジストレーションローラ対２４０から駆動ローラ２１６ａと２次転写ローラ２１７とにより構成される２次転写部に到達する。この後、２次転写部にて、２次転写ローラ２１７に印加した２次転写バイアスにより、トナー像がシートＰ上に一括して転写される。なお、２次転写部で転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーは、不図示のクリーナによって回収される。

次に、このようにトナー像が転写されたシートＰは、定着部２２０に搬送され、定着部２２０において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＰにカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＰは、定着部２２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２２５ａ又は第２排出ローラ対２２５ｂによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの底面に突出された積載部２３に積載される。

シートの両面に画像を形成する場合、片面に画像が形成されたシートは、定着部２２０を通過した後、不図示の切替手段及び反転ローラ対２２２によってシートＰの後端が定着部２２０を通過する。この後、所定のタイミングで反転ローラ対２２２が逆転し、これによりシートＰは、反転して再搬送通路Ｒに搬送された後、再びレジストレーションローラ対２４０へと搬送される。そして、再度裏面に対する画像形成及び定着がなされ、この後、第１排出ローラ対２２５ａ又は第２排出ローラ対２２５ｂによって排出空間Ｓに排出され、積載部２３上に積載される。

次に、図２を用いてシート給送装置２３０について説明する。なお、本実施の形態において、このシート給送装置２３０の分離方式は、背景技術で説明したくい込み方式のリタードローラ分離方式である。シート給送装置２３０は、シート収納部であるシートカセット２３０ａの上方に昇降可能に配設された給送ローラとしてのピックアップローラ１を備えている。また、シート給送装置２３０は、ピックアップローラ１のシート給送方向下流側に配設され、ピックアップローラ１により送り出されたシートを搬送する搬送ローラとしてのフィードローラ２を備えている。さらに、シート給送装置２３０は、フィードローラ２に圧接し、フィードローラ２と共にシートを１枚ずつ分離する分離部（圧接部）２３０ｂを構成すると共に、フィードローラ２に対して従動回転可能な分離ローラとしてのリタードローラ３を備えている。

リタードローラ３は、分離ローラ軸としてのリタードローラ軸１０７に取り付けられると共に、後述する分離モータ１２１により、リタードローラ軸１０７に設けられたトルクリミッタ１０を介して回転することにより、シートの重送を防止する。また、リタードローラ３は、フィードローラ２との分離ニップ部にシートが１枚進入した場合には、シートから受ける負荷が大きくなることから、トルクリミッタ１０の駆動伝達が切れてシートを介してフィードローラ２に従動してシート搬送方向に回転する。

分離ニップ部に複数枚のシートが進入した場合には、リタードローラ３が受ける負荷が小さいことから、トルクリミッタ１０による駆動伝達が切れないため、リタードローラ３は逆送方向に回転する。そして、リタードローラ３が逆送方向に回転することにより、分離ニップ部に進入した複数枚のシートのうちリタードローラ３側のシートから順にシートカセット２３０ａの方向に戻され、最上位のシートが１枚ずつ分離されて搬送される。

図２において、１２２はピックアップローラ１とフィードローラ２を駆動する給送モータである。給送モータ１２２の駆動は駆動ベルト１２４を介してフィードローラ駆動軸１０８に固定されたプーリ段ギア１２５に伝えられることによりフィードローラ駆動軸１０８が回転し、フィードローラ２が回転する。また、フィードローラ駆動軸１０８の回転は、フィードローラ駆動軸１０８に取付けられているピックアップローラ入力ギア１３２からアイドラギア１３３を介してピックアップローラギア１３１に伝達され、これによりピックアップローラ１が回転する。つまり、本実施の形態においては、フィードローラ２とピックアップローラ１は、給送モータ１２２が駆動すると回転する。

また、図２において、１２１はリタードローラ３を、シート搬送方向及びシート搬送方向と逆方向の逆送方向に回転させるための駆動部としての正逆転可能な分離モータである。分離モータ１２１の駆動は、駆動ベルト１２３を介して駆動伝達軸であるリタードローラ駆動ギア軸１０６に固定されたプーリ１２０に伝えられてリタードローラ駆動ギア軸１０６が回転する。リタードローラ駆動ギア軸１０６には、リタードローラ３を、逆送方向に回転させるための逆転駆動入力ギア１０２及びシート搬送方向に回転させるための正転駆動入力ギア１０４が、シート搬送方向と直交する軸方向に所定の間隔を設けて固定されている。なお、給送モータ１２２及び分離モータ１２１の駆動は、制御部２００により制御される。

この逆転駆動入力ギア１０２には、リタードローラ軸１０７に固定されたリタードローラ逆転駆動ギア１０３が噛合し、正転駆動入力ギア１０４には、リタードローラ軸１０７に固定されたリタードローラ正転駆動ギア１０５が噛合している。ここで、逆転駆動入力ギア１０２、正転駆動入力ギア１０４、リタードローラ逆転駆動ギア１０３及びリタードローラ正転駆動ギア１０５はワンウエイクラッチが一体に設けられている。

これにより、分離モータ１２１が正回転してリタードローラ駆動ギア軸１０６が正回転すると、ワンウエイクラッチの作用により、リタードローラ駆動ギア軸１０６と一体的に正転駆動入力ギア１０４が回転するが、逆転駆動入力ギア１０２は回転しない。また、分離モータ１２１が逆転してリタードローラ駆動ギア軸１０６が逆回転すると、ワンウエイクラッチの作用により、正転駆動入力ギア１０４が回転しないが、リタードローラ駆動ギア軸１０６と一体的に逆転駆動入力ギア１０２が回転する。

リタードローラ駆動ギア軸１０６は、不図示の本体フレームに固定された支持板１１２に取り付けられた軸受１３５と、不図示の本体フレームに固定された支持板１１０に取り付けられた軸受１３４とにより回転可能に支持されている。リタードローラ軸１０７の端部はリタードローラ加圧アーム１０１により回転自在に支持され、リタードローラ軸１０７の中央部は支持板１１１に設けられた軸受１１７により支持されている。

リタードローラ加圧アーム１０１は、図３の（ａ）及び（ｃ）に示すように、付勢手段であるバネ１５０より矢印Ａで示す搬送ローラ側であるフィードローラ方向に常時、付勢されている。即ち、リタードローラ３は、リタードローラ加圧アーム１０１を介してバネ１５０により矢印Ａ方向に付勢される状態となっている。なお、このバネ１５０による付勢力（加圧力）は、分離ニップ部に進入したシートを確実に１枚ずつ分離搬送するために必要なリタード圧より小さい。

このシート給送装置２３０において、分離モータ１２１を逆回転させてリタードローラ駆動ギア軸１０６を逆転させると、図３の（ｂ）に示すように逆転駆動入力ギア１０２と噛合するリタードローラ逆転駆動ギア１０３が矢印Ｅで示す逆送方向に回転する。そして、リタードローラ逆転駆動ギア１０３が回転すると、ワンウエイクラッチの作用によりリタードローラ軸１０７がリタードローラ逆転駆動ギア１０３と一体的に、矢印Ｅ方向に回転する。なお、このようにリタードローラ軸１０７が回転しても、リタードローラ正転駆動ギア１０５はワンウエイクラッチの作用により回転しない。

分離モータ１２１を正回転させてリタードローラ駆動ギア軸１０６を正回転させると、図３の（ｄ）に示すように正転駆動入力ギア１０４と噛合するリタードローラ正転駆動ギア１０５が矢印Ｄで示すシート搬送方向に回転する。そして、リタードローラ正転駆動ギア１０５が回転すると、ワンウエイクラッチの作用によりリタードローラ軸１０７がリタードローラ正転駆動ギア１０５と一体的に矢印Ｄ方向に回転する。なお、このようにリタードローラ軸１０７が回転しても、リタードローラ逆転駆動ギア１０３はワンウエイクラッチの作用により回転しない。このように、本実施の形態において、分離モータ１２１の駆動をリタードローラ軸１０７に伝達すると共に、リタードローラ軸１０７を揺動させる駆動伝達部１６０は、リタードローラ逆転駆動ギア１０３、リタードローラ正転駆動ギア１０５を備えている。また、駆動伝達部１６０は、逆転駆動入力ギア１０２及び正転駆動入力ギア１０４を備えている。

ところで、既述したようにリタードローラ軸１０７の中央部は、支持手段である支持板１１１の軸受１１７で支持されているが、この軸受１１７は、図４に示すように、リタードローラ逆転駆動ギア１０３と正転駆動入力ギア１０４の間に配置されている。このような位置に軸受１１７を配置した場合、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を支点として揺動する。つまり、本実施の形態において、リタードローラ軸１０７は、矢印Ｓで示す軸受１１７を揺動支点として揺動可能となっている。

リタードローラ駆動ギア軸１０６が逆回転し、逆転駆動入力ギア１０２が回転すると、逆転駆動入力ギア１０２と噛合するリタードローラ逆転駆動ギア１０３が回転する。この際、逆転駆動入力ギア１０２の歯により、リタードローラ逆転駆動ギア１０３の歯に対して圧が加わる。

そして、この逆転駆動入力ギア１０２の歯がリタードローラ逆転駆動ギア１０３の歯に対して加える圧（以下、歯面圧という）により、揺動可能なリタードローラ軸１０７には、リタードローラ３をフィードローラ２に向けて付勢する方向のモーメントが生じる。つまり、リタードローラ３を逆送方向に回転させる駆動が伝達された場合には、逆転駆動入力ギア１０２とリタードローラ逆転駆動ギア１０３の歯面圧により、リタードローラ軸１０７にはリタードローラ３をフィードローラ２に付勢させる方向のモーメントが生じる。

この結果、くい込みリタード方式のリタードローラ軸１０７が図３の（ｂ）の矢印Ｅ方向（逆送方向）に回転すると、逆転駆動入力ギア１０２の矢印Ｂ方向の歯面圧によるモーメントにより、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を揺動支点として揺動する。そして、リタードローラ軸１０７が揺動すると、リタードローラ３が矢印Ａ方向に加圧され、図４に示す加圧力Ｆ_１が生じる。この結果、フィードローラ２とリタードローラ３とのリタード圧は、バネ１５０による付勢力に加圧力Ｆ_１を加えたものとなる。つまり、リタードローラ軸１０７が図３の（ｂ）の矢印Ｅ方向（逆送方向）に回転するときのリタード圧は、リタードローラ軸１０７の揺動による加圧力Ｆ_１とバネ１５０による付勢力により与えられる。

逆に、リタードローラ軸１０７が図３の（ｄ）の矢印Ｄで示すシート搬送方向に回転する場合、正転駆動入力ギア１０４がリタードローラ正転駆動ギア１０５に対して加える歯面圧の方向は矢印Ｆの方向となる。ここで、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を支点として揺動するので、リタードローラ軸１０７にはリタードローラ３をフィードローラ２に付勢させる方向のモーメントが生じる。

そして、このモーメントにより、リタードローラ軸１０７には図４に示す加圧力Ｆ_２が生じる。この結果、フィードローラ２とリタードローラ３とのリタード圧は、バネ１５０による付勢力に加圧力Ｆ_２を加えたものとなる。つまり、リタードローラ軸１０７が図３の（ｄ）の矢印Ｄ方向に回転するときのリタード圧は、リタードローラ軸１０７の揺動による加圧力Ｆ_２とバネ１５０により与えられる。

次に、このような構成のシート給送装置２３０のシート給送動作について説明する。まず、ピックアップローラ１が不図示のソレノイドにより下降してシートカセット２３０ａに収納されたシートの最上位シートに当接した後、制御部２００は、給紙信号に基づいて給送モータ１２２の回転を開始する。これにより、フィードローラ２とピックアップローラ１が回転する。同時に、制御部２００は、分離モータ１２１を正回転させ、正転駆動入力ギア１０４とリタードローラ正転駆動ギア１０５を介してリタードローラ軸１０７を、図３の（ｃ）及び（ｄ）に示す矢印Ｄ方向に回転させる。

これにより、リタードローラ３はシート搬送方向に回転する。即ち、フィードローラ２、ピックアップローラ１、リタードローラ３が同時にシート給送方向に回転する。このときの、リタード圧は、正転駆動入力ギア１０４による加圧力Ｆ_２とバネ１５０による加圧力が加わった大きさである。

次に、ピックアップローラ１により送り出されたシートの先端が分離ニップ部に進入すると、制御部２００は、所定のタイミングで、すなわち給紙信号から所定の時間が経過したとき、分離モータ１２１の回転方向を正回転から逆回転に切換える。この分離モータ１２１の逆回転により、逆転駆動入力ギア１０２とリタードローラ逆転駆動ギア１０３を介してリタードローラ軸１０７が図３の（ａ）及び（ｂ）に示す矢印Ｅ方向に回転する。なお、分離ニップ部にシートが進入したことを検知する検知部材を設け、この検知部材の検知タイミングに基づいて、制御部２００が分離モータ１２１の回転方向の切換を制御するようにしても良い。

ここで、シート１枚のみが分離ニップ部に搬送されたときは、トルクリミッタの作用トルクにより搬送に必要なリタード圧が生じてリタードローラ３が図３の（ｃ）及び（ｄ）に示す矢印Ｄ方向に回転してシートを搬送する。また、シートが２枚以上、分離ニップ部に搬送されたときは、トルクリミッタの作用トルクにより、リタードローラ３が図３の（ａ）及び（ｂ）に示す矢印Ｅ方向に回転することで、シートを戻すことができる。これにより、シートが１枚ずつ分離搬送される。

ところで、本実施の形態においては、既述したように正転駆動入力ギア１０４をリタードローラ軸１０７の揺動支点に対してリタードローラ３から離れた位置に配置している。これにより、リタードローラ３が搬送方向に回転し、駆動による加圧力Ｆ_２が矢印Ｆ方向に作用しても、リタードローラ軸１０７が揺動するので、リタードローラ３に対するリタード圧を生じる方向（矢印Ａ方向）への加圧が可能となる。なお、正転駆動入力ギア１０４をリタードローラ軸１０７の揺動支点よりもリタードローラに近いリタードローラ側（例えば、ギア１０２と同じ位置）の位置に配置すると、駆動による加圧力Ｆ_２が矢印Ｆ方向に作用するのでリタード圧が低下する。この場合、シートを分離搬送するのに必要なリタード圧（圧接力）が得られなくなり、搬送不良が発生する。

以上説明したように、本実施の形態においては、リタードローラ３を回転させる際、リタードローラ軸１０７を、リタードローラ軸１０７の回転方向にかかわらずリタードローラ３がフィードローラ２に圧接する方向に揺動させるようにしている。これによりリタードローラ３の回転方向にかかわらず、リタード圧をシートの分離が可能な大きさとすることができ、シートを確実に分離して搬送することができる。

ところで、使用時間やシートによるダメージによりリタードローラ３の表面の摩擦係数が低下すると、フィードローラ２とリタードローラ３の表面の静摩擦力がトルクリミッタによる戻し力よりも小さくなる。この状態では、リタードローラ３は、フィードローラ２に従動回転することが難しくなり、ローラ回転起動時スリップが生じることがある。しかし、本実施の形態によれば、シート給送動作時に一度シート給送方向にリタードローラ３を回転させることにより、ローラ回転起動時のスリップ等を防止することができ、この結果、ローラの表面の摩耗を低減させることができ、寿命を延ばすことができる。

また、リタードローラ３として硬度の低いスポンジローラを使用する場合があり、この場合、経時変化によりスポンジローラが変形すると、リタードローラは、フィードローラに従動回転することが難しくなり、スリップが生じることがある。しかし、本実施の形態によれば、シート給送動作時に一度シート給送方向にリタードローラを回転させることにより、硬度の低いスポンジローラの変形による起動時スリップ等を防止することができ、ローラ寿命を延ばすことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５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５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。

図５において、１２２Ａは給送モータであり、本実施の形態において、この給送モータ１２２Ａは一方向にのみ回転する。給送モータ１２２Ａの駆動は駆動ベルト１２４を介してフィードローラ駆動軸１０８に固定されたプーリ段ギア１２５に伝えられてフィードローラ駆動軸１０８が回転し、フィードローラ２が回転する。また、フィードローラ駆動軸１０８の回転は、フィードローラ駆動軸１０８に取付けられているピックアップローラ入力ギア１３２からアイドラギア１３３を介してピックアップローラギア１３１に伝達され、ピックアップローラ１が回転する。

また、図５において、１４０は第１駆動伝達軸であるリタードローラ正転ギア軸１２９の軸上に配置された第１クラッチである第１電磁クラッチである。また、１４１は第２駆動伝達軸であるリタードローラ逆転ギア軸１２８の軸上に配置された第２クラッチである第２電磁クラッチである。なお、この第１電磁クラッチ１４０及び第２電磁クラッチ１４１のオン、オフは、給送モータ１２２Ａの駆動を制御する制御部２００により制御される。そして、フィードローラ駆動軸１０８に固定されたプーリ段ギア１２５は、第１電磁クラッチ１４０のギア部１４０ａと噛合している正転アイドラギア１４３と噛合すると共に、第２電磁クラッチ１４１のギア部１４１ａと噛合している。

これにより、給送モータ１２２Ａから駆動ベルト１２４を介してプーリ段ギア１２５に伝えられた駆動は、正転アイドラギア１４３を介して第１電磁クラッチ１４０のギア部１４０ａに駆動が伝えられる。そして、第１電磁クラッチ１４０をオンにすることにより、第１電磁クラッチ１４０のギア部１４０ａが固定されているリタードローラ正転ギア軸１２９が回転する。同様に、給送モータ１２２Ａから駆動ベルト１２４を介してプーリ段ギア１２５に伝えられた駆動は、第２電磁クラッチ１４１のギア部１４１ａに伝えられる。そして、第２電磁クラッチ１４１がオンになると、第２電磁クラッチ１４１のギア部１４１ａが固定されているリタードローラ逆転ギア軸１２８を回転する。

つまり、給送モータ１２２Ａの回転は、制御部２００による第１電磁クラッチ１４０及び第２電磁クラッチ１４１のオン／オフ制御により、リタードローラ逆転ギア軸１２８又はリタードローラ正転ギア軸１２９に伝達される。そして、第１電磁クラッチ１４０をオンすることにより、リタードローラ正転ギア軸１２９を回転し、第２電磁クラッチ１４１がオンになるとリタードローラ逆転ギア軸１２８が回転する。このように、本実施の形態においては、リタードローラ３を回転させるための駆動部１６１は、給送モータ１２２Ａと、第１電磁クラッチ１４０と、第２電磁クラッチ１４１等により構成される。

リタードローラ逆転ギア軸１２８にはリタードローラ軸１０７に固定されたリタードローラ駆動ギア１２７と噛合する逆転駆動入力ギア１０２が固定されている。これにより、リタードローラ逆転ギア軸１２８が回転すると、逆転駆動入力ギア１０２及びリタードローラ駆動ギア１２７を介してリタードローラ軸１０７が、図６の（ａ）の矢印Ｅで示すシート搬送方向と逆方向に回転する。また、リタードローラ正転ギア軸１２９には、リタードローラ軸１０７に固定されたリタードローラ駆動ギア１２７と噛合する正転駆動入力ギア１０９が固定されている。これにより、リタードローラ正転ギア軸１２９が回転すると、正転駆動入力ギア１０９及びリタードローラ駆動ギア１２７を介してリタードローラ軸１０７が図６の（ｃ）の矢印Ｄで示すシート搬送方向に回転する。

このように、本実施の形態では、電磁クラッチ１４０，１４１を用いてリタードローラ逆転ギア軸１２８及びリタードローラ正転ギア軸１２９を選択的に回転させている。また、逆転駆動入力ギア１０２、正転駆動入力ギア１０９、リタードローラ駆動ギア１２７を、それぞれの軸１０７，１２８，１２９に固定することにより、各ギア１０２，１０９，１２７をそれぞれの軸１０７，１２８，１２９と一体に回転させている。

リタードローラ逆転ギア軸１２８は、支持板１１０の軸受１３４と支持板１１８の軸受１３５によって回転可能に支持されており、リタードローラ正転ギア軸１２９は、支持板１１０の軸受１３６と支持板１１８の軸受１３７とにより回転可能に支持されている。リタードローラ軸１０７は、リタードローラ３から離れた側の一端部が支持板１１１の軸受１１７で回転可能に支持され、リタードローラ側の端部は支持板１１８の軸受１３８によって回転可能に支持されている。

なお、リタードローラ軸１０７は、図６の（ａ）及び（ｃ）に示すように、支持板１１８に形成されたＵ溝部１１８ａに嵌め込まれており、このＵ溝部１１８ａにより上下方向の移動が案内される。これにより、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を支点として上下方向に揺動可能となる。また、軸受１３８は、図６の（ａ）及び（ｃ）に示すようにバネ１５０により矢印Ａ方向（フィードローラ方向）に常時加圧される。

このように構成することにより、図６の（ａ）に示すようにリタードローラ軸１０７が矢印Ｅ方向に回転すると、リタードローラ軸１０７には逆転駆動入力ギア１０２により図６の（ｂ）に示すように矢印Ｂ方向に駆動による加圧力Ｂが与えられる。これにより、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を支点として上方に揺動し、リタードローラ３が矢印Ａ方向に加圧される。

また、図６の（ｃ）に示すように、リタードローラ軸１０７が矢印Ｄ方向に回転すると、リタードローラ軸１０７には正転駆動入力ギア１０９により矢印Ｂ´方向に駆動による加圧力Ｂ´が与えられる。これにより、リタードローラ軸１０７が矢印Ｅ方向に回転するときと同様に、リタードローラ軸１０７は軸受１１７を支点として上方に揺動し、リタードローラ３が矢印Ａ方向に加圧される。つまり、本実施の形態のように、逆転駆動入力ギア１０２と正転駆動入力ギア１０９をリタードローラ駆動ギア１２７に対して対称位置で噛合させることにより、リタードローラ軸１０７の回転方向にかかわらず矢印Ａ方向に加圧力を与えることができる。

このように、本実施の形態においては、給送モータ１２２Ａの駆動をリタードローラ軸１０７に伝達すると共に、リタードローラ軸１０７を揺動させる駆動伝達部１６０Ａは、逆転駆動入力ギア１０２、正転駆動入力ギア１０９を備えている。また、駆動伝達部１６０Ａは、リタードローラ駆動ギア１２７を備えている。

次に、このように構成された本実施の形態のシート給送装置２３０のシート給送動作について説明する。まず、ピックアップローラ１が不図示のソレノイドにより下降してシートカセット２３０ａに収納されたシートの最上位シートに当接した後、給紙信号に基づいて給送モータ１２２Ａが回転を開始すると、フィードローラ２とピックアップローラ１が回転する。

同時に、第１電磁クラッチ１４０をオンすることにより、リタードローラ正転ギア軸１２９を回転させ、リタードローラ軸１０７を図６の（ｃ）の矢印Ｄで示すシート搬送方向に回転させる。これにより、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３が同時にシート搬送方向に回転する。なお、このとき第２電磁クラッチ１４１はオフであり、リタードローラ逆転ギア軸１２８はフリー状態で待機している。また、このときのリタード圧は、正転駆動入力ギア１０９による加圧力Ｂ´とバネ１５０による付勢力が加わった圧力となる。

次に、ピックアップローラ１により送り出されたシートの先端が分離ニップ部に進入すると、図５に示す制御部２００は、所定のタイミングで第１電磁クラッチ１４０をオフにすると共に第２電磁クラッチ１４１をオンにする。なお、２つの電磁クラッチ１４０，１４１の切換えは、分離ニップ部にシートが進入したことを検知する検知部材を配置して、切換える構成にしてもよい。

これにより、リタードローラ逆転ギア軸１２８が回転し、リタードローラ軸１０７を図６の（ａ）の矢印Ｅで示す逆送方向に回転させる。なお、このとき第１電磁クラッチ１４０はオフなので、リタードローラ正転ギア軸１２９はフリー状態で待機している。また、このときのリタード圧は、逆転駆動入力ギア１０２による加圧力Ｂとバネ１５０による付勢力が加わった圧力となる。

このように、本実施の形態においては、リタードローラ軸１０７の回転方向にかかわらずリタードローラ軸１０７を、リタードローラ３がフィードローラ２に圧接する方向に揺動させるようにしている。これにより、リタードローラ軸１０７の回転方向にかかわらずリタードローラ３に対して矢印Ａ方向に加圧力を与えることができるようになり、この結果、シートを１枚ずつ確実に分離搬送することができる。

１…ピックアップローラ、２…フィードローラ、３…リタードローラ、１０２…逆転駆動入力ギア、１０３…リタードローラ逆転駆動ギア、１０４…正転駆動入力ギア、１０５…リタードローラ正転駆動ギア、１０６…リタードローラ駆動ギア軸、１０７…リタードローラ軸、１０９…正転駆動入力ギア、１１７…軸受、１２１…分離モータ、１２７…リタードローラ駆動ギア、１５０…バネ、１６０，１６０Ａ…駆動伝達部、１６１…駆動部、２００…制御部、２０１…フルカラーレーザービームプリンタ、２０１Ａ…プリンタ本体、２０１Ｂ…画像形成部、２３０…シート給送装置、２３０ａ…シートカセット、Ｐ…シート

Claims (9)

1. シート収納部に収納されたシートを送り出す給送ローラと、
   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と、
   前記搬送ローラに圧接して前記搬送ローラと共にシートを分離する分離部を構成し、シート搬送方向及びシート搬送方向と逆方向の逆送方向に選択的に回転可能な分離ローラと、
   前記分離ローラがシート搬送方向と直交する軸方向の一端側に取り付けられた分離ローラ軸と、
   前記分離ローラ軸を揺動可能に支持する支持手段と、
   前記分離ローラをシート搬送方向及び逆送方向に選択的に回転させるための駆動部と、
   前記分離ローラをシート搬送方向及び逆送方向に選択的に回転させるよう前記駆動部の駆動を前記分離ローラ軸に伝達し、駆動を伝達する際、前記分離ローラ軸を、前記分離ローラ軸の回転方向にかかわらず前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接する方向に揺動させる駆動伝達部と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記分離ローラ軸を搬送ローラ側に付勢して前記分離ローラを前記搬送ローラに圧接させるバネを備え、
   前記バネの付勢力及び前記分離ローラ軸の揺動によって前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接する力により、前記搬送ローラと前記分離ローラとの圧接部の圧接力の大きさを前記分離ローラの回転方向にかかわらずシートの分離搬送が可能な大きさとすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記駆動部は、正逆転可能なモータであり、
   前記分離ローラを、前記圧接部にシートが達するまではシート搬送方向に回転させ、前記圧接部にシートが達すると、逆送方向に回転させるよう前記モータの回転方向を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記駆動伝達部は、
   前記分離ローラをシート搬送方向に回転させる際には、前記分離ローラ軸を、前記支持手段よりも前記分離ローラから離れた位置で、前記分離ローラが前記搬送ローラから離れる方向に加圧することで、前記支持手段を支点にして前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接する方向に前記分離ローラ軸を揺動させ、
   前記分離ローラを逆送方向に回転させる際には、前記分離ローラ軸を、前記支持手段よりも前記分離ローラに近い位置で、前記分離ローラが前記搬送ローラに近づく方向に加圧することで、前記支持手段を支点にして前記分離ローラが前記搬送ローラに圧接する方向に前記分離ローラ軸を揺動させることを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 前記駆動部は、正逆転可能なモータであり、
   前記駆動伝達部は、
   前記モータにより、シート搬送方向又は逆送方向に回転し、かつ軸方向に所定の間隔を設けて逆転駆動入力ギア及び正転駆動入力ギアが配置された駆動伝達軸と、
   前記分離ローラ軸に設けられ、前記駆動伝達軸の前記正転駆動入力ギアと噛合して前記分離ローラ軸をシート搬送方向に回転させる正転駆動ギアと、
   前記分離ローラ軸に設けられ、前記駆動伝達軸の前記逆転駆動入力ギアと噛合して前記分離ローラ軸を逆送方向に回転させる逆転駆動ギアと、を有し、
   前記逆転駆動ギアを前記分離ローラ軸の、前記支持手段よりも前記分離ローラよりも近い位置に設け、前記正転駆動ギアを前記分離ローラ軸の、前記支持手段よりも前記分離ローラから離れた位置に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記駆動部は、一方向に回転可能なモータであり、
   前記駆動伝達部は、
   前記モータの回転により回転し、かつ正転駆動入力ギアが配置された第１駆動伝達軸と、
   前記モータの回転により前記第１駆動伝達軸と逆方向に回転し、かつ逆転駆動入力ギアが配置された第２駆動伝達軸と、
   前記分離ローラ軸に設けられ、前記第１駆動伝達軸の前記正転駆動入力ギア及び前記第２駆動伝達軸の前記逆転駆動入力ギアと噛合して前記分離ローラ軸をシート搬送方向及び逆送方向の一方に回転させる駆動ギアと、を有し、
   前記駆動ギアを前記分離ローラ軸の、前記支持手段よりも前記分離ローラに近い位置に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
7. 前記モータと前記第１駆動伝達軸の間に設けられ、前記モータの回転を選択的に前記第１駆動伝達軸に伝達する第１クラッチと、
   前記モータと前記第２駆動伝達軸の間に設けられ、前記モータの回転を選択的に前記第２駆動伝達軸に伝達する第２クラッチと、
   前記搬送ローラとの圧接部にシートが達するまでは前記第１クラッチをオンして前記分離ローラ軸をシート搬送方向に回転させ、前記圧接部にシートが達すると、前記第２クラッチをオンして前記分離ローラ軸を逆送方向に回転させるよう前記第１クラッチ及び前記第２クラッチを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
8. 前記分離ローラ軸に、前記分離ローラを、シート搬送方向に回転する前記搬送ローラに対して従動回転させるトルクリミッタを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 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８のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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