JP6921542B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、画像形成部に供給されるシートを収納し、画像形成装置本体（以下、装置本体という）に対して装着及び引き出し可能に構成された給送カセットを備えている。この画像形成装置では、給送カセットの装着に伴って給送ローラがシートを給送するための給送位置に下降して給送カセット内のシートに当接する。そして、給送信号に従って給送ローラがシート給送方向に回転することで、給送カセットに収納された最上位のシートから順にシートが下流に送り出されていく。また、給送カセットが引き出される際には、給送ローラと給送カセット内のシートとが接触しないように、給送ローラが上方に退避する。

従来、給送ローラを昇降可能に支持するローラホルダと、給送モータの駆動によって回転しローラホルダを昇降させるカム部材と、シートを支持する中板と、中板を昇降させるリフトモータと、を有するシート給送装置が提案されている（特許文献１参照）。カム部材は、欠歯ギヤと、ソレノイドによって作動し欠歯ギヤの回転を規制するフラッパ部材と、によって一回転制御されている。そして、シートが収納されるカセットが装置本体に装着されると、ソレノイド及び給送モータが駆動し、ローラホルダを介して給送ローラが所定位置まで下降する。

そして、給送ローラが所定位置で検知されると給送モータが停止し、リフトモータが駆動する。このリフトモータの駆動によって中板が上昇し、中板上のシートに給送ローラが当接した状態で給送ローラも上昇する。給送ローラが給送位置に位置すると、ローラホルダに取り付けられたセンサフラグを位置検知センサが検知し、リフトモータが停止されて中板の位置決めが完了する。

特開２００９−６２１５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシート給送装置は、給送ローラの昇降のために給送モータ及びソレノイドを、中板の上昇のためにリフトモータを使用しており、コストアップの要因となってしまっていた。また、給送ローラを給送位置で検知するためには、中板が上昇して中板上のシートと給送ローラとが接触する前に給送ローラを予め下降させておく必要がある。

そこで、本発明は、給送ユニット及び上昇部の駆動のために使用するアクチュエータの数を低減すると共に給送ユニットを確実に給送位置で検知できるように構成し、上述した課題を解決した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。

本発明は、シート給送装置において、シートを支持するシート支持部と、前記シート支持部を上昇させる上昇部と、前記シート支持部に支持されているシートを給送可能な給送部材と、前記給送部材を前記シート支持部に支持されているシートから離間する離間位置と、前記離間位置よりも下方に位置し前記シート支持部に支持されているシートを前記給送部材によって給送可能な給送位置と、前記給送位置よりも下方に位置する下方位置と、の間で移動可能に支持する給送ユニットと、前記給送部材が前記給送位置に位置することを検知する検知部と、前記給送部材を前記離間位置で保持する保持位置と、前記給送部材が前記下方位置に向けて揺動することを許容する許容位置と、に移動可能な保持部と、駆動力を発生させる駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記上昇部及び前記保持部に伝達可能な伝達ユニットと、を備え、前記伝達ユニットは、前記給送部材が前記給送位置と前記下方位置との間に位置する状態で前記給送部材と前記シート支持部に支持されたシートの上面とが接触するように、前記保持部より遅れて前記上昇部を駆動開始させる遅延機構を有し、前記遅延機構は、前記駆動源と前記保持部との間の駆動伝達経路に介在する第１ギヤと、前記第１ギヤと同軸上に配置され、前記駆動源と前記上昇部との間の駆動伝達経路に介在する第２ギヤと、を有し、前記第１ギヤが回転し前記第２ギヤが回転しない第１状態と、前記第１ギヤと前記第２ギヤとが一体に回転する第２状態と、を取り得、前記第１ギヤが回転開始してから前記第２ギヤが回転開始するまでの時間は、前記シート支持部に支持されるシートの重さに応じて異なる、ことを特徴とする。

本発明によると、給送ユニット及び上昇部を１つの駆動源によって駆動することができるのでコストダウンできる。また、給送位置よりも下方で給送部材とシートの上面とが接触するように保持部及び上昇部に駆動伝達可能な遅延機構を設けたので、検知部によって給送部材の検知位置を確実に検知することができる。

本実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 装置本体からカセットを引き出した状態を示す斜視図。 図２の二点鎖線で囲った部分を示す拡大斜視図。 駆動ユニット及びローラユニットを示す斜視図。 リフトアッププレート及び中板を示す斜視図。 リフタギヤ及びリフトアッププレートを示す斜視図。 本実施の形態に係る制御ブロック図。 カセットを引き出した状態における第１リンク部材及び第２リンク部材を示す図４のＦ−Ｆ断面図。 カセットを装着する直前の状態における第１リンク部材及び第２リンク部材を示す図４のＦ−Ｆ断面図。 カセットを装着した状態における第１リンク部材及び第２リンク部材を示す図４のＦ−Ｆ断面図。 （ａ）は遅延機構を示す側面図、（ｂ）は遅延機構を示す斜視図、（ｃ）は第１ギヤを示す斜視図、（ｄ）は第２ギヤを示す斜視図。 （ａ）はモータが駆動していない状態の遅延機構を示す図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はモータが駆動している状態の遅延機構を示す図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面図。（ｃ）はカセットを装置本体から引き出した状態の遅延機構を示す図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面図。

＜第１の実施の形態＞
〔全体構成〕
本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、モノクロのトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、積載されたシートを給送するシート給送装置１４と、給送されたシートに画像を形成する画像形成部５０と、を有している。また、プリンタ１は、シートに転写された画像を定着させる定着装置１１と、シートを排出トレイ１３に排出可能な排出ローラ対１２と、を有している。

プリンタ１に画像形成の指令が出力されると、プリンタ１に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部５０による画像形成プロセスが開始される。画像形成部５０は、プロセスカートリッジ２と、レーザスキャナ３と、転写ローラ４と、を有している。プロセスカートリッジ２は、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム２ａと、感光ドラム２ａに沿って配置された帯電ローラ２ｂ、現像ローラ２ｃ及びクリーニングブレード２ｅと、トナー容器２ｄと、廃トナー容器２ｆと、を有している。プロセスカートリッジ２は、プリンタ１の装置本体１Ａに対して着脱可能になっている。

レーザスキャナ３は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム２ａに向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム２ａは、帯電ローラ２ｂにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム２ａ上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ２ｃによりこの静電潜像が現像され、感光ドラム２ａ上にモノクロのトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、シート給送装置１４からシートＳが給送される。シート給送装置１４は、シートＳの給送方向と直交する方向に、装置本体１Ａに装着及び引き出し可能に支持される引き出し部としてのカセット５を有しており、カセット５は、シートＳを支持するシート支持部としての中板３３を昇降可能に支持している。中板３３に支持されたシートＳは、給送部材としてのピックアップローラ６によって給送され、ピックアップローラ６によって給送されたシートＳは、フィードローラ７及びフィードローラ７に圧接する分離ローラ８によって１枚ずつに分離される。

分離ローラ８には、トルクリミッタが内蔵されており、フィードローラ７及び分離ローラ８によって形成される分離ニップにシートが１枚搬送された際には、分離ローラ８がフィードローラ７に従動回転するようにトルクリミッタのリミット値が設定される。また、分離ニップにシートが複数枚搬送された際には、分離ローラ８はフィードローラ７に従動回転せずに停止する。なお、フィードローラ７によるシート搬送方向とは逆方向にシートを搬送するように、分離ローラ８に駆動を入力してもよい。また、本実施の形態では、１段のみのカセット５が設けられているが、異なるサイズのシートを支持可能な複数のカセットを設け、これら複数のカセットから選択されたシートサイズに合わせてシートを給送してもよい。

フィードローラ７及び分離ローラ８によって１枚ずつ分離されたシートＳは、搬送ローラ対９によってレジストレーションローラ対１０に搬送され、レジストレーションローラ対１０により斜行が補正される。レジストレーションローラ対１０によって所定の搬送タイミングで搬送されたシートＳには、転写ローラ４に印加された静電的負荷バイアスによって、感光ドラム２ａ上のトナー像が転写される。感光ドラム２ａ上に残った残トナーは、クリーニングブレード２ｅによって、廃トナー容器２ｆに回収される。

トナー像が転写されたシートＳは、定着装置１１の加熱ローラ１１ａ及び加圧ローラ１１ｂによって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着（定着）される。定着装置１１を通過したシートＳは、搬送ローラ対５１，５２によって排出ローラ対１２に搬送され、排出ローラ対１２によって排出トレイ１３に排出される。

［シート給送装置］
次に、シート給送装置１４について説明する。図２は、シート給送装置１４からカセット５を引き出した状態を示す斜視図である。なお、図２は、便宜的に、外装やフレーム等、一部の部品を省略している。図３は、図２の二点鎖線で囲った部分を示す拡大斜視図である。図４は、図３から本発明の説明に使用する部品のみを示した斜視図である。

図２に示すように、カセット５には、シートＳの幅方向における端部の位置を規制する一対のサイド規制板５ａと、シート搬送方向におけるシートＳの上流端の位置を規制する後端規制板５ｂと、が設けられている。装置本体１Ａには、図３に示すように、駆動ユニット１５と、ローラユニット１６と、レバー部材１９と、第１リンク部材１７と、第２リンク部材１８と、が設けられている。

ローラユニット１６は、図４に示すように、装置本体１Ａ（図２参照）に回転可能に支持される駆動軸２０と、駆動軸２０に対して相対回転可能に支持されると共にピックアップローラ６を揺動可能に支持するホルダ２２と、を有している。

給紙モータ４０（図７に図示）に連結された駆動軸２０には、フィードローラ７（図１参照）が固定されており、フィードローラ７の一端部には不図示のフィードギヤが固定されている。フィードギヤの回転は、不図示のギヤ列２３を介して、ピックアップローラ６の一端部に固定される不図示のピックアップギヤに伝達される。これにより、駆動軸２０が回転することで、フィードローラ７及びピックアップローラ６が回転する。

ホルダ２２には、図４に示すように、駆動軸２０に回動自在に支持され、幅方向に延びる押圧板２４が締結されており、押圧板２４は、給送付勢部としてのねじりコイルバネ５３によって下方に押圧されている。ねじりコイルバネ５３は、駆動軸２０に遊嵌すると共に、一端が装置本体１Ａ（図２参照）に接続され、他端が押圧板２４に接続されている。このねじりコイルバネ５３の付勢力が押圧板２４を介してホルダ２２に伝達されることで、ピックアップローラ６を下方位置に向けて付勢している。なお、ピックアップローラ６、ホルダ２２及び押圧板２４によって、給送ユニット５５が構成されている。

ホルダ２２は、ピックアップローラ６がシートＳから離間する離間位置（図８参照）と、ピックアップローラ６がシートＳに当接してシートＳを給送可能な給送位置と、下方位置（図１０参照）と、の間でピックアップローラ６を揺動可能に支持している。給送位置は、離間位置よりも下方に位置し、下方位置は給送位置よりも下方に位置している。給送ユニット５５は、ピックアップローラ６を離間位置、給送位置及び下方位置に移動可能に支持する。

レバー部材１９は、鉛直方向に延びる回動軸１９ｂを中心にＥ１方向及びＥ２方向に回動可能であり、カセット５の装着方向における下流端に当接可能な当接部１９ａを有している。押圧部としての第１リンク部材１７は、駆動軸２０の軸方向と平行に延びる回動軸１７ｄを中心にＣ１方向及びＣ２方向に回動可能であり、付勢部としてのねじりコイルバネ５４によりＣ１方向に付勢されている。また、第１リンク部材１７は、レバー部材１９の当接部１９ａに押圧される被押圧部１７ｃを有しており、被押圧部１７ｃが当接部１９ａによって押圧されることで、ねじりコイルバネ５４の付勢力に抗してＣ２方向に回動する。すなわち、第１リンク部材１７は、レバー部材１９を介して、カセット５の装置本体１Ａ内での着脱動作に連動する。更に、第１リンク部材１７には、上端部に第１押圧面１７ａ及び第２押圧面１７ｂが形成されており、第１押圧面１７ａは、押圧板２４の側端部２４ａを押圧可能である。第２押圧面１７ｂは、第１押圧面１７ａよりも僅かに下方に形成されており、第１押圧面１７ａ及び第２押圧面１７ｂによって段部が形成されている。なお、ねじりコイルバネ５４の付勢力は、ねじりコイルバネ５３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。

保持部としての第２リンク部材１８は、鉛直方向であるＤ１方向及びＤ２方向に移動可能に支持されている。第２リンク部材１８は、第１リンク部材１７の第２押圧面１７ｂに当接可能な第１当接面１８ｂと、第１当接面１８ｂの反対側に形成され、押圧板２４の側端部２４ａに当接可能な第２当接面１８ｃと、を有している。更に、第２リンク部材１８の下端部には、ラック部１８ａが形成されており、ラック部１８ａは、駆動ユニット１５のワンウェイギヤ２６に噛合している。第２リンク部材１８は、最も上昇した保持位置（図８参照）と、最も下降した許容位置（図１０参照）との間で上下に移動可能である。第２リンク部材１８は、保持位置において、ピックアップローラ６を離間位置に位置するように給送ユニット５５を保持する。また、第２リンク部材１８は、許容位置において、ピックアップローラ６が離間位置から下方位置の間で揺動できるように給送ユニット５５の移動を許容する。

［駆動ユニット］
駆動ユニット１５は、図４に示すように、駆動力を発生させるモータ２７と、規制部としてのウォームギヤ対２５と、中間ギヤ２９と、リフタ駆動ギヤ２８と、ワンウェイギヤ２６と、を有している。これらウォームギヤ対２５、中間ギヤ２９、リフタ駆動ギヤ２８、ワンウェイギヤ２６は、モータ２７の駆動力をリフトアッププレート３１（図５参照）及び中板３３に伝達可能な伝達ユニット５６を構成している。

モータ２７の駆動力は、ウォームギヤ対２５を介して中間ギヤ２９に伝達される。そして、中間ギヤ２９に伝達された駆動力は、中間ギヤ２９の第１ギヤ８１及びワンウェイギヤ２６を介して第２リンク部材１８に伝達される。ワンウェイギヤ２６には、駆動源としてのモータ２７から第２リンク部材１８への駆動力を伝達すると共に第２リンク部材１８からの駆動力を遮断するワンウェイクラッチ２６ａが内蔵されている。また、中間ギヤ２９の第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とが一体に回転することで、第２ギヤ８２からリフタ駆動ギヤ２８及びリフタギヤ３０を介して、リフトアッププレート３１（図５参照）にモータ２７の駆動力が伝達される。

ウォームギヤ対２５は、モータ２７によって駆動されるウォームとしての円筒ウォーム２５ａと、円筒ウォーム２５ａに噛合するウォームホイール２５ｂと、を有している。ウォームギヤ対２５は、一段で大きく減速比を設定することができる。つまり、モータ２７の停止時に、このウォームギヤ対２５の大きな減速比でワンウェイギヤ２６と第２リンク部材１８のラック部１８ａの動きを規制することが可能である。なお、ウォームギヤ対２５に代えて、数段を介して大きく減速比を設定した平歯車列を用いてもよい。

リフタ駆動ギヤ２８は、図５に示すように、リフトアッププレート３１に一体に設けられた第２ギヤとしてのリフタギヤ３０に噛合している。リフトアッププレート３１及びリフタギヤ３０により上昇部３１Ｃが構成されている。リフトアッププレート３１は、図６に示すように、回動軸３２を中心に回動可能であり、リフト部３１ａによって中板３３を押し上げ可能である。リフタ駆動ギヤ２８が図５の矢印Ｈ方向に回転すると、リフタギヤ３０が矢印Ｋ方向に回転する。すると、リフトアッププレート３１が回動軸３２を中心に上方に回転し、リフト部３１ａが中板３３を下方から押し上げる。これにより、中板３３は、回動軸３４を支点に上方に回動する。

ホルダ２２には、図４及び図５に示すように、フラグ部材８３が設けられており、装置本体１Ａには、フラグ部材８３の有無を検知する検知部としての紙面検知センサ８４（図７参照）が設けられている。紙面検知センサ８４は、例えばフォトセンサによって構成される。中板３３が上述のように上昇すると、中板３３上のシートＳに当接するピックアップローラ６もホルダ２２と共に上昇する。そして、ピックアップローラ６が給送位置に達すると紙面検知センサ８４がフラグ部材８３を検知し、モータ２７が停止される。この状態でシートＳの給送が開始される。

［制御部］
図７は、本実施の形態の制御ブロック図である。装置本体１Ａに設けられた制御部７０は、図７に示すように、ＣＰＵ７１と、各部を制御するためのプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、を有する。制御部７０の出力側には、モータ２７と給紙モータ４０が接続されており、制御部７０の入力側には、カセット５が装置本体１Ａに装着されたことを検知するカセット有無センサ７４と、紙面検知センサ８４と、が接続されている。検知部としてのカセット有無センサ７４は、例えばスイッチセンサや光センサによって構成される。

［給送ユニット、中板及びその周辺構成の動作］
次に、給送ユニット５５、中板３３及びその周辺構成の動作について説明する。カセット５が装置本体１Ａに装着されている状態では、第１リンク部材１７はカセット５にレバー部材１９を介して押圧されて、第１の押圧面１７ａが最も下がった位置にあり、第２リンク部材１８は許容位置に保持されている。カセット５が装置本体１Ａから引き出されると、カセット５がレバー部材１９から離間する。すると、レバー部材１９による第１リンク部材１７の押圧が解除され、図８に示すように、第１リンク部材１７は、ねじりコイルバネ５４（図４参照）によってＣ１方向に回動する。第１リンク部材１７がＣ１方向に回動することで、第１リンク部材１７の第１押圧面１７ａが押圧板２４の側端部２４ａを上方に押圧し、ピックアップローラ６を離間位置に位置させる。ホルダ２２は、ピックアップローラ６の離間位置において、装置本体１Ａに設けられた不図示のストッパに当接し、位置決めされる。なお、ピックアップローラ６が離間位置に位置する際には、ピックアップローラ６は中板３３に積載されたシートＳに干渉しない位置に位置している。

これと同時に、第１リンク部材１７の第２押圧面１７ｂ（図４参照）が第２リンク部材１８の第１当接面１８ｂを押圧し、第２リンク部材１８が保持位置に移動する。この時、第２リンク部材１８のラック部１８ａにより、ワンウェイギヤ２６が駆動されるが、ワンウェイギヤ２６に内蔵されたワンウェイクラッチ２６ａにより、ワンウェイギヤ２６から中間ギヤ２９の第１ギヤ８１には駆動伝達されない。このため、カセット５が引き出される際に、中間ギヤ２９を介してリフタ駆動ギヤ２８及びウォームホイール２５ｂに駆動力が伝達されることはない。また、第２リンク部材１８が保持位置に位置しているときには、押圧板２４からねじりコイルバネ５３の弾性力が、第２リンク部材１８を押し下げる方向に加わっている。しかし、ねじりコイルバネ５３よりも弾性力が大きいねじりコイルバネ５４により第１リンク部材１７を介して第２リンク部材１８が上方に付勢されているため、保持位置に維持される。

一方で、カセット５が装置本体１Ａから引き出されると、カセット５と共にリフタギヤ３０がリフタ駆動ギヤ２８から離間する。これにより、カセット５の中板３３は自重によって下降する。この時、上述したようにリフタ駆動ギヤ２８には駆動力が伝達されていない状態なので、リフタ駆動ギヤ２８とリフタギヤ３０との間の摩擦が小さく、カセット５を容易に引き出すことができる。

カセット５が装置本体１Ａに装着される際には、カセット５が装置本体１Ａに装着される直前にカセット５の挿入方向における下流端がレバー部材１９の当接部１９ａに当接する。これにより、レバー部材１９がＥ１方向（図４参照）に回動し、図９に示すように、これと連動して第１リンク部材１７がＣ２方向に回動する。すると、第１リンク部材１７の第１押圧面１７ａが押圧板２４の側端部２４ａから離間する。この時、給送ユニット５５は、ねじりコイルバネ５３（図４参照）の付勢力によって、僅かに下方に揺動し、保持位置に位置する第２リンク部材１８の第２当接面１８ｃに当接して保持される。第２リンク部材１８は、自重及びねじりコイルバネ５３の付勢力により下方に押し下げられる方向に力が加わっているが、ウォームギヤ対２５の減速比によって保持位置に維持されている。給送ユニット５５が僅かに下方に揺動した位置も、ピックアップローラ６が中板３３に積載されたシートＳに干渉しない離間位置である。

なお、カセット５が引き出された状態において、第１リンク部材１７の第１押圧面１７ａと共に第２リンク部材１８の第２当接面１８ｃも押圧板２４の側端部２４ａに当接するように構成してもよい。この構成では、第１リンク部材１７が押圧板２４から離間しても、給送ユニット５５が僅かに下方に揺動することは無い。また、レバー部材１９を用いずに、カセット５によって直接第１リンク部材１７をＣ２方向に回動するように構成してもよい。例えば、第１リンク部材１７の被押圧部１７ｃを、カセット５に設けられた傾斜面等により直接押して、カセット５の装着方向と直交する方向に被押圧部１７ｃを揺動させることにより第１リンク部材１７をＣ２方向に回転させてもよい。

カセット５が装置本体１Ａに装着され、カセット有無センサ７４（図７参照）によってカセット５の装着が検知されると、制御部７０によりモータ２７が駆動される。モータ２７が駆動すると、図１０に示すように、中間ギヤ２９、リフタ駆動ギヤ２８及びワンウェイギヤ２６が、それぞれ矢印Ｇ方向、矢印Ｈ方向及び矢印Ｊ方向に回転する。ワンウェイギヤ２６のＪ方向の回転により、ラック部１８ａを介して第２リンク部材１８が保持位置から許容位置に向けてＤ２方向に移動する。第２リンク部材１８が下降すると、移動途中でラック部１８ａとワンウェイギヤ２６との噛合いが外れる。そして、第２リンク部材１８は、第１当接面１８ｂが第１リンク部材１７の第２押圧面１７ｂに当接することにより停止され、許容位置に維持される。また、第２リンク部材１８がＤ２方向に移動することで、ねじりコイルバネ５３によって下方に付勢された給送ユニット５５が、第２リンク部材１８に追随して下方に回動する。第２リンク部材１８は、第１リンク部材１７の第２押圧面１７ｂに当接することで停止し、給送ユニット５５の押圧板２４は、第１リンク部材１７の第１押圧面１７ａに当接して停止する。この時、ピックアップローラ６は下方位置に位置している。

また、矢印Ｈ方向のリフタ駆動ギヤ２８の回転により、上述したように中板３３が上昇する。この時、中板３３は、後述するように、中間ギヤ２９を含む遅延機構８５（図１１参照）によって第２リンク部材１８よりの移動より遅れて上昇を開始する。そして、中板３３が上昇することで、下方位置に位置する給送ユニット５５のピックアップローラ６と、中板３３上のシートＳと、が当接する。ピックアップローラ６とシートＳとが当接した状態で、中板３３の上昇に伴って給送ユニット５５が上昇する。給送ユニット５５が上昇してピックアップローラ６が給送位置に位置することが紙面検知センサ８４によって検知されると、制御部７０はモータ２７を停止させる。これにより、中板３３及び給送ユニット５５の位置決めが完了し、ねじりコイルバネ５３の弾性力で押圧板２４とホルダ２２を介してピックアップローラ６がシートＳの上面に圧接するため、ピックアップローラ６とシートＳとの給紙圧が設定される。このように、カセット５の装着が完了してからピックアップローラ６が下方位置に移動するので、カセット５の装着動作中にピックアップローラ６がシートＳに当接してしまってシートＳが皺になったり破れたりすることを防止することができる。

ピックアップローラ６は、シートＳに圧接した状態で給紙モータ４０の駆動が所定間隔で伝達されることにより、シートを連続的に送り出すことができる。シートＳの減少によりシートＳの上面が低下してピックアップローラ６が給送位置から外れてしまうと、紙面検知センサ８４がホルダ２２に設けられたフラグ部材８３を検知しなくなる。そして、紙面検知センサ８４からの検知信号に基づいて制御部７０がモータ２７を駆動させて、ピックアップローラ６が給送位置に移動するように制御される。なお、中板３３が上昇部３１Ｃにより持ち上げられている状態では、ウォームギヤ対２５の減速比により中板３３が下降することなく維持される。

［遅延機構］
次に、遅延機構８５について詳しく説明する。遅延機構８５は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、中間ギヤ２９と、中間ギヤ２９に内蔵される付勢部材としてのコイルバネ３５（図１２（ａ）参照）と、によって構成される。中間ギヤ２９は、モータ２７と第２リンク部材１８との間の駆動伝達経路に介在する第１ギヤ８１と、第１ギヤ８１と同軸上に配置され、モータ２７とリフトアッププレート３１との間の駆動伝達経路に介在する第２ギヤ８２と、を有している。

第１ギヤ８１には、図１１（ｃ）に示すように、ボス８１ａと、リブ８１ｂと、第１当接面８１ｃと、が形成されており、ボス８１ａには、コイルバネ３５が圧入される。第２ギヤ８２には、図１１（ｄ）に示すように、コイルバネ３５が当接可能なバネ受け８２ａと、第１ギヤ８１のリブ８１ｂが挿入される挿入部８２ｂと、第１当接面８１ｃに対して接離可能に設けられる第２当接面８２ｃと、が形成されている。第１ギヤ８１のリブ８１ｂ及び第２ギヤ８２の挿入部８２ｂは、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が正しく組み付けられるための誤組み防止用のリブである。そして、挿入部８２ｂにリブ８１ｂが挿入された状態で、第１ギヤ８１に設けられたスナップフィット８１ｄによって、第２ギヤ８２が第１ギヤ８１に対して取り付けられる。この時、第２ギヤ８２は、図１２（ａ）に示すように、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとの間の角度αの範囲で、第１ギヤ８１に対して相対回転可能である。

図１２（ａ）は、カセット５が装置本体１Ａに装着されモータ２７が駆動していない状態の遅延機構８５を示す図１１（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。図１２（ｂ）は中板にシートが満載され、かつモータ２７が駆動した状態の遅延機構８５を示す図１１（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。図１２（ｃ）はカセットが装置本体１Ａから引き抜かれた状態の遅延機構８５を示す図１１（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

図１２（ａ）に示すように、カセット５が装置本体１Ａに装着されモータ２７が駆動していない状態では、第１ギヤ８１の第１当接面８１ｃと第２ギヤ８２の第２当接面８２ｃは離間している。また、コイルバネ３５の自然長Ｌ１は、第２ギヤ８２を第１ギヤ８１に組み付けるときに第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２との間でコイルバネ３５が軸方向において挟み込まれないような長さに設定されている。

そして、カセット５が装置本体１Ａに装着された状態では、リフタ駆動ギヤ２８とリフタギヤ３０が噛合するため、第２ギヤ８２に、モータ２７の駆動により回転する方向とは反対方向の負荷トルクが作用する。この負荷トルクは、リフタ駆動ギヤ２８とリフタギヤ３０とのギヤ列の摺動抵抗やリフトアッププレート３１、中板３３の自重並びにシートの重さなどに基づいて発生する。なお、中板３３のシートが積載されていない状態においても、第２ギヤ８２には、ギヤ列の摺動抵抗やリフトアッププレート３１及び中板３３の自重などによる負荷トルクが作用する。すなわち、負荷トルクは、主にシートの重さ（積載量）に応じてその大きさが変化する値である。

例えば、図１２（ｂ）に示すように、中板３３にシートが満載された状態でモータ２７が駆動されると、第１ギヤ８１が矢印Ｇ方向に回転する。この時、第２ギヤ８２は、上記負荷トルクによってその位置が保持され、第１ギヤ８１が回転することでコイルバネ３５は第１ギヤ８１と第２ギヤとの間で縮んでいく。すなわち、第１ギヤ８１の回転に伴ってコイルバネ３５から第２ギヤ８２に作用する付勢力（弾性力）が増大し、この付勢力が第２ギヤ８２に作用する負荷トルクを超えると、第２ギヤ８２はコイルバネ３５に押圧されて矢印Ｇ方向に回転する。

中板３３にシートが満載された状態では、コイルバネ３５の付勢力が第２ギヤ８２に作用する負荷トルクを超えることなく、第１ギヤ８１が角度αだけ回転し、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接する。この時、コイルバネ３５の長さＬ２は、コイルバネ３５の密着高さ以上となるように設定されている。密着高さとは、バネ線同士がすべて接触状態の時の高さを言う。また、第１ギヤ８１が角度αだけ回転することで、第２リンク部材１８は、許容位置（図１０参照）まで移動するように設定されているため、ピックアップローラ６は下方位置に位置している。

なお、第１ギヤ８１が角度α回転する過程でピックアップローラ６は給送位置を通過するが、例えばモータ２７がＯＮになってから所定時間は紙面検知センサ８４がフラグ部材８３を検知しても制御部７０は紙面検知センサ８４のＯＮ信号を無視する。これにより、モータ２７がＯＮになってからピックアップローラ６が離間位置から下方位置に移動する途中で給送位置を通過しても、制御部７０はモータ２７を停止しない。また、紙面検知センサ８４が上下方向に２つの検知素子を有し、給送ユニット５５が上昇する際のみ紙面検知センサ８４が制御部７０にＯＮ信号を発信するように構成してもよい。

そして、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接した状態で更にモータ２７が回転すると、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とが一体になった状態で遅延機構８５が回転する。このように第１ギヤ８１と第２ギヤ８２が一体に回転する状態を第２状態とし、第１ギヤ８１が回転し第２ギヤ８２が回転しない状態を第１状態とする。第２状態では、第２ギヤ８２の回転により中板３３が上昇し、中板３３上のシートＳの上面とピックアップローラ６とが当接する。更に第２ギヤ８２が回転することにより、ねじりコイルバネ５３の付勢力に抗して、中板３３上のシートＳに追随して給送ユニット５５が上昇する。そして、ピックアップローラ６が給送位置に位置することが紙面検知センサ８４によって検知されると、制御部７０はモータ２７を停止させる。モータ２７が停止した後も、第２ギヤ８２に作用するウォームギヤ対２５の大きな減速比によって、カセット５が装置本体１Ａから抜かれない限りは第２リンク部材１８が移動することは無い。

なお、第２状態では、第２ギヤ８２と共に第１ギヤ８１も回転するため、ピックアップローラ６が下方位置に位置してからもモータ２７が停止するまではモータ２７の駆動により第２リンク部材１８は下方へ移動しようとする。このため、例えば第２リンク部材１８のラック部１８ａを欠歯ギヤで形成し、第２リンク部材１８が許容位置に位置する位置で欠歯ギヤの欠歯部がワンウェイギヤ２６と対向するように構成してもよい。これにより、第２リンク部材１８が許容位置に位置すると、第２リンク部材１８にワンウェイギヤ２６から駆動力が伝達されなくなる。また、第２リンク部材１８が許容位置に向けて下降している途中でワンウェイギヤ２６からラック部１８ａが外れるように構成し、第２リンク部材１８を許容位置で停止させるストッパを設けてもよい。

また、中板３３にシートが積載されていない若しくは積載されているシートが少ない場合には、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接する前に第２ギヤ８２が第１ギヤ８１と共に回転し始める。なお、以下では、シートが積載されていない場合を含めて「シートの積載枚数が少ない場合」と称する。すなわち、第１ギヤ８１が回転することでコイルバネ３５が縮み、コイルバネ３５から第２ギヤ８２のバネ受け８２ａに作用する付勢力が増大する。そして、この付勢力が、第２ギヤ８２に加わる負荷トルクを超えると、遅延機構８５は第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が一体となって回転する。この第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接しない状態で第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が一体となって回転する状態も第２状態という。このとき、第１ギヤ８１が回転開始してから第２ギヤ８２が回転開始するまでの時間は、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接して回転を開始する場合の時間よりも短くなり、この時間は中板３３に支持されるシートの重さ（積載量）に応じて異なる。

第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接しない状態で第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が一体となって回転を開始する状態でのコイルバネ３５の作用長Ｌは、Ｌ２＜Ｌ＜Ｌ１という条件を満たす。このように、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接する前に第２ギヤ８２が第１ギヤ８１と共に回転し始めた場合には、ピックアップローラ６が下方位置に位置する前に中板３３が上昇を開始する。そして、ピックアップローラ６が給送位置と下方位置との間に位置する状態で、ピックアップローラ６は中板３３上のシートＳに当接する。なお、この状態では、ピックアップローラ６が下方位置に位置する前に中板３３が上昇するが、下降するピックアップローラ６が給送位置よりも下がった位置で中板３３上のシートＳの上面と当接させる必要がある。そのため、少なくとも、第２リンク部材１８によってピックアップローラ６が給送位置に下降した後に中板３３が上昇を開始するようにコイルバネ３５の付勢力が設定されている。

また、コイルバネ３５が第２ギヤ８２に作用する付勢力は、第２ギヤ８２とリフタ駆動ギヤ２８のギヤ列の摺動抵抗に基づく負荷トルクよりも大きく設定されている。これにより、カセット５が引き抜かれた際に、コイルバネ３５の付勢力が、第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接する前に第２ギヤ８２と第１ギヤ８１とが回転が始まるように設定されていても、遅延機構８５が確実に第２状態から第１状態に移行する。なお、シートＳの積載量が少ない場合でも、モータ２７の駆動が加わった際に遅延機構８５が第２の状態になるように、ギヤ列の摺動抵抗やリフトアッププレート３１及び中板３３の自重などによる負荷トルクよりもコイルバネ３５の付勢力を大きくしてもよい。

図１２（ｂ）に示す状態からカセット５が装置本体１Ａから引き抜かれると、第２ギヤ８２に作用する負荷トルクが低減し、図１２（ｃ）に示すように、コイルバネ３５の付勢力によって第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃが再び離間する。これにより、カセット５を装置本体１Ａから引き抜くことで、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とが図１２（ａ）と同様に角度α分だけ離間し、遅延機構８５が第２状態から第１状態に移行する。

以上説明したように、遅延機構８５を設けたことで第１ギヤ８１と第２ギヤ８２との回転駆動に時間差を生じさせ、第２リンク部材１８より遅れてリフトアッププレート３１が駆動開始する。これにより、ピックアップローラ６が下降位置若しくは給送位置と下方位置の間に位置する状態でピックアップローラ６と中板３３上のシートＳとを当接させることができる。このため、中板３３及びシートＳと共に上昇するピックアップローラ６を給送位置で確実に検知することができ、ジャムや搬送不良を防止することができる。例えば、ピックアップローラ６が給送位置よりも上方に位置する状態でピックアップローラ６とシートＳとが当接すると、シートＳと共に上昇する給送ユニット５５を給送位置で検知することはできない。

また、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２との間にコイルバネ３５を設けたので、中板３３に積載されたシートＳの重さ（積載量）に応じて、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とが回転を開始する時間差が調整される。すなわち、中板３３にシートＳが満載されている状態では、ピックアップローラ６が下降し始めてから中板３３が上昇を開始するまでの時間は中板３３上のシートＳの積載量が少ない場合に比して長い。しかしながら、シートＳが満載されているために、中板３３に積載されたシートＳの上面は既に高い位置に位置し、ピックアップローラ６が給送位置に位置するまでに中板３３が上昇する距離はシートＳの積載量が少ない場合に比して短い。

一方で中板３３上のシートＳの積載量が少ない状態では、ピックアップローラ６が下降し始めてから中板３３が上昇を開始するまでの時間はシートＳの積載量が多い場合に比して短い。この時、第１ギヤ８１が角度α回転し終わる前に第２ギヤ８２は第１ギヤ８１と共に回転を開始する。中板３３に積載されたシートＳの上面は満載時に比して低いため、ピックアップローラ６が給送位置に位置するまでに中板３３が上昇する距離は長い。

このように、中板３３に積載されたシートＳの重さに応じて中板３３の駆動開始タイミングは異なり、モータ２７が駆動を開始してから給送ユニット５５が給送位置に位置するまでの時間は略平準化されている。そして、中板３３に積載されたシートＳの重さ（積載量）がいずれであっても、給送ユニット５５が給送位置と下方位置との間に位置する状態でピックアップローラ６と中板３３上のシートＳとを当接させることができる。

また、１つのモータ２７によって給送ユニット５５及びリフトアッププレート３１の昇降動作を実現することができ、使用するアクチュエータの数を低減してコストダウンすることができる。また、レバー部材１９及び第２リンク部材１８によって、カセット５を装置本体１Ａに挿入する際にはピックアップローラ６をシートＳに干渉しない位置に位置決めすることができ、ジャムを防止することができる。また、モータ２７を逆回転することが無いため、余計な電気回路等を増設する必要もない。

なお、本実施の形態では、駆動源としてモータ２７を用いたが、モータに限らず、ソレノイドや他のアクチュエータを用いてもよい。また、遅延機構８５を第１ギヤ８１、第２ギヤ８２及びコイルバネ３５によって構成したが、これに限定されず、例えば欠歯ギヤ等によって第２リンク部材１８より遅れてリフトアッププレート３１が駆動開始するように構成してもよい。

また、本実施の形態では、コイルバネ３５を用いて遅延機構８５を第２状態から第１状態に復帰するように構成したが、これに限定されず、コイルバネ３５に代えて例えばゴム等の弾性部材や磁石等を用いてもよい。また、コイルバネ３５を省いて、カセット５を装置本体１Ａから引き抜いた際にモータ２７を逆回転するように構成してもよい。

また、本実施の形態では、中板３３にシートＳが満載されている状態では第１ギヤ８１の第１当接面８１ｃと第２ギヤ８２の第２当接面８２ｃとが当接することで第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が一体に回転するように構成したが、これに限定されない。例えば、中板３３にシートＳをほとんど積載していない場合と同様に、第２ギヤ８２がコイルバネ３５に押圧されて回転してもよい。逆に、中板３３にシートＳがほとんど積載していない場合においても第１当接面８１ｃと第２当接面８２ｃとが当接することで第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２が一体に回転するように構成してもよい。

また本実施の形態では、電子写真方式のプリンタ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

１：画像形成装置（プリンタ）／１Ａ：装置本体／５：引き出し部（カセット）／６：給送部材（ピックアップローラ）／１４：シート給送装置／１７：押圧部（第１リンク部材）／１８：保持部（第２リンク部材）／２５：規制部（ウォームギヤ対）／２５ａ：ウォーム（円筒ウォーム）／２５ｂ：ウォームホイール／２６ａ：ワンウェイクラッチ／２７：駆動源（モータ）／３１Ｃ：上昇部／３３：シート支持部（中板）／３５：付勢部材（コイルバネ）／５０：画像形成部／５３：給送付勢部（ねじりコイルバネ）／５４：付勢部（ねじりコイルバネ）／５５：給送ユニット／５６：伝達ユニット／８１：第１ギヤ／８１ｃ：第１当接面／８２：第２ギヤ／８２ｃ：第２当接面／８４：検知部（紙面検知センサ）／８５：遅延機構

Claims (14)

1. シートを支持するシート支持部と、
   前記シート支持部を上昇させる上昇部と、
   前記シート支持部に支持されているシートを給送可能な給送部材と、
   前記給送部材を前記シート支持部に支持されているシートから離間する離間位置と、前記離間位置よりも下方に位置し前記シート支持部に支持されているシートを前記給送部材によって給送可能な給送位置と、前記給送位置よりも下方に位置する下方位置と、の間で移動可能に支持する給送ユニットと、
   前記給送部材が前記給送位置に位置することを検知する検知部と、
   前記給送部材を前記離間位置で保持する保持位置と、前記給送部材が前記下方位置に向けて揺動することを許容する許容位置と、に移動可能な保持部と、
   駆動力を発生させる駆動源と、
   前記駆動源からの駆動力を前記上昇部及び前記保持部に伝達可能な伝達ユニットと、を備え、
   前記伝達ユニットは、前記給送部材が前記給送位置と前記下方位置との間に位置する状態で前記給送部材と前記シート支持部に支持されたシートの上面とが接触するように、前記保持部より遅れて前記上昇部を駆動開始させる遅延機構を有し、
   前記遅延機構は、前記駆動源と前記保持部との間の駆動伝達経路に介在する第１ギヤと、前記第１ギヤと同軸上に配置され、前記駆動源と前記上昇部との間の駆動伝達経路に介在する第２ギヤと、を有し、前記第１ギヤが回転し前記第２ギヤが回転しない第１状態と、前記第１ギヤと前記第２ギヤとが一体に回転する第２状態と、を取り得、
   前記第１ギヤが回転開始してから前記第２ギヤが回転開始するまでの時間は、前記シート支持部に支持されるシートの重さに応じて異なる、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記遅延機構は、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの間に介在し、前記第１状態となるように前記第１ギヤ及び前記第２ギヤを付勢する付勢部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記遅延機構は、前記付勢部材から前記第２ギヤに作用する付勢力が前記第２ギヤに作用する負荷トルクを超えると前記第２状態となる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記負荷トルクは、前記シート支持部に支持されるシートの重さに応じた値である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記第１ギヤは、第１当接面を有し、
   前記第２ギヤは、前記第１当接面に対して接離可能に設けられる第２当接面を有し、
   前記遅延機構は、前記第１当接面と前記第２当接面とが当接することで前記第２状態となる、
   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. 前記給送ユニット、前記検知部、前記保持部、前記駆動源及び前記伝達ユニットを支持する装置本体と、
   前記シート支持部及び前記上昇部を支持し、前記装置本体に対して装着及び引き出し可能な引き出し部と、を備え、
   前記遅延機構は、前記装置本体から引き出されることで、前記第２状態から前記第１状態に移行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記伝達ユニットは、前記駆動源が停止している際に前記保持部が前記保持位置から前記許容位置に移動することを規制する規制部を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシート給送装置。
8. 前記規制部は、ウォーム及びウォームホイールからなる、
   ことを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
9. 前記給送ユニット及び前記保持部を押圧可能な押圧部と、
   前記給送部材が前記下方位置から前記離間位置に、かつ前記保持部が前記許容位置から前記保持位置に移動するように前記押圧部を付勢する付勢部と、を備え、
   前記伝達ユニットは、前記遅延機構と前記保持部との間の駆動伝達経路に配置され、前記駆動源から前記保持部への駆動力を伝達すると共に前記保持部からの駆動力を遮断するワンウェイクラッチを有する、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載のシート給送装置。
10. 前記装置本体から前記引き出し部が引き出された状態では、前記引き出し部は前記押圧部から離間し、前記付勢部に付勢された前記押圧部によって、前記保持部が前記保持位置に位置すると共に前記給送部材が前記離間位置に位置し、
    前記装置本体に前記引き出し部が装着された状態では、前記引き出し部は前記付勢部の付勢力に抗して前記押圧部に当接し、前記保持部が前記押圧部に離間した状態で前記規制部によって前記保持位置に保持される、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシート給送装置。
11. 前記給送ユニットを前記下方位置に向けて付勢する給送付勢部を備え、
    前記給送付勢部の付勢力は、前記付勢部の付勢力よりも小さくなるように設定される、
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のシート給送装置。
12. 前記装置本体に前記引き出し部が装着された状態において前記駆動源が駆動することで、前記保持部は前記許容位置に向けて移動する、
    ことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のシート給送装置。
13. 前記給送ユニットは、前記上昇部によって上昇する前記シート支持部に支持されたシートの上面に前記給送部材が当接した状態で、前記上昇部に追随して上昇する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシート給送装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
    前記シート給送装置から給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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