(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、上記したような、カセット(給送部1)からの給送経路と、手差しトレイ(給送部2)からの給送経路が合流するシート給送装置には適用することができない。
【0008】
なぜならば、特許文献1に記載の技術は、給送ローラに連動してシートの最上位面を検知するものであるからであるところ、上記したような給送経路が合流するシート給送装置では給送ローラに連動してシートの最上位面を検知することができないからである。
【0009】
また、特許文献2に記載の構成では、カールを検知した場合に積載部を下降させる構成が必要であり、装置が複雑化し、コストが高くなってしまう。
【0010】
本発明は、給送ローラを退避させた状態で積載部を上昇させる構成において、シートがカールしていても、シートを安定して給送することが可能であり、かつ、コストの増加を抑え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。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、シートが積載される積載部と、前記積載部を上昇させる上昇部と、前記積載部に積載されたシート
と接触し、前記シートを給送する給送位置と、前記給送位置から上方に退避した退避位置との間を移動可能に設けられた給送部と、前記給送部を前記給送位置と前記退避位置との間で移動させる給送昇降部と、前記給送位置と前記退避位置との間を移動する前記給送部と連動し、
前記給送位置にある前記給送部を検知する第1の検知部と、
を有し、前記給送部が前記給送位置にある状態において、前記給送部が接触しているシートの上面は第1の位置にあり、前記積載部が上昇する方向において、前記第1の
位置よりも下方の
第2の位置で、
前記積載部に積載されたシートの上面を検知する第2の検知部と、前記第1の検知部の検知結果及び前記第2の検知部の検知結果に基づいて、前記上昇部を制御する制御部と、
を有し、前記制御部は、前記給送昇降部が前記給送部を前記退避位置から前記給送位置へ移動させた際に、前記第1の検知部が
前記給送部を検知せず、かつ、前記第2の検知部がシートの上面を検知した場合には、前記上昇部により前記積載部を第1の所定量上昇させ、また、前記制御部は、前記給送昇降部により前記給送部を前記退避位置から前記給送位置へ移動させた際に、前記第1の検知部が
前記給送部を検知せず、かつ、前記第2の検知部がシートの上面を検知しない場合には、前記上昇部により前記積載部を第1の所定量よりも大きい第2の所定量上昇させることを特徴とするシート給送装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、制御部は、給送昇降部が給送部を退避位置から給送位置へ移動させた際に、第1の検知部がシートの上面を検知せず、かつ、第2の検知部がシートの上面を検知した場合には、上昇部により積載部を第1の所定量上昇させる。また、制御部は、給送昇降部により給送部を退避位置から給送位置へ移動させた際に、第1の検知部がシートの上面を検知せず、かつ、第2の検知部がシートの上面を検知しない場合には、上昇部により積載部を第1の所定量よりも大きい第2の所定量上昇させる。これにより、シートがカールしていても、シートを安定して給送することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
<第1の実施形態>
以下、図を用いて本発明の第1実施形態について説明をする。説明は、画像形成装置の全体構成、プロセスカートリッジの着脱方法、プロセスカートリッジの構成、カートリッジトレイの構成の順で説明を行う。ここでは、画像形成装置として、レーザービームプリンタを例示している。また、感光ドラム上の各色のトナー像をベルトに順次転写した後、ベルト上のトナー像を記録材に一括転写する画像形成装置を例示している。
【0015】
まず、
図1を用いて、画像形成装置の全体構成の概要について説明する。
図1は画像形成装置101の概略断面図である。画像形成装置101に対して挿入及び引き出し可能に設けられた給送カセット(シート収容部)201内に収納されたシート8は、図中時計回り方向に回転する給送ローラ(給送部)202により給送される。給送されたシート8は、搬送ローラ250と搬送対向ローラ252のニップ部へ送られ、さらにベルト内ローラ105と転写ローラ122のニップ部へと送られる。すなわち、搬送ローラ250と搬送対向ローラ252は、画像とのタイミングを合わせてシート8を転写ニップへ送るレジストレーションローラ対を構成している。
【0016】
画像形成部を構成する像担持体としての感光ドラム111、112、113、114は図中反時計回り方向に回転する。各画像形成部では、各感光ドラムの外周面に、レーザースキャナ120からのレーザー光により静電潜像が順次形成され、続いてその静電潜像が現像ローラで現像され、トナー像が形成される。
【0017】
感光ドラム111、112、113、114に形成されたトナー像は、中間転写ベルト130に転写される。カラー画像を形成する場合は、感光ドラム111、112、113、114にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック各色のトナー像が現像され、それぞれに形成されたトナー像が、中間転写ベルト130に順次転写される。次に中間転写ベルト130に形成されたトナー像は、ベルト内ローラ105と転写ローラ122のニップ部に送られたシート8に一括転写される。なお、中間転写ベルト130はテンションローラ121によりテンションがかけられている。
【0018】
更にトナー像が転写されたシート8は、定着フィルム107と加圧ローラ108のニップ部へ送られ、ここで加熱及び加圧されてトナー像がシート8に定着される。トナー像が定着されたシート8は、排出ローラ109と排出コロ110により画像形成装置101の外部の排出トレイへ排出される。
【0019】
また、
図10、第1の実施形態のブロック図である。
図10に示すように、CPU1000は、積載板206の駆動源としてのモータ(第1の駆動源)227、給送ローラ202の駆動源としてのモータ(第2の駆動源)264、積載板206のソレノイド(第1ソレノイド)219、給送ローラ202のソレノイド(第2ソレノイド)270、第一検知センサ300、第二検知センサ301と接続されている。また、CPU1000は、ROM及びRAMと接続されており、CPU1000は、RAMをワークメモリとして使用することで、ROMに格納されているプログラムを実行する。第1の実施形態においては、CPU1000とROMとRAMが制御部を構成する。
に示すように、
<給送装置の構成>
図2は第1の実施形態のシート給送装置の斜視図である。
図2(a)はリフター駆動側から見た斜視図であり、
図2(b)は給送駆動側からみた斜視図である。
【0020】
<カセット給送機構>
第1の実施形態の給送装置では、給送カセット201の給送方式として、シートの搬送方向と反対方向に回転する逆転ローラを用いたリタードローラ方式を採用している。
図2に示すように、給送ローラ202は、フィードローラ203の中心を軸として上下方向に揺動可能な支持部材205に支持されている。
【0021】
給送ローラ202は、給送カセット201内の積載板(積載部)206上に積載されたシート8の最上位面(上面)に当接し、シート8を給送する。非給送状態(給送動作を行わない)の場合、給送ローラ202は上方に退避している。すなわち、給送ローラ202は、積載板206上のシートを給送する給送位置と、給送位置から上方に退避した退避位置との間を移動可能に設けられている。
【0022】
シート8を給送する場合は、ソレノイド270に電圧を印加し、給送欠け歯ギア267の回転規制部材269を解除することで、支持部材205を給送ローラ202と共にフィードローラ203の中心を軸に下方に回動(下降)させる。すなわち、ソレノイド270は、モータ264が発生する駆動力を、給送ローラ202を昇降させるために、給送ローラ202へ伝達するか否かを切り替える。給送欠け歯ギア267の下流側へ駆動が伝達されることでフィードローラ203が回転する。すなわち、モータ264とソレノイド270は、給送ローラ202を昇降させる給送昇降部を構成している。
【0023】
支持部材205の下降動作により、給送ローラ202がシート8の最上位面に当接し、シート8を給送する。給送されたシート8は、フィードローラ203とリタードローラ204のニップ部に送り込まれる。給送ローラ202は、次の給送動作が行われるまで上方に退避する。すなわち、給送ローラ202は、シートの給送を1枚行うごとに、退避位置と給送位置との間を移動する。
【0024】
また、リタードローラ204の駆動軸にはトルクリミッタ(不図示)が配置されている。給送ローラ202、フィードローラ203及びリタードローラ204は、モータ264からの駆動力が伝達され回転する。
【0025】
なお、261と262と266はアイドラギアであり、263は給送ローラギアであり、265はフィードローラ駆動ギアであり、268は段ギアである。また、レバー押圧バネ272はレバー271を押圧している。
【0026】
上記リタードローラ方式のシート給送装置のシート分離作用を説明する。
【0027】
上記したように、回転する給送ローラ202は、積載板206に積載されているシート8を給送する。このとき、シート8が1枚だけ給送された場合、フィードローラ203とニップを形成しているリタードローラ204に、シート8を介して大きな回転トルクが加わり、トルクリミッタが切れる。これにより、リタードローラ204には逆回転の駆動が伝達されず、搬送されるシート8により連れ回り(従動回転)する。
【0028】
また、給送ローラ202により2枚以上のシート8が同時に給送されてしまった場合、リタードローラ204にはシート間の摩擦力だけが伝わる。しがたって、トルクリミッタが切れずに、リタードローラ204には逆回転の駆動力が伝わることで、リタードローラ204は逆回転し、フィートローラ203側のシート1枚を残して他のシートを全て搬送方向の上流側に戻す。
【0029】
以上のように第1の実施形態によれば、リタードローラ204の逆回転により、確実に1枚ずつシート8を分離して送り出すことができる。分離されたシート8は、搬送ローラ250a、250b、250c、250dと搬送対向ローラ252a、252b、252c、252dにより搬送される。なお、搬送ローラ250a、250b、250c、250dは搬送ローラ軸251を中心に回転し、搬送対向ローラ252a、252b、252c、252dは搬送対向ローラ軸253を中心に回転する。
【0030】
<手差し給送機構>
図1に示すように、画像形成装置101には、手差し給送機構が設けられている。手差し給送を行う時は、ユーザは、カートリッジドア140と給送カセット201の間の手差し給送口312からシートを挿入する。手差し給送口312に挿入されたシートは、手差し搬送ローラ310a、310bにより、給送ローラ202の方向へ搬送される。搬送ローラ310c、310d及び310e、310fにより搬送されたシートは、手差し搬送ガイド311に沿って、上方に退避していた給送ローラ202の下方を通過する。そして、フィードローラ203とリタードローラ204により、レジストレーションローラ対へと搬送される。すなわち、第1の実施形態では、フィードローラ203の上流において、手差し給送口312から給送されるシートが通過する搬送路が、給送カセット201から給送されるシートが通過する搬送路と合流している。
【0031】
給送カセット201は、カセット枠体207と、カセット枠体207に取り付けられ、回動可能な積載板206と、積載板206を持ちあげるためのリフトアーム208を有する。給送カセット201は装置前側(
図1中右側)から装置本体内へ挿入される。
【0032】
積載板206を上昇させる場合、制御部はソレノイド219に電圧を印加し、規制部材218による欠け歯ギア216の規制を解除する。これにより、モータ227からの駆動力が下流側へ伝達されて、リフトアーム駆動ギア209と共にリフトアーム208が回動し、シート8を積載した積載板206が回転軸213を中心に上方に回動する。すなわち、ソレノイド219は、モータ227が発生する駆動力を、積載板206を昇降させるために、積載板206へ伝達するか否かを切り替える。すなわち、モータ227とソレノイド219は、積載板206を上昇させる上昇部を構成している。
【0033】
なお、210と217インターフェースギアであり、220はアイドラギアであり、221はリフターの駆動ギアであり、228は段ギアである。211はリフトアーム208の軸受けである。また、レバー押圧バネ215はレバー214を押圧している。
【0034】
給送カセット201が装置本体から引き出されると、積載板206は下降する。212は給送カセット201を引き出す際の把持である。
【0035】
次に、積載板206に積載されたシート8の最上位面を検知する第一の検知部及び第二の検知部について説明する。
図4及び
図5は、給送カセット201が画像形成装置(装置本体)101に挿入された状態のシート給送装置の断面図を示す。
【0036】
第一検知部は、第一検知フラグ302と第一検知センサ300を有し、第二検知部は、第二検知フラグ303と第二検知センサ301を有する。
【0037】
第一検知フラグ302は、支持部材205に回動可能に設けられており、フォトセンサである第一検知センサ300の信号をON(遮光状態)及びOFF(透過状態)に切り換える。したがって、第一検知フラグ302は、給送ローラ202を支持する支持部材205と一体に回動(連動)する。支持部材205が給送ローラ202を上方に退避させている場合には、第一検知フラグ302は第一検知センサ300をONにする。支持部材205が給送ローラ202を下降させた場合に、積載板206上のシート8の最上位面の位置が給送可能な位置よりも下方であれば、第一検知フラグ302は、第一検知センサ300をOFFにする(ONにしない)。一方、支持部材205が給送ローラ202を下降させた場合に、積載板206上のシート8の最上位面の位置が給送可能な位置よりも上方にあれば、第一検知フラグ302はシート8により持ち上げられるので、第一検知センサ300はONとなる。
【0038】
第二検知フラグ303は、フィードローラ203の軸260を中心に回動可能に設けられ、フォトセンサである第二検知センサ301の信号をON(遮光状態)及びOFF(透過状態)に切り換える。第二の検知フラグ303は自重により下方に垂れ下がっており、積載板206と共にシート8が上昇させられた場合、シート8の最上位面に押されて上方に回動する。また、第二検知フラグ303は、シート8の最上位面が上昇してくると、第二検知センサ301の信号をOFF(透過状態)からON(遮光状態)に切り換える。
【0039】
図5に示すように、給送ローラ202が上方に退避した状態では、第一検知フラグ302が第一検知センサ300をONにし、第二検知フラグ303は自重で下方に垂れ下がり、第二検知センサ301をOFFにしている(ONにしていない)。
【0040】
第1の実施形態では、第二検知フラグ303により第二検知センサ301がONとなるときの積載板206の高さ方向の位置は、第一検知センサ300が第一検知フラグ302にONとなるときの高さ方向の位置よりも低い位置に設定されている。
【0041】
図3は、第1の実施形態フローチャートである。第1の実施形態では、通常時の積載板206の上昇量(第1の所定量)を1mm、カールがある場合の積載板206の上昇量(第2の所定量)を3mmとている。また、第1の実施形態では、再給送回数を2回までとしている。
【0042】
シート8が収納された給送カセット201が画像形成装置101へ挿入されると、装着検知部70がON信号を出力する。制御部は、装着検知部70からの信号に基づいて、モータ227を駆動させ、積載板206を上昇させる(Step1)。積載板206が上昇することにより、積載板206上のシート8の最上位面が第二検知フラグ303を押し上げ、第二検知センサ301がON状態となる(
図6の状態、Step2)。なお、このとき、給送ローラ202は上方に退避しているので、第一検知センサ300はON状態である。したがって、制御部は、第二検知部によりシート8が検知される位置よりからさらに第3の所定量上昇した位置まで、積載板206を上昇させる。これにより、積載板206上のシート8の位置が、給送可能な位置まで上昇させられる。
【0043】
モータ227による積載板206の上昇動作を開始してから第1の所定時間が経過しても第二検知センサ301がON状態にならなかった場合、制御部は、装置を停止し、故障を報知する(step15)。ここでの故障としては、リフターまたは、第二検知部の故障のいずれかが故障していることが考えられる。
【0044】
制御部は、第二検知センサ301がON状態になってから第2の所定時間経過した後に、ソレノイド219への電圧印加を停止させ、積載板206の上昇を停止させる(Step3)。これにより、積載板206上のシート8の位置が、給送可能な位置となる。
【0045】
次に、制御部は、ソレノイド270に電圧を印加し、給送ローラ202を下降させてシート8の最上位面に当接させ、給送動作を開始する(step4)。そして、給送ローラ202が回転することで、シート8が給送される。
【0046】
制御部は、給送ローラ202を下降させた後に、第一検知センサ300の信号がOFFか否かを判断する(Step5)。さらに、制御部は、第二検知センサ301の信号がOFFか否かを判断する(Step6)。より具体的には、制御部は、給送ローラ202を下降させた状態での、第一検知センサ300と第二検知センサ301の信号の出力を判断する。
【0047】
Step5及び6において、第一検知センサ300と第二検知センサ301が共にON状態であれば、シート8が給送位置にあると考えられるので、シート8の給送動作が正常に行われると考えられる。給送されたシート8は、フィードローラ203とリタードローラ204のニップ部に搬送され、フィードローラ203により搬送ローラ250と搬送対向ローラ252のニップ部に搬送される。
【0048】
搬送検知フラグ254がシート8に回動させられると、搬送センサ255がON状態となる。給送動作を開始してから第3の所定時間内に搬送センサ255がON状態となった場合(step9)、ジョブ終了でなければ(step12)、第4の所定時間後に次の給送動作を開始する(step4に戻る)。なお、搬送検知フラグ254と搬送センサ255により構成される搬送検知部は、レジストレーションローラ対のニップ部の直ぐ下流の位置にシート8が到達したことを検知する。
【0049】
シート8が複数枚給送されることによって、最上位のシート8の位置が低くなると、やがてstep5で第一検知センサ300がOFF状態になる。Step5において第一検知センサ300がOFF、かつStep6において第二検知センサ301がONなら、制御部は、積載板206を1mm上昇させる(step8)。
【0050】
一方、
図8に示すようにシート8の給送方向の下流側が上方にカールしている場合がある。この状態で、
図9に示すように給送ローラ202を下降させると、シート8がカールしている分だけ、下方に押し下げられる。結果として、給送に必要な圧を給送ローラ202からシート8に加えることができず、シート8を給送することができない(いわゆる、ノーピック)場合がある。
【0051】
この時、シート8が下方に押し下げられるので、Step5及び6において第一検知センサ300及び第二検知センサ301がOFFとなる。この場合、制御部は、積載板206を3mm上昇させる(step7)。
【0052】
また、このとき、シート8はノーピックとなっているため、第3の所定時間内に搬送センサ255に到達することができない(step9)。この場合、制御部は、再給送回数が3回目で無ければ(Step10)、再給送動作を開始する(Step11)。
【0053】
シート8のカール量が3mm程度であれば、積載板206上のシート8の最上位面が3mm上昇しているので、次の給送動作(1回目の再給送動作)によって、
図7のようにシート8に給送ローラ202の圧が加わり、シート8が搬送される。
【0054】
第1の実施形態では、再給送動作を2回まで許容しているので、6mm程度のカール量のシート8をジャム扱いとせずに、給送することが可能である。なお、制御部は、再給送を2回行ってもシート8が給送されなかった場合(step10)、装置を停止させジャムとして報知する(step14)。
【0055】
なお、実際には生じにくい事象ではあるが、Step6において第二検知センサ301がOFFにも関わらず、(再給送動作を行うことなく)シート8が給送される場合がある。この場合は、シート8は、レジストレーションローラ対により待機させられる。
【0056】
以上の第1の実施形態の説明では、Step8での積載板206の上昇量を1mmとし、Step7での積載板206での上昇量を3mmとしているが、第二検知フラグ303による検知位置を早め(下げ)、Step7での上昇量を増やす構成でもよい。また、再給送動作を行う回数は、装置の制約条件次第によって決定されるべきものである。
【0057】
なお、以上の第1の実施形態の説明では、手差し給送口312からユーザがシートを挿入する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるべきではない。本発明は、回動可能な手差し積載部と、手差し積載部上のシートを給送する給送ローラを有する構成であってもよい。
【0058】
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態が適用されたシート給送装置について説明する。第1の実施形態では、第一の検知部及び第二の検知部の検知結果に基づいて、積載板206の上昇量を選択していた。
【0059】
第2の実施形態では、さらに、もう一つの検知部である第3の検知部を設けている。これにより、第2の実施形態によれば、3つの検知部の検知結果に基づいて制御部が積載板206の上昇量を選択するので、シート8の搬送方向に直交する方向にカールがある場合の検知精度を高めることができる。なお、以下の第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と共通する構成及び動作については適宜説明を省略する。
【0060】
図11は、第2の実施形態のシート給送装置の斜視図である。第2の実施形態では、給送ローラ202の横側に第三検知センサ304及び第三検知フラグ305が設けられている。第三検知フラグ305の形状や回動中心は第二検知フラグ303と同じであり、第三検知センサ304がONとなる位置は、第二検知センサ301と同じである。すなわち、第三検知フラグ305はフィードローラ203の軸260を中心に回動可能に設けられ、フォトセンサである第三検知センサ304の信号をON(遮光状態)及びOFF(透過状態)に切り換える。
【0061】
図11は、第2の実施形態の動作の流れを示すフローチャートである。
【0062】
Step2、3、6以外は、第2の実施形態のフローチャートは第1の実施形態のフローチャートと同じであるので、説明を省略する。シート8が幅方向にカールしている場合、積載板206が上昇する過程において、第二検知センサ301と第三検知センサ304がONとなるタイミングが異なる。以下の説明では、第3検知フラグ305側に対して、第二検知フラグ303側のシート8のカール量が大きい場合について説明する。
【0063】
Step1で積載板206の上昇を開始させた後、シート8の最上位面は先に第二検知フラグ303を押し上げ、その後、第三検知フラグ305を押し上げる。すなわち、
図13に示すように、第二検知センサ301のONタイミングから送れて、第三検知センサ304がON状態になる(Step2)。
【0064】
図14に示すように、制御部は、第三検知センサ304がON状態となってから第2の所定時間経過した後に、ソレノイド219への電圧印加を停止して積載板206の上昇を停止させる(Step3)。
【0065】
図15に示すように、シート8がカールしている場合、給送に必要な圧を給送ローラ202からシート8に加えることができず、シート8を給送することができない。第2の実施形態では、Step6において、第二検知センサ301または第三検知センサ304のいずれかがOFFとなった場合には、積載板206を3mm上昇させる(Step7)。
【0066】
これにより、第2の実施形態によれば、シート8が幅方向にカールしていた場合でも、再給送動作によりシート8を給送することができる確率を高くすることができる。上記の例では、シート8のカール量が、第三検知フラグ305部分で3mm、第二検知フラグ303部分で6mm程度であったとしても、一回の再給送動作で
図7のようにシート8に必要な給送圧を加えることができる。