(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセットの底部に設けられシート材が積載される押圧板と、
前記押圧板の上方に位置し前記シート材に当接してシート材を当該シート材の給送方向側の搬送ロール対に湾曲して案内するよう給送可能な給送ロールと、
前記押圧板の上方に位置するように前記カセットに設けられ前記シート材の積載高を制限する制限部材と、
前記シート材が前記制限部材に当接するように前記押圧板を上方に付勢する付勢手段と、
前記給送ロールが回転し始めて前記シート材が一枚づつ案内され当該シート材の先端が前記搬送ロール対に挟持されて前記給送ロールがさらに回転して、前記給送ロールの給送動作中又は給送動作終了と同時に前記押圧板を前記付勢手段の付勢力に抗して下方に押し下げることで、押圧板に積載されたシート材を前記制限部材から離間する方向へ移動させる押圧手段と、
を有することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
前記押圧手段が、
前記給送ロールの回転軸に設けられた駆動ギヤと、
前記押圧板と共に揺動するように前記カセットに軸支されたリンクギヤと、
前記給送ロールが回転して前記シート材から離れると前記駆動ギヤと噛み合って給送ロールの回転力を前記リンクギヤに伝達し前記押圧板を下方に押し下げる方向にリンクギヤを回転させるギヤ機構と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
【請求項３】
前記給送ロールの回転軸に設けられたカム溝と、
前記ギヤ機構に設けられたロックギヤと、
前記カム溝と係合可能な突起と、
前記ロックギヤをロック可能なロック爪と、
前記突起が前記カム溝と係合したとき前記ロック爪で前記ロックギヤをロックさせ、突起がカム溝から離れたときにロック爪によるロックギヤのロックを解除するように、突起とロック爪とを連動させる連動手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載のシート材給送装置。
【請求項４】
前記連動手段が、
略Ｕ字状に成形され中間部が軸支されて回動し一端に前記突起が他端に前記ロック爪が形成されたアームと、
前記アームを前記突起が前記カム溝に係合する方向に付勢する板ばねと、
を有することを特徴とする請求項３に記載のシート材給送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に紙等のシート材を供給するシート材給送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハガキ、封筒等のいわゆるコシの強い用紙（シート材）を給送するためのシート材給送装置として、図６に示すものがある（特開平３−１３４３６号参照）。
【０００３】
このシート材給送装置１００は、シート材１０２を積載する積載台１０４を有している。この積載台１０４は、コイルスプリング１０６によって、常に上方へ付勢されている。
【０００４】
シート材１０２の上方には、端面欠円状の給送ローラ１０８が設けられている。この給送ローラ１０８が回転すると、円周側１０８Ｂがシート材１０２の上面に当接して、最上部のシート材１０２Ａを送り出す。
【０００５】
シート材１０２Ａの給送方向下流側には、モータ（図示省略）によって駆動される搬送ローラ対１１０が設けられており、給送ローラ１０８によって送り出されたシート材１０２Ａが、この搬送ローラ対１１０に挟持されて搬送されるようになっている。
【０００６】
シート材１０２の幅方向両側には、軸１１４を中心に揺動可能な一対のシート材分離レバー１１２が設けられている。また、シート材分離レバー１１２には、最上部のシート材１０２Ａに当接してシート材１０２の高さを制限する高さ制限部材１１６がシート材１０２の上方へ張り出している。
【０００７】
給送ローラ１０８が回転し円周側１０８Ｂがシート材１０２の上面に当接すると、円周側１０８Ｂが付勢手段の付勢力に抗してシート材１０２及び積載台１０４を押し下げるため、送り出されるシート材１０２Ａと高さ制限部材１１６との間に隙間が生じる。このため、シート材１０２Ａと高さ制限部材１１６との間には、摩擦による搬送抵抗が生じることがなく、シート材１０２は搬送ローラ対１１０に挟持され、スムーズに送り出される。
【０００８】
ところが、図７に示すように、給送ローラ１０８がさらに回転して、欠円側１０８Ａが下側にくると、シート材１０２及び積載台１０４は、付勢手段の付勢力で上方に押し上げられる。このため、給送途中のシート材１０２Ａの後端は、高さ制限部材１１６に圧接され、搬送抵抗が増大する。特に、シート材１０２のコシが強いと、最上部のシート材１０２Ａの搬送抵抗が著しく増大する。
【０００９】
このため、搬送ローラ対１１０の搬送力を大きくしなければならず、搬送ローラ対１１０を駆動するモータの出力も大きくしなけらばならない。従って、モータが大型になり、また、消費電力も多くなってしまう。特に、シート材１０２を垂直に近い状態で上方へ搬送するときには、搬送ローラ対１１０に大きな搬送力が必要とされるため、モータの大型化や消費電力の増大が大きな問題となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事実を考慮し、簡単な構成で、しかも出力の小さい小型のモータを使用して、コシの強い用紙でも給送できるシート材給送装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、給送ロールが回転し始めて、押圧板に積載されたシート材のうち、最上部のシート材に当接する。給送ロールとシート材との摩擦によって、シート材が一枚づつ、シート材の給送方向側の搬送ロール対に湾曲して案内される。このとき、押圧板は、付勢手段によって上方に付勢され、シート材が給送ロール及び制限部材に圧接されている。
【００１２】
シート材の先端が前記搬送ロール対に挟持され、給送ロールがさらに回転して、給送ロールの給送動作中に、押圧手段がこれに連動して、押圧板を付勢手段の付勢力に抗して下方に押し下げる。このため、シート材が制限部材に圧接されなくなる。なお、給送ロールの給送動作終了と同時に押圧手段を押し下げてもよい。
【００１３】
従って、給送ロールにより給送されたシート材を挟持搬送する搬送ロール対に、大きな搬送力が必要とされない。
【００１４】
このため、搬送ロール対を駆動させるモータの出力を、シート材が制限部材に圧接されることによる搬送抵抗を考慮して大きくする必要がなくなる。すなわち、モータの小型、省電力化を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、駆動ギヤが給送ロールと共に回転し、給送ロールがシート材から離れると、駆動ギヤとギヤ機構とが噛み合う。ギヤ機構は、駆動ギヤの回転をリンクギヤに伝達し、リンクギヤを揺動させる。このリンクギヤによって、押圧板が、付勢手段の付勢力に抗して下方に押し下げられる。これによって、搬送ロール対に挟持搬送されているシート材の後端が制限部材と非接触状態となるため、シート材の搬送に搬送抵抗が生じない。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、シート材を給送するために給送ロールが回転し始めると、突起がカム溝から外れ、ロック爪が連動手段によってロックギヤのロック状態を解除する。また、駆動ギヤはギヤ機構とは噛み合っていない。このため、ギヤ機構はフリーの状態で回転可能となる。これにより、リンクギヤも回転可能となり、押圧板が揺動可能となる。従って、押圧板は、付勢手段の付勢力で上方へ移動し、最上部のシート材が給送ロール及び制限部材に圧接し、給送ロールとの摩擦によって給送される。
【００１７】
給送されたシート材の先端は、搬送ロール対に挟まれて搬送される。シート材が下流側に移動すると、シート材の後端が給送ロールから離れる。このとき、駆動ギヤとギヤ機構とが噛み合って、給送ロールの回転力をリンクギヤに伝達し、押圧板が、付勢手段の付勢力に抗して下方に押し下げられる。このため、給送されたシート材の後端が制限部材に圧接されず、シート材の搬送に抵抗が生じない。
【００１８】
さらに、給送ロールが回転すると、突起とカム溝が係合し、連動手段によって、ロック爪がロックギヤをロックし、ギヤ機構の回転をロックする。これにより、押圧板は押し下げられた状態に維持される。このため、押圧板を所定量だけ押し下げるように、駆動ギヤとギヤ機構とのギヤ比を調整すれば、この状態を連動手段によって維持できるため、押圧板を過度に押し下げてしまうことがなく、また、押圧板が付勢手段の付勢力で上方へ揺動することもない。
【００１９】
請求項４の記載の発明では、板ばねによってアームが付勢され、アームの一端側の突起がカム溝に係合すると、アームの他端側のロック爪がロックギヤをロックする。給送ロールが回転し始めると、付勢手段の付勢力に抗して突起がカム溝から外れ、これと連動してロック爪がロックギヤから離れるため、ロックギヤのロック状態が解除される。
【００２０】
このように簡単な機構で、突起とロック爪とを連動させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の一形態に係るシート材給送装置１０が示されている。このシート材給送装置１０は、例えば、画像形成装置１２（図４参照）に組み込まれ、ハガキ、封筒等のいわゆるコシの強いシート材１４を給送する。
【００２２】
このシート材給送装置１０のフィーダ部１８（図５参照）には、箱状に成形されて上面が開口したカセット１６が出し入れされる。
カセット１６の底部には、端部がピン２５で揺動可能に軸支された押圧板２６が配置されている。押圧板２６と底板２８との間にはコイルスプリング３０が配置され、このコイルスプリング３０によって、押圧板２６は矢印イ方向（図２参照）に付勢されるようになっている。
【００２３】
カセット１６の側部には、支持板２０が立設されている。支持板２０には、高さ制限アーム３１の一端が軸支されて、所定角度回動するようになっている。この高さ制限アーム３１の他端には、押圧板２６に積載されるシート材１４の積載高を制限する高さ制限ローラ３２が設けられている。コイルスプリング３０の付勢力で押圧板２６が矢印イ方向に揺動すると、積載されたシート材１４のうち最上部のシート材１４Ａが、高さ制限ローラ３２に当たり、高さ制限アーム３１が回動するが、若干回動したところで回動が止まり、押圧板２６の揺動も止められるようになっている。
【００２４】
フィーダ部１８には、カセット１６の上方に位置するように、シート材１４の幅方向に支持梁４５（図５参照）が掛け渡され、この支持梁４５に回転軸４２が支持されている。回転軸４２には、モータを有する駆動系３８（図４参照）によって駆動される、側面視にて略半月状の給送ロール４４が取り付けられている。
【００２５】
給送ロール４４は、図１に示すように、円弧面４４Ａが上側に位置しているときには、押圧板２６がコイルスプリング３０の付勢力で矢印イ方向に揺動していても、シート材１４Ａに当接しない。一方、図２に示すように、給送ロール４４の回転によって円弧面４４Ａが下側に位置しているときには、シート材１４Ａに当接する。このため、シート材１４Ａは給送ロール４４の回転によって、円弧面４４Ａとの摩擦力で矢印ロ方向に給送される。なお、シート材１４との摩擦力が大きくなるように、円弧面４４Ａには複数本の溝が形成されている。
【００２６】
回転軸４２の端部にはシャフト４７が固定され、その外周面に部分的に歯が形成され押圧解除ギヤ４６とされている。押圧解除ギヤ４６の部分には切り込みが形成されており、回転軸４２の中心に向かって若干撓むようになっている。
【００２７】
また、シャフト４７には、後述する突起６２が係合するカム溝４８が形成されている。
【００２８】
一方、支持板２０には、回転軸４２の下方に位置するように、第１伝達ギヤ５０が設けられている。給送ロール４４が回転してシート材１４Ａの前端が後述する搬送ロール対４０に達し、円弧面４４Ａがシート材１４Ａから離れて給送ロール４４の給送動作が終了したときに、押圧解除ギヤ４６が第１伝達ギヤ５０に噛み合うようになっている。
【００２９】
また、支持板２０には、第１伝達ギヤ５０と噛み合う第２伝達ギヤ５２が設けられており、第１伝達ギヤ５０と共に回転するようになっている。
【００３０】
さらに、カセット１６の側部には、第２伝達ギヤ５２の左側に、側面視にて略扇形状のリンクギヤ５４が配設されており、第２伝達ギヤ５２と噛み合っている。リンクギヤ５４からはピン５５が突設されており、押圧板２６から立設された連結板２７に形成されたリンク孔２７Ａに挿入されている。これによって、リンクギヤ５４が回転すると、ピン５５がリンク孔２７Ａ内を移動し、押圧板２６がピン２５を支点として揺動する。
【００３１】
第２伝達ギヤ５２の回転軸には、側面視にて略Ｕ字状のアーム５８の中心部５８Ａ（図２参照）が回動可能に軸支されている。このアーム５８は、カセット１６に設けられた板バネ６０によって、常に矢印ホ（図２参照）と反対方向に回動するように付勢されている。
【００３２】
アーム５８の一端には、カム溝４８と係合可能な突起６２が形成されている。図１に示すように、給送ロール４４の円弧面４４Ａが上側に来ている状態では、突起６２がカム溝４８に係合するが、給送ロール４４が若干回転すると、突起６２がカム溝４８から外れる。これによって、突起６２がシャフト４７の円弧部に押され、アーム５８は板バネ６０の付勢力に抗して、矢印ホ方向に回動する。
【００３３】
アーム５８の他端には、ロック爪６４が形成されている。このロック爪６４は、ロック面６４Ａとテーパー面６４Ｂ（図５参照）とを有しており、第１伝達ギヤ５０の反時計方向（矢印ヘ方向）への回転は、ロック面６４Ａが第１伝達ギヤ５０と同軸に固定されたロックギヤ６６に噛み合ってロックされるが、時計方向への回転は、ロックギヤ６６がテーパー面６４Ｂに沿って滑るため、ロックされないようになっている。
【００３４】
一方、高さ制限アーム３１の他端側には、シート材１４Ａの給送方向（図２の矢印ロ方向）に沿って、斜め上方に立ち上がる板が形成され、この板に重送防止パット３４が貼着されている。この重送防止パット３４の立ち上がり角度は、シート材１４の間の摩擦力によって２枚のシート材１４が重なって給送されても、先端が重送防止パット３４に当たると、下側のシート材１４を停止させ、最上部のシート材１４Ａのみを給送できる角度に設定されている。このため、シート材１４の重送が防止される。
【００３５】
重送防止パット３４のさらにシート材１４Ａ給送方向側には、円弧状に湾曲した案内壁３６が設けられており、シート材１４Ａが搬送ロール対４０に案内されるようになっている。さらに、図４に示すように、カセット１６の上部及び画像形成装置１２内には、搬送ロール対４１、４３が設けられており、シート材１４Ａが順々に搬送されるようになっている。これらの搬送ロール対４０、４１、４３は、駆動系３８によって駆動されるようになっている。
【００３６】
また、図５に示すように、支持梁４５には、カセット１６の挿入途中で突起６２が当たる解除突起６８が設けられている。すなわち、押圧板２６にシート材１４が積載されたカセット１６が、フィーダ部１８に挿入される途中で、解除突起６８に突起６２が当たるためにアーム５８が矢印ホ方向に若干回動し、ロック爪６４のロックギヤ６６への噛み合いが一時的に解除されるようになっている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係るシート材給送装置１０の作用を説明する。
まず、カセット１６をフィーダ１８から抜き出した状態で、押圧板２６上にシート材１４を積載する。このとき、アーム５８が板ばね６０の付勢力で矢印ホと反対方向に付勢されているが、ロックギヤ６６はロック爪６４のテーパー面６４Ｂを滑って回転するので、第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４も回転可能となり、コイルスプリング３０の付勢力に抗して押圧板２６を矢印イと反対方向に押し下げることができる。この状態で、ロック爪６４のロック面６４Ａはロックギヤ６６に噛み合っており、ロックギヤ６６は反時計方向には回転しないので、押圧板２６は押し下げられた状態でロックされる。
【００３８】
このため、押圧板２６を下まで押し下げて、シート材１４の積載スぺースを広く確保し、シート材１４を積載することができる。
【００３９】
次に、カセット１６をフィーダ部１８に装填すると、装填途中で、図５に示すように、アーム５８の突起６２がフィーダ部１８の解除突起６８に当たって押され、アーム５８が矢印ホ方向に若干回動する。これによって、ロック爪６４のロック面６４Ａがロックギヤ６６から離れ、第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４が回転可能となるため、押圧板２６が、コイルスプリング３０の付勢力で、矢印イ方向に揺動する。最上部のシート材１４Ａが高さ制限ローラ３２に当たり、押圧板２６の揺動が止められる。この状態で、図１に示すように、カセット１６が装填される。
【００４０】
このとき、給送ロール４４の円弧面４４Ａは真上を向いている。また、突起６２が解除突起６８を越えると、アーム５８が、板バネ６０の付勢力で矢印ホと反対方向に回動し、突起６２がカム溝４８に係合する。このため、ロック爪６４がロックギヤ６６に係合し、ロックギヤ６６は回転をロックされ、第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４も回転をロックされる。
【００４１】
図２に示すように、給送ロール４４が回転し始めると、突起６２がカム溝４８から外れてシャフト４７の円弧部に押され、アーム５８が板バネ６０の付勢力に抗して矢印ホ方向に回動する。このため、ロック爪６４がロックギヤ６６から離れ、ロックギヤ６６が回転可能となる。これによって、第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４が回転可能となる。
【００４２】
引き続き給送ロール４４が回転して円弧面４４Ａが下側に位置し、最上部のシート材１４Ａに当接する。円弧面４４Ａとシート材１４Ａとの摩擦により、シート材１４Ａが矢印ロ方向に給送される。
【００４３】
給送されたシート材１４Ａの先端は重送防止パット３４に当り、シート材１４Ａは一枚づつ斜め上方へ案内される。さらにシート材１４Ａは、案内壁３６に沿って案内され、先端が搬送ロール対４０に挟持される。これにより、シート材１４Ａが搬送される。
【００４４】
給送ロール４４がさらに回転して、円弧面４４Ａがシート材１４Ａから離れ、給送動作が終了すると同時に、押圧解除ギヤ４６が第１伝達ギヤ５０と噛み合い、給送ロール４４の回転が第１伝達ギヤ５０に伝達される。これにより、第２伝達ギヤ５２が回転し、さらにリンクギヤ５４が矢印ニ方向に回転して、押圧板２６はコイルスプリング３０の付勢力に抗して矢印イと反対方向に揺動する。
【００４５】
このとき、搬送ロール対４０に挟持されて搬送されている最上部のシート材１４Ａの後端は、高さ制限ローラ３２よりも給送方向上流側にあるが、押圧板２６が矢印イと反対方向に揺動して最上部のシート材１４Ａと高さ制限ローラ３２との間には隙間が生じ、シート材１４Ａと高さ制限ローラ３２との間には摩擦が生じないので、シート材１４Ａの搬送に抵抗が生じることがない。
【００４６】
このため、搬送ロール対４０の搬送力を、シート材１４Ａが高さ制限ローラ３２に当接することによる摩擦抵抗を考慮して大きくしておく必要がない。すなわち、搬送ロール対４０を駆動する駆動系３８の小型化、小電力化を図ることができる。
【００４７】
図３に示す状態から給送ロール４４が回転すると、まず、押圧解除ギヤ４６が第１伝達ギヤ５０から離れる。このとき、突起６２がシャフト４７の円弧部に押されているため、ロック爪６４はロックギヤ６６から離れ、第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４は回転可能となっている。このため、コイルスプリング３０の付勢力で押圧板２６が矢印イ方向に揺動する。
【００４８】
給送ロール４４がさらに回転すると、円弧面４４Ａが上側を向き、図１に示すように、最初の状態にもどる。このとき、アーム５８の突起６２がカム溝４８に係合するため、アーム５８は板バネ６０の付勢力で、矢印ホと反対方向に回動する。これによって、ロック爪６４がロックギヤ６６と係合し、ロックギヤ６６の回転がロックされる。第１伝達ギヤ５０、第２伝達ギヤ５２及びリンクギヤ５４を介して押圧板の揺動もロックされる。
【００４９】
引き続き給送ロール４４を回転させれば、上記と同様にして、次のシート材１４を給送することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、給送ロール４４の給送動作が終了すると同時に、押圧解除ギヤ４６が第１伝達ギヤ５０と噛み合って押圧板２６が押し下げられる構成としたが、例えば、押圧解除ギヤ４６の位置を変えることによって、給送ロール４４の給送動作中でも、シート材１４Ａの先端が搬送ロール対４０に到達すれば、押圧解除ギヤ４６が第１伝達ギヤ５０と噛み合って、押圧板２６が押し下げられるようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、簡単な構成で、しかも出力の小さい小型のモータを使用して、コシの強い用紙を給送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係るシート材給送装置の一部破断側面図である。
【図２】本発明の一形態に係るシート材給送装置の一部破断側面図である。
【図３】本発明の一形態に係るシート材給送装置の一部破断側面図である。
【図４】本発明の一形態に係るシート材給送装置が適用された画像形成装置の概略図である。
【図５】本発明の一形態に係るシート材給送装置の一部破断側面図である。
【図６】従来のシート材給送装置の説明図である。
【図７】従来のシート材給送装置の説明図である。
【符号の説明】
１０      シート材給送装置
２６      押圧板
３０      コイルスプリング（付勢手段）
３２      高さ制限ローラ（制限部材）
４４      給送ロール
４６      駆動ギヤ（押圧手段）
５０      第１伝達ギヤ（ギヤ機構、押圧手段）
５２      第２伝達ギヤ（ギヤ機構、押圧手段）
５４      リンクギヤ（押圧手段）
５８      アーム（連動手段）
６０      板ばね（連動手段）
６２      突起
６４      ロック爪
６６      ロックギヤ
【図１】
0003723632.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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