(57)【要約】【課題】単純な構成で分離部によるバックテンションを小さく保ちつつシート材の重送を防止するシート材給送装置を提供する。【解決手段】複数枚のシート材１０が分離ローラ６０と給送ローラ７０との間に侵入すると、分離ローラ６０に付与されている、重なった状態のシート材とシート材との間の摩擦力よりも大きく、分離ローラ６０とシート材との間の摩擦力よりも小さい制動トルクにより、最上位のシート材１０１と２枚目以降のシート材１０２・・・とが分離される。最上位のシート材１０１が給送ローラ７０により搬送されて搬送ローラ対１５２，１５３の間に到達すると、分離ローラ６０が給送ローラ７０から離れる。このとき、分離ローラ６０のギア６５とラック１４１との噛み合っているため、分離ローラ６０は、給送方向と反対方向に、残りのシート材１０２を積載台に戻すように回転する。【選択図】　　　図３
2004026479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送方向に回転駆動されてシート材を搬送する給送ローラと、駆動モータと連結されておらず前記給送ローラに当接して従動可能な分離ローラとを有し、重なった状態のシート材とシート材との間の摩擦力よりも大きく、前記分離ローラとシート材との間の摩擦力よりも小さい制動トルクを、前記分離ローラに与えることにより、前記給送ローラと前記分離ローラの間に供給されたシート材のうち前記給送ローラに当接する最上位のシート材のみを給送する、シート材給送装置において、
前記分離ローラは、前記給送ローラから離れることができ、
前記分離ローラが前記給送ローラから離れる動作と連動して、前記分離ローラを給送方向と反対方向に回転させ、前記給送ローラと前記分離ローラの間に挟まれているシート材のうち、前記最上位のシート材以外のシート材を、前記給送方向の上流側に戻す戻し手段を有することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
前記戻し手段は、前記分離ローラとともに回転するギアと、前記分離ローラが前記給送ローラから離れる際に前記ギアと噛み合うラックとを有する、請求項１に記載のシート材給送装置。
【請求項３】
前記戻し手段は、前記分離ローラを、前記給送ローラと当接している状態のまま給送方向と反対方向に所定量だけ回転させた後に、前記給送ローラから離れさせる、請求項１または２に記載のシート材給送装置。
【請求項４】
前記分離ローラの回転軸方向の長さが、前記給送ローラの回転軸方向の長さよりも長く、前記給送ローラの側方に、前記分離ローラと当接可能なガイド部材が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項５】
前記ガイド部材は、前記分離ローラが前記給送ローラから離れる動作の間、前記分離ローラに追従して常に分離ローラと当接し、移動経路の最下点に到達すると前記分離ローラから離れる、請求項４に記載のシート材給送装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記分離ローラおよび給送される前記シート材に対し従動回転可能なガイドローラである、請求項４または５に記載のシート材給送装置。
【請求項７】
前記給送ローラが、積載されているシート材のうちの最上位のシート材をピックアップして給紙する給紙部材としても機能する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項８】
前記給送ローラは、円弧部と直線部とからなる外周を有しており、回転しながら、前記円弧部が、積載されているシート材のうちの最上位のシート材に当接してこれをピックアップして給紙した後、前記直線部が前記分離ローラと相対する位置で停止する、請求項７に記載のシート材給送装置。
【請求項９】
給紙部材が、積載されているシート材のうちの最上位のシート材に圧接する前に、前記分離ローラが前記給送ローラに圧接し、
前記給紙部材によって前記最上位のシート材が給紙された後に、前記給紙部材の前記シート材に対する圧接の解除と同時またはそれ以降に、前記分離ローラが前記給送ローラから離れる、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１０】
シート材が積層されるシート材積載台の給送ローラ側のシート材突き当て面が、前記分離ローラが前記給送ローラから離れる際の移動経路内に入り込んでいる、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１１】
給送部材と、前記給送部材に当接可能な分離部材とを有し、前記給送部材と前記分離部材の間に供給されたシート材のうち前記給送部材に当接する最上位のシート材のみを給送するシート材給送装置において、
前記分離部材が前記給送部材から離れた状態で前記分離部材と前記給送部材の間に位置するシート材搬送経路中に、シート材ガイドが設けられており、
前記シート材ガイドに、前記給送部材と前記分離部材の間に挟まれているシート材のうち、前記最上位のシート材以外のシート材の先端を保持するシート材先端保持部が設けられていることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項１２】
前記分離部材と前記給送部材とが圧接した状態では、前記シート材ガイドは前記分離部材の鉛直下方に位置し、
前記分離部材が鉛直下方に移動して前記給送部材から離れたときに、前記シート材ガイドが前記給送部材と前記分離部材の間に位置する、請求項１１に記載のシート材給送装置。
【請求項１３】
前記シート材ガイドは、前記シート材搬送経路の下流側に向かって鉛直方向上向きに傾斜しており、前記シート材ガイドに対する前記シート材の進入角度が１００〜１８０゜である、請求項１１または１２に記載のシート材給送装置。
【請求項１４】
前記シート材ガイドに対向する対向ガイドを有し、前記シート材ガイドと前記対向ガイドとに挟まれる前記シート材搬送経路が、下流側に向かって狭くなる楔形状である、請求項１３に記載のシート材給送装置。
【請求項１５】
前記給送部材および前記分離部材よりも下流側に搬送部材が設けられており、前記給送部材により給送されたシート材が前記搬送部材に到達してから、前記分離部材と前記給送部材とが離れる、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１６】
前記シート材先端保持部が、前記シート材ガイド上に形成されている高さ０．０５〜２ｍｍの突起である、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１７】
前記シート材先端保持部が、前記シート材ガイドに形成されている段差０．０５〜２ｍｍの階段部である、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１８】
前記シート材先端保持部は高摩擦材料からなる、請求項１１〜１７のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項１９】
回転を規制された分離ローラ軸と、前記分離ローラ軸に所定の締めしろを設けて取り付けられ、一端が前記分離ローラに係合可能なねじりコイルバネとを有し、前記分離ローラに、前記ねじりコイルバネのゆるみトルクによってシート材を上流側に戻す方向に回転するトルクを付与するトルクリミット機構を有する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシート材給送装置と、前記シート材給送装置から給送されたシート材に記録を行う記録手段とを備えている記録装置。
【請求項２１】
前記記録手段が、ノズルからインクを吐出してシート材に記録を行うインクジェット記録手段である、請求項２０に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタや複写機や印刷装置や様々な記録装置等の画像形成装置や、スキャナ等の画像読取装置などにおいて、記録媒体や読取媒体などのシート状の用紙を１枚ずつ分離して、印字部や複写部や読取部等の所定の位置へ搬送するシート材給送装置と、そのシート材給送装置を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置等のシート材給紙装置は、シート材（用紙）の分離機構を有している。その一例としては、特開平７−２３２８３１号公報等に開示されているように、給紙ローラと、この給紙ローラに当接して従動可能な分離ローラとを有し、シート材とシート材との間の摩擦力よりも大きく、分離ローラとシート材との間の摩擦力より小さい制動トルクを、分離ローラに与えることにより、シート材を１枚ずつ分離して搬送する手段がある。
【０００３】
そのような給紙装置の要部を図１７に示している。この給紙装置は、給紙ローラ２１と、それに当接する分離ローラ６とを有している。給紙ローラ２１は、矢印で示す反時計方向（給紙方向）に回転駆動される。分離ローラ６は、給紙ローラ２１に対して従動可能に当接し、かつ分離ローラ６には、シート材１０とシート材１０との間の摩擦力よりも大きく、分離ローラ６とシート材１０との間の摩擦力よりも小さい制動トルクが与えられている。
【０００４】
給紙ローラ２１は、シート材１０の搬送のために、芯金部３８と、その外周に取り付けられている摩擦係数の高い弾性部材３９とから構成されている。給紙ローラ２１の外周には、他の外周部より半径の小さい部分２１ａがある。給紙ローラ２１の両側面には、芯金部３８と一体に構成されたガイド部４０が設けられている。このガイド部４０は摩擦係数の低い樹脂等により構成されている。ガイド部４０のうち、給紙ローラ２１の半径の小さい部分２１ａに対応する位置にあたる側面部４０ａは、給紙ローラ２１本体部分の弾性部材３９の外周の外側まで張り出している。
【０００５】
この構成によると、給紙ローラ２１と分離ローラ６のニップ部に２枚以上のシート材１０１，１０２，・・・が搬送された場合には、給紙ローラ２１に直接接触する最上位のシート材１０１のみが、給紙ローラ２１の回転力で、給紙ローラ２１と分離ローラ６とのニップ部を通過して給紙方向Ａに搬送されていく。次位以下のシート材１０２，１０３，・・・は、分離ローラ６の制動トルクによる戻し作用で、給紙ローラ２１と分離ローラ６とのニップ部を通過することが阻止される。結局、給紙ローラ２１により直接搬送力を受ける最上位のシート材１０１が１枚だけ分離されて搬送されていき、重送が防止される。
【０００６】
給紙ローラ２１と分離ローラ６により１枚だけ分離されて搬送されたシート材１０１は、シート材ガイド１８，２２に案内されて、後段の搬送ローラ対４，５のニップ部に挟まれ、引き続き搬送されていく。この時、給紙ローラ２１は停止状態であり、給紙ローラ２１の芯金部３８と一体に設けられたガイド部４０と分離ローラ６の間に挟まれた状態で、シート材１０１は搬送ローラ対４，５により搬送される。
【０００７】
また、例えば特開平１０−１６７５０２号公報には、上記した構成と同様に給紙ローラとそれに対向する分離ローラとを有する構成において、トルクリミット機構を介して、分離ローラをシート材を戻す方向に駆動することにより、重なったシート材の分離を行う給紙装置が開示されている。この給紙装置では、分離動作後、分離ローラが離れるのとほぼ同時に戻しレバーを動作させてシート材を所定位置まで戻す構成を採用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平７−２３２８３１号公報に記載されている従来の給紙装置においては、給送ローラと分離ローラのニップ部に重なって到達した複数枚のシート材のうち、最上位のシート材のみが分離されても、２枚目以降のシート材はそのままニップ部に留まっている。そのため、最上位のシート材を記録部へ給送する送り動作によって、２枚目以降のシート材も下流方向へ向けて移動させられる力を受ける場合があり、重ね送りされることがある。
【０００９】
この重ね送りの対策として、シート材の分離後も、給紙ローラ２１の両側面に芯金部３８と一体に構成されたガイド部４０と分離ローラ６とを常に圧接させておくことで、２枚目以降のシート材をニップ部に留めておくように構成しているが、これにより、搬送すべき最上位のシート材１０１に加わるバックテンションが大きくなり、搬送ローラ対４，５のニップ部でシート材すべりが発生し、シート材搬送不良を起こしたり、記録部（図示せず）におけるシート材１０１の紙送り量が所定量より小さくなり、印字が重なって黒スジといわれる画像不良を発生させる等の問題が生じるおそれがある。搬送ローラ対４，５におけるシート材すべりをなくすために搬送ローラ対４，５の加圧力を増大させることが考えられるが、加圧機構が大型化したり、また搬送ローラ対４，５の駆動トルクが増大して駆動モータが大型化し、コストアップするという問題がある。
【００１０】
また、特開平１０−１６７５０２号公報に記載されている従来の給紙装置では、分離ローラが離れるのとほぼ同時に戻しレバーを動作させてシート材を所定位置まで戻す構成を採用しているが、戻しレバーを動作させるために機構が複雑化し、装置の大型化および高コスト化を招く。
【００１１】
本発明の目的は、上述したような問題に鑑み、単純な構成で、分離部によるバックテンションを小さく保ちつつシート材の重送を防止する、シート材給送装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、給送方向に回転駆動されてシート材を搬送する給送ローラと、駆動モータと連結されておらず給送ローラに当接して従動可能な分離ローラとを有し、重なった状態のシート材とシート材との間の摩擦力よりも大きく、分離ローラとシート材との間の摩擦力よりも小さい制動トルクを、分離ローラに与えることにより、給送ローラと分離ローラの間に供給されたシート材のうち給送ローラに当接する最上位のシート材のみを給送する、シート材給送装置において、分離ローラは給送ローラから離れることができ、分離ローラが給送ローラから離れる動作と連動して、分離ローラを給送方向と反対方向に回転させ、給送ローラと分離ローラの間に挟まれているシート材のうち、最上位のシート材以外のシート材を、給送方向の上流側に戻す戻し手段とを有するところにある。これによると、簡単な構成でシート材の重送を防止することができる。
【００１３】
この戻し手段は、分離ローラとともに回転するギアと、分離ローラが給送ローラから離れる際にギアと噛み合うラックとを有する構成であってもよい。また、この戻し手段は、分離ローラを、給送ローラと当接している状態のまま給送方向と反対方向に所定量だけ回転させた後に、給送ローラから離れさせてもよい。
【００１４】
分離ローラの回転軸方向の長さが、給送ローラの回転軸方向の長さよりも長く、給送ローラの側方に、分離ローラと当接可能なガイド部材が設けられていてもよい。これによると、シート材を、給送ローラと分離ローラのニップ部よりも上流側に戻す動作の効率を高めることができる。
【００１５】
ガイド部材は、分離ローラが給送ローラから離れる動作の間、分離ローラに追従して常に分離ローラと当接し、移動経路の最下点に到達すると分離ローラから離れてもよい。これによると、後段の搬送部材にてシート材をさらに搬送する際の負荷を低減することができる。なお、ガイド部材は、分離ローラおよび給送されるシート材に対し従動回転可能なガイドローラであってもよい。
【００１６】
給送ローラが、積載されているシート材のうちの最上位のシート材をピックアップして給紙する給紙部材としても機能してもよい。その場合、給送ローラは、円弧部と直線部とからなる外周を有しており、回転しながら、円弧部が、積載されているシート材のうちの最上位のシート材に当接してこれをピックアップして給紙した後、直線部が分離ローラと相対する位置で停止する。
【００１７】
また、給紙部材が、積載されているシート材のうちの最上位のシート材に圧接する前に、分離ローラが給送ローラに圧接し、給紙部材によって最上位のシート材が給紙された後に、給紙部材のシート材に対する圧接の解除と同時またはそれ以降に、分離ローラが給送ローラから離れることが好ましい。これによると、後段の搬送部材にてシート材をさらに搬送する際の負荷を低減することができる。
【００１８】
シート材が積層されるシート材積載台の給送ローラ側のシート材突き当て面が、分離ローラが給送ローラから離れる際の移動経路内に入り込んでいることが好ましい。
【００１９】
本発明のもう１つの特徴は、給送部材と、給送部材に当接可能な分離部材とを有し、給送部材と分離部材の間に供給されたシート材のうち給送部材に当接する最上位のシート材のみを給送するシート材給送装置において、分離部材が給送部材から離れた状態で分離部材と給送部材の間に位置するシート材搬送経路中に、シート材ガイドが設けられており、シート材ガイドに、給送部材と分離部材の間に挟まれているシート材のうち、最上位のシート材以外のシート材の先端を保持するシート材先端保持部が設けられているところにある。これによると、簡単な構成で、シート材に対するバックテンションを小さく保ちつつ、連れ重送を防止することができる。
【００２０】
分離部材と給送部材とが圧接した状態では、シート材ガイドは分離部材の鉛直下方に位置し、分離部材が鉛直下方に移動して給送部材から離れたときに、シート材ガイドが給送部材と分離部材の間に位置する構成であってもよい。
【００２１】
シート材ガイドは、シート材搬送経路の下流側に向かって鉛直方向上向きに傾斜しており、シート材ガイドに対するシート材の進入角度が１００〜１８０゜であることが好ましい。さらに、シート材ガイドに対向する対向ガイドを有し、シート材ガイドと対向ガイドとに挟まれるシート材搬送経路が、下流側に向かって狭くなる楔形状であることが好ましい。このような構成によると、給送部材と分離部材の間に残されたシート材を、効率よく上流側に戻し易くなるとともに、シート材の先端がシート材ガイドに確実に接触して、シート材先端保持部に保持され易くなる。
【００２２】
給送部材および分離部材よりも下流側に搬送部材が設けられており、給送部材により給送されたシート材が搬送部材に到達してから、分離部材と給送部材とが離れる構成であると、後段の搬送部材にてシート材をさらに搬送する際の負荷を低減することができる。
【００２３】
シート材先端保持部は、シート材ガイド上に形成されている高さ０．０５〜２ｍｍの突起であってもよく、シート材ガイドに形成されている段差０．０５〜２ｍｍの階段部であってもよい。そして、シート材先端保持部は高摩擦材料からなることが好ましく、例えば、微小な凹凸を有する発泡材や、アスカー硬度３０（Ａスケール）以下のゴムからなる。
【００２４】
回転を規制された分離ローラ軸と、分離ローラ軸に所定の締めしろを設けて取り付けられ、一端が分離ローラに係合可能なねじりコイルバネとを有し、分離ローラに、ねじりコイルバネのゆるみトルクによってシート材を上流側に戻す方向に回転するトルクを付与するトルクリミット機構をさらに有することが好ましい。
【００２５】
本発明の記録装置は、前記したいずれかの構成のシート材給送装置と、シート材給送装置から給送されたシート材に記録を行う記録手段とを備えている。記録手段が、ノズルからインクを吐出してシート材に記録を行うインクジェット記録手段であってもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］
図１〜４は、本発明のシート材給送装置の第１の実施形態を示す概略側面図であり、給送待機状態からシート材を１枚ずつ分離して搬送する一連の動作を示している。図５、図６はそれぞれ本実施形態の分離部における主な構成部品の斜視図および正面図である。図７は分離ローラの動作説明図である。図８、図９は給紙カセットの斜視図および側断面図である。
【００２８】
ａ）構成
本実施形態では、本発明に係るシート材給送装置を、記録装置、具体的にはシート材にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に採用している。この記録装置は、本発明に係るシート材給送装置と、図示しないがインクを吐出して記録する記録部と、排紙部などからなる。
【００２９】
本実施形態のシート材給送装置は、給紙部と分離部とからなる。給紙部は、給紙カセット５０および給紙ローラ（給紙部材）１２０を備えている。給紙カセット５０は、図８に示すように、主に、枠体５１と、圧板５２と、サイドガイド５３と、分離パッド５４から構成されている。ここでは図示しないが、シート材１０は、サイドガイド５３により紙幅方向の動きを規制された状態で、給紙カセット５０にセットされている。図１〜４に示すように、この給紙カセット５０の下流側上方に給紙ローラ１２０が設けられている。給紙ローラ１２０は、シート材１０の搬送のために、芯金部１２３と、その外周に取り付けられている摩擦係数の高い弾性部材１２２とから構成されており、不図示の駆動モータから動力を得て回転可能である。
【００３０】
また、給紙部には、給紙ローラ１２０と同期して回転する不図示のカム機構があり、カム機構は、図９に示す圧板作動レバー５５を介して圧板５２の上下動を制御することができる。圧板作動レバー５５には、圧板５２を給紙ローラ１２０に向けて付勢する圧板バネ５６が係合している。
【００３１】
図１〜４に示すように、給紙部の下流に分離部が配置されている。分離部は、給送ローラ（給送部材）７０と、ガイドローラ（ガイド部材）１３２と、分離ローラ（分離部材）６０と、シート材ガイド対１４７等から構成されている。
【００３２】
給送ローラ７０と分離ローラ６０はいずれも、芯金部７３、６３と、その外周に取り付けられている摩擦係数の高い弾性部材７２、６２とから構成されている。分離ローラ６０の外周に取り付けられている弾性部材６２は、高摩擦係数のゴムや、発泡ウレタンなどから形成されている。分離ローラ６０には、図７に示すクラッチバネ（ねじりコイルバネ）８０を含むトルクリミット機構が設けられている。具体的には、クラッチバネ８０が、回転を規制された分離ローラ軸８５に所定の締めしろを設けて取り付けられた状態で、その端部が分離ローラ６０に係合している。
【００３３】
図５，６に示すように、分離ローラ６０の芯金部６３の一端には、ギア６５が一体的に設けられており、ギア６５は装置本体に設けられたラック１４１と噛み合っている。分離ローラ６０は分離ローラホルダ９０に回転可能に軸支されており、この分離ローラホルダ９０は、側面にガイドピン９２を備え、ガイドピン９２は装置本体に設けられたホルダガイド１４０の長穴部に係合している。分離ローラホルダ９０は、不図示のカム機構により、ホルダガイド１４０の長穴部に沿って上下方向にスライド可能である。また、分離ローラ６０を給送ローラ７０に圧接するために、図１〜４に示すように、分離ローラホルダ９０と装置本体の間には分離ローラ加圧バネ９５が設けられている。
【００３４】
給送ローラ７０の両側方には、ガイドローラホルダ１３３が、給送ローラ７０に対して上下方向にスライド可能に取り付けられており、このガイドローラホルダ１３３は、不図示の付勢バネにより、分離ローラ加圧バネ９５よりも弱い力で分離ローラ６０に向かって付勢されている。ガイドローラホルダ１３３には、ガイドローラ１３２が回転可能に軸支されている。ガイドローラ１３２の回転軸は、給送ローラ７０と分離ローラ６０の回転軸中心を結んだ直線よりも上流側にオフセットされている。
【００３５】
給送ローラ７０は不図示の駆動モータから動力を得て、シート材１０の搬送方向に回転可能である。一方、分離ローラ６０は、常時回転するための動力伝達機構を有していない。
【００３６】
給送ローラ７０と分離ローラ６０の間の搬送経路には、シート材ガイド１４５と対向ガイド１４６とからなるシート材ガイド対１４７が設けられている。シート材ガイド１４５は、分離ローラ６０の移動ストロークの中間位置に配置されており、分離ローラ６０が給送ローラ７０に圧接できるように分離ローラ６０の通過する部分は切り欠いてある（図５、図６参照）。シート材ガイド１４５には、数枚のシート材１０の先端を保持し得る０．５ｍｍ程度の段差を有する階段部（シート材先端保持部）１４８が、分離ローラ６０の紙幅方向近傍に設けられている。そして、シート材ガイド１４５は、分離ローラ６０が離れる際に、シート材１０のシート材ガイド１４５に対する進入角度が１８０°以下となるように配置されている。また、対向ガイド１４６は、シート材ガイド１４５との間のシート材搬送経路が下流に行くほど狭くなる楔形状になるように配置されている。
【００３７】
なお、図１〜４に示すように、分離部の下流には搬送ローラ対（搬送部材）１５２、１５３が備えられている。
【００３８】
ｂ）分離動作
分離ローラ６０にはトルクリミット機構が設けられている。すなわち、分離ローラ６０の外周面に、給送方向に所定値（閾値）以上の搬送力が加わると、図７に示すように、芯金部６３が矢印方向に回転し、芯金部６３の係合部６４がクラッチバネ８０の係合部８１と当接し、クラッチバネ８０が芯金部６３とともに矢印方向に分離ローラ軸８５の周りを回転する。つまり、分離ローラ６０は、クラッチバネ８０に対するゆるみトルク（空転トルク）を越えた場合にのみ回転する。ここで、分離ローラ６０のゆるみトルク（空転トルク）Ｔについて説明する。なお、分離ローラ６０の給送ローラ７０への加圧力をＦ、給紙ローラ１２０とシート材１０１との摩擦係数をμ１、分離ローラ６０とシート材１０２との摩擦係数をμ２、シート材１０１とシート材１０２との摩擦係数をμ３、分離ローラ６０の半径をｒ、分離ローラ６０の外周面に働き、クラッチバネ８０がすべりはじめる時の搬送力をＪとすると、分離ローラ６０のゆるみトルク（空転トルク）Ｔは、Ｔ＝Ｊｒである。
【００３９】
まず、シート材１０１と１０２を分離するために、給送ローラ７０とシート材１０１との摩擦力Ｆμ１と、分離ローラ６０とシート材１０２との摩擦力Ｆμ２は、シート材１０１とシート材１０２との摩擦力Ｆμ３よりも大きいことが必要である。つまり、Ｆμ１＞Ｆμ３かつＦμ２＞Ｆμ３である。
【００４０】
分離ローラ６０に対して１枚のシート材１０１が搬送された時には、分離ローラ６０が、シート材１０を介して、給送ローラ７０とともにすべりなく回転し、図２に示すように、２枚のシート材１０１，１０２が分離ローラ６０と給送ローラ７０の間に侵入した場合には、分離ローラ６０側にあるシート材１０２を戻す方向に作用させる必要がある。従って、クラッチバネ８０がすべりはじめる搬送力Ｊを、シート材１０１とシート材１０２との摩擦力Ｆμ３よりも大きく、分離ローラ６０とシート材１０２との摩擦力Ｆμ２より小さくすることが必要である。つまり、Ｆμ２＞Ｊ＞Ｆμ３である。
【００４１】
よって、分離ローラ６０のゆるみトルク（空転トルク）Ｔ＝Ｊｒを、これらの条件を満たすように設定すればよい。
【００４２】
次に、シート材１０の実際の分離動作について説明する。
【００４３】
分離ローラ６０と給送ローラ７０との間に１枚のシート材１０１が搬送された場合には、クラッチバネ８０がすべりはじめる搬送力Ｊよりも、分離ローラ６０とシート材１０１との摩擦力Ｆμ２のほうが大きいため、分離ローラ６０はシート材１０を介して給送ローラ７０とともに回転する。
【００４４】
また、図７に示すように２枚のシート材１０１，１０２が分離ローラ６０と給送ローラ７０との間に侵入した場合には、チャージされていたゆるみトルク（空転トルク）Ｔが分離ローラ６０側のシート材１０２に働き、シート材１０２を瞬間的にキックして戻すように作用する。そして、シート材１０２は、給送ローラ７０と分離ローラ６０のニップの後方に戻される。これは、シート材１０１と１０２との摩擦力Ｆμ３が、クラッチバネ８０がすべりはじめる搬送力Ｊよりも小さいために、シート材１０２は、分離ローラ６０によって後方に戻されるということである。よって、この分離機構を用いることにより、重送のない給送が可能になる。
【００４５】
ｃ）給紙動作
次に、給紙動作を図１０の動作フローチャートに従って説明する。
【００４６】
図１に示すような待機状態においては、不図示のカム機構が、図９に示す圧板作動レバー５５を介して圧板５２を下方に押さえ込み、給紙カセット５０に積載されているシート材１０の最上面と給紙ローラ１２０が接触しない状態である。また、分離ローラ６０は、不図示のカム機構により給送ローラ７０から離れ、分離ローラ加圧バネ９５による給送ローラ７０への圧接が解除された状態である。このとき、ガイドローラ１３２は、給送ローラ７０と分離ローラ６０との隙間のおよそ中間に位置している。
【００４７】
それから、不図示の制御コントローラから給紙命令を受け、不図示の駆動モータが回転し、給紙動作が始まる。不図示の駆動モータに駆動されて、給紙ローラ１２０および給送ローラ７０が回転する（ステップＳ１）。これに伴う不図示のカム機構の動作により、分離ローラ６０が上方に移動し、給送ローラ７０と分離ローラ６０との隙間のおよそ中間に位置しているガイドローラ１３２に当接する。分離ローラ６０は、ガイドローラ１３２に当接した後、ガイドローラ１３２を押し上げながら、分離ローラ加圧バネ９５に付勢されて給送ローラ７０に圧接する（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、給紙ローラ１２０と同期する不図示のカム機構によって、圧板作動レバー５５を介して圧板５２が給紙ローラ１２０に向けて付勢され、給紙カセット５０に積載されている複数のシート材１０のうちの最上位のシート材１０１が、給紙ローラ１２０に圧接させられる（ステップＳ３）。給紙ローラ１２０は、この最上位の１枚のシート材１０１、もしくは最上位のシート材１０１を含む数枚のシート材をピックアップし、給送ローラ７０と分離ローラ６０のニップ部へと搬送する（ステップＳ４）。
【００４９】
給送ローラ７０と分離ローラ６０の間のニップ部へ搬送されたシート材１０は、図２に示すように、先に述べた分離ローラ６０の分離作用により、ニップ部において、重送しないように１枚ずつ分離される（ステップＳ５）。そして、分離されたシート材１０１の先端部が給送ローラ７０と分離ローラ６０の間のニップ部に進入した後に、不図示のカム機構により圧板作動レバー５５を介して圧板５２が押し下げられ、給紙ローラ１２０からシート材１０１が離れる（ステップＳ６）。
【００５０】
さらに、給送ローラ７０が回転し、分離された１枚のシート材１０１の先端が搬送ローラ対１５２，１５３の間のニップ部に到達すると（ステップＳ７）、その直後に、不図示のカム機構により分離ローラ６０が給送ローラ７０から離れる（ステップＳ８）。このとき、分離ローラ６０の一端に備えられているギア６５が装置本体のラック１４１と噛み合っているため、分離ローラ６０は、給送方向と反対方向に、残りのシート材１０２を積載台に戻すように回転する。また、このとき、ガイドローラ１３２は分離ローラ６０に追従してスライドし、分離された後に給送ローラ７０と分離ローラ６０の間に残っているシート材１０２はガイドローラ１３２と分離ローラ６０の間に挟まれた状態となっているため、このシート材１０２に分離ローラ６０の回転力が確実に伝わり、このシート材１０２はニップ部の上流側に戻される。
【００５１】
図３に示すように、分離ローラ６０が移動経路のおよそ中間地点に到達したとき、ガイドローラ１３２は最下点に到達する（ステップＳ９）。その後、分離ローラ６０の移動がさらに続き、分離ローラ６０はガイドローラ１３２からも離れて、図４に示すように待機位置に戻る（ステップＳ１０）。分離ローラ６０が待機位置に戻った後、不図示の記録部により、すでに搬送ローラ対１５２，１５３にニップされているシート材１０１に画像の記録が開始される（ステップＳ１１）。なお、このとき、シート材ガイド１４５が、ガイドローラ１３２と分離ローラ６０の隙間に入り込んでいるので、搬送ローラ対１５２，１５３にニップされているシート材１０１は、ガイドローラ１３２およびシート材ガイド１４５によって、給送ローラ７０および分離ローラ６０によるバックテンションを受けることなく搬送され、記録部によって画像が記録される。
【００５２】
また、図４に示すように、分離ローラ６０によって分離された後に戻されたシート材１０２は、シート材ガイド１４５の表面に設けられた階段部１４８によりその先端部を保持されるため、いわゆる連れ重送を防止することができる。
【００５３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図１１〜１４を参照して説明する。図１１〜１４は、本実施形態のシート材給送装置を示す概略側面図であり、給紙待機状態からシート材を分離して搬送する一連の動作を示している。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００５４】
本実施形態におけるシート材給送装置では、分離ローラ６０を離れさせるレバー１４３に、分離ローラ６０を給送方向と反対方向に回転させるためのラック１４２が設けられている。すなわち、給紙部の下流に位置する分離部が、給送ローラ７０と、ガイドローラ１３２と、分離ローラ６０と、シート材ガイド対１４７と、ラック１４２を備えた分離ローラ隔離レバー１４３を有している。そして、分離ローラ６０および分離ローラホルダ９０（図５，６参照）をホルダガイド１４０の穴部に沿って上下方向にスライドさせる分離ローラ隔離レバー１４３がラック１４２を備えており、このラック１４２は分離ローラ６０に備えられたギア６５と噛み合っている。その他の構成については、記録部等も含めて、第１の実施形態と同じであるため説明は省略する。
【００５５】
次に、本実施形態のシート材給送装置による給紙動作について説明する。
【００５６】
図１１に示すような待機状態においては、不図示のカム機構が、図９に示す圧板作動レバー５５を介して圧板５２を下方に押さえ込み、給紙カセット５０に積載されているシート材１０の最上面と給紙ローラ１２０が接触しない状態である。また、分離ローラ６０は、分離ローラ隔離レバー１４３により給送ローラ７０から離れ、分離ローラ加圧バネ９５による給送ローラ７０への圧接が解除された状態である。
【００５７】
この待機状態から始まる、給紙ローラ１２０によるシート材１０のピックアップから、分離ローラ６０によるシート材１０の分離までの一連の動作は、第１の実施形態と実質的に同じであるため、説明を省略する。
【００５８】
給送ローラ７０が回転し、分離された１枚のシート材１０１の先端が搬送ローラ対１５２，１５３のニップ部に到達すると、不図示のカム機構により、分離ローラ隔離レバー１４３が、図１２に示す状態から図１３に示す状態へ下方にスライドする。このとき、分離ローラ隔離レバー１４３に設けられたラック１４２は、分離ローラ６０のギア６５と噛み合っているため、分離ローラ６０は給送方向と反対方向に回転する。また、このとき、分離ローラ６０は、シート材１０を挟んで圧接しているため、分離された後に給送ローラ７０と分離ローラ６０のニップ部に残っているシート材１０２をニップ部の上流側に戻すことができる。分離ローラ隔離レバー１４３はさらに下方にスライドし、これにより分離ローラ６０は給送ローラ７０から離れ、図１４に示すように待機位置に戻る。分離ローラ６０が待機位置に戻った後、不図示の記録部により、すでに搬送ローラ対にニップされているシート材１０１に画像の記録が開始される。なお、このとき、シート材ガイド１４５が、ガイドローラ１３２と分離ローラ６０の隙間に入り込んでいるので、搬送ローラ対１５２，１５３にニップされているシート材１０１は、ガイドローラ１３２およびシート材ガイド１４５によって、給送ローラ７０および分離ローラ６０によるバックテンションを受けることなく搬送され、記録部によって画像が記録される。
【００５９】
また、図１４に示すように、分離ローラ６０によって分離された後に戻されたシート材１０２は、シート材ガイド１４５の表面に設けられた階段部１４８によりその先端部を保持されるため、いわゆる連れ重送を防止することができる。
【００６０】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図１５，１６を参照して説明する。図１５および図１６は、本実施形態のシート材給送装置を示す概略側面図である。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００６１】
本実施形態のシート材給送装置の分離部は、給送ローラ７０と、ガイドローラ１３２と、分離ローラ６０等から構成されている。この給送ローラ７０は、円弧部と直線部を有するいわゆるＤ形ローラであり、給紙ローラを兼ねるものである。
【００６２】
本実施形態では、給紙カセットは用いられず、シート材積載部にシート材が積載される。このシート材積載部は、ベース１６０と、圧板５２と、サイドガイド５３を備えており、圧板バネ５６により圧板５２上のシート材を給送ローラ７０に圧接させることができ、また、給送ローラ７０と同期して回転する不図示のカム機構により、圧板５２を移動させることができる。
【００６３】
分離ローラ６０の芯金部６３の一端に設けられたギア６５は、ベース１６０に設けられた、ギア６５よりもピッチ円の大きなギアの一部を構成するラック１６３と噛み合っている。分離ローラ６０を回転可能に軸支している分離ローラホルダ９０は、一端がベース１６０に軸支され、不図示のカム機構により揺動可能である。分離ローラホルダ９０とベース１６０との間には、分離ローラ６０を給送ローラ７０に圧接させるために、分離ローラ加圧バネ９５が設けられている。
【００６４】
給送ローラ７０と分離ローラ６０の間の搬送経路中において、ベース１６０には、数枚のシート材１０の先端を保持し得る０．５ｍｍ程度の段差を有する階段部（シート材先端保持部）１６２が設けられている。階段部１６２は、分離ローラ６０の移動ストロークの中間位置に配置されている。なお、シート材積載部のシート材突き当て面１６１が、分離ローラ６０が離れる際の移動経路内に入り込むように配置されていてもよい。
【００６５】
その他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであるため、説明は省略する。
【００６６】
次に、本実施形態のシート材給送装置による給紙動作について説明する。
【００６７】
図１５に示すような待機状態においては、不図示のカム機構が圧板５２を下方に押さえ込み、シート材１０の最上面と給送ローラ７０が接触しない状態である。このとき、給送ローラ７０の直線部７５が分離ローラ６０と対向する状態で停止している。また、分離ローラ６０は、不図示のカム機構により給送ローラ７０から離れ、分離ローラ加圧バネ９５による給送ローラ７０への圧接が解除された状態である。
【００６８】
それから、不図示の制御コントローラから給紙命令を受け、不図示の駆動モータが回転し、給紙動作が始まる。不図示の駆動モータに駆動されて、給送ローラ７０が回転すると、不図示のカム機構の動作により分離ローラ６０が上方に移動し、給送ローラ７０と分離ローラ６０との隙間のおよそ中間に位置しているガイドローラ１３２に当接する。分離ローラ６０は、ガイドローラ１３２を押し上げながら、分離ローラ加圧バネ９５に付勢されて給送ローラ７０に圧接する。
【００６９】
続いて、不図示のカム機構の動作により、図１６に示すようになり、圧板５２上のシート材が給送ローラ７０に圧接させられる。給送ローラ７０は、この最上位の１枚のシート材、もしくは最上位のシート材を含む数枚のシート材をピックアップし、分離ローラ６０とのニップ部へと搬送する。給送ローラ７０と分離ローラ６０とのニップ部へ搬送されたシート材は、第１の実施形態と同様な分離ローラ６０の分離作用により、ニップ部において、重送しないように１枚ずつ分離され、さらに下流の搬送ローラ対（図示せず）にニップされる。
【００７０】
給送ローラ７０が１回転し、給送ローラ７０の直線部７５が再び分離ローラ６０との対向位置に来るとき、不図示のカム機構により圧板５２が押し下げられ、また、分離ローラ６０は給送ローラ７０から離れる。このとき、分離ローラ６０のギア６５が、ベース１６０に設けられた、ピッチ円の大きなギアの一部をなすラック１６３と噛み合っているため、分離ローラ６０は、給送方向と反対方向に、シート材をシート材積載部に戻すように回転する。また、このとき、ガイドローラ１３２は分離ローラ６０に追従してスライドし、シート材はガイドローラ１３２と分離ローラ６０との間に挟まれた状態となっているため、分離された後に給送ローラ７０と分離ローラ６０のニップ部に残っているシート材に分離ローラ６０の回転力を確実に伝えることができ、これをニップ部の上流側に戻すことができる。
【００７１】
その後、分離ローラ６０はさらに隔離動作を続け、ガイドローラ１３２からも離れて待機位置に戻る。このとき、ガイドローラ１３２と分離ローラ６０の隙間に入り込むように、階段部１６２が配置されているため、シート材は階段部１６２によりその先端を保持されるので、連れ重送を防止することができる。
【００７２】
また、シート材積載部のシート材突き当て面１６１が、分離ローラ６０が離れる際の移動経路内に入り込むように配置されている場合には、シート材を確実にシート材積載部に戻すことができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によると、分離ローラを給送方向と反対方向に回転させて、給送ローラと分離ローラの間に挟まれているシート材のうち、最上位のシート材以外のシート材を、給送方向の上流側に戻すため、簡単な構成でシート材の重送を防止することができる。
【００７４】
さらに、給送ローラの側方に分離ローラと当接可能なガイド部材が設けられていると、シート材を、給送ローラと分離ローラのニップ部よりも上流側に戻す動作の効率を高めることができる。そして、ガイド部材は、分離ローラが給送ローラから離れる動作の間、分離ローラに追従して常に分離ローラと当接し、移動経路の最下点に到達すると分離ローラから離れる構成であったり、給紙部材が、積載されているシート材のうちの最上位のシート材に圧接する前に、分離ローラが給送ローラに圧接し、給紙部材によって最上位のシート材が給紙された後に、給紙部材のシート材に対する圧接の解除と同時またはそれ以降に、分離ローラが給送ローラから離れる構成であると、後段の搬送部材にてシート材をさらに搬送する際の負荷を低減することができる。
【００７５】
また、分離部材が給送部材から離れた状態で分離部材と給送部材の間に位置するシート材搬送経路中に、給送部材と分離部材の間に挟まれているシート材のうち、最上位のシート材以外のシート材の先端を保持するシート材先端保持部を有するシート材ガイドが設けられていると、簡単な構成で、シート材に対するバックテンションを小さく保ちつつ、連れ重送を防止することができる。
【００７６】
シート材ガイドは、シート材搬送経路の下流側に向かって鉛直方向上向きに傾斜しており、シート材ガイドに対するシート材の進入角度が１００〜１８０゜であり、また、シート材ガイドに対向する対向ガイドを有し、シート材ガイドと対向ガイドとに挟まれるシート材搬送経路が、下流側に向かって狭くなる楔形状であると、給送部材と分離部材の間に残されたシート材を、効率よく上流側に戻し易くなるとともに、シート材の先端がシート材ガイドに確実に接触して、シート材先端保持部に保持され易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のシート材給送装置を示す側断面図である。
【図２】第１の実施形態のシート材給送装置の動作を説明する側断面図である。
【図３】第１の実施形態のシート材給送装置の動作を説明する側断面図である。
【図４】第１の実施形態のシート材給送装置の動作を説明する側断面図である。
【図５】第１の実施形態のシート材給送装置の分離部を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態のシート材給送装置の分離部を示す正面図である。
【図７】第１の実施形態のシート材給送装置の分離ローラを拡大して示す説明図である。
【図８】第１の実施形態のシート材給送装置の給紙カセットを示す斜視図である。
【図９】第１の実施形態のシート材給送装置の給紙カセットを拡大して示す側断面図である。
【図１０】第１の実施形態のシート材給送装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態のシート材給送装置を示す側断面図である。
【図１２】第２の実施形態のシート材給送装置の動作を示す側断面図である。
【図１３】第２の実施形態のシート材給送装置の動作を示す側断面図である。
【図１４】第２の実施形態のシート材給送装置の動作を示す側断面図である。
【図１５】第３の実施形態のシート材給送装置の動作を示す側断面図である。
【図１６】第３の実施形態のシート材給送装置の動作を示す側断面図である。
【図１７】従来のシート材給送装置の一例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０，１０１，１０２・・・　　　シート材
５０　　　給紙カセット
６０　　　分離ローラ（分離部材）
６５　　　ギア（戻し手段）
７０　　　給送ローラ（給送部材）
７５　　　直線部
８０　　　クラッチバネ（トルクリミット機構）
９０　　　分離ローラホルダ
１２０　　給紙ローラ（給紙部材）
１３２　　ガイドローラ（ガイド部材）
１３３　　ガイドローラホルダ
１４０　　ホルダガイド
１４１，１４２　　ラック（戻し手段）
１４３　　分離ローラ隔離レバー
１４５　　シート材ガイド
１４６　　対向ガイド
１４７　　シート材ガイド対
１４８　　階段部（シート材先端保持部）
１５２，１５３　　搬送ローラ対（搬送部材）
１６０　　ベース
１６１　　シート材突き当て面
１６２　　階段部（シート材先端保持部）
１６３　　ラック（戻し手段）
【図１】
2004026479.tif 000003
【図２】
2004026479.tif 000004
【図３】
2004026479.tif 000005
【図４】
2004026479.tif 000006
【図５】
2004026479.tif 000007
【図６】
2004026479.tif 000008
【図７】
2004026479.tif 000009
【図８】
2004026479.tif 000010
【図９】
2004026479.tif 000011
【図１０】
2004026479.tif 000012
【図１１】
2004026479.tif 000013
【図１２】
2004026479.tif 000014
【図１３】
2004026479.tif 000015
【図１４】
2004026479.tif 000016
【図１５】
2004026479.tif 000017
【図１６】
2004026479.tif 000018
【図１７】
2004026479.tif 000019