(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段とを有するシート材給送装置において、
シート材を給紙するための給紙信号を受けて前記給紙ローラを駆動し、一給紙動作のための回転で駆動を解除する給紙ローラの駆動手段を備え、
該駆動手段は、一部を切り欠かれている欠歯ギアと、該欠歯ギアを回転付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記欠歯ギアの回転を規制するソレノイドと、を備え、前記ソレノイドによる規制の解除とともに付勢手段によって回転力を与えられて前記欠歯ギアが回転して前記給紙ローラ側のギアに噛合って駆動力を前記給紙ローラに伝達し、一給紙動作後に再度前記ソレノイドにより規制することにより駆動力の伝達を解除するように構成され、
前記給紙ローラの近傍に前記駆動手段とは独立して設けられ、前記給紙ローラの一給紙動作後に該給紙ローラをホームポジションに位置させる固定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】
請求項１記載のシート材給送装置において、前記給紙ローラ側のギアが前記給紙ローラの駆動軸に直結して設けられ、前記ホームポジションにおいて、前記欠歯ギアの欠歯部が給紙ローラの位相となり、駆動連結を解除することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項３】
請求項１記載のシート材給送装置において、前記固定手段が、前記給紙ローラを前記ホームポジションに位置させるための付勢バネを有することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項４】
回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段を有するシート材給送装置において、
シート材収納手段側にリタード分離手段及びその駆動手段を有し、シート材給送装置側に、前記駆動手段に駆動力を伝達するための第１の駆動伝達手段を、シート材給送装置側面のハウジング部にスナップフィッティングのみで固定し、該ハウジング部には該スナップフィッティング用の穴及び該第１の駆動伝達手段に駆動力を伝達するための第２の駆動伝達手段を中心とした円弧状の長穴を設け、該長穴の範囲内において前記第１の駆動伝達手段が揺動可能であることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項５】
回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押さえるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段とを有するシート材給送装置において、
前記給紙ローラ及び前記リタード分離手段に駆動を伝達するギア部が、
両欠歯ギアが同軸上に配設され、さらに同軸上に少なくとも１つの欠歯ギアが設けられ、これらの３種の欠歯ギアが軸に対し回転不能に固定されて欠歯ギア列が形成され、該欠歯ギア列は、カム部と該カム部を回転方向に付勢する付勢手段を有し、該欠歯ギア列は、１つのソレノイドにより回転固定されるとともに、該ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦによって回転制御され、該ギア列のそれぞれのギア位相の違いによって、前記給紙ローラ、フィードローラの回転タイミングを制御するように構成され、
該ギア部によって、前記リタード分離手段は、シート材搬送方向と逆方向の逆転駆動が常に付与され、該リタード分離手段と対をなしてシート材を搬送するフィードローラはその搬送方向下流に位置する次の搬送ローラニップ部まで少なくともシート材を搬送し、その後は、フィードローラの駆動を停止しリタード分離手段に従動してシート材積載手段方向に逆回転されることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項６】
請求項５記載のシート材給送装置において、前記フィードローラの駆動軸に直結するギアへ駆動力を伝達するギアは、その一部が切欠された欠歯ギアからなることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項７】
請求項５記載のシート材給送装置において、前記給紙ローラ用の欠歯ギアの欠歯部位相と前記フィードローラ用の欠歯部位相とをずらして、該給紙ローラの動作タイミングを該フィードローラの動作タイミングより早くしたことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項８】
請求項７記載のシート材給送装置において、前記欠歯ギア列に、常に駆動しているアイドラギアをその同軸上に設けたことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項９】
請求項８記載のシート材給送装置において、前記アイドラギアが直接又は間接的にリタードローラを駆動し、且つ、その下段に設けた他のシート材給送装置側へシート材を搬送するための入力ギアに連結されていることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項１０】
回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押さえるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段と、を有するシート材給送装置において、
該リタード分離手段は、シート材収納手段側に設けられて、揺動アームにより支持され付勢手段によりフィードローラ側に付勢されるリタードローラを有し、前記揺動アームは、鉛直下方に取り付けられる別のシート材給送装置からのシート材搬送ガイドの一部もしくは全域を兼ねることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項１１】
シート材を給送するために回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段と、を有するシート材給送装置と、該シート材給送装置の上部に配設され、該シート材給送装置からのシート材に画像を形成する画像形成部を具備する画像形成装置本体とを有する画像形成装置において、
前記シート材給送装置と画像形成装置本体との間に側面から装着可能な他のシート材給送装置を有し、該他のシート材給送装置から画像形成部へ向かうシート材が、前記シート材給送装置の給紙ローラの上方を通過し前記画像形成部へ給送するためのシート材給送路を有し、
前記給紙ローラの軸はアームに支持され、該アームはフィードローラの回転軸を揺動軸として支持され、給紙ローラとシート材が接触しているピックアップ時には、該揺動軸より上方向に給紙ローラが揺動し、且つその揺動時における前記給紙ローラの突出面が前記シート材給送路とオーバラップし、少なくとも該オーバラップ分の切り欠き部を該シート材給送路に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、前記シート材給送装置の下段に更に他のシート材給送装置が装着可能とされ、前記３つのシート材給送装置から給送されるシート材が合流して前記画像形成部へ搬送される搬送路を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、
側面から装着可能な前記他のシート材給送装置は、前記画像形成部から一度排出されたシート材を前記画像形成部へ再給送するシート材再給送手段であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等の画像形成部にシート材を給送するシート材給送装置及び斯かるシート材給送装置を装備した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置及びそれに具備されるシート材給送装置は多く製品化され、多種の給紙方式、分離方式等の仕様がある。
【０００３】
これらの方式の中で、紙等のシート材を積載する中板にコイルバネを用い、該コイルバネの力に抗するストッパーに分離爪とリタードローラを用いた、いわゆる爪プラスリタード方式により分離するシート材給送装置が製品化されている。
しかし、この方式によるシート材給送装置は、その可能な給紙容量は少なく、信頼性が高くない。具体的には、給紙容量約２５０枚、その駆動系は高額な電磁クラッチ、ソレノイドを１給紙で１個ずつ使用している。電気的にもその制御が複雑で、オプション等の拡張性が容易でなく、給紙ビンの数も少ない。また、その給紙駆動の構成も複雑である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年におけるエンドユーザのニーズはシート材給送装置のさまざまな形態に対する要望が多く、給紙容量の設定等を変えた製品ラインナップの多様化であらゆるユーザのニーズに対応する必要がある、また、それとは別に、各製品に対し小型化、低コスト化を図る必要がある、また、近年における環境問題に対応し、自動両面印字が可能な機構を持つことが望まれ、またシート材給送装置を具備する画像形成装置等のシステムとしての小型化を図ることが好ましい、また、エンドユーザのあらゆる紙種に対応しても給紙、搬送の信頼性向上、エンドユーザに調整等の作業をさせない必要がある、などのニーズがあるが、これらのニーズに対し、現状レベルでは十分とはいえない面がある。
【０００５】
本発明は、これらのニーズを満たすべく、より小さくより安くオプションを含めた給紙容量を多様化した製品ラインナップで、且つ信頼性向上、具体的にはジャムしないといったあらゆるエンドユーザのニーズに対応するようにしたシート材給送装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、回転方向の一部にシート材との接触面を有する（以下、Ｄカット形状という）給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段とを有するシート材給送装置において、シート材を給紙するための給紙信号を受けて前記給紙ローラを駆動し、一給紙動作のための回転（約一回転）で駆動を解除する給紙ローラの駆動手段を備え、該駆動手段は、一部を切り欠かれている欠歯ギアと、該欠歯ギアを回転付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記欠歯ギアの回転を規制するソレノイドと、を備え、前記ソレノイドによる規制の解除とともに付勢手段によって回転力を与えられて前記欠歯ギアが回転して前記給紙ローラ側のギアに噛合って駆動力を前記給紙ローラに伝達し、一給紙動作後に再度前記ソレノイドにより規制することにより駆動力の伝達を解除するように構成され、給紙ローラの近傍にその駆動手段とは独立して設けられ、給紙ローラの一給紙動作後に該給紙ローラをホームポジションに位置させる固定手段を有することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、給紙ローラ側のギアが前記給紙ローラの駆動軸に直結して設けられ、前記ホームポジションにおいて、欠歯ギアの欠歯部が給紙ローラの位相となり、駆動連結を解除することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、固定手段が、給紙ローラをホームポジションに位置させるための付勢バネを有することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段を有するシート材給送装置において、シート材収納手段側にリタード分離手段及びその駆動手段を有し、シート材給送装置側に、前記駆動手段に駆動力を伝達するための第１の駆動伝達手段を、シート材給送装置側面のハウジング部にスナップフィッティングのみで固定し、該ハウジング部には該スナップフィッティング用の穴及び該第１の駆動伝達手段に駆動力を伝達するための第２の駆動伝達手段を中心とした円弧状の長穴を設け、該長穴の範囲内において前記第１の駆動伝達手段が揺動可能であることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押さえるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段と、を有するシート材給送装置において、給紙ローラ及びリタード分離手段に駆動を伝達するギア部が、両欠歯ギアが同軸上に配設され、さらに同軸上に少なくとも１つの欠歯ギアが設けられ、これらの３種の欠歯ギアが軸に対し回転不能に固定されて欠歯ギア列が形成され、該欠歯ギア列は、カム部と該カム部を回転方向に付勢する付勢手段を有し、該欠歯ギア列は、１つのソレノイドにより回転固定されるとともに、該ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦによって回転制御され、該ギア列のそれぞれのギア位相の違いによって、前記給紙ローラ、フィードローラの回転タイミングを制御するように構成され、該ギア部によって、リタード分離手段は、シート材搬送方向と逆方向の逆転駆動が常に付与され、該リタード分離手段と対をなしてシート材を搬送するフィードローラはその搬送方向下流に位置する次の搬送ローラニップ部まで少なくともシート材を搬送し、その後は、フィードローラの駆動を停止しリタード分離手段に従動してシート材積載手段方向に逆回転されることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明において、前記フィードローラの駆動軸に直結するギアへ駆動力を伝達するギアは、その一部が切欠された欠歯ギアからなることを特徴とする。
【００１５】
第７の発明は、第５の発明において、前記給紙ローラ用の欠歯ギアの欠歯部位相と前記フィードローラ用の欠歯部位相とをずらして、該給紙ローラの動作タイミングを該フィードローラの動作タイミングより早くしたことを特徴とする。
【００１６】
第８の発明は、第７の発明において、前記欠歯ギア列に、常に駆動しているアイドラギアをその同軸上に設けたことを特徴とする。
【００１７】
第９の発明は、第８の発明において、前記アイドラギアが直接又は間接的にリタードローラを駆動し、且つ、その下段に設けた他のシート材給送装置側へシート材を搬送するための入力ギアに連結されていることを特徴とする。
【００１８】
第１０の発明は、回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押さえるシート材押え手段と、シート材を分離するリタード分離手段と、を有するシート材給送装置において、該リタード分離手段は、シート材収納手段側に設けられて、揺動アームにより支持され付勢手段によりフィードローラ側に付勢されるリタードローラを有し、前記揺動アームは、鉛直下方に取り付けられる別のシート材給送装置からのシート材搬送ガイドの一部もしくは全域を兼ねることを特徴とする。
【００２０】
第１１の発明は、シート材を給送するために回転方向の一部にシート材との接触面を有する給紙ローラと、シート材を該給紙ローラに押圧するための押圧手段と、該押圧手段に対向してシート材を押えるシート材押え手段と、を有するシート材給送装置と、該シート材給送装置の上部に配設され、該シート材給送装置からのシート材に画像を形成する画像形成部を具備する画像形成装置本体を有する画像形成装置において、前記シート材給送装置と画像形成装置本体との間に側面から装着可能な他のシート材給送装置を有し、該他のシート材給送装置から画像形成部へ向かうシート材が、前記シート材給送装置の給紙ローラの上方を通過し画像形成部へ給送するためのシート材給送路を有し、前記給紙ローラの軸はアームに支持され、該アームはフィードローラの回転軸を揺動軸として支持され、給紙ローラとシート材が接触しているピックアップ時には、該揺動軸より上方向に給紙ローラが揺動し、且つその揺動時における前記給紙ローラの突出面が前記シート材給送路とオーバーラップし、少なくとも該オーバーラップ分の切り欠き部材を該シート材給送路に設けたことを特徴とする。
【００２１】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記シート材給送装置の下段に更に他のシート材給送装置が装着可能とされ、前記３つのシート材給送装置から給送されるシート材が合流して画像形成部へ搬送される搬送路を有することを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、第１１乃至１２のいずれかの発明において、側面から装着可能な前記他のシート材給送装置は、画像形成部から一度排出されたシート材を画像形成部へ再給送するシート材再給送手段であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示し、同図において、１は画像形成装置本体、２は該画像形成装置において紙等のシート材を給送するシート材給送装置、３はシート材給送装置内のシート材収納手段であるカセット、４はシート材を直接積載する中板、５はシート材の重さに打ち勝ち給紙ローラに搬送力を与えるバネ、６は該中板４の支点にて、該バネ５の付勢力でシート材が支点中心で回転するのを規制するシート材押さえ手段で、ここではシート材の分離機能を有する、いわゆる分離爪である。７は給紙ローラ、８はフィードローラ、９はリタードローラである。
【００２８】
前記給紙ローラ７は、コントローラユニットから画像形成信号が出されると、ソレノイド（図中後記）をトリガにして始動回転される。次にある程度のディレイをおいて、フィードローラ８がシート材搬送方向に回転する。それと対のリタードローラ９は常時逆転駆動していて、トルクリミッタを介してフィードローラ８に従動回転し、付勢バネにて一定圧でフィードローラ８に押圧し、いわゆるリタード分離を行っている。
【００２９】
フィードローラ８は一定量駆動してシート材を搬送し、そのシート材は搬送ローラ１０、搬送ローラ１１を経由して画像形成部１２に搬送される。画像形成部１２ではレーザ光等により露光されて電子写真方式等により感光ドラム１２−１上に潜像が形成され、該潜像は現像手段により現像剤であるトナーによりトナー像として現像化され、トナー像は転写手段１２−２によりシート剤に転写される。転写されたシート材は画像形成部１２から、定着器１３、排紙ローラ１４、１５を経由して機外に排紙される。このとき、両面印字のコマンドが出ているときは、フラッパ１６が作用して両面ユニット内に搬送され、スイッチバックされたシート材が該画像形成装置内に再給紙され、裏側を印字して、同様のプロセスで機外に排紙される。
【００３０】
本実施形態においては、図１のシート材給送装置２−１は約５００枚のシート材をスタック、給紙可能で、図２のシート材給送装置２−２は約２５０枚とほぼ半分の構成をとっている。その他の画像形成部等は前述する図１と同様で、その動作説明も含めて省略する。
【００３１】
このように、本実施形態では、基本的な給紙容量が異なる２種類のシート材給送装置を有する製品ラインナップを構成し、エンドユーザの多様化する要望に対応する。
【００３２】
図３、図４はさらにエンドユーザの多様化した要望に対し、図１、図２のそれぞれの画像形成装置の最下位即ち図１、２のシート材給送装置２−１、２−２の下に、オプションでシート材給送装置２−Ｄがエンドユーザにより取り付け可能とされている。その具体的手段として、エンドユーザがシート材給送装置２−Ｄ上に画像形成装置本体１を乗せるだけで、装着が完結されるよう電気接点、位置決め嵌合ボス、その対応穴をそれぞれのシート材給送装置に有する。
【００３３】
次に駆動系について説明すると、画像形成装置本体（以下、本体と省略）側からの駆動力をシート材給送装置側が受けるようになっている。本実施形態の構成では、オプションを含めシート材給送装置に関する駆動系は全て本体側に有する１個のモータのみで駆動を行っている。又そのシート材給送装置のユニット間とのギアはそれぞれ固定のギアで、モジュール１．５で０．５のバックラッシュ（ギアのがた）を有している。これは各ユニット間の寸法のばらつきを考慮しているためである。
【００３４】
図６、図９〜図１１により、シート材給送装置に関するシート材給送関連のギア部の構成について説明する。各シート材給送装置においては、同様の給紙方式、同様のシーケンスをとっているので、そのシーケンスに関するギア（具体的には後に述べる欠歯ギアの組み合わせにより行っている）類は同じでそれぞれのシート材給送装置間、又は本体間とのアイドラギア以外は同じになっている。
【００３５】
Ｇ１は本体側のギアでここで本体とシート材給送装置との連結が各固定ギアによって行われている。Ｇ２はシート材給送装置側のギアで、減速によるギア比調節のため段ギアとなっている。Ｇ２はフィードローラ８と同軸８−２上におかれている。Ｇ３はアイドラギア、Ｇ４は欠歯ギアＧ５に連結するためのアイドラギア、Ｇ５はＧ５−ｃのカム部を含む欠歯ギアで、給紙信号により、ソレノイドＧＳが引かれ、レバーＧＴの付勢力でカム部が回動し、欠歯ギアがギアＧ４に連結して給紙シーケンスに入る。
【００３６】
ギアＧ５には欠歯ギアＧ６、欠歯ギアＧ７がそれぞれ回転固定されており、ギアＧ５とともにギアＧ６、ギアＧ７が回転する。ギアＧ６は給紙ローラ即ちピックアップローラへ駆動伝達する駆動軸７−７に回転固定するギアＧ８にあるタイミングをもって連結する。ギアＧ７はフィードローラへ駆動伝達する駆動軸８−２に回転固定するギアＧ９にあるタイミングをもって連結する。従って、ギアＧ５の駆動連結とともにギアＧ８、ギアＧ９があるタイミングで駆動、さらに、ピックアップローラ７、フィードローラ８が回転を行う。
【００３７】
この駆動シーケンスはギアＧ５、Ｇ６、Ｇ７（つまりはピックアップローラ７）が各１回転（一給紙動作）することをもって１シーケンスが終了する。そのため、ギアＧ８、ギアＧ９はシーケンス後はフリーになり、各ローラもフリーになる。そのため、ジャム処理も容易に行うことが可能で、且つ紙の力でローラ類を破壊するといった事故に対しても効果を有するとともにトルク削減の効果もある。また、給紙ローラであるピックアップローラはいわゆるＤカットローラで、その回転方向の一部にのみシート材との接触面を有するため、そのホームポジションの位相合わせのためにカラー７−９を介して付勢バネ７−１０と連結し、そうすることで、正規の位置（ホームポジション）にピックアップローラが回転固定される。
【００３８】
ピックアップローラ７とフィードローラ８との駆動タイミングは、該欠歯ギアＧ６とＧ７との欠歯位相により調整可能で、本実施形態では、そのシート材がいわゆる分離爪６の正規の位置、又は分離爪６では分離しきれなかった残ったシート材がリタードローラ９で分離されて、該リタードローラ９ニップ部で待機している場合と２箇所有り、給紙のタイミングごとにシート材の先端がばらつき、ひいては紙間がばらつき多様なジャムのもとになることを防ぐため、ピックアップローラ７の起動からある一定の時間をおいてフィードローラ８を駆動動作させている。そうすることで、紙間のばらつきも一定範囲内に収まり、スループットが出ないといった大きなスペックダウンになるといったことが免れる。
【００３９】
また、ギアＧ４はギアＧ５に連結するとともにギアＧ１０に常時連結し、いわゆるアイドラ回転している。そして、ギア１１を介して、オプションである下段に有するシート材給送装置に駆動連結する。またそれと同時にフィードローラ軸上にギアＧ１１、ギアＧ１２を介して軸とギアとが一体成形されるリタードギア９−６に連結し、そしてリタードローラが常時リミッタ９−２を介しシート材搬送方向に逆転駆動、いわゆるリタード分離を行っている。このリタードギア９−６はシート材カセット３に設けられ、ギアＧ１２は振り子ギアで、シート材カセット３の位置精度に影響少なく連結固定される。
【００４０】
図１２はギアＧ１２、そのハウジング、シート材カセット３の概要を表わす。ギアＧ１２はスナップフィットのみでそのハウジング部に取り付け固定され、そのギアの回転力でシート材カセット３のギアであるリタードギア９−６側へ当接される。ギア１１の回転力でギア１２がリタードギア９−６側へ食い込みギア部の横にフランジ部を当接してギアのバックラッシュを確保している。リタードローラ８はシート材カセット３をシート材給送装置に挿入、固定されると同時にシート材給送装置側に固定されるフィードローラ８に圧接固定される。駆動は該リタードギア９−６を経由してジョイント９−５、ホルダー９−４に支持されるリタード軸９−３及びトルク発生手段たるトルクリミッタ９−２を介してリタードローラに連結し、その駆動とともにシート材搬送方向と逆転回転する。
【００４１】
ギアＧ２、Ｇ１０、Ｇ１１とギアのアイドラ列はほぼ直線的に下方向に向かって配置され、且つ比較的に大径ギアでギア個数を最小にし、ギアによる伝達トルクのロス、騒音等を防止している。また、同一軸上に多くの大径ギアＧ３、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ１０を配置し、コンパクト化、低コスト化を達成している。
【００４２】
ピックアップローラはシート材搬送方向に垂直な幅方向に４個配置され、７−１〜７−４は各ピックアップローラ軸７−５にスナップフィット固定され、そのピックアップローラ軸７−５はその位置をアーム７−１０により支持され、シート材給送装置のフレーム２−２の切欠き部によって回転固定されている。常時、アーム７−８はそのフレーム２−２の上面からバネ７−１２によって付勢されているため、給紙動作時以外は下側に位置する。このアーム７−８は、その一端をフィードローラ軸８−２、その一端をフレーム２−３によってスナップフィット固定され、該箇所がピックアップローラ７の回転中心となる。
【００４３】
ピックアップローラ７は、付勢バネ７の力とその中板４に積載されるシート材の重さにより上下動を行い、その給紙の衝撃荷重を防止し、ひいては重送を防止する。このピックアップローラ７が上側に来たところが両面ユニット１７からの再給紙パスＳＰ３となっており、そのフレームからピックアップローラの干渉回避とともに、再給紙されるシート材がピックアップローラに干渉してしまうといったことから回避している。ピックアップされたシート材は、分離爪６により分離され一枚ごとにシート材パスＳＰ１の方向に搬送される。
【００４４】
しかし、そのシート材積載容量が多く、且つ紙質、シート材の重さ等が著しく異なる多種のシート材を給紙する場合、給紙バネ５は固定で一律のためどうしても給紙圧が適正値よりも高くなってしまい、ひいては重送、ジャムしやすい。そこで、本実施形態では、該分離爪６の下流側近傍にリタードローラを設け、いわゆるリタード分離を行っている。ピックアップローラ７はシート材がフィードローラ８へ到達するための最小限の送り量送り、フィードローラ８は次の搬送ローラ対１２まで送る。それ以降は本体側で引き抜き搬送される。
【００４５】
本シート材給送装置はその下側にオプションで別のシート材給送装置を設けるため別のシート材搬送部が形成され、シート材は搬送方向ＳＰ２に搬送される。リタードホルダー９−４は通紙面ＳＰ２の紙搬送ガイドを兼用し省スペース化、及びシート材パスの精度向上となっている。
【００４６】
ピックアップローラ７−１〜７−４は、その７−１と７−４とが分離爪６での分離のため、内側の７−２と７−３とはフィードローラ８対（相手はリタードローラ９）へシート材が入りやすくするため、幅方向にシート材を平面に規制するために設けている。
【００４７】
分離爪６を装備した場合、積載するシート材が多いとシート材自体の膨らみ、下からの給紙圧、分離爪のシートを押える力により、シート材積載搬送面に曲率ができ、ピックアップ時にシート材がフィードローラ対８、９に入って行かないことがある。また、分離爪６とフィードローラ対８、９までの距離を極力短く設定すると、ピックアップ時に分離爪付近のシート材が暴れるため同様にピックアップ時にシート材がフィードローラ対８、９に入って行かないことがある。
【００４８】
そのため、幅方向に対し、フィードローラ対８、９近傍にピックアップローラ７−２、７−３を設けそのシート材の暴れを防ぐとともにフィードローラ対８、９のニップラインにそって水平になるように強制している。さらに、ピックアップ時にシート材がフィードローラ対８、９に入って行かない対策、及びフィードローラ８の摩耗を考慮して、フィードローラ８の搬送速度をそのピックアップローラ７に対して１０％以上アップさせている。
【００４９】
以上により、１シート材給送装置における給紙メカニズム、駆動系が構成される。他の給紙容量の異なるシート材給送装置、又はオプションであるシート材給送装置もほぼ同様の構成をとっているが、１段目のシート材給送装置以降は、そのフィードローラ自体に多くの搬送距離を搬送させるのは、その搬送速度のばらつきが大きく、搬送力が少ないため出来ない。そこでフィードローラ対以降に、別の専用に搬送ローラ対を設けている。そこで、給紙容量の異なる各シート材給送装置のギア連結について述べる。
【００５０】
図１が給紙容量約５００枚、図２が給紙容量約２５０枚のシート材給送装置の例、図３、４は図１、図２のシート材給送装置にオプションである別のシート材給送装置２−Ｄを装着した例（第３、４の例）を示すことは前記したが、この結合時におけるギア連結で、第３の例に対応するのが図７、第４の例に対応するのが図８となっている。
【００５１】
図７、８において、基本的な給紙に関わる駆動部で前述したＧ１乃至Ｇ１０、レバーＧＴ、ソレノイドＧＳは前述と同様であるが、その連結させるアイドラギアが異なる。図７で２点鎖線が標準装備のシート材給送装置と今回のオプションであるシート材給送装置２−Ｄとの境界線で、ギアＧ１１とオプション側のギアＧ２０、Ｇ２１に連結され、その後はＧ３に連結して、前述した図６とほぼ同様の伝達となる。
【００５２】
オプションのシート材給送装置２−Ｄは別の搬送ローラ１０−Ｄを設けていることから、ギアＧ１０からＧ２２、Ｇ２３と経由して搬送ローラ１０−Ｄの駆動のためのギアＧ２４に連結し、フィードローラ７での搬送後の画像形成装置側までの搬送を行っている。
【００５３】
図８は、そのシート材給送装置側の給紙容量が２５０枚で、その下段のシート材給送装置側は約５００枚給紙容量であるが該シート材給送装置に対してギア１１は存在しない。そして、ギアＧ１０から直接ギアＧ２１に連結され、オプション側のシート材給送装置からみると、連結するアイドラギアを変えることで、給紙容量（シート材給送装置高さ）の異なる２つのシート材給送装置に自動的に駆動連結されるが、もちろんその回転方向も同様である。その他の給紙に関する欠歯ギアＧ５、Ｇ６、Ｇ７とその関連ギアは、各シート材給送装置部で同一部品で構成している。
【００５４】
図１３は給紙シーケンスに関する欠歯ギア群のギアＧ５、Ｇ６、Ｇ７において、ギアＧ８に駆動伝達するＧ６に関して詳細に示す。欠歯ギア先端はそのギア先端とギアＧ８先端とが相互に乗り上げない様にＧ６１、Ｇ６２、Ｇ６３とギア先端をカットしている。また、相手側のギアＧ８はその駆動伝達側と反対側のインボリュート面をカットし、先端を鋭角にしている。始めのギア６１はギアＧ８に駆動伝達するためその当接側がインボリュート歯形を残し、その次のギアＧ６２はそれとは逆側のインボリュート歯形をカットし、それぞれ先端は鋭角にしている。
【００５５】
ギアがかみ合うためには当然そのギア先端のピッチは、そのかみ合うギアとは類似していて、インボリュート歯形がプラス転位してなければそのギア先端は鋭角になることなく、先端一歯目が乗上がらなくても二歯目以降で乗り上げる確率は高い。そこで、完全にギア先端のピッチを変えるために逆側をカットすることで、欠歯ギアの乗り上げを防止している。以降ギアＧ６３も予備でその逆にカットし、次のギアＧ６４から通常のインボリュート歯形としている。Ｇ６Ｂ１、Ｇ６Ｂ２はそれぞれギアＧ３、ギアＧ５、ギアＧ７との駆動連結手段で、この場合突起丸形状とし、その相手側を穴形状にしている。カッコ付きの符号で示す破線部は、ギアＧ９とその相手側であるギアＧ７で、該ギアも同様に同じ様な歯形にカットしている。
【００５６】
図１４は図６における標準の給紙ギア構成部で、本構成は前述したように、１給紙で１ソレノイドＧＳで制御し、ギアの駆動方向はその実線のとおりであるが、そのジャム処理等にてギアを逆転させてしまう可能性がある。このようなギアの構成で、カム部Ｇ５−ＣをレバーＧＴで付勢してその付勢力でアイドラギアに連結し、駆動伝達すると、カム部Ｇ５−Ｃは複雑形状をしており、そのギアの逆転回転時、ソレノイドＧＳとカム部とが引っかかってソレノイドを破損してしまう恐れがある。本実施形態では、そのためにソレノイドＧＳにストッパーＧＳＴを設け、且つ、そのカム部の突起部Ｇ５−ＣＤが、ソレノイドＧＳに引っかからない様にそのフラットで食い込み方向にならないような傾斜面をもって、その当接時には、ソレノイドＧＳの爪部が逃げる様な配慮をしている。
【００５７】
さらに、図１２により、シート材給送装置の駆動伝達手段について説明する。画像形成装置１の下側にはシート材給送装置２が装着され、そのシート材給送装置２の中には着脱可能なシート材カセット３が装着されている。前述するリタードローラへの駆動伝達は、図６のフィードローラ軸に係合し、ギアＧ２とギアＧ９と同軸上にアイドラギアＧＲ１を設け、該アイドラギアＧＲ１から駆動を受けている。ギアＧＲ１は次にシート材給送装置側からシート材カセットと接触部分に振り子ギアＧＲ２を設け、該振り子ギアＧＲ２は前記ギアＧＲ１円周方向に回動自在にシート材給送装置枠の一部にスナップフィット固定され、さらにシート材カセット装着前後方向に遊び（すなわち、アイドラギアＧＲ1の回転軸を中心とした円弧状の長穴）を設け、いわゆる振り子ギアとなっていて、リタードローラへの駆動伝達をするシート材カセット側のギアＧＲ３に駆動伝達する。
【００５８】
振り子ギアＧＲ２は、ギアＧＲ１の回転力でその圧力角方向に付勢力を受け、ギアＧＲ３は負荷をもった固定ギアのため、結果としてギアがそれぞれかみ合う方向に食い込み力が作用し、駆動が常に伝達されるよう連結している。但し、各ギア間のバックラッシュ確保のため、その各ギア側面にはフランジを設け、その突当てをもってバックラッシュを保証している。これにより、シート材カセットをシート材給送装置から取り外すと、駆動が切れてリタードローラの負荷が無くなりジャム処理もしやすいという付加的効果を有する。
【００５９】
（第２の実施形態）
図５、図９は本発明の第２の実施形態を表わし、その標準に装着されるシート材給送装置は２５０給紙容量２段構成である。この場合も前記実施形態同様に、この２段に配置されるシート材積載装置の下段にそのオプションであるシート材給送装置が装着可能となっている。
【００６０】
図９はそのギアトレインで、給紙に関する欠歯ギアＧ５、Ｇ６、Ｇ７、それに連結するギアＧ４、Ｇ８、Ｇ９は各給紙ごとに設けてある。本実施形態での給紙系が最も多段で３段給紙あり、そのアイドラ負荷も大きくなることから、そのギアによる伝達ロスを最も軽減するために、ほぼ鉛直方向にＧ１、Ｇ２、Ｇ１０、Ｇ２１、Ｇ１０、Ｇ２１、Ｇ１０の順番で連結している。その他は２５０給紙１段とそのオプションの５００給紙シート材給送装置と同じで、このように多段でシート材給送装置が連結可能である。
【００６１】
アイドラギアの連結としては、５００給紙シート材給送装置２がアイドラギアＧ１１を持ち、その２５０給紙シート材給送装置がそれを持たず、且つ５００給紙シート材給送装置からギアＧ２０にギア連結していたのに対し、２５０のシート材給送装置からオプションの５００シート材給送装置へは、Ｇ２０を使用せずにＧ２１に連結することで、異なるギアに連結しながらその回転方向を合わせ、その結果として、異なる２つのシート材給送装置に連結可能なオプションのシート材給送装置が形成され、且つ多段で異なるシート材給送装置を簡単な構成で達成することができる。
【００６２】
このギア構成では、その各アイドラギア列がほぼ直線で鉛直方向に配置されている。これで、各シート材給送装置間連結のギアロスを最も少なくし、且つ、このオプションの装着性においてもただその上部に画像形成装置本体を乗せるだけでギアの圧力角方向の反力が上方向にあまり働かないように配慮している。
【００６３】
このように、１給紙に１給紙ギアユニットとそのアイドラギアとの結合にて、容易に複数の異なる高さのシート材給送装置を装着することが可能で、この他の実施形態としては、このオプションであるシート材給送装置２−Ｄの下段に新たにオプションのシート材給送装置をつける等複数のシート材給送装置装着した製品ラインナップをも可能とする。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるシート材給送装置は、
・その記録材の積載手段を自動的に昇降するいわゆるリフター方式でなく、通常のコイルバネで押圧する中板方式とし、そのストッパに分離爪、その補強にリタードローラを用いて、爪プラスリタード分離方式とし、且つ給紙ローラ自体を揺動自在として衝撃力を緩和可能とすることにより、重送を低減することができ、エンドユーザがシート材給送カセットにシート材をセットするのみで、無調節で多種のシート材搬送を大幅な信頼性アップをもって達成することを可能とし、
・フィードローラ近傍に給紙ローラを配置することで、給紙ローラ及び分離爪とフィードローラ対の距離を短縮し、シート材給紙装置の大幅な省スペース化、低コスト化を図り、
・両面画像形成のための両面ユニットを画像形成装置本体とシート材給送装置との間に配設することで、大幅な省スペース化を図り、
・リタード分離方式を用いたにも拘らず、１シート材給紙装置宛て１ソレノイドのみを用いた欠歯ギアによる簡易な駆動構成により、大幅なコストダウンを図り、
・同じ、若しくは異なる給紙容量の数種類のシート材給送装置の下側に他のシート材給送装置を取り付け可能とし、
・振り子ギアを単純にスナップフィットで止めて、シート材給送カセットを挿入し、連結するだけで駆動伝達可能として省スペース化、低コスト化を図る、
ことができる。即ち、省スペース、低コスト化を図ると同時に、信頼性の向上、簡易操作によるユーザビリティの向上、多様化するユーザのニーズに対応することを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の主断面図で製品１のパターンを示す図
【図２】本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の主断面図で製品２のパターンを示す図
【図３】本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の主断面図で製品１のオプションのシート材給送装置取り付け時を示す図
【図４】本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の主断面図で製品２のオプションのシート材給送装置取り付け時を示す図
【図５】本発明に係る第２の実施形態における画像形成装置の主断面図で製品３のパターンを示す図
【図６】本発明に係る第１の実施形態における図１のパターンのギアトレイン図
【図７】本発明に係る第１の実施形態における図３のパターンのギアトレイン図
【図８】本発明に係る第１の実施形態における図４のパターンのギアトレイン図
【図９】本発明に係る第２の実施形態における図５のパターンのギアトレイン図
【図１０】本発明に係る第１の実施形態におけるギアトレインの平面展開図
【図１１】本発明に係る第１の実施形態における給紙ローラ近傍詳細図
【図１２】本発明に係る第１の実施形態におけるシート材給紙カセットとシート材給送装置とのギア連結部詳細図
【図１３】本発明に係る第１の実施形態におけるシート材給送部欠歯ギア詳細図
【図１４】本発明に係る第１の実施形態における図６の逆転駆動時のギアトレイン図
【符号の説明】
１…画像形成装置
２…シート材給送装置
２−Ｄ…オプションのシート材給送装置
３…シート材給紙カセット
６…分離爪
７…給紙ローラ
８…フィードローラ
９…リタードローラ
１７…両面ユニット
Ｇ１〜Ｇ２４…駆動ギア
ＧＴ…レバー
ＧＳ…ソレノイド
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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