JP2004026493A - 給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】少ない部品構成でありながら多種多様のシート材を不送りや重送を発生させることなしに１枚ずつ確実に分離して給送できるようにする。
【解決手段】傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６と給送ローラ４との間に、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐに接する凸部８を設け、その凸部８から傾斜部材５と分離ローラ６とが当接する分離圧点ｂまでの距離Ｋを、サイズや紙厚等が異なるシート材を使用してもシート材の腰の強さを近似させることができる距離にする。それにより、給送ローラ４は、その外径の大きさに関しての制約がなくなるので、それを小径化することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６と給送ローラ４との間に、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐに接する凸部８を設け、その凸部８から傾斜部材５と分離ローラ６とが当接する分離圧点ｂまでの距離Ｋを、サイズや紙厚等が異なるシート材を使用してもシート材の腰の強さを近似させることができる距離にする。それにより、給送ローラ４は、その外径の大きさに関しての制約がなくなるので、それを小径化することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３９１９７号公報（第４頁、第４図）
【０００４】
上記文献には、分離傾斜部を有する分離ガイドと、その分離ガイドのシート給送方向下流側に設けた突き当て手段である高摩擦部材とによりシート分離手段を構成し、その高摩擦部材を分離ガイドに板バネ等弾性部材を介して支持している点が記載されている。
その高摩擦部材は、シート材との摩擦係数が、シート材間の摩擦係数及び分離傾斜部とシート材との摩擦係数よりも大きくなるようにしている。したがって、給送ローラ（ピックアップローラ）により２枚以上のシート材が給送されると、そのシート材の先端が分離傾斜部に当接することにより１枚に分離され、最上位のシート材のみが搬送されていく。
また、従来のシート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送方式としては、上述した分離傾斜部にシート材を突き当てて分離する土手分離方式の他に、シート材の給送方向の前端における幅方向の両端部を爪部材により押さえて分離させるコーナ爪分離方式や、摩擦部材を押圧してシート材を分離する分離パッド方式等もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような分離パッド方式は、特に低価格の１０ＰＰＭ（画像形成速度が１分間に１０枚）以下の低速機の場合、給送ローラと摩擦部材とに挾持されたシート材により搬送時にスティッキングスリップに起因する異音が発生するため、給送ローラを半月形状にする対策をとる必要が生じる。そのため、給送ローラと同軸上にシート材積載部材の上昇を制限するための円筒状のカラーを、給送ローラの両側に設ける必要があったので、部品点数が増えて生産コストが上昇してしまうということがあった。
また、最近はリサイクル紙の使用増加に伴って、給送する葉書，封筒等のシート材の搬送方向の先端部がささくれていたり、裁断時にバリが発生していたりするものが多いため、それが給送時の搬送負荷となり、分離パッド方式ではシート材の不送りが生じやすいということがあった。
さらに、コピー紙の再利用ということでシート材の裏面側に画像を形成することも増えており、その場合は表面の画像を形成した後のシート材はカールしているものが多いので、そのカール方向によっては分離部でシート材の先端に負荷が生じて不送りになる恐れがあった。
なお、分離パッド方式の場合には、パッドの平面部を給紙ローラに押圧させているため、積載状態から繰り出されるシート材の搬送方向（底板等のシート材積載部材の変位角に対応する）に対して分離パッドの角度を所定の範囲内の角度としなければならないので、そのために給紙ローラのローラ径が制限され、レイアウトの自由度も制約を受けるため給紙装置の小型化が図りにくいという問題点もあった。
【０００６】
一方、土手分離方式の場合は、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させて良好な分離が行なえるようにするためには、例えば図４１に示すように、給送ローラ５４と底板５２上に積載されたシート材Ｐａとの圧接部位Ａと、給送ローラ５４と傾斜面５５ａを有する固定の傾斜部材５５との圧接部位Ｂとのシート材繰り出し方向の距離Ｋ′を２〜６ｍｍにし、繰り出されるシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して傾斜部材５５の傾斜面５５ａがなす角度θを５０°〜７０°にするとよいことが実験の結果から判っている。
ところが、このようにするためには、給送ローラ５４はその外周が上記の圧接部位Ａ，Ｂの両方に同時に接するようにしなければならないが、そのようにすると給送ローラ５４は直径が大きくなってしまうため、給送装置全体が大きくなってしまい、装置全体の小型化が図りにくいという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、少ない部品構成でありながら多種多様のシート材を不送りや重送を発生させることなしに１枚ずつ確実に分離して給送することができる給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、回動自在なシート材積載部材と、そのシート材積載部材上に積載されてそのシート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、その傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、
上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、その分離ローラと上記給送ローラとの間にその給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けたものである。
上記凸部は、給送ローラと分離ローラを共に回転可能に支持する搬送ガイド部材に設けるとよい。
【０００８】
また、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、その積載部材昇降機構により給送位置まで上昇されたシート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
上記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設けると共に、その分離ローラの回転軸を支持する支持部材を設け、その支持部材に給送ローラを回転可能に支持して上記支持部材を上記回転軸を支点として揺動可能とし、上記支持部材の分離ローラと給送ローラとの間に位置する部分に給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けるとよい。
そして、上記分離ローラは、樹脂材質で形成するとよい。
また、上記凸部は、低摩擦部材の弾性体で形成するか、又は剛体で形成してそれを弾性変形部を介して支持部分に設けるとよい。
【０００９】
さらに、上記のような傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、その分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにするとよい。
同様に、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、その積載部材昇降機構により給送位置まで上昇された上記シート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
上記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設け、その分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにするとよい。
そして、その給送ローラと分離ローラは同一の駆動源により回転させるとよい。
【００１０】
また、シート材積載部材に積載されたシート材を１枚ずつ分離して給送する給送装置において、
上記シート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送ローラと、その給送ローラにより繰り出されたシート材を案内する搬送ガイドと、その搬送ガイドに圧接し上記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを設ける。
その搬送ガイドは、給送ローラを回転自在に軸支する支持部材と一体化するとよい。あるいは、その搬送ガイドを金属材で形成するとよい。
さらに、上記いずれかの給送装置を備えた画像形成装置も提供する。
【００１１】
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その給送手段にニップ形成部で圧接し上記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを有すると共に、上記分離部には上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、上記給送手段を回転させてシート材を上記分離部へ繰り出し、繰り出された上記シート材を傾斜部材の傾斜面により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１２】
さらに、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１３】
さらにまた、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１４】
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、その分離部材にニップ形成部で圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、その傾斜部材と給送手段との間にその給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するシート材の給送方法を提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１５】
さらに、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
上記傾斜部材の傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度は、５０°乃至７０°に設定するとよい。
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、その分離部材にニップ形成部で圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、その傾斜部材と上記給送手段との間にその給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを設け、
以下の条件式を満足する条件下で、上記給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を上記傾斜部材の傾斜面により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
また、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
さらに、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
なお、これらの給送装置において、傾斜部材の傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度は、５０°乃至７０°に設定するとよい。また、その給送装置を備えた画像形成装置も提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による給送装置の一実施形態例を示す概略構成図、図２は同じくその給送装置を示す斜視図、図３は同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
図３に示す画像形成装置である複写機は、複写機本体３１内に設けている光学読取系３２により読み取った画像データを基にして、光書込系３３が作像系３４に設けている感光体ドラム３５上に潜像を形成し、その潜像を作像系３４の現像装置３６がトナーにより可視像としている。
複写機本体３１の下部には給送装置（給紙装置）１が設けてあり、その給送装置１から給送した記録紙であるシート材Ｐａは、搬送ローラ対７によって搬送路３７を搬送されて作像系３４に至り、そこで感光体ドラム３５上の可視像（トナー像）が転写される。
その可視像が転写されたシート材Ｐａは、定着装置３８に搬送されてそこで可視像が定着された後、排紙ローラ対３９により外部の排紙トレイ４０に排出される。また、両面画像形成時には、シート材Ｐａは図示しない排紙分岐爪により反転搬送路４１から両面装置４２へ向けて搬送され、両面トレイ４３に一旦格納された後に進行方向が逆転されて、両面搬送路４４から再び作像系３４に送り込まれて裏面に画像が形成され、定着装置３８を通って排紙トレイ４０上に排出される。
なお、図３では図面を簡略化するため、給送装置１は１個のみを示したが、必要に応じてサイズの異なる複数個の給送装置を設けることも可能である。また、この給送装置を有する画像形成装置は複写機に限るものではなく、ファクシミリ，プリンタ等にも何等支障なく適用することができる。
【００１７】
給送装置１は、図１に示すように同図で左方側の端部を支点として回動自在なシート材積載部材である底板２と、その底板２上に積載されてその底板２の回動により上昇されたシート材Ｐａの給送先端側（同図で右方側）上面に接触して矢示Ａ方向に回転することによりシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が突き当たる傾斜面５ａを有する傾斜部材５とを備えており、その傾斜部材５により複数枚のシート材Ｐａを１枚ずつ分離するようにしている。
また、この給送装置１は、傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６を設けており、その分離ローラ６と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設け、その凸部８を給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に設けている。
傾斜部材５は、支点１３を中心にして矢示Ｂ方向に回動可能であり、その傾斜部材５の下面は分離圧バネ１２により押圧されていて、その分離圧バネ１２による付勢力により傾斜部材５が図示のように分離ローラ６のローラ外周面に接している。
【００１８】
搬送ガイド部材９には、図２に示すように給送ローラ４の軸部４ａの両端部を支持する対の支持部９ａ，９ｂを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ａ，９ｂにより給送ローラ４の軸部４ａを回転可能に支持している。また、この搬送ガイド部材９には、分離ローラ６の軸部６ａの両端部を支持する対の支持部９ｃ，９ｄを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ｃ，９ｄにより分離ローラ６の軸部６ａを回転可能に支持している。
この給送装置１は、給送が可能な状態では、図１に示したように底板２上に積載されたシート材Ｐａが、同図で左方側の端部を支点として底板２が同図で反時計回り方向に回動することにより給送先端側が図示のように給送ローラ４に押圧接触している。
ここで、給送ローラ４を矢示Ａ方向に回転させると、最上位のシート材Ｐａが傾斜部材５に向けて給送される。そして、複数枚のシート材Ｐａが分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれたときには、それが１枚づつ分離され、図３に示した搬送路３７へ給送される。
【００１９】
ところで、従来の給送ローラにより給送したシート材の前端を傾斜部材の傾斜面に突き当てることにより複数枚のシート材を１枚ずつ分離するようにした給送装置では、サイズや紙厚の異なるシート材を使用してもそれらの分離を良好に行なえるようにするためには、例えば図４１で説明したように、底板５２上に積載されたシート材Ｐａと給送ローラ５４との圧接部位Ａから給送ローラ５４と傾斜部材５５との圧接部位Ｂまでのシート材繰り出し方向の距離Ｋ′を２〜６ｍｍにし、その繰り出されるシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対する傾斜部材５５の傾斜面５５ａのなす角度θを５０°〜７０°にすると好ましい結果が得られることを前述した。
ところが、このようにするためには、給送ローラ５４はその外周が上記の圧接部位Ａ，Ｂの両方に同時に接する大きさにしなければならないので直径が大きくなってしまうため、給送装置全体が大きくなってしまうということがあった。
【００２０】
しかしながら、この実施の形態による給送装置１は、図１で説明したように分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、その凸部８から分離ローラ６が傾斜部材５に圧接する分離圧点（ニップ形成部）ｂまでの距離Ｋを、図４１に示した距離Ｋ′（図１の給紙圧点ａから分離圧点ｂまでの距離に一致）と同一にすることで、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させることができるので、良好な分離品質が得られる。
それにより、図１に示したように給送ローラ４を分離ローラ６から離れた位置に配置することが可能となり、しかもその給送ローラ４の小径化も図れる。したがって、図１には従来の給送ローラ５４を仮想線で図示したが、それに比べて給送ローラ４の小径化が図れる分だけ装置全体を高さ方向に小型化することができる。
また、この実施の形態では、前述したように凸部８を、給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に一体に設けているので、その凸部８と給送ローラ４との位置関係、及び凸部８と分離圧点ｂとの位置関係の精度を、それらを別体の部品に設けた場合に比べて向上させることができる。それにより、給送搬送品質の安定化が図れる。
【００２１】
図４は大量のシート材を積載可能な記録紙積載板を有する給送装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図、図５は同じくその給送装置を示す分解斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置は、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材であるシート積載板２２と、そのシート積載板２２を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構である積載板昇降機構２３と、その積載板昇降機構２３により図４に示す給送位置（給紙位置）まで上昇されたシート積載板２２上のシート材Ｐａの最上位のものの上面に押圧接触してそのシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が傾斜面５ａに突き当たることによりシート材Ｐａを１枚ずつ分離する傾斜部材５とを備えている。
【００２２】
また、傾斜部材５に外周面が当接するように分離ローラ６を回転可能に設けると共に、その分離ローラ６の回転軸となる軸部６ａを支持する縦断面形状が図５に示すようにコ字状の支持部材２４を設け、その支持部材２４に給送ローラ４の軸部４ａも回転可能に支持してその支持部材２４を分離ローラ６の軸部６ａを支点として揺動可能とし、支持部材２４の分離ローラ６と給送ローラ４との間に位置する部分に給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設けている。
図４に示した積載板昇降機構２３は、例えば上下方向に間隔を置いてプーリをそれぞれ設けると共に、そのプーリ間にベルトを張装し、そのベルトの一箇所にシート積載板２２を固定して、プーリをモータ等により正逆両方向に回転させてベルトを回動させることにより、シート積載板２２を昇降させる公知の機構である。
【００２３】
図５に示した分離ローラ６の軸部６ａの同図で左方側の一端には、トルクリミッタ２０が取り付けられていて、そのトルクリミッタ２０は図示しない駆動源により矢示Ｃ方向に回転される駆動軸２５に取り付けられている。そして、そのトルクリミッタ２０には係合爪２０ａを形成し、その係合爪２０ａが支持部材２４の一方の側壁に外側に向けて突設した突起２６に係合するようにしている。
それにより、駆動軸２５を矢示Ｃ方向に回転させると、トルクリミッタ２０の係合爪２０ａにより突起２６が押し下げられるため、支持部材２４が分離ローラ６の軸部６ａを支点にして、図５で反時計回り方向に回動する。すると、その支持部材２４に回転可能に支持されている給送ローラ４が押し下げられるため、それが図４に示した給送位置まで上昇されているシート材Ｐａの最上位のものに接触し、その紙面を押し下げる方向に加圧する。
ここで、その加圧力が給送に適した値まで高まると、トルクリミッタ２０に加わる負荷が高まってトルクの伝達部分に滑りが生じるようになるため、給送ローラ４のシート材Ｐａに対する加圧力が一定に保たれる。
【００２４】
図５に示した分離ローラ６の軸部６ａの他端側には、断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部を形成し、そこに分離ローラギヤ２７を固定し、その分離ローラギヤ２７を支持部材２４の側壁に回転自在に取り付けたアイドルギヤ２８に噛み合わせ、そのアイドルギヤ２８を給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
その給紙ローラギヤ２９は、給送ローラ４の軸部４ａの一端に形成している断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部に固定されている。また、分離ローラギヤ２７には、図示しないローラ駆動源に接続されて矢示Ｅ方向に回転するローラ駆動軸４６の先端部に固定されているギヤ４７が噛み合っている。
したがって、ローラ駆動軸４６を矢示Ｅ方向に回転させてギヤ４７を同方向に回転させると、そのギヤ４７に噛み合っている分離ローラギヤ２７が回転し、続いてアイドルギヤ２８、給紙ローラギヤ２９が回転するため、給送ローラ４が図４で矢示Ａ方向に回転し、それによりシート材Ｐａを給送する。
その給送されたシート材Ｐａは、分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれ、それが１枚づつ分離され、作像系（画像印字部）へ搬送される。
【００２５】
この実施の形態による給送装置も、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、その凸部８がシート材と接する給紙圧点ａから分離ローラ６と傾斜部材５との分離圧点（ニップ形成部）ｂまでの距離Ｋを、図４１で説明した距離Ｋ′と同一にすることで、良好な分離品質が得られる。
それにより、給送ローラ４を分離ローラ６から離れた位置に配置することが可能となり、しかもその給送ローラ４の小径化が図れる。
したがって、シート積載板を水平状態で昇降させる大量給送が可能な従来の一般的な給送装置においては、給送位置まで上昇させたシート積載板を固定した状態で、そのシート積載板上に積載されているシート材の最上位のものに給送ローラ（ピックアップローラ）を押し付けて加圧する機構が必要であると共に、その給送ローラのシート材搬送方向下流側には互いに圧接させた対の分離逆転ローラと送りローラとからなる分離機構が必要であったが、この実施形態による給送装置は給送ローラ４のシート材搬送方向下流側に凸部８を設けたことで、シート材の分離部に対のローラを設けたりせずに、１つの分離ローラ６とその分離ローラ６に接する傾斜部材５を設けるだけで分離部を構成することができる。
それにより、分離部にコスト高となる分離逆転ローラを必要としない分だけ安価にできながら、大量給送が可能な給送装置にすることができる。
さらに、図５に示したように、給送ローラ４と分離ローラ６はそれぞれ１個ずつの配置であり、分離ローラ６を給送ローラ４の両側に１個ずつ合計２個配置する必要もないので、部品費の低減効果に加えて、省スペース化も図れる。
【００２６】
なお、この実施の形態では、図５で説明したように、分離ローラ６を複数のギヤを使用した伝達系により強制回転させてシート材を１枚ずつ分離させる構成の例を示したが、分離ローラギヤ２７を分離ローラ６の軸部６ａに対して自由回転可能に取り付けるようにして、分離ローラ６を自由回転させる構成にしてもよい。
また、分離ローラ６は、シート材と接する部分をゴム材で形成するのが普通であるが、それを樹脂材質で形成するようにしてもよい。そうすれば、分離ローラ６を安価に製作することができると共に、駆動構成部品（分離ローラギヤ２７）を軸部６ａと一体で成形により形成することができるので、よりコストダウンが図れる。
【００２７】
図６は剛体で形成した凸部が弾性変形部を介して支持部分に設けられているようにした給送装置の実施形態の搬送ガイド部材を示す斜視図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態では、給紙ローラ４と分離ローラ６（いずれも図７を参照）を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９′に、剛体からなる凸部８の両端に対応する位置に切り欠き部４８，４９を形成することにより搬送ガイド部材９′に弾性変形部９ｅを設け、それにより凸部８が弾性変形部９ｅを介して搬送ガイド部材９′に一体に設けられているようにしている。
このようにすれば、図７に示すように底板２を矢示Ｇ方向に回動させたときに、例えばシート材Ｐａに再利用紙（表面に既に画像が形成されている一度使用したシート）を使用してその裏面に画像を形成しようとしたときには、その再利用紙は一度定着装置等を通過しているため給紙方向の先端側が波打っていたり、カールしていたりすることにより、底板２上に積載されているシート材Ｐａの最上位の紙面に凸部８が給紙ローラ４よりも先に接触することがあるが、このようなときでも凸部８は弾性変形部９ｅを介して搬送ガイド部材９′に支持されているため、その弾性変形部９ｅが捻れるか、あるいは撓むことによって凸部８が図８に示すように押し上げられるようになる。したがって、給紙ローラ４が図示のように確実にシート材Ｐａに接触し、その間に搬送ニップが形成される。それにより、不送り等の給紙不良を防止することができる。
なお、このように凸部８が給紙ローラ４よりも先にシート材の上面に接触するのは、給送装置を構成している各部品精度のバラツキ等によっても起こる。
【００２８】
また、凸部８は、それ自体を弾性体で、且つ低摩擦の部材で形成するようにしてもよい。そうすれば、上記のように底板２を回動させたときに、各部品精度のバラツキ等により凸部８が給紙ローラ４よりも先にシート材Ｐａ上に接触したとしても、その凸部８は弾性変形するので給紙ローラ４を確実にシート材上に接触させることができる。また、凸部８は低摩擦の部材で形成されているため、その凸部８が給紙ローラによって給紙されるシート材に対して支障を来すような搬送負荷を与えてしまうようなこともない。
このように、凸部８の突出方向の先端が給紙ローラ４よりも先にシート面に接するような位置関係にあると、給紙ローラ４によって分離部へ送り出されるシート材に対して凸部８が負荷を与えるようになるため、それにより不送りとなることが懸念される。
したがって、凸部８の突出方向の理想的な位置は、凸部８の突出方向の先端がシート面に接する前に給紙ローラ４が先にシート面に接触し、その給紙ローラ４の周面が適度につぶれて給紙に適した搬送ニップがシート面との間に形成された状態で、凸部８の突出方向の先端がシート面に接する位置関係にするのがよい。
さらに、好ましくは給紙ローラ４の耐久性をも考慮して、その給紙ローラ４の耐久的な摩耗量も考慮して、給紙ローラ４と凸部８の突出方向の位置を決めるとよい。
【００２９】
図９は分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにした給送装置の実施形態を示す概略構成図、図１０は同じくその給送装置を示す斜視図、図１１は同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図１乃至図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、図１１に示した画像形成装置は、図３で説明した画像形成装置と給送装置１′のみが異なるだけであり、その他の各部の構成は同一であるため、その全体の構成及び各部の動作説明は省略する。
図９に示す給送装置１′は、図１で説明した給送装置１と同様に、図９で左方側の端部を支点として回動自在なシート材積載部材である底板２と、その底板２上に積載されてその底板２の回動により上昇されたシート材Ｐａの給送先端側（同図で右方側）上面に接触して矢示Ａ方向に回転することによりシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が突き当たる傾斜面５ａを有する傾斜部材５とを備えており、その傾斜部材５により複数枚のシート材Ｐａを１枚ずつ分離するようにしている。
また、この給送装置１′は、傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６を設けており、その分離ローラ６と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接触点ａで接する凸部８を設け、その凸部８を給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に設けている。
傾斜部材５は、支点１３を中心にして矢示Ｂ方向に回動可能であり、その傾斜部材５の下面は分離圧バネ１２により押圧されていて、その分離圧バネ１２による付勢力により傾斜部材５が図示のように分離ローラ６のローラ外周面に接している。
【００３０】
搬送ガイド部材９には、図１０に示すように給送ローラ４の軸部４ａの両端部を支持する対の支持部９ａ，９ｂを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ａ，９ｂにより給送ローラ４の軸部４ａを回転可能に支持している。また、この搬送ガイド部材９には、分離ローラ６の軸部６ａの両端部を支持する対の支持部９ｃ，９ｄを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ｃ，９ｄにより分離ローラ６の軸部６ａを回転可能に支持している。
この給送装置１は、給送が可能な状態では、図１に示したように底板２上に積載されたシート材Ｐａが、同図で左方側の端部を支点として底板２が同図で反時計回り方向に回動することにより給送先端側が図示のように給送ローラ４に押圧接触している。
ここで、給送ローラ４を矢示Ａ方向に回転させると、最上位のシート材Ｐａが傾斜部材５に向けて給送される。そして、複数枚のシート材Ｐａが分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれたときには、それが１枚づつ分離され、それが搬送路３７（図１１参照）へ給送される。
【００３１】
この給送装置１′も、図１で説明した給送装置１と同様に、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けている。それにより、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させることができるので、良好な分離品質が得られる。
また、凸部８は、給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に一体に設けているので、その凸部８と給送ローラ４との位置関係、及び凸部８と分離圧点（ニップ形成部）ｂとの位置関係の精度を、それらを別体の部品に設けた場合に比べて向上させることができる。それにより、給送搬送品質の安定化が図れる。
ところで、この給送装置１′のように、所定のサイズに裁断されたシート材Ｐａを複数枚積層状態で底板２上に積載し、それを分離ローラ６と傾斜部材５とにより分離して給送する構成の場合には、その給送するシート材Ｐａが、製造時の裁断過程でできるバリによりシート材の給送先端間の端部が密着状態になっていたり、静電気等でシート材間に貼り付きが生じてシート材間の密着力が高い状態になっているときには、それが２枚以上重ねられた状態で給送される重送が発生しやすい。
そこで、この給送装置１′では、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも遅延させるようにしている。このようにすると、給送ローラ４により密着状態のシート材が複数枚同時に給送されたとしても、そのシート材はまだ停止状態にある分離ローラ６と傾斜部材５とのニップに突き当たって先端部が、図１２に示すように給送ローラ４と分離ローラ６の駆動タイミングの時間差分だけ上記ニップに押し付けられて撓む。それにより、シート材間に空気層１４が形成されるので、シート材間の密着力が下がることによりシート材Ｐａが１枚に確実に分離される。したがって、シート材Ｐａの安定した分離給送ができるため給送搬送品質の安定化が図れる。
【００３２】
次に、図１３及び図１４をも参照して分離ローラを給送ローラよりも遅らせて駆動させる遅延駆動機構について説明する。
図１０に示したように、分離ローラ６の軸部６ａの一端には、断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部１５を形成し、そこに分離ローラギヤ２７′を係合させている。その分離ローラギヤ２７′は回転自在に保持されるアイドルギヤ２８に噛み合わせ、そのアイドルギヤ２８を給送ローラ４の軸部４ａに固定された給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
分離ローラギヤ２７′は、図１３及び図１４に示すように中央部に、図示のようにＣ形に似た形状に形成した軸係合孔２７ａを設けている。そして、その軸係合孔２７ａ内に、分離ローラ６の軸部６ａの一端に形成しているギヤ取付部１５を係合させている。
その軸係合孔２７ａは、図１３に示すようにギヤ取付部１５の一方の平面部１５ａが孔端面２７ｂに接した状態にあるときに、他方の平面部１５ｂと他方の孔端面２７ｃとの間に角度θのギャップが形成されるようにしている。
【００３３】
そして、図１３に示した位置がシート材の給送開始状態であり、この状態から給送ローラ４が回転するのと同時に分離ローラギヤ２７′が矢示Ｃ方向に回転しても、分離ローラ６の軸部６ａは分離ローラギヤ２７′の孔端面２７ｃと平面部１５ｂとの間には角度θのギャップが形成されているので、そのギャップがゼロになるまでは回転されない。すなわち、分離ローラ６の駆動タイミングが給送ローラ４の駆動タイミングよりも遅延する。
そして、図１４に示したように分離ローラギヤ２７′の孔端面２７ｃが平面部１５ｂに接することによりギャップゼロ（図１３の角度θが０°）になると、分離ローラ６の軸部６ａが分離ローラギヤ２７′の回転力により矢示Ｃ方向に回転される。
その後、給送ローラ４はシート材の給送後に所定のタイミングで駆動源が停止されることにより回転を停止する。それと同時に、給送ローラ４を回転させるのと同一の図示しない駆動源（モータ）により回転される分離ローラギヤ２７′も、上記駆動源の停止により回転が停止される。
【００３４】
ここで、先端側が分離ローラ６を通過したシート材Ｐａは、図１１に示した搬送ローラ対７により搬送が継続されるので、そのシート材Ｐａに分離ローラ６が接している間は、そのシート材Ｐａにより分離ローラ６が軸部６ａと共に図１４で矢示Ｃ方向に連れ回りされる。その際、分離ローラギヤ２７′は停止状態にあるので、軸部６ａは図１３に示したように平面部１５ａが孔端面２７ｂに接する位置まで回転し、孔端面２７ｃと平面部１５ｂとの間に再び角度θのギャップが形成される。したがって、最初の給送待機状態に戻る。
このように、この給送装置では、同一駆動源により給送ローラ４と分離ローラ６を駆動させる構成であっても、図１３に示した角度θの分だけ分離ローラ６の駆動タイミングを遅らせることができる。
【００３５】
図１５は遅延駆動機構を大量のシート材を積載可能なシート積載部材を有する給送装置に適用した実施形態を示す図９と同様な概略構成図、図１６は同じくその給送装置を示す分解斜視図であり、図４及び図５と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置は、図４で説明した給送装置と同様に、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材であるシート積載板２２と、そのシート積載板２２を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構である積載板昇降機構２３と、その積載板昇降機構２３により図１５に示す給送位置まで上昇されたシート積載板２２上のシート材Ｐａの最上位のものの上面に押圧接触してそのシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が傾斜面５ａに突き当たることによりシート材Ｐａを１枚ずつ分離する傾斜部材５とを備えている。
また、傾斜部材５に外周面が当接するように分離ローラ６を回転可能に設けると共に、その分離ローラ６の回転軸となる軸部６ａを支持する縦断面形状が図１６に示すようにコ字状の支持部材２４を設け、その支持部材２４に給送ローラ４の軸部４ａも回転可能に支持してその支持部材２４を分離ローラ６の軸部６ａを支点として揺動可能とし、支持部材２４の分離ローラ６と給送ローラ４との間に位置する部分に給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設けている点も、図５で説明した給送装置と同様である。
そして、この給送装置の駆動系は、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも、図１３で説明した角度θ分だけ遅延させる機構を設けている点のみが、図５で説明した給送装置の駆動系と異なるだけであるので、ここではその図５の給送装置と異なる点についてのみ説明する。
【００３６】
図１６に示した分離ローラ６の軸部６ａの一端には、図１０及び図１３，図１４で説明したギヤ取付部１５を形成している。そして、図１０で説明した場合と同様に、そのギヤ取付部１５に分離ローラギヤ２７′の軸係合孔２７ａを係合させている。したがって、この給送装置においても、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも、図１３で説明した角度θ分だけ遅延させることができる。
なお、分離ローラギヤ２７′は、支持部材２４の側壁に回転自在に取り付けたアイドルギヤ２８に噛み合っていて、そのアイドルギヤ２８を給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
その給紙ローラギヤ２９は、給送ローラ４の軸部４ａの一端に形成している断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部に固定されている。また、分離ローラギヤ２７′には、図示しないローラ駆動源に接続されて矢示Ｇ方向に回転するローラ駆動軸４６の先端部に固定されているギヤ４７が噛み合っている。
【００３７】
したがって、ローラ駆動軸４６を矢示Ｇ方向に回転させてギヤ４７を同方向に回転させると、そのギヤ４７に噛み合っている分離ローラギヤ２７′が回転し、続いてアイドルギヤ２８、給紙ローラギヤ２９が回転するため、給送ローラ４が図１５で矢示Ａ方向に回転し、それによりシート材Ｐａを給送する。
その給送されたシート材Ｐａは、分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれ、それが１枚づつ分離され、作像系（画像印字部）へ搬送される。
この実施の形態による給送装置も、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、良好な分離品質が得られる。
このように、このシート積載板２２を水平状態で昇降させる大量給送が可能な給送装置は、給送ローラ４のシート材搬送方向下流側に凸部８を設けたことで、シート材の分離部に対のローラを設けたりせずに、１つの分離ローラ６とその分離ローラ６に接する傾斜部材５を設けるだけで分離部を構成することができる。それにより、分離部にコスト高となる分離逆転ローラを必要としない分だけ安価にできながら、大量給送が可能な給送装置にすることができる。
【００３８】
図１７は搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置の実施形態を示す断面図、図１８は従来からある搬送ガイドと傾斜部材とを備えた給送装置の一例を示す図１７と同様な断面図であり、図１７と図１８で対応する部分には同一の符号を付してある。
図１８の給送装置は、一端を図示しない枢軸で給紙カセット１１に揺動自在に軸支されたシート材積載部材である底板２を、給紙カセット１１との間に係着した圧縮ばね（図示せず）等により作用させる給紙圧Ｐにより自由端部が常時上方へ付勢しており、その底板２に複数のシート材Ｐａを積載するようにしている。搬送ガイド部材である給紙筐体５８には、給紙カセット１１が挿脱可能に設けられており、その給紙筐体５８には軸部５４ａにより給送ローラ５４が回転自在に設けてある。また、この給紙筐体５８には、分離部材として機能する搬送ガイド５８ａが一体に形成されていて、その搬送ガイド５８ａに形成している切欠部５８ｂを介して給送ローラ５４の一部が下方へ突出して最上位のシート材Ｐａ１の先端部に圧接している。
【００３９】
さらに、給紙筐体５８と別筐体５９に軸からなる支点１３で傾斜部材５の基部を揺動自在に軸支し、圧縮ばねやねじりコイルばね等により作用させる分離圧Ｑにより傾斜部材５を図１８で時計回り方向に付勢している。傾斜部材５の先端部には傾斜面５ａを形成し、それに続く当接面５ｂを給送ローラ５４の外周面に圧接させている。
このような構成で給送ローラ５４が矢示Ａ方向に回転すると、この給送ローラ５４に圧接している最上位のシート材Ｐａ１及びそれに摩擦結合する複数のシート材Ｐａが図で右方に繰り出されて傾斜部材５の傾斜面５ａに突き当たる。このとき、傾斜面５ａのシート材搬送方向に対する角度を所定の範囲内に設定することにより、給送ローラ５４との当接面５ｂと相俟って最上位のシート材Ｐａ１を不送りなく画像形成部へ給送することが可能になる。
ところが、このような構成のものでは、給送ローラ５４はシート材Ｐａと傾斜部材５とに同時に圧接しなければならないため、その外径に対する制約が生じて給送ローラ５４の径が大きくなり、給送装置の小型化が図りにくい。
【００４０】
そこで、この実施の形態による給送装置６０では、図１７に示すように複数のシート材Ｐａが積載可能なシート材積載部材である底板２と、その底板２の図示しない左端部を揺動自在に軸支し底板２との間に給紙圧Ｐを作用させる給紙カセット１１と、この給紙カセット１１を挿脱可能な給紙筐体５８と、その給紙筐体５８に軸部４ａを回転自在に装着した給送ローラ４とを有しており、給紙筐体５８が給送ローラ４の支持部材となっている。
給紙筐体５８は、下部に分離部材として機能する搬送ガイド５８ａを一体に成形してあり、その搬送ガイド５８ａに形成している切欠部５８ｂ′を通って下方に突出した給送ローラ４が、最上位のシート材Ｐａ１に圧接している。また、給紙筐体５８とは別の別筐体５９に、傾斜面５ａ及び当接面５ｂを有する傾斜部材５を支点１３を中心に揺動自在に軸支し、分離圧Ｑによってその当接面５ｂを搬送ガイド５８ａの下面に圧接させている。
この状態で、傾斜面５ａがシート材Ｐａの繰り出し方向に対して所定の角度（５０°〜７０°）になるように設定され、当接面５ｂの幅はきわめて小さくなっている。
【００４１】
この給送装置６０は、このように構成されているので、図１７に示す状態から給送ローラ４が矢示Ａ方向に回転すると、最上位のシート材Ｐａ１及びその下側に順次摩擦係合する複数枚のシート材Ｐａが右方に繰り出されてその先端が傾斜部材５の傾斜面５ａに突き当たる。これにより、傾斜面５ａに作用する力の傾斜面５ａに沿う方向の分力が発生し、最上位のシート材Ｐａ１は傾斜面５ａに沿って斜め上方へ導かれる。
その傾斜面５ａに沿って導かれた最上位のシート材Ｐａ１は、傾斜部材５の当接面５ｂと搬送ガイド５８ａとで形成されるニップ形成部Ｎに達する。このとき、最上位のシート材Ｐａ１により傾斜面５ａに作用する力の分離圧Ｑ方向の分力が分離圧Ｑより大きくなるように設定しておけば、最上位のシート材Ｐａ１はニップ形成部Ｎを乗り越えて図示しない画像形成部へ確実に給送される。
【００４２】
なお、次位のシート材には、さらにその下側のシート材との間の摩擦負荷により傾斜面５ａに沿う斜め上方向の分力が発生するが、一般にシート材間の摩擦係数は、搬送ガイド５８ａとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、傾斜面５ａを乗り越える力は発生せず、最上位のシート材と分離されてシート材の重送が防止される。
この実施形態によれば、傾斜部材５が給送ローラ４に圧接していないため、給送ローラ４の小形化と、給送ローラ４及び傾斜部材５の耐久性向上が可能となり、長期に亘ってその性能を保持することができる。また、傾斜部材５に圧接する搬送ガイド５８ａは、給送ローラ４を軸支する給紙筐体５８と一体であるため、給送ローラ４に圧接しているシート材と傾斜部材５との位置関係の精度が良好になり、積載状態から繰り出されるシート材が分離部へ突入するときの角度が安定し、分離性能の安定化を図ることが可能になる。
【００４３】
図１９は搬送ガイドを金属材で形成するようにした給送装置の実施形態を示す断面図、図２０は同じくその搬送ガイドと給送ローラ及び傾斜部材の関係を示す斜視図であり、図１７と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置７０では、搬送ガイド７８ａを、通常は合成樹脂材で成形されるところを金属材によるプレス加工で形成し、その一部に給送ローラ４が挿通可能な切欠部７８ｂを設けると共に、その際に切り起こし加工により一対の軸受板７８ｃ，７８ｃを形成して、給送ローラ４の軸部４ａの両端を軸支するようにして給送ローラ４の支持部材に充当させている。
このように搬送ガイド７８ａを金属材により形成することにより、シート材Ｐａとの摺接によって傾斜部材５との圧接部が摩耗して傾斜部材５の傾斜面５ａの角度が経時的に変化するおそれがなくなり、耐久性が向上して分離性能が長期に亘って安定する。
【００４４】
図２１は、上述した給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置（複写機）は、図３で説明した画像形成装置の給送装置１を図１７で説明した給送装置６０あるいは図１９で説明した給送装置７０に代えただけのものであり、その他の構成は図３で説明した画像形成装置と全て同様であるため、その各部の構成及びそれらの動作についての説明を省略する。
図２２はこの発明によるシート材の給送方法を実施する給送装置の要部を示す構成図、図２３は同じくその給送装置の要部を示す平面図、図２４は同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
この給送装置は、図２２〜図２４に示すように、シート材積載部材であるシート積載板２２に積載されたシート材Ｐａの最上位のシート材Ｐａ１に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段として機能する給送ローラ８４と、その給送ローラ８４にニップ形成部Ｎで圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面５ａを備えた傾斜部材５とを有すると共に、上記分離部には傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ８６を有している。
その分離ローラ８６は、図２２に示すように、給送ローラ８４とシート材Ｐａとの圧接部位Ｘの給送方向下流側で傾斜部材５の傾斜面終端５ｃに圧接するニップ形成部Ｎに、給送ローラ８４とは別体で設けられている。
そして、この分離ローラ８６を、図２３に示すように装置本体（図示せず）に固設した一対の固定軸受８５，８５により軸支し、その分離ローラ８６を、シート材給送方向（図２２で右方向となるシート材繰り出し方向と同じ）に直交するシート材搬送幅の中央部で、且つそのシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称になるようにしている。
【００４５】
この分離ローラ８６に対応させて、図２４に示すように傾斜部材５を軸からなる支点１３で揺動自在に軸支し、その傾斜部材５の先端部の当接面５ｂを分離圧バネ１２により分離ローラ８６に圧接させて、分離部を構成している。
給送ローラ８４は、分離ローラ８６の両側に一対設けられており、これら一対の給送ローラ８４，８４を軸５６に揺動自在に枢着した一対の可動軸受８７，８７により支持し、図示しない駆動モータによる図２４で反時計回り方向の回転をベルト伝導により給送ローラ８４，８４に伝えるとともに、給送ローラ８４，８４の自重によりシート材Ｐａに搬送圧を与えて、その状態で給送ローラ８４，８４をそれぞれ回転させることによりシート材Ｐａを分離部へ給送するように構成している。
なお、この一対の給送ローラ８４，８４も、図２３に示したようにシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称の位置になるように配置している。
この給送装置は、シート積載板２２の上昇により最上位のシート材Ｐａ１が所定の給送位置まで上昇すると、そこに一対の給送ローラ８４，８４が自重によりそれぞれ押圧接触し、その給送ローラ８４，８４の回転によりシート材Ｐａが傾斜部材５のある分離部へ繰り出される。そのシート材Ｐａは、２枚以上が繰り出されたときには、分離ローラ８６とそれに圧接する傾斜部材５とにより１枚ずつに分離され、それが画像形成部へ搬送される。
【００４６】
次に、上記のように構成したこの実施形態による給送装置の各部の位置関係及び各部に加わる力関係について、図２５〜図２８を参照して説明する。
図２５はシート材Ｐａの最上位のものに加わる力関係を説明するための説明図であり、積載された複数枚のシート材Ｐａを給送ローラ８４により傾斜部材５のある分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材Ｐａ１の先端により傾斜部材５の傾斜面５ａに力Ｆが作用する。傾斜面５ａは最上位のシート材Ｐａ１の繰り出し方向Ｓに対して角度θ２となるように設定されており、この傾斜面５ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面５ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
また、傾斜部材５を給送ローラ８４に押圧する分離圧バネ１２（図２２参照）による分離圧Ｑがシート材の繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で作用するように設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材Ｐａ１は傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越えて繰り出し方向Ｓへ給送される。
なお、図２２及び図２８に示すように、給送ローラ８４が給紙圧（Ｐ）を作用させる作用点となる点Ｘと給送ローラ８４が傾斜部材５に接するニップ形成部Ｎとのシート材の繰り出し方向Ｓの距離をＫとしている。
【００４７】
図２６は上から２番目に位置するシート材Ｐａ２の力関係を説明するための説明図であり、そのシート材Ｐａ２には、さらにその下のシート材Ｐａ３との間の摩擦負荷により力Ｆｐが作用し、この力Ｆｐは傾斜部材５の傾斜面５ａに垂直方向の分力Ｆｐ１と傾斜面５ａに沿う分力Ｆｐ２を発生する。しかし、一般にシート材間の摩擦係数は、給送ローラとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、上記の力Ｆｐも図２５に示した力Ｆのほぼ５０％となり、傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越える力は発生せず、傾斜部材５により止められて最上位のシート材Ｐａ１と分離される。
また、傾斜部材５の給送ローラ８４との当接面５ｂがシート材との摩擦により摩耗して図２７に破線で示す摩耗当接面５ｂ′となった場合でも、傾斜部材５は分離圧バネ１２（図２２）の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面５ａの所定傾斜角θ２（図２６）は変化することなく分離条件を保つことができる。
さらに、傾斜部材５の給送ローラ８４との当接面５ｂを小さくすることにより、最上位のシート材Ｐａ１とのニップ部が従来のニップ幅Ｄ１からニップ幅Ｃ１へと小さくなり、最上位のシート材Ｐａ１の後端部がニップ部を抜けてから給送ローラ８４の連れ回りにより次のシート材Ｐａ２に繰り出し力を与えるニップ幅分の送り量も小さくなるため、シート材Ｐａの重送を抑えることが可能になる。
【００４８】
次に、図２２〜図２８で説明した給送装置を使用するシート材の給送方法について、図２９をも参照して説明する。
図２２等で説明した給送装置では、シート積載板２２上に積載されたシート材Ｐａは図２９に示すように水平状態に保たれている。このようにシート材の給送角度が水平であるときは、給送ローラ８４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となり、この点Ｘを原点としたとき、給送ローラ８４と傾斜部材５の傾斜面５ａとの接点がニップ形成部Ｎとなる。
このような構成で、次に示すようにそれぞれ定める。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００４９】
ここで
θｐ２＝θ１＋θ２−９０ （１）
点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は以下のとおりである。
Ｎｘ＝ｒ・ｃｏｓ（−θ１） （２．１）
Ｎｙ＝ｒ＋ｒ・ｓｉｎ（−θ１） （２．２）
いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
次に、シート材Ｐａに作用する力の関係から不等式を作成するが、この発明ではシート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて図３０及び図３１の（ａ），（ｂ）をそれぞれ参照して説明する。
【００５０】
図３０に示すように、ニップ形成部Ｎの直前ではシート材Ｐａの先端は傾斜部材５の傾斜面５ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材の搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐであるから、不送りＮＦを防止するためには、
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２） （３）
重送ＭＦを防止するためには、
Δμｐ・Ｐ＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ （４）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２ （５）
したがって、（３），（４）の不等式を満足させるようにすれば、シート材を不送りと重送が生じない給送装置にすることができる。
【００５１】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図３１の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは、
Ｆｎ＋Ｒｆ・Ｂ＝Ｑ （６）
Ｑｎ・Ｂ＝Ｑ （７）
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２ （８）
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、上記数式（６），（７）から
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （９）
【００５２】
重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１０）
（９）式及び（１０）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ （１１）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ （１２）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
【００５３】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図３２に示すように一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みＹｍａｘは次式で表される。
Ｙｍａｘ＝Ｗ・Ｌ３／３・Ｅ・Ｉ （１７）
Ｉ＝ｂ・ｔ３／１２ （１８）
但し、Ｉ：断面２次モーメント
Ｅ：ヤング率
ｂ：梁の幅
ｔ：梁の厚さ
である。
そこで、図２９における給紙圧Ｐが作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
Ｗ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｌ３＝Ｒｆ・Ｂ
∴Ｒｆ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｂ・Ｌ３ （１９）
Ｌ＝√（Ｎｘ２＋Ｎｙ２） （２０）
表１は、上記の数式（１９）を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値を示したものである。なお、シート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００５４】
【表１】
【００５５】
ここで、以上に示した数式の各変数に実際の値を代入してこの実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。以下の表２に各変数の代入値の一例を示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
図３３は、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとってこの発明によるシート材の給送方法での上述のＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式のそれぞれから求めた境界線を示した線図である。なお、ＭＦ境界線に関しては３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。測定の際には、シート材の重量を考慮するとなお好ましい。
この図３３から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できない。これに対し、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法では、Δμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００５８】
次式（２１）はＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。
Ｐ＜（μＦＰ−μｐ１２）Ｑ／Δμｐ （２１）
これに対し、本願のシート材分離方法でのＭＦ境界線の傾きは（１５）式から
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
である。これから、本分離方法におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から
Ａ／Ｂ＝１．４ （２２）
であって見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが本願シート材分離方法がＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。この場合、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は次のようになる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／（μＦＰ−μｐ１２）≒４．１ （２３）
このように、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍の大きさを有している。
【００５９】
さらに、シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度を確認するため、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図３４に示す。この図３４から、給紙圧Ｐが充分に得られれば、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法により、シート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離可能となる。
次に、図３５は、上記の傾斜部材５の傾斜面５ａとシート材の先端とのなす角度（θ２）を５０°から７０°に振った場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示す図３３と同様の線図である。この図３５から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、上記の角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、同図３５で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
また、図３６は、前述の条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値とを比較した線図であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述の表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
【００６０】
このように、図２２乃至図３６で説明した実施形態による給送装置及びそれを使用するシート材の給送方法によれば、大量のシート紙を積載して水平状態を保ったままモータ駆動により昇降するシート積載板２２を備えた給送装置においても、分離ローラ８６（回転タイプでも、回転しない固定タイプであってもよい）を設けるだけで、従来の分離逆転ローラと対の送りローラからなる複雑な構成に代えて構成が簡単で分離性能の優れた傾斜部材を用いることが可能になり、部品点数削減を図ることができる。
なお、この実施形態において、分離ローラ８６の材質を、ゴム材に代えて衝撃性が強く耐熱性，耐薬品性，耐候性に優れた一般に広く用いられているポリアセタールＰＯＭ等の合成樹脂材とすることも可能である。
このようにしても、給送ローラ８４，８４によって最上位のシート材Ｐａ１が傾斜部材５を乗り越える搬送力を与えることができると共に、シート材Ｐａと給送ローラ８４との圧接部位Ｘと傾斜部材５と分離ローラ８６との圧接部位となるニップ形成部Ｎ間の距離を、図２８に示した距離Ｋの値と同一に設定することが可能となる。したがって、良好なシート材の分離品質を保つことができると共に、分離ローラの部品費低減によるコストダウンが図れる。
【００６１】
図３７はシート材の搬送幅方向の中央に給送ローラを一つ配置してその両側に一対の分離ローラを配置するようにした給送装置の実施形態を示す平面図、図３８は同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
この実施形態による給送装置は、図３７に示すようにシート材の搬送幅方向の中央に給送ローラ８４を、軸９６に一端を枢支された揺動自在な一対の可動軸受９７，９７により軸支し、その両側に図３８に示すように一対の傾斜部材５，５を設けるとともに、これらの傾斜部材５，５に対応して一対の分離ローラ８６，８６を一対の固定軸受８５，８５によりそれぞれ軸支したものであり、給送ローラ８４及びその両側に設けた一対の分離ローラ８６，８６はいずれもシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称に設けてある。なお、その他の構成及び作用は図２２乃至図２４で説明した給送装置と同様である。
なお、この実施の形態においても、分離ローラ８６の材質を合成樹脂材にすることが可能である。
この実施形態による給送装置では、傾斜部材５及び分離ローラ８６をそれぞれ２個所に設けることになるが、分離ローラ８６の材質を合成樹脂材とすればゴム材を有する給送ローラ８４が１個所で済むことになるので、装置全体の部品費を低減させることができる。
【００６２】
次に、この発明によるシート材の給送方法の他の実施形態について、図３９を参照して説明する。なお、図３９において図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態によるシート材の給送方法は、例えば図１で説明した給送装置１を使用する。
この図３９に示した給送装置は、傾斜部材５の傾斜面５ａを、シート材積載部材である底板２上に積載された複数枚のシート材Ｐａの最上位のシート材Ｐａ１を給送ローラ４による繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ２になるように定めてある。そして、この傾斜部材５の分離部材である分離ローラ６との当接面５ｂは、給送ローラ４の軸線方向に沿う突条に形成されていて、その幅はきわめて狭くなっている。
また、給送ローラ４と分離ローラ６との間にある凸部８と底板２上の最上位のシート材Ｐａ１との圧接部位となる点Ｘと傾斜部材５の傾斜面５ａと当接面５ｂとが交差する傾斜面終端５ｃと分離ローラ６との圧接部位であるニップ形成部Ｎとのシート材繰り出し方向Ｓに沿う距離を可能な限り近接させるようにしている。そして、図示しない制御部からの給送開始信号が発せられると、最上位のシート材Ｐａ１の繰り出しが終るまで給送ローラ４を矢印方向に回転させるようにしている。
【００６３】
このように、給送ローラ４と分離ローラ６との間に凸部８を設けている場合には、その凸部８にはシート材Ｐａ１を押し付ける凸部における規制圧Ｐ′が働くと共に、その凸部８とシート材との間には摩擦係数μ３による摩擦が生じる。
したがって、圧接部位の点Ｘとニップ形成部Ｎとの間の距離を小さく設定すれば、給送ローラ４と分離ローラ６との間の距離を離すようにし、さらに曲げ弾性係数の異なる各種のシート材を使用したとしても、シート材の先端の曲げ範囲が狹くなるため、曲げ弾性係数が近似する結果となり、傾斜部材５の傾斜面５ａで発生する分力のバラツキも抑えられる。それにより、曲げ弾性係数の大きい厚紙，葉書，封筒等の場合は言うまでもなく、曲げ弾性係数の小さい薄紙等のシート材であっても分離可能となり、多種多様のシート材に対応することができる。
【００６４】
次に、図３９に示した給送装置の各部の位置関係及び各部に加わる力関係について説明する。なお、その説明にあたり、図２２〜図３６の実施の形態で説明した内容と同一の部分についてはその説明を省略あるいは簡略化する。
図３９の給送装置においても、積載された複数枚のシート材Ｐａを給送ローラ４により傾斜部材５のある分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材Ｐａ１の先端により傾斜部材５の傾斜面５ａに力Ｆが作用する。その傾斜面５ａはシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して角度θ２に設定されており、この傾斜面５ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面５ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
また、傾斜部材５を分離ローラ６に押圧する分離圧バネ１２による分離圧Ｑがシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で作用するように設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材Ｐａ１が傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越えて繰り出し方向Ｓへ給送される。
【００６５】
そして、上から２番目に位置するシート材Ｐａ２についての力関係の説明は、図２６で説明した場合と基本的に同様であり、傾斜部材５に圧接するのが給送ローラ８４に代わって分離ローラ６である点のみが異なるだけであり、各部に作用する力関係は図２６で説明した場合と同様であるので、その詳しい説明は省略するが、シート材間の摩擦係数は分離ローラ６とシート材との摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、２番目に位置するシート材Ｐａ２には傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越える力が発生せずに傾斜部材５により止められ、最上位のシート材Ｐａ１のみが分離されて繰り出し方向Ｓへ給送されていく。
また、傾斜部材５の分離ローラ６との当接面５ｂがシート材Ｐとの摩擦により摩耗した場合も、図２７で説明した場合と同様であり、給送ローラ８４の部分が分離ローラ６になるだけであり、傾斜部材５は分離圧バネ１２の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面５ａの所定傾斜角θ２は変化することなく分離条件を保つことができる。
なお、この給送装置においても、傾斜部材５の分離ローラ６との当接面５ｂを小さくすれば、その当接面５ｂによって形成されるニップ幅が従来の給送装置よりも小さくなるので（図２７のＤ１からＣ１）、シート材の重送を抑えることができる。
【００６６】
このシート材の給送方法を実施する給送装置では、シート材積載部材である底板２上に積載されたシート材Ｐａは図２９で説明したものと同様に、水平状態に保たれている。このようにシート材の給送角度が水平であるときは、給送ローラ４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となる。また、給送ローラ４と分離ローラ６との間にある凸部８と底板２上の最上位のシート材Ｐａ１との圧接部位Ｘを原点としたとき、傾斜部材５の傾斜面終端５ｃと分離ローラ６との接点がニップ形成部Ｎとなる。
ここで、以下、次のようにそれぞれ定める。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００６７】
ここで、θｐ２は前述した（１）式のとおりであり、点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は前述した（２．１）式，（２．２）式となる。
いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
次に、シート材Ｐａに作用する力の関係から不等式を作成するが、この発明ではシート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて、前述した実施の形態の説明に使用した図３０及び図３１の（ａ），（ｂ）を参照してそれぞれ説明する。図３０に示したように、この実施の形態における給送装置でも、ニップ形成部Ｎの直前ではシート材Ｐａの先端は傾斜部材５の傾斜面５ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
【００６８】
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材Ｐａ１の搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐであるから、不送りＮＦを防止するためには、次の条件式を満足させる必要がある。
（μ１−μｐ１２）・Ｐ−μ３ｐ′＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２４）
また、重送ＭＦを防止するためには、次の条件式を満足させる必要がある。
Δμｐ・Ｐ−μ３ｐ′＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２５）
ここで、Ａは前述した（５）式から得られるものである。
したがって、（２４），（２５）の不等式を満足させるようにすれば、シート材を不送りと重送が生じない給送装置にすることができる。
【００６９】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図３１の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは前述した（６）式となり、さらに、ここでも前述した（７）式，（８）式の関係となる。
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、（６）式，（７）式から、次式となる。
（μ１−μｐ１２）・Ｐ−μ３ｐ′＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２６）
【００７０】
また、重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ−μ３ｐ′＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると、次式となる。
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２７）（２６）式及び（２７）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ＋Ｅ （２８）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ＋Ｅ （２９）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
Ｅ＝−μ３ｐ′
【００７１】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図３２で説明した場合と同様に一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みＹｍａｘは、前述した（１７）式となる。
そこで、図３９において給紙圧Ｐ′が作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
その垂直抗力Ｒｆは、前述した（１９）式で求められる。
そして、（１９）式を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値は、前述した表１となる。なお、ここでもシート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００７２】
ここで、以上に示した数式の各変数に実際の値を代入して、この実施の形態によるシートの給送方法におけるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。なお、各変数の代入値の一例は、表２に示したものとする。
次に、この発明によるシート材の給送方法で、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとり、上述したＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式からそれぞれ境界線を求めると、前述した図３３と同様な線図となる。
なお、図３３におけるＭＦ境界線は、３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。なお、測定の際には、シート材の重量を考慮するとよい。
このように、図３３から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できないが、この実施の形態によるシート材の給送方法を実施すれば、Δμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００７３】
ところで、前述した（２１）式は、ＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。これに対し、この実施の形態によるシート材の給送方法によるＭＦ境界線の傾きは（１５）式から、次式となる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
これから、この実施の形態におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から（２２）式となり、見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材の分離方法が、ＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。なお、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は、（２３）式に示したようになり、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍となる。
さらに、シート材の上から１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度については、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図３４に示したように、給紙圧Ｐ（Ｐ′）が充分に得られれば、この実施の形態によるシート材の給紙方法により、シート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離が可能であることが分かる。
【００７４】
図３９に示した給送装置においても、傾斜部材５の傾斜面５ａとシート材Ｐａの先端とのなす角度（θ２）を５０°から７０°にした場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示すと図３５となる。
この図から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、図３５で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
また、前述した条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値との比較は、前述した図３６に示した線図と同様の結果であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。
なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述した表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
したがって、図３９で説明した給送装置を使用するシート材の給送方法を実施すれば、分離ローラ６を設けるだけで従来の分離逆転ローラと対の送りローラからなる複雑な構成に代えて構成が簡単で分離性能の優れた傾斜部材を用いることが可能になり、部品点数の削減を図ることができる。
【００７５】
図４０は搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置を使用するシート材の給送方法の実施形態を説明するための図１７と同様な断面図であり、図１７と対応する部分には同一の符号を付してある。
このシート材の給送方法は、例えば図４０に示す給送装置を使用する。
その給送装置は、軸からなる支点１３により揺動自在に軸支されている傾斜部材５が、分離圧Ｑにより当接面５ｂの部分が分離部材として機能する搬送ガイド５８ａの湾曲した部分の下面にニップ形成部Ｎで圧接している。
そのニップ形成部Ｎと給送ローラ４との間には、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに圧接部位Ｘで接する凸部８を給紙筐体５８の搬送ガイド５８ａの部分に設けている。
この実施の形態によるシート材の給送方法で使用する給送装置は、図３９で説明した給送装置の分離部材として機能する分離ローラ６が搬送ガイド５８ａの湾曲した部分に代っただけであるので、その作用効果は図３９の給送装置の場合と同様である。
【００７６】
したがって、下記のようにそれぞれ定めると、前述した（２４），（２５），（５）の各式を満足するシート材の給送方法を実施すれば、シート材を不送りと重送が生じないようにすることができる。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００７７】
このシート材の給送方法を実施すれば、搬送ガイド５８ａに先端部が当接する傾斜部材５と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材に接する凸部８を設けた給送装置を使用するので、その凸部８から傾斜部材５と搬送ガイド５８ａとが当接するニップ形成部Ｎまでの距離を、サイズや紙厚等が異なるシート材を使用してもシート材の腰の強さを近似させることができるシート材の分離に適した距離にすることで、シート材を確実に１枚ずつ分離給送することができる。
したがって、上記凸部を設けたことで給送ローラは外径の大きさに関しての制約がなくなるので、それを小径化することができる。それにより、小型でありながら多種多様のシート材を使用しても、不送りや重送が発生しにくいようにすることができる。
なお、図４０に示した給装装置を搭載した画像形成装置は、図３で説明した画像形成装置の給装装置１を図４０の給装装置に代えただけであるため、その図示及び説明を省略する。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法によれば、少ない部品構成でありながら多種多様のシート材を不送りや重送を発生させることなしに１枚ずつ確実に分離して給送することができる。
また、シート材の給送時に異音も発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による給送装置の一実施形態例を示す概略構成図である。
【図２】同じくその給送装置を示す斜視図である。
【図３】同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図４】大量のシート材を積載可能なシート積載板を有する給送装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【図５】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図６】剛体で形成した凸部が弾性変形部を介して支持部分に設けられているようにした給送装置の実施形態の搬送ガイド部材を示す斜視図である。
【図７】同じくその給送装置で底板を上昇側に回動させたときにシート材の最上位の紙面に凸部が給送ローラよりも先に接触する様子を説明するための概略図である。
【図８】同じくその凸部が上昇するシート材に押し上げられて撓むことによってシート材が給送ローラに接触して搬送ニップが形成される様子を説明するための概略図である。
【図９】分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにした給送装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】同じくその給送装置を示す斜視図である。
【図１１】同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図１２】図９の給送装置により複数枚のシート材が同時に給送されてそれが分離ローラと傾斜部材とのニップに押し付けられて撓むことによりシート材間に空気層が形成された状態を示す概略図である。
【図１３】同じくその給送装置が有する遅延駆動機構の分離ローラギヤとそれに係合する分離ローラの軸部付近の給送開始状態の位置を説明するための拡大図である。
【図１４】同じくその機構により分離ローラの回転が開始されるタイミングを説明するための図１３と同様な拡大図である。
【図１５】遅延駆動機構を大量のシート材を積載可能なシート積載板を有する給送装置に適用した実施形態を示す図９と同様な概略構成図である。
【図１６】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図１７】搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置の実施形態を示す断面図である。
【図１８】従来からある搬送ガイドと傾斜部材とを備えた給送装置の一例を示す図１７と同様な断面図である。
【図１９】搬送ガイドを金属材で形成するようにした給送装置の実施形態を示す断面図である。
【図２０】同じくその搬送ガイドと給送ローラ及び傾斜部材の関係を示す斜視図である。
【図２１】図１７又は図１９の給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図２２】この発明によるシート材の給送方法を実施する給送装置の要部を示す構成図である。
【図２３】同じくその給送装置の要部を示す平面図である。
【図２４】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図２５】シート材の最上位のものに加わる力関係を説明するための説明図である。
【図２６】上から２番目に位置するシート材Ｐａ２の力関係を説明するための説明図である。
【図２７】傾斜部材の給送ローラとの当接面がシート材との摩擦により摩耗した場合でも傾斜面は所定傾斜角θ２を保つ様子を説明するための説明図である。
【図２８】図２２の給送装置の給送ローラと傾斜部材との関係を示す説明図である。
【図２９】給送装置の分離部を拡大して示す説明図である。
【図３０】ニップ形成部Ｎの直前においてシート材に作用する力の関係を説明するための説明図である。
【図３１】同じくそのシート材がニップ形成部Ｎに侵入していく過程においてそのシート材に作用する力の関係を説明するための説明図である。
【図３２】先端集中荷重による梁の撓み状態を示す説明図である。
【図３３】この発明のシート材の給送方法によるシート材分離の一例を摩擦分離方法と比較して示す線図である。
【図３４】同じくその他の例を示す線図である。
【図３５】同じくその傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる時の角度を５０°から７０°に振った場合の設定領域を例示する線図である。
【図３６】同じくその図３５と同様の状態で厚さの異なるシート材の不送り領域と重送領域とを実測定と条件式とで比較した線図である。
【図３７】シート材の搬送幅方向の中央に給送ローラを一つ配置してその両側に一対の分離ローラを配置するようにした給送装置の実施形態を示す平面図である。
【図３８】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図３９】この発明によるシート材の給送方法の他の実施形態に使用する給送装置の一例を示す概略構成図である。
【図４０】搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置を使用するシート材の給送方法の実施形態を説明するための図１７と同様な断面図である。
【図４１】土手分離方式の給送装置において使用するシート材の種類が異なっても良好な分離が行なえるようにするための条件を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１，１′，６０，７０：給送装置
２：底板（シート材積載部材）
４，５４，８４：給送ローラ ５：傾斜部材
５ａ：傾斜面 ６，８６：分離ローラ（分離部材）
６ａ：軸部（回転軸） ８：凸部
９，９′：搬送ガイド部材 ９ｅ：弾性変形部
２２：シート積載板（シート材積載部材）
２３：積載板昇降機構（積載部材昇降機構）
２４：支持部材
５８：給紙筐体（搬送ガイド部材）
５８ａ，７８ａ：搬送ガイド（分離部材）
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３９１９７号公報（第４頁、第４図）
【０００４】
上記文献には、分離傾斜部を有する分離ガイドと、その分離ガイドのシート給送方向下流側に設けた突き当て手段である高摩擦部材とによりシート分離手段を構成し、その高摩擦部材を分離ガイドに板バネ等弾性部材を介して支持している点が記載されている。
その高摩擦部材は、シート材との摩擦係数が、シート材間の摩擦係数及び分離傾斜部とシート材との摩擦係数よりも大きくなるようにしている。したがって、給送ローラ（ピックアップローラ）により２枚以上のシート材が給送されると、そのシート材の先端が分離傾斜部に当接することにより１枚に分離され、最上位のシート材のみが搬送されていく。
また、従来のシート材積載部材に積載されたシート材を最上位のシート材から１枚ずつ分離して給送する給送方式としては、上述した分離傾斜部にシート材を突き当てて分離する土手分離方式の他に、シート材の給送方向の前端における幅方向の両端部を爪部材により押さえて分離させるコーナ爪分離方式や、摩擦部材を押圧してシート材を分離する分離パッド方式等もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような分離パッド方式は、特に低価格の１０ＰＰＭ（画像形成速度が１分間に１０枚）以下の低速機の場合、給送ローラと摩擦部材とに挾持されたシート材により搬送時にスティッキングスリップに起因する異音が発生するため、給送ローラを半月形状にする対策をとる必要が生じる。そのため、給送ローラと同軸上にシート材積載部材の上昇を制限するための円筒状のカラーを、給送ローラの両側に設ける必要があったので、部品点数が増えて生産コストが上昇してしまうということがあった。
また、最近はリサイクル紙の使用増加に伴って、給送する葉書，封筒等のシート材の搬送方向の先端部がささくれていたり、裁断時にバリが発生していたりするものが多いため、それが給送時の搬送負荷となり、分離パッド方式ではシート材の不送りが生じやすいということがあった。
さらに、コピー紙の再利用ということでシート材の裏面側に画像を形成することも増えており、その場合は表面の画像を形成した後のシート材はカールしているものが多いので、そのカール方向によっては分離部でシート材の先端に負荷が生じて不送りになる恐れがあった。
なお、分離パッド方式の場合には、パッドの平面部を給紙ローラに押圧させているため、積載状態から繰り出されるシート材の搬送方向（底板等のシート材積載部材の変位角に対応する）に対して分離パッドの角度を所定の範囲内の角度としなければならないので、そのために給紙ローラのローラ径が制限され、レイアウトの自由度も制約を受けるため給紙装置の小型化が図りにくいという問題点もあった。
【０００６】
一方、土手分離方式の場合は、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させて良好な分離が行なえるようにするためには、例えば図４１に示すように、給送ローラ５４と底板５２上に積載されたシート材Ｐａとの圧接部位Ａと、給送ローラ５４と傾斜面５５ａを有する固定の傾斜部材５５との圧接部位Ｂとのシート材繰り出し方向の距離Ｋ′を２〜６ｍｍにし、繰り出されるシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して傾斜部材５５の傾斜面５５ａがなす角度θを５０°〜７０°にするとよいことが実験の結果から判っている。
ところが、このようにするためには、給送ローラ５４はその外周が上記の圧接部位Ａ，Ｂの両方に同時に接するようにしなければならないが、そのようにすると給送ローラ５４は直径が大きくなってしまうため、給送装置全体が大きくなってしまい、装置全体の小型化が図りにくいという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、少ない部品構成でありながら多種多様のシート材を不送りや重送を発生させることなしに１枚ずつ確実に分離して給送することができる給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、回動自在なシート材積載部材と、そのシート材積載部材上に積載されてそのシート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、その傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、
上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、その分離ローラと上記給送ローラとの間にその給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けたものである。
上記凸部は、給送ローラと分離ローラを共に回転可能に支持する搬送ガイド部材に設けるとよい。
【０００８】
また、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、その積載部材昇降機構により給送位置まで上昇されたシート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
上記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設けると共に、その分離ローラの回転軸を支持する支持部材を設け、その支持部材に給送ローラを回転可能に支持して上記支持部材を上記回転軸を支点として揺動可能とし、上記支持部材の分離ローラと給送ローラとの間に位置する部分に給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けるとよい。
そして、上記分離ローラは、樹脂材質で形成するとよい。
また、上記凸部は、低摩擦部材の弾性体で形成するか、又は剛体で形成してそれを弾性変形部を介して支持部分に設けるとよい。
【０００９】
さらに、上記のような傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、その分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにするとよい。
同様に、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、その積載部材昇降機構により給送位置まで上昇された上記シート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
上記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設け、その分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにするとよい。
そして、その給送ローラと分離ローラは同一の駆動源により回転させるとよい。
【００１０】
また、シート材積載部材に積載されたシート材を１枚ずつ分離して給送する給送装置において、
上記シート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送ローラと、その給送ローラにより繰り出されたシート材を案内する搬送ガイドと、その搬送ガイドに圧接し上記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを設ける。
その搬送ガイドは、給送ローラを回転自在に軸支する支持部材と一体化するとよい。あるいは、その搬送ガイドを金属材で形成するとよい。
さらに、上記いずれかの給送装置を備えた画像形成装置も提供する。
【００１１】
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その給送手段にニップ形成部で圧接し上記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを有すると共に、上記分離部には上記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、上記給送手段を回転させてシート材を上記分離部へ繰り出し、繰り出された上記シート材を傾斜部材の傾斜面により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１２】
さらに、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１３】
さらにまた、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離するシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１４】
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、その分離部材にニップ形成部で圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、その傾斜部材と給送手段との間にその給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するシート材の給送方法を提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
【００１５】
さらに、同様なシート材の給送方法であって、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
上記傾斜部材の傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度は、５０°乃至７０°に設定するとよい。
また、シート材積載部材に積載されたシート材に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、その分離部材にニップ形成部で圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、その傾斜部材と上記給送手段との間にその給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを設け、
以下の条件式を満足する条件下で、上記給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を上記傾斜部材の傾斜面により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
また、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材をニップ形成部により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
さらに、以下の条件式を満足する条件下で、給送手段を回転させてシート材を分離部へ繰り出し、繰り出されたシート材を傾斜部材の傾斜面並びにニップ形成部により分離するようにしたシート材の給送装置も提供する。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度
なお、これらの給送装置において、傾斜部材の傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度は、５０°乃至７０°に設定するとよい。また、その給送装置を備えた画像形成装置も提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による給送装置の一実施形態例を示す概略構成図、図２は同じくその給送装置を示す斜視図、図３は同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
図３に示す画像形成装置である複写機は、複写機本体３１内に設けている光学読取系３２により読み取った画像データを基にして、光書込系３３が作像系３４に設けている感光体ドラム３５上に潜像を形成し、その潜像を作像系３４の現像装置３６がトナーにより可視像としている。
複写機本体３１の下部には給送装置（給紙装置）１が設けてあり、その給送装置１から給送した記録紙であるシート材Ｐａは、搬送ローラ対７によって搬送路３７を搬送されて作像系３４に至り、そこで感光体ドラム３５上の可視像（トナー像）が転写される。
その可視像が転写されたシート材Ｐａは、定着装置３８に搬送されてそこで可視像が定着された後、排紙ローラ対３９により外部の排紙トレイ４０に排出される。また、両面画像形成時には、シート材Ｐａは図示しない排紙分岐爪により反転搬送路４１から両面装置４２へ向けて搬送され、両面トレイ４３に一旦格納された後に進行方向が逆転されて、両面搬送路４４から再び作像系３４に送り込まれて裏面に画像が形成され、定着装置３８を通って排紙トレイ４０上に排出される。
なお、図３では図面を簡略化するため、給送装置１は１個のみを示したが、必要に応じてサイズの異なる複数個の給送装置を設けることも可能である。また、この給送装置を有する画像形成装置は複写機に限るものではなく、ファクシミリ，プリンタ等にも何等支障なく適用することができる。
【００１７】
給送装置１は、図１に示すように同図で左方側の端部を支点として回動自在なシート材積載部材である底板２と、その底板２上に積載されてその底板２の回動により上昇されたシート材Ｐａの給送先端側（同図で右方側）上面に接触して矢示Ａ方向に回転することによりシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が突き当たる傾斜面５ａを有する傾斜部材５とを備えており、その傾斜部材５により複数枚のシート材Ｐａを１枚ずつ分離するようにしている。
また、この給送装置１は、傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６を設けており、その分離ローラ６と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設け、その凸部８を給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に設けている。
傾斜部材５は、支点１３を中心にして矢示Ｂ方向に回動可能であり、その傾斜部材５の下面は分離圧バネ１２により押圧されていて、その分離圧バネ１２による付勢力により傾斜部材５が図示のように分離ローラ６のローラ外周面に接している。
【００１８】
搬送ガイド部材９には、図２に示すように給送ローラ４の軸部４ａの両端部を支持する対の支持部９ａ，９ｂを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ａ，９ｂにより給送ローラ４の軸部４ａを回転可能に支持している。また、この搬送ガイド部材９には、分離ローラ６の軸部６ａの両端部を支持する対の支持部９ｃ，９ｄを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ｃ，９ｄにより分離ローラ６の軸部６ａを回転可能に支持している。
この給送装置１は、給送が可能な状態では、図１に示したように底板２上に積載されたシート材Ｐａが、同図で左方側の端部を支点として底板２が同図で反時計回り方向に回動することにより給送先端側が図示のように給送ローラ４に押圧接触している。
ここで、給送ローラ４を矢示Ａ方向に回転させると、最上位のシート材Ｐａが傾斜部材５に向けて給送される。そして、複数枚のシート材Ｐａが分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれたときには、それが１枚づつ分離され、図３に示した搬送路３７へ給送される。
【００１９】
ところで、従来の給送ローラにより給送したシート材の前端を傾斜部材の傾斜面に突き当てることにより複数枚のシート材を１枚ずつ分離するようにした給送装置では、サイズや紙厚の異なるシート材を使用してもそれらの分離を良好に行なえるようにするためには、例えば図４１で説明したように、底板５２上に積載されたシート材Ｐａと給送ローラ５４との圧接部位Ａから給送ローラ５４と傾斜部材５５との圧接部位Ｂまでのシート材繰り出し方向の距離Ｋ′を２〜６ｍｍにし、その繰り出されるシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対する傾斜部材５５の傾斜面５５ａのなす角度θを５０°〜７０°にすると好ましい結果が得られることを前述した。
ところが、このようにするためには、給送ローラ５４はその外周が上記の圧接部位Ａ，Ｂの両方に同時に接する大きさにしなければならないので直径が大きくなってしまうため、給送装置全体が大きくなってしまうということがあった。
【００２０】
しかしながら、この実施の形態による給送装置１は、図１で説明したように分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、その凸部８から分離ローラ６が傾斜部材５に圧接する分離圧点（ニップ形成部）ｂまでの距離Ｋを、図４１に示した距離Ｋ′（図１の給紙圧点ａから分離圧点ｂまでの距離に一致）と同一にすることで、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させることができるので、良好な分離品質が得られる。
それにより、図１に示したように給送ローラ４を分離ローラ６から離れた位置に配置することが可能となり、しかもその給送ローラ４の小径化も図れる。したがって、図１には従来の給送ローラ５４を仮想線で図示したが、それに比べて給送ローラ４の小径化が図れる分だけ装置全体を高さ方向に小型化することができる。
また、この実施の形態では、前述したように凸部８を、給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に一体に設けているので、その凸部８と給送ローラ４との位置関係、及び凸部８と分離圧点ｂとの位置関係の精度を、それらを別体の部品に設けた場合に比べて向上させることができる。それにより、給送搬送品質の安定化が図れる。
【００２１】
図４は大量のシート材を積載可能な記録紙積載板を有する給送装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図、図５は同じくその給送装置を示す分解斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置は、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材であるシート積載板２２と、そのシート積載板２２を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構である積載板昇降機構２３と、その積載板昇降機構２３により図４に示す給送位置（給紙位置）まで上昇されたシート積載板２２上のシート材Ｐａの最上位のものの上面に押圧接触してそのシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が傾斜面５ａに突き当たることによりシート材Ｐａを１枚ずつ分離する傾斜部材５とを備えている。
【００２２】
また、傾斜部材５に外周面が当接するように分離ローラ６を回転可能に設けると共に、その分離ローラ６の回転軸となる軸部６ａを支持する縦断面形状が図５に示すようにコ字状の支持部材２４を設け、その支持部材２４に給送ローラ４の軸部４ａも回転可能に支持してその支持部材２４を分離ローラ６の軸部６ａを支点として揺動可能とし、支持部材２４の分離ローラ６と給送ローラ４との間に位置する部分に給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設けている。
図４に示した積載板昇降機構２３は、例えば上下方向に間隔を置いてプーリをそれぞれ設けると共に、そのプーリ間にベルトを張装し、そのベルトの一箇所にシート積載板２２を固定して、プーリをモータ等により正逆両方向に回転させてベルトを回動させることにより、シート積載板２２を昇降させる公知の機構である。
【００２３】
図５に示した分離ローラ６の軸部６ａの同図で左方側の一端には、トルクリミッタ２０が取り付けられていて、そのトルクリミッタ２０は図示しない駆動源により矢示Ｃ方向に回転される駆動軸２５に取り付けられている。そして、そのトルクリミッタ２０には係合爪２０ａを形成し、その係合爪２０ａが支持部材２４の一方の側壁に外側に向けて突設した突起２６に係合するようにしている。
それにより、駆動軸２５を矢示Ｃ方向に回転させると、トルクリミッタ２０の係合爪２０ａにより突起２６が押し下げられるため、支持部材２４が分離ローラ６の軸部６ａを支点にして、図５で反時計回り方向に回動する。すると、その支持部材２４に回転可能に支持されている給送ローラ４が押し下げられるため、それが図４に示した給送位置まで上昇されているシート材Ｐａの最上位のものに接触し、その紙面を押し下げる方向に加圧する。
ここで、その加圧力が給送に適した値まで高まると、トルクリミッタ２０に加わる負荷が高まってトルクの伝達部分に滑りが生じるようになるため、給送ローラ４のシート材Ｐａに対する加圧力が一定に保たれる。
【００２４】
図５に示した分離ローラ６の軸部６ａの他端側には、断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部を形成し、そこに分離ローラギヤ２７を固定し、その分離ローラギヤ２７を支持部材２４の側壁に回転自在に取り付けたアイドルギヤ２８に噛み合わせ、そのアイドルギヤ２８を給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
その給紙ローラギヤ２９は、給送ローラ４の軸部４ａの一端に形成している断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部に固定されている。また、分離ローラギヤ２７には、図示しないローラ駆動源に接続されて矢示Ｅ方向に回転するローラ駆動軸４６の先端部に固定されているギヤ４７が噛み合っている。
したがって、ローラ駆動軸４６を矢示Ｅ方向に回転させてギヤ４７を同方向に回転させると、そのギヤ４７に噛み合っている分離ローラギヤ２７が回転し、続いてアイドルギヤ２８、給紙ローラギヤ２９が回転するため、給送ローラ４が図４で矢示Ａ方向に回転し、それによりシート材Ｐａを給送する。
その給送されたシート材Ｐａは、分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれ、それが１枚づつ分離され、作像系（画像印字部）へ搬送される。
【００２５】
この実施の形態による給送装置も、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、その凸部８がシート材と接する給紙圧点ａから分離ローラ６と傾斜部材５との分離圧点（ニップ形成部）ｂまでの距離Ｋを、図４１で説明した距離Ｋ′と同一にすることで、良好な分離品質が得られる。
それにより、給送ローラ４を分離ローラ６から離れた位置に配置することが可能となり、しかもその給送ローラ４の小径化が図れる。
したがって、シート積載板を水平状態で昇降させる大量給送が可能な従来の一般的な給送装置においては、給送位置まで上昇させたシート積載板を固定した状態で、そのシート積載板上に積載されているシート材の最上位のものに給送ローラ（ピックアップローラ）を押し付けて加圧する機構が必要であると共に、その給送ローラのシート材搬送方向下流側には互いに圧接させた対の分離逆転ローラと送りローラとからなる分離機構が必要であったが、この実施形態による給送装置は給送ローラ４のシート材搬送方向下流側に凸部８を設けたことで、シート材の分離部に対のローラを設けたりせずに、１つの分離ローラ６とその分離ローラ６に接する傾斜部材５を設けるだけで分離部を構成することができる。
それにより、分離部にコスト高となる分離逆転ローラを必要としない分だけ安価にできながら、大量給送が可能な給送装置にすることができる。
さらに、図５に示したように、給送ローラ４と分離ローラ６はそれぞれ１個ずつの配置であり、分離ローラ６を給送ローラ４の両側に１個ずつ合計２個配置する必要もないので、部品費の低減効果に加えて、省スペース化も図れる。
【００２６】
なお、この実施の形態では、図５で説明したように、分離ローラ６を複数のギヤを使用した伝達系により強制回転させてシート材を１枚ずつ分離させる構成の例を示したが、分離ローラギヤ２７を分離ローラ６の軸部６ａに対して自由回転可能に取り付けるようにして、分離ローラ６を自由回転させる構成にしてもよい。
また、分離ローラ６は、シート材と接する部分をゴム材で形成するのが普通であるが、それを樹脂材質で形成するようにしてもよい。そうすれば、分離ローラ６を安価に製作することができると共に、駆動構成部品（分離ローラギヤ２７）を軸部６ａと一体で成形により形成することができるので、よりコストダウンが図れる。
【００２７】
図６は剛体で形成した凸部が弾性変形部を介して支持部分に設けられているようにした給送装置の実施形態の搬送ガイド部材を示す斜視図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態では、給紙ローラ４と分離ローラ６（いずれも図７を参照）を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９′に、剛体からなる凸部８の両端に対応する位置に切り欠き部４８，４９を形成することにより搬送ガイド部材９′に弾性変形部９ｅを設け、それにより凸部８が弾性変形部９ｅを介して搬送ガイド部材９′に一体に設けられているようにしている。
このようにすれば、図７に示すように底板２を矢示Ｇ方向に回動させたときに、例えばシート材Ｐａに再利用紙（表面に既に画像が形成されている一度使用したシート）を使用してその裏面に画像を形成しようとしたときには、その再利用紙は一度定着装置等を通過しているため給紙方向の先端側が波打っていたり、カールしていたりすることにより、底板２上に積載されているシート材Ｐａの最上位の紙面に凸部８が給紙ローラ４よりも先に接触することがあるが、このようなときでも凸部８は弾性変形部９ｅを介して搬送ガイド部材９′に支持されているため、その弾性変形部９ｅが捻れるか、あるいは撓むことによって凸部８が図８に示すように押し上げられるようになる。したがって、給紙ローラ４が図示のように確実にシート材Ｐａに接触し、その間に搬送ニップが形成される。それにより、不送り等の給紙不良を防止することができる。
なお、このように凸部８が給紙ローラ４よりも先にシート材の上面に接触するのは、給送装置を構成している各部品精度のバラツキ等によっても起こる。
【００２８】
また、凸部８は、それ自体を弾性体で、且つ低摩擦の部材で形成するようにしてもよい。そうすれば、上記のように底板２を回動させたときに、各部品精度のバラツキ等により凸部８が給紙ローラ４よりも先にシート材Ｐａ上に接触したとしても、その凸部８は弾性変形するので給紙ローラ４を確実にシート材上に接触させることができる。また、凸部８は低摩擦の部材で形成されているため、その凸部８が給紙ローラによって給紙されるシート材に対して支障を来すような搬送負荷を与えてしまうようなこともない。
このように、凸部８の突出方向の先端が給紙ローラ４よりも先にシート面に接するような位置関係にあると、給紙ローラ４によって分離部へ送り出されるシート材に対して凸部８が負荷を与えるようになるため、それにより不送りとなることが懸念される。
したがって、凸部８の突出方向の理想的な位置は、凸部８の突出方向の先端がシート面に接する前に給紙ローラ４が先にシート面に接触し、その給紙ローラ４の周面が適度につぶれて給紙に適した搬送ニップがシート面との間に形成された状態で、凸部８の突出方向の先端がシート面に接する位置関係にするのがよい。
さらに、好ましくは給紙ローラ４の耐久性をも考慮して、その給紙ローラ４の耐久的な摩耗量も考慮して、給紙ローラ４と凸部８の突出方向の位置を決めるとよい。
【００２９】
図９は分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにした給送装置の実施形態を示す概略構成図、図１０は同じくその給送装置を示す斜視図、図１１は同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図１乃至図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、図１１に示した画像形成装置は、図３で説明した画像形成装置と給送装置１′のみが異なるだけであり、その他の各部の構成は同一であるため、その全体の構成及び各部の動作説明は省略する。
図９に示す給送装置１′は、図１で説明した給送装置１と同様に、図９で左方側の端部を支点として回動自在なシート材積載部材である底板２と、その底板２上に積載されてその底板２の回動により上昇されたシート材Ｐａの給送先端側（同図で右方側）上面に接触して矢示Ａ方向に回転することによりシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が突き当たる傾斜面５ａを有する傾斜部材５とを備えており、その傾斜部材５により複数枚のシート材Ｐａを１枚ずつ分離するようにしている。
また、この給送装置１′は、傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ６を設けており、その分離ローラ６と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接触点ａで接する凸部８を設け、その凸部８を給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に設けている。
傾斜部材５は、支点１３を中心にして矢示Ｂ方向に回動可能であり、その傾斜部材５の下面は分離圧バネ１２により押圧されていて、その分離圧バネ１２による付勢力により傾斜部材５が図示のように分離ローラ６のローラ外周面に接している。
【００３０】
搬送ガイド部材９には、図１０に示すように給送ローラ４の軸部４ａの両端部を支持する対の支持部９ａ，９ｂを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ａ，９ｂにより給送ローラ４の軸部４ａを回転可能に支持している。また、この搬送ガイド部材９には、分離ローラ６の軸部６ａの両端部を支持する対の支持部９ｃ，９ｄを、例えば切り起こし加工により形成し、その支持部９ｃ，９ｄにより分離ローラ６の軸部６ａを回転可能に支持している。
この給送装置１は、給送が可能な状態では、図１に示したように底板２上に積載されたシート材Ｐａが、同図で左方側の端部を支点として底板２が同図で反時計回り方向に回動することにより給送先端側が図示のように給送ローラ４に押圧接触している。
ここで、給送ローラ４を矢示Ａ方向に回転させると、最上位のシート材Ｐａが傾斜部材５に向けて給送される。そして、複数枚のシート材Ｐａが分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれたときには、それが１枚づつ分離され、それが搬送路３７（図１１参照）へ給送される。
【００３１】
この給送装置１′も、図１で説明した給送装置１と同様に、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けている。それにより、使用するシート材の種類が異なっても、それらのシート材の腰の強さ（曲げ弾性係数）を近似させることができるので、良好な分離品質が得られる。
また、凸部８は、給送ローラ４と分離ローラ６を共に回転可能に支持する搬送ガイド部材９に一体に設けているので、その凸部８と給送ローラ４との位置関係、及び凸部８と分離圧点（ニップ形成部）ｂとの位置関係の精度を、それらを別体の部品に設けた場合に比べて向上させることができる。それにより、給送搬送品質の安定化が図れる。
ところで、この給送装置１′のように、所定のサイズに裁断されたシート材Ｐａを複数枚積層状態で底板２上に積載し、それを分離ローラ６と傾斜部材５とにより分離して給送する構成の場合には、その給送するシート材Ｐａが、製造時の裁断過程でできるバリによりシート材の給送先端間の端部が密着状態になっていたり、静電気等でシート材間に貼り付きが生じてシート材間の密着力が高い状態になっているときには、それが２枚以上重ねられた状態で給送される重送が発生しやすい。
そこで、この給送装置１′では、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも遅延させるようにしている。このようにすると、給送ローラ４により密着状態のシート材が複数枚同時に給送されたとしても、そのシート材はまだ停止状態にある分離ローラ６と傾斜部材５とのニップに突き当たって先端部が、図１２に示すように給送ローラ４と分離ローラ６の駆動タイミングの時間差分だけ上記ニップに押し付けられて撓む。それにより、シート材間に空気層１４が形成されるので、シート材間の密着力が下がることによりシート材Ｐａが１枚に確実に分離される。したがって、シート材Ｐａの安定した分離給送ができるため給送搬送品質の安定化が図れる。
【００３２】
次に、図１３及び図１４をも参照して分離ローラを給送ローラよりも遅らせて駆動させる遅延駆動機構について説明する。
図１０に示したように、分離ローラ６の軸部６ａの一端には、断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部１５を形成し、そこに分離ローラギヤ２７′を係合させている。その分離ローラギヤ２７′は回転自在に保持されるアイドルギヤ２８に噛み合わせ、そのアイドルギヤ２８を給送ローラ４の軸部４ａに固定された給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
分離ローラギヤ２７′は、図１３及び図１４に示すように中央部に、図示のようにＣ形に似た形状に形成した軸係合孔２７ａを設けている。そして、その軸係合孔２７ａ内に、分離ローラ６の軸部６ａの一端に形成しているギヤ取付部１５を係合させている。
その軸係合孔２７ａは、図１３に示すようにギヤ取付部１５の一方の平面部１５ａが孔端面２７ｂに接した状態にあるときに、他方の平面部１５ｂと他方の孔端面２７ｃとの間に角度θのギャップが形成されるようにしている。
【００３３】
そして、図１３に示した位置がシート材の給送開始状態であり、この状態から給送ローラ４が回転するのと同時に分離ローラギヤ２７′が矢示Ｃ方向に回転しても、分離ローラ６の軸部６ａは分離ローラギヤ２７′の孔端面２７ｃと平面部１５ｂとの間には角度θのギャップが形成されているので、そのギャップがゼロになるまでは回転されない。すなわち、分離ローラ６の駆動タイミングが給送ローラ４の駆動タイミングよりも遅延する。
そして、図１４に示したように分離ローラギヤ２７′の孔端面２７ｃが平面部１５ｂに接することによりギャップゼロ（図１３の角度θが０°）になると、分離ローラ６の軸部６ａが分離ローラギヤ２７′の回転力により矢示Ｃ方向に回転される。
その後、給送ローラ４はシート材の給送後に所定のタイミングで駆動源が停止されることにより回転を停止する。それと同時に、給送ローラ４を回転させるのと同一の図示しない駆動源（モータ）により回転される分離ローラギヤ２７′も、上記駆動源の停止により回転が停止される。
【００３４】
ここで、先端側が分離ローラ６を通過したシート材Ｐａは、図１１に示した搬送ローラ対７により搬送が継続されるので、そのシート材Ｐａに分離ローラ６が接している間は、そのシート材Ｐａにより分離ローラ６が軸部６ａと共に図１４で矢示Ｃ方向に連れ回りされる。その際、分離ローラギヤ２７′は停止状態にあるので、軸部６ａは図１３に示したように平面部１５ａが孔端面２７ｂに接する位置まで回転し、孔端面２７ｃと平面部１５ｂとの間に再び角度θのギャップが形成される。したがって、最初の給送待機状態に戻る。
このように、この給送装置では、同一駆動源により給送ローラ４と分離ローラ６を駆動させる構成であっても、図１３に示した角度θの分だけ分離ローラ６の駆動タイミングを遅らせることができる。
【００３５】
図１５は遅延駆動機構を大量のシート材を積載可能なシート積載部材を有する給送装置に適用した実施形態を示す図９と同様な概略構成図、図１６は同じくその給送装置を示す分解斜視図であり、図４及び図５と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置は、図４で説明した給送装置と同様に、大量のシート材を積載可能なシート材積載部材であるシート積載板２２と、そのシート積載板２２を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構である積載板昇降機構２３と、その積載板昇降機構２３により図１５に示す給送位置まで上昇されたシート積載板２２上のシート材Ｐａの最上位のものの上面に押圧接触してそのシート材Ｐａを給送する給送ローラ４と、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａの前端が傾斜面５ａに突き当たることによりシート材Ｐａを１枚ずつ分離する傾斜部材５とを備えている。
また、傾斜部材５に外周面が当接するように分離ローラ６を回転可能に設けると共に、その分離ローラ６の回転軸となる軸部６ａを支持する縦断面形状が図１６に示すようにコ字状の支持部材２４を設け、その支持部材２４に給送ローラ４の軸部４ａも回転可能に支持してその支持部材２４を分離ローラ６の軸部６ａを支点として揺動可能とし、支持部材２４の分離ローラ６と給送ローラ４との間に位置する部分に給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに接する凸部８を設けている点も、図５で説明した給送装置と同様である。
そして、この給送装置の駆動系は、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも、図１３で説明した角度θ分だけ遅延させる機構を設けている点のみが、図５で説明した給送装置の駆動系と異なるだけであるので、ここではその図５の給送装置と異なる点についてのみ説明する。
【００３６】
図１６に示した分離ローラ６の軸部６ａの一端には、図１０及び図１３，図１４で説明したギヤ取付部１５を形成している。そして、図１０で説明した場合と同様に、そのギヤ取付部１５に分離ローラギヤ２７′の軸係合孔２７ａを係合させている。したがって、この給送装置においても、分離ローラ６の駆動タイミングを給送ローラ４の駆動タイミングよりも、図１３で説明した角度θ分だけ遅延させることができる。
なお、分離ローラギヤ２７′は、支持部材２４の側壁に回転自在に取り付けたアイドルギヤ２８に噛み合っていて、そのアイドルギヤ２８を給紙ローラギヤ２９に噛み合わせている。
その給紙ローラギヤ２９は、給送ローラ４の軸部４ａの一端に形成している断面形状を略Ｄ形状とするギヤ取付部に固定されている。また、分離ローラギヤ２７′には、図示しないローラ駆動源に接続されて矢示Ｇ方向に回転するローラ駆動軸４６の先端部に固定されているギヤ４７が噛み合っている。
【００３７】
したがって、ローラ駆動軸４６を矢示Ｇ方向に回転させてギヤ４７を同方向に回転させると、そのギヤ４７に噛み合っている分離ローラギヤ２７′が回転し、続いてアイドルギヤ２８、給紙ローラギヤ２９が回転するため、給送ローラ４が図１５で矢示Ａ方向に回転し、それによりシート材Ｐａを給送する。
その給送されたシート材Ｐａは、分離ローラ６と傾斜部材５との間に送り込まれ、それが１枚づつ分離され、作像系（画像印字部）へ搬送される。
この実施の形態による給送装置も、分離ローラ６と給送ローラ４との間に凸部８を設けているので、良好な分離品質が得られる。
このように、このシート積載板２２を水平状態で昇降させる大量給送が可能な給送装置は、給送ローラ４のシート材搬送方向下流側に凸部８を設けたことで、シート材の分離部に対のローラを設けたりせずに、１つの分離ローラ６とその分離ローラ６に接する傾斜部材５を設けるだけで分離部を構成することができる。それにより、分離部にコスト高となる分離逆転ローラを必要としない分だけ安価にできながら、大量給送が可能な給送装置にすることができる。
【００３８】
図１７は搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置の実施形態を示す断面図、図１８は従来からある搬送ガイドと傾斜部材とを備えた給送装置の一例を示す図１７と同様な断面図であり、図１７と図１８で対応する部分には同一の符号を付してある。
図１８の給送装置は、一端を図示しない枢軸で給紙カセット１１に揺動自在に軸支されたシート材積載部材である底板２を、給紙カセット１１との間に係着した圧縮ばね（図示せず）等により作用させる給紙圧Ｐにより自由端部が常時上方へ付勢しており、その底板２に複数のシート材Ｐａを積載するようにしている。搬送ガイド部材である給紙筐体５８には、給紙カセット１１が挿脱可能に設けられており、その給紙筐体５８には軸部５４ａにより給送ローラ５４が回転自在に設けてある。また、この給紙筐体５８には、分離部材として機能する搬送ガイド５８ａが一体に形成されていて、その搬送ガイド５８ａに形成している切欠部５８ｂを介して給送ローラ５４の一部が下方へ突出して最上位のシート材Ｐａ１の先端部に圧接している。
【００３９】
さらに、給紙筐体５８と別筐体５９に軸からなる支点１３で傾斜部材５の基部を揺動自在に軸支し、圧縮ばねやねじりコイルばね等により作用させる分離圧Ｑにより傾斜部材５を図１８で時計回り方向に付勢している。傾斜部材５の先端部には傾斜面５ａを形成し、それに続く当接面５ｂを給送ローラ５４の外周面に圧接させている。
このような構成で給送ローラ５４が矢示Ａ方向に回転すると、この給送ローラ５４に圧接している最上位のシート材Ｐａ１及びそれに摩擦結合する複数のシート材Ｐａが図で右方に繰り出されて傾斜部材５の傾斜面５ａに突き当たる。このとき、傾斜面５ａのシート材搬送方向に対する角度を所定の範囲内に設定することにより、給送ローラ５４との当接面５ｂと相俟って最上位のシート材Ｐａ１を不送りなく画像形成部へ給送することが可能になる。
ところが、このような構成のものでは、給送ローラ５４はシート材Ｐａと傾斜部材５とに同時に圧接しなければならないため、その外径に対する制約が生じて給送ローラ５４の径が大きくなり、給送装置の小型化が図りにくい。
【００４０】
そこで、この実施の形態による給送装置６０では、図１７に示すように複数のシート材Ｐａが積載可能なシート材積載部材である底板２と、その底板２の図示しない左端部を揺動自在に軸支し底板２との間に給紙圧Ｐを作用させる給紙カセット１１と、この給紙カセット１１を挿脱可能な給紙筐体５８と、その給紙筐体５８に軸部４ａを回転自在に装着した給送ローラ４とを有しており、給紙筐体５８が給送ローラ４の支持部材となっている。
給紙筐体５８は、下部に分離部材として機能する搬送ガイド５８ａを一体に成形してあり、その搬送ガイド５８ａに形成している切欠部５８ｂ′を通って下方に突出した給送ローラ４が、最上位のシート材Ｐａ１に圧接している。また、給紙筐体５８とは別の別筐体５９に、傾斜面５ａ及び当接面５ｂを有する傾斜部材５を支点１３を中心に揺動自在に軸支し、分離圧Ｑによってその当接面５ｂを搬送ガイド５８ａの下面に圧接させている。
この状態で、傾斜面５ａがシート材Ｐａの繰り出し方向に対して所定の角度（５０°〜７０°）になるように設定され、当接面５ｂの幅はきわめて小さくなっている。
【００４１】
この給送装置６０は、このように構成されているので、図１７に示す状態から給送ローラ４が矢示Ａ方向に回転すると、最上位のシート材Ｐａ１及びその下側に順次摩擦係合する複数枚のシート材Ｐａが右方に繰り出されてその先端が傾斜部材５の傾斜面５ａに突き当たる。これにより、傾斜面５ａに作用する力の傾斜面５ａに沿う方向の分力が発生し、最上位のシート材Ｐａ１は傾斜面５ａに沿って斜め上方へ導かれる。
その傾斜面５ａに沿って導かれた最上位のシート材Ｐａ１は、傾斜部材５の当接面５ｂと搬送ガイド５８ａとで形成されるニップ形成部Ｎに達する。このとき、最上位のシート材Ｐａ１により傾斜面５ａに作用する力の分離圧Ｑ方向の分力が分離圧Ｑより大きくなるように設定しておけば、最上位のシート材Ｐａ１はニップ形成部Ｎを乗り越えて図示しない画像形成部へ確実に給送される。
【００４２】
なお、次位のシート材には、さらにその下側のシート材との間の摩擦負荷により傾斜面５ａに沿う斜め上方向の分力が発生するが、一般にシート材間の摩擦係数は、搬送ガイド５８ａとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、傾斜面５ａを乗り越える力は発生せず、最上位のシート材と分離されてシート材の重送が防止される。
この実施形態によれば、傾斜部材５が給送ローラ４に圧接していないため、給送ローラ４の小形化と、給送ローラ４及び傾斜部材５の耐久性向上が可能となり、長期に亘ってその性能を保持することができる。また、傾斜部材５に圧接する搬送ガイド５８ａは、給送ローラ４を軸支する給紙筐体５８と一体であるため、給送ローラ４に圧接しているシート材と傾斜部材５との位置関係の精度が良好になり、積載状態から繰り出されるシート材が分離部へ突入するときの角度が安定し、分離性能の安定化を図ることが可能になる。
【００４３】
図１９は搬送ガイドを金属材で形成するようにした給送装置の実施形態を示す断面図、図２０は同じくその搬送ガイドと給送ローラ及び傾斜部材の関係を示す斜視図であり、図１７と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給送装置７０では、搬送ガイド７８ａを、通常は合成樹脂材で成形されるところを金属材によるプレス加工で形成し、その一部に給送ローラ４が挿通可能な切欠部７８ｂを設けると共に、その際に切り起こし加工により一対の軸受板７８ｃ，７８ｃを形成して、給送ローラ４の軸部４ａの両端を軸支するようにして給送ローラ４の支持部材に充当させている。
このように搬送ガイド７８ａを金属材により形成することにより、シート材Ｐａとの摺接によって傾斜部材５との圧接部が摩耗して傾斜部材５の傾斜面５ａの角度が経時的に変化するおそれがなくなり、耐久性が向上して分離性能が長期に亘って安定する。
【００４４】
図２１は、上述した給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置（複写機）は、図３で説明した画像形成装置の給送装置１を図１７で説明した給送装置６０あるいは図１９で説明した給送装置７０に代えただけのものであり、その他の構成は図３で説明した画像形成装置と全て同様であるため、その各部の構成及びそれらの動作についての説明を省略する。
図２２はこの発明によるシート材の給送方法を実施する給送装置の要部を示す構成図、図２３は同じくその給送装置の要部を示す平面図、図２４は同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
この給送装置は、図２２〜図２４に示すように、シート材積載部材であるシート積載板２２に積載されたシート材Ｐａの最上位のシート材Ｐａ１に圧接してそのシート材を分離部へ繰り出す給送手段として機能する給送ローラ８４と、その給送ローラ８４にニップ形成部Ｎで圧接しシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面５ａを備えた傾斜部材５とを有すると共に、上記分離部には傾斜部材５にローラ外周面が当接する分離ローラ８６を有している。
その分離ローラ８６は、図２２に示すように、給送ローラ８４とシート材Ｐａとの圧接部位Ｘの給送方向下流側で傾斜部材５の傾斜面終端５ｃに圧接するニップ形成部Ｎに、給送ローラ８４とは別体で設けられている。
そして、この分離ローラ８６を、図２３に示すように装置本体（図示せず）に固設した一対の固定軸受８５，８５により軸支し、その分離ローラ８６を、シート材給送方向（図２２で右方向となるシート材繰り出し方向と同じ）に直交するシート材搬送幅の中央部で、且つそのシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称になるようにしている。
【００４５】
この分離ローラ８６に対応させて、図２４に示すように傾斜部材５を軸からなる支点１３で揺動自在に軸支し、その傾斜部材５の先端部の当接面５ｂを分離圧バネ１２により分離ローラ８６に圧接させて、分離部を構成している。
給送ローラ８４は、分離ローラ８６の両側に一対設けられており、これら一対の給送ローラ８４，８４を軸５６に揺動自在に枢着した一対の可動軸受８７，８７により支持し、図示しない駆動モータによる図２４で反時計回り方向の回転をベルト伝導により給送ローラ８４，８４に伝えるとともに、給送ローラ８４，８４の自重によりシート材Ｐａに搬送圧を与えて、その状態で給送ローラ８４，８４をそれぞれ回転させることによりシート材Ｐａを分離部へ給送するように構成している。
なお、この一対の給送ローラ８４，８４も、図２３に示したようにシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称の位置になるように配置している。
この給送装置は、シート積載板２２の上昇により最上位のシート材Ｐａ１が所定の給送位置まで上昇すると、そこに一対の給送ローラ８４，８４が自重によりそれぞれ押圧接触し、その給送ローラ８４，８４の回転によりシート材Ｐａが傾斜部材５のある分離部へ繰り出される。そのシート材Ｐａは、２枚以上が繰り出されたときには、分離ローラ８６とそれに圧接する傾斜部材５とにより１枚ずつに分離され、それが画像形成部へ搬送される。
【００４６】
次に、上記のように構成したこの実施形態による給送装置の各部の位置関係及び各部に加わる力関係について、図２５〜図２８を参照して説明する。
図２５はシート材Ｐａの最上位のものに加わる力関係を説明するための説明図であり、積載された複数枚のシート材Ｐａを給送ローラ８４により傾斜部材５のある分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材Ｐａ１の先端により傾斜部材５の傾斜面５ａに力Ｆが作用する。傾斜面５ａは最上位のシート材Ｐａ１の繰り出し方向Ｓに対して角度θ２となるように設定されており、この傾斜面５ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面５ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
また、傾斜部材５を給送ローラ８４に押圧する分離圧バネ１２（図２２参照）による分離圧Ｑがシート材の繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で作用するように設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材Ｐａ１は傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越えて繰り出し方向Ｓへ給送される。
なお、図２２及び図２８に示すように、給送ローラ８４が給紙圧（Ｐ）を作用させる作用点となる点Ｘと給送ローラ８４が傾斜部材５に接するニップ形成部Ｎとのシート材の繰り出し方向Ｓの距離をＫとしている。
【００４７】
図２６は上から２番目に位置するシート材Ｐａ２の力関係を説明するための説明図であり、そのシート材Ｐａ２には、さらにその下のシート材Ｐａ３との間の摩擦負荷により力Ｆｐが作用し、この力Ｆｐは傾斜部材５の傾斜面５ａに垂直方向の分力Ｆｐ１と傾斜面５ａに沿う分力Ｆｐ２を発生する。しかし、一般にシート材間の摩擦係数は、給送ローラとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、上記の力Ｆｐも図２５に示した力Ｆのほぼ５０％となり、傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越える力は発生せず、傾斜部材５により止められて最上位のシート材Ｐａ１と分離される。
また、傾斜部材５の給送ローラ８４との当接面５ｂがシート材との摩擦により摩耗して図２７に破線で示す摩耗当接面５ｂ′となった場合でも、傾斜部材５は分離圧バネ１２（図２２）の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面５ａの所定傾斜角θ２（図２６）は変化することなく分離条件を保つことができる。
さらに、傾斜部材５の給送ローラ８４との当接面５ｂを小さくすることにより、最上位のシート材Ｐａ１とのニップ部が従来のニップ幅Ｄ１からニップ幅Ｃ１へと小さくなり、最上位のシート材Ｐａ１の後端部がニップ部を抜けてから給送ローラ８４の連れ回りにより次のシート材Ｐａ２に繰り出し力を与えるニップ幅分の送り量も小さくなるため、シート材Ｐａの重送を抑えることが可能になる。
【００４８】
次に、図２２〜図２８で説明した給送装置を使用するシート材の給送方法について、図２９をも参照して説明する。
図２２等で説明した給送装置では、シート積載板２２上に積載されたシート材Ｐａは図２９に示すように水平状態に保たれている。このようにシート材の給送角度が水平であるときは、給送ローラ８４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となり、この点Ｘを原点としたとき、給送ローラ８４と傾斜部材５の傾斜面５ａとの接点がニップ形成部Ｎとなる。
このような構成で、次に示すようにそれぞれ定める。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００４９】
ここで
θｐ２＝θ１＋θ２−９０ （１）
点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は以下のとおりである。
Ｎｘ＝ｒ・ｃｏｓ（−θ１） （２．１）
Ｎｙ＝ｒ＋ｒ・ｓｉｎ（−θ１） （２．２）
いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
次に、シート材Ｐａに作用する力の関係から不等式を作成するが、この発明ではシート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて図３０及び図３１の（ａ），（ｂ）をそれぞれ参照して説明する。
【００５０】
図３０に示すように、ニップ形成部Ｎの直前ではシート材Ｐａの先端は傾斜部材５の傾斜面５ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材の搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐであるから、不送りＮＦを防止するためには、
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２） （３）
重送ＭＦを防止するためには、
Δμｐ・Ｐ＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ （４）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２ （５）
したがって、（３），（４）の不等式を満足させるようにすれば、シート材を不送りと重送が生じない給送装置にすることができる。
【００５１】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図３１の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは、
Ｆｎ＋Ｒｆ・Ｂ＝Ｑ （６）
Ｑｎ・Ｂ＝Ｑ （７）
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２ （８）
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、上記数式（６），（７）から
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （９）
【００５２】
重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１０）
（９）式及び（１０）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ （１１）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ （１２）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
【００５３】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図３２に示すように一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みＹｍａｘは次式で表される。
Ｙｍａｘ＝Ｗ・Ｌ３／３・Ｅ・Ｉ （１７）
Ｉ＝ｂ・ｔ３／１２ （１８）
但し、Ｉ：断面２次モーメント
Ｅ：ヤング率
ｂ：梁の幅
ｔ：梁の厚さ
である。
そこで、図２９における給紙圧Ｐが作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
Ｗ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｌ３＝Ｒｆ・Ｂ
∴Ｒｆ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｂ・Ｌ３ （１９）
Ｌ＝√（Ｎｘ２＋Ｎｙ２） （２０）
表１は、上記の数式（１９）を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値を示したものである。なお、シート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００５４】
【表１】
ここで、以上に示した数式の各変数に実際の値を代入してこの実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。以下の表２に各変数の代入値の一例を示す。
【００５６】
【表２】
図３３は、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとってこの発明によるシート材の給送方法での上述のＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式のそれぞれから求めた境界線を示した線図である。なお、ＭＦ境界線に関しては３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。測定の際には、シート材の重量を考慮するとなお好ましい。
この図３３から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できない。これに対し、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法では、Δμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００５８】
次式（２１）はＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。
Ｐ＜（μＦＰ−μｐ１２）Ｑ／Δμｐ （２１）
これに対し、本願のシート材分離方法でのＭＦ境界線の傾きは（１５）式から
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
である。これから、本分離方法におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から
Ａ／Ｂ＝１．４ （２２）
であって見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが本願シート材分離方法がＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。この場合、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は次のようになる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／（μＦＰ−μｐ１２）≒４．１ （２３）
このように、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍の大きさを有している。
【００５９】
さらに、シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度を確認するため、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図３４に示す。この図３４から、給紙圧Ｐが充分に得られれば、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材分離方法により、シート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離可能となる。
次に、図３５は、上記の傾斜部材５の傾斜面５ａとシート材の先端とのなす角度（θ２）を５０°から７０°に振った場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示す図３３と同様の線図である。この図３５から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、上記の角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、同図３５で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
また、図３６は、前述の条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値とを比較した線図であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述の表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
【００６０】
このように、図２２乃至図３６で説明した実施形態による給送装置及びそれを使用するシート材の給送方法によれば、大量のシート紙を積載して水平状態を保ったままモータ駆動により昇降するシート積載板２２を備えた給送装置においても、分離ローラ８６（回転タイプでも、回転しない固定タイプであってもよい）を設けるだけで、従来の分離逆転ローラと対の送りローラからなる複雑な構成に代えて構成が簡単で分離性能の優れた傾斜部材を用いることが可能になり、部品点数削減を図ることができる。
なお、この実施形態において、分離ローラ８６の材質を、ゴム材に代えて衝撃性が強く耐熱性，耐薬品性，耐候性に優れた一般に広く用いられているポリアセタールＰＯＭ等の合成樹脂材とすることも可能である。
このようにしても、給送ローラ８４，８４によって最上位のシート材Ｐａ１が傾斜部材５を乗り越える搬送力を与えることができると共に、シート材Ｐａと給送ローラ８４との圧接部位Ｘと傾斜部材５と分離ローラ８６との圧接部位となるニップ形成部Ｎ間の距離を、図２８に示した距離Ｋの値と同一に設定することが可能となる。したがって、良好なシート材の分離品質を保つことができると共に、分離ローラの部品費低減によるコストダウンが図れる。
【００６１】
図３７はシート材の搬送幅方向の中央に給送ローラを一つ配置してその両側に一対の分離ローラを配置するようにした給送装置の実施形態を示す平面図、図３８は同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
この実施形態による給送装置は、図３７に示すようにシート材の搬送幅方向の中央に給送ローラ８４を、軸９６に一端を枢支された揺動自在な一対の可動軸受９７，９７により軸支し、その両側に図３８に示すように一対の傾斜部材５，５を設けるとともに、これらの傾斜部材５，５に対応して一対の分離ローラ８６，８６を一対の固定軸受８５，８５によりそれぞれ軸支したものであり、給送ローラ８４及びその両側に設けた一対の分離ローラ８６，８６はいずれもシート材搬送幅の中心線ＳＣに関して対称に設けてある。なお、その他の構成及び作用は図２２乃至図２４で説明した給送装置と同様である。
なお、この実施の形態においても、分離ローラ８６の材質を合成樹脂材にすることが可能である。
この実施形態による給送装置では、傾斜部材５及び分離ローラ８６をそれぞれ２個所に設けることになるが、分離ローラ８６の材質を合成樹脂材とすればゴム材を有する給送ローラ８４が１個所で済むことになるので、装置全体の部品費を低減させることができる。
【００６２】
次に、この発明によるシート材の給送方法の他の実施形態について、図３９を参照して説明する。なお、図３９において図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態によるシート材の給送方法は、例えば図１で説明した給送装置１を使用する。
この図３９に示した給送装置は、傾斜部材５の傾斜面５ａを、シート材積載部材である底板２上に積載された複数枚のシート材Ｐａの最上位のシート材Ｐａ１を給送ローラ４による繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ２になるように定めてある。そして、この傾斜部材５の分離部材である分離ローラ６との当接面５ｂは、給送ローラ４の軸線方向に沿う突条に形成されていて、その幅はきわめて狭くなっている。
また、給送ローラ４と分離ローラ６との間にある凸部８と底板２上の最上位のシート材Ｐａ１との圧接部位となる点Ｘと傾斜部材５の傾斜面５ａと当接面５ｂとが交差する傾斜面終端５ｃと分離ローラ６との圧接部位であるニップ形成部Ｎとのシート材繰り出し方向Ｓに沿う距離を可能な限り近接させるようにしている。そして、図示しない制御部からの給送開始信号が発せられると、最上位のシート材Ｐａ１の繰り出しが終るまで給送ローラ４を矢印方向に回転させるようにしている。
【００６３】
このように、給送ローラ４と分離ローラ６との間に凸部８を設けている場合には、その凸部８にはシート材Ｐａ１を押し付ける凸部における規制圧Ｐ′が働くと共に、その凸部８とシート材との間には摩擦係数μ３による摩擦が生じる。
したがって、圧接部位の点Ｘとニップ形成部Ｎとの間の距離を小さく設定すれば、給送ローラ４と分離ローラ６との間の距離を離すようにし、さらに曲げ弾性係数の異なる各種のシート材を使用したとしても、シート材の先端の曲げ範囲が狹くなるため、曲げ弾性係数が近似する結果となり、傾斜部材５の傾斜面５ａで発生する分力のバラツキも抑えられる。それにより、曲げ弾性係数の大きい厚紙，葉書，封筒等の場合は言うまでもなく、曲げ弾性係数の小さい薄紙等のシート材であっても分離可能となり、多種多様のシート材に対応することができる。
【００６４】
次に、図３９に示した給送装置の各部の位置関係及び各部に加わる力関係について説明する。なお、その説明にあたり、図２２〜図３６の実施の形態で説明した内容と同一の部分についてはその説明を省略あるいは簡略化する。
図３９の給送装置においても、積載された複数枚のシート材Ｐａを給送ローラ４により傾斜部材５のある分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材Ｐａ１の先端により傾斜部材５の傾斜面５ａに力Ｆが作用する。その傾斜面５ａはシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して角度θ２に設定されており、この傾斜面５ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面５ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
また、傾斜部材５を分離ローラ６に押圧する分離圧バネ１２による分離圧Ｑがシート材Ｐａの繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で作用するように設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材Ｐａ１が傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越えて繰り出し方向Ｓへ給送される。
【００６５】
そして、上から２番目に位置するシート材Ｐａ２についての力関係の説明は、図２６で説明した場合と基本的に同様であり、傾斜部材５に圧接するのが給送ローラ８４に代わって分離ローラ６である点のみが異なるだけであり、各部に作用する力関係は図２６で説明した場合と同様であるので、その詳しい説明は省略するが、シート材間の摩擦係数は分離ローラ６とシート材との摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、２番目に位置するシート材Ｐａ２には傾斜部材５の傾斜面５ａを乗り越える力が発生せずに傾斜部材５により止められ、最上位のシート材Ｐａ１のみが分離されて繰り出し方向Ｓへ給送されていく。
また、傾斜部材５の分離ローラ６との当接面５ｂがシート材Ｐとの摩擦により摩耗した場合も、図２７で説明した場合と同様であり、給送ローラ８４の部分が分離ローラ６になるだけであり、傾斜部材５は分離圧バネ１２の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面５ａの所定傾斜角θ２は変化することなく分離条件を保つことができる。
なお、この給送装置においても、傾斜部材５の分離ローラ６との当接面５ｂを小さくすれば、その当接面５ｂによって形成されるニップ幅が従来の給送装置よりも小さくなるので（図２７のＤ１からＣ１）、シート材の重送を抑えることができる。
【００６６】
このシート材の給送方法を実施する給送装置では、シート材積載部材である底板２上に積載されたシート材Ｐａは図２９で説明したものと同様に、水平状態に保たれている。このようにシート材の給送角度が水平であるときは、給送ローラ４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となる。また、給送ローラ４と分離ローラ６との間にある凸部８と底板２上の最上位のシート材Ｐａ１との圧接部位Ｘを原点としたとき、傾斜部材５の傾斜面終端５ｃと分離ローラ６との接点がニップ形成部Ｎとなる。
ここで、以下、次のようにそれぞれ定める。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００６７】
ここで、θｐ２は前述した（１）式のとおりであり、点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は前述した（２．１）式，（２．２）式となる。
いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
次に、シート材Ｐａに作用する力の関係から不等式を作成するが、この発明ではシート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて、前述した実施の形態の説明に使用した図３０及び図３１の（ａ），（ｂ）を参照してそれぞれ説明する。図３０に示したように、この実施の形態における給送装置でも、ニップ形成部Ｎの直前ではシート材Ｐａの先端は傾斜部材５の傾斜面５ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材Ｐａの先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
【００６８】
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材Ｐａ１の搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐであるから、不送りＮＦを防止するためには、次の条件式を満足させる必要がある。
（μ１−μｐ１２）・Ｐ−μ３ｐ′＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２４）
また、重送ＭＦを防止するためには、次の条件式を満足させる必要がある。
Δμｐ・Ｐ−μ３ｐ′＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２５）
ここで、Ａは前述した（５）式から得られるものである。
したがって、（２４），（２５）の不等式を満足させるようにすれば、シート材を不送りと重送が生じない給送装置にすることができる。
【００６９】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図３１の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは前述した（６）式となり、さらに、ここでも前述した（７）式，（８）式の関係となる。
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、（６）式，（７）式から、次式となる。
（μ１−μｐ１２）・Ｐ−μ３ｐ′＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２６）
【００７０】
また、重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ−μ３ｐ′＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると、次式となる。
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２） （２７）（２６）式及び（２７）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ＋Ｅ （２８）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ＋Ｅ （２９）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
Ｅ＝−μ３ｐ′
【００７１】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図３２で説明した場合と同様に一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みＹｍａｘは、前述した（１７）式となる。
そこで、図３９において給紙圧Ｐ′が作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
その垂直抗力Ｒｆは、前述した（１９）式で求められる。
そして、（１９）式を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値は、前述した表１となる。なお、ここでもシート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００７２】
ここで、以上に示した数式の各変数に実際の値を代入して、この実施の形態によるシートの給送方法におけるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。なお、各変数の代入値の一例は、表２に示したものとする。
次に、この発明によるシート材の給送方法で、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとり、上述したＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式からそれぞれ境界線を求めると、前述した図３３と同様な線図となる。
なお、図３３におけるＭＦ境界線は、３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。なお、測定の際には、シート材の重量を考慮するとよい。
このように、図３３から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できないが、この実施の形態によるシート材の給送方法を実施すれば、Δμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００７３】
ところで、前述した（２１）式は、ＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。これに対し、この実施の形態によるシート材の給送方法によるＭＦ境界線の傾きは（１５）式から、次式となる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
これから、この実施の形態におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から（２２）式となり、見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが、この実施の形態によるシート材の給送方法におけるシート材の分離方法が、ＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。なお、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は、（２３）式に示したようになり、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍となる。
さらに、シート材の上から１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度については、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図３４に示したように、給紙圧Ｐ（Ｐ′）が充分に得られれば、この実施の形態によるシート材の給紙方法により、シート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離が可能であることが分かる。
【００７４】
図３９に示した給送装置においても、傾斜部材５の傾斜面５ａとシート材Ｐａの先端とのなす角度（θ２）を５０°から７０°にした場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示すと図３５となる。
この図から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、図３５で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
また、前述した条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値との比較は、前述した図３６に示した線図と同様の結果であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。
なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述した表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
したがって、図３９で説明した給送装置を使用するシート材の給送方法を実施すれば、分離ローラ６を設けるだけで従来の分離逆転ローラと対の送りローラからなる複雑な構成に代えて構成が簡単で分離性能の優れた傾斜部材を用いることが可能になり、部品点数の削減を図ることができる。
【００７５】
図４０は搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置を使用するシート材の給送方法の実施形態を説明するための図１７と同様な断面図であり、図１７と対応する部分には同一の符号を付してある。
このシート材の給送方法は、例えば図４０に示す給送装置を使用する。
その給送装置は、軸からなる支点１３により揺動自在に軸支されている傾斜部材５が、分離圧Ｑにより当接面５ｂの部分が分離部材として機能する搬送ガイド５８ａの湾曲した部分の下面にニップ形成部Ｎで圧接している。
そのニップ形成部Ｎと給送ローラ４との間には、その給送ローラ４により給送されたシート材Ｐａに圧接部位Ｘで接する凸部８を給紙筐体５８の搬送ガイド５８ａの部分に設けている。
この実施の形態によるシート材の給送方法で使用する給送装置は、図３９で説明した給送装置の分離部材として機能する分離ローラ６が搬送ガイド５８ａの湾曲した部分に代っただけであるので、その作用効果は図３９の給送装置の場合と同様である。
【００７６】
したがって、下記のようにそれぞれ定めると、前述した（２４），（２５），（５）の各式を満足するシート材の給送方法を実施すれば、シート材を不送りと重送が生じないようにすることができる。
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
【００７７】
このシート材の給送方法を実施すれば、搬送ガイド５８ａに先端部が当接する傾斜部材５と給送ローラ４との間にその給送ローラ４により給送されたシート材に接する凸部８を設けた給送装置を使用するので、その凸部８から傾斜部材５と搬送ガイド５８ａとが当接するニップ形成部Ｎまでの距離を、サイズや紙厚等が異なるシート材を使用してもシート材の腰の強さを近似させることができるシート材の分離に適した距離にすることで、シート材を確実に１枚ずつ分離給送することができる。
したがって、上記凸部を設けたことで給送ローラは外径の大きさに関しての制約がなくなるので、それを小径化することができる。それにより、小型でありながら多種多様のシート材を使用しても、不送りや重送が発生しにくいようにすることができる。
なお、図４０に示した給装装置を搭載した画像形成装置は、図３で説明した画像形成装置の給装装置１を図４０の給装装置に代えただけであるため、その図示及び説明を省略する。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法によれば、少ない部品構成でありながら多種多様のシート材を不送りや重送を発生させることなしに１枚ずつ確実に分離して給送することができる。
また、シート材の給送時に異音も発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による給送装置の一実施形態例を示す概略構成図である。
【図２】同じくその給送装置を示す斜視図である。
【図３】同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図４】大量のシート材を積載可能なシート積載板を有する給送装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【図５】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図６】剛体で形成した凸部が弾性変形部を介して支持部分に設けられているようにした給送装置の実施形態の搬送ガイド部材を示す斜視図である。
【図７】同じくその給送装置で底板を上昇側に回動させたときにシート材の最上位の紙面に凸部が給送ローラよりも先に接触する様子を説明するための概略図である。
【図８】同じくその凸部が上昇するシート材に押し上げられて撓むことによってシート材が給送ローラに接触して搬送ニップが形成される様子を説明するための概略図である。
【図９】分離ローラの駆動タイミングを給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにした給送装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】同じくその給送装置を示す斜視図である。
【図１１】同じくその給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図１２】図９の給送装置により複数枚のシート材が同時に給送されてそれが分離ローラと傾斜部材とのニップに押し付けられて撓むことによりシート材間に空気層が形成された状態を示す概略図である。
【図１３】同じくその給送装置が有する遅延駆動機構の分離ローラギヤとそれに係合する分離ローラの軸部付近の給送開始状態の位置を説明するための拡大図である。
【図１４】同じくその機構により分離ローラの回転が開始されるタイミングを説明するための図１３と同様な拡大図である。
【図１５】遅延駆動機構を大量のシート材を積載可能なシート積載板を有する給送装置に適用した実施形態を示す図９と同様な概略構成図である。
【図１６】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図１７】搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置の実施形態を示す断面図である。
【図１８】従来からある搬送ガイドと傾斜部材とを備えた給送装置の一例を示す図１７と同様な断面図である。
【図１９】搬送ガイドを金属材で形成するようにした給送装置の実施形態を示す断面図である。
【図２０】同じくその搬送ガイドと給送ローラ及び傾斜部材の関係を示す斜視図である。
【図２１】図１７又は図１９の給送装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図２２】この発明によるシート材の給送方法を実施する給送装置の要部を示す構成図である。
【図２３】同じくその給送装置の要部を示す平面図である。
【図２４】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図２５】シート材の最上位のものに加わる力関係を説明するための説明図である。
【図２６】上から２番目に位置するシート材Ｐａ２の力関係を説明するための説明図である。
【図２７】傾斜部材の給送ローラとの当接面がシート材との摩擦により摩耗した場合でも傾斜面は所定傾斜角θ２を保つ様子を説明するための説明図である。
【図２８】図２２の給送装置の給送ローラと傾斜部材との関係を示す説明図である。
【図２９】給送装置の分離部を拡大して示す説明図である。
【図３０】ニップ形成部Ｎの直前においてシート材に作用する力の関係を説明するための説明図である。
【図３１】同じくそのシート材がニップ形成部Ｎに侵入していく過程においてそのシート材に作用する力の関係を説明するための説明図である。
【図３２】先端集中荷重による梁の撓み状態を示す説明図である。
【図３３】この発明のシート材の給送方法によるシート材分離の一例を摩擦分離方法と比較して示す線図である。
【図３４】同じくその他の例を示す線図である。
【図３５】同じくその傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる時の角度を５０°から７０°に振った場合の設定領域を例示する線図である。
【図３６】同じくその図３５と同様の状態で厚さの異なるシート材の不送り領域と重送領域とを実測定と条件式とで比較した線図である。
【図３７】シート材の搬送幅方向の中央に給送ローラを一つ配置してその両側に一対の分離ローラを配置するようにした給送装置の実施形態を示す平面図である。
【図３８】同じくその給送装置を示す分解斜視図である。
【図３９】この発明によるシート材の給送方法の他の実施形態に使用する給送装置の一例を示す概略構成図である。
【図４０】搬送ガイドとそれに圧接する傾斜部材とを備えた給送装置を使用するシート材の給送方法の実施形態を説明するための図１７と同様な断面図である。
【図４１】土手分離方式の給送装置において使用するシート材の種類が異なっても良好な分離が行なえるようにするための条件を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１，１′，６０，７０：給送装置
２：底板（シート材積載部材）
４，５４，８４：給送ローラ ５：傾斜部材
５ａ：傾斜面 ６，８６：分離ローラ（分離部材）
６ａ：軸部（回転軸） ８：凸部
９，９′：搬送ガイド部材 ９ｅ：弾性変形部
２２：シート積載板（シート材積載部材）
２３：積載板昇降機構（積載部材昇降機構）
２４：支持部材
５８：給紙筐体（搬送ガイド部材）
５８ａ，７８ａ：搬送ガイド（分離部材）
Claims (24)
- 回動自在なシート材積載部材と、そのシート材積載部材上に積載されて該シート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、該傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、
前記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、該分離ローラと前記給送ローラとの間に該給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けたことを特徴とする給送装置。 - 前記凸部は、前記給送ローラと前記分離ローラを共に回転可能に支持する搬送ガイド部材に設けられていることを特徴とする請求項１記載の給送装置。
- 大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、該積載部材昇降機構により給送位置まで上昇された前記シート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
前記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設けると共に、該分離ローラの回転軸を支持する支持部材を設け、該支持部材に前記給送ローラを回転可能に支持して前記支持部材を前記回転軸を支点として揺動可能とし、前記支持部材の前記分離ローラと前記給送ローラとの間に位置する部分に前記給送ローラにより給送されたシート材に接する凸部を設けたことを特徴とする給送装置。 - 前記分離ローラは樹脂材質で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給送装置。
- 前記凸部は、低摩擦部材の弾性体で形成されているか、又は剛体で形成されていて弾性変形部を介して支持部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の給送装置。
- 回動自在なシート材積載部材と、そのシート材積載部材上に積載されて該シート材積載部材の回動により上昇されたシート材の給送先端側に接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、該傾斜部材により複数枚の記録紙を１枚ずつ分離するようにした給送装置において、
前記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを設け、該分離ローラの駆動タイミングを前記給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにしたことを特徴とする給送装置。 - 大量のシート材を積載可能なシート材積載部材と、そのシート材積載部材を水平状態で昇降させる積載部材昇降機構と、該積載部材昇降機構により給送位置まで上昇された前記シート材積載部材上のシート材に押圧接触してそのシート材を給送する給送ローラと、その給送ローラにより給送されたシート材の前端が傾斜面に突き当たることによりシート材を１枚ずつ分離する傾斜部材とを備えた給送装置において、
前記傾斜部材に外周面が当接するように分離ローラを回転可能に設け、該分離ローラの駆動タイミングを前記給送ローラの駆動タイミングよりも遅延させるようにしたことを特徴とする給送装置。 - 前記給送ローラと前記分離ローラは同一の駆動源により回転されることを特徴とする請求項６又は７記載の給送装置。
- シート材積載部材に積載されたシート材を１枚ずつ分離して給送する給送装置において、
前記シート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送ローラと、該給送ローラにより繰り出された前記シート材を案内する搬送ガイドと、該搬送ガイドに圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを設けたことを特徴とする給送装置。 - 前記搬送ガイドは、前記給送ローラを回転自在に軸支する支持部材と一体化されていることを特徴とする請求項９記載の給送装置。
- 前記搬送ガイドは、金属材で形成されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の給送装置。
- 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、該給送手段にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを有すると共に、前記分離部には前記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、該給送手段にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを有すると共に、前記分離部には前記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記ニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、該給送手段にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材とを有すると共に、前記分離部には前記傾斜部材にローラ外周面が当接する分離ローラを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面並びに前記ニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記ニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを有する給送装置のシート材の給送方法であって、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面並びに前記ニップ形成部により分離することを特徴とするシート材の給送方法。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - 前記傾斜部材の傾斜面に前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度を５０°乃至７０°に設定したことを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載のシート材の給送方法。
- シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを設け、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面により分離するようにしたことを特徴とするシート材の給送装置。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを設け、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記ニップ形成部により分離するようにしたことを特徴とするシート材の給送装置。
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - シート材積載部材に積載されたシート材に圧接して該シート材を分離部へ繰り出す給送手段と、その分離部に設けた分離部材と、該分離部材にニップ形成部で圧接し前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる傾斜面を備えた傾斜部材と、該傾斜部材と前記給送手段との間に該給送手段により給送されたシート材に接する凸部とを設け、
以下の条件式を満足する条件下で、前記給送手段を回転させて前記シート材を前記分離部へ繰り出し、繰り出された前記シート材を前記傾斜部材の傾斜面並びに前記ニップ形成部により分離するようにしたことを特徴とするシート材の給送装置。
Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２）＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ
＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ＋μ３ｐ′／（μ１−μｐ１２）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２
但し Ｐ：給紙圧
Ｐ′：凸部における規制圧
Ｑ：分離圧
Ｒｆ：シート材の曲げ変形により、シート材先端に作用する傾斜部材の傾斜面からの垂直抗力
μ１：給送手段とシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μ３：凸部とシート材との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
θｐ２：給送手段のニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度 - 前記傾斜部材の傾斜面に前記シート材の繰り出し方向の先端が突き当たる角度を５０°乃至７０°に設定したことを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載のシート材の給送装置。
- 請求項２０乃至２３のいずれか一項に記載の給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2002326074A JP2004026493A (ja) | 2001-11-09 | 2002-11-08 | 給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法 |
| DE60304239T DE60304239T2 (de) | 2002-02-08 | 2003-02-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Bögen und diese enthaltendes Bilderzeugungsgerät |
| EP03002506A EP1334933B8 (en) | 2002-02-08 | 2003-02-04 | Method and apparatus for sheet feeding and image forming apparatus incorporating the same |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160060036A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-03-03 | Murata Machinery, Ltd. | Travelling Vehicle System |
| JP2016155608A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 給紙装置及び画像形成装置 |
| JP2017214216A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-12-07 | 株式会社リコー | シート材搬送装置、シート材給送装置及び画像形成装置 |
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2002
- 2002-11-08 JP JP2002326074A patent/JP2004026493A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US20160060036A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-03-03 | Murata Machinery, Ltd. | Travelling Vehicle System |
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