JP3740249B2

JP3740249B2 - Sheet material feeding apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP3740249B2
Application number: JP10959397A
Authority: JP
Inventors: 正夫天野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: JPH10297777A

Description

【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ＧＲ 1 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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet material feeding device that feeds a sheet material to an image forming unit such as an image forming device such as a printer, a copying machine, or a facsimile, and an image forming apparatus equipped with such a sheet material feeding device. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many image forming apparatuses and sheet material feeding apparatuses included in the image forming apparatus have been commercialized, and there are various types of paper feeding methods, separation methods, and the like.
[0003]
Among these methods, a sheet material that is separated by a so-called nail plus retard method in which a coil spring is used for an intermediate plate on which a sheet material such as paper is stacked and a separation claw and a retard roller are used as a stopper against the force of the coil spring. The feeding device has been commercialized.
However, the sheet feeding apparatus according to this method has a small possible sheet feeding capacity and is not highly reliable. Specifically, the sheet feeding capacity is about 250 sheets, and the drive system uses expensive electromagnetic clutches and solenoids one by one for each sheet feeding. The control is electrically complicated, the options are not easily expandable, and the number of paper supply bins is small. Further, the configuration of the paper feed drive is also complicated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been a lot of demand for end users in various forms of sheet material feeding devices, and it is necessary to respond to the needs of every user by diversifying the product lineup by changing the setting of paper feed capacity, etc. In addition, it is necessary to reduce the size and cost of each product, and it is desirable to have a mechanism capable of automatic duplex printing in response to environmental problems in recent years. It is preferable to reduce the size of the system such as an image forming apparatus provided, and it is necessary to improve the reliability of paper feeding and conveyance even if it corresponds to all types of paper of the end user, and to prevent the end user from performing adjustments, etc. However, there are aspects that are not sufficient at the current level for these needs.
[0005]
In order to meet these needs, the present invention is a product lineup that diversifies the paper feeding capacity including options that are smaller and cheaper, and meets the needs of all end users such as improved reliability and specifically no jamming. An object of the present invention is to provide a sheet material feeding device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the first invention provides a sheet feed roller having a contact surface with a sheet material in a part of the rotation direction (hereinafter referred to as D-cut shape), and presses the sheet material against the sheet feed roller. In the sheet material feeding apparatus having a pressing means for pressing and a sheet material pressing means for pressing the sheet material opposite to the pressing means, the sheet feeding roller receives a sheet feeding signal for feeding the sheet material The drive means of the paper feed roller that releases the drive by the rotation for one paper feed operation (about one revolution)And the drive means includes a partly cut gear, a biasing means for rotationally biasing the toothless gear, and the toothless gear against the biasing force of the biasing means. A solenoid for restricting the rotation of the motor, and when the restriction by the solenoid is released, a rotational force is applied by the urging means, the toothless gear rotates and meshes with the gear on the paper feed roller side to generate a driving force. It is configured to release the transmission of the driving force by transmitting to the paper feeding roller and again regulating by the solenoid after one paper feeding operation,Fixing means which is provided in the vicinity of the paper feed roller independently of the drive means and positions the paper feed roller at the home position after one paper feed operation of the paper feed rollerTheIt is characterized by having.
[0007]
  According to a second invention, in the first invention,The gear on the feed roller sideProvided directly connected to the drive shaft of the paper feed roller,In the home position,The missing tooth portion of the missing gear becomes the phase of the paper feed roller, and the drive connection is released.
[0008]
  The third invention is the first invention.The fixing means has a biasing spring for positioning the paper feed roller at the home position.It is characterized by that.
[0011]
  First4The invention ofHas a contact surface with the sheet material in part of the rotation directionSheet material having sheet feeding roller, pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, sheet material pressing means for pressing the sheet material facing the pressing means, and retard separation means for separating the sheet material In the feeding apparatus, the sheet material storing means side has a retard separating means and its driving means, and the sheet material feeding apparatus side has a first drive transmission means for transmitting a driving force to the driving means. The housing portion on the side of the material feeding device is fixed only by a snap fitting, and the housing portion has a hole for the snap fitting and a second drive transmission means for transmitting a driving force to the first drive transmission means. An arc-shaped long hole is provided at the center, and the first drive transmission means can swing within the range of the long hole.
[0012]
  First5The invention ofHas a contact surface with the sheet material in part of the rotation directionA sheet feeding roller, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, a sheet material pressing means for pressing the sheet material so as to face the pressing means, and a retard separating means for separating the sheet materialWhen,In a sheet material feeding device havingThe gear portion for transmitting the driving force to the sheet feeding roller and the retard separating means is such that both the missing gears are coaxially arranged, and at least one missing gear is provided on the same coaxial, and these three kinds of missing gears Is fixed to the shaft in a non-rotatable manner to form a toothless gear train, and the toothless gear train has a cam portion and a biasing means for urging the cam portion in the rotational direction. Is rotated and fixed by one solenoid, and is controlled to rotate by turning the solenoid ON and OFF, and the rotation timing of the paper feed roller and feed roller is controlled by the difference in gear phase of each gear train. Constituted by the gear part,The retard separation means is always provided with reverse rotation in the direction opposite to the sheet material conveyance direction, and the feed roller that forms a pair with the retard separation means and conveys the sheet material to the next conveyance roller nip located downstream in the conveyance direction. At least the sheet material is conveyed, and thereafter, the drive of the feed roller is stopped and the retard separation unit is driven to rotate backward in the direction of the sheet material stacking unit.
[0013]
  First6The invention of the5In the present invention, the gear for transmitting the driving force to the gear directly connected to the drive shaft of the feed roller is formed by a partially-toothed gear having a part cut away.
[0015]
  First7The invention of the5In this invention, the operation timing of the paper feed roller is made earlier than the operation timing of the feed roller by shifting the phase of the tooth missing portion of the gear missing gear for the paper feed roller and the phase of the tooth missing portion for the feed roller. It is characterized by that.
[0016]
  First8The invention of the7In the invention, the idler gear which is always driven is provided on the same axis in the missing gear train.
[0017]
  First9The invention of the8In the invention, the idler gear is connected to an input gear for driving the retard roller directly or indirectly and for conveying the sheet material to the other sheet material feeding device provided in the lower stage. Features.
[0018]
  First10The invention ofHas a contact surface with the sheet material in part of the rotation directionA sheet feeding roller, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, a sheet material pressing means for pressing the sheet material so as to face the pressing means, and a retard separating means for separating the sheet materialWhen,The retard separating means includes a retard roller provided on the sheet material storage means side, supported by a swing arm and biased to the feed roller side by a biasing means, The swing arm also serves as a part or all of a sheet material conveyance guide from another sheet material feeding device attached vertically below.
[0020]
  First11The invention of feeding sheet materialTherefore, a sheet feeding roller having a contact surface with the sheet material in a part of the rotation direction, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and a sheet material for pressing the sheet material opposite to the pressing means Presser means,And an image forming apparatus main body including an image forming unit that is disposed on an upper portion of the sheet material feeding apparatus and forms an image on the sheet material from the sheet material feeding apparatus. In the forming apparatus, there is another sheet material feeding device that can be mounted from the side surface between the sheet material feeding device and the image forming apparatus main body, and the sheet is directed from the other sheet material feeding device to the image forming unit. The material passes over the sheet feeding roller of the sheet material feeding device and is fed to the image forming unit.Sheet material to doA feed path, the shaft of the paper feed roller is supported by an arm, the arm is supported by the rotation shaft of the feed roller as a rocking shaft, and at the time of pickup when the paper feed roller and the sheet material are in contact with each other, The paper feed roller swings upward from the swing shaft, and the protruding surface of the paper feed roller at the time of swinging overlaps the sheet material feeding path, and at least a notch member corresponding to the overlap is provided. The sheet material feeding path is provided.
[0021]
  First12The invention of the11In this invention, another sheet material feeding device can be mounted on the lower stage of the sheet material feeding device, and the sheet materials fed from the three sheet material feeding devices merge to the image forming unit. It has the conveyance path conveyed.
[0023]
  First13The invention of the11Thru12Any invention ofInThe other sheet material feeding device that can be mounted from the side surface is a sheet material refeeding unit that refeeds the sheet material once discharged from the image forming unit to the image forming unit. .
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which 1 is an image forming apparatus main body, 2 is a sheet material feeding apparatus for feeding a sheet material such as paper in the image forming apparatus, and 3 is a sheet. A cassette which is a sheet material storage means in the material feeding device, 4 is a middle plate for directly stacking the sheet material, 5 is a spring which overcomes the weight of the sheet material and gives a feeding force to the paper feed roller, and 6 is the middle plate 4 Is a sheet material pressing means for restricting the sheet material from rotating around the fulcrum by the urging force of the spring 5, and here is a so-called separation claw having a sheet material separation function. 7 is a paper feed roller, 8 is a feed roller, and 9 is a retard roller.
[0028]
When an image forming signal is output from the controller unit, the sheet feeding roller 7 is started and rotated with a solenoid (described later) as a trigger. Next, after a certain delay, the feed roller 8 rotates in the sheet material conveyance direction. The pair of retard rollers 9 are always driven in reverse rotation, are driven to rotate by a feed roller 8 via a torque limiter, and are pressed against the feed roller 8 with a constant pressure by an urging spring to perform so-called retard separation.
[0029]
The feed roller 8 is driven by a certain amount to convey the sheet material, and the sheet material is conveyed to the image forming unit 12 via the conveyance roller 10 and the conveyance roller 11. The image forming unit 12 is exposed to a laser beam or the like to form a latent image on the photosensitive drum 12-1 by an electrophotographic method or the like, and the latent image is developed as a toner image by toner as a developer by a developing unit. The toner image is transferred to the sheet agent by the transfer unit 12-2. The transferred sheet material is discharged from the image forming unit 12 through the fixing device 13 and the paper discharge rollers 14 and 15 to the outside of the apparatus. At this time, when a double-sided printing command is issued, the flapper 16 is actuated to be conveyed into the double-sided unit, and the switched back sheet material is re-fed into the image forming apparatus to print the back side. The paper is discharged outside the machine in the same process.
[0030]
In the present embodiment, the sheet material feeding device 2-1 in FIG. 1 can stack and feed about 500 sheet materials, and the sheet material feeding device 2-2 in FIG. The structure is taken. The other image forming units and the like are the same as those in FIG.
[0031]
As described above, in this embodiment, a product lineup having two types of sheet material feeding apparatuses having different basic sheet feeding capacities is configured to meet the diversifying demands of end users.
[0032]
3 and 4 further respond to diversified demands of end users in the lowest order of the respective image forming apparatuses in FIGS. 1 and 2, that is, the sheet material feeding apparatuses 2-1 and 2-2 in FIGS. Below, an optional sheet material feeding device 2-D can be attached by the end user. As specific means, the electric contact, the positioning fitting boss, and the corresponding hole are provided for each sheet so that the mounting can be completed simply by the end user placing the image forming apparatus main body 1 on the sheet material feeding apparatus 2-D. It has in the material feeding device.
[0033]
Next, the drive system will be described. The drive force from the image forming apparatus main body (hereinafter abbreviated as the main body) side is received by the sheet material feeding apparatus side. In the configuration of the present embodiment, the drive system related to the sheet material feeding apparatus including the option is driven by only one motor provided on the main body side. The gears between the units of the sheet material feeding device are fixed gears and have a backlash (gear) of 0.5 in module 1.5. This is because the variation in dimensions between units is taken into consideration.
[0034]
The structure of the gear part related to sheet material feeding related to the sheet material feeding device will be described with reference to FIGS. 6 and 9 to 11. Since each sheet material feeding device has the same paper feeding method and the same sequence, the gears related to the sequence (specifically, the combination of missing gears to be described later) are the same, respectively. Other than the idler gear between the sheet material feeding apparatuses or between the main bodies is the same.
[0035]
G1 is a gear on the main body side, and the connection between the main body and the sheet material feeding device is performed by each fixed gear. G2 is a gear on the sheet material feeding device side and is a step gear for adjusting the gear ratio by deceleration. G2 is placed on the same axis 8-2 as the feed roller 8. G3 is an idler gear, G4 is an idler gear for coupling to the missing gear G5, and G5 is a missing gear including a cam portion of G5-c. The part rotates and the toothless gear is connected to the gear G4 to enter the paper feeding sequence.
[0036]
A toothless gear G6 and a toothless gear G7 are respectively fixed to the gear G5, and the gear G6 and the gear G7 rotate together with the gear G5. The gear G6 is connected at a certain timing to a gear G8 that is rotationally fixed to a drive shaft 7-7 that transmits driving to a paper feed roller, that is, a pickup roller. The gear G7 is connected at a certain timing to the gear G9 that is rotationally fixed to the drive shaft 8-2 that transmits the drive to the feed roller. Therefore, the gear G5 and the gear G9 are driven at a certain timing together with the drive connection of the gear G5, and the pickup roller 7 and the feed roller 8 rotate.
[0037]
  This drive sequence is gear G5, G6, G7(That is, the pickup roller 7)Each turn(Single feed operation)This completes one sequence. Therefore, the gear G8 and the gear G9 are free after the sequence, and each roller is also free. Therefore, it is possible to easily perform the jam processing, and it is effective for an accident such as breaking the rollers with the force of paper, and also has an effect of reducing torque. Also, the pickup roller that is a paper feed roller is a so-called D-cut roller.And has a contact surface with the sheet material only in a part of the rotation direction.Therefore, in order to adjust the phase of the home position, it is connected to the biasing spring 7-10 via the collar 7-9, so that the normal position (home position)The pickup roller is fixed to the rotation.
[0038]
The drive timing of the pickup roller 7 and the feed roller 8 can be adjusted by the missing tooth phase of the missing gears G6 and G7. In this embodiment, the sheet material is the normal position of the so-called separating claw 6, or the separating position. The remaining sheet material that could not be separated by the nail 6 is separated by the retard roller 9 and is waiting at the nip portion of the retard roller 9, and there are two places, and the leading edge of the sheet material varies at each sheet feeding timing. As a result, the feed roller 8 is driven to operate after a certain period of time from the start-up of the pickup roller 7 in order to prevent various paper jams from occurring due to variations in the paper interval. By doing so, the variation between papers is kept within a certain range, and it is avoided that there is a large specification down such as no throughput.
[0039]
The gear G4 is connected to the gear G5 and is always connected to the gear G10, and is rotating so-called idler. Then, it is driven and connected to an optional lower sheet material feeding device via a gear 11. At the same time, the feed roller shaft is connected to a retard gear 9-6 in which the shaft and gear are integrally formed via gears G11 and G12, and the retard roller is always reversely rotated in the sheet material conveying direction via the limiter 9-2. Drive, so-called retard separation is performed. The retard gear 9-6 is provided in the sheet material cassette 3, and the gear G12 is a pendulum gear and is connected and fixed with little influence on the positional accuracy of the sheet material cassette 3.
[0040]
FIG. 12 shows an outline of the gear G12, its housing, and the sheet material cassette 3. The gear G12 is attached and fixed to the housing portion only by a snap fit, and is brought into contact with the retard gear 9-6, which is the gear of the sheet material cassette 3, by the rotational force of the gear. The gear 12 bites into the retard gear 9-6 side by the rotational force of the gear 11, and a flange portion is brought into contact with the side of the gear portion to ensure gear backlash. The retard roller 8 is inserted into and fixed to the sheet material feeding device and the sheet material cassette 3 is fixed to the feed roller 8 fixed to the sheet material feeding device side. The drive is connected to the retard roller via the retard gear 9-6 via the joint 9-5, the retard shaft 9-3 supported by the holder 9-4, and the torque limiter 9-2 as torque generating means, and the drive At the same time, it rotates in the reverse direction to the sheet material conveying direction.
[0041]
The gears G2, G10, G11 and the idler rows of the gears are arranged almost linearly downward, and the number of gears is minimized with a relatively large-diameter gear to prevent transmission torque loss and noise due to the gears. ing. In addition, a large number of large-diameter gears G3, G5, G6, G7, and G10 are arranged on the same axis to achieve compactness and cost reduction.
[0042]
Four pickup rollers are arranged in the width direction perpendicular to the sheet material conveying direction, 7-1 to 7-4 are snap-fit fixed to each pickup roller shaft 7-5, and the pickup roller shaft 7-5 is positioned at that position. It is supported by the arm 7-10 and is rotationally fixed by a notch portion of the frame 2-2 of the sheet material feeding device. Since the arm 7-8 is always urged by the spring 7-12 from the upper surface of the frame 2-2, it is positioned on the lower side except during the paper feeding operation. One end of this arm 7-8 is snap-fit fixed by a feed roller shaft 8-2 and one end thereof by a frame 2-3, and this portion becomes the rotation center of the pickup roller 7.
[0043]
The pickup roller 7 moves up and down by the force of the urging spring 7 and the weight of the sheet material stacked on the middle plate 4 to prevent the impact load of the paper feed, and thus to prevent double feeding. When the pickup roller 7 comes to the upper side, a re-feed path SP3 from the duplex unit 17 is avoided, and interference of the pickup roller from the frame is avoided and the sheet material to be re-fed interferes with the pickup roller. This is avoided. The picked-up sheet material is separated by the separation claw 6 and conveyed one by one in the direction of the sheet material path SP1.
[0044]
However, the sheet material stacking capacity is large, and paper quality, if the weight or the like of the sheet material feeding significantly different variety of sheet materials, inevitably sheet feeding pressure for uniform in the sheet feeding spring 5 fixed than the proper value It becomes high, and it is easy to double feed and jam. Therefore, in this embodiment, a retard roller is provided in the vicinity of the downstream side of the separation claw 6 to perform so-called retard separation. The pickup roller 7 feeds the minimum feed amount for the sheet material to reach the feed roller 8, and the feed roller 8 feeds to the next pair of conveying rollers 12. After that, it is pulled out and conveyed on the main body side.
[0045]
Since this sheet material feeding device is provided with another sheet material feeding device as an option on the lower side, another sheet material conveyance unit is formed, and the sheet material is conveyed in the conveyance direction SP2. The retard holder 9-4 also serves as a paper conveyance guide for the paper passing surface SP2 to save space and improve the accuracy of the sheet material path.
[0046]
Since the pickup rollers 7-1 to 7-4 are separated by the separation claw 6 between 7-1 and 7-4, the inner 7-2 and 7-3 are 8 pairs of feed rollers (the counterpart is a retard roller). 9) In order to make it easier for the sheet material to enter, it is provided in order to restrict the sheet material to a flat surface in the width direction.
[0047]
When the separation claw 6 is equipped, if there are many sheet materials to be loaded, the sheet material itself swells, the sheet feeding pressure from below, and the force to press the sheet of the separation claw, the sheet material loading / conveying surface can be curved, and the sheet is picked up The material may not enter the feed roller pair 8 and 9. If the distance between the separation claw 6 and the pair of feed rollers 8 and 9 is set to be as short as possible, the sheet material near the separation claw will be exposed at the time of pickup, so that the sheet material does not enter the feed roller pair 8 and 9 at the time of pickup. Sometimes.
[0048]
Therefore, pickup rollers 7-2 and 7-3 are provided in the vicinity of the feed roller pair 8 and 9 in the width direction so as to prevent the sheet material from moving up and to be horizontal along the nip line of the feed roller pair 8 and 9. To force. Further, considering the countermeasure that the sheet material does not enter the pair of feed rollers 8 and 9 at the time of pickup and the wear of the feed roller 8, the conveyance speed of the feed roller 8 is increased by 10% or more with respect to the pickup roller 7. ing.
[0049]
As described above, a sheet feeding mechanism and a drive system in the one sheet material feeding apparatus are configured. Other sheet material feeding devices with different sheet feeding capacities, or optional sheet material feeding devices, have almost the same configuration, but the sheet material feeding device after the first stage has its feed roller itself. It is impossible to transport a large transport distance because the transport speed varies greatly and the transport force is small. Therefore, another dedicated pair of conveying rollers is provided after the pair of feed rollers. Therefore, the gear connection of each sheet material feeding device having different sheet feeding capacities will be described.
[0050]
FIG. 1 shows an example of a sheet material feeding apparatus having a sheet feeding capacity of about 500 sheets, and FIG. 2 shows an example of a sheet material feeding apparatus having a sheet feeding capacity of about 250 sheets. FIGS. As described above, the example (third and fourth examples) in which the sheet material feeding device 2-D is mounted is shown, but the gear connection at the time of the coupling corresponds to the third example in FIGS. FIG. 8 corresponds to this example.
[0051]
  7 and 8, G1 to G10, the lever GT, and the solenoid GS described above in the driving unit related to basic paper feeding are the same as those described above, but the idler gears to be connected are different. In FIG. 7, a two-dot chain line is a standard sheet material feeding device and an optional sheet material feeding device 2-D.WithAt the boundary line, the gear is connected to the gear G11 and the gears G20 and G21 on the option side, and then connected to G3, so that the transmission is almost the same as in FIG.
[0052]
Since the optional sheet material feeding device 2-D is provided with another conveyance roller 10-D, it is connected to a gear G24 for driving the conveyance roller 10-D via the gears G10 to G22 and G23. Then, the image forming apparatus performs conveyance to the image forming apparatus side after conveyance by the feed roller 7.
[0053]
FIG. 8 shows that the sheet feeding capacity on the sheet material feeding apparatus side is 250 sheets, and the lower sheet material feeding apparatus side has a sheet feeding capacity of about 500 sheets. Does not exist. Then, two sheet materials that are directly connected to the gear G21 from the gear G10 and have different sheet feeding capacities (height of the sheet material feeding device) by changing the idler gear to be connected when viewed from the optional sheet material feeding device. It is automatically drive-coupled to the feeding device, but of course the rotation direction is the same. The other toothless gears G5, G6, and G7 related to the sheet feeding and the related gears are composed of the same parts in each sheet material feeding unit.
[0054]
FIG. 13 shows in detail G6 that transmits the drive to the gear G8 in the gears G5, G6, and G7 of the missing gear group related to the paper feed sequence. The tip of the toothless gear is cut at G61, G62, G63 and the gear tip so that the gear tip and the gear G8 tip do not ride on each other. The counterpart gear G8 has an involute surface on the opposite side to the drive transmission side and has a sharp tip at the tip. Since the first gear 61 transmits the drive to the gear G8, the abutment side thereof leaves an involute tooth profile, and the next gear G62 cuts the involute tooth profile on the opposite side, and the tip thereof has an acute angle.
[0055]
In order for the gears to engage, the pitch of the gear tip is naturally similar to that of the gear that engages, and if the involute tooth profile is not positively displaced, the gear tip will not become an acute angle, and the first tooth will rise. Even if it is not, there is a high probability of riding after the second tooth. In order to completely change the pitch of the gear tip, the reverse side is cut to prevent the missing gear from climbing up. Thereafter, the gear G63 is also cut in reverse, and the next gear G64 has a normal involute tooth profile. G6B1 and G6B2 are drive coupling means with the gear G3, gear G5, and gear G7, respectively. In this case, the projection has a round shape and the other side has a hole shape. A broken line portion indicated by a reference numeral with parentheses is a gear G9 and a gear G7 which is the counterpart, and the gear is similarly cut into a similar tooth profile.
[0056]
FIG. 14 is a standard paper feed gear configuration unit in FIG. 6. As described above, this configuration is controlled by one solenoid GS for one paper feed, and the driving direction of the gear is as shown by its solid line. There is a possibility that the gears will be reversed. With such a gear configuration, when the cam portion G5-C is urged by the lever GT and connected to the idler gear by the urging force, and the drive is transmitted, the cam portion G5-C has a complicated shape. At the time of reverse rotation, the solenoid GS and the cam portion may be caught and the solenoid may be damaged. In the present embodiment, for this purpose, a stopper GST is provided on the solenoid GS, and the protrusion G5-CD of the cam portion is flat and does not enter the biting direction so as not to be caught by the solenoid GS. At the time of contact, consideration is given so that the claw portion of the solenoid GS escapes.
[0057]
  Further, the drive transmission means of the sheet material feeding apparatus will be described with reference to FIG. A sheet material feeding device 2 is mounted on the lower side of the image forming apparatus 1, and a detachable sheet material cassette 3 is mounted in the sheet material feeding device 2. The drive transmission to the retard roller described above is engaged with the feed roller shaft of FIG. 6, and an idler gear GR1 is provided coaxially with the gears G2 and G9, and is driven by the idler gear GR1. Next, the gear GR1 is provided with a pendulum gear GR2 at the contact portion with the sheet material cassette from the sheet material feeding device side, and the pendulum gear GR2 is part of the sheet material feeding device frame so as to be rotatable in the circumferential direction of the gear GR1. Snap fit fixed to, and further play in the front and rear direction of the sheet material cassette(Ie idler gear GR 1 Arc-shaped elongated hole centered on the rotation axis)And is a so-called pendulum gear, which transmits the drive to the gear GR3 on the sheet material cassette side that transmits the drive to the retard roller.
[0058]
The pendulum gear GR2 receives a biasing force in the direction of its pressure angle due to the rotational force of the gear GR1, and the gear GR3 is a fixed gear with a load. As a result, the biting force acts in the direction in which the gears mesh with each other, and the driving is always performed. Linked to be transmitted. However, in order to secure backlash between the gears, flanges are provided on the side surfaces of the gears, and the backlash is guaranteed by the abutment. As a result, when the sheet material cassette is removed from the sheet material feeding device, the drive is cut off, the load on the retard roller is eliminated, and jamming is easily performed.
[0059]
(Second Embodiment)
FIGS. 5 and 9 show a second embodiment of the present invention, and the sheet material feeding device mounted as a standard has a two-stage configuration of 250 sheet feeding capacity. In this case as well, the sheet material feeding apparatus as an option can be mounted on the lower stage of the sheet material stacking apparatus arranged in the two stages as in the above embodiment.
[0060]
FIG. 9 shows the gear train, and missing gears G5, G6, and G7 relating to paper feeding and gears G4, G8, and G9 connected thereto are provided for each paper feeding. Since the sheet feeding system in this embodiment is the most multi-stage and has three-stage sheet feeding and the idler load is also increased, G1, G2, G10, and G21 are almost vertically arranged in order to reduce the transmission loss due to the gear most. , G10, G21, and G10 are connected in this order. Others are the same as one stage of 250 sheet feeding and the optional 500 sheet feeding apparatus, and thus sheet feeding apparatuses can be connected in multiple stages.
[0061]
As for the idler gear connection, the 500 sheet feeding sheet material feeding device 2 has an idler gear G11, the 250 sheet feeding sheet material feeding device does not have it, and the 500 sheet feeding sheet material feeding device has a gear to the gear G20. In contrast, the 250 sheet material feeding device to the optional 500 sheet material feeding device is connected to G21 without using G20, so that the rotation direction can be changed while connecting to different gears. As a result, an optional sheet material feeding device that can be connected to two different sheet material feeding devices is formed, and different sheet material feeding devices in different stages can be achieved with a simple configuration.
[0062]
In this gear configuration, the idler gear trains are substantially straight and arranged in the vertical direction. As a result, the gear loss of the connection between the sheet material feeding devices is minimized, and the reaction force in the pressure angle direction of the gear is upward only by placing the image forming apparatus main body on the upper part of the optional mountability. Consideration not to work too much.
[0063]
As described above, it is possible to easily mount a plurality of sheet material feeding devices having different heights by coupling one sheet feeding gear unit and its idler gear to one sheet feeding. Further, a product lineup in which a plurality of sheet material feeding devices are mounted, such as newly installing an optional sheet material feeding device in the lower stage of the optional sheet material feeding device 2-D, is also possible.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, the sheet material feeding device according to the present invention is
-The so-called lifter system that automatically raises and lowers the recording material stacking means, and the middle plate system that presses with a normal coil spring, uses a separation claw as its stopper, and a retard roller as its reinforcement, and a claw plus retard separation system In addition, by making the paper feed roller itself swingable and reducing the impact force, it is possible to reduce double feeding, and the end user simply sets the sheet material in the sheet material feeding cassette, and no adjustment is required. This makes it possible to achieve a wide variety of sheet material conveyance with a significant increase in reliability.
・ By disposing the feed roller near the feed roller, the distance between the feed roller and separation claw and the feed roller pair is shortened, and the sheet material feeding device is greatly reduced in space and cost.
・ By arranging the duplex unit for duplex image formation between the main body of the image forming apparatus and the sheet material feeding device, significant space saving is achieved.
-Despite the use of the retard separation system, a simple drive configuration with a toothless gear that uses only one solenoid addressed to one sheet material feeding device greatly reduces costs,
・ Another sheet material feeding device can be attached to the lower side of several types of sheet material feeding devices with the same or different paper feed capacities,
・ Simply stop the pendulum gear with a snap fit, insert the sheet material feeding cassette, and connect it to make it possible to transmit the drive to save space and cost.
be able to. That is, space saving and cost reduction can be achieved, and at the same time, reliability can be improved, usability can be improved by simple operation, and diversifying user needs can be met.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main sectional view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, showing a pattern of a product 1
FIG. 2 is a main cross-sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention showing a pattern of a product 2
FIG. 3 is a main cross-sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, showing an optional sheet material feeding device attached to the product 1;
FIG. 4 is a main cross-sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, illustrating a state in which an optional sheet material feeding device of the product 2 is attached
FIG. 5 is a main sectional view of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention, showing a pattern of a product 3
6 is a gear train diagram of the pattern of FIG. 1 in the first embodiment according to the present invention.
7 is a gear train diagram of the pattern of FIG. 3 in the first embodiment according to the present invention.
8 is a gear train diagram of the pattern of FIG. 4 in the first embodiment according to the present invention.
9 is a gear train diagram of the pattern of FIG. 5 in the second embodiment according to the present invention.
FIG. 10 is an exploded plan view of the gear train according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a detailed view of the vicinity of a paper feed roller according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a detailed view of a gear coupling portion between the sheet material feeding cassette and the sheet material feeding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a detailed view of a sheet material feeding portion missing gear in the first embodiment according to the present invention.
14 is a gear train diagram at the time of reverse drive of FIG. 6 in the first embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Image forming apparatus
2 ... Sheet material feeding device
2-D ... Optional sheet feeding device
3. Sheet material cassette
6 ... Separation nail
7: Paper feed roller
8 ... Feed roller
9 ... retard roller
17 ... Double-sided unit
G1 to G24: Drive gear
GT ... Lever
GS ... Solenoid

Claims

A sheet feeding roller having a contact surface with a sheet material in a part of the rotation direction, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and a sheet material pressing means for pressing the sheet material opposite to the pressing means In the sheet material feeding device having
Receiving a paper feed signal for feeding a sheet material, driving the paper feed roller, and comprising a paper feed roller driving means for releasing the drive by rotation for one paper feed operation ,
The drive means includes a partially-toothed gear that is partially cut away, a biasing means that rotationally biases the missing gear, and a rotation of the toothless gear against the biasing force of the biasing means. A solenoid for regulating, and when the regulation by the solenoid is released, a rotational force is applied by an urging means, and the toothless gear rotates and meshes with the gear on the paper feed roller side to supply the driving force to the paper feed It is configured to cancel the transmission of the driving force by transmitting to the roller and restricting again by the solenoid after one paper feeding operation,
A sheet material feeding device, comprising : a fixing unit that is provided in the vicinity of the sheet feeding roller and independent from the driving unit, and that positions the sheet feeding roller at a home position after one sheet feeding operation of the sheet feeding roller. Feeding device.

In the sheet material feeding apparatus according to claim 1, wherein the feed roller side of the gear is provided directly connected to the drive shaft of the feed roller, in the home position, the toothless portion of the segment gear paper feed A sheet material feeding device, characterized in that it is in a phase of a roller and releases drive connection.

2. The sheet material feeding apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit includes a biasing spring for positioning the sheet feeding roller at the home position .

A sheet feeding roller having a contact surface with a sheet material in a part of the rotation direction, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and a sheet material pressing means for pressing the sheet material opposite to the pressing means And in the sheet material feeding device having a retard separation means for separating the sheet material,
The sheet material storage means side has a retard separation means and its driving means, and the sheet material feeding apparatus side is provided with a first drive transmission means for transmitting a driving force to the driving means. The housing portion is fixed only by snap fitting, and the housing portion has an arc shape centered on the hole for snap fitting and the second drive transmission means for transmitting the driving force to the first drive transmission means. The sheet material feeding device is characterized in that the first drive transmission means can swing within the range of the elongated hole.

A sheet feeding roller having a contact surface with the sheet material in a part of the rotation direction, a pressing unit for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and a sheet material pressing unit for pressing the sheet material opposite to the pressing unit When, in the sheet feeding apparatus and a retard separating means for separating the sheet material,
A gear portion that transmits drive to the paper feed roller and the retard separation means,
Both segmented gears are arranged on the same axis, and at least one segmented gear is provided on the same axis, and these three types of segmented gears are fixed so as not to rotate with respect to the shaft to form a segmented gear train. The missing gear train has a cam portion and a biasing means for biasing the cam portion in the rotation direction. The missing gear train is rotationally fixed by a single solenoid, and the solenoid is turned on. , The rotation is controlled by OFF, and the rotation timing of the feed roller and the feed roller is controlled by the difference in the gear phase of each gear train,
By the gear portion, the retard separating means is always reversely driven in the direction opposite to the sheet material conveying direction, and a feed roller that forms a pair with the retard separating means and conveys the sheet material is located downstream in the conveying direction. At least a sheet material is conveyed to the next conveyance roller nip portion, and thereafter, the drive of the feed roller is stopped and driven by the retard separation unit to be rotated backward in the direction of the sheet material stacking unit. .

6. The sheet material feeding apparatus according to claim 5 , wherein the gear for transmitting the driving force to the gear directly connected to the drive shaft of the feed roller is a partially cut gear having a part cut away. Feeding device.

6. The sheet material feeding device according to claim 5 , wherein the missing tooth phase of the missing gear for the feeding roller and the missing tooth phase for the feed roller are shifted to adjust the operation timing of the feeding roller. A sheet material feeding device characterized by being earlier than the operation timing of a feed roller.

8. The sheet material feeding apparatus according to claim 7 , wherein an idler gear which is always driven is provided on the same axis in the missing gear train.

9. The sheet material feeding device according to claim 8 , wherein the idler gear drives the retard roller directly or indirectly and conveys the sheet material to the other sheet material feeding device provided at the lower stage thereof. A sheet material feeding device, wherein the sheet material feeding device is connected to a gear.

A sheet feeding roller having a contact surface with the sheet material in a part of the rotation direction, a pressing unit for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and a sheet material pressing unit for pressing the sheet material opposite to the pressing unit When the retard separating means for separating the sheet material, the sheet feeding apparatus having,
The retard separating means is provided on the sheet material storing means side and has a retard roller supported by a swing arm and biased to the feed roller side by a biasing means, and the swing arm is attached vertically downward A sheet material feeding device that also serves as a part or the entire area of a sheet material conveyance guide from another sheet material feeding device.

A sheet feeding roller having a contact surface with the sheet material in a part of the rotation direction for feeding the sheet material, a pressing means for pressing the sheet material against the sheet feeding roller, and facing the pressing means A sheet material feeding device having sheet material pressing means for pressing the sheet material , and an image forming unit disposed on an upper portion of the sheet material feeding device and forming an image on the sheet material from the sheet material feeding device An image forming apparatus having an image forming apparatus main body comprising:
There is another sheet material feeding device that can be mounted from the side surface between the sheet material feeding device and the image forming apparatus main body, and the sheet material heading from the other sheet material feeding device to the image forming unit is A sheet material feeding path for passing above the sheet feeding roller of the sheet material feeding device and feeding to the image forming unit ;
The shaft of the paper feed roller is supported by an arm, and the arm is supported by the rotation shaft of the feed roller as a rocking shaft. When the pickup is in contact with the paper feed roller and the sheet material, the arm extends upward from the rocking shaft. The paper feed roller swings, and the protruding surface of the paper feed roller at the time of swinging overlaps the sheet material feed path, and at least the notch for the overlap is in the sheet material feed path. an image forming apparatus characterized by comprising.

12. The image forming apparatus according to claim 11 , wherein another sheet material feeding device can be mounted at a lower stage of the sheet material feeding device, and the sheet materials fed from the three sheet material feeding devices merge. An image forming apparatus having a conveyance path that is conveyed to the image forming unit.

The image forming apparatus according to claim 11 or 12 ,
The other sheet material feeding device that can be mounted from the side surface is a sheet material refeeding unit that refeeds the sheet material once discharged from the image forming unit to the image forming unit. Forming equipment.