JP2004123341A - 給送装置とそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シート材を分離する傾斜部材が摩耗しにくいようにする。
【解決手段】給送装置1は、底板51に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラ54と、その給送ローラ54に圧接すると共にその給送ローラ54により繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面56aを有する傾斜部材56とを備えている。その傾斜部材56は、少なくとも傾斜面56aと当接面56bの部分を、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成することにより、摩耗しにくいようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】給送装置1は、底板51に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラ54と、その給送ローラ54に圧接すると共にその給送ローラ54により繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面56aを有する傾斜部材56とを備えている。その傾斜部材56は、少なくとも傾斜面56aと当接面56bの部分を、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成することにより、摩耗しにくいようにする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、給送したシート材の先端を傾斜部材の傾斜面に突き当てることにより1枚に分離する給送装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、傾斜部材の傾斜面にシート材の先端を突き当てることにより、給送したシート材を1枚に分離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(傾斜部材)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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように給送ローラにより給送したシート材を分離傾斜部を利用して1枚に分離する給送装置の中には、その給送ローラを傾斜部材に接触させているものもある。そのような構成のものでは傾斜部材が給送ローラから摩擦による負荷を受けるため、それが摩耗しやす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、シート材を分離する傾斜部材が摩耗しにくいようにすることを目的とする。
【0006】
【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、シート積載部材に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラと、その給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、上記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
上記傾斜部材は、少なくとも上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されているようにしたものである。
また、大量のシート材を積載可能な積載板と、その積載板を水平状態で昇降させる機構と、その機構により上昇されることにより給紙位置に達した上記積載板上に積載されたシート材に圧接回転することによりシート材を繰り出す給送ローラと、その給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、上記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
上記傾斜部材は、少なくとも上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されているようにするとよい。
さらに、上記傾斜部材は、少なくとも傾斜面と給送ローラに圧接する部分が、金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されているようにしてもよい。
そして、その傾斜部材は、上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分のみが金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されているようにしてもよい。
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。
【0007】
【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縦断面図、図2は同じくその給送装置の全体構成を示す分解斜視図、図3は同じくその給送装置に設けられている傾斜部材の取付構造を説明するための分解斜視図、図4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4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P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。
【0008】
その可視像が転写されたシート材P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P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4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。
【0009】
給送装置1は、図1に示すようにシート積載部材である底板51に積載されたシート材(図示を省略している)の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラ54と、その給送ローラ54に圧接すると共にその給送ローラ54により繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面56aを有する傾斜部材56とを備えており、傾斜面56aの部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する。
そして、この実施の形態では、傾斜部材56全体をポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成している。なお、傾斜部材56は、少なくとも傾斜面56aと給送ローラ54に圧接する部分となる当接面56bの部分が、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成されていればよい。
シート材は、底部に底板51の一端を支軸51aにより回動可能に支持したカセット61内に収納され、そのカセット61は図2に示すように周囲に高さの低い壁面を有する浅い筺状の収納部本体60に、側面の開口部60bを通して着脱自在に装着される。
底板51は、カセット61の底面との間に係着された圧縮ばね53により、図1で右方側となる自由端側が常時上方へ付勢されている。
【0010】
給送ローラ54は、圧縮ばね53により先端側が上昇された状態にある底板51上に積載されたシート材の最上位のものに圧接し得るように設けられており、この給送ローラ54には、傾斜部材56の当接面56b(図3も参照)が圧縮ばね55の付勢力により圧接している。
その傾斜部材56は、図3に示すように、左右両側面に突設したリブ56d,56dが収納部本体60側のガイドレール58,58に摺動自在にガイドされて給送ローラ54に圧接する方向に平行移動可能に装着されており、下部には抜け止め用の一対のフック56f,56fを延設し、それらが収納部本体60の図示しない係止部に係合して上昇限が規制されている。傾斜部材56の下流側には、図1に示したように給送ローラ54により繰り出されたシート材を図4に示した画像形成装置の作像系34へ搬送する搬送ローラ対7(図1では簡略化のため1個のみ図示している)が回転自在に軸支されている。
なお、この傾斜部材56の平行移動手段は、傾斜部材56側にガイドレールを、収納部本体60側にリブを設けても差支えない。
【0011】
次に、経時におけるシート材の分離給送性能を確認するために行った実験結果について説明する。
実験条件は、下記で行った。
傾斜部材の材質:PC(ポリカーボネート)、PE(ポリエチレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)の3種
分離圧Q(傾斜部材を給送ローラに押圧する押圧力):2.99N
給送ローラ材料:EPDM
分離時線速:133.5mm/sec
搬送時線速:66.75mm/sec
給紙圧:3.90/5.90N(用紙積載下限/上限)Schmidt給紙圧max値
分離圧の作用線のシート材繰り出し方向に対する角度θ1=76°
傾斜部材の傾斜面がシート材繰り出し方向に対してなす角度θ2=60°
環境温度:室温
測定時期:6万枚迄は5千枚給送毎に磨耗量を測定、6万枚を超えて18万枚までは1万枚毎に磨耗量を測定
シート材の給送パターン:連続コピー5千枚/日
評価紙(使用するシート材):北米紙LTサイズ、表面の平滑度が粗い用紙を選定し紙先端のバリ方向は上下交互にセット
【0012】
上記の条件で行った実験結果を、線図にして図5に示す。
図5において、傾斜部材が摩耗することにより不送りが発生するラインを摩耗スレッシュラインとし、その摩耗スレッシュラインを合否の判断基準とした。なお、この実施の形態での摩耗スレッシュラインは、傾斜部材の摩耗量が初期に対して0.2mm摩耗した時点としている。
実験結果は、傾斜部材の材料をPE及びPBTにしたものは、摩耗スレッシュライン以下になるまでには約11万枚の通紙を要しており、十分な耐摩耗性を有する。しかしながら、傾斜部材の材料をPCにしたものは、約1万枚程の通紙で摩耗スレッシュラインを下回ってしまい、耐摩耗性の劣る点が明らかになった。
この実験結果から明らかなように、図1に示した傾斜部材56は、少なくともその傾斜面56aと当接面56bの部分をポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成すれば、10万枚程度の通紙という長期間不送りを発生させないようにすることができる。
【0013】
したがって、このように給送ローラ54が傾斜部材56の当接面56bに接触して回転する構成であるために耐摩耗性の問題が生じやすい構成の給送装置であっても、その傾斜部材56をポリブチレンテレフタレート(アロイも含む)又はポリエチレン(アロイも含む)の材料で形成すれば、通常の使用において問題が生じない程度の耐摩耗性が得られる。
また、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンの樹脂を使用すれば、傾斜部材56全体を一体成形で製作することができるので安価にもなる。さらに、図3で説明したばね性を持たせてスナップフィットさせる一対のフック56f,56fも一体に形成することができるので、例えばその一対のフック部分を樹脂で形成し、そのフックを除く他の部分を金属で形成してそれらをネジ止めで組付けて傾斜部材を構成するようにした場合に比べて、組付けコストも含めたトータルコストを下げることができる。
なお、図5には傾斜部材をPC、PE及びPBTの各材料でそれぞれ形成したものを使用した場合の不送りの発生割合(図中にはNFレートと記載)についても示した。その図5におけるPBT・NFレートの線図では、煩雑となるため2万5千枚〜6万枚の間の5千枚ごとの□印のプロット(いずれも0%)の図示を省略している。
【0014】
図6は大量のシート材を積載可能な大量給紙装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す全体構成図である。
この画像形成装置であるデジタル複写機は、図6で右方下部に給送装置として機能する大量給紙装置10を装着している。その大量給紙装置10には、大量のシート材Pを積載可能な積載板23と、その積載板23を水平状態で昇降させる機構24と、その機構により給紙位置まで上昇された積載板23上に積載されたシート材Pに圧接回転することによりシート材Pを同図で左方に繰り出す給送ローラ54と、その繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材56(図1等で説明したものと同様のもの)とを備えており、その傾斜面の部分で複数枚のシート材Pを1枚ずつ分離する。
このデジタル複写機は、装置本体2の上部に自動原稿給送装置(ADF)20を、左方にステイプル装置21等を備えた後処理装置30を装着している。
そして、その装置本体2内の下部に、給紙カセットをそれぞれ多段に配置した給紙部22を設け、その給紙部22の上方にドラム状の感光体ドラム18を有する作像部を配設している。
【0015】
このデジタル複写機は、用紙の片面のみに画像を形成する片面コピー時には、給紙部22の用紙サイズに応じて選択された給紙段の給紙カセット、あるいは大量給紙装置10からシート材Pが給紙され、そのシート材Pは対のローラからなるレジストローラ3で一旦停止され、感光体ドラム18上に所定の画像形成プロセスを経て形成された画像(トナー像)と正確なタイミングを合わせて、レジストローラ3により転写ベルト4のある転写に搬送される。
そして、そこで感光体ドラム18上のトナー像がシート材Pに転写され、そのシート材P上のトナー像は定着装置5で定着される。
その後そのシート材Pは、画像面が上を向く表面排紙が選択されているときには、そのまま搬送路を水平方向に図6で左方に搬送され、その際に反転入口センサ11がそのシート材Pを検出するが、搬送経路上に上下方向に対向させて配置している上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8は共に動作しない。したがって、シート材Pは、そのまま真っすぐ進んで機外の排出トレイ25上に排出される。
【0016】
また、画像面が下を向く裏面排紙が選択されているときには、上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8を共に動作させて回動位置を切り換えるので、画像が片面に形成されたシート材Pは、上側の反転路32又は下側の反転路29に導かれる。
その際に、上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8は、どちらを先に動作させてもよいが、連続コピー時にはその上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪下8を交互に動作させることにより、上下の反転路32と29とを交互に使用する。
それにより、反転動作時に先行するシート材と後続のシート材とが干渉するのを防止することができる。
そして、上部反転分岐爪19を先に動作させた場合には、それによって上側の反転路32に送りこまれたシート材は、正逆両方向に回転方向が切替可能なモータに接続された上部スイッチバックローラ13により更に搬送される。そのシート材の後端を、分岐位置を過ぎた位置に配設されている反転センサ12が検出すると、今度は上部スイッチバックローラ13が逆回転する。
したがって、そのシート材は、再び上部反転分岐爪19のある分岐位置に戻るが、この分岐部分は可逆方向へはシート材が搬送されないように構成されているので、そのシート材は図6で左方に進んで、後処理装置30内の搬送路を通って排出トレイ25上に反転排紙される。
【0017】
そして、続く2枚目のシート材があるときには、そのシート材は回動位置が切り換えられた下部反転分岐爪8により下側の反転路29へ案内され、下部スイッチバックローラ14の逆回転により後処理装置30内の搬送路に向けて搬送され、それが排出トレイ25上に反転排紙される。
このようにして、反転排紙でシート材を連続的に搬送しても、このデジタル複写機では先行するシート材と後続するシート材とが干渉することがない。
次に、シート材の表裏両面に画像を形成する両面コピー時の動作は、片面(表面)に画像を形成するまでの動作は、上述した片面コピー時と同じであるが、その後でそのシート材が排紙入口センサ26に検出されると、その排紙入口センサ26の直後に設けている両面分岐爪6を動作させて回動位置を、直進を阻止する方向に切り換える。
それにより、シート材は左部水平搬送ローラ15a,15bのある搬送路に導びかれる。その左部水平搬送ローラ15a,15bは、正逆両方向に回転可能なモータに接続されており、シート材の後端が両面分岐爪6を過ぎると所定のタイミングで逆回転し、シート材を今度は図6で右方に搬送する。
【0018】
この左部水平搬送ローラ15aが設けられている分岐部は、可逆方向へは搬送されないように構成されているので、シート材は図6で右方に搬送され、それが右部水平搬送ローラ16に搬送が引き継がれて搬送される。
そのシート材は、先端が両面センサ17に検出されると、右部水平搬送ローラ16の回転が停止されることにより搬送が停止される。
そして、所定のタイミングで裏面の画像形成信号が出力されると、両面センサ17の部分で停止されていたシート材は同図で右方に再び搬送され、それがレジストローラ3を介して再び感光体ドラム18のある位置に搬送され、今度は裏面に画像(トナー像)が形成される。
そのシート材は、定着装置5で裏面の画像が定着された後に、反転入口センサ11により検知されるが、両面に画像が形成された後は上部反転分岐爪19及び下部反転分岐爪8は共にシート材を直進方向に案内する回動位置のままであるので、そのまま直進して、後処理装置30内の搬送路を通って排出トレイ25上に排出される。
【0019】
図7は傾斜部と支持部の2体構造にした傾斜部材の例を示す外観斜視図、図8は同じくその傾斜部材の傾斜部と支持部を分離した状態を示す分解斜視図である。
この傾斜部材66は、図1に示した給送装置1に、傾斜部材56に替えて装着が可能なものであり、傾斜面67aと給送ローラに圧接する部分となる当接面67bが形成されている傾斜部67を、金属あるいは高価ではあるが優れた耐久性(耐摩耗性)を有するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はポリイミド(PI),ポリイミドの樹脂材料アロイ(PAI)のいずれかの材料で形成し、それ以外の支持部68は安価な例えば、ABS樹脂(ABS)、ポリアセタール(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)等のプラスティック材料で形成している。
この傾斜部材66は、例えば図8に示したように両面テープ65を使用して支持部68に取り付けたり、ネジを使用して固定したりする。
【0020】
支持部68の両側面には、リブ68a,68a(左右で若干形状は異なるが同一の符号を付してある)を突設し、それを図3で説明した収納部本体60側のガイドレール58,58に摺動自在にガイドされるようにしている。また、この支持部68の図8で下部には、抜け止め用の一対のフック68b,68b(左右で若干形状は異なるが同一の符号を付してある)を延設し、それらが収納部本体60に形成している図示しない係止部に係合して固定されるようにしている。
図9は各種の材料でそれぞれ形成した傾斜部材を使用した給送装置で不送りが発生する時期を調べた実験結果を示す線図である。
この実験では、傾斜部材を、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリイミドの樹脂材料アロイ(PAI)、金属としてアルミニウム(Al)の各材料で形成し、それを実際に給送装置に組付けてシート材の給送を行い、不送りが発生する時期を調べた。給送装置全体の構成は図1で説明したものを使用した。
なお、不送りが発生する摩耗スレッシュラインの設定は、図5で説明した実験の場合と同様に、傾斜部材の摩耗量が初期に対して0.2mm摩耗した時点とした。
実験結果は、傾斜部材の材料をPEEK、PI、PAIで形成したものをそれぞれ使用した各給送装置では、いずれもシート材の通紙枚数が90万枚を越えてから摩耗スレッシュラインを切るようになった(不送りが発生する摩耗量に達した)。一方、Alの材料で形成した傾斜部材を使用した給送装置では、シート材の通紙枚数が100万枚を過ぎても摩耗スレッシュラインに至る摩耗量にはならなかった。
【0021】
このように、図7及び図8に示した傾斜部材66は、少なくとも傾斜面67aと給送ローラに圧接する部分となる当接面67bの部分がポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイの何れかの材料で形成されていれば、十分な耐摩耗性が得られる。同様に、その傾斜部材66の少なくとも傾斜面67aと当接面67bの部分をアルミニウム、あるいはそのアルミニウムと同等の耐摩耗性を有する金属を使用して形成すれば、十分な耐摩耗性が得られる。
したがって、低コストを優先させるよりも耐久性を重要視する場合には、上述した比較的高価なポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイ等の材料を使用して図7に示した傾斜部材66の傾斜部67を形成するとよい。また、その傾斜部67をアルミニウム等の金属で形成し、支持部68はPBTもしくはPEで形成するようにすれば、全体として比較的安価にしながら耐久性も向上させることができる。
【0022】
【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によれば、傾斜部材が摩耗しにくいので、長期に亘って良好な分離性能を維持することができると共に不送りが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縦断面図である。
【図2】同じくその給送装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図3】同じくその給送装置に設けられている傾斜部材の取付構造を説明するための分解斜視図である。
【図4】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5】傾斜部材の材質をPC、PE、PBTにした給送装置の分離給送性能を確認するために行った実験結果を示す線図である。
【図6】大量のシート材を積載可能な大量給紙装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す全体構成図である。
【図7】傾斜部と支持部の2体構造にした傾斜部材の例を示す外観斜視図である。
【図8】同じくその傾斜部材の傾斜部と支持部を分離した状態を示す分解斜視図である。
【図9】各種の材料でそれぞれ形成した傾斜部材を使用した給送装置で不送りが発生する時期を調べた実験結果を示す線図である。
【符号の説明】
1:給送装置 10:大量給紙装置
23:積載板 24:昇降させる機構
51:底板(シート積載部材) 54:給送ローラ
56,66:傾斜部材 56a,67a:傾斜面
【発明の属する技術分野】
この発明は、給送したシート材の先端を傾斜部材の傾斜面に突き当てることにより1枚に分離する給送装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、傾斜部材の傾斜面にシート材の先端を突き当てることにより、給送したシート材を1枚に分離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(傾斜部材)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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように給送ローラにより給送したシート材を分離傾斜部を利用して1枚に分離する給送装置の中には、その給送ローラを傾斜部材に接触させているものもある。そのような構成のものでは傾斜部材が給送ローラから摩擦による負荷を受けるため、それが摩耗しやす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、シート材を分離する傾斜部材が摩耗しにくいようにすることを目的とする。
【0006】
【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、シート積載部材に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラと、その給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、上記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
上記傾斜部材は、少なくとも上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されているようにしたものである。
また、大量のシート材を積載可能な積載板と、その積載板を水平状態で昇降させる機構と、その機構により上昇されることにより給紙位置に達した上記積載板上に積載されたシート材に圧接回転することによりシート材を繰り出す給送ローラと、その給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、上記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
上記傾斜部材は、少なくとも上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されているようにするとよい。
さらに、上記傾斜部材は、少なくとも傾斜面と給送ローラに圧接する部分が、金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されているようにしてもよい。
そして、その傾斜部材は、上記傾斜面と給送ローラに圧接する部分のみが金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されているようにしてもよい。
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。
【0007】
【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縦断面図、図2は同じくその給送装置の全体構成を示す分解斜視図、図3は同じくその給送装置に設けられている傾斜部材の取付構造を説明するための分解斜視図、図4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4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P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。
【0008】
その可視像が転写されたシート材P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P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4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。
【0009】
給送装置1は、図1に示すようにシート積載部材である底板51に積載されたシート材(図示を省略している)の最上位のシート材に圧接してそのシート材を繰り出す給送ローラ54と、その給送ローラ54に圧接すると共にその給送ローラ54により繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面56aを有する傾斜部材56とを備えており、傾斜面56aの部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する。
そして、この実施の形態では、傾斜部材56全体をポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成している。なお、傾斜部材56は、少なくとも傾斜面56aと給送ローラ54に圧接する部分となる当接面56bの部分が、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成されていればよい。
シート材は、底部に底板51の一端を支軸51aにより回動可能に支持したカセット61内に収納され、そのカセット61は図2に示すように周囲に高さの低い壁面を有する浅い筺状の収納部本体60に、側面の開口部60bを通して着脱自在に装着される。
底板51は、カセット61の底面との間に係着された圧縮ばね53により、図1で右方側となる自由端側が常時上方へ付勢されている。
【0010】
給送ローラ54は、圧縮ばね53により先端側が上昇された状態にある底板51上に積載されたシート材の最上位のものに圧接し得るように設けられており、この給送ローラ54には、傾斜部材56の当接面56b(図3も参照)が圧縮ばね55の付勢力により圧接している。
その傾斜部材56は、図3に示すように、左右両側面に突設したリブ56d,56dが収納部本体60側のガイドレール58,58に摺動自在にガイドされて給送ローラ54に圧接する方向に平行移動可能に装着されており、下部には抜け止め用の一対のフック56f,56fを延設し、それらが収納部本体60の図示しない係止部に係合して上昇限が規制されている。傾斜部材56の下流側には、図1に示したように給送ローラ54により繰り出されたシート材を図4に示した画像形成装置の作像系34へ搬送する搬送ローラ対7(図1では簡略化のため1個のみ図示している)が回転自在に軸支されている。
なお、この傾斜部材56の平行移動手段は、傾斜部材56側にガイドレールを、収納部本体60側にリブを設けても差支えない。
【0011】
次に、経時におけるシート材の分離給送性能を確認するために行った実験結果について説明する。
実験条件は、下記で行った。
傾斜部材の材質:PC(ポリカーボネート)、PE(ポリエチレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)の3種
分離圧Q(傾斜部材を給送ローラに押圧する押圧力):2.99N
給送ローラ材料:EPDM
分離時線速:133.5mm/sec
搬送時線速:66.75mm/sec
給紙圧:3.90/5.90N(用紙積載下限/上限)Schmidt給紙圧max値
分離圧の作用線のシート材繰り出し方向に対する角度θ1=76°
傾斜部材の傾斜面がシート材繰り出し方向に対してなす角度θ2=60°
環境温度:室温
測定時期:6万枚迄は5千枚給送毎に磨耗量を測定、6万枚を超えて18万枚までは1万枚毎に磨耗量を測定
シート材の給送パターン:連続コピー5千枚/日
評価紙(使用するシート材):北米紙LTサイズ、表面の平滑度が粗い用紙を選定し紙先端のバリ方向は上下交互にセット
【0012】
上記の条件で行った実験結果を、線図にして図5に示す。
図5において、傾斜部材が摩耗することにより不送りが発生するラインを摩耗スレッシュラインとし、その摩耗スレッシュラインを合否の判断基準とした。なお、この実施の形態での摩耗スレッシュラインは、傾斜部材の摩耗量が初期に対して0.2mm摩耗した時点としている。
実験結果は、傾斜部材の材料をPE及びPBTにしたものは、摩耗スレッシュライン以下になるまでには約11万枚の通紙を要しており、十分な耐摩耗性を有する。しかしながら、傾斜部材の材料をPCにしたものは、約1万枚程の通紙で摩耗スレッシュラインを下回ってしまい、耐摩耗性の劣る点が明らかになった。
この実験結果から明らかなように、図1に示した傾斜部材56は、少なくともその傾斜面56aと当接面56bの部分をポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレン(PE)で形成すれば、10万枚程度の通紙という長期間不送りを発生させないようにすることができる。
【0013】
したがって、このように給送ローラ54が傾斜部材56の当接面56bに接触して回転する構成であるために耐摩耗性の問題が生じやすい構成の給送装置であっても、その傾斜部材56をポリブチレンテレフタレート(アロイも含む)又はポリエチレン(アロイも含む)の材料で形成すれば、通常の使用において問題が生じない程度の耐摩耗性が得られる。
また、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンの樹脂を使用すれば、傾斜部材56全体を一体成形で製作することができるので安価にもなる。さらに、図3で説明したばね性を持たせてスナップフィットさせる一対のフック56f,56fも一体に形成することができるので、例えばその一対のフック部分を樹脂で形成し、そのフックを除く他の部分を金属で形成してそれらをネジ止めで組付けて傾斜部材を構成するようにした場合に比べて、組付けコストも含めたトータルコストを下げることができる。
なお、図5には傾斜部材をPC、PE及びPBTの各材料でそれぞれ形成したものを使用した場合の不送りの発生割合(図中にはNFレートと記載)についても示した。その図5におけるPBT・NFレートの線図では、煩雑となるため2万5千枚〜6万枚の間の5千枚ごとの□印のプロット(いずれも0%)の図示を省略している。
【0014】
図6は大量のシート材を積載可能な大量給紙装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す全体構成図である。
この画像形成装置であるデジタル複写機は、図6で右方下部に給送装置として機能する大量給紙装置10を装着している。その大量給紙装置10には、大量のシート材Pを積載可能な積載板23と、その積載板23を水平状態で昇降させる機構24と、その機構により給紙位置まで上昇された積載板23上に積載されたシート材Pに圧接回転することによりシート材Pを同図で左方に繰り出す給送ローラ54と、その繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材56(図1等で説明したものと同様のもの)とを備えており、その傾斜面の部分で複数枚のシート材Pを1枚ずつ分離する。
このデジタル複写機は、装置本体2の上部に自動原稿給送装置(ADF)20を、左方にステイプル装置21等を備えた後処理装置30を装着している。
そして、その装置本体2内の下部に、給紙カセットをそれぞれ多段に配置した給紙部22を設け、その給紙部22の上方にドラム状の感光体ドラム18を有する作像部を配設している。
【0015】
このデジタル複写機は、用紙の片面のみに画像を形成する片面コピー時には、給紙部22の用紙サイズに応じて選択された給紙段の給紙カセット、あるいは大量給紙装置10からシート材Pが給紙され、そのシート材Pは対のローラからなるレジストローラ3で一旦停止され、感光体ドラム18上に所定の画像形成プロセスを経て形成された画像(トナー像)と正確なタイミングを合わせて、レジストローラ3により転写ベルト4のある転写に搬送される。
そして、そこで感光体ドラム18上のトナー像がシート材Pに転写され、そのシート材P上のトナー像は定着装置5で定着される。
その後そのシート材Pは、画像面が上を向く表面排紙が選択されているときには、そのまま搬送路を水平方向に図6で左方に搬送され、その際に反転入口センサ11がそのシート材Pを検出するが、搬送経路上に上下方向に対向させて配置している上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8は共に動作しない。したがって、シート材Pは、そのまま真っすぐ進んで機外の排出トレイ25上に排出される。
【0016】
また、画像面が下を向く裏面排紙が選択されているときには、上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8を共に動作させて回動位置を切り換えるので、画像が片面に形成されたシート材Pは、上側の反転路32又は下側の反転路29に導かれる。
その際に、上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪8は、どちらを先に動作させてもよいが、連続コピー時にはその上部反転分岐爪19と下部反転分岐爪下8を交互に動作させることにより、上下の反転路32と29とを交互に使用する。
それにより、反転動作時に先行するシート材と後続のシート材とが干渉するのを防止することができる。
そして、上部反転分岐爪19を先に動作させた場合には、それによって上側の反転路32に送りこまれたシート材は、正逆両方向に回転方向が切替可能なモータに接続された上部スイッチバックローラ13により更に搬送される。そのシート材の後端を、分岐位置を過ぎた位置に配設されている反転センサ12が検出すると、今度は上部スイッチバックローラ13が逆回転する。
したがって、そのシート材は、再び上部反転分岐爪19のある分岐位置に戻るが、この分岐部分は可逆方向へはシート材が搬送されないように構成されているので、そのシート材は図6で左方に進んで、後処理装置30内の搬送路を通って排出トレイ25上に反転排紙される。
【0017】
そして、続く2枚目のシート材があるときには、そのシート材は回動位置が切り換えられた下部反転分岐爪8により下側の反転路29へ案内され、下部スイッチバックローラ14の逆回転により後処理装置30内の搬送路に向けて搬送され、それが排出トレイ25上に反転排紙される。
このようにして、反転排紙でシート材を連続的に搬送しても、このデジタル複写機では先行するシート材と後続するシート材とが干渉することがない。
次に、シート材の表裏両面に画像を形成する両面コピー時の動作は、片面(表面)に画像を形成するまでの動作は、上述した片面コピー時と同じであるが、その後でそのシート材が排紙入口センサ26に検出されると、その排紙入口センサ26の直後に設けている両面分岐爪6を動作させて回動位置を、直進を阻止する方向に切り換える。
それにより、シート材は左部水平搬送ローラ15a,15bのある搬送路に導びかれる。その左部水平搬送ローラ15a,15bは、正逆両方向に回転可能なモータに接続されており、シート材の後端が両面分岐爪6を過ぎると所定のタイミングで逆回転し、シート材を今度は図6で右方に搬送する。
【0018】
この左部水平搬送ローラ15aが設けられている分岐部は、可逆方向へは搬送されないように構成されているので、シート材は図6で右方に搬送され、それが右部水平搬送ローラ16に搬送が引き継がれて搬送される。
そのシート材は、先端が両面センサ17に検出されると、右部水平搬送ローラ16の回転が停止されることにより搬送が停止される。
そして、所定のタイミングで裏面の画像形成信号が出力されると、両面センサ17の部分で停止されていたシート材は同図で右方に再び搬送され、それがレジストローラ3を介して再び感光体ドラム18のある位置に搬送され、今度は裏面に画像(トナー像)が形成される。
そのシート材は、定着装置5で裏面の画像が定着された後に、反転入口センサ11により検知されるが、両面に画像が形成された後は上部反転分岐爪19及び下部反転分岐爪8は共にシート材を直進方向に案内する回動位置のままであるので、そのまま直進して、後処理装置30内の搬送路を通って排出トレイ25上に排出される。
【0019】
図7は傾斜部と支持部の2体構造にした傾斜部材の例を示す外観斜視図、図8は同じくその傾斜部材の傾斜部と支持部を分離した状態を示す分解斜視図である。
この傾斜部材66は、図1に示した給送装置1に、傾斜部材56に替えて装着が可能なものであり、傾斜面67aと給送ローラに圧接する部分となる当接面67bが形成されている傾斜部67を、金属あるいは高価ではあるが優れた耐久性(耐摩耗性)を有するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はポリイミド(PI),ポリイミドの樹脂材料アロイ(PAI)のいずれかの材料で形成し、それ以外の支持部68は安価な例えば、ABS樹脂(ABS)、ポリアセタール(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)等のプラスティック材料で形成している。
この傾斜部材66は、例えば図8に示したように両面テープ65を使用して支持部68に取り付けたり、ネジを使用して固定したりする。
【0020】
支持部68の両側面には、リブ68a,68a(左右で若干形状は異なるが同一の符号を付してある)を突設し、それを図3で説明した収納部本体60側のガイドレール58,58に摺動自在にガイドされるようにしている。また、この支持部68の図8で下部には、抜け止め用の一対のフック68b,68b(左右で若干形状は異なるが同一の符号を付してある)を延設し、それらが収納部本体60に形成している図示しない係止部に係合して固定されるようにしている。
図9は各種の材料でそれぞれ形成した傾斜部材を使用した給送装置で不送りが発生する時期を調べた実験結果を示す線図である。
この実験では、傾斜部材を、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリイミドの樹脂材料アロイ(PAI)、金属としてアルミニウム(Al)の各材料で形成し、それを実際に給送装置に組付けてシート材の給送を行い、不送りが発生する時期を調べた。給送装置全体の構成は図1で説明したものを使用した。
なお、不送りが発生する摩耗スレッシュラインの設定は、図5で説明した実験の場合と同様に、傾斜部材の摩耗量が初期に対して0.2mm摩耗した時点とした。
実験結果は、傾斜部材の材料をPEEK、PI、PAIで形成したものをそれぞれ使用した各給送装置では、いずれもシート材の通紙枚数が90万枚を越えてから摩耗スレッシュラインを切るようになった(不送りが発生する摩耗量に達した)。一方、Alの材料で形成した傾斜部材を使用した給送装置では、シート材の通紙枚数が100万枚を過ぎても摩耗スレッシュラインに至る摩耗量にはならなかった。
【0021】
このように、図7及び図8に示した傾斜部材66は、少なくとも傾斜面67aと給送ローラに圧接する部分となる当接面67bの部分がポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイの何れかの材料で形成されていれば、十分な耐摩耗性が得られる。同様に、その傾斜部材66の少なくとも傾斜面67aと当接面67bの部分をアルミニウム、あるいはそのアルミニウムと同等の耐摩耗性を有する金属を使用して形成すれば、十分な耐摩耗性が得られる。
したがって、低コストを優先させるよりも耐久性を重要視する場合には、上述した比較的高価なポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイ等の材料を使用して図7に示した傾斜部材66の傾斜部67を形成するとよい。また、その傾斜部67をアルミニウム等の金属で形成し、支持部68はPBTもしくはPEで形成するようにすれば、全体として比較的安価にしながら耐久性も向上させることができる。
【0022】
【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によれば、傾斜部材が摩耗しにくいので、長期に亘って良好な分離性能を維持することができると共に不送りが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縦断面図である。
【図2】同じくその給送装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図3】同じくその給送装置に設けられている傾斜部材の取付構造を説明するための分解斜視図である。
【図4】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5】傾斜部材の材質をPC、PE、PBTにした給送装置の分離給送性能を確認するために行った実験結果を示す線図である。
【図6】大量のシート材を積載可能な大量給紙装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す全体構成図である。
【図7】傾斜部と支持部の2体構造にした傾斜部材の例を示す外観斜視図である。
【図8】同じくその傾斜部材の傾斜部と支持部を分離した状態を示す分解斜視図である。
【図9】各種の材料でそれぞれ形成した傾斜部材を使用した給送装置で不送りが発生する時期を調べた実験結果を示す線図である。
【符号の説明】
1:給送装置 10:大量給紙装置
23:積載板 24:昇降させる機構
51:底板(シート積載部材) 54:給送ローラ
56,66:傾斜部材 56a,67a:傾斜面
Claims (6)
- シート積載部材に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接して該シート材を繰り出す給送ローラと、該給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、前記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
前記傾斜部材は、少なくとも前記傾斜面と前記給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されている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積載板と、該積載板を水平状態で昇降させる機構と、該機構により上昇されることにより給紙位置に達した前記積載板上に積載されたシート材に圧接回転することによりシート材を繰り出す給送ローラと、該給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、前記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
前記傾斜部材は、少なくとも前記傾斜面と前記給送ローラに圧接する部分がポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンで形成されていることを特徴とする給送装置。 - シート積載部材に積載されたシート材の最上位のシート材に圧接して該シート材を繰り出す給送ローラと、該給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、前記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
前記傾斜部材は、少なくとも前記傾斜面と前記給送ローラに圧接する部分が、金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されている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積載板と、該積載板を水平状態で昇降させる機構と、該機構により上昇されることにより給紙位置に達した前記積載板上に積載されたシート材に圧接回転することによりシート材を繰り出す給送ローラと、該給送ローラに圧接すると共にその給送ローラにより繰り出されたシート材の先端が突き当たる傾斜面を有する傾斜部材とを備え、前記傾斜面の部分で複数枚のシート材を1枚ずつ分離する給送装置において、
前記傾斜部材は、少なくとも前記傾斜面と前記給送ローラに圧接する部分が、金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする給送装置。 - 前記傾斜部材は、前記傾斜面と前記給送ローラに圧接する部分のみが、金属、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリイミドの樹脂材料アロイのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の給送装置。
- 請求項1乃至5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。
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