JP2006306597A - 給紙装置の分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 重送及び不送りを防止し、分離ローラより送出された用紙を傾斜部材の傾斜部の斜面に突き当てながら分離し、摩擦力を小さくすることで、用紙とのスティッキングスリップに起因する振動を抑えることで異常音を防止する画像成形装置に使用する給紙装置の分離装置を提供する。
【解決手段】 用紙を積載する給紙カセット本体１０から用紙を１枚毎に分離・搬送する画像成形装置に使用する給紙装置の分離装置において、最上位の用紙Ｓに圧接して用紙を送り出す分離ローラ１２と、さらにこの分離ローラ１２に圧接して用紙進入経路方向に対し、用紙先端へ抵抗を与える傾斜部１１ａを備えた傾斜部材１１を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像成形装置において、積載された原稿または記録紙を１枚毎に分離搬送する給紙装置の分離装置に関するものである。

画像成形装置に装備される給紙装置には、積載手段上に積載された原稿または記録紙を給紙する際に一枚ずつに分離して重送及び不送りを防止するための重送及び不送り防止機構が装備される（例えば、特許文献１乃至４参照）。
このような重送及び不送り防止機構としては、特許文献１及び２に見られるように、フリクションパッドと分離ローラとのニップ部を通紙させることで複数枚の用紙を１枚に分離して搬送させる機構が一般的に採用されている。
特許文献２に見られるように、フリクションパッドと分離ローラはフリクションパッド受け台に設けられ、かつ、用紙積載カセットの用紙出口の延長線上にレイアウトされることから、分離ローラの外径が大きくなり、給紙装置自体が大きくなってしまう欠点がある。
図９は従来のフリクションパッド分離部を示す斜視図である。図９では、受け台１にフリクションパッド２が貼付されている。このフリクションパッド２はスプリング３によって分離ローラ４に押し付けられ、それらの間にニップ部５を形成している。
この分離方式は摩擦係数の高いフリクションパッド２と分離ローラ４にて直接加圧し、分離ローラ４の回転とともにスティッキングスリップによる振動が発生し、異常音が発生する機構として知られている。フリクションパッド２の摩擦係数を小さくすることで異常音は解決されるが、副作用として重送が発生してしまう。
このような分離装置では、用紙を確実に分離させるためにフリクションパッドと分離ローラ間の摩擦係数を比較的大きく取る方法と、加圧させてニップ圧を大きく取る方法を用いて、用紙の重送を防止している。
しかし、このような方法で摩擦係数またはニップ圧を大きくすると、ニップ部において振動によるビビリが発生し紙鳴りによる異常音が発生してしまう。なお、この異常音を防止させるために摩擦係数またはニップ圧を小さくすると、副作用として不送り（不給紙）が発生してしまう。
また、重送と不送りは摩擦係数とニップ圧の関係以外に用紙のコシ（比重、表面性等）の影響も重なり、分離装置によっては、使用できる用紙を制限させている場合もある。
また、特許文献１においては、材質の異なった２種類の分離パッドを採用していることから、２種類の分離パッドの貼付隙間に用紙先端が引っ掛かり、不給紙が発生してしまう。
特開平９−３１５６０７号公報 特開平１０−１６７５０１号公報 特開２００２−３４７９６５公報 特開平９−２６７９３６号公報

したがって、異常音、重送及び不送りを解決させるために、特許文献３のようにフリクションパッド受け台の中央部分を切り欠いて摩擦面を削減しながら中央部分と両端部のエッジ効果にて分離させる方式が考えられているが、エッジ効果の副作用として用紙先端部へエッジ傷を発生させてしまう欠点がある。
なお、中央部を除く両端部にフリクションパッドを貼付するため、２枚のフリクションパッドが必要となり、部品コスト及び作業工数が増加してしまう欠点がある。
また、特許文献４のように、フリクションパッドの材質を用紙給紙上流側と下流側で異なった材質を採用する方法も考えられているが、やはりフリクションパッドの部品コストが増大してしまう。
そこで、本発明の目的は、重送及び不送りを防止し、分離ローラより送出された用紙を傾斜部材の傾斜部の斜面に突き当てながら分離し、摩擦力を小さくすることで、用紙とのスティッキングスリップに起因する振動を抑えることで異常音を防止する画像成形装置に使用する給紙装置の分離装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、用紙を積載する給紙カセット本体から用紙を１枚毎に分離・搬送する画像成形装置に使用する給紙装置の分離装置において、最上位の用紙に圧接して用紙を送り出す分離ローラと、さらにこの分離ローラに圧接して用紙進入経路方向に対し、用紙先端へ抵抗を与える傾斜部を備えた傾斜部材を設ける給紙装置の分離装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記傾斜部材が、一定の折り曲げ角度を有する形状である請求項１記載の給紙装置の分離装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記傾斜部材が、用紙カセットの用紙出口のほぼ延長線上に設ける請求項１記載の給紙装置の分離装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記傾斜部材の形状を用紙が前記分離ローラと前記傾斜部を通過するさいに用紙と前記傾斜部材のエッジ部分との接触部が用紙の進行と加圧力に伴って変化する請求項１記載の給紙装置の分離装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記傾斜部材の形状が底辺両端から等角度で頂点に至る台形形状に形成されている請求項１記載の給紙装置の分離装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記傾斜部材はその上面から下面に到る複数の貫通穴を備えている請求項１記載の給紙装置の分離装置を特徴とする。

本発明によれば、重送及び不送りを防止し、分離ローラより送り出された用紙は傾斜部材の傾斜部の斜面に突き当たりながら分離されるため、摩擦力を小さくすることができ、したがって、用紙とのスティッキングスリップに起因する振動を抑えることで異常音の防止ができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は画像形成装置の給紙に使用する本発明による給紙装置の分離装置を示す概略斜視図である。図１の実施の形態では、給紙カセット本体１０の給紙方向先導側適所に一定の折り曲げ角度を設けた傾斜部材１１を、ねじ、接着等の適宜の方法で取り付けている。給紙カセット本体１０はスプリング１４によって上向きに付勢された底板１５を備え、底板１５上に図示しない用紙束を積載する。また、給紙カセット本体１０が分離ローラ１２と対向する部分は上向きに突出した突出部１０ａとなっており、この突出部１０ａに所定角度に屈曲した略へ字状の弾性板材から成る傾斜部材１１が添設されている。
なお、分離ローラ１２の上流側には図示しないピックアップコロを設け、このピックアップコロが用紙束の上面に接して回転することにより最上部の用紙を分離部に送り出すようにしてもよいし、図示の例のように分離ローラ１２自体が用紙をピックアップするように構成してもよい。
一定の折り曲げ角度を設けた傾斜部材１１は、ニップ部１３を通過する用紙を、その弾性力にて分離ローラ１２へ圧接させることが可能となるので、部品点数を削減することが可能となる。
この傾斜部材１１は分離ローラ１２に当接してこれを加圧し、それらの間にニップ部１３を形成する構成となっている。給紙カセット本体１０内のスプリング１４は底板１５上に積載された用紙に上昇圧力を付与する。

図２は図１の分離装置の用紙分離部の動作を説明する概略図である。図１及び図２において、給紙カセット本体１０の底板１５上に積載された用紙Ｓは、スプリング１４の加圧力と回転する分離ローラ１２の搬送力によって最上位の用紙または複数枚の用紙Ｓが傾斜部材１１まで搬送される。
傾斜部材１１に突き当たった複数枚の用紙の先端は、スプリング１４の加圧力と回転する分離ローラ１２の搬送力によって、傾斜部材１１の傾斜部１１ａに用紙先端が当接しながら傾斜部材１１と分離ローラ１２の間に形成されたニップ部１３へ向かって傾斜部材１１の傾斜部１１ａを登って行く。
このとき、分離ローラ１２と用紙最上位の１枚目との間に摩擦が発生し、用紙最上位の１枚目と２枚目の間には用紙間の摩擦が発生する。したがって、分離ローラ１２の搬送力により繰り出された用紙Ｓは、傾斜部材１１の傾斜部１１ａに当接したときに、最上位の１枚目だけが矢印で示す下流方向へ傾斜部１１ａを登りながら搬送され、２枚目以降の用紙は傾斜部１１ａで阻止される。
分離かつ搬送された最上位の１枚目の用紙Ｓは分離ローラ１２と傾斜部材１１との間に形成されたニップ部１３へ進入する。ここで、傾斜部材１１の加圧力と回転する分離ローラ１２の搬送力によって、さらに下流へ搬送される。
用紙は用紙分離の条件式、
μ１＞μ２＞μ３
ここで、
μ１＝給紙ローラ（分離ローラ）１２と用紙間の摩擦係数、
μ２＝用紙間の摩擦係数、
μ３＝用紙間の摩擦係数の差
が成り立つように分離ローラ１２の材質と傾斜部材１１の角度を設定する。
図３は用紙に傾斜部の斜面より作用する力を説明する概略図である。図３において、Ｐは分離圧、Ｒは用紙を戻そうとする力、ｒは斜面の垂直応力、そしてθは傾斜部１１ａの斜面の角度を示している。
用紙が傾斜部１１ａの斜面に作用する力は不給紙の場合、
（μ１−μ２）×Ｐ＞Ｒ
重送の場合、
μ３×Ｐ＞Ｒ
である条件式が成り立つように分離圧Ｐと傾斜部材１１の屈曲部の角度を設定する。
分離ローラ１２と傾斜部１１ａとの圧接面は、分離ローラ１２と傾斜部材１１の極く狭い範囲のニップ部１３にて形成されることから、傾斜部材１１の平面度が達成していなければ、ニップ幅が確保できず、不給紙が発生する可能性がある。
傾斜部材１１は、板金プレス部品またはプラスチック成形部品のどちらでも対応可能であるが、平面度を達成させるために高度な加工技術を必要としてしまう欠点がある。
そこで、本発明では、分離ローラ１２と傾斜部材１１からなるニップ部１３の面積を、傾斜部材の弾性変形を利用することで充分に確保が可能となり、用紙を分離するための摩擦効果を向上させられることから、用紙の搬送品質を保証することが可能となる。
傾斜部材１１は、板金プレス部品またはプラスチック成形部品を利用した長方形の厚みを持ったソリッド形状をしており、エッジ部分が鋭利に形成されている場合がある。
図４は用紙を分離するための傾斜部材を示す斜視図である。図４の本発明による傾斜部材１１は傾斜部１１ａと、傾斜部１１ａから屈曲して横方向へ延びる下流側の取付け部１１ｂと、を有し、傾斜部１１ａを含む傾斜部材１１は例えば発泡体から作られ、その材料は合成ゴム、ポリウレタン、エチレン、ジエン、プロピレンシリコン、フロロピレン等から選ばれるどのような材質を用いても良い。
ただし、傾斜部材１１は、給紙カセット本体（図２参照）への取り付けのための取付け部分１１ｂを有し、この取付け部分１１ｂは傾斜部１１ａと一体でもよく、また、前述したように、別個の板金またはプラスチック成型品であってもよく、ネジ止め、貼り付け等で給紙カセットの適所に固定される。
なお、傾斜部材１１の傾斜角度θは給紙カセットのサイズ、ならびに分離ローラ（図示せず）の外径により自由に設定することができる。しかし、図３に関連して前述した用紙分離の条件式にて不給紙と重送の条件設定にて算出する。
この場合、前記傾斜部材１１は、給紙カセット本体１０の用紙出口１０ｂ（図２参照）のほぼ延長線上に設けられる。用紙カセット１０の用紙出口１０ｂから傾斜部材１１までの距離は限りなく近くまでレイアウトすることが可能となることから、分離ローラ１２を含め、給紙装置自体が小さくなり、製品本体のデザインやレイアウト条件に合わせられる。
図５はエッジ部分を有する傾斜部材全体を示す概略斜視図である。図６は傾斜部材のエッジ部分の形状を示す概略図である。図７は傾斜部材を示す断面図である。図８は傾斜部材の傾斜部の上面図である。
図５において、傾斜部材１１には多数の貫通穴１１ｃ及びエッジ部分１１ｄが示されている。図６において、傾斜部材１１の形状は点線で示す底辺両端から等角度で頂点に至る台形形状に形成されている。傾斜部材１１のエッジ部分１１ｄの角度は自由に設定可能である。また、曲線形状でも可能である。
図５に示すようにエッジ部分１１ｄに角度を付けて鋭利性をなくすと、傾斜部材１１のエッジと用紙との接触圧が弱くなることから用紙に対する損傷を抑えることが可能となる。
図７に示すような傾斜部材１１の上面から下面までの貫通穴１１ｃの数量は分離する対象となる用紙の摩擦抵抗に応じて自由に設定することができる。なお、貫通穴１１ｃの大きさは、使用する用紙から発生する紙粉の性質により設定するものとする。
従来の画像成形装置における給紙装置の分離装置は、分離ローラ１２と傾斜部１１ａからなるニップを利用して用紙を搬送する機構である。したがって、長期間連続使用すると用紙の紙粉が分離ローラ１２に付着し、分離ローラ表面の摩擦係数が著しく低下することは避けられない。そこで、一般ユ−ザに定期的に清掃してもらうことが必要となっている。
本発明によれば、分離ローラ１２表面及び傾斜部材１１ａ表面に付着した用紙の紙粉を貫通穴１１ｃに落し込むことで自動的に清掃することが可能となり、一般ユーザに定期清掃をしてもらう必要が無くなる。

画像形成装置の給紙に使用する本発明による給紙装置の分離装置を示す概略斜視図。 図１の分離装置の用紙分離部の動作を説明する概略図。 用紙に傾斜部の斜面より作用する力を説明する概略図。 用紙を分離するための傾斜部材を示す斜視図。 エッジ部分を有する傾斜部材全体を示す概略斜視図。 傾斜部材のエッジ部分の形状を示す概略図。 傾斜部材を示す断面図。 傾斜部材の傾斜部の上面図。 従来のフリクションパッド分離部を示す斜視図。

符号の説明

１１ 傾斜部材、１１ａ 傾斜部、１１ｂ 取り付け部分、１１ｄ エッジ部分、１１ｃ 貫通穴、１０ 給紙カセット本体、１２ 分離ローラ、１３ ニップ部、Ｓ 用紙

Claims (6)

1. 給紙カセット本体に積載された用紙束から送り出された用紙を１枚毎に分離する分離装置において、最上位の用紙に圧接して用紙を送り出す分離ローラと、さらにこの分離ローラに圧接して用紙進入経路方向に対し、用紙先端へ抵抗を与える傾斜部を備えた傾斜部材と、を備えたことを特徴とする給紙装置の分離装置。
2. 前記傾斜部材は、板材を略へ字状に屈曲させた形状であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置の分離装置。
3. 前記傾斜部材は、前記用紙カセット本体の用紙出口のほぼ延長線上に設けたことを特徴とする請求項１記載の給紙装置の分離装置。
4. 前記傾斜部材の形状を、用紙が前記分離ローラと前記傾斜部とのニップ部を通過する際に、用紙と前記傾斜部材のエッジ部分との接触部が用紙の進行と加圧力に伴って変化するように構成したことを特徴とする請求項１記載の給紙装置の分離装置。
5. 前記傾斜部材の形状は底面両端から等角度で上面に至る台形形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の給紙装置の分離装置。
6. 前記傾斜部材はその上面から下面に貫通する複数の貫通穴を備えていることを特徴とする請求項１記載の給紙装置の分離装置。
   

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