JP2007284236A

JP2007284236A - 用紙分離装置

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Publication number: JP2007284236A
Application number: JP2006116216A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Fujii; 克典藤井
Original assignee: Duplo Corp
Current assignee: Duplo Corp
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP4628989B2

Abstract

【課題】用紙の分離性を改善する。
【解決手段】用紙分離装置２００において、分離パッド３２は、弾性材料によって形成される。第１支持部材３４と第２支持部材３５は、分離パッド３２と第１支持部材３４との間に配置される。第３支持部材３６は、分離パッド３２よりも軟質な弾性材料によって形成され、分離パッド３２と第１支持部材３４と第２支持部材３５と共に空間部を形成するよう、第２支持部材３５よりも用紙搬送方向上流側で分離パッド３２と第１支持部材３４との間に配置される。分離ローラは、空間部に向かって分離パッド３２と圧接して分離パッド３２を湾曲させる。第２支持部材３５は、分離パッド３２に固定され、第１支持部材３４と摺動可能に当接する。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙を分離する用紙分離装置に関し、特に分離ローラと分離部材とを圧接させて、重なった用紙を分離する用紙分離装置に関する。

用紙にオフセット印刷方式や電子写真方式、インクジェット方式などにより画像を記録したり、またはこれらの方式により画像が記録された用紙に丁合などの後処理を施す場合、積載された用紙束から用紙を一部ずつ搬送する必要が生ずる。このように積載された用紙束から用紙を一部ずつ分離する用紙分離装置として、分離ローラと分離部材とを備えるものが知られている。この種の用紙分離装置は、分離ローラと分離部材とが用紙を挟持しながら分離ローラを回転させることによって重なった用紙束から用紙を分離する。このような装置において種々の厚さの用紙を確実に分離して給送するため、例えば特許文献１では、分離の際に分離部材が給装ローラに巻き付く給送装置が提案されている。
特開２００５−１７０５７１号公報

画像を記録する用紙や後処理を施す用紙の種類は非常に広範である。このため、さらに広範な用紙の種類に対応した用紙分離装置の開発が常に求められている。本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は用紙の分離性を改善することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の用紙分離装置は、弾性材料によって形成される分離部材と、第１支持部材と、分離部材と第１支持部材との間に配置される第２支持部材と、分離部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、分離部材と第１支持部材と第２支持部材と共に空間部を形成するよう、第２支持部材よりも用紙搬送方向上流側で分離部材と第１支持部材との間に配置される第３支持部材と、空間部に向かって分離部材と圧接して分離部材を湾曲させる分離ローラと、を備える。この態様によれば、分離ローラと分離部材とが用紙を挟持する部分であるニップ部に用紙が進入するときに適度に用紙を分離させることができる。このため用紙の分離性能を向上させることができ、重送の発生を抑制することができる。

第２支持部材は、分離部材に固定され、第１支持部材と摺動可能に当接してもよい。この態様によれば、分離ローラと分離部材とが用紙を挟持する圧力である分離圧に応じて第２支持部材が第１支持部材と摺動することにより、分離部材を用紙の分離に適切な形状に変形させることができる。

分離ローラよりも用紙搬送方向上流側に配置され、搬送される用紙の先端が分離部材に接触する以前に分離ローラに接触するよう搬送される用紙を案内するガイド部材をさらに備えてもよい。この態様によれば、搬送される用紙をニップ部に適切に案内させることができる。

本発明の別の態様もまた用紙分離装置である。この装置は、弾性材料によって形成される分離部材と、第１支持部材と、分離部材と第１支持部材との間に配置される第２支持部材と、分離部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、第２支持部材よりも用紙搬送方向上流側で分離部材と第１支持部材との間に配置される第３支持部材と、第３支持部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、分離部材と第１支持部材と第２支持部材と第３支持部材とによって囲まれる領域に配置される第４支持部材と、第４支持部材に向かって分離部材と圧接して分離部材を湾曲させる分離ローラと、を備える。この態様によっても、ニップ部に用紙が進入するときに適度に用紙を分離させることができる。このため用紙の分離性能を向上させることができ、重送の発生を抑制することができる。

本発明によれば、用紙の分離性を改善することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る用紙搬送装置３００の全体構成図であり、図２は、図１の領域Ｐの拡大図である。なお図２では、軸固定部材１６および第１フレーム３０を省略している。用紙搬送装置３００は、用紙トレイ１０、第１フレーム３０、ピックアップローラ１２、用紙分離装置２００、搬送ローラ２２および従動ローラ２６などを有している。

用紙トレイ１０は用紙積載面１０ａを有している。本図においては用紙１００が複数枚積載されており、左から右に用紙１００が搬送される。本実施形態に記載する用紙トレイ１０は、用紙１００の分離性を向上するために用紙１００を斜めに積載された状態で載置するように構成されている。なお、用紙トレイ１０は、用紙１００を垂直に積載された状態で載置するものでもよい。用紙トレイ１０の用紙搬送方向下流側には、用紙搬送面３０ａを形成する、金属または樹脂により形成された第１フレーム３０が配設され、用紙トレイ１０は、この第１フレームに固定されている。

第１フレーム３０の上方には、軸固定部材１６が設けられている。軸固定部材１６はピックアップローラ軸１４と、分離ローラ軸２０を図示しないベアリングにより回転可能に支持している。ピックアップローラ軸１４には、用紙トレイ１０に積載された用紙１００のうち最上部に積載された用紙１００に圧接して回転することにより用紙１００を搬送するピックアップローラ１２が固定されている。軸固定部材１６は、分離ローラ軸２０を中心に回動可能となっており、軸固定部材１６のピックアップローラ軸１４側は、ピックアップローラ１２が用紙トレイ１０に積載された用紙１００に圧接するように、例えばバネのような図示しない弾性部材により下方に付勢されている。ピックアップローラ１２は、用紙搬送装置３００の後方に設けられた図示しないモータによりピックアップローラ軸１４が駆動されることにより回転する。

用紙分離装置２００は、分離ローラ１８、分離パッドユニット３９、ガイド部材３７、および後述する分離圧調整装置を備える。分離ローラ１８は軸方向の断面がドーナツ形状となる円柱状に形成される。分離ローラ１８の軸方向の長さは搬送される用紙の幅よりも短い長さとされている。以下、分離ローラ１８の軸方向を用紙幅方向として説明する。分離ローラ１８の中心に設けられた孔には、分離ローラ軸２０が挿通された状態で分離ローラ１８に固定されている。

分離ローラ１８は、一般に紙との摩擦係数が高い弾性体であるシリコンゴムや天然ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などにより形成されている。分離ローラ１８と用紙１００の摩擦係数をμ１、後述する分離パッドと用紙１００の摩擦係数をμ２、用紙１００と用紙１００の摩擦係数をμ３とすると、用紙１００を良好に剥離するためにはμ１＞μ２＞μ３の関係が成り立つことが必要とされる。そのため、分離ローラ１８は、分離パッドよりも摩擦係数の高い材質により形成されるか、表面に摩擦係数を高める加工を施すことが好ましい。摩擦係数を高める加工とは、たとえば分離ローラ１８の表面に凹凸部を設ける場合などをいう。分離ローラ１８の表面に設けられる凹凸部は、例えば、分離ローラ１８の軸方向に平行な凹凸部を設けてもよく、また、例えば、ハス歯状の凹凸部を設けてもよい。

分離ローラ１８の外径を大きくすることにより、分離ローラ１８と後述する分離パッド３２との間が狭小となり、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に搬送される用紙１００の枚数を最小限に抑制することができる。しかし、分離ローラ１８の外径は用紙分離装置２００を装着する装置の大きさや装置内部の部品などによりその大きさが制限される。分離ローラ１８の大きさは、これらの条件を考慮して決定される。

分離ローラ１８は、用紙搬送装置３００の後方に設けられた図示しないモータにより分離ローラ軸２０が駆動されることにより回転する。本実施形態においては、分離ローラ軸２０は移動しないように、用紙搬送装置３００の図示しないフレームに、図示しないベアリングなどの摺動部材を介して回転可能に固定されている。

分離パッドユニット３９は、分離パッド３２、第１支持部材３４、第２支持部材３５、第３支持部材３６を有する。分離パッドユニット３９は、分離ローラ１８の下方であって、用紙幅方向の位置は分離ローラ１８の略中央の位置に配置される。

分離部材としての分離パッド３２は、一般に紙との摩擦係数が高い弾性体であるウレタンゴムや、クラリーノなどの人工皮革などにより板状に形成されており、Ｈ_Ｂ（ビッカース硬さ）６０からＨ_Ｂ８０程度の硬度を有する。本実施形態に係る分離パッド３２はＨ_Ｂ７０のものが採用されている。分離パッド３２の用紙幅方向の幅は、分離ローラ１８と同等か分離ローラ１８よりも長い幅とされている。分離パッド３２の表面は、ニップ部の用紙搬送方向中央より少し上流側の位置を境界として、下流側よりも上流側の方が摩擦係数が低くなっている。

第１支持部材３４は、用紙搬送方向の長さが分離パッド３２の２倍程度であり、用紙幅方向の長さが分離パッド３２と同様の板状に形成される。第１支持部材３４は分離ローラ１８と分離パッド３２とが用紙を挟持する圧力である分離圧を与えるため、分離ローラ１８や分離パッド３２よりも硬度の高い材質、たとえば硬度の高い樹脂によって形成される。

第１支持部材３４の用紙搬送方向上流側の端部近傍には、用紙幅方向が軸方向となる軸孔３４ｂが形成されている。第１支持部材３４が分離ローラ１８の下方に配置された状態で軸孔３４ｂに支持軸３８が挿通され、この支持軸３８が分離ローラ１８よりも用紙搬送方向上流側において第１フレーム３０に固定される。これによって、第１支持部材３４は支持軸３８を中心に回動可能となっている。

第２支持部材３５は、用紙搬送方向の長さが分離パッド３２の４分の１から５分の１程度であり、用紙幅方向の長さが分離パッド３２と同様であり、また厚さが分離パッド３２と同等かそれよりも少し厚い板状に形成される。第２支持部材３５は、分離パッド３２よりも硬度の高い樹脂によって形成される。

第３支持部材３６は、用紙搬送方向の長さが分離パッド３２の約２分の１であり、用紙幅方向の長さが分離パッド３２と同様であり、また厚さが分離パッド３２と同等かそれよりも少し厚い板状に形成される。第３支持部材３６は、分離パッド３２よりも硬度の低い軟質な樹脂、たとえばニトリルゴム (ＮＢＲ) などの合成ゴムによって形成される。第３支持部材３６は、Ｈ_Ｂ５０からＨ_Ｂ７０程度であり、且つ分離パッド３２よりもビッカース硬さが５から１５程度低い材料が採用される。本実施形態に係る第３支持部材３６は、分離パッド３２よりもビッカース硬さが１０低いＨ_Ｂ６０のものが採用されている。

分離パッド３２は、分離ローラ１８と第１支持部材３４との間、すなわち分離パッド３２の上方且つ分離ローラ１８の下方に配置される。また、分離パッド３２は、第２支持部材３５と用紙搬送方向下流側端部の位置が同様の位置となるように配置される。

第２支持部材３５は、分離パッド３２と第１支持部材３４との間、すなわち第１支持部材３４の上方且つ分離パッド３２の下方に配置され、分離パッド３２と用紙搬送方向下流側端部の位置が同じ位置となるように分離パッド３２の第１支持部材３４側の面に固定される。

第３支持部材３６は、分離パッド３２と第１支持部材３４との間、すなわち第１支持部材３４の上方且つ分離パッド３２の下方に配置され、分離パッド３２と用紙搬送方向上流側端部の位置が同じ位置となるように分離パッド３２の第１支持部材３４に対向する面及び第１支持部材３４の分離パッド３２に対向する面にそれぞれ固定される。

第１支持部材３４の第２支持部材３５と対向する部分は他の部分よりも厚さが厚くなっている。このため、分離パッド３２は用紙搬送方向下流側端部が分離ローラ１８に向かって反るように湾曲する。第２支持部材３５は用紙搬送方向上流側の辺３５ａが第１支持部材３４の第２支持部材３５に対向する面である支持面３４ａに摺動可能に当接する。このように第２支持部材３５が第１支持部材３４に摺動可能に当接させることによって、分離圧を調整することで第２支持部材３５と第３支持部材３６とが適度に摺動し、分離パッド３２を用紙の分離に適した形状に良好に湾曲させることができる。これにより用紙の分離性を向上させることができ、用紙の重送を抑制することができる。

また、分離パッド３２、第１支持部材３４、第２支持部材３５、および第３支持部材３６とによって囲まれる領域に空間部４０が形成される。支持軸３８を中心に分離パッドユニット３９を回動させて分離パッド３２と分離ローラ１８とを相互に圧接させるとき、分離ローラ１８が空間部４０に向かって分離パッド３２に圧接するように分離ローラ１８および分離パッドユニット３９の相対的な位置が決定されている。これによって、分離ローラ１８と分離パッド３２とが相互に圧接したときに分離パッド３２を適度に湾曲させることができる。

第３支持部材３６がなく、第３支持部材３６が占める部分を第１支持部材３４が代わりに占めた場合でも、ある程度用紙を分離することは可能である。しかし、このような構成の用紙分離装置では、たとえばコート紙やアート紙など用紙間の摩擦力が大きい種類の用紙を分離する場合に、大きな分離圧を用紙に与える必要が生じる。このため分離ローラ１８や分離パッドユニット３９、分離圧調整装置２５０などへの負荷が大きくなり用紙分離装置２００の信頼性を低下させる恐れがある。

このような状況に鑑み、本発明者は、ニップ部の用紙搬送方向中央よりも上流側における用紙の分離性に着目するに至った。分離パッド３２よりも軟質な弾性材料によって形成された第３支持部材３６を、分離パッド３２と第１支持部材３４との間であって空間部４０よりも用紙搬送方向上流側に配置することによって、分離ローラ１８が分離パッド３２に圧接したときにニップ部の用紙搬送方向上流側において分離パッド３２を分離ローラ１８の外形と同様の形状に変形させることができる。これによって分離ローラ１８と分離パッド３２との接触長さ、すなわちニップ幅を長くとることができ、用紙の分離性を向上させることができる。また、第３支持部材３６の材質として適当なものを選択することによって、第３支持部材３６の上部における分離ローラ１８と分離パッド３２との分離圧を適切な圧力に設定することができる。

ガイド部材３７は平板状に形成される。ガイド部材３７は分離パッドユニット３９の上方であって分離ローラ１８よりも用紙搬送方向上流側に、第１支持部材３４と略平行となるように配置される。ガイド部材３７は、搬送される用紙の先端が分離パッド３２に接触する以前に分離ローラ１８に接触するように、搬送される用紙を案内する。ガイド部材３７は、分離パッドユニット３９と共に支持軸３８を中心に回動するよう分離パッドユニット３９に固定されている。

搬送される用紙の先端が分離ローラ１８よりも分離パッド３２に先に接触すると、用紙と分離パッド３２表面との摩擦力によってニップ部に良好に搬送できない場合がある。これに対し分離ローラ１８は回転しているため、ニップ部より用紙搬送方向上流側では分離ローラ１８の表面はニップ部に向かって進む。このため、搬送される用紙の先端が分離パッド３２に接触する以前に分離ローラ１８に接触することによって用紙を良好にニップ部に案内することが可能となる。また、第３支持部材３６が設けられることによってニップ部の用紙搬送方向上流側において分離パッド３２が変形しても、用紙を円滑にニップ部に導入させることができる。

分離ローラ１８と分離パッド３２により分離され搬送された用紙１００は、搬送ローラ２２と従動ローラ２６により、後処理を行う図示しない後処理部へと搬送される。搬送ローラ２２は搬送ローラ軸２４に固定され、搬送ローラ軸２４は用紙搬送装置３００の図示しないフレームにベアリングなどにより回転可能に固定されている。搬送ローラ２２は、用紙搬送装置３００の後方に設けられた図示しないモータにより搬送ローラ軸２４が駆動されることにより回転する。従動ローラ２６は、従動ローラ軸２８に固定され、従動ローラ軸２８は、用紙搬送装置３００の図示しないフレームにベアリングなどにより回転可能に固定されている。従動ローラ２６はモータなどの駆動源には接続されておらず、搬送ローラ２２に従動される。

図３は、（ａ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に小さい分離圧が与えられ、且つ分離ローラ１８と分離パッド３２とが用紙を挟持していない状態の用紙分離装置を示す図であり、（ｂ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に小さい分離圧が与えられ、且つ分離ローラ１８と分離パッド３２とが用紙を挟持した状態の用紙分離装置を示す図である。なお、用紙１００は実際は非常に薄いため、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に用紙１００を挟持していない状態と挟持した状態で各部の長さや角度は変化しないものとする。

前述の通り、分離ローラ１８は分離ローラ軸２０に固定され、用紙搬送装置３００の図示しないフレームに回転可能に固定されている。この分離ローラ１８に、第１支持部材３４に支持された分離パッド３２が、支持軸３８を中心に回動可能な第１支持部材３４が下方から押圧して支持されることにより押しつけられ、分離圧が与えられる。

分離パッド３２は、用紙１００を搬送する側の面に、用紙１００が進入する面である第１分離面３２ａと、分離ローラ１８に圧接して用紙１００を挟持する第２分離面３２ｂ、および第１分離面３２ａと第２分離面３２ｂとの間に形成された第３分離面３２ｃを有している。第１分離面３２ａ、第２分離面３２ｂ、および第３分離面３２ｃは、用紙１００の摺動性やコストを考慮して均一な厚さの一部材により構成されており、第１分離面３２ａ、第２分離面３２ｂ、および第３分離面３２ｃは、連続した面により形成されている。なお、第１分離面３２ａ、第２分離面３２ｂ、および第３分離面３２ｃは、それぞれ別部材により形成されてもよい。

分離パッド３２の第１分離面３２ａの下方は、第１支持部材３４に接着や溶着により固定されており、平面により構成されている。第１分離面３２ａは、分離ローラ１８に圧接されない位置に形成される。第１分離面３２ａは、用紙１００が進入する方向に対して第１分離角αをもって形成される。これにより、用紙１００が本図のように段違いに重なった状態で分離ローラ１８に搬送させることができ、用紙１００の分離性の向上を図ることができる。

第２分離面３２ｂは、分離パッド３２の第２支持部材３５が固定された範囲を含む略平面の部分をいう。第２分離面３２ｂは、分離ローラ１８と用紙１００を挟持することにより用紙１００に分離圧を与える部分を、第２分離面３２ｂの用紙搬送方向上流側の端部に有する。第２分離面３２ｂは、第１分離面３２ａに対して第２分離角βをもって形成される。第２分離角βは、分離パッド３２の下面に固定された第２支持部材３５の一辺である辺３５ａが、第１支持部材３４の上面である支持面３４ａに係止されることにより形成される。さらに分離ローラ１８と分離パッド３２による分離圧が与えられることにより、第２分離角βを大きくすることができる。

一般に、用紙１００の進入方向に対して、分離ローラ１８と分離パッド３２に挟持された用紙１００が排出される角度が大きければ、隣合う用紙を段違いにずらして搬送することができるため、分離ローラ１８と分離パッド３２に用紙１００が挟持されることによる用紙１００の分離性は向上する。しかし、用紙１００が進入してから用紙１００が分離ローラ１８と分離パッド３２に挟持されるまでの間に、本実施形態における第１分離面３２ａのような面が設けられていない場合は、分離ローラ１８と分離パッド３２に挟持された用紙１００が排出される角度が大きいと、分離パッド３２は平坦面であるから、用紙１００が分離ローラ１８と分離パッド３２との間に進入する側の角度も大きくなり、多くの用紙１００の先端が分離ローラ１８と分離パッド３２との挟持部に進入しようとするので、用紙１００が重なったまま分離ローラ１８と分離パッド３２の間に搬送される可能性が高くなり、かえって用紙１００の分離性を低下させる可能性がある。本実施形態では、用紙１００の進入方向に対して第１分離角αをもって形成される第１分離面３２ａと、第１分離面３２ａの用紙搬送方向下流側に、第１分離面３２ａに対して第２分離角βをもって形成される第２分離面３２ｂを有することから、まず第１分離面３２ａで用紙１００を段違いに重なった状態にして分離ローラ１８に搬送させることができ、さらに第１分離面３２ａに対して第２分離角βをもって形成される第２分離面３２ｂにより用紙１００の分離性の向上を図ることができる。

第３分離面３２ｃは、第１分離面３２ａと第２分離面３２ｂとの間に連続する面を形成するように形成され、曲面部を形成する。これにより、第１分離面３２ａと第２分離面３２ｂの間での用紙１００の摺動性の向上を図ることができる。第３分離面３２ｃは、分離ローラ１８と用紙１００を挟持することにより用紙１００に分離圧を与える部分を、第３分離面３２ｃの用紙搬送方向下流側に有する。

空間部４０が形成されることによって、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に分離圧が与えられた場合に、分離パッド３２がこの空間部４０に向かって弾性変形することができることから、第２分離角βを大きくすることができる。また、複数の用紙１００が重なった状態で第３分離面３２ｃに搬送された場合、下側の用紙１００が第３分離面３２ｃに接触して第３分離面が下方に膨らみ、進行しようとする用紙１００を押さえることができることから、用紙の分離性の向上を図ることができる。なお、空間部４０の内部には、分離パッド３２、第２支持部材３５、および第３支持部材３６より硬度の低い弾性部材、例えば、ウレタンにより形成されたスポンジ部材などが配置されてもよい。この場合、空間部４０に配意される弾性部材は、分離パッド３２、第１支持部材３４、第２支持部材３５、および第３支持部材３６によって囲われる領域に配置される第４支持部材として機能する。また、この場合、分離ローラ１８は、この第４支持部材に向かって分離パッド３２と圧接して分離パッド３２を湾曲させる。

用紙１００が分離ローラ１８と分離パッド３２の間に搬送されると、用紙１００は、上方から分離ローラ１８により、下方から分離パッド３２により分離圧を与えられる。用紙１００は、分離圧を与えられることにより、第３分離面３２ｃの用紙搬送方向下流側と第２分離面３２ｂの用紙搬送方向上流側にわたって、分離ローラ１８と分離パッド３２により分離圧を与えられて挟持される範囲Ｗ（以下「ニップ幅Ｗ」と記載する。）が形成される。ニップ幅Ｗを通過した用紙１００は、第２分離面３２ｂ上を摺動しながら搬送される。したがって、用紙１００は、用紙１００が進入する方向に対して第１分離角α＋第２分離角βの角度をもって分離ローラ１８および分離パッド３２から排出される。

図４は、（ａ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に大きい分離圧が与えられ、且つ分離ローラ１８と分離パッド３２とが用紙を挟持していない状態を示した図であり、（ｂ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に大きい分離圧が与えられ、且つ分離ローラ１８と分離パッド３２とが用紙を挟持した状態を示した図である。

本図に示した用紙分離装置２００は、図２で示した状態よりも、第１支持部材３４が下方から強く押圧されて支持されることにより、分離ローラ１８と分離パッド３２との間の分離圧が大きく与えられている。これにより、分離パッド３２が空間部４０に向かって大きく弾性変形し、第２分離角βを大きくすることができる。また第２支持部材３５が支持面３４ａに当接する辺３５ａが用紙搬送方向下流側に摺動し、摺動した辺３５ａを支点に第２分離面３２ｂが回動することから、第２分離角βが大きくなる。また、第２支持部材３５は弾性部材で形成されていることから、第２支持部材３５の用紙搬送方向上流側が分離圧によって圧縮され、これによっても第２分離角βが大きくなる。このように、分離ローラ１８と分離パッド３２との間の分離圧が調整されることにより、第２支持部材３５と支持面３４ａの押接状態が変化し、第２分離角βが調整される。

用紙１００が分離ローラ１８と分離パッド３２の間に搬送されると、用紙１００は、第３分離面３２ｃの用紙搬送方向下流側と第２分離面３２ｂの用紙搬送方向上流側にわたって、ニップ幅Ｗが形成される。この場合、分離パッド３２または分離ローラ１８が弾性体により形成されているため、分離圧が小さいときよりも分離圧が大きいときの方が、ニップ幅Ｗも大きくなる。ニップ幅Ｗが大きい場合、分離ローラ１８と分離パッド３２の間を通過する用紙１００に分離圧が与えられる距離および時間が長くなることから、用紙１００の分離性は向上する。また、摩擦抵抗力は、一般的には摩擦面に与えられる力に比例することから、分離ローラ１８と用紙１００の間の摩擦抵抗力、分離パッド３２と用紙１００の間の摩擦抵抗力、および用紙１００間の摩擦抵抗力はそれぞれ分離圧に比例して大きくなり、その結果それぞれの摩擦抵抗力の差も大きくなることから分離性は向上する。しかし、分離圧を大きくすることにより、分離ローラ１８および分離パッド３２の摩耗も大きくなり、また、紙粉が多く発生することにより分離性を低下させるなど、信頼性や維持性を低下させる恐れがある。また、用紙の摩擦係数や坪量などの紙質、温度や湿度などの外部環境、または画像形成された用紙に後処理を行う場合はその画像形成の状況などの諸条件により、用紙を分離する条件は大きく変化してしまう。これらの諸条件に応じて、用紙を良好に分離する最適な分離圧が調整により与えられる。

ニップ幅Ｗを通過した用紙１００は、第２分離面３２ｂ上を摺動しながら搬送される。したがって、用紙１００は、第１分離面３２ａに対して第２分離角βの角度をもって分離ローラ１８および分離パッド３２から排出される。本実施形態では、分離圧を大きくすることにより第２分離角βが大きくなることから、分離圧と第２分離角βの双方により用紙の分離性の向上を図ることができる。したがって、分離圧の調整のみで諸条件に応じた分離性の調整を行う場合に比べ、低い分離圧を付与することにより用紙の分離性の調整を行うことができ、用紙分離装置２００の信頼性や維持性の向上を図ることができる。

図５は、（ａ）は、分離圧調整装置２５０により分離ローラ１８と分離パッド３２との間に小さい分離圧が与えられた用紙分離装置の左側面図であり（ｂ）は、分離圧調整装置２５０により分離ローラ１８と分離パッド３２との間に大きい分離圧が与えられた用紙分離装置の左側面図である。

分離パッド３２は分離ローラ１８の全幅に当接するために、分離ローラ１８よりも幅方向が大きく形成されている。第１支持部材３４は、分離パッド３２を分離ローラ１８の軸方向すべてにわたって支持するように、分離パッド３２と同じ幅を有している。第１支持部材３４の下方には、台形部材４６が固定され、台形部材４６には、球形部材４２が固定されている。球形部材４２の下方には、傾斜部４４ａを有し、水平方向に移動可能な調整部材４４が、用紙搬送装置３００の図示しないフレームに載置されている。球形部材４２は傾斜部４４ａに摺動可能に係止されており、傾斜部４４ａは球形部材４２を上方に押圧して支持している。

調整部材４４を本図において右方向に水平に移動すると、傾斜部４４ａが球形部材４２に摺動し、球形部材４２が上方に移動する。これにより、第１支持部材３４および分離パッド３２が上方に押し上げられ、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に与えられる分離圧が大きくなる。調整部材４４は、用紙搬送装置３００の図示しないフレームの上面と調整部材の下面の摩擦力により水平方向に保持される。なお、調整部材４４は、分離圧調整後ねじなどにより用紙搬送装置３００の図示しないフレーム固定してもよい。

図６は、（ａ）は、分離圧調整装置２５０により分離ローラ１８と分離パッド３２との間に小さい分離圧が与えられた用紙分離装置の正面図であり、（ｂ）は、分離圧調整装置２５０により分離ローラ１８と分離パッド３２との間に大きい分離圧が与えられた用紙分離装置の正面図である。

調整部材４４を水平方向に移動し、傾斜部４４ａを球形部材４２に短い距離を摺動させると、球形部材４２は短い距離を上方に移動し、台形部材４６を介して第１支持部材３４が支持軸３８を中心に短い距離を上方に回動する。これにより、第１支持部材３４および分離パッド３２が、分離ローラ１８と分離パッド３２が用紙１００を挟持する方向に短い距離を移動し、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に小さい分離圧を与えることができる。

調整部材４４をさらに水平方向に移動し、傾斜部４４ａを球形部材４２に長い距離を摺動させると、球形部材４２は長い距離を上方に移動する。これにより、第１支持部材３４および分離パッド３２が、分離ローラ１８と分離パッド３２が用紙１００を挟持する方向に長い距離を移動し、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に大きい分離圧を与えることができる。分離ローラ１８と分離パッド３２の間に大きい分離圧が与えられることにより、第２分離角βを大きくすることができることから、調整部材４４を移動することにより、分離圧の調整と第２分離角βの調整を同時に行うことができる。

図７は、（ａ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に小さい分離圧を与えたときの分離圧調整装置２５０を示す図であり、（ｂ）は、分離ローラ１８と分離パッド３２との間に大きな分離圧を与えたときの分離圧調整装置２５０を示す図である。

調整部材４４は、連結部材４８および締結部材５２を介して伝達板５０に固定されている。伝達板５０の端部には、ラックギアである第１ギア部５４ａを有する第１ギア５４が固定されている。第１ギア部５４ａには第２ギア５６の第２ギア部５６ａが噛合しており、第２ギア部５６ａは第３ギア５８の第３ギア部５８ａに噛合している。第３ギア５８の軸は図示しない調整つまみに固定されており、この調整つまみを回転することにより、調整部材４４を水平方向に移動させることができる。これにより、調整部材４４の傾斜部４４ａを球形部材４２に摺動させ、球形部材４２を上方に移動させる距離を調整することができ、分離圧を調整することができる。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る分離圧調整装置２５０の正面図である。本実施形態において、上述の第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

分離ローラ１８は分離ローラ軸２０に固定され、分離ローラ軸２０の両端部は、分離圧を与える方向と平行に移動可能に設けられた保持部材６０に回動可能に固定されている。保持部材６０には、分離圧を与える方向と平行に長く伸びた長孔６６ｂが設けられており、この長孔６６ｂにはガイドピン６６が挿通され、保持部材６０の移動方向および移動距離を規制している。保持部材６０の下部には円筒形状で所定の深さまで形成されたバネ用孔６０ａが２箇所設けられ、それぞれのバネ用孔６０ａにバネ６４が挿入され、バネ６４の挿入された側の一端は、バネ用孔６０ａの孔底により係止されている。バネ６４の他端は、用紙搬送装置３００の図示しないフレームに固定されたバネ支持部材６２に固定されており、これにより保持部材６０を通じて分離ローラ軸２０および分離ローラ１８が、上方に付勢される。

保持部材６０の上方には、台形部材６８が形成されており、この台形部材６８には球形部材７０が固定されている。球形部材７０の上方には、傾斜部７２ａを有する調整部材７２が水平方向に移動可能に配設されている。調整部材７２は、用紙搬送装置３００の図示しないフレームに設けられた図示しないガイド部材に調整部材７２の上面および下面が挟持されることにより水平方向に移動可能に構成される。調整部材７２はラックギア部７２ｂが形成されており、ラックギア部７２ｂにはギア７４のギア部７４ａが噛合している。ギア７４の軸は図示しない調整つまみに固定されており、この調整つまみを回転することにより、調整部材７２を水平方向に移動させることができる。したがって、この回転つまみを回転することにより、分離ローラ１８を分離パッド３２に押圧する力を調整することができ、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に与えられる分離圧を調整することができる。

図９は、第２の実施形態に係る分離圧調整装置２５０の左側面図である。バネ支持部材６２は用紙搬送装置３００のフレーム８０に固定されている。バネ支持部材６２の上方には、保持部材６０が、先端に係止部が形成されたガイドピン６６により本図右方向への移動を規制されながら上下方向に移動可能に配設されている。保持部材の下方であって幅方向中央には、所定長さの円筒形状のバネ用孔６０ａが形成されており、バネ用孔６０ａにバネ６４が挿入されている。バネ６４の挿入された側の一端は、バネ用孔６０ａの孔底により係止されており、バネ６４の他端は、バネ支持部材６２に固定されている。

保持部材６０の上方には、台形部材６８が形成されており、台形部材６８には球形部材７０が固定されている。球形部材７０は、バネ６４と同様に保持部材の幅方向中央に配設されており、これにより、球形部材７０に与えられる押圧力を、保持部材６０に対して保持部材６０の可動方向に与えることができる。球形部材７０の上方には、調整部材７２とギア７４が配設されている。ギア７４の軸は図示しない調整つまみに固定されており、この調整つまみを回転することにより、調整部材７２を水平方向に移動させることができ、これにより、球形部材７０、保持部材６０、分離ローラ軸２０を介して分離ローラ１８を分離圧を与える方向に調整することができ、分離ローラ１８と分離パッド３２の間に与えられる分離圧を調整することができる。

以上より、分離ローラ１８と分離パッド３２が用紙１００を挟持する方向に分離ローラ１８を移動することにより分離圧を調整することができるので、容易に分離ローラ１８と分離パッド３２の間に分離圧を与えることができ、分離ローラ１８の摩耗などに対しても分離性を長期に維持することができる。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

球形部材４２および球形部材７０は、ベアリングなどの摺動部材でもよい。これにより、傾斜部４４ａまたは傾斜部７２ａとの摺動性を向上でき、分離圧の調整を容易に行うことができる。

傾斜部４４ａと球形部材４２、および傾斜部７２ａと球形部材７０ではなく、イクセントリックカムにより分離パッド３２または分離ローラ１８を分離圧を与える方向に移動する距離を調整することにより、分離圧を調整可能としてもよい。これにより部品点数を削減でき、コストを低減することができる。

第１の実施形態に係る用紙搬送装置の全体構成図である。図１の領域Ｐの拡大図である。（ａ）は、分離ローラと分離パッドとの間に小さい分離圧が与えられ、且つ分離ローラと分離パッドとが用紙を挟持していない状態の用紙分離装置を示す図であり、（ｂ）は、分離ローラと分離パッドとの間に小さい分離圧が与えられ、且つ分離ローラと分離パッドとが用紙を挟持した状態の用紙分離装置を示す図である。（ａ）は、分離ローラと分離パッドとの間に大きい分離圧が与えられ、且つ分離ローラと分離パッドとが用紙を挟持していない状態を示した図であり、（ｂ）は、分離ローラと分離パッドとの間に大きい分離圧が与えられ、且つ分離ローラと分離パッドとが用紙を挟持した状態を示した図である。（ａ）は、分離圧調整装置により分離ローラと分離パッドとの間に小さい分離圧が与えられた用紙分離装置の左側面図であり（ｂ）は、分離圧調整装置により分離ローラと分離パッドとの間に大きい分離圧が与えられた用紙分離装置の左側面図である。（ａ）は、分離圧調整装置により分離ローラと分離パッドとの間に小さい分離圧が与えられた用紙分離装置の正面図であり、（ｂ）は、分離圧調整装置により分離ローラと分離パッドとの間に大きい分離圧が与えられた用紙分離装置の正面図である。（ａ）は、分離ローラと分離パッドとの間に小さい分離圧を与えたときの分離圧調整装置を示す図であり、（ｂ）は、分離ローラと分離パッドとの間に大きな分離圧を与えたときの分離圧調整装置を示す図である。第２の実施形態に係る分離圧調整装置の正面図である。第２の実施形態に係る分離圧調整装置の左側面図である。

符号の説明

１０用紙トレイ、１２ピックアップローラ、１８分離ローラ、２０分離ローラ軸、２２搬送ローラ、２６従動ローラ、３０第１フレーム、３２分離パッド、３２ａ第１分離面、３２ｂ第２分離面、３２ｃ第３分離面、３４第１支持部材、３５第２支持部材、３８支持軸、４２球形部材、４４調整部材、４４ａ傾斜部、６０保持部材、６２バネ支持部材、６４バネ、７０球形部材、７２調整部材、７２ａ傾斜部、１００用紙、２００用紙分離装置、２５０分離圧調整装置、３００用紙搬送装置。

Claims

弾性材料によって形成される分離部材と、
第１支持部材と、
前記分離部材と前記第１支持部材との間に配置される第２支持部材と、
前記分離部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、前記分離部材と前記第１支持部材と前記第２支持部材と共に空間部を形成するよう、前記第２支持部材よりも用紙搬送方向上流側で前記分離部材と前記第１支持部材との間に配置される第３支持部材と、
前記空間部に向かって前記分離部材と圧接して前記分離部材を湾曲させる分離ローラと、
を備えることを特徴とする用紙分離装置。
前記第２支持部材は、前記分離部材に固定され、前記第１支持部材と摺動可能に当接することを特徴とする請求項１に記載の用紙分離装置。
前記分離ローラよりも用紙搬送方向上流側に配置され、搬送される用紙の先端が前記分離部材に接触する以前に前記分離ローラに接触するよう搬送される用紙を案内するガイド部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の用紙分離装置。
弾性材料によって形成される分離部材と、
第１支持部材と、
前記分離部材と前記第１支持部材との間に配置される第２支持部材と、
前記分離部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、前記第２支持部材よりも用紙搬送方向上流側で前記分離部材と前記第１支持部材との間に配置される第３支持部材と、
前記第３支持部材よりも軟質な弾性材料によって形成され、前記分離部材と前記第１支持部材と前記第２支持部材と前記第３支持部材とによって囲まれる領域に配置される第４支持部材と、
前記第４支持部材に向かって前記分離部材と圧接して前記分離部材を湾曲させる分離ローラと、
を備えることを特徴とする用紙分離装置。