JP2009067570A - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚紙と薄紙という紙種、換言すれば、シート厚に応じて適正な摩擦分離力を生起させて重送や不送りを解消することができる構成を備えたシート給送装置を提供する。
【解決手段】シートを給送する給送ローラ１２と、シートを積載し、前記給送ローラに向けて該シートを指向させるシート積載板１１Ａと、該シート積載板１１Ａから繰り出されるシートに接触して前記給送ローラ１２との間に位置するシートの重送を阻止する摩擦部材１５とを備えたシート搬送装置において、前記摩擦部材１５は前記シートを前記給送ローラ１２に向け押圧付勢する支持部材１３に形成されている凹部１３Ａ内に設けられ、該凹部１３Ａは、前記給送ローラ１２の軸方向長さよりも短くされていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、シート給送装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、シート分離機構に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体表面に担持されたトナー像などの可視像が記録紙などのシートに転写され、そのシートが定着装置により加熱定着された後、排出される。
画像が転写される記録紙などのシートは、カセットなどの収容部から繰り出されるが、繰り出される際に分離して重送が防止される。

シート分離機構の一つに、摩擦を利用した構成が多々用いられている。この構成は、カセットからシートを繰り出す繰り出しローラとこれに対向当接可能な摩擦パッドとを備え、繰り出しローラとこれに接するシートとの間の摩擦力をＦ１とし、シート同士の摩擦力をＦ２とし、摩擦パッドとシートとの間の摩擦力をＦ３とした場合に、Ｆ１＞Ｆ３＞Ｆ２の関係を設定することにより、重送状態にあるシートを繰り出しローラ側のみ繰り出して分離する構成がある（例えば、特許文献１）。

上述した摩擦関係を適正化するための構成としては、ばね等の押圧手段により最上のシートが給送ローラへ付勢されるように配置された回動可能なシート積載板と、同ばね等の押圧手段により摩擦部材を給送ローラへ付勢する摩擦部材支持板を備え、給送ローラによりシート積載板より供給されたシートを摩擦部材により１枚ずつに分離させる構成があり、摩擦部材の構成として、用紙搬送方向に沿ったフリクションパッドの両端部の、給紙ローラとフリクションパッドのニップ近傍から用紙搬送方向下流側にかけての部分を切り欠き、一部が切り欠かれたフリクションパッドの上記両端部を、用紙搬送方向に沿ったフリクションパッドの中央部より硬度の低い摩擦部材で形成してフリクションパッドの上記中央部と、上記両端部との搬送抵抗を異ならせた構成（例えば、特許文献２）、そして、送り出し手段は、シート材の表面の摩擦係数の大きさに応じてシート材の送り出しの搬送力および分離摩擦力の大小をあわせて変化させるようにした構成（例えば、特許文献３）が提案されている。

特開２００１−８０７７３号公報 特許第３７４４７０６号 特開平９−７１３３６号公報

一般に、シート積載板の押圧力（以下、給紙圧）が高すぎると、シートの供給力が大きくなるため、摩擦部材でシートを分離しきれず、重送が発生する。また、給紙圧が低すぎると、シートの供給力が摩擦部材等による搬送負荷よりも低くなるため、シートを給送できない不送りが発生する。

一方、摩擦部材支持板の押圧力（以下、分離圧）が低すぎる場合、シートを分離するための十分な摩擦力が得られず、重送が発生する。また、分離圧が高すぎると、摩擦部材とシートのスティックスリップにより異音が発生する。これらの問題を生じさせないためには、給紙圧・分離圧を適正領域に設定しなければいけない。

給紙圧・分離圧はシートを紙に置き換えていうと、厚紙、薄紙といった紙種によりその適正領域が異なっている。
通常、厚紙は曲げ剛性が高いことを意味する腰が強いため搬送負荷が大きいので、不送りに対して不利な傾向にある。また、逆の理由から薄紙は重送に対して不利な傾向にある。給送装置を様々な紙種に対応させるためには、これらを複合した共通適性領域への設定が必要になる。ところが、給送装置のシート坪量の対応幅が大きいと、前記共通適性領域が存在しないという場合が発生し、適正な分離機能を発揮できなくなる虞がある。

本発明の目的は、上記従来のシート分離における問題に鑑み、厚紙と薄紙という紙種、換言すれば、シート厚に応じて適正な摩擦分離力を生起させて重送や不送りを解消することができる構成を備えたシート給送装置および画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）シートを給送する給送ローラと、シートを積載し、前記給送ローラに向けて該シートを指向させるシート積載板と、該シート積載板から繰り出されるシートに接触して前記給送ローラとの間に位置するシートの重送を阻止する摩擦部材とを備えたシート搬送装置において、
前記摩擦部材は前記シートを前記給送ローラに向け押圧付勢する支持部材に形成されている凹部内に設けられ、該凹部は、前記給送ローラの軸方向長さよりも短くされていることを特徴とするシート給送装置。

（２）前記給送ローラは、支持部材上を通過するシートの厚さが薄い場合に該シートが前記摩擦部材に接触できるとともに、厚さが厚い場合に該シートからの反力により該シートを前記凹部以外の凸部に接触させることができる硬度を設定されていることを特徴とする（１）に記載のシート給送装置。

（３）前記凹部と凸部とで前記シートの繰り出し角度が異なることを特徴とする（１）または（２）に記載のシート給送装置。

（４）前記凹部とこれに隣接する凸部との間の段差壁部が斜面で構成されていることを特徴とする（２）または（３）に記載のシート給送装置。

（５）前記凹部とこれに隣接する凸部との間の段差壁部に半径を有する曲面が設けられていることを特徴とする（２）または（３）に記載のシート給送装置。

（６）前記給送ローラの軸方向において前記凹部に隣接する凸部の側方に前記給送ローラよりも小径のローラを配置したことを特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載のシート給送装置。

（７）前記給送ローラの軸方向において前記凹部に隣接する凸部の側方に前記給送ローラにより指向されるシートのガイド部を設けたことを特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載のシート給送装置。

（８）前記給送ローラは、軸方向中央と端部とで外径を異ならせてあることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載のシート給送装置。

（９）（１）乃至（８）のいずれかに記載のシート給送装置を画像形成装置に用いることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、支持部材の凹部内に設けられている摩擦部材が給送ローラの軸方向長さよりも短くされているので、シートの厚さによりシートと摩擦部材との接触状態を異ならせることができる、つまり、厚さの薄いシートである場合には、シートを摩擦部材に接触させることができ、厚さが厚いシートである場合には、シートの反力を利用して摩擦部材が設けられている凹部に隣り合う凸部側に接触させることができる。これにより、薄いシートの場合には、摩擦部材との接触によって捌き作用が得られ、厚いシートの場合には、摩擦部材との非接触により、接触した場合の不送りを解消することができる。

特に、捌き作用および不送りの解消は、摩擦部材に対するシートの接触状態が異なることによるシートの繰り出し角度を変化させることによっても可能となる。しかも、凹部に隣接する凸部との間の段差壁部の形態を斜面や曲面とすることにより、あるいは凸部の側方に配置した小径のローラを用いて、さらには、給送ローラの外径を軸方向で異ならせることにより、給送ローラの軸方向でのシートの癖付けを行うことができるので、シートの浮き上がりを生起させて摩擦部材との接触による不送りの発生を抑制することもできる。

以下、図面に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。 図１は、本発明によるシート搬送装置が用いられる画像形成装置を示す図である。
図１において画像形成装置は、単一の感光体を対象としてレーザ光を用いた静電潜像の書き込みを行えるモノクロ画像の形成が可能なレーザプリンタであるが、静電潜像の書き込みを単一の感光体を対象とした場合だけでなく、複数の感光態度毎にそれぞれ異なる色の画像に対応した静電潜像を形成できるカラープリンタを対象とすることも可能である。

図１に示す画像形成装置１は、本体筐体１Ａの縦方向中央に位置する画像形成処理部Ｓ１を境に上方には原稿走査部Ｓ２および書込部Ｓ３が配置され、下方には給紙部Ｓ４がそれぞれ配置されている。
画像形成処理部Ｓ１には、潜像担持体としてドラム状の感光体２が設けられており、感光体２の周囲には、矢印で示す感光体の回転方向に沿って画像形成処理を実行するための帯電装置３，現像装置４，転写装置５およびクリーニング装置６がそれぞれ配置されている。感光体２上に形成された静電潜像が現像装置４により可視像処理されたうえで給紙部Ｓ４から給送される記録シートＳに対して転写される。

転写を終えた記録シートＳの搬送路には、ベルトを用いた搬送装置７および定着装置８がそれぞれ配置されており、記録シート上に担持された可視像が定着装置８により定着された後、排紙トレイ９に向けて排出される。

図１に示す画像形成装置１では、記録シートの両面に画像形成する構成が採用されており、定着装置８を通過した記録シートの搬送路として、排紙トレイ９に向けた排紙路ＥＰと、定着装置８を通過した後、一旦反転経路に導入した後に、再度、給紙部Ｓ４に設けられているレジストローラ１０に向けて反転した状態で記録シートＳを再給送する再循環路ＲＰとが設けられており、これら各搬送路への入り口には、図示しないが搬送路切換爪などの切換部材が設けられて搬送方向を選択できるようになっている。

原稿走査部Ｓ２には、詳細を説明しないが、原稿載置台上に載置された原稿を走査するための光学系装置が備えられ、書込部Ｓ３には、詳細を説明しないが、レーザ光源を用いた走査光学部材が装備されている。

給紙部Ｓ４には、記録紙などのシートを収容可能なカセット１１とカセット１１内のシートを繰り出すための給送ローラ１２および重送シートの分離を行うための摩擦部材を備えた支持部材１３とカセット１１から分離された状態で繰り出されたシートをレジストローラ１０に向け搬送する搬送コロ１４とが備えられている。

図２は、カセット１１，給送ローラ１２および支持部材１３とのは位置関係を説明するための模式図であり、同図においてカセット１１には、シートを積載可能なシート載置板１１Ａが装備されており、シート載置板１１Ａは、バネなどの弾性体１４によって積載しているシートを給送ローラ１２の繰り出し位置に向け指向されている。

支持部材１３は、図３に示すように、給送ローラ１２と対向する側の面に凹部１３Ａが形成されており、凹部１３Ａの両隣には、凸部１３Ｂが連続して形成されている。

凹部１３Ａの内部には、カセット１１から繰り出されたシート裏面と接触可能な摩擦部材１５が配置されている。
支持部材１３は、図２に示すように、圧縮バネ１６からの付勢により摩擦部材１５を給送ローラ１２に向け押圧する習性が付与されている。

摩擦部材１５は、図４に示すように、給送ローラ１２の軸方向長さよりも短い長さを以て凹部１３Ａ内に配置されている。これにより、給送ローラ１２は、摩擦部材１５にのみ接触することができ、凸部１３とは接触しないようになっている。

給送ローラ１２は、その表面硬度として、薄いシートと接触する場合には摩擦部材１５に対してシートを押し付けることができるとともに、厚いシートと接触する場合にはシートの曲げ剛性の強さから得られる反力によりシートを凸部１３Ｂに押し付けることができる硬度が設定されている。

給送ローラ１２が摩擦部材１５との接触のみの関係とされ、さらにその表面硬度がシートの厚さによって凹部名１３Ａ内の摩擦部材に対するシートの接触状態と凸部１３Ｂに対するシートの接触状態とを設定できることにより給送ローラ１２と支持部材１３との対向位置を通過するシートの繰り出し角度を異ならせることができるようになっている。

図５および図６は、厚さの異なるシートを繰り出す場合を示す図であり、図５は、薄いシートを繰り出す状態を、そして図６は厚いシートを繰り出す状態をそれぞれ示している。
図５に示す薄いシートを繰り出す場合には、シートが自身の曲げ剛性に相当する腰が弱いことにより給送ローラ１２により摩擦部材１５に向け押圧されることになるので、摩擦部材１５内に食い込む状態となることで摩擦部材１５との間に生起される摩擦力によって捌き作用を受けながら食い込んだ状態で折り込まれた角度θ１（便宜上、水平方向に対する角度とする）に応じた給送方向に沿って移動する。なお、図７は、図５に示した繰り出し状況をシートの繰り出し側から見た図である。

一方、図６に示す厚いシートを繰り出す場合には、シート自身の腰の強さにより給送ローラ１２が薄いシートの場合よりも強い反力を受けることになるので、シートを摩擦部材１５に食い込ませることなく支持部材１３の凸部１３Ｂに接触させる。これにより、シートは、凸部１３Ｂの表面角度θ２（便宜上、水平方向に対する角度とする）に応じた給送方向に沿って移動することになる。この場合には、薄いシートの場合のように摩擦部材１５にシートが食い込んで折り込まれることがないので、薄いシートの場合よりも角度が小さくなり、しかも、摩擦部材１５との接触がないことにより摩擦抵抗を受けることがないので、摩擦抵抗が原因する不送りを防止される。なお、図８は、図６に示した繰り出し状況をシートの繰り出し側から見た図である。

支持部材１３が有する凹部１３Ａとこれに隣り合う凸部との間の段差壁部１３Ｃは、図９あるいは図１０に示すように、斜面（便宜上、符号ＣＬで示す）や湾曲面（便宜上、符号Ｒで示す）とされている。これにより、摩擦部材１５と接触する厚さのシートは給送ローラ１２の軸方向に沿って癖付けされることになり、給送ローラ１２の軸方向に相当するシートの幅方向両端を浮き上がらせて摩擦部材１５から分離しやすい状態として摩擦抵抗による不送りを解消できる。この場合の摩擦抵抗は、重送状態にあるシート同士の分離が行えるときではなく、一枚繰り出しの場合をいう。

一方、シートの幅方向両端側を浮き上がらせる場合には、浮き上がる程度によってはシートの先端が繰り出し位置の周辺部材と干渉する虞もあるので、本実施形態では、凸部１３Ｂの側方に図１１に示すように、小径のローラ２０を配置したり、あるいはガイド部材（図示されず）を配置して浮き上がったシートを生起のガイド部に向け誘導するようにしてもよい。

なお、前述した給送ローラ１２は、その外径に関しては特別な条件を示していないが、癖付けを行う目的で軸方向中央と端部との外径を異ならせるようにしてもよい。

以上のような構成においては、シートの厚さに応じて支持部材１３における凹部１３Ａ内の摩擦部材１５との接触あるいは凸部１３Ｂとの接触とを自動的に選択できるので、シートの厚さに関係なく一枚送りの際の捌き作用の向上および不送りの防止が可能となる。

本発明によるシート給送装置が用いられる画像形成装置の構成を説明するための模式図である。 本発明によるシート搬送装置における要部構成を説明するための側面視的な模式図である。 図２に示した要部構成に用いられる支持部材の外観図である。 図３に示した支持部材に用いられる摩擦部材と給送ローラとの配置関係を示す図である。 本発明によるシート搬送装置において薄いシートを繰り出す場合を示す図である。 本発明によるシート搬送装置において厚いシートを繰り出す場合を示す図である。 図５に示した場合をシートの繰り出し側から示した図である。 図６に示した場合をシートの繰り出し側から示した図である。 図３に示した支持部材における段差壁部の構成の一つを示す図である。 図３に示した支持部材における段差壁部の構成の別の例を示す図である。 図３に示した支持部材に付設される構成を説明するための図である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
１１ カセット
１１Ａ シート載置板
１２ 給送ローラ
１３ 支持部材
１３Ａ 凹部
１３Ｂ 凸部
１４，１６ バネ
１５ 摩擦部材
θ１，θ２ 繰り出し角度
Ｓ４ 給紙部

Claims (9)

1. シートを給送する給送ローラと、シートを積載し、前記給送ローラに向けて該シートを指向させるシート積載板と、該シート積載板から繰り出されるシートに接触して前記給送ローラとの間に位置するシートの重送を阻止する摩擦部材とを備えたシート搬送装置において、
   前記摩擦部材は前記シートを前記給送ローラに向け押圧付勢する支持部材に形成されている凹部内に設けられ、該凹部は、前記給送ローラの軸方向長さよりも短くされていることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記給送ローラは、支持部材上を通過するシートの厚さが薄い場合に該シートが前記摩擦部材に接触できるとともに、厚さが厚い場合に該シートからの反力により該シートを前記凹部以外の凸部に接触させることができる硬度を設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記凹部と凸部とで前記シートの繰り出し角度が異なることを特徴とする請求項１または２に記載のシート給送装置。
4. 前記凹部とこれに隣接する凸部との間の段差壁部が斜面で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のシート給送装置。
5. 前記凹部とこれに隣接する凸部との間の段差壁部に半径を有する曲面が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のシート給送装置。
6. 前記給送ローラの軸方向において前記凹部に隣接する凸部の側方に前記給送ローラよりも小径のローラを配置したことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のシート給送装置。
7. 前記給送ローラの軸方向において前記凹部に隣接する凸部の側方に前記給送ローラにより指向されるシートのガイド部を設けたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のシート給送装置。
8. 前記給送ローラは、軸方向中央と端部とで外径を異ならせてあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のシート給送装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のシート給送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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