JP2013220862A - 紙葉類分離パッドおよび画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の、接触面が平面である紙葉類分離パッドや、あるいは溝や切り込みを設けた紙葉類分離パッドで生じる種々の問題を生じることなしに、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる紙葉類分離パッドと、前記紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置を提供できる。
【解決手段】紙葉類分離パッド１は、非多孔質で平板状に形成され、その片面である紙葉類との接触面２に、開口面積が０．７〜２０ｍｍ２の複数個の凹部４、または複数個の貫通孔５を設けた。画像形成装置は、前記本発明の紙葉類分離パッド１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、積み重ねられた複数枚の紙葉類を１枚ずつ分離させて送出するための紙葉類分離パッドと、前記紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置に関するものである。
例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の画像形成装置の給紙カセットや給紙トレー等には、前記給紙カセット等に積み重ねて収容された紙葉類が誤って２枚以上重なった状態で送出（重送）されるのを防止するための給紙機構が設けられる。前記給紙機構としては、給紙ローラと、ばね等の押圧力によって前記給紙ローラの外周面に接触可能に配設された紙葉類分離パッドとを含むものが一般的である。
前記給紙機構は、積み重ねられた２枚目以下の紙葉類が誤って送出されるのを、前記紙葉類分離パッドの摩擦力によって抑制しながら、給紙ローラと接する１枚目の紙葉類のみを、前記給紙ローラの回転によって他の紙葉類から分離して送出する働きをする。
前記紙葉類分離パッドとしては、片面が給紙ローラや紙葉類と接触する平坦な接触面とされた、ゴム等のエラストマからなる平板状のものが一般的に用いられる（特許文献１〜３等参照）。
特開平５−４３０７０号公報 特許第３９７７８１９号公報 特許第４１７６５９２号公報 特開平７−１１２８３７号公報 特開平９−２０２４７４号公報
紙葉類分離パッドには、前記紙葉類の分離性能に優れる上、当該分離性能と相反する特性である、分離された１枚の紙を、送出不良等を生じることなくスムースに送出できる性能（通紙性能）にも優れることが求められる。また、さらに紙葉類分離パッドには、多数枚の紙葉類を通紙しても接触面の表面状態（特に摩擦係数）が大きく変化しない耐摩耗性や、通紙時にビビリ音を生じない静粛性等に優れるとともに、紙葉類分離パッドとして適した硬さを有することも求められる。
特に基本的な要素として、分離性能と通紙性能に優れることが求められるが、前記のように相反するこれらの性能をともに満足するために、紙葉類分離パッドに求められる特性は、紙葉類の種類によって異なる。
特に、ＯＨＰフィルム等のプラスチックフィルムや重量のある紙、あるいは表面がコートされた光沢紙等と、コピー用紙等の普通紙とでは、紙葉類分離パッドに求められる特性が大きく異なる。
例えば普通紙の場合、分離された１枚を引っかからずに安定して通紙できるようにするためには、前記接触面ができるだけ滑らかであるのが好ましい。一方、特にＯＨＰフィルム等の場合は、前記接触面が滑らかであると却って密着して、分離された１枚を安定して送出することができないため、前記接触面が適度に荒れた面であったり、ＯＨＰフィルム等に密着しにくい材料によって形成されていたりすることが好ましい。
また普通紙の場合は、前記接触面の、紙葉類の送出方向と直交方向の幅が広いほど、前記接触面に付着した紙粉やトナー等の影響を小さくして、分離された１枚を引っかからずに安定して通紙できる。これに対しＯＨＰフィルム等の場合は、密着を防いで安定して通紙するために、前記幅が小さいほど好ましい。
さらに、良好な分離性能を維持しながら、良好な通紙性能をも確保して、分離された１枚を引っかからずに安定して通紙できる摩擦係数の範囲も、ＯＨＰフィルム等と普通紙とでは大きく異なる。
そのため従来は、紙葉類の種類によって紙葉類分離パッドを作り分けて、使い分けるのが一般的である。
紙葉類分離パッドを紙葉類の種類によって作り分けるためには、前記のように接触面の表面状態や幅を変更したり、あるいは摩擦係数を、対応する紙葉類に適した範囲に調製するために、前記紙葉類分離パッドを形成する材料を変更したりする等の対策を採るのが一般的である。
ところが、紙葉類の種類によって形成材料を変更する場合、材料開発に多大な時間とコストとを要する上、摩擦係数を、目的とする範囲に調整できたとしても、紙葉類分離パッドに求められるその他の性能、例えば耐摩耗性や静粛性が低下したり、硬さが変動したりするといった問題を生じる。
また、接触面の幅を変更する方法では、紙葉類分離パッドを設置する位置の寸法的制約などによって、狙い通りの幅を有する紙葉類分離パッドを設置できない場合がある。
接触面の幅を変更する代わりに、紙葉類分離パッドを形成するエラストマを発泡させて多孔質構造とするともに接触面を研磨して、当該接触面に、多孔質構造を構成する多数の気泡が開口されたランダムな多数の穴を形成して、前記接触面の、紙葉類に対する接触面積を調整する方法もある。
しかし、前記多孔質構造の紙葉類分離パッドは密度が小さいため、摩耗したり、長時間に亘って圧が加えられた際にいわゆるヘタリを生じたりしやすく、製品寿命が短いという問題がある。
接触面の表面状態を変更するためには、例えば賦形面を任意の表面状態とした型を作製し、当該型の賦形面の表面状態を接触面に転写させるのが一般的である。例えば接触面を滑らかにするためには前記賦形面を平滑に仕上げ、逆に適度に荒れた面にするためには、粗面加工したりシボ加工したりすればよい。
しかし、接触面のこれらの微細な表面状態は、多数枚の紙葉類を通紙した際の摩耗によって大きく変化しやすい。また、前記接触面には紙粉やトナー等が付着しやすい。そのため、通紙を繰り返すうちに表面状態が変化したり、前記紙粉やトナー等が徐々に蓄積されたりして、前記接触面の摩擦係数が短期間で大きく変化しやすく、長期間に亘って良好な分離性能と通紙性能を両立させることができないという問題がある。
本発明の目的は、前記種々の問題を生じることなしに、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる紙葉類分離パッドと、前記紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置を提供することにある。
本発明は、片面が紙葉類と接触する接触面とされた非多孔質で平板状の紙葉類分離パッドであって、前記接触面に、当該接触面の面方向の平面形状が円形、または円と内接する形状となるように前記接触面において開口された、開口面積が０．７ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以下で、かつ前記面方向と直交する厚み方向に一定の深さを有する複数個の凹部、または前記厚み方向に貫通する複数個の貫通孔を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、接触面に、開口面積が前記範囲内の凹部または貫通孔を設けるとともに、その形成個数や形成密度、あるいは前記開口面積等を変更することによって、紙葉類分離パッドの接触面の、紙葉類との接触面積を調整して、その摩擦係数を、紙葉類の種類に応じた最適な範囲に設定することができる。
そのため、紙葉類分離パッドの形成材料は一定として、その材料開発に要する時間とコストを省略することができる上、紙葉類分離パッドに求められるその他の性能、例えば耐摩耗性や静粛性が低下したり、硬さが変動したりするのを防止しながら、前記最適な摩擦係数に基づく良好な分離性能と通紙性能とを有する紙葉類分離パッドを得ることができる。
また前記凹部や貫通孔は、開口面積が前記範囲内という比較的マクロな構造を有しているため、前記凹部または貫通孔を開口することによって設定される接触面の摩擦係数は、従来の微細な表面状態が付与されることで設定される摩擦係数のように、摩耗等によって短期間で大きく変化することがない。また、そのエッジによって紙粉やトナー等をかきとって凹部または貫通孔内に取り込むことにより、当該紙粉やトナー等が接触面の摩擦係数を変化させるのを防止することもできる。
そのため、本発明によれば、紙葉類分離パッドの全体を非多孔質として摩耗やヘタリ等を生じにくくしていることと相まって、前記接触面における、紙葉類の種類に応じた最適な摩擦係数の範囲と、それに伴う良好な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することが可能となる。
なお本発明において、前記凹部または貫通孔の、接触面における開口面積が前記範囲に限定されるのは、下記の理由による。
すなわち開口面積が０．７ｍｍ２未満では、前記凹部または貫通孔を接触面において開口させることによる、接触面の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整する効果が十分に得られない。また、そのエッジによって紙粉やトナー等をかきとって凹部または貫通孔内に取り込むことで、当該紙粉やトナー等が接触面の摩擦係数を変化させるのを防止する効果も不十分になる。
一方、開口面積が２０ｍｍ２を超える場合には、前記凹部または貫通孔の開口のエッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりする。
これに対し、開口面積を前記範囲内とすることにより、紙葉類分離パッドの全体を非多孔質として摩耗やヘタリ等を生じにくくしていることと相まって、先に説明したメカニズムにより、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる。
なお特許文献４には、接触面に、紙葉類の送出方向と平行に、前記送出方向の下流側が、上流側よりも幅広とされた、前記接触面の送出方向の全長にわたる複数本の溝を設けた紙葉類分離パッドが記載されている。
かかる複数本の溝を設ければ、本発明の場合と同様に、前記接触面の接触面積と、使用利に対する摩擦係数とを調整できると考えられる。
しかし前記溝のエッジは、前記のように送出方向の下流側と上流側で溝の幅を違えるために、紙葉類の送出方向に対して傾斜して設けられているため、かかるエッジに、例えば紙葉類の側端がガイドされて紙葉類が斜行してしまうおそれがある。
また、前記のようにエッジは、紙葉類の送出方向に対して傾斜して設けられているものの、その紙葉類の送出方向に対する交差角度は小さいため、紙粉やトナー等をかきとって溝内に取り込んで、当該紙粉やトナー等が接触面の摩擦係数を変化させるのを防止する効果は、本発明における凹部や貫通孔に比べて不十分である。
また特許文献５の図７には、接触面に、紙葉類の送出方向と直交させて、前記接触面の、前記直交方向の全幅にわたる複数本の、断面略Ｖ字状の切り込みを設けた紙葉類分離パッドが記載されている。
かかる複数本の切り込みを設ければ、本発明の場合と同様に、前記接触面の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整できると考えられる。また、前記切り込みのエッジは紙葉類の送出方向に対してほぼ直交して設けられているため、紙粉やトナー等をかきとって溝内に取り込んで、当該紙粉やトナー等が接触面の摩擦係数を変化させるのを防止するためにも十分に機能する。
しかし前記切り込みを設けた場合には、前記エッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりするという問題がある。
前記本発明の紙葉類分離パッドにおいては、前記凹部または貫通孔の開口の、前記接触面の面方向の平面形状が円形で、かつ開口径Φが１．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるとともに、隣り合う最も近い凹部間または貫通孔間の、前記面方向の最短距離Ｇが、前記開口径Φの２５％以上、６００％以下であるのが好ましい。
開口の平面形状を円形とすることによって、先に説明した、紙葉類の引っ掛かりをより一層生じにくくすることができる。
前記円形の開口の開口径Φが前記範囲内であるのが好ましいのは、下記の理由による。
すなわち、開口径Φが１．０ｍｍ未満では、先に説明した開口面積が不足して、凹部または貫通孔を接触面において開口させることによる、接触面の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整する効果が十分に得られないおそれがある。また紙粉やトナー等をそのエッジによってかきとって凹部または貫通孔内に取り込んで、当該紙粉やトナー等が接触面の摩擦係数を変化させるのを防止する効果が不十分になるおそれもある。
一方、開口径Φが５．０ｍｍを超える場合には、先に説明した開口面積が大きすぎて、凹部または貫通孔の開口のエッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりするおそれがある。
これに対し、円形の開口の開口径Φを前記範囲内とすることにより、紙葉類分離パッドの全体を非多孔質として摩耗やヘタリ等を生じにくくしていることと相まって、先に説明したメカニズムにより、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる。
また、隣り合う最も近い開口の最短距離Ｇが、前記開口径Φの２５％以上、６００％以下であるのが好ましいのは、下記の理由による。
すなわち、最短距離Ｇが前記範囲未満では、紙葉類に対する摩擦を維持する接触面の接触面積が小さくなりすぎて、前記接触面に良好な摩擦係数を付与できないおそれがある。また、隣り合う凹部または貫通孔間の距離が小さすぎるため、通紙による負荷によってめくれ等の変形を生じやすく、最悪の場合、変形した開口のエッジが接触面より上に突出して紙葉類の特に先端に引っかかって、当該紙葉類の送出不良を生じるおそれもある。
一方、最短距離Ｇが前記範囲を超える場合には、凹部または貫通孔が、一般的なサイズ（例えば紙葉類の送出方向と直交方向の幅が１０〜４０ｍｍ程度で、かつ前記送出方向の長さが３〜１５ｍｍ程度）の紙葉類分離パッドの接触面の、一部にしか形成されないことになる。そのため、特に接触面の幅方向の一部にしか凹部または貫通孔が形成されない場合には、紙葉類に対する摩擦係数に偏りを生じて、紙葉類の斜行を生じるおそれがある。
これに対し、前記最短距離Ｇを前記範囲内とすることで、紙葉類の引っかかりによる送出不良や、あるいは斜行等を生じることなしに、接触面に良好な摩擦係数を付与することができる。
また本発明の紙葉類分離パッドにおいては、前記凹部または貫通孔の、前記接触面での開口面積の合計の、前記接触面の総面積に占める割合（開口率）が５０％以下であるのが好ましい。
開口率が前記範囲を超える場合には、紙葉類に対する摩擦を維持する接触面の接触面積が小さくなりすぎて、前記接触面に良好な摩擦係数を付与できないおそれがある。また、隣り合う凹部または貫通孔間の距離が小さくなりすぎて、通紙による負荷によってめくれ等の変形を生じやすく、最悪の場合、変形した開口のエッジが接触面より上に突出して紙葉類の特に先端に引っかかって、当該紙葉類の送出不良を生じるおそれもある。
これに対し、開口率を前記範囲内とすることで、接触面にめくれ等の変形が生じたり、前記変形による紙葉類の送出不良等が生じたりするのを防止しながら、前記接触面に良好な摩擦係数を付与することができる。
本発明は、前記本発明の紙葉類分離パッドを備えることを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、前記本発明の紙葉類分離パッドの機能によって、紙やＯＨＰフィルム等の紙葉類を、重送や送出不良等を生じることなしに、給紙カセットや給紙トレー等から送出して画像形成することができる。
本発明によれば、従来の、接触面が平面である紙葉類分離パッドや、あるいは溝や切り込みを設けた紙葉類分離パッドで生じる種々の問題を生じることなしに、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる紙葉類分離パッドと、前記紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置を提供することができる。
本発明の紙葉類分離パッドの、実施の一例の外観を示す斜視図である。 図１の例の紙葉類分離パッドの接触面を拡大した平面図である。 同図(a)は、図１の例の紙葉類分離パッドの一部を拡大して示す断面図、図(b)は、前記紙葉類分離パッドの変形例の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置の給紙機構の一例を示す概略断面図である。 同図(a)〜(ｄ)は、それぞれ本発明の実施例で作製した紙葉類分離パッドの平面図である。 同図(a)〜(ｄ)は、それぞれ本発明の実施例で作製した紙葉類分離パッドの平面図である。 同図(a)〜(ｄ)は、それぞれ本発明の実施例、比較例で作製した紙葉類分離パッドの平面図である。
〈紙葉類分離パッド〉
図１は、本発明の紙葉類分離パッドの、実施の一例の外観を示す斜視図である。図２は、前記図１の例の紙葉類分離パッドの要部である接触面を拡大した平面図である。図３(a)は、図１の例の紙葉類分離パッドの一部を拡大して示す断面図、図３(b)は、前記紙葉類分離パッドの変形例の一部を拡大して示す断面図である。
図１を参照して、この例の紙葉類分離パッド１は、図において上面が紙葉類（図示せず）と接触する接触面２とされた厚みが一定の矩形平板状に形成されている。
すなわち前記紙葉類分離パッド１は、図１、図３(a)(b)を参照して、前記接触面２と、当該接触面２と背向する反対面３とが互いに平行に設けられることで、全体の厚みが一定に形成されている。また前記紙葉類分離パッド１は、前記接触面２から反対面３までの、前記両面の面方向の平面形状が矩形とされることで、全体が矩形平板状とされている。
さらに前記紙葉類分離パッド１は、その全体が、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴムや、あるいはポリウレタン系熱可塑性エラストマ、ポリエステル系熱可塑性エラストマなどの熱可塑性エラストマ等のエラストマの１種または２種以上によって、実質的に内部に気泡を有しない非多孔質状に一体形成されている。エラストマには、例えば硬さ等を調整するための、カーボンブラックなどのフィラーや、あるいはゴムの場合は架橋剤成分等の任意の添加剤を配合することができる。
図１、図３(a)(b)を参照して、前記接触面２には、当該接触面２の面方向の平面形状が円形となるように前記接触面２において開口された、前記紙葉類分離パッド１の厚み方向に一定の深さを有する複数個の凹部４、または前記接触面２から反対面３へ達する貫通孔５が形成されている。
このうち凹部４は、図１、図３(a)を参照して、前記接触面２の面方向の平面形状が、前記開口と同径の円形に形成された底面６を備えているとともに、前記開口から底面６までの前記面方向の平面形状が、前記開口および底面６と同径の円形に形成されている。
各凹部４の、紙葉類分離パッド１の厚み方向の深さＤは、当該紙葉類分離パッド１の厚みＴ未満の任意の値に設定できる。ただし深さＤは、凹部４を、紙粉やトナー等を取り込むポケットとして長期間に亘って良好に機能させるために、厚みＴの５０％以上であるのが好ましい。
なお深さＤの上限は、前記のように紙葉類分離パッド１の厚みＴ未満であればよい。かかる規定は、深さＤが厚みＴと一致する貫通孔５を凹部４と形式的に区別するためであって、機能的に両者が相違するわけではない。
一方、貫通孔５は、図１、図３(b)を参照して、前記接触面２の面方向の平面形状が円形となるように前記接触面２、および反対面３において開口されている。また貫通孔５は、前記接触面２から反対面３までの前記面方向の平面形状が、前記両面における開口と同径の円形に形成されている。
図１〜図３(a)(b)を参照して、前記凹部４、貫通孔５の、接触面２における開口面積は、０．７ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以下に限定される。
開口面積が０．７ｍｍ２未満では、前記凹部４または貫通孔５を接触面２において開口させることによる、接触面２の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整する効果が十分に得られない。また、そのエッジによって紙粉やトナー等をかきとって凹部４または貫通孔５内に取り込むことにより、当該紙粉やトナー等が接触面２の摩擦係数を変化させるのを防止する効果も不十分になる。
一方、開口面積が２０ｍｍ２を超える場合には、前記凹部４または貫通孔５の開口のエッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりする。
これに対し、開口面積を前記範囲内とすることにより、紙葉類分離パッド１の全体を非多孔質として摩耗やヘタリ等を生じにくくしていることと相まって、先に説明したメカニズムにより、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる。
また図の例のように、接触面２での凹部４または貫通孔５の開口の平面形状が円形である場合、その開口径Φは１．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
開口径Φが前記範囲未満では、前記凹部４または貫通孔５を接触面２において開口させることによる、当該接触面２の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整する効果が十分に得られないおそれがある。また、そのエッジによって紙粉やトナー等をかきとって凹部４または貫通孔５内に取り込むことにより、当該紙粉やトナー等が接触面２の摩擦係数を変化させるのを防止する効果が不十分になるおそれもある。
一方、開口径Φが前記範囲を超える場合には、前記凹部４または貫通孔５の開口のエッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりするおそれがある。
これに対し、開口径Φを前記範囲内とすることにより、紙葉類分離パッド１の全体を非多孔質として摩耗やヘタリ等を生じにくくしていることと相まって、先に説明したメカニズムにより、紙葉類の種類に応じた最適な分離性能と通紙性能とを、長期間に亘って維持することができる。
凹部４または貫通孔５は、接触面２において任意に配列させることができる。
例えば図１の例では、前記凹部４または貫通孔５を、矩形状の接触面２の短辺Ｓ方向に３個、それぞれ形成間隔ｉを隔てて等間隔で配列した列Ｃ１と、前記短辺Ｓ方向に２個、列Ｃ１と同じ形成間隔ｉで配列した列Ｃ２とを、互いに前記接触面２の長辺Ｌ方向に等間隔で交互に配列している。
両列Ｃ１、Ｃ２における各凹部４または貫通孔５は、その形成位置が、当該両列Ｃ１、Ｃ２間で、凹部４または貫通孔５の形成間隔ｉの半分だけずらされている。
３個の列Ｃ１は、矩形状の接触面２の長辺Ｌ方向に８列、２個の列Ｃ２は、前記３個の列Ｃ１の列間に７列設けられている。
図１、図２を参照して、前記のように配列された複数個の凹部４または貫通孔５のうち、隣り合う最も近い凹部４または貫通孔５間の、接触面２の面方向の最短距離Ｇは、前記凹部４または貫通孔５の開口径Φの２５％以上、６００％以下であるのが好ましい。
なお両図の例では、例えば図２の中央に記載した、列Ｃ１（またはＣ２）を構成する１つの凹部４または貫通孔５を例にとって説明すると、その両側に隣接する列Ｃ２（またはＣ１）を構成し、先の１つの凹部４または貫通孔５を囲んで設けられた、図２中に示す４つの凹部４または貫通孔５が、隣り合う最も近い凹部４または貫通孔５に該当する。
また最短距離Ｇは、図の例の場合、前記隣り合う最も近い一対の凹部４または貫通孔５の、それぞれ円形の開口の中心間を結ぶ直線ｔと、前記２つの開口の外縁との交点間の直線距離でもって規定することができる。
かかる最短距離Ｇが前記範囲未満では、紙葉類に対する摩擦を維持する接触面２の接触面積が小さくなりすぎて、前記接触面２に良好な摩擦係数を付与できないおそれがある。また、隣り合う凹部４または貫通孔５間の距離が小さすぎるため、通紙による負荷によってめくれ等の変形を生じやすく、最悪の場合、変形した開口のエッジが接触面２より上に突出して紙葉類の特に先端に引っかかって、当該紙葉類の送出不良を生じるおそれもある。
一方、最短距離Ｇが前記範囲を超える場合には、凹部４または貫通孔５が、一般的なサイズ（例えば紙葉類の送出方向と直交方向の幅が１０〜４０ｍｍ程度で、かつ前記送出方向の長さが３〜１５ｍｍ程度）の紙葉類分離パッドの接触面２の、一部にしか形成されないことになる。そのため、特に接触面２の幅方向の一部にしか凹部４または貫通孔５が形成されない場合には、紙葉類に対する摩擦係数に偏りを生じて、紙葉類の斜行を生じるおそれがある。
これに対し、前記最短距離Ｇが開口径Φの２５％以上、６００％以下の範囲内であれば、紙葉類の引っかかりによる送出不良や、あるいは斜行等を生じることなしに、接触面２に良好な摩擦係数を付与することができる。
また、前記凹部４または貫通孔５の、接触面２での開口面積の合計の、前記接触面２の総面積に占める割合で表される開口率は５０％以下であるのが好ましい。
開口率が前記範囲を超える場合には、紙葉類に対する摩擦を維持する接触面２の接触面積が小さくなりすぎて、前記接触面２に良好な摩擦係数を付与できないおそれがある。また、隣り合う凹部４または貫通孔５間の距離が小さくなりすぎて、通紙による負荷によってめくれ等の変形を生じやすく、最悪の場合、変形した開口のエッジが接触面２より上に突出して紙葉類の特に先端に引っかかって、当該紙葉類の送出不良を生じるおそれもある。
なお開口率は、接触面２に付与する摩擦係数の範囲に応じて任意に設定できるが、前記範囲内でも１％以上であるのが好ましい。
開口率が前記範囲未満では、前記凹部４または貫通孔５を接触面２において開口させることによる、当該接触面２の接触面積と、紙葉類に対する摩擦係数とを調整する効果が十分に得られないおそれがある。また、そのエッジによって紙粉やトナー等をかきとって凹部４または貫通孔５内に取り込むことにより、当該紙粉やトナー等が接触面２の摩擦係数を変化させるのを防止する効果も不十分になるおそれがある。
これに対し、開口率を前記範囲内とすることで、接触面にめくれ等の変形が生じたり、前記変形による紙葉類の送出不良等が生じたりするのを防止しながら、前記接触面に良好な摩擦係数を付与することができる。
なお図３(a)(b)の例の紙葉類分離パッド１では、複数個の凹部４のみ、あるいは貫通孔５のみを設けているが、凹部４と貫通孔５とを１つの紙葉類分離パッド１において混在させてもよい。
また凹部４や貫通孔５の開口の平面形状は円形には限定されず、例えば三角形、四角形、五角形、六角形、八角形、あるいは任意の形状で、なおかつ円と内接する平面形状とすることもできる。前記各平面形状の開口は、それぞれ接触面２における開口面積が、０．７ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以下の範囲内とされる。
凹部４や貫通孔５の開口の平面形状を、前記円形以外の形状とする場合、前記最短距離Ｇは、当該平面形状が内接する円の中心間を結ぶ直線ｔと、前記２つの開口の外縁との交点間の直線距離でもって規定することができる。
凹部４、貫通孔５の、前記開口より紙葉類分離パッド１の厚み方向内方の平面形状やその大きさは任意に設定できるが、前記凹部４や貫通孔５を形成する加工の容易さ等を考慮すると、例えば凹部４は、接触面２側の開口から底面６まで同じ平面形状とするのが好ましい。また貫通孔５は、前記接触面２側の開口から反対面３側の開口まで同じ平面形状とするのが好ましい。
前記凹部４、または貫通孔５を備えた紙葉類分離パッド１は、例えば、あらかじめ前記エラストマを非多孔質の平板状に成形したものに、後加工で前記凹部４や貫通孔５を形成して製造することができる。
また前記凹部４、または貫通孔５に対応するピンを備えた型内にエラストマを充填して、前記エラストマがゴムの場合は架橋させ、熱可塑性エラストマの場合は冷却、固化させて非多孔質の平板状に成形するのと同時に、前記凹部４、または貫通孔５を形成して製造することもできる。
凹部４や貫通孔５は、接触面２の外周縁、例えば図１の例のように矩形平板状の紙葉類分離パッド１では、当該紙葉類分離パッド１の外周縁よりいずれも内側に形成し、前記外周縁にかからないようにするのが好ましい。
また図示していないが、例えば紙葉類分離パッド１の幅方向の両端部が屈曲されて、前記屈曲された両端部より幅方向内側の領域が接触面２とされている場合、凹部４や貫通孔５は、前記屈曲位置よりいずれも幅方向内側に形成し、前記屈曲位置にかからないようにするのが好ましい。
凹部４や貫通孔５が紙葉類分離パッド１の外周縁や屈曲位置にかかっている場合には、前記凹部４や貫通孔５の開口のエッジに紙葉類の特に先端が引っかかりやすくなり、当該引っかかりによって紙葉類の送出不良を生じたり、通紙時の音が大きくなったりする。
これに対し、凹部４や貫通孔５を、前記外周縁や屈曲位置にかからないように形成すれば、これらの問題が発生するのを防止することができる。
前記平板状の紙葉類分離パッド１の硬さは、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」に規定された測定方法によって求められる、温度２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さが６０°以上、特に７０°以上であるのが好ましく、９５°以下、特に９０°以下であるのが好ましい。
硬さが前記範囲未満では、紙葉類分離パッド１の接触面２が軟らかすぎるため、紙葉類との摩擦によって磨耗し易くなる。
また前記範囲を超える場合には前記接触面２が硬すぎるため、紙葉類分離パッド１を、例えば画像形成装置の給紙カセットや給紙トレー等に組み込んで、当該接触面２に給紙ローラを接触させた際の、前記紙葉類分離パッド１の厚み方向の変形量が小さくなる傾向がある。そのため、前記接触面２の摩擦力によって紙葉類の重送を防止する機能が低下して、特に摩擦係数の異なる様々な種類の紙葉類に十分に対応して重送を防止する効果が得られなくなるおそれがある。
紙葉類分離パッド１の硬さを調整するためには、例えばエラストマの種類やグレード等を選択したり、エラストマに配合するフィラーの種類や量を調整したりすればよい。
また紙葉類分離パッド１の厚みや平面形状等は、当該紙葉類分離パッド１を組み込む画像形成装置の給紙カセットや給紙トレー等の形状や構造等に合わせて適宜設定することができるが、厚みＴは、通紙時にビビリ音を生じた利するのを防止しながら、紙葉類を良好に分離させることを考慮すると０．５ｍｍ以上、特に１．０ｍｍ以上であるのが好ましく、１．５ｍｍ以下、特に１．２ｍｍ以下であるのが好ましい。
〈画像形成装置〉
本発明の画像形成装置は、前記本発明の紙葉類分離パッドを備えることを特徴とする。
本発明によれば、前記本発明の紙葉類分離パッドの機能によって、紙やＯＨＰフィルム等の紙葉類を、重送や送出不良等を生じることなしに、給紙カセットや給紙トレー等から送出して画像形成することができる。
前記紙葉類分離パッドは、具体的には、従来同様に給紙カセットや給紙トレー等に組み込むことができる。
図４は、本発明の紙葉類分離パッドを組み込んだ画像形成装置の給紙機構の一例を示す概略断面図である。
図４を参照して、この例の給紙機構７は、少なくとも外周面８をゴム等によって形成した給紙ローラ９と、図示していないばね等の押圧力によって前記給紙ローラ９の外周面８に接触可能に配設された、本発明の紙葉類分離パッド１とを備えている。
前記紙葉類分離パッド１は、その接触面２を露出させた状態で、支持台１０によって保持されている。そして前記接触面２を給紙ローラ９の外周面８に対抗させた状態で、前記支持台１０を、前記図示していないばね等によって図中に白抜きの矢印で示すように外周面８の方向に押圧させることで、前記接触面２が外周面８に所定の圧接力で接触可能とされている。
前記給紙機構７は、画像形成装置の給紙カセットや給紙トレー等に積み重ねて収容された複数枚の紙葉類１１のうち２枚目以下の紙葉類１１の搬送を、前記紙葉類分離パッド１の接触面２との摩擦力によって抑制しながら、給紙ローラ９と接する１枚目の紙葉類１１のみを、前記給紙ローラ９の、図中に一点鎖線の矢印で示す方向への回転に伴って他の紙葉類１１から分離して、図中に実線の矢印で示すように画像形成装置の内部に送出する働きをする。
紙葉類分離パッド１は、例えば両面粘着テープ、両面接着テープ等を用いて支持台１０に固定することにより、給紙機構７に組み込むことができる。
〈実施例１〉
ポリエステル系熱可塑性エラストマ〔東レ・デュポン(株)製のハイトレル（登録商標）３０４６〕１００質量部と、カーボンブラック〔東海カーボン(株)製の商品名シーストＳＯ〕１質量部とを配合し、混練したのちシート状に成形し、さらに矩形状に切り出すとともに、その片面を接触面２として複数個の貫通孔５を形成して紙葉類分離パッド１を作製した。
前記紙葉類分離パッド１は、矩形の短辺Ｓを８ｍｍ、長辺Ｌを３０ｍｍ、厚みＴを１．２ｍｍとした。
各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図５(a)に示すように、前記短辺Ｓ方向に５個、等間隔で配列した列を、長辺Ｌ方向に２９列、等間隔で、そして隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらして配列した。貫通孔５の形成個数は１４５個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは０．２５ｍｍ、前記開口径Φの２５％であった。また貫通孔５の、接触面２での開口面積の合計の、前記接触面２の総面積に占める割合、すなわち開口率は４７％であった。
〈実施例２〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図５(b)に示すように、矩形の短辺Ｓ方向に５個、等間隔で配列した列と、同方向に同じ形成間隔で４個、等間隔で配列した列とを、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらしつつ、長辺Ｌ方向に１３列ずつ交互に等間隔で配列した。貫通孔５の形成個数は１１７個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは０．４ｍｍ、前記開口径Φの４０％であった。また開口率は３８％であった。
〈実施例３〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図５(c)に示すように、矩形の短辺Ｓ方向に４個、等間隔で配列した列と、同方向に同じ形成間隔で３個、等間隔で配列した列とを、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらしつつ、長辺Ｌ方向に１０列ずつ交互に等間隔で配列した。貫通孔５の形成個数は７０個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは０．８ｍｍ、前記開口径Φの８０％であった。また開口率は２３％であった。
〈実施例４〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図５(d)に示すように、矩形の短辺Ｓ方向に３個、等間隔で配列した列と、同方向に同じ形成間隔で２個配列した列とを、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらしつつ、長辺Ｌ方向に交互に等間隔で配列した。３個の列は８列、２個の列は前記３個の列間に７列配列し、貫通孔５の形成個数は３８個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは１．５ｍｍ、前記開口径Φの１５０％であった。また開口率は１２％であった。
〈実施例５〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図６(a)に示すように、矩形の短辺Ｓ方向に３個、等間隔で配列した列を、長辺Ｌ方向に１４列、等間隔で、そして隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらして配列した。貫通孔５の形成個数は４２個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、各列内の隣り合う貫通孔５であって、その最短距離Ｇは１．５ｍｍ、前記開口径Φの１５０％であった。また開口率は１４％であった。
〈実施例６〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図６(b)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に１２個、等間隔で配列した列を１列と、その両側に、前記長辺Ｌ方向に１１個、等間隔で配列した列を２列、それぞれ短辺Ｓ方向に等間隔で、そして隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を長辺Ｌ方向の形成間隔の半分ずつずらして配列した。貫通孔５の形成個数は３４個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、各列内の隣り合う貫通孔５であって、その最短距離Ｇは１．５ｍｍ、前記開口径Φの１５０％であった。また開口率は１１％であった。
〈実施例７〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図６(c)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に４個、等間隔で配列した列を１列と、その両側に、前記長辺Ｌ方向に５個、等間隔で配列した列を２列、それぞれ短辺Ｓ方向に等間隔で、そして隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を長辺Ｌ方向の形成間隔の半分ずつずらして配列した。貫通孔５の形成個数は１４個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは３ｍｍ、前記開口径Φの３００％であった。また開口率は５％であった。
〈実施例８〉
貫通孔５の形成個数と形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを１ｍｍとした。開口面積は０．７９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図６(d)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に３個、等間隔で配列した列を２列、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を長辺Ｌ方向の形成間隔の半分ずつずらして配列した。貫通孔５の形成個数は６個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは６ｍｍ、前記開口径Φの６００％であった。また開口率は２％であった。
〈実施例９〉
貫通孔５の開口径Φ、形成個数、および形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを２．５ｍｍとした。開口面積は４．９ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図７(a)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に５個、等間隔で配列した列を１列と、前記長辺Ｌ方向に４個、等間隔で配列した列を１列、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を長辺Ｌ方向の形成間隔の半分ずつずらして配列した。貫通孔５の形成個数は９個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは２．５ｍｍ、前記開口径Φの１００％であった。また開口率は１８％であった。
〈実施例１０〉
貫通孔５の開口径Φ、形成個数、および形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを５ｍｍとした。開口面積は１９．６ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図７(b)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に２個、等間隔で配列した列を２列、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を長辺Ｌ方向の形成間隔の半分ずつずらして配列した。貫通孔５の形成個数は４個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは２．５ｍｍ、前記開口径Φの５０％であった。また開口率は３３％であった。
〈比較例１〉
貫通孔５を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッドを作製した。開口率は０％であった。
〈比較例２〉
貫通孔５の開口径Φ、形成個数、および形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを０．５ｍｍとした。開口面積は０．２０ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図７(c)に示すように、矩形の短辺Ｓ方向に３個、等間隔で配列した列と、同方向に同じ形成間隔で２個配列した列とを、隣り合う列間で貫通孔５の形成位置を短辺Ｓ方向の形成間隔の半分ずつ交互に上下にずらしつつ、長辺Ｌ方向に交互に等間隔で配列した。３個の列は８列、２個の列は前記３個の列間に７列配列し、貫通孔５の形成個数は３８個であった。
隣り合う最も近い貫通孔５は、図に示すように、隣り合う列間の貫通孔５であって、その最短距離Ｇは２ｍｍ、前記開口径Φの４００％であった。また開口率は３％であった。
〈比較例３〉
貫通孔５の開口径Φ、形成個数、および形成位置を変更したこと以外は実施例１と同様にして紙葉類分離パッド１を作製した。
すなわち各貫通孔５は、接触面２における開口径Φを６．５ｍｍとした。開口面積は３３．２ｍｍ２であった。
また各貫通孔５は、図７(d)に示すように、矩形の長辺Ｌ方向に２個、前記矩形の短辺Ｓ方向の中央に配列した。貫通孔５の形成個数は２個であった。
隣り合う２個の貫通孔５間の最短距離Ｇは３．２５ｍｍ、前記開口径Φの５０％であった。また開口率は２８％であった。
〈摩擦係数の測定〉
前記各実施例、比較例で作製した直後の紙葉類分離パッドの接触面の、普通紙〔キヤノン(株)製のプロパーボンド紙（ＰＢ ＰＡＰＥＲ）〕に対する摩擦係数（初期値）を、表面性状測定機〔新東科学(株)製のトライボギア（登録商標）タイプＨＥＩＤＯＮ（ヘイドン、登録商標）−１４ＤＲ〕を用いて測定した。測定の条件は、荷重：１．９６Ｎ（２００ｇｆ）、速度：６００ｍｍ／分とした。
また、前記各実施例、比較例で作製した紙葉類分離パッドを、モノクロレーザープリンタ〔キヤノン(株)製のＬＢＰ−１４２０〕の給紙カセットに装着された純正の分離パッドと交換するとともに、ＰＰＣ用紙を１００００枚連続して通紙させたのち、前記と同条件で摩擦係数（通紙後）を測定して、下記式(1)：
（摩擦係数の変化量）＝（摩擦係数の初期値）−（通紙後の摩擦係数） (1)
により前記初期値からの摩擦係数の変化量を求めた。
前記変化量が小さいほど、紙葉類分離パッドは耐久性に優れている。そこで前記変化量が０．１３未満のものをきわめて良好（◎）、０．１２以上で、かつ０．２０未満のものを良好（○）、０．２０以上のものを不良（×）として評価した。
結果を表１、表２に示す。
Figure 2013220862
Figure 2013220862
表１、表２の比較例１の結果より、貫通孔を設けず、接触面の微細な表面状態のみによって、前記接触面の摩擦係数を調整する場合は、通紙による摩耗、あるいは紙粉やトナー等の付着によって摩擦係数が大きく変化してしまい、長期間に亘って良好な分離性能と通紙性能を両立できないことが判った。
これに対し、実施例１〜１０の結果より、貫通孔を設けて接触面の摩擦係数を調整する場合は、前記通紙による摩耗や紙粉、トナーの付着等の影響を受けることなく、初期の摩擦係数を維持して、長期間に亘って良好な分離性能と通紙性能を両立できることが判った。
また実施例１〜１０の結果より、前記貫通孔の開口面積や開口径Φ、形成個数、形成密度等を変更することによって、前記摩擦係数を任意に調整して、紙葉類の種類に応じた最適な範囲に設定できることも判った。
ただし比較例２、３、実施例１〜１０の結果より、これらの効果を得るためには、各貫通孔の、接触面での開口面積が０．７ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以下である必要があること、円形の開口は、その開口径Φが１．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるとともに、隣り合う最も近い凹部間または貫通孔間の最短距離Ｇが、前記開口径Φの２５％以上、６００％以下であるのが好ましいこと、そして開口率は３０％以上であるのが好ましいことが判った。
１ 紙葉類分離パッド
２ 接触面
３ 反対面
４ 凹部
５ 貫通孔
６ 底面
７ 給紙機構
８ 外周面
９ 給紙ローラ
１０ 支持台
１１ 紙葉類
Ｃ１、Ｃ２ 列
Ｇ 最短距離
ｉ 形成間隔
Ｌ 長辺
Ｓ 短辺
ｔ 直線
Φ 開口径

Claims (4)

  1. 片面が紙葉類と接触する接触面とされた非多孔質で平板状の紙葉類分離パッドであって、前記接触面に、当該接触面の面方向の平面形状が円形、または円と内接する形状となるように前記接触面において開口された、開口面積が０．７ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以下で、かつ前記面方向と直交する厚み方向に一定の深さを有する複数個の凹部、または前記厚み方向に貫通する複数個の貫通孔を設けたことを特徴とする紙葉類分離パッド。
  2. 前記凹部または貫通孔の開口の、前記接触面の面方向の平面形状が円形で、かつ開口径Φが１．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるとともに、隣り合う最も近い凹部間または貫通孔間の、前記面方向の最短距離Ｇが、前記開口径Φの２５％以上、６００％以下である請求項１に記載の紙葉類分離パッド。
  3. 前記凹部または貫通孔の、前記接触面での開口面積の合計の、前記接触面の総面積に占める割合が５０％以下である請求項１または２に記載の紙葉類分離パッド。
  4. 前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙葉類分離パッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
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