JP4015070B2 - 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4015070B2 JP4015070B2 JP2003175343A JP2003175343A JP4015070B2 JP 4015070 B2 JP4015070 B2 JP 4015070B2 JP 2003175343 A JP2003175343 A JP 2003175343A JP 2003175343 A JP2003175343 A JP 2003175343A JP 4015070 B2 JP4015070 B2 JP 4015070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet material
- feeding
- sheet
- separation
- inclined surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を１枚だけ分離して給送するための分離部材、これを備えたシート材の給送装置、これらを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機等の複写機、普通紙ファクシミリ等のファクシミリ、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ等のプリンタ、孔版印刷機等の印刷機等の画像形成装置は一般に、シート状の記録媒体である用紙等のシート材に対し、感光体等の像担持体等を含む等の構成の画像形成部によりトナー、インキ等による画像を形成する。
【０００３】
したがって、かかる画像形成装置には一般に、複数枚のシート材を積載可能な給紙トレイ等のシート材積載部材を備え、シート材積載部材に積載されたシート材を画像形成部に向けて給送するシート材の給送装置が備えられている。このようなシート材の給送装置においては、給紙トレイに積載されたシート材を一枚ずつ画像形成部に向けて送り出すことが重要であり、そのために、シート材給送装置は、積載されたシート材のうち一番上に位置する最上位のシート材から１枚ずつ分離して画像形成部へ給送するように構成されている。
【０００４】
従来、かかる構成として、シート材の給送方向の先端における幅方向の両端部を爪部材により押さえて分離させるコーナ爪分離方法、摩擦部材を押圧してシート材を分離する分離パッド方法、シート材を傾斜面を有する固定のゲート部材に突き当てて分離する土手分離方法等を用いる構成が一般に知られている。
【０００５】
これらの構成のうち、部品点数が少なく低コストで、同一構成でサイズの異なる厚紙と薄紙とを含む多種多様のシート材（例えば、葉書，封筒，ＯＨＰ用紙等）に適用できるシート材分離方法を用いる構成としては、周知の分離パッド方式を用いる構成、あるいは例えば〔特許文献１〕に示されているような土手分離方法を用いる構成がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９１６１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような分離方法を採用した従来のシート材の給送方法とその装置にあっては、前者の分離パッド方法では、特に低価格の１０ＰＰＭ（画像形成速度が１分間に１０枚）以下の低速機の場合、給送ローラと摩擦部材とに挾持されたシート材により搬送時にスティッキングスリップに起因する異音が発生するため、給送ローラを半月形状にする対策をとる必要が生じる。
【０００８】
そのため、シート材積載部材の上昇を制限するための給送ローラ径より僅かに小径の一対の円筒状のカラーを余分に給送ローラと同軸上に給送ローラの両側に設ける必要があり、部品点数が増えて生産コストが上昇する結果となる。また、最近はリサイクル紙の使用増加に伴って、葉書，封筒等のシート材の搬送方向の先端部がささくれていたり、裁断時にバリが発生していたりするものが多いため給送時の搬送負荷となり、分離パッド方法ではシート材の不送りが生じやすいという問題点もある。
【０００９】
さらに、コピー紙の再利用で裏紙の使用も増えており、積載されたシート材間の摩擦係数のバラツキが多くなって重送が発生するおそれもあり、裏紙の場合は定着時及び環境によりシート材にカールがかかり、そのカール方向によってはシート材の分離部においてシート材先端に負荷が生じたり、シート材を分離部へ搬送できずに不送りとなったりすることもあり得る。
【００１０】
なお、分離パッド方法の場合、パッドの平面部を給送ローラに押圧させているため、積載状態から繰り出されるシート材の搬送方向（底板等のシート材積載部材の変位角に対応する）に対して分離パッドの角度を所定の範囲内の角度としなければならず、そのためには給送ローラのローラ径が制限され、レイアウトの自由度に制約を受けて給送装置の小型化を図り得ないという点にも問題がある。
【００１１】
一方、後者の土手分離方法の場合、〔特許文献１〕に示されているものは、給送ローラと接している傾斜部材の上縁部分が平坦で給送ローラとのニップ部が広く、部材のバラツキ等によりその傾斜面を所定の傾斜角度に配設することが困難になる。また、通常最上位のシート材が画像形成部で搬送されているときには給送ローラは駆動を遮断されているが、先行のシート材が給送ローラとゲート部材間でニップされている間は、そのシート材との摩擦力により給送ローラは連れ回りしており、先行のシート材の後端がニップ部を抜けると、次のシート材の先端が給送ローラの連れ回りにより傾斜部材に送られる。このとき、シート材同志の摩擦係数が高いかバラツキが大きく、先行のシート材と次のシート材との間の摩擦係数より次のシート材とその次のシート材との間の摩擦係数の方が低い場合には、次のシート材が傾斜部材を乗り越えてしまい、重送となるおそれがあった。
【００１２】
上記のような問題点を解決するため、本件出願人は先に簡単な構成で多種多様のシート材の曲げ弾性係数の影響を激減させ、各種のシート材を不送りや重送を生じることなく１枚ずつ分離して確実に給送するためのシート材の給送装置を開発して出願した（特願２００１−２１７６７５号等）。
【００１３】
かかる先願はシート材の分離に際しシート材の先端が突き当たる傾斜面を備えた分離部材を用い、給紙ローラ等によってシート材積載部材から送り出されたシート材がニップ部に進入する前に、傾斜面において、プレ分離を行う分離方式に関するものであって、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度がプレ分離の性能に大きく寄与する方式に関するものである。
【００１４】
しかしながら、先願においてシート材が積載されているシート材積載部材は、一般的に用いられているものと同様に、積載したシート材のうちの最上位のシート材が給紙ローラに当接するよう、給紙ローラに向けて付勢されているとともに一端部を中心に回動自在とされ、シート材の消費が進むにつれて傾斜するようになっているため、シート材積載部材上に積載されたシート材の枚数により、傾斜面に対するシート材先端の進入方向が変化することで、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度が変動し、その結果、プレ分離の性能が変動する。
【００１５】
従って、大容量のシート材積載部材を用いる構成にあっては、シート材を満載したときとシート材の消費が進んだラスト時とでのシート材の進入角度の差が大きいため、安定したプレ分離性能を確保することが困難である。また、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度の大幅な変動は、シート材先端にダメージを与える恐れがある。
【００１６】
本発明の目的は、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させた分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、シート材を積載するシート材積載部材から送り出されたシート材の先端が係合する、シート材の送り方向に対して傾斜した傾斜面と、
上記シート材積載部材からシート材を送り出す給送手段に対向配置され、同給送手段との間で、同給送手段によってシート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための当接面とを有し、上記給送手段に対して移動可能であり、圧縮ばねによって上記当接面を上記給送手段に圧接される分離部材において、上記傾斜面が、上記送り方向における上記当接面の上流側の、同当接面に隣り合う位置に配置されているとともに、上記送り方向に応じてシート材の先端との係合位置が異なる曲面を有しており、上記曲面によって、上記シート材積載部材から送り出されたシート材のうち最上位のシート材を、他のシート材からずらすプレ分離を行い、上記曲面によってプレ分離が行われた上記最上位のシート材のみを、上記圧縮ばねに抗して上記当接面と上記給送手段との間のニップ部に進入させて、上記他のシート材から分離して上記給送手段によって送り出すことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の分離部材において、上記曲面の、上記係合位置における接線方向と、同係合位置における上記送り方向とのなす角が、所定の角度をなすことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の分離部材において、上記所定の角度が５０°以上７０°以下の範囲内にあることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の分離部材において、上記曲面が円弧状をなすことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、シート材を積載するシート材積載部材と、このシート材積載部材に積載されたシート材に係合し同シート材を送り出す給送手段と、この給送手段によって上記シート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材とを有するシート材の給送装置にある。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のシート材の給送装置において、上記シート材積載部材は、このシート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を上記給送手段に係合させるよう傾斜可能であり、このシート材積載部材の傾斜の変化により、このシート材積載部材から上記給送手段によって送り出されたシート材の送り方向が変化し、この送り方向の変化により、上記傾斜面に対する、同シート材の先端との係合位置が異なることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材、または、請求項５または６記載のシート材の給送装置を有する画像形成装置にある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置を示しており、同図に示す画像形成装置は、デジタル複写機の構成を示している。画像形成装置としては、他の複写機、普通紙ファクシミリ等のファクシミリ、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ等のプリンタ、孔版印刷機等の印刷機等であってもよい。画像形成装置３０は単色画像を形成するものであるが、カラー画像を形成することが可能なものであっても良い。画像形成装置３０は、シート状の記録媒体としてのシート材２として、普通紙のほか、厚紙やＯＨＰシート等の特殊シートを用いることができる。
【００２６】
画像形成装置３０は、画像形成装置本体３１の上方から、光学読取系としての原稿読み取り部３２と、光書込み系としての書き込み装置３３と、作像系としての画像形成部３４と、シート材２の両面に画像形成を行う際に画像形成部３４において片面にトナー像を形成されたシート材２を反転して再度画像形成部３４に送る両面装置４２と、シート材の給送装置としての給紙装置である給送装置１００とを有している。
【００２７】
画像形成部３４は、ドラム状の潜像担持体である像担持体としての感光体ドラム３５を備えており、感光体ドラム３５は、図示しない駆動源によって図１中、時計方向に回転する。感光体ドラム３５の周囲には、回転方向に沿って電子写真複写プロセスを実行するための帯電装置５６、現像装置３６、転写装置５９およびクリーニング装置５０がそれぞれ配置されている。
【００２８】
画像形成装置３０は、符号３７で示すシート材２の搬送路において転写装置５９の下流側に配設された、シート材２上のトナー像をシート材２に定着する定着装置３８と、定着装置３８によってトナー像を定着されたシート材２を、画像形成装置３１の外に排出するか、両面装置４２に送るかを選択する排紙分岐爪５１と、定着装置３８によってトナー像を定着されたシート材２を画像形成装置本体３１の外に排出する排紙ローラ対３９と、画像形成装置本体３１の外部に配設され排紙ローラ対３９によって排出されたシート材２を積載する排紙トレイ４０とを有している。
【００２９】
原稿読み取り部３２では、図示を省略するが、原稿載置台上に載置された原稿を走査するための光源および光路変換用反射鏡が装備され、原稿からの反射光が読み取り光学系を介してＣＣＤなどの光学素子に入射され、光学素子によって原稿の画像データである画像情報として図示しない制御部に出力されるようになっている。書き込み装置３３は、制御部に入力された原稿の画像情報等に応じて照射を行う図示しない半導体レーザと、結像光学系をなす図示しない反射鏡および結像レンズとを介してポリゴンミラー３３Ａからの走査光を感光体ドラム５上に照射して静電潜像を形成するようになっている。
【００３０】
半導体レーザは、制御部からの画像信号に基づいて発光制御されるようになっており、制御部では、原稿読み取り部３２からの画像情報だけでなく、プリンタとして用いられる場合の印字信号およびファクシミリ装置として用いられる場合の送信信号に応じた画像信号によって半導体レーザの駆動制御を行う。ここに、画像形成装置３０は複写機だけでなくプリンタおよびファクシミリ装置としての機能を持つデジタル複合機としての性格を持っている。
【００３１】
反転装置４２は、排紙分岐爪５１による分岐によってシート材２が進入する経路である反転搬送路４１と、反転搬送路４１を経て搬送されてきたシート材２を積載する両面トレイ４３と、両面トレイ４３から画像形成部３４に向けてシート材２を送り出す経路である両面搬送路４４とを有している。
【００３２】
給送装置１００は、シート材２を積載するとともに積載したシート材２を画像形成部３４に供給するものである。図２または図３に示すように、給送装置１００は、四周に高さの低い壁面を備えた浅い筺状の装置本体１０と、装置本体１０の側面の開口部１０ｂを通して着脱自在に装着されるカセット１１とを有している。このカセット１１内には複数のシート材２を積載可能なシート材積載部材である底板１が一端を支軸１ａにより搖動自在に支持されており、カセット１１との間に係着された圧縮ばね３により自由端部が図２において常時上方へ付勢されている。
【００３３】
装置本体１０は、圧縮ばね３により図２において反時計方向に付勢された底板１上に積載されたシート材２の最上位のシート材２ａの先端部に圧接し得る給送手段であり分離手段である分離ローラとしての給送ローラ４と、給送ローラ４に対し、圧縮ばね５の付勢力により押圧された分離部材としての傾斜部材６とを有している。給送ローラ４と傾斜部材６とは、シート材２を一枚ずつ分離して画像形成部３４に給送するための分離部を構成している。底板１は、支軸１ａによって搖動自在に支持されていることと、圧縮ばね３によって付勢されていることにより、積載したシート材２のうち最上位のシート材２ａを、給送ローラ４に圧接させて係合させるように傾斜可能となっている。
【００３４】
図４に示すように、傾斜部材６は、給送ローラ４により底板１から送り出されたシート材２の先端が突き当たることにより係合する、シート材２の送り方向Ｓに対して傾斜した傾斜面６ａと、シート材２の送り方向における傾斜面６ａの下流側に位置し、圧縮ばね５の付勢力により給送ローラ４に圧接可能な当接面６ｂとを有している。
【００３５】
傾斜面６ａは、給紙ローラ４の軸方向すなわち図４に垂直な方向から見て、曲面をなしている。傾斜面６ａのかかる形状は、給紙ローラ４の軸方向において同じ形状をなしており、かかる軸方向に垂直な、言い換えると図４の紙面と平行などの断面においても同じ形状となるものである。かかる断面は、シート材２の送り方向Ｓに平行であり、シート材２の面に垂直な面である。当接面６ｂは、給送ローラ４に対向配置され、給送ローラ４との間で、給送ローラ４によって底板１から送り出されたシート材２を一枚ずつ分離するためのものである。
【００３６】
図３及びその一部を拡大して示す図５に示すように、傾斜部材６は、左右両側面に突設したリブ６ｄ，６ｄを有しており、リブ６ｄ，６ｄが装置本体１０側のガイドレール８，８に摺動自在にガイドされて給送ローラ４に圧接する方向に平行移動可能に装着されている。傾斜部材６は、下部に抜け止め用の一対のフック６ｆ，６ｆを延設しており、フック６ｆ，６ｆが装置本体１０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。
【００３７】
シート材２の搬送方向における傾斜部材６の下流側には、給送ローラ４により繰り出されたシート材２を画像形成部３４へ搬送する搬送ローラ対７（図３では１個だけを示している）が回転自在に軸支されている。なお、傾斜部材６のかかる平行移動手段は、傾斜部材６側にガイドレールを、装置本体１０側にリブを設けても差支えない。
【００３８】
ここで、図６ないし図２０を参照して、底板１、底板１上に積載されたシート材２、給送ローラ４及び傾斜部材６の関係をモデル化して詳細に説明する。なお、実際の傾斜面６ａは、すでに述べたように曲面をなしているが、ここではモデル化のため、傾斜面６ａは平面をなしているものとして説明する。また、後述するように、底板１に積載された複数枚のシート材２の最上位のシート材２ａの給送ローラ４による繰り出し方向Ｓは、実際には底板１に積載されているシート材２の枚数に応じて変化するものであるが、ここではモデル化のため、送り出し方向Ｓは、底板１にシート材２が満載されているときの送り出し方向である水平方向で一定に保たれるものとして説明する。モデル化により、傾斜部材６の傾斜面６ａは、一定の繰り出し方向Ｓに対して常に所定の角度θ２で一定になっている。なお、モデル化した構成を除く部分は、本実施形態の構成として説明するものである。
【００３９】
傾斜面６ａに連続する給送ローラ４との当接面６ｂは、給送ローラ４の軸線方向に沿う突条に形成され、その幅はきわめて狹くなっている。なお、かかる突条は連続する一本からなるようにしてもよく、断続する複数本からなるようにしても差し支えない。給送ローラ４に圧接する底板１上の最上位のシート材２ａの圧接部位Ｘと、傾斜部材６の傾斜面６ａと当接面６ｂとが交差する傾斜面終端６ｃと給送ローラ４との圧接部位であるニップ形成部Ｎと、の、シート材繰り出し方向Ｓに沿う距離を可能な限り近接させるようにし、図示しない制御部からの給紙開始信号が発せられると、最上位のシート材２ａの繰り出しが終るまで給送ローラ４が回転し得るようになっている。
【００４０】
このように、両圧接部位Ｘ，Ｎ間の距離を小さくすることにより、曲げ弾性係数の異なる各種のシート材でも、シート材先端の曲げ範囲が狹くなるため、曲げ弾性係数が近接する結果となり、傾斜部材６の傾斜面６ａで発生する分力のバラツキも抑えられ、曲げ弾性係数の大きい厚紙，葉書，封筒等の場合は言うまでもなく、曲げ弾性係数の小さい薄紙等のシート材でも分離可能となり、多種多様のシート材に対応させることができる。
【００４１】
上記の構成の作用を随時図７〜図９を参照して説明する。図７は、最上位のシート材２ａの力関係を示すものであり、積載された複数枚のシート材２を給送ローラ４により分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材２ａの先端により傾斜部材６の傾斜面６ａに力Ｆが作用する。傾斜面６ａは最上位のシート材２ａの繰り出し方向Ｓに対して角度θ２となるように設定されており、この傾斜面６ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面６ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
【００４２】
また、傾斜部材６を給送ローラ４に押圧する圧縮ばね５の分離圧Ｑがシート材２の繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材２ａは傾斜部材６の傾斜面６ａを乗り越えて図１等に示す搬送ローラ対７の方向へ給送される。
【００４３】
図８は、次のシート材２ｂの力関係を示すものであり、次のシート材２ｂには、その次のシート材２ｃとの間の摩擦負荷により力Ｆｐが作用し、この力Ｆｐは傾斜部材６の傾斜面６ａに垂直方向の分力Ｆｐ１と傾斜面６ａに沿う分力Ｆｐ２を発生する。しかし、一般にシート材間の摩擦係数は、給送ローラとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、上記の力Ｆｐも図７に示した力Ｆのほぼ５０％となり、傾斜部材６の傾斜面６ａを乗り越える力は発生せず、傾斜部材６により止められて最上位のシート材２ａと分離される。
【００４４】
また、傾斜部材６の給送ローラ４との当接面６ｂがシート材との摩擦により摩耗して図９に破線で示す摩耗当接面６ｂ′となった場合でも、傾斜部材６は圧縮ばね５の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面６ａの所定傾斜角θ２（図６）は変化することなく分離条件を保つことができる。
【００４５】
さらに、傾斜部材６の給送ローラ４との当接面６ｂを小さくすることにより、最上位のシート材２ａとのニップ部が従来のニップ幅Ｄ１からニップ幅Ｃ１へと小さくなり、最上位のシート材２ａの後端部がニップ部を抜けてから給送ローラ４の連れ回りにより次のシート材２ｂに繰り出し力を与えるニップ幅分の送り量も小さくなるため、シート材２の重送を抑えることが可能になる。
【００４６】
図１０は、分離部を拡大して示す説明図であり、シート材２は水平に保たれている。このようにシート材の給紙角度が水平であるときは、給送ローラ４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となり、この点Ｘを原点としたとき、給送ローラ４と傾斜部材６の傾斜面６ａとの接点がニップ形成部Ｎとなる。
このような構成で以下
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
とする。
【００４７】
ここで
θｐ２＝θ１＋θ２−９０° （１）
点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は以下のとおりである。
Ｎｘ＝ｒ・ｃｏｓ（−θ１） （２．１）
Ｎｙ＝ｒ＋ｒ・ｓｉｎ（−θ１） （２．２）
となる。いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
【００４８】
次に、シート材２に作用する力の関係から不等式を作成するが、シート材２の先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて図１１及び図１２の（ａ），（ｂ）をそれぞれ参照して説明する。図１１を参照して、ニップ直前ではシート材２の先端は傾斜部材６の傾斜面６ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材２の先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
【００４９】
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材２ａの搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐで有るから、不送りＮＦを防止するためには、
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２） （３）
重送ＭＦを防止するためには、
Δμｐ・Ｐ＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ （４）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２ （５）
【００５０】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図１２の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは、
Ｆｎ＋Ｒｆ・Ｂ＝Ｑ （６）
Ｑｎ・Ｂ＝Ｑ （７）
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２ （８）
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、上記数式（６），（７）から
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （９）
【００５１】
重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１０）
（９）式及び（１０）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ （１１）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ （１２）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
【００５２】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図１３に示すように一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みｙｍａｘは次式で表される。
ｙ１ｍａｘ＝Ｗ・Ｌ３／３・Ｅ・Ｉ （１７）
Ｉ＝ｂ・ｔ３／１２ （１８）
但し、Ｉ：断面２次モーメント
Ｅ：ヤング率
ｂ：梁の幅
ｔ：梁の厚さ
である。
【００５３】
そこで、図１０における給紙圧Ｐの作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
Ｗ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｌ３＝Ｒｆ・Ｂ
∴Ｒｆ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｂ・Ｌ３ （１９）
Ｌ＝√（Ｎｘ ２＋Ｎｙ ２） （２０）
次の表１は、上記の数式（１９）を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値を示したものである。なお、シート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００５４】
【表１】
【００５５】
ここで以上に示した数式の各変数に実際の値を代入して本願によるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。以下の表２に各変数の代入値の一例を示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
図１４は、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとってこの発明によるシート材の給送方法での上述のＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式のそれぞれから求めた境界線を示した線図である。なお、ＭＦ境界線に関しては３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。測定の際には、シート材の重量を考慮するとなお好ましい。
【００５８】
この図１４から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できない。これに対し、本願のシート材分離方法ではΔμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００５９】
次式（２１）はＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。
Ｐ＜（μＦＰ−μｐ１２）Ｑ／Δμｐ （２１）
これに対し、本願のシート材分離方法でのＭＦ境界線の傾きは（１５）式から
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
である。これから、本分離方法におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から
Ａ／Ｂ＝１．４ （２２）
であって見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが本願シート材分離方法がＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。この場合、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は次のようになる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／（μＦＰ−μｐ１２）≒４．１ （２３）
このように、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍の大きさを有している。
【００６０】
さらに、シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度を確認するため、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図１５に示す。この図１５から、給紙圧Ｐが充分に得られれば本願のシート材分離方法によりシート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離可能であることが分かる。
【００６１】
次に、図１６は、上記の傾斜部材６の傾斜面６ａとシート材２の繰り出し方向とのなす角度（θ２）を５０°から７０°に振った場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示す図１４と同様の線図である。この図１６から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、上記の角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、同図１６で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
【００６２】
また、図１７は、前述の条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値とを比較した線図であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述の表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
【００６３】
このような構成からなるシート材の給送装置において、傾斜部材６は複雑な形状をしているため、合成樹脂により一体成形するのが好ましい。その場合、図１８及び図１９に示すように、傾斜部材６の当接面６ｂの長さＡが給送ローラ４の軸線方向の長さＢより大きいと、図示しないシート材の搬送時に給送ローラ４の方向に押圧されてシート材に摺接している傾斜部材６の当接面６ｂは、その中央部に分離圧がかかっているため、シート材を介して給送ローラ４に押圧されている当接面６ｂの中央部だけが摩耗して陥没する。
【００６４】
傾斜部材６がこのように変形すると、シート材が給送ローラ４と傾斜部材６の間に進入する際、そのシート材は傾斜部材６の変形した当接面６ｂにならって湾曲しながら給紙される。そのため、シート材の搬送負荷が著しく大きくなったり、剛性の強いシート材では湾曲不能となったりして不送りが発生する。よって、図５に示したように、傾斜部材６の当接面６ｂの長さを給送ローラ４の軸線方向の長さより小さくして、当接面６ｂの全長が常時給送ローラ４に当接可能としている。
【００６５】
このような構成によれば、傾斜部材６の当接面６ｂは全長に亘ってシート材を介して給送ローラ４に押圧されているため、当接面６ｂに部分的な陥没部が形成されるおそれはなく、当接面６ｂは直線状に平均して摩耗する結果となる。そして、この傾斜部材６は給送ローラ４の方向に平行移動するため、当接面６ｂに摩耗が生じてもシート材の搬送方向Ｓに対して傾斜部材６の傾斜面６ａは所定の角度を保つことが可能である。
【００６６】
度重なる実験の結果から、この実施形態において、シート材２の良好な分離を行うための条件は、図２０に示すように、給送ローラ４に押圧する底板１上のシート材２の圧接部位Ｘと、給送ローラ４に押圧する傾斜部材６の圧接部位Ｎとのシート材繰り出し方向の距離Ｋを２〜６ｍｍにし、繰り出されるシート材２の繰り出し方向Ｓに対して傾斜部材６の傾斜面６ａのなす角度θ２を５０°〜７０°にするとよいことが判った。
【００６７】
このようにすれば、給送ローラ４が通常使用される大きさ、例えばφ１６〜３６ｍｍの範囲にある限り、傾斜面６ａにおいて、給送ローラ４によって底板１から繰り出された複数枚のシート材２のプレ分離すなわち、シート材２ａとこれより下位のシート材２ｂ等とのずらしによる分離が行われ、さらに上述の当接面６ｂにて分離が行われることで、常に良好な分離品質が得られることが確認された。
【００６８】
以上、図６ないし図２０を参照して、底板１、底板１上に積載されたシート材２、給送ローラ４及び傾斜部材６の関係をモデル化して詳細に説明した。モデル化のため、底板１に積載された複数枚のシート材２の最上位のシート材２ａの給送ローラ４による繰り出し方向Ｓ、言い換えると底板１からのシート材２の放出角度は、水平方向で一定に保たれているものとした。しかし、繰り出し方向Ｓは、実際には底板１に積載されているシート材２の枚数に応じて変化するものである。
【００６９】
すなわち、図２に沿って説明したように、底板１は、支軸１ａによって一端部を搖動自在に支持されていることと、圧縮ばね３によって給送ローラ４に向けて付勢されていることにより、積載したシート材２のうち最上位のシート材２ａを、給送ローラ４に圧接させて係合させるように傾斜可能となっている。
【００７０】
したがって、シート材２を満載しているときには、図２において実線で示すように、底板１は水平な状態であり、最上位のシート材２の送り方向すなわち繰り出し方向Ｓも、上述したモデル化の場合と同様に水平であるが、シート材２の消費が進み、積載されたシート材２全体での厚みが減少するにつれて、図２において２点差線で示すように、最上位のシート材２ａが給送ローラ４に当接するように、圧縮ばね３の付勢力によって、支軸１ａを中心に、給送ローラ４が位置する側が上昇して傾斜していき、繰り出し方向Ｓも、繰り出し方向Ｓの下流側が上を向くように傾斜していく。
【００７１】
よって、特に底板１が大容量であるときは、シート材２を満載したときとシート材２の消費が進んだラスト時とでのシート材２の傾斜面６ａへの進入角度θ２の差が大きいため、プレ分離性能が変動し、安定したプレ分離性能を確保することが困難である。また、角度θ２の大幅な変動は、シート材先端にダメージを与える恐れがある。
【００７２】
そこで、本発明にかかる傾斜部材６は、モデル化したときの直線状の傾斜面６ａと異なり、傾斜面６ａが、底板１上のシート材２の量の変化により繰り出し方向Ｓが変化しても、この方向Ｓに対し、シート材２の先端と傾斜面６ａとの係合位置における傾斜面６ａの接線方向がなす角は、常に所定の角度θ２をなす曲面となっている。すでに述べたように、傾斜面６ａは、給紙ローラ４の軸方向すなわち図４に垂直な方向から見て、曲面をなしている。
【００７３】
よって、傾斜面６ａは、繰り出し方向Ｓに応じてシート材２の先端との係合位置が異なるが、角度θ２はプレ分離に適した所定の角度、すなわち上述の５０°以上７０°以下の範囲内に保たれる。本実施形態における傾斜面６ａは、角度θ２が一定の角度をなすため、曲面が特に円弧状をなしているが、曲面の形状はこれに限らず、角度θ２が上述の範囲内にあれば円弧状に限らずどのような形状であっても良い。本実施形態において、角度θ２は、初期状態において６０°とされている。
【００７４】
したがって、図２１に示す、シート材２が底板１に満載であり方向Ｓがほぼ水平方向を向くときの角度θ２＝θｘと、図２２に示す、シート材２が消費され底板１に少数枚が積載されるのみとなって方向Ｓが水平方向に対して仰角をなす斜め方向を向くときの角度θ２＝θｙとは、等しい。すなわち、θｘ＝θｙである。
【００７５】
よって、底板１にシート材２が満載されているときも、シート材２が消費されて少数枚が積載されているときも、シート材２の先端にダメージを与えることなく、傾斜部６ａにおいてプレ分離性能が良好に発揮され、給送ローラ４と当接面６ｂとで形成されるニップ部へのシート材２の進入の挙動が安定し、ニップ部において良好に分離が行われ、一枚のみのシート材２が給送され、重送が回避されて良好な分離搬送性能が実現される。
【００７６】
なお、すでに述べたように、傾斜部材６は磨耗するため、磨耗によって角度θ２が変化するが、初期状態の角度θ２を６０°とすることで、磨耗時においても角度θ２が上述の範囲内に保たれる。このように、初期状態の角度θ２を許容範囲の下限である５０°より大きくして、角度θ２に経時的な磨耗に対する余裕度を持たせることが望ましい。
【００７７】
傾斜面６ａのプレ分離性能は、シート材２の先端が最初に突き当たり、当接するときに発揮される。したがって、上述の曲面形状は、傾斜面６ａの全体に形成されていることを要せず、少なくとも、給送ローラ４によって底板１上から送られてきたシート材２の先端が最初に突き当たる位置に設けられていれば良い。
【００７８】
図２３に、傾斜部材６の第２の実施形態を示す。この傾斜部材６は、傾斜面６ａの、シート材２の先端が最初に突き当たる部分のみが、角度θ２をなす曲面からなるよう、初期状態において構成されている。具体的には曲面は、角度θ２＝６０°の円弧状をなし、シート材２の先端が最初に突き当たるＳ方向上流側の部分にのみ形成されており、Ｓ方向において曲面の下流側は、曲面の端部における接線方向に伸びる平面が形成されている。傾斜面６ａのプレ分離性能は、シート材２の先端が最初に突き当たり、当接するときに発揮されるものであるから、傾斜部材６がこのような構成であっても、プレ分離性能は良好である。
【００７９】
画像形成装置３０は以上のような構成であるから、画像形成装置本体３１内に設けた光学読取系３２により読み取った画像データ等を基にして、書き込み装置３３が画像形成部３４に備えられている、帯電装置５６によって帯電された感光体ドラム３５上に潜像を形成し、その潜像を画像形成部３４に備えられた現像装置３６がトナーにより可視像とする。
【００８０】
給送装置１００のカセット１１から底板１上に積載されたシート材２が給送ローラ４により給送され、傾斜部材６との共働によりシート材２は１枚ずつ良好に分離され、１枚のシート材２のみが搬送ローラ対７によって搬送路３７を通して画像形成部３４に搬送され、感光体ドラム３５上の可視像が転写装置５９によりそのシート材２上に転写される。転写後の感光体ドラム３５はクリーニング装置５０によりクリーニングされ、再度、帯電装置５６による帯電に供される。
【００８１】
トナー像を転写されたシート材２は定着装置３８に搬送されて定着が行われ、排紙分岐爪５１を経て排紙ローラ対３９に搬送されたときには排紙ローラ対３９により外部の排紙トレイ４０に排出される。両面画像形成時には、シート材２は排紙分岐爪５１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を逆転し、両面搬送路４４から再び画像形成部３４に送り込まれて裏面に画像が形成され、定着装置３８、排紙分岐爪５１、排紙ローラ対３９を通って排紙トレイ４０上に排出される。
【００８２】
以上、本実施形態を説明したが、本発明を適用可能な範囲において、実施形態は上述の態様に限らず他の態様をとることができる。たとえば、図１においては、図面を簡略化するため、給送装置１００を１個のみ示したが、必要に応じてサイズの異なる複数個の給紙装置を設けることも可能である。この場合、何れのシート材の給送装置にも本発明を適用可能であり、本発明を適用した分離部材を用いることができる。給送手段は給紙ローラでなく、ベルト状の給紙ベルトであっても良い。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、シート材を積載するシート材積載部材から送り出されたシート材の先端が係合する、シート材の送り方向に対して傾斜した傾斜面と、上記シート材積載部材からシート材を送り出す給送手段に対向配置され、同給送手段との間で、同給送手段によってシート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための当接面とを有し、上記給送手段に対して移動可能であり、圧縮ばねによって上記当接面を上記給送手段に圧接される分離部材において、上記傾斜面が、上記送り方向における上記当接面の上流側の、同当接面に隣り合う位置に配置されているとともに、上記送り方向に応じてシート材の先端との係合位置が異なる曲面を有しており、上記曲面によって、上記シート材積載部材から送り出されたシート材のうち最上位のシート材を、他のシート材からずらすプレ分離を行い、上記曲面によってプレ分離が行われた上記最上位のシート材のみを、上記圧縮ばねに抗して上記当接面と上記給送手段との間のニップ部に進入させて、上記他のシート材から分離して上記給送手段によって送り出すので、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面における曲面によってシート材のプレ分離性能を確保しさらには当接面による分離によってシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止すること、及び大容量のシート積載部材に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８４】
曲面の、係合位置における接線方向と、同係合位置における送り方向とのなす角が、所定の角度をなすこととすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を良好に安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を確実に良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを良好に防止すること、及び大容量のシート積載部材に良好に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８５】
所定の角度が５０°以上７０°以下の範囲内にあることとすれば、傾斜面に対するシート材の進入角度を、プレ分離に適した角度とすることで、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能が良好であり、またシート材の先端にダメージを与えることを防止できる分離部材を提供することができる。
【００８６】
曲面が円弧状をなすこととすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を一定に保ち、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止すること、及び大容量のシート積載部材に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８８】
本発明は、シート材を積載するシート材積載部材と、このシート材積載部材に積載されたシート材に係合し同シート材を送り出す給送手段と、この給送手段によって上記シート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材とを有するシート材の給送装置にあるので、上述の各効果を奏する分離部材を有し、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止することに寄与することができ、シート材を一枚のみ分離して給送することを容易かつ確実に実現可能であるとともに大容量化してもこのような効果を奏することができるシート材の給送装置を提供することができる。
【００８９】
シート材積載部材が、このシート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を給送手段に係合させるよう傾斜可能であり、このシート材積載部材の傾斜の変化により、このシート材積載部材から上記給送手段によって送り出されたシート材の送り方向が変化し、この送り方向の変化により、傾斜面に対する、同シート材の先端との係合位置が異なることとすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量によって、シート材の送り方向が変化し、傾斜面とシート材の先端との係合位置が変化するにもかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、及びシート材の先端にダメージを与えることを防止することに寄与することができ、シート材を一枚のみ分離して給送することを容易かつ確実に実現可能であるとともに大容量化してもこのような効果を奏することができるシート材の給送装置を提供することができる。
【００９０】
本発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材、または、請求項５または６記載のシート材の給送装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する分離部材またはシート材の給送装置を有し、シート材の重送が容易かつ確実に回避され良好な画像形成を行うことが可能であるとともにシート材の容量を大容量化してもこのような効果を奏することができる、大量の連続画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したシート材の給送装置の要部の縦断面図である。
【図３】図１に示したシート材の給送装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示した分離部材の拡大縦断面図であるとともに図１に示したシート材の給送装置の要部の縦断面図である。
【図５】図１に示した分離部材の斜視図であるとともに図１に示したシート材の給送装置の要部の分解斜視図である。
【図６】図２に示したシート材の給送装置をモデル化したものの一部を拡大して示す説明図である。
【図７】図６に示したシート材の給送装置において最上位のシート材の力関係を示す説明図である。
【図８】図６に示したシート材の給送装置において最上位のシート材の下にあるシート材の力関係を示す説明図である。
【図９】図６に示したシート材の給送装置において傾斜部材の摩耗状態を示す説明図である。
【図１０】図６に示したシート材の給送装置において分離部を拡大して示す説明図である。
【図１１】図６に示したシート材の給送装置においてニップ直前のシート材先端に作用する力関係を示す説明図である。
【図１２】図６に示したシート材の給送装置においてニップ進入時のシート材先端に作用する力関係を示す説明図である。
【図１３】先端集中荷重による梁の撓み状態を示す説明図である。
【図１４】図６に示したシート材の給送装置によるシート材の分離方法の一例を、従来のシート材の給送装置によるシート材の摩擦分離方法と比較して示す線図である。
【図１５】図６に示したシート材の給送装置によるシート材の分離方法の一例を、従来のシート材の給送装置によるシート材の摩擦分離方法と比較して示す他の例の線図である。
【図１６】図６に示したシート材の給送装置において傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる時の角度を５０°から７０°に振った場合の設定領域を例示する線図である。
【図１７】図１６と同様の状態で厚さの異なるシート材の不送り領域と重送領域とを実測定と条件式とで比較した線図である。
【図１８】給送ローラと傾斜部材との給送ローラの軸方向における長さの関係を示す比較例の分解斜視図である。
【図１９】給送ローラと傾斜部材との給送ローラの軸方向における長さの関係を示す給送ローラと傾斜部材との比較例の横断面図である。
【図２０】図６に示したシート材の給送装置において給送ローラと傾斜部材との関係を示す説明図である。
【図２１】本発明を適用した分離部材が、シート材を満載したシート材積載部材から繰り出されたシート材の先端と係合した様子を示す模式図である。
【図２２】本発明を適用した分離部材が、少数枚のシート材を積載したシート材積載部材から繰り出されたシート材の先端と係合した様子を示す模式図である。
【図２３】本発明を適用した分離部材の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１ シート材積載部材
２ シート材
２ａ 最上位のシート材
４ 給送手段
６ 分離部材
６ａ 傾斜面
６ｂ 当接面
３０ 画像形成装置
Ｓ シート材の送り方向
θ２、θｘ、θｙ 所定の角度
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を１枚だけ分離して給送するための分離部材、これを備えたシート材の給送装置、これらを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機等の複写機、普通紙ファクシミリ等のファクシミリ、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ等のプリンタ、孔版印刷機等の印刷機等の画像形成装置は一般に、シート状の記録媒体である用紙等のシート材に対し、感光体等の像担持体等を含む等の構成の画像形成部によりトナー、インキ等による画像を形成する。
【０００３】
したがって、かかる画像形成装置には一般に、複数枚のシート材を積載可能な給紙トレイ等のシート材積載部材を備え、シート材積載部材に積載されたシート材を画像形成部に向けて給送するシート材の給送装置が備えられている。このようなシート材の給送装置においては、給紙トレイに積載されたシート材を一枚ずつ画像形成部に向けて送り出すことが重要であり、そのために、シート材給送装置は、積載されたシート材のうち一番上に位置する最上位のシート材から１枚ずつ分離して画像形成部へ給送するように構成されている。
【０００４】
従来、かかる構成として、シート材の給送方向の先端における幅方向の両端部を爪部材により押さえて分離させるコーナ爪分離方法、摩擦部材を押圧してシート材を分離する分離パッド方法、シート材を傾斜面を有する固定のゲート部材に突き当てて分離する土手分離方法等を用いる構成が一般に知られている。
【０００５】
これらの構成のうち、部品点数が少なく低コストで、同一構成でサイズの異なる厚紙と薄紙とを含む多種多様のシート材（例えば、葉書，封筒，ＯＨＰ用紙等）に適用できるシート材分離方法を用いる構成としては、周知の分離パッド方式を用いる構成、あるいは例えば〔特許文献１〕に示されているような土手分離方法を用いる構成がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９１６１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような分離方法を採用した従来のシート材の給送方法とその装置にあっては、前者の分離パッド方法では、特に低価格の１０ＰＰＭ（画像形成速度が１分間に１０枚）以下の低速機の場合、給送ローラと摩擦部材とに挾持されたシート材により搬送時にスティッキングスリップに起因する異音が発生するため、給送ローラを半月形状にする対策をとる必要が生じる。
【０００８】
そのため、シート材積載部材の上昇を制限するための給送ローラ径より僅かに小径の一対の円筒状のカラーを余分に給送ローラと同軸上に給送ローラの両側に設ける必要があり、部品点数が増えて生産コストが上昇する結果となる。また、最近はリサイクル紙の使用増加に伴って、葉書，封筒等のシート材の搬送方向の先端部がささくれていたり、裁断時にバリが発生していたりするものが多いため給送時の搬送負荷となり、分離パッド方法ではシート材の不送りが生じやすいという問題点もある。
【０００９】
さらに、コピー紙の再利用で裏紙の使用も増えており、積載されたシート材間の摩擦係数のバラツキが多くなって重送が発生するおそれもあり、裏紙の場合は定着時及び環境によりシート材にカールがかかり、そのカール方向によってはシート材の分離部においてシート材先端に負荷が生じたり、シート材を分離部へ搬送できずに不送りとなったりすることもあり得る。
【００１０】
なお、分離パッド方法の場合、パッドの平面部を給送ローラに押圧させているため、積載状態から繰り出されるシート材の搬送方向（底板等のシート材積載部材の変位角に対応する）に対して分離パッドの角度を所定の範囲内の角度としなければならず、そのためには給送ローラのローラ径が制限され、レイアウトの自由度に制約を受けて給送装置の小型化を図り得ないという点にも問題がある。
【００１１】
一方、後者の土手分離方法の場合、〔特許文献１〕に示されているものは、給送ローラと接している傾斜部材の上縁部分が平坦で給送ローラとのニップ部が広く、部材のバラツキ等によりその傾斜面を所定の傾斜角度に配設することが困難になる。また、通常最上位のシート材が画像形成部で搬送されているときには給送ローラは駆動を遮断されているが、先行のシート材が給送ローラとゲート部材間でニップされている間は、そのシート材との摩擦力により給送ローラは連れ回りしており、先行のシート材の後端がニップ部を抜けると、次のシート材の先端が給送ローラの連れ回りにより傾斜部材に送られる。このとき、シート材同志の摩擦係数が高いかバラツキが大きく、先行のシート材と次のシート材との間の摩擦係数より次のシート材とその次のシート材との間の摩擦係数の方が低い場合には、次のシート材が傾斜部材を乗り越えてしまい、重送となるおそれがあった。
【００１２】
上記のような問題点を解決するため、本件出願人は先に簡単な構成で多種多様のシート材の曲げ弾性係数の影響を激減させ、各種のシート材を不送りや重送を生じることなく１枚ずつ分離して確実に給送するためのシート材の給送装置を開発して出願した（特願２００１−２１７６７５号等）。
【００１３】
かかる先願はシート材の分離に際しシート材の先端が突き当たる傾斜面を備えた分離部材を用い、給紙ローラ等によってシート材積載部材から送り出されたシート材がニップ部に進入する前に、傾斜面において、プレ分離を行う分離方式に関するものであって、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度がプレ分離の性能に大きく寄与する方式に関するものである。
【００１４】
しかしながら、先願においてシート材が積載されているシート材積載部材は、一般的に用いられているものと同様に、積載したシート材のうちの最上位のシート材が給紙ローラに当接するよう、給紙ローラに向けて付勢されているとともに一端部を中心に回動自在とされ、シート材の消費が進むにつれて傾斜するようになっているため、シート材積載部材上に積載されたシート材の枚数により、傾斜面に対するシート材先端の進入方向が変化することで、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度が変動し、その結果、プレ分離の性能が変動する。
【００１５】
従って、大容量のシート材積載部材を用いる構成にあっては、シート材を満載したときとシート材の消費が進んだラスト時とでのシート材の進入角度の差が大きいため、安定したプレ分離性能を確保することが困難である。また、傾斜面とシート材先端の進入方向とのなす角度の大幅な変動は、シート材先端にダメージを与える恐れがある。
【００１６】
本発明の目的は、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させた分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、シート材を積載するシート材積載部材から送り出されたシート材の先端が係合する、シート材の送り方向に対して傾斜した傾斜面と、
上記シート材積載部材からシート材を送り出す給送手段に対向配置され、同給送手段との間で、同給送手段によってシート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための当接面とを有し、上記給送手段に対して移動可能であり、圧縮ばねによって上記当接面を上記給送手段に圧接される分離部材において、上記傾斜面が、上記送り方向における上記当接面の上流側の、同当接面に隣り合う位置に配置されているとともに、上記送り方向に応じてシート材の先端との係合位置が異なる曲面を有しており、上記曲面によって、上記シート材積載部材から送り出されたシート材のうち最上位のシート材を、他のシート材からずらすプレ分離を行い、上記曲面によってプレ分離が行われた上記最上位のシート材のみを、上記圧縮ばねに抗して上記当接面と上記給送手段との間のニップ部に進入させて、上記他のシート材から分離して上記給送手段によって送り出すことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の分離部材において、上記曲面の、上記係合位置における接線方向と、同係合位置における上記送り方向とのなす角が、所定の角度をなすことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の分離部材において、上記所定の角度が５０°以上７０°以下の範囲内にあることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の分離部材において、上記曲面が円弧状をなすことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、シート材を積載するシート材積載部材と、このシート材積載部材に積載されたシート材に係合し同シート材を送り出す給送手段と、この給送手段によって上記シート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材とを有するシート材の給送装置にある。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のシート材の給送装置において、上記シート材積載部材は、このシート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を上記給送手段に係合させるよう傾斜可能であり、このシート材積載部材の傾斜の変化により、このシート材積載部材から上記給送手段によって送り出されたシート材の送り方向が変化し、この送り方向の変化により、上記傾斜面に対する、同シート材の先端との係合位置が異なることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材、または、請求項５または６記載のシート材の給送装置を有する画像形成装置にある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置を示しており、同図に示す画像形成装置は、デジタル複写機の構成を示している。画像形成装置としては、他の複写機、普通紙ファクシミリ等のファクシミリ、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ等のプリンタ、孔版印刷機等の印刷機等であってもよい。画像形成装置３０は単色画像を形成するものであるが、カラー画像を形成することが可能なものであっても良い。画像形成装置３０は、シート状の記録媒体としてのシート材２として、普通紙のほか、厚紙やＯＨＰシート等の特殊シートを用いることができる。
【００２６】
画像形成装置３０は、画像形成装置本体３１の上方から、光学読取系としての原稿読み取り部３２と、光書込み系としての書き込み装置３３と、作像系としての画像形成部３４と、シート材２の両面に画像形成を行う際に画像形成部３４において片面にトナー像を形成されたシート材２を反転して再度画像形成部３４に送る両面装置４２と、シート材の給送装置としての給紙装置である給送装置１００とを有している。
【００２７】
画像形成部３４は、ドラム状の潜像担持体である像担持体としての感光体ドラム３５を備えており、感光体ドラム３５は、図示しない駆動源によって図１中、時計方向に回転する。感光体ドラム３５の周囲には、回転方向に沿って電子写真複写プロセスを実行するための帯電装置５６、現像装置３６、転写装置５９およびクリーニング装置５０がそれぞれ配置されている。
【００２８】
画像形成装置３０は、符号３７で示すシート材２の搬送路において転写装置５９の下流側に配設された、シート材２上のトナー像をシート材２に定着する定着装置３８と、定着装置３８によってトナー像を定着されたシート材２を、画像形成装置３１の外に排出するか、両面装置４２に送るかを選択する排紙分岐爪５１と、定着装置３８によってトナー像を定着されたシート材２を画像形成装置本体３１の外に排出する排紙ローラ対３９と、画像形成装置本体３１の外部に配設され排紙ローラ対３９によって排出されたシート材２を積載する排紙トレイ４０とを有している。
【００２９】
原稿読み取り部３２では、図示を省略するが、原稿載置台上に載置された原稿を走査するための光源および光路変換用反射鏡が装備され、原稿からの反射光が読み取り光学系を介してＣＣＤなどの光学素子に入射され、光学素子によって原稿の画像データである画像情報として図示しない制御部に出力されるようになっている。書き込み装置３３は、制御部に入力された原稿の画像情報等に応じて照射を行う図示しない半導体レーザと、結像光学系をなす図示しない反射鏡および結像レンズとを介してポリゴンミラー３３Ａからの走査光を感光体ドラム５上に照射して静電潜像を形成するようになっている。
【００３０】
半導体レーザは、制御部からの画像信号に基づいて発光制御されるようになっており、制御部では、原稿読み取り部３２からの画像情報だけでなく、プリンタとして用いられる場合の印字信号およびファクシミリ装置として用いられる場合の送信信号に応じた画像信号によって半導体レーザの駆動制御を行う。ここに、画像形成装置３０は複写機だけでなくプリンタおよびファクシミリ装置としての機能を持つデジタル複合機としての性格を持っている。
【００３１】
反転装置４２は、排紙分岐爪５１による分岐によってシート材２が進入する経路である反転搬送路４１と、反転搬送路４１を経て搬送されてきたシート材２を積載する両面トレイ４３と、両面トレイ４３から画像形成部３４に向けてシート材２を送り出す経路である両面搬送路４４とを有している。
【００３２】
給送装置１００は、シート材２を積載するとともに積載したシート材２を画像形成部３４に供給するものである。図２または図３に示すように、給送装置１００は、四周に高さの低い壁面を備えた浅い筺状の装置本体１０と、装置本体１０の側面の開口部１０ｂを通して着脱自在に装着されるカセット１１とを有している。このカセット１１内には複数のシート材２を積載可能なシート材積載部材である底板１が一端を支軸１ａにより搖動自在に支持されており、カセット１１との間に係着された圧縮ばね３により自由端部が図２において常時上方へ付勢されている。
【００３３】
装置本体１０は、圧縮ばね３により図２において反時計方向に付勢された底板１上に積載されたシート材２の最上位のシート材２ａの先端部に圧接し得る給送手段であり分離手段である分離ローラとしての給送ローラ４と、給送ローラ４に対し、圧縮ばね５の付勢力により押圧された分離部材としての傾斜部材６とを有している。給送ローラ４と傾斜部材６とは、シート材２を一枚ずつ分離して画像形成部３４に給送するための分離部を構成している。底板１は、支軸１ａによって搖動自在に支持されていることと、圧縮ばね３によって付勢されていることにより、積載したシート材２のうち最上位のシート材２ａを、給送ローラ４に圧接させて係合させるように傾斜可能となっている。
【００３４】
図４に示すように、傾斜部材６は、給送ローラ４により底板１から送り出されたシート材２の先端が突き当たることにより係合する、シート材２の送り方向Ｓに対して傾斜した傾斜面６ａと、シート材２の送り方向における傾斜面６ａの下流側に位置し、圧縮ばね５の付勢力により給送ローラ４に圧接可能な当接面６ｂとを有している。
【００３５】
傾斜面６ａは、給紙ローラ４の軸方向すなわち図４に垂直な方向から見て、曲面をなしている。傾斜面６ａのかかる形状は、給紙ローラ４の軸方向において同じ形状をなしており、かかる軸方向に垂直な、言い換えると図４の紙面と平行などの断面においても同じ形状となるものである。かかる断面は、シート材２の送り方向Ｓに平行であり、シート材２の面に垂直な面である。当接面６ｂは、給送ローラ４に対向配置され、給送ローラ４との間で、給送ローラ４によって底板１から送り出されたシート材２を一枚ずつ分離するためのものである。
【００３６】
図３及びその一部を拡大して示す図５に示すように、傾斜部材６は、左右両側面に突設したリブ６ｄ，６ｄを有しており、リブ６ｄ，６ｄが装置本体１０側のガイドレール８，８に摺動自在にガイドされて給送ローラ４に圧接する方向に平行移動可能に装着されている。傾斜部材６は、下部に抜け止め用の一対のフック６ｆ，６ｆを延設しており、フック６ｆ，６ｆが装置本体１０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。
【００３７】
シート材２の搬送方向における傾斜部材６の下流側には、給送ローラ４により繰り出されたシート材２を画像形成部３４へ搬送する搬送ローラ対７（図３では１個だけを示している）が回転自在に軸支されている。なお、傾斜部材６のかかる平行移動手段は、傾斜部材６側にガイドレールを、装置本体１０側にリブを設けても差支えない。
【００３８】
ここで、図６ないし図２０を参照して、底板１、底板１上に積載されたシート材２、給送ローラ４及び傾斜部材６の関係をモデル化して詳細に説明する。なお、実際の傾斜面６ａは、すでに述べたように曲面をなしているが、ここではモデル化のため、傾斜面６ａは平面をなしているものとして説明する。また、後述するように、底板１に積載された複数枚のシート材２の最上位のシート材２ａの給送ローラ４による繰り出し方向Ｓは、実際には底板１に積載されているシート材２の枚数に応じて変化するものであるが、ここではモデル化のため、送り出し方向Ｓは、底板１にシート材２が満載されているときの送り出し方向である水平方向で一定に保たれるものとして説明する。モデル化により、傾斜部材６の傾斜面６ａは、一定の繰り出し方向Ｓに対して常に所定の角度θ２で一定になっている。なお、モデル化した構成を除く部分は、本実施形態の構成として説明するものである。
【００３９】
傾斜面６ａに連続する給送ローラ４との当接面６ｂは、給送ローラ４の軸線方向に沿う突条に形成され、その幅はきわめて狹くなっている。なお、かかる突条は連続する一本からなるようにしてもよく、断続する複数本からなるようにしても差し支えない。給送ローラ４に圧接する底板１上の最上位のシート材２ａの圧接部位Ｘと、傾斜部材６の傾斜面６ａと当接面６ｂとが交差する傾斜面終端６ｃと給送ローラ４との圧接部位であるニップ形成部Ｎと、の、シート材繰り出し方向Ｓに沿う距離を可能な限り近接させるようにし、図示しない制御部からの給紙開始信号が発せられると、最上位のシート材２ａの繰り出しが終るまで給送ローラ４が回転し得るようになっている。
【００４０】
このように、両圧接部位Ｘ，Ｎ間の距離を小さくすることにより、曲げ弾性係数の異なる各種のシート材でも、シート材先端の曲げ範囲が狹くなるため、曲げ弾性係数が近接する結果となり、傾斜部材６の傾斜面６ａで発生する分力のバラツキも抑えられ、曲げ弾性係数の大きい厚紙，葉書，封筒等の場合は言うまでもなく、曲げ弾性係数の小さい薄紙等のシート材でも分離可能となり、多種多様のシート材に対応させることができる。
【００４１】
上記の構成の作用を随時図７〜図９を参照して説明する。図７は、最上位のシート材２ａの力関係を示すものであり、積載された複数枚のシート材２を給送ローラ４により分離部へ繰り出す力として、最上位のシート材２ａの先端により傾斜部材６の傾斜面６ａに力Ｆが作用する。傾斜面６ａは最上位のシート材２ａの繰り出し方向Ｓに対して角度θ２となるように設定されており、この傾斜面６ａに対して垂直方向に分力Ｆ１、傾斜面６ａに沿う方向に分力Ｆ２が発生する。
【００４２】
また、傾斜部材６を給送ローラ４に押圧する圧縮ばね５の分離圧Ｑがシート材２の繰り出し方向Ｓに対して所定の角度θ１で設定されており、この分離圧Ｑを上記の分力Ｆ１のα成分Ｆ１αより小さく設定することにより、最上位のシート材２ａは傾斜部材６の傾斜面６ａを乗り越えて図１等に示す搬送ローラ対７の方向へ給送される。
【００４３】
図８は、次のシート材２ｂの力関係を示すものであり、次のシート材２ｂには、その次のシート材２ｃとの間の摩擦負荷により力Ｆｐが作用し、この力Ｆｐは傾斜部材６の傾斜面６ａに垂直方向の分力Ｆｐ１と傾斜面６ａに沿う分力Ｆｐ２を発生する。しかし、一般にシート材間の摩擦係数は、給送ローラとシート材間の摩擦係数のほぼ５０％程度であるため、上記の力Ｆｐも図７に示した力Ｆのほぼ５０％となり、傾斜部材６の傾斜面６ａを乗り越える力は発生せず、傾斜部材６により止められて最上位のシート材２ａと分離される。
【００４４】
また、傾斜部材６の給送ローラ４との当接面６ｂがシート材との摩擦により摩耗して図９に破線で示す摩耗当接面６ｂ′となった場合でも、傾斜部材６は圧縮ばね５の分離圧力Ｑの方向に平行移動するだけであるので、傾斜面６ａの所定傾斜角θ２（図６）は変化することなく分離条件を保つことができる。
【００４５】
さらに、傾斜部材６の給送ローラ４との当接面６ｂを小さくすることにより、最上位のシート材２ａとのニップ部が従来のニップ幅Ｄ１からニップ幅Ｃ１へと小さくなり、最上位のシート材２ａの後端部がニップ部を抜けてから給送ローラ４の連れ回りにより次のシート材２ｂに繰り出し力を与えるニップ幅分の送り量も小さくなるため、シート材２の重送を抑えることが可能になる。
【００４６】
図１０は、分離部を拡大して示す説明図であり、シート材２は水平に保たれている。このようにシート材の給紙角度が水平であるときは、給送ローラ４の最下点が給紙圧Ｐの作用点となり、この点Ｘを原点としたとき、給送ローラ４と傾斜部材６の傾斜面６ａとの接点がニップ形成部Ｎとなる。
このような構成で以下
ｒ：給送ローラの半径
Ｐ：給紙圧
Ｑ：分離圧
θ１：分離圧の加圧方向とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θ２：傾斜部材の傾斜面とシート材の繰り出し方向とのなす角度（°）
θｐ２：給送ローラのニップ形成部の接線と傾斜部材の傾斜面とのなす角度（°）
Ｎ：ニップ形成部
μ１：給送ローラとシート材との間の摩擦係数
μ２：傾斜部材の傾斜面とシート材先端との間の摩擦係数
μｐ１２：シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数
Δμｐ：シート材間の摩擦係数の差
とする。
【００４７】
ここで
θｐ２＝θ１＋θ２−９０° （１）
点Ｘを原点としたとき、ニップ形成部Ｎの座標（Ｎｘ，Ｎｙ）は以下のとおりである。
Ｎｘ＝ｒ・ｃｏｓ（−θ１） （２．１）
Ｎｙ＝ｒ＋ｒ・ｓｉｎ（−θ１） （２．２）
となる。いま、一例としてｒ＝１６，θ１＝７６°，θ２＝６０°とすると、Ｎ（３．８７１，０．４７５）となる。
【００４８】
次に、シート材２に作用する力の関係から不等式を作成するが、シート材２の先端がニップ形成部Ｎに到達するまでの領域とニップ形成部Ｎに挾持されるニップ進入過程との２つの場合に分けて図１１及び図１２の（ａ），（ｂ）をそれぞれ参照して説明する。図１１を参照して、ニップ直前ではシート材２の先端は傾斜部材６の傾斜面６ａから垂直抗力Ｒｆが作用する。シート材２の先端がニップ形成部Ｎに到達するためには曲げ変形を必要とし、このときにシート材先端に作用する力はシート材の種類によって異なり、厚紙であれば大きくなる。
【００４９】
いま、シート材先端はニップ形成部Ｎでの給送ローラ外周の接線と同方向であり、且つ、シート材先端は、給紙圧が作用する以外の箇所ではその他の部材に接触しないものとすると、最上位のシート材２ａの搬送力は（μ１−μｐ１２）・Ｐ、重送紙の重送力はΔμｐ・Ｐで有るから、不送りＮＦを防止するためには、
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＞Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＞Ｒｆ・Ａ／（μ１−μｐ１２） （３）
重送ＭＦを防止するためには、
Δμｐ・Ｐ＜Ｒｆ・Ａ
∴Ｐ＜Ｒｆ・Ａ／Δμｐ （４）
Ａ＝ｓｉｎθｐ２＋μ２・ｃｏｓθｐ２ （５）
【００５０】
次に、シート材先端がニップ形成部に進入していく過程について図１２の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。このとき、シート材先端は傾斜部材の傾斜面から垂直抗力Ｑｎとその摩擦力μ２・Ｑｎを受ける。逆に給送ローラからはシート材先端が挾持されることによる力により垂直抗力Ｆｎと搬送方向への摩擦力μ１・Ｆｎを受ける。したがって、分離圧Ｑは、
Ｆｎ＋Ｒｆ・Ｂ＝Ｑ （６）
Ｑｎ・Ｂ＝Ｑ （７）
Ｂ＝ｃｏｓθｐ２−μ２・ｓｉｎθｐ２ （８）
また、シート材の長手方向の不送りを防止する条件としては、上記数式（６），（７）から
（μ１−μｐ１２）・Ｐ＋μ１・Ｆｎ＞Ｑｎ・Ａ
∴Ｐ＞｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝Ｑ／（μ１−μｐ１２）
＋μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （９）
【００５１】
重送を防止する条件としては、
Δμｐ・Ｐ＋μｐ１２・Ｆｎ＜Ｑｎ・Ａ
これに数式（６），（７）を代入すると
Ｐ＜｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝Ｑ／Δμｐ＋μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１０）
（９）式及び（１０）式の係数をまとめて整理すると、
不送り防止の条件式としては
Ｐ＞Ｃ・Ｑ＋Ｄ （１１）
重送防止の条件式としては
Ｐ＜Ｇ・Ｑ＋Ｈ （１２）
Ｃ＝｛（Ａ／Ｂ）−μ１｝／（μ１−μｐ１２） （１３）
Ｄ＝μ１・Ｒｆ・Ｂ／（μ１−μｐ１２） （１４）
Ｇ＝｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ （１５）
Ｈ＝μｐ１２・Ｒｆ・Ｂ／Δμｐ （１６）
【００５２】
次にシート材先端に作用する力を見るに、シート材先端が曲げ変形するために傾斜部材の傾斜面から力を受けるが、その傾斜面に垂直な分力が前述の垂直抗力Ｒｆとなる。この値を簡単に求めるためには、図１３に示すように一端が固定された長さＬの梁の先端に集中荷重Ｗがかかったものと考えるのがよい。このとき、梁の先端の撓みｙｍａｘは次式で表される。
ｙ１ｍａｘ＝Ｗ・Ｌ３／３・Ｅ・Ｉ （１７）
Ｉ＝ｂ・ｔ３／１２ （１８）
但し、Ｉ：断面２次モーメント
Ｅ：ヤング率
ｂ：梁の幅
ｔ：梁の厚さ
である。
【００５３】
そこで、図１０における給紙圧Ｐの作用する点Ｘ（原点）が梁の固定点、シート材のニップ形成部Ｎまでシート材先端が変形すると仮定して垂直抗力Ｒｆを求めると、
Ｗ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｌ３＝Ｒｆ・Ｂ
∴Ｒｆ＝３・Ｅ・Ｉ・Ｎｙ／Ｂ・Ｌ３ （１９）
Ｌ＝√（Ｎｘ ２＋Ｎｙ ２） （２０）
次の表１は、上記の数式（１９）を用いて厚さの異なる厚紙Ａ，厚紙Ｂ，薄紙Ａ，薄紙Ｂに関して算出した垂直抗力Ｒｆの値を示したものである。なお、シート材の幅ｂは、給送ローラの幅と同一として５０ｍｍとし、ｔ，Ｅの値は実測によるものを示している。
【００５４】
【表１】
ここで以上に示した数式の各変数に実際の値を代入して本願によるシート材分離方法と一般的な従来の分離パッドを用いたシート材分離方法とを対比する。なお、シート材間摩擦係数の差Δμｐの値としては裏紙使用時も考慮して３水準を用いた。以下の表２に各変数の代入値の一例を示す。
【００５６】
【表２】
図１４は、縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとってこの発明によるシート材の給送方法での上述のＮＦ斜面：（３）式，ＭＦ斜面：（４）式，ＮＦニップ：（１１）式，ＭＦニップ：（１２）式のそれぞれから求めた境界線を示した線図である。なお、ＭＦ境界線に関しては３水準のΔμｐに対応して３本示している。また、分離パッドを用いたＦＰ分離方法に関しても３水準のΔμｐに対応したＭＦ境界線を示している。さらに参考として、この発明を実施した給紙装置のＰ．Ｑ設定領域も示してある。また、給紙圧及び分離圧は、バネ秤や圧力センサ等の手段により測定することができる。測定の際には、シート材の重量を考慮するとなお好ましい。
【００５８】
この図１４から分かるように、裏紙用紙の継ぎ足しを想定したシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２ではＦＰ分離方法の重送領域はかなり狹まり、一般的なＰ−Ｑ設定では対応できない。これに対し、本願のシート材分離方法ではΔμｐ＝０．２でも重送域までかなりの余裕がある。
【００５９】
次式（２１）はＦＰ分離方法でのＭＦ境界線を示すものである。
Ｐ＜（μＦＰ−μｐ１２）Ｑ／Δμｐ （２１）
これに対し、本願のシート材分離方法でのＭＦ境界線の傾きは（１５）式から
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／Δμｐ
である。これから、本分離方法におけるＦＰ摩擦係数μＦＰに相当する値がＡ／Ｂであることが分かる。これは、シート材先端に作用する力の分力を決定する係数であり、表２に示す各変数の設定例では（５）式及び（８）式から
Ａ／Ｂ＝１．４ （２２）
であって見かけ上μＦＰが１．４であることと等価となる。このことが本願シート材分離方法がＦＰ分離方法よりもはるかに広い重層余裕度が得られる要因であると考えられる。この場合、本願とＦＰ分離方法の重送境界線の傾きの比は次のようになる。
｛（Ａ／Ｂ）−μｐ１２｝／（μＦＰ−μｐ１２）≒４．１ （２３）
このように、本願の重送余裕度はＦＰ分離方法の約４倍の大きさを有している。
【００６０】
さらに、シート材の１枚目と２枚目の間の摩擦係数μｐ１２が大きな値となるラグ紙（ボンド紙）や再生紙の場合の重送余裕度を確認するため、μｐ１２＝０．７７，Δμｐ＝０．２の場合のＰ−Ｑ線図を図１５に示す。この図１５から、給紙圧Ｐが充分に得られれば本願のシート材分離方法によりシート材間の摩擦係数が高い裏紙でも分離可能であることが分かる。
【００６１】
次に、図１６は、上記の傾斜部材６の傾斜面６ａとシート材２の繰り出し方向とのなす角度（θ２）を５０°から７０°に振った場合の重送ＭＦ領域と不送りＮＦ領域とを実験データに基づいて縦軸に給紙圧Ｐ、横軸に分離圧Ｑをとって示す図１４と同様の線図である。この図１６から明らかなように、四角実線で示した設定領域でシート材間の摩擦係数の差Δμｐ＝０．２まで対応可能となる。ただし、上記の角度θ２を７０°に設定した場合には不送りＮＦ領域が厳しくなるが、同図１６で四角破線で示した設定領域θ２＝７０°等の分離圧／給紙圧を対応させれば充分に設定可能となる。
【００６２】
また、図１７は、前述の条件式から求めた厚紙Ａ不送り（ＮＦ）領域と実測値とを比較した線図であり、厚紙Ａ不送りＮＦ領域においては、μ１＝１．３，μｐ＝０．６７にて近似し、薄紙Ｂ重送ＭＦ領域ではμ２′＝０．１５，μｐ＝０．５４，Δμｐ＝０．０４８にて近似することが実測により確認されている。なお、その他の代入値及び厚紙Ａ及び薄紙Ｂの傾斜面からの垂直抗力Ｒｆの値は前述の表１及び表２と同値である。このように、各条件式に別途測定した摩擦係数データを入力することにより実測値と近似することが判明し、上記各条件式の有効性を証明することができた。
【００６３】
このような構成からなるシート材の給送装置において、傾斜部材６は複雑な形状をしているため、合成樹脂により一体成形するのが好ましい。その場合、図１８及び図１９に示すように、傾斜部材６の当接面６ｂの長さＡが給送ローラ４の軸線方向の長さＢより大きいと、図示しないシート材の搬送時に給送ローラ４の方向に押圧されてシート材に摺接している傾斜部材６の当接面６ｂは、その中央部に分離圧がかかっているため、シート材を介して給送ローラ４に押圧されている当接面６ｂの中央部だけが摩耗して陥没する。
【００６４】
傾斜部材６がこのように変形すると、シート材が給送ローラ４と傾斜部材６の間に進入する際、そのシート材は傾斜部材６の変形した当接面６ｂにならって湾曲しながら給紙される。そのため、シート材の搬送負荷が著しく大きくなったり、剛性の強いシート材では湾曲不能となったりして不送りが発生する。よって、図５に示したように、傾斜部材６の当接面６ｂの長さを給送ローラ４の軸線方向の長さより小さくして、当接面６ｂの全長が常時給送ローラ４に当接可能としている。
【００６５】
このような構成によれば、傾斜部材６の当接面６ｂは全長に亘ってシート材を介して給送ローラ４に押圧されているため、当接面６ｂに部分的な陥没部が形成されるおそれはなく、当接面６ｂは直線状に平均して摩耗する結果となる。そして、この傾斜部材６は給送ローラ４の方向に平行移動するため、当接面６ｂに摩耗が生じてもシート材の搬送方向Ｓに対して傾斜部材６の傾斜面６ａは所定の角度を保つことが可能である。
【００６６】
度重なる実験の結果から、この実施形態において、シート材２の良好な分離を行うための条件は、図２０に示すように、給送ローラ４に押圧する底板１上のシート材２の圧接部位Ｘと、給送ローラ４に押圧する傾斜部材６の圧接部位Ｎとのシート材繰り出し方向の距離Ｋを２〜６ｍｍにし、繰り出されるシート材２の繰り出し方向Ｓに対して傾斜部材６の傾斜面６ａのなす角度θ２を５０°〜７０°にするとよいことが判った。
【００６７】
このようにすれば、給送ローラ４が通常使用される大きさ、例えばφ１６〜３６ｍｍの範囲にある限り、傾斜面６ａにおいて、給送ローラ４によって底板１から繰り出された複数枚のシート材２のプレ分離すなわち、シート材２ａとこれより下位のシート材２ｂ等とのずらしによる分離が行われ、さらに上述の当接面６ｂにて分離が行われることで、常に良好な分離品質が得られることが確認された。
【００６８】
以上、図６ないし図２０を参照して、底板１、底板１上に積載されたシート材２、給送ローラ４及び傾斜部材６の関係をモデル化して詳細に説明した。モデル化のため、底板１に積載された複数枚のシート材２の最上位のシート材２ａの給送ローラ４による繰り出し方向Ｓ、言い換えると底板１からのシート材２の放出角度は、水平方向で一定に保たれているものとした。しかし、繰り出し方向Ｓは、実際には底板１に積載されているシート材２の枚数に応じて変化するものである。
【００６９】
すなわち、図２に沿って説明したように、底板１は、支軸１ａによって一端部を搖動自在に支持されていることと、圧縮ばね３によって給送ローラ４に向けて付勢されていることにより、積載したシート材２のうち最上位のシート材２ａを、給送ローラ４に圧接させて係合させるように傾斜可能となっている。
【００７０】
したがって、シート材２を満載しているときには、図２において実線で示すように、底板１は水平な状態であり、最上位のシート材２の送り方向すなわち繰り出し方向Ｓも、上述したモデル化の場合と同様に水平であるが、シート材２の消費が進み、積載されたシート材２全体での厚みが減少するにつれて、図２において２点差線で示すように、最上位のシート材２ａが給送ローラ４に当接するように、圧縮ばね３の付勢力によって、支軸１ａを中心に、給送ローラ４が位置する側が上昇して傾斜していき、繰り出し方向Ｓも、繰り出し方向Ｓの下流側が上を向くように傾斜していく。
【００７１】
よって、特に底板１が大容量であるときは、シート材２を満載したときとシート材２の消費が進んだラスト時とでのシート材２の傾斜面６ａへの進入角度θ２の差が大きいため、プレ分離性能が変動し、安定したプレ分離性能を確保することが困難である。また、角度θ２の大幅な変動は、シート材先端にダメージを与える恐れがある。
【００７２】
そこで、本発明にかかる傾斜部材６は、モデル化したときの直線状の傾斜面６ａと異なり、傾斜面６ａが、底板１上のシート材２の量の変化により繰り出し方向Ｓが変化しても、この方向Ｓに対し、シート材２の先端と傾斜面６ａとの係合位置における傾斜面６ａの接線方向がなす角は、常に所定の角度θ２をなす曲面となっている。すでに述べたように、傾斜面６ａは、給紙ローラ４の軸方向すなわち図４に垂直な方向から見て、曲面をなしている。
【００７３】
よって、傾斜面６ａは、繰り出し方向Ｓに応じてシート材２の先端との係合位置が異なるが、角度θ２はプレ分離に適した所定の角度、すなわち上述の５０°以上７０°以下の範囲内に保たれる。本実施形態における傾斜面６ａは、角度θ２が一定の角度をなすため、曲面が特に円弧状をなしているが、曲面の形状はこれに限らず、角度θ２が上述の範囲内にあれば円弧状に限らずどのような形状であっても良い。本実施形態において、角度θ２は、初期状態において６０°とされている。
【００７４】
したがって、図２１に示す、シート材２が底板１に満載であり方向Ｓがほぼ水平方向を向くときの角度θ２＝θｘと、図２２に示す、シート材２が消費され底板１に少数枚が積載されるのみとなって方向Ｓが水平方向に対して仰角をなす斜め方向を向くときの角度θ２＝θｙとは、等しい。すなわち、θｘ＝θｙである。
【００７５】
よって、底板１にシート材２が満載されているときも、シート材２が消費されて少数枚が積載されているときも、シート材２の先端にダメージを与えることなく、傾斜部６ａにおいてプレ分離性能が良好に発揮され、給送ローラ４と当接面６ｂとで形成されるニップ部へのシート材２の進入の挙動が安定し、ニップ部において良好に分離が行われ、一枚のみのシート材２が給送され、重送が回避されて良好な分離搬送性能が実現される。
【００７６】
なお、すでに述べたように、傾斜部材６は磨耗するため、磨耗によって角度θ２が変化するが、初期状態の角度θ２を６０°とすることで、磨耗時においても角度θ２が上述の範囲内に保たれる。このように、初期状態の角度θ２を許容範囲の下限である５０°より大きくして、角度θ２に経時的な磨耗に対する余裕度を持たせることが望ましい。
【００７７】
傾斜面６ａのプレ分離性能は、シート材２の先端が最初に突き当たり、当接するときに発揮される。したがって、上述の曲面形状は、傾斜面６ａの全体に形成されていることを要せず、少なくとも、給送ローラ４によって底板１上から送られてきたシート材２の先端が最初に突き当たる位置に設けられていれば良い。
【００７８】
図２３に、傾斜部材６の第２の実施形態を示す。この傾斜部材６は、傾斜面６ａの、シート材２の先端が最初に突き当たる部分のみが、角度θ２をなす曲面からなるよう、初期状態において構成されている。具体的には曲面は、角度θ２＝６０°の円弧状をなし、シート材２の先端が最初に突き当たるＳ方向上流側の部分にのみ形成されており、Ｓ方向において曲面の下流側は、曲面の端部における接線方向に伸びる平面が形成されている。傾斜面６ａのプレ分離性能は、シート材２の先端が最初に突き当たり、当接するときに発揮されるものであるから、傾斜部材６がこのような構成であっても、プレ分離性能は良好である。
【００７９】
画像形成装置３０は以上のような構成であるから、画像形成装置本体３１内に設けた光学読取系３２により読み取った画像データ等を基にして、書き込み装置３３が画像形成部３４に備えられている、帯電装置５６によって帯電された感光体ドラム３５上に潜像を形成し、その潜像を画像形成部３４に備えられた現像装置３６がトナーにより可視像とする。
【００８０】
給送装置１００のカセット１１から底板１上に積載されたシート材２が給送ローラ４により給送され、傾斜部材６との共働によりシート材２は１枚ずつ良好に分離され、１枚のシート材２のみが搬送ローラ対７によって搬送路３７を通して画像形成部３４に搬送され、感光体ドラム３５上の可視像が転写装置５９によりそのシート材２上に転写される。転写後の感光体ドラム３５はクリーニング装置５０によりクリーニングされ、再度、帯電装置５６による帯電に供される。
【００８１】
トナー像を転写されたシート材２は定着装置３８に搬送されて定着が行われ、排紙分岐爪５１を経て排紙ローラ対３９に搬送されたときには排紙ローラ対３９により外部の排紙トレイ４０に排出される。両面画像形成時には、シート材２は排紙分岐爪５１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を逆転し、両面搬送路４４から再び画像形成部３４に送り込まれて裏面に画像が形成され、定着装置３８、排紙分岐爪５１、排紙ローラ対３９を通って排紙トレイ４０上に排出される。
【００８２】
以上、本実施形態を説明したが、本発明を適用可能な範囲において、実施形態は上述の態様に限らず他の態様をとることができる。たとえば、図１においては、図面を簡略化するため、給送装置１００を１個のみ示したが、必要に応じてサイズの異なる複数個の給紙装置を設けることも可能である。この場合、何れのシート材の給送装置にも本発明を適用可能であり、本発明を適用した分離部材を用いることができる。給送手段は給紙ローラでなく、ベルト状の給紙ベルトであっても良い。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、シート材を積載するシート材積載部材から送り出されたシート材の先端が係合する、シート材の送り方向に対して傾斜した傾斜面と、上記シート材積載部材からシート材を送り出す給送手段に対向配置され、同給送手段との間で、同給送手段によってシート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための当接面とを有し、上記給送手段に対して移動可能であり、圧縮ばねによって上記当接面を上記給送手段に圧接される分離部材において、上記傾斜面が、上記送り方向における上記当接面の上流側の、同当接面に隣り合う位置に配置されているとともに、上記送り方向に応じてシート材の先端との係合位置が異なる曲面を有しており、上記曲面によって、上記シート材積載部材から送り出されたシート材のうち最上位のシート材を、他のシート材からずらすプレ分離を行い、上記曲面によってプレ分離が行われた上記最上位のシート材のみを、上記圧縮ばねに抗して上記当接面と上記給送手段との間のニップ部に進入させて、上記他のシート材から分離して上記給送手段によって送り出すので、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面における曲面によってシート材のプレ分離性能を確保しさらには当接面による分離によってシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止すること、及び大容量のシート積載部材に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８４】
曲面の、係合位置における接線方向と、同係合位置における送り方向とのなす角が、所定の角度をなすこととすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を良好に安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を確実に良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを良好に防止すること、及び大容量のシート積載部材に良好に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８５】
所定の角度が５０°以上７０°以下の範囲内にあることとすれば、傾斜面に対するシート材の進入角度を、プレ分離に適した角度とすることで、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能が良好であり、またシート材の先端にダメージを与えることを防止できる分離部材を提供することができる。
【００８６】
曲面が円弧状をなすこととすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を一定に保ち、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止すること、及び大容量のシート積載部材に対応することに寄与することができる分離部材を提供することができる。
【００８８】
本発明は、シート材を積載するシート材積載部材と、このシート材積載部材に積載されたシート材に係合し同シート材を送り出す給送手段と、この給送手段によって上記シート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材とを有するシート材の給送装置にあるので、上述の各効果を奏する分離部材を有し、シート材積載部材に積載されたシート材の量にかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、シート材の先端にダメージを与えることを防止することに寄与することができ、シート材を一枚のみ分離して給送することを容易かつ確実に実現可能であるとともに大容量化してもこのような効果を奏することができるシート材の給送装置を提供することができる。
【００８９】
シート材積載部材が、このシート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を給送手段に係合させるよう傾斜可能であり、このシート材積載部材の傾斜の変化により、このシート材積載部材から上記給送手段によって送り出されたシート材の送り方向が変化し、この送り方向の変化により、傾斜面に対する、同シート材の先端との係合位置が異なることとすれば、シート材積載部材に積載されたシート材の量によって、シート材の送り方向が変化し、傾斜面とシート材の先端との係合位置が変化するにもかかわらず、傾斜面に対するシート材の進入角度を安定させ、傾斜面におけるシート材のプレ分離性能を確保してシート材の分離を良好に行うこと、及びシート材の先端にダメージを与えることを防止することに寄与することができ、シート材を一枚のみ分離して給送することを容易かつ確実に実現可能であるとともに大容量化してもこのような効果を奏することができるシート材の給送装置を提供することができる。
【００９０】
本発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材、または、請求項５または６記載のシート材の給送装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する分離部材またはシート材の給送装置を有し、シート材の重送が容易かつ確実に回避され良好な画像形成を行うことが可能であるとともにシート材の容量を大容量化してもこのような効果を奏することができる、大量の連続画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した分離部材、これを有するシート材の給送装置及びこれらを有する画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したシート材の給送装置の要部の縦断面図である。
【図３】図１に示したシート材の給送装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示した分離部材の拡大縦断面図であるとともに図１に示したシート材の給送装置の要部の縦断面図である。
【図５】図１に示した分離部材の斜視図であるとともに図１に示したシート材の給送装置の要部の分解斜視図である。
【図６】図２に示したシート材の給送装置をモデル化したものの一部を拡大して示す説明図である。
【図７】図６に示したシート材の給送装置において最上位のシート材の力関係を示す説明図である。
【図８】図６に示したシート材の給送装置において最上位のシート材の下にあるシート材の力関係を示す説明図である。
【図９】図６に示したシート材の給送装置において傾斜部材の摩耗状態を示す説明図である。
【図１０】図６に示したシート材の給送装置において分離部を拡大して示す説明図である。
【図１１】図６に示したシート材の給送装置においてニップ直前のシート材先端に作用する力関係を示す説明図である。
【図１２】図６に示したシート材の給送装置においてニップ進入時のシート材先端に作用する力関係を示す説明図である。
【図１３】先端集中荷重による梁の撓み状態を示す説明図である。
【図１４】図６に示したシート材の給送装置によるシート材の分離方法の一例を、従来のシート材の給送装置によるシート材の摩擦分離方法と比較して示す線図である。
【図１５】図６に示したシート材の給送装置によるシート材の分離方法の一例を、従来のシート材の給送装置によるシート材の摩擦分離方法と比較して示す他の例の線図である。
【図１６】図６に示したシート材の給送装置において傾斜面にシート材の繰り出し方向の先端が突き当たる時の角度を５０°から７０°に振った場合の設定領域を例示する線図である。
【図１７】図１６と同様の状態で厚さの異なるシート材の不送り領域と重送領域とを実測定と条件式とで比較した線図である。
【図１８】給送ローラと傾斜部材との給送ローラの軸方向における長さの関係を示す比較例の分解斜視図である。
【図１９】給送ローラと傾斜部材との給送ローラの軸方向における長さの関係を示す給送ローラと傾斜部材との比較例の横断面図である。
【図２０】図６に示したシート材の給送装置において給送ローラと傾斜部材との関係を示す説明図である。
【図２１】本発明を適用した分離部材が、シート材を満載したシート材積載部材から繰り出されたシート材の先端と係合した様子を示す模式図である。
【図２２】本発明を適用した分離部材が、少数枚のシート材を積載したシート材積載部材から繰り出されたシート材の先端と係合した様子を示す模式図である。
【図２３】本発明を適用した分離部材の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１ シート材積載部材
２ シート材
２ａ 最上位のシート材
４ 給送手段
６ 分離部材
６ａ 傾斜面
６ｂ 当接面
３０ 画像形成装置
Ｓ シート材の送り方向
θ２、θｘ、θｙ 所定の角度
Claims (7)
- シート材を積載するシート材積載部材から送り出されたシート材の先端が係合する、シート材の送り方向に対して傾斜した傾斜面と、
上記シート材積載部材からシート材を送り出す給送手段に対向配置され、同給送手段との間で、同給送手段によってシート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための当接面とを有し、
上記給送手段に対して移動可能であり、圧縮ばねによって上記当接面を上記給送手段に圧接される分離部材において、
上記傾斜面が、上記送り方向における上記当接面の上流側の、同当接面に隣り合う位置に配置されているとともに、上記送り方向に応じてシート材の先端との係合位置が異なる曲面を有しており、
上記曲面によって、上記シート材積載部材から送り出されたシート材のうち最上位のシート材を、他のシート材からずらすプレ分離を行い、
上記曲面によってプレ分離が行われた上記最上位のシート材のみを、上記圧縮ばねに抗して上記当接面と上記給送手段との間のニップ部に進入させて、上記他のシート材から分離して上記給送手段によって送り出すことを特徴とする分離部材。 - 請求項１記載の分離部材において、上記曲面の、上記係合位置における接線方向と、同係合位置における上記送り方向とのなす角が、所定の角度をなすことを特徴とする分離部材。
- 請求項２記載の分離部材において、上記所定の角度が５０°以上７０°以下の範囲内にあることを特徴とする分離部材。
- 請求項１ないし３の何れか１つに記載の分離部材において、上記曲面が円弧状をなすことを特徴とする分離部材。
- シート材を積載するシート材積載部材と、このシート材積載部材に積載されたシート材に係合し同シート材を送り出す給送手段と、この給送手段によって上記シート材積載部材から送り出されたシート材を一枚ずつ分離するための、請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材とを有するシート材の給送装置。
- 請求項５記載のシート材の給送装置において、上記シート材積載部材は、このシート材積載部材に積載されたシート材のうち最上位のシート材を上記給送手段に係合させるよう傾斜可能であり、このシート材積載部材の傾斜の変化により、このシート材積載部材から上記給送手段によって送り出されたシート材の送り方向が変化し、この送り方向の変化により、上記傾斜面に対する、同シート材の先端との係合位置が異なることを特徴とするシート材の給送装置。
- 請求項１ないし４の何れか１つに記載の分離部材、または、請求項５または６記載のシート材の給送装置を有する画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003175343A JP4015070B2 (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003175343A JP4015070B2 (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005008363A JP2005008363A (ja) | 2005-01-13 |
| JP4015070B2 true JP4015070B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=34098569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003175343A Expired - Fee Related JP4015070B2 (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4015070B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009046208A (ja) * | 2007-08-14 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | 被記録材の分離装置及び記録装置 |
-
2003
- 2003-06-19 JP JP2003175343A patent/JP4015070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005008363A (ja) | 2005-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4598730B2 (ja) | シート搬送装置 | |
| US9856099B2 (en) | Sheet feeder and image forming apparatus incorporating the sheet feeder | |
| JP2006306538A (ja) | シート給送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置 | |
| US11943412B2 (en) | Sheet discharging apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus | |
| JP7341733B2 (ja) | シート排出装置、画像読取装置及び画像形成装置 | |
| JP4015070B2 (ja) | 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 | |
| JP6119310B2 (ja) | シート搬送装置、及び画像形成装置 | |
| JP4315031B2 (ja) | 給紙カセット | |
| JP2005008392A (ja) | 分離部材、シート材の給送装置及び画像形成装置 | |
| JP2004168436A (ja) | 給紙装置および給紙装置を備える画像形成装置 | |
| JP2007112524A (ja) | シート排出機構及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP4067941B2 (ja) | シート材の給送方法と給送装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP4011510B2 (ja) | 給送装置とそれを備えた画像形成装置とシート材の給送方法 | |
| JP4966882B2 (ja) | 給紙装置及び画像形成装置 | |
| JP3828037B2 (ja) | シート材の給送方法とその装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP2003040472A (ja) | 給紙機構及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP4891118B2 (ja) | シート給送装置、画像形成装置、および画像読取装置 | |
| JP2004026493A (ja) | 給送装置とそれを備えた画像形成装置及びシート材の給送方法 | |
| JP2007197163A (ja) | シート排出装置及び画像読取装置 | |
| JP3320198B2 (ja) | シート積載装置及び画像形成装置 | |
| JP2003321138A (ja) | 給紙装置とそれを備えた画像形成装置 | |
| JP2001063898A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3929868B2 (ja) | シート材給送装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP3978388B2 (ja) | シート材給送装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
| JP2024054582A (ja) | シート排出装置および画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050712 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070604 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070809 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070911 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070912 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |