JP6440086B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、これらの複合機又はインクジェット記録装置に装備されるシート給送装置と当該シート給送装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の品質のひとつに用紙の搬送品質（用紙搬送性）がある。近年、画像形成装置で使用する用紙は多種多様になっており、給紙・分離の品質向上が不可欠となっている。高品質な給紙・分離を行うシート給送装置として、ＲＦ方式やＦＲＲ方式等が既に知られている。

ＲＦ方式やＦＲＲ方式は高品質な給紙・分離が可能であるが、高コストで小型化が難しい。一方、比較的安価でコンパクトなシート給送装置としてフリクションパッド方式のシート給送装置が知られている。

このフリクションパッド方式は、給送ローラの下方に、摩擦部材（分離パッド）を貼り付けた受け台を配置したものである。フリクションパッド方式では、給送ローラによって給送されたシートを分離パッドに当接させ、重送されそうなシートの給送を分離パッドとシートとの間の摩擦によって抑止する。そして給送ローラに当接した最上位のシートのみを画像形成部に向けて分離給送する。

分離パッドの材料は給送ローラの摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有する材料が使用される。このような材料としては、例えば天然ゴム、コルク材、皮草、ウレタン材、合成ゴム等が単材で使用される。

しかしながら、このような分離パッドは、摩擦係数が大きいシートに対して、分離給送時にスティックスリップ（不連続的に滑りながら送られる状態）が発生するという課題がある。当該スティックスリップによる振動がシートを振動させて耳障りな音（いわゆる「パッド鳴き」）を発生することがある。

特許文献１（特開平１０−０１７１７１号公報）には、給紙分離時の重送や異常音を防止する目的で、摩擦係数が異なる分離パッド（低摩擦係数＋高摩擦係数）を組み合わせて構成する技術が開示されている。しかし、この技術はスティックスリップによる搬送方向の振動に対して直接的な抑制効果があるとはいえない。

また、異なる摩擦係数を有する分離パッドを複数搭載すると低コスト化が困難になる。さらに分離パッドの用紙分離面が複雑になることにより安定した分離性能が得にくいという問題がある。

本発明は、シート給送時の異常音の発生を防止したシート給送装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の給送装置は、シートの片側と接触して当該シートを所定の搬送経路に沿って下流側に給送する給送部材と、前記給送部材と対向し前記搬送経路を挟む位置に配設され前記給送部材と接触してニップ部を形成する摩擦部材と、前記ニップ部と反対側で前記摩擦部材を保持する摩擦部材保持部を有する受け台とを備えたシート給送装置において、前記摩擦部材の前記ニップ部よりも上流側を、前記摩擦部材保持部に固定された固定領域にすると共に、前記摩擦部材の前記ニップ部を含む下流側を、搬送経路に沿って可動な可動領域とし、前記摩擦部材保持部により前記摩擦部材の可動領域に作用する第１摩擦力を、前記ニップ部において前記シートにより前記摩擦部材の前記可動領域に作用する第２摩擦力よりも、小さくしたことを特徴とするシート給送装置である。

本発明によれば、摩擦部材のニップ部を含む下流側を搬送経路に沿って可動な可動領域にし、前記第１摩擦力を前記第２摩擦力よりも小さくしたので、当該可動領域の移動で摩擦部材から受け台に伝わる振動を低コストで抑制することができる。また、可動領域の移動により給送部材との摩擦で摩耗する部分を分散することができるから摩擦部材の寿命を増大することができる。

本発明のシート給送装置を搭載する画像形成装置の一実施形態としてのカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す構成図である。 （ａ）本発明のシート給送装置を含む給紙トレイの側面図である。（ｂ）本発明の別のシート給送装置を含む給紙トレイの側面図である。 シート給送装置の受け台を示すもので、（ａ）は受け台の斜視図、（ｂ）は受け台の側面図、（ｃ）はニップ部の拡大側面図である。 本発明のシート給送装置の第１実施形態を示すもので、（ａ）はシート給送装置の側面図、（ｂ）と（ｃ）はニップ部の拡大側面図である。 本発明のシート給送装置の第１実施形態と従来のシート給送装置とを比較して示すもので、（ａ）は第１実施形態のシート給送装置の側面図、（ｂ）は従来のシート給送装置の側面図、（ｃ）は摩擦力の大小関係を逆にした第１実施形態と同じ構成のシート給送装置の側面図である。 本発明の第１実施形態のシート給送装置の側面図であって、（ａ）は摩擦部材が伸びる前の状態、（ｂ）は摩擦部材が伸びた状態、（ｃ）は摩擦部材が伸縮している状態の図である。 本発明の第２実施形態のシート給送装置であって、（ａ）は摩擦部材を分離した状態の分解斜視図、（ｂ）と（ｃ）は側面図である。 本発明の第２実施形態のシート給送装置の受け台の振動加速度試験の結果を示すグラフである。 本発明の第３実施形態のシート給送装置であって、（ａ）はシート給送装置の摩擦パッドを分離した状態の斜視図、（ｂ）は分離パッドの平面図である。 本発明の第４実施形態に係るシート給送装置の分離パッドの平面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送装置を示すものであって、（ａ）は第５実施形態に係るシート給送装置の摩擦パッドを取り外した状態の受け台の分解斜視図、（ｂ）は受け台の組立後斜視図、（ｃ）は受け台の組立後平面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送装置の受け台の側面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送装置の変形例を示すもので、（ａ）は受け台の分解斜視図、（ｂ）は組立後斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第６実施形態に係るシート給送装置を示すもので、（ａ）はシート給送時の欠円型ローラを含む受け台の側面図、（ｂ）は非給送時の欠円型ローラを含む受け台の側面図である。 本発明の第７実施形態に係るシート給送装置を示すもので、（ａ）は受け台の側面図、（ｂ）分離パッドなしの受け台の上方斜視図、（ｃ）は分離パッドなしの受け台の下方斜視図、（ｄ）はニップ部の拡大断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

また、本説明では「シート」を「用紙」と表記して説明するが、シートは紙（用紙）に限らず、ＯＨＰシート、布帛など、現像剤やインクを付着させることができる媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものは全て含む。さらに「シート」には、可撓性のものに限らず硬い板状のものや比較的厚みのあるものも含まれる。

また各構成部品の説明にある寸法、材質、形状、その相対配置などは例示であって、特に特定的な記載がない限りこの発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。

（レーザプリンタの構成）
図１は、本発明のシート給送装置を搭載する画像形成装置の一実施形態としてのカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す構成図である。このカラーレーザプリンタ１は、作像装置としての４つのプロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備えている。これらプロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤によって画像を形成する。

各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナーボトル６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを有する以外は、同様の構成となっている。このため、１つのプロセスユニット１Ｋの構成を以下に説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、その構成の説明を省略する。

プロセスユニット１Ｋは、像担持体２Ｋ（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３Ｋと、図示しない除電装置と、帯電装置４Ｋと、現像装置５Ｋ等を有している。そして、プロセスユニット１Ｋは、レーザプリンタ１の本体に対して着脱自在に装着され、消耗部品を同時に交換可能となっている。

露光器７は、このレーザプリンタ１に設置された各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの上方に配設されている。そして、この露光器７は、画像データに基づいてレーザダイオードからレーザ光を発光するように構成されている。

転写装置１５は、この実施形態では各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの下方に配設されている。一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃは、各像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃに対向して中間転写ベルト１６に当接して配置されている。

中間転写ベルト１６は、各一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、駆動ローラ１８、従動ローラ１７に掛け渡された状態で循環走行するようになっている。

２次転写ローラ２０は、駆動ローラ１８に対向し中間転写ベルト１６に当接して配置されている。なお、像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト１６はそれらの像を合成した第２の像担持体である。

ベルトクリーニング装置２１は、中間転写ベルト１６の走行方向において、２次転写ローラ２０より下流側に設置されている。また、図示しないクリーニングバックアップローラが中間転写ベルト１６に対してベルトクリーニング装置２１と反対側に設置されている。

給紙トレイ３０は、レーザプリンタ１の下方に設置され、用紙Ｐを多数枚束状で収容可能となっている。そして、給紙トレイ３０は、用紙の補給等のために、このレーザプリンタ１の本体に着脱可能となっている。給送部材としての給送ローラ３０ａは、レーザプリンタ１に設置された状態の給紙トレイ３０の上方に配置され、用紙Ｐを給紙トレイ３０から給紙路３１に向けて給紙するようになっている。

タイミングローラ対１４は、２次転写ローラ２０の直近上流側に配置され、給紙トレイ３０から給紙された用紙Ｐを一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成される。

弛みが形成された用紙Ｐは、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、２次転写ローラ２０と駆動ローラ１８との２次転写ニップ部に送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、２次転写ニップ部で中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に転写されるようになっている。

転写後搬送路３３は、２次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の２次転写ニップ部の上方に配設されている。定着装置３４は、転写後搬送路３３の上端近傍に設置されている。

定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、この定着ローラ３４ａに対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂを備えている。定着後搬送路３５は、定着装置３４の上方に配設され、定着後搬送路３５の上端で、排紙路３６と反転搬送路４１に分岐している。

この分岐部に切替部材４２が配置され、切替部材４２はその揺動軸４２ａを軸として揺動駆動するようになっている。また排紙路３６の開口端近傍には排紙ローラ対３７が配設されている。

反転搬送路４１は、分岐部との他端で給紙路３１に合流している。そして、反転搬送路４１の途中には、反転搬送ローラ対４３が配設されている。排紙トレイ４４は、レーザプリンタ１の上部に、レーザプリンタ１の内側方向に凹形状を形成して、設置されている。

粉体収容器１０（例えばトナー収容器）は、転写装置１５と給紙トレイ３０の間に配置されている。そして、粉体収容器１０は、レーザプリンタ１の本体に対して着脱自在に装着されている。

本実施形態のレーザプリンタ１は、転写紙搬送の関係により給送ローラ３０ａから２次転写ローラ２０までの所定の距離が必要である。そして、この距離に生じたデッドスペースに粉体収容器１０を設置し、レーザプリンタ全体の小型化を図っている。

転写カバー８は、給紙トレイ３０の上部で、給紙トレイの引出方向正面に設置されている。そして、この転写カバー８を開くことで、レーザプリンタ１の内部を点検可能にしている。転写カバー８には、手差し給紙用の手差し給送ローラ４５、および手差し給紙用の手差しトレイ４６が設置されている。

なお、本実施形態のレーザプリンタは、画像形成装置の一例であり、当該画像形成装置はレーザプリンタに限定されない。すなわち、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、またはこれらの少なくとも２つ以上を組み合わせた複合機として構成することも可能である。

（レーザプリンタの作動）
次に、本実施形態に係るレーザプリンタの基本的動作について図１Ａを参照して以下に説明する。最初に、片面印刷を行う場合について説明する。給送ローラ３０ａは、図１Ａに示すように、レーザプリンタ１の制御部（図示せず）からの給紙信号によって回転する。そして、給送ローラ３０ａは、給紙トレイ３０に積載された束状用紙Ｐの最上位の用紙のみを分離し、給紙路３１へ送り出す。

給送ローラ３０ａによって送り出された用紙Ｐは、その先端がタイミングローラ対１４の２次転写ニップ部に到達すると、弛みを形成し、その状態で待機する。そして、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像をこの用紙に転写する最適なタイミング（同期）を図ると共に、用紙Ｐの先端スキューを補正する。

手差しによる給紙の場合は、手差しトレイ４６に積載された束状用紙が、最上位の用紙から一枚ずつ手差し給送ローラ４５によって反転搬送路４１の一部を通り、タイミングローラ対１４の２次転写ニップ部まで搬送される。以後の動作は給紙トレイ３０からの給紙と同一である。

ここで、作像動作については、１つのプロセスユニット１Ｋを説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについてのその説明を省略する。まず、帯電装置４Ｋは、像担持体２Ｋの表面を高電位に均一に帯電する。

そして、露光器７は、画像データに基づいたレーザビームＬを像担持体２Ｋの表面に照射する。そして、レーザビームＬが照射された像担持体２Ｋの表面は、照射された部分の電位が低下して、静電潜像を形成する。

そして、現像装置５Ｋは、トナーボトル６Ｋから供給された未使用のブラックトナーを静電潜像が形成された像担持体２Ｋの表面部分に転移させる。そして、トナーが転移した像担持体２Ｋは、その表面にブラックトナー画像を形成（現像）する。そして、像担持体２Ｋ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１６に転写する。

ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写行程を経た後の像担持体２Ｋの表面に付着している残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、廃トナー搬送手段（図示せず）によって、プロセスユニット１Ｋ内にある廃トナー収容部（図示せず）へ送られ回収される。また、除電装置（図示せず）は、クリーニング装置３Ｋによって残留トナーが除去された像担持体２Ｋの残留電荷を除電する。

各色のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、同様にして像担持体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にトナー画像を形成し、各色トナー画像重なり合うように中間転写ベルト１６に転写する。

各色トナー画像が重なり合うように転写された中間転写ベルト１６は、２次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の２次転写ニップ部まで走行した際に、中間転写ベルト１６上のトナー画像をタイミングローラ対１４によって送り出された用紙Ｐに転写する。

ここで、用紙Ｐは、中間転写ベルト１６上に重畳転写して形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、２次転写ニップ部に送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、２次転写ニップ部で中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に転写される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３４へと搬送される。そして、定着装置３４に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ３４ａと加圧ローラ３４ｂによって挟まれ、加熱・加圧することで未定着トナー画像が定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３４から定着後搬送路３５へ送り出される。

切替部材４２は、定着装置３４から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３４から送り出された用紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由して排紙路３６へ送り出される。排出装置としての排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み込み、回転駆動することで排紙トレイ４４に排出することで片面印刷を終了する。

次に、両面印刷を行う場合について説明する。片面印刷の場合と同様に、定着装置３４は用紙Ｐを排紙路３６へ送り出す。そして、両面印刷を行う場合、排紙ローラ対３７は、回転駆動によって用紙Ｐの一部をレーザプリンタ１外に搬送する。

そして、用紙Ｐの後端が、排紙路３６を通過すると、切替部材４２は、図１Ａの点線で示すように揺動軸４２ａを軸として揺動し、定着後搬送路３５の上端を閉鎖する。そして、この定着後搬送路３５の上端の閉鎖とほぼ同時に、排紙ローラ対３７は、用紙Ｐをレーザプリンタ１外へ搬送する方向と逆の方向に回転し、反転搬送路４１へ送り出す。

反転搬送路４１へ送り出された用紙Ｐは、反転搬送ローラ対４３を経て、タイミングローラ対１４に至る。そして、タイミングローラ対１４は、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像を用紙Ｐのトナー画像未転写面に転写する最適なタイミング（同期）を図り、用紙Ｐを２次転写ニップ部へ送り出す。

そして、２次転写ローラ２０と駆動ローラ１８は、用紙が２次転写ニップ部を通過する際に用紙Ｐのトナー画像未転写面にトナー画像を転写する。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３４へと搬送される。

定着装置３４は、定着ローラ３４ａと加圧ローラ３４ｂによって、搬送された用紙Ｐを挟み、加熱・加圧することで未定着トナー画像を用紙Ｐに定着する。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３４から定着後搬送路３５へ送り出される。

切替部材４２は、定着装置３４から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３４から送り出された用紙Ｐは、定着搬送路を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み、回転駆動し排紙トレイ４４に排出することで両面印刷を終了する。

また、中間転写ベルト１６上のトナー画像を用紙Ｐに転写した後、中間転写ベルト１６上には残留トナーが付着している。そして、ベルトクリーニング装置２１は、この残留トナーを中間転写ベルト１６から除去する。

また、中間転写ベルト１６から除去されたトナーは、図示しない廃トナー搬送手段によって、粉体収容器１０へと搬送され、粉体収容器１０内に回収される。

（フリクションパッド方式の基本構成）
図２（ａ）（ｂ）はフリクションパッド方式による一般的なシート給送装置の基本構成を示す概略図である。このシート給送装置は、給紙トレイ３０の給紙方向前側（図の右側）に配設されている。

給紙トレイ３０は、上方が開放された箱状体５２と、当該箱状体５２底部に配設され用紙Ｐを積載可能な給紙台５３と、給紙台５３の後端部を支持し給紙台５３を上下方向に揺動可能に支持する軸部５３ａとを有する。なお、受け台４８が上下方向に平行移動する平行移動方式でも本発明を適用可能であることは勿論である。

図２（ａ）のシート給送装置は、給送部材としての給送ローラ３０ａ、受け台４８及び当該受け台４８を上方に付勢する分離バネ４９を有する。受け台４８は、その搬送方向下流端の支点軸４８ａが本体側の図示しない機枠に支持されている。給送ローラ３０ａは受け台４８に当接するとともに、用紙Ｐ上面前端部にも当接している。

受け台４８は当該支点軸４８ａを中心として上下方向に揺動可能とされている。受け台４８上には摩擦部材としての分離パッド４７が貼り付けられ、当該分離パッド４７が分離バネ４９の力で給送ローラ３０ａに当接されている。分離パッド４７は、たとえばエラストマ等のゴム材やゴムコルク混合材、発泡ウレタン材、シリコン材などの弾性体材料で板状に成形されている。

分離パッド４７と給送ローラ３０ａとの間に形成されたニップ部としての分離ニップ部Ｎは、分離バネ４９により所定の圧力がかかった状態に維持されている。ここで、給送ローラ３０ａと用紙Ｐ間の摩擦力をμｒ、用紙Ｐ相互間の摩擦力をμｓ、用紙Ｐと分離パッド４７間の摩擦力をμｆとする。シート給送装置は、これら３つの摩擦係数の大小関係（μｒ＞μｆ＞μｓ）により、最上紙のみが摩擦分離されて給送されるように構成されている。

図２（ｂ）のシート給送装置は、図２（ａ）のシート給送装置にピックアップ専用の補助ローラ５４を追加したものである。補助ローラ５４は給送ローラ３０ａと連動して回転するように構成されており、最上層の用紙Ｐを分離ニップ部Ｎに向けて搬送する。

図３（ａ）〜（ｃ）はシート給送装置の受け台を示す図である。分離パッド４７の上流側には受け台４８と一体的に形成されたガイド部としての前捌き部４８ｂが形成されている。

この前捌き部４８ｂは用紙前端部を搬送経路に向けてガイドするもので、給紙トレイ３０から給送された用紙Ｐはこの前捌き部４８ｂにガイドされて分離ニップ部Ｎに案内される。この前捌き部４８ｂの高さは、用紙Ｐが分離パッド４７の搬送方向上流端に引っかからないようにするため、分離パッド４７の高さよりも所定量高く設定されている。

図２（ａ）（ｂ）の給紙トレイ３０に積載された束状用紙Ｐは、その最上位の用紙上面が給送ローラ３０ａ又は補助ローラ５４に押し付けられ、給送ローラ３０ａ又は補助ローラ５４の駆動により最上位の用紙が一枚ずつ搬送される。用紙が複数枚送られた場合、当該複数枚の用紙は分離ニップ部Ｎに挟み込まれる。

この分離ニップ部Ｎは、前述したように分離バネ４９により所定の圧力がかかった状態に維持されているため、摩擦係数の大小関係（μｒ＞μｆ＞μｓ）により、最上紙のみが摩擦分離されて給送される。

このような分離パッド方式では、用紙Ｐの分離時に分離パッド４７と用紙Ｐとの間の摩擦力によって分離パッド４７の受け台４８が用紙Ｐの搬送方向に振動（スティックスリップ）することにより、異常音が発生することがある。本発明は以下の実施形態１〜７のシート給送装置により当該異常音の発生を防止する。
（第１実施形態）
図４Ａは本発明の第１実施形態に係るシート給送装置を示す図である。図４Ａ（ａ）に示すように、第１実施形態の基本構成は、一般的な分離パッド方式の構成と同じである。すなわち、シート給送装置は図に示すような用紙Ｐを給送する給送ローラ３０ａ、用紙Ｐを一枚ずつに分離する分離パッド４７、分離パッド４７を保持する受け台４８、受け台４８を給送ローラ側へ加圧する分離バネ４９から構成されている。

図４Ａ（ｂ）は分離ニップ部Ｎ周辺の拡大図である。第１実施形態では、給送ローラ３０ａと分離パッド４７の接触部（以下分離ニップ部Ｎと記載）よりも、用紙搬送方向上流側において、両面テープ５０により分離パッド４７が受け台４８に接着され、固定されている。両面テープ５０に重なった分離パッド４７の領域が固定領域である。この固定領域の下流側が可動領域である。

分離パッド４７は、荷重により弾性変形と伸縮が可能な材質、例えば、エラストマ等のゴム材やゴムコルク混合材、発泡ウレタン材、シリコン材などの弾性体材料からなる摩擦部材で構成されている。

分離パッド４７は、分離パッド４７の分離面と逆の面（以下保持面と記載）において、受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆから摩擦力μ₁ｈ（第１摩擦力）を受ける。また分離パッド４７は、用紙Ｐとの接触面（以下分離面と記載）において、用紙Ｐから摩擦力μ₂ｐ（第２摩擦力）を受ける。

ここで、ｐは分離ニップ部Ｎの圧力、ｈは分離パッド４７の可動領域の下面に受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆから垂直に作用する力である（基本的にはｐ＝ｈ）。また、μ₁は分離パッド４７の保持面と摩擦部材保持部４８ｆとの間の摩擦係数、μ₂は分離パッド４７の分離面と用紙Ｐとの間の摩擦係数である。第２摩擦力に比べると、第１摩擦力の方が相対的に小さくなるようにμ₁とμ₂が設定されている。

前記第１摩擦力と第２摩擦力の大小関係をもたらすための実際の構成としては、１）分離パッド４７の成型時に分離面と保持面の表面性を変える、２）２層構造のパッドを用いる、３）分離パッド４７の保持面に摺動性を上げるオイルやグリス、フッ素系速乾性潤滑剤等の潤滑剤などを塗布する、４）受け台４８の材質を高摺動性のものにする、５）分離パッド４７の可動領域を分離パッド４７自体の弾性復元力により上方に跳ね上がるように配設して前記垂直力の大きさをｈ＜ｐの大小関係にする等の方法がある。

分離パッド４７の固定領域ないし両面テープ５０を分離ニップ部Ｎより上流側に配設することにより、図４Ａ（ｃ）に示すように、固定領域と分離ニップ部Ｎとの間で、分離パッド４７が前記第１摩擦力と第２摩擦力の差によって、搬送方向に伸縮できるようになる。更に、保持面における分離パッド４７と受け台４８との間の摩擦力μ₁ｈを、分離面における用紙Ｐと分離パッド４７との間の摩擦力μ₂ｐよりも低く（ｐ＝ｈの場合はμ₁＜μ₂）構成することで、分離パッド４７の可動領域が受け台４８に対して搬送方向に移動しやすくなる。

この二つの特徴により、分離パッド４７の可動領域が用紙の分離時に搬送方向に伸縮して移動するようになり、図４Ｂ（ａ）のように分離ニップ部Ｎで発生した振動が直接受け台４８に伝搬しにくくなり、振動を抑制できる効果がある。

一方、図４Ｂ（ｂ）のように分離パッド４７の搬送方向の全長を受け台４８に固定した構成や、図４Ｂ（ｃ）のように、保持面における分離パッド４７と受け台４８との間の摩擦力μ₃ｈを、分離面における用紙Ｐと分離パッド４７との間の摩擦力μ₂ｐに比べて大きく構成した場合には、分離ニップ部Ｎにおける分離パッド４７の振動が直接受け台４８に伝わるため、振動の抑制効果は期待できない。

受け台４８を含むシート分離部における異常音は、シート分離部の構成部品の固有振動数が大きく影響する場合がある。分離ニップ部Ｎにおける分離パッド４７と用紙Ｐとの間に生じる摩擦力μ₂ｐの変化（振動数）が、分離パッド４７と受け台４８の各固有振動数に近づいた場合、分離パッド４７と受け台４８が共振して振動が増幅され、結果的に異常音を発生するというケースがある。一般的に、こういったメカニズムの異常音に対しては、受け台４８に重りを付ける等してその固有振動数を変化させる対策をとることが多い。

しかし、受け台４８に重りを付けるとシート給送装置の重量増加につながるほか、省スペース化が困難になる問題がある。本発明によれば、受け台４８に取付けられる分離パッド４７の固定方法を変えるだけで分離パッド４７と受け台４８との間の剛性が変化するので、結果的にシート給送装置の分離部の固有振動数が変化する。

これにより、分離パッド４７から伝わる力に対して共振点をずらすことができ、振動防止、異常音発生の防止が可能になる。したがって、重りを付けるようなスペースを必要としないため、省スペースかつ軽量な構成で共振による異常音の防止ができる。

また、図４Ｂ（ｂ）のように分離パッド４７を受け台４８に完全固定した場合には、分離パッド４７と給送ローラ３０ａの接触点が変わらず、一点のみで用紙の分離を行うことになる。このため、分離パッド４７の摩擦により磨耗位置が集中する。

分離パッド４７の磨耗位置が集中すると、分離ニップ部Ｎにおける給送ローラ３０ａと分離パッド４７の接触面積の増加、分離ニップ部Ｎの分離面法線方向の磨耗深さの増大などによって、用紙Ｐに対する搬送方向の抵抗力が大きくなり不送りが発生する。また、分離ニップ部Ｎの給送ローラ３０ａと分離パッド４７の接触状態が不安定になり、異常音を発生させる等の問題が生じる。

一方、本発明の第１実施形態では、分離パッド４７が伸縮して搬送方向に移動するに伴い、図４Ｃ（ａ）（ｂ）のように分離ニップ部Ｎを形成する分離パッド４７の給送ローラ３０ａとの接触点が変化する。図４Ｃ（ａ）は分離パッド４７が伸びていない状態を示している。

この状態では、接触点Ｐ₁を中心に分離パッド４７と給送ローラ３０ａが接触している。そして、分離パッド４７と給送ローラ３０ａの弾性変形により、搬送方向の範囲ａで分離ニップ部Ｎが形成されている。

図４Ｃ（ｂ）は分離パッド４７が伸びた状態を示している。この状態の分離パッド４７の伸び量をδとすると、点Ｐ₁より搬送方向上流側にδだけ離れた点Ｑを中心として分離パッド４７と給送ローラ３０ａが接触する。

このように分離パッド４７上における分離ニップ部Ｎの位置変化により、図４Ｃ（ｃ）に示すように分離パッド４７の可動領域が伸縮し、分離パッド４７と用紙Ｐとの摩擦による磨耗が生じる範囲は図ａ＋δとなる。このａ＋δの範囲は、１）前記第１摩擦力と第２摩擦力の差の増大、２）分離パッド４７の伸縮性すなわち縦弾性係数の低減、又は３）分離パッド４７の固定領域から分離ニップ部Ｎまでの長さ等により、増大することが可能である。

したがって、分離パッド４７の分離ニップ部Ｎの磨耗範囲が広がり、集中的な磨耗の促進を防止することができる。これにより、分離パッド４７の経時磨耗による、用紙Ｐの分離挙動の変化や、用紙Ｐの搬送状態の変化が生じにくくなり、経時で異常音が発生する等の問題を発生しにくくすることができる。

また、分離パッド４７の集中的な磨耗防止を図ることにより、経時における用紙Ｐの分離性や搬送性の変化を抑制することができる。以上の効果を得るためには、分離パッド４７の搬送方向下流側に、分離パッド４７が搬送方向に伸びた際に、分離パッド４７の搬送方向下流端を規制する規制部を設けないことが好ましい。

第１実施形態では、シート給送装置の分離部における分離パッド４７に本発明を適用した例を示している。これは、シート給送装置の分離パッド部分における異常音が、プリンタ等のローエンド分野において慢性的な課題となっていることに対して、本発明を適用することで顕著な効果を発揮することが可能だからである。しかし、本発明の適用範囲はシート給送装置の分離パッドにのみ適用されるものではない。本発明は、給送部材一般に対して摺動可能に接触する摩擦部材を有する構成すべてに適用可能である。

（第２実施形態）
図５Ａ（ａ）（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る分離パッド部の構成を示す図である。この第２実施形態では、分離パッド４７の用紙搬送方向上流側が両面テープ５０により受け台４８に接着されている。

そして、両面テープ５０より距離Ｌだけ搬送方向下流側に離れた保持面側に、低摩擦材としての板状の樹脂部材５１（以下樹脂板と記載）を貼り付けている。この樹脂板５１は受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆと接触し、当該接触面における摩擦力μ₄ｈは、用紙Ｐと分離パッド４７の分離面との間の摩擦力μ₂ｐよりも小さくなるように構成されている。

前述の第１実施形態では、１部材からなる分離パッド４７の保持面側を低い摩擦係数で構成する例を挙げた。しかし、そうすると分離パッド４７の製造において表裏で表面性をコントロールする必要があり、部品製造の難易度が上がる。

また、分離パッド４７によく使用されるゴム材等は使用環境の影響を受けやすい。このため、受け台４８との間の摩擦係数の管理が難しい。これに対して第２実施形態によれば、樹脂板５１と受け台４８とを均一に面接触させることが容易であり、部品間の摩擦係数を安定化させることができる。

また、樹脂板５１の材質を変更することにより、受け台４８との摩擦力μ₄ｈを変更可能である。このため、樹脂板５１の材質変更で分離パッド４７の伸縮程度を加減することができ、これにより分離パッド４７と受け台４８の制振効果を調整することができる。また、当該摩擦力μ₄ｈは、樹脂板５１の大きさを変えたり、樹脂板５１の形状を格子状、複数の孔明き状又は並列配置の短冊状等に変更したりすることでも変更可能である。

また、両面テープ５０と樹脂板５１との間に搬送方向の隙間Ｌを設けることにより、例えば樹脂板５１の剛性が高く伸びにくい材質であった場合でも、図５Ａ（ｃ）のように分離パッド４７の隙間Ｌ部分が伸縮（Ｌ→Ｌ＋ΔＬ）できるため、前述の制振効果および耐久性向上の効果を得ることができる。

また、この隙間Ｌは搬送方向上流側の固定領域から分離ニップ部Ｎ近傍までの範囲で、任意の長さで構成することが可能である。したがって、隙間Ｌの長さを調整することにより、分離パッド４７の搬送方向の伸縮範囲を変更できる。

また、隙間Ｌの調整によって分離パッド４７の伸縮を制御することで、分離パッド４７と受け台４８との間の剛性を変えることができので、固有振動数の変更が可能になる。更に、樹脂板５１の材質や特性の選択肢を広めることができるため、材料選定による制振効果の調整や、コストダウン検討なども可能になる。

第１実施形態では、樹脂板５１と表現しているが、必ずしも樹脂部材である必要はなく、ＳＵＳ板のような金属板等でも同じ効を期待できる。ＳＵＳ板のような金属板等を使用することにより、剛性が高く耐久性が高い構成とすることもできる。

また、樹脂板５１は必ずしも硬い板材である必要はないので、樹脂板５１に代えて例えば、テフロンシート、テフロンテープ（「テフロンは登録商標」）のようなフィルム状の柔軟な部材も使用可能であり、当該柔軟な部材でも樹脂板５１と同等の効果を得ることが可能である。

図５Ｂは、シート給送時の受け台４８の振動加速度を試験により比較したものである。使用したサンプルは、サンプル１として、図５Ａ（ａ）に示す本発明の第２実施形態に係るシート給送装置の構成を使用した。また、サンプル２として、前述の図４Ｂ（ｂ）に示す従来のシート給送装置の構成を使用した。

両装置の相違点は、分離パッド４７と受け台４８との間の、両面テープ５０の固定幅（上流側一部固定と全面固定）、樹脂板５１、隙間Ｌの有無のみである。その他の構造や材質等はまったく同じ設定にした。

図５Ｂの波形は、サンプル１と２の給送ローラ３０ａの回転による給紙時に受け台４８に発生した振動を測定し、これをＦＦＴによる周波数解析でグラフ化したものである。横軸は周波数［ｋＨｚ］、縦軸は加速度［Ｇ］を表す。

破線表示の波形が、サンプル１としての図５Ａ（ａ）に示す本発明の第２実施形態の結果である。実線表示の波形が、サンプル２としての前述の図４Ｂ（ｂ）に示す従来構成の結果である。

加速度［Ｇ］が大きければ大きいほど、大きな異常音が発生していることを示す。この異常音は分離パッド４７と用紙Ｐとの間に作用する摩擦力による振動が原因である。

図５Ｂの試験結果から、本発明の第２実施形態と従来構成では、約３倍の振動値の差があることが確認された。したがって、本発明の第２実施形態は明らかに振動を低減することができることがわかる。このことから、本発明の第２実施形態の構成は、分離パッド４７と用紙Ｐとの間の摩擦力によって発生する振動を抑制し、異常音の発生を抑制・防止する作用効果があることが実証された。

（第３実施形態）
図６（ａ）は本発明の第３実施形態に係る分離パッド４７の構成を示す図である。この第３実施形態では、図に示すように、分離パッド４７において、両面テープ５０と樹脂板５１の間の隙間Ｌをなす部分の幅方向両端部に切り欠き部４７ａを備えている。

この切り欠き部４７ａがあることにより、図６（ｂ）に示すように、分離パッド４７の隙間Ｌをなす部分の幅方向の長さｂが、分離ニップ部Ｎの幅ａよりも短くなる。

図６（ｂ）の構成により、隙間Ｌをなす部分の剛性が下がる。したがって、搬送方向への荷重に対して、分離パッド４７が伸びやすくなる。つまり、隙間Ｌをなす部分の幅の減少によって分離パッド４７の伸縮を制御することで、分離パッド４７と受け台４８との間の剛性を変えることができる。そしてこの剛性変更により、分離パッド４７の固有振動数の変更が可能になる。

また、図６（ｂ）の拡大図に示すように、分離パッド４７に切り欠き部４７ａを設けた場合、この切り欠き部４７ａの搬送方向下流側には搬送方向に対して角度を持ったエッジが生じる。この場合、用紙Ｐの搬送性を低下させないためには、搬送方向に対して角度θ１の傾斜を持たせるように切り欠き部４７ａを構成するのが良い。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態に係る分離パッド部の構成を示す図である。この第７実施形態では、第３実施形態とは異なり、両面テープ５０と樹脂板５１との間の隙間Ｌをなす部分の幅方向両端部に、広幅部４７ｂを備えている。

この広幅部４７ｂを備えることにより、分離パッド４７の隙間Ｌをなす部分の幅方向の長さｂ’が、分離ニップ部Ｎの幅ａよりも長くなる。

これにより、隙間Ｌをなす部分の剛性が上がり、搬送方向への荷重に対して、分離パッド４７が伸びにくくなる。したがって、隙間Ｌをなす部分の幅の増加により、分離パッド４７の伸縮を制御することが可能になる。これにより、第３実施形態と同様に、分離パッド４７と受け台４８との間の剛性を変えることができ、当該剛性変更により固有振動数の変更が可能になる。

また、図７の拡大図に示すように、分離パッド４７に広幅部４７ｂを設けた場合、広幅部４７ｂの搬送方向上流側には搬送方向に対して角度を持ったエッジが生じる。この場合、用紙Ｐの搬送性を低下させないためには、搬送方向に対して角度θ２の傾斜を持たせるように広幅部４７ｂを構成するのが良い。

（第５実施形態）
図８Ａと図８Ｂは、本発明の第５実施形態に係る分離パッド４７の構成を示す図である。図８Ｂは、分離パッド４７を上方から見た図８Ａ（ｃ）における、突起部４８ｃを通るＣ−Ｃ線の断面図である。

この第５実施形態では、図８Ａ（ａ）（ｂ）に示すように、受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆの上流側端部に、分離パッド４７を保持し固定するための係合部としての突起部４８ｃを設けている。そして、分離パッド４７の方は受け台４８の当該突起部４８ｃと係合する被係合部としての穴部４７ｃを上流側端部に備えている。

この第５実施形態によれば、前述の第１実施形態に比べて、両面テープ５０による固定に加えて、突起部４８ｃの固定を加えているため、両面テープ５０による固定力が小さくても、分離パッド４７を保持することができるようになる。このため、両面テープ５０による固定領域の搬送方向長さを短くすることができる。この結果、図８Ｂに示すように、固定領域と給送ローラ３０ａの分離ニップ部Ｎとの間で分離パッド４７が伸縮可能な可動領域の範囲Ｌ’を長く取ることができる。

したがって、分離パッド４７と受け台４８との間の剛性の調整幅を大きくすることができ、制振効果の調整の自由度が高まる。

第５実施形態の変形例として、図８Ｃに示すように、分離パッド４７を保持する部材を別体の保持ピン５２として構成しても良い。受け台４８には保持ピン５２と係合する穴部４８ｄを形成しておく。保持ピン５２を分離パッド４７の穴部４７ｃから穴部４８ｄに差し込んで係合することで、分離パッド４７を受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆに保持することができる。

図８Ｃ（ｂ）の保持ピン５２を通るＤ−Ｄ線の断面を図８Ｃ（ｃ）に示す。図示するように、保持ピン５２の先端側に、半径方向に弾性変形し、穴部４８ｄからの抜け止め作用がある抜け止め部５２ａを設けている。

これにより、保持ピン５２を分離パッド４７の上から穴部４８ｄに挿入するだけで、簡単に分離パッド４７を固定することが可能になる。また、この変形例のように、両面テープ５０を省略し、保持ピン５２だけで分離パッド４７を固定することで、部品数を減少させ組立難易度を低下させる効果がある。

（第６実施形態）
図９（ａ）（ｂ）は本発明の第６実施形態に係る分離パッド部の構成を示す図である。この第６実施形態では、第１実施形態とは異なり、給送ローラ３０ｂが欠円形の半月ローラで構成されている。

給送ローラ３０ｂを半月ローラにすることにより、給送ローラ３０ｂの回転に伴い、図９（ａ）のように分離パッド４７と接触し用紙Ｐを搬送するタイミングと、図９（ｂ）のように分離パッド４７と離間するタイミングができる。

図９（ａ）に示す分離パッド４７と接触し用紙Ｐを搬送するタイミングでは、分離パッド４７が用紙Ｐから摩擦力を受けるため、分離パッド４７が搬送方向にδだけ伸びる。一方、図９（ｂ）に示す給送ローラ３０ｂが分離パッド４７から離間するタイミングでは、搬送方向下流側に搬送された用紙Ｐの前端が、図示しない搬送方向下流側の搬送手段により搬送される。

このため、用紙Ｐが分離パッド４７に押し付けられないので、分離パッド４７が用紙Ｐから受ける摩擦力は、ゼロであるか、あったとしてもごく小さい。したがって、図９（ａ）のように伸びた分離パッド４７が、それ自体の復元力により、当該伸びた状態から図９（ｂ）のように自然状態に戻る。

したがって、給送ローラ３０ｂの一回転の動作のうちで、分離パッド４７が自然状態の状態と、伸びきっている状態で、分離および搬送動作を行う。このため、この第６実施形態では、第１実施形態で説明した分離ニップ部Ｎの集中的な磨耗の抑制効果を、より確実に得ることができる。

これにより、分離パッド４７の磨耗による、用紙Ｐの分離挙動の変化や、用紙Ｐの搬送状態の変化が生じにくくなる。また、経時で異常音が発生する等の問題が発生しにくくなる。また、分離パッド４７の集中的な磨耗防止をすることにより、経時での用紙Ｐの分離性や搬送性の変化を抑制することができる。

（第７実施形態）
図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第７実施形態に係る分離パッド４７を示す図である。この第７実施形態では、受け台４８の摩擦部材保持部４８ｆに空転コロ５８が回転自在に取付けられている。この空転コロ５８は、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、受け台４８に設けられた軸穴４８ｅに係合する軸部５８ａを有する。この軸部５８ａを軸穴４８ｅに係合させることで、空転コロ５８を受け台４８に回転自在に取付ける。

空転コロ５８の周面は摩擦部材保持部４８ｆの開口部４８ｇから上方に突出し、図１０（ｄ）に示すように、給送ローラ３０ａとの間に分離パッド４７を狭持するように構成されている。すなわち、この第７実施形態では、分離パッド４７の可動領域下面に接する受け台４８の上面に空転コロ５８を含めたものが摩擦部材保持部４８ｆである。第１実施形態では分離パッド４７と受け台４８の上面とが直接摺動する構成であった。当該構成に比べると、この第７実施形態では、空転コロ５８が分離パッド４７と受け台４８の上面との間に介在するので、分離ニップ部Ｎ下方における分離パッド４７と受け台４８との間の摩擦力が大幅に減少する。

したがって、分離パッド４７と用紙Ｐとの間の摩擦力による搬送方向の振動が、分離ニップ部Ｎにおいて受け台４８に伝搬しにくくなる。これにより、用紙分離時の異常音の発生を抑制することができる。

この第７実施形態では、空転コロ５８により、分離パッド４７と受け台４８間の摩擦力を低減しているが、分離パッド４７と受け台４８との間に、例えば、搬送方向に変形しやすい弾性体を介在させてもよい。当該弾性体により、分離パッド４７の搬送方向への変形を促すことができるから、空転コロ５８による摩擦低減効果と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の第１〜第７実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば前記実施形態ではニップ部を分離ニップ部Ｎとして構成したが、当該ニップ部は必ずしも分離ニップ部Ｎに限定されない。束状に積層された複数のシートを最上層から一枚ずつ分離して給送するための分離ニップ部Ｎに限らず、シートにブレーキを掛けながら一枚ずつ搬送するためのニップ部として構成することも可能である。

１：カラーレーザプリンタ ３０：給紙トレイ
３０ａ：給送ローラ ３０ｂ：給送ローラ
４７：分離パッド ４７ａ：切り欠き部
４７ｂ：広幅部 ４７ｃ：穴部
４８：受け台 ４８ａ：支点軸
４８ｂ：前捌き部 ４８ｃ：突起部
４８ｄ：穴部 ４８ｅ：軸穴
４８ｆ：摩擦部材保持部 ４９：分離バネ
５０：両面テープ ５１：樹脂板
５２：保持ピン ５２ａ：抜け止め部
５３：給紙台 ５４：補助ローラ
５８：空転コロ Ｎ：分離ニップ部
Ｐ：用紙

特開平１０−０１７１

Claims (8)

1. シートの片側と接触して当該シートを所定の搬送経路に沿って下流側に給送する給送部材と、前記給送部材と対向し前記搬送経路を挟む位置に配設され前記給送部材と接触してニップ部を形成する摩擦部材と、前記ニップ部と反対側で前記摩擦部材を保持する摩擦部材保持部を有する受け台とを備えたシート給送装置において、
   前記摩擦部材の前記ニップ部よりも上流側の前記摩擦部材保持部に固定された領域を固定領域にすると共に、前記摩擦部材の前記ニップ部を含む下流側の領域を、前記搬送経路に沿って可動な可動領域とし、
   前記摩擦部材保持部により前記摩擦部材の前記可動領域に作用する第１摩擦力を、前記ニップ部において前記シートにより前記摩擦部材の前記可動領域に作用する第２摩擦力よりも、小さくし、
   前記摩擦部材の前記可動領域と前記摩擦部材保持部との間に、前記第１摩擦力を前記第２摩擦力よりも小さくする低摩擦材を配設すると共に、前記固定領域と前記低摩擦材との間に、前記摩擦部材のみで構成された領域を設け、
   前記給送部材による前記シートの給送時に前記摩擦部材の前記可動領域が前記シートの搬送方向を形成する前記受け台に沿って伸縮することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記摩擦部材保持部には、前記摩擦部材を前記給送部材との間で挟持するとともに、前記第１摩擦力を前記第２摩擦力よりも小さくする空転コロを配設したことを特徴とする請求項１のシート給送装置。
3. 前記ニップ部が、束状に積層された複数のシートを最上層から一枚ずつ分離して給送するための分離ニップ部として構成されていることを特徴とする請求項１又は２のシート給送装置。
4. 前記摩擦部材保持部の上流側端部に設けた係合部に、前記摩擦部材の上流側端部に設けた被係合部を係合させたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項のシート給送装置。
5. 前記摩擦部材の前記可動領域に、前記シートの搬送方向と直交する幅方向の長さが、前記シートの搬送方向で増大又は減少する部分を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のシート給送装置。
6. 前記給送部材は、外周の一部を切欠いた欠円型ローラであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のシート給送装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シートに対して画像を形成する作像装置と、画像が形成された前記シートを機外に搬出する排出装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
8. 複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置の２つ以上を組み合わせた複合機として構成したことを特徴とする請求項７の画像形成装置。