(57)【要約】【課題】  積載部内に積載されたシート材に対して常に一定した適度な摩擦力を付与することにより、シート材同士を確実に分離させて繰り出す機能を高める。【解決手段】  板ばね２と摩擦パッド１をシート材積載部の底板12に設けた支持部13に組み込み、支持部13の保持孔13ａから摩擦パッド１を突出させ、板ばね２によってその摩擦パッド１を給紙ローラ14の方向に付勢する。板ばね２による付勢力で摩擦パッド１はシート材Ｓに対してばらつきの無い常に一定した適度な与圧Ｐ1を付与する。特に最下位のシート材Ｓを確実にこの上のシート材Ｓから分離できる。【選択図】  図２
2006176260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載部に積載されたシート材に回転をもって接してピックアップする給送回転体を有し、前記給送回転体に対向する位置の前記積載部に設けられた前記シート材を分離するための摩擦部材およびこの摩擦部材を支持する支持部を有するシート材給送装置において、
前記積載部に装着されて前記摩擦部材を前記給送回転体に向かって突出させる方向へ付勢することにより、その摩擦部材を前記シート材に圧接させて一定の与圧を与えるための弾性部材を備えたことを特徴とするシート材給送装置
【請求項２】
前記弾性部材に抗して前記摩擦部材が所定圧以上で前記給送回転体によって押圧されたとき、その押圧力を前記支持部および前記摩擦部材で受けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置
【請求項３】
前記支持部が、前記積載部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート材給送装置。
【請求項４】
前記支持部が、前記積載部に取り付けられて着脱可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のシート材給送装置。
【請求項５】
前記弾性部材が、ほぼ直線状または平面状の形状に変形した状態で前記支持部に装着されて弾性復元力による付勢力を前記摩擦部材に付与する板ばねであることを特徴とする請求項１，２，３または４のいずれかに記載のシート材給送装置。
【請求項６】
シートを給送して画像形成する画像形成装置において、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のシート材給送装置と、
前記シート材給送装置で給送されたシート材に画像を形成する画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載された複数枚の用紙などシート材を１枚ずつ分離して画像形成部などに給送するシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタや複写機などの画像形成装置で使用されるシート材給送装置は、シート材がカセットやトレーなど積載部内に積載された普通用紙である場合は給紙装置として用いられ、用紙を１枚ずつ給紙ローラでピックアップして繰り出しながら画像形成部へ給紙する。その場合、数枚の用紙が重なり合った状態で繰り出されて一度に給送されないよう、重送防止する様々な工夫がなされている。
【０００３】
積載部内で積層された上位層や中位層の用紙には比較的そうした重送は少ない。ところが、積載部の底面に直に接している最下位の用紙は、積載部の材質の違いから底面との間の摩擦力が小さく滑り易いために、その上の用紙と２枚重ねになって一緒に繰り出されてしまう不都合がある。
【０００４】
従来、そうした不都合を解消するために、積載部であるカセットやトレーの底面に摩擦パッドを取り付け、その摩擦パッドとの摩擦力で用紙同士を分離させて繰り出すようにした構造が周知である。摩擦パッドとして摩擦力があまり大き過ぎる材質のものを用いると、最下位の用紙を引き止めてしまって逆効果となる場合がある。したがって、摩擦パッドの材質には用紙に対して適度な摩擦力を付与できるものを選ぶ必要がある。
【０００５】
ところで、シート材としては一般文書などを印刷する普通用紙以外に、プラスチックフィルムなどによるOHPシート、写真印刷する表面光沢感を有する特殊紙など様々な種類がある。したがって、それらシート材の材質ごとに摩擦係数も様々異なるので、摩擦パッドの材質や形状など一意的に決めることはできない。
【０００６】
このような問題に対応する関連技術として、特許文献１には次の構造が開示されている。図４に示すように、カセットやトレーなどに与圧プレート20が設けられ、この与圧プレート20に形成した凹部21に発泡ウレタンなど弾力性を有する材質の摩擦パッド23が収容されている。給紙方向に直交する方向でいう摩擦パッド23の幅寸法ｂは給紙ローラ24の長さ寸法すなわち幅寸法Ｂよりも小さくしてある。したがって、給紙ローラ24としては与圧プレート20に設けた凹部21を跨ぎ、ローラ両端部が与圧プレート20の上面22に当接できるようにしている。
【０００７】
上記構造から、給紙時は給紙ローラ24が用紙を上から押えて摩擦パッド23を圧縮し、圧縮された摩擦パッド23はその弾性復元力（反力）でもって用紙に適度な摩擦力を付与することで、用紙を繰り出せるように協働作用する。その際、給紙ローラ24によって摩擦パッド23が一定まで圧縮されると、給紙ローラ24はその両端部が与圧プレート20の上面22に当接して凹部21を跨ぐ格好となり、凹部21内の摩擦パッド23をそれ以上圧縮できなくする。そうすることで、摩擦パッド23の圧縮量をある程度まで規制して用紙に付与される摩擦力を適度に調整する。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１５９３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、かかる特許文献１の摩擦パッド23は、圧縮量が少なく十分でない場合は弾性復元力が小さくなり、用紙に十分な摩擦力を付与できない。すなわち、単に発泡材の材質に依存して圧縮するだけで与圧を得ようとしているためにばらつきがあり、一定した適度な摩擦力を用紙に付与できない。したがって、数枚の用紙がダブって一度に繰り出される重送といった不都合を解消するには確実性に欠け、最下位の用紙をカセットなどから繰り出す場合は特に困難である。
【００１０】
以上から、本発明の目的は、積載部内に積載されたシート材に対して一定した適度な摩擦力を付与できるようにすることで、シート材同士を確実に分離させて繰り出す機能を高めたシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の代表的なシート材給送装置は、積載部に積載されたシート材に回転をもって接してピックアップする給送回転体を有し、前記給送回転体に対向する位置の前記積載部に設けられた前記シート材を分離するための摩擦部材およびこの摩擦部材を支持する支持部を有する装置において、前記積載部に装着されて前記摩擦部材を前記給送回転体に向かって突出させる方向へ付勢することにより、その摩擦部材を前記シート材に圧接させて一定の与圧を与えるための弾性部材を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、上記構成のシート材給送装置は、積載部に積載されたシート材に対して予め摩擦部材によって一定の与圧を付与する。摩擦部材は弾性部材に付勢された状態でシート材を与圧するので、その与圧は常にばらつきの無いように一定に維持される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるシート材給送装置によれば、弾性部材の付勢力でもって摩擦部材を介してシート材に当初からばらつきの無い与圧を付与しておくことで、給送回転体からの押圧力が変化しても、シート材に対して一定した適度な摩擦力を付与して信頼性の高い分離機能を実現できる。特に、積載部に積載された最下位のシート材をこの上のシート材から分離させて１枚ずつ確実に繰り出すのに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるシート材給送装置及びこれを備えた画像形成装置の一実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、プリンタや複写機などの画像形成装置本体６に本実施形態のシート材給送装置が用いられている。このシート材給送装置は、普通紙などのシート材Sの複数枚を積載するカセットやトレーなどの積載部10を備え、また最上位のシート材Sに当接するように配置された給送回転体である給紙ローラ14を備えている。この給紙ローラ14はスイング（揺動）アーム15の先端に回転自在に軸支され、スイングアーム15の基端部に設けられたいずれも図示しない駆動源のモータから回転動力がギア列またはベルトを介して伝達されるようになっている。また、給紙ローラ14は、スイングアーム15の自重によってシート材Ｓに当接する方向へ付勢されている。
【００１６】
また、積載部10のシート材給送方向下流側には傾斜した分離ガイド板11が設けられ、給紙ローラ14が回転をもって接してピックアップした最上位のシート材Ｓをその分離ガイド板11に向かって推し進め、分離ガイド板11に突き当てることでその最上位のシート材Sに対して逆向きの抵抗力を付与するようにしている。その場合、シート材Sの１枚だけがピックアップされれば、搬送力が足りてシート材Sを画像形成装置の本体６に向かって給送できるが、シート材Sの２枚以上が重なってピックアップされたような場合は、２枚目以降のシート材Sへの搬送力が小さく不足した状態になる。その場合は分離ガイド板11に突き当たったときの抵抗力で２枚目以降のシート材Sが引き止められ、ダブって積載部10から一度に繰り出されるといった重送を防げるようになっている。かくして積載部10からシート材Ｓが１枚ずつ繰り出されるのである。
【００１７】
そして、上記のようにして給送されるシート材の給送方向下流側にはシート材に所定画像を記録する画像形成部８が設けられている。
【００１８】
また、図２に示すように、積載部10の底板12には本実施形態の主要部材である摩擦部材としての摩擦パッド１が弾性部材である板ばね２と共に支持部13に支持されて組み込まれている。尚、支持部13としては、積載部10の底板12の一部に一体的に形成して設けてもよいし、あるいは単体の支持部材として準備されたものを底板12に結合して組み立てる構造も可能である。
【００１９】
摩擦パッド１は摩擦係数の高い材質で成形され、給送方向に直交する方向でいう幅寸法ｂを給紙ローラ14の幅寸法Ｂよりも小さく成形されている。また、そうした摩擦パッド１は支持部13に設けた保持孔13ａに収容されており、その保持孔13ａの幅寸法も給紙ローラ14の幅寸法Ｂより小さく短い。
【００２０】
図２(a)に示すように、摩擦パッド１は予め屈曲成形された板ばね２の中央部２ａに一体的に結合されている。板ばね２は、積載部10の底板12に一体的に設けられた支持部13の内側に組み込まれ、ばね中央部２ａが元の屈曲形状からほぼ直線状または平面状に弾性変形した状態で組み込まれている（図２(b)参照）。すなわち、板ばね２はそのようにほぼ直線状または平面状に弾性変形して支持部13に組み込まれることで、弾性復元力で摩擦パッド１を給紙ローラ14に向かって図でいう上方へ押し上げるように付勢している。したがって、摩擦パッド１は板ばね２の弾性復元力をもって付勢力という形の与圧Ｐ1を予め受け、支持部13の保持孔13ａから突出した状態で給紙動作開始前の初期状態に設定される。
【００２１】
図２(c)は、給紙動作時、給紙ローラ14による押圧力をシート材Ｓを介して摩擦パッド１が受け、板ばね２の弾性力に抗して押し下げられた状態を示している。
【００２２】
次に、かかる本実施形態のシート材給送装置の動作および作用について説明する。
【００２３】
給紙動作前の段階においては、図２(b)に示すように、板ばね２が図２(a)の元の屈曲形状からほぼ直線状または平面状に弾性変形した状態で支持部13に組み込まれることで、その弾性復元力による付勢力が摩擦パッド１に付与されている。摩擦パッド１は板ばね２により給紙ローラ14に向かって付勢され、支持部13の保持孔13ａから突出している。そのようにして、積載部10に積載された複数枚のシート材Ｓは、摩擦パッド１が図でいう下方から圧接することで、予め与圧Ｐが付与されている。このとき、給紙ローラ14はシート材Ｓを介在させて摩擦パッド１を圧接する状態になってはいるが、支持部13の表面には接しない上位距離に存在していることになる。
【００２４】
この図２(b)の状態において、シート材Ｓに付与される摩擦パッド１からの与圧Ｐは板ばね２のばね定数で決まるものであるから、ばらつきの無い好適な値として設定することができる。
【００２５】
給紙動作が開始されると、駆動モータの回転動力が給紙ローラ14に伝えられ、積載部10内から１枚ずつ順番にピックアップされるシート材Ｓの最上位のものに給紙ローラ14が当接する。給紙ローラ14は回転をもって最上位のシート材Ｓに接触してピックアップすることにより、前部の傾斜した分離ガイド板11の方へ繰り出す。図１のように、最上位のシート材Ｓは分離ガイド板11に突き当たって搬送方向とは逆向きの抵抗力を付与され、分離ガイド板11を乗り越え、搬送路７を案内されて走行して画像形成装置の本体６の画像形成部８に給送される。
【００２６】
そして、上記の如くして給送されたシート材は搬送手段を構成する搬送ローラ対30によって画像形成部８へ搬送され、ここで所定画像が記録された後、排出ローラ対31によって装置外へ排出される。なお、画像形成部８はインクジェット記録方式、電子写真方式等のいずれの記録方式であってもよい。
【００２７】
重なり合うシート材Ｓ同士の間の摩擦係数が大きくて、最上位のシート材Sを繰り出すのに大きなピックアップ力を要するような場合がある。そのときはスイングアーム15がシート材Ｓの束に食い込む方向に揺動しようとする。そのようにして給紙ローラ14による押圧力を大きくしてシート材Ｓとの間の摩擦力を高めることにより、シート材Ｓをピックアップするのに必要な繰り出し力を得る。
【００２８】
また、１枚のシート材Sをピックアップすると、給紙ローラ14による繰り出し力は足りてそのシート材Sを画像形成部８への搬送が可能となる。ところが、シート材Sの２枚以上が重なってピックアップされたとする。その場合は２枚目以降のシート材Sを繰り出すには給紙ローラ14のピックアップ力が不足するから、分離ガイド板11に突き当たったときの抵抗力で２枚目以降のシート材Sは引き止められ、かくして複数枚のシート材Ｓが重なり合った状態で一度に搬送される重送の不都合を防ぐ。
【００２９】
ここで、図３の模式図において、シート材Ｓに付与される給紙ローラ14および摩擦パッド１からの押圧力Ｎによる摩擦力Ｆと与圧Ｐの関係を以下のように説明することができる。
【００３０】
図３(a)に示すように、給紙ローラ14が当接している最上位のシート材Ｓ1には、給紙ローラ14のピックアップによる繰り出し力Ｆ11が付与され、加えてその繰り出し力Ｆ11とは逆向きに後続の２枚目のシート材Ｓ2との間の摩擦力Ｆ12が働く。また、２枚目のシート材Ｓ2には最上位のシート材Ｓ1との間で摩擦力Ｆ12が働き、それに加えて３枚目のシート材Ｓ3との間の摩擦力Ｆ23が働くことになる。
【００３１】
いま、給紙ローラ14による押圧力をＮ、先行する最上位のシート材Ｓ1と後続の２枚目のシート材Ｓ2との間の摩擦係数をμ1、さらに２枚目と３枚目のシート材Ｓ2，Ｓ3間の摩擦係数をμ2とする。それらシート材間に加わる摩擦力は、Ｆ12＝μ1Ｎ、Ｆ23＝μ2Ｎとなる。普通、積載部10内で積載された複数枚のシート材Ｓ間の摩擦係数はほぼ一定とみなすことができるから、μ1＝μ2すなわちＦ12＝Ｆ23である。最上位のシート材Ｓ1に働く力は、２枚目のシート材S２との間の摩擦力Ｆ12よりも給紙ローラ14による押圧力Ｎの方が大きいので、最上位のシート材Ｓ1は給紙ローラ14によってピックアップされる。それに対して、２枚目のシート材Ｓ2に働く力はＦ12とＦ13で繰り出し力と摩擦抵抗力が等しいので、その２枚目のシート材Ｓ2は動かない。かくして、１枚目の最上位のシート材Ｓ1のみをピックアップして繰り出すことができる。
【００３２】
ところで、図３(b)に示すように、積載部10内に積載されているシート材Sの枚数が２枚だけの場合がある。下位のシート材Ｓ5と積載部10の底板12の表面との間の摩擦係数μ5は、上位のシート材Ｓ4とその下位のシート材Ｓ5との間の摩擦係数μ4よりも極端に小さい。したがって、下位のシート材Ｓ5に働く力は繰り出し力Ｆ45の方が大きく、下位のシート材Ｓ5は上位のシート材Ｓ4と一緒に給紙ローラ14によってピックアップされ、重なり合って一度に画像形成装置本体６の画像形成部８へと給送されてしまうことになる。
【００３３】
下位のシート材Ｓ5のそうした重送を防ぐために摩擦パッド１が作用する。すなわち、図３(c)に示すように、摩擦パッド１と下位のシート材Ｓ5との間の摩擦係数μはμ4よりも大きく、Ｆ45＜Ｆ56となる。最下位のシート材Ｓ5をそこに引き止めようとする摩擦による抵抗力のほうが大きくなるので、その下位のシート材Ｓ5はピックアップされずに済む。
【００３４】
かかる給紙動作中、図２(c)に示すように、給紙ローラ14による押圧力Ｎが増大すると、摩擦パッド１が支持部13の保持孔13ａに押し込められ、支持部13の表面に面一になる。その場合、摩擦パッド１の表面でも押圧力Ｎを受けるが、同時に給紙ローラ14がシート材Ｓを介して支持部13の表面に当接して押圧力Ｎを負担するので、支持部13からの当接反力による与圧Ｐ2が増大し、摩擦パッド１からの与圧Ｐ1は適度な一定値を維持する。
【００３５】
すなわち、弾性部材（板ばね２）に抗して摩擦パッド１が所定圧以上で給送回転体（給送ローラ14）によって押圧されたとき、その押圧力を支持部13と摩擦パッド１とで受けるように構成されている。
【００３６】
そして、摩擦パッド１の幅寸法ｂを給紙ローラ14の幅寸法Ｂよりも小さくすることで、給紙ローラ14からの押圧力Ｎが増大したときに、シート材相互間の摩擦係数よりも摩擦係数の小さい支持部13の表面でその押圧力Ｎの大部分を受けることにより、摩擦パッド１による過大な摩擦負荷の上昇を防ぎ、特に最下位のシート材Ｓが繰り出されないといった不都合を防止するのに有効となる。
【００３７】
なお、支持部13は積載部10（の底板12）の一部を利用して形成されたり、あるいは支持部材として単体部品としたものを底板12に着脱可能に取り付けるようにした構造も可能である。
【００３８】
また、そうした支持部13がモールド成形品や成形部などであれば摩擦係数を低く設定できるので、シート材Ｓへの与圧が増大しても摩擦力が急激に増加することはない。したがって、給紙ローラ14の押圧力Ｎの変化にも関わらず、摩擦パッド１は常に適正な一定圧でシート材Ｓに接することができる。それにより、シート材Ｓが繰り出されないような摩擦力よりも低く、また数枚が一度にピックアップされて一緒に繰り出されるといった重送となる場合の摩擦力よりも高い、適正な摩擦力を得ることができる。
【００３９】
また、弾性部材として、本実施形態においては板ばね２が用いられ、予めほぼ直線状または平面状に弾性変形させた形状で組み込んでいるので、カセットやトレーなど積載部10の底板12に設けた支持部13におけるばね装着スペースが最小で済み、省スペース化を実現できる効果がある。そうした効果が得られるならば板ばね２に限定されず、他の適宜弾性部材を用いることもできる。
【００４０】
以上、各実施形態について説明されたが、その他にも本発明の要旨を逸脱しなければ様々な実施形態およびそれらの組み合わせも可能である。例えば、上記実施形態においてはスイングアーム15による給紙方式が説明されたが、他の給紙方式を採用した場合でも同等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による実施形態のシート材給送装置が使用された画像形成装置を概略的に断面図。
【図２】(a)は本実施形態の摩擦パッドと板ばねとの結合構造を示す図、  (b)は積載部底板に設けた支持部材を介して摩擦パッドを組み込んだ構造を示す一部断面による図、(c)は給紙ローラによる押圧力が高まったときの摩擦パッドと板ばねの態様を示す一部断面による図。
【図３】(a)は積層されたシート材に対して給紙ローラからの押圧力が働いて積層されたシート材間に作用する摩擦力を模式的に示す図、(b)は２枚のシート材が残った場合の上位と最下位のシート材間に作用する摩擦力を模式的に示す図、(c)は２枚のシート材に対して摩擦パッドが作用するときの摩擦力を模式的に示す図。
【図４】従来のシート材給送装置を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１      摩擦パッド
２      板ばね（弾性部材）
８      画像形成部
10    積載部
11    分離ガイド板
12    底板
12    逃げ孔
13    支持部
13ａ  保持孔
14    給紙ローラ（給送回転体）
15    スイングアーム
【図１】
2006176260.tif 000003
【図２】
2006176260.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006176260.tif 000006