(57)【要約】【課題】  本発明は、シートの厚さ（秤量）や種類（ＯＨＴ、光沢紙等）に関わらず、長時間に渡って良好な送り性能を発揮し得る給送ローラ、および良好な分離性能を発揮し得るシート分離部材を提供することを目的としている。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明に係る代表的な構成は、軸体の外周に弾性体層が形成された給送ローラにおいて、前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して、前記軸体の回転によりシートを送ることを特徴とする。【選択図】    図１
2005112617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周に弾性体層が形成された給送ローラにおいて、
前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、
前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、
前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して、前記軸体の回転によりシートを送ることを特徴とする給送ローラ。
【請求項２】
支持体の表面に弾性体層が形成されたシート分離部材において、
前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、
前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、
前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して制動することを特徴とするシート分離部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを送るための給送ローラ、および重送される複数枚のシートを分離するシート分離部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真複写機やプリンタ、ファックスなどの種々の画像形成装置においては、シートや透明シート等のシートを送るための給送部が備えられている。給送部は、給送ローラとこれに付勢されたシート支持板とによりシートを挟持して給送する構成や、逆方向に回転するローラ対の間に挟持して給送する構成が広く採用されている。
【０００３】
図１７に、従来の画像形成装置の給送部の例を示す。図１７（ａ）は給送部にシート（転写材など）を収納していない状態を示す図、図１７（ｂ）は給送部にシートを収納した状態を示す図である。
【０００４】
図１７（ａ）に示す給送部は、給送ローラ200と、給送カセット201、シート支持板202、加圧バネ203、分離部材204、最終紙分離シート205、シート検知アーム206、フォトインタラプタ207を備えている。
【０００５】
図１７（ｂ）に示すシート収納状態では、給送カセット201のシート支持板202に積載されたシート束は、加圧バネ203の弾性的付勢力によって給送ローラ200の外周面に押しつけられている。また、シート検知アーム206はその自由端がシートに接触して持ち上げられ、フォトインタラプタ207の光路をふさいでいる。これによりフォトインタラプタ207は、給送カセット201にシートが収納されている状態を検知している。
【０００６】
給送動作に際しては、給送ローラ200は図において反時計方向に回転し、シート支持板202上で給送ローラ200に押し付けられたシート束を最上端のシートから１枚づつ取り出して、図で右方向に搬送する。ここで、シート束から上部２枚以上のシートが一緒に取り出されたときには、給送ローラ200とシート支持板202との間のニップ部の下流側に位置する分離部材204が、一緒に取り出された複数のシートの下面先端に摩擦係合して、下方のシートの搬送を抑制する。その結果、シートが確実に１枚ずつ搬送されることになる。なお、複数枚のシートが取り出されたときに下方のシートを停止させる方法として、給送ローラ200の下流側に、搬送方向の反対方向に回転するリタードローラを設置する構成も知られている。
【０００７】
上記構成において、一般に給送ローラ200及び分離部材204には、夫々の表面（摩擦面）にゴム材を使用した摩擦分離機構が用いられている。この場合、例えば、シート同士の摩擦係数が0.4〜0.7であるときに、分離部材204の表面とシートとの間の摩擦係数は0.9〜1.1、給送ローラ200の外周面とシートとの間の摩擦係数は1.5以上の値に設定される。
【０００８】
上記構成において、一般に給送ローラ200及び分離部材204には、夫々の表面（摩擦面）にゴム材を使用した摩擦分離機構が用いられている。この場合、例えば、シート同士の摩擦係数が0.4〜0.7であるときに、分離部材204の表面とシートとの間の摩擦係数は0.9〜1.1、給送ローラ200の外周面とシートとの間の摩擦係数は1.5以上の値に設定される（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開2001-163464号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記従来の給送部は、次のような問題がある。
【００１１】
まず、秤量200g/m2程度の厚紙を送る際には、大きな送り力が必要となるので、給送ローラ200の駆動モータを大容量にする必要があるとともに、分離部材204に対する摩擦が過大になって「鳴き」と呼ばれる異音が発生しやすくなる。また、秤量200g/m2程度の厚紙を対象として送り力を設定した場合に、秤量60g/m2程度の薄紙を送ろうとすると、複数枚の薄紙がまとめて送られてしまい、分離部材204による分離が困難な「重送」と呼ばれる複数枚同時送りの現象が発生し易くなる。
【００１２】
さらに、給送ローラ200や分離部材204の表面のゴム材が、環境変動により軟化や硬化を生じたり長期使用により摩耗したりする結果、その摩擦係数が変化してシート送り性能が低下することが懸念される。また、給送ローラ200の駆動源には、厚紙への適用や経時劣化を考慮して、必要トルクに対し十分な余裕を持った駆動力を設定することが要求されていた。
【００１３】
そこで本発明は、シートの厚さ（秤量）や種類（ＯＨＴ、光沢紙等）に関わらず、長時間に渡って良好な送り性能を発揮し得る給送ローラ、および良好な分離性能を発揮し得るシート分離部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る代表的な構成は、軸体の外周に弾性体層が形成された給送ローラにおいて、前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して、前記軸体の回転によりシートを送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記説明した如く、本発明によれば、シートの厚さ（秤量）や種類（ＯＨＴ、光沢紙等）に関わらず、長時間に渡って良好な送り性能を発揮し得る給送ローラ、及び長時間に渡って良好な分離性能を発揮し得るシート分離部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第一実施形態］
本発明に係る給送ローラ及びシート分離部材の第一実施形態について説明する。まず図１６を用いて画像形成装置全体について説明し、次に本実施形態に係る給送ローラについて説明する。
【００１７】
図１６は、画像形成装置の全体構成を説明する図である。図に示す画像形成装置100は、印刷に際し、ホストコンピュータ（図示せず）から送られた画像信号に基づき、レーザースキャナー101からのレーザー光の強度が変調され、感光体ドラム102上に静電潜像が形成される。他方、給送カセット２内のシートは、給送ローラ10および分離部材５によって１枚づつ取り出された後、搬送ローラ103により感光体ドラム102に向けて搬送されるとともに、レジストローラ104により書き込みタイミングを調整される。そして、転写ローラ105によって感光体ドラム102上のトナー像がシートに転写される。その後、搬送ベルト106、定着器107を経て、トナー像がシート上で永久固定画像となり、最後に排出ローラ108により機外のトレイ109上に排出されて積載される。
【００１８】
次に、給送ローラ10について説明する。図１は給送ローラの構成を説明する図、図２は突起部を説明する図、図３は突起部の形状を説明する図、図４は接着層を設けた状態を説明する図、図５は給送部を説明する図、図６及び図７は給送動作中の給送ローラの突起部の挙動を説明する図、図８は耐久が進んだときの給送動作中の給送ローラの突起部の挙動を説明する図である。
【００１９】
図１に示すように、給送ローラ10は、軸体12と、軸体12の外周に設けられる弾性体層14とを備える。軸体12は、円筒状外周面16ａを有する筒状の支持部16と、支持部16の軸線方向両端面から軸線方向へ一体的に延設され、軸体12の回転軸線12ａを規定する一対の軸部18とを備える。弾性体層14は、軸体12とは別体の弾性部材から形成され、軸体12の支持部16の外周面形状に追従するように外周面16ａに取り付けられる。
【００２０】
弾性体層14は、基底部20と、基底部20の表面20ａに微細加工され、夫々が３次元的突出形状を有する複数の突起部22とを備える。図２に拡大して示すように、それら突起部22（微細加工要素）の夫々は、基底部20の表面20ａに直立状に立設される脚部22a1、22a2と、脚部22a1、22a2の先端に膨出形成される頭部22b1、22b2とを一体的に備えたキノコ形状を有する。この場合、各突起部22の脚部22a1、22a2は、柱状、錐体状等の様々な形状を有することができる。
【００２１】
ここでいう柱状とは、脚部22ａの高さ（長さ）方向へ略一定の横断面を有する形状を意味する。また錐体状とは、図３（ａ）に示すように、頭部22ｂに近い位置での脚部22ａの横断面積ａ１と頭部22ｂから離れた位置での脚部22ａの横断面積ａ２とがａ１＜ａ２の関係にあるとともに、それら位置における横断面の外周縁上の対応部位同士がなだらかな曲線または直線で結ばれた形状を意味する。さらに、各突起部22の頭部22ｂは球状、半球状、円盤状（図３（ｂ）参照）等のキノコ形状に限定されず、例えば国際特許公開第00/20210号パンフレットに開示されるような、膨出頭部を有しない直立柱形状（図３（ｃ）参照）とすることもできる。
【００２２】
複数の突起部22は、15.5個/cm2以上の空間配列密度で基底部20の表面20ａ上に設けられるとともに、各突起部22が、0.254mm〜1.27mmの高さＨと0.076mm〜0.76mmの横断方向最大寸法Ｄとを、アスペクト比H/D≧1.25の条件下で有することが有利である。一例として、各突起部22は、直径250μm、高さ480μmの円柱状の脚部22a1と、直径250μm、高さ280μmの円柱状の脚部22a2と、直径D1（D1＝D2）（すなわち横断方向最大寸法）300μmの半球状の頭部22b1、22b2とを有する。よってH1の高さが430μm、H2の高さが630μmとなる。この場合、複数の突起部22は、465個/cm2の空間配列密度で基底部20の表面20ａ上に設けられる。なお、各突起部22は、脚部22a1、22a2が撓曲していない状態で頭部22b1、22b2の平坦な下面領域が弾性体層14の基底部表面20ａに略平行になるように設置される。本実施形態においては脚部22a1、22a2は占有率１：１に設定してあるが、その面積に占める空間配列密度は、上記条件に従い任意に変更することも可能である。また、膨出頭部を有しない直立柱形状の突起部の寸法例は、国際特許公開第00/20210号パンフレットに開示される。
【００２３】
弾性体層14の基底部20と複数の突起部22とは、互いに同一の弾性材料から一体的に形成できる。また、弾性体層14は、シームレス（無端）の中空円筒状部材からなる弾性部材から構成できる。この場合、弾性体層14を、軸体12の支持部16の外周面16ａに、摩擦力及び弾性部材自体の弾性復元力で固着することができる。或いは弾性体層14を、板状部材からなる弾性部材から構成することもできる。この場合、弾性体層14を、軸体12の支持部16の外周面16ａに、接着層24（図４参照）を介して固着することができる。なお、接着層24としては、接着剤や両面粘着テープを使用できる。
【００２４】
例えば、弾性体層14の基底部20は、複数の突起部22と同一のエーテル系ウレタンゴムから形成され、厚さ0.2mm、ショアＡ硬度70の中空円筒状部材又は板状部材からなる。軸体12の支持部16と軸部18とは、互いに同一のプラスチック材から一体成型され、支持部16は直径25mm、軸線方向長さ30mmの円筒体からなり、軸部18は直径9mmの円筒体からなる。なお、弾性体層14に使用される材料としては、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。
【００２５】
図５は、上記した給送ローラ10を装備した給送部を示す概略図である。図５に示す給送部は、給送ローラ10と、給送カセット２、シート支持板３、加圧バネ４、分離部材５、最終紙分離シート６、シート検知アーム７、フォトインタラプタ８を備えている。図５は、シートを給送カセット２のシート支持板３上に複数枚積層して搭載した状態を示している。
【００２６】
図示給送部の給送動作を、具体的数値例を挙げて説明する。例えば図示しないコントローラ部から出力された画像形成信号に従い、給送ローラ10は、図示反時計回り方向に120mm/sの周速度で回転し、給送ローラ10に押し付けられたシート支持板３上のシート束の最上紙を順次１枚ずつ取り出して、図示右方向に給送する。このとき、シート支持板３上の最上紙は、加圧バネ４により3N〜3.5N程度の力で給送ローラ10に押し付けられている。そして、給送ローラ10の外周に設置した弾性体層14上の複数の突起部22（図２参照）が、それぞれの先端の頭部22ｂでシートに摩擦接触しつつ、軸体12が回転することによりシートを給送する。
【００２７】
ここで、シート束から上部２枚以上のシートが一緒に取り出されたときには、給送ローラ10とシート支持板３との間のニップ部の下流側に位置する分離部材５が、それら一緒に取り出された複数のシートの下端に摩擦係合して、下方のシートの搬送を抑制する。その結果、シートが確実に１枚ずつ搬送されることになる。給送ローラ10は、シートが下流の搬送ローラ11に達するまで回転し、その後、シートは、搬送ローラ11及びその下流の機構（図示せず）によって所定方向へ搬送される。
【００２８】
図６及び図７は、上記した給送動作中の給送ローラ10の突起部22の挙動を、厚みの異なるシート（シート）に関連して示したものである。図６に示すシートＰ１は、例として秤量60g/m2の薄紙であり、２枚の薄紙同士の摩擦係数をμ１とする。また図７に示すシートＰ２は、例として秤量200g/m2の厚紙であり、２枚の厚紙同士の摩擦係数をμ１よりも大きいμ２とする。
【００２９】
給送ローラ10の回転に伴い、弾性体層14上の複数の突起部22は矢印α方向へ移動する。このとき、加圧バネ４のバネ付勢力Ｆにより、複数のシートが、弾性体層14上の複数の突起部22に押し付けられ、それら突起部22が夫々の頭部22b1で、シートの繊維間に少なくとも部分的に埋め込まれる。
【００３０】
シートＰ１に関しては、シートＰ１間の摩擦係数μ１が0.5程度であり、複数の突起部22の頭部22b1とシートＰ１との間の摩擦力がシートＰ１間の摩擦力を容易かつ十分に上回ることになる。その結果、複数の突起部22は、いずれも脚部22a1が実質的に変形することなく、それぞれの頭部22b1がその頂点領域でシートＰ１の繊維間に埋め込まれた状態で、上端のシートＰ１を矢印β（≒矢印α）方向に安定的に送り出す。また短い脚部22a2およびその頭部22b2に関しては搬送に寄与することなく、脚部22a2、頭部22b2の変形はない。
【００３１】
これに対し、シートＰ２に関しては、シートＰ２間の摩擦係数μ２が0.7程度と大きく、複数の突起部22の頭部22b1とシートＰ２との間の摩擦力はシートＰ２間の摩擦力を幾分上回る程度になる。その結果、複数の突起部２２は、いずれも脚部22a1が弾性的に撓曲し、それぞれの頭部22b1がそのエッジ領域でシートＰ２の繊維間にさらに深く埋め込まれる。この状態で、複数の突起部22の頭部22b1とシートＰ２との間に十分な摩擦力が確保され、上端のシートＰ２が矢印β（≒矢印α）方向に安定的に送り出される。またこの際においても短い脚部22a2およびその頭部22b2に関しては搬送に寄与することなく、脚部22a2、頭部22b2の変形はない。
【００３２】
図８は耐久が進んだ時（具体的には、例えば５万枚程度通紙した後）の給送動作中の給送ローラ10の突起部22の挙動に関連して示す。図８に示すシートＰ３は、例として秤量75g/m2の紙であり、２枚の薄紙同士の摩擦係数をμ３とし、２枚の紙同士の摩擦係数をμ３とする。
【００３３】
給送ローラ10の回転に伴い、弾性体層14上の複数の突起部22は矢印α方向へ移動する。このとき、脚部22a1の頭部22b1（不図示）は耐久による磨耗により原形を留めておらず、脚部22a1のみを残した形状になっている。一方、初期には搬送動作に加担していなかった短い脚部22a2およびその頭部22b2がシートＰ３との間に十分な摩擦力を保持し、上端のシートＰ３が矢印β（≒矢印α）方向に安定的に送り出される。
【００３４】
上記構成においては、送り対象のシートＰ１、Ｐ２、Ｐ３が有する厚み（秤量）、種類（ＯＨＴ、光沢紙等）、摩擦係数等の物性に対応して、各突起部22の形状、寸法及び硬度を様々に変化させることにより、シートＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対する最適な摩擦力を給送ローラの初期状態から、設定する耐久枚数に到るまで確保することができる。したがって、給送ローラ10によれば、弾性体層14に形成した複数の突起部22の形状、寸法、硬度等を適宜調整することにより、薄紙に対する過剰な給送圧に起因する前述した「重送」現象や、厚紙に対する給送力不足に起因する前述した「鳴き」現象、および耐久による削れに起因する給送力の低下を、効果的に抑制することが可能になり、送り対象のシート（シート）が有する厚み（秤量）、種類（ＯＨＴ、光沢紙等）、摩擦係数等の物性に関わらず、長時間に渡って良好な送り性能を発揮することが可能になる。また、このような複数の突起部22の弾性変形特性によって摩擦係数を適宜制御する機構を用いることにより、シート送り時の挟持圧力や送り速度、給送ローラ10や分離部材５の物性の制御等の、従来実施されていた詳細な設定の精度を下げることが可能となり、生産コストの低減を図ることができる。
【００３５】
なお、上記した給送ローラ10の構成は、図示実施形態のような給送部の給送ローラへの適用に限定されず、シート搬送機構の搬送ローラに適用することもできる。
【００３６】
［第二実施形態］
本発明に係る給送ローラ及びシート分離部材の第二実施形態について説明する。図９は本実施形態に係る給送ローラを説明する図、図１０は給送部を説明する図、図１１は給送ローラの他の構成を説明する図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図９に示す給送ローラ30は、上記第一実施形態に示した給送ローラ10とは、主として軸体の構成が異なっている。給送ローラ30は、軸体32と、軸体32の外周に設けられる弾性体層14とを備える。軸体32は、異形外周面34ａを有する筒状の支持部34と、支持部34の軸線方向両端面から軸線方向へ一体的に延設され、軸体32の回転軸線32ａを規定する一対の軸部36とを備える。弾性体層14は軸体32とは別体の弾性部材から形成され、軸体32の支持部34の外周面形状に追従するように外周面34ａに取り付けられる。
【００３８】
軸体32は、支持部34の外周面34ａが、回転軸線32ａを中心に任意中心角度に渡って円弧状に広がる主領域38と、主領域38を含む仮想円筒面の内側に延びて相互にかつ主領域38に連結される略平坦な複数の副領域40とを有して構成される。弾性体層14を形成する弾性部材は、主領域38及び複数の副領域40を含む軸体32の異形外周面34ａの全体に取り付けられ、少なくとも主領域38に対応する位置に、複数の突起部22を備える。
【００３９】
好適な実施形態として、軸体32の支持部34と軸部36とは、互いに同一のプラスチック材から一体成型される。支持部34は、直径25mm、軸線方向長さ30mm、中心角170°の半円筒体と、底辺25mmの等脚台形断面を有する四角柱体とを合体したような複合形状を有する。軸部36は直径9mmの円筒体からなる。なお、この構成においては、弾性体層14を形成する弾性部材は、それ自体の弾性復元力で軸体32の異形外周面34ａの全体に密着可能な円筒状部材から構成することが好ましい。或いは、弾性体層14を板状部材から構成する場合は、弾性体層14の端縁が、軸体32の支持部34の副領域40に対応する位置に配置されることが好ましい。
【００４０】
図１０は、上記した給送ローラ30を装備した給送部を示す概略図である。図１０に示す給送部は、給送ローラ30と、給送カセット２、シート支持板３、加圧バネ４、分離部材５、最終紙分離シート６、シート検知アーム７、フォトインタラプタ８を備えている。図１０は、シートを給送カセット２のシート支持板３上に複数枚積層して搭載した状態を示している。
【００４１】
図示給送部の給送動作を、具体的数値例を挙げて説明する。この構成では、シートを給送しない待機時には、給送ローラ30は、その外周に設置した弾性体層14の多角形領域（異形外周面34ａの複数の副領域40に対応する領域）が、シート支持板３上のシート束に対向する回転位置に配置される。この待機位置から、例えば図示しないコントローラ部から出力された画像形成信号に従い、給送ローラ30が、図で反時計方向に120mm/sの周速度で１回転して停止する。この間、所定の回転位置で、給送ローラ30の外周に設置した弾性体層14の円筒領域（異形外周面34ａの主領域38に対応する領域）に、シート支持板３上のシート束が加圧バネ４の付勢力下で押し付けられる。そして、図５〜図７に関連して説明した動作と同様にして、給送ローラ30に押し付けられたシート束の最上紙が取り出され、図で右方向に給送される。
【００４２】
好ましくは、給送ローラ30が上記１回転することにより、シート支持板３上から取り出されたシートの少なくとも前端部分が搬送ローラ11に到達する。その後、シートは、搬送ローラ11及びその下流の機構（図示せず）によって所定方向へ搬送される。給送ローラ30は、給送したシートの後端が分離部材５を通過するまでは停止状態に置かれる。そして、複数枚のシートを連続して給送する場合は、シートの後端が分離部材５を通過した後に、再び給送ローラ30が１回転する。
【００４３】
上記構成では、給送ローラ30の弾性体層14は、その円筒領域（異形外周面34ａの主領域38に対応する領域）のみがシートに接触するので、シート表面にかかるストレスを低減でき、また、給送ローラ30の回転トルクを低減できる利点がある。
【００４４】
上記した異形外周面34ａを有する支持部34を備えた軸体32を給送ローラに使用する場合には、図１１（ａ）に示すように、支持部34の主領域38にのみ、板状部材からなる弾性体層14を接着層24（図３参照）を介して固定的に設置することができる。また、図１１（ｂ）に示すように複数の主領域46からなる異形の支持部42を有する軸体44に対しても、支持部42の複数の主領域46にのみ、板状部材からなる弾性体層14を個別に固着することができる。いずれの給送ローラにおいても、複数の突起部22を有する弾性体層14の領域で、シートの送り機能を発揮することになる。
【００４５】
［第三実施形態］
本発明に係る給送ローラ及びシート分離部材の第三実施形態について説明する。図１２は本実施形態に係るシート分離部材を説明する図、図１３は突起部を説明する拡大図、図１４は分離動作を説明する図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図１２に示すように、本実施形態において分離部材50（シート分離部材）は、支持体52と、支持体52の略平坦な表面52ａに設けられる弾性体層54とを備える。支持体52には、例えば画像形成装置の本体に装着するための取付部56、分離加圧バネを支持するための図示しないバネ受け部等が、一体的に形成される。弾性体層54は、支持体52とは別体の弾性部材から形成され、例えば接着層を介して支持体52の表面52ａに固定的に取り付けられる。
【００４７】
図１３に示すように、弾性体層54は、基底部58と、基底部58の表面58ａに形成され、夫々が３次元的突出形状を有する複数の微細な突起部60とを備える。突起部60の夫々は、基底部58の表面58ａに直立状に立設される脚部60a1、60a2と、脚部の先端に膨出形成される頭部60b1、60b2とを一体的に備えたキノコ形状を有する。この場合、各突起部60の脚部60a1、60a2は、柱状、錐体状等の様々な形状を有することができる。また、各突起部60の頭部60b1、60b2は、球状、半球状、円盤状等の様々な形状を有することができる。ただし、各突起部の形状は、図示のキノコ形状に限定されず、例えば国際特許公開第00/20210号パンフレットに開示されるような、膨出頭部を有しない直立柱形状とすることもできる。
【００４８】
複数の突起部60は、15.5個/cm2以上の空間配列密度で基底部58の表面58ａ上に設けられるとともに、各突起部60が、0.254mm〜1.27mmの高さＨと0.076mm〜0.76mmの横断方向最大寸法Ｄとを、アスペクト比H/D≧1.25の条件下で有することが有利である。一例として、各突起部60は、直径250μm、高さ480μmの円柱状の脚部60a1と、直径250μm、高さ300μmの円柱状の脚部60a2の２種類の脚部を有し、直径（すなわち横断方向最大寸法）300μmの球状の頭部60b1、60b2とを有する。この場合、複数の突起部60は、465個/cm2の空間配列密度で基底部58の表面58ａ上に設けられる。また、膨出頭部を有しない直立柱形状の突起部の寸法例は、国際特許公開第00/20210号パンフレットに開示される。
【００４９】
弾性体層54の基底部58と複数の突起部60とは、互いに同一の弾性材料から一体的に形成できる。例えば弾性体層54の基底部58は、複数の突起部60と同一のエーテル系ウレタンゴムから形成され、厚さ0.2mm、ショアＡ硬度90の板状部材からなる。支持体52は、全体としてプラスチック材から一体成型される。なお、弾性体層54に使用される材料としては、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。
【００５０】
例として、図１７に示した給送部の分離部材204のかわりに、本実施形態による分離部材50を使用したときのシート分離動作を、図１４を参照して説明する。給送ローラ10によって、シート束から上部２枚のシート（シート）Ｐ４、Ｐ５が一緒に取り出されたときには、上側のシートＰ４は、給送ローラ１の外周面に対する摩擦係数μ４に対応した力で、矢印β方向へ送られる。他方、下側のシートＰ５は、分離部材50の弾性体層54に設けた複数の突起部60の頭部60b1に対する摩擦係数μ４に対応した力で、分離部材50上に保持される。
【００５１】
ここで、それらシートＰ４、Ｐ５の間の摩擦係数がμ４よりも大きい場合は、下側のシートＰ５が上側のシートＰ４と共に矢印β方向へ移動しようとする。このとき、シートＰ５の前端が、幾つかの突起部60の頭部60b1、60b2に摩擦抵抗を受けながら、頭部60b1、60b2に衝突する。それによりシートＰ５は、突起部60によって送り方向に対する抵抗力を受け、結果として分離部材50上に保持される。この際、耐久の初期状態ではシートＰ５は背の高い頭部60b1との摩擦抵抗が支配的となって分離されるが、耐久が進むにつれて頭部60b1の先端が磨耗し、やがて頭部60b2との摩擦抵抗が支配的となって分離される。なお、突起部60の頭部60b1、60b2が角状の場合は、シートの前端に対する抵抗力が過剰となり、シートの前端部分が送り方向に対して上方又は下方にめくれるいわゆる「コバ折れ」現象が発生したり、紙粉が突起部60に付着したりすることが危惧される。したがって突起部60の頭部60b1、60b2は、円滑な外表面形状を有することが有利である。
【００５２】
上記構成を有する分離部材50によれば、前述した給送ローラ10、30と同様の原理により、送り対象のシート（シート）が有する厚み（秤量）、種類（ＯＨＴ、光沢紙等）、摩擦係数等の物性に関わらず、長時間に渡って良好なシート分離性能を発揮できることができる。
【００５３】
なお、本実施形態に係る分離部材50は、第一および第二実施形態に示した給送ローラ10、30と組み合わせて使用することもできる。このようにして構成される本発明に係る給送部は、いずれの場合も、給送ローラの摩擦送り面とシートとの摩擦係数をμａ、シート分離部材の摩擦制動面とシートとの摩擦係数をμｂ、２枚のシート同士の摩擦係数をμｃとしたときに、μａ＞μｂ＞μｃの関係が成り立つことを条件とする。
【００５４】
［他の実施形態］
図１５を用いて、本発明に係る給送ローラ及びシート分離部材の他の実施形態について説明する。
【００５５】
図１５（ａ）は、第一実施形態で示したきのこ形状の突起部22の先端に、さらに円錐状突起22c1を設けたものである。円錐状突起22c1は底面積が4πμm2、高さ5μmであって、頭部22ｂの先端に位置している。なお、この円錐状突起22c1と頭部22ｂ、脚部22ａは、同一の弾性材料から一体的に形成できる。図１５（ｂ）に示す突起部70は、全体的に複数の角柱を組み合わせた形状をしており、角柱形状の脚部70ａ、多角形の頭部70ｂを備えている。いずれの構成にあっても、搬送系における役割は、その材質の有する摩擦係数の他に、円錐状突起22c1や頭部70ｂがシートに物理的に抵抗を受け、より大きな搬送力を確保することが可能となる。
【００５６】
〔実施態様〕
本発明の実施態様について以下に列挙する。
【００５７】
［実施態様１］
軸体の外周に弾性体層が形成された給送ローラにおいて、
前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、
前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、
前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して、前記軸体の回転によりシートを送ることを特徴とする給送ローラ。
【００５８】
［実施態様２］
前記複数の突起部の３次元的突出形状は、少なくとも２種類以上であることを特徴とする実施態様１記載の給送ローラ。
【００５９】
［実施態様３］
前記複数の突起部は、15.5個/cm2以上の空間配列密度で前記基底部の表面上に設けるとともに、
前記複数の突起部の夫々を、0.254mm〜1.27mmの高さＨと0.076mm〜0.76mmの横断方向最大寸法Ｄとを、アスペクト比H/D≧1.25の条件としたことを特徴とする実施態様１記載の給送ローラ。
【００６０】
［実施態様４］
前記突起部の３次元的突出形状は、
柱状または錐体状の脚部と、
前記脚部の先端に一体的に形成した頭部とを有し、
前記頭部の形状は、球状、半球状、円盤状、多面体、錐体、円錐状、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする実施態様１記載の給送ローラ。
【００６１】
［実施態様５］
前記軸体は、筒状の支持部と、該支持部から軸線方向へ延設され該軸体の回転軸線を規定する軸部とを有し、
前記弾性体層は、前記支持部の外周面に沿って設けていることを特徴とする実施態様１記載の給送ローラ。
【００６２】
［実施態様６］
前記支持部の外周面は、
前記回転軸線を中心に任意中心角度に渡って円弧状に広がる主領域と、
前記主領域を含む仮想円筒面の内側に延びて該主領域に連結される少なくとも１つの副領域とを有し、
少なくとも前記主領域に対応する位置に、前記複数の突起部を設けたことを特徴とする実施態様５記載の給送ローラ。
【００６３】
［実施態様７］
前記弾性体層は板状の弾性部材からなり、前記支持部の外周面に接着層を介して固着され、該弾性部材の端縁が、前記副領域に対応する位置に配置されることを特徴とする実施態様６記載の給送ローラ。
【００６４】
［実施態様８］
前記弾性部材は、無端の中空円筒状部材からなり、前記支持部の外周面に摩擦力及び該弾性部材自体の弾性復元力で固着したことを特徴とする実施態様６記載の給送ローラ。
【００６５】
［実施態様９］
支持体の表面に弾性体層が形成されたシート分離部材において、
前記弾性体層は、基底部と、該基底部の表面に形成され夫々が３次元的突出形状を有する微細な複数の突起部と、を備え、
前記基底部と前記突起部とは同一の弾性材料から一体的に形成され、
前記突起部がそれぞれの先端でシートに摩擦接触して制動することを特徴とするシート分離部材。
【００６６】
［実施態様１０］
前記複数の突起部の３次元的突出形状は、少なくとも２種類以上であることを特徴とする実施態様９記載のシート分離部材。
【００６７】
［実施態様１１］
前記複数の突起部は、15.5個/cm2以上の空間配列密度で前記基底部の前記表面上に設けるとともに、
前記複数の突起部の夫々を、0.254mm〜1.27mmの高さＨと0.076mm〜0.76mmの横断方向最大寸法Ｄとを、アスペクト比H/D≧1.25の条件としたことをとくと湯とする実施態様９記載のシート分離部材。
【００６８】
［実施態様１２］
前記突起部の３次元的突出形状は、
柱状または錐体状の脚部と、
前記脚部の先端に一体的に形成した頭部とを有し、
前記頭部の形状は、球状、半球状、円盤状、多面体、錐体、円錐状、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする実施態様９記載のシート分離部材。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】給送ローラの構成を説明する図である。
【図２】突起部を説明する図である。
【図３】突起部の形状を説明する図である。
【図４】接着層を設けた状態を説明する図である。
【図５】給送部を説明する図である。
【図６】給送動作中の給送ローラの突起部の挙動を説明する図である。
【図７】給送動作中の給送ローラの突起部の挙動を説明する図である。
【図８】耐久が進んだときの給送動作中の給送ローラの突起部の挙動を説明する図である。
【図９】第二実施形態に係る給送ローラを説明する図である。
【図１０】給送部を説明する図である。
【図１１】給送ローラの他の構成を説明する図である。
【図１２】第三実施形態に係るシート分離部材を説明する図である。
【図１３】突起部を説明する拡大図である。
【図１４】分離動作を説明する図である。
【図１５】他の実施形態について説明する図である。
【図１６】画像形成装置全体について説明する図である。
【図１７】従来の画像形成装置の給送部の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
２    …給送カセット
３    …シート支持板
４    …加圧バネ
５    …分離部材
６    …最終紙分離シート
７    …シート検知アーム
８    …フォトインタラプタ
10    …給送ローラ
11    …搬送ローラ
12    …軸体
12ａ  …回転軸線
14    …弾性体層
16    …支持部
16ａ  …円筒状外周面
18    …軸部
20    …基底部
20ａ  …表面
22    …突起部
22ａ、22a1、22a2  …脚部
22ｂ、22b1、22b2  …頭部
22c1  …円錐状突起
24    …接着層
30    …給送ローラ
32    …軸体
32ａ  …回転軸線
34    …支持部
34ａ  …異形外周面
36    …軸部
38    …主領域
40    …副領域
42    …支持部
44    …軸体
46    …主領域
50    …分離部材
52    …支持体
52ａ  …表面
54    …弾性体層
56    …取付部
58    …基底部
58ａ  …表面
60    …突起部
60a1、60a2  …脚部
60b1、60b2  …頭部
70    …突起部
70ａ  …脚部
70ｂ  …頭部
100   …画像形成装置
101   …レーザースキャナー
102   …感光体ドラム
103   …搬送ローラ
104   …レジストローラ
105   …転写ローラ
106   …搬送ベルト
107   …定着器
108   …排出ローラ
109   …トレイ
200   …給送ローラ
201   …給送カセット
202   …シート支持板
203   …加圧バネ
204   …分離部材
205   …最終紙分離シート
206   …シート検知アーム
207   …フォトインタラプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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