(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙ローラ及び分離パッドからなる分離機構と、レジストローラとを備えており、分離機構を通過したシートがレジストローラによって引っ張られつつ搬送されるシート給送装置であって、
分離機構を通過したシートがレジストローラに到達したことを検知する検知手段と、分離パッドを給紙ローラの方向に前進・後退させる移動手段とを備えており、
上記検知手段がシートに当接して分離機構とレジストローラとの間のシートの湾曲状態を検知する当接体であり、
上記移動手段が、一端が当接体に連結されており、他端が分離パッドに連結されており、それ自体が中央近傍で回転自在に軸支されたアームであり、
分離機構を通過したシートがレジストローラに到達するまでは分離パッドが給紙ローラに摺接しており、分離機構を通過したシートがレジストローラに到達したことが上記検知手段で検知された後に上記移動手段が分離パッドを後退させて給紙ローラと分離パッドとが離間するように構成されることを特徴とするシート給送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ、ＡＴＭ等に用いられるシート給送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンターでは給紙トレイにＰＰＣ用紙、ＯＨＰ用フィルム等のシートが多数枚蓄えられており、この給紙トレイの出口近くに設けられた分離機構によってシートが１枚ずつ分離され、画像形成機構に供給される。この分離機構として、給紙ローラと分離パッドとが用いられることがある。給紙ローラと分離パッドとは、通常はゴム成形体である。両者は互いに当接しており、給紙ローラは駆動によって分離パッドと摺接する。この分離機構では、シートとシートとの摩擦係数よりもシートと分離パッドとの摩擦係数が大きく、シートと分離パッドとの摩擦係数よりもシートと給紙ローラとの摩擦係数が大きい。このため、２枚以上のシートが重なって送り出されるいわゆる重送や、給紙トレイにシートが残るいわゆる紙残りが防がれる。
【０００３】
シートは、給紙ローラと分離パッドとの間を通過し、レジストローラに向かって進む。そして、シートの先端が上下一組のレジストローラ間に導かれる。レジストローラは駆動軸に装着されており、このレジストローラの回転によってシートが引っ張られる。通常レジストローラの周速は給紙ローラの周速よりも高速に設定されているので、分離機構とレジストローラとの間のシートには引張応力がかかる。このため、シートと給紙ローラとの間及びシートと分離パッドとの間ではスリップが起こり、このスリップによって給紙ローラ及び分離パッドは摩耗する。摩耗が進行すると給紙ローラ及び分離パッドの摩擦係数が低下し、シート分離機能が低下してしまう。
【０００４】
この問題を解決するため、シートの先端がレジストローラに到達した後、給紙ローラが分離パッドから離れるように構成されたシート給送装置が採用されている。具体的には、給紙ローラの軸にカムが設けられ、給紙ローラが所定量回転した段階で軸が（すなわち給紙ローラが）分離パッドから遠ざかるように、シート給送装置が構成される。給紙ローラが分離パッドから離れることにより、給紙ローラ及び分離パッドとシートとのスリップが防止され、給紙ローラ及び分離パッドの摩耗が抑制される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このシート給送装置において、シート先端が一組のレジストローラ間に確実に噛み込まれていない段階で給紙ローラが分離パッドから離れると、シートがフリーの状態となってシートの給送不良が発生してしまう。一方、シート先端がレジストローラに到達するタイミングにはばらつきがあり、このタイミングを給紙ローラの回転量のみで確実に把握することは不可能である。このため、実際のシート給送装置では、安全率が高く設定されている。すなわち、シート先端が最も遅れたタイミングでレジストローラに到達しても、この到達前に給紙ローラが分離パッドから離れてしまうことがないように、カムが設定されている。
【０００６】
このように安全率が高く設定されているので、通常のタイミング又は通常よりも早いタイミングでシート先端がレジストローラに到達した場合、分離機構とレジストローラとの間のシートに引張応力がかかる時間が長くなり、シートと給紙ローラとの間及びシートと分離パッドとの間でスリップが起こってしまう。この結果、給紙ローラ及び分離パッドの摩耗が十分には抑制されなくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、シートと給紙ローラとの間及びシートと分離パッドとの間で起こるスリップを抑制し、給紙ローラ及び分離パッドの摩耗を抑えることができるシート給送装置の提供をその目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた発明は、
給紙ローラ及び分離パッドからなる分離機構と、レジストローラとを備えており、分離機構を通過したシートがレジストローラによって引っ張られつつ搬送されるシート給送装置であって、
分離機構を通過したシートがレジストローラに到達したことを検知する検知手段と、分離パッドを給紙ローラの方向に前進・後退させる移動手段とを備えており、
上記検知手段がシートに当接して分離機構とレジストローラとの間のシートの湾曲状態を検知する当接体であり、
上記移動手段が、一端が当接体に連結されており、他端が分離パッドに連結されており、それ自体が中央近傍で回転自在に軸支されたアームであり、
分離機構を通過したシートがレジストローラに到達するまでは分離パッドが給紙ローラに摺接しており、分離機構を通過したシートがレジストローラに到達したことが上記検知手段で検知された後に上記移動手段が分離パッドを後退させて給紙ローラと分離パッドとが離間するように構成されることを特徴とするシート給送装置、である。
【０００９】
このシート給送装置では、分離機構を通過する個々のシート毎に、このシートがレジストローラに到達した事実が検知手段によって検知される。そして、到達が検知された後に移動手段が分離パッドを後退させ、各シート毎の理想的なタイミングで、給紙ローラと分離パッドとが離間する。従って、シートと給紙ローラとの間及びシートと分離パッドとの間で起こるスリップが抑制され、給紙ローラ及び分離パッドの摩耗が抑えられる。さらに、レジストローラにかかる無理な応力が軽減されるので、レジストローラの寿命も延長する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるシート給送装置１が組み込まれたプリンターが示された模式的正面図である。このプリンターは、給紙トレイ３と、シート給送装置１と、転写装置５と、定着装置７と、排紙装置９と、排紙トレイ１１とを含んでいる。
【００１３】
給紙トレイ３には、多数枚のシート１３が蓄えられている。給紙トレイ３は、最も上側のシート１３の右端が給紙ローラ１５（後に詳説される）に当接するように、バネ（図示されず）で底面１７の右端寄りが上方に押し上げられている。
【００１４】
シート給送装置１は、給紙ローラ１５、分離パッド１９、上下一組のレジストローラ２１、当接体２３及びアーム２５から構成されている。給紙ローラ１５と分離パッド１９とは分離機構を構成し、これらは互いに当接している。給紙ローラ１５が図１における反時計回り方向（矢印Ｒで示される）に回転することにより、給紙トレイ３中のシート１３が右側へ進行する。この際、２枚以上のシート１３が重なって進行しても、分離機構（給紙ローラ１５と分離パッド１９）によって分離され、最も上側の１枚のシート１３のみが分離機構を通過する。この分離は、シート１３と給紙ローラ１５との摩擦係数及びシート１３と分離パッド１９との摩擦係数がシート１３とシート１３との摩擦係数よりも大きいことによって達成される。分離機構を通過したシート１３は、第一ガイド２７によって方向を変えられ、上下一組のレジストローラ２１に向かって進行する。レジストローラ２１は駆動しているので、レジストローラ２１の間に先端が到達したシート１３は、レジストローラ２１によって図１において仮想線（二点差線）で示されるように、転写装置５へと送られる。
【００１５】
転写装置５は、感光ドラム２９と転写ローラ３１とを含んでいる。感光ドラム２９は、まず均一に帯電させられる。そして、この感光ドラム２９にレーザービームが照射されることにより帯電が部分的に解除され、感光ドラム２９上に静電潜像が形成される。次に。感光ドラム２９上にトナーが供給され、静電潜像と一致するトナー像が形成される。このトナー像は、感光ドラム２９と転写ローラ３１との間を通過するシート１３に転写される。トナー像が形成されたシート１３は、図１において仮想線（二点差線）で示されるように、定着装置７へと送られる。
【００１６】
定着装置７は、加熱手段（図示されず）と上下一組の定着ローラ３３とを備えている。この定着装置７では、まず加熱手段によってシート１３が加熱され、トナー表面の合成樹脂が溶融する。次に、上下一組の定着ローラ３３の間をシート１３が通過し、定着ローラ３３によってトナーがシート１３に押しつけられて、トナー像がシート１３に定着する。その後シート１３は、上下一組の搬送ローラ３５によって定着装置７から送り出される。
【００１７】
定着装置７から送り出されたシート１３は、第二ガイド３７によって方向を変えられ、排紙装置９に向かって進行する。排紙装置９は上下一組の排紙ローラ３９を備えており、この排紙ローラ３９によって排紙トレイ１１にシート１３が排出される。こうしてシート１３への印字が完了する。
【００１８】
図２は、図１のプリンターのシート給送装置１が示された模式的な拡大正面図である。図２から明らかなように、移動手段としてのアーム２５は支点４１において回転自在に軸支されている。アーム２５の一端４３は検知手段としての当接体２３に連結されており、他端４５は分離パッド１９に連結されている。図２に示された段階では、シート１３の先端４７はレジストローラ２１には到達しておらず、シート１３は湾曲している。また、給紙ローラ１５は、分離パッド１９に摺接している。
【００１９】
図３は、図２のシート給送装置１においてシート１３の先端４７がレジストローラ２１に到達した後の状態が示された模式的正面図である。シート１３はレジストローラ２１に引っ張られ、ほぼ直線状となっている。これに伴い、シート１３に当接する当接体２３が図３において矢印Ｙで示される方向に移動し、この当接体２３に連結されたアーム２５の一端４３も同方向に異動する。アーム２５は前述のように支点４１において軸支されているので、支点４１を中心として回転し、このアーム２５の他端４５及び分離パッド１９が図３における右下方向に異動する。そして、給紙ローラ１５と分離パッド１９との当接が解除される。
【００２０】
このように、このシート給送装置１では、シート１３の先端４７が実際にレジストローラ２１に到達したことが当接体２３によって検知され、この検知がなされた直後に、アーム２５によって分離パッド１９が給紙ローラ１５から後退する。従って、給紙ローラ１５及び分離パッド１９とシート１３とがスリップを起こすことがほとんどない。なお、シート１３が通過した後、当接体２３、アーム２５及び分離パッド１９は、図２に示された状態に復帰する。すなわち、分離パッド１９は給紙ローラ１５に向かって前進し、給紙ローラ１５が分離パッド１９に摺接する。これにより、次のシート１３の分離と送り出しとがなされる。
【００２１】
図４は、本発明の参考実施形態にかかるシート給送装置４９が示された模式的正面図である。このシート給送装置４９は、給紙ローラ１５、分離パッド１９、上下一組のレジストローラ２１、検知手段としてのスイッチ５１び移動手段としての進退部材５３から構成されている。進退部材５３は、本体５５とピストン５７とを備えている。本体５５には、電磁石（図示されず）が組み込まれている。ピストン５７は、分離パッド１９に連結されている。図４に示された段階では、シート１３の先端はレジストローラ２１には到達しておらず、シート１３は湾曲している。このため、スイッチ５１にはシート１３が接触しておらず、スイッチ５１はＯＦＦの状態となっている。また、給紙ローラ１５は、分離パッド１９に摺接している。
【００２２】
図５は、図４のシート給送装置４９においてシート１３の先端４７がレジストローラ２１に到達した後の状態が示された模式的正面図である。シート１３はレジストローラ２１に引っ張られ、ほぼ直線状となっている。これに伴い、シート１３がスイッチ５１を押圧している。すなわち、スイッチ５１がＯＮの状態となっている。スイッチ５１のＯＮの電気的な信号は、配線（図示されず）を通じて進退部材５３の本体５５に伝達されている。本体５５はこの信号を受けて、電磁石の機能によりピストン５７を後退させており、これによって分離パッド１９が給紙ローラ１５から後退している。こうして、給紙ローラ１５と分離パッド１９との当接が解除される。
【００２３】
このように、このシート給送装置では、シート１３の先端４７が実際にレジストローラ２１に到達したことがスイッチ５１によって検知され、この検知がなされた直後に、進退部材５３によって分離パッド１９が給紙ローラ１５から後退する。従って、給紙ローラ１５及び分離パッド１９とシート１３とがスリップを起こすことがほとんどない。なお、シート１３が通過した後は、スイッチ５１がＯＦＦの状態となり、進退部材５３及び分離パッド１９が図４に示された状態に復帰する。すなわち、分離パッド１９は給紙ローラ１５に向かって前進し、給紙ローラ１５が分離パッド１９に摺接する。これにより、次のシート１３の分離と送り出しとがなされる。
【００２４】
図６は、本発明のさらに他の参考実施形態にかかるシート給送装置５９が示された模式的正面図である。このシート給送装置５９は、給紙ローラ１５、分離パッド１９、上下一組のレジストローラ２１、検知手段としての光電管６１び移動手段としての進退部材５３から構成されている。進退部材５３は、図４及び図５に示されたシート給送装置４９のものと同等であり、本体５５とピストン５７とを備えている。本体５５には、電磁石（図示されず）が組み込まれている。ピストン５７は、分離パッド１９に連結されている。図６に示された段階では、シート１３の先端４７はレジストローラ２１には到達しておらず、シート１３は湾曲している。このため、光電管６１にはシート１３が近接しておらず、光電管６１はＯＦＦの状態となっている。また、給紙ローラ１５は、分離パッド１９に摺接している。
【００２５】
図７は、図６のシート給送装置５９においてシート１３の先端４７がレジストローラ２１に到達した後の状態が示された模式的正面図である。シート１３はレジストローラ２１に引っ張られ、ほぼ直線状となっている。これに伴い、シート１３が光電管６１に近接し、光電管６１がＯＮの状態となっている。光電管６１のＯＮの電気的な信号は、配線（図示されず）を通じて進退部材５３の本体５５に伝達されている。本体５５はこの信号を受けて、電磁石の機能によりピストン５７を後退させており、これによって分離パッド１９が給紙ローラ１５から後退している。こうして、給紙ローラ１５と分離パッド１９との当接が解除される。
【００２６】
このように、このシート給送装置５９では、シート１３の先端４７が実際にレジストローラ２１に到達したことが光電管６１によって検知され、この検知がなされた直後に、進退部材５３によって分離パッド１９が給紙ローラ１５から後退する。従って、給紙ローラ１５及び分離パッド１９とシート１３とがスリップを起こすことがほとんどない。なお、シート１３が通過した後は光電管６１がＯＦＦの状態となり、進退部材５３及び分離パッド１９が図６に示された状態に復帰する。すなわち、分離パッド１９は給紙ローラ１５に向かって前進し、給紙ローラ１５が分離パッド１９に摺接する。これにより、次のシート１３の分離と送り出しとがなされる。
【００２８】
［参考実施例］
レーザープリンター（キャノン社の商品名「レーザーショットＬＢＰ７３０」）を用意した。そして、このレーザープリンターのシート給送装置に、前述の参考実施形態の図４に示されるようなスイッチ及び進退部材を取り付ける改造を施して、参考実施例のシート給送装置とした。このシート給送装置では、シートの先端がレジストローラに到達したことがスイッチで検知された直後に、進退部材が分離パッドを給紙ローラから後退させるように構成されている。
【００２９】
［比較例］
上記のレーザープリンター（キャノン社の商品名「レーザーショットＬＢＰ７３０」）のシート給送装置を改造せずにそのまま用いて、比較例とした。このシート給送装置では、給紙ローラが所定量回転した段階で、給紙ローラの回転軸に取り付けられたカムによって分離パッドが給紙ローラから後退するように構成されている。
【００３０】
［給紙ローラの摩耗量の測定］
参考実施例のシート給送装置が組み込まれたプリンター及び比較例のシート給送装置が組み込まれたプリンターを用い、ＰＰＣ用紙（富士ゼロックス社製）を３００００枚給送させた。そして、給送枚数５０００枚毎に、給紙ローラの摩耗量を測定した。この測定結果が、下記の表１に示されている。また、測定結果がプロットされたグラフが、図８に示されている。
【００３１】
【表１】
0004064572.tif 000002
【００３２】
表１及び図８より、参考実施例のシート給送装置の方が、比較例のシート給送装置よりも給紙ローラの摩耗量が少ないことが解る。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシート給送装置では、シートと給紙ローラとの間及びシートと分離パッドとの間で起こるスリップが抑制され、給紙ローラ及び分離パッドの摩耗が抑えられる。このシート給送装置がプリンター等に装着されることにより、優れたシート分離性能が長期間に渡って維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】    図１は、本発明の一実施形態にかかるシート給送装置が組み込まれたプリンターが示された模式的正面図である。
【図２】  図２は、図１のプリンターのシート給送装置が示された模式的な拡大正面図である。
【図３】  図３は、図２のシート給送装置においてシートの先端がレジストローラに到達した後の状態が示された模式的正面図である。
【図４】  図４は、本発明の参考実施形態にかかるシート給送装置が示された模式的正面図である。
【図５】  図５は、図４のシート給送装置においてシートの先端がレジストローラに到達した後の状態が示された模式的正面図である。
【図６】  図６は、本発明のさらに他の参考実施形態にかかるシート給送装置が示された模式的正面図である。
【図７】  図７は、図６のシート給送装置においてシートの先端がレジストローラに到達した後の状態が示された模式的正面図である。
【図８】  本発明の参考実施例及び比較例のシート給送装置の評価結果が示されたグラフである。
【符号の説明】
１、４９、５９・・・シート給送装置
１３・・・・・・・・シート
１５・・・・・・・・給紙ローラ
１９・・・・・・・・分離パッド
２１・・・・・・・・レジストローラ
２３・・・・・・・・当接部材（検知手段）
２５・・・・・・・・アーム（移動手段）
４１・・・・・・・・支点
４７・・・・・・・・（シート１３の）先端
５１・・・・・・・・スイッチ（検知手段）
５３・・・・・・・・進退部材（移動手段）
５５・・・・・・・・本体
５７・・・・・・・・ピストン
６１・・・・・・・・光電管（検知手段）
【図１】
0004064572.tif 000003
【図２】
0004064572.tif 000004
【図３】
0004064572.tif 000005
【図４】
0004064572.tif 000006
【図５】
0004064572.tif 000007
【図６】
0004064572.tif 000008
【図７】
0004064572.tif 000009
【図８】
0004064572.tif 000010