(57)【要約】【課題】シートのニップ領域における圧力を幅方向で均一に設定でき、構成部材数を抑制し、小型化が実現できる、シート分離装置および給紙装置を提供する。【解決手段】シート分離部１０は、分離ゴム１０３と給紙ローラ１０１と分離圧スプリング１０２とを備える。分離圧スプリング１０２はアーム部１０２Ａとねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃから構成される。分離ゴム１０３は、基端側で原稿上ガイド１４Ａに支持され、先端側が弾性変形自在である。給紙ローラ１０１は、分離ゴム１０３との間に搬送される原稿に弾接する。アーム部１０２Ａは、給紙ローラ１０１の回転軸に平行に延び、分離ゴム１０３の先端側に配されている。ねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃは、分離ゴム１０３の両脇に配され、アーム部１０２Ａを介して分離ゴム１０３を給紙ローラ１０１に向けて加圧する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側が弾性変形自在で、基端側が支持された摩擦部材と、
前記摩擦部材との間に搬送されるシートに、周面が接するローラと、
前記摩擦部材の前記先端側に配され、前記ローラの回転軸に平行に延びる線状剛体部と、
前記摩擦部材の両脇に配され、前記線状剛体部を介して前記摩擦部材を前記ローラに向けて加圧する第１及び第２の加圧部と、を備えるシート分離装置。
【請求項２】
前記摩擦部材は、前記基端側が固定された請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項３】
前記摩擦部材は、前記先端側が前記線状剛体部に固定された請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の加圧部は、それぞれ前記線状剛体部に平行なコイル軸まわりに線材が巻回されてなり、前記摩擦部材の基端側の両脇で支持される第１及び第２のねじりコイルスプリングである請求項１または２に記載のシート分離装置。
【請求項５】
前記線状剛体部と前記第１及び第２のねじりコイルスプリングとは、単一の線材で構成されている請求項４に記載のシート分離装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のシート分離装置と、複数のシートを積層した状態で堆積するシート堆積部と、を備える給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原稿や記録紙などのシートを、複数堆積した状態から１枚ずつ分離するシート分離装置、および、そのシート分離装置を備え、シートの搬送先に１枚ずつシートを給紙する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、スキャナ、プリンタ、複写機等に設けられ、堆積保持した複数枚の原稿や記録紙等を１枚ずつ給紙する給紙装置が利用されている。
【０００３】
従来の給紙装置は、シートを搬送する給紙ローラと、給紙ローラの周面に当接し、重送されるシートを摩擦により分離させる分離パッドと、分離パッドを固定保持するホルダと、ホルダを軸支する軸部と、ホルダを給紙ローラに向けて押しつけるバネ部とが設けられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
シートを１枚ずつ確実に給紙するためには、給紙ローラと分離パッドとの間の加圧領域（ニップ領域）に大きな圧力を付与する必要があるが、ニップ領域の一部に圧力が集中してかかると、シートが破損する、原稿スキューが生じる、および、分離パッドの一部が摩耗する、等の虞がある。そのため、シートに対して搬送方向に垂直な全幅にわたって均一な圧力を付与する必要がある。そこで上記構成では、揺動自在に軸支される幅広のホルダで分離パッドを保持し、シートの全幅にわたり均一な圧力を付与していた。
【特許文献１】特開２００２−８７６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成では、剛体である幅広のホルダを軸支する分、多種の構成部材が必要であり、ホルダや軸部が分離パッド上に設けられるため、シート分離装置や給紙装置の小型化が難しかった。
【０００６】
ここで、給紙装置の他の構成例を用いて、シート分離装置のサイズを説明する。
【０００７】
図１は、シート分離装置６０の周辺構成の断面図である。
【０００８】
シート分離装置６０は、シートの搬送路における、上ガイド６１４Ａおよび下ガイド６１３Ａの下流で、上ガイド６１４Ｂおよび下ガイド６１３Ｂの上流に配置されている。シート分離装置６０は、給紙ローラ６０１と分離ゴム６０２と剛体軸受部６０３と剛体部６０４とねじりコイルスプリング６０５とを備えている。給紙ローラ６０１と分離ゴム６０２との間には、シートが通紙される。分離ゴム６０２は、基端側が上ガイド６１４Ａに接合されている。剛体軸受部６０３は分離ゴム６０２の上面の基端側に接合されている。剛体部６０４は、基端側が剛体軸受部６０３に軸支され、先端下側が分離ゴム６０２に接触する。ねじりコイルスプリング６０５は、剛体部６０４の先端側の上面略中央に一端が当接し、剛体部６０４を介して分離ゴム６０２を給紙ローラ６０１に向けて加圧する。
【０００９】
分離ゴム６０２上には、剛体部６０４と剛体軸受部６０３とを設ける必要があり、給紙ローラ６０１と操作パネル基板６２３との間には、それらの配置スペースが必要である。具体的には、給紙ローラ６０１と操作パネル基板６２３との間に、分離ゴム６０２と剛体軸受部６０３との合計高さ、または、ねじりコイルスプリング６０５の高さ、の内、より高い方が収まる間隔を確保しなければならない。したがって、特に、シート分離装置の上部に操作パネルなどが配置される構成の給紙装置では、給紙装置の全体高さにも影響する。
【００１０】
図２は、シート分離装置７０の周辺構成の断面図である。
【００１１】
シート分離装置７０は、シートの搬送路における、上ガイド７１４Ａおよび下ガイド７１３Ａの下流で、上ガイド７１４Ｂおよび下ガイド７１３Ｂの上流に配置されている。シート分離装置７０は、給紙ローラ７０１と分離ゴム７０２と板バネ取付部７０３と板バネ７０４とを備えている。給紙ローラ７０１と分離ゴム７０２との間には、シートが通紙される。分離ゴム７０２は、基端側が上ガイド７１４Ａに接合されている。板バネ取付部７０３は、分離ゴム７０２の上面の基端側に形成されている。板バネ７０４は、板材からなり、基端側が板バネ取付部７０３の上面に接合され、先端下側が分離ゴム７０２に接触する。
【００１２】
分離ゴム７０２上には、板バネ７０４と板バネ取付部７０３とを設ける必要があり、給紙ローラ７０１と操作パネル基板７２３との間には、それらの配置スペースが必要である。具体的には、給紙ローラ７０１と操作パネル基板７２３との間に、分離ゴム７０２と板バネ取付部７０３と板バネ７０４との合計高さが収まる間隔を確保しなければならない。したがって、特に、シート分離装置の上部に操作パネルなどが配置される構成の給紙装置では、給紙装置の全体高さにも影響する。
【００１３】
そこで本発明は、ニップ領域の圧力を幅方向に均一化しながら、構成部材の種類を抑制し、小型化したシート分離装置および、給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明のシート分離装置は、摩擦部材とローラと線状剛体部と第１及び第２の加圧部とを備える。摩擦部材は、先端側が弾性変形自在であり、基端側が支持されている。ローラは、摩擦部材との間に搬送されるシートに周面が弾接する。線状剛体部は、摩擦部材の先端側に配されていて、ローラの回転軸に平行に延びる。第１及び第２の加圧部は、摩擦部材の両脇に配されていて、線状剛体部を介して摩擦部材をローラに向けて加圧する。
【００１５】
弾性変形する摩擦部材を、摩擦部材の両脇に設けた加圧部により線状剛体部を介してローラに向けて加圧することにより、摩擦部材上の部品点数を抑制しながら、幅方向に均一な圧力をニップ領域に付与できる。なお、線状剛体部を摩擦部材に当接させるようにすれば、摩擦部材上に線状剛体部以外の構成部材を配する必要がなくなる。また、線状剛体部を摩擦部材に貫通させるようにすれば、摩擦部材上に何の構成部材も配する必要がなくなる。
【００１６】
摩擦部材は、基端側が固定された構造でもよく、また、先端側が線状剛体部に固定された構造でもよい。いずれの構造であっても、摩擦部材が位置ずれする虞を無くすことができる。
【００１７】
第１及び第２の加圧部は、線状剛体部に平行なコイル軸まわりに線材が巻回されてなり、摩擦部材の基端側の両脇で支持される第１及び第２のねじりコイルスプリングであってもよい。ねじりコイルスプリングはコイルのねじれ角当たりのねじりモーメントが略一定の変化を示すので、線状剛体部の変位する範囲の全体にわたっての、ニップ領域の圧力設定が容易になる。
【００１８】
線状剛体部と第１及び第２のねじりコイルスプリングとは、単一の線材で構成されてもよい。これらを単一の線材で構成することにより、部品点数をさらに抑制できる。
【００１９】
本発明の給紙装置は、上述のシート分離装置と、複数のシートを積層した状態で堆積するシート堆積部と、を備えてもよい。これにより、給紙装置の低背化が図れる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、弾性変形する摩擦部材を摩擦部材の両脇に設けた加圧部により線状剛体部を介してローラに向けて加圧することにより、摩擦部材上の部品点数を抑制して小型化を実現しながら、幅方向に均一な圧力をニップ領域に付与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、この発明のシート分離装置を給紙装置に採用した第１の実施形態について説明する。
【００２２】
図３は、ファクシミリ装置１００の断面図である。ファクシミリ装置１００はスキャナ部１と記録部５とを備える。スキャナ部１は、本発明のシート分離装置を給紙装置として備える。一方、記録部５は、従来構成のシート分離装置を給紙装置として備える。
【００２３】
記録部５は、用紙搭載板５１とシート給紙部５２と画像形成部５３と用紙排紙板５４とを備える。用紙搭載板５１は、画像形成前の多数の記録紙を堆積保持する。シート給紙部５２は、用紙搭載板５１から一枚ずつ記録紙を分離し、画像形成部５３に給紙する。画像形成部５３は通信回線を介して受信した画像データや、スキャナ部１で読み取った画像データに基づき、インクジェット記録方式などで記録紙に画像形成を施す。用紙排紙板５４は、画像形成後に排紙された記録紙を堆積保持する。
【００２４】
スキャナ部１は、延長原稿ホッパ１１と原稿幅ガイド１２と原稿下ガイド１３Ａ，１３Ｂと原稿上ガイド１４Ａ，１４Ｂと原稿有無センサ１５と原稿先端位置検出センサ１６とシート分離部１０と原稿読取部１７と背面ローラ１８と排紙ローラ１９と排紙ピンチローラ２０と原稿排紙トレイ２１と操作パネルケース２２と操作パネル基板２３とを備える。シート分離部１０がシート分離装置に相当する。
【００２５】
延長原稿ホッパ１１と原稿下ガイド１３Ａとはシート堆積部を構成する。延長原稿ホッパ１１と原稿下ガイド１３Ａとの上面には、積層状態の複数部の原稿が堆積保持される。これらの原稿の幅方向の側面は、原稿幅ガイド１２によって位置が規制される。延長原稿ホッパ１１と原稿下ガイド１３Ａは、上面形状が傾斜している。これにより、積層された多数の原稿のうち下層の数部の原稿は、原稿上ガイド１４Ａと原稿下ガイド１３Ａとの間を通過し、先端が原稿有無センサ１５に到達する。
【００２６】
スキャナ部１の電源が投入されている状態で、原稿有無センサ１５が原稿の存在を検知した場合、シート分離部１０の給紙ローラが回転して、原稿の搬送が開始される。シート分離部１０は、原稿を１枚のみ搬送方向の下流側に搬送し、原稿上ガイド１４Ｂと原稿下ガイド１３Ｂとの間を通紙させる。
【００２７】
この原稿の先端が原稿先端位置検出センサ１６に検知された場合、背面ローラ１８により原稿を読み取り開始位置まで搬送し、一時停止する。この状態から、操作者が操作パネルケース２２に設けられたスタートボタンを押下する事で、原稿の搬送を再開し、原稿読取部１７が原稿画像の読み取りを開始する。原稿読取部１７が読み取った原稿画像は、通信回線を介して送信されたり、記録部５にて印刷されたりする。読み取りが終了した原稿は、原稿排紙トレイ２１に排紙される。
【００２８】
複数枚の原稿がセットされている場合、１枚目の原稿の排紙中に原稿有無センサ１５が次の原稿を検知すると、続けて２枚目の原稿の原稿画像の読み取りが行われる。これを繰り返すことで、全ての原稿の原稿画像が読み取られる。
【００２９】
図４は、シート分離部１０の周辺構成を説明する図であり、同図（Ａ）はシート分離部１０の周辺構成の断面図、同図（Ｂ）はシート分離部１０の平面図である。
【００３０】
シート分離部１０は、操作パネルケース２２および操作パネル基板２３の下方で、且つ、原稿搬送路における原稿上ガイド１４Ａおよび原稿下ガイド１３Ａの下流側で、原稿上ガイド１４Ｂおよび原稿下ガイド１３Ｂの上流側に配置されている。
【００３１】
シート分離部１０は、給紙ローラ１０１と分離ゴム１０３と分離圧スプリング１０２とを備えている。給紙ローラ１０１がローラに相当し、分離ゴム１０３が摩擦部材に相当する。
【００３２】
給紙ローラ１０１は、周面が摩擦係数の大きい素材で形成されていて、分離ゴム１０３との間に搬送されてくる原稿に接する。また、図示しないモータに接続されていて、このモータにより回転される。
【００３３】
分離圧スプリング１０２は、単一の金属製線材からなるダブルトーションタイプのものであり、アーム部１０２Ａと、その両端のねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃとから構成されている。アーム部１０２Ａが線状剛体部に相当し、ねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃがそれぞれ加圧部に相当する。
【００３４】
分離ゴム１０３は、ゴム材により構成されている。この分離ゴム１０３は、シートの搬送方向の上流側の基端が原稿上ガイド１４Ａに接合され、下流側の先端が給紙ローラ１０１の回転軸の向き、または、給紙ローラ１０１の回転軸から離れる向きに弾性変形自在である。
【００３５】
分離圧スプリング１０２のアーム部１０２Ａは、ローラの回転軸に平行に、即ち、原稿の搬送方向に垂直に延びる線材から構成されていて、分離ゴム１０３の先端側の上面に当接する。搬送方向に垂直なアーム部１０２Ａの両端は、分離ゴム１０３上から突出する位置まで延長されている。
【００３６】
分離圧スプリング１０２のねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃは、アーム部１０２Ａに平行な、即ち、原稿の搬送方向に垂直なコイル軸まわりに線材が巻回されたコイル部が構成され、線材の第一端側が分離ゴム１０３に沿って延びてアーム部１０２Ａに連続し、線材の第二端側が第一端側と反対方向に延びて原稿上ガイド１４Ａに接合されている。ねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃは、分離ゴム１０３の両脇に配置されている。
【００３７】
分離圧スプリング１０２はアーム部１０２Ａが分離ゴム１０３を給紙ローラ１０１に向けて加圧する。給紙ローラ１０１は分離ゴム１０３のアーム部１０２Ａとの当接位置よりも基端側に当接する。このため、分離ゴム１０３は、略固定された基端側と先端側との間に給紙ローラから圧力がかかり、原稿搬送路側に凹に変形する。そのため、分離ゴム１０３が変形しない場合に比べて、分離ゴム１０３と給紙ローラ１０１との接触面積（ニップ面積）を稼ぐことができる。
【００３８】
分離ゴム１０３と給紙ローラ１０１との間の加圧領域（ニップ領域）を通過しようとする原稿には、ニップ領域の加圧力や他の部材との接触面積等に応じた摩擦抵抗が作用する。ニップ領域を多数の原稿が通過しようとすれば、コイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃのねじりモーメントにより、ニップ領域の加圧力が大きくなり、原稿と分離ゴム１０３との間の摩擦抵抗は増加する。
【００３９】
給紙ローラ１０１に接触する原稿には、給紙ローラ１０１から搬送方向の力が作用し、この原稿の上に積層される他の原稿や分離ゴム１０３から搬送方向に逆向きの力が作用する。また、上記原稿に積層され、給紙ローラ１０１に接触しない原稿には、積層された下の原稿から搬送方向の力が作用し、分離ゴム１０３から搬送方向に逆向きの力が作用する。給紙ローラ１０１に接触する原稿が他の原稿および分離ゴム１０３からすべって給紙ローラ１０１に接触する原稿が搬送方向に搬送され、給紙ローラ１０１に接触しない原稿が、分離ゴム１０３と接触した状態で静止するように、分離ゴム１０３と原稿との接触面積や接触角度、分離ゴム１０３の材質、ニップ領域の加圧力などは設定されている。したがって、給紙ローラ１０１に接触する原稿は、他の原稿から分離されることになる。
【００４０】
アーム部１０２Ａが、分離ゴム１０３の全幅に当接するため、分離ゴム１０３から各原稿に作用する力は、幅方向に均一なものになる。したがって、原稿の一部分に集中して圧力がかかることが無くなり、原稿に破損が生じたり、原稿スキューが生じたり、分離パッドの一部が摩耗したりする危険性が抑制される。
【００４１】
シート分離部１０は、分離ゴム１０３上にアーム部１０２Ａを当接させるだけで、給紙ローラ１０１に接触する原稿を１枚のみ分離することができ、分離ゴム１０３上にアーム部１０２Ａ以外の構成を設ける必要がない。このため、給紙ローラ１０１と操作パネル基板２３との間の間隔を、ねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃが収まる高さ程度に設定でき、低背化が図れる。
【００４２】
また、ねじりコイルスプリング部１０２Ｂ，１０２Ｃは、コイルの単位ねじれ角当たりのねじりモーメントが広い範囲で略一定であり、そのため、アーム部１０２Ａの変位範囲の全体にわたって、ニップ領域での加圧力が略線形に変化する。したがって、ニップ領域での加圧力を、容易に設定できる。
【００４３】
なお、本実施形態では一例として、アーム部１０２Ａを分離ゴム１０３の上面に当接させているが、他にも、アーム部１０２Ａが分離ゴム１０３の内部を貫通するようにインサート成型した構成や、搬送方向に垂直な分離ゴムの側面に穴を設けておき、２つに分割された分離圧スプリングの先端を、分離ゴムの両側面の穴に挿入した構成などであってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では一例として、分離ゴム１０３と分離圧スプリング１０２とが、ともに原稿上ガイド１４Ａに接合されているが、他にも、分離圧スプリングが分離ゴムに固定（軸支）され分離ゴムが原稿上ガイドに接合されていない構成であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態では一例として、分離圧スプリング１０２を単一の線材としているが、他にも、分離圧スプリング１０２を複数の部材から構成してもよく、また、ねじりコイルスプリング以外の他の形状のスプリングを採用してもよい。
【００４６】
ここで、第１の実施形態のシート分離部１０を、図１に示したシート分離装置６０および図２に示したシート分離装置７０と比較する。
【００４７】
第１の実施形態のシート分離部１０では、分離ゴム１０３上にアーム部１０２Ａ以外の構成を設ける必要がない、一方、図１に示したシート分離装置６０では、分離ゴム６０２上に剛体部６０４と剛体軸受部６０３とを設ける必要がある。また、図２に示したシート分離装置７０では、分離ゴム７０２上に板バネ７０４と板バネ取付部７０３とを設ける必要がある。このため、第１の実施形態のシート分離部１０は、給紙ローラ１０１と操作パネル基板２３との間のスペースが狭くてもよく、装置の全体高さを抑制することができる。
【００４８】
また、図２に示したシート分離装置７０のように板バネ７０１を採用する構成では、板バネ７０１のたわみ量を大きく採るためには、板バネ７０１を大きくする必要がある。板バネ７０１が小型であれば、たわみ量の全体にわたって、ニップ領域での圧力を略線形に変化させることが難しい。この場合、ニップ領域に付与する圧力の設定精度が出しにくい。また、板バネ７０１の成型には、専用の金型が必要になる。したがって、ダブルトーションタイプのコイルを採用する第１の実施形態のシート分離部１０のほうが、ニップ領域に付与する圧力の安定性が高く、金型などが必要ない分、製造コストを抑制できる。
【００４９】
最後に、上記した実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】比較対象として例示するシート分離装置の周辺構成の断面図である。
【図２】比較対象として例示するシート分離装置の周辺構成の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るファクシミリ装置の主要部断面図である。
【図４】同ファクシミリ装置のシート分離部の周辺構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…スキャナ部
１０…シート分離部
１０１…給紙ローラ
１０２…分離圧スプリング
１０２Ａ…アーム部
１０２Ｂ，１０２Ｃ…ねじりコイルスプリング部
１０３…分離ゴム
１３Ａ，１３Ｂ…原稿下ガイド
１４Ａ，１４Ｂ…原稿上ガイド
２２…操作パネルケース
２３…操作パネル基板
１００…ファクシミリ装置
【図１】
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【図２】
2009120279.tif 000004
【図３】
2009120279.tif 000005
【図４】
2009120279.tif 000006