(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のシートが積載されるシート積載面を有するシート積載手段と、
前記シート積載手段からシートを送り出すシート供給手段と、
前記シート積載面に対して鈍角をなして前記シート積載手段の下流側に配設され、前記シート供給手段によって送り出されるシートの先端を捌く分離斜面と、
前記分離斜面を備えるシート分離部材を前記鈍角を維持して昇降可能に支持する昇降案内手段と、を備え、
前記分離斜面に微小突起を離散的に多数形成してあることを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記微小突起のシート搬送方向の間隔は、最も厚みの薄いシートの厚みよりも広く設定してあることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【請求項３】
前記微小突起は、前記シート搬送方向と前記シート搬送方向に対して交差する方向との内、少なくとも前記シート搬送方向に等間隔に配列してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート供給装置。
【請求項４】
前記微小突起は、前記シート搬送方向に等間隔に配設してあり、かつ隣の列同士の微小突起は、前記隣の列の微小突起間に対応する位置に配設してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項５】
前記微小突起は、略円柱状に形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項６】
前記微小突起の先端は、半球状に形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項７】
前記微小突起は、エッチングによって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項８】
前記微小突起がエッチングによって形成された分離斜面の表面あらさは、Ｒｍａｘ値において約５μｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載のシート供給装置。
【請求項９】
前記微小突起は、前記シート分離部材に塗布された塗料に混入された粉末であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート供給装置。
【請求項１０】
前記塗料が塗布された分離斜面の表面あらさは、Ｒａ値において約１．５μｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載のシート供給装置。
【請求項１１】
前記微小突起は、ブラスト加工によって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート供給装置。
【請求項１２】
前記分離斜面は、ゴムの摩擦係数よりも小さい摩擦係数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【請求項１３】
前記昇降案内手段は、前記シート分離部材が前記シートに押されて上昇するとき、前記シート分離部材をシート搬送方向の下流側に平行移動可能に支持していることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【請求項１４】
前記昇降案内手段は、前記シート分離部材をシート搬送方向の下流側に平行移動可能に支持し、
前記シート分離部材が前記シートに押されて前記昇降案内手段の案内によって上昇しながら下流側に平行移動したとき、前記シートの先端が当接する当接面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【請求項１５】
前記分離斜面の摩擦係数と前記鈍角は、当接する前記シートに対する摩擦係数をμｅｄｇｅとし、前記鈍角をθｐ（ｒａｄ）としたとき、μｅｄｇｅ≧｜ｃｏｔθｐ｜に設定してあることを特徴とする請求項１，１２，１３，１４のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシート供給装置と、
前記シート供給装置によって供給されたシートに画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、画像形成装置の装置本体に設けられてシートを供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えてシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート供給装置は、例えば、画像形成装置の装置本体に設けられて、シートに形成する像を担持した像担持体にシートを１枚ずつ供給するようになっている。画像形成装置には、シートに画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。
【０００３】
シート供給装置には、象担持体にシートを重ねて供給しないように、シート搬送方向の下流側に傾斜した分離斜面によってシートを１枚ずつ分離して供給する形式のものがある。
【０００４】
図２７は、分離斜面を有するシート供給装置を備えた画像形成装置である電子写真方式のプリンタの概略正面断面図である。
【０００５】
プリンタ１００は、外部から送られてきた情報に基づいたレーザーＬを、レーザースキャナ１０１から発射して、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された感光ドラム１０３に照射し、感光ドラム１０３に潜像を形成する。潜像は、プロセスカートリッジ１０２によって顕像化されて、トナー像となる。
【０００６】
一方、シート供給トレイ１０４に積載されたシートの内、最上位のシートＳは、シート供給ローラ１０５によって前進力を与えられる。シートＳの先端は分離斜面１０６に当接する。シート供給ローラ１０５による前進力と分離斜面１０６とによって、シートの先端が捌かれる。複数枚のシートが分離斜面１０６に当接した場合、１枚ずつに分離されて最上位のシートだけ給送される。シートは、第１搬送ローラ対１０７及び第２搬送ローラ対１０８によって搬送を継続される。
【０００７】
第１搬送ローラ対１０７の上流側には、センサアーム１０９を設けてある。センサアーム１０９とフォトインタラプタ１１５は、シートの先端もしくは後端を検知する。この検知結果に基づいて、コントローラ１１６に設けられたプロセッサは、後続のシートの給送動作を開始するタイミングを決定する。
【０００８】
搬送されたシートＳには、感光ドラム１０３に形成されているトナー像が転写ローラ１１０によって転写される。シートは、下流側に搬送されて、定着ローラ１１１に送り込まれる。定着ローラ１１１は、シートを搬送しながら、シートに熱と圧力を加えて、未定着のトナー像をシートに永久定着する。最後に、シートは、排出ローラ対１１２によって本体１１７の外部に排出される。
【０００９】
シート供給ローラ１０５の周囲の構造を説明する。シート供給ローラアーム１１４は、アーム軸１１３に回転自在に設けてある。シート供給ローラアーム１１４の先端には、回転自在なシート供給ローラ１０５を設けてある。シート供給ローラ１０５は、シート供給ローラ１０５の自重とシート供給ローラアーム１１４の自重とによって最上位のシートに、常時、接触するようになっている。このため、シート供給ローラアーム１１４は、シート供給ローラ１０５が最上位のシートに接触した状態で、シート供給トレイ１０４のシートの積載高さに応じて、回転するようになっている。
【００１０】
シート供給ローラアーム１１４には、不図示のモータの回転力をシート供給ローラ１０５に伝達する不図示の歯車列を設けてある。シート供給ローラ１０５は、モータの回転力によって、シート供給ローラ軸１０５ａを中心に回転して、シートＳに前進力を与えるようになっている。
【００１１】
ところで、分離斜面には、実開昭６２−２３２４４号公報に開示された階段状に形成したものや、ＵＳＰ３６４０５２４公報に開示されたパイル状の素材を使用したものなどがある。そして、分離斜面に、高摩擦素材を使用している例が多い。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実開昭６２−２３２４４号公報に開示された、階段状に形成された分離斜面は、カールしたシート先端の当接の仕方が不安定であり、シートに斜行を生じさせたり、シートの供給不良を発生したりすることがあった。
【００１３】
また、ＵＳＰ３６４０５２４公報に開示された、パイル状の素材を使用した分離斜面は、重送されたシートを確実に分離して停止させることが困難である。特に、厚みの薄いシートや腰の弱いシートなどに対しては、充分な分離性能（シートを分離する性能）を発揮することができない。
【００１４】
さらに、分離性能を発揮するため、分離斜面にゴムなどの高摩擦素材を使用すると、シートが厚紙のとき、シート供給性能を損ねたり、シートの先端が折れ曲がって損傷を受けたりすることがあった。また、長期間の使用によって、シートの通過枚数が増えることによってシートを分離する性能が低下することがあった。
【００１５】
本発明は、シートを確実に分離して供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシート供給装置は、複数枚のシートが積載されるシート積載面を有するシート積載手段と、前記シート積載手段からシートを送り出すシート供給手段と、前記シート積載面に対して鈍角をなして前記シート積載手段の下流側に配設され、前記シート供給手段によって送り出されるシートの先端を捌く分離斜面と、前記分離斜面を備えるシート分離部材を前記鈍角を維持して昇降可能に支持する昇降案内手段と、を備え、前記分離斜面に微小突起を離散的に多数形成してある。
【００１７】
本発明のシート供給装置の前記微小突起のシート搬送方向の間隔は、最も厚みの薄いシートの厚みよりも広く設定してある。
【００１８】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、前記シート搬送方向と前記シート搬送方向に対して交差する方向との内、少なくとも前記シート搬送方向に等間隔に配列してある。
【００１９】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、前記シート搬送方向に等間隔に配設してあり、かつ隣の列同士の微小突起は、前記隣の列の微小突起間に対応する位置に配設してある。
【００２０】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、略円柱状に形成してある。
【００２１】
本発明のシート供給装置の前記微小突起の先端は、半球状に形成してある。
【００２２】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、エッチングによって形成されている。
【００２３】
本発明のシート供給装置の前記微小突起がエッチングによって形成された分離斜面の表面あらさは、Ｒｍａｘ値において約５μｍ以上である。
【００２４】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、前記シート分離部材に塗布された塗料に混入された粉末である。
【００２５】
本発明のシート供給装置の前記塗料が塗布された分離斜面の表面あらさは、Ｒａ値において約１．５μｍ以上である。
【００２６】
本発明のシート供給装置の前記微小突起は、ブラスト加工によって形成されている。
【００２７】
本発明のシート供給装置の前記分離斜面は、ゴムの摩擦係数よりも小さい摩擦係数に設定されている。
【００２９】
本発明のシート供給装置の前記昇降案内手段は、前記シート分離部材が前記シートに押されて上昇するとき、前記シート分離部材をシート搬送方向の下流側に平行移動可能に支持している。
【００３０】
本発明のシート供給装置は、前記昇降案内手段は、前記シート分離部材をシート搬送方向の下流側に平行移動可能に支持し、前記シート分離部材が前記シートに押されて前記昇降案内手段の案内によって上昇しながら下流側に平行移動したとき、前記シートの先端が当接する当接面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【００３１】
本発明のシート供給装置の前記分離斜面の摩擦係数と前記鈍角は、当接する前記シートに対する摩擦係数をμｅｄｇｅとし、前記鈍角をθｐ（ｒａｄ）としたとき、μｅｄｇｅ≧｜ｃｏｔθｐ｜に設定してある。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記いずれか１つのシート供給装置と、前記シート供給装置によって供給されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えている。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態のシート供給装置と、この装置を装置本体に備えた画像形成装置である電子写真方式のプリンタを図に基づいて説明する。
【００３４】
なお、画像形成装置は、シートに画像を形成する装置である。画像形成装置には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。本実施形態のシート供給装置は、プリンタのみに設けられるものではなく、複写機、ファクシミリ、及びこれらの複合機等にも設けられるようになっている。
【００３５】
また、シートは、画像が形成されるものであり、普通紙、厚紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、オーバーヘッドプロジェクタ用の用紙等がある。
【００３６】
（プリンタ）
図１は、参考例のシート供給装置を備えた画像形成装置である電子写真方式のプリンタの概略正面断面図である。図２は、本発明の参考例のシート供給装置の部分斜視図である。
【００３７】
なお、図１に示すプリンタ６０には、参考例のシート供給装置５１の代わりに本発明の実施形態のシート供給装置５２も設けることができるようになっている。
【００３８】
プリンタ６０は、外部から送られてきた情報に基づいたレーザーＬを、レーザースキャナ１０１から発射して、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された感光ドラム１０３に照射し、感光ドラム１０３に潜像を形成する。潜像は、プロセスカートリッジ１０２によって顕像化されて、トナー像となる。
【００３９】
一方、シート供給トレイ１に積載されたシートの内、最上位のシートＳは、シート供給ローラ４によって前進力を与えられる。シートＳの先端は分離斜面板２と先端ガイド板３（図２参照）に当接する。シート供給ローラ４による前進力と分離斜面板２の分離斜面２ａと先端ガイド板３のシート当接面３ａによって、シートの先端が捌かれる。複数枚のシートが分離斜面板２と先端ガイド板３に当接した場合、１枚ずつに分離されて最上位のシートだけが給送される。シートは、搬送ローラ１２及び搬送ころ１３と、搬送ローラ対１０８によって搬送される。
【００４０】
搬送ローラ１２、搬送ころ１３の上流側には、センサアーム１０９を設けてある。センサアーム１０９とフォトインタラプタ１１５は、シートの先端もしくは後端を検知する。この検知結果に基づいて、コントローラ１１６に設けられたプロセッサは、後続のシートの給送動作を開始するタイミングを決定する。
【００４１】
搬送されたシートＳには、感光ドラム１０３に形成されているトナー像が転写ローラ１１０によって転写される。シートは、下流側に搬送されて、定着ローラ１１１に送り込まれる。定着ローラ１１１は、シートを搬送しながら、シートに熱と圧力を加えて、未定着のトナー像をシートに永久定着する。最後に、シートは、排出ローラ対１１２によって本体６１の外部に排出される。
【００４２】
なお、感光ドラム１０３、プロセスカートリッジ１０２等は、画像形成部（画像形成手段）１６を構成している。
【００４３】
（参考例のシート供給装置）
参考例のシート供給装置を図２乃至図１２に基づいて説明する。
【００４４】
シート供給装置５１は、シート供給トレイ（シート積載手段）１、シート供給部（シート供給手段）３２、分離斜面２ａを有する分離斜面板（シート分離部材）２等を備えている。
【００４５】
シート供給トレイ１は、シート積載面６にシートを束状にして積載されるようになっている。シート供給トレイ１には、オプション用シートパス７を形成してある。
【００４６】
分離斜面板２は、シート供給トレイ１の下流側端部に設けてある。先端ガイド板３，３は、分離斜面板２の両側で分離斜面板２とともに、シートの先端を案内するようになっている。図３に示すように、分離斜面板２と先端ガイド板３，３の上端は、下端（シート積載面６に近い側）よりも、シート搬送方向の下流側に位置して、分離斜面板２と先端ガイド板３，３は、シート搬送方向の下流側に傾いている。
【００４７】
すなわち、分離斜面板２と先端ガイド板３は、シート積載面６に対して鈍角（θ１）をなして、下流側に傾いている。したがって、シートの先端が当接する分離斜面板２の分離斜面２ａと、先端ガイド板３のシート当接面３ａもシート積載面６に対して鈍角（θ１）をなしている。
【００４８】
分離斜面板２の、シートの先端が当接する分離斜面２ａには、図４に示すように微小突起１４ａ、１４ｂを多数形成してある。図４（ａ）に示すように、微小突起１４ａは、図の上下左右方向に等間隔に配列されている。同様に、微小突起１４ｂも、図の上下左右方向に等間隔に配列されている。そして、微小突起１４ｂは、隣の列の微小突起１４ａ同士の真ん中に対応する位置に配列されている。
【００４９】
したがって、図４（ａ）に示すように、隣り合う４つの微小突起、例えば、符号１４ａ−１，１４ｂ−１，１４ａ−２，１４ｂ−１で示す４つの微小突起は、菱形に配設されている。
【００５０】
シート供給部３２は、シート供給ローラアーム５、歯車列１５、シート供給ローラ４等を備えている。シート供給ローラアーム５は、プリンタ６０の本体６１に支持したアーム軸９に回転自在に設けてある。シート供給ローラアーム５の先端には、回転自在なシート供給ローラ４を設けてある。シート供給ローラアーム５には、不図示のモータの回転力をシート供給ローラ４に伝達する歯車列１５を設けてある。シート供給ローラ４は、シート供給ローラ軸８の両端に設けてあり、シート供給ローラ軸８を中心に、モータの回転力によって回転するようになっている。シート供給ローラ４は、回転してシートＳに前進力を与えるようになっている。シート供給ローラ４は、シート供給ローラ４の自重とシート供給ローラアーム５の自重とによって最上位のシートに、常時、接触するようになっている。
【００５１】
シート供給下ガイド１０は、シート供給トレイ１から給送されたシートの下面を案内するようになっている。シート供給上ガイド１１は、シート供給トレイ１から給送されたシートの上面を案内するようになっている。搬送ローラ１２（図１参照）は、給送されてきたシートを画像形成部１６に供給するようになっている。搬送ころ１３（図１参照）は、不図示の加圧機構により搬送ローラ１２に圧接されてニップを形成する回動自在なころである。
【００５２】
以上の構成において、シートの供給動作は次のようにして行われる。
【００５３】
アーム軸９は、不図示のモータから回転力を受けて回転する。この回転力は、シート供給ローラアーム５内の歯車列１５とローラ軸８とによって、シート供給ローラ４に伝達される。
【００５４】
シート供給ローラ４は、シート積載面６に載置されたシートＳの内、最上位のシートＳｌの上面に圧接しているため、回転を開始すると、最上位シートＳｌに摩擦に基づく給送力Ｆｐを与える。最上位シートＳｌは、分離斜面板２に突き当たり、その先端を分離斜面板２に当接させられながら搬送されていく。
【００５５】
図５乃至図８は、微小突起１４ａ、１４ｂにシートの先端が当接して捌かれる状態を説明するための図であり、図５は、シート供給動作前のシートの状態を示した図である。シートは、図４中、矢印Ｃ方向に移動するものとする。最上位のシートＳ１は、図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図である図５（ｂ）に示した微小突起１４ｂ−１に当接しているが、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である図５（ａ）に示すように、符号１４ａ−２で示す微小突起には当接していない。
【００５６】
最上位のシートＳ１にシート供給ローラ４の給送力Ｆｐが加わると、今まで、微小突起１４ａに当接していなかった部分が、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である図６（ａ）に示すように、微小突起１４ａ−２の根元に接近する。一方、今まで、微小突起１４ｂ−１に当接していた部分は、図４（ａ）中、Ｂ−Ｂ矢視断面図である図６（ｂ）に示すように、そのまま、微小突起１４ｂ−１の天面に案内されて、分離斜面板２に沿って移動する。
【００５７】
最上位のシートＳ１は、さらに、搬送される。すると、微小突起１４ａ−２の根元に接近していた部分は、微小突起１４ａ−２の根元に点接触で突き当たり、進行が阻止される。
【００５８】
しかし、微小突起１４ｂ−１の天面に案内されている部分がそのまま移動するので、シートの幅方向の剛性と、シートがシート供給ローラ４から受ける給送力Ｆｐとによって、微小突起１４ａ−２の根元に当接した部分も、微小突起１４ａ−２の側面に沿って押し上げられて、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である図７（ａ）に示すように、微小突起１４ａ−２に乗り上がる。
【００５９】
このとき、最上位のシートＳ１の先端を微小突起１４ａ−２の根元から引き上げるのに大きな力を必要とするが、最上位のシートＳ１の下に重なっている２枚目シートＳ２は、シート供給ローラ４から、搬送力Ｆｐを直接受けていないため、図７（ａ）に示すように、微小突起１４ａ−２に乗り上がることができないで、微小突起１４ａ−２の根元にとどまる。一方、突起１４ｂ−１の天面を移動していた部分は、突起１４ｂ−１を通過して、微小突起１４ｂ−２の根元に進んでいく。
【００６０】
したがって、最上位のシートＳ１がさらに搬送されると、先端が微小突起１４ｂ−２根元に進行していき、微小突起１４ａ−２に乗り上がった部分が、微小突起１４ａ−２の天面を滑っているので、最上位のシートＳ１は、さらに、分離斜面板２に沿って進むことができる。
【００６１】
また、図７に示した段階までに、２枚目のシートが重送されてきたとき、２枚目のシートの先端は、微小突起１４ｂ−２の根元に当接して、２枚目のシートの進行が停止し、重送が阻止される。
【００６２】
このようにして、最上位シートＳ１は、図８に示すように分離斜面板２に沿って供給されていく。
【００６３】
図９は、ステンレス板、鋼板等の金属板の表面にエッチング処理を施して製造された、分離斜面板２の分離斜面２ａの部分拡大平面写真である。図１０は、高低差情報に基づき計算によって示した分離斜面の部分拡大立体図である。エッチング処理は、微小突起が、図４に示す配列になるように、マスクエッチング処理で行う。分離斜面板２自体は，金属板であるので、分離斜面板２自体の摩擦係数は、ゴムより摩擦係数の小さい、低摩擦部材である。
【００６４】
図９に記入した２本の線の間隔は約０．１ｍｍに相当する間隔である。このことから、微小突起１４ａ、１４ｂの先端外径は、約０．０５ｍｍ、シート搬送方向の微小突起同士の間隔は、約０．１８ｍｍであることが分かる。実際にプリンタ６０に使用されるシートで、最も薄いシートの坪量は、約６０ｇ／ｍ２である。そして、厚みは、約０．０９ｍｍある。
【００６５】
したがって、微小突起同士の間の距離が、最も薄いシートの厚み、約０．０９ｍｍよりも大きな値（約０．１８ｍｍ）であるため、分離斜面は、薄くて腰の弱い、捌きにくいシートであっても、図５乃至図８に基づいて説明したように、シートの先端に捌き動作を実際に発生させて、シートの分離性能を高めていることになる。
【００６６】
図１１は、横軸に分離斜面の表面あらさ（Ｒｍａｘ）を示し、縦軸にシートの縁に対する分離斜面の摩擦係数を示したグラフである。
【００６７】
横軸の分離斜面の表面あらさの値は、微小突起の高さの異なる３種類のサンプル分離斜面板の分離斜面を、公知の表面あらさ測定器によって測定した値である。微小突起の高さが高い程、表面あらさの値は、大きくなる。
【００６８】
また、縦軸の摩擦係数は、図１２に示すように、微小突起の高さの異なる３種類のサンプル分離斜面板を、同じ重さの錘１７とシート束の端面との間に挟んで、３種類のサンプル分離斜面板毎に、錘１７とシート束との間からの引き抜き荷重Ｆを荷重測定器１８で測定し、その荷重Ｆを錘１７の重さＷで割って求めた値である。摩擦係数も、微小突起の高さが高い程、大きくなる。なお、図１２に示すように、分離斜面２ａは、シート束の端面に接触させてある。
【００６９】
図１１から、摩擦係数が大きいほど、シートの重送を防止する効果があることは自明である。このことからも、微小突起を多数設けることにより、シート分離性能向上効果が向上することが説明できる。
【００７０】
なお、化学ニッケルめっきを施した平滑な金属板金の、シート端に対する摩擦係数は０．１４程度であるため、表面あらさ（Ｒｍａｘ）値で、約５μｍ以上であれば、重送防止効果を得ることができるので、図１１における各データは、表面あらさ（Ｒｍａｘ）約５μｍを上回って、摩擦係数約０．１４を上回るので、ステンレス板、鋼板にエッチング処理を施して、分離斜面に微小突起を形成することによって、重送防止効果を確実に得ることができる。
【００７１】
しかし、摩擦係数約０．８、表面あらさ値約３０を超えた分離斜面を使用すると、重送防止効果が効きすぎて、最上位のシートまでが、分離斜面に引っ掛かって、ジャムの発生原因になるおそれがある。
【００７２】
以上の構成の参考例のシート供給装置５１は、以下の特徴を備えている。
【００７３】
分離斜面板の表面に突設した微小突起を用いて、シートの先端に抵抗を加えることにより、重送の発生をより高い確率で防止することができる。
【００７４】
微小な突起を、微小な間隔で配置しているため、カールしたシートを給送しても、カールしたシートのエッジへの抵抗が、平坦なシートをシート供給するときと同等に近い力になるため、重送防止性能に差が生じることなく確実に分離することができる。
【００７５】
微小突起同士の間の距離を、最も薄いシートの厚みよりも大きな値にすると、分離斜面は、使用するシートに対応した最適な形状を容易に設定することができる。
【００７６】
シートの先端に対する接触が、円柱状の微小突起の円柱側面に点接触から始まるため、シートの先端に損傷を与えることが殆んどなく、シートの品質を保つことができる。
【００７７】
微小突起をエッチング処理によって形成すると、耐摩耗性に優れた、分離斜面を形成することができる。しかも、分離斜面を安価で簡単に形成することができる。
【００７８】
また、エッチング処理によって、分離斜面の表面あらさをＲｍａｘ値において、約５μｍ以上にすると、分離斜面が、安価にして、確実な重送防止性能を発揮することができる。
【００７９】
微小突起を規則正しく配設してあるので、分離斜面全体のシート分離性能を均一にすることができる。
【００８０】
なお、参考例の分離斜面の微小突起は、菱形に配設されているが、シート搬送方向に対して方形状に配設してもよい。このように、微小突起を菱形に配設すると、図４（ａ）の左右方向における、微小突起同士の間隔を狭めることができる。
【００８１】
（本発明の実施形態のシート供給装置）
本発明の実施形態のシート供給装置を図１３乃至図２１に基づいて説明する。本実施形態のシート供給装置５２は、分離斜面板２１が昇降案内部３３によってシート搬送方向の下流側に平行移動自在になっている点において、参考例のシート供給装置５１と異なっている。したがって、異なっている部分を主に説明して、他の部分には、同一符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００８２】
図１３に示すように、シート供給トレイ２７の下流側端部には、分離斜面板２１，２１とセンター支持板２２とを設けてある。センター支持板２２は、分離斜面板２１，２１の間で、分離斜面板２１，２１とともに、シートの先端を案内するようになっている。
【００８３】
分離斜面板２１とセンター支持板２２の上端は、下端（シート積載面６に近い側）よりも、シート搬送方向の下流側に位置して、分離斜面板２１とセンター支持板２２は、シート搬送方向の下流側に傾いている。
【００８４】
すなわち、分離斜面板２１とセンター支持板２２は、シート積載面６に対して鈍角（θ１）をなして、下流側に傾いている。したがって、シートの先端が当接する分離斜面板２１の分離斜面２１ａと、センター支持板２２のシート当接面２２ａもシート積載面６に対して鈍角（θ１）をなしている。
【００８５】
分離斜面板２１の分離斜面２１ａには、参考例の分離斜面板２の分離斜面２ａと同様に、微小突起を多数突設してある。
【００８６】
また、分離斜面板（シート分離部材）２１は、図１４に示すように、昇降案内部（昇降案内手段）３３によって、シート供給トレイ（シート積載手段）２７に昇降自在、かつ下流側に後退自在に設けられている。
【００８７】
昇降案内部３３は、分離斜面板２１が設けられたスライドピース２３と、スライドピース２３を支持するスライド面２４，２５と、スライドピース２３をスライド面２４，２５に昇降自在に案内する位置決め軸２３ａ，２３ｂとによって構成されている。スライド面２４，２５は、分離斜面板２１の分離斜面２１ａや、センター支持板（シート支持部材）２２のシート当接面（当接面）２２ａよりも下流側に傾いている。
【００８８】
図１４は、分離斜面板２１とスライドピース２３とが押し上げられていない状態を示す図である。図１５は、分離斜面板２１とスライドピース２３とが、最上位のシートＳ１によって、押し上げられた状態を示す図である。
【００８９】
図１４と、図１５を比較すると、図１４における分離斜面板２１の分離斜面２１ａは、センター支持板２２のシート当接面２２ａよりも上流側に突出している。しかし、図１５における分離斜面板２１の分離斜面２１ａは、スライド面２４，２５の案内によって、センター支持板２２のシート当接面２２ａよりも下流側に上記鈍角（θ１）を維持して後退している。すなわち、分離斜面２１ａは、下流側に平行移動している。分離斜面板２１とスライドピース２３は、シートの厚みが厚い程、シートの腰が強い程、確実に押し上げられるようになっている。
【００９０】
以上の構成において、シートの供給動作は次のようにして行われる。
【００９１】
アーム軸９が不図示のモータから回転力を受けて回転すると、この回転力がシート供給ローラアーム５内の歯車列１５を介してローラ軸８に伝達されて、シート供給ローラ４が回転を始める。
【００９２】
シート供給ローラ４は、シート積載面６に載置されたシート束の内、最上位のシートＳｌに当接して、最上位のシートＳ１を分離斜面板２１に給送力Ｆｐの力で突き当てる。最上位のシートＳｌは、分離斜面板２１にその先端を当接させられて供給される。
【００９３】
図１７至図１９は、微小突起２８ａ，２８ｂにシートの先端が当接して捌かれる状態を説明するための図であり、図１７は、シート供給動作前のシートの状態を示した図である。シートは、図１６（ａ）において、矢印Ｃ方向に移動するものとする。最上位のシートＳ１は、図１６（ａ）中、Ｅ−Ｅ矢視断面図である図１７（ｂ）に示した微小突起２８ｂ−１に当接しているが、最上位のシートＳ１は、図１６（ａ）中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である図１７（ａ）に示すように、符号２８ａ−２で示す微小突起に当接していない。
【００９４】
最上位のシートＳ１にシート供給ローラ４の給送力Ｆｐが加わると、今まで、微小突起２８ａに当接していなかった部分が、図１６（ａ）中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である図１８（ａ）に示すように、微小突起２８ａ−２の根元に接近する。一方、今まで、微小突起２８ｂ−１に当接していた部分は、図１６ａ中、Ｅ−Ｅ矢視断面図である図１８（ｂ）に示すように、そのまま、微小突起２８ｂ−１の天面に案内されて、分離斜面板２１に沿って移動する。
【００９５】
最上位のシートＳ１は、さらに、搬送される。すると、微小突起２８ａ−２の根元に接近していた部分は、微小突起２８ａ−２の根元に点接触で突き当たり、進行が阻止される。
【００９６】
このとき、シートの先端は、微小突起２８ａ−２を上方に押し上げる向きの力を分離斜面板２１に加える。このため、分離斜面板２１を押圧する最上位のシートＳ１の押圧力が、分離斜面板２１とスライドピース２３の重量、及びスライド面２４，２５の摩擦力よりも大きくなると、分離斜面板２１とスライドピース２３は、スライド面２４，２５に案内されて上昇しながら下流側に平行移動する。
【００９７】
分離斜面板２１の上昇と後退にともなって、微小突起２８ａ−２の円柱面とシートの先端の当接角度が変化する。このため、シートの先端は、微小突起２８ａ−２から抜けやすくなる。
【００９８】
シートが搬送されると、シートの先端は、微小突起２８ａ−２から抜けて進む。しかし、分離斜面板２１がシートの先端から受ける力も弱くなる。したがって、分離斜面板２１は、スライドピース２３とともに下降する。
【００９９】
厚紙や、腰の強いシートを供給するとき、分離斜面板２１は、スライドピース２３の可動範囲の上限まで押し上げられて、センター支持板２２のシート当接面２２ａよりも下流側に後退する。そして、センター支持板２２がシートの先端を支持し始める。このため、分離斜面板２１に対するシート先端の接触圧が軽減されて、シートは、分離斜面板２１上を滑りやすくなって、進行し容易に供給されるようになる。
【０１００】
また、分離斜面板２１のスライド動作によって、シートの先端と分離斜面板２１との当接角が変わるので、薄いシートの重送を防止し、かつ厚紙や、腰の強いシートの供給が安定する。
【０１０１】
シートが分離斜面板２１を押圧する力関係を図２０、図２１に示す。図２０は、分離斜面板２１がスライド動作を始める前の分離斜面板２１の状態を示した図である。図２０中、角度θ１は、シート積載面６と分離斜面板２１とのなす角を示している。図２１は、分離斜面板２１が上方移動したときの図である。図２１中、角度θ２は、シートの先端と分離斜面板２１とのなす角を示している。
【０１０２】
図２０に示すように、シートの先端が分離斜面板２１を滑り出すには、
μ  ｅｄｇｅ×Ｆｐ×ｓｉｎθ１＜｜Ｆｐ×ｃｏｓθ１｜
∴μ  ｅｄｇｅ＜｜ｃｏｔ  θ１｜
の不等式が成立しなければならない。
【０１０３】
しかし、本実施形態のように、分離斜面板２１が昇降自在であると、上記不等式の条件をみたさなかった場合においても、分離斜面板２１は、シートからの力を受けて、移動する（図２１参照）。この結果、シートの先端と分離斜面との当接角θ２が大きくなる。
【０１０４】
したがって、上記条件をみたさないシートの先端と分離斜面板２１との摩擦係数（μ  ｅｄｇｅ）と、斜面角（θ１）との組み合わせでも、シートの供給は可能である
本実施形態において、重送阻止性能上、有利になるには、
μ  ｅｄｇｅ≧｜ｃｏｔ  θ１｜
の関係式をみたす必要がある。
【０１０５】
本実施形態のシート供給装置５２は、参考例のシート供給装置５１が備えている特徴の他に、次の特徴を備えている。
【０１０６】
分離斜面板２１が昇降自在であると、厚みの薄いシートや腰の弱いシートの重送を防止し、かつ厚紙や、腰の強いシートの供給性能をより一層向上させることができる。
【０１０７】
分離斜面板２１がシートによって押し上げられた後、下降動作をするので、２枚目のシートに下方に押し下げる力が作用して、より一層、シートの分離性能を向上させることができる。
【０１０８】
また、μ  ｅｄｇｅ≧｜ｃｏｔ  θ１｜の式から、厚みの薄いシートや腰の弱いシートの重送を防止する性能を向上させる設計手法や、管理基準を確立することができる。
【０１０９】
なお、微小突起１４，２８の先端は、平坦に形成されているが、図２２に示す微小突起３１のように、半球状に形成してもよい。あるいは、全体を円錐状に形成してもよい。
【０１１０】
微小突起の先端を半球状にしたり、全体を円錐状にしたりすると、移動し始めたシートが受ける接触抵抗をやわらげることができる。また、シートの先端が微小突起を抜けるときの抵抗が減少して、搬送中のシートが分離斜面に当接するときに発生する通過摩擦音を減少させることができる。
【０１１１】
さらに、図２３に示す微小突起４１のように、微小突起の先端を半球状にして、各微小突起の高さと、突設間隔を不均一にしてもよい。図２４は、図２３に相当する微小突起を実際に作成したとき分離斜面の部分拡大写真である。図２５は、図２４で示した高低差情報を元に作成された合成斜視図であり、部分拡大図でもある。
【０１１２】
また、図２４に示す分離斜面は、粉体（セラミック）を混入した塗料をステンレス板、鋼板等の金属板に塗布して形成してある。
【０１１３】
図２６は、横軸に、粉体を混入した塗料を金属板に塗布して形成した分離斜面の表面あらさをＲａ（μｍ）を示し、縦軸にシートの縁に対する分離斜面の摩擦係数を示したグラフである。
【０１１４】
横軸の分離斜面の表面あらさの値は、粉体の粒径や混入量の異なる塗料を塗布した表面あらさの異なる何種類かの分離斜面板の分離斜面を、公知の表面あらさ測定器によって測定した値である。ここで、Ｒａ値を使用したのは、ばらつきのある素材を測定する上では、平均振幅で定義するＲａ値のほうがより安定するためである。
【０１１５】
図２６から、粉体を混入した塗料を金属板に塗布して形成した分離斜面は、微小突起の高さや、微小突起同士の間隔がばらついていても、Ｒａ（μｍ）が約１．５以上、約３以下の範囲内ならば、摩擦係数が約０．５乃至約０．７の範囲内になるので、図１１の約５μｍ乃至約３０μｍに対応する摩擦係数約０．１８乃至約０．８の範囲内に収まることができ、参考例における分離斜面と同様な重送防止効果を奏すことになる。すなわち、図２６は、粉体を混入した塗料を金属板に塗布して形成した分離斜面であっても、エッチング処理によって形成された分離斜面と同等の効果を得ることができる。また、図２６は、金属板にブラスト加工を施して分離斜面を形成しても同等の効果が得られることを示唆していることになる。
【０１１６】
さらに、粉体を混入した塗料を金属板に塗布して形成した分離斜面は、簡単、かつ安価に形成することができる。
【０１１７】
また、ブラスト加工によって分離斜面を形成すると、耐摩耗性に優れ、簡単、かつ安価に形成された分離斜面を得ることができる。
【０１１８】
さらに、微小突起は、円柱状に形成してあるが、円筒状に形成してあってもよい。
【０１１９】
また、プリンタ６０は、シートを確実に１枚ずつ供給することのできるシート供給装置を装置本体６１に備えているので、シート１枚ずつに確実に画像を形成することができる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明のシート供給装置は、分離斜面に、多数の微小突起を設けたので、特に厚みの薄いシートの重送を確実に防止することができる。
【０１２１】
本発明のシート供給装置は、シート分離部材が昇降するようになっているので、厚みの薄いシートから厚みの厚いシートまで、確実に分離して、供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例のシート供給装置を備えた画像形成装置である電子写真方式のプリンタの概略正面断面図である。
【図２】  本発明の参考例のシート供給装置の部分斜視図である。
【図３】図２のシート供給装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図４】分離斜面板の図である。
（ａ）  分離斜面板を分離斜面側から見た図である。
（ｂ）  分離斜面板の側面図である。
【図５】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、供給される前のシートの状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作前における、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作前における、図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、供給され始めたときのシートの状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作を開始したときにおける、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作を開始したときにおける、図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、図６よりさらにシートが搬送された状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作を開始された後における、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作を開始された後における、図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】１枚目のシートが２枚目のシートから完全に分離されて搬送されている状態の図である。
【図９】  本発明の参考例の分離斜面をエッチングによって形成したときの拡大写真である。
【図１０】  高低差情報に基づき計算によって示した本発明の参考例の分離斜面の部分拡大立体図である。
【図１１】エッチングによって形成された分離斜面の表面あらさと摩擦係数との関係を示したグラフであり、横軸に分離斜面の表面あらさ（Ｒｍａｘ）を示し、縦軸にシートの縁に対する分離斜面の摩擦係数を示してある。
【図１２】シートに対する分離斜面の摩擦係数を測定する実験装置の原理図である。
【図１３】
本発明の実施形態におけるシート供給装置の部分斜視図である。
【図１４】図１３のシート供給装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図１５】図１３のシート供給装置において、シートを供給し始めたときのシート搬送方向に沿った断面図である。
【図１６】分離斜面板の図である。
（ａ）  分離斜面板を分離斜面側から見た図である。
（ｂ）  分離斜面板の側面図である。
【図１７】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、シート供給動作前のシートの状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作前における、図１６中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作前における、図１６中、Ｅ−Ｅ矢視断面図である。
【図１８】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、シート供給動作を開始したときのシートの状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作を開始したときにおける、図１６中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作を開始したときにおける、図１６中、Ｅ−Ｅ矢視断面図である。
【図１９】分離斜面によってシートが分離される状態を説明するための図であり、図１８よりさらにシートが搬送された状態を示した図である。
（ａ）  シート供給動作を開始された後における、図１６中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である。
（ｂ）  シート供給動作を開始された後における、図１６中、Ｅ−Ｅ矢視断面図である。
【図２０】１枚目のシートが分離斜面板に当接したときの力関係を示した図である。
【図２１】１枚目のシートが分離斜面板を押し上げたときの力関係を示した図である。
【図２２】他の実施形態の分離斜面板の図である。
（ａ）  分離斜面板を分離斜面側から見た図である。
（ｂ）  分離斜面板の側面図である。
【図２３】さらに他の実施形態の分離斜面板の図である。
（ａ）  分離斜面板を分離斜面側から見た図である。
（ｂ）  分離斜面板の側面図である。
【図２４】分離斜面を、素材に塗料を塗布して形成したときの拡大写真である。
【図２５】高低差情報に基づき計算によって示した図２４の分離斜面の部分拡大立体図である。
【図２６】塗料によって形成された分離斜面の表面あらさと摩擦係数との関係を示したグラフであり、横軸に分離斜面の表面あらさ（Ｒｍａｘ）を示し、縦軸にシートの縁に対する分離斜面の摩擦係数を示してある。
【図２７】従来のシート供給装置を備えた画像形成装置である電子写真方式のプリンタの概略正面断面図である。
【符号の説明】
Ｓ      シート
Ｓ１    最上位のシート
θ１    シート積載面と分離斜面のなす角
θ２    分離斜面が上昇したときのシート先端と分離斜面のなす角
１      シート供給トレイ（シート積載手段）
２      分離斜面板（シート分離部材）
２ａ    分離斜面
３      先端ガイド板（シート支持部材）
３ａ    シート当接面（当接面）
４      シート供給ローラ
６      シート積載面
１４      微小突起
１６      画像形成部（画像形成手段）
２１      分離斜面板（シート分離部材）
２１ａ    分離斜面
２２      センター支持板（シート支持部材）
２２ａ    シート当接面（当接面）
２７      シート供給トレイ（シート積載手段）
２８      微小突起
３１      微小突起
３２      シート供給部（シート供給手段）
３３      昇降案内部（昇降案内手段）
５１      シート供給装置
５２      シート供給装置
６０      プリンタ（画像形成装置）
６１      プリンタの本体
【図１】
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【図２】
0003762266.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003762266.tif 000007
【図７】
0003762266.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003762266.tif 000011
【図１１】
0003762266.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003762266.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0003762266.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
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