(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙ローラと，
上記給紙ローラに対向して配置され，上記給紙ローラ方向に押圧力が加えられている摩擦部材と，
を具備してなる分離給紙装置において，
上記摩擦部材が，
上記給紙ローラに圧接されてなる第１摩擦部材と，
上記第１摩擦部材よりも高い摩擦係数を有し，上記給紙ローラに対して上記第１摩擦部材よりも低い圧力で接して設けられる第２摩擦部材と，
を具備し，
上記給紙ローラが変形可能な弾性材料により構成され，
上記第１摩擦部材及び上記第２摩擦部材が共に，上記給紙ローラに向けて弾性付勢されたベース基板の片面に設けられ，さらに上記第１摩擦部材が，上記第２摩擦部材に対して給紙ローラ方向に突出する段差を形成してなるとともに，上記第１摩擦部材が上記ベース基板の片面の中央部に，上記第２摩擦部材が上記ベース基板の片面における上記第１摩擦部材の両側に各々設けられてなることを特徴とする分離給紙装置。
【請求項２】
上記第１摩擦部材が，上記摩擦部材全体の１／３以下の領域に形成されてなる請求項１に記載の分離給紙装置。
【請求項３】
上記段差が，１００μｍ以下である請求項１又は２のいずれかに記載の分離給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子複写機等の画像形成装置に用いられる給紙装置に関し，特に用紙を一枚づつ分離して供給する分離機能を備えた分離給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，例えば，電子複写機，ＦＡＸ，プリンタ等の画像形成装置は，通常印字出力するための画像形成部に対して自動的に用紙を一枚づつ分離して搬送する機能を有する分離給紙装置を備えている。
この分離給紙装置は，固定の摩擦部材と，該摩擦部材に近接して回転する給紙ローラとを具備し，給紙ローラが回転することによって摩擦部材と給紙ローラとの間に噛み込まれた２以上の用紙のうち，摩擦部材と接触する用紙を摩擦部材により塞き止める一方，給紙ローラに最も近接した一枚の用紙のみを塞き止められた用紙から分離して送り出すように構成されている。即ち，給紙ローラによって搬送される用紙に，給紙ローラ方向に付勢されてなる摩擦部材を圧接させることにより発生する摩擦力を利用して用紙を一枚づつ分離し，画像形成部に用紙を供給する構造である。
しかし，上記従来の分離給紙装置では，給紙ローラと摩擦部材とが常時圧接している構造上，給紙ローラと摩擦部材との圧力を大きく設定すると，摩擦部材と用紙間の摩擦による紙粉の発生，或いは搬送負荷の増大が問題となる。また，搬送する用紙が無く，給紙ローラが摩擦部材と接触して空回りしている状態では，給紙ローラ，或い摩擦部材の磨耗が著しく進行する。
更に，前記問題を考慮して給紙ローラと圧力部材との圧力を過小に設定すると，摩擦部材と用紙間の摩擦が低下することによって，紙粉の発生は抑えられるものの，同時に用紙を分離する能力が低下することによる用紙の重送を招来し，用紙の搬送能力自体が低下する問題が生じる。
そこで，特開平３−１５２０３８においては，上記摩擦部材を，給紙ローラの中間領域に離間可能に押圧されてなる高摩擦部と，これとは別体の給紙ローラの両端部領域を離間不能に押圧されてなる低摩擦部から構成している。
これにより，用紙を捌く高摩擦部分と用紙を送り出す低摩擦部分とで役割分担することが可能となり，必要以上に大きい摩擦が給紙ローラにかからないようにして前記問題の解消を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上述の公報に基づく分離給紙装置においては，独立して設けられた摩擦部材それぞれに基板，付勢部材等を設け，それぞれを独立して変位できるようにした構造であるため構造が複雑となり，製造コストの面や分離給紙装置の小型化の面での不都合を回避できない。
そこで，本発明は上記課題を鑑みて成されたものであり，その目的とするところは，簡素な構造で製造コストを押し上げることなく，小型化を達成でき，しかも，用紙の給紙の際に，用紙の搬送能力を低下させることなく，紙粉の発生を抑え，且つ高精度な用紙の分離性能を発揮することができる分離給紙装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，給紙ローラと，上記給紙ローラに対向して配置され，上記給紙ローラ方向に押圧力が加えられている摩擦部材とを具備してなる分離給紙装置において，上記給紙ローラが変形可能な弾性材料により構成され，上記第１摩擦部材及び上記第２摩擦部材が共に，上記給紙ローラに向けて弾性付勢されたベース基板の片面に設けられ，さらに上記第１摩擦部材が，上記第２摩擦部材に対して給紙ローラ方向に突出する段差を形成してなることを特徴とする分離給紙装置として構成されている。
さらに、上記摩擦部材が上記ベース基板の片面の中央部に，上記第２摩擦部材が上記ベース基板の片面における上記第１摩擦部材の両側に各々設けらたものである。
このように構成されることによって，主に用紙の搬送を目的とする第１摩擦部材を給紙ローラに圧接してなることで用紙の搬送能力を確保すると共に，主に用紙の分離を目的とする第２摩擦部材を給紙ローラに低い圧力で接して設けてなることで用紙の分離性能を低下させることなく，用紙の搬送を阻害する搬送負荷だけを低下させ，これにより紙粉の発生の防止，或いは給紙ローラ，摩擦部材の長寿命化を図ることが可能となる。即ち，高い圧力で圧接してなる摩擦部材全体で用紙を擦ることにより用紙を分離していた従来の分離給紙装置と比較して，低い圧力で接してなる第２摩擦部材で用紙を擦ることにより用紙を分離するため，紙粉の発生を抑えると共に搬送負荷を低下させることが可能となる。更に，本構成は，従来の構成に基づいた簡素な構造であるため，製造コストや小型化の面で不都合が生じることはない。
また，上記第１摩擦部材は，摩擦部材全体に対して１／３以下の領域に形成されることが望ましい。
このように第１摩擦部材を形成することによって，紙粉の発生を抑えつつ，用紙の分離を高精度に実施することが可能となる。
【０００５】
例えば，上記段差は，１００μｍ以下であることが望ましい。
このように上記段差を設定することによって，紙粉の発生を抑えつつ，用紙の分離を高精度に実施することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る分離給紙装置の概略構成図，図２は本発明の実施の形態に係る捌きパット，及び給紙ローラの第１の実施例図，図３は本発明の実施の形態に係る捌きパット，及び給紙ローラの第２の実施例図，図４は分離給紙装置に要求される項目に関する従来の分離給紙装置との性能比較図である。
【０００７】
図１に示す本発明の実施形態に係る分離給紙装置Ａは，給紙カセット１と，呼び込みローラ２と，給紙ローラ３と，ベース基板４ａ上に摩擦部材４ｂが形成されてなる捌きパット４と，該捌きパット４を給紙ローラ３方向へと付勢する付勢バネ７と，レジストローラ５とによって概略構成されている。
先ず，レジストローラ５の下流に設けられてなる不図示の画像形成部に対して用紙を供給する構造について説明する。
ここで，給紙カセット１には，複数枚の用紙が重ねて収納されている。そこで，呼び込みローラ２が，給紙カセット１に収納されてなる用紙の上面に接触し，回転することによって生ずる摩擦力により用紙を取り出す。次に，給紙ローラ３が回転することにより，呼び込みローラ２によって取り出された用紙を，更に下流に配置されてなるレジストローラ５へ用紙を搬送する。同時に，捌きパット４が，バネ７によって給紙ローラ３の方向に付勢され，圧接されてなることによって，摩擦部材４ｂと給紙ローラ３との間に噛み込まれた２以上の用紙のうち，摩擦部材４ｂと接触する用紙を摩擦部材４ｂにより塞き止める一方，給紙ローラ３に最も近接した一枚の用紙のみを塞き止められた用紙から分離して送り出す。最後に，１枚づつに分離された用紙がレジストローラ５によって先端位置を合わせた後，画像形成部へ供給される構造である。
【０００８】
次に，図２を用いて，本発明の第１の実施の形態に係る分離給紙装置Ｂであって，給紙ローラ３が変形可能な弾性材料により構成されており，摩擦部材４ｂがベース状基板４ａの片面中央部に設けられた第１摩擦部材４ｃと，その両側に露出し，上記第１摩擦部材よりも高い摩擦係数を有する第２摩擦部材４ｄとに分かれている場合について説明する。
ここに，上記第２摩擦部材４ｄが給紙ローラ３に対して第１摩擦部材４ｃよりも低い圧力で接するように，第１摩擦部材４ｃは，第２摩擦部材４ｄに対して給紙ローラ３方向に突出する段差を形成している。また，上記第１摩擦部材４ｃ，及び上記第２摩擦部材４ｄは，付勢バネ７により給紙ローラ３の方向へ弾性付勢されている共通のベース状基板４ａの片面に設けられている。
これにより，上記付勢バネ７により上記ベース状基板４ａが付勢されることで，第１摩擦部材４ｃが，弾性材料により構成されてなる給紙ローラ３を変形させながら圧接すると共に，第２摩擦部材４ｄが給紙ローラ３に対して第１摩擦部材４ｃよりも低い圧力で接することが可能となる。
即ち，上流部より搬送されてきた用紙は，第１摩擦部材４ｃによって給紙ローラ３に圧接され，給紙ローラ３と用紙との間に発生する摩擦力によって送り出されると共に，重送されている用紙を分離するために必要な最小限の圧力で接している第２摩擦部材４ｄと用紙との間に発生する摩擦力によって捌かれる。
また，搬送する用紙が無く，給紙ローラ３が摩擦部材４ｂと接触して空回りしている状態においても，第２摩擦部材４ｃは給紙ローラに対して低い圧力で接する構造であるため，給紙ローラ３，或いは第２摩擦部材４ｃの無用な磨耗を防止できる。
このように，この実施の形態に係る構造は，用紙の送り出しと用紙の捌きとを，圧接する第１摩擦部材４ｃと低い圧力で接する第２摩擦部材４ｄとで役割分担する構造であるので，従来の構成に較べて簡素な構造で用紙の捌きと搬送とを確実に実現が可能となる。
【０００９】
次に，図３を用いて，本発明の第２の実施の形態に係る分離給紙装置Ｃであって，第２摩擦部材４ｄ’が，給紙ローラ３’に対して所定の隙間を有して設けられてなる分離給紙装置の一例として，給紙ローラ３’の第２摩擦部材４ｄ’に対向する部分を，給紙ローラ３’の第１摩擦部材４ｃ’と圧接する部分よりも小さい半径により形成してなる構成について説明する。
本構成は，給紙ローラ３’の第２摩擦部材４ｄ’に対向する部分が，給紙ローラ３’の第１摩擦部材４ｃ’と圧接する部分よりも小さい半径により形成され，且つ第２摩擦部材４ｄ’が第１摩擦部材４ｃ’に対して給紙ローラ３’方向に突出する段差ｃを形成している。また，上記第１の実施形態と同様，第１摩擦部材４ｃ’と第２摩擦部材４ｄ’とは，共通のベース状基板４ａの片面に設けられ，付勢バネ７によって給紙ローラ方向に付勢されている。
これにより，第１摩擦部材４ｃ’が給紙ローラ３’に圧接すると共に，第２摩擦部材４ｄ’が給紙ローラ３’に対して所定の隙間ｂを有することが可能となる。
即ち，上流部より搬送されてきた用紙は，第１摩擦部材４ｃ’によって給紙ローラ３’に圧接され，給紙ローラ３’と用紙との間に発生する摩擦力によって送り出されると共に，所定の隙間を有して設けられることによって用紙に低い圧力で接する第２摩擦部材４ｄ’と用紙との間に発生する摩擦力によって捌かれる。
ここで，上記所定の隙間は，上記第２摩擦部材４ｄ’と用紙との間に発生する摩擦力が重送されている用紙を分離させる最小限の摩擦力となるように調整されることが望ましい。
また，搬送する用紙が無く，給紙ローラ３’が摩擦部材４ｂ’と接触して空回りしている状態においては，第２摩擦部材４ｃ’は給紙ローラに対して所定の隙間を有する構造であるため，給紙ローラ３’，或いは第２摩擦部材４ｃ’の磨耗を防止できる。
このように，第１の実施例と同様に用紙の送り出しと用紙の捌きとを，圧接する第１摩擦部材４ｃと所定の隙間を有して設けられる第２摩擦部材４ｄとで役割分担する構造であるから，従来の構成に較べて簡素な構造で同様の機能が実現可能となる。
この場合，第２摩擦部材４ｄ’は，給紙ローラ３’の小径部と大径部との段差部３ａ’よりも給紙ローラ３’軸方向に所定の値ａだけ内側の部分から形成するこができ，これにより第２摩擦部材４ｄ’により形成される凸部と給紙ローラ３’の小径部との間に幅ａのクリアランスを有する構造としても良い。
これにより，用紙の分離，或いは搬送を行う際に，用紙が，摩擦部材４ｂ’に形成されてなる段差と，給紙ローラ３’とに挟まれることによって生じる用紙折れを防止することが可能となる。
なお，本実施の形態においては，第２摩擦部材４ｄ’を中央部に形成することにより，摩擦部材４ｂ’を凸型に形成し，且つ給紙ローラ３’を凹型に形成する構成としたが，第２摩擦部材４ｄ’を両端部に形成することにより，摩擦部材４ｂ’を凹型に形成し，且つ給紙ローラ３’を凸型に形成する構成であっても良い。
【００１０】
以下に，本発明の実施の形態に係る分離給紙装置において，用紙の搬送能力を低下させることなく，紙粉の発生を抑え，且つ高精度な用紙の分離性能を発揮するための分離給紙装置の設定について説明する。
ここで，図４（ａ）〜図４（ｅ）は，以下に述べる各設定値を変化させた場合の，分離給紙装置に要求される各項目（用紙折れ，紙粉発生量，引き抜き負荷，分離性能）に対する効果を，従来の分離給紙装置の性能に対する比（以下略して従来技術比と称す）を用いて表したもので，該従来技術比が１００以上であれば，該当する項目の性能が改善されたことを示すものである。
【００１１】
図４で変化させた各設定値は，図４に示す給紙ローラ３’の小径部の長さと第２摩擦部材４ｄ’の長さの差分値ａ，給紙ローラ３’と第２摩擦部材４ｄ’との隙間ｂ，及び第２摩擦部材４ｄ’が第１摩擦部材４ｃ’に対して給紙ローラ３’方向に突出してなる段差ｃ，更に図３に示す第１摩擦部材４ｃが第２摩擦部材４ｄに対して給紙ローラ３方向に突出してなる段差ｄ，第１摩擦部材４ｃの幅ｅの摩擦部材全体の幅ｆに対する比率ｆ／ｅである。
また，従来技術比の算出に用いた基準値は，ベース基板４ａ上に摩擦部材４ｂが均一に形成されてなる捌きパットを常時給紙ローラ３方向へ付勢してなる従来の分離給紙装置による性能である。
例えば，「用紙折れ」は用紙を１００枚給紙した後に給紙された用紙の中で折れの有る用紙を数えたものであり，０枚が基準値である。
また，「紙粉発生量」は用紙を５００枚給紙した後に発生する紙粉量を軽量したものであり，２．５ｇが基準値である。
また，「引き抜き負荷」は搬送する用紙にかかる摩擦力を示す指標であり，２００ｇｆが基準値である。
また，「分離性能」は用紙を１００枚給紙した後に給紙された用紙の中で重送された用紙を数えたものであり，０枚が基準値である。
【００１２】
先ず，図４（ａ）を用いて，差分値ａの設定について考える。本図において，全ての項目に対して従来技術比が１００以上を示しているのは差分値ａが０．５ｍｍ以上で，且つ０．７５ｍｍ以下の範囲である。従って，差分値ａを上記範囲内の値に設定することによって，紙粉の発生を抑えながら，高精度な用紙の分離を行うことが可能となる。
同様に，図４（ｂ）を用いることで，隙間ｂの好適な設定は５０μｍ以上で，且つ１５０μｍ以下であると言える。
同様に，図４（ｃ）を用いることで，段差ｃの好適な設定は０．５ｍｍ以上で，且つ１．０ｍｍ以下であることがわかる。
同様に，図４（ｄ）を用いることで，段差ｄの好適な設定は１００μｍ以下であることがわかる。
同様に，図４（ｅ）を用いることで，比率ｅ／ｆの好適な設定は１／３以下であることと言える。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明は，給紙ローラと，上記給紙ローラに対向して配置され，上記給紙ローラ方向に押圧力が加えられている摩擦部材とを具備してなる分離給紙装置において，上記給紙ローラが変形可能な弾性材料により構成され，上記第１摩擦部材及び上記第２摩擦部材が共に，上記給紙ローラに向けて弾性付勢されたベース基板の片面に設けられ，さらに上記第１摩擦部材が，上記第２摩擦部材に対して給紙ローラ方向に突出する段差を形成してなることを特徴とする分離給紙装置として構成されている。
さらに、上記摩擦部材が上記ベース基板の片面の中央部に，上記第２摩擦部材が上記ベース基板の片面における上記第１摩擦部材の両側に各々設けらたものである。
このように構成されるので，主に用紙の搬送を目的とする第１摩擦部材を給紙ローラに圧接してなることで用紙の搬送能力を確保すると共に，主に用紙の分離を目的とする第２摩擦部材を給紙ローラに低い圧力で接して設けてなることで用紙の分離性能を低下させることなく，用紙の搬送を阻害する搬送負荷だけを低下させ，これにより紙粉の発生の防止，或いは給紙ローラ，摩擦部材の長寿命化を図ることが可能となる。即ち，高い圧力で圧接してなる摩擦部材全体で用紙を擦ることにより用紙を分離していた従来の分離給紙装置と比較して，低い圧力で接してなる第２摩擦部材で用紙を擦ることにより用紙を分離するため，紙粉の発生を抑えると共に搬送負荷を低下させることが可能となる。更に，本構成は，従来の構成に基づいた簡素な構造であるため，製造コストや小型化の面で不都合が生じることはない。
また，上記第１摩擦部材は，摩擦部材全体に対して１／３以下の領域に形成されることが望ましい。
このように第１摩擦部材を形成することによって，紙粉の発生を抑えつつ，用紙の分離を高精度に実施することが可能となる。
【００１４】
例えば，上記段差は，１００μｍ以下であることが望ましい。
このように上記段差を設定することによって，紙粉の発生を抑えつつ，用紙の分離を高精度に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る分離給紙装置の概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係る捌きパット，及び給紙ローラの第１の実施例図。
【図３】本発明の実施の形態に係る捌きパット，及び給紙ローラの第２の実施例図。
【図４】分離給紙装置に要求される項目に関する従来の分離給紙装置との性能比較図。
【符号の説明】
Ａ    …分離給紙装置
Ｂ    …分離給紙装置
Ｃ    …分離給紙装置
１    …給紙カセット
２    …呼び込みローラ
３    …給紙ローラ
３’  …給紙ローラ
３ａ’…給紙ローラ３’の小径部と大径部との段差部
４    …捌きパット
４ａ  …ベース状基板
４ｂ  …摩擦部材
４ｃ  …第１摩擦部材
４ｃ’…第１摩擦部材
４ｄ  …第２摩擦部材
４ｄ’…第２摩擦部材
５    …レジストローラ
７    …付勢バネ
ａ    …給紙ローラ３の小さい半径によって形成されてなる領域の長さと第２摩擦部材４ｄの長さの差分
ｂ    …給紙ローラ３と第２摩擦部材４ｄとの隙間量
ｃ    …第２摩擦部材４ｄが第１摩擦部材４ｃに対して形成してなる段差高さ
ｄ    …第１摩擦部材４ｃが第２摩擦部材４ｄに対して形成してなる段差高さ
ｅ    …第１摩擦部材４ｃの幅
ｆ    …摩擦部材全体の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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