JP2016155649A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの厚さ、重さ、腰の強さ等の種類やサイズによらず、ピックアップローラにより搬送されたシートを確実に分離できる分離部材を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、回転駆動する分離ローラ１２０と、分離ローラ１２０と近接または離間可能に設けられ、分離ローラ１２０との間に搬送されたシートＳに対して摩擦抵抗を与えるための分離部材１３０とを備える。分離部材１３０は、シートＳの搬送方向と直交する幅方向に対し傾斜する傾斜面１３１Ａを有し、分離ローラ１２０に押圧されることで幅方向に移動可能に設けられる傾斜部材１３１と、傾斜部材１３１と分離ローラ１２０とが互いに圧接するように付勢する第１付勢部材１４４と、分離ローラ１２０と分離部材１３０とでシートＳをニップした際の傾斜部材１３１の移動方向と逆方向に、傾斜部材１３１を付勢する第２付勢部材１３４とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ピックアップローラにより分離ローラとの間に搬送されたシートに対して摩擦抵抗を与えるための分離部材を備えた画像形成装置に関する。

従来から、紙葉類載置部に載置された紙葉類を分離する分離ローラがある。このような分離ローラとしては、紙葉類載置部の搬送方向における下流側に配置され、駆動側分離ローラおよびこれに対向する対向側分離ローラを対とするものが知られている。この分離ローラでは、駆動側分離ローラは回転軸に一体に支持され、その軸線方向に交互に配置された櫛歯状のローラ突部およびローラ溝部で構成されており、駆動手段により回転軸を介して回転駆動される。また、対向側分離ローラは、駆動側分離ローラと同様に、ローラ突部およびローラ溝部で構成されており、これらのローラ突部およびローラ溝部が、駆動側分離ローラのローラ溝部およびローラ突部にそれぞれ噛み合うように配置されている。

以上のように構成された分離ローラでは、薄い紙や腰の弱い紙では、中央の櫛歯で用紙に対する押圧力が小さくなり、上下の摩擦力が不足しやすい。これにより、上下一対のローラ（駆動側分離ローラおよび対向側分離ローラ）と用紙との間に滑りが発生し、用紙の搬送ができなくなる（いわゆる空送）という課題がある。

このような課題を解決する案として、分離ローラの軸方向の左右に別途搬送ローラを配置することで、紙葉類を、その厚さ、重さや腰の強さのばらつきなどにかかわらず、確実に１枚ずつ分離して搬送できる紙葉類分離搬送装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２６４４５６号公報

しかしながら、上述した構成では、部品のバラつき等により中央の櫛歯を有する分離ローラの搬送力と左右の搬送ローラとの搬送力とが一致せず、紙葉類等のシート（用紙）の皺が発生しやすい、という問題があった。また、分離ローラとは別に搬送ローラを配置することで装置自体が大型化するため、搬送できるシートサイズも大きなサイズのものしか搬送できない、という問題もあった。

そこで、本発明は、シートの厚さ、重さ、腰の強さ等の種類やサイズによらず、ピックアップローラにより搬送されたシートを確実に分離できる分離部材を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、給紙トレイ上のシートを搬送するピックアップローラと、前記ピックアップローラよりも前記シートの搬送方向下流側に配置され、回転駆動する分離ローラと、前記分離ローラと近接または離間可能に設けられ、前記ピックアップローラにより前記分離ローラとの間に搬送された前記シートに対して摩擦抵抗を与えるための分離部材と、を備える。そして、前記分離部材は、前記シートの搬送方向と直交する幅方向に対し傾斜する傾斜面を有し、前記分離ローラに押圧されることで前記幅方向に移動可能に設けられる傾斜部材と、前記傾斜部材と前記分離ローラとが互いに圧接するように付勢する第１付勢部材と、前記分離ローラと前記分離部材とで前記シートをニップした際の前記傾斜部材の移動方向と逆方向に、前記傾斜部材を付勢する第２付勢部材と、を有する。

このように構成された画像形成装置によれば、分離ローラと分離部材との間に複数枚のシートが重なって張り付いた状態でニップされたとしても、傾斜部材が幅方向に移動することで、複数枚のシートのうちの下側のシートのみを幅方向内側に圧縮して座屈した状態とすることができる。これにより、シートの厚さ、重さ、腰の強さ等の種類やサイズによらず、ピックアップローラにより搬送されたシートを確実に分離できる。

そして、前記した画像形成装置において、前記分離ローラは、前記幅方向に２つ並んで配置され、前記傾斜部材は、各前記分離ローラに対応して前記幅方向に２つ並んで配置されることが望ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、傾斜部材が２つ並んで配置されており、これらが互いに逆方向に移動することで、下側のシートの座屈状態をより容易に形成することができる。また、分離ローラも、２つの傾斜部材と対応して２つ並んで配置されていることから、２つの傾斜部材のそれぞれに分離ローラからの押圧力を付与できる。そのため、重なったシートの分離がさらに容易になる。

また、前記した分離ローラと傾斜部材が２つずつ配置された画像形成装置において、２つの前記傾斜部材における前記傾斜面は、前記分離ローラに押圧されることで２つの前記傾斜部材が互いに近づく方向に移動可能なように傾斜していることが望ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、２つの傾斜部材が互いに近づく方向に移動可能であるので、下側のシートの座屈状態をさらに容易に形成することができる。

また、前記した分離ローラと傾斜部材が２つずつ配置された画像形成装置において、前記第２付勢部材は、２つの前記傾斜部材を互いに離間する方向に向けて前記傾斜部材を付勢することができる。

このように構成された画像形成装置によれば、重なったシートの分離後に、互いに近づいた２つの傾斜部材を第２付勢部材の付勢力により、元の位置に戻すことができる。

そして、前記した画像形成装置において、前記傾斜部材は、テーパ形状を有することが望ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、傾斜部材の傾斜面が曲面となるため、傾斜面が平面の場合よりも、分離ローラと傾斜部材との接触面積が小さくなるため、より傾斜部材への押圧力が高まり、傾斜部材が移動しやすくなるので、シートの分離能が高まる。

そして、前記した画像形成装置は、前記装置本体に揺動可能に設けられ、前記分離部材を支持する支持部材をさらに備えていてもよい。この場合において、前記第１付勢部材は、前記支持部材を付勢するように配置されることが望ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、支持部材の揺動により、傾斜部材を分離ローラに圧接することが容易となる。また、第１付勢部材が支持部材を付勢することにより、傾斜部材の分離ローラへの押圧力を高めることができる。

また、前記した支持部材を備えた画像形成装置において、前記支持部材は、開口を有し、前記分離部材は、前記支持部材に対し前記分離ローラとは反対側に固定され、前記傾斜部材の一部が前記開口から前記分離ローラ側に突出するように配置されていることが望ましい。

また、前記した支持部材を備えた画像形成装置は、前記支持部材を揺動させるソレノイドアクチュエータをさらに備えていてもよい。

また、前記した支持部材を備えた画像形成装置において、前記支持部材を揺動させて、前記分離ローラにより前記シートが前記装置本体内に送り込まれた後、前記傾斜部材を前記分離ローラから離間させる制御部をさらに備えていてもよい。

このように構成された画像形成装置によれば、電気的な制御により、分離ローラと分離部材とによるニップ、ニップされた複数枚のシートの分離、およびその後のニップ解除を電気的制御により容易に行うことができる。

また、前記した画像形成装置において、前記支持部材のシート搬送面は、前記ピックアップローラから前記分離ローラに向かうに従い上方に傾斜するように形成されていることが望ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、複数枚のシートの分離後に分離ローラと分離部材との間に残ったシートを傾斜したシート搬送面に沿ってピックアップローラ側に移動させることができる。これにより、重なった複数枚のシートの分離時に分離部材が近づく方向に移動したシートを元の位置に戻すことができる。

本発明によれば、シートの搬送方向と直交する幅方向に対し傾斜する傾斜面を有し、分離ローラに押圧されることで幅方向に移動可能に設けられる傾斜部材を設けているので、分離ローラと分離部材との間に複数枚のシートが重なって張り付いた状態でニップされたとしても、傾斜部材が幅方向に移動することで、複数枚のシートのうちの下側のシートのみの中央部を内側に圧縮して座屈した状態とすることができる。これにより、シートの厚さ、重さ、腰の強さ等の種類やサイズによらず、ピックアップローラにより搬送されたシートを確実に分離できる。

本発明の一実施形態に係るシート分離ユニットを備えたレーザプリンタの側断面図である。 本発明の一実施形態に係るシート分離ユニット周辺を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシート分離ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシート分離ユニットの分解斜視図である。 分離ローラと分離部材とによりシートをニップした状態を示す正面図である。 分離ローラと分離部材とによりシートをニップした直後の状態を示す側断面図（ａ）と、２枚重なったシートを分離しながら最上位のシートを搬送する状態を示す側断面図（ｂ）と、シートの搬送後の状態を示す側断面図（ｃ）である。 分離ローラと分離部材とによりシートをニップした直後の状態を示す正面図（ａ）と、２枚重なったシートを分離しながら最上位のシートを搬送する状態を示す正面図（ｂ）と、シートの搬送後の状態を示す正面図（ｃ）である。 本発明の一実施形態に係る分離部材の変形例を示す斜視図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について説明する。

また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２内にシートの一例としての用紙Ｓを供給するための給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上にトナー像を転写するプロセスユニット５と、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置８と、本実施形態に係る給紙トレイの一例としての多目的（Ｍｕｌｔｉ Ｐｕｒｐｏｓｅ：ＭＰ）トレイ１０と、ＭＰトレイ１０から供給された用紙Ｓを１枚ずつに分離して搬送するためのシート分離ユニット１００とを主に備えている。

給紙部３は、装置本体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスユニット５（感光ドラム６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。

露光装置４は、装置本体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光ドラム６１の表面を露光する。

プロセスユニット５は、露光装置４の下方に配置され、装置本体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から装置本体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスユニット５は、ドラムカートリッジ６と、現像カートリッジ７とから構成されている。

ドラムカートリッジ６は、感光ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３と、を主に備えている。また、現像カートリッジ７は、ドラムカートリッジ６に対して着脱可能に装着される構成となっている。現像カートリッジ７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

このプロセスユニット５では、感光ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、感光ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、このとき、供給ローラ７２と現像ローラ７１の間で正に摩擦帯電される。現像ローラ７１上に供給されたトナーは、現像ローラ７１の回転に伴って、層厚規制ブレード７３の間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定の厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで感光ドラム６１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着装置８は、プロセスユニット５の後方に配置され、符号を省略して示すハロゲンヒータ、定着ベルト、ニップ板などを有する加熱ユニット８１と、加熱ユニット８１のニップ板との間で定着ベルトを挟持する加圧ローラ８２とを主に備えている。この定着装置８では、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を、用紙Ｓが加熱ユニット８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２２上に排出される。

ＭＰトレイ１０は、装置本体２内の給紙部３よりも上部に設けられ、メイントレイ１１と、用紙ガイド部材１２とを主に備えている。揺動軸２５を軸としてフロントカバー２１を揺動させると、メイントレイ１１がフロントカバー２１に対してスライドしながら回動軸２４を軸として回動する。これにより、ＭＰトレイ１０を開放した状態（開状態）とすることができる。このＭＰトレイ１０は、前記開状態で使用される給紙部材である。ＭＰトレイ１０に収容された用紙Ｓは、シート分離ユニット１００によって１枚ずつプロセスユニット５（感光ドラム６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。より詳細には、ＭＰトレイ１０に収容された用紙Ｓは、ピックアップローラ１１０によって分離ローラ１２０と分離部材１３０との間に向けて供給され、１枚ずつに分離された後にプロセスユニット５に向けて供給される。

また、このレーザプリンタ１では、用紙Ｓに転写されずに感光ドラム６１上に残った残トナーを、現像カートリッジ７によって回収して再利用する、いわゆるクリーナレス方式を採用している。具体的には、残トナーを回収するときに、帯電器６２で感光ドラム６１の表面を一度帯電させ、感光ドラム６１の表面電位を現像ローラ７１の電位よりも高くする。これにより、感光ドラム６１上に載っている正帯電している残トナーが、現像ローラ７１へ移動し、トナー収容部７４へ戻される。

＜シート分離ユニットの詳細構成＞
次に、本発明の特徴部分であるシート分離ユニット１００の詳細構成について説明する。

シート分離ユニット１００は、図２に示すように、ピックアップローラ１１０と、分離ローラ１２０と、分離部材１３０とを備えている。なお、ピックアップローラ１１０および分離ローラ１２０は、メイントレイ１１に載置された用紙Ｓの搬送方向と直交する幅方向の中央に配置されている。すなわち、ＭＰトレイ１０は、所謂センター給紙となっている。

ピックアップローラ１１０は、ＭＰトレイ１０が開状態にあるときにメイントレイ１１の後端部の上方に位置するように配置されている。そして、ピックアップローラ１１０は、メイントレイ１１上の用紙Ｓに接触して回転することで、当該用紙Ｓを装置本体２内へ送り出すように構成されている。

分離ローラ１２０は、ピックアップローラ１１０よりも用紙Ｓの搬送方向下流側に配置されている。分離ローラ１２０は、幅方向に並んで配置された２つの分離ローラ１２１、１２２からなる。これら２つの分離ローラ１２１、１２２は、所定の駆動源により、同一の回転軸１２３を軸として回転駆動する一対のローラである。また、分離ローラ１２１、１２２は、例えば、ゴム等の弾性変形可能な材質で形成されている。

分離部材１３０は、分離ローラ１２０と近接または離間可能に設けられており、ピックアップローラ１１０により分離ローラ１２０との間に搬送された用紙Ｓに対して摩擦抵抗を与えるための部材である。この分離部材１３０は、支持部材１４０により支持されており、幅方向に並んで配置された２つの傾斜部材１３１、１３２と、本実施形態に係る第２付勢部材の一例としてのコイルバネ１３４、１３５を主に備えている。なお、この分離部材１３０の構成および支持部材１４０による支持機構の詳細については後述する。

支持部材１４０は、装置本体２内における分離ローラ１２０の下方に、矢印Ｃに示すように揺動可能に設けられている。支持部材１４０の揺動軸となる軸１４１は、支持部材１４０の裏面（分離ローラ１２０と対向する面と反対面）の後方側に設けられた固定部１４２に固定されている。また、支持部材１４０は、その略中央部に開口１４３を有しており、分離部材１３０は、支持部材１４０に対し分離ローラ１２０とは反対側に固定される。また、分離部材１３０は、傾斜部材１３１、１３２のそれぞれの一部が、開口１４３から分離ローラ１２０側に突出するように配置されている（図５参照）。さらに、支持部材１４０のシート搬送面１４０Ａは、ピックアップローラ１１０から分離ローラ１２０に向かうに従い上方に傾斜するように形成されている。このシート搬送面１４０Ａの周囲には、メイントレイ１１に隣接し、搬送されるシートＳを支持してシート搬送路を形成するシート支持板１６０が設けられている。このシート支持板１６０の搬送面１６０Ａの傾きは、支持部１４０のシート搬送面１４０Ａの傾きと略同一となるように構成されている。

次に、支持部材１４０の揺動機構について詳細に説明する。図３に示すように、支持部材１４０の裏面の前方側には、本実施形態に係る第１付勢部材の一例としてのコイルバネ１４４が設けられている。コイルバネ１４４は、支持部材１４０の裏面の前方側の２つの頂点近傍に２つ設けられており、支持部材１４０をその裏面側から表面側に向けて付勢している。ここで、傾斜部材１３１、１３２は支持部材１４０の裏面に配置され、傾斜部材１３１、１３２のそれぞれの一部が、開口１４３から分離ローラ１２０側に突出するように配置されている（図５参照）。これにより、コイルバネ１４４がその弾性復元力により支持部材１４０を付勢することで、傾斜部材１３１と分離ローラ１２１とを互いに圧接させ、かつ、傾斜部材１３２と分離ローラ１２２とを互いに圧接させることができる。

また、図２および図３に示すように、軸１４１の一端部には、連結部１４５を介してソレノイドアクチュエータ１５０が連結されている。ソレノイドアクチュエータ１５０は、支持部材１４０を揺動させる駆動部の一例であり、棒状の可動鉄芯１５１と略円筒状のフレーム１５２とを有している。フレーム１５２の内部には、図示しないコイルおよび固定鉄芯が設けられている。連結部１４５は、ドーナツ状部１４６と、ドーナツ状部１４６の接線方向に延びて一体形成された板状部１４７とからなる。ドーナツ状部１４６には貫通孔１４６Ａが形成されており、この貫通孔１４６Ａに軸１４１の先端部が挿入されて固定されている。また、板状部１４７の先端部にも貫通孔１４７Ａが設けられており、この貫通孔１４７Ａに可動鉄芯１５１が挿入される。可動鉄芯１５１の先端部（コイル１５２内の先端部とは反対側）には、可動鉄芯１５１が貫通孔１４７Ａから抜けないようにするための制止部１５１Ａが設けられている。

以上のような構成を有するソレノイドアクチュエータ１５０のコイルに電流を流すと、コイルに磁界が発生して可動鉄芯１５１が矢印Ｌに沿って下方に移動し、制止部１５１Ａが、貫通孔１４７Ａの周囲の板状部１４７を上方から下方に向けて付勢する。そして、この付勢力により、連結部１４５に連結された軸１４１が矢印Ｃに沿って回転し、この回転動作に伴って支持部材１４０が、傾斜部材１３１、１３２を分離ローラ１２１、１２２から離間させる方向に揺動する。このとき、コイルバネ１４４は収縮しているが、ソレノイドアクチュエータ１５０の磁力（固定鉄芯が可動鉄芯１５１を引き寄せる力）により、収縮状態を維持している。一方、コイルへの電流供給を停止すると磁界も消失するため、固定鉄芯が可動鉄芯１５１を引き寄せる力も消失する。その結果、コイルバネ１４４の復元力により、支持部材１４０が、傾斜部材１３１、１３２を分離ローラ１２１、１２２に近接させる方向に揺動する。

また、以上のようなソレノイドアクチュエータ１５０の駆動は、ソレノイドアクチュエータ１５０に接続された制御部２００により制御される。すなわち、制御部２００は、支持部材１４０を揺動させて、分離ローラ１２１、１２２によりシートＳが装置本体２内に送り込まれた後、傾斜部材１３１、１３２を分離ローラ１２１、１２２から離間させるように、ソレノイドアクチュエータ１５０等を制御する。

次に、分離部材１３０の構成および支持部材１４０による支持機構の詳細について説明する。図４に示すように、前述した２つの傾斜部材１３１、１３２は、それぞれ２つの分離ローラ１２１、１２２の位置に対応して配置されており、テーパ形状を有する一対のローラとして構成されている。すなわち、２つの傾斜部材１３１、１３２は、それぞれ、幅方向に沿って連続的に断面積が変化するローラであり、幅方向に対し傾斜する傾斜面１３１Ａ、１３２Ａとして、それぞれ傾斜部材１３１、１３２の外周面を有している。これらの傾斜部材１３１、１３２は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）またはエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム等の用紙Ｓとの摩擦力が高い材質で形成されている。

また、傾斜部材１３１および傾斜部材１３２は、同一の軸１３３により支持されており、分離ローラ１２０と接触して押圧されることで幅方向に移動可能なように構成されている。一例として、軸１３３の中央部には、軸１３３の断面の径よりも大きな径を有する円板状のストッパ１３６が軸１３３と一体形成されている。このストッパ１３６の軸１３３方向の一側に隣接してコイルバネ１３４が配置され（コイルバネ１３４の内部に軸１３３が挿入され）、さらにコイルバネ１３４の軸１３３の端部側に傾斜部材１３１が配置される。傾斜部材１３１には、その中心軸方向に貫通する貫通孔１３１Ｂが形成されており、この貫通孔１３１Ｂに軸１３３が挿入される。また、軸１３３の端部には軸支持部１３７が配置される。軸支持部１３７にも貫通孔１３７Ａが形成されており、この貫通孔１３７Ａに軸１３３が挿入される。同様に、軸１３３のストッパ１３６の反対側においても、中央部側から端部側に向けて順に、コイルバネ１３５、傾斜部材１３２および軸支持部１３８が配置される。つまり、コイルバネ１３４、１３５は、軸１３３の方向において、分離ローラ１２１、１２２と傾斜面１３１Ａ、１３２Ａの距離が近い側から遠い側に向かって傾斜部材１３１、１３２を付勢している。さらに、軸１３３に、傾斜部材１３１、１３２とコイルバネ１３４、１３５と軸支持部１３７、１３８が装着された状態で、軸支持部１３７、１３８の上面１３７Ｂ、１３８Ｂが、接着または螺子止め等により支持部材１４０の裏面側に固定される。

ここで、軸１３３は、その長手方向に沿って切り欠かれて形成された２本の溝１３３Ａを有している。また、貫通孔１３１Ｂ、傾斜部材１３２の貫通孔（図示せず）、貫通孔１３７Ａおよび１３８Ａの形状も、２本の溝１３３Ａが形成された軸１３３の断面形状に対応して略同一形状に形成されている。この溝１３３Ａは、傾斜部材１３１、１３２と、軸１３３と、軸支持部１３７、１３８とを、軸１３３回りの回転方向に関して一体に係合するものであり、軸支持部１３７、１３８が支持部材１４０に固定されていることも相まって、傾斜部材１３１、１３２が回転しないように構成されている。

次に、傾斜部材１３１、１３２の移動機構について説明する。図５に示すように、分離ローラ１２０と分離部材１３０とで２枚重なった用紙Ｓ１、Ｓ２（図示した例では、用紙Ｓ１が上側に位置している。）をニップすると、分離ローラ１２１と傾斜部材１３１とが用紙Ｓ１、Ｓ２を介して接触し、その接触位置１２１Ａにて、分離ローラ１２１が傾斜部材１３１を押圧する。同様に、分離ローラ１２２は、その接触位置１２２Ａにて、傾斜部１３２を押圧する。このとき、傾斜部１３１、１３２がテーパ形状であることから、接触位置１２１Ａ、１２２Ａが傾斜面１３１Ａ、１３２Ａに沿って移動する。その結果、傾斜部材１３１、１３２が幅方向Ｗ（軸１３３の長手方向）に沿って移動する。このときの傾斜部材１３１、１３２は、それぞれ、幅方向Ｗにおいて、傾斜面１３１Ａ、１３２Ａの傾斜面の低い側（テーパの断面積が小さい側）から高い側（テーパの断面積が大きい側）に移動する。一方、コイルバネ１３４、１３５は、その復元力により、分離ローラ１２０と分離部材１３０とで用紙Ｓ１、Ｓ２をニップした際の傾斜部材１３１、１３２の移動方向とは逆方向に、傾斜部材１３１、１３２を付勢する。

ここで、傾斜部材１３１と傾斜部材１３２とはテーパの傾斜方向が互いに逆方向、すなわち、傾斜面１３１Ａの傾きと傾斜面１３２Ａの傾きとが幅方向Ｗに関して逆になっている。従って、傾斜部材１３１と傾斜部材１３２とは、互いに逆向きに移動するように構成されている。より具体的には、傾斜部材１３１、１３２はいずれも、軸１３３の先端部に向かう程断面積が小さくなるようなテーパ状に形成されていることから、傾斜部材１３１、１３２が分離ローラ１２１、１２２と接触して押圧されることで、傾斜部材１３１と傾斜部材１３２とが互いに近づく方向に移動する。このように、本実施形態では、傾斜面１３１Ａ、１３２Ａは、傾斜部材１３１、１３２が分離ローラ１２１、１２２と接触して押圧されることで、２つの傾斜部材１３１および傾斜部材１３２が互いに近接する方向に移動可能なように傾斜している。一方、コイルバネ１３４、１３５は、その復元力により、２つの傾斜部材１３１および傾斜部材１３２が互いに離間する方向に向けて、傾斜部材１３１、１３２を付勢している。また、傾斜部材１３１、１３２の移動は、ストッパ１３６により規制され、ストッパ１３６と接触する位置で移動が制止される。

なお、分離ローラ１２０と分離部材１３０とによりニップされる用紙Ｓが一枚のみの場合には、分離ローラ１２１、１２２と傾斜部材１３１、１３２のそれぞれが同じ用紙Ｓと接触している。そのため、コイルバネ１３４、１３５の付勢力が、分離ローラ１２１、１２２と傾斜部材１３１、１３２のそれぞれと用紙Ｓとの摩擦抵抗力よりも小さくなるため、傾斜部材１３１、１３２は、幅方向Ｗに沿って移動しない。

＜シート分離ユニットの動作および作用効果＞
次に、以上のように構成されたシート分離ユニット１００の動作および作用効果について説明する。

まず、メイントレイ１１に載置された用紙の束から、ピックアップローラ１１０により２枚の用紙Ｓ１、Ｓ２（用紙Ｓ１が上側、用紙Ｓ２が下側に位置している。）がピックアップされ、分離ローラ１２０と分離部材１３０との間に搬送され、分離ローラ１２１、１２２と傾斜部材１３１、１３２とでニップされた直後の状態から説明する。図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、分離ローラ１２１、１２２と傾斜部材１３１、１３２とが２枚の用紙Ｓ１、Ｓ２をニップすると、傾斜部材１３１、１３２は、それぞれ、駆動ローラ１２１、１２２から接触位置１２１Ａ、１２２Ａで押圧され、押圧力Ｆ１、Ｆ２を受ける。

前記の押圧力Ｆ１、Ｆ２により、接触位置１２１Ａ、１２２Ａが、傾斜面１３１Ａ、１３２Ａに沿って移動することで、傾斜部材１３１および傾斜部材１３２は、図７（ｂ）の矢印Ｗ１に示すように、互いに近接するように幅方向に沿って内側（軸１３３の中央側）に移動する。このとき、コイルバネ１３４、１３５は、傾斜部材１３１、１３２の移動により収縮した状態となる。この状態は、支持部材１４０の裏面側に設けられたコイルバネ１４４の復元力により、傾斜部材１３１、１３２が分離ローラ１２１、１２２に圧接している間維持される。

ここで、分離ローラ１２１、１２２および傾斜部材１３１、１３２は、いずれも用紙Ｓ１、Ｓ２との摩擦力が、用紙Ｓ１、Ｓ２同士の摩擦力よりも高くなるようなゴム等の材質で形成されている。そのため、図７（ｂ）に示すように、下側の用紙Ｓ２のみが、傾斜部材１３１、１３２の内側への移動に追従し、用紙Ｓ２の幅方向の両端から中央に向かう力Ｆ３を受けることで、内側に圧縮される。その結果、用紙Ｓ２の幅方向の中央部が、座屈した状態となる。また、上側の用紙Ｓ１は、分離ローラ１２１、１２２が傾斜部材１３１、１３２に対して相対的に幅方向の外側（軸１３３の両端側）へ付勢されることで、用紙Ｓ１の幅方向の中央から両端に向かう力Ｆ４を受ける。また、用紙Ｓ１は、分離ローラ１２１、１２２との摩擦力により、ローラ表面に密着した状態となる。以上のようにして、下側の用紙Ｓ２が圧縮されて座屈すると、分離ローラ１２０と分離部材１３０との間に張り付いた状態でニップされた２枚の用紙Ｓ１、Ｓ２同士が剥離され、上側の用紙Ｓ１と下側の用紙Ｓ２とが分離される。

この状態で、分離ローラ１２１、１２２が一方向Ｐに回転すると、分離ローラ１２１、１２２と用紙Ｓ１との摩擦力が用紙Ｓ１、Ｓ２同士の摩擦力よりも大きいことから、図６（ｂ）の矢印Ｑに示すように、分離ローラ１２１、１２２の表面に密着した上側の用紙Ｓ１のみが、装置本体２内へ搬送され、下側の用紙Ｓ２が分離ローラ１２０と分離部材１３０との間にニップされた状態で残る。

以上のように、シート分離ユニット１００によれば、分離ローラ１２０と分離部材１３０との間に複数枚の用紙（例えば、用紙Ｓ１、Ｓ２）が重なって張り付いた状態でニップされたとしても、傾斜部材１３１、１３２が幅方向に移動することで、複数枚の用紙のうちの下側の用紙（例えば、用紙Ｓ２）のみの中央部を内側に圧縮して座屈した状態とすることができ、これにより、複数枚重なった用紙に裁きを入れることができる。このような用紙の分離方法では、用紙と傾斜部材１３１、１３２との摩擦力が用紙同士の摩擦力よりも大きければ、薄い用紙や腰の弱い用紙であっても、下側の用紙の座屈状態を容易に形成できる。従って、シート分離ユニット１００によれば、薄い用紙や腰の弱い用紙であっても、上側の用紙（例えば、用紙Ｓ１）のみを容易かつ確実に分離することが可能となる。

なお、前述したように、分離ローラ１２０と分離部材１３０とによりニップされる用紙Ｓが一枚のみの場合には、傾斜部材１３１、１３２は、幅方向Ｗに沿って移動しない。

以上のようにして、上側の用紙Ｓ１が装置本体２内へ送り込まれると、前述した制御部２００は、ソレノイドアクチュエータ１５０を駆動させ、図６（ｃ）の矢印Ｃ１に示すように、軸１４１を軸として支持部材１４０を揺動させる。その結果、図６（ｃ）および図７（ｃ）に示すように、分離ローラ１２０（分離ローラ１２１、１２２）と分離部材１３０（傾斜部材１３１、１３２）とが離間状態となり、分離ローラ１２０と分離部材１３０とによるニップが解除される。そのため、用紙Ｓ２の腰により、用紙Ｓ２の座屈状態（シワ）が解消する。

ここで、支持部材１４０のシート搬送面１４０Ａは、ピックアップローラ１１０から分離ローラ１２０に向かうに従い上方に傾斜するように形成されている。したがって、図６（ｃ）の矢印Ｒに示すように、用紙Ｓ１と用紙Ｓ２との分離後に分離ローラ１２０と分離部材１３０との間に残った用紙Ｓ２を傾斜したシート搬送面１４０Ａに沿ってピックアップローラ１１０側に移動させることができる。これにより、重なった複数枚の用紙の分離時に分離ローラ１２０の下まで入り込んだ用紙Ｓ２を元の位置に戻すことができる。

また、分離ローラ１２０と分離部材１３０とによるニップが解除されると、接触位置１２１Ａ、１２２Ａにおける分離ローラ１２１、１２２からの押圧力Ｆ１、Ｆ２が、傾斜部材１３１、１３２にかからなくなる。そのため、コイルバネ１３４、１３５の復元力により、傾斜部材１３１、１３２は、図７（ｃ）の矢印Ｗ２に示すように、互いに離間するように幅方向に沿って外側（軸１３３の端部側）に移動し、元の位置に戻る。

再び、用紙を搬送する際には、制御部２００は、ソレノイドアクチュエータ１５０の駆動を停止する。その結果、分離ローラ１２０と分離部材１３０とによるニップ解除の際に下方（図６（ｃ）の矢印Ｌ１方向）に収縮していたコイルバネ１４４の復元力により、支持部材１４０が、矢印Ｃ１とは反対方向に揺動し、再び図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、用紙がニップされる。

なお、シート分離ユニット１００においては、前述したように、ピックアップローラ１１０、分離ローラ１２０および傾斜部材１３１、１３２は、幅方向の中央に配置されているため、用紙サイズが小さなものであっても、前記の作用効果を得ることができる。従って、ＭＰトレイ１０の小型化、ひいてはレーザプリンタ１の小型化も可能となる。

＜分離部材の変形例＞
次に、図８を参照して、前記実施形態における分離部材１３０の変形例について説明する。本変形例に係る分離部材２３０は、幅方向に並んで配置された２つの傾斜部材２３１、２３２と、第２付勢部材の一例としてのコイルバネ２３４、２３５を主に備えている。軸２３３、コイルバネ２３４、２３５およびストッパ２３６は、それぞれ、前記実施形態における軸１３３、コイルバネ１３４、１３５およびストッパ１３６と同一の構成および機能を有する部材であるので、その詳細な説明を省略する。

分離部材２３０が分離部材１３０と異なる点は、傾斜部材２３１、２３２の形状である。２つの傾斜部材２３１、２３２は、側断面（軸２３３方向に延びる平面で切断した断面）が台形状となるような略四角柱状の部材として構成されている。すなわち、２つの傾斜部材２３１、２３２は、それぞれ、幅方向に沿って連続的に断面積が変化し、幅方向に対し傾斜する傾斜面２３１Ａ、２３２Ａとして、それぞれ傾斜部材２３１、２３２の側面のうち分離ローラ１２０と対向する面を有している。すなわち、前記実施形態では、傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが曲面であったのに対し、本変形例では、傾斜面２３１Ａ、２３２Ａが平面となっている点で異なる。

もちろん、本変形例に係る分離部材２３０のように、傾斜面２３１Ａ、２３２Ａが平面である場合であっても、前述した分離部材１３０と同様の効果を得ることはできる。ただし、分離部材１３０のように傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが曲面の場合の方が、分離部材２３０のように傾斜面２３１Ａ、２３２Ａが平面の場合よりも、分離ローラ１２１、１２２と傾斜部材との接触面積が小さくなるため、より傾斜部材への押圧力が高まり、傾斜部材が移動しやすくなるので、用紙の分離能が高まる。

また、これらの傾斜部材２３１、２３２は、それ自体がＰＯＭやゴム等の用紙Ｓとの摩擦力が高い材質で形成されていてもよいし、傾斜面２３１Ａ、２３２Ａに、前記摩擦力が高い材質で形成されたパッドのようなものが貼付されていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、第１付勢部材の一例として、支持部材１４０の裏面側に設けられたコイルバネ１４４を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１付勢部材は、傾斜部材と分離ローラとが互いに圧接するように付勢できるものであればよく、例えば、第１付勢部材として、傾斜部材を分離ローラに近接および離間可能なモータ等の駆動手段を採用してもよい。

また、前記実施形態では、分離ローラ１２０による重なった複数枚の用紙Ｓ１、Ｓ２の分離後に、分離部材１３０を動かして用紙Ｓ２のニップ状態を解除し、用紙Ｓ２のシワを元に戻していたが、分離部材１３０を動かさずに、分離ローラ１２０を動かして用紙Ｓ２のニップ状態を解除してもよい。

前記実施形態では、２つの傾斜部材１３１、１３２の両方が幅方向に移動可能に構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つの傾斜部材のうち、１つのみが幅方向に移動可能であり、他の１つは固定されたものであってもよい。

前記実施形態では、分離ローラおよび傾斜部材が、それぞれ、幅方向に並んで２つずつ設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、分離ローラは、傾斜部材１３１、１３２の両方に圧接可能な１つのローラであってもよい。

前記実施形態では、支持部材１４０の揺動機構として、コイルバネ１４４とソレノイドアクチュエータ１５０の組み合わせが採用されているが、本発明はこれに限定されず、ソレノイドアクチュエータ１５０の代わりに、モータの回転運動をカムおよびリンクを介して揺動運動に変換するような機構を用いてもよい。

前記実施形態では、シート分離ユニット１００を備える画像形成装置の一例として、レーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などであってもよい。

１ レーザプリンタ
２ 装置本体
２４ 揺動軸
２５ 回動軸
１００ シート分離ユニット
１１０ ピックアップローラ
１２０ 分離ローラ
１３０ 分離部材
１３１ 傾斜部材
１３１Ａ 傾斜面
１３２ 傾斜部材
１３３ 軸
１３２Ａ 傾斜面
１３４ コイルバネ
１３５ コイルバネ
１４０ 支持部材
１４０Ａ シート搬送面
１４３ 開口
１４４ コイルバネ
１５０ ソレノイドアクチュエータ
１６０ 制御部
Ｓ 用紙

Claims (10)

1. 給紙トレイ上のシートを搬送するピックアップローラと、
   前記ピックアップローラよりも前記シートの搬送方向下流側に配置され、回転駆動する分離ローラと、
   前記分離ローラと近接または離間可能に設けられ、前記ピックアップローラにより前記分離ローラとの間に搬送された前記シートに対して摩擦抵抗を与えるための分離部材と、を備え、
   前記分離部材は、
   前記シートの搬送方向と直交する幅方向に対し傾斜する傾斜面を有し、前記分離ローラに押圧されることで前記幅方向に移動可能に設けられる傾斜部材と、
   前記傾斜部材と前記分離ローラとが互いに圧接するように付勢する第１付勢部材と、
   前記分離ローラと前記分離部材とで前記シートをニップした際の前記傾斜部材の移動方向と逆方向に、前記傾斜部材を付勢する第２付勢部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記分離ローラは、前記幅方向に２つ並んで配置され、
   前記傾斜部材は、各前記分離ローラに対応して前記幅方向に２つ並んで配置されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. ２つの前記傾斜部材における前記傾斜面は、前記分離ローラに押圧されることで２つの前記傾斜部材が互いに近づく方向に移動可能なように傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２付勢部材は、２つの前記傾斜部材を互いに離間する方向に向けて前記傾斜部材を付勢することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記傾斜部材は、テーパ形状を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記装置本体に揺動可能に設けられ、前記分離部材を支持する支持部材をさらに備え、
   前記第１付勢部材は、前記支持部材を付勢するように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記支持部材は、開口を有し、
   前記分離部材は、前記支持部材に対し前記分離ローラとは反対側に固定され、前記傾斜部材の一部が前記開口から前記分離ローラ側に突出するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記支持部材を揺動させるソレノイドアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記支持部材を揺動させて、前記分離ローラにより前記シートが前記装置本体内に送り込まれた後、前記傾斜部材を前記分離ローラから離間させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記支持部材のシート搬送面は、前記ピックアップローラから前記分離ローラに向かうに従い上方に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

Images