JP4234627B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、給紙装置を備えるカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image forming apparatus including a paper feeding device.
近年、パーソナルコンピュータの性能が著しく向上し、インターネットの普及、ブロードバンド時代突入と様々な情報を手軽に入手できるようになってきている。そこで、出力装置である画像形成装置においてもカラー化、高速化が進んできている。また、給紙トレイの大容量化に伴い連続ジョブが可能となり、給紙装置に求められるニーズは、高信頼・高寿命化へと移行してきている。給紙装置は、一般的に連続生産性の低いセグメントはメンテナンスフリー、生産性の高いセグメントは寿命パーツの交換回数低減という課題を解決しつつ高信頼性を維持していくには、機構だけではなくパーツの使いこなしが重要となってくる。給紙装置の中でも給紙ローラは、搬送品質の信頼性と寿命とを左右するパーツとなっている。 In recent years, the performance of personal computers has been remarkably improved, and the spread of the Internet and the entry into the broadband era has made it possible to easily obtain various information. In view of this, colorization and speeding-up have been advanced in image forming apparatuses as output devices. In addition, as the capacity of the paper feed tray increases, continuous jobs become possible, and the needs required of the paper feed device are shifting to higher reliability and longer life. In order to maintain the high reliability of the paper feeder while solving the problem of maintenance-free for segments with low continuous productivity and reducing the number of replacement parts for long-lived parts, the mechanism alone It is important to master the parts. Among the paper feeding apparatuses, the paper feeding roller is a part that determines the reliability and life of the transport quality.
給紙ローラには、一般的なゴム材料としてEPDM(エチレンプロビレンゴム)、ウレタンゴムを使用することが多く、研削加工により研磨目を作り、初期摩擦係数を維持するという工夫がなされている。 EPDM (ethylene propylene rubber) and urethane rubber are often used for the paper feed roller as a general rubber material, and a device has been devised to create a polishing eye by grinding to maintain the initial friction coefficient.
しかし、研磨目はゴム材料に左右される為、耐摩耗性及び摩擦係数維持性が優れた材料を開発しても表面粗さを変化させることは難しく、方向性ができてしまうという不具合がある。 However, since the polishing eyes depend on the rubber material, it is difficult to change the surface roughness even if a material having excellent wear resistance and friction coefficient maintenance is developed, and there is a problem that the directionality can be achieved. .
また、EPDMは、磨耗することによるリフレッシュ効果により摩擦係数を維持するという特性があり、耐摩耗性を向上させると摩擦係数維持が困難になるという課題がある。 Further, EPDM has a characteristic of maintaining a friction coefficient by a refreshing effect due to wear, and there is a problem that it is difficult to maintain the friction coefficient when the wear resistance is improved.
また、ウレタンゴムは、耐摩耗性は優れているが摩擦係数維持に課題があり、高寿命化が材料特性に依存してしまうという一面がある。 Urethane rubber has excellent wear resistance, but has a problem in maintaining a coefficient of friction, and has one aspect that a long life depends on material properties.
そこで、研磨工程削減によるコストダウンのために、表面をシボ加工することによって方向性を無くすということが一般的に行われるようになっている。しかし、様々な工夫により初期摩擦係数維持は可能となってきたが、経時変化に対する特性が解明されていない状態であり、高寿命化のための判定がやはり材料依存となっている。 Therefore, in order to reduce the cost by reducing the polishing process, it is common practice to remove the directionality by subjecting the surface to a texture. However, although the initial friction coefficient can be maintained by various devices, the characteristics with respect to the change with time have not been elucidated, and the determination for extending the service life is still dependent on the material.
本発明の目的は、フィードローラとリバースローラとを当接させたFRR方式の給紙装置を備えたカラーが像形成装置において、給紙性能の高信頼化と高寿命化とを図ることである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to achieve high reliability of paper feeding performance and long life in an image forming apparatus that is equipped with an FRR-type paper feeding device in which a feed roller and a reverse roller are in contact with each other. .
請求項1記載の発明のカラー画像形成装置は、シートを給紙する方向に回転駆動されるフィードローラと、前記フィードローラの外周面に当接され、トルクリミッタを介してシートを戻す方向に回転する駆動力が付与されるリバースローラと、を有し、仮に、前記フィードローラと前記リバースローラの十点平均粗さ(Rz)がそれぞれゼロであると、前記リバースローラが連れ回りされないように前記トルクリミッタのトルクが設定され、前記フィードローラと前記リバースローラとの表面粗さの差が十点平均粗さ(Rz)で20μm以上に設定されている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a color image forming apparatus , wherein the feed roller is driven to rotate in the sheet feeding direction, and is in contact with the outer peripheral surface of the feed roller and rotated in the direction to return the sheet via a torque limiter. A reverse roller to which a driving force is applied, and if the 10-point average roughness (Rz) of the feed roller and the reverse roller is zero, the reverse roller is prevented from being rotated. The torque limiter torque is set, and the difference in surface roughness between the feed roller and the reverse roller is set to 20 μm or more in terms of 10-point average roughness (Rz) .
また、前記リバースローラの表面粗さが前記フィードローラの表面粗さより大きく設定されている。 Further, the surface roughness of the reverse roller is set larger than the surface roughness of the feed roller.
請求項1記載の発明のカラー画像形成装置によれば、フィードローラとリバースローラとの表面粗さの差を十点平均粗さで20μm以上とすることにより、接触面積の変化による初期摩擦係数の差を管理でき、分離給紙性能を向上させることができる。 According to the color image forming apparatus of the first aspect of the present invention, the difference in surface roughness between the feed roller and the reverse roller is 20 μm or more in terms of the 10-point average roughness, so that the initial friction coefficient due to the change in the contact area can be reduced. The difference can be managed, and the separation feeding performance can be improved.
更に、リバースローラの表面粗さをフィードローラの表面粗さより大きく設定することにより、初期的にはリバースローラのフィードローラによる連れ回り性の向上を図ることができ、フィードローラとリバースローラとの相対磨耗及び相対摩擦係数の変化を抑制することによる高信頼化及び高寿命化を図ることできる。 Furthermore, by setting the surface roughness of the reverse roller to be larger than the surface roughness of the feed roller, it is possible to improve the followability by the feed roller of the reverse roller initially, and the relative relationship between the feed roller and the reverse roller is increased. High reliability and long life can be achieved by suppressing changes in wear and relative friction coefficient.
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は画像形成装置であるカラーレーザー複写機(以下、「複写機」という。)全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal front view schematically showing the entire structure of a color laser copying machine (hereinafter referred to as “copying machine”) as an image forming apparatus.
複写機1の装置本体2内の中央部にはカラー画像を形成するためのプリンタエンジン3が設けられている。このプリンタエンジン3は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された4つのドラム状の感光体4、感光体4の外周面を一様に帯電する帯電装置5、帯電装置5により帯電された各感光体4の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置6、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置7、感光体4上のトナー画像が順次転写される中間転写ベルト8、中間転写ベルト8上へのトナー画像の転写後に感光体4上に残留したトナーを除去するクリーニング装置9、中間転写ベルト8上に転写されたトナー画像をシートSに転写させる転写装置10等により構成されている。なお、4つの感光体4上にはそれぞれ異なる色のトナー画像(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、B;ブラック)が形成され、これらの各色のトナー画像が中間転写ベルト8上に転写されることにより、中間転写ベルト8上ではカラーのトナー画像が形成され、このカラーのトナー画像がシートSに転写される。
A printer engine 3 for forming a color image is provided at the center of the apparatus main body 2 of the copying machine 1. The printer engine 3 includes four drum-
装置本体2の上部には、画像読取りが行われる原稿を自動送りするADF11と、画像読取りが行われる原稿が載置されるコンタクトガラス12と、ADF11で自動送りされた原稿又はコンタクトガラス12上に載置された原稿を読取る画像読取装置13とが配置されている。
An upper part of the apparatus main body 2 has an ADF 11 that automatically feeds a document to be scanned, a
画像読取装置13は、コンタクトガラス12と平行に2:1の速度で走行可能な第1・第2走行体14,15、レンズ16、光電変換素子(CCD)17等により構成されている。第1走行体14には、コンタクトガラス12上に載置された原稿、又は、ADF11で搬送される原稿を照明するための光源18と、原稿で反射された光を反射させる第1ミラー19とが搭載されている。第2走行体15には、第1ミラー19で反射された光をさらに反射させる第2ミラー20と第3ミラー21とが搭載されている。第1〜第3ミラー19,20,21で順次反射された光の進行方向前方には、レンズ16とCCD17とが配置されている。
The
装置本体2の下部には、シートSを収納する複数段のシートカセット24が設けられている。これらのシートカセット24内に収納されたシートSはピックアップローラ25によりピックアップされ、フィードローラ26とリバースローラ27とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙されたシートSは装置本体2内に設けられた用紙搬送路28に沿って搬送される。この用紙搬送路28上には、搬送ローラ29、レジストローラ30、転写装置10、定着装置31、排紙ローラ32等が配置されている。
A plurality of
このような構成において、この複写機1による画像形成動作は、以下のようにして行われる。 In such a configuration, the image forming operation by the copying machine 1 is performed as follows.
まず、コンタクトガラス12上に載置され、又は、ADF11により自動送りされる原稿の画像が画像読取装置13により読み取られる。その読取結果に応じて露光装置6の半導体レーザから各色(イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックB)の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電装置5により一様に帯電された各感光体4の外周面を露光することにより静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置7から各色のトナーが供給されることにより静電潜像が顕像化され、感光体4の外周面上に各色のトナー画像が形成される。各感光体4上のトナー画像は、感光体4の回転と同期して移動する中間転写ベルト8上に順次転写され、中間転写ベルト8上にはカラーのトナー画像が形成される。
First, an image of a document placed on the
一方、画像読取装置13での画像読取が開始された後、シートカセット24内からシートSの分離給紙が開始される。シートカセット24内から分離給紙されたシートSは用紙搬送路28上を搬送され、間欠的に回転駆動するレジストローラ30により中間転写ベルト8と転写装置10との間の転写位置に送り込まれる。
On the other hand, after the image reading by the
シートSが中間転写ベルト8と転写装置10との間の転写位置に送り込まれると、転写装置10の作用により中間転写ベルト8上のカラートナー画像がシートS上に転写される。カラートナー画像が転写されたシートSは引き続き用紙搬送路28上を搬送され、シートSが定着装置31を通過する過程でカラートナー画像がシートSに定着される。カラートナー画像が定着されたシートSは排紙ローラ32によって排紙トレイ33上に排紙される。
When the sheet S is fed to the transfer position between the intermediate transfer belt 8 and the
このような構成の下、本実施の形態の特徴的部分について説明する。図2はフィードローラ26とリバースローラ27とによるFRR(Feed Reverse Roller)方式の分離給紙部を拡大して示す正面図である。
Under such a configuration, characteristic portions of the present embodiment will be described. FIG. 2 is an enlarged front view showing an FRR (Feed Reverse Roller) type separation sheet feeding unit including a
フィードローラ26の回転軸26aには駆動モータ(図示せず)が連結され、フィードローラ26は駆動モータからの駆動力によりシートSを給紙する方向(矢印a方向)に回転駆動される。
A drive motor (not shown) is connected to the rotation shaft 26a of the
リバースローラ27は外周面をフィードローラ26の外周面に当接させて配置され、このリバースローラ27はトルクリミッタ34を介して回転軸27aに連結されている。回転軸27aには駆動モータが連結され、駆動モータからトルクリミッタ34を介してリバースローラ27に伝達される回転方向は、シートSをシートカセット24内へ戻す方向(矢印b方向)とされている。
The
フィードローラ26とリバースローラ27とによるFRR方式の分離給紙部では、フィードローラ26の回転軸26aには矢印a方向へ回転する駆動力が伝達され、リバースローラ27の回転軸27aには矢印b方向へ回転する駆動力が伝達される。このとき、フィードローラ26の外周面とリバースローラ27の外周面とが直接当接し、又は、フィードローラ26とリバースローラ27との間に一枚のシートSが存在する場合には、トルクリミッタ34の箇所で滑りが発生してリバースローラ27はフィードローラ26により給紙方向へ連れ回りされる。
In the FRR-type separation / feed unit including the
フィードローラ26とリバースローラ27との間に2枚以上のシートSが入り込むと、シートS間の摩擦力が小さいためにリバースローラ27はフィードローラ26により連れ回りされなくなり、リバースローラ27はトルクリミッタ34を介してシートSを戻す方向(矢印b方向)へ回転駆動される。これにより、1枚目のシートSのみが給紙され、2枚目以降のシートSはシートカセット24内に戻される。
If two or more sheets S enter between the
ここで、FRR方式の分離給紙部での紙詰まりは、リバースローラの順転性(矢印b方向へ回転する性能)が原因となっていることがいくつかの検証により明確となっている。例えば、紙詰まりが多発する状態のフィードローラとリバースローラとを観察すると、磨耗が進行しており、研磨目やシボ目が存在しなくなっている。この時、リバースローラはフィードローラに連れ回りされずに矢印b方向へ回転し、リバースローラがシートSの端部に衝突して紙詰まりが発生する。 Here, it has been clarified by some verifications that the paper jam in the FRR type separation paper feeding unit is caused by the forward rotation property (performance rotating in the direction of arrow b) of the reverse roller. For example, when observing a feed roller and a reverse roller in a state where paper jams frequently occur, wear is progressing, and there are no abrasive eyes or wrinkles. At this time, the reverse roller rotates in the direction of arrow b without being rotated by the feed roller, and the reverse roller collides with the end portion of the sheet S to cause a paper jam.
高摩擦係数(2.5〜3.0)のフィードローラとリバースローラとに研磨やシボ加工処理を行わずに(十点平均粗さ(Rz)をゼロにして)動作確認をしたところ、初期的にリバースローラが連れ回りされない現象が再現された。 After confirming the operation of the high friction coefficient (2.5 to 3.0) feed roller and reverse roller without polishing or embossing (with 10-point average roughness (Rz) set to zero), The phenomenon that the reverse roller is not rotated is reproduced.
そこで、フィードローラ26とリバースローラ27との表面粗さを十点平均粗さ(Rz)で20μmの差が生じる組み合わせで動作確認をしたところ、正常動作となり、リバースローラ27はフィードローラ26により連れ回りされることとなった。
Therefore, when the operation of the
また、カラー化や再生紙の利用に伴い白色度を高くするために炭酸カルシウム等の添加量が増加する傾向がある紙種によっては、紙粉の発生によるジャムが増加しつつある。 Further, depending on the paper type in which the addition amount of calcium carbonate or the like tends to increase in order to increase the whiteness with the use of color or recycled paper, jamming due to generation of paper dust is increasing.
フィードローラ26とリバースローラ27との表面粗さを十点平均粗さ(Rz)で20μmの差が生じるようにした上記の表面粗さの組み合わせにより、紙粉の多い紙種であっても、凹凸によるセルフクリーニング効果により紙詰まりの発生を低減することができる。分子構造的に紙粉を付着させない材料を選択すれば、その効果はさらに向上する。
Even if it is a paper type with a large amount of paper dust, the surface roughness between the
高寿命化とするためには、耐摩耗性維持と摩擦係数維持もあわせて必要となる為、表面粗さを、リバースローラ27>フィードローラ26と設定することにより、初期的にはリバースローラ27のフィードローラ26による連れ回り性の向上を図ることができ、フィードローラ26とリバースローラ27との相対磨耗及び相対摩擦係数の変化を抑制することによる高信頼化及び高寿命化を図ることできる。
In order to extend the life, it is necessary to maintain the wear resistance and the friction coefficient. Therefore, by setting the surface roughness as
3 プリンタエンジン
26 フィードローラ
27 リバースローラ
34 トルクリミッタ
S シート
3
Claims (1)
前記フィードローラの外周面に当接され、トルクリミッタを介してシートを戻す方向に回転する駆動力が付与されるリバースローラと、
を有し、
仮に、前記フィードローラと前記リバースローラの十点平均粗さ(Rz)がそれぞれゼロであると、前記リバースローラが連れ回りされないように前記トルクリミッタのトルクが設定され、
前記フィードローラと前記リバースローラとの表面粗さの差が十点平均粗さ(Rz)で20μm以上に設定され、かつ、
前記リバースローラの表面粗さが前記フィードローラの表面粗さより大きく設定された給紙装置を有するカラー画像形成装置。 A feed roller that is rotationally driven in the sheet feeding direction;
A reverse roller that is in contact with the outer peripheral surface of the feed roller and is applied with a driving force that rotates in a direction to return the sheet via a torque limiter;
Have
If the 10-point average roughness (Rz) of the feed roller and the reverse roller is each zero, the torque of the torque limiter is set so that the reverse roller is not rotated,
The difference in surface roughness between the feed roller and the reverse roller is set to a 10-point average roughness (Rz) of 20 μm or more , and
A color image forming apparatus including a paper feeding device in which a surface roughness of the reverse roller is set larger than a surface roughness of the feed roller.
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