JPH1111703A - 給紙ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の印字部へシート積載手段から
シートを給送する給紙ローラにおいて、紙種の異なるシ
ートに対し安定した給送を行えるようにすること。 【解決手段】 シート積載手段に積載されたシートを、
印字部へ給紙するための給紙ローラにおいて、芯材３の
外周に、展開形状が略Ｖ字形のゴム等の摩擦層２を巻回
し、給紙ローラ表面の摩擦層のシートに対する接触面積
の大きさが、給紙ローラの回転方向に関し変化するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ、複写機及
び印刷機等の画像形成装置においてカット紙等のシート
の給送装置に用いられる給紙ローラに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置及びシート給送装置
の例を図７に示す。シート給送装置は給紙ローラ４０及
び分離パットを有し、シートであるカット紙３０は、加
圧板３１によって、給紙ローラ４０のゴム層４１に加圧
当接するようになっている。シート積載手段であるカセ
ット又はトレイの加圧板３１は、軸受部３２によって回
転自由になるように、画像形成装置本体の固定部である
不図示のシャーシにより支持されている。更に、該加圧
板はシャーシ３３の凸部に圧入されているコイルバネ３
４によって、カット紙３０を給紙ローラ４０へ押しつけ
る方向に加圧されている。

【０００３】この従来例では、給紙ローラ４０の断面形
状は図のように円形断面を成している。

【０００４】ゴム層４１は、芯材４２に圧入又は接着さ
れていて、該芯材は、駆動軸４３に圧入又はピン等の回
転止め手段を用いて挿入されていて、該駆動軸は不図示
のモータ、ギア、クラッチ等の駆動系によって、図中矢
印方向に回転が可能であり、適時にオン／オフ制御が行
えるようになっている。

【０００５】上記給紙ローラのゴム層４１は、その材質
にＥＰＤＭ系のゴムを用いていて、そのゴム硬度は２０
度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）前後の物が用いられている。

【０００６】また、給紙ローラ４０に対応する分離パッ
ト３９も上記給紙ローラ４０のゴム層４１へ加圧当接し
ていて、その加圧力はシャーシ３５の凸部に圧入されて
いるコイルバネ３６によって与えられている。

【０００７】該分離パットは、樹脂製のホルダー３８に
接着剤又は両面テープで固定されており、また、不図示
のシャーシに固定されている４本のガイドピン３７によ
って、コイルバネ３６の長手方向のみ移動可能になって
いる。

【０００８】上記分離パットの材質は、ゴムを用いてい
て、そのゴム硬度は６０度から９０度程度（ＪＩＳ−Ｋ
６３０１）の物が、一般に用いられている。また、ゴム
材質はウレタン系の物が多く用いられている。

【０００９】上記シート給送装置のシート搬送方向下流
に、レジストローラ対４５、４９が配設されている。こ
のレジストローラ対では、上ローラ４５は、軸受け部４
８を持つ芯材４７の表面にゴム層４６が貼り付けられて
いて、カット紙３０の搬送を容易にしている。また、下
ローラ４９は軸受け部５０を持ち、材質は金属製となっ
ている。

【００１０】つぎに、上記装置におけるカット紙の給紙
方法について説明する。

【００１１】バネによって、加圧されている加圧板３１
上に、カット紙３０が積層されていて、その最上層のカ
ット紙が給紙ローラ４０のゴム層４１に当接しているの
で、給紙ローラ４０が図中の矢印方向に回転駆動される
と、印字部５１へのシートの給送が行われる。

【００１２】給送されたカット紙は、分離パット３９と
給紙ローラ４０との間を移動されることで、２枚以上の
カット紙を給紙させた場合には、ここで分離が行われ
る。

【００１３】分離が行われたカット紙３０は、その先端
を、レジストローラ対４５、４９のニップ部へ、ある程
度カット紙がたわんでループを持った状態で突入させる
ことで、紙の斜行を無くし、次に給紙ローラ４０の駆動
軸４３に取り付けられている不図示のクラッチをオフに
し、給紙ローラ４０をカット紙３０の動きに対して従動
可能にし、レジストローラ対４５、４９を駆動すること
で、印字部５１へと導かれる構成となっている。

【００１４】上記印字部は、電子写真プロセスによる感
光ドラムユニット５１と転写バイアス発生器５４によっ
て、転写が行われるようになっている。即ち１次帯電器
により表面が一様に帯電される電子写真方式の感光ドラ
ム５１は、プロセスユニット内軸受け部５３により回転
自在に支持されている。この感光ドラムへの露光は、例
えば不図示のスキャナーユニットによるレーザ露光によ
って、データの書き込みが行えるようになっていて、露
光により感光ドラム上に静電潜像が形成される。該潜像
は、現像機によりトナーを用いてトナー像に現像され
る。現像されたトナー像は、転写手段によりカット紙に
転写される。転写手段である転写バイアス発生器５４
は、ケース５５とワイアー５６とから構成されている。

【００１５】従来例は上記の構成によって、加圧板上の
カット紙３０は、レジストローラ対に給送されてレジス
トレーションが行われ、次いで印字部の感光ドラム５２
へ給送され、トナー像の転写がなされた後感光ドラムか
ら分離される。さらに従来例では、印字後感光ドラムか
ら分離されたカット紙は、不図示の定着手段へ導かれそ
こでトナー像が加熱定着される構成になっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では現在の製品実績としては、十分満足の行く物で
あったが、以下に述べるように、使用する紙の種類によ
っては、比較的に給紙不送りになるトラブルが発生する
可能性があった。また、最近の世界的な省資源化に関す
る要求から、再生紙が多く使われるようになってきてい
て、この再生紙も全てに対して安定した給紙性能を保つ
ことは困難な場合があった。

【００１７】即ち、上記従来例におけるカット紙と給紙
ローラとの接触面積の大きさは、一般に普通紙と呼ばれ
ている紙で、坪量が６４ｇ／ｍ² 〜８０ｇ／ｍ² 程度の
紙であれば、従来から実績のある、低硬度のゴムを用い
た給紙ローラを用いて、所定の面圧を与えることで、あ
る大きさの接触面積を得ることができ、その結果十分な
信頼性のある給紙を行うことができる。

【００１８】しかし、再生紙やごく一部の特殊紙のよう
に、紙表面が脆いか、あるいは紙表面の繊維が比較的に
毛羽だった材質の紙があり、これらの紙の給紙は、普通
紙の給紙と較べると、多少給紙不送りの発生に関して信
頼性に欠ける場合がある。

【００１９】古典的な摩擦力の概念としては、垂直力が
一定であれば、接触面積が異る場合でも、その摩擦力の
大きさは一定である、としているが、紙とゴムのような
接触、すなわち紙の凹凸の中に柔らかいゴムが入り込む
ような接触、さらにゴム固有の粘着力に起因した摩擦力
が発生する場合や、ローラ駆動によるゴム表面の局部的
な伸びによるグリップ力の発生等によって、上記の古典
的な摩擦力の概念は、全てにおいては成り立たないこと
がわかっている。

【００２０】上記の再生紙や一部の特殊紙では、紙表面
が脆いか、あるいは紙表面の繊維が毛羽だった材質であ
る場合が多く、これらは給紙ローラとの接触面積を普通
紙よりも大きく設定することで、より大きな搬送力が得
られることがわかっている。したがって、給紙ローラの
外径を一定とすると、再生紙及び特殊紙用は、普通紙用
よりは幅が長いローラを用いた方が良いことになる。ま
た、給紙ローラの長さを一定とすると、再生紙及び特殊
紙用は、普通紙用よりは外径が大きいローラを用いた方
が良いことになる。しかし、画像形成装置内で、現実に
紙の種類に合わせて、２種類の給紙ローラを設置するこ
とは事実上困難である。

【００２１】本発明は、上記のような問題を解決するも
ので、１つの給紙ローラの円筒部の幅が回転方向に関し
変化する形状とすることで、シートと給紙ローラとの接
触面積を変え、紙種の異なる種々のシートを安定して給
送することができ、さらに、環境変動による紙の表面性
変化にも対応でき、より信頼性のある給紙を行うことが
できる給紙ローラを提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、シート積載手段に積載されたシート
を、印字部へ給紙するための給紙ローラにおいて、該給
紙ローラ表面の摩擦層のシートに対する接触面積の大き
さが、給紙ローラの回転方向に関し変化することを特徴
とする。

【００２３】第２の発明は、前記給紙ローラは、芯材と
該芯材の外周に設けられた摩擦層を有し、該摩擦層は展
開形状が略Ｖ字形をなすことを特徴とする。

【００２４】第３の発明は、前記摩擦層は、ゴム又はエ
ラストマーからなることを特徴とする。

【００２５】第４の発明は、前記芯材は円筒形又はＤカ
ット形状であることを特徴とする。第５の発明は、前記
摩擦層は、単数又は複数であることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１に第１の実施形態の給紙ローラ
１を示す。

【００２７】図において、給紙ローラ１は、その外周部
に摩擦層であるゴム層２と芯材３とで構成されている。
芯材３の中央には、給紙ローラを回転可能とするための
軸受け部４がある。

【００２８】ゴム層２の形状は、図１の側面図に示すよ
うに、外径部が略Ｖ字型に広がるように成っていて、断
面図である図１（Ｂ）に示すように、部位５において、
Ｖ字形の切頭頂部と底辺とが当接された合わせ目となる
形状になっているが、頂部のカット幅は適宜大きさと
し、頭部と底辺は必ずしも当接することなく若干離間す
ることができる。またＶ字形ゴム層２と芯材３の間にに
は円筒状のゴム層２Ａが嵌挿固着されている。

【００２９】さらに、図２は、給紙ローラ１の外径部の
紙と接触する部分のゴム層の形状を、ちょうど円筒部か
ら、概念的に引き剥がした形状、即ちゴム層の展開形状
を示している。点線は芯材３の概念図である。

【００３０】したがって、給紙ローラ１は、図２のマク
ロ的には略Ｖ字形、ミクロ的には略台形のゴム層２を、
芯材３の外周部に薄いゴム層を介して貼り付けたような
形状になっている。

【００３１】上述の給紙ローラ１を、画像形成装置に搭
載した例を図３に示す。

【００３２】図３において、給紙ローラ１以外の構成要
素は、図７の従来例と同一の部品及びユニットを使用し
ているので、同じ番号を付記し、その説明は適宜省略す
る。図３において、本実施形態１の動作を詳細に説明を
行う。

【００３３】給紙ローラ１は、図中のカット紙３０と分
離パット３９に同時に当接する位置に設置されていて、
合わせ目５がちょうどカット紙先端に位置するようにな
っている。

【００３４】この状態から、不図示の駆動系によって、
給紙ローラ１が図中矢印方向に回転駆動されると、給紙
が開始される。

【００３５】上述のように、本実施形態では、合わせ目
５がカット紙先端近傍に位置しているので、この給紙開
始時には、図１に示したように、略Ｖ字型の接触面の先
端で接触しているので、カット紙との接触面積が最も小
さい状態にあることになる。この状態から、給紙ローラ
１が図３で、図中の矢印方向に回転駆動されると、カッ
ト紙との接触面積が、徐々に大きくなって行くようにな
る。

【００３６】したがって、給紙動作中に、給紙ローラと
カット紙との接触面積が、給紙ローラの回転方向に関し
増大するので、各種の紙に適した最大の摩擦力を得るこ
とができる。

【００３７】したがって、本発明の給紙ローラーを用い
て、給紙動作によって、給紙ローラーと紙との接触面積
を変化するようにすると、普通紙は従来通りに給紙が行
えて、再生紙は、接触面積が小さいときは、多少スリッ
プする場合があるが、この面積が大きくなるにつれて、
良好に給紙が行えるようになる。その後は、この給紙ロ
ーラーの連続回転駆動によって、しかるべきレシスト手
段、あるいは、印字手段へと運搬することができる。

【００３８】上記実施形態の外に、本発明では、摩擦層
２をゴム以外のエラストマーとすることができ、また、
摩擦層の形状を接触面積を連続的に変化させる形状とす
ることなく段階的に変化させたり、Ｖ字形による直線的
変化率を若干変えることもでき、また、給紙ローラの回
転方向に関し接触面積を減少するようにしてもよい。 （第２の実施形態）図４に第２の実施形態の給紙ローラ
６を示す。この例は、軸受け部９を有する芯材８の外周
部に、摩擦層であるゴム層７を有していて、この基本的
な構成は、実施形態１の給紙ローラ１と同じである。７
Ａは円筒状ゴム層、１０は突き合せ部を示す。

【００３９】異なるのは、図（Ａ）の正面図に示される
ように、略Ｖ字型の摩擦層７を２つ設けていることであ
る。

【００４０】この場合は、給紙ローラと紙との接触面積
の大きさの変化率が、実施形態１の場合よりも小さくな
ることになる。

【００４１】この変化率は、使用する紙の種類と、その
搭載すべき画像形成装置の規格に合わせて適宜必要な変
化率に設定して使うことが望ましい。

【００４２】従って、使用する紙の種類が少ない場合
は、上記の変化率が小さくても良いし、逆に多い場合
は、実施形態１のように、その変化率を大きく設定する
と良い。さらに、設定する変化率の大きさによっては、
図４の略Ｖ字形状を３つ以上に設定しても、差し支えな
い。

【００４３】（第３の実施形態）図５に第３の実施形態
を示す。

【００４４】この例は、軸受け部１４を有する芯材１３
の外周部に、摩擦層であるゴム層１２を有していて、こ
の基本的な構成は、実施形態１及び２の給紙ローラと同
じである。ゴム層１２と芯材１３の間に筒状のゴム層１
２Ａが介装されている。異なる所は、断面形状がＤカッ
トを施された形状の芯材であるところである。

【００４５】上述の給紙ローラ１１を、画像形成装置に
搭載した例を図６に示す。

【００４６】図６において、給紙ローラ１１及びレジス
トローラ対１７、１８以外の構成要素は、図７の従来例
と同一の部品及びユニットを使用しているので、同じ番
号を付記し、その説明は適宜省略する。尚、ローラ１
７、１８はレジストローラ対である。

【００４７】図６において、本実施形態３の動作を詳細
に説明を行う。

【００４８】給紙ローラ１１は、図中のカット紙３０と
分離パット３９に同時に当接する位置に設置されてい
て、Ｄカットの角部がちょうどカット紙に当接するよう
になっている。

【００４９】また、上記給紙ローラの両端（図６は給紙
ローラ１１の断面を示している）にコロ１６が配置して
いて、この状態ではコロ１６が分離パット３９に当接し
ている。

【００５０】この状態から、不図示の駆動系によって、
給紙ローラ１１が図中矢印方向に回転駆動されると、給
紙が開始される。

【００５１】上述のように、本実施形態では、Ｄカット
部がカット紙に当接し、この給紙開始時には、図５に示
したように、略Ｖ字型の接触面で接触しているので、カ
ット紙との接触面積が小さい状態にあることになる。

【００５２】この状態から、給紙ローラ１１が図６で、
図中の矢印方向に回転駆動されると、カット紙との接触
面積が、徐々に大きくなって行くようになる。

【００５３】したがって、給紙動作中に、給紙ローラと
カット紙との接触面積が変わるので、各種の紙に適した
最大の摩擦力を得ることができる。摩擦層１２は図４に
示すように複数としてもよい。

【００５４】以上が本発明の実施形態として、３つの場
合を示したが、給紙ローラに用いたゴム層は、ゴム硬度
が１５〜４０度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）程度の柔らかい
ゴムを用いたが、本実施形態と同程度の摩擦係数が得ら
れる物であれば、他のゴムあるいはエラストマーを用い
ても差し支えない。

【００５５】また、実施形態として、具体的に示さなか
ったが、分離パットを用いた分離方式以外の分離方式、
例えば爪分離やリタードローラによる分離機構を備え
た、給紙及び分離機構においても、上記実施形態と全く
同じ作用が認められ、その効果も十分に得ることができ
る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シート積載手段に積載されたシートを、画像形成装置の
印字部へ給紙するための給紙ローラにおいて、該給紙ロ
ーラ表面の摩擦層のシートに対する接触面積の大きさ
を、給紙ローラの回転方向に関し変化するようにし、摩
擦層をゴムあるいはエラストマーとすることにより、従
来よりも多くの紙の種類に対して、より信頼性のある給
紙を行うことができ、さらに環境変動による紙の表面性
変化にも対応でき、より信頼性のある給紙を行うことが
できる。

【００５７】さらに、再生紙は、給紙ローラーとの接触
面積が小さいときは、多少スリップする場合があるが、
この面積が大きくなるにつれて、良好に給紙が行えるよ
うになり、従来の給紙ローラーによる場合よりも、より
信頼性の高い給紙が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態の給紙ローラを示
す図。

【図２】本発明に係る第１の実施形態の給紙ローラ詳細
図。

【図３】本発明に係る第１の実施形態の給紙ローラを搭
載した画像形成装置図。

【図４】本発明に係る第２の実施形態の給紙ローラを示
す図。

【図５】本発明に係る第３の実施形態の給紙ローラを示
す図。

【図６】本発明に係る第３の実施形態の給紙ローラを搭
載した画像形成装置図。

【図７】従来の給紙ローラを搭載した画像形成装置の例
を示す図。

【符号の説明】

１、６、１１、４０…給紙ローラ ２、７、１２、４１…ゴム層 ３、８、１３、４２…芯材 ３９…分離パット １７、１８、４５、４９…レジストローラ対 ５１…感光ドラムユニット ５４…転写バイアスユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート積載手段に積載されたシートを、
   印字部へ給紙するための給紙ローラにおいて、該給紙ロ
   ーラ表面の摩擦層のシートに対する接触面積の大きさ
   が、給紙ローラの回転方向に関し変化することを特徴と
   する給紙ローラ。
2. 【請求項２】 前記給紙ローラは、芯材と該芯材の外周
   に設けられた摩擦層を有し、該摩擦層は展開形状が略Ｖ
   字形をなすことを特徴とする請求項１記載の給紙ロー
   ラ。
3. 【請求項３】 前記摩擦層は、ゴム又はエラストマーか
   らなることを特徴とする請求項１又は２記載の給紙ロー
   ラ。
4. 【請求項４】 前記芯材は円筒形又はＤカット形状であ
   ることを特徴とする請求項２又は３記載の給紙ローラ。
5. 【請求項５】 前記摩擦層は、単数又は複数であること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙ロ
   ーラ。