JPH0873061A - 給紙ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙粉の影響を受けずに、良好に記録材料を給
紙できる給紙ローラを、低コストで提供する。 【構成】 外周にゴム層（弾性体）２を設け、かつその
断面形状を、多角形とする。これにより、給紙ローラ１
がシート５に圧接した際、その角部２ａとフラット部２
ｂとで面圧に差が生じる。この面圧差があるため、給紙
耐久を行うと、角部には見かけ上、紙粉がつかなくな
り、シートとの摩擦係数が低下しない。従って、良好な
給紙性能を維持することができる。また、多角形の角数
を変えた場合、ローレットローラでの凸部と凹部との間
隔を変えた場合よりも、給紙性能の変化は少なく、その
分、給紙実験での実験パラメータが少なくなり、実験時
間を大幅に短縮できる。さらに、多角形断面とすること
で、ローラが回転した際に、その角部でシートをたたき
出す効果が得られ、給紙性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、印
刷機等の画像形成装置の給紙部に搭載され、積層したシ
ート状の記録材料に圧接して回転することにより、その
記録材料を１枚ずつ給紙する給紙ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリンタや複写機等の画像形
成装置における、紙等のシート状記録材料の給紙は、芯
材の周囲にゴム層を設けてなるゴムローラによりなされ
てきた。

【０００３】図９は、従来の給紙ローラ（ゴムローラ）
の構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。

【０００４】図のようにこのゴムローラ５０では、樹脂
製の芯材５２の周囲にゴム層５１が圧入または接着され
ている。ゴム層５１の表面には、研磨が施されており、
図９（ｃ）に示されるごとくゴム層表面には、高さ０．
１ｍｍ程度の微小突起５１ａが一様に形成されている。
微小突起は、連続給紙の際に発生する紙粉がローラ表面
に付着することによるローラと紙との摩擦係数の低下を
防止する機能を有する。

【０００５】また、図１０にもう一つの従来例を示す。
図１０（ａ）は、その従来例における給紙ローラの正面
図、（ｂ）は側面図である。図のようにこの給紙ローラ
では、樹脂製の芯材５７にゴム部５６が、圧入または接
着されている。ゴム部５６の表面には、凸部５６ａと凹
部５６ｂが設けれられており、一般にローレットローラ
と呼ばれる。このローレットローラ５５は、ゴムの加硫
時に金型にて成型されるものであり、上記の研磨を施し
たローラと同様に、給紙ローラとしてよく使用されてい
る。

【０００６】ローレットローラ５５は、給紙ローラとし
て使用すると、得られる給紙力は上記の研磨ローラより
も多少劣るが、研磨ローラと同様に紙粉の付着が少な
く、ローラと紙との摩擦係数の低下を防止する機能を有
している。

【０００７】微小突起やローレットを設けていない無研
磨ローラを用いて給紙を行った場合、ゴム層表面にほぼ
均一に紙粉が付着し、付着量の増加と共に記録材料との
摩擦係数が低下するため、給紙機能が悪化する。付着量
がさらに増加すると、紙粉の付着により生成した紙粉層
が局所的に脱落し始め、一時的に摩擦係数は回復する
が、紙粉層の脱落が一通り終了とすると、再度紙粉の付
着が始まり、上記現象を繰り返す。従って、ほぼ一定の
給紙枚数ごとに周期的に搬送不良が発生する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ゴ
ムローラ５０の場合、ゴム層表面に微小突起を設ける研
磨面は、加工砥石の寿命によって加工条件（特にローラ
と砥石との周速差の設定）が変動するので、その管理を
頻繁に行わなければならず、加工コストが高いものとな
る問題があった。

【０００９】一方、上記ローレットローラ５５は、凸部
の幅と凹部の深さとのバランスによって給紙性能が左右
される傾向にあることと、ゴム硬度および給紙スピード
によっては、その凸部凹部の組み合わせが常に成り立た
ない場合が多く、その条件出しのために、結果として多
大な時間と大量の紙を消費する給紙実験を行わなければ
ならず、開発費および開発期間の増大を招いていた。ま
た、このローレットローラ５５は、その凸部に剪断力が
かかるため、給紙耐久を続けると、応力が集中する凹部
にクラックが生じやすく、耐久力が低いという問題もあ
った。

【００１０】本発明の目的は、上記従来例の問題点を解
決し、紙粉の影響を受けずに、良好に記録材料を給紙で
きる給紙ローラを、低コストで提供するとともに、給紙
実験の負荷を低減させることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る給紙ローラでは、少なくとも外周を弾
性体とし、かつその弾性体から成る外周の、回転軸に垂
直な断面形状を略多角形とした。

【００１２】

【作用】給紙ローラの断面形状を多角形とすることによ
って、ローラが給紙動作のために記録材料に圧接した
際、そのローラの角部とフラット部とで、面圧に差が生
じる。この面圧差があるため、給紙耐久を行うと、紙粉
がローラのフラット部に堆積し、角部には見かけ上、紙
粉がつかなくなり、記録材料との摩擦係数が低下しな
い。従って、良好な給紙性能を維持することができる。

【００１３】また、多角形の角数を変えた場合、ローレ
ットローラでの凸部と凹部との間隔を変えた場合より
も、給紙性能の変化は少なく、その分、給紙実験での実
験パラメータが少なくなり、実験時間を大幅に短縮でき
る。

【００１４】さらに、多角形断面とすることで、ローラ
が回転した際に、その角部で記録材料をたたき出す効果
が得られ、給紙性能が向上する。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１における給紙ロ
ーラの構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。

【００１６】図のようにこの給紙ローラ１では、ＪＩＳ
−Ｋ６３０１による硬度が３０度であるＥＰＤＭゴムを
用いたゴム層（弾性体）２が、芯材３の外周に圧入また
は接着にて固定されている。ゴム層２は、回転軸に垂直
な断面形状が多角形、この実施例では正１２角形をな
し、角部２ａとフラット部２ｂとを有した構成になって
いる。

【００１７】図２は、上記給紙ローラ１を、画像形成装
置の給紙部に搭載した例を示す側面図である。

【００１８】図のように、記録シート（記録材料）５
は、加圧板６によって、ローラ１のゴム層２に圧接する
ようになっており、加圧板６は、軸受部６ａによって回
動自在に、不図示のシャーシに支持されている。さら
に、その加圧板６は、シャーシ８の凸部に圧入されてい
るコイルバネ７によって、記録シート５をローラ１のゴ
ム層２へ押しつける方向に加圧されている。

【００１９】上記ゴム層２は、芯材３に圧入または接着
されている。その芯材３は、駆動軸４に圧入またはピン
等の回転止め手段を用いて挿入されており、その駆動軸
４は、不図示のモータ、ギヤ、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。

【００２０】また、分離パット９が上記ローラ１のゴム
層２に圧接していて、その加圧力はシャーシ１３の凸部
に圧入されているコイルバネ１２によって与えられてい
る。

【００２１】上記分離パット９は、樹脂製のホルダ１０
に接着材また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１１
によって、コイルバネ１２の長手方向のみ移動可能にな
っている。また、１４ａ、１４ｂは紙ガイド、１５ａ、
１５ｂはレジストローラ対である。

【００２２】次に、上記構成における給紙動作について
説明する。

【００２３】コイルバネ７によって加圧されている加圧
板６上に、記録シート５が積層されていて、その最上層
の記録シートが、給紙ローラ１のゴム層２に圧接してい
るので、ローラ１が図中の矢印方向に回転駆動されると
給紙が行われる。

【００２４】その際、給紙ローラ１の断面形状が多角形
であることによって、そのローラ１の角部２ａとフラッ
ト部２ｂとで、面圧に差が生じる。この面圧差があるた
め、給紙耐久を行うと、紙粉がローラ１のフラット部２
ｂに堆積し、角部２ａには見かけ上、紙粉がつかなくな
り、記録シート５との摩擦係数が低下しない。従って、
良好な給紙性能を維持することができる。

【００２５】また、多角形の角数を変えた場合、ローレ
ットローラでの凸部と凹部との間隔を変えた場合より
も、給紙性能の変化は少なく、その分、給紙実験での実
験パラメータが少なくなり、実験時間が大幅に短縮され
る。

【００２６】さらに、多角形断面とすることで、ローラ
１が回転した際に、その角部２ａで記録シート５をたた
き出す効果が得られ、給紙性能が向上する。

【００２７】こうして給紙された記録シート５は、分離
パット９とローラ１との間に送り込まれることで、２枚
以上の記録シートを給紙させた場合には、そこで分離が
行われる。

【００２８】分離機構は、コイルバネ１２のバネ力をＮ
とし、ローラ１のゴム層２とシート５との摩擦力をｆ
₁ 、摩擦係数をμ₁ 、シートどうしの摩擦力をｆ₂ 、摩
擦係数をμ₂ 、シート５と分離パット９との摩擦力をｆ
₃ 、摩擦係数をμ₃ とすると、 ｆ₁ ＝μ₁ Ｎ ｆ₂ ＝μ₂ Ｎ ｆ₃ ＝μ₃ Ｎ となる。そして、摩擦力ｆ₁ 〜ｆ₃ の大きさの関係が、 ｆ₁ ＞ｆ₃ ＞ｆ₂ となるように、各摩擦係数μ₁ 、μ₂ 、μ₃ を設定す
る。

【００２９】すると、ローラ１に圧接している最上層の
シートが、ローラ１の駆動により給紙されて、その下に
重送されてきた２枚目のシートは、シートどうしの摩擦
力ｆ₂ が、シートと分離パット９との摩擦力ｆ₃ より小
さいために分離が行われることになる。

【００３０】分離された記録シート５が、シートガイド
１４ａ、１４ｂをへて、レジストローラ対１５ａ、１５
ｂのニップ部に突入し、ある程度たわんだ状態になった
とき、ローラ１の駆動軸４に取り付けられている不図示
のクラッチをオフにして、ローラ１を記録シート５の動
きに対して従動可能とする。そしてレジストローラ対１
５ａ、１５ｂを駆動することで、シートの斜行をなく
し、不図示の静電プロセス等から成る画像形成部へ導く
構成となっている。

【００３１】本実施例では、正１２角形の例を示した
が、角数は、これ以下でもこれ以上でもかわまない。さ
らに、不等辺多角形でもよい。 〈実施例２〉図３は、本発明の実施例２における給紙ロ
ーラの構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面
図である。

【００３２】図のようにこの給紙ローラ２０は、樹脂製
の芯材２２に圧入または接着されている多角形のゴム層
（弾性体）２１に、各一辺の長さより長いＤカット部２
１ａが形成されている。つまりゴム層２１の、Ｄカット
部２１ａを除いた外周が多角形になっており、それによ
ってこのローラ２０は、Ｄカットによるエッジ部２１ｂ
と多角形部の角部２１ｃとを有した形状となっている。

【００３３】図４は、上記給紙ローラ２０を、画像形成
装置の給紙部に搭載した例を示す側面図である。

【００３４】図のように、ローラ２０は駆動軸２３によ
って、図中矢印方向に駆動可能になっている。記録シー
ト２４は、加圧板２５の上に積層されていて、その加圧
板２５は、軸受部２５ａによって回動自在に、不図示の
シャーシに支持されており、コイルバネ２６によって、
シート２４に予圧を与えている。そのコルイバネ２６
は、シャーシ２７の凸部に圧入されている。

【００３５】また、シート２４は加圧板２５によって加
圧されながら、分離爪２８に当接している。その給紙方
向下流側にシートガイド２９ａ、２９ｂがあり、シート
２４は、これに導かれてレジストローラ対３０ａ、３０
ｂへ到達するようになっている。

【００３６】次に、実際の給紙動作について、図５の動
作説明図を用いて説明する。

【００３７】駆動軸２３に不図示のモータから図中矢印
方向の駆動力が与えられてローラ２０が回転すると、シ
ート２４は、分離爪２８によって先端が挟まれているの
で、上述のｆ₁ ＞ｆ₂ の関係から、図の２４ａのように
シート２４が通常１枚だけ、たわんだ状態になる。さら
に、ローラ２０が回転すると、シート２４の曲げ反力に
よって、シート先端が爪２８からはずれてシートガイド
２９ａ、２９ｂ、およびレジストローラ対３０ａ、３０
ｂへ導かれる。これはいわゆる爪分離と呼ばれる方式で
ある。

【００３８】上記爪分離によりシート２４を一枚分離し
てレジストローラ対３０ａ、３０ｂへ到達させるまでの
シート２４の駆動においては、ローラ２０のエッジ部２
１ｂによって、Ｄカットローラとしてのたたき出し効果
が得られ、その後の駆動においては、多角形部２１ｃに
よって、上記実施例１と同様な、紙粉に対する効果が得
られる。 〈実施例３〉図６は、本発明の実施例３を説明する図
で、上記実施例１における給紙ローラ１を、画像形成装
置のピックアップローラとして使用した場合の側面図で
ある。

【００３９】図のように、記録シート３５は、加圧板３
６上に積層されていて、さらにシャーシ３８の凸部に圧
入されているコイルバネ３７によって、ピックアップロ
ーラ１に圧接している。

【００４０】搬送ローラ４１およびリタードローラ４２
は、図９に示した従来例のローラと同一のものであり、
芯材４１ｂ、４２ｂにゴム層４１ａ、４２ａが圧入また
は接着されている。

【００４１】給紙ローラ（ピックアップローラ）１は、
駆動軸４に、ピン等の回り止め手段を用いて固定されて
いる。そしてこのローラ１が、不図示の駆動系によって
図中の矢印方向に駆動されると、最上層のシート１枚ま
たは２〜３枚が、シートガイド３９、４０にガイドされ
て、搬送ローラ４１とリタードローラ４２とのニップ部
に搬送される。その後、駆動軸４は、不図示のクラッチ
がオフになることで従動可能になり、それとほぼ同時
に、搬送ローラ４１とリタードローラ４２とが、駆動軸
４１ｃ、４２ｃによって駆動される。するとシートは、
シートガイド４３ａ、４３ｂにガイドされて、レジスト
ローラ対４４ａ、４４ｂに送られる。

【００４２】搬送ローラ４１は、不図示の駆動系によっ
て図中矢印方向に回転駆動されるが、リタードローラ４
２は、不図示の駆動系からトルクリミッターを介して回
転駆動されるために、シートがない場合、およびシート
が１枚だけ搬送される場合は、矢印４２ｄの方向に従動
回転している。そして、シートが２枚以上搬送されてき
た場合は、リタードローラ４２は矢印４２ｅの方向に回
転駆動され、重送防止手段としての機能を果たす。トル
クリミッターの限界トルクＴは、リタードローラ４２の
半径をｒ、シートどうしの摩擦力をＦ₀ とすると、 Ｔ／ｒ＞Ｆ₀ の関係になるように設定されている。 〈実施例４〉図７は、本発明の実施例４における給紙ロ
ーラの構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面
図である。

【００４３】図のようにこの給紙ローラ２０’は、上記
実施例２におけるＤカットした給紙ローラ２０のゴム層
２１の左右にコロ４５、４６を付加した構成になってい
る。コロ４５、４６は樹脂製であり、その稜部には面取
りが施されている。

【００４４】この給紙ローラ２０’を、画像形成装置の
給紙部に搭載した例を図８の側面図に示す。この給紙部
の構成は、給紙ローラ２０’およびコロ４５（不図
示）、４６以外は、上記実施例１の図２の例と全く同じ
で、かつ同じ機能を有する。よって、同じ番号を付し
て、その構成についての説明は省略する。

【００４５】この給紙ローラ２０’では、ゴム層２１が
記録シート５に圧接する前にコロ４５、４６が接触して
いて、図中矢印方向に駆動されることで給紙が行われ
る。このようにローラ２０’にコロ４５、４６を組み合
わせることで、ゴム層２１がシート５に圧接した際のニ
ップ量がコロ４５、４６により規制される。このため、
どの角部２１ｃにおいても、そのニップ量を一定に保つ
ことができ、給紙時におけるシートの斜行を少なくする
ことができる。また、コロ４５、４６の外径を変えて、
ニップ量をある程度調整することができ、この値をある
量に設定することで、給紙時の紙しわの発生を防止する
ことができる。

【００４６】なお、本実施例と同じように、上記実施例
１におけるＤカットの無い多角形状の給紙ローラ１の左
右にコロを付加しても、同じ効果が得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る給紙
ローラによれば、 （１）外径研磨の必要がなくなるため、外径加工コスト
を大幅に低減できる。 （２）摩擦力が安定することにより高耐久性を維持し得
るとともに、応力集中が生じない形状であることからク
ラックが発生せず、高い信頼性を保つことができる。 （３）多角形の角数を変えることによる給紙性能の形状
依存性が、ローレットローラよりも少なく、よって開発
期間および開発コストを大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における給紙ローラの構成を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は
（ｂ）の部分拡大図である。

【図２】実施例１における給紙ローラを、画像形成装置
の給紙部に搭載した例を示す側面図である。

【図３】本発明の実施例２における給紙ローラの構成を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】実施例２における給紙ローラを、画像形成装置
の給紙部に搭載した例を示す側面図である。

【図５】実施例２における給紙ローラの給紙動作を説明
する動作説明図である。

【図６】本発明の実施例３を説明する図で、実施例１に
おける給紙ローラを、画像形成装置のピックアップロー
ラとして使用した場合の側面図である。

【図７】本発明の実施例４における給紙ローラの構成を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図８】実施例４における給紙ローラを、画像形成装置
の給紙部に搭載した例を示す側面図である。

【図９】従来例における給紙ローラの構成を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）の部
分拡大図である。

【図１０】他の従来例における給紙ローラの構成を示す
図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１、２０、２０’ 給紙ローラ ２、２１ ゴム層（弾性体） ２１ａ Ｄカット部 ５、２４、３５ 記録シート（記録材料） ４５、４６ コロ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層したシート状の記録材料に圧接して
   回転することにより、その記録材料を１枚ずつ給紙する
   給紙ローラにおいて、 少なくとも外周を弾性体とし、かつその弾性体から成る
   外周の、回転軸に垂直な断面形状を略多角形としたこと
   を特徴とする給紙ローラ。
2. 【請求項２】 前記略多角形とした弾性体から成る外周
   に、その略多角形の各一辺の長さより長いＤカット部を
   形成した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】 前記弾性体が記録材料に圧接した際の両
   者のニップ量を規制するコロを、前記弾性体の左右に付
   加したことを特徴とする請求項１または２記載の給紙ロ
   ーラ。
4. 【請求項４】 前記弾性体として、ゴムあるいはエラス
   トマーを用いたことを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の給紙ローラ。