JPH1191971A

JPH1191971A - 給紙装置

Info

Publication number: JPH1191971A
Application number: JP9258034A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Suga; 勉須賀; Akihiko Shimazu; 明彦嶋津
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】給紙装置における捌きローラの回転方向によ
る捌きローラの押圧荷重の変動を解消し、安定した用紙
送りを実現する。【解決手段】積載された用紙ｐのうち少なくとも１枚
の用紙ｐを、送り出し手段１により送り出し、分離手段
により１枚の用紙ｐを分離して給送する給紙装置におい
て、分離手段は、正回転駆動されるフィードローラ２
と、逆回転駆動され用紙ｐを介してフィードローラ２に
圧接する捌きローラ３と、捌きローラ３の回転軸に設け
たトルクリミッタ６とを有し、且つ、捌きローラ３を捌
きローラ３の中心からフィードローラ２の回転中心を結
ぶ方向に対し各１５°以内の範囲に押圧力が向いている
押圧手段１６を設けた給紙装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ、プリンタ等の画像形成装置におけるシート状記
録用紙の給紙装置や、画像読取装置等に付設される自動
原稿送り装置における原稿用紙の給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やファクシミリやプリ
ンタ等の装置においては、用紙トレイや給紙カセットや
用紙スタッカーなどに堆積されたシート状用紙を、最上
位または最下位から順次１枚ずつ取り出し、画像記録部
等に送る給紙装置が設けてある。

【０００３】一般に、この種のシート状用紙の給紙装置
は、特開昭６２−１０５８３４号、特開昭６３−５７４
４７号各公報に示されるように、送り出しローラの前方
にフィードローラと捌きローラとが互いに圧接して設け
られ、送り出されたシート状用紙をフィードローラと捌
きローラとの間に挿通することによって捌いて１枚ずつ
給送するようになっている。

【０００４】図６は、従来の捌きローラ方式の給紙装置
の断面図を示す。その給紙過程は、まず、レバー２１の
揺動により可動底板２２上に積載された用紙ｐの上面が
設定位置まで上昇し、給紙信号によりピックアップロー
ラ１とフィードローラ２が回転を開始する。所定圧Ｐ１
で用紙上面に圧接させたピックアップローラ１は、用紙
ｐをフィードローラ２と捌きローラ（リバースローラ）
３とのニップ位置に送り込んだ後、用紙面から解除され
る。捌きローラ３はトルクリミッタ６を介して用紙ｐに
進行方向と逆方向に駆動されていて、加圧スプリング８
による初期圧でフィードローラ２に圧接されている。捌
きローラ３はフィードローラ２と直接接触したとき（ニ
ップ間に用紙ｐがないとき）、又は用紙ｐが１枚ニップ
間に送り込まれたとき、トルクリミッタ６がリミットト
ルクを超えて滑り、フィードローラ２に従動回転する。
しかし、用紙ｐが２枚以上ニップ間に送り込まれた場
合、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って、捌
きローラ３を逆回転させ、下側の用紙ｐを押し戻し多数
枚送りを防止している。

【０００５】このような給紙装置を第７図及び図８に示
す例に従って説明する。図７は給紙装置の斜視図、図８
（ａ）は給紙装置の重送防止手段の平面図、図８（ｂ）
は該給紙装置の正面図である。

【０００６】従来の給紙装置においては、これらの図に
示されるように、用紙トレイに堆積される用紙ｐの上に
ピックアップローラ１が圧接されるような状態で設けら
れ、そのピックアップローラ１の回転によって、用紙ｐ
が送り出される。

【０００７】ピックアップローラ１に続いて、フィード
ローラ２と捌きローラ３とを対向して設けた用紙捌き機
構が設けられ、用紙ｐが重送（多数枚送り）された場合
に、その重送された用紙の最上位の１枚の用紙のみを送
り出し、それより下の用紙ｐを停止または戻すような機
構が設けられている。

【０００８】この方式は、一般に摩擦分離ローラ方式と
呼ばれているもので、多くの給紙装置において実用され
ている。

【０００９】上記用紙捌き機構において、フィードロー
ラ２は、図示しない駆動源から歯車Ｚ１，歯車Ｚ２を介
して駆動軸４と一体に駆動回転される。捌きローラ３
は、トルクリミッタ６を備えたトルクリミッタ軸７に固
定された歯車Ｚ７に接続している。該支持軸５は加圧ア
ーム部材（支持体）９に軸支され、回転自在になってい
る。この加圧アーム部材９は複写機等のフレームの固定
部との間に設けた加圧スプリング（バネ部材）８によっ
てバネ付勢されていて、フィードローラ２に対して捌き
ローラ３を押圧するように構成している。

【００１０】歯車Ｚ７は中間歯車Ｚ６を介して歯車Ｚ５
に接続している。歯車Ｚ５の軸１０の他端には歯車Ｚ４
が一体になっていて、中間二段歯車Ｚ３Ｂ，Ｚ３Ａを介
して歯車Ｚ２に接続している。これら歯車列によって、
駆動源から歯車Ｚ１，歯車Ｚ２を介してトルクリミッタ
軸７に動力伝達されている。

【００１１】この給紙装置の給紙過程で、先ず用紙ｐの
上面位置が設定位置まで上昇し、給紙信号によりピック
アップローラ１とフィードローラ２が回転開始する。所
定圧で用紙上面に圧接されたピックアップローラ１は、
用紙ｐをフィードローラ２と捌きローラ３とのニップ位
置に送り込んだのち、紙面より解除される。

【００１２】捌きローラ３は、前記歯車列Ｚ２，Ｚ３
（Ａ，Ｂ），Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７とトルクリミッタ
６を介して用紙ｐの進行方向と逆に駆動されていて、前
記加圧アーム９のスプリング８の加圧力と、トルクリミ
ッタ６のトルクにより生ずる作動圧とでフィードローラ
２に圧接している。捌きローラ３は、フィードローラ２
と直接接触したとき、（ニップ間に用紙がないとき）、
または用紙ｐが１枚ニップ間に送り込まれたとき、トル
クリミッタ６がリミットトルクを越えてすべり、フィー
ドローラ２に従動回転する。しかし、用紙ｐが２枚以上
ニップ間に送り込まれた場合、リミットトルクが用紙間
の摩擦力に打ち勝って、捌きローラ３を逆回転させ、下
側の用紙を押し戻し重送（多数枚送り）を防止してい
る。図６〜図８において、各回転体に記された実線矢印
は、用紙が重送していないときの回転方向を示し、破線
矢印は、用紙重送時の回転方向を示す。

【００１３】図８（ｂ）に示すように、フィードローラ
２に対する捌きローラ３の押圧力は、捌きローラ３を揺
動可能に支持する加圧アーム９の揺動支点軸１０を介し
て加圧スプリング８の加圧力によっている。揺動支点軸
１０の位置は、通常、用紙ｐの搬送経路を避けるため、
例として図８（ｂ）に示す位置に設定される。

【００１４】また、捌きローラ３の駆動力は、駆動源か
ら歯車列を介して駆動回転力を伝達している。捌きロー
ラ方式の重送防止装置は、一般に駆動伝達系の途中にト
ルクリミッタ６が連結されている。用紙ｐを介して捌き
ローラ３に作用する力と、トルクリミッタ６の力の大小
の関係で、捌きローラ３の正逆回転方向が変化し、この
作用により用紙ｐの重送を防止している。駆動力は捌き
ローラ３を用紙ｐの搬送方向と逆方向へ回転させる力と
して伝達される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図８（ｂ）に示す揺動
支点軸１０位置を設定した場合で、用紙ｐの搬送方向に
捌きローラ３が追従して回転する場合、即ち、トルクリ
ミッタ６の回転に逆らって捌きローラ３が回転する場
合、支点と作用点と力の方向の関係からこのトルクリミ
ッタ６のリミットトルクがフィードローラ２への捌きロ
ーラ３の押圧力として働いてしまう。

【００１６】また、送り出しローラ１から重送してきた
下方の用紙ｐ２を通常の搬送方向と逆方向に搬送し、重
送を修正して捌いている場合、トルクリミッタ６は滑ら
ずに入力された力の方向に捌きローラ３が回転するとき
は、トルクリミッタ６は連結部材として作用し、リミッ
トトルクは発生せず、フィードローラ２と捌きローラ３
の与えられる押圧力は加圧スプリング８による荷重だけ
となる。

【００１７】このように、捌きローラ３の回転方向によ
って、フィードローラ２と搬送される用紙Ｐとの接触圧
が変動し、捌きローラ３と用紙Ｐとの摩擦力も変動する
ことになり、給送性が不安定になる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な従来の給紙装置の問題点を改善して、捌きローラの回
転方向による捌きローラの押圧荷重の変動を解消し、安
定した用紙送りを実現することを目的とする。

【００１９】上記目的を達成する本発明の給紙装置は、
積載された用紙のうち少なくとも１枚の用紙を、送り出
し手段により送り出し、分離手段により１枚の用紙を分
離して給送する給紙装置において、前記分離手段は、正
回転駆動されるフィードローラと、逆回転駆動され前記
用紙を介して前記フィードローラに圧接する捌きローラ
と、前記捌きローラの回転軸に設けたトルクリミッタと
を有し、且つ、前記捌きローラを捌きローラの中心から
前記フィードローラの回転中心を結ぶ方向に対し各１５
°以内の範囲に押圧力が向いている押圧手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２０】また、上記目的を達成する本発明の給紙装
置は、積載された用紙のうち少なくとも１枚の用紙を、
送り出し手段により送り出し、分離手段により１枚の用
紙を分離して給送する給紙装置において、前記分離手段
は、正回転駆動されるフィードローラと、逆回転駆動さ
れ前記用紙を介して前記フィードローラに圧接する捌き
ローラと、前記捌きローラの回転軸に設けたトルクリミ
ッタと、前記捌きローラを揺動可能に支持する加圧アー
ム部材とバネ部材とにより前記捌きローラを前記フィー
ドローラの回転中心に向けて押圧する押圧手段とを有
し、且つ、前記加圧アーム部材の揺動支点の位置を、下
記の範囲内に設定したことを特徴とするものである。

【００２１】ｂ／（ｒ・ａ）＜３．０×１０^-2（１／ｍｍ）好ましくはｂ／（ｒ・ａ）＜１．５×１０^-2（１／ｍｍ）但し、ａは加圧アーム部材の揺動支点軸と捌きローラの
回転軸との捌きローラ中心とフィードローラ中心を結ぶ
線に直交する方向の距離、ｂは捌きローラとフィードロ
ーラの圧接位置と、加圧アーム部材の揺動支点との捌き
ローラ中心とフィードローラ中心を結ぶ線に平行な方向
の距離、ｒは捌きローラの半径である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による給紙装置の実
施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は自動原稿送り装置ＤＦを備えた画像
形成装置の全体構成図である。

【００２４】画像形成装置本体は、画像読み取り部Ａ、
画像形成部Ｂ、画像処理部Ｃ、画像書き込み部Ｄ、カセ
ット給紙部Ｅ、手指し給紙部Ｆ、自動両面コピー給紙部
（ＡＤＵ）Ｇ、大容量給紙部（ＬＣＴ）Ｈを備えてい
る。

【００２５】上記の装置及び給紙部には、図示の分離手
段（捌きローラ方式の重送防止装置）が設けてある。即
ち、自動原稿送り装置ＤＦに原稿用紙分離手段Ｋ１、カ
セット給紙部Ｅに用紙分離手段Ｋ２，Ｋ３、手指し給紙
部Ｆに用紙分離手段Ｋ４、自動両面コピー給紙部Ｇに用
紙分離手段Ｋ５、大容量給紙部に用紙分離手段Ｋ６，Ｋ
７がそれぞれ設けてある。これらの分離手段は、何れも
ほぼ同一の構造をなす。

【００２６】図２はこの発明の給紙装置の実施の形態を
示す斜視図である。なお、図に使用されている符号につ
いて、図６〜図８と同じ機能を有する部分には同符号を
付している。

【００２７】この実施の形態では、捌きローラ３の支持
軸にトルクリミッタ軸７を配設し、該トルクリミッタ軸
７に、トルクリミッタ６とねじりコイルスプリング１１
を設けた。ねじりコイルスプリング１１はトルクリミッ
タ軸７の外周に巻き付けられ、その一端は、トルクリミ
ッタ軸７に打ち込まれた固定ピン１２に係止され、他端
はトルクリミッタ６の端面に打ち込まれた固定ピン１３
に係止されている。ねじりコイルスプリング１１は、捌
きローラ３が図示の実線矢印方向に順回転すると、ねじ
られてねじり力（トーション）が蓄積される。このねじ
りコイルスプリング１１に蓄積されたねじり力は、捌き
ローラ３に逆回転駆動力を与える。

【００２８】正常の給紙過程では、捌きローラ３が図示
の実線矢印方向に回転して、トルクリミッタ６がリミッ
トトルクで空転するところまで、ねじりコイルスプリン
グ１１がねじられてリミットトルクが蓄積される。

【００２９】次に、重送された用紙ｐが送られてくる
と、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って上記
ねじりコイルスプリング１１のねじれが解放されて該ね
じりコイルスプリング１１による戻し力によって捌きロ
ーラ３は図示の破線矢印方向に逆回転する。このように
してフィードローラ２の順回転と捌きローラ３の逆回転
によって、フィードローラ２に接する最上位の用紙ｐだ
けがフィードローラ２と捌きローラ３とのニップ位置を
通過して給送され、下位の用紙は捌きローラ３によって
押し戻されて、重送が防止される。

【００３０】トルクリミッタ軸７は、枠体１４の両端部
近傍に直立した側壁部１４Ａに穿設された長穴状のガイ
ド穴１４Ｂに貫通し、上下方向に摺動可能である。

【００３１】トルクリミッタ軸７の軸端部近傍には、そ
れぞれ固定ピン１５が貫通、植設されている。固定ピン
１５の一端部は、トルクリミッタ軸７の下方に突出し、
弾性圧縮可能なコイルスプリング（圧縮バネ部材）１６
の内径部に緩く嵌挿され、コイルスプリング１６を位置
決めする。固定ピン１５により位置決めされたコイルス
プリング１６の上端面は、トルクリミッタ軸７の外周面
に圧接し、コイルスプリング１６の下端面は、枠体１４
の底板部１４Ｃに圧接し、コイルスプリング１６（押圧
手段）はトルクリミッタ軸７を垂直上方に押し上げてい
る。コイルスプリング１６によりバネ付勢されたトルク
リミッタ軸７は捌きローラ３を付勢して、固定位置で回
転可能に支持されたフィードローラ２を所定の押圧力で
圧接する。

【００３２】図３はこの発明の給紙装置の他の実施の形
態を示す正面図である。

【００３３】捌きローラ３の軸上の支持軸５を、可動枠
体１７のガイド穴１７Ａにより支持し、可動枠体１７を
コイルスプリング１６により上方にバネ付勢して、捌き
ローラ３をフィードローラ２に圧接した。

【００３４】なお、フィードローラ２に圧接する捌きロ
ーラ３は、垂直上方に限定されず、コイルスプリング１
６の圧接位置の垂直線に対して左右各１５°の範囲内で
あれば、捌きローラ３の回転方向による捌きローラ３の
押圧荷重の変動を解消することができ、安定した用紙分
離搬送が実現できる。

【００３５】図４はこの発明の給紙装置のさらに他の実
施の形態を示す正面図である。

【００３６】加圧アーム部材９を揺動可能に支持する揺
動支点軸１０は、用紙ｐの搬送方向の下流側の斜め下方
に配置されている。即ち、揺動支点軸１０は、捌きロー
ラ３の支持軸５及びトルクリミッタ軸７の軸線を基準に
して、用紙搬送方向の距離ａ、用紙搬送方向と直交する
方向の距離ｂの位置に配置されている。

【００３７】下記の実験装置を用いたとき、揺動支点軸
１０の位置ａ＝２７．７５ｍｍ、ｂ＝２１．６０ｍ
ｍ、捌きローラ３の半径ｒ＝１２ｍｍ、トルクリミッタ
の容量Ｔ＝６２８ｇ・ｆ・ｃｍ、ｂ／（ｒ・ａ）＝６．
５×１０^-2（１／ｍｍ）となり、用紙の搬送方向に捌
きローラ３が追従して回転する場合、捌きローラ３に生
じる可圧スプリング（バネ部材）８による押圧力を除い
た押圧力Ｐ_Tは、Ｐ_T＝４０７．４ｇ・ｆであった。

【００３８】また、捌きローラ３が用紙の通常の搬送方
向と逆方向に、回転している場合の押圧力は、バネ部材
８による押圧力のみであった。

【００３９】以上のようになると、フィードローラ２に
対する捌きローラ３の押圧力が、捌きローラ３の回転方
向により変化することになる。即ち、用紙ｐに従動し用
紙搬送方向に回転しているときは、図５に示す重送領域
に近く、捌きローラ３が用紙搬送方向と逆方向に回転し
ているときは、用紙送りが出来ない領域に近くなる。

【００４０】これは用紙ｐの重送を防止して用紙送りを
可能にする捌きローラ３のバネ部材８による押圧荷重の
適正範囲を狭めることとなり、摩擦係数の異なる各種用
紙を分離給送するとき、用紙送り不良発生の大きな原因
となっている。

【００４１】図５は、捌きローラ３の押圧荷重と、用紙
に働く摩擦力の関係を示す特性図である。

【００４２】実際には、用紙間の摩擦係数μ２は、用紙
ｐの種類や環境（温度、湿度）により変動するし、用紙
ｐと捌きローラ３間の摩擦係数μ１も同様であるから、
捌きローラ３の押圧荷重は、図５に示す境界Ｍ，Ｎ対し
て十分余裕をとらなければならない。しかし、Ｐ_Tだけ
増加する分、余裕がとれなくなり、その結果、条件によ
っては、２枚以上の用紙重ね送りや、用紙送り不良を発
生する。

【００４３】この発明は、図４において、捌きローラ３
と加圧アーム部材９の揺動支点の位置を、下記の範囲内
に設定したことにより、捌きローラ３の押圧荷重を十分
余裕のとれる値とした。

【００４４】実験装置により、ａ，ｂ，ｒを下記の範囲
に設定することにより、捌きローラ３に生じる押圧力Ｐ
_Tは、１８８．４ｇ・ｆと、９４．２ｇ・ｆとなり、十
分余裕のとれる値となる。

【００４５】ｂ／（ｒ・ａ）＜３．０×１０^-2（１／ｍｍ）好ましくはｂ／（ｒ・ａ）＜１．５×１０^-2（１／ｍｍ）但し、ａは捌きローラ３を基準位置とした揺動支点軸１
０の捌きローラ３の中心とフィードローラ２の中心を結
ぶ線に直交する方向の距離、ｂは捌きローラ３を基準位
置とした揺動支点軸１０の捌きローラ３の中心とフィー
ドローラ２の中心を結ぶ線に平行な方向の距離、ｒはリ
バースローラの半径今回の実験では、捌きローラ３によ
る押圧荷重の適正範囲（図５におけるＭ−Ｎ間の範囲）
は、約３５０〜８８０ｇ・ｆであり、捌きローラ３の押
圧荷重の増加分Ｐ_Tが、１８８．４ｇ・ｆ〜９４．２ｇ
・ｆの範囲内の値であれば、問題ない。これにより、加
圧アーム部材９の揺動支点軸１０の位置による捌きロー
ラ３の押圧荷重の変動範囲が、用紙送りに支障を生じな
い程度に小さくなり、安定した用紙送りが達成される。

【００４６】この発明の給紙装置は、図１に示す各種給
紙部に適用して有効なばかりでなく、ファクシミリやプ
リンタ等における一般の摩擦分離ローラ方式による給紙
装置における重送防止手段に適用可能である。

【００４７】

【発明の効果】この発明の給紙装置は、上記したような
構成を有するものであるから、捌きローラの回転方向に
よる捌きローラの用紙との押圧荷重の変動を解消され、
用紙との摩擦力の変動も解消され、安定した用紙送りが
達成された。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動原稿送り装置ＤＦを備えた画像形成装置の
全体構成図。

【図２】この発明の給紙装置の実施の形態を示す斜視
図。

【図３】この発明の給紙装置の他の実施の形態を示す正
面図。

【図４】この発明の給紙装置のさらに他の実施の形態を
示す正面図。

【図５】捌きローラの押圧荷重と、用紙に働く摩擦力の
関係を示す特性図。

【図６】従来の捌きローラ方式の給紙装置の断面図。

【図７】従来の給紙装置の要部斜視図。

【図８】従来の給紙装置の重送防止手段の平面図及び正
面図。

【符号の説明】

１ピックアップローラ（送り出し手段）２フィードローラ３捌きローラ（リバースローラ）５支持軸６トルクリミッタ７トルクリミッタ軸８加圧スプリング（バネ部材）９加圧アーム部材（支持体）１０揺動支点軸１１ねじりコイルスプリング１６コイルスプリング（圧縮バネ部材、押圧手段）１７可動枠体Ｋ１〜Ｋ７用紙分離手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積載された用紙のうち少なくとも１枚の
用紙を、送り出し手段により送り出し、分離手段により
１枚の用紙を分離して給送する給紙装置において、前記
分離手段は、正回転駆動されるフィードローラと、逆回
転駆動され前記用紙を介して前記フィードローラに圧接
する捌きローラと、前記捌きローラの回転軸に設けたト
ルクリミッタとを有し、且つ、前記捌きローラを捌きロ
ーラの中心から前記フィードローラの回転中心を結ぶ方
向に対し各１５°以内の範囲に押圧力が向いている押圧
手段を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】積載された用紙のうち少なくとも１枚の
用紙を、送り出し手段により送り出し、分離手段により
１枚の用紙を分離して給送する給紙装置において、前記
分離手段は、正回転駆動されるフィードローラと、逆回
転駆動され前記用紙を介して前記フィードローラに圧接
する捌きローラと、前記捌きローラの回転軸に設けたト
ルクリミッタと、前記捌きローラを揺動可能に支持する
加圧アーム部材とバネ部材とにより前記捌きローラを前
記フィードローラの回転中心に向けて押圧する押圧手段
とを有し、且つ、前記加圧アーム部材の揺動支点の位置
を、下記の範囲内に設定したことを特徴とする給紙装
置。ｂ／（ｒ・ａ）＜３．０×１０^-2（１／ｍｍ）好ましくはｂ／（ｒ・ａ）＜１．５×１０^-2（１／ｍｍ）但し、ａは加圧アーム部材の揺動支点軸と捌きローラの回転軸
との捌きローラ中心とフィードローラ中心を結ぶ線に直
交する方向の距離、ｂは捌きローラとフィードローラの圧接位置と、加圧ア
ーム部材の揺動支点との捌きローラ中心とフィードロー
ラ中心を結ぶ線に平行な方向の距離、ｒは捌きローラの半径である。