JP2000044072A

JP2000044072A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2000044072A
Application number: JP10215698A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Asada; 哲男浅田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15
Also published as: US6270071B1

Abstract

(57)【要約】【課題】給紙ローラの耐用寿命を従来より長くできる
給紙装置を提供することにある。【解決手段】給紙ローラ１０の大径部１０ａは、作動
時間の経過に伴って徐々に摩耗してゆく。コロ１２は、
初期状態において、突起１２ａの先端が回転軸１４に接
触する状態となっているが、回転軸１４が回転動作した
り、あるいはコロ１２が回転動作すると、コロ１２と回
転軸１４との間に作用する摩擦力が、突起１２ａの先端
に集中的に作用し、突起１２ａが徐々に摩耗してゆく。
そのため、給紙ローラ１０の大径部１０ａにおける径と
コロ１２の径との差を見ると、初期状態における差Ｇ１
と、コロ１２の摩耗が進行した状態における差Ｇ２に
は、ほとんど差がない。そのため、給紙ローラ１０の摩
耗が進行してもピックミスの発生頻度が高くならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給紙装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、給紙装置の一つとして、図６
（ａ）および同図（ｂ）に例示するような給紙装置が、
プリンタ等において採用されている。この給紙装置は、
同一軸線を回転中心とする給紙ローラ８０，コロ８２，
および回転軸８４を備えている。給紙ローラ８０は、回
転中心から外周までの径がコロ８２よりも大きい大径部
８０ａ、およびコロ８２よりも小さい小径部８０ｂを有
する形状とされ、回転軸８４が回転駆動された際に回転
軸８４とともに回転する。コロ８２は、回転軸８４と用
紙Ｓとの最小間隔を維持する間隔維持部材として機能す
るもので、回転軸８４の周囲を自由に回転できる構造と
されている。なお、通常、用紙Ｓを挟んでコロ８２とは
反対側の面には、分離パッド（図示略）が配置されてい
て、分離パッドからの押圧力で用紙Ｓがコロ８２に向か
って付勢されている。

【０００３】このような給紙装置において、給紙動作開
始前は、給紙ローラ８０の小径部８０ｂが、給紙位置に
設置された用紙Ｓの表面に対向する位置にあり、コロ８
２が用紙Ｓの表面に接触している。給紙動作時には、回
転軸８４が図中の矢印Ｂ方向へ回転駆動され、給紙ロー
ラ８０が回転軸８４とともに回転する。この回転に伴っ
て、給紙ローラ８０の大径部８０ａが用紙Ｓの表面に対
向する位置にくると、図６（ａ）に示すように、給紙ロ
ーラ８０の大径部８０ａが用紙Ｓの表面に接触し、給紙
ローラ８０−用紙Ｓ間に作用する摩擦力で、用紙Ｓが搬
送経路の下流側へ送り出される。そして、給紙ローラ８
０によって送り出された用紙Ｓの先端が、搬送ローラ対
８６，８８に到達すると、その後は、搬送ローラ対８
６，８８によって、用紙Ｓが搬送経路のさらに下流側へ
と搬送される。

【０００４】また、用紙Ｓが搬送ローラ対８６，８８に
到達した後も、給紙ローラ８０は回転を続ける。この回
転に伴って、再び給紙ローラ８０の小径部８０ｂが用紙
Ｓの表面に対向する位置にくると、図６（ｂ）に示すよ
うに、コロ８２が用紙Ｓの表面に接触する。最終的に
は、給紙ローラ８０が一回転したところで、給紙ローラ
８０の回転が停止する。但し、コロ８２は、回転軸８４
の周囲を自由に回転できるので、用紙Ｓが搬送ローラ対
８６，８８によって引っ張られると、コロ８２−用紙Ｓ
間に作用する摩擦力で、コロ８２が用紙Ｓに追従して回
転する。したがって、コロ８２−用紙Ｓ間には、搬送ロ
ーラ対８６，８８による用紙Ｓの搬送を妨げるような力
が作用せず、用紙Ｓはスムーズに搬送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記給紙装
置において、給紙ローラ８０の大径部８０ａは、ゴム等
の軟質で摩擦係数の大きな材料で形成されることが多
い。そのため、給紙ローラ８０を長期間にわたって使用
していると、大径部８０ａの外周側から徐々に摩耗が進
行してゆく。一方、コロ８２は、給紙ローラ８０よりも
はるかに硬質で摩擦係数の小さな材料で形成されてい
る。そのため、コロ８２の摩耗量は、給紙ローラ８０の
摩耗量との比較において無視できるほど小さい。したが
って、給紙ローラ８０の大径部８０ａにおける径とコロ
８２の径との差は、経時変化によって徐々に小さくなっ
てゆく。

【０００６】この様子をグラフに表すと、例えば、図７
に示すようなグラフになる。ここで、図７のグラフにお
いては、給紙装置の作動時間が累積値ｔ１に至った時点
で、給紙ローラ８０の大径部８０ａにおける径とコロ８
２の径との差が、ある最小許容値Ａになっている。上記
差がこの最小許容値Ａより小さくなると、その後は、ピ
ックミスが頻発するようになる。

【０００７】そのため、従来は、ピックミスを防止する
には、給紙装置の作動時間が累積値ｔ１に至るまでに、
給紙ローラ８０を新しいものに交換しなければならなか
ったが、この交換には相応のコストがかかるため、給紙
ローラ８０の耐用寿命をさらに長くすることが望まれて
いた。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、給紙ローラの耐用寿命を
従来より長くできる給紙装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段、および発明の効果】上述
の目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載の
通り、回転可能に配設された回転軸と、給紙位置に設置
された用紙または前記回転軸のいずれか一方を他方に向
かって付勢する付勢手段と、前記回転軸に対して回転可
能に取り付けられ、外周で前記用紙の表面に接触し、前
記付勢手段による付勢に抗して前記回転軸と前記用紙と
の最小間隔を維持する間隔維持部材と、前記回転軸に固
定されて該回転軸とともに回転可能で、回転中心から外
周までの径が前記最小間隔よりも大きい大径部、および
前記最小間隔よりも小さい小径部によって全外周をなす
形状で、常時は前記小径部を前記用紙の表面に対向させ
て静止した状態にあり、回転駆動されて一回転する際
に、前記大径部を前記用紙の表面に接触させつつ回転す
ることにより、該用紙を１枚だけ前記給紙位置から搬送
経路の下流側へと送り出す給紙ローラとを備えた給紙装
置において、前記回転軸および／または前記間隔維持部
材の動作時に、該間隔維持部材の一部が摩耗して、前記
最小間隔が徐々に縮まってゆく構造としたことを特徴と
する。

【００１０】この給紙装置において、回転軸は、モータ
等の動力源から動力が伝達されて回転動作する。また、
間隔維持部材は、何らかの外力が作用すれば回転軸の周
囲で回転動作するが、主に、搬送ローラによって搬送さ
れる用紙との接触時に、用紙との間に作用する摩擦力で
回転動作する。そして、これら回転軸および間隔維持部
材のいずれか一方または両方が動作した時に、その動作
に伴って間隔維持部材の一部が摩耗してゆく。ここでい
う間隔維持部材の一部は、間隔維持部材の回転軸との接
触面側、あるいは間隔維持部材の用紙との接触面側のい
ずれであってもよいが、いずれにしても、回転軸と用紙
との最小間隔は徐々に縮まってゆくことになる。

【００１１】したがって、給紙ローラの大径部における
径が、給紙ローラの摩耗に伴って徐々に小さくなって
も、同時に、回転軸と用紙との最小間隔が徐々に小さく
なってゆくので、上記最小間隔がほぼ不変のものに比べ
て、給紙ローラの大径部における径と上記最小間隔との
差の変化量は小さくなる。その結果、従来よりも長期間
にわたって給紙ローラを使用しても、ピックミスが頻発
する状態になりにくい。

【００１２】次に、請求項２に記載の給紙装置は、前記
間隔維持部材の前記回転軸との接触面に凹凸を形成する
ことにより、前記回転軸に接触する凸部が摩耗して、前
記最小間隔が徐々に縮まってゆく構造としたことを特徴
とする。

【００１３】この給紙装置において、上記凹凸として
は、例えば、請求項３に記載のような、前記凸部が、環
状であるもの、請求項４に記載のような、前記凸部が、
複数の突起であるもの、あるいは、請求項５に記載のよ
うな前記凸部が、ネジ山状であるもの、などを考え得
るが、もちろん、これ以外の形状で凹凸を形成してもよ
い。

【００１４】このような給紙装置によれば、間隔維持部
材の回転軸との接触面に凹凸を形成してあるので、この
ような凹凸が形成されていない従来品に比べ、凸部にお
ける接触圧が高くなり、凸部が摩耗して前記最小間隔が
徐々に縮まってゆく構造となる。

【００１５】したがって、間隔維持部材を製造するに当
たり、従来品と同じような材質を利用しても、一部が摩
耗しやすい間隔維持部材となり、所期の給紙装置を構成
できる。なお、請求項１に記載の給紙装置において、請
求項２〜請求項５に記載の構成を採用しないものとして
は、例えば、間隔維持部材の形状は従来品と同様である
ものの、間隔維持部材の材質が摩耗しやすい材料になっ
ている、といったものを考え得る。しかし、この場合
は、間隔維持部材の予期しない箇所にも摩耗が生じる恐
れがあるので、その点は間隔維持部材の設計時に十分に
留意する必要がある。また、必要箇所のみ摩耗しやすい
材料を採用し、残りは従来品と同様の材料で形成する、
といったことも可能である。但し、複数種の材料を組み
合わせて間隔維持部材を形成することになるので、通常
は、コスト的に割高になる可能性が高い。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
一例を挙げて説明する。図１に示すように、本実施形態
における給紙装置１は、レーザプリンタＰに組み込まれ
ている。

【００１７】すなわち、このレーザプリンタＰは、給紙
装置１を作動させて、給紙カセット２に積載収納された
用紙Ｓを１枚ずつ搬送経路下流側へと搬送し、一対のレ
ジストローラ３で用紙Ｓの先端位置を整えた後、その用
紙Ｓを画像記録ユニット４へと搬送し、この画像記録ユ
ニット４において用紙Ｓ上に記録画像を形成し、その用
紙Ｓをさらに搬送経路下流側にある熱定着器６へと搬送
し、この熱定着器６において用紙Ｓ上の記録画像を用紙
Ｓに定着させ、その用紙Ｓを排紙装置８によって本体外
部の排紙トレイ９へと排出するように構成されている。

【００１８】画像記録ユニット４は、ドラム型電子写真
感光体４ａ，スコロトロンによって構成される帯電器４
ｂ，レーザスキャナによって構成される露光器４ｃ，現
像器４ｄ，スコロトロンによって構成される転写器４
ｅ，スコロトロンによって構成される除電器４ｆ等を備
え、ドラム型電子写真感光体４ａの表面に帯電器４ｂで
電荷を与えておいて、露光器４ｃでレーザ光源からの光
を電子写真感光体４ａの表面に投射して静電潜像を作
り、現像器４ｄで静電潜像をトナーを用いて現像し、そ
のトナーからなる画像（以下、トナー像という）を転写
器４ｅで用紙Ｓに転写することにより、用紙Ｓ上にトナ
ー像を形成するものである。

【００１９】熱定着器６は、一対のヒートローラ６ａお
よびプレッシャローラ６ｂを備え、両ローラ６ａ，６ｂ
間に用紙Ｓを挟み込みながら回転することにより、用紙
Ｓを搬送経路下流側へと搬送し、その際、用紙Ｓおよび
トナーを、ヒートローラ６ａが発生させる熱によって加
熱するとともに、プレッシャローラ６ｂからの圧力で加
圧することにより、溶融ないし軟化させたトナーを用紙
Ｓに定着させるものである。

【００２０】次に、給紙装置１の要部について詳しく説
明する。この給紙装置は、図２（ａ）および同図（ｂ）
に示すような、同一軸線を回転中心とする給紙ローラ１
０，コロ１２，および回転軸１４を備えている。給紙ロ
ーラ１０は、樹脂製コア２０の外周に２本の帯状ゴム２
２を装着した構造で、回転中心から外周までの径がコロ
１２よりも大きい大径部１０ａ、およびコロ１２よりも
小さい小径部１０ｂを有する形状とされ、回転軸１４が
回転駆動された際に回転軸１４とともに回転する。

【００２１】コロ１２は、回転軸１４と回転軸１４側へ
付勢された状態にある用紙との間に介在して、その付勢
力に抗して両者間の最小間隔を維持する間隔維持部材と
して機能するもので、回転軸１４の周囲を自由に回転で
きる構造とされている。また、本給紙装置１における特
徴的な構成として、コロ１２の回転軸１４との接触面に
は、環状をなす突起１２ａの有無による凹凸が形成さ
れ、凸部に相当する突起１２ａの先端が、回転軸１４に
接触している。なお、コロ１２の外側（コロ１２を挟ん
で給紙ローラ１０とは反対側）において、回転軸１４に
は抜け止めリング２４が装着され、給紙ローラ１０およ
びコロ１２の軸方向への変位が防止されている。

【００２２】ちなみに、これらの給紙ローラ１０，コロ
１２，および回転軸１４は、機能的には従来品と同様の
ものであり、その動作も、従来技術の欄において詳細に
説明したとおりの動作なので、ここでは説明を省略す
る。次に、上記のようなコロ１２を採用したことによる
作用、効果について説明する。

【００２３】この給紙装置１において、給紙ローラ１０
の大径部１０ａは、従来品と同様に、作動時間の経過に
伴って徐々に摩耗してゆく。一方、この給紙装置１にお
いては、従来品とは異なり、コロ１２も給紙ローラ１０
と同程度のペースで摩耗しゆく。すなわち、この給紙装
置１のコロ１２は、図３に拡大して示すように、初期状
態において、突起１２ａの先端が回転軸１４に接触する
状態となっているが、回転軸１４が回転動作したり、あ
るいはコロ１２が回転動作すると、コロ１２と回転軸１
４との間に作用する摩擦力が、突起１２ａの先端に集中
的に作用し、突起１２ａが徐々に摩耗してゆく。摩耗が
進行した状態においては、突起１２ａの先端と回転軸１
４との間にいくらかの遊びが生じることになるが、この
遊びは、用紙側との接触圧の関係で、回転軸１４を挟ん
で用紙とは反対側に偏るため、遊びが大きくなるほど、
回転軸１４の回転中心から用紙の表面までの距離が縮ま
ってゆくことになる。

【００２４】そのため、給紙ローラ１０の大径部１０ａ
における径とコロ１２の径との差を見ると、初期状態に
おける差Ｇ１と、コロ１２の摩耗が進行した状態におけ
る差Ｇ２には、ほとんど差がない。この様子をグラフに
表すと、例えば、図４に示すようなグラフになる。ここ
で、図４のグラフにおいて、仮にコロ１２の径に変化が
ないとすれば（図中の点線の場合）、給紙装置の作動時
間が累積値ｔ１に至った時点で、給紙ローラ１０の大径
部１０ａにおける径とコロ１２の径との差が、ある最小
許容値Ａになり、その後は、ピックミスが頻発するよう
になる。

【００２５】しかし、本給紙装置１においては、給紙ロ
ーラ１０よりも若干遅いペースではあるが、コロ１２の
径が徐々に小さくなるので、給紙装置の作動時間が累積
値ｔ１に至った時点では、給紙ローラ１０の大径部１０
ａにおける径とコロ１２の径との差が、最小許容値Ａに
はならず、さらに時間が経過して、給紙装置の作動時間
が累積値ｔ２に至った時点で、初めて給紙ローラ１０の
大径部１０ａにおける径とコロ１２の径との差が、ある
最小許容値Ａになる。したがって、ピックミスが頻発す
るようになるまでの寿命は、時間にして（ｔ２−ｔ１）
分だけ長くなる。

【００２６】このように、この給紙装置１によれば、給
紙ローラ１０の摩耗が進行しても、従来ほど早期にピッ
クミスの発生頻度が高くならないので、より長期間にわ
たって給紙ローラ１０を使い続けることができ、給紙ロ
ーラ１０の交換にかかるコストを抑制することができ
る。

【００２７】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の実施形態については上記のもの以外にも種
々の具体的形態が考えられる。例えば、上記実施形態に
おいて、コロ１２には、環状の突起１２ａを形成して、
摩耗を促すようにしてあったが、突起の形状については
特に限定されない。

【００２８】より具体的には、図５（ａ）に示すよう
に、コロ３０の内周面を所定の回転角で複数の領域に分
割し、各領域に１つの突起が含まれ、且つ、隣合う領域
では突起の軸方向位置が異なるように、第１の軸方向位
置にある突起群３０ａと、第２の軸方向位置にある突起
群３０ｂを形成してもよい。また、図５（ｂ）に示すよ
うに、コロ３２の内周面にネジ溝３２ａを形成してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】給紙装置を備えたレーザプリンタの概略構造
を示す右側面側から見た従断面図である。

【図２】給紙装置の要部である給紙ローラ、コロ、お
よび回転軸を示し、（ａ）は軸方向から見た図、（ｂ）
は断面図である。

【図３】初期状態と摩耗が進行した状態の違いを示す
ため、給紙ローラ、コロ、および回転軸の一部を拡大し
て示す部分断面図である。

【図４】コロが摩耗する場合について、給紙装置の作
動時間と給紙ローラおよびコロの径との関係を概念的に
表したグラフである。

【図５】（ａ），（ｂ）ともにコロの変形例を示す断
面図である。

【図６】給紙ローラとコロの動きを説明するための図
である。

【図７】コロが摩耗しない場合について、給紙装置の
作動時間と給紙ローラおよびコロの径との関係を概念的
に表したグラフである。

【符号の説明】

１・・・給紙装置、２・・・給紙カセット、３・・・レ
ジストローラ、４・・・画像記録ユニット、６・・・熱
定着器、８・・・排紙装置、９・・・排紙トレイ、１０
・・・給紙ローラ、１０ａ・・・大径部、１０ｂ・・・
小径部、１２，３０，３２・・・コロ、１２ａ・・・突
起、１４・・・回転軸、２０・・・樹脂製コア、２２・
・・帯状ゴム、２４・・・抜け止めリング、３０ａ，３
０ｂ・・・突起群、３２ａ・・・ネジ溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能に配設された回転軸と、給紙位置
に設置された用紙または前記回転軸のいずれか一方を他
方に向かって付勢する付勢手段と、前記回転軸に対して
回転可能に取り付けられ、外周で前記用紙の表面に接触
し、前記付勢手段による付勢に抗して前記回転軸と前記
用紙との最小間隔を維持する間隔維持部材と、前記回転
軸に固定されて該回転軸とともに回転可能で、回転中心
から外周までの径が前記最小間隔よりも大きい大径部、
および前記最小間隔よりも小さい小径部によって全外周
をなす形状で、常時は前記小径部を前記用紙の表面に対
向させて静止した状態にあり、回転駆動されて一回転す
る際に、前記大径部を前記用紙の表面に接触させつつ回
転することにより、該用紙を１枚だけ前記給紙位置から
搬送経路の下流側へと送り出す給紙ローラとを備えた給
紙装置において、前記回転軸および／または前記間隔維持部材の動作時
に、該間隔維持部材の一部が摩耗して、前記最小間隔が
徐々に縮まってゆく構造としたことを特徴とする給紙装
置。
【請求項２】前記間隔維持部材の前記回転軸との接触面
に凹凸を形成することにより、前記回転軸に接触する凸
部が摩耗して、前記最小間隔が徐々に縮まってゆく構造
としたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】前記凸部が、環状であることを特徴とする
請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】前記凸部が、複数の突起であることを特徴
とする請求項２に記載の給紙装置。
【請求項５】前記凸部が、ネジ山状であることを特徴と
する請求項２に記載の給紙装置。