JP2000143022A

JP2000143022A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2000143022A
Application number: JP31949898A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kozuka; 直樹小塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＲＲ方式のローラの駆動方法を改善するこ
とにより，発生する分離振動を抑制し，装置の静粛性お
よびジター等の画質劣化を回避すること。【解決手段】用紙を給紙するフィードローラ１０３
と，フィードローラ１０３と接触し，給紙方向と逆駆動
され，かつフィードローラ１０３の摩擦力で給紙方向に
正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用紙の枚数に応
じて正逆転するリバースローラ１０４とを備え，リバー
スローラ１０４が，両ローラのニップ部分に進入する用
紙が１枚時に正回転して用紙１枚を繰り出し，他方，ニ
ップ部分に用紙が複数枚進入した際に逆転し，最上部以
外の用紙を戻す動作を行う給紙装置において，フィード
ローラ１０３により送られる用紙の搬送速度をＶ_F，ト
ルクリミッタが動作し，リバースローラ１０４が逆転し
たときの用紙の戻し速度をＶ_Bとしたとき，｜Ｖ_F｜＞
｜Ｖ_B｜，かつＶ_F・Ｖ_B＜０を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，複写機や普通紙フ
ァクシミリ，ページプリンタ等に利用され，給紙部のニ
ップで発生する重送の際に最上紙の下層紙を給紙側に戻
すトルクリミッタタイプの正逆転摩擦分離ローラ給紙
（ＦＲＲ；Ｆｅｅｄ＆ＲｅｖｅｒｓｅＲｏｌｌｅｒ）
方式を用いた給紙装置に関し，より詳細には，トルクリ
ミッタ方式のリバースローラの駆動時に生じる振動・騒
音を抑制し，装置の静粛性および画質への影響を回避す
る給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，複写機や普通紙ファクシミリ，ペ
ージプリンタ等の画像形成装置に利用される給紙分離方
式として，代表的なものとして，部品点数が比較的少な
く小型の装置に搭載するのに最適なコーナーセパレータ
方式や，該方式に対して多数枚送り（重送）発生率の低
く信頼性の高い摩擦分離方式（パッド分離／摩擦ローラ
分離）が多く利用されている。特に，摩擦分離ローラ方
式のうち，分離ローラにトルクリミッタを内蔵し，かつ
分離ローラに給紙方向と反対方向の駆動を与える逆回転
駆動系を備え，リバースローラを有するＦＲＲ方式が，
ペーパーフリー化および高い信頼性を要求する装置に利
用されている。

【０００３】ところが，上記ＦＲＲ方式を用いた場合に
逆回転駆動系を設ける必要がある。このため駆動時にお
いて，ローラを支持する軸やベリング，動力を伝達する
ギアやベルト等の駆動部品，これらを支持する機器のフ
レームを介して機器の内部に伝搬し，作像部分において
はジターと称する濃度ムラ（副走査方向の小ピッチしま
模様）の発生源となることがあり，かつ分離時や機構系
に起因する振動・騒音が生じ，静粛性が要求される装置
としては消音を行う必要があった。このような不具合の
解消に関連する技術として以下のような技術が開示され
ている。

【０００４】特開平５−８８７９号公報に開示されてい
る『給紙装置』では，リバースローラ部分で発生する振
動を低減するため，リバースローラに一体のリバース軸
の軸受けを支持し，さらに本体ステーに取付け・固定さ
れたブラケットに対し，付勢手段を設けて押し付けてい
る。また，特開平９−３１５６００号公報に開示されて
いる『給紙装置の消音機構』では，リバースローラで発
生するびびり振動が他の部材で増幅しないようにするた
めに，他の部材の共振周波数をびびり振動周波数の１／
２^1/2以下あるいは２^1/2倍以上に設定・構成してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来のＦＲＲ方式の給紙装置にあって
は，消音等の対策として効果が見られるが，振動源であ
るリバースローラ部分におけるびびり振動自体を極めて
小さい状態に低減することが十分にできていないので，
びびり振動による騒音が発生すると共に，その振動が作
像部に伝搬し，ジター等による画質劣化を招来させると
いう問題点があった。

【０００６】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，ＦＲＲ方式の給紙装置におけるローラの駆動方法
を改善することにより，発生する分離振動を抑制し，装
置の静粛性およびジター等の画質劣化を回避することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る給紙装置にあっては，積載紙端部
上側に配置され，用紙を所定速度で所定距離を給紙する
フィードローラと，前記フィードローラと対向・当接
し，前記給紙方向とは逆の駆動力が供給され，かつ前記
フィードローラの摩擦力を受けて給紙方向に正転するト
ルクリミッタを内蔵し，進入用紙の枚数に応じて正逆転
するリバースローラと，を備え，前記フィードローラと
前記リバースローラとが相互に押し付けられて形成され
るニップ部分に進入する用紙が１枚時にローラ間の摩擦
大により前記リバースローラが正回転して用紙１枚を繰
り出し，前記ニップ部分に用紙が複数枚進入した際に紙
間摩擦小により前記リバースローラが逆転し，最上部以
外の用紙を所定速度で戻す動作を行う給紙装置におい
て，前記フィードローラにより送られる用紙の搬送速度
をＶ_F，前記トルクリミッタが動作し，前記リバースロ
ーラが逆転したときにリバースローラにより戻される用
紙の戻し速度をＶ_Bとしたとき，｜Ｖ_F｜＞｜Ｖ_B｜，かつＶ_F・Ｖ_B＜０を満足する条件に設定するものである。

【０００８】また，請求項２に係る給紙装置にあって
は，積載紙端部上側に配置され，用紙を所定速度で所定
距離を給紙するフィードローラと，前記フィードローラ
と対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動力が供給さ
れ，かつ前記フィードローラの摩擦力を受けて給紙方向
に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用紙の枚数に
応じて正逆転するリバースローラと，を備え，前記フィ
ードローラと前記リバースローラとが相互に押し付けら
れて形成されるニップ部分に進入する用紙が１枚時にロ
ーラ間の摩擦大により前記リバースローラが正回転して
用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用紙が複数枚進
入した際に紙間摩擦小により前記リバースローラが逆転
し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動作を行う給紙
装置において，前記フィードローラにより送られる用紙
の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが動作し，前記
リバースローラが逆転したときにリバースローラにより
戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送速度Ｖ_Fと前
記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜／｜Ｖ_B｜，
給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前記ニップ部の
の幅をＸ，ニップ内に送り得る最大用紙枚数をＮとした
とき，

【数２】を満足する速度比条件に設定するものである。

【０００９】また，請求項３に係る給紙装置にあって
は，積載紙端部上側に配置され，用紙を所定速度で所定
距離を給紙するフィードローラと，前記フィードローラ
と対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動力が供給さ
れ，かつ前記フィードローラの摩擦力を受けて給紙方向
に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用紙の枚数に
応じて正逆転するリバースローラと，を備え，前記フィ
ードローラと前記リバースローラとが相互に押し付けら
れて形成されるニップ部分に進入する用紙が１枚時にロ
ーラ間の摩擦大により前記リバースローラが正回転して
用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用紙が複数枚進
入した際に紙間摩擦小により前記リバースローラが逆転
し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動作を行う給紙
装置において，前記フィードローラにより送られる用紙
の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが動作し，前記
リバースローラが逆転したときにリバースローラにより
戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送速度Ｖ_Fと前
記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜／｜Ｖ_B｜，
給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前記ニップ部の
の幅をＸとしたとき， α・Ｘ（４＋３α＋２α²＋α²）≦Ｌを満足するものである。

【００１０】また，請求項４に係る給紙装置にあって
は，積載紙端部上側に配置され，用紙を所定速度で所定
距離を給紙するフィードローラと，前記フィードローラ
と対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動力が供給さ
れ，かつ前記フィードローラの摩擦力を受けて給紙方向
に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用紙の枚数に
応じて正逆転するリバースローラと，を備え，前記フィ
ードローラと前記リバースローラとが相互に押し付けら
れて形成されるニップ部分に進入する用紙が１枚時にロ
ーラ間の摩擦大により前記リバースローラが正回転して
用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用紙が複数枚進
入した際に紙間摩擦小により前記リバースローラが逆転
し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動作を行う給紙
装置において，前記フィードローラにより送られる用紙
の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが動作し，前記
リバースローラが逆転したときにリバースローラにより
戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送速度Ｖ_Fと前
記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜／｜Ｖ_B｜，
給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前記ニップ部の
の幅をＸとしたとき，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜５０を満足するものである。

【００１１】また，請求項５に係る給紙装置にあって
は，請求項１ないし４のいずれか一つに記載の給紙装置
において，給紙対象の用紙長さに応じて前記搬送速度Ｖ
_Fと前記戻し速度Ｖ_Bの速度比を切り換えるものであ
る。。

【００１２】また，請求項６に係る給紙装置にあって
は，請求項１ないし５のいずれか一つに記載の給紙装置
において，前記リバースローラが逆転したときにリバー
スローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記ニ
ップ部のの幅をＸとしたとき，用紙搬送方向の画像形成
速度Ｖｉに対し，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜Ｖｉ／２を満足する条件に設定するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下，本発明の給紙装置の実施の
形態について添付図面を参照し，詳細に説明する。

【００１４】〔ＦＲＲ給紙機構〕まず，ＦＲＲ（Ｆｅｅ
ｄ＆ＲｅｖｅｒｓｅＲｏｌｌｅｒ）方式について説明
する。図１は，ＦＲＲ方式を用いた給紙装置の概略構成
を示す説明図である。図において，１０１は所定サイズ
の用紙１００を積載し，セットするための用紙カセッ
ト，１０３は用紙カセット１０１にセットされた用紙の
最上紙を給紙するため所定の摩擦係数を持ったゴム層が
被服されたフィードローラ，１０４はフィードローラ１
０４と所定圧で当接され，かつフィードローラ１０３と
同等の摩擦係数を持つゴム層を有し，さらに後述するよ
うに多数枚送り（用紙の重送）の発生を防止するための
リバース機構を有するリバースローラである。

【００１５】また，１０５はフィードローラ１０３を同
軸端部に支持し，駆動力を伝達するフィードローラ軸，
１０６はフィードローラ１０３が装着された端部の他端
側に取り付けられ，フィードローラ軸１０５に駆動力を
与えるフィードローラ駆動ギア，１０７はリバースロー
ラ１０４を同軸端部に支持し，駆動力を伝達するリバー
スローラ軸，１０８はリバースローラ軸１０７に駆動力
を与えるリバースローラ駆動ギア，１０９はフィードロ
ーラ駆動ギア１０６とリバースローラ駆動ギア１０８と
歯合して回転するアイドルギアである。つまり，アイド
ルギア１０９によってフィードロラ１０３とリバースロ
ーラ１０４とは相互に回転方向が異なるように設計され
ている。なお，リバースローラ１０４の駆動は上述の他
に，例えば独立駆動で速度可変な機構であってもよい。

【００１６】また，１１０はリバースローラ１０４の同
軸上に配置されるトルクリミッタである。このトルクリ
ミッタ１１０は，図２に示すように，コイルスプリング
２０１とハブ２０２とによるスプリングクラッチを成し
ている。つまり，所定のトルクで回転する（例えば，フ
ィードローラ１０３と用紙１枚を介して接触し，その摩
擦力によってすべり回転する）ように構成されている。

【００１７】次に，以上のように構成されたＦＲＲ方式
を用いた給紙装置の基本的な動作について説明する。給
紙動作が開始されると，まず，用紙カセット１０１にセ
ットされた用紙１００が用紙１００と接離可能なピック
アップローラ（不図示）により所定距離分送られ，フィ
ードローラ１０３とリバースローラ１０４とが接触する
分離部に送り込まれる。その後，図３に示すような動作
が行われる。

【００１８】すなわち，給紙・分離動作の際に，ニップ
部（フィードローラ１０３とリバースローラ１０４と所
定の圧力により押し付けられて変形によって生じる両者
の接触部分に存在する平坦な部分）に用紙１枚が送り込
まれると，図３（ａ）に示すように，フィードローラ１
０３とリバースローラ１０４とが用紙１００を介しての
摩擦力がトルクリミッタ１１０の設定トルクに対して大
きくなるので，トルクリミッタ１１０がすべり動作（オ
フ）し，リバースローラ１０４がフィードローラ１０３
の回転方向と同じ方向につれまわりする。

【００１９】他方，図３（ｂ）に示すように，ニップ部
分に用紙１００が２枚以上進入すると，各ローラと用紙
１００との摩擦係数に対して用紙１００間の摩擦係数が
小さくなる。このため，つれまわり方向の摩擦力よりも
逆回転方向（戻し方向）の力が大きくなってトルクリミ
ッタ１１０がオンし，図３（ｃ）に示すように，２枚目
以降の用紙１００を用紙カセット１０１側に戻すことに
なる。

【００２０】さて，上述の分離動作においてニップ部で
は，２枚目の用紙が進入することによって生じるリバー
スローラ１０４部分のトルクリミッタ１１０のオン／オ
フ動作によりトルク振動が発生する。この現象を図４を
用いて説明する。

【００２１】図４は，時間に対するリバースローラ１０
４の変位角の関係を示すグラフである。前述したよう
に，フィードローラ１０３とリバースローラ１０４との
ニップ内に２枚の用紙１００が進入し始めるとき，リバ
ースローラ１０４はつれまわっているために変位角が増
加する。しかし，ある程度変位角が増加した時点でトル
クリミッタ１１０が動作し，リバース速度（リバースロ
ーラ１０４によって戻される用紙１００の速度＝ニップ
部でのリバースローラ１０４の負の線速度）に従ってリ
バースローラ１０４が戻され，変位角が減少する。

【００２２】また，ある程度変位角が戻されてトルクリ
ミッタ１１０が解除され，フィード速度（フィードロー
ラ１０３によって搬送される用紙１００の速度＝ニップ
部でのリバースローラ１０４の正の線速度）に従ってリ
バースローラ１０４の変位角が増加する。これら一連の
動作が繰り返し行われるためにほぼ一定の周波数をもつ
振動が発生する。

【００２３】この振動の周波数は，ニップ長さＸ（ニッ
プ部の搬送方向の長さ）とフィード速度Ｖ_Fとによって
決定され，その周波数ＦはおおよそＦ＝Ｖ_F／Ｘであ
る。もしＸ＝２〜３ｍｍでＶ_F＝２５０ｍｍ／ｓであっ
た場合，Ｆ＝８３〜１２５１Ｈｚとなる。ここで発生し
た振動は，直接音として放射されたり，用紙・軸・フレ
ームを伝わり，これら伝達部材や別の部分から放射され
る固体伝搬騒音となり好ましくないばかりか，振動がこ
の給紙装置が搭載される複写機やプリンタの場合，画像
上に等ピッチの濃度ムラ（ジター）となって現れる。

【００２４】図５は，騒音に対する人間の聴覚特性を示
すグラフであり，周波数に対する人間の耳の感度を示し
ている。つまり，周波数１ＫＨｚのある音圧を持つ騒音
を０ｄＢとしたとき，同一の音圧を持つ異なる周波数の
騒音がどのくらいの大きさに聞こえるかを示している。
例えば２００Ｈｚでは−１０．９ｄＢで聞こえる。図５
からも明らかなように，周波数が高くなるに従い同じ音
圧でも，大きく聞こえてしまうため不利である。

【００２５】〔低振動・騒音化例〕そこで，本発明では
上述したような不具合を解消するため，リバースローラ
１０４の駆動速度を適切にすることにより，分離部分で
発生する振動を極力小さくし，かつ振動の周波数を低減
させ，機器の低騒音化や画像品質の維持を実現する例に
ついて以下に述べる。

【００２６】本発明の基本的な考え方は，フィードロー
ラ１０３とリバースローラ１０４とのニップ部分に進入
した２枚目以降の余分な用紙１００を，給紙搬送される
べく１枚の用紙１００が完全に送られるまでにゆっくり
用紙カセット１０１側に戻すことである。

【００２７】このゆっくりとした用紙１００の戻し動作
は，先に述べたように用紙１００の出入り振動の周波数
を大幅に低減させ，用紙分離中に発生するトータルの振
動量を低減させることができるほか，用紙１００の出入
り時に生じる振動振幅を小さくすることが可能となる
（図６参照）。つまり，図６に示す時間当たりのリバー
スローラ１０４の変位角を従来より少なくさせ，その振
動発生量を抑制する。本発明の原理となる動作を図７を
用いて説明する。

【００２８】まず，図７（ａ）においてフィードローラ
１０３とリバースローラ１０４とのニップ部分に４枚の
用紙１００がピックアップローラ（不図示）により進入
したとする。この場合におけるニップ幅をＸ，フィード
速度はＶ_F，リバース速度はＶ_Bとする。４枚の用紙１
００はトルクリミッタ１１０が作用するまで（１枚目の
用紙１００がニップ幅先端に達するまで）同時に搬送さ
れる。

【００２９】次に，トルクリミッタ１１０が作用すると
リバースローラ１０４が反転を開始し，２枚目以降の用
紙１００が用紙カセット１０１側に戻される。このとき
戻される用紙１００は，用紙間の摩擦係数がそれぞれ微
小に異なるためそのバランスによって，最下層の用紙１
００だけが戻される場合（ｂ１参照）や最下層の用紙１
００を含む数枚の用紙１００が戻される場合（ｂ２参
照）が存在する。これら何れの場合であっても構わない
が，戻し枚数が多く必要とする図７（ｂ１）を例にとっ
て以下説明する。

【００３０】最下層（この例では４枚目）の用紙１００
をニップ幅Ｘ分戻す時間Ｔ₁は，Ｔ₁＝Ｘ／Ｖ_B で表される。また，最下層の用紙１００がニップの外に
戻された時間後（Ｔ₁後）において最下層を除く用紙１
００はフィードローラ１０３によってさらに搬送され，Ｘ（１＋Ｖ_F／Ｖ_B）分進んでいる（ｃ１参照）。

【００３１】次に最下層となった用紙（３枚目）をニッ
プ外まで戻すための時間Ｔ₂は，Ｔ₂＝Ｘ（１＋Ｖ_F／Ｖ_B）／Ｖ_B で表され，さらにＴ₁＋Ｔ₂時間経過した場合，最下層
の用紙（２枚目）は，Ｘ（１＋Ｖ_F／Ｖ_B＋（Ｖ_F／Ｖ_B）²）／Ｖ_B だけ進んでいるので，この分を戻すための所要時間Ｔ₃
は，Ｔ₃＝Ｘ（１＋Ｖ_F／Ｖ_B＋（Ｖ_F／Ｖ_B）²）／Ｖ_B となる。

【００３２】したがって，用紙１００の搬送長さをＬと
した場合，Ｌ／Ｖ_F＞Ｔ₁＋Ｔ₂＋Ｔ₃ の関係であれば，ニップ部に進入した複数枚の最上紙以
外の用紙１００は，最上部の用紙１００がニップ部から
出て，完全に搬送されるまでの間にすべて戻されること
になる。この状況は，図６に示した用紙１００の出入り
振動の周波数を低減させる効果だけではなく，お互いに
加圧接触している２つのローラ（フィードローラ１０３
とリバースローラ１０４）がニップ部の用紙１００の枚
数の変化に伴って上下する速度を遅くするため，上下動
に伴う衝撃を和らげる効果も合わせて奏する。

【００３３】上述した動作を最上部のＮ枚の用紙１００
に対して汎用化し，最上部の用紙１００がニップ部から
完全に離れるまでに残りの用紙１００を用紙カセット１
０１側に戻す条件は，下記式１によって表される。

【００３４】

【数３】

【００３５】また，上述の状態でニップ部に１枚のみの
用紙１００しか進入しなかった場合には，トルクリミッ
タ１１０が動作しない（リバースローラ１０４がつれま
わりする）ため，リバースローラ１０４の戻し速度が遅
くても支障が生じない。一方，現実的にはニップ部に入
り得る用紙１００の枚数はせいぜい４枚程度であるた
め，下記式２を満足していればよい。

【００３６】 α・Ｘ（４＋３α＋２α²＋α²）≦Ｌ・・・（式２）

【００３７】さて，ニップ部における用紙１００の出入
り振動は通常複数枚の用紙１００が戻された後，最上紙
の用紙１００が搬送される間に２枚目の用紙１００が進
入するために発生する。換言すれば，出入り振動の周波
数は，Ｖ_B／Ｘで示される。一方，人間の聴覚特性は図
５に示したように，５０Ｈｚ以下は急激に聞こえにくく
なる。

【００３８】そこで，前述した本発明の条件を満たす条
件，すなわち，リバースローラ１０４の戻し速度の低速
化を図る条件｜Ｖ_F｜＞｜Ｖ_B｜，かつＶ_F・Ｖ_B＜０および前述の式１，２を満足する条件において，さら
に，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜５０を満足するように搬送速度比を設定する。これにより，
低騒音の給紙機構が実現する。

【００３９】例えば，フィード速度Ｖ_F＝２５０ｍｍ／
ｓ，ニップ幅Ｘ＝２．５ｍｍ，用紙長さＬ＝２９７ｍｍ
（Ａ４縦送り）の場合について説明する。フィード速度
Ｖ_Fとリバース速度Ｖ_Bの搬送速度比αが， α・Ｘ（４＋３α＋２α²＋α²）≦Ｌとして設定されている場合，搬送速度比αに対するリバ
ース速度Ｖ_Bと用紙の出入り周波数Ｆ（Ｖｉｂ）との関
係を図８の図表に示す。

【００４０】この結果，上記３つの条件を満足するαの
範囲は， α＝２．０〜２．６となる。α＝２．６の場合，従来の方法によるα＝１と
比較すると，振動周波数が１００Ｈｚ→３８．５Ｈｚと
なる。これにより騒音も１５ｄＢ程度低減される。この
騒音低減量は３／１００に相当する。また，先に述べた
ように用紙１００のニップ部分での出入りに伴う衝撃振
動が小さくなるので，実際の騒音低減量は一段と効果が
大きいものとなる。

【００４１】ところで，通常の画像形成装置の給紙装置
には複数の用紙カセットを備え，複数種類の用紙サイズ
に対応するものが多い。これは換言すれば，用紙の搬送
方向の長さがそれぞれ異なることを意味する。このよう
な場合，用紙サイズに適合させたフィードローラ１０３
とリバースローラ１０４の減速比を複数種設定してお
き，用紙カセットにセットされている用紙の搬送サイズ
（用紙の種類）を検出する手段，つまり，一般的にはカ
セット検知によるサイズ検知等の検知信号に基づいて，
そのサイズに最適な上記減速比に切り換えるようにして
もよい。これにより，長いサイズの用紙を搬送する場合
には，短いサイズの用紙を搬送するよりも戻し速度を一
層低減することができ，騒音の面からも有効となる。

【００４２】上記減速比の切替え機構としては，例え
ば，フィードローラ１０３を一定速度で，リバースロー
ラ１０４を独立駆動する構成とし，画像形成装置が通紙
可能な用紙サイズ長さ毎に対応するような戻し速度を設
定する。設定の際には，ギア比による切替え，あるいは
ステッピングモータを用いて切替える等一般的に行われ
ている駆動機構を用いることで実現する。

【００４３】一方，複写機やファクシミリ，プリンタ等
の画像形成装置においては，先に述べたように，給紙装
置等から生じる振動が作像部に伝達し，画像上に等ピッ
チの濃淡画像（濃度ムラピッチ），いわゆるジターと呼
ばれる不良画像が発生することがある。この濃度ムラピ
ッチは人間の視覚特性と深い関係を有し，ピッチが０．
７ｍｍ〜２ｍｍのものが目立ちやすいという特徴があ
る。つまり，用紙搬送方向の画像形成速度をＶｉとすれ
ば，Ｖｉ／２〜Ｖｉ／０．７の周波数帯域に振動の周波
数が存在するのは好ましくない。

【００４４】そこで，本発明では，用紙１００のニップ
部分における出入り振動の周波数（Ｖ_B／Ｘ）を上記下
限周波数以下に設定する。すなわち，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜Ｖｉ／２を満足させることにより，画像品質の劣化を回避する。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る給紙
装置（請求項１〜６）によれば，フィードローラとリバ
ースローラとのニップ部分に進入した２枚目以降の余分
な用紙を，給紙搬送されるべく１枚の用紙が完全に送ら
れるまでにゆっくり用紙カセット側に戻すようにしたの
で，ＦＲＲ方式の分離部で発生する振動量やその周波数
を抑制することができ，画像形成装置の静粛性および給
紙装置に起因するジター等の画質劣化の発生を回避する
ことが可能となる。

【００４６】また，本発明に係る給紙装置（請求項１〜
４，６）によれば，フィードローラとリバースローラの
減速機構としてギアを用いる場合には，その構成部品点
数が増加することなく同じコストで実現する。

【００４７】また，本発明に係る給紙装置（請求項２，
３）によれば，フィードローラとリバースローラの間に
複数枚の用紙が進入した際にも，低振動・低騒音の給紙
装置を提供することができる。

【００４８】また，本発明に係る給紙装置（請求項４）
によれば，人間の聴覚特性に対して鈍感な周波数帯域
に，ＦＲＲ方式の用紙分離振動周波数を設定するので，
より一層の低騒音の給紙装置を提供することができる。

【００４９】また，本発明に係る給紙装置（請求項５）
によれば，給紙対象の用紙長さに応じたリバース速度に
切り換えるので，特に長い用紙の場合に，さらに低振動
・低騒音の給紙装置を提供することができる。

【００５０】また，本発明に係る給紙装置（請求項６）
によれば，人間の聴覚特性に鈍感な空間周波数帯域以下
にＦＲＲ方式の用紙分離振動周波数を設定するので，こ
の給紙装置が搭載される画像形成装置において給紙部分
に起因するジター発生を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＦＲＲ方式を用いた給紙装置の概略構成を示す
説明図である。

【図２】図１におけるリバースローラおよびトルクリミ
ッタの構成を示す説明図である。

【図３】ＦＲＲ方式を用いた給紙動作におけるフィード
ローラとリバースローラのニップ部の用紙の搬送状態お
よび用紙進入状態毎のトルクリミッタのオン／オフによ
るリバースローラの回転方向を示す説明図である。

【図４】時間に対するリバースローラの変位状態を示す
グラフである。

【図５】騒音に対する人間の聴覚特性を示すグラフであ
る。

【図６】フィードローラとリバースローラのニップ部分
の用紙出入りによる振動の状態を従来と本発明とで比較
した例を示すグラフである。

【図７】本発明によるフィードローラとリバースローラ
の速度設定例および動作例を説明するための図である。

【図８】本発明を満足する速度比に対するリバース速度
および用紙の出入り周波数を示す図表である。

【符号の説明】

１００用紙１０１用紙カセット１０３フィードローラ１０４リバースローラ１０８リバースローラ駆動ギア１１０トルクリミッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積載紙端部上側に配置され，用紙を所定
速度で所定距離を給紙するフィードローラと，前記フィ
ードローラと対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動
力が供給され，かつ前記フィードローラの摩擦力を受け
て給紙方向に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用
紙の枚数に応じて正逆転するリバースローラと，を備
え，前記フィードローラと前記リバースローラとが相互
に押し付けられて形成されるニップ部分に進入する用紙
が１枚時にローラ間の摩擦大により前記リバースローラ
が正回転して用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用
紙が複数枚進入した際に紙間摩擦小により前記リバース
ローラが逆転し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動
作を行う給紙装置において，前記フィードローラにより
送られる用紙の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが
動作し，前記リバースローラが逆転したときにリバース
ローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_Bとしたと
き，｜Ｖ_F｜＞｜Ｖ_B｜，かつＶ_F・Ｖ_B＜０を満足する条件に設定することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】積載紙端部上側に配置され，用紙を所定
速度で所定距離を給紙するフィードローラと，前記フィ
ードローラと対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動
力が供給され，かつ前記フィードローラの摩擦力を受け
て給紙方向に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用
紙の枚数に応じて正逆転するリバースローラと，を備
え，前記フィードローラと前記リバースローラとが相互
に押し付けられて形成されるニップ部分に進入する用紙
が１枚時にローラ間の摩擦大により前記リバースローラ
が正回転して用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用
紙が複数枚進入した際に紙間摩擦小により前記リバース
ローラが逆転し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動
作を行う給紙装置において，前記フィードローラにより
送られる用紙の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが
動作し，前記リバースローラが逆転したときにリバース
ローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送
速度Ｖ_Fと前記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜
／｜Ｖ_B｜，給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前
記ニップ部のの幅をＸ，ニップ内に送り得る最大用紙枚
数をＮとしたとき，【数１】を満足する速度比条件に設定することを特徴とする給紙
装置。
【請求項３】積載紙端部上側に配置され，用紙を所定
速度で所定距離を給紙するフィードローラと，前記フィ
ードローラと対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動
力が供給され，かつ前記フィードローラの摩擦力を受け
て給紙方向に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用
紙の枚数に応じて正逆転するリバースローラと，を備
え，前記フィードローラと前記リバースローラとが相互
に押し付けられて形成されるニップ部分に進入する用紙
が１枚時にローラ間の摩擦大により前記リバースローラ
が正回転して用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用
紙が複数枚進入した際に紙間摩擦小により前記リバース
ローラが逆転し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動
作を行う給紙装置において，前記フィードローラにより
送られる用紙の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが
動作し，前記リバースローラが逆転したときにリバース
ローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送
速度Ｖ_Fと前記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜
／｜Ｖ_B｜，給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前
記ニップ部のの幅をＸとしたとき， α・Ｘ（４＋３α＋２α²＋α²）≦Ｌを満足する速度比条件に設定することを特徴とする給紙
装置。
【請求項４】積載紙端部上側に配置され，用紙を所定
速度で所定距離を給紙するフィードローラと，前記フィ
ードローラと対向・当接し，前記給紙方向とは逆の駆動
力が供給され，かつ前記フィードローラの摩擦力を受け
て給紙方向に正転するトルクリミッタを内蔵し，進入用
紙の枚数に応じて正逆転するリバースローラと，を備
え，前記フィードローラと前記リバースローラとが相互
に押し付けられて形成されるニップ部分に進入する用紙
が１枚時にローラ間の摩擦大により前記リバースローラ
が正回転して用紙１枚を繰り出し，前記ニップ部分に用
紙が複数枚進入した際に紙間摩擦小により前記リバース
ローラが逆転し，最上部以外の用紙を所定速度で戻す動
作を行う給紙装置において，前記フィードローラにより
送られる用紙の搬送速度をＶ_F，前記トルクリミッタが
動作し，前記リバースローラが逆転したときにリバース
ローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前記搬送
速度Ｖ_Fと前記戻し速度Ｖ_Bの速度比αをα＝｜Ｖ_F｜
／｜Ｖ_B｜，給紙対象の用紙の搬送方向の長さをＬ，前
記ニップ部のの幅をＸとしたとき，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜５０を満足する速度比条件に設定することを特徴とする給紙
装置。
【請求項５】給紙対象の用紙長さに応じて前記搬送速
度Ｖ_Fと前記戻し速度Ｖ_Bの速度比を切り換えることを
特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の給
紙装置。
【請求項６】前記リバースローラが逆転したときにリ
バースローラにより戻される用紙の戻し速度をＶ_B，前
記ニップ部のの幅をＸとしたとき，用紙搬送方向の画像
形成速度Ｖｉに対し，｜Ｖ_B｜／Ｘ＜Ｖｉ／２を満足する条件に設定することを特徴とする請求項１な
いし５のいずれか一つに記載の給紙装置。