JP2003081458A - 給紙装置の紙分離機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リタードローラの摩擦係数が急激に低下して重
送が多発したり、給紙ローラ（もしくは紙）に対してリ
タードローラの連れ回り性が悪くなって紙粉の発生が多
くなったりすることのない給紙装置の紙分離機構を提供
する。 【解決手段】正転する給紙ローラ７に、正転および逆転
自在に設けられ弾性部材により逆転側に弾性付勢された
リタードローラ８を当接状に対設した紙分離機構であ
る。そして、上記給紙ローラ７およびリタードローラ８
がウレタンゴムで構成されており、給紙ローラ７の硬度
がＪＩＳ Ａ ４５〜６０Ｈｓの範囲内に設定され、リ
タードローラ８の硬度がＪＩＳ Ａ ６５〜８５Ｈｓの
範囲内に設定されている。

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、普通紙複写機
（以下「ＰＰＣ」と略す），ファクシミリ等の給紙装置
に用いられる紙分離機構に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＰＰＣやファクシミリ等の給紙装置で
は、従来から、紙が２枚以上重なって送られることのな
いよう、重送防止手段が講じられている。このような重
送防止手段として、例えば、図１に示すように、用紙ト
レイ４の前側に給紙ローラ１を配設し、この給紙ローラ
１にリタードパッド（重送防止用パッド）２を対設する
とともに、リタードパッド２を所定の荷重Ｗで給紙ロー
ラ１側に押圧して両者を当接させるようにしたものがあ
る。このものでは、用紙トレイ４から給紙ローラ１に沿
って紙３が２枚以上送り込まれると、リタードパッド２
の（給紙ローラ１への）当接面の摩擦力で２枚目以下の
紙３の進行が妨げられるようにしている（リタードパッ
ド方式もしくはＦＲ方式）。ところが、このものでは、
上記リタードパッド２の当接面が固定されているため、
この当接面がすぐに汚れ、メンテナンスが頻繁に必要に
なるという問題がある。 【０００３】そこで、図２に示すように、ピックアップ
ローラ５と上下一対の引っ張りローラ（搬送ローラまた
はレジストローラ）６間に給紙ローラ７を配設し、この
給紙ローラ７にトルクリミッタ９を内蔵したリタードロ
ーラ（重送防止用ローラ）８を対設するとともに、リタ
ードローラ８を所定の荷重Ｗで給紙ローラ１側に押圧し
て両ローラ７，８を当接させるようにしたものがある。
上記リタードローラ８は、紙３が送られていない状態お
よび、１枚の紙３が送り出された状態では、給紙ローラ
７の正回転（紙３の送り方向の回転）の摩擦力がトルク
リミッタ９の限界を越えて作用し、上記摩擦力でリター
ドローラ８が正回転方向（紙３の送り方向）に連れ回り
する構造になっている。このものでは、ピックアップロ
ーラ５から送られる紙３が１枚の場合には、紙３が給紙
ローラ７およびリタードローラ８で正常に送り出され
る。ところが、ピックアップローラ５から２枚以上の紙
３が送り出されると、リタードローラ８は給紙ローラ７
の摩擦力の影響を受けず、単に紙３と紙３との小さな摩
擦力の影響だけを受けるため、トルクリミッタ９が限界
に達することがなく、紙３の送り方向と逆方向の回転も
しくは停止する。これにより、余分に送られた紙３を停
止させ、最上位の紙３（給紙ローラ７と接触している紙
３）のみが送りだされるようにしている（アクティブリ
タード方式もしくはＦＲＲ方式）。このようなＦＲＲ方
式は、高信頼性を有するため主に高級機，高速機に用い
られていたが、その信頼性がさらに高くなり、最近では
普及機，低速機にまで採用されだしている。このような
重送防止手段のリタードパッド２やリタードローラ８に
用いられるゴム部材としては、一般にスチレン−ブタジ
エンゴム，ブチルゴム，クロロスルホン化ポリエチレン
ゴム，エチレン−プロピレンゴム等の合成ゴム材料や天
然ゴム材料が使用されており、ゴム状弾性体特有の高摩
擦係数によって、上記紙３の進行を妨げたり、紙３を戻
したりしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のゴム
部材からなるリタードローラ８等では、それ自身の高摩
擦係数のために、表面に紙粉や紙に含まれている充填材
（炭カル，クレー等）が付着しやすく、このため、リタ
ードローラ８等の摩擦係数が急激に低下する。したがっ
て、本来の性能が発揮されなくなり、重送や不送りとい
った給紙不具合が発生し、メンテナンス（リタードロー
ラ８等の表面清掃や交換）を頻繁に行わなければならな
くなる。また、耐摩耗性が良好でないため、リタードロ
ーラ８の摩耗が多く交換頻度が高いという欠点も有して
いた。そこで最近では、上記リタードローラ８や給紙ロ
ーラ７に耐摩耗性に優れた（すなわち耐久性に優れた）
ウレタンゴム材料が好まれて使用されるようになってき
ている。しかしながら、ゴム部材としてウレタンゴム材
料を採用する場合には、ウレタンゴム−ウレタンゴム間
では、通常のゴム−ゴム間に比べて摩擦係数がかなり低
くなるという特性があることから、給紙ローラ７の摩擦
力がトルクリミッタ９の戻し力に打ち勝ってリタードロ
ーラ８を正回転させる（連れ回りさせる）ことが困難に
なるという問題がある。このため、リタードローラ８が
停止した状態になりやすく、紙３とリタードローラ８が
接触する部分は極一部分に限られてしまう。したがっ
て、上記一部分に紙３が常にこすられることになり、紙
３の充填材（炭カル，クレー等）がリタードローラ８に
堆積して摩擦係数が急激に低下し、重送が多発する。ま
た、高摩擦係数を得るために、一般的に給紙ローラ７の
硬度は２０〜４５Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）に設定されてお
り、これにより、１枚の紙３の通過時における単位面積
当たりの荷重が少なくなる傾向にある。このため、リタ
ードローラ８が紙３に連れ回りしにくくなり、紙３に対
するストレスが大きくなる結果、紙３が削られて紙粉の
発生が多くなり、リタードローラ８が早期に汚れたり、
画質に悪影響を及ぼしたりする。 【０００５】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、リタードローラの摩擦係数が急激に低下して
重送が多発したり、給紙ローラ（もしくは紙）に対して
リタードローラの連れ回り性が悪くなって紙粉の発生が
多くなったりすることのない給紙装置の紙分離機構の提
供をその目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の給紙装置の紙分離機構は、正転する給紙
ローラに、正転および逆転自在に設けられ弾性部材によ
り逆転側に弾性付勢されたリタードローラを当接状に対
設した紙分離機構であって、給紙ローラおよびリタード
ローラがウレタンゴムで構成され、給紙ローラの硬度が
ＪＩＳ Ａ ４５〜６０Ｈｓの範囲内に設定され、リタ
ードローラの硬度がＪＩＳ Ａ ６５〜８５Ｈｓの範囲
内に設定されているという構成をとる。 【０００７】一般に、ＦＲＲ方式では、リタードローラ
の紙戻し力（紙分離力）は、リタードローラに内蔵され
た（もしくは取付けられた）トルクリミッタの力に依存
している。このトルクリミッタの力を大きくすれば、紙
分離力は強くなるが、給紙ローラとリタードローラ間の
挙動（給紙ローラにリタードローラが連れ回りする動
き）が悪くなる。または、紙１枚通過時にリタードロー
ラが停止しやすくなることにより、摩擦係数の急激な低
下を引き起こす要因となる。また、トルクリミッタの力
を小さくすれば、紙分離力が弱くなるため重送が発生し
やすくなる。そこで、トルクリミッタの力を大きくし、
かつ両ローラ間の挙動をよくするために、給紙ローラと
リタードローラ間のニップ力を大きくする（負荷荷重Ｗ
を大きくする）ことが考えられるが、これは紙へのスト
レスが非常に大きくなり、紙粉等の発生が多くなった
り、紙に筋が付く（ローラ幅の紙曲がりが発生する）等
の二次障害が発生しやすくなる。 【０００８】この発明は、ウレタンゴム製で構成された
ローラにおいては、硬度を上げると摩擦係数が低下し、
硬度を下げると摩擦係数が上昇するという特性に着目
し、低いストレス（低荷重）で高い紙分離力（高トルク
リミッタ）を得るため、一連の研究を重ねた。その結
果、上記ＦＲＲ方式の紙分離機構等、給紙ローラにリタ
ードローラを当接状に対設した紙分離機構では、給紙ロ
ーラおよびリタードローラをウレタンゴムで構成し、給
紙ローラの硬度をＪＩＳ Ａ ４５〜６０Ｈｓの範囲内
に設定し、リタードローラの硬度をＪＩＳ Ａ ６５〜
８５Ｈｓの範囲内に設定すると、低荷重で高トルクリミ
ッタという条件においても、給紙ローラとリタードロー
ラ間、およびリタードローラと紙間の挙動が良いことを
見いだしこの発明に到達した。すなわち、駆動初期（給
紙ローラとリタードローラ間に紙が未達状態）におい
て、リタードローラは、トルクリミッタの制御力に打ち
勝って給紙ローラに連れ回りしやすくなり、かつ紙１枚
通過時にもリタードローラはトルクリミッタの制御力に
打ち勝って紙の進行方向に連れ回りしやすくなる。 【０００９】つぎに、この発明を詳しく説明する。 【００１０】この発明の給紙ローラおよびリタードロー
ラ用のウレタンゴム材料としては、経時安定性，耐加水
分解性の良好なポリエーテル系ウレタンをポリブタンジ
オール，トリメチロールプロパン等にて架橋，硬化反応
させて得られるゴム状弾性体が好適に用いられる。この
ようなゴム状弾性体で作製された給紙ローラの硬度は、
ＪＩＳ Ａで４５〜６０Ｈｓの範囲内に設定され、好適
には、５０〜６０Ｈｓの範囲内に設定される。また、リ
タードローラの硬度は、ＪＩＳ Ａで６５〜８５Ｈｓの
範囲内に設定され、好適には、６５〜８０Ｈｓの範囲内
に設定される。このような値に設定することにより、給
紙ローラとリタードローラ間、およびリタードローラと
紙間において、単位面積当たりの荷重が大きくなるた
め、低荷重で高トルクリミッタという条件下で駆動初期
（給紙ローラとリタードローラ間に紙が未達状態）に
も、また紙１枚通過時にも、リタードローラはトルクリ
ミッターの制御力に打ち勝って給紙ローラもしくは紙に
連れ回りしやすくなる。また、このような両ローラの直
径は１０〜４０ｍｍに設定され、好適には、１６〜３０
ｍｍの範囲内に設定される。 【００１１】つぎに、実施例を比較例と併せて説明す
る。 【００１２】 【実施例，比較例】上記方法に従って給紙ローラおよび
リタードローラを作製した（図２参照）。上記ローラと
もに単層構造とし、それぞれ直径を２０ｍｍに設定し
た。また、リタードローラに内蔵されたトルクリミッタ
の限界トルクを６００ｇｆ・ｃｍに設定した。そして、
リタードローラにかかる荷重がＡ：３００ｇｆ，Ｂ：４
００ｇｆ，Ｃ：５００ｇｆ，Ｄ：６００ｇｆにおける、
リタードローラの挙動を、両ローラ間に紙が無い場合
と、紙一枚が通過している場合とに分けて、調べた。そ
の評価基準を下記の表１に示し、実験結果を下記の表２
〜表１３に示す。これらの表２〜表１３のうち、表２〜
表７は両ローラ間に紙が無い場合を示し、表８〜表１３
は紙一枚が通過している場合を示している。また、これ
らの各表で、荷重ＡおよびＢが低荷重の領域である。つ
ぎに、上記条件において、リタードローラにかかる荷重
をＢ：４００ｇｆに設定した場合の、２０Ｋ（２万枚）
耐刷試験を行い、その実験結果を、表１４〜表１９に示
す。これら表１４〜表１９において、重送以外のトラブ
ルとは、不送り，紙侵入不具合、斜め送り等を指してい
る。 【００１３】 【表１】【００１４】 【表２】 【００１５】 【表３】 【００１６】 【表４】 【００１７】 【表５】【００１８】 【表６】 【００１９】 【表７】 【００２０】 【表８】 【００２１】 【表９】 【００２２】 【表１０】 【００２３】 【表１１】 【００２４】 【表１２】【００２５】 【表１３】 【００２６】 【表１４】 【００２７】 【表１５】 【００２８】 【表１６】【００２９】 【表１７】 【００３０】 【表１８】 【００３１】 【表１９】【００３２】上記の結果の通り、表２〜表７では（給紙
ローラとリタードローラ間に紙が無い場合では）、◎お
よび○以外のときに、紙が給紙ローラとリタードローラ
間にスムーズに入らず、給紙ミスが発生した。また、表
８〜表１３では（紙一枚通過時では）、◎および○以外
のときに、リタードローラが停止状態になりやすく、摩
擦係数の低下が大きかった。これらの結果から、給紙ロ
ーラの硬度が、ＪＩＳＡで４５〜６０Ｈｓの範囲内で、
リタードローラの硬度が、ＪＩＳ Ａで６５〜８５Ｈｓ
の範囲内のときに、リタードローラの挙動が良好なこと
がわかる。特に、給紙ローラの硬度が、ＪＩＳ Ａで５
０〜６０Ｈｓの範囲内で、リタードローラの硬度が、Ｊ
ＩＳ Ａで６５〜８０Ｈｓの範囲内のときに、特に好ま
しいことがわかる。一方、耐刷試験結果（表１４〜表１
９）から明らかなように、紙一枚通過時にリタードロー
ラが紙に連れ回りしない場合は、急激に摩擦係数が低下
した。これらの結果から、給紙ローラの硬度が、ＪＩＳ
Ａで４５〜６０Ｈｓの範囲内で、リタードローラの硬
度が、ＪＩＳ Ａで６５〜８５Ｈｓの範囲内のときに、
好ましい値が得られることがわかる。 【００３３】 【発明の効果】以上のように、この発明の給紙装置の紙
分離機構によれば、低荷重で高トルクリミッタという条
件においても給紙ローラとリタードローラ間の挙動が良
いこと、すなわち、駆動初期（給紙ローラとリタードロ
ーラ間に紙が未達状態）にリタードローラはトルクリミ
ッタの制御力に打ち勝って給紙ローラに連れ回りしやす
くなり、かつ紙一枚通過時にもリタードローラはトルク
リミッタの制御力に打ち勝って紙の進行方向に連れ回り
しやすくなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】給紙装置の紙分離機構を示す説明図である。 【図２】給紙装置の他の紙分離機構を示す説明図であ
る。 【符号の説明】 １，７ 給紙ローラ ２ リタードパッド ３ 紙 ４ 用紙トレイ ８ リタードローラ ９ トルクリミッタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 正転する給紙ローラに、正転および逆転
   自在に設けられ弾性部材により逆転側に弾性付勢された
   リタードローラを当接状に対設した紙分離機構であっ
   て、給紙ローラおよびリタードローラがウレタンゴムで
   構成され、給紙ローラの硬度がＪＩＳ Ａ ４５〜６０
   Ｈｓの範囲内に設定され、リタードローラの硬度がＪＩ
   Ｓ Ａ ６５〜８５Ｈｓの範囲内に設定されていること
   を特徴とする給紙装置の紙分離機構。