JP2008207910A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給送不良及び異常な振動やびびり音を発生させることなくシートを給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シートを送り出すシート給送ローラ１の下流側に設けられる分離給送部１４を、シート搬送ローラ３及びシート搬送ローラ３に圧接してシート搬送ローラ３と追従回転する分離ローラ７とにより構成する。そして、シート搬送ローラ３を外層ゴム４と内層ゴム５の２層で構成し、シート搬送ローラ３の外層ゴムの硬度Ｈ１と、シート搬送ローラ３の内層ゴムの硬度Ｈ２と、分離ローラ７の硬度Ｈ３との関係が、
Ｈ１＞Ｈ２、且つ、Ｈ３＞Ｈ１
となるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを分離して給送する分離給送部の構成に関する。

近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、シートを１枚ずつ分離して画像形成部に給送するためのシート給送装置を備えており、このようなシート給送装置はシートを１枚ずつ分離して給送するための分離給送部を備えている。

そして、このような分離給送部としては、シート給送方向に回転するシート搬送ローラと、シート搬送ローラに所定の圧力で圧接する分離ローラと、分離ローラと連結されたトルクリミッタとを備えたものがある（特許文献１参照）。

分離ローラのシート搬送ローラに対する押圧力やトルクリミッタのトルク値は、シート搬送ローラと分離ローラのニップ部にシートが無い場合や、シートが１枚のみニップされている場合には、分離ローラがシート搬送ローラに従動回転するように設定されている。

また、分離ローラの押圧力やトルクリミッタのトルク値は、シート搬送ローラと分離ローラのニップ部に複数枚のシートが進入してきた場合には、分離ローラは回転せず、シート搬送ローラと接触しているシートのみが搬送されるように設定されている。

図５は、このような従来のシート給送装置の分離給送部の構成を説明する斜視図である。

図５において、１０１はピックアップローラであり、このピックアップローラ１０１はローラ軸１０１ａに固着された駆動ギア１０２に伝達される不図示の駆動部からの駆動力によって矢印方向に回転することにより、シートＰを送り出すものである。１０３はシート搬送ローラであり、このシート搬送ローラ１０３は、ローラ軸１０３ａに固着された駆動ギア１０６に伝達される駆動力によって矢印方向に回転することにより、ピックアップローラ１０１により送り出されたシートＰを搬送するものである。

１０７はシート搬送ローラ１０３と共にシートＰを１枚ずつ分離して給送する分離給送部を構成する分離ローラである。この分離ローラ１０７は、付勢手段１１２による付勢力によりシート搬送ローラ１０３に所定の圧力で圧接すると共に、回転軸１０９に回転可能に保持されている。

なお、回転軸１０９と分離ローラ１０７との間には、分離ローラ１０７と連結されると共に、規定負荷以上において回転軸１０９との間に滑りを発生させ、分離ローラ１０７を回転軸１０９を中心に回転させるトルクリミッタ１０８が設けられている。

このトルクリミッタ１０８により、分離ローラ１０７はシートＰが無い状態、又はシート搬送ローラ１０３との間で１枚のシートＰを搬送している状態では、シート搬送ローラ１０３とシートＰとの摩擦力からなる負荷によってシート搬送方向に追従回転する。そして、このように分離ローラ１０７が追従回転（連れ回り）することにより、１枚のシートＰを搬送することができるようになっている。

また、複数枚重なったシートＰが、シート搬送ローラ１０３とのニップ部に進入した状態では、分離ローラ１０７は追従回転することなく停止するようになっている。

これにより、シート搬送ローラ１０３に接するシートＰはシート間での滑りによりシート給送方向に搬送される。また、分離ローラ１０７に接するシートＰは、分離ローラ１０７の摩擦係数がシート搬送ローラ１０３により搬送されるシートの摩擦係数より大きいため、トルクリミッタ１０８の作用により回転しない分離ローラ１０７によってニップ部で止まる。

特許第３８４４０４２号公報

ところが、このような従来のシート給送装置において、例えばシートに充填あるいは付着している填料等がシート搬送ローラや分離ローラに付着すると、分離ローラの摩擦係数が低下する。そして、このように摩擦係数が低下すると、シート搬送ローラとの間に１枚のシートが搬送されても分離ローラが回転せず、このためシートは分離ローラの外周面上をスリップしながら搬送されていくようになる。なお、填料とは、紙の平滑度・白色度・印刷適性などを高めるために、パルプに添加する無機顔料のことである。

この場合、更に続けて同様のシートの搬送を繰り返すと、回転しない分離ローラのシート搬送ローラ及びシートと接している面のみが磨耗し、図６に示すように分離ローラ１０７の外周面の一部にフラットスポット磨耗（偏磨耗）Ｆが生じるようになる。そして、このように分離ローラ１０７の外周面の一部が極端に磨耗した場合には、シートの給送不良が発生する可能性がある。

また、分離ローラが回転せず、シートが分離ローラ表面上をスリップすると、搬送されるシートに対して分離ローラ１０７はスティックスリップして共振し、振動がシート搬送ローラや分離給送部のフレームに伝達し、振動やびびり音を発生させる可能性がある。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、給送不良及び異常な振動やびびり音を発生させることなくシートを給送することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート収納部に収納されているシートを送り出すシート給送ローラと、前記シート給送ローラの下流側に設けられ、シート搬送ローラ及び前記シート搬送ローラに圧接して前記シート搬送ローラに対して追従回転可能な分離ローラを有し、前記シート給送ローラにより送り出されたシートを１枚ずつ分離して給送する分離給送部とを備えたシート給送装置において、前記シート搬送ローラを外層ローラ部と内層ローラ部の２層で構成し、前記シート搬送ローラの外層ローラ部の硬度Ｈ１と、前記シート搬送ローラの内層ローラ部の硬度Ｈ２と、前記分離ローラの硬度Ｈ３との関係が、
Ｈ１＞Ｈ２、且つＨ３＞Ｈ１
となるようにしたことを特徴とするものである。

本発明のように、シート搬送ローラの外層及び内層ローラ部の硬度Ｈ１，Ｈ２及び分離ローラの硬度Ｈ３の関係を、Ｈ１＞Ｈ２、且つＨ３＞Ｈ１とすることにより、給送不良及び異常な振動やびびり音を発生させることなくシートを給送することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、２０はレーザビームプリンタであり、このレーザビームプリンタ２０は、画像形成を行う画像形成部２１と、画像形成部２１にシートＰを１枚ずつ分離給送するシート給送装置２２等を備えている。

ここで、画像形成部２１はレーザビームプリンタ本体（以下、装置本体という）２３に対して着脱可能なプロセスカートリッジ２４、転写ローラ２５等を有している。そして、プロセスカートリッジ２４は、感光体ドラム２６と、帯電ローラ２７と、現像手段２８と、不図示のクリーニング手段等を備えている。

なお、帯電ローラ２７は感光体ドラム２６に従動回転するよう感光体ドラム２６に接触して設けられ、感光体ドラム２６が回転する際、感光体ドラム２６表面を一様に帯電するためのものである。現像手段２８は、感光体ドラム２６の現像領域ヘトナーを供給して、感光体ドラム２６に形成された潜像を現像するためのものである。

シート給送装置２２は、装置本体２３に着脱自在に装着され、シートＰを積載収納するシート収納部である給紙カセット３１と、給紙カセット３１に収納されているシートＰを送り出すシート給送ローラであるピックアップローラ１を備えている。

また、ピックアップローラ１の下流側に設けられ、ピックアップローラ１により送り出されたシートＰを１枚ずつ分離して給送するシート搬送ローラ３及び分離ローラ７により構成される分離給送部１４を備えている。

なお、図１において、３０はレーザスキャナユニット、２９は定着ユニット、３２はシート排出積載台３３にシートＰを排出する排紙ローラである。また、１３は給紙カセット内部に設けられ、シートＰを積載する中板であり、この中板１３に積載されたシートＰは、シート給送時、昇降手段１３ａによってピックアップローラ１に押圧されている。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ２０の画像形成動作を説明する。

不図示のパソコン等から画像情報が送られ、この画像情報を画像形成処理した不図示のコントローラボードがプリント信号を発すると、ピックアップローラ１が回転する。そして、このピックアップローラ１の回転により、装置本体２３に着脱自在に装着された給紙カセット３１に積載されたシートＰは分離給送部１４に送り出される。この後、このシートＰは分離給送部１４によって１枚ずつ給送され、プロセスカートリッジ２４内の感光体ドラム２６と転写ローラ２５とのニップ部に送られる。

一方、画像情報に基づきレーザスキャナユニット３０からは画像情報に応じたレーザ光が感光体ドラム上に照射され、このレーザ光により感光体ドラム２６の表面上に潜像が形成される。さらに、この潜像を現像手段２８によって現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像が形成される。

そして、このようにして感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、この後、感光体ドラム２６と転写ローラ２５とのニップに送り込まれたシートＰに転写される。さらに、トナー画像が転写されたシートＰは、定着ユニット２９に送られ、定着ユニット２９によって加熱加圧されることにより、トナー画像が半永久的に定着される。さらに、この後、トナー画像が定着されたシートＰは排紙ローラ３２によりシート排出積載台３３に排出される。

ところで、図２は、シート給送装置２２の分離給送部１４の構成を説明する斜視図であり、図２において、２はピックアップローラ１を駆動する駆動ギア、６はシート搬送ローラ３を駆動する駆動ギアである。

９は分離ローラ７を回転可能に保持する分離ローラ軸、１１は分離ローラ支軸１０により分離給送部の不図示のフレームに回動自在に保持された分離ローラホルダである。１２はシート搬送ローラ３に分離ローラ７を圧接させるための分離ローラバネであり、この分離ローラバネ１２によって分離ローラホルダ１１を下方から押圧することにより、分離ローラ７はシート搬送ローラ３に所定の圧力で接離可能に圧接するようになっている。

８は分離ローラ軸９と分離ローラ７との間に設けられ、分離ローラ７に連結するトルクリミッタである。そして、シート搬送ローラ３に対して追従回転可能な分離ローラ７は、トルクリミッタ８に設定した大きさ以上のトルク、即ち所定量以上のトルクが加わると、分離ローラ軸９を中心に回転する。

次に、このような構成のシート分離部１４を備えたシート給送装置２２のシート給送動作について説明する。

給紙信号が入力されると、まず昇降手段１３ａによって中板１３が上昇し、これにより図３に示すように、中板１３に積載されたシートＰはピックアップローラ１に押し付けられる。次に、不図示の駆動源からの駆動伝達によって駆動ギア２が時計方向に回転を始め、これによりピックアップローラ１が回転を始めると、ピックアップローラ１に押し付けられたシートＰがピックアップローラ１の摩擦力によって送り出される。

一方、同じく不図示の駆動源からの駆動伝達によって駆動される駆動ギア６によってシート搬送ローラ３が、ピックアップローラ１と同時に時計方向に回転を始める。これに伴い、シート搬送ローラ３に押圧される分離ローラ７は、同軸に連結したトルクリミッタ８の作用により、シート搬送ローラ３と分離ローラ７のニップ間にシートがない場合はシート搬送ローラ３に従動回転する。

次に、ピックアップローラ１によって給紙搬送されたシートＰが、シート搬送ローラ３と分離ローラ７のニップ部に搬送される。このとき、ニップ部にシートＰが１枚のみ挟まった場合には、シート搬送ローラ３の摩擦力によってシートＰは搬送される。なお、トルクリミッタ８のトルク値は、この場合、分離ローラ７が搬送されるシートＰにより従動回転するように設定されている。

一方、ニップ間にシートが複数枚、例えば２枚挟まった場合には、図４に示すようにシート搬送ローラ３の摩擦力によってシートＰの最上位シートＰ１は搬送されるが、最上位シートＰ１の下に位置するシートＰ２は分離ローラ７に当接する。このとき、このシートＰ２は最上位シートＰ１と分離ローラ７の両方に接触している。

ここでシートＰ２と分離ローラ７の摩擦力は、シートＰ１、Ｐ２同士の摩擦力よりも大きいため、シートＰ１とＰ２の間ですべりが生じて、シートＰ１が搬送されてもシートＰ２は分離ローラ７の摩擦力によって搬送されない。この場合、分離ローラ７も接触しているシートＰ２が搬送されないので従動回転はしない。これにより、最上位シートＰ１のみが搬送されて行く。

ところで、ピックアップローラ１は図３及び図４に示すように単層のゴムローラであり、シート搬送ローラ３は外層ローラ部を構成する外層ゴム４と、内層ローラ部を構成する内層ゴム５を組み合わせた２層のゴムローラである。また、分離ローラ７は単層のゴムローラである。

ここで、既述したように給送するシートＰの紙紛や填料等が分離ローラ７に付着すると、分離ローラ７が従動回転（連れ回り）しにくくなる場合がある。そして、そのまま同じシートＰを給送し続けると、分離ローラ７の外周面が既述した図５に示すように局部的に磨耗する可能性がある。この場合、例えば、シートＰがシート搬送ローラ３と分離ローラ７とのニップ部に搬送されるとき、回転しない分離ローラ７に接触してニップ部に突入できず給送不良となる可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、下記の式に示すように分離ローラ７の硬度Ｈ３をシート搬送ローラ３の外層ゴム４のゴム硬度Ｈ１よりも大きくしている。そして、このように構成することにより、分離ローラ７のシート搬送ローラ３（の外層ゴム４）に対する耐久磨耗を極力抑えるようにしている。

Ｈ３＞Ｈ１
なお、このように構成した場合、シート搬送ローラ３の外層ゴム４が磨耗しやすくなるが、シート搬送ローラ３は通常回転するため、分離ローラ７のように局部的に磨耗することはないので、給送不良を生じることはない。

また、シートＰの紙紛や填料等の付着により分離ローラ７が連れ回りにくくなると、シート搬送ローラ３によってシートＰは給送されるが、分離ローラ７は微小な回転と停止を繰り返し、いわゆるスティックスリップを繰り返すようになる。このため、分離ローラ７が微小振動を発振し、その振動が共振して分離給送部全体でびびり音や振動となって発生する可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、シート搬送ローラ３を外層ゴム４と内層ゴム５を備えた２層のゴムローラとすると共に、下記の式に示すように内層ゴム５の硬度Ｈ２を、外層ゴム４の硬度Ｈ１よりも小さくするようにしている。なお、外層ゴム４の硬度Ｈ１は給紙性能と耐磨耗性を確保することのできる大きさである。

Ｈ１＞Ｈ２
そして、このように構成することによりローラ表面にシートＰの填料等が付着して分離ローラ７が振動しても、その振動をシート搬送ローラ３の低硬度の内層ゴム５で吸収することができる。

なお、本実施の形態において、ピックアップローラ１はＥＰＤＭローラであり、シート搬送ローラ３のローラ外層ゴム４はＥＰＤＭ、内層ゴム５はブチルゴムである。また、分離ローラ７は単層のＥＰＤＭローラである。

そして、このように分離ローラ７をＥＰＤＭ、シート搬送ローラ３の外層ゴム４をＥＰＤＭとすることによって、分離ローラ磨耗が無くシート給送不良の発生しにくい、給送性能に優れた信頼性の高いシート給送装置２２をユーザーに提供できる。また、シート搬送ローラ３の内層ゴム５をブチルゴムとすることによって、シート搬送ローラ全体としての硬度を低硬度として、振動吸収性能を確保することができる。

このように、シート搬送ローラの外層ゴム硬度Ｈ１と内層ゴム硬度Ｈ２と、分離ローラの硬度Ｈ３との関係がＨ１＞Ｈ２、且つＨ３＞Ｈ１となるようにすることにより、給送不良及び異常な振動やびびり音を発生させることなくシートを給送することができる。なお、本実施の形態ではシート搬送ローラを内層ゴムと外層ゴムの２層で構成しているが、ゴム層が２層であれば、その間にフィルム等の膜部材が介在しても同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記シート給送装置の分離給送部の構成を説明する斜視図。 上記分離給送部のシート分離動作を説明する第１の図。 上記分離給送部のシート分離動作を説明する第２の図。 従来のシート給送装置の分離給送部の構成を説明する斜視図。 従来のシート給送装置の分離給送部で発生する分離ローラのフラットスポット磨耗を説明する斜視図。

符号の説明

１ ピックアップローラ
３ シート搬送ローラ
４ シート搬送ローラの外層ゴム
５ シート搬送ローラの内層ゴム
７ 分離ローラ
８ トルクリミッタ
１４ 分離給送部
２０ レーザビームプリンタ
２１ 画像形成部
２２ シート給送装置
３１ 給紙カセット
Ｈ１ シート搬送ローラの外層ゴムの硬度
Ｈ２ シート搬送ローラの内層ゴムの硬度
Ｈ３ 分離ローラの硬度
Ｐ シート

Claims (5)

1. シート収納部に収納されているシートを送り出すシート給送ローラと、前記シート給送ローラの下流側に設けられ、シート搬送ローラ及び前記シート搬送ローラに圧接して前記シート搬送ローラに対して追従回転可能な分離ローラを有し、前記シート給送ローラにより送り出されたシートを１枚ずつ分離して給送する分離給送部とを備えたシート給送装置において、
   前記シート搬送ローラを外層ローラ部と内層ローラ部の２層で構成し、前記シート搬送ローラの外層ローラ部の硬度Ｈ１と、前記シート搬送ローラの内層ローラ部の硬度Ｈ２と、前記分離ローラの硬度Ｈ３との関係が、
   Ｈ１＞Ｈ２、且つＨ３＞Ｈ１
   となるようにしたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シート搬送ローラの外層ローラ部と、前記分離ローラをＥＰＤＭにて形成したことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記シート搬送ローラの内層ローラ部をブチルゴムで形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記分離ローラにトルクリミッタを設け、前記シート搬送ローラ又は給送されるシートから前記分離ローラに加わる負荷が所定量以上になったとき、前記分離ローラが前記トルクリミッタにより前記シート搬送ローラ又は給送されるシートにより追従回転するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート給送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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