JP3844042B2 - Sheet feeding device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積載されたシートを一枚ずつ捌いて供給するシート供給装置に係り、特に、給送ロールと分離ロールとによってシートを捌くタイプのシート供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばプリンタや電子写真複写機等の画像形成装置で用いられるシート供給装置としては、シート搬送方向に回転駆動される給送ロールと、前記シート搬送方向とは逆方向に向かうトルクが付与されるトルクリミッタを内蔵し、前記給送ロールに圧接配置される分離ロールとを備えたものが知られている。
【0003】
このようなシート供給装置では、シートが送り出されていない条件下及び一枚のシートのみが送り出された条件下で、分離ロールが給送ロールと同方向(シート搬送方向)に従動回転するようになっている。これは、給送ロールと分離ロールとの摩擦力及び一枚のシートを介した給送ロールと分離ロールとの摩擦力が、分離ロールに設けられるトルクリミッタの限界トルクより大きくなるように設定されることによるものである。
【0004】
一方、二枚のシートが送り出された条件下では、分離ロールが給送ロールと逆方向(シート搬送方向と逆方向)に回転するかあるいは停止するようになっている。これは、分離ロールが給送ロールの摩擦力の影響を受けず、単に送り出された二枚のシート間の小さな摩擦力の影響だけを受けることとなり、この小さな摩擦力がトルクリミッタの限界トルクよりも小さくなるように設定されるためである。その結果、余分に送られたシート(分離ロールに接触するシート)は押し戻されるかあるいは停止せしめられることとなって、一枚のシートのみが供給される。
【0005】
このように、上述したシート供給装置では、一枚ずつ確実にシートを捌いて供給するという観点から、給送ロール及び分離ロールの表面に摩擦係数の高い材質のものを用いる必要があり、従来より、例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)やクロロプレンゴム(CR)等のゴム材料が用いられてきた。
【0006】
そして、最近、これら給送ロールや分離ロールの表面材料として、シリコーンゴムが注目されている。
シリコーンゴムは、例えば定着装置で用いられるシリコーンオイルが付着しても摩擦係数が低下しにくいという性質(特開昭63−17743号公報参照)や、用紙に光沢を増すための塗工層が設けられた塗工紙を通紙しても摩擦係数が低下しにくいという性質(特願平11−162808)を有する優れた材料である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリコーンゴムは、上述したEPDMと比べ、耐摩耗性が低く、シリコーンゴムを給送ロールや分離ロールの表面材料として採用すると、これら両ロールの寿命が短くなってしまうという技術的課題がみられた。
特に、トルクリミッタによる回転抵抗が存在する分離ロールは、給送ロールよりも摩耗量が大きくなってしまうため、寿命の低下が顕著となる。
【0008】
そこで、耐摩耗性を向上させるため、給送ロール及び分離ロールの表面に高硬度のシリコーンゴム層を形成することが考えられるが、今度は、これら両ロールの表面に紙粉が付着しやすくなってしまい、付着した紙粉によって両ロールの摩擦係数が著しく低下し、重送やミスフィードが誘発されることとなってしまうという技術的課題がみられた。
【0009】
このような技術的課題を解決する手段として、例えば分離ロールにクリーニングロールを圧接配置し、分離ロール表面をクリーニングすることで分離ロールの摩擦係数を維持するようにした技術が提案されている(特開平6−166446号公報参照)が、コストが高くなるばかりでなく、分離ロールに対し給送ロールの他にクリーニングロールも圧接されることとなるため、分離ロールに働くブレーキ力が変化してしまい、安定した給紙性能を得ることができなくなってしまうという技術的課題がみられた。
また、分離ロールのシリコーンゴム層が更に摩耗しやすくなってしまい、寿命が低下してしまうことにもなる。
【0010】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で、長期にわたって安定した供給性能を得ることのできるシート供給装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、シート搬送方向に回転駆動される給送ロール1と、この給送ロール1に圧接配置され且つ前記シート搬送方向とは逆方向に向かってブレーキトルクが付与される分離ロール2とを備え、シート積載手段3に積載されたシートSを一枚ずつ捌いて供給するシート供給装置において、前記給送ロール1及び前記分離ロール2の表面には、夫々、雰囲気温度10℃で湿度15%、押し付け力1.96N、引き抜き速度100mm/sにて長さ2.97mの塗工紙をスリップさせた後に測定される摩擦係数が0.5以上である弾性層1b、2bを具備させ、且つ、前記分離ロール2の硬度よりも前記給送ロール1の硬度を低硬度とすることを特徴とするものである。
これは、給送ロール1及び分離ロール2を材料特性の観点から捉えたものである。
【0012】
このような技術的手段において、給送ロール1は、シート搬送方向とは逆方向に向かってブレーキトルクが付与されるものである。
ここで、分離ロール2に付与されるブレーキトルクは、給送ロール1と分離ロール2との間に一枚のシートSのみが挟持される場合にはシートSを介してシート搬送方向に分離ロール2が回転せしめられ、且つ、給送ロール1と分離ロール2との間に複数枚のシートSが挟持される場合には、分離ロール2に接触するシートSを停止させるかあるいはシート搬送方向逆方向に搬送するよう、分離ロールが停止せしめられるかあるいは逆方向に回転せしめられる大きさに設定されるものである。
【0013】
また、給送ロール1及び分離ロール2の好ましい態様としては、前記給送ロール1及び前記分離ロール2の表面には夫々シリコーンゴム層1a,2aを具備させ、かつ、前記分離ロール2の硬度よりも前記給送ロール1の硬度を低硬度とするものが挙げられる。
更に好ましい態様としては、前記給送ロール1及び前記分離ロール2の表面には夫々シリカの含有量が20重量部以下のシリコーンゴム層1a,2aを具備させ、かつ、前記分離ロール2の硬度よりも前記給送ロール1の硬度を低硬度とするものが挙げられる。
【0014】
このような態様において、給送ロール1、分離ロール2の弾性層1b、2bは、雰囲気温度10℃で湿度15%の環境下において、押し付け力が1.96Nの状態で弾性層1b、2bを拘束して塗工紙を挟み込み、2.97mにあたる塗工紙(JIS A4サイズ縦方向において10枚)を引き抜き速度100mm/sにてスリップさせた後、摩擦係数を測定してこの摩擦係数が0.5以上となる材料で構成されるものであればよい
ここで、弾性層1b、2bは、上述したシリコーンゴムやゴム系材料に限られるものではなく、例えば柔らかい合成樹脂等からなるものであっても構わない。
【0015】
更に、上述した態様において、シート積載手段3に積載されるシートSの給送ロール1と分離ロール2との圧接部までの搬送手法としては、種々の方式より適宜選定して差し支えないが、通常は、シート積載手段3上に積載されるシートSのうち、最上位のシートSに接触してこのシートSを引き込み且つ取り出す引込ロール4等が用いられる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用されたシート供給装置を組み込んだ画像形成装置の実施の形態1を示す。尚、実施の形態1は実施の形態2に係る画像形成装置の基本的構成を示す参考の形態である。
同図において、本実施の形態に係る画像形成装置21は、原稿画像を読み取る画像読み取り装置(IIT)23及びパーソナルコンピュータ(PC)等からなる外部機器25と通信回線27を介して接続される受信部29が備えられている。また、この受信部29からの画像情報に基づいて画像書込装置31を制御する画像記録制御部33と、この画像書込装置31によって静電潜像が書込まれる像担持体35と、この像担持体35の円周方向に沿って配設されて像担持体35を帯電する帯電器37と、帯電された像担持体35上にトナーを用いて現像する現像装置39が設けられ、転写ローラ43により搬送されたシートとしての用紙に対して像担持体35上のトナー像が転写される。更に、用紙に転写された画像を定着させる定着装置45と、定着された用紙を排出する排出ローラ47と、この排出ローラ47によって排出された用紙を積載する排出トレイ49と、像担持体35上にて転写に用いられずに余ったトナーを回収するクリーナ41とが備えられている。
【0017】
更に、この画像形成装置21には、用紙サイズ別あるいは給紙方向別に収容する複数(本実施の形態では4つ)の用紙供給トレイ59が上下段に設けられており、これらの用紙供給トレイ59には、その内部に設けられた図示しないボトムプレートが、図示しないモータの駆動により昇降するように構成されている。この用紙供給トレイ59の上方にはシート供給装置としての用紙供給装置60が設けられ、ボトムプレートにより上昇された用紙の上面に接触して用紙を分離搬送し、分離搬送された用紙は用紙搬送部51を介して像担持体35等からなる画像形成部に搬送される。また、各用紙供給トレイ59には用紙の側面に対向させてエアーを吹き付けるエアー吹出装置71が設けられている。
【0018】
図3は、用紙供給装置60を示す斜視図である。用紙供給装置60には、積載された用紙Pの上面に摩擦接触して用紙Pを順に繰り出す引込ロール(ピックアップロール)61、引込ロール61から繰り出された用紙Pを捌くと共に下流部へ向けて搬送する給送ロールとしての給紙ロール(フィードロール)62、給紙ロール62に押圧された状態で用紙Pを1枚ごとに捌く分離ロール(リタードロール)63が備えられている。
【0019】
この給紙ロール62は、図示しない駆動ギアとフィードクラッチを介して図示しないフィードモータからの動力を受け取ることで駆動される。一方、引込ロール61は、給紙ロール62のフィード軸62aを回動中心としてアーム81を介して回動するように構成され、ギア類82により給紙ロール62の駆動に連動して回転する。更に、引込ロール61は、図示しない制御部からの駆動信号を受けて動作するソレノイド83の作動により、リンク84を介して用紙Pの上面に落下し、所定の押圧力を持った状態で回転駆動することにより用紙Pを繰り出すことを可能としている。また、アーム81の動きは、フォトセンサ85によって検出され、所定枚数の用紙Pが搬送されたことにより用紙Pの上面高さが低くなった場合には、用紙供給トレイ59におけるボトムプレートが上昇し、用紙Pの高さが一定範囲に収まるように構成されている。
【0020】
また、分離ロール63は、ピボット87を回動中心とするサポート88を介し、スプリング89により弱い圧力をもって給紙ロール62に接せられる。更に、分離ロール63は、トルクリミッタ90を介して第1ギア91及び固定された第2ギア92に連結されている。ここで、給紙ロール62に対して分離ロール63が連れ回ると、トルクリミッタ90の滑りトルクがリタード軸63aを介して第1ギア91に伝達され、第1ギア91は時計回りに回ろうとするが、第2ギア92が固定されていることから、第1ギア91は第2ギア92に乗り上げようと作動し、その結果、給紙ロール62に対する圧力であるリタード圧が増すように構成されている。
【0021】
そして、本実施の形態において、給紙ロール62は、図4に示すように、フィード軸62aの外周面にHS25(旧JISAに基づく値、以下、単にJISAという)のシリコーンゴム層62bを円筒状に形成したものである。
一方、分離ロール63は、リタード軸63aの外周面に前記シリコーンゴム層62bよりも硬度の高いHS44(JISA)のシリコーンゴム層63bを円筒状に形成したものである。
従って、上述した硬度の関係から、これら給紙ロール62と分離ロール63との圧接部Nにおいて、分離ロール63が給紙ロール62に食い込むようになっている。
【0022】
次に、本実施の形態に係る用紙供給プロセスを、図5に示す模式図に基づいて説明する。
用紙供給が開始されると、図5(a)に示すように、給紙ロール62が駆動されて回転し、これに伴って、引込ロール61も駆動されて回転する。そして、この引込ロール61に接触する最上位の用紙P1が引き出され給紙ロール62側に向かって搬送される。
このとき、分離ロール63は給紙ロール62と直接接触しており、給紙ロール62と分離ロール63との間に働く摩擦力によってこの給紙ロール62の回転に従動して回転する。
【0023】
ここで、図5(b)に示すように、引込ロール61によって一枚の用紙P1のみが取り出された場合は、この用紙P1が給紙ロール62と分離ロール63との圧接部に搬入される。
このとき、分離ロール63は、用紙P1を介して給紙ロール62に接触する状態となり、これらの間に働く摩擦力によってこの給紙ロール62の回転に従動して回転する。これにより、用紙P1が搬送されることとなる。
【0024】
一方、図5(c)に示すように、引込ロール61によって二枚の用紙P1、P2が取り出された場合は、これら用紙P1、P2が給紙ロール62と分離ロール63との圧接部に搬入される。
このとき、分離ロール63は、二枚の用紙P1、P2を介して給紙ロール62に接触する状態となるが、これら2枚の用紙P1、P2間に働く摩擦力が小さいため、トルクリミッタ90の逆回転トルクによって、前記給紙ロール62の回転には従動せず、圧接部においてこの給紙ロール62とは逆方向に回転する。これにより、給紙ロール62に接触する用紙P1は搬送され、一方、分離ロール63に接触する用紙P2は、用紙供給トレイ59(図示せず)側に押し戻されることとなる。
【0025】
そして、図5(d)に示すように、用紙P1の搬送が終了すると、引込ロール61はソレノイド83の作動により次の用紙P2から離間した位置に移動せしめられる。
このとき、給紙ロール62は駆動されて回転し続けており、これに伴って、引込ロール61も駆動されて回転し続けている。
このとき、分離ロール63は再び給紙ロール62と直接接触し、給紙ロール62と分離ロール63との間に働く摩擦力によってこの給紙ロール62の回転に従動して回転する。
【0026】
この一連のプロセスにおいて、給紙ロール62と分離ロール63とが直接接触する状況下では、図4に示すように、これら給紙ロール62と分離ロール63との圧接部において、分離ロール63が給紙ロール62に食い込むようになっている。
これら給紙ロール62及び分離ロール63の圧接部Nでは、給紙ロール62表面の圧接部入口速度V1と圧接部中央速度V2とが異なり(V1≠V2)、また、圧接部中央速度V2と圧接部出口速度V3とが異なる(V2≠V3)こととなる。
【0027】
すると、圧接部Nにおける給紙ロール62と分離ロール63との間には部分的に微小な滑りが生じ、この滑りにより分離ロール63表面に付着していた紙粉等の異物は、給紙ロール62によってクリーニングされることとなるため、分離ロール63の摩擦係数が低下するという事態は有効に回避される。
【0028】
また、分離ロール63から除去された異物は、給紙ロール62側に転移することとなるが、これによって給紙ロール62の摩擦係数が低下するという事態は生じないことが確認されている。この詳細については後述する。
【0029】
尚、本実施の形態では、用紙Pの重送時に分離ロール63を逆回転させて用紙供給トレイ59側に押し戻すようにしていたが、これに限られるものではなく、用紙Pの重送時に分離ロール63を停止させて圧接部Nに保持するような構成としてもよいことは勿論である。
【0030】
◎実施の形態2
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、給紙ロール62及び分離ロール63の表面に設けられる弾性層の特性に着目し、摩擦係数の低下が抑えられる材料を選択するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態1に係る画像形成装置と同様のものについては、実施の形態1と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0031】
本発明者らは、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)等の合成ゴムやゴム発泡体を表面に有する給紙ロール62や分離ロール63を用い、用紙Pとして塗工紙を給紙すると、急激にロール表面の摩擦係数が低下していき、給紙不良や重送が多発してしまう問題点を見出した。
そこで、本発明者らは、かかる問題点を解決するために鋭意検討した結果、塗工紙の有する特有成分がこれらの合成ゴムに付着することにより摩擦係数が激減することを発見するに至った。具体的には、塗工紙における塗工カラーの主構成材料である白色顔料の中で、天然鉱物質顔料であるカオリン(kaolin:Al2Si2O5(OH)4ケイ酸塩アルミニウム化合物)がこれらの合成ゴムの表面に付着し、摩擦係数を激減させる元凶となっていたことを見出すに至ったのである。
【0032】
更にこの発見を受けて、本発明者らは、塗工紙擦り付け後の摩擦係数を測定する方法を見出し、各種ロール材料にて測定すると共に、塗工紙擦り付け後の摩擦係数が及ぼす塗工紙Pの搬送性能について検討した。図6は塗工紙擦り付け装置の概略構成図、図7(a)は摩擦係数測定装置の概略構成図、図7(b)はこの摩擦係数測定装置による測定値から摩擦力を読み取る方法を示し、図8は各種ロール材料と塗工紙擦り付け(スリップ)後の摩擦係数との関係を示している。
【0033】
図6において、符号101は測定ロールであり、ロールは外径15mm、幅17mm、肉厚3.5mmで、回転が拘束された状態にある。また、符号102はプレートであり、塗工紙Pを測定ロール101との間に挟み、1.96N±10%の押し付け力Qにて押し付けられている。スリップ時の他の条件として、本実施の形態では、雰囲気温度10±1(℃)、雰囲気相対湿度15±2(%)、塗工紙Pとしては王子製紙(株)製スーパーアート金藤209gsm若しくは同等のアート紙を用い、塗工紙Pとロールは上記雰囲気に24時間保管した後に使用した。塗工紙Pの擦り付けは、塗工紙引き抜き速度100±10(mm/s)、スリップさせる塗工紙Pの長さ0.297m×10枚=2.97mにて、図のT方向に引き抜くことにより実施した。
【0034】
以上のような条件下にて塗工紙Pが擦り付けられた測定ロール101について、図7(a)に示す摩擦係数測定装置にて摩擦係数を測定した。摩擦係数測定装置として、摩擦係数測定器104は、シーソー保持台105に支点107を介して配置されるシーソー106と、シーソー106の一端に配置され塗工紙Pを挟んだ状態で測定ロール101を押圧する錘108と、測定ロール101を回転させることにより生じるシーソー106の力(摩擦力)を検知するロードセル109とを備えている。また、ロードセル109の検知内容は、増幅器110および電圧測定器111に出力される。本実施の形態では、塗工紙擦り付け時と同様の環境である雰囲気温度10±1(℃)、雰囲気相対湿度15±2(%)、塗工紙Pとしては王子製紙(株)製スーパーアート金藤209gsm若しくは同等のアート紙を用い、塗工紙Pとロールは上記雰囲気に24時間保管した後に測定した。また、錘108による押し付け力は1.96N±10%であり、測定ロール101は周速度100±10(mm/s)にて矢印方向に回転させた。
【0035】
図7(b)は、摩擦力の読み取り値の概念を説明するための図であり、同図に示すように、測定ロール101の回転に伴い摩擦力が変化する。この変化の中で、図6に示した塗工紙Pの擦り付けでは測定ロール101を固定して擦り付けたことにより、測定ロール101において塗工紙Pを擦り付けた点について他の点と比べて摩擦係数が減少する。この減少点を抽出すれば、これが測定に必要な摩擦係数となる。即ち、図7(b)に示すF(N)の摩擦力が擦り付け後の摩擦係数である。
【0036】
以上のような条件の下、各種ロール材料における塗工紙擦り付け後の摩擦係数についての測定結果を図8に示す。図8から理解できるように、ウレタンゴムや塩素化ポリエチレン、EPDMでは、塗工紙擦り付け後の摩擦係数が0.2前後と低いものが多く、最も良い材料であるEPDM−8でも摩擦係数0.48と低い状態にあるのが解る。一方、シリコーンゴムは全般的に塗工紙擦り付け後でも高い摩擦係数を維持している。しかしながら、図8に示すように、全てのシリコーンゴムにて高い摩擦係数を維持している訳ではなく、ロール材料のQ−01やQ−02では、塗工紙擦り付け後の摩擦係数がかなり低い値となる。
【0037】
この点について、発明者らにより分析を加えた結果、驚くべきことに、シリコーンゴムに含有されているシリカの含有量により塗工紙擦り付け後の摩擦係数が異なることが見出された。この含有されるシリカは、補強性充填剤としてシリコーンゴムロールに用いられており、補強材充填剤が10重量部より少ないとゴム強度の向上に寄与せず、100重量部より多いとゴム弾性が著しく失われることが知られている(特開平4−298426号公報)。上述のQ−01およびQ−02のシリコーンゴムからなるロール材料は、共にシリカの含有量が25重量部程度のものであり、Q−1〜Q−11のロール材料は、全てシリカの含有量が20重量部以下である。例えば、Q−9のロール材料では、ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合ゴム100部に対してヒュームドシリカ10部であり、シリカ含有量が低いと塗工紙擦り付け後の摩擦係数が高く維持されることが理解でき、シリカの含有量が20重量部以下が好ましいことが解る。
【0038】
このようにして、本実施の形態では、給紙ロール62、分離ロール63の表面弾性層として、上述したロール材料Q−1〜Q−11より適宜選定するようにした。
これにより、そもそも通紙に伴う給紙ロール62及び分離ロール63の摩擦抵抗の低下が防止されるようになり、更に、分離ロール63を給紙ロール62によってクリーニングすることで、塗工紙のような異物を発生させやすい用紙Pを用いる場合にあっても、長期にわたって良好な摩擦係数を維持することが可能となる。
【0039】
◎実験例1
図3に示す用紙供給装置60において、給紙ロール62及び分離ロール63としてHS34(JISA)のシリコーンゴムロールを用い、15000枚の用紙P(JISA4サイズ横送り、以下同じ)を通紙してこれら給紙ロール62及び分離ロール63の摩耗量を調査した。
結果を図9に示す。これによれば、給紙ロール62及び分離ロール63の硬度を同じにした場合、分離ロール63の摩耗量は給紙ロール62の摩耗量の倍程度大きいことが把握される。
【0040】
◎実験例2
図3に示す用紙供給装置60において、給紙ロール62及び分離ロール63として三種類の同HS(34、40、44(JISA))のシリコーンゴムロールを用い、15000枚の用紙Pを通紙して分離ロール63の摩耗量及び通紙前後の分離ロール63の摩擦係数について調査を行った。
結果を図10に示す。これによれば、硬度が高いほど、分離ロール63の摩耗量は低減せしめられるが、その一方、通紙後の摩擦係数が著しく低下してしまうことが把握される。
【0041】
◎実験例3
図3に示す用紙供給装置60において、分離ロール63としてHS44(JISA)のシリコーンゴムロールを用い、一方、給紙ロール62としてHS25、44二種類のシリコーンゴムロールを用い、5000枚の用紙Pを通紙して分離ロール63の摩耗量及び通紙前後の分離ロール63の摩擦係数について調査を行った。
結果を図11に示す。これによれば、給紙ロール62を分離ロール63より低硬度とすることにより、分離ロール63の通紙後の摩擦係数の著しい低下を抑止できることが把握される。また、分離ロール63摩耗量についても、略同じか若干の改善がみられることが把握される。
【0042】
◎実験例4
図3に示す用紙供給装置60において、給紙ロール62及び分離ロール63としてシリコーンゴムロール(HS共に34(JISA))を採用したものと、EPDMロール(HS共に31(JISA))を採用したものとを用い、夫々60000枚の用紙Pを通紙して分離ロール63の摩耗量及び通紙前後の摩擦係数について調査した。
結果を図12に示す。これによれば、給紙ロール62及び分離ロール63の硬度が同じである場合、シリコーンゴムを用いた分離ロール63の摩耗量はEPDMを用いた分離ロール63の摩耗量の三倍程度大きくなってしまうことが把握される。また、分離ロール63の通紙後の摩擦係数については、両者共に著しく低下することが把握される。
【0043】
◎実験例5
図3に示す用紙供給装置60において、給紙ロール62としてHS25(JISA)のシリコーンゴムロールと、分離ロール63としてHS44(JISA)のシリコーンゴムロールとを組み合わせたものと、給紙ロール62及び分離ロール63としてHS31のEPDMロールを採用したものとを用い、夫々100000枚の用紙Pを通紙して分離ロール63の摩耗量、給紙ロール62及び分離ロールの通紙前後の摩擦係数について調査した。
結果を図13に示す。これによれば、シリコーンゴムを用いる場合において、給紙ロール62を分離ロール63より低硬度とすることにより、分離ロール63の通紙後の摩擦係数の著しい低下を抑止でき、EPDMを用いた場合よりも高い摩擦係数を維持できることが把握される。また、分離ロール63摩耗量についても、EPDMを用いた場合よりも改善できることが把握される。更に、シリコーンゴムを用いた場合において、通紙前後で給紙ロール62の摩擦係数が殆ど変化していないことから、給紙ロール62によって分離ロール63から除去した異物が、給紙ロール62に悪影響を及ぼしていないことも把握される。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、給送ロール及び分離ロールの材料特性を工夫し、給送ロールによって分離ロール表面をクリーニングするようにしたので、簡易な構成で、長期にわたって安定した供給性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るシート供給装置の概要を示す説明図である。
【図2】 本発明が適用されたシート供給装置が組み込まれた画像形成装置の実施の形態1の概要を示す説明図である。
【図3】 用紙供給装置の斜視図である。
【図4】 給紙ロールと分離ロールとの圧接部を示す説明図である。
【図5】 (a)〜(d)は用紙供給プロセスを示す模式図である。
【図6】 実施の形態2における塗工紙擦り付け装置の概略構成図である。
【図7】 (a),(b)は、実施の形態2における摩擦係数測定装置の概略構成図、及び測定値からの摩擦係数測定方法を説明するための説明図である。
【図8】 各種ロール材料と塗工紙擦り付け後の摩擦係数との関係を示したグラフ図である。
【図9】 実験例1の結果を示す図表である。
【図10】 実験例2の結果を示す図表である。
【図11】 実験例3の結果を示す図表である。
【図12】 実験例4の結果を示す図表である。
【図13】 実験例5の結果を示す図表である。
【符号の説明】
1…給送ロール,1a…シリコーンゴム層,1b…弾性層,2…分離ロール,2a…シリコーンゴム層,2b…弾性層,3…シート積載手段,4…引込ロール,21…画像形成装置,60…用紙供給装置,61…引込ロール,62…給紙ロール,62b…シリコーンゴム層,63…分離ロール,63b…シリコーンゴム層,90…トルクリミッタ,N…圧接部,P…用紙,S…シート
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet supply apparatus that supplies and feeds stacked sheets one by one, and more particularly, to a sheet supply apparatus of a type in which sheets are conveyed by a feeding roll and a separation roll.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sheet feeding apparatus used in an image forming apparatus such as a printer or an electrophotographic copying machine, a feeding roll that is rotationally driven in a sheet conveying direction and a torque that is opposite to the sheet conveying direction are applied. And a separating roll that is disposed in pressure contact with the feeding roll.
[0003]
In such a sheet supply apparatus, the separation roll is driven and rotated in the same direction as the supply roll (sheet conveyance direction) under the condition where the sheet is not sent out and the condition where only one sheet is sent out. It has become. This is set so that the frictional force between the feeding roll and the separation roll and the frictional force between the feeding roll and the separation roll through one sheet are larger than the limit torque of the torque limiter provided on the separation roll. Is due to
[0004]
On the other hand, under the condition where two sheets are sent out, the separation roll rotates or stops in the direction opposite to the feeding roll (the direction opposite to the sheet conveying direction). This is because the separation roll is not affected by the frictional force of the feeding roll, but is only affected by the small frictional force between the two fed sheets, and this small frictional force is less than the limit torque of the torque limiter. This is because the value is also set to be smaller. As a result, the excessively fed sheet (the sheet that contacts the separation roll) is pushed back or stopped, and only one sheet is supplied.
[0005]
Thus, in the sheet supply apparatus described above, it is necessary to use a material having a high coefficient of friction on the surfaces of the feeding roll and the separation roll from the viewpoint of reliably feeding the sheets one by one. For example, rubber materials such as ethylene propylene diene rubber (EPDM) and chloroprene rubber (CR) have been used.
[0006]
Recently, silicone rubber has attracted attention as a surface material for these feed rolls and separation rolls.
Silicone rubber, for example, has a property that the coefficient of friction is not easily lowered even when silicone oil used in a fixing device adheres (see Japanese Patent Laid-Open No. 63-17743), and a coating layer for increasing gloss on a paper is provided. It is an excellent material having the property (Japanese Patent Application No. 11-162808) that the friction coefficient is hardly lowered even when the coated paper is passed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, silicone rubber has lower abrasion resistance than the above-mentioned EPDM, and there is a technical problem that if silicone rubber is used as a surface material for a feed roll or separation roll, the life of both rolls will be shortened. It was.
In particular, the separation roll in which the rotational resistance due to the torque limiter exists has a larger amount of wear than the feeding roll, so that the service life is significantly reduced.
[0008]
Therefore, in order to improve the wear resistance, it is conceivable to form a hard silicone rubber layer on the surfaces of the feed roll and the separation roll, but this time, paper dust tends to adhere to the surfaces of both rolls. As a result, there was a technical problem in that the friction coefficient between the two rolls was significantly reduced by the adhering paper dust, and double feed and misfeed were induced.
[0009]
As a means for solving such a technical problem, for example, a technique has been proposed in which a cleaning roll is disposed in pressure contact with a separation roll, and the friction coefficient of the separation roll is maintained by cleaning the surface of the separation roll. However, not only the cost increases, but also the cleaning roll is pressed against the separation roll in addition to the feeding roll, so that the braking force acting on the separation roll changes. There was a technical problem that it was impossible to obtain stable paper feeding performance.
In addition, the silicone rubber layer of the separation roll is more easily worn, and the life is shortened.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above technical problem, and provides a sheet supply apparatus that can obtain a stable supply performance over a long period of time with a simple configuration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, as shown in FIG. 1, the present invention includes a feeding roll 1 that is rotationally driven in the sheet conveying direction, and a brake torque that is disposed in pressure contact with the feeding roll 1 and that is in a direction opposite to the sheet conveying direction. And a separation roll 2 to which the sheets S stacked on the sheet stacking means 3 are fed one by one and supplied to the surfaces of the feeding roll 1 and the separation roll 2 respectively. Elasticity with a coefficient of friction of 0.5 or more measured after slipping a coated paper having a length of 2.97 m at an ambient temperature of 10 ° C., a humidity of 15%, a pressing force of 1.96 N, and a drawing speed of 100 mm / s. Layers 1b and 2b are provided, and the hardness of the feed roll 1 is lower than the hardness of the separation roll 2.
This captures the feed roll 1 and the separation roll 2 from the viewpoint of material properties.
[0012]
In such technical means, the feeding roll 1 is applied with a brake torque in the direction opposite to the sheet conveying direction.
Here, when only one sheet S is sandwiched between the feeding roll 1 and the separation roll 2, the brake torque applied to the separation roll 2 is separated in the sheet conveyance direction via the sheet S. 2 is rotated, and when a plurality of sheets S are sandwiched between the feeding roll 1 and the separating roll 2, the sheet S that contacts the separating roll 2 is stopped or the sheet conveying direction is set. In order to convey in the reverse direction, the separation roll is set to a size that can be stopped or rotated in the reverse direction.
[0013]
Moreover, as a preferable aspect of the supply roll 1 and the separation roll 2, the rubber surfaces 1a and 2a are respectively provided on the surfaces of the supply roll 1 and the separation roll 2 and the hardness of the separation roll 2 is determined. In addition, a material having a low hardness can be used.
As a more preferred embodiment, the surfaces of the feed roll 1 and the separation roll 2 are respectively provided with silicone rubber layers 1a and 2a having a silica content of 20 parts by weight or less, and the hardness of the separation roll 2 In addition, a material having a low hardness can be used.
[0014]
In such an embodiment, the elastic layers 1b and 2b of the feed roll 1 and the separation roll 2 are formed by pressing the elastic layers 1b and 2b in a state where the pressing force is 1.96 N in an environment where the ambient temperature is 10 ° C. and the humidity is 15%. After restraining, the coated paper is sandwiched, and the coated paper corresponding to 2.97 m (10 sheets in the longitudinal direction of JIS A4 size) is slipped at a drawing speed of 100 mm / s, and then the friction coefficient is measured and this friction coefficient is 0. Any material may be used as long as the material is 5 or more.
Here, the elastic layers 1b and 2b are not limited to the above-described silicone rubber or rubber-based material, and may be made of, for example, a soft synthetic resin.
[0015]
Further, in the above-described aspect , the method for conveying the sheets S stacked on the sheet stacking means 3 to the pressure contact portion between the feeding roll 1 and the separation roll 2 may be appropriately selected from various methods. Is a pull-in roll 4 that pulls in and takes out the sheet S in contact with the uppermost sheet S among the sheets S stacked on the sheet stacking means 3.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 2 shows Embodiment 1 of an image forming apparatus incorporating a sheet feeding apparatus to which the present invention is applied . The first embodiment is a reference form showing the basic configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment.
In FIG. 1, an image forming apparatus 21 according to the present embodiment is connected to an external device 25 such as an image reading apparatus (IIT) 23 for reading a document image and a personal computer (PC) via a communication line 27. A portion 29 is provided. Further, an image recording control unit 33 that controls the image writing device 31 based on image information from the receiving unit 29, an image carrier 35 on which an electrostatic latent image is written by the image writing device 31, and this A charger 37 that is arranged along the circumferential direction of the image carrier 35 and charges the image carrier 35, and a developing device 39 that develops toner on the charged image carrier 35 with toner are provided. The toner image on the image carrier 35 is transferred to the sheet as a sheet conveyed by the roller 43. Further, a fixing device 45 for fixing the image transferred to the paper, a discharge roller 47 for discharging the fixed paper, a discharge tray 49 for stacking the paper discharged by the discharge roller 47, and the image carrier 35 And a cleaner 41 that collects excess toner that is not used for transfer.
[0017]
Further, the image forming apparatus 21 is provided with a plurality (four in the present embodiment) of paper supply trays 59 for storing paper according to size or paper feeding direction, and these paper supply trays. 59 is configured such that a bottom plate (not shown) provided therein moves up and down by driving a motor (not shown). Above this paper supply tray 59, a paper supply device 60 as a sheet supply device is provided. The paper supply device 60 is in contact with the upper surface of the paper raised by the bottom plate and separates and conveys the paper. Then, the sheet is conveyed to an image forming unit made up of an image carrier 35 and the like. Each paper supply tray 59 is provided with an air blowing device 71 that blows air against the side surface of the paper.
[0018]
FIG. 3 is a perspective view showing the paper supply device 60. The paper supply device 60 frictionally contacts the upper surface of the stacked paper P and draws out the paper P in order, and pulls out the paper P drawn out from the pull-in roll 61 and conveys the paper P toward the downstream portion. A sheet feeding roll (feed roll) 62 as a feeding roll to be fed, and a separation roll (retard roll) 63 for separating the sheets P one by one while being pressed by the sheet feeding roll 62 are provided.
[0019]
The paper feed roll 62 is driven by receiving power from a feed motor (not shown) via a drive gear (not shown) and a feed clutch. On the other hand, the drawing roll 61 is configured to rotate via the arm 81 with the feed shaft 62 a of the sheet feeding roll 62 as a rotation center, and rotates in conjunction with the driving of the sheet feeding roll 62 by the gears 82. Further, the pull-in roll 61 falls on the upper surface of the paper P via the link 84 by the operation of a solenoid 83 that operates in response to a drive signal from a control unit (not shown), and is driven to rotate with a predetermined pressing force. By doing so, it is possible to feed out the paper P. Further, the movement of the arm 81 is detected by the photo sensor 85, and when the upper surface height of the paper P becomes low due to the transport of a predetermined number of papers P, the bottom plate in the paper supply tray 59 rises. The height of the paper P is configured to fall within a certain range.
[0020]
The separation roll 63 is brought into contact with the paper feed roll 62 with a weak pressure by a spring 89 via a support 88 having a pivot 87 as a rotation center. Further, the separation roll 63 is connected to the first gear 91 and the fixed second gear 92 via the torque limiter 90. Here, when the separation roll 63 rotates with the paper feed roll 62, the slip torque of the torque limiter 90 is transmitted to the first gear 91 via the retard shaft 63a, and the first gear 91 tends to rotate clockwise. However, since the second gear 92 is fixed, the first gear 91 operates to ride on the second gear 92, and as a result, the retard pressure, which is the pressure on the paper feed roll 62, is increased. Yes.
[0021]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the paper feed roll 62 has a silicone rubber layer 62b of H S 25 (value based on the old JISA, hereinafter simply referred to as JISA) on the outer peripheral surface of the feed shaft 62a. It is formed in a cylindrical shape.
On the other hand, the separation roll 63 is formed by forming an H S 44 (JISA) silicone rubber layer 63b having a higher hardness than the silicone rubber layer 62b in a cylindrical shape on the outer peripheral surface of the retard shaft 63a.
Therefore, due to the above-described hardness relationship, the separation roll 63 bites into the paper feed roll 62 at the press contact portion N between the paper feed roll 62 and the separation roll 63.
[0022]
Next, the paper supply process according to the present embodiment will be described based on the schematic diagram shown in FIG.
When the paper supply is started, as shown in FIG. 5A, the paper feed roll 62 is driven and rotated, and accordingly, the drawing roll 61 is also driven and rotated. Then, the uppermost sheet P1 in contact with the drawing roll 61 is pulled out and conveyed toward the sheet feeding roll 62 side.
At this time, the separation roll 63 is in direct contact with the paper feed roll 62 and rotates following the rotation of the paper feed roll 62 by the frictional force acting between the paper feed roll 62 and the separation roll 63.
[0023]
Here, as shown in FIG. 5B, when only one sheet P 1 is taken out by the drawing roll 61, the sheet P 1 is carried into the pressure contact portion between the sheet feeding roll 62 and the separation roll 63. .
At this time, the separation roll 63 comes into contact with the paper feed roll 62 via the paper P1, and rotates following the rotation of the paper feed roll 62 by the frictional force acting between them. As a result, the paper P1 is conveyed.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 5C, when the two sheets P1 and P2 are taken out by the drawing roll 61, these sheets P1 and P2 are carried into the pressure contact portion between the sheet feeding roll 62 and the separation roll 63. Is done.
At this time, the separation roll 63 comes into contact with the paper feed roll 62 via the two sheets P1, P2, but since the frictional force acting between these two sheets P1, P2 is small, the torque limiter 90 The reverse rotation torque of the sheet feed roller 62 does not follow the rotation of the sheet feed roll 62 but rotates in the opposite direction to the sheet feed roll 62 at the press contact portion. As a result, the paper P1 in contact with the paper feed roll 62 is conveyed, while the paper P2 in contact with the separation roll 63 is pushed back toward the paper supply tray 59 (not shown).
[0025]
Then , as shown in FIG. 5D, when the conveyance of the sheet P1 is completed, the drawing roll 61 is moved to a position separated from the next sheet P2 by the operation of the solenoid 83.
At this time, the paper feed roll 62 is driven and continues to rotate, and the pull-in roll 61 is also driven and rotated accordingly.
At this time, the separation roll 63 comes into direct contact with the paper feed roll 62 again, and rotates following the rotation of the paper feed roll 62 by the frictional force acting between the paper feed roll 62 and the separation roll 63.
[0026]
In this series of processes, when the paper feed roll 62 and the separation roll 63 are in direct contact with each other, the separation roll 63 is fed at the pressure contact portion between the paper feed roll 62 and the separation roll 63 as shown in FIG. The paper roll 62 is bitten.
In the pressure contact portion N of the paper feed roll 62 and the separation roll 63, the pressure contact portion inlet speed V1 and the pressure contact portion central speed V2 on the surface of the paper feed roll 62 are different (V1 ≠ V2), and the pressure contact portion central speed V2 and pressure contact are different. The part exit speed V3 is different (V2 ≠ V3).
[0027]
Then, a minute slip occurs partially between the paper feed roll 62 and the separation roll 63 in the press contact portion N, and foreign matters such as paper dust attached to the surface of the separation roll 63 due to this slip are removed from the paper feed roll. Therefore, the situation in which the friction coefficient of the separation roll 63 decreases is effectively avoided.
[0028]
Further, the foreign matter removed from the separation roll 63 is transferred to the paper feed roll 62 side, but it has been confirmed that this does not cause a situation in which the friction coefficient of the paper feed roll 62 decreases. Details of this will be described later.
[0029]
In the present embodiment, the separation roll 63 is reversely rotated when the paper P is double-fed and pushed back toward the paper supply tray 59. However, the present invention is not limited to this. Of course, the roll 63 may be stopped and held at the press contact portion N.
[0030]
Embodiment 2
The present embodiment is almost the same as the first embodiment, but paying attention to the characteristics of the elastic layers provided on the surfaces of the paper feed roll 62 and the separation roll 63, a material that can suppress the decrease in the friction coefficient is selected. It is a thing.
Of the components of the image forming apparatus according to the present embodiment, the same components as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed descriptions thereof are given here. Description is omitted.
[0031]
The present inventors supply coated paper as paper P using a paper feed roll 62 or a separation roll 63 having a synthetic rubber such as ethylene propylene diene rubber (EPDM) or chloroprene rubber (CR) or a rubber foam on the surface. When paper was used, the friction coefficient of the roll surface suddenly decreased, and it was found that paper feeding defects and double feeding frequently occur.
Therefore, as a result of intensive investigations to solve such problems, the present inventors have found that the friction coefficient is drastically reduced by adhering the specific components of the coated paper to these synthetic rubbers. . Specifically, kaolin (kaolin: Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 silicate aluminum compound), which is a natural mineral pigment, among the white pigments that are the main component of the coating color in coated paper Has been found to have adhered to the surface of these synthetic rubbers and became the main cause of drastic reduction in the coefficient of friction.
[0032]
Furthermore, in response to this discovery, the present inventors have found a method for measuring the coefficient of friction after rubbing the coated paper, and measuring with various roll materials, and the coated paper affected by the coefficient of friction after rubbing the coated paper The transport performance of P was examined. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a coated paper rubbing device, FIG. 7A is a schematic configuration diagram of a friction coefficient measuring device, and FIG. 7B is a method for reading a friction force from a measurement value by the friction coefficient measuring device. FIG. 8 shows the relationship between various roll materials and the coefficient of friction after rubbing (slip) the coated paper.
[0033]
In FIG. 6, reference numeral 101 denotes a measurement roll, and the roll has an outer diameter of 15 mm, a width of 17 mm, and a wall thickness of 3.5 mm, and is in a state where rotation is constrained. Reference numeral 102 denotes a plate, which is sandwiched between the coated paper P and the measurement roll 101 and pressed with a pressing force Q of 1.96 N ± 10%. As other conditions at the time of slip, in this embodiment, the atmospheric temperature is 10 ± 1 (° C.), the atmospheric relative humidity is 15 ± 2 (%), and the coated paper P is 209 gsm of Super Art Kanto manufactured by Oji Paper Co., Ltd. The equivalent art paper was used, and the coated paper P and roll were used after being stored in the above atmosphere for 24 hours. The coated paper P is rubbed at a drawing speed of 100 ± 10 (mm / s), and the length of the coated paper P to be slipped is 0.297 m × 10 sheets = 2.97 m, and is drawn in the T direction in the figure. Was carried out.
[0034]
With respect to the measuring roll 101 on which the coated paper P was rubbed under the above conditions, the friction coefficient was measured with the friction coefficient measuring device shown in FIG. As a friction coefficient measuring device, a friction coefficient measuring device 104 includes a seesaw 106 disposed on a seesaw holding base 105 via a fulcrum 107, and a measuring roll 101 in a state where a coated paper P is disposed at one end of the seesaw 106. A weight 108 to be pressed and a load cell 109 for detecting the force (frictional force) of the seesaw 106 generated by rotating the measurement roll 101 are provided. Further, the detection content of the load cell 109 is output to the amplifier 110 and the voltage measuring device 111. In this embodiment, the ambient temperature is 10 ± 1 (° C.) and the ambient relative humidity is 15 ± 2 (%), which is the same environment as when the coated paper is rubbed, and the coated paper P is super art manufactured by Oji Paper Co., Ltd. Using Kanto 209 gsm or equivalent art paper, the coated paper P and roll were measured after being stored in the above atmosphere for 24 hours. Further, the pressing force by the weight 108 was 1.96 N ± 10%, and the measuring roll 101 was rotated in the direction of the arrow at a peripheral speed of 100 ± 10 (mm / s).
[0035]
FIG. 7B is a diagram for explaining the concept of the reading value of the frictional force, and the frictional force changes with the rotation of the measuring roll 101 as shown in FIG. In this change, when the coated paper P shown in FIG. 6 is rubbed, the measurement roll 101 is fixed and rubbed, so that the point where the coated paper P is rubbed in the measurement roll 101 is compared with other points. The coefficient decreases. If this reduction point is extracted, this becomes the friction coefficient necessary for the measurement. That is, the frictional force F (N) shown in FIG. 7B is the friction coefficient after rubbing.
[0036]
FIG. 8 shows the measurement results of the coefficient of friction after rubbing the coated paper in various roll materials under the above conditions. As can be understood from FIG. 8, urethane rubber, chlorinated polyethylene, and EPDM often have a low coefficient of friction of about 0.2 after rubbing the coated paper, and even the best material, EPDM-8, has a coefficient of friction of about 0.2. It is understood that it is in a low state as 48. On the other hand, silicone rubber generally maintains a high coefficient of friction even after rubbing the coated paper. However, as shown in FIG. 8, not all silicone rubbers maintain a high coefficient of friction, and roll materials Q-01 and Q-02 have a considerably low coefficient of friction after rubbing the coated paper. Value.
[0037]
As a result of analysis by the inventors, it has been surprisingly found that the coefficient of friction after rubbing the coated paper varies depending on the content of silica contained in the silicone rubber. This contained silica is used in silicone rubber rolls as a reinforcing filler. If the reinforcing filler is less than 10 parts by weight, it does not contribute to the improvement of rubber strength, and if it is more than 100 parts by weight, the rubber elasticity is remarkably increased. It is known to be lost (Japanese Patent Laid-Open No. 4-298426). The roll materials composed of the above-mentioned silicone rubbers of Q-01 and Q-02 both have a silica content of about 25 parts by weight, and the roll materials of Q-1 to Q-11 all have a silica content. Is 20 parts by weight or less. For example, in the roll material of Q-9, 10 parts of fumed silica with respect to 100 parts of dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer rubber, and when the silica content is low, the friction coefficient after rubbing the coated paper is maintained high. It can be understood that the silica content is preferably 20 parts by weight or less.
[0038]
In this manner, in the present embodiment, the surface elastic layers of the paper feed roll 62 and the separation roll 63 are appropriately selected from the roll materials Q-1 to Q-11 described above.
This prevents a decrease in the frictional resistance of the paper feed roll 62 and the separation roll 63 due to the passage of paper in the first place. Further, the separation roll 63 is cleaned by the paper feed roll 62, so that it is like coated paper. Even in the case of using paper P that easily generates extraneous foreign matter, it is possible to maintain a good friction coefficient over a long period of time.
[0039]
◎ Experimental example 1
In the paper supply device 60 shown in FIG. 3, H S 34 (JISA) silicone rubber rolls are used as the paper feed roll 62 and the separation roll 63, and 15,000 sheets of paper P (JISA 4 size lateral feed, the same applies hereinafter) are passed through. The amount of wear of the paper feed roll 62 and the separation roll 63 was investigated.
The results are shown in FIG. According to this, when the same hardness of the sheet feeding roller 62 and separating roller 63, the wear amount of the separation roller 63 it is grasped large two times the amount of wear of the sheet feed roller 62.
[0040]
◎ Experimental example 2
In the paper supply device 60 shown in FIG. 3, three types of the same H S (34, 40, 44 (JISA)) silicone rubber rolls are used as the paper feed roll 62 and the separation roll 63, and 15000 sheets of paper P are passed through. Thus, the amount of wear of the separation roll 63 and the friction coefficient of the separation roll 63 before and after the sheet passing were investigated.
The results are shown in FIG. According to this, it is understood that the higher the hardness is, the more the amount of wear of the separation roll 63 is reduced, while the friction coefficient after passing the paper is remarkably lowered.
[0041]
◎ Experimental example 3
In the paper supply apparatus 60 shown in FIG. 3, a silicone rubber roll of H S 44 (JISA) is used as the separation roll 63, while two types of silicone rubber rolls of H S 25 and 44 are used as the paper feed roll 62, and 5000 sheets The sheet P was passed through, and the amount of wear of the separating roll 63 and the friction coefficient of the separating roll 63 before and after the sheet passing were investigated.
The results are shown in FIG. According to this, it is understood that by making the paper feed roll 62 to have a lower hardness than the separation roll 63, it is possible to suppress a significant decrease in the friction coefficient after the separation roll 63 passes the paper. In addition, it is understood that the amount of wear of the separation roll 63 is substantially the same or slightly improved.
[0042]
Experimental example 4
In the sheet feeding apparatus 60 shown in FIG. 3, it was employed to that employed a silicone rubber roll (H S both 34 (JISA)) as the paper roll 62 and the separating roller 63, EPDM rolls (H S both 31 (JISA)) and Each of these was used to pass through 60000 sheets of paper P, and the amount of wear of the separation roll 63 and the coefficient of friction before and after the sheet passing were investigated.
The results are shown in FIG. According to this, when the paper feed roll 62 and the separation roll 63 have the same hardness, the wear amount of the separation roll 63 using silicone rubber is about three times larger than the wear amount of the separation roll 63 using EPDM. It is grasped that. In addition, it is understood that both of the friction coefficients after the separation roller 63 after passing the paper are significantly reduced.
[0043]
◎ Experimental example 5
In the paper supply device 60 shown in FIG. 3, a combination of an H S 25 (JISA) silicone rubber roll as the paper feed roll 62 and an H S 44 (JISA) silicone rubber roll as the separation roll 63, and the paper feed roll 62. In addition, the separation roll 63 that employs an EPDM roll of H S 31 is used, and 100,000 sheets of paper P are passed through, and the wear amount of the separation roll 63 and the friction before and after the paper feed roll 62 and the separation roll are passed. The coefficient was investigated.
The results are shown in FIG. According to this, when silicone rubber is used, by making the paper feed roll 62 lower in hardness than the separation roll 63, it is possible to suppress a significant decrease in the coefficient of friction after the separation roll 63 passes, and when EPDM is used. It can be seen that a higher coefficient of friction can be maintained. In addition, it is understood that the amount of wear of the separation roll 63 can be improved as compared with the case of using EPDM. Furthermore, when silicone rubber is used, since the friction coefficient of the paper feed roll 62 hardly changes before and after the sheet passing, the foreign matter removed from the separation roll 63 by the paper feed roll 62 adversely affects the paper feed roll 62. It is also understood that it does not affect.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the material characteristics of the feed roll and the separation roll are devised, and the surface of the separation roll is cleaned by the feed roll. Performance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a sheet feeding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of Embodiment 1 of an image forming apparatus incorporating a sheet feeding device to which the present invention is applied;
FIG. 3 is a perspective view of a paper supply device.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a pressure contact portion between a paper feed roll and a separation roll.
FIGS. 5A to 5D are schematic views showing a paper supply process.
6 is a schematic configuration diagram of a coated paper rubbing apparatus in Embodiment 2. FIG.
7A and 7B are a schematic configuration diagram of a friction coefficient measurement device according to a second embodiment, and an explanatory diagram for explaining a friction coefficient measurement method from measured values.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between various roll materials and the coefficient of friction after rubbing the coated paper.
9 is a chart showing the results of Experimental Example 1. FIG.
10 is a chart showing the results of Experimental Example 2. FIG.
11 is a chart showing the results of Experimental Example 3. FIG.
12 is a chart showing the results of Experimental Example 4. FIG.
13 is a chart showing the results of Experimental Example 5. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Feed roll, 1a ... Silicone rubber layer, 1b ... Elastic layer, 2 ... Separation roll, 2a ... Silicone rubber layer, 2b ... Elastic layer, 3 ... Sheet stacking means, 4 ... Pull-in roll, 21 ... Image forming apparatus, 60 ... paper supply device, 61 ... drawing roll, 62 ... feeding roll, 62b ... silicone rubber layer, 63 ... separation roll, 63b ... silicone rubber layer, 90 ... torque limiter, N ... pressure contact, P ... paper, S ... Sheet

Claims (1)

シート搬送方向に回転駆動される給送ロールと、この給送ロールに圧接配置され且つ前記シート搬送方向とは逆方向に向かってブレーキトルクが付与される分離ロールとを備え、シート積載手段に積載されたシートを一枚ずつ捌いて供給するシート供給装置において、
前記給送ロール及び前記分離ロールの表面には、夫々、雰囲気温度10℃で湿度15%、押し付け力1.96N、引き抜き速度100mm/sにて長さ2.97mの塗工紙をスリップさせた後に測定される摩擦係数が0.5以上である弾性層を具備させ、且つ、前記分離ロールの硬度よりも前記給送ロールの硬度を低硬度とすることを特徴とするシート供給装置。
A sheet feeding roll that is rotationally driven in the sheet conveying direction; and a separation roll that is disposed in pressure contact with the feeding roll and that is applied with a brake torque in a direction opposite to the sheet conveying direction. In a sheet feeding device that feeds and feeds one sheet at a time,
A coated paper having a length of 2.97 m was slipped onto the surfaces of the feeding roll and the separating roll at an atmospheric temperature of 10 ° C., a humidity of 15%, a pressing force of 1.96 N, and a drawing speed of 100 mm / s, respectively. A sheet feeding apparatus comprising an elastic layer having a friction coefficient measured later of 0.5 or more, and a hardness of the feeding roll lower than that of the separation roll.
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