JP5106552B2 - 用紙搬送ローラ、用紙搬送装置および用紙搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に備えられる用紙搬送ローラ、用紙搬送装置および用紙搬送方法に関する。

一般的に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、または、これらの複合機等の画像形成装置には、用紙を搬送する用紙搬送装置が備えられる。用紙搬送装置は、回転して用紙に摩擦係合することにより用紙を搬送する用紙搬送ローラを有している。

しかしながら、このような用紙搬送ローラは、表面に用紙の紙粉が堆積することにより用紙に摩擦係合しにくくなり、搬送不良や紙詰まり等を引き起こすという問題があった。

このような問題を解決する用紙搬送ローラとして、中央に軸孔と、平歯車の歯状としたローラ表面と、少なくとも一側面中央にボス部とを有する任意の数の単位ローラを備え、各単位ローラを近接させて軸孔に支持軸を貫挿したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された用紙搬送ローラは、ボス部により単位ローラ間に隙間を形成する。これにより、特許文献１に記載された用紙搬送ローラは、用紙の紙粉を隙間に排除して紙粉がローラ表面へ堆積することを防止していた。

特開２００１−１２２４４８号公報

しかしながら、用紙には、破断面が均一でなく多くの紙粉を発生させる粗悪なものがある。特許文献１に記載された用紙搬送ローラは、そのような用紙を頻繁に搬送すると、破断面や紙粉によって表面の凹凸部が摩耗し、搬送不良や紙詰まり等を起こして搬送性能を低下させるという課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止することができる用紙搬送ローラを提供することを目的とする。

本発明の用紙搬送ローラは、径の異なるＮ（Ｎは２以上の整数）種類のローラを備え、前記Ｎ種類のローラは用紙の搬送方向と略直交する同一の回転軸線廻りに回転可能に配置され、前記Ｎ種類のローラの表面には凹凸部がそれぞれ形成され、前記Ｎ種類のローラのうちｉ＋１（ｉは１からＮ−１までの整数）番目に径の大きいローラ表面の凹凸部は、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部によって構成され、前記ｉ番目に径の大きいローラ表面が有する凹凸部の摩耗により、前記ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成される凹凸部が表面に形成されるｉ＋１番目に径の大きいローラが最大径となるのに応じて、該ｉ＋１番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送する。

また、本発明の用紙搬送装置は、上記構成を有する用紙搬送ローラと、前記Ｎ種類のローラのうちｉ番目に径の大きいローラに前記用紙を圧接させ、前記ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹凸部が摩耗すると、前記ｉ＋１番目に径の大きいローラに前記用紙を圧接させる圧接手段とを備える。

また、本発明の用紙搬送方法は、用紙の搬送方向と略直交する同一の回転軸線廻りに回転可能に配置され、表面に凹凸部が形成された径の異なるＮ種類のローラのうちｉ（ｉは１からＮ−１までの整数）番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送し、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹凸部が摩耗すると、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成される凹凸部が表面に形成されたｉ＋１番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送する。

本発明は、表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止する用紙搬送ローラを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラの外観図である。 本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラの正面図である。 本発明の第１の実施の形態において各ローラの表面に形成された凹凸を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態としての用紙搬送ローラの正面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるローラの正面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるローラの側面図である。

次に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送装置１の外観図を図１に示す。用紙搬送装置１は、画像形成装置に備えられ、画像形成装置によって処理される用紙を搬送する。

なお、本発明の第１の実施の形態では、本発明の用紙搬送装置を、画像形成装置に備えられた用紙載置台に載置された用紙を１枚ずつピックアップして画像形成部に向けて搬送する給紙装置として構成した例について説明する。

図１において、用紙搬送装置１は、用紙搬送ローラ２と、用紙７が載置される用紙載置台３と、付勢部材４とを備えている。また、用紙搬送ローラ２は、複数のローラ５ａ、５ｂおよび５ｃ（以下、総称してローラ５ともいう）を一対ずつと、ローラシャフト６とを備えている。

なお、図１において、３種類の異なる径を持つローラ５を２つずつ示しているが、本発明の用紙搬送ローラが備えるローラの数および同一径のローラの数を限定するものではない。

付勢部材４は、用紙載置台３を用紙搬送ローラ２方向に押圧し、用紙載置台３に載置された用紙７の上面をローラ５ａ、５ｂおよび５ｃのいずれかに圧接させる。なお、用紙載置台３および付勢部材４は、本発明における圧接手段の一実施形態を構成する。

ローラシャフト６は、用紙７の搬送方向Ｂに対して略直交して配置され、回転方向Ａの向きに回転可能に構成されている。

ローラ５は中央に軸孔を有し、軸孔に挿入されたローラシャフト６に取り付けられている。ローラ５は、ローラシャフト６を回転軸としてローラシャフト６と一体に回転可能である。ローラ５は回転方向Ａの向きに回転することにより、用紙７を搬送方向Ｂの向きに搬送する。

図２に、用紙搬送ローラ２の正面図を示す。

図２に示すように、ローラ５ａの径ａは、ローラ５ｂの径ｂより大きく、ローラ５ｂの径ｂはローラ５ｃの径ｃより大きい。このように、ローラ５は、ローラシャフト６の両端から径の大きい順（ローラ５ａ、５ｂ、５ｃの順）に対称に配置されている。

図３を用いて、ローラ５の表面に形成された凹凸について説明する。

図３において、ローラ５ｂの凸部５１ｂの径は、ローラ５ｂより大きな径を持つローラ５ａの凹部５２ａの径より大きくなっている。

また、ローラ５ｂの凸部５１ｂの径は、ローラ５ａの凸部５１ａの径より小さくなっている。

また、ローラ５ｃの凸部５１ｃの径は、ローラ５ｃより大きな径を持つローラ５ｂの凹部５２ｂの径より大きくなっている。

また、ローラ５ｃの凸部５１ｃの径は、ローラ５ｂの凸部５１ｂの径より小さくなっている。

次に、用紙搬送装置１の動作について説明する。

用紙搬送装置１は、まず、付勢部材４によって用紙載置台３に載置された用紙７の上面をローラ５ａに圧接させ、ローラシャフト６を回転させ、ローラ５ａを用紙に摩擦係合させて用紙を搬送する。ローラ５ａの凸部５１ａは、搬送枚数に応じて摩耗していく。ローラ５ａの凸部５１ａの高さがローラ５ｂの凸部５１ｂと同じ高さになるまで摩耗すると、ローラ５ａは用紙７に摩擦係合しにくくなる。このような状態になると、用紙搬送装置１は、付勢部材４および用紙載置台３によって用紙７をローラ５ｂに圧接させ、ローラシャフト６を回転させ、ローラ５ｂを用紙７に摩擦係合させることにより、用紙を搬送する。

同様に、ローラ５ｂの凸部５１ｂの高さがローラ５ｃの凸部５１ｃと同じ高さになるまで摩耗すると、用紙搬送装置１は、ローラ５ｃを用紙７に摩擦係合させることにより、用紙７を搬送する。

次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。

本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラおよびこれを備えた用紙搬送装置は、表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止することができる。

その理由は、径の異なるＮ種類のローラにより、まず径の大きなローラが用紙に摩擦係合して用紙を搬送する。そして、用紙を搬送していたローラ表面の凹凸部が摩耗すると、次に径の大きなローラが、摩耗していない凹凸部によって用紙を搬送するからである。

また、本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置は、一部のローラが摩耗して機能しなくなる前に他のローラを確実に機能させることができる。

その理由は、各ローラの凸部までの径を、より大きな径を有するローラの凹部の径より大きくなるよう凹凸部を形成するため、各ローラ表面の凸部が凹部まで摩耗する前に、次に大きな径を持つローラの凹凸部を用紙に摩擦係合させるからである。

また、本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置は、径の異なるＮ種類のローラをより安定して回転させることができる。

その理由は、同一の径を持つ一対ずつのローラを回転軸線方向に対称に配置するからである。

また、本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置は、径の異なるＮ種類のローラをさらに安定して回転させることができる。

その理由は、同一の径を持つ一対ずつのローラを回転軸線方向の両端から径の大きい順に配置するからである。

なお、本発明の第１の実施の形態において、用紙搬送装置１および用紙搬送ローラ２を給紙装置および給紙ローラとして構成する例について説明したが、本発明の用紙搬送装置および用紙搬送ローラは、給紙装置および給紙ローラに限らず、画像形成装置において用紙を搬送する用紙搬送装置および用紙搬送ローラ全般に適用可能である。例えば、本発明の用紙搬送ローラは、画像形成部の排紙口から用紙を排紙する方向に搬送する排紙装置および排紙ローラとして構成されていてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の第２の実施の形態としての用紙搬送装置８は、本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送装置１に対して、用紙搬送ローラ２に替えて用紙搬送ローラ９を備える点が異なる。その他の構成については本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送装置１と同一のため、図示および説明を省略する。

図４に、本発明の第２の実施の形態としての用紙搬送ローラ９の正面図を示す。

用紙搬送ローラ９は、ローラ１０と、本発明の第１の実施の形態と同一のローラシャフト６とを有している。

なお、図４には、２つのローラ１０を示しているが、本発明の用紙搬送ローラが備えるローラの数を限定するものではない。

ローラ１０は、異なる径を有する複数のローラが一体に形成されたものである。ローラ１０は、回転径の大きい方が外側になるよう、回転軸線方向に対称にローラシャフト６に取り付けられている。

ローラ１０の正面図を図５に示し、側面図を図６に示す。ローラ１０は、径ａを有する部分１０ａ、径ｂを有する部分１０ｂ、および径ｃを有する部分１０ｃを有している。ここで、径ａは径ｂより大きく、径ｂは径ｃより大きくなっている。

ローラ１０の表面には、図３に示した本発明の第１の実施の形態としてのローラ５と同様の凹凸部が形成されている。すなわち、ローラ部分１０ａの表面には凸部５１ａおよび凹部５２ａを有する凹凸部が形成される。また、ローラ部分１０ｂの表面には凸部５１ｂおよび凹部５２ｂを有する凹凸部が形成される。また、ローラ部分１０ｃの表面には凸部５１ｃおよび凹部５２ｃを有する凹凸部が形成される。

以上のように構成された用紙搬送装置８は、本発明の第１の実施の形態としての用紙搬送装置１と同様に動作する。

次に、本発明の第２の実施の形態の用紙搬送ローラおよびこの用紙搬送ローラを備えた用紙搬送装置の効果について述べる。

本発明の第２の実施の形態としての用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置は、表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止することができる用紙搬送ローラの製造コストおよび管理コストを減らすことができる。

その理由は、径の異なるＮ種類のローラの少なくとも一部を一体に形成したので、製造過程における組立を簡易にし、保守管理対象の部品点数を減らすことができるからである。

次に、本発明の用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置を最小構成で実施する形態について説明する。

図１に示した用紙搬送装置１は、用紙搬送ローラ２と、用紙載置台３および付勢部材４によって構成される圧接部を少なくとも備える。

用紙搬送ローラ２は、径の異なるＮ種類のローラ５を少なくとも備え、各ローラ５の表面には凹凸部がそれぞれ形成される。

また、ローラ５のうちｉ＋１（ｉは１からＮ−１までの整数）番目に径の大きいローラ表面の凹凸部は、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成される。

また、これらのローラ５は用紙７の搬送方向と略直交する同一の回転軸線廻りに回転可能に配置される。

ローラ５は、複数の異なる径のローラ５によって構成されるが、その数および配置は限定されない。

また、ローラ５は、必ずしもローラシャフト等の支持軸に取り付けられていなくても良い。例えば、ローラ５は、側面に凸部が形成されてこの凸部が画像形成装置側に設けられた凹部に回転可能に係合されてもよい。また、ローラ５は、支持軸と一体に形成されていてもよい。

付勢部材４は、用紙載置台３を用紙搬送ローラ２方向に押圧し、ローラ５のうち、摩耗していないローラの中で１番目に径の大きいローラに用紙７を圧接させる。このローラ表面の凹凸部が摩耗すると次に径の大きいローラに用紙を圧接させる。

なお、本発明の圧接手段は、用紙載置台および付勢部材に限らず、用紙を用紙搬送ローラに圧接させるその他の周知の技術によって構成されてもよい。

このように構成された用紙搬送装置１は、次のように動作する。

まず、径の大きなローラ５ａが、表面の摩擦力を用いて用紙７を搬送する。ローラ５ａ表面の凹凸部が摩耗してくると、次に径の大きなローラ５ｂが用紙７を搬送する。ローラ５ｂ表面の凹凸部が摩耗してくると、次に径の大きなローラ５ｃが用紙７を搬送する。

このように、本発明の用紙搬送ローラおよびこの用紙搬送ローラを備えた用紙搬送装置は、ローラ表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止することができる。

その理由は、用紙を搬送していたローラ表面の凹凸部が摩耗すると、次に径の大きいローラの凹凸部を用紙に摩擦係合させて用紙を搬送するからである。

すなわち、本発明の用紙搬送ローラおよびこれを備えた用紙搬送装置は、径の異なるＮ種類の全てのローラの表面が摩耗するまで用紙を搬送するための摩擦力を維持することできる。

このため、本発明の用紙搬送ローラおよびこれを備えた用紙搬送装置は、用紙搬送ローラの交換回数を減らすことができ、部品コストの削減および画像形成装置の停止時間の削減にも効果を奏する。

本発明の用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置は、表面の凹凸部の摩耗による搬送性能の低下をより長期間防止することができ、用紙カセット等から１枚ずつピックアップするための摩擦力が必要とされる給紙ローラおよび給紙装置等、画像形成装置に備えられる用紙搬送ローラおよび用紙搬送装置全般に好適である。

１、８ 用紙搬送装置
２、９ 用紙搬送ローラ
３ 用紙載置台
４ 付勢部材
５、１０ ローラ
６ ローラシャフト
７ 用紙
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 凸部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 凹部

Claims (9)

1. 径の異なるＮ（Ｎは２以上の整数）種類のローラを備え、
   前記Ｎ種類のローラは用紙の搬送方向と略直交する同一の回転軸線廻りに回転可能に配置され、
   前記Ｎ種類のローラの表面には凹凸部がそれぞれ形成され、
   前記Ｎ種類のローラは、ｉ＋１（ｉは１からＮ−１までの整数）番目に径の大きいローラ表面の凹凸部は、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成され、
   前記ｉ番目に径の大きいローラ表面が有する凹凸部の摩耗により、前記ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成される凹凸部が表面に形成されるｉ＋１番目に径の大きいローラが最大径となるのに応じて、該ｉ＋１番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送する
   用紙搬送ローラ。
2. 前記Ｎ種類のローラは、同一の径を持つローラを一対ずつ含み、前記同一の径を持つローラが前記回転軸線方向に対称に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送ローラ。
3. 前記Ｎ種類のローラは、前記回転軸線方向の両端から径の大きい順に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の用紙搬送ローラ。
4. 前記Ｎ種類のローラの少なくとも一部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の用紙搬送ローラ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された用紙搬送ローラと、
   前記Ｎ種類のローラのうちｉ番目に径の大きいローラに前記用紙を圧接させ、前記ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹凸部が摩耗すると、前記ｉ＋１番目に径の大きいローラに前記用紙を圧接させる圧接手段と
   を備える用紙搬送装置。
6. 前記Ｎ種類のローラは、同一の径を持つローラを一対ずつ含み、前記同一の径を持つローラが前記回転軸線方向に対称に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の用紙搬送装置。
7. 前記用紙搬送装置は、画像形成装置に備えられ、前記画像形成装置によって処理される用紙を搬送する用紙搬送装置である
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の用紙搬送装置。
   装置。
8. 用紙の搬送方向と略直交する同一の回転軸線廻りに回転可能に配置され、表面に凹凸部が形成された径の異なるＮ種類のローラのうちｉ（ｉは１からＮ−１までの整数）番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送し、
   ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹凸部が摩耗すると、ｉ番目に径の大きいローラ表面の凹部の径より大きい径を有する凸部と、該凸部より陥没した凹部とによって構成される凹凸部が表面に形成されたｉ＋１番目に径の大きいローラによって前記用紙を搬送する用紙搬送方法。
9. 前記Ｎ種類のローラのうち、前記回転軸線方向に対称に配置された同一の径を持つ一対のローラによって用紙を搬送することを特徴とする請求項８に記載の用紙搬送方法。

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