JP7374506B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、複合機、ファクシミリなどの画像形成装置に好適な給紙装置に関する。

複写機、プリンター、複合機、ファクシミリなどの画像形成装置は、種々のローラを有している（例えば、特許文献１参照）。ローラを含む装置として、特許文献１に記載されているような、用紙を１枚ずつ給紙するための給紙装置が知られている。給紙装置は、例えば、ピックアップローラ、フィードローラ、および、リタードローラを有している。

例えば、当業者によって呼称が異なるが、ＦＲＲ（フィード・リバース・ローラ）方式と呼ばれる給紙装置では、ピックアップローラにより、トレイから分離部に用紙を送る。分離部は、フィードローラと、リタードローラと、トルクリミッタとを有している。リタードローラは、フィードローラに加圧接触している。この分離部は、用紙の重送を防止する。より具体的には、給紙指令が出ると、ピックアップローラおよびフィードローラが回転を始める。その時、フィードローラに加圧状態で接触しているリタードローラもフィードローラと一緒に回転する。ピックアップローラによりトレイから送り出された用紙は、フィードローラとリタードローラとの間に入り、フィードローラとリタードローラによって、加圧されつつ前進する。この時、リタードローラはトルクリミッタによって用紙を戻す方向に回転力を与えられている。このリタードローラは、通常は１枚の用紙を介してフィードローラからの回転力を受けて用紙を送り出す方向に回転している。一方で、ピックアップローラにより誤って２枚の用紙が送り出される場合がある。この場合において、２枚の用紙がフィードローラとリタードローラとの間に入ったとき、リタードローラは、用紙をトレイ側に押し戻す方向に所定のトルクが与えられているので、このトルクの回転によって回転することで、リタードローラと接している用紙をトレイ側に戻す。その結果、フィードローラに接した用紙のみが前進する。

特開昭６２－６５８５９号公報

このような給紙装置において、給紙動作が繰り返し行われると、フィードローラの表面およびリタードローラの表面に紙粉等が、微細粉として付着する。このような微細粉がフィードローラおよびリタードローラの表面に存在すると、これらのローラの表面の摩擦係数が低下し、用紙の搬送を安定して行うことが難しくなる。その結果、紙詰まり等の用紙の搬送不良が生じることがある。

特許文献１に記載の紙送りローラは、ローラの軸方向における一端から他端に向かって略アーチ状に延びる微細溝が円周方向に所定間隔で形成されている。この微細溝は、用紙表面に付着している紙粉を収容および排出するために設けられている。特許文献１に記載されているように、紙粉等の微細粉によるローラと用紙との間の摩擦力低下を抑制することを目的としてローラに溝を設ける構成は、知られている。このような給紙装置において、用紙の搬送不良や紙詰まりをより長期間に亘ってより確実に抑制できるようにすることが要請されている。なお、特許文献１では、単品のローラについてのみ着目しており、フィードローラとリタードローラという複数のローラを含む給紙装置でのローラ間の関係については何ら着目していない。

このような背景を踏まえ、本発明の目的の一つは、紙詰まり等の用紙の搬送不良を長期間に亘って抑制できる給紙装置を提供することにある。

本願発明者は、鋭意研究の結果、フィードローラとリタードローラそれぞれの単体のローラに着目するのではなく、フィードローラとリタードローラとを互いに関連付けて改良することが、用紙の搬送不良や紙詰まりを抑制するのに効果的であるとの知見を得て、本発明を想到するに至った。

本発明は、下記の給紙装置を要旨とする。

（１）用紙を搬送するための駆動力が与えられるフィードローラと、
前記フィードローラから前記駆動力を与えられることで前記フィードローラと連動回転可能に構成され、この連動回転における回転方向とは反対方向に所定の回転抵抗を付与されたリタードローラと、を備える給紙装置であって、
前記フィードローラの外周面には、前記フィードローラの軸方向および周方向のうちの前記軸方向を主成分として延びる凸条が前記周方向に沿って複数設けられており、
前記リタードローラの外周面には、前記リタードローラの軸方向および周方向のうちの前記周方向を主成分として延びる凸条としての周方向凸条が前記軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記リタードローラの軸方向および周方向のうちの前記軸方向を主成分として延びる凸条としての軸方向凸条が前記周方向に沿って複数設けられており、
前記リタードローラの外周面を平面に展開した展開図において、前記周方向凸条が直線状に延びているとともに、前記軸方向凸条が直線状に延びている、給紙装置。

（２）前記フィードローラの凸条は、前記フィードローラの前記軸方向に延びており、
前記リタードローラの前記周方向凸条が前記リタードローラの前記周方向に延びているとともに、前記リタードローラの前記軸方向凸条が前記リタードローラの前記軸方向に延びている、前記（１）に記載の給紙装置。

（３）複数の前記周方向凸条が、前記リタードローラの前記軸方向に等ピッチで配置されている、前記（１）または前記（２）に記載の給紙装置。

本発明によれば、給紙装置において、紙詰まり等の用紙の搬送不良を長期間に亘って抑制できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る給紙装置の模式的な側面図である。 図２は、分離機構のフィードローラおよびリタードローラの模式的な斜視図である。 図３は、フィードローラの外周面の一部を平面に展開した展開図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図であり、フィードローラの外周面をフィードローラの軸方向と直交する断面で示す図である。 図５は、リタードローラの外周面を平面に展開した展開図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図であり、リタードローラの外周面をリタードローラの軸方向と直交する断面で示す図である。 図７は、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図であり、リタードローラの外周面をリタードローラの軸方向と平行な断面で示す図である。 図８は、フィードローラの変形例における凸条を説明するための主要部の展開図である。 図９は、リタードローラの変形例における周方向凸条および軸方向凸条を説明するための主要部の展開図である。 評価装置の模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同様の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の一実施形態に係る給紙装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る給紙装置１の模式的な側面図である。図２は、分離機構４のフィードローラ１０およびリタードローラ２０の模式的な斜視図である。図３は、フィードローラ１０の外周面１１の一部を平面に展開した展開図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図であり、フィードローラ１０の外周面１１をフィードローラ１０の軸方向Ｓ１と直交する断面で示す図である。図５は、リタードローラ２０の外周面２１を平面に展開した展開図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図であり、リタードローラ２０の外周面２１をリタードローラ２０の軸方向Ｓ２と直交する断面で示す図である。図７は、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図であり、リタードローラ２０の外周面２１をリタードローラ２０の軸方向Ｓ２と平行な断面で示す図である。

図１を参照して、給紙装置１は、画像形成装置に備えられる。このような画像形成装置として、複写機、プリンター、複合機、ファクシミリ等を例示できる。

給紙装置１は、用紙トレイ２の上方に配置されたピックアップローラ３と、ピックアップローラ３に隣接する分離機構４と、を有している。

用紙トレイ２は、複数の用紙５を収容可能である。用紙５は、紙に限らず、画像形成装置によって画像形成可能なプラスチックシート等の他のシート材であってもよい。

ピックアップローラ３は、例えば、芯金３ａの外周に弾性体ローラが取り付けられた構成を有しており、図示しない電動モータによって回転駆動される。ピックアップローラ３が回転駆動され、用紙トレイ２上の用紙５がピックアップローラ３の回転によって用紙トレイ２から送り出されると、この用紙５は、分離機構４に送り出される。

分離機構４は、ピックアップローラ３から送り込まれた用紙５を１枚ずつ画像形成部（図示せず）に向けて送り出すために設けられている。分離機構４は、ピックアップローラから複数枚の用紙５が搬送されてきた場合、用紙５を１枚だけ送り出すように構成されている。

分離機構４は、フィードローラ１０と、リタードローラ２０と、を有している。

フィードローラ１０は、図示しない電動モータによって回転するように構成されており、用紙５を搬送するための駆動力がこの電動モータから与えられる。フィードローラ１０は、ピックアップローラ３によって送られてきた用紙５に上記の駆動力を与えることで、用紙５を画像形成部に向けて図１の右側に送り出す。フィードローラ１０は、芯金６の外周に巻かれた弾性体ローラであり、弾性体ローラの外周面がフィードローラ１０の外周面１１である。

図２～図４を参照して、フィードローラ１０の外周面１１には、フィードローラ１０の軸方向Ｓ１および周方向Ｃ１のうちの軸方向Ｓ１を主成分として延びる凸条１３が周方向Ｃ１に沿って複数設けられている。この場合の「軸方向Ｓ１を主成分として延びる凸条１３」とは、凸状１３が延びている方向としての長手方向Ｌ１における、凸状１３の一端と他端とを繋いだベクトルＶ１について、軸方向成分の大きさＶ１Ｓが周方向成分の大きさＶ１Ｃよりも大きいことをいう。換言すれば、凸状１３は、軸方向Ｓ１に対する傾き角θ１（劣角）が４５°未満であることをいう。好ましくは、傾き角θ１は、３０°以下であり、より好ましくは１５°以下であり、特に好ましくは、本実施形態のようにゼロ°（軸方向Ｓ１と平行）である。すなわち、本実施形態では、フィードローラ１０の凸条１３は、フィードローラ１０の軸方向Ｓ１に平行に延びている。フィードローラ１０の外周面１１を平面に展開した展開図において、凸条１３が直線状に延びている。本実施形態では、フィードローラ１０は、周方向Ｃ１に凸状１３が複数並ぶローレット形状のローラである。このように、凸状１３が軸方向Ｓ１を主成分として延びていることで、駆動ローラとしてのフィードローラ１０は、用紙５を掻き出すように用紙５に接触することができる。これにより、フィードローラ１０から用紙５への駆動力の伝達効率をより高くできる。

図１，２，５，７を参照して、リタードローラ２０は、フィードローラ１０から上記の駆動力を与えられることでフィードローラ１０と連動回転可能に構成され、また、この連動回転における回転方向Ａ２とは反対方向に所定の回転抵抗を付与されている。リタードローラ２０は、芯金８の外周に巻かれた弾性体ローラであり、弾性体ローラの外周面がリタードローラ２０の外周面２１である。トルクリミッタ７は、リタードローラ２０に上記の回転抵抗を付与している。リタードローラ２０は、トルクリミッタ７を介して図示しない電動モータから回転方向Ａ２とは反対方向に回転駆動されていてもよいし、電動モータからの駆動力を受けないように構成されていてもよい。リタードローラ２０の外周面２１は、フィードローラ１０の外周面１１に加圧接触している。

上記の構成により、フィードローラ１０が回転し始めると、リタードローラ２０がフィードローラ１０と連動して回転方向Ａ２に回転する。ピックアップローラ３により用紙トレイ２から送り出された用紙５は、フィードローラ１０とリタードローラ２０との間に入り、フィードローラ１０とリタードローラ２０によって、加圧されつつ前進する。この時、リタードローラ２０は、通常は１枚の用紙５を介してフィードローラ１０からの回転力を受けて用紙５を送り出す方向に（回転方向Ａ２に）回転する。一方で、ピックアップローラ３によって誤って２枚（複数枚）の用紙５が送り出される場合がある。この場合において、２枚の用紙５がフィードローラ１０とリタードローラ２０との間に入ったとき、リタードローラ２０は、下側の用紙５と接触し、上下の用紙５間に滑りが生じるので、リタードローラ２０は回転方向Ａ２には回転せず、下側の用紙５は通過させない。その結果、複数の用紙５のうち、フィードローラ１０に接した用紙５のみが前進する。

リタードローラ２０は、フィードローラ１０と平行に配置されている。リタードローラ２０の外周面２１には、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２および周方向Ｃ２のうちの周方向Ｃ２を主成分として延びる凸条としての周方向凸条２３が軸方向Ｓ２に沿って複数設けられている。この場合の「周方向Ｃ２を主成分として延びる周方向凸条２３」とは、周方向凸条２３が延びている方向としての長手方向Ｌ２における、周方向凸条２３の任意の一部におけるベクトルＶ２について、周方向成分の大きさＶ２Ｃが軸方向成分の大きさＶ２Ｓよりも大きいことをいう。換言すれば、周方向凸条２３は、周方向Ｃ２に対する傾き角θ２（劣角）が４５°未満であることをいう。好ましくは、傾き角θ２は、３０°以下であり、更に好ましくは１５°以下であり、特に好ましくは、本実施形態のようにゼロ°（周方向Ｃ２と平行）である。すなわち、本実施形態では、リタードローラ２０の周方向凸条２３は、リタードローラ２０の周方向Ｃ２と平行に延びている。本実施形態では、リタードローラ２０の外周面２１を平坦面に展開した展開図において、周方向凸条２３が直線状に延びている。このように、周方向凸条２３が周方向Ｃ２を主成分として延びていることで、従動ローラとしてのリタードローラ２０は、用紙５をより安定した姿勢で支持できるとともに、用紙５に対してより引っかかり難くしてスムーズに搬送できる。

本実施形態では、リタードローラ２０の外周面には、周方向凸条２３に加えて軸方向凸条２４が設けられている。これにより、リタードローラ２０は、表面に格子状の凸状が形成されたローラである。軸方向凸条２４は、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２および周方向Ｃ２のうちの軸方向Ｓ２を主成分として延びる凸条であり、周方向Ｃ２に沿って複数設けられている。この場合の「軸方向Ｓ２を主成分として延びる軸方向凸条２４」とは、軸方向凸条２４が延びている方向としての長手方向Ｌ３における、軸方向凸条２４の任意の一部におけるベクトルＶ３について、軸方向成分の大きさＶ３Ｓが周方向成分の大きさＶ３Ｃよりも大きいことをいう。換言すれば、軸方向凸条２４は、軸方向Ｓ２に対する傾き角θ３（劣角）が４５°未満であることをいう。好ましくは、傾き角θ３は、３０°以下であり、より好ましくは１５°以下であり、特に好ましくは、本実施形態のようにゼロ°（軸方向Ｓ２と平行）である。すなわち、本実施形態では、リタードローラ２０の軸方向凸条２４は、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２と平行に延びている。本実施形態では、リタードローラ２０の外周面２１を平面に展開した展開図において、軸方向凸条２４が直線状に延びている。この構成により、好ましい実施形態において、複数の周方向凸条２３および複数の軸方向凸条２４が、全体として格子状に配列されている。

以上説明したように、本実施形態によると、フィードローラ１０の凸条１３が軸方向Ｓ１を主成分として延びているので、凸条１３によって用紙５を確実に搬送する力を用紙５に与えることができる。これにより、フィードローラ１０は、長期に亘って十分な駆動力を用紙５に与えることができる。また、リタードローラ２０の周方向凸条２３が周方向Ｃ２を主成分として延びているので、周方向凸条２３によって用紙５が引っ掛からないように用紙５がリタードローラ２０にスムーズに受けられてリタードローラ２０上を移動できる。これにより、給紙装置１が長期間使用された場合でも、給紙装置１における紙詰まり等の搬送不良をより確実に抑制できる。さらに、フィードローラ１０の２つの凸条１３，１３間の溝部１５、およびリタードローラ２０の２つの周方向凸条２３，２３間の溝部２５に紙粉等の微細粉を逃がすことができる。これにより、フィードローラ１０の凸条１３とリタードローラ２０の周方向凸条２３との間のニップ部に紙粉が滞留するのを抑制できる。よって、給紙装置１が長期間使用された場合でも、フィードローラ１０とリタードローラ２０との間の摩擦係数の低下を抑制できる。その結果、フィードローラ１０の回転に伴ってリタードローラ２０が回転する度合いとしての連れ回り性を長期間に亘って高いままにできる。これにより、フィードローラ１０とリタードローラ２０の連れ回り性（連動回転性能）の低下に起因する紙詰まりを、より確実に抑制できる。

仮に、フィードローラとして外周面に格子状の接触面が形成されたローラを用いた場合、このフィードローラは、ローレット形状のフィードローラ１０と比べて、長期間使用されたときに、リタードローラ２０との間に滑りを生じやすくなってしまう。また、リタードローラとしてフィードローラ１０のようなローレット形状のローラを用いた場合、このリタードローラは、上述したフィードローラ１０と比べて、用紙５とのひっかかりを生じやすく、紙詰まりを生じやすくなってしまう。このように、ローレット形状のフィードローラ１０を配置し、フィードローラ１０の反対側に、周方向Ｃ２を主成分とする周方向凸条２３を含むリタードローラ２０を配置するという、本願に特有の配置を行うことで、長期間に亘って紙詰まり等の用紙５の搬送不良をより確実に抑制できる。

また、本実施形態によると、フィードローラ１０の凸条１３は、フィードローラ１０の軸方向Ｓ１に延びており、リタードローラ２０の周方向凸条２３は、リタードローラ２０の周方向Ｃ２に延びており、リタードローラ２０の軸方向凸条２４は、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２に延びている。この構成によると、フィードローラ１０から用紙５への駆動力の高い伝達効率と、リタードローラ２０上での用紙５のよりスムーズな搬送と、をバランスよく実現できる。

また、本実施形態によると、リタードローラ２０の複数の周方向凸条２３および複数の軸方向凸条２４は、全体として格子状に配列されている。この構成によると、用紙５の自重を受けるリタードローラ２０上において、より均等な面圧で用紙５を載せることができるとともに、長期間の使用に伴い発生する微細粉を凸条２３，２４間の溝部２５に確実に溜めることができる。よって、フィードローラ１０およびリタードローラ２０よる用紙５のスムーズな搬送を長期間に亘って維持できる。

次に、フィードローラ１０およびリタードローラ２０のより好ましい形態について説明する。

＜フィードローラのより好ましい構成＞
図２～図４を参照して、フィードローラ１０の材質としては、例えば、合成ゴムの一種であるポリウレタン、ＥＰＤＭ、その他の合成ゴムを例示できる。フィードローラ１０の材質として、比較的小さな外力によって変形した後直ちに元の形状に戻る弾性を有する、合成ゴム以外の物質であってもよい。

フィードローラ１０の硬度は、特に限定されないが、例えばデュロメータＡ硬度で３０～７０であることが好ましい。Ａ硬度が上記の下限未満であると、ゴムの摩耗量が大きくなり、必要な形状が保持できなくなる。一方、Ａ硬度が上記の上限を超えると、ニップ量が小さくなり摩擦係数が低くなりすぎて必要な搬送力を確保できないおそれがある。フィードローラ１０の硬度の下限は好ましくは４０であり、フィードローラ１０の硬度の上限は好ましくは６０である。なお、デュロメータＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３：２００６によりに準拠して測定される値である。

フィードローラ１０には、軸方向Ｓ１を主成分とする凸条１３が設けられている一方で、周方向Ｃ１を主成分とする凸条は設けられていないことが好ましい。周方向Ｃ１を主成分とする凸条が設けられていると、分離機構４を長期間使用したときに、当該凸条と用紙との間で滑りが生じやすくなるためである。但し、フィードローラ１０に、周方向Ｃ１を主成分とする凸条がさらに設けられていてもよい。すなわち、フィードローラ１０に、軸方向Ｓ１に対して４５°を超える角度を成して延び用紙５と接触可能な周方向凸条がさらに設けられていてもよい。このような周方向凸条が設けられる場合でも、当該周方向凸条は、僅かな長さに設けられている程度が好ましい。この場合の「僅か」とは、フィードローラ１０における各凸条１３の長手方向Ｌ１における長さの合計の１０％以下や、５％以下であることを例示できる。

フィードローラ１０の外周面１１は、筒状部１２およびこの筒状部１２から突出する凸条１３を有している。筒状部１２は、例えば、円筒形状である。筒状部１２は、凸条１３の高さを十分に高くすることで用紙５とは接触しないように構成されている。

凸条１３は、フィードローラ１０の周方向Ｃ１に等ピッチで設けられていることが好ましい。周方向Ｃ１における凸条１３の配置ピッチＰ１は、０．９～１．３ｍｍであることが好ましい。配置ピッチＰ１が上記の下限未満であると、溝部１５の体積が小さくなり、用紙表面に付着している紙粉を効果的に逃がすことが出来なくなる。一方、配置ピッチＰ１が上記の上限を超えると、フィードローラ１０の回転中にフィードローラ１０と用紙５とが接触する頻度が少なくなり、フィードローラ１０と用紙５との間に滑りが生じやすい。凸条１３の配置ピッチＰ１の下限は好ましくは０．９５ｍｍであり、配置ピッチＰ１の上限は好ましくは１．１ｍｍである。なお、凸条１３は、周方向Ｃ１に不等ピッチで配置されていてもよい。

軸方向Ｓ１から見たときにおいて、各凸条１３は、例えば台形形状に形成されていることが好ましい。凸条１３がこのような形状であれば、凸条１３の先端から用紙５へ駆動力を集中的に伝達でき、駆動力の伝達効率を高くできる。なお、軸方向Ｓ１から見たときの凸条１３の形状は、三角形形状であってもよいし、四角形形状であってもよいし、インボリュート歯形状であってもよいし、サイクロイド歯形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

各凸条１３は、軸方向Ｓ１におけるフィードローラ１０の外周面１１の全域に亘って形成されていることが好ましい。しかしながら、１つの凸条１３において、凸条部分は軸方向Ｓ１に断続的に形成されていてもよい。

凸条１３の高さｈ１は、フィードローラ１０の半径方向における筒状部１２からの凸条１３の高さであり、０．３～０．７ｍｍであることが好ましい。高さｈ１が上記の下限未満であると、凸条１３，１３間の溝部１５の体積が小さくなり、用紙表面に付着している紙粉を効果的に逃がすことが出来なくなる。一方、高さｈ１が上記の上限を超えると、用紙５を繰り返し給紙装置１に通過させたときの凸条１３の摩耗量が大きく、必要な形状が保持できなくなり、フィードローラ１０から用紙５への駆動力の伝達効率が低下してしまう。凸条１３の高さｈ１の下限は好ましくは０．４ｍｍであり、高さｈ１の上限は好ましくは０．６ｍｍである。

周方向Ｃ１における凸条１３の先端の幅ｗ１は、０．２～０．５ｍｍであることが好ましい。幅ｗ１は、例えば、給紙装置４が新品のときに用紙５が接触する部分の幅である。幅ｗ１が上記の下限未満であると、凸条１３が細くなり過ぎ、用紙５と凸条１３との接触面積が小さくなり、摩擦力（搬送力）が低下する）。一方、幅ｗ１が上記の上限を超えると、隣り合う凸条１３間の溝部１５の周方向長さを十分に確保できず、微細粉を溝部１５に逃がし難くなり、摩擦力（搬送力）が低下する。凸条１３の先端の幅ｗ１の下限は好ましくは０．３ｍｍであり、幅ｗ１の上限は好ましくは０．４ｍｍである。

軸方向Ｓ１からみたときにおける凸条１３の傾斜角θｘは、３６°以下（ゼロを含む）であることが好ましい。傾斜角θｘは、フィードローラ１０の中心から凸条１３の側面（周方向Ｃ１の端面）に延びる径方向直線とこの側面とがなす角度である。傾斜角θｘが３６°未満であれば、溝部１５を十分な深さにすることができるので、微細粉を溝部１５に貯めやすくできる。よって、微細粉に起因するローラ１０，２０の摩擦係数低下を抑制できる。傾斜角θｘは、好ましくは２０°以下（ゼロ°を含む）である。

周方向Ｃ１における２つの凸条１３間に溝部１５が設けられている。溝部１５は、微細粉が落ち込む空間として設けられている。これにより、凸条１３の摩擦係数が低下して用紙５を搬送するための摩擦力が十分得られなくなることを抑制できる。

＜リタードローラのより好ましい構成＞
図２および図５～図７を参照して、リタードローラ２０の材質としては、フィードローラ１０の材質と同様の材質を例示できる。

リタードローラ２０の硬度は、特に限定されないが、例えばデュロメータＡ硬度で３０～７０であることが好ましい。Ａ硬度が上記の下限未満であると、ゴムの摩耗量が大きくなり、必要な形状が保持できなくなる。一方、Ａ硬度が上記の上限を超えると、ニップ量が小さくなり摩擦係数が低くなりすぎて必要な搬送力を確保できないおそれがある。リタードローラ２０の硬度の下限は好ましくは４０であり、リタードローラ２０の硬度の上限は好ましくは６０である。

リタードローラ２０の外周面２１は、筒状部２２と、この筒状部２２から突出する周方向凸条２３および軸方向凸条２４と、を有している。筒状部２２は、例えば、円筒形状である。筒状部２２は、凸条２３，２４の高さを十分に高くすることで用紙５とは接触しないように構成されている。

周方向凸条２３は、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２に不等ピッチで配置されていても良いが、周方向凸条２３は、リタードローラ２０の軸方向Ｓ２に等ピッチで設けられていることが好ましい。このような等ピッチ配置であることにより、軸方向Ｓ２におけるリタードローラ２０上での用紙５の姿勢をより安定させることができる。軸方向Ｓ２における周方向凸条２３の配置ピッチＰ２は、１．０～１．５ｍｍであることが好ましい。配置ピッチＰ２のより好ましい範囲は１．１～１．４ｍｍである。配置ピッチＰ２が上記の下限未満であると、微細粉を収容する溝部２５の容積を十分に確保できず、長期間の使用時に微細粉を溝部２５に逃がし難くなる。一方、配置ピッチＰ２が上記の上限を超えると、リタードローラ２０と用紙５とが軸方向Ｓ２において接触するスパンが大きくなり、軸方向Ｓ２における用紙５の波打ちが大きくなり、フィードローラ１０の凸条１３と用紙５との接触圧が不安定となり、フィードローラ１０から用紙５への駆動力の伝達効率が低下する。

周方向Ｃ２と直交する断面（図７）において、各周方向凸条２３は、波状の曲面として形成されたアール状（リタードローラ２０の径方向外方に向けて凸となる湾曲形状）に形成されていることが好ましい。周方向凸条２３がこのような形状でれば、周方向凸条２３の先端において用紙５を受ける面積を十分に確保し易く、用紙５をスムーズに送り出すことができる。なお、周方向Ｃ２と直交する断面において、各周方向凸条２３の形状は、矩形形状や三角形形状であってもよいし、インボリュート歯形状であってもよいし、サイクロイド歯形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

各周方向凸条２３は、周方向Ｃ２におけるリタードローラ２０の外周面２１の全域に亘って形成されていることが好ましい。しかしながら、１つの周方向凸条２３において、凸条部分は周方向Ｃ２に断続的に形成されていてもよい。

周方向凸条２３の高さｈ２は、リタードローラ２０の半径方向における筒状部２２からの周方向凸条２３の高さであり、０．１５～０．４ｍｍであることが好ましい。高さｈ２が上記の下限未満であると、溝部２５の体積が小さくなり、用紙表面に付着している紙粉を効果的に逃がすことが出来なくなる。一方、高さｈ２が上記の上限を超えると、溝部２５の深さが深くなりすぎ、リタードローラ２０を製造するときの型抜きがし難くなる。

軸方向Ｓ２における周方向凸条２３の根本の幅ｗ２は、０．８～１．０ｍｍであることが好ましい。幅ｗ２は、例えば、給紙装置４が新品のときに用紙５が接触する部分の幅である。幅ｗ２が上記の下限未満であると、凸条２３の摩耗量が大きく、必要な形状が保持できなくなり、フィードローラ１０の凸条１３と用紙５との接触圧が低下し、駆動力の伝達効率が低下する。一方、幅ｗ２が上記の上限を超えると、隣り合う周方向凸条２３間の溝部２５の軸方向長さを十分に確保できず、微細粉を溜める容量が小さくなってしまう。なお、周方向凸条２３と溝部２５との境界は、図７に示す断面において上向きに凸となる形状部分から下向きに凸となる形状部分との境界に相当する。

軸方向凸条２４は、リタードローラ２０の周方向Ｃ２に不等ピッチで配置されていても良いが、等ピッチで設けられていることが好ましい。周方向Ｃ２における軸方向凸条２４の配置ピッチＰ３は、１．０～１．５ｍｍであることが好ましい。配置ピッチＰ３のより好ましい範囲は１．１～１．４ｍｍである。配置ピッチＰ３が上記の下限未満であると、微細粉を収容する溝部２５の容積を十分に確保できず、長期間の使用時に微細粉を溝部２５へ逃がし難くなる。一方、配置ピッチＰ３が上記の上限を超えると、リタードローラ２０の回転中にリタードローラ２０と用紙５とが接触する頻度が少なくなり、用紙５の搬送方向における用紙５の波打ちが大きくなり、用紙５をスムーズに送り出しにくくなる。

軸方向Ｓ２から見たときにおいて、各軸方向凸条２４は、波状の曲面として形成されたアール状（リタードローラ２０の径方向外方に向けて凸となる湾曲形状）に形成されていることが好ましい。軸方向凸条２４がこのような形状でれば、軸方向凸条２４の先端において用紙５を受ける面積を十分に確保し易く、用紙５をスムーズに送り出すことができる。なお、軸方向Ｓ１から見たときの軸方向凸条２４の形状は、矩形形状や三角形形状であってもよいし、インボリュート歯形状であってもよいし、サイクロイド歯形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

各軸方向凸条２４は、軸方向Ｓ２におけるリタードローラ２０の外周面２１の全域に亘って形成されていることが好ましい。しかしながら、１つの軸方向凸条２４において、凸条部分は軸方向Ｓ２に断続的に形成されていてもよい。

軸方向凸条２４の高さｈ３は、周方向凸条２３の高さｈ２と同じであることが好ましい。

周方向Ｃ２における軸方向凸条２４の根本の幅ｗ３は、０．８～１．０ｍｍであることが好ましい。幅ｗ３は、例えば、給紙装置４が新品のときに用紙５が接触する部分の幅である。幅ｗ３が上記の下限未満であると、軸方向凸条２４と用紙５との接触面積が小さくなり、摩擦力(搬送力)が低下する。一方、幅ｗ３が上記の上限を超えると、隣り合う軸方向凸条２４間の溝部２５の周方向長さを十分に確保できず、微細粉を溜める容量が小さくなってしまい微細粉を溝部１５に逃がし難くなり、外周面２１の摩擦力（搬送力）が低下する。なお、周方向凸条２４と溝部２５との境界は、図６に示す断面において上向きに凸となる形状部分から下向きに凸となる形状部分との境界に相当する。

格子状に配置された周方向凸条２３および軸方向凸条２４で囲まれた箇所が、溝部２５を形成している。溝部２５は、微細粉が落ち込む空間として設けられている。これにより、リタードローラ２０の外周面２１の摩擦係数が低下して用紙５とリタードローラ２０との間の摩擦力が過度に小さくなることを抑制できる。溝部２５は、軸方向Ｓ２に規則正しく配列されていることが好ましく、周方向Ｃ２に規則正しく配列されていることが正しく、軸方向Ｓ２および周方向Ｃ２の双方において規則正しく配列されていることが、より好ましい。この場合の「規則正しい」とは、溝部２５が等ピッチに配列されていることを指していてもよいし、溝部２５が複数種類のピッチで配列される形態を１つのセットとし、このセットが複数繰り返されることを指してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上述の実施形態および変形例に限定されず、特許請求の範囲に記載の範囲内において、種々の変更が可能である。

（１）上述の実施形態では、フィードローラ１０の凸条１３は、軸方向Ｓ１と平行であることを図示した。また、上述の実施形態の一例として、凸条１３の傾き角θ１が４５°未満である形態を説明した。傾き角θ１が３０°である場合は、凸条１３は、例えば、図８に示すような形状となる。図８は、フィードローラ１０の変形例における凸条１３を説明するための主要部の展開図である。

（２）また、上述の実施形態では、リタードローラ２０の周方向凸条２３が周方向Ｃ２に沿って延び軸方向凸条２４が軸方向Ｓ２に沿って延びる形態を例に説明した。また、上述の実施形態の一例として、凸条２３，２４の傾き角θ２，θ３がそれぞれ４５°未満である形態を説明した。傾き角θ２，θ３がそれぞれ３０°である場合は、例えば、図９に示すような形状となる。図９は、リタードローラ２０の変形例における周方向凸条２３および軸方向凸条２４を説明するための主要部の展開図である。なお、傾き角θ２，θ３は、互いに異なっていてもよい。

画像形成装置として、株式会社リコー製のＳＰ８４００を準備した。この画像形成装置の給紙装置は、駆動モータによって回転駆動されるフィードローラと、支軸にトルクリミッタを介して連結されたリタードローラとを有している。

そして、フィードローラおよび／またはリタードローラとして用いられるローラとして、以下の３種類のローラを準備した。
１．研磨ローラ
２．格子ローラ
３．ローレットローラ

＜各ローラ共通の構成＞
外径が直径２０ｍｍ、内径が直径１２．４ｍｍ、軸方向長さが２４ｍｍであった。また、硬度は、ＪＩＳのデュロメータ硬度でＡ５０であった。

＜１．研磨ローラ特有の構成＞
研磨ローラは、研磨砥石を使用してローラ外周面に研磨加工を施して研磨目を形成したローラとした。その他の仕様は以下である。
材質：ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）

＜２．格子ローラ特有の構成＞
格子ローラとして、リタードローラ２０として用いられるローラを準備した。格子ローラの仕様は以下の通りである。
材質：ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）
周方向凸条２３の配置ピッチＰ２：１．３ｍｍ
周方向凸条２３の断面形状：ローラの径方向外方に向けて凸となるアール形状
周方向凸条２３の高さｈ２：０．２０ｍｍ
周方向凸条２３の根元の幅ｗ２：０．９ｍｍ
周方向凸条２３の傾き角θ２：０°

軸方向凸条２４の配置ピッチＰ３：１．３ｍｍ
軸方向凸条２４の形状：ローラの径方向外方に向けて凸となるアール形状
軸方向凸条２４の高さｈ３：０．２０ｍｍ
軸方向凸条２４の根元の幅ｗ３：０．９ｍｍ
軸方向凸条２４の傾き角θ３：０°

＜３．ローレットローラ特有の構成＞
ローレットローラとして、フィードローラ１０として用いられるローラを準備した。ローレットローラの仕様は以下の通りである。
材質：ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）
凸条１３の配置ピッチＰ１：１．０ｍｍ
凸条１３の形状：台形形状
凸条１３の高さｈ１：０．５ｍｍ
凸条１３の先端の幅ｗ１：０．３ｍｍ
凸条１３の傾き角θ１：０°

＜試験方法＞
給紙装置のフィードローラとリタードローラを、表１に示すローラの組み合わせとすることで、比較例１～４および実施例１を準備した。そして、画像形成装置を用いて、表１に示す所定数の用紙を給紙装置で給紙する毎に、画像形成装置からフィードローラとリタードローラとを取り外し、図１０に示す評価装置に装着した。なお、上記用紙は、株式会社リコー社製のマイペーパー（普通紙）である。図１０は、評価装置の模式図である。

図１０に示す評価装置は、電動モータと、電動モータの出力軸が取り付けられ且つフィードローラを装着されるフィードローラ支軸と、リタードローラが嵌められるリタードローラ支軸と、リタードローラ支軸に装着され且つリタードローラに所定の回転抵抗を付与するトルクリミッタと、を有している。評価装置に装着されたフィードローラは、リタードローラへ４００ｇｆの荷重で押し付けられている。また、トルクリミッタは、リタードローラがフィードローラと連れ回りするときに４００ｇｆ・ｃｍの抵抗トルクを発生する構成とした。

そして、評価装置において電動モータを駆動することでフィードローラを回転させたときにおける、フィードローラとリタードローラをカメラで撮影することで、リタードローラが連れ回っている様子を撮影した。次いで、動画を観察することで、フィードローラの回転に対してリタードローラが連れ回っている割合としての連れ回り性（％）を算出した。なお、連れ回り性（％）は以下の式で定義される。
連れ回り性（％）＝（フィードローラが１回転するのにかかる秒数／リタードローラが１回転するのにかかる秒数)×１００

表１には、給紙装置で給紙した枚数ｎ（ｎ＝０，１万，２万，３万，５万，７万，１０万，１５万，２０万）と、当該ｎ枚数給紙時における連れ回り性（％）とが示されている。

本試験において、給紙枚数ｎ＝７万の時点で連れ回り性が８０％以上である場合、○の判定とした。また、ｎ＝７万時点で連れ回り性が４０％以上８０％未満である場合、△の判定とした。また、ｎ＝７万時点で連れ回り性が４０％未満である場合（評価打ち切りの場合含む）、×の判定とした。表１に結果を示す。

なお、連れ回り性が６０％前後であれば給紙装置で紙詰まりは発生し難いが、用紙搬送性能が低下傾向にあるため、△の判定基準を上記の通りとした。一方、連れ回り性が４０％未満であると、給紙装置で紙詰まりが発生し易い形状にあるため、×の判定基準を上記の通りとした。

比較例１は、フィードローラおよびリタードローラの互いの接触面の摩耗進行、および、微細粉滞留の進行が早く、３万枚を給紙した時点で連れ回り性が４０％未満となり、紙詰まりが多発した。このため、３万枚の給紙で試験を打ち切られ、×の評価となった。比較例２は、フィードローラにおける微細粉滞留の進行が早く、７万枚を給紙した時点で連れ回り性が７０％未満となったため、試験を打ち切られ、△の評価となった。比較例３は、フィードローラにおける摩擦力低下の進行が早く、７万枚を給紙した時点で連れ回り性が４０％未満となり、紙詰まりが多発した。このため、７万枚の給紙で試験を打ち切られ、×の評価となった。比較例４は、リタードローラにおける微細粉滞留の進行が早く、１０万枚を給紙した時点で連れ回り性が７０％を大きく下回ったため、試験を打ち切られ、△の評価となった。

なお、比較例としては記載していないが、リタードローラにローレットローラを用いた比較例の場合、ローレットローラの溝に用紙が引っ掛かって紙詰まりを生じる可能性が高いと予想されたため、試験は行わなかった。

一方、実施例１では、ローレットローラであるフィードローラの凸条が長期に亘って十分な駆動力を用紙に与えることができ、さらに、格子状ローラであるリタードローラの周方向凸条によって用紙が引っ掛からないように用紙がリタードローラにスムーズに受けられてリタードローラ上を移動できた。これにより、２０万枚を給紙した時点でも８０％を超える連れ回り性が確保されており、紙詰まりが生じなかった。このように、実施例について、長期に亘って紙詰まり等の搬送不良を抑制できる効果が実証された。

本発明は、給紙装置として適用できる。

１ 給紙装置
５ 用紙
１０ フィードローラ
１１ フィードローラの外周面
１３ フィードローラの凸条
２０ リタードローラ
２１ リタードローラの外周面
２３ 周方向凸条（リタードローラの凸条）
２４ 軸方向凸条（リタードローラの凸条）
Ａ２ 回転方向
Ｃ１ フィードローラの周方向
Ｃ２ リタードローラの周方向
Ｓ１ フィードローラの軸方向
Ｓ２ リタードローラの軸方向

Claims (3)

1. 用紙を搬送するための駆動力が与えられるフィードローラと、
   前記フィードローラから前記駆動力を与えられることで前記フィードローラと連動回転可能に構成され、この連動回転における回転方向とは反対方向に所定の回転抵抗を付与されたリタードローラと、を備える給紙装置であって、
   前記フィードローラの外周面には、前記フィードローラの軸方向および周方向のうちの前記軸方向を主成分として延びる凸条が前記周方向に沿って複数設けられており、２つの前記凸条の間に溝部が形成され、前記凸条と前記溝部とが前記フィードローラの前記周方向に交互に配置され、
   前記フィードローラの外周面を平面に展開した展開図において、前記凸条および前記溝部が直線状に延びていることで、前記フィードローラがローレット形状に形成されており、
   前記リタードローラの外周面には、前記リタードローラの軸方向および周方向のうちの前記周方向を主成分として延びる凸条としての周方向凸条が前記軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記リタードローラの軸方向および周方向のうちの前記軸方向を主成分として延びる凸条としての軸方向凸条が前記周方向に沿って複数設けられており、
   前記リタードローラの外周面を平面に展開した展開図において、前記周方向凸条が直線状に延びているとともに、前記軸方向凸条が直線状に延びていることで、前記リタードローラにおいて前記周方向凸条および前記軸方向凸条が格子状に配列されている、給紙装置。
2. 前記フィードローラの凸条は、前記フィードローラの前記軸方向に延びており、
   前記リタードローラの前記周方向凸条が前記リタードローラの前記周方向に延びているとともに、前記リタードローラの前記軸方向凸条が前記リタードローラの前記軸方向に延びている、請求項１に記載の給紙装置。
3. 複数の前記周方向凸条が、前記リタードローラの前記軸方向に等ピッチで配置されている、請求項１または請求項２に記載の給紙装置。
   

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