JPH0455239A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像形成装置等に用いられる、用紙を給紙す
る給紙装置に関する。

［従来の技術］ 従来、画像形成装置等に用いられる給紙装置は、第９図
に示すように、ピックアップローラｌが給紙カセット２
から用紙Ｓを給紙し、給紙された用紙Ｓは、次にフィー
ドローラ３とリバースローラ４の間から更に給送される
ようになっている。この給送に於いては、用紙の不送り
防止及び重送防１−を目的として、摩擦分捕方式の一種
であるＦ　ＦＲ（Ｆ　　ｅ　　ｅ　ｄ　　　　ａ　　Ｉ
Ｉ　　ｄ　　Ｒｃ　　ｖ　　ｅ　　ｒ　　Ｓ　ｅ　　　
　Ｉ−＜　　ｏ　　ｏ　　１１　ｅ　ｒ　）給紙方式が
提案されている。

とのＦ　ＲＲ給紙方式では、通常の１枚の用紙Ｓか給紙
される場合、さはきＩ−７−ラであるリバースローラ４
はフィートロ−ラ３につれ回り、給紙方向に回転し、叉
、フィードローラ３、リバースローラ４の接触部分であ
るニップ部に２枚以−；二の用紙Ｓが送られできた場合
には、リバースローラ４は逆回転して重送な防止しよう
というものである。

このＦ　ＲＲ方式における不送り防止条件及び重送防！
１−条件は、リバースローラ４と給紙カセット２か接近
している場合の給紙カセット２に於ける用紙Ｓ間の摩擦
力を考慮しで、ＦＲＲ方式における条件式は、次の２式
のように与えられている。

（１”　ｎ／　　Ｉｔ　　＋）　　＋　　（ｔｔ　　、
ｍ　／　　７）　Ｉ）＜ＮＮ　　＜　　（Ｔ自／　　Ｂ
　　、）　　−３ｍここて、／／、　、　：　フィード
ローラと紙間の摩擦係数７１、１＋　：用紙Ｓ間の摩擦
係数 Ｔｎ：）ルクリミッタ戻し力 Ｎ　：ニップ圧 １■１：用紙８１枚の料量 １−２式を変形すると、 Ｔｎ＜７１＋Ｎ−７ｚ、ｍ ／Ｚ　、　　（Ｎ　＋　：３　ｍ）　　＜　ｉ’白とな
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の条件式に於いては、リバースロー
ラに対する条件が、その摩擦係数について考慮されてい
ない。即ち、通常１枚給紙時にフィードローラにリバー
スローラを従動させることを考慮していないのである。

その結果、−１−記２式を満足したとしても、給送力か
弱くなり、又、用紙Ｓとリバース［１−ラがこすれ、リ
バースローラの表面が摩耗するという場合が起こりうる
課題が生しる。

叉、リバースにＩ−ラの摩擦係数が考えられていないの
で、ローラの選択幅もかなり限定されてくるという課題
も生してくる。

そこて、本発明は、−１−にＩＡ従来の課題に鑑みてか
されたものであり、リバースローラの表面の摩耗を軽減
し、ローラの選択を確実に、しかもフレキシブルに行え
るような条件を満たずＩ？　ＲＲ方式の給紙装置を提供
することを目的としＣいる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、給紙カセットから送り出された用紙を給送す
るフィート［１−ラと、前記フィードローラと対向し、
リバースローラ軸にトルクリミッタを介して連結され、
前記用紙の重送を防ぐリバースローラとを備えた給紙装
置において、次式（１）％式％）（３） ここで、１’ｎ：ｌ・ルクリミッタ戻し力／Ｌ「：　フ
ィードローラと紙間の摩擦係数Ｎ　：ニップ圧 μｐ：用紙用紙厚擦係数 丁ｒ１：用紙１枚の東歌 ７１　ｒ　：　リバースローラと紙間の摩擦係数の関係
が成立するものである。

［作用］ 本発明では、次式１）　、（２）　、（３）％式％（１
） ここで、Ｔｎ：）ルクリミッタ戻し力（許容トルクＴを
リバースローラの半径ｔ・て割 Ｉ）１、Ｎ＜ｉ”ｎ・・・・・・・・・（２）ったもの
） Ｈ，（：　フィードローラと紙間の摩擦係数Ｎ　：ニッ
プ圧 １１、二用紙間の摩擦係数 ｍ　　：用紙１枚の重量 ＩＬ、　：　リバース１コーラと紙間の摩擦係数の関係
が成立するので、通常の１枚の用紙の給紙時に、リバー
ス１コーラを従動させる条件が入っており、リバースロ
ーラの表面の摩耗が軽減され、ローラの選択幅も改善さ
れる。

［実施例］ 以Ｆに、本発明に係る給紙装置の一実施例について図面
を参照しながら説明する。

第１図は、本発明に係る給紙装置の一実施例の概略斜視
図である。尚、第９図と同じ部材には同し符号が例しで
ある。

第１図に於いて、画像形成装置の、用紙Ｓを給送するピ
ックアップローラ１は、駆動軸５に固定されており、こ
の駆動軸５は、駆動源（図示せず）からの駆動により回
転する回転軸６と歯車７．８、駆動ベルト９を介して接
続されている。又、ピックアップローラ１の下流側には
、フィードＣ２−ラ３とリバースローラ４が上下に対向
して配設され、ピックアップローラ１が給紙した用紙Ｓ
が、このフィードローラ３とリバースローラ／ｌのニッ
プ部に給送されるようになっている。このフィードロー
ラ３は回転軸６に固定され、回転させられるようになっ
ている。又、リバースローラ４は、第２図に示すように
、リバースローラ軸１０にトルクリミッタ１１を介して
固定的に取り付けられている。

次に、この給紙動作の概略を簡単に説明すると、給紙１
言号（ユーザーによる複写スタート動作）により、フィ
ードローラ３及びピックアップローラ１は、給紙方向に
回転駆動され、ピックアップアーム１２が、ピックアッ
プローラ１を用紙Ｓ上面に所定圧にて圧接している。従
って、用紙Ｓは、フィードローラ３側に送り出される。

ピックアップローラｌは用紙Ｓをフィードローラ３、リ
バースローラ４間のニップ部まで送り込むに十分な設定
時間後、紙面より１昇しで離れる。一方、リバースロー
ラ軸１０も給紙１言号と同時乙こフィートｒ二１−ラ３
と同方向に回転駆動される。このリバースローラ軸１０
にトルクリミッタ１１を介して固定されるリバースロー
ラ４は、第９図で示すような加圧スプリング１３による
初期圧と、トルクリミッタトルクの反力として得られる
作動圧を与えられ、フィードローラ３に圧接されている
。トルクリミッタ１１はリバースローラ４がフィードロ
ーラ３と接触するときにツブ間に紙が無いとき）及び用
紙Ｓが１枚ニップ間に送り込まれたとき、ずへり、リバ
ース［ｌ−ラ４は給紙方向につれ回る。

又、用紙Ｓが２枚以上ニップ間に送り込まれた場合、ト
ルクリミッタトルクが用紙Ｓ間の摩擦力に打ち勝って、
リバースローラ４を反給紙方向に回転させ、下側の用紙
Ｓを給紙カセット２側に押し戻し多数枚送りを防止する
。

次に、本発明に係る給紙装置の一実施例のリバースｌコ
ーラ４をＬ記のように動作させるための１枚の用紙Ｓを
送る条件と用紙Ｓの重送を防止する条件とを、以下に説
明する。

１枚の用紙Ｓを送る条件は、第３図に於いて、フィード
ローラ３が用紙Ｓに与える給送力ＦＢが、トルクリミッ
タ戻し力Ｔｏと給紙カセット２での用紙Ｓ間の摩擦力μ
１ｍより大きいことである。ここで、フィードローラ３
が用紙Ｓにり、える給送力ＦＢは、リバースローラ４作
動圧Ｎにツブ圧）とフィードローラ３と紙間の摩擦係数
μ［の積に等しい。よって、１１．＋Ｎ　＞　Ｔ（１＋
　７ｚ、ｔｎ　　なる条件式ができる。これを変形する
と、 １’ｎ＜７１ｒＮ−１ｔ、、ｍ・ＩＩ番Ｉｌや・（４）
となる。

又、用紙Ｓの重送を防止する条件、即ち、２枚目の用紙
Ｓを戻す条件は、第４図に於いて、トルクリミッタ戻し
力Ｔｎが、１枚目の用紙Ｓが２枚目の用紙Ｓに与える給
送力ｐｃと、１枚目の用紙Ｓの戻し抵抗力Ｆｏと、２枚
目の用紙Ｓの戻し抵抗力ＦＥの和より大きい場合に、２
枚目の用紙Ｓを戻すことができる。

即ち、 １’　ｎ＞　Ｆ　Ｃ＋　Ｆ　ｎ＋　Ｆ　Ｅとなる関係の
条件式ができる。

ここで、１枚日の用紙Ｓが２枚目の用紙ＳにＩｉ。

える給送力Ｆ　Ｃは、リバース［Ｉ−・う４作動圧Ｎに
ツブ圧）と１枚日と２枚目の用紙Ｓ間の摩擦力ｊＬ。

の積に等しい。叉、１枚日の出紙Ｓの戻し抵抗力ｐ　ｎ
は、１枚の用紙Ｓの重ｆｆ１ｍと用紙Ｓ間の摩擦力ｔｉ
ｐの（１１に等し・い。叉、２枚「Ｉの出紙Ｓの戻し抵
抗力ｐ　Ｆは、２枚の出紙Ｓの重量２ｍと用紙Ｓ間の摩
擦力ＩＩ　ｐの積に等しい。よ−っで、　Ｌ式は、′ｒ
ｒ＋＞　７ＬｐＮ　＋　μ、ｍ＋　７）、２ｍとなる。

これを整理すると、 １’ｎ＞／Ｚｐ　　（Ｎ＋３＋丁１　）　　・・・　・
・・・・・　（５）となる。

次に、リバースローラ４がフィードローラ３に従動する
ための条件を考えると、トルクリミッタ戻し力Ｔ　ｎが
、リバースｒ：ｌ−ラ４と出紙Ｓとの間の摩擦力／／、
　ｒ　Ｎより小さい場合に、リバースローラ４かフィー
ドローラ３に従動する。

即ち、 Ｔｏ＜μ、Ｎ　・・・・・・・・・・・・・・・（６）
である。

尚、リバースローラ４が直接フィードロー・う３によっ
て従動する条件は、その１：２−ラ間の摩擦力の方が用
紙摩擦係数ＪＬ、より当然に大きいので（１）式でその
条件はカバーされていることになる。

次に、　（／Ｌ）　、（５）　、（６）式を満たした、
本発明に係る給紙装置の一実施例の動作を説明する。

まず、ピックアップローラ１により、給紙カセット２か
ら出紙Ｓが１枚給紙され、フィードローラ３とリバース
［ｌ−ラ／【のニップ部に送り込まれると、　（４）式
を満たしているので、ｌ・ルクリミッタ戻し力′１゛ｎ
は、フィートロ−ラ；３が出紙Ｓに１ｊ。

える給送力μｆＮから用紙Ｓ間の摩擦力μ０ｍを引いた
力より小さいので、給送され、叉、　（６）式を満たし
ているので、ｌ・ルクリミッタ戻し力′Ｉ’　ｎが、リ
バースローラ４と出紙Ｓとの間の摩擦力Ｉｔ、　、　Ｎ
より小さく、よって、リバースｌコーラ４が空回りして
、フィードローラ３に従動する。

叉、ピックアップロ−ラ１により、給紙力セラト２から
出紙Ｓが２枚給紙され、フィードローラ３とリバースロ
ーラ４のニップ部に送り込まれると、　（５）式を満た
しているので、Ｉ・ルクリミツタ戻し力Ｔ　ｎが、１枚
日の出紙Ｓが２枚目の出紙Ｓに与える給送力μ、Ｎと、
１枚［１の用紙Ｓの戻し抵抗カフ１　、　ＩＴ＋と、２
枚目の出紙Ｓの戻し抵抗力／Ｊｐ２ｍの和より大きく、
よって、リバースローラ４は、空回りすることなくフィ
ードローラ３の回転に対して逆回転し、２枚目の下側の
出紙Ｓを給紙カセット２側に理し戻ず。

以」−のことから、　（／１）式を満たさないと、用紙
Ｓは１枚も遅れず、不送りを起こす。又、　（４）式を
満たして、　（６）式を溝たさないと、通常の１枚給紙
時にもリバースローラ４は従動せず、逆転する。従って
、リバースローラ４の摩耗は激しい。又、　（５）式を
あらゆる種類の用紙Ｓについて溝た遠ない限り、特定の
用紙Ｓで重送が発生する。

（４）　、（５）　、（６）式を満たしている場合は、
リバースＩ４−ラ／【は、通常の１枚給紙時には、従動
して一枚用紙Ｓを給送し、用紙Ｓが２枚給紙されようと
したときには、２枚目の出紙Ｓを戻すように回転し、２
枚目の用紙Ｓの分離性能も全く問題はない。

ここで、次のような実験を行ったので、理論式（５）、
（６）式と実験結果を比較する。

実験方法としては、トルクリミッタトルクを一定にして
、ニップ圧を徐々に高くしていく。そして、少しトルク
リミッタトルクを上げ、叉ニップ庄を最初から徐々に高
くしていく。この様な実験方法で、用紙Ｓとして、普通
紙の場合とＯＨＰシートの場合に分け、摩擦係数の高い
リバースローラのときと摩擦係数の低いリバースローラ
のときとで、実験を行った。そして、リバースローラが
従動し始めるニップ圧をグラフ」這こＯで示し、又、更
にニップ圧を高くして行き、２枚の用紙Ｓが給送された
場合の用紙Ｓの分離不能となるニップ圧を口で示した。

すると、グラフの斜線の領域が最適給紙領域となる。こ
の実験結果のグラフを第５．６．７．８図に示す。第５
図は、摩擦係数の高いリバースローラと普通紙における
実験結果と理論式を示すグラフ、第６図は、摩擦係数の
低いリバースローラと普通紙における実験結果と理論式
を示すグラフ、第７図は、摩擦係数の高いリバースロー
ラと０１１Ｐシートにおける実験結果と理論式を示すグ
ラフ、第８図は、摩擦係数の低いリバースローラとＯｒ
Ｉ　Ｐシートにおける実験結果と理論式を示すグラフで
ある。また、グラフの直線は、それぞれ（５）、（６）
式の等号の式を表す。

そして、この実験結果の第５．６．７．８図から分かる
ように、実験結果のプロ・ソトした０を結ぶ直線と口を
結ぶ直線は、それぞれ理論式と良く一致しており、理論
式の正当性が確かめられたことになる。

尚、本実施例では、リバースローラと給紙カセットが接
近している場合の給紙カセットｔこ於ける用紙Ｓ間の摩
擦力を考慮して、条件式（４）、（５）、（６）とした
が、リバースｌｌｌ−ラと給紙カセットが離れていて、
給紙力セラ］・側に於ける用紙Ｓ間の摩擦力を考慮しな
くてよい場合は、条件式（１）、（２）　、（３）でよ
く、又、リバースローラと給紙カセットが離れていても
、搬送路もしくは搬送ローラ等による用紙Ｓとの間の摩
擦力が働く場合は、　（１）式の右辺、　（２）式の左
辺に、それぞれ、その摩擦力を、正負の符号を考慮して
加えれはよい。

又、本発明におけるトルクリミッタは、具体的には、ス
プリング、摩擦板、クラッチ等であり、要するに力の伝
達を調節するものであればよい。

し発明の効果］ 本発明は、条件式（１）　、（２）　、（ａ）式を満た
した給紙装置であるので、ＦＲＲ方式のメリットが充分
に生かされ、リバースローラの摩耗が低減できるという
効果を奏する。

又、フィードローラとリバースローラの摩擦係数の関係
が明確であるので、多種多様な摩擦係数のローラが選定
可能となる。

又、ローラの摩擦係数の経年変化が分かれは、その経年
変化後の摩擦係数を用いて、条件の３式を満たずように
することで、確実な給紙性能が得られる。

又、画像形成装置の用紙Ｓの種類による仕様（例えは、
ＯＩ−Ｉ　Ｐシートを使用するとか、厚い用紙Ｓを使用
するとか）に応じて、ローラの選択が可能となる。

又、に１−ラ交換時１１１１に於げるローラの摩擦係数
が用紙Ｓ間の摩擦係数以下とならない限り、条件の３式
を満たしているので、選択するローラの摩擦係数は、１
以下の小さくてもよい。

叉、全ての用紙Ｓζこ対して、確実な給紙性能が得られ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給紙装置の一実施例の概略斜視図
、第２図は同実施例のリバースローラ軸の平面図、第３
図は同実施例の１枚の用紙給紙時の概略断面図、第４図
は同実施例の２枚の用紙給紙時の概略断面図、第５図は
Ｌ記実施例の摩擦係数の高いリバースローラと普通紙に
おける実験結果と理論式を示すグラフ、第６図は一ヒ記
実施例の摩擦係数の低いリバースローラと普通紙におけ
る実験結果と理論式を示すグラフ、第７図は上記実施例
の摩擦係数の高いリバースローラと０　）Ｉ　Ｐシート
１こおける実験結果と理論式を示すグラフ、第８図は上
記実施例の摩擦係数の低いリバースローラとＯＨＰシー
トにおける実験結果と理論式を示すグラフ、第９図は給
紙装置をの一部断面図である。 ２・・・給紙カセット、３・・・フィードローラ、４・
・・リバースローラ、　１０・・・リバースローラ軸、
１１・・・トルクリミッタ、Ｓ・・・用紙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）給紙カセットから送り出された用紙を給送するフ
   ィードローラと、前記フィードローラと対向し、リバー
   スローラ軸にトルクリミッタを介して連結され、前記用
   紙の重送を防ぐリバースローラとを備えた給紙装置にお
   いて、次式（１）、（２）、（３） Ｔ＿Ａ＜μ＿ｆＮ・・・・・・（１） μ＿ｐＮ＜Ｔ＿Ａ・・・・・・・・・（２） Ｔ＿Ａ＜μ＿ｒＮ・・・・・・・・・・・・（３） ここで、Ｔ＿Ａ：トルクリミッタ戻し力 μ＿ｆ：フィードローラと紙間の摩擦係数 Ｎ：ニップ圧 μ＿ｐ：用紙間の摩擦係数 ｍ：用紙１枚の重量 μ＿ｒ：リバースローラと紙間の摩擦係数 の関係が成立することを特徴とする給紙装置。
2. （２）前記（１）式の右辺は、前記リバースローラと前
   記給紙カセットが接近している構造の場合の給紙カセッ
   トに於ける用紙間の摩擦力を考慮して、μ＿ｆＮ−μ＿
   ｐｍとし、更に前記（２）式の左辺は、μ＿ｐ（Ｎ＋３
   ｍ）とすることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。