(57)【要約】【課題】  フィードローラとリバースローラとを当接させたＦＲＲ方式の給紙装置において、給紙性能の高信頼化と高寿命化とを図る。【解決手段】  シートＳを給紙する方向に回転駆動されるフィードローラ２６と、フィードローラ２６の外周面に当接され、トルクリミッタ３４を介してシートＳを戻す方向に回転する駆動力が付与されるリバースローラ２７と、を有し、フィードローラ２６とリバースローラ２７との表面粗さの差を十点平均粗さで２０μｍ以上に設定する。フィードローラ２６とリバースローラ２７との表面粗さの差を十点平均粗さで２０μｍ以上とすることにより、接触面積の変化による初期摩擦係数の差を管理することができ、分離給紙性能を向上させることができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを給紙する方向に回転駆動されるフィードローラと、
前記フィードローラの外周面に当接され、トルクリミッタを介してシートを戻す方向に回転する駆動力が付与されるリバースローラと、
を有し、
前記フィードローラと前記リバースローラとの表面粗さの差が十点平均粗さで２０μｍ以上に設定されている給紙装置。
【請求項２】
前記リバースローラの表面粗さが前記フィードローラの表面粗さより大きく設定されている請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の給紙装置と、
前記給紙装置により搬送されたシートに画像を形成するプリンタエンジンと、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙装置及びその給紙装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの性能が著しく向上し、インターネットの普及、ブロードバンド時代突入と様々な情報を手軽に入手できるようになってきている。そこで、出力装置である画像形成装置においてもカラー化、高速化が進んできている。また、給紙トレイの大容量化に伴い連続ジョブが可能となり、給紙装置に求められるニーズは、高信頼・高寿命化へと移行してきている。給紙装置は、一般的に連続生産性の低いセグメントはメンテナンスフリー、生産性の高いセグメントは寿命パーツの交換回数低減という課題を解決しつつ高信頼性を維持していくには、機構だけではなくパーツの使いこなしが重要となってくる。給紙装置の中でも給紙ローラは、搬送品質の信頼性と寿命とを左右するパーツとなっている。
【０００３】
給紙ローラには、一般的なゴム材料としてＥＰＤＭ（エチレンプロビレンゴム）、ウレタンゴムを使用することが多く、研削加工により研磨目を作り、初期摩擦係数を維持するという工夫がなされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、研磨目はゴム材料に左右される為、耐摩耗性及び摩擦係数維持性が優れた材料を開発しても表面粗さを変化させることは難しく、方向性ができてしまうという不具合がある。
【０００５】
また、ＥＰＤＭは、磨耗することによるリフレッシュ効果により摩擦係数を維持するという特性があり、耐摩耗性を向上させると摩擦係数維持が困難になるという課題がある。
【０００６】
また、ウレタンゴムは、耐摩耗性は優れているが摩擦係数維持に課題があり、高寿命化が材料特性に依存してしまうという一面がある。
【０００７】
そこで、研磨工程削減によるコストダウンのために、表面をシボ加工することによって方向性を無くすということが一般的に行われるようになっている。しかし、様々な工夫により初期摩擦係数維持は可能となってきたが、経時変化に対する特性が解明されていない状態であり、高寿命化のための判定がやはり材料依存となっている。
【０００８】
本発明の目的は、フィードローラとリバースローラとを当接させたＦＲＲ方式の給紙装置において、給紙性能の高信頼化と高寿命化とを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明の給紙装置は、シートを給紙する方向に回転駆動されるフィードローラと、前記フィードローラの外周面に当接され、トルクリミッタを介してシートを戻す方向に回転する駆動力が付与されるリバースローラと、を有し、前記フィードローラと前記リバースローラとの表面粗さの差が十点平均粗さで２０μｍ以上に設定されている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記リバースローラの表面粗さが前記フィードローラの表面粗さより大きく設定されている。
【００１１】
請求項３記載の発明の画像形成装置は、請求項１又は２記載の給紙装置と、前記給紙装置により搬送されたシートに画像を形成するプリンタエンジンと、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明の給紙装置によれば、フィードローラとリバースローラとの表面粗さの差を十点平均粗さで２０μｍ以上とすることにより、接触面積の変化による初期摩擦係数の差を管理でき、分離給紙性能を向上させることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明の給紙装置によれば、リバースローラの表面粗さをフィードローラの表面粗さより大きく設定することにより、初期的にはリバースローラのフィードローラによる連れ回り性の向上を図ることができ、フィードローラとリバースローラとの相対磨耗及び相対摩擦係数の変化を抑制することによる高信頼化及び高寿命化を図ることできる。
【００１４】
請求項３記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１又は２記載の給紙装置を有するので、安定した給紙性能の下に画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は画像形成装置であるカラーレーザー複写機（以下、「複写機」という。）全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。
【００１６】
複写機１の装置本体２内の中央部にはカラー画像を形成するためのプリンタエンジン３が設けられている。このプリンタエンジン３は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された４つのドラム状の感光体４、感光体４の外周面を一様に帯電する帯電装置５、帯電装置５により帯電された各感光体４の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置６、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置７、感光体４上のトナー画像が順次転写される中間転写ベルト８、中間転写ベルト８上へのトナー画像の転写後に感光体４上に残留したトナーを除去するクリーニング装置９、中間転写ベルト８上に転写されたトナー画像をシートＳに転写させる転写装置１０等により構成されている。なお、４つの感光体４上にはそれぞれ異なる色のトナー画像（Ｙ；イエロー、Ｍ；マゼンタ、Ｃ；シアン、Ｂ；ブラック）が形成され、これらの各色のトナー画像が中間転写ベルト８上に転写されることにより、中間転写ベルト８上ではカラーのトナー画像が形成され、このカラーのトナー画像がシートＳに転写される。
【００１７】
装置本体２の上部には、画像読取りが行われる原稿を自動送りするＡＤＦ１１と、画像読取りが行われる原稿が載置されるコンタクトガラス１２と、ＡＤＦ１１で自動送りされた原稿又はコンタクトガラス１２上に載置された原稿を読取る画像読取装置１３とが配置されている。
【００１８】
画像読取装置１３は、コンタクトガラス１２と平行に２：１の速度で走行可能な第１・第２走行体１４，１５、レンズ１６、光電変換素子（ＣＣＤ）１７等により構成されている。第１走行体１４には、コンタクトガラス１２上に載置された原稿、又は、ＡＤＦ１１で搬送される原稿を照明するための光源１８と、原稿で反射された光を反射させる第１ミラー１９とが搭載されている。第２走行体１５には、第１ミラー１９で反射された光をさらに反射させる第２ミラー２０と第３ミラー２１とが搭載されている。第１〜第３ミラー１９，２０，２１で順次反射された光の進行方向前方には、レンズ１６とＣＣＤ１７とが配置されている。
【００１９】
装置本体２の下部には、シートＳを収納する複数段のシートカセット２４が設けられている。これらのシートカセット２４内に収納されたシートＳはピックアップローラ２５によりピックアップされ、フィードローラ２６とリバースローラ２７とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙されたシートＳは装置本体２内に設けられた用紙搬送路２８に沿って搬送される。この用紙搬送路２８上には、搬送ローラ２９、レジストローラ３０、転写装置１０、定着装置３１、排紙ローラ３２等が配置されている。
【００２０】
このような構成において、この複写機１による画像形成動作は、以下のようにして行われる。
【００２１】
まず、コンタクトガラス１２上に載置され、又は、ＡＤＦ１１により自動送りされる原稿の画像が画像読取装置１３により読み取られる。その読取結果に応じて露光装置６の半導体レーザから各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢ）の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電装置５により一様に帯電された各感光体４の外周面を露光することにより静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置７から各色のトナーが供給されることにより静電潜像が顕像化され、感光体４の外周面上に各色のトナー画像が形成される。各感光体４上のトナー画像は、感光体４の回転と同期して移動する中間転写ベルト８上に順次転写され、中間転写ベルト８上にはカラーのトナー画像が形成される。
【００２２】
一方、画像読取装置１３での画像読取が開始された後、シートカセット２４内からシートＳの分離給紙が開始される。シートカセット２４内から分離給紙されたシートＳは用紙搬送路２８上を搬送され、間欠的に回転駆動するレジストローラ３０により中間転写ベルト８と転写装置１０との間の転写位置に送り込まれる。
【００２３】
シートＳが中間転写ベルト８と転写装置１０との間の転写位置に送り込まれると、転写装置１０の作用により中間転写ベルト８上のカラートナー画像がシートＳ上に転写される。カラートナー画像が転写されたシートＳは引き続き用紙搬送路２８上を搬送され、シートＳが定着装置３１を通過する過程でカラートナー画像がシートＳに定着される。カラートナー画像が定着されたシートＳは排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排紙される。
【００２４】
このような構成の下、本実施の形態の特徴的部分について説明する。図２はフィードローラ２６とリバースローラ２７とによるＦＲＲ（Feed  Reverse  Roller）方式の分離給紙部を拡大して示す正面図である。
【００２５】
フィードローラ２６の回転軸２６ａには駆動モータ（図示せず）が連結され、フィードローラ２６は駆動モータからの駆動力によりシートＳを給紙する方向（矢印ａ方向）に回転駆動される。
【００２６】
リバースローラ２７は外周面をフィードローラ２６の外周面に当接させて配置され、このリバースローラ２７はトルクリミッタ３４を介して回転軸２７ａに連結されている。回転軸２７ａには駆動モータが連結され、駆動モータからトルクリミッタ３４を介してリバースローラ２７に伝達される回転方向は、シートＳをシートカセット２４内へ戻す方向（矢印ｂ方向）とされている。
【００２７】
フィードローラ２６とリバースローラ２７とによるＦＲＲ方式の分離給紙部では、フィードローラ２６の回転軸２６ａには矢印ａ方向へ回転する駆動力が伝達され、リバースローラ２７の回転軸２７ａには矢印ｂ方向へ回転する駆動力が伝達される。このとき、フィードローラ２６の外周面とリバースローラ２７の外周面とが直接当接し、又は、フィードローラ２６とリバースローラ２７との間に一枚のシートＳが存在する場合には、トルクリミッタ３４の箇所で滑りが発生してリバースローラ２７はフィードローラ２６により給紙方向へ連れ回りされる。
【００２８】
フィードローラ２６とリバースローラ２７との間に２枚以上のシートＳが入り込むと、シートＳ間の摩擦力が小さいためにリバースローラ２７はフィードローラ２６により連れ回りされなくなり、リバースローラ２７はトルクリミッタ３４を介してシートＳを戻す方向（矢印ｂ方向）へ回転駆動される。これにより、１枚目のシートＳのみが給紙され、２枚目以降のシートＳはシートカセット２４内に戻される。
【００２９】
ここで、ＦＲＲ方式の分離給紙部での紙詰まりは、リバースローラの順転性（矢印ｂ方向へ回転する性能）が原因となっていることがいくつかの検証により明確となっている。例えば、紙詰まりが多発する状態のフィードローラとリバースローラとを観察すると、磨耗が進行しており、研磨目やシボ目が存在しなくなっている。この時、リバースローラはフィードローラに連れ回りされずに矢印ｂ方向へ回転し、リバースローラがシートＳの端部に衝突して紙詰まりが発生する。
【００３０】
高摩擦係数（２．５〜３．０）のフィードローラとリバースローラとに研磨やシボ加工処理を行わずに（十点平均粗さ（Ｒｚ）をゼロにして）動作確認をしたところ、初期的にリバースローラが連れ回りされない現象が再現された。
【００３１】
そこで、フィードローラ２６とリバースローラ２７との表面粗さを十点平均粗さ（Ｒｚ）で２０μｍの差が生じる組み合わせで動作確認をしたところ、正常動作となり、リバースローラ２７はフィードローラ２６により連れ回りされることとなった。
【００３２】
また、カラー化や再生紙の利用に伴い白色度を高くするために炭酸カルシウム等の添加量が増加する傾向がある紙種によっては、紙粉の発生によるジャムが増加しつつある。
【００３３】
フィードローラ２６とリバースローラ２７との表面粗さを十点平均粗さ（Ｒｚ）で２０μｍの差が生じるようにした上記の表面粗さの組み合わせにより、紙粉の多い紙種であっても、凹凸によるセルフクリーニング効果により紙詰まりの発生を低減することができる。分子構造的に紙粉を付着させない材料を選択すれば、その効果はさらに向上する。
【００３４】
高寿命化とするためには、耐摩耗性維持と摩擦係数維持もあわせて必要となる為、表面粗さを、リバースローラ２７＞フィードローラ２６と設定することにより、初期的にはリバースローラ２７のフィードローラ２６による連れ回り性の向上を図ることができ、フィードローラ２６とリバースローラ２７との相対磨耗及び相対摩擦係数の変化を抑制することによる高信頼化及び高寿命化を図ることできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】画像形成装置であるカラーレーザー複写機全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。
【図２】フィードローラとリバースローラとによるＦＲＲ方式の分離給紙部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
３      プリンタエンジン
２６      フィードローラ
２７      リバースローラ
３４      トルクリミッタ
Ｓ      シート
【図１】
2005255382.tif 000003
【図２】
2005255382.tif 000004