(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記フィードローラが回転している時間（以下「給送駆動時間」という。）内に上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定されていることを特徴とする給送装置。
【請求項２】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しいことを特徴とする給送装置。
【請求項３】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
給送駆動時間内に上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定されていることを特徴とする給送装置。
【請求項４】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しいことを特徴とする給送装置。
【請求項５】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定されていることを特徴とする給送装置。
【請求項６】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しいことを特徴とする給送装置。
【請求項７】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定されていることを特徴とする給送装置。
【請求項８】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しいことを特徴とする給送装置。
【請求項９】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、上記シート状媒体の搬送方向における上記ニップ部の幅をＮＩＰ、上記リバースローラの線速をＶＲとするとき、
ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲ
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１０】
シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、
上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、上記シート状媒体の搬送方向における上記ニップ部の幅をＮＩＰ、上記リバースローラの線速をＶＲとするとき、
ＰＢＬＴ＝ＮＩＰ／ＶＲ
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の給送装置において、
上記支点から上記リバースローラに向かう方向を正としたときの該支点から上記従動ギヤまでの距離をＬ、該支点から上記回転軸重心までの距離をＬ２、該支点から該回転軸の自由端側の軸受部までの距離をＬ３、該支点から該リバースローラまでの距離をＬ４、上記回転軸重心における自重をＰ２、上記軸受部における圧力をＰ３、上記トルクリミッタの戻し力をＴＡ、上記従動ギヤの半径をＲＺ、該リバースローラの半径をＲＳ、上記ニップ部のニップ圧力をＰＢとするき、
Ｌ＞（Ｌ２・Ｐ２−Ｌ３・Ｐ３）・（ＲＺ／ＲＳ）／ＴＡ
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のうちの一つに記載の給送装置において、
上記リバースローラから最も離れた駆動ギヤと従動ギヤの組における給送駆動時の連続した一つの歯部分における噛み合い時間と次の一つの欠歯部分による非噛み合い時間の合計からなる一周期時間のうちで最小時間をＴ、上記フィードローラ及びリバースローラの対から上記シート状媒体の搬送方向下流における次の搬送ローラ対までの距離をＤＬ、該フィードローラの線速をＶＦとするとき、
Ｔ≦ＤＬ／ＶＦ
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１３】
請求項１０記載の給送装置において、
上記リバースローラから最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤにおける上記回転軸の支点からの距離をＬＬＯＮＧ、最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤにおける上記回転軸の支点からの距離をＬＳＨＯＲＴとするとき、１組の駆動ギヤ及び従動ギヤしか有しない構成における最適搬送性能が上記回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ１で得られ且つ最適分離性能が上記回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ２で得られるとする場合に、
ＬＦＲＲ１＝（ＬＬＯＮＧ＋ＬＳＨＯＲＴ）／２
ＬＦＲＲ２＝ＬＳＨＯＲＴ
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１４】
請求項１０記載の給送装置において、
上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記フィードローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記フィードローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＦ１≧ＶＦ２
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１５】
請求項１０記載の給送装置において、
上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＲ１≧ＶＲ２
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の給送装置において、
上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＲ１≧ＶＲ２
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１７】
請求項９乃至１６のうちの一つに記載の給送装置において、
上記欠歯部分を有するギヤにおける該欠歯部分に隣接する歯部分の周方向末端の歯幅が他の歯の歯幅より狭く設定されていることを特徴とする給送装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のうちの一つに記載の給送装置において、
上記フィードローラ及びリバースローラがゴムで形成され、双方のゴム硬度をＫとするとき、
Ｋ≧３７°
の関係式が成り立つことを特徴とする給送装置。
【請求項１９】
シート状媒体としての用紙を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給紙装置において、
請求項１乃至１８のうちの一つに記載の給送装置の構成を有していることを特徴とする給紙装置。
【請求項２０】
像担持体上に形成された静電潜像を現像手段により現像してトナー像とし、該トナー像を給紙装置により給紙されたシート状媒体としての用紙に転写する画像形成装置において、
上記給紙装置が、請求項１乃至１８のうちの一つに記載の給送装置の構成を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記フィードローラが回転している時間（以下「給紙駆動時間」という。）内に上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定することを特徴とする給紙方法。
【請求項２２】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しくすることを特徴とする給紙方法。
【請求項２３】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
給紙駆動時間内に上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定することを特徴とする給紙方法。
【請求項２４】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しくすることを特徴とする給紙方法。
【請求項２５】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の定点の該ニップ部を通過する時間より大きく設定することを特徴とする給紙方法。
【請求項２６】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の定点の該ニップ部を通過する時間と等しくすることを特徴とする給紙方法。
【請求項２７】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定することを特徴とする給紙方法。
【請求項２８】
用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、
上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しくすることを特徴とする給紙方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、切符、用紙等のシート状媒体を一枚ずつ給送する給送装置、給紙装置、該給紙装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、及び給紙方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、積層状態に設けられたシート状媒体としての用紙を１枚ずつ分離して画像形成部へ給紙する給紙装置として、従来より、ＦＲＲ（feed roller-reverse roller）方式のものが知られている。
ＦＲＲ方式の給紙装置は、用紙を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有している。フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により、リバースローラの用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得るようになっている。
【０００３】
ＦＲＲ給紙方式の概要構成及び機能を、図１４に基づいて具体的に説明する。ＦＲＲ給紙方式は、図１４に示すように、トレイ７に積層された用紙６とフィードローラ１間に作用する摩擦力を最も高い値に設定し、リバースローラ２と用紙６との間に作用する摩擦力を用紙間摩擦力より高い値に設定することで、最上に位置する用紙６の搬送と２枚目以下の用紙を分離させる方式である。図１４において、符号８はリバースローラ２を支持する片持ち方式の回転軸、５はトルクリミッタ、４は回転軸１０８に固定された従動ギヤ、３は従動ギヤ４に噛み合う駆動ギヤを示す。
【０００４】
ＦＲＲ給紙方式では、ニップ圧力が高いと不送りは回避できるが、重送については、上述のように用紙間摩擦力の低さを利用してリバースローラで戻す方式であるため、ニップ圧力の高い状態が連続すると、重送回避機能が発現しなくなる虞がある。
このような観点から、特開平５−２１３４６８号公報には、用紙とリバースローラ間の摩擦力を変化させて様々な種類の用紙分離を行う構成が開示されている。これは、リバースローラのゴム表面上に圧電素子を埋め込み、瞬間的に発生するニップ圧力の高低振動によって用紙を振動させて捌き、用紙の硬さに強弱の幅を持った紙葉類に対して２枚目以降の紙葉類の搬送を阻止し、すなわち分離し、重送を防止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示すように、駆動ギヤ３が回転し対向する従動ギヤ４を回転させることで、従動ギヤ４の半径に依存した従動ギヤ圧力Ｐ１が生じ、回転軸８の周方向に回転モーメントが働く。リバースローラ２にはトルクリミッタ５が付加されているので、トルクリミッタ戻し力ＴＡにより反作用力が生じ、この反作用力も回転軸８の周方向における回転モーメントに寄与する。
この結果、従動ギヤ４の半径をＲＺ、リバースローラ２の半径をＲＳとすると、リバースローラ２の回転軸８を中心とする回転モーメントの釣り合いから、以下の式▲１▼が導出される。
ＲＺ・Ｐ１＝ＲＳ・ＴＡ                                    ・・・▲１▼
但し、ここでは、回転軸８が回転する摩擦（軸受摩擦）はゼロとして説明する。
【０００６】
図１６に示すように、回転軸８の支点９と従動ギヤ４間の距離をＬ１、支点９と回転軸８等の重心（回転軸８やリバースローラ２等を含む全体の重心）間の距離をＬ２、支点９と回転軸８の軸受部間の距離をＬ３、支点９とリバースローラ２間の距離をＬ４、回転軸８等の重心の自重をＰ２、回転軸８の軸受部の圧力をＰ３、ニップ圧力をＰＢとすると、支点１１６を中心とする回転モーメントの釣り合いから、以下の式▲２▼が導出される。
Ｌ１・Ｐ１−Ｌ２・Ｐ２＝−Ｌ３・Ｐ３＋Ｌ４・ＰＢ          ・・・▲２▼
式▲１▼、▲２▼から、従動ギヤ圧力Ｐ１を消去することで、以下の式▲３▼が導出される。
0003957979.tif 000002
式▲３▼より、ＦＲＲ方式の給紙装置では、ニップ圧力ＰＢはトルクリミッタ戻し力ＴＡと、支点９と従動ギヤ間距離Ｌ１に比例することが判る。
【０００７】
フィードローラ１と用紙６間の摩擦係数をμｒ、用紙６間の摩擦係数をμｐ、用紙１枚当たりの自重をｍとすると、不送りしないためには、前記式▲３▼のニップ圧力ＰＢは、以下の式▲４▼を満足することが必要である。
ＰＢ＞ＴＡ／μｒ＋（μｐ／μｒ）・ｍ                      ・・・▲４▼
また、重送しないためには、前記式▲３▼のニップ圧力ＰＢは、以下の式▲５▼を満足することが必要である。
ＰＢ＜ＴＡ／μｐ−３ｍ                                    ・・・▲５▼
よって、不送り、重送をしないためには、式▲４▼と▲５▼により、前記式▲３▼のニップ圧力ＰＢは以下の式▲６▼を満足する必要がある。
ＴＡ／μｒ＋（μｐ／μｒ）・ｍ＜ＰＢ＜ＴＡ／μｐ−３ｍ    ・・・▲６▼
【０００８】
しかしながら、例えば高湿・静電気環境などで用紙間に高い密着力が働く場合に、この密着力（剪断力方向に働くものとする）をＱとすれば、式▲４▼は以下の式▲４▼’に、式▲５▼はる▲５▼’になり、結果的に式▲６▼は以下の式▲６▼’になる。従って、式▲３▼のニップ圧力ＰＢの範囲は著しく狭くなる。但し、ここでは、終始用紙間に働く密着力は全て同じ値をとるものと仮定し、これを一律Ｑとしている。
0003957979.tif 000003
【０００９】
すなわち、ＦＲＲ方式の給紙装置では、高い密着力に対してはニップ圧力ＰＢの余裕度が低下し、密着力Ｑの大きさによっては、式▲６▼’を満足する式▲３▼で与えられるニップ圧力ＰＢが存在しない場合がある。従って、従来の構成では、不送り又は重送を起こす場合がままあった。
【００１０】
そこで、本発明は、用紙等のシート状媒体間に高い密着力が作用する環境下であっても、不送り防止及び重送防止を高精度に達成できる給送装置、給紙装置、画像形成装置、給紙方法の提供を、その主な目的とする。
換言すれば、本発明は、ニップ圧力を変化させる方式において、不送り防止に寄与する高いニップ圧力にウエートを置き、その中で重送を回避する低いニップ圧力の印加時間の理想的条件を特定できる給送装置、給紙装置、画像形成装置、給紙方法の提供を、その目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記フィードローラが回転している時間（以下「給送駆動時間」という。）内に上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定されている、という構成を採っている。
【００１２】
請求項２記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しい、という構成を採っている。
【００１３】
請求項３記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、給送駆動時間内に上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定されている、という構成を採っている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しい、という構成を採っている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定されている、という構成を採っている。
【００１６】
請求項６記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しい、という構成を採っている。
【００１７】
請求項７記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定されている、という構成を採っている。
【００１８】
請求項８記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、上記ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、上記シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しい、という構成を採っている。
【００１９】
請求項９記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、上記シート状媒体の搬送方向における上記ニップ部の幅をＮＩＰ、上記リバースローラの線速をＶＲとするとき、
ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲ
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２０】
請求項１０記載の発明では、シート状媒体を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該シート状媒体の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該シート状媒体に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給送装置において、上記駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、上記回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、上記シート状媒体の搬送方向における上記ニップ部の幅をＮＩＰ、上記リバースローラの線速をＶＲとするとき、
ＰＢＬＴ＝ＮＩＰ／ＶＲ
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２１】
請求項１１記載の発明では、請求項９又は１０記載の給送装置において、上記支点から上記リバースローラに向かう方向を正としたときの該支点から上記従動ギヤまでの距離をＬ、該支点から上記回転軸重心までの距離をＬ２、該支点から該回転軸の自由端側の軸受部までの距離をＬ３、該支点から該リバースローラまでの距離をＬ４、上記回転軸重心における自重をＰ２、上記軸受部における圧力をＰ３、上記トルクリミッタの戻し力をＴＡ、上記従動ギヤの半径をＲＺ、該リバースローラの半径をＲＳ、上記ニップ部のニップ圧力をＰＢとするき、
Ｌ＞（Ｌ２・Ｐ２−Ｌ３・Ｐ３）・（ＲＺ／ＲＳ）／ＴＡ
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２２】
請求項１２記載の発明では、請求項９乃至１１のうちの一つに記載の給送装置において、上記リバースローラから最も離れた駆動ギヤと従動ギヤの組における給送駆動時の連続した一つの歯部分における噛み合い時間と次の一つの欠歯部分による非噛み合い時間の合計からなる一周期時間のうちで最小時間をＴ、上記フィードローラ及びリバースローラの対から上記シート状媒体の搬送方向下流における次の搬送ローラ対までの距離をＤＬ、該フィードローラの線速をＶＦとするとき、
Ｔ≦ＤＬ／ＶＦ
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２３】
請求項１３記載の発明では、請求項１０記載の給送装置において、上記リバースローラから最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤにおける上記回転軸の支点からの距離をＬＬＯＮＧ、最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤにおける上記回転軸の支点からの距離をＬＳＨＯＲＴとするとき、１組の駆動ギヤ及び従動ギヤしか有しない構成における最適搬送性能が上記回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ１で得られ且つ最適分離性能が上記回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ２で得られるとする場合に、
ＬＦＲＲ１＝（ＬＬＯＮＧ＋ＬＳＨＯＲＴ）／２
ＬＦＲＲ２＝ＬＳＨＯＲＴ
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２４】
請求項１４記載の発明では、請求項１０記載の給送装置において、上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記フィードローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記フィードローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＦ１≧ＶＦ２
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２５】
請求項１５記載の発明では、請求項１０記載の給送装置において、上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＲ１≧ＶＲ２
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２６】
請求項１６記載の発明では、請求項１４記載の給送装置において、上記回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時の上記リバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、
ＶＲ１≧ＶＲ２
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２７】
請求項１７記載の発明では、請求項９乃至１６のうちの一つに記載の給送装置において、上記欠歯部分を有するギヤにおける該欠歯部分に隣接する歯部分の周方向末端の歯幅が他の歯の歯幅より狭く設定されている、という構成を採っている。
【００２８】
請求項１８記載の発明では、請求項１乃至１７のうちの一つに記載の給送装置において、上記フィードローラ及びリバースローラがゴムで形成され、双方のゴム硬度をＫとするとき、
Ｋ≧３７°
の関係式が成り立つ、という構成を採っている。
【００２９】
請求項１９記載の発明では、シート状媒体としての用紙を搬送するためのフィードローラと、従動ギヤを有する片持ち式の回転軸と、該回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられ該フィードローラに圧接するリバースローラと、該従動ギヤと噛み合う駆動ギヤを有し、該フィードローラとリバースローラのニップ部に進入する該用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得る給紙装置において、請求項１乃至１８のうちの一つに記載の給送装置の構成を有している、という構成を採っている。
【００３０】
請求項２０記載の発明では、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段により現像してトナー像とし、該トナー像を給紙装置により給紙されたシート状媒体としての用紙に転写する画像形成装置において、上記給紙装置が、請求項１乃至１８のうちの一つに記載の給送装置の構成を有している、という構成を採っている。
【００３１】
請求項２１記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記フィードローラが回転している時間（以下「給紙駆動時間」という。）内に上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の定点の上記ニップ部を通過する時間より大きく設定する、という手順を採っている。
【００３２】
請求項２２記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の定点の上記ニップ部を通過する時間と等しくする、という手順を採っている。
【００３３】
請求項２３記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、給紙駆動時間内に上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定する、という手順を採っている。
【００３４】
請求項２４記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、上記用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しくする、という手順を採っている。
【００３５】
請求項２５記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の定点の該ニップ部を通過する時間より大きく設定する、という手順を採っている。
【００３６】
請求項２６記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の定点の該ニップ部を通過する時間と等しくする、という手順を採っている。
【００３７】
請求項２７記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値より大きく設定する、という手順を採っている。
【００３８】
請求項２８記載の発明では、用紙を搬送するためのフィードローラと、片持ち式の回転軸の自由端側にトルクリミッタを介して正逆回転可能に設けられたリバースローラとのニップ部に用紙を送り込み、該ニップ部に進入する用紙の枚数に応じた摩擦力の変化により該リバースローラの該用紙に対する搬送方向の回転と戻し方向の回転を得て用紙を１枚ずつ給紙する給紙方法において、上記回転軸を回転駆動するための駆動ギヤ及び従動ギヤの組を該回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上設け、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有する構成として上記ニップ部のニップ圧力を変化させ、且つ、該ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給紙駆動時間を、該用紙の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しくする、という手順を採っている。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
先ず、図１１に基づいて本実施形態における画像形成装置としての複写機の概要構成及び機能を説明する。
該複写機は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）を有する画像読取部８０と、画像形成部８１と、給紙部８２を有している。画像読取部８０では、図示しない原稿の画像を自動的に読み取り、読み取り情報を電気信号に変換して図示しない書き込み用の制御手段へ送信する。
【００４０】
画像形成部８１に像担持体としての感光体５０が設けられており、該感光体５０の周りには、矢印で示す時計回り方向に順に、帯電器５２、光書き込み手段５１、現像手段５３、転写搬送ベルト５４、クリーニング手段５５、図示しない除電ランプ等が配置されている。
転写搬送ベルト５４の搬送方向上流側には、定着手段５８及び排紙手段５９等が設けられている。片面コピーの場合には用紙は排紙手段５９から図示しない排紙トレイに排出され、両面コピーの場合には排紙手段５９で反転されて再び転写部位へ送られる。
【００４１】
給紙部８２には、異なるサイズ或いは紙種に対応すべく、上から４つの給紙トレイ９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが設けられており、これらの給紙トレイに対応して４つのＦＲＲ方式の給紙装置５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄが設けられている。各給紙装置５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄからは破線で示す搬送経路が画像形成部８１へと延びている。これらの給紙装置５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄから給紙された用紙は図示しない搬送ガイドによりレジストローラ対８５へ向けて搬送されるようになっている。
各給紙装置５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄのうち、代表して一番下の給紙装置５７ｄについて説明すると、該給紙装置５７ｄは、給紙トレイ９０ｄに積載された用紙を引き出すピックアップローラ１８と、フィードローラ１と、該フィードローラ１に圧接されたリバースローラ２と、ガイド８６と、搬送コロ８７，８８等を有している。他の給紙装置５７ａ，５７ｂ，５７ｃも同様の構成を有している。
該複写機は手差しトレイ８３を有しており、これに対応してＦＲＲ方式の給紙装置５７ｅが設けられている。該給紙装置５７ｅも給紙装置５７ｄと同様の構成を有している。
【００４２】
次に、該複写機による複写動作を説明する。
感光体５０が回転を始め、この回転中に帯電器５２により感光体５０の表面が均一に負帯電される。光書き込み手段５１により光ビームが照射、走査されて光照射部の電荷が消去され、作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
該静電潜像は感光体５０の回転に伴って現像手段５３に至り、ここでトナー像として可視像化される。本実施形態における現像方式はネガポジ現像方式であり、現像手段５３は静電潜像に正極性のトナーを供給して可視像化する。
【００４３】
トナー像が形成された後、所定の給紙タイミングでピックアップローラ１８により用紙の給送が開始され、用紙は破線で示す搬送経路を経てレジストローラ対８５に至る。ここで一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、該レジストローラ対８５により、感光体５０上のトナー像の先端と用紙の搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで感光体５０と転写搬送ベルト５４の間の転写部へ送られる。転写部位では印加される転写バイアスにより用紙にトナー像が転写される。
トナー像を転写された用紙は、定着手段５８で熱と圧力によりトナーを溶融定着され、排紙手段５９へ搬送される。
転写部で転写されずに感光体５０上に残った残留トナーは、感光体５０の回転に伴ってクリーニング手段５５に至り、該クリーニング手段５５により清掃・除去される。また、図示しない除電ランプにより感光体５０上の残留電位が初期化され、次の画像形成に備えられる。
【００４４】
次に、図１乃至図７に基づいて、ＦＲＲ方式の給紙装置５７ｄの構成及び機能を詳細に説明する。
図１に示すように、シート状媒体としての用紙の束Ｓは図示しない支持部材によって整列されており、且つ、給紙により用紙が減少しても、補給により用紙が加えられても、積載された用紙の最上面高さが一定の位置を維持するように設けられている。符号Ｘは給紙（給送）方向を示しており、この給紙方向Ｘと直交する用紙の幅方向の中央部であって、給紙方向Ｘの下流側の用紙上面にはピックアップローラ１８が自重で接している。
【００４５】
給紙方向Ｘにおけるピックアップローラ１８の下流側近傍には、フィードローラ１とリバースローラ２が圧接状態で対向配置されている。フィードローラ１とリバースローラ２のニップ部の位置は、用紙の束Ｓの最上面の用紙と同等の高さレベルに設定されている。
フィードローラ１は、本体フレーム９（図２参照）に片持ち状態で支持された図示しないフィードローラ駆動軸に設けられており、該フィードローラ駆動軸上に一体的に設けられたギヤ１Ｇと同期回転する。該ギヤ１Ｇはアイドルギヤ２０Ｇを介してピックアップローラ１８の回転軸１８ａに一体的に設けられたギヤ１８Ｇと噛み合っている。従って、ピックアップローラ１８とフィードローラ１は給紙方向Ｘに用紙を送り出す向きに回転される。
【００４６】
図２に示すように、リバースローラ２は本体フレーム９に該本体フレーム９を支点として片持ち式に支持された回転軸８の自由端側にトルクリミッタ５を介して正逆回転可能に設けられている。回転軸８は、本体フレーム９の一部である補助側板１４に形成された上下方向に延びる長穴１４ａを貫通しており、該貫通部には鍔付きの軸受１６が上下変位可能に設けられている。
図１に示すように、軸受１６の下面には、補助側板１４に支軸２２により回動可能に支持されたレバー２４のアーム２４ａが弾性力により当接している。この弾性力は、レバー２４の一端部１２ｂに係止されたバネ２６の弾性によるモーメントによって与えられている。
バネ２６の付勢力により、リバースローラ２はフィードローラ１に圧接されている。
【００４７】
図２に示すように、回転軸８には、支点としての本体フレーム９から距離（以下、支点−支点側従動ギヤ間距離という）Ｌａの位置に支点側従動ギヤ１０が設けられ、支点から距離（以下、支点−リバースローラ側従動ギヤ間距離という）Ｌｂの位置にリバースローラ側従動ギヤ１１が設けられている。
本体フレーム９と補助側板１４間には、回転軸８に略平行に駆動軸１５が支持されており、該駆動軸１５には、支点側従動ギヤ１０に対向する支点側駆動ギヤ１２と、リバースローラ側従動ギヤ１１に対向するリバースローラ側駆動ギヤ１３が設けられている。駆動軸１５は本体フレーム９に固定されたモータ１７により回転駆動力を与えられるようになっている。
【００４８】
支点側従動ギヤ１０とリバースローラ側従動ギヤ１１は全周が歯部分の構成を有している。これに対し、支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３は、ある部分的な領域に全く歯が無く、すなわち、一歯以上のスペースを有する欠歯部分を有している。支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３は、給紙駆動時には、対向する支点側従動ギヤ１０とリバースローラ側従動ギヤ１１に対し、それぞれ歯部分のみで噛み合い回転駆動力を伝える。
なお、支点側従動ギヤ１０とリバースローラ側従動ギヤ１１が欠歯部分を有する構成としてもよい。この場合には、支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３は全周が歯部分となる。
【００４９】
支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３の欠歯部分と歯部分の角度に関する位相関係は互い違いに構成されている。これを図３に基づいて詳細に説明する。
図３（ａ）に示すように、支点側駆動ギヤ１２は、１周３２歯の構成において、一部の歯を切削して欠歯させることで、反時計回り方向に順に、４歯有りの歯部分１２ａ、３歯無しの欠歯部分１２ｂ、３歯有りの歯部分１２ｃ、３歯無しの欠歯部分１２ｄ、３歯有りの歯部分１２ｅ、３歯無しの欠歯部分１２ｆ、３歯有りの歯部分１２ｇ、３歯無しの欠歯部分１２ｈ、３歯有りの歯部分１２ｉ、４歯無しの欠歯部分１２ｊを有している。もちろん、一体成形により形成してもよい（以下、同じ）。
一方、リバースローラ側駆動ギヤ１３は、図３（ｂ）に示すように、反時計回り方向に順に、４歯無しの欠歯部分１３ａ、３歯有りの歯部分１３ｃ、３歯無しの欠歯部分１３ｃ、３歯有りの歯部分１３ｄ、３歯無しの欠歯部分１３ｅ、３歯有りの歯部分１３ｆ、３歯無しの欠歯部分１３ｇ、３歯有りの歯部分１３ｈ、３歯無しの欠歯部分１３ｉ、４歯有りの歯部分１３ｊを有している。
【００５０】
支点側駆動ギヤ１２の４歯有りの歯部分１２ａの象限には、リバースローラ側駆動ギヤ１３の４歯無しの欠歯部分１３ａが対応し、反対に、例えば支点側駆動ギヤ１２の４歯無しの欠歯部分１２ｊの象限には、リバースローラ側駆動ギヤ１３の４歯有りの歯部分１３ｊが対応している。
かかる構成により、給紙駆動時には、リバースローラ側駆動ギヤ１３及び支点側駆動ギヤ１２が同時に回転駆動する際、リバースローラ側従動ギヤ１１及び支点側従動ギヤ１０に対して交互に噛み合い、支点から異なった距離であるＬａ、Ｌｂをもって回転軸８に回転駆動力を伝える。
【００５１】
従って、ニップ圧力ＰＢを決める上記式▲３▼において、リバースローラ側従動ギヤ１１とリバースローラ側駆動ギヤ１３が噛み合う際は、距離Ｌ１は支点−リバースローラ側従動ギヤ間距離Ｌｂになり、ニップ圧力ＰＢは以下の式▲７▼になる。
0003957979.tif 000004
また、支点側従動ギヤ１０と支点側駆動ギヤ１２が噛み合う際は、支点−従動ギヤ間距離Ｌ１は、支点−支点側従動ギヤ間距離Ｌａになり、ニップ圧力ＰＢは以下の式▲８▼になる。
0003957979.tif 000005
【００５２】
従って、給紙時は、式▲７▼及び式▲８▼で示されるニップ圧力ＰＢが連続的に繰り返され、また、Ｌａ＜Ｌｂであることで、ニップ圧力ＰＢは式▲７▼よりも式▲８▼の方が小さいため、結果としてニップ圧力ＰＢは高低に変動する圧力値を示す。
この圧力変動を、図３及び、図４のタイミングチャートに基づいて説明する。図３に示すように、支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３が共に反時計回り方向に回転する。リバースローラ側駆動ギヤ１３における４歯を有する歯部分１３ｊが対向するリバースローラ側従動ギヤ１１に噛み合うとき、支点側駆動ギヤ１２は対向する支点側従動ギヤ１０とは噛み合わない。すなわち、図４に示すように、リバースローラ側駆動ギヤ１３の噛み合いタイミングＴ１３はＯＮになり、同時に支点側駆動ギヤ１２の噛み合いタイミングＴ１２はＯＦＦになる。
【００５３】
このとき、ニップ圧力ＰＢは、リバースローラ側駆動ギヤ１３が支点からの距離が長いために、圧変動（ニップ圧力ＰＢの最高値と最低値）のタイミングＴＶに示すように、最高値ＰＢｍａｘを示す。このニップ圧力ＰＢの最高値ＰＢｍａｘは、歯部分１３ｊがリバースローラ側従動ギヤ１１に接触している間、すなわち回転時間１３ｊｔの間で生じる。
回転時間１３ｊｔの経過後には、支点側駆動ギヤ１２における４歯を有する歯部分１２ａが支点側従動ギヤ１０に噛み合い、且つ、リバースローラ側駆動ギヤ１３とリバースローラ側従動ギヤ１１とは噛み合わない。この場合、支点側駆動ギヤ１２の噛み合いタイミングＴ１２はＯＮになり、同時にリバースローラ側駆動ギヤ１３の噛み合いタイミングＴ１３はＯＦＦになる。
このとき、ニップ圧力ＰＢは、支点側駆動ギヤ１２が支点からの距離が短いために、圧変動のタイミングＴＶに示すように、最低値ＰＢｍｉｎを示す。このニップ圧力ＰＢの最低値ＰＢｍｉｎは、歯部分１２ａが支点側従動ギヤ１０に接触している間、すなわち回転時間１２ａｔの間で生じる。
【００５４】
回転時間１２ａｔの経過後には、リバースローラ側駆動ギヤ１３における３歯を有する歯部分１３ｂがリバースローラ側従動ギヤ１１に噛み合い、且つ、支点側駆動ギヤ１２と支点側従動ギヤ１０とは噛み合わない。この場合、リバースローラ側駆動ギヤ１３の噛み合いタイミングＴ１３はＯＮになり、同時に支点側駆動ギヤ１２の噛み合いタイミングＴ１２はＯＦＦになる。
このとき、ニップ圧力ＰＢは、圧変動のタイミングＴＶに示すように、最高値ＰＢｍａｘを示す。このニップ圧力ＰＢの最高値ＰＢｍａｘは、歯部分１３ｂがリバースローラ側従動ギヤ１１に接触している間、すなわち回転時間１３ｂｔの間で生じる。
【００５５】
回転時間１３ｂｔの経過後には、支点側駆動ギヤ１２における３歯を有する歯部分１２ｃが支点側従動ギヤ１０に噛み合い、且つ、リバースローラ側駆動ギヤ１３とリバースローラ側従動ギヤ１１とは噛み合わない。この場合、支点側駆動ギヤ１２の噛み合いタイミングＴ１２はＯＮになり、同時にリバースローラ側駆動ギヤ１３の噛み合いタイミングＴ１３はＯＦＦになる。
このとき、ニップ圧力ＰＢは、圧変動のタイミングＴＶに示すように、最低値ＰＢｍｉｎを示す。このニップ圧力ＰＢの最低値ＰＢｍｉｎは、歯部分１２ｃが支点側従動ギヤ１０に接触している間、すなわち回転時間１２ｃｔの間で生じる。
以降同様に、支点側駆動ギヤ１２及びリバースローラ側駆動ギヤ１３が有する歯部分の回転範囲に応じた時間の間で、ニップ圧力ＰＢは最高値ＰＢｍａｘと最低値ＰＢｍｉｎを繰り返す。
【００５６】
また、本実施形態における支点側駆動ギヤ１２とリバースローラ側駆動ギヤ１３は、欠歯部分に隣接する歯部分の周方向末端の歯幅が他の歯の歯幅より狭く設定されている構成を有している。支点側駆動ギヤ１２の４歯を有する歯部分１２ａを例にとって説明すると、図５に示すように、周方向末端の歯である１２ａ−１と１２ａ−４は、内方の歯である１２ａ−２と１２ａ−３よりも歯幅が狭く形成されている（請求項１７）。
かかる構成により、欠歯部分を経て噛み合いが始まる瞬間、あるいは噛み合い状態から欠歯部分へ移行する瞬間において、支点側従動ギヤ１０及びリバースローラ側従動ギヤ１１との噛み合い率が向上し、騒音が低減する。
【００５７】
本実施形態では、上記ニップ圧力ＰＢの圧力変動を得る構成において、さらに、圧力低値の印加時間の最低値条件を与える構成を有している。これを図６に基づいて説明する。
支点側駆動ギヤ１２の歯部分が、給紙駆動時に支点側従動ギヤ１０と噛み合う際、支点側駆動ギヤ１２の歯部分の中で、給紙駆動時の支点側従動ギヤ１０との噛み合い時間の最小値、換言すれば、歯部分の中で周方向における幅が最も狭い領域の歯部分、あるいは歯部分の中で連続した歯数が最も少ない箇所が、支点側従動ギヤ１０と噛み合う時間を最小噛み合い時間をＰＢＬＴとするとき、リバースローラ線速をＶＲ、フィードローラ１とリバースローラ２とが接触してできたニップ幅をＮＩＰとすると、以下の式▲９▼が成り立つように構成されている（請求項３，７，９，２３，２７）。
ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲ                                  ・・・▲９▼
【００５８】
最小噛み合い時間ＰＢＬＴは、具体的には、支点側駆動ギヤ１２の回転数をω、歯部分の中で最も狭い領域の歯部分を構成する歯数をＮＭＩＮ、全周が歯部分を想定した場合の総歯数をＮＡＬＬとすれば、以下の式10で決まる。但し、係数６０は支点側駆動ギヤ１２の回転数ωの単位を［ｒｐｍ］から［ｒｐｓ］に変換するためのものであり、この場合、ＰＢＬＴの単位は［秒］となる。
ＰＢＬＴ＝（６０／ω）×（ＮＭＩＮ／ＮＡＬＬ）          ・・・10
従って、例えばニップ幅ＮＩＰを実測し、設計仕様から知れるリバースローラ線速ＶＲにによりＰＢＬＴを求め、式▲９▼を満たすように、式10によりＮＡＬＬとＮＭＩＮを決めればよい。
用紙上の任意の定点がＮＩＰを実際に通過する時間を実験等（コンピュータシミュレーションを含む）により求め、これをＰＢＬＴとしてもよい（請求項１，，５，２１，２５）。
【００５９】
上記ＦＲＲ方式の給紙構成において、用紙間に密着力Ｑが働くときの用紙の最大搬送力と最大分離力を測定した実験結果を図７に示す。実験試行回数は５回であり、その平均値をプロットしたものである。
但し、最大搬送力は、１枚の用紙に力センサを付けてこれを固定し、給紙動作開始時の最大固定力として得た。一方、最大分離力は、２枚の用紙間に液滴を添加して疑似密着力を課した状態で分離できる密着力の最大値を測定することで得た。
上記最大搬送力と最大分離力は、それぞれ式▲４▼’、▲５▼’を基にしてニップ圧力ＰＢに変換して示している。また、該実験は最小噛み合い時間ＰＢＬＴをパラメータとして行った。従って、図７の横軸は最小噛み合い時間ＰＢＬＴを与えている。但し、（ニップ幅ＮＩＰ／リバースローラ線速ＶＲ）で除すことで無次元化した量で表している。
【００６０】
図７の縦軸は、ニップ圧力ＰＢを規格化し、その割合値を示している。この場合、縦軸の値０が式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）を示し、縦軸の値１が式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）を示している。
図７から明らかなように、最小噛み合い時間ＰＢＬＴが０．７［秒／（ＮＩＰ／ＶＲ）］より増加するに伴って、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢは急速に減少し、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ≧１［秒／（ＮＩＰ／ＶＲ）］で、式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し、式▲５▼’の右辺の密着力Ｑに対する余裕度が最も向上する。
また、このとき、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢは、最小噛み合い時間ＰＢＬＴの増加と共に、式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）より単調低下しているものの、式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に等しくならずに高さを維持している。
【００６１】
従って、式▲９▼を満たす本実施形態における給紙装置では、従来のＦＲＲ方式の給紙装置と異なり、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢを最低値にし、且つ、不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢを該最低値よりも高く維持することができる。
よって、密着力を伴う不送り回避を可能とし、且つ、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の密着力Ｑを大きくとることが可能となり、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能を向上させることができる。
【００６２】
［実施例１］
図８乃至図１０及び表１に基づいて上記ＦＲＲ方式の構成における１つの実施例を説明する。
この実施例では、一周２１歯を有する２つの従動ギヤ（支点側従動ギヤ１０、リバースローラ側従動ギヤ１１に相当）を共通にして、三タイプの２つの駆動ギヤ（支点側駆動ギヤ１２、リバースローラ側駆動ギヤ１３に相当）を有する例を、最大分離力の実験結果をもって説明する。
【００６３】
上記三タイプの駆動ギヤは、図８（ａ）に示すように、欠歯部分を有しない支点側駆動ギヤ１２０と、欠歯部分を有しないリバースローラ側駆動ギヤ１３０の一体型をなす駆動ギヤ３０を、それぞれタイプ毎に異なったパターンで一部の歯を切削することによって作製した。図８（ｂ）は駆動ギヤ３０の側面を示している。
切削して作製した三タイプの駆動ギヤは、図９に示すように、それぞれタイプａ、タイプｂ、タイプｃとして区別している。タイプａは、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、支点側駆動ギヤ１２０ａと、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ａを有し、タイプｂは、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、支点側駆動ギヤ１２０ｂと、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ｂを有し、タイプｃは、図９（ｅ）、（ｆ）に示すように、支点側駆動ギヤ１２０ｃと、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ｃを有している。
上記三タイプの駆動ギヤは、それぞれ異なったパターンの歯部分及び欠歯部分を有しており、これらのパターンは、表１の第二、第三列目に示した。
【００６４】
【表１】
0003957979.tif 000006
【００６５】
支点側駆動ギヤ１２０ａは、１周において、２歯有り、１０歯無し、２歯有り、１０歯無しの構成とした。これに対応して、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ａは、１０歯有り、２歯無し、１０歯有り、２歯無しの構成とした。
支点側駆動ギヤ１２０ｂは、１周において、３歯有り、９歯無し、３歯有り、９歯無しの構成とした。これに対応して、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ｂは、９歯有り、３歯無し、９歯有り、３歯無しの構成とした。
支点側駆動ギヤ１２０ｃは、１周において、４歯有り、８歯無し、４歯有り、８歯無しの構成とした。これに対応して、リバースローラ側駆動ギヤ１３０ｃは、８歯有り、４歯無し、８歯有り、４歯無しの構成とした。
このように、三タイプの駆動ギヤは、タイプを区別するアルファベットが順にａ，ｂ，ｃと変わるに連れ、歯部分及び欠歯部分が１歯違いとなる構成を有しており、かかる構成の下に、各々最大分離力の実験を行った。
【００６６】
最大分離力の実験では、三タイプの駆動ギヤ共に、回転数を一律３９８ｒｐｍ、リバースローラ直径は２７ｍｍとし、この結果、リバースローラ線速ＶＲは６４３ｍｍ／ｓｅｃになった。
このとき、三タイプの駆動ギヤに対し、各タイプで異なる歯部分及び欠歯部分における歯数と、上記回転数によって計算される最小噛み合い時間ＰＢＬＴを、表１の第四列目に示した。但し、圧センサにて別途ニップ圧力ＰＢを過渡的に計測すると、最小噛み合い時間ＰＢＬＴは、フィードローラ及びリバースローラを構成しているゴムの減衰及び、駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い時の損失に加え、フィードローラ及びリバースローラ両軸の撓みの応答性の影響により、ニップ圧力ＰＢの最高値から最低値、あるいは最低値から最高値への遷移時に応答緩和があって、表１の第四列目に示す計算値よりも低下し、第五列目に示す値となって測定された。
従って、ここで行った実験の場合に限り、実験環境及び構成、使用したゴム材料の制約より、最小噛み合い時間ＰＢＬＴは、第五列目に示す値となると認識すべきであり、以降においては第五列目に示す値を最小噛み合い時間ＰＢＬＴであるとして最大分離力実験を行った。
【００６７】
表１の第六列目には、最大分離力を測定した結果を式▲５▼’を下にニップ圧力ＰＢに変換後、この値を規格化した割合値をもって示した。この割合値は、値０．００がニップ圧力ＰＢの最低値を示し、値１．００がニップ圧力ＰＢの最高値を示している。
一方、ニップ幅ＮＩＰは、計測した結果、ほぼ平均して４．０ｍｍであり、こによりニップ幅ＮＩＰ＝４．０ｍｍをリバースローラ線速ＶＲ＝６４３ｍｍ／ｓｅｃで除算した値ＮＩＰ／ＶＲは、４／６４３＝６．２ｍｓｅｃになった。
従って、表１の第五列目に示す三タイプの駆動ギヤにおける最小噛み合い時間ＰＢＬＴを、得られたＮＩＰ／ＶＲ＝６．２ｍｓｅｃに対して比較すると、タイプｂとタイプｃの駆動ギヤがＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲの条件を満たし、このとき表１の第六列目に示した割合値は、それぞれ値−０．１０、０．００という値０．００付近の値となった。
一方、タイプａの駆動ギヤの場合は、ＰＢＬＴ＜ＮＩＰ／ＶＲとなり、ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲの条件を満たさず、割合値は値０．５０となり、値０．００と値１．００の間付近の値となった。
【００６８】
表１の第七列目には、第五列目の最小噛み合い時間ＰＢＬＴを、上記ＮＩＰ／ＶＲ＝６．２ｍｓｅｃで除算した値を示した。この第七列目に示した値に対する第六列目の値をグラフにしたのが図１０である。
図１０から、横軸であるＰＢＬＴ［秒／（ＮＩＰ／ＶＲ）］が、ほぼ値１を境目に、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和するか否かを決めていることが判る。
また、ＰＢＬＴが値１以上であれば、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に一致することが確認できる。
【００６９】
これにより、ＰＢＬＴが値１以上であれば、式▲５▼’の右辺の密着力Ｑに対して、余裕度が最も向上することが確認された。
なお、以上の実験において、もし実験環境及び構成、使用したゴム材料を、ニップ圧力ＰＢに俊敏な応答性を持たせるように構成した場合には、表１の第四列目に示す計算上の値が、真の最小噛み合い時間ＰＢＬＴとして採用される。このとき、ＮＩＰ／ＶＲ＝６．２ｍｓｅｃであるため、タイプａからタイプｃまでの三タイプの駆動ギヤにおいて、ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲの条件を満たし、その結果、最大分離力を測定した結果を式▲５▼’を基にニップ圧力ＰＢに変換後、この値を規格化した割合値は、すべて値０．００もしくは値０．００付近の値となり、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に一致し、式▲５▼’の右辺の密着力Ｑに対して余裕度が最も向上する。
ニップ圧力ＰＢに俊敏な応答性を持たせるように構成する例としては、例えば、実験環境及び構成についてはガタを無くし、フィードローラ及びリバースローラ両軸の硬度を硬くすればよい。また、フィードローラ及びリバースローラの構成材料であるゴム材料については、防振ゴム材料を使用することで達成できる。
【００７０】
次に、他の実施形態（請求項１１に対応）を説明する。構成及び機能は上記実施実施形態と同様であるので、図示及び説明は特に必要がない限り省略し、要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態における給紙装置では、式▲３▼の左辺値であるニップ圧力ＰＢをゼロより大きい値に設定するため、以下の式11が成立するように設けられている。
Ｌ１＞（Ｌ２・Ｐ２−Ｌ３・Ｐ３）・（ＲＺ／ＲＳ）／ＴＡ  ・・・11
支点−支点側従動ギヤ間距離Ｌ１は、支点からリバースローラ２に向かう方向を正としたときの支点から従動ギヤまでの距離をいう。従って、支点からリバースローラ２と反対の方向に向かう位置に従動ギヤが配置される場合であっても構わず、その場合支点−支点側従動ギヤ間距離Ｌ１は負値となる。
式11により、支点側従動ギヤ１０に伴うニップ圧力ＰＢである式▲８▼は常に正になり、密着力を伴う重送回避のためのリバースローラ２と分離すべき用紙との接触が常に保証され、これにより、線速ＶＲで回転するリバースローラ２が、分離されるべき用紙に確実に回転による戻し力を伝達する。
従って、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能を確実に向上させることができる。
【００７１】
次に、図１２及び図１３に基づいて他の実施形態（請求項１２に対応）を説明する。
本実施形態における給紙装置では、図１２に示すように、フィードローラ１とリバースローラ２からなる対と、用紙６の搬送方向下流における次の搬送ローラ対３２が距離ＤＬを隔てて配置されている。
かかる構成において、リバースローラ２から最も離れた支点側駆動ギヤ１２と支点側従動ギヤ１０の組における給紙駆動時の連続した一つの歯部分における噛み合い時間と次の一つの欠歯部分による非噛み合い時間の合計からなる一周期時間のうちで最小時間をＴ、フィードローラ１の線速をＶＦとするとき、以下の式12が成り立つように構成されている。
Ｔ≦ＤＬ／ＶＦ                                          ・・・12
【００７２】
図１３に示すように、支点側駆動ギヤ１２において、一つの歯部分１２ａと、一つの欠歯部分１２ｊが隣接している。支点側駆動ギヤ１２が回転することで、歯部分１２ａと欠歯部分１２ｊがの象限が回転するのに要し且ついずれの他の歯部分と欠歯部分の組み合わせのものよりも最小である時間として、一周期時間Ｔ１が示されている。
式12の右辺は、給紙すべき用紙が距離ＤＬだけ搬送される時間を示しており、これは距離ＤＬをフィードローラ線速ＶＦで除したものである。式12の右辺値未満に一周期時間Ｔ１を設定すると、給紙すべき用紙が距離ＤＬだけ搬送されるまで少なくとも一回は、式▲８▼で示されるニップ圧力ＰＢが印加され、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能の向上が確実に得られる。
【００７３】
次に、他の実施形態（請求項４，８，１０，２４，２８に対応）を説明する。本実施形態における給紙装置では、以下の式13が成り立つように構成されている。
ＰＢＬＴ＝ＮＩＰ／ＶＲ                                  ・・・13
図７で説明したように、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が最も向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値を示し、ＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能（換言すれば搬送性能）が最大となる。
従って、本実施形態における給紙装置では、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能の向上が得られると共に、不送り回避の余裕度が最大となる。
ＰＢＬＴは、用紙上の定点がニップ部を通過する時間として把握してもよい（請求項２，６，２２，２６）。
【００７４】
次に、他の実施形態（請求項１３に対応）を説明する。
本実施形態では、密着力を伴う不送り回避性能及び密着力を伴う分離性能を得るためのアプローチの手法を具体化し、設計の容易化を図ることを目的としている。
具体的には、リバースローラ２から最も近いリバースローラ側駆動ギヤ１３及びリバースローラ側従動ギヤ１１における回転軸８の支点からの距離をＬＬＯＮＧ、最も離れた支点側駆動ギヤ１２及び支点側従動ギヤ１０における回転軸８の支点からの距離をＬＳＨＯＲＴとするとき、１組の駆動ギヤ及び従動ギヤしか有しない構成における最適搬送性能が回転軸８の支点からの距離ＬＦＲＲ１で得られ且つ最適分離性能が回転軸８の支点からの距離ＬＦＲＲ２で得られるとする場合に、以下の式14、15成り立つようにする。
ＬＦＲＲ１＝（ＬＬＯＮＧ＋ＬＳＨＯＲＴ）／２              ・・・14
ＬＦＲＲ２＝ＬＳＨＯＲＴ                                  ・・・15
【００７５】
不送り回避余裕度最大の給紙装置は、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が最も向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値を示し、ＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能（換言すれば搬送性能）が最大となる。
【００７６】
従って、式14、15はこの場合、搬送性能は以下の式16に示されるニップ圧力ＰＢとなるただ一つの駆動ギヤ及び従動ギヤの構成を有するＦＲＲ方式の給紙装置と実力は同じであり、分離性能は式▲８▼に示されるニップ圧力ＰＢとなるただ一つの駆動ギヤ及び従動ギヤの構成を有するＦＲＲ方式の給紙装置と実力は同じである。
0003957979.tif 000007
従って、不送り回避余裕度最大の給紙装置を設計する場合、実力としては、搬送性能については支点−支点側従動ギヤ間距離が（Ｌａ＋Ｌｂ）／２のＦＲＲ方式の給紙装置、分離性能については支点−支点側従動ギヤ間距離がＬａのＦＲＲ方式の給紙装置と認識及び確認しながら実施される。
【００７７】
次に、他の実施形態（請求項１４に対応）を説明する。
本実施形態における給紙装置は、不送り回避余裕度最大の構成に加え、支点側駆動ギヤ１２及び支点側従動ギヤ１０による歯部分における給紙駆動時のフィードローラ線速が、リバースローラ側駆動ギヤ１３及びリバースローラ側従動ギヤ１１による歯部分における給紙駆動時のフィードローラ線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、以下の式17が成立するように構成されている
ＶＦ１≧ＶＦ２                                            ・・・17
【００７８】
式17において、ＶＦ１＝ＶＦ２×１．２とした場合、式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）の印加時間内に給紙すべき用紙のフィードローラ線速を増加させたために給紙すべき用紙とフィードローラ１のスリップ性能が向上した。
すなわち搬送性能が向上したため、図７に示した実験結果は、不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢが最小噛み合い時間ＰＢＬＴに拘らず、一様に＋４％向上した（実験試行回数３の平均値）。これより、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値より＋４％上を示し、同時にＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能が不送り回避余裕度最大の構成のみの場合より高くなる。
従って、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能が得られるとともに、不送り回避余裕度がより大きい給紙性能を得ることができる。
【００７９】
次に、他の実施形態（請求項１５に対応）を説明する。
本実施形態における給紙装置は、不送り回避余裕度最大の構成に加え、支点側駆動ギヤ１２及び支点側従動ギヤ１０による歯部分における給紙駆動時のリバースローラ線速が、リバースローラ側駆動ギヤ１３及びリバースローラ側従動ギヤ１１による歯部分における給紙駆動時のリバースローラ線速と異なり、前者をＶＲ１、後者をＶＲ２とするとき、以下の式18が成立するように構成されている。
ＶＲ１≧ＶＲ２                                            ・・・18
【００８０】
式18において、ＶＲ１＝ＶＲ２×１．１５とした場合、ＮＩＰ／ＶＲ１がＮＩＰ／ＶＲ２と比べると小さくなることから、最小噛み合い時間ＰＢＬＴも小さくできる。従って式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）の印加時間が減少したために、図７に示した実験結果は、不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢが最小噛み合い時間ＰＢＬＴに拘らず、一様に＋３％向上した（実験試行回数４の平均値）。
これより、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値より＋３％上を示し、同時にＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能が不送り回避余裕度最大の構成のみの場合より高くなる。
従って、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能が得られるとともに、不送り回避余裕度がより大きい給紙性能を得ることができる。
【００８１】
次に、他の実施形態（請求項１６に対応）を説明する。
本実施形態における給紙装置は、式17と式18を同時に満足する構成を有している。ＶＦ１＝ＶＦ２×１．２且つＶＲ１＝ＶＲ２×１．１５とした場合、式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）の印加時間内に給紙すべき用紙のフィードローラ線速を増加させたために給紙すべき用紙とフィードローラ１のスリップ性能が向上、すなわち搬送性能が向上した。また、ＮＩＰ／ＶＲ１がＮＩＰ／ＶＲ２と比べると小さくなることから、最小噛み合い時間ＰＢＬＴも小さくできる。従って式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）の印加時間が減少したために、図７に示した実験結果は、不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢが最小噛み合い時間ＰＢＬＴに拘らず、一様に＋４．５％向上した（実験試行回数４の平均値）。
【００８２】
これより、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値より＋４．５％上を示し、同時にＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能が、不送り回避余裕度最大の構成に式17の条件を付加した場合又は式18の条件を付加した場合よりも高くなる。
従って、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能が得られるとともに、不送り回避余裕度がより一層大きい給紙性能を得ることができる。
【００８３】
次に、他の実施形態（請求項１８に対応）を説明する。
本実施形態における給紙装置では、フィードローラ１及びリバースローラ２のゴム硬度Ｋが以下の式19に従うことを特徴とする。
Ｋ≧３７°                                                ・・・19
図７で示した実験結果は、フィードローラ１及びリバースローラ２のゴム硬度が３７°の場合である。式19に従い、Ｋ＝３９°とした場合、Ｋ＝３９°のときのＮＩＰ／ＶＲが、Ｋ＝３７°のときのＮＩＰ／ＶＲよりも小さくなることから、最小噛み合い時間ＰＢＬＴも小さくできる。
従って式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）の印加時間が減少したために、図７に示した実験結果は、不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値であるニップ圧力ＰＢが最小噛み合い時間ＰＢＬＴに拘らず、一様に＋０．５％向上した（実験試行回数３の平均値）。
【００８４】
これより、最小噛み合い時間ＰＢＬＴ＝１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］のとき、密着力を伴う重送回避を決める式▲５▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）に飽和し最小になることにより、右辺の密着力Ｑに対して余裕度が向上する。同時に、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値より＋０．５％上を示し、同時にＰＢＬＴ≧１［秒（ＮＩＰ／ＶＲ）］の範囲の中で最大となり、密着力を伴う不送り回避性能が不送り回避余裕度最大の構成のみの場合より高くなる。
同様に、Ｋ＝３０°、Ｋ＝４１°の場合を行ったが、密着力を伴う不送り回避を決める式▲４▼’の左辺値のニップ圧力ＰＢが各々、式▲７▼におけるニップ圧力ＰＢ（最高値）と式▲８▼におけるニップ圧力ＰＢ（最低値）のほぼ中間値より−２．１％、＋０．６％を示し、Ｋ＝３７°程度を有すれば、概ね性能が飽和する。
従って、ゴム硬度を設定することで、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能が得られるとともに、不送り回避余裕度がより大きい給紙性能を得ることができる。
【００８５】
上記各実施形態では給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を示したが、紙幣や切符等の柔軟性を有するシート状媒体の給送装置においても同様に実施することができる。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１，１９，２０又は２１記載の発明によれば、ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の定点のニップ部を通過する時間より大きく設定されている構成としたので、圧力低値の印加時間の最低値条件を与えることができる。これにより、高いニップ圧力による不送り回避を確保しながら、低いニップ圧力による重送回避を確実に確保することができ、且つ、不送り回避及び重送回避のための余裕度を向上でき、用紙間に高い密着力が働く場合でも給紙分離性能を向上させることができる。
【００８７】
請求項２，１９，２０又は２２記載の発明によれば、ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の定点のニップ部を通過する時間と等しい構成としたので、不送り回避余裕度が最大の機能を得ることができ、給紙分離性能をさらに向上させることができる。
【００８８】
請求項３，１９，２０又は２３記載の発明によれば、ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅をリバースローラの線速で割った値より大きく設定されている構成としたので、これにより、高いニップ圧力による不送り回避を確保しながら、低いニップ圧力による重送回避を確実に確保することができ、且つ、不送り回避及び重送回避のための余裕度を向上でき、用紙間に高い密着力が働く場合でも給紙分離性能を向上させることができる。
【００８９】
請求項４，１９，２０又は２４記載の発明によれば、ニップ部のニップ圧力が変化する構成を有し、且つ、該ニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅をリバースローラの線速で割った値と等しい構成としたので、不送り回避余裕度が最大の機能を得ることができ、給紙分離性能をさらに向上させることができる。
【００９０】
請求項５，１９、２０又は２５記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の定点のニップ部を通過する時間より大きく設定されている構成としたので、高いニップ圧力による不送り回避を確保しながら、低いニップ圧力による重送回避を確実に確保することができ、且つ、不送り回避及び重送回避のための余裕度を向上でき、用紙間に高い密着力が働く場合でも給紙分離性能を向上させることができる。
【００９１】
請求項６，１，２０又は２６記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の定点のニップ部を通過する時間と等しい構成としたので、不送り回避余裕度が最大の機能を得ることができ、給紙分離性能をさらに向上させることができる。
【００９２】
請求項７，１９、２０又は２７記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅をリバースローラの線速で割った値より大きく設定されている構成としたので、高いニップ圧力による不送り回避を確保しながら、低いニップ圧力による重送回避を確実に確保することができ、且つ、不送り回避及び重送回避のための余裕度を向上でき、用紙間に高い密着力が働く場合でも給紙分離性能を向上させることができる。
【００９３】
請求項８，１９，２０又は２８記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、且つ、ニップ部のニップ圧力が最も低い状態での給送駆動時間が、シート状媒体の搬送方向における該ニップ部の幅を上記リバースローラの線速で割った値と等しい構成としたので、不送り回避余裕度が最大の機能を得ることができ、給紙分離性能をさらに向上させることができる。
【００９４】
請求項９，１９又は２０記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、シート状媒体の搬送方向におけるニップ部の幅をＮＩＰ、リバースローラの線速をＶＲとするとき、ＰＢＬＴ＞ＮＩＰ／ＶＲの関係式が成り立つ構成としたので、高いニップ圧力による不送り回避を確保しながら、低いニップ圧力による重送回避を確実に確保することができ、且つ、不送り回避及び重送回避のための余裕度を向上でき、用紙間に高い密着力が働く場合でも給紙分離性能を向上させることができる。
【００９５】
請求項１０，１９又は２０記載の発明によれば、駆動ギヤ及び従動ギヤの組が、回転軸の長手方向に沿って少なくとも２組以上あり、且つ、各組のいずれか一方のギヤがその周方向において歯が存在しない欠歯部分を有し、該回転軸の回転がいずれの瞬間も唯一１組のギヤの歯部分同士の噛み合いによって生じる構成を有し、該回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組における欠歯部分を有するギヤの最も歯数が少ない歯部分における給送駆動時の噛み合い時間をＰＢＬＴ、シート状媒体の搬送方向におけるニップ部の幅をＮＩＰ、リバースローラの線速をＶＲとするとき、ＰＢＬＴ＝ＮＩＰ／ＶＲの関係式が成り立つ構成としたので、不送り回避余裕度が最大の機能を得ることができ、給紙分離性能をさらに向上させることができる。
【００９６】
請求項１１，１９又は２０記載の発明によれば、請求項９又は１０記載の給送装置において、支点からリバースローラに向かう方向を正としたときの該支点から上記従動ギヤまでの距離をＬ、該支点から上記回転軸重心までの距離をＬ２、該支点から該回転軸の自由端側の軸受部までの距離をＬ３、該支点から該リバースローラまでの距離をＬ４、回転軸重心における自重をＰ２、上記軸受部における圧力をＰ３、上記トルクリミッタの戻し力をＴＡ、上記従動ギヤの半径をＲＺ、該リバースローラの半径をＲＳ、ニップ部のニップ圧力をＰＢとするき、Ｌ＞（Ｌ２・Ｐ２−Ｌ３・Ｐ３）・（ＲＺ／ＲＳ）／ＴＡの関係式が成り立つ構成としたので、常に正のニップ圧力を得ることができ、重送回避のためのリバースローラと分離すべき用紙との接触が常に保証され、用紙間に密着力が働く場合の給紙分離性能を確実に得ることができる。
【００９７】
請求項１２，１９又は２０記載の発明によれば、請求項９乃至１１のうちの一つに記載の給送装置において、リバースローラから最も離れた駆動ギヤと従動ギヤの組における給送駆動時の連続した一つの歯部分における噛み合い時間と次の一つの欠歯部分による非噛み合い時間の合計からなる一周期時間のうちで最小時間をＴ、フィードローラ及びリバースローラの対からシート状媒体の搬送方向下流における次の搬送ローラ対までの距離をＤＬ、該フィードローラの線速をＶＦとするとき、Ｔ≦ＤＬ／ＶＦの関係式が成り立つ構成としたので、フィードローラとリバースローラの対から次の搬送ローラ対までの間に少なくとも１回は請求項９乃至１１のうちの一つにおける給紙分離の機能が発現するので、給紙の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
請求項１３，１９又は２０記載の発明によれば、請求項１０記載の給送装置において、リバースローラから最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤにおける回転軸の支点からの距離をＬＬＯＮＧ、最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤにおける回転軸の支点からの距離をＬＳＨＯＲＴとするとき、１組の駆動ギヤ及び従動ギヤしか有しない構成における最適搬送性能が回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ１で得られ且つ最適分離性能が回転軸の支点からの距離ＬＦＲＲ２で得られるとする場合に、ＬＦＲＲ１＝（ＬＬＯＮＧ＋ＬＳＨＯＲＴ）／２、ＬＦＲＲ２＝ＬＳＨＯＲＴの関係式が成り立つ構成としたので、不送り回避余裕度最大の構成の設計を容易に行うことができる。
【００９９】
請求項１４，１９又は２０記載の発明によれば、請求項１０記載の給送装置において、回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のフィードローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のフィードローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、ＶＦ１≧ＶＦ２の関係式が成り立つ構成としたので、給紙すべき用紙に対するスリップ性能を向上させることができ、給紙分離性能を一層向上させることができる。
【０１００】
請求項１５，１９又は２０記載の発明によれば、請求項１０記載の給送装置において、回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のリバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のリバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、ＶＲ１≧ＶＲ２の関係式が成り立つ構成としたので、密着力を伴う重送回避のための低圧力値の印加時間を低下させることができ、これにより給紙すべき用紙に対する搬送性の向上がなされ、高い密着力にも対応できる給紙分離性能を得ることができる。
【０１０１】
請求項１６，１９又は２０記載の発明によれば、請求項１４記載の給送装置において、回転軸の支点から最も近い駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のリバースローラの線速が、該回転軸の支点から最も離れた駆動ギヤ及び従動ギヤの組の歯部分における給送駆動時のリバースローラの線速と異なり、前者をＶＦ１、後者をＶＦ２とするとき、ＶＲ１≧ＶＲ２の関係式が成り立つ構成としたので、給紙分離性能をより一層向上させることができる。
【０１０２】
請求項１７，１９又は２０記載の発明によれば、請求項９乃至１６のうちの一つに記載の給送装置において、欠歯部分を有するギヤにおける該欠歯部分に隣接する歯部分の周方向末端の歯幅が他の歯の歯幅より狭く設定されている構成としたので、給紙駆動中の騒音を低減できるとともに、ギヤの耐久性を向上させることができる。また、ニップ圧力の乱れを少なくすることができ、安定した給紙分離機能を得ることができる。
【０１０３】
請求項１８，１９又は２０記載の発明によれば、請求項１乃至１７のうちの一つに記載の給送装置において、フィードローラ及びリバースローラがゴムで形成され、双方のゴム硬度をＫとするとき、Ｋ≧３７°の関係式が成り立つ構成としたので、ゴム硬度の観点からの給紙分離機能への寄与において最適化を図ることができ、給紙分離機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における給紙装置の要部正面図である。
【図２】駆動ギヤと従動ギヤの組数と位置関係を示す概要平面図である。
【図３】駆動ギヤの歯形状を示す図で、（ａ）は支点側駆動ギヤを、（ｂ）はリバースローラ側駆動ギヤを示す図である。
【図４】駆動ギヤのＯＮ・ＯＦＦのタイミングチャートである。
【図５】駆動ギヤの歯部分の形状を示す要部正面図ある。
【図６】ニップ幅を示す要部正面図である。
【図７】ニップ圧力と最小噛み合い時間との関係を示すグラフである。
【図８】実施例における駆動ギヤを示す図で、（ａ）は欠歯部分を形成する前の側面図、（ｂ）は欠歯部分を形成するまえの正面図である。
【図９】駆動ギヤの欠歯部分のパターンを示す図である。
【図１０】実施例におけるニップ圧力と最小噛み合い時間との関係を示すグラフである。
【図１１】本実施形態における画像形成装置としての複写機の概要正面図である。
【図１２】他の実施形態における概要正面図である。
【図１３】図１２で示した実施形態における、歯部分とこれに隣接する欠歯部分の組み合わせの１周期時間を示す概要正面図である。
【図１４】ＦＲＲ方式の給紙装置の要部正面図である。
【図１５】ＦＲＲ方式の給紙装置におけるリバースローラ回転軸を中心とした力関係図である。
【図１６】ＦＲＲ方式の給紙装置における支点を中心とした力関係図である。
【符号の説明】
１  フィードローラ
２  リバースローラ
５  トルクリミッタ
６  シート状媒体としての用紙
８  回転軸
１０  従動ギヤとしての支点側従動ギヤ
１１  従動ギヤとしてのリバースローラ側従動ギヤ
１２  駆動ギヤとしての支点側駆動ギヤ
１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ  歯部分
１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ  欠歯部分
１３  駆動ギヤとしてのリバースローラ側駆動ギヤ
１３ｂ，１３ｄ，１３ｆ，１３ｈ，１３ｊ  歯部分
１３ａ，１３ｃ，１３ｅ，１３ｇ，１３ｉ  欠歯部分
【図１】
0003957979.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003957979.tif 000012
【図６】
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【図７】
0003957979.tif 000014
【図８】
0003957979.tif 000015
【図９】
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【図１０】
0003957979.tif 000017
【図１１】
0003957979.tif 000018
【図１２】
0003957979.tif 000019
【図１３】
0003957979.tif 000020
【図１４】
0003957979.tif 000021
【図１５】
0003957979.tif 000022
【図１６】
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