JP2017160009A - ローラ及びそれを具備する給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な耐摩耗性を有する単一の材料で構成しても、十分なニップ量を得ること。【解決手段】リタードローラ５（ローラ基材）は、シリコンからなり、円筒形状を為す。リタードローラ５には、中心軸線Ｃに対して同心円状の第１層（最外層）から第Ｎ層（最内層）までのＮ個（Ｎは２以上の整数）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数）の円弧状の長孔１２が形成される。各層におけるスポーク部１３が隣接層間（第ｉ層と第ｉ＋１層、ｉは１からＮ−１までの整数）において周方向に重ならないように、長孔１２が形成される。【選択図】図３

Description

本開示は、例えばイメージスキャナ又はファックス等のローラ及びそれを具備する給紙装置に関する。

近年、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）等の給紙装置を搭載した画像読取装置が普及している。給紙装置の原稿搬送経路の途中には、原稿の重送を防ぐために、分離ローラと、分離ローラの反対側にリタードローラとが配置される。

分離ローラへ搬送されてきた原稿は、当該分離ローラとリタードローラによって挟み込まれる。このとき、２枚の原稿が一緒に分離ローラとリタードローラとの間に進入すると、逆回転もしくは停止したリタードローラに接する原稿の搬送が阻止され、最上位の１枚の原稿のみが他の原稿と分離されて送り出される。

原稿を確実に分離するためには、分離ローラとリタードローラとが当接する面積（ニップ量）を十分に大きくして、リタードローラが十分な摩擦力を得る必要がある。このため、リタードローラには、分離ローラとの接触部分が容易にたわむ柔軟性が求められる。また、リタードローラには、ランニングコストを抑えるために耐摩耗性も求められる。

リタードローラの材質を低硬度ゴム材料等の弾性率の高いものにすれば、十分なニップ量を得ることができるものの、耐摩耗性が不十分となる。

特許文献１には、柔軟性と耐摩耗性の両立を図るために、ローラ基材を軟質ウレタンで形成して柔軟性を確保し、ローラ基材の外周面をＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）で被覆して耐摩耗性を確保したリタードローラが開示されている。

特開２００５−８２３７６号公報

しかしながら、リタードローラを２種類の材料により構成すると、製造工数が多くかかり、製造コストが高くなる。

本開示の目的は、かかる点に鑑みてなされたものであり、十分な耐摩耗性を有する単一の材料で構成しても、十分なニップ量を得ることができるローラ及びそれを備える給紙装置を提供することである。

本開示のローラは、シリコンにより形成された円筒形状のローラ基材からなり、前記ローラ基材の中心軸線に対して同心円状のＮ個（Ｎは２以上の整数）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数）の円弧状の長孔が、各層における長孔の間のスポーク部が隣接層において周方向に重ならないように形成される。

本開示の給紙装置は、上記のローラをリタードローラとして具備する。

本開示によれば、十分な耐摩耗性を有する単一の材料で構成しても、十分なニップ量を得ることができる。

本開示の実施の形態１に係るローラを具備する給紙装置が搭載された画像読取装置の概略図 本開示の実施の形態１に係るローラの斜視図 本開示の実施の形態１に係るローラの正面図 本開示の実施の形態１に係るローラのたわみの状態を説明する図 本開示の実施の形態１に係るローラの斜視図 本開示の実施の形態１に係るローラの正面図 本開示の実施の形態１に係るローラのたわみの状態を説明する図 本開示の実施の形態１に係るローラを具備する下取り給紙方式の給紙装置の概略図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットの分解斜視図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットの正面図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットのたわみの状態を説明する図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットの斜視図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットの正面図 本開示の実施の形態２に係るローラユニットのたわみの状態を説明する図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係るローラ（リタードローラ５）を具備する給紙装置が搭載された画像読取装置の概略図である。なお、図１の画像読取装置１０において、給紙ローラ３、分離ローラ４およびリタードローラ５を含む部分が給紙装置を構成する。

図１の画像読取装置１０が読取動作を開始すると、原稿載置台１は、図示しないリフト機構によって、搭載された原稿２を給紙ローラ３に当接する位置まで上昇させる。このとき、原稿２は、所定の圧力で給紙ローラ３に付勢される。

給紙ローラ３と分離ローラ４は、図示しないモータにより回転駆動され、原稿給紙方向（矢印Ａ方向）へ回転する。原稿２は、給紙ローラ３の回転とともに装置内部へ引き込まれ、分離ローラ４とリタードローラ５の圧接部Ｘへ進入する。

分離ローラ４に直接当接している場合、リタードローラ５は、分離ローラ４に連れ回りして給送方向に回転する。また、圧接部Ｘに原稿２が１枚だけ進入した場合も、リタードローラ５は、原稿２に連れ回りして給送方向に回転し、原稿２は前進する。一方、圧接部Ｘに２枚以上の原稿が進入した場合、原稿２の紙葉間の摩擦が分離ローラ４と１枚目の原稿２、リタードローラと２枚目の原稿２との摩擦より小さいため、分離ローラ４に当接した１枚目の原稿２のみが２枚目以降の原稿と分離されて前進する。

画像読取装置１０は、撮像装置６ａ、６ｂで、圧接部Ｘを通過した原稿２の画像を読取り、その後原稿２を排紙部７へ排出する。

次に、本実施の形態に係るローラ（リタードローラ５）について、図２（斜視図）、図３（正面図）を用いて説明する。

リタードローラ５（ローラ基材）は、シリコンにより形成される。シリコンは、十分な耐摩耗性を有し、比較的小さな外力によって変形し、外力が開放されると直ちに元の形状に戻る弾性を有する。

リタードローラ５は、円筒形状を為す。円筒の内径は１０〜３６ｍｍ、外径は２４〜５６ｍｍであり、外径は内径よりも１４ｍｍ以上大きい。リタードローラ５が給紙装置に組み付けられる際、中央の貫通孔（内周面）１１には、回転軸および円筒形状のスリーブ（ホイール）が挿入される。

リタードローラ５には、中心軸線Ｃに対して同心円状の第１層（最外層）から第Ｎ層（最内層）までのＮ個（Ｎは２以上の整数、図２、図３ではＮ＝２）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数、図２、図３ではＭ＝８）の円弧状の長孔１２が形成される。各層における長孔１２の間のスポーク部１３の周方向の長さは１ｍｍ以上である。

各層において、長孔１２は、等間隔に形成されることが好ましく、同一形状に形成されることが好ましい。第ｉ層（ｉは１からＮ−１までの整数）の長孔１２の周方向の長さは、第ｉ＋１層の長孔１２のものより長いことが好ましい。第ｉ層の長孔１２の径方向の長さ（幅）は、第ｉ＋１層の長孔１２のものより長いことが好ましい。

また、隣接層（第ｉ層と第ｉ＋１層）におけるスポーク部１３が、周方向に重ならないように、長孔１２が形成される。特に、第ｉ層の各長孔１２の周方向の中央と中心軸線Ｃとを通る平面上に、第ｉ＋１層のスポーク部１３があるように、換言すれば、第ｉ層の隣接する２つのスポーク部１３のそれぞれから、周方向において該２つのスポーク部１３の間に位置する第ｉ＋１層のスポーク部１３までの距離が等しくなるように、長孔１２が形成されるのが好ましい。

次に、リタードローラ５のたわみの状態について図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、分離ローラ４の中心軸線Ｃとリタードローラ５の中心軸線Ｃとを通る平面上に、第１層（最外層）のスポーク部１３がある状態で、リタードローラ５が分離ローラ４に直接当接している場合を示す。図４（Ｂ）は、分離ローラ４の中心軸線Ｃとリタードローラ５の中心軸線Ｃとを通る平面上に、第１層（最外層）の長孔１２の中央部がある状態で、リタードローラ５が分離ローラ４に直接当接している場合を示す。

図４（Ａ）の場合、第２ｉ層の長孔１２が凹むように変形することにより、リタードローラ５の外周面１４の当接部分が分離ローラ４の外形形状に倣うようにたわみ、分離ローラ４と接触する面積（ニップ量）が大きくなる。

図４（Ｂ）の場合、第２ｉ−１層の長孔１２が凹むように変形することにより、リタードローラ５の外周面１４の当接部分が分離ローラ４の外形形状に倣うようにたわみ、分離ローラ４と接触する面積（ニップ量）が大きくなる。

なお、図２から図４では、層の数Ｎが２、各層の長孔１２の数Ｍが８のリタードローラ５を示しているが、本実施の形態はこれに限られず、Ｎが２以上の整数、Ｍが４以上の整数であれば良い。図５から図７では、層の数Ｎが２、各層の長孔１２の数Ｍが１２のリタードローラ５を示す。

このように、本実施の形態によれば、リタードローラ５の中心軸線に対して同心円状のＮ個の各層に、Ｍ個の円弧状の長孔が、各層における長孔の間のスポーク部が隣接層間において周方向に重ならないように形成される。これにより、リタードローラ５を十分な耐摩耗性を有する単一の材料で構成しても、分離ローラ４との接触部分が容易にたわむので、搬送される原稿と接触する面積（ニップ量）を大きくすることができ、十分な摩擦力を得ることができる。

なお、リタードローラに形成する長孔を１層のみとすると、リタードローラの当たる位置によって原稿にかかる圧力が不均一となる。本実施の形態のように、リタードローラ５に２層以上の長孔１２を形成することにより、原稿２にかかる圧力を均一にすることができる。

また、ローラ基材の材料としてすべり性が良好なシリコンを用いることにより、特に、図８に示すような、最下位の原稿２から順次取り出して給紙する下取り給紙方式の給紙装置において、原稿２の分離性能が向上する。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ホイールが通常の円筒形状であり、ローラの形状に特徴を持たせる場合について説明した。実施の形態２では、ホイールの形状に特徴を持たせる場合について説明する。

以下、本実施の形態に係るローラユニットについて、図９（分解斜視図）、図１０（正面図）を用いて説明する。ローラユニットは、ホイール５５と、リタードローラ５ａと、から構成される。

ホイール５５（ホイール基材）は、ポリプロピレン、ナイロン６６等の弾性のある樹脂材料によりで形成される。ホイール５５は、円筒形状を為す。円筒の内径は５〜３１ｍｍ、外径は１９〜５１ｍｍであり、外径は内径よりも１４ｍｍ以上大きい。ホイール５５が給紙装置に組み付けられる際、中央の貫通孔（内周面）２１には、回転軸が挿入される。

ホイール５５には、中心軸線Ｃに対して同心円状の第１層（最外層）から第Ｎ層（最内層）までのＮ個（Ｎは２以上の整数、図９、図１０ではＮ＝２）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数、図９、図１０ではＭ＝８）の円弧状の長孔２２が形成される。各層における長孔２２の間のスポーク部２３の周方向の長さは１ｍｍ以上である。

各層において、長孔２２は、等間隔に形成されることが好ましく、同一形状に形成されることが好ましい。第ｉ層（ｉは１からＮ−１までの整数）の長孔２２の周方向の長さは、第ｉ＋１層の長孔２２のものより長いことが好ましい。第ｉ層の長孔２２の径方向の長さ（幅）は、第ｉ＋１層の長孔２２のものより長いことが好ましい。

また、隣接層（第ｉ層と第ｉ＋１層）におけるスポーク部２３が、周方向に重ならないように、長孔２２が形成される。特に、第ｉ層の各長孔２２の周方向の中央と中心軸線Ｃとを通る平面上に、第ｉ＋１層のスポーク部２３があるように、換言すれば、第ｉ層の隣接する２つのスポーク部２３のそれぞれから、周方向において該２つのスポーク部２３の間に位置する第ｉ＋１層のスポーク部２３までの距離が等しくなるように、長孔２２が形成されるのが好ましい。

ホイール５５の外周面２４の両端部２５ａ、２５ｂは、他よりも径が大きい、凸円周となる。

リタードローラ５ａ（ローラ基材）は、シリコンにより形成される。リタードローラ５ａは、円筒形状を為す。円筒の内径は１９〜５１ｍｍ、外径は２４〜５６ｍｍであり、外径は内径よりも５ｍｍ以上大きい。

リタードローラ５ａの内径は、ホイール５５の外周面２４の径よりも若干小さい。リタードローラ５ａの幅は、ホイール５５の外周面２４の両端部２５ａ、２５ｂの内側面間距離とほぼ等しい。ホイール５５にリタードローラ５ａを組み付けた場合、ホイール５５の外周面２４とリタードローラ５ａの内周面１１ａとが全面にわたって接する。

次に、ローラユニットのたわみの状態について図１１を用いて説明する。図１１（Ａ）は、分離ローラ４の中心軸線Ｃとホイール５５の中心軸線Ｃとを通る平面上に、第１層（最外層）のスポーク部２３がある状態で、リタードローラ５ａが分離ローラ４に直接当接している場合を示す。図１１（Ｂ）は、分離ローラ４の中心軸線Ｃとホイール５５の中心軸線Ｃとを通る平面上に、第１層（最外層）の長孔２２の中央部がある状態で、リタードローラ５ａが分離ローラ４に直接当接している場合を示す。

図１１（Ａ）の場合、第２ｉ層の長孔２２が凹むように変形することにより、リタードローラ５ａの外周面１４ａの当接部分が分離ローラ４の外形形状に倣うようにたわみ、分離ローラ４と接触する面積（ニップ量）が大きくなる。

図１１（Ｂ）の場合、第２ｉ−１層の長孔２２が凹むように変形することにより、リタードローラ５ａの外周面１４ａの当接部分が分離ローラ４の外形形状に倣うようにたわみ、分離ローラ４と接触する面積（ニップ量）が大きくなる。

なお、図９から図１１では、層の数Ｎが２、各層の長孔２２の数Ｍが８のホイール５５を示しているが、本実施の形態はこれに限られず、Ｎが２以上の整数、Ｍが４以上の整数であれば良い。図１２から図１４では、層の数Ｎが２、各層の長孔２２の数Ｍが１２のホイール５５を示す。

このように、本実施の形態によれば、ホイール５５に円筒形状のリタードローラ５ａを組み付けたローラユニットにおいて、ホイール５５の中心軸線に対して同心円状のＮ個の各層に、Ｍ個の円弧状の長孔が、各層における長孔の間のスポーク部が隣接層間において周方向に重ならないように形成される。これにより、リタードローラ５ａを十分な耐摩耗性を有する単一の材料で構成しても、分離ローラ４との接触部分が容易にたわむので、搬送される原稿と接触する面積（ニップ量）を大きくすることができ、十分な摩擦力を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、消耗品であるリタードローラ５ａを単純な円筒形状とすることができるので、コストを抑えることができる。

なお、ホイールに形成する長孔を１層のみとすると、リタードローラの当たる位置によって原稿にかかる圧力が不均一となる。本実施の形態のように、ホイール５５に２層以上の長孔２２を形成することにより、原稿２にかかる圧力を均一にすることができる。

本開示は、リタードローラ及びそれを具備する給紙装置に用いるに好適である。

３ 給紙ローラ
４ 分離ローラ
５、５ａ リタードローラ
１０ 画像読取装置
１２、２２ 長孔
１３、２３ スポーク部
５５ ホイール

Claims (5)

1. シリコンにより形成された円筒形状のローラ基材からなり、
   前記ローラ基材の中心軸線に対して同心円状のＮ個（Ｎは２以上の整数）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数）の円弧状の長孔が、各層における長孔の間のスポーク部が隣接層において周方向に重ならないように形成される、
   ローラ。
2. 前記各層において、前記長孔は、等間隔に形成される、
   請求項１に記載のローラ。
3. 前記各層において、前記長孔は、同一形状に形成される、
   請求項１または２に記載のローラ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のローラをリタードローラとして具備する給紙装置。
5. ローラとホイールからなるローラユニットであって、
   前記ローラは、
   シリコンにより形成された円筒形状のローラ基材からなり、
   前記ホイールは、
   円筒形状のホイール基材からなり、
   前記ホイール基材の中心軸線に対して同心円状のＮ個（Ｎは２以上の整数）の各層に、Ｍ個（Ｍは４以上の整数）の円弧状の長孔が、各層における長孔の間のスポーク部が隣接層において周方向に重ならないように形成され、
   前記ホイールの外周面と前記ローラの内周面が接するように前記ホイールに前記ローラが組み付けられる、
   ローラユニット。

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