JP2006248714A - 給紙装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易なユニバーサル方式として、大容量で種々のサイズ用紙に対応し、支障なく給紙することができる給紙装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る自動給紙装置は、複数の用紙が積載される中板と、前記中板を押し上げて積載されている用紙の最上位の用紙を給紙手段へ当接させる中板加圧バネと、異なるサイズの用紙の給紙方向に平行な端面を規制するために、移動可能に配設された2つの用紙サイズ規制板と、前記中板に対して移動可能に取り付けられた重り(バランサー)を備え、前記用紙サイズ規制板に連動させて前記重りの固定、移動の切り替えを行い、重りは移動モード時には中板の角度に連動して移動することで、最上紙の給紙ローラへの押し当て力を一定範囲に保つことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る自動給紙装置は、複数の用紙が積載される中板と、前記中板を押し上げて積載されている用紙の最上位の用紙を給紙手段へ当接させる中板加圧バネと、異なるサイズの用紙の給紙方向に平行な端面を規制するために、移動可能に配設された2つの用紙サイズ規制板と、前記中板に対して移動可能に取り付けられた重り(バランサー)を備え、前記用紙サイズ規制板に連動させて前記重りの固定、移動の切り替えを行い、重りは移動モード時には中板の角度に連動して移動することで、最上紙の給紙ローラへの押し当て力を一定範囲に保つことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成部へ用紙を順次送り出す給紙装置に関する。
従来、複写機やプリンタの自動給紙装置として、簡易型のものは、図9に示すものが使用されていた。この自動給紙装置は、カセット1の底部に積載板2を支軸3を支点として上下に揺動自在に設置し、該積載板2の先端部をコイルばね5で押し上げ、用紙Pを給紙ローラ9に圧接させるように構成されている。又、図9中、6は後端規制板、7は側部規制板であり、何れも用紙サイズに合わせて規制位置が可変とされている。
ところで、前記自動給紙装置はユニバーサル方式であり、種々のサイズの用紙が装填される。給紙圧はばね5によって与えられるが、用紙はサイズが異なると積載枚数は同じでも重量が異なるため、給紙性能に悪影響が生じていた。詳しくは、給紙力F1 はばね5による給紙ローラ9への押し当て力F2と給紙ローラ9の摩擦係数μから式(1)で決定される。又、押し当て力F2はばね5の力量Fspとばね5に作用する用紙重量成分Fp
から式(2)で決定される。
から式(2)で決定される。
F1=F2×μ … (1)
F2=Fsp−Fp … (2)
前記式(1)から明らかなように、給紙力F1は押し当て力F2の関数であり、図10に示すように、押し当て力F2が小さいと(図10中斜線を付した領域A参照)、給紙力F1も低下して不送り(給紙せず)が発生する。逆に、押し当て力F2が大きいと(図10中斜線を付した領域B参照)、2,3枚の用紙を同時に給紙する“重送”を生じてしまう。
F2=Fsp−Fp … (2)
前記式(1)から明らかなように、給紙力F1は押し当て力F2の関数であり、図10に示すように、押し当て力F2が小さいと(図10中斜線を付した領域A参照)、給紙力F1も低下して不送り(給紙せず)が発生する。逆に、押し当て力F2が大きいと(図10中斜線を付した領域B参照)、2,3枚の用紙を同時に給紙する“重送”を生じてしまう。
ここで、用紙サイズと押し当て力Fにとの関係を考察すると、図11に示すように、最小サイズでは用紙重量成分Fp が小さいことから押し当て力F2は相対的に大きくなって重送領域Bと重なる。一方、最大サイズでは用紙重量成分Fp が大きいことから押し当て力F2は相対的に小さくなって給紙ミス領域Aと重なってしまう。
従って、小サイズから大サイズに対応可能な大容量カセットの場合は、図11のグラフの傾きを小サイズと大サイズで変化させて図中の斜線部領域(給紙不能A領域と重送領域B)を回避している。
この傾きを変える手段としては、ばねを複数配置し、用紙サイズに応じて複数のばね選択的に作用させたり(例えば、特許文献1参照)、ばね受け面の高さを移動可能にして用紙サイズに応じてばねによる押し当て力F2を変化させる方式(例えば、特許文献2参照)等が提案されている。
しかしながら、前記の複数のばねを設けて選択的に作用させる方式では一方のばねを作動させない時に用いるばね押え部材追加による装置の高さの増加、又、用紙後端規制板に連動させると、A5の縦送り(短辺側を給紙方向に向ける)は後端規制板位置がA4横送り時と同じになるため、前記押し当て力Fが大きくなり、前記重送領域Bに入り、成り立たなくなってしまうという問題がある。
又、ばね受け面の高さを移動可能にする方式も装置の高さの増加や、受け面をユーザーに移動させた場合は操作性の悪化、用紙規制板に連動させた場合は連動機構が複雑になる等の問題がある。
本発明は上記従来の課題を解決するものであって、簡易なユニバーサル方式として、大容量で種々のサイズ用紙に対応し、支障なく給紙することができる給紙装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明に係る自動給紙装置は、複数の用紙が積載される中板と、前記中板を押し上げて積載されている用紙の最上位の用紙を給紙手段へ当接させる中板加圧バネと、異なるサイズの用紙の給紙方向に平行な端面を規制するために、移動可能に配設された2つの用紙サイズ規制板と、前記中板に対して移動可能に取り付けられた重り(バランサー)を備え、前記用紙サイズ規制板に連動させて前記重りの固定、移動の切り替えを行い、重りは移動モード時には中板の角度に連動して移動することで、最上紙の給紙ローラへの押し当て力を一定範囲に保つことを特徴とする。
本発明によれば、重りの給紙圧への作用力を変化させて給紙圧を一定範囲内に保つため、重り移動による作用力の変化を小サイズ紙給紙時に作動させることで従来生じていた、小サイズ紙満載時の給紙圧が高過ぎ現象を解消し、又、複雑な機構を用いることなく、給紙カセットのサイズも従来とほぼ同等のまま達成しており、小スペースを維持しながら、信頼性が高く、安定した給紙性能を提供できる500枚給紙カセットを実現することができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
以下、本給紙装置から不図示の画像形成装置本体へ至る給紙動作、用紙搬送シーケンス等は従来通りであるので省略する。
以下、本給紙装置から不図示の画像形成装置本体へ至る給紙動作、用紙搬送シーケンス等は従来通りであるので省略する。
図1及び図2は本実施の形態に係る給紙カセットユニットの上面図及び側面方向の主断面図である。
図中、100は給紙カセットであり、500枚の用紙を収容可能である。給紙カセット100に所望の用紙を収納し、不図示の画像形成装置本体へ装着すると、給紙カセット100上方に配設した不図示の給紙ローラによって、最上位の用紙Pから順に1枚ずつ給紙させることができる。
次に、給紙カセット100の構成を詳細に説明する。
11はカセット本体で、カセット前カバーと結合若しくは一体形成されており、左右にレール面11a,11bを備えており、画像形成装置に配設したレールに係合して給紙カセット100の把手12により引き出し動作を機能させたものである。カセット本体11の用紙収容部には収容する用紙の側端を規制するサイド規制板13,14及び用紙後端を規制する後端規制板15を有している。
サイド規制板13,14は、収容する用紙幅に応じて一体的に移動するために、ピニオンギア16と噛み合うラック部を備えている。又、後端規制板15は、用紙後端に合わせて移動できるようにカセット本体11にスライド可能に配設している。17は用紙積載板(以下、「中板」と称する)であり、両端に設けたボス22,23を支点として回動可能に支持されている。中板17の下面には、押し上げ部材としての中板バネ18が設けられ、中板17を上方に付勢して最上位紙と前記給紙ローラとの間に給紙圧を発生させる構成である。
次に、本発明の特徴である中板加圧構成を図1〜図5を用いて詳細に説明する。
中板17上には給紙圧を調整するためにバランサー(重り)24,25が配置されている。バランサー24,25には引っ張りバネ26,27が配置されていて、バランサー24,25は引っ張りバネ26,27の作用により図中の搬送方向に引張力を受けている。又、前記サイド規制板13,14にバランサー24,25の移動を規制するためのロックリブ13a,14aがそれぞれ設けてある。
以下に中板17に載置する紙サイズ、枚数によって変動するバランサー24,25の位置について説明する。
図1のサイド規制板13,14は、用紙サイズが積載可能な最大サイズであるA3サイズ時の位置を示しているが、この時バランサー24,25は、ロック壁13a,14aにより規制されていて図1に示す位置にある。図3(a),(b)は用紙サイズがA3の満載時とラスト紙(1枚積載)での側面図であるが、このとき、バランサー24,25は前記のようにロック壁13a,14aにより固定されているので、図中の位置(第1の位置)に固定されている。
次に、本実施の形態に係る給紙カセット100に収容し得る最小サイズであるB5Rサイズにセットしたときの状態の上面図及び側面図を図4、図5に示す。
図5に示すように、B5R時ではサイド規制板13,14が中央方向へ移動するため、バランサー24,25のロックが外れる。
B5Rサイズ紙満載時には、図5(b)のように中板角度θがほぼ0度になるので、バランサー24,25は、バネ26,27の作用で図5中の右方向に移動し、図5(b)の位置で釣り合う。このときのバネ圧とバランサーの釣り合いは次式で表される。
μM=kL1 … (1)
ここでμ;中板とバランサーとの静止摩擦係数、M;バランサー重量、k;引張りバネのバネ定数、L1;図5(b)状態での引張りバネ長さである。
ここでμ;中板とバランサーとの静止摩擦係数、M;バランサー重量、k;引張りバネのバネ定数、L1;図5(b)状態での引張りバネ長さである。
次に、B5Rサイズラスト紙時について図5(a)を用いて述べる。
図のようにラスト紙給紙状態ではバランサー24,25は、図中の位置で釣り合い、この位置は前記A3積載時の位置と同じになるように設定してある。この時のバネ圧とバランサーの釣り合いは次式で表される。
Msinθ=k(L2−L1) … (2)
ここで、θ;中板角度、L2;図5(a)状態での引張りバネ長さである以上のように前記ロック壁13a,14bが解除される小サイズ紙セット時にはバランサー24,25は、中板角度θの増加に伴い、図5(b)の位置から図5(a)の位置へ滑らかに移動する。
ここで、θ;中板角度、L2;図5(a)状態での引張りバネ長さである以上のように前記ロック壁13a,14bが解除される小サイズ紙セット時にはバランサー24,25は、中板角度θの増加に伴い、図5(b)の位置から図5(a)の位置へ滑らかに移動する。
満載時の中板回転中心からバランサー24,25までの距離をrとし、給紙ローラと最上位紙とのニップまでの距離をr1とすると、バランサー24,25の給紙圧への作用力Fは次式で表される。
F=r/r1・Mcosθ … (3)
従って、給紙圧Qは次式から得られる。
従って、給紙圧Qは次式から得られる。
Q=P−W−F … (4)
ここでP;中板バネ18による作用力
W;中板上の負荷(バランサーを除く中板重量の和と積載用紙重量の和)である。
ここでP;中板バネ18による作用力
W;中板上の負荷(バランサーを除く中板重量の和と積載用紙重量の和)である。
図6は本実施の形態におけるA3サイズにおける満載〜ラスト紙までの給紙圧設定の推移を示したものである。
前述のようにA3サイズ紙ではバランサー24,25は固定されているので、バランサーの作用力は右下がりのなだらかな曲線で表される。
図7は本実施の形態におけるB5Rサイズにおける満載〜ラスト紙までの給紙圧設定の推移を示したものである。
前記のようにB5Rサイズ紙ではバランサー24,25は満載時の第2の位置からラスト紙の第1の位置まで中板18の角度θに応じて連続的に移動するので、バランサーの作用力は右下がりの曲線で表され、上記A3サイズ紙の場合より傾きは大きくなる。この満載時とラスト紙でバランサーの作用力の差を設けることによってA3〜B5Rまでの全サイズにおいて適正給紙圧を満足している。
従って、図示していないが、B4,A4等、収容可能なその他の紙サイズにおいても、適正給紙圧を満たしていることは言うまでもない。
以上により複雑な機構を用いることなく、又、給紙カセットのサイズも殆ど拡大することなく、大サイズ〜小サイズまで給紙圧を一定範囲に保ち、安定した給紙性能を提供できる500枚給紙カセットを実現している。
<実施の形態2>
図8は実施の形態2の主断面図である。
図8は実施の形態2の主断面図である。
本実施の形態は、前記実施の形態1とバランサーの構成と引張りバネのバネ定数のみが異なるため、それ以外の部分についての説明は省略する。
バランサーは、引張りバネ33との接続部である本体部32と回転可能なローラ部31、ローラ部31と本体部32に設け、殆ど抵抗なくローラ部が回転できるようにしたベアリング部33とで構成されている。本実施の形態におけるバランサー構成では、ベアリング部33の効果により前記実施の形態1と比べてバランサーの給紙ローラ部31と中板17との摩擦係数が大幅に小さくなる。
従って、前記実施の形態1で述べた式(1)よした張りバネ33のバネ定数kを小さくすることができ、引張りバネ33のバネ圧を弱く設定ことができる。これにより前記式(2)より満載時からラスト時までのバランサーの移動量を多くすることが可能である。又、それにより給紙圧Qを一定範囲内に保つことが容易となり、本発明を実現するための設計の自由度も広がる。
11 中板
13,14 サイド規制板
13a,14b ロック壁
18 中板バネ
24,25 バランサー(重り)
26,27 引張りバネ
13,14 サイド規制板
13a,14b ロック壁
18 中板バネ
24,25 バランサー(重り)
26,27 引張りバネ
Claims (5)
- 用紙を給紙する給紙ローラと、複数の用紙が積載される中板と、前記中板を押し上げて積載されている用紙の最上位の用紙を給紙手段へ当接させるバネと、異なるサイズの用紙の給紙方向と平行な端面を規制するために、移動可能に配設された2つの用紙サイズ規制板と、前記中板に対して前記バネと逆方向に作用する負荷手段とを備え、前記中板に積載する用紙サイズによって前記負荷手段の作用を増減させ、その負荷手段は、前記中板に積載し、給紙可能な最小サイズ紙が満載されているときに最も作用することを特徴とする給紙装置。
- 前記負荷手段は前記用紙サイド規制板の位置に連動し、用紙サイド規制板間距離:Lが、距離:Mを境界として、L>Mの場合には前記負荷手段は中板に対して固定され、中板への作用は一定であり、L<Mの場合には前記負荷手段は中板に対して移動可能で、中板の角度変化に連動して移動することを特徴とする請求項1記載の給紙装置。
- 前記の距離Mは182mm〜257mmの範囲であることを特徴とする請求項2記載の給紙装置。
- 前記負荷手段は球形状の重りと、前記重りと中板を結合する弾性部材と、前記用紙サイド規制板の移動に連動して作用する重り規制部材によって構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の給紙装置。
- 前記負荷手段は、タイヤ形状の重りと、前記重りと中板を結合する弾性部材と、前記用紙サイド規制板の移動に連動して作用する重り規制部材によって構成され、前記タイヤ形状の重りは、前記弾性部材を結合する本体部と、前記中板表面と回転可能に接触するローラ部と前記本体部とローラの間に設けたベアリング部から成ることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の給紙装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005068902A JP2006248714A (ja) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | 給紙装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005068902A JP2006248714A (ja) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | 給紙装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006248714A true JP2006248714A (ja) | 2006-09-21 |
Family
ID=37089608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005068902A Withdrawn JP2006248714A (ja) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | 給紙装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2006248714A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008032751A1 (en) | 2006-09-13 | 2008-03-20 | National Institute For Materials Science | Ni-BASE SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY |
-
2005
- 2005-03-11 JP JP2005068902A patent/JP2006248714A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2008032751A1 (en) | 2006-09-13 | 2008-03-20 | National Institute For Materials Science | Ni-BASE SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080513 |