JP2007153604A

JP2007153604A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2007153604A
Application number: JP2005355069A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Adachi; 栄一安立
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】様々なサイズの用紙に対しても、用紙先端角部に分離板を確実に当接させ、用紙の角折れを発生させることなく用紙を分離する。
【解決手段】用紙サイズに応じて可動し用紙横端部をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材と一体化した、用紙先端部と当接しつつ最上面の用紙のみに分離する分離手段である分離板を備え、用紙積載時にガイド部材を用紙横端部に当接させると同時に分離板を用紙先端角部に位置させる事で、多様なサイズの用紙を積載しても用紙先端角部に確実に分離板を当接させ用紙角折れを発生させる事無く用紙を分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置に用いられる給紙装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、通常画像記録部に用紙を供給する給紙装置を備えている。このような給紙装置としては、例えば用紙積載手段の用紙搬送方向下流側端部に斜面部材を設け、この斜面部材により、用紙給送手段によって送り出されるシートに当接してシートを１枚ずつ分離する構成がある。

図２及び図３は、このような斜面部材によりシートを分離する方式を用いた従来の給紙装置２００の概略構成を示すものである。図２及び図３において、２０１は給紙カセット本体であり、２０２は分離板、２０３は用紙、２０４カセット蓋、２０５はスイングアーム、２０６は給紙ギア、２０７はベルト、２０８給紙プーリー、２０９は給紙ローラである。図2に示すように、給紙カセット２０１上には用紙２０３が積載されており、用紙２０３の上方にはスイングアーム２０５が位置している。また給紙カセット２０１上の用紙２０３に異物が付着しないよう、用紙２０３はカセット蓋２０４により覆われている。また図3に示すように、スイングアーム２０５は給紙ギア２０６、ベルト２０７、給紙プーリー２０８等と軸及びギアを介して連結された給紙ローラ２０９を内部に保持している。不図示の駆動機構により給紙ギアが回転すると給紙ローラ２０９が回転し、図３中の矢印方向に用紙２０３を搬送する。搬送された用紙２０３は紙搬送方向下流側に設けられた分離板２０２に押し当てられる。この時分離板２０２と用紙２０３の摩擦力関係により、用紙２０３は1枚ずつに分離され、最上位の用紙２０３のみが不図示の画像記録部に搬送される。また給紙時の用紙斜行という問題を避けるためには、給紙ローラを紙搬送方向に対し直交方向に複数設けて用紙幅方向に対する用紙搬送力のばらつきを押える事と、用紙横端部に位置するサイドガイドをできるだけ用紙先端まで配置して用紙の動きをガイドする事が有効である。

このような斜面部材を用いた給紙装置には、斜面部材表面を曲面で構成したものや（例えば特許文献1参照）、斜面部材の表面粗さをそれぞれ変化させたものがある（例えば特許文献2参照）。
特開２００２−２４９２４９特開２００３−８１４７３

前述したような給紙装置には、様々なサイズの用紙への対応求められる事が多い。このため斜面部材を用いて用紙を分離する給紙装置では、一般的に図２に示すように用紙幅方向に複数の斜面部材２０２を設け、様々なサイズの用紙に対応する構成となっている。

一方で用紙を分離する際、用紙先端部は斜面部材に当接する部分に発生する摩擦力と、給紙ローラ等の用紙搬送手段による搬送力によって、湾曲する事がある。湾曲した用紙先端部の形状は紙質や紙の吸湿具合により様々であるが、用紙先端の両横端部に当接するよう斜面部材が配置されていないと、斜面部材に当接する部分とその近傍は斜面部材により用紙表側へ、斜面部材へ当接しない用紙先端横端部は用紙裏側へ湾曲する場合が多い。図４にその模式図を示す。図中の記号は図２及び図３と同じであり、図中A部が用紙裏側へ湾曲した用紙先端横端部である。このような湾曲形状になると、紙搬送中に用紙裏側へ湾曲した用紙先端横端部が搬送経路の壁面に接触し易くなり、用紙の角折れが発生する事があった。

この問題を解決するには、積載可能な全ての用紙先端横端部に当接させるよう斜面部材を配置して、用紙先端全体を用紙表側に湾曲させる事が有効であるが、この場合積載可能なサイズ分だけ斜面部材を設ける事になり、コストや組立て工数の増大するという問題があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、装置本体に着脱可能な用紙を積載するための用紙積載手段と、積載した用紙の最上面に接して用紙を次工程へ搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送方向に対し直交方向に少なくとも2個以上配置された、前記用紙搬送手段より搬送される用紙を最上面の用紙のみに分離する複数の斜面部材と、前記用紙積載手段内部に配置された用紙搬送方向に対し直交方向に移動な用紙の横端部をガイドするガイド手段を備えた給紙装置において、前記複数の斜面部材の内少なくとも１つが、前記ガイド手段に配置された事を特徴とする。

本発明は上記手段により、ガイド手段を積載する用紙の横端部に当接させた際に、斜面部材も同時移動して用紙先端横端部に対向するように配置されるため、用紙先端横端部が用紙裏側に湾曲することにより発生する角折れを防止する事ができる。またガイド手段を移動させれば斜面部材も同時に移動するため、様々なサイズの用紙へ少数の斜面部材で対応可能になり、斜面部材の設置個数削減よるコストや組立て工数の低減という効果もある。

以下に本発明による給紙機構を用いた、インクジェットプリンタについて詳細に説明する。図５は本発明におけるインクジェットプリンタのレイアウト図である。インクジェットプリンタ１は、給紙装置１００と、外装カバー２と、外ガイド３ａ、内ガイド３ｂ、レジストローラ対４、印字ヘッド５、プラテン６、排紙ローラ対７、排紙トレイ８等により構成される。

給紙装置１００は、用紙を積載する用紙積載手段である給紙カセット１１０と、用紙供給手段であるスイングアーム１２０と、複数の用紙が搬送されたときに最上面の用紙のみに分離する分離手段である分離板１３０と、スイングアーム１２０，レジストローラ対４，及び排紙ローラ対７等を駆動する図示しないモータ及びギア列等により構成される。また給紙カセット１１０は給紙装置１００より着脱可能になっており、ユーザーにより用紙を積載された後、給紙機構１００にセットされる構成になっている。

外装カバー２は、給紙装置１００を含むインクジェットプリンタ１全体を覆うように形成されている。外ガイド３ａは、給紙装置１００より搬送された用紙が次工程に搬送される際の案内部材である。本実施の形態の場合，搬送された用紙はいわゆるＵターンして画像形成手段である印字ヘッド５に搬送されるが、Ｕターンの際に用紙が通過する外側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内する。内ガイド３ｂは、外ガイド３ａ同様に、Ｕターンの際に用紙が通過する内側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内している。

レジストローラ対４は、駆動側のＬＦローラ４ａと、従動側のピンチローラ４ｂとにより構成されている。ＬＦローラ４ａは、図示しないモータ及びギア列により用紙を必要量搬送するために駆動される。ピンチローラ４ｂは、図示しない付勢手段によりＬＦローラ４ａ側に付勢されている。レジストローラ対４のニップに用紙を狭持搬送することにより画像形成部である印字ヘッド５方向に用紙を搬送することができる。画像形成中のレジストローラ対４は、上述した図示しないモータにより、所定量の間欠搬送が行なわれる。

また、レジストローラ対４は、停止した状態でそのニップに給紙装置１００からの搬送により上流側から搬送された用紙の先端突き当てることで、用紙の斜行を補正する。また、突き当てによる斜行補正の後、印字ヘッド５による画像形成の際の間欠駆動で、用紙を正確な送り量で搬送する。レジストローラ対４による用紙の間欠搬送時の送り量は、画像の品質に大きな影響を与えるため、通常レジストローラ対４は、インクジェットプリンタの搬送手段の中では大きな搬送力を有しており、高精度な駆動制御が行なわれる。

印字ヘッド５は、図示しないキャリッジにより搬送方向と直交する方向、すなわち用紙巾方向に往復移動しながら用紙の印字面に対向する面からインク滴を吐出して画像形成するように構成される。印字ヘッド５はまた、図示しないインク供給手段により、必要な色と量とのインクが適宜供給されるように構成されている。

プラテン６は、印字ヘッド５による画像の印字の際、用紙の印字面の平面度、印字ヘッド５とのクリアランス及び平行度を適切に維持するように構成される。このように印字ヘッド５と用紙との位置関係を維持する必要があるのは、印字ヘッド５から吐出されたインク滴の着弾位置精度を高精度にするためである。

なお図示しない用紙吸引手段を別途設け、用紙をプラテン６の搬送面に吸引することでプラテン６に用紙を密着させ、上述の平面度、クリアランス、及び平行度を維持する構成とするとなお好適な構成となる。

排紙ローラ対７は、駆動側の排紙ローラ７ａと、従動側の拍車７ｂとにより構成され、図示しないモータにより前述のレジストローラ対４よりも弱い搬送力で用紙を狭持搬送するように構成されている。排紙ローラ７ａは、例えばゴム等の高摩擦部材で形成され、画像形成済の用紙の非印字面に接触して、拍車７ｂとの作用により後述の排紙トレイ８へと用紙を搬送する。拍車７ｂは、印字直後の用紙の印字面に直接接触して搬送しなければならないので、極力接触面積を小さくする必要がある。そのため、本実施の形態においては拍車７ｂはその外周部に針状の突起を多数形成した形状としている。

排紙トレイ８は、排紙ローラ対７から排出された印字済の用紙を所定量積載できるように構成される。

次に本実施例における給紙装置１００の機構と動作についてより詳しく説明する。図６に示すスイングアーム１２０の横方向からの矢視図を用いて、スイングアーム１２０の基本的な動作について以下に説明する。図６中の記号は、スイングアームステイ１２１、給紙ローラ１２２、給紙ギア１２３、ベルト１２４、給紙プーリ１２５、駆動ギア１０、ａ_１はスイングアームステイ１２１回転中心、ａ_２は給紙ローラ回転中心、Ｓ₁は最上面の用紙である。

スイングアームステイ１２１は、回転中心ａ_１で揺動可能に図示しないフレームに支持された振子状の部材で、振子の先端に給紙ローラ１２２を回転可能に支持している。より詳しくは、スイングアームステイ１２１の回転中心ａ_１は、後述する給紙ローラ１２２の回転中心ａ_２より上方でかつ給紙方向の上流側で上述の図示しないフレームに回転可能に支持されている。

給紙ローラ１２２は、スイングアームステイ１２１の揺動先端に回転中心ａ_２で支持され、その表面は円筒状で高摩擦係数を有している。給紙ローラ１２２は、スイングアームステイ１２１の揺動により用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ₁に常に追従して接触するように構成される。また、回転中心ａ_２と同軸で給紙ローラ１２２と一体的にギア部が形成されており、後述の給紙プーリ１２５に一体的に形成されたギア部からスイングアームステイ１２１内部に配置された不図示のギア連結部を通じて給紙ローラ１２２は回転駆動され、カセット１１０に保持された用紙１１４の最上面の用紙Ｓ₁を下流方向に搬送する。

給紙ギア１２３は、スイングアームステイ１２１の回転中心ａ_１に同軸で回転可能に支持されている。給紙ギア１２３は、図示しないモータにより駆動される最終段の駆動ギア１０により回転駆動されると、給紙ギア１２３と一体的に形成された給紙ギア１２３のプーリ部１２３ａで後述のベルト１２４を駆動するように構成されている。

ベルト１２４は、前述の給紙ギア１２３に一体的に形成されたプーリ部１２３ａと、後述の給紙プーリ１２５を連結しており、給紙プーリ１２５に一体的に形成されたギア部により前述の給紙ローラ１２２に一体的に形成されたギア部を駆動する。

給紙プーリ１２５は、前述のベルト１２４によって給紙ギア１２３のプーリ部１２３ａと連結しており、給紙プーリ１２５と同軸に一体的に形成されたギア部によって、前述したように給紙ローラ１２２のギア部を駆動する。これらの構成により、駆動ギア１０によって給紙ローラ１２２が給紙方向に駆動される。

上述の構成により、スイングアームステイ１２０はその自重、及び／または後述する駆動に伴う摩擦トルクによってＢ方向に揺動し、積載された用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ₁に追従して、給紙ローラ１２２が最上面の用紙Ｓ₁に対する給紙圧Ｎ方向に荷重するように構成されている。また、駆動ギア１０が図１１中のＣＣＷ方向に回転すると、スイングアームステイ１２０内の駆動機構由来の摩擦トルク等によりスイングアームステイ１２０がＢ方向に揺動し、給紙ローラ１２２の最上面の用紙Ｓ₁に対して食い込むことでも給紙圧Ｎ方向に荷重を作用させる構成となっている。これらにより給紙ローラ１２２が給紙方向に回転すれば、上述の給紙圧Ｎが増加するとともに、給紙力Ｆ_pが発生する。ここで、給紙ローラ表面と用紙Ｓとの摩擦係数を摩擦係数μ₁とすれば、給紙力Ｆ_pは下記のようにあらわされる。

Ｆ_p＝μ₁×Ｎ
次に本実施例における給紙カセット１１０に関して以下に詳細に説明する。

図１は給紙カセット１１０の詳細図である。給紙カセット１１０は、カセット本体１１１と、後端ガイド１１２、サイドガイド１１３、基準側分離板１３０a、サイドガイド分離板１３０bにより構成される。

本実施例では多様な用紙サイズに対応するにあたり、用紙横端部のどちらか一方を基準とする方法を採用している。すなわち給紙カセット１１０に積載される用紙は、カセット本体１１１に対してカセット本体の壁面１１１ａを基準面として用紙の一方の横端部を突き当て、後端を後端ガイド１１２によって、さらに基準側と逆の横端面をサイドガイド１１３により規制される事で位置決めされる。このため異なるサイズの用紙を積載する際は、後端ガイド１１２及びサイドガイド１１３がそれぞれカセット本体１１１の溝１１１ｂ〜ｃに沿って可動することで対応する構成になっている。

図７及び図８に異なるサイズの用紙を給紙カセット１１０積載し、給紙カセット１１０を本体に装着した際の略図を示す。図中の記号は図１に加え、１１４は用紙、１３０cは本体側分離板、１３１は本体側分離板ステイである。図７及び図８に示すように、基準面１１１a先端部及びサイドガイド１１３先端部には、それぞれ基準側分離板１３０a及びサイドガイド分離板１３０bが配置されているため、異なるサイズの用紙を積載した際でも、基準側用紙先端横端部には分離板１３０aを、またその逆に位置する用紙先端横端部にはサイドガイド分離板１３０bを確実に当接させる事ができる。また給紙カセット１１０が本体に装着された際には、基準側分離板１３０a及びサイドガイド分離板１３０bの間に、本体側分離板ステイ１３１に固定された本体側分離板１３０cが位置する構成になっており、用紙１１４の先端全体に分離板１３０a〜cが配置されることになる。このため不図示のスイングア−ムに保持された給紙ローラにより用紙１１４に搬送力が与えられると、用紙１１４は角折れを発生させる事なく、分離板１３０a〜cとの摩擦力関係により１枚ずつに分離される。

以上のような構成による給紙装置１００では、異なるサイズの用紙を積載した際でも、用紙先端横端部に確実に分離板を当接させる事ができ、角折れの発生を防止できる。またサイズに応じて複数の分離板を設ける必要が無くなり、コストや組立て工数の削減も可能となる。

本発明による給紙装置斜視図。従来の給紙装置概略図。従来の給紙装置のスイングアーム内部概略図。用紙に角折れが発生する際の略図。本発明による給紙装置を用いたインクジェットプリンタの概略図。スイングアーム作動時の説明図。用紙積載状態の給紙カセットを本体に装着した際の概略図。図７に対し大きいサイズの用紙を積載状態の給紙カセットを本体に装着した際の概略図。

符号の説明

１インクジェットプリンタ
２外装カバー
３ａ外ガイド
３ｂ内ガイド
４レジストローラ対
５印字ヘッド
６プラテン
７排紙ローラ対
８排紙トレイ
１０駆動ギア
１００給紙装置
１１０給紙カセット
１１１カセット本体
１１１ａ用紙基準面
１１１ｂ後端ガイド用溝
１１１ｃサイドガイド用溝
１１２後端ガイド
１１３サイドガイド
１１４用紙
１２０スイングアーム
１２１スイングアームステイ
１２２ａ〜ｃ給紙ローラ
１２３給紙ギア
１２４ベルト
１２５給紙プーリー
１３０a 基準側分離板
１３０b サイドガイド分離板
１３０c 本体側分離板
１３１本体側分離板ステイ

Claims

積載した用紙の最上面から１枚のみを取り出して次工程に給紙する給紙装置において、
装置本体に着脱可能な用紙を積載するための用紙積載手段と、
前記用紙積載手段内部に配置された、用紙搬送方向に対し直行方向に移動可能な用紙の横端部をガイドするガイド手段と、
積載した用紙の最上面に接して用紙を次工程へ搬送する用紙搬送手段と、
用紙搬送方向に対し直交方向に少なくとも2個以上配置された、前記用紙搬送手段より搬送される用紙を最上面の用紙のみに分離する複数の斜面部材と、
を備え、
前記複数の斜面部材の内少なくとも１つが、前記ガイド手段に配置された事を特徴とする給紙装置。