JP3637742B2

JP3637742B2 - Paper cassette

Info

Publication number: JP3637742B2
Application number: JP25036197A
Authority: JP
Inventors: 敏広川村
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: JPH1179423A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙用カセットに関するもので、複写機、ファクシミリ装置、各種プリンタ等の画像記録装置に使用する給紙用カセットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像記録装置、特に、複写機、ファクシミリ装置、各種プリンタ等の出力機に、使用される給紙用カセットがある。一般的に、この種の給紙用カセットは、上面解放の箱型形状を成し、カセット本体の内底部には、上下揺動する押上板が設けられている。そして、押上板とカセットの底板部との間に上記押上板を常時上方に弾力付勢する弾性部材が取付けられている。カセット本体の給紙側両隅部には、分離給紙部の一部を構成する分離爪部材が設けられており、カセット内に多数枚の用紙が積載収容される。
【０００３】
画像記録装置等の給紙部にカセット本体を装着すると、取り付けられた上記弾性部材の弾性力により、用紙の最上紙が画像記録装置等に設けられている給紙ローラの下部に押し当てられる。給紙ローラが回転すると、給紙ローラによる搬送と分離爪部材による分離とにより、カセット本体に積載収容された用紙は、最上部から１枚づつ、前記給紙部に供給される。上述のように、弾性部材は、用紙の重量変位に追従して押上板の支点を中心に上方に押上板を揺動させ、常に所望押圧力で給紙ローラの下部に用紙の最上紙を押し当てるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の給紙用カセットでは、押上板を揺動させる弾性部材の取付け長さを変えることができない、即ち、取り付けられた弾性部材の弾性力を調整する調整手段がないため、カセット内に積載収容される用紙サイズ（即ち重量）が変わる場合や積載枚数が多い場合、所謂、大容量給紙用カセットである場合、弾性部材が給紙ローラの下部に用紙の最上紙を所望押圧力で押圧させることができないといった問題が発生していた。
【０００５】
図７は、従来の給紙用カセットに取り付けられた上記弾性部材による、最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力とカセット内の用紙枚数の関係を示したグラフである。横軸ｎがカセット内の用紙枚数、縦軸Ｆが給紙ローラへの押圧力を示している。ｎｍａｘは満載時の用紙枚数を示している。そして、Ｆｍａｘ〜Ｆｍｉｎが用紙の最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる所望押圧力である。
【０００６】
図７には、Ａ５，Ａ４の用紙サイズの押圧力と収容枚数の関係が示されている。図７に示したＡ５の収容枚数が，ｎｍａｘ〜ｎ２のとき押圧力はＦｍａｘを超えている。このような場合、最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる押圧力が強すぎるため、最上紙が分離されずに複数枚の用紙が繰り出されてしまう、所謂マルチフィードを起こすといった問題を発生していた。さらに、給紙ローラを撓ませて給紙ローラのベアリング部等に過負荷を与え、回転駆動力を低下させ、最上紙の用紙が繰り出されないといった問題も発生していた。
【０００７】
また、図７に示したＡ４の収容枚数が，ｎｍａｘ〜ｎ１のとき押圧力はＦｍｉｎに達していない。このような場合、最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる押圧力が弱すぎるため、最上紙と給紙ローラとの摩擦力が低下しすぎて、最上紙の用紙が繰り出されないといった問題が発生していた。
【０００８】
上記のように、用紙サイズが変わると、殆どの弾性部材が図７のような収容枚数と押圧力のような関係となってしまう。満載時の用紙枚数（ｎｍａｘ）が多い場合、所謂、大容量の給紙用カセットの場合その関係が顕著となる。即ち、弾性部材で対応しようとすると、図７のように単一種の弾性部材の選定が極めて困難なものとなっていた。そのため、一般に積載収容される用紙サイズの給紙用カセットの仕様毎に、弾性部材の種類を変えて取付けていた。例えば、図７のＡ５、Ａ４サイズの場合は異なるバネ定数を有した他種弾性部材に付け変えなければならないといった問題が発生していた。それに伴い、１つ給紙用カセットに複数種の弾性部材が必要となり、メーカー等では部品の種類が増えて部品の共通化が行えず、部品単価が高くなると共に管理コストが高くなり、給紙用カセットの製品コストのアップになるといった問題も発生していた。
【０００９】
本発明の目的は、従来のこのような欠点を解決し、カセット本体内に収容される用紙サイズが変わる場合や収容される用紙の最大積載枚数が多い場合であっても、単一種の弾性部材により、常に所望押圧力で給紙ローラの下部に用紙の最上紙を押し当て、用紙搬送系統を安定させることができる給紙用カセットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するため、本発明は、画像記録装置に装着され、積載収容された多数枚の用紙の最上紙を給紙ローラに押圧して用紙を繰り出す給紙用カセットであって、カセット本体内の底部に給紙上流側基部を支点として上下揺動し得る押上板と、カセット本体の最上紙を給紙ローラに押圧する弾性部材とを備え、前記弾性部材の取付け長さを変えて押圧力を調整できる調整手段を設け、前期弾性部材が圧縮スプリングであり、前記調整手段が前記圧縮スプリングの一端を支持し、その支持位置を変えることができる弾性体支持部材であり、前記弾性体支持部材が、上下反転して付け替え可能であり、反転することにより前記圧縮スプリングの取付け長さが変わることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態の給紙用カセットを示す平面図である。図２、図３は、図１の給紙用カセットにおけるＡ４用紙の満載状態と、Ａ４用紙が無くなった状態を示す断面図である。図４、図５は、図１の給紙用カセットにおけるＡ５用紙の満載状態と、Ａ５用紙が無くなった状態を示す断面図である。図６は、本発明の給紙用カセットにおける最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力と給紙用カセット内の用紙枚数の関係を示したグラフである。
【００１２】
先ず、本発明の給紙用カセットの構成について述べる。図１および図２〜図５において、カセット本体１０は上面解放の箱型形状を成し、前壁（給紙下流側）１、後壁（給紙上流側）２、両側壁６、７及び底板部１３から構成されている。そして、カセット本体１０内には多数枚の例えばＡ４サイズの用紙３０（または例えばＡ５サイズの用紙３０ａ。尚、以下の用紙３０ａの記載は省略。）が積載収容される。側壁６、７の内方には、用紙３０の側方をガイドするガイド部材８が設けられている。用紙３０の給紙下流側端部は前壁１にガイドされる。用紙３０の給紙上流側端部は、押上板に用紙のサイズに応じて付け替え可能に設けられた樹脂材等からなるガイド部材９にガイドされる。
【００１３】
カセット本体１０の前側両隅部には、分離給紙部の一部を構成する分離爪部材３３が配備されている。分離爪部材３３は、用紙３０の先端両角部上面に面する平面視三角形状の第１規制部３３ａと、第１規制部３３ａに直角状に連なり用紙３０の先端部が接する第２規制部３３ｂと、これらの規制部３３ａ、３３ｂを一端に支持し、他端においてケース側壁６、７にピン３４を介して支持された支持アーム３３ｃとからなる。ピン３４は座部３４ａと軸部３４ｂからなり、支持アーム３３ｃの座部３３ｄに軸部３４ｂが取り付けられている。分離爪部材３３の自重によって用紙３０の変位に関係無く、第１規制部３３ａが最上紙の角部に常に載り、一定の押圧がかかるようになっている。
【００１４】
また、カセット本体１０は、不図示の画像記録装置等の給紙部に装着されるが、装着状態では図１〜３に示すように、例えば圧縮スプリングである弾性部材２３の略直上部に給紙ローラ３１が位置する。ローラ３１は用紙３０の幅より小さく、図では２個のローラ３１、３１がローラ軸３１ａに用紙幅中央よりに取り付けられ、ローラ軸３１ａと共に一体回転する。２個のローラ３１、３１表面と用紙の摩擦係数は、用紙３０同士の摩擦係数よりも大きく設定されている。
【００１５】
カセット本体１０の給紙上流側の内底部には、ピン４を支点として上下揺動する押上板２２が設けられており、このピン４による揺動支点はカセット本体１０の後半部にあり、押上板２２の先端部は前壁１まで及んでいる。用紙押上板２２は側壁６、７面に垂直な平面と、給紙上流側基部の両側に設けられた曲げ部２２ａと、曲げ部２２ａに取り付けられたピン４とから成る。上述のように、用紙押上板２２は給紙上流側基部のピン４を支点として上下揺動するように、支点ピン４が側壁６、７面に設けられた支持部に嵌挿されている。前記支点のピン４を支持する支持部は、側壁６、７に設けられた丸孔５５から成る。
【００１６】
押上板２２とカセット本体１０の底板部１３との間に押上板２２を常時上方に弾力付勢する弾性部材２３が設けられている。弾性部材２３は支点４の支持部５５に対する上下摺動を伴いながら、用紙３０の重量変位に追従して押上板２２を上下動するよう付勢するものである。弾性部材２３はカセット本体１０に積載収容された用紙３０の荷重に対応して上下方向に変位するように設定されている。図１に示されるように、弾性部材２３が用紙３０の幅方向の中心線から等距離に設けられているため、給紙ローラ３１，３１にバランス良く押圧力がかかるようになっている。弾性部材２３の一端は押上板２２に接し、他端はカセット本体１０の給紙下流側の底板部１３ａに設けられた弾性体支持部材６０に支持されている。
【００１７】
次に、弾性体支持部材６０について述べる。弾性体支持部材６０は円筒形状を成し、円筒端部の内側に支持板部６１が一体となっている。また、弾性体支持部材６０の円筒外周面の中央に鍔部６２が一体になっている。弾性体支持部材６０はカセット本体１０の底板部１３ａに設けられた孔に挿入され、底板部１３ａの上面と鍔部６２の一面が接して弾性体支持部材６０が装着されるようになっている。弾性体支持部材６０は底板部１３ａの孔から脱着自在である。弾性部材２３の一端は支持板部６１に支持される。
【００１８】
上述したように図２、図３はＡ４サイズの用紙の満載状態と用紙が無くなった状態とを示しているが、Ａ４を使用する場合、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに、支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも高い位置となる方向に装着される。また、図４、図５はＡ５サイズの用紙の満載状態と用紙が無くなった状態とを示しているが、Ａ５を使用する場合、Ａ４を使用する場合には上下反転した状態で底板部１３ｂに装着する。即ち、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに、支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも低い位置となる方向に装着される。
【００１９】
上記のように弾性体支持部材６０が装着されるので、Ａ４を使用する場合、押上板２２と弾性体支持部材６０との間に取り付けられる弾性部材２３の取り付け長さは、Ａ〜Ａ（０）となる。また、Ａ５を使用する場合の弾性部材２３の取り付け長さＢ〜Ｂ（０）となる〔Ａ＜Ｂ，Ａ（０）＜Ｂ（０）〕。即ち、弾性部材２３の弾性力ＰＡがＡ５を使用する場合とＡ４を使用する場合とにおいて変えられるようになっている。
【００２０】
次に、上記のように構成された本発明の給紙用カセットの動作を説明する。上述のように構成した本発明の給紙用カセットは以下のように使用される。用紙３０を満載収容すると、用紙押上板２２は用紙３０の重量により弾性部材２３の弾性力に抗して沈むが、ピン４を支点として上方に所定力で弾力付勢される。不図示の画像記録装置等の給紙部にカセット本体１０を装着すると、図２または図４に示すような装着状態で、用紙３０の最上紙が給紙ローラ３１の下部に押し当てられる。
【００２１】
用紙３０の先側上部は分離爪部材３３の第２規制部３３ｂに接し、且つ、最上紙の角部は第１規制部３３ａが載せられている。給紙ローラ３１の回転により、第２規制部３３ｂに用紙３０の先側上部が接し、且つ、最上紙の角部に分離爪部材３３の自重により第１規制部３３ａが面で接する。この状態で給紙ローラ３１が回転を続けると、その搬出力により用紙３０の最上紙の先側中央部が繰り出されようとするが、先側両角部は規制部３３ａ，３３ｂにより規制されているため屈曲するように持ち上げられ、これにより直下の用紙と分離される。更に、給紙ローラ３１が回転し、分離された最上紙の両角部が規制部３３ａ，３３ｂより離され、不図示の画像記録装置等の給紙部に供給される。
【００２２】
そして、カセット本体１０に積重された用紙３０が、最上部から１枚づつ、前記給紙部に供給されて用紙３０の重量が軽くなるに従って、弾性部材２３は伸び、押上板２２は支点４を中心として上方に揺動する。最上紙角部には分離爪部材３３の第１規制部３３ａが常時載せられている。用紙３０の給紙上流側はガイド部材９に常時当てられている。やがて、用紙３０は最下紙、即ち最後の一枚となり、最後の一枚も同様に不図示の画像記録装置等の給紙部に供給され、図３または図５に示す状態となる。このようにして、カセット本体１０に積重された用紙３０は、最上部から１枚づつ、不図示の画像記録装置等の給紙部に供給される。
【００２３】
次に、Ａ４用紙を使用した場合である、図２に示した用紙３０の満載状態と図３に示した用紙３０が無くなった状態とを比較しながら、図２から図３への変位を具体的に述べる。ここで、Ｆは用紙３０の最上紙の給紙ローラ３１への押圧力、ＰＡはＦに寄与する弾性部材２３の弾性力（上述のように、Ａ４用紙を使用する場合、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに、支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも高い位置となる方向に装着され、弾性部材２３の取り付け長さは、Ａ〜Ａ（０）である。）、Ｗは用紙３０の１枚の押上板２２にかかる重量、ｎは用紙３０の積載枚数、Ｖは押上板２２の重量を示している。
【００２４】
図２に示したように、カセット本体１０に用紙３０が満載収容され、前記給紙部にカセット本体１０が装着されているとき、用紙３０の満載重量Ｗ×ｎｍａｘとＶにより沈みこみ、弾性部材２３は最も縮んだ状態となる。満載重量Ｗ×ｎｍａｘとＶに抗して、弾性部材２３の弾性力ＰＡ（ｎｍａｘ）が働く。それにより、最上紙には給紙ローラ３１への押圧力Ｆ（ｎｍａｘ）が働く。
【００２５】
そして、給紙ローラ３１の回転により、分離爪部材３３で分離され、用紙３０は最上紙から１枚づつ排出さる。満載されていた用紙３０は１枚づつ減り、重量Ｗ×ｎｍａｘが減り始め、それに伴って、最上紙の押圧力Ｆ（ｎｍａｘ）が変化する。弾性部材２３の弾性力ＰＡが弱まり、弾性部材２３は伸び始める。用紙押上板２２は支点４を中心に揺動する。
【００２６】
やがて、図３に示したように、用紙３０は最後の一枚が搬送されて無くなった状態となり、用紙３０の重量Ｗは０となる。弾性部材２３は最も伸びた状態となる。用紙押上板２２は最も上方に揺動された状態となる。弾性部材２３の弾性力も最も弱まったＰＡ（０）となっている。
【００２７】
即ち、用紙３０の重量の変化（０〜Ｗ×ｎｍａｘ）に追従して、弾性部材２３の弾性力変化（ＰＡ（０）〜ＰＡ（ｎｍａｘ））が起こり、ＦはＦ（０）〜Ｆ（ｎｍａｘ）の変位となる。
【００２８】
次に、Ａ５用紙を使用した場合である、図４に示した用紙３０の満載状態と図５に示した用紙３０が無くなった状態とを比較しながら、図４から図５への変位を具体的に述べる。尚、図４から図５への変位は、上述の図２から図３への変位と類似しているため、図４から図５への変位の説明は、上述の図２から図３への変位とも比較しながら、相違点のみを述べる。
【００２９】
ＰＢはＦに寄与する弾性部材２３の弾性力である。上述のように、Ａ５用紙を使用する場合、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに、支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも低い位置となる方向に装着され、弾性部材２３の取り付け長さは、Ｂ〜Ｂ（０）である。Ａ＜Ｂ，Ａ（０）＜Ｂ（０）であるので、ＰＡ（ｎｍａｘ）＞ＰＢ（ｎｍａｘ），ＰＡ（０）＞ＰＢ（０）である。
【００３０】
図４に示したように、カセット本体１０に用紙３０ａが満載収容され、給紙部にカセット本体１０が装着されているとき、用紙３０ａの満載重量（Ｗ／２）×ｎｍａｘとＶにより沈みこみ、弾性部材２３は最も縮んだ状態となる。満載重量Ｗ×ｎｍａｘとＶに抗して、弾性部材２３の弾性力ＰＢ（ｎｍａｘ）が働く。
【００３１】
図６は、本発明の給紙用カセットにおける最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力と給紙用カセット内の用紙枚数の関係を示したグラフである。横軸ｎが給紙用カセット内の用紙枚数、縦軸Ｆが最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力を示している。ｎｍａｘは満載時の用紙枚数を示している。そして、Ｆｍａｘ〜Ｆｍｉｎが用紙の最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる所望押圧力の範囲である。
【００３２】
図６に示すＡ４の直線は、図２、図３で示した弾性部材２３の取り付け長さがＡ〜Ａ（０）である場合、即ち、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも高い位置となる方向に装着された場合の押圧力と用紙枚数の関係を示したものである。また、図６に示すＡ５の直線は、図４、図５で示した弾性部材２３の取り付け長さがＢ〜Ｂ（０）である場合、即ち、弾性体支持部材６０は底板部１３ａに支持板部６１の位置が鍔部６２の位置よりも低い位置となる方向に装着された場合の押圧力と用紙枚数の関係を示したものである。
【００３３】
図６に示したＡ５，Ａ４のいずれの直線もｎｍａｘ〜０においてＦはＦｍａｘ〜Ｆｍｉｎの範囲内にある。図７で示したＡ５の直線のようにＦがＦｍａｘを超えてしまうことがなく、また、図７で示したＡ４のようにＦがＦｍｉｎに達しない事態は起こらない。そのため、最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる押圧力が強すぎ、最上紙が分離されずに複数枚の用紙が繰り出されてしまう、所謂マルチフィードを起こすといった問題はない。さらに、給紙ローラを撓ませて給紙ローラのベアリング部等に過負荷を与え、回転駆動力を低下させ、最上紙の用紙が繰り出されないといった問題も発生しない。また、最上紙を給紙ローラの下部に押し当てる押圧力が弱すぎ、最上紙と給紙ローラとの摩擦力が低下しすぎて、最上紙の用紙が繰り出されないといった問題も発生しない。
【００３４】
尚、上記実施の形態では単種の弾性体支持部材を使用した場合を示したが、支持板部に対する鍔部の相対位置をかえることができる弾性体支持部材を使用し、最上紙を給紙ローラへ押し当てて押圧力を調整することができる。
【００３５】
また、上記実施の形態では２個の弾性部材で押圧しているが、何個で押圧してもよい。要は、最上紙が給紙ローラにバランスよく押圧されれば、本発明の実施には支障がない。
【００３６】
また、上記実施の形態のカセットケース本体内に装備した用紙送給側の最上部にある送給端部の位置が所定高さ位置になるように持上げるのは、支点を中心に回動する押上板及び弾性部材であるが、本発明を実施する場合には弾性部材の機能を用紙の供給を受ける画像記録装置本体側に設けてもよい。
【００３７】
また、上記各実施の形態の給紙ローラは、円柱状のローラである場合を示したが、周面が欠けた形状のローラ、所謂、半月ローラ等でも、本発明を同様に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
上述のように、本発明により、カセット内に積載収容される用紙サイズ（即ち重量）が変わる場合であっても、弾性部材の弾性力を調整でき、給紙ローラの下部に用紙の最上紙を所望押圧力で押圧することができる。そのため、押圧力が強すぎ、最上紙が分離されずに複数枚の用紙が繰り出されてしまう、所謂マルチフィードを引き起こすといった問題も防止される。さらに、給紙ローラを撓ませて給紙ローラのベアリング部等に過負荷を与え、用紙が繰り出されないといった問題もない。逆に押圧力が弱すぎ、最上紙と給紙ローラとの摩擦力が低下しすぎて、用紙が繰り出されないといった問題も発生しない。
【００３９】
そして、画像記録装置等の給紙部に確実に用紙を供給することができ、最上紙の給紙ローラへの押圧力の変化による用紙搬送系統のトラブルの要因を排除できる。即ち、積載された用紙サイズに関係なく、給紙用カセットから用紙の供給を受ける画像記録装置等の給紙部に向かって、１枚づつ確実に給紙される。また、用紙サイズの給紙用カセットの仕様毎に、弾性部材の種類を変えて取り付ける必要もない。弾性部材の種類を減らし、部品の共通化ができるので、部品単価、管理コストが安くなり、給紙用カセットの製品コストダウンとなる。
【００４０】
本発明により、弾性部材の一端を支持し、その支持位置を変えることのできる弾性体支持部材を用いることにより、用紙を所望の押圧力で給紙ローラに押し当てることができる。
【００４１】
本発明により、単種の弾性体支持部材で、弾性支持部材の取付け位置を変えることができるので、用紙を給紙ローラに押し当てる複数の押圧力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の給紙用カセットを示す平面図である。
【図２】図１の給紙用カセットにおけるＡ４用紙の満載状態を示す断面図である（弾性部材の取付け長さが短い状態を示している）。
【図３】図２の給紙用カセットにおけるＡ４用紙が無くなった状態を示す断面図である（弾性部材の取付け長さが短い状態を示している）。
【図４】図１の給紙用カセットにおけるＡ５用紙の満載状態を示す断面図である（弾性部材の取付け長さが長い状態を示している）。
【図５】図４の給紙用カセットにおけるＡ５用紙が無くなった状態を示す断面図である（弾性部材の取付け長さが長い状態を示している）。
【図６】本発明の給紙用カセットにおける最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力と給紙用カセット内の用紙枚数の関係を示したグラフである。
【図７】従来の給紙用カセットにおける最上紙を給紙ローラへ押圧する押圧力と給紙用カセット内の用紙枚数の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１０カセット本体
１３ａ底板
２２押上板
２３弾性部材（圧縮スプリング）
３０用紙
３０ａ用紙
３１給紙ローラ
６０弾性体支持部材
６１支持板部
６２鍔部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper feeding cassette, and more particularly to a paper feeding cassette used in an image recording apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and various printers.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there are paper feeding cassettes used in image recording apparatuses, in particular, output machines such as copying machines, facsimile machines, and various printers. Generally, this type of paper feeding cassette has a box shape with an open top surface, and a push-up plate that swings up and down is provided on the inner bottom of the cassette body. An elastic member is provided between the push-up plate and the bottom plate portion of the cassette to elastically bias the push-up plate upward. Separation claw members constituting a part of the separation sheet feeding unit are provided at both corners on the sheet feeding side of the cassette body, and a large number of sheets are stacked and accommodated in the cassette.
[0003]
When the cassette body is mounted on the paper feed unit of the image recording apparatus or the like, the uppermost sheet of paper is pressed against the lower part of the paper feed roller provided in the image recording apparatus or the like by the elastic force of the attached elastic member. When the paper feed roller rotates, the sheets stacked and accommodated in the cassette main body are supplied to the paper feed unit one by one from the top by conveyance by the paper feed roller and separation by the separation claw member. As described above, the elastic member swings the push-up plate upwardly around the fulcrum of the push-up plate following the weight displacement of the paper, and always pushes the uppermost sheet of paper to the lower part of the paper feed roller with the desired pressing force. It is a thing to guess.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional paper feeding cassette as described above, the attachment length of the elastic member for swinging the push-up plate cannot be changed, that is, there is no adjusting means for adjusting the elastic force of the attached elastic member. When the paper size (ie, weight) to be loaded and accommodated in the cassette changes or when the number of stacked sheets is large, so-called a large-capacity paper feed cassette, the elastic member places the uppermost sheet of paper under the paper feed roller. There has been a problem that it cannot be pressed with a desired pressing force.
[0005]
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressing force for pressing the uppermost sheet against the sheet feeding roller and the number of sheets in the cassette by the elastic member attached to the conventional sheet feeding cassette. The horizontal axis n indicates the number of sheets in the cassette, and the vertical axis F indicates the pressing force to the paper feed roller. nmax indicates the number of sheets when full. Fmax to Fmin are desired pressing forces for pressing the uppermost sheet of the sheet against the lower part of the sheet feeding roller.
[0006]
FIG. 7 shows the relationship between the pressing force of the sheet sizes A5 and A4 and the number of stored sheets. When the accommodation number of A5 shown in FIG. 7 is nmax to n2, the pressing force exceeds Fmax. In such a case, the pressing force that presses the uppermost paper against the lower part of the paper feed roller is too strong, causing a problem of causing so-called multifeeding, in which the uppermost paper is not separated and multiple sheets are fed out. It was. Further, the paper feed roller is bent to overload the bearing portion of the paper feed roller and the rotational driving force is reduced, and the uppermost paper is not fed out.
[0007]
Further, when the number of accommodated sheets of A4 shown in FIG. 7 is nmax to n1, the pressing force does not reach Fmin. In such a case, the pressing force that presses the uppermost paper against the lower part of the paper feed roller is too weak, so that the frictional force between the uppermost paper and the paper feed roller is too low and the uppermost paper is not fed out. It has occurred.
[0008]
As described above, when the paper size changes, most elastic members have a relationship such as the number of stored sheets and the pressing force as shown in FIG. In the case of a so-called large-capacity paper feed cassette, the relationship becomes significant when the number of sheets (nmax) when full is large. That is, when trying to cope with an elastic member, it is extremely difficult to select a single type of elastic member as shown in FIG. Therefore, the type of the elastic member is changed for each specification of the sheet feeding cassette of the sheet size generally loaded and accommodated. For example, in the case of A5 and A4 sizes in FIG. 7, there has been a problem in that it must be changed to another type of elastic member having a different spring constant. Along with this, multiple types of elastic members are required for one paper feed cassette, and manufacturers and others cannot increase the number of types of parts and make parts common. This increases the unit cost and management costs, There has also been a problem that the product cost of the cassette for use has increased.
[0009]
The object of the present invention is to solve the above-described drawbacks of the related art, and even when the paper size accommodated in the cassette body changes or when the maximum number of sheets accommodated is large, a single type of elastic member is provided. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a paper feed cassette that can constantly press the uppermost sheet of paper against the lower portion of the paper feed roller with a desired pressing force and stabilize the paper transport system.
[0010]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, the present invention provides a sheet feeding cassette that is mounted on an image recording apparatus and presses the uppermost sheet of a large number of sheets stacked and accommodated against a sheet feeding roller to feed out the sheet. A push-up plate that can swing up and down with the base on the upstream side of the paper feed at the bottom of the inside, and an elastic member that presses the uppermost paper of the cassette body against the paper feed roller. An adjusting means capable of adjusting the pressure is provided , and the elastic member is a compression spring, and the adjusting means is an elastic body supporting member that supports one end of the compression spring and can change a supporting position thereof. The member can be turned upside down and replaced, and the attachment length of the compression spring is changed by turning the member upside down.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a paper feed cassette according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing a full state of A4 paper in the paper feeding cassette of FIG. 4 and 5 are cross-sectional views showing a full state of A5 paper in the paper feeding cassette of FIG. 1 and a state in which the A5 paper is exhausted. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pressing force for pressing the uppermost sheet against the sheet feeding roller in the sheet feeding cassette of the present invention and the number of sheets in the sheet feeding cassette.
[0012]
First, the structure of the paper feeding cassette of the present invention will be described. 1 and 2 to 5, the cassette body 10 has a box shape with an open top surface, and includes a front wall (feeding downstream side) 1, a rear wall (feeding upstream side) 2, both side walls 6, 7, and The bottom plate portion 13 is configured. A large number of sheets, for example, A4 size paper 30 (or, for example, A5 size paper 30a; the description of the following paper 30a is omitted) is stacked and accommodated in the cassette body 10. A guide member 8 for guiding the side of the paper 30 is provided inside the side walls 6 and 7. The downstream end of the sheet 30 is guided by the front wall 1. The end of the paper 30 on the upstream side of the paper 30 is guided by a guide member 9 made of a resin material or the like provided on the push-up plate so as to be replaceable according to the size of the paper.
[0013]
At both front corners of the cassette body 10, separation claw members 33 constituting a part of the separation sheet feeding unit are provided. The separation claw member 33 includes a first restriction portion 33a having a triangular shape in plan view that faces the upper surfaces of both corners of the front end of the paper 30, and a second restriction portion 33b that is connected to the first restriction portion 33a at a right angle and that contacts the front end portion of the paper 30. The restriction portions 33a and 33b are supported at one end, and at the other end, a support arm 33c supported by the case side walls 6 and 7 via a pin 34. The pin 34 includes a seat portion 34a and a shaft portion 34b, and the shaft portion 34b is attached to the seat portion 33d of the support arm 33c. Regardless of the displacement of the paper 30 due to the weight of the separation claw member 33, the first restricting portion 33a is always placed on the corner of the uppermost paper so that a constant pressure is applied.
[0014]
In addition, the cassette body 10 is mounted on a paper feeding unit such as an image recording apparatus (not shown). In the mounted state, the cassette body 10 is supplied to a substantially upper portion of an elastic member 23 that is a compression spring, for example, as shown in FIGS. A paper roller 31 is located. The roller 31 is smaller than the width of the paper 30. In the figure, two rollers 31, 31 are attached to the roller shaft 31a from the center of the paper width and rotate together with the roller shaft 31a. The friction coefficient between the surfaces of the two rollers 31 and 31 and the sheet is set to be larger than the friction coefficient between the sheets 30.
[0015]
A push-up plate 22 that swings up and down with the pin 4 as a fulcrum is provided at the inner bottom of the cassette body 10 on the upstream side of paper feed. The front end of the plate 22 extends to the front wall 1. The sheet push-up plate 22 includes a plane perpendicular to the side walls 6 and 7, a bent portion 22 a provided on both sides of the paper feed upstream base, and pins 4 attached to the bent portion 22 a. As described above, the fulcrum pin 4 is inserted into the support portion provided on the side walls 6 and 7 so that the paper push-up plate 22 swings up and down with the pin 4 on the upstream side of the paper feed as a fulcrum. The support portion for supporting the pin 4 of the fulcrum is formed by a round hole 55 provided in the side walls 6 and 7.
[0016]
An elastic member 23 is provided between the push-up plate 22 and the bottom plate portion 13 of the cassette body 10 to elastically urge the push-up plate 22 upward. The elastic member 23 urges the push-up plate 22 to move up and down following the weight displacement of the paper 30 while moving up and down with respect to the support portion 55 of the fulcrum 4. The elastic member 23 is set so as to be displaced in the vertical direction corresponding to the load of the paper 30 loaded and accommodated in the cassette body 10. As shown in FIG. 1, since the elastic member 23 is provided at an equal distance from the center line in the width direction of the paper 30, a pressing force is applied to the paper feed rollers 31, 31 with a good balance. One end of the elastic member 23 is in contact with the push-up plate 22, and the other end is supported by an elastic body support member 60 provided on the bottom plate portion 13 a on the downstream side of the cassette body 10.
[0017]
Next, the elastic body support member 60 will be described. The elastic body support member 60 has a cylindrical shape, and a support plate portion 61 is integrated inside the cylindrical end portion. A flange 62 is integrated with the center of the cylindrical outer peripheral surface of the elastic body support member 60. The elastic body support member 60 is inserted into a hole provided in the bottom plate portion 13 a of the cassette body 10, and the elastic body support member 60 is mounted so that the upper surface of the bottom plate portion 13 a is in contact with one surface of the flange portion 62. . The elastic body support member 60 is detachable from the hole of the bottom plate portion 13a. One end of the elastic member 23 is supported by the support plate portion 61.
[0018]
As described above, FIGS. 2 and 3 show the full state of A4 size paper and the state where no paper is used. When A4 is used, the elastic support member 60 is placed on the bottom plate portion 13a and the support plate portion. It is mounted in a direction in which the position 61 is higher than the position of the collar 62. 4 and 5 show a full state of A5 size paper and a state where no paper is used. When A5 is used, when A4 is used, the bottom plate portion 13b is turned upside down. Mounting. That is, the elastic body support member 60 is attached to the bottom plate portion 13 a in a direction in which the position of the support plate portion 61 is lower than the position of the flange portion 62.
[0019]
Since the elastic support member 60 is mounted as described above, when A4 is used, the attachment length of the elastic member 23 attached between the push-up plate 22 and the elastic support member 60 is A to A (0 ) Moreover, it becomes the attachment length B-B (0) of the elastic member 23 in the case of using A5 [A <B, A (0) <B (0)]. That is, the elastic force PA of the elastic member 23 can be changed between when A5 is used and when A4 is used.
[0020]
Next, the operation of the sheet feeding cassette of the present invention configured as described above will be described. The sheet feeding cassette of the present invention configured as described above is used as follows. When the paper 30 is fully loaded, the paper push-up plate 22 sinks against the elastic force of the elastic member 23 due to the weight of the paper 30, but is elastically biased upward with a predetermined force with the pin 4 as a fulcrum. When the cassette body 10 is attached to a paper feed unit such as an image recording apparatus (not shown), the uppermost paper of the paper 30 is pressed against the lower part of the paper feed roller 31 in the attached state as shown in FIG.
[0021]
The upper part of the front side of the sheet 30 is in contact with the second restricting part 33b of the separation claw member 33, and the first restricting part 33a is placed on the corner of the uppermost sheet. Due to the rotation of the paper feed roller 31, the upper portion on the front side of the sheet 30 comes into contact with the second restricting portion 33 b, and the first restricting portion 33 a comes into contact with the corner portion of the uppermost paper due to the weight of the separation claw member 33. If the paper feed roller 31 continues to rotate in this state, the leading-side central portion of the uppermost sheet of the paper 30 tends to be fed out by its carrying output, but both the front-side corner portions are regulated by the regulating portions 33a and 33b. Therefore, it is lifted so as to be bent, and is thereby separated from the sheet immediately below. Further, the paper feed roller 31 rotates, and both corners of the separated uppermost paper are separated from the regulation parts 33a and 33b and supplied to a paper feed part such as an image recording apparatus (not shown).
[0022]
Then, as the sheets 30 stacked on the cassette body 10 are supplied one by one from the top to the sheet feeding unit and the weight of the sheets 30 is reduced, the elastic member 23 is extended and the push-up plate 22 is the fulcrum 4 Oscillates upward about the center. The first regulating portion 33a of the separation claw member 33 is always placed on the uppermost paper corner. The upstream side of the sheet 30 is always applied to the guide member 9. Eventually, the sheet 30 becomes the bottom sheet, that is, the last sheet, and the last sheet is also supplied to a sheet feeding unit such as an image recording apparatus (not shown) and is in the state shown in FIG. 3 or FIG. In this manner, the sheets 30 stacked on the cassette body 10 are supplied one by one from the top to a sheet feeding unit such as an image recording apparatus (not shown).
[0023]
Next, the displacement from FIG. 2 to FIG. 3 is specifically described by comparing the full state of the paper 30 shown in FIG. 2 and the state where the paper 30 shown in FIG. State it. Here, F is the pressing force of the uppermost paper 30 on the paper feed roller 31, PA is the elastic force of the elastic member 23 contributing to F (as described above, when using A4 paper, the elastic support member 60 Are attached to the bottom plate portion 13a in a direction in which the position of the support plate portion 61 is higher than the position of the flange portion 62, and the attachment length of the elastic member 23 is A to A (0)). Represents the weight applied to one push-up plate 22 of the paper 30, n represents the number of sheets 30 stacked, and V represents the weight of the push-up plate 22.
[0024]
As shown in FIG. 2, when the cassette body 10 is fully loaded with the paper 30 and the cassette body 10 is mounted in the paper feeding unit, the sheet 30 sinks due to the full weight W × nmax and V of the paper 30, and the elastic member 23 is in the most contracted state. The elastic force PA (nmax) of the elastic member 23 works against the full load weight W × nmax and V. As a result, the pressing force F (nmax) to the paper feed roller 31 acts on the uppermost paper.
[0025]
Then, by the rotation of the paper feed roller 31, the paper is separated by the separation claw member 33, and the paper 30 is discharged from the uppermost paper one by one. The fully loaded sheets 30 are reduced one by one, and the weight W × nmax begins to decrease, and the pressing force F (nmax) of the uppermost sheet changes accordingly. The elastic force PA of the elastic member 23 is weakened, and the elastic member 23 starts to expand. The paper push-up plate 22 swings around the fulcrum 4.
[0026]
Eventually, as shown in FIG. 3, the last sheet 30 is transported and lost, and the weight W of the sheet 30 becomes zero. The elastic member 23 is in the most extended state. The paper push-up plate 22 is in the state of being swung upwards. The elastic force of the elastic member 23 is also the weakest PA (0).
[0027]
That is, the elastic force change (PA (0) to PA (nmax)) of the elastic member 23 occurs following the change in the weight of the paper 30 (0 to W × nmax), and F is F (0) to F ( nmax).
[0028]
Next, the displacement from FIG. 4 to FIG. 5 is specifically described by comparing the full state of the paper 30 shown in FIG. 4 and the state where the paper 30 shown in FIG. State it. Since the displacement from FIG. 4 to FIG. 5 is similar to the displacement from FIG. 2 to FIG. 3 described above, the explanation of the displacement from FIG. 4 to FIG. Only the differences will be described while comparing with displacement.
[0029]
PB is the elastic force of the elastic member 23 contributing to F. As described above, when using A5 paper, the elastic body support member 60 is mounted on the bottom plate portion 13a in a direction in which the position of the support plate portion 61 is lower than the position of the flange portion 62. The attachment length is B to B (0). Since A <B, A (0) <B (0), PA (nmax)> PB (nmax), PA (0)> PB (0).
[0030]
As shown in FIG. 4, when the cassette body 10 is fully loaded with the paper 30a and the cassette body 10 is mounted in the paper feed unit, the paper 30a sinks due to the full weight (W / 2) × nmax and V of the paper 30a. The elastic member 23 is in the most contracted state. The elastic force PB (nmax) of the elastic member 23 works against the full load weight W × nmax and V.
[0031]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pressing force for pressing the uppermost sheet against the sheet feeding roller in the sheet feeding cassette of the present invention and the number of sheets in the sheet feeding cassette. The horizontal axis n represents the number of sheets in the paper feeding cassette, and the vertical axis F represents the pressing force for pressing the uppermost paper against the paper feeding roller. nmax indicates the number of sheets when full. Fmax to Fmin are a range of a desired pressing force for pressing the uppermost sheet of the sheet against the lower portion of the sheet feeding roller.
[0032]
The straight line A4 shown in FIG. 6 is the case where the attachment length of the elastic member 23 shown in FIGS. 2 and 3 is A to A (0), that is, the elastic body support member 60 is attached to the bottom plate portion 13a. This shows the relationship between the pressing force and the number of sheets when the position 61 is mounted in a direction that is higher than the position of the collar 62. Moreover, the straight line A5 shown in FIG. 6 is the case where the attachment length of the elastic member 23 shown in FIGS. 4 and 5 is BB (0), that is, the elastic body support member 60 is supported by the bottom plate portion 13a. It shows the relationship between the pressing force and the number of sheets when the plate portion 61 is mounted in a direction that is lower than the position of the collar portion 62.
[0033]
In both of the straight lines A5 and A4 shown in FIG. 6, F is in the range of Fmax to Fmin at nmax to 0. F does not exceed Fmax as in the straight line A5 shown in FIG. 7, and a situation in which F does not reach Fmin as in A4 shown in FIG. 7 does not occur. Therefore, there is no problem that the pressing force for pressing the uppermost paper against the lower portion of the paper feed roller is too strong, so that the uppermost paper is not separated and a plurality of sheets are fed out, so-called multifeed is caused. Further, the paper feed roller is bent to overload the bearing portion of the paper feed roller, the rotational driving force is reduced, and the problem that the uppermost paper is not fed out does not occur. Further, there is no problem that the pressing force for pressing the uppermost paper against the lower portion of the paper feed roller is too weak, the frictional force between the uppermost paper and the paper feed roller is too low, and the uppermost paper is not fed out.
[0034]
In the above embodiment, the case where a single type of elastic support member is used has been shown. However, an elastic support member that can change the relative position of the collar with respect to the support plate is used, and the uppermost paper is fed. The pressing force can be adjusted by pressing against the roller.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, although it presses with two elastic members, you may press with what number. In short, if the uppermost paper is pressed against the paper feed roller in a balanced manner, there is no problem in the implementation of the present invention.
[0036]
In addition, lifting the feed end at the uppermost position on the paper feed side provided in the cassette case main body of the above embodiment to a predetermined height position rotates around a fulcrum. Although the push-up plate and the elastic member are used, the function of the elastic member may be provided on the side of the image recording apparatus main body that receives the paper supply when the present invention is implemented.
[0037]
Moreover, although the case where the paper feed roller of each of the above embodiments is a cylindrical roller has been shown, the present invention can be similarly applied to a roller having a shape with a missing peripheral surface, such as a so-called half-moon roller. it can.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the elastic force of the elastic member can be adjusted even when the paper size (that is, the weight) loaded and accommodated in the cassette changes, and the uppermost paper of the paper is placed under the paper feed roller. It can be pressed with a desired pressing force. Therefore, the problem that the pressing force is too strong and a plurality of sheets are fed out without separating the uppermost sheet, that is, a so-called multifeed is prevented. Further, there is no problem that the sheet feeding roller is bent to overload the bearings of the sheet feeding roller and the sheet is not fed out. On the other hand, there is no problem that the pressing force is too weak, the frictional force between the uppermost paper and the paper feed roller is too low, and the paper is not fed out.
[0039]
Then, the sheet can be reliably supplied to the sheet feeding unit of the image recording apparatus or the like, and the cause of the trouble in the sheet conveying system due to the change in the pressing force to the sheet feeding roller of the uppermost sheet can be eliminated. That is, regardless of the loaded paper size, the paper is reliably fed one by one toward the paper feeding unit of the image recording apparatus or the like that receives the paper from the paper feeding cassette. Further, it is not necessary to change the type of the elastic member for each specification of the paper size paper feeding cassette. Since the types of elastic members can be reduced and the parts can be made common, the unit price and management cost are reduced, and the product cost of the paper cassette is reduced.
[0040]
According to the present invention, by using an elastic support member that supports one end of the elastic member and can change the support position, the paper can be pressed against the paper feed roller with a desired pressing force.
[0041]
According to the present invention, since the mounting position of the elastic support member can be changed with a single type of elastic support member, a plurality of pressing forces for pressing the paper against the paper feed roller can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a paper feeding cassette according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a full state of A4 paper in the paper feeding cassette of FIG. 1 (showing a state where the elastic member is attached short). FIG.
3 is a cross-sectional view showing a state in which A4 paper is not used in the paper feeding cassette of FIG. 2 (showing a state where the elastic member is attached short). FIG.
4 is a cross-sectional view showing a full-packed state of A5 paper in the paper feeding cassette shown in FIG. 1 (showing a state in which the elastic member is attached long).
5 is a cross-sectional view showing a state in which A5 paper is not used in the paper feeding cassette of FIG. 4 (showing a state in which the elastic member is attached long).
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pressing force for pressing the uppermost sheet against the sheet feeding roller in the sheet feeding cassette of the present invention and the number of sheets in the sheet feeding cassette.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressing force for pressing the uppermost sheet in the conventional sheet feeding cassette against the sheet feeding roller and the number of sheets in the sheet feeding cassette.
[Explanation of symbols]
10 Cassette body 13a Bottom plate 22 Push-up plate 23 Elastic member (compression spring)
30 paper 30a paper 31 paper feed roller 60 elastic body support member 61 support plate part 62 collar part

Claims

A paper feed cassette that is mounted on an image recording apparatus and feeds paper by pressing the uppermost sheet of a large number of stacked sheets against a paper feed roller. a push-up plate which can swing vertically, and an elastic member for pressing the uppermost sheet in the paper feed roller of the cassette body, the adjustment means can adjust the pressing force by changing the mounting length of the elastic member is provided as, year elastic The member is a compression spring, the adjusting means supports one end of the compression spring, and is an elastic support member capable of changing the support position, and the elastic support member can be reversed upside down and replaced. The paper feeding cassette is characterized in that the mounting length of the compression spring is changed by reversing.