JP3700765B2 - 複数段の荷重手段を備えた付勢装置およびそれを用いた給紙装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外力により変位する部材に対し複数のバネにより多段階に付勢する複数の荷重手段を備えた付勢装置およびそれを応用したプリンタ等の記録装置における給紙装置に係り、特に、機構の構成部材の機能を付勢手段を用いて実現するとき、必要な荷重を複数の荷重手段の組み合わせによって簡単に作り出すことができるようにした複数段の荷重手段を備えた付勢装置に関する。
また、それを応用して用紙側端への押圧を給紙カセットの挿入過程で変化させ、基準面に用紙側端を揃えるときのみ強い荷重とし、それ以外では弱い荷重にして給紙ローラへの負荷を軽減させると共に、給紙カセットの脱着操作性を向上させた給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、装置の機械的な制御においては、バネを用いた機構が多く使われている。バネの利用形態の一つとして、構成部材を一定方向に付勢する要素が知られている。このような機能を持って構成されるバネ付勢手段は、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ装置等の記録装置にも多く使われている。例えば、記録装置における給紙装置には、複数枚の用紙を重ねて収納する給紙カセットが一般的に使用されており、この給紙カセットに積載された用紙の側端を揃えるエッジガイド機構などにおいて採用されている。
【０００３】
給紙カセット方式の記録装置は、給紙ローラにより積載された用紙の上層側から1枚つづ用紙を給送し、記録ヘッドの直前に配置された搬送ローラの回転制御によって間欠的に搬送し、記録が行われる。高品質の印刷を行う為には、給紙ローラや搬送ローラの回転を高精度に制御する必要があり、ＤＣモータやステッピングモータなどが用いられている。一方、給紙カセットには、用紙側端を揃えるエッジガイド部材や用紙後端を押して最上位の用紙を確実に分離給送するための用紙後端押し部材が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製品毎に異なるバネ付勢機構の設計を容易にし且つ汎用性を持たせると共に、安価に製造できる構成が望まれている。また、給紙装置における用紙側端を側方に押圧して揃える機構においては、精度良く揃えかつそれを維持する為にはある程度の押圧力が必要であるが、押圧力を大きくすると給紙時の負荷となり、給紙ローラや搬送ローラに負担を掛けることなる。また、押圧力を小さくし過ぎると用紙側端の揃え精度が悪くかつエッジガイド効果が低下して給送時に斜行するなどの不具合が発生し易くなる。更には、用紙側端を揃えるときの押圧力が、給送時にも、そのまま維持されていると駆動用モータへの負荷となり、好ましくない等の問題がある。
【０００５】
また、エッジガイドは、使用者が用紙側端に手動にて位置合せする構成が一般的である。しかし、操作が煩わしかったり、使用者により位置合せが微妙に異なる為、前述の問題が助長されてしまうという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、荷重手段を用いた付勢機構の設計を容易にし、かつ汎用性を持たせた複数段の荷重手段を備えた付勢装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、給紙カセットに積載された用紙の用紙側端揃え時とその揃えた状態を維持する機構に複数段の荷重手段を備えた付勢装置を用いた給紙装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、給紙カセットに対する使用者の操作を少なくし、使用者による操作バラツキをなくした、給紙カセットの用紙セット性の向上と信頼性の高い給紙装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置は、外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、前記複数の荷重手段の少なくとも一方の荷重端を係止する係止部は、所定範囲内の部材の変位では荷重が働かない構造とし、前記荷重が働かない部材の変位が前記荷重手段毎に設定されていること特徴とする。請求項１に記載の発明によると、複数の荷重手段を任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。また、所定範囲内の部材の変位では荷重が働かない構造を荷重手段係止部に採用することにより、任意の付勢力を荷重手段係止部の選択によって簡単に作り出すことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置は、外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、前記部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする。請求項２に記載の発明によると、複数の荷重手段を任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。また、荷重を付与するシーケンスをカムに形成しておくことにより被付勢部に与える付勢力に時間的な変化を持たせることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載された給紙装置用付勢装置において、複数の荷重手段は、少なくとも加圧特性の異なる２種類の荷重手段が用いられていることを特徴とする。請求項３に記載の発明によると、異なる荷重の荷重手段を組み合わせることにより部材の変位が同じであっても付勢力の変化を大きくすることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載された給紙装置用付勢装置において、部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする。請求項４に記載の発明によると、荷重を付与するシーケンスをカムに形成しておくことにより被付勢部に与える付勢力に時間的な変化を持たせることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、用紙を収納する給紙カセットを有し、給紙カセットに収納された用紙を送出する給紙装置であって、給紙カセットの側壁部に沿って配置され、用紙側端を押して揃える用紙側端揃え部材と、用紙側端揃え部材に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段と、複数の荷重手段を変位させる荷重操作手段とを備え、荷重操作手段は、複数の荷重手段を多段階に働かせることを特徴とする。
請求項５に記載の発明によると、用紙側端を揃えるときのみ必要な押圧力を作用させることができるので、給紙カセットから用紙を給送する際に、用紙側端を揃えた状態を維持できる程度に押圧が弱められ、給紙ローラの駆動負荷を低減させることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、用紙側端揃え部材は、用紙側端に接触・離間できる様に支持され、端部を付勢するよう複数のバネが配設されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明によると、複数のバネによる合成されたバネ圧を集中させて用紙側端に作用させるので、必要最小限の荷重で効率良く用紙側端を揃えることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載された付勢装置において、用紙側端揃え部材は、２分割された部材で構成され、各部材をほぼ直線状に配置しかつ最も遠い端部を回動可能に支持すると共に、最も近い端部を連係し、該連係された端部を付勢することを特徴とする。
請求項７に記載の発明によると、複数のバネによる合成されたバネ圧を集中させて用紙側端のほぼ中間に作用させるので、必要最小限の荷重で効率良く用紙側端を揃えることができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、荷重操作手段は、可動プレートを有し、該可動プレートに複数の荷重手段の係止部が設けられていると共に、各係止部は可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造とし、荷重が働かない可動プレートの変位が荷重手段毎に設定されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によると、所定範囲内の部材の変位ではバネ圧が働かない構造をバネ係止部に採用することにより、給紙カセットに収納する用紙サイズに合わせて任意の付勢力をバネ係止部の選択によって簡単に作り出すことができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載された付勢装置において、可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造は、可動プレートの動く方向に穿設された長孔を荷重手段の係止部とし、該荷重手段の係止端が可動プレートの所定範囲内の変位では前記係止部に係止されないことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明によると、長孔とバネ端をバネ毎に異なる形状にすることで、任意の付勢力を長孔とその長孔に合わせたバネ端を持つバネの選択によって容易に作り出すことができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載された付勢装置において、バネ付勢操作手段は、可動プレートを給紙カセットの脱着に連動させる連動機構により構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によると、給紙カセットを装着する際に、その挿込み過程で用紙側端が揃えられるので、給紙カセットに対する用紙の取扱性が向上される。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載された付勢装置において、連動機構は、可動プレートと給紙カセットとの間に設けられたボスと、該ボスが進行する溝カムによって構成されていることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明によると、給紙カセットの挿入に伴って溝カムのカム面に当接させたボスの動きにより可動プレートを変位させるので、用紙側端の揃え動作が確実に行われるようになり、不揃いによる斜行を防止できる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、複数の荷重手段は、異なる加圧特性を持たせていると共に、荷重操作手段は、給紙カセットの挿込み過程の初期段階で弱い加圧特性を持つ荷重手段を使用し、用紙側端を揃える過程で弱い加圧特性を持つ荷重手段と強い加圧特性を持つ荷重手段を共用し、装着完了後では弱い加圧特性を持つ荷重手段のみを使用し、用紙側端を押圧することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明によると、用紙側端の揃え動作に必要な押圧には強いバネ圧を用い、一方、用紙側端を揃えた状態の維持に必要な押圧は弱いバネ圧で充分なため、これらのバネ圧を簡単に作り出すことができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項８に記載された付勢装置において、用紙側端を揃える方向とは逆方向への可動プレートの動きを止めるストッパと、可動プレートを前記逆方向に付勢する付勢手段とを備え、可動プレートの動きがストッパにて止められているとき、該可動プレートによって用紙側端揃え部材が用紙揃え方向の動きを規制され、用紙側端と用紙側端揃え部材との間が非接触状態に保たれていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明によると、給紙カセットを外した状態、つまり装着前には、用紙側端揃え部材に荷重が与えられていないので、用紙を収納するとき用紙側端揃え部材が邪魔になって作業がし難くなることがなく、用紙補給が効率的にできる。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部と第２揃え部材側接続部とを少なくとも有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部と第２可動部材側接続部とを少なくとも有する可動部材側接続部を備える可動部材と、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部とに接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ１だけ増加したときには第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を付与する第１弾性部材と、前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部とに接続され、前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ増加したときには第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を前記第１弾性部材による付勢力に加えて付与する第２弾性部材とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、可動部材が移動して、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ１だけ増加すると、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部における荷重負荷作用端に第１弾性部材による荷重が掛かり始め、これにより用紙側端揃え部材が用紙側端へ付勢力を付与する。その後、第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ２だけ増加すると、第１弾性部材による荷重に加えて第２弾性部材による荷重も掛かり始めるため、用紙側端揃え部材はより強い付勢力で用紙側端へ押し付けられて用紙側端の揃え作用が段階的に強くなる。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部〜第ｎ揃え部材側接続部（ｎは２以上の整数）を有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部〜第ｎ可動部材側接続部を有する可動部材側接続部を備える可動部材と、前記第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部とに各々接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離よりそれぞれ寸法Ｌ１〜Ｌｎ（Ｌ１〜Ｌｎの順で寸法が大きくなる）だけ増加したときには、該増加寸法Ｌ１〜Ｌｎに対応して第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部における荷重負荷作用端に段階的に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を重畳的に段階的に付与する第１〜第ｎ弾性部材とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、可動部材の移動距離に応じて第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部との間がそれぞれ第１距離より寸法Ｌ１〜Ｌｎだけ増加すると、第１弾性部材、第２弾性部材・・・第（ｎ−１）弾性部材、第ｎ弾性部材の部材の順に用紙側端揃え部材に荷重が重畳的に且つ段階的に加わるため、用紙側端揃え部材は次第に強い付勢力で用紙側端へ押し付けられて用紙側端の揃え作用が段階的に強くなる。
【００２６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材は第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第２端の遊びＬ１がなくなり、該第２端が可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及び第２端を有する引っ張りバネであり、前記揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第１端の遊びＬ１がなくなり、該第１端が可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部及び揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端及び第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離、及び前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離の和が前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第１端と第２端での合計の遊びＬ１がなくなり、第１端及び第２端が揃え部材側接続部と可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。各引っ張りバネにおける第１端及び第２端での合計の遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００３２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４〜１８のいずれかに記載された付勢装置において、前記可動部材は、前記第１〜第ｎ弾性部材が順次前記用紙側端揃え部材に重ねて荷重負荷を掛けていくように移動した後、逆に第ｎ弾性部材、第（ｎ−１）弾性部材の順に前記用紙側端揃え部材に掛かる荷重負荷が小さくなるように移動するように構成されていることを特徴とする。
【００３３】
第１〜第ｎ弾性部材による荷重が段階的に付加されて、用紙側端揃え部材の強い押圧力により用紙側端が揃えられた後に、段階的に弾性部材による荷重が解除されていく。そのため一旦揃った用紙の状態を維持しつつ、用紙側端への押圧力が弱められていき、例えば給紙カセットからの用紙の送り出し時の抵抗が緩和させるようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る複数段の荷重手段を備えた付勢装置（以下付勢装置という）を給紙装置に応用したプリンタ装置のカバーを外した斜視図、図２はプリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【００３５】
先ず、プリンタ装置の概略構成を説明する。プリンタ装置１は、装置本体の正面側に給紙カセット挿込口２Ａが設けられた給紙カセット装着部２を備え、複数枚の用紙Ｐを重ねて収納した給紙カセット２０が、給紙カセット挿込口２Ａから挿入装着される。底フレーム４０に立設された主フレーム１１０には、記録ヘッド１２を搭載したキャリッジ１１１を主走査方向に移動可能に支持する主軸１１２、キャリッジ１１１を移動させるための駆動モータ１１３やベルト１１４からなるキャリッジ駆動部１１５、用紙Ｐの搬送部１１６、装置本体の後方に位置する給紙部１１７、記録ヘッド１２のクリーニングやインク吸引などの保守を行うためのキャリッジホームホジション１１８が設けられている。
【００３６】
給紙カセット装着部２には、図２に示すように給紙カセット挿込口２Ａ側の底フレーム４０に回転支点３aを有する押し板操作レバー３が給紙ローラ６の近傍まで伸びて配設されている。この押し板操作レバー３はスプリング（図示省略）により給紙ローラ６側に付勢されている。レリース軸４に取り付けられたカム体５のカム５ａが押し板操作レバー３に設けられたカムフォロア３ｂに作用すると、押し板操作レバー３は用紙Ｐの給紙毎に押し板２１を図示の上方へ押し上げた位置（給紙状態）と該位置から下方へ押し下げた位置（非給紙状態）に動作させる。つまり、給紙スタートによりレリース軸４が回転すると、分離パッド６Ｂは給紙ローラ６に押し付けられると共に、押し板軸２４を中心として回動する押し板２１は操作レバー３によって給紙ローラ６側に押し上げられ、上層側の用紙先端が給紙ローラ６に押し付けられる。
【００３７】
給紙カセット２０の上層側の用紙Ｐは、分離パッド６Ｂにより１枚つづ分離され、給紙ローラ６により給送され、紙ガイドローラ７や紙案内部８にガイドされ、用紙の先端通過および後端通過を検知するための紙検知器９によって紙検知が行われ、搬送駆動ローラ１０と搬送従動ローラ１１から成る搬送部１１６に送られる。続いて、紙検知に基づいて搬送ローラ１０の駆動制御を行って用紙Ｐの頭出しを行い、記録タイミングに合わせて記録ヘッド１２とプラテン１３から成る記録域へ搬送し、用紙Ｐに印字が行われて排出される。
【００３８】
次に、本発明の付勢装置について詳しく説明する。図３は本発明の付勢装置の概念図である。
付勢装置は、被付勢部（外力により変位する部材）に対して複数のバネＳＰ（ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３）からなる荷重手段の一端側を揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）において連結し、荷重操作手段８０の操作により荷重手段の複数のバネＳＰを組み合わせて多段階の荷重を被付勢部９０に与えるよう構成されている。荷重手段は、複数のバネＳＰの他端側を係止する可動部７０を有し、この可動部７０がバネ荷重を発生させる方向（図３の矢印方向）に移動可能に配設されている。可動部７０には、各バネ毎に異なる長孔状のバネ係止部Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３）（可動部材側接続部に相当する）が設けられており、バネ係止部Ａにおいて実際にバネが伸び始めるためにバネが係止する部分である荷重負荷作用端７１，７２，７３とバネ端６１，６２，６３（フック形状のＵ字形先端部分）との間には各バネ毎にバネ荷重が作用するまでの寸法差（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を設けている。バネ係止部Ａおよびバネ端の一例として、図示の如く、バネ係止部Ａは可動部にバネ荷重を発生させる方向へ延びている長孔を穿設し、一方バネ端はバネの伸縮方向に細長いフック状の引掛部６６を形成し、長孔に引掛かるまで遊び（上記寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を設けている。本例では、寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に大きくなる形状になっている。
【００３９】
即ち、各遊びの寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、各バネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３がその自由状態にあるときに、可動部７０がどの位バネの伸張方向に移動したときにバネ係止部Ａが長孔に係止してバネが伸張し始めるかを表す長さである。寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に大きくなる形状とすることにより、可動部が寸法Ｌ１だけバネの伸張方向に移動することにより初めてバネＳＰ１のバネ荷重が被付勢部９０に作用するようになり、その後可動部７０がトータルで寸法Ｌ２だけバネの伸張方向に移動したときには、バネＳＰ１のバネ荷重に加えてバネＳＰ２のバネ荷重も作用するようになる。更にまた、可動部７０がトータルで寸法Ｌ３だけバネの伸張方向に移動すれば、バネＳＰ１、ＳＰ２のばね荷重にバネＳＰ３のバネ荷重も加わって作用するようになる。尚、被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）も各々長孔状に形成されており、その可動部７０側の端部が荷重負荷作用端９１，９２，９３となっている。本例ではバネＳＰ（ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３）の一端側は、常時、荷重負荷作用端９１，９２，９３側に位置するものとしている。尚、図３の実施の形態において、被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）と可動部７０側のバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の役割を左右交代した構造であってもよい。すなわち、バネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３において、バネの他端側が、常時、その荷重負荷作用端７１，７２，７３側に位置するように構成し、揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）において長孔に引掛かるまで遊び（寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）が形成されるようにしてもよい。更に被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３との両方において遊びを設け、両者の遊びの合計が寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となるようにすることもできる。
【００４０】
このようにバネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のバネ荷重が被付勢部９０に段階的に付与される過程について図４を参照しながら詳細に説明する。図４は３つのバネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３による合成バネ荷重と可動部７０の変位量との関係を示す図である。ここでは、付勢装置を理解し易くする為、複数のバネは同じバネ圧のものを用いて説明する。また、被付勢部９０へバネ荷重が加わりはじめる位置は、可動部７０がバネＳＰを引っ張る方向に移動したとき、その変位の大きさに応じてバネＳＰ１がＰ１、バネＳＰ２がＰ２、バネＳＰ３がＰ３の各点である。なお図３中、バネＳＰ０は、可動部７０を図３に示す基準位置に復帰させる為のものであり、図３に示すバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３と揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）との距離を便宜上、第１距離とする。
【００４１】
荷重操作手段８０により可動部７０を図３の右方向にＬ１の距離だけ移動させると、Ｐ１点からバネＳＰ１による荷重によって被付勢部９０に付勢力が加わり、更に図３の状態からＬ２の距離移動したときにはＰ２点からバネＳＰ２による荷重も加わり、バネＳＰ１とバネＳＰ２の合成荷重によって被付勢部９０が付勢される。更に図３の状態からＬ３の距離移動したときには、Ｐ３点からバネＳＰ３の荷重をも含めて３つのバネによる合成荷重によって被付勢部９０が付勢される。被付勢部９０を付勢するバネ荷重の付与シーケンスを荷重操作手段８０に備えることにより、各種の機器の操作装置に応用できる。
【００４２】
図３に示す３つのバネを用いて、荷重操作手段８０におけるバネ荷重の付与シーケンスの一例を説明する。図５は荷重操作手段８０の操作量と可動部７０の変位量との関係を示す図である。本例の荷重操作手段８０は、溝カム８１とボス８２（カムフォロア）からなるカム機構によって構成され、溝カム８１の形状にバネ荷重の付与シーケンスが設けられている。荷重操作手段８０の操作量は、ボス８２が溝カム８１に対して可動部７０の変位方向とは直角な方向に動く距離である。溝カム８１は図３に示す如く、くの字形状に形成されており、そのため以下に示すように被付勢部９０に掛かる荷重が変化する。
【００４３】
即ち溝カム８１のカム面にボス８２が当接して移動すると、図３に示す状態からＬ１の距離だけ移動した時点で先ずバネＳＰ１が働き、次にＬ２の距離移動した時点でバネＳＰ２が働いて合成バネ荷重によって被付勢部９０が付勢される。更にＬ３の距離移動した時点では、バネＳＰ３が働いて３つのバネによる合成バネ荷重によって被付勢部９０が付勢され、このとき最大の荷重が被付勢部９０に加わることになる。その後、ボス８２の位置が溝カム８１のくの字形の頂部Ｃを過ぎると、可動部７０の変位量は減少に転じるから、上記とは反対の動作によりバネＳＰ３とバネＳＰ２のバネ荷重が順次解かれていき、ボス８２の位置が溝カム８１の終点Ｄに至ったときにはバネＳＰ１のみのバネ荷重による付勢が維持されることになる。
【００４４】
上記の実施形態では、可動部７０に３つのバネを配設したが、バネの数やバネ圧は任意に選択できる。また、１つの可動部７０によって構成しているが、複数の可動部を用いることもできる。
【００４５】
以下、上記付勢装置を適用した給紙装置における給紙カセットの実施の形態を説明する。図６は本発明に係る付勢装置を用いた給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図、図７は図６のＩ−Ｉ矢視図、図８は給紙カセットの平面図、図９は給紙カセットの背面図、図１０は裏カバーを取外した給紙カセットの背面図である。
【００４６】
図６において、給紙カセット２０は、底板部２２と、この底板部２２の前後および左右に設けられた側壁部２３とによって箱状容器を形成している。給紙カセット２０の前側には、積載された用紙Ｐを給紙ローラ６側に押し上げる押し板２１が配置されている。この押し板２１は押し板軸２４（図２、図９）を底板部２２の軸受け部２５（図９）に回動可能に支持され、給紙カセット２０の前方の側壁部側を上方に動き得るようになっている。
【００４７】
図７に示したように、給紙カセット２０の後側には、積載された用紙Ｐの用紙後端に当てられる当接部２６ａを有する用紙後端当て部材２６が側壁方向に平行かつ離間して１対設けられている。
【００４８】
給紙カセット２０の一方の側壁部には、押し板２１より後方に用紙側端揃え部材２７が配置されており、他方の側壁部には用紙側端が当接する複数の凸部２３ａが設けられている。凸部２３ａは、押し板２１より後方で用紙側端揃え部材２７に対峙させて側壁部２３に形成されている。
【００４９】
給紙カセット２０の背面は、図１０に示すように用紙後端当て部材２６および用紙側端揃え部材２７の機構部が配設されており、図９に示したように、その機構部を覆って裏カバー３８が取り付けられている。
【００５０】
図１０において、用紙後端当て部材２６は、カセット背面において移動可能に配設されたスライドプレート２６１に連結されており、このスライドプレート２６１とカセット背面との間にスプリング２６２が張設され、給紙カセット２０の前側へ付勢されている。用紙後端当て部材２６の当接部２６ａは、底板部２２に向かって給紙カセット２０の後側に傾斜した当接面を有し、この当接面がスプリング２６２の付勢力によって用紙後端に当てられる。これにより用紙Ｐは、上層側から底板部側の下層側に対して上側を下側より前方へ押し出され、給紙カセット２０の前部の側壁部２３に押しつけられ、給紙ローラ６およびパッド６Ｂにより、上層側から１枚つづ分離して給送される。
【００５１】
給紙カセット２０の一方の側壁部２３側には、図８に示すように用紙Ｐの一方の側端を押して対向する側壁部２３（凸部２３ａ側）に用紙側端を揃える為の用紙側端揃え部材２７が配置されている。用紙側端揃え部材２７は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂから成り、側壁部２３に沿って配置されている。第１の押し部２７Ａおよび第２の押し部２７Ｂの一端は、給紙カセット２０の背面に設けられたバー３１に連係されて用紙側端揃え部材２７のほぼ中間部分を構成すると共に、それぞれの押し部２７Ａ，２７Ｂの他端は底板部２２に回動可能に支持されている。第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側は、給紙カセット２０の背面側に配設された付勢機構３０により用紙側端を揃える側壁部に向かって付勢されている。
【００５２】
付勢機構３０は、図１０に示すようにバー３１、可動プレート３２およびスプリング３３，３４，３５からなっている。バー３１は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側に連結され、給紙カセット２０の側壁部に沿って回動可能に取り付けられている。可動プレート３２は、給紙カセット２０の挿入方向とは直角な方向にスライド可能に設けられており、給紙カセット２０の前記側壁部とは反対の側壁部側に用紙揃え用ボス３６ａを有するボスプレート３６が一体的に結合されている。ボスプレート３６の拡幅部３６ｂは、給紙カセット２０の背面に形成されたプレートガイド部３７にガイドされ、その先端のＬ形部分に当たってボスプレート３６のバー３１側への移動が規制される。
【００５３】
底板部２２と可動プレート３２の間にスプリング３３、またバー３１と可動プレート３２の間に複数（この例では２個）のスプリング３４，３５がそれぞれ張設されている。スプリング３３は、図示の如く、可動プレート３２を引っ張ることにより、ボスプレート３６をプレートガイド部３７のＬ形部分に突き当てて可動プレート３２を保持する作用をなす。このとき、バー３１は、可動プレート３２の延出部３２ａによって用紙側端を押す内向きの動きが止められ、しかもスプリング３４，３５が共にバー３１に作用しない為、用紙側端揃え部材２７は、図８に示す位置にあって、外向きのみに動かすことができる。用紙側端揃え部材２７と用紙側端揃え側の側壁部２３（凸部２３ａ側）との間隔は、用紙幅より若干広く設定されているので、図８に示す状態では用紙を収納する際に用紙側端揃え部材２７が邪魔になることはない。
【００５４】
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に装着する際、給紙カセット２０の挿入過程でスプリング３４、３５による荷重が１又は２の組み合わせによって作用する。その為のカム機構は、ボスプレート３６の用紙揃え用ボス３６ａ、給紙カセット装着部２の底フレーム４０に設けられたく字形の溝カム４１（図１１参照）からなっている。
【００５５】
次に給紙カセット２０の装着時の用紙側端揃え動作について説明する。
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に挿込むと、図１１に示すように用紙揃え用ボス３６ａが溝カム４１のカム面４１ａに接して案内される。ボス３６ａが溝カム４１内へ案内されると、可動プレート３２が図１０の右側へ移動する作用を受けて、スプリング３４の右端がバネ係止部の端部に実質的に係止するようになり、これによりスプリング３４が伸び始めて、その反作用としてバー３１が図１０において反時計回りに回転するような付勢力を受ける。そしてバー３１の反時計回りへの回転に伴い、用紙側端揃え部材２７が用紙側へ屈曲して用紙側端を押し込み、用紙側端を揃える作用を及ぼす。
【００５６】
この押圧力は、ボス３６ａが図１２の▲１▼の位置から図１３の▲２▼の位置までの間に位置するときには作用する。続けて給紙カセット２０を挿入するとスプリング３５の右端もバネ係止部の端部に実質的に係止するようになり、これによりスプリング３５が伸び始めて、その反作用でスプリング３５の付勢力もスプリング３４の付勢力に加わってバー３１に作用するようになる。この結果、用紙側端揃え部材２７は更に大きな力で用紙側端側へ屈曲しようとするため、用紙側端をより強く押し込んで用紙側端を揃える作用が一段と強くなる。
【００５７】
図１４の▲２▼の位置から▲３▼の位置までの間にボス３６ａが位置するときにはこの状態が続く。このときの押圧力は、ボス３６ａが▲３▼の位置にきたときに最も大きくなる。更に奥へ給紙カセット２０を挿入し、ボス３６ａが▲３▼の位置を越えると可動プレート３２の移動方向が図１５の左側へ変わるため、各スプリング３４，３５の延び量が小さくなって、その付勢力が弱まり始める。
【００５８】
そして、ボス３６ａの位置が図１５に示す▲４▼の位置を超えると、スプリング３５による付勢力が働かなくなり、ボス３６ａが図１６の▲５▼の位置に至ったときには、スプリング３４のみの付勢力で用紙側端を押した状態が維持される。
【００５９】
上記のようにすることにより、ボス３６ａが▲３▼の位置にあるときにはスプリング３４，３５の合成した付勢力、即ち用紙側端への押圧力が最大となり、用紙の幅方向での用紙揃え作用が十分に発揮される。その一方で、このような用紙側端への強い押圧力を用紙の給紙時に継続して付与しておくことは、給紙カセットから用紙が送り出されるときの強い抵抗となり給紙工程の障害となってしまう。従って本発明では、用紙揃え作用が十分に発揮された後にボス３６ａを▲５▼の位置（図１６）に移行させて用紙側端への押圧力を弱めることにより、一旦揃った用紙の状態を維持しつつ、給紙カセットから用紙が送り出される際の抵抗を緩和させるようにしたのである。
【００６０】
このように付勢機構を複数のスプリング３４，３５によって構成することで、用紙側端を揃えるときのみに必要な最大の押圧力を働かせ、給紙時にはこの押圧力を緩和させることができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の複数段の荷重手段を備えた付勢装置によれば、複数のバネを任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。
【００６２】
本発明の給紙装置によれば、用紙側端を揃えるときのみに必要な押圧力を作用させることができるので、給紙カセットから用紙を給送する際に、用紙側端を揃えた状態を維持できる程度に押圧が弱められ、給紙ローラの負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複数段の荷重手段を備えた付勢装置を給紙装置に応用したプリンタ装置の斜視図である。
【図２】プリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【図３】本発明の複数段の荷重手段を備えた付勢装置の概念図である。
【図４】複数のバネによる合成バネ荷重と可動部の変位量との関係を示す図である。
【図５】荷重操作手段の操作量と可動部の変位量の関係を示す図である。
【図６】本発明に係る給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図である。
【図７】図６のＩ−Ｉ矢視図である。
【図８】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの平面図である。、
【図９】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの背面図である。
【図１０】図９の裏カバーを取り外した給紙カセットの背面図である。
【図１１】用紙揃え用ボスと溝カムの関係を示す図である。
【図１２】用紙側端揃え動作における1つのスプリングが作用を開始する説明図である。
【図１３】用紙側端揃え動作における１つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１４】用紙側端揃え動作における２つのスプリングが作用し、用紙側端を揃えたときの説明図である。
【図１５】用紙側端揃え動作における２つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１６】用紙側端揃え動作における１つのスプリングを作用させた状態の用紙側端揃え完了時の説明図である。
【符号の説明】
１ プリンタ装置
２ 給紙カセット装着部
６ 給紙ローラ
１０ 搬送ローラ
２０ 給紙カセット
２７ 用紙側端揃え部材
３０ 付勢機構
３１ バー
３２ 可動プレート
３３ スプリング（付勢手段）
３４，３５ スプリング（荷重手段）
３６ａ ボス
４０ 底フレーム
４１ 溝カム
Ａ バネ係止部（荷重手段の係止部）
Ｐ 用紙
ＳＰ１〜ＳＰ３ スプリング（荷重手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、外力により変位する部材に対し複数のバネにより多段階に付勢する複数の荷重手段を備えた付勢装置およびそれを応用したプリンタ等の記録装置における給紙装置に係り、特に、機構の構成部材の機能を付勢手段を用いて実現するとき、必要な荷重を複数の荷重手段の組み合わせによって簡単に作り出すことができるようにした複数段の荷重手段を備えた付勢装置に関する。
また、それを応用して用紙側端への押圧を給紙カセットの挿入過程で変化させ、基準面に用紙側端を揃えるときのみ強い荷重とし、それ以外では弱い荷重にして給紙ローラへの負荷を軽減させると共に、給紙カセットの脱着操作性を向上させた給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、装置の機械的な制御においては、バネを用いた機構が多く使われている。バネの利用形態の一つとして、構成部材を一定方向に付勢する要素が知られている。このような機能を持って構成されるバネ付勢手段は、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ装置等の記録装置にも多く使われている。例えば、記録装置における給紙装置には、複数枚の用紙を重ねて収納する給紙カセットが一般的に使用されており、この給紙カセットに積載された用紙の側端を揃えるエッジガイド機構などにおいて採用されている。
【０００３】
給紙カセット方式の記録装置は、給紙ローラにより積載された用紙の上層側から1枚つづ用紙を給送し、記録ヘッドの直前に配置された搬送ローラの回転制御によって間欠的に搬送し、記録が行われる。高品質の印刷を行う為には、給紙ローラや搬送ローラの回転を高精度に制御する必要があり、ＤＣモータやステッピングモータなどが用いられている。一方、給紙カセットには、用紙側端を揃えるエッジガイド部材や用紙後端を押して最上位の用紙を確実に分離給送するための用紙後端押し部材が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製品毎に異なるバネ付勢機構の設計を容易にし且つ汎用性を持たせると共に、安価に製造できる構成が望まれている。また、給紙装置における用紙側端を側方に押圧して揃える機構においては、精度良く揃えかつそれを維持する為にはある程度の押圧力が必要であるが、押圧力を大きくすると給紙時の負荷となり、給紙ローラや搬送ローラに負担を掛けることなる。また、押圧力を小さくし過ぎると用紙側端の揃え精度が悪くかつエッジガイド効果が低下して給送時に斜行するなどの不具合が発生し易くなる。更には、用紙側端を揃えるときの押圧力が、給送時にも、そのまま維持されていると駆動用モータへの負荷となり、好ましくない等の問題がある。
【０００５】
また、エッジガイドは、使用者が用紙側端に手動にて位置合せする構成が一般的である。しかし、操作が煩わしかったり、使用者により位置合せが微妙に異なる為、前述の問題が助長されてしまうという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、荷重手段を用いた付勢機構の設計を容易にし、かつ汎用性を持たせた複数段の荷重手段を備えた付勢装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、給紙カセットに積載された用紙の用紙側端揃え時とその揃えた状態を維持する機構に複数段の荷重手段を備えた付勢装置を用いた給紙装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、給紙カセットに対する使用者の操作を少なくし、使用者による操作バラツキをなくした、給紙カセットの用紙セット性の向上と信頼性の高い給紙装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置は、外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、前記複数の荷重手段の少なくとも一方の荷重端を係止する係止部は、所定範囲内の部材の変位では荷重が働かない構造とし、前記荷重が働かない部材の変位が前記荷重手段毎に設定されていること特徴とする。請求項１に記載の発明によると、複数の荷重手段を任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。また、所定範囲内の部材の変位では荷重が働かない構造を荷重手段係止部に採用することにより、任意の付勢力を荷重手段係止部の選択によって簡単に作り出すことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置は、外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、前記部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする。請求項２に記載の発明によると、複数の荷重手段を任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。また、荷重を付与するシーケンスをカムに形成しておくことにより被付勢部に与える付勢力に時間的な変化を持たせることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載された給紙装置用付勢装置において、複数の荷重手段は、少なくとも加圧特性の異なる２種類の荷重手段が用いられていることを特徴とする。請求項３に記載の発明によると、異なる荷重の荷重手段を組み合わせることにより部材の変位が同じであっても付勢力の変化を大きくすることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載された給紙装置用付勢装置において、部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする。請求項４に記載の発明によると、荷重を付与するシーケンスをカムに形成しておくことにより被付勢部に与える付勢力に時間的な変化を持たせることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、用紙を収納する給紙カセットを有し、給紙カセットに収納された用紙を送出する給紙装置であって、給紙カセットの側壁部に沿って配置され、用紙側端を押して揃える用紙側端揃え部材と、用紙側端揃え部材に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段と、複数の荷重手段を変位させる荷重操作手段とを備え、荷重操作手段は、複数の荷重手段を多段階に働かせることを特徴とする。
請求項５に記載の発明によると、用紙側端を揃えるときのみ必要な押圧力を作用させることができるので、給紙カセットから用紙を給送する際に、用紙側端を揃えた状態を維持できる程度に押圧が弱められ、給紙ローラの駆動負荷を低減させることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、用紙側端揃え部材は、用紙側端に接触・離間できる様に支持され、端部を付勢するよう複数のバネが配設されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明によると、複数のバネによる合成されたバネ圧を集中させて用紙側端に作用させるので、必要最小限の荷重で効率良く用紙側端を揃えることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載された付勢装置において、用紙側端揃え部材は、２分割された部材で構成され、各部材をほぼ直線状に配置しかつ最も遠い端部を回動可能に支持すると共に、最も近い端部を連係し、該連係された端部を付勢することを特徴とする。
請求項７に記載の発明によると、複数のバネによる合成されたバネ圧を集中させて用紙側端のほぼ中間に作用させるので、必要最小限の荷重で効率良く用紙側端を揃えることができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、荷重操作手段は、可動プレートを有し、該可動プレートに複数の荷重手段の係止部が設けられていると共に、各係止部は可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造とし、荷重が働かない可動プレートの変位が荷重手段毎に設定されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によると、所定範囲内の部材の変位ではバネ圧が働かない構造をバネ係止部に採用することにより、給紙カセットに収納する用紙サイズに合わせて任意の付勢力をバネ係止部の選択によって簡単に作り出すことができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載された付勢装置において、可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造は、可動プレートの動く方向に穿設された長孔を荷重手段の係止部とし、該荷重手段の係止端が可動プレートの所定範囲内の変位では前記係止部に係止されないことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明によると、長孔とバネ端をバネ毎に異なる形状にすることで、任意の付勢力を長孔とその長孔に合わせたバネ端を持つバネの選択によって容易に作り出すことができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載された付勢装置において、バネ付勢操作手段は、可動プレートを給紙カセットの脱着に連動させる連動機構により構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によると、給紙カセットを装着する際に、その挿込み過程で用紙側端が揃えられるので、給紙カセットに対する用紙の取扱性が向上される。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載された付勢装置において、連動機構は、可動プレートと給紙カセットとの間に設けられたボスと、該ボスが進行する溝カムによって構成されていることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明によると、給紙カセットの挿入に伴って溝カムのカム面に当接させたボスの動きにより可動プレートを変位させるので、用紙側端の揃え動作が確実に行われるようになり、不揃いによる斜行を防止できる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項５に記載された付勢装置において、複数の荷重手段は、異なる加圧特性を持たせていると共に、荷重操作手段は、給紙カセットの挿込み過程の初期段階で弱い加圧特性を持つ荷重手段を使用し、用紙側端を揃える過程で弱い加圧特性を持つ荷重手段と強い加圧特性を持つ荷重手段を共用し、装着完了後では弱い加圧特性を持つ荷重手段のみを使用し、用紙側端を押圧することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明によると、用紙側端の揃え動作に必要な押圧には強いバネ圧を用い、一方、用紙側端を揃えた状態の維持に必要な押圧は弱いバネ圧で充分なため、これらのバネ圧を簡単に作り出すことができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項８に記載された付勢装置において、用紙側端を揃える方向とは逆方向への可動プレートの動きを止めるストッパと、可動プレートを前記逆方向に付勢する付勢手段とを備え、可動プレートの動きがストッパにて止められているとき、該可動プレートによって用紙側端揃え部材が用紙揃え方向の動きを規制され、用紙側端と用紙側端揃え部材との間が非接触状態に保たれていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明によると、給紙カセットを外した状態、つまり装着前には、用紙側端揃え部材に荷重が与えられていないので、用紙を収納するとき用紙側端揃え部材が邪魔になって作業がし難くなることがなく、用紙補給が効率的にできる。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部と第２揃え部材側接続部とを少なくとも有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部と第２可動部材側接続部とを少なくとも有する可動部材側接続部を備える可動部材と、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部とに接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ１だけ増加したときには第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を付与する第１弾性部材と、前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部とに接続され、前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ増加したときには第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を前記第１弾性部材による付勢力に加えて付与する第２弾性部材とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、可動部材が移動して、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ１だけ増加すると、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部における荷重負荷作用端に第１弾性部材による荷重が掛かり始め、これにより用紙側端揃え部材が用紙側端へ付勢力を付与する。その後、第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ２だけ増加すると、第１弾性部材による荷重に加えて第２弾性部材による荷重も掛かり始めるため、用紙側端揃え部材はより強い付勢力で用紙側端へ押し付けられて用紙側端の揃え作用が段階的に強くなる。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部〜第ｎ揃え部材側接続部（ｎは２以上の整数）を有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部〜第ｎ可動部材側接続部を有する可動部材側接続部を備える可動部材と、前記第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部とに各々接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離よりそれぞれ寸法Ｌ１〜Ｌｎ（Ｌ１〜Ｌｎの順で寸法が大きくなる）だけ増加したときには、該増加寸法Ｌ１〜Ｌｎに対応して第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部における荷重負荷作用端に段階的に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を重畳的に段階的に付与する第１〜第ｎ弾性部材とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、可動部材の移動距離に応じて第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部との間がそれぞれ第１距離より寸法Ｌ１〜Ｌｎだけ増加すると、第１弾性部材、第２弾性部材・・・第（ｎ−１）弾性部材、第ｎ弾性部材の部材の順に用紙側端揃え部材に荷重が重畳的に且つ段階的に加わるため、用紙側端揃え部材は次第に強い付勢力で用紙側端へ押し付けられて用紙側端の揃え作用が段階的に強くなる。
【００２６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材は第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第２端の遊びＬ１がなくなり、該第２端が可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及び第２端を有する引っ張りバネであり、前記揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第１端の遊びＬ１がなくなり、該第１端が可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４または１５に記載された付勢装置において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部及び揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端及び第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離、及び前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離の和が前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、可動部材が移動したときに、第１引っ張りバネの第１端と第２端での合計の遊びＬ１がなくなり、第１端及び第２端が揃え部材側接続部と可動部材側接続部における荷重負荷作用端に係止して第１引っ張りバネが伸び始める。各引っ張りバネにおける第１端及び第２端での合計の遊びの寸法Ｌ１〜Ｌｎはこの順で次第に大きくなっているから、可動部材が更に移動することにより、第２、第３…第ｎ引っ張りバネの順で次々と遊びがなくなり伸び始める。従って可動部材が移動した距離に応じて重畳的に且つ段階的に、用紙側端揃え部材が用紙側端へ押し付けられる付勢力が強くなる。
【００３２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４〜１８のいずれかに記載された付勢装置において、前記可動部材は、前記第１〜第ｎ弾性部材が順次前記用紙側端揃え部材に重ねて荷重負荷を掛けていくように移動した後、逆に第ｎ弾性部材、第（ｎ−１）弾性部材の順に前記用紙側端揃え部材に掛かる荷重負荷が小さくなるように移動するように構成されていることを特徴とする。
【００３３】
第１〜第ｎ弾性部材による荷重が段階的に付加されて、用紙側端揃え部材の強い押圧力により用紙側端が揃えられた後に、段階的に弾性部材による荷重が解除されていく。そのため一旦揃った用紙の状態を維持しつつ、用紙側端への押圧力が弱められていき、例えば給紙カセットからの用紙の送り出し時の抵抗が緩和させるようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る複数段の荷重手段を備えた付勢装置（以下付勢装置という）を給紙装置に応用したプリンタ装置のカバーを外した斜視図、図２はプリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【００３５】
先ず、プリンタ装置の概略構成を説明する。プリンタ装置１は、装置本体の正面側に給紙カセット挿込口２Ａが設けられた給紙カセット装着部２を備え、複数枚の用紙Ｐを重ねて収納した給紙カセット２０が、給紙カセット挿込口２Ａから挿入装着される。底フレーム４０に立設された主フレーム１１０には、記録ヘッド１２を搭載したキャリッジ１１１を主走査方向に移動可能に支持する主軸１１２、キャリッジ１１１を移動させるための駆動モータ１１３やベルト１１４からなるキャリッジ駆動部１１５、用紙Ｐの搬送部１１６、装置本体の後方に位置する給紙部１１７、記録ヘッド１２のクリーニングやインク吸引などの保守を行うためのキャリッジホームホジション１１８が設けられている。
【００３６】
給紙カセット装着部２には、図２に示すように給紙カセット挿込口２Ａ側の底フレーム４０に回転支点３aを有する押し板操作レバー３が給紙ローラ６の近傍まで伸びて配設されている。この押し板操作レバー３はスプリング（図示省略）により給紙ローラ６側に付勢されている。レリース軸４に取り付けられたカム体５のカム５ａが押し板操作レバー３に設けられたカムフォロア３ｂに作用すると、押し板操作レバー３は用紙Ｐの給紙毎に押し板２１を図示の上方へ押し上げた位置（給紙状態）と該位置から下方へ押し下げた位置（非給紙状態）に動作させる。つまり、給紙スタートによりレリース軸４が回転すると、分離パッド６Ｂは給紙ローラ６に押し付けられると共に、押し板軸２４を中心として回動する押し板２１は操作レバー３によって給紙ローラ６側に押し上げられ、上層側の用紙先端が給紙ローラ６に押し付けられる。
【００３７】
給紙カセット２０の上層側の用紙Ｐは、分離パッド６Ｂにより１枚つづ分離され、給紙ローラ６により給送され、紙ガイドローラ７や紙案内部８にガイドされ、用紙の先端通過および後端通過を検知するための紙検知器９によって紙検知が行われ、搬送駆動ローラ１０と搬送従動ローラ１１から成る搬送部１１６に送られる。続いて、紙検知に基づいて搬送ローラ１０の駆動制御を行って用紙Ｐの頭出しを行い、記録タイミングに合わせて記録ヘッド１２とプラテン１３から成る記録域へ搬送し、用紙Ｐに印字が行われて排出される。
【００３８】
次に、本発明の付勢装置について詳しく説明する。図３は本発明の付勢装置の概念図である。
付勢装置は、被付勢部（外力により変位する部材）に対して複数のバネＳＰ（ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３）からなる荷重手段の一端側を揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）において連結し、荷重操作手段８０の操作により荷重手段の複数のバネＳＰを組み合わせて多段階の荷重を被付勢部９０に与えるよう構成されている。荷重手段は、複数のバネＳＰの他端側を係止する可動部７０を有し、この可動部７０がバネ荷重を発生させる方向（図３の矢印方向）に移動可能に配設されている。可動部７０には、各バネ毎に異なる長孔状のバネ係止部Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３）（可動部材側接続部に相当する）が設けられており、バネ係止部Ａにおいて実際にバネが伸び始めるためにバネが係止する部分である荷重負荷作用端７１，７２，７３とバネ端６１，６２，６３（フック形状のＵ字形先端部分）との間には各バネ毎にバネ荷重が作用するまでの寸法差（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を設けている。バネ係止部Ａおよびバネ端の一例として、図示の如く、バネ係止部Ａは可動部にバネ荷重を発生させる方向へ延びている長孔を穿設し、一方バネ端はバネの伸縮方向に細長いフック状の引掛部６６を形成し、長孔に引掛かるまで遊び（上記寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を設けている。本例では、寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に大きくなる形状になっている。
【００３９】
即ち、各遊びの寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、各バネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３がその自由状態にあるときに、可動部７０がどの位バネの伸張方向に移動したときにバネ係止部Ａが長孔に係止してバネが伸張し始めるかを表す長さである。寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に大きくなる形状とすることにより、可動部が寸法Ｌ１だけバネの伸張方向に移動することにより初めてバネＳＰ１のバネ荷重が被付勢部９０に作用するようになり、その後可動部７０がトータルで寸法Ｌ２だけバネの伸張方向に移動したときには、バネＳＰ１のバネ荷重に加えてバネＳＰ２のバネ荷重も作用するようになる。更にまた、可動部７０がトータルで寸法Ｌ３だけバネの伸張方向に移動すれば、バネＳＰ１、ＳＰ２のばね荷重にバネＳＰ３のバネ荷重も加わって作用するようになる。尚、被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）も各々長孔状に形成されており、その可動部７０側の端部が荷重負荷作用端９１，９２，９３となっている。本例ではバネＳＰ（ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３）の一端側は、常時、荷重負荷作用端９１，９２，９３側に位置するものとしている。尚、図３の実施の形態において、被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）と可動部７０側のバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３の役割を左右交代した構造であってもよい。すなわち、バネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３において、バネの他端側が、常時、その荷重負荷作用端７１，７２，７３側に位置するように構成し、揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）において長孔に引掛かるまで遊び（寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）が形成されるようにしてもよい。更に被付勢部９０側の揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３との両方において遊びを設け、両者の遊びの合計が寸法差Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となるようにすることもできる。
【００４０】
このようにバネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のバネ荷重が被付勢部９０に段階的に付与される過程について図４を参照しながら詳細に説明する。図４は３つのバネＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３による合成バネ荷重と可動部７０の変位量との関係を示す図である。ここでは、付勢装置を理解し易くする為、複数のバネは同じバネ圧のものを用いて説明する。また、被付勢部９０へバネ荷重が加わりはじめる位置は、可動部７０がバネＳＰを引っ張る方向に移動したとき、その変位の大きさに応じてバネＳＰ１がＰ１、バネＳＰ２がＰ２、バネＳＰ３がＰ３の各点である。なお図３中、バネＳＰ０は、可動部７０を図３に示す基準位置に復帰させる為のものであり、図３に示すバネ係止部Ａ１，Ａ２，Ａ３と揃え部材側接続部（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）との距離を便宜上、第１距離とする。
【００４１】
荷重操作手段８０により可動部７０を図３の右方向にＬ１の距離だけ移動させると、Ｐ１点からバネＳＰ１による荷重によって被付勢部９０に付勢力が加わり、更に図３の状態からＬ２の距離移動したときにはＰ２点からバネＳＰ２による荷重も加わり、バネＳＰ１とバネＳＰ２の合成荷重によって被付勢部９０が付勢される。更に図３の状態からＬ３の距離移動したときには、Ｐ３点からバネＳＰ３の荷重をも含めて３つのバネによる合成荷重によって被付勢部９０が付勢される。被付勢部９０を付勢するバネ荷重の付与シーケンスを荷重操作手段８０に備えることにより、各種の機器の操作装置に応用できる。
【００４２】
図３に示す３つのバネを用いて、荷重操作手段８０におけるバネ荷重の付与シーケンスの一例を説明する。図５は荷重操作手段８０の操作量と可動部７０の変位量との関係を示す図である。本例の荷重操作手段８０は、溝カム８１とボス８２（カムフォロア）からなるカム機構によって構成され、溝カム８１の形状にバネ荷重の付与シーケンスが設けられている。荷重操作手段８０の操作量は、ボス８２が溝カム８１に対して可動部７０の変位方向とは直角な方向に動く距離である。溝カム８１は図３に示す如く、くの字形状に形成されており、そのため以下に示すように被付勢部９０に掛かる荷重が変化する。
【００４３】
即ち溝カム８１のカム面にボス８２が当接して移動すると、図３に示す状態からＬ１の距離だけ移動した時点で先ずバネＳＰ１が働き、次にＬ２の距離移動した時点でバネＳＰ２が働いて合成バネ荷重によって被付勢部９０が付勢される。更にＬ３の距離移動した時点では、バネＳＰ３が働いて３つのバネによる合成バネ荷重によって被付勢部９０が付勢され、このとき最大の荷重が被付勢部９０に加わることになる。その後、ボス８２の位置が溝カム８１のくの字形の頂部Ｃを過ぎると、可動部７０の変位量は減少に転じるから、上記とは反対の動作によりバネＳＰ３とバネＳＰ２のバネ荷重が順次解かれていき、ボス８２の位置が溝カム８１の終点Ｄに至ったときにはバネＳＰ１のみのバネ荷重による付勢が維持されることになる。
【００４４】
上記の実施形態では、可動部７０に３つのバネを配設したが、バネの数やバネ圧は任意に選択できる。また、１つの可動部７０によって構成しているが、複数の可動部を用いることもできる。
【００４５】
以下、上記付勢装置を適用した給紙装置における給紙カセットの実施の形態を説明する。図６は本発明に係る付勢装置を用いた給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図、図７は図６のＩ−Ｉ矢視図、図８は給紙カセットの平面図、図９は給紙カセットの背面図、図１０は裏カバーを取外した給紙カセットの背面図である。
【００４６】
図６において、給紙カセット２０は、底板部２２と、この底板部２２の前後および左右に設けられた側壁部２３とによって箱状容器を形成している。給紙カセット２０の前側には、積載された用紙Ｐを給紙ローラ６側に押し上げる押し板２１が配置されている。この押し板２１は押し板軸２４（図２、図９）を底板部２２の軸受け部２５（図９）に回動可能に支持され、給紙カセット２０の前方の側壁部側を上方に動き得るようになっている。
【００４７】
図７に示したように、給紙カセット２０の後側には、積載された用紙Ｐの用紙後端に当てられる当接部２６ａを有する用紙後端当て部材２６が側壁方向に平行かつ離間して１対設けられている。
【００４８】
給紙カセット２０の一方の側壁部には、押し板２１より後方に用紙側端揃え部材２７が配置されており、他方の側壁部には用紙側端が当接する複数の凸部２３ａが設けられている。凸部２３ａは、押し板２１より後方で用紙側端揃え部材２７に対峙させて側壁部２３に形成されている。
【００４９】
給紙カセット２０の背面は、図１０に示すように用紙後端当て部材２６および用紙側端揃え部材２７の機構部が配設されており、図９に示したように、その機構部を覆って裏カバー３８が取り付けられている。
【００５０】
図１０において、用紙後端当て部材２６は、カセット背面において移動可能に配設されたスライドプレート２６１に連結されており、このスライドプレート２６１とカセット背面との間にスプリング２６２が張設され、給紙カセット２０の前側へ付勢されている。用紙後端当て部材２６の当接部２６ａは、底板部２２に向かって給紙カセット２０の後側に傾斜した当接面を有し、この当接面がスプリング２６２の付勢力によって用紙後端に当てられる。これにより用紙Ｐは、上層側から底板部側の下層側に対して上側を下側より前方へ押し出され、給紙カセット２０の前部の側壁部２３に押しつけられ、給紙ローラ６およびパッド６Ｂにより、上層側から１枚つづ分離して給送される。
【００５１】
給紙カセット２０の一方の側壁部２３側には、図８に示すように用紙Ｐの一方の側端を押して対向する側壁部２３（凸部２３ａ側）に用紙側端を揃える為の用紙側端揃え部材２７が配置されている。用紙側端揃え部材２７は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂから成り、側壁部２３に沿って配置されている。第１の押し部２７Ａおよび第２の押し部２７Ｂの一端は、給紙カセット２０の背面に設けられたバー３１に連係されて用紙側端揃え部材２７のほぼ中間部分を構成すると共に、それぞれの押し部２７Ａ，２７Ｂの他端は底板部２２に回動可能に支持されている。第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側は、給紙カセット２０の背面側に配設された付勢機構３０により用紙側端を揃える側壁部に向かって付勢されている。
【００５２】
付勢機構３０は、図１０に示すようにバー３１、可動プレート３２およびスプリング３３，３４，３５からなっている。バー３１は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側に連結され、給紙カセット２０の側壁部に沿って回動可能に取り付けられている。可動プレート３２は、給紙カセット２０の挿入方向とは直角な方向にスライド可能に設けられており、給紙カセット２０の前記側壁部とは反対の側壁部側に用紙揃え用ボス３６ａを有するボスプレート３６が一体的に結合されている。ボスプレート３６の拡幅部３６ｂは、給紙カセット２０の背面に形成されたプレートガイド部３７にガイドされ、その先端のＬ形部分に当たってボスプレート３６のバー３１側への移動が規制される。
【００５３】
底板部２２と可動プレート３２の間にスプリング３３、またバー３１と可動プレート３２の間に複数（この例では２個）のスプリング３４，３５がそれぞれ張設されている。スプリング３３は、図示の如く、可動プレート３２を引っ張ることにより、ボスプレート３６をプレートガイド部３７のＬ形部分に突き当てて可動プレート３２を保持する作用をなす。このとき、バー３１は、可動プレート３２の延出部３２ａによって用紙側端を押す内向きの動きが止められ、しかもスプリング３４，３５が共にバー３１に作用しない為、用紙側端揃え部材２７は、図８に示す位置にあって、外向きのみに動かすことができる。用紙側端揃え部材２７と用紙側端揃え側の側壁部２３（凸部２３ａ側）との間隔は、用紙幅より若干広く設定されているので、図８に示す状態では用紙を収納する際に用紙側端揃え部材２７が邪魔になることはない。
【００５４】
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に装着する際、給紙カセット２０の挿入過程でスプリング３４、３５による荷重が１又は２の組み合わせによって作用する。その為のカム機構は、ボスプレート３６の用紙揃え用ボス３６ａ、給紙カセット装着部２の底フレーム４０に設けられたく字形の溝カム４１（図１１参照）からなっている。
【００５５】
次に給紙カセット２０の装着時の用紙側端揃え動作について説明する。
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に挿込むと、図１１に示すように用紙揃え用ボス３６ａが溝カム４１のカム面４１ａに接して案内される。ボス３６ａが溝カム４１内へ案内されると、可動プレート３２が図１０の右側へ移動する作用を受けて、スプリング３４の右端がバネ係止部の端部に実質的に係止するようになり、これによりスプリング３４が伸び始めて、その反作用としてバー３１が図１０において反時計回りに回転するような付勢力を受ける。そしてバー３１の反時計回りへの回転に伴い、用紙側端揃え部材２７が用紙側へ屈曲して用紙側端を押し込み、用紙側端を揃える作用を及ぼす。
【００５６】
この押圧力は、ボス３６ａが図１２の▲１▼の位置から図１３の▲２▼の位置までの間に位置するときには作用する。続けて給紙カセット２０を挿入するとスプリング３５の右端もバネ係止部の端部に実質的に係止するようになり、これによりスプリング３５が伸び始めて、その反作用でスプリング３５の付勢力もスプリング３４の付勢力に加わってバー３１に作用するようになる。この結果、用紙側端揃え部材２７は更に大きな力で用紙側端側へ屈曲しようとするため、用紙側端をより強く押し込んで用紙側端を揃える作用が一段と強くなる。
【００５７】
図１４の▲２▼の位置から▲３▼の位置までの間にボス３６ａが位置するときにはこの状態が続く。このときの押圧力は、ボス３６ａが▲３▼の位置にきたときに最も大きくなる。更に奥へ給紙カセット２０を挿入し、ボス３６ａが▲３▼の位置を越えると可動プレート３２の移動方向が図１５の左側へ変わるため、各スプリング３４，３５の延び量が小さくなって、その付勢力が弱まり始める。
【００５８】
そして、ボス３６ａの位置が図１５に示す▲４▼の位置を超えると、スプリング３５による付勢力が働かなくなり、ボス３６ａが図１６の▲５▼の位置に至ったときには、スプリング３４のみの付勢力で用紙側端を押した状態が維持される。
【００５９】
上記のようにすることにより、ボス３６ａが▲３▼の位置にあるときにはスプリング３４，３５の合成した付勢力、即ち用紙側端への押圧力が最大となり、用紙の幅方向での用紙揃え作用が十分に発揮される。その一方で、このような用紙側端への強い押圧力を用紙の給紙時に継続して付与しておくことは、給紙カセットから用紙が送り出されるときの強い抵抗となり給紙工程の障害となってしまう。従って本発明では、用紙揃え作用が十分に発揮された後にボス３６ａを▲５▼の位置（図１６）に移行させて用紙側端への押圧力を弱めることにより、一旦揃った用紙の状態を維持しつつ、給紙カセットから用紙が送り出される際の抵抗を緩和させるようにしたのである。
【００６０】
このように付勢機構を複数のスプリング３４，３５によって構成することで、用紙側端を揃えるときのみに必要な最大の押圧力を働かせ、給紙時にはこの押圧力を緩和させることができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の複数段の荷重手段を備えた付勢装置によれば、複数のバネを任意に組み合わせることにより被付勢部に所望の付勢力を与えることができる。
【００６２】
本発明の給紙装置によれば、用紙側端を揃えるときのみに必要な押圧力を作用させることができるので、給紙カセットから用紙を給送する際に、用紙側端を揃えた状態を維持できる程度に押圧が弱められ、給紙ローラの負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複数段の荷重手段を備えた付勢装置を給紙装置に応用したプリンタ装置の斜視図である。
【図２】プリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【図３】本発明の複数段の荷重手段を備えた付勢装置の概念図である。
【図４】複数のバネによる合成バネ荷重と可動部の変位量との関係を示す図である。
【図５】荷重操作手段の操作量と可動部の変位量の関係を示す図である。
【図６】本発明に係る給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図である。
【図７】図６のＩ−Ｉ矢視図である。
【図８】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの平面図である。、
【図９】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの背面図である。
【図１０】図９の裏カバーを取り外した給紙カセットの背面図である。
【図１１】用紙揃え用ボスと溝カムの関係を示す図である。
【図１２】用紙側端揃え動作における1つのスプリングが作用を開始する説明図である。
【図１３】用紙側端揃え動作における１つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１４】用紙側端揃え動作における２つのスプリングが作用し、用紙側端を揃えたときの説明図である。
【図１５】用紙側端揃え動作における２つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１６】用紙側端揃え動作における１つのスプリングを作用させた状態の用紙側端揃え完了時の説明図である。
【符号の説明】
１ プリンタ装置
２ 給紙カセット装着部
６ 給紙ローラ
１０ 搬送ローラ
２０ 給紙カセット
２７ 用紙側端揃え部材
３０ 付勢機構
３１ バー
３２ 可動プレート
３３ スプリング（付勢手段）
３４，３５ スプリング（荷重手段）
３６ａ ボス
４０ 底フレーム
４１ 溝カム
Ａ バネ係止部（荷重手段の係止部）
Ｐ 用紙
ＳＰ１〜ＳＰ３ スプリング（荷重手段）
Claims (19)
- 外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、
前記複数の荷重手段の少なくとも一方の荷重端を係止する係止部は、所定範囲内の部材の変位では荷重が働かない構造とし、前記荷重が働かない部材の変位が前記荷重手段毎に設定されていること特徴とする複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置。 - 外力により変位する部材を介して被付勢部に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段を付勢可能に配設し、前記部材の変位の大きさによって前記複数の荷重手段が組み合わされて前記被付勢部が多段階に付勢される様構成され、
前記部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置。 - 請求項１において、複数の荷重手段は、少なくとも加圧特性の異なる２種類の荷重手段が用いられていることを特徴とする複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置。
- 請求項１または３に記載の給紙装置用付勢装置において、部材の変位は、カムとカムフォロアにより発生させることを特徴とする複数段の荷重手段を備えた給紙装置用付勢装置。
- 用紙を収納する給紙カセットを有し、前記給紙カセットに収納された用紙を送出する給紙装置であって、
前記給紙カセットの側壁部に沿って配置され、用紙側端を押して揃える用紙側端揃え部材と、
前記用紙側端揃え部材に用紙側端を押圧する力を付与する複数の荷重手段と、
前記複数の荷重手段を変位させる荷重操作手段と、を備え、
前記荷重操作手段は、前記複数の荷重手段を多段階に働かせることを特徴とする給紙装置。 - 請求項５に記載の給紙装置において、用紙側端揃え部材は、用紙側端に接触・離間できる様に支持され、端部を付勢するよう前記複数の荷重手段が配設されていることを特徴とする給紙装置。
- 請求項６に記載の給紙装置において、用紙側端揃え部材は、２分割された部材で構成され、各部材をほぼ直線状に配置しかつ最も遠い端部を回動可能に支持すると共に、最も近い端部を連係し、該連係された端部を付勢することを特徴とする給紙装置。
- 請求項５に記載の給紙装置において、荷重操作手段は、可動プレートを有し、該可動プレートに複数の荷重手段の係止部が設けられていると共に、前記各係止部は可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造とし、前記荷重が働かない可動プレートの変位が前記荷重手段毎に設定されていることを特徴とする給紙装置。
- 請求項８に記載の給紙装置において、可動プレートの所定範囲内の変位では荷重が働かない構造は、前記可動プレートの動く方向に穿設された長孔を荷重手段の係止部とし、該荷重手段の係止端が前記可動プレートの所定範囲内の変位では前記係止部に係止されないことを特徴とする給紙装置。
- 請求項８または９に記載の給紙装置において、荷重操作手段は、可動プレートを給紙カセットの脱着に連動させる連動機構により構成されていることを特徴とする給紙装置。
- 請求項１０に記載の給紙装置において、連動機構は、可動プレートと給紙カセットとの間に設けられたボスと、該ボスが進行する溝カムによって構成されていることを特徴とする給紙装置。
- 請求項５に記載の給紙装置において、複数の荷重手段は、異なる加圧特性を持たせると共に、荷重操作手段は、給紙カセットの挿込み過程の初期段階で弱い加圧特性を持つ荷重手段を使用し、用紙側端を揃える過程で前記弱い加圧特性を持つ荷重手段と強い加圧特性を持つ荷重手段を共用し、装着完了後では前記弱い加圧特性を持つ荷重手段のみを使用し、前記用紙側端を押圧することを特徴とする給紙装置。
- 請求項７に記載の給紙装置において、用紙側端を揃える方向とは逆方向への可動プレートの動きを止めるストッパと、可動プレートを前記逆方向に付勢する付勢手段と、を備え、
前記可動プレートの動きが前記ストッパにて止められているとき、該可動プレートによって用紙側端揃え部材が用紙揃え方向の動きを規制され、用紙側端と用紙側端揃え部材との間が非接触状態に保たれていることを特徴とする給紙装置。 - 複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が
各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部と第２揃え部材側接続部とを少なくとも有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、
前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部と第２可動部材側接続部とを少なくとも有する可動部材側接続部を備える可動部材と、
前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部とに接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ１だけ増加したときには第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を付与する第１弾性部材と、
前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部とに接続され、前記第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部との間が第１距離より寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ増加したときには第２揃え部材側接続部と第２可動部材側接続部における荷重負荷作用端に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を前記第１弾性部材による付勢力に加えて付与する第２弾性部材とを備えることを特徴とする給紙装置。 - 複数枚の用紙をストックしておき、記録装置での使用時に一枚ずつ記録装置側へ供給することが可能な記録装置用の給紙装置であって、前記給紙装置が
各々が荷重負荷作用端を備える第１揃え部材側接続部〜第ｎ揃え部材側接続部（ｎは２以上の整数）を有する揃え部材側接続部を備え、前記用紙の側端に隣接して配置され、付勢力を受けることにより少なくとも一部が用紙の側端を付勢状態で押圧可能な用紙側端揃え部材と、
前記揃え部材側接続部に対応して各々が荷重負荷作用端を備える第１可動部材側接続部〜第ｎ可動部材側接続部を有する可動部材側接続部を備える可動部材と、
前記第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部とに各々接続され、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離であるときには荷重負荷が掛からず、第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が第１距離よりそれぞれ寸法Ｌ１〜Ｌｎ（Ｌ１〜Ｌｎの順で寸法が大きくなる）だけ増加したときには、該増加寸法Ｌ１〜Ｌｎに対応して第１〜第ｎ揃え部材側接続部と第１〜第ｎ可動部材側接続部における荷重負荷作用端に段階的に荷重が掛かり、前記用紙側端揃え部材の用紙側端側への付勢力を重畳的に段階的に付与する第１〜第ｎ弾性部材とを備えることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１４または１５において、前記第１〜第ｎ弾性部材は第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、
前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１４または１５において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及び第２端を有する引っ張りバネであり、前記揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、
前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第２端は前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端に常時位置決めされ、前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離がそれぞれ前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１４または１５において、前記第１〜第ｎ弾性部材はフック形状を有する第１端及びフック形状を有する第２端を有する引っ張りバネであり、前記可動部材側接続部及び揃え部材側接続部は可動部材の動く方向に長く延びる長孔形状に形成され、
前記第１〜第ｎの引っ張りバネの第１端及び第２端は、前記第１揃え部材側接続部と第１可動部材側接続部との間が前記第１距離であるときに、前記揃え部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第１端のフック形状の先端との距離、及び前記可動部材側接続部における荷重負荷作用端と前記第２端のフック形状の先端との距離の和が前記寸法Ｌ１〜Ｌｎになるように遊びが形成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１４〜１８のいずれか１項において、前記可動部材は、前記第１〜第ｎ弾性部材が順次前記用紙側端揃え部材に重ねて荷重負荷を掛けていくように移動した後、逆に第ｎ弾性部材、第（ｎ−１）弾性部材の順に前記用紙側端揃え部材に掛かる荷重負荷が小さくなるように移動するように構成されていることを特徴とする給紙装置。
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