JP3757928B2 - 給紙分離機構および給紙分離機構を有する給紙装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙収納部に収納した複数枚の用紙を、給紙ローラを有する給紙機構と協働して1枚ずつ分離しながら給紙するための給紙分離機構、および給紙分離機構を有する給紙装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の装置としては、例えば、図16(A)、(B)に示すように、用紙90の下端面が当接するように給紙分離部92が配置され、その給紙分離部92と用紙90の下端面との摩擦力によって最上位の用紙のみが分離されるように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
この従来装置において、分離部支持部93は、長手方向に沿って上方に突形状を有する2つの支持部93a、93bによって給紙分離部92を支持している。尚、給紙分離部92と分離部支持部93との間には、給紙分離部92に可撓性を持たせるために空隙93cが形成されている。
【0004】
給紙分離部92は、ポリウレタン等のゴム材料から形成されていて、給紙分離部92の上部に配置されるホルダ部91の端面形状に略合致する凸形状の端面形状を有する。給紙分離部92には図17(A)〜(C)に示すように、突出部92aが設けられていて、突出部92aは、金属製のホルダ部91の用紙積層方向に延びるように形成された長孔から常に突出するように構成されている。かかる突出部92aの高さは、ホルダ部91の長孔から所定量突出するように設定されており、突出部92aの上面には用紙収納部に収納された複数枚の用紙90の下端が当接される。
【0005】
さらに、突出部92aの上面には、微小凹凸92bが形成されている。かかる微小凹凸92bは、用紙90の下端との間に発生する摩擦力を大きくする作用を行うものである。
このように従来装置では、ゴム材料の摩擦力と微小凹凸92bによる摩擦力を大きくする作用とで、給紙ローラによる給紙力とのバランスに基づいて、用紙90が1枚ずつ分離されるように構成されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−137838号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した給紙装置では、用紙からの荷重を給紙分離部の突出部全体で受け止める構造を有している。このため、給紙分離部に荷重を加える用紙の枚数によって、突出部に加わる荷重が大きく変化してしまい、給紙分離部の撓み具合の設定や、突出部に形成される微小凹凸の形状の設計・製造が複雑になるという問題点があった。
【0008】
また、給紙分離部92の突出部92aのホルダ部91からの突出量は、ゴム材料からなる給紙分離部92の持つ弾性力によって設定されているため、温度、湿度等の条件により時々刻々変化するため、非常に不安定であるという問題点もあった。
【0009】
本発明ではこのような事情を鑑み、複雑な設計・製造を不要とし、且つ、用紙が複数枚まとめて給紙されてしまう重送を防止し、確実に1枚ずつ給紙できる給紙分離機構および給紙分離機構を用いた給紙装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、かかる目的を達成するために成されたものであり、請求項1に記載のように、複数枚の用紙を収納可能な用紙収納部と、前記用紙収納部に収納された用紙を1枚ずつ分離するための給紙ローラを有し、分離されたその用紙を所定の搬送路に供給可能な給紙機構と、前記所定の搬送路にあって、前記用紙収納部に収納されている用紙に対して鈍角を成すように傾斜している傾斜面と、を有する給紙装置において、前記用紙の端部に係合可能で、前記傾斜面の表面から突出可能な複数の突起部と、該各突起部を前記傾斜面から突出する位置に支持する、可撓性を有する複数のアーム部と、を備え、前記各突起部は、支持されるアーム毎に独立して変位可能であることを特徴としている。
【0011】
このように、複数の突起部を複数のアーム部によって支持することによって、各突起部に加わる荷重は複数のアーム部により分散して支持され、複数のアーム部が支持する複数の突起部毎に、用紙から加わる荷重の制御が可能となる。この結果、突起部の複雑な設計・製造を必要とせずに、安定した給紙の分離が可能となり、複数枚の用紙がまとめて給紙される重送を防止することができる。
【0012】
また、給紙の際には、給紙される用紙と各突起部との間の摩擦により紙粉が発生するが、この紙粉の多くはアーム部同士の隙間から落下するため、発生した紙粉が給紙分離に与える影響を低減することができる。
次に、本発明にかかる給紙装置では、構造上アーム部に用紙による繰り返し荷重が加えられる。このため、請求項2に記載のように、アーム部は金属によって形成されていることが望ましい。このようにアーム部が金属によって形成されていることによって、給紙装置としての耐久性を向上することができる。
【0013】
このように、用紙による荷重を支持するのはアーム部であるが、実際に用紙が当接されるのは突起部である。従って、請求項3に記載のように、各突起部は耐摩耗性の高い材料で形成されていることが望ましい。このように各突起部の耐摩耗性を高めることによって、用紙との摩擦による突起部の磨耗を抑えられるため、給紙装置としての耐久性を向上することができる。
【0014】
また、各突起部は請求項4に記載のように、用紙が給紙される搬送方向に沿って配置されているのがよい。このようにすると、各突起部は用紙からの荷重が常に適切に保たれる位置で用紙を支持することができ、安定した用紙の分離が可能となる。
【0015】
次に、各突起部は、各アーム部と別部品で構成されていてもよいが、請求項5に記載のように、各突起部と各アーム部とは、一体で形成されるのが好ましい。このようにすると、各突起部が各アーム部から欠落することを防止できる。また、一般的に複数の部品を1個の部品として統合することによって、製造コストを削減することができる。
【0016】
また、上記給紙装置において、各突起部は、請求項6に記載のように金属で形成されていてもよい。
このような給紙装置によれば、各突起部は、この各突起部がゴム製である場合等と比べて、耐摩耗性が高くなり、用紙との摩擦による摩耗を抑えることができるので、給紙装置としての耐久性を向上することができる。
【0017】
次に、請求項6に記載の「曲線もしくは直線を組み合わせた形状」とは、曲線であっても、曲線と直線との組み合わせであっても、直線同士の組み合わせであっても、アーム部を長くするために屈曲してればどのような形状でもよい。
アーム部の撓み量の制御をより厳密に行うには、請求項7に記載のように、傾斜面に用紙の搬送方向が長手方向となるような長穴を形成し、複数の突起部は該長穴から傾斜面に対して突出していることが望ましい。このようにすると、アーム部に直接用紙の荷重が加わることを防止できるので、アーム部の撓み量の制御および突起部の変位量の制御が容易になり、効果的に重送を防止することができる。
【0018】
更に、アーム部は請求項8に記載のように、片持ち支持されていてもよく、請求項9に記載のように、両端支持されていてもよい。特にアーム部が片持ち支持されていると、アーム部を長くするのと同様の効果が得られ、アーム部の撓み量を大きくすることが可能なり、用紙からの微小な荷重の変化によってアーム部の撓み量を制御できる。また、アーム部が両端支持されていると、給紙方向に対して左右に突起部が傾くことを軽減できるので、重送を防止し安定した給紙ができる。
【0019】
次に、用紙の重送を防止するには、複数の突起部を複数のアーム部によって支持していればよいが、より好ましくは請求項10に記載のように、1つのアーム部が複数の突起部を支持していてもよいし、請求項11に記載のように、各アーム部は各突起部を独立に支持していていてもよい。
【0020】
1つのアーム部が複数の突起部を支持していると、1つのアーム部が支持する複数の突起部毎に用紙からの荷重を制御可能になるため、重送を防止し安定した給紙ができる。また、特に、各突起部を各アーム部によって個々に支持すると、各突起部に加わる荷重を各アーム部で独立制御可能となる。この結果、より安定した給紙の分離が可能となり、複数枚の用紙がまとめて給紙される重送を確実に防止することができる。
【0021】
用紙分離の効果をより発揮するためには、請求項12に記載のように、用紙収納部は複数枚の用紙を傾斜姿勢に保持することが望ましい。このように傾斜姿勢で用紙を保持すると、最上位に位置する用紙が、最上位から2枚目の用紙に与える荷重を少なくすることができるため、用紙の分離が容易できる。
【0022】
次に、用紙の分離をするために成された請求項13に記載の発明は、積層されている複数枚の用紙を1枚ずつ分離して給紙する給紙ローラを備える給紙装置に使用される給紙分離機構において、前記積層されている複数枚の用紙の給紙方向における端部に係合可能な複数の突起部と、該各突起部が前記用紙の端部に係合する位置に支持する、可撓性を有する複数のアーム部と、各アーム部を支持するベース部とからなる給紙分離部を備え、前記各突起部は、支持されるアーム毎に独立して変位可能であることを特徴としている。
【0023】
このように、複数の突起部を複数のアーム部によって支持することによって、各突起部に加わる荷重は複数のアーム部により分散して支持され、複数のアーム部が独立して支持する複数の突起部毎に、用紙から加わる荷重の制御が可能となる。この結果、突起部の複雑な設計・製造を必要とせずに、安定した給紙の分離が可能となり、複数枚の用紙がまとめて給紙される重送を防止することができる。
【0024】
また、給紙の際には、給紙される用紙と各突起部との間の摩擦により紙粉が発生するが、この紙粉の多くはアーム部同士の隙間から落下するため、発生した紙粉が給紙分離に与える影響を低減することができる。
次に、請求項13に記載の給紙分離機構において、用紙分離の制御をより容易にするには、請求項14に記載のように、用紙の給紙方向に沿って形成された長孔を有するホルダ部を更に備え、給紙分離部内の各突起部は長孔から所定の長さだけ上方に突出していることが好ましい。このようにすると、アーム部に直接用紙の荷重が加わることを防止できるので、給紙分離部の撓みを小さくすることができ、アーム部の撓み量の制御および突起部の変位量の制御が容易になる。
【0025】
また、請求項14に記載の給紙分離機構において、用紙分離をより安定させるには、請求項15に記載のように、少なくとも用紙の端部と当接するホルダ部表面の摩擦係数は、用紙同士の摩擦係数よりも低く設定することが好ましい。この結果、給紙時における抵抗が小さくなるので、突起部の突出量と用紙との当接角度とを最適に設定することで、より安定した給紙を行うことができる。
【0026】
さらに、請求項14または請求項15に記載の給紙分離機構において、請求項16に記載のように、ベース部をホルダ部との間で下から挟持した分離部支持部を備えるとよい。このように分離部支持部を備えることで、ベース部の支持状態が強固になり、用紙に対する抵抗力を大きくすることができるので、用紙分離の安定性がよくなる。
【0027】
加えて、請求項13〜16のいずれかに記載の給紙分離機構において、請求項17に記載のように、突起部はアーム部の中央で支持され、アーム部はベース部によって両端支持されていてもよいし、請求項18に記載のように、アーム部はベース部によって片持ち支持されていてもよい。突起部がアーム部の中央で支持され、アーム部はベース部によって両端支持されることによって、突起部の傾きを防止することができ、用紙分離の安定性がよくなる。また、アーム部がベース部によって片持ち支持されていると、アーム部を長くするのと同様の効果が得られ、アーム部の撓み量を大きくすることが可能なり、用紙からの微小な荷重の変化によってアーム部の撓み量を制御できる。
【0028】
次に、請求項13〜18のいずれかに記載の給紙分離機構において、アーム部は請求項19に記載のように、給紙分離部は、互いにアーム部および突起部が齟齬形状を成す給紙分離板が複数枚重ねられているよい。このようにすると、隣接する突起部同士の間隔を狭くすること可能となり、各突起部に加わる用紙からの荷重を低減できるため、重送を防止し安定した給紙ができる。
【0029】
また、用紙からの荷重を低減できるので、用紙と突起部との摩擦によって用紙に付けられる傷を小さくすることができる。
次に、請求項13〜19のいずれかに記載の給紙分離機構において、用紙の重送を防止するには、複数の突起部を複数のアーム部によって支持していればよいが、より好ましくは請求項20に記載のように、1つのアーム部が複数の突起部を支持してもよいし、請求項21に記載のように、各アーム部は各突起部を独立に支持していてもよい。1つのアーム部が複数の突起部を支持していると、1つのアーム部が支持する複数の突起部毎に用紙からの荷重を制御可能になるため、重送を防止し安定した給紙ができる。また、特に各突起部を各アーム部によって個々に支持すると、各突起部に加わる荷重を各アーム部で独立制御可能となる。この結果、より安定した給紙の分離が可能となり、複数枚の用紙がまとめて給紙される重送を確実に防止することができる。
【0030】
次に、請求項13〜21のいずれかに記載の給紙分離機構において、給紙装置の耐久性をより向上させるには、請求項22に記載のように、給紙分離機構は金属製であることが望ましい。給紙分離機構が金属製であると、例えば給紙分離機構がゴム製である場合等と比べて、耐摩耗性に優れているので、給紙装置の耐久性を向上することができる。
【0031】
次に、請求項23に記載のように、複数枚の用紙を収納可能な用紙収納部と、
前記用紙収納部に収納された用紙を1枚ずつ分離するための給紙ローラを有し、分離されたその用紙を所定の搬送路に供給可能な給紙機構と、前記所定の搬送路にあって、前記用紙収納部に収納されている用紙に対して鈍角を成すように傾斜している傾斜面と、を備えた給紙装置において、請求項13〜22のいずれかに記載の給紙分離機構が当該傾斜面に配置されていることが好ましい。このように給紙分離機構が傾斜面とは別部品として傾斜面に配置されることで、取り外しが容易となり、突起部の角度の調整や部品交換等のメンテナンスが容易になる。
【0032】
また、請求項23に記載の給紙装置において、用紙分離の効果をより発揮するためには、請求項24に記載のように、用紙収納部は複数枚の用紙を傾斜姿勢に保持することが望ましい。このように傾斜姿勢で用紙を保持すると、最上位に位置する用紙が、最上位から2枚目の用紙に与える荷重を少なくすることができるため、用紙の分離が容易にできる。
【0033】
更に、請求項23または請求項24に記載の給紙装置において、用紙分離をより確実に行うには、請求項25に記載のように、給紙分離部を傾斜壁に2個以上配置するのがよい。このように給紙分離部を複数個並列に配置することで、複数の分離部で同時に用紙分離することが可能であるので、より確実に用紙の分離を行うことができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面と共に説明する。ここでは、実施の形態を〔給紙装置の構成〕、〔給紙装置の動作〕、〔給紙装置における作用および効果〕、および〔別形態の給紙装置〕に分けて説明する。〔給紙装置の構成〕
まず、本実施形態にかかる給紙装置の全体構成について、図1および図2を用いて説明する。図1はカバー部30を部分的に破断しながら給紙装置1の内部を示した一部破断正面図、図2は給紙装置1の給紙機構を取り払い、傾斜壁4、底壁3および底壁3に付随する部分のみを示した上面図である。
【0035】
給紙装置1は本体ケース2を有しており、本体ケース2は、底壁3と、その底壁3から鈍角を成す傾斜壁4とを備えている。底壁3と傾斜壁4とは、用紙を積層した状態で収納する用紙収納部を構成し、積層状態で用紙を収納する際には、用紙の下端が、底壁3に設けられた用紙滑り部3A、底壁3の給紙ローラ10の中心から左側に若干ずれた位置に設けられた給紙分離機構12、および用紙の進行方向の下流に行くに従って徐々に低くなっている案内リブ19、に当接されるとともに、用紙の裏面側が、傾斜壁4に支持されている。また、傾斜壁4から所定距離だけ離間した位置にはカバー部30が配設されている。
【0036】
次に、本体ケース2の両側に形成された一対の側壁5の間には、給紙ローラ軸6が装架されている。かかる給紙ローラ軸6の端部(図1中右側端部)には、側壁5に固設された駆動機構7に噛合されるローラギヤ8が固着されており、また、給紙ローラ軸6の略中央位置にはローラ支持部9が回動可能に取り付けられている。
【0037】
ローラ支持部9内には給紙ローラ軸6の回転を伝達するギヤ列(図示せず)が配設されており、このギヤ列を介して回転される給紙ローラ10が回転可能に支持されている。尚、ローラ支持部9は、付勢バネ20を介して所定の押圧力で用紙に当接されている。
【0038】
底壁3と傾斜壁4との間に積層状態で収納された、最上位にある用紙を給紙する場合には、駆動機構7、ローラギヤ8を介して給紙ローラ軸6が回転駆動され、これに基づきローラ支持部9内のギヤ列が駆動され、給紙ローラ10が回転駆動される。これにより用紙は、回転駆動される給紙ローラ10によって本体ケース2の下部方向へ給紙される。
【0039】
次に、給紙分離機構12について図3、図4、および図8を用いて説明する。図3は給紙分離機構の構造図である。図3(A)は上面図、図3(B)側面図である。図4は給紙分離機構12の模式断面図であり、図4(A)は図1におけるB−B線断面図、図4(B)は図4(A)におけるB1−B1線断面図である。また、図8は給紙分離機構12を構成する部品の位置関係を示す斜視図である。但し、図8ではそれぞれの部品の概ねの形状のみ図示し、細緻部分については省略している。
【0040】
図3、図4、および図8に示すように、給紙分離機構12は、給紙分離部15と、給紙分離部15を保持するホルダ部14と、給紙分離部15を下方から支持する分離部支持部16と、から構成されている。そして、給紙分離部15、ホルダ部14、および分離部支持部16は一体化された状態で、例えば合成樹脂(ポリアセタール等)から成る保持部17を、一体化されたこれらの一端から嵌挿することにより保持されている。
【0041】
次に、給紙分離機構12を構成する各々の部品について説明する。ここで、図5はホルダ部を示す説明図、図6は給紙分離部を示す説明図、図7は分離部支持部を示す説明図である。尚、図5〜7において、(A)は上面図、(B)は側面図である。
【0042】
ホルダ部14は、例えばSUS(ステンレススチール)板から成り、図5に示すように、水平状の上壁部14Aと、上壁部14Aの両側から下方に連続する側壁部14Bと、各側壁部14Bから水平方向に折曲形成された係止部14Cとを有している。また、ホルダ部14は、用紙の進行方向に所定長さを有する。上壁部14Aには、用紙の進行方向に沿って長孔14Dが形成されている。かかる長孔14Dは、給紙分離部15に形成される突起部15Cを上壁部14Aの上側に露出させるものである。長孔14Dの端部(図5(A)中右側端部)には、位置決め孔14Eが形成されており、かかる位置決め孔14Eには、保持部17内の上壁に形成された位置決め突起17A(図4(A)参照)が嵌合される。これにより、ホルダ部14と保持部17との位置決め固定が行われる。
【0043】
また、ホルダ部14の各係止部14Cには、上側に突出した突起部14Fが形成されており、各突起部14Fは、本体ケース2と一体に形成された固定片3C(図4(B)参照)の裏面側に当接される。これにより、ホルダ部14は、その下端部が固定部3Bの段差部に当接されるとともに、各突起部14Fが係止部14Cの弾性力により固定片3Cの裏面側に当接され、この結果、ホルダ部14は、底壁3に固定されるのである。
【0044】
更に、ホルダ部14の一方の側壁部14Bには、図5(B)に示すように、下方を開放した係止溝14Gが形成されている。かかる係止溝14Gは、給紙分離部15に形成された係止片15D、および分離部支持部16に形成された係止片16Aを係止して、ホルダ部14と給紙分離部15と分離部支持部16とを相互に位置決めする作用を有する。
【0045】
給紙分離部15は、例えばSUS板をプレス加工することにより形成されていて、図6に示すように、複数の突起部15Cと、突起部を両側から支持するアーム部15Bと、各アーム部15Bを連続して支持するベース部15Aとから成り、ホルダ部14の端面形状に略合致する端面形状を有する。
【0046】
かかる給紙分離部15は、図4と図8に示すように、ホルダ部14の下側に配置されるものである。また、給紙分離部15は、前記ホルダ部14と同様、用紙の進行方向に所定長さを有する。
突起部15Cは、給紙装置1内に傾斜状態で積層収納された用紙に対して、例えば80〜95度の角度となるように各アーム部15Bから屈曲されて設定されており、各突起部15Cの長さは、ホルダ部14の長孔14Dから所定量突出するように設定されている。この突出量は、例えば、0.1〜0.4mm程度である。
【0047】
また、積層状態で収納された用紙の下端は、各突起部15Cまたはホルダ部14の上壁部14Aに直接当接され、支持される。ここで、各突起部15Cを支持するアーム部15Bは可撓性を有しており、それぞれ独立して用紙からの荷重を受け止めることができる。また、アーム部15Bは屈曲しており、これによってアーム部15Bを長くすることが可能となり、微小な荷重の変化でもアーム部15Bの撓みを変化させることができる。そして、アーム部15Bの撓みによる突起部15Cの変位は、隣接する突起部15Cの変位には、ほとんど影響を与えないように構成されている。
【0048】
分離部支持部16は、図7に示すように、多数のバネ部16Bと2つの係止腕16Cとを有していて、図8に示すように、給紙分離部15の下側に配置される。この際、分離部支持部16の上面部16Dに形成されたバネ部16Bは、給紙分離部15のベース部15Aに当接するように設定されている。これにより、給紙分離部15は、分離部支持部16に強固に支持されるものである。
【0049】
係止腕16Cは、図3および図7に示すように、分離部支持部16の側面部16Eの端部に形成され、ホルダ部14の側壁部14Bに当接し、ホルダ部14と、給紙分離部15と、分離部支持部16とを係止位置決めしている。
保持部17は、ホルダ部14の長孔14Dの端部に形成された位置決め孔14E、および、給紙分離部15に設けられた位置決め孔15Fに嵌合される位置決め突起17A(図4(A)参照)を内上壁に有する。この位置決め突起17Aは、給紙分離部15の係止片15Dと、分離部支持部16の係止片16Aと、係止溝14Gとの係止関係に基づき給紙分離部15とホルダ部14と分離部支持部16とを一体化した状態で、ホルダ部14の位置決め孔14Eに嵌合され、これにより保持部17は、給紙分離部15とホルダ部14と分離部支持部16とを一体に保持するのである。
【0050】
ここで、前記のように構成された給紙分離機構12に配設される給紙分離部15の中心と前記給紙ローラ10の中心とは、図1に示すように、用紙の幅方向に沿って所定距離Pだけ離間されている。つまり、距離Pが長すぎると用紙の重送が発生し易く、一方、距離Pが短すぎると用紙の空送が発生し易いことが一般に知られており、かかる事情を勘案して距離Pが設定されている。
【0051】
次に、給紙機構について図9を用いて説明する。給紙機構は図9に示すように、給紙ローラ10と、カバー部30と、フィルム部32と、から構成されている。
給紙ローラ10は、駆動機構7、ローラギヤ8、および給紙ローラ軸6の回転駆動に基づくローラ支持部9内のギヤ列の駆動(図1参照)によって、回転駆動される。
【0052】
カバー部30は、用紙Hを収納するために傾斜壁4から所定距離だけ離間した位置に配設されており、用紙Hに対向して折曲部31が設けられている。また、折曲部31の近傍には弾性を有するフィルム部32が取り付けられている。このフィルム部32は積層状態で収納された最上位の用紙Hに当接して用紙Hの下端が給紙分離機構12における給紙分離部15上に乗るように規制作用を行うためのものである。
【0053】
以上のように構成された給紙装置1では、回転駆動される給紙ローラ10が積層状態に収納された用紙Hを本体ケース2の下部方向へ1枚ずつ分離して送ることにより給紙がなされる。〔給紙装置の動作〕
次に、給紙時の用紙の分離が行われる様子を、給紙分離機構12付近の断面図である図10を用いて説明する。
【0054】
用紙収納部に積層された用紙Hは、ホルダ部14または給紙分離部15の突起部15Cに保持されており、用紙Hが乗っている突起部15Cを支持するアーム部15Bは、若干の撓みを有することで用紙Hの荷重との均衡を保っている。
ここで、用紙Hの最上面に位置する上位用紙41は、給紙ローラ10の回転と共に給紙が開始される。給紙ローラ10が回転を始めると、突起部15Cに加わる荷重が大きくなり、それに伴いアーム部15Bの撓みが大きくなる。アーム部15Bの撓みがある程度の大きさになると、上位用紙41は突起部15C上を滑り、給紙されていく。
【0055】
このとき用紙Hの最上面から2枚目に位置する下位用紙42が、上位用紙41と共に移動していても、上位用紙41の先端が突起部15Cを抜けた時点でアーム部15Bの撓みは元に戻るため、下位用紙42の移動は阻害される。また、仮に下位用紙42が1つ目の突起部15Cを通過できたとしても、次の突起部15Cは用紙Hの荷重による撓みを有していないので、より確実に下位用紙42の移動を阻害することができる。〔給紙装置における作用および効果〕
このように、本実施形態で詳述した給紙装置1では、複数の突起部15Cをアーム部15Bによって個々に支持することによって、各突起部15Cに加わる荷重を各アーム部15Bで独立制御可能となる。この結果、突起部15Cの複雑な設計・製造を必要とせずに、安定した給紙の分離が可能となり、複数枚の用紙Hがまとめて給紙される重送を防止することができる。
【0056】
次に、本装置(給紙装置1)では底壁3とは別部品から成る給紙分離機構12が、底壁3に装着されている。このように複数の突起部15Cと、複数のアーム部15Bとを底壁3とは別部品とすることで、取り外しが容易となり、突起部15Cの角度の調整や部品交換等のメンテナンスを容易にすることができる。
【0057】
また、本装置(給紙装置1)における用紙収納部11(底壁3および傾斜壁4)は複数枚の用紙Hを水平方向に対して傾斜姿勢に保持している。このような傾斜姿勢で用紙Hを保持すると、最上位に位置する用紙Hが、最上位から2枚目の用紙Hに与える荷重を少なくすることができるため、用紙Hの分離が容易にできる。
【0058】
次に、給紙分離部15は金属で一体成形されている。給紙分離部15は複数の部品で構成されているもよいが、このように複数の部品を1個の部品に統合することによって、コストを削減できる。加えて、各突起部15Cが各アーム部15Bから欠落することを防止することができる。また、アーム部15Bが金属製であるため、用紙による繰り返し荷重が加えられても疲労しにくくなる。そして、各突起部15Cは、例えば給紙分離部15がゴム製である場合等と比べて、耐摩耗性が高くなり、用紙Hとの摩擦による磨耗を抑えることができるので、給紙装置としての耐久性を向上することができる。
【0059】
また、各突起部15Cは、用紙Hが給紙される進行方向に沿って配置されている。この結果、各突起部15Cは用紙Hからの荷重が常に適切に保たれる位置で用紙Hを支持することができ、安定した用紙Hの分離が可能となる。
加えて、各突起部15Cは各アーム部15Bの中央で支持され、各アーム部15Bはベース部15Aによって両端支持されている。この結果、突起部15Cが傾くことを防止することができ、用紙分離の安定性がよくなる。
【0060】
次に、アーム部15Bは、曲線もしくは直線を組み合わせた形状することによって、アーム部15Bの長さを長くしている。各アーム部15Bは、用紙Hから各突起部15Cに受ける荷重に応じて、撓みを有するようになっている。このためアーム部15Bの長さを長くすると、アーム部15Bの撓み量を大きくすることが可能なり、用紙Hからの微小な荷重の変化によってアーム部15Bの撓み量を制御できる。
【0061】
また、図6に示す給紙分離部15は、突起部15Cよりも給紙方向に対して後側に伸びるアーム部15Bを有している。このような給紙分離部15を給紙装置1に用いれば、用紙による荷重が大きくなるに従って用紙に対する突起部15Cの角度が小さくなり、給紙時の抵抗を少なくすることができる。
【0062】
次に、給紙分離機構12は、用紙Hの進行方向に沿って形成された長孔14Dを有するホルダ部14を備え、ホルダ部14は給紙分離部15の上側に配置され、給紙分離部15内の各突起部15Cは長孔14Dから所定の長さだけ上方に突出している。この結果、アーム部15Bに直接用紙の荷重が加わることを防止できるので、給紙分離部15の撓みを小さくすることができ、アーム部15Bの撓み量の制御および突起部15Cの変位量の制御が容易になる。
【0063】
また、給紙分離機構12は、ベース部15Aをホルダ部14との間で下から挟持した分離部支持部16を備えている。このように分離部支持部16を備えることで、ベース部15Aの支持状態が強固になり、用紙に対する抵抗力を大きくすることができるので、用紙分離の安定性がよくなる。
【0064】
加えて、給紙分離機構12は、給紙分離部15およびホルダ部14の用紙と当接される表面の摩擦係数を、給紙分離部15と用紙との摩擦係数、および、ホルダ部14と用紙との摩擦係数を用紙同士の摩擦係数よりも低く設定している。(用紙と用紙との摩擦係数μ≒0.5に対して、例えばSUS板と用紙との摩擦係数μ≒0.25である。)この結果、給紙時における抵抗が小さくなるので、突起部15Cの突出量と用紙との当接角度とを最適に設定することで、より安定した給紙を行うことができる。〔別形態の給紙装置〕
用紙が複数枚まとめて給紙されてしまう重送を防止し、確実に1枚ずつ給紙できるようにするには、図6に示す給紙分離部15を用いてもよいが、以下に示すような形状の給紙分離部を用いてもよい。
【0065】
図11(A)に示す給紙分離部15は、突起部15Cよりも給紙方向に対して前側に伸びるアーム部15Gを有している。また、図11(B)に示す給紙分離部15は、複数回屈曲するアーム部15Hを有している。図6に示す給紙分離部15と図11に示す給紙分離部15とは、アーム部15Bが異なるだけで、他の部分の構成は同様である。このように、アーム部の形状は各種形状が考えられ、用紙からの荷重に応じて各突起部15Cが独立して変位可能であればどのような形状でもよい。本発明は各突起部15Cが一体的ではなく、独立して変位可能であることが重要な点だからである。
【0066】
次に、図12に示す給紙分離部61は、図6に示す給紙分離部15と比べて、アーム部61Bおよび突起部61Cの形状が異なるだけであり、ベース部61Aによって両端支持されている1つのアーム部61Bに、2つの突起部61Cを有している。このように各突起部61Cは各アーム部61Bと1つずつ対になっている必要は無く、1つのアーム部61Bに複数の突起部61Cが配置されていてもよい。
【0067】
また、アーム部はベース部によって両端支持されている必要は無く、図13に示す給紙分離部62のように、各アーム部62Bはベース部62Aによって、片持ち支持されていてもよい。この場合、各突起部62Cは各アーム部62Bの先端部分に一体的に形成されている。
【0068】
更に、図14および図15に示すように、給紙分離部は2枚の給紙分離板(給紙分離上板および給紙分離下板)を組み合わせることによって構成されていてもよい。
図14に示す給紙分離部63において、図14(C)に示す給紙分離下板65は前述の給紙分離部と同様に、ベース部65A、アーム部65B、および突起部65Cを有し、図14(B)に示す給紙分離上板64の下側に配置されている。尚、給紙分離上板64は、給紙分離下板65同様に、ベース部64A、アーム部64B、および突起部64Cを備えている。ここで、両者(給紙分離上板64および給紙分離下板65)を重ね合わせると、給紙分離上板64の突起部64Cと給紙分離下板65の突起部65Cとが交互に上方に向かって突出し、更に、両者の突起部の高さが一致するように各突起部の大きさが設定されている。この場合、突起部65Cの高さが突起部64Cの高さよりも給紙分離上板64の厚さ分だけ高く設計されている。
【0069】
図15に示す給紙分離部66についても同様に、図15(C)に示す給紙分離下板68は、ベース部68A、アーム部68B、および突起部68Cを有し、図15(B)に示す給紙分離上板67の下側に配置されている。給紙分離上板67も給紙分離下板68と同様にベース部67A、アーム部67B、および突起部67Cを備えている。
【0070】
両者(給紙分離上板67および給紙分離下板68)を重ね合わせると、給紙分離上板67の突起部67Cと給紙分離下板68の突起部68Cとが交互に上方に向かって突出し、更に、両者の突起部の高さが一致するように各突起部の大きさが設定されている。この場合も、図14に示す給紙分離部63の場合と同様に、突起部68Cの高さが突起部67Cの高さよりも給紙分離上板67の厚さ分だけ高く設計されている。
【0071】
ここで、図14に示す給紙分離部63と、図15に示す給紙分離部66とは、アーム部がベース部によって両端支持されている(図14)か、片持ち支持されている(図15)か、が異なるのみで、その他の構成は同様である。
図14および図15に示す給紙分離部では、2枚の給紙分離板から構成することによって、隣接する突起部同士の間隔を狭くすること可能となり、各突起部に加わる用紙からの荷重を低減できるため、重送を防止し安定した給紙ができる。また、給紙分離部を2枚の給紙分離板から構成することによって、突起部を最適な密度で配置することが可能になるので、給紙の安定性を向上することができる。更に、用紙からの荷重を低減できるので、用紙と突起部との摩擦によって用紙に付けられる傷を小さくすることができる。
【0072】
次に、給紙装置1では、1個の給紙分離機構12を底壁3に配置したが、より確実な用紙の分離をするには、給紙分離機構12を底壁3に2個以上配置してもよい。このように給紙分離機構12を複数個並列に配置することで、複数の給紙分離機構12で同時に用紙分離することが可能であるので、より確実に用紙の分離を行うことができる。
【0073】
さらに、給紙装置1において、給紙分離機構12は底壁3とは別部品で構成されているが、特に別部品で構成されている必要はなく、底壁3と一体で形成されていてもよい。
また、給紙装置1において、用紙収納部11(底壁3および傾斜壁4)は複数枚の用紙Hを傾斜姿勢に保持しているが、用紙収納部11と給紙分離機構12とが鈍角をなしていれば、複数枚の用紙を水平に保持していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 給紙装置の内部を示す一部破断正面図である。
【図2】 給紙装置の傾斜壁および底壁部分を示した上面図である。
【図3】 給紙分離機構の構造図である。
【図4】 給紙分離機構の模式断面図である。
【図5】 ホルダ部を示す説明図である。
【図6】 給紙分離部を示す説明図である。
【図7】 分離部支持部を示す説明図である。
【図8】 給紙分離機構の構成を示す斜視図である。
【図9】 用紙の分離を示す説明図である。
【図10】 用紙の分離時における給紙分離機構付近の拡大図である。
【図11】 別形態の給紙分離部(アーム部を変形させたもの)を示す説明図である。
【図12】 別形態の給紙分離部(1つのアーム部に2つの突起部を配置したもの)を示す説明図である。
【図13】 別形態の給紙分離部(アーム部を片持ち支持にしたもの)を示す説明図である。
【図14】 別形態の給紙分離部(給紙分離上板と給紙分離下板とを備え、アーム部は両端支持のもの)を示す説明図である。
【図15】 別形態の給紙分離部(給紙分離上板と給紙分離下板とを備え、アーム部は片持ち支持のもの)を示す説明図である。
【図16】 従来装置において用紙の分離を示す説明図である。
【図17】 従来装置における給紙分離部の説明図である。
【符号の説明】
1...給紙装置、2...本体ケース、3...底壁、3A...用紙滑り部、3B...固定部、3C...固定片、4...傾斜壁、5...側壁、6...給紙ローラ軸、7...駆動機構、8...ローラギヤ、9...ローラ支持部、10...給紙ローラ、11...用紙収納部、12...給紙分離機構、14...ホルダ部、14A...上壁部、14B...側壁部、14C...係止部、14D...長孔、14E...位置決め孔、14F...突起部、14G...係止溝、15...給紙分離部、15A...ベース部、15B...アーム部、15C...突起部、15D...係止片、15F...位置決め孔、15G...アーム部、15H...アーム部、16...分離部支持部、16A...係止片、16B...バネ部、16C...係止腕、16D...上面部、16E...側面部、17...保持部、17A...位置決め突起、19...案内リブ、20...付勢バネ、30...カバー部、31...折曲部、32...フィルム部、41...上位用紙、42...下位用紙、61...給紙分離部、61A...ベース部、61B...アーム部、61C...突起部、62...給紙分離部、62A...ベース部、63...給紙分離部、64...給紙分離上板、64A...ベース部、64B...アーム部、64C...突起部、65...給紙分離下板、65A...ベース部、65B...アーム部、65C...突起部、66...給紙分離部、67...給紙分離上板、67C...突起部、68...給紙分離下板、68C...突起部、90...用紙、91...ホルダ部、92...給紙分離部、92a...突出部、92b...微小凹凸、93...分離部支持部、93a...支持部、93c...空隙。
Claims (25)
- 複数枚の用紙を収納可能な用紙収納部と、
前記用紙収納部に収納された用紙を1枚ずつ分離するための給紙ローラを有し、分離されたその用紙を所定の搬送路に供給可能な給紙機構と、
前記所定の搬送路にあって、前記用紙収納部に収納されている用紙に対して鈍角を成すように傾斜している傾斜面と、
を有する給紙装置において、
前記用紙の端部に係合可能で、前記傾斜面の表面から突出可能な複数の突起部と、
該各突起部を前記傾斜面から突出する位置に支持する、可撓性を有する複数のアーム部と、を備え、
前記各突起部は、支持されるアーム毎に独立して変位可能であることを特徴とする給紙装置。 - 前記アーム部は金属によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
- 前記各突起部は耐摩耗性の高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給紙装置。
- 前記複数の突起部は前記用紙の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記各突起部は、前記各アーム部と一体で形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記各突起部は金属で形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記傾斜面は、用紙の搬送方向に沿って形成された長穴を有し、
前記複数の突起部は前記長穴を介して前記傾斜面に対して突出することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の給紙装置。 - 前記アーム部は片持ち支持されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記アーム部は両端支持されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の給紙装置。
- 1つのアーム部が複数の突起部を支持していることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記各アーム部は前記各突起部を独立に支持していることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の給紙装置。
- 前記用紙収納部は複数枚の用紙を水平面に対して傾斜姿勢に保持することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の給紙装置。
- 積層されている複数枚の用紙を1枚ずつ分離して給紙する給紙ローラを備える給紙装置に使用される給紙分離機構において、
前記積層されている複数枚の用紙の給紙方向における端部に係合可能な複数の突起部と、
該各突起部が前記用紙の端部に係合する位置に支持する、可撓性を有する複数のアーム部と、
各アーム部を支持するベース部と
からなる給紙分離部を備え、
前記各突起部は、支持されるアーム毎に独立して変位可能であることを特徴とする給紙分離機構。 - 前記用紙の給紙方向に沿って形成された長孔を有するホルダ部を更に備え、
前記給紙分離部の前記各突起部は前記ホルダ部の前記長孔から所定の長さだけ上方に突出していることを特徴とする請求項13に記載の給紙分離機構。 - 少なくとも前記用紙の端部に当接する前記ホルダ部表面の摩擦係数は、前記用紙同士の摩擦係数よりも低い材料で構成されていることを特徴とする請求項14に記載の給紙分離機構。
- 前記ベース部を、前記ホルダ部との間で、下側から狭持した分離部支持部を備えたことを特徴とする請求項14または請求項15に記載の給紙分離機構。
- 前記突起部は前記アーム部の中央にて支持され、前記アーム部は前記ベース部によりその両端が支持されていることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の給紙分離機構。
- 前記アーム部は前記ベース部により片持ち支持されていることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の給紙分離機構。
- 前記給紙分離部は、互いに前記アーム部および前記突起部が齟齬形状を成す給紙分離板が複数枚重ねられて構成されていることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載の給紙分離機構。
- 1つのアーム部が複数の突起部を支持していることを特徴とする請求項13〜19のいずれかに記載の給紙分離機構。
- 前記各アーム部は前記各突起部を独立に支持していることを特徴とする請求項13〜19のいずれかに記載の給紙分離機構。
- 前記給紙分離部は、金属製であることを特徴とする請求項13〜21に記載の給紙分離機構。
- 複数枚の用紙を収納可能な用紙収納部と、
前記用紙収納部に収納された用紙を1枚ずつ分離するための給紙ローラを有し、分離されたその用紙を所定の搬送路に供給可能な給紙機構と、
前記所定の搬送路にあって、前記用紙収納部に収納されている用紙に対して鈍角を成すように傾斜している傾斜面と、を備え、
請求項13〜22のいずれかに記載の給紙分離機構が当該傾斜面に配置されていることを特徴とする給紙装置。 - 前記用紙収納部は複数枚の用紙を水平面に対して傾斜姿勢に保持することを特徴とする請求項23に記載の給紙装置。
- 前記給紙分離機構は前記傾斜面に2個以上配置されていることを特徴とする請求項23または請求項24に記載の給紙装置。
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