JP3807416B2 - 給紙装置 - Google Patents

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Description

この発明は、プリンタやコピー機などの画像形成装置において、用紙を給紙方向に送り出す給紙装置に関する。
プリンタやコピー機などの画像形成装置においては、その用紙を積み重ねた状態で給紙カセットなどに収納している。印刷時には、その積み重ねられた用紙の最上層に位置する用紙のみを印刷部に送る必要がある。
最上層に位置する用紙のみを、印刷部に送り出すため、従来から、積み重ねられた用紙の給紙方向の先端に当接する傾斜面を設けた給紙装置が用いられている。用紙の給紙方向の先端を傾斜面に当接しておくことで、用紙を傾斜方向に送るときに用紙にある程度の抵抗を与えることができる。
この給紙装置においては、給紙ローラの駆動力が直接加わる最上層の用紙は、その抵抗に抗して給紙方向に送られる。一方、給紙ローラの駆動力が直接加わらない2層目以下の用紙は、最上層の用紙との摩擦力よりも、傾斜面の抵抗の方が大きいため給紙方向に送られることはない。これにより、最上層の用紙のみを選択的に給紙方向に送ることができる。
このような傾斜面を備えた給紙装置として、特許文献1(特開平5−213462号公報)に記載されたようなものがある。
特開平5−213462号公報
上記のような傾斜面を備えた給紙装置において、最上層の用紙が給紙方向に正常に送られないことがあった。その要因としては、用紙の湿気や表面の仕上げの影響により、用紙の先端と傾斜面との摩擦が大きい場合、用紙が硬質で傾斜面に沿って変形しにくい場合などがある。
上記特許文献1に記載の給紙装置では、給紙ローラを給紙方向と反対方向に移動させることで、用紙の先端部を変形しやすくしている。しかし、この給紙装置においては、給紙ローラを駆動するギアの位置が、給紙ローラの移動に伴って移動する構造のため、その駆動装置が不可避的に複雑なものとなるという問題があった。
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造で実現でき、条件が悪い場合でも、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙することができる給紙装置を提供することを目的とする。
この発明に基づいた給紙装置のある局面に従えば、積み重ねられた用紙の最上層に位置する用紙を給紙方向に送り出す給紙ローラと、上記給紙ローラを貫通し、両端が回動自在に固定されて、該給紙ローラに駆動力を伝達するシャフトと、用紙の給紙方向に位置し、用紙の先端が当接する傾斜面と、用紙を上方向に付勢して、最上層の用紙を上記給紙ローラの下端に押圧する用紙付勢バネとを備え、上記給紙ローラにより最上層の用紙に駆動力を加えて最上層の用紙の先端が上記傾斜面の上端を乗り越えて給紙方向に進むようにすることで、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙する給紙装置であって、上記給紙ローラを介して最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に撓む上記シャフトを給紙方向と反対の方向かつ下向きに案内する傾斜した案内面が上記シャフトに当接して設けられており、上記案内面は、上記給紙ローラの近傍に位置している。
この発明に基づいた給紙装置の他の局面に従えば、積み重ねられた用紙の最上層に位置する用紙を給紙方向に送り出す給紙ローラと、上記給紙ローラを貫通し、少なくともその一端が回動自在に固定されて、該給紙ローラに駆動力を伝達するシャフトと、用紙の給紙方向に位置し、用紙の先端が当接する傾斜面と、用紙を上方向に付勢して、最上層の用紙を上記給紙ローラの下端に押圧する用紙付勢バネとを備え、上記給紙ローラにより最上層の用紙に駆動力を加えて最上層の用紙の先端が上記傾斜面の上端を乗り越えて給紙方向に進むようにすることで、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙する給紙装置であって、上記給紙ローラを介して最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に移動する上記給紙ローラを、給紙方向と略反対の方向かつ下向きに案内する案内部が設けられている。
上記給紙装置において好ましくは、上記案内部は、上記シャフトに当接して設けられた傾斜した案内面により構成され、上記案内面は、最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に撓む上記シャフトを給紙方向と反対の方向かつ下向きに案内する方向に傾斜している。
上記給紙装置においてさらに好ましくは、上記案内部は、上記シャフトの一端が挿入される長孔を有する軸受けにより構成され、上記長孔は上記給紙ローラを案内する方向に延びる。
上記給紙装置においてさらに好ましくは、上記シャフトを上方向に付勢して上記給紙ローラを初期位置に復元させるシャフト付勢バネをさらに備える。
本発明に係る給紙装置によると、簡単な構造で実現でき、悪条件下においても、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙することができる。
(実施の形態1)
以下、実施の形態1における給紙装置について、図1から図4を参照して説明する。なお、図1は、本実施の形態における給紙装置および給紙カセットの斜視図であり、図2は、給紙装置の構造を示す一部を省略した斜視図であり、図3および図4は給紙装置の縦断面図である。
本実施の形態の給紙装置11は、積み重ねられた用紙10の最上層に位置する用紙10aを給紙方向に送り出す給紙ローラ21と、上記給紙ローラ21を貫通し、少なくとも一端が回動自在に固定されて、該給紙ローラ21に駆動力を伝達するシャフト22と、用紙10の給紙方向(図1に矢印Aで示す)に位置し、用紙10の先端が当接する傾斜面31と、用紙10を上方向に付勢して、最上層の用紙10を上記給紙ローラ21の下端に押圧する用紙付勢バネ55とを備え、上記給紙ローラ21により最上層の用紙10aに駆動力を加えて最上層の用紙10aの先端が上記傾斜面31の上端を乗り越えて給紙方向に進むようにすることで、最上層の用紙10aのみを給紙方向に給紙するものである。上記給紙ローラ21を介して最上層の用紙10aに加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に撓む上記シャフト22を給紙方向と反対の方向かつ下向きに案内する傾斜した案内面41が上記シャフト22に当接して設けられており、上記案内面41は、上記給紙ローラ21の近傍に位置している。
本実施の形態の給紙装置は、プリンタの一部として構成されている。プリンタは、図2に示すように、受け箱状の給紙カセット51と、以下に詳述する給紙装置11と、図示しないサーマルヘッドおよびインクリボンなどを備えた印刷部とを備えている。給紙カセット51の内部には、複数の用紙10が積み重ねられた収納されており、この用紙を給紙装置11により印刷部に給紙する。給紙カセット51や、印刷部の構成はこれらに限定されることはない。複数積み重ねられた用紙を使用するプリンタやコピー機などの画像形成装置であれば本実施の形態の給紙装置11を適用することが可能である。
給紙カセット51の内部には、上述のように、複数の用紙10が積み重ねられた状態で収納されている。その用紙10の給紙方向の先端は、後端部を支点にして回動自在に取り付けられた昇降板56の上に位置している。この昇降板56の後端は、図3および図4に示すように、Z字型に曲げられている。この昇降板56の後端は、給紙カセット51の底板に設けられたスリット52に挿入されている。
この昇降板56の下方には、つる巻きバネで構成された用紙付勢バネ55が設けられている。この用紙付勢バネ55により、昇降板56およびその上に載置された用紙10の先端部は、常時上方向に付勢されている。この付勢力により、最上層の用紙10aの先端部は、給紙ローラ21に下方向から常時押し付けられる。
用紙10の給紙方向には、傾斜面31およびその下方に連続する垂直面32が設けられている。給紙カセット51に収納された、積み重ねられた用紙10の先端は、傾斜面31または垂直面32に当接されている。傾斜面31の上端は、給紙ローラ21の下端よりやや上に位置している。傾斜面31は、図1および図2に示すように、用紙10の幅方向の3箇所に設けられている。
給紙ローラ21は、ゴム製であり、その表面に軸方向に延びる、滑り止めの凹凸を有する。給紙ローラ21には、金属製のシャフト22が貫通している。給紙ローラ21は、シャフト22の長さ方向の略中央部に位置している。給紙ローラ21は、このシャフト22により保持され、また、このシャフト22により給紙方向への回転駆動力が伝達される。シャフト22の両端は、プリンタ本体のシャーシを構成する一対の側板に軸受け23を介して回動自在に取り付けられている。
シャフト22の端部には、ギア24が設けられている。ギア24には、図示しない駆動ギアを介してモータが接続され、このモータによりギア24を一定方向に駆動する。このシャフト22は、正常に最上層の用紙10aが給紙されている状態ではほとんど撓まない。しかし、最上層の用紙10aが何らかの悪条件により給紙方向に送られない状態においては、給紙ローラ21の回動に伴い、給紙ローラ21が給紙方向とは反対の方向に進もうとする力が生じる。シャフト22は、この力が加わった場合には、それに伴い給紙方向とは反対の方向に撓む程度の比較的細い軸径とされている。
シャフト22の給紙ローラ21の近傍には、傾斜した案内面41が当接されている。傾斜した案内面41は、軸受け23と一体に構成されたアーム42の先端に設けられている。アーム42は樹脂製であり、軸受け23と一体に成形されている。これにより軸受け23と同時にアーム42を取り付けることができるので、その取付け工数が増加しない。アーム42の剛性を高くする必要がある場合には、金属でこれを構成するようにしてもよい。
この案内面41は、本実施の形態では、シャフト22の給紙ローラ21の片側にのみ設けられているが、給紙ローラ21の両側に設けるようにしてもよい。シャフト22は、初期状態において、案内面41の上端部付近に当接している。
次に本実施の形態の給紙装置11の動作について説明する。初期状態においては、図3に示すように、用紙10の先端は、傾斜面31または垂直面32に当接している。給紙ローラ21を回転駆動させると、最上層に位置する用紙10aに給紙方向の駆動力が付与される。通常は、この駆動力により、用紙10aが給紙方向に送られ、傾斜面31の上端を乗り越えて印刷部に給紙される。上から二枚目の用紙10にも、最上層の用紙10aを介して駆動力が伝わるが、その駆動力より、用紙10が傾斜面31から受ける摩擦力の方が大きいため、二枚目以下の用紙10は給紙方向には送られない。このように動作することで、印刷部には最上層の用紙10aのみが給紙される。
しかし、最上層の用紙10aが給紙方向に正常に送られないことがある。その要因としては、用紙10の湿気や表面の仕上げの影響により、用紙10の先端と傾斜面31との摩擦力が大きい場合、用紙10が硬質で傾斜面31に沿って変形しにくい場合などが考えられる。
このような場合には、一定方向に回転している給紙ローラ21は、最上層の用紙10aに付与する駆動力の反力により、給紙方向と反対の方向(図3の右方向)に進もうとする。このとき、シャフト22は比較的細い直径のもので構成されているので、シャフト22が撓もうとする。シャフト22には、傾斜した案内面41が設けられているので、シャフト22は案内面41に沿って撓む。これにより、シャフト22に保持された給紙ローラ21は、案内面41に沿う方向、すなわち、給紙方向と反対の方向かつ下向きの方向に案内される。
給紙ローラ21がこのような方向に案内されると、積み重ねられた用紙10は、給紙ローラ21により用紙付勢バネ55の付勢力に抗して下方向に押し下げられ、図4に示す状態となる。用紙10の先端は、上述のように、傾斜面31に当接しているので、この位置は変化しない。これにより用紙10の先端は下向きに湾曲する。その結果、用紙10の先端の傾斜面31に当接する角度θが小さく(浅く)なり、用紙10が傾斜面31から受ける抵抗力が弱くなる。最上層の用紙10aに加わる抵抗力が弱くなることで、給紙ローラ21により最上層の用紙10aに与えられる駆動力が相対的に大きくなり、最上層の用紙10aを給紙方向に送り出すことができる。
このように本実施の形態では、最上層の用紙10aが何らかの悪条件により給紙方向に送られにくい場合でも、給紙ローラ21が斜め下方向に用紙10を押し下げることで、最上層の用紙10aを正常に給紙することができる。
また、本実施の形態の給紙装置11においては、給紙ローラ21を斜め下方向に案内した状態においても、シャフト22を駆動するギア24の位置は変化しないので、このギア24を駆動する駆動ギアとの相対位置は変化しない。これにより、給紙ローラ21を斜め下方向に案内する機構を備えた給紙装置11を単純な構造で構成することができる。
尚、本実施の形態では、給紙ローラ21の近傍に案内面41を設けたが、案内面41は、軸受け付近などに設けることも可能である。ただし、給紙ローラ21の近傍に設けた方が、シャフト22の撓みの影響を受けずに、給紙ローラ21を所定の方向に案内することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について図5から図8を参照して説明する。なお、図5は、本実施の形態における給紙装置および給紙カセットの斜視図であり、図6は、給紙装置の構造を示す一部を省略した斜視図であり、図7および図8は給紙装置の縦断面図である。これらの図において実施の形態1と対応する構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
上記実施の形態においては、給紙ローラ21を保持するシャフト22を比較的小径とし、シャフト22に傾斜した案内面41を当接することで、給紙ローラ21を斜め下方向に案内している。本実施の形態では、これに替えて、図5および図6に示すように、シャフト22の一端を支持する軸受け23に長孔25を設け、この長孔25にシャフト22の一端を位置させることで、給紙ローラ21を斜め下方向に案内している。
さらに、軸受け23と一体にシャフト付勢バネ26が設けられている。シャフト付勢バネ26は、片持ち梁状の板ばねであり、シャフト22の下面に当接している。シャフト付勢バネ26によりシャフト22は、上方向に常時付勢されている。シャフト付勢バネ26は、樹脂製であり、軸受け23と一体に成形されている。これにより、シャフト付勢バネ26を取り付けるために作業工数が増えることはない。シャフト付勢バネ26は、平面視L型に構成されており、軸受け23から水平に延びるアーム27を介して軸受け23に連結されている。さらに大きな付勢力が必要な場合などには、シャフト付勢バネ26を金属製の板ばねなどにより構成してもよい。
次に本実施の形態の給紙装置11の動作について説明する。最上層の用紙10aが正常に送られるときの動作は、実施の形態1と全く同じである。最上層の用紙10aが何らかの悪条件のために、正常に給紙方向に送られなくなった場合には、一定方向に回転している給紙ローラ21は、最上層の用紙10aに付与する駆動力の反力により、給紙方向と反対の方向(図7の右方向)に進もうとする。
このとき、シャフト22の一端は、長孔25に保持されているので、シャフト付勢バネ26に抗しながら長孔25内を摺動する。これにより、シャフト22に保持された給紙ローラ21は、案内面41に沿う方向、すなわち、給紙方向と反対の方向かつ下向きの方向に案内される。このとき、給紙ローラ21は、給紙方向に対して若干傾斜するが、その角度はわずかであるので、ほとんど影響はない。
給紙ローラ21がこのような方向に案内されると、積み重ねられた用紙10は、給紙ローラ21により用紙付勢バネ55の付勢力に抗して下方向に押し下げられ、図8に示す状態となる。これにより用紙10の先端は下向きに湾曲する。その結果、用紙10の先端の傾斜面31に当接する角度θが小さく(浅く)なり、用紙10が傾斜面31から受ける抵抗力が弱くなる。最上層の用紙10aに加わる抵抗力が弱くなることで、給紙ローラ21により最上層の用紙10aに与えられる駆動力が相対的に大きくなり、最上層の用紙10aを給紙方向に送り出すことができる。
最上層の用紙10aを送り出した後は、シャフト付勢バネ26の付勢力により、シャフト22の端部は、初期位置(長孔25内の最も高い位置)に戻る。
このように本実施の形態の給紙装置11でも、最上層の用紙10aが何らかの悪条件により給紙方向に送られにくい場合に、給紙ローラ21が斜め下方向に用紙10を押し下げることで、最上層の用紙10aを正常に給紙することができる。
また、本実施の形態の給紙装置11においても、給紙ローラ21を斜め下方向に案内した状態においても、シャフト22を駆動するギア24の位置は変化しないので、このギア24を駆動する駆動ギアとの相対位置は変化しない。これにより、給紙ローラ21を斜め下方向に案内する機構を備えた給紙装置11を単純な構造で構成することができる。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
この発明に基づいた実施の形態1における給紙装置および給紙カセットの斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態1における給紙装置の構造を示す一部を省略した斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態1の、図1におけるIII−III矢視断面図である。 この発明に基づいた実施の形態1の、図1におけるIII−III矢視断面図である。 この発明に基づいた実施の形態2における給紙装置および給紙カセットの斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態2における給紙装置の構造を示す一部を省略した斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態2の、図5におけるVII−VII矢視断面図である。 この発明に基づいた実施の形態2の、図5におけるVII−VII矢視断面図である。
符号の説明
10 用紙、11 給紙装置、21 給紙ローラ、22 シャフト、23 軸受け、24 ギア、25 長孔、26 シャフト付勢バネ、31 傾斜面、41 案内面、55 用紙付勢バネ。

Claims (5)

  1. 積み重ねられた用紙の最上層に位置する用紙を給紙方向に送り出す給紙ローラと、
    前記給紙ローラを貫通し、両端が回動自在に固定されて、該給紙ローラに駆動力を伝達するシャフトと、
    用紙の給紙方向に位置し、用紙の先端が当接する傾斜面と、
    用紙を上方向に付勢して、最上層の用紙を前記給紙ローラの下端に押圧する用紙付勢バネとを備え、
    前記給紙ローラにより最上層の用紙に駆動力を加えて最上層の用紙の先端が前記傾斜面の上端を乗り越えて給紙方向に進むようにすることで、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙する給紙装置であって、
    前記給紙ローラを介して最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に撓む前記シャフトを給紙方向と反対の方向かつ下向きに案内する傾斜した案内面が前記シャフトに当接して設けられており、
    前記案内面は、前記給紙ローラの近傍に位置している、給紙装置。
  2. 積み重ねられた用紙の最上層に位置する用紙を給紙方向に送り出す給紙ローラと、
    前記給紙ローラを貫通し、少なくともその一端が回動自在に固定されて、該給紙ローラに駆動力を伝達するシャフトと、
    用紙の給紙方向に位置し、用紙の先端が当接する傾斜面と、
    用紙を上方向に付勢して、最上層の用紙を前記給紙ローラの下端に押圧する用紙付勢バネとを備え、
    前記給紙ローラにより最上層の用紙に駆動力を加えて最上層の用紙の先端が前記傾斜面の上端を乗り越えて給紙方向に進むようにすることで、最上層の用紙のみを給紙方向に給紙する給紙装置であって、
    前記給紙ローラを介して最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に移動する前記給紙ローラを、給紙方向と略反対の方向かつ下向きに案内する案内部が設けられている、給紙装置。
  3. 前記案内部は、前記シャフトに当接して設けられた傾斜した案内面により構成され、
    前記案内面は、最上層の用紙に加えられる駆動力の反作用により給紙方向と反対の方向に撓む前記シャフトを給紙方向と反対の方向かつ下向きに案内する方向に傾斜している、請求項2に記載の給紙装置。
  4. 前記案内部は、前記シャフトの一端が挿入される長孔を有する軸受けにより構成され、前記長孔は前記給紙ローラを案内する方向に延びる、請求項2に記載の給紙装置。
  5. 前記シャフトを上方向に付勢して前記給紙ローラを初期位置に復元させるシャフト付勢バネをさらに備える、請求項2から4のいずれかに記載の給紙装置。
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