JP3807416B2 - 給紙装置 - Google Patents

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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