JP3809766B2 - 給紙装置および記録装置並びにd型給紙ローラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、側面視略D字形の回転式給紙ローラにより積層された記録媒体を、その最上位のものから1枚づつ給送する給紙装置および該給紙装置を備えた記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録装置においては、シート状の記録媒体(普通紙、コート紙、OHP用シート、光沢紙、光沢フィルム等)を供給、搬送し、画像を形成した後排出する構成が一般的に採用されている。この種の記録装置は、通常、装置内に記録媒体を給送するための給紙ローラ、このローラにより供給された記録媒体を搬送する紙送りローラ(「搬送ローラ」とも呼ばれている)、画像が形成された記録媒体を装置外に排出するための排紙ローラ等の搬送手段を備えている。
【0003】
ところで、上記給紙ローラを備えた給紙装置の一般的な構成を示すと、図1のとおりである。この給紙装置SFは、給紙ローラ軸110に取りつけられた一対の給紙ローラユニット120、120’と、フレーム(図示せず)に対して回動可能に取付られたホッパー130とを有している。
【0004】
給紙ローラ121は、図1に示すように、待機時には、給紙ローラ121の直線部121bが用紙(すなわち、記録媒体)と対向した状態となっており、給紙ローラ121は、用紙とは接触していない。給紙動作時には、給紙ローラ121が図中、時計方向に回転し、その円弧部121aが用紙のうちの最上位に位置する用紙P1と接触することによって、この用紙が分離パッド150に向けて送られる。この際、用紙P1に対して次位の用紙P2が静電気の作用で互いに引き合っていることにより、あるいは用紙P1と用紙P2との間に摩擦力が作用することによって、用紙P2が用紙P1とともに送られることがある。しかしながら、用紙P2は、その先端が分離パッド150に突き当たることによって、その移動が阻害され、1次的に用紙P1から分離され得る。
【0005】
また、給紙ローラ121の円弧部121aと用紙との間の摩擦力をf1、用紙P1と分離パッド150との間の摩擦力をf2、用紙P1と用紙P2との間の摩擦力をf3とすると、f1>f2>f3なる関係が成立するように給紙ローラ121および分離パッド150が構成されているため、給紙ローラ121の回転につれて用紙P1と用紙P2とがともに給紙ローラ121の円弧部121aと分離パッド150とで挟圧された状態になると、用紙P2は分離パッド150との間の摩擦力によってその移動が阻害され、二次的に用紙P1から分離されて、用紙P1のみが給送される仕組みになっている。
【0006】
このように、図1の給紙装置SFは、上記給紙ローラ121が仮に円形の給紙ローラ121であるとした場合に、これが常に分離パッド150に圧接されている状態となるため磨耗しやすいという難点を、側面視D字形のD型給紙ローラ121とすることにより、克服したものである。しかしながら、上記給紙装置はある程度の使用量(用紙搬送枚数)に達すると、給紙ローラ121表面の弾性部材の磨耗による摩擦力の低下や、微細な紙粉の付着、さらには、コート紙等において密着防止や滑り性付与の目的で使用されたギャップ剤や滑剤などの付着によって、給紙ローラ121と記録媒体との摩擦力が小さくなり、記録媒体を給送する能力が低下して、ノンフィードや紙詰まりなどの問題が生じることが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、給紙ローラの磨耗に影響されにくく、また高画質印刷用紙を使用した場合にも安定した給紙が可能な給紙装置及びそれを備えた記録装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の給紙装置の発明は、記録装置内に記録媒体を供給するために、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラを備えた給紙装置であって、前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、該給送領域の長さ(LD)を、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも、長く設定し、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で給送領域の長さ(LD)−最小必要給送距離(L)>0の関係に維持され、前記給紙装置の継続使用により、前記ピックアップ領域内における用紙ピックアップ部位が、初期当接部位から前記D型給紙ローラの回転方向にみて後方に後退することを特徴とする。ここで、「最小必要給送距離」とは、記録装置の大きさや種類に応じて異なるが、一般には、前記給紙ローラの角部が給送のために記録媒体と最初に当接する初期当接位置から、記録媒体の搬送経路下流に設けられた紙送りローラ対によって形成される接触中心点(ニップ点)までの距離と定義できる。
この特徴によれば、ピックアップ領域を所定の範囲に渡って設けたことにより、そのピックアップ領域内において、継続使用により用紙に対する初期当接部位の摩擦力が低下して送り力が不足しても、それに続く直後の位置部分では、依然として摩擦力が高く保たれている。そして、該ピックアップ領域の長さ(LP)に続く給送領域の長さ(LD)が、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも長く設定されているので、集中的な磨耗や紙粉の付着によってピックアップ領域内の初期当接部位の摩擦力が低下し、用紙ピックアップ部位が後退しても、給送領域において十分な用紙送り量が担保されるため、磨耗や紙粉の付着の影響を受けにくくなり、ノンフィードや紙詰まりを防止できる。
【0009】
ここで、給紙装置の最大給送可能回数は、給紙装置の耐久性の目安として設定される給紙枚数であり、給紙装置や使用する記録媒体の種類により異なるが、一般にはA4サイズの普通紙の場合、数万枚〜10万枚程度を見込んで設計されている。また、記録媒体として、スーパーファイン紙や、フォトプリント紙、光沢紙などの高画質用印刷用紙を多用する場合には、普通紙に比べて最大給送可能枚数は低くなることが知られている。
この特徴によれば、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内でLD−L>0の関係に維持できるため、装置寿命の最後まで良好な給紙動作が期待できる。また、高画質用印刷用紙を多用する使用形態でも、紙粉が集中して付着し、紙送り力が低下するピックアップ領域の範囲外の給送領域で給送を行うため、紙粉の付着の影響を受けにくく、給紙装置の寿命を延ばすことが可能である。
【0010】
また、請求項2に記載の給紙装置の発明は、記録装置内に記録媒体を供給するために、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラを備えた給紙装置であって、前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、前記ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力が、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定し、前記ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を、前記給送領域における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたことを特徴とする。ここで、最小給送摩擦力は、記録媒体の送り動作を開始する際に最低限必要なD型給紙ローラと記録媒体との摩擦力を意味し、通常は製品の出荷時において最小給送摩擦力を上回っているが、特にピックアップ領域において、磨耗や紙粉の付着などにより摩擦力の低下が集中化し、最小給送摩擦力を下回ると、ノンフィードが生じることになる。
この特徴によれば、ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力を、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定したため、最大給送可能回数の範囲内で、ノンフィードを引き起こすことなく良好な給紙状態が維持できる。
ここで、ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を大きくする手段の一例としては、当該ピックアップ領域の弾性体の厚さを給送領域に比べて厚く構成することが挙げられる。
この特徴によれば、ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を、前記給送領域における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたため、ピックアップ領域の記録媒体に対する初期摩擦力を高くすることができ、仮に磨耗の進行や紙粉の付着によってピックアップ領域における摩擦力が低下しても、最小必要摩擦力を維持することができる。
【0011】
また、請求項3に記載の給紙装置の発明は、請求項2において、少なくとも前記ピックアップ領域を、記録媒体に対する摩擦係数の大きな材質で形成したことを特徴とする。
この特徴によれば、少なくとも前記ピックアップ領域を、記録媒体に対する摩擦係数の大きな材質で形成したので、摩擦力の低下が集中化して起こるピックアップ領域の記録媒体に対する初期摩擦力を高くすることができる。従って、磨耗の進行や紙粉の付着によって、ピックアップ領域における摩擦力が低下しても、最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上の摩擦力を維持することができ、ノンフィードを引き起こすことなく良好な給紙状態が維持できる。
【0012】
また、請求項4に記載の給紙装置の発明は、請求項2において、少なくとも前記ピックアップ領域を、耐磨耗性の高い材質で形成したことを特徴とする。
この特徴によれば、少なくともピックアップ領域を、耐磨耗性の高い材質で形成したので、特に磨耗の進行による摩擦力の低下が起こり難くなり、最小必要摩擦力を維持することができる。
【0014】
また、請求項5に記載の記録装置の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の給紙装置を備えたことを特徴とする。
この特徴によれば、記録装置において、請求項1から4のいずれかに記載の給紙装置と同様の作用効果を得ることができる。
【0015】
また請求項6に記載の記録装置の発明は、請求項5において、前記給紙ローラと、給送された記録媒体をさらに記録部に向けて搬送する紙送りローラとの間の記録媒体の搬送経路内に、紙検知手段を設けたことを特徴とする。ここで、紙検知手段としては、既知の構成のもの、例えば記録媒体の送り力によって作動する光学的紙検知手段を用いることができる。
この特徴によれば、以下の作用効果が得られる。
前記給紙装置の継続使用により、ピックアップ領域内における実際の用紙ピックアップ部位が移動するため、給紙ローラの回転量に対する用紙の送り量が変動することになる。しかし、紙検知手段の位置を用紙の先端が通過するのを検知することにより、その検知位置を起点として、それ以後用紙送り機構によって搬送される用紙の先端位置を把握した状態で用紙送り量を制御できるので、前記用紙ピックアップ部位の移動の影響を受けなくすることが可能である。
【0016】
また、請求項7に記載のD型給紙ローラの発明は、記録装置内に記録媒体を供給するために給紙装置に組み込まれ、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラであって、前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、該給送領域の長さ(LD)を、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも、長く設定し、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で給送領域の長さ(LD)−最小必要給送距離(L)>0の関係に維持され、前記給紙装置の継続使用により、前記ピックアップ領域内における用紙ピックアップ部位が、初期当接部位から前記D型給紙ローラの回転方向にみて後方に後退することを特徴とすることを特徴とする。
この特徴によれば、請求項1と同様の作用効果が得られる。
【0017】
また、請求項8に記載のD型給紙ローラの発明は、記録装置内に記録媒体を供給するために給紙装置に組み込まれ、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラであって、前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、前記ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力が、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定し、前記ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を、前記給送領域における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたことを特徴とする。
この特徴によれば、請求項2と同様の作用効果が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。まず、図1に示したプリンタを示す部分側面図(一部透視)に基づいて給紙装置SFの全体構成を説明する。図1に示すように、この給紙装置SFは、給紙ローラ軸110に取りつけられた一対の給紙ローラユニット120、120’と、フレーム(図示せず)に対して回動可能に取付られたホッパー130とを有し構成されている。
【0019】
図1において、符号121は給紙ローラユニット120、120’の構成要素である給紙ローラであり、該給紙ローラ121は円弧部121aと直線部121bとを有する側面視略D字形に構成されている。そして、給紙ローラ121の回転方向に見て、その直線部121bの終端から円弧部121aの始端の角部が送り作用開始コーナー部121cとして作用するようになっている。また、給紙ローラ121の少なくとも円弧部121aの表面および直線部121bの表面は、高摩擦材料の弾性体(例えば、ゴム)で形成されている。給紙ローラ軸110は、図示しないが、その軸端に固定された歯車を介し、駆動手段たる電気モータによって、給紙動作時に丁度1回転だけ回転駆動されるようになっている。
【0020】
ホッパー130は、軸132によってフレーム(図示せず)に対して回動可能に取りつけられている。符号137は、給紙トレイであり、該給紙トレイ137は、プリンタに取りつけられている。これらホッパー130および給紙トレイ137上に、複数枚の用紙Pが積層状態でセットされる。セットされた用紙Pは、その先端が、後述する分離パッドホルダ151の背面(支持面)152に当接することによって支持され揃えられる。
【0021】
符号140は給紙ローラユニット120、120’のフレーム(以下、サブフレーム)であり、このサブフレーム140とホッパー130の先端部との間には、ホッパーバネ(圧縮バネ)133が設けられ、ホッパー130は、ホッパーバネ133により、図1において時計方向、すなわち用紙Pを給紙ローラ121に当接させる方向に向けて常時付勢されている。ただし、その回動は、給紙ローラ軸110に固定したホッパーカム135(図2参照)に、ホッパー130の両端に設けたカムフォロアが当接することで規制される。
【0022】
上記分離パッドホルダ151には、分離パッド150が固定されている。分離パッド150は、用紙Pに対する摩擦係数が、給紙ローラ121の摩擦係数よりも小さな材料(例えばコルク等の材料)で構成されている。また、いずれの摩擦係数も用紙相互間の摩擦係数よりも大きな摩擦係数の材料で構成されている。すなわち、給紙ローラ121と用紙との摩擦係数をμ1、分離パッド150と用紙との摩擦係数をμ2、用紙相互間の摩擦係数をμ3とすると、μ1>μ2>μ3となっている。
【0023】
上記分離パッドホルダ151は、分離パッド150が固定されたパッド支持部153(図2)、前述した用紙先端の支持面(背面)152部分、およびこれと一体に形成したアーム部154とを有しており、アーム部154の後端は、軸155によって、サブフレーム140に回動可能に取りつけられている。そして、パッド支持部153の下面とサブフレーム140との間に設けたパッドバネ156により、分離パッドホルダ151は、図1において時計方向、すなわち分離パッド150を給紙ローラ121に当接させる方向に常時付勢されている。
【0024】
このような給紙装置SFは、図1に示すようにプリンタに組み込まれる。図1において、符号2、3は用紙を搬送する搬送ローラ対、符号4は、用紙に記録する記録ヘッド、符号5、6は記録済みの用紙を排出する排紙ローラ対、符号7は紙検知手段、符号8a、8bは用紙ガイドである。また、符号Lは、このプリンタにおける最小必要給送距離を示し、ここでは給紙ローラ121の角部(送り作用開始コーナー部)121cが給送のために記録媒体と最初に当接する初期当接位置から、記録媒体の搬送経路下流に設けられた紙送りローラ対2、3によって形成される接触中心点(ニップ点)までの距離である。ホッパー130は、図示のように傾斜しており、この上に複数枚の用紙Pが積層状態でセットされる。
【0025】
次に、以上のような給紙装置の作動について説明する。待機時には、ホッパーカム135により、ホッパー130が押し下げられた状態となっている。給紙ローラ121は、その直線部121bが用紙Pと対向した状態となっており、給紙ローラ121は用紙Pとは接触していない。分離パッドホルダ151(すなわち、分離パッド150)は、パッドバネ156により、図1で時計方向に付勢されているが、図示しないピンと当接することによって、その回動が規制され、図1に示す位置に停止している。従って、パッドバネ156の付勢力はアイドルローラ160には作用していない。また、このとき分離パッド150は、給紙ローラ121の円弧部121aの回転軌道中に位置している。アイドルローラ160はローラバネの付勢力によって分離パッド150に当接している。
【0026】
次に、給紙時の動作について説明する。
(1)図2において、給紙ローラ軸110が時計方向への回転を開始する。従って、給紙ローラ121、ブッシュ142、およびホッパーカム135も回転を開始する。
【0027】
(2)図2に示すように、給紙ローラ軸110とともに給紙ローラ121およびホッパーカム135が所定角度回転して、ホッパーカム135がホッパー130のカムフォロア134上から去る。これにより、ホッパーカム135とホッパー130のカムフォロア134との当接が解除されると、ホッパーバネ133(図1)によってホッパー130が瞬間的に押し上げられ、用紙Pも押し上げられてその最上位の用紙P1が給紙ローラ121の円弧部121aに押し付けられる。このとき給紙ローラ121は、回転方向にみて、その直線部121bの終端から円弧部121aの始端の角部(送り作用開始コーナー部)121cが最上位の用紙P1に接触する。
【0028】
(3)さらに、給紙ローラ軸110が回転し続けることにより、給紙ローラ121の円弧部121aと最上位の用紙P1とが接触しながら回転することによって、この用紙P1が分離パッド150に向けて送られる。この際、用紙P1に対して、次位の用紙P2が静電気の作用で吸着していることにより、あるいは用紙P1と用紙P2との間に摩擦力が作用することによって、用紙P2が用紙P1とともに送られることもあるが、用紙P2は、その先端が分離パッド150に突き当たることによって、その移動が阻害され、1次的に用紙P1から分離され得る。
【0029】
(4)さらに給紙ローラ軸110が回転し続けることによって、給紙ローラ121の円弧部121aが最上位の用紙P1を介して分離パッド150を押圧する。これによって、分離パッド150が押し下げられ、パッドバネ156の付勢力によって給紙ローラ121の円弧部121aとの間で最上位の用紙P1を挟圧する。すなわち、用紙P1は給紙ローラ121と分離パッド150との間で挟圧された状態で送られることになる。この際、次位の用紙P2が、用紙P1とともに送られそうになることもあるが、給紙ローラ121と用紙との摩擦係数をμ1、分離パッド150と用紙との摩擦係数をμ2、用紙相互間の摩擦係数をμ3とすると、μ1>μ2>μ3となっているので、給紙ローラ121の回転につれて用紙P1と用紙P2とがともに給紙ローラ121の円弧部121aと分離パッド150との間で挟圧された状態になると、用紙P2は分離パッド150との間の摩擦力によってその移動が阻害され、二次的に用紙P1から分離されて、用紙P1のみが給送されることとなる。
また、この時点でアイドルローラホルダ(図示せず)のカムフォロア166がブッシュ142に形成されたカム123の円弧面123bに乗り上げた状態となる。これによって、アイドルローラ160は、上方向に移動し、分離パッド150から離間した状態となる。すなわち、給送されるべき用紙P1の先端が分離パッド150とアイドルローラ160との間を通過する際には、すでにアイドルローラ160は、分離パッド150から離間した状態となっている。なお、最上位の用紙P1の先端は未だアイドルローラ160と分離パッド150との当接部T(図2参照)には達していない。
【0030】
(5)さらに給紙ローラ軸110が回転し続けることにより、用紙P1は給紙ローラ121と分離パッド150とで挟圧された状態で、さらに送られる。この時点で、アイドルローラホルダのカムフォロア166は、前記カム123の内弧面123bの終端部近くに位置する。
【0031】
(6)さらに、給紙ローラ軸110が回転し続けることにより,用紙P1は給紙ローラ121と分離パッド150とで挟圧された状態のまま、さらに送られる。
この時点で、前記カムフォロア166は、前記カム123のもう一方の傾斜面123cを滑り落ち、アイドルローラ160が分離パッド150に当接する。しかし、この時点では未だ、給紙ローラ121の円弧部121aが用紙P1を介して分離パッド150を押圧した状態である。すなわち、給紙ローラ121の円弧部121aと分離パッド150との用紙P1を介した当接が解除される前に、アイドルローラ160が分離パッド150に当接する。なお、ホッパー130は、ホッパーカム135で押し下げられる。
【0032】
(7)さらに給紙ローラ軸110が回転し(丁度1回転し)、ホッパー130がホッパーカム135で完全に押し下げられて待機状態(図1)に戻る。ただし、この時点では、用紙P1は給紙装置から完全に脱した状態とはなっていない。従って、用紙P1は、その後端が分離パッド150とアイドルローラ160との当接部Tを通過するまでは、この当接部Tにおける負荷を受けた状態(後方に引っ張られた状態)で、図1に示した搬送ローラ2、3によって搬送されることとなる。
この場合、アイドルローラ160が分離パッド150との間で用紙P1を挟圧しているので、すでに一旦用紙P1から分離された次位の用紙P2が、その自重で下降しようとしたり、または用紙P1に対して静電気の作用で吸着し、あるいは、用紙P1との間の摩擦力によって用紙P1とともに送られようとしても、これが静止される。
【0033】
(8)以上のようにして給送され、搬送される用紙P1の後端が給紙装置SFから脱した後、必要に応じて再び給紙動作が行われることとなる。
【0034】
上記のように、D型給紙ローラ121を用いた給紙装置SFにあっては、D型給紙ローラ121の回転方向に見て、その直線部121bの終端から円弧部121aの始端にかけての送り作用開始コーナー部121cから記録媒体に当接し、ホッパー130上の用紙をとり込み、送る構成となっている。つまり、D型給紙ローラ121は、送り作用開始コーナー部121cを起点にして、給紙ローラ121の回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体Pと当接し、摩擦力により記録媒体Pの送りを開始する領域(本発明では「ピックアップ領域200」と称する)と、該ピックアップ領域200に引き続いて記録媒体Pと当接し、摩擦力により該記録媒体Pを送るための円弧部121aの領域(本発明では「給送領域300」と称する)とを有している(後述する図3参照)。
【0035】
そして、本発明者の得た知見によれば、D型給紙ローラ121における前記ピックアップ領域200の初期当接部位(送り作用開始コーナー部121c)には磨耗が集中する傾向が高い。特に、回転するD型給紙ローラ121と、ホッパーバネ133による付勢力を伴って回動するホッパー130に積載された記録媒体Pとの衝突は、このピックアップ領域200内の送り作用開始コーナー部121cで繰り返されるため、この部位の磨耗の進行は、給紙ローラ121の他の部分よりも速い。これが、当該部位の摩擦力を低める一因となり、延いては使用を続けているうちにノンフィードが発生する原因になる。
【0036】
また、普通紙ではそれほど問題はないが、上記給紙装置SFをプリンタに適用し、フォトプリント紙等のコート層を設けた高画質用印刷用紙を取り扱った場合においては、その紙粉やコーティング材がD型給紙ローラ121の送り作用開始コーナー部121c付近の表面部分(図3中にピックアップ領域200として例示した表面部分と重なると考えられる)に付着し、その付着した紙粉によりD型給紙ローラ121がスリップして、この部分の紙送り力が低下する。
【0037】
以上のように、ノンフィードの発生は、D型給紙ローラ121全体の摩擦力の低下よりも、むしろピックアップ領域200内の送り作用開始コーナー部121cにおける局部的な摩擦力の低下が主原因であることが見出された。つまり、ピックアップ領域200内の送り作用開始コーナー部121cの摩擦力の低下によって、給送動作の開始時点でD型給紙ローラ121と記録媒体との間でスリップが生じ(この結果、概念的には後述する用紙ピックアップ部位が初期当接部位である送り作用開始コーナー部121cから、ローラの回転方向にみて後方に後退することになる)、記録媒体の送り動作開始時の送り力の低下に直結すると考えられる。
【0038】
従って、ノンフィードの発生を予防するためには、ピックアップ領域200の摩擦力の低下を見越して、摩擦力が低下する当該ピックアップ領域200を最小必要給送距離(L)の範囲外となるように設計するか、あるいは、少なくとも当該ピックアップ領域200の摩擦力を高めておくことにより、給紙装置SFの最大給送可能枚数を給送した時点で、ピックアップ領域200の摩擦力が最小必要摩擦力を維持できるようにすることが有効である。
【0039】
以上を踏まえ、本発明の第1の実施形態を図3により説明する。図3(a)、(b)は、D型給紙ローラを概念的に示す側面図である。ここでは、D型給紙ローラ121において、その直線部121bの終端から円弧部121aの始端にかけての送り作用開始コーナー部121cを起点として、ある範囲で広がりを持つ円弧部121a上のピックアップ領域200[その長さを図3(a)、(b)で符号LPとして示す]と、これに引き続く円弧部121a上の給送領域300を想定した。製品出荷時点では、図3(a)中、黒点で示す用紙ピックアップ部位201はピックアップ領域200内の送り作用開始コーナー部121cと略一致している。使用によって、この送り作用開始コーナー部121cの摩擦力は少しずつ低下していく。その結果、用紙ピックアップ部位201は、D型給紙ローラ121の回転方向にみて送り作用開始コーナー部121cの直後に続く摩擦力の高い部位へと次第に後退していくことになる。そして、最大給送可能枚数を給送した段階で、用紙ピックアップ部位201はピックアップ領域200の後端まで移動する[図3(b)]。しかし、この状態でも、本発明では給送領域300の長さ(LD)を、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも長く設定しているため、引き続く給送領域300において、用紙先端を紙送りローラ対2、3まで到達させるために十分な給送距離が確保できるので、ノンフィードを生じることがない。この給送領域300の長さ(LD)は、給紙装置SFを組み込む記録装置の種類(つまり、最小給送必要距離Lの長さ)と、給紙装置SFの最大給送可能枚数に応じて、LDがLを下回らないように設定することが好ましい。LDがLを下回らないように設定する具体的な手段としては、例えば、D型給紙ローラ121の断面視半径を大きくすることが挙げられる。
【0040】
また、図1に示すように、本発明給紙装置SFを備えた記録装置においては、給紙ローラ121と、この給紙装置SFによって給送された記録媒体をさらに記録部に向けて搬送する紙送りローラ対2、3との間の記録媒体Pの搬送経路内に、紙検知手段7を設けることが好ましい。これは以下の理由による。
【0041】
すなわち、上記のとおり、給紙装置SFを継続使用することにより、ピックアップ領域200内における用紙ピックアップ部位201が後退する結果、給紙ローラ121の回転量に対する用紙Pの送り量は少しずつ変動することになる。しかし、搬送経路内に紙検知手段7を設けて、紙検知手段7の位置を用紙の先端が通過するのを検知できるようにしておけば、その検知位置を起点として、それ以後紙送りローラ対2、3などの用紙送り機構によって搬送される用紙Pの先端位置を把握した状態で用紙送り量を制御できるため、用紙ピックアップ部位201の移動の影響を受けなくすることが可能である。
【0042】
図4〜図6は、いずれも本発明の他の実施形態を示す図であり、それぞれ図3同様にD型給紙ローラ121を概念的に示す側面図である。ここでは、D型給紙ローラ121において、円弧部121a上のピックアップ領域200を予め想定して、給紙装置SFの最大給送可能枚数の範囲内で当該ピックアップ領域200の摩擦力が最小必要摩擦力を下回らないように設計したものである。
【0043】
すなわち、D型給紙ローラ121の外表面を被覆する弾性体層(例えば、ゴム)121dについて、ピックアップ領域200部分の材質や層厚を変化させることにより、初期摩擦力を高く設定するか(図4、図6)、あるいは磨耗しにくくすること(図5)により、摩擦力が最小必要摩擦力を下回らないようにしている。
【0044】
図4では、ピックアップ領域200の摩擦力を高めるため、少なくとも前記ピックアップ領域200を、記録媒体に対する摩擦係数の大きな材質で形成している。ここで、摩擦係数の大きな材質としては、例えばゴムなどの被覆弾性体に既知の添加剤を配合することにより得られる。また、ピックアップ領域200の摩擦力を高める他の手段としては、例えば、ピックアップ領域200の表面に微細な突起形状を設けることが挙げられる。
図5は、少なくとも前記ピックアップ領域200を、耐磨耗性の高い材質で形成したものである。耐摩耗性の高い材質は、例えばゴムなどの被覆弾性体の加硫条件を変えたり、既知の添加剤を配合したりすることによって得られる。
図6は、ピックアップ領域200の弾性体の厚さを、給紙ローラ121の他の部分(給送領域300や直線部121b)よりも層厚に形成することによって、記録媒体への押圧力を給送領域300における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたものである。このようにすることによって、D型給紙ローラのピックアップ領域200の記録媒体に対する初期摩擦力を大きくし、最大給送可能枚数の範囲内で摩擦力が最小必要摩擦力を下回らないようにしている。
【0045】
なお、本発明では、一つのD型給紙ローラ121において、必要に応じて、図3から図6に述べた実施形態を組み合わせて適用できることは言うまでもない。
【0046】
【発明の効果】
本発明の一実施形態においては、給送領域の長さを、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離よりも長く設定したので、集中的な磨耗や紙粉の付着によってピックアップ領域の摩擦力が低下し、給紙ローラの送り力が低下しても、給送領域において十分な用紙送りが担保されるため、磨耗や紙粉の付着の影響を受けにくくなり、ノンフィードや紙詰まりが防止できる。
【0047】
本発明の他の実施形態においては、ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力を、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定したため、最大給送可能回数の範囲内で、ノンフィードを引き起こすことなく良好な給紙状態が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 給紙装置の一実施態様を示す概略側面図。
【図2】 給紙ローラの動作を示す概略側面図。
【図3】 本発明給紙ローラの一実施形態を説明する模式図であり、(a)は製品出荷時の状態、(b)は最大給送可能枚数給送後の状態を示す。
【図4】 本発明給紙ローラの一実施形態を説明する模式図。
【図5】 本発明給紙ローラの一実施形態を説明する模式図。
【図6】 本発明給紙ローラの一実施形態を説明する模式図。
【符号の説明】
120、120’ 給紙ローラユニット
121 D型給紙ローラ
121a 円弧部
121b 直線部
121c 角部(送り作用開始コーナー部)
130 ホッパ
133 ホッパバネ
135 ホッパーカム
150 分離パッド
156 パッドバネ
160 アイドルローラ
200 ピックアップ領域
201 用紙ピックアップ部位
300 給送領域
P 記録媒体
SF 給紙装置
L 最小必要給送距離
LD 給送領域の長さ
LP ピックアップ領域の長さ
Claims (8)
- 記録装置内に記録媒体を供給するために、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラを備えた給紙装置であって、
前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、
該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、
該給送領域の長さ(LD)を、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも、長く設定し、
給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で
給送領域の長さ(LD)−最小必要給送距離(L)>0
の関係に維持され、
前記給紙装置の継続使用により、前記ピックアップ領域内における用紙ピックアップ部位が、初期当接部位から前記D型給紙ローラの回転方向にみて後方に後退することを特徴とする、給紙装置。 - 記録装置内に記録媒体を供給するために、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラを備えた給紙装置であって、
前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、
該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、
前記ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力が、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定し、
前記ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を、前記給送領域における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたことを特徴とする、給紙装置。 - 請求項2において、少なくとも前記ピックアップ領域を、記録媒体に対する摩擦係数の大きな材質で形成したことを特徴とする、給紙装置。
- 請求項2において、少なくとも前記ピックアップ領域を、耐磨耗性の高い材質で形成したことを特徴とする、給紙装置。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の給紙装置を備えた記録装置。
- 請求項5において、前記給紙ローラと、給送された記録媒体をさらに記録部に向けて搬送する紙送りローラとの間の記録媒体の搬送経路内に、紙検知手段を設けたことを特徴とする、記録装置。
- 記録装置内に記録媒体を供給するために給紙装置に組み込まれ、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラであって、
前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、
該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、
該給送領域の長さ(LD)を、記録媒体を給送するために必要な最小必要給送距離(L)よりも、長く設定し、
前記給紙装置の継続使用により、前記ピックアップ領域内における用紙ピックアップ部位が、初期当接部位から前記D型給紙ローラの回転方向にみて後方に後退することを特徴とすることを特徴とする、D型給紙ローラ。 - 記録装置内に記録媒体を供給するために給紙装置に組み込まれ、回転して記録媒体と当接し、該当接時の摩擦力によって記録媒体を前記記録装置内に給送する側面視略D字形のD型給紙ローラであって、
前記D型給紙ローラは、該ローラの回転方向に見て直線部の終端から円弧部の始端にかけての角部を起点として、前記回転方向に所定の範囲に渡って設けられ、給送時に記録媒体と当接して記録媒体の送りを開始するピックアップ領域と、
該ピックアップ領域に引き続いて記録媒体と当接して該記録媒体を送る給送領域とを有するものであり、
前記ピックアップ領域における記録媒体との摩擦力が、給紙装置の最大給送可能回数の範囲内で、最小必要摩擦力以上となるように設定し、
前記ピックアップ領域における記録媒体への押圧力を、前記給送領域における記録媒体の押圧力に比べて大きくしたことを特徴とする、D型給紙ローラ。
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