JP3932871B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙カセットに収納される用紙をピックアップローラにより繰り出し、分離爪により１枚ずつ分離して給紙する構成のファクシミリ装置や複写機等の給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用紙を収納する給紙カセットにおいては、用紙をセットする底板が、用紙を繰り出すピックアップローラ側に配設されたスプリングによって支持されており、セットされた用紙の繰出し側両隅部を一時的に係止する分離爪が配設された構成の給紙装置が知られている。
この給紙装置においては、底板が、スプリングによってピックアップローラに近接する側へ付勢されている。従って、ピックアップローラ駆動時には、底板上に載置された用紙のうち最上層の用紙が、略半月状の扇形に形成されるピックアップローラと接触してその回転によって送られ、それ以外の用紙に対して滑りを起こしながら繰り出される。用紙の先端の隅部は前記分離爪で係止されているため、繰出し時には中央が凸状に盛り上がるように撓んで、その後に隅部が分離爪から跳ね上がって離脱して、下流側に配置されたフィードローラに到達する。フィードローラに繰り込まれた用紙はプレスローラに繰り込まれて、給紙カセットから下流側に送り出されるのである。
尚、前記ピックアップローラは、両端部がケーシングに取付支持されているシャフトにより支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の給紙装置においては、前記ピックアップローラを支持するシャフトが、細かく振動し、「ビビ・・・」と大きい異音（ビビリ音、スティックスリップ音）を発生させることがあるが、このビビリ音は、給紙装置の底板上に載置されている用紙が残り少ない場合に頻発することが経験的に知られている。
そして、この発生原因は様々に考えられるが、底板を付勢する前記スプリングの弾性力や、シャフトを軸支するカセットフレームの剛性との兼ね合いで、発生するものと考えられている。
【０００４】
即ち、近年は、ユーザの要望から給紙カセットの大容量化が図られる傾向にあり、５００枚以上の用紙を収容できるものも増えてきている。このような大容量化を図った給紙装置では、用紙の収容可能枚数の増加に伴って、給紙カセットの底板を付勢するスプリングには、より弾性力の強いものが使用されるようになってきている。
スプリングの弾性力が大きくなると、ピックアップローラの回転により用紙を送り出す際に、該ピックアップローラを支持するシャフトに大きな負荷がかかり、該シャフトが上方へ押し上げられてしまうこととなる。
シャフトが上方へ撓むとスプリングは伸びて弾性力が弱くなり、逆に、撓んだシャフトが元に戻ろうとする力が大きくなって、該シャフトが元に戻る。シャフトが元に戻ると、スプリングが縮んで弾性力が増加し、再度シャフトを上方へ押し上げようとする。
このように、スプリングやシャフトが上下動を繰り返すことにより、該シャフトやスプリング、及びピックアップローラや、底板等の給紙系部材が振動することとなる。さらに、用紙とピックアップローラとの間でも接触・離間を繰り返すことで、微小のビビリ振動が発生する。
【０００５】
また、次のような原因により発生することも考えられる。
即ち、給紙装置の前記シャフトを軸支するカセットフレームを金属製とした場合は該フレーム部分の剛性が高いため、シャフトが振動し難く上記のようなビビリ音が発生することはあまりないが、構造の簡素化やコスト低減の要請等の理由により前記フレーム部分を合成樹脂製とした場合には、シャフトを軸支する部分の剛性が低くなって撓み易くなるために、及び合成樹脂が有する弾性力のために、シャフトの上下振動を抑えることが難しく、ビビリ音が発生することが考えられる。具体的には、前記ビビリ音は、給紙装置の底板上に残っている用紙が、２０枚程度と比較的多く残っている状態でも発生し始める。
このように、給紙系部材に振動が生じることで、ビビリ音等の大きな異音が発生するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上が本発明の解決すべき課題であり、以下に該課題を解決するための手段を説明する。
まず、請求項１に記載のように、記録紙を載置可能な底板と、該底板の一端側を押し上げるスプリングと、前記底板の自由端側に設けられるピックアップローラとを備えた給紙カセット、及び該給紙カセットを装着可能なカセットフレームを有する給紙装置において、
前記カセットフレームには、ピックアップローラを支持するシャフトが支架されるとともに、該シャフトの上方移動を規制する規制部材が設けられ、
該規制部材は、「Ｌ」を上下反転させた如き形状であって、前記シャフトの上部に当接する部位と、前記ピックアップローラによる前記記録紙の繰り出し方向の反対方向で前記シャフトの近傍に位置する部位と、を有する。
このような構成で、規制手段はシャフトに接触して、シャフトの振動を吸収し抑制する。
【０００７】
請求項２に記載のように、前記規制部材はシャフトの軸方向中央部に当接するように設けた。
この構成により、規制手段は上に弓状に撓むシャフトの軸方向中央部に当接して、シャフトが撓むのを防ぎ、効果的にシャフトの振動を吸収し抑制することが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載のように、前記規制部材は樹脂製とした。
これによって、互いに接触するシャフトと規制手段との間で発生する摩擦が低減される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施例について、ファクシミリ装置１を参照しながら説明する。
図１はファクシミリ装置の斜視図、図２は給紙装置の側面断面図、図３は振動規制部材の取付部を示す拡大平面図、図４は同じく拡大側面図、図５は同じく拡大背面図、図６は振動規制部材の斜視図である。
以下の説明では便宜上、図１に示す矢印Ａの方向をファクシミリ装置１の前方（正面側）として、各構造体の前後・左右位置を説明するものとする。他の図面におけるその各構造体の前後・左右位置についても同様である。
【００１０】
まずファクシミリ装置１の概略構成について図１を用いて説明する。
ファクシミリ装置１の本体は給紙装置２上に載置固定されており、該本体内に画像読取装置３と画像記録装置４が上下に配置されている。画像読取装置３の上方には自動原稿搬送装置（以下、「ＡＤＦ」）６が付設され、該ＡＤＦ６上方に外装カバー７がファクシミリ装置１本体に対して開閉自在に設けられている。
【００１１】
この外装カバー７の上面は原稿の排出トレイ１０として用いられ、該排出トレイ１０の上方に給紙トレイ９が設けられている。この給紙トレイ９にセットされた原稿は、１枚ずつ分離されてＡＤＦ６内部へ取り込まれ、その画像が画像読取装置３のＣＣＤにより読み取られた後、排出トレイ１０へ排出される。
【００１２】
この読み取られた画像はデジタル信号（画情報）に変換され、電話回線を介して先方へ送信される。また先方から受信した画情報は画像記録装置４で処理され、給紙装置２から取り込んだ用紙に転写される。
あるいは画像読取装置３で読み取った画像を送信することなく、そのまま画像記録装置４で用紙に転写することもできる（所謂、コピー機能）。
そして該用紙は画像記録装置４から繰り出され、画像読取装置３の下方スペースに設けられた排出トレイ１１へ排出される。
【００１３】
次に、前記給紙装置の構成について図２を用いて説明する。
給紙装置２は、上面が開放された略直方体形状の給紙カセット２０が、カセットフレーム２３に対して摺動自在に配設され、該給紙カセット２０をカセットフレーム２３から引き出し可能に構成されている。前記カセットフレーム２３は複数段重ねられ、最上段のカセットフレーム２３上にファクシミリ装置本体１が載置固定されている。なお、本例ではこのようにファクシミリ装置本体１とカセットフレーム２３とが別体に構成されているが、ファクシミリ装置本体１とカセットフレーム２３とは一体的に構成されていてもよい。前記給紙カセット２０内では、用紙をセットする底板たるフラッパ２１が回動自在に支持され、該フラッパ２１は、用紙を繰り出す側に配設された図外のスプリング１４（図２においては図略）によって上方に付勢されている。
給紙カセット２０に用紙をセットするときは、該給紙カセット２０をカセットフレーム２３から引き出して、フラッパ２１上に複数枚の用紙を載置した上で、前記スプリング１４によってフラッパ２１を上方回動させ、載置した用紙の上面の先端（前端）の左右両隅の二箇所を分離爪２２・２２の下面に押し当てる。その後、給紙カセット２０をカセットフレーム２３へ押し込んで、用紙のセットは完了する。
【００１４】
前記分離爪２２・２２の上方にはピックアップローラ２５・２５が設けられており、その前方にフィードローラ２７・２７・・・とプレスローラ２８・２８・・・とが配設されている。
このピックアップローラ２５・２５は左右一対で配置されるとともに、フラッパ２１上方においてカセットフレーム２３に軸支されたシャフト２４によって支持されている。ピックアップローラ２５は側面視で略半月状の扇形に形成され、一回転するときにそのローラ面がフラッパ２１上にセットされた複数枚の用紙のうち最上層の用紙の上面の左右中央側に接触して、その用紙を繰り込むのである。該用紙は前記分離爪２２・２２にてその先端両隅が規制されているので繰込みに対して一定の抵抗が発生するが、用紙同士の摩擦係数は小さいのでピックアップローラ２５に接触する最上層の用紙のみがそれ以外の用紙に対して滑りを起こしながら繰り出される。用紙は最初は、その隅部を分離爪２２・２２に係止されたまま中央部が凸状に盛り上がるが如く撓んで、続いて前記隅部が分離爪２２から跳ね上がって離脱する。その後、用紙先端はピックアップローラ２５より下流側に配置されたフィードローラ２７・２７・・・に到達し、フィードローラ２７によって給送されていく。フィードローラ２７に繰り込まれた用紙は続いてプレスローラ２８・２８・・・へと繰り込まれて、下流側の画像記録装置４内へと送り込まれる。
【００１５】
このような構成の給紙装置２において、前記ピックアップローラ２５・２５を支持するシャフト２４が、給紙装置２が作動する際に起こるわずかな振動（例えば、用紙の分離時に用紙同士が滑ることによる振動や、フラッパ２１の振動）を拾って、細かく振動し、「ビビ・・・」と大きい異音を発生させることがある（ビビリ音、スティックスリップ音）。このビビリ音は、給紙装置２のフラッパ２１上に載置されている用紙が残り少ない場合に頻発することが経験的に知られている。
この発生原因は様々に考えられるが、フラッパ２１を上方付勢する前記スプリングの弾性力や、ピックアップローラ２５・２５のシャフト２４を軸支する部分の剛性との兼ね合いで、発生するものと考えられている。
【００１６】
ここで、給紙装置２のシャフト２４を軸支するカセットフレーム２３を仮に金属製とした場合は、軸支部分の剛性が高いためにシャフト２４は振動し難く、あまり上記のようなビビリ音が発生することはない。具体的にいえば、前記ビビリ音は、給紙装置２のフラッパ２１上に残っている用紙が最後の１枚程度になると、その最後の１枚を繰り込むときに発生することがあるが、それ以外の場合は殆ど発生しない。
一方、本実施例では、前記カセットフレーム２３を剛性の低い合成樹脂製として、コストの低減を図っている。この場合、シャフト２４を軸支する部分が剛性が弱く撓み易いためにシャフト２４の上下振動を抑えることが難しく、その結果、ビビリ音が発生し易い。具体的にいえば、前記ビビリ音は、給紙装置２のフラッパ２１上に残っている用紙が最後の２０枚程度になった段階で既に発生し始める。
この結果、用紙が最後の２０枚程度になってから用紙の最後の１枚を繰り込むまで「ビビ・・・」というビビリ音が継続的に鳴り続け、周囲のユーザに不快な騒音をもたらす結果となっていた。
【００１７】
また、近年は、ユーザの要望から給紙カセット２０の大容量化が図られる傾向にあり、５００枚以上の用紙を収容できるものも増えてきている。このような給紙装置２では、上記原因に加え、さらに別の原因によってもビビリ音が発生することが知られている。
この大容量の給紙カセット２０のフラッパ２１を付勢するスプリング１４には、収容枚数の増加に伴って、より弾性力の強いものが使用される。フラッパ２１にセットする用紙の枚数が増えれば、それだけスプリング１４は圧縮され、その復元力は大きくなり、満紙状態にセットしたときには、該スプリング１４による復元力は最大となる。特に、この満紙状態にセットされている用紙を繰り込むとき、略半月状のピックアップローラ２５が用紙に当接するときの衝撃は、この圧縮されたスプリング１４によってはあまり吸収されず、該ピックアップローラ２５はフラッパ２１にセットされた用紙上面から強い反力を受ける。この反力を受けてピックアップローラ２５は押し上げられ、これにより両端がカセットフレーム２３に軸支されたピックアップローラ２５のシャフト２４が弓状に撓んでしまう。
シャフト２４が弓状に撓んでピックアップローラ２５が相対的に上昇すると、圧縮されたスプリング１４は伸び上がろうとする。伸びるにつれてスプリング１４の復元力は弱くなり、ピックアップローラ２５が底板上の用紙から受ける反力も弱くなって、押し上げられていたピックアップローラ２５は元位置に戻ろうとし、シャフト２４がまっすぐに復帰しようとする。
ところが、シャフト２４が元の形状に復帰すると、ピックアップローラ２５によりフラッパ２１上の用紙が押し下げられ、再びスプリング１４が圧縮される。この圧縮につれて、スプリング１４の復元力は増し、ピックアップローラ２５が用紙から受ける反力も大きくなっていく。この反力を受けながらピックアップローラ２５は徐々に押し上げられ、再びピックアップローラ２５のシャフト２４が上方へ弓状に撓む。
これらの現象は、ピックアップローラ２５が用紙に接触して繰り出す間繰り返され、ピックアップローラ２５や、そのシャフト２４、フラッパ２１、スプリング１４等は上下に振動することとなる。さらに、用紙とピックアップローラ２５との間でも接触・離間を繰り返すことで、微小のビビリ振動が発生する。即ち、満紙状態においても、これらの振動がビビリ音として聞こえることとなるのである。
【００１８】
そこで本実施例では、シャフト２４を支える軸受１３（図３・図５に図示）に、柔軟な材質であるポリアミド、ポリエーテルニトリル、ポリオキシメチレンなどを使用することで、振動を緩衝している。更に、規制手段たる振動規制部材１２（図６図示）をシャフト２４の軸方向中央上部に当接させて、シャフト２４の撓み・振動を抑制しているのである。
振動規制部材１２は側面視で「Ｌ」を上下反転した如きの形状とされ、その上面に設けられた突起部１２ａがシャフト２４上方の金属板８の嵌入孔８ａ・８ａに嵌入されて固定されており、下面の左右縁が下方へ延出されてシャフト２４の軸方向中央部の周面に当接している。
振動規制部材１２は、シャフト２４の軸方向中央部に接するように、前記金属板８に対する取付位置が定められている。こうして、シャフト２４を、軸方向中央部において上方から接触することで、シャフトが撓むのを防いで、効果的に振動を抑制している。このことはとくに、紙の収納枚数が多い給紙カセットにおいて、満紙状態でシャフトが撓むことに起因して発生するビビリ音の防止に対し効果を発揮する。
【００１９】
以上のようにシャフト２４に前記振動規制部材１２が接触することがシャフト２４の回転に対する負荷とならない様に、振動規制部材１２には摺動性の高い材質を用いて、摩擦抵抗の発生を抑制している。摺動性の高い材質の例としては、ポリアセタール樹脂等の樹脂に、潤滑材やフッ素樹脂や二酸化モリブデンやシリコンオイルなどを含有させて樹脂表面の滑性を向上させたものが挙げられる。シャフト２４はこのような素材の振動規制部材１２で押さえつけられているので、振動が効果的に抑制されると同時に、その回転に支障が生じることがない。
【００２０】
本実施例ではカセットフレーム２３を樹脂製としたが、ひずみにくい材質のもの（例えば、金属）をカセットフレームに使用した場合であっても、振動規制部材１２をシャフト２４に当接させる構成が効果を奏しない訳ではない。
即ち、カセットフレームについて金属製のものを採用することでビビリ音は本来発生しにくくなるけれども、加えて前記振動規制部材１２をシャフト２４に上方から当接させることで、ビビリ音の発生は更に確実に回避される。具体的には、フラッパ２１上に用紙が１枚しかない場合であっても、その繰込み時に発生するビビリ音さえ防ぐことができる。この結果、静粛性の著しく優れた給紙装置を提供できることとなるのである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上のような構成でシャフトの振動を規制したので、簡単な構成で、シャフトの振動を原因とするビビリ音の発生が効果的に抑制され、動作時の静粛性が良好な給紙装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファクシミリ装置の斜視図。
【図２】給紙装置の側面断面図。
【図３】振動規制部材の取付部を示す拡大平面図。
【図４】同じく拡大側面図。
【図５】同じく拡大背面図。
【図６】振動規制部材の斜視図。
【符号の説明】
１ ファクシミリ装置
２ 給紙装置
１２ 振動規制部材
２０ 給紙カセット
２１ フラッパ
２２ 分離爪
２３ カセットフレーム
２４ シャフト
２５ ピックアップローラ

Claims (3)

1. 記録紙を載置可能な底板と、該底板の一端側を押し上げるスプリングと、前記底板の自由端側に設けられるピックアップローラとを備えた給紙カセット、及び該給紙カセットを装着可能なカセットフレームを有する給紙装置において、
   前記カセットフレームには、ピックアップローラを支持するシャフトが支架されるとともに、該シャフトの上方移動を規制する規制部材が設けられ、
   該規制部材は、「Ｌ」を上下反転させた如き形状であって、前記シャフトの上部に当接する部位と、前記ピックアップローラによる前記記録紙の繰り出し方向の反対方向で前記シャフトの近傍に位置する部位と、を有する、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 前記規制部材はシャフトの軸方向中央部に当接することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記規制部材は樹脂製であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の給紙装置。

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