JP4193069B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像記録部に対して用紙（被記録媒体）を１枚ずつ給送する給紙装置及びそれを備えた画像記録装置の構成に関するものである。

従来より、インクジェット式の画像記録装置等の記録部と対向するように用紙（被記録媒体）を給送するため、基端部を装置本体に回動自在に軸支したアームの先端部に給紙ローラを備え、上面が開放された給紙カセット等の給紙部に堆積収容された用紙の最上面に、アームを押えるばねの付勢力により給紙ローラを押圧させた状態で回転駆動することにより、用紙の端部が給紙部の給送方向下流側の端部に形成された傾斜状の分離壁に突き当てられて、最上層のみの用紙が分離されて画像記録部の方向に給送する給紙装置が知られている（特許文献１、２参照）。

その場合、特許文献２に開示されているように、給紙ローラの周面をゴム等の摩擦係数の大きい部材にて構成する。他方、給紙部の底面であって前記給紙ローラの周面と対峙する箇所やその近傍に、コルク板等摩擦係数の大きい部材を貼設する。これにより、給紙部内の用紙の堆積数が少なくなったときに、給紙ローラの周面に当接している最上層の用紙とそれに隣接している下層の用紙とが同時に給送されないように、下層の用紙に抵抗力を付けるように構成されている。一方、給紙部から用紙が無くなった時に、給紙ローラの周面が給紙部の底面に押圧された状態で回転して給紙ローラの周面が必要以上に摩耗したり、摩擦力が大きくなり過ぎて給紙ローラがロックされ、給紙ローラの駆動系が破損したり、駆動モータが焼損する等の問題があるので、給紙部の底面には給紙ローラの周面が当接しないようにする逃げ孔を穿設することが提案されている。
特開２００２−２４９２４８号公報 特開２００４−３３８９０５号公報（図７、図９参照）

しかしながら、上記特許文献２のような構成では、次のような不都合が発生する。即ち、給紙部内の用紙の堆積数が少なくなったときであって当該用紙が薄い場合に、アームを押えるばねの付勢力により、給紙ローラが逃げ孔に入り込むように押圧されて、用紙が撓んだり、逃げ孔の縁（給送方向と平行な縁）に沿うような筋が用紙に付いたり、用紙の給送力が不足して紙ジャムが発生する等の問題があった。

本発明は、上記の従来の課題を解決すべくなされたものであり、給紙カセット等の給紙部に堆積収容された用紙（被記録媒体）を１枚ずつ分離しながら確実に給送することができるものでありながら、簡単な構成で、用紙が無くなった時に、給送ローラを給紙部の底面から離間させる離間作動手段を備えることにより、用紙（被記録媒体）が無くなった時に、給送ローラの摩耗を回避したり、ロックしないようにする給紙装置及びそれを備えた画像記録装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の給紙装置は、堆積収容されたシート状の被記録媒体の堆積量に応じて回動可能なアーム体の先端部に給送ローラを配置し、この給送ローラが前記被記録媒体の最上面を押圧しながら回転駆動することにより被記録媒体を１枚ずつ分離しながら給送する給紙装置において、前記被記録媒体を堆積状態で収納可能な給紙部の底面には、前記被記録媒体が存在しないときに開放される開放部を設け、前記アーム体には、前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に関連して、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体を移動させるための離間作動手段を備えたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記離間作動手段は、前記アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記給紙部の底面に当接して給送ローラを前記給紙部の底面から離間させる作動部とを備えたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記離間作動手段は、前記アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、前記検出部が前記開放部に嵌まったとき、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体と前記作動体との夾角を拡大させるように付勢する付勢手段とを備えたものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の給紙装置において、前記付勢手段は、ねじりバネであることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置において、前記アーム体には、駆動源から給送ローラに動力伝達するための歯車伝動機構を備え、この歯車伝動機構中に、遊星歯車を備えたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の給紙装置において、前記作動体には、前記検出部よりも給送方向上流側に用紙誘い込み用の傾斜部を設けたものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の給紙装置において、前記給紙部は挿抜移動可能に配置される給紙カセットであって、前記給紙カセットを挿抜移動させるとき、前記アーム体及び前記作動体を前記給紙カセットの先端部から離間させる退避手段を備えたものである。

請求項８に記載の発明の画像記録装置は、前記請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置と、前記給紙装置から給送された被記録媒体に画像を記録する画像記録部とを備えたものである。

上述のように、請求項１に記載の発明によれば、堆積収容されたシート状の被記録媒体の堆積量に応じて回動可能なアーム体の先端部に給送ローラを配置し、この給送ローラが前記被記録媒体の最上面を押圧しながら回転駆動することにより被記録媒体を１枚ずつ分離しながら給送する給紙装置において、前記被記録媒体を堆積状態で収納可能な給紙部の底面には、前記被記録媒体が存在しないときに開放される開放部を設け、前記アーム体には、前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に関連して、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体を移動させるための離間作動手段を備えたものである。従って、前記被記録媒体が存在しないときには、給送ローラが給送方向に回転駆動していても、底面との摩擦力が発生しないから、当該給送ローラの外周面が過度に摩耗したり、給送ローラの回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、駆動源に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるという効果を奏する。

そして、請求項２によれば、離間作動手段は、アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記給紙部の底面に当接して給送ローラを前記給紙部の底面から離間させる作動部とを備えたものである。従って、被記録媒体が存在する間は、作動体における検出部及び給送ローラも被記録媒体の最上面に当接する。そして、最後の１枚の被記録媒体が給送ローラによって給送され、底面の開放部が現れると、作動体の先端側の重い検出部が開放部に嵌まり、作動体の中途部の作動部が底面に当接すると、給送ローラを底面から若干の隙間だけ離間させるように、作動体にてアーム体を持ち上げるのである。これにより、給送ローラが給送方向に回転駆動していても、底面との摩擦力が発生しないから、当該給送ローラの外周面が過度に摩耗したり、給送ローラの回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、駆動源に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、離間作動手段は、前記アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、前記検出部が前記開放部に嵌まったとき、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体と前記作動体との夾角を拡大させるように付勢する付勢手段とを備えたものである。従って、この離間作動手段によっても、最後の１枚の被記録媒体が給送ローラによって給送され、底面の開放部が現れると、前記検出部が前記開放部に嵌まったとき、前記付勢手段の作用により、前記アーム体と前記作動体との夾角を拡大させて、アーム体における給送ローラが前記底面から離れ、給送ローラが給送方向に回転駆動していても、底面との摩擦力が発生しないから、当該給送ローラの外周面が過度に摩耗したり、給送ローラの回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、駆動源に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるという効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、前記付勢手段はねじりバネであるから、ねじりバネの巻線部分を給送ローラの支軸に遊嵌させることで、アーム体の下面側に配置された作動体に押圧力を作用させながら、アーム体以外の固定部にてねじりバネの反力を支持させることが簡単にでき、構成が簡略化できるという効果を奏する。

請求項５に記載の発明によれば、前記アーム体には、駆動源から給送ローラに動力伝達するための歯車伝動機構を備え、この歯車伝動機構中に、遊星歯車を備えたものであるから、駆動源を給送時に対して逆転させるだけで、遊星歯車の噛み合いが外れ、給送ローラを自由回転可能にすることが簡単にでき、給送ローラを必要時以外に駆動させることなく、給送ローラの外周面の摩耗を少なくできるという効果を奏する。

請求項６に記載の発明によれば、作動体の自由端側に上向き（被記録媒体の表面から離れるような）傾斜部を形成することにより、給紙カセットに被記録媒体を継ぎ足す場合に、その先端縁を誘い込むことが容易にできるという効果を奏する。

請求項７に記載の発明によれば、前記給紙部は挿抜移動可能に配置される給紙カセットであって、前記給紙カセットを挿抜移動させるとき、前記アーム体及び前記作動体を前記給紙カセットの先端部から離間させる退避手段を備えたものであるから、給紙カセットを挿抜するときに、アーム体及び前記作動体が給紙カセットの先端部と干渉することなく乗り越えさせることができ、部品の損傷が無くなるという効果を奏する。

請求項８に記載の発明によれば、画像記録装置の構成が簡単になり、製造コストを低減でき、しかも耐久性が向上するという効果を奏する。

次に、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態である多機能型の画像記録装置１の全体斜視図、図２は上部ケースを除去した本体ケースの斜視図、図３は画像記録装置１の左右中央部の側断面図、図４は下流側のガイドプレート及び支持部材を除いた状態の記録部ユニットの斜視図、図５（ａ）は給紙カセット内に多数の用紙が堆積収容された状態の第１実施形態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図、図５（ｂ）は用紙が少なくなった状態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図、図５（ｃ）は用紙が無くなった状態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図、図６は第１実施形態の離間作動手段及びアーム体の平面図、図７（ａ）は用紙がある状態の第２実施形態の離間作動手段及びアーム体の側面図、図７（ｂ）は用紙が無くなった状態の離間作動手段及びアーム体の側面図、図８は第２実施形態の離間作動手段及びアーム体の平面図、図９は第３実施形態の離間作動手段及びアーム体を退避させるための退避手段の上方から見た斜視図、図１０は同じく下方から見た斜視図、図１１は給紙カセットの斜視図、図１２は給紙カセットに最後の一枚の用紙がある場合の作用説明図、図１３は用紙が無くなった状態の作用説明図、図１４は給紙カセットを挿入する時のアーム体の姿勢の作用説明図、図１５はアーム体が完全に上昇した状態の説明図、図１６は第４実施形態の離間作動手段及びアーム体を退避させるための退避手段の下方から見た斜視図、図１７は給紙カセットを挿入する時のアーム体の姿勢の作用説明図、図１８は退避手段の作用説明図、図１９は退避手段を下方から見た斜視図である。

図１に示す多機能型の画像記録装置１は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等を備えている。多機能装置（Multi Function Device ）たる画像記録装置１は、上面開放の略箱状の本体ケース２と、この本体ケース２の一側（図１の実施形態では左側）に対して、蝶番、ヒンジ部等の回動軸線部（図示せず）を介して上下回動可能に枢着された上部ケース３とを有する。なお、以下の説明において、図１の画像記録装置１の手前側を前側とし、左右方向（主走査方向、Ｙ軸方向）や、前後方向（副走査方向、Ｘ軸方向）、上下方向に関しても図１の画像記録装置１の向きを基準に説明する。本体ケース２及び上部ケース３は合成樹脂製の射出成形品である。

上部ケース３の上面前部には操作パネル３０が配置されている。操作パネル３０にはの数字ボタンやスタートボタン、機能操作ボタン等の各種のボタンが設けられており、これらのボタンを押下することにより、各種の操作が行われる。操作パネル３０には液晶（ＬＣＤ）等のディスプレイ部３１が設けられ、画像記録装置１の設定状態や各種の操作メッセージ等が必要に応じて表示される。

上部ケース３には、操作パネル３０の後部側にスキャナ装置（画像読取部）３３が配置されている。即ち、ファクシミリ機能時に相手ファクシミリ装置に送信すべきファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿の画像を読取るためのスキャナ装置３３は、大判のガラス板上の原稿の画像を読取るフラットベッド読取部と、このフラットベッド読取部の上面を覆う回動可能なカバー体３４とからなる。

図示しないが、フラットベッド読取部におけるガラス板の直下には、ガラス板に当接させた原稿の画像面を読取るための光電変換素子の一例としてのライン型の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）が、後述するキャリッジの移動方向（主走査方向、Ｙ軸方向）と平行な方向に延びるガイド軸に沿って往復移動可能に設けられている。

なお、カバー体３４は、画像記録装置１の背面側（図１の奥側）を中心にしてヒンジを介して開閉回動可能に構成されている。

本体ケース２に対して上部ケース３を、図１の左側端部を中心にして上向きに大きく開くことができ、且つその開いた姿勢を保持するための開き姿勢保持手段として、上部ケース３の下面側の一側（画像記録装置１の背面側に近い部分）には、前記イメージセンサの移動方向と平行であってその方向に延びるように案内溝孔を有するガイドレール（図示せず）を固定し、本体ケース２における回動軸線部から遠い側にて基端を回動可能に枢着させた支持棒（図示せず）の先端（上端）のガイドピンをガイドレールに移動可能に嵌挿する。そして、案内溝孔のうち回動軸線部から遠い側にて上向きに切欠き形成された係合部（図示せず）に前記ガイドピンが嵌まった状態で、上部ケース３を本体ケース２に対して所定の大きい開き角度で保持できるように構成するものである。

次に、プリンタ装置（記録部）の構成について説明する。図１に示すように、本体ケース２内の左右方向中央部には、その底部に複数枚の被記録媒体としての用紙Ｐをほぼ水平状にて堆積状態で載置する給紙部としての給紙カセット５が配置され、この給紙カセット５は本体ケース２の前面の開口部２ａから挿抜可能に構成されている。

さらに、本体ケース２内には、給紙カセット５より上部に給紙ローラ７を備えた給送手段としての給送ユニット６と、本体ケース２内の後端部で上向きＵ字状のＵターン搬送路９を介して前向きほぼ水平状に用紙Ｐを搬送する搬送経路と、この搬送経路中に配置された平板状の用紙支持部としてのプラテン１１上の用紙Ｐの表面にインクを吐出して画像記録するインクジェット方式の記録ヘッド１２を備えた記録部ユニット１０とが配置されている（図３参照）。

カラー記録用の記録ヘッド１２にインクを供給するためのインクカートリッジ２６は、本体ケース２内であって、前記回動軸線部を有する側面板と対峙して最も離間した位置の側面板の内面に接近した位置の収容部２７（図２参照）に対して上方から着脱可能に構成されている。インクカートリッジ２６は、複数色毎のインクが収納されており、実施形態ではブラック、シアン、マゼンタ、イエローの四色であるが、それ以上の色のインクを収納しても良い。各インクカートリッジ２６から記録ヘッド１２へは可撓性を有するインクチューブ２８を接続してインク供給する。

図２〜図４に示すように、記録部ユニット１０は記録ヘッド１２を有するキャリッジ１３、合成樹脂製の板状のプラテン１１、キャリッジ１３を往復移動させるためのＣＲ（キャリッジ）モータ２４及びこのＣＲモータ２４に接続されたタイミングベルト２５、並びにこれらを支持するための金属板製のエンジンフレーム３９を主体として構成されている。但し、図４ではプラテン１１は省略されている。エンジンフレーム３９は本体ケース２の後部側であって供給カセット５の上方に配されている。支持フレームとしてのエンジンフレーム３９は金属製であって、図３〜図５に示すように箱型をなす本体部の上部側に本体ケース２の左右方向（主走査方向、Ｙ軸方向）に伸びて、キャリッジ１３を摺動可能に支持する一対のガイドプレート４０、４１を装着してなる。搬送方向下流側のガイドプレート４１には、その長手方向（主走査方向）に沿って延びるようにリニアエンコーダ（エンコーダストリップ）（図示せず）が配置されて、キャリッジ１３のＹ軸方向（主走査方向）の位置を検知する。この帯状のリニアエンコーダ（エンコーダストリップ）は検査面（Ｙ軸方向に一定間隔で配置されたスリットの形成面）が垂直方向に沿うように配置されている。

エンジンフレーム３９には、給送ユニット６のアーム体６ａが駆動軸１４を中心に回動自在に装着されるとともに記録ヘッド１２の下面と対向して用紙Ｐを支持するための平板状のプラテン１１が配置されている。なお、ねじりバネ６ｂ等の付勢手段により、アーム体６ａが常時下向き回動方向に付勢されている。また、アーム体６ａに配置された給紙歯車伝動機構４５には、駆動軸１４を回動中心とする遊星歯車４５ａが備えられており、図３において、駆動軸１４が時計回りに回転するとき、遊星歯車４５ａが隣接する歯車と噛み合い、給紙歯車伝動機構４５を介して駆動軸１４から給紙ローラ７に動力伝達される。、図３において、駆動軸１４が反時計回りに回転するとき、遊星歯車４５ａの噛み合いが外れて給紙ローラ７は自由回転状態となる。

また、プラテン１１を挟んで搬送方向上流側に配置されて用紙Ｐを記録ヘッド１２の下面に送るためのレジストローラ（搬送ローラ）対２０のうち、駆動する搬送ローラ２０ａの両端部と、プラテン１１より搬送方向下流側にて配置され、記録済みの用紙Ｐを排紙部２２に向かって（図１及び図３の矢印Ｂ方向参照）搬送するための排紙ローラ対２１のうち、駆動する排紙ローラ２１ａの両端部とが、エンジンフレーム３９における一対の側板３９ｂ，３９ｃに設けられた軸支部に回転可能に軸支されている。上記搬送される用紙Ｐは、その上位置の駆動する搬送ローラ２０ａと、下位置の従動の搬送コロ２０ｂと間にニップ（挟持）される。また、排紙ローラ対２１における駆動する排紙ローラ２１ａは排出される用紙Ｐの下面に当接し、拍車ローラ２１ｂは用紙Ｐの上面に当接するようにしてニップ（挟持）する。

そして、上記搬送ローラ２０ａ及び排紙ローラ２１ａ及びメンテナンス部３６には、当該メンテナンス部３６の配置側と反対側の側板３９ｂ近傍に配置された１つのＬＦ（用紙搬送用）モータ４２からの動力を所定の歯車伝動機構４３を介して伝達される（図４参照）。図４に示すように、歯車伝動機構４３は、正逆回転可能なＬＦモータ４２の駆動軸に取付けられたピニオン（不図示）と、これに左右で噛合う伝動ギヤ４３ｂ及び中間ギヤ４３ｃと、この中間ギヤ４３ｃに噛合う伝動ギヤ４３ｄとからなり、伝動ギヤ４３ｂはレジストローラ対２０における搬送ローラ２０ａの一側（左端部）に取り付けられている。他方の伝動ギヤ４３ｄは排紙ローラ対２１における排紙ローラ２１ａの一端（左端部）に取付けられている。

また、実施形態では、ＬＦモータ４２からの回転力が、搬送ローラ２０ａの他端部から、メンテナンス部３６への動力伝達切換部分３６ｂ（図４参照）を介して給送ユニット６に動力伝達される。

なお、上述したように、搬送ローラ２０ａと排紙ローラ２１ａとは、用紙搬送経路を挟んで上下に位置するので、ＬＦモータ４２の所定方向の回転駆動により、搬送ローラ２０ａと排紙ローラ２１ａとは、互いに逆向きに回転することになる。

また、歯車伝動機構４３の一部には、搬送ローラ対２０ａによる用紙Ｐの搬送量を検知するためのロータリエンコーダ４４が設けられている。ＣＲモータ２４及びＬＦモータ４２は共に正逆回転可能に構成されている。

給紙カセット５から用紙Ｐを１枚ずつ分離にして給送するときには、ＬＦモータ４２が逆回転し、後に詳述するメンテナンス部３６を介して駆動軸１４が正回転（図３で時計回り方向）する。アーム体６ａは上記ねじりバネ６ｂ等の付勢手段の付勢力にて常時下向き方向に付勢されているので、アーム体６ａの先端部の給紙ローラ７が給紙カセット５に堆積された用紙Ｐの最上面に押圧され、且つアーム体６ａに設けられた給紙歯車伝動機構４５を介して給紙ローラ７は給送方向（図３で反時計廻り方向）に回転される。

給紙カセット５から用紙Ｐを分離給送しないときには、ＬＦモータ４２は正回転して、駆動軸１４が逆回転し、遊星歯車４５ａは給紙歯車伝動機構４５との噛み合いが外れて、給紙ローラ７には動力伝達されず、自由回転可能となる。

搬送される用紙Ｐの幅（用紙Ｐの短辺）より外側には、その一端側（実施形態では、図４でエンジンフレーム３９の本体部で、用紙Ｐの給送方向から見て左側の側板３９ｂに近い部位）にインク受け部３５が、また、他端側（図４で右側の側板３９ｃに近い部位）にメンテナンスユニットからなるメンテナンス部３６がそれぞれ配置されている。これにより、記録ヘッド１２はインク受け部３５に設けられたフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部３５にてインクを受ける。

メンテナンス部３６では、キャリッジ１３が主走査方向（Ｙ軸方向）であって、図４で最も右端に位置するときを原点位置とし、原点位置からＹ軸方向に沿って左側にキャリッジ１３を移動させた位置を待機位置兼用のメンテナンス位置とする。待機位置兼用のメンテナンス位置では、メンテナンス部３６におけるキャップ部３６ａが記録ヘッド１２のノズル面を下方から覆っている。ＬＦモータ４２が駆動し、吸引ポンプ（図示せず）を作動させてノズルからインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド１２上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去するための回復処理等を行う。なお、キャリッジ１３がメンテナンス部３６から、画像記録領域に横方向に移動するとき、図示しないクリーナ（ワイパブレード）でノズル面を拭いてクリーニングを行う。

次に、給紙カセット５に堆積収容される用紙Ｐが無くなった時に、給紙ローラ７の外周面が給紙カセット５の底板５ａから離間するように作動させる離間作動手段４６の構成について説明する。なお、給紙カセット５の底板５ａのうち、ゴムなどの摩擦係数の大きい部材から構成された給送ローラとしての左右一対の給紙ローラ７の外周面と対面する箇所には、同じく高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッド６３が固着（貼着）されている。

離間作動手段４６の第１実施形態は、図５（ａ）〜図５（ｃ）及び図６に示すように、アーム体６ａの先端部の一対の給紙ローラ７の支軸４７に、基端部が回動可能に装着され、且つ用紙Ｐの給送方向上流側に延びる作動体４８と、この作動体４８における前記給送方向の上流側の下面に設けられて用紙Ｐの最上面に当接し、且つ用紙Ｐが存在しないときに、底板５ａに開口孔状に開放された開放部５０に嵌まる検出部４９と、この検出部４９よりも給送方向下流側の作動体４８に設けられ、給紙カセット５の底面５ａに当接して給紙ローラ７を底面５ａから離間させる作動部５１とを備えている。そして、作動体４８における給送方向の上流側部位、及び／もしくは検出部４９の箇所の重量を支軸４７に対する枢支部側に比べて相当程度大きくなるように設定する。即ち、後述するように、用紙Ｐが底板５ａ上から無くなったときに、検出部４９が開放部５０に嵌まり、そのとき、作動部５１が底板５ａの上面に当たり、当該作動部５１を中心にして検出部４９側（給送方向の上流側部位）の自重により、給紙ローラ７が底板５ａから離間するようにアーム体６ａを持ち上げる程度に、作動体４８における給送方向の上流側部位及び／もしくは検出部４９の箇所の重量を大きくするのである。なお、この場合、上記アーム体６ａを下向き付勢するねじりバネ６ｂ等の付勢手段による押圧力も考慮に入れて相当程度重くすべきである。また、以下に記載の各実施形態も同様であるが、付勢手段としてねじりバネではなく、相当荷重のおもりを用いても良い。この場合、アーム体６ａの形状やその構造に応じておもりの配置場所を適宜考慮すればよい。また、おもりではなく、アーム体６ａの自重を重くすることにより下方向に付勢されるように構成しても良い。更にはこれらの各付勢手段を適宜組み合わせて使用しても良いことは言うまでもない。

本実施形態では、図５（ａ）及び図６に示すように、作動体４８は金属製で平板状に形成され、作動体４８の基端部に立設した一対のフランジ部（枢支部）４８ａをアーム体６ａの左右両側に配置して、各給紙ローラ７との間で支軸４７に遊嵌させる。作動体４８はアーム体６ａの下面にて用紙Ｐの幅方向の寸法を大きくして配置される。また、検出部４９及び作動部５１は、用紙Ｐの表面との摩擦が少ないように、凸湾曲させた突条であることが好ましい。また、検出部４９及び作動部５１の表面に摩擦係数の小さいシート等を貼り付けることで表面層を形成することが好ましい。検出部４９及び作動部５１の表面そのものを摩擦係数の小さい表面として構成しても良い。なお、作動体４８の基部はアーム体６ａに対して上下回動可能に枢着されていても良い。

この第１実施形態の構成によれば、給紙カセット５に多数枚の用紙Ｐが堆積収容されている状態では、図５（ａ）に示すように、ねじりバネ６ｂ等の付勢手段により下向きに付勢されたアーム体６ａの傾斜角度は少なく、堆積収容されている用紙Ｐの最上面に給紙ローラ７が当接（押圧）する。

そして、作動体４８は給紙ローラ７の支軸４７の回りに回動自在であるため、当該作動体４８における検出部４９も用紙Ｐの最上面に当接するが、作動部５１は用紙Ｐの最上面に当接しないで、適宜の隙間ｈ１ができている。この状態で給紙指令があると、駆動軸１４が所定方向に回転し、給紙歯車伝動機構４５を介して給紙ローラ７は図５（ａ）において反時計回りに回転し、堆積収容されている用紙Ｐを給紙カセット５の先端（図３、図５（ａ）〜図５（ｃ）において右側端部）に配置されている用紙分離用の分離傾斜板５ｂに突き当てる。分離傾斜板５ｂにおける用紙Ｐの幅方向に中央部位に設けられた分離手段としての弾性分離パッド（実施形態では板バネ製である）により最上層の用紙Ｐのみが分離されて、Ｕターン搬送路９を介して記録部に給送できるのである。

上記の状態は、図５（ｂ）に示すように、底板５ａ上に最後の１枚の用紙Ｐが残る時まで持続される。そして、最後の１枚の用紙Ｐが給紙ローラ７によって給送され、底板５ａの開放部５０が現れると、検出部４９が開放部５０に嵌まり、作動体４８の中途部の作動部５１が底板５ａの上面に当接すると、作動体４８における給送方向の上流側部位及び／もしくは検出部４９の箇所の重量にて給紙ローラ７を底板５ａから若干の隙間ｈ２だけ離間させるように、作動体４８にてアーム体６ａを持ち上げるのである（図５（ｃ）参照）。これにより、給紙ローラ７が給送方向に回転駆動していても、底板５ａとの摩擦力が発生しないから、当該給紙ローラ７の外周面が過度に摩耗したり、底板５ａの上面に設けられた高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッド６３にて給紙ローラ７の回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、ＬＦモータ４２に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるのである。

図６（ａ）、図６（ｂ）及び図８に示す第２実施形態の離間作動手段は、ねじりバネ（つる巻きばねともいう）５３等の付勢手段を備えた作動体５２をアーム体６ａの下面側に回動可能に設けたものである。作動体５２の先端部（自由端部）は、一対の給紙ローラ７よりも給送方向の上流側に延びる。作動体５２における給送方向の上流側（自由端側）の下面に設けられた検出部４９は、堆積収容された用紙Ｐの最上面に当接し、且つ用紙Ｐが存在しないとき、給紙カセット５における底板５ａに穿設された開放部５０に嵌まるように構成されている。

そして、検出部４９が開放部５０に嵌まったとき、給紙ローラ７が給紙カセット５の底板５ａから離間する方向にアーム体６と作動体５２との夾角を拡大させるようにねじりバネ５３は付勢するように配置する。本実施形態では、ねじりバネ５３の巻線部５３ａを給紙ローラ７の支軸４７の外周に遊嵌させ、ねじりバネ５３の一端部５３ｂは、駆動軸１４の軸心からの距離が極端に短い位置のアーム体６ａ上の第１係止部５４、または、エンジンフレーム３９の本体部下面などの係止部（図示せず）に係止し、ねじりバネ５３の他端部５３ｃは作動体５２の中途部に設けられた第２係止部５５に係止する（図７（ｂ）参照）。

ねじりバネ５３の一端部５３ｂを駆動軸１４の軸線に極めて近い位置で係止するか、アーム体６ａ以外のエンジンフレーム３９の本体部等の固定部位に係止することにより、当該ねじりバネ５３の他端部５３ｃが作動体５２を下向きに押圧する力の反力で、アーム体６ａの自由端側（給紙ローラ７側）が上向きに付勢される力が少なくなるか、またはゼロになり、通常の用紙Ｐの給送時における給紙ローラ７の回転による用紙Ｐの給送力（用紙Ｐへの給紙ローラ７の食いつき力）が弱まるのを防止できる。

本実施形態では、図７（ｂ）及び図８に示すように、作動体５２は金属製で平板状に形成され、作動体５２の基端部に立設した一対のフランジ部（枢支部）５２ａをアーム体６ａの左右両側に配置して、各給紙ローラ７との間で支軸４７に遊嵌させる。作動体５２はアーム体６ａの下面にて用紙Ｐの幅方向の寸法を大きくして配置される。また、検出部４９は、用紙Ｐの表面との摩擦が少ないように、凸湾曲させた突条であることが好ましい。また、検出部４９の表面に摩擦係数の小さいシート等を貼り付けることで表面層を形成することが好ましい。

上記第２実施形態によれば、給紙カセット５に多数枚の用紙Ｐが堆積収容されている状態では、図７（ａ）に示すように、ねじりバネ等の付勢手段により下向きに付勢されたアーム体６ａの傾斜角度は少なく、堆積収容されている用紙Ｐの最上面に給紙ローラ７が当接（押圧）する。そのとき、ねじりバネ５３の付勢力にて作動体５２が下向きに押圧されているので、作動体５２先端部の検出部４９も用紙Ｐの最上面に押圧された状態となる。上記の状態は、底板５ａ上に最後の１枚の用紙Ｐが残る時まで持続される。そして、最後の１枚の用紙Ｐが給紙ローラ７によって給送され、底板５ａの開放部５０が現れると、検出部４９が開放部５０に嵌まり、アーム体６ａと作動体５２との夾角（支軸４７箇所での夾角）が大きくなり、給紙ローラ７の箇所が底板５ａから離間するようにアーム６ａが持ち上げられるのである。

これにより、給紙ローラ７が給送方向に回転駆動していても、底板５ａとの摩擦力が発生しないから、当該給紙ローラ７の外周面が過度に摩耗したり、底板５ａの上面に設けられた高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッドにて給紙ローラ７の回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、ＬＦモータ４２に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるのである。

図９〜図１５に示す第３実施形態は、上記の第１実施形態の変形例であり、且つ給紙カセット５を本体２に対して、略水平方向に挿抜するときに、離間作動手段４６としての作動体５６及び給送ユニット６（アーム体６ａと給紙ローラ７）が給紙カセット５の先端部（傾斜分離板５ｂ）に衝突（干渉）しないようにするための退避手段を備えたものである。エンジンフレーム３９の本体部の底板３９ａには、給送ユニット６のアーム体６ａが上昇回動したときのみ嵌まる開口部５８が形成され、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に延びる駆動軸１４は底板３９ａの上面に形成された支持ブラケット５９に回動可能に軸支されている（図１２参照）。

作動体５６は、側面視で上下逆「ヘ」字状に形成されており、作動体５６の基端部は、アーム体６ａの両側面に設けられた軸部５７に対して上下回動自在に装着されている。この作動体５６における給送方向上流側部位や二股状の上向き端部５６ａはその重量が大きく形成されている。作動体５６における給送方向上流の下面には検出部４９が形成されている。検出部４９と上記軸部５７との間には、同じく下面に突出する作動部５１が形成されている（図９、図１０、図１２〜図１４参照）。

検出部４９は、第１実施形態と同様に、用紙Ｐが存在しないときに、底板５ａに開口孔状に開放された開放部５０に嵌まる。また、作動部５１は給紙カセット５の底面５ａに当接して給紙ローラ７を底面５ａから離間させる機能を有する。さらに、作動体５６における給送方向下流側端部には、アーム体６ａが上昇回動して大部分が開口部５８内に嵌まる時、底板３９ａの下面に当接する規制片６０が一体的に形成されている（図９、図１０、図１２〜図１４参照）。

従って、図１２に示すように、給紙カセット５に複数枚の用紙Ｐが堆積している状態では、堆積収容されている用紙Ｐの最上面に給紙ローラ７が当接（押圧）する。

そして、作動体５６はアーム体６ａに対して回動自在であるため、当該作動体５６における検出部４９も用紙Ｐの最上面に当接するが、作動部５１は用紙Ｐの最上面に当接しないで、適宜の隙間ができる。この状態で給紙指令があると、駆動軸１４が所定方向に回転し、給紙歯車伝動機構４５を介して給紙ローラ７は図１２において時計回りに回転し、堆積収容されている用紙Ｐを給紙カセット５の先端（図１２において左側端部）に配置されている用紙分離用の分離傾斜板５ｂに突き当てる。分離傾斜板５ｂにおける用紙Ｐの幅方向に中央部位に設けられた分離手段としての弾性分離パッド（実施形態では板バネ製である）により最上層の用紙Ｐのみが分離されて、Ｕターン搬送路９を介して記録部に給送できるのである。上記の状態は、図１２に示すように、底板５ａ上に最後の１枚の用紙Ｐが残る時まで持続される。

最後の１枚の用紙Ｐが給紙ローラ７によって給送され、底板５ａの開放部５０（図１２の実施形態では開放部５０は大部分が凹部であり、一部のみ上下に貫通する孔が形成されている）が現れると、つまり、給紙カセット５から用紙Ｐが無くなると、検出部４９が開放部５０に嵌まり、作動体５６の中途部の作動部５１が底板５ａの上面に当接すると、作動体５６における給送方向の上流側部位及び／もしくは検出部４９の箇所の重量にて給紙ローラ７を底板５ａから若干の隙間だけ離間させるように、作動体５６にてアーム体６ａを持ち上げるのである（図１３参照）。これにより、給紙ローラ７が給送方向に回転駆動していても、底板５ａとの摩擦力が発生しないから、当該給紙ローラ７の外周面が過度に摩耗したり、底板５ａの上面に設けられた高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッド６３（図１１参照）にて給紙ローラ７の回転が止められる、いわゆるロック状態も無くすることができ、ＬＦモータ４２に過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるのである。

さらに、アーム体６ａには、駆動軸１４の軸線と平行状に延びるカムフォロアとしてのウイング６１が一体的に設けられ、このウイング６１に設けられた複数個のリング６２を介して駆動軸１４に対して回動可能に支持されている（図９、図１０、図１２〜図１４参照）。

他方、給紙カセット５の左右両側板の上面には、当該給紙カセット５の挿抜方向に沿って高さが変化するカム部６４が形成されている（図１１参照）。このカム部６４と上記カムフォロアとしてのウイング６１と、作動体５６の先端に設けられた規制片６０とが、上記退避手段を構成するものである。

この構成により、例えば、図１４のように、給紙カセット５を本体ケース内に挿入するとき、給紙カセット５の先端部の分離傾斜板５ｂの上端縁にてアーム体６ａもしくはウイング６１を押し上げる。これにより、作動体５６もアーム体６ａと共に上昇する。その場合、上向き端部５６ａ側の加重が大きいので、規制片６０側が上向くように作動体５６が傾いた状態となる。そして、エンジンフレーム３９の底板３９ａに穿設された開口部５８にアーム体６ａの大部分が侵入するように上昇すると、作動体５６の先端の規制片６０が底板３９ａの下面のストッパー部６５に当接するから、その後、アーム体６ａの上昇に連れて、作動体５６は規制片６０の箇所を中心に上向き回動し、上向き端部５６ａ側を持ち上げることになる（図１５参照）。

これにより、作動体５６及びアーム体６ａの給紙ローラ７は分離傾斜板５ｂの上端縁に干渉することなく乗り越えて、給紙カセット５内の上方に位置できる。その後は、カムフォロアであるウイング６１が給紙カセット５のカム部６４に沿って移動し、カム部６４の高さが低くなる箇所では、図１２のように、作動体５６及びアーム体６ａとその給紙ローラ７が底板５ａに近くなるように、下降できるのである。

給紙カセット５を本体ケース２から引き出すときには、上記の動作と逆の順序で、作動体５６及びアーム体６ａが昇降し、これらは分離傾斜板５ｂの上端縁と干渉することなく乗り越えることができる。

図１６〜図１９は第４実施形態を示し、離間作動手段は主作動体６６と補助作動体６７とを備え、第３実施形態と同様に、主作動体６６の基端部は、アーム体６ａの両側面に設けられた軸部５７に対して上下回動自在に装着されている。また、検出部４９、作動部５１及び規制片６０を第３実施形態と同様に備える。第４実施形態と第３実施形態との相違点は、主作動体６６の検出部４９側に上向き端部を備えていないことと、主作動体６６の検出部４９側に横ピン６８を介して 補助作動体６７の下部に形成された上下長孔６９に連結され、補助作動体６７の上端は、エンジンフレーム３９の底板３９ａに設けた支持フランジ７０に回動自在に連結されている点である（図１６〜図１９参照）。退避手段として、アーム体６ａにカムフォロアとしてのウイング６１を備え、給紙カセット５の側板にカム部６４が形成されている点も第３実施形態と同じである。

主作動体６６の検出部４９側及び補助作動体６７の重量が大きく形成されていることにより、第１実施形態や第３実施形態と同様に、給紙カセット５に用紙Ｐが堆積されているときには、給紙ローラ７及び主作動体６６における検出部４９が同時に用紙Ｐの最上面に当接し、作動部５１は当接しないのである。なお、給紙カセット５に対する用紙Ｐの堆積量が多い場合には、補助作動体６７の下端部が検出部４９となり得る。

第４実施形態においては、例えば、図１８のように、給紙カセット５を本体ケース内に挿入するとき、給紙カセット５の先端部の分離傾斜板５ｂの上端縁にて補助作動体６７を押し上げる。補助作動体６７は上下長孔６９及び横ピン６８を介して主作動体６６と連結されているので、主作動体６６の検出部４９側が上昇し、次いで、ウイング６１が分離傾斜板５ｂの上端縁に摺接し、アーム体６ａも上昇する。そして、エンジンフレーム３９の底板３９ａに穿設された開口部５８にアーム体６ａの大部分が侵入するように上昇すると、主作動体６６の先端の規制片６０が底板３９ａの下面のストッパー部６５に当接するから、その後、アーム体６ａの上昇に連れて、主作動体６６は規制片６０の箇所を中心に上向き回動し、上向き端部５６ａ側を持ち上げることになる。

これにより、主作動体６６及びアーム体６ａの給紙ローラ７は分離傾斜板５ｂの上端縁に干渉することなく乗り越えて、給紙カセット５内の上方に位置できる。その後は、カムフォロアであるウイング６１が給紙カセット５のカム部６４に沿って移動し、カム部６４の高さが低くなる箇所では、図１７のように、補助作動体６７、主作動体６６及びアーム体６ａとその給紙ローラ７が底板５ａに近くなるように、下降できるのである。

給紙カセット５を本体ケース２から引き出す場合には、給紙カセット５のカム部６４に沿って移動するウイング６１を介してアーム体６ａ及び補助作動体６７、主作動体６６を引き上げ、これらの部材が分離傾斜板５ｂの上端縁に干渉することなく乗り越えた後は、図１７のようになる。第４実施形態では、給紙カセット５が存在しない場合にも、上下長孔６９と横ピン６８との連結による規制があるので、主作動体６６と補助作動体６７との夾角が規制され、主作動体６６における検出部４９側が無闇に下向きに移動しない（垂れ下がらない）から、給紙カセット５の挿抜作用が円滑にできる。

なお、上記第１及び第２実施形態において作動体４８、５２の自由端側に上向き（用紙Ｐの表面から離れるような）傾斜部４８ｂ、５２ｂを形成することにより（図５（ａ）〜図５（ｃ）、及び図７（ａ）〜図７（ｂ）参照）、さらに、第４実施形態の補助作動体６７の存在により、給紙カセット５に用紙Ｐを継ぎ足す場合に、その用紙先端縁を誘い込むことが容易にできるという効果を奏する。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記の本体ケース２に対して略水平方向に挿抜移動可能に配置される給紙カセット５の他、本体ケース２の後部に傾斜状に立設させた板状の給送部に対しても適用できることは言うまでもない。

画像記録装置の全体斜視図である。 上部ケースを除き、本体ケースを後方から見た斜視図である。 記録ユニットに給紙カセットを装着した状態の要部側断面図である。 下流側のガイドプレートを除いた状態の記録部ユニットの斜視図である。 （ａ）は給紙カセット内に多数の用紙が堆積収容された状態の第１実施形態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図、（ｂ）は用紙が少なくなった状態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図、（ｃ）は用紙が無くなった状態の離間作動手段及びアーム体の姿勢を示す側面図である。 第１実施形態の離間作動手段及びアーム体の平面図である。 （ａ）は用紙がある状態の第２実施形態の離間作動手段及びアーム体の側面図、（ｂ）は用紙が無くなった状態の離間作動手段及びアーム体の側面図である。 第２実施形態の離間作動手段及びアーム体の平面図である。 退避手段を備えた第３実施形態のアーム体及び離間作動手段の上側から見た斜視図である。 同じく下側から見た斜視図である。 給紙カセットの斜視図である。 第３実施形態において用紙Ｐが１枚だけ給紙カセットに存在するときの作用説明図である。 給紙カセットに用紙Ｐがないときの作用説明図である。 第３実施形態において給紙カセットを挿入するときの作用説明図である。 第３実施形態においてアーム体及び作動体が退避位置になるときの作用説明図である。 第４実施形態のアーム体、主作動体及び補助作動体を示す下方から見た斜視図である。 第４実施形態において、給紙カセットに用紙Ｐがないときの作用説明図である。 第４実施形態において給紙カセットを挿入するときの作用説明図である。 第４実施形態において給紙カセットを挿入するときの作用を示す下方から見た斜視図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
２ 本体ケース
５ 給紙カセット
６ 給送手段としての給送ユニット
６ａ アーム体
６ｂ 付勢手段としてのねじりバネ
７ 給紙ローラ
１０ 記録部ユニット
１１ プラテン
１２ 記録ヘッド
１３ キャリッジ
１４ 駆動軸
２４ ＣＲモータ
３９ エンジンフレーム
４０、４１ ガイドプレート
４２ ＬＦモータ
４５ 給紙歯車伝動機構
４５ａ 遊星歯車
４６ 離間作動手段
４７ 支軸
４８、５２、５６ 作動体
４９ 検出部
５０ 開放部
５１ 作動部
５３ 付勢手段としてのねじりバネ
５４ 第１係止部
５５ 第２係止部
５７ 軸部
５８ 開口部
６０ 規制片
６１ カムフォロアとしてのウイング
６４ カム部
６５ ストッパー部
６６ 主作動体
６７ 補助作動体
６８ 横ピン
６９ 上下長孔
７０ 支持フランジ

Claims (8)

1. 堆積収容されたシート状の被記録媒体の堆積量に応じて回動可能なアーム体の先端部に給送ローラを配置し、この給送ローラが前記被記録媒体の最上面を押圧しながら回転駆動することにより被記録媒体を１枚ずつ分離しながら給送する給紙装置において、
   前記被記録媒体を堆積状態で収納可能な給紙部の底面には、前記被記録媒体が存在しないときに開放される開放部を設け、
   前記アーム体には、前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に関連して、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体を移動させるための離間作動手段を備えたことを特徴とする給紙装置。
2. 前記離間作動手段は、前記アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、
   前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、
   前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記給紙部の底面に当接して給送ローラを前記給紙部の底面から離間させる作動部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記離間作動手段は、前記アーム体に基端部が上下回動可能に装着されて前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びる作動体と、
   前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が存在しないとき前記開放部に嵌まる検出部と、
   前記検出部が前記開放部に嵌まったとき、前記給送ローラが前記給紙部の底面から離間する方向に前記アーム体と前記作動体との夾角を拡大させるように付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 前記付勢手段は、ねじりバネであることを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
5. 前記アーム体には、駆動源から給送ローラに動力伝達するための歯車伝動機構を備え、この歯車伝動機構中に、遊星歯車を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 前記作動体には、前記検出部よりも給送方向上流側に用紙誘い込み用の傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 前記給紙部は挿抜移動可能に配置される給紙カセットであって、
   前記給紙カセットを挿抜移動させるとき、前記アーム体及び前記作動体を前記給紙カセットの先端部から離間させる退避手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の給紙装置。
8. 前記請求項１乃至７のいずれかに記載の給紙装置と、前記給紙装置から給送された被記録媒体に画像を記録する画像記録部とを備えたことを特徴とする画像記録装置。

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