JP5854696B2 - 給紙装置、および記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、互いに積載された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離して搬送する給紙装置、およびその給紙装置を搭載した記録装置に関する。
プリンタ、複写機、ファクシミリに代表される記録装置には、給紙トレイに積層状に収納された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離する給紙装置が搭載されたものがある。給紙装置による記録媒体の分離方法の一つとして、記録媒体の先端部を、記録媒体の進行方向に対して傾斜した傾斜面に当接させる斜面分離方式が知られている。斜面分離方式の給紙装置が特許文献1、2に開示されている。
特許文献1には、記録媒体が当接する傾斜面に沿って複数の分離爪片が形成された給紙装置が開示されている。この給紙装置では、記録媒体の重送を防ぐため、分離爪片は、傾斜面に対する角度が進行方向の上流側(斜面の麓側)よりも進行方向の下流側(斜面の頂上側)の方が小さくなるように形成されている。
特許文献2には、傾斜面に沿って突起が形成された分離装置が開示されている。この分離装置では、記録媒体が傾斜面に当接したとき、傾斜面の頂上側に設けられたバネによって、傾斜面が可動する構成となっている。
特開2008−239272号公報 特開2004−75394号公報
記録装置には、剛性が低く(分離しにくく)、記録面が傷付きにくい普通紙と、剛性が高く(分離しやすく)、記録面が傷付きやすい写真用紙とを記録媒体として併用可能なものがある。このような記録装置では、記録媒体の記録面を下向きにした搬送形態が採用される場合がある。この場合、特許文献1に開示された装置では、記録媒体が傾斜面に沿って搬送されているとき、記録媒体は分離爪片に常に接触した状態となっている。一方、特許文献2に開示された分離装置では、記録媒体は、突起に常に接触した状態となっている。そのため、特許文献1、2に開示された装置において、写真用紙が記録媒体として用いられる場合、写真用紙の記録面(コート面)が剥離するおそれがある。これを防ぐため、分離爪片および突起が形成されていない平坦な傾斜面を採用すると、普通紙の分離性能が低下するおそれがある。
本発明は、互いに積層された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離することに関し、記録媒体の特性に応じて適正化することが可能な給紙装置、およびその給紙装置を搭載した記録装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の給紙装置は、互いに積層された複数枚の記録媒体を収納可能な給紙トレイと、前記給紙トレイの上方に配置され、前記給紙トレイに収納されている最上層の記録媒体を前進させる給紙ローラと、前記給紙トレイに対して前記記録媒体の進行方向の前方に配置され、前記進行方向に対して傾斜した斜面に沿って前記最上層の記録媒体を搬送させる傾斜面部材と、表面に突起が形成された分離部材であって、前記突起が前記斜面に対して突出し、搬送時の前記最上層の記録媒体に当接する突出位置と、前記突起が前記斜面に対して引っ込んだ退避位置との間を移動可能に構成された分離部材と、前記分離部材の前記表面が前記突出位置で前記最上層の記録媒体の当接時に受けた当接力の大きさに応じて前記分離部材を前記突出位置から前記退避位置に向かって移動させるリンク機構と、を有する。
上記目的を達成するため、本発明の記録装置は、前記給紙装置と、前記給紙装置から供給された記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、を有する。
本発明によれば、互いに積層された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離することに関し、記録媒体の特性に応じて適正化することが可能となる。
本発明の記録装置の一実施形態であるインクジェット記録装置の内部構成を示す斜視図である。 図1に示す記録装置に搭載された給紙装置の構成を示す断面図である。 図2に示す給紙装置に設けられた傾斜面部材の斜視図である。 図3に示す傾斜面部材の断面図である。 図3に示す給紙装置に設けられた突き当て部材103の断面図である。 図2に示す給紙装置から分離部材の周辺を抜き出して示した斜視図である。 図6に示す分離部材の断面図である。 図6に示す分離部材の構成をより詳細に示した図である。 分離部材の表面に形成された突起の傾斜角と傾斜面部材の傾斜角を示す図である。 実施形態1のインクジェット記録装置の電気的な制御構成を示すブロック図である。 実施形態1のインクジェット記録装置の動作手順を示すフローチャートである。 実施形態1の給紙装置において、リンク機構の他の形態を示す断面図である。 実施形態2のインクジェット記録装置におけるリンク機構の構成を示す断面図である。
(実施形態1)
図1は、本発明の記録装置の一実施形態であるインクジェット記録装置10の内部構成を示す斜視図である。図1では、記録媒体に画像を記録する画像形成部914(図9参照)の構成を中心に示している。画像形成部914は、記録ヘッド14と、プラテン15と、主搬送ローラ対16と、排紙ローラ17と、キャリッジ18等によって構成される。図1に示すインクジェット記録装置10では、後述する給紙装置より供給された記録媒体が、U字形に湾曲した搬送路を通過してプラテン15に搬送される。その後、記録ヘッド14がインクを吐出して記録媒体に画像を記録する。このとき、記録ヘッド14は、キャリッジ18が記録媒体の進行方向と直交する方向に移動しているときにインクを吐出する。画像が形成された記録媒体は、排紙トレイ13に排出される。
図2は、図1に示す記録装置に搭載された給紙装置の構成を示す断面図である。図2に示す給紙装置11には、互いに積層された複数枚の記録媒体Pを収納可能な給紙トレイ101が設けられている。給紙トレイ101において、各記録媒体Pの側面は、不図示の側面ガイドによって揃えられている。給紙トレイ101に対して記録媒体Pの進行方向Dの前方には、記録媒体Pを1枚ずつに分離するための傾斜面部材102が配置されている。給紙トレイ101の上方には、給紙機構100が配置されている。給紙機構100は、給紙アーム104を備えている。給紙アーム104は、回転軸105を中心に回転することによって、給紙トレイ101に積載された記録媒体Pの積載高さに応じた回転が可能である。給紙アーム104の先端には、最上層の記録媒体Pを前進させる給紙ローラ106が取り付けられている。給紙ローラ106は、回転軸105、給紙アイドラギア107を介して伝達された動力で駆動する。最上層の記録媒体Pには、給紙ローラ106が当接している。給紙ローラ106が駆動すると、給紙ローラ106と記録媒体Pの摩擦力により、記録媒体Pが進行方向Dに送り出される。その後、記録媒体Pは傾斜面部材102を通過する時に1枚ずつ分離される。
傾斜面部材102対して記録媒体Pの搬送方向の下流側には、U字形の搬送ガイド部材108が設けられている。傾斜面部材102と搬送ガイド部材108の間には搬送ローラ109が設けられている。傾斜面部材102で分離された記録媒体Pは、給紙ローラ106の搬送力により、搬送ローラ109に噛み込むまで搬送される。その後、記録媒体Pは、搬送ガイド部材108に沿ってプラテン15まで搬送される。
以下、傾斜面部材102について詳しく説明する。
図3は、図2に示す給紙装置11に設けられた傾斜面部材102の斜視図である。図4は、図3に示す傾斜面部材102の断面図である。傾斜面部材102は、最上層の記録媒体Pを分離しやすくするために、進行方向Dに対して鈍角に傾斜した斜面102aを備えている。斜面102aには、斜面102aに沿って記録媒体Pを搬送する時の搬送抵抗を低減させるための傾斜面ガイド部材110が設けられている。傾斜面ガイド部材110において、記録媒体Pに接触する表面は、摩擦係数の小さい材料を平坦に加工した形状となっている。傾斜面部材102の斜面102aには、2つの開口部が形成されている。一方の開口部からは、突き当て部材103が突出し、他方の開口部からは分離部材111が突出するように構成されている。以下、突き当て部材103および分離部材111について説明する。
まず、突き当て部材103について説明する。図5は、図3に示す給紙装置11に設けられた突き当て部材103の断面図である。図5(a)は、突き当て部材103が記録媒体Pの先端部に当接する位置に保持された状態を示す。図5(b)は、突き当て部材103が、記録媒体Pの先端部から離れて傾斜面ガイド部材110に対して引っ込んだ位置に保持された状態を示す。突き当て部材103は、傾斜面部材102の斜面102aの下側(麓側)に設けられた回転軸119に取り付けられている。突き当て部材103の表面は、複数の曲面を有する段形状に形成されている。そのため、給紙トレイ101に収納された各記録媒体Pの先端部の位置を揃えるために、突き当て部材103が勢いよく各記録媒体Pに当接した場合でも記録媒体Pに与えるダメージを低減できる。突き当て部材103の裏面は、カム部材112に押圧されている。カム部材112は、傾斜面部材102の内部に設けられた回転軸(不図示)に取り付けられている。突き当て部材103は、傾斜面部材102に取り付けられたバネ部材113により引っ張られ図5(b)に示す状態に保持されている。カム部材112の回転軸に伝達された動力によりカム部材112が図5(b)で見て反時計回りに回転すると、突き当て部材103の表面が記録媒体Pの進行方向Dに対して略直角になった位置でストッパにより止まる(図5(a)参照)。カム部材112が図5(a)で見て時計回りに回転すると、突き当て部材103は、傾斜面ガイド部材110に対して引っ込んだ(隠れた)位置でストッパにより止まり、図5(b)に示す状態に戻る。
次に、分離部材111について説明する。図6は、図2に示す給紙装置11から分離部材111の周辺を抜き出して示した斜視図である。図7は、図6に示す分離部材111の断面図である。図8は、図6、7に示す分離部材111の構成をより詳細に示した図である。図8(a)は、図6から分離部材111を抜き出して示した斜視図である。図8(b)は、図8(a)に示す分離部材111の断面図である。分離部材111は、記録媒体Pに当接し、傾斜面部材102の斜面102aにほぼ平行な表面111a(図9(a)参照)を有する。表面111aには、複数の突起111bが表面111aの傾斜方向に沿って配列されている。各突起111bの表面111aに対する傾斜角α(図9(a)参照)は、傾斜面部材102の斜面102aの傾斜角β(図9(b)参照)よりも大きい。各突起111bの先端は、図9(a)に示すように丸みを帯びている。分離部材111は、表面111aの反対側からリンク機構120によって支持されている。リンク機構120は、分離部材111を、突出位置から退避位置まで移動可能に構成されている。突出位置は、突起111bが傾斜面部材102の斜面102aに対して突出して搬送時の最上層の記録媒体に当接する位置である。退避位置は、突起111bが傾斜面部材102の斜面102aに対して引っ込んだ(隠れた)位置である。以下、リンク機構120の構成について説明する。
本実施形態において、リンク機構120は、一対のリンク部材114、115を有する。リンク部材114、115は、互いの中心部Cで交差するように連結されている。リンク部材114(一方のリンク部材)の一端は、勘合穴K1を介して分離部材111に回転可能に取り付けられている。分離部材111において、リンク部材114の一端よりも低い位置には、リンク部材115(他方のリンク部材)の一端が取り付けられている。リンク部材115の一端には勘合穴が形成され、この勘合穴は、分離部材111に形成されたけ長穴111cに沿って、進行方向Dに交差する方向にスライド軸K2に勘合されている。本実施形態では、リンク部材114の一端とリンク部材115の一端とを結ぶ直線G1(図7参照)が進行方向Dと略直角となるように構成されている。したがって、本実施形態では、スライド軸K2は、進行方向Dに直交する向き(図7矢印E参照)にスライド可動である。
リンク部材114の他端には勘合穴が形成されている。この勘合穴は、リンク部材115の一端と同じ方向にスライドするスライド軸S2に勘合している。傾斜面部材102において、リンク部材114の他端よりも高い位置には、リンク部材115の他端が、勘合穴S1を介して回転可能に取り付けられている。本実施形態では、リンク部材114の他端とリンク部材115の他端とを結ぶ直線G2は、進行方向Dと略直角となるように構成されている。したがって、スライド軸S2は、スライド軸K2と同様に、図7に示す矢印Eの方向にスライド可能である。本実施形態では、リンク部材114の両端から中心部Cまでの距離は、リンク部材115の両端から中心部Cまでの距離に等しい。すなわち、勘合穴K1から中心部Cまでの距離とスライド軸K2から中心部Cまでの距離と、勘合穴S1から中心部Cまでの距離と、スライド軸S2から中心部Cまでの距離とは、互いに等しい(図7参照)。
分離部材111の表面111aの反対側には、バネ部材116が取り付けられている。バネ部材116は、分離部材111を押圧することによって、分離部材111を上述した突出位置に保持している。バネ部材116の押圧力は、記録媒体Pの当接力と反対方向に作用する。
給紙装置11において、分離部材111が突出位置で記録媒体Pの当接時に受けた当接力がバネ部材116の押圧力よりも大きい場合、スライド軸S2およびスライド軸K2は、同時に矢印E方向(図7参照)にスライドする。その結果、リンク部材114の一端とリンク部材115の他端115の一端が互いに離れ、かつリンク部材114の他端とリンク部材115が互いに離れるようにリンク部材114、115は変形する。その変形により、分離部材111は、上述した退避位置に向かって移動して傾斜面部材102の中に隠れる。この分離部材111の移動動作は、給紙トレイ101における記録媒体Pの積載高さに関係なく同様となる。
図10は、図1に示すインクジェット記録装置10の電気的な制御構成を示すブロック図である。制御部901には、制御部901に信号を送るPC(Personal Computer)902もしくは、装置本体に装備された操作パネル903が接続されている。制御部901は、PC902または操作パネル903から所定の信号が入力されたとき、または制御部901内部のタイマーの計測時間が所定の時間を経過したときに画像形成動作を開始する。制御部901は、搬送モータ905に電力を供給するようモータドライバ904に指令を出す。搬送モータ905には、主駆動伝達機構906が接続されている。搬送モータ905は、主駆動伝達機構906を介して、主搬送ローラ対16を駆動する。主搬送ローラ対16には、搬送駆動伝達機構908が接続されている。主搬送ローラ対16の駆動に伴って搬送駆動伝達機構908は、搬送ローラ109を駆動する。
また、制御部901は、画像形成部モータ913に対して電力を供給するよう画像形成部モータドライバ912に指令を出す。画像形成部モータ913には、画像形成部914が接続されている。画像形成部914および上述した搬送駆動伝達機構908には、給紙駆動伝達機構910が接続されている。給紙駆動伝達機構910は、画像形成部914のキャリッジ18の位置に応じて、搬送駆動伝達機構908から給紙機構500への動力の伝達および動力の非伝達を選択的に切り替える。その結果、給紙機構500と搬送ローラ109の同期駆動/非同期駆動を行うことが可能となる。
上記の各モータの回転状態や負荷状態、記録媒体Pの搬送状態は、インクジェット記録装置10の各所に設けられた、センサ群915を構成する各センサによって検知される。センサ群915の検知情報は、制御部901に送られる。制御部901は、PC902または操作パネル903から入力される信号と、センサ群915から入力される検知情報に基づいて各モータを制御する。
図11は、本実施形態のインクジェット記録装置の動作手順を示すフローチャートである。制御部901にPC902から画像形成を開始する旨の信号が入力されると、給紙動作が開始する(ステップS1)。具体的には、制御部901がモータドライバ904に上述した指令を送って搬送モータ905を駆動させ、給紙ローラ106、搬送ローラ109を順時回転させる。
給紙動作が開始した後、制御部901は、記録媒体Pの搬送量が一定量に達したか否か判断する(ステップS2)。一定量は、記録媒体Pの先端部が主搬送ローラ対16に到達するのに最低限必要な搬送量である。そして、制御部901は、センサ群915の一つのセンサ(不図示)が、所定の時間が経過するまでに記録媒体Pの主搬送ローラ対16への到達を検知したか否か判断する(ステップS3)。記録媒体Pの到達が検知されないと、制御部901は、操作パネル903に給紙エラー表示を行わせることによって(ステップS11)、ユーザーに記録媒体Pの再給紙を促す。制御部901が、操作パネル903に設けられたエラー解除キーを通じて再給紙を受け付けると(ステップS12)、ステップS1の動作に戻る。
ステップS3において、センサが、記録媒体Pの先端部が主搬送ローラ対16に差し掛かったことを検知すると、制御部901は、レジスト動作を行わせる(ステップS4、5)。ここでいうレジスト動作とは、記録媒体Pの先端部の一辺が記録媒体Pの搬送方向に直交するように記録媒体Pの向きを矯正する動作である。レジスト動作を行った後、制御部901は、主搬送ローラ対16と画像形成部914に、画像形成動作を行わせる(ステップS6〜ステップS8)。画像形成動作が終了すると(ステップS9)、制御部901は、記録媒体Pを排出する排出動作を行わせる(ステップS10)。
本実施形態によれば、記録媒体Pが低剛性(重送しやすい)で、かつ記録面が傷付きにくい特性を有する場合には、分離部材111が突出位置に保持される。そのため、突起111bにより分離性能を高めることが可能である。一方、記録媒体Pが高剛性で、かつ記録面が傷付きやすい特性を有する場合には、その剛性に応じて、分離部材111が突出位置から退避位置に移動する。そのため、記録媒体Pの記録面が突起111bに接触しなくなるので、記録媒体Pが傾斜面部材102を通過するときに記録面の損傷を軽減することが可能となる。さらに、分離部材111は、記録媒体Pの積載量が多い場合でも、少ない場合でも安定的に分離動作が可能である。したがって、互いに積層された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離することに関し、記録媒体の種類に応じて適正化することが可能となる。
本実施形態では、分離部材111で受けた当接力を効率よくリンク機構120に伝達するため、上述した直線G1、G2が進行方向Dに直交する構成であった。しかし、本発明では、この構成に限定されない。例えば、図12に示すように、直線G1、G2に直交する直線G3が進行方向Dに対して上方向に角度θを成すように構成されていてもよい。この場合、当接力がバネ部材116の押圧力よりも大きくなったとき、スライド軸K2およびスライド軸S2は、直線G1、G2に平行な方向(図12の矢印E参照)にスライドする。これにより分離部材111は、突出位置から退避位置に向かって移動する。なお、角度θの範囲は、0<θ<傾斜角β(図9(b)参照)である。角度θが負の値となる場合(直線G3が下向きに傾斜する場合)は、記録媒体Pに対して幅方向に局部的な屈曲を発生させるため、分離時の抵抗が大きくなりすぎる。そのため、写真用紙などのコート層を有する記録媒体を搬送する際、コート層が剥離する可能性が高くなるので好ましくない。角度θが傾斜角βの場合、分離部材111は、傾斜面部材102の斜面102aに沿って移動するため、分離部材111を退避位置に移動させることができなくなる。この場合、記録媒体Pが傾斜面部材102を通過しているとき、記録媒体Pに分離部材111の突起111bが常に接触した状態になるので好ましくない。そのため、角度θは、上述した範囲に制限される。
(実施形態2)
本実施形態の記録装置について説明する。本実施形態の記録装置は、リンク機構120の構成が、上述した実施形態1のインクジェット記録装置10と異なる。以下、このリンク機構120の構成について詳しく説明する。
図13は、本実施形態のインクジェット記録装置に設けられたリンク機構120の構成を示す断面図である。本実施形態では、リンク部材114とリンク部材115とは、長さが等しく、互いに配置されている。リンク部材114、115の各一端は、分離部材111に取り付けられている。一方、リンク部材114、115の各他端は、傾斜面部材102に回転可能に取り付けられている。
本実施形態において、リンク部材114およびリンク部材115は、進行方向Dに対して角度φ傾斜した状態で分離部材111を突出位置に支持している。
給紙装置11において、当接力がバネ部材116の押圧力よりも大きい場合、リンク部材114、115は、各々の他端を中心に回転方向Fへ回転する。その結果、分離部材111は、突出位置から退避位置に向かって移動して傾斜面部材102の中に隠れる。この分離部材111の移動動作は、給紙トレイ101における記録媒体Pの積載高さに関係なく同様となる。
本実施形態によれば、実施形態1と同様に、記録媒体Pの剛性の大きさに応じて分離部材111は突出位置から退避位置に向かって移動する。そのため、互いに積層された複数枚の記録媒体を1枚ずつ分離することに関し、記録媒体の種類に応じて適正化することが可能となる。
本実施形態によれば、リンク部材114とリンク部材115とを互いに交差して連結する必要がないので、実施形態1に比べリンク機構120を簡易な構成にすることが可能となる。さらに、リンク部材114とリンク部材115について、形状および大きさを同一にできるので、低コストを実現できる。本実施形態では、2本のリンク部材であったが、リンク部材の数は、複数であれば特に制限されない。
101 給紙トレイ
102 傾斜面部材
106 給紙ローラ
111 分離部材
120 リンク機構

Claims (8)

  1. 積層された複数枚の記録媒体を収納可能な給紙トレイと、
    前記給紙トレイの上方に配置され、前記給紙トレイに収納されている最上層の記録媒体を進行させる給紙ローラと、
    前記給紙トレイに対して前記記録媒体の進行方向の前方に配置され、前記進行方向に対して傾斜した斜面に沿って前記最上層の記録媒体を搬送させる傾斜面部材と、
    表面に突起が形成された分離部材であって、前記突起が前記斜面に対して突出し、搬送時の前記最上層の記録媒体に当接する突出位置と、前記突起が前記斜面から突出しない退避位置との間を移動可能に構成された分離部材と、
    前記分離部材を前記表面の反対側から前記進行方向と反対方向に押圧することによって前記分離部材を前記突出位置に保持するバネ部材と、
    前記分離部材の前記表面が前記突出位置で前記最上層の記録媒体の当接時に受けた当接力が前記バネ部材の押圧力よりも大きくなったときに前記分離部材を前記突出位置から前記退避位置に向かって移動させるためのリンク機構と、
    を有し、
    前記リンク機構は、交差するように連結された一対のリンク部材を有し、一方のリンク部材は、一端が前記分離部材に回転可能に取り付けられ、他端が前記傾斜面部材に対して前記進行方向と直交するスライド方向にスライド可能に取り付けられ、他方のリンク部材は、一端が前記分離部材における前記一方のリンク部材の前記一端よりも低い位置に前記スライド方向にスライド可能に取り付けられ、他端が前記傾斜面部材における前記一方のリンク部材の前記他端よりも高い位置に回転可能に取り付けられ、前記当接力が前記押圧力よりも大きくなったときに、前記一方のリンク部材の前記他端および前記他方のリンク部材の前記一端が、前記スライド方向にスライドする給紙装置。
  2. 前記一対のリンク部材は、互いの中心部で交差するように連結されている、請求項1に記載の給紙装置。
  3. 前記一方のリンク部材の前記一端と、前記他方のリンク部材の前記一端とを結ぶ直線、および前記一方のリンク部材の他端および前記他方のリンク部材の前記他端とを結ぶ直線が、前記進行方向に直交している、請求項1または2に記載の給紙装置。
  4. 前記進行方向は、前記積層された記録媒体の面内方向である、請求項1からのいずれか1項に記載の給紙装置。
  5. 前記表面に対する前記突起の傾斜角が、前記斜面の傾斜角よりも大きい、請求項1からのいずれか1項に記載の給紙装置。
  6. 前記突起の先端が丸みを帯びている、請求項1からのいずれか1項に記載の給紙装置。
  7. 前記傾斜面部材に、前記複数枚の記録媒体の先端部に当接する位置と、前記先端部から離れた位置との間を移動可能に取り付けられた突き当て部材をさらに有する、請求項1からのいずれか1項に記載の給紙装置。
  8. 請求項1からのいずれか1項に記載の給紙装置と、
    前記給紙装置から供給された記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
    を有する記録装置。

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