JP6711574B2 - シート給送装置およびプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置およびプリント装置に関し、詳しくは、積載されたシートを１枚ずつ分離して給送するためのシート給送技術に関するものである。

特許文献１には、カセットに収容される積載されたシートを、斜面分離方式で１枚ずつ分離するシート給送装置が開示されている。その分離斜面は、給送されるシートに対して給送抵抗を作用させるための複数の爪片からなる分離爪部が、シート幅方向における中央１カ所に設けられている。

特開２００８−２３０８４５号公報

特許文献１の装置のように、中央１カ所だけに分離爪部を設けた構成では、種々のサイズや剛性のシートに対して高い分離性能を発揮することはできない。例えば、きわめて大きなサイズのシートを給送しようとすると、中央１カ所だけの分離爪部では不十分でありシートが１枚ずつ分離されずに複数枚が送られる、いわゆる重送を生じやすい。

本発明は、上記の課題を解決するものであり、種々のサイズのシートを１枚ずつ確実に分離、給送することが可能なシート給送装置およびプリント装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のシート給送装置は、シートを積載する積載面を備えるカセットと、前記カセットに積載されたシートのうち最上位のシートに接して送り出すための回転体と、前記積載面に対して傾斜して配置され、前記回転体により送り出されたシートと当接し、該シートを給送方向へ案内する分離斜面と、前記給送方向に沿って設けられた複数の爪片から構成され、前記回転体と対向する位置であって、前記分離斜面の前記給送方向と交差するシートの幅方向の中央部付近に配置され、前記分離斜面から前記積載面側に突出した第１の分離爪部と、を備えたシート給送装置であって、シートに対する給送抵抗が前記第１の分離爪部と異なり、前記給送方向に沿って設けられた複数の爪片から構成され、前記分離斜面の前記幅方向において前記第１の分離爪部よりも外側であって、シートの定型サイズの端部に対応する位置に配置され、前記分離斜面から前記積載面側に突出した第２の分離爪部を有することを特徴とする。

本発明によれば、種々のサイズシートを１枚ずつ確実に分離、給送することが可能となる。

実施形態のプリント装置の模式的断面図である。 第１実施形態に係るシート給送装置を示す斜視図である。 シート給送装置の断面図である。 第１の分離爪部および第２の分離爪部の構成を示す断面図である。 シートを給送する際の分離爪部の近傍を示す断面図である。 第２実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。 第３実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。 第４実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係わるシート給送装置を備えたプリント装置の模式的断面図である。本実施形態のプリント装置は、概略、プリント部１と給送部２（シート供給装置）と、を有している。給送部２は、シート（記録媒体）Ｐの搬送方向高い側に位置するプリント部１に向けて、カセット内に積載収納されているシートを１枚ずつに分離して給送する。給送部２から給送されたシートがプリント部１の主搬送ローラ３まで到達すると、主搬送ローラ３の搬送動作と記録ヘッド４のインク吐出動作とによって、シートのプリント面に画像がプリントされる。プリント方式はシリアルプリント方式、ラインプリント方式いずれであってもよい。所定の画像がプリントされたシートは、排紙ローラ５によって排紙トレイ６上に排出される。

ここで、シート供給装置を構成する給紙部２には、分離斜面２６に向けてシートを送り出すために、給送アーム２３、給送ローラ２４、アームバネ２５が設けられている。その詳細について以下で説明する。

図２は、シート給送装置を示す斜視図である。シート給送装置２は、シートＰを積載するシート積載面２１ａを有する給送カセット２１を備える。シート積載面２１ａの上に積載されたシートの束は、給送方向（図中、矢印Ａ方向）の低い側に位置するエンドガイド２２と、給送方向Ａに直交するシート幅方向のシート側端部をガイドするサイドガイド２９とによって、給送カセット２１内の所定の位置にセットして収納される。

図３は、図２に示したシート給送装置の断面図である。給送カセット２１の上方には、給送アーム２３が設けられている。給送アーム２３の先端部には、駆動力が与えられた回転体である給送ローラ２４が回転可能に保持されている。給送ローラ２４は、積載されたシートＰの最上位のシート面に当接して下方向に押圧力を作用させるともとに、回転してシートを送り出す給送力を発生する。給送アーム２３は、シート積載量に応じて回動するように一端が回転軸にて支持されている。給送ローラ２４には、駆動源２３ａからの回転駆動力が、給送アームに保持された複数の歯車２３ｂを含む伝達機構を介して伝達される。なお、給送ローラ２４は最上位のシートに接して送り出すことができればよく、ローラ回転体に限らずベルト回転体であってもよい。

給送アーム２３の途中には、アームバネ２５（付勢手段）の一端が取り付けられている。アームバネ２５は、給送アーム２３を介して給送ローラ２４を下向き、すなわちシートＰを押圧する方向に付勢する。以下では、給送ローラ２４がシートＰを押圧する力を給送圧と呼ぶ。もし、アームバネ２５が設けられていないと、給送圧は、シートＰの積載高さに応じた給送アーム２３の姿勢によって変化し、シート積載高さが大きいほど給送圧は小さくなる。これに対し、本実施形態のようにアームバネ２５により給送ローラ２４を下向きに付勢させる構成では、シート積載高さが大きいほど、アームバネ２５のバネ圧縮が強まって付勢力が大きくなる。この付勢力の付与によって、シートＰの積載量（積載高さ）が多いほど、給送ローラ２４がシートＰを押圧する押圧力、言い換えれば給送圧が大きくなる。シートＰを給送する給送力は給送圧に応じたものとなり、シート積載量が多くなるほど給送力は大きくなる。

なお、アームバネ２５は、図３に示すような圧縮バネではなく、取り付け位置を変更して引張バネで構成しても良い。また、給送アームの自重が大きい場合には、その自重より小さい範囲で給送アームを持ち上げるような力を発生させても良い。つまり、シート積載量（積載高さ）が増大するほど、給送ローラがシートを下向きに押圧する力すなわち給送圧が大きくなるような付勢手段であれば、その具体的な機構はいかなるものであっても良い。

本実施形態はいわゆる斜面分離方式によるシート分離機構を採用しており、給送カセット２１の給送方向Ａに対して斜め上向きに傾斜した分離斜面２６が設けられている。給送ローラ２４によって水平に送り出されたシートＰは、分離斜面２６に当接し、分離斜面２６表面に沿ってシートＰを斜め上方向に導かれる。

分離斜面２６には、給送方向Ａに直交するシート幅方向の所定の複数箇所、この例では３カ所（図２参照）に、それぞれ複数の爪片を配列した、分離爪部２７（１箇所）と、分離爪部２８（２箇所）が設けられている。シートの幅方向において、第１の分離爪部２７は給送ローラ２４に対応する位置に設けられ、第２の分離爪部２８は給送ローラ２４に対応しない位置に設けられている。第１の分離爪部２７と第２の分離爪部２８とは、図４にて後述するように、爪片の数が異ならせてシート分離特性を変えている。これら分離爪部２７、２８は、それぞれ分離斜面２６の切り欠き、もしくは穴を通じて、一部が給送カセット２１側に突出するように構成されている。これらの分離爪部２７、２８の爪片にシート先端が当接して給送抵抗となり、シート分離性能が高められる。先の特許文献１の構成とは違って、シート幅方向に沿って複数の分離爪部を設けた構成であるので、シート幅が大きくなっても確実な分離性能が得られる。

この例では、分離爪部２７、２８は分離斜面２６に対して動かないように固定されているが、給送時にシートＰに押されて分離爪部２７、２８が分離斜面２６内に埋没するように弾性力を持って保持する構成にしても良い。また、分離爪部２７、２８は、左右に２カ所あるいは給送ローラ２４による、シートを付勢する位置の正面１カ所に設けた構成としても良い。

図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る、第１の分離爪部２７および第２の分離爪部２８の構成を示す断面図である。

第１の分離爪部２７と第２の分離爪部２８には、それぞれ凸形状の突起である爪片２７１、２８１が複数設けられ、これらの爪片２７１、２８１は、それぞれＰ１、Ｐ２のピッチでシート給送方向に複数設けられている。これらピッチは、Ｐ１＞Ｐ２の関係を有している。図２から明らかなように、第１の分離爪部２７は、給送ローラ２４がシートＰと接する付勢位置のシート給送方向下流側の延長線上付近に設けられる。一方、第１の分離爪部以外の分離爪部である第２の分離爪部２８は、シートの幅方向端部付近である２箇所の、シート給送方向下流側の延長線上に配置されている。なお、図２に示す例では、第２の分離爪部２８は、第１の分離爪部２７を中心としてシート幅方向左右に１個ずつ配置されるものである。様々な定型サイズ、例えばＡ５、Ｂ５、Ａ４などに対応して、サイズごとに各シート幅端部付近の２箇所に配置するようにしてもよい。

図５（ａ）および（ｂ）は、二つの例に係る、シートを給送する際の分離爪部の近傍を示す断面図である。

図５（ａ）は、特に、シートＰの角部がカールしてその先端が上方に変位しているときのシートＰと分離爪部との関係を示している。シートＰのカール量をＤ１、分離斜面２６の傾斜角をθとする。シートがカールしている場合は、シートがカールしていない場合に比べて、シート給送方向においてその下流側にＤ１／ｓｉｎθ分だけシート先端が進んだ状態でシートが分離爪部２８に当接することになる。ここで、本例のように、シートＰの２箇所の角部がカールしている場合は、そのカールの箇所に対応する２つの分離爪部２８に、カールした先端が当接する。この例以外にも、例えば、シートの先端部の全体がカールして上方に変位している場合も、２つの第２の分離爪部２８に、カールしていない場合と比べてより進んだ状態で当接する。

以上のように、シート先端がシート給送方向に進んだ状態で当接すると、その後に当接できる爪片の数が、カールしていない場合と比べて少なくなる。この場合、給送される複数枚のシートをそれらが当接する１つの爪片で完全に分離できず、完全に１枚のシートを分離するまでに要する爪片の数が足らなくなることがあり、結果として、シートの重送が生じる可能性がある。なお、中央に配置される第１の分離爪部２７に対しては、シートの上方に変位していない先端がより上流側（より低い側）で当接する。しかし、シートＰの全体を分離するのに、元々分離爪部２７による給送抵抗力だけでは十分でないことから、上述したシートの角部の分離爪部２８による分離作用に従うことになる。

本実施形態は、第１の分離爪部２７の爪片の配列ピッチＰ１を、２つの第２の分離爪部２８それぞれの爪片の配列ピッチＰ２より大きくする（Ｐ１＞Ｐ２）。すなわち、第２の分離爪部２８の爪片の数を多くする。これにより、１枚のシートに分離するのに要する爪片の数が多くなった場合でも、それに対応可能な爪片を用意でき、上述したような重送を防止することが可能となる。

このような、使用環境によるシートのカールは、シート四隅の角部で特に発生しやすく、また、給送ローラ２４のシート給送方向下流側の延長線上のシート先端部は給送ローラ２４の給送圧によって密着しやすい。そのため、カールの生じ易い場所に対応する分離爪部により多くの爪片を配列してトータルの搬送抵抗が増すよう、Ｐ１＞Ｐ２の関係とする。これにより、シート中央部よりもシート両端部の方が、大きな給送抵抗を与えることができ、シート両端がカールで浮き上がっても良好な分離性能が維持される。この作用効果はシートサイズが大きいほど顕著である。よって種々のサイズシートを１枚ずつ確実に分離、給送することが可能となる。

なお、給送ローラ２４の給送圧によってはシートの密着状態も変わることから、第１の分離爪部２７の爪片の配列ピッチＰ１を、２つの第２の分離爪部２８それぞれの爪片の配列ピッチＰ２より小さくしてもよい（Ｐ１＜Ｐ２）。すなわち、給送ローラ２４の給送圧が相対的に大きく、分離に際してシートの４隅にカールが生じている場合より重送を生じ易いシステムでは、第１の分離爪部２７の爪片の配列数をより多くするようにしてもよい。つまり、給送ローラ２４付近のシート給送下流方向延長線上に第２の分離爪部２８を配置し、定型サイズのシート幅端部付近のシート給送下流方向延長線上に第１の分離爪部２７を配置してもよい。

図５（ｂ）は、積載可能上限までシートを積載したときの分離爪部の周辺を示す断面図である。積載可能上限までシートを積載したときの高さと、シート積載面２１aにシートを１枚だけ積載したときの、高さの差をＤ２、分離斜面２６の傾斜角をθとする。積載可能上限までシートを積載したときはシートを１枚だけ積載したときと比べて、シート先端部は、シート給送方向の下流側にＤ２／ｓｉｎθ分だけ進んだ状態で分離爪部に当接する。この場合も、図５（ａ）に示す例と同様、シート先端が分離爪部の爪片に当接可能な爪片の数が少ないため、完全な分離に必要な爪変の数が増えた場合に対応できないことがあり、シートの重送が生じる可能性がある。

本実施形態はこの場合にも、図５（ａ）で上述したように、第１の分離爪部２７の爪片の配列ピッチＰ１を、２つの第２の分離爪部２８それぞれの爪片の配列ピッチＰ２より大きくすることによって対応することができる。

（第２実施形態）
上述した第１の実施形態は、第１のピッチＰ１で爪片を配列する第１の分離爪部と、第１のピッチと異なる第２のピッチＰ２で爪片を配列する分離爪部を有し、シート給送方向におけるそれぞれの爪片の配列範囲は同じものである。これに対し、本発明の第２の実施形態は、シート給送方向において、分離爪部の配置を異ならせることにより、シート給送方向の下流側の方が、爪片の数が多くなるようにした形態に関する。なお、分離部材以外の構成は第１実施形態１と同様であるので、それらの説明は省略する。

図６は、本発明の第２実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。分離斜面２６には、第１の分離爪部２７と、２つの第２の分離爪部２８と、第３の分離爪部２８ａが設けられている。すなわち、第１の分離爪部２７と第２の分離爪部２８とは、第１実施形態と同様、シート給送方向において同じ範囲にそれぞれの爪片を配列している。そして、それぞれの爪片の配列ピッチの同様のＰ１、Ｐ２である。これに対し、第３の分離爪部２８ａは、シート給送方向における爪片の配列範囲を、第１の分離爪部２７および第２の分離爪部２８より下流側としている。これにより、シート給送方向において、シート全体では、シート給送方向の下流側に行くに従って、爪片の数が増す。なお、第３の分離爪部２８ａの爪片のピッチは、第２の分離爪部２８の爪片と同じピッチでもよいし、異なるピッチでもよい。

（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態は、シート給送方向の上流側よりも下流側の方が、爪片の配列ピッチがより小さくなる分離爪部の形態に関するものである。図７は、本発明の第３の実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。分離斜面２６には、第１の分離爪部２７と、２つの第２の分離爪部２８ｂが設けられている。第１の分離爪部２７の爪片の配列ピッチはＰ３で配列範囲において一定である。これに対し、２つの第２の分離爪部２８ｂそれぞれは、２つの爪片の配列範囲２８ｂ１、２８ｂ２を有する。そして、それぞれの配列範囲の爪片の配列ピッチＰ４、Ｐ５は、下流側の配列範囲２８Ｂ２のピッチＰ５の方が、上流側の配列範囲２８Ｂ２のピッチＰ４より小さい（Ｐ５＜Ｐ４）の関係を有する。

なお、第２の分離爪部２８ｂの爪片のピッチを変更した形態について述べたが、第１の分離爪部２７の爪片のピッチを、下流側ほど小さくなるようにしてもよいし、また、第１及び第２の分離爪部の両方の爪片のピッチを、下流側ほど小さくなるようにしてもよい。さらに、上例は、爪片のピッチを、２つの配列範囲２８ｂ１、２８ｂ２の間で変更する形態であるが、配列ピッチをことなら配列範囲をさらに多くしてもよいし、また、爪片ごとにピッチを変えるようにしてもよい。

（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態は、分離爪部の爪片について、シート給送方向における上流側よりも下流側で、爪片の幅が長くなるようにした形態に関するものである。図８は、本発明の第４の実施形態に係るシート給送装置における分離斜面の分離爪部の構成を示す斜視図である。本実施形態の分離斜面２６には、第１の分離爪部２７と、２つの第２の分離爪部２８ｃが設けられている。第２の分離爪部２８ｃは、シート給送方向において爪片の２つの配列範囲を有し、上流側の配列範囲の爪片の幅をＬ１、下流側の配列範囲の爪片の幅を、幅Ｌ１より長い幅Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）としている。なお、第１の分離爪部２７と、２つの第２の分離爪部２８ｃの爪片の配列ピッチは、第１実施形態と同様、Ｐ１＞Ｐ２の関係を有している。

以上のように、下流側の爪片の幅をより長くすることによって、シートが爪片と当接する際の給送抵抗力を下流側においてより大きくすることができる。その結果、幅による給送抵抗力を適切に調整することにより、爪片の数を下流側でより多くすることと相俟って、シートの重送を良好に抑制することが可能となる。

なお、上例は、第２の分離爪部２８ｃの爪片の幅を、２つの配列範囲間で異ならせる形態に関するものであるが、幅を異ならせる配列範囲を３つ以上としてもよい。また、第１の分離爪部２７の爪片の幅を、同様に変更してもよく、また、第１及び第２の分離爪部の両方の爪片の幅を同様に変更してもよい。

以上の各実施形態は、シートの幅方向において異なる複数箇所に分離爪部を設け、シート幅方向において中央と両端部とで、爪片の配列ピッチ、爪片の数もしくは爪幅を異ならせて、シートの分離特性を異ならせたものである。さらなる変形例として、爪片の突出量もしくは爪片の角度を異ならせてシートの分離特性を変えるようにしてもよい。具体的には、中央（第１の分離爪部）に比べて両端部（第２の分離爪部）の方が、分離爪部が持つ爪片が斜面から突出する量を大きく、もしくは爪片の角度を小さくなるようにする。さらなる変形例として、爪片の配列ピッチ、爪幅、突出量、角度を組み合わせてトータルで分離特性を変えるようにしてもよい。いずれの形態であっても、種々のシートサイズやシート特性に広く対応して、良好な分離性能を得ることができる。

１ プリント部
２ 給送部（シート給送装置）
２１ 給送カセット
２１ａ シート積載面
２３ 給送アーム
２４ 給送ローラ
２５ アームバネ（付勢手段）
２６ 分離斜面
２７、２８ 分離爪部
２７１、２８１ 爪片

Claims (8)

1. シートを積載する積載面を備えるカセットと、
   前記カセットに積載されたシートのうち最上位のシートに接して送り出すための回転体と、
   前記積載面に対して傾斜して配置され、前記回転体により送り出されたシートと当接し、該シートを給送方向へ案内する分離斜面と、
   前記給送方向に沿って設けられた複数の爪片から構成され、前記回転体と対向する位置であって、前記分離斜面の前記給送方向と交差するシートの幅方向の中央部付近に配置され、前記分離斜面から前記積載面側に突出した第１の分離爪部と、を備えたシート給送装置であって、
   シートに対する給送抵抗が前記第１の分離爪部と異なり、前記給送方向に沿って設けられた複数の爪片から構成され、前記分離斜面の前記幅方向において前記第１の分離爪部よりも外側であって、シートの定型サイズの端部に対応する位置に配置され、前記分離斜面から前記積載面側に突出した第２の分離爪部を有する
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記第２の分離爪部における複数の爪片は、前記第１の分離爪部における複数の爪片よりも配列ピッチが大きいことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記第２の分離爪部における複数の爪片は、前記第１の分離爪部における複数の爪片よりも爪幅が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のシート給送装置。
4. 前記第２の分離爪部における複数の爪片は、前記第１の分離爪部における複数の爪片よりも数が少ないことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記第２の分離爪部における複数の爪片は、前記第１の分離爪部における複数の爪片よりも前記分離斜面からの突出量が大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記第２の分離爪部は、前記幅方向において前記第１の分離爪部を中心に対称な位置に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記第２の分離爪部は、前記給送方向における上流側よりも下流側のほうが爪片の幅が長いことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のシート給送装置と、給送されたシートに対してプリントするプリント部とを有することを特徴とするプリント装置。