JPH0245228Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は給紙装置、特に電子複写機において給
紙カセツト内に積載されたシート紙を最上層のも
のから一枚づつ給紙する給紙装置に関する。

従来技術 一般に、この種の給紙装置であつて揺動自在な
シート紙載置板の先端を押上げる方式を採用した
ものにあつては、シート紙載置板の押上げ機構は
給紙カセツト内のシート紙の重量変化に対応する
ものでなければならない、なぜなら、給紙カセツ
ト内のシート紙が小重量の場合には、どうしても
押上げ力が強く作用してシート紙最上層の給紙ロ
ーラに対する圧接力（給紙力）が大きくなり、一
度に多数枚のシート紙が給紙されてしまう不具合
を生じる。また、給紙カセツト内のシート紙が大
重量の場合には、押上げ力が弱くなつて給紙圧が
小さくなり、給紙不能を生じる。

なお、前記シート紙の重量とは、詳しくは、シ
ート紙載置板の先端に加わるシート紙の重量を意
味し、シート紙のサイズ、同じサイズであつても
横置きか縦置きかによつて異なり、さらに複写の
進行に応じて経時的に変化する。

具体的には、例えば同じ積載枚数でもB₅サイ
ズとA₄サイズの横置き、縦置きとで、重量はA₄
サイズ横置き＞A₄サイズ縦置き＞B₅サイズの関
係にある。従つて、中間重量に合せて押上げ力を
設定した場合には、A₄サイズ横置きでは押上げ
力が弱くなつて給紙圧不足を生じ、B₅サイズで
は押上げ力が強くなつて給紙圧過大が生じる。

そこで、本出願人は、既に、シート紙の重量の
変化に対応して略一定の給紙圧を維持して給紙の
確実性を単な構成、容易な操作で達成することを
目的として、押上げ部材による押上げ力を間接的
にシート紙載置板に伝える補助押上げ部材を、給
紙カセツト内に揺動かつ着脱自在に配置し、前記
補助押上げ部材の着脱及び揺動支点位置の変更に
基づいて押上げ部材によつてシート紙載置板に作
用する押上げ力を調整し、シート紙の重量の変
化、とりわけ収納されるシート紙サイズ（横置
き、縦置きの変更を含めて）の変更に対応させ、
略一定の給紙圧を得よるとする給紙装置を提案し
た（実願昭58−27935号）。

この給紙装置にあつては、確かに、多数枚のシ
ート紙を給紙ローラに押付ける力が許容範囲内に
あるようにすることができる効果を奏する。そし
て、前記補助押上げ部材の揺動支点位置を給紙カ
セツト内で給紙ローラ側に近付けていけば、より
小さいサイズのシート紙の押上げ力を、カセツト
収納最大枚数から最後の１枚まで許容範囲内に収
めることができる。

ところが、極小サイズ（例えばA₆サイズ）の
シート紙に対応するように、前記補助押上げ部材
の揺動支点位置を給紙ローラ側に近付けても、最
適な給紙圧を得ることができないことが、本願考
案者等の実験によつて判明した。このような不具
合は、押上げ部材（ローラ）の補助押上げ部材に
対する押上げ力の作用方向と、押上げ部材（ロー
ラ）の中心と該部材（ローラ）の補助押上げ部材
に対する接点とを結ぶ直線のなす角度が45゜以上
になると、シート紙載置板を下方向へ動かす力が
非常に強く必要となることを起因すると考えられ
る（なお、この点については具体的数値を挙げて
後述する）。そのため、給紙ローラの芯振れ等が
生じるとシート紙に大きな給紙圧が作用し、シー
ト紙の多数枚送りという従来同様の欠点が発生す
る。

考案の目的 本考案は前記給紙装置の改良としてなされたも
ので、その目的は、普通サイズはもちろん極小サ
イズのシート紙であつても給紙ローラに押付ける
力を許容範囲内に収めることができ、給紙ローラ
に芯振れ等が生じても確実に１枚ずつ給紙できる
給紙装置を提供することにある。

考案の要旨 以上の目的を達成するため、本考案に係る給紙
装置は、極小サイズのシート紙の重量に対応する
ように補助押上げ部材の揺動支点位置を給紙ロー
ラ側に変更した際、押上げローラの中心と該押上
げローラの補助押上げ部材に対する接点を結ぶ直
線と、押上げローラによる押上げ力の作用方向の
なす角度を45゜以下としたことを特徴とする。

実施例 第１図は本考案に係る給紙装置の一実施例を示
し、図示しない複写機本体内の定位置に矢印ａ方
向に回転駆動可能に設置された給紙ローラ１と、
この給紙ローラ１に対向する所定位置に着脱自在
な給紙カセツト２と、シート紙押上げ機構１０と
から構成されている。給紙カセツト２は矢印Ｙ方
向にスライドさせることにより装着され、その反
対方向にスライドさせることにより複写機本体か
ら取り出される。なお、第１図の状態は装着時を
示す。

前記給紙カセツト２は底板３上にヒンジ金具５
にてシート紙載置板４を揺動自在に配置するとと
もに、このシート紙載置板４の裏面側の底板２上
にヒンジ金具８にて先端に補助ローラ７を備えた
補助押上げ板６を揺動自在に配置したものであ
る。この補助押上げ板６はヒンジ金具８の取付け
ビスを底板２に形成した二つの孔（図示せず）の
いずれかに挿入してナツト締めすることにより、
給紙方向Ｘの前後二つの位置に選択的に着脱自在
であり、取り外してしまうことも可能である。

前記シート紙押上げ機構１０は先端に押上げロ
ーラ１２を備えた押上げレバー１１の端部を支軸
１３に固定し、支軸１３の一端にブラケツト１４
を介して押上げスプリング１５を取付けたもので
ある。支軸１３は複写機本体内に回転自在に装着
され、押上げレバー１１はスプリング１５の押上
げ力にて常時上方に付勢されている。この押上げ
レバー１１は前記給紙カセツト２が複写機本体内
に挿入されたとき、前面の切欠き９から給紙カセ
ツト２の内部に突入し、押上げローラ１２がシー
ト紙載置板４を直接（第２図参照）、あるいは補
助押上げ板６を介して（第３図、第４図参照）押
上げる。シート紙Ｓはシート紙載置板４とともに
押上げられ、最上層は給紙ローラ１に圧接し、給
紙ローラ１の矢印ａ方向の回転に従つて一枚づつ
矢印Ｘ方向に給紙されていく。

前記補助押上げ板６は給紙カセツト２に収納さ
れるシート紙Ｓの重量に応じて取り外されたり、
取り付けられたりし、取り付ける場合でも支点
Ａ，Ｂが選択される。

ここで、補助押上げ板６の有無、その形状、支
点Ａ，Ｂの装着時の押上げ力の変化について第２
図以下を参照して説明する。

第２図はA₃サイズのシート紙Ｓを縦方向にシ
ート紙載置板４上に載置して使用する場合を示
す。この場合、補助押上げ板６は取り外され、押
上げローラ１２の押上げ力は直接シート紙載置板
４に作用する。押上げスプリング１５のばね力
は、縦置きA₃サイズのシート紙Ｓの載置枚数に
よる重量とシート紙載置板４の重量の合計に対応
した押上げローラ１２の押上げ力が得られるよう
に設計され、シート紙Ｓが押上げられて給紙ロー
ラ１に圧接する押上げ力は許容範囲内に収まるよ
うになつている。

第３図はB₅サイズのシート紙Ｓを縦方向にシ
ート紙載置板４上に載置して使用する場合を示
す。この場合、第２図と同様のばね力を有する押
上げスプリング１５をそのまま使用して押上げ力
を一定の許容範囲内に収めるため、略く字形状の
補助押上げ板６′を用い、その揺動支点位置をＡ
点とする。この補助押上げ板６′は前記押上げロ
ーラ１２にて押上げられ、その先端に設けた補助
ローラ７′を介してシート紙載置板４を押上げる。

第４図、第５図は、極小サイズ即ちA₆サイズ
のシート紙Ｓを縦方向にシート紙載置板４上に載
置して使用する場合を示す。この場合、第２図、
第３図と同様のばね力を有する押上げスプリング
１５をそのまま使用して押上げ力を一定の許容範
囲内に収めるため、略Ｓ字形状の補助押上げ板６
を用い、その揺動支点位置をＢ点とする。第４図
は最後の１枚のシート紙Ｓが給紙されるときを示
し、第５図はシート紙Ｓが載置限度まで載置され
ているときを示す。

ここで、以上三種の給紙形態について、載置枚
数と力との関係を本考案者等の実験にて得られた
第６図のグラフを参照して説明する。このグラフ
は横軸にシート紙載置板４上の載置枚数をとり、
縦軸にシート紙Ｓとシート紙載置板４の重量及び
シート紙Ｓに作用する押上げ力をとる。なお、シ
ート紙Ｓは全てのサイズに共通して64Kg／m²の坪
量のものが使用された。

直線Af−Aeは第２図で示した給紙形態におけ
るA₃サイズのシート紙Ｓとシート紙載置板４の
重量を示し、直線A′f−A′eは押上げスプリング
１５によるシート紙押上げ力を示す。両者の差
Awがシート紙Ｓの給紙ローラ１への圧接力、即
ち押付け力である。具体的には、500枚のフル載
置で給紙ローラ１に接触させるだけで1700ｇの押
上げ力、最後の１枚ではシート紙載置板４の重量
分である200ｇの押上げ力が必要である。実際の
押上げ力は500枚で2000ｇ、１枚で500ｇを得てい
る。

直線Bf−Beは第３図で示した給紙形態におけ
るB₅サイズのシート紙Ｓとシート紙載置板４の
重量を示し、直線B′f−B′eは押上げスプリング１
５による押上げ力を示す。両者の差Bwが押付け
力である。具体的には500枚のフル載置で給紙ロ
ーラ１に接触させるだけで1000ｇの押上げ力、最
後の１枚では前記同様200ｇの押上げ力が要であ
る。実際の押上げ力は500枚で1300ｇ、１枚で500
ｇを得ている。

同様に、直線Cf−Ceは第４図、第５図で示し
た給紙形態におけるA₆サイズのシート紙Ｓとシ
ート紙載置板４の重量を示し、直線C′f−C′eは押
上げスプリング１５による押上げ力を示す。両者
の差Cwが押付け力である。具体的には500枚のフ
ル載置で給紙ローラ１に接触させるだけで600ｇ
の押上げ力、最後の１枚では前記同様200ｇの押
上げ力が必要である。実際の押上げ力は500枚で
900ｇ、１枚で500ｇを得ている。

そして、いずれの給紙形態にあつても、押付け
力Aw，Bw，Cwは載置枚数の変化に拘わらず最
適値である300ｇでほぼ一定である。

次に、前記補助押上げ板６′を使用した場合の
押上げ力について第３図を参照して説明する。

第３図中、Ptはシート紙載置板４とその上に
載置されたシート紙Ｓの重量に対抗して生じる押
上げスプリング１５のばね力、F₁はばね力Ptが
押上げレバー１１に作用する分力、θ₁は分力F₁が
作用する方向とばね力Phが作用する方向のなす
角度、l₁は押上げレバー１１の支点Ｄから作用分
力F₁の作用点までの距離である。l₂は押上げレバ
ー１１と押上げローラ１２を一体とみなしたと
き、レバー１１の支点Ｄから補助押上げ板６′に
前記作用分力F₁が作用する点までの距離、F₂は
その作用力である。F₃は作用力F₂が補助押上げ
板６′に作用する分力、θ₂は分力F₃が作用する方
向と作用力F₂が作用する方向のなす角度、l₃は補
助押上げ板６′の支点Ａから作用分力F₃の作用点
までの距離である。

l₄は補助押上げ板６′と補助ローラ７′を一体と
みなしたとき、補助押上げ板６′の支点Ａからシ
ート紙載置板４に前記作用分力F₃が作用する点
までの距離、F₄はその作用力である。F₅は作用
力F₄がシート紙載置板４に作用する分力、θ₃は分
力F₅が作用する方向と作用力F₄が作用する方向
のなす角度、l₅はシート紙載置板４の支点Ｃから
作用分力F₅の作用点までの距離である。

l₆はシート紙載置板４の支点Ｃからシート紙Ｓ
を介して給紙ローラ１に前記作用分力F₅が作用
する点までの距離、F₆はその作用力、即ち押上
げ力である。

前記各作用力は次式で表わされる。

F₁＝Pt・cosθ₁ −(1) F₁・l₁＝F₂・l₂ −(2) F₃＝F₂・cosθ₂ −(3) F₃・l₃＝F₄・l₄ −(4) F₅＝F₄・cosθ₃ −(5) F₅・l₅＝F₆・l₆ −(6) よつて、押上げ力F₆は次式で表わされる。

F₆＝l₁・l₃・l₅／l₂・l₄・l₆・Pt・cosθ₁・cosθ₂・
cosθ₃−(7) 一方、押上げ機構１０と給紙カセツト２自体の
位置が変化しないとして、l₁，l₂，l₄，l₆とcosθ₁
を定数とみなし、それらをＫとすると、押上げ力
F₆は次式でも表わされる。

F₆＝Ｋ・l₃・l₅・Pt・cosθ₂・cosθ₃ −(8) この(8)式によると、特に距離l₃を短くすれば、
押上げ力F₆が小さくなることが着目され、補助
押上げ板６′の揺動支点位置の変更によつて押上
げ力F₆を調整することが可能であることが理解
できる。この点については、上述のごとく、本発
明者が既に提案済みである。しかるに、l₃が短く
なることにより（補助押上げ板と押上げローラと
の距離が短くなる）、F₆が小さくなるにも拘ら
ず、多数枚送りが発注することが分かつた。この
点につき、さらに本発明者は検討を加えた結果、
次のようなことが判明した。

即ち、第７図、第８図に示すように、押上げロ
ーラ１２の中心とこのローラ１２の補助押上げ板
６′に対する接点を結ぶ直線（前記Fbの作用する
方向）と、ローラ１２による押上げ力Faの作用
方向のなす角度をδとすると、この角度δは前記
距離l₃を短くすると、δ＞45゜となり、押上げ力
Fbが減少し、逆に押下げ力Ｗが増大する。第９
図に示すように、δ≦45゜のときに押下げ力Ｗが
小さくて済む。

押下げ力Ｗが増大するとは、第１０図で示すよ
うに、給紙ローラ１が一点鎖線で示すごとく芯振
れして回転したとき、シート紙載置板４上のシー
ト紙Ｓを強い力で押下げることを意味し、補助押
上げ板６′を設けることが逆効果になつている。
この逆効果を解消して給紙の安定化を図つたのが
本考案である。

これを具体的な数値で示せば、第７図で示した
ように、角度θ＞45′のとき、押上げローラ１２
の補助押上げ板に対応する押上げ力Fbは次式で
表わされる。

Fb＝Fa・cosθ −(9) 従つて、前記押上げスプリング１５による押上
げ力Faが1000ｇのとき、角度δ＝60゜で、Fb＝
1000×cos60゜＝500ｇとなる。このとき、芯振れ
した給紙ローラ１から補助押上げ板６′を押下げ
る力Ｗが作用すれば、押上げローラ１２を押下げ
る力Wyは次式で表わされる。

Wy＝Ｗ・cosδ −(10) そして、Wy＞Faの関係で押上げローラ１２が
下げることとなるが、Fa＝Wy＝1000ｇとして、
角度δ＝60゜で押下げ力Ｗは2000ｇとなる。

一方、第９図で示したように、補助押上げ板６
を使用すれば、角度δ≦45゜となり、押上げロー
ラ１２の補助押上げ板６に対する押上げ力Fbは
前記(9)式から押上げ力Faが1000ｇのとき、角度
δ＝30゜で、Fb＝1000×cos30゜＝870ｇとなる。芯
振れした給紙ローラ１が補助押上げ板６を押下げ
る力Ｗが押上げローラ１２を押下げる力Wyは前
記(10)で表わされる。Wy＞Faの関係で押上げロー
ラ１２が下がることは前述のとおりであり、Fa
＝Wy＝1000ｇとして、角度δ＝30゜で、押下げ力
Ｗは1150ｇとなる。

これは、第１１図で示すように、給紙ローラ１
が芯振れ等を生じているとき、角度δ＞45゜では
補助押上げ板６′をＷ＝2000ｇで押下げるような
力がシート紙Ｓに加わり、角度δ≦45゜では押上
げ力Fbは870ｇと増加したが、補助押上げ板６を
Ｗ＝1150ｇで押し下げるような力がシート紙Ｓに
加わるだけである。このように、角度δ≦45゜に
することによつて、第１１図中Ｃに示すように、
シート紙載置板４を介してシート紙Ｓが芯振れし
た給紙ローラ１へ圧接する一定の給紙圧300ｇが
得られる。

第１２図は前記角度δに対する押上げ力Fbと
押下げ力Ｗの変化を示すグラフで、実線が押上げ
力Fb点線が押下げ力Ｗを表わす。このグラフか
ら角度δが45゜を超えると押下げ力Ｗが大きく増
加することが理解できる。

仮に、補助押上げ板６′を角度δ＞45゜の条件で
使用し、給紙ローラ１から芯振れ等でシート紙Ｓ
を押下げるような力Ｗが加わると、シート紙Ｓの
多数枚送りの原因となるのである。一方、本考案
のように、補助押上げ板６にて角度δ≦45゜の条
件で使用すれば、シート紙Ｓの押下げ力Ｗが小さ
くなり、シート紙Ｓの多数枚送りを除去できるの
である。

第１３図は前記角度δによる多数枚送り発生回
数を示すグラフである。これは250枚のA₆サイズ
のシート紙Ｓを給紙ローラ１に収納して行つた実
験に基づく。線分Ａ−Ａは給紙ローラ１の芯振れ
λ＝1.0mmのとき、線分Ｂ−Ｂはλ＝0.5mmのと
き、線分Ｃ−Ｃはλ＝０mmのときの多数送り回数
を示す。

このグラフによれば、芯振れλが０mmであれ
ば、即ち給紙ローラ１の芯振れなければ、角度δ
が70゜であつても線分Ｃ−Ｃで示すように多数枚
送りは発生しない。芯振れλが0.5mmになると、
角度δが50゜を超えると線分Ｂ−Ｂで示すように
多数枚送りが発生する。芯振れλが1.0mmになる
と、角度δが45゜を超えると線分Ａ−Ａで示すよ
うに多数枚送りが発生する。給紙ローラ１の芯振
れは小さい方が好ましいが、実際の複写機では
1.0mm程度起りうる。仮に、芯振れλ＝1.0mm以下
を許容すれば、角度δは45゜以下に維持する必要
があり、本考案が効果的となる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、本考案は、極小
サイズのシート紙の重量に対応するように補助押
上げ部材の揺動支点位置を給紙ローラ側に変更し
た際、押上げローラの中心と該押上げローラの補
助押上げ部材に対する接点を結ぶ直線と、押上げ
ローラによる押上げ力の作用方向のなす角度を
45゜以下としたため、普通サイズはもちろん極小
サイズのシート紙であつても給紙ローラに押付け
る力を許容範囲内に収めることができ、給紙ロー
ラに芯振れ等が生じても確実に１枚づつ給紙する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る給紙装置の一実施例を示
し、第１図は全体の斜視図、第２図、第３図、第
４図、第５図は補助押上げ板の有無、変更の各使
用態様を示す説明図、第６図はシート紙の載置枚
数に対する荷重、押上げ力の関係を示すグラフ、
第７図、第８図、第９図は押上げローラと補助押
上げ板の当接関係を示す説明図、第１０図は給紙
ローラの芯振れを示す説明図、第１１図はシート
紙に作用する力に関係する力の説明図、第１２図
は角度δに対する力の関係を示すグラフ、第１３
図は角度δに対する多数枚送り回数の関係を示す
グラフである。 １……給紙ローラ、２……給紙カセツト、４…
…シート紙載置板、６，６′……補助押上げ板、
１０……シート紙押上げ機構、１１……押上げレ
バー、１２……押上げローラ、１５……押上げス
プリング、Ｓ……シート紙。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 装置本体内の定位置に回転駆動可能に設置され
   た給紙ローラと、 該給紙ローラに対向する所定位置に着脱自在な
   給紙カセツトと、 該カセツト内に揺動自在に配設され、多数枚の
   シート紙を積載可能なシート紙載置板と、 該シート紙載置板を押上げるための押上げロー
   ラと、 該押上げローラを押上げ方向に付勢する付勢手
   段と、 前記給紙カセツト内に揺動かつ着脱自在に配置
   され、前記押上げローラによる押上げ力を間接的
   に前記シート紙載置板に伝える補助押上げ部材と
   を備え、 極小サイズのシート紙の重量に対応するように
   前記補助押上げ部材の揺動支点位置を給紙ローラ
   側に変更した際、前記押上げローラの中心と該押
   上げローラの補助押上げ部材に対する接点を結ぶ
   直線と、押上げローラによる押上げ力の作用方向
   のなす角度を45゜以下としたことを特徴とする給
   紙装置。