JPH09278202A - 給紙装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録装置に使用される給送ローラーの搬送力
を長期にわたり略一定に維持して記録媒体を良好に給送
すること。 【解決手段】 積載された記録媒体を最上部のものから
給送する記録媒体給送ローラー（８）を備えた給紙装置
において、前記記録媒体給送ローラーは少なくとも表面
部に弾性部材を有し、該弾性部材に断面円弧状の多数の
山部（８ａ）を形成することにより、記録媒体等から発
生する粉等が山部の間に排出され給送ローラーの搬送力
が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積載された記録媒体
を１枚づつ分離し記録手段に給送する自動給紙装置（以
下、ＡＳＦ（Auto Sheet Feeder ）と呼ぶことが多
い。）及び該給紙装置により給送される記録媒体に記録
を行う記録装置に関し、特に該装置における搬送ローラ
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、転送されてくる画像情報に基づいて、記録ヘ
ッドのエネルギー発生体を駆動することにより、記録媒
体である紙やプラスチック薄板等の記録シートにドット
パターンからなる画像を記録していくように構成されて
いる。

【０００３】前記記録装置には、記録方式の観点から
は、インクジェット方式、ワイヤードット方式、サーマ
ル方式、レーザービーム方式等がある。

【０００４】また記録形式でみると、フルマルチ型とシ
リアル型に分類されており、フルマルチ型は記録媒体の
幅全域にわたる記録手段を有し用紙を副走査方向に移動
させて記録を行い、シリアル型は主走査を行うキャリッ
ジに搭載された記録手段を主走査し用紙を副走査方向に
移動させて記録を行う。

【０００５】このような記録装置で使用される記録媒体
には普通紙のほか、葉書や封筒等の厚紙やプラスチック
薄板等の特殊シートなどがある。

【０００６】前記記録媒体の供給は手差しで供給するほ
かＡＳＦで自動的に送り込むことが行われる。

【０００７】ＡＳＦには記録装置内に組み込まれる内蔵
型や着脱自在に装着される外装型のものがある。

【０００８】このようなＡＳＦに用いられる記録媒体の
分離方式としては記録媒体のコーナーに爪を接触させ分
離する所謂爪分離方式や記録媒体の摩擦を利用したリタ
ード分離方式などがある。

【０００９】従来の記録装置について図８を用いて説明
する。図８は従来の記録装置の断面図である。図におい
てＢは記録媒体を供給する給紙部でＣは記録を行う記録
部である。

【００１０】給紙口７より挿入された記録媒体は圧板１
０上に積載される。圧板１０は圧板バネ９により図中上
方に押されている。給紙状態ではピックアップローラー
８に最上位の記録媒体を押し付けピックアップローラー
８の回転により摩擦力を発生させ給紙動作を行う。

【００１１】ピックアップローラー８は円弧の１部が切
り欠かれた扇型をしており記録媒体のセット性を向上さ
せている。圧板１０には最下の記録媒体に接触するよう
に摩擦係数の管理された分離パット１１が接着されてい
る。分離パット１１と記録媒体の摩擦係数を基準とする
と記録媒体同士の摩擦係数は分離パット１１と記録媒体
の摩擦係数より低く、ピックアップローラー８と記録媒
体との摩擦係数は分離パット１１と記録媒体の摩擦係数
より大きく設定されている。

【００１２】通常ピックアップローラー８は弾性体で成
形されている。このような弾性体部材としてはゴム材や
エラストマー形のモールド材がある。

【００１３】とくにゴム材は紙搬送用ゴムローラーとし
て記録装置には幅広く用いられている。このようなゴム
材料の記録媒体との接触面を形成する方法として、１；
全型の表面形状を平坦にしそのままの表面を使用する方
法、２；全型成形後砥石により表面を研磨する方法があ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、上記ピックアップローラーは記録媒体と接触、
搬送を行うため、 １；全型の表面形状を平坦にしそのままの表面を使用す
る方法では耐久性に問題があった。すなわち搬送するに
従い記録媒体の表面に付着した紙粉や異物がピックアッ
プローラの表面に付着し摩擦係数を低下させる現象であ
る。また２；全型成形後砥石により表面を研磨する方法
では、耐久性は改善されるものの加工工数が増えるので
コストアップになる、研磨により形成される凹凸は寸法
的に小さ過ぎたり形状が不揃いである、加工時研磨粉が
発生するため作業環境が劣悪となって、研磨粉は再利用
できないため資源の浪費になる、２ｍｍ以下の薄肉かつ
硬度の低い材質では砥石に噛みこんでしまい加工不可能
であるため形状に制約がある、等の問題があった。

【００１５】本発明は、上記のような問題点を解決し、
加工においては比較的加工工数が少なく、記録媒体給送
時には記録媒体との高い摩擦係数が長時間維持される給
送ローラーを備えた記録装置及び記録装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本出願に係る第１の発明の給紙装置は、積載された
記録媒体を最上部のものから給送する記録媒体給送ロー
ラーを備えた給紙装置において、前記記録媒体給送ロー
ラーは少なくとも表面部に弾性部材を有し、該弾性部材
に断面円弧状の多数の山部を形成したことを特徴とす
る。

【００１７】本出願に係る第２の発明は、第１の発明に
おける前記給送ローラーの弾性部材の山部と山部の間に
断面円弧状の谷部を設けたことを特徴とする。

【００１８】本出願に係る第３の発明は、第１又は第２
の発明における前記山部及び谷部は給送ローラーの回転
軸に略平行に形成されていることを特徴とする。

【００１９】本出願に係る第４の発明は、第１又は第２
の発明における前記給送ローラーの山部は、給送ローラ
ー外周面の長さ方向中心線に関し対称に形成された多数
の山部からなり、前記中心線の両側に形成された山部は
記録媒体搬送方向上流に向かうに従い互いに末広状とな
るように傾斜されていることを特徴とする。

【００２０】本出願に係る第５の発明は、第１乃至第３
のいずれかの発明における前記給送ローラーの山部に、
給送ローラーの回転軸に略垂直方向の非連続部が設けら
れていることを特徴とする。

【００２１】本出願に係る第６の発明は、第１の発明に
おける前記弾性部材は、ＥＰＤＭを主成分とする硬度４
０度以下のゴム材質であることを特徴とする。

【００２２】本出願に係る第７の発明の記録装置は、第
１乃至第６のいずれかの発明の給紙装置と、該給紙装置
により給送されるシートに記録を行う記録手段を有する
ことを特徴とする。

【００２３】本出願に係る第８の発明は、第７の発明に
おける前記記録手段がインク吐出用の熱エネルギーを発
生するための電気熱変換体を備えていることを特徴とす
る。本出願に係る第９の発明は、第８の発明における前
記記録手段が前記電気熱変換体によって印加される熱エ
ネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出
口よりインクを吐出させることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】

［実施形態１］ （全体構成）図１に本発明の記録装置の全体図を示す。
図１において、１は装置のカバーを兼ねたペーパートレ
ーで、使用時は図下方の回転軸を中心に回動して図のよ
うな形態となる。

【００２５】この部分に単数または複数積載した記録媒
体を先端を給紙口７に挿入した状態でセットし、本体内
のＡＳＦによって―枚ずつ給紙する。２はペーパーガイ
ドであり一定のフリクシ∃ンを有して左右にスライド可
能となっており、ペーパートレー１に積載された記録媒
体の端部に沿わせる様にして使用し記録媒体の積載整列
性を維持するために用いる。

【００２６】給紙口７より１枚ずつ給紙された記録媒体
は記録部を経て排紙部より記録装置外に排出される。

【００２７】３は記録装置の操作を行うためのキートッ
プ類であり、電源の０Ｎ／０ＦＦや給紙／排紙等の操作
を行うためのタクトスイッチである。また記録媒体の動
作状況や設定状況、エラーモードは表示部４に表示され
る。

【００２８】図２に本記録装置の略断面図を示す。

【００２９】（給紙部）給紙口７より挿入された記録媒
体は圧板１０上に積載される。圧板１０は圧板バネ９に
より図中上方に押されている。給紙状態では圧板により
給送ローラー即ちピックアップローラー８に最上位の記
録媒体を押し付け、ピックアップローラー８の回転によ
り摩擦力を発生させるが、図示状態ではカム機構（不図
示）により離反するようにロックされている。積載され
た記録媒体の最上位の記録媒体に対向してピックアップ
ローラ８が設けられている。ピックアップローラー８は
円弧の１部が切り欠かれた扇型をしており記録媒体のセ
ット性を向上させている。圧板１０には最下の記録媒体
に接触するように摩擦係数の管理された分離パット１１
が接着等により設けられている。分離パット１１と記録
媒体の摩擦係数を基準とすると、記録媒体同士の摩擦係
数は分離パット１１と記録媒体の摩擦係数より低く、ピ
ックアップローラー８と記録媒体との摩擦係数は分離パ
ット１１と記録媒体の摩擦係数より大きく設定されてい
る。

【００３０】記録媒体の先端には弾性体で構成された可
動土手２１が配設されており、該可動土手は最上位の紙
に推進力が加わると弾性的に倒れ、記録媒体の分離が行
われる。この発明における分離手段は従来公知の種々の
分離手段の応用が可能である。

【００３１】ここでピックアップローラ８についてさら
に詳しく説明する。ピックアップローラ８は一例として
円柱状の金属、プラスチック等の剛性の芯部材の外周
に、天然又は合成ゴム材等の弾性部材が設けられてい
る。

【００３２】芯部材が剛体である理由は、該芯部材がこ
れに加わる圧板の圧力によるたわみを少なくして、回転
駆動力を伝達するためのねじれ剛性を確保するためであ
る。これらの条件が満足できれば芯部材は弾性部材で―
体的に形成してもかまわない。ピックアップローラの芯
部材と弾性部材の関係は上述のようになっており、換言
するとピックアップローラは、その少なくとも外周部が
弾性部材で構成されればよい。

【００３３】弾性部材は芯部材に対し一例として圧入さ
れ滑りのないように固定されている。圧入以外の方法と
して弾性部材であるゴムを成形するときに、芯部材をあ
らかじめ金型内に設置して芯部材の周囲にゴムを充填し
て成形する焼き付け成形等の方法もある。

【００３４】弾性部材の表面には、以下に述べる断面円
弧状の山部及び谷部が成形により多数設けられている。
例えば図３に示すように、ピックアップローラー８をφ
（直径）１５．３ｍｍとした場合、弾性部材の外周に約
１２０個の山部８ａが形成される。即ちその円周を１２
０等分してＲ（曲率半径）０．１５ｍｍから０．２５ｍ
ｍの山部、好ましくはＲ約０．２ｍｍの山部が設けられ
る。この場合Ｒが０．１５ｍｍより小であると山部の強
度及び摩擦力が低くなり、０．２５ｍｍを越えると山頂
が平坦化して、摩擦力が低減する。また、山部と山部の
間はＲ０．０３ｍｍからＲ０．０７ｍｍ、好ましくはＲ
約０．０５ｍｍの谷部８ｂで結んだ形状である。山部と
谷部の半径差は０．１ｍｍとされる。前記谷部はＲ０．
０３より小であると後述の応力を分散する効果が少なく
なり、Ｒ０．０７より大であると後述の円周ピッチが大
きくなり過ぎるから好ましくない。前記山部又は谷部
は、一般的にはピックアップローラーの回転軸方向（記
録媒体の搬送方向に対して垂直方向）に略平行に形成さ
れるが、所定角度傾斜させてもよい。また前記山部及び
谷部は、ピックアップローラーの略全長（該ローラーの
回転軸方向にみた長さ）に亙り形成される。

【００３５】なおこの形状寸法は芯部材に圧入する前の
寸法であり本実施形態では締め代１０％を設定してい
る。

【００３６】弾性部材の谷部をＲ０．０３ｍｍからＲ
０．０７ｍｍとした理由は、該弾性部材の芯部材に対す
る圧入時や給紙の際記録媒体との係合による山部の変形
時に引っ張り応力が谷部に集中しないためである。ここ
で山谷形状の円周ピッチは０．５ｍｍ以下が望ましい。
円周ピッチがこの値を越えると、山部が記録媒体に係合
する頻度が低下し摩擦力が低減する。またピッチが大き
すぎると紙との接触部が減り搬送力低下を招く場合があ
る。

【００３７】山部のＲ形状即ち略円弧状のメリットを台
形形状との比較で説明する。図４にローラー回転時、す
なわち紙搬送時の山の変形の概念図を示す。ローラー回
転時は紙の摩擦とゴムの弾性により山部は変形する。例
えば台形形状の山部の場合変形が生じると、その台形の
上底部と紙との接触面積が極端に減少する。―方Ｒ形状
の山部の場合は変形が生じた場合比較的広い面積で紙と
接触している。

【００３８】本実施形態の山部及び谷部を有する形状の
ピックアップローラと、山部及び谷部無しのピックアッ
プローラの紙搬送耐久の比較グラフを図５に示す。この
グラフおいて横軸が枚数、縦軸が摩擦力である。

【００３９】図５に示すように山部無し形状のローラ
は、山部あり形状に比べ初期の摩擦力は高い。しかしな
がら通紙枚数が増えるに従い急激に摩擦力が減少してい
く。―方、本発明による山部あり形状のピックアップロ
ーラは山部無し形状に比べ初期の摩擦力は低い。しかし
ながら通紙枚数が増しても摩擦力の減少はゆるやかであ
る。これは記録媒体より付着する紙粉等が山部と山部の
間の谷部に逃げるため表面が紙粉により汚染されること
がなくなるためである。また同じ材質すなわち同じゴム
硬度で比較した場合山があるとそのぶん柔らかくなり潰
れやすいので紙との接触面積が増える効果もある。

【００４０】弾性部材のゴムの材質としてはＥＰＤＭ
（エチレンプロピレンゴム）がよい。ＥＰＤＭは対老化
性、対オゾン性にすぐれ極めて安定的な性質を示すから
である。ゴム硬度としては４０度（ＪＩＳＡ型）以下の
軟質グレードが搬送力に対し良好な効果を示す。

【００４１】（パネルボード部）給紙部と紙送り部の間
にはパネルボード２３が記録装置本体を構成する面のう
ち―番大きな面と平行にかつ操作面近傍に設置されてい
る。

【００４２】前記キートップ３の直下には図２に示すよ
うにパネルボード２３がある。キートップ３に加わる力
は不図示の検知器によりパネルボード上で電気信号に変
換される。

【００４３】ペーパーセンサー１２は前記パネルボード
２３に取り付けられている。分離が行われた記録媒体は
紙パス上に突出したペーパーセンサー１２の作動レバー
１２ａを回動させる。該レバーの回動をぺ―パーセンサ
ー１２で検知後、所定回転量ピックアップローラー８を
回転させることにより記録媒体先端がＬＦローラー１３
に到達する。

【００４４】このときＬＦローラー１３を停止あるいは
反時計回りに回転させているところに記録媒体をつきあ
て斜行を除去する所謂レジ取り動作を行う。

【００４５】記録媒体によってはピックアップローラー
８とのスリップが発生し給紙開始からのピックアップロ
ーラーの回転量だけでこのレジ取り動作を行おうとする
と、記録媒体がＬＦローラ１３にとどかないで十分な斜
行取りが行われなかったり、逆に押し込みすぎて記録媒
体にシワ等が発生する場合がある。このような場合にお
いて給紙部と紙送り部の間に設けたペーパーセンサー１
２で検知後所定回転量ピックアップローラー８を回転さ
せる方法は有効である。

【００４６】キャリッジ１９の位置ぎめをするためのＨ
Ｐセンサーユニット２８はシャーシ２４のキャリア走行
部に取り付けられている。前記ＨＰセンサーは透過型の
フォトインタラプタでありキャリッジ１９の遮光板が通
過するのを検知してキャリッジの位置を検出している。

【００４７】（送紙部）ＬＦローラー１３は不図示のＬ
Ｆモーターにより駆動伝達される。また排紙ローラー２
９も前記ＬＦモーターを駆動源として駆動される。

【００４８】給紙部から分離されて送られてきた記録媒
体はＬＦローラ１３とピンチローラー１４によって印字
部に送られる。さらに下流には拍車２０と排紙ローラー
１６を有し搬送される。

【００４９】記録媒体は前記ＬＦローラー１３と排紙ロ
ーラー２９の位置を基準にピンチローラー１４と排紙ピ
ンチローラー１６で押し上げる構造となっており記録媒
体の印字面と印字ヘッド１８との間隔は記録媒体の厚さ
に関係なく―定となる。

【００５０】（キャリッジ部）シャーシ２４の長手方向
に固定されたガイド軸３１に摺動自在に軸支されたキャ
リッジ１９は記録信号に応じて不図示のキャリッジモー
ターとキャリッジベルトによって駆動される。キャリッ
ジ１９には不図示のキャリアフレキが接続されコントロ
ールボード２２と電気的に接続されている。キャリッジ
に１９には記録を行う印字ヘッド１８が搭載されコント
ロールボード２２の信号に応じて記録を行う。例えば記
録にはインクジェット記録手段が用いられ、該手段はイ
ンク吐出用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換
体を備えており、該電気熱変換体によって印加される熱
エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐
出口よりインクを吐出させることにより記録媒体に記録
が行われる。

【００５１】（排紙部）排紙ローラー１６は記録媒体搬
送路に対し記録ヘッド１９の反対面すなわち記録面と反
対側に設けられている。不図示の駆動伝達手段によりＬ
Ｆローラー１３を駆動するＬＦモーターより駆動され
る。排紙ローラーに１６の対向面には先端針状になった
回転自在の拍車２０が設けれれておりバネ１７にて圧接
されている。

【００５２】記録部Ｃにて記録を終了した記録媒体は排
紙ローラー１６及び先端針状になった拍車２０にて搬送
され機外に排出される。

【００５３】［実施形態２］図６により本発明の第２の
実施形態の説明をする。なお実施形態１と同―部分につ
いては重複して説明しない。

【００５４】図６はピックアップローラーの表面説明図
であり外周を展開した図である。本実施形態における山
部及び谷部の断面形状は前記実施形態１の山谷形状と同
―とされるが、これら多数の山部は、ピックアップロー
ラー外周面の長さ方向中心線（該ローラーの外周面にお
いて回転軸方向にみて中心を通る線）に対し対称に形成
された多数の山部を有し、これらの前記中心線の両側に
形成された山部は、図６に矢示で示される搬送方向上流
に向かうに従い互いに離隔し末広状となるように傾斜さ
れている。山部の傾斜と同様にローラーの谷部も末広状
に傾斜形成される。この斜めになった谷部にたまった紙
粉はいわゆるセルフクリーニング効果で排出される。こ
のため耐久性が向上する効果がある。

【００５５】［実施形態３］図７により本発明の第３の
実施形態の説明をする。なお実施形態１と同―部分につ
いては重複して説明しない。

【００５６】図７はピックアップローラーの表面説明図
であり円周を展開した図である。本実施形態のピックア
ップローラーの山部及び谷部は前記実施形態１の山谷形
状と断面形状が同―であるが、これらの山部及び谷部に
は紙送り方向（矢示方向）と平行方向の非連続部８ｃが
設けられており、該非連続部は谷部と略同じ深さに形成
されることが好ましい。。谷部にたまった紙粉は非連続
部を通過し排出される。また山部は前記実施形態１のそ
れよりさらに柔らかくなるため紙との接触面積向上の効
果もある。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体を記録手段に給送する記録媒体給送ローラーを
備えた給紙装置において、前記記録媒体給送ローラーは
表面部に断面円弧状の多数の山部が設けられているの
で、長期に亙り給送ローラーの摩擦力を維持し、記録媒
体を好適に給送することができる。また、前記給送ロー
ラーの山部と山部を結ぶ断面円弧状の谷部を設けること
により給送ローラー表面部における山部間の集中応力を
分散し引っ張り強度を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の記録装置全体斜視図

【図２】本発明の第１実施形態の記録装置の略断面説明
図

【図３】本発明の第１実施形態のピックアップローラー
拡大断面

【図４】本発明の第１実施形態のピックアップローラー
の紙搬送時のたわみ説明図

【図５】本発明の第１実施形態の通紙枚数と搬送力の閲
係グラフ

【図６】本発明の第２実施形態のピックアップローラー
の表面展開部分図

【図７】本発明の第３実施形態のピックアップローラー
の表面展開部分図

【図８】従来の記録装置の略断面図

【符号の説明】 ８…ピックアップローラー １０…圧板 １３…ＬＦローラー ２１…可動土手 Ｓ…記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村仁志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 川上英明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岩崎武史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 野田 厚 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 川▲崎▼典子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木田 朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積載された記録媒体を最上部のものから
   給送する記録媒体給送ローラーを備えた給紙装置におい
   て、 前記記録媒体給送ローラーは少なくとも表面部に弾性部
   材を有し、該弾性部材に断面円弧状の多数の山部を形成
   したことを特徴とする給紙装置。
2. 【請求項２】 前記給送ローラーの弾性部材の山部と山
   部の間に断面円弧状の谷部を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の給紙装置。
3. 【請求項３】 前記山部及び谷部は給送ローラーの回転
   軸に略平行に形成されていることを特徴とする請求項１
   又は２記載の給紙装置。
4. 【請求項４】 前記給送ローラーの山部は、給送ローラ
   ー外周面の長さ方向中心線に関し対称に形成された多数
   の山部からなり、前記中心線の両側に形成された山部は
   記録媒体搬送方向上流に向かうに従い互いに末広状とな
   るように傾斜されていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の給紙装置。
5. 【請求項５】 前記給送ローラーの山部に、給送ローラ
   ーの回転軸に略垂直方向の非連続部が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙
   装置。
6. 【請求項６】 前記弾性部材は、ＥＰＤＭを主成分とす
   る硬度４０度以下のゴム材質であることを特徴とする請
   求項１に記載の給紙装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の給紙
   装置と、該給紙装置により給送されるシートに記録を行
   う記録手段を有することを特徴とする記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段がインク吐出用の熱エネル
   ギーを発生するための電気熱変換体を備えていることを
   特徴とする請求項７記載の記録装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の記録装置において、前記
   記録手段が前記電気熱変換体によって印加される熱エネ
   ルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出口
   よりインクを吐出させることを特徴とする記録装置。