JPH11217124A - 用紙供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙の種類やサイズを問わず、ピックアップ
ローラの用紙への接圧を常に適正値に保ち、用紙の重送
および給紙ミスの発生を防止することができる用紙供給
装置を得る。 【解決手段】 用紙とピックアップローラ４０の間の接
圧の変化を検出する圧力センサ４１を設け、この圧力セ
ンサ４１の出力信号に応じて正逆回動する駆動モータ３
６により、接圧ばね３８を有するリフトレバー機構を介
して、用紙積載板２２を上下動させることにより適正な
接圧が得られるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、積層し
た用紙が収容された給紙カセットからプリンタ本体に給
紙するための用紙供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば特開昭６２−５６２２４
号公報に示された従来の用紙供給装置を示す斜視図、図
７は図６に示す用紙供給装置の主要部を拡大して示す平
面図であり、異なるサイズの用紙を収容可能なユニバー
サル型給紙カセットの機構を示している。図において、
１０１は給紙カセットである。１は給紙カセット筐体、
２は給紙カセット筐体１の内部に設けられ、積層された
用紙（図示せず）を支持するように形成された積載板で
あり、この積載板２の給紙方向（図６及び図７ににおい
て矢印Ｈで示す方向）に対しての後端部には、係合部２
ａが形成されている。この係合部２ａは、給紙カセット
筐体１の底面１ｂに設けられた蝶番部１ａと係合し、こ
れにより積載板２は蝶番部１ａを支点として給紙方向側
の端部が上下動できるようになされている。

【０００３】３、４は一対の用紙幅規制板であり、給紙
カセット筐体１の内部において互いに平行に配置され、
用紙の幅方向（矢印Ｊで示す方向）にスライドできるよ
うに形成されたものである。５は支軸６を介して用紙幅
規制板３、４にそれぞれ揺動自在に取付けられている一
対の紙押さえ部材であり、この紙押さえ部材５の先端部
には、それぞれ水平に折り曲げられた周知の分離爪５ａ
が形成されている。また、分離爪５ａは、積載板２の上
に積載された用紙の左右先端部（用紙の進行方向に対し
ての先端部）に対して、紙押さえ部材５の自重による押
圧力で当接するようになされている。なお、図７では、
紙幅が大きい用紙を積載する場合に、用紙幅規制板３，
４を外側にスライドさせた状態を示している。

【０００４】８は給紙カセット筐体１の底面１ｂと積載
板２の背面との間に設けられ、積載板２を上方へ押し上
げる圧縮ばねであり、この圧縮ばね８の押し上げによる
積載板２の作動範囲は、ストッパ（図示せず）により規
制されている。９は給紙カセット筐体１の内部に設けら
れた用紙後端規制板であり、矢印Ｈで示す用紙の給紙方
向にスライド可能で、用紙の給紙方向の末端位置を設定
する。１０，１１は一対のスライドラックであり、後述
のピニオン１３と噛み合うラック部１０ａ，１１ａが対
向する側縁に設けられたものである。このスライドラッ
ク１０，１１は図７に示すように、それぞれ用紙幅規制
板３、４に一体に取付けられており、給紙カセット筐体
１の背面に配置されている。これらのスライドラック１
０、１１はそれぞれ用紙の幅方向に延びており、用紙幅
規制板３、４と一体にスライドできるように構成されて
いる。

【０００５】１３は給紙カセット筐体１の背面に固着さ
れた軸１３ａを中心に回転自在に取付けらたピニオンで
あり、このピニオン１３にスライドラック１０，１１の
ラック部１０ａ，１１ａが噛合っている。この噛合いに
より、用紙幅規制板３，４はスライドラック１０，１１
およびピニオン１３を介して相互に連動し、給紙カセッ
ト筐体１の底面１ｂに設けられた溝部１Ｃに沿ってスラ
イドできるようになされている。つまり、用紙幅規制板
３，４のいずれか一方を用紙幅方向にスライドさせる
と、他方もスライドして両者の間隔を用紙の幅に合わせ
ることができる。１４は記録装置本体に設けられ、駆動
機構により駆動されて積載板２に積載された用紙を一枚
ずつ記録装置本体内に給紙するピックアップローラであ
る。

【０００６】上記のような従来の用紙供給装置において
は、記録すべきサイズの用紙の束を積載板２上に積載
し、用紙の先端部を給紙カセット筐体１の前方内壁面１
ｄ及び分離爪５ａの起立面５ｂに接触させる。次に、用
紙後端規制板９をスライドさせて用紙の後端を揃えると
ともに、用紙幅規制板３，４をスライドさせて用紙の紙
幅揃えを行う。この状態で、給紙カセット１０１を記録
装置本体（図示せず）に装着すれば、圧縮ばね８の上方
への押し上げ力により用紙の給紙側（用紙の進行方向の
最前列）が持ち上げられ、ピックアップローラ１４に用
紙が当接する。このとき圧縮ばね８を僅かに圧縮させる
ことにより接圧を発生させる。また、紙の左右の先端部
は分離爪５Ａにより軽く押さえられ、上方へのめくり上
がりが防止されている。

【０００７】この状態において、記録装置に給紙開始の
信号が入力されると、ピックアップローラ１４が回転す
ることにより、最上部の紙が矢印Ｈ方向へ送り出されて
記録装置に給紙される。なお、異なるサイズの用紙を給
紙カセット１０１内に積載する場合には、用紙の幅およ
び長さに応じて、用紙幅規制板３、４および用紙後端部
規制板９をそれぞれスライドさせ、紙幅揃えおよび後端
揃えを行う。

【０００８】上記の構成において、ピックアップローラ
１４の用紙への接圧が大きすぎると重送（２枚以上給送
する）が発生し、逆に接圧が不足するとピックアップロ
ーラ１４がスリップして空送りし、給紙ミスが発生す
る。従って、用紙の消費による用紙重量の減少と、用紙
の積層厚さの減少による圧縮ばね８の押圧力の変化との
バランスにより、ピックアップローラ１４の用紙への接
圧を調整し、用紙の重送や空送りミスが発生しないよう
に考慮されるが、図８に示すように、用紙の大きさによ
り接圧の調整が困難になる場合がある。

【０００９】即ち、図８において、いま仮に、用紙の枚
数のみに対応して生じる圧縮ばね８（接圧ばね）の力を
特性曲線Ｐで表し、大きいサイズの用紙の重量を特性曲
線Ｗａで表すと、特性曲線Ｐの値と特性曲線Ｗａの値の
差が接圧に相当した値になる。この値（接圧）が、用紙
の枚数に関係なくほぼ一定になるように圧縮ばね８（接
圧ばね）の強さなどを調節したとすると、小さいサイズ
の用紙の重量による特性曲線はＷｂのようになって、用
紙の枚数により接圧が変化する。つまり、給紙カセット
筐体１とピックアップローラ１４の間隔は一定である
が、用紙の重量による圧縮ばね８のたわみ量が変わるの
で、用紙枚数が同じであっても、用紙の大きさにより接
圧が変化する。従って、いま仮に、小さいサイズの用紙
の場合の接圧が用紙の枚数に関係なくほぼ一定になるよ
うに調節したとすると、大きいサイズの用紙の場合の接
圧が用紙の枚数に関係して変化することになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の用
紙供給装置では、用紙サイズが変更になっても圧縮ばね
８の押圧力は一定であるため、図８に示すように用紙の
大きさによる用紙の重量の変化は、ピックアップローラ
１４の用紙への接圧を変化させてしまう。また、用紙と
しては、普通紙、印刷紙、感光紙、感圧紙、感熱紙、静
電記録紙、転写紙等の各種のカット紙が使用されるが、
紙質により用紙一枚当たりの重量および厚さが異なる場
合には、用紙の消費による接圧力の変化率が異なる。更
に、用紙が満載されているときと、用紙が消費されて少
なくなったときとでは、紙質による接圧力の差が大きく
なり、重送または空送りといった給紙ミスが発生する可
能性が高くなるという問題点があった。

【００１１】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためになされたもので、用紙の種類やサイズを問わ
ず、ピックアップローラの用紙への接圧を常に適正値に
保ち、用紙の重送および給紙ミスの発生を防止すること
ができる用紙供給装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【００１２】この発明に係る用紙供給装置においては、
積層した用紙が収容される給紙カセット筐体と、この給
紙カセット筐体の底部に設けられて用紙が積載されると
共に上下動できるようになされた積載板と、駆動機構に
より駆動されて積載板に積載された用紙を１枚ずつ送り
出すピックアップローラと、積載板を押し上げて積載さ
れた用紙をピックアップローラに圧接させる接圧ばねを
備えるものにおいて、用紙とピックアップローラの間の
接圧の変化を検出する圧力センサと、この圧力センサの
出力信号に応じて作動する接圧作動装置と、接圧作動装
置の作動に連動し、かつ接圧ばねを介して積載板を上下
動させるリフト機構を設けたものである。

【００１３】また、リフト機構は、一端が積載板の背面
と係合し、他端が回動できるように支承されたレバーと
接圧ばねを介して接圧作動装置に連結されたリフトプレ
ートで構成されているものである。

【００１４】さらに、ピックアップローラには、断面が
半月状になるように平面部が設けられ、この平面部に圧
力センサが装着されているものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
一実施の形態である用紙供給装置を示す斜視図、図２は
図１に示す用紙供給装置の主要部を拡大して示す平面
図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４はこの発
明の用紙供給装置における用紙の枚数の変化と用紙接圧
との関係を示す接圧特性図、図５は用紙セット枚数の変
化と用紙とピックアップローラとの接圧の関係を示す接
圧特性図である。

【００１６】図１ないし図３において、２０１は給紙カ
セットである。２１は給紙カセット筐体、２２は給紙カ
セット筐体２１内に設けられ、積層された用紙（図示せ
ず）を支持する積載板である。この積載板２２の給紙方
向（図１及び図２において矢印Ｈで示す方向）に対して
の後端部には、係合部２２ａが形成されている。この係
合部２２ａは、給紙カセット筐体２１の底面２１ｂに設
けられた蝶番部２１ａと係合し、これにより積載板２２
は蝶番部２１ａを支点として給紙方向側の端部が上下動
できるようになされている。

【００１７】２３、２４は一対の用紙幅規制板であり、
給紙カセット筐体２１の内部において互いに平行に配置
され、用紙の幅方向（矢印Ｊで示す方向）にスライドで
きるようになされたものである。２５は支軸２６を介し
て用紙幅規制板２３、２４にそれぞれ揺動自在に取付け
られている一対の紙押え部材であり、この紙押え部材２
５の先端部には、それぞれ水平に折り曲げられた周知の
分離爪２５ａが形成されている。また分離爪２５ａは、
積載板２２の上に積載された用紙の左右先端部（用紙の
進行方向に対しての先端部）に対して、紙押え部材２５
の自重による押圧力で当接するようになされている。な
お、図２では、紙幅が大きい用紙を積載する場合に、用
紙幅規制板２３，２４を外側にスライドさせた状態を示
している。

【００１８】２９は給紙カセット筐体２１の内部に設け
られた紙後端規制板であり、矢印Ｈで示す用紙の給紙方
向にスライド可能で、用紙の給紙方向の末端位置を設定
する。３０、３１は一対のスライドラックであり、後述
のピニオン３３と噛合うラック部３０ａ，３１ａが対向
する側縁に設けられたものである。このスライドラック
３０，３１は図２に示すように、それぞれ用紙幅規制板
２３、２４に一体に取付けられており、給紙カセット筐
体２１の背面に配置されている。これらのスライドラッ
ク３０、３１はそれぞれ用紙幅方向に延びており、用紙
幅規制板２３、２４と一体にスライドできるように構成
されている。

【００１９】３３は給紙カセット筐体２１の背面に固着
された軸３３ａを中心に回転自在に取付けられたピニオ
ンであり、このピニオン３３にスライドラック３０，３
１のラック部３０ａ，３１ａが噛合っている。この噛合
いにより、用紙幅規制板２３，２４はスライドラック３
０，３１およびピニオン３３を介して相互に連動し、給
紙カセット筐体２１の底面２１ｂに設けられた溝部２１
ｃに沿ってスライドできるようになされている。つま
り、紙幅規制板２３，２４のいずれか一方を用紙幅方向
にスライドさせると、他方もスライドして両者の間隔を
用紙の幅に合わせることができる。

【００２０】３５は記録装置本体（図示せず）に装着さ
れ、積載板２２を上下動させるためのリフトプレートで
ある。即ち、このリフトプレート３５の一端（先端）に
形成された突起部３５ａは、筐体２１の底面２１ｂの開
口部を通して積載板２２の背面に当接するように形成さ
れている。リフトプレート３５の他端は図３に示すよう
に、後述の第２のレバー３９と結合され、その形は側面
からみてＬ字形になるように構成されている。そして、
その結合点を中心にして、リフトプレート３５と第２の
レバー３９とは一体で矢印Ｅ−Ｆのように回動できるよ
うになされている。この場合、矢印Ｆの方向に回動する
と突起部３５ａにより積載板２２が押し上げられる。矢
印Ｅの方向に回動すると積載板２２の自重（用紙の重量
を含む）により突起部３５ａが退避した位置まで積載板
２２が下げられる。なお、このリフトプレート３５によ
る積載板２２の作動範囲は、ストッパ（図示せず）によ
り規制されている。

【００２１】３６は例えばステップモータのように正逆
回転できる駆動モータであり、記録装置本体に装着され
ている。この駆動モータ３６は、記録装置本体の制御装
置（図示せず）により駆動されて、後述の圧力センサ４
１の出力信号に対応して所定回転角度だけ正方向または
逆方向に回動するようになされている。リフトプレート
３５と駆動モータ３６との間には、第１のレバー３７
と、接圧ばね３８と、第２のレバー３９が設けられ、第
２のレバー３９は側面からみてＬ字形になるようにリフ
トプレート３５と一体に結合されている。従って、駆動
モータ３６の回動により積載板２２が上下動するように
構成されている。この場合、図１において駆動モータ３
６が時計方向（矢印Ｋの方向）に回動すると、リフトプ
レート３５は積載板２２の先端部２２ｂを矢印Ｍ方向に
押し上げる。駆動モータ３６が反時計方向（矢印Ｌの方
向）に回動するとリフトプレート３５は積載板２２の先
端部２２ｂを矢印Ｎ方向に下げるように働く。

【００２２】４０は記録装置本体に設けられ、駆動機構
（図示せず）により駆動されて積載板２２に積載された
用紙を１枚ずつ記録装置本体内に給紙するピックアップ
ローラである。このピックアップローラ４０の表面に
は、図３に示すように、断面が半月状になるように平面
部４０ａが設けられている。４１はピックアップローラ
４０の平面部４０ａに装着され、用紙とピックアップロ
ーラ４０との接圧を検知するための圧力センサである。
即ち、積載板２２は接圧ばね３８の付勢力により第２の
レバー３９及びリフトプレート３５を介して積載板２２
が押し上げられ、積載板２２に積載された用紙がピック
アップローラ４０に圧接される。この圧接力（接圧）
は、駆動モータ３６の回動などにより変化するので、そ
の変化した接圧を検出するようになされている。

【００２３】上記のように構成された用紙供給装置の動
作説明をする。用紙がセットされた給紙カセット２０１
を記録装置本体に装着すると、接圧ばね３８の付勢力に
より積載板２２に積載された用紙がピックアップローラ
４０に圧接される。この圧接は、駆動モータ３６が時計
方向（図１の左側から見て）に回動して第１のレバー３
７が矢印Ｋ方向に回動すると接圧ばね３８を伸ばし、第
２のレバー３９を介してリフトプレート３５の突起部３
５ａによって積載板２２を矢印Ｍ方向に押し上げ、積載
板２２の上に積載された用紙の先端部をピックアップロ
ーラ４０に圧接させる。（動作１）

【００２４】次に、圧力センサ４１が、接圧ばね３８に
よる所定圧力Ｐ（Ｐはあらかじめ所定値に設定した圧力
を示す）を検知した時点で、制御装置（図示せず）によ
り駆動モータ３６を停止させる。（動作２）

【００２５】上述のような動作により、用紙の種類およ
びサイズに関係なく、給紙時の用紙とピックアップロー
ラ３４との接圧は所定値に設定できる。その関係を図４
に示す。即ち、用紙サイズが小さい場合には、用紙の枚
数と用紙の重量との関係は特性曲線Ｗｂになり、この用
紙に対する接圧ばね３８の強さは特性曲線Ｓｂで表され
るように設定する。用紙の枚数がＴ枚のときの用紙とピ
ックローラ３４との接圧はＰｂとなり、枚数Ｔが変って
もほぼ一定の接圧になる。用紙サイズが大きい場合に
は、用紙の枚数と用紙の重量との関係は特性曲線Ｗａに
なり、この用紙に対する接圧ばね３８の強さは特性曲線
Ｓａで表されるように設定する。従って、用紙の枚数が
Ｔ枚のときの用紙とピックローラ３４との接圧はＰａと
なり、枚数Ｔｎが変ってもほぼ一定の接圧になる。

【００２６】また、一般的に用紙枚数の変化と接圧ばね
の荷重との関係は図５に示すようになり、給紙を続ける
ことによる用紙セット枚数の減少に伴い、用紙とピック
ローラ３４との接圧は次第に大きくなる。

【００２７】実験的に、仮に接圧のバラツキの許容範囲
を±３０％とすると、接圧が±３０％を超えると圧力セ
ンサ４１で接圧が所定値を越えたことを検知し、その時
点で一度駆動モータ３６を反時計方向（図１の左側から
見て）へ回転させ、第１のレバー３７を矢印Ｌ方向に回
動し、接圧ばね３８、第２のレバー３９及びリフトプレ
ート３５を介して、積載板２２により用紙を圧力センサ
４１から引き離す。その後、再度、駆動モータ３６を時
計方向（図１の左側から見て）に回転させて接圧ばね３
８を伸ばし、リフトプレート３５によって用紙を持ち上
げる動作（動作１と同様の動作）を行い、圧力センサ４
１が接圧ばね３８による所定圧力Ｐを検知した時点で、
図示しない制御手段により駆動モータ３６を停止させる
（動作２と同様の動作）。

【００２８】上述の動作を繰り返し行うことにより、用
紙の種類、およびサイズに関係なく、常に一定範囲内の
適正な用紙接圧を得ることができる。従って、従来の用
紙供給装置ような重送や空送りの発生を防止することが
できる。

【００２９】なお、上記実施の形態においては、圧力セ
ンサ４１は、断面が半月状になされたピックアップロー
ラ４０の平面部４０ａに装着したものを示したが、ピッ
クアップローラ４０に装着できない場合は、ピックアッ
プローラ４０のシャフトなど、他の機構に装着してもよ
い。また、接圧ばね３８は引きばねで構成したものを示
したが、押しばねにすることもできる。即ち、積載板２
２の背面に押しばねを設け、リフトプレート３５により
この押しばねを押圧するようにしてもよい。また、駆動
モータ３６は油圧による作動装置を用いることも可能で
ある。さらに、積載板２２の背面に接圧用の作動装置を
設けることができるものは、第１のレバー３７及び第２
のレバー３９を用いることなく、リフトプレート３５を
直接的に作動させることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】この発明の用紙供給装置は、以上説明し
たように構成されているので、以下に示すような効果を
奏する。

【００３１】用紙とピックアップローラの間の接圧の変
化を検出する圧力センサと、この圧力センサの出力信号
に応じて作動するする接圧作動装置を設けたので、用紙
の種類やサイズを問わず、ピックアップローラの用紙へ
の接圧を常に適正値に保つことがてきる。従って、用紙
の重送および給紙ミスが発生しない用紙供給装置が得ら
れる。

【００３２】また、第１のレバー，第２のレバー及びリ
フトプレートなどのリフトレバー機構において、引きば
ねで形成された接圧ばねを用いたので、押しばねによる
接圧ばねに比較してレバーの連結が容易な構成が得られ
る。

【００３３】さらに、ピックアップローラの断面が半月
状に平面部を設け、この平面部に圧力センサを装着した
ものは、ピックアップローラに対する用紙の接圧を直接
検出できるので、正確な接圧の制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態を示す用紙供給装置の
斜視図である。

【図２】 図１の用紙供給装置の主要部を拡大して示す
平面図である。

【図３】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】 この発明の用紙供給装置の用紙の枚数の変化
と接圧の関係を示す接圧特性図である。

【図５】 この発明の用紙供給装置の用紙セット枚数の
変化と用紙とピックアップローラとの接圧の関係を示す
接圧特性図である。

【図６】 従来の用紙供給装置を示す斜視図である。

【図７】 図６の用紙供給装置の主要部を拡大して示す
平面図である。

【図８】 従来の用紙供給装置の用紙の枚数の変化と接
圧の関係を示す接圧特性図である。

【符号の説明】

２１ 給紙カセット筐体、２２ 積載板、２３，２４
用紙幅規制板、２５ 紙押え部材、３０，３１ スライ
ドラック、３３ピニオン、３５ リフトプレート、３６
駆動モータ、３７ 第１のレバー、３８ 接圧ばね、
３９ 第２のレバー、４０ ピックアップローラ、４０
Ａ 平面部、４１ 圧力センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層した用紙が収容される給紙カセット
   筐体と、この給紙カセット筐体の底部に設けられ、上記
   用紙が積載されると共に上下動できるようになされた積
   載板と、駆動機構により駆動され上記積載板に積載され
   た用紙を１枚ずつ送り出すピックアップローラと、上記
   積載板を押し上げて上記の積載された用紙を上記ピック
   アップローラに圧接させる接圧ばねを備える用紙供給装
   置において、上記用紙が上記ピックアップローラに当接
   した状態の接圧の変化を検出する圧力センサと、上記圧
   力センサの出力信号に応じて作動する接圧作動装置と、
   上記接圧作動装置の作動に連動し、かつ、上記接圧ばね
   を介して上記積載板を上下動させるリフト機構を設けた
   ことを特徴とする用紙供給装置。
2. 【請求項２】 リフト機構は、一端が積載板の背面と係
   合し、他端が回動できるように支承されたレバーと接圧
   ばねを介して接圧作動装置に連結されたリフトプレート
   で構成されていることを特徴とする請求項１記載の用紙
   供給装置。
3. 【請求項３】 ピックアップローラには、断面が半月状
   になるように平面部が設けられ、この平面部に圧力セン
   サが装着されていることを特徴とする請求項１または２
   記載の用紙供給装置。