(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載する揺動自在な底板と、該底板を用紙ごと上下に移動させる昇降手段と、前記底板上に積載された用紙を送り出すピックアップ部材と、該ピックアップ部材を支持して上下に揺動可能とするピックアップ支持部材と、前記ピックアップ部材で送り出された用紙を一枚ずつ分離する分離部材と、前記底板上に積載された用紙の最上紙の高さを検知するための上昇検知手段とを有する給紙装置において、前記上昇検知手段は、所定位置に固定されたフォトセンサと、前記ピックアップ支持部材に揺動自在に支承されたフィラーとからなり、該フィラーは、その下部が前記底板上に積載された用紙の最上紙に当接する用紙当接部となり、上部が前記フォトセンサを遮光する遮光部となっており、該遮光部の上辺は傾斜した斜辺となっていることを特徴とする、給紙装置。
【請求項２】
前記遮光部の上辺は、前記フィラーの揺動支点を一頂点とする三角形の他の二頂点間を結ぶ一辺に沿って傾斜する斜辺となっていることを特徴とする、請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記遮光部の上辺は、緩やかに湾曲しながら傾斜する斜辺となっていることを特徴とする、請求項１、または２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記フィラーの用紙当接部に、前記底板上に積載された用紙の最上紙に当接するコロを設けたことを特徴とする、請求項１、２、または３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記フィラーは、上下方向の遊びをもってピックアップ支持部材に揺動自在に支承されていることを特徴とする、請求項１、２、３、または４に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やファクシミリやプリンタや印刷機等に用いられる給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給紙装置における用紙上昇制御は、昇降手段にて用紙を底板ごと持ち上げると、用紙がピックアップコロを押し上げ、ピックアップコロが所定の高さに押し上げられたことをセンサで検知して上限位置としていたが、そのときの用紙の積載高さ（残量）によって用紙の傾斜角度が異なるため、ピックアップされて送り出される用紙が、フィードコロと分離コロとの間の分離部に突入する際に、その突入位置が異なってしまい、不送りや多重送りや先端折れなどの不具合が生じていた。
【０００３】
これを図１を参照して説明する。図１において、用紙１は、支点２ａを中心として揺動する底板２上に積載され、その積載量（残量）に応じて図示しない昇降手段によって底板２とともに逐次上昇され、その傾斜角度も用紙残量によって変化する。従来は、ピックアップコロ３の高さを図示しないセンサで検知することにより、用紙の上限高さとして昇降手段を制御していた。その検知高さは一定であるため、用紙残量によってその傾斜角度が変化し、ピックアップコロ３でピックアップされて送り出される用紙１は、同図（ａ）のように用紙の積載量が多いときは分離コロ５に向き、（ｂ）のように積載量が少ないときはフィードコロ４に向かい、その送り込み方向が変化する。
【０００４】
このようなことを回避するため、特許第２５４８２３０号公報に記載されたシート給送装置では、用紙を積載する底板（中板）を昇降させる昇降手段が、加圧板の軸を回転させて該加圧板を上方回動させることで底板を押し上げる構造であり、加圧板の軸に固定された扇形ギヤと、ベルクランク状のセンサホルダのギヤとを噛み合わせ、このセンサホルダを底板の上下動に連動して回動させることにより、該センサホルダに保持されたセンサの高さを、底板の高さに応じて自動的に変化させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構造では、センサそのものの高さが変動するばかりでなくその向きも変動するため、それによる検知位置が用紙の上限高さ及び傾きと必ずしも正確に対応するとは言えず、また底板とセンサホルダとを連動させるために、ギヤ付きのベルクランク状センサホルダや扇形ギヤを用いるという複雑な構造となっている。
【０００６】
この発明の目的は、用紙積載量に関係なく用紙先端が常に分離ニップの適正な位置に向かうようにでき、しかもそれを単純な構造で実現できる信頼性の高い給紙装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、用紙１を積載する揺動自在な底板２と、該底板２を用紙ごと上下に移動させる昇降手段と、底板２上に積載された用紙を送り出すピックアップ部材（ピックアップコロ３）と、該ピックアップ部材を支持して上下に揺動可能とするピックアップ支持部材７と、前記ピックアップ部材で送り出された用紙を一枚ずつ分離する分離部材（分離コロ４）と、底板２上に積載された用紙の最上紙の高さを検知するための上昇検知手段とを有する給紙装置において、次のような構成にしたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、この発明では、上昇検知手段を、所定位置に固定されたフォトセンサ１１と、ピックアップ支持部材７に揺動自在に支承されたフィラー１０とで構成する。そのうち、フィラー１０は、その下部が底板２上に積載された用紙の最上紙に当接する用紙当接部１０ａと、上部がフォトセンサ１１を遮光する遮光部１０ｂとで構成する。そして、該遮光部１０ｂの上辺１０ｄは、傾斜した斜辺とする。
【０００９】
このようなフィラー１０を用いると、用紙積載量の多少により用紙１の傾きが変化するのに応じてフィラー１０の傾きも変化するので、用紙積載量の多少により用紙１の傾斜角度が変化しても、それをフィラー１０の遮光部１０ｂの上辺（斜辺）１０ｄの傾斜により補償し、用紙先端が常に分離ニップの適正な位置に向かうように制御できる。
【００１０】
フォトセンサ１１による検知精度を高めるため、遮光部１０ｂの上辺は、フィラー１０の揺動支点（フィラー軸８）を一頂点とする三角形の他の二頂点間を結ぶ一辺に沿って傾斜する斜辺とするのが好ましく、さらに、緩やかに湾曲しながら傾斜する斜辺とすると一層良い。
【００１１】
フィラー１０は最上紙に当接するので、ピックアップ部材（ピックアップコロ３）によるピックアップ作用への影響を少なくするため、フィラー１０の用紙当接部１０ａに、最上紙に当接するコロ１２を設けると良い。また、フィラー１０は、上下方向の遊びをもってピックアップ支持部材７に揺動自在に支承すると一層良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図２ないし図４は、この発明の第１の実施形態を示す。図２において、用紙１は、支点２ａを中心として揺動する底板２上に積載され、その積載量（残量）に応じて図示しない昇降手段によって底板２とともに逐次上昇される。底板２上の用紙１の最上紙をピックアップするピックアップ部材であるピックアップコロ３は、図３に示すように、分離コロ４の軸であるフィード軸６を支点に上下回動自在なピックアップ支持部材７の遊端部に、コロ軸により回転自在に支承されている。フィード軸６の回転は、分離コロ４と同時にビックアップ駆動ベルト９を介してピックアップコロ３にも伝達される。
【００１４】
ピックアップ支持部材７の遊端部には、ピックアップコロ３とは反対側において、フィラー１０が、コロ軸８またはそれと軸線が同じフィラー軸８により揺動自在に支承されている。このフィラー１０は、フィラー軸８より下側の部分が用紙当接部１０ａとなり、上側の部分が遮光部１０ｂとなっている。
【００１５】
用紙当接部１０ａの下辺１０ｃは、図３に示すように、フィラー１０の揺動支点であるフィラー軸８を一頂点とする正三角形の他の二頂点間を結ぶ一辺に沿ったまっすぐな辺で、しかもピックアップコロ３の外周面と同じ高さ、つまり同一平面で最上紙と当接するように設定されている。
【００１６】
また、遮光部１０ｂの上辺１０ｄは、フィラー軸８を一頂点とする倒立三角形の他の二頂点間を結ぶ傾斜した一辺に沿う斜辺となっている。すなわち、遮光部１０ｂの上辺１０ｄは、フィラー軸８から見て分離コロ４に近い側から反対側へ向かって下向きに傾斜する斜辺で（図３において、フィラー軸８から上辺１０ｄの左端までの左側の距離Ｌ１よりも、フィラー軸８から上辺１０ｄの右端まで右側の距離Ｌ２の方が大きい）、しかも緩やかに湾曲している。
【００１７】
一方、装置本体には、フィラー１０の上方における所定位置にフォトセンサ１１が固定され、これが遮光されると、図示しない昇降手段が、底板２を持ち上げことによる用紙の上昇動作を停止するようになっている。
【００１８】
このような構成において、図２（ａ）に示すように、底板２上の用紙積載量が多いときは、底板２はほとんど上昇する必要がないため、最上紙もほぼ水平である。このとき、最上紙に用紙当接部１０ａの下辺１０ｃを当接させるフィラー１０の下辺１０ｃもほぼ水平状態となるため、その遮光部１０ｂは低い左側でフォトセンサ１１を遮光する。
【００１９】
一方、図２（ｂ）に示すように、底板２上の用紙積載量が少なくなると、底板２の上昇量が大きくなるため、底板２および最上紙も大きく傾斜する。このとき、最上紙に用紙当接部１０ａの下辺１０ｃを当接させるフィラー１０の傾きも次第に大きくなるため、その遮光部１０ｂは徐々に高い右側でフォトセンサ１１を遮光する。
【００２０】
遮光部１０ｂの左右では上記のように、フィラー軸８からの距離が異なる（Ｌ１＜Ｌ２）ため、フォトセンサ１１を遮光するときのフィラー１０の高さは、フィラー１０が水平なとき（用紙積載量が多いとき）よりも、右上がりの斜めのとき（用紙積載量が少ないとき）の方が低くなり、またその高さは中間で徐々に変化する。その結果、最上紙の向きが常に分離ニップの最適な位置に来るように昇降手段を制御できる。
【００２１】
なお、図４中符号１４で示すものは、ピックアップ支持部材７の側面に設けてフィラー１０の所定以上の揺動を規制するストッパである。
【００２２】
図５ないし図７は、この発明の第２の実施形態を示す。この例では、第１の実施形態の構成に加え、フィラー１０の用紙当接部１０ａの左右両側の隅角部に、最上紙に直接当接するコロ１２を回転自在に軸支している。この場合、最上紙は、回転自在な左右のコロ１２の外周面に当接するので、第１の実施形態のようにフィラー１０の下辺１０ｃの全体に当接する場合に比べ、その搬送負荷を小さくすることができる。
【００２３】
また、フィラー１０は、それに設けた縦長孔１３によってフィラー軸８に対し上下の遊びをもって揺動自在に支承されているとともに、ピックアップ支持部材７の側面に設けられたストッパ１４によって所定以上の揺動を規制されるようになっている。縦長孔１３の長さは、初期の寸法精度および経時の摩擦も含め、ピックアップコロ３の外周面が、常に左右のコロ１２の外周面を結ぶ接線よりも少し突出ように設定されている。
【００２４】
このような構成にすると、最上紙は、ピックアップコロ３に確実に当接して搬送力を受けるようになる。また、フィラー１０は、最上紙に対して自重のみで、しかも回転自在なコロ１２の外周面のみが接するので、フィラー１０による搬送負荷はほぼ無い状態となる。
【００２５】
なお、フィラー１０の支承部に遊びを設けることで、ピックアップコロ３の初期寸法や経時摩擦によって遮光部１０ｂの高さが上下に変化するが、これによる上昇高さのずれは微小であり、最上紙の向きが常に分離ニップの最適な位置に来るようにするという、この発明の主目的が損なわれることはない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、最上紙に当接する揺動自在なしかも上辺が傾斜したフィラーによってフォトセンサを遮光するので、用紙積載量の多少により用紙の傾きが変化するのに応じてフィラーの傾きも変化するため、用紙積載量の多少により用紙の傾斜角度が変化しても、それをフィラーの遮光部の上辺（斜辺）の傾斜により補償し、用紙先端が常に分離ニップの適正な位置に向かうように制御できる。
【００２７】
また、ピックアップ支持部材にフィラーを揺動自在に支承した単純な構造であるため、信頼性の高い給紙装置を安価に提供できる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、加えて、遮光部の上辺が、フィラーの揺動支点を一頂点とする三角形の他の二頂点間を結ぶ一辺に沿って傾斜する斜辺となっているので、フォトセンサによる検知精度が向上する。さらに、請求項３に記載の発明によれば、緩やかに湾曲しながら傾斜させたので、検知精度の一層の向上が図れる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、フィラーの用紙当接部に、底板上に積載された用紙の最上紙に当接するコロを設けたので、用紙に対するフィラーの搬送負荷を軽減し、斜行搬送等の発生を回避できる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、上下方向の遊びをもってフィラーをピックアップ支持部材に揺動自在に支承したので、用紙に対するフィラーの当接点とビックアップ部材の当接点との位置精度が得られない場合や、経時によってピックアップ部材が摩耗した場合でも、ピックアップ部材の用紙への当接をフィラーが阻害することがなく、ピックアップ部材による用紙搬送力を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の給紙動作を示し、（ａ）は用紙積載量を多い場合、（ｂ）は少ない場合である。
【図２】この発明の第１の実施形態の給紙動作を示し、（ａ）は用紙積載量を多い場合、（ｂ）は少ない場合である。
【図３】この発明の第１の実施形態におけるフィラーの側面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の要部の斜視図である。
【図５】この発明の第２の実施形態の給紙動作を示し、（ａ）は用紙積載量を多い場合、（ｂ）は少ない場合である。
【図６】この発明の第２の実施形態におけるフィラーの側面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態の要部の斜視図である。
【符号の説明】
１      用紙
２      底板
３      ピックアップコロ（ピックアップ部材）
４      分離コロ（分離部材）
６      フィード軸
７      ピックアップ支持部材
８      フィラー軸
９      ビックアップ駆動ベルト
１０    フィラー
１０ａ  用紙当接部
１０ｂ  遮光部
１０ｃ  下辺
１０ｄ  上辺
１１    フォトセンサ
１２    コロ
１３    縦長孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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