(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙装置において、
前記給紙ローラを回転させる複数の駆動パターンを有し、少なくとも１つの駆動パターンが通常の給紙速度と該給紙速度より低い給紙速度から構成されており、動作時に機械的な音を発生する機構部の動作に合わせて前記低い給紙速度にする低速駆動パターンである、ことを特徴とする記録装置における給紙装置。
【請求項２】
前記低速駆動パターンを選択するのは、高画質印刷モード時または印刷時間の長い印刷モード時であることを特徴とする請求項１記載の記録装置における給紙装置。
【請求項３】
前記複数の駆動パターンを紙種と印刷解像度に基づいて選択することを特徴とする請求項１記載の記録装置における給紙装置。
【請求項４】
前記機構部は、前記給紙ローラに当接され、給紙動作時に重送される用紙の給紙を阻止する分離パッドと、
給紙動作時の給紙ローラの回転方向とは逆方向の回転により作動し、前記分離パッドが給紙を阻止した重送の用紙をホッパに戻す用紙戻し手段と、を備え、
前記給紙ローラの回転は、給紙動作時を通常の給紙速度とし、前記用紙戻し手段による紙戻し動作を通常の給紙速度より低速にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の記録装置における給紙装置。
【請求項５】
ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙装置において、
前記ホッパに積層された最上位の用紙の前縁を前記給紙ローラがピックアップ可能なホッパアップ位置とピックアップ不能なホッパダウン位置へ可動自在に支持された前記ホッパを常時ホッパアップ位置へ付勢する付勢手段と、
前記給紙ローラの回転軸側のホッパカムとホッパ側のカムフォロアから成り、前記ホッパをホッパダウン位置へ動かすカム機構と、を備え、
前記給紙ローラの回転は、給紙動作時を通常の給紙速度とし、前記ホッパのホッパアップ動作時を通常の給紙速度より低速にしたことを特徴とする記録装置における給紙装置。
【請求項６】
ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙方法において、
前記給紙ローラを回転させる複数の駆動パターンを有し、少なくとも１つの駆動パターンが通常の給紙速度と該給紙速度より低い給紙速度から構成されており、動作時に機械的な音を発生する機構部の動作に合わせて前記低い給紙速度にする低速駆動パターンである、ことを特徴とする給紙方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ等の記録装置に関し、特に、普通紙、コート紙、ＯＨＰ用シート、光沢紙、光沢フィルムなどの用紙に応じて給紙動作の駆動パターンを変えて給紙機構から発生される音を低減させる低騒音化の為の給紙動作モードを有する給紙装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給紙装置は、ホッパに複数枚積層された用紙を、最上位の用紙から１枚づつ給送する方式が一般的に採用されており、給紙ローラに当接する分離パッドを給送路に配置し、分離パッドと用紙との摩擦を利用して１枚つづ給送するものである。
次位（２枚目）以降の用紙が最上位の用紙とともに重送されることを防止する為に、給紙装置には、重送された用紙をホッパ側に戻す為の紙戻しレバーが設けられている。用紙戻し時には、給紙ローラを逆転させることにより、紙戻しレバーをホッパに向けて回動させて重送された用紙をホッパへ押し戻す。また、用紙戻し動作において、カム機構が働きホッパをホッパアップ位置からホッパダウン位置へ移動させる構成を持っている給紙装置もある。
このような紙戻しレバーを有する給紙装置は、例えば、特開平７−５３０６２号公報、特開平１０−１８１９０４号公報に提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の給紙装置は、印刷時間が最も短くなるよう給紙速度が設定されており、どのような紙種や印刷解像度であっても給紙動作は１つの給紙速度で行われている。各給紙機構部の動作時においては、機械的な音が発生する。通常の給紙速度が高速の場合、各機構部において発生する音も当然大きくなり、騒音となる。
【０００４】
給紙ローラと分離パッドの間に用紙が介在しているときは、用紙に対する給紙ローラ、分離パッドの摩擦が、給紙ローラと分離パッドが接したときの摩擦に比べて小さいので、摩擦による音の発生が少ない。しかし、紙戻し時には給紙ローラと分離パッドの間に用紙が介在しなくなるので、給紙ローラと分離パッドが接し摩擦による音が発生する。
【０００５】
また、ホッパがカム機構によりホッパアップ位置とホッパダウン位置に移動可能な構造においては、ホッパが常時ホッパアップ側に付勢されている為、ホッパアップ動作でホッパが給紙ローラに当たり打撃音を発生する。
このような摩擦音や打撃音は、給紙速度が高速である程、音レベルが高くなり騒音になるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、給紙機構の動作時に発生する音を低減させる為、通常の給紙速度より低速にして給送する低騒音化モードを有する、記録装置における給紙装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙装置において、前記給紙ローラを回転させる複数の駆動パターンを有し、少なくとも１つの駆動パターンが通常の給紙速度と該給紙速度より低い給紙速度から構成されており、動作時に機械的な音を発生する機構部の動作に合わせて前記低い給紙速度にする低速駆動パターンである、ことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、通常の給紙速度より低速の駆動パターンを設けることで、ユーザ側の設定により低騒音による印刷が可能となる。
【０００８】
機構部の特定動作のみ通常の給紙速度より低い速度に切り替えることにより特定動作時に発生する機械的な音を小さくすることができ、給紙時間を長くすることなく低騒音化が図れる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記低速駆動パターンを選択するのは、高画質印刷モード時または印刷時間の長い印刷モード時であることを特徴とする。
請求項２の発明によれば、用紙をホッパから搬送ローラまで給送する給紙時間の印刷時間に占める割合が小さい印刷モードでは、給紙速度を低速に設定することにより印刷時間がほぼ同じで低騒音化が図れる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、複数の駆動パターンを紙種と印刷解像度に基づいて選択することを特徴とする。
請求項３の発明によれば、駆動パターンを紙種と印刷解像度を基に選択することにより高画質出力やテキスト出力などの出力形態に応じて低騒音化の為の最適な給紙速度にすることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記機構部は、前記給紙ローラに当接され、給紙動作時に重送される用紙の給紙を阻止する分離パッドと、給紙動作時の給紙ローラの回転方向とは逆方向の回転により作動し、前記分離パッドが給紙を阻止した重送の用紙をホッパに戻す用紙戻し手段と、を備え、前記給紙ローラの回転は、給紙動作時を通常の給紙速度とし、前記用紙戻し手段による紙戻し動作を通常の給紙速度より低速にすることを特徴とする。
請求項４の発明によれば、紙戻し動作のみ通常の給紙速度より低い速度に切り替えることにより紙戻し動作時に発生する機械的な音を小さくすることができ、給紙時間を長くすることなく低騒音化が図れる。
【００１２】
請求項５の発明に係る記録装置は、ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙装置において、ホッパに積層された最上位の用紙の前縁を給紙ローラがピックアップ可能なホッパアップ位置とピックアップ不能なホッパダウン位置へ可動自在に支持されたホッパを常時ホッパアップ位置へ付勢する付勢手段と、給紙ローラの回転軸側のホッパカムとホッパ側のカムフォロアから成り、ホッパをホッパダウン位置へ動かすカム機構とを備え、給紙ローラの回転は、給紙動作時を通常の給紙速度とし、ホッパのホッパアップ動作時を通常の給紙速度より低速にしたことを特徴とする。
請求項５の発明によれば、ホッパアップ動作のみ通常の給紙速度より低い速度に切り替えることによりホッパアップ動作時に発生する機械的な音を小さくすることができ、給紙時間を長くすることなく低騒音化が図れる。
【００１３】
請求項６の発明は、ホッパに複数枚積層された用紙を給紙ローラの回転により給送する給紙方法において、前記給紙ローラを回転させる複数の駆動パターンを有し、少なくとも１つの駆動パターンが通常の給紙速度と該給紙速度より低い給紙速度から構成されており、動作時に機械的な音を発生する機構部の動作に合わせて前記低い給紙速度にする低速駆動パターンである、ことを特徴とする。
請求項６の発明によれば、通常の給紙速度より低速の駆動パターンを設けることで、ユーザ側の設定により低騒音による印刷が可能となる。
【００１４】
機構部の特定動作のみ通常の給紙速度より低い速度に切り替えることにより特定動作時に発生する機械的な音を小さくすることができ、給紙時間を長くすることなく低騒音化が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る給紙装置の実施の形態を示す斜視図、図２は図１のＩ−Ｉ断面図である。
給紙装置１は、フレーム２に回転可能に支持された給紙ローラ軸３とホッパ４を有し、給紙ローラ軸３には一対の給紙ローラユニット５が取り付けられている。一方の給紙ローラユニット５は、図中の右側フレーム２の近傍に配置され、他方の給紙ローラユニット5は、給紙ローラ軸３に沿って移動可能になっている。スライド可能な給紙ローラユニット5には、ホッパ４の用紙載置面に平行に移動しかつ用紙の一方の側縁をガイドするエッジガイド６が連結されており、紙幅に合わせて調整可能になっている。
【００１６】
給紙ローラ軸３は、フレーム２から突出して支持されており、一方の軸端にはホッパダウン用のホッパカム８と図示しないモータの駆動力を給紙ローラ軸３に伝えるローラ駆動用歯車９が固定されている。他方の軸端には各給紙ローラユニット５の給紙ローラ７を一回の給紙動作毎に１回転して停止させる、即ち、側視Ｄ形の給紙ローラ７の直線部分を分離パッド１１に対向させた位置（リセット位置）に停止させるための信号を取り出すエンコーダ１０が設けられている。エンコーダ１０が配置されたフレーム２の内側の給紙ローラ軸３には、上記ホッパカム８と対をなすホッパカム８が固定されている。
【００１７】
ホッパ４は、図２に示すように傾斜し、上端がフレーム２に軸支４ａされ、下端が給紙ローラ７の給紙作用域に伸びており、その載置面に複数枚の用紙Ｐが積層状態でセットされる。ホッパ４の下部には、サブフレーム２０とホッパ４の背面との間にホッパばね２１が配設されており、ホッパ４の下端を常時給紙ローラ７側のホッパアップ位置へ付勢している。ホッパ４の両側下部には、図６に示すようにカムフォロア２２が形成されており、前述のホッパカム８の当接によってホッパ４をホッパばね２１の付勢力に抗してホッパアップ位置からホッパダウン位置へ作動させる。給紙ローラ７がリセット位置から回転を始めるとホッパカム８とカムフォロア２２の当接が解かれ、ホッパばね２１によりホッパ４をホッパアップ位置へ作動させる。
【００１８】
給紙ローラユニット５は、一方が固定され、他方がスライド可能であることを除いて同一構成を採用しているので、ここではスライド側の給紙ローラユニットにより説明する。図３は給紙ローラユニットの主な構成を示す正面図である。
【００１９】
給紙ローラユニット５は、分離パッド１１、紙戻しレバー１２を支持するサブフレーム２０を備えており、このサブフレーム２０には、図２に示すようにホッパ４が位置するフレーム２の傾斜面とそれに続いて前方に伸びた略水平な面のそれぞれに対向する基部２０ａと、この基部２０ａから給紙ローラ７が貫通する側部２０ｂが延設されている。給紙ローラ７と紙戻し用の円板１３はブッシュ１４に一体的に形成されており、このブッシュ１４がサブフレーム２０の側部２０ｂに取着されている。ブッシュ１４は、給紙ローラ軸３に対して回転不能でかつ軸方向にスライド可能に嵌装されている。給紙ローラ７は、側面視Ｄ型に構成されており、ローラ表面が高摩擦材料、例えばゴムなどにより形成されている。
【００２０】
分離パッド１１は、図２に示すようにホッパ４の背面側のサブフレーム２０に回動可能に軸支１５ａされた分離パッドホルダ１５に固定されており、用紙Ｐに対する摩擦係数が、給紙ローラ７の摩擦係数よりも小さい材料で構成されている。給紙ローラ７と用紙Ｐとの間の摩擦係数をμ１、分離パッド１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数をμ２、用紙相互間の摩擦係数をμ３すると、μ１＞μ２＞μ３の関係になっている。分離パッドホルダ１５は、パッドばね１６により給紙ローラ７側に回動されるよう付勢され、分離パッド１１を給紙ローラ７の回転軌道中に位置させる。
【００２１】
アイドルローラ１７は、サブフレーム２０の側部２０ｂに沿って移動可能に取り付けられたローラホルダ１８に支持されており、分離パッド１１に当接するように配置されている。ローラホルダ１８のローラ軸をガイドとしてアイドルローラ１７が分離パッド１１の方向に移動でき、かつ回転可能になっている。ローラホルダ１８は、コイルばねからなるローラばね１９により常時分離パッド１１方向に付勢され、アイドルローラ１７を分離パッド１１に当接させている。ローラばね１９は、パッドばね１６より小さい付勢力に設定されている。給紙動作に合わせてアイドルローラ１７と分離パッド１１の間の接離を行わせる為のカム２３，カムフォロア２４が設けられている。アイドルローラ１７と分離パッド１１の連係動作は、用紙の先端が通過する際に離間させるとともに、用紙の先端が通過した後、給紙ローラ７の円弧部と分離パッド１１との用紙を介した当接が解除される前に、アイドルローラ１７を分離パッド１１に当接させる。
【００２２】
紙戻しレバー１２は、サブフレーム２０に回動可能に支持されており、図示しない紙戻しばねによりホッパ４の方向に付勢されている。紙戻しレバー１２に対向したブッシュ１４の円板１３には、紙戻し動作時に紙戻しレバー１２をホッパ４方向に押す作用を行う凹所１３ａが設けられいる。図４は最上位の用紙の給紙時に重送された用紙の分離状態を示しており、図４（Ａ）は給紙ローラと重送された用紙との関係、図４（Ｂ）は紙戻しレバーと重送された用紙との関係をそれぞれ示している。給紙ローラ７を図４（Ａ）の停止位置から図５（Ａ）の矢印方向に逆転させると、同時に、円板１３は、紙戻しレバー１２が図４（Ｂ）に示すように凹所１３ａに入り込んだ状態で図５（Ｂ）の矢印方向に逆転される。
即ち、円板の逆転時に紙戻しレバー１２が円板１３の凹所１３ａに入り込み、更に逆転を続けると凹所１３ａの後壁１３ｂに押され、紙戻しレバー１２をホッパ４の方向に動かし、重送された用紙をホッパ４内に押し戻す。
【００２３】
このように構成された給紙装置を動作させると、各機構部の作動時に特有の音が発生する。この音は、給紙速度に無関係に出る音（モータが回転する際に出る音など）や給紙速度に応じて音レベルが変化する音（分離パッドやホッパの作動に関係する音など）があり、これら全ての音を１つの対策で低減させることは不可能である。そこで、本発明では、給紙速度に起因して発生する音を低減させる為の給紙時の駆動を改善することである。
【００２４】
本実施例の給紙装置において、給紙速度に関係して音レベルが変化する主な音は、紙戻し動作時の給紙ローラと分離パッドの間で起こる摩擦音（第１騒音）、給紙動作開始後のホッパアップ動作におけるホッパが給紙ローラに当たって出る打撃音（第２騒音）である。これらの騒音について図４〜図６を参照して説明する。図４と図５は紙戻し動作を示し、また図６はホッパアップ動作を示している。
【００２５】
図４（Ａ），（Ｂ）の状態から給紙ローラ軸３が逆転し、給紙ローラ７と円板１３が逆転すると、図５（Ｂ）に示すように円板１３の凹所１３ａの後壁に押されて紙戻しレバー１２が矢印方向に回動する。紙戻しレバー１２の回動により重送された用紙Ｐがホッパ４に押し戻され、図５（Ａ）に示すように給紙ローラ７と分離パッド１１の間に用紙Ｐが介在しなくなる。第１騒音は、紙戻し動作において給紙ローラ７の外周面と分離パッド１１がパッドばね２１の付勢力によって当接した状態（図５（Ａ））となるので両部材間の摩擦が大きくなって音が発生する。第１騒音のレベルは、給紙ローラ７の回転速度が速くなるに従って大きくなる傾向にある。従って、静音化対策においては給紙を低速で行う方が有利である。一方において、低速による給紙は印刷時間が長くなり不利である。
【００２６】
第２騒音は、紙戻し動作から次の給紙動作で用紙をピックアップするまでの過程において発生する。即ち、ホッパ４は、図６（Ａ）に示すように給紙ローラ７の１回転の終了の少し前からホッパカム８がカムフォロア２２に作用しホッパダウンが始まり、ホッパダウン位置で係止爪２５がホッパ４に係止される。ホッパ４の係止状態は、次の給紙動作で用紙を給紙ローラ７がピックアップする直前まで保たれる。図６（Ｂ）に示すように給紙ローラ７の回転によりホッパカム８が係止爪２５とホッパ４との係止を解除すると、ホッパ４がホッパダウン位置からホッパアップ位置に移動する際にホッパばね２１の付勢力によりホッパ４の先端が給紙ローラ７に当たって打撃音が発生する。第２騒音のレベルは、ホッパカム８がカムフォロア２２から離れる速度、つまりホッパカム８の回転速度が速い程、離れ際が瞬間的に起こり、その結果ホッパ４が給紙ローラ７に当たる時の速度も速い為、大きな打撃音が発生する。
【００２７】
このような第１騒音および第２騒音を低減する給紙ローラの駆動制御について説明する。図７は給紙ローラの駆動制御のフローチャートである。本実施例は、紙種情報と印刷解像度情報を基に給紙速度を可変にしたものである。なお、各給紙装置（ＡＳＦ）の動作（紙戻し、ホッパアップなど）毎に紙種と印刷解像度に応じた給紙速度を関係付けた駆動パターンは、予めテーブル化（図８参照）されている。
【００２８】
紙種と印刷解像度のデータがプリントドライバによってプリンタに受信されると（Ｓ１）、このデータを基に紙戻し動作とホッパアップ動作における給紙速度を図８に示すテーブルから求め、駆動パターンを選択する（Ｓ２）。給紙動作が開始されると、給紙装置の最大給紙速度（高速）により用紙Ｐを給送する方向に対して逆方向に給紙ローラ７を回転（逆転）させる（Ｓ３）。エンコーダ１０によりＡＳＦの位相検出、つまり給紙ローラのリセット位置とそうでない位置との状態変化を検出すると（Ｓ４）、紙戻し動作を開始し駆動パターンに従った高速または低速で給紙ローラ７を所定の角度まで逆転（ｎ１  steps）させる（Ｓ５）。紙戻し動作が終了すると、再び給紙ローラ７を正転に切り替え、ＡＳＦ位相検出により給紙ローラのリセット位置を確認し（Ｓ７）、次の用紙の給送を開始する。
【００２９】
先ず、給紙ローラを駆動パターンに従った高速または低速により給紙ローラ７を正転（ｎ２  steps）させた後（Ｓ８）、引続き高速にて正転させ（Ｓ９）、ＡＳＦ位相検出により給紙ローラ７のリセット位置を確認する（Ｓ１０）。更に、給紙動作毎のＡＳＦ位相検出の開始位置を正確にセットする為、ＡＳＦ位相検出スリットのセンターに停止させるよう給紙ローラ７を正転（ｎ３  steps）させる（Ｓ１１）。ここで、ＡＳＦ位相検出の「ｃｌｏｓｅ」とは、エンコーダ１０からの信号を基に給紙ローラ７の回転がリセット位置から所定角度範囲を越えたときの判断結果データであり、「ｏｐｅｎ」とはエンコーダ１０からの信号を基に給紙ローラ７の回転がリセット位置から所定角度範囲内であるときの判断結果データである。
【００３０】
ステップＳ５とＳ８の給紙速度は、用紙Ａの場合は印刷解像度に関係なく、紙戻し動作、ホッパアップ動作を共に低速で行われる。このような駆動パターンは、高画質出力を重視する用紙またはサイズの大きな用紙に適している。高画質出力では、印刷時間が長くなるので、給紙速度を低速にしても印刷時間に占める給紙時間の割合が小さく、印刷時間への影響も少ない。これはサイズの大きな用紙でも同様である。一方、用紙Ｂの場合は、高解像度で低速に、低解像度で高速に切り替えられる。このような駆動パターンは、テキスト出力を重視する用紙に適している。同じ紙種の用紙に異なる解像度の印刷を行う場合、解像度に応じて紙戻し動作とホッパアップ動作時の給紙速度が変えられるので、低騒音化の対応が容易となる。
【００３１】
本実施例は、用紙Ａと用紙Ｂの２種類の紙種により説明したが、更に紙種を増やしたテーブルを用いることで、用紙毎にきめ細かく給紙速度を変えて用途に応じた低騒音化が図れる。
【００３２】
また、本発明の適用は、上記実施例の記録装置の構成に限定されるものでなく、通常の給紙速度を高速で行う場合、その給紙動作のある時点で作動する機構から音の発生があるとき、その機構の動作を低速に切り替えることで、機械的な音を低減できる。このような給紙装置に低騒音化モードを備えることで、環境に適した使用形態の選択がユーザ側で可能になる。
【００３３】
更に、本発明を既存の給紙装置に適用する場合、機構部は設計変更をすることなく、給紙装置の駆動パターンをソフト的に変更するだけで、容易に低騒音化が図れる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、通常の給紙速度より低速の駆動パターンを設けることで、設定により低騒音による印刷が可能となる。
また、駆動パターンを紙種と印刷解像度を基に選択することにより高画質出力やテキスト出力などの出力形態に応じて低騒音化の為の最適な給紙速度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図２のII−II断面図である。
【図４】最上位の用紙の給紙時に重送された用紙の分離状態を示し、（Ａ）は給紙ローラと重送された用紙との関係を示す説明図、（Ｂ）は紙戻しレバーと重送された用紙との関係を示す説明図である。
【図５】紙戻し動作を示し、（Ａ）は紙戻し中の給紙ローラと分離パッドとの関係を示す説明図、（Ｂ）は紙戻し中の円板と紙戻しレバーの関係を示す説明図である。
【図６】給紙時のホッパアップ動作を示し、（Ａ）は給紙動作に入る直前のホッパダウン位置の説明図、（Ｂ）はホッパアップ動作の説明図である。
【図７】給紙ローラの駆動制御のフローチャートである。
【図８】紙種と印刷解像度に応じた給紙速度を関係付けた駆動パターンテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１    給紙装置
２    フレーム
３    給紙ローラ軸
４    ホッパ
５    給紙ローラユニット
７    給紙ローラ
８    ホッパカム
１０  エンコーダ
１１  分離パッド
１２  紙戻しレバー
１７  アイドルローラ
２２  カムフォロア
２０  サブフレーム
２５  係止爪
【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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【図８】
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