(57)【要約】  【課題】  ピックアップローラと用紙との間の接触圧を高めることにより、ピックアップローラによる用紙供給性能を一定に保持し、安定した用紙供給を行う。  【解決手段】  用紙供給装置１の用紙収容部２の内底面には、用紙Ｐが積載されたリフト板３を備える。ピックアップローラ１１は用紙束の最上層に圧接して用紙Ｐを下流側へと送り出し、これを受けて給紙ローラ１２が用紙供給装置１の外部へと送り出す。ピックアップローラ１１は、支持部材１４に回転自在に支持され、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として垂直面内で回転可能であって、給紙ローラ１２の軸線回りのモーメントＭ１が得られる。リフト板３が持ち上げられた時、ピックアップローラ１１の箇所の天井部分に設けられたストッパ１５によってピックアップローラ１１の所定位置より上方への移動を阻止され、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間で好適な接触圧が得られる。【選択図】      図４
2006306550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載して収容する用紙収容部と、この用紙収容部内に配置されるとともに、上面に用紙が載置され、付勢手段により用紙供給方向下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位するリフト板と、このリフト板上に載置された用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側へと送り出すピックアップローラと、このピックアップローラから用紙を受けて用紙供給装置の外部へと送り出す給紙ローラとを備えた用紙供給装置において、
前記ピックアップローラが、前記給紙ローラの軸線を中心として垂直面内で回転可能であるとともに、ピックアップローラの所定位置より上方への移動を阻止するストッパを設けたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
前記ピックアップローラは、前記給紙ローラの軸部との間に過負荷保護装置を介して、給紙ローラの軸線を中心として垂直面内で回転可能に設けられた支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の用紙供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な、カットペーパー等の用紙の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙供給装置は、複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置には不可欠である。用紙がカットペーパーである場合、用紙供給装置は、用紙収容部に積み上げられた用紙の最上層から１枚ずつ分離供給するものが多い。このような用紙供給装置は、画像形成装置のカセット式給紙部や手差し給紙部、原稿送り部等に用いられる。
【０００３】
用紙供給装置からその外部へと用紙を送り出す手法としては、ローラ供給方式と吸引供給方式とが存在するが、ローラ供給方式が一般的に広く用いられている。ローラ供給方式は、用紙供給方向上流側、及び下流側に備えられた２組のローラで構成されている。そして、上流側のローラであるピックアップローラが用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側のローラである給紙ローラへと引き渡し、この給紙ローラによって用紙を用紙供給装置の外部へと送り出すものである。
【０００４】
ピックアップローラに用紙束の最上層を圧接させる手法としては、用紙が積み上げられたリフト板を、その下方から、ばねのような付勢手段によって持ち上げる手法と、モータ等の駆動手段によって持ち上げる手法とが存在する。ここで、ばねのような付勢手段によりリフト板を用紙供給位置に持ち上げる場合、用紙の積載枚数やサイズによって用紙束の重量が異なるので、用紙の積載枚数が多く、用紙サイズが比較的大きい時に上方への付勢力が弱くなってしまう恐れがある。このため、ピックアップローラとこれに圧接する用紙との間で好適な接触圧が得られず、用紙の分離、供給を安定して行うことができなくなる。その結果、用紙を用紙供給装置の外部へと全く送り出せなくなったり、用紙ジャムが発生したりするといった問題を招く可能性がある。
【０００５】
上記のような問題を解決すべく、リフト板上の用紙の積載枚数やサイズに影響を受けることなくピックアップローラによる用紙供給性能を一定に保持し、安定した用紙供給を行うことが可能な用紙供給装置が提案されている。その用紙供給装置の一例を、特許文献１に見ることができる。
【特許文献１】特開平５−７７９４６号公報（第２−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の給紙装置は、用紙束の最上層に当接し、用紙束の上面を一定高さに保持するストッパコロを設け、ピックアップコロ（ピックアップローラ）が用紙に圧接する力を、紙上げスプリング（付勢手段）がストッパコロに対して用紙を押し上げる力よりも大きく設定している。しかしながら、この構成によると、ストッパコロにより用紙束の最上層の表面が一定高さに保持されているので、万が一、ピックアップコロが用紙に圧接する力が弱くなった場合、ピックアップコロが上方に逃げてしまう恐れがある。また、ストッパコロで用紙の押し上げが妨げられることにより、ピックアップコロが磨耗したり、表面の摩擦抵抗が小さい用紙を使用したりする等の場合に、スリップが生じる可能性がある。このようにして、ピックアップコロ（ピックアップローラ）と用紙との間で好適な接触圧を得て、安定した用紙供給を行うということに対して、十分な効果が得られないという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ピックアップローラが用紙に圧接する力と、用紙束を持ち上げる力との、いずれの力が弱くなってしまった場合であっても、ピックアップローラと用紙との間の接触圧を高めることによって、ピックアップローラによる用紙供給性能を一定に保持し、安定した用紙供給を行うことが可能な用紙供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、用紙を積載して収容する用紙収容部と、この用紙収容部内に配置されるとともに、上面に用紙が載置され、付勢手段により用紙供給方向下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位するリフト板と、このリフト板上に載置された用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側へと送り出すピックアップローラと、このピックアップローラから用紙を受けて用紙供給装置の外部へと送り出す給紙ローラとを備えた用紙供給装置において、前記ピックアップローラが、前記給紙ローラの軸線を中心として垂直面内で回転可能であるとともに、ピックアップローラの所定位置より上方への移動を阻止するストッパを設けることとした。
【０００９】
また、前記ピックアップローラは、前記給紙ローラの軸部との間に過負荷保護装置を介して、給紙ローラの軸線を中心として垂直面内で回転可能に設けられた支持部材に取り付けられていることとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、付勢手段により用紙供給方向下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位するリフト板と、このリフト板上に載置された用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側へと送り出すピックアップローラと、このピックアップローラから用紙を受けて用紙供給装置の外部へと送り出す給紙ローラとを備えた用紙供給装置において、ピックアップローラが、給紙ローラの軸線を中心として垂直面内で回転可能であるとともに、ピックアップローラの所定位置より上方への移動を阻止するストッパを設けることとしたので、ピックアップローラが用紙に圧接する力が弱くなったり、ピックアップローラの磨耗等によってスリップが生じ易くなったりしても、ピックアップローラの箇所がストッパに引っ掛かるまでリフト板を持ち上げて、ピックアップローラとこれに圧接する用紙との間で好適な接触圧が得られる。また、ピックアップローラを回転させることによって給紙ローラの軸線回りのモーメントが発生し、ピックアップローラと用紙との間の接触圧が高くなるので、リフト板を持ち上げる力が弱くなった場合や、厚紙等の供給負荷の大きい用紙を送り出す場合にも対応できる。このようにして、ピックアップローラと用紙との間の接触圧を高めることにより、ピックアップローラによる用紙供給性能を一定に保持し、安定した用紙供給を行うことが可能となる。
【００１１】
また、上記構成の用紙供給装置において、ピックアップローラは、給紙ローラの軸部との間に過負荷保護装置を介して、給紙ローラの軸部を中心として垂直面内で回転可能に設けられた支持部材に取り付けられていることとしたので、ピックアップローラの回転によって生じる給紙ローラの軸線回りのモーメントに、給紙ローラの回転によるモーメントも加えることができる。その結果、ピックアップローラと用紙との間の接触圧がさらに高められ、用紙供給の安定性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。
【００１３】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る実施形態に係る用紙供給装置について、図１〜図３を用いてその構造を説明する。図１は用紙供給装置の模型的垂直断面正面図、図２は用紙供給装置の供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図、図３は図２に示す供給手段の模型的斜視図にして、背面側上方から見たものである。なお、図３においては、分離コロの描画を省略している。
【００１４】
図１に示すように、用紙供給装置１には、用紙収容部２が備えられている。用紙収容部２は、上面が開口した平たい箱で構成され、その上面方向から印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐを積載して収容する。
【００１５】
用紙収容部２の内底面には、リフト板３が配置されている。用紙Ｐは、このリフト板３上に積み上げられている。リフト板３は、その用紙供給方向上流端、すなわち図１において左方の端部が用紙収容部２の内底面に支持され、この支軸３ａを中心とし、下流端を自由端として回転可能である。リフト板３の上流部下方には、用紙収容部２の内底面との間に、ばね４が備えられている。このばね４は、リフト板３の用紙供給方向下流部を上方に付勢し、変位させる付勢手段である。リフト板３は、ばね４の作用によりその下流部が上方に持ち上げられて、図１に示す用紙供給位置に変位する。リフト板３上の用紙Ｐは、用紙収容部２の下流部上方に設けられた供給手段１０により、一枚ずつ分離されて、用紙供給装置１の外部へ、すなわち図１に示す矢印Ａの方向に送り出される。
【００１６】
用紙収容部２の内部の用紙供給方向略中央部には、幅方向カーソル５が備えられている。幅方向カーソル５は２個備えられ、用紙供給方向と直角をなす用紙幅方向の両側から用紙束の側面に当接して、用紙Ｐの幅方向の位置決めを行う。幅方向カーソル５は、用紙収容部２の内底面に、用紙幅方向に設けられた図示しない移動用溝に沿って変位させることが可能である。
【００１７】
２個の幅方向カーソル５には、図示しない連動機構がそれらの下方に設けられている。連動機構は、２個の幅方向カーソル５の各々に設けられたラックと、用紙収容部２に取り付けられたピニオンとで構成される。この連動機構により、幅方向カーソル５の一方を変位させると、それに連動して他方も変位するようになっている。この時、２個の幅方向カーソル５は、用紙幅方向中心線に対して左右対称の動きをする。
【００１８】
用紙収容部２の内部の用紙供給方向上流部には、長さ方向カーソル６が備えられている。長さ方向カーソル６は１個備えられ、上流側から用紙束の側面に当接して、用紙Ｐの供給方向の位置決めを行う。長さ方向カーソル６は、用紙収容部２の内底面に、用紙供給方向に設けられた図示しない移動用溝に沿って変位させることが可能である。
【００１９】
図２に示すように、用紙収容部２の下流部上方には、用紙供給装置１の外部へと用紙Ｐを送り出す供給手段１０が配置されている。供給手段１０には、ピックアップローラ１１、給紙ローラ１２、及び分離コロ１３が備えられている。
【００２０】
ピックアップローラ１１は、リフト板３の下流部上方に備えられている。ピックアップローラ１１には、その下方から、用紙収容部２に積載された用紙束の下流部がリフト板３により持ち上げられ、用紙束の最上層が圧接する。用紙Ｐは、ピックアップローラ１１により給紙ローラ１２へと引き渡され、給紙ローラ１２により用紙供給装置１の外部へと送り出される。
【００２１】
給紙ローラ１２は、ピックアップローラ１１の下流側において、その表面の下部が用紙搬送路２０に突出するように配置されている。給紙ローラ１２は、図示しないモータに連結されている。しかしながら、ピックアップローラ１１はモータに連結されていない。給紙ローラ１２とピックアップローラ１１との間には、図３に示すように、ピックアップローラ１１の駆動機構３０が配置され、この駆動機構３０を介して給紙ローラ１２とピックアップローラ１１とが連結されている。駆動機構３０には、駆動ギア３１、中間ギア３２、及び従動ギア３３が備えられている。
【００２２】
図３に示すように、給紙ローラ１２の軸部１２ａには駆動ギア３１が、ピックアップローラ１１の軸部１１ａには従動ギア３３が取り付けられている。駆動ギア３１は、中間ギア３２を介して従動ギア３３と連結している。このような駆動機構３０により、給紙ローラ１２がモータによって回転せしめられると、ピックアップローラ１１も給紙ローラ１２と同じ方向に回転せしめられる。
【００２３】
ピックアップローラ１１と給紙ローラ１２とは、図２、及び図３に示すように、各々の軸部１１ａ、１２ａが共に用紙供給方向に延びる支持部材１４に、回転自在に支持されている。そして、この支持部材１４は、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として垂直面内で回転可能である。これにより、ピックアップローラ１１が、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として垂直面内で回転可能となる。支持部材１４の、回転中心に対して自由端側となるピックアップローラ１１の箇所の天井部分には、フレーム７から下向きに突出するストッパ１５が固定されている。このストッパ１５に支持部材１４の上部が当接することにより、支持部材１４は図２に示す位置を超えて時計方向に回転することはない。すなわち、ストッパ１５は、ピックアップローラ１１の図２に示す位置より上方への移動を阻止している。
【００２４】
分離コロ１３は、図２に示すように、給紙ローラ１２の下方に備えられ、図示しない付勢手段の作用により給紙ローラ１２に圧接している。この分離コロ１３と給紙ローラ１２とが圧接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。分離コロ１３には、モータが連結されていない。分離コロ１３は、給紙ローラ１２に圧接していることにより、給紙ローラ１２の回転に従って回転せしめられる。
【００２５】
分離コロ１３には、その軸部に図示しないトルクリミッタが設けられている。分離コロ１３と給紙ローラ１２とが圧接して形成されるニップに用紙Ｐが存在しない時や用紙Ｐが１枚だけ進入した時には、分離コロ１３にはトルクリミッタの設定トルク以上のトルクが掛かり、分離コロ１３は給紙ローラ１２に従って用紙Ｐを送り出す方向に回転する。しかしながら、前記ニップに用紙Ｐが重なって複数枚進入した時には、分離コロ１３に掛かるトルクはトルクリミッタの設定トルクを超えることがなく、分離コロ１３は回転を停止する。これにより、重なった下側の用紙Ｐが送り出されることがないので、用紙Ｐが重なって送られてしまう重送という問題が起こるのを防止できる。
【００２６】
続いて、用紙供給装置１における用紙供給動作について、図２に加えて、図４を用いて説明する。図４は、図２と同様の供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図にして、支持部材に給紙ローラ軸線回りのモーメントが発生した状態を示すものである。
【００２７】
図２は、用紙供給装置１において、通常の用紙供給動作が行われている状態を示すものである。リフト板３は、付勢手段であるばね４の作用によりその下流部が上方に持ち上げられている。そして、リフト板３上に積み上げられた用紙束の最上層が、供給手段１０のピックアップローラ１１に下方から圧接している。ピックアップローラ１１は、支持部材１４に支持されているので、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として垂直面内で回転可能であるが、ピックアップローラ１１の上方に設けられたストッパ１５の作用により、図２の位置を超えて上方に移動することはない。このようにして、リフト板３、及びピックアップローラ１１が図２に示す用紙供給位置を保持している。
【００２８】
ここで、ピックアップローラ１１を回転させることにより、支持部材１４には、常時給紙ローラ１２の軸線回りに、図４に示す反時計方向のモーメントＭ１が作用している。そして、リフト板３を持ち上げる力が弱くなった場合や、厚紙等の供給負荷の大きい用紙Ｐを送り出す場合、モーメントＭ１によってリフト板３を押し下げようとする力と、ばね４によってリフト板３を持ち上げようとする力とが釣り合った位置で、リフト板３、及びピックアップローラ１１は用紙供給位置を保持することとなる（図４参照）。
【００２９】
このようにして、付勢手段であるばね４により用紙供給方向下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位するリフト板３と、このリフト板３上に載置された用紙束の最上層に圧接して用紙Ｐを下流側へと送り出すピックアップローラ１１と、このピックアップローラ１１から用紙Ｐを受けて用紙供給装置１の外部へと送り出す給紙ローラ１２とを備えた用紙供給装置１において、ピックアップローラ１１が、給紙ローラ１２の軸線を中心として垂直面内で回転可能であるとともに、ピックアップローラ１１の所定位置より上方への移動を阻止するストッパ１５を設けたので、ピックアップローラ１１が用紙Ｐに圧接する力が弱くなったり、ピックアップローラ１１の磨耗等によってスリップが生じ易くなったりしても、ピックアップローラ１１の箇所がストッパ１５に引っ掛かるまでリフト板３を持ち上げて、ピックアップローラ１１とこれに圧接する用紙Ｐとの間で好適な接触圧が得られる。また、ピックアップローラ１１を回転させることによって給紙ローラ１２の軸線回りのモーメントＭ１が発生し、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧が高くなるので、リフト板３を持ち上げる力が弱くなった場合や、厚紙等の供給負荷の大きい用紙Ｐを送り出す場合にも対応できる。このようにして、ピックアップローラ１１による用紙供給性能を一定に保持し、安定した用紙供給を行うことが可能となる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る実施形態に係る用紙供給装置について、図５、及び図６を用いてその構造と用紙供給動作とを説明する。図５は用紙供給装置の供給手段の模型的斜視図にして、背面側上方から見たもの、図６は供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００３１】
第２の実施形態において、ピックアップローラ１１が取り付けられている支持部材１４は、図５に示すように、過負荷保護装置であるトルクリミッタ１６を介して給紙ローラ１２の軸部１２ａに設けられている。すなわち、支持部材１４は、トルクリミッタ１６の作用により、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として給紙ローラ１２の回転に従って垂直面内で回転する。支持部材１４に掛かるトルクがトルクリミッタ１６の設定トルク以下である場合、支持部材１４は図６において反時計方向に回転し、支持部材１４に掛かるトルクが設定トルク以上である場合、支持部材１４は回転を停止する。
【００３２】
上記のような構成において、ピックアップローラ１１と給紙ローラ１２とを回転させると、支持部材１４には、図６に示すように、ピックアップローラ１１の回転によって生じる給紙ローラ１２の軸線回りのモーメントＭ１と、給紙ローラ１２の回転によって生じる給紙ローラ１２の軸線回りのモーメントＭ２とが作用する。用紙Ｐを供給する際、リフト板３を持ち上げる力が弱くなった場合や、厚紙等の供給負荷の大きい用紙Ｐを送り出す場合、モーメントＭ１とモーメントＭ２とによってリフト板３を押し下げようとする力と、ばね４によってリフト板３を持ち上げようとする力とが釣り合った位置で、リフト板３、及びピックアップローラ１１は用紙供給位置を保持することとなる（図６参照）。
【００３３】
このようにして、ピックアップローラ１１は、給紙ローラ１２の軸部１２ａとの間に過負荷保護装置であるトルクリミッタ１６を介して、給紙ローラ１２の軸部１２ａを中心として垂直面内で回転可能に設けられた支持部材１４に取り付けられているので、ピックアップローラ１１の回転によって生じる給紙ローラ１２の軸線回りのモーメントＭ１に、給紙ローラ１２の回転によるモーメントＭ２も加えることができる。その結果、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧がさらに高められ、用紙供給の安定性が向上する。
【００３４】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、付勢手段により用紙供給方向下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位するリフト板と、このリフト板上に載置された用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側へと送り出すピックアップローラと、このピックアップローラから用紙を受けて用紙供給装置の外部へと送り出す給紙ローラとを備えた用紙供給装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る用紙供給装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１に示す用紙供給装置の供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図である。
【図３】図２に示す供給手段の模型的斜視図にして、背面側上方から見たものである。
【図４】図２と同様の供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図にして、支持部材に給紙ローラ軸線回りのモーメントが発生した状態を示すものである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る用紙供給装置の供給手段の模型的斜視図にして、背面側上方から見たもの。
【図６】図５に示すの供給手段周辺の模型的垂直断面部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    用紙供給装置
２    用紙収容部
３    リフト板
３ａ    支軸
４    ばね（付勢手段）
１０  供給手段
１１  ピックアップローラ
１１ａ  軸部
１２  給紙ローラ
１２ａ  軸部
１３  分離コロ
１４  支持部材
１５  ストッパ
１６  トルクリミッタ（過負荷保護装置）
２０  用紙搬送路
【図１】
2006306550.tif 000003
【図２】
2006306550.tif 000004
【図３】
2006306550.tif 000005
【図４】
2006306550.tif 000006
【図５】
2006306550.tif 000007
【図６】
2006306550.tif 000008