(57)【要約】  【課題】給紙ローラとシート材との間における過大な摩擦力発生を防ぐことで、給紙ローラにおける磨耗や損傷の発生を防止又は軽減することができる給紙装置並びに該給紙装置を備えた記録装置及び画像読取装置を提供する。  【解決手段】積載手段に積載されたシート材を１枚ずつ分離して給送する給紙装置において、回動可能なアーム７に軸支された給紙ローラ１によりシート材１００を送り出す給送手段と、給送手段によって送り出されるシート材の先端部に当接する分離手段３と、給紙ローラとシート材との間に発生する摩擦力が設定値を越えたときに該給紙ローラへの駆動伝達を解除するトルクリミッタ４又は駆動制御手段９からなる給紙制限手段と、を具備する。【選択図】                図２
2006160393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を積載する積載手段と、給紙ローラによりシート材を送り出す給送手段と、前記給送手段によって送り出されるシート材の先端部に当接する分離手段と、前記給紙ローラと前記シート材との間に発生する摩擦力が設定値を越えたときに該給紙ローラへの駆動伝達を解除する給紙制限手段と、を備えることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記給送手段は、回動可能なアームに支持された給紙ローラであ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】
前記給紙制限手段は、前記給紙ローラへの駆動伝達を制限するトルクリミッタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記給紙制限手段は、前記給紙ローラに作用するトルクが設定値以上のときに前記給紙ローラの駆動を停止する駆動制御手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置と、該給紙装置によって給送されるシート材に画像を形成する記録手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置と、該給紙装置によって給送されるシート材の画像を読み取る読み取り手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材を記録部又は画像読取部に給送するための給紙装置並びに該給紙装置を備えた記録装置及び画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置や画像読取装置においては、積層された記録シートや原稿などのシート材を、１枚ずつ分離して、記録部や画像読取部に給送する給紙装置が使用されている。この給紙装置として、アームを介して給紙ローラを駆動する斜面分離方式のものが広く使用されている。図４は従来の給紙装置を示す模式的縦断面図である。図４において、積載手段である載置台に積載されたシート材１００の給送方向下流に分離板３が配設されている。この分離板３は上部が前方へ傾く方向へ傾斜している。
【０００３】
給紙ローラ１はアーム７の先端部に回転自在に軸支されており、アーム７は支点７ａを中心に回動自在に支持されている。給紙ローラ１は、載置台２に積載されたシート材１００の積載量に関わらず、該シート材の上面に接触離間可能になっている。分離板３は、斜面分離方式によりシート材を１枚ずつ分離するためのものであり、給紙ローラ１が回転してシート材１００が分離板３に当接した時に、該シート材１００が分離板３から受ける摩擦抵抗を利用して該シート材１００を１枚ずつ分離して給送するように動作する。
【０００４】
また、分離されるシート材の斜行を矯正するために、該シート材の先端を搬送ローラに突き当てる方式が広く実施されている。この斜行矯正方式においては、図４に示すように、停止している搬送ローラ１０９とピンチローラ１１２との間にシート材の先端を導き、該シート材の先端が２つのローラのニップ部に到達した後に、搬送ローラ１０９とピンチローラ１１２を停止させたままの状態で給紙ローラ１の回転をさらに継続させてシート材を該ニップ部へ押し込むことで、シート材を湾曲させて該シート材の先端を搬送ローラ１０９に押し付ける力を発生させることにより、該シート材の姿勢が整えられる。このようなタイプの給紙装置は例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２３７９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような斜行矯正においては、支点７ａを中心に回動可能なアーム７に軸支された給紙ローラ１を駆動する際に、何らかの原因でシート材が抵抗を受けて静止したままでいると、駆動源で発生されるトルクが増大すると同時に給紙ローラ１をシート材に押し付ける力も増大するため、給紙ローラ１とシート材との間で発生する摩擦力が大きくなる。このときに発生する摩擦力は、正常に給紙が行なわれているときの摩擦力の約１０倍程度に達することがある。このような摩擦力の増大は、特に、アームに軸支された給紙ローラを用いる給紙装置において顕著な現象である。
【０００６】
例えば、シート材が給送されないで静止したままとなったとき、あるいは、斜行矯正のために搬送ローラのニップ部にシート材の先端を突き当てた後にさらにシート材を送り込むようなときに、上記のような摩擦力の増大現象が発生する。シート材と給紙ローラとの間に発生する摩擦力が大きくなり過ぎると、給紙ローラとシート材との間ですべりが生じた際に給紙ローラの表面が磨耗しやすくなったり、あるいは給紙ローラが損傷しやすくなる。さらに、給紙ローラの摩擦係数が摩耗によって低下することで、給紙性能が劣化するという不都合もある。
【０００７】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、給紙ローラとシート材との間における過大な摩擦力発生を防ぐことができ、給紙ローラにおける磨耗や損傷の発生を防止又は軽減することができる給紙装置並びに該給紙装置を備えた記録装置及び画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による給紙装置は、上記目的を達成するため、シート材を積載する積載手段と、給紙ローラによりシート材を送り出す給送手段と、前記給送手段によって送り出されるシート材の先端部に当接する分離手段と、前記給紙ローラと前記シート材との間に発生する摩擦力が設定値を越えたときに該給紙ローラへの駆動伝達を解除する給紙制限手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明による記録装置は、上記給紙装置と、該給紙装置によって給送されるシート材に画像を形成する記録手段と、を備えることを特徴とする。
本発明による画像読取装置は、上記給紙装置と、該給紙装置によって給送されるシート材の画像を読み取る読み取り手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、給紙ローラとシート材との間に発生する摩擦力が設定値を越えたときに給紙ローラへの駆動伝達を解除する給紙制限手段を設ける構成とするので、給紙ローラとシート材との間における過大な摩擦力発生を防ぐことができ、給紙ローラにおける磨耗や損傷の発生を防止又は軽減することができる給紙装置並びに該給紙装置を備えた記録装置及び画像読取装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明の第１の実施形態に係る給紙装置を備えた記録装置を示す模式的縦断面図であり、図２は本発明による給紙装置の第１の実施形態を示す模式的縦断面図である。本発明による給紙装置は、記録装置あるいは画像読取装置におけるシート材給送手段として使用可能なものである。すなわち、記録装置においては、記録媒体であるシート材に画像を形成する記録手段（記録ヘッド）と共に使用され、画像読取装置においては、原稿としてのシート材の画像を読み取る読み取り手段と共に使用されるものである。
【００１２】
本発明による給紙装置は、シート材である記録シートに記録する記録装置あるいはシート材である原稿を読み取る画像読取装置において使用可能なものであるが、本実施形態では、記録装置のうちのインクジェット記録装置で使用する場合を例に挙げて具体的に説明する。図１及び図２において、給紙装置（自動給紙装置）１０１Ａは、記録紙や原稿等のシート材を積載する積載手段である載置台２と、載置台２に積載されたシート材１００を送り出す給送手段である給紙ローラ１と、を備えている。給紙ローラ１は、載置台２の給紙ローラ１よりも上流側の上方に位置している支点７ａにより回動自在に支持されているアーム７の先端部に回転自在に軸支されており、載置台２に積載されたシート材１００の積載量（枚数等）に関わらず、該シート材の上面に接触離間可能となっている。
【００１３】
給紙ローラ１は、不図示の駆動源により回動駆動可能である。前記駆動源からの駆動力は、給紙ローラ１と同軸上に配置されたトルクリミッタ４を介して伝達される。前記トルクリミッタ４は、シート材１００との摩擦によって給紙ローラ１が著しく磨耗しない範囲でのみトルクを伝達するように設定する。つまり、給紙ローラ１とシート材１００との間に発生する摩擦力が所定値（トルクリミッタ４の設定値）以上になると、回転が給紙ローラ１へ伝達されることが阻止され、給紙ローラ１の回転が停止されることで該給紙ローラ１の摩耗が防止される。本実施形態における上記トルクリミッタ４は、給紙ローラ１への伝達される駆動トルクが設定値を超えると、該駆動トルクの伝達（駆動伝達）を解除する給紙制限手段として機能するものである。
【００１４】
載置台２のシート材給送方向下流側の端部には、給紙ローラ１の回転により送り出されるシート材１００が当接することで、最上層の１枚のシート材１００ａを分離するための斜面部材からなる分離手段である分離板３が配設されている。分離板３の給送方向下流には、ローラガイド１２０及びＵターンローラ１２１によりその間に形成された給送経路Ｒが設けられている。給紙ローラ１の回転により給送され分離される１枚のシート材は、Ｕターンローラ１２１の回転により、給送経路Ｒを通過した後、搬送ローラ１０９とピンチローラ１１２との間のニップ部へ導かれる。
【００１５】
その後、シート材１００ａは、搬送ローラ１０９及びピンチローラ１１２に挟持された状態で、記録ヘッド１０３の吐出口面（複数の吐出口が配列された面）と対向する記録位置に設けられたプラテン１２２の上面を通して搬送される。プラテン１２２の上部には、図１に示すように、画像記録部１０３Ａが配設されている。画像記録部１０３Ａは、シート材１００ａに記録するための記録ヘッド１０３と、該記録ヘッドを搭載してシート材の幅方向に移動可能なキャリッジ１０２とで構成されている。本実施形態では、記録ヘッド１０３は、吐出口面に配置された複数の吐出口から画像情報に基づいて選択的にインクを吐出してシート材１００ａに画像を形成するものである。なお、カラー記録用の記録ヘッドの場合は、シート材と対面する吐出口面に複数の吐出口列が設けられ、吐出口列ごとに異なる色のインクを吐出するように構成される。
【００１６】
前記キャリッジ１０２は、シート材の搬送方向と交差する方向に互いに平行に配置されたガイドシャフト１０７とガイドレール１０８に沿って往復移動可能に案内支持されている。記録動作においては、キャリッジ１０２を移動（主走査）させながら、記録情報に基づいて記録ヘッド１０３からシート材１００へインク滴を吐出することにより、プラテン１２２の上面に沿って搬送されるシート材１００に画像を形成していく。記録部で画像形成されたシート材は、排出ローラ１１１ａ及び拍車１１１ｂによって不図示の排紙トレイ上へ排紙される。
【００１７】
給紙装置１０１Ａにおいては、記録動作の開始指令があると、まずアーム７が降下する方向に回動駆動され、載置台２に積載されたシート材のうちの最上層のシート材１００ａに給紙ローラ１が圧接される。この状態で給紙ローラ１を回転させると、最上層のシート材１００ａは、押し出されて分離板３に突き当り、２枚目以降のシート材１００から分離されて１枚だけで給送される。この後、シート材１００ａは、給送経路Ｒを通過した後、停止している搬送ローラ１０９及びピンチローラ１１２のニップ部へ導かれる。シート材１００ａの先端がこのニップ部に到達した後に、搬送ローラ１０９及びピンチローラ１１２を停止したままの状態で給紙ローラ１の回転をさらに継続してシート材１００ａを湾曲させながら押し込むことにより、該シート材の斜行が矯正され、姿勢が整えられる。
【００１８】
このとき、シート材１００ａは給送経路Ｒ内で湾曲するが、シート材１００ａがある程度まで送り込まれると、それ以後は変形が制限されて湾曲できなくなり、給紙ローラ１のシート材給送抵抗が大きくなる。これに伴って、駆動源が発生するトルクが増大するとともに、アーム７が下方へ回動し、給紙ローラ１がシート材１００ａに押し付けられる力も増大する。このため、給紙ローラ１とシート材１００ａとの間に発生する摩擦力が大きくなる。
【００１９】
給紙ローラ１へ駆動力を伝達する軸部に設けられたトルクリミッタ４は、シート材１００ａとの摩擦によって給紙ローラ１が著しく磨耗しない範囲でのみトルクを伝達するように設定されている。従って、給紙ローラ１とシート材１００ａとの間に発生する摩擦力が大きくなり、この摩擦力がトルクリミッタ４の設定値以上になると、トルクリミッタ４によって駆動伝達が制限されることで給紙ローラ１が停止し、給紙ローラ１における磨耗の発生が防止される。
【００２０】
また、給送しようとするシート材１００ａが分離板３から大きな抵抗力を受け、該分離板３を越えて給送されないときも、給紙ローラ１とシート材との間の摩擦力が増大する現象が発生する。このときにも、給紙ローラ１とシート材の間に発生する摩擦力が給紙ローラに接続されたトルクリミッタ４の設定値以上まで増大すると、該トルクリミッタによって駆動伝達が制限されることで給紙ローラ１が停止し、該給紙ローラにおける摩耗の発生が防止される。
【００２１】
図３は本発明による給紙装置の第２の実施形態を示す模式的縦断面図である。本実施形態においても、本発明による給紙装置が、画像読取装置ではなく、記録装置のうちのインクジェット記録装置に組み込まれている場合を例に挙げて説明する。図３において、給紙装置（自動給紙装置）は、記録紙や原稿等のシート材を積載する積載手段である載置台２と、載置台２に積載されたシート材１００を送り出す給送手段である給紙ローラ１と、を備えている。給紙ローラ１は、載置台２の給紙ローラ１よりも上流側の上方に位置している支点７ａにより回動自在に支持されているアーム７の先端部に回転自在に軸支されており、載置台２に積載されたシート材１００の積載量（枚数等）に関わらず、該シート材の上面に接触離間可能となっている。
【００２２】
載置台２のシート材給送方向下流側の端部には、給紙ローラ１の回転により送り出されるシート材１００が当接することで、最上層の１枚のシート材１００ａを分離するための斜面部材からなる分離手段である分離板３が配設されている。分離板３の給送方向下流には、ローラガイド１２０及びＵターンローラ１２１によりその間に形成された給送経路Ｒが設けられている。給紙ローラ１の回転により給送され分離される１枚のシート材は、Ｕターンローラ１２１の回転により、給送経路Ｒを通過した後、搬送ローラ１０９とピンチローラ１１２との間のニップ部へ導かれる。
【００２３】
その後、シート材１００ａは、搬送ローラ１０９及びピンチローラ１１２に挟持された状態で、記録ヘッド１０３の吐出口面（複数の吐出口が配列された面）と対向する記録位置に設けられたプラテン１２２（図１参照）の上面を通して搬送される。プラテン１２２の上部には、図１の場合と同様の画像記録部１０３Ａが配設されている。画像記録部１０３Ａは、前述した第１の実施形態の場合と実質的に同じ構成を有し、同様の記録動作を行うものである。すなわち、本実施形態においても、給紙ローラ１、載置台２、分離板３、アーム７、Ｕターンローラ１２１、給送経路Ｒ、搬送ローラ１０９及びピンチローラ１１２は第１の実施形態の場合と同様に構成されている。
【００２４】
そこで、本実施形態においては、第１の実施形態におけるトルクリミッタ４に代えて、以下に説明するようなトルクセンサ５及び駆動制御装置９が設けられている。すなわち、給紙ローラ１は駆動源８により回動駆動可能であり、本実施形態では、給紙ローラ１の駆動軸に作用するトルクを検知するためのトルクセンサ５と、トルクセンサ５で検知されたトルク値に基づいて駆動源８を制御する駆動制御手段としての駆動制御装置９とが設けられている。図３の構成においては、給紙動作中は常にトルクセンサ５によって給紙ローラ１に作用するトルクが測定されている。
【００２５】
そして、前述の第１の実施形態で説明したような理由によって給紙ローラ１とシート材１００ａとの間に作用する摩擦力が増大することで、給紙ローラ１に作用するトルクが設定値以上になると、駆動制御装置９が給紙ローラ１の駆動源８の回転を停止させ、給紙ローラ１とシート材１００ａとの間のすべりを防止するように構成されている。この場合、駆動源８を停止させるトルク値は、シート材１００ａとの摩擦によって給紙ローラ１が著しく磨耗しない範囲内の値に設定されている。また、シート材１００の種類によって給紙ローラ１との間に発生する摩擦力が異なることがあるが、そのような場合は、駆動源８を停止させるトルク値を、シート材の種類に応じて選択的に設定するように構成されている。
【００２６】
このような構成とすることで、給紙性能を維持しながらより確実に給紙ローラ１の磨耗を防止することが可能になる。本実施形態における上記駆動制御装置９及びトルクセンサ５は、給紙ローラ１への伝達される駆動トルクが設定値を超えると、該駆動トルクの伝達（駆動伝達）を解除する給紙制限手段として機能するものである。本実施形態によっても、給紙ローラ１とシート材１００ａとの間に発生する摩擦力が設定値を越えたときに給紙ローラ１への駆動伝達を解除する給紙制限手段（駆動制御手段）９を設ける構成とするので、前述の第１の実施形態の場合と同様、給紙ローラとシート材との間における過大な摩擦力発生を防ぐことができ、給紙ローラにおける磨耗や損傷の発生を防止又は軽減することができる給紙装置並びに該給紙装置を用いる記録装置及び画像読取装置が提供される。
【００２７】
以上の実施形態では、本発明に係る給紙装置を用いる記録装置が記録ヘッドからシート材へインクを吐出して記録するインクジェット記録装置である場合も例に挙げて説明したが、本発明に係る給紙装置は、熱転写記録装置、レーザビーム記録装置、感熱記録装置、ワイヤドット記録装置など、画像情報に基づいてシート材に記録する記録装置であれば、記録方式に関わらず広くこれらの記録装置で使用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。さらに、本発明に係る給紙装置は、スキャニングヘッドなどの読み取り手段によって原稿等のシート材に形成されている画像情報を読み取る画像読取装置においても、同様に使用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。
【００２８】
また、以上の実施形態では、シート材に沿って往復移動可能な記録ヘッドによって記録するシリアルタイプの記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、記録装置に適用する場合、シート材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の走査方式を用いる記録装置においても同様に適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による給紙装置を備えた記録装置の一実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図２】本発明による給紙装置の第１の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図３】本発明による給紙装置の第２の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図４】従来の給紙装置を示す模式的縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        給送手段（給紙ローラ）
２        積載手段（載置台）
３        分離手段（分離板）
４        給紙制限手段（トルクリミッタ）
５        トルクセンサ
７        アーム
７ａ      支点
８        駆動源
９        給紙制限手段（駆動制御手段、駆動制御装置）
１００、１００ａ    シート材
１０１Ａ  給紙装置
１０２    キャリッジ
１０３    記録ヘッド
１０３Ａ  画像記録部
１０７    ガイドシャフト
１０８    ガイドレール
１０９    搬送ローラ
１１１ａ  排出ローラ
１１１ｂ  拍車
１１２    ピンチローラ
１２０    ローラガイド
１２１    Ｕターンローラ
１２２    プラテン
Ｒ        給送経路
【図１】
2006160393.tif 000003
【図２】
2006160393.tif 000004
【図３】
2006160393.tif 000005
【図４】
2006160393.tif 000006