(57)【要約】  【課題】  ピックアップローラを用いて、用紙厚さの違いに関わらず任意に用紙との接触圧を調整でき、確実に用紙を１枚ずつ分離する。  【解決手段】  用紙供給装置１の用紙収容部２の内底面にはリフト板３が配置され、このリフト板３上に用紙Ｐが積載される。リフト板３は、その用紙供給方向上流端である支軸３ａにて支持され、駆動手段であるばね４により下流部が持ち上げられて用紙供給位置に変位する。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、用紙Ｐの最上層に圧接する。ピックアップローラ１１は、スライド機構２０にて支持され、スライド機構２０によりその用紙送り位置が用紙供給方向に関し調整可能である。てこの原理により、ピックアップローラ１１を、下流側にスライドさせると用紙Ｐとの間の接触圧が低くなり、上流側にスライドさせると接触圧が高くなる。【選択図】      図２
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【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、駆動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、用紙収容部の上方に配置され、用紙収容部から用紙を送り出す供給手段とを備え、供給手段のピックアップローラが、リフト板上に積載された用紙束の最上層に圧接し、用紙の最上層から１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、
前記ピックアップローラをスライド機構に支持させ、ピックアップローラの用紙送り位置を用紙供給方向に関し調整可能としたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
前記スライド機構を制御する制御手段を備え、この制御手段が、用紙厚さに基づいて、前記ピックアップローラの用紙送り位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の用紙供給装置。
【請求項３】
前記用紙厚さが、操作パネルから入力されることを特徴とする請求項２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、上流側のローラであるピックアップローラが用紙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】
給紙ローラによって送り出される用紙を１枚ずつ分離するためには、分離コロ（ローラ）や分離パッド等の分離部材が用いられる。これらの分離部材は、給紙ローラに下方から圧接し、用紙が複数枚送り出されそうになった時に、分離部材側の用紙の送り出しを停止させるものである。このような用紙分離部におけるニップ圧の調整は、用紙の分離を確実に行う上で非常に重要であり、その調整方法に工夫を凝らした様々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。
【０００５】
特許文献１に記載の給紙装置は、用紙積載部に積載された用紙の最上層に圧接する繰り出し部材（ピックアップローラ）が用紙に圧接した際の押圧力を、用紙分離部のニップ圧に添加するというものである。これにより、ピックアップローラが用紙に圧接している間は、用紙分離部のニップ圧が大きくなり、用紙の分離作用が高められる。一方、ピックアップローラの用紙への圧接が解かれると、用紙分離部のニップ圧が初期圧力に戻るので、これらとその周囲を含めた搬送部材への負荷が軽減される。
【特許文献１】特開平１０−３５９０９号公報（第３−５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、ピックアップローラ、給紙ローラ、及び分離部材（リタード部材）で構成される供給手段に関して、給紙ローラと分離部材とで構成される用紙分離部における用紙の分離作用の向上を目指している。しかしながら、積載された用紙に、最初に接触するのはピックアップローラであるので、第一にピックアップローラの箇所において用紙の分離作用の向上を考える必要がある。さらに、ピックアップローラの箇所で用紙分離のための動作を適用すると、ピックアップローラの箇所と、本来の用紙分離部である給紙ローラの箇所との二箇所で用紙分離を試みることが可能である。したがって、確実に用紙を１枚ずつ分離できる可能性が高くなる。
【０００７】
一方、印刷に使用される用紙は、その種類により厚さが異なる。例えば、一般的に画像形成装置で用いられるコピー用紙やトレーシングペーパーと比較して、葉書は厚さが厚い。厚い用紙を分離させる時、薄い用紙の場合と比較して、用紙分離部で用紙にかかる圧力は高いほうが良く、圧力が低いと用紙が送り出されないという問題が生じる。しかしながら、用紙分離部で用紙にかかる圧力を厚い用紙に対応させて設定すると、薄い用紙を用いた場合に圧力が高すぎて、用紙が重なって送り出される重送の問題が生じる恐れがある。このような問題を考慮に入れると、特許文献１に記載の給紙装置は、ピックアップローラを用紙に圧接させる時、常に用紙分離部でのニップ圧が高くなってしまうので、薄い用紙に対応させることができない。
【０００８】
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を用いて、用紙厚さの違いに関わらず任意に用紙との接触圧を調整でき、確実に用紙を１枚ずつ分離する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】
【０００９】
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、駆動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、用紙収容部の上方に配置され、用紙収容部から用紙を送り出す供給手段とを備え、供給手段のピックアップローラが、リフト板上に積載された用紙束の最上層に圧接し、用紙の最上層から１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、前記ピックアップローラをスライド機構に支持させ、ピックアップローラの用紙送り位置を用紙供給方向に関し調整可能とすることとした。
【００１０】
また、前記スライド機構を制御する制御手段を備え、この制御手段が、用紙厚さに基づいて、前記ピックアップローラの用紙送り位置を調整することとした。
【００１１】
また、前記用紙厚さが、操作パネルから入力されることとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成によれば、供給手段のピックアップローラが、リフト板上に積載された用紙束の最上層に圧接し、用紙の最上層から１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、ピックアップローラをスライド機構に支持させ、ピックアップローラの用紙送り位置を用紙供給方向に関し調整可能とすることとしたので、用紙供給方向上流部が持ち上げられるリフト板に対し、てこの原理を利用してピックアップローラと用紙との間の接触圧を任意に設定することができる。すなわち、ピックアップローラを用紙供給方向下流側にスライドさせると、ピックアップローラと用紙との間の接触圧が低くなり、上流側にスライドさせると、接触圧が高くなる。したがって、ピックアップローラを用いて、用紙厚さの違いを問わず任意に用紙との接触圧を調整できるので、確実に用紙を１枚ずつ分離することが可能となる。
【００１３】
また、スライド機構を制御する制御手段を備え、この制御手段が、用紙厚さに基づいて、ピックアップローラの用紙送り位置を調整することとしたので、種類の異なる用紙を用いた場合であっても、その用紙厚さに対応して、自動的にピックアップローラと用紙との間の接触圧を調節することができる。これにより、ピックアップローラと用紙との間の接触圧の設定を手動で行う必要がないので、たいへん便利である。
【００１４】
また、用紙厚さが、操作パネルから入力されることとしたので、印刷に使用する用紙の厚さを、用紙供給装置に正確に認識させることができる。これにより、用紙厚さに基づいて、ピックアップローラと用紙との間の接触圧を適正に設定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。
【００１６】
最初に、本発明の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は本発明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、図２は図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、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。
【００１７】
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、その上面方向から用紙Ｐを積載して収容する。
【００１８】
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。印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐは、このリフト板３上に積載されている。リフト板３は、その用紙供給方向上流端が用紙収容部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、変位させる駆動手段である。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、用紙収容部２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２、及び図３に示すように、用紙収容部２の下流部上方には、用紙収容部２から用紙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、スライド機構２０、給紙ローラ１２、及び分離コロ１３が備えられている。
【００２３】
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Ｐの下流部がリフト板３により持ち上げられ、用紙Ｐの最上層が圧接する。そして、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により用紙収容部２の外部へと送り出される。
【００２４】
ピックアップローラ１１は、スライド機構２０により用紙供給装置１の図示しない本体部に支持されている。ピックアップローラ１１は、その支軸１１ａにて回転自在に支持部材２１に取り付けられている。支持部材２１の上部には、用紙供給方向に延びるラック２２が設けられている。ラック２２は、用紙供給装置１の本体部に取り付けられたラックガイド２３に収容されている。ラックガイド２３は、図２に示すように、用紙供給位置にある用紙Ｐの表面と平行に、用紙供給方向に延びている。このラックガイド２３に収容されたラック２２は、ラックガイド２３に沿って用紙供給方向にのみ変位可能であって、用紙幅方向と平行な方向、及び上下方向には変位できないようになっている。
【００２５】
ラック２２は、スライド用モータ２４に取り付けられたピニオン２５に係合している。スライド用モータ２４を駆動すると、このラック＆ピニオン機構により、ラック２２がラックガイド２３に沿って用紙供給方向に変位する。その結果、ピックアップローラ１１が用紙供給位置にある用紙Ｐの表面と平行に、用紙供給方向にスライドし、ピックアップローラ１１の用紙送り位置が用紙供給方向に関し調整可能となる。
【００２６】
給紙ローラ１２は図示しないモータに連結されているが、ピックアップローラ１１はモータに連結されていない。図２、及び図３に示すように、給紙ローラ１２とピックアップローラ１１との間には、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、タイミングベルト機構４０、及び従動ギア３３が備えられている。
【００２７】
給紙ローラ１２の支軸１２ａには、駆動ギア３１が取り付けられている。駆動ギア３１は、中間ギア３２を介してタイミングベルト機構４０と連結している。タイミングベルト機構４０は、タイミングベルト４１、及び２個のタイミングギア４２、４３を備えている。タイミングベルト４１は、２個のタイミングギア４２、４３に巻き掛けられている。タイミングベルト機構４０に伝達された動力により、タイミングベルト４１、及び２個のタイミングギア４２、４３は全て同じ方向に回転する。
【００２８】
２個のタイミングギア４２、４３の中間部分には、タイミングベルト４１に内側から係合するように従動ギア３３が配置されている。この従動ギア３３は、ピックアップローラ１１の支軸１１ａの一端に取り付けられている。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。また、ピックアップローラ１１は、２個のタイミングギア４２、４３の間で従動ギア３３が移動可能な範囲内において、スライド機構２０により用紙供給方向に変位可能である。
【００２９】
図２に示すように、分離コロ１３は、給紙ローラ１２の下方に備えられ、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。
【００３０】
分離コロ１３には、その支軸１３ａ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。このようにして、分離コロ１３と給紙ローラ１２とで用紙分離部を構成し、用紙供給装置１の外部に、用紙Ｐが重なった状態で送り出されないようにしている。
【００３１】
図２に示すように、用紙供給装置１には、操作パネル５０が備えられている。操作パネル５０は、使用者が操作し易いように、用紙供給装置１の外装面に設けられている。使用者は、この操作パネル５０から、印刷用紙の厚さやサイズ、印刷枚数、両面印刷の有無等の各種印刷条件を入力して設定することができる。なお、用紙供給装置１が搭載された画像形成装置等の機器の操作パネルから、上記のような印刷条件を入力して設定できるものであっても構わない。さらに、機器に接続された外部コンピュータから印刷条件の情報が送信されてくるものであっても構わない。
【００３２】
また、用紙供給装置１には、制御手段６０が備えられている。制御手段６０は、操作パネル５０から入力された各種情報に基づいて、予めプログラムされた手順に従い、用紙供給装置１の供給手段１０やスライド機構２０等の各構成要素を制御して用紙供給動作を実行する。
【００３３】
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、及び図５を用いて説明する。図４、及び図５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、図４はピックアップローラの用紙送り位置が下流側に移動した状態を示すもの、図５はピックアップローラの用紙送り位置が上流側に移動した状態を示すものである。
【００３４】
ピックアップローラ１１の用紙送り位置に関して、図２に示す状態が、一般的に画像形成装置で用いられるコピー用紙に対応した通常の位置になっている。この場合、ピックアップローラ１１は適正な接触圧で用紙Ｐの最上層に圧接するので、用紙Ｐが送り出されない、または重送といった問題が生じることなく、確実に用紙Ｐが１枚ずつ分離供給される。
【００３５】
トレーシングペーパー等の薄い用紙を印刷用紙として用紙供給装置１で使用する場合、用紙Ｐの最上層に圧接するピックアップローラ１１の接触圧は、通常のコピー用紙と比較して低いほうが良い。この際、使用者は、操作パネル５０により用紙厚さの情報を入力する。この情報を受けた制御手段６０は、スライド機構２０を制御して、図４に示すように、ピックアップローラ１１を用紙供給方向下流側へ変位させる。
【００３６】
ピックアップローラ１１の用紙送り位置が下流側に移動した場合、てこの原理で考えると、支点であるリフト板３の支軸３ａに対して、作用点であるピックアップローラ１１の用紙送り位置が、図２に示す通常の位置よりも遠くになる。すなわち、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧は低くなる。したがって、用紙供給装置１において薄い用紙を使用する場合であっても、ピックアップローラ１１を適正な接触圧で用紙Ｐの最上層に圧接させることができる。
【００３７】
一方、葉書等の厚い用紙を印刷用紙として用紙供給装置１で使用する場合、用紙Ｐの最上層に圧接するピックアップローラ１１の接触圧は、通常のコピー用紙と比較して高いほうが良い。この際、操作パネル５０から用紙厚さの情報を受けた制御手段６０は、スライド機構２０を制御して、図５に示すように、ピックアップローラ１１を用紙供給方向上流側へ変位させる。
【００３８】
ピックアップローラ１１の用紙送り位置が上流側に移動した場合、てこの原理で考えると、支点であるリフト板３の支軸３ａに対して、作用点であるピックアップローラ１１の用紙送り位置が、図２に示す通常の位置よりも近くになる。すなわち、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧は高くなる。したがって、用紙供給装置１において厚い用紙を使用する場合であっても、ピックアップローラ１１を適正な接触圧で用紙Ｐの最上層に圧接させることができる。
【００３９】
このようにして、供給手段１０のピックアップローラ１１が、リフト板３上に積載された用紙束の最上層に圧接し、用紙Ｐの最上層から１枚ずつ分離供給する用紙供給装置１において、ピックアップローラ１１をスライド機構２０に支持させ、ピックアップローラ１１の用紙送り位置を用紙供給方向に関し調整可能としたので、用紙供給方向上流部が持ち上げられるリフト板３に対し、てこの原理を利用してピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧を任意に設定することができる。すなわち、ピックアップローラ１１を用紙供給方向下流側にスライドさせると、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧が低くなり、上流側にスライドさせると、接触圧が高くなる。したがって、ピックアップローラ１１を用いて、用紙厚さの違いを問わず任意に用紙Ｐとの接触圧を調整できるので、確実に用紙Ｐを１枚ずつ分離することが可能となる。
【００４０】
また、スライド機構２０を制御する制御手段６０を備え、この制御手段６０が、用紙厚さに基づいて、ピックアップローラ１１の用紙送り位置を調整するので、種類の異なる用紙Ｐを用いた場合であっても、その用紙厚さに対応して、自動的にピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧を調節することができる。これにより、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧の設定を手動で行う必要がないので、たいへん便利である。
【００４１】
そして、用紙厚さが、操作パネル５０から入力されるので、印刷に使用する用紙Ｐの厚さを、用紙供給装置１に正確に認識させることができる。これにより、用紙厚さに基づいて、ピックアップローラ１１と用紙Ｐとの間の接触圧を適正に設定することが可能である。
【００４２】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、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】
【００４３】
本発明は、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、リフト板上に積載された用紙に上方から圧接するピックアップ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】
【００４４】
【図１】本発明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、ピックアップローラの用紙送り位置が下流側に移動した状態を示すである。
【図５】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、ピックアップローラの用紙送り位置が上流側に移動した状態を示すである。
【符号の説明】
【００４５】
１    用紙供給装置
２    用紙収容部
３    リフト板
３ａ    支軸
１０  供給手段
１１  ピックアップローラ
１１ａ  支軸
１２  給紙ローラ
１２ａ  支軸
１３  分離コロ
２０  スライド機構
２２  ラック
２３  ラックガイド
２４  スライド用モータ
２５  ピニオン
３０  駆動機構
３１  駆動ギア
３３  従動ギア
４０  タイミングベルト機構
４１  タイミングベルト
４２、４３  タイミングギア
５０  操作パネル
６０  制御手段
【図１】
2006001724.tif 000003
【図２】
2006001724.tif 000004
【図３】
2006001724.tif 000005
【図４】
2006001724.tif 000006
【図５】
2006001724.tif 000007