(57)【要約】【課題】  用紙カセットに用紙をセットする際、分離パッドの影響でラスト紙が滑りにくい状態になるため、ラスト紙近傍の紙が他の紙に対しずれてしまう事を防止する。【解決手段】    装置本体に着脱可能で、用紙を積載収納する用紙カセットと、  揺動可能なアームに支持され前記用紙カセットに収納された用紙を給送する給送手段と、  前記用紙カセットの用紙積載面に設けられ、前記用紙積載面に直接載置されている用紙に対して給送抵抗を付与する摩擦部材と、  前記用紙カセットを装置本体から抜いたときに前記摩擦部材を用紙に給送抵抗を付与しない位置に移動させる移動手段と、  を有する給紙装置とする。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に着脱可能で、用紙を積載収納する用紙カセットと、
揺動可能なアームに支持され前記用紙カセットに収納された用紙を給送する給送手段と、
前記用紙カセットの用紙積載面に設けられ、前記用紙積載面に直接載置されている用紙に対して給送抵抗を付与する摩擦部材と、
前記用紙カセットを装置本体から抜いたときに前記摩擦部材を用紙に給送抵抗を付与しない位置に移動させる移動手段と、
を有する給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を取り扱う装置内に装備されて、用紙を１枚ずつに分離して次工程に供給する給紙装置と、この給紙装置を装置本体に備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙を取り扱う装置の一例である画像記録装置は、用紙を１枚ずつに分離して次工程に供給する給紙装置を備えている。図１２において、給紙装置２００は、用紙Ｓが積載される用紙積載部２０１と、この用紙積載部２０１に積載された用紙Ｓを搬送方向Ａに送り出す用紙供給部２０２と、用紙積載部２０１の下流側に設置されて用紙供給部２０２によって送り出された用紙Ｓを受け止めて用紙を１枚ずつに分離する用紙分離部２０３と、用紙積載部２０１の底面に固定され最下面の用紙Ｓlastに接触して最下面の用紙Ｓlastを阻止する摩擦部２０４とを備えている。図１３において、用紙供給部２０２は、積載した用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ1に接触してこれを搬送方向Ａに搬送する。このとき、最上面の用紙Ｓ1とその直下以降の用紙Ｓ2乃至Ｓｎ（ｎは２以上の自然数）との用紙Ｓ間摩擦力Ｆ１乃至Ｆn-1（ｎは２以上の自然数）の作用により最上面の用紙Ｓ1を含む複数の用紙Ｓが搬送されることがある。これが次工程まで搬送される場合、一般に重送と呼んでいる。複数の用紙Ｓが搬送される場合、用紙Ｓが用紙分離部２０３に押し当たり、用紙分離部２０３の作用により１枚ずつに分離され、次工程への搬送路へと送り込まれる。これにより重送を防止し、１枚ずつに分離して搬送する。用紙積載部２０１は金属や樹脂製等の材質からなる板状のその上面に用紙Ｓを積載可能に構成される。こうした用紙積載部２０１に積載した用紙Ｓの残量が比較的少量のときには、図１３に示すように最上面用紙Ｓ1とその直下の用紙Ｓ2との用紙Ｓ間摩擦力Ｆ1、以下用紙Ｓn-1とその直下の用紙Ｓn（ｎは２以上の自然数）との用紙Ｓ間摩擦力Ｆn-1（ｎは２以上の自然数）等の作用により最下面の用紙Ｓlastを含む複数の用紙Ｓが最下面の用紙Ｓlastと共に搬送されることがある。いわゆるラスト紙重送である。こうした状態を防ぐために、用紙積載部２０１の積載面上で、最下面の用紙Ｓlastと接触する面には、用紙間摩擦力Ｆ1乃至Ｆn-1（ｎは２以上の自然数）よりも若干大きな阻止力Ｒp、すなわちＲp＞Ｆ1乃至Ｆn-1となる阻止力Ｒpを最下面の用紙Ｓlastとの間に作用させることができる摩擦部２０４を設置することは、すなわちラスト紙に対しての摩擦力を作用させ、ラスト紙を含む複数枚の用紙が重送することを防止する技術が広く用いられている。
【０００３】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2004-182439号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがこのような摩擦部２０４を用紙積載部２０１の最下面用紙、いわゆるラスト紙Ｓlastと接触する面に設置した場合、用紙を用紙積載部２０１にセットする場合、問題が生じる。例えば図１４に示すように、多量の用紙を重ねて用紙積載部２０１に対し図中Ａ方向に示すように横方向からスライドさせてセットすると、ラスト紙Ｓlastが摩擦部２０４に引っ掛かり、図１５に示すようにラスト紙Ｓlastに他の用紙に対するズレが生じる。この状態から横端ガイド２０５を押し込むと、ラスト紙Ｓlastは他の用紙の重量により移動できないため、横端ガイド２０５に接する部分が折れ曲がることがあり、このような用紙を搬送すると斜行やジャムの原因となってしまう。また図中Ｂ方向からセットした場合は、ラスト紙Ｓlast先端が摩擦部２０４に引っ掛かり先端折れが発生する恐れがあり、これも斜行やジャムの原因となる。
【０００５】
本発明は摩擦部２０４をラスト紙Ｓlastと接触する面に設置した用紙積載部２０１において、用紙を積載する際、ユーザーがラスト紙にズレや先端折れを発生させる事なく、用紙をセットできる用紙積載装置を提供することを目的としている。
【０００６】
なお、図１２は、従来の給紙装置を示す図、図１３は、従来の給紙装置の作動を示す図、図１４は、従来の用紙カセットを示す図、図１５は、従来の用紙カセットを示す図である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を解決するための本発明の構成は、装置本体に着脱可能で、用紙を積載収納する用紙カセットと、揺動可能なアームに支持され前記用紙カセットに収納された用紙を給送する給送手段と、前記用紙カセットの用紙積載面に設けられ、前記用紙積載面に直接載置されている用紙に対して給送抵抗を付与する摩擦部材と、前記用紙カセットを装置本体から抜いたときに前記摩擦部材を用紙に給送抵抗を付与しない位置に移動させる移動手段と、を有する給紙装置である。
【発明の効果】
【０００８】
用紙カセットに用紙をセットする際、分離パッドの影響でラスト紙が滑りにくい状態になるため、ラスト紙近傍の紙が他の紙に対しずれてしまう事を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下に本発明による給紙機構を用いた、インクジェットプリンタについて詳細に説明する。
【００１１】
図２は本発明におけるインクジェットプリンタのレイアウト図である。インクジェットプリンタ１は、給紙装置１００と、外装カバー２と、外ガイド３ａ、内ガイド３ｂ、レジストローラ対４、印字ヘッド５、プラテン６、排紙ローラ対７、排紙トレイ８等により構成される。
【００１２】
給紙装置１００は、用紙を積載する用紙積載手段である給紙カセット１１０と、用紙供給手段であるスイングアーム１２０と、複数の用紙が搬送されたときに最上面の用紙のみに分離する分離手段である分離板１３０と、スイングアーム１２０，レジストローラ対４，及び排紙ローラ対７等を駆動する図示しないモータ及びギア列等により構成される。また給紙カセット１１０は給紙装置１００より着脱可能になっており、ユーザーにより用紙を積載された後、給紙機構１００にセットされる構成になっている。
【００１３】
外装カバー２は、給紙装置１００を含むインクジェットプリンタ１全体を覆うように形成されている。外ガイド３ａは、給紙装置１００より搬送された用紙が次工程に搬送される際の案内部材である。本実施の形態の場合，搬送された用紙はいわゆるＵターンして画像形成手段である印字ヘッド５に搬送されるが、Ｕターンの際に用紙が通過する外側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内する。内ガイド３ｂは、外ガイド３ａ同様に、Ｕターンの際に用紙が通過する内側の搬送路を規制し、次工程へ円滑に案内している。
【００１４】
レジストローラ対４は、駆動側のＬＦローラ４ａと、従動側のピンチローラ４ｂとにより構成されている。ＬＦローラ４ａは、図示しないモータ及びギア列により用紙を必要量搬送するために駆動される。ピンチローラ４ｂは、図示しない付勢手段によりＬＦローラ４ａ側に付勢されている。レジストローラ対４のニップに用紙を狭持搬送することにより画像形成部である印字ヘッド５方向に用紙を搬送することができる。画像形成中のレジストローラ対４は、上述した図示しないモータにより、所定量の間欠搬送が行なわれる。
【００１５】
また、レジストローラ対４は、停止した状態でそのニップに給紙装置１００からの搬送により上流側から搬送された用紙の先端突き当てることで、用紙の斜行を補正する。また、突き当てによる斜行補正の後、印字ヘッド５による画像形成の際の間欠駆動で、用紙を正確な送り量で搬送する。レジストローラ対４による用紙の間欠搬送時の送り量は、画像の品質に大きな影響を与えるため、通常レジストローラ対４は、インクジェットプリンタの搬送手段の中では大きな搬送力を有しており、高精度な駆動制御が行なわれる。
【００１６】
印字ヘッド５は、図示しないキャリッジにより搬送方向と直交する方向、すなわち用紙巾方向に往復移動しながら用紙の印字面に対向する面からインク滴を吐出して画像形成するように構成される。印字ヘッド５はまた、図示しないインク供給手段により、必要な色と量とのインクが適宜供給されるように構成されている。
【００１７】
プラテン６は、印字ヘッド５による画像の印字の際、用紙の印字面の平面度、印字ヘッド５とのクリアランス及び平行度を適切に維持するように構成される。このように印字ヘッド５と用紙との位置関係を維持する必要があるのは、印字ヘッド５から吐出されたインク滴の着弾位置精度を高精度にするためである。
【００１８】
なお図示しない用紙吸引手段を別途設け、用紙をプラテン６の搬送面に吸引することでプラテン６に用紙を密着させ、上述の平面度、クリアランス、及び平行度を維持する構成とするとなお好適な構成となる。
【００１９】
排紙ローラ対７は、駆動側の排紙ローラ７ａと、従動側の拍車７ｂとにより構成され、図示しないモータにより前述のレジストローラ対４よりも弱い搬送力で用紙を狭持搬送するように構成されている。排紙ローラ７ａは、例えばゴム等の高摩擦部材で形成され、画像形成済の用紙の非印字面に接触して、拍車７ｂとの作用により後述の排紙トレイ８へと用紙を搬送する。拍車７ｂは、印字直後の用紙の印字面に直接接触して搬送しなければならないので、極力接触面積を小さくする必要がある。そのため、本実施の形態においては拍車７ｂはその外周部に針状の突起を多数形成した形状としている。
【００２０】
排紙トレイ８は、排紙ローラ対７から排出された印字済の用紙を所定量積載できるように構成される。
【００２１】
次に本実施例における給紙装置１００の機構と動作についてより詳しく説明する。
【００２２】
図３は給紙カセット１１０の用紙積載面側から見た詳細図である。給紙カセット１１０は、カセット本体１１１と、後端ガイド１１２、サイドガイド１１３、用紙１１４及び分離板１３０により構成される。本実施例では多様な用紙サイズに対応するにあたり、用紙横端部のどちらか一方を基準とする方法を採用している。すなわち給紙カセット１１０に積載される用紙１１４は、カセット本体１１１に対してカセット本体の壁面１１１ａを基準面として用紙１１４の一方の横端部を突き当て、後端を後端ガイド１１２によって、さらに基準側と逆の横端面をサイドガイド１１３により規制される事で位置決めされる。この時サイドガイド１１３は用紙１１４搬送時に斜行の発生を抑制するため、用紙１１４の先端近傍までをガイドしている。また図中の用紙１１４と異なるサイズの用紙を積載する際は、後端ガイド１１２及びサイドガイド１１３がそれぞれカセット本体１１１の溝１１１ｂ〜ｃに沿って矢印の方向に可動することで対応する構成になっている。ここで図３中の用紙１１４は最小サイズの用紙１１４を表しており、これより大きなサイズの用紙１１４を用いる際はサイドガイド１１３を用紙１１４に対し図中左側に向かって、後端ガイド１１２図中手前側に向かって動かすことになる。分離板１３０は後述するスイングア−ム１２０に保持された給紙ローラにより搬送される用紙１１４を、用紙１１４と分離板１３０との摩擦力関係により１枚ずつに分離する。本実施例では多様な用紙サイズに対応するため複数の分離板１３０を設けている。また本実施例では分離板１３０はカセット本体１１０に取り付けられているが、必ずしもそれに限るものではない。
【００２３】
次に本実施例におけるスイングアーム１２０の詳細図を図４に示す。用紙供給手段であるスイングアーム１２０は、スイングアームステイ１２１と、給紙ローラ１２２ａ〜ｃ、給紙ギア１２３、ベルト１２４、給紙プーリ１２５、給紙ローラ駆動軸１２６、給紙ローラ駆動ギア１２７ａ〜ｃ等により構成される。本実施例では多様なサイズの用紙１１４に対応するため用紙幅方向に対し複数の給紙ローラ１２２a〜１２２cをスイングアーム１２０は保持しており、用紙幅方向における搬送力のバラつきを小さくして斜行の発生を抑制している。以下にスイングアーム１２０の動作について詳細に説明する。
【００２４】
図５に示すスイングアーム１２０の横方向からの矢視図を用いて、スイングアーム１２０の基本的な動作について以下に説明する。図５中の記号は図４と同様なものに加え、１０は駆動ギア、ａ１はスイングアームステイ１２１回転中心、ａ２は給紙ローラ回転中心、Ｓ1は最上面の用紙である。
【００２５】
スイングアームステイ１２１は、回転中心ａ１で揺動可能に図示しないフレームに支持された振子状の部材で、振子の先端に給紙ローラ１２２ａ〜ｃを回転可能に支持している。より詳しくは、スイングアームステイ１２１の回転中心ａ１は、後述する給紙ローラ１２２ａ〜ｃの回転中心ａ２より上方でかつ給紙方向の上流側で上述の図示しないフレームに回転可能に支持されている。
【００２６】
給紙ローラ１２２ａ〜ｃは、スイングアームステイ１２１の揺動先端に回転中心ａ２で支持され、その表面は円筒状で高摩擦係数を有している。給紙ローラ１２２ａ〜ｃは、スイングアームステイ１２１の揺動により用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ1に常に追従して接触するように構成される。また、回転中心ａ２と同軸で給紙ローラ１２２ａ〜ｃと一体的にギア部が形成されており、後述の給紙プーリ１２５に一体的に形成されたギア部から給紙ローラ駆動軸１２７及び給紙ローラ駆動ギア１２８ａ〜ｃを通じて給紙ローラ１２２ａ〜ｃは回転駆動され、カセット１１０に保持された用紙１１４の最上面の用紙Ｓ1を下流方向に搬送する。
【００２７】
給紙ギア１２３は、スイングアームステイ１２１の回転中心ａ１に同軸で回転可能に支持されている。給紙ギア１２３は、図示しないモータにより駆動される最終段の駆動ギア１０により回転駆動されると、給紙ギア１２３と一体的に形成された給紙ギア１２３のプーリ部１２３ａで後述のベルト１２４を駆動するように構成されている。
【００２８】
ベルト１２４は、前述の給紙ギア１２３に一体的に形成されたプーリ部１２３ａと、後述の給紙プーリ１２５を連結しており、給紙プーリ１２５に一体的に形成されたギア部により前述の給紙ローラ１２２に一体的に形成されたギア部を駆動する。
【００２９】
給紙プーリ１２５は、前述のベルト１２４によって給紙ギア１２３のプーリ部１２３ａと連結しており、給紙プーリ１２５と同軸に一体的に形成されたギア部によって、前述したように給紙ローラ１２２ａ〜ｃのギア部を駆動する。これらの構成により、駆動ギア１０によって給紙ローラ１２２が給紙方向に駆動される。
【００３０】
上述の構成により、スイングアームステイ１２０はその自重、及び／または後述する駆動に伴う摩擦トルクによってＢ方向に揺動して、積載された用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ1に追従して、給紙ローラ１２２が最上面の用紙Ｓ1に対する給紙圧Ｎ方向に荷重するように構成されている。また、駆動ギア１０が図５中のＣＣＷ方向に回転すると、スイングアームステイ１２０内の駆動機構由来の摩擦トルク等によりスイングアームステイ１２０がＢ方向に揺動し、給紙ローラ１２２の最上面の用紙Ｓ1に対して食い込むことでも給紙圧Ｎ方向に荷重を作用させる構成となっている。これらにより給紙ローラ１２２が給紙方向に回転すれば、上述の給紙圧Ｎが増加するとともに、給紙力Ｆpが発生する。ここで、給紙ローラ表面と用紙Ｓとの摩擦係数を摩擦係数μ1とすれば、給紙力Ｆpは下記のようにあらわされる。
【００３１】
Ｆp＝μ1×Ｎ
こうしてスイングアーム１２０は積載した用紙Ｓの最上面の用紙Ｓ1に給紙力Ｆpを与え、用紙Ｓ1を給紙方向Ａに搬送する。以上が本実施例におけるインクジェットプリンタの構成及び機能である。
【００３２】
次に本実施例の特徴である、用紙カセット１１０に積載される用紙の内最下面の用紙（以下ラスト紙Ｓlast）の重送を防止する摩擦部材周辺の構成について説明する。
【００３３】
図６は図３において説明した用紙カセット１１０において、用紙１１４が無い状態を示したもので、１１５は摩擦部材である分離パッドであり、他の記号は図と同様である。カセット本体１１１の用紙積載面１１１ｄに備えられた分離パッド１１５は、ＥＰＤＭゴムや高摩擦シート等の高摩擦係数を有する材質により構成されている。またこの分離パッド１１５の用紙積載面１１１ｄ上での位置は、用紙カセット１１０がインクジェットプリンタ本体１に装着された際にはスイングアーム１２０に支持された給紙ローラ１２２ａ〜ｃの直下付近にくるよう設定されており、本実施例では３箇所備えられている。
【００３４】
次に図1は図６中Ａ方向から用紙カセット１１０の断面図であり、図７は図1中Ｂ部の詳細図である。図７に示すように、分離パッド１１５は分離パッドベース１１５Ａにより保持され、回転軸１１５aを中心として回動する構成になっており、通常は自重により突き当て面B１１５ｂがカセット本体１１１に接する位置まで回転し、分離パッド１１５はカセット本体１１１の用紙積載面１１１ｄより下側に位置している。このため本実施例における分離パッド１１５は、カセット１１０がインクジェットプリンタ本体１に装着されていない状態では、用紙１１４積載時に分離パッド１１５がラスト紙Ｓlastに接しない構成になっており、ユーザーが用紙１１４をセットする際に、前記したラスト紙Ｓlastの他の用紙に対するズレやラスト紙Ｓlastの先端折れといった問題を発生させることはない。
【００３５】
次に用紙１１４がセットされた用紙カセット１１０は、図８に示すようにユーザーによりインクジェットプリンタ本体１の用紙カセット積載面1aを図中矢印方向に滑らせながら装着され、図９の状態になる。図１０は用紙カセット１１０がインクジェットプリンタ1本体に装着された際の図９中C方向の断面略図であり、図１１は図１０中D部の詳細図である。図１１に示すように、用紙カセット１１０がインクジェットプリンタ1本体に装着されると、用紙カセット積載面1a上のリブ1bと、分離パッド１１５の突き当て面C１１５cは当接し、分離パッド１１５は分離パッドベース１１５Ａと共に回転軸１１５aを図中矢印方向に回転してラスト紙Ｓlastに当接する。このためインクジェットプリンタ1の動作時には、分離パッド１１５はラスト紙Ｓlastに対し摩擦力を作用させ、ラスト紙Ｓlastの重送を防止することができる。
【００３６】
このような構成にすることで、用紙を用紙カセット１１０に積載する際、分離パッド１１５によりユーザーがラスト紙にズレや先端折れを発生させないようにすると共に、インクジェットプリンタ1の動作時には、ラスト紙Ｓlastに対し摩擦力を作用させ、ラスト紙Ｓlastの重送を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】用紙カセットの断面図。
【図２】本発明におけるインクジェットプリンタのレイアウト図である。
【図３】給紙カセット１１０の用紙積載面側から見た詳細図である。
【図４】本実施形態におけるスイングアーム１２０の詳細図。
【図５】本実施形態におけるスイングアーム１２０の詳細図。
【図６】図３において説明した用紙カセットにおいて、用紙が無い状態を示す図。
【図７】図1中Ｂ部の詳細図。
【図８】インクジェットプリンタ本体に用紙カセットを装着する様子を示す図。
【図９】インクジェットプリンタ本体に用紙カセットを装着した状態を示す図。
【図１０】インクジェットプリンタ本体に装着された用紙カセットの断面図。
【図１１】図１０の要部詳細図。
【図１２】従来の給紙装置を示す図。
【図１３】従来の給紙装置の作動を示す図。
【図１４】従来の用紙カセットを示す図。
【図１５】従来の用紙カセットを示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１００    給紙装置
１１０    給紙カセット
１１５    分離パッド
１２０    スイングアーム
１３０    分離板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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