(57)【要約】【課題】  低コスト、小型の給紙装置に於いて、用紙積載枚数が変化した場合や厚みや剛性などの異なるさまざまな用紙を給紙する場合に、煩雑なユーザー操作なしに給紙力と分離抵抗とのバランスを保ち、給紙不良を予防する。【解決手段】  給紙装置の用紙積載手段に積載された用紙の総厚を検出する手段と用紙の種類を検出する手段とを備え、用紙総厚検出結果と用紙種類検出結果とに基づき最適な駆動制御条件を導出し、分離給紙手段の駆動制御を変化させる。【選択図】  図２
2007119113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の総厚を検出する用紙総厚検出手段を備え、該用紙総厚検出手段の検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の種類を検出する用紙種類検出手段を備え、該用紙種類検出手段の検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の総厚を検出する用紙総厚検出手段と、前記用紙積載手段に積載された用紙の種類を検出する用紙種類検出手段とを備え、該用紙総厚検出手段と用紙種類検出手段との検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙を積載保持して、プリンタ等の記録部やスキャナ等の読取部へ供給する給紙装置の給紙性能安定性に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像記録装置や画像読取装置の多くは、給紙装置を備えている。給紙装置は、記録や読取を行う用紙などのシート材を複数枚積載する用紙積載手段と、積載された用紙を記録部や読取部へと搬送する給紙手段と、複数枚の用紙のうち１枚のみが搬送されるよう分離する分離手段と、を備えている。
【０００３】
給紙手段は通常ゴムローラから成り、所定の押圧力をもって積載された用紙の表面に当接し回転することで、給紙力を発生し用紙を搬送する。
【０００４】
一方分離手段にはさまざまな方式があるが、土手あるいは爪あるいは分離ローラなどから成り、最上面の１枚以外が給紙されないようそれ以外の用紙に対し抵抗を付与することにより、分離を行う。
【０００５】
このとき、分離手段の抵抗に対し給紙力が小さすぎると、用紙が１枚も給紙されない不送エラーとなり、また反対に給紙力が大きすぎると、複数枚の用紙が一度に給紙されてしまう重送エラーとなる。また用紙の左右で給紙力と分離抵抗のバランスが異なる場合には用紙が斜めに給紙される斜行となり、紙ジャムエラーを引き起こしたり記録や読取の品位が低下したりする。
【０００６】
このように給紙装置において安定した給紙動作を行うには、用紙の分離抵抗に対して用紙に付与する給紙力を安定させることが重要であるが、給紙力は給紙ゴムローラと積載用紙との押圧力によって変化する。給紙ゴムローラの押圧力は、給紙ゴムローラあるいは用紙積載手段のどちらか一方を他方に対してばね等で付勢して得る場合が多いが、ばね付勢による押圧力は用紙積載枚数により変化するため、給紙力のばらつきが大きくなる。また給紙ゴムローラあるいは用紙積載手段のどちらか一方を他方に対して回動付勢する給紙装置においては、用紙積載枚数により回動角度が変化することによっても給紙力及び分離抵抗のばらつきが大きくなる。更には、用紙表面の平滑性などによって給紙ゴムローラと用紙表面との摩擦係数が変化するので、用紙種類によっても給紙力のばらつきが大きくなる。また分離抵抗は用紙1枚あたりの厚みや剛性によっても異なる。
【０００７】
このような給紙装置の給紙性能を安定させる手段としては、モータやソレノイドなどを用いて、給紙ゴムローラあるいは用紙積載手段のどちらか一方の他方に対する付勢力を可変にして給紙力ばらつきを低減する形態（例えば、特許文献１参照。）などが開示されている。
【特許文献１】特開平05-105254号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、これらの従来技術では、モータやソレノイドなどの駆動源を備えるので、装置コストが増大し、また装置サイズも大型化するという課題がある。また用紙の種類ごとに最適な付勢力を導出する手段が、ユーザー操作による用紙設定であったり、給紙方向下流側に備えられた用紙センサで用紙が検出されない場合に付勢力の不足による不送エラーと判断する方法であったりするので、ユーザーの設定ミスによって給紙不良が起きたり、一旦不送エラーが起きてからでないと最適な付勢力に設定することができなかったりするという課題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、低コストかつ小型の給紙装置に於いて、用紙積載枚数の変化や厚みや剛性などの異なるさまざまな用紙を給紙する場合でも、煩雑なユーザー操作なしに給紙力と分離抵抗とのバランスを保ち、給紙不良を予防することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る給紙装置は、分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の総厚を検出する用紙総厚検出手段を備え、該用紙総厚検出手段の検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る給紙装置は、分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の種類を検出する用紙種類検出手段を備え、該用紙種類検出手段の検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る給紙装置は、分離給紙手段と、分離給紙手段の駆動制御手段とを有し、複数枚の用紙を積載保持する用紙積載手段から用紙を１枚づつ搬送する給紙装置であって、前記用紙積載手段に積載された用紙の総厚を検出する用紙総厚検出手段と、前記用紙積載手段に積載された用紙の種類を検出する用紙種類検出手段とを備え、該用紙総厚検出手段と用紙種類検出手段との検出結果に基づき分離給紙手段の駆動制御を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成に拠れば、本発明に係る給紙装置は用紙積載手段に積載された用紙の総厚に応じて分離給紙手段の駆動制御を変化させるので、用紙積載量が変化した場合でも給紙力と分離抵抗とのバランスを保ち、安定して給紙動作を行うことができる。
【００１４】
また本発明に係る給紙装置は、用紙積載手段に積載された用紙の種類に応じて分離給紙手段の駆動制御を変化させるので、厚みや剛性などの異なるさまざまな用紙を給紙する場合でも給紙力と分離抵抗とのバランスを保ち、安定して給紙動作を行うことができる。
【００１５】
また本発明に係る給紙装置は、用紙積載手段に積載された用紙の総厚と種類の両方に応じて分離給紙手段の駆動制御を変化させるので、用紙積載量に加えて用紙種類が変化した場合でも給紙力と分離抵抗とのバランスを保ち、安定して給紙動作を行うことができる。
【００１６】
用紙総厚検出及び用紙種類検出は、用紙が用紙積載手段に積載された状態で行われるので、給紙動作開始前にかつユーザーの設定によらずに最適な駆動制御条件を導出することができ、給紙不良を未然に防ぐことができる。
【００１７】
これまで述べたように、本発明に係る給紙装置を画像記録装置や画像読取装置、画像読取記録装置に備えることにより、給紙不良による画像記録エラーや画像読取エラーのない、使い勝手の良い装置をユーザーに提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る給紙装置を備えた記録装置の断面図である。
【００１９】
記録装置１は、シート材２に文字や画像等を記録する記録部３と、この記録部３にシート材２を給送する給紙部４と、この給紙部４から給送されたシート材２を記録部３に対して搬送する搬送部５と、これら各部の機構の動作を制御する制御基板１０とを備えている。
【００２０】
給紙部４は、複数枚のシート材２が積載されるシート材積載部６と、このシート材積載部６からシート材２を１枚ずつ分離する分離給紙機構７と、この分離給紙機構７を駆動する不図示の駆動機構とを備えている。
【００２１】
シート材積載部６には、ベース１５に対して回動可能に取り付けられた圧板１６上に、複数枚のシート材２が積載される。圧板１６は、装置設置水平面に対して立てる如く傾斜して取り付けられている。シート材積載部６に装着されたシート材２は、傾斜させた状態で積載されるため、重力によって下方に付勢され、その前端が、ベース１５に固定的に設けられたシート材前端基準部に突き当てられている。
【００２２】
圧板１６は、上端近傍に回動中心Ｒを有し、圧板ばね１７によって給紙ローラ１１に向かってに付勢されると共に、不図示の駆動機構が有する制御カムによって規制されている。すなわち圧板１６は、制御カムが規制を解除すると、圧板ばね１７によって図中時計回りに回動付勢され、積載されたシート材２の最上面が給紙ローラ１１に当接する。次にシート材２の最上面に当接した給紙ローラ１１が図中時計周りに回転することにより、シート材２に給紙力が付与される。一方制御カムが圧板１６と係合すると、圧板１６は図中反時計回りに回動され、給紙ローラ１１から離間する。
【００２３】
次に図２を用いて本実施形態に係る用紙総厚検出手段と用紙種類検出手段について説明する。
【００２４】
圧板１６に対向する上方には、用紙総厚検出手段２６と用紙種類検出手段２５を搭載したセンサアーム２４が設けられている。
【００２５】
用紙総厚検出手段２６は、センサアーム２４に搭載された光学エンコーダと、ベース１５に保持された光学スケールとからなり、センサアーム２４がシート材２の表面に当接するまでの回動角度を検知することにより、圧板１６に積載されたシート材２の総厚を検知する。一方用紙種類検出手段２５は、センサアーム２４の先端に光源ＬＥＤと光センサ、光電変換素子を備え、シート材２の表面で反射される光量を検知し、制御基板１０上に備えられたメモリに保持された用紙種類ごとの反射光量データに照合して用紙種類を判別する。
【００２６】
記録装置１に記録命令が送られると、給紙に先立って圧板１６に積載されたシート材２の総厚と種類の検出が行われる。すなわちセンサアーム２４が図３の反時計回りに回動して先端がシート材２の表面に当接し、用紙総厚検出手段２６による用紙総厚検出と用紙種類検出手段２５による用紙種類検出が行われる。その後センサアーム２４は時計回りに回動してシート材２の表面から離間するので、給紙動作を妨げることはない。
【００２７】
制御基板１０に搭載された制御回路は、検出された用紙総厚と用紙種類に基づき、駆動機構の駆動制御条件を選定する。
【００２８】
例えば用紙総厚検出手段２６によりシート材２の積載厚が多いと検出された場合には、離間状態からシート材２の最上面が給紙ローラ１１に当接するまでの圧板１６の回動量が少ないため、圧板ばね１７のばね力が強い。すなわちシート材２に付与される給紙力が大きいのでシート材２が給紙されやすく、極端に言えば重送エラーが起きやすくなる。このような場合に制御回路は、駆動源であるモータに付与する電流や電圧の値を低く設定したり、モータ回転数を遅く設定したりして、重送エラーを防止するよう駆動制御条件を選定する。
【００２９】
逆に用紙総厚検出手段２６によりシート材２の積載厚が少ないと検出された場合には、離間状態からシート材２の最上面が給紙ローラ１１に当接するまでの圧板１６の回動量が多いため、圧板ばね１７のばね力が弱い。すなわちシート材２に付与される給紙力が小さくなるのでシート材２が給紙されにくく、極端に言えば不送エラーが起きやすくなる。このような場合に制御回路は、駆動源であるモータに付与する電流や電圧の値を高く設定したり、モータ回転数を遅く設定したり、あるいは給紙ローラ１１がシート材２の表面に当接してから回転を始めるまでの時間を長く設定したりして、不送エラーを防止するよう駆動制御条件を選定する。
【００３０】
用紙総厚検出手段２６によりシート材２の積載厚が少ないと検出され、かつ用紙種類検出手段２５によりシート材２が光沢紙などの厚手の用紙であると検出された場合には、給紙力が小さい上に分離給紙機構７の抵抗が大きくなるので、より一層不送エラーが起きやすくなる。このような場合にも制御回路は、より不送エラーを防止するようよう駆動制御条件を選定する。
【００３１】
このようにして選定された駆動制御条件に基づき、給紙ローラ１１を始めとする駆動機構が駆動されるので、用紙積載量が変化したり厚みや剛性などの異なるさまざまな用紙を給紙する場合でも、常にシート材２に付与される給紙力と分離抵抗とのバランスが保たれ、重送エラーや不送エラー、斜行といった給紙不良の発生を防止し、安定した給紙動作を行うことができる。また本給紙装置は、給紙動作開始前にかつユーザーの設定によらずに最適な駆動制御条件を導出するので、給紙不良を未然に防ぐことができる。
【００３２】
なお、本実施形態は、圧板ばね１７のばね力により給紙ローラ１１に対し圧板１６を付勢する給紙装置を例に説明を行ったが、特許文献１に示したようにモータやソレノイドなどを備え、給紙ローラ１１に対する圧板１６の付勢力を可変にした給紙装置に於いて、用紙総厚検出手段や用紙種類検出手段の検出結果に基づき該モータやソレノイドなどの駆動条件を選定して最適な付勢力を付与しても良い。例えば用紙総厚検出手段や用紙種類検出手段の検出結果により重送エラーが起き易いと判定された場合には付勢力を弱く、反対に不送エラーが起き易いと判定された場合には付勢力を強くすることにより、常にシート材２に付与される給紙力と分離抵抗とのバランスが保たれ、重送エラーや不送エラー、斜行といった給紙不良の発生を防ぐことができる。
【００３３】
また、本実施形態に於いては、用紙総厚検出手段と用紙種類検出手段の両方を有する給紙装置を例に説明を行ったが、用紙総厚検出手段あるいは用紙種類検出手段のどちらか一方のみを備えた給紙装置に於いても、同様の効果をあらわす。すなわち用紙総厚検出手段のみを備えた給紙装置では、用紙積載量が変化した場合に重送エラーや不送エラー、斜行といった給紙不良の発生を防ぐことができる。あるいは用紙種類検出手段のみを備えた給紙装置では、厚みや剛性などの異なるさまざまな用紙を給紙する場合に、重送エラーや不送エラー、斜行といった給紙不良の発生を防ぐことができる。
【００３４】
（実施例２）
以下に、図３を用いて本発明に係る第二の実施形態について説明する。本実施形態に於ける給紙装置は用紙総厚検出手段のみを備える。用紙総厚検出手段２６は、圧板１６に一体的に取り付けられた光学スケールと、ベース１５に保持された光学エンコーダとから成る。
【００３５】
記録装置１に記録命令が送られると、制御カムによる規制が解除され、圧板１６が図中時計回りに回動付勢されて、積載されたシート材２の最上面が給紙ローラ１１に当接する。このとき圧板１６の離間状態からの回動角度が用紙総厚検出手段２６により検出され、シート材２の総厚検出が行われる。制御回路は、検出された用紙総厚に基づいて上述した第一実施例の場合と同様に駆動機構の駆動制御条件を選定する。
【００３６】
本実施形態によれば、より低コストかつ小型の給紙装置に於いても、用紙積載量が変化した場合でも常にシート材２に付与される給紙力と分離抵抗とのバランスが保たれ、重送エラーや不送エラー、斜行といった給紙不良の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙装置を備えた記録装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る給紙装置の、用紙総厚検出手段と用紙種類検出手段の詳細図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る給紙装置の、用紙総厚検出手段の詳細図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  シート材
３  記録部
４  給紙部
５  搬送部
６  シート材積載部
７  分離給紙機構
１０  制御基板
１１  給紙ローラ
１５  ベース
１６  圧板
１７  圧板ばね
２４  センサアーム
２５  用紙種類検出手段
２６  用紙総厚検出手段
【図１】
2007119113.tif 000003
【図２】
2007119113.tif 000004
【図３】
2007119113.tif 000005