(57)【要約】【課題】  装置本体に着脱可能で用紙を積載可能な用紙積載手段を備え、斜面を用いて積載した用紙の最上面から１枚のみを取り出して次工程に給紙する給紙装置において、用紙先端にキズを生じることが無いように、用紙積載装置からの用紙脱落を防止する。【解決手段】  用紙積載手段先端に用紙の滑り落ちを防止する階段（凹凸）形状を、用紙の最大積載高さ以上の部分のみに設ける。【選択図】  図１
2007161385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収納し、給紙装置本体に着脱可能なカセットと、
前記給紙装置本体に装着された前記カセットから用紙を給送する給送手段と、
前記カセット先端に用紙の滑り落ちを防止する凹凸形状を、用紙の最大積載高さ以上の部分に設けた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、インクジェットプリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置に用いられる給紙装置における、用紙積載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、通常画像記録部に用紙を供給する給紙装置を備えている。そして、このような給紙装置としては、例えば用紙積載手段の用紙搬送方向下流側端部に斜面部材を設け、この斜面部材をシート給送手段によって送り出されるシートに当接させシートを１枚ずつ分離する構成がある。
【０００３】
図２及び図３は、このような斜面部材によりシートを分離する方式を用いた従来の給紙装置２００の概略構成を示すものである。図２及び図３において、２０１は用紙積載装置である給紙カセット本体であり、２０２は分離板、２０３は用紙、２０４カセット蓋、２０５はスイングアーム、２０６は給紙ギア、２０７はベルト、２０８給紙プーリー、２０９は給紙ローラである。図2に示すように、給紙カセット２０１上には用紙２０３が積載されており、用紙２０３の上方にはスイングアーム２０５が位置している。また給紙カセット２０１上の用紙２０３に異物が付着しないよう、用紙２０３はカセット蓋２０４により覆われている。また図３に示すように、スイングアーム２０５は給紙ギア２０６、ベルト２０７、給紙プーリー２０８等と軸及びギアを介して連結された給紙ローラ２０９を内部に保持している。不図示の駆動機構により給紙ギアが回転すると給紙ローラ２０９が回転し、図３中の矢印方向に用紙２０３を搬送する。搬送された用紙２０３は紙搬送方向下流側に設けられた分離板２０２に押し当てられる。この時分離板２０２と用紙２０３の摩擦力関係により、用紙２０３は1枚ずつに分離され、最上位の用紙２０３のみが不図示の画像記録部に搬送される。
【０００４】
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2001-089005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、上記のように給紙カセット２０１に分離板２０２を設置した斜面分離方式では、図４に示すように、用紙後端及び横端をそれぞれ後端ガイド２１０とサイドガイド２１１により保持されていても、給紙カセット２０１の分離板２０２の設置されている側を傾けると、分離板２０２により構成される斜面によって、用紙が滑り落ちてしまう。特に用紙を最大積載枚数近くまで積載すると、積載量の大きなカセットではその重量も大きなものとなり、前述した問題点が発生することが多い。
【０００６】
一方、上記のような分離板２０２を給紙カセット２０１に設置するのではなく、図５のように分離板２０２を給紙カセット２０１から分離して装置本体側に取り付けるタイプの斜面分離方式も考えられる。図５中の２０２aは分離板ベースで、不図示の装置本体側に分離板２０２と共に設置されている。この時図５のように給紙カセット本体２０１の分離板２０２側の面（以下給紙カセット先端面２０１a）を垂直にすれば、前述したような用紙の滑り落ちは防止できるが、このような形状の給紙カセット本体２０１では、積載された用紙２０３の分離板２０２側の端面（以下用紙先端面２０３a）の角度が分離板２０２の角度と一致しないため、給紙カセット２０１を装置本体へ設置すると図６に示すように積載された用紙先端面２０３aが分離板２０２に乗り上げる事があり、不送や斜行の原因となってしまう。このため分離板２０２を装置本体側に設けた場合でも図７に示すように、給紙カセット先端面２０１aは分離板２０２とほぼ同等の角度にし、さらに積載する用紙の後端を、給紙カセット先端面２０１aとほぼ同等の角度を持った後端ガイド２１０により押圧して用紙２０３先端を給紙カセット先端面２０１aに突き当て、用紙先端面２０３aの角度を分離板２０２に合わせる必要がある。しかしこの給紙カセット先端面２０１aの形状では、前述した用紙の滑り落ちという問題が同様に発生してしまう。
【０００７】
このため図８に示すように、給紙カセット先端面２０１aに、用紙落下防止を目的とした凹凸形状２０３bを設けた物もある。しかしこのような用紙カセット本体２０１では、図９に示すようにユーザーが後端ガイド２１０を動かさずに用紙２０３をセットしようとすると、用紙先端面２０３aが凹凸形状２０３bに押圧され用紙先端面２０３aにキズが生じ易い。また用紙２０３を給紙カセット２０１にセットした後、ユーザーが後端ガイド２１０を必要以上に用紙２０３に押圧した際も同様の問題を生じる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、より簡易な機構で用紙先端にキズを生じること無く、用紙積載装置からの用紙脱落防止を実現した用紙積載機構を持つ給紙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】
上記目的を達成するための本発明の構成は、
用紙を収納し、装置本体に着脱可能なカセットと、
装置本体に装着された前記カセットから用紙を給送する給送手段と、
前記カセット先端に用紙の滑り落ちを防止する凹凸形状を、用紙の最大積載高さ以上の部分に設けたことを特徴とする給紙装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な機構で用紙先端にキズを生じること無く、用紙積載装置からの用紙脱落防止を実現した用紙積載機構を持つ給紙装置を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】
【００１１】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１２】
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。図１０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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。図１１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１１中の記号は、スイングアームステイ１２１と、給紙ローラ１２２、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１２７、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。
【００２３】
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１２２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１２２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。
【００２４】
給紙ローラ１２２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１２２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１２２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１２８を通じて給紙ローラ１２２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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１２２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。
【００２８】
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１１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。
【００２９】
Ｆp＝μ1×Ｎ
次に本実施例における給紙カセット１１０に関して以下に詳細に説明する。
【００３０】
図１は給紙カセット１１０及び分離板１３０周辺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により構成されており、分離板１３０は分離板ベース１３１と一体化して、図示しないインクジェットプリンタ１本体に設置されている。本実施例では多様な用紙サイズに対応するにあたり、用紙端部をカセット壁面に当てつける構成になっている。まず横端に関しては、カセット本体１１１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、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。加えて後端部を後端ガイド１１２により押し込み、用紙１１４先端部をカセット壁面１１１ｄに突き当てることで前後方向の位置決めを行っている。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９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を図中手前側に向かって動かすことになる。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。またカセット壁面１１１ｄは、分離板１３０と同じ角度で構成されており、後端ガイド１１２により用紙１１４先端部がカセット壁面１１１ｄに押圧された際、用紙１１４先端は分離板と同じ角度になる。
【００３１】
さらに本実施例におけるカセット本体１１１には、用紙１１４の落下防止を目的とした凹凸形状１１１eが、カセット壁面１１１ｄの用紙１１４最大積載量以上部分にのみ設けられている。図１２に凹凸形状近傍の詳細図を示す。図中の記号は図１と同様である。
【００３２】
まずカセット本体１１１がインクジェットプリンタより分離されユーザーにより用紙１１４がセットされる場合、この凹凸形状１１１ｅは図１２に示すように、用紙１１４の積載範囲には設けられず、最大積載高さ以上の部分にのみ設けられている。このため、前述したように用紙１１４セット時にユーザーが後端ガイド１１２を逃がさずに用紙１１４をセットしたり、後端ガイド１１２によって用紙１１４先端を無理に給紙カセット壁面１１４ｄに押圧した場合でも、凹凸形状により用紙先端にキズが生じる事はない。加えてユーザーが誤ってカセット壁面１１４ｄ側を下にカセット本体１１１を傾けても、凹凸形状１１１ｅに用紙１１４先端が引っ掛かるため、用紙１１４の脱落をある程度の傾け角度までは防止できる。
【００３３】
次にカセット本体１１１がインクジェットプリンタ１本体に装着された状態を図１３に示す。図１３中の記号は図１と同様である。カセット本体１１１がインクジェットプリンタ１本体に装着されると、分離板１３０は凹凸形状１１１ｅよりカセット本体１１１内側へ入り込む。本実施例では不図示の機構により、用紙１１４セット時に用紙１１４後端に対し後端ガイド１１２を押圧した際、後端ガイド１１２は可動方向に若干のガタを持って固定される構成になっている。このためカセット本体１１１内側へ分離板１３０が入り込む際、用紙１１４先端が分離板１３０に押圧されるとガタ分だけ後端ガイド１２０が逃げ、用紙１１４は分離板１３０に乗り上げる事はない。また分離板１３０が凹凸形状１１１ｅより内側へ入り込む事で、用紙１１４の搬送を凹凸形状が妨げることはない。
【００３４】
以上のような構成による給紙装置１００では、用紙先端にキズを生じること無く、用紙積載装置からの用紙脱落防止を実現した用紙積載機構を持つ給紙装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の給紙カセット及び分離板周辺の詳細図である。
【図２】斜面部材によりシートを分離する方式を用いた従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図３】斜面部材によりシートを分離する方式を用いた従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図４】カセットから用紙が滑り落ちる様子を示す図である。
【図５】他の従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図６】他の従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図７】他の従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図８】他の従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図９】他の従来の給紙装置の概略構成を示す図である。
【図１０】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。
【図１１】スイングアームの横方向からの矢視図である。
【図１２】凹凸形状近傍の詳細図である。
【図１３】カセット本体がインクジェットプリンタ本体に装着された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  インクジェットプリンタ
１００  給紙装置
２  外装カバー
３ａ  外ガイド
３ｂ  内ガイド
４  レジストローラ対
５  印字ヘッド
６  プラテン
７  排紙ローラ対
１００  給紙装置
１１０  給紙カセット
１１１  カセット本体
１１４  用紙
１１１e  凹凸形状
１１１ｄ  カセット壁面
１２０  スイングアーム
１３０  分離板
【図１】
2007161385.tif 000003
【図２】
2007161385.tif 000004
【図３】
2007161385.tif 000005
【図４】
2007161385.tif 000006
【図５】
2007161385.tif 000007
【図６】
2007161385.tif 000008
【図７】
2007161385.tif 000009
【図８】
2007161385.tif 000010
【図９】
2007161385.tif 000011
【図１０】
2007161385.tif 000012
【図１１】
2007161385.tif 000013
【図１２】
2007161385.tif 000014
【図１３】
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