(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の媒体を積載し、かつ積載媒体の最下位媒体から順に搬送する媒体給紙装置において、媒体積載量の多少にかかわらず、最下位媒体を常に安定して搬送する。【解決手段】積載媒体１の後端１ｃをガイドする後端ガイド部６を設け、後端ガイド部６は、水平に設けられるベース面と、積載媒体１の後端１ｃを持ち上げるガイド面とからなり、ガイド面はベース面に開閉可能に結合され、かつ、ガイド面はトーションバネにより開方向に付勢され、積載媒体１の量に応じて、ガイド面とベース面との開閉角度が変化することにより、ガイド面による積載媒体１の後端１ｃの持ち上げ量を変化させる。【選択図】図１
2016204119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の媒体を積載し、積載媒体の最下位媒体から順に搬送する媒体給紙装置において、
前記積載媒体の後端をガイドする後端ガイド部を設け、
前記後端ガイド部は、水平に設けられる板状のベース面と、前記積載媒体の後端を持ち上げる板状のガイド面とからなり、
前記ガイド面の１辺は前記ベース面の1辺に結合手段により開閉可能に結合され、かつ、前記ガイド面は付勢手段により開方向に付勢され、
前記積載媒体の量に応じて、前記ガイド面と前記ベース面との開閉角度が変化することにより、前記ガイド面による前記積載媒体の後端の持ち上げ量を変化させることを特徴とする媒体給紙装置。
【請求項２】
前記積載媒体の重量が多いときは、前記ガイド面は前記積載媒体の重量に押されて前記ガイド面と前記ベース面とのなす角度はほぼ０度であり、
前記積載媒体の重量が減少すると、前記ガイド面は前記付勢手段により前記ベース面とのなす角度を増加し、前記ガイド面による前記積載媒体の後端の持ち上げ量を増加させることを特徴とする請求項１記載の媒体給紙装置。
【請求項３】
前記ガイド面と前記ベース面とのなす角度には、可動域上限となる回転規制角度を有することを特徴とする請求項１又は２記載の媒体給紙装置。
【請求項４】
前記回転規制角度は、５０°〜８０°程度であることを特徴とする請求項３記載の媒体給紙装置。
【請求項５】
前記付勢手段には、前記付勢手段の強さを調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の媒体給紙装置。
【請求項６】
前記付勢手段はトーションバネであり、調整手段は前記トーションバネの一端を支持するカムであることを特徴とする請求項５記載の媒体給紙装置。
【請求項７】
前記後端ガイド部は、前記媒体の長さに適合するために前記媒体の搬送方向に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至６記載の媒体給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載した媒体を順に搬送して印刷装置等へ供給するための媒体給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、媒体給紙装置には、複数枚の媒体を積載してセットし、かつ上方から媒体の補充が可能なように積載媒体の最下位媒体から順に搬送する媒体給紙装置がある。特開２０００−２５５８１１号公報（特許文献１）にはこのような給紙装置が示されている。即ち、特許文献１によると、定められた位置に積載された媒体の後端部分をシートガイド部材（以下、後端ガイドという）で適宜持ち上げ、最下位媒体の先端部をフィードローラ等の搬送手段に当接させることにより媒体に搬送力を与える。そして、最下位媒体以外の下位媒体は、媒体セット部において媒体先端側を規制する先端ガイドで押さえることにより最下位媒体のみを搬送するものである。
【０００３】
ここで後端ガイドによる用紙持ち上げの効果は、媒体とフィードローラ等の搬送手段以外との接触面を減らすことにより、媒体搬送の邪魔になる摩擦抵抗を減らすことができる。同時に積載された媒体の重量配分を先端側に移動させることになり、強く最下位媒体を搬送手段に押し付ける効果も発生させる構造であった。
【０００４】
しかしながら先端ガイドのみで最下位媒体以外の下位媒体を抑える場合、先端ガイドと搬送手段により設けられる間隙は、物理的に媒体１枚以上２枚以下に設定する必要がある。そのため同一装置で種々な厚さの媒体を使用するとき、特に薄い媒体を使用するときには設定が困難である。
【０００５】
図７は従来の媒体給紙装置の要部側面図である。この媒体給紙装置は最下位媒体から順に搬送するものであり、後端ガイド３６によって媒体３１の後端を持ち上げる構造である。図７に示すように先端ガイド部３２とは別に、摩擦係数の大きい分離部材で最下位媒体以外の媒体３１を摩擦力により抑える媒体分離手段３４を媒体搬送下流側に設けるものが一般的である。即ち、先端ガイド部３２で作った物理的間隙により最下位媒体を含めた数枚の下位媒体３１とその上位媒体３１とに分ける媒体分離手段としての第一分離部３７と、下流に設けられた摩擦による媒体分離手段としての第二分離部３４とを設ける。こうして第一分離部３７を通過した数枚の媒体中、第二分離部３４によって最下位媒体のみを更に分離して、その後は対向ローラ３５などにより下流に搬送するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５５８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１による技術によれば、後端ガイドで媒体３１の後端を持ち上げた場合、前述したように摩擦抵抗軽減、フィードローラ３３等の搬送手段への最下位媒体押し付け強化による媒体搬送力上昇といった良い効果が得られると同時に、積載された媒体同士の媒体間摩擦力が上昇するという現象も発生する。即ち、積載された媒体３１においては常に上位媒体３１の重量が下位媒体に掛かるため、媒体積載量が増えるほど下位媒体同士には強い媒体間摩擦力が発生する。そうすると、後端ガイドによる持ち上げ効果により先端部に重量が集中するため、より強い媒体間摩擦が生じてしまい搬送すべき最下位媒体と他の下位媒体の分離が困難となり、その結果、「重送」が発生することになる。
【０００８】
一方で前記後端ガイドによる媒体３１の後端持ち上げを行わない場合、摩擦抵抗が増えると同時に最下位媒体と搬送手段との押し付けも弱くなる。特に積載された媒体３１が補充されないまま使用され、最後の数枚〜１枚となると、媒体３１と搬送手段との押し付け力が非常に弱くなり、媒体は搬送されないいわゆる「不送り」の状態も発生することになる。
【０００９】
即ち、後端ガイドによる媒体３１の後端を持ち上げることは、媒体積載量が多い場合は、媒体自身の重量により媒体３１が搬送手段へ押し付けられ強い搬送力が得られるが、媒体間摩擦上昇による分離性の低下が生じるため採用しない方がよい。一方、媒体積載量が少ない場合は、搬送手段への押し付けを強くして必要な搬送力を得るためには有効である。このように後端ガイドによる媒体３１の後端を持ち上げることは、媒体積載量が多い場合と、少ない場合とで相反する関係にあるという問題があった。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、複数枚の媒体を積載してセットし、かつ上方から媒体の補充が可能なように積載媒体の最下位媒体から順に搬送する媒体給紙装置において、媒体積載量の多少にかかわらず、最下位媒体を常に安定して搬送することができる媒体給紙装置を提供することを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に関する媒体給紙装置は、複数枚の媒体を積載し、積載媒体の最下位媒体から順に搬送する媒体給紙装置において、前記積載媒体の後端をガイドする後端ガイド部を設け、前記後端ガイド部は、水平に設けられる板状のベース面と、前記積載媒体の後端を持ち上げる板状のガイド面とからなり、前記ガイド面の１辺は前記ベース面の1辺に結合手段により開閉可能に結合され、かつ、前記ガイド面は付勢手段により開方向に付勢され、前記積載媒体の量に応じて、前記ガイド面と前記ベース面との開閉角度が変化することにより、前記ガイド面による前記積載媒体の後端の持ち上げ量を変化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明によれば、使用媒体の重量の大小に関わらず、バネの付勢力と積載された媒体の重量バランスにより、積載された媒体量が多い場合には、媒体後端の持ち上げは生じさせないが、積載された媒体の量が少なくなると、これに応じて後端ガイドが持ち上がり媒体後端の持ち上げを生じさせる。これによりアクチュエータや積載量検知のためのセンサ等の大がかりな機構を用いることなく、積載媒体の重量に応じた媒体後端持ち上げ高さを変化させ、ミスフィードを防止する媒体給紙装置を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に関する媒体給紙装置の要部側面図である。
【図２】第１の実施の形態に関する後端ガイド部示す側面図である。
【図３】第１の実施の形態に関する分離部の分離動作を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態に関する後端ガイド部の動作を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態に関する積載部の動作を示す側面図である。
【図６】媒体積載量と媒体搬送力及び媒体重送力との関係を示す説明図である。
【図７】従来の媒体給紙装置の要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に関する媒体給紙装置の要部側面図である。媒体給紙装置１００は、媒体１の矢印Ａで示す搬送方向に沿って、積載部１０、分離部４及び対向ローラ部５からなる。媒体給紙装置１００は、複数枚の媒体１を積載して積載部１０にセットし、かつ上方から媒体１の補充が可能なようにセットした媒体の最下位媒体１ａから順に分離搬送する。媒体１は積載部１０の水平な媒体載置面１１に積載されている。
【００１５】
積載媒体１は、矢印Ａで示す搬送方向において、積載媒体１の前面側１ｂを積載部１０の先端ガイド部２に規制されている。積載部１０の先端ガイド部２は、積載媒体１の前面側１ｂに接触して略垂直に設けられ、下方は搬送方向Ａへ向かって屈曲し、最下端が次に説明するフィードローラ３との間に物理的間隙を形成している。積載部１０における積載媒体１の搬送方向Ａ側には図示しないモータから駆動を得て搬送方向Ａに回転するフィードローラ３が設けられており、積載媒体１中の最下位媒体１ａが当接している。
【００１６】
積載部１０の先端ガイド部２の下流には分離部４が設けられている。更に下流には分離した最下位媒体１ａを給紙装置１００から図示しない印刷装置へ受け渡すため、図示しないモータから駆動を得る上下一対の対向ローラ５ａ、５ｂからなる対向ローラ部５が設けられている。
【００１７】
また積載部１０における積載媒体１の後端部には後端ガイド部６が設けられている。なお後端ガイド部６は搬送方向Ａの前方向及び後方向にスライド可能で、かつ所定の位置で固定が可能であり、セットされる媒体１の長さに適合するために積載媒体１の後端位置に移動可能となっている。
【００１８】
そして分離部４は、搬送媒体面１２の下側に位置する搬送ローラ４ａ、及び搬送媒体面１２の上側に位置し、搬送ローラ４ａに図示しないバネの付勢により当接し、図示しないトルクリミッタにより回転負荷を与えられているリタードローラ４ｂを有する。
【００１９】
積載部１０における先端ガイド部２は、先端ガイド部２で作った物理的間隙により最下位媒体１ａを含めた数枚の下位媒体とその上位媒体とに分ける第１の媒体分離手段を形成する。そして、分離部４は、その下流に設けられ摩擦によって最下位媒体１ａを分離する第２の媒体分離手段を形成する。こうして第１の媒体分離手段を通過した数枚の媒体中、第２の媒体分離手段によって最下位媒体のみを更に分離して下流に搬送する。
【００２０】
図２は第１の実施の形態に関する後端ガイド部示す側面図である。後端ガイド部６は前述のように積載媒体１の媒体後端１ｃをガイドする。後端ガイド部６は、積載媒体１の媒体後端１ｃを持ち上げる板状の方形であるガイド面６ａ及び媒体載置面１１に接しかつ水平に設けられた板状の方形であるベース面６ｂを有する。
【００２１】
ガイド面６ａの１辺は、ベース面６ｂの搬送方向Ａの1辺に結合手段としての蝶番６ｅにより回転可能、即ち、開閉可能に結合されている。ガイド面６ａとベース面６ｂとのなす角度は、可動域上限となる後述する回転規制角度の範囲内で開閉可能な角度に規制されている。ガイド面６ａは付勢手段としてのトーションバネ６ｃの押上力Ｆｓｐにより開方向としての媒体後端１ｃ方向に押し付けられている。
【００２２】
またベース面６ｂの蝶番６ｅ付近には、ガイド面６ａを押し上げるトーションバネ６ｃの押上力Ｆｓｐを調整する調整手段としてのバネ調整カム６ｄが設けられる。バネ調整カム６ｄは、トーションバネ６ｃの一端を支持するようにベース面６ｂに回転可能に取り付けられ、回転させることにより押上力Ｆｓｐが調整可能となっている。
【００２３】
こうして、積載媒体１の量に応じて、ガイド面６ａとベース面６ｂとの開閉角度が変化することにより、ガイド面６ａによる積載媒体１の媒体後端１ｃの持ち上げ量を変化させることができる。
【００２４】
次に、本実施の形態に関する分離部４の動作について説明する。図３は第１の実施の形態に関する分離部の分離動作を示す説明図である。図３（ａ）に示すように、搬送ローラ４ａとリタードローラ４ｂ間の対向ローラ点１４に媒体１がない場合、即ち、分離部４に媒体１が到達する前の状態では、リタードローラ４ｂは搬送ローラ４ａにより受動回転する。
【００２５】
次に図３（ｂ）に示すように、先端ガイド部２を通過した媒体１が対向ローラ点１４に到達すると、まず最下位媒体１ａが搬送ローラ４ａとリタードローラ４ｂにより挟まれるため、最下位媒体１ａはリタードローラ４ｂにより搬送ローラ４ａに押し付けられる。ここで搬送ローラ４ａは摩擦係数の高いゴム材であり、最下位媒体１ａとの間に強い摩擦力を有し、搬送力Ｆ１を生ずる。一方でリタードローラ４ｂがトルクリミッタによって与えられる回転負荷Ｆ２（以下、ブレーキ力）は前記Ｆ１よりも小さく設定されている為、リタードローラ４ｂは搬送ローラ４ａに連れ回り、最下位媒体１ａを搬送する。
【００２６】
次に図３（ｃ）に示すように、媒体間摩擦により最下位媒体１ａと接する２枚目の媒体１ｂも対向ローラ点１４に入り込むと、媒体１ａと１ｂ間に媒体間摩擦Ｆ３が生ずる。前記ブレーキ力Ｆ２はこの媒体間摩擦Ｆ３よりも大きくなるように設定されている。即ち、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３の関係により２枚目の媒体１ｂはリタードローラ４ｂにより止められ、最下位媒体１ａと分離される。
【００２７】
次に本実施の形態に関する後端ガイド部６の動作について説明する。図４は第１の実施の形態に関する後端ガイド部の動作を示す説明図である。後端ガイド部６において、トーションバネ６ｃがガイド面６ａを押上げる押上力Ｆｓｐは、「ガイド面６ａの自重を押上げる力」＋「媒体数枚分の後端を押上げる力」である。ここで、「媒体数枚分の後端を押上げる力」は、媒体の種類（媒体幅、媒体厚、媒体密度）により異なるため、使用媒体に合わせてバネ調整カム６ｄにより調整をすることができる。
【００２８】
図４に示すように積載媒体１の量が多いときは、ガイド面６ａは、積載媒体１の重量に押されて破線で示す可動域下限の位置にある。また、積載媒体１の量が少ないときは、ガイド面６ａは押上力Ｆｓｐにより実線で示す可動域上限の位置にある。このようにガイド面６ａの可動域θは可動域下限と可動域上限の間となる。
【００２９】
図５は第１の実施の形態に関する積載部の動作を示す側面図である。図５（ａ）に示すように積載媒体１の量が多い時は、押上力Ｆｓｐ以上の力が積載媒体１から加わるためガイド面６ａは閉じて略水平状態となる。ガイド面６ａとベース面６ｂとのなす角度はほぼ０度である。
【００３０】
図５（ｂ）に示すように媒体が補充されることなく使用されて積載媒体１の枚数が少なくなり積載媒体１の重量が減少すると、ガイド面６ａはトーションバネ６ｃによる押上力Ｆｓｐにより徐々に起き上がる。即ち、ガイド面６ａがベース面６ｂとのなす角度θは増加し、ガイド面６ａによる積載媒体１の媒体後端１ｃの持ち上げ量を増加させる。そして、最終的にはガイド面６ａは可動域上限としての回転規制角度に到達し、媒体後端１ｃを押し上げる。なお、ガイド面６ａの回転規制角度は当接する媒体後端１ｃが下方に滑落する力が発生し易い５０°〜８０°程度が望ましい。
【００３１】
図６は媒体積載量と媒体搬送力及び媒体重送力との関係を示す説明図である。以下の説明では従来の角度を固定した後端ガイドで媒体後端１ｃの持上げを行った場合、媒体後端１ｃの持上げを行わなかった場合及び本実施の形態に関する後端ガイド部６で媒体後端１ｃの持上げを行った場合について、比較して説明する。
【００３２】
まず図６（ａ）は第１の実施の形態に関する積載部１０のフィードローラ３による媒体搬送力Ｆ４と媒体積載量Ｍの関係を示す。縦軸に積載部１０の媒体搬送力Ｆ４、横軸に積載部１０の媒体積載量Ｍを示す。最下位媒体１ａがフィードローラ３から得られる搬送力は、媒体積載量Ｍが多いほど大きく、媒体積載量Ｍが少ないほど小さくなる。よって使用媒体の状態により積載媒体１の量が減少すると（媒体積載量Ｍが少）、周囲との摩擦抵抗が搬送力を上回り媒体不送りが起こる場合がある（図中Ｙ線）。これは従来の媒体給紙装置における後端ガイド３６がない場合に相当する。
【００３３】
一方、この媒体不送りを防ぐ為に後端ガイド部６による媒体後端の持ち上げを行うとフィードローラ３への最下位媒体１ａの押付力が強くなるため搬送力Ｆ４が増加し、媒体不送りを減少することが出来る（図中Ｘ線）。これは従来の媒体給紙装置におけるガイド面とベース面の角度が固定された後端ガイド３６がある場合に相当する。
【００３４】
ここで本実施の形態に関する後端ガイド部６を使用するとガイド面６ａが略水平状態の場合はＹ線と同じ関係を保つ。そして、積載媒体１の重量が軽くなりガイド面６ａが起き上がり始めるポイントＰを起点に線Ｚを辿り、回転規制角度まで起き上がった時点で線Ｘと同じ関係となる（図中Ｙ線―Ｐ点―Ｚ線）。なお、媒体搬送限界域Ｑは最低限必要とする媒体搬送力Ｆ４である。
【００３５】
次に図６（ｂ）は第１の実施の形態に関する最下位媒体１ａにつられて２枚目の媒体１ｂが搬送されようとする力（重送力Ｆ５）と媒体積載量Ｍとの関係を示す。２枚目の媒体１ｂの重送力Ｆ５も前記最下位媒体１ａの搬送力Ｆ４と同様に媒体積載量Ｍに比例する。ここで装置の小型化の為には、分離部４は媒体後端１ｃが積層部１０を抜けきる前の位置に設置する必要がある。
【００３６】
前記図３で説明したブレーキ力Ｆ２は、実際には「分離部４で発生する媒体間摩擦Ｆ３」及び「積層部１０で２枚目の媒体１ｂの上に積層された媒体重量から発生する図示しない媒体間摩擦力（積層部媒体間摩擦力）Ｆ６」の和よりも大きくなければ媒体重送が発生してしまう。ブレーキ力Ｆ２は媒体１へのダメージやモータトルク制限等により無制限に大きくは出来ないため、重送防止のために設定可能なブレーキ力Ｆ２の限度は、Ｆ２ｍａｘ＞媒体間摩擦Ｆ３＋積層部媒体間摩擦力Ｆ６となるような媒体積載制限が必要になる。
【００３７】
図６（ｂ）に示す通り従来の後端ガイド３６による媒体後端１ｃを持ち上げることは媒体積載量Ｍの影響を受けるが、本実施の形態に関する後端ガイド部６は、媒体積載量Ｍが多いときは媒体後端１ｃを持ち上げないので、後端ガイド未使用時（図中Ｙ線）と同等となるため、媒体積載量の影響を受けないことと同等である。
【００３８】
以上のように、第１の実施の形態によれば、アクチュエータや積載量検知のためのセンサを用いることなく簡単な構造で媒体積載量に応じた最適な後端持ち上げが可能で、媒体積載制限に悪影響を与えることなく媒体搬送時のミスフィードを防止することが出来るという効果が得られる。
【００３９】
第１の実施例では媒体搬送手段をローラとしたが、無端ベルトを使用した装置にも適用可能である。また分離手段として回転負荷を与えたリタードローラを用いたが、非回転部材や逆回転ローラでも適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１        媒体
２        先端ガイド部
３        フィードローラ
４        分離部
５        対向ローラ部
６        後端ガイド部
６ａ      ガイド面
６ｂ      ベース面
６ｃ      トーションバネ
６ｄ      バネ調整カム
６ｅ      蝶番
１０      積載部
１００    給紙装置
【図１】
2016204119.tif 000003
【図２】
2016204119.tif 000004
【図３】
2016204119.tif 000005
【図４】
2016204119.tif 000006
【図５】
2016204119.tif 000007
【図６】
2016204119.tif 000008
【図７】
2016204119.tif 000009