(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収納する給紙カセットを備え、該給紙カセット側に給紙ローラおよび記録ヘッド側に搬送ローラをそれぞれ配置し、前記給紙カセットから前記搬送ローラまでの距離が用紙長より短い用紙搬送路を備えた給紙装置であって、
側壁部に沿って配置され、用紙送出し側にある前壁部から後壁部側へ所定の距離を除いた用紙側端を押して揃える用紙側端揃え部材と、
該用紙側端揃え部材に用紙側端を付勢する力を付与する複数のスプリングと、
該複数のスプリングを変位させる用紙揃え用ボスと、を前記給紙カセットに備え、
前記給紙カセットが挿入されて給紙装置に装着される際、カム機構が、前記用紙揃え用ボスを変位させることによって、前記複数のスプリングを段階的に働かせるように構成され、
前記用紙側端揃え部材は、用紙先端が搬送ローラに到達したとき、用紙側端に作用しないよう構成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
請求項１において、用紙側端揃え部材が配置された側壁部に対向する他方の側壁部には、用紙側端をガイドする複数の突起が設けられていることを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
請求項１において、用紙側端揃え部材は、両端を軸支持された第1の押し部と第２の押し部とから成り、両押し部を他方の側壁部に向けて付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
請求項１において、給紙カセット内の用紙側端揃え部材が用紙側端に作用しない場所に用紙先端を給紙ローラに押し付ける押し板が配設されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
収納する用紙の用紙側端に対向する側壁部を有し、該側壁部に沿って前記用紙側端を反対側の側壁部側に押して揃える用紙側端揃え部材が配置されていると共に、用紙送出し側にある前壁部から後壁部側にかけて、前記用紙側端揃え部材の押圧が用紙側端に作用しない領域が設けられ、
前記用紙側端揃え部材に用紙側端を付勢する力を付与する複数のスプリングと、
該複数のスプリングを変位させる用紙揃え用ボスと、を備え、
給紙カセットが挿入されて給紙装置に装着される際、カム機構が、前記用紙揃え用ボスを変位させることによって、前記複数のスプリングを段階的に働かせるように構成されていることを特徴とする給紙カセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ等の記録装置における給紙装置に係り、特に、用紙先端が搬送ローラにニップされる直前に、用紙後端が給紙カセットに設けられた用紙側端揃え部材の作用領域を外れるようにし、用紙側端への押圧解除による負荷変動が搬送ローラの給紙性能に影響を与えないようにした給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ装置等においては、複数枚の用紙を重ねて収納する給紙カセットが一般的に使用されており、この給紙カセットの上層側から1枚つづ用紙を給送し、記録を行っている。
1枚つづ給送される用紙は、記録ヘッドの直前に配置された搬送ローラの回転制御によって間欠的な搬送が行われている。高品質の印刷を行う為には、搬送ローラの回転を高精度に制御する必要があり、ＤＣモータやステッピングモータなどが用いられている。
給紙カセットには、用紙側端を揃えるガイド部材や用紙後端を押して最上位の用紙を確実に分離給送するための用紙後端押し部材が設けられている。一方、機器本体の給紙カセット装着部には、ストッパ部材が設けられており、給紙カセットを挿し込み、ストッパ部材に給紙カセットの前壁部および側壁部を突き当てることで記録ヘッドとの位置合わせを行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、給紙カセットから搬送ローラまでの用紙搬送路を短くすれば、装置を小型化でき、かつ印刷速度を上げることができるが、給紙カセットから搬送ローラまでの距離が用紙の長さより短いと、用紙先端を搬送ローラがニップしたとき、用紙後端は給紙カセット内に残っている。このとき、搬送ローラにニップされた用紙の後方部分に、用紙側端揃えの為に給送方向とは直角な方向に力が働いていると、その作用は搬送ローラの回転負荷となる。この負荷が用紙の搬送中に解かれると搬送ローラの回転負荷は軽減される。このような負荷変動は、搬送ローラに回転ムラを発生させ、印刷品質を低下させるなどの問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、給紙カセットから搬送ローラまでの距離が用紙長より短い用紙搬送路を備えた給紙装置において、用紙先端が搬送ローラにニップされる直前で用紙側端揃えの為の押付け力を解き、用紙後端側が側壁部に非接触状態になるようにした給紙装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、用紙の送出し側に用紙側端揃えの為の押付け力が解かれる領域を有する給紙カセットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、用紙を収納する給紙カセットを備え、該給紙カセット側に給紙ローラおよび記録ヘッド側に搬送ローラをそれぞれ配置し、前記給紙カセットから前記搬送ローラまでの距離が用紙長より短い用紙搬送路を備えた給紙装置であって、側壁部に沿って配置され、用紙送出し側にある前壁部から後壁部側へ所定の距離を除いた用紙側端を押して揃える用紙側端揃え部材と、該用紙側端揃え部材に用紙側端を付勢する力を付与する複数のスプリングと、該複数のスプリングを変位させる用紙揃え用ボスと、を前記給紙カセットに備え、前記給紙カセットが挿入されて給紙装置に装着される際、カム機構が、前記用紙揃え用ボスを変位させることによって、前記複数のスプリングを段階的に働かせるように構成され、前記用紙側端揃え部材は、用紙先端が搬送ローラに到達したとき、用紙側端に作用しないよう構成されていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、用紙先端が搬送ローラにニップされる前に、用紙側端揃え部材による用紙側端への押圧が解除され、用紙後端側が自由になっているので、高い精度の搬送が行われ、高品質の印刷ができる。また、短い用紙搬送路により印刷速度がアップし、かつ小型化が図れる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、用紙側端揃え部材が配置された側壁部に対向する他方の側壁部には、用紙側端をガイドする複数の突起が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によると、複数の突起により用紙側端との接触箇所が分散されかつ接触面を少なくすることで、給紙時の摩擦抵抗を小さくして給紙ローラを駆動するモータの負荷を低減させる。換言すればモータの小型化が図れる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、用紙側端揃え部材は、両端を軸支持された第1の押し部と第２の押し部とから成り、両押し部を他方の側壁部に向けて付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によると、用紙側端の一部を押すことで、請求項２と同様の作用効果が得られる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１の発明において、給紙カセット内の用紙側端揃え部材が用紙側端に作用しない場所に用紙先端を給紙ローラに押し付ける押し板が配設されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明によると、押し板の位置する用紙側端が用紙側端揃え部材によって拘束されていないので、用紙を円滑に上下動させることができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明に係る給紙カセットは、収納する用紙の用紙側端に対向する側壁部を有し、該側壁部に沿って前記用紙側端を反対側の側壁部側に押して揃える用紙側端揃え部材が配置されていると共に、用紙送出し側にある前壁部から後壁部側にかけて、前記用紙側端揃え部材の押圧が用紙側端に作用しない領域が設けられ、前記用紙側端揃え部材に用紙側端を付勢する力を付与する複数のスプリングと、該複数のスプリングを変位させる用紙揃え用ボスと、を備え、給紙カセットが挿入されて給紙装置に装着される際、カム機構が、前記用紙揃え用ボスを変位させることによって、前記複数のスプリングを段階的に働かせるように構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明によると、給紙カセットから用紙が送り出される際に、給紙カセット内にある用紙側端の後方側の所定長が用紙側端揃え部材による押圧から解放されるので、用紙側端を側壁部へ押しつけることによる給紙系の負荷を軽減させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る給紙装置を適用したプリンタ装置のカバーを外した斜視図、図２はプリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【００１１】
先ず、プリンタ装置の概略を説明する。プリンタ装置１は、装置本体の正面側に給紙カセット挿込口２Ａが設けられた給紙カセット装着部２を備え、給紙カセット挿込口２Ａから複数枚の用紙Ｐを重ねて収納した給紙カセット２０が挿入装着される。底フレーム４０に立設された主フレーム１１０には、記録ヘッド１２を搭載したキャリッジ１１１を主走査方向に移動可能に支持する主軸１１２、キャリッジ１１１を駆動するモータ１１３やベルト１１４からなるキャリッジ駆動部１１５、用紙Ｐの搬送部１１６、装置本体の後方に給紙部１１７、記録ヘッド１２のクリーニングやインク吸引どの保守を行うためのキャリッジホームホジション１１８が設けられている。
【００１２】
給紙カセット装着部２には、図２に示すように給紙カセット挿込口２Ａ側の底フレーム４０に回転支点３aを有する押し板操作レバー３が給紙ローラ６の近傍まで伸びて配設されており、この押し板操作レバー３はスプリング（図示省略）により給紙ローラ６側に付勢されている。レリース軸４に取り付けられたカム体５のカム５ａが押し板操作レバー３に設けられたカムフォロア３ｂに作用すると、押し板操作レバー３は用紙Ｐの給紙毎に押し板２１を図示の上方へ押し上げた位置（給紙状態）と該位置から下方へ押し下げた位置（非給紙状態）に作動させる。つまり、給紙スタートによりレリース軸４が回転すると、パッド６Ｂは給紙ローラ６に押し付けられると共に、押し板軸２４を中心として回動する押し板２１は操作レバー３によって給紙ローラ６側に押し上げられ、上層側の用紙先端が給紙ローラ６に押し付けられる。
【００１３】
給紙カセット２０の上層側の用紙Ｐは、パッド６Ｂにより１枚つづ分離され、給紙ローラ６により給送され、紙ガイドローラ７や紙案内部８にガイドされ、紙検知器９によって紙検知が行われ、搬送ローラ１０と従動ローラ１１から成る搬送部１１６に送られる。続いて、紙検知に基づいて搬送ローラ１０の駆動制御を行って用紙Ｐの頭出しを行い、記録タイミングに合わせて記録ヘッド１２とプラテン１３から成る記録域へ搬送し、用紙Ｐに印字が行われて排出される。なお、符号６Ａは紙分離用補助ローラである。
【００１４】
次に、本発明の給紙装置を詳しく説明する。図３は本発明の給紙装置の概念図である。給紙装置は、給紙カセット２０から搬送ローラ１０までの距離Ｄが用紙Ｐの長さＬより短い用紙搬送路によって構成されている。その為、用紙先端ＰＬを搬送ローラ１０がニップしたとき、用紙後端ＰＥは給紙カセット２０内にある。給紙カセット２０内に残っている、搬送ローラにニップされた用紙Ｐの後方部分に、後述の用紙側端揃え部材２７の押し力Ｆが給送方向とは直角な方向に働いていると、その作用は給紙ローラ６や搬送ローラ１０の回転負荷となる。用紙Ｐの搬送中に用紙側端揃え部材２７の作用が解除されると前記回転負荷は軽減される。このような負荷変動は、特に、高い回転精度が要求される搬送ローラ１０の駆動制御系にとって好ましくない。
【００１５】
そこで、本発明においては、用紙側端揃え部材２７による押し力Ｆが用紙側端へ作用する最下流地点２７ａから搬送ローラ１０までの用紙搬送距離Ｄ１を用紙長Ｌより若干大きく設定（Ｄ１＞Ｌ）されている。これにより用紙先端ＰＬが搬送ローラ１０にニップされたとき用紙後端ＰＥが用紙側端揃え部材２７の作用域から外れ、用紙側端が給紙カセット２０の側壁部と用紙側端揃え部材２７から非接触状態（自由）になるので、高い精度の用紙搬送が行われる。
【００１６】
以下に実施例を説明する。図４は本発明に係る給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図、図５は図４のＩ−Ｉ矢視図、図６は給紙カセットの平面図、図７は給紙カセットの背面図、図８は裏カバーを取外した給紙カセットの背面図である。
【００１７】
図４において、給紙カセット２０は、底板部２２と、この底板部２２の前後および左右に設けられた側壁部２３とによって箱状容器を形成している。給紙カセット２０の前側には、積載された用紙Ｐを給紙ローラ６側に押し上げる押し板２１が配置されており、この押し板２１は押し板軸２４を底板部２２の軸受け部２５に回動可能に支持し、給紙カセット２０の前方の側壁部側を上方に動き得るようになっている。
【００１８】
給紙カセット２０の後側には、積載された用紙Ｐの用紙後端に当てられる当接部２６ａを有する用紙後端当て部材２６が側壁方向に並行かつ離間して１対設けられている。給紙カセット２０の一方の側壁部には、押し板２１より後方に用紙側端揃え部材２７が配置されており、他方の側壁部には用紙側端が当接する複数の凸部２３ａが設けられている。凸部２３ａは、押し板２１より後方で用紙側端揃え部材２７に対峙させて側壁部２３に形成されている。
給紙カセット２０の背面は、図７に示すように用紙後端当て部材２６および用紙側端揃え部材２７の機構部が配設されており、その機構部を覆って裏カバー３８が取り付けられている。
【００１９】
図８において、用紙後端当て部材２６は、カセット背面において移動可能に配設されたスライドプレート２６１に連結されており、このスライドプレート２６１とカセット背面との間にスプリング２６２が張設され、給紙カセット２０の前側へ付勢されている。用紙後端当て部材２６の当接部２６ａは、底板部２２に向かって給紙カセット２０の後側に傾斜した当接面を有し、この当接面がスプリング２６２の付勢力によって用紙後端に当てられる。これにより用紙Ｐは、上層側から底板部側の下層側に対して上側を下側より前方へ押し出され、給紙カセット２０の前部の側壁部２３に押しつけられ、給紙ローラ６およびパッド６Ｂにより上層側から１枚つづ分離して給送される。
【００２０】
給紙カセット２０の一方の側壁部側には、図６に示すように用紙Ｐの一方の側端を押して対向する側壁部に用紙側端を揃える為の用紙側端揃え部材２７が配置されている。用紙側端揃え部材２７は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂから成り、側壁部に沿って配置されている。第１の押し部２７Ａおよび第２の押し部２７Ｂの一端は、給紙カセット２０の背面に設けられたバー３１に連係されて用紙側端揃え部材２７のほぼ中間部分を構成すると共に、それぞれの押し部２７Ａ，２７Ｂの他端は底板部２２に回動可能に支持されている。第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側は、給紙カセット２０の背面側に配設された付勢機構３０により用紙側端を揃える側壁部に向かって付勢されている。
【００２１】
付勢機構３０は、図８に示すようにバー３１、可動プレート３２およびスプリング３３，３４，３５からなっている。バー３１は、第１の押し部２７Ａと第２の押し部２７Ｂの一端側に連結され、給紙カセット２０の側壁部に沿って回動可能に取り付けられている。可動プレート３２は、給紙カセット２０の挿入方向とは直角な方向にスライド可能に設けられており、給紙カセット２０の前記側壁部とは反対の側壁部側に用紙揃え用ボス３６ａを有するボスプレート３６が一体的に結合されている。ボスプレート３６の拡幅部３６ｂは、給紙カセット２０の背面に形成されたプレートガイド部３７にガイドされ、その先端のＬ形部分に当たってボスプレート３６のバー３１側への移動が規制される。
【００２２】
底板部２２と可動プレート３２の間にスプリング３３、またバー３１と可動プレート３２の間に複数のスプリング３４，３５がそれぞれ張設されている。スプリング３３は、図示の如く、ボスプレート３６をプレートガイド部３７のＬ形部分に突き当てて可動プレート３２を保持する。このとき、バー３１は、可動プレート３２の延出部３２ａによって用紙側端を押す内向きの動きが止められ、しかもスプリング３４，３５が共にバー３１に作用しない為、用紙側端揃え部材２７は、図６に示す位置にあって、外向きのみに動かすことができる。用紙側端揃え部材２７と用紙側端揃え側の側壁部との間隔は、用紙幅より若干広く設定されているので、図６に示す状態では用紙を収納する際に用紙側端揃え部材が邪魔になることはない。
【００２３】
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に装着する際、給紙カセット２０の挿入過程でスプリング３４、３５による荷重が１又は２の組み合わせによって作用する。その為のカム機構は、ボスプレート３６の用紙揃え用ボス３６ａ、給紙カセット装着部２の底フレーム４０に設けられたく字形の溝カム４１（図９参照）からなっている。
【００２４】
次に給紙カセット２０の装着時の用紙側端揃え動作について説明する。
給紙カセット２０を給紙カセット装着部２に挿込むと、図９に示すように用紙揃え用ボス３６ａが溝カム４１のカム面４１ａに接して案内される。先ずスプリング３４を働かせて用紙側端揃え部材２７により用紙側端を押す。この押し力は、図１０の▲１▼から図１１の▲２▼まで作用する。続けて給紙カセット２０を挿入するとスプリング３５が働くようになり、図１２の▲２▼から▲３▼の過程でスプリング３４との合成された荷重によって用紙側端を押し、側壁部に押さえ付ける。このときの押し力は、▲３▼の位置で最も大きくなる。更に奥へ、給紙カセット２０を挿入し、図１３に示す▲４▼を超えるとスプリング３５が働かなくなり、図１４の▲５▼の位置において、スプリング３４のみで用紙側端を押し、揃えた状態を維持する。
このように付勢機構を複数のスプリング３４，３５によって構成することで、給紙カセット２０の装着時に抵抗となる挿入方向とは直角な方向に加わる力を極力小さくし、つまり用紙側端を揃えるときのみに必要な力を働かせることができる。
【００２５】
本実施例の給紙カセットは、Ａ４サイズやレターサイズなど縦横のサイズが若干異なる用紙に対応するため、図６に示すように用紙後端当て部材２６および用紙側端揃え部材２７の配置を変える為の用紙後端当て部材用取付け穴２８および用紙側端揃え部材用取付け穴２９が穿設されている。各種の用紙サイズに対する用紙後端当て部材２６と用紙側端揃え部材２７の配置については、例えば、Ａ４サイズの用紙の場合には図７の位置の取付け穴を、またレターサイズの場合には図中の符号で指し示す取付け穴２８，２９をそれぞれ利用して配置される。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の給紙装置によれば、用紙先端が搬送ローラにニップされる前に用紙後端が自由になっているので、高い精度の搬送が行われ、高品質の印刷ができる。また、短い用紙搬送路により印刷速度がアップし、かつ小型化が図れる。
【００２７】
請求項５の給紙カセットによれば、給紙カセットから用紙が送り出される際に、給紙カセット内にある用紙側端の後方側の所定長が用紙側端揃え部材による押圧から解放されるので、用紙側端を側壁部へ押しつけることによる給紙系の負荷を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置を適用したプリンタ装置の斜視図である。
【図２】プリンタ装置における給紙装置の模式図である。
【図３】本発明の給紙装置の概念図である。
【図４】本発明に係る給紙装置における給紙カセットを用紙収納部側から見た斜視図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ矢視図である。
【図６】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの平面図である。、
【図７】本発明に係る給紙装置における給紙カセットの背面図である。
【図８】図７の裏カバーを取り外した給紙カセットの背面図である。
【図９】用紙揃え用ボスと溝カムの関係を示す図である。
【図１０】用紙側端揃え動作における1つのスプリングが作用を開始する説明図である。
【図１１】用紙側端揃え動作における１つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１２】用紙側端揃え動作における２つのスプリングが作用し、用紙側端を揃えたときの説明図である。
【図１３】用紙側端揃え動作における２つのスプリングの作用中の説明図である。
【図１４】用紙側端揃え動作における１つのスプリングを作用させた状態の用紙側端揃え完了時の説明図である。
【符号の説明】
１    プリンタ装置
２    給紙カセット装着部
６    給紙ローラ
１０  搬送ローラ
２０  給紙カセット
２１  押し板
２３  側壁部
２３ａ  突起
２７  用紙側端揃え部材
２７Ａ  第１の押し部
２７Ｂ  第２の押し部
３０  付勢機構
３１  バー
３２  可動プレート
３３〜３５  スプリング
３６  ボスプレート
３６ａ  ボス
４０  底フレーム
４１  溝カム
４１ａ  カム面
Ｐ    用紙
【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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