JP3731260B2

JP3731260B2 - 給紙装置及びそれを備える画像記録機

Info

Publication number: JP3731260B2
Application number: JP23636996A
Authority: JP
Inventors: 浩幸加藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: US6126161A; JPH1081429A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層した用紙束から用紙を１枚ずつ送り出す給紙装置およびそれを備える画像記録機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
積層した用紙束から給紙ローラにより用紙を送り出す際、その送り出す用紙を他の用紙から分離する手段として、コーナー爪、逆回転ローラ、摩擦パッドなどが用いられている。これらはそれぞれ組立のために比較的多くの工数を必要とする問題がある。つまり、コーナー爪は用紙カセットの側壁に上下揺動可能に取り付けられ、逆回転ローラは給紙ローラの下に駆動源に接続して取り付けられ、また摩擦パッドは給紙ローラに一定の圧力で接するように揺動可能に取り付けられる。
【０００３】
本発明者は先に、用紙の通路にストッパを突出する位置および退避する位置に揺動可能に設け、通常の薄紙すなわち剛性の小さい用紙がストッパに当接したときには、その用紙を湾曲し、はがきなどの厚紙すなわち剛性の大きい用紙が当接したときには、ストッパを退避するように、ストッパをバネで付勢したものを提案した（特願平８−７７０４９号）。本発明は、この種のストッパを用いるものにおいて、ストッパの組み付けを容易にし、さらに給紙装置全体の組み付けを容易にすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の給紙装置は、多数の用紙を積層収容するホッパと、そのホッパ内の用紙に接してその用紙を送り出す給紙ローラと、送り出された用紙の通路に突出する位置およびその通路から退避する位置に揺動可能に設けられ、前記用紙の通路に突出したときに前記ホッパに収容された用紙と接触する接触面が前記ホッパよりも上方へ離れるに従って用紙の送り方向と逆方向に漸次傾く接触面を持つストッパと、剛性の小さい用紙がそのストッパに当接したときには、その用紙を湾曲し、剛性の大きい用紙が当接したときには、そのストッパを退避するように、そのストッパを付勢する付勢手段とを備え、前記用紙通路の一側を形成するフレームの壁面に、その用紙通路側に開口した凹所を形成し、前記ストッパをその凹所に揺動可能に支持した構成とする。
【０００５】
この構成により、通常の薄紙など剛性の小さい用紙はストッパで湾曲させて分離し、厚紙など剛性の大きい用紙はストッパを退避させてそのストッパを越えて送り出すものにおいて、フレームの壁面に用紙通路側に開口して形成したた凹所に、ストッパを揺動可能に支持することで、そのストッパを容易に組み付けることができる。また、ストッパは、ホッパよりも上方に離れるに従って用紙の送り方向と逆方向に漸次傾く接触面を持つので、用紙の通路に突出した場合、用紙の通路から退避した場合と比較して用紙の先端を大きく撓ませることとなり、剛性の小さい用紙でも十分に分離することができる。
【０００６】
この場合、好ましくは請求項２に記載のように、前記ストッパと前記凹所の対向する側面に、互いに弾性嵌合する軸と軸受孔を設けることで、ストッパを凹所に挿入するとともに、軸と軸受孔を弾性嵌合することによりストッパを一層容易に組み付けることができる。
【０００７】
また請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の給紙装置において、前記ストッパが突出する前記フレームの壁面を、用紙の送り出し方向に上昇する傾斜面とすることで、厚紙など剛性の大きい用紙を、ストッパを退避させて傾斜面に沿って上方へ湾曲し、積層された用紙束から容易に１枚分離することができる。
【０００８】
さらに請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかに記載の給紙装置において、前記フレームに、前記用紙通路の左右両側に一対の側壁を設け、その両側壁を橋渡して前記給紙ローラを支持する支持軸を装着することで、フレームの一方から上記のようにストッパを組み付け、さらに給紙ローラを順次組み付けることができ、作業性がよく、容易に組み付けることができる。
【０００９】
この請求項４に記載の構成において、請求項５に記載のように、前記両側壁の少なくとも一方は、前記給紙ローラの支持軸を嵌合する軸受孔をその側壁の一端に開放して形成することで、給紙ローラを支持軸上に組み付けた状態で、その支持軸を側壁に組み付けることができ、一層作業性がよくなる。
【００１０】
また請求項６に記載のように、請求項２に記載の給紙装置において、前記付勢手段を、前記ストッパと前記凹所の底との間に挿入されたバネとし、前記ストッパを、そのバネを透視可能な透明材料で製作することで、ストッパを組み付けた後、バネがストッパに対して正確な位置にあるかどうか容易に確認することができる。
【００１１】
さらに上記請求項１〜６のいずれかにおいて、前記フレームに、前記用紙通路と接続した凹部を設け、その凹部にホッパを着脱可能に装着することで、フレームの一方から上記のようにストッパを組み付け、さらにホッパを順次組み付けることができ、作業性がよい。
【００１２】
そして、上記給紙装置は、送り出された用紙に向けてインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット式記録ヘッドを備える画像記録機において、好適に実施することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をインクジェット式の画像記録機に具体化した図面を参照して説明する。
【００１４】
この画像記録機は、給紙装置２から用紙Ｓを１枚ずつ送り出し、さらに搬送装置７によりその用紙を記録機構１の前面に搬送し、用紙Ｓに所定の記録を行う。用紙Ｓは、一定寸法の矩形状に裁断されたいわゆる単票用紙である。
【００１５】
記録機構１には、ガイドレール１０に沿って往復移動するキャリッジ１１と、キャリッジ１１に支持されたインクカートリッジ１２及び記録ヘッド１３が設けられる。ガイドレール１０は、給紙装置２から供給される用紙Ｓの幅方向、すなわち用紙Ｓの表面と平行でかつ用紙Ｓの送り方向と直交する方向に配置される。記録時には、キャリッジ１１が不図示の駆動源（例えばモータ）にて往復駆動されつつ記録ヘッド１３からその下方を通過する用紙Ｓに向かってインク滴が吐出され、それにより用紙Ｓに文字や図形からなる画像が記録される。
【００１６】
搬送機構７は、搬送ローラ７０と従動ローラ７１とから構成される。給紙装置２から送られた用紙Ｓは、その先端を両ローラにレジストされ、その後、記録機構１に対向するまで送られ、記録機構１が１行記録するごとに所定量ずつ送られる。
【００１７】
給紙装置２は、用紙Ｓを積層状態で収容するホッパ３と、ホッパ３から用紙Ｓを送り出すための送出機構４と、ホッパ３から送り出される用紙Ｓが突き当たるように設けられた壁部５と、その壁部５に設けられたストッパ機構６とを有する。搬送機構７は壁部５よりも用紙Ｓの送り方向前方に位置する。
【００１８】
ホッパ３は、画像記録機のフレーム８に形成されたホッパ受け凹部８０により、その先端側（用紙Ｓの排出端側）を下にして斜めに傾いた状態で支持される。ホッパ３の内部には、用紙Ｓを積層支持する押上板３１が設けられる。
【００１９】
押上板３１はホッパ３の後端側に設けられた回動軸３４を中心として回動可能であり、バネ３５により用紙Ｓの先端側が押し上げられ、送出機構４側に付勢される。なお、回動軸３４は用紙Ｓの幅方向と平行である。図２に示すように、押上板３１の上面には、最下位の用紙Ｓをホッパ３内に拘束するための摩擦部材３６が取付けられ、用紙Ｓの枚数が少ないとき（例えば２、３枚のとき）には全ての用紙Ｓが押上板３１の上面を滑って一度に送り出されることを防止している。摩擦部材３６としては例えばコルクが使用される。
【００２０】
送出機構４は、用紙Ｓの幅方向と平行な支持軸４０と、支持軸４０上に間隔をおいて取付けられた複数の給紙ローラ４１と、複数のカラー４２を有する。支持軸４０は、フレーム８の上面に立つ一対の側壁８１間に橋渡して支持され、不図示の駆動源により図１の時計方向に回転可能である。給紙ローラ４１は、支持軸４０と同軸の円弧を描くように湾曲する円周部４１０と、その円周部４１０よりも半径方向中心側に後退した弦状部４１１とを有する。給紙ローラ４１は支持軸４０と一体に回転可能とされている。円周部４１０はその周方向において一枚の用紙Ｓを搬送機構７の搬送ローラ７０と従動ローラ７１との間まで送り出すのに必要な長さを有する。
【００２１】
カラー４２は、曲率一定の外周面を有する円板状に形成され、支持軸４０に対して相対的に回転自在である。カラー４２の外周面は給紙ローラ４１の円周部４１０の外径よりも僅かに小径に設定され、給紙ローラ４１の弦状部４１１よりも半径方向外側に位置する。支持軸４０が図１の時計方向に回転して給紙ローラ４１の円周部４１０がホッパ３と対向すると、押上板３１にて押し上げられた用紙Ｓが給紙ローラ４１の外周に押し付けられ、それによりホッパ３の最上位の用紙Ｓが押し出される。給紙ローラ４１の回転が進行して弦状部４１１がホッパ３側に繰り出されると、ホッパ３内に残された用紙Ｓがカラー４２の外周面に突き当てられる。これにより、用紙Ｓの送出完了後、給紙ローラ４１が用紙Ｓから離れた状態に保持されながら、搬送機構７により搬送される用紙Ｓに追従してカラー４２が回転される。そして次の用紙Ｓの送り出しが開始される迄の間、用紙Ｓの浮き上がりが阻止される。
【００２２】
図１に示すように、壁部５はホッパ受け凹部８０の一側においてフレーム８に一体に形成される。壁部５の詳細を図３に示す。壁部５には、ホッパ３の先端から下降する用紙Ｓを受け止める用紙受け面５０と、この用紙受け面５０の上方に連続し、ホッパ３から送り方向前方へ向かうにしたがって上昇する傾斜面５１とが形成される。ホッパ受け凹部８０一側の用紙受け面５０から連続して記録ヘッド１３と対向する位置へ延びるフレーム８の壁面に沿って、ホッパ３から送り出された用紙Ｓのための用紙通路が形成される。
【００２３】
傾斜面５１には用紙通路側に開口した凹所５１０が設けられ、その凹所５１０内に上述したストッパ機構６が配置される。なお、傾斜面５１は湾曲させてもよく、その表面に送り方向へ延びる突条部５１１を設けてもよい。突条部５１１が設けられている場合には、その突条部５１１の上面によって傾斜面５１の形状が規定される。
【００２４】
ストッパ機構６は、軸６０を中心に揺動して傾斜面５１から出没可能なストッパ６１と、このストッパ６１を傾斜面５１からホッパ３側へ突出するように付勢するコイルバネ（付勢手段）６２とを有する。軸６０は傾斜面５１に対して送り方向上流側に位置して用紙の幅方向と平行に設けられ、ストッパ６１はその軸と反対側の端部、すなわち傾斜面５１に対して下流側の端部を傾斜面５１から突出させる。その突出状態においてホッパ側に向いたストッパ６１の面６１０は、傾斜面５１に対してホッパ側から見て鈍角に傾斜し、用紙Ｓと接触可能な面となっている。用紙Ｓの送り方向に関して傾斜面５１よりも接触面６１０の方が勾配が大きい。また、ストッパ６１は、その一端（軸側の端部）から突出したアーム６３を凹所５１０の一側上面に当接させることで、傾斜面５１からの最大突出位置を規制している。
【００２５】
ストッパ６１はフレーム８と同様の樹脂にて形成され、その剛性は接触面６１０に突き当たる用紙Ｓが押す力に抗して一定形態を保つように高く設定されている。コイルバネ６２がストッパ６１を押す力は、用紙Ｓの剛性に応じてストッパ６１が傾斜面５１から出没するように設定され、それにより用紙Ｓの剛性に応じた適切な分離効果が保障される。
【００２６】
すなわち、剛性の大きい用紙Ｓ（例えばハガキや封筒のような厚紙）が接触面６１０を押すときには、図６に実線で示すようにストッパ６１が傾斜面５１とほぼ同一面まで押し込まれ、つまり用紙通路から退避し、用紙Ｓの先端が傾斜面５１を滑りつつホッパ３から送り出される。このとき、ホッパ３から複数の用紙Ｓが同時に送り出されても、それらの用紙Ｓが傾斜面５１に沿って湾曲することで、相互に分離される。その結果、最上位の用紙Ｓのみが給紙ローラ４１に押されて傾斜面５１を乗り越える。
【００２７】
一方、通常の薄紙など剛性の小さい用紙Ｓがストッパ６１を押すときには、図５（ａ）に示すようにその用紙Ｓの剛性ではバネ６２がほとんど圧縮されることなくストッパ６１が傾斜面５１から突出し、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、用紙Ｓは湾曲してストッパ６１を乗り越え、送り出される。この場合、ストッパ６１が傾斜面５１下に退避した場合と比較して用紙Ｓの先端部が大きく湾曲するので、剛性の小さい用紙Ｓでも十分に分離され、最上位の用紙Ｓよりも下の用紙Ｓはストッパ６１にて確実に拘束される。
【００２８】
このように剛性の小さい用紙Ｓは専らストッパ６１にて分離されるので、傾斜面５１の勾配は剛性の大きい用紙Ｓに対して適切な分離作用が働くように設定すればよく、それにより種々の用紙Ｓをそれらの剛性の大小に拘りなく確実に分離できる。
【００２９】
フレーム８は一対の側壁８１間の上面を上方へ開放した形状に形成され、送出機構４から記録機構１の上方は不図示のカバー部材で覆われる。ホッパ受け凹部８０および凹所５１０も上方へ開放して形成され、また用紙通路は一対の側壁８１で幅を画定され、上方へ開放して形成される。
【００３０】
ストッパ６１は、図４に示すようにその側面に弾性変形可能に突出したアーム片６４に軸受孔６４１（図３）を備え、凹所５１はその側面に内側へ突出した軸６１を備える。図３に示すように、ストッパ６１を凹所５１０に上方から挿入して軸受孔６４１に軸６０を弾性嵌合させると、ストッパ６１は軸６０に揺動可能に支持される。ストッパ６１を凹所５１０に上方から挿入するのと同時に、凹所５１０の底壁５１０ａとストッパ６１との間にコイルバネ６２が圧縮状態に装着される。コイルバネ６２の両端は底壁５１０ａとストッパ６１にそれぞれ凹状または凸状に設けた取付座５１０ｂ、６１ｂに位置決めされるが、所定位置に装着されたことをストッパ６１上から透視して確認するために、ストッパ６１は透明材料で製作されている。なお、軸６０を凹所５１０側に、軸受孔６４１をストッパ６１側に設けることもできる。
【００３１】
一対の側壁８１はそれぞれ支持軸４０を嵌合するための軸受孔８１１を有し、その一方の側壁８１は一端において軸受孔８１１を開放する溝８１２を有する。溝８１２の幅は軸受孔８１１の直径よりも小さく形成されている。支持軸４０は、全体として溝８１２よりも大きい直径をもち一部において溝８１２よりも狭くなるように切り欠いた部分４０１を備え、溝８１２をとおして切欠部分４０１を挿入することで、軸受孔８１１に支持軸４０を回転可能に支持することができる。溝８１２は両方の側壁８１に設けても差し支えないが、一方の側壁８１にのみあれば、支持軸４０を傾けるようにして一端を他方の側壁の軸受孔に嵌合した後、他端を上記のように一方の側壁に支持することができる。給紙ローラ４１、カラー４２は、支持軸４０にあらかじめ組み付けられ、上記のように支持軸４０を側壁８１に支持することで、所定位置に配置される。
【００３２】
ホッパ３は、給紙ローラ４１の後方側から挿入してホッパ受け凹部８０に着脱可能に装着される。
【００３３】
上記のように、ストッパ機構６、送出機構４、ホッパ３はフレーム８に対して上方から順次組み付けることができ、その作業性がきわめて優れる。
【００３４】
本発明は種々の形態にて実施可能である。例えば、傾斜面５１の全体にストッパ６１を設けてもよい。ストッパ６１をゴム等の弾性材料で構成して用紙Ｓの押す力で幾らか変形させるようにしてもよい。その場合でも、用紙Ｓに対して、傾斜面５１とストッパ６１の接触面６１０の二種類を選択的に接触させる限りは、従来よりも分離可能な用紙の種類を拡大できる。本発明の給紙装置は、インクジェット式の画像記録機に限らず、レーザー式等の他の画像記録機、コピー機、ファクシミリ等の各種の印刷装置に適用できる。用紙を水平に保持する給紙装置であっても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式の画像記録機のホッパから記録機構に至る部分の縦断面図。
【図２】図１の矢印Ｂ方向からの平面図。
【図３】図１の送出機構、ストッパ機構を分解して示す図。
【図４】ストッパ機構の平面図
【図５】剛性の小さい用紙が分離される状態を示す図。
【図６】剛性の大きい用紙が分離される状態を示す図。
【符号の説明】
１・・・記録機構
２・・・給紙装置
３・・・ホッパ
４・・・送出機構
４０・・・支持軸
４１・・・給紙ローラ
５１・・・傾斜面
５１０・・・凹所
６・・・ストッパ機構
６０・・・軸
６１・・・ストッパ
６２・・・コイルバネ〔付勢手段〕
６４１・・・軸受孔
８・・・フレーム
８０・・・ホッパ受け凹部
８１・・・側壁

Claims

多数の用紙を積層収容するホッパと、
そのホッパ内の用紙に接してその用紙を送り出す給紙ローラと、
送り出された用紙の通路に突出する位置およびその通路から退避する位置に揺動可能に設けられ、前記用紙の通路に突出したときに前記ホッパに収容された用紙と接触する接触面が前記ホッパよりも上方へ離れるに従って用紙の送り方向と逆方向に漸次傾く接触面を持つストッパと、
剛性の小さい用紙がそのストッパに当接したときには、その用紙を湾曲し、剛性の大きい用紙が当接したときには、そのストッパを退避するように、そのストッパを付勢する付勢手段とを備え、前記用紙通路の一側を形成するフレームの壁面に、その用紙通路側に開口した凹所を形成し、前記ストッパをその凹所に揺動可能に支持した給紙装置。
請求項１において、前記ストッパと前記凹所の対向する側面に、互いに弾性嵌合する軸と軸受孔を設け、その軸と軸受孔の嵌合により前記ストッパを揺動可能に支持した給紙装置。
請求項１または２において、前記ストッパが突出する前記フレームの壁面は、用紙の送り出し方向に上昇する傾斜面である給紙装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、さらに前記フレームは、前記用紙通路の左右両側に一対の側壁を有し、その両側壁を橋渡して前記給紙ローラを支持する支持軸を装着した給紙装置。
請求項４において、前記両側壁の少なくとも一方は、前記給紙ローラの支持軸を嵌合する軸受孔をその側壁の一端に開放して形成してある給紙装置。
請求項２において、前記付勢手段は、前記ストッパと前記凹所の底との間に挿入されたバネであり、前記ストッパはそのバネを透視可能な透明材料で製作されている給紙装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記フレームは、前記用紙通路と接続した凹部を有し、その凹部に前記ホッパを着脱可能に装着した給紙装置。
請求項１〜７のいずれかの給紙装置を備え、さらに前記送り出された用紙に向けてインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット式記録ヘッドを備える画像記録機。