JP2006052083A - 用紙供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸引給紙方式の用紙供給装置において、用紙を分離するための空気吹き出し部と用紙との間に所定の距離を確保すべく、必要に応じて用紙ストッパを配置する。
【解決手段】 用紙供給装置１の用紙収容部１０の、供給方向下流側には用紙Ｐの分離を助長する送風分離装置２０が、上方には用紙Ｐを吸引して送り出す吸引給紙機構３０が配置される。送風ダクト２１の用紙収容部１０側の側面には、用紙ストッパ６０が備えられる。用紙ストッパ６０は、その下流側の側面、すなわち送風ダクト２１の内部に位置する垂直平面の箇所が開口した箱状をなす。送風分離装置２０が運転されると、用紙ストッパ６０の下流側端部から内部へ空気が流れ込み、この空気圧により用紙ストッパ６０が展開位置へと付勢される。送風分離装置２０が運転停止すると、用紙ストッパ６０は、ばね６２の作用により収納位置へと自動的に位置変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カットペーパーのような用紙の供給装置に関する。

用紙供給装置は、複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置には不可欠である。用紙がカットペーパーである場合、用紙供給装置は、載置台やトレイに積み上げられた用紙の最上層から１枚ずつ分離供給するものが多い。このような用紙供給装置は、画像形成装置のカセット式給紙部や手差し給紙部、原稿送り部等に用いられる。

用紙供給装置の用紙収容部からその外部へと用紙を送り出す手法としては、吸引給紙方式とローラ給紙方式とが存在する。吸引給紙方式は、用紙供給方向の上流側、及び下流側に備えられた２本のローラとこれらに巻き掛けられた供給ベルトで構成され、この供給ベルトに用紙を吸着させて供給ベルトを回転し、用紙収容部の外部へと送り出すものが一般的である。一方、ローラ給紙方式は、上流側、及び下流側に備えられた２組のローラで構成され、用紙を上流側ローラによって下流側ローラへと引き渡し、下流側ローラによって用紙収容部の外部へと送り出すものである。

吸引給紙方式において、用紙収容部に積載された用紙を１枚ずつ分離するために、空気流を用いた分離手段が提案されている。これは、用紙束の上部下流端に、略水平方向から空気を吹き当てて上層の用紙を浮揚させ、分離させるものである。このような吸引給紙方式を用いた用紙供給装置の例を特許文献１、及び２に見ることができる。
特開平９−３２３８３６号公報（第３−５頁、図２） 特開２００１−２３３４８７号公報（第３−７頁、図２）

ここで、画像形成装置において用いられるカットペーパーは、その裁断方法が悪くて縁部が分離し難い状態であったり、用紙間の密着性が高かったり、カールやくせが付いていたりすることがある。したがって、前記のように用紙束の下流端に空気を吹き当てて分離させる際に、空気の吹き出し部の先端と用紙との間に所定の距離を確保しなければ、用紙を効果的に分離させることができず、用紙が重なって送り出される重送の問題が発生し易くなる。そして、供給される今回給紙用紙に引っ張られて、次回給紙用紙が下流側に移動してしまうと、空気の吹き出し部等の部材に次回給紙用紙が引っ掛かり、ジャムを起こしたり、その用紙を供給することができなかったりする不具合が発生する。

このような問題に対して、特許文献１、及び２に記載の給紙装置（用紙供給装置）は、用紙を分離するための空気吹き出し部の用紙収容部側に、ゲート板やリタード部材と呼ばれる用紙ストッパを設けることにより、吹き出し部の先端と用紙との間に所定の距離を確保している。しかしながら、これらの用紙ストッパは、用紙収容部に積み上げられた用紙束に非常に近接しているので、用紙を補充する際に邪魔になって用紙の端部が折れてしまったり、用紙の載置台が上昇する際に用紙ストッパに引っ掛かって用紙ストッパや空気吹き出し部、載置台を破損したりする恐れがある。そして、用紙供給部が、給紙装置本体から引き出し可能な用紙カセットである場合には、用紙カセットを本体に収納し難い、或いは収納できなくなる等の不具合が発生する可能性が高い。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、吸引給紙方式を用いた用紙供給装置において、用紙を分離するための空気吹き出し部と用紙との間に所定の距離を確保すべく、必要に応じて用紙ストッパを配置することができ、用紙の補充や載置台の上昇、用紙カセットの収納を円滑に行うことが可能な用紙供給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、用紙を載置台に積載して収容する用紙収容部と、この用紙収容部の供給方向下流側に配置され、用紙束に空気を吹き当てて用紙の分離を助長する送風分離装置と、前記用紙収容部の上方に配置され、用紙収容部から用紙を吸引して送り出す吸引給紙機構とを備え、前記載置台に積載された用紙の最上層から用紙を１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、前記送風分離装置に対して収納、展開両様の位置をとり得るものであって、その展開位置において用紙の下流側への移動を阻止する用紙ストッパを備え、この用紙ストッパは、用紙供給動作を実行している間のみ、展開位置に位置変更することとした。

また、前記構成の用紙供給装置において、前記用紙収容部が、用紙供給装置本体から引き出し可能な用紙カセットで構成されていることとした。

また、前記構成の用紙供給装置において、前記用紙ストッパは、前記送風分離装置が起こす空気流により前記展開位置へと付勢せしめられるものであって、用紙ストッパを前記収納位置に付勢する弾性部材を備えることとした。

また、前記構成の用紙供給装置において、前記用紙ストッパは、その用紙当接面に用紙の分離を助長する摩擦部材を備えることとした。

本発明の構成によれば、送風分離装置に対して収納、展開両様の位置をとり得るものであって、その展開位置において用紙の下流側への移動を阻止する用紙ストッパを備え、この用紙ストッパは、用紙供給動作を実行している間のみ、展開位置に位置変更することとしたので、用紙を分離するための送風分離装置の空気吹き出し部と用紙との間に所定の距離を確保すべく、必要に応じて用紙ストッパを配置することができる。したがって、用紙供給動作をしていない時には、用紙ストッパを用紙近傍から退避させることができるので、用紙の補充や載置台の上昇を円滑に行うことが可能である。

また、前記構成の用紙供給装置において、用紙収容部が、用紙供給装置本体から引き出し可能な用紙カセットで構成されていることとしたので、用紙カセットの収納時に、用紙ストッパが邪魔になることがない。したがって、用紙カセットに積み上げられた用紙が用紙ストッパに引っ掛かることに起因する、用紙の破損や、用紙カセットのスライド機構の破損を防止することが可能である。

また、用紙ストッパは、送風分離装置が起こす空気流により展開位置へと付勢せしめられるものであって、用紙ストッパを収納位置に付勢する弾性部材を備えることとしたので、用紙供給動作の開始に伴って自動的に用紙ストッパを展開位置に変位させることができるとともに、用紙供給動作の終了に伴って自動的に用紙ストッパを収納位置に変位させることができる。さらに、用紙ストッパの変位に、モータ等の駆動装置を必要としない。したがって、このような簡便な機構により、容易に用紙ストッパを位置変更させることが可能である。そして、用紙供給装置の省スペース化、低コスト化を図ることができる。

また、用紙ストッパは、その用紙当接面に用紙の分離を助長する摩擦部材を備えることとしたので、空気吹き出し部と用紙との間に所定の距離を確保しつつ、用紙と接触する箇所において摩擦力を作用させることが可能となる。したがって、用紙の縁部が分離し易くなり、送風分離装置による用紙の分離作用をさらに向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１１に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係る用紙供給装置について、図１、及び図２を用いてその構成の概略を説明する。図１は用紙供給装置の模型的垂直断面正面図、図２は用紙供給装置の吸引給紙機構の模型的上面図である。

図１に示すように、用紙供給装置１には、用紙収容部１０、送風分離装置２０、吸引給紙機構３０、及び用紙保持ローラ４０が備えられている。

用紙収容部１０の主たるところは、収容箱１１で構成されている。収容箱１１は、上面が開口し、用紙Ｐを積載し易いように側面に切り欠き部（図示せず）が設けられている。用紙Ｐは、収容箱１１の上面方向から積載して収容される。

収容箱１１の内側には載置台１２が備えられ、この載置台１２の上に用紙Ｐが積載されている。用紙Ｐは、図１において載置台１２の上部から、後述する吸引給紙機構２０により右上方に向かって送り出される。載置台１２は、昇降機構１３によりその高さを変えるものであり、用紙Ｐが満載されている時には最下方にあり、用紙Ｐが減少するとともに上昇する。昇降機構１３としては、ジャッキのように下から押し上げる機構を採用してもよく、エレベータのようにワイヤで上方に吊り上げる機構を採用してもよい。昇降機構１３の動力源としてはモータ（図示せず）が用いられる。

なお、用紙収容部１０は、用紙供給装置１の本体から引き出しが可能な用紙カセットとして構成されている。用紙収容部１０は、本体との間に設けられたスライド機構（図示せず）により、用紙供給装置１の前方に向かって水平に引き出すことが可能である。用紙収容部１０を引き出した状態において、収容箱１１に対して用紙Ｐを出し入れできる。

送風分離装置２０は、用紙収容部１０の供給方向下流側に配置され、用紙束に向かって空気を吹き当てて、用紙Ｐの分離を助長する役目を果たす。送風分離装置２０からは、上流側斜め上方、すなわち図１において、用紙収容部１０から吸引給紙機構３０へと移動する用紙Ｐの下流端に向かって、空気が吹き当てられる。送風分離装置２０の詳細については、後述する。

吸引給紙機構３０は、用紙収容部１０の上方に備えられ、載置台１２に積載された用紙Ｐの最上層から１枚ずつ吸引して分離し、用紙供給装置１の外部へと用紙Ｐを送り出すものである。吸引給紙機構３０には、供給ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、及び吸引部５０が備えられている。

図１に示すように、供給ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３に巻き掛けられている。駆動ローラ３２は用紙Ｐの供給方向と直角をなす用紙幅方向と平行に下流側に、従動ローラ３３は同じく上流側に備えられている。駆動ローラ３２は、図示しないモータにより回転せしめられる。これにより供給ベルト３１が回転され、用紙Ｐに送りを与えることができる。供給ベルト３１には、図２に示すように、一面に***３１ａが設けられている。

図１、及び図２に示すように、供給ベルト３１の内側には、吸引部５０が配置されている。吸引部５０には、吸引ダクト５１、及び吸引ファン５２が備えられている。吸引ダクト５１は、図１において、供給ベルト３１内側の、駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間の下方に供給ベルト３１に接近して備えられている。吸引ダクト５１の底面には、一面に吸気口５１ａが設けられている。吸引ダクト５１の下流部、すなわち排気側には、図２に示すように、吸引ファン５２が連結されている。この吸引ファン５２によって吸引された空気は、排気口５２ａを通して吸引部５０の外部へ排出される。

図１に示すように、用紙収容部１０に積載された用紙Ｐの最上層の上流部上方には、用紙保持ローラ４０が備えられている。用紙保持ローラ４０は、図示しない回動アームの先端に支持され、図示しない付勢手段や重力の作用により用紙Ｐの最上層に圧接している。用紙保持ローラ４０は、用紙Ｐが意図せず下流側へと移動することを防止するためのものである。この用紙保持ローラ４０と用紙Ｐとの間の摩擦力は、用紙Ｐが送り出される際に吸引給紙機構３０により引っ張られる力よりも小さい。

次に、送風分離装置２０について、図１に加えて、図３〜図６を用いてその構成の詳細を説明する。図３は送風分離装置の模型的上面図、図４は送風分離装置の送風ダクトの斜視図である。図５は図３に示す送風ダクトのＶ−Ｖ線における模型的垂直断面図、図６は図３に示す送風ダクトのＶＩ−ＶＩ線における模型的垂直断面図である。

送風分離装置２０は、前述のように、用紙収容部１０の供給方向下流側に配置されている（図１参照）。図３に示すように、送風分離装置２０には、送風ダクト２１、吹き出しノズル２２、送風ファン２３、及び用紙ストッパ６０が備えられている。

送風ダクト２１は、用紙供給部１０の収容箱１１の上部下流端に接近して備えられている（図１参照）。送風ダクト２１の上部には、図３〜図５に示すように、複数の吹き出しノズル２２が備えられている。吹き出しノズル２２は、上流側斜め上方、すなわち図１、及び図５において、用紙収容部１０から吸引給紙機構３０へと移動する用紙Ｐの下流端に向かって空気を吹き当てることができるような向きで配置されている。送風ダクト２１の上流部、すなわち吸気側には、図３に示すように、送風ファン２３が連結されている。この送風ファン２３によって送られる空気は、送風ダクト２１内を通って、吹き出しノズル２２から用紙Ｐに吹き当てられる。

用紙ストッパ６０は、送風ダクト２１の用紙収容部１０側の側面に、用紙幅方向に距離を空けて２個備えられている。用紙ストッパ６０は、送風ダクト２１側面に設けられた角筒状のガイド部２４の内側に備えられている。用紙ストッパ６０は、その下流側の側面、すなわち送風ダクト２１の内部に位置する垂直平面の箇所が開口した箱状をなしている。用紙ストッパ６０の下流側側面の開口箇所には、その縁部をぐるりと取り囲む形で、フランジ状の係止部６１が設けられている。

用紙ストッパ６０は、送風分離装置２０の送風ダクト２１に対して収納、展開両様の位置をとり得るものであり、図３〜図６は、用紙ストッパ６０が収納位置にある状態を示している。用紙ストッパ６０は、その収納位置から用紙収容部１０に向かって、すなわち図３〜図６において左方に、略水平に突出するようにして変位することにより展開位置へと位置変更する（図７〜図９参照）。

用紙ストッパ６０の下流側の端部には、弾性部材であるばね６２が、送風ダクト２１の下流側内面との間に連結されている。このばね６２は、用紙ストッパ６０を収納位置に付勢するものである。図５、及び図６に示すように、用紙ストッパ６０は、その係止部６１が、送風ダクト２１の上部内面に設けられた係止片２５に引っ掛かることにより、これらの図に示す収納位置を超えて右方に変位することはない。

上記構成の用紙ストッパ６０に対して、用紙供給装置１による用紙供給動作が実行され、送風分離装置２０の運転が開始されると、用紙ストッパ６０は、図７〜図９に示す展開位置に位置変更する。図７は図４と同様の送風ダクトの斜視図、図８は図１と同様の用紙供給装置の模型的垂直断面正面図、図９は図６と同様の送風ダクトの模型的垂直断面図にして、それぞれ用紙ストッパが展開位置にある状態を示すものである。

送風分離装置２０が運転されると、送風ダクト２１内に空気流が発生し、前述のように、吹き出しノズル２２から空気が吹き出される（図３参照）。この時、用紙ストッパ６０の下流側端部から用紙ストッパ６０内部へも空気が流れ込み、この空気圧によって用紙ストッパ６０がばね６２に抗して展開方向へ押し出される。すなわち、用紙ストッパ６０は、送風分離装置２０が起こす空気流により展開位置へと付勢せしめられる（図７〜図９参照）。

なお、用紙ストッパ６０の下流側端部と送風ダクト２１の下流側内面との間に連結されたばね６２は、上記空気流による付勢力よりも小さい弾発力を有する。そして、用紙ストッパ６０は、その展開位置において、係止部６１が送風ダクト２１の上流側内面に係合するので、図９に示す位置を超えて左方に移動して送風ダクト２１から外れてしまうことはない。

上記のように用紙ストッパ６０が展開位置に位置変更すると、図８、及び図９に示すように、用紙ストッパ６０の用紙当接面６３が、用紙収容部１０に積載された用紙Ｐの下流側端部に接触する。これにより、用紙Ｐの下流側への移動が阻止される。したがって、用紙ストッパ６０は、用紙供給動作を実行している間のみ展開位置に位置変更して、用紙Ｐの下流側への移動を阻止する。

用紙供給動作が停止して、送風分離装置２０の運転が止まると、用紙ストッパ６０の内部に空気が流れ込むこともなくなる。これに伴って用紙ストッパ６０は、ばね６２の作用により収納位置へと位置変更する。

このようにして、送風分離装置２０に対して収納、展開両様の位置をとり得るものであって、その展開位置において用紙Ｐの下流側への移動を阻止する用紙ストッパ６０を備え、この用紙ストッパ６０は、用紙供給動作を実行している間のみ、展開位置に位置変更するので、用紙Ｐを分離するための送風分離装置２０の空気吹き出し部である吹き出しノズル２２と用紙Ｐとの間に所定の距離を確保すべく、必要に応じて用紙ストッパ６０を配置することができる。したがって、用紙供給動作をしていない時には、用紙ストッパ６０を用紙Ｐの近傍から退避させることができるので、用紙Ｐの補充や載置台１２の上昇を円滑に行うことが可能である。

また、用紙収容部１０が、用紙供給装置１の本体から引き出し可能な用紙カセットで構成されているので、用紙カセットである用紙収容部１０の収納時に、用紙ストッパ６０が邪魔になることがない。したがって、用紙カセットに積み上げられた用紙Ｐが用紙ストッパ６０に引っ掛かることに起因する、用紙Ｐの破損や、用紙カセットのスライド機構の破損を防止することが可能である。

さらに、用紙ストッパ６０は、送風分離装置２０が起こす空気流により展開位置へと付勢せしめられるものであって、用紙ストッパ６０を収納位置に付勢する弾性部材であるばね６２を備えるので、用紙供給動作の開始に伴って自動的に用紙ストッパ６０を展開位置に変位させることができるとともに、用紙供給動作の終了に伴って自動的に用紙ストッパ６０を収納位置に変位させることができる。さらに、用紙ストッパ６０の変位に、モータ等の駆動装置を必要としない。したがって、このような簡便な機構により、容易に用紙ストッパ６０を位置変更させることが可能である。そして、用紙供給装置１の省スペース化、低コスト化を図ることができる。

なお、用紙ストッパ６０は、用紙幅方向に２個設けられているが、１個、または３個以上設けても構わない。また、ばね６２は、コイルばねや板ばね等のばね類に限定されるものではなく、ゴムやスポンジ等の別の弾性部材に代えても構わない。

次に、本発明の第２の実施形態に係る用紙供給装置について、図１０を用いてその構成を説明する。図１０は、用紙供給装置の送風ダクトの模型的部分拡大上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記図１〜図９に示す第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。

第２の実施形態において、用紙ストッパ７０は、その上方から見た水平断面形状が扇形の箱状をなしており、下流側の垂直平面が開口している。用紙ストッパ７０は、扇形の要の箇所に設けられた支軸７１により送風ダクト２１に支持され、この支軸７１を中心として、水平面内で回動可能である。用紙ストッパ７０の垂直曲面の下流側端部には、係止部７２が設けられている。

用紙ストッパ７０は、水平面内で回動して、送風ダクト２１に対して収納、展開両様の位置をとり得る。この時、用紙ストッパ７０は、送風ダクト２１の側面に設けられた開口２６から出没する。図１０の実線で描かれたものが、用紙ストッパ７０が収納位置にある状態を示しており、一点鎖線が展開位置にある状態を示している。用紙ストッパ７０は、その展開位置において、係止部７２が送風ダクト２１の上流側内面に係合するので、図１０に示す一点鎖線の位置を超えて時計方向に回転してしまうことはない。

このようにして、用紙ストッパ７０が水平面内で回動するものであっても、前記第１の実施形態と同様に、送風分離装置２０が起こす空気流により展開位置へと付勢せしめられる。そして、送風分離装置２０の運転が止まると、これに伴って用紙ストッパ７０は、ばね６２の作用により収納位置へと位置変更する。したがって、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。

次に、本発明の第３の実施形態に係る用紙供給装置について、図１１を用いてその構成を説明する。図１１は、送風ダクトの用紙ストッパの箇所を示す部分拡大斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記図１〜図９に示す第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。

第３の実施形態において、用紙ストッパ６０の用紙当接面６３には、摩擦部材６４が取り付けられている。摩擦部材６４は、用紙Ｐの下流側端部に接触して、用紙Ｐの分離を助長するものである。この摩擦部材６４は、アクリルパイルやスポンジ、フェルトにより構成されている。

このようにして、用紙ストッパ６０は、その用紙当接面６３に用紙Ｐの分離を助長する摩擦部材６４を備えるので、空気吹き出し部である吹き出しノズル２２と用紙Ｐとの間に所定の距離を確保しつつ、用紙Ｐと接触する箇所において摩擦力を作用させることが可能となる。したがって、用紙Ｐの縁部が分離し易くなり、送風分離装置２０による用紙Ｐの分離作用をさらに向上させることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、吸引給紙方式を用いた用紙供給装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る用紙供給装置の模型的垂直断面正面図である。 図１に示す用紙供給装置の吸引給紙機構の模型的上面図である。 図１に示す用紙供給装置の送風分離装置の模型的上面図である。 図３に示す送風分離装置の送風ダクトの斜視図である。 図３に示す送風ダクトのＶ−Ｖ線における模型的垂直断面図である。 図３に示す送風ダクトのＶＩ−ＶＩ線における模型的垂直断面図である。 図４と同様の送風ダクトの斜視図にして、用紙ストッパが展開位置にある状態を示すものである。 図１と同様の用紙供給装置の模型的垂直断面正面図にして、用紙ストッパが展開位置にある状態を示すものである。 図６と同様の送風ダクトの模型的垂直断面図にして、用紙ストッパが展開位置にある状態を示すものである。 本発明の第２の実施形態に係る用紙供給装置の送風ダクトの模型的部分拡大上面図である。 本発明の第３の実施形態に係る用紙供給装置の送風ダクトの用紙ストッパの箇所を示す部分拡大斜視図である。

符号の説明

１ 用紙供給装置
１０ 用紙収容部
１１ 収容箱
１２ 載置台
２０ 送風分離装置
２１ 送風ダクト
２２ 吹き出しノズル
２３ 送風ファン
２４ ガイド部
２５ 係止片
３０ 吸引給紙機構
４０ 用紙保持ローラ
５０ 吸引部
６０ 用紙ストッパ
６１ 係止部
６２ ばね（弾性部材）
６３ 用紙当接面
６４ 摩擦部材
７０ 用紙ストッパ
７１ 支軸
７２ 係止部

Claims (4)

1. 用紙を載置台に積載して収容する用紙収容部と、この用紙収容部の供給方向下流側に配置され、用紙束に空気を吹き当てて用紙の分離を助長する送風分離装置と、前記用紙収容部の上方に配置され、用紙収容部から用紙を吸引して送り出す吸引給紙機構とを備え、前記載置台に積載された用紙の最上層から用紙を１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、
   前記送風分離装置に対して収納、展開両様の位置をとり得るものであって、その展開位置において用紙の下流側への移動を阻止する用紙ストッパを備え、この用紙ストッパは、用紙供給動作を実行している間のみ、展開位置に位置変更することを特徴とする用紙供給装置。
2. 前記用紙収容部が、用紙供給装置本体から引き出し可能な用紙カセットで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙供給装置。
3. 前記用紙ストッパは、前記送風分離装置が起こす空気流により前記展開位置へと付勢せしめられるものであって、用紙ストッパを前記収納位置に付勢する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙供給装置。
4. 前記用紙ストッパは、その用紙当接面に用紙の分離を助長する摩擦部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の用紙供給装置。

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