JP4082411B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙装置の技術に関し、より詳細には、係止部材をソレノイドによって操作してピックアップローラの回転・停止を規制する構造を備えた給紙装置に関する。

一般に、ファクシミリ装置、複写機及びこれらを含めた複数の機能を有する複合機等の給紙装置は、装置本体の下方に形成され、機体の前後方向に取り出すことができる給紙カセットに用紙が積層収納される。この給紙装置において、装置本体の用紙を繰り出す一側に、ケーシングに両端が取付支持されたピックアップローラが配設され、このピックアップローラが回転・停止を繰り返して、収納された用紙のうち最上層のものから順に一枚ずつ繰り出されるように構成されている。

例えば、特許文献１に記載されるように、従来の給紙装置は、ピックアップローラが、ケーシングに両端支持された駆動軸に固定され、このピックアップローラの側方に、ピックアップローラの回転を規制する係止部材が構成されている（特許文献１参照）。この係止部材は、ピックアップローラの駆動軸と連動する回転体としてのギアと、このギアに係止し駆動軸の回転を停止させるレバーとで構成されている。このレバーは、ソレノイドによって操作され、レバーがギアと係止したり解消したりする方向に変位されて、ピックアップローラの回転が規制される。

そして、係止部材を構成するレバーの近傍には、トーションスプリングやコイルスプリング等の弾性部材が配設され、この弾性部材によって、レバーをギアに当接させる方向に常時付勢されており、ソレノイドによって引き付けられて変位されたレバーが、ピックアップローラの回転を規制する位置に復帰させるように構成されている。かかる構成においては、ソレノイドによるレバーを引き付ける力と、弾性部材による弾性力とが均衡するように調整されており、ソレノイドがＯＦＦの状態（励磁が切れている状態）には、弾性部材によってレバーがギアに当接するように付勢され、ソレノイドがＯＮの状態（励磁される状態）になって、弾性部材の付勢力に抗して係止部材が引き付けられて、変位されるように構成されている。

なお、特許文献２には、このようなピックアップローラの回転を規制するための構成として、給紙装置の中間搬送ローラに関して、ソレノイドがストッパギアと係合するフラッパを操作して、ストッパギアを介して中間搬送ローラの回転を規制するような構成も開示されている（特許文献２参照）。
特開平６−１１５７３０号公報 特開平１１−１５７６９４号公報

しかし、上述した特許文献１又は特許文献２に開示される構成では、ソレノイドの引き付ける力と弾性部材の弾性力とを均衡させる調整が困難であり、かかる調整の不備は、ピックアップローラの動作不良の原因となっていた。このように、従来の給紙装置では、ピックアップローラの回転制御の精度が高くなかった。

すなわち、弾性部材の弾性力が、ソレノイドの引き付ける力より大きすぎると、上記レバーを作動させることができない。逆に、弾性部材の弾性力が、ソレノイドの引き付ける力より小さすぎると、ソレノイドをＯＦＦにしても、レバーが回転体に当接する位置まで復帰することができず、さらに、ソレノイドに残留磁力等の余分な負荷がある場合には、弾性部材の弾性力のみでは、レバーを回転体との当接位置まで迅速に復帰させることができない場合があった。

そこで、本発明においては、給紙装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成によってピックアップローラの回転制御の精度を向上させることを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、用紙を搬出するピックアップローラと、該ピックアップローラの回転を規制する係止部材とを備え、該係止部材は、該ピックアップローラに対して相対回転不能に支持される回転体と、該回転体に係止して該回転体の回転を規制するレバーと、該レバーを変位させるソレノイドと、該レバーを回転体に当接させる方向に常時付勢する弾性部材とを備えてなる給紙装置において、前記レバーとソレノイドとの間に補助弾性部材が介設され、該補助弾性部材は、レバーを前記回転体に当接する方向に付勢するものである。

請求項２においては、前記補助弾性部材は、前記ソレノイドによって前記レバーが引き付けられると、該レバー及びソレノイドによって押圧されるものである。

請求項３においては、前記補助弾性部材は、前記レバーが前記回転体に当接した状態では、レバー又はソレノイドのいずれか一方と非接触であるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に示す構成としたので、補助弾性部材の弾性力を利用して、ソレノイドによるレバーの操作を確実にし、簡易な構成によって、ピックアップローラの回転制御の精度を向上できる。

請求項２に示す構成としたので、ソレノイドを切り換えてレバーを操作する際に、逐一補助弾性部材が押圧されるため、この補助弾性部材の弾性力を利用して、ソレノイドによるレバーの操作をより確実にすることができる。

請求項３に示す構成としたので、レバーと回転体との係止を速やかに解消して、ソレノイドが励磁されてからピックアップローラを回転始動させるまでのタイミングのズレを低減できる。

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本実施例に係る給紙装置を備えた複合機の全体的な構成を示した斜視図、図２は同じく図１の側面断面図、図３は給紙装置の平面図、図４はピックローラ及び係止装置の拡大斜視図、図５は同じく図４の側面図、図６は同じく図４においてソレノイドが励磁された状態を表す側面図である。

以下に、本発明に係る給紙装置７を備えた画像形成装置として、ファクシミリ機能と複写機のコピー機能を備えた複合機１について述べるが、本実施例はこれに限定されるものではなく、単なるファクシミリ装置や複写機等に適用することが可能である。また、以下の説明では、便宜上、図２に示す複合機１の左方を前面側、右方を後面側として、各構造体の前後・左右位置を説明するものとする。他の図面におけるその各構造体の前後・左右位置についても同様である。

まず、複合機１の全体構成について、以下に説明する。
図１及び図２に示すように、複合機１は、記録部２、読取部３、記録装置４、給紙装置７、自動原稿搬送装置８等で構成されている。記録部２の上方に読取部３が配置され、該記録部２は、記録装置４及び給紙装置７をそれぞれ上下に内装している。給紙カセット５内に収納された用紙は、給紙装置７によって記録装置４へ搬出され、記録装置４で転写されて、記録紙排出トレイ１１から排出される。

読取部３は、読取ケース６内に原稿等の内容を読み取るための読取装置（図略）を収納しており、該読取ケース６上面に載置された原稿を読取装置により走査して、原稿の画像情報を読み取るようにしている。その一方、読取ケース６の一端部には、原稿を自動的に給紙する自動原稿搬送装置８が付設され、この自動原稿搬送装置８によって、原稿供給トレイ９に載置した原稿が、一枚ずつピックアップされて読取ケース６上面の一端部へ搬送され、静止状態の読取装置により内容が読み取られた後に、原稿排出トレイ１０へ排出される。

なお、読取部３は、読取装置を走査させて静止原稿を読み取るフラットベットタイプのイメージスキャナとして用いるとともに、読取装置を位置固定して原稿を給送しながら読み取りを行うシートフィードタイプのスキャナとして用いることができるように構成される。

本実施例における複合機１において、自動原稿搬送装置８に載置した原稿をファックス送信する場合には、原稿供給トレイ９に原稿が載置され、この原稿は、一枚ずつ分離されて自動原稿搬送装置８内へと取り込まれ、装置本体側の読取装置において原稿の画像情報が読み取られた後に、排紙口から排出されて原稿排出トレイ１０上に積載される。読取装置にて読み取られた画像情報は、電気信号に変換されて、電話回線を通じて相手先に送信される。一方、ファックス受信する場合には、相手側ファックス装置から受信した信号は、画像情報に変換され、給紙カセット５に収納された用紙は、給紙装置７によって記録装置４へ搬出されて画像が形成され、その後記録紙排出トレイ１１に排出される。

次に、給紙装置７の構成について、以下に詳述する。
図１乃至図３に示すように、本実施例に係る給紙装置７は、上面が開放された略直方体形状の給紙カセット５が、ケーシング１２に摺動自在に配設され、この給紙カセット５が、ケーシング１２から機体前後方向に引き出し可能に構成されている。ケーシング１２は、装置本体と一体として形成されるが、装置本体とケーシング１２とが別体に構成されてもよい。また、ケーシング１２は、上下方向に複数段設けることができ、その場合、最上位のケーシング１２の上方に装置本体が載置固定される。

給紙カセット５内は、用紙をセットする底板たるフラッパ１３が駆動自在に支持され、このフラッパ１３は、用紙を繰り出す側に配置された図示せぬスプリングによって上方に付勢されている。給紙カセット５に用紙をセットするには、給紙カセット５をケーシング１２から引き出して、フラッパ１３上に複数枚の用紙を載置する。フラッパ１３上に用紙を載置すると、スプリングによってフラッパ１３が上方に駆動されて、用紙の上面の先端（前端）が、給紙カセット５の左右両隅の二箇所に形成された分離爪１５・１５の下面に押し当てられる。このように用紙が分離爪１５・１５に係止した状態で、給紙カセット５がケーシング１２に収納される。

分離爪１５・１５の上方には、ピックアップローラ１６・１６が設けられ、このピックアップローラ１６・１６の後側であって用紙の搬出方向下流側には、フィードローラ１７とプレスローラ１８とが配設されている。

ピックアップローラ１６・１６は、給紙カセット５の左右方向に沿って二個配置され、フラッパ１３の上方において、ケーシング１２に両端を駆動自在に支持固定された駆動軸１９によって略等間隔に支持されている。駆動軸１９は、ケーシング１２側に配設された図示せぬ駆動機構を介して駆動可能とされている。ピックアップローラ１６・１６は、側面視略扇形に形成され、一回転するときに、そのローラ面がフラッパ１３上にセットされた複数枚の用紙の内、最上層の用紙の上面に接触して、機体後方に繰り込むように構成されている。なお、ピックアップローラ１６は、駆動軸１９に一個のみ配置してもよく、その個数及び配設位置は限定されない。

ピックアップローラ１６・１６による用紙の搬出機構を詳述すると、ピックアップローラ１６・１６が回転されると、給紙カセット５に収納された用紙の内、最上層の用紙が繰り込まれ始める。この際、給紙カセット５上の用紙は、前記分離爪１５・１５によって先端両隅が規制されているので、かかる繰り込みに対して一定の抵抗が発生するが、用紙同士の摩擦係数は小さく、ピックアップローラ１６・１６に接触する最上層の用紙のみが、それ以外の用紙に対して滑りを起こしながら繰り出される。そして、用紙が搬出される際には、最初その隅部を分離爪１５・１５に係止されたまま略中央部が凸部に盛り上がり、やがて、隅部が分離爪１５・１５から跳ね上がって脱離し、給紙装置７より搬出される。

フィードローラ１７及びプレスローラ１８は、ケーシング１２に配設された図示せぬ駆動機構を介して回転駆動され、ピックアップローラ１６・１６によって搬出された用紙が、給紙装置７の上方であって、用紙搬出方向下流側の記録装置４内へと搬出されるように構成されている。

図３乃至図５に示すように、本実施例に係る給紙装置７には、ピックアップローラ１６の回転を規制する係止部材１４としてカム２０及びレバー２１が配設され、このレバー２１を揺動操作して変位させるソレノイド２２が配設されている。レバー２１には、レバー２１をカム２０のカム面に当接させる方向に常時付勢する弾性部材２３が取り付けられている。レバー２１とソレノイド２２との間には、ソレノイド２２によって変位されたレバー２１をカム２０に当接させる位置に復帰させるための補助弾性部材２６が配設されている。

なお、本実施例においては、係止部材１４（カム２０及びレバー２１）やソレノイド２２等は、左右のピックアップローラ１６の内、機体右方のピックアップローラ１６のみに配設される。ただし、カム２０等の配設位置はこれに限定するものではなく、左右のピックアップローラ１６の略中間に配設されてもよい。

カム２０は、ピックアップローラ１６の側方であって、前記駆動軸１９上に取り付けられ、ピックアップローラ１６に対して同一方向に連動して回転するように、相対位置変動不能に固定されている。このカム２０は、側面視略「６」字状の非円形カムとして形成され、駆動軸１９を中心として半径方向長さが最大の位置から半径方向長さが徐々に連続して短くなるように形成されている。カム２０のカム面には、レバー２１が係止される係止部２０ａが形成され、この係止部２０ａは、半径方向長さが最大の位置と最小の位置との境界部の段差に形成されている。

カム２０は、図４において矢印方向（図５において右方）に、駆動軸１９及びピックアップローラ１６と同一方向に回転される。カム２０は、一回転される間に係止部２０ａの回転の開始位置での半径方向長さが連続して短くなる向きに取り付けられている。レバー２１がカム２０に係止した状態で、ピックアップローラ１６は、略扇形部分が上方に位置して停止される（図４参照）。

このようにカム面を連続させた係止部２０ａを形成することで、カム２０及びピックアップローラ１６をスムーズに回転させることができるとともに、レバー２１によってカム２０及びピックアップローラ１６の回転・停止を確実に規制することができる。なお、カム２０は、ピックアップローラ１６に対して相対回転不能に支持された回転体であれば、その形状は特に限定されず、例えば、レバー２１と係止可能なギアとしてもよく、また、係止部２０ａを半径方向に凸設して形成したものでもよい。

レバー２１は、平面視においてカム２０と重なる位置に配置され、支持軸２５によって前後揺動自在に軸支されている。レバー２１には、この支持軸２５を中心として、前斜下方にアーム部２１ａが延出され、端部が下方に屈曲されて前記カム２０の係止部２０ａと係止される先端部２１ｂが形成されている。この先端部２１ｂが、カム２０の係止部２０ａに係止することで、カム２０の回転が規制され、駆動軸１９上に配設されたピックアップローラ１６の回転が規制される。

また、レバー２１には、アーム部２１ａの基部から上方に延出された当接部２１ｃが突設され、この当接部２１ｃは、後述する補助弾性部材２６を機体前方から押圧するように構成されている（図６参照）。当接部２１ｃの一部に、ソレノイド２２のプランジャ２４が係止される接続部２１ｄが切欠き形成されている。

ソレノイド２２は、レバー２１の後方であって、平面視においてカム２０及びレバー２１と重なる位置に配置されている。ソレノイド２２には、機体前後方向に伸縮されるプランジャ２４が機体前方に向けて取り付けられている。プランジャ２４は、ソレノイド２２が「ＯＮ」の状態、すなわち、ソレノイド２２が励磁されるとソレノイド２２本体に収納される方向に収縮される。一方、ソレノイドが「ＯＦＦ」の状態、すなわち、ソレノイド２２の励磁が切れると、ソレノイド２２本体から突出する方向に伸長される。

プランジャ２４のレバー２１側の端部には、円周面から半径方向に凹設された溝部２４ａが穿設され、この溝部２４ａが前記レバー２１の接続部２１ｄに係止され、レバー２１とプランジャ２４とが連動連結されている。プランジャ２４がソレノイド２２本体に対して伸縮されると、溝部２４ａと係止された接続部２１ｄを介して、レバー２１が支持軸２５を中心に揺動操作される。なお、レバー２１とプランジャ２４との連結機構は、上述したものに限定されず、プランジャ２４の伸縮に連動してレバー２１が揺動される機構であればよい。

弾性部材２３は、一辺が支持軸２５に当接し、他辺がレバー２１に当接するトーションスプリングとして形成され、レバー２１内部に取り付けられている（図５参照）。この弾性部材２３は、レバー２１を図４において矢印方向（図５において右方）に回転させて、先端部２１ｂをカム２０のカム面に当接させる方向に常時付勢している。なお、弾性部材２３は、トーションスプリングに限定するものではなく、コイルスプリング等を用いてもよい。

ソレノイド２２が「ＯＦＦ」の状態では、プランジャ２４がソレノイド２２の本体から伸長されるとともに、弾性部材２３によってレバー２１の先端部２１ｂがカム２０のカム面に当接するように付勢される。ソレノイドが「ＯＮ」にされると、プランジャ２４がソレノイド２２本体に収縮され、弾性部材２３の弾性力に抗してレバー２１が引き付けられて、先端部２１ｂがカム２０のカム面に当接しない位置まで変位される。すなわち、ソレノイドが「ＯＮ」の状態で、カム２０の回転が許容され、ピックアップローラ１６が回転される。

なお、本実施例では、ピックアップローラ１６が一回転する間に、給紙カセット５に収納された用紙が一枚ずつ搬出されるように構成されるため、ソレノイド２２は、レバー２１の先端部２１ｂとカム２０の係止部２０ａとの係止が解消される間だけ、「ＯＮ」に切り換えられればよい。カム２０のいずれかのカム面にレバー２１が当接されれば、カム２０が一回転する間に先端部２１ｂがカム面を摺動して、やがて係止部２０ａで係止される。

図５及び図６に示すように、補助弾性部材２６は、前記レバー２１とソレノイド２２との間に介設され、具体的には、ソレノイド２２の前面とレバー２１の当接部２１ｃの後面との空間であって、ソレノイド２２の前壁面に取り付けられている。本実施例では、補助弾性部材２６は、略直方体に形成され、前面がソレノイド２２の前壁面と略平行となるようにして取り付けられている。

補助弾性部材２６は、弾性力を有する部材より形成される。具体的には、ソレノイド２２本体に対するプランジャ２４の伸縮方向に対して弾性力を有する部材より形成され、本実施例では、ゴムスポンジやウレタンフォーム等のスポンジ材より形成されている。補助弾性部材２６をスポンジ材より形成することで、当接部２１ｃを補助弾性部材２６の前面に対して斜め方向から当接させても、これを効果的に付勢できるため好ましい。ただし、補助弾性部材２６の素材をスポンジ材に限定するものではなく、ゴムやバネ等より形成してもよい。

補助弾性部材２６は、ソレノイド２２が「ＯＮ」に切り換えられて励磁されると、支持軸２５を中心に揺動されたレバー２１の当接部２１ｃによって押圧される。ソレノイド２２が「ＯＮ」の状態では、補助弾性部材２６は、当接部２１ｃによって前方から押圧された状態で保持され、当接部２１ｃの押圧に抗する方向に当接部２１ｃを付勢している。ソレノイド２２が「ＯＦＦ」の状態に切り換えられて励磁が切れると、当接部２１ｃによる補助弾性部材２６の押圧が解消されて、補助弾性部材２６によって、レバー２１がカム２０のカム面に当接する方向に反発される。すなわち、ソレノイド２２が「ＯＦＦ」の状態に切り換えられると、弾性部材２３及び補助弾性部材２６とが協動した弾性力によって、レバー２１がカム２０のカム面に当接する位置にまで直ちに復帰される。

以上のように、弾性部材２３の他にレバー２１とソレノイド２２との間に補助弾性部材２６を介設し、ソレノイド２２の励磁が切れると、補助弾性部材２６によって、レバー２１をカム２０に当接する方向に付勢するように構成することで、補助弾性部材２６の弾性力を利用して、レバー２１をカム２０に当接させる位置にまで迅速かつ確実に復帰させることができる。そのため、ピックアップローラ１６の回転・停止を容易に規制でき、簡易な構成によって、ピックアップローラ１６の回転制御の精度を向上できる。

弾性部材２３の他に補助弾性部材２６を設けることで、弾性部材２３には、少なくともレバー２１の先端部２１ｂがカム２０のカム面に当接させる程度の弾性力が付与されればよく、レバー２１を復帰させる弾性力が補助弾性部材２６に付与されるように構成することができる。そのため、ソレノイド２２のレバー２１を引き付ける力と弾性部材２３及び補助弾性部材２６の弾性力との均衡は、補助弾性部材２６を選択・変更して取り付けることで容易に調整できる。また、ソレノイド２２が「ＯＦＦ」の状態であるにもかかわらず、ソレノイド２２に磁力が残留している場合であっても、補助弾性部材２６の弾性力によってレバー２１を反発させて、ソレノイド２２によるレバー２１の操作を確実にすることができる。

また、本実施例では、図５及び図６に示したように、補助弾性部材２６は、ソレノイド２２が励磁されてレバー２１が引き付けられた状態で、レバー２１及びソレノイド２２によって押圧されるように構成される。このように構成することで、ソレノイド２２の「ＯＮ／ＯＦＦ」を切り換えてレバー２１を操作する際には、逐一補助弾性部材２６を押圧させることができる。そのため、補助弾性部材２６の弾性力を利用して、ソレノイド２２によって引き付けられたレバー２１を、カム２０に当接する位置まで確実に復帰させて、ソレノイドによるレバー２１の操作をより確実にすることができる。

さらに、本実施例では、図５及び図６に示したように、ソレノイド２２が「ＯＦＦ」の状態では、補助弾性部材２６の前面とレバー２１の当接部２１ｃの後面とは非接触で離間されている。そして、ソレノイド２２が「ＯＮ」の状態に切り換えられると、まず当接部２１ｃの後面が補助弾性部材２６の前面に当接してから、補助弾性部材２６が押圧される。補助弾性部材２６とレバー２１との離間は、レバー２１が揺動されて補助弾性部材２６に当接するまでに、レバー２１の先端部２１ｂとカム２０の係止部２０ａとの係止が解消できる距離としてもよい。

このように構成することで、当接部２１ｃの後面が補助弾性部材２６の前面に当接する間は、ソレノイド２２は、弾性部材２３の弾性力のみに抗してレバー２１を引き付ければよいため、補助弾性部材２６の弾性力による負荷を低減して、レバー２１の先端部２１ｂとカム２０の係止部２０ａとの係止を迅速に解消させることができる。そのため、ソレノイド２２が励磁されてから、ピックアップローラ１６を始動させるタイミングのズレを低減でき、ピックアップローラ１６の回転制御の精度を向上できる。

なお、以上の本実施例においては、補助弾性部材２６をソレノイド２２の前面に取り付けた構成について説明したが、これに限定するものではなく、補助弾性部材２６をレバー２１の当接部２１ｃの後面に取り付けてもよく、また、当接部２１ｃ自体を弾性力を有する部材より形成してもよい。

本実施例に係る給紙装置を備えた複合機の全体的な構成を示した斜視図。 同じく図１の側面断面図。 給紙装置の平面図。 ピックローラ及び係止装置の拡大斜視図。 同じく図４の側面図。 同じく図４においてソレノイドが励磁された状態を表す側面図。

符号の説明

７ 給紙装置
１４ 係止部材
１６ ピックアップローラ
２０ カム（回転体）
２１ レバー
２２ ソレノイド
２３ 弾性部材
２６ 補助弾性部材

Claims (3)

1. 用紙を搬出するピックアップローラと、該ピックアップローラの回転を規制する係止部材とを備え、該係止部材は、該ピックアップローラに対して相対回転不能に支持される回転体と、該回転体に係止して該回転体の回転を規制するレバーと、該レバーを変位させるソレノイドと、該レバーを回転体に当接させる方向に常時付勢する弾性部材とを備えてなる給紙装置において、前記レバーとソレノイドとの間に補助弾性部材が介設され、該補助弾性部材は、レバーを前記回転体に当接する方向に付勢することを特徴とする給紙装置。
2. 前記補助弾性部材は、前記ソレノイドによって前記レバーが引き付けられると、該レバー及びソレノイドによって押圧されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記補助弾性部材は、前記レバーが前記回転体に当接した状態では、レバー又はソレノイドのいずれか一方と非接触であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。

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