JP3331262B2 - 給紙装置 - Google Patents
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- B65H3/46—Supplementary devices or measures to assist separation or prevent double feed
- B65H3/52—Friction retainers acting on under or rear side of article being separated
- B65H3/5246—Driven retainers, i.e. the motion thereof being provided by a dedicated drive
- B65H3/5253—Driven retainers, i.e. the motion thereof being provided by a dedicated drive the retainers positioned under articles separated from the top of the pile
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Description
の給送を行う給紙装置に関し、例えば、画像形成装置や
用紙反転装置等に適用される。
す。給紙装置は、給紙ローラ102,逆転ローラ103
を備え、給紙ローラ102に対しては、用紙を給紙方向
(矢印A)に給送するための回転力(矢印a)をクチッ
チ107を介して伝達し、逆転ローラ103に対して
は、用紙を反給紙方向(反矢印A方向)に戻すための回
転力(矢印a方向の力)をクチッチ108を介して伝達
する。逆転ローラ103には、トルクリミッタ109が
設けられている。該トルクリミッタ109は、ローラ1
02,103間に1枚の用紙が給送されるときには逆転
ローラ103を給紙方向(矢印b方向)に回転させる
が、ローラ102,103間に2枚以上の用紙が給送さ
れるときには逆転ローラ103を反給紙方向(矢印a方
向)に回転させる。逆転ローラ103は、スプリング1
04,レバー105により、支点106を中心に、給紙
ローラ102側に押圧されている。この圧接力の設定に
より、逆転ローラ103は上記したように、2枚以上の
用紙が給送されるときには逆方向に回転し、ダブルフィ
ード(重送)を防止する。
開昭59−187647号公報に示されている。
紙ローラ102,逆転ローラ103の表面は、ウレタン
ゴム等の弾性材料で構成されている。そのため、給紙動
作によって上記ローラ102,103の表面は徐々に削
られてゆき、ローラ102,103の摩擦係数が低下す
る。これにより、ローラ102,103間に用紙が存在
しないときや、一枚の用紙が給送されているだけのとき
にも、給紙ローラ103が反給紙方向(矢印a方向)に
回転するようになり、ミスフィード(給紙不良)が発生
してしまうことがあった。
は、スプリング104,レバー105によって給紙ロー
ラ102側に押し上げられているが、この押圧力(圧接
力)が適切な状態に設定されていなければ、ローラ10
2,103は上記したような動作をしなくなる。例え
ば、押圧力が強すぎる場合には、逆転ローラ103は、
反給紙方向(矢印a方向)への回転力が伝達されても、
給紙ローラ102に従動したまま給紙方向(矢印b方
向)へ回転してしまうし、また、例えば、押圧力が弱す
ぎる場合には、用紙がローラ102,103間を通過し
にくくなって、ミスフィードとなってしまうことがあ
る。このため、ローラ102,103間の圧接力は適切
な状態に設定しなければならないが、従来の構成では、
適切な圧接力の範囲が狭く、調整が難しく、コスト高に
なってしまう問題があった。
ラの回転制御手段の改良や、逆転ローラの構造の改良に
よって、上記したような給紙不良の問題、コスト高の問
題を防止することのできる給紙装置を提供することにあ
る。
の発明は、収容された用紙を給紙する呼込ローラと、給
紙方向への回転力が伝達され前記呼込ローラと連動して
回転される給紙ローラと、前記給紙ローラに圧接され、
給紙ローラに従動して回転可能であるとともに、反給紙
方向への回転力が伝達される逆転ローラと、これらの両
ローラの磨耗状態を表す値をカウントする手段と、 前記
カウント値が所定値以下のとき、前記給紙ローラおよび
逆転ローラの回転を同時に開始し、前記カウント値が前
記所定値を超えたとき、前記給紙ローラの給紙方向への
回転力の伝達開始後、用紙が給紙ローラ及び逆転ローラ
に噛み込まれる一定時間後に、前記逆転ローラに反給紙
方向への回転力を伝達する手段と、を備えたことを特徴
とする。
ントする手段は、給紙ローラ及び逆転ローラの両ローラ
間を通過した用紙枚数、又は、これらの両ローラ間で発
生したジャム枚数を両ローラの摩耗状態を表す値として
カウントことができる。
は、収容された用紙を給紙する呼込ローラと、給紙方向
への回転力が伝達され前記呼込ローラと連動して回転さ
れる給紙ローラと、前記給紙ローラに圧接され、給紙ロ
ーラに従動して回転可能であるとともに、反給紙方向へ
の回転力が伝達される逆転ローラと、前記給紙ローラ及
び逆転ローラの下流側において用紙を検知する用紙検知
センサと、を備え、前記用紙検知センサによる用紙先端
検知により前記逆転ローラの反給紙方向への回転を開始
することを特徴とする。
いて、前記給紙ローラの下流側に配置され、用紙を給紙
方向に搬送する搬送ローラと、搬送中の用紙先端が前記
搬送ローラに到達したとき前記給紙ローラの給紙方向へ
の回転を停止する停止する手段と、前記給紙ローラの回
転を停止した後に、前記搬送中の用紙後端が前記給紙ロ
ーラと逆転ローラ間を通過するまで前記逆転ローラの回
転を続行し、前記用紙後端が前記給紙ローラと逆転ロー
ラ間を通過した後に逆転ローラの回転を停止する手段
と、を備えることもできる。また、前記給紙ローラの給
紙方向への回転を停止する手段に代えて、給紙ローラを
反転給紙方向に回転させる手段を設けることもできる。
紙ローラに対してのみ回転力が伝達される。これによ
り、従動ローラも給紙ローラに従動して回転し、両ロー
ラにより用紙が給紙方向へと給送されてゆく。このよう
に、給紙開始時には両ローラが友に給紙方向へと回転す
るため、両ローラが摩耗していてもミスフィーと等の問
題が生じることがない。このようにして用紙の先端部が
両ローラ間に入って用紙が両ローラ間に噛み込まれてい
る状態で一定時間が経過した後、逆転ローラに対して反
給紙方向への回転力が伝達される。これにより、逆転ロ
ーラが反給紙方向へ回転し、仮に2枚の用紙が給送中で
あっても、逆転ローラ側の用紙は反給紙方向えと戻さ
れ、ダブルフィードが防止される。
させて用紙を噛み込んだのち、一定時間が経過してから
逆転ローラを回転させると、給紙ローラ、逆転ローラが
摩耗していた場合でもミスフィードの問題を防止でき
る。ところが、給紙ローラ、逆転ローラ間に用紙を給送
中に逆転ローラが逆回転し始め、用紙が逆方向への力を
受け始めるため、大きな異音を発生してしまう問題が生
じる。そこで、第1の発明によれば、カウンタを備え、
該カウンタのカウント値が所定値以上になったときにの
み、上記したように、最初に給紙ローラのみを回転させ
て用紙を噛み込んだのち一定時間が経過してから逆転ロ
ーラを回転させ、異音の発生を少しでも少なくする。前
記カウンタは、両ローラの摩耗状態を表す値をカウント
するものであり、そのカウンタの値が所定以上になった
ときにのみ逆転ローラの逆転を遅らせるようにしたこと
で、ローラが摩耗していないときには上記異音が発生す
ることがなく、しかも、ローラが摩耗したときにはミス
フィードの発生を防止できる。
び逆転ローラの両ローラ間を通過した用紙枚数、又は、
これらの両ローラ間で発生したジャム枚数が、給紙ロー
ラ及び逆転ローラの摩耗状態を表す値としてカウントす
ることで、逆転ローラに反給紙方向の回転力を伝達する
タイミングが、給紙ローラ及び逆転ローラの両ローラを
通過した用紙枚数、又は、これらの両ローラ間で発生し
たジャム枚数に基づいて正確に決定される。また、第2
の発明の構成によれば、両ローラの下流側で用紙検知セ
ンサが用紙先端を検知した時に逆転ローラが反給紙方向
への回転を開始する。したがって、用紙検知センサの検
知結果に基づいて逆転ローラを反給紙方向に回転させる
べきタイミングが正確に決定される。上述した第1及び
第2の発明の構成において、給紙ローラの下流側に搬送
ローラを設けることで、給送されたその用紙の先端が搬
送ローラに到達すると前記給紙ローラは給送方向への回
転を停止する。この後用紙は搬送ローラによってのみ搬
送されてゆき、給紙ローラ、逆転ローラの位置では逆転
ローラのみが回転を続行する。これにより、給紙ロー
ラ、逆転ローラの位置では用紙に対し、反給紙方向への
力のみが加わりダブルフィードされようとする用紙はこ
の力によって確実に戻され、ダブルフィードが防止され
る。逆転ローラは用紙の後端が完全に給紙ローラ、逆転
ローラ位置を通過してから停止するため、ダブルフィー
ドは確実に防止される。また、給紙ローラの回転によっ
て給送された用紙の先端が搬送ローラに到達した際に、
給紙ローラが反給紙方向に回転するように構成すれば、
給紙ローラ及び逆転ローラの位置において用紙に対して
反給紙方向へより大きな力が加わり、ダブルフィードが
より確実に防止される。
装置の作用を説明する。
ーラとの圧接支点の配置可能な位置を示しており、図示
するように、給紙ローラ2と逆転ローラ3との圧接面P
の下流側の面を基準として時計方向に、ほぼ45°付
近、または、ほぼ225°付近の図中ハッチングで示し
た領域に圧接支点7が配置可能となる。図1(B)、図
1(C)は圧接支点の配置例を示しており、図1(B)
では、ほぼ45°の位置に圧接支点7が配置され、図1
(C)ではほぼ225°の位置に圧接支点7が配置され
ている。このような構成により、適切な圧接力を得るた
めの付勢手段(スプリング等)6の付勢力の範囲を広く
することができる。その理由を説明する。
置により1枚だけ用紙が搬送される場合を考える。この
ときの搬送力F1 は次式で求められる。 F1 =μ1 (f+ftr)−TR ・・・(1) ただし、μ1 :給紙ローラ−用紙間の摩擦係数 f:圧接力 ftr:支点と逆転ローラのトルクにより発生する圧接力 TR:逆転ローラのトルク値 ftrは次式にて求められる。 ftr=TR× sinθ× cosθ ・・・(2) ただし、θ:逆転ローラの取付角 上記(1),(2)式に基づいて、圧接力fを求める式
を導くと、 f=F1 ×1/μ1 +TR(1/μ1 − sinθ× cosθ) ・・・(3) となる。ここで、給紙装置では、給紙ローラ2の搬送力
F1 が0になると、ミスフィードとなり給紙を行うこと
ができない。したがって、F1 =0のときがミスフィー
ドのしきい値となる。そこでF1 =0の場合の圧接力f
1 を求めると、 f1 =TR(1/μ1 − sinθ× cosθ) ・・・(4) となる。上記取付角θを0〜360°の範囲で変化させ
たときのしきい値f1 の変化状態を図2に示した。
おける逆転ローラ3の反給紙方向の搬送力F2 は次式で
求められる。 F2 =TR−μ3 (f−ftr) ・・・(5) ただし、μ3 :用紙,用紙間の摩擦係数 上記(5),(2)式に基づいて、圧接力fを求める式
を導くと、 f=F2 ×1/μ3 +TR(1/μ3 + sinθ× cosθ) ・・・(6) となる。ここで、逆転ローラ3の搬送力F2 が0となっ
た場合には、下側の用紙が送り戻されなくなるからダブ
ルフィードが発生することになる。したがって、F2 =
0のときがダブルフィードのしきい値となる。F2 =0
の場合の圧接力f2 を求めると、 f2 =TR(1/μ3 + sinθ× cosθ) ・・・(7) となる。取付角θを0〜360°の範囲で変化させたと
きのしきい値f2 の変化状態を図2に示した。
ードの両しきい値の曲線で囲まれた範囲が設定可能な圧
接力の範囲である。この図から分かるように、θ=45
°、および225°の近傍のあたりで、設定可能な圧接
力の範囲が広くなっていることがわかる。したがって、
最も好ましいθはほぼ45°またはほぼ225°程度で
ある。しかし、これらの角度から若干ずれてもよく、給
紙ローラと逆転ローラの圧接面に対し、ほぼθ=34〜
55°、またはθ=215〜235°程度の位置に設定
した場合でも、θ=45°,225°の場合に比べて圧
接力範囲が5%程度低下するだけであり、十分に広い範
囲を有する圧接力範囲となっている。
を図を参照して説明する。
ラ3を給紙ローラ2側に圧接する圧接力の支点7を、給
紙ローラ2と逆転ローラ3との圧接面Pの給紙方向下流
側面を基準とし、時計方向に、ほぼ45°またはほぼ2
25°の角度に設定することができれば好ましいことは
上記した通りである。しかしながら実際の装置では、用
紙搬送路の確保,装置の小型化等の問題から上記の設定
を満たすことが出来ない場合がある。ところが、図2か
ら分かるように、45°,225°の位置から外れれば
外れる程、圧接力の設定範囲は狭まり、調整の精度が要
求されるようになる。そこで請求項5に記載した発明に
より、その問題を緩和する。請求項5に記載の発明にお
いては、逆転ローラ3に、給紙ローラ2との間に一枚の
用紙が通過するとき給紙ローラ2に従動して回転し、給
紙ローラ2との間に2枚以上の用紙が通過するとき回転
が停止するトルクリミッタを設けている。これによる作
用を図3,図4を参照して説明する。
点の配置可能な位置を示しており、図示するように、給
紙ローラ2と逆転ローラ3との圧接面Pの下流側の面に
対し、ほぼ135°、315°付近を除く図中ハッチン
グで示した領域に圧接支点が配置可能となる。図3
(B),図3(C)は圧接支点7の配置例を示してい
る。
置した給紙装置において、1枚の用紙を搬送するときの
搬送力F11は、逆転ローラ3が給紙ローラ2に従動して
回転することから、請求項4に示したF1 同一となり、
(1)式で求められ、ミスフィードのしきい値f11も
(4)と同一となる。
送力F12は、逆転ローラ3が回転停止することから、 F12=TR−μ3 ・f ・・・(9) となる。したがってF12=0となるダブルフィードのし
きい値は、 f12=TR/μ3 ・・・(10) となる。上記(4),(10)式のθ=0〜360とす
ると、その結果は図4に示すようになる。
回転を停止すればダブルフィードのしきい値が一定とな
り、その結果、ミスフィードのしきい値が高い領域(例
えば、135°付近)であっても、逆転ローラ3を回転
させる場合に比べれば圧接力の設定範囲が広くなる。し
かし、なるべくなら、ミスフィードのしきい値が高い領
域、すなわち、圧接支点の設置角度が135°,315
°付近は避け、それ以外の領域に圧接支点7を設置する
ことが好ましい。
明する。
概略構成を示した図である。
2、および逆転ローラ3を備え、用紙カセット4等に収
容されている用紙41を給紙する。給紙ローラ2と逆ロ
ーラ3とは対を成すローラである。
は、ノーソレックス等の高摩擦部材によって構成されて
いる。
駆動部(不図示)から回転力が伝達され、矢印a方向に
回転する。この回転方向は、用紙41の搬送方向であ
る。また、給紙ローラ2と呼込ローラ1とは図示しない
歯車機構によって連結されており、呼込ローラ1は給紙
ローラ2と連動して回転する。クラッチ21は、給紙動
作開始とほぼ同時にオンし、図中矢印方向への回転を開
始する。
ルクリミッタ32を介して、図外の駆動部から回転力が
伝達される。この回転により用紙が受ける力は、反給紙
方向(矢印A方向)である。この回転により、例えば用
紙のダブルフィードが行われようとするときに、下側の
用紙が用紙カセット4側へ押し戻され、その結果、用紙
のダブルフィードが防止される。トルクリミッタ32
は、逆転ローラ3に対し、反給紙方向(矢印a方向)の
一定のトルクを付与するためのもので、このトルクの大
きさは、一枚の用紙がローラ2,3間を通過するとき
に、給紙ローラ2や用紙から逆転ローラ3に対して伝え
られるトルクよりも小さく、かつ、一枚以上の用紙がロ
ーラ2,3間を通過するときに、その用紙間で生じる給
紙方向へのトルクよりも大きい値に設定される。これに
より、逆転ローラ3は次のように動作する。ローラ2,
3間に、用紙が一枚だけ搬送されるときには、クラッチ
31を介して伝達されるトルクに抗して逆転ローラ3は
給紙方向(矢印b方向)へ回転し、用紙の給紙が実行さ
れる。一方、二枚以上の用紙がローラ2,3間に搬送さ
れるとき、すなわち用紙がダブルフィードされるときに
は、上記トルクにより逆転ローラ3が反給紙方向(矢印
a方向)に回転し、下側の用紙が用紙カセット方向へと
戻される。
リング6を含む圧接機構によって給紙ローラ2に圧接さ
れている。逆転ローラ3の回転軸は、圧接レバー5に回
転自在に支持され、該圧接レバー5は、圧接支点7を中
心に回転自在に支持されてい9。圧接レバー5は、圧接
スプリング6によって上方、すなわち、逆転ローラ3を
給紙ローラ2側へ押し上げる方向へ付勢されている。図
5の例では、圧接支点7を、前記給紙ローラと逆転ロー
ラとの圧接面の給紙方向下流側面を基準とし、時計方向
に、ほぼ45°の角度となる位置に配置しているが、作
用の欄で示したようにほぼ225°の角度の位置に配置
してもよい。
支点7をほぼ45°またはほぼ225°の位置に配置で
きない場合には、逆転ローラ3が反給紙方向に回転しな
いようにし、他の位置に配置してもよい。図6はその場
合の構成例を示している。図において、図5に示した構
成と異なる点は、逆転ローラ3に回転力を伝達するため
のクラッチ31が接続されていないことであり、この構
成により、逆転ローラ3は、用紙がダブルフィードされ
るときに回転を停止する。なお、この場合には、図4に
示したように、ダブルフィードのしきい値が高いレベル
で一定に維持されるため、圧接支点7をどのような角度
に設定しても圧接力の設定範囲を広くできるが、前記し
たように、135°,315°付近では、その設定範囲
が若干狭くなるために、なるべくその範囲を避けること
が好ましい。
て、該給紙装置の下流側には搬送ローラ8が配置されて
いる。給紙ローラ2,逆転ローラ3と、搬送ローラ8と
の距離は、該給紙装置において搬送可能な最小サイズの
用紙長さよりも短く設定されている。これにより、給紙
ローラ2−逆転ローラ3間で用紙が挟持されている間
に、その用紙の先端が搬送ローラ8に到達することにな
る。
たフローチャートであり、逆転ローラの回転開始タイミ
ングを説明するための図である。
れると、まず、クラッチ21がオンし、給紙ローラ2お
よび呼込ローラ1が回転を開始する(n1→n2)。こ
れにより、呼込ローラ1,給紙ローラ2が給紙方向に回
転し、逆転ローラ3もそれに従動して給紙方向に回転し
て、用紙41は、給紙ローラ2−逆転ローラ3間を通過
してゆく。給紙ローラ2が回転を開始した後、T1時間
が経過すると、クラッチ31がオンして逆転ローラ3が
給紙方向と逆方向に回転を開始する(n3)。すると、
前記給送中の用紙の下面が反給紙方向の力を受け、2枚
以上の用紙が給送中であれば、下側の用紙が前記反給紙
方向の力を受けて反給紙方向へと戻される。これによっ
て、ダブルフィードが防止されることとなる。
り給紙ローラ2−逆転ローラ3間に確実に用紙が噛み込
まれ、かつ、この給紙装置において給紙可能な最小サイ
ズの用紙がローラ2−3間を通過しきるまでの時間T0
よりも短い時間である。これにより、逆転ローラ3の回
転による用紙の噛み込み不良が防止され、かつ、どのよ
うなサイズの用紙であっても用紙が通過しきる前に逆転
ローラの逆転を開始させてダブルフィードを防止するこ
とができる。
の必要がある場合には、上記と同様に給紙処理が実行さ
れる(n5→n6→n7)。
2の動作を考えると、n2にて給紙ローラ2が回転を開
始すると逆転ローラ3がそれに従動して回転するため、
トルクリミッタ32は回転し始める。そして、その後n
3にて逆転ローラ3が回転を開始するが、そのときには
既にトルクリミッタ32は回転中であるため、逆転ロー
ラ3の回転がトルクリミッタ3の立ち上がりの影響を受
けることがない。このため、逆転ローラ3の回転がスム
ーズになる利点を有している。なお、図7はトルクリミ
ッタ32の立ち上がりトルクを示している。
示したフローチャートであり、逆転ローラの回転の有無
の設定を説明するための図である。
された用紙の枚数をカウントするための給紙カウンタを
必要とする。本実施例では、この給紙カウンタとして、
コピー処理が実行されたときに、そのコピー枚数をカウ
ントするカウンタを用いているが、実際に給紙枚数を機
械的にカウントするカウンタ等を用いてもよい。
転ローラ3の交換が行われたときにクリアされる(n1
1→n12)。
るとまず、給紙カウンタCの値を所定値と比較する(n
13→n14)。該所定値は、給紙ローラ2や逆転ロー
ラ3が磨耗して給紙性能が低下するまでに搬送可能な用
紙の枚数である。したがって、給紙カウンタCの値が前
記所定値以下であれば、給紙ローラ2,逆転ローラ3の
回転を同時に開始して、用紙の給送を行う(n18)。
この場合ローラ2,3が磨耗していないと考えられるの
でミスフィードが生じてしまうことはない。
超えれば、図8に示した処理手順と同様に、まず給紙ロ
ーラ2の回転を開始した後、一定時間T1後に逆転ロー
ラ3の回転を開始する(n15→n16→n17)。こ
れによって、給紙ローラ2や逆転ローラ3が磨耗してい
てもミスフィードが生じてしまうことがない。
給紙カウンタCをインクリメントする(n19→n20
→n21)。そして、給紙すべき用紙がさらに有る場合
には、その用紙の給紙処理を実行する(n22→n14
・・・)。
枚数をカウントし、そのカウント枚数の状態に基づいて
逆転ローラ3の回転開始タイミングを変更しているが、
この実施例では、給紙ジャムの発生枚数に基づいて逆転
ローラ3の回転開始タイミングを変更する。すなわち、
給紙ローラ2や逆転ローラ3が磨耗してしまうと給紙部
でのジャムが発生し易くなる。そこで、給紙ジャム枚数
をカウントし、給紙ジャム枚数が多くなれば、給紙ロー
ラ2や逆転ローラ3が磨耗したものと判断し、逆転ロー
ラ3の回転開始タイミングを遅らせる。
や逆転ローラ3が交換されたときにリセットされる(n
31→n32)。
ャムカウンタJCが所定値と比較される(n13→n3
4)。該所定値は、給紙ローラ2や逆転ローラ3が磨耗
したものと判断できる程度の枚数である。ジャムカウン
タJCの枚数が所定値以下であれば、給紙ローラ2,逆
転ローラ3の回転を同時に開始して用紙の給送を行う
が、ジャムカウンタJCの枚数が所定値を超えると、予
め給紙ローラ2を回転させて用紙を取り込んでから逆転
ローラ3を回転させる(n15→n16→n17)。
ウンタJCをインクリメントし、給紙ジャムの発生回数
を記憶する(n35→n36)。一方、給紙が行われれ
ばコピー処理を実行し、さらに給紙の必要がある場合に
は給紙処理へと戻る(n20→n22)。
を示したフローチャート、図12は該処理中のタイミン
グチャートであり、逆転ローラの回転停止タイミングを
説明するためのものである。
間としてT1,T2,T3がある。T1は上記したよう
に、給紙ローラ2の回転を開始してから逆転ローラ3の
回転を開始するまでの時間である。これは、給紙ローラ
2の回転により給紙ローラ2−逆転ローラ3間に確実に
用紙が噛み込まれ、かつ、この給紙装置において給紙可
能な最小サイズの用紙がローラ2−3間を通過しきるま
での時間T0よりも短い時間であって、これにより、逆
転ローラ3の回転による用紙の噛み込み不良が防止さ
れ、かつ、どのようなサイズの用紙であっても用紙が通
過しきる前に逆転ローラの逆転を開始させてダブルフィ
ードを防止することができる。
停止するまでの時間であり、給紙ローラ2の回転開始
後、用紙の先端が搬送ローラ8に到達するまでの時間に
対応する。用紙先端が搬送ローラ8に到達してしまう
と、その後用紙は搬送ローラ8によって搬送されてゆく
ため、給紙ローラ2の回転を停止させても問題はない。
である。
間であり、給紙ローラ2の回転開始時から計時を開始し
ても、逆転ローラ3の回転開始時から計時を開始しても
どちらでもよい。要は、搬送中の用紙の後端が給紙ロー
ラ2−逆転ローラ3間を通過しきるまでの時間を計時す
る。T3は給紙される用紙のサイズによって異なり、用
紙サイズが小さい場合には短く、用紙サイズが大きい場
合には長くなる。T3はプリント処理ごとに給紙される
用紙のサイズに基づいて演算,設定される。給紙される
用紙のサイズは、最近の複写機やレーザプリンタでは自
動検知機能を備えている場合がほとんどである。そこ
で、自動検知機能によって検知された用紙サイズに基づ
いて用紙後端が給紙ローラ2−逆転ローラ3間を通過す
るまでの時間T3を演算することができる。これは次式
によって求められる。
ズから求められる) V:用紙搬送速度 α:ばらつき吸収のための任意時間 給紙処理手順を説明する。
紙される用紙サイズに基づいてT3を演算し、給紙ロー
ラ2の回転を開始して用紙の給送を行う(n1→n2→
n3)。なお、搬送ローラ8も給紙ローラ2の回転開始
と同時に回転を開始する。その後、T1が経過すれば、
ダブルフィードを防止するために逆転ローラ3の回転を
開始する(n44→45)。これによってダブルフィー
ドが防止されながら用紙の給送が行われてゆく。T2の
経過により用紙先端が搬送ローラ8に到達したことが判
断されると給紙ローラ2の回転を停止し、以後は搬送ロ
ーラ8によってのみ用紙の搬送を実行する(n46→n
47)。しかしこの後も逆転ローラ3は引き続き回転し
続けるため、後続の2枚めの用紙が搬送中の用紙に引っ
張られてしまうことはなく、ダブルフィードが発生する
ことはない。T3の経過により用紙後端が給紙ローラ2
−逆転ローラ3間を通過しきったことが判断されると逆
転ローラの回転を停止し一枚の用紙の給送を終了する
(n48→n49)。用紙はこの後、搬送ローラ8およ
びそれに続く複数のローラによって搬送されてゆく。
ラ2,逆転ローラ3の回転を制御するものであるが、用
紙の搬送路中に用紙を検知するセンサを配置し、そのセ
ンサの出力状態に応じて給紙ローラ2,逆転ローラ3等
の回転を制御してもよい。図13は用紙搬送路中におけ
る用紙検知センサの配置例を示した図である。用紙検知
センサは、給紙ローラ2,逆転ローラ3の直後(SW
1)と、搬送ローラ8の直後(SW2)とに配置されて
いる。用紙検知センサSW1,SW2は、例えばマイク
ロスイッチ,光センサ等からなり用紙の通過状態を検出
する。これらのセンサSW1,SW2の検出値として実
際に用いられるのは検出状態の変化であり、用紙無し
(オフ)から用紙有り(オン)への変化によって用紙先
端の通過を判断し、オンからオフへの変化によって用紙
後端の通過を判断する。
順を説明する。図14は同処理手順を示すフローチャー
ト、図15は該処理時のタイミングチャートである。
ラ2が回転を開始する(n51→n52)。用紙検知セ
ンサSW1が用紙先端を検知すると用紙が給紙ローラ
2,逆転ローラ3間に確実に噛み込まれた状態であるの
で逆転ローラ3の回転を開始して、ダブルフィードの防
止を開始する(n53→n54)。次に、用検知センサ
SW2が用紙先端を検知することにより用紙の先端が搬
送ローラ8に到達したことが判断されると、給紙ローラ
2の回転を停止し、以後は搬送ローラ8によって用紙の
搬送を行う(n55→n56)。しかしその後も逆転ロ
ーラ3は回転を続行し、ダブルフィードを防止する。逆
転ローラ3は、用紙の後端が用紙検知センサSW1を通
過することで、給紙ローラ2−逆転ローラ3間を通過し
終わったことが判断された後に停止される(n57→n
58)。
る図8〜図10においては、T1時間が経過したときに
逆転ローラ3の回転を開始しているが、これらの実施例
においても、用紙検知センサSW1を配置して該用紙検
知センサSW1による用紙先端検知により逆転ローラ3
の回転を開始するようにしてもよい。
方法を説明する。そのうちの一つの方法は、用紙先端が
搬送ローラ8に噛み込まれて用紙搬送が安定した後に、
逆転ローラ3のみならず給紙ローラ2も逆回転させるこ
とにより、給紙ローラ2,逆転ローラ3の両方でダブル
フィードを防止する方法である。
系のブロック図を図16に示した。給紙ローラ2,逆転
ローラ3に対しては、メインモータMMにて発生された
駆動力が伝達される。このとき、給紙ローラ2に対して
は2つのルートで駆動力が伝達されるようにする。一方
は、ギア23,クラッチ21を介して伝達されるもの
で、これにより給紙ローラ2は用紙給送方向に回転す
る。図5,図6中矢印a方向である。また他方は、ギア
24,クラッチ22を介して伝達されるもので、給紙ロ
ーラ2は用紙搬送方向と逆方向(図5,図6中反矢印a
方向)に回転する。給紙ローラ2がこの方向に回転する
と、用紙は用紙カセット4側へと押し戻される。逆転ロ
ーラ3に対してはギア33,クラッチ31を介してメイ
ンモータMMからの駆動力が伝達される。このときの回
転方向は、図5,図6中矢印a方向であり、これによ
り、用紙は用紙カセット4側へと押し戻される。
紙を行う手順を説明する。図17,図18はタイマ制御
の場合の給紙手順を示すフローチャートおよびタイムチ
ャートであり、図19,図20は用紙検知センサSW
1,SW2に基づいて制御する場合の給紙手順を示すフ
ローチャートおよびタイムチャートである。
説明する。給紙ローラ2,逆転ローラ3の回転を開始す
るまでの手順は図11,図12と同様である。このと
き、給紙ローラ2にはギア23,クラッチ21を介して
メインモータMMの駆動力が伝達され、用紙給送方向に
回転している。次にT2が経過すると給紙ローラ2の駆
動系が切り換えられる。すなわち、クラッチ21がオフ
し、替わってクラッチ22がオンすることによりメイン
モータMMの駆動力はギア24,クラッチ22を介して
伝達される。これにより給紙ローラ2は逆方向に回転
し、ダブルフィードされようとする用紙を用紙カセット
4方向へと押し戻す(n61→n62)。このとき給送
中の用紙の先端は既に搬送ローラ8に到達しており、搬
送ローラ8によって送られてゆくため、該用紙が用紙カ
セット4方向に押し戻されてしまうことはない。ただ
し、そのための条件として、搬送ローラ8による正方向
の搬送力が給紙ローラ2,逆転ローラ3による逆方向の
搬送力よりも大きく設定されている必要がある。具体例
を説明する。
したように45°の角度で設定されているものとする
と、給紙ローラ2が逆転したときの一枚の用紙の搬送力
Frは、 Fr=μ1 (f+TR× sinθ× cosθ) ・・・(12) となる。この場合のθは、搬送方向が逆方向となるため
に135°となり、例えば、μ1 =1.3、f=300
gとすると、Fr=195gとなる。
Fhを、給紙ローラ2が逆転したときの搬送力Frより
も大きく設定すれば、給送中の用紙は引き戻されてしま
うことがなく、しかも、逆回転する給紙ローラ2により
用紙のダブルフィードが防止される。搬送ローラ8によ
る搬送力Fhは通常、1000g程度に設定される。し
たがって、Fr<Fhの条件は満たされる。
れた後タイマT2がタイムアップすると、給紙ローラ
2,逆転ローラ3がともに停止される(n63→n6
4)。
る。給紙ローラ2,逆転ローラ3の回転を開始するまで
の手順は図14,図15と同様であり、、給紙ローラ2
にはギア23,クラッチ21を介してメインモータMM
の駆動力が伝達され、用紙給送方向に回転している。用
紙先端が用紙検知センサSW2に到達すると、給紙ロー
ラ2のクラッチ21がオフ、クラッチ22がオンして給
紙ローラ2の回転方向が正方向から逆方向に切り替わる
(n66→n67)。これにより、給紙ローラ2,逆転
ローラ3の両方の作用によってダブルフィードが防止さ
れるようになる。この後、給送中の用紙の後端が用紙検
知センサSW1を通過すると、給紙ローラ2,逆転ロー
ラ3の回転がともに停止され、用紙の給送処理が終了す
る(n68→n69)。
他にも次のような方法で反給紙方向への搬送力F2 を増
大させてダブルフィードの防止効果を上げることができ
る。
紙が搬送されるときに、逆転ローラ3側の用紙を用紙カ
セット4側へ戻すための反給紙方向への搬送力F2 は
(5),(2)より、 F2 =TR−μ3 (f−TR× sinθ× cosθ) ・・・(13) となる。一方、給紙ローラ2の一枚送り時の搬送力F1
は(1),(2)より、 F1 =μ1 (f+TR× sinθ cosθ) ・・・(14) となる。これらの式から、f(圧接力)を小さくす
る、TR(逆転ローラ3のトルク値)を大きくする、
θ(逆転ローラ3の取付角)を45°から外れた値に
設定する、のいずれかによって反給紙方向への搬送力F
2 が増大し、逆に給紙方向への搬送力F1 が減少するこ
とが分かる。そこで、給送中の用紙が搬送ローラ8に到
達してその用紙の給送が確実になった時点で、上記〜
のうちのいずれかを実行することにより、それ以降の
ダブルフィードの防止効果を上げる。そのための構成例
を以下に説明する。
を説明する。
た図である。給紙ローラ2,逆転ローラ3は対を成し、
逆転ローラ3にはスプリング54によって上方に押圧さ
れた圧接レバー5が備えられている。以上の構成は図5
に示したものと同様である。上記スプリング54の下端
部は回動可能な受台53によって支持されている。受台
53の下面には、パルスモータ51によって回転される
カム52が当接されている。パルスモータ51の回転に
よってカム52が回転すると、それによって受台53は
上方向または下方向に回動する。それによって、逆転ロ
ーラ3の圧接レバー5に掛けられる圧接力が変動し、給
紙ローラ2−逆転ローラ3間の圧接力fが変化する。
の給紙手順を説明する。図22,図23は同処理手順を
表すフローチャートおよびタイミングチャートである。
給紙ローラ2,逆転ローラ3が回転して用紙の給送が行
われ、その用紙の先端が搬送ローラ8に到達するとそれ
以後は搬送ローラ8のみで用紙の搬送が可能となるため
に給紙ローラ2の回転を停止する(n71→n72)。
またこれと同時にパルスモータ51を回転し、逆転ロー
ラ3を給紙ローラ2側に押圧する力を低くする(n7
3)。これによって逆転ローラ3による反給紙方向への
搬送力F2 が増加し、ダブルフィードの防止効果が向上
する。給紙ローラ2−逆転ローラ3間を用紙が完全に通
過し終わると逆転ローラ3の回転を停止し、逆転ローラ
3の圧接力を元の状態に戻して一枚の給紙処理を終了す
る(n74→n75→n76)。
増大させる構成を説明する。
置の要部を示した図である。逆転ローラ3には前記した
ようにトルクリミッタ31が設けられ逆転ローラ3の回
転トルクを制御している。本例では、さらにもう一つの
トルクリミッタ61を前記トルタリミッタ31と並列に
配置している。トルクリミッタ31と61との間には、
離接用のスプリング62が設けられ、トルクリミッタ6
1をトルクリミッタ31から引き離す方向に押圧してい
る。トルクリミッタ61はソレノイド63により、レバ
ー64を介して前記スプリング62の力に抗する方向に
付勢される。すなわち、ソレノイド63がオンすると、
レバー64はトルクリミッタ61を逆転ローラ3側に押
圧する。これによりトルクリミッタ61とトルクリミッ
タ31とが接続され、逆転ローラ3のトルク値が増大す
る。一方、ソレノイド63がオフ状態ではトルクリミッ
タ61はスプリング62の力によってトルクリミッタ3
1から離され、トルクリミッタ31が単独で逆転ローラ
3のトルク値を設定するようになるため、トルク値は小
さくなる。
明する。図25,図26はその手順を示したフローチャ
ートおよびタイミングチャートである。給紙ローラ2,
逆転ローラ3の回転により用紙が給送され、その用紙の
先端が搬送ローラ8に到達すると給紙ローラ2は回転を
停止する(n81→n82)。これと同時にソレノイド
63がオンし、逆転ローラ3のトルク値を増大させる
(n83)。これによって逆転ローラ3による反給紙方
向への搬送力F2 が増加し、ダブルフィードの防止効果
が向上する。給紙ローラ2−逆転ローラ3間を用紙が完
全に通過し終わると逆転ローラ3の回転を停止し、逆転
ローラ3のトルク値を元の状態に戻して一枚の給紙処理
を終了する(n84→n85→n86)。
するための構成を説明する。
置の要部構成を示した図である。逆転ローラ3は圧接レ
バー71の一端に支持され、スプリング6によって給紙
ローラ2側へ付勢されている。圧接レバー71の他端
は、移動レバー72に取り付けられている。移動レバー
72は上下方向に摺動可能で、その摺動動作はソレノイ
ド73およびスプリング74によって制御される。ソレ
ノイド73がオンすると、移動レバー72はスプリング
74の引っ張り力に抗して下方向へ引っ張られ圧接レバ
ー71の端部が下側へ移動する。すなわち、圧接レバー
71の圧接支点75が下方向に移動することになり、こ
れによって、逆転ローラ3の取付角(給紙ローラ2と逆
転ローラ3との圧接面と圧接支点75との成す角)θが
大きくなる。一方、ソレノイド73がオフ状態では、移
動レバー71がスプリング74に引っ張られて上方向へ
摺動するため、圧接支点75が上側へ移動し、逆転ロー
ラ3の取付角θが小さくなる。ここで例えば、移動レバ
ー71の圧接支点75が上側にあるときの取付角θを2
0°、下側にあるときの取付角θを45°に設定したと
すると、θ=45°のときにはθ=20°のときに比べ
て反給紙方向への搬送力F2 が大きくなり、逆にθ=2
0°のときには反給紙方向への搬送力F2 が小さくな
る。F2 が大きくなるとダブルフィードの防止効果が大
きくなり、逆にF 2 が小さくなると、用紙の給送動作を
邪魔することなくスムースな給紙を行うことかできるよ
うになる。
明する。図28,図29はその手順を示したフローチャ
ートおよびタイミングチャートである。給紙ローラ2,
逆転ローラ3の回転により用紙が給送され、その用紙の
先端が搬送ローラ8に到達すると給紙ローラ2は回転を
停止する(n91→n92)。また、ソレノイド73が
オンし、逆転ローラ3の取付角θ=45°にして反給紙
方向への搬送力F2 を増加させる(n93)。これによ
ってダブルフィードの防止効果が向上する。給紙ローラ
2−逆転ローラ3間を用紙が完全に通過し終わると逆転
ローラ3の回転を停止し、逆転ローラ3のトルク値を元
の状態に戻して一枚の給紙処理を終了する(n94→n
95→n96)。
により用紙が給送されて、該用紙の先端が搬送ローラ8
に達した後には、用紙の搬送を搬送ローラ8に任せ、給
紙ローラ2,逆転ローラ3の位置ではダブルフィードを
防止すべく、逆転ローラ3の引き続いての回転、さらに
は給紙ローラ2の逆回転による用紙の戻し動作の補助や
逆転ローラ3の反給紙方向への搬送力F2 の増加等の補
助動作を行うことによって、ダブルフィードの発生をよ
り確実に防止できるようになる。
ーラ,逆転ローラに磨耗が生じても、給紙初期時に逆転
ローラが反給紙方向に回転してしまうことがないため、
給紙初期時の噛み込み不良が発生してしまうことがな
く、ミスフィードの問題を防止できる。また、逆転ロー
ラに対して、反給紙方向の回転力を掛ける時間が長けれ
ば長いほど給紙ローラ,逆転ローラの磨耗は進み易くな
るが、この構成では逆転ローラが逆転される時間が短く
なるため磨耗自体がゆっくりと進み、その結果、給紙ロ
ーラ,逆転ローラの寿命が長くなって、ローラ交換の手
間、ランニングコストを削減できる。
逆転ローラが遅れて回転を開始することによる異音の発
生を防止でき、しかも、ローラが摩耗したときには、給
紙初期時に逆転ローラが反給紙方向に回転してしまうこ
とによるミスフィードの発生を防止できる。
ラ間を通過した用紙枚数、又は、これらの両ローラ間で
発生したジャム枚数を、給紙ローラ及び逆転ローラの摩
耗状態を表す値としてカウントすることにより、逆転ロ
ーラに反給紙方向の回転力を伝達するタイミングを、給
紙ローラ及び逆転ローラの両ローラ間を通過した用紙枚
数、又は、これらの両ローラ間で発生したジャム枚数に
基づいて正確に決定することができる。
で用紙先端が用紙検知センサによって検知された時に逆
転ローラの反給紙方向への回転を開始させることによ
り、用紙検知センサの検知結果に基づいて逆転ローラを
反給紙方向に回転させるべきタイミングを正確に決定で
きる。
を設けることで、用紙先端が搬送ローラに到達すればそ
れ以降は搬送ローラによって用紙が搬送されてゆくた
め、給紙ローラ、逆転ローラの位置ではダブルフィード
の防止に対する動作のみを行うことができる。すなわ
ち、給紙ローラの給紙方向への回転を停止し、逆転ロー
ラにより反給紙方向への搬送力のみを与えることができ
るようになる。そのため、ダブルフィード防止効果が向
上する。また、逆転ローラの回転は給送中の用紙が完全
に給紙ローラ、逆転ローラの位置を通過してから停止さ
せるため、ダブルフィードの防止が確実に行われること
になる。また、給紙ローラの回転によって給送された用
紙の先端が搬送ローラに到達した際に、給紙ローラを反
給紙方向に回転させることにより、給紙ローラ及び逆転
ローラの位置において用紙に対して反給紙方向へより大
きな力を加えることができ、ダブルフィードをより確実
に防止できる。
るための図であり、逆転ローラの圧接支点の設定領域を
示している。
逆転ローラの圧接力の設定可能範囲を示している。
明するための図であり、逆転ローラの圧接支点の設定領
域を示している。
逆転ローラの圧接力の設定可能範囲を示している。
した図である。
を示した図である。
上げとるくの状態を示した図である。
チャートである。
チャートである。
ーチャートである。
チャートである。
る。
図である。
チャートである。
ブロック図である。
チャートである。
例を示すフローチャートである。
図である。
チャートである。
図である。
チャートである。
図である。
チャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 収容された用紙を給紙する呼込ローラ
と、 給紙方向への回転力が伝達され前記呼込ローラと連動し
て回転される給紙ローラと、 前記給紙ローラに圧接され、給紙ローラに従動して回転
可能であるとともに、反給紙方向への回転力が伝達され
る逆転ローラと、 これらの両ローラの磨耗状態を表す値をカウントする手
段と、 前記カウント値が所定値以下のとき、前記給紙ローラお
よび逆転ローラの回転を同時に開始し、前記カウント値
が前記所定値を超えたとき、前記給紙ローラの給紙方向
への回転力の伝達開始後、用紙が給紙ローラ及び逆転ロ
ーラに噛み込まれる一定時間後に、前記逆転ローラに反
給紙方向への回転力を伝達する手段と、 を備えたことを特徴とする給紙装置。 - 【請求項2】 前記カウントする手段は、給紙ローラ及
び逆転ローラの両ローラを通過した用紙枚数、又は、こ
れらの両ローラ間で発生したジャム枚数を両ローラの磨
耗状態を表す値としてカウントすることを特徴とする請
求項1記載の給紙装置。 - 【請求項3】 収容された用紙を給紙する呼込ローラ
と、 給紙方向への回転力が伝達され前記呼込ローラと連動し
て回転される給紙ローラと、 前記給紙ローラに圧接され、給紙ローラに従動して回転
可能であるとともに、反給紙方向への回転力が伝達され
る逆転ローラと、 前記給紙ローラ及び逆転ローラの下流側において用紙を
検知する用紙検知センサと、を備え、 前記用紙検知センサによる用紙先端検知により前記逆転
ローラの反給紙方向への回転を開始することを特徴とす
る給紙装置。 - 【請求項4】 前記給紙ローラの下流側に配置され、用
紙を給紙方向に搬送する搬送ローラと、 搬送中の用紙先端が前記搬送ローラに到達したとき前記
給紙ローラの給紙方向への回転を停止する停止する手段
と、 前記給紙ローラの回転を停止した後に、前記搬送中の用
紙後端が前記給紙ローラと逆転ローラ間を通過するまで
前記逆転ローラの回転を続行し、前記用紙後端が前記給
紙ローラと逆転ローラ間を通過した後に逆転ローラの回
転を停止する手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1または3のいずれか
に記載の給紙装置。 - 【請求項5】 前記給紙ローラの給紙方向への回転を停
止する手段に代えて、給紙ローラを反転給紙方向に回転
させる手段を設けたことを特徴とする請求項4記載の給
紙装置。
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1995
- 1995-07-18 US US08/503,585 patent/US5651542A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0885655A (ja) | 1996-04-02 |
US5651542A (en) | 1997-07-29 |
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