JP4013834B2 - 給紙装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコピー機、プリンタ、ファクシミリなどに用いられる原稿や記録紙などの用紙を給紙する給紙装置に係り、特に用紙の搬送不良を防止する給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、プリンタ、ファクシミリなどの画像記録装置には、原稿などの用紙を読み取り部に、あるいは、記録用の用紙を画像記録部に供給するための給紙装置が配設されている。給紙装置は通常、複数枚の用紙が重なった状態で搬送されるのを防止する重送防止機構を有しており、用紙トレイに収納された多数枚の用紙を１枚ずつ搬送できるようになっている。近年では、重送防止機構として種々の方式が開発・実用化されており、その代表的なものに摩擦係数の差を用紙の分離要素とした摩擦分離方式がある。
【０００３】
摩擦分離方式の重送防止機構を組み込んだ給紙装置では、用紙の給紙方向に回転する給紙ローラと、トルクリミッタを介して用紙の給紙方向と逆方向に一定の回転力が伝達される分離ローラとが配設されており、用紙が用紙トレイから送り出されて給紙ローラと分離ローラとの間を通過しながら搬送されるようになっている。ここで、用紙トレイから両ローラ間に１枚の用紙が送り込まれたときには分離ローラが給紙ローラに従動して回転し、用紙トレイから両ローラ間に２枚以上の用紙が送り込まれたときには分離ローラが給紙ローラの給紙方向とは逆方向に用紙を搬送するように回転して、用紙トレイの用紙を１枚ずつ搬送できるようになっている。
【０００４】
このような給紙装置の一例が特許文献１，２に開示されている。特に、特許文献１では給紙装置の使用状況に応じて給紙ローラ（４１）に圧接する分離ローラ（４２）の圧接力を増加させ、用紙の給紙動作を安定させている。特許文献２では用紙が給紙されるごとに分離ローラ（１０３）に与える回転力（トルク）を適宜変更して用紙の給紙動作を安定させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３１３５４８号公報
【特許文献２】
特開平９−６７０３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、用途により用紙の種類が変更されたり給紙装置の設置環境（温度や湿度など）が変わったりすると、場合によっては給紙ローラと用紙との間の摩擦係数が低くなり、特許文献１，２に記載の通りに給紙ローラに対する分離ローラの圧接力を増加させたり、分離ローラに与える回転力を適宜変更したりするだけでは、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の給紙・搬送を安定させるのが難しい。
【０００７】
本発明の課題は、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる給紙装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の給紙装置は、
用紙を給紙方向に搬送するように回転する給紙ローラと、前記給紙ローラの給紙方向とは逆方向に用紙を搬送するように回転力が伝達される分離ローラとを有し、前記給紙ローラが回転することにより用紙が前記給紙ローラと前記分離ローラとの間を通過しながら搬送される給紙装置において、
前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第１伝達機構と、
前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第２伝達機構と、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第１センサと、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、用紙の給紙動作を開始してから予め設定された設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力（負荷）が一時的に掛からなくなる。したがってこのとき、第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記第１センサより上流側に配置されて用紙の有無を検知する第２センサを備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２センサが用紙を検知してから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の給紙装置において、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２伝達機構を作動させてから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２、３に記載の発明では設定時間の起算点が互いに異なっている。その上、請求項１と同様に、請求項２、３に記載の発明では、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載の給紙装置において、
前記給紙ローラから前記第２センサまでの間隔が、前記給紙ローラの半径以内の距離に収まっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、給紙ローラから第２センサまでの間隔が給紙ローラの半径以内の距離に収まっているため、第２センサは用紙の搬送経路に非常に近接した位置に配置される。したがって第２センサの近傍を通過する用紙を瞬時に検知することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて前記給紙ローラと同じ方向に回転する搬送ローラと、
用紙の搬送方向の前記搬送ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第３センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記第２伝達機構を一時停止させた後に前記第２伝達機構を再度作動させて前記分離ローラに回転力が伝達された状態のときに、第３センサが用紙を検出している状態から用紙を検出しなくなったら、前記第２伝達機構の作動を停止させることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第３センサが用紙の搬送方向の搬送ローラより下流側に配置されており、その第３センサが用紙を検出している状態から用紙を検出しなくなったら第２伝達機構の作動が停止するため、分離ローラに余分な回転力を伝達するのを防止することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに伝達すべき回転力を制限するトルクリミッタを有し、前記トルクリミッタを介して前記分離ローラに回転力を伝達することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、第２伝達機構がトルクリミッタを介して分離ローラに回転力を伝達するため、分離ローラに一定以上の回転力が伝達されるのを防止することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第１伝達機構は、前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、第１伝達機構が電磁クラッチを有するため、電磁クラッチを通電させることで給紙ローラに回転力を伝達することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、第２伝達機構が電磁クラッチを有するため、電磁クラッチを通電させることで分離ローラに回転力を伝達することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の給紙装置において、
複数枚の用紙を収納可能なトレイと、
前記トレイに収納された用紙を前記給紙ローラと前記分離ローラとの間に送り出す送り出しローラと、
を備え、
前記送り出しローラの回転軸と前記給紙ローラの回転軸との間には、無端のベルトが巻回されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、送り出しローラの回転軸と給紙ローラの回転軸との間に無端のベルトが巻回されているため、送り出しローラと給紙ローラとを互いに同期させて回転させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る給紙装置の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
【００２６】
［第１の実施の形態］
始めに図１〜図４を参照しながら第１の実施の形態における給紙装置１について説明する。
図１は給紙装置１の側面図である。
【００２７】
図１に示す通り、給紙装置１は用紙３を収納可能なトレイ２を有しており、トレイ２上に多数枚の用紙３が互いに積み重ねられた状態で収納されている。トレイ２の上方には、用紙３を給紙装置１の内部に送り出す送り出しローラ４が配設されており、送り出しローラ４は自重によりトレイ２の最も上に配置された用紙３に接触している。送り出しローラ４は図１において反時計回り方向に回転するようになっており、トレイ２上で最も上に配置された用紙３に接触した状態で回転してトレイ２上の用紙３を基本的には１枚ずつ給紙装置１の内部に送り出すようになっている。
【００２８】
用紙３の送り出し方向の送り出しローラ４より下流側には、送り出しローラ４から送り出された用紙３を次工程側に搬送する給紙ローラ５と、送り出しローラ４から複数枚の用紙３が重なった状態で送り出された場合にそれらの用紙３のなかから下側の用紙３を分離する分離ローラ６とが配設されている。給紙ローラ５と分離ローラ６は互いの外周部で圧接している。給紙ローラ５は上記送り出しローラ４と同様に図１において反時計回り方向に回転するようになっており、送り出しローラ４から送り出された用紙３を図１において左方から右方に搬送するようになっている。
【００２９】
分離ローラ６には、図１において給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように反時計回り方向に回転力が伝達されるようになっている。図１において分離ローラ６の右方には、分離ローラ６に伝達する回転力を制限するトルクリミッタ７が配設されており、トルクリミッタ７を介して分離ローラ６に回転力が伝達されるようになっている。したがって、分離ローラ６には図１において反時計回り方向に一定の回転力だけが伝達される。
【００３０】
用紙３の搬送方向の給紙ローラ５及び分離ローラ６より下流側には、給紙ローラ５から搬送された用紙３を次工程側に搬送する搬送ローラ８と、搬送ローラ８に従動する従動ローラ９とが配設されている。搬送ローラ８と従動ローラ９は互いの外周部で接触している。搬送ローラ８は上記給紙ローラ５と同様に図１において反時計回り方向に回転するようになっており、給紙ローラ５から搬送された用紙３を図１において左方から右方に搬送するようになっている。従動ローラ９は回転自在とされており、搬送ローラ８の回転に伴って搬送ローラ８に従動するように図１において時計回り方向に回転するようになっている。
【００３１】
用紙３の搬送経路沿いには、用紙３を図１において左方から右方に案内する３枚のガイド板１０，１１，１２が配設されている。各ガイド板１０，１１，１２はすべて図１の紙面の表側から裏側にかけて（又は裏側から表側にかけて）延在している。ガイド板１０はトレイ２から分離ローラ６にまで至っており、ガイド板１１は分離ローラ６の近傍から用紙３の搬送方向の従動ローラ９より下流側にまで至っており、ガイド板１２はガイド板１０の中途部の上方からガイド板１１の端部の上方にまで至っている。本実施形態では上記送り出しローラ４、給紙ローラ５及び搬送ローラ８の回転により、用紙３が各ガイド板１０，１１，１２にガイドされながらトレイ２から給紙ローラ５及び分離ローラ６並びに搬送ローラ８及び従動ローラ９の各接触部を通過して給紙装置１の外部に搬送されるようになっている。
【００３２】
さらに用紙３の搬送経路沿いには、用紙３の有無を検知する３個の第１〜第３センサ１３，１４，１５が配設されている。第１センサ１３は搬送ローラ８の近傍であって、用紙３の搬送方向の搬送ローラ８より上流側に配置されている。第２センサ１４は給紙ローラ５の近傍であって、用紙３の搬送方向の第１センサ１３より上流側に配置されている。第３センサ１５は搬送ローラ８の近傍であって、用紙３の搬送方向の搬送ローラ８より下流側に配置されている。特に第２センサ１４では、給紙ローラ５から第２センサ１４までの間隔が給紙ローラ５の半径以内の距離に収まっており、給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を通過する用紙の有無を瞬時に検知することができるようになっている。
【００３３】
続いて図２を参照しながら給紙装置１の駆動系の構成について説明する。
図２は給紙装置１の正面図である。
【００３４】
給紙装置１は送り出しローラ４、給紙ローラ５及び分離ローラ６の駆動源となるモータ２０を有しており、モータ２０の出力軸にギヤ２１が固定されている。ギヤ２１には、送り出しローラ４及び給紙ローラ５にモータ２０の回転力を伝達するための第１伝達ギヤ２２が噛み合っており、第１伝達ギヤ２２の回転軸１８には、モータ２０の回転力を分離ローラ６に伝達する第２伝達ギヤ１９が固定されている。給紙装置１は、モータ２０の回転力を第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達する第１伝達機構１６と、モータ２０の回転力を第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６に伝達する第２伝達機構１７との２つの伝達機構を有している。
【００３５】
第１伝達機構１６では軸心回りに回転自在なシャフト２３が配設されている。図２においてシャフト２３の左側には、シャフト２３の回転方向を１方向に規制するワンウェイクラッチ７０とモータ２０の回転力を送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達するか否かを切り替える電磁クラッチ２４とが配設されており、電磁クラッチ２４のクラッチギヤ２５が第１伝達ギヤ２２に噛み合っている。図２においてシャフト２３の右側には給紙ローラ５が固定されている。シャフト２３と送り出しローラ４の回転軸２６とにはプーリ２７，２８がそれぞれ固定されており、各プーリ２７，２８間に無端のベルト２９が巻回されている。
【００３６】
第１伝達機構１６ではモータ２０が作動して回転した状態において電磁クラッチ２４が通電されて作動すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４とが結合してモータ２０の回転力が第１伝達ギヤ２２からクラッチギヤ２５を介してシャフト２３に伝達され、シャフト２３が回転するようになっている。そしてシャフト２３が回転すると給紙ローラ５が回転し、さらにその回転力がベルト２９を介して回転軸２６にも伝わり、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に同一方向に回転するようになっている。
【００３７】
逆にモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ２４への通電が解除されて電磁クラッチ２４の作動が停止すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２４が空転し、シャフト２３の回転が停止するようになっている。このとき第１伝達ギヤ２２からシャフト２３への回転力の伝達が遮断されるから、送り出しローラ４及び給紙ローラ５の回転も同時に停止するようになっている。つまり第１伝達機構１６では、電磁クラッチ２４の作動とその停止とに基づき送り出しローラ４及び給紙ローラ５が互いに同期して動作をおこなうようになっている。なお、シャフト２３にはワンウェイクラッチ７０が配設されているため、給紙ローラ５は分離ローラ６に従動して用紙３の給紙方向と逆方向には回転しない。
【００３８】
一方、第２伝達機構１７では軸心回りに回転自在なシャフト３０が配設されている。図２においてシャフト３０の左端部には、モータ２０の回転力を分離ローラ６に伝達するか否かを切り替える電磁クラッチ３１が配設されており、電磁クラッチ３１のクラッチギヤ３２が第２伝達ギヤ１９に噛み合っている。図２においてシャフト３０の右側にはトルクリミッタ７が配設されている。トルクリミッタ７の左端部にはギヤ３４が配設されており、ギヤ３４がギヤ３５に噛み合っている。また分離ローラ６の回転軸にはギヤ３６が固定されており、ギヤ３６がギヤ３５に噛み合っている。
【００３９】
第２伝達機構１７ではモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ３１が通電されて作動すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１とが結合してモータ２０の回転力が第２伝達ギヤ１９からクラッチギヤ３２を介してシャフト３０に伝達され、シャフト３０が回転するようになっている。そしてシャフト３０が回転するとその回転力がトルクリミッタ７により制限された状態で３枚のギヤ３４，３５，３６を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６が送り出しローラ４及び給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転するようになっている。つまり第２伝達機構１７では、上記第１伝達機構１６と異なり、シャフト３０と分離ローラ６との間にトルクリミッタ７が介在しているため、モータ２０の回転力のすべてが分離ローラ６には伝達されず、一定の回転力だけがモータ２０から分離ローラ６に伝達されるようになっている。
【００４０】
逆にモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ３１への通電が解除されて電磁クラッチ３１の作動が停止すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、シャフト３０の回転が停止するようになっている。このとき第２伝達ギヤ１９からシャフト３０への回転力の伝達が遮断されるから、分離ローラ６とシャフト３０は給紙ローラ５に従動しながら回転するようになっている。
【００４１】
なお、図１及び図２には図示しないけれども、給紙装置１には、上記第１伝達機構１６と同様に、モータ２０の回転力を搬送ローラ８に伝達するためのシャフト、ギヤ、電磁クラッチ４１（図３参照）などの部材が別途配設されており、電磁クラッチ４１の作動により搬送ローラ８が回転するようになっている。
【００４２】
続いて図３を参照しながら給紙装置１の回路構成について説明する。
図３は、給紙装置１を制御する制御装置５０の構成を示すブロック図である。
制御装置５０は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成された制御部５１を有している。制御部５１は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵにより当該処理プログラムを実行するようになっている。
【００４３】
具体的には制御部５１は上記処理プログラムにしたがい上記モータ２０及び電磁クラッチ２４，３１，４１の各部材の動作を制御するようになっている。特に給紙装置１では上記第１〜第３センサ１３〜１５が制御部５１に接続されており、制御部５１は各第１〜第３センサ１３〜１５の検知結果に基づき各電磁クラッチ２４，３１，４１を制御するようになっている。
【００４４】
続いて図４を参照しながら給紙装置１の給紙動作について説明する。
図４は給紙装置１の給紙動作を複数の工程に分けて経時的に表現したフローチャートである。
【００４５】
制御装置５０の制御部５１に用紙３の給紙を指令する信号が入力されると、モータ２０が作動して回転し始める（ステップＳ１）。その後、電磁クラッチ２４が作動してシャフト２３と電磁クラッチ２４とが連結し、モータ２０の回転力が第１伝達ギヤ２２からクラッチギヤ２５を介してシャフト２３に伝達され、シャフト２３が回転し始める。するとその回転力がシャフト２３から送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達され、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に図１において反時計回り方向に回転し始める（ステップＳ２）。送り出しローラ４が回転し始めると、トレイ２の最も上に配置された用紙３がトレイ２から給紙ローラ５と分離ローラ６との圧接部に送り出され、その用紙３は給紙ローラ５と分離ローラ６とのあいだに挟持された状態で給紙ローラ５により搬送ローラ８側に搬送される。
【００４６】
その後、制御部５１が第２センサ１４による用紙３の有無を判断し（ステップＳ３）、第２センサ１４が用紙３を検知しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には第２センサ１４が用紙３を検知するまでステップＳ３の動作が繰り返される。第２センサ１４が用紙３の先端部を検知したら（ステップＳ３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ３１が作動してシャフト３０と電磁クラッチ３１とが連結し、モータ２０の回転力が第２伝達ギヤ１９からクラッチギヤ３２を介してシャフト３０に伝達され、シャフト３０が回転し始める。するとその回転力がシャフト３０から３枚のギヤ３４，３５，３６を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６がモータ２０から給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力を受ける（ステップＳ４）。
【００４７】
この状態においてトレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６はモータ２０の回転力をトルクリミッタ７により制限された状態で受けているため、用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。これとは異なり、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３に接触しながら図１において反時計回り方向に回転し続けてその用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３に接触しながら図１において反時計回り方向に回転してその用紙３をトレイ２側に送り戻す。つまりトレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、最も上に配置された用紙３だけが搬送ローラ８側に搬送され、それ以外の用紙３（互いに重ねられた複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３）が最も上に配置された用紙３から分離される。
【００４８】
その後、ステップＳ３の動作で第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＳ５）。ここでの「設定時間」というのは、用紙３の搬送が正常におこなわれているか否かを判断するための指標であって、制御部５１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００４９】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていたら（ステップＳ５：ＹＥＳ）、つまり設定時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、制御部５１が計時を開始する（ステップＳ２０）。
【００５０】
その後、制御部５１はステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２１）、所定の時間が経過していないと判定したら（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したと制御部５１が判定したら（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、電磁クラッチ２４の作動が停止する（ステップＳ２２）。するとシャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２５が空転し、第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５への回転力の伝達が遮断される。
【００５２】
その後、制御部５１は用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ２３）、その指令信号が入力されていないと判定したら（ステップＳ２３：ＮＯ）、用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されるまでステップＳ２３の処理を繰り返す。用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたと制御部５１が判定したら（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ４１が作動して搬送ローラ８が図１において反時計回り方向に回転する（ステップＳ６）。
【００５３】
一方、第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていなかったら（ステップＳ５：ＮＯ）、つまり設定時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止する（ステップＳ７）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。
【００５４】
この状態においては分離ローラ６の回転が停止して給紙ローラ５が回転し続けるため、トレイ２から送り出された用紙３が１枚であっても複数枚であっても、その用紙３は分離ローラ６による作用を受けずに給紙ローラ５の作用だけを受けて搬送ローラ８側に搬送される。
【００５５】
その後、ステップＳ３で第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＳ８）。ここでの「エラー時間」というのは、用紙３の搬送不良が発生しているか否かを判断するための指標であって、上記設定時間よりも長く設定されており、上記設定時間と同様に制御部５１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００５６】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっていたら（ステップＳ８：ＹＥＳ）、つまりエラー時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、電磁クラッチ３１が再度作動して分離ローラ６に給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力が伝達される（ステップＳ９）。
【００５７】
この状態においてはステップＳ４の動作後と同様に、トレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。また、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３をトレイ２側に送り戻す。その後ステップＳ６の動作がおこなわれる。
【００５８】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっていなかったら（ステップＳ８：ＮＯ）、つまりエラー時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、制御部５１が用紙３の搬送不良を通知する処理をおこなう（ステップＳ１０）。本実施形態では、給紙装置１の各部材の機械的な動作が停止する。ただし、給紙装置１に設けられた表示パネル（図示略）にメッセージが表示されたり、給紙装置１に設けられたブザー（図示略）が自動的に鳴ったりするようにしてもよい。
【００５９】
そして、ステップＳ９の動作の後は、上記したステップＳ２０からステップＳ６までの動作がおこなわれる。ステップＳ６の動作で搬送ローラ８が回転すると、給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を通過した用紙３の先端部が搬送ローラ８と従動ローラ９とのあいだに挟み込まれ、その用紙３が搬送ローラ８の回転に伴い搬送ローラ８及び従動ローラ９の接触部を通過しながら給紙装置１の外部側に搬送される。
【００６０】
その後、制御部５１が第３センサ１５による用紙３の有無を判断し（ステップＳ１２）、第３センサ１５が用紙３を検知しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には第３センサ１５が用紙３を検知するまでステップＳ１２の動作が繰り返される。第３センサ１５が用紙３の先端部を検知したら（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部５１が再度第３センサ１５による用紙３の有無を判断する（ステップＳ１３）。第３センサ１５が用紙３を検出しているあいだ（ステップＳ１３：ＮＯ）はステップＳ１３の動作が繰り返される。
【００６１】
第３センサ１５が用紙３を検出しなくなったら（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、つまり用紙３の後端部が第３センサ１５による用紙３の検知箇所を通過したら、２つの電磁クラッチ３１，４１の作動が停止する（ステップＳ１４）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。同時にモータ２０から搬送ローラ８への回転力の伝達も遮断される。
【００６２】
その後、制御部５１が、用紙３の次の給紙を指令する信号の有無を判断し（ステップＳ１５）、制御部５１に次の給紙の旨の指令信号が入力されている場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、上記ステップＳ２〜ステップＳ１４までの各部材の動作が繰り返され、制御部５１に次の給紙の旨の指令信号が入力されていない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、モータ２０の回転が停止して（ステップＳ１６）給紙装置１における給紙動作が終了する。
【００６３】
以上の給紙装置１では、ステップＳ４の動作で電磁クラッチ３１が作動して分離ローラ６に回転力が伝達された状態において、設定時間内に第１センサ１３が用紙３を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止するため、給紙ローラ５と分離ローラ６との間を通過する用紙３には、搬送方向と逆方向の送り戻し力（負荷）が掛からなくなる。したがってこのとき、給紙ローラ５の回転力だけで用紙３が搬送されるので、給紙ローラ５の回転力を確実に用紙３に伝達することができ、給紙ローラ５が用紙３との接触面で滑るようなこともなく、用紙３の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００６４】
また、別の観点から考えると、ステップＳ４の動作で電磁クラッチ３１が作動して分離ローラ６に回転力が伝達された状態において、設定時間内に第１センサ１３が用紙３を検知しなかったら電磁クラッチ３１の作動が一時停止して、その後に第１センサ１３が用紙３を検知したら電磁クラッチ３１が再度作動するため、電磁クラッチ３１の一時的な停止動作の前後で分離ローラ６に回転力が伝達され、給紙ローラ５及び分離ローラ６の接触部を通過する用紙３には搬送方向と逆方向の送り戻し力が２度にわたって作用する。
【００６５】
したがって給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を複数枚の用紙３が通過する場合に、例えば、先に作用した分離ローラ６の送り戻し力で複数枚の用紙３のなかから下側に重なった用紙３を充分に分離できなくても、後に作用した分離ローラ６の送り戻し力でその用紙３を完全に分離することができる。これにより、複数枚の用紙３が重なった状態で搬送されるのを確実に防止することができる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
次に図５〜図７を参照しながら第２の実施の形態における給紙装置１００について説明する。ただし、本第２の実施形態では、給紙装置１００が上記第１の実施形態における給紙装置１とほぼ同様の構成を具備しているため、給紙装置１００中の部材において給紙装置１と同様の部材には図１〜図３と同様の符号を付してその部材の詳細な説明を省略している。
図５は給紙装置１００の側面図であり、図６は給紙装置１００の回路構成を示すブロック図である。
【００６７】
図５に示す給紙装置１００が給紙装置１と異なるのは、図１及び図３に図示した第２センサ１４が省略されているところであって、それ以外の給紙装置１００の構成は給紙装置１と同様である。図６に図示した給紙装置１００の制御装置６０の制御部６１も、給紙装置１の制御部５１と同様の構成を有している。ただし、給紙装置１００では上記の通り第２センサ１４が省略されているため、２つの第１，第３センサ１３，１５が制御部６１に接続され、制御部６１が各第１，第３センサ１３，１５の検知結果に基づき各電磁クラッチ２４，３１，４１を制御するようになっている。
【００６８】
続いて図７を参照しながら給紙装置１００の給紙動作について説明する。
図７は給紙装置１００の給紙動作を複数の工程に分けて経時的に表現したフローチャートである。
【００６９】
制御装置６０の制御部６１に用紙３の給紙を指令する信号が入力されると、モータ２０が作動して回転し始め（ステップＴ１）、その後２つの電磁クラッチ２４，３１が作動する（ステップＴ２）。電磁クラッチ２４が作動すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４とが連結してモータ２０の回転力が送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達され、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に図５において反時計回り方向に回転し始める。一方、電磁クラッチ３１が作動すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１とが連結してモータ２０の回転力がトルクリミッタ７を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６がモータ２０から給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力を受ける。
【００７０】
送り出しローラ４が回転し始めると、トレイ２の最も上に配置された用紙３がトレイ２から給紙ローラ５と分離ローラ６との圧接部に送り出され、その用紙３は給紙ローラ５と分離ローラ６とのあいだに挟持された状態で給紙ローラ５により搬送ローラ８側に搬送される。
【００７１】
この状態においてトレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６はモータ２０の回転力をトルクリミッタ７により制限された状態で受けているため、用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。これとは異なり、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３に接触しながら図５において反時計回り方向に回転し続けてその用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３に接触しながら図５において反時計回り方向に回転してその用紙３をトレイ２側に送り戻す。
【００７２】
その後、ステップＴ２の動作で電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっているか否かを制御部６１が判断する（ステップＴ３）。ここでの「設定時間」というのは、上記第１の実施形態のステップＳ５の動作で説明した設定時間と同様に、用紙３の搬送が正常におこなわれているか否かを判断するための指標であって、制御部６１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００７３】
電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていたら（ステップＴ３：ＹＥＳ）、つまり設定時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、制御部６１が計時を開始する（ステップＴ２０）。
【００７４】
その後、制御部６１はステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したか否かを判断し（ステップＴ２１）、所定の時間が経過していないと判定したら（ステップＴ２１：ＮＯ）、ステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過するまでステップＴ２１の処理を繰り返す。
【００７５】
ステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したと制御部６１が判定したら（ステップＴ２１：ＹＥＳ）、電磁クラッチ２４の作動が停止する（ステップＴ２２）。するとシャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２５が空転し、第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５への回転力の伝達が遮断される。
【００７６】
その後、制御部６１は用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたか否かを判断し（ステップＴ２３）、その指令信号が入力されていないと判定したら（ステップＴ２３：ＮＯ）、用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されるまでステップＴ２３の処理を繰り返す。用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたと制御部５１が判定したら（ステップＴ２３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ４１が作動して搬送ローラ８が図５において反時計回り方向に回転する（ステップＴ４）。
【００７７】
一方、電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていなかったら（ステップＴ３：ＮＯ）、つまり設定時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止する（ステップＴ５）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。
【００７８】
この状態においては分離ローラ６の回転が停止して給紙ローラ５が回転し続けるため、トレイ２から送り出された用紙３が１枚であっても複数枚であっても、その用紙３は分離ローラ６による作用を受けずに給紙ローラ５の作用だけを受けて搬送ローラ８側に搬送される。
【００７９】
その後、ステップＴ２の動作で電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＴ６）。ここでの「エラー時間」というのは、上記第１の実施形態のステップＳ８の動作で説明した設定時間と同様に、用紙３の搬送不良が発生しているか否かを判断するための指標であって、上記設定時間よりも長く設定されており、上記設定時間と同様に制御部６１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００８０】
以後、上記第１の実施形態における給紙装置１と同様の動作がおこなわれる。ただし、図７に示すステップＴ７，ステップＴ８，ステップＴ１０〜ステップＴ１４の各動作において、ステップＴ７の動作は上記ステップＳ９の動作に対応しており、ステップＴ８の動作は上記ステップＳ１０の動作に対応しており、ステップＴ１０の動作は上記ステップＳ１２の動作に対応しており、ステップＴ１１の動作は上記ステップＳ１３の動作に対応しており、ステップＴ１２の動作は上記ステップＳ１４の動作に対応しており、ステップＴ１３の動作は上記ステップＳ１５の動作に対応しており、ステップＴ１４の動作は上記ステップＳ１６の動作に対応している。
【００８１】
つまり上記第１の実施形態における給紙装置１では、ステップＳ５及びステップＳ８の動作で「設定時間」及び「エラー時間」が第２センサ１４による用紙３の検知から第１センサ１３によるその用紙３の検知までの時間を対象としているのに対して、本第２の実施形態における給紙装置１００では、ステップＴ３及びステップＴ６の動作で「設定時間」及び「エラー時間」が電磁クラッチ２４の作動から第１センサ１３による用紙３の検知までの時間を対象としており、この点で給紙装置１００の動作が給紙装置１のそれと異なっている。したがって以上の給紙装置１００でも、給紙装置１と同様の理由から、用紙３の搬送不良が生じるのを防止することができる。（複数枚の用紙３が重なった状態で搬送されるのを確実に防止することができる。）
【００８２】
【発明の効果】
請求項１によれば、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき、第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００８３】
請求項２、３に記載の発明によれば、請求項１と同様に、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００８４】
請求項４に記載の発明によれば、第２センサの近傍を通過する用紙を瞬時に検知することができる。
【００８５】
請求項５に記載の発明によれば、分離ローラに余分な回転力を伝達するのを防止することができる。
【００８６】
請求項６に記載の発明によれば、分離ローラに一定以上の回転力が伝達されるのを防止することができる。
【００８７】
請求項７に記載の発明によれば、電磁クラッチを通電させることで給紙ローラに回転力を伝達することができる。
【００８８】
請求項８に記載の発明によれば、電磁クラッチを通電させることで分離ローラに回転力を伝達することができる。
【００８９】
請求項９に記載の発明によれば、送り出しローラと給紙ローラとを互いに同期させて回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における給紙装置の側面図である。
【図２】第１の実施形態における給紙装置の正面図である。
【図３】第１の実施形態における給紙装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における給紙装置の動作を表すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における給紙装置の側面図である。
【図６】第２の実施形態における給紙装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態における給紙装置の動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１００…給紙装置
２…トレイ
３…用紙
４…送り出しローラ
５…給紙ローラ
６…分離ローラ
７…トルクリミッタ
８…搬送ローラ
９…従動ローラ
１０，１１，１２…ガイド板
１３…第１センサ
１４…第２センサ
１５…第３センサ
１６…第１伝達機構
１７…第２伝達機構
１８…回転軸
１９…第２伝達ギヤ
２０…モータ
２１…ギヤ
２２…第１伝達ギヤ
２３…シャフト
２４…電磁クラッチ
２５…クラッチギヤ
２６…回転軸
２７，２８…プーリ
２９…ベルト
３０…シャフト
３１…電磁クラッチ
３２…クラッチギヤ
３４，３５，３６…ギヤ
４１…電磁クラッチ
５０，６０…制御装置
５１，６１…制御部
【発明の属する技術分野】
本発明はコピー機、プリンタ、ファクシミリなどに用いられる原稿や記録紙などの用紙を給紙する給紙装置に係り、特に用紙の搬送不良を防止する給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、プリンタ、ファクシミリなどの画像記録装置には、原稿などの用紙を読み取り部に、あるいは、記録用の用紙を画像記録部に供給するための給紙装置が配設されている。給紙装置は通常、複数枚の用紙が重なった状態で搬送されるのを防止する重送防止機構を有しており、用紙トレイに収納された多数枚の用紙を１枚ずつ搬送できるようになっている。近年では、重送防止機構として種々の方式が開発・実用化されており、その代表的なものに摩擦係数の差を用紙の分離要素とした摩擦分離方式がある。
【０００３】
摩擦分離方式の重送防止機構を組み込んだ給紙装置では、用紙の給紙方向に回転する給紙ローラと、トルクリミッタを介して用紙の給紙方向と逆方向に一定の回転力が伝達される分離ローラとが配設されており、用紙が用紙トレイから送り出されて給紙ローラと分離ローラとの間を通過しながら搬送されるようになっている。ここで、用紙トレイから両ローラ間に１枚の用紙が送り込まれたときには分離ローラが給紙ローラに従動して回転し、用紙トレイから両ローラ間に２枚以上の用紙が送り込まれたときには分離ローラが給紙ローラの給紙方向とは逆方向に用紙を搬送するように回転して、用紙トレイの用紙を１枚ずつ搬送できるようになっている。
【０００４】
このような給紙装置の一例が特許文献１，２に開示されている。特に、特許文献１では給紙装置の使用状況に応じて給紙ローラ（４１）に圧接する分離ローラ（４２）の圧接力を増加させ、用紙の給紙動作を安定させている。特許文献２では用紙が給紙されるごとに分離ローラ（１０３）に与える回転力（トルク）を適宜変更して用紙の給紙動作を安定させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３１３５４８号公報
【特許文献２】
特開平９−６７０３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、用途により用紙の種類が変更されたり給紙装置の設置環境（温度や湿度など）が変わったりすると、場合によっては給紙ローラと用紙との間の摩擦係数が低くなり、特許文献１，２に記載の通りに給紙ローラに対する分離ローラの圧接力を増加させたり、分離ローラに与える回転力を適宜変更したりするだけでは、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の給紙・搬送を安定させるのが難しい。
【０００７】
本発明の課題は、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる給紙装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の給紙装置は、
用紙を給紙方向に搬送するように回転する給紙ローラと、前記給紙ローラの給紙方向とは逆方向に用紙を搬送するように回転力が伝達される分離ローラとを有し、前記給紙ローラが回転することにより用紙が前記給紙ローラと前記分離ローラとの間を通過しながら搬送される給紙装置において、
前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第１伝達機構と、
前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第２伝達機構と、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第１センサと、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、用紙の給紙動作を開始してから予め設定された設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力（負荷）が一時的に掛からなくなる。したがってこのとき、第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記第１センサより上流側に配置されて用紙の有無を検知する第２センサを備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２センサが用紙を検知してから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の給紙装置において、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２伝達機構を作動させてから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２、３に記載の発明では設定時間の起算点が互いに異なっている。その上、請求項１と同様に、請求項２、３に記載の発明では、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載の給紙装置において、
前記給紙ローラから前記第２センサまでの間隔が、前記給紙ローラの半径以内の距離に収まっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、給紙ローラから第２センサまでの間隔が給紙ローラの半径以内の距離に収まっているため、第２センサは用紙の搬送経路に非常に近接した位置に配置される。したがって第２センサの近傍を通過する用紙を瞬時に検知することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて前記給紙ローラと同じ方向に回転する搬送ローラと、
用紙の搬送方向の前記搬送ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第３センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記第２伝達機構を一時停止させた後に前記第２伝達機構を再度作動させて前記分離ローラに回転力が伝達された状態のときに、第３センサが用紙を検出している状態から用紙を検出しなくなったら、前記第２伝達機構の作動を停止させることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第３センサが用紙の搬送方向の搬送ローラより下流側に配置されており、その第３センサが用紙を検出している状態から用紙を検出しなくなったら第２伝達機構の作動が停止するため、分離ローラに余分な回転力を伝達するのを防止することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに伝達すべき回転力を制限するトルクリミッタを有し、前記トルクリミッタを介して前記分離ローラに回転力を伝達することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、第２伝達機構がトルクリミッタを介して分離ローラに回転力を伝達するため、分離ローラに一定以上の回転力が伝達されるのを防止することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第１伝達機構は、前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、第１伝達機構が電磁クラッチを有するため、電磁クラッチを通電させることで給紙ローラに回転力を伝達することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、第２伝達機構が電磁クラッチを有するため、電磁クラッチを通電させることで分離ローラに回転力を伝達することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の給紙装置において、
複数枚の用紙を収納可能なトレイと、
前記トレイに収納された用紙を前記給紙ローラと前記分離ローラとの間に送り出す送り出しローラと、
を備え、
前記送り出しローラの回転軸と前記給紙ローラの回転軸との間には、無端のベルトが巻回されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、送り出しローラの回転軸と給紙ローラの回転軸との間に無端のベルトが巻回されているため、送り出しローラと給紙ローラとを互いに同期させて回転させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る給紙装置の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
【００２６】
［第１の実施の形態］
始めに図１〜図４を参照しながら第１の実施の形態における給紙装置１について説明する。
図１は給紙装置１の側面図である。
【００２７】
図１に示す通り、給紙装置１は用紙３を収納可能なトレイ２を有しており、トレイ２上に多数枚の用紙３が互いに積み重ねられた状態で収納されている。トレイ２の上方には、用紙３を給紙装置１の内部に送り出す送り出しローラ４が配設されており、送り出しローラ４は自重によりトレイ２の最も上に配置された用紙３に接触している。送り出しローラ４は図１において反時計回り方向に回転するようになっており、トレイ２上で最も上に配置された用紙３に接触した状態で回転してトレイ２上の用紙３を基本的には１枚ずつ給紙装置１の内部に送り出すようになっている。
【００２８】
用紙３の送り出し方向の送り出しローラ４より下流側には、送り出しローラ４から送り出された用紙３を次工程側に搬送する給紙ローラ５と、送り出しローラ４から複数枚の用紙３が重なった状態で送り出された場合にそれらの用紙３のなかから下側の用紙３を分離する分離ローラ６とが配設されている。給紙ローラ５と分離ローラ６は互いの外周部で圧接している。給紙ローラ５は上記送り出しローラ４と同様に図１において反時計回り方向に回転するようになっており、送り出しローラ４から送り出された用紙３を図１において左方から右方に搬送するようになっている。
【００２９】
分離ローラ６には、図１において給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように反時計回り方向に回転力が伝達されるようになっている。図１において分離ローラ６の右方には、分離ローラ６に伝達する回転力を制限するトルクリミッタ７が配設されており、トルクリミッタ７を介して分離ローラ６に回転力が伝達されるようになっている。したがって、分離ローラ６には図１において反時計回り方向に一定の回転力だけが伝達される。
【００３０】
用紙３の搬送方向の給紙ローラ５及び分離ローラ６より下流側には、給紙ローラ５から搬送された用紙３を次工程側に搬送する搬送ローラ８と、搬送ローラ８に従動する従動ローラ９とが配設されている。搬送ローラ８と従動ローラ９は互いの外周部で接触している。搬送ローラ８は上記給紙ローラ５と同様に図１において反時計回り方向に回転するようになっており、給紙ローラ５から搬送された用紙３を図１において左方から右方に搬送するようになっている。従動ローラ９は回転自在とされており、搬送ローラ８の回転に伴って搬送ローラ８に従動するように図１において時計回り方向に回転するようになっている。
【００３１】
用紙３の搬送経路沿いには、用紙３を図１において左方から右方に案内する３枚のガイド板１０，１１，１２が配設されている。各ガイド板１０，１１，１２はすべて図１の紙面の表側から裏側にかけて（又は裏側から表側にかけて）延在している。ガイド板１０はトレイ２から分離ローラ６にまで至っており、ガイド板１１は分離ローラ６の近傍から用紙３の搬送方向の従動ローラ９より下流側にまで至っており、ガイド板１２はガイド板１０の中途部の上方からガイド板１１の端部の上方にまで至っている。本実施形態では上記送り出しローラ４、給紙ローラ５及び搬送ローラ８の回転により、用紙３が各ガイド板１０，１１，１２にガイドされながらトレイ２から給紙ローラ５及び分離ローラ６並びに搬送ローラ８及び従動ローラ９の各接触部を通過して給紙装置１の外部に搬送されるようになっている。
【００３２】
さらに用紙３の搬送経路沿いには、用紙３の有無を検知する３個の第１〜第３センサ１３，１４，１５が配設されている。第１センサ１３は搬送ローラ８の近傍であって、用紙３の搬送方向の搬送ローラ８より上流側に配置されている。第２センサ１４は給紙ローラ５の近傍であって、用紙３の搬送方向の第１センサ１３より上流側に配置されている。第３センサ１５は搬送ローラ８の近傍であって、用紙３の搬送方向の搬送ローラ８より下流側に配置されている。特に第２センサ１４では、給紙ローラ５から第２センサ１４までの間隔が給紙ローラ５の半径以内の距離に収まっており、給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を通過する用紙の有無を瞬時に検知することができるようになっている。
【００３３】
続いて図２を参照しながら給紙装置１の駆動系の構成について説明する。
図２は給紙装置１の正面図である。
【００３４】
給紙装置１は送り出しローラ４、給紙ローラ５及び分離ローラ６の駆動源となるモータ２０を有しており、モータ２０の出力軸にギヤ２１が固定されている。ギヤ２１には、送り出しローラ４及び給紙ローラ５にモータ２０の回転力を伝達するための第１伝達ギヤ２２が噛み合っており、第１伝達ギヤ２２の回転軸１８には、モータ２０の回転力を分離ローラ６に伝達する第２伝達ギヤ１９が固定されている。給紙装置１は、モータ２０の回転力を第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達する第１伝達機構１６と、モータ２０の回転力を第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６に伝達する第２伝達機構１７との２つの伝達機構を有している。
【００３５】
第１伝達機構１６では軸心回りに回転自在なシャフト２３が配設されている。図２においてシャフト２３の左側には、シャフト２３の回転方向を１方向に規制するワンウェイクラッチ７０とモータ２０の回転力を送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達するか否かを切り替える電磁クラッチ２４とが配設されており、電磁クラッチ２４のクラッチギヤ２５が第１伝達ギヤ２２に噛み合っている。図２においてシャフト２３の右側には給紙ローラ５が固定されている。シャフト２３と送り出しローラ４の回転軸２６とにはプーリ２７，２８がそれぞれ固定されており、各プーリ２７，２８間に無端のベルト２９が巻回されている。
【００３６】
第１伝達機構１６ではモータ２０が作動して回転した状態において電磁クラッチ２４が通電されて作動すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４とが結合してモータ２０の回転力が第１伝達ギヤ２２からクラッチギヤ２５を介してシャフト２３に伝達され、シャフト２３が回転するようになっている。そしてシャフト２３が回転すると給紙ローラ５が回転し、さらにその回転力がベルト２９を介して回転軸２６にも伝わり、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に同一方向に回転するようになっている。
【００３７】
逆にモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ２４への通電が解除されて電磁クラッチ２４の作動が停止すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２４が空転し、シャフト２３の回転が停止するようになっている。このとき第１伝達ギヤ２２からシャフト２３への回転力の伝達が遮断されるから、送り出しローラ４及び給紙ローラ５の回転も同時に停止するようになっている。つまり第１伝達機構１６では、電磁クラッチ２４の作動とその停止とに基づき送り出しローラ４及び給紙ローラ５が互いに同期して動作をおこなうようになっている。なお、シャフト２３にはワンウェイクラッチ７０が配設されているため、給紙ローラ５は分離ローラ６に従動して用紙３の給紙方向と逆方向には回転しない。
【００３８】
一方、第２伝達機構１７では軸心回りに回転自在なシャフト３０が配設されている。図２においてシャフト３０の左端部には、モータ２０の回転力を分離ローラ６に伝達するか否かを切り替える電磁クラッチ３１が配設されており、電磁クラッチ３１のクラッチギヤ３２が第２伝達ギヤ１９に噛み合っている。図２においてシャフト３０の右側にはトルクリミッタ７が配設されている。トルクリミッタ７の左端部にはギヤ３４が配設されており、ギヤ３４がギヤ３５に噛み合っている。また分離ローラ６の回転軸にはギヤ３６が固定されており、ギヤ３６がギヤ３５に噛み合っている。
【００３９】
第２伝達機構１７ではモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ３１が通電されて作動すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１とが結合してモータ２０の回転力が第２伝達ギヤ１９からクラッチギヤ３２を介してシャフト３０に伝達され、シャフト３０が回転するようになっている。そしてシャフト３０が回転するとその回転力がトルクリミッタ７により制限された状態で３枚のギヤ３４，３５，３６を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６が送り出しローラ４及び給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転するようになっている。つまり第２伝達機構１７では、上記第１伝達機構１６と異なり、シャフト３０と分離ローラ６との間にトルクリミッタ７が介在しているため、モータ２０の回転力のすべてが分離ローラ６には伝達されず、一定の回転力だけがモータ２０から分離ローラ６に伝達されるようになっている。
【００４０】
逆にモータ２０が作動した状態において電磁クラッチ３１への通電が解除されて電磁クラッチ３１の作動が停止すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、シャフト３０の回転が停止するようになっている。このとき第２伝達ギヤ１９からシャフト３０への回転力の伝達が遮断されるから、分離ローラ６とシャフト３０は給紙ローラ５に従動しながら回転するようになっている。
【００４１】
なお、図１及び図２には図示しないけれども、給紙装置１には、上記第１伝達機構１６と同様に、モータ２０の回転力を搬送ローラ８に伝達するためのシャフト、ギヤ、電磁クラッチ４１（図３参照）などの部材が別途配設されており、電磁クラッチ４１の作動により搬送ローラ８が回転するようになっている。
【００４２】
続いて図３を参照しながら給紙装置１の回路構成について説明する。
図３は、給紙装置１を制御する制御装置５０の構成を示すブロック図である。
制御装置５０は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成された制御部５１を有している。制御部５１は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵにより当該処理プログラムを実行するようになっている。
【００４３】
具体的には制御部５１は上記処理プログラムにしたがい上記モータ２０及び電磁クラッチ２４，３１，４１の各部材の動作を制御するようになっている。特に給紙装置１では上記第１〜第３センサ１３〜１５が制御部５１に接続されており、制御部５１は各第１〜第３センサ１３〜１５の検知結果に基づき各電磁クラッチ２４，３１，４１を制御するようになっている。
【００４４】
続いて図４を参照しながら給紙装置１の給紙動作について説明する。
図４は給紙装置１の給紙動作を複数の工程に分けて経時的に表現したフローチャートである。
【００４５】
制御装置５０の制御部５１に用紙３の給紙を指令する信号が入力されると、モータ２０が作動して回転し始める（ステップＳ１）。その後、電磁クラッチ２４が作動してシャフト２３と電磁クラッチ２４とが連結し、モータ２０の回転力が第１伝達ギヤ２２からクラッチギヤ２５を介してシャフト２３に伝達され、シャフト２３が回転し始める。するとその回転力がシャフト２３から送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達され、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に図１において反時計回り方向に回転し始める（ステップＳ２）。送り出しローラ４が回転し始めると、トレイ２の最も上に配置された用紙３がトレイ２から給紙ローラ５と分離ローラ６との圧接部に送り出され、その用紙３は給紙ローラ５と分離ローラ６とのあいだに挟持された状態で給紙ローラ５により搬送ローラ８側に搬送される。
【００４６】
その後、制御部５１が第２センサ１４による用紙３の有無を判断し（ステップＳ３）、第２センサ１４が用紙３を検知しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には第２センサ１４が用紙３を検知するまでステップＳ３の動作が繰り返される。第２センサ１４が用紙３の先端部を検知したら（ステップＳ３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ３１が作動してシャフト３０と電磁クラッチ３１とが連結し、モータ２０の回転力が第２伝達ギヤ１９からクラッチギヤ３２を介してシャフト３０に伝達され、シャフト３０が回転し始める。するとその回転力がシャフト３０から３枚のギヤ３４，３５，３６を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６がモータ２０から給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力を受ける（ステップＳ４）。
【００４７】
この状態においてトレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６はモータ２０の回転力をトルクリミッタ７により制限された状態で受けているため、用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。これとは異なり、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３に接触しながら図１において反時計回り方向に回転し続けてその用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３に接触しながら図１において反時計回り方向に回転してその用紙３をトレイ２側に送り戻す。つまりトレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、最も上に配置された用紙３だけが搬送ローラ８側に搬送され、それ以外の用紙３（互いに重ねられた複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３）が最も上に配置された用紙３から分離される。
【００４８】
その後、ステップＳ３の動作で第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＳ５）。ここでの「設定時間」というのは、用紙３の搬送が正常におこなわれているか否かを判断するための指標であって、制御部５１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００４９】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていたら（ステップＳ５：ＹＥＳ）、つまり設定時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、制御部５１が計時を開始する（ステップＳ２０）。
【００５０】
その後、制御部５１はステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２１）、所定の時間が経過していないと判定したら（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したと制御部５１が判定したら（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、電磁クラッチ２４の作動が停止する（ステップＳ２２）。するとシャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２５が空転し、第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５への回転力の伝達が遮断される。
【００５２】
その後、制御部５１は用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ２３）、その指令信号が入力されていないと判定したら（ステップＳ２３：ＮＯ）、用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されるまでステップＳ２３の処理を繰り返す。用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたと制御部５１が判定したら（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ４１が作動して搬送ローラ８が図１において反時計回り方向に回転する（ステップＳ６）。
【００５３】
一方、第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていなかったら（ステップＳ５：ＮＯ）、つまり設定時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止する（ステップＳ７）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。
【００５４】
この状態においては分離ローラ６の回転が停止して給紙ローラ５が回転し続けるため、トレイ２から送り出された用紙３が１枚であっても複数枚であっても、その用紙３は分離ローラ６による作用を受けずに給紙ローラ５の作用だけを受けて搬送ローラ８側に搬送される。
【００５５】
その後、ステップＳ３で第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＳ８）。ここでの「エラー時間」というのは、用紙３の搬送不良が発生しているか否かを判断するための指標であって、上記設定時間よりも長く設定されており、上記設定時間と同様に制御部５１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００５６】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっていたら（ステップＳ８：ＹＥＳ）、つまりエラー時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、電磁クラッチ３１が再度作動して分離ローラ６に給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力が伝達される（ステップＳ９）。
【００５７】
この状態においてはステップＳ４の動作後と同様に、トレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。また、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３をトレイ２側に送り戻す。その後ステップＳ６の動作がおこなわれる。
【００５８】
第２センサ１４が用紙３の先端部を検知してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっていなかったら（ステップＳ８：ＮＯ）、つまりエラー時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、制御部５１が用紙３の搬送不良を通知する処理をおこなう（ステップＳ１０）。本実施形態では、給紙装置１の各部材の機械的な動作が停止する。ただし、給紙装置１に設けられた表示パネル（図示略）にメッセージが表示されたり、給紙装置１に設けられたブザー（図示略）が自動的に鳴ったりするようにしてもよい。
【００５９】
そして、ステップＳ９の動作の後は、上記したステップＳ２０からステップＳ６までの動作がおこなわれる。ステップＳ６の動作で搬送ローラ８が回転すると、給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を通過した用紙３の先端部が搬送ローラ８と従動ローラ９とのあいだに挟み込まれ、その用紙３が搬送ローラ８の回転に伴い搬送ローラ８及び従動ローラ９の接触部を通過しながら給紙装置１の外部側に搬送される。
【００６０】
その後、制御部５１が第３センサ１５による用紙３の有無を判断し（ステップＳ１２）、第３センサ１５が用紙３を検知しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には第３センサ１５が用紙３を検知するまでステップＳ１２の動作が繰り返される。第３センサ１５が用紙３の先端部を検知したら（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部５１が再度第３センサ１５による用紙３の有無を判断する（ステップＳ１３）。第３センサ１５が用紙３を検出しているあいだ（ステップＳ１３：ＮＯ）はステップＳ１３の動作が繰り返される。
【００６１】
第３センサ１５が用紙３を検出しなくなったら（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、つまり用紙３の後端部が第３センサ１５による用紙３の検知箇所を通過したら、２つの電磁クラッチ３１，４１の作動が停止する（ステップＳ１４）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。同時にモータ２０から搬送ローラ８への回転力の伝達も遮断される。
【００６２】
その後、制御部５１が、用紙３の次の給紙を指令する信号の有無を判断し（ステップＳ１５）、制御部５１に次の給紙の旨の指令信号が入力されている場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、上記ステップＳ２〜ステップＳ１４までの各部材の動作が繰り返され、制御部５１に次の給紙の旨の指令信号が入力されていない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、モータ２０の回転が停止して（ステップＳ１６）給紙装置１における給紙動作が終了する。
【００６３】
以上の給紙装置１では、ステップＳ４の動作で電磁クラッチ３１が作動して分離ローラ６に回転力が伝達された状態において、設定時間内に第１センサ１３が用紙３を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止するため、給紙ローラ５と分離ローラ６との間を通過する用紙３には、搬送方向と逆方向の送り戻し力（負荷）が掛からなくなる。したがってこのとき、給紙ローラ５の回転力だけで用紙３が搬送されるので、給紙ローラ５の回転力を確実に用紙３に伝達することができ、給紙ローラ５が用紙３との接触面で滑るようなこともなく、用紙３の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００６４】
また、別の観点から考えると、ステップＳ４の動作で電磁クラッチ３１が作動して分離ローラ６に回転力が伝達された状態において、設定時間内に第１センサ１３が用紙３を検知しなかったら電磁クラッチ３１の作動が一時停止して、その後に第１センサ１３が用紙３を検知したら電磁クラッチ３１が再度作動するため、電磁クラッチ３１の一時的な停止動作の前後で分離ローラ６に回転力が伝達され、給紙ローラ５及び分離ローラ６の接触部を通過する用紙３には搬送方向と逆方向の送り戻し力が２度にわたって作用する。
【００６５】
したがって給紙ローラ５及び分離ローラ６の圧接部を複数枚の用紙３が通過する場合に、例えば、先に作用した分離ローラ６の送り戻し力で複数枚の用紙３のなかから下側に重なった用紙３を充分に分離できなくても、後に作用した分離ローラ６の送り戻し力でその用紙３を完全に分離することができる。これにより、複数枚の用紙３が重なった状態で搬送されるのを確実に防止することができる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
次に図５〜図７を参照しながら第２の実施の形態における給紙装置１００について説明する。ただし、本第２の実施形態では、給紙装置１００が上記第１の実施形態における給紙装置１とほぼ同様の構成を具備しているため、給紙装置１００中の部材において給紙装置１と同様の部材には図１〜図３と同様の符号を付してその部材の詳細な説明を省略している。
図５は給紙装置１００の側面図であり、図６は給紙装置１００の回路構成を示すブロック図である。
【００６７】
図５に示す給紙装置１００が給紙装置１と異なるのは、図１及び図３に図示した第２センサ１４が省略されているところであって、それ以外の給紙装置１００の構成は給紙装置１と同様である。図６に図示した給紙装置１００の制御装置６０の制御部６１も、給紙装置１の制御部５１と同様の構成を有している。ただし、給紙装置１００では上記の通り第２センサ１４が省略されているため、２つの第１，第３センサ１３，１５が制御部６１に接続され、制御部６１が各第１，第３センサ１３，１５の検知結果に基づき各電磁クラッチ２４，３１，４１を制御するようになっている。
【００６８】
続いて図７を参照しながら給紙装置１００の給紙動作について説明する。
図７は給紙装置１００の給紙動作を複数の工程に分けて経時的に表現したフローチャートである。
【００６９】
制御装置６０の制御部６１に用紙３の給紙を指令する信号が入力されると、モータ２０が作動して回転し始め（ステップＴ１）、その後２つの電磁クラッチ２４，３１が作動する（ステップＴ２）。電磁クラッチ２４が作動すると、シャフト２３と電磁クラッチ２４とが連結してモータ２０の回転力が送り出しローラ４及び給紙ローラ５に伝達され、送り出しローラ４及び給紙ローラ５が同時に図５において反時計回り方向に回転し始める。一方、電磁クラッチ３１が作動すると、シャフト３０と電磁クラッチ３１とが連結してモータ２０の回転力がトルクリミッタ７を介して分離ローラ６に伝達され、分離ローラ６がモータ２０から給紙ローラ５の給紙方向とは逆方向に用紙３を搬送するように回転力を受ける。
【００７０】
送り出しローラ４が回転し始めると、トレイ２の最も上に配置された用紙３がトレイ２から給紙ローラ５と分離ローラ６との圧接部に送り出され、その用紙３は給紙ローラ５と分離ローラ６とのあいだに挟持された状態で給紙ローラ５により搬送ローラ８側に搬送される。
【００７１】
この状態においてトレイ２から１枚の用紙３が送り出されている場合には、給紙ローラ５が用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６はモータ２０の回転力をトルクリミッタ７により制限された状態で受けているため、用紙３に接触しながら給紙ローラ５に連れ回されるようにして回転する。これとは異なり、トレイ２から複数枚の用紙３が互いに重なった状態で送り出されている場合には、給紙ローラ５が最も上に配置された用紙３に接触しながら図５において反時計回り方向に回転し続けてその用紙３を搬送ローラ８側に搬送し続け、分離ローラ６は複数枚の用紙３のなかで下側に重なった用紙３に接触しながら図５において反時計回り方向に回転してその用紙３をトレイ２側に送り戻す。
【００７２】
その後、ステップＴ２の動作で電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっているか否かを制御部６１が判断する（ステップＴ３）。ここでの「設定時間」というのは、上記第１の実施形態のステップＳ５の動作で説明した設定時間と同様に、用紙３の搬送が正常におこなわれているか否かを判断するための指標であって、制御部６１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００７３】
電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていたら（ステップＴ３：ＹＥＳ）、つまり設定時間内に第１センサ１３が用紙３の先端部を検知したら、制御部６１が計時を開始する（ステップＴ２０）。
【００７４】
その後、制御部６１はステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したか否かを判断し（ステップＴ２１）、所定の時間が経過していないと判定したら（ステップＴ２１：ＮＯ）、ステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過するまでステップＴ２１の処理を繰り返す。
【００７５】
ステップＴ２０の処理で計時を開始してから所定の時間が経過したと制御部６１が判定したら（ステップＴ２１：ＹＥＳ）、電磁クラッチ２４の作動が停止する（ステップＴ２２）。するとシャフト２３と電磁クラッチ２４との結合が解除されてクラッチギヤ２５が空転し、第１伝達ギヤ２２から送り出しローラ４及び給紙ローラ５への回転力の伝達が遮断される。
【００７６】
その後、制御部６１は用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたか否かを判断し（ステップＴ２３）、その指令信号が入力されていないと判定したら（ステップＴ２３：ＮＯ）、用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されるまでステップＴ２３の処理を繰り返す。用紙３の給紙の再開を指令する信号が入力されたと制御部５１が判定したら（ステップＴ２３：ＹＥＳ）、電磁クラッチ４１が作動して搬送ローラ８が図５において反時計回り方向に回転する（ステップＴ４）。
【００７７】
一方、電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間が設定時間内に収まっていなかったら（ステップＴ３：ＮＯ）、つまり設定時間が経過しても第１センサ１３が用紙３の先端部を検知しなかったら、電磁クラッチ３１の作動が停止する（ステップＴ５）。するとシャフト３０と電磁クラッチ３１との結合が解除されてクラッチギヤ３２が空転し、第２伝達ギヤ１９から分離ローラ６への回転力の伝達が遮断される。
【００７８】
この状態においては分離ローラ６の回転が停止して給紙ローラ５が回転し続けるため、トレイ２から送り出された用紙３が１枚であっても複数枚であっても、その用紙３は分離ローラ６による作用を受けずに給紙ローラ５の作用だけを受けて搬送ローラ８側に搬送される。
【００７９】
その後、ステップＴ２の動作で電磁クラッチ２４が作動してから第１センサ１３がその用紙３の先端部を検知するまでの時間がエラー時間内に収まっているか否かを制御部５１が判断する（ステップＴ６）。ここでの「エラー時間」というのは、上記第１の実施形態のステップＳ８の動作で説明した設定時間と同様に、用紙３の搬送不良が発生しているか否かを判断するための指標であって、上記設定時間よりも長く設定されており、上記設定時間と同様に制御部６１のＲＯＭ又はＲＡＭに予め設定された値として格納されている。
【００８０】
以後、上記第１の実施形態における給紙装置１と同様の動作がおこなわれる。ただし、図７に示すステップＴ７，ステップＴ８，ステップＴ１０〜ステップＴ１４の各動作において、ステップＴ７の動作は上記ステップＳ９の動作に対応しており、ステップＴ８の動作は上記ステップＳ１０の動作に対応しており、ステップＴ１０の動作は上記ステップＳ１２の動作に対応しており、ステップＴ１１の動作は上記ステップＳ１３の動作に対応しており、ステップＴ１２の動作は上記ステップＳ１４の動作に対応しており、ステップＴ１３の動作は上記ステップＳ１５の動作に対応しており、ステップＴ１４の動作は上記ステップＳ１６の動作に対応している。
【００８１】
つまり上記第１の実施形態における給紙装置１では、ステップＳ５及びステップＳ８の動作で「設定時間」及び「エラー時間」が第２センサ１４による用紙３の検知から第１センサ１３によるその用紙３の検知までの時間を対象としているのに対して、本第２の実施形態における給紙装置１００では、ステップＴ３及びステップＴ６の動作で「設定時間」及び「エラー時間」が電磁クラッチ２４の作動から第１センサ１３による用紙３の検知までの時間を対象としており、この点で給紙装置１００の動作が給紙装置１のそれと異なっている。したがって以上の給紙装置１００でも、給紙装置１と同様の理由から、用紙３の搬送不良が生じるのを防止することができる。（複数枚の用紙３が重なった状態で搬送されるのを確実に防止することができる。）
【００８２】
【発明の効果】
請求項１によれば、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき、第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００８３】
請求項２、３に記載の発明によれば、請求項１と同様に、第２伝達機構が作動した状態において設定時間内に第１センサが用紙を検知しなかったら、第２伝達機構の作動が一時停止するため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には、搬送方向と逆方向の送り戻し力が一時的に掛からなくなり、このとき第１伝達機構の作動により給紙ローラの回転力だけで用紙が搬送されるので、給紙ローラの回転力を確実に用紙に伝達することができ、給紙ローラが用紙との接触面で滑って用紙の搬送不良が生じるのを防止することができる。
【００８４】
請求項４に記載の発明によれば、第２センサの近傍を通過する用紙を瞬時に検知することができる。
【００８５】
請求項５に記載の発明によれば、分離ローラに余分な回転力を伝達するのを防止することができる。
【００８６】
請求項６に記載の発明によれば、分離ローラに一定以上の回転力が伝達されるのを防止することができる。
【００８７】
請求項７に記載の発明によれば、電磁クラッチを通電させることで給紙ローラに回転力を伝達することができる。
【００８８】
請求項８に記載の発明によれば、電磁クラッチを通電させることで分離ローラに回転力を伝達することができる。
【００８９】
請求項９に記載の発明によれば、送り出しローラと給紙ローラとを互いに同期させて回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における給紙装置の側面図である。
【図２】第１の実施形態における給紙装置の正面図である。
【図３】第１の実施形態における給紙装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における給紙装置の動作を表すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における給紙装置の側面図である。
【図６】第２の実施形態における給紙装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態における給紙装置の動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１００…給紙装置
２…トレイ
３…用紙
４…送り出しローラ
５…給紙ローラ
６…分離ローラ
７…トルクリミッタ
８…搬送ローラ
９…従動ローラ
１０，１１，１２…ガイド板
１３…第１センサ
１４…第２センサ
１５…第３センサ
１６…第１伝達機構
１７…第２伝達機構
１８…回転軸
１９…第２伝達ギヤ
２０…モータ
２１…ギヤ
２２…第１伝達ギヤ
２３…シャフト
２４…電磁クラッチ
２５…クラッチギヤ
２６…回転軸
２７，２８…プーリ
２９…ベルト
３０…シャフト
３１…電磁クラッチ
３２…クラッチギヤ
３４，３５，３６…ギヤ
４１…電磁クラッチ
５０，６０…制御装置
５１，６１…制御部
Claims (9)
- 用紙を給紙方向に搬送するように回転する給紙ローラと、前記給紙ローラの給紙方向とは逆方向に用紙を搬送するように回転力が伝達される分離ローラとを有し、前記給紙ローラが回転することにより用紙が前記給紙ローラと前記分離ローラとの間を通過しながら搬送される給紙装置において、
前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第１伝達機構と、
前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な第２伝達機構と、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第１センサと、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、用紙の給紙動作を開始してから予め設定された設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記第１センサより上流側に配置されて用紙の有無を検知する第２センサを備え、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２センサが用紙を検知してから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１に記載の給紙装置において、
前記制御部は、
前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構をそれぞれ作動させて前記給紙ローラ及び前記分離ローラにそれぞれ回転力が伝達された状態のときに、前記第２伝達機構を作動させてから前記設定時間内に前記第１センサが用紙を検知しなかったら、前記第２伝達機構の作動を一時停止させて、その後に前記第１センサが用紙を検知したら前記第２伝達機構を再度作動させることを特徴とする給紙装置。 - 請求項２に記載の給紙装置において、
前記給紙ローラから前記第２センサまでの間隔が、前記給紙ローラの半径以内の距離に収まっていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の給紙装置において、
用紙の搬送方向の前記給紙ローラより下流側に配置されて前記給紙ローラと同じ方向に回転する搬送ローラと、
用紙の搬送方向の前記搬送ローラより下流側に配置されて用紙の有無を検知する第３センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記第２伝達機構を一時停止させた後に前記第２伝達機構を再度作動させて前記分離ローラに回転力が伝達された状態のときに、第３センサが用紙を検出している状態から用紙を検出しなくなったら、前記第２伝達機構の作動を停止させることを特徴とする給紙装置。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに伝達すべき回転力を制限するトルクリミッタを有し、前記トルクリミッタを介して前記分離ローラに回転力を伝達することを特徴とする給紙装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第１伝達機構は、前記給紙ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第２伝達機構は、前記分離ローラに回転力を伝達するか否かを切り替え可能な電磁クラッチを有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項１〜８のいずれか一項に記載の給紙装置において、
複数枚の用紙を収納可能なトレイと、
前記トレイに収納された用紙を前記給紙ローラと前記分離ローラとの間に送り出す送り出しローラと、
を備え、
前記送り出しローラの回転軸と前記給紙ローラの回転軸との間には、無端のベルトが巻回されていることを特徴とする給紙装置。
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