JP4026551B2 - 給紙装置 - Google Patents
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Description
【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用紙トレイから1枚ずつ送り出し・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枚ずつ送り出し・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)の圧接力を調整し、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)を適宜調整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、場合によっては用紙間の摩擦係数が高くなり、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や分離ローラに与える回転力を調整するだけでは、複数枚の用紙が重なった状態で搬送された場合にその用紙のなかから標的の用紙とは無関係の用紙を分離することができない可能性がある。特に、表面にコート剤が塗布されたコート紙などの用紙は用紙間の密着・吸着力が高く、このような用紙が複数枚重なった状態で搬送されるとその用紙のなかから標的の用紙とは無関係の用紙を分離するのが難しい。
【0007】
本発明の課題は、給紙ローラに対する分離ローラの圧接力や分離ローラに与える回転力を調整しなくても簡単な構成で複数枚の用紙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、
前記分離ローラの駆動源となるモータと、
前記モータから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第1伝達機構と、
前記モータから前記第1伝達機構のトルクリミッタを介さずに前記分離ローラに回転力を伝達する第2伝達機構と、
を備え、
前記モータから前記第1伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達される期間中に、前記第2伝達機構が一時的に作動して前記モータから前記第2伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達されることを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の発明では、第1伝達機構と第2伝達機構とのどちらか一方の伝達機構がモータと分離ローラとのあいだに介在することで、モータから分離ローラに回転力を伝達することができる。第1伝達機構が介在する場合には、トルクリミッタの存在により分離ローラに伝達する回転力が制限されるため、一定の回転力が分離ローラに伝達され、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一定の送り戻し力が作用する。一方、第2伝達機構が介在する場合には、トルクリミッタが介在しないため、モータから分離ローラに回転力が制限されずに直接的に伝達され、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙には上記送り戻し力より大きい送り戻し力が作用する。
【0010】
このことを踏まえた上で請求項1に記載の発明では、モータから第1伝達機構を介して分離ローラに回転力が伝達される期間中に、第2伝達機構が一時的に作動してモータから第2伝達機構を介して分離ローラに回転力が伝達されるため、給紙ローラと分離ローラとの間を通過する用紙に一定の送り戻し力が作用している最中にそれより大きな送り戻し力が一時的にその用紙に作用する。したがって一定の送り戻し力では複数枚の用紙のなかから標的の用紙とは無関係の用紙を分離することができない場合に、その送り戻し力よりも大きな送り戻し力を分離ローラに接触した用紙に作用させることができ、複数枚の用紙のなかから標的の用紙とは無関係の用紙を確実に分離することができる。
【0011】
その上、請求項1に記載の発明では、モータから分離ローラに回転力を伝達するのに第1伝達機構を介在させるか又は第2伝達機構を介在させるかの2通りの簡単な構成のみで分離ローラに用紙の送り戻し力を伝達することができるため、従来のように、給紙ローラに分離ローラの圧接力や分離ローラに与える回転力を調整するための複雑な構成を必要としない。以上により請求項1に記載の発明では、給紙ローラに対する分離ローラの圧接力や分離ローラに与える回転力を調整しなくても簡単な構成で複数枚の用紙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。
【0012】
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、
用紙の搬送方向の前記第1センサより上流側でかつ前記給紙ローラの近傍に配置されて用紙の有無を検知する第2センサと、
を備え、
前記モータから前記第1伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達される期間中で前記第2センサが用紙を検知してから前記第1センサが用紙を検知するまでの間に、前記第2伝達機構が一時的に作動して前記モータから前記第2伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達されることを特徴とする。
【0013】
請求項2に記載の発明では、第2センサが用紙を検知してから第1センサが用紙を検知するまでの間に第2伝達機構が作動するため、給紙ローラと分離ローラとの間を用紙が通過しているのを検知した上で、その用紙に分離ローラによる送り戻し力を作用させることができる。すなわち、給紙ローラと分離ローラとの間を通過中の用紙に確実に送り戻し力を作用させることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の給紙装置において、
前記第2伝達機構の作動時間が変更可能であることを特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明では、第2伝達機構の作動時間が変更可能であるため、用紙の種類に応じて第2伝達機構の作動時間を変更することができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第2伝達機構を作動させるか否かが切り替え可能であることを特徴とする。
【0017】
請求項4に記載の発明では、第2伝達機構を作動させるか否かを切り替え可能であるため、用紙の種類に応じて第2伝達機構を作動させるか否かを切り替えることができる。
【0018】
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、
前記給紙ローラは、用紙に対する摩擦係数が分離ローラより大きい材料から構成されていることを特徴とする。
【0019】
請求項5に記載の発明では、用紙が給紙ローラと分離ローラとの間に挟まれた状態で搬送される場合に、用紙と給紙ローラとの間の摩擦係数が用紙と分離ローラとの間の摩擦係数より大きくなるため、給紙ローラの回転方向に合わせて用紙を搬送することができる。
【0020】
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、
前記給紙ローラは前記分離ローラより径が大きいことを特徴とする。
【0021】
請求項6に記載の発明では、給紙ローラの径が分離ローラの径より大きいため、用紙を同じ搬送距離だけ搬送するのに給紙ローラのほうが分離ローラより回転数が少なくて済み、給紙ローラの摩耗を抑えることができる。
【0022】
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、
前記給紙ローラ及び前記分離ローラはともにゴムから構成されており、分離ローラが給紙ローラより硬いゴムから構成されていることを特徴とする。
【0023】
請求項7に記載の発明では、分離ローラが給紙ローラより硬いゴムから構成されているため、分離ローラの摩耗を抑えることができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、
請求項2〜7のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第2センサから用紙の搬送経路までの間隔が、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。
【0025】
請求項8に記載の発明では、第2センサから用紙の搬送経路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。
【0026】
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、
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。
【0027】
請求項9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。
【0028】
請求項10に記載の発明は、
請求項1〜9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。
【0029】
請求項10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。
【0030】
【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。
始めに図1を参照しながら給紙装置1の構成について説明する。
図1は給紙装置1の側面図である。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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が伝達される。
【0034】
さらに給紙ローラ5と分離ローラ6とに関して、給紙ローラ5は分離ローラ6より径がやや大きくなっており、給紙ローラ5の外周部は、用紙3に対する摩擦係数が分離ローラ6の外周部より大きな材料から構成されている。給紙装置1では、給紙ローラ5及び分離ローラ6の外周部はともにゴムから構成されており、一例として、給紙ローラ5の外周部をエチレンプロピレンゴム(EPM,EPDM)から構成し、分離ローラ6の外周部をウレタンゴム(U)から構成することができる。ただし、給紙ローラ5及び分離ローラ6は同じ種類のゴムから構成されてもよいし、上記の通り異なる種類のゴムから構成されてもよく、分離ローラ6の外周部が給紙ローラ5の外周部より硬いゴムから構成されているのが好ましい。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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、第2センサ14から用紙の搬送経路までの最短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の接触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。
【0038】
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。
【0039】
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、給紙ローラ5及び分離ローラ6のすべてのローラにモータ20の回転力を伝達するための伝達ギヤ22が噛み合っている。給紙装置1は、モータ20の回転力を伝達ギヤ22から送り出しローラ4及び給紙ローラ5に伝達してトレイ2から用紙3を送り出すための送り出し用伝達機構16と、モータ20の回転力を伝達ギヤ22から分離ローラ6に伝達して用紙3をトレイ2に送り戻すための送り戻し用伝達機構17との2つの伝達機構を有している。
【0040】
送り出し用伝達機構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の左端部には、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が配設されており、電磁クラッチ24のクラッチギヤ25が伝達ギヤ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。
【0041】
送り出し用伝達機構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。
【0042】
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。つまり送り出し用伝達機構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。
【0043】
一方、送り戻し用伝達機構17では軸心回りに回転可能な2本のシャフト30,31が配設されている。図2においてシャフト30の左側には、径の異なる2枚のギヤ32,33が互いに所定の間隔をあけた状態で固定されている。ギヤ32はギヤ33より径が大きく、伝達ギヤ22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。
【0044】
シャフト30を用いた送り戻し用伝達機構17ではモータ20が作動して回転すると、モータ20の回転力が伝達ギヤ22からギヤ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。つまりシャフト30を用いた送り戻し用伝達機構17では、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。
【0045】
図2においてシャフト31の左側には、モータ20の回転力を分離ローラ6に強制的に伝達するか否かを切り替える電磁クラッチ37が配設されており、電磁クラッチ37のクラッチギヤ38がギヤ33に噛み合っている。図2においてシャフト31の右側にはギヤ39が配設されており、ギヤ39がトルクリミッタ7のギヤ34に噛み合っている。
【0046】
シャフト31を用いた送り戻し用伝達機構17ではモータ20が作動した状態において電磁クラッチ37が通電されて作動すると、シャフト31と電磁クラッチ37とが結合してモータ20の回転力が伝達ギヤ22から各ギヤ32,33及びクラッチギヤ38を介してシャフト31に伝達され、シャフト31が回転するようになっている。そしてシャフト31が回転するとその回転力がギヤ39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。
【0047】
逆にモータ20が作動した状態において電磁クラッチ37への通電が解除されて電磁クラッチ37の作動が停止すると、シャフト31と電磁クラッチ37との結合が解除されてクラッチギヤ38が空転し、シャフト31から分離ローラ6への回転力の伝達が遮断されるようになっている。
【0048】
このように送り戻し用伝達機構17は、シャフト30を用いてモータ20の回転力を分離ローラ6に伝達する「第1伝達機構」と、シャフト31を用いてモータ20の回転力を分離ローラ6に伝達する「第2伝達機構」との2つの伝達機構を有しており、上記第1伝達機構ではモータ20からトルクリミッタ7を介して分離ローラ6に回転力が伝達され、上記第2伝達機構ではモータ20からトルクリミッタ7を介さずに分離ローラ6に回転力が伝達されるようになっている。
【0049】
なお、図1及び図2には図示しないけれども、給紙装置1には送り戻し機構17の第2伝達機構の電磁クラッチ37を作動させるか否かを切り替えるディップスイッチ40(図3参照)が配設されており、ユーザ自身が用紙3の種類に応じてディップスイッチ40を切り替えることで、給紙装置1の給紙動作中に電磁クラッチ37を作動させるか否かを選択することができるようになっている。
【0050】
さらに図1及び図2には図示しないけれども、給紙装置1には、上記送り出し用伝達機構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。
【0051】
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。
【0052】
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24,37,41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24,37,41を制御するようになっている。
【0053】
その上、制御部51にはディップスイッチ40が接続されており、制御部51はディップスイッチ40の切り替え状態に基づいて電磁クラッチ37を制御するようになっている。具体的には制御部51は、ディップスイッチ40がON状態のとき電磁クラッチ37を所定時間だけ作動させ、ディップスイッチ40がOFF状態のとき電磁クラッチ37を作動させないようになっている。
【0054】
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。
【0055】
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1)。これにより送り戻し用伝達機構17の第1伝達機構において、モータ20の回転力が伝達ギヤ22からギヤ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が図1において反時計回り方向に回転する。このとき送り出し用伝達機構16では電磁クラッチ24が作動していないため、シャフト23が回転自在な状態であり、給紙ローラ5が分離ローラ6に連れ回されるように回転する。
【0056】
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2)。このとき、上記の通りモータ20の回転力がトルクリミッタ7を介して分離ローラ6に伝達されているけれども、電磁クラッチ24の作動によりモータ20の回転力がそのまま給紙ローラ5に伝達されるため、給紙ローラ5の回転力が分離ローラ6のそれを上回り、圧接された分離ローラ6は給紙ローラ5に従動して回転する。
【0057】
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。
【0058】
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)、ディップスイッチ40がON状態であるかOFF状態であるかを制御部51が判断する(ステップS4)。つまりステップS4の動作では、制御部51がユーザ自身によるディップスイッチ40の切り替え状態を判定する。
【0059】
制御部51がディップスイッチ40はON状態であると判定した場合(ステップS4:YES)、電磁クラッチ37が作動してシャフト31と電磁クラッチ37とが連結し、モータ20の回転力が伝達ギヤ22から各ギヤ32,33及びクラッチギヤ38を介してシャフト31に伝達され、シャフト31が回転し始める。するとその回転力がギヤ39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S5)。
【0060】
ここで電磁クラッチ37が作動する前の状態では、送り戻し用伝達機構17の第1伝達機構によりシャフト30の回転力がトルクリミッタ7を介して分離ローラ6に伝達されているけれども、ステップ5の動作で電磁クラッチ37が作動すると、送り戻し用伝達機構17の第2伝達機構によりモータ20の回転力が強制的に分離ローラ6に伝達される。したがって、ステップS5の動作で給紙ローラ5と分離ローラ6とには同じ回転力が伝達される。
【0061】
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、上記の通り給紙ローラ5の外周部は用紙3に対する摩擦係数が分離ローラ6の外周部より大きい材料から構成されているため、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に接した状態で用紙3の下面を滑りながら回転する。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、ステップS5の動作で電磁クラッチ37が作動した場合にトレイ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ときには、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が最も上に配置された用紙3から分離されてトレイ2側に送り戻される。
【0062】
ステップS5の動作では電磁クラッチ37が所定時間のあいだ作動し続け、所定時間経過したら電磁クラッチ37の作動が停止する(ステップS6)。するとシャフト31と電磁クラッチ37との結合が解除されてクラッチギヤ38が空転し、シャフト31から分離ローラ6への回転力の伝達が遮断される。これにより電磁クラッチ37が作動する前の状態、つまりトルクリミッタ7を介したシャフト30の回転力が分離ローラ6に伝達される状態に戻る。
【0063】
なお、ステップS4の動作で制御部51がディップスイッチ40はOFF状態であると判定した場合(ステップS4:NO)には、上記ステップS5,6の動作はおこなわれずに省略される。
【0064】
その後、制御部51が第1センサ13による用紙の有無を判断し(ステップS7)、第1センサ13が用紙3を検知しない場合(ステップS7:NO)には第1センサ13が用紙3の先端部を検知するまでステップS7の動作が繰り返される。第1センサ13が用紙3の先端部を検知したら(ステップS7: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S8)。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との間に挟み込まれ、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。
【0065】
その後、電磁クラッチ24の作動が停止する(ステップS9)。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、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。
【0066】
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S10)、第3センサ15が用紙3を検知しない場合(ステップS10:NO)には第3センサ15が用紙3を検知するまでステップS10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S10: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S11)。第3センサ15が用紙3を検出しているあいだ(ステップS11:NO)はステップS11の動作が繰り返される。
【0067】
第3センサ15が用紙3を検出しなくなったら(ステップS11: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、電磁クラッチ41の作動が停止する(ステップS12)。するとモータ20から搬送ローラ8への回転力の伝達も遮断される。
【0068】
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S13)、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S13:YES)、上記ステップS2〜ステップS12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S13:NO)、モータ20の回転が停止して(ステップS14)給紙装置1における給紙動作が終了する。
【0069】
以上の給紙装置1では、ディップスイッチ40がON状態の場合、モータ20から送り戻し用伝達機構17の第1伝達機構を介して分離ローラ6に回転力が伝達される期間中に、ステップS5の動作で送り戻し用伝達機構17の第2伝達機構の電磁クラッチ37が一時的に作動して、モータ20から送り戻し用伝達機構17の第2伝達機構を介して分離ローラ6に回転力が伝達されるため、給紙ローラ5と分離ローラ6との間を通過する用紙3に一定の送り戻し力が作用している最中にそれより大きな送り戻し力が一時的にその用紙3に作用する。したがって一定の送り戻し力では複数枚の用紙3のなかから下側に重なった用紙3を分離することができない場合に、その送り戻し力よりも大きな送り戻し力を分離ローラ6に接触した用紙3に作用させることができ、複数枚の用紙3のなかから下側に重なった用紙3を確実に分離することができる。
【0070】
その上、給紙装置1では、モータ20から分離ローラ6に回転力を伝達するのに送り戻し用伝達機構17の第1伝達機構を介在させるか又は送り戻し用伝達機構17の第2伝達機構を介在させるかの2通りの簡単な構成のみで分離ローラ6に用紙3の送り戻し力を伝達することができるため、従来のように、給紙ローラ5に対する分離ローラ6の圧接力や分離ローラ6に与える回転力を調整するための複雑な構成を必要としない。これらのことより給紙装置1では、給紙ローラ5に対する分離ローラ6の圧接力や分離ローラ6に与える回転力を調整しなくても簡単な構成で複数枚の用紙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。
【0071】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更をおこなってもよい。
【0072】
例えば本実施形態では、ユーザによるディップスイッチ40の切り替えでディップスイッチ40がON状態のときに送り戻し用伝達機構17の第2伝達機構の電磁クラッチ37を作動させたけれども、ディップスイッチ40の切り替えに代えて、キーボード,タッチパネルなどの操作で電磁クラッチ37を作動させるか否かを選択するようにしてもよい。
【0073】
また本実施形態ではステップS5の動作で電磁クラッチ37の作動時間を所定時間としたけれども、用紙3の種類に応じて適宜変更できるようにしてもよい。この場合には、キーボード,タッチパネルなどの操作で用紙3の種類に応じた時間を設定するようにしてもよいし、用紙3の種類に応じた時間をデータテーブルとして予め制御装置50の制御部51のROM又はRAMに記憶させておき、キーボード,タッチパネルなどの操作で用紙3の種類が決定されたら自動的に電磁クラッチ37の作動時間が決定されるような構成としてもよい。
【0074】
さらに用紙3の透過率,反射率,厚さ,サイズなどを検知するセンサを給紙装置1に配設し、このセンサの検知結果に基づき制御装置50の制御部51で用紙3の種類を判定し、電磁クラッチ37の作動の有無と電磁クラッチ37の作動時間とを決定するような構成としてもよい。
【0075】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、給紙ローラに対する分離ローラの圧接力や分離ローラに与える回転力を調整しなくても簡単な構成で複数枚の用紙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。
【0076】
請求項2に記載の発明によれば、給紙ローラと分離ローラとの間を用紙が通過しているのを検知した上で、その用紙に分離ローラによる送り戻し力を作用させることができ、給紙ローラと分離ローラとの間を通過中の用紙に確実に送り戻し力を作用させることができる。
【0077】
請求項3に記載の発明によれば、用紙の種類に応じて第2伝達機構の作動時間を変更することができる。
【0078】
請求項4に記載の発明によれば、用紙の種類に応じて第2伝達機構を作動させるか否かを切り替えることができる。
【0079】
請求項5に記載の発明によれば、給紙ローラの回転方向に合わせて用紙を搬送することができる。
【0080】
請求項6に記載の発明によれば、給紙ローラの摩耗を抑えることができる。
【0081】
請求項7に記載の発明によれば、分離ローラの摩耗を抑えることができる。
【0082】
請求項8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。
【0083】
請求項9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。
【0084】
請求項10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】給紙装置の側面図である。
【図2】給紙装置の正面図である。
【図3】給紙装置の回路構成を示すブロック図である。
【図4】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…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…送り出し用伝達機構
17…送り戻し用伝達機構
20…モータ
21…ギヤ
22…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
30,31…シャフト
32,33,34,35,36…ギヤ
37…電磁クラッチ
38…クラッチギヤ
39…ギヤ
40…ディップスイッチ
41…電磁クラッチ
50…制御装置
51…制御部
Claims (10)
- 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、
前記分離ローラの駆動源となるモータと、
前記モータから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第1伝達機構と、
前記モータから前記第1伝達機構のトルクリミッタを介さずに前記分離ローラに回転力を伝達する第2伝達機構と、
を備え、
前記モータから前記第1伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達される期間中に、前記第2伝達機構が一時的に作動して前記モータから前記第2伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達され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、
用紙の搬送方向の前記第1センサより上流側でかつ前記給紙ローラの近傍に配置されて用紙の有無を検知する第2センサと、
を備え、
前記モータから前記第1伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達される期間中で前記第2センサが用紙を検知してから前記第1センサが用紙を検知するまでの間に、前記第2伝達機構が一時的に作動して前記モータから前記第2伝達機構を介して前記分離ローラに回転力が伝達されることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1又は2に記載の給紙装置において、
前記第2伝達機構の作動時間が変更可能であることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第2伝達機構を作動させるか否かが切り替え可能であ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、
前記給紙ローラは、用紙に対する摩擦係数が分離ローラより大きい材料から構成されてい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、
前記給紙ローラは前記分離ローラより径が大きい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、
前記給紙ローラ及び前記分離ローラはともにゴムから構成されており、分離ローラが給紙ローラより硬いゴムから構成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項2〜7のいずれか一項に記載の給紙装置において、
前記第2センサから用紙の搬送経路までの間隔が、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1〜8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1〜9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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