JP4537213B2 - シート給送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホッパに積載された用紙をピックして装置内に搬送し、分離部に備えたセパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置に関する。

一般的なイメージ読み取り装置に用いられているシート給送装置は、図６に示すような構成によって、シートを一枚ずつ取り出す。読み取り対象の原稿用紙が複数枚ある場合、その複数枚の用紙を重ねて、用紙の端部がピックローラの下に位置するようにホッパにセットする。ピックローラがセットされた用紙を装置内に引き込むように回転することにより、最も上にある用紙がピックローラと接触する部分の摩擦力によりピックされ、装置本体内に給送される。このとき、最も上の用紙だけでなく、その上の数枚が同時に搬送されることがあるが、給紙ゲートにより、通過できる用紙の厚さを規制することで、装置内に給紙される用紙の枚数を絞り込み、さらに、セパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚だけ装置内に給紙されるように構成している。

従来、このようなシート給送装置において、シートのジャムを検出するために、セパレータローラのさらに先のシート通路内に用紙検出センサが備えられて、搬送手段（ローラやベルト、バキューム方式等）の搬送量と、この用紙検出センサに到達する時間を比較し、搬送手段を用紙検出センサに到達する距離だけ動作させた場合でもシートの通過を確認できない場合にジャム（Jam）と判断してきた（特許文献１参照）。

また、ジャムにより先端停止しているにもかかわらずシート搬送を続けた場合において、紙のたわみ高さを検出してジャムを検出する方法も知られている（特許文献２参照）。

搬送手段としてゴム等の摩擦力を利用するローラやベルト等を採用した装置は、そのコストパフォーマンスの良さから非常に多くのシート給送装置で採用されている。これらの装置において、シートを１枚ずつ取り出す給紙部では、シートを搬送する駆動手段に対向して分離手段（パッドやローラ、ベルト等）を配置することで分離性能を満たしているため、１枚のみを搬送する場合も分離抵抗がシートへ作用し、紙の種類やローラの磨耗状態、装置の設置環境によっては駆動手段とシートの間ですべりにより移動量の差が発生する場合があった。

したがって、ジャムがなく正常にシートを給送している場合でも移動量の差によりシート検知時間に遅延が発生するため、ジャムを誤検出しないよう従来の装置ではジャム検出部においてジャムと判定する駆動量のしきい値が、搬送距離に対し数倍から数十倍まで大きくする必要があった。

しかしながら上記のような設定をした場合、給紙部においてシートジャムが発生した場合には、実際の搬送距離に対しローラを数倍から数十倍回転させているため、移動量の差が少ない場合は大きなたわみやしわ、やぶれが発生してしまう問題があった。
特開平６−１９１０１８号公報 米国特許第５６１５８７６号

そこで、本発明は、上記のような移動量の差が発生する場合でも、シートのジャムを早期に検知し、ダメージを軽減することが可能なシート給送装置を提供することを目的としている。

本発明のシート給送装置は、用紙を積載したホッパ端部のピック部にピックローラを、分離部にセパレータローラ及びブレーキローラをそれぞれ備えて、ホッパに積載された用紙が１枚づつ装置内に給紙される。前記ピック部のピックローラは、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラを設けて、該従動ローラの回転速度を検出することにより、下流側のジャム検出範囲に対してシート実移動量を測定する手段として機能させる。前記分離部のセパレータローラは、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラを設けて、該従動ローラが回転しているか否かにより、上流側のジャム検出範囲に対して、シートが到達したことを検出するシート通過検知手段として機能させ、かつ、前記従動ローラの回転速度を検出することにより、下流側のジャム検出範囲に対してシート実移動量を測定する手段として機能させる。前記セパレータローラのシート給紙方向側の先においてシート通路内に用紙検出センサを備える。前記ピック部と前記分離部の間、及び前記分離部と前記用紙検出センサの間のそれぞれのジャム検出範囲において、上流端側でシート実移動量を測定し、かつ、下流端側でシートが到達したことを検出することによりジャムを検出する。

本発明によれば、紙の種類やローラの磨耗状態、装置の設置環境によっては駆動手段とシートの間ですべりにより移動量の差が発生する場合があっても、シートのジャムを早期に検知し、ダメージを軽減することが可能となる。

以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、イメージ読み取り装置などに使用されるシート給送装置を例示する図である。用紙を積載したホッパ端部に、ピックローラが備えられて、ホッパに積載された用紙を上からピックして装置内に搬送する。このとき、最も上の用紙だけでなく、その上の数枚が同時に搬送されることがあるが、給紙ゲートにより、通過できる用紙の厚さを規制することで、装置内に給紙される用紙の枚数を絞り込み、さらに、セパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚だけ装置内に給紙されるように構成している。

ピックローラ及びセパレータローラは、通常のように、モータ駆動されている。ピック部と分離部のそれぞれにおいて、用紙速度を検出する装置が備えられている。図２は、ピックローラ及びセパレータローラを、用紙接触側から見た写真である。図示のピックローラ及びセパレータローラは、それぞれ、軸方向に２分割構成にした２つのローラを同一駆動軸上に固定している。これら、２分割ローラの間に、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラが設けられている。これら従動ローラは、無負荷にし、かつ、それぞれピックローラ及びセパレータローラの駆動軸の周りに自由回転可能に支持されている。これら従動ローラは、搬送手段（ピックローラ又はセパレータローラ）のシート押圧力よりも小さい押圧力でシートに接触して従動し、搬送手段の寸法変化や環境温度の変化、シート形状等により変化するシート接触高さに追従して回転する回転負荷の小さいローラを使用する。

この従動ローラの回転速度を検出するエンコーダを備えたことにより、それぞれ、ローラ回転速度とローラ径から、ピック部及び分離部における用紙搬送速度を演算することができる。また、分離部に備えた従動ローラが回転しているか否かにより、分離部の用紙の有無或いは用紙先端を検出することができる。さらに、それ自体は通常の用紙検出センサ（図１参照）が、セパレータローラのシート給紙方向側の先において、シート通路内に備えられている。ピックローラとセパレータローラの間、及びセパレータローラと用紙検出センサの間の距離は既知であり、これらの間がそれぞれジャム検出範囲となる。

本発明によるジャム検出を、さらに図３及び図４を参照して説明する。図３は、ピック部で用紙送り量（実移動量）を検出し、この用紙送り量に基づき下流の分離部へ到達することが予測される用紙送りをした後、下流側で実際の到達を検出できなかった場合、さらに許容値以上の送りをした後に、ジャムと判断する場合を例示している。ピックローラを駆動することにより搬送される実移動量は、エンコーダ（回転量を検出可能）を備えた従動ローラを、ピック部に設けることにより検出する（図２参照）。従動ローラ回転量の計測値からシート移動量を演算することができ、このシート移動量に対する下流の用紙検出センサ状態を監視して、シート移動量がシート通過検知センサまでの距離に対して許容値以上に搬送してもシート通過検知センサに到達しない場合はジャムと判断する。この分離部でのシート通過検知センサとして、分離部に備えたエンコーダ付従動ローラを利用することができる。この従動ローラが停止状態から回転を開始するのを検出して、用紙先端の到達を検出することができる。

図４は、分離部で用紙送り量（実移動量）を測定し、この用紙送り量に基づきさらに下流に設けた用紙検出センサ部へ到達することが予測される用紙送りをした後、用紙検出センサ部で実際の到達を検出できなかった場合、さらに許容値以上の送りをした後に、ジャムと判断する場合を例示している。図４に示す構成を、図３と対比すると、用紙送り量を測定する手段、及び下流側で用紙を検出する具体的手段自体は相違するのを除けば、同様な原理で機能している。

図５は、以上説明したジャム検出をまとめたフロー図である。ジャム検出範囲の上流端で、シート実移動量を測定する（ステップＳ１）。この用紙送り量に基づき、検出範囲の距離に相当するシート送りをした後、さらに許容量の送りをする（Ｓ２）。そして、下流端で、実際のシート到達を検出できたか否かを判断し（Ｓ３）、検出できた場合に、ジャム無しと判断し（Ｓ４）、検出できなかった場合、ジャム発生と判断する（Ｓ５）。

イメージ読み取り装置などに使用されるシート給送装置を例示する図である。 ピックローラ及びセパレータローラを、用紙接触側から見た写真である。 本発明によるジャム検出を説明する図である。 本発明によるジャム検出の別の例を説明する図である。 本発明によるジャム検出をまとめたフロー図である。 一般的なイメージ読み取り装置に用いられているシート給送装置を示す図である。

Claims (3)

1. 用紙を積載したホッパ端部のピック部にピックローラを、分離部にセパレータローラ及びブレーキローラをそれぞれ備えて、ホッパに積載された用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置において、
   前記ピック部のピックローラは、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラを設けて、該従動ローラの回転速度を検出することにより、下流側のジャム検出範囲に対してシート実移動量を測定する手段として機能させ、
   前記分離部のセパレータローラは、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラを設けて、該従動ローラが回転しているか否かにより、上流側のジャム検出範囲に対して、シートが到達したことを検出するシート通過検知手段として機能させ、かつ、前記従動ローラの回転速度を検出することにより、下流側のジャム検出範囲に対してシート実移動量を測定する手段として機能させ、
   前記セパレータローラのシート給紙方向側の先においてシート通路内に用紙検出センサを備え、
   前記ピック部と前記分離部の間、及び前記分離部と前記用紙検出センサの間のそれぞれのジャム検出範囲において、上流端側でシート実移動量を測定し、かつ、下流端側でシートが到達したことを検出することによりジャムを検出する、
   ことから成るシート給送装置。
2. 前記ピック部のピックローラ及び前記分離部のセパレータローラは、いずれも、軸方向に２分割構成にした２つのローラを同一駆動軸上に固定して、この２分割ローラの間にそれぞれ前記エンコーダ付従動ローラを設けた請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート移動量を測定する手段として、搬送手段のシート押圧力よりも小さい押圧力でシートに接触して従動し、搬送手段の寸法変化や環境温度の変化、シート形状等により変化するシート接触高さに追従して回転するローラを使用する請求項１に記載のシート給送装置。

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