JP4549238B2

JP4549238B2 - 給紙装置

Info

Publication number: JP4549238B2
Application number: JP2005173067A
Authority: JP
Inventors: 秀紀萬
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006347651A

Description

本発明は給紙装置に関し、積載された用紙束の最下部の用紙を紙葉毎に給紙する技術に係るものである。

従来、この種の給紙装置は、印刷機、複写機、紙幣計数機、選挙投票用紙計数機、その他の給気装置として利用されており、給紙装置の機能として、重送とならないように正確に紙葉毎に分離でき、斜行搬送等によるジャムのない給紙が求められている。

給紙装置には、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、積載用紙の前端部を上から加圧手段で押さえ、搬送手段を駆動して用紙を繰り出し、規制部材で規制しながら下から順に用紙を送り出す給紙装置であり、搬送手段を駆動して用紙を繰り出すとき、その繰り出し用紙の腰の強さなど紙質に応じて、規制部材が適宜に撓んで繰り出し量を規制するものである。

また、特許文献２に記載するものは、シート積載手段にシートを積載し、積載されたシートのうちの最下部のシートを吸着搬送手段の吸着部で吸着して搬送し、シート積載手段に積載されているシート群の下部に前方から空気を吹き付けることで、シート積載部に積載されている最下部のシートとその上にある他のシートとを分離するものであり、シート積載手段は、シートを積載するシート積載面を備えた積載面構成部材と、シート搬送方向下流側にゆくに従ってシート積載面に対する位置が高くなる傾斜面を備え、シート積載面上に後端シール部材を配置したものである。

この後端シール部材が、シート積載面に積載されたシートの後部を、シート積載面よりも高く保つことにより、シート後端部でのシートとシートとのシール性を高めて、吹き付ける空気が最下部のシートとその上のシートとの間に均一に広がる効果を奏している。

また、特許文献３に記載するものは、複数枚のシートを積載する積載手段と、シートの給紙方向を規制するサイド規制手段と、シートの給紙方向と交差するシート側面に空気を噴射して、積載したシートを浮上させる手段と、積載手段の上に積載されたシートの最下面のシートを真空吸着して搬送する給紙手段とを備え、シート側面に向けて少なくとも２方向に空気を噴射する１つ以上の噴射手段を有し、これらの噴射手段の噴射する空気流の向きは互いに交差しないものであり、積載手段上に積載されたシート束が、その搬送方向に沿う一側部を、２方向に噴射する噴射手段で空気を吹き付けることにより浮上され、かつ、最下面のシートがシート積載手段に真空吸着されて分離・給紙されるものである。

また、特許文献４に記載するものは、保持用真空チャンバが載置面上に並立する多数の紙葉類のうち先行の紙葉類を後行の紙葉類から分離する方向に吸引し、給送ベルトが保持用真空チャンバによる吸引方向と直角な方向に紙葉類を給送するものであり、載置面と給送ベルトの間に、保持用真空チャンバによる吸引方向と同一の方向に紙葉類を吸引する二つの保持用補助真空チャンバを紙葉類給送方向に並列して配設し、先行の紙葉類を保持用真空チャンバで吸引保持して給送する間、次の紙葉類を両保持用補助真空チャンバのうちいずれか一方の保持用補助真空チャンバで吸引保持するものである。
特開平７−１１７８８２号公報特開平１０−１６７４８２号公報特開平９−３１５６０５号公報特開平１１−１１７１２号公報

ところで、上述した従来の構成では、重送を防止するための手段として、規制部材や空気吹きつけ手段を配置しているが、特許文献１に記載するように、繰り出し用紙の腰の強さなど紙質に応じて規制部材が適宜に撓んで繰り出し量を規制する構成では、搬送手段を駆動して用紙を繰り出すときに、紙面に規制部材の縁が摺接するので、紙面に擦り傷が生じることがある。

また、特許文献２および３では、シート積載部に積載されている最下部のシートとその上にある他のシートとを分離する空気を吹き付ける装置が必要であり、特許文献４では、後行の紙葉を交互に保持する二つの保持用補助真空チャンバを必要とするので、装置が大型化するとともに、分離調整に手間がかかる問題がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、紙面上を摺動する規制部材や空気吹き付け装置を必要とせずに、コンパクトな構成において、斜行搬送等に起因するジャムの発生が起こらず、紙面に擦り傷を与えることなく、紙葉毎に確実に分離して重送を防止することができる給紙装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の給紙装置は、用紙を積載する用紙積載手段と、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙を吸着分離して次段に搬送する吸着搬送手段を備え、用紙搬送方向において用紙を係止する捌き部材を設け、吸着搬送手段は捌き部材に対応する部位に捌き部材の下端より低い凹部を有するものである。

上記した構成により、吸着搬送手段により用紙束から吸着分離されて搬送方向に移動する用紙は、吸着搬送手段の搬送面に吸着された状態で吸着搬送手段の凹部の形状に沿って撓み、捌き部材の下端を潜って紙面に擦り傷を与えることなく捌き部材を通過する。

吸着搬送手段が最下部の用紙を搬送する際に、最下部の用紙の上に重なった用紙は、撓むことなく平坦な形状を維持することで用紙搬送方向において捌き部材に係止される。
請求項２に係る本発明の給紙装置は、搬送手段に形成する凹部を用紙搬送方向と直交する方向の複数箇所に設け、各凹部に対応して捌き部材を設けたものである。

請求項３に係る本発明の給紙装置は、用紙を積載する用紙積載手段と、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙を吸着分離して次段に搬送する吸着搬送手段を備え、吸着搬送手段は、吸着分離後の用紙を所定距離にわたって吸着搬送手段上から送り出した後に次段に到達させるものである。

上記した構成により、吸着搬送手段は吸着分離時に用紙を用紙束から吸着分離しながら所定搬送速度で搬送し、吸着分離時と同じ速度で同期搬送しながら用紙を次段へ到達させる。この際に、用紙は次段へ到達するまでに吸着搬送手段の吸着力が及ばない吸着搬送手段外の領域へ所定距離にわたって送り出され、用紙に吸着力が作用しない状態、もしくは用紙に作用する吸着搬送手段の吸着力が小さくなった状態で次段へ到達する。このため、次段の搬送手段が用紙の搬送を開始すると、用紙は吸着搬送手段上を滑りながら次段の搬送手段の搬送速度に同期して搬送される。よって、搬送速度が異なる吸着搬送手段と次段の搬送手段との間において円滑に用紙の受け渡しを行うことができる。

請求項４に係る本発明の給紙装置は、吸着搬送手段が用紙積載手段に積載した用紙束に対応する吸着領域と用紙搬送方向の終端側に対応する非吸着領域を有し、非吸着領域に対応する位置に用紙を吸着搬送手段に付勢する従動ローラを設けたものである。

請求項５に係る本発明の給紙装置は、用紙を積載する用紙積載手段と、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙を吸着分離して次段に搬送する吸着搬送手段を備え、用紙積載手段が吸着搬送手段上において用紙の搬送方向後部を吸着搬送手段と非接触状態に保持するものである。

上記した構成により、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙は、用紙積載手段によって保持された搬送方向後部を除いて、全面的に吸着搬送手段の搬送面上に平坦に保持され、用紙の搬送方向後部は用紙積載手段から搬送面上に移動する際に非吸着状態から吸着状態へと変化する。

このため、用紙束の最下部の用紙とその上の用紙との分離を促進して重送を防止するとともに、折り癖のある用紙でも全体的に吸着搬送手段の搬送面上に吸着することで、吸着搬送手段による搬送力を用紙の全体に作用させて用紙の斜行やジャムの発生を防止する。

請求項６に係る本発明の給紙装置は、用紙の搬送方向前部が搬送方向後部より高くなるように２０°以上に傾斜した状態に用紙積載手段が用紙を保持するものである。
上記した構成により、用紙を水平に保持して積載した場合に、用紙の自重はその全てが紙葉同士を圧接する力として作用するが、傾斜する状態に保持して用紙の自重の一部を用紙搬送方向の後方へ向けて分散させることで、積載した用紙の紙葉間における摩擦力を低減して重送を防止する。

以上のように本発明によれば、用紙搬送方向において用紙を係止する捌き部材を設け、吸着搬送手段が捌き部材に対応する部位に捌き部材の下端より低い凹部を有し、あるいは吸着搬送手段が吸着分離後の用紙を次段に到達するまでの所定距離において搬送し、あるいは用紙積載手段が吸着搬送手段上において用紙の搬送方向後部を吸着搬送手段と非接触状態に保持し、あるいは用紙の搬送方向前部が搬送方向後部より高くなるように２０°以上に傾斜した状態に用紙を保持することにより、紙面上を摺動する規制部材や空気吹き付け装置を必要とせずに、コンパクトな構成において、斜行搬送等に起因するジャムの発生が起こらず、紙面に擦り傷を与えることなく、紙葉毎に確実に分離して重送を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７において、給紙装置１は吸着搬送手段をなす吸着搬送装置２を有している。この吸着搬送装置２は吸引給紙ベルト３を駆動ロール４と支持ロール５に掛け渡して配置し、吸引給紙ベルト３に囲まれた内部に吸引ファン６と吸引チャンバー７を配置している。

吸引チャンバー７は、図６に示すように、吸引給紙ベルト３の軌道面８を形成するとともに、軌道面８に開口部９を有し、開口部９が吸引ファン６に対応している。軌道面８には開口部９に続く用紙搬送方向の前部側に軌道面８より一段低い凹部１０を形成しており、吸着搬送時に吸引給紙ベルト３は凹部１０の形状に倣って窪みを形成しながら軌道面８の上を摺動する。

吸引給紙ベルト３は複数の孔１１を有し、孔１１を通して吸引ファン６の吸引力を搬送面上の用紙１２に作用させる。孔１１は用紙１２の１紙葉分毎に群をなし、複数群の孔１１を吸引給紙ベルト３に設けている。

吸引給紙ベルト３を介した吸引チャンバー７の上方には用紙１２を載置する用紙積載手段をなす用紙載置台１３を設けており、用紙載置台１３は吸着搬送装置２の搬送面において用紙１２の搬送方向後部を吸引給紙ベルト３から離間させて非接触状態に保持する。

用紙搬送方向において用紙載置台１３の前方には棒状の捌き部材１４が吸引給紙ベルト３の搬送面上に高さ調整可能に垂下している。捌き部材１４は用紙搬送方向において用紙１２を係止するものであり、下端が用紙載置台１３の用紙束の最下部の用紙１２より低くなるように、位置調整する。

捌き部材１４は吸着搬送装置２の凹部１０に対応し、凹部１０は捌き部材１４の下端より低い形状をなす。凹部１０および捌き部材１４は単数もしくは複数を配置するものであり、本実施の形態ではそれぞれ一対を配置している。また、吸着搬送装置２および用紙載置台１３は、用紙１２の搬送方向前部が搬送方向後部より高くなるように２０°以上に傾斜した状態に用紙１２を保持している。

用紙搬送方向において吸着搬送装置２の終端側には従動ローラ１５ａを配置しており、従動ローラ１５ａは吸引チャンバー７の前方に配置した支持ロール５に吸引給紙ベルト３を介して対向し、用紙１２を吸引給紙ベルト３に付勢する。吸着搬送装置２は吸引チャンバー７において用紙束に対応する部位が吸着領域をなし、吸引チャンバー７から外れた位置、つまり従動ローラ１５ａに対応する部位が非吸着領域をなす。

吸着搬送装置２の終端位置、つまり従動ローラ１５ａから用紙搬送方向へ所定距離だけ離れた位置に次段の搬送手段である転送装置２０を設けており、従動ローラ１５ａと転送装置２０との間の搬送軌道上にはセンサー装置２１を配置している。センサー装置２１は光学式センサー等からなり、用紙１２の紙葉の通過を検出する機能を担い、かつ重送を検出する機能を担っている。制御装置（図示省略）はセンサー装置２１が出力する信号を受けて用紙１２の通過枚数をカウントし、センサー装置２１が重送を検出した場合は通過枚数にカウントせず、後述するリジェクト操作を行う。

転送装置２０は、円筒状の転送ローラ２２と、転送ローラ２２の外周面との間に搬送軌道を形成するガイド２３を備えており、ガイド２３は用紙搬送方向の始端側が吸引給紙ベルト３の上に位置している。ガイド２３の複数の適当位置には従動ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを配置しており、従動ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃはガイド２３に形成した開口を通して、吸引給紙ベルト３もしくは転送ローラ２２に摺接している。

ガイド２３の用紙搬送方向の終端側には、リジェクト分岐部材２４を配置しており、リジェクト分岐部材２４の前方にはリジェクト紙受け部材２５と、羽根車２６を設けている。リジェクト分岐部材２４は、用紙１２をリジェクト紙受け部材２５に向けて案内する位置と、用紙１２を羽根車２６に向けて案内する位置とにわたって回動し、通常において用紙１２を羽根車２６に向けて案内する位置にあり、制御装置がリジェクト操作を指示するときに用紙１２をリジェクト紙受け部材２５に向けて案内する位置に変移する。

羽根車２６はハブ２７の周囲に等間隔で複数の羽根２８を配置しており、転送装置２０により搬送する用紙１２を羽根２８の間に受け止めて計数用紙受け部材２９の上に反転させて排出する。

計数用紙受け部材２９は、用紙１２を受け止める受け台３０と、受け台３０の両側に配置した側板３１と、振動モータ３２を備えており、受け台３０に保持する用紙１２を振動させながら用紙１２の一辺が側板３１に沿うように整列させる。

計数用紙受け部材２９の上方には送風ダクト３３を配置しており、送風ダクト３３は送風口３４が受け台３０に向けて開口し、基端側が吸引ファン６の排気側に連通している。吸引ファン６の排気は送風ダクト３３を通してを受け台３０の上の用紙１２に向けて噴出し、噴出した空気が用紙１２と用紙１２を離間させることで振動による整列を促進する。

以下、上記した構成における作用を説明する。吸着搬送装置２は吸引給紙ベルト３の孔１１を通して作用する吸引ファン６の吸引力によって用紙載置台１３に積載した用紙束の最下部の用紙１２を吸引給紙ベルト３の搬送面に吸着し、吸引給紙ベルト３の移動に伴って用紙束から用紙１２を分離して搬送する。

このとき、用紙束の最下部の用紙１２は、用紙載置台１３によって保持された搬送方向後部を除いて、全面的に吸着搬送手段の搬送面上に吸着されて平坦に保持され、用紙１２の搬送方向後部は用紙載置台１３から搬送面上に移動する際に非吸着状態から吸着状態へと変化する。

このため、用紙束の最下部の用紙１２とその上の隣接する用紙１２との分離を促進して重送を防止することができ、折り癖のある用紙、例えば紙幣や選挙投票用紙でも、全体的に吸着搬送装置２の吸引給紙ベルト３の搬送面上に吸着して吸着搬送装置２による搬送力を用紙１２の全体に作用させることで、用紙の斜行やジャムの発生を防止できる。

また、用紙載置台１３および吸着搬送装置２が、用紙１２の搬送方向前部が搬送方向後部より高くなるように２０°以上に傾斜した状態に用紙１２を保持するので、用紙１２の自重の一部が用紙搬送方向の後方へ向けて分散され、積載した用紙１２の紙葉間における摩擦力が低減されることで重送を防止できる。

吸着搬送装置２により用紙束から吸着分離されて吸引給紙ベルト３とともに用紙搬送方向に移動する用紙１２は、図８に示すように、凹部１０に対応する位置において、吸引給紙ベルト３の搬送面に吸着された状態で凹部１０の形状に沿って撓み、捌き部材１４の下端を潜って捌き部材１４を通過する。したがって、捌き部材１４が用紙１２の紙面に摺接せず、紙面に擦り傷を与えることがない。

吸着搬送装置２が最下部の用紙１２を搬送する際に、最下部の用紙１２の上に重なった用紙は、撓むことなく平坦な形状を維持することで用紙搬送方向において捌き部材１４に係止され、重送が防止される。

凹部１０において捌き部材１４を通過する用紙１２は吸引チャンバー７の外へ送り出されつつ、従動ローラ１５ａに付勢されながら吸引給紙ベルト３によって吸着分離時の所定搬送速度で同期搬送され、センサー装置２１によって通過枚数がカウントされる。

吸引給紙ベルト３によって搬送する用紙１２は吸着搬送装置２の吸着力が及ばない領域へ所定距離にわたって送り出された位置で次段の転送装置２０に到達する。このため、用紙１２は吸着搬送装置２による吸着力が作用しない状態、つまり用紙１２の搬送方向後部が従動ローラ１５ａと吸引給紙ベルト３によって送り出される状態か、もしくは用紙１２に作用する吸着搬送装置２の吸着力が小さくなった状態、つまり吸引チャンバー７の上方に位置する用紙１２の面積が少ない状態で次段の転送装置２０へ到達する。

このため、転送装置２０が転送ローラ２２と従動ローラ１５ｂによる搬送を開始すると、用紙１２は吸引給紙ベルト３の上を滑りながら転送装置２０の搬送速度に同期して搬送され、ジャムの発生を防止するために吸着搬送装置２より早い速度で搬送する転送装置２０と、搬送速度が異なる吸着搬送装置２との間において円滑に用紙１２の受け渡しを行うことができ、斜行が発生してもその度合いの増加を抑制できる。

従動ローラ１５ｃと転送ローラ２２の間を通る用紙１２はリジェクト分岐部材２４に案内されて、羽根車２６の羽根２８の間に排出される。羽根車２６はその回転により、計数用紙受け部材２９の上に用紙１２を反転させて排出する。

ところで、用紙１２の間に何らかの理由で粘着物が介在した場合や、湿度等の環境状況により、吸着搬送装置２が複数枚の用紙１２を同時に吸着して重送することがある。このため、制御装置はセンサー装置２１が光の透過度の違いによって用紙１２が重送されたことを検知し、あるいは用紙１２の通過を検出する状態が一枚の用紙１２の通過に要する時間を越えて継続する場合に、リジェクト分岐部材２４をリジェクト紙受け部材２５に向けて変位させる。

重送された複数枚の用紙１２は従動ローラ１５ｃと転送ローラ２２の間からリジェクト分岐部材２４に案内されてリジェクト紙受け部材２５の上に排出される。制御装置はセンサー装置２１が重送された用紙１２の後端が通過したことを検知して所定時間が経過した時点でリジェクト分岐部材２４を羽根車２６に向く方向に復帰させる。

制御装置は重送された複数枚の用紙１２をカウント数に加算せず、リジェクト紙受け部材２５の上に排出された用紙１２は用紙載置台１３に戻すことで再度搬送されてカウントされる。したがって、重送が発生しても装置を停止させる必要がなく、また全ての用紙を用紙載置台１３に戻して再計数する必要がなく、重送された用紙１２のみを再度計数するだけでよい。

計数用紙受け部材２９の受け台３０の上に排出された用紙１２は、送風口３４から噴出す空気によって用紙１２の間が離間するように付勢されながら、振動モータ３２による振動を受けて一辺が側板３１に沿うように整列される。

本発明の実施の形態における給紙装置を示す正面図同実施の形態における給紙装置を示す斜視図同実施の形態における給紙装置を示す斜視図同実施の形態における給紙装置を示す斜視図図４における吸引給紙ベルトを除去した給紙装置を示す斜視図同実施の形態における給紙装置の吸引チャンバーを示す斜視図同実施の形態における給紙装置を示す背面図同実施の形態における給紙装置を示す要部拡大図

符号の説明

１給紙装置
２吸着搬送装置
３吸引給紙ベルト
４駆動ロール
５支持ロール
６吸引ファン
７吸引チャンバー
８軌道面
９開口部
１０凹部
１１孔
１２用紙
１３用紙載置台
１４捌き部材
１５ａ、ｂ、ｃ従動ローラ
２０転送装置
２１センサー装置
２２転送ローラ
２３ガイド
２４リジェクト分岐部材
２５リジェクト紙受け部材
２６羽根車
２７ハブ
２８羽根
２９計数用紙受け部材
３０受け台
３１側板
３２振動モータ
３３送風ダクト
３４送風口

Claims

用紙を積載する用紙積載手段と、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙を吸着分離して、軌道面上を摺動する吸引給紙ベルトで次段に搬送する吸着搬送手段を備え、用紙積載手段の前方に下端が用紙束の最下部の用紙より低くて用紙搬送方向において用紙を係止する捌き部材を設け、吸着搬送手段は捌き部材に対応する部位に捌き部材の下端より低い凹部を有することを特徴とする給紙装置。
用紙を積載する用紙積載手段と、用紙積載手段に積載した用紙束の最下部の用紙を吸着分離して、軌道面上を摺動する吸引給紙ベルトで次段に搬送する吸着搬送手段を備え、用紙積載手段の前方に用紙搬送方向において用紙を係止する捌き部材を設け、吸着搬送手段は捌き部材に対応する部位に捌き部材の下端より低い凹部を有し、吸引給紙ベルトは、凹部に対応する位置において搬送面に用紙を吸着した状態で凹部の形状に沿って撓むことを特徴とする給紙装置。
搬送手段に形成する凹部を用紙搬送方向と直交する方向の複数箇所に設け、各凹部に対応して捌き部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
吸着搬送手段は、吸着分離後の用紙を所定距離にわたって吸着搬送手段上から送り出した後に次段に到達させることを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
吸着搬送手段が用紙積載手段に積載した用紙束に対応する吸着領域と用紙搬送方向の終端側に対応する非吸着領域を有し、非吸着領域に対応する位置に用紙を吸着搬送手段に付勢する従動ローラを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
用紙積載手段が吸着搬送手段上において用紙の搬送方向後部を吸着搬送手段と非接触状態に保持することを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
用紙の搬送方向前部が搬送方向後部より高くなるように２０°以上に傾斜した状態に用紙積載手段が用紙を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。