JPH08108942A

JPH08108942A - 自動給紙方法及び装置

Info

Publication number: JPH08108942A
Application number: JP27022594A
Authority: JP
Inventors: Hironaga Motokawa; 浩永本川
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JP2975856B2

Abstract

(57)【要約】【目的】積重した用紙を給紙ローラの摩擦力によって
送り出す自動給紙装置及び給紙方法に関し、従来手段と
は全く異なる手段でダブルフィードを防止し、構造が簡
単かつコンパクトで、スループットも改善された自動給
紙装置を得る。【構成】積重された用紙に停止状態の給紙ローラを一
旦押圧した後、その押接力を減少させながら給紙ローラ
を回転して用紙に給紙力を与える。給紙台の上昇により
給紙ローラを用紙に押接する構造のものでは、給紙台を
基準給紙位置より上に上昇させたあと、下降動作を開始
すると同時ないしその直後に給紙ローラの回転を開始す
る。積重された用紙２９を一旦押圧したあと押接力を解
除すると、用紙１枚１枚が面直角方向に振動し、用紙相
互間の静摩擦係数が一時的に低下し、このときに用紙相
互間の滑り（送り出し）が起こるため、ダブルフィード
が回避されるものと考えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、給紙台上に積重した
シート媒体（以下用紙という）を用紙面に当接回転する
給紙ローラの摩擦力によって送り出す構造の自動給紙装
置及び給紙方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給紙台上に積重した用紙を給紙ローラで
送り出す構造の自動給紙装置は、情報処理装置のプリン
タやイメージ読取装置、複写機及びファクシミリ装置な
どの事務機器に多く用いられている。事務処理の現場に
おいては、大きさや厚さの異なる種々の用紙が用いられ
ており、また伝票などにおいては、多数枚の複写用紙を
綴じた用紙（多数枚複写用紙という）も用いられてい
る。従って事務機器の自動給紙装置では、これらの各種
の用紙を安定して給紙できる装置が要求される。

【０００３】積重用紙を１枚ずつ分離して自動給紙する
場合、一般に薄紙ではダブルフィードが生じやすく、厚
紙では給紙ミス（用紙が送り出されないこと）が生じや
すい。また多数枚複写用紙では、給紙力を大きくすると
用紙の層間剥離が生じやすくなる。そこで従来の自動給
紙装置では、薄紙のダブルフィードや多数枚複写用紙の
層間剥離が生じないように、基準となる給紙力を小さな
値とし、用紙が厚紙等であって小さな給紙力では用紙を
送り出すことができないときに、給紙力を増大させると
いう手段が採用されている。

【０００４】図５及び６は上記手段を採用した自動給紙
装置及び給紙方法の例を示したものである。図５におい
て給紙ローラ４はローラ軸１３に固着されており、ロー
ラ軸１３は支点軸１１まわりに自由揺動可能な支持レバ
ー１２の先端に軸支されている。ローラ軸１３の一端に
は従動歯車１４が固着されており、この従動歯車１４は
支点軸１１に軸支された伝達ギヤ１６に噛合している。
支持レバー１２にはローラ軸１３と平行にパッド軸２１
が装架されており、このパッド軸２１に図示しないバネ
で図上右回りに付勢したパッド台２２が軸支され、この
パッド台２２の先端に分離パッド２３が貼着されてい
る。分離パッド２３は前記バネの付勢力により、給紙ロ
ーラ４の周面に弾圧されている。

【０００５】給紙される用紙２９は図示しないモータで
昇降駆動される給紙台１上に積重されており、給紙台１
の上動により用紙上面と給紙ローラ４とが当接し、給紙
ローラ４の図の右まわりの回転により送り出され、分離
パッド２３と給紙ローラ４との間を通過するときに１枚
すつ分離される。給紙ローラ４が用紙２９を送り出すと
きの伝達ギヤ１６の回転方向は図で左回りであり、支持
レバー１２を上方へ揺動させる方向である。伝達ギヤ１
６と従動歯車１４との噛み合い部には、給紙ローラ４の
駆動負荷に相当する接線力が作用しており、伝達ギヤ１
６から従動歯車１４に与えられる接線力は上向きであ
る。この接線力は支持レバー１２を上方へ持ち上げるよ
うに作用するので、この接線力が大きくなればなるほ
ど、すなわち給紙ローラ４の駆動負荷が大きくなればな
るほど、給紙ローラ４の用紙への押接力は低下する。す
なわち従来の装置では給紙ローラ４の駆動負荷が大きく
なったときでも、給紙ローラ４の用紙への押接力が大き
くならないようにして、薄紙給紙時のダブルフィードの
発生を回避していた。

【０００６】用紙２９の基準となる給紙位置は、支持レ
バー１２と一体のセンサレバー２４の先端を給紙位置セ
ンサ２６が検出することにより設定される。すなわち給
紙台１が上昇し、用紙２９が給紙ローラ４を押し上げ、
所定の押し上げ高さに達したときセンサレバー２４の先
端が給紙位置センサ２６で検出されたときに、給紙台１
の上昇を停止して、給紙ローラ４の回転が開始されるよ
うにする。この基準給紙位置における給紙ローラ４と用
紙２９との押接力は、給紙ローラやパッド台などの部材
の自重と第１バネ２５の付勢力とによって設定される。
図の装置では給紙ローラ４やパッド台２２の自重が薄紙
をダブルフィードなく送り出すのに必要な押接力より大
きいために、支持レバー１２を持ち上げる方向の第１バ
ネ２５を用いて、基準給紙位置における給紙ローラの押
接力が所望の値となるように調整している。

【０００７】用紙２９が給紙抵抗の大きい厚紙などであ
る場合には、上記基準給紙位置における押接力では用紙
を送り出すことができない。そこで図の装置では、給紙
ローラ４の押接力を増大させるための第２バネ２７を設
けている。この第２バネ２７は一端を不動部材３１に固
定した髭ゼンマイバネで、その自由端３２はセンサレバ
ー２４の先端と対向しており、センサレバー２４の先端
が給紙位置センサ２６で検出された後、さらにセンサレ
バーが揺動（従って支持レバー１２が上動）したとき
に、センサレバー２４の先端と当接する位置に設けてあ
る。

【０００８】次に図６を参照して上記装置における給紙
動作を説明する。給紙台１を上昇することにより、用紙
２９が給紙ローラ４を押し上げて、給紙ローラ４が基準
給紙位置に達すると、センサレバー２４の先端が給紙位
置センサ２６で検出される。この給紙位置センサ２６の
検出信号により、給紙台１の上昇を停止し、給紙ローラ
４の回転駆動を開始する。用紙２９が小さな給紙力で送
り出しを行う薄紙や多数枚複写用紙である場合には、こ
の基準位置で用紙２９が送り出される。用紙２９の送り
出し側には用紙検出センサ３３が設けられており、用紙
２９の送り出しはこの用紙検出センサ３３で検出され
る。

【０００９】用紙が給紙抵抗の大きい厚紙等である場合
には、給紙力を小さく設定してある基準給紙位置では用
紙は送り出されない。そこで給紙ローラ４が回転を開始
してから所定量回転したタイミングで用紙検出センサ３
３の検出信号を検査し、用紙が検出されていないときに
は、給紙ローラ４を停止して給紙台１を再度上昇させ
る。この上昇動作により支持レバー１２は基準給紙位置
を越えて上動し、センサレバー２４の先端が第２バネ２
７の自由端３２に当接してこれを押し込む。またセンサ
レバー２４の揺動により、第１バネ２５の変位量は小さ
くなり、第１バネ２５によって与えられている支持レバ
ー１２を持ち上げる方向の付勢力も小さくなる。従って
給紙台１を上動させることにより、給紙ローラ４の押接
力は増大する。このようにして給紙力を増大させたあ
と、給紙ローラ４を再度回転させて用紙２９を送り出
す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の構造
では、用紙への給紙ローラの押接力を２段階に変化させ
ているため、給紙ローラ４の押接力を調整するためのバ
ネ２５、２７が２個必要であり、これら２個のバネにつ
いてそれぞれバネ力の設定を行ってやらねばならない。
また用紙２９の給紙抵抗が大きいと、それに応じて給紙
ローラ４が持ち上げられるため、この給紙ローラの上昇
を許すためのスペースを給紙ローラの上方に設けておく
必要がある。また給紙抵抗の大きな用紙に対しては、給
紙ローラを停止したあと用紙台を更に上昇させ、給紙ロ
ーラを再駆動して給紙するため、用紙のスループットが
低下する。

【００１１】この発明は従来装置とは全く異なる作用に
より、薄紙のダブルフィードを防止した給紙方法を提供
すること及びそのような方法を用いることにより、より
構造が簡単で装置をコンパクトにすることができ、かつ
スループットも改善された自動給紙装置を得ることを課
題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明では給紙台１上
に積重された用紙２９に停止状態の給紙ローラ４を一旦
押圧した後、その押接力を減少させながら給紙ローラ４
を回転して用紙に給紙力を与えることにより、薄紙のダ
ブルフィードを防止している。給紙台１を上動して用紙
２９を給紙ローラ４に押接する構造の自動給紙装置で
は、給紙台１を用紙上面が基準給紙位置を越える高さま
で一旦上昇させた後、給紙台１を下降させながら給紙ロ
ーラを回転させることによって上記方法の給紙動作を行
う。給紙ローラ４の回転開始タイミングは、給紙ローラ
４の押接力の減少動作を開始させると同時ないしその直
後である。給紙台１の上昇により、給紙ローラ４を用紙
２９に押接する構造のものでは、給紙台１の下降動作を
開始すると同時ないしその直後に給紙ローラ４の回転を
開始する。

【００１３】この発明の自動給紙装置は、上記方法に従
って給紙ローラ４の押接力及び回転開始タイミングを制
御するとともに、給紙ローラ４の駆動負荷が増大したと
きに、給紙ローラ４の用紙２９への押接力を増大させる
方向に伝達機構の接線力が作用するようにしたものであ
る。すなわちベルト駆動により給紙ローラ４を駆動する
ものでは、フレーム側に軸支された伝達車に巻架された
ベルトの接線力が給紙ローラ４を軸支する部材に軸支さ
れた従動車に下向きに働くように、伝達車と従動車とを
配置する。また歯車機構により給紙ローラ４を回転させ
るものでは、フレーム側に軸支された伝達ギヤ１６から
の接線力が給紙ローラ４を軸支する部材（図の例では支
持レバー）１２に軸支された歯車１６に下向きに作用す
るように従動歯車１４と中間歯車１５とを配置する。

【００１４】

【作用】給紙ローラ４で積重された用紙２９を一旦押圧
し、その押接力を減少させながら給紙ローラ４を回転し
て、積重用紙の１枚に摩擦給紙力を与えると、当該用紙
の給紙時におけるダブルフィードの発生率が大幅に低減
する。この作用は次のような理由によるものと推測され
る。すなわち積重された用紙は、その１枚１枚の間に図
４に示すようなバネ３４とダッシュポット３５とで模式
的に示される弾性系を構成しており、給紙ローラ４を押
接すると、多数の点で接触していると考えられる用紙相
互の間の間隙は押し潰され、また給紙ローラ４の押接力
を解放すると、各用紙の面直角方向の弾性回復力によ
り、用紙相互の間の間隙は拡がる。この用紙の面直角方
向の変形はわずかなものであり、かつ用紙の種類（用紙
自体の組織や表面処理）によっても異なるが、積重用紙
全体として図４に模式的に示すような多自由度の振動系
を構成していると考えてよい。従って積重用紙２９の押
接力Ｐを加えてそれを解放すると、用紙１枚１枚がこれ
に隣接する用紙に対してその面直角方向に振動し、ある
瞬間においてはある１枚の用紙とこれに隣接する用紙と
の間の間隙が静止状態で積重用紙が置かれているときの
間隙より大きくなる。

【００１５】給紙時に用紙の送り出しに抵抗し、またダ
ブルフィードの発生の原因となる用紙相互間の摩擦力は
静摩擦によるものであって、一旦用紙相互の間に滑りが
生ずると、両者の間の摩擦力は急激に低下（動摩擦）
し、ダブルフィードを生ずることなく小さな給紙力で用
紙の送り出しが可能になる。積重用紙の上記のような振
動が生ずると、ある用紙とこれに隣接する用紙との間の
間隙が開いたときに、用紙相互間の静摩擦係数が一時的
に低下し、このときに用紙相互間の滑り（送り出し）が
起こるために、用紙のダブルフィードが回避されるもの
と推測される。

【００１６】上記のような用紙の振動は、押接力Ｐを瞬
間的に解放した場合のみでなく、ある程度以上の速さで
押接力Ｐを減少させれば生ずるものであり、従来の給紙
装置でも行われている給紙台１の上昇速度と同程度の速
度で給紙台１を下降させたときにも、ダブルフィードの
発生率の大幅な減少が認められた。更に上記のような積
重用紙の振動は、用紙を積載した給紙台を上昇から下降
に変換した際にも生ずる。

【００１７】この発明の方法によれば、上記のような作
用により、薄紙のダブルフィードが回避できるので、給
紙ローラ４の駆動負荷が増大したときに、給紙ローラ４
の用紙１への押接力が増大するような給紙ローラ駆動機
構を用いても、薄紙給紙時にダブルフィードが発生する
ことがない。またそのような給紙ローラの駆動機構を用
いることにより、給紙抵抗の大きな厚紙に対しては、給
紙ローラ４に作用する駆動負荷の増大により給紙ローラ
４が用紙に強く押接されて、用紙に大きな給紙力を与え
るので、厚紙の給紙ミスも防止できるようになる。

【００１８】すなわち上記構造のこの発明の装置では、
積重用紙への給紙ローラ４の押接力を減少させ始めた速
い段階で、薄紙は給紙され、用紙が厚紙であるときは押
接力の解放による用紙の振動が治まった後、給紙ローラ
４の駆動系の作用によって、給紙ローラ４の押接力が増
大したときに送り出されることとなる。

【００１９】

【実施例】図１ないし図３はこの発明の実施例を示した
もので、図２は自動給紙装置の全体斜視図、図１は自動
給紙装置の要部の模式的な斜視図、図３は制御フローチ
ャートである。図２において給紙台１はフレーム２に枢
支ピン３で上下揺動自在に装着されており、その前縁上
部に給紙ローラ４が配置されている。給紙台１は図示さ
れていないモータで歯車５、６を介して駆動される図示
されていないカム（給紙台１の裏面に当接している）に
よりその前縁７側が昇降する。給紙台１にはガイド溝８
に沿って摺動する可動側辺ガイド９が設けられており、
手前側のフレーム２が固定の側辺ガイドとなっている。
図１により明瞭に示されている支点軸１１回りに自由揺
動可能な支持レバー１２の先端に軸着されたローラ軸１
３に固着されており、このローラ軸１３の手前側端部に
は従動歯車１４が固着されている。従動歯車１４は支持
レバー１２に軸支した中間歯車１５を介して支点軸１１
に軸支した伝達ギヤ１６に噛合している。伝達ギヤ１６
は図示しないモータにより図の右回りに駆動され、給紙
ローラ４を図で右回りの給紙方向に回転駆動する。図２
に示した装置ではローラ軸１３に６個の給紙ローラ４が
固着されており、各給紙ローラに対向する給紙台の前縁
部分には、給紙ローラ４の片当たりを緩和するための凹
所１７または板バネ１８が設けられている。この板バネ
１８は給紙台１と一体成形されたものである。

【００２０】パッド軸２１、パッド台２２、分離パッド
２３、センサレバー２４、第１バネ２５及び給紙位置セ
ンサ２６は、図５で示した従来装置と同様に構成されて
いる。この発明の実施例の装置には、図５の従来例で示
す第２バネ２７に相当する部材を有していない。なお図
２の２８は図１の分離パッド２３のさらに用紙送り出し
側に置かれたペーパガイドである。

【００２１】次に図示実施例の動作を図３のフローチャ
ートに基いて説明する。用紙の送り出しが指示される
と、給紙台１が上昇し、この上昇により用紙２９が給紙
ローラ４に当接して、給紙ローラ４を所定の基準給紙位
置まで上動させる。この基準給紙位置は給紙位置センサ
２６がセンサレバー２４の先端を検出することによって
検知される。給紙台１の昇降を制御している制御器は、
給紙位置センサ２６の検知信号を受けた後、さらに給紙
台１を設定された高さαだけ上昇させる。このαの値と
しては３ｍｍ程度が選ばれる。次に制御器は給紙台１に
下降指令を与え、同時に給紙ローラ４の駆動モータに回
転開始指令を与える。すなわち用紙の送り出し動作は、
給紙台の下降動作中に開始される。給紙台１の下降量は
予め値βとして制御器に設定しておく。通常β＝αとす
ればよいが、β＜αであってもよい。給紙台１が設定さ
れた値βだけ下降したら、給紙台１の下降動作を停止
し、給紙ローラ４の回転は継続する。

【００２２】給紙台１上に積重された用紙２９が薄紙で
ある場合には、給紙台１の下降を開始した初期の時点で
給紙される。また用紙２９が給紙抵抗の大きな厚紙であ
る場合には、給紙台１の下降動作が終了して給紙台１が
停止した時点で送り出されていく。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したこの発明の方法によれば、
積重用紙の自動給紙時における用紙のダブルフィードを
有効に防止することができる。また上記方法により薄紙
のダブルフィードを防止したこの発明の自動給紙装置
は、給紙ローラの用紙への押接力を２段階に変化させる
ための第２バネ等の部材が不要であり、その付勢力の調
整作業が不要になることとも相まって、装置のコストダ
ウンが可能である。また給紙ローラの上部に設けるロー
ラの上昇を許容するためのスペースが小さくて済み、給
紙装置の設置スペースを小さくできる。さらに送り出さ
れた用紙の検出を待って給紙台を再上昇させるというよ
うな動作が不要になるので、用紙のスループットが向上
する。また給紙ローラの押接力を調整するバネを１個の
みにできるので、装置の組み立て時における作業負担も
軽減されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置の要部の模式的な斜視図

【図２】実施例装置の全体斜視図

【図３】実施例装置の動作を示すフローチャート

【図４】ダブルフィード防止作用を示す模式的な説明図

【図５】従来の同種装置の要部を示す模式的な斜視図

【図６】図５の装置の給紙動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１給紙台４給紙ローラ 11 支点軸 12 支持レバー 16 伝達ギヤ 25 第１バネ 29 用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積重された用紙(29)の用紙面に給紙ロー
ラ(4) を押接回転してその摩擦駆動力により用紙(29)を
１枚ずつ給紙する自動給紙方法において、停止している
給紙ローラ(4) を一旦用紙(29)に押圧した後、その押接
力を解放しながら給紙ローラ(4) を回転して用紙を送り
出すことを特徴とする、自動給紙方法。
【請求項２】用紙(29)を給紙台(1) 上に積重し、この
給紙台(1) を上昇させることにより用紙(29)と給紙ロー
ラ(4) とを当接させる自動給紙装置における給紙方法に
おいて、給紙台(1) を積重用紙(29)の上面が基準給紙位
置を越える高さまで上昇させた後、給紙台(1) を下降さ
せ、この給紙台(1) の下降動作の開始と同時ないしその
直後に給紙ローラ(4) の回転を開始することを特徴とす
る、自動給紙方法。
【請求項３】給紙ローラ(4) が昇降可能かつ自重ない
しバネにより下方に付勢して設けられており、給紙ロー
ラ(4) が上動したときに給紙ローラ(4) の用紙への付圧
力を増大させるバネ(25)が設けられている、請求項２記
載の自動給紙装置における請求項２記載の自動給紙方
法。
【請求項４】積重用紙(29)の用紙面に押接回転して当
該用紙を摩擦駆動力により１枚ずつ送り出す給紙ローラ
(4) を備えた自動給紙装置において、給紙ローラ(4) が
自由昇降可能な部材(12)に軸支されており、この給紙ロ
ーラ(4) の回転駆動系はその駆動接線力を給紙ローラ
(4) を用紙(29)に押接させる方向に作用させるべく配置
され、かつ用紙給送時に積重用紙(29)を給紙ローラ(4)
に一旦押接させた後、その押接力を解放しながら給紙ロ
ーラ(4) を回転させることを特徴とする、自動給紙装
置。
【請求項５】昇降駆動される給紙台(1) と支点軸(11)
回りに自由揺動可能な支持レバー(12)の先端に軸支され
た給紙ローラ(4) と、支点軸(11)に軸支されて給紙ロー
ラ(4) に回転駆動力を伝達する伝達要素(16)を備えてお
り、伝達要素(16)は支持レバー(12)を下降させる方向に
回転したとき給紙ローラ(4) を用紙送り出し方向に回転
させ、給紙台(1) は基準給紙位置を越えて上昇した後、
基準給紙位置まで下降し、この下降動作の開始タイミン
グと同時ないしその直後に給紙ローラ(4) が回転を開始
することを特徴とする、自動給紙装置。