JP2002265085A

JP2002265085A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2002265085A
Application number: JP2002011484A
Authority: JP
Inventors: Takao Araki; 孝夫荒木; Hiroshi Matsumoto; 浩松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】用紙のサイズや紙質に関係なくどのような条
件の組合せであっても重送をより一層確実に防止できる
給紙装置の提供。【解決手段】用紙を積層搭載するホッパ３ｂと給紙の
ためのピックアップローラ６との間の押圧力、及び重送
防止のための分離ローラ７とリタードローラ８との間の
押圧力をそれぞれ同時に調整できるようにし、ホッパ３
ｂからの用紙の単票給紙を図るとともに分離ローラ７と
リタードローラ８とによる重送を規制し、ホッパ３ｂ側
から重送分離までのパスの間での用紙の送りを最適化し
て重送を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばイメージ
スキャナ等の画像読取り装置における給紙装置に係り、
特に原稿の大きさや紙質が様々にが変わっても給紙及び
分離性能を調整して確実な重送防止が得られるようにし
た給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばイメージスキャナ等のような画
像読取り装置には、ホッパ上にセットした用紙をライン
に送り込むための給紙装置が備えられる。この給紙装置
は、積層されている用紙を上から１枚ずつ繰り出すとい
うもので、重なり合った用紙どうしの摩擦によって２枚
以上が送り出される重送の防止機構を備えたものが殆ど
である。このような重送防止機構を持つ給紙装置とし
て、たとえば特開平４−２８６５５８号公報に記載され
たものがある。

【０００３】図７は従来の重送防止機構の典型的な例を
示す概略図であり、先の公報に開示されたものもほぼ同
様の構成を持つ。

【０００４】図７において、読み取るための原稿や各種
の書類等の用紙Ｐを搭載してセットするためのホッパ５
１が読取りラインの基端に配置され、一番上の用紙Ｐの
表面に接触して回転しながら摩擦力によって用紙Ｐを繰
り出すピックアップローラ５２が配置されている。ホッ
パ５１はバネ５１ａによってピックアップローラ５２側
に付勢され、用紙Ｐをピックアップローラ５２に押し付
けてその周面との摩擦によって一番上の用紙Ｐだけを繰
り出せるようにしている。また、用紙Ｐの積層厚さが変
わってもピックアップローラ５２に対する押圧力はバネ
５１ａによってほぼ一定に保持される。

【０００５】ホッパ５１の出側のラインには、用紙Ｐを
画像読取り位置に送るための、たとえば３段の搬送ロー
ラ５３，５４，５５を配列し、ホッパ５１から繰り出さ
れた用紙Ｐをニップして引き出しながら下流に搬送す
る。そして、ホッパ５１と第１段の搬送ローラ５３との
間には、用紙Ｐの重送防止機構として分離ローラ５６と
リタードローラ５７とを備えている。

【０００６】これらの分離ローラ５６とリタードローラ
５７とによる重送防止は、画像読取り装置や複写装置等
の分野で広く知られているもので、リタードローラ５７
はその駆動モータ（図示せず）によって図中の矢印方向
に回転する主軸５７ａ周りにトルクリミッタ５７ｂを介
装したものである。すなわち、トルクリミッタ５７ｂを
備えることで、ピックアップローラ５２から１枚の用紙
Ｐが繰り出されたときには、リタードローラ５７は分離
ローラ５６の回転トルクを受けて用紙Ｐの搬送方向に回
転する。そして、用紙Ｐが２枚重送されてニップされた
ときには、リタードローラ５７は矢印方向に回転を保
ち、重送している下側の用紙Ｐをホッパ５１側に押し戻
す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ホッパ５１に載せる原
稿の用紙Ｐの大きさはさまざまであり、たとえば最大が
Ａ３判で最小がＢ５判の範囲またはこれよりも小さいサ
イズの用紙にも対応できるようにすることが必要であ
る。このように用紙Ｐの大きさに対応させるとき、用紙
Ｐの搭載枚数を同じとした場合ではサイズの大きい用紙
Ｐのときにはホッパ５１に加わる重量は大きく、サイズ
が小さいときには重量負荷は小さくなる。一方、バネ５
１ａのバネ定数は固定されたものなので、用紙Ｐのサイ
ズが大きいときにはその重量負荷が大きいことからピッ
クアップローラ５２への押圧力は弱くなり、サイズが小
さくなるほど押圧力は強くなる。

【０００８】このように用紙Ｐのサイズによりピックア
ップローラ５２への押圧力が変わる場合でも、ピックア
ップローラ５２との間の摩擦力が適度に得られるように
しないと、用紙Ｐの繰出し自体ができない。このため、
最大のサイズの用紙Ｐを最大枚数ホッパ５１に載せたと
きでも、用紙Ｐとピックアップローラ５２との間に繰出
しに必要な摩擦力が確保できる程度にバネ５１ａのバネ
定数を設定しなければならない。

【０００９】ところが、用紙Ｐのサイズが大きい場合で
は、先のようなバネ５１ａのバネ定数の設定によって、
ピックアップローラ５２の周面との間の摩擦を利用した
繰出しが可能であるが、用紙Ｐのサイズが小さいときに
はその重量負荷も小さいので、バネ５１ａの付勢力が強
すぎることになる。したがって、ピックアップローラ５
２による用紙Ｐ側への押し付け反力も大きくなり、一番
上の用紙Ｐだけでなくその下のものにも摩擦力が大きく
作用してしまい、用紙Ｐどうしの重送を発生しやすい。

【００１０】一方、用紙Ｐの重送が発生しても、ホッパ
５１の直ぐ近くに配置された分離ローラ５６とリタード
ローラ５７とによって阻止され、下側に重なり合ってい
る用紙Ｐをリタードローラ５７が押し戻すはずである。
しかしながら、バネ５１ａによる押し付けが強くてピッ
クアップローラ５２の用紙Ｐへの圧下反力がリタードロ
ーラ５７による戻し力を上回ると、重送された用紙の戻
しができなくなる。このため、重送されている下側の用
紙Ｐはピックアップローラ５２によって給紙方向へ押さ
れると同時に、リタードローラ５７による逆向きの戻し
力を受けることになる。したがって、ピックアップロー
ラ５２とリタードローラ５７との間で、用紙Ｐはジャム
を起こしてしまい、用紙Ｐの繰出しができなくなる。

【００１１】また、用紙Ｐが重送状態にあるとき、用紙
Ｐどうしの滑り摩擦力に対してトルクリミッタ５７ｂの
臨界設定トルクが大きいことが用紙Ｐの分離に必要な条
件である。たとえば、特に用紙Ｐが粗い紙質でその滑り
摩擦係数が大きい場合に、用紙Ｐどうしの滑り摩擦力が
トルクリミッタ５７ｂの臨界設定トルクを上回ってしま
うと、リタードローラ５７は給紙方向に回転することに
なり、用紙Ｐの分離ができずに重送が発生してしまう。

【００１２】更に、分離ローラ５６に対してリタードロ
ーラ５７の位置が固定されていると、これらの間を通過
する用紙Ｐに対する押圧力はほぼ一定である。そして、
重送時の重なり合った用紙Ｐどうしの接触面の摩擦力は
分離ローラ５６とリタードローラ５７とによる押圧力の
大きさにほぼ比例する。したがって、たとえば用紙Ｐの
紙質が粗くて押圧力も強いという条件では、用紙Ｐどう
しの間の滑り摩擦力がトルクリミッタ５７ｂの臨界設定
トルクを越えてしまいやすく、重送を引き起す結果とな
る。

【００１３】以上のように、用紙Ｐの重送は、ピックア
ップローラ５２への押し付け力と、分離ローラ５６とリ
タードローラ５７との間での用紙Ｐに対するニップ力と
がいずれも適性でない場合に発生する。そして、これら
の押し付け力とニップ力の相互の関係によっても重送を
引き起こす可能性は十分に高く、ピックアップローラ５
２に対する用紙Ｐの押し付け及び分離ローラ５６とリタ
ードローラ５７との間でのニップ力の両方を最適化しな
ければ、用紙Ｐの重送の原因は一掃されることはない。

【００１４】本発明において解決すべき課題は、用紙の
サイズや紙質に関係なくどのような条件の組合せであっ
ても重送をより一層確実に防止できる給紙装置を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の給紙装置は、給
紙される用紙のラインの始端に配置されるピックアップ
ローラと、前記ピックアップローラの下方に配置されそ
の上面に積層搭載する用紙の最上層の表面を前記ピック
アップローラの周面に突き当てる向きに移動操作可能な
ホッパと、前記ピックアップローラの下流であって前記
用紙のパスラインの上下にそれぞれ配置される重送防止
用の分離ローラとリタードローラとを備え、前記ホッパ
とピックアップローラとの間の押圧力及び前記分離ロー
ラとリタードローラとの間の押圧力のそれぞれを、前記
用紙の単票給紙の条件及び２枚以上の用紙の重送規制の
条件を満たす関係に設定可能としてなることを特徴とす
る。

【００１６】また、前記ホッパとピックアップローラと
の間の押圧力及び前記分離ローラとリタードローラとの
間の押圧力のそれぞれを調整する押圧力調整手段を備
え、この押圧力調整手段によって用紙をホッパから単票
給紙するとともに重送を規制する構成とすることもでき
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、給紙さ
れる用紙のラインの始端に配置されるピックアップロー
ラと、前記ピックアップローラの下方に配置されその上
面に積層搭載する用紙の最上層の表面を前記ピックアッ
プローラの周面に突き当てる向きに移動操作可能なホッ
パと、前記ピックアップローラの下流であって前記用紙
のパスラインの上下にそれぞれ配置される重送防止用の
分離ローラとリタードローラとを備え、前記ホッパとピ
ックアップローラとの間の押圧力及び前記分離ローラと
リタードローラとの間の押圧力のそれぞれを、前記用紙
の単票給紙の条件及び２枚以上の用紙の重送規制の条件
を満たす関係に設定可能としてなる給紙装置であり、ホ
ッパ上に搭載する用紙のサイズや紙質がさまざまであっ
ても、ホッパとピックアップローラとの間の押圧力及び
分離ローラとリタードローラとの間の押圧力を適正に調
整することで、用紙の重送を防止するという作用を有す
る。

【００１８】請求項２に記載の発明は、給紙される用紙
のラインの始端に配置されるピックアップローラと、前
記ピックアップローラの下方に配置されその上面に積層
搭載する用紙の最上層の表面を前記ピックアップローラ
の周面に突き当てる向きに移動操作可能なホッパと、前
記ピックアップローラの下流であって前記用紙のパスラ
インの上下にそれぞれ配置される重送防止用の分離ロー
ラとリタードローラとを備え、前記ホッパとピックアッ
プローラとの間の押圧力及び前記分離ローラとリタード
ローラとの間の押圧力のそれぞれを調整する押圧力調整
手段を備えてなる給紙装置であり、ホッパ上に搭載する
用紙のサイズや紙質がさまざまであっても、押圧力調整
手段によってホッパからの単票給紙及び分離ローラとリ
タードローラとによる重送防止ができるように各種の用
紙に応じて調整できるという作用を有する。

【００１９】請求項３に記載の発明は、前記押圧力調整
手段は、前記ホッパとピックアップローラとの間の押圧
力及び前記分離ローラとリタードローラとの間の押圧力
のそれぞれを、前記用紙の単票給紙の条件及び２枚以上
の用紙の重送規制の条件を満たす関係に同時に設定可能
としてなる請求項２記載の給紙装置であり、ホッパ上に
搭載する用紙のサイズや紙質がさまざまであっても、ホ
ッパとピックアップローラとの間の押圧力及び分離ロー
ラとリタードローラとの間の押圧力を適正に調整するこ
とで、用紙の重送を防止するという作用を有する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について図面に
基づき説明する。図１は本発明の給紙装置を備えたイメ
ージスキャナの外観図である。

【００２１】図１において、イメージスキャナは正面か
ら見て右側に操作部１ａを立ち上げて設けたハウジング
１と、この操作部１ａの左側に位置して上下に開閉でき
るように連接したサブハウジング２とを外郭材として備
え、ハウジング１の正面側であってサブハウジング２の
下に用紙等の原稿を搭載する給紙ユニット３を取り付け
ている。ハウジング１とサブハウジング２には、用紙の
搬送機構及び光学系による画像読取り装置を備え、給紙
ユニット３から繰り出された用紙から画像を読み取った
後、サブハウジング２の上面に形成した回収トレイ２ａ
に用紙が排出される。

【００２２】給紙ユニット３はハウジング１に対して固
定されるフレーム３ａとこのフレーム３ａの中に含まれ
て用紙を搭載するためのホッパ３ｂとを備え、このホッ
パ３ｂには用紙のサイズに応じて互いの間の距離を変え
る一対のサイドガイド３ｃを配置したものである。そし
て、ホッパ３ｂはその先端側の両端をピン３ｄによって
フレーム３ａに回転自在に枢着され、基端側を自由端と
して上下方向に回動できるようにしている。すなわち、
フレーム３ａはハウジング１に対して図１に示す固定さ
れたままの姿勢に保たれるが、このフレーム３ａの中で
ホッパ３ｂはその基端側が自由に上下できるようにハウ
ジング１に対してアセンブリされる。

【００２３】図２はホッパ３ｂのハウジング１側への連
接構造をピックアップローラ及び重送防止機構とともに
示す要部の縦断面図、図３は図２の要部であって分離ロ
ーラを除いて示す平面図である。

【００２４】ハウジング１内に固定した第１支軸４ａの
周りに２本のア−ム５が回動自在に取り付けられ、これ
らのア−ム５の先端どうしの間を連結する保持軸５ａに
ホッパ３ｂの基端側の底面を受載する支持ローラ５ｂを
回転自在に取り付けている。一方、ホッパ３ｂはその先
端をピン３ｄを介してフレーム３ａに対して上下方向に
回転自在に連接されている。したがって、ア−ム５を図
２において一点鎖線の位置から実線で示す姿勢まで回動
させると、ホッパ３ｂの基端を受載している支持ローラ
５ｂが回転しながらホッパ３ｂを持ち上げる。また、ア
−ム５を反時計方向に回すと、ホッパ３ｂの基端側が下
がって図中の一点鎖線の姿勢に設定される。

【００２５】サブハウジング２には、ホッパ３ｂの基端
側の上面に被さる位置にピックアップローラ６を配置す
るとともにホッパ３ｂから少し離れた位置に分離ローラ
７を設ける。これらのピックアップローラ６及び分離ロ
ーラ７はホッパ３ｂの幅方向の中央部分に１個ずつ配置
され、分離ローラ７に通した駆動軸７ａが駆動モータ
（図示せず）の出力軸に連接されている。そして、分離
ローラ７とピックアップローラ６との間はたとえば歯車
列によって駆動系が連接され、これらの分離ローラ７及
びピックアップローラ６は同じ周速で回転する。

【００２６】更に、分離ローラ７の下側にはホッパ３ｂ
から繰り出される用紙のパスラインを挟んで下側に重送
防止用のリタードローラ８を配置する。このリタードロ
ーラ８はトルクリミッタを付帯したものであり、従来周
知のように、トルクリミッタの臨界設定トルク以下すな
わち用紙の重送があるときは、リタードローラ８は用紙
をホッパ３ｂ側に押し戻す方向に回転を継続し、用紙の
重送がなく臨界設定トルク以上の負荷が加わるときには
給紙方向に逆回転する。

【００２７】ここで、ホッパ３ｂはその上に搭載した用
紙の最上層のものがピックアップローラ６に接触してそ
の摩擦力によって繰り出されるようにするため、第１支
軸４ａ周りとア−ム５との間にトーションスプリング９
を介装する。このトーションスプリング９は捩じりコイ
ルバネを利用したものである。

【００２８】トーションスプリング９は、図２に示すよ
うに、巻き線方向の両端をつる巻きの周面から接線方向
に突き出した２本のフック９ａ，９ｂを持たせたもの
で、一端側のフック９ａをア−ム５に設けた係合孔５ｃ
に差し込み、他端側のフック９ｂは自由端としている。
そして、この自由端となっているフック９ｂには、トー
ションスプリング９の弾性付勢力を調整するためのホッ
パ用カム１０を接触させて配置している。

【００２９】ホッパ用カム１０はハウジング１の幅方向
に架設した調整軸１１に固定されたもので、この調整軸
１１の一端には図１に示すように調整ダイヤル１１ａを
取り付けてハウジング１の側面に臨ませている。ホッパ
用カム１０の外郭は図２に示すように調整軸１１に対し
て偏心した円状であり、フック９ｂをトーションスプリ
ング９の巻き方向に締め上げる方向に押しつけている。
そして、調整ダイヤル１１ａを回すことで、フック９ｂ
に突き当たるホッパ用カム１０の周面の位置を変え、こ
れによってトーションスプリング９の巻き方向の締め上
げ度を調整する。

【００３０】一方、トーションスプリング９によるアー
ム５の上向きの回動付勢に対して、ア−ム５を下に押し
下げるための操作軸５ｄをハウジング１内に設ける。こ
の操作軸５ｄは第１支軸４ａと平行な軸線として配置さ
れるとともにハウジング１の内部に配置した駆動モータ
（図示せず）によって回駆可能としたものである。そし
て、操作軸５ｄの軸線方向の両端には図３に示すように
一対のアーム５のそれぞれに対向する円板状のフランジ
５ｅを設け、これらのフランジ５ｅにはその回転姿勢に
よってア−ム５の上面に突き当たるボス５ｆを備えてい
る。

【００３１】このような操作軸５ｄを備えることによっ
て、図２において実線で示すボス５ｆはア−ム５上面か
ら離れていて、ア−ム５の下向きへの拘束はなく、ア−
ム５はトーションスプリング９の付勢力によって第１支
軸４ａ周りに時計方向に回動し、ホッパ３ｂの基端の上
面をピックアップローラ６に最も接近させる。一方、駆
動モータによって操作軸５ｄを回転させると、ボス５ｆ
がア−ム５の上面に突き当たるようになり、ア−ム５は
このボス５ｆによって下に押される。そして、ボス５ｆ
が最も下まで回動して移動したときに、アーム５はほぼ
水平となり、ホッパ３ｂは図２において一点鎖線で示す
傾斜した姿勢を取る。

【００３２】リタードローラ８はハウジング１内に配置
され第１支軸４ａと平行に配置された第２支軸４ｂの周
りに回転自在に連接したベース１２に支持されたもの
で、ベース１２のリム１２ａに設けた軸受１２ｂに支持
された主軸８ａとこの主軸８ａとの間に介装して連接し
たトルクリミッタ８ｂとから構成されたものである。そ
して、主軸８ａにはリタードローラ８を回転駆動するた
めのモータ（図示せず）に連接するための伝達軸８ｃを
可撓接手８ｄによって連結している。この可撓接手８ｄ
は、たとえば合成樹脂を用いたチューブ状のものであ
り、その位置を固定された伝達軸８ｃに対して主軸８ａ
が上下に位置変動してもこれに追従して回転を伝達す
る。

【００３３】ベース１２の一端側にはハウジング１の底
部側との間に介装した引張りのコイルスプリング１２ｃ
を連接し、このコイルスプリング１２ｃによってベース
１２は図２において第２支軸４ｂの周りに時計方向に付
勢される。したがって、リタードローラ８はコイルスプ
リング１２ｃの引張り力に相当する一定の押圧力で分離
ローラ７に押し付けられた状態に保持される。

【００３４】リタードローラ８と主軸８ａとの間に連接
するトルクリミッタ８ｂの機能は従来例で説明したとお
りであり、主軸８ａは図２において常に反時計方向に回
転している。そして、トルクリミッタ８ｂの臨界設定ト
ルク以下すなわち用紙の重送があるときは、リタードロ
ーラ８は主軸８ａと一体に回転して用紙をホッパ３ｂ側
に押し戻し、用紙の重送がなく臨界設定トルク以上の負
荷が加わるときには図２において時計方向に逆回転す
る。

【００３５】リタードローラ８を保持したベース１２に
は第２支軸４ｂ周りに外挿した２個のねじりコイルバネ
のトーションスプリング１３を連接し、これらのトーシ
ョンスプリング１３によってベース１２を図２において
時計方向に付勢する。トーションスプリング１３は、第
１支軸４ａ周りに設けるトーションスプリング９と同様
に２本のフック１３ａ，１３ｂを持ち、一端側のフック
１３ａを図２に示すようにベース１２のリム１２ａに開
けた係合孔１２ａ−１に差し込み、他端側のフック１３
ｂは自由端としている。そして、この自由端となってい
るフック１３ｂには、トーションスプリング１３の勢力
を調整するための分離用カム１４を接触させて配置して
いる。

【００３６】分離用カム１４は調整軸１１と平行に配置
されてその軸線周りに回転自在とした回転支軸１５に固
定されたもので、その外郭は回転支軸１５に対して偏心
したほぼ長円状であり、フック１３ｂをトーションスプ
リング１３の巻き方向に締め上げる向きに押し付けてい
る。そして、調整軸１１と回転支軸１５には図４に示す
ように平歯の歯車１６ａ，１６ｂを取り付けるとともに
これらの間に中間歯１６ｃを介装し、調整ダイヤル１１
ａを回転操作したときに調整軸１１の回転と同時に回転
支軸１５を同じ向きに回せるようにする。したがって、
調整ダイヤル１１ａを操作するとフック１３ｂに突き当
たる分離用カム１４の姿勢が変わり、トーションスプリ
ング１３の巻き方向の締め上げ度が調節される。

【００３７】図５はホッパ用カム１０及び分離用カム１
４の姿勢による、トーションスプリング９，１３の付勢
力の調整を説明するための概略図である。

【００３８】同図の（ａ）はホッパ３ｂのピックアップ
ローラ６に対する押圧力及びリタードローラ８の分離ロ
ーラ７への押圧力がそれぞれ最大に設定された状態であ
り、ホッパ用カム１０と分離用カム１４はいずれも調整
軸１１及び回転支軸１５の回転中心に対して最も離れた
外周面がトーションスプリング９，１３のフック９ｂ，
１３ｂに突き当たっている。このとき、トーションスプ
リング９，１３の調整軸１１及び回転支軸１５周りの巻
き方向の締め上げ度は最大となり、アーム５及びベース
１２はそれぞれ第１，第２支軸４ａ，４ｂの周りの時計
方向に強く付勢されることになる。

【００３９】同図の（ｂ）は、同図の（ａ）の最大に設
定した状態から調整ダイヤル１１ａによって調整軸１１
を図において反時計方向に回して、ホッパ３ｂ及びリタ
ードローラ８の押圧力を最小に設定した状態である。こ
の状態では、ホッパ用カム１０及び分離用カム１４はそ
れぞ偏心量が短くなる周面がフック９ｂ，１３ｂに突き
当たり、トーションスプリング９，１３の巻き方向の締
め上げ度は小さくなり、ホッパ３ｂのピックアップロー
ラ６に対する押圧力及びリタードローラ８の分離ローラ
７への押圧力はともに緩められる。

【００４０】このように調整ダイヤル１１ａを回転操作
すると、調整軸１１に連動して回転支軸１５が同じ方向
に回転するので、トーションスプリング９，１３による
ホッパ３ｂ及びリタードローラ８に設定される押圧力を
同時に変えることができる。そして、この押圧力の調整
では、ホッパ３ｂ側及びリタードローラ８側のそれぞれ
の押圧力が共に緩むか強められるかのいずれかであり、
トーションスプリング９，１３の付勢力は無段階に調整
される。

【００４１】以上の構成において、ピックアップローラ
６及び分離ローラ７が回転駆動されると、従来例と同様
に、ホッパ３ｂ上に搭載された最上層の用紙がピックア
ップローラ６との摩擦によって繰り出される。そして、
分離ローラ７とリタードローラ８がペアを組み、先に説
明したように、トルクリミッタ８ｂの機能によって用紙
の搬送または重送分の押し戻しが行われる。

【００４２】ここで、ホッパ３ｂから用紙を給紙すると
き、ピックアップローラ６に対する用紙の押し付け力が
強過ぎると、用紙が重送状態で繰り出されやすいだけで
なく、リタードローラ８による重送防止機能も損なわれ
ることは既に説明した。また、特に用紙の紙質毎に摩擦
係数が異なるので、トルクリミッタ８ｂの臨界設定トル
クが適正に作用するように分離ローラ７とリタードロー
ラ８どうしの間のニップ力すなわち両者の間の押圧力を
設定しなければならない。

【００４３】これに対し、本発明では、図５で説明した
ように、調整ダイヤル１１ａを回転操作すれば、ホッパ
用カム１０，分離用カム１４の姿勢を同時に変えてホッ
パ３ｂとピックアップローラ６との間及び分離ローラ７
とリタードローラ８との間の押圧力を調節できる。そし
て、この調節において、ピックアップローラ６による給
紙から分離ローラ７とリタードローラ８による用紙の分
離機能を最適化するためには、次のような条件を満たせ
ばよい。

【００４４】ここで、分離ローラ７とリタードローラ８
とによって用紙Ｐの分離機能を正しく動作させるための
条件は次のとおりであり、図６を用いて説明する。以下
の条件式において、Ｐｒ：リタードローラ８の押圧力，
Ｔ：トルクリミッタ８ｂの臨界設定トルク，ｒ：リター
ドローラ８の半径，μ₀：分離ローラ７とリタードロー
ラ８との間の摩擦係数，ｍ：用紙Ｐ１枚の質量とする。
このとき、Ｔ，ｒ，μ ₀，ｍは定数である。

【００４５】（１）分離ローラ７とリタードローラ８と
の間に用紙Ｐが無いとき：リタードローラ８は分離ロー
ラ７と接触して連れ回り、すなわち図６の（ａ）におい
て実線で示す方向とは反対の反時計方向に回転する。こ
のための条件は、分離ローラ７とリタードローラ８との
接触による搬送力をＦとするときＦ＝μ₀・Ｐｒ＞Ｔ／
ｒである。よって、次の式（１）を得る。

【００４６】Ｐｒ＞（１／μ₀）×（Ｔ／ｒ）・・・・（１）（２）分離ローラ７とリタードローラ８との間に用紙Ｐ
が１枚だけあるとき：分離ローラ７と用紙Ｐとの間には
スリップがなくて用紙Ｐに送りを与え、同時にリタード
ローラ８と用紙Ｐとの間にはスリップがなく用紙Ｐの送
りのためにリタードローラ８は分離ローラ７と連れ回り
する。このための条件は、リタードローラ８と用紙Ｐと
の間の摩擦係数をμ₂とするとき、μ₂・Ｐｒ＞Ｔ／ｒで
ある。よって、次の式（２）を得る。

【００４７】Ｐｒ＞（１／μ₂）×（Ｔ／ｒ）・・・・（２）そして、分離ローラ７は用紙Ｐを搬送できるための搬送
力の条件として、Ｆ₁：分離ローラ７の搬送力，Ｆｐ：
ピックアップローラ６の搬送力，Ｆ₂：リタードローラ
８の戻し力，Ｆ₃：ホッパ３ｂの押圧力による用紙Ｐど
うしの間の摩擦力，Ｆ₄：１枚目の用紙Ｐの自重による
用紙Ｐどうしの間の摩擦力とするとき、図６の（ｂ）か
ら次式が得られる。

【００４８】Ｆ₁＋Ｆｐ＞Ｆ₂＋Ｆ₃＋Ｆ₄ ここで、μ₁：分離ローラ７と用紙Ｐとの摩擦係数 μ₄：ピックアップローラ６と用紙Ｐとの摩擦係数 μｐ：用紙Ｐどうしの間の摩擦係数ｍ：用紙Ｐ１枚の自重Ｐｐ：ホッパ３ｂの押圧力とすると、上記の不等式は次の式（３）として書き換え
られる。

【００４９】Ｐｒ＞（１／μ₁）×（Ｔ／ｒ）＋（１／μ₁）×｛（μｐ−μ₄）×Ｐｐ＋μｐ×ｍ｝・・（３）（３）分離ローラ７とリタードローラ８との間に用紙Ｐ
が２枚あるとき：用紙Ｐどうしの間に働く摩擦力に逆ら
ってリタードローラ８によってこれに接触している用紙
Ｐをホッパ３ｂ側に戻す。このための条件は、Ｆ₅：分
離ローラ７の押圧力による用紙Ｐ間の摩擦力，Ｆ₆：ホ
ッパ３ｂの押圧力による用紙Ｐ間の摩擦力，Ｆ₇：１枚
目の用紙Ｐの自重による用紙Ｐ間の摩擦力，Ｆ₈：リタ
ードローラ８の戻し力，Ｆ₉：ホッパ３ｂの押圧力によ
る用紙Ｐ間の摩擦力，Ｆ₁₀：１〜２枚目の用紙Ｐの自重
による用紙Ｐ間の摩擦力とするとき、図６の（ｃ）から
次式が得られる。

【００５０】Ｆ₈＞Ｆ₅＋Ｆ₆＋Ｆ₇＋Ｆ₈＋Ｆ₉＋Ｆ₁₀ そして、式（３）で導入したＰｒ，μｐ，Ｐｐ，ｍを用
いてこの式を書き換えると、次の式（４）が得られる。

【００５１】Ｐｒ＜（１／μｐ）×（Ｔ／ｒ）−（２×Ｐｐ＋３×ｍ）・・・（４）以上の各条件式から、リタードローラ８の分離ローラ７
への押圧力Ｐｒは、式（１）または式（２）のいずれか
大きいほうを下限値として決められる。また、式（３）
と式（４）はＰｒとＰｐを変数とする不等式なので、こ
れらの式（３），（４）にトルクリミッタ８ｂの臨界設
定トルクや使用する用紙Ｐの摩擦係数等の数値を代入す
ることによって、ＰｒとＰｐとの間の大小の関係が決ま
る。そして、先に式（１）または式（２）によって特定
されるＰｒの下限値以上の値を特定してしまえば、Ｐｐ
はこのＰｒとの大小関係の範囲で最大となる値を最適値
としてとる。

【００５２】このように、ピックアップローラ６による
用紙の給紙から分離ローラ７とリタードローラ８とによ
る用紙の分離について最適化できる条件は、リタードロ
ーラ８の押圧力Ｐｒとホッパ３ｂの押圧力Ｐｐとして表
せる。そして、これらの押圧力Ｐｒ，Ｐｐはそれぞれト
ーションスプリング１３，９の付勢力によって決まるの
で、この付勢力を調整する分離用カム１４とホッパ用カ
ム１０を回動操作することで、給紙と用紙の分離機能に
ついての最適化が可能となる。

【００５３】ここで、ホッパ用カム１０と分離用カム１
４は調整ダイヤル１１ａによって同時に回転してその姿
勢を変えるが、Ｐｒ，Ｐｐについて先の条件を満たすよ
うに各部材がそれぞれの作用を果たすような構成とすれ
ばよい。すなわち、ホッパ用カム１０と分離用カム１４
によるトーションスプリング９，１３の付勢力は、ホッ
パ用及び分離用のカム１０，１４の周面の形状及びその
回転方向と回転角度，トーションスプリング９，１３の
バネ定数，歯車１６ａ〜１６ｃのそれぞれの歯数比等の
各要素によってさまざまに変えて調節できる。したがっ
て、用紙の最大，最小の搭載重量や紙質ごとの摩擦係数
を予め予測した設計条件としさえすれば、給紙と用紙分
離に最適なＰｒとＰｐの条件を満たす給紙装置が得られ
る。

【００５４】たとえば、用紙のサイズが大きい場合に
は、ホッパ３ｂへの搭載負荷も大きくなるので、このホ
ッパ３ｂをピン３ｄ周りに押し下げる力が強い。したが
って、この押し下げ力に対抗してホッパ３ｂを上向きに
付勢しピックアップローラ６への押圧力を補償するた
め、ホッパ用カム１０を図５の（ａ）の姿勢としてトー
ションスプリング９の付勢力を大きく設定する。これに
より、用紙の搭載負荷が大きくても、トーションスプリ
ング９の付勢力がア−ム５を介してホッパ３ｂに伝わ
り、このホッパ３ｂ上の用紙を適度な押圧力でピックア
ップローラ６に突き当てることができる。逆に、用紙の
サイズが小さくてその搭載負荷も軽いときには、図５の
（ｂ）のようにホッパ用カム１０を回転させれば、トー
ションスプリング９の付勢力は低減される。したがっ
て、大判の用紙から小さい用紙に交換するとき、図５の
（ａ）のままのホッパ用カム１０の姿勢では付勢力が過
大になるのに対し、小さい用紙の搭載負荷に見合った付
勢力が得られる。

【００５５】また、ホッパ３ｂの押圧力の調節と同時に
リタードローラ８の分離ローラ７に対する押圧力も同時
に最適化される。この押圧力の調節は主として用紙の紙
質に基づく摩擦係数の相違による重送を防止することを
目的としたものであるから、使用する用紙の大きさと紙
質の関係に対応するように分離用カム１４がその機能を
果たせるようにしておけば、用紙の重送を確実に防止で
きる。

【００５６】このように、本発明では、用紙のサイズに
よる重量差や紙質による摩擦係数の相違があっても、各
種の用紙のそれぞれに対応できるようにホッパ用カム１
０と分離用カム１４をそれぞれトーションスプリング
９，１３に対して回転姿勢を調節することで、良好な給
紙と重送の防止とが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】本発明では、用紙のサイズや紙質が様々
に変わっても、ホッパとピックアップローラとの間の押
圧力を確実な給紙ができるように調整するとともに、分
離ローラとリタードローラとの間の押圧力も用紙の重送
を規制するように調整できるので、用紙の種類に関係な
く確実な単票給紙と重送防止が可能となる。また、ホッ
パとピックアップローラとの間及び分離ローラとリター
ドローラとの間のそれぞれ押圧力を同時に設定できるよ
うにすると、用紙毎の調整作業も簡単に済み、汎用機と
して最適利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給紙装置を備えるイメージスキャナの
外観斜視図

【図２】給紙装置の要部を示す縦断面図

【図３】図２の要部であって分離ローラを除いて示す平
面図

【図４】調整軸と回転支軸との間の歯車列による連接を
示す概略図

【図５】ホッパ用カム及び分離用カムによるトーション
スプリングの付勢力の設定を示す図であって、同図の
（ａ）は付勢力を最大にしたとき、同図の（ｂ）は付勢
力を最小にしたときを示す図

【図６】ホッパのピックアップローラに対する押圧力及
びリタードローラの分離ローラの押圧力の最適条件を見
い出すための説明図

【図７】従来例の要部を示す概略図

【符号の説明】１ハウジング１ａ操作部２サブハウジング２ａ回収トレイ３給紙ユニット３ａフレーム３ｂホッパ３ｃサイドガイド３ｄピン４ａ第１支軸４ｂ第２支軸５ア−ム５ａ保持軸５ｂ支持ローラ５ｃ係合孔５ｄ操作軸５ｅフランジ５ｆボス６ピックアップローラ７分離ローラ７ａ駆動軸８リタードローラ８ａ主軸８ｂトルクリミッタ８ｃ伝達軸８ｄ可撓接手９トーションスプリング９ａ，９ｂフック１０ホッパ用カム１１調整軸１１ａ調整ダイヤル１２ベース１２ａリム１２ａ−１係合孔１２ｂ軸受１２ｃコイルスプリング１３トーションスプリング１３ａ，１３ｂフック１４分離用カム１５回転支軸１６ａ，１６ｂ歯車１６ｃ中間歯

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給紙される用紙のラインの始端に配置され
るピックアップローラと、前記ピックアップローラの下
方に配置されその上面に積層搭載する用紙の最上層の表
面を前記ピックアップローラの周面に突き当てる向きに
移動操作可能なホッパと、前記ピックアップローラの下
流であって前記用紙のパスラインの上下にそれぞれ配置
される重送防止用の分離ローラとリタードローラとを備
え、前記ホッパとピックアップローラとの間の押圧力及
び前記分離ローラとリタードローラとの間の押圧力のそ
れぞれを、前記用紙の単票給紙の条件及び２枚以上の用
紙の重送規制の条件を満たす関係に設定可能としてなる
給紙装置。
【請求項２】給紙される用紙のラインの始端に配置され
るピックアップローラと、前記ピックアップローラの下
方に配置されその上面に積層搭載する用紙の最上層の表
面を前記ピックアップローラの周面に突き当てる向きに
移動操作可能なホッパと、前記ピックアップローラの下
流であって前記用紙のパスラインの上下にそれぞれ配置
される重送防止用の分離ローラとリタードローラとを備
え、前記ホッパとピックアップローラとの間の押圧力及
び前記分離ローラとリタードローラとの間の押圧力のそ
れぞれを調整する押圧力調整手段を備えてなる給紙装
置。
【請求項３】前記押圧力調整手段は、前記ホッパとピッ
クアップローラとの間の押圧力及び前記分離ローラとリ
タードローラとの間の押圧力のそれぞれを、前記用紙の
単票給紙の条件及び２枚以上の用紙の重送規制の条件を
満たす関係に同時に設定可能としてなる請求項２記載の
給紙装置。