JP2004075395A - 印刷機の用紙重送防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　移送すべき用紙を確実にピックアップしつつ，用紙の重送を防止可能な印刷機の用紙重送防止装置を提供すること。
【解決手段】　所定角度傾いて立てられた状態で用紙カセットのカセットの下流側に設置された複数の用紙ガイドのうち少なくとも一つの用紙ガイドの用紙と対向する面に付着されるストリッパ１５２と，ストリッパ１５２の下流側近傍に揺動自在に設置され，ピックアップローラ１３０により移送される用紙と接触する接触面を有する一つのレバー１６２と，レバー１６２を揺動させてピックアップローラ１３０により移送される用紙に下流側から接触面を断続的に接触させるレバー揺動手段と，を具備する用紙重送防止装置を提供する。レバーにより用紙の背面に断続的に摩擦力を加えることによって用紙の重送をより確実に防止できるだけでなく用紙がピックアップされない問題も防止できる。
【選択図】　　図４

Description

　本発明は，印刷機の給紙装置に備えられて用紙が二枚以上重なって供給されることを防止する印刷機の用紙重送防止装置に関する。

　一般的にプリンタや複写機などの印刷機には，多数枚の用紙を収納し，その収納した用紙を印刷機本体内に順次供給するための給紙装置が備えられている。図１は従来の用紙重送防止装置が採用された印刷機の給紙装置を示した斜視図であり，図２は図１に示した従来の用紙重送防止装置の作用を説明するための給紙装置の概略的な側面図であり，図３は図２に示した用紙の先端部を拡大して示した図面である。

　先ず図１及び図２を共に参照すれば，従来印刷機の給紙装置には，印刷機のフレーム１０に着脱自在に設置されて多数枚の用紙Ｐが積載される用紙カセット２０と，用紙カセット２０に積載された用紙Ｐの上部に位置するように印刷機のフレーム１０に回転自在に設置されたピックアップローラ３０とが備えられている。ピックアップローラ３０は駆動モータ４２により回転するシャフト４４とギア群４６とにより連結されて回転し，フレーム１０に回動自在に設置された支持アーム４８により支持されてその自重により用紙カセット２０に積載されている用紙Ｐと接触する。そして，ピックアップローラ３０の外周面は用紙Ｐを容易にピックアップできるように摩擦係数が比較的大きい材料よりなっている。一方，参照符号５０はピックアップローラ３０により印刷機内部に進入する用紙Ｐをガイドするために用紙カセット２０の先端部に位置するように印刷機のフレーム１０に固設された用紙ガイドを示す。

　このような構成を有する印刷機の給紙装置には，用紙Ｐが二枚以上重なって供給されることを防止する重送防止装置が設けられている。従来には用紙重送防止装置として，一般的にステンレス板材やテフロン（登録商標）などの合成樹脂材よりなるストリッパ５２が用紙ガイド５０の前面，すなわち，用紙Ｐが接触する表面に付着されている。ストリッパ５２は用紙Ｐの重送を防止できるように水平面から所定角度θ傾いて設置されている。

　次に図３を参照すれば，用紙カセット２０に積載された多数枚の用紙Ｐのうち最上端の第１の用紙Ｐ_１に接触したピックアップローラ３０が回転すれば，ピックアップローラ３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦力により第１の用紙Ｐ_１は印刷機内部に移送される。この時，第２の用紙Ｐ_２は所定角度θ傾いて立てられたストリッパ５２によりその進行が妨害されるので，第１の用紙Ｐ_１だけピックアップローラ３０によりピックアップされて印刷機内部に進入可能になる。

　前記のようなピックアップローラ３０とストリッパ５２との作用に関する力について説明すれば，まずピックアップローラ３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦力により第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐは次の数式１で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｐ＝m_ｒｏｌｌ´Ｎ　　　　（数式１）
　ここで，m_ｒｏｌｌはピックアップローラ３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦係数を表し，Ｎはピックアップローラ３０に作用する垂直抗力を表す。

　そして，第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間の摩擦力により第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄは次の数式２で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｄ＝m_{ｐａｐｅｒ}´Ｎ　　　　（数式２）
　ここで，m_{ｐａｐｅｒ}は用紙間の摩擦係数を表す。

　一方，用紙間の摩擦力とストリッパ５２による抵抗力とにより用紙Ｐの移送を妨害する給紙抵抗力Ｆ_Ｎが発生するが，この給紙抵抗力Ｆ_Ｎは次の数式３で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｎ＝m_{ｐａｐｅｒ}´Ｎ＋Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}　　　　（数式３）
　ここで，Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}はストリッパ５２により用紙Ｐに作用する抵抗力を表す。このストリッパ５２による抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}はストリッパ５２の傾斜角度θに比例する。

　このように用紙Ｐがピックアップローラ３０によりピックアップされて印刷機内部に移送される過程では前記３つの力が作用するが，用紙Ｐが重送される現象及び用紙Ｐがピックアップされない現象を防止するためにはこれら３つの力は次の数式４の条件を満たせねばならない。
　　　　Ｆ_Ｐ＞Ｆ_Ｎ＞Ｆ_Ｄ　　　　（数式４）

　数式４を詳細に説明すれば，先ず第１の用紙Ｐ_１がピックアップされて印刷機内部に移送されるためには，第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐが給紙抵抗力Ｆ_Ｎより十分に大きい必要がある。したがって，このような条件を満たすためにストリッパ５２の傾斜角度θを適当に定めねばならない。もし，傾斜角度θが大きすぎれば給紙抵抗力Ｆ_Ｎが給紙力Ｆ_Ｐより大きくなって第１の用紙Ｐ_１がピックアップされない問題点が発生するからである。

　そして，第１の用紙Ｐ_１と共に第２の用紙Ｐ_２が重送されることを防止するためには，給紙抵抗力Ｆ_Ｎが第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄより十分に大きい必要がある。したがって，この条件を満たすためにはストリッパ５２の傾斜角度θを大きくすることが望ましい。

　すなわち，従来の用紙重送防止装置としてのストリッパ５２は前記２つの条件を満たせるように約７０゜の傾斜角度θを有している。

　なお，本願発明に関連する公知文献としては，下記の特許文献１がある。
特開２００１−２３３４７３号公報

　ところで，第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間に静電気が発生したり異物が介在して第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間に接着力が生じた場合には，第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄが給紙抵抗力Ｆ_Ｎより大きくなることがある。これは，第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙抵抗力Ｆ_Ｎは第２の用紙Ｐ_２と第３の用紙Ｐ_３間の摩擦力及びストリッパ５２による抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}により決まるので変わりのない一方，第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄは第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間の接着力というファクターが付加されるからである。したがって，このような場合には第２の用紙Ｐ_２が第１の用紙Ｐ_１と共に移送される重送現象が発生する。このような重送現象は第３の用紙Ｐ_３またはその次の用紙にも発生し，この場合には３枚またはそれ以上の用紙が共に移送されるという問題が発生する。

　上記のように用紙Ｐ間の摩擦力や接着力は常に一定というわけではないので，用紙重送の問題点をより確実に防止するためにはストリッパ５２の傾斜角度θをさらに大きくする必要がある。しかし，この場合には前記のように給紙抵抗力Ｆ_Ｎが給紙力Ｆ_Ｐより大きくなることがあり，これにより用紙Ｐ_１がピックアップされないという問題が発生する。したがって，より大きい容量を有する駆動モータ４２を使用したり減速比を調節してより大きいトルクでピックアップローラ３０を回転させることによって給紙力Ｆ_Ｐを増加させるが，この場合にはギア群４６など給紙装置の他の構成要素に負荷が加重されることになり，摩耗がひどくなり破損に至り，その寿命が短くなるという問題が発生する。

　本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，移送すべき用紙を確実にピックアップしつつ，用紙の重送を防止可能な印刷機の用紙重送防止装置を提供することにある。

　上記の技術的課題を達成するために本発明は，用紙カセットに積載された用紙をピックアップして印刷機内部に移送するピックアップローラと，用紙カセットの下流側に設置されてピックアップローラにより移送される用紙をガイドする複数の用紙ガイドと，を有する印刷機の給紙装置に備えられて，用紙が重送されることを防止する印刷機の用紙重送防止装置を提供する。この用紙重送防止装置は，所定角度傾いて立てられた状態で，少なくとも一つの用紙ガイドの用紙と対向する面に付着されるストリッパと，ストリッパの下流側近傍に揺動自在に設置され，ピックアップローラにより移送される用紙と接触する接触面を有するレバーと，レバーを揺動させてピックアップローラにより移送される用紙に下流側から接触面を断続的に接触させるレバー揺動手段と，を具備することを特徴とする。かかる構成によれば，ストリッパは用紙の移送を妨害する抵抗力を発生させ，レバー揺動手段はレバーを揺動させて用紙とレバーを断続的に接触させて用紙に断続的に摩擦力を加える。これら抵抗力および摩擦力は，給紙抵抗力を構成し，これによって用紙の重送が防止される。また，移送すべき最上端の第１の用紙に対するピックアップローラによる給紙力は継続的なものであるのに対し，レバーによる摩擦力は断続的なものであるため，移送すべき用紙の進行が上記摩擦力により阻止されることはない。なお，本明細書において「下流側」とは用紙の移送方向に関してのものである。

　そして前記用紙重送防止装置は，印刷機のフレームに回転自在に設置されるレバーシャフトをさらに具備し，レバーは前記レバーシャフトに固定結合され，レバー揺動手段はレバーシャフトを揺動させることによってレバーを揺動させることが望ましい。

　また，ストリッパには開放溝が形成され，レバーの接触面を開放溝を通じて用紙に接触させることが望ましい。レバーは用紙の先端部が接触面の下端部から上端部まで通る間に接触面が用紙に周期的に少なくとも３回接触するように揺動するよう構成してもよく，ストリッパは複数の用紙ガイドそれぞれに付着され，レバーもストリッパの数と同数に設置されるよう構成してもよい。レバーの揺動により用紙に断続的に加えられる摩擦力はピックアップローラにより用紙に作用する給紙力より大きいことが好ましい。また，レバーの接触面には摩擦パッドが付着され，摩擦パッドはゴムよりなることが望ましい。

　レバー揺動手段は，レバーシャフトに固設された揺動板と，揺動板の一側面に接触して回転しつつ揺動板を周期的に揺動させることによってレバーシャフトに結合されたレバーを揺動させるカムギアと，揺動板の他側に設置されて揺動板がカムギアに密着されるように弾性力を印加する弾性体と，カムギアを回転駆動させる駆動モータと，を具備することが望ましい。

　カムギアを回転駆動させる駆動モータはピックアップローラを回転駆動させる駆動モータであるよう構成してもよい。弾性体は圧縮コイルバネであってもよく，あるいは板バネであってもよい。カムギアの揺動板に接触するカム面には少なくとも一つのカム突起，望ましくは，その外周に沿って３つのカム突起が等間隔で形成されることが望ましい。

　一方，レバー揺動手段は，レバーシャフトに固設された揺動板と，揺動板に結合されて揺動板を周期的に揺動させることによってレバーシャフトに結合されたレバーを揺動させるソレノイドと，を具備するよう構成してもよい。。

　本発明による印刷機の用紙重送防止装置によれば，重送される用紙に下流側から揺動するレバーが接触し，これにより断続的に摩擦力が加えられるので，用紙の重送をより確実に防止できる。また，レバーによる摩擦力は用紙の下流側から断続的に加えられるために，移送すべき用紙はピックアップローラにより正常にピックアップされて印刷機内部に供給され，用紙の進行が阻止されるということはない。

　以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

　図４は，本発明の第１の実施の形態にかかる用紙重送防止装置が採用された印刷機の給紙装置を示した分離斜視図であり，図５は，図４に示した用紙重送防止装置の概略的な側面図である。

　図４及び図５を共に参照すれば，印刷機には印刷機のフレーム１１０に着脱自在に設置された用紙カセット１２０に積載された多数枚の用紙Ｐを印刷機内部に供給するための給紙装置が設けられる。この給紙装置は用紙カセット１２０に積載された用紙Ｐを１枚ずつピックアップして印刷機内部に移送するピックアップローラ１３０と，用紙カセット１２０の前方（下流側）に設置されてピックアップローラ１３０により移送される用紙Ｐをガイドする複数の用紙ガイド１５０とを具備する。なお，下流側とは用紙の移送方向に関してのものである。ピックアップローラ１３０は用紙カセット１２０に積載された用紙Ｐの上部に位置して印刷機のフレーム１１０に回転自在に設置される。ピックアップローラ１３０はフレーム１１０に回動自在に設置された支持アーム１４８により支持され，その自重により用紙カセット１２０に積載されている用紙Ｐと接触し，その外周面は用紙Ｐを容易にピックアップできるように摩擦係数が比較的大きい材料よりなる。そして，ピックアップローラ１３０を回転駆動させるために，駆動モータ１４２と，駆動モータ１４２により回転するシャフト１４４と，シャフト１４４とピックアップローラ１３０とを連結するギア群１４６とが設けられる。

　本実施の形態による用紙重送防止装置１６０は，上記印刷機の給紙装置に備えられて用紙Ｐが２枚以上重なって印刷機内部に供給されることを防止する装置である。このような機能をする本実施の形態による用紙重送防止装置１６０は，用紙ガイド１５０の前面（用紙と対向する面）に付着されるストリッパ１５２と，ストリッパ１５２の下流側近傍である背面側に揺動自在に設置されたレバー１６２と，レバー１６２を揺動させてピックアップローラ１３０により移送される用紙Ｐの背面に下流側から断続的に接触させるレバー揺動手段とを具備する。

　ストリッパ１５２は複数の用紙ガイド１５０のうち少なくとも一つの前面，すなわち，用紙Ｐと対向する方向の表面に付着される。望ましくは，ストリッパ１５２は複数の用紙ガイド１５０それぞれに付着される。ストリッパ１５２はステンレス板材やテフロン（登録商標）などの合成樹脂材よりなり，用紙Ｐの重送を防止できるように水平面から所定角度θ傾いて立てられた状態に設置される。

　前記のようなピックアップローラ１３０とストリッパ１５２との作用に関する力について説明すれば，まずピックアップローラ１３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦力により第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐは次の数式１で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｐ＝m_ｒｏｌｌ´Ｎ　　　　（数式１）
　ここで，m_ｒｏｌｌはピックアップローラ１３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦係数を表し，Ｎはピックアップローラ１３０に作用する垂直抗力を表す。

　そして，第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間の摩擦力により第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄは次の数式２で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｄ＝m_{ｐａｐｅｒ}´Ｎ　　　　（数式２）
　ここで，m_{ｐａｐｅｒ}は用紙間の摩擦係数を表す。

　一方，レバー１６２による作用が無い場合，用紙間の摩擦力とストリッパ１５２による抵抗力とにより用紙Ｐの移送を妨害する給紙抵抗力Ｆ_Ｎは次の数式３で表すことができる。
　　　　Ｆ_Ｎ＝m_{ｐａｐｅｒ}´Ｎ＋Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}　　　　（数式３）
　ここで，Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}はストリッパ１５２により用紙Ｐに作用する抵抗力を表す。このストリッパ１５２による抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}はストリッパ１５２の傾斜角度θに比例する。

　ストリッパ１５２は前述したように用紙Ｐの移送を妨害する抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}を発生させ，この抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}は数式３に示したように用紙間の摩擦力と共に給紙を妨害する給紙抵抗力Ｆ_Ｎを構成する。本実施の形態では，ストリッパ１５２による過度な抵抗力Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}により用紙Ｐがピックアップされない問題点を未然に防止するために，ストリッパ１５２の傾斜角度θが約７０゜を超えないようにし，さらにはこれより小さな角度にすることもある。

　レバー１６２はストリッパ１５２の背面に少なくとも一つが設置されてレバー揺動手段により周期的に揺動する。レバー１６２はストリッパ１５２の数と同数に設置されることもあるが，図示したようにピックアップローラ１３０と隣接した所に位置するストリッパ１５２の背面に一つまたは二つだけ設置される方が，その設置空間を狭くでき，かつその駆動力を減らすことができるので望ましい。そして，レバー１６２はピックアップローラ１３０により移送される用紙Ｐと接触する接触面を有し，この接触面には比較的大きい摩擦係数を有する摩擦パッド１６３が付着されることが用紙Ｐにさらに大きい摩擦力を加えることができるので望ましい。この摩擦パッド１６３としては，通常，容易に求めることができ，かつ用紙Ｐを損傷させないように所定の緩衝性を有するゴムを使用することが望ましい。そして，ストリッパ１５２の上部には開放溝１５４が形成され，レバー１６２の接触面に付着された摩擦パッド１６３は開放溝１５４を通じて用紙Ｐの背面に接触できる。

　レバー１６２は上記のようにレバー揺動手段により周期的に揺動するが，これにより摩擦パッド１６３が開放溝１５４を通じてピックアップローラ１３０により印刷機内部に移送される用紙Ｐの背面に断続的に接触する。したがって，用紙Ｐにはレバー１６２の摩擦パッド１６３により断続的に摩擦力が加えられるため，用紙Ｐに作用する給紙抵抗力も周期的に大きくなる。すなわち，レバー１６２が用紙Ｐ側に揺動して摩擦パッド１６３が用紙Ｐに接触した時の用紙Ｐに作用する給紙抵抗力Ｆ_Ｎ１は次の数式５で表現できる。
　　　　Ｆ_Ｎ１＝m_{ｐａｐｅｒ}´Ｎ＋Ｆ_{ｓｔｒｉｐｐｅｒ}＋Ｆ_Ｌ　　　　（数式５）
　ここで，Ｆ_Ｌはレバー１６２により用紙Ｐに作用する摩擦力を表す。

　上記の数式５の給紙抵抗力Ｆ_Ｎ１をレバー１６２による作用が無い場合の数式３の給紙抵抗力Ｆ_Ｎと比較すれば，レバー１６２により用紙Ｐに作用する摩擦力Ｆ_Ｌの分だけ大きいことがわかる。つまり，本実施の形態によれば，レバー１６２による摩擦力Ｆ_Ｌの分だけ給紙抵抗力が周期的に大きくなるということがわかる。これによる効果は後述する。

　一方，本実施の形態による用紙重送防止装置１６０は，ストリッパ１５２の背面に配置され，印刷機のフレーム１１０に回転自在に設置されるレバーシャフト１６４をさらに備えることができる。この場合には，レバーシャフト１６４にレバー１６２が固定結合され，レバー揺動手段はレバーシャフト１６４を揺動させることによってレバー１６２を揺動させる。レバー揺動手段はレバー１６２を直接揺動させることもできるが，レバー１６２が２つ以上設置される場合にはレバー揺動手段も二つ以上設置される必要があるため，構成が複雑になるという短所がある。ところで，前記のようにレバーシャフト１６４が設けられる場合には，一つのレバー揺動手段だけでも複数のレバー１６２を同時に揺動させることができるという長所がある。

　レバー揺動手段は，レバー１６２を揺動させてピックアップローラ１３０により移送される用紙Ｐの背面に摩擦パッド１６３を断続的に接触させる機能を有する。このためにレバー揺動手段は，揺動板１６６と，カムギア１７０と，圧縮コイルバネ１６８と，レバー駆動モータ１７２とを具備する。

　揺動板１６６はレバーシャフト１６４の一側に固設され，レバーシャフト１６４の軸方向と直交する方向に延びる。

　カムギア１７０は揺動板１６６の一側面，例えば底面に接触するように設置される。カムギア１７０の外周面には揺動板１６６と接触するカム面１７０ａと，レバー駆動モータ１７２の駆動ギア１７４と噛み合うギア部１７０ｂとが形成されている。カムギア１７０はレバー駆動モータ１７２により回転しつつ揺動板１６６を干渉して周期的に揺動させる。これにより，レバーシャフト１６４に固定結合されたレバー１６２も揺動する。このためにカム面１７０ａには少なくとも一つのカム突起１７０ｃが形成される。カム突起１７０ｃの数はレバー１６２の揺動周期とレバー駆動モータ１７２の減速比などを考慮して適正に定められる。すなわち，レバー駆動モータ１７２の駆動ギア１７４の直径を比較的大きくして減速比を小さくする場合には，カムギア１７０の回転速度が速くなるためにカム突起１７０ｃは一つだけ形成されても所定の周期でレバー１６２を揺動させることができる。一方，駆動ギア１７４の直径を比較的小さくして減速比を大きくする場合には，カムギア１７０の回転速度が遅くなるが，カム突起１７０ｃを複数形成することによって所定の周期でレバー１６２を揺動させることができる。後者の場合が，より小さな容量を有するレバー駆動モータ１７２を使用しつつもカムギア１７０で十分のトルクを得られる長所がある。したがって，望ましくは，図５に図示したようにカム面１７０ａの外周に沿って３つのカム突起１７０ｃが等間隔で形成される。

　圧縮コイルバネ１６８は揺動板１６６の他側，例えば，上側に設置されて揺動板１６６がカムギア１７０のカム面１７０ａに密着されるように弾性力を印加する弾性体としての機能をする。揺動板１６６はこの圧縮コイルバネ１６８により常にカムギア１７０のカム面１７０ａに密着されるためにカムギア１７０の回転によって揺動することができる。なお，圧縮コイルバネ１６８は同じ機能を有する板バネに取り替えることもできる。

　レバー駆動モータ１７２は前記のようにカムギア１７０を回転駆動させる機能をする。一方，レバー揺動手段は，圧縮コイルバネ１６８とカムギア１７０とレバー駆動モータ１７２の代りにソレノイド（図示せず）を具備できる。このソレノイドは揺動板１６６に結合されて直接揺動板１６６を周期的に揺動させることによってレバーシャフト１６４に結合されたレバー１６２を揺動させる。

　図６は，本発明の第２の実施の形態にかかる用紙重送防止装置を示した斜視図である。図６に示した用紙重送防止装置２６０も，前述した用紙重送防止装置（図４の１６０）と同じく摩擦パッド２６３が付着されたレバー２６２と，レバー２６２が結合されるレバーシャフト２６４とを具備する。そして，レバー揺動手段として，レバーシャフト２６６に固設された揺動板２６６と，揺動板２６６の一側面に密着されて回転するカムギア２７０と，揺動板２６６がカムギア２７０に密着されるように弾性力を印加する板バネ２６８とを具備する。板バネ２６８は前述したように圧縮コイルバネに取り替えることができる。図６に示した用紙重送防止装置２６０では，カムギア２７０はピックアップローラ（図４の１３０）を回転駆動させるピックアップ駆動モータ１４２により回転駆動する。すなわち，ピックアップ駆動モータ１４２はピックアップローラ（図４の１３０）とカムギア２７０とを共に回転駆動させるために共用される。したがって，図６に示した用紙重送防止装置２６０によれば，別途のカムギア２７０駆動用の駆動モータが要らないという長所がある。

　一方，参照符号１４３は駆動ギアを示し，参照符号２７６は駆動ギア１４３とカムギア２７０とを連結する中間ギアを示す。

　以下，上記のような構成を有する用紙重送防止装置の作用を説明する。図７及び図８は，図４に示した用紙重送防止装置の作用を説明するための図面であって，図７は用紙にレバーが接触しない状態を示した図面であり，図８は用紙にレバーが接触する状態を示した図面であり，図９はレバーにより用紙に作用する摩擦力と他の力との関係を説明するためのグラフである。ここで，前述した図面と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

　まず図７を参照すれば，用紙カセット１２０に積載された多数枚の用紙Ｐのうち最上端の第１の用紙Ｐ_１に接触したピックアップローラ１３０が回転すれば，ピックアップローラ１３０と第１の用紙Ｐ_１間の摩擦力により発生した給紙力Ｆ_Ｐにより第１の用紙Ｐ_１は印刷機内部に移送される。この時，第１の用紙Ｐ_１がピックアップされない問題点を未然に防止するために，前述したようにストリッパ１５２の傾斜角度θが大体７０゜を超えないようにし，さらにはこれより小さな角度にすることもある。また，圧縮コイルバネ１６８の弾性力により揺動板１６６が時計回り方向に回動することによって，摩擦パッド１６３がストリッパ１５２の開放溝１５４から後退して，レバー１６２は第１の用紙Ｐ_１の進行を妨害しない。一方，レバー１６２が逆時計回り方向に回動して摩擦パッド１６３が開放溝１５４の前方に突出したとしても，第１の用紙Ｐ_１の先端部が摩擦パッド１６３に到達するまでは第１の用紙Ｐ_１の進行は摩擦パッド１６３により妨害されない。

　したがって，第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙抵抗力Ｆ_Ｎは，第１の用紙Ｐ_１の先端部がレバー１６２の摩擦パッド１６３に接触するまでは第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐより十分に小さくて第１の用紙Ｐ_１がピックアップされない問題点はほとんど発生しない。すなわち，ピックアップ初期にはレバー１６２による摩擦力がピックアップされる用紙に加えられないために用紙がピックアップされないという問題も防止できる。

　一方，数式２及び数式３に示したように正常な場合は第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄは給紙抵抗力Ｆ_Ｎより小さいために第２の用紙Ｐ_２の進行は阻止される。

　ところで，前述したように第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間に静電気が発生したり異物が介在して第１の用紙Ｐ_１と第２の用紙Ｐ_２間に接着力が生じた場合には第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄが給紙抵抗力Ｆ_Ｎより大きくなりうる。このような場合には示したように第２の用紙Ｐ_２が第１の用紙Ｐ_１と共に移送される。

　次いで図８を参照すれば，第１の用紙Ｐ_１と共に重送される第２の用紙Ｐ_２の先端部が摩擦パッド１６３の位置に到達すれば，カムギア１７０により揺動しているレバー１６２の摩擦パッド１６３と断続的に接触する。この時，レバー１６２はレバー揺動手段により搖動し，これにより第２の用紙Ｐ_２の先端部が摩擦パッド１６３の下端部から上端部まで（Ｌ区間）通る間に第２の用紙Ｐ_２の背面には摩擦パッド１６３が周期的に少なくとも１回，望ましくは少なくとも３回接触する。したがって，第２の用紙Ｐ_２には断続的に摩擦力が加えられるようになり，これにより第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙抵抗力Ｆ_Ｎ１は数式５に示したようにレバー１６２により第２の用紙Ｐ_２に作用する摩擦力Ｆ_Ｌだけ周期的に大きくなる。この時，レバー１６２により第２の用紙Ｐ_２の背面に断続的に加えられる摩擦力Ｆ_Ｌは第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄより大きくなっている。したがって，第２の用紙Ｐ_２は摩擦パッド１６３に接触する時からその進行が阻止されるので用紙の重送が防止される。

　一方，用紙Ｐ間の摩擦力や接着力は常に一定なわけではなく，第２の用紙Ｐ_２に作用する給紙力Ｆ_Ｄが第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐとほとんど同じ程度に大きくなりうる。したがって，用紙重送の問題点をより確実に防止するためには図９に示したように，レバー１６２により第２の用紙Ｐ_２の背面に断続的に加えられる摩擦力Ｆ_Ｌを第１の用紙Ｐ_１に作用する給紙力Ｆ_Ｐより大きく定めることが望ましい。なお，図９の横軸は時間であり，縦軸は用紙に作用する力を示す。

　ところで，レバー１６２による摩擦力Ｆ_Ｌは正常的に１枚の用紙Ｐ_１だけピックアップされて移送される場合，その第１の用紙Ｐ_１にも作用する。しかし，摩擦力Ｆ_Ｌは短時間断続的に作用するのに対し，ピックアップローラ１３０による給紙力Ｆ_Ｐは第１の用紙Ｐ_１に継続的に作用するために，第１の用紙Ｐ_１の進行はレバー１６２により阻止されない。

　したがって，上記実施の形態によれば，用紙が重送される場合には第２の用紙の進行は効果的に阻止され，正常的に移送すべき１枚の用紙だけ移送される場合にもその進行が阻止されない。

　以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

　本発明は，印刷機の給紙装置に備えられて用紙が二枚以上重なって供給されることを防止する印刷機の用紙重送防止装置に適用可能であり，特に，高速かつ確実に印刷機能を有することが要求されるプリンタや複写機に適用可能である。

従来の用紙重送防止装置が採用された印刷機の給紙装置を示した斜視図である。 図１に示した従来の用紙重送防止装置の作用を説明するための給紙装置の概略的な側面図である。 図２に示した用紙の先端部を拡大して示した図面である。 本発明の第１の実施の形態にかかる用紙重送防止装置が採用された印刷機の給紙装置を示した分離斜視図である。 図４に示した同実施の形態にかかる用紙重送防止装置の概略的な側面図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる用紙重送防止装置の斜視図である。 図４に示した用紙重送防止装置の作用を説明するための図面であって，用紙にレバーが接触しない状態を示した図である。 図４に示した用紙重送防止装置の作用を説明するための図面であって，用紙にレバーが接触する状態を示した図面である。 本発明の実施の形態にかかる用紙重送防止装置のレバーにより用紙に作用する摩擦力と他の力との関係を説明するためのグラフである。

符号の説明

１２０　　　用紙カセット
１３０　　　ピックアップローラ
１４２　　　駆動モータ
１４４　　　シャフト
１４６　　　ギア群
１４８　　　支持アーム
１５０　　　用紙ガイド
１５２　　　ストリッパ
１６２　　　レバー
１６３　　　摩擦パッド
１６４　　　レバーシャフト
１６６　　　揺動板
１６８　　　圧縮コイルバネ
１７０　　　カムギア
１７０ａ　　　カム面
１７０ｂ　　　ギア部
１７２　　　レバー駆動モータ
１７４　　　駆動ギア
Ｐ　　　用紙

Claims (15)

1. 　用紙カセットに積載された用紙をピックアップして印刷機内部に移送するピックアップローラと，前記用紙カセットの下流側に設置されて前記ピックアップローラにより移送される前記用紙をガイドする複数の用紙ガイドと，を有する印刷機の給紙装置に備えられて，前記用紙が重送されることを防止する印刷機の用紙重送防止装置であって，
   　所定角度傾いて立てられた状態で，少なくとも一つの前記用紙ガイドの前記用紙と対向する面に付着されるストリッパと，
   　前記ストリッパの下流側近傍に揺動自在に設置され，前記ピックアップローラにより移送される前記用紙と接触する接触面を有するレバーと，
   　前記レバーを揺動させて前記ピックアップローラにより移送される前記用紙に下流側から前記接触面を断続的に接触させるレバー揺動手段と，を具備することを特徴とする印刷機の用紙重送防止装置。
2. 　印刷機のフレームに回転自在に設置されるレバーシャフトをさらに具備し，
   　前記レバーは前記レバーシャフトに固定結合され，前記レバー揺動手段は前記レバーシャフトを揺動させることによって前記レバーを揺動させることを特徴とする請求項１に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
3. 　前記ストリッパには開放溝が形成され，前記レバーの接触面を前記開放溝を通じて前記用紙に接触させることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
4. 　前記レバーは前記用紙の先端部が前記接触面の下端部から上端部まで通る間に前記接触面が前記用紙に周期的に少なくとも３回接触するように揺動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
5. 　前記ストリッパは前記複数の用紙ガイドそれぞれに付着され，前記レバーも前記ストリッパの数と同数に設置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
6. 　前記レバーの揺動により前記用紙に断続的に加えられる摩擦力は前記ピックアップローラにより前記用紙に作用する給紙力より大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
7. 　前記レバーの前記接触面には摩擦パッドが付着されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
8. 　前記摩擦パッドはゴムよりなることを特徴とする請求項７に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
9. 　前記レバー揺動手段は，
   　前記レバーシャフトに固設された揺動板と，
   　前記揺動板の一側面に接触して回転しつつ前記揺動板を周期的に揺動させることによって前記レバーシャフトに結合された前記レバーを揺動させるカムギアと，
   　前記揺動板の他側に設置されて前記揺動板が前記カムギアに密着するように弾性力を印加する弾性体と，
   　前記カムギアを回転駆動させる駆動モータと，を具備することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
10. 　前記カムギアを回転駆動させる駆動モータは前記ピックアップローラを回転駆動させる駆動モータであることを特徴とする請求項９に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
11. 　前記弾性体は圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項９または１０に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
12. 　前記弾性体は板バネであることを特徴とする請求項９または１０に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
13. 　前記カムギアの前記揺動板に接触するカム面には少なくとも一つのカム突起が形成されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
14. 　前記カムギアの前記揺動板に接触するカム面にはその外周に沿って３つのカム突起が等間隔に形成されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
15. 　前記レバー揺動手段は，
    　前記レバーシャフトに固設された揺動板と，
    　前記揺動板に結合されて前記揺動板を周期的に揺動させることによって前記レバーシャフトに結合された前記レバーを揺動させるソレノイドと，を具備することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の印刷機の用紙重送防止装置。
    

Images