JP2004182417A - 自動給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や大幅なコストアップを招くことのない、単純な構成の重送防止機構を備えた自動給紙装置を提供する。
【解決手段】自動給紙装置の積載部には圧板１６がその上端部の回転支軸１６ｂを中心に回動可能に取り付けられ、圧板１６は給紙ローラ１１側に付勢されている。圧板１６の移動は、その下端部に設けられたカム１６ａと、給紙ローラ１１と共に回転するカム２２ａとによって制御される。給紙ローラ１１側に付勢されたトルクリミッタ１２は、給紙ローラ１１との間に用紙を挟みこんで用紙との摩擦力によって圧板１６上の用紙の束から用紙を１枚ずつ分離する。給紙ローラ１１は、自動給紙装置以外の装置にも駆動力を伝達する駆動源からクラッチ手段を介して駆動力が伝達されることで回転し、圧板１６上の用紙を給紙ローラ１１に当接させる際にトルクリミッタ１２を給紙ローラ１１に当接させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚積載された用紙の束から１枚ずつ用紙を取り出して搬送する自動給紙装置に関し、さらに詳細には、一度の給紙動作時に複数の用紙が送り出されるといったいわゆる重送を防止する機構を備えた自動給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リタード方式の重送防止機構を備えた自動給紙装置としては、積載されたシートを給紙ローラに圧接させる圧板を給紙ローラに向けて付勢したり、圧板を給紙ローラから離れる方向に移動させる動作を、給紙ローラの軸上のカムを用いてその軸の回転により駆動させる方式などが用いられている。この方式においては、給紙ローラ側への圧板の付勢時には給紙ローラを遅い速度で駆動させて、圧板上のシートの給紙ローラとの当接速度を抑え、給紙ローラへの用紙の当接時の衝撃音を低減させていた。
【０００３】
また、モータからの駆動力を給紙ローラへ伝達する際に、その伝達系の途中で駆動力を他のユニットにも伝達するために遊星ギアクラッチなどを用いることがある。この場合、モータを低速度で駆動しても給紙ローラの軸上のカムを圧板のカムが押すことにより遊星ギアのギア係合部が離れ、給紙ローラの先廻り現象が起こるので、給紙ローラとの用紙の当接速度を抑えることができず、結果として衝撃音を低減させることができなかった。
【０００４】
さらに、摩擦分離手段の付勢について、上記給紙ローラへの用紙の当接時と同時、あるいは連続して行われるために、騒音のピーク値が上昇したり、連続した衝撃音が耳障りであった。
【０００５】
そして、各種用紙サイズに対応するために、用紙基準側に給紙ローラと摩擦分離手段を有する構成においては、非基準側に用紙の側面をガイドするサイドガイドと一体で可動とした、もう一対の給紙ローラと摩擦分離手段を設けるか、非基準側に摩擦分離手段を持たない補助ローラを設けていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の自動給紙装置においては、圧板によるシートと給紙ローラとの当接速度を抑え、当接時の衝撃音を抑えるためにはいくつかの制約があった。すなわち、積載されたシートを給紙ローラに当接させるための圧板を備えた自動給紙装置においては、自動給紙装置専用のモータ等の駆動源を使用し、装置の大型化および高コスト化を招いていた。
【０００７】
本発明の目的は、装置の大型化や大幅なコストアップを招くことのない、単純な構成の重送防止機構を備えた自動給紙装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動給紙装置は、シート材の束が積載される積載部と、前記積載部に積載されたシート材を送り出すために回転する給送ローラと、前記給送ローラに当接するように移動可能に支持され、前記給送ローラとの間にシート材を挟み込むようにシート材に当接して、該シート材との摩擦力によって前記シート材を前記積載部上のシート材の束から１枚ずつ分離するための摩擦分離手段と、前記積載部上のシート材を押圧して前記給送ローラに当接させる動作、および前記積載部上のシート材を前記給送ローラから離間させる動作を行うために前記積載部に移動可能に設けられた押圧部材と、前記給送ローラの回転軸に設けられて前記給送ローラと共に回転し、前記押圧部材を移動させる動作を制御するためのカム部材と、前記押圧部材の移動により前記積載部上のシート材を前記給送ローラに当接させる際に前記給送ローラに前記摩擦分離手段を当接させる動作を制御する制御手段とを有する。
【０００９】
前記給送ローラは、駆動力の伝達を断続するクラッチ手段を介して駆動源からの駆動力が伝達されることによって回転するものであることが好ましい。
【００１０】
前記摩擦分離手段としては、前記摩擦分離手段は、前記給送ローラとの間に挟み込まれたシート材の移動に伴って回転するように回動可能に支持されたリタードローラを用いることができる。
【００１１】
さらに、前記クラッチ手段としては、遊星ギアクラッチまたはばねクラッチを用いることができる。
【００１２】
また、前記摩擦分離手段を、待機時に前記給送ローラとの当接位置に位置するように制御することが好ましい。
【００１３】
そして、前記給送ローラは用紙基準側のみとして、非基準側方向に向かって、前記押圧部材とガイドの距離を離す構成とすることができる。
【００１４】
上記の通りの発明では、給送ローラによってシート材を１枚ずつ送り出すために、給送ローラと摩擦分離手段の間にシート材に挟み込ませて積載部上のシート材の束からシート材を１枚ずつ分離する自動給紙装置において、積載部上のシート材を押圧して給送ローラに当接させるための押圧部材を給送ローラの回転軸上のカム部材によって移動させる際に制御手段によって摩擦分離手段を給送ローラに当接させることにより、そのカム部材が押圧部材からの力を受けてその力で給送ローラが回転させられようとしても、摩擦分離手段からの制動力によって給送ローラの先廻り現象が抑えられる。例えば、駆動源からの駆動力を、クラッチ手段を介して給送ローラに伝達して給送ローラを回転させる構成においても、押圧部材を移動させるために給送ローラ上のカム部材が力を受けた際に、そのカム部材による給送ローラの回転力でクラッチ手段の駆動力の伝達が解除されることがなく、給送ローラの先廻り現象が発生することがない。このような構成によれば、自動給紙装置とは別の装置を駆動するための駆動源によって給送ローラを駆動させる場合でも、積載部上のシート材が給送ローラに当接する速度を抑え、それらが当接する時の衝撃音を低減させることができる。その結果、自動給紙装置や、それが装着される記録装置などにおいて、自動給紙装置専用の駆動源を設ける必要がなくなり、装置の複雑化や大型化、コストの増加を招くことなしに、シート材の重送を防止した給紙機構が実現される。
【００１５】
さらに、前記摩擦分離手段を、待機時に前記給送ローラとの当接位置に位置するように制御することによって、摩擦分離手段の付勢について、上記給紙ローラへの用紙の当接時と時間的間隔を持つことができ、騒音のピーク値の抑制効果や、連続した衝撃音を回避することが実現可能となる。
【００１６】
そして、前記給送ローラは用紙基準側のみとして、非基準側方向に向かって、前記押圧部材とガイドの距離を離す構成とすることによって、補助ローラや該補助ローラに対応する圧板上の分離シート、圧板ばね、給紙コロなどを削除することができ、さらなるコストダウンを可能とした、単純な構成の重送防止機構を備えた自動給紙装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動給紙装置（ＡＳＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）の全体の構成を模式的に示す斜視図である。
【００１９】
図１および図２に示すように本実施形態の自動給紙装置では、そのフレーム（枠組み）となるＡＳＦベース１５に給紙軸１０が回転可能に取り付けられている。給紙軸１０の一部には、用紙などのシート材を搬送するための給紙ローラ（給送ローラ）１１が取り付けられており、給紙軸１０はＡＳＦベース１５上で給紙ローラ１１を回転可能に支持している。また、給紙軸１０における給紙ローラ１１に近接する部分には、給紙ローラ１１の回転角度が所定の範囲内にある時に給紙ローラ１１への用紙の接触を防止する給紙コロ１８が回転可能に取り付けられている。自動給紙装置上で用紙を分離する動作に関わる摩擦分離手段としてのトルクリミッタ１２は、図２に基づいて後述するようにそれを回転可能に支持するホルダ２７を介してＡＳＦベース１５に取り付けられている。そのホルダ２７およびＡＳＦベース１５に取り付けられたばねによって、トルクリミッタ１２は給紙ローラ１１に向かう方向に押圧されている。本実施形態では、トルクリミッタ１２として、給紙ローラ１１との間に用紙を挟み込むように給紙ローラ１１側に付勢されてその用紙と圧接すると共に、給紙ローラ１１との間に挟み込まれた用紙の移動に伴って回転するように回動可能に支持されたリタードローラが用いられている。
【００２０】
また、給紙軸１０上で給紙ローラ１１と同位相で幅の広い用紙種に対して、給紙ローラ１１の送りを補助するための補助ローラ４０が取り付けられている。そして、給紙ローラ１０と同様に補助ローラ４０の近接部には、補助ローラ４０の回転角度が所定の範囲内にある時に補助ローラ４０への用紙の接触を防止する給紙コロ１８が回転可能に取り付けられている。
【００２１】
さらに給紙軸１０上には給紙ローラ１０と補助ローラ４０の中央部での用紙の浮きを抑制するために両ローラと同位相のガイド１０ａが形成されている。
【００２２】
自動給紙装置から送り出される用紙が複数枚重なって供給されることの防止、いわゆる重送の防止に係わる戻し用部材としての戻しレバー１３も、ＡＳＦベース１５に揺動可能に複数個取り付けられている。各戻しレバー１３もばねによって一方向に付勢されている。ＡＳＦベース１５の一端部には、戻しレバー１３を駆動するための制御カム１４が配置されている。制御カム１４は、それぞれの戻しレバー１３を駆動するための部材に取り付けられており、その部材と共に回動可能に支持されている。
【００２３】
ＡＳＦベース１５は、使用状態の姿勢で斜めに傾斜する傾斜部を有しており、その傾斜部の上面に、用紙の束を給紙ローラ１１に向けて押圧するための押圧部材として圧板１６が取り付けられている。圧板１６は、ＡＳＦベース１５との間に取り付けられた不図示の圧板ばねによって給紙ローラ１１側へと付勢されている。圧板１６上に載置された用紙の束が圧板１６と圧板ばねによって給紙ローラ１１側に押圧される。圧板１６には、サイドガイド１７が、図１に示されるように給紙ローラ１１による用紙の搬送方向Ａと交差する矢印Ｃ方向にスライド可能に取り付けられている。サイドガイド１７は、圧板１６上の用紙を矢印Ｃ方向で位置決めするためのものである。
【００２４】
本実施形態の自動給紙装置は、記録装置などの他の装置に取り付けられ、その装置と一体化して使用することを前提として設計されており、この自動給紙装置自体には駆動源が備えられていない。そのため、本実施形態の自動給紙装置は、例えば記録装置の本体側から駆動力が伝達されて駆動される被駆動装置として構成されている。以下では、自動給紙装置が記録装置に装着される場合を例にとって説明するが、自動給紙装置が装着される装置は記録装置に限定されない。
【００２５】
本実施形態の自動給紙装置は、大きく分けて用紙積載部、給紙・分離部、および重送防止部から成り立っている。まず、最初に用紙積載部の構成について説明する。
【００２６】
自動給紙装置の用紙積載部は、ＡＳＦベース１５の一部から突出して設けられた用紙搬送基準部１５ａを用紙の側方での基準とし、用紙搬送基準部１５ａと反対側で用紙の側方を規制するためのサイドガイド１７と、圧板１６とから構成されている。自動給紙装置が用紙の搬送を休止しているいわゆる待機状態においては、圧板１６は、給紙ローラ１１から遠ざかる方向において所定の位置に止まっており、その際には給紙ローラ１１と圧板１６の間に、複数枚の用紙を積載するのに充分な間隙が確保されている。
【００２７】
本実施形態の自動給紙装置は、所定の幅の範囲内にある任意の用紙幅に適応するように設計されているので、複数枚の用紙を給紙ローラ１１と圧板１６の間隙に用紙搬送基準部１５ａに沿わせて載置した後、サイドガイド１７を図１の矢印Ｃ方向に移動させて用紙幅に合わせることにより、載置された用紙の束は搬送方向と交差する方向への移動が規制されて、安定した搬送が可能となる。サイドガイド１７は圧板１６に摺動可能に取り付けられているが、サイドガイド１７は、それが不用意に動かないように、圧板１６に刻まれたラッチ溝と係合して固定できるように構成されている。そのため、サイドガイド１７を移動させる時には、サイドガイド１７に設けられたレバー部を操作して圧板１６とのラッチを解除し、移動させることになる。
【００２８】
積載部にセットされる用紙は、重力によって下方に付勢されるが、その下方先端は、ＡＳＦベース１５に固定して設けられた用紙先端基準部１５ｂに突き当たることになる。本実施形態においては、給紙時の用紙への負荷を低減するために、用紙先端基準部１５ｂはリブ形状となっている。
【００２９】
ここで、自動給紙装置の駆動機構部について図２を参照して説明する。図２は、図１に示される矢印Ｂ方向から自動給紙装置を見た模式的側面図である。
【００３０】
図２に示すようにＡＳＦベース１５の側面には、入力ギア２０、ダブルギア２１、給紙軸ギア２２、コントロールギア２３、および制御カム１４が配置されている。入力ギア２０は、自動給紙装置が記録装置の本体に装着された際にその本体側のギアと係合し、そのギアからの駆動力を受ける。ダブルギア２１は、径の異なる２つのギア部が同軸の状態で一体となったものであり、ダブルギア２１の小さい径のギア部が入力ギア２０と係合している。入力ギア２０に伝達された駆動力が、ダブルギア２１を介してその次段のギアに伝達される。
【００３１】
給紙軸ギア２２は、給紙軸１０の一端部に固定されると共にダブルギア２１の大きい径のギア部と係合しており、ダブルギア２１からの駆動力を給紙軸１０や次段のギアに伝達する。コントロールギア２３は給紙軸ギア２２と係合しており、紙軸ギア２２から伝達された駆動力によって戻しレバー１３とトルクリミッタ１２の駆動を制御する。コントロールギア２３の片面には、制御カム１４の駆動動作を制御するために制御カム１４と係合するカム２３ａが形成されている。付勢ばね２５の一端部は、制御カム１４の側面に形成された係止部に取り付けられ、他端部は、ＡＳＦベース１５に形成された係止部に取り付けられている。この付勢ばね２５は、制御カム１４をその一方の回転方向に付勢し、それによって戻しレバー１３に対する制御カム１４の相対的な回転角を、カム２３ａの回転動作に応じて所定の角度に規定するためのものである。上述したようにトルクリミッタ１２を回転自在に支持するホルダ２７とＡＳＦベース１５のそれぞれには押圧ばね２６が取り付けられており、その押圧ばね２６によってトルクリミッタ１２が給紙ローラ１１に向かう方向に押圧されている。
【００３２】
記録装置の本体に備えられたギアから伝達される駆動力は入力ギア２０を、図２に示される矢印Ｂ方向に回転させる。入力ギア２０に伝達された駆動力は、そのギアよりも回転速度が減速されて回転するダブルギア２１を介して給紙軸ギア２２に伝達され、それによって給紙軸ギア２２を図２の矢印Ａ方向に回転させる。給紙軸ギア２２に伝達された駆動力はさらにコントロールギア２３に伝達されるが、ここで給紙軸ギア２２とコントロールギア２３は１：１の減速比で連結されているため、それらのギアは常に同期した角度位相で回転している。
【００３３】
制御カム１４の側面には、その面から突出するカムフォロワ（ｃａｍ ｆｏｌｌｏｗｅｒ）部１４ｂが形成されており、付勢ばね２５により付勢される制御カム１４のカムフォロワ部１４ｂが常にカム２３ａに倣うことによって、制御カム１４は給紙軸１０と同期して駆動制御される。さらには、コントロールギア２３のカム２３ａ側とは反対面に設けられた不図示のカムにより、図５に基づいて後述する制御カム２８が駆動され、制御カム２８の動作に伴ってトルクリミッタ１２の位置が給紙軸１０と同期して駆動制御される。よって、コントロールギア２３のカム２３ａ側とは反対面に設けられたそのカムおよび制御カム２８から、トルクリミッタ１２を移動させる動作を制御する制御手段が構成されている。トルクリミッタ１２はホルダ２７によって回転可能に保持されているが、ホルダ２７自身も回転中心を持って回転可能に支持されており、上述したように押圧ばね２６の作用によってトルクリミッタ１２は給紙ローラ１１に向かう方向に付勢されている。付勢ばね２５による制御カム１４の付勢を、後述するような必要なタイミングで解除し、トルクリミッタ１２を給紙ローラ１１から離間させるために、前述の制御カム２８によりトルクリミッタ１２の駆動を制御している。
【００３４】
以上で説明した構成が駆動機構部であり、次では、給紙・分離部の構成について説明する。
【００３５】
図７〜図１０はそれぞれ、図１に示される自動給紙装置の動作を示す側面図である。これらの図では、圧板１６、給紙ローラ１１、およびトルクリミッタ１２の関係を説明するためにそれらの周辺部のみが示されている。
【００３６】
圧板１６は、使用状態の姿勢の上端部に回転支軸１６ｂを持ち、その回転支軸１６ｂを中心にして回転移動が可能である。その圧板１６の動作は、ばねとカムにより規制されている。給紙ローラ１１に向かう方向への圧板１６の付勢は、圧板１６が回転するようにそれが不図示の圧板ばねによって押圧されることで行われている。圧板１６の下端部にはカム１６ａが設けられている。一方、図２に示した給紙軸ギア２２の給紙ローラ１１側の面にはカム２２ａが設けられており、そのカム２２ａが図７から図１０のそれぞれに示されている。カム２２ａは、後述するように給紙ローラ１１の回転角が所定の範囲内にある時に圧板１６のカム１６ａと当接する。図７、図８、図９、図１０の順番で給紙ローラ１１が矢印Ａ方向に回転していき、カム１６ａがカム２２ａの上から滑り落ちることにより、圧板１６が圧板ばねの付勢力で回転支軸１６ｂを中心に回転移動させられる。
【００３７】
このようにしてカム１６ａがカム２２ａの上を滑り落ちる際には、給紙軸１０にカム１６ａの押圧力による回転トルクＴ１が発生する。ここで、図８に示されるようにカム１６ａがカム２２ａの上から滑り落ちる前にすでにトルクリミッタ１２が給紙ローラ１１に当接しているため、その回転トルクＴ１は、トルクリミッタ１２のトルクによって給紙ローラ１１にかかる制動トルクＴ２よりも小さく（Ｔ１＜Ｔ２）設定されている。そのため、不図示のモータなどの駆動源から自動給紙装置以外のユニット（例えば記録装置に備えられた不図示の回復系ユニット）にも駆動力を伝達できるように、駆動力の伝達を断続する後述の遊星ギアクラッチ（図１１）を介して駆動源からの駆動力を給紙ローラに伝達する構成においても、圧板ばねによる圧板１６への回転付勢力により給紙ローラ１１が先廻りするということが、トルクリミッタ１２からの制動力によってなくなる。
【００３８】
図１１は、本実施形態の自動給紙装置で用いられる遊星ギアクラッチを示す模式的側面図である。図１１に示される遊星ギアクラッチでは、不図示のモータにより駆動される太陽ギア３０の回転中心軸にギアホルダ３２が回動自在に取り付けられている。ギアホルダ３２の先端部には遊星ギア３１が太陽ギアと噛み合うように回動可能に取り付けられている。遊星ギア３１は、ギアホルダ３２の回転方向に応じてＡＳＦ第１ギア３３（ギアホルダ３２が矢印Ｌ方向に回転した場合）または回復系第１ギア３４（ギアホルダ３２が矢印Ｍ方向に回転した場合）に係合可能に構成されている。
【００３９】
ＡＳＦ第１ギア３３は、不図示のギア列を介してＡＳＦユニットすなわち本実施形態の自動給紙装置に駆動力を伝達する。また、回復系第１ギア３４は、不図示の回復系ユニットに駆動力を伝達する。例えば、もし、給紙ローラ１１がモータよりも速い速度で回転しようとした場合、ＡＳＦ第１ギア３３は、図１１に示される側面から見て時計方向に回転して、遊星ギア３１との噛み合いがはずれ、その結果、給紙ローラ１１はモータの駆動速度よりも速い速度で回転してしまう。
【００４０】
一方、前述のように圧板１６が給紙ローラ１１から離間する方向への移動は、給紙ローラ１１の回転に伴ってカム２２ａがカム１６ａを押すことにより圧板１６が回転移動することで行われる。
【００４１】
以上のように圧板１６が付勢される、または離間する動作は、後述する所定のタイミングにより行われ、それによって自動給紙装置での給紙動作が行われる。
【００４２】
次に、自動給紙装置の給紙・分離部の構成についてさらに説明する。
【００４３】
給紙ローラ１１に対する圧板１６の付勢および離間が上述のように所定のタイミングによって行われる動作により、圧板１６上に載置された用紙の束は給紙ローラ１１に押圧される。この押圧と共に、給紙ローラ１１は回転駆動されるので、圧板１６上に積載された用紙束のうち最上位にある用紙が給紙ローラ１１に接し、その最上位の用紙が給紙ローラ１１との摩擦力により搬送される。このように給紙ローラ１１は摩擦力により用紙を搬送するので、給紙ローラ１１の材質としては、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）など高摩擦係数を持ったゴムや、発泡ウレタンなどを好適に用いることができる。
【００４４】
なお、前述したように圧板１６を離間させる機構は、給紙軸ギア２２と同軸に設けられたカム２２ａを用いて構成されているが、給紙軸１０において図２に示される給紙軸ギア２３側とは反対側にも同様のカムがあり、それらのカムによって圧板１６の両端部を同時に押さえることにより、圧板１６が均一に回転移動するように構成されている。
【００４５】
次では、給紙・分離部の構成について引き続いてさらに説明する。
【００４６】
圧板１６上に積載された用紙の束のうち最上位の用紙が給紙ローラ１１により搬送されるが、その際、基本的には給紙ローラ１１と最上位の用紙との間の摩擦力が、最上位の用紙とその直下の用紙との間の摩擦力より大きい場合が多いので、最上位の用紙のみが搬送されることが多い。しかしながら、例えば用紙の裁断時に用紙の端部にできるバリの影響がある場合や、静電気による用紙同士の貼り付きが有る場合や、表面の摩擦係数が非常に大きい用紙を使用する場合などには、給紙ローラ１１によって圧板１６上から複数枚の用紙が一度に引き出される場合がある。その時には、本実施形態においては以下の方法によって、圧板１６上の用紙の束から最上位の用紙のみを分離する。
【００４７】
本実施形態では、給紙ローラ１１の表面において、用紙が給紙ローラ１１に最初に接する点よりも搬送方向下流側でトルクリミッタ１２が給紙ローラ１１に当接するように、トルクリミッタ１２が給紙ローラ１１に押圧されている。トルクリミッタ１２自身はホルダ２７に回転可能に保持されているだけで、能動的に回転駆動していない。但し、ここではトルクリミッタ１２の支軸は固定され、この固定支軸とトルクリミッタ１２の間に、金属あるいはプラスチックなどで形成されたコイルばねが収納されており、トルクリミッタ１２が所定の角度まで回転し、そのコイルばねが固定支軸に巻き付いたところでコイルばねと固定支軸が相対的に滑ることによって所定トルクを維持するように構成されている。トルクリミッタ１２の表面は、給紙ローラ１１と同程度の摩擦係数を持つようにゴムや発泡ウレタンなどで構成されている。このような構成により、給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２の間に用紙が入っていない時には、トルクリミッタ１２は給紙ローラ１１の回転に伴ってそれに従動して回転する。
【００４８】
給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２の間に１枚の用紙が入った場合には、給紙ローラ１１と用紙の間の摩擦力による搬送力の方が、所定のトルクで従動するトルクリミッタ１２による用紙への制動力よりも大きいため、その用紙は、トルクリミッタ１２を従動させつつ搬送される。しかし、２枚の用紙が給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２の間に入った場合には、給紙ローラ１１側にある用紙と給紙ローラ１１との間の摩擦力が２枚の用紙間の摩擦力に比べて大きく、またトルクリミッタ１２側にある用紙とトルクリミッタ１２との間の摩擦力が２枚の用紙間の摩擦力に比べて大きくなるため、それらの用紙間で滑りが生じる。その結果、給紙ローラ１１側にある用紙のみが搬送され、トルクリミッタ１２側にある用紙は、トルクリミッタ１２の回転の停止と共にその場に停止して搬送されない。以上で説明した構成が、トルクリミッタ１２を使用して、重なり合った用紙を分離する分離部の概略である。
【００４９】
次に、重送防止部の構成を説明する。
【００５０】
上述のように、２枚程度の用紙が給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２のニップ間に入ってきても用紙を分離することは可能であるが、それ以上の枚数が入ってきたり、あるいは２枚の用紙が入って給紙ローラ１１側の用紙のみが搬送された後にニップ付近に用紙を残したまま次の用紙を連続して給紙しようとした場合には、複数枚の用紙が同時に搬送される現象いわゆる重送が発生する可能性がある。この現象を防止するために本実施形態の自動給紙装置に重送防止部を設けている。重送防止部は、上述した駆動機構部における制御カム１４および戻しレバー１３などから構成されている。
【００５１】
図３は、戻しレバー１３と制御カム１４の関連を示す模式的斜視図を示す斜視図である。
【００５２】
本実施形態の自動給紙装置には戻しレバー１３が４本備えられており、それらの戻しレバー１３が、図３に示すように互いに間隔をおいて円筒状の回転軸１３ｂに設けられてそれらが一体となっている。回転軸１３ｂの一端部が回動自在に嵌合する穴が制御カム１４に形成されており、その穴に回転軸１３ｂの一端部が挿入されることで、制御カム１４は、回転軸１３ｂと同軸の状態で回転軸１３ｂの一端部に取り付けられている。
【００５３】
制御カム１４には、回転軸１３ｂの一端面から延びる突起１３ａが図２および図３のように挿入される凹形状の切り欠きが円弧状に形成されており、その切り欠きに突起１３ａが係合することによって回転軸１３ｂと制御カム１４との相対的な回転角度を規制している。このように回転軸１３ｂと制御カム１４の相対的な回転が可能な範囲において、それらの相対的な回転を一方向に片寄せしておくために、回転軸１３ｂと制御カム１４のそれぞれにばね２４が取り付けられている。このような構成により、制御カム１４を図２の矢印Ｃ方向に回転させた時には戻しレバー１３は制御カム１４と同期して回転するが、制御カム１４を固定して戻しレバー１３を図２の矢印Ｃとは反対方向に回転させた時には、戻しレバー１３が制御カム１４とは独立して所定の角度範囲だけ回転移動することができる。
【００５４】
上述した駆動機構部の説明のようにコントロールギア２３の回転に同期して戻しレバー１３が動作するが、以下ではそれらの基本的な動作について説明する。
【００５５】
図４は、戻しレバー１３の動作を説明するために自動給紙装置においてコントロールギア２３や制御カム１４などを含む部分を示した側面図であって、図４（ａ）から図４（ｄ）の各図では、その説明に必要な構成要素のみを図２から抽出している。
【００５６】
戻しレバー１３は基本的に３種類のポジションを取り得る。
【００５７】
図４（ａ）は、給紙動作が開始した直後の状態を示している。給紙動作の開始直後では、給紙待機中に新たに用紙を積載される可能性があるため、その用紙先端を所定の用紙先端部基準１５ｂまで戻す動作を行う。この戻しレバー１３位置が図４矢印Ｂ方向に最も移動した位置である。戻しレバー１３がこの位置にくると、先行していた用紙の先端は完全に用紙先端部基準１５ｂまで押し戻される。
【００５８】
次に、コントロールギア２３が図４（ａ）の矢印Ｄ方向に回転し、制御カム１４のカムフォロワ部１４ｂがコントロールギア２３のカム２３ａから外れると、戻しレバー１３は付勢ばね２５の付勢力によって図４（ａ）の矢印Ｅ方向に回転する。
【００５９】
図４（ｂ）は、戻しレバー１３が矢印Ｅ方向に最も回転移動した状態を示している。この時、制御カム１４の側面から突出した突起１４ａが、コントロールギア２３のカム２３ａ側と反対側の面に設けられたフランジ部に当接することで停止し、戻しレバー１３が所定の位置に位置決めされている。
【００６０】
図４（ｃ）は、図５（ｂ）の状態からコントロールギア２３が矢印Ｄ方向にさらに回転し、給紙動作の途中で戻しレバー１３を図４（ａ）の位置まで戻した状態を示している。この状態では戻しレバー１３の位置自体は、図４（ａ）に示した位置とほぼ同じである。
【００６１】
図４（ｄ）は、自動給紙装置における給紙動作の待機時での戻しレバー１３の位置を示している。給紙動作の待機時は、前述のように用紙の通過経路中に戻しレバー１３の先端部を侵入させることにより、自動給紙装置への用紙のセット時に用紙の先端部が自動給紙装置の奥まで不用意に入り込んでしまうことを防止している。
【００６２】
図５は、図４（ｄ）に示される待機状態を用紙の通過経路と関連させて示した自動給紙装置の模式的側断面図である。この図５には、図１に示される一点鎖線Ｄに沿った断面を矢印Ｂ方向から見た図が示されている。
【００６３】
図５に示すように給紙ローラ１１の周面には、給紙ローラ１１の断面形状がＤ字形となるように、給紙ローラ１１の回転軸と平行な方向に延びるＤカット面１１ｄが平面部として形成されている。よって、給紙ローラ１１が一回転することによって給紙された用紙の先端部が記録装置の本体側で把持された後は、Ｄカット面１１ｄがトルクリミッタ１２側に向かってそれと対向することで給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２の間に隙間が形成され、その隙間を用紙の後半の部分が通過していく構成となっている。このような構成では、用紙の通過経路全体がくの字型に曲がっているため、用紙の剛性によって用紙が給紙ローラ１１に巻き付こうとするので、用紙に対して何もしないと、表面の摩擦係数が大きい給紙ローラ１１に用紙が接触して用紙に大きな摩擦負荷を与えることになる。これを防止するために、給紙軸１０における給紙ローラ１１の近傍には、用紙との摩擦係数が低く、かつ用紙と共に容易に従動する給紙コロ１８が設けられている。
【００６４】
次に、本実施形態の自動給紙装置の機構における各構成部品の互いの関連動作についてタイミングチャートを用いて説明する。
【００６５】
図６は、本実施形態の自動給紙装置の動作を示すタイミングチャートである。図６には、圧板１６の位置、戻しレバー１３の位置、トルクリミッタ１２の位置、および給紙ローラ１１ａの回転角度を示している。
【００６６】
図６において、給紙ローラ１１の回転角度０°は、図５に示した待機状態を示している。図５の待機状態から一連の動作がスタートする。この時には、圧板１６は給紙ローラ１１から離間した位置すなわち離間位置に保持され、戻しレバー１３は図４（ｄ）の位置にある。また、トルクリミッタ１２は給紙ローラ１１から退避した位置すなわち退避位置にあり、給紙ローラ１１のＤカット面１１ｄはトルクリミッタ１２に対向している。
【００６７】
次に、給紙ローラ１１が角度Ａまで回転すると、まず、制御カム２８が動作し、トルクリミッタ１２が退避位置から圧接位置へと移動を開始する。この時、給紙ローラ１１、トルクリミッタ１２、および圧板１６は、図７に示した状態にある。
【００６８】
次に、給紙ローラ１１が角度Ｂまで回転すると、戻しレバー１３が制御カム１４によって図４（ａ）の位置に移動して、待機時に自動給紙装置上で不揃いになった可能性のある用紙の先端を用紙先端基準部１５ｂまで戻し始める。
【００６９】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｃ近傍で、給紙ローラ１１の曲面部がトルクリミッタ１２に対向する位置に回転すると同時に、給紙ローラ１１側への圧接方向に移動してきたトルクリミッタ１２が移動完了し、給紙ローラ１１の曲面部とトルクリミッタ１２が圧接される。この時、トルクリミッタ１２は給紙ローラ１１に従動するので、トルクリミッタ１２中のコイルばねが所定のトルクまでチャージされる。
【００７０】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｋで、圧板１６の固定が解除され、圧板１６やその上の用紙が給紙ローラ１１側に向かう方向に移動し始める。給紙ローラ１１、トルクリミッタ１２、および圧板１６は、図８に示した状態にある。この時、前述したようにトルクリミッタ１２がすでに給紙ローラ１１に当接しているため、不図示のモータから自動給紙装置以外のユニット（例えば不図示の回復系ユニット）にも駆動力が伝達可能に遊星ギアクラッチを介して給紙ローラ１１に伝達される構成でも、圧板ばねによる圧板１６の回転付勢力により給紙ローラ１１が先廻りするということが、トルクリミッタ１２からの制動力によってなくなる。すなわち、図１１に示した遊星ギアクラッチにおいて、遊星ギア３１がＡＳＦ第１ギア３３と噛み合っている状態で圧板１６からカム２２ａを介して給紙軸１０に回転付勢力がかかっても、遊星ギア３１とＡＳＦ第１ギア３３の係合が外れて給紙ローラ１１が先廻りするということがなくなる。
【００７１】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｄで、戻しレバー１３が図４（ｂ）の位置まで一気に移行して、用紙の通過経路から完全に退避する。戻しレバー１３が退避したところで、図９や図１０に示した状態を経て、図５に示されるように圧板１６上に積載された用紙１９の束のうち最上位にある用紙１９が給紙ローラ１１に圧接される。圧接されると、前述のように用紙の搬送が開始される。
【００７２】
ここからしばらくは１枚の用紙が連続して搬送され、前述のように用紙が複数枚重なった状態で搬送されてしまった場合には、重なった用紙が分離部で分離されるなどして、記録装置の本体に向けて用紙が搬送される（図１に示した矢印Ａ方向）。搬送された用紙の先端部は記録装置本体側で把持され、その用紙が記録装置本体と給紙ローラ１１の共動によって搬送され出すと、給紙動作は上述の重送防止動作に入る。
【００７３】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｅ近傍で、戻しレバー１３が、図４（ｃ）の矢印Ｆ方向へ回転し始める。
【００７４】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｆ近傍で、圧板１６の離間動作が開始される。圧板１６が給紙ローラ１１から離れる方向に移動されると、圧板１６上の主たる用紙の給紙ローラ１１への圧接が解除されるため、用紙の搬送力は減少する。また、この直後に給紙ローラ１１のＤカット面１１ｄが、圧板１６が取り付けられた圧板部に対向してくる。しかし、トルクリミッタ１２と給紙ローラ１１は依然圧接しているので、用紙の搬送は引き続き行われている。
【００７５】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｇ近傍で、制御カム２８の動作によって、給紙ローラ１１へのトルクリミッタ１２の圧接が解除され始める。この圧接が解除されると、給紙ローラ１１への用紙の圧接力はなくなるので、自動給紙装置側では用紙の保持力はなくなる（本体側では保持している）。ちょうど、この用紙保持力が無くなったタイミングで、戻しレバー１３が用紙の通過経路に侵入しだし、給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２のニップ部付近に次の用紙の先端が残っていた場合には、戻しレバー１３の先端部によって用紙の先端が掻き戻されて行く。
【００７６】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｈ付近で、戻しレバー１３が図４（ｃ）の位置まで完全に戻され、給紙されている最中の用紙を除く他の全ての用紙の先端が用紙先端基準部１５ｂまで逆方向に搬送される。
【００７７】
次に、給紙ローラ１１の回転角が角度Ｊ付近で、制御カム１４の回転角度が図４（ｄ）に示した角度に戻り、戻しレバー１３が図４（ｄ）の待機状態の位置に戻される。
【００７８】
以上で、給紙ローラ１１の１回転に同期した、自動給紙装置の制御は終了する。
【００７９】
以上で説明したように本実施形態の自動給紙装置では、給紙ローラ１１とトルクリミッタ１２によって圧板１６上の用紙を１枚ずつ分離して送り出す自動給紙装置において、圧板１６を給紙ローラ１１の回転軸上のカム２２ａによって移動させる際にトルクリミッタ１２を給紙ローラ１１に当接させる。これにより、カム２２ａが圧板１６からの力を受けてその力で給紙ローラ１１が回転させられようとしても、トルクリミッタ１２からの制動力によって給紙ローラ１１の先廻り現象が抑えられる。すなわち、駆動源からの駆動力を、その駆動力の伝達を断続するクラッチ手段を介して給紙ローラ１１に伝達して給紙ローラ１１を回転させる構成においても、圧板１６を移動させるために給紙軸１０上のカム２２ａが力を受けた際に、カム２２ａによる給紙ローラ１１の回転力でクラッチ手段の駆動力の伝達が解除されることがなく、給紙ローラ１１の先廻り現象が発生することがない。このような構成によれば、自動給紙装置とは別の装置を駆動するための駆動源によって給紙ローラ１１を駆動させる場合でも、積載部上の用紙が給紙ローラ１１に当接する速度を抑え、それらが当接する時の衝撃音を低減させることができる。その結果、自動給紙装置や、それが装着される記録装置などにおいて、動給紙装置専用の駆動源を設ける必要がなくなり、装置の複雑化や大型化、コストの増加を招くことなしに、シート材の重送を防止した給紙機構が実現される。
【００８０】
なお、本実施形態の自動給紙装置の分離部では、用紙を分離するために、トルクリミッタを使用した摩擦分離方式を使用したが、本発明の趣旨はこれには拘束されず、摩擦パッドを用いた摩擦分離方式など、あらゆる種類の分離方式を分離部に適応可能であることは言うまでもない。
【００８１】
また、本実施形態では、モータからの駆動力を駆動力伝達機構を介して給紙ローラ１１へ伝達する際に、その駆動力伝達機構の途中で、自動給紙装置とは異なる他のユニットにも駆動力を伝達するために遊星ギアクラッチを使用したが、本発明の趣旨はこれには拘束されず、ばねを用いて構成されたばねクラッチなども駆動力伝達機構に対して適応可能であることは言うまでもない。
【００８２】
（第２実施例）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００８３】
第２実施例では第１実施例と同様の構成のもとに、コントロールギア２３を形状変更（以下コントロールギア２３′（不図示））し、ホルダ２７およびトルクリミッタ１２のタイミングを変更した例である。図１２は、本発明の第２実施形態に係る自動給紙装置（ＡＳＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）の動作を示す、タイミングチャートである。
【００８４】
図１２には、圧板１６の位置、戻しレバー１３の位置、トルクリミッタ１２の位置、および給紙ローラ１１ａの回転角度を示している。
【００８５】
図１２において、給紙ローラ１１の回転角度０°は、待機状態であり、ここから一連の動作がスタートする。そして、第１実施例と異なる点は、該待機状態においてトルクリミッタ１２は、ホルダ２７がＡＳＦベース１５に突き当たった位置で給紙ローラ１１に当接可能位置にある。しかし、給紙ローラ１１はＤカット面１１ｄでトルクリミッタ１２に対向しているため、トルクリミッタ１２と給紙ローラ１１は当接していない。当接は角度Ｍ以降となるが、給紙ローラ１１の回転でトルクリミッタ１２を微小量ｈ下げるのみであるため、この時の騒音は発生しない。
【００８６】
これは、一連動作の後半領域の角度Ｌにおいて、コントロールギア２３′によって、トルクリミッタ１２を給紙ローラ１１との当接可能位置に移動させているためである。
【００８７】
他の部分については実施例１と同様であり、第１実施例と同様にトルクリミッタ１２からの制動力によって給紙ローラ１１の先廻り現象が抑えることでの用紙の給紙ローラ１１への衝撃音の抑制効果に加え、トルクリミッタ１２の付勢について、上記給紙ローラ１１への用紙の当接時と時間的間隔を持つことができ、騒音のピーク値を抑制効果や、連続した衝撃音を回避することが可能となる。
【００８８】
その結果、自動給紙装置や、それが装着される記録装置などにおいて、装置の複雑化や大型化、コストの増加を招くことなしに、さらに静音効果のあるシート材の重送を防止した給紙機構が実現される。
【００８９】
（第３実施例）
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００９０】
第３実施例では第１実施例と同様の構成のもとに、給紙軸１０を形状変更（以下給紙軸１０′）し、補助ローラ４０および補助ローラ４０に近接する給紙コロ１８を削除した例である。図１３は、本発明の第３実施形態に係る自動給紙装置（ＡＳＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）の全体の構成を模式的に示す斜視図である。
【００９１】
図１３において、ガイド１０′ａは実施例１と同形状、ガイド１０′ｂは、実施例１の補助ローラ４０よりも小さく構成している。ここでは、給紙ローラ１１の外径がφ４２、ガイド１０′ａがφ４１、ガイド１０′ｂがφ３７として、非基準側に向かって、外径を小さく設定している。
【００９２】
この構成によれば、ガイド１０′ａ、１０′ｂによって、用紙の浮きなどを確実に抑制することができるとともに、圧板１６の給紙ローラ１１への当接時において、部品公差、部品強度による圧板１６の反りや変形等が発生時に、搬送力を発生しないガイド１０′ａ、１０′ｂに対して、用紙が付勢されることはないため、給送への影響はない。
【００９３】
この構成によれば、上述の第１、第２実施例の効果に加え、補助ローラが削除可能となり、これに対応する給紙コロ、分離シート、圧板ばね等を削除することができ、さらなる装置の簡略化が可能となる。
【００９４】
その結果、自動給紙装置や、それが装着される記録装置などにおいて、装置が簡略化されたシート材の重送を防止した給紙機構が実現される。
【００９５】
なお、本実施形態のガイドは、給紙軸と一体の例を示したが、本発明はこれに拘束されず、給紙軸への別部材取付けや記録装置本体の外装を利用したガイドなどであっても適応可能であることは自明である。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、給送ローラと摩擦分離手段によって積載部上のシート材の束からシート材を１枚ずつ分離して送り出す自動給紙装置において、積載部上のシート材を押圧して給送ローラに当接させるための押圧部材を給送ローラの回転軸上のカム部材によって移動させる際に制御手段によって摩擦分離手段を給送ローラに当接させることにより、例えば駆動源からの駆動力を、クラッチ手段を介して給送ローラに伝達する構成でも、摩擦分離手段からの制動力によって給送ローラの先廻り現象が抑えられるので、自動給紙装置専用の駆動源を使用する必要がなくなる。よって、自動給紙装置や、それが装着される装置において、装置の複雑化や大型化、コストの増加を招くことなしに、容易にシート材の重送を防止できる給紙機構が提供される。
【００９７】
さらに、前記摩擦分離手段を、待機時に前記給送ローラとの当接位置に位置するように制御することによって、摩擦分離手段の付勢について、上記給紙ローラへの用紙の当接時と時間的間隔を持つことができ、騒音のピーク値を抑制効果や、連続した衝撃音を回避することが実現可能となる。
【００９８】
そして、前記給送ローラは用紙基準側のみとして、非基準側方向に向かって、前記押圧部材とガイドの距離を離す構成とすることによって、装置を簡略化した自動給紙装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動給紙装置の全体の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示される矢印Ｂ方向から自動給紙装置を見た模式的側面図である。
【図３】戻しレバーと制御カムの関連を示す模式的斜視図である。
【図４】戻しレバーの動作を説明するために自動給紙装置においてコントロールギアや制御カムなどを含む部分を示した側面図である。
【図５】図４に示される待機状態を用紙の通過経路と関連させて示した自動給紙装置の模式的側断面図である。
【図６】本発明の自動給紙装置の動作を示す、タイミングチャートである。
【図７】自動給紙装置の動作を示す側面図である。
【図８】自動給紙装置の動作を示す側面図である。
【図９】自動給紙装置の動作を示す側面図である。
【図１０】自動給紙装置の動作を示す側面図である。
【図１１】自動給紙装置で用いられる遊星ギアクラッチの構成を示す模式的側面図である。
【図１２】第２実施例の自動給紙装置の動作を示す、タイミングチャートである。
【図１３】本発明の第３実施例に係る自動給紙装置の全体の構成を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 給紙軸
１１ 給紙ローラ
１１ｄ Ｄカット面
１２ トルクリミッタ
１３ 戻しレバー
１３ａ 突起
１３ｂ 回転軸
１４ 制御カム
１４ａ 突起
１４ｂ カムフォロワ部
１５ ＡＳＦベース
１５ａ 用紙搬送基準部
１５ｂ 用紙先端基準部
１６ 圧板
１６ａ，２２ａ，２３ａ カム
１６ｂ 回転支軸
１７ サイドガイド
１８ 給紙コロ
１９ 用紙
２０ 入力ギア
２１ ダブルギア
２２ 給紙軸ギア
２３ コントロールギア
２３ａ カム
２４ ばね
２５ 付勢ばね
２６ 押圧ばね
２７ ホルダ
２８ 制御カム
３０ 太陽ギア
３１ 遊星ギア
３２ ギアホルダ
３３ ＡＳＦ第１ギア
３４ 回復系第１ギア
４０ 補助ローラ

Claims (7)

1. シート材の束が積載される積載部と、
   前記積載部に積載されたシート材を送り出すために回転する給送ローラと、
   前記給送ローラに当接するように移動可能に支持され、前記給送ローラとの間にシート材を挟み込むようにシート材に当接して、該シート材との摩擦力によって前記シート材を前記積載部上のシート材の束から１枚ずつ分離するための摩擦分離手段と、
   前記積載部上のシート材を押圧して前記給送ローラに当接させる動作、および前記積載部上のシート材を前記給送ローラから離間させる動作を行うために前記積載部に移動可能に設けられた押圧部材と、
   前記給送ローラの回転軸に設けられて前記給送ローラと共に回転し、前記押圧部材を移動させる動作を制御するためのカム部材と、
   前記押圧部材の移動により前記積載部上のシート材を前記給送ローラに当接させる際に前記給送ローラに前記摩擦分離手段を当接させる動作を制御する制御手段とを有する自動給紙装置。
2. 前記給送ローラは、駆動力の伝達を断続するクラッチ手段を介して駆動源からの駆動力が伝達されることによって回転するものである請求項１に記載の自動給紙装置。
3. 前記摩擦分離手段は、前記給送ローラとの間に挟み込まれたシート材の移動に伴って回転するように回動可能に支持されたリタードローラである請求項１に記載の自動給紙装置。
4. 前記クラッチ手段は遊星ギアクラッチである請求項１に記載の自動給紙装置。
5. 前記クラッチ手段は、ばねを用いて構成されたばねクラッチである請求項１に記載の自動給紙装置。
6. 前記摩擦分離手段を、待機時に前記給送ローラとの当接位置に位置するように制御したことを特徴とする請求項１に記載の自動給紙装置。
7. 前記給送ローラを用紙基準側の１ヶ所にするとともに、非基準側方向に向かって、前記押圧部材とガイドの距離を離す構成とすることを特徴とする自動給紙装置。

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