JP2005022843A

JP2005022843A - Paper feeder

Info

Publication number: JP2005022843A
Application number: JP2003192002A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Fukumura; 淳福村; Toshihiro Kawamura; 敏広川村
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP3743438B2; CN101293601B; CN101293601A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the reduction of parts cost and manufacturing cost by constituting an opening/closing mechanism of a shutter for aligning a distal end of a paper in a paper feeder with a simple mechanism without using an electric part such as a solenoid, and to realize the miniaturization of the device by making an installation space small. <P>SOLUTION: The shutter 13 for aligning the tip end of the paper provided between a pick up roller 3 and a separation roller 4a is constituted such that it is raised/sunk on a paper placement part 2 by the rocking of upper and lower rocking mechanisms 14, 15 continuously contacted to a conveying roller 6 through transmission means 16a, 17. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動原稿供給装置（以下、ＡＤＦ装置と言う）のような給紙装置に関し、特に、給紙（原稿）トレーにセットされた用紙（原稿）の先端部を規制するシャッタの駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機やファクシミリ装置においては、原稿トレーにセットされた原稿を１枚ずつ分離して読取部に向けて給紙するためのＡＤＦ装置が設けられている。このようなＡＤＦ装置においては、原稿トレーにセットされた原稿を繰出すピックアップローラと、繰出された原稿を１枚ずつ分離して給送する分離ローラと、該分離ローラの下流側に配設され原稿を読取部に向け搬送する搬送ローラとが設けられている。また、ピックアップローラと分離ローラとの間には、多数枚の原稿を重ねて原稿トレーにセットする際に、その原稿の先端部を規制して紙揃えを行う為のシャッタが設けられている場合もある。
【０００３】
上記のようなシャッタを備えたＡＤＦ装置の例として、特許文献１に開示された給紙装置を挙げることができる。この特許文献１に開示された給紙装置は、上下揺動可能なピックアップアームの先端に回転可能に設けられたピックアップローラにより、原稿トレー上に堆積された原稿をその上層部より繰出すもので、シャッタは、このピックアップローラの揺動の動作に連動して、ピックアップローラと分離ローラとの間の原稿トレー上に出没可能に設けられている。このシャッタは、原稿トレーにセットされた原稿を全部送り出した後、原稿トレー上に突出して次の原稿の先端部を揃えて位置決めするよう機能する。そして、この原稿規制位置（原稿トレー上に突出した位置）と規制しない位置（原稿トレー上から退避した位置）とに、シャッタを各々開閉動作させ、且つ夫々の位置に固定保持させる機構として、プランジャー及び電磁コイルを備えたソレノイド機構が採用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−３１４１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されたシャッタの動作機構は、ソレノイド等の高価な電気部品により構成されるため、部品点数が増えると共に、ピックアップローラ等の他の機構部との同期を図る為の複雑な制御シークエンスも構築する必要があり、部品コスト及び設計・製造コストが嵩む原因となっていた。また、これらソレノイド等を含む機構部の設置スペースも確保する必要があり、装置を小型化するにおいてはまだ十分とは言えなかった。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであり、ソレノイド等の電気部品を使用せず、簡単な機構でシャッタを開閉動作させることを可能とし且つ設置スペースを小さくして装置の小型化を図り得る給紙装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る給紙装置は、上記のような用紙先端揃え用シャッタを備えた給紙装置において、このシャッタが、分離ローラの下流側に配設される搬送ローラに伝達手段を介して連接された上下揺動機構に設けられ、該搬送ローラが用紙搬送方向に回転する際は、上記伝達手段を介した上下揺動機構の揺動をして、シャッタを用紙載置部上から退避させ且つこの退避状態を維持すると共に、上記搬送ローラの停止時にはシャッタを用紙載置部の上面に突出維持するよう構成されていることを特徴とする。
【０００８】
従って、搬送ローラの正転時、即ち用紙の搬送時には、シャッタは搬送ローラの正転動作に連動して用紙載置部上から退避し且つこの退避状態を維持しているから、用紙載置部上の用紙はシャッタが障害とならずに、滞ることなく逐次繰出され、目的部位（読取部等）に搬送されていく。また、搬送ローラの逆転時及び停止時は、用紙の繰出・搬送が終了し、次の用紙供給の為の待機状態であって、この時、シャッタは搬送ローラの逆転動作に連動して用紙載置部の上面に突出し且つ搬送ローラの停止の間この突出状態を維持するから、用紙載置部上には多数枚の用紙をシャッタによってその先端部を揃えてセットすることができる。そして、再び搬送ローラが正転を開始すると、シャッタが用紙載置部上から退避し且つこの退避状態を維持し、用紙載置部上の用紙は滞ることなく逐次繰出され、搬送されていく。
【０００９】
このように、用紙先端揃え用シャッタは、搬送ローラの正転、逆転及び停止に応じ、上記伝達手段を介した上下揺動機構の揺動をして、用紙載置部上からの退避及びその維持並びに用紙載置部上への突出及びその維持がなされるから、ソレノイド等の高価な電気部品を必要とせず、従って部品コストの高騰を来たさず、またその動作シークエンスに要する設計・製造コストも不要とされる。
【００１０】
請求項２及び３の発明は、上記機能を実現する為の具体的な機構に関するものであり、上記上下揺動機構が、基端を支点として上下に揺動する第１リンクと、該第１リンクの揺動端に一端がピン結合されその途中の支点部を中心に垂直面域内で回動可能とされた第２リンクとよりなり、上記シャッタは第１リンクの途中に固設され、一方、上記伝達手段は、上記搬送ローラの駆動軸に固設された回転体と、第２リンクの他端に連成された上記支点部を曲率中心とする円弧部とよりなり、この円弧部の円弧面が上記回転体の周体に摩擦接触するよう構成されていることを特徴とする。そして、請求項３の発明では、上記第１リンクと第２リンクとの間に引張スプリングが張設され、この引張スプリングにより円弧部の円弧面が常に回転体の周体にその周方向から弾接するよう付勢されていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、伝達手段が搬送ローラの駆動軸に固設された回転体と、その周体に摩擦接触する円弧部とからなるから、搬送ローラの正・逆転動作に伴い、円弧部の回転体の周体に対する摩擦接触をして、第２リンクがその途中の支点部を中心として垂直面域内で回動する。この第２リンクの垂直面域内での回動に伴い、該第２リンクの上記一端にピン結合された第１リンクがその基端部を支点として上下に揺動する。従って、この第１リンクの上下揺動により、シャッタが用紙載置部上に出没することになる。
【００１２】
この場合、搬送ローラが正転或いは逆転を継続すると、上記円弧部が回転体の周体から外れ、両者の摩擦接触による駆動伝達が遮断されることになるが、この状態がシャッタを退避位置或いは突出位置に維持する状態である。従って、搬送ローラの正転時に、円弧部が回転体の周体から外れた後も、搬送ローラが正転を継続すると、シャッタが退避位置に維持され、用紙載置部上の用紙は、シャッタに邪魔されず滞りなく繰出され、目的部位に搬送されていく。また、搬送ローラの逆転時に、円弧部が回転体の周体から外れた後は、搬送ローラは停止するが、シャッタは用紙載置部上に突出し、その状態に維持される。従って、次の用紙を用紙載置部上にセットする際、この突出したシャッタによって、その先端部を揃えることができる。
【００１３】
上記のように、搬送ローラが正転或いは逆転・停止を継続すると、上記円弧部が回転体の周体から外れようとする。而して、第１リンクと第２リンクとの間に引張スプリングが張設され、この引張スプリングにより円弧部の円弧面が常に回転体の周体にその周方向から弾接するよう付勢されるよう構成すれば、搬送ローラが逆転・停止後も、円弧面が回転体の周体にその周方向から弾接するよう付勢されているから、その後搬送ローラを正転させる際には、両者の摩擦接触関係が再び確立し、搬送ローラの回転動力が円弧面を介して第２リンクに伝達されて、上述のようにシャッタの用紙載置部上からの退避がなされる。
【００１４】
また、搬送ローラが正転を継続している間は、回転体の回転力が円弧部に回転体から外れようとする力として作用するが、円弧部は回転体の周体に対してその作用力に抗するよう付勢されているから、その後、搬送ローラを一旦停止して逆転させる際にも、両者の摩擦接触関係が再び確立し、搬送ローラの逆転動力が円弧面を介して第２リンクに伝達されて、上述のようにシャッタの用紙載置部上への突出がなされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下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。図１はファクシミリ装置や複写機、或いはファクシミリと複写の両機能（プリンタ機能も含む）を備えた所謂複合機におけるＡＤＦ１の要部の縦断面図を示すものである。図例のＡＤＦ１は、シートものの原稿Ｄを１枚ずつ搬送しながら画像を読み取って、デジタル信号として出力するための原稿送り装置として構成されている。
【００１６】
ＡＤＦ１の原稿供給口部２ａには、原稿トレー２ｂが該原稿供給口部２ａに向かって下方に傾斜するよう着脱自在に装着され、この原稿供給口部２ａと原稿トレー２ｂとにより原稿載置部（用紙載置部）２が構成されている。原稿供給口部２ａ上には、原稿載置部２に堆積された原稿（用紙）Ｄを上層部より繰出すピックアップローラ３が配設され、このピックアップローラ３に引き続き、繰出された原稿を１枚ずつ分離して給送する原稿分離装置４が装備されている。該原稿分離装置４は、分離ローラ４ａとこの分離ローラ４ａの周体に弾接するよう付勢された分離パッド４ｂからなる。ピックアップローラ３で繰出された原稿は、分離ローラ４ａと分離パッド４ｂとの間に導入され、分離ローラ４ａの回転に伴う両者の紙に対する摩擦係数の差により１枚ずつ分離され、下流側に給送される。４ｃは、分離パッド４ｂを分離ローラ４ａの周体に弾接させる為の圧縮スプリングである。
【００１７】
上記原稿分離装置４により１枚ずつ分離された原稿は、湾曲した搬送路５を経て搬送ローラ６に至り、プレッシャーローラ６ａによりニップされて搬送され、プラテン７上を通過して排出ローラ８により排出トレー９上に排出される。原稿が該プラテン７上を通過する際、このプラテン７の下部に待機された読取走査装置１０により原稿上の画情報が逐次読み取られ、上記のようにデジタル信号として出力される。この読取走査装置１０は、蛍光灯或いは冷陰極管からなる光源１０ａと、複数のミラー１０ｂ…と、集光レンズ１０ｃと、ＣＣＤ（電荷結合素子）１０ｄとよりなり、これらがユニット化され、キャリッジ１０ｅ上に搭載されている。光源１０ａからの照射光は、プラテン７上の読取ポイントＰを通過する原稿により反射され、その後４個のミラー１０ｂ…で反射を繰り返し、集光レンズ１０ｃで集光され、ＣＣＤ１０ｄに入光する（１点鎖線の光路参照）。ＣＣＤ１０ｄでは、原稿上に描かれた画情報が電気信号に変換され、デジタル信号として出力される。
【００１８】
図例の読取走査装置１０は、フラットベッドスキャナ（ＦＢＳ）にも兼用するよう構成されている。即ち、図示を一部省略したが、図１における破断部分の右側にはＦＢＳ部１１が連成されている。上記キャリッジ１０ｅは、図例ではＡＤＦ原稿の読取位置に静止された状態を示すが、ＦＢＳ原稿の読取時には、ＦＢＳ部１１内に移動し、ＦＢＳ部１１内をプラテンガラス１２の下面に沿って往復移動し、この往復移動の間、プラテンガラス１２上に載置された原稿の画情報が、読取走査装置１０によって上記同様に読み取られる。ＡＤＦ１、原稿トレー２ｂ及び排出トレー９は一体化されてプラテンカバーを構成し、紙面奥側をヒンジ部（不図示）として上下に開閉可能とされている。従って、ＦＢＳ部１１にて原稿読み取りを行う際は、このプラテンカバーを開け、露見したプラテンガラス１２上に原稿を載置することによりなされる。
【００１９】
上記分離ローラ４ａ、搬送ローラ６及び排出ローラ８は、１個のモータ（不図示）を駆動源とし、適宜ギヤ或いはベルト等の伝達手段（同）を介し駆動伝達がなされるよう構成されている。また、ピックアップローラ３は、分離ローラ４ａの駆動系から駆動伝達されるよう構成されており、以下これについて詳細に説明する。図２は、ピックアップローラ３と分離ローラ４ａとをユニット化した駆動機構を下から見上げた状態の斜視図、図３は同分解斜視図である。
【００２０】
４ｄは、分離ローラ４ａの駆動軸であり、前記モータの駆動力を得て軸回転する。該駆動軸４ｄには、後記する差動手段を介して該駆動軸４ｄと一体回転するプーリー４ｅが嵌装されている。また、駆動軸４ｄにはフリー回転可能に分離ローラ４ａが嵌装されており、プーリー４ｅ及び分離ローラ４ａの細径筒部４ｅ１、４ａ１には両者を共役するコイルスプリング４ｆが套嵌されている。このコイルスプリング４ｆは、スプリングクラッチとして機能するものであり、駆動軸４ｄが正回転（図２の矢視Ａ方向）する際は、この回転力が該コイルスプリング４ｆを巻き締めるように組み込まれる。従って、駆動軸４ｄが正回転し、プーリー４ｅが一体回転すると、コイルスプリング４ｆが巻き締まり、上記細径筒部４ｅ１、４ａ１がコイルスプリング４ｆを介して互いに緊合する結果、プーリー４ｅの回転が分離ローラ４ａに伝達され、分離ローラ４ａが正回転（原稿を給送する方向）、即ちＡ方向に回転する。
【００２１】
上記プーリー４ｅの回転は、ピックアップローラ３にも伝達される。即ち、上記駆動軸４ｄには、駆動軸４ｄを支点として上下に揺動可能なフレーム３ａが取付けられており、このフレーム３ａの先側に軸回転可能に支持された支軸３ｂに、ピックアップローラ３がフリー回転可能に嵌装されている。また、この支軸３ｂには、プーリー３ｃがフリー回転可能に嵌装されており、このプーリー３ｃと分離ローラ４ａ側のプーリー４ｅとにベルト３ｄが張設され、分離ローラ４ａ側のプーリー４ｅの回転がピックアップローラ３側のプーリー３ｃに伝達されるようになされている。
【００２２】
このプーリー３ｃの回転は、ワンウェイクラッチ及び差動クラッチを介してピックアップローラ３に伝達される。即ち、支軸３ｂにはワンウェイクラッチ３ｆ１が嵌装されており、このワンウェイクラッチ３ｆ１とプーリー３ｃとの外周部には両者を共役してコイルスプリング３ｆが圧嵌めされている。このコイルスプリング３ｆは、プーリー３ｃの正回転方向、即ちＡ方向（原稿の繰出し方向）が巻き緩み方向となるような関係で組み込まれている。通常の、プーリー３ｃがＡ方向に回転することによるワンウェイクラッチ３ｆ１への駆動伝達時には、コイルスプリング３ｆの巻き緩みを生じず、その巻締め力によって駆動伝達されるように設計されており、これにより、ピックアップローラ３に異常負荷（例えば、原稿を逆方向に引っ張り出す力）がかかったような場合に、コイルスプリング３ｆが緩み、プーリー３ｃの駆動伝達系等への衝撃を緩和し、その損耗を防止することができる。
【００２３】
ワンウェイクラッチ３ｆ１は、コイルスプリング３ｆを介して図２に示すＡ方向の回転力が作用した時には、支軸３ｂにロックされ、逆に反Ａ方向の力が作用した時にはアンロックするよう機能するものである。このロックにより、プーリー３ｃのＡ方向への回転力が支軸３ｂに駆動伝達される。このようなワンウェイクラッチ３ｆ１としては、上記した機能を奏するものであれば、既知のものが適宜選択採用される。
【００２４】
上記ワンウェイクラッチ３ｆ１に隣接して支軸３ｂに差動クラッチ部材３ｅが固設され、該差動クラッチ部材３ｅはスラスト方向に延びるクラッチ爪３ｅ１を備え、また、ピックアップローラ３の端面にはスラスト方向のクラッチ爪３ｅ２が突設され、両クラッチ爪３ｅ１、３ｅ２が噛み合った時に相互の回転伝達がなされる。この両クラッチ爪３ｅ１、３ｅ２による差動クラッチ手段の機能については後記する。
【００２５】
上記フレーム３ａは、トルクリミット手段を介し、駆動軸４ｄの正逆回転に連動して上下に揺動する。即ち、駆動軸４ｄにその軸心に直交するよう貫挿されたピン３ｇを介し、駆動軸４ｄに一体化された一方のカップリング部材３ｈと、フレーム３ａの外面に弾接される他方のカップリング部材３ｉとの間に圧縮スプリング３ｊ（トルクリミッタ）が圧縮状態で弾装されている。従って、駆動軸４ｄがＡ方向に正回転する時、両カップリング部材３ｈ、３ｉ間には圧縮スプリング３ｊの復元弾力によるフリクションが作用しているから、フレーム３ａに対してＢ方向に揺動する力が作用する。フレーム３ａがＢ方向に揺動する結果、図１に示すように原稿トレー２ｂ上に堆積された原稿Ｄの最上層部にピックアップローラ３が当接する。
【００２６】
ピックアップローラ３が原稿Ｄの最上層部に当接した後も駆動軸４ｄが正回転を継続すると、ピックアップローラ３の揺動は原稿Ｄの堆積層によって阻止されるが、駆動軸４ｄの回転は上記フリクション力に抗して継続される。従って、この駆動軸４ｄの回転は、ピックアップローラ３及び分離ローラ４ａに伝達され、原稿トレー２ｂ上の原稿Ｄが最上層部から繰出され、１枚ずつ分離されて搬送路５に向け給送される。この繰出し、給送により原稿トレー２ｂ上の原稿Ｄの堆積層厚が小さくなって行くが、フレーム３ａに対しては、駆動軸４ｄがＡ方向に回転している間、常にＢ方向への力が作用しているから、ピックアップローラ３は原稿Ｄの最上層部に常に押圧付勢され、原稿Ｄの繰出しが滞りなくなされる。そして、原稿Ｄの繰出し、給送が完了し、駆動軸４ｄが一旦停止し、その後反Ａ方向に逆回転すると、圧縮スプリング３ｊのフリクション作用により、フレーム３ａには反Ｂ方向の力が作用してその先側が持ち上がり、その後の駆動軸４ｄの停止によりピックアップローラ３は原稿トレー２ｂ上方の待機位置に保持される。尚、図例では、フレーム３ａとカップリング部材３ｉとの間に、フエルトリング３ｋが介装されている。このフエルトリング３ｋは、圧縮スプリング３ｊのフリクション作用に伴う駆動軸４ａとフレーム３ａとの一体化を維持すると共に、ピックアップローラ３が原稿の堆積層上に当接してその揺動が阻止された後の、駆動軸４ａの回転に伴うカップリング部材３ｉとフレーム３ａとの接触摩擦抵抗を緩和するよう機能する。
【００２７】
上記ピックアップローラ３により繰出され、分離ローラ４ａにより１枚ずつ分離された原稿Ｄは、搬送ローラ６に至り、この搬送ローラ６によりレジストされ、読取ポイントＰに向け搬送される。搬送ローラ６による搬送周速度は、ピックアップローラ３及び分離ローラ４ａの周速度よりやや大とされているが、これは連続供給される原稿の各ページ間隔を確保する為である。従って、搬送路５の長さの関係で、先端が搬送ローラ６に差し掛かった時には、原稿Ｄの後半部分は、分離ローラ４ａ及びピックアップローラ３に拘束されているから、その周速度差により原稿Ｄに搬送負荷（引張り力）が掛かることになる。この原稿Ｄの引張り力は、分離ローラ４ａ及びピックアップローラ３に対してスプリングクラッチとしてのコイルスプリング４ｆ及びワンウェイクラッチ３ｆ１をアンロックする（駆動軸４ｄ及び支軸３ｂとの分離）方向に作用する。従って、分離ローラ４ａ及びピックアップローラ３はそれぞれの駆動伝達系から遮断され、空回転して上記搬送負荷が軽減される。
【００２８】
上記のように、駆動軸４ｄが正回転している間、ピックアップローラ３は常に原稿Ｄの最上層部に押圧され、また、プーリー４ｅからプーリー３ｃへの駆動伝達系も常に作動している。従って、先行原稿の後端がピックアップローラ３から外れ、上記引張力がピックアップローラ３に作用しなくなると、プーリー３ｃからピックアップローラ３への駆動伝達が再開し、次原稿の繰出しがなされる。この場合、上記引張力の作用がなくなった後、直ちに次原稿の繰出しがなされると、先行原稿の後端と次原稿の先端が同時に分離ローラ４ａに導入されることになるが、次原稿の先端は分離ローラ４ａと分離パッド４ｂとの分離作用によりその進入が阻止される。その為、次原稿の先側部分が分離ローラ４ａとピックアップローラ３との間で湾曲し、そのまま次原稿の給送がなされると原稿ジャムが発生することになる。
【００２９】
上記のような原稿ジャムの発生を未然に防止するため、図例の機構では、ワンウェイクラッチ３ｆ１とピックアップローラ３との間に差動クラッチ手段を介在させている。この差動クラッチ手段は、上記差動クラッチ部材３ｅに設けられた爪３ｅ１と、ピックアップローラ３の端部に設けられた爪３ｅ２とよりなる。即ち、ピックアップローラ３が原稿Ｄにより引っ張られた状態でＡ方向に空回転している間は、その引張力による周速度が駆動伝達系による周速度より大であるから、ピックアップローラ３側の爪３ｅ２が差動クラッチ部材３ｅ側の爪３ｅ１に対して同回転方向Ａの後側より当接した状態にあるが、原稿Ｄの後端がピックアップローラ３から外れると、上記引張作用が解除され、ピックアップローラ３の空回転が停止する。
【００３０】
そして、その後も差動クラッチ部材３ｅのＡ方向への回転が継続されるから、差動クラッチ部材３ｅ側の爪３ｅ１が略１回転して、ピックアップローラ３側の爪３ｅ２に対して同回転方向Ａの後側より当接する。この当接により、差動クラッチ部材３ｅからピックアップローラ３への駆動伝達関係が確立し、ピックアップローラ３のＡ方向への回転が開始する。従って、原稿Ｄの後端がピックアップローラ３から外れてから、この駆動伝達関係が確立するまでの間は、ピックアップローラ３が停止しているから、先行原稿の後端部がピックアップローラ３から外れ分離ローラ４ａを抜け出るまでの間、ピックアップローラ３が停止して次原稿の繰出し動作をしないことになり、先行原稿の後端部と次原稿の先端部とが同時に給送されることがなく、上記のような原稿ジャムが発生することがない。
【００３１】
図１に示すように、ピックアップローラ３が待機状態にある時は、原稿載置部２上に用紙先端揃え用シャッタ１３が突出している。従って、この状態で原稿トレー２ｂ上に原稿Ｄをセットする際、このシャッタ１３により先端が揃えられる。そして、このシャッタ１３は、原稿の給送時には原稿載置部２上から退避し、原稿の給送が終了した後は、再び原稿載置部２上に突出し待機状態とされる。このようなシャッタ１３の原稿載置部２上への突出或いは原稿載置部２上からの退避動作は、搬送ローラ６の回転と連動してなされる。以下、この動作について、図４乃至図６を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図４乃至図６は、シャッタ１３の動作機構を示す概略図であり、図４はピックアップローラ３が待機位置にあり且つシャッタ１３が原稿載置部２上へ突出した状態を、図５はピックアップローラ３が下降すると共にシャッタ１３が退避位置に収納される過程の状態を、図６はシャッタ１３が退避位置に収納され原稿の給送が可能な状態をそれぞれ示す。図において、シャッタ１３は、基端を支点１４ａとして上下に揺動する第１リンク１４の途中に一体形成されている。該第１リンク１４の揺動端には、第２リンク１５の一端がピン１４ｂを介して結合されている。第２リンク１５は、その途中の支点部１５ａを中心に垂直面域内で回動可能とされており、上記ピン１４ｂとの結合部分には、該ピン１４ｂを相対摺動可能とする長孔１５ｂが長手方向に沿って開設されている。第２リンク１５の他端側は、扇形に形成されており、この扇形の円弧部１６の曲率中心が上記支点部１５ａと合致するよう形成されている。また、円弧部１６は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン、通称；アセタール）のような摩擦係数が大きな材料で形成されている。
【００３３】
搬送ローラ６の駆動軸６ｂには、摩擦プーリー（回転体）１７が固設され、この摩擦プーリー１７の周体に上記円弧部１６の円弧面１６ａが摩擦接触するようになされている。この摩擦プーリー１７の材質としては、ウレタン、エラストマー等のように、円弧部１６の円弧面１６ａとの摩擦接触が良好に維持されるものが採用される。また、搬送ローラ６の材質としては、シリコンゴム若しくはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合体）が望ましく採用される。尚、図１、図４〜６においては、搬送ローラ６は、この摩擦プーリー１７の背後に隠れた状態で示されている。第１リンク１４と第２リンク１５との間には、引張スプリング１８が張設されており、この引張スプリング１８の作用により、図４では円弧部１６が常にＸ方向に弾力付勢された状態、即ち、円弧部１６は、摩擦プーリー１７にＸ方向より接触した状態に維持される。
【００３４】
また、分離ローラ４ａの駆動軸４ｄには、プーリー４ｅが駆動軸４ｄと一体回転するよう嵌装されており、前記した通りこのプーリー４ｅの回転がベルト３ｄ及びプーリー３ｃ等を介してピックアップローラ３に回転伝達される。プーリー４ｅと駆動軸４ｄとの一体化は、駆動軸４ｄに対してその軸心に直交するよう貫設されたピン４ｇとプーリー４ｅとの係合によってなされる。プーリー４ｅの端面には、ピン４ｇとの係合に遊びを持たせる広角の係合空所４ｈが形成されており、この係合空所４ｈとピン４ｇとにより、前記した差動手段が構成される。
【００３５】
斯くして、図４の状態から、分離ローラ４ａの駆動軸４ｄがＡ方向に回転（正回転）を開始すると、同時に搬送ローラ６及び摩擦プーリー１７もＹ方向に回転を開始する。円弧部１６が常にＸ方向に弾力付勢されているから、摩擦プーリー１７の回転に伴い、直ちに両者の摩擦接触関係が確立し、この摩擦接触作用により第２リンク１５が支点部１５ａを中心としてＸ方向に回転する。この第２リンク１５の回転により、ピン１４ｂの長孔１５ｂ内の摺動を伴いながら、第１リンク１４が支点１４ａを中心としてＺ方向に揺動し、これに伴いシャッタ１３の原稿載置部２上からの退避が開始される。図５はこの退避の過程を示している。
【００３６】
また、駆動軸４ｄのＡ方向への回転開始と同時に、ピックアップローラ３が前記したフレーム３ａのＢ方向への揺動により下降を開始する。この下降は原稿載置部２上の原稿（図４〜６では不図示）の最上層部にピックアップローラ３が当接した時に停止する。この当接した時に、ピックアップローラ３が回転していると、原稿が直ちに繰出されることになるが、この時は、図５に示すようにシャッタ１３がまだ退避途中にあり、その為繰出された原稿がシャッタ１３に突っかかり、原稿ジャムが発生する原因となることがある。そこで、本実施形態では、ピックアップローラ３が原稿載置部２上の原稿の最上層部に当接しても、直ちにはピックアップローラ３が回転を開始しないよう、差動手段４ｇ、４ｈによってその回転の遅延がなされる。
【００３７】
即ち、図４はその前段階で駆動軸４ｄが反Ａ方向に逆回転して停止した状態であるので、ピン４ｇと係合空所４ｈとは反Ａ方向側で係合しており、Ａ方向では遊びがある状態である。従って、駆動軸４ｄがＡ方向に回転を開始しても、この遊びの為にピン４ｇと係合空所４ｈとは直ちには係合せず、その為プーリー４ｅに回転が伝達されず、よって、この間ではピックアップローラ３は回転せず、シャッタ１３が完全に退避するまでは原稿の繰出しがなされないのである。
【００３８】
図６は、搬送ローラ６がＹ方向への回転を継続し、第２リンク１５が回転し、また第１リンク１４が揺動した結果、シャッタ１３が原稿載置部２上から完全に退避した状態を示す。そして、この状態では、ピン４ｇと係合空所４ｈとがＡ方向で係合し、駆動軸４ｄのＡ方向への回転が、プーリー４ｅ、ベルト３ｄ及びプーリー３ｃを介してピックアップローラに伝達され、原稿の繰出しがシャッタ１３に影響されることなく滞りなくなされる。そして、その後も駆動軸４ｄのＡ方向への回転が継続されることにより、原稿載置部２上の原稿は逐次繰出され、給送されて、搬送ローラ６により読取ポイントＰに搬送され、排出トレー９に排出されて行く。
【００３９】
この間、摩擦プーリー１７と円弧部１６の円弧面１６ａとの摩擦接触関係は解除され、シャッタ１３は退避状態が維持されるから、原稿の給送の邪魔になることがない。第１リンク１４及び第２リンク１５の回転及び揺動の結果、図６に示すように両者の屈折関係が図４の場合と逆になり、その結果、引張スプリング１８の第２リンク１５に対する弾性付勢力は図６のようにＸ１方向に切り替わる。摩擦プーリー１７はその後もＹ方向に回転を続けるので、Ｘ１方向とＹ方向との対向関係により、摩擦プーリー１７と円弧部１６の円弧面１６ａとは接触状態ではあるが摩擦接触することはなく、シャッタ１３の退避状態が維持される。
【００４０】
そして、原稿載置部２上の原稿が全て給送され、その読み取りが完了すると、前記モータ（不図示）が一旦停止し、その後逆回転する。この逆回転により摩擦プーリー１７は、反Ｙ方向に回転し、これに伴い摩擦プーリー１７と円弧面１６ａとが摩擦接触し、第２リンク１５はＸ１方向に回転する。この第２リンク１５のＸ１方向への回転作用を受けて、第１リンク１４が上記Ｚ方向とは逆の方向に揺動し、シャッタ１３が図４に示すように、原稿載置部２上に突出した状態に復帰する。また、上記モータの逆回転により、分離ローラ４ａの駆動軸４ｄが反Ａ方向に回転し、これに伴い上記圧縮スプリング（トルクリミッタ）３ｊの作用によりフレーム３ａが反Ｂ方向に揺動し、ピックアップローラ３が図４に示す位置に戻ることになる。その後のモータの停止により、次の原稿給送操作があるまで、図４の待機状態が維持される。
【００４１】
このように、シャッタ１３の原稿載置部２上における出没動作は、搬送ローラ６の回転に連動する伝達手段（摩擦プーリー１７、円弧面１６ａ）を介した上下揺動機構（第１リンク１４、第２リンク１５）の上下揺動によりなされるよう構成されているから、従来のようにソレノイド及びこれに付帯する高価な部品等を必要とせず、装置の低コスト化が図られる。また、第１リンク１４及び第２リンク１５間に張設された引張スプリング１８の作用により、各動作過程における摩擦プーリー１７と円弧面１６ａとの摩擦接触への移行が円滑になされ、シャッタ１３の原稿載置部２上における出没動作が的確になされる。尚、伝達手段の一部を構成する摩擦プーリー１７、即ち回転体を、搬送ローラ６とは別体とした例について述べたが、搬送ローラ６の周体の一部位に円弧面１６ａを摩擦接触させるようになし、この部位を伝達手段としての回転体を兼用するものとすることも可能である。
【００４２】
図７（ａ）（ｂ）は、上記引張スプリング１８に代え、各動作過程における摩擦プーリー１７と円弧面１６ａとの摩擦接触への移行を円滑になす為の手段の別例を示すものであり、図７（ａ）はその要部の斜視図、図７（ｂ）は同縦断面である。搬送ローラ６の駆動軸６ｂには規制アーム１９の基部１９ａが駆動軸６ｂの廻りに回動可能に嵌装されている。摩擦プーリー１７とこの基部１９ａとの間にはトルクリミッタとしての圧縮スプリング２０が圧縮状態で弾装されている。また、規制アーム１９の長手方向に沿って長孔１９ｂが開設されており、この長孔１９ｂには、第２リンク１５に突設されたピン１５ｃが摺動可能に挿入されている。
【００４３】
このような構成においては、例えば、駆動軸６ｂがＹ方向に回転（搬送ローラ６の正回転）すると、摩擦プーリー１７との摩擦接触により円弧部１６がＸ方向に回転する。この時、規制アーム１９は、圧縮スプリング２０のトルクリミッタとしての作用により、駆動軸６ｂに連動してＹ方向に回転する。駆動軸６ｂのＹ方向への回転中やがて円弧部１６が摩擦プーリー１７から外れ、その摩擦接触状態が解除されるが、その後も駆動軸６ｂのＹ方向への回転が継続され、図６に示すような状態でシャッタ１３が退避状態に維持され原稿の給送がなされる。この駆動軸６ｂのＹ方向への回転の間、規制アーム１９は、ピン１５ｃと長孔１９ｂとの規制作用を受けて、回転せず静止状態に維持される。
【００４４】
そして、駆動軸６ｂのＹ方向への回転が停止し、その後反Ｙ方向に回転を開始すると、規制アーム１９が圧縮スプリング２０のトルクリミッタとしての作用により反Ｙ方向に回転する。規制アーム１９が反Ｙ方向へ回転しようとすると、ピン１５ｃと長孔１９ｂとの規制作用により、円弧部１６に反Ｘ方向の力が作用し、円弧面１６ａが摩擦プーリー１７の周体に対する摩擦接触状態に誘導される。従って、シャッタ１３の突出状態への移行が円滑になされる。尚、圧縮スプリング２０に代え、ウエーブワッシャを摩擦プーリー１７と基部１９ａとの間に圧縮状態で弾装させること、或いは、圧縮スプリング２０やウエーブワッシャに代えて、基部１９ａの駆動軸４ｄに対する嵌装面に摩擦部材を介在させることも可能である。
【００４５】
尚、上記実施形態ではＡＤＦにおける例を述べたが、これに限らず各種画像形成装置における記録紙の給紙装置にも本発明が適用され得ることは言うまでもない。また、シャッタ１３が原稿載置部２上に対して下方より出没するようにしているが、上方より出没するようになすことも可能である。更に、シャッタ１３を図１の紙面方向に複数配置すること、或いは、摩擦プーリー１７及び円弧部１６を搬送ローラ６の軸方向両側に配置して上記同様の伝達作用を行わせることも可能であり、これらは設計的事項として任意に採用されることである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の給紙装置においては、用紙先端揃え用シャッタは、搬送ローラの正転、逆転及び停止に応じ、伝達手段を介した上下揺動機構の揺動をして、用紙載置部上からの退避及びその維持並びに用紙載置部上への突出及びその維持がなされるから、ソレノイド等の高価な電気部品を必要とせず、従って部品コストの高騰を来たさず、またその動作シークエンスに要する設計・製造コストも不要とされる。しかも、このような効果は、請求項２の発明のように極めて簡単な機構により達成され、設置スペースを小さくして装置の小型化を図り得るものとなる。更に、請求項３の発明のように第１リンクと第２リンクとの間に引張スプリングを張設すれば、各動作の移行切り替えが円滑になされ、シャッタの上記出没動作が的確になされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＤＦと走査装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】ピックアップローラと分離ローラとをユニット化した駆動機構を下から見上げた状態の斜視図である。
【図３】同分解斜視図である。
【図４】シャッタの動作機構を示す説明図である。
【図５】同動作機構によりシャッタが変位した状態を示す説明図である。
【図６】同動作機構によりシャッタが更に変位した状態を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は各動作過程における摩擦プーリーと円弧面との摩擦接触への移行を円滑になす為の手段の別例を示すものであり、（ａ）はその要部の斜視図、図７（ｂ）は同縦断面である。
【符号の説明】
１ＡＤＦ（給紙装置）
２原稿載置部（用紙載置部）
３ピックアップローラ
４ａ分離ローラ
６搬送ローラ
１３用紙先端揃え用シャッタ
１４第１リンク（上下揺動機構）
１４ａ支点
１４ｂピン
１５第２リンク（上下揺動機構）
１５ａ支点部
１６円弧部
１６ａ円弧面（伝達手段）
１７回転体（伝達手段）
１８引張スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper feeding device such as an automatic document feeder (hereinafter referred to as an ADF device), and in particular, a shutter driving mechanism that regulates the front end of a paper (original) set on a paper feeding (original) tray. About.
[0002]
[Prior art]
In general, an electrophotographic copying machine and a facsimile apparatus are provided with an ADF apparatus for separating originals set on an original tray one by one and feeding them to a reading unit. In such an ADF apparatus, a pickup roller for feeding out the original set on the original tray, a separation roller for separating and feeding the fed original one by one, and a downstream side of the separation roller are provided. A conveyance roller that conveys the document toward the reading unit is provided. Also, a shutter is provided between the pick-up roller and the separation roller to regulate the leading edge of the original and align the paper when a large number of originals are stacked and set on the original tray. There is also.
[0003]
As an example of the ADF apparatus provided with the shutter as described above, a paper feeding apparatus disclosed in Patent Document 1 can be cited. The paper feeding device disclosed in Patent Document 1 feeds a document deposited on a document tray from an upper layer portion thereof by a pickup roller rotatably provided at the tip of a pickup arm that can swing up and down. The shutter is provided so as to appear and retract on the document tray between the pickup roller and the separation roller in conjunction with the swinging operation of the pickup roller. The shutter functions to project the entire document set on the document tray and then project it onto the document tray so that the leading edge of the next document is aligned and positioned. As a mechanism for opening and closing the shutters to the original restricting position (position protruding from the original tray) and the non-restricting position (position retracted from the original tray) and fixing and holding the shutter at each position, a plan is provided. A solenoid mechanism including a jar and an electromagnetic coil is employed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2003-31413 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the shutter operating mechanism disclosed in Patent Document 1 is composed of expensive electrical parts such as solenoids, the number of parts is increased, and a complicated mechanism is required to synchronize with other mechanical parts such as a pickup roller. It was necessary to construct a control sequence, which was a cause of increased component costs and design / manufacturing costs. In addition, it is necessary to secure an installation space for the mechanism unit including these solenoids and the like, and it has not been sufficient for downsizing the apparatus.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to open and close the shutter with a simple mechanism without using an electrical component such as a solenoid, and to reduce the installation space and downsize the apparatus. It is an object of the present invention to provide a paper feeding device capable of achieving
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a paper feeding device according to the invention of claim 1 is a paper feeding device provided with a paper leading edge aligning shutter as described above, and this shutter is disposed downstream of the separation roller. When the conveyance roller rotates in the paper conveyance direction, the vertical oscillation mechanism is oscillated via the transmission means. The shutter is retracted from the sheet placing portion and maintained in the retracted state, and the shutter is projected and maintained on the upper surface of the sheet placing portion when the conveying roller is stopped.
[0008]
Therefore, when the conveying roller is rotated forward, that is, when the sheet is conveyed, the shutter is retracted from the sheet placing portion in conjunction with the forward rotation operation of the conveying roller, and this retracted state is maintained. The upper sheet is successively fed out without stagnation without being disturbed by the shutter, and is conveyed to the target part (reading unit or the like). In addition, when the transport roller is rotated in the reverse direction and stopped, the feeding and transport of the paper is completed, and it is in a standby state for the next paper supply. At this time, the shutter is loaded with the paper in conjunction with the reverse rotation of the transport roller. Since it protrudes on the upper surface of the placing portion and maintains this protruding state while the conveying roller is stopped, a large number of sheets can be set on the paper placing portion with their leading ends aligned by a shutter. When the transport roller starts to rotate in the normal direction again, the shutter is retracted from the paper placement unit and this retracted state is maintained, and the paper on the paper placement unit is sequentially fed and transported without stagnation.
[0009]
As described above, the paper leading edge aligning shutter swings the vertical swing mechanism via the transmission means in accordance with the forward rotation, reverse rotation, and stop of the transport roller, and retracts from the paper placement portion. Since it is maintained and projected onto the paper placement section and maintained, expensive electrical parts such as solenoids are not required, and therefore the cost of parts does not rise, and the design and manufacture required for its operation sequence Cost is also unnecessary.
[0010]
The inventions of claims 2 and 3 relate to a specific mechanism for realizing the above function, wherein the vertical swing mechanism includes a first link swinging up and down around a base end, and the first link One end is pin-coupled to the rocking end of the link, and the second link is pivotable in the vertical plane around the fulcrum portion in the middle. The shutter is fixed in the middle of the first link. The transmission means includes a rotating body fixed to the drive shaft of the transport roller, and an arc portion centering on the fulcrum portion coupled to the other end of the second link. The circular arc surface is configured to be in frictional contact with the peripheral body of the rotating body. According to a third aspect of the present invention, a tension spring is stretched between the first link and the second link, and the arc surface of the arc portion is always elastic to the periphery of the rotating body from the circumferential direction by the tension spring. It is biased to touch.
[0011]
According to such a configuration, the transmission means includes the rotating body fixed to the drive shaft of the transport roller and the arc portion that frictionally contacts the peripheral body. The second link is rotated in the vertical plane around the fulcrum part in the middle thereof by making frictional contact with the peripheral body of the rotating body of the part. As the second link rotates in the vertical plane area, the first link pin-coupled to the one end of the second link swings up and down with the base end as a fulcrum. Therefore, the shutter moves up and down on the paper placing portion by the vertical swing of the first link.
[0012]
In this case, if the conveying roller continues to rotate normally or reversely, the arc portion is disengaged from the periphery of the rotating body, and the drive transmission due to frictional contact between them is interrupted. This is a state of maintaining the protruding position. Therefore, when the conveying roller continues to rotate forward, the shutter is maintained at the retracted position when the conveying roller continues normal rotation even after the arc portion has been removed from the periphery of the rotating body. It is fed out without any interruptions and transported to the target site. Further, when the conveying roller is rotated in the reverse direction, after the arc portion is detached from the peripheral body of the rotating body, the conveying roller stops, but the shutter protrudes on the sheet placing portion and is maintained in that state. Accordingly, when the next sheet is set on the sheet loading portion, the leading end can be aligned by the protruding shutter.
[0013]
As described above, when the conveying roller continues normal rotation or reverse rotation / stop, the arc portion tends to be detached from the periphery of the rotating body. Thus, a tension spring is stretched between the first link and the second link, and the tension spring always biases the arc surface of the arc portion to elastically contact the periphery of the rotating body from the circumferential direction. With this configuration, the arc surface is biased so as to elastically contact the peripheral body of the rotating body from the circumferential direction even after the transport roller is reversely rotated / stopped. The frictional contact relationship is established again, and the rotational power of the transport roller is transmitted to the second link via the circular arc surface, so that the shutter is retracted from the paper placement portion as described above.
[0014]
In addition, while the conveying roller continues normal rotation, the rotational force of the rotator acts as a force that tends to deviate from the rotator on the arc portion, but the arc portion acts on the periphery of the rotator. Then, when the conveying roller is once stopped and reversely rotated, the frictional contact relationship between the two is reestablished, and the reverse rotation power of the conveying roller is second via the circular arc surface. It is transmitted to the link, and the shutter is projected onto the paper placement portion as described above.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a main part of an ADF 1 in a facsimile machine, a copying machine, or a so-called multi-function machine having both facsimile and copying functions (including a printer function). The ADF 1 shown in the figure is configured as a document feeder for reading an image while conveying a sheet document D one by one and outputting it as a digital signal.
[0016]
A document tray 2b is detachably attached to the document supply port 2a of the ADF 1 so that the document tray 2b is inclined downward toward the document supply port 2a, and a document placement unit is formed by the document supply port 2a and the document tray 2b. A (paper placing portion) 2 is configured. A pickup roller 3 for feeding out the original (paper) D deposited on the original placing portion 2 from the upper layer portion is disposed on the original supply port portion 2a. A document separation device 4 for separating and feeding the sheets one by one is provided. The document separation device 4 includes a separation roller 4a and a separation pad 4b urged so as to elastically contact the peripheral body of the separation roller 4a. The document fed out by the pickup roller 3 is introduced between the separation roller 4a and the separation pad 4b, and is separated one by one due to the difference in friction coefficient with respect to the two papers as the separation roller 4a rotates, and is fed downstream. Sent. 4c is a compression spring for elastically bringing the separation pad 4b into contact with the periphery of the separation roller 4a.
[0017]
The originals separated one by one by the original separating device 4 reach the conveying roller 6 through the curved conveying path 5, are nipped and conveyed by the pressure roller 6 a, pass over the platen 7, and are discharged by the discharging roller 8. It is discharged onto the tray 9. When the document passes over the platen 7, the image information on the document is sequentially read by the reading and scanning device 10 waiting under the platen 7 and is output as a digital signal as described above. The reading scanning device 10 includes a light source 10a formed of a fluorescent lamp or a cold cathode tube, a plurality of mirrors 10b, a condensing lens 10c, and a CCD (charge coupled device) 10d. 10e. Irradiation light from the light source 10a is reflected by the original passing through the reading point P on the platen 7, and then repeatedly reflected by the four mirrors 10b, is condensed by the condenser lens 10c, and enters the CCD 10d ( (Refer to the light path of the one-dot chain line). In the CCD 10d, image information drawn on the document is converted into an electric signal and output as a digital signal.
[0018]
The reading scanning device 10 in the figure is configured to be used also as a flat bed scanner (FBS). That is, although a part of the illustration is omitted, the FBS portion 11 is coupled to the right side of the broken portion in FIG. Although the carriage 10e is stationary at the reading position of the ADF document in the illustrated example, when reading the FBS document, the carriage 10e moves into the FBS unit 11 and reciprocates in the FBS unit 11 along the lower surface of the platen glass 12. During this reciprocation, the image information of the document placed on the platen glass 12 is read by the reading scanning device 10 as described above. The ADF 1, the document tray 2b, and the discharge tray 9 are integrated to form a platen cover, and can be opened and closed up and down with the back side of the paper surface as a hinge portion (not shown). Therefore, when the FBS unit 11 reads a document, the platen cover is opened and the document is placed on the exposed platen glass 12.
[0019]
The separation roller 4a, the transport roller 6 and the discharge roller 8 are configured such that one motor (not shown) is used as a drive source and drive transmission is appropriately performed via a transmission means (same as above) such as a gear or a belt. . The pickup roller 3 is configured to be driven and transmitted from the drive system of the separation roller 4a, which will be described in detail below. FIG. 2 is a perspective view of a drive mechanism in which the pickup roller 3 and the separation roller 4a are unitized, as viewed from below, and FIG. 3 is an exploded perspective view thereof.
[0020]
Reference numeral 4d denotes a drive shaft for the separation roller 4a, which rotates with the driving force of the motor. The drive shaft 4d is fitted with a pulley 4e that rotates integrally with the drive shaft 4d via differential means described later. Further, a separation roller 4a is fitted on the drive shaft 4d so as to be freely rotatable, and a coil spring 4f that conjugates both is fitted on the pulley 4e and the small diameter cylindrical portions 4e1 and 4a1 of the separation roller 4a. . The coil spring 4f functions as a spring clutch. When the drive shaft 4d rotates forward (in the direction of arrow A in FIG. 2), the rotational force is incorporated so as to wind the coil spring 4f. Therefore, when the drive shaft 4d rotates forward and the pulley 4e rotates integrally, the coil spring 4f is tightened, and the small-diameter cylindrical portions 4e1 and 4a1 are engaged with each other via the coil spring 4f. As a result, the pulley 4e rotates. The separation roller 4a is transmitted to the separation roller 4a, and the separation roller 4a rotates in the normal direction (the direction in which the document is fed), that is, the A direction.
[0021]
The rotation of the pulley 4e is also transmitted to the pickup roller 3. That is, the drive shaft 4d is attached with a frame 3a that can swing up and down with the drive shaft 4d as a fulcrum, and a pickup roller 3b supported on the front side of the frame 3a so as to be pivotable. 3 is fitted so as to be freely rotatable. Further, a pulley 3c is fitted on the support shaft 3b so as to be freely rotatable. A belt 3d is stretched between the pulley 3c and a pulley 4e on the separation roller 4a side, and a pulley 4e on the separation roller 4a side is stretched. The rotation is transmitted to the pulley 3c on the pickup roller 3 side.
[0022]
The rotation of the pulley 3c is transmitted to the pickup roller 3 through a one-way clutch and a differential clutch. That is, a one-way clutch 3f1 is fitted to the support shaft 3b, and a coil spring 3f is press-fitted to the outer periphery of the one-way clutch 3f1 and the pulley 3c in a conjugate manner. The coil spring 3f is incorporated in such a manner that the forward rotation direction of the pulley 3c, that is, the A direction (document feeding direction) is the winding loosening direction. Normally, when the drive is transmitted to the one-way clutch 3f1 due to the pulley 3c rotating in the A direction, the coil spring 3f is not loosened, and the drive is transmitted by the tightening force. When an abnormal load (for example, a force pulling the document in the reverse direction) is applied to the pickup roller 3, the coil spring 3f is loosened to reduce the impact on the drive transmission system of the pulley 3c and reduce its wear. Can be prevented.
[0023]
The one-way clutch 3f1 functions to be locked to the support shaft 3b when the A-direction rotational force shown in FIG. 2 is applied via the coil spring 3f, and to unlock when the anti-A-direction force is applied. It is. By this lock, the rotational force in the direction A of the pulley 3c is transmitted to the support shaft 3b. As such a one-way clutch 3f1, a known one is appropriately selected and adopted as long as it has the above-described function.
[0024]
A differential clutch member 3e is fixed to the support shaft 3b adjacent to the one-way clutch 3f1, and the differential clutch member 3e is provided with a clutch pawl 3e1 extending in the thrust direction. When the clutch pawls 3e2 are projected and the clutch pawls 3e1 and 3e2 are engaged with each other, mutual rotation is transmitted. The function of the differential clutch means by the two clutch claws 3e1, 3e2 will be described later.
[0025]
The frame 3a swings up and down in conjunction with forward / reverse rotation of the drive shaft 4d via the torque limit means. That is, one coupling member 3h integrated with the drive shaft 4d and the other cup elastically contacted with the outer surface of the frame 3a via a pin 3g inserted through the drive shaft 4d so as to be orthogonal to the axis. A compression spring 3j (torque limiter) is elastically mounted between the ring member 3i and the ring member 3i. Therefore, when the drive shaft 4d rotates forward in the A direction, the friction due to the restoring elasticity of the compression spring 3j acts between the coupling members 3h and 3i, so that it swings in the B direction with respect to the frame 3a. Force acts. As a result of the frame 3a swinging in the B direction, the pickup roller 3 comes into contact with the uppermost layer portion of the document D deposited on the document tray 2b as shown in FIG.
[0026]
If the drive shaft 4d continues to rotate forward even after the pickup roller 3 comes into contact with the uppermost layer portion of the document D, the swing of the pickup roller 3 is prevented by the deposited layer of the document D, but the rotation of the drive shaft 4d is prevented. Continued against the friction force. Accordingly, the rotation of the drive shaft 4d is transmitted to the pickup roller 3 and the separation roller 4a, and the document D on the document tray 2b is fed out from the uppermost layer, separated one by one, and fed to the transport path 5. The Although the accumulated layer thickness of the document D on the document tray 2b is reduced by this feeding and feeding, the force in the B direction is always applied to the frame 3a while the drive shaft 4d rotates in the A direction. Therefore, the pickup roller 3 is always pressed and urged against the uppermost layer portion of the document D, so that the feeding of the document D is not delayed. Then, when the feeding and feeding of the original D are completed, the drive shaft 4d is temporarily stopped, and then reversely rotated in the anti-A direction, the anti-B direction force acts on the frame 3a by the friction action of the compression spring 3j. The leading side is lifted, and the pickup roller 3 is held at the standby position above the document tray 2b by the subsequent stop of the drive shaft 4d. In the illustrated example, a felt ring 3k is interposed between the frame 3a and the coupling member 3i. The felt ring 3k maintains the integration of the drive shaft 4a and the frame 3a due to the frictional action of the compression spring 3j, and after the pickup roller 3 comes into contact with the deposited layer of the original and its swing is prevented. It functions to relieve the contact frictional resistance between the coupling member 3i and the frame 3a accompanying the rotation of the drive shaft 4a.
[0027]
The document D fed out by the pickup roller 3 and separated one by one by the separation roller 4a reaches the conveyance roller 6, is registered by the conveyance roller 6, and is conveyed toward the reading point P. The conveyance peripheral speed by the conveyance roller 6 is set slightly higher than the peripheral speeds of the pickup roller 3 and the separation roller 4a, but this is to ensure the interval between pages of a continuously supplied document. Accordingly, when the leading end reaches the conveyance roller 6 due to the length of the conveyance path 5, the latter half of the document D is restrained by the separation roller 4a and the pickup roller 3, and therefore the document D is caused by the difference in peripheral speed. A conveyance load (tensile force) is applied to the. The pulling force of the document D acts on the separation roller 4a and the pickup roller 3 in the direction of unlocking the coil spring 4f and the one-way clutch 3f1 as spring clutches (separation from the drive shaft 4d and the support shaft 3b). Therefore, the separation roller 4a and the pickup roller 3 are disconnected from the respective drive transmission systems, and are idled to reduce the transport load.
[0028]
As described above, while the drive shaft 4d is rotating forward, the pickup roller 3 is always pressed against the uppermost layer portion of the document D, and the drive transmission system from the pulley 4e to the pulley 3c is always operating. Accordingly, when the trailing edge of the preceding document is detached from the pickup roller 3 and the tensile force does not act on the pickup roller 3, the drive transmission from the pulley 3c to the pickup roller 3 is resumed, and the next document is fed out. In this case, when the next original is fed immediately after the action of the tensile force is eliminated, the trailing edge of the preceding original and the leading edge of the next original are simultaneously introduced into the separation roller 4a. The tip is prevented from entering by the separation action of the separation roller 4a and the separation pad 4b. Therefore, the front side portion of the next original is curved between the separation roller 4a and the pickup roller 3, and an original jam occurs when the next original is fed as it is.
[0029]
In order to prevent the occurrence of the document jam as described above, in the illustrated mechanism, a differential clutch means is interposed between the one-way clutch 3f1 and the pickup roller 3. The differential clutch means includes a claw 3e1 provided on the differential clutch member 3e and a claw 3e2 provided on the end of the pickup roller 3. That is, while the pickup roller 3 is idly rotated in the direction A while being pulled by the document D, the peripheral speed due to the tensile force is larger than the peripheral speed due to the drive transmission system. 3e2 is in contact with the claw 3e1 on the differential clutch member 3e side from the rear side in the same rotation direction A. However, when the rear end of the document D is detached from the pickup roller 3, the tension action is released, The idle rotation of the pickup roller 3 stops.
[0030]
Then, since the differential clutch member 3e continues to rotate in the A direction, the claw 3e1 on the differential clutch member 3e side rotates substantially once, and the same rotation direction with respect to the claw 3e2 on the pickup roller 3 side. A contact from the rear side of A. By this contact, a drive transmission relationship from the differential clutch member 3e to the pickup roller 3 is established, and the pickup roller 3 starts to rotate in the A direction. Accordingly, since the pickup roller 3 is stopped until the drive transmission relationship is established after the trailing edge of the document D is detached from the pickup roller 3, the trailing edge of the preceding document is detached from the pickup roller 3. Until the separation roller 4a exits, the pickup roller 3 stops and the next document is not fed out, so that the trailing edge of the preceding document and the leading edge of the next document are not fed simultaneously, The original jam as described above does not occur.
[0031]
As shown in FIG. 1, when the pickup roller 3 is in a standby state, a sheet leading edge aligning shutter 13 protrudes on the document placing portion 2. Accordingly, when the document D is set on the document tray 2b in this state, the front ends are aligned by the shutter 13. The shutter 13 is retracted from the document placement unit 2 when the document is fed, and after the feeding of the document is finished, the shutter 13 projects again on the document placement unit 2 to be in a standby state. Such a projection of the shutter 13 onto the document placement unit 2 or a retraction operation from the document placement unit 2 is performed in conjunction with the rotation of the transport roller 6. Hereinafter, this operation will be described in detail with reference to FIGS.
[0032]
4 to 6 are schematic views showing an operation mechanism of the shutter 13. FIG. 4 shows a state in which the pickup roller 3 is in the standby position and the shutter 13 protrudes onto the document placing portion 2, and FIG. FIG. 6 shows a state where the roller 3 is lowered and the shutter 13 is stored in the retracted position, and FIG. 6 shows a state where the shutter 13 is stored in the retracted position and the document can be fed. In the figure, the shutter 13 is integrally formed in the middle of a first link 14 that swings up and down with a base end as a fulcrum 14a. One end of the second link 15 is coupled to the swing end of the first link 14 via a pin 14b. The second link 15 can be rotated in a vertical plane around the fulcrum 15a in the middle of the second link 15, and a long hole 15b that allows the pin 14b to slide relative to the connecting portion with the pin 14b. Is established along the longitudinal direction. The other end side of the second link 15 is formed in a sector shape, and the center of curvature of the sector-shaped arc portion 16 is formed so as to coincide with the fulcrum portion 15a. The arc portion 16 is formed of a material having a large friction coefficient such as POM (polyoxymethylene, commonly known as acetal).
[0033]
A friction pulley (rotating body) 17 is fixed to the drive shaft 6 b of the conveying roller 6, and the arc surface 16 a of the arc portion 16 is in frictional contact with the peripheral body of the friction pulley 17. As the material of the friction pulley 17, a material that maintains good frictional contact with the arc surface 16 a of the arc portion 16 such as urethane or elastomer is adopted. Further, as the material of the transport roller 6, silicon rubber or EPDM (ethylene propylene diene terpolymer) is preferably employed. In FIGS. 1 and 4 to 6, the conveying roller 6 is shown hidden behind the friction pulley 17. A tension spring 18 is stretched between the first link 14 and the second link 15, and the arc spring 16 is always elastically biased in the X direction in FIG. That is, the arc portion 16 is maintained in a state in which it contacts the friction pulley 17 from the X direction.
[0034]
A pulley 4e is fitted on the drive shaft 4d of the separation roller 4a so as to rotate integrally with the drive shaft 4d. As described above, the rotation of the pulley 4e is performed via the belt 3d, the pulley 3c, and the like. Is transmitted to the rotation. The pulley 4e and the drive shaft 4d are integrated by the engagement of the pulley 4e with a pin 4g penetrating the drive shaft 4d so as to be orthogonal to the axis. The end face of the pulley 4e is formed with a wide-angle engagement space 4h that provides play for the engagement with the pin 4g. The engagement space 4h and the pin 4g constitute the differential means described above. Is done.
[0035]
Thus, from the state of FIG. 4, when the drive shaft 4d of the separation roller 4a starts to rotate in the A direction (forward rotation), the conveying roller 6 and the friction pulley 17 also start to rotate in the Y direction at the same time. Since the arc portion 16 is always elastically biased in the X direction, the frictional contact relationship is immediately established with the rotation of the friction pulley 17, and the second link 15 is centered on the fulcrum portion 15a by this frictional contact action. Rotate in the X direction. The rotation of the second link 15 causes the first link 14 to swing in the Z direction about the fulcrum 14a while sliding in the long hole 15b of the pin 14b, and accordingly, the document placement portion of the shutter 13 2. Evacuation from above is started. FIG. 5 shows this evacuation process.
[0036]
Simultaneously with the start of rotation of the drive shaft 4d in the A direction, the pickup roller 3 starts to descend due to the swing of the frame 3a in the B direction. This lowering stops when the pickup roller 3 comes into contact with the uppermost layer portion of the document (not shown in FIGS. 4 to 6) on the document placement unit 2. If the pickup roller 3 is rotated at the time of contact, the document is immediately fed out. At this time, as shown in FIG. This may cause the original to hit the shutter 13 and cause an original jam. Therefore, in the present embodiment, even if the pickup roller 3 comes into contact with the uppermost layer portion of the document on the document placement unit 2, the rotation is performed by the differential means 4g and 4h so that the pickup roller 3 does not start rotating immediately. Is delayed.
[0037]
That is, FIG. 4 shows a state in which the drive shaft 4d is reversely rotated in the anti-A direction and stopped in the previous stage, and therefore the pin 4g and the engagement space 4h are engaged in the anti-A direction side. There is play in the direction. Therefore, even if the drive shaft 4d starts to rotate in the direction A, the pin 4g and the engagement space 4h are not immediately engaged due to this play, and therefore the rotation is not transmitted to the pulley 4e. During this time, the pickup roller 3 does not rotate, and the document is not fed out until the shutter 13 is completely retracted.
[0038]
In FIG. 6, as the result that the conveyance roller 6 continues to rotate in the Y direction, the second link 15 rotates, and the first link 14 swings, the shutter 13 is completely retracted from above the document placing portion 2. Indicates the state. In this state, the pin 4g and the engagement space 4h are engaged in the A direction, and the rotation of the drive shaft 4d in the A direction is transmitted to the pickup roller via the pulley 4e, the belt 3d, and the pulley 3c. The feeding of the original is not affected by the shutter 13 and is performed without delay. After that, the rotation of the drive shaft 4d in the A direction is continued, so that the document on the document placing portion 2 is sequentially fed, fed, conveyed to the reading point P by the conveyance roller 6, and discharged. It is discharged to the tray 9.
[0039]
During this time, the frictional contact relationship between the friction pulley 17 and the arc surface 16a of the arc portion 16 is released, and the shutter 13 is maintained in the retracted state, so that it does not interfere with document feeding. As a result of the rotation and swing of the first link 14 and the second link 15, the refraction relationship between them is reversed as shown in FIG. 4, and as a result, the elasticity of the tension spring 18 with respect to the second link 15. The urging force is switched in the X1 direction as shown in FIG. Since the friction pulley 17 continues to rotate in the Y direction thereafter, the friction pulley 17 and the arc surface 16a of the arc portion 16 are in contact with each other due to the opposing relationship between the X1 direction and the Y direction, but are not in frictional contact. The retracted state of the shutter 13 is maintained.
[0040]
When all the originals on the original placing unit 2 are fed and the reading is completed, the motor (not shown) temporarily stops and then reversely rotates. Due to this reverse rotation, the friction pulley 17 rotates in the anti-Y direction. Along with this, the friction pulley 17 and the arc surface 16a come into frictional contact, and the second link 15 rotates in the X1 direction. In response to the rotation of the second link 15 in the X1 direction, the first link 14 swings in the direction opposite to the Z direction, and the shutter 13 is placed on the document placement unit 2 as shown in FIG. It returns to the state of protruding. Further, the reverse rotation of the motor causes the drive shaft 4d of the separation roller 4a to rotate in the anti-A direction, and the frame 3a swings in the anti-B direction by the action of the compression spring (torque limiter) 3j. The roller 3 returns to the position shown in FIG. The standby state shown in FIG. 4 is maintained until the next document feeding operation is performed due to the subsequent stop of the motor.
[0041]
As described above, the movement of the shutter 13 on the document placement unit 2 is performed by a vertical swing mechanism (first link 14, via the transmission means (friction pulley 17, arcuate surface 16 a) interlocking with the rotation of the conveyance roller 6. Since the second link 15) is configured to swing up and down, a solenoid and expensive parts attached thereto are not required as in the prior art, and the cost of the apparatus can be reduced. Further, due to the action of the tension spring 18 stretched between the first link 14 and the second link 15, the transition to the frictional contact between the friction pulley 17 and the circular arc surface 16a in each operation process is made smoothly, and the shutter 13 The appearance operation on the document placing portion 2 is performed accurately. Although the friction pulley 17 constituting a part of the transmission means, that is, the rotating body is described as an example separate from the conveying roller 6, the arc surface 16 a is frictionally contacted with one part of the circumference of the conveying roller 6. It is also possible to use this part also as a rotating body as a transmission means.
[0042]
7 (a) and 7 (b) show another example of means for smoothly shifting to the frictional contact between the friction pulley 17 and the circular arc surface 16a in each operation process, instead of the tension spring 18 described above. FIG. 7 (a) is a perspective view of the main part, and FIG. 7 (b) is a longitudinal section thereof. A base 19a of a restriction arm 19 is fitted to the drive shaft 6b of the transport roller 6 so as to be rotatable around the drive shaft 6b. A compression spring 20 as a torque limiter is elastically mounted between the friction pulley 17 and the base portion 19a in a compressed state. A long hole 19b is formed along the longitudinal direction of the regulating arm 19, and a pin 15c projecting from the second link 15 is slidably inserted into the long hole 19b.
[0043]
In such a configuration, for example, when the drive shaft 6b rotates in the Y direction (forward rotation of the transport roller 6), the arc portion 16 rotates in the X direction due to frictional contact with the friction pulley 17. At this time, the restriction arm 19 rotates in the Y direction in conjunction with the drive shaft 6b by the action of the compression spring 20 as a torque limiter. During the rotation of the drive shaft 6b in the Y direction, the arc portion 16 is removed from the friction pulley 17 and the frictional contact state is released, but the rotation of the drive shaft 6b in the Y direction is continued thereafter, as shown in FIG. In such a state, the shutter 13 is maintained in the retracted state, and the document is fed. During the rotation of the drive shaft 6b in the Y direction, the restricting arm 19 receives the restricting action of the pin 15c and the long hole 19b, and remains stationary without rotating.
[0044]
Then, when the rotation of the drive shaft 6b in the Y direction stops and then starts to rotate in the anti-Y direction, the restriction arm 19 rotates in the anti-Y direction by the action of the compression spring 20 as a torque limiter. When the restricting arm 19 tries to rotate in the anti-Y direction, a force in the anti-X direction acts on the arc portion 16 due to the restricting action of the pin 15c and the long hole 19b, and the arc surface 16a becomes a friction against the periphery of the friction pulley 17 Induced to contact. Therefore, the transition to the protruding state of the shutter 13 is made smoothly. In place of the compression spring 20, a wave washer is elastically mounted between the friction pulley 17 and the base 19a, or the base 19a is fitted to the drive shaft 4d in place of the compression spring 20 or the wave washer. It is also possible to interpose a friction member on the surface.
[0045]
In the above-described embodiment, an example of ADF has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a recording paper feeding device in various image forming apparatuses. Further, although the shutter 13 protrudes and descends from the lower side with respect to the document placing portion 2, it can be protruded and projected from the upper side. Furthermore, it is possible to arrange a plurality of shutters 13 in the paper surface direction of FIG. 1 or arrange friction pulleys 17 and arc portions 16 on both sides in the axial direction of the conveying roller 6 to perform the same transmission action as described above. These are arbitrarily adopted as design matters.
[0046]
【The invention's effect】
In the paper feeding device of the present invention, the paper leading edge aligning shutter swings the vertical rocking mechanism via the transmission means according to the forward rotation, reverse rotation, and stop of the transport roller, and from above the paper placement unit. Therefore, it is not necessary to use expensive electrical parts such as solenoids, so that the cost of parts does not increase, and the operation sequence is not required. Necessary design and manufacturing costs are also eliminated. Moreover, such an effect can be achieved by an extremely simple mechanism as in the invention of claim 2, and the installation space can be reduced and the apparatus can be downsized. Further, if a tension spring is stretched between the first link and the second link as in the third aspect of the invention, the transition of each operation can be smoothly switched, and the above-described operation of the shutter can be performed accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing main parts of an ADF and a scanning device.
FIG. 2 is a perspective view of a drive mechanism in which a pickup roller and a separation roller are unitized, looking up from below.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the same.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation mechanism of a shutter.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the shutter is displaced by the operation mechanism.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the shutter is further displaced by the operation mechanism.
FIGS. 7A and 7B show another example of means for smoothly making a transition to a frictional contact between the friction pulley and the circular arc surface in each operation process, and FIG. FIG. 7B is a longitudinal sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ADF (paper feeder)
2 Document placement section (paper placement section)
3 Pickup roller
4a Separation roller
6 Transport roller
13 Shutter for paper edge alignment
14 First link (vertical swing mechanism)
14a fulcrum
14b pin
15 Second link (vertical swing mechanism)
15a fulcrum
16 Arc part
16a Circular arc surface (transmission means)
17 Rotating body (Transmission means)
18 Tension spring

Claims

A pickup roller for feeding out the paper placed on the paper placement unit, a separation roller for separating and feeding the fed paper one by one, a conveying roller disposed on the downstream side of the separation roller, A paper feeding device comprising a paper leading edge aligning shutter provided so as to be able to appear and retract on a paper placing portion between the pickup roller and the separating roller, wherein the shutter is connected to the conveying roller via a transmission means. When the conveyance roller rotates in the paper conveyance direction, the vertical oscillation mechanism is oscillated via the transmission means, and the shutter is moved from above the paper placement unit. A sheet feeding device configured to retract and maintain this retracted state, and to keep the shutter protruding from the upper surface of the sheet placing portion when the conveying roller is stopped.

The vertical swing mechanism includes a first link that swings up and down with a base end as a fulcrum, and one end that is pin-coupled to the swing end of the first link. The shutter is fixed in the middle of the first link, while the transmission means includes a rotating body fixed to the drive shaft of the transport roller, and a second link. The arc portion having a center of curvature at the fulcrum portion coupled to the other end, and the arc surface of the arc portion is configured to be in frictional contact with the periphery of the rotating body. The sheet feeding device according to 1.

A tension spring is stretched between the first link and the second link, and the arc surface is always urged by the tension spring so as to elastically contact the periphery of the rotating body from the circumferential direction. The sheet feeding device according to claim 2.