JP2005170651A

JP2005170651A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2005170651A
Application number: JP2003416528A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Suzuki; 則広鈴木; Masayoshi Kawai; 政佳川井
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30
Also published as: US8636279B2; US20070080492A1; WO2005056445A1; EP1695930A1; EP1695930A4

Abstract

【課題】この発明の課題は、イメージ読み取り装置などに使用される給紙装置において、用紙積載台に積載する用紙の量が少量であっても大量であっても、常に正確に用紙を装置内に給紙することが可能な、下取り出し型の給紙装置を提供することにある。
【解決手段】用紙積載台に積載された用紙を装置内に搬送するため、ピックコロによる付圧を加えることができる第１のピックローラーと、用紙積載台の中央部に第１のピックローラーを補助する第２のピックローラーを備えるように構成し、第２のピックローラーにはシャッター機構を備え、用紙積載台に積載された用紙が所定の枚数または重量以下の場合にシャッター機構を閉じることによりピックローラーと用紙が接触しないようにすることができるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、スキャナ装置などのイメージ読み取り装置に主に使用されている下取り出し型の給紙装置に関し、用紙積載台に積載された用紙の量にかかわらず、給紙不良を発生することなく、積載用紙の最も下の用紙から一枚ずつ正確に給紙することを可能とする給紙装置を実現するものである。

イメージ読み取り装置に用いられる自動給紙装置は、ＣＣＤなどの光学的イメージ読み取り機構部の装置本体への実装上の都合から、原稿の読み取り面を下向きにして装置に供給する場合が多く、また、原稿が積載された順序でスタックされるという長所があるため、下取り出し型の給紙装置が用いられている。

一般的なイメージ読み取り装置に用いられている給紙装置は、図９に示すような構成となっている。

読み取り対象の原稿用紙が複数枚ある場合、その複数枚の用紙５５を重ねて、用紙５５の端部がピックローラー５０上に乗るように用紙積載台５６にセットする。

セットされた用紙５５は、ピックローラー５０が用紙を装置内に引き込むように回転することにより、最も下にある用紙５５がピックローラー５０と接触する部分の摩擦力によりピックされ、装置本体内に搬送される。

このとき、最も下の用紙だけでなく、その上の数枚が同時に搬送されることがあるが、これを給紙ゲート５２により、通過できる用紙の厚さを規制することで、装置内に給紙される用紙の枚数を絞り込み、さらに、分離ローラー５３により用紙が１枚だけ装置内に給紙されるように構成している。

このような給紙装置においては、用紙５５が装置内に確実に搬送されるためには、積載された用紙のうち最も下に位置する用紙５５とピックローラー５０との接触部において働く摩擦力が、用紙５５と用紙積載台５６との間に働く摩擦力や用紙間に働く摩擦力よりも十分に大きなものである必要がある。

用紙５５とピックローラー５０との接触部において働く摩擦力の大きさは、用紙５５とピックローラー５０間の摩擦係数および用紙５５がピックローラー５０に押し当てられる力の大きさに比例することとなる。

よって、用紙５５とピックローラー５０との接触部において働く摩擦力を十分に大きなものとするには、ピックローラー５０の摩擦係数を上げることと、用紙５５がピックローラー５０に押し当てられる力を大きくすることが有効である。

用紙５５がピックローラー５０に押し当てられる力を用紙自体の自重に依ることとすると、積載枚数が少量の場合、十分な摩擦力が得られなくなるので、ピックローラー５０側に用紙を押し当てる方向に付圧を加えるピックコロ５１を備えるようにしている。

これにより、用紙５５とピックローラー５０との接触部において働く摩擦力を大きくするために、ピックコロ５１により加える付圧を大きくすることで、十分に大きな摩擦力を得られるようにしている。

しかし、このピックコロ５１により加える付圧をあまり大きな値とすると、用紙間に働く摩擦力も大きくなってしまい、複数枚の用紙を一度に装置内に搬送してしまうダブルフィード（重送）などの給紙不良の原因となる場合がある。

そのため、図９に示すような給紙装置においては、ピックコロ５１により加える付圧をダブルフィードなどの発生しない一定の値以下に抑えるようにしている。

用紙積載台５６に少量の用紙５５を積載して使用する場合には、これで問題がないのであるが、大量の用紙５５を積載した場合、最下部の用紙５５にかかる積載された用紙自体の自重により押しつけられる力が大きくなり、用紙５５と用紙積載台５６間に働く摩擦力や、用紙間に働く摩擦力が過大となり、用紙５５とピックローラー５０との接触部において働く摩擦力では最下部の用紙５５を装置内に搬送することができないという問題があった。

そこで、このような大量の用紙が用紙積載台に積載された場合に、給紙不良が発生するという問題を解決するため、図１０に示すように、用紙積載台５６の中央部に、もう一つ別のピックローラーである第２ピックローラー５７を備えた給紙装置が考案されている（例えば、特許文献１を参照）。

このように第２ピックローラー５７を備えることで、用紙の積載量が大量となると、最下部の用紙５５にかかる積載された用紙自体の自重により最下部の用紙５５が第２ピックローラー５７に押し当てられる力も大きくなり、用紙５５と第２ピックローラー５７との接触部に働く摩擦力も大きくなり、第２ピックローラー５７が回転駆動することにより用紙５５が装置内に搬送されるように力が働き、これが用紙５５とピックローラー５０による搬送力を補助することで、用紙５５を装置内に搬送することができるようにしている。

しかし、このような第２のピックローラーを備えた給紙装置では、大量の用紙を積載した場合には有効に働くのであるが、積載量が少量の場合、第１のピックローラーと第２のピックローラーとの摩擦係数の違いなどから、第１のピックローラーと第２のピックローラーでの搬送量に差異ができ、図１１（ａ）に示すように、用紙が撓んでしまい、給紙不良が発生する場合があった。

特開２００２−３０８４４８号公報

前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。

スキャナ装置などのイメージ読み取り装置における給紙装置としては、ＣＣＤなどの光学的イメージ読み取り機構部の装置実装の都合から、読み取り面を下向きにして装置内に給紙する場合が多く、また、原稿が積載された順序でスタックされるという長所があるため、下取り出し型の給紙装置が用いられている。

下取り出し型の給紙装置においては、従来は用紙の端部をピックコロによりピックローラーに押し当て、用紙とピックローラーとの接触部において働く摩擦力により、積載された用紙のうち最下部から１枚ずつ装置内に搬送するものが用いられていた。

このような給紙装置においては、ピックコロによりピックローラーに用紙を押し当てる付圧を調整することにより、十分なピックローラーによる搬送力を得るようにしていたが、あまり付圧を上げすぎると、ダブルフィード（重送）などの給紙不良が発生するため、ピックコロによる付圧は一定の値以下に制限されている。

このため、給紙装置の用紙積載台に大量の用紙を積載した場合、用紙と積載台との間の摩擦力や用紙間の摩擦力が過大となり、ピックローラーによる装置内への用紙搬送ができないという問題があった。

このような問題を解決するため、用紙積載台の中央部に第２のピックローラーを備え、第１のピックローラーの搬送力を第２のピックローラーによる搬送力により補助することで、大量の用紙が用紙積載台に積載された場合でも、給紙不良を起こすことなく正確に用紙を装置内に給紙することができる給紙装置が考案されている。

しかし、このような第２のピックローラーを備えた給紙装置では、用紙積載台に積載される用紙が少量の場合、第１のピックローラーと第２のピックローラーの摩擦係数の違いなどにより、第１のピックローラーと第２のピックローラーでの用紙搬送量に差異ができ、用紙搬送時に用紙が撓んで給紙不良を起こす場合があった。

この発明の課題は、イメージ読み取り装置などに使用される給紙装置において、用紙積載台に積載する用紙の量が少量であっても大量であっても、常に正確に用紙を装置内に給紙することが可能な、下取り出し型の給紙装置を提供することにある。

前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。

用紙積載台に積載された用紙を装置内に搬送するため、ピックコロによる付圧を加えることができる第１のピックローラーと、用紙積載台の中央部に第１のピックローラーを補助する第２のピックローラーを備えるように構成し、第２のピックローラーにはシャッター機構を備え、用紙積載台に積載された用紙が所定の枚数または重量以下の場合にシャッター機構を閉じることによりピックローラーと用紙が接触しないようにすることができるようにする。

また、このシャッター機構を開閉するタイミングとして、第１のピックローラーのみでの用紙ピックが失敗し給紙不良が発生したことを、用紙搬送センサーにより検知して、第１のピックローラーのみによる給紙が失敗した時点で第２のピックローラーのシャッター機構を開くように構成してもよい。

この発明により、以下に示すような効果が期待できる。

イメージ読み取り装置に使用される下取り出し型の給紙装置において、用紙積載台に積載された用紙を、装置内に確実に搬送するために、ピックコロにより付圧を加えることができるピックローラーを備えた給紙装置が考案されているが、このような給紙装置では、用紙積載台に大量の用紙が積載された場合、用紙と積載台との間の摩擦力や用紙間の摩擦力が過大となり、ピックローラーによる用紙搬送ができないという問題があった。

このような問題を解決するため、用紙積載台の中央部に第２のピックローラーを備えた給紙装置が考案されているが、このような第２のピックローラーを備えた給紙装置では、用紙積載台に積載される用紙が少量の場合に、第１のピックローラーと第２のピックローラーとの摩擦係数の相違などから用紙搬送量に差異ができ、用紙が搬送時に撓んでしまい給紙不良が発生する場合があった。

本発明を利用することにより、下取り出し型の給紙装置の用紙積載台に積載される用紙が少量である場合には、第１のピックローラーのみによって用紙の給紙を行い、用紙が大量で第１のピックローラーで給紙できない場合にのみ第２のピックローラーを働かせることで、常に給紙不良を発生することがない下取り出し型の給紙装置を提供することができるようになる。

また、用紙積載台中央部に第２のピックローラーを設けているが、装置が使用されていないときには、シャッター機構を閉じておくことでゴミの付着を防ぐことができ、さらに、用紙を用紙積載台にセットする際に、むき出しのピックローラーに手が引き込まれるなどの危険を防止することもできるようになる。

用紙積載台の端部に、用紙積載台に積載された用紙を下からピックして装置内に搬送する、ピックコロにより付圧を調整可能な第１のピックローラーを備えるように構成する。

これにより、用紙積載台に積載された用紙を下から順番に装置内に搬送することができるようにしており、このとき、ピックコロにより加える付圧を最適に調節することで、過小な付圧によりピックミスが多発したり、過大な付圧によりダブルフィードが発生したりすることを防ぐことができるようにしている。

用紙積載台の中央部に、第１のピックローラーを補助して積載された用紙を装置内に搬送する第２のピックローラーを備えるように構成する。

これにより、用紙積載台に大量の用紙が積載された場合に、第１のピックローラーのみでは用紙をピックできず、給紙不良が発生してしまうような状況でも、第２のピックローラーによる用紙の搬送力を利用することで、常に用紙積載台に積載された用紙の下部から順番に給紙を行うことができるようにしている。

第２のピックローラーにはシャッター機構を備えており、第２のピックローラーによる用紙搬送力が不要な場合に第２のピックローラーが収納されるように構成する。

これにより、用紙積載台に少量の用紙しか積載されていないような場合に、第１のピックローラーと第２のピックローラーの摩擦係数の相違などから用紙搬送量に差異が生じ、用紙が変形して給紙不良となることを防ぐことができるようにしている。

第２のピックローラーに備えたシャッター機構を開閉するタイミングとしては、用紙積載台に積載された用紙の重量または枚数が所定の重量または枚数以上のときシャッター機構を開き、所定の重量または枚数以下のときシャッター機構を閉じるようにしてもよい。

これにより、大量の用紙が用紙積載台に積載されたときにのみ第２のピックローラーによる搬送力を利用することができるようになり、少量積載時の第２のピックローラー利用による給紙不良を防ぐことができる。

第２のピックローラーに備えたシャッター機構を開閉するタイミングとして、第１のピックローラーによるピックミスが発生したことを用紙搬送センサーなどにより検出した場合にシャッター機構を開き、用紙の搬送が正常に行われたことを用紙搬送センサーなどにより検出したときにシャッター機構を閉じるように構成してもよい。

これにより、第１のピックローラーによる搬送力のみでは給紙不良が発生する状況を的確に捉えて第２のピックローラーを利用することができるようになり、用紙積載台への用紙の積載状況にかかわらず、常に安定した給紙動作を行うことができるようにしている。

この発明による代表的な実施例を説明する。なお、以下において、同じ箇所は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略することがある。

本装置は、イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置である。

図１に示すように、用紙積載台８の装置本体側端部に付圧を調整可能なピックコロ４を設けた第１ピックローラー１を備えている。

この付圧調整可能なピックコロ４は、図２に示すように、ピックアーム駆動用ステッピングモーター９により駆動量を調節することができるピックアーム１０に取り付けられており、ピックアーム１０を回転駆動することで、ピックコロ４による用紙１１を第１ピックローラー１に押し当てる付圧を可変制御することができるように構成している。

このピックコロ４による付圧の制御としては、デフォルトの値として所定の付圧値を設定しておき、用紙給紙開始時にはピックコロ４により用紙１１をこのデフォルトの付圧値により第１ピックローラー１に押し当てるようにし、この付圧で第１ピックローラー１による用紙のピックが失敗した場合、ピックアーム駆動用ステッピングモーター９を制御してピックアーム１０を用紙を押さえる側に所定の量だけ回転駆動することで、ピックコロ４による付圧を所定量だけ大きくするように制御する。

それでもまだ第１ピックローラー１によるピックが失敗する場合には、上記と同様に所定量だけ付圧を大きくするように制御する。このような所定量だけ付圧を増加させる処理を用紙１１のピックが成功するまで繰り返し、ピックが成功した場合には、ピックアーム駆動用ステッピングモーター９を制御してピックアーム１０を逆方向に回転駆動し、ピックコロ４による付圧をデフォルトの付圧値になるように制御する。

このようにピックコロ４による付圧値を制御することで、必要時に必要量だけ付圧値を上げることとなり、確実に第１ピックローラー１による用紙ピック動作を行えるようにするとともに、安定的にピックが行われている間は、なるべくピックコロ４による不必要に過大な付圧を加えることを防ぎ、ダブルフィードなどの給紙不良の発生を抑えることもできるようにしている。

なお、第１ピックローラー１による用紙のピックの成否の判断は、図２に示すように、用紙搬送路上に設けた用紙搬送センサー１２により、用紙が搬送されてきたかどうかを検知することで行えるようにしている。

このようにピックコロ４により付圧を加えることで第１ピックローラー１での用紙ピック動作を確実に行うようにしているのであるが、この付圧をあまりに過大なものとすると、用紙間の摩擦力を高めてしまい、ダブルフィードなどの給紙不良の原因となるため、ある一定の値以上の付圧を加えることはできない。

そのため、用紙積載台に大量の用紙が積載された場合には、積載された最下部の用紙と用紙積載台との間の摩擦力や用紙間の摩擦力が過大となり、ピックコロ４により付圧を加えた第１ピックローラー１だけではピックできない状態となる。

本装置では、このような場合のために、図１に示すように、用紙積載台の中央部にシャッター３を設けた第２ピックローラー２を備えるように構成している。

このシャッター３は、用紙が少量で第１ピックローラー１のみで用紙の給紙が行える間は、図３に示すように、シャッター３の下部のアーム部に取り付けられた引っ張りバネ１３の張力により閉じた状態となっている。

これにより、用紙積載台８に用紙が少量しか積載されていない場合には、用紙と第２ピックローラー２とは接触することがないので、第１ピックローラー１と第２ピックローラー２の搬送量の違いにより用紙が変形し給紙不良が発生することを防ぐことができるようにしている。

用紙積載台８に用紙が大量に積載された場合、シャッター３は図４に示すように開いた状態となり、用紙１１と第２ピックローラー２とが接触し、第２ピックローラー２による用紙の搬送力が利用できるようにしており、第１ピックローラー１のみではピックできないような用紙の大量積載の状態でも第２ピックローラー２の搬送力を補助として用いて第１ピックローラー１でのピックが正常に行われるようにしている。

このようなシャッター３の開閉を行う方法として、用紙積載台に積載された用紙の重さが所定の重さ以上になった場合にシャッター３を開き、積載された用紙の重さが所定の重さ以下になった場合にシャッター３を閉じるようにする方法と、第１ピックローラー１のみによるピックに失敗したことをセンサーにより検知できる構成とし、第１ピックローラー１でのピックミスの発生時にシャッター３を開き、ピックが正常に行われた時点でシャッター３を閉じるようにする方法をとることができる。

積載された用紙の重さにより開閉する場合の構成として、図５に示すように、シャッター３にシャッター側フック１５を備えるとともに、第２ピックローラー２の駆動軸に連結されたローラー側フック１６を備えた構成とすることができる。

この場合、図５（ａ）に示すように、シャッター３に用紙による荷重がかかっていない状態では、シャッター３自体が引っ張りバネ１３により上方に引き上げられており、ローラー側フック１６の回転軌道よりも上にシャッター側フック１５が位置しているため、シャッター側フック１５とローラー側フック１６は噛み合うことがなく、シャッター３は閉じた状態を維持することとなる。

用紙積載台に大量の用紙が積載され、シャッター３に用紙の自重がかかり、この力が引っ張りバネ１３による上方への張力を上回ると、図５（ｂ）に示すように、シャッター３は下方に押し下げられ、シャッター側フック１５とローラー側フック１６の回転軌道が一致し、シャッター側フック１５とローラー側フック１６が噛み合うことで、シャッター３には、第２ピックローラー２の駆動軸の回転駆動力が伝達され、図５（ｂ）の点線でしめしたようにシャッター３が回転しシャッターが開くこととなる。

また、用紙積載台に積載された用紙が給紙されていき、用紙が少なくなると、シャッター３を押し下げる力も弱くなり、引っ張りバネ１３によりシャッター３が上方に引き上げられ、シャッター側フック１５とローラー側フック１６がはずれ、シャッター３が閉じることとなる。

なお、ローラー側フック１６は、図６に示すように、第２ピックローラー駆動軸１７にトルクリミッタ１８を介して連結されており、図５（ｂ）に示すように、シャッター３のアーム部がシャッターの可動範囲内に設置されたストッパー１４に当たって停止すると、一定のトルク以上で空転するように構成されている。

第２ピックローラー駆動軸１７の駆動力は、ベルト１９により第１ピックローラー１の駆動系と接続しており、第１ピックローラー１と第２ピックローラー２が同期して回転するように構成している。

用紙の積載重量による第２のシャッター開閉機構として、図７に示すように、シャッター３に荷重がかかることでシャッター３が押し下げられ、第２ピックローラー２と接触し、ローラーとシャッター間に発生する摩擦力を利用して、ローラーの回転力によりシャッター３が回転して開くような構成にしてもよい。

第１ピックローラーによるピックミスを検出してシャッターの開閉を行う構成としては、図８に示すように、用紙搬送路上に、用紙搬送センサー１２を設置し、第１ピックローラー１のみによるピック動作により用紙が正常に搬送されてこないことを、センサーが検知すると、シャッター３の開閉駆動用に備えられたシャッター開閉用ステッピングモーター２０を制御し、シャッター３を開いて第２ピックローラー２による用紙搬送力を利用できるようにし、その後ピックが正常に行われ、用紙の搬送が正常に行われていることを用紙搬送センサー１２で検知すると、シャッター開閉用ステッピングモーター２０を制御してシャッター３を閉じるように構成している。

なお、第２ピックローラーに備えられたシャッターの開閉タイミングとしては、上記のような用紙積載重量による方法や第１ピックローラーのみによるピックミスの検知による方法に限定されるものではなく、また、その実現の機構も、上記で説明した機構に限定されず、その他の構成で実現することもできる。

本発明の全体構成図である。ピックアームの説明図である。シャッターが閉じているときの説明図である。シャッターが開いているときの説明図である。積載重量によるシャッターの開閉動作の説明図である。ローラー側フックの説明図である。用紙の重量によりシャッターを開閉する第２の機構の説明図である。ピックミス検知によるシャッター開閉動作の説明図である。従来の給紙装置の構成図である。第２のピックローラーを備えた場合の構成図である。第２のピックローラーによる給紙不良の説明図である。

符号の説明

１：第１ピックローラー
２：第２ピックローラー
３：シャッター
４：ピックコロ
５：給紙ゲート
６：分離ローラー
７：ブレーキローラー
８：用紙積載台
９：ピックアーム駆動用ステッピングモーター
１０：ピックアーム
１１：用紙
１２：用紙搬送センサー
１３：引っ張りバネ
１４：ストッパー
１５：シャッター側フック
１６：ローラー側フック
１７：第２ピックローラー駆動軸
１８：トルクリミッタ
１９：ベルト
２０：シャッター開閉用ステッピングモーター

Claims

イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置において、
用紙積載台の装置本体側端部に、用紙積載台に積載された用紙をローラーに押し当てる付圧手段を備えた第１ピックローラーと、
用紙積載台の中央部に、開閉自在なシャッター機構を備えた第２ピックローラーと、
を備えることを特徴とする給紙装置。
イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置において、
前記第１ピックローラーに備えられた付圧手段による、用紙積載台に積載された用紙の第１ピックローラー側に押し当てる付圧を調整可能とする、
ことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置において、
前記第２ピックローラーに備えられたシャッター機構を、用紙積載台に積載された用紙の重量が所定の重量以上の場合に開くように制御し、積載された用紙の重量が所定の重量以下の場合は閉じるように制御する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置において、
前記第２ピックローラーに備えられたシャッター機構を、用紙積載台に積載された用紙の枚数が所定の枚数以上の場合に開くように制御し、積載された用紙の枚数が所定の枚数以下の場合は閉じるように制御する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
イメージ読み取り装置などに使用される、下取り出し型の給紙装置において、
前記第２ピックローラーに備えられたシャッター機構を、第１ピックローラーによるピックミスが発生した場合に開くように制御し、ピックが成功し、用紙が装置内に給紙された場合に閉じるように制御する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。