JP2006347676A - シート材給送装置及びシート材給送方法並びに画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価な構成でシート材を安定、かつ、確実に一枚ずつに分離することができるシート材給送装置及びシート材給送方法並びに画像記録装置を提供すること。
【解決手段】 シート材給送装置６は、シートパッケージ３の最上のフィルム２に当接して吸着する吸着部７と、吸着部７をシートパッケージ３から離間する方向をＸ方向（第一方向）とするとき、Ｘ方向に吸着部７を移動するピックアップ機構８と、カセット５の長手方向となるＹ方向（第二方向）に吸着部７を往復移動する吸着部スライド機構（往復移動機構）１０と、吸着部７の位置を検出する位置センサと、ピックアップ機構８によって吸着部７に吸着されたフィルム２が移動する途中で、フィルム２の表面が当接する分離爪（当接部）１２と、吸着部７に吸着されたフィルム２を吸着部スライド機構１０によって移動して、フィルム２の給送方向に対する後端部と衝突する衝突部とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート状記録媒体等のシート材を給送するシート材給送装置及びシート材給送方法、並びにこのシート材給送装置を備える画像記録装置に関する。

シート状記録媒体を用いる画像記録装置等では、積載されたシート状の記録媒体を一枚ずつ分離して給送するためのシート材給送装置が配されている。ここで、シート材同士が密着している場合には、シート材を給送する前にシート材同士を分離する必要がある。そのためのシート材を分離する機構としては、例えば、可動ローラをスタックされた最上のシート材に圧着させ、可動ローラとシート材との摩擦力でこれを繰り出して変形させ分離するもの（例えば、特許文献１参照。）や、吸盤と吸引装置とを備えて吸盤によってシート材を持ち上げ、繰り出して変形させ分離するもの（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
また、分離性能を向上させるため、吸盤を用いてシート材を持ち上げた後、吸盤を上下に動かしてシート材を振り落とすものも知られている（例えば、特許文献３、４参照。）。

しかしながら、上記従来のシート材給送装置は、シート材同士の密着力が強い場合、シート材を変形させたり上下に振るだけでは確実に分離することができない。また、上記特許文献４に記載のように、積載されたシート材の側面から空気を吹き付け、密着したシート材間に空気を入れて剥がしたとしても、このような機構を配することは装置のコストの大幅な上昇を招いてしまう。
特開平５−１７０３５号公報 特開２０００−２１９３４３号公報 特開平８−１９８４６８号公報 特開平６−４０５７７号公報

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、安価な構成でシート材を安定、かつ、確実に一枚ずつに分離することができるシート材給送装置及びシート材給送方法並びに画像記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係るシート材給送装置は、凹部が形成されて複数のシート材が積載されてなるシートパッケージが前記凹部に収納されたシート材収納部から前記シート材を一枚ずつ分離して給送するシート材給送装置であって、前記シートパッケージの最上のシート材に当接して吸着する吸着部と、前記シート材に吸着した前記吸着部を前記シートパッケージから離間する方向を第一方向とするとき、該第一方向に前記吸着部を移動するピックアップ機構と、前記第一方向とは異なる方向を第二方向とするとき、該第二方向に前記吸着部を往復移動する往復移動機構と、前記吸着部に吸着された前記シート材が前記ピックアップ機構又は前記往復移動機構によって移動する際に、前記シート材の前記吸着部側の表面と当接する当接部と、前記吸着部に吸着された前記シート材が前記往復移動機構によって移動する際に、前記シート材の端部と衝突する衝突部とを備えている。

このシート材給送装置は、シート材が吸着した吸着部をピックアップ機構又は往復移動機構によって第一方向に移動する際に複数のシート材がシート材収納部から持ち上げられた場合、シート材の表面を当接部に当接させることによって、相対的に当接部にシート材を押圧させることができる。そして、当接部と当接した位置と吸着部に吸着した位置との間でシート材を湾曲させることができる。このとき、シート材間に空気が入り易くなるので、吸着部に吸着したシート材と他のシート材とを分離することができる。また、吸着されたシート材を往復移動機構によって第二方向に往復移動してシート材の端部を衝突部に衝突させて、衝突時の衝撃によってシート材間の吸着力を弱めることができる。従って、吸着したシート材と他のシート材とをより確実に分離することができる。

また、本発明に係るシート材給送装置は、前記シート材給送装置であって、前記往復移動機構が、前記吸着部を前記第二方向に複数回往復移動可能であることを特徴とする。
このシート材給送装置は、シート材が互いに吸着しやすい特性の表面であっても、往復移動機構による往復回数を増やすことによって、衝突部との衝突回数を増やして確実にシート材を分離することができる。また、シート材の表面特性に応じて好適な往復回数に調整することができる。

また、本発明に係るシート材給送装置は、前記シート材給送装置であって、前記第二方向が、前記シート材の給送方向であることを特徴とする。
このシート材給送装置は、シート材を往復移動させた後、その方向にシート材を給送することができ、シート材を移動するための装置を簡略化でき、操作時間を短縮して低コスト化を図ることができる。

また、本発明に係るシート材給送装置は、前記シート材給送装置であって、前記当接部が、前記シート材の端部側から中央部側に突出して配されていることを特徴とする。
このシート材給送装置は、当接部によってシート材を湾曲させたり、往復移動機構によって往復移動させる際、吸着部の移動量が少なくても当接部や衝突部までシート材を移動することができる。

また、本発明に係るシート材給送装置は、前記シート材給送装置であって、前記衝突部が、前記シート材収納部の凹部に配されていることを特徴とする。
このシート材給送装置は、シート材を衝突部に衝突させた後、分離した他のシート材をそのままシート材収納部の凹部内に再び積載して収納することができ、給送作業性を向上することができる。

本発明に係る画像記録装置は、本発明に係るシート材給送装置を備えていることを特徴とする。
この画像記録装置は、本発明に係るシート材給送装置を備えているので、画像記録用の媒体としてシート状の記録媒体が積載されている場合、記録媒体を一枚ずつ確実に分離して給送することができる。

本発明に係るシート材給送方法は、積載されているシート材の表面に吸着する吸着部を持ち上げて前記シート材を湾曲させる湾曲工程と、湾曲した前記シート材を往復移動して、該移動方向の途中に配された衝突部に前記シート材の端部を衝突させる衝突工程とを備えている。

このシート材給送方法は、吸着部にシート材を吸着する際に複数のシート材が吸着しても、これらを湾曲させることによってシート材間に空気が入り込みやすくなり、互いに吸着したシート材同士を分離しやすくすることができる。また、衝突工程にてシート材を衝突部に衝突させることによって、その際にシート材に作用する衝撃力によって互いに吸着したシート材をより容易に分離させることができる。

本発明によれば、安価な構成でシート材を安定、かつ、確実に分離して給送することができる。

本発明に係る一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態に係る画像記録装置１は、矩形状のフィルム（シート材）２が複数積載されてなるシートパッケージ３が収納されるカセット５と、カセット５からフィルム２を一枚ずつ分離して、例えば、フィルム２の長手方向に給送するシート材給送装置６とを備えている。

シート材給送装置６は、図１及び図２に示すように、シートパッケージ３の最上のフィルム２に当接して吸着する吸着部７と、吸着部７をシートパッケージ３から離間する方向をＸ方向（第一方向）とするとき、Ｘ方向に吸着部７を移動するピックアップ機構８と、カセット５の長手方向となるＹ方向（第二方向）に吸着部７を往復移動する吸着部スライド機構（往復移動機構）１０と、吸着部７の位置を検出する位置センサ１１と、ピックアップ機構８によって吸着部７に吸着されたフィルム２が移動する途中で、フィルム２の表面が当接する分離爪（当接部）１２と、吸着部７に吸着されたフィルム２を吸着部スライド機構１０によって移動して、フィルム２の給送方向に対する後端部２Ａと衝突する衝突部１３と、カセット５よりもフィルム２の給送方向に配され、フィルム２に画像を転写する不図示の転写部にフィルム２を給送する搬送ローラ１５とを備えている。なお、Ｙ方向は、フィルム２の給送方向と略同一方向とされている。

吸着部７は、フィルム２の表面に当接して内部が負圧になることによってフィルム２が吸着可能となる吸盤１６と、吸盤１６を支持し、配管１８を介して不図示の真空ポンプと接続される吸盤ホルダ１７とを備えている。
吸盤ホルダ１７は、フィルム２の幅方向に二つ並んで配されており、選択的に吸引可能となっている。

ピックアップ機構８は、図３に示すように、各吸盤ホルダ１７を移動させるものであって、吸盤ホルダ１７にそれぞれの一端２０ａ、２１ａが回転自在に接続された第一ピックアップアーム２０及び第二ピックアップアーム２１と、第一ピックアップアーム２０及び第二ピックアップアーム２１のそれぞれの他端２０ｂ、２１ｂをそれぞれ回転自在に懸架するアームホルダ２２とを有して第一ピックアップアーム２０及び第二ピックアップアーム２１の回転力を直線方向の力に変換するリンク機構２３と、第二ピックアップアーム２１に配された扇形状のリンク用ラックギア２５と、リンク用ラックギア２５と噛み合ってこれを回転移動させるリンク用ウォームギア２６と、リンク用ウォームギア２６を回転させるリンク用回転モータ２７とを備えている。リンク用回転モータ２７は、両方向に回転可能とされており、リンク機構２３を複数回にわたって往復移動させることができる。

吸着部スライド機構１０は、フィルム２の給送方向に所定の長さに延びて配されて吸盤ホルダ１７を直動させる一対のガイドシャフト２８Ａ、２８Ｂと、吸盤ホルダ１７に配されて一対のガイドシャフト２８Ａ、２８Ｂに沿って移動するホルダ用ラックギア３０と、ホルダ用ラックギア３０と噛み合うラック用ギア３１と、ラック用ギア３１が両端側に接続されるギアシャフト３２と、ギアシャフト３２に接続されてギアシャフト３２を回転させる回転ギア３３及び回転ギア３３と噛み合うラック用ウォームギア３５と、ラック用ウォームギア３５を回転させるホルダ用回転モータ３６とを備えている。ホルダ用回転モータ３６は、両方向に回転可能とされており、吸盤ホルダ１７を一対のガイドシャフト２８Ａ、２８Ｂ上で複数回にわたって往復移動させることができる。

ホルダ用ラックギア３０には、位置センサ１１によって検知されるセンサプレート１１Ａが配されている。このセンサプレート１１Ａの検知と、ホルダ用回転モータ３６の回転時間とから吸盤１６の位置を特定する。

図４に示すように、カセット５の中央には矩形状の凹部３７が形成されており、シートパッケージ３は凹部３７内に積載されている。衝突部１３は、給送方向に対する凹部３７の後端内壁面３７Ａとされている。
分離爪１２は、給送方向に対する凹部３７の先端内壁面３７Ｂ及び後端内壁面３７Ａの双方に配され、それぞれカセット５の中央側、かつ、吸盤ホルダ１７側に向かって突出して配されている。

次に、本実施形態に係るシート材給送装置６を用いてフィルム２を給送する方法、及び作用・効果について説明する。
フィルム２を給送する方法は、シートパッケージ３の最上のフィルム２表面に吸着する吸盤１６をＸ方向に持ち上げてフィルム２を湾曲させる湾曲工程と、湾曲したフィルム２を吸盤１６に吸着させたままＹ方向に往復移動して凹部３７の後端内壁面３７Ａにフィルム２の後端部２Ａを衝突させる衝突工程と、フィルム２を送り出す給送工程とを備えている。

湾曲工程では、まず、リンク用回転モータ２７を所定の回転速度で回転してリンク用ウォームギア２６を回転させる。そして、これと噛合されたリンク用ラックギア２５を所定の回転速度に落として回転させ、リンク用ラックギア２５を所定の角度だけ回転させる。このとき、リンク用ラックギア２５が接続されたリンク機構２３の第二ピックアップアーム２１が、他端２１ｂを回転中心として所定の角度で移動する。この際、第二ピックアップアーム２１の回転力が、第二ピックアップアーム２１の一端２１ａを介して第一ピックアップアーム２０に伝達され、第一ピックアップアーム２０が第二ピックアップアーム２１と同一の角度で回転する。このため、吸盤ホルダ１７がカセット５に接近する方向に平行移動する。こうして、各吸盤ホルダ１７とともに、各吸盤１６が同時に移動して、シートパッケージ３最上のフィルム２に当接する。

そして、図示しない真空ポンプを吸引して吸盤１６内を負圧にする。このとき、フィルム２が吸盤１６に吸着する。
この状態で、リンク用回転モータ２７を逆方向に回転する。このとき、これと噛合されたリンク用ラックギア２５が所定の回転速度で回転し、リンク用ラックギア２５が所定の角度だけ反転する。そして、第二ピックアップアーム２１が、他端２１ｂを回転中心として所定の角度分元に戻る方向に移動する。この際、第一ピックアップアーム２０が第二ピックアップアーム２１とともに同一の角度で回転し、吸盤ホルダ１７がカセット５から離間する方向に平行移動する。こうして、各吸盤ホルダ１７とともに、各吸盤１６が同時に移動して、最上のフィルム２がシートパッケージ３から持ち上がる。

シートパッケージ３から所定の高さまでフィルム２を持ち上げる。そして、吸盤ホルダ１７を給送方向となる図中のＡ位置からＢ位置まで移動する。
即ち、吸着部スライド機構１０のホルダ用回転モータ３６を所定の回転速度で回転してリンク用ウォームギア２６を回転させる。そして、これと噛合されたラック用ギア３１を所定の回転速度に落として回転させ、ギアシャフト３２を回転させる。このとき、ギアシャフト３２に接続されたラック用ギア３１が回転することによって、これと噛合するホルダ用ラックギア３０がフィルム２の給送方向に移動して、各吸盤ホルダ１７が一対のガイドシャフト２８Ａ、２８Ｂに沿って同時に移動する。

このとき、分離爪１２がフィルム２に当接し、かつ、フィルム２の表面を相対的に押圧することとなるので、分離爪１２を作用点として、吸盤１６に吸着された位置との間でフィルム２がさらに湾曲する。この際、もし、フィルム２が最上のものだけではなく複数枚が一緒に持ち上げられていた場合、これらを湾曲することによってフィルム２間に空気が入り易くなる。従って、フィルム２同士の吸着力が弱まり、吸盤１６に直接吸着したフィルム２以外のフィルム２がカセット５内に落下する。

ただし、フィルム２間の吸着力が強い場合には、湾曲工程における処置のみでは複数枚のフィルム２が分離しない場合がある。
このときには、衝突工程に移行して、吸盤ホルダ１７をＢ位置からＣ位置まで移動する。

即ち、吸着部スライド機構１０のホルダ用回転モータ３６を上述と逆方向に所定の回転速度で回転してリンク用ウォームギア２６を回転させる。そして、これと噛合されたラック用ギア３１及びギアシャフト３２を回転させ、ギアシャフト３２に接続されたラック用ギア３１を回転させる。こうして、ホルダ用ラックギア３０がフィルム２の給送方向と逆方向に移動して、各吸盤ホルダ１７が一対のガイドシャフト２８Ａ、２８Ｂに沿って同時に直線移動する。

この際、フィルム２が湾曲した状態のままなので、図５に示すように、フィルム２の後端部２Ａがカセット５の凹部３７の後端内壁面３７Ａに衝突する。このとき、衝突による衝撃によってフィルム２が振動してフィルム２同士の吸着力が弱まる。こうして、隙間に空気が入り込み、互いに吸着したフィルム２が分離され、吸盤１６に吸着したフィルム２以外のフィルム２がカセット５内のシートパッケージ３に再び積載される。

そして、給送工程に移行する。
すなわち、吸着部スライド機構１０を駆動して、上述した要領で吸盤ホルダ１７を図中のＣ位置からＤ位置まで移動する。
このとき、フィルム２の先端部２Ｂが搬送ローラ１５に挟まれる。この状態で不図示の真空ポンプの駆動を停止してフィルム２を吸盤１６から離間させる。
こうして、搬送ローラ１５を不図示のモータによって給送方向に回転することによって、フィルムが不図示の転写部に給送される。

このシート材給送装置６及びシート材給送方法並びに画像記録装置１によれば、吸盤１６に吸着したフィルム２と他のフィルム２とをより確実に分離することができ、安価な構成でシート材を安定、かつ、確実に分離して給送することができる。

特に、フィルム２が互いに吸着しやすい特性の表面の場合であっても、吸着部スライド機構１０による往復回数を増やして凹部３７の後端内壁面３７Ａとの衝突回数を増やすことによって、確実にフィルム２を分離することができる。即ち、フィルム２の表面特性に応じて衝突回数を好適な回数に調整することができる。

また、フィルム２を往復移動させる方向と、フィルム２を給送する方向とが同じＹ方向となるので、フィルム２を移動するための装置を簡略化でき、操作時間を短縮して低コスト化を図ることができる。
さらに、分離爪１２が凹部３７の先端内壁面３７Ｂ及び後端内壁面３７Ａから凹部３７の中央部に向かって延びて配されているので、吸盤１６に吸着したフィルム２を移動して分離爪１２に当接してフィルム２を湾曲させたり、吸着部スライド機構１０によって往復移動させる際、吸盤ホルダ１７の移動量が少なくても分離爪１２や凹部３７の後端内壁面３７Ａまでフィルム２を移動することができる。

また、フィルム２をカセット５の凹部３７の後端内壁面３７Ａに衝突させるので、吸盤１６に吸着したフィルム２から分離した他のフィルム２をそのまま凹部３７内に再び積載して収納することができ、給送作業性を向上することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、吸盤１６を二つとして二点でフィルム２を持ち上げているが、二点に限らず三点以上でも構わない。
また、ピックアップ機構８及び吸着部スライド機構１０の構成は、上記実施形態のものに限らず、吸盤ホルダ１７を移動できる機構であれば他の機構構成であっても構わない。

さらに、上記実施形態では、フィルム２を持ち上げた後、移動方向を変更して分離爪１２にフィルム２を当接させているが、分離爪１２の突出長さ及び突出方向を調整して、フィルム２を持ち上げる際にフィルム２にそのまま分離爪１２を当接させてフィルム２を湾曲させても構わない。

本発明の一実施形態に係るシート材給送装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシート材給送装置の要部及び吸着部スライド機構を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップ機構を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るシート材給送装置においてフィルムを収納するカセットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシートの分離状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
２ フィルム（シート材）
６ シート材給送装置
７ 吸着部
８ ピックアップ機構
１０ 吸着部スライド機構（往復移動機構）
１２ 分離爪（当接部）
１３ 衝突部

Claims (7)

1. 凹部が形成されて複数のシート材が積載されてなるシートパッケージが前記凹部に収納されたシート材収納部から前記シート材を一枚ずつ分離して給送するシート材給送装置であって、
   前記シートパッケージの最上のシート材に当接して吸着する吸着部と、
   前記シート材に吸着した前記吸着部を前記シートパッケージから離間する方向を第一方向とするとき、該第一方向に前記吸着部を移動するピックアップ機構と、
   前記第一方向とは異なる方向を第二方向とするとき、該第二方向に前記吸着部を往復移動する往復移動機構と、
   前記吸着部に吸着された前記シート材が前記ピックアップ機構又は前記往復移動機構によって移動する際に、前記シート材の前記吸着部側の表面と当接する当接部と、
   前記吸着部に吸着された前記シート材が前記往復移動機構によって移動する際に、前記シート材の端部と衝突する衝突部とを備えていることを特徴とするシート材給送装置。
2. 前記往復移動機構が、前記吸着部を前記第二方向に複数回往復移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
3. 前記第二方向が、前記シート材の給送方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材給送装置。
4. 前記当接部が、前記シート材の端部側から中央部側に突出して配されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のシート材給送装置。
5. 前記衝突部が、前記シート材収納部の凹部に配されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のシート材給送装置。
6. 請求項１から５の何れか一つに記載のシート材給送装置を備えていることを特徴とする画像記録装置。
7. 積載されているシート材の表面に吸着する吸着部を持ち上げて前記シート材を湾曲させる湾曲工程と、
   湾曲した前記シート材を往復移動して、該移動方向の途中に配された衝突部に前記シート材の端部を衝突させる衝突工程とを備えていることを特徴とするシート材給送方法。
   
   
   

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