JP2008189449A - シート材供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホッパ上のシート材が薄いものと厚いものが混在している場合においても、薄いシート材のジャムを軽減するとともに、装置の処理速度を低下させずに処理することが可能なシート材供給装置の提供。
【解決手段】１枚ずつ繰り出されたシート材の厚みを検知し、前記繰り出されたシート材の厚み検知手段により検知された厚みが所定の厚みより薄い場合には、搬送ローラ群の回転速度を変えて、搬送されるシート材に適した送り速度にするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置や画像読取装置等の装置本体内へ連続的にシート材を供給するシート材供給装置に関する。

図５は、従来のシート材供給装置の構成図である。従来のシート材供給装置は、図５に示すように画像形成装置や画像読取装置等の装置本体内へ連続的にシート材Ｓを１枚ずつ供給するために、ホッパ１上に積載されたシート材Ｓを繰り出すピックアップローラ２と、互いに当接した分離ローラ３およびリタードローラ４とでシート材Ｓを捌く分離メカニズムを有する。この分離メカニズムでは、ピックアップローラ２を所定の荷重でホッパ１上のシート材Ｓに当接させ、ピックアップローラ２の回転により１枚ずつ繰り出された原稿を画像形成装置や画像読取装置等の装置本体内へ送り込む。

また、最近のシート材供給装置では、ピックアップローラ２、分離ローラ３およびリタードローラ４をそれぞれ独立した駆動手段によって駆動し、繰り出されるシート材の条件に応じた速度でシート材のサバキと分離をし、また前記ピックアップローラ２、分離ローラ３およびリタードローラ４のうち少なくとも２つを同期させて駆動したり、非同期で駆動したりしてより効果的なサバキ力を付与しようとするものがある。
特開平１１−２６３４６４号公報

ところで、これらのシート材供給装置を有する画像読取装置など（以下シート材処理装置という）においては、シート材を搬送しながら読み取り部を通過させて読み取るなど、シート材の搬送中に読取処理するものが多く、シート材処理装置の画像処理速度は、シート材の搬送速度に依存するようになっている。また前述したように、シート材の条件に応じたサバキ条件で繰り出し、シート材のサバキと分離が確実になされ、１枚のシート材がシート材処理装置の処理部に供給されたとしても、シート材の条件に適した速度で搬送されていなければ、紙詰まり（以下ジャムという）を発生し、円滑なシート材処理装置の稼動を供することができない。すなわち、厚みの薄いシート材を高速で搬送すれば、シート材処理装置処理部のわずかな隙間にシート材が入り込むことによってもジャムを発生し、処理を停止することのみならず、重要な情報の記載されたシート材を破損に至らしめる場合もある。また、シート材の破損に至らないようシート材の搬送速度を遅くすると、シート材処理装置の処理能力を低下させることとなり、特にシート材の厚みが厚いものと薄いものが混在している場合には、搬送速度を遅くする必要のない、厚みの厚いシート材を搬送する場合には、不合理な処理能力となってしまい、生産性は低下してしまう。

そこで、本発明においては、１枚ずつ分離されて処理部へ供給されたシート材の厚みに応じて、搬送速度を変化させ、シート材の厚みに応じた速度での搬送、処理を可能にするシート材供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、積載されたシート材を１枚ずつ繰り出して、装置内下流に前記繰り出されたシート材を搬送する搬送ローラ群を有するシート材供給装置に、１枚ずつ繰り出されたシート材の厚み検知手段と、シート材送り方向に回転駆動される複数の送りローラと、前記搬送ローラに所定の付勢力で圧接され、繰り出されたシート材を前記送りローラに弾圧する押圧ローラとからなる搬送ローラ群と、前記搬送ローラ群の回転速度調節手段とを有し、前記繰り出されたシート材の前記厚み検知手段により検知された厚みが所定の厚みより薄い場合には、前記搬送ローラ群の回転速度を変えて、搬送されるシート材に適した送り速度にすることを特徴とする。

本発明によれば、１枚ずつ分離されて処理部へ供給されたシート材の厚みを検出し、前記検出した厚みに応じて搬送速度を変化させることにより、前記シート材の厚みに応じた速度での搬送および処理を可能にする。

本願発明は、積載されたシート材を１枚ずつ繰り出して、装置内下流に前記繰り出されたシート材を搬送する搬送ローラ群を有するシート材供給装置に、１枚ずつ繰り出されたシート材の厚み検知手段とシート材送り方向に回転駆動される複数の送りローラと、前記搬送ローラに所定の不勢力で圧接され、繰り出されたシート材を前記送りローラに弾圧する押圧ローラとからなる搬送ローラ群と、前記搬送ローラ群の回転速度調節手段と配設し、前記繰り出されたシート材の前記厚み検知手段により検知された厚みが所定の厚みより薄い場合には、前記搬送ローラ群の回転速度を変えて、搬送されるシート材に適した送り速度にすることを特徴とするものである。

本願の他の発明は、前記厚み検知手段は、前記送りローラと押圧ローラとの間に繰り出されたシート材が狭持されたとき、前記押圧ローラの変位量を測定して検知するものである。

本願の他の発明は、シート材搬送路を挟んで対向して配設された超音波発信手段と受信手段において、通過するシート材の超音波透過減衰量を測定して検知するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（シート材厚み検出機構）
図１は本発明の実施の形態におけるシート材供給装置の概略構成を示す縦断面図、図２はローラ軸までの距離測定によるシート材厚み検出機構の説明図である。

図１において、本発明の実施の形態におけるシート材供給装置は、画像形成装置や画像読取装置等の装置本体内へ連続的にシート材Ｓ（Ｓ₁、Ｓ₂）を１枚ずつ供給するものであって、シート材Ｓが積載される昇降可能なホッパ１と、ホッパ１上のシート材Ｓに当接して１枚ずつ繰り出すピックアップローラ２と、ピックアップローラ２により繰り出されるシート材Ｓを送り方向に搬送する分離ローラ３と、分離ローラ３に所定の空転負荷をもって所定の圧力で圧接し、送られたシート材Ｓに捌き効果を与えるリタードローラ４等により構成される。ピックアップローラ２および分離ローラ３には、それぞれの駆動軸に対して搬送方向へ回転（空転）し、逆方向に関してはロックするワンウェイクラッチを搭載している。

さらに搬送方向下流には、図２に示すように、シート材を図示しない処理部（例えば、画像読取部、画像処理部等）へ搬送する搬送ローラ群５が配設されている。搬送ローラ群５は、押圧ローラ５−１ａと、押圧ローラ５−１ａに対向して設けられる送りローラ５−１ｂから構成される。押圧ローラ５−１ａは軸５−１ｃ方向（原稿搬送方向と垂直な方向）に複数設けられており、軸５−１ｃは装置本体に空転可能もしくは上下動可能に枢支されている。また、押圧ローラ５−１ａは、付勢ばね９が押圧ローラ５−１ａもしくは軸５−１ｃを付勢し若しくは軸５−１ｃに取り付けられることにより、送りローラ５−１ｂに付勢当接している。ここで、付勢ばね９は押圧ローラ５−１ａを付勢する付勢部の一例であり、押圧ローラ５−１ａを付勢する機能を発揮することが可能なあらゆる構成を採用し得る。

搬送ローラ群５の搬送方向最上流の押圧ローラ５−１ａの軸５−１ｃ近傍には、軸５−１ｃとの距離を測定する変位センサー７が配設されている。

図示しない制御部は、変位センサー７の出力に基づきシート材Ｓの厚みを判定する厚み判定部と、前記厚み判定部の判定結果に基づき搬送ローラ群５を駆動する図示しないモータの駆動速度を制御するモータ駆動速度制御部から構成されている。

搬送ローラ群５（送りローラ５−１ｂ）は、前述したように図示しないモータに連結されて駆動されており、前記モータ駆動速度制御部が前記モータの回転速度を変えることによりシート材Ｓの送り速度を調整する。

シート材Ｓの重送検知、厚み判定は、前述の変位センサー７によるものの他、重送検知センサー６で行うこともできる。

分離ローラ３と搬送ローラ群５の間には、前記厚み判定部の一例として変位センサー７に加えて重送検知センサー６が配設されており、搬送ローラ群５へ引き渡されるシート材Ｓ₁が１枚であるかどうかを判定する。

以下、重送検知センサー６及び変位センサー７をいずれも設けたものとして説明する。

上記構成のシート材供給装置の動作について、図１及び図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態におけるシート材供給装置の動作を説明するフローチャートである。

図４において、まず、ホッパ１上にシート材Ｓを載せ（ステップ１０１（以下、Ｓ１０１））、シート材供給装置を起動する。なお、ホッパ１上には、規定範囲内の様々な厚さのシート材Ｓ₁，Ｓ₂が混在して、シート材束がセットされているものとする。

次に、図示しないモータを駆動して搬送ローラ群５を回転させ（Ｓ１０２）、ホッパ１をピックアップローラ２に当接する位置まで上昇させる（Ｓ１０３）。

次に、ピックアップローラ２と分離ローラ３を回転させ、ホッパ１にセットされた最上位のシート材Ｓ₁から繰り出す（Ｓ１０４）。リタードローラ４は、分離ローラ３に所定の空転負荷を介して圧接されているので、繰り出されたシート材Ｓ₁，Ｓ₂は１枚ずつに分離され、装置本体内へと搬送される。

重送検知センサー６は分離ローラ３から搬送ローラ群５へ引き渡されるシート材Ｓ₁が１枚であるかどうかを判定し、２枚以上のシート材であると判定されれば（Ｓ１０５）、搬送は停止され、処理は中断される（Ｓ１０６）。

搬送ローラ群５へ到達したシート材Ｓ₁が１枚であれば、変位センサー７がシート材の厚みを測定し（Ｓ１０７）、測定値が設定値より大きければ、図示しないモータ駆動速度制御部が、搬送ローラ群５の速度を厚いシート材に適した搬送速度に変更し、測定値が設定値より小さければ搬送ローラ群５の速度を薄いシート材に適した搬送速度に変更する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。

次に、シート材Ｓ₁が搬送ローラ群５に到達したら、ピックアップローラ２と分離ローラ３を停止し（Ｓ１１０）、シート材Ｓ₁は搬送ローラ群５により搬送されながら、イメージセンサー８，１０によってシート材Ｓ₁上の画像が読み取られ（Ｓ１１１）、装置内を通過して排出される。

前記制御装置は、シート材の読み取りが終了する毎にシート材の供給の終了を判定し（Ｓ１１２）、次のシート材の供給がある場合は、ピックアップローラ２と分離ローラ３の駆動を再開し（Ｓ１１３）、次の重送検知処理を行う（Ｓ１０５）。次のシート材の供給がない場合は、処理を終了する（Ｓ１１４）。

前記の一連の動作をホッパ上にセットされたシート材がなくなるまで繰り返すことにより、シート材の厚みに応じた速度で処理が行われる。
（シート材の厚みを測定する方法）
次に、図２および図３を用いて、シート材の厚みを測定する方法を説明する。

図３は、超音波を用いたシート材厚み測定の説明図である。図２において、送りローラ５−１ｂはシート材送りローラ部と軸部が一体的に構成され、図示しない駆動モータによりシート材送り方向（矢印Ａ方向）に回転する。押圧ローラ５−１ａは、軸５−１ｃに回転自在に軸支されており、軸５−１ｃは上下方向に図示しない案内部材で摺動自在に案内保持され、かつ付勢ばね９で押圧ローラ５−１ａに対して押圧付勢されており、この結果として押圧ローラ５−１ａは、送りローラ５−１ｂに圧接されている。

変位センサー７は、軸５−１ｃに対向する位置に配設され、変位センサー７の発光素子７ａより発せられた光等の発信信号が、軸５−１ｃで反射してＰＳＤ素子７ｂに受信信号が入射した位置により、変位センサー７と軸５−１ｃとの間の距離Ｄを計測する。

前記搬送ローラ対の間をシート材Ｓが通過することにより、押圧ローラ５−１ａはシート材Ｓの厚み分だけ押し上げられるので、軸５−１ｃと変位センサー７との距離Ｄはシート材Ｓの厚み分だけ縮まり、変位センサーのＰＳＤ素子７ｂへ反射した前記受信信号の入射位置が変化するので、前記距離Ｄの変化を求めることにより、通過するシート材Ｓの厚みを算出するができる。

図３において、重送検知センサー６を構成する超音波発信器６ａと超音波受信器６ｂはシート材Ｓが通過する搬送路を挟んで、対向して設けられている。ここで、Ｓ₁は厚みの薄いシート材、Ｓ₂は厚みの厚いシート材とする。一定の強度で超音波発信器６ａより発せられた超音波等の発信信号は、通過するシート材の厚みに応じて減衰するので、超音波受信器６ｂで受信する超音波等の受信信号の出力は、シート材の厚みが薄いＳ₁の場合は高く、シート材の厚みの厚いＳ₂の場合は低くなる。したがって、超音波受信器６ｂの出力が所定のレベルより低ければ、通過するシート材の厚みは所定の厚みより薄いと判断することができる。

シート材が２枚以上前記の超音波発信器６ａと超音波受信器６ｂとの間に進入したときは、シート材の間にある空気層での超音波減衰により、重送であることも判定できるので、重送検知センサーをもかねることができる。

以上のように、本実施の形態におけるシート材供給装置では、搬送ローラ群５へ到達したシート材Ｓが１枚であるとき、シート材の厚みを測定し、設定値より厚ければ厚いシート材に適した搬送速度に、設定値より薄ければ薄いシート材に適した搬送速度に搬送ローラ群５の速度を変更し、シート材の厚みに応じて適した速度で搬送して所定の処理を実施するので、薄いシート材を処理する場合においてもジャム等を発生することがなく、また厚いシート材の処理速度を低下させることもなく、シート材の厚みに応じた速度での処理が可能となる。

本発明は、画像形成装置や画像読取装置等の装置本体内へ連続的にシート材を供給するシート材供給装置の制御方法およびシート材供給装置として有用である。特に、本発明は、ホッパ上のシート材が薄いものと厚いものが混在している場合においても、薄いシート材のジャムを軽減し、装置の処理速度を低下させずに処理することが可能なシート材供給装置として好適である。

本発明の実施の形態におけるシート材供給装置の概略構成を示す縦断面図 ローラ軸までの距離測定によるシート材厚み検出機構の説明図 超音波を用いたシート材厚み測定の説明図 本発明の実施の形態におけるシート材供給装置の動作を説明するフローチャート 従来のシート材供給装置の構成図

符号の説明

１ ホッパ
２ ピックアップローラ
３ 分離ローラ
４ リタードローラ
５ 搬送ローラ群
５−１ａ 押圧ローラ
５−１ｂ 送りローラ
５−１ｃ 軸
６ 重送検知センサー
６ａ 超音波発信器
６ｂ 超音波受信器
７ 変位センサー
８ イメージセンサー
９ 付勢ばね
１０ イメージセンサー
Ｓ₁，Ｓ₂ シート材

Claims (6)

1. シート材を搬送する搬送ローラと、
   前記搬送ローラを含む搬送ローラ群と、
   前記搬送ローラ群を構成するローラのいずれかを回転駆動するモータと、
   前記搬送ローラに対向して配置され付勢部により前記搬送ローラに付勢された押圧ローラと、
   前記押圧ローラの回転軸の近傍に配設され前記回転軸に照射した発信信号が前記回転軸に反射した受信信号に基づき前記シート材の厚みを判定する厚み判定部と、
   前記厚み判定部の出力に基づき前記モータの回転駆動速度を制御するモータ駆動速度制御部とを有するシート材供給装置。
2. 請求項１記載のシート材供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載のシート材供給装置を備えたことを特徴とする画像読取装置。
4. 積載されたシート材を１枚ずつ繰り出して、装置内下流に前記繰り出されたシート材を搬送する搬送ローラ群と、
   前記搬送ローラ群により繰り出されたシート材の厚みを検出する厚み検知手段と、
   シート材送り方向に回転駆動される複数の送りローラと、前記搬送ローラに所定の付勢力で圧接され、繰り出されたシート材を前記送りローラに弾圧する押圧ローラとからなる搬送ローラ群と、
   前記搬送ローラ群の回転速度調節手段と、を有し、
   前記繰り出されたシート材の前記厚み検知手段により検知された厚みが所定の厚みより薄い場合には、前記搬送ローラ群の回転速度を変えて、搬送されるシート材に適した送り速度にすることを特徴とするシート材供給装置。
5. 前記厚み検知手段は、前記送りローラと押圧ローラとの間に繰り出されたシート材が狭持されたとき、前記押圧ローラの変位量を測定して検知することを特徴とする請求項４記載のシート材供給装置。
6. 前記厚み検知手段は、シート材搬送路を挟んで対向して配設された超音波発信手段と受信手段において、通過するシート材の超音波透過減衰量を測定して検知することを特徴とする請求項４記載のシート材供給装置。

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