JP2008308245A - Sheet feeder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート給送装置に関する。 The present invention relates to a sheet feeding apparatus.
周知のとおり、プリンタ、複写機などに装備される給紙装置、あるいはシート給送装置において、給紙ローラなどにより搬送力が付与されて最上位置のシートが搬送される際に、2番目以降の位置のシートが同時に搬送されるいわゆる重送を防止することが重要である。そのための代表的な方策として、例えばフリクションパッドを用いる方式や逆転ローラ方式等が知られている。 As is well known, when the uppermost sheet is conveyed by a conveyance force applied by a sheet feeding roller or the like in a sheet feeding device or a sheet feeding device installed in a printer, a copying machine, etc. It is important to prevent so-called double feeding in which the sheet at the position is simultaneously conveyed. As typical measures for this purpose, for example, a method using a friction pad, a reverse roller method, and the like are known.
しかし、フリクションパッドは長期間に渉る使用のなかで紙粉が付着することにより摩擦力が低下することで重送を防ぐ性能が低下する。また、給紙ローラに圧接して逆回転する逆転ローラ方式においては、これらを駆動するモータに大きな駆動力を発生させる必要があり、さらに逆転ローラにかかる負荷を一定の大きさに制限するトルクリミッタを装備しなければならない。 However, the friction pad deteriorates its ability to prevent double feeding by reducing the frictional force due to the adhesion of paper dust during long-term use. Further, in the reverse rotation roller system that rotates reversely in pressure contact with the paper feed roller, it is necessary to generate a large driving force in the motor that drives these, and a torque limiter that limits the load applied to the reverse rotation roller to a constant magnitude. Must be equipped.
そこでこうした問題点の克服を目指して、静電気を利用した重送防止機構の提案がなされてきている。例えば下記特許文献1には、シートを給送するベルトを帯電して最上位置のシートを静電引力で吸着し、さらに必要に応じて除電して2枚目以降のシートは吸着されない技術が開示されている。
In order to overcome these problems, a mechanism for preventing double feed using static electricity has been proposed. For example,
また特許文献2には、静電吸着により用紙を搬送する無端状ベルトの機械的強度を向上する技術が開示されている。さらに特許文献3には、搬送のためのローラと対向して配置され、電気的吸引力と反発力とを繰り返しながら用紙を搬送する静電型フィルムアクチュエータを用いる技術が開示されている。
けれども、特許文献1,2に開示された帯電性ベルトを用いる用紙搬送では、大きな装置構成が必要となることと装置価格が高価となる欠点を有する。また特許文献3の技術では、静電型フィルムアクチュエータという複雑な構造を有する装置を必要とし、高コスト化の問題が生じる。したがって従来の静電気による引力を利用して重送を抑制するシート給送装置は、簡易な構造、及び低コストを実現するものであるとは言い難い。
However, the paper conveyance using the charging belt disclosed in
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、簡易な構造によりシートに静電引力を与えて重送を抑制するシート給送装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sheet feeding apparatus that suppresses double feeding by applying electrostatic attraction to a sheet with a simple structure.
上記課題を達成するために、本発明に係るシート給送装置は、積載部に積載されたシートのうちで、最上位置のシートに搬送のための搬送力を付与して搬送する給送部を備えたシート給送装置であって、前記最上位置のシートを除く前記積載されたシートに電界を作用して帯電させる帯電部と、前記最上位置のシートに当接して配置されて、前記最上位置のシートを除電させる除電部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sheet feeding apparatus according to the present invention includes a feeding unit configured to convey a conveying force to the uppermost sheet among the sheets stacked on the stacking unit. A sheet feeding apparatus comprising: a charging unit that charges the stacked sheets excluding the uppermost sheet by applying an electric field; and the uppermost position disposed in contact with the uppermost sheet. And a charge removal unit for removing charge from the sheet.
これにより、本発明に係るシート給送装置は、最上位置のシートを除く積載されたシートに電界を作用して帯電させる帯電部と、最上位置のシートに当接して配置されて、最上位置のシートを除電させる除電部とを有するので、最上位置以外のシートが帯電することにより互いに引き付けあう。それにより、特に2番目のシートが3番目のシートと引き付けあうことで、最上位置のシートが搬送されるときに同時に2番目のシートが搬送される重送の可能性が低減される。よって重送の抑制された安定した紙送りが実現できる。この際、帯電部と除電部とからなる構造は簡易で、かつ安価で構成できるので、コストがかからずに重送を抑制できるシート給送装置を実現できる。 As a result, the sheet feeding apparatus according to the present invention is disposed in contact with the uppermost sheet, with the charging unit that charges the stacked sheets excluding the uppermost sheet by applying an electric field to the uppermost sheet. And a neutralization unit that neutralizes the sheet, and the sheets other than the uppermost position are attracted to each other when charged. Thereby, in particular, the second sheet is attracted to the third sheet, so that the possibility of double feeding in which the second sheet is simultaneously conveyed when the uppermost sheet is conveyed is reduced. Therefore, it is possible to realize stable paper feeding in which double feeding is suppressed. At this time, since the structure including the charging unit and the charge removal unit is simple and can be configured at low cost, it is possible to realize a sheet feeding apparatus that can suppress double feeding without cost.
また前記帯電部は、前記積載部の底部で最下位置のシートに当接する位置に配置されて、前記最下位置のシートに電界を作用して帯電させるとしてもよい。 Further, the charging unit may be disposed at a position in contact with the lowermost sheet at the bottom of the stacking unit, and may be charged by applying an electric field to the lowermost sheet.
これにより、帯電部が直接最下位置のシートに接して電界を作用して帯電するので、積載されたシートに電界を安定して作用させることができ、安定して重送を抑制するシート給送装置が実現できる。 As a result, the charging unit directly contacts the lowermost sheet and acts to charge the electric field, so that the electric field can be stably acted on the stacked sheets, and sheet feeding that stably suppresses multi-feeding. A feeding device can be realized.
また前記帯電部は、前記積載部の最下位置のシートに、間に前記積載部を挟んで近接する位置に配置されて、前記最下位置のシートに電界を作用して帯電させるとしてもよい。 Further, the charging unit may be disposed at a position adjacent to the lowermost sheet of the stacking unit with the stacking unit interposed therebetween to charge the lowermost sheet by applying an electric field. .
こうした構成により、帯電部は積載部を挟んで積載部の最下位置のシートに近接する位置に配置されるので、積載部の底部に接して配置するなど、積載部の構造を変更することなく帯電部を構成できる。したがって帯電部の構成にコストをかけずに、より安価で重送を抑制する機能を有するシート給送装置を構成できる。 With such a configuration, the charging unit is disposed at a position close to the sheet at the lowest position of the stacking unit with the stacking unit interposed therebetween, so that the structure of the stacking unit is not changed, such as being disposed in contact with the bottom of the stacking unit. A charging unit can be configured. Therefore, it is possible to configure a sheet feeding apparatus having a function of suppressing the multi-feeding at a lower cost without incurring the cost of the configuration of the charging unit.
さらに前記帯電部への電気供給の接続状態と遮断状態とを切り替えるスイッチ部と、そのスイッチ部を、前記給送部が前記最上位置のシートに前記搬送力を付与しているときには前記接続状態とし、前記給送部が前記最上位置のシートに前記搬送力を付与していないときには前記遮断状態とする制御手段とを備えた構成としてもよい。 Further, the switch unit that switches between a connection state and a cutoff state of the electric supply to the charging unit, and the switch unit are set to the connection state when the feeding unit applies the conveyance force to the uppermost sheet. The control unit may be configured to include a control unit configured to perform the blocking state when the feeding unit does not apply the conveyance force to the uppermost sheet.
このようにスイッチ部と、その接続と遮断とを制御する制御手段とを設けた構成としたことにより、最上位置のシートが搬送されている、つまり重送の可能性があるときにのみ帯電部に電気が供給され、最上位置のシートが搬送されていない、つまり重送の可能性がないときには帯電部に電気が供給されない。したがって重送を回避しなければならないときにのみ電気が供給されて重送の抑制が図られることとなり、無駄な電気の消費を節約しつつ重送を抑制するシート給送装置が構成できる。 Since the switch unit and the control means for controlling connection and disconnection are provided in this way, the charging unit is only transferred when the uppermost sheet is conveyed, that is, there is a possibility of double feeding. When the uppermost sheet is not conveyed, that is, when there is no possibility of double feeding, no electricity is supplied to the charging unit. Therefore, electricity is supplied only when it is necessary to avoid double feeding, and double feeding is suppressed, and a sheet feeding apparatus that suppresses double feeding while saving unnecessary power consumption can be configured.
また、前記積載されたシートの枚数を検出する検出手段と、その検出手段により検出された前記積載されたシートの枚数に応じて、前記帯電部に供給される電圧値を調節する調節手段とを備えた構成とすることもできる。 A detecting unit configured to detect the number of stacked sheets; and an adjusting unit configured to adjust a voltage value supplied to the charging unit according to the number of stacked sheets detected by the detecting unit. It can also be set as the structure provided.
こうした構成とすることにより、検出手段によりシートの枚数を検出し、その枚数に応じて帯電部に供給する電圧値を調節するので、積載されたシート枚数に適した電圧値とすることができる。したがって誤って大きすぎる電圧値で無駄な電力を消費することも無く、また小さすぎる電圧値で重送が抑制できないことも回避した適切な電圧値で重送を抑制できるシート給送装置を実現できる。 With this configuration, the number of sheets is detected by the detection unit, and the voltage value supplied to the charging unit is adjusted according to the number of sheets, so that the voltage value suitable for the number of stacked sheets can be obtained. Therefore, it is possible to realize a sheet feeding apparatus that does not accidentally consume wasteful power with a voltage value that is too large, and that can suppress double feeding with an appropriate voltage value that avoids that double feeding cannot be suppressed with a voltage value that is too small. .
また前記検出手段は、前記積載されたシートを流れるリーク電流値を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記リーク電流値から、前記積載されたシートの枚数を算出する算出手段とを備えた構成としてもよい。 Further, the detecting means includes a measuring means for measuring a leakage current value flowing through the stacked sheets, and a calculating means for calculating the number of stacked sheets from the leakage current value measured by the measuring means. It is good also as a structure provided.
このように、測定手段で積載されたシートを流れるリーク電流値を測定し、そのリーク電流値から、算出手段で積載されたシートの枚数を算出するので、正確にシート枚数の情報を得ることができる。したがって、より適切な電圧値、さらにはより安定した重送抑制を実現できる。そして、電流計によりリーク電流を計測するという簡易な方法を用いるので、簡易な構成で検出手段を実現できるとの効果も奏する。 In this way, the leakage current value flowing through the stacked sheets is measured by the measuring means, and the number of sheets stacked by the calculating means is calculated from the leakage current value, so that information on the number of sheets can be obtained accurately. it can. Therefore, a more appropriate voltage value, and more stable double feed suppression can be realized. And since the simple method of measuring a leak current with an ammeter is used, there also exists an effect that a detection means is realizable with a simple structure.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図1は、本発明に係るシート給送装置の実施例1の概略を示す断面図である。シート給送装置1aには、給紙ローラ30、フリクションパッド35、給紙カセット20、制御部65が備えられ、給紙カセット20に載置された用紙11,12,13、19(シート)が給紙ローラ30の回動により、順次搬送される。給紙ローラ30の回動と静止は制御部65により制御される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of a sheet feeding apparatus according to the present invention. The
給紙カセット20は底板以外は図示されていない。フリクションパッド35は用紙11,12,13,19の重送を抑制するために装備されており、最上位の用紙11が搬送される際に、2番目の用紙が同時に搬送されないためには、用紙11が用紙12を引っ張る摩擦力と同じ大きさ(で逆向き)の摩擦力をフリクションパッド35が発生させることができればよい。この目的のためにフリクションパッド35の摩擦係数が設定される。
The
給紙カセット20の底板の下部には底板用ばね21が配置されており、このばね力により用紙11,12,13,19が給紙ローラ30へと押圧される。実施例1のシート給送装置1aにおける以上の構造は、図7に示された従来のシート給送装置2と同様である。こうした構成のみでは重送が完全には防止できない場合があり、そのために図1の本発明のシート給送装置1aでは以下で説明する構成が付加されている。
A
まず給紙カセット20の底板の一部が帯電板50に置き換えられている。そして、帯電板50に直流電圧源55の一方の極が接続されている。直流電圧源55のもう一方の極は接地されている。また最上位の用紙11に接触する位置に除電ブラシ40が配置されている。図1に示されているように、除電ブラシ40は接地されている。
First, a part of the bottom plate of the
図5はシート給送装置1aの上面図であり、除電ブラシ40の配置の一例が示されている。このように例えば、給紙ローラ30と給紙ローラが回転する際の回転軸である給紙ローラ軸31の障害とならない位置に複数の除電ブラシ40を備えるとすればよい。一方図6には、シート給送装置1aの底面図が例示されている。図6のように例えば、給紙カセット20の底板の一部を1枚の長方形状の帯電板50に置き換える構成とすればよい。
FIG. 5 is a top view of the
以上のように、用紙11,12,13,19の図1における上部、下部に除電ブラシ40と帯電板50とが配置された。帯電板50には直流電圧源55が接続されているので、帯電板50と除電ブラシ40との間に電界80が発生する。図1のように帯電板50が電圧源55の正極と接続されている場合は、電界80は図1に示されているとおり、同図の下から上への方向となる。
As described above, the static eliminating
電界80が存在することにより、用紙12,13,19には分極が発生する。図1には、分極により用紙12,13,19の下側に負の電荷が集まり、上側に正の電荷が集まった様子が示されている。ただし最上位の用紙11には、接地された除電ブラシ40が接しているので分極は起きない。
Due to the presence of the
最上位の用紙11以外の用紙12,13,19が分極されるため、クーロン力により、隣接する用紙12,13,19の間に引き付けあう力が生じる。したがって特に2番目の用紙12は3番目以降の用紙13へと引き付けられる。よって、最上位の用紙11が搬送されるときに、2番目の用紙12を搬送させない方向に働く力が、フリクションパッド35のみを用いたときより大きくなる。これにより結局、重送の可能性が低減する。以上が実施例1である。
Since the
次に実施例2を説明する。実施例2のシート給送装置1bでは、実施例1における帯電板50が、図2の帯電板51に置き換えられる。それ以外は実施例1と同じである。実施例1においては給紙カセット20の底板の一部を除去してそこに帯電板50を配置した。それに対して実施例2では、図2のとおり、給紙カセット20はそのままでその底面側に帯電板51を装着している。
Next, Example 2 will be described. In the
図1の構成では積載された用紙11,12,13,19のうちで最下位置の用紙19に、帯電板50が直接接するので、用紙12,13,19に電界を作用して分極を発生させるのに効果的であった。それに対し図2の構成では、給紙カセット20の底板の一部を除去するといった工程を省くことができる。したがって装置の作成をより簡易なものとできる。
In the configuration of FIG. 1, the charging
次に実施例3を説明する。実施例3のシート給送装置1cの構成は図3に示されている。同図のとおり、直流電圧源55のオンオフを切り替えるスイッチ60が配置されている。このスイッチ60のオンオフは制御部65により制御される。制御部65は、前述のとおり、給紙ローラ30の回動と静止も制御している。実施例3ではこの情報を用いて、制御部65は、給紙ローラ30が回転している間のみスイッチ60をオンにし、給紙ローラ30が静止している状態ではスイッチ60をオフとする。
Next, Example 3 will be described. The configuration of the
実施例3における給紙処理の手順は図8に示されている。この一連の手順が制御部65により実行される。まず手順S10で給紙が指令される。これは例えば図示しない入力部からの使用者による入力によっておこなわれる。次にS20でスイッチ60が接続状態となることで、帯電板50に電圧源55からの電圧がかかる。
The procedure of paper feed processing in the third embodiment is shown in FIG. This series of procedures is executed by the
これにより電界80が形成され、積載された用紙12,13,19に分極が発生する。最上位置の用紙11には除電ブラシが接しているため分極が発生しない。それにより最上位置以外の各用紙12,13,19間にクーロン力が発生して引き付けあう。
As a result, an
次に手順S30で給紙ローラ30の回動の開始が制御部65から指令される。これにより給紙ローラ30が回動し、最上位置の用紙11を摩擦力により引っ張り搬送する。しかし、2番目の用紙12は3番目以降の用紙13からのクーロン力により引っ張られることで、給紙カセット20内に留まり搬送されない可能性が高まる。
Next, in step S <b> 30, the
所定の枚数の搬送が終了するとS40で給紙ローラ30の回動の終了が制御部65から指令される。これにより給紙ローラ30は静止状態となり、次の給紙指令を待つ状態となる。次にS50でスイッチ60を遮断する指令を制御部65が発する。これにより、直流電圧源55は帯電板50から切り離され、帯電板50へ電圧がかからなくなる。
When the predetermined number of sheets have been conveyed, the
これにより、給紙ローラ30の回動と静止とはそれぞれ給紙をおこなっている状態とおこなっていない状態とに対応するので、給紙をおこなっている間のみ電圧源55により電圧をかけることとなる。電圧源55における電圧は比較的高電圧とする場合がある。したがって上記のように電圧の供給を不要なときにオフにすることは安全性の面及び、消費電力の節約という効果を有する。
As a result, the rotation and the stationary of the
実施例3で、給紙ローラの回動、静止と給紙操作の実行、非実行とが正確に対応していない場合もあり得る。したがって、給紙操作をおこなっているときにスイッチ60を接続状態、給紙操作をおこなっていないときにスイッチを遮断状態とする構成としてもよい。また実施例3における帯電板50を図2の帯電板51に置き換えてもよい。
In the third exemplary embodiment, there may be a case where the rotation and stationary of the paper feed roller do not accurately correspond to execution and non-execution of the paper feed operation. Therefore, the
次に実施例4を説明する。実施例4におけるシート給送装置1dの構成は図4に示されている。同図のとおり、帯電板50には直流可変電圧源56が接続されている。さらに、直流可変電圧源56に直流電流計70が直列に接続されている。直流電流計70で計測された電流値は制御部65に送られる。直流可変電圧源56の電圧値は制御部65によって変更、調節される。
Next, Example 4 will be described. The configuration of the sheet feeding apparatus 1d according to the fourth embodiment is illustrated in FIG. As shown in the figure, a DC
実施例4では上記構成により、直流可変電圧源56における電圧値調節の処理がおこなわれる。実施例4における給紙処理の手順が図9に示されている。図9のフローチャートにおいてはS5電圧値調節処理が図8のフローチャートに付加されている。その他は図8と同じである。S5電圧値調節処理のより具体的な手順は図10に示されている。以下で説明される図10の処理手順が制御部65において実行される。
In the fourth embodiment, the voltage value adjustment process in the DC
まず手順S51で直流電流計70により積載用紙間を流れるリーク電流の値が計測される。基本的には積載された用紙間には電流は流れないが、直流可変電圧源56における電圧値が比較的高電圧の場合、微小な電流が流れる。手順S51ではこの電流値が計測される。そしてその計測値が制御部65に送られる。次にS52で、制御部65において、そのリーク電流値により積載された用紙の枚数が推定される。この推定手順のために、予めリーク電流の値と積載用紙枚数の間の関係を例えばマップ状に求めておけばよい。その際に、普通紙、光沢紙等の用紙の種類毎に分類した詳細なマップを作成しておけば、より正確な用紙枚数の推定値が求められる。
First, in step S51, the value of the leak current flowing between the stacked sheets is measured by the
次にS53で、S52で求められた積載用紙枚数の推定値に基づき、直流可変電圧源56の電圧値を調節する。例えば、この手順のために、予め積載用紙枚数の個々の数値に対して最適な電圧値を決定しておけばよい。そしてこの最適な電圧値をS53で選択すればよい。
Next, in S53, the voltage value of the DC
図10ではS52でリーク電流値から用紙枚数を求め、S53で用紙枚数から電圧値を求めるという2段階の手順をふんだが、これを1つにまとめてもよい。すなわちリーク電流値から直接電圧値を直接決定するマップを予め定めておいてもよい。以上が実施例4である。なお図4における帯電板50を図2の帯電板51に置き換えてもよい。
In FIG. 10, a two-step procedure is performed in which the number of sheets is obtained from the leakage current value in S52 and the voltage value is obtained from the number of sheets in S53, but this may be combined into one. That is, a map for directly determining the voltage value directly from the leakage current value may be determined in advance. The above is the fourth embodiment. The charging
以上の実施例において、給紙カセット20が積載部を構成する。給紙ローラ30が給送部を構成する。帯電板50,51が帯電部を構成する。除電ブラシ40が除電部を構成する。スイッチ60がスイッチ部を構成する。S20,S50の手順が制御手段として機能する。S51,S52の手順が検出手段として機能する。S53の手順が調節手段として機能する。S51の手順が測定手段として機能する。S52の手順が算出手段として機能する。
In the above embodiment, the
1a,1b,1c,1d,2 シート給送装置
11,12,13,19 用紙(シート)
20 給紙カセット
30 給紙ローラ
35 フリクションパッド
40 除電ブラシ
50、51 帯電板
55 直流電圧源
56 直流可変電圧源
60 スイッチ
65 制御部
70 直流電流計
80 電界
1a, 1b, 1c, 1d, 2
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記最上位置のシートを除く前記積載されたシートに電界を作用して帯電させる帯電部と、
前記最上位置のシートに当接して配置されて、前記最上位置のシートを除電させる除電部とを有することを特徴とするシート給送装置。 Among the sheets stacked on the stacking unit, a sheet feeding device including a feeding unit that conveys the uppermost sheet with a conveyance force for conveyance,
A charging unit that charges the stacked sheets by applying an electric field to the stacked sheets excluding the uppermost sheet;
A sheet feeding apparatus, comprising: a neutralization unit that is disposed in contact with the uppermost sheet and neutralizes the uppermost sheet.
そのスイッチ部を、前記給送部が前記最上位置のシートに前記搬送力を付与しているときには前記接続状態とし、前記給送部が前記最上位置のシートに前記搬送力を付与していないときには前記遮断状態とする制御手段とを備えた請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート給送装置。 A switch unit that switches between a connected state and a cut-off state of electricity supply to the charging unit;
The switch unit is in the connected state when the feeding unit applies the conveying force to the uppermost sheet, and when the feeding unit does not apply the conveying force to the uppermost sheet. The sheet feeding apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a control unit that sets the shut-off state.
その検出手段により検出された前記積載されたシートの枚数に応じて、前記帯電部に供給される電圧値を調節する調節手段とを備えた請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート給送装置。 Detecting means for detecting the number of stacked sheets;
5. The sheet according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts a voltage value supplied to the charging unit in accordance with the number of stacked sheets detected by the detecting unit. Feeding device.
前記積載されたシートを流れるリーク電流値を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記リーク電流値から、前記積載されたシートの枚数を算出する算出手段とを備えた請求項5に記載のシート給送装置。 The detection means includes
Measuring means for measuring a leakage current value flowing through the stacked sheets;
The sheet feeding apparatus according to claim 5, further comprising a calculating unit that calculates the number of stacked sheets from the leakage current value measured by the measuring unit.
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