JP2009083945A

JP2009083945A - 用紙経路の切替装置

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Publication number: JP2009083945A
Application number: JP2007251942A
Authority: JP
Inventors: Chung-Lung Yu; 昌隆游; Tien-Ho Hsu; 天河許; Yu-Jen Tsao; 又仁曹
Original assignee: Lite On Technology Corp
Current assignee: Lite On Technology Corp
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】改良された用紙経路の切替装置を提供する。
【解決手段】用紙経路切替装置は、駆動軸とともに回動できるように駆動軸の一端に設けられるノッチ付きの円盤を具えた駆動軸と、第一位置か第二位置に選択的に回動できる切替軸を含む。該切替軸は、切替軸の一端から突き出て円盤の外縁に寄りかかるように設けられ、円盤が駆動軸と連動するときに、ノッチ内に収容されながら円盤の回動とともに第一位置から第二位置に移動する突出アームと、切替軸に沿って設けられ、切替軸が第一位置か第二位置に選択的に位置を変更するに伴って第一経路か第二経路に選択的に当てられる切替ゲートとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は用紙経路の切替装置に関し、特に両面印刷／走査事務機の中で、ローラー回動により用紙経路を切り替える装置に関する。

画像・書類の出力様式の複雑化に伴い、複写、印刷、スキャン、ファックスの諸機能を兼ね備えた画像システム（多機能事務機器）が普及してきた。用紙の使用効率を高めるため、画像システムは両面走査・両面印刷装置（以下、自動両面入出力装置と略する）を具えるものが多い。

市販の機器に用いる自動両面入出力装置は数種類ある。自動両面入出力装置は、用紙（または他の印刷媒体）の経路を切り替え、用紙の両面を画像入出力素子（印字ヘッド、光ピックアップヘッドなど）に当てることで画像を入出力する。そこで、従来の技術はメカトロニクス制御に基づいて用紙経路に光センサーを設置し、用紙の末端や特定位置の検出時に電子信号を電磁弁に送信して経路切替ゲートを制御することで用紙経路を切り替える。例えば、アメリカ特許第5,784,680号と第6,513,805号は切替ゲートを制御する電磁弁と、センサーと制御論理からなる構造で用紙経路を切り替える技術を掲げ、アメリカ特許出願第2002/00534382号は同様の構造について切替ゲートと電磁弁の数量を２個に増やした技術を掲げている。一方、給紙、画像入出力素子への搬送、用紙の排出ないし用紙経路の切替には複数のギア、モータ、遊動輪が必要である。例えば、アメリカ特許第6,307,614号は、２個の切替ゲートと遊動輪で経路を切り替える構造を掲げている。
しかし、メカトロニクス制御に基づいた用紙経路の切替装置は、電磁弁、センサー、制御論理などの電気素子と、１個以上の制御ゲートを必要とするため、複雑かつ高コストだけでなく、機械部品より電気素子の耐久性が好ましくないという欠点がある。また、複数のギア、ゲート及び遊動輪からなる従来の経路切替装置は複雑で高コストのみならず、動作時の騒音も問題である。

本発明は上記従来の問題を解決するため、改良された用紙経路の切替装置を提供することを課題とする。

本発明は、画像システムにおいて画像媒体の搬送経路を第一経路から第二経路に切り替える用紙経路切替装置を提供する。該切替装置は、駆動軸とともに回動できるように駆動軸の一端に設けられるノッチ付きの円盤を有する駆動軸と、第一位置か第二位置に選択的に回動できる切替軸とを含む。該切替軸は、切替軸の一端から突き出て円盤の外縁に寄りかかるように設けられ、円盤が駆動軸と連動するときに、ノッチ内に収容されながら円盤の回動とともに第一位置から第二位置に移動する突出アームと、切替軸に沿って設けられ、切替軸が第一位置か第二位置に選択的に位置を変更するに伴って第一経路か第二経路に選択的に当てられる切替ゲートとを含む。

本発明は更に、第一経路、第二経路、第三経路を有する用紙経路切替装置を具えた画像システムを提供する。該システムは、画像媒体を第一経路に沿って搬送する給紙ローラーセットと、第二経路に設けられ、画像媒体の端部を検出するための第一センサーと、用紙経路切替装置とを含む。該用紙経路切替装置は、駆動軸とともに回動できるように駆動軸の一端に設けられるノッチ付きの円盤を具え、第一方向か第二方向へ回動できる駆動軸と、第一位置か第二位置に選択的に回動できる切替軸とを含む。該切替軸は、切替軸の一端から突き出て円盤の外縁に寄りかかるように設けられ、円盤が駆動軸と連動するときに円盤の第一ノッチに収容される突出アームと、切替軸に沿って設けられ、切替軸が第一位置か第二位置に選択的に位置を変更するに伴って第一経路か第二経路に選択的に当てられる切替ゲートとを含む。上記駆動軸が第一方向へ回動するとき、第一ノッチは突出アームを連動させ切替軸を第二位置から第一位置に回動させ、画像媒体は第一経路から第二経路に移動する。上記駆動軸が第二方向へ回動するとき、第一ノッチは突出アームを連動させることで切替軸を第一位置から第二位置に回動させ、画像媒体は第一経路から第三経路に移動する。

本発明は駆動軸の一端に１個以上のノッチを有する円盤を設け、それに対応する切替軸の端部に突出アームを円盤に寄りかかって設置する。円盤上のノッチは突出アームを収容し、駆動軸の回動とともに突出アームを第一位置か第二位置に連動させる。切替軸上の切替ゲートは突出アームの位置変更に伴って切り替わり、用紙経路を第一経路か第二経路に変換する。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１は本発明の実施例１によるノッチ付きの円盤で用紙経路を切り替える装置１００を示す。用紙経路切替装置１００は複写機、スキャナ、プリンタ、ファックスないし多機能事務機器に設けられ、走査・印刷・複写時に用紙経路を切り替え、用紙を反転させることができる。切替装置１００は駆動軸１０と切替軸３０を含み、駆動軸１０は画像システムの動力源（例えばモータ）とギアセットによって駆動される。本実施例では、駆動軸１０は第一方向（例えば図１に示す時計回りＣＷ方向）または第二方向（例えば図１に示す反時計周りＣＣＷ方向）へ回動する。駆動軸１０の一端には円盤２０が設けられ、この円盤２０も駆動軸１０に伴って第一方向または第二方向へ回動する。切替軸３０は用紙経路の切り替えに用いられ、その上には１または複数の切替ゲート５０が軸体に沿って設けられている。駆動軸１０の円盤２０設置端に対応する切替軸３０の端部には、突出アーム４０が円盤２０の外縁に寄りかかるように設けられている。突出アーム４０は、突出アーム４０と画像システムの筐体（図示せず）をつなげる回復部材（バネ）６０を有する。

図２と図３を参照する。図２と図３は用紙経路切替装置１００の突出アーム４０と切替軸３０の切替ゲート５０が円盤２０に対応する位置関係を示す説明図である。切替ゲート５０は第一面５２と第二面５４を有する。図４と図５を参照する。図４と図５は、用紙経路切替装置１００における用紙の搬送経路を示す説明図である。図４は図２に示す第一位置に対応し、図５は図３に示す第二位置に対応する。切替軸３０はその突出アーム４０と切替ゲート５０とともに第一位置または第二位置に回動する。図２に示す第一位置まで回動すると、切替ゲート５０の第一面５２は経路２に当てられ、用紙（図示せず）は経路１から経路２へ移動する。図３に示す第二位置まで回動すると、切替ゲート５０の第二面５４は経路３に当てられ、用紙（図示せず）は経路１から経路３へ移動する。

本発明による用紙経路切替装置１００は円盤２０のノッチ２２を用いて突出アーム４０と切替軸３０を連動させ、切替ゲート５０を第一位置か第二位置に切り替えることで、用紙経路を変更する。図６と図７を参照する。図６は図１に示す駆動軸が第一方向（反時計周りＣＣＷ）へ回動するとともに、用紙経路切替装置が第一位置から第二位置に移動することを示す。突出アーム４０は回復部材６０の弾力により円盤２０の外縁に寄りかかって移動する。上から下まで参照すると、円盤２０が第一方向に沿ってノッチ２２の設置箇所に回動すると、突出アーム４０はノッチ２２の中に収容されながら円盤２２とともに下方の第二位置に連動する。このとき用紙の搬送経路は図４に示す経路１−経路２から、図５に示す経路１−経路３に変換する。同じく、用紙経路切替装置１００が図１に示す第二方向（時計回りＣＷ）へ回動すると、図７に示すように円盤２２のノッチ２２は突出アーム４０を第二位置から第一位置に連動させる。本発明はこのように円盤２０のノッチ２２を用いて切替軸３０を回動させ、その上の切替ゲート５０を所要の経路に当てることで、用紙経路を変更する。

図８を参照する。図８は本発明の実施例２による用紙経路切替装置を示す。画像システムは一般に１分間に入出力可能な枚数（ｐｐｓ）を性能指標とするので、用紙切替（及び他の動作）を加速するため、実施例２のように円盤２２０に１個以上のノッチ２２２を設けることができる。実施例２では、円盤２２０は円周長Ｌ１移動するだけで突出アーム２４０をノッチ２２２の中に収容するため、実施例１より高速で切替ゲート２５０を切り替えることができる。

ノッチ２２２数を増やすことで切替ゲート２５０の切り替えを加速するほか、駆動軸に変速ギアを取り付けることで同様の効果を得ることも可能である。図９と図１０を参照する。図９は本発明の実施例３による用紙経路切替装置２００を示す。実施例３は、実施例２の駆動軸２１０に変速ギア２７０を増設し、駆動軸２１０を実施例１・２より高速（設計上の考量により低速にするのも可能）で回転させる。図１０は図９と異なる視角で見た説明図である。

前記のとおり、ノッチ２２で突出アーム４０を連動させるため、突出アーム４０を円盤２０の外縁に寄りかかって設置することが必要である。前記実施例１は回復部材６０（バネ）を利用して突出アーム４０と円盤２０間の接触を保持する。それに対して、図１１に示す本発明の実施例４は、バネの代わりに弾性片６５を使用する。突出アーム４０が図１１に示す第二位置に移動すると、変形した弾性片６５にはＦ方向への回復力が生じ、この回復力は突出アーム４０と円盤２０の外縁との接触を保持することができる。

図１２を参照する。実施例１と実施例４に示すような回復部材のほか、画像システム（図示せず）に妨害部２６０を設置し、突出アーム４０を円盤２０の外縁に寄りかからせることも可能である。

図１３から図１５を参照する。図１３から図１５は用紙経路切替装置を具える画像システム３００とその用紙経路を示す。画像システム３００は、画像システム３００の給紙過程で用紙を（経路１に沿って）搬送する給紙ローラーセット３１０と、経路１に設けられ、用紙が経路１を経過するときに走査・印刷を行う画像入出力素子３２０（例えばプリンタの印字ヘッド、スキャナの光ピックアップヘッド）を含む。前記用紙経路切替装置も画像システム３００に設けられているが、図面を簡素化するため、ここでは駆動軸１０と切替ゲート５０のみ示される。切替ゲート５０の第一面５２と第二面５４は、切替ゲートの位置（前記第一位置か第二位置）変化に伴って経路２と経路３に当てられる。画像システム３００は更に経路１、経路２、経路３を有する。経路２には第一センサー３３０が設けられ、経路３には第二センサー３４０が設けられる。これらのセンサーは用紙検出時に画像システム３００に信号を送信して、駆動軸１０を回動させる。

図１３は画像システム３００において、用紙第一面入出力時の経路Ｒ１を示す。用紙が経路Ｒ１に沿って経路１から経路２に移動し、経路２に設けられる第一センサー３３０に末端を検出されると、駆動軸１０は回動し、切替ゲート５０は図４に示す第一位置から図５に示す第二位置まで連動する。付け加えて説明すれば、図８に示す複数のノッチ２２２を有する円盤２２０を利用して切替ゲート５０の切り替えを加速する実施例では、円盤２２０に設けられるノッチ間の円周長Ｌ１と、第一センサー３３０から駆動軸１０までの距離Ｌ２については、Ｌ１＜Ｌ２にすることが望ましい。続いて図１４に示すように、用紙は経路Ｒ２に沿って経路１を再び経過する（このとき画像入出力素子に当てるのは用紙の第二面）。この場合、切替ゲート５０が第二位置に切り替わったため、用紙は経路１から経路３に移動し、経路３より画像システム３００から排出される。なお、本発明は用紙の並び替え（sorting）機能にも対応する。詳しく言えば、用紙の末端が経路３の第二センサー３４０によって検出されると、駆動軸１０は回動方向を変え、切替ゲート５０は図５に示す第二位置から図４に示す第一位置まで連動する。そうすると、用紙は図１５に示すように経路Ｒ３に沿って経路３から経路１に移動し、経路１より画像システム３００から排出される。画像システム３００に１枚以上の原稿用紙を供給すれば、用紙は原稿順に経路３より画像システム３００から排出される。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の動作条件を変えたのみであり、当然実施可能である。

本発明の実施例１によるノッチ付きの円盤で用紙経路を切り替える経路切替装置を表す説明図である。用紙経路切替装置の突出アームと切替軸の切替ゲートが円盤に対応する第一位置を表す説明図である。用紙経路切替装置の突出アームと切替軸の切替ゲートが円盤に対応する第二位置を表す説明図である。用紙経路切替装置における第一用紙経路を示す説明図である。用紙経路切替装置における第二用紙経路を示す説明図である。用紙経路切替装置が第一位置から第二位置に移動することを表す説明図である。用紙経路切替装置が第二位置から第一位置に移動することを表す説明図である。本発明の実施例２による用紙経路切替装置を表す説明図である。本発明の実施例３による用紙経路切替装置を表す第一説明図である。本発明の実施例３による用紙経路切替装置を表す第二説明図である。本発明の実施例４による用紙経路切替装置を表す説明図である。本発明の実施例５による用紙経路切替装置を表す説明図である。画像システムにおける用紙第一面入出力時の経路を表す説明図である。画像システムにおける用紙第二面入出力時の経路を表す説明図である。画像システムにおける用紙並び替え・排出時の経路を表す説明図である。

符号の説明

１〜３、Ｒ１〜Ｒ３経路
１０、２１０駆動軸
２０、２２０円盤
２２、２２２ノッチ
３０切替軸
４０、２４０突出アーム
５０、２５０切替ゲート
５２第一面
５４第二面
６０回復部材
６５弾性片
１００、２００用紙経路切替装置
２６０妨害部
２７０変速ギア
３００画像システム
３１０給紙ローラーセット
３２０画像入出力素子
３３０第一センサー
３４０第二センサー

Claims

画像システムにおいて画像媒体の搬送経路を第一経路から第二経路に切り替える用紙経路切替装置であって、
駆動軸とともに回動できるように駆動軸の一端に設けられるノッチ付きの円盤を有する駆動軸と、
第一位置か第二位置に選択的に回動できる切替軸とを含み、そのうち切替軸は、
切替軸の一端から突き出て円盤の外縁に寄りかかるように設けられ、円盤が駆動軸と連動するときに、ノッチ内に収容されながら円盤の回動とともに第一位置から第二位置に移動する突出アームと、
切替軸に沿って設けられ、切替軸が第一位置か第二位置に選択的に位置を変更するに伴って第一経路か第二経路に選択的に当てられる切替ゲートとを含むことを特徴とする用紙経路切替装置。
前記切替ゲートは第一面と第二面を有し、前記切替軸が第一位置にあるとき、第一面は第一経路に当てられ、前記切替軸が第二位置にあるとき、第二面は第二経路に当てられることを特徴とする請求項１記載の用紙経路切替装置。
前記用紙経路切替装置は更に、駆動軸と連動し、駆動軸の回動速度を変更するための変速ギアを含むことを特徴とする請求項１記載の用紙経路切替装置。
前記用紙経路切替装置は更に、画像システムの筐体と突出アームをつなげる回復部材を含むことを特徴とする請求項１記載の用紙経路切替装置。
前記回復部材はバネまたは弾性片であることを特徴とする請求項４記載の用紙経路切替装置。
前記用紙経路切替装置は更に、円盤外縁の両側に設けられ、突出アームを突き当てて切替軸を第一位置か第二位置に固定する第一妨害部と第二妨害部を含むことを特徴とする請求項１記載の用紙経路切替装置。
第一経路、第二経路、第三経路を有する用紙経路切替装置を具えた画像システムであって、
画像媒体を第一経路に沿って搬送する給紙ローラーセットと、
第二経路に設けられ、画像媒体の端部を検出するための第一センサーと、
用紙経路切替装置とを含み、そのうち用紙経路切替装置は、
駆動軸とともに回動できるように駆動軸の一端に設けられるノッチ付きの円盤を具え、第一方向か第二方向へ回動できる駆動軸と、
第一位置か第二位置に選択的に回動できる切替軸とを含み、そのうち切替軸は、
切替軸の一端から突き出て円盤の外縁に寄りかかるように設けられ、円盤が駆動軸と連動するときに円盤の第一ノッチに収容される突出アームと、
切替軸に沿って設けられ、切替軸が第一位置か第二位置に選択的に位置を変更するに伴って第一経路か第二経路に選択的に当てられる切替ゲートとを含み、上記駆動軸が第一方向へ回動するとき、第一ノッチは突出アームを連動させ切替軸を第二位置から第一位置に回動させ、画像媒体は第一経路から第二経路に移動し、上記駆動軸が第二方向へ回動するとき、第一ノッチは突出アームを連動させることで切替軸を第一位置から第二位置に回動させ、画像媒体は第一経路から第三経路に移動することを特徴とする画像システム。
前記切替ゲートは第一面と第二面を有し、前記切替軸が第一位置にあるとき、第一面は第一経路に当てられ、前記切替軸が第二位置にあるとき、第二面は第二経路に当てられることを特徴とする請求項７記載の画像システム。
前記用紙経路切替装置は更に、駆動軸と連動し、駆動軸の回動速度を変更するための変速ギアを含むことを特徴とする請求項７記載の画像システム。
前記用紙経路切替装置は更に、画像システムの筐体と突出アームをつなげる回復部材を含むことを特徴とする請求項７記載の画像システム。
前記回復部材はバネまたは弾性片であることを特徴とする請求項１０記載の画像システム。
前記用紙経路切替装置は更に、円盤外縁の両側に設けられ、突出アームを突き当てて切替軸を第一位置か第二位置に固定する第一妨害部と第二妨害部を含むことを特徴とする請求項７記載の画像システム。
前記画像システムは更に、第三経路に設けられ、画像媒体の端部を検出するための第二センサーを含み、画像媒体の端部が第二センサーによって検出されると、駆動軸は第一方向へ回動し、第一ノッチは突出アームを連動させ切替軸を第二位置から第一位置に回動させ、画像媒体は第三経路から第二経路に移動することを特徴とする請求項７記載の画像システム。