JP2011073859A - Paper feeder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給紙装置に関する。 The present invention relates to a paper feeding device.
用紙に画像を形成する画像形成装置では、大量の用紙を積載する給紙トレイなどから、用紙を1枚ずつ給紙する給紙装置が使われている。 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus that forms an image on a sheet, a sheet feeding apparatus that feeds sheets one by one from a sheet feeding tray or the like on which a large number of sheets are stacked is used.
このような給紙装置では用紙を1枚ずつ給紙する際に、給紙トレイにある最上位の用紙をピックアップローラにより送り出しているが、用紙の表面の摩擦係数、静電的な吸着力、不均一な用紙裁断面等の理由により用紙間の分離が困難な場合がある。分離が困難なために、複数の用紙が重なった状態、あるいは階段状にずれて重なった状態で搬送されるいわゆる多数枚送り(重送という)という現象が起こる。また複数の用紙が重なって生じる抵抗力が増大し、ローラが用紙を搬送する力が足りずに用紙が供給されないというノーフィードという問題も発生する。 In such a paper feeding device, when the paper is fed one by one, the topmost paper in the paper feeding tray is sent out by a pickup roller, but the friction coefficient of the paper surface, electrostatic adsorption force, Separation between sheets may be difficult due to reasons such as uneven sheet cutting. Since separation is difficult, a phenomenon of so-called multi-sheet feeding (referred to as multi-feeding) occurs in which a plurality of sheets are conveyed in a state of being overlapped or shifted in a staircase pattern. In addition, a resistance force generated by overlapping a plurality of sheets is increased, and there is a problem of no feed in which a sheet is not supplied because a roller does not have enough force to convey the sheet.
この重送や、ノーフィードの発生を防ぐために、ピックアップローラから送り出された用紙を給紙ローラと、給紙ローラに当接して給紙ローラの回転方向と逆方向に回転する捌きローラとで形成されるニップ部に用紙を進入させ、ニップによって挟持搬送する方法が使われている。 In order to prevent this double feed and no feed, the paper fed from the pickup roller is formed by a paper feed roller and a paper roller that contacts the paper feed roller and rotates in the direction opposite to the rotation direction of the paper feed roller. A method is used in which a sheet is made to enter a nip portion to be nipped and conveyed by the nip.
捌きローラは、ある値以上のトルクを有する動力の伝達を制限するトルクリミッタが接続され、ニップ部に用紙がないとき、あるいは用紙が1枚ニップ部に送り込まれたとき、リミットトルクを越えて滑り、給紙ローラに従動して回転する。しかし用紙が2枚以上ニップ部に送り込まれた場合、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って捌きローラを給紙ローラの回転方向と逆方向に回転させ、下側の用紙を押し戻して重送を防止する。 The winding roller is connected to a torque limiter that limits the transmission of power with a torque above a certain value, and slips beyond the limit torque when there is no paper in the nip or when one sheet is fed into the nip. Rotates following the paper feed roller. However, when two or more sheets are fed into the nip, the limit torque overcomes the frictional force between the sheets and the roller is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the sheet feeding roller, and the lower sheet is pushed back to double feed. To prevent.
しかしながら、用紙間の密着力が高い用紙や、OHP用紙などの分離しにくい用紙を使用した場合、捌きローラが逆回転しても用紙を給紙トレイに戻せなくなり重送が発生してしまうという課題があった。 However, when paper with high adhesion between paper or paper that is difficult to separate, such as OHP paper, is used, the paper cannot be returned to the paper feed tray even if the whirling roller rotates backward, causing double feed. was there.
この問題を解決するために、特許文献1では、用紙分離にかける時間を用紙の種類によって変更して、重送を防止するという技術が公開されている。すなわち、分離しにくい用紙を使用した場合には給紙ローラの停止時間を長くして、捌きローラによる用紙の戻し時間を長くすることにより重送を防止しようとするものである。 In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for preventing double feeding by changing the time taken for paper separation depending on the type of paper. That is, when paper that is difficult to separate is used, the stop time of the paper feed roller is lengthened, and the time for returning the paper by the roller is lengthened to prevent double feeding.
ここで、用紙搬送速度が高速な画像形成装置(線速が1000mm/秒以上)において、給紙を確実に行い装置の品質を高めるために、わずかな空き時間があればその時間を、給紙性能を向上させる工程に利用することが望ましい。 Here, in an image forming apparatus with a high paper conveyance speed (linear speed is 1000 mm / second or more), in order to reliably feed paper and improve the quality of the apparatus, if there is a little free time, that time is used. It is desirable to use for the process of improving performance.
しかしながら特許文献1に公開された技術では、用紙分離にかかる時間が短いとき、短くした分の時間を、用紙の給送性を向上させようとする等の他の工程に有効に利用しておらず、そのため給送性能を向上させようとする点において更なる改善が求められる。
However, in the technique disclosed in
本発明の目的は、用紙分離にかかる時間を短くした分の時間を他の工程に割り当てて、給送性を向上させる給紙装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a paper feeding device that improves the feeding performance by allocating a time corresponding to shortening the time required for paper separation to other processes.
上記目的は、下記構成によって達成できる。すなわち、
1.最上位の用紙を送り出すピックアップローラと、
前記ピックアップローラから送り出された用紙を、搬送方向に回転する給紙ローラと、当該給紙ローラに当接し用紙搬送方向と逆方向に回転する機能を有する捌きローラと、によって挟持しながら搬送する給紙装置であって、
前記給紙ローラの下流側に配置され、搬送された用紙を検知する検知手段と、
少なくとも、前記検知手段からの信号に基づいて、前記ピックアップローラと前記給紙ローラを駆動、または駆動を停止させる制御を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、用紙の種類によって前記捌きローラが逆回転して用紙を分離する分離待機時間の全てまたは一部を、他の工程に割り当てることを特徴とする給紙装置。
The above object can be achieved by the following configuration. That is,
1. A pick-up roller that feeds the top sheet,
The paper fed from the pickup roller is transported while being nipped by a paper feed roller that rotates in the transport direction and a separating roller that contacts the paper feed roller and rotates in the direction opposite to the paper transport direction. A paper device,
A detecting means disposed on the downstream side of the paper feed roller for detecting the conveyed paper;
Control means for performing control to drive or stop driving the pickup roller and the paper feed roller based on at least a signal from the detection means;
Have
The sheet feeding device according to
2.用紙を前記ピックアップローラ方向に昇降させる昇降手段を有し、前記他の工程は、前記分離待機時間の全てまたは一部を、前記ピックアップローラが用紙を送り出す給紙位置まで前記昇降手段を駆動させる工程であることを特徴とする前記1に記載の給紙装置。 2. And elevating means for elevating the paper in the direction of the pickup roller, and the other step is a step of driving the elevating means to a paper feed position where the pickup roller feeds the paper for all or part of the separation waiting time. 2. The sheet feeding device according to 1 above, wherein
3.前記他の工程は、前記分離待機時間の全てまたは一部を、前記ピックアップローラから用紙が送り出されたかどうかを検知するノーフィード検知工程であることを特徴とする前記1に記載の給紙装置。
3. 2. The sheet feeding device according to
ピックアップローラと給紙ローラを駆動させる時間を利用して、用紙の種類によって分離待機時間の全てまたは一部を、給送性を向上させる他の工程を駆動させる時間に割り当てることにより、給送性が向上する。 By using the time to drive the pickup roller and paper feed roller, all or part of the separation waiting time depending on the type of paper is allocated to the time to drive other processes that improve feedability, thereby feeding Will improve.
本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また以下の本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described. The description in this column does not limit the technical scope of the claims or the meaning of terms. Further, the following definitive explanation in the embodiment of the present invention shows the best mode, and does not limit the meaning and technical scope of the terms of the present invention.
図1は、本発明に係る給紙装置の概略図である。給紙装置1は、用紙Pに画像を形成する画像形成装置などに設けられており、用紙Pを積載する給紙トレイ2と、給紙トレイ2の上方に位置し、最上位の用紙Pを給紙トレイ2から送り出すピックアップローラ3が設けられている。ピックアップローラ3から送り出された用紙Pは、給紙ローラ4と、給紙ローラ4に当接し用紙搬送方向(矢印X方向)と逆方向に回転する機能を有する捌きローラ5とで形成されるニップ部NPによって挟持搬送される。
FIG. 1 is a schematic view of a paper feeding apparatus according to the present invention. The
ニップ部NPの直後には、搬送された用紙を検知する検知手段を有している。本実施の形態では検知手段としての第1の用紙検知手段PS1と、第1の用紙検知手段PS1より下流側に、用紙Pが送りローラ対6の手前まで到達したことを検知する第2の用紙検知手段PS2が配置されている。第2の用紙検知手段PS2を通過した用紙Pは、送りローラ対6によって次工程に搬送される。 Immediately after the nip portion NP, there is a detecting means for detecting the conveyed paper. In the present embodiment, the first paper detection means PS1 as detection means, and the second paper for detecting that the paper P has reached the downstream side of the first paper detection means PS1 and before the feed roller pair 6. Detection means PS2 is arranged. The paper P that has passed through the second paper detection means PS2 is conveyed to the next process by the feed roller pair 6.
また第1の用紙検知手段PS1と、第2の用紙検知手段PS2が発信する信号に基づいて、ピックアップローラ3と給紙ローラ4を駆動、または駆動を停止させる制御を行う制御手段CPが設けられている。さらに制御手段CPは給紙トレイ2を昇降する昇降手段21の動作を制御している。
(給紙トレイ)
給紙トレイ2は、大量(1000枚以上)の用紙を積載することが可能で、給紙トレイ2を上下方向に移動する昇降手段21などを有する。昇降手段21は、給紙トレイ2に積載されている最上位の用紙Pがピックアップローラ3によって送り出される位置(給紙位置という)に到達した時点で上昇を停止するように制御手段CPによって制御されている。
Further, a control means CP is provided for controlling the driving or stopping of the
(Paper tray)
The paper feed tray 2 can stack a large amount of paper (1000 sheets or more), and has an elevating
ピックアップローラ3には、用紙搬送方向に回転させる不図示の駆動手段と、揺動軸32を中心として揺動させる揺動手段としてのピックアップソレノイド31が設けられている。制御手段CPからの指示によりピックアップソレノイド31がONすると、給紙トレイの最上位の用紙Pからピックアップローラ3が離れ、ピックアップソレノイド31がOFFすると、用紙Pに当接するようになっている。
(給紙ローラ)
給紙ローラ4は、電磁クラッチ等の給紙クラッチ41が設けられており、給紙クラッチのON/OFFにより駆動するようになっている。制御手段CPからの指示により給紙クラッチ41がONすると、給紙ローラ4が搬送方向に回転(正回転という)し、給紙クラッチ41がOFFすると、給紙ローラ4の回転が停止するようになっている。なお、給紙ローラ4はピックアップローラ3にタイミングベルトTBで連結され、ピックアップローラ3と同方向に回転する。
The
(Feeding roller)
The
この給紙ローラ4の下方には捌きローラ5が、不図示の当接手段により給紙ローラ4に当接されている。捌きローラ5にはトルクリミッタTMが設けられており、ニップ部NPに用紙Pが無いとき、または1枚だけ挟持されているとき、捌きローラ5は給紙ローラ4に従動して回転する。しかし、ニップ部NPに2枚以上用紙Pが挟持されると捌きローラ5の回転方向はトルクリミッタTMが作動して、逆方向に回転する(逆回転という)。
A
図2は、ニップ部NPに用紙Pが進入したときの給紙ローラ4と捌きローラ5の回転方向を示す図である。給紙ローラ4と用紙Pとの摩擦係数をμ1、捌きローラ5と用紙Pとの摩擦係数をμ2、用紙Pどうしの摩擦係数をμ3としたとき、
図2(a)は、μ1>μ2のとき捌きローラ5が給紙ローラ4に従動して回転するところを示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the rotation directions of the
FIG. 2A is a diagram illustrating a state where the
図2(b)は、μ2>μ3のとき捌きローラ5が逆回転しながら用紙Pを反対方向に引き戻し、一番上の用紙Pのみを搬送するところを示す図である。
FIG. 2B is a diagram showing a state where the sheet P is pulled back in the opposite direction while the
なお、トルクリミッタTMには、様々な種類があるが、コイルバネを用いた方法や、磁石を用いた方法が広く知られている。何れにしても性能精度、サイズ、コストなどを比較して最適なトルクリミッタTMを選択することが望ましい。
(用紙検知手段)
図1に示すように、給紙ローラ4の下流側には用紙Pが通過したことを検知する第1の用紙検知手段PS1と、さらに第1の用紙検知手段PS1の下流側で、送りローラ対6の上流側に第2の用紙検知手段PS2を設けている。
There are various types of torque limiters TM, and a method using a coil spring and a method using a magnet are widely known. In any case, it is desirable to select the optimum torque limiter TM by comparing performance accuracy, size, cost, and the like.
(Paper detection means)
As shown in FIG. 1, on the downstream side of the
第1の用紙検知手段PS1、及び第2の用紙検知手段PS2は、本実施の形態では、紙粉による誤検出を防止するために発光部と受光部が一体となった光反射型センサを用紙Pの表面上方に配置している。 In the present embodiment, the first paper detection means PS1 and the second paper detection means PS2 use a light reflection type sensor in which a light emitting part and a light receiving part are integrated in order to prevent erroneous detection due to paper dust. It is arranged above the surface of P.
第1の用紙検知手段PS1は、ノーフィードを検知するセンサで、用紙Pの搬送方向先端が給紙ローラ4を通過し始めたときONとなり、用紙Pの後端が通り過ぎたときにOFFする。このときのONしている時間は用紙Pのサイズによって決まる。
The first paper detection means PS1 is a sensor that detects no feed, and is turned on when the leading end of the paper P in the transport direction starts to pass the
第2の用紙検知手段PS2は、用紙Pが送りローラ対6まで到達したことを検知するセンサであり、第2の用紙検知手段PS2がONになった時点で、給紙クラッチ41をOFFする。第2の用紙検知手段PS2を通過した用紙Pは、送りローラ対6の挟持搬送力で搬送される。
(タイミングチャート)
次に、図3を用いて制御手段CPが有するタイムテーブルとしてのタイミングチャートを説明する。
The second paper detection means PS2 is a sensor that detects that the paper P has reached the pair of feed rollers 6, and turns off the paper feed clutch 41 when the second paper detection means PS2 is turned on. The paper P that has passed through the second paper detection means PS2 is conveyed by the nipping and conveying force of the feed roller pair 6.
(Timing chart)
Next, a timing chart as a time table of the control means CP will be described with reference to FIG.
図3(a)は分離しづらい紙、例えば坪量が60g/m2以下の薄紙や、コート紙などを使用したときのピックアップソレノイド31と、給紙クラッチ41と、第1、第2の用紙検知手段PS1、PS2とのタイミングチャートを示す。
FIG. 3A shows a
図3(b)は、分離しやすい紙、例えば坪量が60g/m2以上の普通紙や、厚紙などを使用したときのピックアップソレノイド31と、給紙クラッチ41と、第1、第2の用紙検知手段PS1、PS2とのタイミングチャートを示す。
FIG. 3B shows a pick-up
なお分離しにくい紙と、分離しやすい紙との用紙の種類の判断は、ユーザが不図示の操作パネル上の選択ボタンにて選択する。 The determination of the paper type between the paper that is difficult to separate and the paper that is easy to separate is made by the user using a selection button on an operation panel (not shown).
次に、分離しやすい紙を用いた図3(b)のタイミングチャートを用いて説明する。 Next, description will be made with reference to the timing chart of FIG.
ピックアップローラ3が駆動して用紙Pを搬送し始めて(t0)、t1経過後にニップ部NPに進入してきた用紙Pを、給紙クラッチをONさせて給紙ローラ4を駆動する。給紙ローラ4の下流側にある第1の用紙検知手段PS1がONし(t2)、第2の用紙検知手段PS2がONした時点(t3)で、ピックアップソレノイド31をONし、給紙クラッチ41をOFFする。
The
給紙クラッチ41がOFF状態(停止状態)であっても、捌きローラ5は、トルクリミッタTMにより常に逆方向に回転しており、ニップ部NPから送りローラ対6でニップされるまで用紙Pを逆方向へ戻す働きをするが、分離しやすい紙では、分離しにくい紙を使用した場合と比べて、捌きローラ5が逆回転している分離待機時間(t3−t4)を短くしている。
Even when the
給紙クラッチ41が再びON状態になる時間をt4とすると、(t3−t4)間の時間が短いと、用紙Pが第1の用紙検知手段PS1を通り過ぎる時間は、その分早めに作動する(t5)。すなわち2枚目の用紙Pがピックアップローラ3で送り出されて、給紙クラッチ41が作動するまでの時間(t5−t6)を長く取れる。
Assuming that the time during which the
この間の時間を利用して他の工程、例えば給紙トレイ2を給紙位置まで上昇させるなどの工程に利用できる。 This time can be used for other processes, for example, for raising the paper feed tray 2 to the paper feed position.
分離しにくい紙を用いた図3(a)のタイミングチャートでは、捌きローラ5が逆回転している時間(t3−t4)を長く設定しているので、その分2枚目の用紙Pがピックアップローラ3で送り出されて、給紙クラッチ41が作動するまでの時間(t5−t6)が短くなってしまい、他の工程に回す時間が短くなってしまう。
(給紙位置制御)
給紙性能を向上させる他の工程としての給紙位置制御工程について図4を用いて説明する。
In the timing chart of FIG. 3A using paper that is difficult to separate, since the time (t3-t4) during which the
(Paper feed position control)
A paper feed position control process as another process for improving the paper feed performance will be described with reference to FIG.
給紙トレイ2に積載された最上位の用紙Pを安定して給送するために、適正な給紙位置BLからピックアップローラ3によって送り出される。給紙位置BLは、位置とその許容幅を実験などで求めている。
In order to stably feed the uppermost sheet P stacked on the sheet feeding tray 2, the sheet is fed from the appropriate sheet feeding position BL by the
ここで最上位の用紙Pが常に給紙位置BLなるようにするための手段が必要であるが、本実施の形態では、ピックアップローラ3を揺動する揺動部材に設けた遮光板33と、位置検知センサPS3を用いて位置検出を行っている。位置検知センサPS3は、発光部と受光部を備えた光センサであり、遮光板33が発光部と受光部の間に進入して位置検知センサPS3を遮光することで信号が出力され制御手段CPに送信する。制御手段CPは信号を受信して、昇降手段21を用紙Pの高さが給紙位置に到達するまで駆動させる。
Here, a means for always placing the uppermost sheet P at the sheet feeding position BL is necessary. In the present embodiment, a
図4の二点鎖線で表した図は、用紙Pが送り出されてピックアップローラ3が下がり、遮光板33が位置検知センサPS3から離れた状態を示す。
The diagram represented by a two-dot chain line in FIG. 4 shows a state in which the sheet P is fed out, the
このとき給紙位置BLは、ある許容幅を有しているが、位置検知センサPS3が信号を発信して、給紙トレイ2の上昇が停止するまでの間にタイムラグが発生する。しかしタイムラグ中であっても用紙Pは連続して給送されているので、給紙位置BLは常に変化してしまうことになり、給紙位置BLが適正位置に復帰しないときはノーフィードや重送の発生原因となる恐れが生じる。 At this time, the paper feed position BL has a certain allowable width, but a time lag occurs between the position detection sensor PS3 sending a signal and the rise of the paper feed tray 2 being stopped. However, since the paper P is continuously fed even during the time lag, the paper feed position BL always changes, and when the paper feed position BL does not return to the proper position, no feed or heavy load is generated. There is a risk of causing the transmission.
この問題を解決するには、給紙トレイ2が上昇するに要する時間を長くするか、上昇速度を速めることが必要となる。しかし、上昇速度を速めるためには、積載されている用紙枚数が多いと、大きなトルクを持ったモータなどが必要となり、コスト的にも問題がある。 In order to solve this problem, it is necessary to lengthen the time required for the paper feed tray 2 to rise or to increase the ascent speed. However, in order to increase the rising speed, if the number of stacked sheets is large, a motor having a large torque is required, which causes a problem in terms of cost.
本発明は、給紙トレイ2が上昇するに要する時間を長くすることにより給送性を向上させている。すなわち用紙分離にかかる時間を短くした分の時間を他の工程としての給紙トレイ2を上昇させる工程に振り分けている。このような手段を設けることにより、タイムラグが発生しても、給紙トレイ2が上昇するために要する時間を吸収できる。 The present invention improves the feedability by lengthening the time required for the paper feed tray 2 to rise. That is, the time corresponding to shortening the time required for paper separation is assigned to the process of raising the paper feed tray 2 as another process. By providing such means, even if a time lag occurs, the time required for the sheet feed tray 2 to rise can be absorbed.
さらに、給送性を向上させる他の工程として、ピックアップローラ3が用紙Pを送り出してから第1の用紙検知手段PS1が検知するまでの時間を長くすることによりノーフィードしたかどうかの判断を、時間をかけて検出する手段がある。図3(b)の(t5−t7)間が検出する時間に相当する。
Furthermore, as another process for improving the feedability, it is determined whether or not no feed is performed by increasing the time from when the
以上説明したように、本発明の給紙装置は、用紙の種類によって分離待機時間の全てまたは一部を、給送性を向上させる他の工程の駆動時間に使用することにより、給送性が向上することができる。 As described above, the paper feeding device according to the present invention has a feeding property by using all or a part of the separation waiting time depending on the type of paper as a driving time for another process for improving the feeding property. Can be improved.
1 給紙装置
2 給紙トレイ
3 ピックアップローラ
4 給紙ローラ
5 捌きローラ
6 送りローラ対
21 昇降手段
31 ピックアップソレノイド
41 給紙クラッチ
P 用紙
CP 制御手段
PS1 第1の用紙検知手段
PS2 第2の用紙検知手段
PS3 位置検知センサ
TM トルクリミッタ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ピックアップローラから送り出された用紙を、搬送方向に回転する給紙ローラと、当該給紙ローラに当接し用紙搬送方向と逆方向に回転する機能を有する捌きローラと、によって挟持しながら搬送する給紙装置であって、
前記給紙ローラの下流側に配置され、搬送された用紙を検知する検知手段と、
少なくとも、前記検知手段からの信号に基づいて、前記ピックアップローラと前記給紙ローラを駆動、または駆動を停止させる制御を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、用紙の種類によって前記捌きローラが逆回転して用紙を分離する分離待機時間の全てまたは一部を、他の工程に割り当てることを特徴とする給紙装置。 A pick-up roller that feeds the top sheet,
The paper fed from the pickup roller is transported while being nipped by a paper feed roller that rotates in the transport direction and a separating roller that contacts the paper feed roller and rotates in the direction opposite to the paper transport direction. A paper device,
A detecting means disposed on the downstream side of the paper feed roller for detecting the conveyed paper;
Control means for performing control to drive or stop driving the pickup roller and the paper feed roller based on at least a signal from the detection means;
Have
The sheet feeding device according to claim 1, wherein the control unit allocates all or a part of a separation waiting time for separating the sheet by the reverse rotation of the roller according to the type of the sheet to another process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009229325A JP2011073859A (en) | 2009-10-01 | 2009-10-01 | Paper feeder |
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