JP2016210610A - 給紙装置および給紙装置の給紙台離隔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙ローラの回転と非同期にばねの付勢力で給紙台を上昇させたまま、給紙台からシートを順次分離して給紙を行う方式の給紙装置においても、手動によらない給紙台の下降動作を可能にする。
【解決手段】給紙台離隔装置７０は給紙台６７をばね６８の付勢力に抗して電動で給紙ローラ３４から離隔する方向に移動させる。制御装置は給紙台離隔装置７０を制御して、給紙台６７をばね６８の付勢力に抗して給紙ローラ３４から離隔する方向に移動して停止させる第１の動作と、該停止した状態からばね６８の付勢力に抗する力を解除しまたは弱めてばね６８の付勢力により給紙台６７が給紙ローラ３４に接近する方向に移動するのを許容する第２の動作を給紙台離隔装置７０に実行させる。
【選択図】図３

Description

この発明は、シート折り機、封緘機、印刷機、コピー機等のシート（紙片等）を扱う機械で使用される給紙装置に関する。またこの発明は、給紙装置において、給紙台をばねの付勢力に抗して電動で給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置に関する。

給紙装置の給紙方式として、給紙台に積載したシート束から給紙ローラで最上位シートを順次分離して給紙する（搬送する、送り出す）方式がある。この方式の給紙装置では給紙の進行に伴い給紙台のシート束厚が徐々に減少するので、給紙台を徐々に上昇させて給紙ローラが常に最上位シートを送り出せる状態に維持する必要がある。従来の給紙装置において、給紙台を上昇させる方式として、ばねの付勢力を利用するもの（例えば特許文献１に記載のもの）、モータ駆動を利用するもの（例えば特許文献２に記載のもの）があった。

特公昭５９−０４２８６７号公報 特開平０６−０７２５６６号公報 特開２００２−０８７６２２号公報

ばねの付勢力を利用して給紙台を上昇させる方式では、シート束の補給を行うときは給紙台をばねの付勢力に抗して手動で押し下げて補給を行う必要があった。これに対し、モータ駆動を利用して給紙台を上昇させる方式では、シート束の補給を行うときはモータ駆動で給紙台を下降させて補給を行うことができる。しかしその反面、給紙の進行に伴う給紙台のシート束厚の減少に応じて給紙台を徐々に上昇させて給紙ローラが常に最上位シートを送り出せるようにするためのモータの制御が必要であった。

なお、従来の別の給紙装置として特許文献３に記載されたものがあった。これはばねの付勢力を利用して給紙台を上昇させ、トレイカムでばねの付勢力に抗して給紙台を下降させる機構を有する。トレイカムは給紙ローラに同期して回転するもので、給紙ローラが一回転するごとにトレイカムも一回転する。これにより給紙ローラが一回転するごとに給紙台は一往復上下動する。このとき給紙台が上昇した位置では給紙ローラが最上位シートに当接して給紙を行い、給紙台が下降した位置では給紙ローラが最上位シートから離れて次の給紙に備える。このようにして、給紙ローラが一回転するごとに１枚ずつシートの給紙を行う。この給紙装置では、給紙動作が開始されるまではトレイカムにより給紙台は下降位置にあり、このとき給紙台へのシート束の補給を行うことができる。

特許文献３に記載の給紙装置によれば、ばねの付勢力を利用して給紙台を上昇させて給紙ローラによる給紙を可能にするとともに、トレイカムがばねの付勢力に抗して給紙台を下降させる機会を利用して給紙台へのシート束の補給を行うことができる。しかしこの方式による給紙台の昇降機能は、給紙ローラに同期してトレイカムを回転させて給紙台を上下動させながら給紙を行う方式の給紙装置でしか実現することができない。

この発明は、給紙ローラの回転と非同期にばねの付勢力で給紙台を上昇させたままの状態で給紙台のシート束からシートを順次分離して給紙を行う方式の給紙装置においても、手動によらない給紙台の下降動作を可能にした給紙装置を提供するものである。

この発明の給紙装置は、シート束を積載する給紙台と、前記給紙台に対面配置される給紙ローラと、前記給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構と、前記給紙台移動機構に作用して前記給紙台を前記給紙ローラに接近させる方向に付勢するばねとを有し、前記ばねで前記給紙台を前記給紙ローラに接近する方向に付勢して前記シート束の最上位シートを該給紙ローラに当接可能に配して、該給紙ローラの駆動により該最上位シートを前記シート束から分離して送り出す給紙装置において、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置と、前記給紙台離隔装置を制御して、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動して停止させる第１の動作と、該停止した状態から前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて該ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近する方向に移動するのを許容する第２の動作を該給紙台離隔装置に実行させる制御装置とを有し、前記第１の動作の結果、前記給紙台が前記給紙ローラから離隔して停止した状態を維持して、該給紙台へのシート束の補給をすることができ、前記第２の動作の結果、前記ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近した状態を維持して、前記給紙台に積載されたシート束から前記給紙ローラの駆動により最上位シートを順次分離して送り出すことができるそのような給紙装置である。これによれば、給紙ローラの回転と非同期にばねの付勢力で給紙台を給紙ローラに接近させた状態を維持して給紙台のシート束から最上位シートを順次分離して連続的に送り出す方式の給紙装置において、手動によらずに給紙台を給紙ローラから離隔させて給紙台にシート束の補給を行うことができる。

前記給紙台離隔装置は駆動が停止されると外力による駆動軸の動作が阻止される構成を有するものとすることができる。これによれば、給紙台離隔装置は駆動が停止されると外力による駆動軸の動作が阻止されるので、第１の動作により給紙台が給紙ローラから離隔した位置で給紙台離隔装置の駆動を停止すると、ばねの付勢力により給紙台が戻るのが阻止され、給紙台が給紙ローラから離隔して停止した状態を維持することができる。

前記給紙台離隔装置は駆動源としてギヤードモータを有するものとすることができる。これによれば、ギヤードモータは駆動が停止されると外力による駆動軸の回転が阻止されるので、第１の動作により給紙台が給紙ローラから離隔した位置でギヤードモータの駆動を停止すると、ばねの付勢力により給紙台が戻るのが阻止され、給紙台が給紙ローラから離隔して停止した状態を維持することができる。

この発明の給紙装置は、前記第１の動作で前記給紙台が前記給紙ローラから離隔した所定位置に至ったことを検出する第１の検出装置と、前記第２の動作で前記給紙台離隔装置が、前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて該ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近する方向に移動するのを許容する状態またはその直前状態に至ったことを検出する第２の検出装置をさらに有し、前記制御装置は、前記第１の動作中に前記第１の検出装置による前記検出が行われたことを条件に前記給紙台離隔装置の駆動を停止し、前記第２の動作中に前記第２の検出装置による前記検出が行われたことを条件に前記給紙台離隔装置の駆動を停止する制御を行うものとすることができる。これによれば、第１の動作の結果、給紙台を給紙ローラから離隔した位置に停止させることができ、第２の動作の結果、ばねの付勢力により給紙台を給紙ローラに接近する方向に移動させることができる。

前記制御装置は、前記第１の動作を、該第１の動作が開始されてから前記第１の検出装置による前記検出が行われるまで連続的に実行し、前記第２の動作を、該第２の動作が開始されてから前記第２の検出装置による前記検出が行われるまで連続的に実行するものとすることができる。これによれば、第１の動作、第２の動作をそれぞれ連続的に行えばよいので、第１の動作、第２の動作の制御が容易である。

前記制御装置は、前記第１の動作を、該給紙装置の電源が投入されたこと、前記給紙台が空になったこと、給紙動作に所定のトラブルが検出されたこと、該給紙装置の電源スイッチが投入された状態で該第１の動作を開始させるスイッチ操作がされたこと、のうち少なくとも１つを条件に開始し、前記第２の動作を、給紙スタートスイッチが投入されたこと、該第２の動作を開始させて給紙スタンバイ状態にするスイッチ操作がされたこと、のうち少なくとも１つを条件に開始するものとすることができる。これによれば、第１の動作、第２の動作を、それぞれ適時に開始させることができる。

前記給紙台移動機構は前記給紙台を平行移動させる機構を有するものとすることができる。これによれば、給紙台のシート束厚の大小に関わらず安定した給紙を行うことができる。

この発明の給紙装置の給紙台離隔装置は、シート束を積載する給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢する構造を有する給紙装置において、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置であって、該給紙台離隔装置は、回転する駆動軸を有する駆動源と、前記駆動軸に固定されて回転する剛性部材と、前記剛性部材の回転軸から離れた箇所と前記給紙台または該給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構の所定箇所との間に連結された可撓性線材とを有するそのような給紙台離隔装置である。これによれば、駆動軸の回転位置に応じて可撓性線材が給紙台をばねの付勢力に抗して引っ張って給紙台を給紙ローラから離隔させることにより給紙台へのシート束の補給等を行うことができ、駆動軸の回転位置に応じて可撓性線材を撓ませてばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めることにより給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢して給紙を行わせることができる。

前記可撓性線材は、所定値以上の張力が掛かると切断されまたは連結箇所から外れる構造を有するものとすることができる。これによれば、可撓性線材が給紙台を引っ張っているときに給紙台に障害物が挟まるなどして給紙台の移動がロックされたときに、可撓性線材が切断されまたは連結箇所から外れることにより、駆動源等に無理な力が掛かるのが防止され、駆動源等が故障するのを防止できる。また可撓性線材が切断されまたは連結箇所から外れても、給紙台はバネの付勢力で給紙ローラに接近できるので給紙を行うことができ、また給紙台をばねの付勢力に抗して手で押し下げてシート束の補給を行えるので、応急的に使用を継続することができる。

この発明の給紙装置の別の給紙台離隔装置は、シート束を積載する給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢する構造を有する給紙装置において、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置であって、該給紙台離隔装置は、回転する駆動軸を有する駆動源と、前記駆動軸と前記給紙台または該給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構の所定箇所との間に連結されたスライダクランク機構とを有し、前記駆動軸の回転位置に応じて前記スライダクランク機構が前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して引っ張って該給紙台を前記給紙ローラから離隔させ、前記駆動軸の回転位置に応じて前記スライダクランク機構による前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて前記給紙台を前記ばねで前記給紙ローラに接近する方向に付勢するそのような給紙台離隔装置である。これによれば、駆動軸の回転位置に応じてスライダクランク機構が給紙台をばねの付勢力に抗して引っ張って該給紙台を給紙ローラから離隔させることにより給紙台へのシート束の補給等を行うことができ、駆動軸の回転位置に応じてスライダクランク機構によるばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢することにより、給紙を行わせることができる。

この発明の実施の形態を示す図で、図２の封緘機に搭載された主要な制御系統のブロック図を示し、あわせて円内は図２の封緘機に搭載された図３の給紙装置（給紙装置の機構部の実施の形態１）および図１２の給紙装置（給紙装置の機構部の実施の形態２）において第１、第２の検出装置を構成する各光学式センサ搭載箇所の拡大図を示す。 この発明の給紙装置が搭載された封緘機の要部の透視側面図である。 この発明の給紙装置の機構部の実施の形態１を示す図で、図２の封緘機に搭載された給紙装置の要部の透視側面図を示し、給紙台が下降位置で停止しているときに給紙台にシート束が補給されたときの状態を示す。 図３の給紙装置の透視平面図である。 図３の給紙装置の図３の状態における透視正面図である。 図３の給紙装置における給紙台ユニットの要部の配置を示す図で、(a)は透視平面図、(b)は透視正面図、(c)は透視側面図である。 図３の給紙装置における可撓性線材単体の正面図である。 図１の制御装置による制御内容を示すフローチャートである。 図３の給紙装置の要部の透視側面図で、図３の状態から給紙を開始する状態に移行したときの状態を示す。 図３の給紙装置の要部の透視側面図で、図９の状態で給紙が開始された後、最後のシートの給紙が完了した直後の状態を示す。 図３の給紙装置の図１０の状態における透視正面図である。 この発明の給紙装置の機構部の実施の形態２を示す図で、図２の封緘機に搭載された給紙装置の要部の透視側面図を示し、給紙台が下降位置で停止しているときに給紙台にシート束が補給されたときの状態を示す。 図１２の給紙装置のスライダクランクにおける溝付きプレート単体の正面図である。 図１２の給紙装置の要部の透視側面図で、図１２の状態から給紙を開始する状態に移行したときの状態を示す。 図１２の給紙装置の要部の透視側面図で、図１４の状態で給紙が開始された後、最後のシートの給紙が完了した直後の状態を示す。

《実施の形態１》
この発明の給紙装置の実施の形態１を以下説明する。はじめに、この発明の給紙装置を搭載した図２の封緘機の概要を説明する。なお、以下の説明において、方向の表記は、給紙装置からシートを送り出す方向を「前」、その反対方向を「後」、給紙装置から送り出されるシートの後方から見て左右方向（幅方向）の左側を「左」、右方向を「右」、封緘機および給紙装置の使用状態で上下方向の上側を「上」、下側を「下」とする。この封緘機１０は給紙装置１２から送り出したシートを折り畳んで封緘する機能を機能を有する。シートの折り畳みおよび封緘を行う機構は、本出願人の出願にかかる特願２０１２−１４５３６９（特開２０１４−９０５０）に記載の封緘機の機構と同様に構成されているので、詳しくはそちらを参照されたい。封緘機１０において、メカベース１４に固定されたフレーム１６には、給紙装置１２、シート折り畳みおよび封緘用の４本のローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、ローラＲ１〜Ｒ４の駆動装置（図１のメインモータ７７、図２には図示せず）、２枚の案内板１８，２０等が搭載支持されている。給紙装置１２からはシートが連続的に（少し間隔を置いて間欠的に）送り出される。給紙装置１２から送り出されたシートはローラＲ１〜Ｒ４で折り畳みおよび封緘されて、スタッカ２２に排出される。ローラＲ１の上面にはローラＲ２が当接し、ローラＲ１の背面（給紙装置１２側から見てローラＲ１の裏側の面）にはローラＲ３が当接し、ローラＲ１の下面にはローラＲ４が当接している。ローラＲ１〜Ｒ４は駆動装置により図２に矢印で示す方向にそれぞれ回転駆動される。ローラＲ１，Ｒ２は第１段のローラ対を構成し、ローラＲ１，Ｒ３は第２段のローラ対を構成し、ローラＲ１，Ｒ４は第３段のローラ対を構成する。第３段のローラ対Ｒ１，Ｒ４は、最終回の折り畳みと圧着による封緘を同時に行う。他のローラＲ２，Ｒ３は、ローラＲ１との組合せで給紙装置１２から搬送されるシートの引き込みと、初回の折り畳みを行う。給紙装置１２から連続的に（少し間隔を置いて間欠的に）送り出されるシートはローラ対Ｒ１，Ｒ２間に引き込まれる。ローラＲ１〜Ｒ４は給紙装置１２からの全シートの給紙が終了するまで一定速度で回転し続ける。案内板１８，２０は、２枚のアルミ板を所定のギャップを隔てて対向配置して案内空間を形成し、案内空間の端部にストッパを配置してそれぞれ構成されている。

ローラＲ１〜Ｒ４と案内板１８，２０によるシートの折り畳み及び封緘動作の概要を説明する。給紙装置１２から送り出されるシートは、最初にローラ対Ｒ１，Ｒ２間に引き込まれて案内板１８の案内空間に送り込まれる。シートが長手方向の２／３位までローラ対Ｒ１，Ｒ２間を通過すると、シートの先端部が案内空間内のストッパで係止される。シートはなおもローラ対Ｒ１，Ｒ２によって送り込まれるので、シートは長手方向の２／３の位置に形成されているミシン目で下方に折り返される。その折り返された箇所は今度はローラ対Ｒ１，Ｒ３間に引き込まれて、最初の折り畳みが行われ、該折り畳まれた片は案内板２０の案内空間に送り込まれる。シートの折り畳まれた片がローラ対Ｒ１，Ｒ３間を通過すると、シートの先端部（折り返し位置）が案内空間内のストッパで係止される。シートはなおもローラ対Ｒ１，Ｒ３によって送り込まれるので、シートはもう一方のミシン目で折り返される。その折り返された箇所は今度はローラ対Ｒ１，Ｒ４間に引き込まれて２回目（最終回）の折り畳みと圧着による封緘が行われて排出され、これによりＺ型に三つ折りされた封緘体（封書またははがき）が完成し、スタッカ２２に堆積される。スタッカ２２に堆積された封緘体は手で取り出すことができる。

次に、給紙装置１２について説明する。図３〜図５に示す給紙装置１２（機構部）は全体が１つの組立部品として構成され、図２の封緘機１０に着脱自在に組み付けられる。給紙装置１２はベースフレーム２４を有する。ベースフレーム２４は１枚の鋼板を折り曲げて構成されたもので、底板２４ａ、前板２４ｂ、左右側板２４ｃ，２４ｄを有し、上方および後方（シートの送り出し方向と反対の方向）に開口している。底板２４ａ、前板２４ｂ、左右側板２４ｃ，２４ｄで囲まれた空間２３内に、後述する給紙ローラ、給紙台、給紙台移動機構、給紙台付勢用ばね、給紙台離隔装置、センサ等が収容配置される。ベースフレーム２４の前側上部には鋼製のサブフレーム２５がベースフレーム２４の左右側板２４ｃ，２４ｄに挟まれた状態で左右側板２４ｃ，２４ｄにねじ止めされて固定されている。サブフレーム２５には平面形状が概ねＴ字型（図４参照）の揺動アーム２６がピボット２８を中心に水平方向に対し所定角度範囲で上下方向に揺動自在に取り付けられている。揺動アーム２６の下面には、ピボット２８の位置に１個のクラッチ付き給紙ローラ３０（駆動ローラ）が回転軸棒３２に取付支持された状態で配置され、自由端側の位置に３個のクラッチ付き給紙ローラ３４（駆動ローラ）が回転軸棒３５に取付支持されてされた状態で配置されている。クラッチ付き給紙ローラ３０は回転軸棒３２が給紙方向（シートの送り出し方向）に回転駆動されているときに回転軸棒３２と一体に回転駆動される。クラッチ付き給紙ローラ３０の下方にはダブルフィード（重送）防止パッド３３が配置されている。ダブルフィード防止パッド３３はベースフレーム２４の前板２４ｂに支持された状態で図示しないばねで上方に付勢され、クラッチ付き給紙ローラ３０の下面にダブルフィードを防止する適宜の押圧力で当接している。３個の給紙ローラ３４は回転軸棒３５が給紙方向に回転駆動されているときに回転軸棒３５と一体に回転駆動される。サブフレーム２５には給紙モータ３６が固定されている。給紙モータ３６の駆動軸（回転軸）３８にはスプロケット４０が固定装着され、回転軸棒３２にはスプロケット４２，４４が固定装着され、回転軸棒３５にはスプロケット４６が固定装着されている。スプロケット４０，４２間にはチェーン４８が巻き回され、スプロケット４４，４６間にはチェーン５０が巻き回されている。これにより、給紙モータ３６が給紙方向に回転駆動されると、スプロケット４０，４２，４４，４６およびチェーン４８，５０を介して回転軸棒３２，３５が同方向に回転駆動され、これに連動して全４個の給紙ローラ３０，３４が同方向に同一周速で駆動される。給紙は、揺動アーム２６の自重により給紙ローラ３４がシート束５５の表面に当接した状態で給紙ローラ３４を給紙方向に回転駆動することにより、給紙ローラ３４とシート束５５の最上位シート５５ａとの摩擦力でシート束５５から最上位シート５５ａを分離して給紙方向に送り出し、該送り出された最上位シート５５ａをダブルフィード防止パッド３３に当接しているクラッチ付き給紙ローラ３０でさらに給紙方向に送り、このとき回転駆動されている第１段のローラ対Ｒ１，Ｒ２間に引き込むことにより行われる。なお、ローラＲ１〜Ｒ４は操作者のスタート操作により起動されると、シート束５５の全シートが送り出され折り畳まれ封緘されてスタッカ２２に排出されたことが検出されるまで一定速度で回転し続ける（給紙エラー、ストップ操作等がない場合）。これに対し給紙モータ３６は間欠的に回転駆動されてシート束５５の最上位シート５５ａを給紙装置１２から間欠的に排出する。すなわち給紙モータ３６は駆動が開始されてからシート５５ａの前端部がローラ対Ｒ１，Ｒ２間に引き込まれるのに十分な時間を経過すると停止される。このときクラッチ付き給紙ローラ３０，３４は給紙モータ３６が駆動されている間は、給紙モータ３６の駆動力により回転して給紙を行い、給紙を行っている途中で給紙モータ３６の駆動が停止されると、クラッチが外れてローラ対Ｒ１，Ｒ２により引き込まれつつあるシート５５ａに当接したままシート５５ａに引かれて空回りする。シート５５ａの後端部がクラッチ付き給紙ローラ３０，３４を通過するとクラッチ付き給紙ローラ３０，３４の空回りは停止し、次のシート５５ａの表面に当接して次の駆動に備える。

左右側板２４ｃ，２４ｄの内周面側の上部には、給紙方向について給紙ローラ３４に近い位置に固定軸棒５２がそれぞれ固定されている。各固定軸棒５２には自由回転ローラ５４が回転自在に取り付けられている。自由回転ローラ５４はシート束５５の上面（シート束５５の最上位シート５５ａの表面）の左右箇所に当接して、シート束５５の上面の上昇位置を規制するものである。すなわち、自由回転ローラ５４が無いと、ばね６８で上方に付勢されたシート束５５が給紙ローラ３４を押し上げて、揺動アーム２６が揺動範囲の上限位置で係止され、その結果シート束５５が給紙ローラ３４に強く当接して、給紙動作に支障をきたすことがある。そこで、自由回転ローラ５４でシート束５５の上面の上昇位置を規制することにより、揺動アーム２６が揺動範囲の上限位置に達するのを阻止することができる。その結果、揺動アーム２６はピボット２８を中心にその自重で自由端側が下向き方向に回動して、該自重により給紙ローラ３４をシート束５５の上面にシート束厚の大小に無関係に常に一定の力で当接させることができ、安定した給紙動作を行わせることができる。自由回転ローラ５４は、給紙動作中は、給紙中の最上位シート５５ａの表面に当接して、最上位シート５５ａに従動して回転する。

左右側板２４ｃ，２４ｄの内周面側の上部には、揺動アーム５６がピボット５８を中心に水平方向に対し所定角度範囲で上下方向に揺動自在にそれぞれ取り付けられている。揺動アーム５６の自由端側には自由回転ローラ５７が回転自在に取り付けられている。揺動アーム５６は、揺動アーム５６のピボット５８から離れた箇所と左右側板２４ｃ，２４ｄとの間にそれぞれ掛けられたコイルバネ（引っ張りばね）６０により、自由端側が下向き方向に回動して、自由回転ローラ５７をシート束５５の上面の左右箇所に適度な押圧力で当接させる。これにより、シート束５５から最上位シート５５ａを送り出しているときに、最上位シート５５ａの後部がばたつくのを抑える。自由回転ローラ５７は、給紙動作中は、給紙中の最上位シート５５ａの表面に当接して、最上位シート５５ａに従動して回転する。

ベースフレーム２４の底板２４ａ、前板２４ｂ、左右側板２４ｃ，２４ｄで囲まれた空間２３内には、給紙台ユニット６２が収容配置されている。給紙台ユニット６２はユニットフレーム６４に、給紙台移動機構６６、給紙台６７、２本のばね６８、給紙台離隔装置７０、第１の検出装置としての光学式センサ（以下「最下点センサ」）７２、第２の検出装置としての光学式センサ（以下「最上点センサ」）７４等を組み付けて一体化して構成される。給紙台６７には手動で出し入れ可能な延長台６７ａが取り付けられている。図６は給紙台ユニット６２の要部の配置を示す（給紙台６７、給紙台移動機構６６の可撓性線材８０等は図示せず）。ユニットフレーム６４は１枚の鋼板を折り曲げて構成され、底板６４ａおよび左右側板６４ｂ，６４ｃを有する。給紙台ユニット６２は一体に組み付けられた状態でベースフレーム２４の空間２３に収容され、ベースフレーム２４の下面側からねじを差し込んでユニットフレーム６４の底板６４ａにねじ込んで、ユニットフレーム６４をベースフレーム２４にねじ止めすることにより、ベースフレーム２４に取り付けられる。

給紙台移動機構６６は、下端部がユニットフレーム６４の左右側板６４ｂ，６４ｃに支持された左右一対の鋼製のパンタグラフ６６ａ，６６ｂを有する。パンタグラフ６６ａ，６６ｂは一般的な１段Ｘリンクで構成されているので、その詳細な説明は省略する。パンタグラフ６６ａ，６６ｂの上端部には鋼製の給紙台６７が取付支持されている。これにより、給紙台６７は水平状態を維持して昇降（平行移動）する。２本のばね６８はコイルバネ（圧縮バネ）で構成され、ユニットフレーム６４および給紙台６７の左右位置で、ユニットフレーム６４と給紙台６７との間に圧縮状態で挟み込まれてそれぞれ配置される。これにより、給紙台６７はばね６８により上方に付勢されてユニットフレーム６４に対し上昇する。ユニットフレーム６４に対して給紙台６７が上昇できる上限位置および下降できる下限位置はパンタグラフ６６ａ，６６ｂの伸長限界位置および短縮限界位置でそれぞれ機械的に規定される。ばね６８の強さは、給紙台６７に最大量のシート束５５を載せた状態でも給紙台６７が所定の最上点（パンタグラフ６６ａ，６６ｂの伸長限界位置または後述する可撓性線材８０の長さで規定される最高到達位置）に到達できる強さに設定する。

給紙台離隔装置７０は、ユニットフレーム６４に固定設置された１個の給紙台モータ（給紙台離隔装置７０の駆動源）７６、１本の剛性部材７８、１本の可撓性線材８０を有する。給紙台モータ７６はここではギヤードモータを使用している。剛性部材７８は鋼製プレートで構成され、一端部が給紙台モータ７６の駆動軸（回転軸）７６ａに固定連結されて駆動軸７６ａと一体に回転する。なお、駆動軸７６ａは図３に矢印Ａで示す一方向にのみ回転する。可撓性線材８０はステンレス等の金属撚り線等の線材で構成され、ばね６８の付勢力に抗して給紙台６７を所定の最下点（可撓性線材８０の長さで規定される最低到達位置）に下降できる強度と、可撓性と、伸びの少なさを併せ持つ特性を有する。可撓性線材８０の両端部にはそれぞれ輪８０ａ，８０ｂが構成されている。一方の輪８０ａは剛性部材７８の自由端部側の一側面に取り付けられた鋼製丸棒８２が通されて鋼製丸棒８２に回転自在に連結されている。他方の輪８０ｂは給紙台６７の下面に取り付けられた鋼製丸棒８４が通されて鋼製丸棒８４に回転自在に連結されている。可撓性線材８０の長さ（軸間距離）は、給紙台６７を、パンタグラフ６６ａ，６６ｂが短縮限界位置に達しない範囲で、十分に低い位置まで下降させることができ（図３の最下点の状態）、かつ給紙台６７をシート束５５の最後の１枚を送り出せる高さまで上昇させることができる（図１０の最上点の状態）長さに設定する。

図７は可撓性線材８０の単体の構造を示す。可撓性線材８０は１本の線材の両端部を丸めて輪８０ａ，８０ｂを作り、アルミ管等のかしめ材８６を通してかしめて構成される。給紙装置１２の通常の使用状態では輪８０ａ，８０ｂは維持されるが、給紙台６７に障害物が挟まるなどして給紙台６７の移動がロックされて可撓性線材８０に無理な力が掛かると輪８０ａまたは輪８０ｂのかしめが外れて、給紙台６７と給紙台モータ７６の連結が解除される。これにより、給紙台モータ７６等が故障するのが防止される。給紙台６７と給紙台モータ７６の連結が解除されても、給紙台６７はばね６８の付勢力により上昇できるので、給紙を行うことができる。また、給紙台６７をばね６８の付勢力に抗して手で押し下げてシート束５５の補給を行えるので、応急的に使用を継続することができる。

第１の検出装置としての最下点センサ７２について説明する。最下点センサ７２の配置を図１中に拡大図(a)で示す。最下点センサ７２はユニットフレーム６４に立設された基板８８に設置された反射型フォトインタラプタ（フォトリフレクタ）で構成される。給紙台６７の下面には、給紙台６７が下降したときに基板８８と対向する位置に、板材９０が垂直下方に向けて突出設置されている。板材９０の基板８８と対向する位置には、反射面９２が配置されている。第１の動作で給紙台モータ７６が連続的に駆動されて給紙台６７が下降して、給紙台６７が最下点またはその直前位置で反射面９２が最下点センサ７２に対面すると、最下点センサ７２からの信号により該位置に達した状態が検知されて、給紙台モータ７６の駆動が停止され、給紙台モータ７６が惰性で若干回転した後に、給紙台６７が最下点またはその付近に停止される。

第２の検出装置としての最上点センサ７４について説明する。図６に示すように、ユニットフレーム６４には、その底板６４ａの一部を切り欠いて垂直に立ち上げた垂直支持板６４ｄが構成されている。給紙台モータ７６はその前面をこの垂直支持板６４ｄにねじ止めしてユニットフレーム６４に取り付けられている。最上点センサ７４の配置を図１中に拡大図(b)で示す。最上点センサ７４は垂直支持板６４ｄの周縁部の領域に設置された反射型フォトインタラプタ（フォトリフレクタ）で構成される。給紙台モータ７６の駆動軸７６ａに固定連結された剛性部材７８の自由端部側には、剛性部材７８が回転したときに最上点センサ７４と対面する位置に反射面９４が配置されている。第２の動作で給紙台モータ７６が連続的に駆動されて、剛性部材７８の回転位置が、給紙台６７が最上点に到達するのを許容する回転位置（図９、図１０に示す剛性部材７８の回転位置）に到達する直前で反射面９４が最上点センサ７４に対面すると、最上点センサ７４からの信号により該位置に達した状態が検知されて、給紙台モータ７６の駆動が停止され、給紙台モータ７６が惰性で若干回転した後に、剛性部材７８が図９、図１０に示す回転位置（給紙台６７がばね６８の付勢力により最上点に到達するのを許容する回転位置）に停止される。

シート折り畳みおよび封緘用ローラＲ１〜Ｒ４の駆動モータ（メインモータ７７）および給紙モータ３６および給紙台モータ７６の制御系統を図１に示す。制御装置９６は封緘機１０の電源投入操作信号、封緘動作のスタート／ストップ操作信号、最下点センサ７２、最上点センサ７４の各検出信号、シート通過検出信号、給紙台６７が空になったことの検出信号、その他のトラブル検出信号等を入力して給紙モータ３６および給紙台モータ７６の駆動を制御する。

制御装置９６による制御フローを図８に示す。封緘機１０の電源スイッチがオンされると（Ｓ１）、給紙台モータ７６が駆動されて（Ｓ２）、給紙台６７は可撓性線材８０で引っ張られてばね６８の付勢力に抗して下降する。最下点センサ７２が給紙台６７が最下点に到達したことを検知すると（Ｓ３で“Ｙ"）、給紙台モータ７６の駆動が停止され（Ｓ４）、スタートボタン操作待ちの状態となる（Ｓ５）。ステップＳ２〜Ｓ４が第１の動作に相当し、この間給紙台モータ７６が連続的に駆動される。

この状態で封緘動作を開始させるスタートボタンが投入されると（Ｓ６）、メインモータ７７（ローラＲ１〜Ｒ４の駆動モータ）が駆動される（Ｓ７）。次いで給紙台モータ７６が駆動されて（Ｓ８）、可撓性線材８０の引っ張り力が弱められて、給紙台６７はばね６８の付勢力により上昇する。上昇の途中でシート束５５の上面が左右の自由回転ローラ５４に当接して給紙台６７の上昇が停止されても、給紙台モータ７６は回転し続ける。これにより可撓性線材８０は次第に撓んでいく。その後、最上点センサ７４により、剛性部材７８が最上点センサ７４と対面する回転位置に到達したことが検知されると（Ｓ９で“Ｙ”）、給紙台モータ７６の駆動が停止される（Ｓ１０）。図９はこのときの状態を示す。ステップＳ８〜Ｓ１０が第２の動作に相当し、この間給紙台モータ７６が連続的に駆動される。

その後、所定の遅延時間を待って（Ｓ１１）、給紙台６７上にシートが１枚でも検出（図示しない光学式センサ等による検出）されれば（Ｓ１２で“Ｙ”）、給紙モータ３６が駆動され（Ｓ１３）、シートの搬送が行われる。給紙モータ３６は、給紙エラーが検出されない限り、その駆動開始から設定時間（シート長の１／３程度を搬送する時間）を経過するまで駆動され、該設定時間を経過したら自動停止される。この設定時間内にシートの前端部はローラ対Ｒ１，Ｒ２間に引き込まれるので、給紙モータ３６が設定時間経過で駆動停止されても、シートはローラ対Ｒ１，Ｒ２により搬送され続ける。このとき給紙ローラ３０，３４はクラッチが外れて空回りするので、シートの搬送の邪魔をしない。搬送中のシートの前端が所定位置を通過してから所定時間内にシートの後端が該位置を通過したことが検出（図示しない光学式センサ等による検出）されれば（Ｓ１５で“Ｙ”）、該後端検出から所定の遅延時間を待って（Ｓ１６で“Ｎ”を経てＳ１１）、給紙モータ３６が駆動され（Ｓ１２で“Ｙ”を経てＳ１３）、次のシートの搬送が同様にして行われる。シートが給紙台６７から順次送り出されるのに伴い、給紙台６７はばね６８の付勢力により徐々に上昇する。給紙台６７は最後の１枚を送り出すまで可撓性線材８０に邪魔されることなく上昇することができる。図１０、図１１は給紙台６７から最後の１枚のシートが送り出された直後の状態を示す。

給紙動作中に、給紙台６７が空になったとき（Ｓ１２で“Ｎ”）、給紙エラー（重送、シートが搬送されない、シート前端が検出されてから所定時間内に後端が検出されない、ジャム等）が生じたとき（Ｓ１４で“Ｙ”）、封緘動作を停止させるストップボタンが投入されたとき（Ｓ１６で“Ｙ”）は、メインモータ７７の駆動が停止され（Ｓ１７）、給紙モータ３６の駆動が停止される（Ｓ１８）。さらに、給紙台モータ７６が図１０に矢印Ａで示す方向に回転駆動されて（Ｓ１９）、給紙台６７は可撓性線材８０で引っ張られてばね６８の付勢力に抗して下降する。最下点センサ７２が給紙台６７が最下点に到達したことを検知すると（Ｓ２０で“Ｙ"）、給紙台モータ７６の駆動が停止され（Ｓ２１）、制御は終了する（Ｓ２２）。ステップＳ１９〜Ｓ２１が第１の動作に相当し、この間給紙台モータ７６が連続的に駆動される。なお、ストップボタンが投入されたとき（Ｓ１６で“Ｙ”）は、搬送途中にあるシートを排出するのに必要な所定の遅延時間を待って（Ｓ２３）、停止動作を開始させる。

《実施の形態２》
この発明の給紙装置の他の実施の形態２を説明する。これは実施の形態１の可撓性線材８０によるリンク機構に代えて、図１３に示す溝付きプレート９８によるスライダクランク機構９９によるリンク機構を使用したものである。可撓性線材８０を溝付きプレート９８に代えた点以外の構成（機構および制御系統）は実施の形態１の構成と同じであり、制御装置による制御内容も図８について説明したものと同じである。機構の動作も可撓性線材８０と溝付きプレート９８の違いによる動き方の違い以外は実施の形態１と同じである。実施の形態２の給紙装置の機構部の構成を図１２、図１４、図１５に示す。図１２、図１４、図１５の給紙装置１１２の機構部の各状態は、実施の形態１の図３、図９、図１０の給紙装置１２の各状態にそれぞれ対応する。実施の形態２において実施の形態１と対応する箇所には同一の符号を用いる。

図１３の溝付きプレート９８単体の構造を説明する。溝付きプレート９８は鋼板で構成され、外形は細長形状を有する。溝付きプレート９８には長手方向に延在する長穴状のスライド溝１００が構成されている。溝付きプレート９８の一端には円形穴１０２が構成されている。

図１２に示すように、溝付きプレート９８の円形穴１０２は給紙台６７の下面に取り付けられた鋼製丸棒８４が通されて鋼製丸棒８４にに回転自在に連結されている。溝付きプレート９８のスライド溝１００は剛性部材７８の自由端部側の一側面に取り付けられた鋼製丸棒８２が通されて鋼製丸棒８２に回転およびスライド自在に連結されている。図１２は給紙台６７がばね６８の付勢力に抗して溝付きプレート９８で引っ張られて下降位置で停止しているときに給紙台６７にシート束５５が補給された状態を示す。このとき鋼製丸棒８２，８４の軸間距離は実施の形態１における鋼製丸棒８２，８４の該軸間距離と同じである。剛性部材７８は実施の形態１と同様に矢印Ａで示す一方向にのみ回転する。図１２の状態からスタート操作をすると、給紙台モータ７６が駆動されて第２の動作が開始され、剛性部材７８が所定の回転位置に達したことが最上点センサ７４で検出されると給紙台モータ７６は停止されて図１４の状態となって第２の動作が終了し、給紙動作が開始される。このとき溝付きプレート９８によるばね６８の付勢力に抗する引っ張り動作は解除されているので、給紙動作の進行に伴い給紙台６７はばね６８の付勢力で上昇し、これに伴い鋼製丸棒８２はスライド溝１００に沿って移動していく。シート束５５の全給紙が終了すると図１５の状態となる。このとき「用紙無し」が検知されて、給紙台モータ７６が図１５に矢印Ａで示す方向に回転駆動されて第１の動作が開始され、ばね６８の付勢力に抗して溝付きプレート９８が給紙台６７を引き下ろし、給紙台６７が最下点に達したことが最下点センサ７２で検知されると給紙台モータ７６の駆動が停止されて図１２の状態に戻って第１の動作が終了し、シート束５５を補給して次のスタート操作を待つ状態となる。

《変形例》
第１の検出装置、第２の検出装置は、光学式センサに代えて、機械式センサ、磁気式センサを用いて構成することもできる。また、第１の検出装置、第２の検出装置は、給紙台離隔装置の駆動源（給紙台モータ）にエンコーダー内蔵モータ、ステッピングモータ等を用いて、エンコーダの出力データを利用しあるいはエンコーダの出力信号をカウントし、あるいはステッピングモータの駆動パルス数をカウントする等により、駆動源と独立したセンサを不要にして構成することもできる。また、給紙台離隔装置の駆動源はギヤードモータに限らない。例えば、通常のモータと減速機を別々に用意して、これらを組み合わせてギヤードモータと同様の機能を得ることができる。また、通常のモータとブレーキ装置（駆動停止でブレーキがかかる仕組みのもの）を組み合わせて、駆動が停止されると外力による駆動軸の動作が阻止される構成を実現することもできる。また、戻り止め機構を設けて、第１の動作による給紙台離隔装置の駆動源の駆動を停止しても給紙台がばねの付勢力で戻らないようにすることもできる。また、前記各実施の形態では給紙台モータの回転方向を一方向（すなわち、第１の動作と第２の動作で同一回転方向）としたが、これに限らない。すなわち、給紙台モータを可逆回転させる（すなわち、第１の動作と第２の動作で回転方向を変えて往復動作させる）こともできる。また、給紙台移動機構はパンタグラフで構成されるものに限らず各種機構を使用できる。また、この発明は給紙台の移動方向が垂直方向以外の給紙装置にも適用できる。また、この発明は封緘機のほかに、シート折り機、印刷機、コピー機等のシートを扱う各種機械に利用できる。

１２、１１２…給紙装置、３０，３４…給紙ローラ、５５…シート束、５５ａ…最上位シート、６６…給紙台移動機構、６７…給紙台、６８…ばね、７０…給紙台離隔装置、７２…最下点センサ（第１の検出装置）、７４…最上点センサ（第２の検出装置）、７６…給紙台モータ（給紙台離隔装置の駆動源）、７６ａ…給紙台離隔装置の駆動軸、７８…剛性部材、８０…可撓性線材、９６…制御装置、９８…溝付きプレート、９９…スライダクランク機構

Claims (8)

1. シート束を積載する給紙台と、前記給紙台に対面配置される給紙ローラと、前記給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構と、前記給紙台移動機構に作用して前記給紙台を前記給紙ローラに接近させる方向に付勢するばねとを有し、前記ばねで前記給紙台を前記給紙ローラに接近する方向に付勢して前記シート束の最上位シートを該給紙ローラに当接可能に配して、該給紙ローラの駆動により該最上位シートを前記シート束から分離して送り出す給紙装置において、
   前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置と、
   前記給紙台離隔装置を制御して、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動して停止させる第１の動作と、該停止した状態から前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて該ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近する方向に移動するのを許容する第２の動作を該給紙台離隔装置に実行させる制御装置とを有し、
   前記第１の動作の結果、前記給紙台が前記給紙ローラから離隔して停止した状態を維持して、該給紙台へのシート束の補給をすることができ、
   前記第２の動作の結果、前記ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近した状態を維持して、前記給紙台に積載されたシート束から前記給紙ローラの駆動により最上位シートを順次分離して送り出すことができる
   そのような給紙装置。
2. 前記給紙台離隔装置は駆動が停止されると外力による駆動軸の動作が阻止される構成を有する請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記給紙台離隔装置は駆動源としてギヤードモータを有する請求項１または２に記載の給紙装置。
4. 前記第１の動作で前記給紙台が前記給紙ローラから離隔した所定位置に至ったことを検出する第１の検出装置と、
   前記第２の動作で前記給紙台離隔装置が、前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて該ばねの付勢力により前記給紙台が前記給紙ローラに接近する方向に移動するのを許容する状態またはその直前状態に至ったことを検出する第２の検出装置をさらに有し、
   前記制御装置は、前記第１の動作中に前記第１の検出装置による前記検出が行われたことを条件に前記給紙台離隔装置の駆動を停止し、前記第２の動作中に前記第２の検出装置による前記検出が行われたことを条件に前記給紙台離隔装置の駆動を停止する制御を行う
   請求項１から３のいずれか１つに記載の給紙装置。
5. 前記制御装置は、
   前記第１の動作を、該第１の動作が開始されてから前記第１の検出装置による前記検出が行われるまで連続的に実行し、
   前記第２の動作を、該第２の動作が開始されてから前記第２の検出装置による前記検出が行われるまで連続的に実行する
   請求項４に記載の給紙装置。
6. シート束を積載する給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢する構造を有する給紙装置において、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置であって、
   該給紙台離隔装置は、
   回転する駆動軸を有する駆動源と、
   前記駆動軸に固定されて回転する剛性部材と、
   前記剛性部材の回転軸から離れた箇所と前記給紙台または該給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構の所定箇所との間に連結された可撓性線材と
   を有する
   そのような給紙台離隔装置。
7. 前記可撓性線材は、所定値以上の張力が掛かると切断されまたは連結箇所から外れる構造を有する請求項６に記載の給紙台離隔装置。
8. シート束を積載する給紙台をばねで給紙ローラに接近する方向に付勢する構造を有する給紙装置において、前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して電動で前記給紙ローラから離隔する方向に移動させる給紙台離隔装置であって、
   該給紙台離隔装置は、
   回転する駆動軸を有する駆動源と、
   前記駆動軸と前記給紙台または該給紙台を前記給紙ローラに接近、離隔させる方向に移動可能に支持する給紙台移動機構の所定箇所との間に連結されたスライダクランク機構とを有し、
   前記駆動軸の回転位置に応じて前記スライダクランク機構が前記給紙台を前記ばねの付勢力に抗して引っ張って該給紙台を前記給紙ローラから離隔させ、前記駆動軸の回転位置に応じて前記スライダクランク機構による前記ばねの付勢力に抗する力を解除しまたは弱めて前記給紙台を前記ばねで前記給紙ローラに接近する方向に付勢する
   そのような給紙台離隔装置。

Images