JP2974911B2

JP2974911B2 - 高速給紙装置

Info

Publication number: JP2974911B2
Application number: JP6167808A
Authority: JP
Inventors: 勇吉森田; 佳紀佐伯
Original assignee: PII EFU YUU KK
Current assignee: PII EFU YUU KK
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH0826506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＣＲ装置や、プリン
タ、イメージ読取装置、複写機、ファクシミリ装置など
の、積載された多数の帳票あるいは用紙を連続的に処理
する装置における高速給紙装置に関するものであり、特
にホッパに積載された多数の帳票あるいは用紙をピック
ローラ（給紙ローラ）により１枚ずつ引き出して給紙す
る方式の給紙装置において給紙速度を高速化するための
改良手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＯＣＲ装置に用いられる給紙装置
について説明する。図８は、給紙装置内のピックユニッ
トの概要を示す図であり、図中、１はホッパ、２は帳
票、３はピックローラ、４はパット台、５は分離パッ
ド、６はモータ、７はモータギヤ、８はアイドラギヤ、
９はピックギヤ、１０はピックアーム、１１はピックア
ーム支持軸、１２はピックローラ駆動軸を示す。

【０００３】モータギヤ７、アイドラギヤ８、ピックギ
ヤ９はそれぞれ結合され、モータ６によって駆動され
る。ピックローラ３とピックギヤ９は、ピックアーム１
０の一端に設けられたピックローラ駆動軸１２に取り付
けられ、ピックギヤ９とピックローラ３は一体になって
回転する。またピックアーム１０は、ピックアーム支持
軸１１を支点にして、ピックローラ３を上下に揺動可能
にする。

【０００４】動作の開始によりモータ６が駆動される
と、モータギヤ７が時計方向に回転し、アイドラギヤ８
を介してピックギヤ９を時計方向に回転させる。ピック
ギヤ９とピックローラ３とは一体に連結されているの
で、ピックローラ３も時計方向に回転する。ピックロー
ラ３は比較的大きな摩擦係数をもち、ホッパ１に積載さ
れている帳票２の上に押し付けられているので、ピック
ローラ３の時計方向回転につれて最上段の帳票は分離パ
ッド５の方向に引き出される。その際、分離パッド５と
帳票との間の摩擦力により、２段目の帳票とのダブルフ
ィード（重送）が防止され、最上段の帳票だけが給送さ
れる。

【０００５】図９は、図８に示されているピックユニッ
トの詳細を示す斜視図である。図示のように、ピックア
ーム支持軸１１に揺動可能に枢着されたバネ取り付け台
１３に、ピックユニット圧調整バネ１４の一端が取り付
けられており、ピックユニット全体を上方に引張る力を
与えて、ピックローラ３が帳票を押す力を調整してい
る。

【０００６】このような従来の給紙装置では、給紙速度
を高速にすると、ピックローラ３の回転速度が上がるた
め、ピックローラの回り始めでの帳票間の静止摩擦が大
きくなって、ピックローラの回転が受ける反力も大きく
なり、ピックローラ３がピックアーム１０とともに跳ね
上がってピックアーム１０に固着されているバネ取り付
け台１３がストッパ１５に衝突し停止しては元のピック
位置へ戻るバウンド動作が繰り返して生じる可能性があ
った。このためピックミスが起こる、騒音が発生す
る、という問題があった。

【０００７】また給紙装置では、図１０（ａ）に示すよ
うに、ホッパ１を昇降させるモータ１６ａおよびラック
・ピニオン機構１６ｂを備えており、図１０（ｂ）のよ
うに、まず積載された帳票の最上部の帳票２がピックロ
ーラ３の下部にぶつかるまでホッパ１を上昇させ、この
後、最上部の帳票２が図１０（ｃ）のように引き出さ
れ、ピックローラ３と分離パッド５の間に挿入された時
点でホッパ１を下降させている。これは、ホッパ１に積
載された残りの帳票がピックローラ３によって続けて引
き出されダブルフィードが発生するのを防ぐためであ
り、残りの積載帳票をピックローラ３から離すことが目
的となっている。しかし帳票を１枚給紙するたびにホッ
パ１の昇降を行うために、時間がかかり、高速給紙を行
うにはこの昇降時間を短縮する必要がある。

【０００８】そのため従来は、重量の大きいホッパを高
速に上下駆動できるように大きなトルクの出る大型のモ
ータを使用しており、装置が大型化するという問題があ
った。

【０００９】さらにピックユニットにより多数の帳票を
連続給紙して処理する場合、従来は、図１１（ａ）に示
すように、ホッパ１からピックローラ３によって引き出
された１枚の帳票２が搬送ローラ１７によって搬送さ
れ、帳票２の後端が後端検出センサ１８によって検出さ
れて帳票後端が所定の箇所を通過したことを確認してか
らピックローラ３による次の帳票の給紙動作を開始させ
ていた。しかし本来は、帳票の後端がピックローラ３か
ら外れれば直ぐに次の帳票の給紙を開始することが可能
なので、この後端検出で生じるずれ時間は、連続する帳
票の給紙間での無駄時間となっていた。そのため、後端
検出センサ１８をできるだけピックローラ３に近い位置
に設ける努力がなされていたが、それには限度があっ
た。特に、後端検出センサ１８として反射型光学センサ
を用いた場合には、帳票がプレ印刷されていて帳票中に
黒い印刷領域があると帳票後端と誤認するおそれがある
ため、通常は３０mm程度のマージンを設け、反射型光学
センサが後端を検出しても、帳票がさらに３０mmの区間
再び帳票を検出することなく移動するまでは次の帳票給
紙を開始させないようにしているため、余計に無駄時間
が長くなっていた。図１１（ｂ）はその動作シーケンス
を示したもので、は帳票の給紙動作期間を示し、ｔ₀
で帳票後端がピックローラを外れてからｔ₁で次帳票の
給紙が開始されるまでが無駄時間となる。この無駄時間
は、で後端検出センサが帳票後端を検出するまでの遅
れ時間と、でプレ印刷により生じる誤認識の防止のた
めに設定されたマージンが経過するまでの時間との和と
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ピックロー
ラを用いてホッパ上の帳票あるいは用紙を給送する高速
給送装置において、誤動作や騒音が少なく、より高速給
送動作が可能で、コンパクトな高速給紙装置を提供する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、高速給紙装置
において給紙動作開始時に起こり易いピックローラのバ
ウンドを緩衝手段を用いて抑制し、またホッパの底部に
設けたソレノイド駆動によりアームを上下揺動する押し
上げ手段で帳票あるいは用紙の端部のみを押し上げ／復
旧させることにより、モータおよびラック・ピニオンに
よるホッパの昇降動作の負担を軽減して装置の高速化お
よび小型化を図り、また帳票の後端がピックローラから
外れるときのピックローラの動きを検出して連続給紙を
制御することにより給紙間の無駄時間をなくし、連続給
紙動作を高速化している。

【００１２】図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）により、本
発明の高速給紙装置の原理的構成を説明する。なお、図
示されている構成は、例示的なものである。図１の
（ａ）は、ピックローラのバウンド抑制のための緩衝手
段をもつ構成を示し、図中、１はホッパ、２は帳票また
は用紙（以後、簡単化のため帳票で代表する）、３はピ
ックローラ、５は分離パッド、１０はピックアーム、２
０は制動作用をもつ緩衝手段である。動作は次の通りで
ある。

【００１３】給紙開始時に、ホッパ１上に積載された帳
票２の最上部にピックローラ３の下部が接して時計方向
に回転される。このときピックローラ３は、帳票２との
間に生じる反力により上方に跳ね上がり、バウンド動作
を始めようとするが、緩衝手段２０により制動され、バ
ウンド動作は減衰して急速に安定動作状態に移行する。

【００１４】図１の（ｂ）は、ホッパ上の帳票の端部の
みを押し上げる押し上げ手段をもつ構成を示し、図中、
１はホッパ、２は帳票、３はピックローラ、５は分離パ
ッド、１０はピックアーム、１６ａはモータ、１６ｂは
ラック・ピニオン機構、２１はピックローラ３の下方の
ホッパ１の底部に設けられた押し上げ手段のアーム、２
２はアーム２１を揺動させるソレノイドである。動作は
次の通りである。

【００１５】ピックローラ３による給紙開始時に、ソレ
ノイド２２が駆動され、アーム２１を上方に揺動させ
る。これにより、アーム２１はホッパ上に積載された帳
票２の図示左端のみを上方に押し上げ、最上部の帳票２
をピックローラ３の下部に押し付ける。これにより、ピ
ックローラ３による給紙動作が可能となる。この場合、
モータ１６ａおよびラック・ピニオン機構１６ｂによる
押し上げ機構は、帳票２の積載量の変化を補償する機能
が主となる。最上部の帳票２がピックローラ３と分離パ
ッド５との間に挿入された後、ソレノイド２２は消勢さ
れ、アーム２１は復旧して、左端が持ち上がっていた帳
票も元の平らな状態に戻る。

【００１６】図１の（ｃ）は、ピックローラから帳票後
端が外れるときのピックローラの動きを検出する手段を
設けて連続給紙制御を行う構成を示し、図中、１はホッ
パ、２は帳票、３はピックローラ、５は分離パッド、１
０はピックアーム、１７は搬送ローラ、２３はピックロ
ーラの動きを検出するピック位置検出センサである。動
作は次の通りである。

【００１７】ピックローラ３がホッパ１から帳票２を引
き出して搬送ローラ１７へ送り込んだとき、帳票２の後
端はまだピックローラ３と分離パッド５の間に挟まれた
ままである。このとき搬送ローラ１７の搬送速度はピッ
クローラ３による給紙速度よりも大きいため、ピックア
ーム１０の一端に取り付けられているピックローラ３は
搬送ローラ１７側へ引張られ、ピックアーム１０の他端
を支点としてピックローラ３は反時計方向に揺動され
る。この動きはピックアーム１０に対して設けられてい
るピック位置検出センサ２３によって検出される。その
後、搬送ローラ１７が帳票２をさらに前進させることに
よって、帳票２の後端はピックローラ３から外れる。こ
のためピックローラ３を反時計方向に揺動させていた力
は失われて、ピックローラ３は時計方向に戻される。こ
の動きを、ピック位置検出センサ２３によって検出し、
その出力によって次の帳票給紙の制御を開始させる。

【００１８】

【作用】図１の（ａ）の構成によれば、ピックローラ３
が高速給紙のために回転速度が上げられてもバウンドの
発生は緩衝手段によって抑制されるので、給紙動作を安
定に行わせることができ、従来装置にくらべてミスフィ
ードや騒音の少ない高速給紙装置が実現される。

【００１９】図１の（ｂ）の構成によれば、アーム２１
およびソレノイド２２は、ホッパ１に積載された帳票２
の一部分だけを押し上げればよいので、小型のもので高
速動作を行わせることができる。一方、従来からのラッ
ク・ピニオンを用いたホッパ昇降機構は、ホッパ１から
帳票２が１枚ずつ給紙されて行くごとに帳票１枚分の厚
さを補償するためにホッパ１を上昇させれば良いだけな
ので、高速動作は不要であり、駆動用のモータ１６ａに
は小型のものを用いることができる。したがって、高速
給紙装置全体を小型化、低コスト化することができる。

【００２０】図１の（ｃ）の構成によれば、現在給紙中
の帳票２の後端がピックローラ３から外れた時点をピッ
ク位置検出センサ２３で直ちに検出できるので、次の帳
票の給紙の開始を早めることができ、連続給紙時の無駄
時間がなくなり、高速給紙装置が実現される。

【００２１】

【実施例】図２の（ａ）は、図１の（ａ）に示す構成に
対応する１実施例として緩衝手段にエアーダンパーを用
いたものであり、図９に示した従来装置のピックユニッ
トの一部を改良した形で示してある。したがって、変更
のない構成部分には図９と同じ参照番号が用いられてお
り、図９についてなされた説明が援用される。

【００２２】図２の（ａ）において、ピックローラ３
は、ピックローラ駆動軸１２およびピックアーム１０を
介してピックアーム支持軸１１に揺動可能なように取り
付けられている。ピックアーム支持軸１１にはピックユ
ニット圧調整バネ１４を取り付けるバネ取り付け台１３
が固着されている。したがってバネ取り付け台１３はピ
ックローラ３の揺動時に一体に揺動する。本実施例で
は、このバネ取り付け台１３の端部にエアーダンパー２
４を取り付ける。

【００２３】図２の（ｂ）はエアーダンパー２４の断面
を示す。図中、２５はシリンダ、２６はピストン、２７
はピストンロッド、２８はピストン２６の駆動時にシリ
ンダ２５内と外部との間でガスが少しずつ流入／流出す
るように抵抗をもたせた小孔、２９は本体フレーム（図
示せず）にピンで枢着される取り付け孔、３０は図２の
（ａ）のバネ取り付け台１３の端部にピンで枢着される
取り付け孔である。

【００２４】前述したように、給紙開始時にピックロー
ラ３がバウンド動作に入るおそれのある急速な揺動を行
うと、バネ取り付け台１３も同時に揺動してエアーダン
パー２４のピストン２６を駆動する。しかしピストン２
６の運動は、シリンダ２５内のガス圧によって制限さ
れ、ピストン２６中の小孔２８をガスが入出する量に依
存してゆるやかな運動に変えられる。エアーダンパー２
４は、急速な運動に対して大きな摩擦抵抗をもち、また
遅延要素としても作用するため、ピックローラ３のバウ
ンドつまり振動のエネルギーはエアーダンパー２４によ
って吸収され、ピックローラ３の動作は安定化される。

【００２５】図３は、図１の（ａ）の構成に対する他の
実施例であり、緩衝手段に衝撃緩和部材を用いたもので
ある。本実施例の基本構成は図２の（ａ）の場合と同じ
であるので、図３では改良部分のみが示されている。

【００２６】図３において、１０はピックアーム、１１
はピックアーム支持軸、１３はバネ取り付け台、１４は
ピックユニット圧調整バネ、１５は本体フレームに固着
されたストッパ、３１は衝撃緩和部材である。前述した
ように、バネ取り付け台１３はピックローラ３（図示省
略）と一体に揺動するが、ストッパ１５によって揺動範
囲を制限されている。本実施例では、このストッパ１５
と係合するバネ取り付け台１３の上面あるいはストッパ
１５自身の下面に衝撃緩和部材（たとえばソルボセイ
ン：登録商標）３１を取り付け、ピックローラ３のバウ
ンド時にバネ取り付け台１３がストッパ１５に激しく衝
突する際にエネルギーを吸収する。

【００２７】衝撃緩和部材３１は、低硬度の弾性体であ
るが急激な力に対しては大きな粘性を示す。これにより
ピックローラ３のバウンドは急速に減衰され、ピックミ
スや騒音の発生を防止することができる。なおピックロ
ーラ３の回転が安定した状態では、衝撃緩和部材３１の
弾性係数が低いことから、ピック圧には影響しない。

【００２８】図４は、図１の（ｂ）に対応する実施例で
あり、ホッパ底部に帳票の端部のみを急速に押し上げす
ることのできる押し上げ手段を設けたものである。図
中、１はホッパ、２は帳票、３はピックローラ、５は分
離パッド、１６ａはホッパ昇降用のモータ、１６ｂはラ
ック・ピニオン機構、３２は押し上げ用の揺動するアー
ム、３３はアーム駆動用のソレノイド、３４はアーム揺
動の支点である。

【００２９】図４の（ａ）は、ピックローラ３による給
紙動作開始時の帳票押し上げによるピックローラとの係
合状態、図４の（ｂ）は、ピックローラ３による最上部
帳票の引き出し開始後の残りの帳票の退避状態を示して
いる。

【００３０】図４の（ａ）において、ピックローラ３に
よる給紙動作開始時にソレノイド３３が駆動される。こ
れによりアーム３２は支点３４を中心に上方へ揺動さ
れ、その上に積載されている各帳票２の左端部を一緒に
上方へ押し上げ、最上部の帳票２をピックローラ３の下
部に係合させて給紙動作を可能にする。モータ１６ａと
ラック・ピニオン機構１６ｂは、ホッパ１に積載されて
いる帳票の全厚みの変化を補償するためだけに昇降を行
う。

【００３１】ホッパ１の最上部の帳票２がピックローラ
３により所定の距離だけ引き出された後、ソレノイド３
３が消勢されて、図４の（ｂ）に示されるようにアーム
３２は元の位置に復旧される。これにより、アームの上
部で押し上げられていた各帳票の左端部は平になり、最
上部の帳票はピックローラ３の下部との係合から退避さ
れて、ダブルフィードが防止される。

【００３２】図５は、図４の変形実施例であり、押し上
げ手段として、図４のソレノイドの代わりにモータカム
を用いたものである。図中、５９はモータ、６０はカム
である。

【００３３】図５の（ａ）は、ピックローラ３による給
紙動作開始時の状態であり、モータ５９を駆動してたと
えばカム６０を時計方向に回転させ、カム６０の長径部
によりアーム３４を下から押し上げて停止させる。これ
により、アーム３４は上方に揺動し、アーム３４上に積
載されている帳票２の左端は一緒に押し上げられて、最
上部の帳票２は図示のようにピックローラ３の下部に係
合し、ピックローラ３の回転にしたがって引出し可能に
される。

【００３４】図５（ｂ）は、給紙開始直後の状態であ
り、帳票の引き出しが所定の距離進んだときモータ５９
を再び駆動し、カム６０の短径部がアーム３４に係合す
るようにしてアーム３４を下げ、残りの帳票２を下方退
避させる。

【００３５】図６の（ａ）は、図１の（ｃ）に対応する
実施例であり、ピックローラの動きにより帳票後端を検
出するピック位置検出センサをもつものである。図中、
３はピックローラ、１０はピックアーム、１１はピック
アーム支持軸、１３はピックユニット圧調整バネを取り
付けるバネ取り付け台、３５はバネ取り付け台１３の側
面から突出させて設けられたセンサ作用片、３６は本体
フレーム等に固定されてセンサ作用片３５を検出するセ
ンサである。センサ作用片３５とセンサ３６がピック位
置検出センサを構成する。

【００３６】図６の（ａ）に示されたピックローラ３お
よびピックアーム１０は、図１の（ｃ）で説明した搬送
ローラによる帳票の引張り作用があると、図示された位
置から上方に揺動した位置に移動する。これによりセン
サ作用片３５は、センサ３６と係合し、センサ３６によ
ってピックローラ３の上方揺動状態が検出される。次に
帳票がさらに前方へ搬送されて帳票後端がピックローラ
３から外れると、ピックローラ３およびピックアーム１
０は下方に揺動し、センサ作用片３５はセンサ３６との
係合状態から脱出する。このタイミングをセンサ３６に
より検出し、次の帳票の給紙を開始させる。

【００３７】図６の（ｂ）はその動作シーケンスを示
し、はセンサ３６が用紙後端を検出したタイミングで
あり、直ちにのように次の帳票の給紙動作を開始させ
る。は図１１の（ａ）に示した従来からの後端検出セ
ンサ１８により後端が検出されるタイミングであり、セ
ンサ３６による後端検出タイミングに比較して遅れるこ
とがわかる。

【００３８】図７は、本発明が適用されるイメージ読取
装置の実施例のブロック構成を示したものである。図に
おいて、４０はホスト装置との間で情報を送受するイン
タフェ−ス回路、４１は制御プログラムや制御データが
格納されるＲＯＭ、４２はＭＰＵ、４３は作業データ等
が格納されるＲＡＭ、４４はバスドライバ、４５はＩ／
Ｏ制御のためのアドレスデコーダ、４６は入力ポート、
４７は出力ポート、４８はドライバ及び機構部、４９は
キャリア（読取ユニット）送りモータや図４のホッパ昇
降用のモータ１６ａなどを含む機構駆動用のモータ群、
５０は図４のソレノイド３３などの機構駆動用のソレノ
イド群、５１は図６のセンサ３６や図１１の後端検出セ
ンサ１８などを含むセンサ群、５２はイメージ読取用の
ＣＣＤ、５３はＣＣＤ出力ビデオ信号を増幅する増幅
器、５４は入力画像の白レベルに追従してビデオ信号の
白レベルを適正に補正する白レベルフォロワ回路、５５
はアナログ形式のビデオ信号をディジタル形式の多値画
像データに変換するＡＤ変換器、５６は多値画像データ
を２値化する２値化回路、５７は多値データを保持する
バッファ、５８は直並列変換器である。

【００３９】ＭＰＵ４２は、ＲＯＭ４１の制御プログラ
ムを実行し、図２の（ａ）に示されるような高速給紙装
置のモータ、ソレノイドを制御し、センサにより状態を
検出して帳票をホッパから給紙させ、ＣＣＤ５２によっ
て読み取りを行う。読み取り結果のデータは、ＲＡＭ４
３あるいはバッファ５７に一旦格納されてホスト装置へ
送出される。

【００４０】

【発明の効果】本発明による高速給紙装置は、比較的小
型のモータを用いて高速の連続給紙を行うことができ、
無駄時間や、ミスフィード、騒音も少なく、低コストで
性能向上と小型化とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的構成図である。

【図２】本発明の１実施例装置の説明図である。

【図３】本発明の他の実施例装置の説明図である。

【図４】本発明の他の実施例装置の説明図である。

【図５】本発明の他の実施例装置の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例装置の説明図である。

【図７】本発明実施例装置のブロック構成図である。

【図８】従来の給紙装置の概要図である。

【図９】従来のピックユニットの斜視図である。

【図１０】従来のホッパ昇降機構の説明図である。

【図１１】従来の連続給紙制御の説明図である。

【符号の説明】

１ホッパ２帳票３ピックローラ５分離パッド１０ピックアーム１７搬送ローラ２０緩衝手段２１アーム２２ソレノイド２３ピック位置検出センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降機構を有するホッパを備え、該昇降
機構によりホッパを上昇させてホッパ上に積載された帳
票あるいは用紙の最上部をピックローラに当て、ピック
ローラを回転させることにより最上部の帳票あるいは用
紙より順次１枚ずつ引き出して給紙する高速給紙装置に
おいて、給紙開始時に上記ピックローラを回転させる際の回転が
受ける反力で生じるピックローラのバウンド動作に基づ
くピックアームの揺動を抑制する緩衝手段を設け、該緩
衝手段は、ピックアームの揺動を制限するエアーダンパ
ーあるいは衝撃緩和部材であることを特徴とする高速給
紙装置。
【請求項２】請求項１において、ホッパのピックロー
ラ下方位置に、駆動手段により駆動されて上方に揺動
し、上部に積載されている帳票あるいは用紙の端部を押
し上げるアームをもつ押し上げ手段を設けたことを特徴
とする高速給紙装置。
【請求項３】請求項２において、駆動手段はソレノイ
ドであることを特徴とする高速給紙装置。
【請求項４】請求項２において、駆動手段はモータお
よびモータにより回転されるカムであることを特徴とす
る高速給紙装置。
【請求項５】請求項１において、ピックローラによる
給紙動作開始後にピックローラの後方に位置する搬送ロ
ーラによる帳票あるいは用紙の引張り作用に基づき生じ
るピックローラの揺動の動作のタイミングを検出するピ
ック位置検出手段を設け、該検出手段の検出出力により
次の帳票あるいは用紙の給紙開始を制御することを特徴
とする高速給紙装置。