JP3222095U - 用紙分離構造 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙分離構造を提供する。【解決手段】正方向または逆方向の作動トルクＴを選択的に出力する作動部材１０と、前記作動部材に接続される一方向駆動装置１１と、前記作動トルクＴより低い制動力の閾値ＴＬ１が設定される制動部材２０と、前記一方向駆動装置及び前記制動部材に接続されて前記作動トルク及び前記制動力を受ける用紙分離ローラー４０と、を備え、前記一方向駆動装置は、前記作動部材が逆方向の作動トルクを出力しているとき、前記用紙分離ローラーとの接続が切断される。【選択図】図２

Description

本考案は、用紙分離構造に関し、更に詳しくは、複数の用紙分離トルク閾値及び能動型、受動型の用紙分離機能を有し、製造コストが低い用紙分離構造に関する。

用紙を取り出す際に用紙を重ならないようにするため、自動給紙機の用紙取り出し構造の箇所に用紙分離構造が設置されることが一般的である。

従来の用紙分離構造の多くは能動型用紙分離構造及び受動型用紙分離構造の２種類に分けられる。図１Ａによくある受動型用紙分離構造を示す。図１Ａに示すものは最も簡単な用紙分離構造であり、用紙搬送ローラー５０の対向側に設置される摩擦パッド５３により用紙の重複給紙を防止させ、用紙分離効果を達成させている。
また、図１Ｂには他のよくある受動型用紙分離構造を示す。図１Ｂに示すものはトルクリミッター５４に連結される用紙分離ローラー５１を備える。用紙が重なって給紙される場合、前記用紙分離ローラー５１が静止し、前記用紙分離ローラー５１に接触する用紙が摩擦力の作用により止められる。但し、用紙が正常に給紙される場合、用紙が連動されて前に向けて給紙される力が前記トルクリミッター５４より大きくなるため、前記用紙分離ローラー５１が用紙の給紙によって回転する。このような設計により、用紙分離構造の用紙を分離させる力が強くなりすぎて用紙が傷付く恐れはなかった。

さらに、図１Ｃに示される能動型用紙分離構造は用紙分離ローラー５１として設置され、前記用紙分離ローラー５１はモーター５２の駆動を受けて前記用紙取り出し構造の用紙搬送ローラー５０とは逆方向に回転する。前記用紙分離ローラー５１の作用により、重複して給紙される用紙が用紙カセット中に再度送り戻される。受動型用紙分離構造と比較すると、能動型用紙分離構造は用紙分離効果が更に確実であるが、用紙を分離させる力の制御が難しく、用紙の損傷を防ぐ効果は受動型用紙分離構造に及ばなかった。

なお、図１Ｄに示されるように、前記能動型用紙分離構造及び受動型用紙分離構造の長所を両立させるため、モーター５２及び前記用紙分離ローラー５１を電子駆動装置５５により連結させて駆動させる。前記電子駆動装置５５はトルク閾値調整機能及び連結切断機能を有し、給送する用紙の違いに対応するように異なるトルク閾値がそれぞれ設定される。トルクが閾値より低い場合、前記電子駆動装置５５は一般的な伝動軸と同じように作動し、用紙分離構造が能動型用紙分離を実行させる。反対に、トルクが閾値以上になった場合、前記電子駆動装置５５は連結を切断させて前記用紙分離ローラー５１を空転させ、受動型用紙分離を実行させる。このように、用紙の性質の違いに対応してより細かく用紙分離動作を実行できるが、前記電子駆動装置５５は設置コストが高いという欠点がある。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、複数の用紙分離トルク閾値及び能動型、受動型用紙分離機能を有し、製造コストが低い用紙分離構造を提供することを主目的とする。

上記課題を解決する本考案は、正方向または逆方向の作動トルクＴを選択的に出力する作動部材と、前記作動部材に接続される一方向駆動装置と、前記作動トルクＴより低い制動力の閾値ＴＬ１が設定される制動部材と、前記一方向駆動装置及び前記制動部材に接続されて前記作動トルク及び前記制動力を受ける用紙分離ローラーと、を備え、前記一方向駆動装置は、前記作動部材が逆方向の作動トルクを出力しているとき、前記用紙分離ローラーとの接続が切断されることを特徴とする用紙分離構造。

本考案の好適例において、前記用紙分離ローラーと前記一方向駆動装置及び前記制動部材との間には駆動部材が更に設置され、前記駆動部材は第一駆動ギア及び前記第一駆動ギアに噛合される第二駆動ギアを備える。前記第一駆動ギアは前記一方向駆動装置及び前記制動部材と連結されて前記作動トルク及び前記制動力を受け、前記第二駆動ギアは前記用紙分離ローラーに連結されて、ミックスされる前記作動トルク及び前記制動力を前記用紙分離ローラーに伝動する。

本考案の好適例において、前記作動部材は電子制御モーターである。

本考案の好適例において、前記制動部材は第一トルクリミッターであり、前記第一トルクリミッターの一端は固定され、他端は前記駆動部材に連結される。

本考案の好適例において、前記用紙分離ローラーと前記駆動部材との間には第二トルクリミッターが更に設置され、前記駆動部材は前記第二トルクリミッターを介して伝動力を前記用紙分離ローラーに伝動する。

本考案の好適例において、前記作動部材の内部抵抗力から供給される制動力の上限をＴｍとし、前記第二トルクリミッターの伝動力の上限をＴＬ２とすると、Ｔｍ＋ＴＬ１＞ＴＬ２、ＴＬ２＞ＴＬ１となる。

本考案によると、複数の用紙分離トルク閾値及び能動型、受動型用紙分離機能を有し、製造コストが低い用紙分離構造を提供することができる。

従来の受動型の用紙分離構造を示す概略図である。 従来の受動型の用紙分離構造を示す概略図である。 従来の能動型の用紙分離構造を示す概略図である。 従来の能動型の用紙分離構造を示す概略図である。 本考案の第１実施形態に係る用紙分離構造の部材を示す概略図である。 本考案の第１実施形態に係る用紙分離構造が能動型の用紙分離を行う概略図である。 本考案の第１実施形態に係る用紙分離構造が受動型の用紙分離を行う概略図である。 本考案の第１実施形態に係る用紙分離構造が受動型の用紙分離を行う概略図である。 本考案の第２実施形態に係る用紙分離構造の部材を示す概略図である。 本考案の第２実施形態の好ましい実施形態の用紙分離構造を示す分解図である。 本考案の第２実施形態に係る用紙分離構造が能動型の用紙分離を行う概略図である。 本考案の第２実施形態に係る用紙分離構造が受動型の用紙分離を行う概略図である。 本考案の第２実施形態に係る用紙分離構造が受動型の用紙分離を行う概略図である。

本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

図２は本考案の基本構成を示す。正方向または逆方向の作動トルクＴを選択的に出力する作動部材１０と、前記作動部材１０に接続される一方向駆動装置１１と、前記作動トルクＴより低い制動力の閾値ＴＬ１が設定される制動部材２０と、前記一方向駆動装置１１及び前記制動部材２０に連結され、前記作動トルクＴ及び前記制動力ＴＬ１を受けた後、ミックストルクＴｍｉｘを出力する用紙分離ローラー４０と、を備え、前記一方向駆動装置１１は、前記作動部材１０が逆方向の作動トルクを出力しているとき、前記用紙分離ローラー４０との接続が切断される。

本考案の用紙分離構造は、用紙分離ローラー４０から用紙に最終出力されるミックストルクＴｍｉｘは、作動トルクＴ及び前記制動力閾値ＴＬ１がミックスされることによるものである。これにより、作動トルクＴが調整されて最終出力されるミックストルクＴｍｉｘも連動して調整され、使用状況に応じた能動型、受動型用紙分離モードの調整及びトルク閾値の調整効果を達成させる。

説明を分かりやすくして誤解を避けるため、本明細書に記載される正方向及び逆方向は物理的な時計回り方向または反時計回り方向等の特定の方向を指すのではなく、最終的に前記用紙分離ローラー４０が能動型用紙分離を行う方向を正方向と定義し、逆方向は正方向と反対の方向と定義する。また、本明細書の図面においては、正方向を一律に時計回り回転パターンとして描写し、逆方向を反時計回り回転パターンとして描写する。

本考案の第１実施形態の構成を図３Ａから図３Ｃに示す。図３Ａは本考案により能動型用紙給送を行う状態を示す。この際に前記作動部材１０は正方向の作動トルクＴ（図中では直線の矢印で示し、且つその長さはトルクの大きさを表す）を出力し、前記作動トルクＴは前記一方向駆動装置１１により前記用紙分離ローラー４０に伝動され、前記制動部材２０は前記用紙分離ローラー４０に向けて制動力ＴＬ１（図中では波型矢印で示し、その長さは制動力の上限を表す）を供給する。前記制動力ＴＬ１の上限が前記作動トルクＴ未満に設定されるため、前記用紙分離ローラー４０が正方向のミックストルクＴｍｉｘを最終出力し、前記用紙分離ローラー４０は前記ミックストルクＴｍｉｘにより駆動された状態で能動型用紙分離を実行させる。

図３Ｂは本考案が受動型用紙給送を行う状態を示す。この状態では前記作動部材１０の作動が停止し、前記作動部材１０が出力するトルク値が０となるが、内部抵抗力の作用により前記制動部材２０が前記一方向駆動装置１１に対して制動力Ｔｍを供給する。前記制動部材２０は同様に前記用紙分離ローラー４０に対して制動力ＴＬ１を供給し、前記作動部材１０が供給する制動力Ｔｍと前記制動部材２０から供給される制動力ＴＬ１とが前記用紙分離ローラー４０によりミックスされた後、最終的にミックス制動力Ｔｍｉｘが供給される。この際、前記用紙分離ローラー４０は受動型用紙分離を実行させ、そのミックス制動力の上限値はＴｍ＋ＴＬ１となる。

図３Ｃは本考案が受動型用紙給送を行う状態を示し、且つ特性の異なる文書の用紙分離を実行するため、この際の制動力の上限が図３Ｂに示される状態よりも低くなる。前記用紙分離ローラー４０に最終供給されるミックス制動力Ｔｍｉｘを更に低下させるため、この実施形態では、前記作動部材１０が逆方向の作動トルク-Ｔを前記一方向駆動装置１１に出力し、前記一方向駆動装置１１が空転して前記用紙分離ローラー４０との接続が切断される。前記制動部材２０は依然として前記用紙分離ローラー４０に対して制動力ＴＬ１を供給し、前記一方向駆動装置１１が空転する。よって、前記作動部材１０が供給するトルク値が０となり、前記用紙分離ローラー４０に最終供給されるミックス制動力Ｔｍｉｘの上限値がＴＬ１に等しくなる。以上の各部材の組み合わせにより、本考案に係る用紙分離構造は能動型用紙分離及び受動型用紙分離を自由に切り替え可能になり、用紙の状態に応じて受動型用紙分離時の抵抗力が調整可能となる。

本考案の第２実施形態の構成を図４及び図５に示す。本考案に係る用紙分離構造はギア、トルクリミッター、及び一方向駆動装置１１の組み合わせとして設置される。前記作動部材１０は電子制御モーター１２として設置され、制御に従って正方向及び逆方向に回転する。前記電子制御モーター１２により供給される作動トルクの最大値はＴであり、前記電子制御モーター１２が作動していない場合に内部抵抗力により発生する最大制動力はＴｍとなる。前記一方向駆動装置１１と前記制動部材２０との間には駆動部材３０が更に設置され、前記駆動部材３０は前記一方向駆動装置１１及び前記制動部材２０と連結されることにより前記作動トルク及び前記制動力を受けると共にミックスさせ、前記用紙分離ローラー４０に出力する。

好ましい第２実施形態において、前記駆動部材３０はギアセットとして設置されると共に第一駆動ギア３１及び前記第一駆動ギア３１に噛合される第二駆動ギア３２を備える。前記第一駆動ギア３１は同時に前記一方向駆動装置１１及び前記制動部材２０と連結され、前記作動トルク及び前記制動力を受ける。前記制動部材２０は第一トルクリミッター２１として設置され、前記第一トルクリミッター２１の一端は固定され、他端は前記駆動部材３０に連結される。これにより、前記駆動部材３０に入力されるトルクが前記第一トルクリミッター２１の閾値ＴＬ１未満の場合、駆動部材３０が前記第一トルクリミッター２１により制限されて回転が停止する。前記駆動部材３０が設置されることにより、減速比及びトルク比が調整され、且つ前記用紙分離構造のより弾力的な設計が可能となる。

前記用紙分離ローラー４０と前記駆動部材３０との間には第二トルクリミッター４１が更に設置され、前記駆動部材３０は前記第二トルクリミッター４１により伝動力を前記用紙分離ローラー４０に伝導する。前記第二トルクリミッター４１に伝動力の上限ＴＬ２が設定され、且つ次の条件を満たす：Ｔｍ＋ＴＬ１＞ＴＬ２、ＴＬ２＞ＴＬ１。

ちなみに、説明を分かりやすくし、図面を簡略化するため、図面に示される好ましい実施形態では、前記第一駆動ギア３１及び第二駆動ギア３２がギア比を１とする簡単なギアセットとして描写され、且つ前記一方向駆動装置１１、前記制動部材２０、及び前記用紙分離ローラー４０の間に設置され、また、前記駆動部材３０と前記用紙分離ローラー４０の間にも他の減速機構が設置されていない。このように、上記実施形態において、全てのギア比を１とする場合、各部材による最初的な作動トルク/制動力と最終的な作動トルク/制動力について、最終的な作動トルク/制動力の値は最初的な作動トルク/制動力の値と同一である。然しながら、実務上は必要とされる減速比の違いやトルクの伝動方向等の条件の違いに応じて、異なる数量或いはギア比のギアセットが設置されてもよい。これらを１つ１つ例示するのは無理があり、よって、前記駆動部材３０の位置及び構造は図示される構造に限定されない。また、誤解を招くないため、上記実施形態において挙げられた作動トルクの値及び制動力の値は、減速比倍率の計算による最終的に前記用紙分離ローラー４０に供給される作動トルクの値及び制動力の値に相当する。

続いて、本考案の第２実施形態に係る用紙分離構造の用紙分離動作について説明する。図６Ａは本考案が能動型用紙給送を行う状態を示す。この際に前記作動部材１０は正方向の作動トルクＴ（図中では直線の矢印で示し、その長さはトルクの大きさを表す）を出力し、前記作動トルクＴは前記一方向駆動装置１１により前記駆動部材３０に伝動され、前記制動部材２０が前記駆動部材３０に対して制動力ＴＬ１（図中では波型矢印で示し、その長さは制動力の上限を表す）を供給する。前記制動力ＴＬ１の上限が前記作動トルクＴ未満に設定されるため、前記駆動部材３０が最終出力する正方向のミックストルクＴｍｉｘにより能動型用紙分離が実行される。

また、前記用紙分離ローラー４０と前記駆動部材３０との間には第二トルクリミッター４１が更に設置され、本考案の用紙分離構造が能動型用紙分離を実行する際に用紙分離の抵抗力が大きくなり過ぎないようにする。前記駆動部材３０が出力するミックストルクＴｍｉｘは前記第二トルクリミッター４１を通過する際に制限を受けてＴＬ２に縮減し、これにより前記用紙分離ローラー４０が正常状態で正方向に回転して用紙分離動作を実行させる。但し、紙詰まり等の異常が発生して抵抗力が前記第二トルクリミッター４１の閾値より大きくなると、前記用紙分離ローラー４０が空転し、これによって用紙に伝わる力が強すぎて用紙が傷付くことが回避される。

また、図６Ｂは本考案が受動型用紙給送を行う状態を図示する。この状態では前記作動部材１０の作動が停止され、前記作動部材１０が出力するトルク値が０となり、但し、内部抵抗力の作用により前記制動部材２０が前記一方向駆動装置１１に対して制動力Ｔｍを供給する。前記制動部材２０は同様に前記駆動部材３０に対して制動力ＴＬ１を供給し、前記作動部材１０が供給する制動力Ｔｍと前記制動部材２０が供給する制動力ＴＬ１とが前記駆動部材３０によりミックスされた後、最終的にミックス制動力Ｔｍｉｘが供給される。この際のミックス制動力Ｔｍｉｘの上限値はＴｍ＋ＴＬ１となる。

但し、前記電子制御モーター１２の内部抵抗力により供給される制動力Ｔｍを固定値に維持するのが難しく、よって、前記第二トルクリミッター４１により前記用紙分離ローラー４０に供給される制動力がＴＬ２に更に制限される。この際、前記用紙分離ローラー４０が受動型用紙分離を実行させ、且つ制動力の上限がＴＬ２となる。

なお、図６Ｃは本考案が受動型用紙給送を行う状態を示す。また、異なる特性の文書に対して用紙分離を行うため、この際の制動力の上限は図６Ｂに示される状態よりも低くなる。最終的に前記用紙分離ローラー４０に供給されるミックス制動力Ｔｍｉｘを更に低くさせるため、この実施形態では、前記作動部材１０が逆方向の作動トルク-Ｔを前記一方向駆動装置１１に出力し、前記一方向駆動装置１１が空転すると共に前記駆動部材３０との接続が切断される。前記制動部材２０が依然として前記駆動部材３０に対して制動力ＴＬ１を供給し、前記一方向駆動装置１１が空転することにより、前記作動部材１０が供給するトルク値が０となり、前記駆動部材３０が最終出力するミックス制動力Ｔｍｉｘの上限値がＴＬ１に等しくなる。

ちなみに、第二トルクリミッター４１のトルク上限ＴＬ２は第一トルクリミッター２１のトルク上限ＴＬ１よりも大きく、よって、ここでは第一トルクリミッター２１が作用しないと見做せる。以上の各部材の組み合わせにより、本考案に係る用紙分離構造が能動型用紙分離及び受動型用紙分離を自由に切り替え可能となり、且つ用紙の状態に応じて受動型用紙分離時の抵抗力が調整される。

以上を総合すると、上述の本考案の各構造の組み合わせにより本考案に係る用紙分離構造が複数の用紙分離トルク閾値を有し、且つ需要に応じて能動型及び受動型用紙分離が切り替えられる。
以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０ 作動部材
１１ 一方向駆動装置
１２ 電子制御モーター
２０ 制動部材
２１ 第一トルクリミッター
３０ 駆動部材
３１ 第一駆動ギア
３２ 第二駆動ギア
３３ ギアセット
４０ 用紙分離ローラー
４１ 第二トルクリミッター
５０ 用紙搬送ローラー
５１ 用紙分離ローラー
５２ モーター
５３ 摩擦パッド
５４ トルクリミッター
５５ 電子駆動装置

Claims (6)

1. 正方向または逆方向の作動トルクを選択的に出力する作動部材と、
   前記作動部材に接続される一方向駆動装置と、
   前記作動トルクより低い制動力の閾値が設定される制動部材と、
   前記一方向駆動装置及び前記制動部材に接続されて前記作動トルク及び前記制動力を受ける用紙分離ローラーと、を備え、
   前記一方向駆動装置は、前記作動部材が逆方向の作動トルクを出力しているとき、前記用紙分離ローラーとの接続が切断されることを特徴とする用紙分離構造。
2. 前記用紙分離ローラーと前記一方向駆動装置及び前記制動部材との間には駆動部材が更に設置され、前記駆動部材は第一駆動ギア及び前記第一駆動ギアに噛合される第二駆動ギアを備え、前記第一駆動ギアは前記一方向駆動装置及び前記制動部材と連結されて前記作動トルク及び前記制動力を受け、前記第二駆動ギアは前記用紙分離ローラーに連結されて、ミックスされる前記作動トルク及び前記制動力を前記用紙分離ローラーに伝動することを特徴とする請求項１に記載の用紙分離構造。
3. 前記作動部材は電子制御モーターであることを特徴とする請求項１に記載の用紙分離構造。
4. 前記制動部材は第一トルクリミッターであり、前記第一トルクリミッターの一端は固定され、他端は前記駆動部材に連結されることを特徴とする請求項２に記載の用紙分離構造。
5. 前記用紙分離ローラーと前記駆動部材との間には第二トルクリミッターが更に設置され、前記駆動部材は前記第二トルクリミッターを介して伝動力を前記用紙分離ローラーに伝動することを特徴とする請求項４に記載の用紙分離構造。
6. 前記作動部材の内部抵抗力から供給される制動力の上限をＴｍとし、前記第二トルクリミッターの伝動力の上限をＴＬ２とすると、Ｔｍ＋ＴＬ１＞ＴＬ２、ＴＬ２＞ＴＬ１となることを特徴とする請求項５に記載の用紙分離構造。

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