JP3636078B2 - 給紙装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置や複写装置等に用いられる自動原稿搬送装置の給紙装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より自動原稿搬送装置においては、ユーザーが原稿が挿入するときに、用紙さばき装置(セパレートローラおよびリタードローラ)への突入を防止し、安定した給紙を行うため、ピックアップローラと用紙さばき装置との中間位置にシャッタが配置されている。
そして、シャッタをピックアップアームに機構的に常時連動するように構成して、該ピックアップアームの揺動動作に連動させて、シャッタの昇降動作が行われるようにしていた。
また、シャッタを原稿先端から離間するように上昇させるため、シャッタの回動支点がピックアップローラと同軸となるように構成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにシャッタをピックアップアームに機構的に常時連動させていると、多数枚の用紙を挿入したときにはピックアップローラ(ピックアップアーム)の下がり幅が小さく、シャッタが十分に上昇しないという問題が発生する。また、ピックアップローラが原稿を1枚送る毎に上下動するのに伴ってシャッタも上下動し、原稿搬送途中に原稿が傷つけられてしまう等の問題もあった。
また、前述のようにシャッタの回動支点をピックアップローラと同軸に設けると、回動支点とシャッタ本体とを連結するアームが短くなり、シャッタの昇降のために必要な回動角度範囲が大きくなる。従って、シャッタを上昇させたときにその先端がセパレートローラの枢軸と接触しないようにするために、ピックアップローラの枢軸からセパレートローラの枢軸までのスペースを十分確保する必要があるが、そのようなスペースを確保するのは困難なことであった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、駆動軸に配されたセパレートローラと、該駆動軸を支点として回動可能に設けられるピックアップアームと、該ピックアップアームの先端に回動可能に設けられるピックアップローラと、前記ピックアップローラと前記セパレートローラの中間に位置し、原稿の先端を規制する規制位置から揺動可能に設けられるシャッタとを備えた給紙装置であって、ピックアップローラの下降時には同時にシャッタが上昇し、ピックアップローラの上昇時には所定高さ以上上昇した後にシャッタが下降するようにすると共に、前記シャッタを常に上昇させるように付勢する付勢部材を設け、該シャッタと前記ピックアップアームとに係合部材をそれぞれ固設し、ピックアップローラが下降するときは係合が外れ、ピックアップローラが所定高さ以上に上昇したときは係合するようにしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の給紙装置2を備えた自動原稿搬送装置(以下ADF装置)1について、図1、図2を用いて説明する。図1はシャッタ21が下降した状態を示すADF装置1の側面断面図であり、図2はシャッタ21が上昇した状態を示すADF装置1の側面断面図である。
図1、図2には、ファクシミリ装置や複写装置等の画像形成装置に備えられるADF装置1が示されている。該ADF装置1は上部の給紙装置2と下部の搬送装置3とから構成されている。該搬送装置3の上面にはインナーガイド41が配設されており、該インナーガイド41の右部(ADF装置1への原稿挿入口1a)とそれに連なる供給トレイ(図示せず)上には、原稿束5を載置可能としている。そして、インナーガイド41上に載置された原稿束5を、給紙装置2により一枚づつ分離して給送し、原稿5aがADF装置1内部へ搬送されるようにしている。
【0007】
ADF装置1内には原稿搬送路が設けられており、前記搬送装置の下方に配設される原稿読取部(図示せず)により、該原稿搬送路内を送られる原稿5aが該原稿搬送路の中途部にて読み取られるようにしている。読取られた後の原稿5aは、アウターガイド45の右部(ADF装置1への原稿排出口1b)に連なる排出トレイ(図示せず)へ排出される。
前記原稿搬送路は、給紙装置2の下面に設けたアウターガイド40や、搬送装置3に設けたインナーガイド41・42・43・44およびアウターガイド45等によって形成されている。そして原稿5aを搬送可能とするため、原稿搬送路に沿って、リタードローラ33、フィードローラ34・35・36等が配置されている。これらのローラは駆動ローラであり、フィードローラ34・35・36はADF装置1内へ原稿5aを搬送する向き(以下原稿給送方向)に回転している。また、リタードローラ33は原稿5aを原稿挿入口1aへ逆送する向きに回転しているが、後述するように、給紙装置2に設けられるセパレートローラ6の作用により、原稿5aはADF装置1内へ搬送される。
【0008】
次に、前記給紙装置2について説明する。給紙装置2には原稿繰込み機構とシャッタ機構とが備えられており、まず原稿繰込み機構について、図1から図3を用いて説明する。図3は、シャッタ21が下降した状態を示す給紙装置2の要部の平面図である。
駆動軸4は、図示せぬモータの動力がギヤ等を介して伝達され駆動されるようにしており、該駆動軸4にはセパレートローラ6が配されている。該セパレートローラ6は駆動軸4の原稿給送方向への回転により、原稿5aを給送する。セパレートローラ6の両側には、駆動軸4を支点としてピックアップアーム7・8が回動自在に設けられており、該ピックアップアーム7・8の先端にはピックアップローラ9が回動可能に設けられている。
ピックアップアーム7と前記アウターガイド40との間には、スプリング等で形成される付勢部材10が介装されており、ピックアップアーム7(およびピックアップローラ9)を駆動軸4を支点として上方へ付勢するようにしている。
【0009】
セパレートローラ6は、ワンウェイクラッチ11を介して駆動軸4に取り付けられており、該駆動軸4の回転によりセパレートローラ6を原稿給送方向に回転させると共に、セパレートローラ6が同方向(原稿給送方向)に回転する場合は空回りさせるようにしている。
セパレートローラ6には同軸上でギア12が固設されており、セパレートローラ6とギア12とが一体的に回転するようにしている。また、前記ピックアップローラ9にも同軸上でギア13が固設されており、ピックアップローラ9とギア13とが一体的に回転するようにしている。そしてギア12とギア13とには、ベルト14が巻回されており、駆動軸4の回転がピックアップローラ9にも伝達されるようにしている。
【0010】
ギア13と前記ピックアップアーム7との間にはトルクリミッタ15が設けられており、ギア13はトルクリミッタ15による負荷トルクを受けて回転を制限されている。そして、該トルクリミッタ15で制限する負荷トルク(限界トルク)以上のトルクがギア13に加えられると、該ギア13はピックアップアーム7に対して回転する。
駆動軸4が回転を始めると、前述したようにギア13に回転力が伝達されて、ギア13が回転しようとするが、トルクリミッタ15による負荷トルクによって該ギア13の回転は制限される。一方、前述したように、ピックアップアーム7は駆動軸4に対して回動自在に設けられている。このため駆動軸4の回転力は、その回動がギア13の回転に比して容易であるピックアップアーム7に向けられる。従って、ピックアップアーム7が駆動軸4を支点として下降回動し、ギア13はピックアップアーム7に相対的に固定されて回転しない。この結果、ピックアップアーム7の下降回動に応じてピックアップローラ9が下降する。
下降するピックアップローラ9が図2に示すように原稿束5と接触した場合は、ピックアップアーム7はそれ以上下降できない。この結果、駆動軸4の回転力はすべてギア13に向けられ、この場合は、駆動軸4から該ギア13に加わるトルクがトルクリミッタ15で制限されている負荷トルクを上回るようになっている。従って、ギア13がピックアップアーム7に対して回転し、ピックアップローラ9が回転する。
【0011】
つまり、駆動軸4が原稿給送方向に回転する場合は、ワンウェイクラッチ11が係合して、前記駆動軸4の回転力がセパレートローラ6およびギア12に伝達され、この結果、ピックアップローラ9が原稿束5と接触するまでピックアップアーム7を下降させる。そして、ピックアップローラ9が原稿束5と接触すると、ギア13に前記限界トルク以上のトルクが加わってピックアップローラ9が回転し、原稿束5の最上に位置する原稿5aをADF装置1内へと繰込むのである。
【0012】
また、駆動軸4が原稿給送方向に対して逆回転する場合は、ワンウェイクラッチ11の係合が解除され、セパレートローラ6およびギア12への動力伝達が遮断される。したがって、ピックアップアーム7にも回転力は伝達されず、該ピックアップアーム7は前記付勢部材10の付勢力により上方へ回動する。
なお、後述するように、駆動軸4が逆回転するのは、原稿束5をすべてADF装置1内へ繰込んでインナーガイド41に一枚も原稿がなくなったときである。
【0013】
図2に示すように、ピックアップローラ9によりADF装置1内側へ繰込まれた原稿5aは、まずセパレートローラ6と前記リタードローラ33との間に搬送される。セパレートローラ6とリタードローラ33とで用紙さばき装置が構成されており、該用紙さばき装置は以下のようにして、ピックアップローラ9側から搬送されてきた原稿5aを一枚ずつ、前記用紙搬送路へ給送するようにしている。
原稿5aの搬送時において、セパレートローラ6が原稿給送方向に回転するのに対し、リタードローラ33は前述したように逆方向に回転する。リタードローラ33はトルクリミッタを介して該ローラの駆動軸に設けられており、一定以上のトルクが加えられる場合には、該駆動軸に対して回動自在となるようにしている。セパレートローラ6はリタードローラ33に圧接しており、両ローラ間に原稿を挟まない場合、もしくは一枚だけ原稿5aを挟んでいる場合には、リタードローラ33はセパレートローラ6に連れ回りして原稿給送方向に回転する。これは、セパレートローラ6の回転のトルクがリタードローラ33に加わる場合には、前記トルクリミッタが解除されるためである。
【0014】
セパレートローラ6およびリタードローラ33は、外周にゴム等の摩擦係数の大きな部材を配設している。そして、原稿5a・5a間に働く摩擦力より、それらのローラと原稿5a間とに働く摩擦力の方が大きくなるようにしている。このため、複数枚の原稿5a・5a・・・が用紙さばき装置に搬送されてきた場合には、リタードローラ33はセパレートローラ6に連れ回りしないで、搬送された複数枚の原稿のうち最下の一枚を前記原稿挿入口1a側へ逆送する。このようにして、複数枚の原稿5a・5a・・・がピックアップローラ9によりADF装置1内側へ繰込まれた場合でも、前記用紙さばき装置により分離されて、一枚の原稿5aだけが原稿搬送路へと給送されるようにしている。
【0015】
用紙さばき装置より原稿搬送路へ給送された原稿5aは前記フィードローラ34によって搬送されるが、ここでフィードローラ34の回転速度はセパレートローラ6の回転速度よりも大きく設定されている。従って、図7に示すように原稿5aの先端がフィードローラ34にまで至ると、原稿5aの後端がセパレートローラ6から抜け切るまでは、セパレートローラ6は連れ回りして、フィードローラ34と同速度で回転する。
上述するようにセパレートローラ6がフィードローラ34と同速度で回転するとき、セパレートローラ6は駆動軸4に対し、相対的に原稿給送方向へ回転することになる。このような場合は前述したように前記ワンウェイクラッチ11が切断され、ピックアップアーム7が上方へ回動を始める。
つまり、フィードローラ34に原稿が供給されると、一旦ピックアップローラ9が上昇して原稿束5より離間し、少し間をおいて原稿5aの後端がセパレートローラ6が抜けてから、ピックアップローラ9は再び下降して次の原稿5aの繰込みを行うのである。
【0016】
次に、前記シャッタ機構について説明する。駆動軸4よりもADF装置1内側には枢軸16が配設されており、該枢軸16はADF装置1のケーシングに回動自在に設けられている。
枢軸16には、係合部材17、掛止部材18、駆動部材19・19がそれぞれ固設されており、これらの部材は枢軸16と一体的に回動する。前記インナーガイド41上には支持部材46が固設されており、該支持部材46と前記掛止部材18との間には、スプリング等で形成される付勢部材20が介装されている。該付勢部材20は、駆動部材19・19が枢軸16を支点として上方回動する方向の付勢力を常時作用させるようにしている。
【0017】
駆動部材19の原稿挿入口1a側には、シャッタ21がADF装置1のケーシングに回動自在に設けられている。シャッタ21は支点軸21aで前記ケーシングに枢設されており、該支点軸21aからセパレートローラ6側に向けてアーム21bを固設している。該アーム21bの先端には支持軸21cの一端が固設されており、支持軸21cの他端にはシャッタ部21dが固設されている。シャッタ部21dは図5に示すように、側面視でピックアップローラ9とセパレートローラ6との中間に位置するようにしている。
駆動部材19の先端には案内溝19aが形成されており、該案内溝19aに前記支持軸21cが挿入され摺動自在としている。そして駆動部材19の上下回動に伴って、支持軸21cを案内溝19aに沿って滑らせながら、シャッタ21が上下に回動するようにしている。
以上構成により、シャッタ21は前記付勢部材20により、駆動部材19を介して上方に付勢されている。
【0018】
主に図3に示すように、前記ピックアップアーム8の枢軸16側には突起部8aが形成されており、該突起部8aには係合片22が固設されている。一方、前記係合部材17には係合部17aが突起して形成されている。そして、ピックアップアーム7・8の駆動軸4回りの回動により、係合片22と係合部17aとが係合して、係合部材17が枢軸16を支点として回動可能となるようにしている。
係合部材17と前記駆動部材19は前述のとおり一体的に回動するように構成しているため、該係合部材17の回動により駆動部材19も回動する。そして、駆動部材19の回動により、シャッタ21が回動するのである。
なお、係合部材17の形状は、前述の構成に限定されるものではなく、例えば円筒部材の一部を切り欠いて、前記係合片が切欠部で係合するようにしてもよい。
【0019】
シャッタ21の回動を規制するための機構について、図4を用いて説明する。図4はシャッタ21の回動規制状態を示す給紙装置2の側面断面図である。なお、図5および後述の図6から図4では、掛止部材18、付勢部材20の図示を省略している。
前記支持部材46には、図1から図4に示すように、シャッタ21の回動を規制するための規制部材23が設けられている。規制部材23はソレノイドを備えており、該ソレノイドへの電力のOFF・ONにより、コア24を進退可能としている。また、コア24の前面には平面視L字形の掛止部材25が固設されており、該掛止部材25には枢軸16を摺接可能とする長穴が設けられている。掛止部材25が前記長穴で枢軸16に掛止されることで、コア24が進退しても枢軸16に対して位置ズレを起こさないようにしている。
前記掛止部材25のL字形状の底辺部には、直線状に歯が設けられており、ラック部25aが形成されている。また、駆動部材19の規制部材23側の端部には円弧状に歯が設けられており、歯部19bが形成されている。
そして、規制部材23に電力が供給されない状態(OFF状態)では、ラック部25aと歯部19bとが噛合している。このため、コア24が突出している状態では、前記噛合が行われると同時にコア24も位置ズレしないため、駆動部材19は回動が規制される。これに伴い、駆動部材19に摺接しているシャッタ21も回動が規制されることになる。また、規制部材23が駆動されると(ON状態)、コア24が規制部材23内側へ退いて、ラック部25aと歯部19bとの噛合が外れる。そして、シャッタ21の回動規制も解除される。
【0020】
シャッタ21の上下揺動の様子について、図5から図7を用いて説明する。図5はピックアップアーム7・8が最上位置にあるときの給紙装置2の側面断面図であり、図6はピックアップアーム7・8が繰込み位置にあるときの給紙装置2の側面断面図であり、図7はピックアップアーム7・8が中間位置にあるときの給紙装置2の側面断面図である。
給紙装置2が作動されていない状態では、ピックアップアーム7・8は回動可能な範囲における最上位置にて待機している。このときシャッタ21は下降しており、前記シャッタ部21dの先端は、インナーガイド41上面に設けた凹部に係止される。これにより、原稿束5が前記原稿挿入口1aより挿入されても、シャッタ21がつられて回動することはない。以下の説明では、このときのシャッタ21の位置を規制位置とする。
原稿束5の繰込みが開始されると、ピックアップアーム7・8が下降して、図6に示すように、ピックアップローラ9が原稿束5の上面に当接する。ピックアップアーム7・8の下降に伴い、前記係合部材17と前記係合片22との係合が外れて、駆動部材19は付勢部材20の付勢により上昇し、それに伴いシャッタ21も上昇する。このときのピックアップアーム7・8の位置を繰込み位置とし、シャッタ21の位置を待機位置とする。
そして一枚の原稿5aがフィードローラ34側へ給送されると、前述したようにセパレートローラ6が連れ回りしてワンウェイクラッチ11が切断され、ピックアップアーム7・8が上昇する。このとき、駆動軸4の原稿給送方向への回転は継続しており、先の原稿5aの後端がセパレートローラ6を離れると、再びワンウェイクラッチ11が接続されて、ピックアップアーム7・8が下降を始める。
この原稿束5の繰込み作業中は前記規制部材23をOFF状態として、前記のようにピックアップアーム7・8の昇降にもかかわらず前記シャッタ21は待機位置に停止するようにしている。具体的には、ピックアップアーム7・8が所定の量だけ上昇すると前記係合部材17と前記係合片22とが係合し、更に上昇しようとするピックアップアーム7・8は係合部材17を介して枢軸16を回転させようとするが、前記ラックと歯部との噛合によって枢軸16の回転が防止されて、シャッタ21は下降することがない。
なお、ピックアップアーム7・8が所定高さだけ上昇して、係合部材17と係合片22とが係合する位置を、ピックアップアーム7・8の中間位置とする。原稿の繰り込み作業中は、ピックアップアーム7・8は前記繰込み位置とこの中間位置との間で揺動し、前記最上位置まで上昇することはない。
そして、原稿束5を構成する原稿5a・5a・・・がすべてADF装置1内へ給送されて繰込み作業が終了すると、ピックアップアーム7・8は前記最上位置に向けて上昇を始める。ここで、繰込み作業が終了すると、前記規制部材23がON状態とされてシャッタ21の規制が解除されるため、ピックアップアーム7・8が前記中間位置に到達すると、駆動部材19が駆動されてシャッタ21を下降させ、ピックアップアーム7・8が最上位置に到達すると、シャッタ21は前記規制位置に到達する。
【0021】
次に、原稿繰込み時におけるピックアップアーム7・8とシャッタ21の駆動の様子について、図8を用いて説明する。図8はシャッタ機構動作の手順流れ図である。
給紙装置2の休止状態(作動されていない状態)では、図4に示すように、シャッタ21は下降して規制位置に位置し、ピックアップアーム7・8は最上位置に位置している。また、規制部材23はOFF状態でコア24が突出したままであり、シャッタ21の回動が規制されている。ユーザーはこの状態の時に、原稿束5を前記インナーガイド41上に載置し、シャッタ21に原稿束5を突き当ててセットする(ステップ101)。
【0022】
この状態からスタートキーが押される等して給紙装置2に繰り込み開始が指示されると、まず、規制部材23がON状態となり、コア24が規制部材23内側へ退いて、駆動部材19及びシャッタ21の回動規制が解除された図1、図5に示す状態となる(ステップ102)。
次いで、駆動軸4が駆動されてピックアップアーム7・8が最上位置より下降を開始し、図6に示すように繰込み位置に到達する。シャッタ21は同時に上昇し、図6に示す待機位置に到達する。
このシャッタ21が待機位置に到達した状態で規制部材23はOFF状態とされ、シャッタ21の回動が規制される。これは、後述するステップ104において、ピックアップアーム7・8の上昇に連動してシャッタ21が下降することを防止するためである。そして、ピックアップローラ9が駆動して、原稿束5より原稿5aの繰込みが開始される(ステップ103)。
【0023】
原稿5a・5a・・・の繰込みが行われているときは、ピックアップアーム7・8は図6、図7に示すように、繰込み位置と中間位置との間で上下に揺動する。詳細には前述したように、原稿5aがフィードローラ34に到達して一枚の原稿5aの繰込みが終了すると、セパレートローラ6が連れ回り、ワンウェイクラッチ11が切断され、ピックアップアーム7・8が上昇する。そして、原稿5aの後端がセパレートローラ6から離れると、再びワンウェイクラッチ11が接続されてピックアップアーム7・8が繰込み位置まで下降し、原稿5aの繰込みを行う。この作業が、原稿束5を構成する原稿5a・5a・・・がなくなるまで繰り返される(ステップ104)。
【0024】
給紙装置2のピックアップローラ9側には、DS(原稿検知)センサが配設されており、該DSセンサにより供給トレイ(インナーガイド41)上の原稿の有無が検出される。
原稿束5の繰込みが終了して最終原稿がADF装置1内へ搬送されると、DSセンサがOFF状態となる。すると、規制部材23がON状態とされて、シャッタ21の規制が解除される(ステップ105)。
次いで、駆動軸4が原稿給送方向に対して逆回転駆動され、このためワンウェイクラッチ11が切断されて、ピックアップアーム7・8が上昇を開始する。ピックアップアーム7・8はその上昇途中で中間位置を通過し、前記係合部材17は前記係合片22と係合する。ステップ104の状態とは異なり規制部材23による駆動部材19の規制がないので、ピックアップアーム7・8は更に上昇し、シャッタ21も連動して下降する。最終的には、図1、図5に示すように、ピックアップアーム7・8は最上位置に到達し、シャッタ21は規制位置に到達する(ステップ106)。
【0025】
そして、ピックアップアーム7・8は最上位置に位置し、シャッタ21が規制位置に位置すると、規制部材23がOFF状態とされて、シャッタ21がステップ101の状態と同じく、その昇降を再び規制される(ステップ107)。これにより、新たな原稿束をシャッタ21に突き当ててセットできるようになる。
【0026】
【発明の効果】
請求項1記載の如く構成したので、原稿搬送途中でシャッタが下降することがなく、原稿が傷つくことを防止できる。
また、回動支点をピックアップローラ側に設けて、シャッタが原稿先端より離れるように上昇する構成としながら、シャッタの回動スペースが十分確保できる位置にシャッタの回動支点を設けることができる。
また、ピックアップアームの上下揺動位置により、ピックアップアームとシャッタとが係合したり、係合が外れたりするように構成することができる。このため、挿入された原稿束の厚みによって、ピックアップアームの下がり幅が変化し、ピックアップアームに常時係合で連動するシャッタが十分に下降しない、といった規制不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シャッタ21が下降した状態を示すADF装置1の側面断面図である。
【図2】シャッタ21が上昇した状態を示すADF装置1の側面断面図である。
【図3】シャッタ21が下降した状態を示す給紙装置2の要部の平面図である。
【図4】シャッタ21の回動規制状態を示す給紙装置2の側面断面図である。
【図5】ピックアップアーム7・8が最上位置にあるときの給紙装置2の側面断面図である。
【図6】ピックアップアーム7・8が繰込み位置にあるときの給紙装置2の側面断面図である。
【図7】ピックアップアーム7・8が中間位置にあるときの給紙装置2の側面断面図である。
【図8】シャッタ機構動作の手順流れ図である。
【符号の説明】
1 ADF装置
2 給紙装置
4 駆動軸
6 セパレートローラ
7・8 ピックアップアーム
9 ピックアップローラ
17 係合部材
19 リンク部材
20 付勢部材
21 シャッタ
22 係合片
Claims (1)
- 駆動軸に配されたセパレートローラと、該駆動軸を支点として回動可能に設けられるピックアップアームと、該ピックアップアームの先端に回動可能に設けられるピックアップローラと、前記ピックアップローラと前記セパレートローラの中間に位置し、原稿の先端を規制する規制位置から揺動可能に設けられるシャッタとを備えた給紙装置であって、ピックアップローラの下降時には同時にシャッタが上昇し、ピックアップローラの上昇時には所定高さ以上上昇した後にシャッタが下降するようにすると共に、前記シャッタを常に上昇させるように付勢する付勢部材を設け、該シャッタと前記ピックアップアームとに係合部材をそれぞれ固設し、ピックアップローラが下降するときは係合が外れ、ピックアップローラが所定高さ以上に上昇したときは係合するようにしたことを特徴とする給紙装置。
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