JP3867693B2 - Paper feeder - Google Patents
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Description
本発明は、自動原稿供給装置(以下、ADF装置と言う)のような給紙装置に関し、特に、給紙(原稿)トレーにセットされた用紙(原稿)を最上層部より繰出すピックアップローラの駆動機構に関する。 The present invention relates to a sheet feeder such as an automatic document feeder (hereinafter referred to as an ADF apparatus), and more particularly, a pickup roller that feeds a sheet (document) set on a sheet feed (document) tray from an uppermost layer. The drive mechanism.
一般に、電子写真複写機やファクシミリ装置においては、原稿トレーにセットされた原稿を1枚ずつ分離して読取部に向けて給紙するためのADF装置が設けられている。このようなADF装置においては、原稿トレーにセットされた原稿を繰出すピックアップローラと、繰出された原稿を1枚ずつ分離して給送する分離ローラと、該分離ローラの下流側に配設され原稿を読取部に向け搬送する搬送ローラとが設けられている。 In general, an electrophotographic copying machine and a facsimile apparatus are provided with an ADF apparatus for separating originals set on an original tray one by one and feeding them to a reading unit. In such an ADF apparatus, a pickup roller for feeding out the original set on the original tray, a separation roller for separating and feeding the fed original one by one, and a downstream side of the separation roller are provided. A conveyance roller that conveys the document toward the reading unit is provided.
上記のようなピックアップローラを備えたADF装置の例として、後述する特許文献1に開示された給紙装置を挙げることができる。前記給紙装置においては、分離ローラの駆動軸にピックアップアームが上下揺動可能に取付けられている。そして、このピックアップアームの先側にピックアップローラが軸支され、上記駆動軸からピックアップローラに駆動伝達するようになされている。また、ピックアップアームと駆動軸との連接部にはトルクリミッタが介在されており、駆動軸の回転の際、ピックアップアームの先側にこのトルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷が掛からない状態では、トルクリミッタの作用をしてピックアップアームが駆動軸の回転と連動して同方向に揺動し、一方、この揺動中にトルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がかかった場合、即ち、原稿トレー上の堆積原稿上にピックアップアームが押当した時には、ピックアップアームの揺動が阻止される。そして、このピックアップアームの揺動が阻止された状態においても駆動軸の回転は継続されるから、該駆動軸から駆動伝達されるピックアップローラの回転により、堆積原稿の最上層部より原稿が繰出される。
As an example of the ADF apparatus provided with the pickup roller as described above, a paper feeding apparatus disclosed in
上記のような給紙装置においては、上記搬送ローラによる搬送周速度は、ピックアップローラ及び分離ローラの周速度よりやや大とされている。これは連続供給される原稿の各ページ間隔を確保する為である。したがって、分離ローラ及び搬送ローラ間の搬送路の長さの関係で、給送中の原稿の先端が搬送ローラに差し掛かった時には、その後半部分が分離ローラ及びピックアップローラに拘束され、その周速度差により原稿に搬送負荷(引張り力)が掛かることになる。この搬送負荷を軽減する為、分離ローラ及びピックアップローラとそれぞれの駆動伝達系との間にワンウェイクラッチを介在させており、上記引張り力が作用した際には、分離ローラ及びピックアップローラは各駆動伝達系から遮断され、空回転するようになされている。 In the sheet feeding device as described above, the circumferential speed of conveyance by the conveyance roller is slightly larger than the circumferential speeds of the pickup roller and the separation roller. This is to secure the interval between pages of the continuously supplied document. Therefore, due to the length of the conveyance path between the separation roller and the conveyance roller, when the leading edge of the document being fed reaches the conveyance roller, the latter half is restrained by the separation roller and the pickup roller, and the peripheral speed difference As a result, a transport load (tensile force) is applied to the document. In order to reduce this conveyance load, a one-way clutch is interposed between the separation roller and the pickup roller and the respective drive transmission systems, and when the pulling force is applied, the separation roller and the pickup roller transmit each drive transmission. It is cut off from the system and is idle.
ところで、上記ピックアップローラは、その空回転時には実質上原稿の繰出しには関与しないことになるから、堆積原稿上に押当させておく必要がない。而して、このような観点から、上記従来例では、引張ばねによって、ピックアップアームを上記揺動とは反対の方向に常時付勢し、分離ローラが上記ワンウェイクラッチの作用により空回転する際には、駆動軸からのピックアップアームへの動力伝達を遮断するよう構成している。従って、分離ローラの空回転時には、引張ばねの復元作用によって、ピックアップアームが上方に跳ね上げられ、ピックアップローラは次原稿の繰出しまでの間、堆積原稿とは非接触の待機位置に保持されることになる(例えば、特許文献1を参照)。
前記従来の給紙装置においては、給送中の原稿の後半部分が原稿トレー上にある間は、ピックアップローラが堆積原稿上に押当しないから、給送中の原稿に対してピックアップローラが抵抗とならず、円滑な給送がなされる。しかし、原稿トレー上に堆積された原稿を逐次、繰出し給送する間、原稿1枚毎にピックアップアームが上下に揺動することになり、その為、原稿枚数によっては、繰返されるピックアップアームの揺動に伴う衝撃音が耳障りとなることがあった。また、このような繰返しの揺動により、周辺の機構部の損耗を促進することにもなっていた。そこで、上記引張ばねによる付勢をやめ、原稿トレー上に置かれた全ての原稿の給送が完了するまでは、ピックアップローラを堆積原稿上に押当維持させるよう構成することが再度試みられている。 In the conventional paper feeder, the pickup roller does not press against the accumulated original while the latter half of the original being fed is on the original tray, so that the pickup roller resists the original being fed. It does not become, and smooth feeding is made. However, while the documents accumulated on the document tray are sequentially fed out and fed, the pickup arm swings up and down for each document. Therefore, depending on the number of documents, the repeated pickup arm swings. The impact sound that accompanies the movement can be annoying. Further, such repeated swinging also promotes wear and tear of the surrounding mechanism portion. Therefore, it has been tried again to configure the pick-up roller so that it keeps pressing on the stacked document until the tension spring is stopped and all the documents placed on the document tray are fed. Yes.
この場合、上記のように、分離ローラの駆動軸が正回転している間、ピックアップローラは常に原稿の最上層部に押当され、また、この駆動軸からピックアップローラへの駆動伝達系も常に作動している。従って、先行原稿の後端がピックアップローラから外れ、上記先行原稿による引張力がピックアップローラに作用しなくなると、ワンウェイクラッチを介したピックアップローラへの駆動伝達が再開し、次原稿の繰出しがなされる。先行原稿による引張作用がなくなった後、直ちに次原稿の繰出しがなされると、先行原稿の後端と次原稿の先端が同時に分離ローラに導入されることになるが、次原稿の先端は分離ローラによりその進入が阻止される。その為、次原稿の先側部分が分離ローラとピックアップローラとの間で湾曲し、そのまま次原稿の給送がなされると原稿ジャムが発生することになる。 In this case, as described above, while the drive shaft of the separation roller is rotating forward, the pickup roller is always pressed against the uppermost layer portion of the document, and the drive transmission system from the drive shaft to the pickup roller is always maintained. It is operating. Accordingly, when the trailing edge of the preceding document comes off from the pickup roller and the pulling force by the preceding document does not act on the pickup roller, the drive transmission to the pickup roller via the one-way clutch is resumed and the next document is fed out. . If the next document is fed immediately after the tension of the preceding document is removed, the trailing edge of the preceding document and the leading edge of the next document are simultaneously introduced into the separation roller. Is prevented from entering. Therefore, the front portion of the next original is curved between the separation roller and the pickup roller, and when the next original is fed as it is, an original jam occurs.
本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであり、先行用紙の後端と後続用紙の先端が同時に分離ローラに導入されることがないように、後続用紙の繰出しを遅延させるようにして、多数枚の用紙を円滑に給送し得る給紙装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and the feeding of the succeeding sheet is delayed so that the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet are not simultaneously introduced into the separation roller. The present invention provides a paper feeding device that can smoothly feed a large number of sheets.
本発明は、用紙載置部上に置かれた用紙を繰出すピックアップローラと、繰出された用紙を1枚ずつ分離して給送する分離ローラと、
該分離ローラの下流側に配設され、該分離ローラおよびピックアップローラより周速度が大とされた搬送ローラとを含む給紙装置に関する。
請求項1の発明は、上記ピックアップローラは、ワンウェイクラッチおよび差動クラッチ手段を介して駆動伝達系に連接されるとともに、用紙の繰出動作中は堆積用紙上に常時押当維持されるようになされ、
上記差動クラッチ手段は、上記搬送ローラによる搬送負荷がかかった状態の先行用紙の搬送中は、該先行用紙がピックアップローラから抜け出た後、所定の時間遅延してピックアップローラと駆動伝達系との駆動連接関係を確立するよう構成されていることを特徴とする。
The present invention includes a pickup roller that feeds out the paper placed on the paper placement unit, a separation roller that separates and feeds the fed paper one by one,
The present invention relates to a sheet feeding device including a conveying roller disposed downstream of the separation roller and having a peripheral speed greater than that of the separation roller and the pickup roller.
According to the first aspect of the present invention, the pickup roller is connected to the drive transmission system via the one-way clutch and the differential clutch means, and is always pressed and maintained on the accumulated paper during the paper feeding operation. ,
The differential clutch means delays a predetermined time after the preceding sheet comes out of the pickup roller during conveyance of the preceding sheet in a state in which a conveyance load is applied by the conveyance roller. It is configured to establish a drive connection relationship.
請求項2の発明は、上記ピックアップローラは、上記分離ローラの駆動軸にその軸廻りに揺動可能に装着されたフレームの先側に軸支されると共に、該駆動軸により上記駆動伝達系を介し駆動伝達されるようになされ、
上記フレームと上記駆動軸との連接部分にはトルクリミッタが介在され、該フレームは前記トルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がその先側にかからない状態では、前記駆動軸の回転と連動して同方向に揺動し、前記トルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がかかった状態では、前記フレームの揺動が阻止されると共に、前記駆動軸の回転は継続されるようにしたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the pickup roller is pivotally supported on the front side of a frame that is swingably mounted around the drive shaft of the separation roller, and the drive transmission system is supported by the drive shaft. Drive is transmitted through,
A torque limiter is interposed at the connecting portion of the frame and the drive shaft, and the frame is in the same direction in conjunction with the rotation of the drive shaft in a state where a load exceeding the load torque of the torque limiter is not applied to the front side. The frame is prevented from swinging and the drive shaft continues to rotate in a state in which the load is greater than the load torque of the torque limiter.
請求項3の発明は、上記差動クラッチ手段は、上記ワンウェイクラッチを介し上記駆動伝達系から駆動伝達されるクラッチ部材と、該クラッチ部材に形成されたスラスト方向のクラッチ爪と、ピックアップローラの端面に突設されたクラッチ爪とよりなり、
両爪がスラスト方向で行違い状に対合され、且つラジアル方向では所定の遊び空間をもって配置され、前記所定の時間はこの遊び空間の大きさにより決定されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the differential clutch means includes a clutch member that is driven and transmitted from the drive transmission system via the one-way clutch, a clutch pawl in the thrust direction formed on the clutch member, and an end face of the pickup roller. It consists of clutch claws protruding on the
Both claws are aligned in a thrust manner in the thrust direction and arranged with a predetermined play space in the radial direction, and the predetermined time is determined by the size of the play space.
請求項1の発明によれば、搬送ローラによる搬送負荷がかかった状態の先行用紙が、ピックアップローラから抜け出た後、差動クラッチ手段をして、遅延してピックアップローラと駆動伝達系との駆動連接関係が確立されるから、この遅延インターバルを適宜設定すれば、先行用紙の後端部と後続用紙の先端部とが同時に分離ローラに導入されることがないようにすることができる。即ち、先行用紙の後端がピックアップローラから外れてから、この駆動連接関係が確立するまでの間は、ピックアップローラが停止しているから、先行用紙の後端部がピックアップローラから外れ分離ローラを抜け出るまでの間、ピックアップローラが停止して後続用紙の繰出し動作をしないことになり、先行用紙の後端部と後続用紙の先端部とが同時に給送されることがなく、この間での用紙ジャムが発生することがない。 According to the first aspect of the present invention, after the preceding paper in a state in which the conveyance load is applied by the conveyance roller has come out of the pickup roller, the differential clutch means is used to delay and drive the pickup roller and the drive transmission system. Since the connection relationship is established, if the delay interval is set as appropriate, the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet can be prevented from being simultaneously introduced into the separation roller. That is, the pickup roller is stopped from the time when the trailing edge of the preceding sheet is removed from the pickup roller until the drive connection relationship is established. Until the paper is pulled out, the pickup roller stops and the subsequent paper is not fed out, so that the trailing edge of the preceding paper and the leading edge of the succeeding paper are not fed simultaneously. Will not occur.
請求項2の発明によれば、分離ローラの駆動軸が回転を開始すると、トルクリミッタの作用により、フレームが揺動する。この揺動はトルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がその先側にかかるまで継続される。従って、用紙載置部上に置かれた用紙上にピックアップローラが押当する状態となると、この揺動が阻止される。この時、駆動軸の回転は継続されているから、この駆動軸の回転動力は駆動伝達系を介しピックアップローラに駆動伝達され、用紙載置部上に置かれた用紙はその最上層部より順次繰出されて行く。この連続的な繰出しにより、堆積用紙の層厚が小さくなって行くが、フレームには、トルクリミッタの作用により、常に上記の揺動力が付加されているから、ピックアップローラの堆積用紙上への押当状態が維持され、用紙が滞りなく繰出される。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、上記搬送ローラにより用紙に搬送負荷(引張力)がかかっている間は、上記ワンウェイクラッチの作用によりピックアップローラは空回転するから、ピックアップローラの端面に突設されたクラッチ爪は、クラッチ部材のクラッチ爪に対し相対的に先行回転することになる。従って、この状態では、ピックアップローラ側クラッチ爪の反空回転側に上記遊び空間が形成され、クラッチ部材側クラッチ爪はこの遊び空間の間隔分遅れてピックアップローラ側クラッチ爪に追従回転する状態が継続されることになる。 According to the third aspect of the present invention, the pickup roller rotates idly by the action of the one-way clutch while the conveyance load (tensile force) is applied to the paper by the conveyance roller, so that the pickup roller protrudes from the end surface of the pickup roller. The clutch pawl is rotated in advance relative to the clutch pawl of the clutch member. Therefore, in this state, the play space is formed on the anti-rotation side of the pickup roller side clutch pawl, and the clutch member side clutch pawl continues to rotate following the pickup roller side clutch pawl with a delay of the play space. Will be.
そして、上記搬送負荷がかかった用紙がピックアップローラから外れると、この引張力がピックアップローラに作用しなくなるので、前記ローラの空回転が停止する。クラッチ部材は回転を継続しているので、クラッチ部材側クラッチ爪はこの遊び空間内を回転移動して、ピックアップローラ側クラッチ爪に当接して、ピックアップローラと駆動伝達系との駆動連接関係が再び確立される。このクラッチ部材側クラッチ爪の遊び空間内での回転移動の間は、ピックアップローラは回転しないので、後続用紙が繰出されることがなく、この遅延によって、先行用紙が分離ローラを通過した後に、後続用紙が分離ローラに導入されるように設定できるから、前記したような重なり給送による用紙ジャムが生じる懸念はない。 When the paper subjected to the transport load is removed from the pickup roller, the tensile force does not act on the pickup roller, so that the idle rotation of the roller is stopped. Since the clutch member continues to rotate, the clutch member-side clutch pawl rotates and moves in the play space and comes into contact with the pickup roller-side clutch pawl, so that the drive connection relationship between the pickup roller and the drive transmission system is again established. Established. Since the pickup roller does not rotate during the rotational movement of the clutch member side clutch pawl in the play space, the succeeding sheet is not fed out, and this delay causes the succeeding sheet to pass after the separating roller passes. Since the sheet can be set so as to be introduced into the separation roller, there is no concern that the sheet jam due to the overlap feeding as described above.
上記のように、本発明によれば、搬送ローラによる搬送負荷がかかった状態の先行用紙が、ピックアップローラから抜け出た後、直ちにはピックアップローラが回転しないように構成されているから、後続用紙の繰出しが遅延され、先行用紙の後端部と後続用紙の先端部とが同時に分離ローラに導入されることがなく、従って分離ローラには、先行用紙が抜け出た後に後続用紙を導入させるようになすことが可能であり、用紙載置部上に置かれた多数枚の用紙の連続した繰出し、給送が極めて円滑になされる。しかも、このような機能は、請求項2及び3の発明のように、ピックアップローラの上下揺動機構及びワンウェイクラッチを含む伝達機構と関連した簡易な差動クラッチ手段により達成されるから、電磁クラッチ等の高価な電気部品を使用することなく、装置の低コスト化が図れ、実用価値が高められる。
As described above, according to the present invention, the preceding sheet in a state in which the conveying load is applied by the conveying roller is configured so that the pickup roller does not rotate immediately after it has come out of the pickup roller. The feeding is delayed so that the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet are not simultaneously introduced into the separation roller. Therefore, the separating roller is configured to introduce the succeeding sheet after the preceding sheet is pulled out. The continuous feeding and feeding of a large number of sheets placed on the sheet placing portion can be performed very smoothly. In addition, since such a function is achieved by simple differential clutch means associated with the transmission mechanism including the up-and-down swing mechanism of the pickup roller and the one-way clutch as in the inventions of
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1はファクシミリ装置や複写機、或いはファクシミリと複写の両機能(プリンタ機能も含む)を備えた所謂複合機におけるADF1の要部の縦断面図を示すものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a main part of an
図例のADF1は、シートものの原稿Dを1枚ずつ搬送しながら画像を読み取って、デジタル信号として出力するための原稿送り装置として構成されている。ADF1の原稿供給口部2aには、原稿トレー2bが該原稿供給口部2aに向かって下方に傾斜するよう着脱自在に装着され、この原稿供給口部2aと原稿トレー2bとにより原稿載置部(用紙載置部)2が構成されている。原稿供給口部2a上には、原稿載置部2に堆積された原稿(用紙)Dを上層部より繰出すピックアップローラ3が配設され、このピックアップローラ3に引き続き、繰出された原稿を1枚ずつ分離して給送する原稿分離装置4が装備されている。該原稿分離装置4は、分離ローラ4aとこの分離ローラ4aの周体に弾接するよう付勢された分離パッド4bからなる。ピックアップローラ3で繰出された原稿は、分離ローラ4aと分離パッド4bとの間に導入され、分離ローラ4aの回転に伴う両者の紙に対する摩擦係数の差により1枚ずつ分離され、下流側に給送される。4cは、分離パッド4bを分離ローラ4aの周体に弾接させる為の圧縮スプリングである。
The
上記原稿分離装置4により1枚ずつ分離された原稿は、湾曲した搬送路5を経て搬送ローラ6に至り、プレッシャーローラ6aによりニップされて搬送され、プラテン7上を通過して排出ローラ8により排出トレー9上に排出される。原稿が該プラテン7上を通過する際、このプラテン7の下部に待機された読取走査装置10により原稿上の画情報が逐次読み取られ、上記のようにデジタル信号として出力される。この読取走査装置10は、蛍光灯或いは冷陰極管からなる光源10aと、複数のミラー10b…と、集光レンズ10cと、CCD(電荷結合素子)10dとよりなり、これらがユニット化され、キャリッジ10e上に搭載されている。光源10aからの照射光は、プラテン7上の読取ポイントPを通過する原稿により反射され、その後4個のミラー10b…で反射を繰り返し、集光レンズ10cで集光され、CCD10dに入光する(1点鎖線の光路参照)。CCD10dでは、原稿上に描かれた画情報が電気信号に変換され、デジタル信号として出力される。
The originals separated one by one by the
図例の読取走査装置10は、フラットベッドスキャナ(FBS)にも兼用するよう構成されている。即ち、図示を一部省略したが、図1における破断部分の右側にはFBS部11が連成されている。上記キャリッジ10eは、図例ではADF原稿の読取位置に静止された状態を示すが、FBS原稿の読取時には、FBS部11内に移動し、FBS部11内をプラテンガラス12の下面に沿って往復移動し、この往復移動の間、プラテンガラス12上に載置された原稿の画情報が、読取走査装置10によって上記同様に読み取られる。ADF1、原稿トレー2b及び排出トレー9は一体化されてプラテンカバーを構成し、紙面奥側をヒンジ部(不図示)として上下に開閉可能とされている。従って、FBS部11にて原稿読み取りを行う際は、このプラテンカバーを開け、露見したプラテンガラス12上に原稿を載置することによりなされる。
The reading
上記分離ローラ4a、搬送ローラ6及び排出ローラ8は、1個のモータ(不図示)を駆動源とし、適宜ギヤ或いはベルト等の伝達手段(同)を介し駆動伝達がなされるよう構成されている。また、ピックアップローラ3は、分離ローラ4aの駆動伝達系から駆動伝達されるよう構成されており、以下これについて詳細に説明する。図2は、ピックアップローラ3と分離ローラ4aとをユニット化した駆動機構を下から見上げた状態の斜視図、図3は同分解斜視図、図4は同駆動機構の要部の縦断面図である。
The
4dは、分離ローラ4aの駆動軸であり、前記モータの駆動力を得て軸回転する。該駆動軸4dには、ピン4gを介した係合により該駆動軸4dと一体回転するプーリー4eが嵌装されている。また、駆動軸4dにはフリー回転可能に分離ローラ4aが嵌装されており、プーリー4e及び分離ローラ4aの細径筒部4e1、4a1には両者を共役するコイルスプリング4fが套嵌されている。このコイルスプリング4fは、スプリングクラッチ(ワンウェイクラッチ)として機能するものであり、駆動軸4dが正回転(図2の矢視A方向)する際は、この回転力が該コイルスプリング4fを巻き締めるように組み込まれる。従って、駆動軸4dが正回転し、プーリー4eが一体回転すると、コイルスプリング4fが巻き締まり、上記細径筒部4e1、4a1がコイルスプリング4fを介して互いに緊合する結果、プーリー4eの回転が分離ローラ4aに伝達され、分離ローラ4aが正回転(原稿を給送する方向)、即ちA方向に回転する。
上記プーリー4eの回転は、ピックアップローラ3にも伝達される。即ち、上記駆動軸4dには、駆動軸4dの軸心を支点として上下に揺動可能なフレーム3aが取付けられており、このフレーム3aの先側に軸回転可能に支持された支軸3bに、ピックアップローラ3がフリー回転可能に嵌装されている。また、この支軸3bには、プーリー3cがフリー回転可能に嵌装されており、このプーリー3cと分離ローラ4a側のプーリー4eとにベルト3dが張設され、分離ローラ4a側のプーリー4eの回転がピックアップローラ3側のプーリー3cに伝達されるようになされている。
The rotation of the
このプーリー3cの回転は、ワンウェイクラッチ及び差動クラッチを介してピックアップローラ3に伝達される。即ち、支軸3bにはワンウェイクラッチ3eが嵌装されており、このワンウェイクラッチ3eとプーリー3cとの外周部には両者を共役してコイルスプリング3fが圧嵌めされている。このコイルスプリング3fは、プーリー3cの正回転方向、すなわち、矢印A方向(原稿の繰出し方向)が巻き緩み方向となるような関係で組み込まれている。通常の、プーリー3cがA方向に回転することによるワンウェイクラッチ3eへの駆動伝達時には、コイルスプリング3fの巻き緩みを生じず、その巻締め力によって駆動伝達されるように設計されており、これにより、ピックアップローラ3に異常負荷(例えば、原稿を逆方向に引っ張り出す力)がかかったような場合に、コイルスプリング3fが緩み、プーリー3cの駆動伝達系等への衝撃を緩和し、その損耗を防止することができる。
The rotation of the
ワンウェイクラッチ3eは、図4に示すように、外輪部材3e1とその内周に嵌挿されたワンウェイクラッチ構造体3e2とよりなる。このンウェイクラッチ3eは、外輪部材3e1に対しコイルスプリング3fを介して図3に示すA方向の回転力が作用した時には、ワンウェイクラッチ構造体3e2により、外輪部材3e1と支軸3bとをロックし、逆に外輪部材3e1に反A方向の力が作用した時にはアンロックするよう機能するものである。このロックにより、プーリー3cのA方向への回転力が支軸3bに駆動伝達される。このようなワンウェイクラッチ3eとしては、上記した機能を奏するものであれば、既知のものが適宜選択採用される。
As shown in FIG. 4, the one-way clutch 3 e includes an
上記ワンウェイクラッチ3eに隣接して支軸3bに差動クラッチ部材3gが固設され、該差動クラッチ部材3gはスラスト方向に延びるクラッチ爪3g1を備え、また、ピックアップローラ3の端面にはスラスト方向のクラッチ爪3g2が突設され、両クラッチ爪3g1、3g2が噛み合った時に相互の回転伝達がなされる。この両クラッチ爪3g1、3g2による差動クラッチ手段の機能については後記する。
A differential
上記フレーム3aは、トルクリミット手段を介し、駆動軸4dの正逆回転に連動して上下に揺動する。即ち、駆動軸4dにその軸心に直交するよう貫挿されたピン3hを介し駆動軸4dに一体化された一方のカップリング部材3iと、フレーム3aの外面に弾接される他方のカップリング部材3jとの間に圧縮スプリング3k(トルクリミッタ)が圧縮状態で弾装されている。従って、駆動軸4dがA方向に正回転する時、両カップリング部材3i、3j間には圧縮スプリング3kの復元弾力によるフリクションが作用しているから、フレーム3aに対してB方向に揺動する力が作用する。フレーム3aがB方向に揺動する結果、図1に示すように原稿トレー2b上に堆積された原稿Dの最上層部にピックアップローラ3が当接する。
The
ピックアップローラ3が原稿Dの最上層部に当接した後も駆動軸4dが正回転を継続すると、フレーム3aの揺動は原稿Dの堆積層によって阻止されるが、駆動軸4dの回転は上記フリクション力に抗して継続される。従って、この駆動軸4dの回転は、プーリー4e及びベルト3dを介してプーリー3cに伝達され、更にコイルスプリング3fの巻締め力をしてワンウェイクラッチ3eに伝達される。そして、ワンウェイクラッチ3eのロックにより支軸2bが軸回転して、両クラッチ爪3g1、3g2の噛み合いによりピックアップローラ3がA方向(正回転、即ち原稿繰出し方向)に回転する。また、駆動軸4dの回転は、プーリー4e及びスプリングクラッチ4fを介し分離ローラ4aに伝達され、分離ローラ4aもA(正回転、即ち原稿給送方向)に回転する。
If the
これにより、原稿トレー2b上の原稿Dが最上層部から繰出され、1枚ずつ分離されて搬送路5に向け給送される。この繰出し、給送により原稿トレー2b上の原稿Dの堆積層厚が小さくなって行くが、フレーム3aに対しては、駆動軸4dがA方向に回転している間、常にB方向への力が作用しているから、ピックアップローラ3は原稿Dの最上層部に常に押圧付勢され、原稿Dの繰出しが滞りなくなされる。そして、原稿トレー2b上の全ての原稿Dの繰出し、給送が完了すると、駆動軸4dが一旦停止し、その後反A方向に逆回転する。この逆回転に伴い、圧縮スプリング3kのフリクション作用により、フレーム3aには反B方向の力が作用してその先側が持ち上がり、その後の駆動軸4dの停止によりピックアップローラ3は原稿トレー2b上方の待機位置に保持される。
As a result, the document D on the document tray 2 b is fed out from the uppermost layer, separated one by one, and fed toward the
尚、図例では、フレーム3aとカップリング部材3jとの間に、フエルトリング3mが介装されている。このフエルトリング3mは、圧縮スプリング3kのフリクション作用に伴う駆動軸4aとフレーム3aとの一体化を維持すると共に、ピックアップローラ3が原稿の堆積層上に当接してその揺動が阻止された後の、駆動軸4aの回転に伴うカップリング部材3jとフレーム3aとの接触摩擦抵抗を緩和するよう機能する。
In the illustrated example, a
上記ピックアップローラ3により繰出され、分離ローラ4aにより1枚ずつ分離された原稿Dは、搬送ローラ6に至り、この搬送ローラ6によりレジストされ、読取ポイントPに向け搬送される。上記の通り、搬送ローラ6による搬送周速度は、ピックアップローラ3及び分離ローラ4aの周速度よりやや大とされている。従って、搬送路5の長さの関係で、先端が搬送ローラ6に差し掛かった時には、原稿Dの後半部分は、分離ローラ4a及びピックアップローラ3に拘束されているから、その周速度差により原稿Dに搬送負荷(引張り力)が掛かることになる。この原稿Dの引張り力は、分離ローラ4a及びピックアップローラ3に対して、スプリングクラッチとしてのコイルスプリング4f及びワンウェイクラッチ3eをアンロックする方向に作用する。従って、分離ローラ4a及びピックアップローラ3はそれぞれの駆動伝達系から遮断され、空回転して上記搬送負荷が軽減される。
The document D fed out by the
上記のように、駆動軸4dが正回転している間、ピックアップローラ3は常に原稿Dの最上層部に押圧され、また、プーリー4eからプーリー3cへの駆動伝達系も常に作動している。従って、先行原稿の後端がピックアップローラ3から外れ、上記引張力がピックアップローラ3に作用しなくなると、プーリー3cからピックアップローラ3への駆動伝達が再開し、次原稿の繰出しがなされる。この場合、上記引張力の作用がなくなった後、直ちにこの駆動伝達が確立し、次原稿の繰出しがなされると、先行原稿の後端と次原稿の先端が同時に分離ローラ4aに導入されることになるが、次原稿の先端は分離ローラ4aと分離パッド4bとの分離作用によりその進入が阻止される。その為、次原稿の先側部分が分離ローラ4aとピックアップローラ3との間で湾曲し、そのまま次原稿の給送がなされると原稿ジャムが発生することになる。
As described above, while the
上記のような原稿ジャムの発生を未然に防止するため、図例の機構では、ワンウェイクラッチ3eとピックアップローラ3との間に差動クラッチ手段を介在させている。この差動クラッチ手段は、上記差動クラッチ部材3gに設けられたクラッチ爪3g1と、ピックアップローラ3の端部に設けられたクラッチ爪3g2とよりなる。両クラッチ爪3g1、3g2は、スラスト方向で互いに行違い状に対合し且つラジアル方向では所定の遊び空間(最大角300°程度)3g3をもって配置されている。このような構成の場合、ピックアップローラ3が原稿Dにより引っ張られた状態でA方向に空回転している間は、その引張力による周速度が駆動伝達系による周速度より大であるから、ピックアップローラ3側のクラッチ爪3g2が差動クラッチ部材3g側のクラッチ爪3g1に対して同回転方向Aの後側より当接した状態となる。即ち、回転方向Aに沿って、クラッチ爪3g2の後ろに遊び空間(約300°)3g3を隔てクラッチ爪3g1が位置することになる。
In order to prevent the occurrence of the document jam as described above, in the illustrated mechanism, a differential clutch means is interposed between the one-way clutch 3e and the
そして、原稿Dの後端がピックアップローラ3から外れると、上記原稿Dによる引張作用が解除され、ピックアップローラ3の空回転が停止する。その後も差動クラッチ部材3gのA方向への回転が継続されるから、差動クラッチ部材3g側の爪3g1が、上記遊び空間3g3内を回転移動(約300°)して、ピックアップローラ3側の爪3g2に対して同回転方向Aの後側より当接する。この当接により、差動クラッチ部材3gからピックアップローラ3への駆動伝達関係が確立し、ピックアップローラ3のA方向への回転が開始する。
When the trailing end of the document D is detached from the
上記のような差動クラッチ手段による原稿繰出し動作について、図5(a)(b)(c)を参照して更に詳細に説明する。図5(a)は先行原稿Dnがピックアップローラ3から外れる直前の状態を示し、次原稿Dn+1は、先行原稿Dnの繰出し時に一緒に連れ出され分離ローラ4aと分離パッド4bとの作用によりその進入が阻止されている。この場合、先行原稿Dnには搬送ローラ6による搬送負荷が掛かっているから、その作用により、上記ワンウェイクラッチ3eがアンロックされ、ピックアップローラ3が支軸3b(差動クラッチ部材3g)に対し相対空回転している状態である。従って、ピックアップローラ3側のクラッチ爪3g2が、差動クラッチ部材3g側のクラッチ爪3g1を背後から押す状態で係合し、ピックアップローラ3が差動クラッチ部材3g及び支軸3bと共にA方向に回転していることになる。
The document feeding operation by the differential clutch means as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c). FIG. 5A shows a state immediately before the preceding document Dn is detached from the
そして、図5(b)のように、先行原稿Dnがピックアップローラ3から外れると、先行原稿Dnの搬送負荷がピックアップローラ3に掛からなくなるから、ピックアップローラ3(クラッチ爪3g2)が停止し、同時にワンウェイクラッチ3eがロック状態となって、差動クラッチ部材3g(クラッチ爪3g1)が回転を開始する。しかし、クラッチ爪3g1の回転方向には、上記遊び空間3g3が存在するから、クラッチ爪3g1とクラッチ爪3g2とは未だ係合せず、ピックアップローラ3は停止した状態が維持され、次原稿Dn+1の繰出しはなされないのである。この間、搬送ローラ6の回転が継続されるから、先行原稿Dnの給送が続行される。
Then, as shown in FIG. 5B, when the preceding document Dn is removed from the
先行原稿Dnの給送が続行され、その後端部が分離ローラ4aから外れた時或いはその直後に、上記遊び空間3g3内を回転移動したクラッチ爪3g1がクラッチ爪3g2の背後から当接係合し、この係合により、図5(c)に示すように、差動クラッチ部材3g即ち支軸3bの回転がクラッチ爪3g1及びクラッチ爪3g2を介し、ピックアップローラ3に伝達され、その回転が再開される。これに伴い、次原稿Dn+1の繰出しがなされ、その先端部が先行原稿Dnの後端部と重なることなく、分離ローラ4aと分離パッド4bとの間に導入され、引き続く次原稿Dn+1の給送がなされる。従って、上記遊び空間3g3は、先行原稿Dnの後端部が分離ローラ4aから外れる頃に、クラッチ爪3g1がクラッチ爪3g2の背後に当接し得るような角度に設定されることになる。
When the feeding of the preceding document Dn is continued and the rear end of the preceding document Dn is removed from the
従って、先行原稿Dnの後端部がピックアップローラ3を外れてから、この駆動伝達関係が確立するまでの間は、ピックアップローラ3が停止しているから、先行原稿Dnの後端部がピックアップローラ3を外れ分離ローラ4aを抜け出るまでの間、ピックアップローラ3が停止して次原稿の繰出し動作をしないことになり、先行原稿の後端部と次原稿Dn+1の先端部とが同時に給送されることがなく、上記のような原稿ジャムが発生することがない。斯かる遅延機能は、差動クラッチ手段クラッチ爪3g1、3g2のような簡単な機構で達成されるから、電磁クラッチのような高価な電気部品を不要とし、装置の低コスト化に大きく寄与する。
Accordingly, since the
図1において、13は用紙先端揃え用シャッタであり、待機状態の時には、原稿載置部2上に突出し、原稿トレー2b上にセットされる原稿Dの先端を揃えることが可能とされている。このシャッタ13は、搬送ローラ6の回転に連動して上下揺動するリンク機構14に設けられており、このリンク機構14の上下揺動により原稿載置部2上に出没するよう構成されている。即ち、リンク機構14の先側には扇形部材15が連成されており、一方搬送ローラ6の駆動軸6bには摩擦プーリー16が固設されており、該摩擦プーリー16の周体に扇形部材15の円弧面が摩擦接触するような関係に設定されている。
In FIG. 1,
これにより、搬送ローラ6の正回転(原稿搬送方向)時には、該摩擦プーリー16の周体と扇形部材15の円弧面との摩擦接触に伴う扇形部材15の回転に連動して、リンク機構14が下方向に揺動し、シャッタ13が原稿載置部2の下部に退避する。また、搬送ローラ6が逆回転する時は、リンク機構14が上方向に揺動し、シャッタ13が原稿載置部2上に突出する。このように、搬送ローラ6に機械的に連動させて、シャッタ13を原稿載置部2上に出没させるようにしているから、ソレノイド等の高価な電気部品を用いることなく簡易に構成することができる。
As a result, during the forward rotation of the conveying roller 6 (in the document conveying direction), the link mechanism 14 is linked with the rotation of the fan-shaped member 15 accompanying the frictional contact between the peripheral body of the
尚、図1においては、搬送ローラ6は、上記摩擦プーリー16の背後に隠れた状態で示されている。また、摩擦プーリー16と扇形部材15との摩擦接触による連動機構に代え、ギヤの噛み合いによる機構を採用することも可能である。更に、上記実施形態ではADFにおける例を述べたが、これに限らず各種画像形成装置における記録紙の給紙装置にも、本発明が適用され得ることは言うまでもない。
In FIG. 1, the conveying roller 6 is shown hidden behind the
1 ADF(給紙装置)
2 原稿載置部(用紙載置部)
3 ピックアップローラ
3a フレーム
3e ワンウェイクラッチ
3g クラッチ部材(差動クラッチ手段)
3g1 クラッチ爪(差動クラッチ手段)
3g2 クラッチ爪(差動クラッチ手段)
3g3 遊び空間
3k コイルスプリング(トルクリミッタ)
4a 分離ローラ
4d 駆動軸
6 搬送ローラ
1 ADF (paper feeder)
2 Document placement section (paper placement section)
3
3g1 clutch pawl (differential clutch means)
3g2 clutch pawl (differential clutch means)
3g3 play
Claims (3)
該分離ローラの下流側に配設され、該分離ローラおよびピックアップローラより周速度が大とされた搬送ローラとを含む給紙装置であって、
上記ピックアップローラは、ワンウェイクラッチおよび差動クラッチ手段を介して駆動伝達系に連接されるとともに、用紙の繰出動作中は堆積用紙上に常時押当維持されるようになされ、
上記差動クラッチ手段は、上記搬送ローラによる搬送負荷がかかった状態の先行用紙の搬送中は、該先行用紙がピックアップローラから抜け出た後、所定の時間遅延してピックアップローラと駆動伝達系との駆動連接関係を確立するよう構成されていることを特徴とする給紙装置。 A pickup roller for feeding out the paper placed on the paper placement unit, a separation roller for separating and feeding the fed paper one by one,
A sheet feeding device including a conveying roller disposed downstream of the separation roller and having a peripheral speed greater than that of the separation roller and the pickup roller;
The pickup roller is connected to a drive transmission system through a one-way clutch and a differential clutch means, and is always kept pressed on the stacked paper during the paper feeding operation.
The differential clutch means delays a predetermined time after the preceding sheet comes out of the pickup roller during conveyance of the preceding sheet in a state in which a conveyance load is applied by the conveyance roller. A paper feeding device configured to establish a drive articulation relationship.
上記フレームと上記駆動軸との連接部分にはトルクリミッタが介在され、該フレームは前記トルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がその先側にかからない状態では、前記駆動軸の回転と連動して同方向に揺動し、前記トルクリミッタの負荷トルクを上回る負荷がかかった状態では、前記フレームの揺動が阻止されると共に、前記駆動軸の回転は継続されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 The pickup roller is pivotally supported on the front side of a frame mounted on the drive shaft of the separation roller so as to be swingable about the axis, and is driven and transmitted by the drive shaft via the drive transmission system. Made,
A torque limiter is interposed at the connecting portion of the frame and the drive shaft, and the frame is in the same direction in conjunction with the rotation of the drive shaft in a state where a load exceeding the load torque of the torque limiter is not applied to the front side. The frame is prevented from swinging and rotation of the drive shaft is continued in a state in which a load exceeding the load torque of the torque limiter is applied. The sheet feeding device according to 1.
両爪がスラスト方向で行違い状に対合され、且つラジアル方向では所定の遊び空間をもって配置され、前記所定の時間はこの遊び空間の大きさにより決定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の給紙装置。 The differential clutch means includes a clutch member that is driven and transmitted from the drive transmission system via the one-way clutch, a clutch pawl in the thrust direction formed on the clutch member, and a clutch pawl protruding from the end surface of the pickup roller. And more
The both claws are aligned in a thrust manner in the thrust direction and are arranged with a predetermined play space in the radial direction, and the predetermined time is determined by the size of the play space. The sheet feeding device according to 2.
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