JP4145224B2

JP4145224B2 - 給紙装置

Info

Publication number: JP4145224B2
Application number: JP2003326995A
Authority: JP
Inventors: 雅也石本
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005089142A

Description

本発明は給紙装置に関し、孔版印刷装置等において用紙を供給する技術に係るものである。

従来の孔版印刷装置における給紙機構部の一例を図５〜図９に示す。図８において、本体ケーシング１に昇降自在に配置した給紙板２および給紙トレイ３はエレベータモータ４および駆動機構５によって昇降する。給紙板２の奥端上方には駆動シャフト６に装着した３つの給紙ローラ７を配置しており、駆動シャフト６の一端側にはタイミングベルト８を介して給紙ステッピングモータ９を連結している。

駆動シャフト６の他端側には給紙圧調整装置１０を設けており、給紙圧調整装置１０はシャフト支持アーム１１で駆動シャフト６の他端を回転自在に保持している。シャフト支持アーム１１は一端を本体ケーシング１に回動自在に軸着し、他端を給紙圧調整ばね１２を介して給紙圧調整レバー１３の一端に連結している。

給紙圧調整レバー１３は支軸回りに揺動自在であり、他端の操作部１３ａを押し下げることでシャフト支持アーム１１が上方に揺動し、操作部１３ａを押し上げることでシャフト支持アーム１１が下方に揺動する。シャフト支持アーム１１が上方に揺動することで給紙ローラ７が用紙に与える給紙圧が小さくなり、シャフト支持アーム１１が下方へ揺動することで給紙ローラ７が用紙に与える給紙圧が大きくなる。

中央に位置する給紙ローラ７に対向して設けた紙サバキ装置１４は、図５〜図６に示すように、本体ケーシング１にスタッド１５を固定装着し、スタッド１５に可動バー１６を給紙ローラ７の径方向に出退自在に設け、スタッド１５と可動バー１６の間に可動バー１６を給紙ローラ７に向けて付勢する押圧ばね１７および調整器１８を設け、可動バー１６の先端にサバキ部材１９を設けている。

サバキ部材１９は可動バー１６に嵌合する基部２０と基部２０の天部２１に装着した樹脂製のサバキ板２２からなり、サバキ板２２が給紙ローラ７に摺接する。
給紙板２には用紙の有無を検出する用紙有無センサ２３およびアクチュエータ２４を設けており、図６に示すように、給紙板２の上に用紙２５が載置されている状態ではアクチュエータ２４が通光位置に揺動して用紙有無センサ２３に通光することで用紙がある状態を検出し、給紙板２の上に用紙２５が無い状態ではアクチュエータ２４が遮光位置に揺動して用紙有無センサ２３を遮光することで用紙の無い状態を検出する。

用紙２５のセットは、図９に示す手順で行う。給紙トレイ３を開き、給紙ガイドロックレバー２６を解除状態にして左右の給紙ガイド２７を用紙２５のサイズに合わせて移動させて後に給紙ガイドロックレバー２６をロック状態とし、所定枚数の用紙２５を給紙ガイド２７の間に載置する。

給紙時には制御装置（図示省略）がエレベータモータ４を駆動し、給紙板２および給紙トレイ３を上昇させ、用紙２５を給紙ローラ７に当接させる。図６に示すように、給紙ローラ７に当接する用紙２５は給紙ローラ７の回転により給紙ローラ７とサバキ板２２の間に送り出される。このとき、用紙２５が重なっていると、サバキ板２２に当接する用紙２５がサバキ板２２の摩擦力で留まり、給紙ローラ７に当接する用紙２５のみが給紙ローラ７の摩擦力で送り出される。

図７に示すように、給紙ローラ７とサバキ板２２を通過した用紙２５はタイミングローラ２８とガイドローラ２９の間に送り出され、タイミングローラ２８の回転駆動によってプレスローラ３０とドラム３１の間に送り出され、ドラム３１の回転によって印刷されて送り出される。

タイミングローラ２８を回転駆動する機構は、ドラム３１と一体に回転する給紙カム３２と、給紙カム３２に摺接するカムフォロー３３を一端に回転自在に有する一対のリンク３４、３５と、一方のリンク３４の他端に連結したタイミング用セグメント３６と、タイミング用セグメント３６に形成したラック３７と、ラック３７に噛合してタイミングローラ２８と一体に回転するピニオンギヤ３８と、他方のリンク３５のリンク支点３９を保持する支点調整板４０とからなる。

この構成において、厚い用紙２５を使用する場合に、用紙２５の空送りが生じる時には、給紙圧調整レバー１３を操作して給紙圧を大きく調整し、薄い用紙２５を使用する場合に、用紙２５の２枚送りが生じる時には給紙圧調整レバー１３を操作して給紙圧を小さく調整する。

一方、紙サバキ装置１４は工場での初期調整時に調整器１８を操作することで押圧ばね１７の付勢力を調整し、用紙２５に対するサバキ板２２のサバキ圧を調整して摩擦力を適当な値に加減している。しかし、給紙圧を調整しても用紙２５の厚みや紙質によっては印刷途中において重送や空送りが発生する場合があり、この場合には紙サバキ装置１４においてサバキ圧を調整する必要があるが、その微妙な調整はユーザーにとっては容易ではない。

この紙サバキの技術に係る先行技術文献としては下記の特許文献１〜３に開示するものがある。
特開２０００−２４７４６７公報特開２００１−１９１８６公報特開２０００−７２２６６公報

特許文献１の発明では、用紙に対する摩擦係数が異なる複数の分離パッドを制御装置で自動的に切り換える手段、および分離部材の角度を自動的に切り換える手段を開示しており、各手段を歯車機構、駆動モータ、センサ等で構成している。また、特許文献２の発明では、用紙の搬送状態を検出して用紙の紙質を判断し、紙質に応じてサバキ板の角度を換える手段を開示しており、先端位置検出センサで検出した用紙の待機位置に基づいてサバキ角調整手段のサバキモータを制御するものである。また、特許文献３の発明では、リンク機構を介してフリクションパッドの角度を手動調整する手段を開示しており、調節ネジでリンクを出退させ、フリクションパッドを保持するガイドホルダの支点位置を変化させるものである。

しかし、特許文献１および２の技術では、用紙の質や種類を検知するためのセンサや、分離パッドやサバキ板の角度を変更するための動力源や駆動機構を必要とし、部品点数が多くて装置構成が複雑で装置が大型化する問題がある。また、特許文献３の技術ではセンサや駆動源を必要としないが、ユーザー自身が操作する必要があり、その微妙な調整はユーザーにとっては容易ではなく、試行錯誤することなる。

本発明は上記した課題を解決するものであり、給紙圧の調整状態に対応してサバキ板の角度を簡略な機構において自動的に調整でき、装置が大型化することのない給紙装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の給紙装置は、用紙束の最上紙面に当接する給紙ローラと、用紙に対する給紙ローラの給紙圧を設定する給紙圧調整手段と、給紙ローラに摺接する摺接面を用紙の紙面に対して所定のサバキ角度に傾斜させて配置するサバキ部材と、サバキ部材を給紙ローラに向けて所定のサバキ圧で付勢するサバキ部材付勢手段とを備え、給紙ローラの回転によって用紙を給紙ローラとサバキ部材の間から送り出す給紙装置において、サバキ部材付勢手段はサバキ部材をサバキ角度が増加する方向に付勢する弾性部材を有し、給紙ローラの回転に由来する力でサバキ部材が用紙の搬送方向の前後に揺動してサバキ部材のサバキ角度が可変するものである。

上記した構成により、給紙ローラは給紙圧調整手段によって設定した給紙圧で用紙束の最上紙面に当接する状態で、回転によって用紙を給紙ローラとサバキ部材の間から送り出す。このとき、用紙が重なっていると、所定のサバキ圧で下方の用紙に摺接するサバキ部材が摺接面における摩擦力で下方の用紙を留まらせることで、給紙ローラに当接する上方の用紙のみが給紙ローラの摩擦力で送り出される。

用紙の空送り、重送が生じる原因には、給紙ローラが用紙を押圧する給紙圧、サバキ部材が給紙ローラとの間で用紙を押圧するサバキ圧、用紙の紙面とサバキ部材の摺接面とのサバキ角度の調整不良があり、空送りは主に厚い用紙において生じ、重送は主に薄い用紙において生じる。

このため給紙圧の設定値を用紙の紙質、種類に応じて調整する。厚い用紙を使用して用紙の空送りが生じる時には、給紙圧調整手段によって給紙圧を大きく調整して給紙ローラと用紙の摩擦力を増加させる。

この給紙圧が大きくなることで給紙ローラとサバキ部材の摺接面の摩擦力が増加する状態で給紙ローラとサバキ部材の間を用紙が通過し、給紙ローラおよび用紙の摺動によってサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力、つまり給紙ローラの回転に由来してサバキ部材に作用する力が強くなり、サバキ部材付勢手段の付勢力に抗してサバキ部材が用紙の搬送方向の前方に揺動してサバキ角度が小さくなる。

この用紙に対する給紙圧の増加、および給紙ローラの回転に由来してサバキ部材に作用する力の増加によってサバキ角度が減少することで、給紙ローラにより送り出される用紙の空送りを防止する。

薄い用紙を使用して用紙の重送が生じる時には、給紙圧調整手段によって給紙圧を小さく調整して給紙ローラと用紙の摩擦力を軽減する。この給紙圧が小さくなることで給紙ローラとサバキ部材の摺接面の摩擦力が減少する状態で給紙ローラとサバキ部材の間を用紙が通過し、給紙ローラおよび用紙の摺動によってサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力、つまり給紙ローラの回転に由来してサバキ部材に作用する力が弱くなり、サバキ部材付勢手段の付勢力を受けるサバキ部材が用紙の搬送方向の後方に揺動してサバキ角度が大きくなる。

この用紙に対する給紙圧の減少、および給紙ローラの回転に由来してサバキ部材に作用する力の減少によってサバキ角度が増加することで、給紙ローラにより送り出される用紙の重送を防止する。

請求項２に係る本発明の給紙装置は、サバキ部材付勢手段が、サバキ部材を所定範囲内で揺動自在に支持する支持部材と、サバキ部材をサバキ角度が増加する方向に付勢する第１弾性部材と、サバキ部材および支持部材を給紙ローラに向けて付勢する第２弾性部材とを有するものである。

上記した構成により、給紙圧調整手段によって設定する給紙圧で給紙ローラがサバキ部材に摺接し、第２弾性部材の付勢力によって生じるサバキ圧でサバキ部材が給紙ローラに摺接し、第１弾性部材がサバキ部材を用紙の搬送方向の後方に揺動させる付勢力となり、サバキ部材の摺接面に対して摺動する給紙ローラと用紙がサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力を生じさせる。

よって、給紙ローラおよび用紙の摺動によりサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力が第１弾性部材による付勢力より大きい場合に、サバキ部材が搬送方向の後方に揺動してサバキ角度が小さくなる。

また、給紙ローラおよび用紙の摺動によりサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力が第１弾性部材による付勢力より小さい場合に、サバキ部材が搬送方向の前方に揺動してサバキ角度が大きくなる。

請求項３に係る本発明の給紙装置は、複数の給紙ローラを同一軸上に配備し、少なくとも１つの給紙ローラにサバキ部材が摺接するものである。
請求項４に係る本発明の給紙装置は、用紙の搬送方向で前後の位置に配置する複数の給紙ローラを一対の軸上に分けて配備し、用紙の搬送方向の前方に位置する少なくとも１つの給紙ローラにサバキ部材が摺接するものである。

以上のように本発明によれば、給紙圧の設定値を大きくすると、給紙ローラと用紙の摩擦力が増加するとともに、給紙ローラおよび用紙の摺動によりサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力が強くなってサバキ部材がサバキ角度の小さくなる方向に揺動することで空送りを防止でき、給紙圧の設定値を小さくすると、給紙ローラと用紙の摩擦力が減少するとともに、給紙ローラおよび用紙の摺動によりサバキ部材を用紙の搬送方向に押し出す力が弱くなってサバキ部材がサバキ角度の大きくなる方向に揺動することで重送を防止でき、給紙圧の調整状態に対応してサバキ部材の角度を簡略な機構において自動的に調整でき、用紙の紙質や厚さに応じて用紙を確実に１枚ずつ分離し、適切な用紙さばきが可能となり、給紙性能が向上し、かつ装置が大型化することのない給紙装置となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態において給紙装置の基本構成は、先に図５〜図９において説明したものと同様であるので、同一番号を付して説明を省略する。

図１において、紙サバキ装置５１は、駆動シャフト６の同軸上に配置した３つの給紙ローラ７のうちの中央に位置する給紙ローラ７に対向して設けており、スタッド５２を本体ケーシング１に固定装着している。スタッド５２にはサバキ部材付勢手段の一部をなす細幅の板状の可動バー５３を給紙ローラ７の径方向に出退自在に設けるとともに、サバキ圧調整バー５４を配置しており、可動バー５３の先端にサバキ部材５５を装着している。

図３に示すように、サバキ部材５５は支持部材をなす可動バー５３に嵌合する基部５６と基部５６の天部５７に装着した樹脂製のサバキ板５８からなり、サバキ板５８は給紙ローラ７に摺接する摺接面を有し、用紙２５の紙面に対して所定のサバキ角度に傾斜している。可動バー５３は断面円弧状に形成した先端が天部５７の裏面に形成した断面円弧状の凹部溝５９に嵌合してサバキ部材５５を用紙２５の搬送方向の前後に揺動自在に保持しており、サバキ部材５５はサバキ角度の所定範囲内で揺動する。

サバキ部材５５の天部５７と可動バー５３の間には、サバキ部材５５をサバキ角度が増加する方向に付勢する第１弾性部材をなす第１スプリング６０を設けており、サバキ圧調整バー５４と可動バー５３の間には、サバキ部材５５および可動バー５３を給紙ローラ７に向けて付勢する第２弾性部材をなす第２スプリング６１および第２スプリング６１の付勢力を微調整する調整器６２を設けている。サバキ圧調整バー５４は、スタッド５２に組み込んだカム機構（図示省略）によって出退し、第２スプリング６１を支持する支点が移動して第２スプリング６１の付勢力を、「弱」、「標準」、「強」等のように、多段階的に調整する。

以下、上記した構成における作用を説明する。調整器６２による第２スプリング６１の付勢力の調整は工場において行っており、必要に応じて現場にて微調整する。サバキ圧調整バー５４による第２スプリング６１の付勢力は適値に設定して使用する。

使用時には給紙圧調整装置１０によって給紙圧を用紙２５の厚み、紙質、種類等に応じて調整する。この状態で、給紙ステッピングモータ９により回転駆動する給紙ローラ７は、給紙圧調整装置１０によって設定した給紙圧の下で給紙板２に載置した用紙束の最上紙面に当接し、その回転によって用紙２５を給紙ローラ７とサバキ部材５５のサバキ板５８の間から送り出す。

このとき、用紙２５が重なっていると、所定のサバキ圧で下方の用紙２５に摺接するサバキ板５８が摺接面における摩擦力で下方の用紙２５を留まらせることで、給紙ローラ７に当接する上方の用紙２５のみが給紙ローラの摩擦力で送り出される。

厚い用紙２５の使用時に用紙２５の空送りが生じる場合には、給紙圧調整装置１０によって給紙圧を大きく調整して給紙ローラ７と用紙２５の摩擦力を増加させる。
この給紙圧が大きくなることで給紙ローラ７とサバキ板５８の摺接面の摩擦力が増加し、給紙ローラ７の回転に由来する力、つまり給紙ローラ７および用紙２５の摺動によりサバキ部材５５を用紙２５の搬送方向に押し出す力が強くなり、この力が第１スプリング６０による付勢力より大きくなると、第１スプリング６０の付勢力に抗してサバキ部材５５が用紙２５の搬送方向の前方に揺動してサバキ角度が小さくなる。

この用紙２５に対する給紙圧の増加、および給紙ローラ７の回転に由来する力の増加に応じてサバキ角度が減少することで、給紙ローラ７により送り出される用紙２５の空送りを防止する。

薄い用紙２５を使用して用紙２５の重送が生じる時には、給紙圧調整装置１０によって給紙圧を小さく調整して給紙ローラ７と用紙２５の摩擦力を軽減する。この給紙圧が小さくなることで給紙ローラ７とサバキ板５８の摺接面の摩擦力が減少し、給紙ローラ７の回転に由来する力、つまり給紙ローラ７および用紙２５の摺動によりサバキ部材５５を用紙２５の搬送方向に押し出す力が弱くなり、この力が第１スプリング６０による付勢力より小さくなると、第１スプリング６０の付勢力を受けるサバキ部材５５が用紙２５の搬送方向の後方に揺動してサバキ角度が大きくなる。

この用紙２５に対する給紙圧の減少、および給紙ローラ７の回転に由来する力の減少に応じてサバキ角度が増加することで、給紙ローラ７により送り出される用紙２５の重送を防止する。

サバキ部材５５のサバキ角度は所定範囲内において、給紙ローラ７および用紙２５の摺動によりサバキ部材５５を用紙２５の搬送方向に押し出す力と第１スプリング６０の付勢力とが平衡する位置によって決まる。上記の操作を行っても空送りや重送が生じる場合にはサバキ圧調整バー５４を操作して第２スプリング６１の付勢力を調整し、サバキ圧を設定変更する。

図４は本発明の他の実施の形態を示すものであり、給紙ローラ７は用紙２５の搬送方向で前後の位置に複数を配置することも可能であり、複数の給紙ローラ７を一対の駆動シャフト６の軸上に分けて配備する。この構成では、用紙２５の搬送方向の前方に位置する少なくとも１つの給紙ローラ７にサバキ部材５５のサバキ板５８が摺接する。作用効果は先の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。

本発明の実施の形態における紙サバキ装置を示す側面図同紙サバキ装置の動作を示す側面図同紙サバキ装置のサバキ部材を示す断面図本発明の他の実施の形態における紙サバキ装置を示す側面図従来の紙サバキ装置を示す側面図従来の紙サバキ装置を示す側面図給紙装置の要部を示す拡大図同給紙装置の斜視図同給紙装置への用紙のセット手順を示す説明図

符号の説明

１本体ケーシング
２給紙板
３給紙トレイ
４エレベータモータ
５駆動機構
６駆動シャフト
７給紙ローラ
８タイミングベルト
９給紙ステッピングモータ
１０給紙圧調整装置
１１シャフト支持アーム
１２給紙圧調整ばね
１３給紙圧調整レバー
１３操作部
２３用紙有無センサ
２４アクチュエータ
２５用紙
２６給紙ガイドロックレバー
２７給紙ガイド
２８タイミングローラ
２９ガイドローラ
３０プレスローラ
３１ドラム
３２給紙カム
３３カムフォロー
３４、３５リンク
３６タイミング用セグメント
３７ラック
３８ピニオンギヤ
３９リンク支点
４０支点調整板
５１紙サバキ装置
５２スタッド
５３可動バー
５４サバキ圧調整バー
５５サバキ部材
５６基部
５７天部
５８サバキ板
５９凹部溝
６０第１スプリング
６１第２スプリング
６２調整器

Claims

用紙束の最上紙面に当接する給紙ローラと、用紙に対する給紙ローラの給紙圧を設定する給紙圧調整手段と、給紙ローラに摺接する摺接面を用紙の紙面に対して所定のサバキ角度に傾斜させて配置するサバキ部材と、サバキ部材を給紙ローラに向けて所定のサバキ圧で付勢するサバキ部材付勢手段とを備え、給紙ローラの回転によって用紙を給紙ローラとサバキ部材の間から送り出す給紙装置において、サバキ部材付勢手段はサバキ部材をサバキ角度が増加する方向に付勢する弾性部材を有し、給紙ローラの回転に由来する力でサバキ部材が用紙の搬送方向の前後に揺動してサバキ部材のサバキ角度が可変することを特徴とする給紙装置。
サバキ部材付勢手段が、サバキ部材を所定範囲内で揺動自在に支持する支持部材と、サバキ部材をサバキ角度が増加する方向に付勢する第１弾性部材と、サバキ部材および支持部材を給紙ローラに向けて付勢する第２弾性部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
複数の給紙ローラを同一軸上に配備し、少なくとも１つの給紙ローラにサバキ部材が摺接することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
用紙の搬送方向で前後の位置に配置する複数の給紙ローラを一対の軸上に分けて配備し、用紙の搬送方向の前方に位置する少なくとも１つの給紙ローラにサバキ部材が摺接することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。