JP4379228B2

JP4379228B2 - シート搬送装置

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Publication number: JP4379228B2
Application number: JP2004192044A
Authority: JP
Inventors: 伸竹内; 一之塚本; 克己坂巻
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2006008395A

Description

この発明は、複写機やプリンタなどに好適なシート搬送装置に関する。

複写機やプリンタなどには、多段に積み重ねられたシート束の中からシートを１枚ずつ取り出し、画像形成装置に供給するシート搬送装置が設けられている。図１３はこの種のシート搬送装置の一例を示すものである。図１３において、トレイ２０１にはシート束が積載されている。ピックアップロール２０２は、シート束に押し当てられた状態で回転することにより、その最上位のシートの先端を給紙ロール２０３および分離ロール２０４間のニップ部に送り出す。給紙ロール２０３は、ピックアップロール２０２と同一方向に回転し、ピックアップロール２０２から送られてくるシートを画像形成装置に向かう搬送経路に送り出す。

トレイ２０１に積載されたシート束からシートを１枚ずつニップ部に送り出すためには、ピックアップロール２０２が適度な圧力でシート束に押し当てられなければならない。その理由は次の通りである。まず、図１４において、ピックアップロール２０２をシート束に押し当てる圧力をＷ、ピックアップロール２０２およびシート間の摩擦係数をμｒｐとすると、ピックアップロール２０２と最上位のシートＰ１との間には、摩擦力μｒｐ・Ｗが働く。ピックアップロール２０２は、この摩擦力μｒｐ・Ｗの範囲内において推力をシートＰ１に与え、ニップ部に送り出すことができる。

一方、シート１枚の重量をｍｇ、２枚のシート間の摩擦係数をμｐｐとすると、シートＰ１と２枚目のシートＰ２との間には、摩擦力μｐｐ・（Ｗ＋ｍｇ）が働く。同様にシートＰ２と３枚目のシートＰ３との間には、摩擦力μｐｐ・（Ｗ＋２ｍｇ）が働く。

ここで、シートＰ１およびＰ２間の摩擦力は、シートＰ２およびＰ３間の摩擦力よりもμｐｐ・ｍｇだけ少ない。従って、通常はピックアップロール２０２およびシート間の摩擦係数μｒｐの方がシート間の摩擦係数μｐｐより大きいので、シートＰ１をシートＰ２に対して滑らせ、シートＰ１のみをニップ部に送り出すことができる。しかしながら、ピックアップロール２０２の圧力Ｗが大きくなると、シートＰ１およびＰ２間の摩擦力とシートＰ２およびＰ３間の摩擦力が両方とも大きくなる。このため、シートＰ１がピックアップロール２０２によって送り出されるときに、シートＰ１と一緒にシートＰ２が送り出される重送が発生し易くなるのである。

図１３における分離ロール２０４は、このようにして重送されてくるシートに下側から当接し、給紙ロール２０３と反対方向に回転することにより、下側のシートを給紙トレイ２０１側に戻す。このような動作により、画像形成装置への複数枚のシートの供給が阻止される。

重送を防止するためには、ピックアップロール２０２をシート束に押し当てるときの圧力を小さくする必要がある。しかし、ピックアップロール２０２の圧力を小さくすると、ピックアップロール２０２とシートとの間の摩擦力が小さくなるので、いわゆるミスフィードの原因となる。従って、重送やミスフィードのない適切なシート送りを実現するためには、ピックアップロールに与える圧力を適切なものにすることが求められる。

同様のことが給紙ロール２０３および分離ロール２０４間のニップ圧にも言える。このニップ圧が小さすぎると、分離ロール２０４によって与えられる下側のシートをトレイ２０１側に戻そうとする阻止力が、シート間の摩擦力に打ち勝てず、複数枚のシートが給紙ロール２０３によって画像形成装置に向けて送出される。逆にニップ圧が大きすぎると、シートをトレイ２０１側に戻そうとする阻止力が働きすぎるため、下側のシートのみならず、重送されてきた全てのシートがトレイ２０１側に戻され、ミスフィードとなる。従って、このような事態を招かないためにも、ニップ圧を適切な値に設定することが求められるのである。

従来、ロールに適切な圧力を与えるための手段として、バネを用いた機構があった。図１５はそのようなロール加圧機構の一例を示すものである。図１５において、レバー３０１は、位置固定された軸３０１ａ廻りに回転可能であり、その先端部においてピックアップロール２０２を回転自在に支持している。バネ３０２は、一端がレバー３０１に接続され、他端は所定の位置に固定されている。このバネ３０２は、ピックアップロール２０２をシート束表面に押し当てる方向にレバー３０１を付勢している。ソレノイド３１０は、所定の位置に固定されており、その内部に鉄心３１１が収容されている。バネ３１２は、一端が鉄心３１１に接続され、他端は所定の位置に固定されている。レバー３２０は、位置固定された軸３２０ａ廻りに回転可能であり、その先端部は鉄心３１１に連結されている。トルク伝達機構３３０は、レバー３２０の回転軸３２０ａ廻りのトルクを伝達する機構である。

シート搬送前の初期状態においては、ソレノイド３１０には駆動電流が流されず、鉄心３１１は、ソレノイド３１０からの拘束を受けない。このため、レバー３２０は、バネ３１２により、破線で示す初期位置に持ち上げられている。このとき、トルク伝達機構３３０におけるレバー３０１との係合部は、ストッパとして機能しており、レバー３０１を破線で示す初期位置に持ち上げている。

シート搬送時には、ソレノイド３１０に駆動電流が流され、鉄心３１１は、このとき発生する磁界によりソレノイド３１０内部に引き込まれる。この結果、レバー３２０が矢印によって示すように回転駆動され、レバー３２０に生じたトルクがトルク伝達機構３３０に伝達され、トルク伝達機構３３０におけるレバー３０１との係合部が回転し、それまでレバー３０１を持ち上げていたストッパが外れる。このため、レバー３０２の先端のピックアップロール２０２は、バネ３０２の弾性力によりシート束に押し当てられる。

この構成によれば、バネ３０２およびその取り付け位置を適切に決定することにより、ピックアップロール圧を適正化することができる。なお、ニップ圧についても同様な機構により適正化が可能である。

しかしながら、ロールとシートとの間に働く力やシート間に働く力はシートやロールの種類に依存し、また、ロールとシートとの間あるいはシート間の摩擦力は経時変化し、さらにロールの配置状態もロールの磨耗によってずれてくる。このため、既存のシート搬送装置では、これらの変動に対してなるべく広い状態で、適切なシート搬送を行えるよう各部のパラメータ設計を行ったりロールの交換時期を設定したりしていた。

ところで、ロール圧あるいはニップ圧をシートとロールの摩擦力の変化やロールの磨耗に合わせて加減することができれば、安定して、ミスフィードや重送のない適切なシート搬送を維持することが可能になる。このような観点から幾つかの提案がなされている。

まず、特許文献１は、トレイの高さを調整することによりバネで付与されたロール圧を一定に保つ技術を提案している。また、特許文献２も、トレイの高さを上下動することによりロール圧を制御する技術を提案している。
また、特許文献３は、錘による荷重をピックアップロールに付与し，その錘の位置をモータにより調整することによりロール圧を増減させる技術を提案している。また、特許文献４は、ロール圧を生じさせるために設けられたバネの固定端側をモータを用いて移動することによりロール圧を増減させる技術を提案している。
特開平０５−２５４６７５号公報特開平１１−４９３８３号公報特開平０５−７４４号公報特開平０５−３２３５６号公報

以上述べた従来技術によれば、ロール圧やニップ圧を適正な値に調整することができるが、その調整のための時間が掛かり過ぎる。このため、シートを１枚搬送するたびにロール圧やニップ圧を変える程度のことはできたとしても、１枚のシートの搬送中に、ミスフィードや重送が生じないようにロール圧やニップ圧を高速に補正することはできない。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、ロール圧やニップ圧を高速に補正し、ミスフィードや重送を未然に防止することが可能なシート搬送装置を提供することを目的としている。

この発明は、圧力指示信号に応じた大きさの駆動力を可動部に生じさせる電磁式駆動源と、シートを支持するシート支持体と、前記シート支持体に対して相対移動可能なロールと、前記ロールを回転駆動する回転駆動手段と、前記電磁式駆動源の可動部と前記ロールとの間に介在し、前記可動部に生じた駆動力を前記ロールに伝達し、前記ロールを前記シート支持体に支持されたシートに押し当てる駆動力伝達機構と、前記圧力指示信号を制御する制御手段とを具備し、前記電磁式駆動源は、前記圧力指示信号に応じた大きさの駆動電流によって発生する磁界により、前記可動部である鉄心を内部に引き込む駆動力であって、当該鉄心が前記内部に進むに従い増加する駆動力を生じさせるソレノイドを有し、前記駆動力伝達機構は、前記電磁式駆動源により前記可動部に前記駆動力が生じさせられると回転角度が増加する第１の偏心ギアと、当該第１の偏心ギアの回転角度が増加するのに従い、前記駆動力の増加を打ち消す方向にギア比が変化する第２の偏心ギアとを有することを特徴とするシート搬送装置を提供する。
かかる発明によれば、シートに押し当てられるロールの圧力が電磁式駆動源により発生されるので、ロールの圧力を高速にかつ微妙に制御し、ミスフィードや重送の発生を未然に防止することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態であるシート搬送装置を用いた複写機の構成を示している。この複写機は、一般的な複写機と同様、原稿から画像を読み取る画像読取装置１と、この画像読取装置１によって読み取られた画像をシートに記録する画像形成装置２と、ユーザとのマン−マシンインタフェースである操作表示部３と、記憶部４と、全体を制御する制御部５とを有している。

本実施形態に係るシート搬送装置は、トレイ１０に積載されたシート束からシートを１枚ずつ取り出し、画像形成装置２に向けて搬送する装置である。前掲図１３のものと同様、シート搬送装置は、ピックアップロール２０２と、給紙ロール２０３と、分離ロール２０４とを有している。押圧力発生部１１は、ピックアップロール２０２をシート支持体としてのトレイ１０に支持されたシート束に押し当てる圧力を発生する装置である。本実施形態では、ピックアップロール２０２の軸受けと給紙ロール２０３の軸受けは連結されており、押圧力発生部１１によって発生される圧力は、ピックアップロール２０２と給紙ロール２０３の両方に与えられるようになっている。押圧力発生部１２は、分離ロール２０４を下方からシート支持体としての給紙ロール２０３に押し当て、両ロール間にニップ圧を発生させる装置である。押圧力発生部１１および１２の具体的構成については後述する。回転駆動部２１、２２および２３は、ピックアップロール２０２、給紙ロール２０３および分離ロール２０４を各々回転駆動するトルクを発生する装置である。枚数センサ３１は、トレイ１０から取り出されるシートの枚数を検出するセンサである。この枚数センサ３１としては、超音波式のもの（特開２０００−９５３９０号公報参照）、静電容量式のもの（特開平１１−３０１８８５号公報参照）など各種のものが考えられるが、種類を問わない。

制御部５は、シート搬送装置に対応した制御機能の主なものとして、押圧力発生部１１および１２によるロール圧およびニップ圧を制御する機能、回転駆動部２１〜２３により発生するトルク制御する機能を有している。以上が本実施形態の全体構成である。

次に、押圧力発生部１１および１２の構成例を説明する。なお、以下では、ピックアップロール２０２のロール圧を発生する押圧力発生部１１を例にその構成を説明するが、ニップ圧を発生する押圧力発生部１２も基本的にこれと同様の構成とすることができる。

前掲図１４の従来技術では、バネ３０２によりピックアップロール２０２がシート束に押し当てられた。これに対し、本実施形態では、電磁力を利用した駆動源によって発生される駆動力をロール圧としてピックアップロール２０２に与える。図２はその第１の構成例を、図３は第２の構成例を示している。

図２において、レバー６１は、位置固定された軸６１ａ廻りに回転可能であり、その先端部においてピックアップロール２０２を回転自在に支持している。ソレノイド６２は、所定の位置に固定されており、その内部に可動部たる鉄心６３が収容されている。バネ６４は、一端が鉄心６３に接続され、他端は所定の位置に固定されている。レバー６５は、位置固定された軸６５ａ廻りに回転可能であり、その先端部は鉄心６３に連結されている。トルク伝達機構６６は、ギア列により構成されており、レバー６５の回転軸６５ａ廻りのトルクをレバー６１に伝達する。

初期状態においてソレノイド６２には駆動電流が流されず、鉄心６３は、ソレノイド６２からの拘束を受けない。このため、レバー６５は、バネ６４により、破線で示す初期位置に引っ張られており、レバー６１は、これに連動して、破線で示す初期位置に持ち上げられている。

シート搬送時には、ソレノイド６２に駆動電流が流され、鉄心６３は、このとき発生する磁界によりソレノイド６２内部に引き込まれる。この結果、レバー６５が矢印によって示すように回転駆動され、レバー６５に生じたトルクがトルク伝達機構６６を介してレバー６１に伝達され、このトルクによりレバー６１の先端のピックアップロール２０２がシート束に押し当てられる。このときピックアップロール２０２およびシート間のロール圧は、ソレノイド６２が鉄心６３を内部に引き込む力に比例する。従って、ソレノイド６２に流す駆動電流を調整することによりピックアップロール２０２のロール圧の可変制御を行うことが可能である。

ところで、シート束に押し当てられているときのピックアップロール２０２の位置は、必ずしも一定ではない。何故ならば、ピックアップロール２０２が押し当てられているときシート束がへこみ、このときのへこみ量は、シートの厚さなどに依存して変化するからである。また、ピックアップロール２０２の摩耗なども、シート束押圧時におけるピックアップロール２０２の位置変動の要因となる。

一方、鉄心６３に与えられる引き込み力は、ソレノイド６２に流す駆動電流が同一であっても、鉄心６３とソレノイド６２との位置関係に依存して変化し、鉄心６３のうちソレノイド６２内部に挿入されている部分が長いほど大きな引き込み力が鉄心６３に与えられる。

従って、シート束押圧時におけるピックアップロール２０２の位置が変化すると、これに伴って、鉄心６３におけるソレノイド６２内部に挿入されている部分の長さが変化し、ピックアップロール２０２に与えられるロール圧が変化する。これは好ましいことではない。

そこで、本実施形態では、ピックアップロール２０２のストロークが鉄心６３のストロークよりも長くなるように、トルク伝達機構６６のギア比が選ばれている。すなわち、トルク伝達機構６６として減速ギアが用いられている。ここで、ピックアップロール２０２のシート束押圧時における位置の変動幅が例えば４００ミクロン、ギア比を４：１とすると、ピックアップロール２０２の位置変動に伴う鉄心６３の位置変動の幅を１００ミクロンに抑え、鉄心６３に働く引き込み力の変動を抑えることができる。本願発明者らが行った実験では、鉄心６３の位置が１００ミクロン変化した場合における引き込み力の変化は約５％であり、この程度の引き込み力の変化であれば許容可能である。

図３に示す構成では、図２におけるソレノイド６２、鉄心６３、バネ６４およびレバー６５がＤＣモータ６７に置き換えられている。トルク伝達機構６６は、ＤＣモータ６７の回転軸に発生するトルクをレバー６１の回転軸６１ａに伝達する。この構成例においては、ＤＣモータ６７に流す駆動電流を調整することよりピックアップロール２０２のロール圧の可変制御を行うことが可能である。

以上のように、本実施形態では、ピッカアップロール２０２のロール圧や、給紙ロール２０３および分離ロール２０４間のニップ圧を電磁力により発生するので、駆動電流の大きさを変えることにより、ロール圧やニップ圧の可変制御を行うことができる。制御部５は、このロール圧やニップ圧の制御を行うことにより、重送やミスフィードを未然に防止する機能を有している。

この重送やミスフィードを未然防止するための制御の態様には各種のものが考えられる。以下、ピックアップロール２０２のロール圧の制御を例に各種の制御の態様を説明する。図４は、枚数センサ３１の検出信号を利用して行われるピックアップロール２０２のロール圧の制御動作を示すタイムチャートである。制御部５は、シートの搬送を開始するとき、ピックアップロール２０２のシート束への押し当て動作の開始を指示する接地信号と、ピックアップロール２０２のロール圧を指示する圧力指示信号とを押圧力発生部１１に送る。そして、制御部５は、回転駆動部２１にピックアップロール２０２の回転駆動を開始させる。

押圧力発生部１１は、接地信号および圧力指示信号が与えられると、圧力指示信号に応じた大きさの駆動電流をソレノイドまたはＤＣモータに流す。この結果、ピックアップロール２０２が圧力指示信号の大きさに対応したロール圧でシート束に押し当てられる。

制御部５は、接地信号を出力してから所定時間が経過したとき、枚数センサ３１の出力信号に基づき、何枚のシートが通過中であるかを判定する。ここで、通過中のシートが１枚である場合、ピックアップロール２０２によるシートの搬送は適切に行われているとみなせるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値のまま維持する。一方、通過中のシート枚数が０枚である場合、このまま放置すると、ミスフィードとなるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値から所定量だけ増加させる（特性Ｃ１）。また、通過中のシート枚数が２枚以上である場合、このまま放置すると重送となるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値から所定量だけ減少させる（特性Ｃ２）。圧力指示信号を変更した場合、次回のシートの搬送時には、この変更後の値が圧力指示信号の初期値として用いられる。以上のような制御により、ミスフィードやニップ部への重送を未然に防止することができる。

図５に示す例では、重送やミスフィードが起こりつつあることを回転駆動部２１の駆動モータに流れる駆動電流に基づき判定している。ピックアップロール２０２がシート束に押し当てられると、ピックアップロール２０２に接触しているシートが回転駆動部２１の駆動モータにとっての負荷となる。ピックアップロール２０２のロール圧が不足しており、ピックアップロール２０２がシートに対して滑りながら回転しているときは、駆動モータに流れる駆動電流は例えば特性Ｄ１のように変化する。また、ピックアップロール２０２のロール圧が適切であり、ピックアップロール２０２により１枚のシートが搬送されているときは、駆動モータに流れる駆動電流はやや大きくなり、例えば特性Ｄ２のように変化する。また、ピックアップロール２０２のロール圧が過剰であり、ピックアップロール２０２により例えば２枚のシートが搬送されているときは、駆動モータに流れる駆動電流はさらに大きくなり、例えば特性Ｄ３のように変化する。

そこで、制御部５は、接地信号および圧力指示信号の発生後、回転駆動部２１の駆動モータに流れる駆動電流の挙動を監視し、駆動電流が特性Ｄ２に従って変化していると認められるときには、ピックアップロール２０２によるシートの搬送は適切に行われているとみなせるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値のまま維持する。また、駆動電流が特性Ｄ１に従って変化していると認められるときには、このまま放置すると、ミスフィードとなるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値から所定量だけ増加させる（特性Ｃ１）。また、駆動電流が特性Ｄ３に従って変化し、あるいはそれ以上の駆動電流が流れている場合には、このまま放置すると重送となるので、制御部５は、圧力指示信号を現在値から所定量だけ減少させる（特性Ｃ２）。

図６に示す例では、ピックアップロール２０２の回転速度を計測するタコメータが設けられており、制御部５は、このタコメータによって計測されるピックアップロール２０２の回転速度の変化に基づき、重送やミスフィードの事前検知を行っている。ピックアップロール２０２がシート束に押し当てられると、シートは、ピックアップロール２０２とともに駆動モータの負荷となり、ピックアップロール２０２の回転速度を低下させる。ピックアップロール２０２のロール圧が不足しており、ピックアップロール２０２がシートに対して滑りながら回転しているときは、駆動モータの負荷はさほど増加せず、ピックアップロール２０２の回転速度の低下の状況は例えば特性Ｅ１のようになる。また、ピックアップロール２０２のロール圧が適切であり、ピックアップロール２０２により１枚のシートが搬送されているときは、ピックアップロール２０２の回転速度の落ち込みはやや大きくなり、回転速度は例えば特性Ｅ２のように変化する。また、ピックアップロール２０２のロール圧が過剰であり、ピックアップロール２０２により例えば２枚のシートが搬送されているときは、ピックアップロール２０２の回転速度の落ち込みはさらに大きくなり、例えば特性Ｅ３のように変化する。

そこで、制御部５は、接地信号および圧力指示信号の発生後、ピックアップロール２０２の回転速度の変化を監視し、シート送りが正常に行われつつあるか（特性Ｅ２）、このまま放置するとミスフィードになるか（特性Ｅ１）、あるいは重送になるか（特性Ｅ３）を判断し、ミスフィードや重送を未然防止するための圧力指示信号の制御を行う（特性Ｃ１、Ｃ２）。

以上、ピックアップロール２０２の圧力の制御を例に挙げて説明したが、同様の制御を押圧力発生部１２に適用し、ミスフィードや重送が発生しないようにニップ圧を制御することも可能である。なお、ロール圧やニップ圧を増減する際には、例えばＰＩＤ制御器などを利用し、緩やかなスロープを描くように圧力指示信号を変化させるのが好ましい。

以上のように、本実施形態によれば、ロール圧やニップ圧を電磁的な駆動源により発生し、この駆動源に流す駆動電流を制御することができるので、シートの搬送中に、発生しようとしているミスフィードや重送を検知し、それらが発生しないようにロール圧やニップ圧を適正化することができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態は、上記第１実施形態におけるソレノイドを用いた押圧力発生部１１および１２の特性の改善を図ったものである。図７は、本実施形態における押圧力発生部１１の構成を示すものである。この図７に示す構成では、トルク伝達機構６６として、偏心ギア６８ａおよび６８ｂが設けられている。この偏心ギア６８ａおよび６８ｂは、各々、ギアの中心から隔たったところに回転軸があり、相互に噛み合った状態で各々の回転軸廻りに回転することができる。ここで、偏心ギア６８ｂは偏心ギア６８ａの回転に連動するが、偏心ギア６８ａおよび６８ｂの噛み合わせ部から偏心ギア６８ａの回転軸までの距離と同噛み合わせ部から偏心ギア６８ｂの回転軸までの距離との比、すなわち、ギア比は、偏心ギア６８ａの回転角度に応じて変化する。

既に述べたように、ソレノイド６２に流す駆動電流が同一であっても、鉄心６３に与えられる引き込み力は鉄心６３とソレノイド６２との位置関係に依存し、鉄心６３がソレノイド６２内部に進むに従い、鉄心６３に与えられる引き込み力は大きくなる。

しかしながら、本実施形態では、鉄心６３がソレノイド６２内部に進み、偏心ギア６８ａの回転角度が増加するのに従い、引き込み力の増加を打ち消す方向に偏心ギア６８ａおよび６８ｂのギア比が変化する。従って、ピックアップロール２０２の位置によらず、常に一定のトルクをレバー６１に与えられることができる。図８は、本実施形態の効果を示すものである。図８において、破線は、偏心ギア６８ａおよび６８ｂを設けず、通常のギアによりトルク伝達機構６６を構成した場合におけるロール圧のロール位置に対する変化を表している。また、実線は、本実施形態におけるロール圧のロール位置に対する変化を表している。このように、本実施形態によれば、ロール位置によらず、駆動電流に対応した一定のロール圧をロールに付与することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態は、上記第２実施形態と同様、上記第１実施形態におけるソレノイドを用いた押圧力発生部１１および１２の特性の改善を図ったものである。本実施形態では、図２におけるレバー６１にトルクを伝達するギアのうちいずれかに回転角度を検出するロータリエンコーダが設けられている。また、制御部５は、ピックアップロール２０２の位置に応じた補正値のテーブルを記憶している。

ここで、補正値について説明する。本実施形態においては、ピックアップロール２０２が所定の標準位置Ｚｓにある場合の補正値は１．０となっている。また、ピックアップロール２０２が標準位置ＺｓよりもΔＺだけ高く、そのときのロール圧が標準位置におけるロール圧のα（＜１）倍になる場合には、１／αが位置Ｚ＝Ｚｓ＋ΔＺに対応した補正値とされる。逆にピックアップロール２０２の位置が標準位置ＺｓよりもΔＺだけ低く、そのときのロール圧が標準位置におけるロール圧のβ（＞１）倍になる場合には、１／βが位置Ｚ＝Ｚｓ−ΔＺに対応した補正値となる。制御部５が記憶しているテーブルでは、このように決定された補正値がピックアップロール２０２の各位置に対応付けられている。

接地信号および圧力指示信号の発生時、制御部５は、ロータリエンコーダによって検出された回転角度に基づいてピックアップロール２０２の位置を求め、この位置に応じた補正値をテーブルから読み出し、この補正値を乗じることにより圧力指示信号を補正する。このような補正動作が行われる結果、ピックアップロール２０２の位置によらず、ロール圧を一定に保つことができる。なお、本実施形態は、上記第１実施形態に適用する他、第２実施形態にも適用可能である。

＜第４実施形態＞
ピックアップロール２０２は、シート束の上方に位置している。従って、ユーザによるシート補給を容易にするためには、ピックアップロール２０２をなるべく接地位置（シート束上面の位置）から離し、シート積載作業のために十分な空間を空けることが求められる。しかし、ピックアップロール２０２を接地面から遠ざけると、シート搬送開始時、ピックアップロール２０２をシート束に向けて移動させるときのストロークが長くなる。ここで、ピックアップロール２０２は、トルク伝達機構６６などが直結されているため、大きな慣性量を持った状態でシート束に叩きつけられる。このため、接地後、ロール圧が大きく振動し、ロール圧が安定するまでの静定時間が長引き、シート搬送が開始可能になるまでの待機時間が長くなってしまう。これでは、効率的なシート搬送に支障を来す。本実施形態はこの点を改善したものである。

図９は、本実施形態における押圧力発生部１１の挙動を示している。なお、図９に示す例では、ＤＣモータ６７を用いた前掲図３の押圧力発生部１１が用いられているが、本実施形態は、ソレノイド６２を用いた押圧力発生部１１（前掲図２）にも勿論適用可能である。

本実施形態では、トレイ１０が複写機の筐体から引き出されているとき、図示しないトレイ検知接点が開いている。このトレイ検知接点が開状態である間、制御部５は、ＤＣモータ６７に第１の電流を流し、ピックアップロール２０２を接地面から遠く離れたシート補給位置ＰＯＳａに保持する。従って、ユーザは、容易にトレイ１０へのシート補給を行うことができる。シート補給が完了し、トレイ１０が複写機の筐体内に収められると、これによりトレイ検知接点が閉じる。制御部５は、トレイ検知接点が閉じたことを検出すると、ＤＣモータ６７に第２の電流を流し、シート補給位置ＰＯＳａよりも接地面に近い搬送準備位置ＰＯＳｂにピックアップロール２０２を移動させる。そして、操作表示部３に設けられたコピーボタン（図示略）が押されると、制御部５は、接地信号および圧力指示信号を押圧力発生部１１に送り、次いでピックアップロール２０２の回転駆動を回転駆動部２１に指令する。

図１０は、本実施形態の効果を説明するものである。仮に、シート搬送時に、ピックアップロール２０２をシート補給位置ＰＯＳａから接地面に向けて移動させた場合、図１０（ａ）に示すように、接地信号が発生してからピックアップロール２０２のロール圧が立ち上がるまでの遅延時間が長くなり、また、ロール圧に大きな振動が発生し、この振動が収まるまでの静定時間が長くなってしまう。ピックアップロール２０２およびトルク伝達機構６６の全体としての慣性量が大きく、かつ、ピックアップロール２０２のストロークが長いからである。しかしながら、本実施形態では、シート搬送時、接地面に接近した搬送準備位置ＰＯＳｂからピックアップロール２０２の駆動が行われる。このため、図１０（ｂ）に示すように、接地信号が発生してからピックアップロール２０２のロール圧が立ち上がるまでの遅延時間が短くなり、また、ロール圧に大きな振動が発生せず、ロール圧が安定化するまでの静定時間が短くなる。従って、接地信号発生後、迅速にピックアップロール２０２の回転駆動を開始することができ、効率的なシート搬送が可能になる。

＜第５実施形態＞
本実施形態は、上記第４実施形態と同様な問題を解決するものである。図１１は、本実施形態に係るシート搬送装置の構成を示す図である。図１１において、駆動モータ７０は、図１における回転駆動部２１内に設けられている。この駆動モータ７０によりピックアップロール２０２を回転駆動するトルクが発生される。ＤＣモータ６７が発生するトルクは、トルク伝達機構６６を介して、ピックアップロール２０２に軸支するレバー６１に与えられる。トレイ１０は、矢印で示す方向に引き出すことができる。

図１２（ａ）および（ｂ）は、本実施形態におけるピックアップロール２０２およびその駆動系の構成を示している。本実施形態において、ピックアップロール２０２を軸支するレバー６１の基部には扇型の歯車６１ｂが固定されている。また、トルク伝達機構６６の最終段にも扇型の歯車６６ａが設けられており、これが歯車６１ｂと噛み合っている。このため、歯車６６ａが矢印方向に回転駆動されると、これに連動して歯車６１ｂが矢印方向に回転駆動され、レバー６１がピックアップロール２０２をシート束方向に移動させる。

また、本実施形態に係るシート搬送装置は、ピックアップロール２０２の移動範囲を制限するストッパ６９を有している。このストッパ６９は、円柱状の部材であり、トレイ１０が複写機の筐体内に収まっているときには、図１２（ａ）に示すように、歯車６６ａの側方に飛び出している。従って、ＤＣモータ６７によりピックアップロール２０２を持ち上げる動作が行われるとき、歯車６６ａの側部がストッパ６９に当たるため、ピックアップロール２０２は搬送準備位置ＰＯＳｂまでしか持ち上がらない。シート搬送時には、搬送準備位置ＰＯＳｂからピックアップロール２０２の駆動が開始される。この点は、上記第４実施形態と同様である。一方、トレイ１０が複写機の筐体から引き出されると、ストッパ６９は、図１２（ｂ）に示すように退避し、歯車６６ａは、ストッパ６９によって制限されることなく回転可能である。この状態において、ＤＣモータ６７は、搬送準備位置ＰＯＳｂよりも接地面から離れたシート補給位置ＰＯＳａまでピックアップロール２０２を持ち上げる。本実施形態においても、上記第４実施形態と同様な効果が得られる。

なお、本実施形態では、トレイ１０を筐体に収めるかまたは筐体から引き出すかにより、ストッパ６９を飛び出させ、または退避させるようにしたが、ある重さ以上のシート束がトレイ１０に載ったときにストッパ６９を飛び出させ、そうでないときにはストッパ６９を退避させるように構成してもよい。

ストッパ６９を飛び出させまたは退避させる手段は、機械式であるか電動式であるかを問わない。ある態様において、ストッパ６９を駆動する手段は、メカニカルスイッチとギアなどを組み合わせることにより構成される。別の態様において、ストッパ６９を駆動する手段は、トレイ１０の複写機の筐体への装着またはトレイ１０へのシート束の積載を検知するセンサと、このセンサの検出信号に基づき、ストッパ６９を飛び出させまたは退避させるモータなどの電磁式駆動源により構成される。いずれの構成を採っても、上記の効果を奏する。

この発明の第１実施形態であるシート搬送装置を用いた複写機の構成を示す図である。同実施形態における押圧力発生部の第１の構成例を示す図である。同実施形態における押圧力発生部の第２の構成例を示す図である。同実施形態におけるピックアップロールのロール圧制御の例を示すタイムチャートである。同実施形態におけるピックアップロールのロール圧制御の例を示すタイムチャートである。同実施形態におけるピックアップロールのロール圧制御の例を示すタイムチャートである。この発明の第２実施形態であるシート搬送装置の押圧力発生部の構成を示す図である。同実施形態の効果を示す図である。この発明の第４実施形態であるシート搬送装置の押圧力発生部の動作を示す図である。同実施形態の効果を示す図である。この発明の第５実施形態であるシート搬送装置の構成を示す図である。同実施形態の動作を示す図である。一般的なシート搬送装置の構成例を示す図である。同装置の動作を説明する図である。同装置における押圧力発生機構の構成例を示す図である。

符号の説明

２０２…ピックアップロール、２０３…給紙ロール、２０４…分離ロール、１１，１２…押圧力発生部、２１〜２３…回転駆動部、１０…トレイ、５…制御部、６２…ソレノイド、６７…ＤＣモータ、６９…ストッパ。

Claims

圧力指示信号に応じた大きさの駆動力を可動部に生じさせる電磁式駆動源と、
シートを支持するシート支持体と、
前記シート支持体に対して相対移動可能なロールと、
前記ロールを回転駆動する回転駆動手段と、
前記電磁式駆動源の可動部と前記ロールとの間に介在し、前記可動部に生じた駆動力を前記ロールに伝達し、前記ロールを前記シート支持体に支持されたシートに押し当てる駆動力伝達機構と、
前記圧力指示信号を制御する制御手段と
を具備し、
前記電磁式駆動源は、前記圧力指示信号に応じた大きさの駆動電流によって発生する磁界により、前記可動部である鉄心を内部に引き込む駆動力であって、当該鉄心が前記内部に進むに従い増加する駆動力を生じさせるソレノイドを有し、
前記駆動力伝達機構は、前記電磁式駆動源により前記可動部に前記駆動力が生じさせられると回転角度が増加する第１の偏心ギアと、当該第１の偏心ギアの回転角度が増加するのに従い、前記駆動力の増加を打ち消す方向にギア比が変化する第２の偏心ギアとを有する
ことを特徴とするシート搬送装置。
前記シートに押し当てられた前記ロールの位置を検出するロール位置検出手段と、
前記ロール位置検出手段によって検出された前記ロールの位置に基づいて前記圧力指示信号を補正する補正手段と
を具備する請求項１に記載のシート搬送装置。
前記シート支持体は、シートを支持するトレイであり、
前記シート搬送装置は、前記シートの供給を受ける装置の筐体への前記トレイの装着または前記トレイへのシート束の積載を検知する手段を具備し、
前記制御手段は、前記トレイが前記シートの供給を受ける装置の筐体に装着されていないときまたは前記トレイにシート束が載せられていないとき、前記ロールを前記シートとの接触位置から離れた第１の位置に停止させ、前記トレイが前記シートの供給を受ける装置の筐体に装着されているときまたは前記トレイにシート束が載せられているとき、前記ロールを前記第１の位置よりも前記シートとの接触位置に近い第２の位置に停止させ、シート搬送の指示が発生したときには、前記第２の位置から前記シートに向けて前記ロールが駆動されるよう前記電磁式駆動源の制御を行う請求項１または２に記載のシート搬送装置。
前記シート支持体は、シートを支持するトレイであり、
前記シート搬送装置は、前記シートの供給を受ける装置の筐体への前記トレイの装着または前記トレイへのシート束の積載を検知する手段と、
前記制御手段は、前記トレイが前記シートの供給を受ける装置の筐体に装着されていないときまたは前記トレイにシート束が載せられていないとき、前記シートとの接触面から所定距離以上離れないように前記ロールの可動範囲を制限するストッパを具備する請求項１または２に記載のシート搬送装置。