JP4443575B2 - 給紙装置 - Google Patents
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Description
単一の走査モジュールを有する走査装置において、両面走査のプロセスは同一であり、即ち、他面を走査する前に紙シートの片面をまず走査しなければならない。
しかしながら、この方法は複雑で、間違った手動操作のために紙シートの二面の印刷方向又は走査方向がしばしば異なってしまう。従って、両面走査又は両面印刷を容易にし、且つ手動での紙シートの反転によって引き起こされる問題を回避するために、他面の印刷又は走査を行うように、紙シートの片面の印刷又は走査が完了した後に自動で紙シートを反転させて再び印刷モジュール又は走査モジュールを通過するように送給できる、様々な給紙装置が提案されている。例えば、米国特許第5,430,536号、第5,680,204号、及び第6,563,611号は、紙シートを反転して両面印刷又は両面走査を行うための給紙装置である。
給紙装置は紙ピックアップローラアセンブリ、一方向駆動アセンブリ、紙搬送ローラアセンブリ、及び逆駆動アセンブリを含む。
給紙装置はベース100に配置される。ベース100は、限定ではないが、スキャナ又はプリンタである。
ベース100は内部に定められた給紙トラック110を含み、給紙トラック110は、ベース100内部を前方に移動する紙シートPのために設けられ、作業領域120に面する第1の側がベース100に定められた作業領域120上を通過する。そして、紙シートPはリターンパスを通過した後、紙シートPは作業領域120に面する第2の面が再度作業領域120上を通過する。従って、紙シートPの第1の面及び第2の面が作業領域120で走査又は印刷できる。
スキャナは本発明の実施形態を例示するために例として挙げられている。しかしながら、本発明に開示された給紙装置はスキャナに配置されるものに限定されない。むしろ、本発明に開示された給紙装置はプリンタ又は多機能周辺機器(MFP)にも適用できる。
給紙トラック110は入口端111及び出口端112を含む。紙シートPは入口端111を経て給紙トラック110に入り、出口端112を経て給紙トラック110から去る。
給紙トラック110は3つの部分、即ち、入口部113、反転部114、及び出口部115に分かれる。
入口部113の一端は紙シートPが入るために入口端111に接続され、入口部113の他端は作業領域120に接続される。一方、出口部115の一端は作業領域120に接続され、出口部115の他端は紙シートPが給紙トラック110から去るために出口端112に接続される。
反転部114の2つの端は両方とも作業領域に接続され、リターンパスとして働く。
透明パーティション123が作業領域120の上方に配置されて作業領域120の上方の空間を第1の走査領域121及び第2の走査領域122に分割し、一方、反転部114の2つの端は第1の走査領域121及び第2の走査領域122を介して入口部113及び出口部115にそれぞれ接続されている。即ち、入口端111を経て給紙トラック110の入口部113に入った後、紙シートPは、作業領域120に面する走査されるべき第1の面を有する第1の走査領域121を通って作業領域120上を通過する。そして、反転部114に入り移動し続けた後、紙シートPは、透明パーティションにもたれかかり作業領域120に面する走査すべき第2の面を有する第2の走査領域122を通って再び作業領域120上を通過する。その後、紙シートPは出口部115に入り、出口端112を経て給紙トラック110から去る。
給紙装置は紙ピックアップローラアセンブリ210、パワー伝達アセンブリ220、一方向駆動アセンブリ230、紙搬送ローラアセンブリ、及び逆駆動アセンブリ250を含む。
異なる減速ギア221、一方向駆動アセンブリ230、及び逆駆動アセンブリ250それぞれの間の係合を通して、一方向駆動アセンブリ230及び逆駆動アセンブリ250は異なる回転速度を有し、異なる紙ピックアップ速度及び給紙速度の要求を満たす。
一方向駆動アセンブリ230はクラッチギアアセンブリ231及びアーム232を含む。
クラッチギアアセンブリ231はアーム232に配置され、パワー伝達アセンブリ220を介して絶えず駆動デバイス130に接続されている。
クラッチギアアセンブリ231は第1のクラッチギア231a及び第2のクラッチギア231bを含む。
第1のクラッチギア231a及び第2のクラッチギア231bはアーム232に枢動可能に接続され、互いに係合する。アーム232の一端はベース100に枢動可能に接続され、ベース100に対して揺動する。
第1のクラッチギア231aはパワー伝達アセンブリ220と係合し、第1のクラッチギア231a及びアーム232はベース100に同軸上に接続され、第1のクラッチギア231aとアーム232が同軸上に回転する。
駆動デバイス130が前方に回転して一方向駆動アセンブリ230を駆動するので、クラッチギアアセンブリ231の第1のクラッチギア231aがパワー伝達アセンブリ220によって駆動され、アーム232が紙ピックアップローラアセンブリ210に向かって揺動して第2のクラッチギア231bを駆動し、紙ピックアップローラアセンブリ210に向かって移動させる。従って、一方向駆動アセンブリ220の第2のクラッチギア231bは紙ピックアップローラアセンブリ210と選択的に係合する。
一方向駆動アセンブリ220が紙ピックアップローラアセンブリ210と係合するので、紙ピックアップローラアセンブリ210が駆動されて前方に回転し、紙シートPを給紙トレイからピックアップして入口端111を介して給紙トラック110に進入させる。
駆動デバイス130が後方に回転する場合、第2のクラッチギア231bが紙ピックアップローラアセンブリ210から解放されるように、アーム232を駆動して後方に揺動させる。従って、紙ピックアップローラアセンブリ210は一方向駆動アセンブリ230から解放され、駆動デバイス130が後方に回転するに従って紙シートPが後方に移動させられることはない。従って、一方向駆動ローラアセンブリ230は、紙ピックアップローラアセンブリ210を一方向にのみ駆動して前方に回転させるが、紙ピックアップローラアセンブリ210を駆動して後方に回転させることはない。
紙搬送ローラ241は、給紙トラック110において紙シートPを前方に移動させるように、給紙トラック110に沿って配置されている。
紙搬送ギア241が同期して回転し紙シートPを前方に移動させるように、リレーギアを使用して様々な紙搬送ギア241を接続する。
逆駆動アセンブリ250は、互いに反対方向に回転出力を有する第1の出力端250a及び第2の出力端250bを有する。
駆動デバイス130が前方及び後方に回転する場合、紙搬送ローラ241が絶えず前方に回転するように、第1の出力端250a及び第2の出力端250bは紙搬送ローラアセンブリと交互に係合する。
ギアシート254はベース100に対して揺動するためにベース100に枢動可能に接続される。第1の逆転ギア251、2つの第2の逆転ギア252、及び被駆動ギア253はギアシート254に枢動可能に接続されている。
被駆動ギア253及びギアシート254はベース100に同軸上に接続され、被駆動ギア253及びギアシート254が同軸上に回転し、被駆動ギア253はパワー伝達アセンブリ220を介して駆動デバイス130に接続される。
第1の逆転ギア251は、逆駆動アセンブリ250の第1の出力端250aとして働くため、ギアシート254の一端に枢動可能に接続され、被駆動ギア253と係合する。
第2の逆転ギア252は、ギアシート254の他端に枢動可能に接続され、2つの第2の逆転ギア252は互いに係合する。
更に、2つの逆転ギア252の一方が被駆動ギア253と係合し、他の第2の逆転ギア252の他方が第1の逆転ギア251と反対方向に回転し、第2の出力端250bとして働き、ギアシート254の2つの端が反対方向の回転出力によって第1の出力端250a及び第2の出力端250bを形成する。
第1の出力端250a及び第2の出力端250bの回転出力方向が反対なので、駆動デバイス130が前方又は後方に回転する場合、第1の出力端250a及び第2の出力端250bは紙搬送ローラアセンブリに交互に接続され、給紙トラック110において紙シートPを継続的に前方に駆動させるように、紙搬送ローラアセンブリの紙搬送ローラ241が絶えず前方に回転する。
逆駆動アセンブリ250は2つの第1の逆転ギア251、2つの第2の逆転ギア252、被駆動ギア253、及びギアシート254を含む。
被駆動ギア253及びギアシート254はベース100に同軸上に枢動可能に接続され、被駆動ギア253はパワー伝達アセンブリ220を通して駆動デバイス130に絶えず接続されている。一方、2つの第1の逆転ギア251は、ギアシート254に枢動可能に接続され、被駆動ギア253とそれぞれ係合する。
2つの第2の逆転ギア252は、ベース100に枢動可能に接続され、2つの第2の逆転ギア252の回転方向が反対になるように、互いに係合する。
更に、2つの第2の逆転ギア252の一方は紙搬送ローラアセンブリと絶えず係合し、一方、2つの第2の逆転ギア252の他方は紙搬送ローラアセンブリと直接的には係合しない。
スキャナ又はプリンタが片面走査又は片面印刷を行う場合、駆動デバイス130は前方(図中時計回り)に回転し、逆駆動アセンブリ250の被駆動ギア253を駆動してパワー伝達アセンブリ220を通して反時計回りに回転させる。この時、被駆動ギア253と係合する第1の逆転ギア251及び2つの第2の逆転ギア252が駆動されて動き、ギアシート254がベース100に対して時計回りに回転し、第2の出力端250bの第2の逆転ギア252が紙搬送ローラアセンブリと係合する。そして、紙搬送ローラアセンブリが駆動されて前方に回転し、給紙トラック110の紙シートPは入口端111から出口端112へ継続的に搬送される。
紙シートPを搬送する紙ピックアップローラアセンブリ210の速度を、紙シートPを搬送する紙搬送ローラアセンブリの速度よりも低く設定することにより、2枚の連続する紙シートPの縁が互いに重複又は干渉しないように、2枚の連続する紙シートP間の間隔が制御される。
パワー伝達アセンブリ220は一方向駆動アセンブリ230及び逆駆動アセンブリ250を駆動デバイス130に接続するために提供され、一方向駆動アセンブリ230の回転速度は逆駆動アセンブリ250の回転速度と異なるように制御される。従って、減速ギア221の数は任意に設定できる。
一方向駆動アセンブリ230と逆駆動アセンブリ250のギア減速比の差によって速度差を実現するように、単一の減速ギア221を使用して一方向駆動アセンブリ230を逆駆動アセンブリ250に接続することも可能である。
片面が走査される紙シートPが第2の走査領域122を通って作業領域120上を通過する場合、その紙シートPの移動路は第1の走査領域121で走査されるべき他の紙シートPの移動路に干渉せず、走査されるべき紙シートPは第1の走査領域121を通過する。従って、走査は第2の走査領域122の紙シートPに干渉されない。従って、2枚の紙シートP間の間隔を縮小でき、それによって紙ピックアップ速度及び給紙速度が総体的に向上する。
片面走査が継続的に行われる場合、駆動デバイス130を停止又は逆回転することなく紙シートPを給紙トラック110で継続的に搬送することができる。従って、作業領域120における2枚の紙シートPの重複によって引き起こされる走査への影響が効果的に防止される。
駆動デバイス130が停止又は後方に回転することなく継続的に前方出力を行って紙シートPの干渉を防止するので、紙シートPの片面走査を行う場合、従来の両面走査装置又は両面印刷装置における紙搬送機構の給紙速度よりも高い給紙速度が得られる。
図面に示すように、駆動デバイス130が反時計回りに回転を開始する。
第1の逆転ギア251及び第2の逆転ギア252は、互いに反対方向の回転出力を有するので、駆動デバイス130の回転方向は変化するけれども、紙搬送ローラアセンブリは逆駆動アセンブリ250によってまだ駆動されて前方に回転することができ、両面が走査されるべき紙シートPは給紙トラック110において継続的に前方に移動させられる。従って、紙シートPは走査されるために作業領域120に面する第1の面P1が入口部113を介して作業領域120の第1の走査領域121を通過する。そして、反転部114に入る紙シートPは反転され、作業領域120に戻る。
紙シートPは走査されるために作業領域120に面する紙シートPの第2の面P2を有する第2の走査領域121を通って作業領域120上を通過する。
最後に、紙シートPは出口端112を経て給紙トラック110から去るように、紙シートPは出口部115に入る。
一方、逆駆動アセンブリ250の第1の出力端250aが紙搬送ローラアセンブリから解放されて、第2の出力端250bの第2の逆転ギア252が紙搬送ローラアセンブリと再び係合し、紙搬送ローラアセンブリがまだ前方に回転し続け紙シートPを前方に移動させる。
ここで、本発明の本実施形態に従う給紙装置は次の紙ピックアップ搬送動作を行うことができる。
片面走査又は両面走査の要求に従って駆動デバイス130を前方又は後方に回転させるように制御することによって、各紙ピックアップ搬送活動をたった一つの駆動デバイス130によって制御することができる。
Claims (11)
- ベースに配置された給紙装置であって、給紙装置を駆動するための駆動デバイスがベースに配置されており、当該給紙装置は、
ベース内に定められ、作業領域を通過する、給紙トラックを備え、給紙トラックは入口部、反転部、出口部を備え、入口部の一端は紙シートが進入するためのものであり、他端は作業領域に接続され、出口部の一端は作業領域に接続され、他端は給紙トラックから紙シートが去るためのものであり、反転部の2つの端部は作業領域に接続されて、紙シートのリターンパスとして働き、
紙シートを給紙トラックへピックアップするための、紙ピックアップローラアセンブリを備え、
駆動デバイスに接続され、駆動デバイスによって駆動される、一方向駆動アセンブリを備え、一方向駆動アセンブリは、紙ピックアップローラアセンブリと一方向でのみ係合し、駆動デバイスが前方に回転するのに従って紙ピックアップローラアセンブリを前方に駆動し、且つ駆動デバイスが後方に回転するのに従って紙ピックアップローラアセンブリの駆動を停止し、
紙シートを搬送して給紙トラックにおいて前方に移動させるために給紙トラックに沿って配置される、紙搬送ローラアセンブリを備え、
紙搬送ローラアセンブリを絶えず駆動して前方に回転させるために、駆動デバイスに接続されて駆動デバイスによって駆動される逆駆動アセンブリを備え、逆駆動アセンブリは、駆動デバイスが前方に回転するのに従って紙搬送ローラアセンブリを駆動して前方に回転させ、紙シートを前方に搬送し、且つ、逆駆動アセンブリは、駆動デバイスが後方に回転するのに従って紙搬送ローラアセンブリを駆動して前方に回転させ、紙シートを前方に搬送することを特徴とする、
給紙装置。 - 一方向駆動アセンブリは、
ベースに対して揺動するために一端がベースに枢動可能に接続される、アームを備え、
アームに枢動可能に接続され、互いに係合する、複数のクラッチギアを備え、クラッチギアの内の一つが駆動デバイスと係合し、
アームは、選択的に揺動して紙ピックアップローラアセンブリをクラッチギアと係合させるか又はクラッチギアから解放することを特徴とする、
請求項1に記載の給紙装置。 - クラッチギアは、
駆動デバイスに接続される第1のクラッチギアを備え、第1のクラッチギアとアームがベースに同軸上に接続され、
第1のクラッチギアと係合し、アームの揺動に同調して紙ピックアップローラアセンブリと選択的に係合する、第2のクラッチギアを備えることを特徴とする、
請求項2に記載の給紙装置。 - 逆駆動アセンブリが、互いに反対方向に回転出力を有する第1の出力端及び第2の出力端を備え、紙搬送ローラアセンブリを絶えず駆動して前方に回転させるために、第1の出力端及び第2の出力端が紙搬送ローラアセンブリと交互に係合することを特徴とする、請求項1に記載の給紙装置。
- 逆駆動アセンブリは、
ベースに対して揺動するためにベースに枢動可能に接続されるギアシートを備え、
ベースに枢動可能に接続され且つ駆動デバイスに接続される被駆動ギアを備え、被駆動ギア及びギアシートがベースに同軸上に接続され、
ギアシートに枢動可能に接続され、逆駆動アセンブリの第1の出力端として働くように被駆動ギアと係合する第1の逆転ギアを備え、
ギアシートに枢動可能に接続され且つ互いに係合する複数の第2の逆転ギアを備え、逆駆動アセンブリの第2の出力端として働くように、第2の逆転ギアの一つが被駆動ギアと係合し、第2の逆転ギアの少なくとも一つが第1の逆転ギアが回転する方向と反対方向に回転することを特徴とする、
請求項4に記載の給紙装置。 - 逆駆動アセンブリは、
ベースに対して揺動するためにベースに枢動可能に接続されるギアシートを備え、
ベースに枢動可能に接続され且つ駆動デバイスに接続される被駆動ギアを備え、被駆動ギアとギアシートは、同軸上にベースに接続され、
ギアシートに枢動可能に接続され且つそれぞれ被駆動ギアと係合する2つの第1の逆転ギアを備え、
ギアシートに枢動可能に接続され且つ互いに係合する複数の第2の逆転ギアを備え、第2の逆転ギアの内の一つが紙搬送ローラアセンブリと絶えず係合し、
被駆動ギアがギアシートを駆動して揺動させて2つの第1の逆転ギアの一方を第2の逆転ギアの内の一つと係合させ、又は第1の逆転ギアの他方を第2の逆転ギアの内の別の一つと係合させ、紙搬送ローラアセンブリを駆動して絶えず前方に回転させることを特徴とする、
請求項1に記載の給紙装置。 - 一方向駆動アセンブリ及び逆駆動アセンブリを駆動デバイスに接続するための、パワー伝達アセンブリを備えることを特徴とする、請求項1に記載の給紙装置。
- パワー伝達アセンブリが異なる減速比を有する複数の減速ギアを備え、一方向駆動アセンブリの回転速度が逆駆動アセンブリの回転速度と異なるように、一方向駆動アセンブリ及び逆駆動アセンブリがそれぞれ減速ギアの内の一つと係合することを特徴とする、請求項7に記載の給紙装置。
- パワー伝達アセンブリは減速ギアであり、一方向駆動アセンブリの回転速度と逆駆動アセンブリの回転速度の間に差が存在するように、一方向駆動アセンブリと逆駆動アセンブリは異なるギア比を有することを特徴とする、請求項7に記載の給紙装置。
- 紙シートを搬送する紙搬送ローラアセンブリの速度が紙シートを搬送する紙ピックアップローラアセンブリの速度よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載の給紙装置。
- 反転部の2つの端が入口部及び出口部にそれぞれ接続されるように、作業領域の上方の空間を第1の走査領域及び第2の走査領域に分割するために作業領域に配置される透明パーティションを備えることを特徴とする、請求項1に記載の給紙装置。
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