JPH0211387Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は給紙装置に関するものである。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

給紙装置として例えば電子複写機に使用されて
いるものを挙げることができる。これは、複数枚
の用紙を収納しかつ収納されている用紙を順次一
枚ずつ送出するために用紙の送出方向先端部のコ
ーナー部を押える用紙一枚出し部材例えば分離爪
を備えた用紙収容部と、この用紙収容部に積層さ
れて収容されている最端層の用紙に当接する給紙
部材例えば給紙ローラと、この給紙ローラを駆動
して用紙を順次一枚ずつ送出させるステツピング
モータと、このステツピングモータの駆動を制御
する駆動制御系から構成されている。

ところで前記分離爪を介して給紙する場合に
は、前記給紙ローラが駆動されると先ず用紙は前
記分離爪によつて送出が規制されて中間部が上方
にたわんで変形し、ある程度変形したところで用
紙が分離爪から離脱して送出されることとなる。
このようにして給紙が行なわれる場合には、用紙
が分離爪から離脱するまでの間に給紙ローラが用
紙に作用する送り力はそれ以降の送り力よりも増
大する。用紙の変形にエネルギを要するからであ
る。このときの送り力の変化は、第１図に示すよ
うに起動時から離脱時までほぼ漸増し、それ以降
定常となる。

しかしながら、従来にあつてはこのような送り
力の変化に対して何ら考慮されておらず、用紙が
分離爪から離脱する前にステツピングモータのロ
ータの加速運転を終了して定常運転に移行してい
た。このためステツピングモータの駆動効率を低
下させ、場合によつては用紙の変形によつて生じ
る過負荷によつて同期回転できなくなるなどの問
題点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、ステツピングモータの駆動効率を向上させる
ことができ、しかも安定した給紙を行なうことが
できる給紙装置を提供することを目的とするもの
である。

〔考案の概要〕

本考案は用紙一枚出し部材を備えた用紙収容部
と、この用紙収容部に積層されて収容されている
最端層の用紙に当接する給紙部材と、この給紙部
材を駆動して前記用紙を順次一枚づつ送出させる
ステツピングモータと、前記給紙部材によつて送
出される用紙が前記用紙一枚出し部材から離脱す
るまでの間少なくとも前記ステツピングモータを
加速駆動させる駆動制御系を具備することを特徴
とするものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案の給紙装置の実施例を図面を参照し
ながら説明する。

第２図は本考案の給紙装置の実施例を示す概略
斜視図、第３図は第２図に示す給紙装置における
第１の給紙部材と第２の給紙部材の駆動系を示す
説明図、第４図は第２図に示す給紙装置における
送出部材と整位搬送部材の駆動系を示す説明図、
第５図は用紙収容部の断面図、第６図ａ，ｂ，ｃ
は用紙一枚出し部材の詳細説明図、第７図はその
他の用紙一枚出し部材の詳細説明図、第８図はス
テツピングモータの駆動制御系を示すブロツク
図、第９図はステツピングモータのトルク−スピ
ード特性曲線を示す説明図、第１０図はステツピ
ングモータの加速運転状態を示す説明図である。

図に示す給紙装置は、手差し給紙をする手差し
ガイド１と、用紙を収容した第１の用紙収容部例
えば第１の給紙カセツト２と、用紙を収容した第
２の用紙収容部例えば第２の給紙カセツト３が複
写機本体４に着脱可能に配置されている。そして
前記手差しガイド１の奥部には、手差し給紙され
た用紙を送出する送出部材例えば一対の手差しロ
ーラ５，５が当接配置されている。また前記第１
の給紙カセツト２に収容されている用紙Ｐの最上
層の用紙を順次摩擦送出する第１の給紙部材例え
ば第１の給紙ローラ６がシヤフト６Ａと一体回転
可能に配置されている。また前記第２の給紙カセ
ツト３に収容されている用紙Ｐの最上層の用紙を
順次摩擦送出する第２の給紙部材例えば第２の給
紙ローラ７がシヤフト７Ａと一体回転可能に配置
されている。さらに前記手差ローラ５、第１の給
紙ローラ６又は第２の給紙ローラ７によつて給紙
された用紙を整位してから搬送する整位搬送部材
例えば一対のレジストローラ８，８が当接配置さ
れている。なお前記各ローラ５，６，７から前記
レジストローラ８に至るまでの間には第３図に示
すように用紙ガイド９Ａ，９Ｂ，９Ｃが設けられ
ている。

次に前記第１の給紙ローラ６と第２の給紙ロー
ラ７の駆動系を第２図及び第３図に基づいて説明
する。前記シヤフト６Ａの一端部には第１のワン
ウエイクラツチ１０Ａを介して第１のドライブギ
ア１１が取付けられている。前記第１のワンウエ
イクラツチ１０Ａは前記第１のドライブギア１１
の時計方向の回転だけをシヤフト６Ａに伝達する
ようになつている。またシヤフト７Ａの一端部に
は第２のワンウエイクラツチ１０Ｂを介して第２
のドライブギア１２が取付けられている。前記第
２のワンウエイクラツチ１０Ｂは、前記第２のド
ライブギア１２の時計方向の回転だけをシヤフト
７Ａに伝達するようになつている。そしてて複写
機本体４には第１のステツピングモータ１４が設
けられており、このステツピングモータ１４のモ
ータ軸にはピニオンギア１５が取付けられてい
る。このピニオンギア１５と前記第１のドライブ
ギア１１の間には２個のアイドルギア１６Ａ，１
６Ｂが配置され、前記ピニオンギア１５と前記第
２のドライブギア１２の間には１個のアイドルギ
ア１６Ｃが配置されていて、第３図に示すように
前記ピニオンギア１５を反時計方向に回転すれば
前記第１のワンウエイクラツチ１０Ａとアイドル
ギア１６Ａ，１６Ｂを介して第１の給紙ローラ６
だけが時計方向に回転し、前記ピニオンギア１５
を時計方向に回転すれば前記第２のワンウエイク
ラツチ１０Ｂとアイドルギア１６Ｃを介して第２
の給紙ローラ７だけが時計方向に回転するように
なつている。

次に前記レジストローラ８と手差しローラ５の
駆動系を第２図及び第４図に基づいて説明する。
図に示す下側の手差ローラ５と一体回転するシヤ
フト５Ａの一端部には第３のワンウエイクラツチ
１８Ａを介してアイドルプーリ１９Ａが設けられ
ている。前記第３のワンウエイクラツチ１８Ａは
前記アイドルプーリ１９Ａの反時計方向の回転だ
けを前記シヤフト５Ａに伝達するようになつてい
る。また図に示す下側のレジストローラ８と一体
回転するシヤフト８Ａの一端部には第４のワンウ
エイクラツチ１８Ｂを介してドライブプーリ１９
Ｂとアイドルギア２０Ａが設けられている。前記
ドライブプーリ１９Ｂは前記アイドルギア２０Ａ
と一体になつて回転するように構成されており、
かつ前記第４のワンウエイクラツチ１８Ｂは前記
アイドルギア２０Ａの反時計方向の回転だけを前
記シヤフト８Ａに伝達するようになつている。そ
して前記アイドルプーリ１９Ａとドライブプーリ
１９Ｂの間にはベルト２２が十字掛けされ、かつ
前記アイドルギア２０Ａには第２のステツピング
モータ２１のモータ軸に取付けられたピニオンギ
ア２０Ｂが噛合されており、第４図に示すように
前記ピニオンギア２０Ｂを時計方向に回転すれば
前記両ワンウエイクラツチ１８Ａ，１８Ｂの作用
によつて下側のレジストローラ８だけが反時計方
向に駆動され、前記ピニオンギア２０Ｂを反時計
方向に回転すれば下側の手差ローラ５だけが反時
計方向に駆動されるようになつている。

ここで前記用紙収容部の構成について説明す
る。前記両給紙カセツト２，３は大略同等の構成
であるので第５図にその一方の断面を示す。これ
は、スプリング２４に付勢されたバツクアツプ板
２５がカセツト本体２６の底部に設けられてお
り、前記バツクアツプ板２５に用紙Ｐを載置して
複写機本体に装着すれば、最上層の用紙が前記第
１の給紙ローラ６に当接するようになつている。
そして前記カセツト本体２６の用紙送出方向先端
部（第５図示左側）のコーナー部分には、用紙Ｐ
の先端（第５図示左側）のコーナー部を押えるこ
とによつて用紙の一枚出し（用紙を順次一枚づつ
カセツト本体２６から送出すること）を達成する
用紙一枚出し部材例えば分離爪２７が形成されて
いる（詳細は第６図ａに示す）。このような分離
爪２７を介して給紙する場合には、前記第１の給
紙ローラ６が駆動されると先ず用紙Ｐは分離爪に
規制されて第６図ｂに示すように変形し、ある程
度変形したところで第６図ｃに示すように用紙Ｐ
が分離爪２７から離脱して送出されることとな
る。ところで、用紙Ｐが分離爪２７から離脱する
までの間に第１の給紙ローラ６が用紙Ｐに作用す
る送り力はそれ以降の送り力よりも増大する。用
紙Ｐの変形にエネルギを要するからである。この
ため、第１及び第２の給紙ローラ６，７を駆動す
る第１のステツピングモータ１４の駆動制御系に
あつては、用紙Ｐが分離爪２７から離脱するまで
の間には比較的大きなトルクが得られるように第
１のステツピングモータ１４の制御が行なわれる
ようになつている（詳細は後述する。）。なお、用
紙一枚出し部材は第６図ａに示すようにカセツト
本体に固定した分離爪２７に限定されるものでは
なく、例えば第７図に示すようにカセツト本体２
６との固定部２８Ａを支点にしてそれ自体の付勢
力を介して第７図に示す矢印Ｘ方向に可動できる
可動爪２８を採用することも可能である。

次に前記第１及び第２のステツピングモータ１
４，２１の駆動を制御する駆動制御系について説
明する。一般にステツピングモータはステータの
各相巻線に直流電流を順次切換えて流すことによ
り、１ステツプづつロータをステツプ動作して、
そのステツピングモータ固有のステツプ角で回転
するものである。このようなステツピングモータ
を駆動するためには、第８図に示すように、ステ
ツピングモータのステータの各相巻線に直流電流
を順次切換えて流す（このような切換を以下励磁
相切換という）ための駆動回路３０と、ステツピ
ングモータに印加するための電圧を前記駆動回路
３０に入力する直流電源３１と、前記励磁相切換
のための基準とするためのパルスを前記駆動回路
３０に入力する発振器３２によつて駆動制御系３
３が構成されており、前記第１のステツピングモ
ータ１４と第２のステツピングモータ２１には前
記駆動制御系３３が各々に設けられている。前記
駆動回路３０は、例えばステツピングモータを所
望量駆動するために必要な複数の励磁相切換時間
が記憶されており、前記発振器３２から入力する
クロツクパルスをカウントし、所定の励磁相切換
時間をカウントアツプしたときに励磁相切換パル
スを出力して励磁相を切換えるようにし、起動か
ら停止まで順次励磁相の切換えを行なつてステツ
ピングモータを所望量駆動するようになつてい
る。なお励磁相の切換え方向を変えることによつ
てステツピングモータのロータの正逆転を制御す
ることができ、かつ励磁相切換時間を変えること
によつて回転数と出力トルクを制御することがで
きる。

特に第１のステツピングモータ１４の駆動制御
系３３にあつては、前述のように用紙Ｐが分離爪
２７から離脱するまでの間に比較的大きなトルク
が得られるように第１のステツピングモータ１４
の駆動制御が行なわれるようになつている。すな
わち第９図に示すステツピングモータのトルク−
スピード特性曲線（縦軸のＴはステツピングモー
タのロータの出力トルクを意味し、横軸のPPSは
ロータの速度に相当するものであり１秒間に与え
られる励磁相切換えパルス数を意味する）から明
らかなように、励磁相切換えパルス間隔時間が長
いほど（ロータが低速であるほど）大きなトルク
を得ることができるので、大きなトルクを必要と
する仕事を効率よく行なうためにはトルクが比較
的大きな範囲でステツピングモータを駆動するこ
とが望ましい。また一般にステツピングモータの
駆動に際しては、負荷に対して起動トルクを必要
とするので、ロータの回転を徐々に加速してから
所望の定常回転に移行するように制御される。こ
れ故、ステツピングモータを起動した後用紙Ｐが
分離爪２７から離脱するまでの間を少なくともロ
ータの加速区間とし、それ以降定常回転に移行す
るようにすれば、分離爪２７からの離脱に際して
用紙Ｐに大きなトルクを効率的に作用することが
できる。このようにするためには、第１０図に示
すように前記加速区間Ｅ内において励磁相切換時
間を徐々に短かくし（t₁＞t₂＞t₃＞t₄＞t₅＞t₆＞t₇
＞t₈＞t₉）、それ以降の相切換時間t_cを一定とする
ように前記駆動回路３０に各励磁相切換時間（t₁
〜t_c）をセツトすればよい。

なお、前記励磁相切換パルスに基づく信号に同
期して起動停止・逆転の応答ができる領域（自起
動領域）すなわち第９図の座標軸とトルク−スピ
ード特性曲線で囲まれた領域でステツピングモー
タを前記加速運転すれば、用紙の腰の強さの相違
や分離爪から離脱するまでの用紙の変形誤差によ
つてパルスモータに作用する負荷が変動しても同
期を失なわず、特に安定した給紙を行なうことが
できる。

次に給紙装置の作用について説明する。

前記第１の給紙カセツト２から給紙する場合に
は、前記第１のステツピングモータ１４を第３図
示反時計方向に駆動することにより、この回転が
アイドルギア１６Ａ，１６Ｂを介して第１のドラ
イブギア１１に伝達され、さらに前記第１のワン
ウエイクラツチ１０Ａの作用によつて第１の給紙
ローラ６が第３図示時計方向に回転されることに
よつて行なわれる。また第２の給紙カセツト３か
ら給紙する場合には前記第１のステツピングモー
タ１４を第３図示時計方向に駆動することによ
り、この回転が前記アイドルギア１６Ｃを介して
第２のドライブギア１２に伝達され、さらに前記
第２のワンウエイクラツチ１０Ｂの作用によつて
第２の給紙ローラ７が第３図示時計方向に回転さ
れることによつて行なわれる。このように前記第
１のステツピングモータ１４の正逆転によつて第
１の給紙カセツト２又は第２の給紙カセツト３か
らの給紙を選択することができる。また前記第１
のステツピングモータ１４の駆動に際しては、ス
テツピングモータを起動した後用紙Ｐが分離爪２
７から離脱までの間は少なくとも徐々に加速さ
れ、それ以降定常回転に移行するように制御され
るので、用紙Ｐの分離爪２７からの離脱に際して
用紙Ｐに大きなトルクを効率的に作用することが
でき、安定であつてかつ効率的に給紙することが
できる。

また前記手差しガイド１を介して手差し給紙さ
れた用紙を送出する場合には、前記第２のステツ
ピングモータ２１を第４図示反時計方向に駆動す
ることにより、この回転が前記ベルト２２を介し
て前記アイドルプーリ１９Ａに伝達され、さらに
前記第３のワンウエイクラツチ１８Ａの作用によ
つて第４図示下側の手差しローラ５が第４図示反
時計方向に回転されることによつて行なわれる。
また前記第１の給紙カセツト２又は第２の給紙カ
セツト３から給紙された用紙或いは手差し給紙さ
れた用紙を前記レジストローラ８で搬送する場合
には、前記第２のステツピングモータ２１を第４
図示時計方向に駆動することによりこの回転が前
記アイドルギア２０Ａに伝達され、さらに前記第
４のワンウエイクラツチ１８Ｂの作用によつて第
４図示下側のレジストローラ８が第４図示反時計
方向に回転されることによつて行なわれる。この
ように第２のステツピングモータ２１の正逆転に
よつてレジストローラ８の駆動又は手差しローラ
５の駆動を選択することができる。

なお上記実施例は一例であり、各部材につき同
一機能を有する他の部材に置換えられることは言
うまでもない。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように本考案の給紙装
置にあつては、ステツピングモータの駆動効率を
向上させることができ、しかも安定した給紙を行
なうことができるなどの優れた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は給紙の際の送り力の変化を示す説明
図、第２図は本考案の給紙装置の実施例を示す概
略斜視図、第３図は第２図に示す給紙装置におけ
る第１の給紙部材と第２の給紙部材の駆動系を示
す説明図、第４図は第２図に示す給紙装置におけ
る送出部材と整位搬送部材の駆動系を示す説明
図、第５図は用紙収容部の断面図、第６図ａ，
ｂ，ｃは用紙一枚出し部材の詳細説明図、第７図
はその他の用紙一枚出し部材の詳細説明図、第８
図はステツピングモータの駆動制御系を示すブロ
ツク図、第９図はステツピングモータのトルク−
スピード特性曲線を示す説明図、第１０図はステ
ツピングモータの加速運転状態を示す説明図であ
る。 ２……第１の用紙収容部、３……第２の用紙収
容部、６……第１の給紙部材、７……第２の給紙
部材、１４……第１のステツピングモータ、３３
……駆動制御系。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 用紙一枚出し部材２７，２８を備えた用紙収
   容部２，３と、この用紙収容部２，３に積層さ
   れて収容されている最端層の用紙に当接する給
   紙部材６，７と、この給紙部材６，７を駆動し
   て前記用紙を順次一枚ずつ送出させるステツピ
   ングモータ１４と、前記用紙一枚出し部材２
   ７，２８が前記給紙部材６，７によつて送出さ
   れる用紙に作用する間、前記ステツピングモー
   タ１４に加速駆動させる駆動制御系３３とを具
   備することを特徴とする給紙装置。 (2) 前記駆動制御系３３は、外部信号に同期して
   ステツピングモータ１４が起動、停止、逆転の
   応答をすることができる領域でステツピングモ
   ータ１４に加速駆動させるものであることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   給紙装置。