JPH08259013A - 自動補償給紙装置 - Google Patents
自動補償給紙装置Info
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- JPH08259013A JPH08259013A JP8087381A JP8738196A JPH08259013A JP H08259013 A JPH08259013 A JP H08259013A JP 8087381 A JP8087381 A JP 8087381A JP 8738196 A JP8738196 A JP 8738196A JP H08259013 A JPH08259013 A JP H08259013A
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- Japan
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- gear train
- gear
- drive roller
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H1/00—Supports or magazines for piles from which articles are to be separated
- B65H1/08—Supports or magazines for piles from which articles are to be separated with means for advancing the articles to present the articles to the separating device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H3/00—Separating articles from piles
- B65H3/02—Separating articles from piles using friction forces between articles and separator
- B65H3/06—Rollers or like rotary separators
- B65H3/0669—Driving devices therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 媒体側の変動に対応して自動補償できる給紙
装置を提供する。 【解決手段】 駆動歯車（３）の周囲に軸支（１１）さ
れた歯車列（１）は、最上部の紙（１５）が移動するま
で圧力を増大させながら駆動ローラ（１３）を回転させ
る。コーナ・バックラ（１９）が、紙トレーの下部にあ
る旋回軸（２５）の周りを動いて、積み重ねた紙の中に
もぐり込む。トレーが空のときは、底部ローラ（２７）
により駆動ローラが回転する。歯車列の角度変動を減少
させるために、歯車列の軸支点をトレーの側部に配置し
て低くする。本アセンブリは自動的に調整を行って、給
紙の変動を補正する。
装置を提供する。 【解決手段】 駆動歯車（３）の周囲に軸支（１１）さ
れた歯車列（１）は、最上部の紙（１５）が移動するま
で圧力を増大させながら駆動ローラ（１３）を回転させ
る。コーナ・バックラ（１９）が、紙トレーの下部にあ
る旋回軸（２５）の周りを動いて、積み重ねた紙の中に
もぐり込む。トレーが空のときは、底部ローラ（２７）
により駆動ローラが回転する。歯車列の角度変動を減少
させるために、歯車列の軸支点をトレーの側部に配置し
て低くする。本アセンブリは自動的に調整を行って、給
紙の変動を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術】本発明は、補償抜紙ローラまたは
補償給紙ローラを備える給紙装置およびコーナ・バック
ラすなわちダムを備える給紙装置に関する。
補償給紙ローラを備える給紙装置およびコーナ・バック
ラすなわちダムを備える給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】抜紙装置の場合、抜紙ローラと積み重ね
た紙の間には、垂直力について重要な関係がある。垂直
力が大きすぎると複数枚の紙が供給され、逆に弱すぎる
と給紙が行われない。従来の装置では、抜紙ローラまた
は積み重ねた紙にスプリング力を作用させ紙または抜紙
ローラに押しつけて、垂直な抜紙力を得るようになって
いる。この力を大幅に調整しても、確実に搬送できる媒
体の種類はきわめて限られている。
た紙の間には、垂直力について重要な関係がある。垂直
力が大きすぎると複数枚の紙が供給され、逆に弱すぎる
と給紙が行われない。従来の装置では、抜紙ローラまた
は積み重ねた紙にスプリング力を作用させ紙または抜紙
ローラに押しつけて、垂直な抜紙力を得るようになって
いる。この力を大幅に調整しても、確実に搬送できる媒
体の種類はきわめて限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の給紙システム
は、密度または正味重量と剛性という、媒体の２つの特
性についての配慮に欠けていた。積み重ねた紙にスプリ
ングで力を作用させた場合、媒体の密度または正味重量
により、垂直力が変化することもある。抜紙ローラにス
プリングを設けて紙に力を作用させた場合、紙の重量を
打ち消すという問題は解決されるが、媒体の剛性につい
ては依然として問題が残る。この問題に対処するため
に、現在では、作用力調整装置が使用されているが、こ
の装置では、媒体交換時にオペレータによる作業が必要
である。Ｅｉｓｎｅｒらに付与された米国特許第３，３
０６，４９１号では、本発明と同様に、軸支歯車列に取
り付けた駆動ローラについて開示しているが、自動補償
については触れていない。また、Ｏｎｏらに付与された
米国特許第４，９３４，６８６号では、軸支したアーム
に取り付けた駆動ローラについて開示しているが、歯車
列による自動補償については触れていない。本発明は、
前記２つの問題を解決するものである。
は、密度または正味重量と剛性という、媒体の２つの特
性についての配慮に欠けていた。積み重ねた紙にスプリ
ングで力を作用させた場合、媒体の密度または正味重量
により、垂直力が変化することもある。抜紙ローラにス
プリングを設けて紙に力を作用させた場合、紙の重量を
打ち消すという問題は解決されるが、媒体の剛性につい
ては依然として問題が残る。この問題に対処するため
に、現在では、作用力調整装置が使用されているが、こ
の装置では、媒体交換時にオペレータによる作業が必要
である。Ｅｉｓｎｅｒらに付与された米国特許第３，３
０６，４９１号では、本発明と同様に、軸支歯車列に取
り付けた駆動ローラについて開示しているが、自動補償
については触れていない。また、Ｏｎｏらに付与された
米国特許第４，９３４，６８６号では、軸支したアーム
に取り付けた駆動ローラについて開示しているが、歯車
列による自動補償については触れていない。本発明は、
前記２つの問題を解決するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本抜紙装置では、スプリ
ングを使用せず、抜紙ローラを回転スイング・アームに
取り付けている。このローラは積み重ねた紙に押し当て
られる。抜紙ローラ・ドライブがスイング・アームの旋
回軸に位置する歯車により始動し、給紙方向に回転する
カウンタ、および下流側歯車列を介してスイング・アー
ムにトルクがかかり、当該歯車列によりスイング・アー
ムおよび抜紙ロールが回転して積み重ねた紙に接触す
る。垂直力は、抜き取られる媒体の座屈抵抗によって規
定される。理論上、発生する垂直力は、媒体の枚葉一枚
を座屈させるのに必要な力を下回る力に、１枚目と２枚
目の枚葉の間の摩擦力を加えた大きさになる。したがっ
て、２枚目の枚葉の摩擦よりも媒体を座屈させるのに必
要な力が大きい場合は、複数の枚葉が同時に供給される
ことは物理的に避けられない。紙が座屈すると、垂直力
は自動的に１枚目の枚葉と２枚葉の間の摩擦抵抗によっ
て規定される平衡状態に達する。本給紙装置の利点は、
抜紙力にほぼ制限がないにもかかわらず、媒体の枚葉を
１枚だけ供給するのに必要な力を上回る垂直力を発生し
ないことである。
ングを使用せず、抜紙ローラを回転スイング・アームに
取り付けている。このローラは積み重ねた紙に押し当て
られる。抜紙ローラ・ドライブがスイング・アームの旋
回軸に位置する歯車により始動し、給紙方向に回転する
カウンタ、および下流側歯車列を介してスイング・アー
ムにトルクがかかり、当該歯車列によりスイング・アー
ムおよび抜紙ロールが回転して積み重ねた紙に接触す
る。垂直力は、抜き取られる媒体の座屈抵抗によって規
定される。理論上、発生する垂直力は、媒体の枚葉一枚
を座屈させるのに必要な力を下回る力に、１枚目と２枚
目の枚葉の間の摩擦力を加えた大きさになる。したがっ
て、２枚目の枚葉の摩擦よりも媒体を座屈させるのに必
要な力が大きい場合は、複数の枚葉が同時に供給される
ことは物理的に避けられない。紙が座屈すると、垂直力
は自動的に１枚目の枚葉と２枚葉の間の摩擦抵抗によっ
て規定される平衡状態に達する。本給紙装置の利点は、
抜紙力にほぼ制限がないにもかかわらず、媒体の枚葉を
１枚だけ供給するのに必要な力を上回る垂直力を発生し
ないことである。
【０００５】本装置のその他の特徴としてあげられるの
は、抜紙ロールの駆動を中止したあと、供給中の紙によ
り抜紙ロールに回転が加わり、スイング・アームが上方
に回転して紙から離れ、垂直力が理論上０になる点に達
することである。したがって、スイング・アームが平衡
状態となって、休止状態で垂直力が０になれば、オーバ
ラン防止クラッチや歯車列のかみ合わせは不必要にな
る。抜紙ロールが回転していなくても、供給中の紙に
は、最小限の抵抗がかかる。
は、抜紙ロールの駆動を中止したあと、供給中の紙によ
り抜紙ロールに回転が加わり、スイング・アームが上方
に回転して紙から離れ、垂直力が理論上０になる点に達
することである。したがって、スイング・アームが平衡
状態となって、休止状態で垂直力が０になれば、オーバ
ラン防止クラッチや歯車列のかみ合わせは不必要にな
る。抜紙ロールが回転していなくても、供給中の紙に
は、最小限の抵抗がかかる。
【０００６】本装置の抜紙力には制限がないため、紙が
ない状態で抜紙動作を行うと、支障をきたす場合があ
る。この問題を解決するため、通常のコーナ・バックラ
に見られる拘束パッドを感圧拘束ロールに替えている。
拘束ロールは、抜紙ロールの下部に配置した高摩擦ロー
ルである。通常の供紙中に抜紙ロールとトレーとの摩擦
により抜紙ロールが回転しないように、弾性スプリング
により抜紙ロールをトレーの底部に対して偏向させる。
トレーが空の場合、抜紙ロールは、拘束ロールのスプリ
ングによりトレーの底部に対してかかる荷重に打ち勝つ
だけの垂直力を発生し、その結果、拘束ロールとトレー
とのかみ合いが解除され、拘束ロールは自由に回転する
ようになる。前記の問題を解決するその他の方法として
は、抜紙動作を行わずに紙を感知する方法、駆動を抜紙
ロールに制限するトルクによる方法、抜ロールに動力を
伝達するモータを単に停止するだけの方法などがある。
ない状態で抜紙動作を行うと、支障をきたす場合があ
る。この問題を解決するため、通常のコーナ・バックラ
に見られる拘束パッドを感圧拘束ロールに替えている。
拘束ロールは、抜紙ロールの下部に配置した高摩擦ロー
ルである。通常の供紙中に抜紙ロールとトレーとの摩擦
により抜紙ロールが回転しないように、弾性スプリング
により抜紙ロールをトレーの底部に対して偏向させる。
トレーが空の場合、抜紙ロールは、拘束ロールのスプリ
ングによりトレーの底部に対してかかる荷重に打ち勝つ
だけの垂直力を発生し、その結果、拘束ロールとトレー
とのかみ合いが解除され、拘束ロールは自由に回転する
ようになる。前記の問題を解決するその他の方法として
は、抜紙動作を行わずに紙を感知する方法、駆動を抜紙
ロールに制限するトルクによる方法、抜ロールに動力を
伝達するモータを単に停止するだけの方法などがある。
【０００７】信頼性の点から見て、コーナ・バックラに
よる抜紙機構でそのほかに問題となる点は、いわゆるコ
ーナ・バックラの垂れ下がりである。コーナ・バックラ
の垂れ下がりは、バックルの形成方向が誤っている場合
に発生するもので、バックラが上方に駆動されて、積み
重ねた紙から離れバックラの下の積み重ねた紙が楔状に
なり、普通は紙詰まりが起こる。本給紙装置では、コー
ナ・バックラの軸支点の位置を熟慮して選択しているた
め、この問題が発生しにくくなっている。積み重ねた紙
の底部より下にコーナ・バックラを配置することによっ
て、紙がバックラに送り込まれた場合に回転力がバック
ラに作用し、バックラが下降して紙の積み重ね中にもぐ
り込み、コーナ・バックラを持ち上げようとする力に対
抗する助けとなる。
よる抜紙機構でそのほかに問題となる点は、いわゆるコ
ーナ・バックラの垂れ下がりである。コーナ・バックラ
の垂れ下がりは、バックルの形成方向が誤っている場合
に発生するもので、バックラが上方に駆動されて、積み
重ねた紙から離れバックラの下の積み重ねた紙が楔状に
なり、普通は紙詰まりが起こる。本給紙装置では、コー
ナ・バックラの軸支点の位置を熟慮して選択しているた
め、この問題が発生しにくくなっている。積み重ねた紙
の底部より下にコーナ・バックラを配置することによっ
て、紙がバックラに送り込まれた場合に回転力がバック
ラに作用し、バックラが下降して紙の積み重ね中にもぐ
り込み、コーナ・バックラを持ち上げようとする力に対
抗する助けとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、歯車３、５、７、および
９から成る歯車列を支持するスイング・アーム１を備え
た実施形態を示す図である。スイング・アーム１は、歯
車３の中心である点１１で軸支されている。歯車９は、
大型の駆動ローラ１３と一体になっている。
９から成る歯車列を支持するスイング・アーム１を備え
た実施形態を示す図である。スイング・アーム１は、歯
車３の中心である点１１で軸支されている。歯車９は、
大型の駆動ローラ１３と一体になっている。
【０００９】駆動ローラ１３は、積み重ねた紙１５の上
面に載り、積み重ねた紙１５の最上部の枚葉を矢印１７
で示した給紙方向に移動する抜紙ローラとして働く。従
来のコーナ・バックラ・システムと同様に、コーナ・バ
ックラ１９は、一般に積み重ねた紙１５の表面と平行
な、剛性の高い金属タブであって、駆動ローラ１３の抜
紙動作中、このタブにより積み重ねた紙１５の上面が上
向きに曲がり、続いて紙は最終的にバックラ１９上に移
動する。
面に載り、積み重ねた紙１５の最上部の枚葉を矢印１７
で示した給紙方向に移動する抜紙ローラとして働く。従
来のコーナ・バックラ・システムと同様に、コーナ・バ
ックラ１９は、一般に積み重ねた紙１５の表面と平行
な、剛性の高い金属タブであって、駆動ローラ１３の抜
紙動作中、このタブにより積み重ねた紙１５の上面が上
向きに曲がり、続いて紙は最終的にバックラ１９上に移
動する。
【００１０】積み重ねた紙１５は、静止トレー２１上に
載せられている。コーナ・バックラ１９は、トレー２１
の下に位置する旋回軸２５の周りを回転する軸支アーム
２３と一体になっている。軸支アーム２３の長さは約２
５ｃｍ（１０インチ）程度である。
載せられている。コーナ・バックラ１９は、トレー２１
の下に位置する旋回軸２５の周りを回転する軸支アーム
２３と一体になっている。軸支アーム２３の長さは約２
５ｃｍ（１０インチ）程度である。
【００１１】ローラ２７は、トレー２１の下に位置し、
トレー２１が空の場合に、駆動ローラ１３と接触するよ
うになっている。ローラ２７は、スプリング２９（図
２）の作用により真直ぐ上方に移動し、トレー２１の穴
３１を貫通する。
トレー２１が空の場合に、駆動ローラ１３と接触するよ
うになっている。ローラ２７は、スプリング２９（図
２）の作用により真直ぐ上方に移動し、トレー２１の穴
３１を貫通する。
【００１２】例えばモータ（図示せず）により、給紙歯
車３は、反時計方向に回転する。前記歯車が回転する
と、旋回軸１１（矢印３１で指示）の周りを自由に回転
するスイング・アーム１に反時計方向のトルクがかか
る。歯車３、５、７、９の歯車列により回転力が伝わ
り、歯車９が時計方向に回転し、したがって駆動ローラ
１３も時計方向に回転する。積み重ねた紙１５の最上部
の枚葉に力が加わり、徐々に増大してローラ９が回転し
始め、旋回軸１１の周りのトルクの伝達は終了する。給
紙により、積み重ねた紙１５の厚さが減少していくにつ
れて、アーム２３が重力により（矢印３３で示したよう
に）下方に移動する。積み重ねた紙１５から送り出され
る枚葉は、給紙方向に移動する際に、やはりアーム２３
を下降させる働きをする。これにより、自動的にコーナ
・バックラ１９が機能しやすい位置にくる。（習慣的に
ダムと呼ばれ、紙１５に密着する単純な傾斜面を使用す
ると、本発明は優れた機能を発揮する。ダムの利点は、
紙の装着が簡単なことである。）
車３は、反時計方向に回転する。前記歯車が回転する
と、旋回軸１１（矢印３１で指示）の周りを自由に回転
するスイング・アーム１に反時計方向のトルクがかか
る。歯車３、５、７、９の歯車列により回転力が伝わ
り、歯車９が時計方向に回転し、したがって駆動ローラ
１３も時計方向に回転する。積み重ねた紙１５の最上部
の枚葉に力が加わり、徐々に増大してローラ９が回転し
始め、旋回軸１１の周りのトルクの伝達は終了する。給
紙により、積み重ねた紙１５の厚さが減少していくにつ
れて、アーム２３が重力により（矢印３３で示したよう
に）下方に移動する。積み重ねた紙１５から送り出され
る枚葉は、給紙方向に移動する際に、やはりアーム２３
を下降させる働きをする。これにより、自動的にコーナ
・バックラ１９が機能しやすい位置にくる。（習慣的に
ダムと呼ばれ、紙１５に密着する単純な傾斜面を使用す
ると、本発明は優れた機能を発揮する。ダムの利点は、
紙の装着が簡単なことである。）
【００１３】理論上、スイング・アーム１１の旋回力
は、歯車９が回転するまで制約されないので、図２に示
すように、トレー２５が空になると回転面が現われるよ
うにローラ２７を設ける。
は、歯車９が回転するまで制約されないので、図２に示
すように、トレー２５が空になると回転面が現われるよ
うにローラ２７を設ける。
【００１４】代替の実施形態 スイング・アーム１および歯車３、５、７、および９の
歯車列は積み重ねた紙１５上に片持梁のように突き出て
いるため、図１および図２に示した構成では、積み重ね
た紙の高さが厳しく制限される。また、スイング・アー
ムの旋回軸１１が積み重ねた紙１５の上にあり、コーナ
・バックラの旋回軸２５が積み重ねた紙１５より下にあ
るため、スイング・アームの旋回軸１１が持ち上がって
容量が増加したとき、駆動ローラ１３からコーナ・バッ
クラ１９までの距離は、積み重ねた紙が十分にある状態
１５から皆無になった状態１５まで大きく変化する。こ
の状態が問題となる。
歯車列は積み重ねた紙１５上に片持梁のように突き出て
いるため、図１および図２に示した構成では、積み重ね
た紙の高さが厳しく制限される。また、スイング・アー
ムの旋回軸１１が積み重ねた紙１５の上にあり、コーナ
・バックラの旋回軸２５が積み重ねた紙１５より下にあ
るため、スイング・アームの旋回軸１１が持ち上がって
容量が増加したとき、駆動ローラ１３からコーナ・バッ
クラ１９までの距離は、積み重ねた紙が十分にある状態
１５から皆無になった状態１５まで大きく変化する。こ
の状態が問題となる。
【００１５】容量の問題を解決する代替構成では、スイ
ング・アーム１を積み重ねた紙１５の縁の外、すなわち
紙の保持境界あるいは保持壁の外に出し、駆動ローラ１
３だけを紙束１５の上に突き出すようにしている。これ
により、スイング・アームの旋回軸１１が積み重ねた紙
の中央に向かって下降し、コーナ・バックラ１９から駆
動ローラ１３までの距離が１／５に減少する。
ング・アーム１を積み重ねた紙１５の縁の外、すなわち
紙の保持境界あるいは保持壁の外に出し、駆動ローラ１
３だけを紙束１５の上に突き出すようにしている。これ
により、スイング・アームの旋回軸１１が積み重ねた紙
の中央に向かって下降し、コーナ・バックラ１９から駆
動ローラ１３までの距離が１／５に減少する。
【００１６】以上を図３に示す。前記の説明とは若干異
なるが、図３では対応する要素を、図１と同じ番号に添
字ａを付けて示してある。図３には、空の状態の紙トレ
ー２１を図示してあり、したがって、装置は図２の状態
になっている。軸支点１１の下部位置は紙１５ａを収容
するトレー２１内の紙の高さに相対する位置であって、
この位置を設けることにより、トレー２１内に紙を大量
に積み重ねた場合１５の駆動ローラ１３ａの角度変動が
減少する
なるが、図３では対応する要素を、図１と同じ番号に添
字ａを付けて示してある。図３には、空の状態の紙トレ
ー２１を図示してあり、したがって、装置は図２の状態
になっている。軸支点１１の下部位置は紙１５ａを収容
するトレー２１内の紙の高さに相対する位置であって、
この位置を設けることにより、トレー２１内に紙を大量
に積み重ねた場合１５の駆動ローラ１３ａの角度変動が
減少する
【００１７】理論 目的 本解析の目的は、ベルクランク型抜紙機構の作動パラメ
ータを決定することである。前記目的を達成するには、
前記機構に作用する力を指定の変数により平衡させる。
前記機構の特徴を記述する解析的関係を求めれば、所与
の設計の変形が容易にできる。
ータを決定することである。前記目的を達成するには、
前記機構に作用する力を指定の変数により平衡させる。
前記機構の特徴を記述する解析的関係を求めれば、所与
の設計の変形が容易にできる。
【００１８】問題 前記機構の略図を図４に示す。図４おいて、図１の要素
に対応する要素は同一の番号とし、さらに添字ｂを付し
てある。ベルクランク軸を１６、駆動歯車を３ｂ、これ
に隣接する遊び歯車を５ｂ、この歯車に接する遊び歯車
を７ｂ、さらに隣接する遊び歯車を９ｂ、抜紙ローラを
１３ｂ、紙束を１５ｂ、コーナ・バックラを１９ｂとし
てある。
に対応する要素は同一の番号とし、さらに添字ｂを付し
てある。ベルクランク軸を１６、駆動歯車を３ｂ、これ
に隣接する遊び歯車を５ｂ、この歯車に接する遊び歯車
を７ｂ、さらに隣接する遊び歯車を９ｂ、抜紙ローラを
１３ｂ、紙束を１５ｂ、コーナ・バックラを１９ｂとし
てある。
【００１９】本機構の作動はきわめて単純である。駆動
歯車３ｂには、時計方向のトルクがかかる。抜紙ローラ
１３ｂがスリップすることなく回転を始めると、トルク
の作用により、抜紙ローラ１３ｂと最上部の紙１５ｂの
間の垂直力を増加させる。歯車列３ｂ、５ｂ、７ｂおよ
び９ｂはロック状態のままとなり、垂直力が増大し続
け、ついには紙１５ｂが座屈する。その後も抜紙ローラ
１３ｂはひき続き回転して紙１５ｂを送り出し、紙は第
２の駆動ローラ（図示せず）に移動する。
歯車３ｂには、時計方向のトルクがかかる。抜紙ローラ
１３ｂがスリップすることなく回転を始めると、トルク
の作用により、抜紙ローラ１３ｂと最上部の紙１５ｂの
間の垂直力を増加させる。歯車列３ｂ、５ｂ、７ｂおよ
び９ｂはロック状態のままとなり、垂直力が増大し続
け、ついには紙１５ｂが座屈する。その後も抜紙ローラ
１３ｂはひき続き回転して紙１５ｂを送り出し、紙は第
２の駆動ローラ（図示せず）に移動する。
【００２０】解析 前記機構を解析する方法として最も単純なものは、各構
成要素の自由体図を描く方法である。第１のモデルは歯
車をロックした状態のベルクランクである。その図を図
５に示す。図において、ＲｙおよびＲｘは軸に作用する
反力、Ｔは作用する力、Ｗは重量、Ｎは垂直力、Ｂは座
屈力、Ｘは正の角度である。
成要素の自由体図を描く方法である。第１のモデルは歯
車をロックした状態のベルクランクである。その図を図
５に示す。図において、ＲｙおよびＲｘは軸に作用する
反力、Ｔは作用する力、Ｗは重量、Ｎは垂直力、Ｂは座
屈力、Ｘは正の角度である。
【００２１】ｘ方向およびｙ方向に作用する力の合力は
次式のようになる。
次式のようになる。
【数１】 かつ、
【数２】 ところで、ベルクランク軸に作用するモーメントの釣り
合いから有用な結果が得られる。
合いから有用な結果が得られる。
【数３】 上式中、ｄは回転軸から機構の重心までの距離、Ｌは回
転軸から抜紙ローラ１３の軸までの距離である。
転軸から抜紙ローラ１３の軸までの距離である。
【００２２】次の重要な解析は駆動歯車１３ｂに関する
ものである。その様子を図６に示す。図において、Ｆは
ｙ方向の力、Ｂは前記の力と駆動歯車１３ｂに対する接
線との間の角、Ｒ１は駆動歯車１３ｂの半径である。
ものである。その様子を図６に示す。図において、Ｆは
ｙ方向の力、Ｂは前記の力と駆動歯車１３ｂに対する接
線との間の角、Ｒ１は駆動歯車１３ｂの半径である。
【００２３】回転軸に作用するモーメントを合計する
と、以下の式が得られる。
と、以下の式が得られる。
【数４】 最終的な関係は、歯車９ｂと抜紙ローラ１３ｂとの形状
から求めることができる。この関係は、（トルクではな
く、歯車の歯に作用する力が歯車列を介して同じ大きさ
で伝達されるため）歯車９ｂを駆動する力の大きさがＦ
に等しいことから単純化できる。図７は、抜紙ローラ１
３ｂと歯車９ｂについて力の平衡を示す図である。回転
軸に作用するモーメントを合計すると次式が得られる。
から求めることができる。この関係は、（トルクではな
く、歯車の歯に作用する力が歯車列を介して同じ大きさ
で伝達されるため）歯車９ｂを駆動する力の大きさがＦ
に等しいことから単純化できる。図７は、抜紙ローラ１
３ｂと歯車９ｂについて力の平衡を示す図である。回転
軸に作用するモーメントを合計すると次式が得られる。
【数５】 式５は、紙が座屈し始める瞬間にのみ関わる式である。
座屈力Ｂと垂直力Ｎとの関係を、次式により求めると、
さらに有用な結果が得られる。
座屈力Ｂと垂直力Ｎとの関係を、次式により求めると、
さらに有用な結果が得られる。
【数６】 抜紙サイクルの開始から座屈の開始までの力の関係につ
いて、式５および式６を組み合わせると次式が得られ
る。
いて、式５および式６を組み合わせると次式が得られ
る。
【数７】 前記方法では、抜紙ローラがスリップしないものと仮定
していることに注意されたい。このように仮定すると、
スリップが発生しない関係を成り立たせることができる
ため都合がよい。
していることに注意されたい。このように仮定すると、
スリップが発生しない関係を成り立たせることができる
ため都合がよい。
【００２４】式３、４、および７を前記機構に関する一
般的な情報と組み合わせると、以下の単純な不等式が成
り立てば、機構は十分機能することがわかる。
般的な情報と組み合わせると、以下の単純な不等式が成
り立てば、機構は十分機能することがわかる。
【数８】
【００２５】水平に対して機構全体が傾くことによる影
響を評価するには、式８を修正する必要がある。機構全
体の傾き角θを考慮に入れるには、重量を含む項を以下
のように変更しなければならない。
響を評価するには、式８を修正する必要がある。機構全
体の傾き角θを考慮に入れるには、重量を含む項を以下
のように変更しなければならない。
【数９】
【００２６】式９はいずれの場合にも有効であり、最終
設計段階で給紙機構の評価には必ず利用すべき式であ
る。しかし、所与の形状について、正常作動する可能性
を内輪に評価する場合は、さらに単純な式を利用するこ
とができる。
設計段階で給紙機構の評価には必ず利用すべき式であ
る。しかし、所与の形状について、正常作動する可能性
を内輪に評価する場合は、さらに単純な式を利用するこ
とができる。
【００２７】重量の寄与（重量の寄与を無視すると、∝
≧−ｓｉｎ−１（Ｒｒ／Ｌ）のとき、自動補償作用の助
けとなる）および座屈力によって生じるモーメントの影
響を無視し（重量の影響を無視すると抜紙力の加算が必
ず簡単になる）、ａの最悪な値を想定すると、形状パラ
メータの単純な比を求めることができる。
≧−ｓｉｎ−１（Ｒｒ／Ｌ）のとき、自動補償作用の助
けとなる）および座屈力によって生じるモーメントの影
響を無視し（重量の影響を無視すると抜紙力の加算が必
ず簡単になる）、ａの最悪な値を想定すると、形状パラ
メータの単純な比を求めることができる。
【数１０】
【００２８】式１０は設計の初期段階で非常に役立つ式
である。所与の機構が上式を満たす場合、その機構は、
マシンが発生する最大トルクまでどんな媒体でも抜き取
ることができる。
である。所与の機構が上式を満たす場合、その機構は、
マシンが発生する最大トルクまでどんな媒体でも抜き取
ることができる。
【００２９】形状が画定したら、式９を利用して重心位
置と機構の重量を求める。この２つのパラメータは、垂
直力に対する重量の影響が、最も軽い媒体により発生す
ると思われる最小の垂直力を超えないように設定する。
このように設定すれば、枚葉を複数同時に供給すること
がなくなる。さらに、∝に関する動作パラメータは、シ
ステムに作用する座屈力がシステムに必要なトルクに追
加されないように、設定すべきである。
置と機構の重量を求める。この２つのパラメータは、垂
直力に対する重量の影響が、最も軽い媒体により発生す
ると思われる最小の垂直力を超えないように設定する。
このように設定すれば、枚葉を複数同時に供給すること
がなくなる。さらに、∝に関する動作パラメータは、シ
ステムに作用する座屈力がシステムに必要なトルクに追
加されないように、設定すべきである。
【００３０】
【発明の効果】本発明の給紙装置に従えば、抜紙力にほ
ぼ制限がないにもかかわらず、媒体の枚葉を１枚だけ供
給するのに必要な力を上回る垂直力を発生することがな
い。一方、抜紙ロールの駆動を中止した後は、供給中の
紙により抜紙ロールに回転が加わり、スイング・アーム
が上方に回転して紙から離れ、垂直力が理論上０になる
点に達するようになる。このようにして本発明に係る給
紙装置は極めて効率的な給紙能力を有する。
ぼ制限がないにもかかわらず、媒体の枚葉を１枚だけ供
給するのに必要な力を上回る垂直力を発生することがな
い。一方、抜紙ロールの駆動を中止した後は、供給中の
紙により抜紙ロールに回転が加わり、スイング・アーム
が上方に回転して紙から離れ、垂直力が理論上０になる
点に達するようになる。このようにして本発明に係る給
紙装置は極めて効率的な給紙能力を有する。
【図１】トレーに紙が入っている状態の実施例を示す図
である。
である。
【図２】図１と同じ実施例で、トレーが空である状態を
示す図である。
示す図である。
【図３】スイング・アームを紙トレー外に配置して、軸
支点を下げた好適な実施例を示す図である。
支点を下げた好適な実施例を示す図である。
【図４ないし図７】本発明による作動解析および設計に
ついての記述を裏付ける図である。
ついての記述を裏付ける図である。
１ 歯車列 ３ 駆動歯車 １１ 軸支 １３ 駆動ローラ １９ コーナ・バックラ ２５ 旋回軸 ２７ 底部ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・アンソニー・シュミット アメリカ合衆国 40509 ケンタッキー、 レキシントン、アンティルス・ドライブ 3556 (72)発明者 スコット・ステファン・ウィリアムス アメリカ合衆国 40504 ケンタッキー、 レキシントン、ウィリアムスバーグ・ロー ド 1936
Claims (6)
- 【請求項１】 積み重ねた供給用紙を保持する紙トレー
と、駆動歯車を有する歯車列と、前記歯車列の端部にあ
る歯車と一体になった紙供給歯車と、前記紙トレーの底
部にある穴を貫通して延びるように配置され、前記紙ト
レーが空のとき前記駆動ローラと接触するように弾性部
材で前記の穴に向かって偏向されて、前記紙トレーが空
のとき前記駆動ローラが回転できるようになっている回
転部材とを備え、前記歯車列が、前記駆動歯車の中心に
位置する旋回軸上に回転するように取り付けられ、前記
歯車列を給紙方向に駆動すると、前記旋回軸の周りの前
記歯車列にトルクがかかって、前記歯車列を前記トレー
に向かって強制的に移動させる給紙アセンブリ。 - 【請求項２】 積み重ねた供給用紙を保持する紙トレー
と、駆動歯車を有する歯車列と、前記歯車列の端部にあ
る歯車と一体になった紙供給歯車と、前記駆動ローラに
よって駆動される前記の積み重ねた紙が湾曲するよう
に、前記トレーの縁に配置されたコーナ・バックラと、
前記紙トレーの底部にある穴を貫通して延びるように配
置され、前記紙トレーが空のとき前記駆動ローラと接触
するように弾性部材で前記の穴に向かって偏向されて、
前記紙トレーが空のとき前記駆動ローラが回転できるよ
うになっている回転部材とを備え、前記歯車列が、前記
駆動歯車の中心に位置する旋回軸上に回転するように取
り付けられ、前記歯車列を給紙方向に駆動すると、前記
旋回軸の周りの前記歯車列にトルクがかかって、前記歯
車列を前記トレーに向かって強制的に移動させ、抜紙作
動中、旋回して積み重ねた紙中にもぐり込むように前記
コーナ・バックラが前記紙トレーの下部に軸支されたア
ーム上に取り付けられている給紙アセンブリ。 - 【請求項３】 積み重ねた供給用紙を保持する紙トレー
と、駆動歯車を有する歯車列と、前記歯車列の端部にあ
る歯車と一体になった紙供給歯車とを備え、前記歯車列
が、前記駆動歯車の中心に位置する旋回軸上で回転する
ように取り付けられ、前記歯車列を給紙方向に駆動する
と、前記旋回軸の周りの前記歯車列にトルクがかかっ
て、前記歯車列を前記トレーに向かって強制的に移動さ
せ、前記歯車例が、前記紙トレーの側部に配置され、前
記紙駆動ローラが、前記トレー内に保持した、積み重ね
た紙の上部に延びるように片持梁構造内で接続され、前
記紙トレーを正常に使用して前記駆動歯車列の角度変動
を制限しているとき、前記歯車列の旋回軸が、紙を収容
する前記紙トレー内の紙の高さに相対する高さに位置す
る給紙アセンブリ。 - 【請求項４】 前記駆動ローラによって駆動される前記
の積み重ねた紙が湾曲するように前記トレーの縁に配置
され、抜紙動作中、旋回して紙の積み重ね中にもぐり込
むように前記紙トレーの下部に軸支されたアーム上に取
り付けられた、コーナ・バックラをさらに備える、請求
項３に記載の給紙アセンブリ。 - 【請求項５】 前記紙トレーの底部にある穴を貫通して
延びるように、かつ前記紙トレーが空のとき前記駆動ロ
ーラと接触して、前記紙トレーが空のとき前記駆動ロー
ラが回転できるように配置された回転部材をさらに備え
る、請求項４に記載の給紙アセンブリ。 - 【請求項６】 前記紙トレーの底部にある穴を貫通して
延びるように、かつ前記紙トレーが空のとき前記駆動ロ
ーラと接触して、前記紙トレーが空のとき前記駆動ロー
ラが回転できるように配置された回転部材をさらに備え
る、請求項３に記載の給紙アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/406,233 | 1995-03-17 | ||
| US08/406,233 US5527026A (en) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | Auto compensating paper feeder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259013A true JPH08259013A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=23607101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8087381A Pending JPH08259013A (ja) | 1995-03-17 | 1996-03-15 | 自動補償給紙装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5527026A (ja) |
| EP (1) | EP0732281B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08259013A (ja) |
| DE (1) | DE69622774T2 (ja) |
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| US7547012B2 (en) | 2006-03-07 | 2009-06-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sheet feeder image forming device |
| US7722030B2 (en) | 2006-12-26 | 2010-05-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sheet feeder |
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- 1996-02-20 DE DE69622774T patent/DE69622774T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-20 EP EP96301114A patent/EP0732281B1/en not_active Expired - Lifetime
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