JPS6181333A - 紙葉類給送装置 - Google Patents

紙葉類給送装置

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JPS6181333A
JPS6181333A JP20160484A JP20160484A JPS6181333A JP S6181333 A JPS6181333 A JP S6181333A JP 20160484 A JP20160484 A JP 20160484A JP 20160484 A JP20160484 A JP 20160484A JP S6181333 A JPS6181333 A JP S6181333A
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河内 政隆
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    • B65H3/46Supplementary devices or measures to assist separation or prevent double feed

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は例えば、光学文字読取装置、各種プリンタ複写
機などに適用される紙葉類給送装置に関するもので、更
に、詳しくは特に55Kg紙以下の薄紙でも分離搬送作
用を安定化する紙葉類給送装置に係るものである。ここ
で、55Kg紙とは、サイズ788m+1X1091m
mの紙を1000枚重ねたときの重さが55Kgfとな
るような紙をいう。以下、本明細書では、この定義を用
いる。
〔発明の背景〕
近年、事務の合理化が強く叫ばれ、各種のオフィスオー
トメーション機器が開発されて来た。事務作業の大部分
は各種の帳票を生新処理したり、必要の電顕を作成した
りするものであるが、このような作業を合理化するため
には、用紙に記載さく3) れた情報を正確に読取ったり、計算処理結果を印字し出
力する入力と出力を担う部分の性能向上を図ることが重
要である。たとえば、光学文字読取装置や各種プリンタ
は、オフィス業務の入出力装置として非常に大きな機能
を果している。一方、この種の作業では、情報の蓄積移
送が用紙という媒体を用いることが多く、現実にオフィ
スに於ける紙の使用量は年々増加の一途をたどっている
このような背景のもとで使用する帳票を薄いものとする
ことは、資源の節約および収納スペースの節約等の面で
極めて高い要求となっている。しかし、従来開発され使
用されている自動給紙装置は、55Kg紙以上の厚手の
帳票しか使用することを許していない。これは、用紙が
薄くなるとその剛性が低下するために、ハンドリングが
困難となり、ダブルフィードやジャムが多発し、事務の
合理化という本来の目的を達し得なくなるためである。
たとえば、光学文字読取装置では、70〜135Kgと
いう比均的厚く、剛性の高い用紙が使用されている。
一方、ホッパに積層収納された枚葉紙を1枚ずつに分離
し搬送する方法としては、真空吸着力を利用するものと
摩擦−力を利用とするものが実用化されている。しかし
、従来の技術を薄手の用紙に適用しようとすると次のよ
うな問題を生ずる。
真空発生装置によって、紙葉を吸引吸着する方法では、
紙が薄いために空気を透過し2枚目以降の紙まで吸着し
てダブルフィー下を発生する。また、負圧によって紙葉
に吸引力を与え分離する方法もあるが、送風装置など装
置が大型化し、しかも空気音が大きいことなど、小形、
低騒音という要求を満すことができない。
他方、従来より複写機を始めとして非常に多く使用され
ている摩擦式分離機構についてみると、紙葉の剛性不足
が原因してジャムや、折れ、しわなどを発生するなどの
問題が発生する。
従来の摩擦式分離機構の一例として特公昭54−414
9号がある。すなわち、第13図に示すように押板A上
に積載された紙葉群の最上位の紙葉1−aにはピックア
ップローラR8が軽く当接されており、このピックアッ
プローラR0により繰り出される紙葉はピックアップロ
ーラR0の下流側に配置された分離部材即ち一対のロー
ラR1R2によ・り一枚ずつに分離される。 □ このような構成により、1枚目の紙葉1−aがピックア
ップローラR6によって送りローラR1の方に繰り出さ
れるが、対象とする紙葉が薄くなると第13図、第14
図に示すような問題が発生する。
すなわち、送りローラR1は、第13図のように時計方
向に回転しているが、これに圧接する摩擦部材R2は停
止するかまたは逆転し、迫入してくる紙業を1枚ずつ・
に分離しようとする。
したがって、ピックアップローラR8によって図中左方
に繰出された紙葉1−aは、ガイド部材Gの面上を摺動
しながら移動するが、その先端が摩擦部材R2に接触す
るとその進行が妨げられる。
このとき、紙葉が厚くその剛性が高い場合には、摩擦部
材R2との摩擦力に打勝って1枚目の紙葉1−aの先端
は左方に進行するが、薄紙のようにその剛性が低いと、
第13図に示すように、紙葉1−aの先端は摩擦部材R
2の摩擦力に敗けてそこに停止してしまう。すなわち、
1枚目の紙葉1−aは図のように座屈状態となり、ピッ
クアップローラR6が回転を続けると、1枚目の紙葉1
−aの後方部分だけが縁り出され、最終的には送りロー
ラR1とピックアップローラR0との間で1枚目の紙葉
1−aは折れ曲り、ジャムを発生してしまう。さらに、
上述のように1枚目の紙葉1−aが折れ曲りやジャムを
発生してしまうと、ピックアップローラRと2枚目の紙
葉1−bとが当接するため、2枚目の紙葉1−bに繰出
し力が作用して次から次へとジャムが発生してしまう。
また、2枚目の紙葉1−bには1枚目の紙葉1−aとの
摩擦力が作用するために、2枚目の紙葉1−bも左に移
動を始め、2枚目の紙葉1−bに対して1枚目の紙葉1
− aによるガイドの効果が失なわれ、1枚目の紙葉1
−aと同様に座屈し、ジャムをさらに激しくしてしまう
次に、1枚目の紙葉1−aが上述の第13図の状態を回
避し得、ローラR1と摩擦部材R2とに挾持されて後方
に搬送された状態を第14図に示した。この状態では、
1枚目の紙葉1−aは図示したように、ローラP、R1
の間では折れ曲りもなく平坦な状態を保つことになる。
一方、2枚目の紙葉1−bには1枚目の紙葉1−aとの
摩擦による搬送力が作用するが、その先端部は、1枚目
の紙葉1− aの下面と摩擦部材6との間に挾まれて移
動することができない。その結果、2枚目の紙葉1−b
は、第14図に示したように1枚目の紙葉1−aの下面
において変形、座屈を起し、最終的にはその先端部付近
で折れ、ジャムを発生することがある。同様の現象は、
3枚目の紙葉1−cについても発生する可能性がある。
以上は、1枚ずつになった紙葉類を分離搬送する例につ
いて述べたものであるが、プリンタなどでは、カーボン
紙やノンカーボン紙などで構成される多部紙を使用する
必要がある。この場合、複数重ねて構成された例えばそ
の先端部のみを糊付けした紙葉群を給送しなければなら
ない。この種の用紙には、35kg紙程度の薄い用紙が
使用される。この結果、最上位の多部紙を繰出しローラ
で送り出すとき、2枚目以後の紙葉群が、その下方の多
部紙との摩擦力によって動かず、多部紙中の1枚目の紙
葉だけが送り出されてしまう。このために、第13図と
同様の状態が発生し、ジャムが発生してしまう。
これまで述べたすべての現象は、紙葉が薄くその剛性が
低いために、座屈しやすいということに原因している。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、55Kg紙以下の薄紙の折れやジャム
の発生を回避して、後処理工程へ搬送することができる
高信頼度の紙葉類給送装置を提供することにある。また
、55KE紙以下の薄紙のスキュー現象の発生を防止す
る紙葉類給送装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の紙葉類給送装置は、紙葉類に繰り出し力P(g
f)を与えるための繰り出し手段と、繰り出された紙葉
類に抵抗を与える分離手段とを備える。連量K (Kg
)の紙葉類が座屈を生じないようにするために、繰り出
し手段が紙葉類に繰り出し力を与える点と分離手段が紙
葉類に分離力を与える点との紙葉搬送方向の距離L (
am)は次の式を満足する。
L<0.83に+/戸− また、本発明の紙葉類給送装置は、紙葉類の折れやsk
ew現象を防止するために、複数個の繰り出し部材から
成る繰り出し手段を有する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の紙葉類給送装置の一実施例を図面によっ
て説明する。第1図は本発明の紙葉給送装置の一実施例
の全体構成を示すものである。
すなわち、紙葉群1は、バネ2を介して押板3の上に積
載され、ピックアップローラ4と送りローラ5および摩
擦部材6によって1枚ずつの紙葉に分離される。積載さ
れた紙葉群1の最”上位の紙葉1−aは軽くピックアッ
プローラ4に当接されており、モータ7.8に対してベ
ルト9,10゜11を介して結合されたローラ4,5,
12はモータによって同一方向に紙葉1−aを搬出する
よう回転する。
今、モータ7が駆動されると、ピックアップローラ4と
送りローラ5が協働して最上位の紙葉1−aを送り出す
。送りローラ5に対してバネ13を介して圧接される摩
擦部材6と送りローラ5の間の摩擦力によって、図中左
方に動かされた紙葉は、摩擦部材6と当接するものは停
止させられ、ピックアップローラ4および送りローラ5
に当接する最上位の紙葉1−aのみが、下流に向って搬
送される。この結果、積載された紙葉群1は、1枚ずつ
に分離され、搬送ローラ12,12’に挾持されて後方
に送出することになる。
ピックアップローラ4の軸14と送りローラ5の軸15
とはベルト11等の伝動手段によって連結され、1枚目
の紙!1−aが搬送ローラ12゜12′によって挾持さ
れた時点で、軸14および15の駆動力を除去するため
にクラッチ16を、これらの軸14,15とモータ7と
の間に取付けている。
押板3上に積載された紙葉を案内するガイド部材17が
設けられており、摩擦部材6はガイド部材17より突出
して送りローラ5に圧接されている。
第2図は本発明の紙葉給送装置の一実施例の要部を示す
ものである。
ピックアップローラ4と紙葉群1との接触点18すなわ
ち1枚目の紙葉類1−aに繰出し力を与える点と、その
下流に位置する送りローラ5と摩擦部材6との接触点1
9すなわち前記ピックアップローラ4により繰り出され
た紙葉類に分離力を与える点との距離りを、搬送時に該
紙葉類が前記ピックアップローラ4と分離手段との間で
、座屈を発生しない長さにしである。
本発明者が鋭意検討した結果、55Kg紙以下の薄紙を
用いる場合には連量K (Kg)の紙葉類に座屈を生じ
させない紙葉分離機構としては、L寸法すなわち紙葉類
に繰り出し力P (gj)を与える点と繰り出された紙
葉類に分離力を与える点との距離L (am)を2次の
式(1)の示す範囲にすることが必要であることを見い
だした。
L<0.83に÷/−巨−・・・(1)以下、その機能
を説明する。
座屈現象を解明する簡単な理論式として、長柱の座屈に
関するオイラーの公式がよく知られており、これによれ
ば座屈荷重P、は、柱の縦弾性係数E、断断面2モモー
メントエ長さLを用いて、(2)式のように表わされる
PM= n z”E I / L2”・(2)ここで、
nは柱の両端の支持条件によって定まる定数である。式
(2)を薄紙の座屈現象に類推適用する。紙の幅をb、
厚さをhとすると、工=bh’/12となり、さらにh
は紙の連量Kに比例すると仮定する。また、座屈荷重P
、I を、紙葉が座屈するときの紙葉繰り出し力Pに、
柱の長さLを、紙葉類に繰り出し力を与える点と繰り出
された紙葉類に分離力を与える点との距離りに置き換え
る。その結果、 P伽x 2 / L 2           ・・・
(3)となり、 L = A K’/仄     ・・・(4)と表わす
ことができる。ここで、Aは実験的に求めることができ
る定数である。すなわち、(P。
K、L)の1つの組み合わせが実験で求められれば、定
数Aの値が定まります。
第3図は、紙葉の座屈特性を調べるための実験方法を示
すものである。特定の連量Kを有する紙葉の先端からL
の位置に力を与えて紙業の実線め状態から破線の状態の
ように座屈させ、座屈したときの反力Pを測定する。
第4図は、紙葉の連量Kを55に、とじたときの座屈特
性の測定結果を、横軸に距離り、縦軸に座屈反力Pをと
って表わしたものである。
この結果を第2P!Iの分離機構にあてはめて考えると
、紙葉1をピックアップローラ4に押し付ける押圧力を
小さくし、ピックアップローラ4と送リローラ5との距
離し、云い換えるならば、紙葉に繰出し力を与える点1
8と繰り出された紙葉に分離力を与える点19との距離
りを小さくすることが必要であることが判る。
第4図に戻って、ローラによる紙葉の繰出し力を小さく
すれば、Qを無限大にできることになるが、実際には堆
積した紙葉を紙葉間の摩擦力P。
と摩擦部材6によって紙葉の先端に作用する摩擦力Rと
の和に打ち勝って紙葉を繰り出すためには、ある−室以
上の力P、を必要とする。(p y > P P+R) 上述の紙葉間の摩擦力P、は紙葉の厚さ、サイズによっ
ても異なるが、55Kg紙でA2サイズの紙葉の重さω
は約16gfであり、ピックアップローラ4と紙葉との
摩擦係数μは約1.0 であるため、P、=ω×μ=1
6gfである。
一方、ピックアップローラ4によって繰り出された紙葉
は、ガイド部材17の面上を摺動しながら移動するが、
摩擦部材6に当接すると、その進行が妨げられるように
摩擦力Rが作用する。
この摩擦力Rを紙葉の座屈反力より小さくなければ、ジ
ャムが発生してしまうわけである。
この摩擦力Rには、紙葉が摩擦部材6に当接するときの
突入角度と摩擦部材6の摩擦係数(0,6〜1..2)
が大きく影響する。
この突入角度はガイド部材17と摩擦部材6の寸法形状
から定まるが、実際には紙葉の折れぐせ等の変形が突入
角度に影響する。
本発明者の多くの実験と経験から最大の摩擦力Rを、取
り扱う紙葉が55にg紙の場合、約30gfにとるのが
良いことが判明した。
従って、ローラによる紙葉の繰出し力P、は46g!と
なり、この繰出し力P7に対応する座屈反力Pの下限値
が存在する。
すなわち、第4図によれば、座屈反力Pの下限値P□を
46gfとすると、それに対応して距離Qの値Ω1はお
よそ50mmと決まる。
原理的には、座屈反力P1が小さければ、長さQ、(紙
葉分離機構−Hの関係寸法で言うと、第2図のし寸法)
を大きくとることができる。
更に、第2図に戻って、ピックアップローラ4によって
紙葉類1に搬送力を付与する点18と、送りローラ5と
摩擦部材6とが接する分離力作用点19との距離をLと
すると、第4図に示した紙葉の座屈特性の関係から、こ
のLの値が大きくなる程1紙葉の座屈によるジャムや紙
折れが発生し易くなることがわかる。
今、上記の5寸法が決定された状態で考えると、ピック
アップローラ4に対して紙葉1を押し付ける力Wに許容
される最大値が決定される。
今、紙葉1をピックアップローラ4に押しつける力(押
付は力)をW1紙葉間の摩擦係数をμ。
とすると、送りローラ5によって費定に挾持、搬送され
ている1枚目の紙葉1−aによって、その下方にある2
枚目の紙葉1−bには両者の摩擦力によって搬送力が付
与される。このとき、2枚目の紙葉1−bの下面はその
下方の紙葉1− cと接するために、上記搬送力に対抗
する摩擦力が発生する。紙葉間の摩擦力が常に同一であ
れば、2枚目の紙葉1−bは移動し難いが、紙葉は表裏
でその表面処理状態が異なるために摩擦係数が違う上、
紙葉間に空気層や折れ、しわ等があることなどによって
、通常は1枚目の紙葉1−aの移動につられて2枚目の
紙葉1−bも移動してしまう。ここで、2枚目の紙葉1
−bに作用する実質的な摩擦搬送力をF、 (−i−μ
、W)とすると、第4図の座屈特性から明らかなように
、P)F、の条件を満足しなければ紙折れやジャムを発
生してしまう。
押付は力Wを小さくすれば、摩擦搬送力F、が小さくな
り、P)F、の条件を満足し得ることにはなる。しかし
、設計上、実現可能なし寸法の値には下限がある。また
、紙葉1をピックアップローラ4に押し付けるためのバ
ネ2も特性にばらつきがあることを考慮すると、押付は
力Wを零近くに設定することはできず、結局摩擦搬送力
F、には最小限界値が存在する。
紙葉の特性から許容される摩擦搬送力F2が決定される
と1紙葉間の摩擦係数μ7と、W=F、/μ7の関係か
ら押付力Wの許容値を決定することができる。
第5図は55Kg紙の紙葉の座屈特性を中心として、そ
れより厚い紙すなわち72Kg紙、110Kg紙および
それより薄い紙すなわち48Kg紙、 35Kg紙、2
5Kg紙、の座屈特性の実験例を示すものと、横軸には
ピックアップローラが紙葉類に繰出し力を与える点と、
分離手段が紙葉類に分離力を与える点との距離りが、縦
軸には、座屈が発生し始めるときの紙葉間の摩擦搬送力
F、すなわち座屈反力Pがとっである。図中曲線a、b
、c、a、e。
fはそれぞれ25Kg紙、35Kg紙、48Kg紙。
55Kg紙、75Kg紙、110Kg紙の座屈特性を示
している。
第6図は、実用的な最小摩擦搬送力(約50gf)に近
い値の座屈反力Pをパラメータとして、横軸に薄い紙葉
の連量に、縦軸に座屈距離りをとって、紙葉の座屈特性
を表示したものである。
曲mg、h、11 jは、それぞれ前述の(4)式の定
数Aの値を0.83 としたときの、座屈反力Pが25
gf、50gf、100gf、150gJの紙葉を座屈
特性を示している。
第7図は、薄紙の連量Kをパラメータとして、横軸に座
屈反力P、縦軸に座屈距離りをとった第6図と同様の図
である。曲線に、fl、m、nはそれぞれ、前述の(4
)式の定数Aの値を0.83゜としたときの薄紙の連量
Kが25Kg、 35Kge48Kg、 55Kgの紙
葉の座屈特性を示している。
第6図、第7図から明確にわかるように、L=0.83
に÷/戸1   ・・・(5)の実験式は、薄紙の座屈
特性をきわめてよく表現しており、特定のに、Pに対し
て L<0.83に+/p     ・・・(6)を満足す
るように距離りを設定すれば、紙葉が座屈することなく
搬送されることがわかる。
次に、ピックアップローラと摩擦部材の配置について述
べる。本発明の紙葉類給送装置は、薄紙を搬送するため
に複数個のピックアップローラを有する。すなわち、第
1図に示す実施例では、2個のピックアップローラ4を
有する。ピックアップローラ4は、紙葉搬送方向に対し
て垂直な方向に隔離しており、さらに、分離手段5,6
を通って紙葉搬送方向に平行な直線の両側に、当該直線
から等しい距離だけ離して配置される。
第8図は、第1図に示す実施例のピックアップローラ4
と分離手段5,6の配置を示す。一方、第9図は、従来
の装置におけるピックアップローラ4と分離手段5.6
の配置を示す。第9図に示す配置を採用すると薄紙1を
搬送するときに、薄紙1は摩擦部材6の付近で先端の折
れが生じやすく、さらに、紙葉間の摩擦の抵抗力と搬送
力の関係で紙葉に回転モーメントが作用して、矢印20
で示すようなsksw現象が起きやすい。このような現
象は紙葉が薄くなるほど顕著になる。これに対して第8
図に示す配置を採用すると、薄紙1は2個所でピックア
ップローラ4に拘束され、従って座屈変形やskew現
象が発生しにくい。
第10図は3個のピックアップローラ4と2組の分離手
段5,6を配置した実施例を示す。
第11図は、2個のピックアップローラ4とこれに対向
する2組の分離手段5,6を配置して実施例を示す。
第12図は、変形送りローラ5と摩擦部材6からなる変
形分離手段を示す。変形送りローラ5は、一定間隔22
をもつ2つの並設するローラ21゜21を有している。
摩擦部材6は、紙類1をこの間隔22に垂直に入り込ま
せるように、ローラ21.21とオーバーラツプして配
設されている。
なお、上述の説明は、繰出しローラとして摩擦ローラを
対象に述べたが、真空吸着手段を用いても良いことは言
うまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、紙葉の折れやジャムの発生を回避して
薄紙を1一枚ずつ正確に分離搬送することができるよう
になる。この結果、OCRやプリンタ等を始めとする各
種のオフィスオートメーション用端末装置において、従
来困難であった55Kg紙以下の帳票・紙葉類の使用が
可能となり、紙資源の節約、ユーザの用紙コストの大幅
な低減および紙葉の保管スペースの節約など極めて大き
な社会的効果を生むことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の紙葉類給送装置の一実施例の全体構成
を示す斜視図、第2図は本発明の紙葉類給送装置の一例
の要部縦断面図、第3図は紙葉の座屈特性を測定する方
法を示す図、第4図は連量55Kgの紙葉の座屈特性を
示す図、第5図は各種・連量の紙葉の座屈特性を示す図
、第6図は、座屈反力Pをパラメータとしだ紙葉の座屈
特性を示す図、第7図は連量Kをパラメータとした紙葉
の座屈特性を示す図、第8図は第1図に示す実施例にお
けるピックアップローラと分離手段の配置を示す図、第
9図は、従来の紙葉類給送装置におけるピックアップロ
ーラと分離手段の配置を示す図、第10図および第11
図は、本発明の紙葉類給送装置におけるピックアップロ
ーラと分離手段の配置の他の例を示す図、第12図はピ
ックアップローラと分離手段の配置の更に他の例を示す
図、第13図および第14図は従来の紙葉類給送装置に
おける紙葉類の搬送状態を説明する図である。 1・・・紙葉群、4・・・ピックアップローラ、5・・
・送りローラ、6・・・摩擦部材、7,8・・・モータ
、9゜10.11・・・ヘルド、12.12’・・・搬
送ローラ。 第 11  図 第 12  図 第13図 慕14図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、押板上に堆積収納した連量55Kg以下の紙葉類を
    1枚ずつ分離し搬送する紙葉類給送装置において、 前記押板上の1枚目の紙葉類に繰り出し力P(gf)を
    与えるための繰り出し手段と、 該繰り出し手段により繰り出された紙葉類に抵抗を与え
    る分離手段とを備え、 前記繰り出し手段が紙葉類に繰り出し力を与える点と、
    前記分離手段が紙葉類に分離力を与える点との搬送方向
    の距離L(mm)を下記範囲に設定し、もつて紙葉類が
    前記繰り出し手段と分離手段との間で座屈を生じないよ
    うにすることを特徴とする紙葉類給送装置。 L<0.83K^3^/^2/√P ここで、には紙葉類の連量(Kg)であり、サイズ78
    8mm×1091mmの紙を1000枚重ねたときの重
    さで定義される。 2、繰り出し手段は、紙葉搬送方向に対して垂直な方向
    に互いに離隔した複数個の繰り出し部材からなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の紙葉類給送装置
    。 3、前記繰り出し部材は複数個のピックアップローラか
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の紙
    葉類給送装置。 4、分離手段は、送りローラと当該送りローラに圧接さ
    れる摩擦部材とからなることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の紙葉類給送装置。 5、繰り出し手段は複数個のピックアップローラからな
    り、分離手段は送りローラと摩擦部材とからなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の紙葉類給送装置
    。 6、ピックアップローラと送りローラおよび摩擦部材の
    組とは互い違いに配置されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第5項記載の紙葉類給送装置。 7、ピックアップローラと送りローラおよび摩擦部材の
    組とは対向して配置されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第5項記載の紙葉類給送装置。
JP20160484A 1984-09-28 1984-09-28 紙葉類給送装置 Granted JPS6181333A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20160484A JPS6181333A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 紙葉類給送装置

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