JPH1159939A - 自動給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離ローラ方式において、分離動作が終わっ
た後の分離ローラ付近に滞留する二枚目用紙が不用意に
搬送される重送の発生を防止する。 【解決手段】 自動給紙装置は、給紙時は用紙１ａを介
して分離ローラ４をピックローラ３ｂに当接させ、非給
紙時は分離ローラ４と用紙１をピックローラ３ｂから離
脱させるように制御され、ピックローラ３ｂと略同径に
形成され軸３Ｊに遊嵌された重りローラ３８ａ、３８ｂ
が非給紙時に自重により用紙カセット２の下面方向に移
動し、用紙１を落下分離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置の自動給紙装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開平０２−２２１０３
３号公報に示された従来の自動給紙装置を示す断面図で
ある。図において１は用紙、２は用紙１を収納する用紙
カセット、３は上記用紙カセット２内の用紙１を取出す
ピックローラ、４は上記ピックローラ３により取出され
た用紙１を分離し一枚ずつ送り出す分離ローラ、５は用
紙カセット２内の用紙１を上記ピックローラ３に当接す
るための付勢手段としてのコイルスプリングである。

【０００３】次に動作について説明する。用紙カセット
２内の用紙１の先端部は、コイルスプリング５により押
し上げられ最上面の用紙１はピックローラ３の下面部に
当接されている。また、ピックローラ３に転接するよう
に分離ローラ４が設置されている。上記状態にてピック
ローラ３が用紙搬送方向に回転されると用紙１が用紙カ
セット２内から取出される。

【０００４】用紙カセット２内から取出された用紙１が
一枚取出された場合には、ピックローラ３と用紙１との
摩擦力による用紙１の搬送力が、分離ローラ４の破線矢
印方向の分離トルクに打勝つように設定されているた
め、分離ローラ４はピックローラ３の回転に従動回転
し、用紙１を次行程に送り出す。

【０００５】用紙カセット２内から取出された用紙１が
二枚取出された場合には、分離ローラ４の分離トルク
が、２枚の用紙１間の摩擦力に打勝つように設定されて
いるため、分離ローラ４が波線矢印で示す方向に回転し
て用紙１を分離し、一枚のみ次行程に送り出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
自動給紙装置の構成では、分離ローラ４は常にピックロ
ーラ３に接しているので、分離された用紙１が給紙カセ
ット２内に戻されずにピックローラ３と分離ローラ４と
の接点部である用紙分離部１９付近に位置される場合、
分離されて一枚のみ送り出された用紙１の後端が上記分
離部１９を通過した直後にピックローラ３の回転を停止
させないと上記分離部１９付近に位置された分離された
用紙１が上記分離されて一枚のみ送り出された用紙１に
続いて搬送されてしまう用紙の重送が生じる等の問題が
あった。

【０００７】また、分離ローラ４には常に用紙１の搬送
方向とは逆方向に回転トルクが生じているため、分離ロ
ーラ４がピックローラ３に常に接している状態である
と、用紙１の一枚搬送時、用紙１の分離ローラ４との接
触面において、用紙１の搬送速度と分離ローラ４の周速
度に速度差が生じる可能性があり、上記速度差に起因す
る用紙１への傷及びローラ痕が付く等の不具合を生じさ
せる可能性がある等の問題があった。

【０００８】また、図１０に示す自動給紙装置の構成で
は、給紙カセット２内の用紙１の先端部は、コイルスプ
リング５により常に押し上げられ、最上面の用紙１はピ
ックローラ３の下面部に常に圧接されているので、ピッ
クローラ３が用紙１搬送方向に回転している間は常に用
紙カセット２内の用紙１を取出す可能性があるため用紙
の重送を生じさせる可能性がある等の問題点がある。

【０００９】また、用紙カセット２内の用紙１をコイル
スプリング５により押し上げ、用紙１をピックローラ３
の下面部に当接させる構成としているため、用紙１を上
記ピックローラ３の下面部に当接させたときの圧接力は
コイルスプリング５により決定し、また、用紙カセット
２への用紙１の積載量及び用紙１の種類により上記圧接
力が異なり、使用する用紙が限定される。

【００１０】また、ピックローラ３が用紙カセット２内
から用紙１を取出す力が安定しないため用紙のミスフィ
ードを生じさせる可能性がある等の問題点があった。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、用紙カセットから用紙を
重送、ミスフィード無しに取出すとともに、用紙表面に
傷等の不具合を生じさせることなく、かつ特性の異なる
様々な種類の用紙に対応できる自動給紙装置を用紙分離
性能を損なうことなく低コストで得ることを目的として
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る自動給紙
装置は、給紙時は上記用紙を介して上記分離ローラを上
記ピックローラに当接させ、非給紙時は上記分離ローラ
と上記用紙を上記ピックローラから離脱させるように制
御され、上記ピックローラと略同径に形成されるととも
に上記ピックローラを支持する軸に遊嵌された重りロー
ラが非給紙時に自重により上記用紙カセットの下面方向
に移動するものである。

【００１３】また、重りローラの自重による移動量は、
分離ローラーの移動量よりも小さいものである。また、
重りローラは、遊嵌される軸の径方向に分割可能に形成
されたものである。さらにまた、制御手段は、一枚目用
紙の搬送完了後、リフタを駆動し用紙を移動させピック
ローラに当接させるとともに、上記ピックローラを用紙
取出し方向と反対方向に回転駆動させるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明による自動給紙装置の実
施の形態１を示す斜視図、図２はその制御機構部のブロ
ック図である。図において、１は用紙、２はこの用紙１
を収納する用紙カセット、３ａ、３ｂ、３ｃは軸３Ｊに
固定されステップモータ３６（図２）により駆動され、
上記用紙１を取出す三分割されたピックローラ、４はこ
のピックローラ３ｂにより用紙カセット２から取出され
た上記用紙１を分離する分離ローラ、６は上記用紙１を
上記ピックローラ３に接離せしめるリフタ、７は上記分
離ローラ４を支持しているレバーであり、軸１７を中心
に回動可能な構成となっている。上記分離ローラ４は付
勢手段であるスプリング１１により上記ピックローラ３
ｂへ圧接され、上記分離ローラ４と上記ピックローラ３
ｂとの接点部である分離部１９（図４）に接圧が与えら
れる。なお、スプリング１１は一端が自動給紙装置の筐
体に係止されている。

【００１５】リフタ６は、スプリング１０を介してカム
８に連結されており、カム８が回転することにより、軸
１８を中心に回動可能に構成されている。カム８は駆動
源であるステップモータ３０（図２）により回転駆動さ
れ、フォロワ９を介して上記レバー７の位置制御を行
う。

【００１６】上記ピックローラ３ａ、３ｂ、３ｃの駆動
力は、ピックローラギア１２からギア１５、１６を介し
て分離ローラギア１３へ伝達され、上記分離ローラ４が
駆動される。ギア１５、１６にはトルクリミッタ１４が
連結されており、ギア１５、１６にかかる回転トルクの
相対回転トルクがトルクリミッタ１４の設定トルク以内
ならばギア１５とギア１６は同位相で回転する。

【００１７】２２ａ、２２ｂは分離部１９（図４）にて
分離された用紙１を次行程に搬送するためのフィードロ
ーラであり、分離ローラ４の用紙１搬送方向下流側に、
分離ローラ４と干渉しないように、付勢手段であるスプ
リング２３（図３）によりピックローラ３ａ、３ｃに当
接するように構成されている。また、フィードローラ２
２ａ、２２ｂはフィードローラ軸２４に対し回転自由で
あり、フィードローラ２２ａ、２２ｂ自体は駆動力を持
たず、対向するピックローラ３ａ、３ｃの回転に従動回
転するように構成されている。そして、フィードローラ
２２ａ、２２ｂ自体には駆動力を必要としないため、コ
スト低減が見込める。

【００１８】３８ａ、３８ｂ（図３）はピックローラ３
ａ、３ｂとほぼ同径に形成されるとともに軸３Ｊに遊嵌
された重りローラであり、非給紙時に自重により用紙カ
セット２の下面方向に移動する。また、分離ローラ４と
ピックローラ３ｂとの接圧時、即ち用紙１の分離時（図
４）には、ピックローラ３ａ、３ｂ、３ｃの中心軸と重
りローラ３８ａ、３８ｂの中心軸とがほぼ一致する。一
方、分離ローラ４とピックローラ３ｂとの非接圧時、即
ち用紙１の非給紙時（図３、図５、図６）には、重りロ
ーラ３８ａ、３８ｂはピックローラ３ａ、３ｂ、３ｃの
芯がね（軸３Ｊ）にぶら下がった状態となり、重りロー
ラ３８ａ、３８ｂは用紙１を下方に押付ける。

【００１９】分離ローラ４がピックローラ３ｂへ付勢さ
れた状態（給紙時）において、ピックローラ３ｂを用紙
１搬送方向に回転駆動させると、分離ローラ４はピック
ローラ３ｂに従動回転（連れ回り）する。トルクリミッ
タ１４の設定トルク及びスプリング１１により与えられ
る分離部１９（図４）の接圧は、分離部１９を１枚の用
紙１が通過する場合は、分離ローラ４は実線矢印方向
（図４）にピックローラ３ｂの回転に従動回転し、用紙
１が一枚送られる。分離部１９を２枚以上の用紙１が通
過する場合は、分離ローラ４は波線矢印方向（図４）に
用紙１搬送方向と逆方向に回転するように設定されてお
り、分離部に２枚以上の用紙１が入ると分離ローラ４は
用紙１の分離を行う。

【００２０】３１（図２）はピックローラ３ａ、３ｂ、
３ｃ、分離ローラ４、リフタ６等の動作を制御する制御
部である。

【００２１】次に動作について説明する。図３、図４、
図５、図６は、この発明による自動給紙装置の実施の形
態１の動作を示す断面図であり、図３は初期状態、図４
は給紙状態、図５は搬送状態、図６は搬送終了状態を示
す。

【００２２】図３に示すように、初期状態（非給紙時）
においては、スプリング１１は圧縮された状態にあり、
軸１７回りには一端が自動給紙装置の筐体に係止された
スプリング１１の復元力による矢印方向のモーメントが
働いており、レバー７に取り付けられた分離ローラ４
を、軸１７回り波線矢印方向に回動させる方向に力を働
かせているが、フォロワ９を介してカム８によりレバー
７の位置は規制されており、分離ローラ４はピックロー
ラ３ｂから離れた位置にて保持されている。重りローラ
３８ａ、３８ｂは軸３Ｊにぶら下った状態となってい
る。

【００２３】図４に示すように、給紙状態においては、
ステップモータ３０によりカム８を矢印ａ方向に一定角
度回転させることにより、フォロワ９を介してレバー７
の位置規制を解除する。位置規制を解除されたレバー７
はスプリング１１の復元力により軸１７を中心に矢印ｂ
方向に回動し、レバー７に支持された分離ローラ４をピ
ックローラ３ｂに当接させる。また、カム８を矢印ａ方
向に回転させると、スプリング１０により連結されたリ
フタ６は軸１８を中心に回転し、用紙カセット２内の用
紙１を押し上げ、ピックローラ３に圧接し、給紙接圧を
発生させ、ステップモータ３６によりピックローラ３を
駆動することにより用紙１を用紙カセット２内から取出
す。

【００２４】重りローラ３８ａ、３８ｂの重さはリフタ
６及び分離ローラ４のピックローラ３ｂへの押圧力に比
較して小さいので、重りローラ３８ａ、３８ｂはピック
ローラ３ａ、３ｂ、３ｃと同心に位置する。

【００２５】図５に示すように、給紙終了後、即ち用紙
１ａが所定の距離（非印画領域）だけ下流方向に分離ロ
ーラ４とピックローラ３ｂとにより送出された後は、ス
テップモータ３０を逆回転させ、カム８を図４に示す矢
印ａ方向とは逆方向に回転させ、リフタ６を図２に示す
初期位置に戻し、ピックローラ３に圧接させていた用紙
１を用紙カセット２内へ戻す。また、レバー７はフォロ
ワ９を介してカム８によりその位置が規制され、図３に
示す初期位置に戻され、分離ローラ４はピックローラ３
ｂから離される。

【００２６】図５に示すような用紙１ａの搬送中には、
搬送ローラ２２ａ、２２ｂに用紙１が拘束されているの
で、重りローラ３８ａ、３８ｂは図５中の左下側方向に
移動し、用紙１ａ、１ｂが用紙カセット２の下面方向に
移動させられる。そして、軸３Ｊに遊嵌された重りロー
ラ３８ａ、３８ｂがピックローラ３ａ，３ｂ，３ｃから
二枚目用紙１ｂを引き離す作用、すなわち用紙１が持つ
カールぐせや静電帯電による吸着力、そして用紙の小口
切断による用紙同士のブロッキングにより重送しようと
する作用力に対して二枚目用紙１ｂがピックローラ３８
ａ、３８ｂに触れないようにする。したがって、用紙ト
レイ２にセットされた用紙１にカールぐせや静電帯電そ
してブロッキングがあっても、重りローラ３８ａ、３８
ｂによる重力が二枚目用紙１ｂをピックローラ１に引き
寄せる力に対してトレイ２に落下させるしようとするか
ら、給紙装置から搬送される用紙は重送がなく１枚１枚
分離された状態となる。

【００２７】また、図５に示すように、用紙１ｂが用紙
１ａに密着している場合に、用紙１ｂが分離ローラ４に
近づけられ用紙１ａと分離され、用紙１ｂが用紙１ａと
ともに重送される確率が激減する。また、分離ローラ４
をピックローラ３ｂに接離せしめる動作と、リフタ６を
駆動させる動作の二つの動作を、カム８を駆動させる一
つの動作により行うことができる。

【００２８】図６に示すように、搬送終了後、重りロー
ラ３８ａ、３８ｂは自重により用紙カセット２の下面方
向（図６中下方）に移動し、用紙カセット２と分離ロー
ラ４との間に用紙１ｂが存在するときには、用紙１ｂが
用紙カセット２の下面方向に移動させられる。したがっ
て、用紙１ｂが非給紙時にピックローラ３ｂに当接する
ことがなく、非給紙時に用紙１ｂが誤って搬送されるこ
とがない。また、用紙１ａの搬送後、例えば、駆動機構
の簡略化のため印画中にもピックローラ３ａ、３ｂ、３
ｃが回転する構成のプリンタのとき特に有効である。

【００２９】上述の説明では、用紙１を用紙カセット２
の下面方向に押付ける手段として、ピックローラ３ａ、
３ｂ、３ｃとほぼ同径の重りローラ３８ａ、３８ｂを用
いたので、例えば、ベローや曲率の小さなローラによる
用紙１の押付け手段に比較して、用紙１に接触する面積
が広く用紙１を傷つけることが非常に少ない。したがっ
て、用紙１のピックローラ３ｂ側が印画面となる用紙搬
送装置のとき、特に有効となる。

【００３０】また、図３〜図６に示すように、重りロー
ラ３８ａ、３８ｂの自重による移動量が、分離ローラ４
の移動量よりも小さいので、非給紙時に、分離ローラ３
８ａ、３８ｂと用紙カセット２、及び分離ローラ３８
ａ、３８ｂと用紙カセット２と分離ローラ４とが接触し
ないので、用紙１に不要な傷を付けることがない。

【００３１】実施の形態２．以下この発明の実施の形態
２について説明する。図７はこの発明の実施の形態2に
係る重りローラの構成図である。図において、４１Ａ、
４１Ｂは二分割されたローラ部材、４２Ａ、４２Ｂはロ
ーラ部材４１Ａ、４１Ｂを機械的に結合させるネジ（結
合手段）である。その他の構成は実施の形態１と同様で
あるのでその説明を省略する。

【００３２】以上のように、重りローラ３８が二分割の
構造であるので、簡単に着け外しができる。また、ネジ
４２Ａ，４２Ｂを重りローラ３８の円周面方向から締結
するので、図１のような三分割されたピックローラ３
ａ、３ｂ、３ｃの間でも着脱することが可能である。ま
た、ローラ部材４１Ａ、４１Ｂの切欠き部が用紙１に傷
を付ける恐れのあるときには、切欠き部のエッジがなく
なるように図示しない補充部材を補充すればよい。さら
にまた、重りローラ３８を複数分割にするものであって
もよい。

【００３３】実施の形態３．以下この発明の実施の形態
３について説明する。図８はこの発明の実施の形態３に
係る重りローラの構成図である。図において、４３はロ
ーラ、４４は合成樹脂、ゴム等からなる繊維により形成
され、ローラ４３に植毛された起毛である。その他の構
成は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略す
る。

【００３４】以上のように、重りローラ３８の表面が起
毛されており、重りローラ３８が用紙１に接触すると
き、重りローラ３８の用紙１に広い接触面を得ることが
でき、用紙１に対する単位面積あたりの接触負荷を軽減
することができ、重りローラ３８が用紙１の表面と接触
するときの傷等を防止することができる。実施の形態３
では一体の重りローラ３８の例を示したが、実施の形態
２で説明した分割タイプの重りローラ３８でも同様の効
果を期待できる。

【００３５】実施の形態４．以下この発明の実施の形態
４について説明する。図９はこの発明の実施の形態４に
係る用紙引戻しの説明図である。図９の状態は、図６の
状態後にリフタ６が駆動制御された状態、即ち、一枚目
用紙の搬送完了後、リフタ６が駆動され用紙１ｂを図９
の矢印ｄに沿って移動させ、ピックローラ３ｂに当接さ
せるとともに、ピックローラ３ｂを用紙取出し方向と反
対方向（図９の矢印Ｃ方向）に回転駆動した状態であ
る。なお、実施の形態４においては分離ローラ４は図６
の位置から変化しない。その他の構成は実施の形態１と
同様であるのでその説明を省略する。

【００３６】上述の実施の形態１と同様にして、給紙動
作完了後、リフタ６及び分離ローラ４を図面下方に移動
させ、二枚目用紙１ｂを用紙トレイ２の上に落下させた
後に、リフター６で二枚目用紙１ｂをピックローラ３ｂ
に押付けるとともに、ピックローラ３ｂを搬送方向と反
対方向（ｃ方向）に駆動することで、用紙トレイ２の上
に落下した二枚目用紙１ｂを用紙トレイ２に引き戻すこ
とができる。なお、用紙トレイ２の後端内壁には、引戻
した用紙１ｂを引戻し位置を拘束するためのストッパー
を設けておくとよい。

【００３７】ところで上記説明では、この発明を用紙を
分離給紙する装置に利用する場合について述べたが、そ
の他の可とう体を搬送する装置にも利用できることはい
うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】この発明に係る自動給紙装置は、給紙時
は分離ローラと用紙をピックローラに当接させ、非給紙
時は上記分離ローラと上記用紙を上記ピックローラから
離脱させるように制御され、上記ピックローラと略同径
に形成されるとともに上記ピックローラを支持する軸に
遊嵌された重りローラが非給紙時に自重により上記用紙
カセットの下面方向に移動するので、用紙カセットから
用紙を重送、ミスフィード無しに取出すとともに、用紙
表面に傷等の不具合を生じさせることなく、かつ特性の
異なる様々な種類の用紙に対応できる。

【００３９】また、重りローラの自重による移動量は、
分離ローラーの移動量よりも小さいもので、非給紙時に
不用意に用紙へ接圧を与えることがなく、用紙表面に傷
等を発生させることがない。

【００４０】また、重りローラは遊嵌される軸の径方向
に分割可能に形成されたので、軸に簡単に着け外しがで
きる。

【００４１】さらにまた、制御手段は、一枚目用紙の搬
送完了後、リフタを駆動し用紙を移動させピックローラ
に当接させるとともに、上記ピックローラを用紙取出し
方向と反対方向に回転駆動させるので、不要な用紙を用
紙トレイに引戻すことができ、用紙の重送やジャムを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る自動給紙装置
の概略を示す構成図である。

【図２】 図１の制御機構部のブロック図である。

【図３】 図１の初期状態の動作を示す断面図である。

【図４】 図１の給紙状態の動作を示す断面図である。

【図５】 図１の搬送状態の動作を示す断面図である。

【図６】 図１の搬送終了状態の動作を示す断面図であ
る。

【図７】 この発明の実施の形態2に係る重りローラの
構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３に係る重りローラの
構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係る用紙引戻しの
説明図である。

【図１０】 従来の自動給紙装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 用紙、 １ａ 一枚目用紙、 １ｂ 二枚目用
紙、 ２ 用紙カセット、 ３ａ、３ｂ、３ｃ ピ
ックローラ、 ４ 分離ローラ、 ６リフタ、
７ レバー、 ８ カム、 ９ フォロア、１０
スプリング、 １１ スプリング、 １２ ピッ
クローラギア、 １３ 分離ローラギア、 １４
トルクリミッタ、 １５ ギア、 １６ ギア、
１７ レバー回動軸、 １８ リフタ回転軸、
２２ａ、２２ｂ フィードローラ、 ２３ フィード
ローラ付勢手段、 ３８ａ、３８ｂ 重りローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙カセット内に収納された用紙を取出
   すピックローラと、このピックローラに接離し、上記ピ
   ックローラにより取出された用紙を一枚ずつ分離する分
   離ローラと、この分離ローラを上記ピックローラに接離
   移動させる分離ローラ駆動手段と、上記用紙カセット内
   に収納された上記用紙を移動させ上記ピックローラに当
   接させるリフタと、このリフタを駆動するリフタ駆動手
   段と、上記分離ローラ駆動手段とこのリフタ駆動手段と
   を駆動する駆動源と、上記分離ローラ駆動手段と上記リ
   フタ駆動手段を制御して、給紙時は上記用紙を介して上
   記分離ローラを上記ピックローラに当接させ、非給紙時
   は上記分離ローラと上記用紙を上記ピックローラから離
   脱させる制御手段と、上記ピックローラと略同径に形成
   されるとともに上記ピックローラを支持する軸に遊嵌さ
   れ、かつ、非給紙時に自重により上記用紙カセットの下
   面方向に移動する重りローラとを備えたことを特徴とす
   る自動給紙装置。
2. 【請求項２】 重りローラの自重による移動量は、分離
   ローラの移動量よりも小さいことを特徴とする請求項１
   記載の自動給紙装置。
3. 【請求項３】 重りローラは、遊嵌される軸の径方向に
   分割可能に形成されたことを特徴とする請求項１又は２
   記載の自動給紙装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、一枚目用紙の搬送完了後、
   リフタを駆動し用紙を移動させピックローラに当接させ
   るとともに、上記ピックローラを用紙取出し方向と反対
   方向に回転駆動させることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか一項記載の自動給紙装置。