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発明の名称 画像形成装置におけるシート材の排出機構
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−139204(P2001−139204A)
公開日 平成13年5月22日(2001.5.22)
出願番号 特願平11−325108
出願日 平成11年11月16日(1999.11.16)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
【テーマコード(参考)】
3F049
【Fターム(参考)】
3F049 CA02 CA16 DA11 DA12 LA02 LA05 LA07 LB03 
発明者 福田 泉 / 小山 昭
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】シート材が供給される搬送路と、前記搬送路の中途に配置され前記シート材からの画像読取りまたは前記シート材に対する画像印字のための画像処理装置と、前記搬送路の終端の下側に連ねて配置され前記シート材を搭載回収するトレーと、前記搬送路の終端に前記シート材を前記トレーに排出する排出機構とを備えた画像形成装置において、前記排出機構は、前記シート材のパスラインの上下に少なくとも一方が駆動可能に配置され且つ前記シートをニップして送りを与える一対の排出ローラと、前記排出ローラに連動して作動し前記用紙の後端を強制的に押して前記トレー側に払い出す払出し手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置におけるシート材の排出機構。
【請求項2】前記払出し手段は前記一対の排出ローラの少なくとも一方と同軸結合されたローラ状の倣いプッシャであって、前記倣いプッシャは、同軸結合する前記排出ローラの外径よりも小さな胴部と、前記胴部の外周面に軸線方向へ一様な断面形状として形成され且つ前記パスラインを突っ切る高さの突条とを備え、少なくとも前記突条を弾性変形可能として、前記排出ローラのニップ部を前記シート材が抜ける間は前記シート材からの反力によって倣い変形し、前記シート材が抜けた後には復元して前記シート材の後端に係合可能としたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置におけるシート材の排出機構。
【請求項3】前記倣いプッシャの胴部及び突条は、ポリウレタンを発泡させたスポンジにより一体に形成され、前記突条はその先端側に向けて先細りする断面形状を持つことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置におけるシート材の排出機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタや複写機及び電子ファイリングシステム等に利用されるスキャナなどの画像形成装置に係り、特に印字用紙または原稿用紙等のシート材を回収用のトレーに速やかに排出できるようにしたシート材の排出機構に関する。
【0002】
【従来の技術】電子ファイリングシステムにおける原稿読取り用のスキャナは、原稿用紙を単票毎に1枚ずつプラテンに載せてその画像を読み取るものと、原稿用紙を自動給紙して連続読取りするものとに大別される。近来では、多量のドキュメントを効率的に処理するため、後者の自動給紙式のものが主流である。
【0003】自動給紙式のスキャナの基本的な構成は、原稿用紙を搭載する給紙トレーから1枚ずつ原稿用紙をピックアップしてスキャナ本体の中に送り込み、画像読取り部での走査の後に原稿用紙を再び本体の外に配置した回収用のトレーに排紙するというものである。そして、給紙トレーから画像走査部を経由して回収用のトレーに向かう原稿用紙の搬送路には、送りのために回転駆動される送りローラと進路を案内するガイドローラとが設けられる。また、搬送路の終端であって回収用のトレーに臨む部分には、原稿用紙をトレー側に強制的に払い出すための排紙機構が配置される。
【0004】排紙機構は、原稿用紙の上下面をニップするための一対のローラとしたもので、この一対ローラを搬送路の幅方向に間隔をおいて複数配列したものである。そして、一対のローラのうちいずれか一方を回転駆動し、他方のローラはアイドラーとして原稿用紙をニップして強制的に排紙させる機能を持つ。
【0005】ところが、搬送路の終端に回転駆動される排紙ローラとこれとの間に用紙をニップするアイドラーのローラとによるものでは、排紙しようとした用紙の後端がローラのニップ部分から抜けきれず、用紙ジャムを発生することが多々ある。このようなニップ部からの抜けができないのは、たとえば特開平9−278147号公報に記載があるように、上向きに排紙させるときの用紙の自重によってローラ間にニップに用紙の後端が挟み込まれた状態にバランスしてしまうためである。そして、このような上向きの排紙構造ではなく、用紙を水平搬送してそのままトレーに向けて水平方向に放出する構造のものでも、排紙ローラ部分によって用紙の後端が捕捉されたままとなるトラブルは同様に生じている。
【0006】このような問題に対し、たとえば特公平8−18740号公報には、用紙の速やかな排出を実現した排紙機構が記載されている。この公報に記載の排紙機構は、図7の従来の技術の要部を示す概略図に示すように、駆動軸51に同軸配置された排紙ローラ52の軸線方向の両端の周面に一定の円周ピッチで突起52aを設けた構成としたものである。このような排紙機構では、排紙ローラ52の突起52aに用紙Pの後端を引っ掛けて払い出せるので、用紙Pの排紙には好適といえる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、用紙Pは排紙ローラ52とアイドラーのローラ53との間にニップされるので、突起52aが排紙ローラ52の外周面からの突き出しによって、用紙Pには上向きに少し膨らむような変形Dが生じる。このような変形Dは用紙Pの送り方向にステッチ状に走ることになるので、回収した用紙Pを痛めてしまいやすい。また、用紙Pが使い古されていて小さな穴や綻びがあると、これらの穴や綻びの中に突起52aが入り込み、大きく裂いてしまったり破断したりすることにもなる。
【0008】このように、従来の排紙機構では用紙を凹ませるような変形が避けられず、用紙を痛めたり裂いたりしやすくなる。そして、排紙ローラと画像走査部との間が接近していると、用紙の凹み変形が画像走査部による走査領域にまで波及することにもなり、原稿用紙の画像読取りにも影響を及ぼす。
【0009】なお、このような問題は、スキャナ装置だけでなく自動給紙式の複写機やプリンタにおいても同様に発生する。
【0010】本発明は、画像読取りや形成後の用紙を回収側のトレーに速やかにしかも変形を伴うことなく確実に排出できる用紙等のシート材の排出機構を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、シート材が供給される搬送路と、前記搬送路の中途に配置され前記シート材からの画像読取りまたは前記シート材に対する画像印字のための画像処理装置と、前記搬送路の終端の下側に連ねて配置され前記シート材を搭載回収するトレーと、前記搬送路の終端に前記シート材を前記トレーに排出する排出機構とを備えた画像形成装置において、前記排出機構は、前記シート材のパスラインの上下に少なくとも一方が駆動可能に配置され且つ前記シートをニップして送りを与える一対の排出ローラと、前記排出ローラに連動して作動し前記用紙の後端を強制的に押して前記トレー側に払い出す払出し手段とを備えていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、シート材が供給される搬送路と、前記搬送路の中途に配置され前記シート材からの画像読取りまたは前記シート材に対する画像印字のための画像処理装置と、前記搬送路の終端の下側に連ねて配置され前記シート材を搭載回収するトレーと、前記搬送路の終端に前記シート材を前記トレーに排出する排出機構とを備えた画像形成装置において、前記排出機構は、前記シート材のパスラインの上下に少なくとも一方が駆動可能に配置され且つ前記シートをニップして送りを与える一対の排出ローラと、前記排出ローラに連動して作動し前記用紙の後端を強制的に押して前記トレー側に払い出す払出し手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置におけるシート材の排出機構であり、シート材が排出ローラの間にニップされたまま又はそのすぐ下流で停まっても、払出し手段によってシート材が強制的に押し出され、トレー側にシート材を確実に排出できるという作用を有する。
【0013】請求項2に記載の発明は、前記払出し手段は前記一対の排出ローラの少なくとも一方と同軸結合されたローラ状の倣いプッシャであって、前記倣いプッシャは、同軸結合する前記排出ローラの外径よりも小さな胴部と、前記胴部の外周面に軸線方向へ一様な断面形状として形成され且つ前記パスラインを突っ切る高さの突条とを備え、少なくとも前記突条を弾性変形可能として、前記排出ローラのニップ部を前記シート材が抜ける間は前記シート材からの反力によって倣い変形し、前記シート材が抜けた後には復元して前記シート材の後端に係合可能としたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置におけるシート材の排出機構であり、ローラ状の倣いプッシャの胴部の周面に突条を設けるだけの簡単な構成でシート材を押して排出できるとともに、倣いプッシャをパスラインの下側の排出ローラ側に設ける場合では、倣いプッシャの突条はシート材の後端を押しながら下向けて付勢するので、シート材が浮き上がらないまま短時間で速やかにトレー側に回収できるという作用を有する。
【0014】請求項3に記載の発明は、前記倣いプッシャの胴部及び突条は、ポリウレタンを発泡させたスポンジにより一体に形成され、前記突条はその先端側に向けて先細りする断面形状を持つことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置におけるシート材の排出機構であり、スポンジを素材としていても胴部を排紙ローラよりも小さくしているので回転時の遠心力による膨張変形が抑えられ、突条によるシート材への押し付けを緩くできるとともに、突条を先細りする断面形状とすることでシート材が通過するときに容易に倣い変形ができるという作用を有する。
【0015】以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
【0016】図1は本発明の排出機構を備えた画像読取り用のスキャナであって、給紙テーブルから回収用のトレーまでの搬送及び画像読取り系を示す概略図である。なお、本発明の実施の形態では、A0判やこれよりも大きな原稿の用紙をシート材とした例として示す。
【0017】図1に示すスキャナは、その内部に画像読取り部を備えた用紙の搬送路1を形成したものである。そして、搬送路1の始端には、1枚の用紙Pを載せて手差しまたはロール状に巻いた用紙P−1をリールスタンド20から解き放って給紙するための給紙テーブル2を配置している。また、搬送路1の終端には、画像読取り後の用紙P,P−1を搭載して回収するためのトレー3が配置されている。
【0018】給紙テーブル2からトレー3側へ向かう水平の搬送路1には、上流側から下流側に向けて順に搬送ローラ対4a,4b,4c,4dが配置されている。これらの搬送ローラ対4a〜4dはいずれも用紙のパスライン1aを上下に挟んで配置した一対のローラの組合せであって、たとえば下側配置のローラを駆動し上側配置のローラをアイドラーとしたものである。そして、全ての搬送ローラ対4a〜4dはすべて同期して同じ周速で回転し、ローラ間にニップされた用紙を一定の速度で下流側に搬送する。
【0019】2組の搬送ローラ対4c,4bの間には、用紙の画像読取りのための走査ヘッド5a,5bをパスライン1aの上下にそれぞれ配置する。これらの走査ヘッド5a,5bはそれぞれ用紙P,P−1が搬送されていくときのその上面及び下面の画像を光学的に走査し、その走査信号を画像処理部(図示せず)に入力する。
【0020】トレー3は搬送路1の終端の位置に対応してパスライン1aの下側に配置され、用紙P,P−1を搭載するボトム3aを斜め上向きの姿勢としたものである。そして、このトレー3の基端側のほぼ真上に、パスライン1aから用紙P,P−1をトレー3へ向けて払い出す排出機構Eが位置している。
【0021】図2は排出機構Eをパスライン1aの上流側から観た正面図、図3は図2のA−A線矢視による断面図である。
【0022】排出機構Eは、パスライン1aの下側の駆動回転軸6a及びパスライン1aの上側にの非駆動の回転支軸6bのそれぞれに取り付けた排出ローラ7,8と、駆動回転軸6aに取り付けた倣いプッシャ9とから構成されたものである。回転駆動軸6aは搬送ローラ対4a〜4dの駆動系統に含まれ、排出ローラ7の周速がこれらの搬送ローラ対4a〜4dと同じとなるような回転速度で回転する。そして、排出ローラ7,8の対は図3に示すようにパスライン1aにニップ部を含むような位置関係として配置され、排出ローラ7が図中の矢印方向に回転駆動されると、用紙Pがニップされたときの摩擦によって排出ローラ8も図中の矢印方向に回転する。
【0023】図4は倣いプッシャ9の詳細であって、(a)は軸線を含む面で切った縦断面図、(b)は軸線方向に観た正面図である。
【0024】倣いプッシャ9は、駆動回転軸6aに固定するための金属製のボス9aとその周面に一体に接合された胴部9b及びこの胴部9bの周面に形成した複数の突条9cとから構成されたものである。胴部9bと突条9cとは、たとえばポリウレタンを発泡させてたスポンジ状としたものを素材として一体に形成され、ボス9aの外周に胴部9bを外挿して接合されている。胴部9bは図4の(b)に示すように、倣いプッシャ9と同軸配置される排出ローラ7の外径に比べて半分程度小さい。また、突条9cは胴部9bの外周面に一定の円周ピッチで6個所に配置され、半径方向に先細りさせた断面形状を持つ。そして、これらの突条9cの先端までの半径は、図4の(b)から明らかなように、同軸配置の排出ローラ7の半径よりも少し長くなるように形成されている。したがって、突条9cは外力の負荷を受けずに圧縮や撓みの変形がないときには、図4(b)において一点鎖線で示すパスライン1aよりも上に突き出る形状を保つ。
【0025】このような構成を持つ倣いプッシャ9は、図2に示すように、駆動回転軸6aに固定された4個の排出ローラ7の近傍に配置され、搬送される用紙に対して4個所で対峙する。
【0026】以上の構成において、図1において給紙テーブル2に手差しされた用紙Pは搬送ローラ対4aにニップされた後に下流に搬送され、搬送ローラ対4b,4c,4dに順に渡されて送りが与えられる。そして、この送りの間に走査ヘッド5a,5bの両方またはいずれか一方によって用紙Pの画像が読み取られ、用紙Pは排出機構Eによってトレー3に向けて排出される。なお、リールスタンド20に巻いたローラ状の長尺の用紙P−1も同様に処理される。
【0027】用紙Pが排出機構Eを抜けていくときには、図3に示すように排出ローラ7,8によってニップされているので、駆動側の排出ローラ7の回転と用紙Pとの間の摩擦による排出ローラ8の連れ回りによって、用紙Pにはその後端が抜けるまで送りが与えられる。一方、駆動回転軸6aに固定されている倣いプッシャ9も一体に回転するので、負荷を受けていないときの突き出し長さがパスライン1aを越える突条9cは用紙Pの下面に接触して倣い変形する。
【0028】図5はこのような突条9cの倣い変形を示すもので、用紙Pが排出ローラ7,8にニップされているとき、倣いプッシャ9の回転によって突条9cは回転方向と逆向きに撓んで用紙Pの下面に対して倣い変形する。すなわち、倣いプッシャ9の胴部9b及び突条9cはスポンジ状なので小さな外力に対してもすぐに弾性変形し、用紙Pに接触している期間では用紙Pの送りに抵抗として作用せず、用紙Pへの負荷も小さいので用紙Pをその下面から上に向けて凹ませるような変形も生じない。
【0029】ここで、倣いプッシャ9の胴部9bの外径が排出ローラ8より僅かに小さくして、突条9cの突き出しを短くした場合では、突条9cによる用紙Pへの押し付けが強くなり、凹み変形を招きやすい。すなわち、駆動回転軸6aはたとえば60rpm程度で回転するので、遠心力によって胴部9bの外径は大きくなる。この外径変化の割合は胴部9bの外径にほぼ比例するので、胴部9bの外径が大きいほど変形度も大きくなる。したがって、胴部9bの外径が排出ローラ7より僅かに小さくてその外周面とパスライン1aとの距離が短いような倣いプッシャ9の形状とすると、突条9cによる用紙Pへの押し付けも強くなり、用紙Pに凹み変形が起きてしまう。
【0030】これに対し、排出ローラ7の外径を50mm程度としたとき、倣いプッシャ9の胴部9bの外径が40mm程度であって突条9cの先端が描く仮想円の外径を51mm程度としておけば、遠心力による胴部9bの膨張による外径の変化を小さく抑えることができる。すなわち、胴部9bの半径方向の肉厚を小さくすることで、遠心力による胴部9bの変形量は小さくなるので、突条9cによる用紙Pへの押し付けが弱くなり、凹み変形の発生が防止される。したがって、排出機構Eと走査ヘッド5a,5bとの間の距離が短い場合でも、用紙Pが走査される部分に対して凹み変形が波及することはなく、用紙Pの画像の読取り精度の低下を伴うこともない。
【0031】用紙Pはこのように倣いプッシャ9の突条9cを倣い変形させながら、排出ローラ7,8のニップによって下流へ送られ、このニップからの抜けとほぼ同時に用紙Pの後端は突条9cから離れる。したがって、突条9cは用紙Pによる負荷がなくなるので、図6に示すように倣い変形が復元して先細りの断面形状となり、その先端までの突き出しも長くなる。
【0032】一方、排出ローラ7,8のニップ力が無くなった用紙Pは、排出ローラ7,8による送り力を受けてトレー3側に送り出される。この用紙Pの送り出しは、排出ローラ7,8による送り力と用紙P自身の慣性によるものである。しかしながら、用紙Pがきわめて薄くて腰が弱くしかも長尺であると、その剛性が非常に小さくなるので、排出ローラ7,8の送り力は用紙P自身によって吸収され、送り出しは不安定である。また、用紙Pが長尺物であっても、その質量はさほど大きくはないので慣性力もきわめて小さく、用紙Pの送り出しへの貢献度にも安定性がない。したがって、排出ローラ7,8のニップから出たとき用紙Pがそのままの位置に止まってしまい、トレー3への回収ができなくなることがある。また、何らかの原因で用紙Pの後端が排出ローラ7,8にニップされたまま停止してしまうこともある。
【0033】これに対し、図6のように、排出ローラ7,8のニップを用紙Pの後端が出てしまえば、倣いプッシャ9の突条9cは復元する。そして、倣いプッシャ9は回転を続けているので、復元した突条9cは排出ローラ7,8のニップを出た直後の用紙Pの後端を下流側に押す。したがって、用紙Pが排出ローラ7,8のニップを出た後に直ぐに止まってしまっても、倣いプッシャ9の突条9cによて用紙Pはその後端側から強制的に押し出され、トレー3に向けて確実に排出される。
【0034】また、用紙Pの後端が排出ローラ7,8にニップされたまま止まるとき、ニップ時に倣い変形していた突条9cは用紙Pの下面に当たっているので、変形したまま用紙Pの下を抜けた後に復元する。そして、この倣い変形していた突条9cの隣の突条9c−1(図5において、倣い変形している突条9cから時計方向に1ピッチずれているものに相当)は、倣いプッシャ9の回転によって用紙Pの後端側に進んでこれを押す。したがって、ニップ状態にあった用紙Pは突条9c−1によって強制的に押し出され、トレー3へ排出される。
【0035】なお、用紙Pの後端がニップを抜けた直後に停止またはニップされた状態のいずれにおいて、1本の突条によって用紙Pを押し出しきれない場合でも、倣いプッシャ9の回転によって6個の突条9cが次々に用紙Pの後端に突き当たる。したがって、次の用紙の先端が達する前に用紙Pを払い出すことができ、用紙ジャムの発生はない。
【0036】更に、図6において、排出ローラ7,8のニップ部分を通過した復元した突条9cは倣いプッシャ9の回転によって下向きに移動していく。このため、後端を押されている用紙Pは突条9cの移動に従って下側へ押され、同時に用紙Pの先端側は自重によってトレー3側に撓んでいく。したがって、用紙Pは図6において一点鎖線で示す矢印方向に叩き込まれるようになり、浮き上がることなく短時間で用紙Pの後端側をトレー3に回収できる。このように用紙Pのトレー3への払出し時間も短くできるので、原稿の用紙Pを僅かな間隔で給紙すれば、トレー3に回収されつつある用紙Pに後続の用紙Pの先端が突っかかることがなく、用紙ジャムの発生がより確実に防止される。
【0037】なお、以上の実施の形態では、スキャナ装置について説明したが、たとえば複写機やプリンタ等の自動給紙装置において、用紙の払出し端に備える用紙排出機構としてもよいことは無論である。
【0038】
【発明の効果】本発明では、シート材をニップして送りを与える排出ローラとは別にシート材の後端を押して強制的にトレー側に押し出す払出し手段を設けているので、排出ローラにシート材の後端がニップされたままとなったりニップ部の直ぐ下流で止まったりしても、払出し手段によって確実にトレーに排出できる。このため、手作業でシート材を取り除いたりする作業は一切不要となり、連続給紙しても後続のシート材が先行するシート材の後端に絡むことがなく、ジャムの発生も防止される。
【0039】また、払出し手段を排出ローラと一体に回転する倣いプッシャとし、パスラインの下側にこの倣いプッシャを配置した構成とすると、倣いプッシャの突条はシート材の後端の押し出しに続いて下側へシート材を押し下げる。したがって、シート材は浮き上がりを伴うことなく速やかにトレーに落とし込まれるので、長尺のシート材であっても安定したトレー側への回収が可能となる。




 

 


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