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画像処理装置におけるシート材の供給機構 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 画像処理装置におけるシート材の供給機構
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2001−187652(P2001−187652A)
公開日 平成13年7月10日(2001.7.10)
出願番号 特願平11−373876
出願日 平成11年12月28日(1999.12.28)
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)】
3F343
【Fターム(参考)】
3F343 FA03 FB02 FB03 FB04 FC01 GA01 GB01 GC01 GD01 HA12 HB01 JA19 JD03 JD09 LA04 LA16 LC07 LC25 LD10 LD24 
発明者 荒木 孝夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】用紙等のシート材を積層搭載するホッパまたはトレーと、搭載された前記シート材をピックアップして画像処理系に繰り出す供給ローラと、前記供給ローラの下流であって前記画像処理系の入口に配置される重送防止用の分離ローラ及びリタードローラのローラ対とを備えたシート材の供給機構において、前記供給ローラの回転駆動時であって且つ前記シート材の先端が前記ローラ対のニップ部に接触到達した以後に、前記ローラ対のうち少なくとも前記分離ローラを前記シート材の供給方向に回転駆動させる構成としたことを特徴とする画像処理装置におけるシート材の供給機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば原稿画像を読み取るイメージスキャナ等の画像読取り装置または複写機等の画像形成装置等の画像処理装置に係り、特にホッパまたはトレー方式のシート材供給方式においてシート材の重送を防止できるようにした画像処理装置におけるシート材の供給機構に関する。
【0002】
【従来の技術】プリンタや複写装置及びファクシミリ装置では、装置本体に内蔵または着脱自在としたトレーが備えられ、このトレーに用紙を詰め込んで自動給紙する方式としたものが従来から広く利用されている。また、トレー方式に代えてホッパ方式としたものも多種あり、トレーとホッパの両方を備えたものを標準仕様とするプリンタも既に知られている。
【0003】トレーは扁平な容器状であって用紙サイズに応じたものを装置の中に組み込むというものであり、収納された用紙はその給紙方向の前端も後端もクランパのような部材で緩く拘束される。これに対し、ホッパは外付け式としたものが殆どで、用紙は単にホッパの上に搭載されるだけであり、用紙幅に応じて位置を調整できる一対のガイドを備えるというのが基本的な構成である。このようなホッパ方式は、原稿のサイズが様々であって紙質や厚さが異なる原稿を多量に読み取るためのイメージスキャナに多用されている。
【0004】一方、複写装置やイメージスキャナ等の画像形成または画像読取り装置では、トレーやホッパから供給する用紙の重送を防止することが非常に重要である。このような重送が発生すると、紙詰まりの原因となり作業性を大幅に低下させる。したがって、積層された用紙に一番上の1枚をピックアップし繰り出す給紙ローラを備えたトレーやホッパの直ぐ下流に、分離ローラとリタードローラとを配置し、用紙の重送防止を図る構成としたものが従来から一般的に使用されている。図5は従来の給紙機構の概略図であり、分離ローラとリタードローラとによる重送防止機構の要部の概略を示す。
【0005】図5の(a)において、ホッパ51に搭載された用紙Pの積層体の上に給紙ローラ52が配置され、この給紙ローラ52の下流に分離ローラ53とリタードローラ54とを備えている。分離ローラ53は給紙ローラ52によって供給された用紙Pの上面に接触し、リタードローラ54は用紙Pの下面に接触して分離ローラ53とともに用紙Pをニップする。給紙機構の作動時には、給紙ローラ52と分離ローラ53はそれぞれ図中の矢印方向であって同じ向きに回転駆動される。また、リタードローラ54は図中の矢印方向に回転駆動される主軸にトルクリミッタ(いずれも図示せず)を介して装着されたもので、通常時は図中の矢印方向であって用紙Pをホッパ51側に押し戻す方向に回転駆動される。そして、リタードローラ54は分離ローラ53側に向けて弾性付勢され、この付勢力を用紙Pの紙質や厚さに対応させて調整可能としている。
【0006】このような重送防止機構では、ホッパ51から1枚の用紙Pだけが給紙されて分離ローラ53とリタードローラ54との間にニップされると、リタードローラ54は分離ローラ53の回転トルクを受け、これによりリタードローラ54は用紙Pの搬送方向に従動回転する。一方、用紙Pが2枚以上重送されてニップされると、リタードローラ54は内蔵したトルクリミッタと分離ローラ53への付勢力との相互関係によって、図中の矢印方向に回転を維持して下側の用紙Pをホッパ51側に押し戻して重送を防止する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ホッパ51はスプリング(図示せず)等によって給紙ローラ52側に向けて付勢され、給紙ローラ52の周面と積層された用紙Pの一番上のものとの接触圧がほぼ一定となるように設定されている。そして、給紙ローラ52が回転駆動するとき、一番上の1枚の用紙P−1だけがピックアップされると、同図(a)のように分離ローラ53とリタードローラ54との間にニップされて用紙P−1は速やかに給紙される。
【0008】ところが、ホッパ51やトレーに積載する用紙Pはその梱包用の包装材から引き出したものをそのまま使用するので、用紙Pどうしの密着度はかなり高く、しかもホッパ51の給紙ローラ52側への付勢力が用紙Pに作用する。したがって、給紙ローラ52でピックアップするとき、図5の(b)に示すようにたとえば3枚の用紙P−1〜P−3またはそれ以上の枚数の用紙が互いの接触摩擦によって同時に分離ローラ53とリタードローラ54のニップ部分に突き進むことがある。これに対して、分離ローラ53とリタードローラ54が用紙P−1〜P−3を分離して一番上の用紙P−1だけを通過させて重送を阻止しようとする。しかしながら、3枚の用紙P−1〜P−3の密着度が強いような場合には、これらの用紙P−1〜P−3が分離ローラ53とリタードローラ54とのニップをそのまま抜けてしまい、結果的に重送を発生してしまう。
【0009】一方、分離機能が作用して用紙P−1だけが分離ローラ53とリタードローラ54との間を抜けて給紙されれば、重送は防止される。しかしながら、2枚目と3枚目の用紙P−2,P−3はその先端が分離ローラ53とリタードローラ54とのニップ部分に位置したままである。このため、用紙P−1が給紙完了後には、用紙P−2,P−3の重送の可能性が残るほか、用紙P−2,P−3の給紙開始位置がずれるので、紙詰まりの原因にもなりかねない。
【0010】このような従来のシート材の供給機構における問題は、給紙ローラ52とその下流の分離ローラ53及びリタードローラ54とを同期して回転駆動させていることが一つの原因である。
【0011】そこで、本発明は、シート材の供給ローラとその下流の分離ローラ及びリタードローラとの間の駆動関係を最適化することによってシート材の重送をより一層確実に防止できるシート材の供給機構を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、用紙等のシート材を積層搭載するホッパまたはトレーと、搭載された前記シート材をピックアップして画像処理系に繰り出す供給ローラと、前記供給ローラの下流であって前記画像処理系の入口に配置される重送防止用の分離ローラ及びリタードローラのローラ対とを備えたシート材の供給機構において、前記供給ローラの回転駆動時であって且つ前記シート材の先端が前記ローラ対のニップ部に接触到達した以後に、前記ローラ対のうち少なくとも前記分離ローラを前記シート材の供給方向に回転駆動させる構成としたことを特徴とする。
【0013】このような構成では、ホッパまたはトレーから複数枚のシート材をピックアップしても、これらのシート材の先端が分離ローラとリタードローラのニップ部に達したときに受け止められ、供給ローラの回転継続によって一番上のシート材に摩擦送りが加えられる。したがって、一番上のシート材は上に向けて撓み変形して下側のシート材から捌かれ、このタイミングに合わせて分離ローラを回転駆動することにより、一番上のシート材だけが下流に搬送され、画像処理系での重送が防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、用紙等のシート材を積層搭載するホッパまたはトレーと、搭載されたシート材をピックアップして画像処理系に繰り出す供給ローラと、供給ローラの下流であって画像処理系の入口に配置される重送防止用の分離ローラ及びリタードローラのローラ対とを備えたシート材の供給機構において、供給ローラの回転駆動時であって且つシート材の先端がローラ対のニップ部に接触到達した以後に、ローラ対のうち少なくとも分離ローラをシート材の供給方向に回転駆動させる構成としたことを特徴とする画像処理装置におけるシート材の供給機構であり、供給ローラによって複数のシート材がピックアップされても、供給ローラの回転と分離ローラ及びリタードローラとの間の駆動時間差を利用して、一番上のシート材だけを画像処理系に供給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。なお、本実施の形態では原稿から画像を読み取って電子ファイルするためのイメージスキャナを例として説明する。
【0016】図1は本発明のシート材の供給機構を備えたイメージスキャナの概略斜視図である。
【0017】図示のように、イメージスキャナ、光学系の読み取り部及び用紙の搬送路を内蔵した本体1と給紙手段としての自動給紙装置2とから構成されたものである。本体1はその正面に操作パネル1aを備えるとともに内部には全ての機器を制御するコントローラ(図示せず)を備えたものである。そして、本体1の上面には自動給紙装置2から給紙されて読み取り部によって画像読み取りを終えた用紙を受ける回収トレー1bを設けている。
【0018】自動給紙装置2は、用紙を搭載して本体1内の搬送路に送り出すホッパ機能と用紙の重送防止機能を備えたものであり、図2に自動給紙装置のホッパから用紙の搬送路及び回収トレーまでの概略図を示す。
【0019】自動給紙装置2は、ハウジング2aにホッパ2bを上下に回動自在に組み込んだもので、ホッパ2bはモータ(図示せず)に連接されて駆動され、給紙するときには図2に示すように用紙Pが供給ローラ3aに接触する姿勢まで上向きに回動付勢される。また、ホッパ2bの上面には、用紙Pの幅方向を案内するための一対の間口方向(正面から見て左右方向)に手動で移動させることができるガイド2dを備えている。
【0020】ホッパ2b上の用紙Pを1枚ずつピックアップして繰り出す供給ローラ3aの下流には、用紙Pの重送を防止するための分離ローラ3bとリタードローラ3cの対を配置し、これらのローラ対から回収トレー1bまでの間に用紙Pの搬送路が形成されている。この用紙Pの搬送路には用紙Pをニップして搬送するための複数段の搬送ローラ3dを配置するとともに、中途には用紙Pの上面の原稿画像を読み取る第1の走査センサ3eと下面の原稿画像を読み取る第2の走査センサ3fを配置している。そして、ホッパ2bから供給ローラ3aによってピックアップされた1枚の用紙Pは、搬送路を通過する間に第1,第2の走査センサ3e,3fによる原稿画像が読み取られた後、回収トレー1bに排紙される。
【0021】図3は本発明のシート材の供給機構の要部の詳細図である。
【0022】供給ローラ3aは図3の(a)及び(b)に示すように矢印方向に回転駆動され、ホッパ2bの上向きの付勢力によって積層されている用紙Pの一番上の用紙P−1に対して常に一定の押圧力を作用させる。そして、この押圧力による供給ローラ3aと用紙P−1との摩擦によって、用紙P−1がピックアップされて給紙される。また、分離ローラ3bはその駆動時には、供給ローラ3aと同じ向きに回転するが、その起動のタイミングは供給ローラ3aの回転開始に対しては遅延させるとともに、重送用紙の一番上の用紙Pの給紙完了に合わせて起動を再開させる。
【0023】リタードローラ3cは図5の従来の技術でも述べたように、図3において時計方向に回転駆動される主軸3c−1にトルクリミッタ3c−2を介して連接したものである。そして、主軸3c−1はリタードローラ3cを分離ローラ3b方向に弾性付勢する支持機構(図示せず)によって支持され、その付勢力とトルクリミッタ3c−2の機能により用紙Pの重送を防止する。このようなトルクリミッタ3c−2内蔵のリタードローラ3cの構成は、画像形成装置における給紙機構の分野では周知である。
【0024】ここで、本発明では、用紙Pを給紙するときに供給ローラ3aの回転駆動を開始させるが、分離ローラ3bとリタードローラ3cとはこの開始時刻よりも遅れて回転駆動するように制御する。すなわち、図3の(a)に示すように、供給ローラ3aが回転して用紙P−1をピックアップした後でも分離ローラ3bとリタードローラ3cとは停止したままである。そして、同図(b)に示すように、用紙P−1の先端をこれらの分離ローラ3b,リタードローラ3cがニップするときまたはこれより極めて短い時間だけ遅いタイミングに合わせて、分離ローラ3bとリタードローラ3cとを起動させる。これにより、1枚の用紙P−1は分離ローラ3bとリタードローラ3cとの間にニップされると同時にリタードローラ3cが主軸3c−1の回転方向と逆向きすなわち給紙方向に回転し、用紙P−1は速やかに搬送路に送り出される。
【0025】以上の構成において、操作パネル1aの操作ボタン1a−1をオンにすると、供給ローラ3aが図2において矢印方向に回転を始め、分離ローラ3b及びリタードローラ3cは図3で示したタイミングで回転を始め、その下流の搬送ローラ3dも同様のタイミングで回転し始める。これにより、ホッパ2bに搭載された用紙Pのうち最も上にある1枚が供給ローラ3aによりピックアップされ、図3に示したように分離ローラ3bとリタードローラ3cの間を抜けて搬送路に供給される。
【0026】供給ローラ3aによる用紙Pのピックアップのとき、用紙Pどうしの密着度が強いような場合には従来の技術の図5の(b)で示したように複数の用紙が同時に分離ローラ3b及びリタードローラ3c側に突き進む。そして、従来構造では、供給ローラ3aと同時に分離ローラ3b及びリタードローラ3cが常に回転しているので、複数の用紙がこれらの分離ローラ3b,リタードローラ3cの間を突き抜けてしまい、重送が発生する。これに対し、本発明では、供給ローラ3aの回転駆動開始の時刻より遅く、用紙Pの先端が分離ローラ3bとリタードローラ3cとの間にニップ点に接触した時刻に合わせて、これらの分離ローラ3b,リタードローラ3cを駆動させる。
【0027】図4は本発明のシート材の供給機構の要部の詳細図である。
【0028】図4に示すように、たとえば3枚の用紙P−1〜P−3が重送状態で分離ローラ3bとリタードローラ3c側に進むとき、これらの用紙P−1〜P−3の先端が停止しているこれらの分離ローラ3b,リタードローラ3cのニップ部または周面に突き当たってその進行を阻まれる。一方、供給ローラ3aは回転し続けているので、その周面に接触している一番上の用紙P−1は下の用紙P−2,P−3をそのまま残して進もうとする。したがって、図4の(b)に示すように用紙P−1は上向きに皺がよるように撓み変形し、その下の用紙P−2との間に隙間を生じて空気層を形成する。そして、このような用紙P−1に撓み変形ができるような時間差を持たせて分離ローラ3bとリタードローラ3cとを回転駆動させると、用紙P−2との間に空気層を形成してこの用紙P−2との間の摩擦による拘束を解かれた一番上の用紙P−1だけが分離ローラ3bとリタードローラ3cにニップされやすくなる。このニップにより、同図(c)のように用紙P−1には送りが加えられ、上側への撓み変形が次第に元の平坦な形状に復元するようにして給紙される。
【0029】このように、分離ローラ3bとリタードローラ3c部分まで用紙Pの重送があっても、供給ローラ3aの回転継続と分離ローラ3bの停止期間の間に用紙P−1が下側の用紙P−2,P−3から離れるように捌かれ、用紙P−1のみを下流の搬送路に送り込むことができる。したがって、ホッパ2b側でのピックアップの段階で用紙Pの重送を生じていても、分離ローラ3bとリタードローラ3cとによって一番上の用紙P−1だけが給紙され、読取り部を含む搬送路側での用紙Pの重送が防止される。
【0030】また、用紙P−1が第1段の搬送ローラ3dの対にニップされた時点で、供給ローラ3aと分離ローラ3b及びリタードローラ3cは回転を一時的に停止し、次の用紙P−2が供給されるときも供給ローラ3aの起動より遅れて分離ローラ3bとリタードローラ3cとが起動される。この場合も、用紙P−2が分離ローラ3bとリタードローラ3cのニップ部に接触するまで送りを与えることで、この用紙P−2は用紙P−3に対して同様に上側に膨らむように撓み変形する。したがって、用紙P−1の給紙と同様に、用紙P−3を残してその上の用紙P−2だけを給紙できる。そして、以降も、供給ローラ3aは回転を継続し、分離ローラ3bとリタードローラ3cは時間差を持たせて回転駆動することにより、ホッパ2bからの用紙Pの重送があったときには上から1枚ずつの用紙Pの給紙が可能である。
【0031】なお、以上の説明では、リタードローラ3cを分離ローラ3bと同時に回転駆動させるようにしているが、分離ローラ3bだけを回転駆動する構成であればよい。この場合、リタードローラ3cはそのトルクリミッタ3c−2による重送防止機能を果たせるようにしておけばよい。
【0032】
【発明の効果】本発明では、ホッパやトレーに搭載した用紙等のシート材が供給ローラによって複数枚ピックアップされても、下流の分離ローラとリタードローラとの間の回転駆動の時間差を利用してシート材の重送を分離ローラ部分で阻むことができ、シート材が重送状態で画像処理系に入り込むことがなくなる。したがって、画像形成や画像読取りが支障なく実行できるほか、既存の装置において供給ローラと分離ローラとの間の駆動の時間差のための制御だけを加えれば済むので、装置が複雑になることもない。




 

 


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