JP2008050137A - シート搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドで切換爪等の切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置において、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにする。
【解決手段】ソレノイド５０を駆動する時間に応じて切り換えて、その時間が一定時間以上であるときソレノイドをパルス制御してソレノイドの駆動時に供給電圧を非常に短い周期でオンオフする。ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないときは、ソレノイドを連続的にオンしたり、一定時間以上であるときより大きなデューティー比でソレノイドをパルス制御したりする。
【選択図】図８

Description

この発明は、ソレノイドで切換爪等の切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置に関する。例えば、複写機、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に搭載し、セットした読取り原稿（シート）を自動的に搬送し、その読取り原稿の画像情報の読取り位置を通して排出する自動原稿搬送装置に関する。

従来、例えば、自動原稿搬送装置には、シートである読取り原稿を積載する原稿積載手段と、その原稿積載手段に積載する読取り原稿を繰り出して読取り位置を通して搬送する原稿搬送手段と、その原稿搬送手段で搬送後の読取り原稿を排出して積載する排出原稿積載手段と、原稿搬送手段で搬送後の原稿を一時的に載置する再給紙原稿載置手段と、その再給紙原稿載置手段にある原稿を反転して前記読取り位置へと再給紙する反転再給紙手段などを備えて構成する。

そして、原稿積載手段に積載してセットした読取り原稿を原稿搬送手段で繰り出して搬送し、その搬送する読取り原稿の画像情報を読取り位置で読み取って後、排出原稿積載手段に排出していた。その読取り原稿の裏面の画像情報をも読み取るときには、搬送路を切り換えて、表面の画像情報を読取り位置で読み取って後、いったん再給紙原稿載置手段に排出して後、その再給紙原稿載置手段にある原稿を反転して反転再給紙手段により再給紙し、裏面の画像情報をも読取り位置で読み取ってから、搬送路を切り換えて排出原稿積載手段に排出していた。

ここで、搬送路の切り換えは、例えば特許文献１に記載されるように、搬送路の分岐位置に設ける切換部材をソレノイドで作動することにより行っていた。すなわち、切換部材は、ソレノイドに通電していないときは、第１位置として画像情報読取り後の読取り原稿を一方の搬送路へと案内する姿勢で保持し、通電しているときは、ソレノイドで作動して第２位置として他方の搬送路へと案内する姿勢としていた。

ところが、このような切り換え方法では、搬送するシートのサイズが大きくなったり、搬送速度が遅くなったりすると、ソレノイドを駆動して切換部材を切り換えて保持している時間が長くなり、消費電力量が大きくなってソレノイド内のコイルの温度が大きく上昇し、製品安全上問題となる場合があった。そこで、この種の自動原稿搬送装置などのシート搬送装置では、ソレノイドの駆動時に供給電圧を非常に短い周期でオンオフするパルス制御を行って、ソレノイドの作動電圧を下げることにより電力量を減らして温度上昇を抑えることが一般的に知られている。

特許第３５８５６９４号公報

しかしながら、パルス制御でソレノイドを駆動すると、ソレノイドの温度上昇を防いで製品の安全性を確保することができるものの、連続オンにてソレノイドを駆動する場合に比べて供給電圧が低いことから、ソレノイドに掛かる負荷変動に対して不安定な状態となる問題があった。

そこで、この発明の第１の目的は、ソレノイドで切換爪等の切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置において、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることにある。

この発明の第２の目的は、ソレノイドの駆動時間が短くソレノイドの温度上昇のおそれが少ないときには、切換部材を切換え位置により確実に保持してシートの搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることにある。

この発明の第３の目的は、ソレノイドの駆動時間が短いときにも、なおソレノイドの温度上昇のおそれを防止しながら、シートの搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることにある。

この発明の第４の目的は、簡単な方法で、ソレノイドの駆動時間が一定時間以上であるか否かを判断し、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることにある。

この発明の第５の目的は、シート搬送装置である自動原稿搬送装置において、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることにある。

この発明は、上述した第１の目的を達成すべく、ソレノイドで切換爪等の切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置において、ソレノイドを駆動する時間に応じて切り換えて、その時間が一定時間以上であるときソレノイドをパルス制御してソレノイドの駆動時に供給電圧を非常に短い周期でオンオフすることを特徴とする。

ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないときは、上述した第２の目的を達成すべく、ソレノイドを連続的にオンしたり、上述した第３の目的を達成すべく、一定時間以上であるときより大きなデューティー比でソレノイドをパルス制御したりする。

ここで、シートのサイズが大きいときはソレノイドの駆動時間が長くなり、小さいときは短くなることから、またシートの搬送速度が遅いときはソレノイドの駆動時間が長くなり、速いときは短くなることから、上述した第４の目的を達成すべく、ソレノイドを駆動する時間が一定時間以上であるか否かは、シートのサイズを元に判断したり、シートの搬送速度を元に判断したりする。

シート搬送装置は、上述した第５の目的を達成すべく、シートである読取り原稿を積載する原稿積載手段と、その原稿積載手段に積載する読取り原稿を繰り出して読取り位置を通して搬送する原稿搬送手段と、その原稿搬送手段で搬送後の読取り原稿を排出して積載する排出原稿積載手段と、原稿搬送手段で搬送後の読取り原稿を一時的に載置する再給紙原稿載置手段と、その再給紙原稿載置手段にある原稿を反転して読取り位置へと再給紙する反転再給紙手段とを備える自動原稿搬送装置であり、ソレノイドで切換部材を作動して、排出原稿積載手段への搬送路と再給紙原稿載置手段への搬送路とを切り換える。

この発明によれば、ソレノイドで切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置において、ソレノイドを駆動する時間に応じて切り換えて、その時間が一定時間以上であるときソレノイドをパルス制御するので、ソレノイドの駆動時間が長いときは供給電圧を非常に短い周期でオンオフしてソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、長い時間切換部材を切換え位置に保持してシートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることができる。

そして、ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないときは、ソレノイドを連続的にオンすると、ソレノイドの駆動時間が短くソレノイドの温度上昇のおそれが少ないときには、切換部材を切換え位置により確実に保持してシートの搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることができる。

また、ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないとき、一定時間以上であるときより大きなデューティー比でソレノイドをパルス制御すると、連続的にオンする場合に比べて供給電力量を減らし、ソレノイドの駆動時間が短いときに、なお一層ソレノイドの温度上昇のおそれを防止しながら、ソレノイドの駆動時間が長い場合よりも、切換部材を切換え位置に確実に保持してシートの搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることができる。

シートサイズが大きい場合には、ソレノイドを駆動する時間が長くなり、小さい場合には、短くなることから、シートのサイズを元に、ソレノイドを駆動する時間が一定時間以上であるか否かを判断すると、簡単な方法で判断して、あるサイズより大きい場合には、それまでの連続的なオンまたはパルス制御から切り換えて別のパルス制御を行うことにより、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることができる。

シートの搬送速度が遅い場合には、ソレノイドを駆動する時間が長くなり、速い場合には、短くなることから、シートの搬送速度を元に、ソレノイドを駆動する時間が一定時間以上であるか否かを判断すると、簡単な方法で判断して、ある搬送速度より遅い場合には、それまでの連続的なオンまたはパルス制御から切り換えて別のパルス制御を行うことにより、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることができる。

シート搬送装置である自動原稿搬送装置において、ソレノイドで切換部材を作動して、排出原稿積載手段への搬送路と再給紙原稿載置手段への搬送路とを切り換えると、自動原稿搬送装置で、ソレノイドの所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、シートの搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、搭載するこの発明による自動原稿搬送装置を開いて、複写機・ファクシミリ等の画像形成装置の上部を示す。

図中符号２０は、画像形成装置本体である。画像形成装置本体２０は、上部に画像読取装置を備え、頂面に、固定セット原稿読取り用の大きな面積の矩形状のコンタクトガラス２１と、搬送原稿読取り用の小さな面積の細長なスリットガラス２２とを設け、背面側の２つの支持台２３で支持してヒンジにより自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２４を上下に開閉自在に取り付けてなる。

図２には、搭載する自動原稿搬送装置２４の概略構成を示す。
図示自動原稿搬送装置２４は、原稿積載手段である原稿載置台２６と排出原稿積載手段である排紙台２７とを上下に備え、それらの間を湾曲する搬送路２８で連絡する。図中符号２２は、上述したスリットガラスである。

原稿載置台２６に隣接し、搬送路２８の最上流には、底板３０を不図示の底板ソレノイドで支軸３１を支点として上下に揺動自在に設ける。底板３０の上には、原稿搬送手段３２の呼出コロ３３を設ける。呼出コロ３３には、底板ソレノイドに通電したとき支軸３１を支点として底板３０を上向きに揺動して、原稿載置台２６上に積載する読取り原稿（シート）３４の先端部を押し当てる。底板ソレノイドへの通電を停止したときには、自重または不図示のスプリングで下向きに揺動して底板３０を戻し、読取り原稿３４を呼出コロ３３から離す。

搬送路２８に沿って、原稿載置台２６上の読取り原稿３４を繰り出して読取り位置Ｒを通して搬送する原稿搬送手段３２を備える。原稿搬送手段３２には、底板３０および呼出コロ３３の下流に、分離手段３５を備える。分離手段３５は、トルクリミッタを設けて時計まわりに回転する分離コロ３７と、呼出コロ３３とともに不図示の回動ブラケットで支持して一方が駆動回転し他方が従動回転する２つの支持ローラ３８と、それらの支持ローラ３８間に掛けまわして分離コロ３７を圧接解除可能に押し当てて設ける無端の給紙ベルト４０とで構成する。そして、給紙ベルト４０は時計まわりに走行するが、分離コロ３７にトルクリミッタの限界を超える回転トルクが加わったときには、分離コロ３７は、給紙ベルト４０に連れまわりして反時計まわりに回転するようになっている。

原稿搬送手段３２には、搬送路２８に沿ってさらに下流に、一対の搬送ローラ対４１を設ける。その下流には、図示省略するが、レジストセンサを備える。レジストセンサは、発光素子から発した光を読取り原稿３４で反射して受光素子で受けることにより読取り原稿３４を検知する反射型センサや、発光素子で発し、受光素子で受けていた光を読取り原稿３４で遮断することにより読取り原稿３４を検知する透過型センサなどで構成する。搬送路２８に沿ってまたさらに下流には、スリットガラス２２位置に読取り位置Ｒを設け、さらに下流に中間ローラ対４３に続けて排紙ローラ対４４を設けている。

排紙ローラ対４４の下流側には、切換部材として、下流側の支軸４５に固定してその支軸４５を中心として上流側を上下に揺動する切換爪４６を設ける。図３（Ａ）に示すように、支軸４５には、第１連結部材４７の一端を固定する。第１連結部材４７の他端には、第２連結部材４８の先端を連結軸４９を介して互いに回動自在に連結する。第２連結部材４８は、ソレノイド５０の作動部材５１に固定する。作動部材５１は、円柱状をなし、鍔状にストッパ５２を設け、ソレノイド５０に出し入れ自在に備える。

そして、ソレノイド５０に通電していないときは、切換爪４６を図２中実線で示し、また図３（Ａ）で示す第１位置として、図４に示すように原稿搬送手段３２の排紙ローラ対４４の排紙ローラニップから排出した画像情報読取り後の読取り原稿３４を一方の搬送路へと案内して排紙台２７に積載する。

他方、ＣＰＵによる電力制御によりソレノイド５０に通電したときには、図３（Ａ）に矢示するごとくソレノイド５０で作動部材５１を引き込んで切換爪４６を回動し、図２中鎖線で示し、また図３（Ｂ）で示すようにストッパ５２がソレノイド５０に突き当たるまで作動部材５１をいっぱいに引き込んだ第２位置として、搬送路を切り換えて図５に示すように画像情報読取り後の読取り原稿３４を他方の搬送路へと案内して再給紙原稿載置手段である反転トレイ５４に排出する。

反転トレイ５４は、原稿搬送手段３２で搬送後の読取り原稿３４を一時的に載置するものである。反転トレイ５４からは、搬送ローラ対４１の手前で搬送路２８に合流する再給紙路５８を設けて読取り原稿３４を再給紙する反転再給紙手段５５を備える。その反転再給紙手段５５で、反転トレイ５４にある原稿を反転して読取り位置Ｒへと再給紙するときは、ソレノイド５０への通電を停止して切換爪５６を第１位置に戻して後、反転ローラ対５６を反転して読取り原稿３４をスイッチバックし、搬送ローラ対５７で搬送して搬送路２８に入れる。なお、図示例では、搬送ローラ対の一方のローラを排紙ローラ対４４の一方のローラと共通としている。

そして、図２に示す自動原稿搬送装置２４では、原稿積載台２６に積載してセットした読取り原稿３４を原稿搬送手段３２で繰り出して搬送し、その搬送する読取り原稿３４の画像情報を読取り位置Ｒで読み取って後、排紙台２７上に排出する。その読取り原稿３４の裏面の画像情報をも読み取るときには、通電してソレノイド５０で切換爪４６を第２位置として搬送路を切り換え、排紙ローラニップから排出した画像情報読取り後の読取り原稿３４をいったん反転トレイ５４上に排出して後、ソレノイド５０への通電を停止して切換爪４６を第１位置に戻し、反転トレイ５４上にある読取り原稿３４を反転して反転再給紙手段５５により再給紙し、裏面の画像情報をも読取り位置Ｒで読み取ってから、切り換えた搬送路を通して排紙台２７上に排出する。

図６ないし図９には、切換爪４６を第２位置に保持する際のＣＰＵの電力制御パターン例を示す。図において、ａの範囲は、ストッパ５２をソレノイド５０に突き当てるまで作動部材５１を移動させる範囲であり、ｂの範囲は、移動して後、その引き込んだ状態を保持する範囲である。

上述したような自動原稿搬送装置２４では、ソレノイド５０を駆動するこおにより切換爪４６を切り換えて第２位置に保持している時間が長くなると、消費電力量が大きくなってソレノイド５０内のコイルの温度が大きく上昇し、製品安全上問題となる場合がある。例えば、読取り原稿３４のサイズが大きい場合には、ソレノイド５０を駆動する時間が長くなる。

そこで、原稿積載台２６に積載した読取り原稿３４のサイズを不図示の原稿サイズ検知センサにより検知し、そのサイズが例えばＡ３サイズより小さいサイズの場合には、切換爪４６を第２位置に保持する時間が短くて済み、ソレノイド５０の温度上昇のおそれが少ないので、図６に示すようにソレノイド５０を連続的にオンして最大電力で切換爪４６を第２位置に安定して保持し、読取り原稿３４の搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることができる。

また、読取り原稿３４のサイズがＡ３サイズより小さいサイズの場合でも、ソレノイド５０の温度上昇が製品安全上問題となるときには、図７に示すように電圧のオン時間が長いデューティー比のパルス制御でソレノイド５０を電力制御し、連続的にオンする場合に比べて供給電力量を減らし、ソレノイド５０の駆動時間が短いときに、なお一層ソレノイド５０の温度上昇のおそれを防止しながら、ソレノイド５０の駆動時間が長い場合よりも、切換爪４６を第２位置に安定して保持し、読取り原稿３４の搬送路の切換えを一層より安定的に行い得るようにすることができる。

逆に、Ａ３サイズのような大サイズの場合には、図７に示すパルス制御より電圧のオン時間の短い図８に示すようなデューティー比のパルス制御でソレノイド５０を電力制御して切換爪４６を第２位置に保持する。これにより、簡単な方法で、ソレノイド５０を駆動する時間が一定時間以上であるか否か判断し、あるサイズより大きい場合には、それまでの図６に示すような連続的なオンまたは図７に示すようなパルス制御から切り換えて別の図８に示すようなパルス制御を行うことにより、ソレノイド５０の所定以上の温度上昇を防いで製品の安全性を確保するとともに、読取り原稿３４の搬送路の切換えをより安定的に行い得るようにすることができる。

また、読取り原稿３４の搬送速度が遅い場合には、ソレノイド５０を駆動する時間が長くなり、速い場合には、短くなる。そこで、上述した例では、ＣＰＵによるソレノイド５０の電力制御を原稿サイズを元に行ったが、原稿サイズではなく、読取り原稿３４の搬送速度を元に行うようにすることもできる。

例えば、読取り原稿３４の搬送速度が２０ｍｍ／ｓ以下のような遅い場合には、図８に示すような電力制御パターンに切り換え、２０ｍｍ／ｓより速い場合には、図６に示すようなソレノイド５０を連続的にオンする電力制御パターンや、図７に示すようなソレノイド５０を電圧のオン時間が長いデューティー比のパルス制御をする電力制御パターンに切り換える。

なお、図７に示すようなパルス制御途中で読取り原稿３４の搬送速度がより速く、例えばｃの位置を境に１０ｍｍ／ｓから８０ｍｍ／ｓに変化した場合には、図９に示すように途中からさらに電圧のオン時間が長いデューティー比のパルス制御をする電力制御パターンに切り換えることもできる。

さらに、上述した例では、ＣＰＵによるソレノイド５０の電力制御を読取り原稿３４のサイズまたは搬送速度を元に行ったが、それらの双方から切換爪４６を第２位置に保持しなければならない時間を算出し、その時間が一定時間以上であるとき図８に示すようにパルス制御し、一定時間に達しないとき図６や図７に示すような電力制御パターンに切り換えるようにしてもよい。

搭載するこの発明による自動原稿搬送装置を開いて画像形成装置の上部を示す斜視図である。 その搭載する自動原稿搬送装置の概略構成図である。 その自動原稿搬送装置に備える切換爪の作動構成図で、（Ａ）には不作動状態、（Ｂ）には作動状態を示す。 その自動原稿搬送装置で、切換爪により切り換えて読取り原稿を排紙台に排出する場合の拡大構成図である。 その自動原稿搬送装置で、切換爪により切り換えて読取り原稿を反転トレイに排出する場合の拡大構成図である。 連続的にオンして切換爪を第２位置に保持する際のＣＰＵの電力制御パターン図である。 電圧のオン時間が長いパルス制御で、切換爪を第２位置に保持する際のＣＰＵの電力制御パターン図である。 電圧のオン時間の短いパルス制御で、切換爪を第２位置に保持する際のＣＰＵの電力制御パターン図である。 電圧のオン時間が途中で切り換わるパルス制御で、切換爪を第２位置に保持する際のＣＰＵの電力制御パターン図である。

符号の説明

２０ 画像形成装置本体
２４ 自動原稿搬送装置
２６ 原稿載置台（原稿積載手段）
２７ 排紙台（排出原稿積載手段）
３２ 原稿搬送手段
３４ 読取り原稿（シート）
４６ 切換爪（切換部材）
５０ ソレノイド
５４ 反転トレイ（再給紙原稿載置手段）
５５ 反転再給紙手段
Ｒ 読取り位置

Claims (6)

1. ソレノイドで切換部材を作動して搬送路を切り換え、選択した搬送路を通してシートを搬送するシート搬送装置において、
   前記ソレノイドを駆動する時間に応じて切り換えて、その時間が一定時間以上であるとき前記ソレノイドをパルス制御することを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないときは、前記ソレノイドを連続的にオンすることを特徴とする、請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記ソレノイドを駆動する時間が一定時間に達しないときは、一定時間以上であるときより大きなデューティー比で前記ソレノイドをパルス制御することを特徴とする、請求項１に記載のシート搬送装置。
4. シートのサイズを元に、前記ソレノイドを駆動する時間を判断することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載のシート搬送装置。
5. シートの搬送速度を元に、前記ソレノイドを駆動する時間を判断することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載のシート搬送装置。
6. シートである読取り原稿を積載する原稿積載手段と、その原稿積載手段に積載する読取り原稿を繰り出して読取り位置を通して搬送する原稿搬送手段と、その原稿搬送手段で搬送後の原稿を排出して積載する排出原稿積載手段と、前記原稿搬送手段で搬送後の読取り原稿を一時的に載置する再給紙原稿載置手段と、その再給紙原稿載置手段にある読取り原稿を反転して前記読取り位置へと再給紙する反転再給紙手段とを備える自動原稿搬送装置であり、
   前記ソレノイドで前記切換部材を作動して、前記排出原稿積載手段への搬送路と前記再給紙原稿載置手段への搬送路とを切り換えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載のシート搬送装置。

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