JPH11171359A - シート材給送装置及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多様なシート材に対して高速で安定した分
離、給送が行えるようにすること。 【解決手段】 給送デッキ12からシート材Ｓを給送する
ピックアップローラ３と、前記ピックアップローラ３に
より給送されたシート材Ｓを１枚ずつ分離搬送するリタ
ードローラ対１，２と、前記ピックアップローラ３を駆
動するためのモータ５と、前記リタードローラ対１，２
を駆動するためのモータ６と、前記各モータ５，６の駆
動を独立して制御する制御手段４とを有し、前記ピック
アップローラ３は、給送中のシート材Ｓがリタードロー
ラ対１，２に到達する前に該シート材Ｓの給送速度を減
速させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート材を１枚ず
つ順次分離給送するシート材給送装置に関し、詳細に
は、例えばプリンタ、複写機等の画像処理装置に用いら
れるシート材給送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像処理装置に用いら
れるシート材給送装置としては、例えば、図３に示すよ
うなシート材給送装置201 がある。このシート材給送装
置201は、複写機等の画像処理装置の処理部（例えば、
複写機の画像形成部）に向けてシート材202 を１枚ずつ
順次供給する。図３に示すように、シート材給送装置20
1 は、図示しない積載台上に複数枚のシート材202 が積
み重ねられて収納されたシート材収納装置203 から最上
層のシート材202 を１枚ずつ給送するピックアップロー
ラ205 と、このピックアップローラ205 によりシート材
収納装置203 から給送されたシート材202 を前記処理部
（図示矢印ｂ方向）へ向けて搬送するフィードローラ20
6 と、このフィードローラ206 に対向配置されてシート
材収納装置203 から給送されたシート材202 が複数枚の
場合にはフィードローラ206 の回転方向と逆方向に回転
して１枚のシート材202 に分離するためのリタードロー
ラ207 と、分離された１枚のシート材202 を前記処理部
に搬送するための搬送ローラ対209 とを具備している。

【０００３】また、ピックアップローラ205 とフィード
ローラ206 及びリタードローラ207との間のシート材通
過領域210 にはガイド211 が配置され、フィードローラ
206及びリタードローラ207 と搬送ローラ対209 との
間、及び搬送ローラ対209 と前記処理部との間にはガイ
ド212 が配置され、それぞれシート材202 が案内搬送さ
れるようになっている。

【０００４】上記フィードローラ206 及びリタードロー
ラ207 は図４に示す駆動伝達装置213 によって駆動され
る。図４に示すように、駆動伝達装置213 には、フィー
ドローラ206 を軸支するフィードローラ軸215 と、リタ
ードローラ207 を軸支するリタードローラ軸216 及びこ
のリタードローラ軸216 に連結されたリタードローラ駆
動軸217 が略平行に設けられている。リタードローラ軸
216 は図示しない揺動自在な支持部材に支持されてフィ
ードローラ軸215 に対して平行に接離可能となってい
る。また、リタードローラ軸216 とリタードローラ駆動
軸217 との間にはカップリング219 及びトルクリミッタ
220 が配置されている。更に、フィードローラ軸215 の
端部には、図示しないメイン駆動手段から駆動入力ベル
ト221 を介して伝達された駆動力をフィードローラ軸21
5 に伝達する電磁クラッチ222 が設けられている。ま
た、フィードローラ軸215 とリタードローラ軸217 との
間には、フィードローラ軸215 に伝達された回転駆動力
をリタードローラ駆動軸217 に伝達するリタード駆動ベ
ルト223 が巻き掛けられている。尚、カップリング219
はリタードローラ207 が変位しても、駆動をリタードロ
ーラ駆動軸217 からリタードローラ軸216 に伝達するた
めのものである。

【０００５】上記駆動伝達装置213 によるフィードロー
ラ206 及びリタードローラ207 の駆動について説明す
る。図示しないメイン駆動手段から与えられた回転駆動
力は駆動入力ベルト221 に伝達され、給紙タイミングに
応じてＯＮ−ＯＦＦ制御される電磁クラッチ222 のアマ
チュア部に設けられたプーリ225 に入力される。ここ
で、電磁クラッチ222 のロータ部と一体に回転するフィ
ードローラ軸215 とリタードローラ駆動軸217 及びリタ
ードローラ軸216 はリタード駆動ベルト223 によって連
結されているので、フィードローラ軸215 とリタードロ
ーラ軸216 及びリタードローラ駆動軸217 は同方向に回
転し、フィードローラ206 とリタードローラ207 は給紙
タイミングＯＮ時に同期して回転駆動される。

【０００６】上記駆動伝達装置213 によりシート材202
が給送方向（図３及び図４に示す矢印ｂ方向）に１枚ず
つ送られる際、リタードローラ207 は、フィードローラ
206とシート材202 との間の摩擦力によりトルクリミッ
タ220 が空転して、リタードローラ217 の駆動回転方向
と逆方向（給送方向）に回転する。また、複数枚のシー
ト材202 が給送された際は、リタードローラ207 とシー
ト材202 との間の摩擦力に対して複数枚のシート材202
間の摩擦力が小さいことからトルクリミッタ220 は空転
せずに、リタードローラ207 はリタードローラ駆動軸21
7 の回転駆動方向と同方向（給送方向と逆方向）に回転
する。これにより、複数枚送られたシート材202 の中の
フィードローラ206 側、即ち最上部のシート材202 とそ
れ以外のシート材202 とを分離し、前記処理部へのシー
ト材202 の重送を防止するようになっている。

【０００７】次に、上記構成のシート材給送装置201 に
よるシート材202 の給送、分離条件を満足する理論式に
ついて説明する。下式において、μ_APはピックアップロ
ーラ205 とシート材202 間の摩擦係数、μ_BPはフィード
ローラ206 とシート材202 間の摩擦係数、μ_CPはリター
ドローラ207 とシート材202 間の摩擦係数、μ_APP はピ
ックアップローラ205 加圧部下のシート材202 間の摩擦
係数、μ_BPP はフィードローラ206 とリタードローラ20
7 とのニップ部のシート材202 間の摩擦係数、Ｎはリタ
ードローラ207 の加圧力、Ｔはトルクリミッタ220 の空
転トルク、ｒはリタードローラ207 の半径、Ｗはピック
アップローラ205 の加圧力である。

【０００８】 Ｎ＞Ｔ／ｒμ_BP＋（μ_APP −μ_AP）Ｗ／μ_BP…（１） Ｎ＜Ｔ／ｒμ_BPP −２μ_APP Ｗ／μ_BPP …（２） Ｎ＜Ｔ／ｒμ_CP…（３）

【０００９】上式（１）は給送条件、（２）は分離条
件、（３）はリタードローラ207 のつれまわり条件をそ
れぞれ満足する式である。尚、上式中で同一のシート材
を用いれば各ローラ加圧部の摩擦係数はさほど大きくば
らつくことはないため、前記摩擦係数をμ_APP ≒μ_BPP
＝μ_PPと置き換えると、上式（１）、（２）はそれぞれ
下式（４）、（５）となる。

【００１０】 Ｎ＞Ｔ／ｒμ_BP＋（μ_PP−μ_AP）Ｗ／μ_BP…（４） Ｎ＜Ｔ／ｒμ_PP−２Ｗ…（５）

【００１１】ここで、上式（３）、（４）、（５）の関
係をリタードローラ207 の加圧力Ｎとトルクリミッタ22
0 の空転トルクＴをパラメータとしてグラフ化したもの
を図５に示す。同図において、斜線部は前述の如きシー
ト材の分離給送が適正に行われる給送領域である。この
給送領域（斜線部）を拡大するためには、各ローラとシ
ート材間の摩擦係数を大きくするかピックアップローラ
205 の加圧力を小さくすることが必要となり、またリタ
ードローラ207 の加圧力Ｎとトルクリミッタ220 の空転
トルクＴを共に大きくする方向（図中右上の方向）の条
件下に給送条件を設定した方が給送領域（斜線部）は広
くなることが理解できる。但し、トルクリミッタ220 の
空転トルクをむやみに大きくすると、ローラ駆動におけ
る負荷トルクが増大するため、適正給送領域（斜線部）
の上限（図中右上の限界）もある程度の制約を受けるこ
とになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る画像処理装置の高速化、シート材の多様化に伴い、オ
ールマイティな給送領域を設定することが困難になりつ
つある。即ち、各種シート材に対して重送を未然に防止
すること、及びフィードローラとリタードローラの耐久
性を十分確保することの両立が達成しにくくなってきて
いる。具体的には、重送を防止するにはトルクリミッタ
の空転トルクを大きくしたり、リタードローラの加圧力
を小さくすればよいのであるが、裏を返せば、この構成
はフィードローラとリタードローラの耐久性を短くする
方向に移行するわけである。

【００１３】また、多様なシート材の中には、シート材
収納装置203 から最上層のシート材202 がピックアップ
ローラ205 により１枚ずつ給送される際に、１枚だけで
なく複数枚が同時に給送されてしまう性質の強いシート
材があり、高速化を図る上で前述した重送を防止するた
めの条件を厳しくしている。

【００１４】このピックアップローラ205 によるシート
材の複数枚同時給送は、シート材表面の摩擦係数が一律
でないことや、シート材端部のカット状態が均一でなか
ったりすることに起因して発生する。例えば、シート材
とシート材との間の摩擦係数が最上層から５枚目と６枚
目のシート材間で急に小さい値になっている場合は、最
上層のシート材だけでなく、５枚（最上層から５枚目ま
で）のシート材が一度に給送されることが起きる。ま
た、シート材端部が平らにカットされずバリが残った状
態であると、このバリに引っ掛かり、複数枚のシート材
が給送されることが起きる。

【００１５】これらの現象はピックアップローラ205 の
回転速度が大きいほど顕著になることが確認されてい
る。そして、このように給送された複数枚のシート材
は、前述した分離部であるフィードローラ206 とリター
ドローラ207 との間で前述の作用にて分離される。

【００１６】ここで、高速化を行う場合、上式（５）で
示される直線、即ち図７に示す給送領域の上限を決める
直線は給送速度が大きくなるほど下方（即ち給送領域が
狭くなる方向）へ移動することが実験的に確認されてい
る。これは上式（５）が下式（６）であらわされ、下式
（６）におけるＺの項が給送速度の増加とともに増加す
ることを示している。

【００１７】Ｎ＜Ｔ／ｒμ_PP−２Ｗ−Ｚ…（６）

【００１８】上式（６）におけるＺは、トルクリミッタ
220 が分離部にて複数枚のシート材のうち最上層以外の
シート材を戻す働きをするのを邪魔する力として働き、
これは複数枚のシート材が分離部へ突入する速度が大き
いほどその運動量が増大する。言い換えれば、複数枚の
シート材が分離部へ突入する勢いをトルクリミッタ220
の力で受け止めることは、該シート材が分離部へ突入す
る速度が大きくなるほど難しくなると理解できる。

【００１９】以上の理由により、高速化を行うほど、シ
ート材の分離を可能とする条件（シート材の重送を防止
する条件）が厳しくなり、図５に示す適正な給送領域
（シート材の分離給送が確実且つ安定して行われる領
域）が狭くなるという問題がある。

【００２０】そこで、本発明の目的は、多様なシート材
に対して高速で安定した分離、給送が行えるようにする
ことにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、シート材収納手段からシー
ト材を給送する給送手段と、前記給送手段により給送さ
れたシート材を１枚ずつ分離搬送する分離搬送手段と、
前記給送手段を駆動するための給送駆動手段と、前記分
離搬送手段を駆動するための分離搬送駆動手段と、前記
各駆動手段の駆動を独立して制御する制御手段とを有
し、前記給送手段は、給送中のシート材が分離搬送手段
に到達する前に該シート材の給送速度を減速させること
を特徴とする。

【００２２】具体的には、例えば、前記分離搬送手段の
上流側近傍にシート材を検知する検知手段を設け、該検
知手段の検知信号に基づいて前記給送手段は給送速度を
減速させることを特徴とする。

【００２３】上記構成によれば、給送手段は、給送中の
シート材が分離搬送手段に到達する前に該シート材の給
送速度を減速させるようになっているので、例えば、高
速化に伴ってシート材の給送速度が増加しても、分離搬
送手段にシート材が突入する瞬間だけ該シート材の給送
速度を低く抑えることが可能となり、高速化した時に適
正な給送領域が狭くなるのを防止することが可能にな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
適用したシート材給送装置の実施の形態について具体的
に説明する。尚、以下の説明では、画像処理装置に用い
られるシート材給送装置を例示している。

【００２５】〔第１実施形態〕第１実施形態に係るシー
ト材給送装置について図面を用いて詳しく説明する。
尚、本実施形態では、画像処理装置としての複写機に用
いられるシート材給送装置を例示している。

【００２６】以下の説明の順序としては、画像処理装置
としての複写機について説明し、次にシート材給送装置
について説明する。

【００２７】まず、図２を用いて画像処理装置の概略構
成について説明する。本画像処理装置は、シート材収納
手段として、画像処理装置本体11の一側部に多量のシー
ト材Ｓを積載収納した給送デッキ12を備えるほか、画像
処理装置本体11内の下部に所定量のシート材Ｓを積載収
納した複数の給送カセット13，14を備えている。

【００２８】そして、シート材Ｓを給送するための給送
部としての給送デッキ12、及び各給送カセット13，14の
設置部位にはそれぞれリタード分離方式の給送装置15，
16，17が備えられている。この給送装置については後で
詳しく説明する。

【００２９】給送デッキ12、及び給送カセット13，14内
のシート材Ｓはそれぞれの給送装置15，16，17によって
給送されると、まず回転停止しているレジストローラ対
18に送られて、ここで斜行状態の矯正が行われる。

【００３０】次いで、処理手段である画像形成部を構成
する感光体ドラム21上に形成される潜像とのタイミング
をとって回転するレジストローラ対18により、感光体ド
ラム21と転写帯電器22との間に送られて、ここで感光体
ドラム21上のトナー像が転写される。

【００３１】この後、シート材Ｓは搬送ベルト23により
定着器24に送られて、ここで転写されたトナー像をシー
ト面に定着させるための定着処理がなされる。

【００３２】本画像処理装置はシート材Ｓへの両面複写
を行う両面複写モードと多重複写を行う多重複写モード
を備えているが、通常複写モード（片面複写モード）の
場合、定着処理後のシート材Ｓは内排出ローラ対26によ
り機外の排出トレイ27上に排出される。

【００３３】また、両面複写モード及び多重複写モード
の場合には、内排出ローラ対25又はスイッチバックロー
ラ対29により再給送パス28及び両面搬送パス30を介して
中間トレイ31上に一時的に積載収納される。

【００３４】そして、中間トレイ31上に収納されたシー
ト材Ｓは再給送装置32により再び画像形成のためにレジ
ストローラ対18に搬送され、以後片面複写と同一のプロ
セスを経て機外に排出される。

【００３５】次に、本発明を適用したシート材給送装置
としての給送装置15，16，17、及び再給送装置32につい
て図１を用いて説明する。尚、ここでは、給送装置15の
構成を例示して説明するが、その他の給送装置16，17，
32についても適宜必要に応じて同様の構成としてもよい
ことは言うまでもない。

【００３６】本シート材給送装置15は、前述した画像形
成部に向けてシート材を一枚ずつ順次分離給送するもの
であり、複数枚のシート材Ｓが積み重ねられて収納され
た給送デッキ12から最上層のシート材Ｓを一枚ずつ給送
する給送手段としてのピックアップローラ３と、このピ
ックアップローラ３により給送デッキ12から給送された
シート材Ｓを画像処理装置本体内へ搬送するフィードロ
ーラ１と、このフィードローラ１に対向配置されて給送
デッキ12から給送されたシート材Ｓが複数枚の場合には
フィードローラ１の回転方向と逆方向に回転して一枚の
シート材Ｓに分離するためのリタードローラ２とからな
る分離搬送手段としてのリタードローラ対１，２を具備
している。

【００３７】尚、図１において、ａはフィードローラ１
とピックアップローラ３の回転方向、ｂはシート材の搬
送方向、ｃはリタードローラ２の回転方向を示してい
る。

【００３８】更に図１に示すように、給送手段としての
ピックアップローラ３、分離搬送手段としてのリタード
ローラ対１，２は、ぞれぞれ駆動手段としてのモータ
５，６からの駆動力により回転駆動され、該各モータ
５，６はＣＰＵ等からなる制御手段４によって独立して
駆動制御される構成となっている。

【００３９】また、前記ピックアップローラ３は、給送
中のシート材Ｓがリタードローラ対１，２のニップ部に
到達する前に該シート材Ｓの給送速度を減速させる制御
が行われる構成となっている。本実施形態では、前記リ
タードローラ対１，２の上流側近傍にシート材Ｓを検知
する検知手段としてのセンサ７を設け、該センサ７の検
知信号に基づいて、前記ピックアップローラ３は給送速
度を減速させる制御が行われるようになっている。

【００４０】即ち、前記ピックアップローラ３により給
送デッキ12の最上層のシート材Ｓが前記リタードローラ
対１，２のニップ部へ給送される時、最上層だけでなく
複数枚のシート材Ｓが給送された場合でも、該シート材
Ｓの先端部が前記センサ７に到達した時点で、該センサ
７からの検知信号に基づいて、前記制御手段４によりピ
ックアップローラ３の回転速度（給送速度）を減速させ
る制御が行われる。

【００４１】これにより、高速化に対するスピードのロ
スを最小限に抑え、且つリタードローラ対１，２のニッ
プ部へ複数枚のシート材Ｓが突入する速度を低く抑える
ことが可能となる。即ち、高速化を行っても前述した式
（６）のＺの項（リタードローラ対１，２にてシート材
を１枚ずつに分離するのを邪魔する力）の増大を最小限
に抑えることができ、適正な給送領域（図５に示す給送
領域）を広くとることが可能となる。依って、多様なシ
ート材に対して高速で安定した分離、給送を行うことが
できる。

【００４２】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
分離搬送手段の上流側近傍に設けたシート材検知手段の
検知信号に基づいて給送手段の給送速度を減速させる構
成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば給送中のシート材先端が分離搬送手段に到達
する前であって給送手段が予め設定してある所定量の回
転をした後に、該給送手段の給送速度を減速させる構成
であっても良く、この構成によっても同様の効果を得る
ことができる。

【００４３】また前述した実施形態では、画像処理装置
として複写機を例示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミ
リ装置等の他の画像処理装置であっても良く、該画像処
理装置に用いられるシート材給送装置に本発明を適用す
ることにより同様の効果を得ることができる。

【００４４】また前述した実施形態では、画像処理装置
本体に対して着脱自在に装着されたシート材給送装置を
例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば画像処理装置が一体的に有するシート材給送装置
であっても良く、該シート材給送装置に本発明を適用す
ることにより同様の効果を得ることができる。

【００４５】また前述した実施形態では、記録対象とし
ての記録紙等のシート材を処理手段である画像形成部に
給送するシート材給送装置を例示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、読取対象としての
原稿等のシート材を処理手段である読取部に給送するシ
ート材給送装置に適用しても同様の効果を得ることがで
きる。

【００４６】また前述した実施形態では、記録方式とし
て電子写真方式を例示したが、これに限定されるもので
はなく、例えばインクジェット方式等の他の記録方式で
あっても良い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
給送手段は、給送中のシート材が分離搬送手段に到達す
る前に該シート材の給送速度を減速させるようになって
いるので、高速化を行っても、分離搬送手段にシート材
が突入する速度（給送速度）を低く抑えることができ、
広い給送領域を確保することができる。依って、多様な
シート材に対して高速で安定した分離、給送を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給送装置の概略構成を示す斜視図

【図２】画像処理装置の概略構成を示す模式断面図

【図３】従来の給送装置の断面図

【図４】従来の給送装置の斜視図

【図５】従来の給送領域図

【符号の説明】

Ｓ …シート材 １ …フィードローラ ２ …リタードローラ ３ …ピックアップローラ ４ …制御手段 ５，６…モータ ７ …センサ 11 …画像処理装置本体 12 …給送デッキ 13，14…給送カセット 15，16，17…給送装置 18 …レジストローラ対 21 …感光体ドラム 22 …転写帯電器 23 …搬送ベルト 24 …定着器 25 …内排出ローラ対 26 …内排出ローラ対 27 …排出トレイ 28 …再給送パス 29 …スイッチバックローラ対 30 …両面搬送パス 31 …中間トレイ 32 …再給送装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材収納手段からシート材を給送す
   る給送手段と、 前記給送手段により給送されたシート材を１枚ずつ分離
   搬送する分離搬送手段と、 前記給送手段を駆動するための給送駆動手段と、 前記分離搬送手段を駆動するための分離搬送駆動手段
   と、 前記各駆動手段の駆動を独立して制御する制御手段とを
   有し、 前記給送手段は、給送中のシート材が分離搬送手段に到
   達する前に該シート材の給送速度を減速させることを特
   徴とするシート材給送装置。
2. 【請求項２】 前記分離搬送手段の上流側近傍にシート
   材を検知する検知手段を設け、該検知手段の検知信号に
   基づいて前記給送手段は給送速度を減速させることを特
   徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
3. 【請求項３】 シート材を処理する処理手段と、該処理
   手段に対してシート材を給送する給送手段とを有する画
   像処理装置において、 前記給送手段として、請求項１又は請求項２に記載のシ
   ート材給送装置を備えていることを特徴とする画像処理
   装置。