JP2851650B2

JP2851650B2 - 給紙装置

Info

Publication number: JP2851650B2
Application number: JP1257933A
Authority: JP
Inventors: 真一設楽
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH03120132A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、シート紙の表面および裏面にそれぞれ押圧
されるフィード側および前進阻止側の各搬送手段を備
え、これら各搬送手段とシート紙との間の摩擦力の差を
利用してシート紙を１枚づつ分離して給紙する摩擦分離
方式の給紙装置に関するものである。

（発明の技術的背景） OA（オフィス・オートメーション）機器では定寸法に
裁断したシート紙を用いるものが多く、シート紙を１枚
づつ確実にかつ高速で給紙することが必要になる。この
ようなシート紙の給紙方式として、従来より摩擦力を利
用するもの（摩擦方式）と空気負圧による吸引力を利用
するもの（負圧吸引方式）とが公知である。

摩擦力を利用するものは、シート紙の表面にローラや
ベルトなどの搬送手段を押圧し、両者間の摩擦力により
紙を引出すものである。しかしこの方式は積み重ねた紙
同士の間の摩擦力が同じなので表面の紙と共に複数枚が
引きづられて送られ、いわゆる重送が発生し易いという
問題があった。

そこでこの重送を防ぐために紙の裏面に接触して紙の
前進を阻止する摩擦パッドを設けたり、紙の裏面に押圧
されて紙を戻す方向に回転する摩擦ローラを設けたもの
が提案された（摩擦分離方式）。しかしこの方式では紙
の表面および裏面の接触部分の摩擦力と、各紙間の摩擦
力との差を利用するため、紙の質、厚さ等の変化、ある
いは使用による摩擦係数の変化等により分離動作が不安
定になり易いという問題があった。

一方空気負圧による吸引力を利用する方式は、空気負
圧で紙を吸い上げて搬送するため、大きい吸引力を発生
させる大形の空気ポンプが必要となる。また紙の質や厚
さによって吸気負圧を調整したり、紙の寸法によって吸
引位置を変更する必要もあるため、調整が面倒でもあっ
た。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
従来の摩擦分離方式に比べて動作が安定し、また従来の
負圧吸引方式に比べて大型の空気ポンプが不要で調整も
簡単であり、質や厚さ等が異なるシート紙であっても確
実に分離することができる摩擦分離方式の給紙装置を提
供することを目的とする。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、シート紙の幅方向に分離
した複数位置で前記シート紙の表面に接触しこの接触圧
と摩擦係数との積により決まる摩擦力によりシート紙を
フィード方向へ搬送する複数のフィード側搬送手段と、
前記フィード側搬送手段の間で前記シート紙の裏面に接
触しこの接触圧と摩擦係数との積により決まる摩擦力に
よりシート紙の前進を阻止する前進阻止手段とを備え、
前記フィード側の摩擦力を前進阻止側の摩擦力およびシ
ート紙間同士の摩擦力よりも大に設定してシート紙を１
枚ずつ分離給紙する摩擦分離方式の給紙装置において、
前記フィード側搬送手段間から前記前進阻止手段に対向
する負圧吸引用の開口から前記シート紙の表面を前記フ
ィード側の搬送手段側に連続的に吸引してその摩擦力を
増加させるフィード側負圧吸引手段と、前記前進阻止手
段の周囲で前記シート紙の裏面を前記前進阻止手段側に
連続的に吸引してその摩擦力を増加させる前進阻止側負
圧吸引手段とを備えることを特徴とする給紙装置、によ
り達成される。

またフィード側の吸引手段を省いて前進阻止側だけに
吸引手段を設けることによっても、同一の目的が達成さ
れる。

（原理）次に本発明の原理を第11A〜Ｅ図に基づき説明する。
第11A図は概略構成図、第11B図はフィード側に作用する
負圧の大きさP_sに対するフィード力F_fの変化を示す図、
第11C〜Ｅ図は紙厚ｔに対するフィード力F_fo、リバース
力F_ro、紙間の摩擦力F_poの変化を示す図であり、それぞ
れ従来装置の場合と、フィード側にのみ負圧P_sを加えた
場合と、フィード側およびリバース側に負圧P_s、P_rを加
えた場合とを示す。

第11A図で符号１はフィードベルトであり、一対のフ
ィードローラ２、３に巻掛けられている。４はフィード
ローラ２、３と逆方向に回転するリバースローラであ
り、コイルばね4aによってフィードベルト１に下方から
押圧されている。所定寸法のシート紙５、６はフィード
ベルト１によって第11A図上で右から左方向へ送られ、
下のシート紙６はリバースローラ４によって逆方向に戻
される。この時フィードベルト１が紙５を左方向へ送る
力、すなわちフィード力F_foは、摩擦係数をμ_fo、接触
圧力をP_foとして、 F_fo＝μ_fo・P_fo となる。またリバースローラ４が紙６を戻す力すなわち
リバース力F_roは、摩擦係数をμ_ro、接触圧力をP_roとし
て、 F_ro＝μ_ro・P_ro となる。さらに紙５、６間の摩擦力F_poは、摩擦係数を
μ_po、接触圧力をP_poとして F_po＝μ_po・P_po となる。空気負圧を用いない従来の摩擦分離方式におい
ては、負圧P_so＝０であり、また、この時には P_fo＝P_ro＝P_po＝Ｐである。

この状態で紙５が６から確実に分離されるためには F_fo＞F_ro＞F_po μ_fo＞μ_ro＞μ_po が常に成立して第11C図に実線で示すようにならなけれ
ばならない。しかし実際には、これらの摩擦係数μ_fo、
μ_ro、μ_poは紙質、厚さ、湿度、ベルト１やローラ４の
表面の汚れあるいは、摩耗状態等の条件の影響を受けて
変化し、この関係が成立しなくなることがあり、その場
合には紙の分離ができなくなるのである。第11C図にお
いて点線F_fo′、F_ro′、F_po′はこの結果それぞれが接
近した状態を示している。この図から特に薄い紙の場合
に、これらの力が接近し分離が不安定になることが解
る。このような状況でフィード力F_fo′、リバース力
F_ro′を増やすためには接触圧力Ｐを増やせばよいが、
この時には紙５、６間の接触圧力P_poも増大し、分離性
を向上させるのは困難である。

本発明はフィードベルト１に紙５を吸着する負圧P_sを
作用させることによりこの問題を解決するものである。
第11D図はこの状態を示す。すなわちこの負圧P_sにより
上の紙５に作用するフィード力F_fは、 F_f＝μ_f・（P_f＋P_s）に増加する一方、この負圧P_sは下の紙６には殆ど作用し
ないので、F_roとF_poは変化しない。このフィード力F_fの
増加は第11B図に示すように薄い紙（ｔ＝小）ほど著し
い。この結果フィード力F_fは第11D図のように薄紙側で
大きく増大する。従ってF_f、F_ro，F_poの間隔が広がり、
特に薄い紙での分離安定性の著しい向上が可能になる。

なお、負圧はフィードべルト１に加えるだけでなくリ
バース側に加えることも可能である。この場合にはリバ
ース力F_roが第11E図F_rのように増加し、また紙５、６間
の接触圧P_pが減少するので摩擦力F_poもF_pに減少する。
この結果F_f、F_r、F_pの間隔はさらに拡大し、紙の分離は
一層安定し確実になる。

また、フィードベルトの本数を増やしたりその材質を
摩擦係数の高いものとすることによりフィード力を十分
に大きくした場合には、リバース側だけに負圧P_rを加え
ても所期の目的は達成できる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の概略を示す側面図、第２
図はこれを適用したマイクロフィルムのロータリーカメ
ラの側面図である。

このロータリーカメラは、本発明に係る給紙装置Ａか
ら供給される原稿をマイクロフィルムに写し込むもので
ある。このロータリーカメラは、特願昭63−184480に示
されたものと基本的に同一であるから、ここではその概
略だけ説明する。

第２図で符号10は無数の小孔を表面に設けた回転ドラ
ムであり、このドラム10の内部には仕切壁によって負圧
室12および正圧室14が画成されている。負圧室12は図示
されていない吸引ファンにより負圧に吸引される一方、
正圧室14には図示されていない送風ファンの吐出圧が導
かれている。このため給紙装置Ａから負圧室12に対向す
るドラム10の表面に供給された原稿18は、この負圧室12
の負圧によってドラム10の表面に吸着され、ドラム10と
共に第２図で反時計方向に回転する。ドラム10により搬
送される原稿18は光源20で照射され、原稿18の画像は反
射板22、24およびレンズ26を介してフィルムマガジン28
に導かれる。画像は、このフィルムマガジン28内におい
てドラム10と同期して送られるマイクロフィルム30に写
し込まれるものである。また撮影済みの原稿18は正圧室
14からドラム10表面に噴き出す空気によってドラム10か
ら分離され、原稿を受ける排紙台32に集められる。なお
この排紙台32には排紙ファン16から空気が送られ、原稿
の排出が促進されている。

次に給紙装置Ａを第１図および第３〜８図に基づき説
明する。第３図は第１図相当部分の詳細図、第４図はそ
のIV−IV線断面図、第５図と第６図は中間ローラおよび
追い出しローラ付近の縦断面図、第７図は第３図におけ
るVII−VII線断面図、第８図は原稿の曲がり修正部の平
面図である。

これらの図で符号40はフィードベルトでありフィード
ローラ42、44に巻掛けられている。ここにフィードベル
ト40は適宜間隔をおいて複数本例えば３本平行に配置さ
れている。46は原稿18を収容するカセットであり、この
カセット46の底板48は支点50を中心にして上方へ弾発的
に押圧され、最も上の原稿18の表面がフィードローラ42
下方のフィードべルト40に押圧されている。この結果、
フィードベルト40の走行によって原稿18はフィード方向
へ運ばれる。すなわちこのフィードベルト40は原稿18を
フィード側へ搬送するフィード側搬送手段となってい
る。

ここにカセット46の前壁52はその上部が原稿送り方向
に偏位するように傾斜して、原稿18の分離を促進してい
る。この前壁52の上縁に対向してフィードベルト40の間
からは中間ローラ54が臨んでいる（第５図）。この中間
ローラ54は後記ダクト82に固定されて上下移動が規制さ
れ、前壁52の上縁との間に一定の間隙を保つことによっ
て多数の原稿18が重なったまま一度に送られる重送を予
備的に防止する。

56はリバースローラであり、フィードベルト40によっ
て運ばれる原稿18の裏面に押圧されて原稿18の前進を阻
止する前進阻止手段となる。このリバースローラ56は第
３図に示すように、支点58を中心に揺動する揺動アーム
60の一端に保持される一方、このアーム60の他端は引張
りコイルばね62により下方へ引かれ、ストッパ64でその
時計方向への回動が規制されている。

前記フィードローラ44とリバースローラ56とはモータ
66によって第３図で時計方向にベルト駆動され、リバー
スローラ56はフィードローラ44の約２倍の速度で回転し
て迅速な紙の分離を可能にする。なおリバースローラ56
は上下動するのでモータ66によってベルト駆動されるプ
ーリ68（第４図）とこのリバースローラ56の軸との間
は、スプリングジョイント70により接続される。またリ
バースローラ56は３本のフィードベルト40の間に臨む２
本のリング72を有する。このリング72の上縁は揺動アー
ム60がストッパ64に当たった第３図の状態では、フィー
ドベルト40の下面より上方に位置し（第４図）フィード
ベルト40によって送られて来た原稿18は第４図のように
ベルト40下面とリング72上縁との間を通り波状に曲が
る。ここに厚い原稿や硬い原稿18に対してはリバースロ
ーラ56が下降して、その円滑な通過を許容する。ここに
リバースローラ56はフィードローラ44の真下でなくそれ
よりもローラ42側の斜め下側に位置するので、第４図に
示すようにリバースローラ56をフィードベルト40の間に
深く進入させることができ、特に薄い紙の重送を防止す
る効果が大きくなる。

なおフィードベルト40のフィード力F_fがリング72によ
る前進規制力（リバース力F_r）より大きくなるようにそ
の材質および数を決めるのが望ましい。例えばフィード
ベルト40にはシリコンゴムベルトを用い、リング72には
ネオプレンゴムベルトを用いる。

特に薄い原稿18の場合には容易に波状に曲がるため
に、重なったままフィードベルト40とリング72の間をス
リ抜けることがあり得る。そこでこれを防止するため
に、第７図に示すようにフィードローラ44にはフィード
ベルト40の間に別途リング74を設け、原稿18の大きな湾
曲を防止している。

76は追い出しローラであり、フィードローラ44に下方
から板ばね78により押圧されている（第６図）。この追
い出しローラ76は、これとフィードローラ44との間に入
った原稿18をフィードベルト40に押圧することにより、
この原稿18の終端がフィードベルト40から離れた時のフ
ィード力の低下を補い、原稿を円滑に最後まで送出する
ものである。

次にフィード側負圧吸引手段80を説明する。82は板金
製のダクトであり、その下部はフィードベルト40および
フィードローラ42、44を覆い、その上部は遠心ファン84
のケースとなっている。この遠心ファン84は例えばベル
ト86を介してモータ88（第１図）で回転され、ダクト82
内部に５〜10cmHg程度の負圧を発生する。ダクト82の下
部には、フィードベルト40の間を前後方向に通ってダク
ト82の下部開口を塞ぐ遮風板90が設けられ、この遮風板
90には第３、４図に示すように、大きい負圧を必要とす
る部分に開口92、94が設けられている。すなわち開口92
は原稿18をカセット46から吸着するホッパ部分に対応
し、開口94は複数の重なった原稿18がフィードベルト40
とリバースローラ56との間において分離される分離部分
に対応している。このように開口92、94からホッパ部と
分離部とに負圧を集中させて作用させることにより遠心
ファン84の容量を一層小さくすることが可能になる。

なおこのダクト82にはエアバルブ96が設けられてい
る。このエアバルブ96は、フィードローラ44の後方で原
稿18の前縁により押上げられるレバー98と、このレバー
98の回動端とバルブ96とを連結するリンク100とを備え
る。そして原稿18がフィードベルト40とリバースローラ
56との間で分離されて送られてくると、原稿18の前縁が
レバー98を第３図仮想線位置に押し開いて回動し、この
レバー98の回動はリンク100によりエアバルブ96を上方
へ押上げる。従ってエアバルブ96が開いてダクト82内に
外気が導かれ、ダクト82内の負圧が下がる（大気圧に近
づく）。このため欠の原稿18は開口92に吸着されず送ら
れることがない。このようにして一枚の原稿18がレバー
98を通過してエアバルブ96が閉じるまで、次の原稿18の
給紙動作を制限し、原稿18の送り間隔を一定に保つ。

102は前進阻止側すなわちリバースの負圧吸引手段で
ある。この手段102は、ダクト104と、遠心ファン106と
を備える。ダクト104はリバースローラ56を下方から覆
い、ファン106が発生する負圧はこのリバースローラ56
の上縁付近に導かれる。ファン106は例えばモータ108に
よってベルト駆動される（第１図）。

次にこの実施例の動作を説明する。原稿18を入れたカ
セット46をセットすると、その底板48が原稿18を押上げ
る。所定位置に原稿18がセットされると、リミットスイ
ッチからなる原稿検出センサ110（第３図）がオンし、
動作開始準備が完了する。使用者がスタートスイッチ
（図示せず）を押せば、モータ66、88、108等が作動す
る。フィードベルト40が回転する一方、フィード側負圧
吸引手段80のファン84が回り、ダクト82内が負圧にな
る。このため原稿18はフィードベルト40による摩擦力と
開口92から原稿18に作用する負圧とで十分に大きなフィ
ード力F_fをもってフィード方向（図上左方向）へ送られ
る。中間ローラ54とカセット46の前壁52との間隙により
予備的に重送が防がれ、原稿18に上向きにF_fのフィード
力が、下向きにF_rの前進阻止力（リバース力）が作用す
る。

ここにF_f＝μ_f・（P_f＋P_s1） F_r＝μ_r・（P_r＋P_s2）（但しP_s1はフィード側負圧、P_s2はリバース側負圧）と
なり、前記原理の項で説明したようにフィード力F_f、リ
バース力F_r、原稿同志の摩擦力F_pの差が拡大し、原稿18
の分離が確実に行われる。原稿18がレバー98を押開けば
エアバルブ96が開き、ダクト82の負圧は減少して次の原
稿18の搬送が停止される。原稿18がレバー98を通過する
とエアバルブ96が閉じて次の原稿18の給紙が再開され
る。

この実施例は給紙された原稿18の曲がりを修正する装
置112を備える。この装置112は第３、８図に示すよう
に、ステッピングモータ114、116により駆動される左右
一対のローラ118、120と、これらローラ118、120に転接
するピンチローラ122、124と、これらローラの下流側に
位置し原稿18の前縁を検出する左右一対の光センサ12
6、128とを備える。そしてベルト40により運ばれた原稿
18が傾いていれば、その前縁は一方の光センサ128（ま
たは126）を遮光し、これに伴って左側（右側）のロー
ラ118（120）のみを回転して両光センサ126、128が原稿
18の前縁を検出するようにする。このようにして原稿18
の曲がりを修正してロータリーカメラに送る。

第９図は第２の実施例を示す図である。この実施例で
はフィード側負圧吸引手段80Aをフィードベルト40の必
要箇所に負圧を導くダクト150、152で、またリバース側
負圧吸引手段102Aをリバースローラ56に負圧を導くダク
ト154でそれぞれ形成し、これらを１つの遠心ファン156
に接続し各ダクト150、152、154を電磁弁158、160、162
で切換えるようにしたものである。ここに各電磁弁15
8、160、162の開閉タイミングは、原稿18の送り位置を
検出する適宜のセンサ164、166等により検出する。

第10図は第３の実施例を示す図であり、このフィード
側負圧吸引手段80Bは前記第９図の電磁弁158、160、に
代えて、フィードベルト40の走行に同期して切換える機
械式のロータリバルブ170を用いたものである。すなわ
ちフィードローラ42の回転を所定の速度比でバルブ170
に伝えることにより、原稿18の移動位置にバルブ170を
同期させ、所定の原稿18の位置で所定のダクト150、152
に負圧を導くものである。なおこの実施例ではリバース
ローラ56には負圧を導かずファン156の排出空気を移動
中の原稿18の前縁に向ってノズル172から噴出させ、こ
の吹き出し空気によって原稿18の分離を促進するように
した。

これら第９、10図の実施例ではカセット46Aに近いフ
ィードローラ42をモータ66Aにより駆動している。この
ようにすればカセット46Aの最後の１枚の原稿18の送り
時に大きな駆動力がベルト40に加わった場合に、ベルト
40はリバースローラ56側で弛む。このためベルト40とリ
バースローラ56との間の押圧力が減少し、リバースロー
ラ56の摩耗を防止することができる。

以上の各実施例は、ロータリカメラの原稿18を送る給
紙装置Ａに本発明を適用したものであるが、本発明はコ
ピー、ファックス、プリンタ等の種々のシート紙の送り
を行う機器や、紙幣やカード等の分離を行う機器に適用
可能であり、これらを包含する。

また以上の実施例では原稿（シート紙）の前進を阻止
する前進阻止手段として、リバースローラ56を用いてい
るが、本発明は摩擦パッドなどの回転しない摩擦材を用
いたものであってもよい。

さらに負圧吸引手段はフィード側と前進阻止（リバー
ス）側との両方に設けたものだけでなく、リバース側だ
けに設けたものであってもよい。

（発明の効果）特許請求の範囲第１項に記載された発明は以上のよう
に、複数のフィード側搬送手段の間から前進阻止手段に
対向する負圧吸引用の開口からシート紙の表面をフィー
ド側搬送手段側に連続して吸引し、フィード側の摩擦力
を増加させるフィード側負圧吸引手段を設け、また前進
阻止手段の周囲でシート紙の裏面を前進阻止手段側に連
続的にシート紙を吸引してその摩擦力を増加させる前進
阻止側負圧吸引手段を設けたものであるから、フィード
方向にシート紙を運ぶフィード力と、シート紙の前進を
阻止する前進阻止側の摩擦力（リバース力）と、紙同志
の摩擦力との差が増大し、シート紙の分離が安定して確
実に行えるようになる。また負圧吸引手段に用いる負圧
は、従来の負圧によって紙を吸い上げて搬送する負圧吸
引方式に比べて小さくて済み、大型の空気ポンプが不要
となり、例えば送風ファン程度のものでも十分利用可能
となるから装置の調整も簡単になる。

さらに第２項に記載された発明によれば、前進阻止手
段の周囲でシート紙の裏面を前記前進阻止手段側に連続
的に吸引してその摩擦力を増加させる前進阻止側負圧吸
引手段を設けたから、シート紙の分離を向上させること
ができ、特にフィード側に摩擦係数の大きい材料を用い
てフィード力を十分に大きくした場合に大きな効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示す側面図、第２図
はこれを適用したマイクロフィルムのロータリーカメラ
の側面図、第３図は第１図相当部分の詳細図、第４図は
そのIV−IV線断面図、第５図と第６図は中間ローラおよ
び追い出しローラ付近の縦断面図、第７図は第３図にお
けるVII−VII線断面図、第８図は原稿の曲がり修正部の
平面図である。第９図は第２の実施例を示す図、第10図
は第３の実施例を示す図、また第11A〜Ｅ図は本発明の
原理説明図である。Ａ…給紙装置、18…シート紙としての原稿、40…フィー
ド側搬送手段としてのフィードベルト、56…前進阻止手
段としてリバースローラ、80、80A、80B…フィード側の
負圧吸引手段、102、102A…前進阻止側負圧吸引手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−37636（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−138900（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−61772（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−75769（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−71464（ＪＰ，Ａ) 実公昭53−31703（ＪＰ，Ｙ２) 特公昭48−19673（ＪＰ，Ｂ１) 実公昭51−45095（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65H 3/12 B65H 3/52 B65H 3/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シート紙の幅方向に分離した複数位置で前
記シート紙の表面に接触しこの接触圧と摩擦係数との積
により決まる摩擦力によりシート紙をフィード方向へ搬
送する複数のフィード側搬送手段と、前記フィード側搬
送手段の間で前記シート紙の裏面に接触しこの接触圧と
摩擦係数との積により決まる摩擦力によりシート紙の前
進を阻止する前進阻止手段とを備え、前記フィード側の
摩擦力を前進阻止側の摩擦力およびシート紙間同士の摩
擦力よりも大に設定してシート紙を１枚ずつ分離給紙す
る摩擦分離方式の給紙装置において、前記フィード側搬送手段間から前記前進阻止手段に対向
する負圧吸引用の開口から前記シート紙の表面を前記フ
ィード側の搬送手段側に連続的に吸引してその摩擦力を
増加させるフィード側負圧吸引手段と、前記前進阻止手
段の周囲で前記シート紙の裏面を前記前進阻止手段側に
連続的に吸引してその摩擦力を増加させる前進阻止側負
圧吸引手段とを備えることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】シート紙の幅方向に分離した複数位置で前
記シート紙の表面に接触しこの接触圧と摩擦係数との積
により決まる摩擦力によりシート紙をフィード方向へ搬
送する複数のフィード側搬送手段と、前記フィード側搬
送手段の間で前記シート紙の裏面に接触しこの接触圧と
摩擦係数との積により決まる摩擦力によりシート紙の前
進を阻止する前進阻止手段とを備え、前記フィード側の
摩擦力を前進阻止側の摩擦力およびシート紙間同士の摩
擦力よりも大に設定してシート紙を１枚ずつ分離給紙す
る摩擦分離方式の給紙装置において、前記前進阻止手段の周囲で前記シート紙の裏面を前記前
進阻止手段側に連続的に吸引してその摩擦力を増加させ
る前進阻止側負圧吸引手段を備えることを特徴とする給
紙装置。