(57)【要約】【課題】  用紙束の最上部の用紙を分離し、一旦逆方向に移動させた後、送給先に搬送することにより、用紙を傷付けることなく安定に給紙できる小型の給紙装置を提供する。【解決手段】  用紙束３０が載置される給紙トレイ１と、給紙トレイ１の給紙方向先端部に設けられ次に給紙される用紙の先端部を係止するフック部材５と、給紙トレイ１の給紙方向後端部の上方に設けられ用紙束３０の最上部の用紙を吸引し、一旦給紙方向とは逆方向に移動させた後、給紙方向へ送給する分離ユニット６と、分離ユニット６から送給された用紙を引き受けて搬送先へ搬送する搬送ローラ１７とを有する給紙装置であり、分離ユニット６は吸引手段と吐出手段が一体に形成されており、用紙束３０の最上部の用紙を吸引する際に吸い込んだ空気を用紙束３０の最上部の用紙とその次の用紙との分離用空気及び最上部から２番目以降の用紙の捌き用空気として使用する。【選択図】図１
2006008269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙束が載置される給紙トレイと、この給紙トレイの給紙方向先端部に設けられ次に給紙される用紙の給紙方向先端部を係止するフックと、前記給紙トレイの給紙方向後端部の上方に設けられ前記用紙束の最上部の用紙を吸引し、一旦給紙方向とは逆方向に移動させた後、給紙方向へ送給する分離ユニットと、この分離ユニットから送給された用紙を引き受けて搬送先へ搬送する搬送ローラと、を有し、前記分離ユニットは、前記用紙束の最上部の用紙を吸引する吸引装置と、前記用紙束の給紙方向後端部から用紙間に空気を送り込む吐出装置とが一体に形成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記分離ユニットは、前記用紙束の最上部の用紙を吸引する際に吸い込んだ空気を前記用紙束の最上部の用紙と最上部から２番目の用紙との分離用空気及び最上部から２枚目の用紙と３枚目以降の用紙の捌き用空気として使用するものであることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記分離ユニットは、前記用紙束の最上部の用紙を吸引する吸引チャンバと、この吸引チャンバの前記用紙束と対向する面に配置された吸引面と、この吸引面を給紙方向及び反給紙方向へ移動させる駆動装置と、前記吸引チャンバ内に負圧を形成する吸引ファンと、この吸引ファンから吐き出される吐出空気の１部を前記用紙束の後端部の幅方向中央部から給紙方向に沿って最上部の用紙とその次の用紙との間に供給し、残りの吐出空気を前記用紙束の後端部の幅方向中央部の両側から給紙方向に沿って前記用紙束の最上部から２番目の用紙と３枚目以降の用紙との相互間に供給するエア偏向部材を有することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記吸引ファンを吸引チャンバ内に設けるか又は前記吸引チャンバと重なるように配置したことを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記分離ユニットは、一旦、給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙の後端部を当接させて最上部の用紙の位置決めを行うストッパを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記分離ユニットは、前記給紙トレイに載置された用紙束の後端よりも後方であって、かつ一旦給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙を検知可能な位置に設けられ給紙不良を検知するセンサを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記センサが重送を検知した場合、前記フックを上昇させて送給される用紙を係止し、その後前記フックを下降させて再度給紙操作を行うように制御する制御装置を有することを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙束の最上部の用紙を吸引、分離した後、一旦給紙方向と逆方向に移動させた後、送給先に搬送するコンパクトな給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層された用紙の束から用紙を１枚ずつ取り出す給紙装置には、互いに圧接した摩擦ローラと摩擦パッドを用い、用紙との摩擦係数の違いを利用して分離するフリクション方式の装置及びエアの吸引、吐出を利用するサクション方式の装置がある。サクション方式の給紙装置はアート・コート系の用紙でも問題なく給紙できるので、近年多用されている。
【０００３】
このような給紙装置を示す先行技術文献として、例えば特開平１０−２０３６６９号公報（特許文献１）が挙げられる。図１５は特許文献１における枚葉紙供給装置の要部を示す説明図である。この装置は、用紙束１０１をストックする図示省略された昇降テーブルと、この昇降テーブルの給紙方向前方側の用紙束１０１の上部に配置されたフック１０２と、用紙束１０１の後部上方に設けられた分離吸着器１０３と、フック１０２と分離吸着器１０３との間に設けられた引張吸着器１０４と、昇降テーブルの給紙方向前方に近接して設けられた一対の引き出しローラ１０５とから主として構成されている。
【０００４】
用紙束１０１の最上部の用紙１０６は給紙方向１０７の後方の端部で分離吸着器１０３によって捉えられ、その一端が持ち上げられる。この状態で分離吸着器１０３が距離を置いた旋回軸線を中心として旋回し、最上部の用紙１０６は給紙方向１０７と逆方向に引っ張られ、これによって用紙１０６の給紙方向先端部がフック１０２から引き抜かられる。このとき図示省略した送風器によって最上部の用紙１０６とその次の用紙との間にエアが吹き込まれ、最上部の用紙が分離される。次に、最上部の用紙１０６は引張吸着器１０４によって捉えられ、分離吸着器１０３による吸着が解除され、引張吸着器１０４が用紙１０６を給紙方向１０７に搬送してローラ１０５に導入する。用紙１０６を受けたローラ１０５はこの用紙１０６を給紙方向に搬送する（特許文献１、図１〜図４、段落００３８〜００４４）。
【０００５】
また、別の先行技術を示すものとして特開２００２−２２６０６８号公報（特許文献２）が挙げられる。図１６は、特許文献２における給紙装置の正面図である。この給紙装置は用紙束１１１が載置される給紙トレイ１１２と、給紙トレイ１１２の給紙方向前方の上方に配置された無端ベルト１１３と、この無端ベルト１１３が掛け渡された一対の平行ローラ１１４と、無端ベルト１１３によって囲まれた空間内に設けられた吸引チャンバ１１５と、この吸引チャンバ１１５の下部壁面に設けられた複数のエア吸引口（図示省略）と、前記給紙トレイ１１２の給紙方向の先端部に設けられた吐出チャンバ１１７と、この吐出チャンバ１１７の用紙束１１１の上部先端部に開口するエア吐出口１１８と、前記無端ベルト１１３の前流側に隣接して配置された搬送ローラ１１９及び搬送ローラ１１９に当接して回転する搬送コロ１２０とから主として構成されている。
【０００６】
用紙束１１１の最上部の用紙１２１は無端ベルト１１３を介して吸引チャンバ１１５によって吸引される。この時吐出チャンバ１１７のエア吐出口１１８から用紙束１１１の上部に向かって吐出エアが吹き込まれ用紙が捌かれる。最上部の用紙１２１を吸着した状態で、図示省略した駆動源によって平行ローラ１１４が回転し、この回転によって無端ベルト１１３が用紙１２１を吸着したまま給紙方向に周回移動し、用紙１２１を搬送ローラ１１９と搬送コロ１２０間に送給する。用紙１２１を受け取った搬送ローラ１１９と搬送コロ１２０は用紙１２１を搬送先に搬送する（特許文献２、図９、段落００７０〜００７２）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２０３６６９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２６０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題点があった。即ち、特許文献１に開示された従来技術は、吸着分離器１０３で用紙１０６を吸着したまま上方に旋回し、これによって用紙１０６の先端部をフック１０２から離脱させるものであるため、この用紙のフック１０２からの離脱工程において用紙１０６に曲がり応力が働き、用紙が変形又は傷付き易いという問題点がある。またこの従来技術には用紙１０６を吸引する吸引手段と用紙束１０１の上部複数枚の端部に空気を吹き込む空気吐出手段の両方を別個独立に設けなければならず、また、分離吸着器１０３と引張吸着器１０４とが異なった動作をするための駆動機構が必要であり、装置が大型・複雑化し、メンテナンスが面倒でエア効率も悪いという問題点がある。
【０００９】
一方、特許文献２に開示された技術には、最上部の用紙を吸引する吸引手段と最上部から２番目及び３番目以降の用紙を捌くエア吐出手段が別々に必要となり、装置が大型化するという問題点がある。即ち、この種の給紙装置においては、吸引手段は用紙を上方に吸引するものであることから給紙トレイの上方に配置する必要がある。一方、エア吐出手段は用紙束側面にエアを吹き出すものであることから、用紙束の側方に配置する必要がある。そして用紙吸引手段とエア吐出手段が共に給紙トレイの給紙方向前方に配置されているために、空気の吸引手段と吐出手段との間に用紙搬送路を確保しなければならず、これによって空気吸引手段と吐出手段とを分離して配置せざるを得ず、装置が大型化すると共にエア吸引源とエア吐出源とを別々に確保しなければならないという問題点がある。エアダクトによるエア損失を避けるため、エア吸引源を吸引手段に、エア吐出源を吐出手段に夫々近接させて配置しなければならないからである。
【００１０】
また特許文献２に開示された先行技術には、用紙捌き用の空気の吐出方向と給紙方向が逆方向になるので、吐出空気に影響されずに給紙するため吸引力を高める必要があり、吸引手段が大型化するという問題点がある。更に上記先行技術には搬送ローラの後流側に設けられたセンサ（図示省略）によって給紙異常、即ち重送又は空送りが検知されるが、所謂事後検出となり、重送を検出した場合、これを送給する前に未然に止めることができず、送給後にリジェクトするか、装置を停止して重送した用紙を取り除かねばならないという問題点がある。
【００１１】
また、最上部の用紙と２番目の用紙との分離は用紙の幅すべてにわたって行わなければならないので、吐出エア源の出力も大きくする必要があるという問題がある。更に、特許文献１及び２の装置ともに、吸着器や吸着ベルトと用紙との間でスリップが生じることがあるため、給紙される用紙の先端位置が安定せず、送給先における用紙の取り扱いが困難になることがある。例えば、送給先において他の装置によって送給された用紙との間で先端部が揃うようなタイミングで送給しても、スリップによる位置ずれのために先端部が揃わなくなることがある。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、エア吸引装置と吐出装置を一体構成とした装置を有する分離ユニットを用紙後端部に配置し、用紙束の最上部の用紙を分離した後、一旦給紙方向と逆方向に移動させ、その後、送給先に搬送することにより、用紙を傷付けることなくスムーズに給紙することができ、また、重送等のトラブルに対しては、これを搬送前に検知して装置を停止した後、リトライすることによって正常送給操作を安定して継続することができるコンパクトでエア効率がよく、メンテナンスも容易な給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願第１発明にかかる給紙装置は、用紙束が載置される給紙トレイと、この給紙トレイの給紙方向先端部に設けられ次に給紙される用紙の給紙方向先端部を係止するフックと、前記給紙トレイの給紙方向後端部の上方に設けられ前記用紙束の最上部の用紙を吸引し、一旦給紙方向とは逆方向に移動させた後、給紙方向へ送給する分離ユニットと、この分離ユニットから送給された用紙を引き受けて搬送先へ搬送する搬送ローラと、を有し、前記分離ユニットは、前記用紙束の最上部の用紙を吸引する吸引装置と、前記用紙束の給紙方向後端部から用紙間に空気を送り込む吐出装置とが一体に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、分離ユニットは、用紙束の最上部の用紙を吸引する際に吸い込んだ空気を前記用紙束の最上部の用紙と最上部から２番目の用紙との分離用空気及び最上部から２枚目の用紙と３枚目以降の用紙の捌き用空気として使用するものであることが好ましい。
【００１５】
また分離ユニットは、用紙束の最上部の用紙を吸引する吸引チャンバと、この吸引チャンバの前記用紙束と対向する面に配置された吸引面と、この吸引面を給紙方向及び反給紙方向へ移動させる駆動装置と、前記吸引チャンバ内に負圧を形成する吸引ファンと、この吸引ファンから吐き出される吐出空気の１部を前記用紙束の後端部の幅方向中央部から給紙方向に沿って最上部の用紙とその次の用紙との間に供給し、残りの吐出空気を前記用紙束の後端部の幅方向中央部の両側から給紙方向に沿って前記用紙束の最上部から２番目の用紙と３枚目以降の用紙との相互間に供給するエア偏向部材を有することが好ましい。
【００１６】
本発明において、吸引ファンを吸引チャンバ内に設けるか又は吸引チャンバと重なるように配置することができる。
【００１７】
本発明において、分離ユニットは、一旦、給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙の後端部を当接させて最上部の用紙の位置決めを行うストッパを有することが好ましい。
【００１８】
また、分離ユニットは、前記給紙トレイに載置された用紙束の後端よりも後方であって、かつ一旦給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙を検知可能な位置に設けられ給紙不良を検知するセンサを有することが好ましい。
【００１９】
更に、本発明において、前記センサが重送を検知した場合、前記フックを上昇させて送給される用紙を係止し、その後前記フックを下降させて再度給紙操作を行うように制御する制御装置を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本願発明に係る給紙装置によれば、分離ユニットを給紙トレイの給紙方向後端部の上部に設けると共に、この分離ユニットを、用紙を吸引する装置と用紙端部にエアを吹き付けて用紙を捌く装置とが一体に形成されているものとしたことにより、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２１】
本願の請求項２に記載の給紙装置によれば、分離ユニットを、用紙束の最上部の用紙を吸引する際に吸い込んだ空気を用紙束の最上部の用紙と最上部から２番目の用紙との分離用空気及び最上部から２枚目の用紙と３枚目以降の用紙との捌き用空気として使用するものとしたので、用紙吸着時に吸い込んだ空気を有効利用できると共に、装置を小型化することができる。
【００２２】
本願の請求項３に記載の給紙装置によれば、分離ユニットを、吸引チャンバと、この吸引チャンバの用紙束と対向する面に配置された吸引面と、この吸引面を給紙方向及び反給紙方向へ移動させる駆動装置と、前記吸引チャンバ内に負圧を形成するファンと、このファンから吐き出される吐出空気の１部を前記用紙束後端部の幅方向中央部から給紙方向に沿って最上部の用紙とその次の用紙との間に供給し、残りの吐出空気を前記用紙束後端部の幅方向中央部の両側から給紙方向に沿って前記用紙束の最上部から２番目の用紙と３枚目以降の用紙との相互間に供給するエア偏向部材を有するものとしたので、分離ユニットを駆動源ごと取り外すことができるので、給紙装置への着脱が容易で、メンテナンス性が向上する。また、最上部の用紙と次の用紙との間にエア層を形成して用紙を確実に分離することができる。
【００２３】
本願の請求項４に記載の給紙装置によれば、吸引ファンを吸引チャンバ内に設けるか又は吸引チャンバと重なるように配置するので、装置が小型化して必要設置面積が狭くなる。
【００２４】
本願の請求項５に記載の給紙装置によれば、分離ユニットに、一旦、給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙の後端部を当接させて最上部の用紙の位置決めを行うストッパを設けたので、送給する用紙の後端部を揃えることができ、これによって用紙先端部位置が安定するので、常に用紙を正確に送給することができる。また、送給先における用紙の取り扱いが容易となり、例えば他の装置によって送給された用紙との間で端部を揃え易くなる。搬送する用紙の後端部を規定して先端部を安定させることができる。
【００２５】
また、本願の請求項６に記載の給紙装置によれば、分離ユニットに、給紙トレイに載置された用紙束の後端よりも後方であって、かつ一旦給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙を検知可能な位置に給紙不良を検知するセンサを設けたので、重送又は空送りを先行して検出することができる。
【００２６】
更に、本願の請求項７に記載の給紙装置によれば、センサが重送を検知した場合、フックを上昇させて送給される用紙を係止し、その後前記フックを下降させて再度給紙操作を行うように制御する制御装置を有するので、重送を未然に検知して重送を回避した後再給紙することができるので、用紙の安定送給が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る給紙装置を示す正面図、図２は図１の左側面図、図３は図１の右側面図、図４は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係る給紙装置は、用紙束３０が載置され水平に配置された給紙トレイ１を有する。この給紙トレイ１は、側面のケーシング２０に固定された支柱２によって支持されている。支柱２は図２に示されるように、側面のケーシング２０にその上下両端部が固定されており、給紙トレイ１は上下一対のローラ４によって支柱２に対し上下方向に移動可能に片支持されている。
【００２９】
給紙トレイ１の給紙方向先端部には、例えば１つのフック部材５が設けられている。フック部材５は図２又は図４に示したように、給紙トレイ１の幅方向に細長い固定部材５ｂと、この固定部材５ｂの一端部に設けられたフック５ａとを有する。フック５ａは給紙トレイ１の幅方向中央部に位置し、その上端部が反給紙方向側に折れ曲がっており、次に送給される用紙の給紙方向先端部の幅方向中央部を係止する（図１では、後述するリンク５ｄ、ソレノイド５ｅ及びレベルセンサ５ｆは図示省略されている。）。
【００３０】
図５は、フック部材及びこのフック部材に付設されたレベルスイッチを示す模式図である。図５において、このフック部材５は水平方向に設けられた固定部材５ｂと、その中央に設けられた支点５ｃと、前記固定部材５ｂの一端に設けられたフック５ａ及び他方端にリンク５ｄを介して接続されたソレノイド５ｅとを有する。
【００３１】
固定部材５ｂはピン５ｃを中心に回動自在とされている。フック５ａは自重で用紙束を係止する位置と、フック５ａが用紙束上面から離れて上昇した位置との間を移動可能になっている。フック５ａはソレノイド５ｅが励磁されると上昇するようになっている。また、フック５ａはレベルセンサ５ｆと協働して用紙束３０のレベルスイッチとしても機能する。
【００３２】
即ち、固定部材５ｂの下辺にレベルセンサ５ｆが接触しており、給紙トレイ１が上昇し、用紙束上面がフック５ａを押し上げてレベルセンサ５ｆがＯＦＦになると、給紙トレイ１を停止させる。この機構によって、用紙束上面を給紙に最適な高さに設定することができる。更に、給紙動作が進行して用紙束の枚数が減少するとその上面高さが低くなり、フック５ａがそれに応じて下降する。するとレベルセンサ５ｆを押し下げてこれをＯＮとするので、再びＯＦＦとなるまで給紙トレイ１を上昇させる。この動作によって、常に最適な用紙束上面高さを保つようになっている。
【００３３】
給紙トレイ１の給紙方向先端部の上部にはフック部材５に隣接するように回転軸１６に固定された搬送ローラ１７及びこの搬送ローラ１７に当接して回転する搬送コロ１８が配置されている。
【００３４】
給紙トレイ１の反給紙方向後端部の上方には用紙束３０の最上部の用紙を吸引し、分離し、一旦給紙方向とは逆方向に移動させた後、給紙方向へ送給する分離ユニット６が設けられている。分離ユニット６は給紙方向に沿って横長箱状の吸引チャンバ７を有しており、この吸引チャンバ７の下部壁面に用紙を吸着する吸引ベルト８が配置されている。この吸引ベルト８は吸引チャンバ７の給紙方向の前後に配置された駆動軸ローラ９及び従動軸ローラ１０に掛けわたされており、図１では図示省略された駆動源によって給紙方向及び反給紙方向に間欠的に移動する。
【００３５】
従動軸ローラ１０の両端部近傍には夫々用紙ストッパ１１が配置されており、この用紙ストッパ１１は分離ユニット６で吸引、分離され一旦給紙方向とは逆方向に移動される用紙の後端部を係止し、吸引ベルト８と用紙とのスリップに起因する用紙のずれを補正する。
【００３６】
用紙ストッパ１１の給紙方向前流側、即ち、給紙トレイに載置された用紙束の後端よりも後方であって、かつ一旦給紙方向とは逆方向に移動させた最上部の用紙を検知可能な位置に給紙センサ１２が配置されており、給紙センサ１２は用紙の重送、空送りを検出する。給紙センサは、例えば光学センサである。
【００３７】
図１において、吸引チャンバ７、駆動軸ローラ９、従動軸ローラ１０等は給紙方向に沿った横長箱状のケーシング１３によって覆われており、従動軸ローラ１０の反給紙方向側には区画壁面１４を介してエア吐出部２７が設けられている。このエア吐出部２７の給紙トレイ１の後端部の上部に対向する開口部には最上部の用紙を分離する空気流及び最上部から２番目及び３番目以降の用紙を捌く空気流を形成するエア偏向部材２８が配置されている。エア吐出部２７の幅は吸引ベルト８の幅とほぼ同一である。
【００３８】
図１の左側面図である図２及びＡ−Ａ線矢視方向断面図である図４において、２つの搬送ローラ１７がフック５ａを挟むように回転軸１６に固定されており、各搬送ローラ１７の下方に夫々搬送コロ１８が当接するように配置されている。
【００３９】
図１の右側面図である図３において、分離ユニット６の吸引ベルト８を有する吸引部分は給紙トレイ１に載置された用紙束３０の幅方向ほほ中央に配置されている。
【００４０】
次に、図６乃至図１１を用いて、本実施形態に係る給紙装置の分離ユニット６を詳しく説明する。図６は、分離ユニット６の裏面図、図７は図６の右側面図、図８は図６のＢ−Ｂ線矢視方向断面図、図９は図６のＣ−Ｃ線矢視方向断面図、図１０は図６のＤ−Ｄ線矢視方向断面図、図１１は図６の上面図である。
【００４１】
分離ユニット６は、図６のＤ−Ｄ線矢視方向断面図である図１０及び上面図である図１１に示したように、横長の箱体からなる吸引チャンバ７を有している。この吸引チャンバ７の上部壁面７ａと４つの側面７ｂは、通気性のない密閉性を有する壁面である。下部壁面７ｃは図６中上下に２列に配置された複数の短冊状の開口部２１を有しており、この開口部２１を介してエアが吸引され、これによって用紙束３０の最上部の用紙が吸引される。
【００４２】
吸引チャンバ７の下部壁面７ｃに摺接するように吸着面が設けられており、この吸着面は多数の吸着用孔２２を有する吸引ベルト８によって形成される。吸引ベルト８は吸引チャンバ７を挟むようにその水平方向両側に夫々設けられた駆動軸ローラ９と従動軸ローラ１０の間に掛けわたされている。駆動軸ローラ９は駆動源としてのモータ２３に連結されている。
【００４３】
吸引チャンバ７に隣接するように図６中下側にファン収容部２５が設けられている。このファン収容部２５は図９に示したように、エア流通路２６ａを介して吸引チャンバ７と連通しており、このファン収容部２５には吸引ファン２４が収容されている。また、エア流通路２６ａには適宜の開口２６ｃが設けられており、エアは前記の開口部２１の他、この開口２６ｃからも吸引される。
【００４４】
ファン収容部２５は、図６のＢ−Ｂ線矢視方向断面図である図８及び図６の右側面図である図７に示したように、図６中このファン収容部２５の右側に配置されたエア流通路２６ｂによってその上部のエア吐出部２７と連通している。
【００４５】
エア吐出部２７の吸引チャンバ７に対向する開口部にはエア偏向部材２８が配置されている（図１０参照）。エア偏向部材２８は吸引ベルト８の幅方向に沿って広がっており、その中央部は図１０に示したように吸引チャンバ７の下部壁面７ｃに向かって延びる平面部２８ａと、この平面部２８ａの両側に設けられ、用紙束３０の上部複数枚の端部に向かって延びる平面部２８ｂとを有する。
【００４６】
これによって、エア吐出部２７の開口部から吐出されたエアのうち中央部のエアは吸引チャンバ７に吸着された最上部の用紙とその次の用紙との間に供給され最上部の用紙をその下の用紙から分離する。一方、エア吐出部２７の中央部の両側から吐出されたエアは給紙トレイ１に収容された用紙束３０の上部数枚、例えば５乃至６枚の端部に向けて吐出され、これらの用紙を捌き、次の給紙を容易にする。
【００４７】
図６において、分離ユニット６には従動軸ローラ１０の給紙方向前流側に隣接して両端部近傍の２箇所に用紙ストッパ１１が配置されており、この用紙ストッパ１１は分離ユニット６で吸引、分離され一旦給紙方向とは逆方向に移動される用紙の後端部を係止し、用紙のずれを補正する。
【００４８】
図６中上側の用紙ストッパ１１の給紙方向前方に隣接するように給紙センサ１２が配置されている。用紙センサ１２は、例えば光学式センサであり、予め用紙１枚における透過光量を入力しておくことにより、これよりも透過光量が一定値以上少ない時は重送であることを検知する。また、用紙がセンサ間に存在すべきタイミングにも関わらず用紙が検知されなかった場合は空送りと判断する。制御装置（図示省略）はマイクロプロセッサ及び操作パネル等を有しており、給紙センサをはじめとする各種センサ、駆動軸ローラをはじめとする各種機器に夫々電気的に接続されており、各種機器を操作する。
【００４９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る給紙装置の動作について説明する。
【００５０】
先ず、給紙対象である用紙の束を給紙トレイ１上に載置し、図示省略した操作パネルのスタートボタンを押す。スタートボタンが押されると給紙トレイ１が上昇し、給紙トレイ１の給紙方向先端部に設けられたフック部材５のフック５ａによって用紙束の上面が検出されると、給紙トレイ１の上昇が停止する。給紙トレイ１の上昇は図示省略した駆動装置及び制御装置によって行われる。
【００５１】
次に、分離ユニット６の吸引ファン２４が駆動し、吸引チャンバ７内に負圧を形成する。この負圧によって用紙束３０の最上部の用紙（以下、搬送用紙ともいう）の後端部が分離ユニット６に吸着する。この状態でモータ２３が所定量だけ回転し、搬送用紙を、例えば１０乃至１５ｍｍだけ給紙方向とは逆方向に移動させ、用紙の後端部を用紙ストッパ１１に当接させる。これによって搬送用紙の後端部が規定されるので、用紙吸着搬送時のスリップ等による位置ずれが修正できる。
【００５２】
また、このとき搬送用紙の給紙方向先端部がフック部材５のフック５ａから外れ、搬送の準備が完了する。またこのとき、吸引ファン２４によって吸引口２９から吸引されたエアはファン収容部２５、エア流通路２６ｂを経てエア吐出部２７に流入し、その一部はエア偏向部材２８の吸引チャンバ７の下部壁面７ｃに向かって延びる平面部２８ａに沿って流れ、吸引チャンバ７に吸着された搬送用紙と、その次の用紙との間に供給され、搬送用紙をその下の用紙から分離する。
【００５３】
一方、エア偏向部材２８の中央部に隣接した両側から用紙束３０の上部に向かって延びる平面部２８ｂに沿って流れる残りのエアは給紙トレイ１に収容された用紙束３０の上部数枚、例えば５乃至６枚の端部に向けて吐出され、これらの用紙を捌き、次の給紙を容易にする。
【００５４】
更に、このとき用紙センサ１２によって分離ユニット６で吸着、分離された用紙の重送又は空送りが検知される。
【００５５】
給紙センサ１２によって異常が検知されないときは、モータ２３が所定量だけ反転し、吸着した搬送用紙を給紙方向に、その先端が常時回転している搬送ローラ１７及び搬送コロ１８によって受け取られるまで送給する。
【００５６】
給紙センサ１２によって重送が検知された時は、図示省略した駆動装置及び制御装置によってフック部材５のフック５Ａが所定幅だけ上昇するように予め設定されており、これによって、重送が未然に停止される。重送を回避した後、フックが下降し、上記と同様の用紙搬送操作が行われる。
【００５７】
一方、空送りの場合は、特別な制御なく給紙操作が継続されるが、空送りが複数回連続して生じる場合は、給紙装置を停止するように制御することもできる。
【００５８】
本実施形態によれば、分離ユニット６を給紙トレイ１の給紙方向後端部の上部に設けたことにより、エアの吸い込み口と吹き出し口との間に用紙搬送路を設ける必要がないので、エア吸引装置と吐出装置とを近接させて１つのユニットとすることができるので、装置全体をコンパクトに構成できる。
【００５９】
また、エア吐出手段を給紙トレイ１の後方に配置したので、用紙搬送路と関係なくエア吐出口の高さ方向の配置位置を自由に選択できるので、給紙性能やエア効率を考慮して最適な位置に配置できる。また給紙方向に対して順方向にエアを吐出させることができるので、給紙方向に対して追い風となり、最小限の吸引・搬送力で済み、吸引効率が上がる。
【００６０】
本実施形態によれば、分離ユニット６を給紙トレイの給紙方向後端部に設けたことにより、給紙方向先端部の装置構成が単純化して小型化が可能になる。また、用紙の後端部を揃えることができ、これによって先端部が安定するので、用紙を安定且つ正確に送給できる。また厚さが異なる用紙が混在する場合でも十分対応することができる。
【００６１】
本実施形態によれば、フック部材５のフック５ａを給紙トレイ１の給紙方向先端部の中央部分に１つ設けたことにより、最上部の用紙と次の用紙との中央部分だけを分離すれば用紙分離効果が得られる。従って、比較的少ないエアで分離することができるので、エア効率が向上する、また、用紙の後端部から吹き付ける吐出エアを用紙の幅方向中央部で最上部の用紙とその次の用紙の間に供給することにより、上記フック部材５との相互作用により、最上部の用紙をより確実に分離することができ、よりエア効率を上げることができる。また、分離ユニット６を給紙トレイ１の幅方向中央部に設けることにより、その幅を狭いものとすることができる。
【００６２】
更に、本実施形態によれば、エア吸い込み口とエア吹き出し口とを連結してその途中にファンを配置することにより、１つのファンでエア吸引源・吐出源を兼ねることができる。エア吸引手段とエア吐出手段とが近接しているので、エア流路が短くて済み、エア損失を最小限に抑えることができるので、比較的小型・低出力のファンであっても吸引・吐出双方のエア流を発生させることができる。
【００６３】
本実施形態において、用紙束の最上部の用紙を吸着する際に吸引チャンバ７の短冊状開孔部２１から吸引ファン２４によって吸引されたエアは、上記開口部２１以外にも、開口２６ｃから吸引されたエアと共にエア吐出部２７から用紙の端部に向かって吐出される吐出エアとして使用される。開口部２１から吸引した空気量のみで、吐出用空気量を賄うことは難しく、また用紙が吸着した後は開口部２１が用紙で塞がれてしまうため、開口部２１からの吸引吸気量が極端に少なくなるためである。
【００６４】
即ち、用紙がベルト８に吸引される前は、最上部の用紙を上昇・吸着させるために多量の吐出エアが必要となるので、開口部２１、開口２６ｃ双方からエアが吸引される。一方、用紙吸着後、最上部の用紙が吸着されている間は２番目の用紙を上昇させる必要がないので、少量のエアで済み、これを開口２６ｃからのエアで賄うことができる。このように最上部の用紙の状況に適したエア供給を自律的に行うことができる。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態に係る給紙装置について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態に係る給紙装置の正面図、図１３はその左側面図、図１４は図１２の分離ユニットを示す裏面図である。なお、図１２においては、図１３に示したガイド部材５９は図示省略されている。
【００６６】
この給紙装置が第１実施形態の給紙装置と大きく異なるところは、図１２及び図１４に示したように、吸引チャンバ３７をファン収容部５５としても機能させ、吸引チャンバ３７内に吸引ファン５８を収容した点である。
【００６７】
本実施形態に係る給紙装置は用紙束６０が載置される給紙トレイ３３を有する。この給紙トレイ３３の給紙方向先端部にはフック部材３５が設けられており、フック部材３５はその上端部にフック３５ａを有し、このフック３５ａは反給紙方向に曲がっている。フック３５ａは次に送給される用紙の給紙方向先端部を係止する。
【００６８】
フック３５ａに隣接するように回転軸４６に固定された搬送ローラ４７及びこの搬送ローラ４７に当接して回転する搬送コロ４８が配置されている。
【００６９】
給紙トレイ３３の反給紙方向の上方には用紙束６０の最上部の用紙を吸引、分離し、一旦給紙方向とは逆方向に移動させた後、給紙方向へ送給する分離ユニット３６が設けられている。
【００７０】
分離ユニット３６は箱体からなる吸引チャンバ３７を有している。この吸引チャンバ３７（ファン収容部５５）の下部壁面３７ｃは図１４中上下に２列に配置された複数の短冊状の開口部５２を有しており、この開口部５２を介してエアが吸引され、これによって用紙束６０の最上部の用紙が吸引される。
【００７１】
分離ユニット３６は吸引チャンバ３７（ファン収容部５５）の下部壁面３７ｃに摺接する吸着面を有しており、この吸着面は、図示省略した多数の吸着用孔を有する吸引ベルト３８によって形成される。吸引ベルト３８は吸引チャンバ３７を挟むようにその水平方向両側に夫々設けられた上下１対のローラ対５３と５４間に掛けわたされている。給紙方向のローラ対５４の下側ローラはその給紙方向前流側に設けられた駆動源としてのステッピングモータ５１にベルトによって連結されている。
【００７２】
ファン収容部５５には吸引ファン５８が収容されている。ファン収容部５５及び吸引チャンバ３７はその側方、図１４中下側に配置されたエア流通路５６によって吸引チャンバ３７の反給紙方向側に隣接して設けられたエア吐出部５７に連通されている。エア吐出部５７の吸引チャンバ３７の下方で開口する開口部にはエア偏向部材（図示省略）が配置されている。
【００７３】
エア偏向部材は、上述した第１実施形態と同様、吸引ベルト３８の幅方向に沿って広がっており、その中央部は吸引チャンバ３７の下部壁面３７ｃに向かって延びる平面部と、この平面部の両側に設けられ、用紙束６０の上部複数枚の端部に向かって延びる平面部とを有する。
【００７４】
これによって、エア吐出部５７の中央部から吐出されたエアは吸引チャンバ３７に吸着された搬送用紙と、その次の用紙との間に供給され搬送用紙をその下の用紙から分離する。一方、エア吐出部５７の中央部の両側から吐出されたエアは給紙トレイ３３に収容された用紙束６０の上部数枚、例えば５乃至６枚の端部に向けて吐出され、これらの用紙を捌き、次の給紙を容易にする。
【００７５】
用紙束６０の幅方向両側には図１３に示したように、給紙トレイ３１上を幅方向に移動自在であって用紙束６０の側縁に当接して用紙をガイドする第２のガイド部材５９が設けられており、この第２のガイド部材５９の上端部は、分離ユニット３６のエア吐出口５７の開口部よりも上方に延設されている。これによって、吐出エアの用紙幅側方への逃げを防止し、吐出エアの有効利用を図ることができ、最上部の用紙を確実に分離することができる。
【００７６】
この用紙束側縁をガイドするガイド部材は本発明の実施形態１においても適用可能で、吐出エアの側方への逃げを防いでエアを有効利用できるという効果を実施形態１においても奏するが、実施形態２においては吸引チャンバ内にファンを収容したことによって分離ユニットの幅方向寸法を小さくできるので、実施形態１に比較して幅が小さい用紙の側縁をもガイドすることができる。
【００７７】
ローラ対５３の両端部の下方の給紙方向前流側には、第１実施形態と同様、夫々用紙ストッパ４１が配置されており、片方の用紙ストッパ４１の給紙方向前流側には同様に給紙センサ４２が配置されている。なお、制御装置（図示省略）はマイクロプロセッサ及び操作パレルを有しており、給紙センサをはじめとする各種センサ、駆動軸ローラをはじめとする各種機器に夫々電気的に接続されており、各種機器を制御する。
【００７８】
次に、このような構成の本発明の第２実施形態に係る給紙装置の動作を説明する。
【００７９】
先ず、給紙対象である用紙束６０を給紙トレイ３３上に載置し、図示省略した操作パネルのスタートボタンを押すと、給紙トレイ３３の給紙方向先端部に設けられたフック部材３５のフック３５ａによって用紙束の厚さが検出され、図示省略した制御装置によって、給紙トレイ３３が操作され適切な高さまで上昇して停止する。
【００８０】
次に、分離ユニット３６の吸引ファン５８が駆動し、吸引チャンバ３７内に負圧を形成する。この負圧によって用紙束６０の最上部の用紙が分離ユニット３６に吸着する。この状態でステッピングモータ５１が所定量だけ回転し、吸着した用紙を、例えば１０乃至１５ｍｍだけ給紙方向とは逆方向に移動させ、用紙の後端部を用紙ストッパ４１に当接する。これによって搬送用紙の後端部が規定され、後端部が規定されることによって用紙吸着搬送時のスリップ等による位置ずれが修正される。
【００８１】
このとき、搬送用紙の給紙方向先端部がフック部材３５のフック３５ａから外れ、搬送の準備が完了する。またこのとき、エア吐出部５７からエアが吹き出され、上記実施形態１と同様、その一部は吸引チャンバ３７に吸着された搬送用紙とその次の用紙との間に吐出され搬送用紙をその下の用紙から分離し、残りのエアは給紙トレイ３３に収容された用紙束６０の上部数枚、例えば５乃至６枚の端部に向けて吐出され、これらの用紙を捌き、次の給紙を容易にする。
【００８２】
また、このとき給紙センサ４２によって分離ユニット３６で分離された用紙の重送又は空送りが検知される。給紙センサ４２は、実施形態１と同様、例えば光学式センサでる。
【００８３】
給紙センサ４２によって異常が検知されないときは、ステッピングモータ５１が反転し、吸着した用紙を給紙方向に送給する。送給された用紙は常時回転している搬送ローラ４７及び搬送コロ４８によって受け取られ、搬送先に搬送される。一方、重送が発見された時には、図示省略した制御装置によってフック部材３５のフック３５ａが所定幅だけ上昇するように設定されており、これによって、搬送を停止し、重送を未然に防止することができる。重送を回避したのち、フック３５ａが下降し、上記と同様の用紙搬送操作が行われる。
【００８４】
本実施形態によれば、上記実施形態１と同様の効果が得られるが、特に、吸引ファンを吸引チャンバ内に設けたことにより、装置がよりコンパクトなものとなる。
【００８５】
本発明において、吸引チャンバの下部壁面に配置される吸引ベルトは、無端ベルトである必要はなく、吸引チャンバで吸引した搬送用紙を給紙方向及び逆給紙方向に所定間隔、例えば１０乃至２０ｍｍ程度移動できるものであれば良い。従って、吸引ベルトとして、駆動軸ローラと従動軸ローラとの間に張り渡され吸着用孔を有するシート状物を使用することもできる。また、ベルトではなく、吸着用孔を有した往復動可能な平板であってもよい。
【００８６】
本発明において、分離ユニットを給紙トレイの給紙方向に沿って前後に移動可能とすることが好ましい。これにより、様々な用紙サイズに対応することができる。
【００８７】
本発明において、給紙トレイの用紙載置面の給紙方向中央部をその両側部分よりも高くすることが好ましい。これによって、載置された用紙の形態安定性が向上し、且つ用紙束の中央部における最上部の用紙とその次の用紙との間にエアが入り易くなるので、用紙の分離効果が向上する。
【００８８】
本発明において、分離ユニットの吸引チャンバとファン収容部とを連通させるエア流通路（２６）に設ける開口（２６ｃ）の大きさを調整可能とすることが好ましい。これによって、エア吸引・吐出力が調整可能となる。また、ファン収容部とエア吐出部とを連通する吐出側のエア流通路（２６ｂ）にも同様に、大きさを調整可能とした適宜の開口を設けて吐出エアの一部を解放することにより、吐出エア量のみを調整することもできる。また両者を併用してエア調整を行うことにより、様々な紙質に対応することができる。
【００８９】
本発明において、給紙装置を垂直方向に多段に配置することにより、複数の用紙を所定の順序で重ねて次順位の用紙処理装置等に供給する丁合機として機能させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
用紙束の最上部の用紙を分離した後、一旦給紙方向と逆方向に移動させた後、送給先に搬送する分離ユニットを設けた本発明の給紙装置は、用紙を取り扱う分野、特に、用紙の搬送、処理分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る給紙装置を示す正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図５】図２のフック部材及びレベルセンサを示す模式図である。
【図６】分離ユニットの裏面図である。
【図７】図６の右側面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ線矢視方向断面図である。
【図１０】図６のＤ−Ｄ線矢視方向断面図である。
【図１１】図６の上面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る給紙装置の正面図である。
【図１３】図１２の左側面図である。
【図１４】図１２の分離ユニットを示す裏面図である。
【図１５】従来技術の要部を示す図である。
【図１６】他の従来技術を示す正面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１：給紙トレイ
２：支柱
４：ローラ
５：フック部材
５ａ：フック
５ｂ：固定部材
５ｃ：支点
５ｄ：リンク
５ｅ：ソレノイド
５ｆ：レベルセンサ
６：分離ユニット
７：吸引チャンバ
７ａ：上部壁面
７ｂ：側面
７ｃ：下部壁面
８：吸引ベルト
９：駆動軸ローラ
１０：従動軸ローラ
１１：用紙ストッパ
１２：給紙センサ
１３：ケーシング
１４：区画壁面
１６：回転軸
１７：搬送ローラ
１８：搬送コロ
１９：給紙方向を示す矢印
２０：ケーシング
２１：短冊状開口部
２２：吸着用孔
２３：モータ
２４：吸引ファン
２５：ファン収容部
２６ａ：エア流通路
２６ｂ：エア流通路
２６ｃ：開口
２７：エア吐出部
２８：エア偏向部材
２８ａ：平面部
２８ｂ：平面部
２９：吸引口
３０：用紙束
３３：給紙トレイ
３５：フック部材
３５ａ：フック
３６：分離ユニット
３７：吸引チャンバ
３７ｃ：下部壁面
３８：吸引ベルト
４１：用紙ストッパ
４２：給紙センサ
４６：回転軸
４７：搬送ローラ
４８：搬送コロ
５１：ステッピングモータ
５２：短冊状開口部
５３：ローラ対
５４：ローラ対
５５：ファン収容部
５６：エア流通路
５７：エア吐出部
５８：吸引ファン
５９：ガイド部材
６０：用紙束
１０１：用紙束
１０２：フック
１０３：分離吸着器
１０４：引張吸着器
１０５：引き出しローラ
１０６：用紙（最上部の用紙）
１０７：給紙方向を示す矢印
１１１：用紙束
１１２：給紙トレイ
１１３：無端ベルト
１１４：平行ローラ
１１５：吸引チャンバ
１１７：吐出チャンバ
１１８：エア吐出口
１１９：搬送ローラ
１２０：搬送コロ
１２１：用紙（最上部の用紙）
【図１】
2006008269.tif 000003
【図２】
2006008269.tif 000004
【図３】
2006008269.tif 000005
【図４】
2006008269.tif 000006
【図５】
2006008269.tif 000007
【図６】
2006008269.tif 000008
【図７】
2006008269.tif 000009
【図８】
2006008269.tif 000010
【図９】
2006008269.tif 000011
【図１０】
2006008269.tif 000012
【図１１】
2006008269.tif 000013
【図１２】
2006008269.tif 000014
【図１３】
2006008269.tif 000015
【図１４】
2006008269.tif 000016
【図１５】
2006008269.tif 000017
【図１６】
2006008269.tif 000018