(57)【要約】      （修正有）【課題】自動給紙器において紙の分離機能を高めたピックアップ装置を提供する。【解決手段】ピックアップ装置は、回転軸１０、揺動構造２０、伝動装置４０、電磁アクチュエータ３０を包含する。該揺動構造は、該回転軸に可動に枢接され並びに該回転軸を中心として揺動し、該揺動構造の該回転軸から所定距離離れたところに、少なくとも一つのピックアップロール２４が枢設され、該ピックアップロールの軸方向が該回転軸の軸方向と平行とされる。該伝動装置４０は、該ピックアップロールに接続され、該ピックアップロールを駆動して回転させる。該電磁アクチュエータ３０は、電磁コイルと順磁性を具えた可動素子を包含し、該可動素子は該揺動構造２０に接続される。該電磁コイルが電力信号を受けて該電力信号に対応する磁場を出力し、該可動素子に該電磁コイルの吸引を受けさせる時に、該ピックアップロールを駆動して紙に向けて押さえつけさせる。【選択図】図４
0003178415.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動給紙器中に取り付けられて給紙を行う、給紙器用ピックアップ装置において、
回転軸と、
揺動構造であって、該回転軸に可動に枢接され、並びに該回転軸を中心として揺動し、該揺動構造の該回転軸から所定距離離れたところに、少なくとも一つのピックアップロールが枢設され、該ピックアップロールの軸方向が該回転軸の軸方向と平行とされる、上記揺動構造と、
伝動装置であって、該ピックアップロールに接続され、該ピックアップロールを駆動して回転させる、上記伝動装置と、
電磁アクチュエータであって、電磁コイルと順磁性を具えた可動素子を包含し、該可動素子は該揺動構造に接続され、該電磁コイルが電力信号を受けて該電力信号に対応する磁場を出力し、該可動素子に該電磁コイルの吸引を受けさせる時に、該ピックアップロールを駆動して紙に向けて押さえつけさせる、上記電磁アクチュエータと、
を包含することを特徴とする、給紙器用ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１記載の給紙器用ピックアップ装置において、該揺動構造に二つの連接アームが設けられ、該連接アームは該回転軸に嵌合され、並びに延伸部を具え、該延伸部にピックアップ軸が設けられ、並びに該ピックアップ軸にピックアップロールが枢設されることを特徴とする、給紙器用ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２記載の給紙器用ピックアップ装置において、該伝動装置は伝動ベルトとされ、該伝動ベルトは該回転軸と該ピックアップ軸の間に接続され、並びに該回転軸の動力を該ピックアップ軸に伝えることを特徴とする、給紙器用ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１記載の給紙器用ピックアップ装置において、該電磁アクチュエータは案内構造を包含し、該可動素子は該案内構造の中に嵌合されて並びに所定経路に沿って移動し、該電磁コイルは該案内構造の末端に設けられることを特徴とする、給紙器用ピックアップ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の自動給紙器に係り、特に、自動給紙器中のピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にオフィスは就業時間に、大量の紙書類を常時処理する必要があり、並びに大量のコピー、ファクシミリ、スキャン等の要求を有している。これにより、各種の事務機、たとえば、ファクシミリ、スキャナ、或いはコピー機に関して、いかにスピーディーに、且つ安定して大量の書類或いは紙を送るかが、その性能を決定する重要な鍵の一つとなっていいる。特に、いかに順調に、文書パイル或いは紙パイルの中より紙を一枚ずつ分離して取り出すかは、画像品質及び処理の流暢度に影響を与えるポイントである。
【０００３】
図１を参照されたい。図示されるのは、周知の自動給紙器のピックアップ装置である。そのうちには、伝動軸６０があり、伝動軸６０に二つのトルクリミッター６１が枢接され、該トルクリミッター６１は出力するトルクＴpickを固定値に制限できる。各トルクリミッター６１にはそれぞれピックアップアーム６２が接続され、並びにピックアップアーム６２の末端に、ピックアップロール６３が枢接されている。伝動軸６０とピックアップロール６３は相互にベルト６４で連接され、これにより、回転動力が伝動軸６０よりピックアップロール６３に伝送される。
【０００４】
さらに、図２を参照されたい。周知のピックアップ装置が紙のピックアップを開始する時、伝動軸６０は回転を開始し、並びにトルクリミッター６１によりピックアップアーム６２が牽引され下向きに回転する。ピックアップアーム６２が底まで回転すると、ピックアップロール６３がペーパーカートリッジ中の紙５０との接触を開始し、ピックアップロール６３がベルト６４の駆動を受けて、回転して紙のピックアップ動作を実行する。
【０００５】
このような周知の設計は、ピックアップロール６３が紙５０の残量の多寡による影響を受けず、紙５０との接触を保持できる。しかし、ピックアップロール６３と紙５０の間の有効な正方向の力Ｎの大きさは明らかにペーパーカートリッジ中の紙５０の残量の影響を受ける。
【０００６】
図２と図３から分かるように、ピックアップロール６３が紙５０に対して印加する圧力Ｐは、トルクＴpickをピックアップアーム６２の長さＬで除算したものとされ、トルクＴpick及びピックアップアーム６２の長さＬは固定値であるため、圧力値Ｐもまた固定値に保持される。しかし、ピックアップアーム６２と紙５０の表面は夾角を形成し、これにより圧力はまた、紙面に垂直な分量（有効正方向力Ｎ）及び紙面に水平な分量に分けられる。
【０００７】
紙の高さが異なる時に、ピックアップアーム６２と紙５０の間の夾角θpickは変化し、これにより、ピックアップロール６３が該紙５０に印加する有効正方向力Ｎも変化する。紙が一杯に積まれてピックアップアーム６２と紙５０の間の夾角θpickが小さくなると、ピックアップロール６３が紙５０に対して印加する圧力のほとんどは、有効正方向力Ｎに変換され、これにより、紙５０と紙５０の間の摩擦力の過大を容易に形成し、紙を分ける効果が不良となる。反対に、ペーパーカートリッジ中の紙５０が空に近くなると、ピックアップアーム６２と紙５０の間の夾角θpickが増加し、これにより、ピックアップロール６３と紙５０の間の有効正方向力Ｎが不足し、ピックアップ効果が不良となる。
【０００８】
以上の欠点を鑑みると、現在の周知の自動給紙器中のピックアップ装置には改良の必要がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案の目的は、一種の、連接アームと紙の夾角の違いにより、連接アームトルクを変更できるピックアップ装置を提供することにある。並びに、それによりピックアップロールと紙の間の正方向力を一定に保持し、自動給紙器がペーパーカートリッジ中の紙の残量の過多に関わらず、良好な紙のピックアップ及び紙の分離の効果を発揮できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の本考案の目的を達成するため、本考案のピックアップ装置は自動給紙器中に取り付けられて、給紙を行う。該ピックアップ装置は、回転軸、揺動構造、伝動装置、電磁アクチュエータを包含する。該揺動構造は、該回転軸に可動に枢接され並びに該回転軸を中心として揺動し、該揺動構造の該回転軸から所定距離離れたところに、少なくとも一つのピックアップロールが枢設され、該ピックアップロールの軸方向が該回転軸の軸方向と平行とされる。該伝動装置は、該ピックアップロールに接続され、該ピックアップロールを駆動して回転させる。該電磁アクチュエータは、電磁コイルと順磁性を具えた可動素子を包含し、該可動素子は該揺動構造に接続される。該電磁コイルが電力信号を受けて該電力信号に対応する磁場を出力し、該可動素子に該電磁コイルの吸引を受けさせる時に、該ピックアップロールを駆動して紙に向けて押さえつけさせる。
【００１１】
好ましい実施例では、該揺動構造に二つの連接アームが設けられ、該連接アームは該回転軸に嵌合され、並びに延伸部を具え、該延伸部にピックアップ軸が設けられ、並びに該ピックアップ軸にピックアップロールが枢設される。
【００１２】
別の好ましい実施例では、該伝動装置は伝動ベルトとされ、該伝動ベルトは該回転軸と該ピックアップ軸の間に接続され、並びに該回転軸の動力を該ピックアップ軸に伝える。
【００１３】
また別の好ましい実施例では、該電磁アクチュエータは案内構造を包含し、該可動素子は該案内構造の中に嵌合されて並びに所定経路に沿って移動し、該電磁コイルは該案内構造の末端に設けられる。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の特徴は、電磁アクチュエータと揺動構造を設置し、該電磁アクチュエータにより揺動構造に非固定値のトルクを提供し、トルク値を連接アームと紙の間の夾角の増加に伴い強化させられるようにし、それにより、ピックアップロールと紙の間の有効正方向力を一定に保持させることにある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】周知のピックアップ装置の立体図である。
【図２】周知のピックアップ装置のピックアップ動作表示図である。
【図３】周知のピックアップ装置の有効正方向力表示図である。
【図４】本考案の立体図である。
【図５】本考案の電磁アクチュエータの断面図である。
【図６】本考案の電磁アクチュエータの出力と間距の関係表である。
【図７】本考案の紙のピックアップ動作表示図である。
【図８】本考案の紙が多い時の有効正方向力表示図である。
【図９】本考案の紙が少ない時の有効正方向力表示図である。
【図１０】本考案と周知のピックアップ装置の有効正方向力比較表である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。
【００１７】
図４を参照されたい。この図の示す実行可能な実施例中、本考案のピックアップ装置は、回転軸１０を包含し、該回転軸１０に揺動構造２０が嵌合され、揺動構造２０は該回転軸１０を中心として往復して揺動可能である。該揺動構造２０中には二つの連接アーム２１が設けられ、該連接アーム２１は該回転軸１０に嵌合され並びにそれぞれ延伸部２２を具えている。該延伸部２２の末端部分に、ピックアップ軸２３と、該ピックアップ軸２３に軸で接続された少なくとも一つのピックアップロール２４が設けられている。
【００１８】
二つの連接アーム２１の長さは同じで、これにより、該ピックアップ軸２３の軸方向は該回転軸１０の軸方向と平行に保持される。すなわち、連接アーム２１が揺動する時、延伸部２２末端に位置するピックアップロール２４は、平均してペーパーカートリッジ中の紙５０に接触できる。
【００１９】
図４及び図５を参照されたい。図示されるように、連接アーム２１の他端には電磁アクチュエータ３０が接続されている。この実施例では、該電磁アクチュエータ３０は可動に自動給紙器中に枢接され、並びに案内構造３１、可動素子３２及び電磁コイル３３を包含する。そのうち、可動素子３２は順磁性材質で製造され、並びに一端が該案内構造３１中に嵌合し、他端は連接アーム２１と可動に枢接される。電磁コイル３３は案内構造３１の末端に設置され、電力信号を受けた後に、該電力信号に対応する磁場を出力する。
【００２０】
該電磁アクチュエータ３０が通電された後、可動素子３２は磁場の吸引を受けて、電磁コイル３３のある方向に移動し、並びに同期して連接アーム２１を駆動し紙５０の方向に揺動させる。
【００２１】
このほか、ピックアップロール２４は並びに伝動装置４０に接続され、回転トルクをピックアップロール２４に伝える。この実施例では、該伝動装置４０は伝動ベルト４１とされ、該伝動ベルト４１は、それぞれ回転軸１０及びピックアップ軸２３に接続され、これにより、回転軸１０の動力をピックアップ軸２３に伝え並びにピックアップロール２４を駆動し回転させる。
【００２２】
ここで図５から図７を参照されたい。本考案の紙のピックアップフローは以下のとおりである。
【００２３】
まず、電磁アクチュエータ３０に電力信号を入力し、電磁コイル３３に磁場を発生させて可動素子３２を上向きに吸引する。このとき、可動素子３２の受ける磁力の大きさは、可動素子３２と電磁コイル３３の間の間距ｄ及び電磁コイル３３に入力される電力信号の強弱の影響を受ける。図６に示されるのは、本考案の電磁アクチュエータの出力と間距の関係表であり、図から分かるように、可動素子３２が受ける磁力と間距ｄの平方は反比例をなし、並びに電力信号の強弱と正比例をなす。
【００２４】
さらに、図８を参照されたい。可動素子３２が磁場の吸引力作用を受けた後に、駆動されて揺動構造２０に対してトルクＴpickを印加し、ピックアップロール２４を下向きに移動させ並びに紙５０と接触させる。このとき、トルクＴpickの値は、以下の数式により表示される。
Ｔpick＝ＦB×ＲA 
そのうち、ＲAは電磁アクチュエータ３０と回転軸１０の間のパワーアームの長さである。
【００２５】
ピックアップロール２４がトルクＴpickの作用を受け、紙５０に対して印加する圧力Ｐは、以下の数式により表示される。
Ｐ＝Ｔpick／ＲB
そのうち、ＲBはピックアップロール２４から回転軸１０までのパワーアームの長さである。
【００２６】
これにより、ピックアップロール２４が紙５０に加える有効正方向力Ｎは、
Ｎ＝Ｐ・ｃｏｓ（θpick）
そのうち、θpickは連接アーム２１と紙５０の間の夾角である。
【００２７】
数式から分かるように、電磁アクチュエータ３０が揺動構造に出力するトルクＴpickは、可動素子３２と電磁コイル３３の間の間距ｄの影響を受ける。可動素子３２と電磁コイル３３の間の間距ｄもまた、連接アーム２１と紙５０の間の夾角θpickの影響を受ける。可動素子３２と電磁コイル３３の間距ｄが遠くなるほど、揺動構造２０に印加されるトルクＴpickは低くなり、並びにピックアップロール２４が紙５０の表面に印加する圧力Ｐは低減する。
【００２８】
図８及び図９を参照されたい。図示されるように、ペーパーカートリッジ中の紙５０の残量が多い時、連接アーム２１と紙５０の間の夾角θpickは小さくなる。これにより、可動素子３２と電磁コイル３３の間の間距ｄは遠くなり、ピックアップロール２４が紙５０の表面に印加する圧力Ｐは低くなる。これにより、ピックアップロール２４が紙５０の表面に印加する有効正方向力Ｎが調節され、有効正方向力Ｎが過度に高くなって紙分離効果が不良となるのを防止する。
【００２９】
反対に、ペーパーカートリッジ中の紙５０の残量が少ないと、連接アーム２１と紙５０の表面の夾角θpickが小さくなる。このとき、可動素子３２と電磁コイル３３の間の間距ｄは比較的短くなり、ピックアップロール２４が紙５０の表面に印加する圧力Ｐを増加させる。これにより、ピックアップロール２４が紙５０の表面に印加する有効正方向力Ｎが増加し、有効正方向力Ｎが低すぎることによりもたらされる紙のピックアップ効果不良が防止される。
【００３０】
ここで、図１０を参照されたい。それは本考案と周知のピックアップ装置の有効正方向力の比較表である。図から分かるように、本考案のピックアップ装置は、連接アーム２１と紙５０の夾角θpickが２０度から７０度の間で、有効正方向力Ｎの値はいずれも４００ｇｆ付近に維持され、その最大値と最小値の差は１００を超えない。周知のピックアップ装置は夾角θpickが小さい時の有効正方向力Ｎは６５０ｇｆに達するが、夾角θpickが７０度に達する時の有効正方向力は２５０ｇｆまで下がり、その差は４００ｇｆにも達する。このことから、本考案は確実に有効に、ピックアップロール２４と紙５０の間の有効正方向力Ｎを一定に維持できることが分かる。
【００３１】
総合すると、本考案の周知技術との違いは、電磁アクチュエータ３０及び揺動構造２０にあり、電磁アクチュエータ３０が揺動構造２０に非一定値のトルクを提供し、トルク値を連接アーム２１と紙５０の間の夾角の増加に伴い増加させることにより、ピックアップロール２４と紙５０の間の有効正方向力を一定に保つ。
【符号の説明】
【００３２】
１０  回転軸
２０  揺動構造
２１  連接アーム
２２  延伸部
２３  ピックアップ軸
２４  ピックアップロール
３０  電磁アクチュエータ
３１  案内構造
３２  可動素子
３３  電磁コイル
４０  伝動装置
４１  伝動ベルト
５０  紙
６０  伝動軸
６１  トルクリミッター
６２  ピックアップアーム
６３  ピックアップロール
６４  ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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