(57)【要約】      （修正有）【課題】上下に往復移動可能なアームに、用紙受け台を下方に装着したままの給紙台を挿入し、アームの下方の異物センサをふさいでいても、アームを上昇させることができる安全で故障することがない往復移動装置及び給紙装置を得る。【解決手段】可動部材が往復移動する通過範囲に異物が検知されると、可動部材が異物に近づく方向への移動は禁止し、可動部材が異物から離れる方向への移動は許容する。これにより、可動部材であるアームの下方に、用紙受け台を装着したままの給紙台を挿入し異物センサをふさいでも、アームは上昇して給紙台を持ち上げることができる。【選択図】図７
2009029534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の範囲を往復移動可能な可動部材と、
この可動部材の通過範囲における異物の存在を検知する異物検知手段とを有する往復移動装置において、
この異物検知手段で異物が検知されている状態であるとき、前記可動部材が異物に近づく方向への移動は禁止し、前記可動部材が異物から離れる方向への移動は許容することを特徴とする往復移動装置。
【請求項２】
正回転することによってこの可動部材を一方向へ移動させ、逆回転することによってこの可動部材を他方向へ動作させるように駆動連結されたモータと、
このモータを駆動制御するためのドライバ回路と、
このドライバ回路の正逆転の切り替えを制御する制御手段とを有し、
このドライバ回路は、モータを正転させる際のみ電流が流れる正転線と、モータを逆転させる際のみ電流が流れる逆転線と、この正転線と逆転線のいずれか一方に設けられ、電流を遮断可能な遮断手段とを含み、
前記異物検知手段は、異物が検知されている状態であるとき、この遮断手段を遮断状態とすることにより、前記可動部材が異物に近づく方向への移動を禁止することを特徴とする請求項１記載の往復移動装置。
【請求項３】
前記異物検知手段を、異物の有無にかかわらず強制的に異物検知状態とする擬似検知状態化手段と、
前記遮断手段が遮断されているかどうかを確認する確認手段とを含む自己チェック回路を有し、
前記制御手段はこの自己チェック回路により、前記擬似検知状態化手段により異物検知手段が異物検知状態とされた時に、前記確認手段により遮断手段が遮断されているかどうかを確認する自己チェック動作が可能であることを特徴とする請求項１または２記載の往復移動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記可動部材が前記異物検知手段が設けられている側へ移動する前に自己チェック動作を行い、この自己チェック動作の結果、前記擬似検知状態化手段により異物検知手段が異物検知状態とされていて、かつ前記確認手段により遮断手段が遮断されていない場合には前記可動部材の移動を禁止することを特徴とする請求項１ないし３記載の往復移動装置。
【請求項５】
正回転することによってこの可動部材を一方向へ移動させ、逆回転することによってこの可動部材を他方向へ動作させるように駆動連結されたモータと、
このモータを駆動制御するためのドライバ回路と、
このドライバ回路の正逆転の切り替えを制御可能な制御手段を複数有し、
複数の制御手段のうちのいずれか１つを使用して、ドライバ回路の正逆転の切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載の往復移動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５記載の往復移動装置を備えた給紙装置であって、
前記可動部材は、昇降可能なアームであって、このアームに給紙台を装着し、この給紙台上に積載した用紙束の最上位から用紙を１枚ずつ取出す給紙手段を有し、
前記異物検知手段はアームの下方の異物を検知可能に配置され、
この異物検知手段で異物が検知されている状態であるとき、アームの下降は禁止し、上昇は許容することを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の範囲を往復移動可能な可動部材を備えた往復移動装置と、これを備え、積載した用紙を１枚ずつ分離して給送する給紙手段を有する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
綴じ処理や製本処理などの後処理を行う後処理装置には、印刷や電子写真方式、インクジェット方式による画像記録が行われた用紙が供給される。このような後処理装置、および後処理装置に用紙を供給する給紙装置を備えるシステムとして、たとえば特許文献１では、給紙部において画像記録され積載された用紙から給紙動作を行って後処理部に用紙を送り出し、後処理部において用紙に後処理を施す多機能書類統合装置が提案されている。
【特許文献１】特開平５−３１９６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献において提案されている多機能書類統合装置のように、画像記録され積載された用紙から用紙を順次送り出す給紙動作を行う装置では、給紙台への用紙の積載を容易にすべく給紙台を装置本体から着脱可能とする場合がある。取り付けられた給紙台は、例えば給紙台に積載された用紙の送り出しが可能となる高さまで上昇させられる。この場合、装置本体に昇降可能なアームを備え、このアームの上に給紙台を装着するように構成される場合がある。
【０００４】
給紙台は大量の用紙を積載したまま移動が容易であるように、下面にキャスターを備え、床面を移動可能に構成される場合がある。このように床面を移動してきた給紙台をそのまま装置本体に装着できるようにするには、アームを床面近くまで下降させる必要がある。このとき、床面とアームとの間に異物や足などを挟まないように、アームの下方に存在する異物を検知する異物センサが備えられ、この異物センサが異物を検知した状態では、アームの昇降を禁止することが行われている。このように、所定の範囲を往復移動する可動部材を有する往復移動装置では、この可動部材の通過範囲における異物の存在を検知する異物検知手段が設けられ、異物が検知されている間は可動部材の移動を禁止して、可動部材と異物とが衝突しないような安全対策が一般的に行われている。
【０００５】
また、給紙台に多量の用紙を積載可能とした場合、画像記録済みの多量の用紙を手作業で給紙台上に積載することは、困難であり、煩雑である。そこで、前もって画像記録等を行う用紙処理装置において、処理済の用紙を蓄積する用紙受け台上に給紙台を載置しておき、用紙処理装置内で給紙台上に直接用紙を排出積載させる方法が考えられる。この場合、用紙処理装置での用紙積載が完了すると、給紙台を用紙受け台ごと用紙処理装置から取り出し、そのままアームに挿入しなければならない。挿入後は、アームを上昇させることにより給紙台のみを上昇させ、用紙受け台と給紙台を分離させ、しかる後に用紙受け台を取り出すようにすれば良い。しかし、給紙台の下方に用紙受け台が位置したままアームに挿入すると、異物センサが用紙受け台を検知してしまい、アームの昇降ができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、アームのような可動部材が往復移動する通過範囲に異物が存在しても、異物にぶつかることがなく、かつ異物から離れる方向の移動は許容することで、下方に用紙受け台を装着したままの給紙台をアームに挿入しても、アームを上昇させることができる安全で故障することがない往復移動装置及び給紙装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の第１の構成は、所定の範囲を往復移動可能な可動部材と、この可動部材の通過範囲における異物の存在を検知する異物検知手段とを有する往復移動装置において、この異物検知手段で異物が検知されている状態であるとき、前記可動部材が異物に近づく方向への移動は禁止し、前記可動部材が異物から離れる方向への移動は許容することを特徴とする往復移動装置である。この構成によれば、異物検知手段によって可動部材である用紙受け台が異物として検知されていても、異物から離れる方向への移動である給紙台の上昇が可能であり、かつ異物に近づく方向への移動である下降は禁止しているので、異物を挟むことによる装置の故障を防ぎ、安全な装置を得ることができる
【０００８】
本発明の第２の構成は、第１の構成に加えて、正回転することによってこの可動部材を一方向へ移動させ、逆回転することによってこの可動部材を他方向へ動作させるように駆動連結されたモータと、このモータを駆動制御するためのドライバ回路と、このドライバ回路の正逆転の切り替えを制御する制御手段とを有し、このドライバ回路は、モータを正転させる際のみ電流が流れる正転線と、モータを逆転させる際のみ電流が流れる逆転線と、この正転線と逆転線のいずれか一方に設けられ、電流を遮断可能な遮断手段とを含み、前記異物検知手段は、異物が検知されている状態であるとき、この遮断手段を遮断状態とすることにより、前記可動部材が異物に近づく方向への移動を禁止することを特徴とする往復移動装置である。この構成によれば、異物が検知されている間は、プログラム制御等によって回路電流を制御するのではなく、可動部材が異物に近づく方向に移動するための駆動回路を物理的に遮断するので、安全性の高い装置を得ることができる。
【０００９】
本発明の第３の構成は、第１及び第２の構成に加え、前記異物検知手段を、異物の有無にかかわらず強制的に異物検知状態とする擬似検知状態化手段と、前記遮断手段が遮断されているかどうかを確認する確認手段とを含む自己チェック回路を有し、前記制御手段はこの自己チェック回路により、前記擬似検知状態化手段により異物検知手段が異物検知状態とされた時に、前記確認手段により遮断手段が遮断されているかどうかを確認する自己チェック動作が可能であることを特徴とする往復移動装置である。
【００１０】
本発明の第４の構成は、第１ないし第３の構成における制御手段は、前記可動部材が前記異物検知手段が設けられている側へ移動する前に自己チェック動作を行い、この自己チェック動作の結果、前記擬似検知状態化手段により異物検知手段が異物検知状態とされていて、かつ前記確認手段により遮断手段が遮断されていない場合には前記可動部材の移動を禁止することを特徴とする往復移動装置である。この第３または第４の構成によれば、遮断手段の故障を自己チェックすることができ、可動部材が異物に近づく方向に移動する際は必ずこの自己チェックを行って遮断手段に故障が無いことを確認してから移動させることができるので、より安全性の高い往復移動装置を得ることができる。
【００１１】
本発明の第５の構成は、第１の構成に加えて、正回転することによってこの可動部材を一方向へ移動させ、逆回転することによってこの可動部材を他方向へ動作させるように駆動連結されたモータと、このモータを駆動制御するためのドライバ回路と、このドライバ回路の正逆転の切り替えを制御可能な制御手段を複数有し、複数の制御手段のうちのいずれか１つを使用して、ドライバ回路の正逆転の切り替えを行うことを特徴とする往復移動装置である。この構成によれば、ドライバ回路の正逆転を行うことができる制御手段が２重に設けられているので、万一、一方の制御手段に異常が発生しても、他方の制御手段がこれに代わって制御を行うので、誤動作を防ぐことができ、安全性の高い装置を得ることができる
【００１２】
本発明の第６の構成は、第１ないし第５の構成を備えた給紙装置であって、前記可動部材は、昇降可能なアームであって、このアームに給紙台を装着し、この給紙台上に積載した用紙束の最上位から用紙を１枚ずつ取出す給紙手段を有し、前記異物検知手段はアームの下方の異物を検知可能に配置され、この異物検知手段で異物が検知されている状態であるとき、アームの下降は禁止し、上昇は許容することを特徴とする給紙装置である。この構成によれば、異物検知手段によって用紙受け台が異物として検知されていても給紙台の上昇が可能であり、かつ下降は禁止しているので、異物と衝突して故障することのない安全な給紙装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
したがって本発明によれば、故障のない安全な往復移動装置及び給紙装置を得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る給紙装置１０の正面図であり、図２は、給紙装置１０のＰ−Ｐ断面図である。図１では理解を容易にするため、外側のカバーなどを２点鎖線で表し、給紙装置１０の内部構造が表されるよう図示している。
【００１６】
給紙装置１０は、装置本体１２および給紙台１４を備える。給紙装置１０は、給紙部１６、エア吹出機構５７、第１エア吹出部材５２、第２エア吹出部材５４、用紙高さセンサ２０、バッファ機構２２を備える。装置本体１２の略中央には、前方および下方に開口する空間領域である用紙収容部１５が設けられている。給紙台１４には用紙が積載され、用紙収容部１５は給紙台１４およびそれに積載された用紙を収容する。
【００１７】
給紙台１４は装置本体１２に対して着脱可能とされている。給紙台１４は給紙板５１およびキャスタ４８を有する。給紙板５１は、外形が四角形の平板状に形成される。給紙板５１は上面が水平となるよう装置本体１２に取り付けられ、給紙板５１の上面には用紙が積載される用紙載置面５０が設けられる。キャスタ４８は給紙板５１の下方に設けられる。キャスタ４８は、給紙台１４が装置本体１２から取り外されたときに接地し、給紙台１４を移動可能とする。
【００１８】
ユーザは、給紙台１４を装置本体１２に取り付けると、必要に応じて給紙台１４に積載された用紙を装置奥側のフレーム１３に突き当てるように移動させる。また、必要に応じて給紙台１４に積載された用紙を所定の突き当て部に突き当てるように用紙送り出し方向に移動させる。こうして給紙台１４に積載された用紙は、用紙の送り出しに適した位置に位置決めされる。また、送り出される用紙は、フレーム１３によって斜めになることが抑制される。
【００１９】
給紙部１６は、用紙収容部１５の右上部に設けられる。給紙部１６は、複数（本実施形態では８つ）の給紙ベルト１７および２本のローラ１８を有する。複数の給紙ベルト１７の各々は、同一の幅および同一の周の長さを有し、軸方向に均等間隔に並ぶよう２本のローラ１８の外周に装着される。給紙部１６は、ローラ１８の軸方向が前後方向を向き、且つ２本のローラが左右方向に並ぶように、用紙収容部１５の上側かつ右側に配置され、装置本体１２のフレーム１３に固定される。
【００２０】
ローラ１８の一方はモータ（図示せず）によって駆動され、これによって全ての給紙ベルト１７も駆動される。このとき、モータは給紙ベルト１７の下面が用紙の送り出し方向に移動するようローラ１８を駆動する。また、給紙部１６はエア吸引機構（図示せず）も有している。エア吸引機構は、給紙ベルト１７の下面からエアを吸引する。用紙が所定の高さまで積載された状態で給紙ベルト１７が駆動され、且つ給紙ベルト１７の下面からエアが吸引されると、積載された用紙のうち最上位の用紙が給紙ベルト１７の下面に吸着されて装置右方向に送り出される。なお、本実施形態ではエア吸引機構はファンを有し、ファンが作動することによって給紙ベルト１７下面からエアを吸引するためのエアの流れが形成される。
【００２１】
給紙装置１０は電子制御部（図示せず）を有している。電子制御部はＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭなどを有し、給紙装置１０に搭載されたモータやソレノイドなどの様々なアクチュエータの作動を制御する。
【００２２】
給紙ベルト１７を駆動するモータは電子制御部に接続されており、電子制御部は給紙ベルト１７の作動のオン、オフなどを制御する。エア吸引機構には、エアの流路に設けられた開口部を開放および閉鎖する蓋材を駆動するソレノイドが設けられている。ソレノイドがオフの場合は開口部が開放され、給紙ベルト１７の下面からのエアの吸引が弱められることによって給紙ベルト１７の下面への用紙の吸着が抑制される。ソレノイドがオンの場合は開口部が閉鎖され、給紙ベルト１７の下面からのエアの吸引が強められることによって給紙ベルト１７の下面に用紙が吸着される。このソレノイドも電子制御部に接続されており、電子制御部はソレノイドのオン、オブを制御することによって、給紙ベルト１７への用紙の吸着を制御する。このように電子制御部は、給紙ベルト１７の駆動および給紙ベルト１７下面への用紙の吸着を制御することによって、給紙台１４に積載された用紙の最上位の用紙の送り出しを制御する。
【００２３】
エア吹出手段としてのエア吹出機構５７は、給紙部１６の下方かつ積載された用紙の下流側の上端近傍に配置される。エア吹出機構５７は、用紙送り出し方向下流側から積載された用紙の上端にエアを吹き出す。エア吹出機構５７からエアが吹き出されることによって、最上位の用紙がその下の用紙に対して浮き上がり、両者間の摩擦力が低減され、用紙の搬送性を向上させることが可能となる。エア吹出機構５７はファン（図示せず）を有しており、電子制御部はこのファンの作動を制御することにより、エア吹出機構５７によるエアの吹き出しを制御する。
【００２４】
用紙高さセンサ２０は、給紙台１４に積載された用紙のうち最上位の用紙の高さを検出する。装置本体１２は、給紙部１６の用紙搬送方向上流側（以下、「上流側」という）に配置される。用紙高さセンサ２０は回動プレート２０ａ、光センサ２０ｂ、およびセンサフレーム２０ｃを有する。回動プレート２０ａはセンサフレーム２０ｃに回動可能に支持される。光センサ２０ｂはセンサフレーム２０ｃに固定され、回動プレート２０ａが所定の角度まで回動したことを検知する。用紙高さセンサ２０は給紙部１６の左側周辺に配置され、回動プレート２０ａが給紙ベルト１７の下面よりもわずかに下方に突出するようにフレーム１３に固定される。後述するように積載された用紙は給紙台１４とともに上昇および下降が可能とされており、回動プレート２０ａは、積載された用紙のうち最上位の用紙が当接した状態で、その積載された用紙が上昇することによって回動する。積載された用紙のうち最上位の用紙が送り出しに適した高さまで持ち上げられたときに、回動プレート２０ａが所定の角度まで回動したことを検知するよう、光センサ２０ｂおよび回動プレート２０ａがそれぞれ配置される。
【００２５】
第１エア吹出部材５２は、積載された用紙の右側の後方近傍、かつ積載された用紙の最上位の用紙近傍に配置され、エアが供給されることによって前方にエアを吹き出す。したがって第１エア吹出部材５２は、積載された用紙の上端側面にエアを吹き出すエア吹出手段として機能する。第２エア吹出部材５４は、積載された用紙の左側の前方近傍且つ積載された用紙の最上位の用紙近傍に配置され、エアが供給されることによって後方にエアを吹き出す。したがって第２エア吹出部材５４も、積載された用紙の上端側面にエアを吹き出すエア吹出手段として機能する。第１エア吹出部材５２および第２エア吹出部材５４からエアが吹き出されることによって、前述のエア吹出機構５７によるエア吹出と相俟って積載された用紙のうち最上位の用紙とその下の用紙との間にさらに効果的に空気の層が形成される。これによって用紙間の摩擦力が低減され、最上位の用紙の送り出しが容易となる。
【００２６】
給紙部１６からの用紙の送り出し先には、上昇しながら用紙搬送方向を右方向から左方向に反転させる湾曲した用紙搬送路が設けられている。この湾曲した用紙搬送路では用紙はローラ１９によって搬送される。
【００２７】
この湾曲した用紙搬送路の用紙搬送方向下流側（以下、「下流側」という）である左側には、ローラユニット５８が設けられる。ローラユニット５８は、搬送ベルト６４およびローラ６０、ローラ６２を有する。搬送ベルト６４は、ローラ６０およびローラ６２の外周に装着され、搬送ベルト６４の下面によって斜め下方に進む用紙搬送路を形成する。
【００２８】
ローラユニット５８の下流側にはバッファ機構２２が設けられている。バッファ機構２２は、搬送ベルト２６、ローラ２４、停留ローラ２８を有する。搬送ベルト２６は２つのローラ２４の外周に装着され、搬送ベルト２６の上面によって斜め上方に進む用紙搬送路が形成される。
【００２９】
停留ローラ２８は搬送ベルト２６の上面に接触している。停留ローラ２８の下方には搬送ベルト２６上面の用紙搬送方向の長さと同様の長さを有する停留部材（図示せず）が、上流側を支点に回動可能にフレーム１３に取り付けられている。用紙をバッファ機構２２に停留させる場合、この停留部材を上方に移動するよう回動させ、停留ローラ２８に当接させる。このとき停留部材の上面が搬送ベルト２６の上面よりも上方に位置するまで停留部材が回動させられる。これによって搬送ベルト２６が駆動されたまま、搬送ベルト２６の上方において用紙を停留させることが可能となる。
【００３０】
第３エア吹出部材５６は、バッファ機構２２の上流側から下流側に向かって、搬送ベルト２６の上面に沿ってエアを吹き出す。これによってバッファ機構２２に進入する用紙の先端を上方に浮き上がらせることができる。したがって、すでに停留部材の上面に停留している用紙の後端と、その用紙のさらに上に重ねて停留させるべき用紙の前端とが突き当たって搬送される用紙の進行が阻害されることが抑制される。また、すでに停留部材の上面に停留している用紙の上面と、その用紙のさらに上に重ねて停留させるべき用紙の下面との間に空気の層を形成させることができ、用紙間の摩擦力も低減させることができる。このように第３エア吹出部材５６からのエアの吹き出しによって、バッファ機構２２への円滑な用紙の停留を実現することが可能となる。
【００３１】
バッファ機構２２の下流側に設けられた用紙搬送路は、まず斜め下方に進み、その後水平方向に進むよう形成される。この用紙搬送路に搬送された用紙はローラ３０によって搬送され、装置本体１２外に排出される。バッファ機構２２によって用紙が重ねられ用紙束が形成されている場合は用紙束のまま同様に搬送される。装置本体１２から排出された用紙は、用紙折り装置、用紙綴じ装置、または用紙穿孔装置などの後処理装置に搬送される。
【００３２】
給紙装置１０はさらに、エアポンプ４２、第１パイプ３４、第２パイプ３６、第３パイプ３８、第２エアバルブ４０、第１エアバルブ４４、ドア３２も備える。ドア３２は、用紙収容部１５より右方向の装置本体１２の前面に設けられる。
【００３３】
エアポンプ４２は用紙収容部１５より右方向に位置する装置本体１２内部に設けられる。エアポンプ４２には第１エアバルブ４４が接続されている。第１パイプ３４、第２パイプ３６、および第３パイプ３８もまた装置本体１２内部に設けられる。第１パイプ３４は第３エア吹出部材５６に接続される。第２パイプ３６は第１エア吹出部材５２に接続される。第３パイプ３８は第２エア吹出部材５４に接続される。第１パイプ３４、第２パイプ３６、および第３パイプ３８は、共に単一の第２エアバルブ４０に接続される。エアポンプ４２、第１エアバルブ４４、および第２エアバルブ４０は、ドア３２を開けることによってユーザがアクセスできるような位置に配置されている。
【００３４】
第１エアバルブ４４にはホース（図示せず）の一端が連結されており、第２エアバルブ４０にはそのホースの他端が連結される。エアポンプ４２がオンにされると、第１エア吹出部材５２、第２エア吹出部材５４、および第３エア吹出部材５６にそれぞれエアが供給される。
【００３５】
図３は、本発明の実施形態に係る給紙装置１０の左側面図である。装置本体１２は、さらに２本のアーム７２、２つのチェーン８０、および単一のモータ８４を有する。２本のアーム７２は細長いプレート状の同一の形状を有する。
【００３６】
２本のアーム７２は連結軸（図示せず）によって、互いに離間した状態で平行に延在するように相互に固定される。フレーム１３の装置後方にはローラ７６が上下方向に並設される。ローラ７６の外周にチェーン８０が装着される。このようなローラ７６とチェーン８０が２組、装置左右方向に並設される。２本のアーム７２の各々は、２つのチェーン８０の各々にアーム支持部７４を介して結合される。このときアーム７２は、用紙収容部１５内において、フレーム１３から装置前方に向かって突出するよう設けられる。このアーム７２に給紙台１４が装着される。
【００３７】
上方のローラ７６の中心軸は減速機８２を介してモータ８４に連結されている。モータ８４が作動することによってチェーン８０が駆動され、アーム７２が上下方向に移動する。モータ８４は電子制御部に接続され、電子制御部は駆動信号をモータ８４に供給することによってモータ８４の作動を制御する。これにより、電子制御部は用紙高さセンサ２０の検出結果を利用して、積載された用紙のうち最上位の用紙が給紙部１６による用紙の送り出しに適した高さとなるよう給紙台１４を昇降させ、最上位の用紙の高さを制御する。したがって、アーム７２が可動部材として機能する。また、このアーム７２を含めたローラ７６、チェーン８０、減速機８２、アーム支持部７４等、及びこれらを制御する電子制御部が往復移動装置を構成している。
【００３８】
図１乃至図３に記載される給紙装置１０では、給紙台１４に印刷や電子写真方式、インクジェット方式などによる画像記録が行われた用紙が積載される。通常このような画像記録装置はその装置自身が、または画像記録装置に接続されたスタッカなどがある場合にはそのスタッカなどが、画像記録が行われた用紙を積載する。以下、画像記録が行われた用紙を積載するこれらの装置を用紙処理装置と総称する。
【００３９】
用紙処理装置は、一般的に用紙受け台を有し、この用紙受け台に用紙を積載する。用紙受け台に積載された用紙は、ユーザの手作業によって給紙台１４に載せ換えられる。しかし、積載された用紙は載せ換え時に崩れるなど積載状態が変化する可能性がある。このような積載状態の変化は、積載された用紙から給紙する時の重送や送り出し不良などの不具合に繋がる可能性がある。また、生産性向上の観点から用紙受け台や給紙台には近年多くの用紙が積載することができるようになってきており、ユーザによる用紙の載せ換えはますます困難なものとなってきている。
【００４０】
このため、本実施形態に係る給紙装置１０の給紙台１４は、用紙処理装置の用紙受け台の上方に、アダプタ１０２を介して取り付けることができ、用紙処理装置によって給紙台１４の用紙載置面５０に直接用紙を積載することが可能となっている。以下、図４乃至図５に関連してこれについて詳述する。
【００４１】
図４は、相互に取り付ける前の給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を示す斜視図である。図４はこれらの左前方から見た状態を示す。
【００４２】
給紙板５１の下面には、鉛直下方に突出する位置決めピン１１０が設けられている。位置決めピン１１０は、給紙台１４が給紙装置１０に装着されたときの前側の左右両側に計２本配置される。
【００４３】
アダプタ１０２は、給紙台１４と略同一の鉛直下方に見た場合の投影面積を有する。アダプタ１０２は、前方から見て板状の部材の中央を凸型に曲げた形状に形成される。その結果、アダプタ１０２の左右の凹んだ部分にそれぞれキャスタ収容スペース１０２ｂが形成される。
【００４４】
アダプタ１０２の中央の凸型の上面には位置決め孔１０２ａが設けられる。位置決め孔１０２ａは、アダプタ１０２の前側の左右両側に計２つ設けられる。
【００４５】
アダプタ１０２の前側には係止部材１０４が設けられる。図４では図示されていないが、アダプタ１０２の後側にも前側に設けられた係止部材１０４と同様の係止部材１０４が設けられる。係止部材１０４は板状のバネ材を曲げて形成される。係止部材１０４は前後方向と垂直な平面部を有しており、その下方には平面部に対して傾斜する傾斜部が設けられる。前側および後側の係止部材１０４の各々の傾斜部は、下方向に行くにしたがって拡開するように傾斜する。
【００４６】
用紙受け台１０６も、給紙台１４と略同一の鉛直下方に見た場合の投影面積を有する。用紙受け台１０６は、外形が四角形の厚みにある板状に形成されている。この板状の部分の上面に、用紙処理装置によって用紙が積載される用紙受け面１０６ｃが設けられる。また、この板状の部分の下面には、左右の端部近傍に前後方向に延在する脚部１０６ａが下方に突出している。板状の部分の下面および２つの脚部１０６ａによって空間部１０６ｂが形成される。
【００４７】
図５は、相互に取り付けた後の給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を示す斜視図である。図５も図４と同様にこれらの左前方から見た状態を示す。
【００４８】
給紙台１４は、アダプタ１０２上に置かれアダプタ１０２に組み付けられる。給紙台１４は、給紙台１４の位置決めピン１１０が鉛直下方に向かってアダプタ１０２の位置決め孔１０２ａに挿入されることによって、アダプタ１０２との水平方向における相対的な位置が位置決めされる。なお、アダプタ１０２に位置決めピンが設けられ、給紙台１４に位置決め孔が設けられてもよいことは勿論である。このように位置決めピン１１０が鉛直に位置決め孔１０２ａに挿入されて給紙台１４がアダプタ１０２に位置決めされるため、アダプタ１０２から給紙台１４を離脱させる際には、給紙台１４を鉛直上方に移動させることでアダプタ１０２から給紙台１４を容易に離脱させることが可能となる。
【００４９】
アダプタ１０２は、給紙台１４が上面に置かれたときに、給紙台１４の下面との間に、アーム７２が挿入可能なアーム挿入空間としての空間部１０８が設けられるように形成される。給紙台１４がアーム７２に取り付けられる際に、この空間部１０８にアーム７２が挿入される。
【００５０】
アダプタ１０２は、用紙受け台１０６上に置かれ用紙受け台１０６に組み付けられる。アダプタ１０２が下方の用紙受け台１０６に向かって移動することによって、前方および後方に設けられた係止部材１０４の傾斜部の各々が、用紙受け台１０６の前方の側部の上端部および後方の側部の上端部と摺動し、係止部材１０４が相互に拡開するよう変形する。
【００５１】
アダプタ１０２が係止部材１０４上に置かれると、相互に拡開された係止部材１０４がバネの弾性力によって再び相互に閉鎖するように復元する。このとき、係止部材１０４の内側の側面の各々が、用紙受け台１０６の前方の側部および後方の側部に当接し、係止部材１０４の弾性力によって用紙受け台１０６が挟持される。これによりアダプタ１０２は用紙受け台１０６に対する水平方向の位置決めがなされる。したがって、係止部材１０４はアダプタ１０２を用紙受け台１０６に対して位置決めするアダプタ位置決め手段として機能する。
【００５２】
用紙受け台１０６は様々な形態のものがあり、もともとアダプタ１０２が取り付けられることが想定されず設計および製造されている場合もあり得る。このため、用紙受け台１０６にはアダプタ１０２を位置決めするための位置決めピンや位置決め孔などが設けられていない場合が考えられる。このように用紙受け台１０６の側部を利用してアダプタ１０２との位置決めを行うことにより、用紙受け台１０６に位置決めピンや位置決め孔などを設けることなく、アダプタ１０２と用紙受け台１０６との水平方向の相対的な位置決めが可能となる。
【００５３】
以上のように位置決めピン１１０および位置決め孔１０２ａによって、給紙台１４とアダプタ１０２との水平方向の相互の位置決めがなされる。また、係止部材１０４によって、アダプタ１０２と用紙受け台１０６との水平方向の相互の位置決めがなされる。したがって用紙受け台１０６に対する給紙台１４の水平方向の位置決めが成されることとなる。これにより、たとえば給紙装置１０において用紙の送り出しに適した位置またはそれに近い位置に用紙を積載させるよう、用紙受け台１０６に対して給紙台１４を位置決めすることが可能となる。
【００５４】
また、係止部材１０４には、内側に突出する係止部が設けられている。アダプタ１０２が用紙受け台１０６上に置かれると、係止部材１０４が相互に閉鎖するように復元することによって、用紙受け台１０６の下方に係止部材１０４の係止部が進出し、用紙受け台１０６からのアダプタ１０２の離脱が抑止される。
【００５５】
以下、図６（ａ）乃至（ｆ）に関連して、用紙処理装置１２０によって積載された用紙を給紙装置１０に供給する工程を詳細に説明する。
【００５６】
図６（ａ）は、用紙処理装置１２０に給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６が装着された状態を示す図である。用紙受け台１０６は、用紙の積載のため用紙処理装置１２０内において通常取り付けられる位置に取り付けられる。給紙台１４の用紙載置面５０に直接用紙を積載するため、用紙受け台１０６の上方にアダプタ１０２を介して給紙台１４が取り付けられる。用紙処理装置１２０は、給紙台１４の用紙載置面５０に直接用紙を積載する。図６（ａ）では、給紙台１４に用紙２が積載された後の状態が示されている。
【００５７】
ユーザは搬送車８６を用紙受け台１０６下方の空間部１０６ｂに挿入して用紙処理装置１２０から引き出すことにより、給紙台１４に用紙２が積載された状態のまま、給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を同時に引き出すことができる。図６（ｂ）は、搬送車８６を用いて用紙処理装置１２０から給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を引き出した状態を示す図である。用紙処理装置１２０から引き出された給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６は、搬送車８６によって給紙装置１０に搬送される。
【００５８】
図６（ｃ）は、給紙装置１０に給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を挿入する前の状態を示す図である。給紙装置１０にはコントロールパネル（図示せず）が設けられており、ユーザはコントロールパネルにアーム７２の高さを入力することにより、または予め選択可能に表示されたアーム７２の高さから任意の高さを選択することにより、アーム７２の高さを指定することができる。コントロールパネルは電子制御部に接続されており、ユーザにより入力または選択されたアーム７２の高さは電子制御部に出力される。電子制御部は、モータ８４を作動させて入力または選択された高さまでアーム７２を移動させる。
【００５９】
ユーザは、給紙台１４の下方に形成される空間部１０８にアーム７２が挿入することができるよう、コントロールパネルを用いてアーム７２の高さを入力または選択する。アーム７２が空間部１０８に挿入することができる高さに移動すると、ユーザは搬送車８６を給紙装置１０に向かって押し進め、空間部１０８にアーム７２を挿入させながら給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を給紙装置１０の用紙収容部１５に挿入する。ユーザは、図６（ｄ）に示されるように、給紙台１４の後端部が用紙収容部１５後方のフレーム１３に当接するまでこれらを挿入する。
【００６０】
ユーザが給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を給紙装置１０の用紙収容部１５に挿入し、センサ１３０によって給紙台１４が適切な所定位置に挿入されたことが検知されると、電子制御部は、位置決めピン１１０が位置決め孔１０２ａから引き抜かれるために充分な距離だけアーム７２を上昇させる。これにより、アーム上面７２ａに給紙台１４が載置され、給紙台１４はアーム７２と共に昇降するようアーム７２に装着される。
【００６１】
図６（ｅ）は、給紙装置１０に給紙台１４、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６が挿入された状態で、アーム７２を上昇させた状態を示す図である。給紙台１４は、アダプタ１０２に対し位置決めピンが位置決め孔に鉛直方向に挿入されることにより位置決めされており、また係止部材などによってアダプタ１０２からの離脱が係止されていない。これに対し、アダプタ１０２は係止部材１０４によって用紙受け台１０６からの離脱が抑止されている。このため、アーム７２が上方に移動することによって、用紙受け台１０６からのアダプタ１０２の離脱を抑止しながら、給紙台１４を容易にアダプタ１０２から離脱させることができる。
【００６２】
給紙台１４の位置決めピン１１０は、アーム７２が上方に移動する工程において、アダプタ１０２の位置決め孔１０２ａから引き抜かれる。これによって給紙台１４に対するアダプタ１０２の水平方向への移動の規制が解除される。アーム７２の上昇が完了すると、ユーザは搬送車８６を給紙装置１０から引き離すように移動させる。これによって、図６（ｆ）に示されるように、給紙装置１０に給紙台１４が取り付けられた状態のまま、アダプタ１０２および用紙受け台１０６を給紙装置１０から引き出すことができる。
【００６３】
アダプタ１０２および用紙受け台１０６を引き出すと、ユーザは給紙台１４上に積載された用紙２を用紙載置面５０上で給紙に適した位置となるよう水平方向に移動させる。その後ユーザによりスタートボタンが押されると、用紙２のうち最上位の用紙が給紙に適した位置となるよう用紙収容部１５が上昇され、給紙部１６によって用紙２の最上位の用紙が順次送り出される。
【００６４】
図１ないし図３に戻る。給紙台１４の下方には、アーム７２の下方における異物を検知する異物検知手段としての異物センサ３０１が設けられている。異物センサ３０１は、発光素子３０１ａ、受光素子３０１ｂで構成され、発光素子３０１ａが光を発し、この光を受光素子３０１ｂが受けるようになっている。この光軸は給紙方向とほぼ同一方向であって、給紙台１４の下方を横切るようになっている。この構成によって、給紙台１４の下方に異物が存在した場合、その異物によってこの光軸が遮断され、異物センサ３０１がこれを検知する。
【００６５】
この異物センサ３０１が異物を検知していると、給紙台１４の下方に異物が存在している可能性があることから、そのまま給紙台１４を下降させると給紙台１４またはアーム７２が異物に当たり、故障の原因になる。従って異物センサ３０１が異物を検知している間は、アーム７２を下降させないように制御される。
【００６６】
しかし、図６（ｄ）に示されるように、アダプタ１０２、および用紙受け台１０６を給紙装置１０の用紙収容部１５に挿入すると、用紙受け台１０６によってこの異物センサ３０１の光軸が遮断された状態、すなわち異物を検知したのと同様の状態となる。この状態から、図６（ｅ）に示すアーム７２を上昇させた状態としなければならない。このため本発明では、異物センサ３０１の光軸が遮断された状態では、アーム７２の上昇は許容し、下降は禁止する制御が行われる。以下この制御を行うための回路の詳細を説明する。
【００６７】
モータ８４には、このモータ８４を駆動するためのドライバ回路３０２が接続されている。図７はこのドライバ回路３０２の基本構成を示す図である。
【００６８】
図７に示すように、このドライバ回路３０２は、モータ８４と、駆動源であるＤＣ電源３０３とを含む駆動回路３０４を含む。駆動回路３０４には、モータ８４の正転、逆転を制御可能なように、４箇所のＦＥＴゲート３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃ、３０５ｄを含んでいる。このＦＥＴゲートの開閉により、モータ８４に流れる電流の方向を制御し、モータ８４を正逆回転可能とする。電流が矢印Ａ方向である場合はモータ８４は正転し、アーム７２は上昇する。電流が矢印Ｂ方向である場合はモータ８４は逆転し、アーム７２は下降する。
【００６９】
各ＦＥＴゲートには制御線３０６が接続され、この制御線３０６を介して制御回路３０７に接続されている。制御回路３０７はマイコン３１１に接続され、マイコン３１１はこの制御回路３０７を制御することにより各ＦＥＴゲート３０５の開閉を制御する。したがって、マイコン３１１及び制御回路３０７が、正逆転の切り替えを制御する制御手段として機能している。
【００７０】
モータ８４の逆転時、すなわちアーム７２の下降時に、矢印Ｂで表される電流が流れる逆転線３０８には遮断手段としてのスイッチ３０９が設けられている。このスイッチ３０９には、異物センサ３０１がマイコン３１１を介さずに直接接続され、異物センサ３０１の光軸が遮断されている間は、スイッチ３０９を切断するようになっている。したがって、異物センサ３０１の光軸が遮断されている間は、マイコン３１１により各ＦＥＴゲートを制御してモータ８４を逆転させようとしても、逆転線３０８に電流が流れないためモータ８４は動作しない。これに対し、マイコン３１１により各ＦＥＴゲートを制御してモータ８４を正転させた場合は、正転線３１０は切断されていないので矢印Ａで示される方向の電流は流れるため、モータ８４は正転動作する。
【００７１】
この回路構成により、このスイッチ３０９が、マイコン３１１で制御される制御回路を経由せず、異物センサ３０１に直結して制御されるので、万一マイコン３１１に暴走等の異常が発生しても、異物が存在するとアーム７２の下降は禁止させるとともに、アーム７２が異物から離れる方向である上昇は許容するので、故障のない安全な給紙装置を得ることができる。また、スイッチ３０９は逆転線３０８を物理的に接続、切断させるように構成されているので、確実性が高く安全な遮断手段が得られる。
【００７２】
この構成により、異物センサ３０１の光軸が遮断されている間は、アーム７２は下降が禁止されているので、アーム７２と床面との間で異物や足を挟んだりすることがない。また、アーム７２の上昇は可能になるので、給紙台１４をアダプタ１０２、用紙受け台１０６とともにアーム７２に挿入し、異物センサ３０１の光軸を用紙受け台１０６がふさいでいても、アーム７２を上昇させることができるので、給紙を開始することができる。
【００７３】
また、この異物センサ３０１は自己チェック機能を有し、この自己チェック機能を実現するための自己チェック回路３１４が接続されている。この自己チェック回路３１４は、マイコン３１１と制御線３１３と検査線３１２を含んでいる。制御線３１３は、マイコン３１１が異物センサ３０１の発光素子の発光の有無を切り替えるためのものであり、検査線３１２は、スイッチ３０９が接続されているのか切断されているのかをマイコン３１１が把握するためのものである。この検査線３１２は、スイッチ３０９のモータ８４側近傍の逆転線３０８上に接続され、この位置における逆転線３０８の電位を測定することによって、スイッチ３０９の接続状態を把握する。
【００７４】
この構成によって、マイコン３１１は制御線３１３を通じて異物センサ３０１の発光を切ると、異物センサ３０１の受光素子は受光できなくなるので、異物の有無にかかわらず異物を検知していると判断する。従って、ここでマイコン３１１と制御線３１３は、異物の有無にかかわらず強制的に異物検知状態とする擬似検知状態化手段として機能している。異物センサ３０１は異物検知状態となったことに応じてスイッチ３０９を切断する。
【００７５】
ここでマイコン３１１は検査線３１２を通じて、逆転線３０８の電位がＤＣ電源３０３によってかけられる電位よりも著しく低くなっていることを確かめることにより、異物センサ３０１の検知結果に応じてスイッチ３０９が間違いなく切断されていることが、すなわち正常動作していることがチェックされる。また、検査線３１２を通じて逆転線３０８の電位が、ＤＣ電源３０３によってかけられる電位と同等である場合は、異物センサ３０１の受光素子が光を受けていないにもかかわらずスイッチ３０９が接続状態となっていることになるから、異物センサ３０１またはスイッチ３０９の動作異常と判断される。すなわち、ここでマイコン３１１と検査線３１２は、スイッチが遮断されているかどうかを確認する確認手段として機能している。
【００７６】
このチェック動作は、モータ８４を逆転駆動させる前、すなわち給紙台１４上に積載された用紙の給紙がすべて終了した際にアーム７２が下降する前、またはユーザのスイッチ操作でアーム７２が下降する前に行う。異物センサ３０１またはスイッチ３０９が正常動作していた場合は、そのままアーム７２を下降させる。異物センサ３０１またはスイッチ３０９の動作異常が検知された場合は、アーム７２の下降は行わず、異常であることをユーザに報知する。この構成により、必ず異物センサ３０１が正常に機能していることを確かめてから、アーム７２を下降させるようにしているので、誤動作を防止して安全性を高めることができる。
【００７７】
図８に、本発明の別実施形態のドライバ回路４０２を示す。このドライバ回路４０２においては、ドライバ回路３０２と同一の構成及び機能を有する部分には同一の符号を付している。このドライバ回路４０２がドライバ回路３０２と相違する点は、逆転線４０８にスイッチが設けられていない点と、各ＦＥＴゲートを開閉制御する制御回路及びマイコンが、制御回路４０７ａ、４０７ｂと、これに接続するマイコン４１１ａ、４１１ｂの２つずつ設けられている点、及びこれらに接続する接続線が、それぞれに対して設けられている点である。その他の構成は、ドライバ回路３０２と同一である。
【００７８】
制御回路４０７ａ、４０７ｂと、これに接続するマイコン４１１ａ、４１１ｂは、それぞれ互いに同一の機能を有し、通常はこのうちの制御回路４０７ａと、マイコン４１１ａが使用される。そしてマイコン４１１ａ、４１１ｂは互いに検査線４５１で接続され、マイコン４１１ｂは検査線４５１を通じてマイコン４１１ａ、及び制御回路４０７ａが正常に動作しているかどうかを検査する。
【００７９】
以下、マイコン４１１ａまたは４１１ｂのどちらか一方を使用する場合は単にマイコン４１１と称し、制御回路４０１ａまたは４０７ｂのどちらかを使用する場合は単に制御回路４０７と称することとする。制御回路４０７は各ＦＥＴゲートに接続されており、この各ＦＥＴゲートの開閉を切り替えることにより、モータ８４の停止、正転、逆転を行う。したがって、マイコン４１１及び制御回路４０７が、正逆転の切り替えを制御する制御手段として機能している。
【００８０】
異物センサ３０１の光軸が遮断されている間は、遮断信号がマイコン４１１に送信される。マイコン４１１及び制御回路４０７は、この遮断信号を受けている間は、ユーザのキー操作等によってアーム７２の下降命令を受けても、各ＦＥＴゲートは閉状態のままとして、モータ８４を動作させない。これに対し、ユーザのキー操作や、アダプタ１０２および用紙受け台１０６の挿入などによってアーム７２の上昇命令を受けた場合には、ＦＥＴゲート３０５ｂ、３０５ｃのみを開いて正転回路を開通させる。従って矢印Ａ方向の電流が流れてモータ８４が正転し、アーム７２を上昇させる。
【００８１】
なお、マイコン４１１ｂによるマイコン４１１ａの検査プログラムをメインルーチンに含めておき、常に繰り返し検査を行うようにしておく。そしてマイコン４１１ａまたは制御回路４０７ａに何らかの異常が認められたときは、以後のＦＥＴゲートの開閉をすべてマイコン４１１ｂ及び制御回路４０７ｂで行うように切り替える。
【００８２】
この構成により、異物センサ３０１の光軸が遮断されている間は、アーム７２は下降が禁止されているので、アーム７２と床面との間で異物や足を挟んだりすることがない。また、アーム７２の上昇は可能になるので、給紙台１４をアダプタ１０２、用紙受け台１０６とともにアーム７２に挿入し、異物センサ３０１の光軸を用紙受け台１０６がふさいでいても、アーム７２を上昇させることができるので、給紙を開始することができる。
【００８３】
また、この異物センサ３０１の自己チェック回路４１４は、それぞれマイコン４１１ａ、４１１ｂに接続されている。そして、ＦＥＴゲートを制御するマイコンが切り替わると、これに応じて自己チェックを行うマイコンも切り替わる。自己チェック回路それぞれの構成、機能は、ドライバ回路３０２の自己チェック回路３１４と同様である。
【００８４】
なお、上記実施形態においては、異物センサ３０１を、発光素子３０１ａ、受光素子３０１ｂで構成された光学センサとしたが、この構成に限らず、異物を検知できるようなセンサならどのようなものでも良い。例えば、アーム７２の下方の床面にペダルを設け、異物が存在していると、この異物がペダルを押し込むことにより、検知するものとしても良い。また、床面に、その上に存在する異物を検知可能な圧力センサを設けても良い。
【００８５】
また、上記実施形態においては、遮断手段をスイッチ３０９として構成しているが、この構成に限らず、半導体を組み合わせて遮断回路を構成したものとしてもよい。この場合、半導体の故障や異常に備え、複数の経路を組み合わせた信頼性の高い構成とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態に係る給紙装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る給紙装置のＰ−Ｐ断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る給紙装置の左側面図である。
【図４】相互に取り付ける前の給紙台、アダプタ、および用紙受け台を示す斜視図である。
【図５】相互に取り付けた後の給紙台、アダプタ、および用紙受け台を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は、用紙処理装置に給紙台、アダプタ、および用紙受け台が装着された状態を示す図であり、（ｂ）は、搬送車を用いて用紙処理装置から給紙台、アダプタ、および用紙受け台を引き出した状態を示す図であり、（ｃ）は、給紙装置に給紙台、アダプタ、および用紙受け台を挿入する前の状態を示す図であり、（ｄ）は、給紙装置に給紙台、アダプタ、および用紙受け台を挿入した後の状態を示す図であり、（ｅ）は、給紙装置に給紙台、アダプタ、および用紙受け台が挿入された状態でアームを上昇させた状態を示す図であり、（ｆ）は、搬送車を用いて給紙装置からアダプタおよび用紙受け台を引き出した状態を示す図である。
【図７】本発明のドライバ回路３０２を示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るドライバ回路４０２を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  給紙装置、  １４  給紙台、  １５  用紙収容部、  １６  給紙部、  ８４  モータ、  ８６  搬送車、  １０２  アダプタ、  １０６  用紙受け台、  １２０  用紙処理装置、  ３０１  異物センサ、  ３０２、４０２  ドライバ回路、  ３０３  ＤＣ電源、３０８、４０８  逆転線、  ３０９  スイッチ、  ３１０、４１０  正転線、  ３１１、４１１ａ，４１１ｂ  マイコン、  ３１２、４１２  検査線、  ３１３  制御線、  ３１４、４１４  自己チェック回路  
【図１】
2009029534.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009029534.tif 000005
【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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