JP2004307177A

JP2004307177A - 用紙搬送装置

Info

Publication number: JP2004307177A
Application number: JP2003105019A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishikawa; 浩志西川; Noritoshi Maruchi; 典利丸地; Toru Murakami; 亨村上
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-11-04
Also published as: US7478809B2; US20040201162A1

Abstract

【課題】固定された読取位置に安定して用紙を搬送する装置を提供する。
【解決手段】固定された読取位置１０６に用紙を搬送する装置１００は、駆動ローラ１２２と、これに対向するパッド１３０と、パッドを駆動ローラに付勢するスプリング１４６を備えている。パッドは、ほぼ平坦な表面を備えた硬質バックアップ部１３２と、その表面上に設けた下層１３８と、下層上に設けた上層１４０とを有し、上層はフィルム状の硬質材料であり、下層は軟質材料であり、上層が駆動ローラに対向するように配置されている。スプリングは、パッドを駆動ローラに付勢して上層を駆動ローラの外周に接触させ、下層の圧縮に基づいて駆動ローラとパッドとの間にニップ領域１４８を形成している。そして、パッド上層は、０．２以下の動摩擦係数を有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取位置に用紙を搬送する装置に関するもので、複写機やスキャナなどの画像処理装置に組み込まれる画像読取装置に好適に利用されるものである。
【０００２】
【発明の背景】
複写機やスキャナなどの種々の画像処理装置では、用紙に保持されている画像を読み取るシートスルー型画像読取装置が利用されており、その一例が特開平１１−５９９５５号公報（特許文献１）に開示されている。このシートスルー型画像読取装置は、用紙の幅方向に伸びる細長い透明のプラテンと、プラテン上にある読取位置に用紙を搬送する用紙搬送機構を備えている。プラテンの裏面近傍にはＣＣＤなどの撮像装置が設けてある。用紙搬送機構は、読取位置に用紙を供給するために該読取位置の上流側に設けられた給紙ローラユニットと、読取位置から用紙を排出するために該読取位置の下流側に設けられた排紙ローラユニットを備えている。この画像読取装置の動作時、用紙は給紙ローラユニットによって読取位置に供給され、そこで用紙に支持されている画像が撮像装置によって読み取られる。その後、用紙は排紙ローラユニットによって保持され、読取位置から引き出される。
【０００３】
このように、シートスルー型画像読取装置によれば、撮像装置が画像処理装置に固定されているので、用紙搬送速度が変化すると出来上がった画像の品質が低下する。特に、３つの色要素（例えば、赤、緑、青）に対応して３つのＣＣＤを異なる場所に配置したフルカラー画像読取装置における速度変化は色ずれ（すなわち、３つの異なるカラー画像の不正確な重ね合わせ）を招来し、それは出来上がったフルカラー画像の品質を著しく低下させることになる。
【０００４】
このような事情から、一対の硬質ローラからなる給紙ローラユニットを備えた画像読取装置では、用紙後端がローラの接触領域から開放された直後に該用紙が急激に加速されることから、この加速に基づく速度の変動によって画像読取の精度及び最終的な画像の品質を著しく低下させるという問題があった。
【０００５】
また、別のタイプの給紙ローラユニットが特開平９−２２６９７６号公報（特許文献２）に開示されており、それは硬質材料からなる硬質ローラと軟質材料からなる軟質ローラを備えている。そして、この給紙ローラユニットでは、軟質ローラの外周が５〜４０度の硬度を有するゴムで形成されている。そのため、硬質ローラと軟質ローラとの間の接触領域には幅の広いニップが形成され、それにより用紙の加速が防止されるという利点がある。
【０００６】
しかし、硬質ローラと軟質ローラを有する給紙ローラユニットでは、用紙が硬質ローラと軟質ローラとの接触領域に挟まれているときに、用紙の速度が大きく変動する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−５９９５５号公報
【特許文献２】
特開平９−２２６９７６号公報
【０００８】
【発明の概要】
そこで、本発明は、画像読取装置に使用される用紙搬送装置であって、用紙が給紙ローラユニットの接触領域に挟まれている間の速度変動を最小限に保ちながら、しかも用紙が接触領域から開放されるときに加速を生じることなく、読取位置に用紙を搬送することができる用紙搬送装置を提供することを目的とする。
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係る用紙搬送装置は、固定された読取位置に用紙を搬送する装置であって、駆動ローラと、パッドとを備えている。パッドは、硬質バックアップ部と、バックアップ部の表面上に設けた下層と、下層上に設けた上層とを有し、下層は軟質材料からなり、上層はフィルム状の硬質材料からなり、上層を駆動ローラの外周に接触させ、下層の圧縮に基づいて駆動ローラとパッドとの間にニップ領域を形成するように、駆動ローラに付勢して配置されている。そして、上層は０．２以下の動摩擦係数を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照し、本発明の好適な実施形態に係る用紙搬送装置を説明する。
【００１１】
図１には、複写機や画像スキャナなどの画像処理装置（図示せず）に組み込まれ、画像読取位置に用紙を搬送するための、用紙搬送装置１００が示されている。用紙搬送装置１００は細長い透明硝子板からなるプラテン１０２を有する。プラテン１０２は、画像処理装置のフレームに固定支持されており、点線１０４で示す用紙搬送方向と直交する方向に向けて配置されている。本実施形態において、プラテン１０２の上面中央部が読取位置１０６として定義されており、そこで画像が光学的手法によって撮像されるようにしてある。そのために、プラテン１０２の下方には、画像を照明する光源１０８と、ＣＣＤなどの撮像機１１０が配置されている。フルカラー画像を形成する場合、撮像機１１０には、３つの色要素（例えば、赤、緑、青）に対して３つのＣＣＤが設けられる。
【００１２】
読取位置１０６に対して用紙を円滑に搬送するために、また読取位置１０６から用紙を円滑に排出するために、用紙ガイド１１２が設けられている。この用紙ガイド１１２は、下ガイド板１１４と上ガイド板１１６を備えており、これらガイド板の間に滑らかな用紙通路１１８が形成されている。
【００１３】
給紙ローラユニット１２０は、用紙搬送方向１０４に関して用紙ガイド１１２の上流側に配置されている。図面から明らかなように、給紙ローラユニット１２０は駆動ローラ１２２を有する。この駆動ローラ１２２は、軸１２４を介して回転自在（回転方向を矢印１２６で示す。）に支持され、モータ（図示せず）に駆動連結されている。給紙ローラユニット１２０はまた、パッド１３０を備えており、これはローラ１２２の外周面に付勢されている。
【００１４】
駆動ローラ１２２の主要部は硬質ウレタンなどの硬質材料で形成されている。他方、図２と図３に示すように、パッド１３０の主要バックアップ部１３２は硬質ウレタンなどの硬質材料で作られており、軸１３４に固定されている。パッド１２８の主要バックアップ部１３２はほぼ平坦な面１３６を有し、この面１３６がローラ１２２に対向して軟質下層１３８と硬質上層１４０を支持している。これら２つの層１３８と１４０はそれらを支持している下の層に接着されている。本実施の形態では、弾性の下層１３８が軟質ウレタンなどの弾性材料で形成されている。また、硬質の上層１４０は、硬質の低摩擦フィルム材料で、約０．２以下の動摩擦係数を有する材料（例えば、ポリテトラフロオロエチレン）で形成されている。また、下層１３８と上層１４０は、例えば約４．５ｍｍ、１３２μｍの厚みをそれぞれ有する。
【００１５】
駆動ローラ１２２の軸１２４は、用紙搬送装置のフレーム（図示せず）に回転自在に支持されている。他方、図３に示すように、パッド１３０の軸１３４は、軸１３４の両端に固定された一対のアーム１４２に支持されている。これらのアーム１４２は、軸１３４に平行に設けた軸１４４に回転自在に支持されている。また、スプリング１４６がアーム１４２と軸１４４の間に設けてあり、これにより軟質下層１３８と硬質上層１４０が例えば約１．６ｋｇの力で駆動ローラ１２２の外周面に付勢され、軟質下層１３８の圧縮変形に基づいてローラ１２２とパッド１３０との間に大きなニップ領域（接触領域）１４８を形成している。
【００１６】
図１に戻り、排紙ローラユニット１５０は、用紙ガイド１１２の下流側に設けてある。給紙ローラユニット１２０とは違い、排紙ローラユニット１５０は一対の平行なローラ１５２、１５４を有する。また、ローラ１５２、１５４の一方又は両方は図示しないモータに駆動連結されており、このモータの駆動に基づいて、ローラ１５２、１５４が符号１５６，１５８で示す方向にそれぞれ回転するようにしてある。
【００１７】
このように構成された用紙搬送機構１００の動作時、用紙（図示せず）が給紙ローラ１２０に供給され、そこでローラ１２２とパッド１３０によって形成されたニップ領域１４８で保持され、ローラ１２２の回転に基づいて用紙搬送方向１０４に搬送される。その後、用紙の先端は読取位置１０６に向けて用紙通路１１８に送り込まれ、用紙に支持された画像が光源１０８からの光によって照明されて撮像機１１０によって撮像される。撮像された画像は後に画像再生用に処理される。次に、用紙は用紙ガイド１１２に案内されて排紙ローラユニット１５０に送られ、そこでローラ１５２、１５４に挟持されて通路１１８から排出される。
【００１８】
異なる給紙ローラユニットを備えた以下の３つの用紙搬送機構Ａ〜Ｃを用い、用紙の搬送中に該用紙に発生する振動を評価するとともに、用紙の後端が給紙ローラユニットから開放されたときに生じる加速を評価した。
Ａ：硬質ローラと軟質パッドの組み合わせで、パッドはバックアップ部材の上に軟質下層を有し、該軟質下層の上に硬質上層を有するもの。
Ｂ：硬質ローラと軟質パッドの組み合わせで、パッドはバックアップ部材のうえに軟質下層を有するが、該軟質下層の上に硬質上層は備えていないもの。
Ｃ：硬質ローラと硬質ローラの組み合わせ。
【００１９】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、３つの給紙ローラユニットＡ，Ｂ，Ｃに対する試験結果を示す。図において縦軸は用紙の速度Ｖ、横軸は時間Ｔを示し、時刻ｔ０は搬送開始時点、時刻ｔ１は用紙がローラのニップ領域から開放される時点である。図から明らかなように、硬質ローラと硬質ローラを備えたユニットＣでは、用紙がローラのニップ領域から開放されると、急激に用紙が加速された。また、最上部の硬質フィルム層の無いユニットＢの場合、用紙の加速は発生しなかったが、用紙の搬送中に比較的大きな速度変動が発生した。これらのユニットとは異なり、本発明のユニットＡでは用紙の加速も大きな速度変動も発生しなかった。
【００２０】
パッドの上層に種々の材料を用いた試験の結果、その上層の材料は０．２以下の動摩擦係数を有するものの中から選択することが好ましいことが分かった。その場合、硬質ローラとパッド上層との間に生じる摩擦が減少し、長期に亘って用紙の搬送が安定する。そのような理由から、上述したポリテトラフルオロエチレンがパッド上層に好適に利用される。また、滋賀県大津市関津四丁目２番１号の作新工業株式会社から「ニューライト」の商品名で市販されている超高分子量ポリエチレンは、約０．１５の動摩擦係数を有し、同様に好適に用いることができる。その他、大阪府吹田市江坂２−４−８の淀川ヒューテック株式会社から「タイガーフローファブリック」の商品名で市販されている、ガラスクロスにポリテトラフロオロエチレンを含浸したフィルムや、大阪府茨木市子下穂積１−１−２の日東電工株式会社から「サンマップ」の商品名で市販されている超高分子量ポリエチレンの多孔質用紙を用いることもできる。
【００２１】
軟質下層は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ−６４０１で試験した圧縮残留ひずみが約１０％以下の材料であることが好ましい。特に、米国コネチカット州ウッドストック、ウッドストック・ロード２４５番のロジャー・コーポレーションから「ポロン」の商品名で市販されている高密度マイクロセルラーウレタンフォーム材料が好適に利用できる。
【００２２】
パッド上層は、導電部材で形成するのが好ましい。この場合、この上層は電気的にアースされ、用紙との接触により発生した静電気が放電される。そのために、パッドの下層、主要部、軸はいずれも導電材料で形成するのが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、硬質ローラと低摩擦係数の上層で覆われた軟質パッドの組み合わせにより、用紙は最少の振動をもって又後端が給紙ローラから開放されたときに加速されることもなく、安定した状態で読取位置を搬送される。また、パッド上層が低摩擦係数を有することから用紙からパッド上層への画像オフセットも無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の用紙搬送装置の断面図である。
【図２】図２は、図１の装置に組み込まれた給紙機構のバックアップ部材の断面図である。
【図３】図３は、バックアップ部材の斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、硬質ローラと軟質パッド（上部硬質層又はフィルム有り）からなる給紙ローラユニットを備えた本発明の装置で搬送した用紙の時間−速度関係を示すグラフである。図４（ｂ）は、硬質ローラと軟質パッド（上部硬質層又はフィルムなし）からなる給紙ローラユニットを備えた別の装置で搬送した用紙の時間−速度関係を示すグラフである。図４（ｃ）は、２つの硬質ローラからなる給紙ローラユニットを備えた装置で搬送された用紙の時間−速度関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１００：用紙搬送機構
１０２：プラテン
１０４：用紙搬送方向
１０６：読取位置
１０８：光源
１１０：撮像機
１１２：用紙街路
１１４：下ガイド板
１１６：上ガイド板
１１８：用紙通路
１２０：給紙ローラ
１２２：ローラ
１３０：パッド
１３２：バックアップ部
１３８：軟質下層
１４０：硬質上層
１４２：アーム
１４８：ニップ領域
１５０：排紙ローラユニット
１５２、１５４：ローラ

Claims

固定された読取位置に用紙を搬送する装置であって、
駆動ローラと、
硬質バックアップ部と、バックアップ部の表面上に設けた下層と、下層上に設けた上層とを有し、下層は軟質材料からなり、上層はフィルム状の硬質材料からなり、上層を駆動ローラの外周に接触させ、下層の圧縮に基づいて駆動ローラとパッドとの間にニップ領域を形成するように、駆動ローラに付勢して配置されたパッドとを備えており、
上層は０．２以下の動摩擦係数を有することを特徴とする用紙搬送装置。
パッド下層は圧縮残留ひずみが１０％以下の材料で形成されていることを特徴とする請求項１の用紙搬送装置。
パッド下層は導電材料で形成されていることを特徴とする請求項１の装置。