JP2006206247A - 自動原稿搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 先原稿の読取り中に次原稿を分離、給紙して待機させ、次原稿と読取り中の先原稿との間隔に基づいて、次原稿を所定速度より高速で読取り搬送部まで搬送することにより、先原稿の読取り動作において延長した原稿間隔を中間搬送時に短縮する自動原稿搬送装置において、コントローラ53により次原稿を分離・給紙して待機する期間により次原稿を待機位置から搬送開始するタイミングを決定して駆動制御を行うようにした。
【選択図】 図1
Description
このような自動原稿搬送装置では、読取り原稿の後端と次原稿の先端との間隔を短くして読取り生産効率を上げるという課題がある。かかる課題を達成する対策として、例えば、特許文献1では、原稿セットテーブル上に原稿面を上向きに載置された原稿束の上部から順次1枚ずつ原稿を給紙して複写機本体のコンタクトガラス上に給送して原稿露光してから、原稿露光の完了した先行原稿を排紙部に排紙する過程において、先の原稿の読取り中に次の原稿を分離給紙して待機させ、先行原稿が所定量移動した後に、次の原稿を前記所定速度より高速で読取り位置まで搬送することで一旦延長した原稿間隔を短縮させている。
しかしながら、原稿が所定位置を通過するのを監視するにあたり、変倍コピー等における原稿読取り線速の変化を考慮していないため、読取り線速が変化した場合には紙間が変化してしまい、生産性が低下するといった問題がある。
本発明の目的は上述した実情を考慮して、分離方式に拘わらず、コピー変倍の変更により原稿読取り線速が変化しても生産効率が最も高くなるように原稿紙間を一定に保つことが可能な自動原稿搬送装置、及び画像形成装置を提供することにある。
また請求項2に記載の発明は、前記駆動制御手段は、前記搬送開始タイミングを、前記次原稿を分離・給紙して待機する時間の計測値、原稿読取り速度及び搬送経路長から算出し、前記次原稿待機位置における待機時間経過後に前記次原稿を搬送開始するように制御を行う請求項1記載の自動原稿搬送装置を特徴とする。
また請求項3に記載の発明は、前記駆動制御手段は、前記搬送開始タイミングを、前記次原稿を分離・給紙して待機する期間における読取り原稿の搬送量計測値、原稿読取り速度、搬送経路長から算出し、読取り原稿の搬送量の監視により決定する請求項1記載の自動原稿搬送装置を特徴とする。
また請求項4に記載の発明は、請求項1、2又は3の何れか一項に記載の自動原稿搬送装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
本実施の形態の自動原稿搬送装置(以下、ADFと称する)50は、図示しない複写機などの画像形成装置に具備されている。この複写機においては、固定された読取り部にADF50から原稿を所定の速度で搬送しながら、その読取り部で画像読取りを行うように構成されている。
図1及び図2を参照して、このADF50には、被読取り対象物である原稿束Sをセットする原稿セット部1、セットされた原稿束Sから原稿を1枚ずつ分離して給送する分離給送部2、給送された原稿を一次突き当て整合するとともに、整合後の原稿を引き出して搬送するレジスト部3が備えられる。
また、読取り位置へ搬送される原稿をターンさせて、画像面を本体下方側の読取り部5に向けて搬送する搬送部4、読取り搬送中の原稿の表面画像をコンタクトガラス31の下方より読取らせる読取り部5が備えられる。
表面の読取りが完了した原稿を機外、または反転搬送部7に送り込む排紙部6、再読取りのためのスイッチバック動作を行う反転搬送部7、読取り完了後の原稿を積載保持するスタック部8、これら搬送動作の駆動を行う駆動部として図2に示す給紙クラッチ54、給紙・反転モータ56、読取りモータ57及び反転切替えソレノイド58、さらに一連の動作を制御するコントローラ53等から構成されている。
原稿セット部1は、原稿セットテーブル10、サイドガイド11、原稿の長さを検出する第1長さセンサ12、第2長さセンサ14、原稿ストッパ25等から構成され、片面あるいは両面原稿の原稿束Sをセットするものである。この原稿セットテーブル10は、図示しない回転支点を中心に上方に回転退避可能に構成されていて、スタック原稿の取り出しを容易にしている。
レジスト部3は、突き当てセンサ29、レジストローラ30、この図には示していないサイズセンサ群32等から構成され、給送された原稿を一次突き当てして整合する作用と、整合後の原稿を引き出して搬送する作用を行う。
搬送部4は、読取り前搬送ローラ対43、レジストセンサ40等から構成され、原稿面を読取り側(下方)に向けて搬送する。読取り部5は、白色背景板33、コンタクトガラス31等から構成され、原稿の表面画像をコンタクトガラス31の下方より読取らせる。
排紙部6は、中間搬送加圧コロ44、排紙ローラ対46、排紙センサ45等から構成され、表側の読取りが完了した原稿を機外または反転搬送部7に搬送する。反転搬送部7は、反転切り換え爪47、反転ローラ対48等から構成され、表面読取り後の再読取りのための反転を行う。
スタック部8は、排紙スタッカ52等から構成され、読取り完了後の原稿を積載保持する。なお、これらの搬送動作は図2の各モータ56、57、反転切換ソレノイド55を含む駆動部の駆動によって行われる。図1において、aは分離位置、bはレジスト位置、cは読取り待機位置、dは読取り位置を示している。
このコントローラ53には、各センサからの検知信号、及び本体制御部61とのインタフェース部(シリアル通信線)59を介して送信された制御信号(スタート信号等)、あるいは原稿セットテーブル10が開いていることを示すテーブルオープン信号等が入力される。
また、コントローラ53は、前記各センサからの信号が示す情報を本体制御部61に送信するとともに、本体制御部61から送信される制御信号に基づいて、各モータ56、57、反転切換ソレノイド58、給紙ソレノイド55、給紙クラッチ54等の駆動を制御する。
この際、原稿セットセンサ28が原稿セットテーブル10に原稿束Sがセットされたことを検知すると、その検知情報は、コントローラ53によってインタフェース部59を介し原稿セット信号として本体制御部61へ送信される。
あるいは、テーブル開閉センサ15がADF50の原稿セットテーブル10がリフトアップされた状態にあることを検知すると、その検知情報は、コントローラ53によってインタフェース部59を介しリフトアップ信号として本体制御部61へ送信される。
一方、本体制御部61は装置全体を制御し、本体側の図示しない各種センサからの検知情報信号、入出力部(図示していない駆動モータ、クラッチ類等の各種負荷)からの状態信号、及び本体操作部60からの各種信号、インタフェース部59を介してADF50から送信された信号、原稿ジャムやサービスマンコール等の情報信号等を受信する。
また、本体制御部61は、こうして受信・入力された信号が示す情報に基づいて、前記入出力部の駆動制御や操作部60における表示制御等を行う。それとともに、ADF50に対し、動作モードを示す信号、あるいはピックアップローラ20を駆動回転させて給紙動作を開始させるためのスタート信号等の各種制御信号を送信し、コントローラ53に指示してADF50の給紙・搬送動作あるいは読取り速度(搬送速度)を制御する。
なお、操作部60には、図示していないスタートボタンやテンキー等の各種ボタンキー、及びLCD表示器等を有し、混載モード、片面/両面モード等の各動作モードの設定や動作開始/停止指示がユーザの操作で可能なように構成されている。
さらに、本体制御部61では原稿セット検知後にスタートボタンが押下された場合は、その押下情報を本体制御部61内の所定メモリ領域に記憶し、その押下情報によってADF50へスタート信号を送信する。
こうしてスタート信号を送信することにより、ADF50で、自動的にピックアップローラ20を駆動回転させて給紙動作を開始し、本体側の読取り部5で通過中の原稿面に対して読取り動作を行う。
この状態で原稿セット検知フィラー(図示せず)が変位し、これに伴って原稿セットセンサ28の遮光が解除され、原稿のセットが検知されるとインタフェース部59を介して本体制御部61に原稿セット信号が送信される。
さらに、原稿セットテーブル10面に設けられた第1原稿長さセンサ12または第2原稿長さセンサ14(何れも反射型センサまたは原稿1枚にても検知可能なアクチェータ・タイプのセンサによって構成され、少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能に配置されている。)により、原稿の搬送方向長さの概略が判定される。
その後、原稿給紙信号(操作部60より入力され、本体制御部61からインタフェース部59を介してコントローラ53へ指示される信号)により、原稿給紙動作が実行される。
この後、給紙クラッチ54をオンすることで給紙・反転モータ56の駆動力を分離搬送部2に伝達する。分離給送部2及びレジスト部3を駆動する給紙・反転モータ56が、CW(正転)方向に回転し、ピックアップローラ20を時計方向に回転させて原稿束Sの最上紙を分離・給紙部2の方向に送り込む。
なお、給紙・反転モータ56からの駆動力伝達路は図示しないワンウェイクラッチを経由しており、CCW(逆転)方向の回転のみしかレジストローラ30に駆動が伝達されない構成としている。
このとき、給紙ベルト23はベルトプーリ(図示せず)に所定の張力を持って掛け渡されており、対向的に配設された分離ローラ26に巻き掛けられるように圧接している。
分離ローラ26は、所定大きさのトルクを有する図示しないトルクリミッタを介して、フリクション駆動されており、給紙ベルト23との直接係合時、または原稿1枚を介して係合している状態では、給紙ベルト23の回転に連れて反時計方向に回転させられる。
万が一、原稿が2枚以上、給紙ベルト23と分離ローラ26の間に進入した場合は、連れ回り力がトルクリミッタのトルクよりも小さくなるように設定されている。それにより分離ローラ26は本来の駆動方向である時計方向(CW)に回転し、余分な原稿を押し戻す働きをして重送を防止する。
給紙ベルト23と分離ローラ26との作用により1枚に分離された原稿は、給紙ベルト23によってさらに搬送され、給紙経路27中を進むこの過程で、突き当てセンサ29によって先端が検知され、さらに進んで停止しているレジストローラ30に突き当たる。
このとき、給紙ソレノイド55をオフすることによって、ピックアップローラ20を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト23の搬送力のみで送ることにより、原稿先端はレジストローラ30の上下ローラ対のニップ部に進入し、先端の整合(突き当てスキュー修正)が行われる。
給紙クラッチ54をオフし、給紙・反転モータ56の駆動を分離搬送部2へ伝達した後、給紙・反転モータ56を逆転することによってレジストローラ30が駆動され、原稿を搬送部4方向に搬送する。
ここで、原稿束Sの1枚目をレジスト停止位置まで給紙する際にはレジストローラ30の搬送スピードを読取りスピードよりも高速に設定し、読取り搬送ローラ対43も読取りモータ57により同速で駆動する。
この後、原稿先端がレジストセンサ40に検知されると、給紙・反転モータ56、読取りモータ57の駆動パルスをカウントする。所定パルス数に達すると、給紙・反転モータ56、読取りモータ57を停止する。
原稿を読取り待機位置cへ停止させた後、コントローラ53から本体制御部61へレジスト停止信号を送信して、本体制御部61からの読取りスタート信号(転写紙との同期あるいは画像メモリへの蓄積の準備が完了した時点で送信される信号)の入力を待つ。
なお、2枚目以降の原稿を搬送する場合には次原稿の先出し動作を行う。ここで、給紙・反転モータ56により制御される次原稿先出し動作(原稿セット位置からレジスト停止まで)について説明する。
原稿画像読取り中の読取り搬送ローラ対43は、本体制御部61から指示された読取り倍率に応じた速度で読取りモータ57によって駆動される。このため、次原稿の搬送速度は読取り搬送ローラ43の速度と同速で搬送ローラ43と加圧ローラ35のニップに送り込まれなくてはならない。
そこで、読取り中の原稿後端が突き当てセンサ29を抜けることをトリガにして読取り原稿後端がレジストローラ30を通過することを計測する。この計測はモータ駆動パルスの計測または時間の計時により行うことができる。読取り原稿の後端がレジストローラ30を通過したことを判断できた後、給紙・反転モータ56を停止する。
次いで、給紙ソレノイド55を吸引することによりピックアップローラ20を次原稿上面に圧接させ、次いで給紙クラッチ54のオン、給紙・反転モータ56を正転駆動することにより次原稿を分離給送部2の方向に送り込む。
この突き当てセンサ29での読取り原稿後端検知による給紙・反転モータ56停止から次原稿をレジストローラ30に突き当て完了までの期間の時間の計時またはモータ駆動パルスもしくはエンコーダパルス等の計測により上記期間中の読取り原稿の位置を算出する。紙間確保のために所定期間の監視を行った後、給紙・反転モータ56を逆転駆動させ、レジストローラ位置から次原稿の給紙を開始する。
この紙間確保の所定期間算出方法の詳細については後述するが、次原稿をレジストローラ位置から読取り待機位置cまで搬送するのに必要な時間と、必要な紙間を確保する位置まで読取り原稿を搬送するのに必要な時間の差分で算出することができる。
こうしてレジストローラ30は1枚目の原稿を搬送する場合と同様に高速で駆動され、先端センサ34に達するまでこのスピードで送り込み、原稿先端が読取り搬送ローラ43に到達するまでに駆動速度から読取り線速(読取り搬送ローラ43の速度)に減速できるだけの所定距離を確保した所定位置に達した時点で駆動している高速から読取り線速まで減速する。
その後原稿は、読取り搬送ローラ対43のニップ部に送られ、レジストセンサ40が原稿先端を検知した後、所定パルス搬送した位置で給紙・反転モータ56、読取りモータ57を停止させ、原稿を読取り待機位置cへ停止させる。
この後、コントローラ53から本体制御部61へレジスト停止信号を送信して、本体制御部61からの読取りスタート信号の入力を待つ。この読取りスタート信号の入力により原稿読取り動作が実行される。
このときの読取りモータ57の駆動速度は本体操作部61から入力される読取り倍率により本体制御部61からコントローラ53に送信される情報に基づいて決定される。
読取り部5では、原稿はコンタクトガラス31とこのコンタクトガラス31上面に所定の間隔を持って配置された白色背景板33との間を通過する。この間に、図示しない読取り系によって画像が読取られ、その読取り系の内部にあるCCDを介して電気信号に変換され、図示しないメモリ装置に記憶される。
原稿先端が読取り部5に到達するタイミングは、読取りモータ57のパルスカウントにより制御されており、このタイミングで副走査方向の表面画像の有効読取り領域を示す表面DFゲート信号を送信する。その後、原稿は読取りを行いながら搬送され、中間搬送加圧コロ44に送り込まれる。
その後、原稿は排紙ローラ対46によりスタック部8に排出される。なお、排紙スタッカ52は下流側が高く構成され、排出原稿の飛び出し防止とスタック原稿の揃え精度向上に寄与している。
複数枚原稿の連続読取り時には、原稿排出完了タイミングよりも次原稿先出し動作によるレジスト停止動作によって読取りモータ57の駆動が停止するため、読取り完了した原稿の排出動作は次原稿の読取り開始による読取りモータ57の駆動再開によって原稿後端が排紙センサ45を抜けた時点で本体制御部61に排紙完了信号を送信して完了することになる。以上が片面原稿における給紙・搬送動作の概要である。
その後、原稿は給紙・反転モータ56により駆動される反転ローラ対48により、原稿後端が排紙ローラ対46を通過するまで搬送される。この制御は排紙センサ45からのパルスカウントにより行われる。
原稿停止後、反転切り換え爪47が反転切り換えソレノイド58により実線方向に移動し、原稿後端を排紙駆動ローラ46、51のニップ方向に向ける。その後、反転排紙駆動ローラ48が半時計方向に逆転動作し、停止している反転ローラ対46、51のニップ部に原稿端(初期状態から見ると後端になる)を突き当て、先端スキュー整合動作がなされる。
その後、反転ローラ対46、51が読取りモータ57によって搬送を開始し、再度、搬送部4を経て読取り部5に送られて裏面の読取りが行われる。
これで読取り動作は、完了したわけであるがこのまま排紙すると頁順が揃わないため、もう一度反転動作を繰り返してから排出される。
なお、原稿の画像読取りを伴わない搬送については、装置の持つ最高速度で搬送するように構成され、ロス時間の低減が図られている。
次原稿給紙における紙間制御は次原稿給紙開始後、分離動作、突き当て動作によって離間した先行原稿と次原稿を各々の所定停止位置に同期して停止させる制御であり、その基点となるタイミングは先行原稿後端がレジストローラ30を通過し、次原稿給紙のために給紙・反転モータ56の停止を開始する時点となる。
このような次原稿給紙動作におけるモータの駆動タイミングは図3のように示される。
次に、図4は次原稿給紙における原稿の位置を示す第1の概略図である。図5は次原稿給紙における原稿の位置を示す第2の概略図である。図6は次原稿給紙における原稿の位置を示す第3の概略図である。
図4は先の原稿(読取り原稿)は後端がレジストローラ30を通過してから読取り位置を通過して先端が中間搬送加圧コロ44を出ている状態を示している。図5は読取り原稿は後端が読取り搬送ローラ対43を通過中で先端が中間搬送加圧コロ44を超えて、さらに排紙ローラ対46を出ている状態を示している。この時点で、次原稿は給紙されておりレジストローラ30に達している。
図6は先の原稿が中間搬送加圧コロ44及び排紙ローラ対46を通過中で、次の原稿が搬送ベルト23、レジストローラ30及び読取り搬送ローラ対間に横たわり、先端が読取り待機位置cにある状態を示している。
図4ないし図6において、aは分離位置、bはレジスト位置、cは読取り待機位置、dは読取り位置を示している。また、図5におけるT2は後述する反転モータ56(図2参照)を停止開始した時点から原稿先端をレジストローラ30に突き当て完了するまでの時間を示している。L2はT2における原稿搬送量、L3、L4は後述するLn及びL4と同じである。
図7及び図8において、T1は読取り原稿後端がレジストローラ30を通過してから読取り位置を通過するまでの時間、T2は次原稿給紙のために給紙・反転モータ56(図2参照)を停止開始した時点からレジストローラ30に突き当て完了するまでの時間である。このT2の期間も読取り原稿は読取り線速Vrで搬送している。
T3は次原稿がレジストローラ30に突き当て完了した時点における読取り原稿の残搬送時間、T4はレジストローラ30に突き当てた次原稿を読取り待機位置まで搬送して停止するのに必要な時間である。
Twは読取り線速より高速で搬送する次原稿と読取り原稿の紙間を確保するために次原稿をレジストローラ位置(突き当て位置)より給紙開始するタイミングを決定する紙間確保時間である。
ここで次原稿読取り待機位置停止時に所定の紙間を確保して読取り原稿を停止させるためにはそれぞれの時間値に次の関係がある。
T1=T2+T3=T2+Tw+T4
Tw=T3−T4=T1−T2−T4
ここで、レジストローラ30から読取り待機位置c、レジストローラ30から読取り位置、読取り線速、次原稿給紙速度は制御上、既知の状態になっており、さらに、給紙・反転モータ56(図2参照)の各動作における時間はステッピングモータ駆動データテーブル等から算出可能である。
このことから、T1、T4は計算より算出することができ、T2は次原稿給紙のために給紙・反転モータを停止開始した時点からレジストローラ30に突き当て完了するまでの時間をコントローラ53(図2参照)に内蔵しているタイマ等で計時することで取得可能である。
次原稿突き当て完了時点でTw算出要素を取得できることから、次原稿をレジストローラ30に突き当てた後Twを算出する。Twの計時後に次原稿をレジストローラ突き当て位置から給紙することで紙間を制御でき、複写倍率の変更による読取り線速変更時でも読取り原稿と次原稿の紙間を適切値にすることが可能である。
図9及び図10において、T2は次原稿給紙のために給紙・反転モータ56(図2参照)を停止開始した時点からレジストローラ30に突き当て完了するまでの時間であり、このT2の期間も読取り原稿は読取り線速Vrで搬送している。
T4はレジストローラ30に突き当てた次原稿を読取り待機位置cまで搬送して停止するのに必要な時間、Twは読取り線速より高速で搬送する次原稿と読取り原稿の紙間を確保するために次原稿をレジストローラ位置(突き当て位置)より給紙を開始するタイミングを決定する紙間確保時間である。
また、L1は読取り原稿の原稿後端がレジストローラ30を通過してから読取り位置を通過するまでの搬送量、L2は次原稿給紙のために給紙・反転モータ56を停止開始した時点からレジストローラ3に突き当て完了するまでの時間T2における読取り原稿搬送量である。
さらに、Lwは読取り線速より高速で搬送する次原稿と読取り原稿の紙間を確保するために次原稿をレジストローラ位置(突き当て位置)より給紙開始するタイミングを決定する紙間確保時間Twにおける読取り原稿搬送量、Lnは次原稿が突き当て完了した時点における読取り原稿の残搬送量である。
L1=Ln+L2+Lw
Lw=L1−L2−Ln
Ln=T4×Vr
ここで、レジストローラ30から読取り位置L1、読取り線速Vrは既知の状態になっていること、さらに給紙・反転モータ56の各動作における時間はステッピングモータの駆動データテーブル等から算出可能であることから、T4、Lnは計算により算出することができる。
L2は次原稿給紙のために給紙・反転モータ56を停止開始した時点からレジストローラ30に突き当て完了するまでにおける読取原稿の搬送量を、読取りモータ57の駆動パルスもしくはロータリーエンコーダ等により計測することで取得可能である。
ここで、Lwは紙間確保時間Twにおける読取り原稿搬送量であることから紙間を確保できた場合はLw=0であり、Ln=L1−L2となることから、L1−L2≦Lnになれば紙間を確保できたこととなる。
これにより、次原稿給紙のために給紙・反転モータ56の停止を開始した時点からレジストローラ30に突き当て完了するまでの時間T2における読取り原稿搬送量L2を監視する。L1−L2≦Lnとなる時点で次原稿をレジストローラ突き当て位置から給紙することで紙間を制御でき、複写倍率の変更による読取り線速変更時でも読取り原稿と次原稿の紙間を適切値にすることが可能である。
上述したように、本発明は分離・給紙部と読取り搬送部との間の中間搬送手段によって、読取り搬送時の原稿紙間(搬送経路上での先の原稿と次の原稿の間隔)が読取り制御上可能な限り小さくかつ一定に保たれるように、前記中間搬送手段による搬送速度を読取り搬送時よりも高速にする。
その際、原稿先端が読取り搬送部に入る前に読取り搬送時と同速にし、分離・給紙時に開いた原稿紙間を短縮し、次の原稿を分離・給紙して待機する期間により次の原稿を待機位置から搬送開始するタイミングを決定するようにしている。
Claims (4)
- 先原稿の読取り中に次原稿を分離、給紙して待機させ、該次原稿と読取り中の先原稿との間隔に基づいて、前記次原稿を所定速度より高速で読取り搬送部まで搬送することにより、前記先原稿の読取り動作において延長した原稿間隔を中間搬送時に短縮する自動原稿搬送装置において、前記次原稿を分離、給紙して待機する期間により前記次原稿を待機位置から搬送を開始する搬送開始タイミングを決定して駆動制御を行う駆動制御手段を備えることを特徴とする自動原稿搬送装置。
- 前記駆動制御手段は、前記搬送開始タイミングを、前記次原稿を分離・給紙して待機する時間の計測値、原稿読取り速度及び搬送経路長から算出し、前記次原稿待機位置における待機時間経過後に前記次原稿を搬送開始するように制御を行うことを特徴とする請求項1記載の自動原稿搬送装置。
- 前記駆動制御手段は、前記搬送開始タイミングを、前記次原稿を分離・給紙して待機する期間における読取り原稿の搬送量計測値、原稿読取り速度、搬送経路長から算出し、読取り原稿の搬送量の監視により決定することを特徴とする請求項1記載の自動原稿搬送装置。
- 請求項1、2又は3の何れか一項に記載の自動原稿搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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