JP2006306579A - 画像読取記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読取手段の搬送方向上流側に搬送手段を追加しなくても高精度で画像読取及び画像記録を行うことができ、記録シート搬送系と原稿搬送系の部品や機能を共通化するに際し搬送手段の数を減らすことで装置本体の小型化及び低コスト化を図る。
【解決手段】搬送方向の上流から分離給送手段１０、紙端検出手段２、読取手段３、搬送手段４、記録手段１３の順に配置し、分離給送手段の機能を、積載されたシートの最上位の１枚を分離する分離機能と分離されたシートを所定速度で給送する給送機能に選択的に切り替える手段を設け、シートを分離した後であって紙端検出手段で該シートの先端を検出する前に分離機能から給送機能に切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体であるシートに記録する記録手段とシート上の画像を読み取る読取手段とを一体的に備えたファクシミリ等の画像読取記録装置に関する。

ファクシミリ等の画像読取記録装置においては、小型化及びコストダウンを目的として記録シートの搬送路と原稿の搬送路を一部共通化した構成のものが提案されている。図６は、記録シートの搬送路と原稿の搬送路を一部共通化した従来の画像読取記録装置の構成を例示する模式的縦断面図である。図６において、画像読取記録装置は、ＡＳＦ（オートシートフィーダ）部１０１と、ＡＤＦ（オートドラフトフィーダ）部１０２と、補助搬送ローラ（補助搬送手段）１０３と、主搬送ローラ（主搬送手段）１０４と、排紙ローラ（排紙手段）１０５と、読取部（スキャナ部）１０６と、記録部１０７とを備えている。

ＡＳＦ部１０１は積載台に積載された記録シートを１枚ずつ分離して給送するための自動給紙部であり、ＡＤＦ部１０２は積載された原稿を１枚ずつ分離して給送するための自動給紙部である。補助搬送ローラ１０３は、ＡＳＦ部１０１又はＡＤＦ部１０２から給送された記録シート又は原稿を搬送するためのローラであり、当接されるピンチローラと共に補助搬送手段を構成する。主搬送ローラ１０４は、記録シート又は原稿を所定の速度で搬送するためのローラであり、当接されるピンチローラと共に主搬送手段を構成する。排紙ローラ１０５は、記録シート又は原稿を装置本体外へ排出するためのローラであり、拍車と共に排紙手段を構成する。読取部１０６は原稿の画像データを読取るための読取手段を構成している。記録部１０７は画像データに基づいて記録シートに画像を記録する手段である。

上記構成においては、記録シート及び原稿について、補助搬送ローラ１０３、主搬送ローラ１０４及び排紙ローラ１０５を共用するとともに、搬送路を形成するガイド部材を共通化することで、画像読取記録装置の小型化及びコストダウンが図られている。このような構成のファクシミリ装置が米国特許第５７２７８９０号に開示されている。
米国特許第５７２７８９０号

前述の従来構成では、主搬送ローラ１０４の上流側（搬送方向上流側）に読取部１０６が配置されているため、ＡＤＦ部１０２の不安定な搬送速度（給送速度）を補助するとともに記録シートを主搬送ローラまで搬送する目的で補助搬送ローラ１０３が設けられている。しかしながら、このような従来構成では、記録シートと原稿のそれぞれに対して搬送手段及び搬送路を個別に設ける構成と比較すると、実質的には排紙ローラが共通化されたに過ぎず、装置本体の小型化及びコストダウンが不十分である。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、読取手段の搬送方向上流側に搬送手段を追加しなくても高精度で画像読取及び画像記録を行うことができ、記録シート搬送系と原稿搬送系の部品や機能を共通化するに際し搬送手段の数を減らすことで装置本体の小型化及び低コスト化を図り得る画像読取記録装置を提供することである。

本発明による画像読取記録装置は、上記目的を達成するため、シートに記録する記録手段と、シートの画像を読み取る読取手段と、前記記録手段又は前記読取手段にシートを供給するために積載シートの最上位の１枚を分離して給送する分離給送手段と、給送されるシートの端部を検出するための紙端検出手段と、シートを搬送するための搬送手段と、を備え、搬送方向の上流から分離給送手段、紙端検出手段、読取手段、搬送手段、記録手段の順に配置され、前記分離給送手段は、積載されたシートから最上位の１枚を分離する分離機能と分離されたシートを所定速度で給送する給送機能に選択的に切り替える手段を有し、シートを分離した後であって前記紙端検出手段で該シートの先端を検出する前に分離機能から給送機能に切り替えられることを特徴とする。

本発明によれば、搬送方向の上流から分離給送手段、紙端検出手段、読取手段、搬送手段、記録手段の順に配置され、前記分離給送手段は、積載されたシートから最上位の１枚を分離する分離機能と分離されたシートを所定速度で給送する給送機能に選択的に切り替える手段を有し、シートを分離した後であって前記紙端検出手段で該シートの先端を検出する前に分離機能から給送機能に切り替えられる構成とするので、分離給送手段と搬送手段との間に読取手段を配置する場合でも、原稿の先端が搬送手段に到達するまでは該原稿を分離給送手段の給送機能で給送（搬送）することができ、読取手段の搬送方向上流側に搬送手段を追加しなくても高精度で画像読取及び画像記録を行うことができ、記録シート搬送系と原稿搬送系の部品や機能を共通化するに際し搬送手段の数を減らすことで装置本体の小型化及び低コスト化を図り得る画像読取記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による画像読取記録装置の一実施形態の構成を示す模式的縦断面図である。図１において、画像記録装置は、自動給紙部１と、読取部３と、記録部５を備えている。自動給紙部１は、記録シート及び原稿を積載保持するとともに積載された記録シート又は原稿を１枚ずつ分離して給送するように構成されている。読取部３は自動給紙部１から給送されて搬送される原稿の画像を読取るための読取手段を構成する。記録部５は自動給紙部１から給送されて搬送される記録シートに対し画像データに基づいて画像を形成するように構成されている。なお、本願における「シート」という用語は、記録媒体としての記録シート８及び画像を読取る原稿９の両方もしくはいずれか一方を指すものとする。

自動給紙部１は、積載された記録シート８又は原稿９の最上位の１枚を分離して給送するための分離給送手段１０を具備している。前記分離給送手段１０は自動給紙部１の先端部（給送出口部）に配設された給送ローラ２３と分離ローラ２５を有する。給送ローラ２３と読取手段３との間にはシート８、９の先端もしくは後端を検出するための紙端検出手段である紙端センサ２が配設されている。記録部５の搬送方向上流側にはシートを所定速度で搬送するための搬送ローラ４が配設され、記録部５の搬送方向下流側にはシートを装置外へ排出するための排紙ローラ６が配設されている。搬送ローラ４にはシートを挟持して搬送力を得るためのピンチローラ４ａが当接されており、搬送ローラ４及びピンチローラ４ａにより搬送手段が構成されている。また、排紙ローラ６にもシートを挟持して搬送力を得るための拍車６ａが当接されており、排紙ローラ６及び拍車６ａにより排紙手段が構成されている。

次に記録部５について説明する。図１において、分離給送手段１０により分離給送された記録シート８は、搬送手段４、４ａによりプラテン１２の上面に沿って搬送されるときに記録手段である記録ヘッド１３により画像を形成され、排紙手段６、６ａにより装置本体外へ排出される。本実施形態の記録手段（記録ヘッド）としては、吐出面に形成された複数の吐出口（吐出口列）から画像データに基づいて選択的にインクを吐出して記録するインクジェット記録ヘッドが使用されている。このインクジェット記録方式の記録部５では、記録ヘッド１３の吐出面にシート搬送方向に所定ピッチで形成された複数の吐出口（ノズル口）からインクを吐出しながら記録していく。

本実施形態における記録部５では、記録ヘッド１３で搬送方向と交差する方向に主走査することで１ライン分の記録を行い、１ライン分の記録が終了すると記録シートを所定ピッチだけラインフィード（搬送）して次のラインの記録を行う。このような１ラインの記録と所定ピッチのラインフィードを交互に繰り返すことで、記録シート全体の記録が行われる。

このようなラインごとの記録においては、搬送ローラ４及びピンチローラ４ａによる搬送精度が低い場合には、ラインとラインの間に隙間が生じて白線が表れたり、ラインとライン僅かに重なって黒線が表れたり、また、カラー画像などでは色ずれを起こしたりし、記録画像の品位が低下することがある。このため、搬送手段４、４ａによる搬送には非常に高い搬送精度が要求される。本実施形態では、搬送精度向上のため、駆動モータと搬送ローラ４をモジュールの小さいギアで直結し、さらに、搬送ローラ４として、金属製の芯金に数μｍの摩擦部材を塗布して成型することで外径公差による精度低下を無くした（又は小さくした）ローラを使用することが行われる。

前述のようなインクジェット記録方式の構成は、装置の小型化及びランニングコストなどの面で有利である。しかし、一方では、インク吐出に伴って発生するインクミストにより記録ヘッド１３の周辺にインク汚れが生じる傾向があり、レイアウト設計には注意を要する。本実施形態においては、読取部３が記録部５より搬送方向上流側に配置されているため、インクが付着した記録シートが読取部３を通過することはない。従って、読取部３のコンタクトイメージセンサ（ＣＳ）１４の読取面（センサ面）１５や、該読取面に対向する白色部材（白基準）１６にインク汚染が生じることを防止でき、読取画像に悪影響が及ぶことを防止できる。

次に読取手段（読取部）３について説明する。図１において、読取部３は、記録シート８及び原稿９に共通の搬送路であって、分離給送手段１０と搬送手段４、４ａとの間に配置されている。自動給紙部１の分離給送手段１０によって分離給送される原稿９は、読取部３によって画像を読取られ、搬送ローラ４及び排紙ローラ６を通過して装置本体外へ排出される。読取部３はコンタクトイメージセンサ（ＣＳ）１４とＣＳホルダ１７と白基準（白色部材）１６を具備している。ＣＳホルダ１７は箱状に形成されている。

コンタクトイメージセンサ１４は、ＣＳホルダ１７内に読取面１５が外側になるように収納され、ねじ等の締結部材によって固定されている。白基準１６は、読取りの際のリファレンスとなるものであり、白色のシートを金属板に固着した構造を有する。コンタクトイメージセンサ１４のセンサ面１５と白基準１６の白色シートとは、少なくとも１枚の原稿が通過できる隙間をおいて対面している。

図２は図１中の自動給紙部１の全体構成を示す模式的斜視図である。次に自動給紙部１及びその分離給送手段１０について説明する。図１及び図２において、自動給紙部１のベース部材２１には、給送ローラ２３と一体の給送軸２２が回転可能に軸支されている。給送ローラ２３は給送軸２２のシートの幅方向略中央部に取り付けられている。この給送ローラ２３は、給送軸２２より大きい直径の断面Ｄカット形状の円筒部の周面に摩擦弾性体を固着した構造を有し、給送軸２２によってベース部材２１に回転可能に支持されている。給送軸２２における前記給送ローラに近接する部位には、該給送ローラの回転角度が所定範囲内にあるときに該給送ローラへのシートの接触を防止するための給送コロ２４が回転可能に取り付けられている。

自動給紙部１のベース部材２１には給送トレイ７及び原稿台３２からなるシート積載部が構成されており、該ベース部材の給紙トレイ７上には記録シート８の束が積載され、原稿台３２には原稿９の束が積載される。ベース部材２１には、積載部のシートを給送ローラ２３に接触、離間させるための圧板３１が回動自在に支持されている。原稿９が積載される原稿台３２は、圧板３１及び給紙トレイ７に積載された記録シート８より上方の位置に取り付けられ、図１に示すように該圧板との間に所定枚数の記録シート８を装填（挿入）するための空間を形成している。

なお、図１及び図２に示すように、原稿台３２の先端位置は圧板３１の先端位置よりも後方（図示では上方）に設定されており、従って、原稿台３２上の原稿９は、中央部より後方を該原稿台に支持され、その先端部分は圧板３１又は記録シート８の上面で支持される。ベース部材２１の先端部にはシート８、９の先端の基準位置を規制する基準面２１ｃが設けられている。積載された記録シートの束は圧板３１と基準面２１ｃで支持されている。一方、原稿台３２上の原稿は、記録シート８が積載されていないときは記録シート８と同様に圧板３１と基準面２１ｃで支持され、記録シート８が積載されているときは該記録シートの上面と基準面２１ｃで支持される。

図３は図２の自動給紙部１の概略構成及びその動作を示す模式的側面図であり、（ａ）は圧板３１及び分離ローラ２５が給送ローラ２３から離間した状態を示し、（ｂ）は圧板３１及び分離ローラ２５が給送ローラ２３に接触する状態を示す。分離ローラ２５は、最上位以外のシートに対してブレーキ部材として機能することでシートを分離する動作に関わる摩擦分離手段として機能するものである。この分離ローラ２５は、分離ローラ軸２５ａ上に後述するトルクリミッタ２５ｂを介して軸支されている。図３において、ベース部材２１にはホルダ２６が回動可能に取り付けられ、分離ローラ軸２５ａはホルダ２６に対して固定又は回転自在に選択的に取り付けられている。ホルダ２６とベース部材２１との間にばね２７が取り付けられている。分離ローラ２５は、ばね２７によって給送ローラ２３に向けて付勢されるとともに、制御カム（カムレバー）２８によって給送ローラ２３に対する当接、離反を制御される。

図４は図２の自動給紙部１から送り出されるシートが複数枚重なって給送される重送を防止するための重送防止手段５０及びその駆動機構の構成及び動作を示す模式的側面図であり、（ａ）は給送動作開始直後の状態を、（ｂ）は戻しレバー２９を給送経路から退避させた状態を、（ｃ）は給送動作の途中で戻しレバー２９を給送動作開始直後の位置まで戻した状態を、（ｄ）は給送動作の待機時の状態をそれぞれ示す。図４において、複数枚のシートが重なって給送される重送を防止するためのシート戻し部材である戻しレバー２９は、ベース部材２１に揺動可能に取り付けられている。この戻しレバー２９は図３に示すようにシート幅方向の複数位置（３箇所）に配設されている。

図４において、各戻しレバー２９はばねによって一方向に付勢されている。自動給紙部１のベース部材２１の一端部には、戻しレバー２９を駆動するための制御カム３０が配置されている。制御カム３０は、各戻しレバー２９のそれぞれを駆動するための部材に取り付けられており、この部材と共に回動可能に支持されている。図１〜図３において、ベース部材２１には使用状態で傾斜する枠体部を有している。この枠体部の上面に圧板３１が取り付けられている。この圧板は、積載された記録シート８又は原稿９を給送ローラ２３に向けて押圧する押圧部材として機能するものであり、ベース部材２１との間に取り付けられた不図示の圧板ばねによって給送ローラ２３へ向けて付勢されている。

図１〜図３において、ベース部材２１には原稿が積載される原稿台３２が取り付けられている。この原稿台３２は、圧板３１の記録シート積載面３１ａから所定距離をおいた位置に着脱可能に取り付けられている。また、圧板３１には、シート給送方向と交差する両矢印Ｃ方向にスライド可能なサイドガイド３３（図２）が取り付けられており、圧板３１上の記録シート８の矢印Ｃ方向の位置を規制することができる。原稿台３２にも両矢印Ｃ方向にスライド可能な原稿スライダ３４が取り付けられており、原稿台３２上の原稿の矢印Ｃ方向の位置を規制することができる。

自動給紙部１は、大きく分けて、シート積載部と、分離給送部１０と、重送防止部５０と、各部の動作を制御するための駆動機構部から成り立っている。まず、シート積載部の構成及び動作について説明する。自動給紙部１のシート積載部は、図２に示すように、圧板３１と、該圧板の一部から突出してシート（記録シート８）の側縁の基準となる記録シート基準部３１ｂと、この基準部３１ｂと反対側で記録シート８の側縁を規制するためのサイドガイド３３とを備えている。シートの分離給送を休止している待機状態においては、圧板３１は給送ローラ２３から離間した所定位置に停止している。この状態では、給送ローラ２３と圧板３１の間に、所定枚数の記録シート８を積載するのに充分な間隙が確保されている。また、シート積載部は、図２に示すように、原稿台３２と、該原稿台の左端部に設けられ原稿９の側縁の基準となる原稿基準部３２ａと、該基準部３２ａと反対側で原稿９の側縁を規制する原稿スライダ３４とを備えている。図１〜図３に示すように、原稿台３２は圧板３１より短くなっており、原稿台３２の先端は圧板３１の先端よりも給送方向後方に位置している。

図１において、積載面３１ａ上にセットされた記録シート８は重力によって下方に付勢され、その下側先端はベース部材２１の基準面２１ｃに突き当たることになる。この基準面２１ｃは、分離給送時の記録シート８への負荷を低減するために、リブ形状に形成されている。原稿台３２の積載面上にセットされた原稿は、給送方向中央部より後方部分を該原稿台で支持され、それより先端寄りの部分を圧板３１と基準面２１ｃもしくは圧板上の記録シートと基準面で支持されている。

次に、自動給紙部１を制御駆動するための駆動機構部の構成及び動作について説明する。図２及び図４において、自動給紙部１の駆動機構部として、ベース部材２１の側面には、入力ギア３５、ダブルギア３６、コントロールギア３７、給送軸ギア３８及び制御カム３０が配設されている。コントロールギア３７の片面には、制御カム３０の動作を制御するためのカム３７ａが形成されている。給送軸ギア３８は、給送ローラ２３と一体の給送軸２２の端部に固定されている。

制御カム３０の係止部３０ｄには付勢ばね３９の一端が係止され（連結され）、該付勢ばね３９の他端はベース部材２１の係止部（不図示）に係止されている。この付勢ばね３９は、制御カム３０を一方の回転方向に付勢することにより、戻しレバー２９に対する制御カム３０の回転位置をコントロールギア３７のカム３７ａの回転位置に対応する所定角度位置に規定するものである。ここで、給送軸ギア３８とコントロールギア３７は１：１の減速比（歯数比）で連結されている（噛み合いしている）ため、これらのギア３７、３８は常に同じ角度位相で同期回転する。

図２〜図４において、付勢ばね３９により付勢される制御カム３０にはカムフォロワ（ｃａｍ ｆｏｌｌｏｗｅｒ）部３０ｂが形成されており、このカムフォロワ部３０ｂは常にコントロールギア３７のカム３７ａにならうことになる。このため、制御カム３０は、コントロールギア３７と同じ角度位相で同期回転する給送軸ギア３８を介して、給送軸２２と同期して回転駆動される。さらに、コントロールギア３７のカム３７ａと反対側の側面に設けられたカム（不図示）により図３中に示す制御カム（カムレバー）２８が駆動される。

給送ローラ２３に対する分離ローラ２５の位置（圧接離間位置）は、制御カム２８の回転に伴って、給送軸２２の回転に同期して駆動制御される。こうして、コントロールギア３７のカム３７ａと反対側の面に設けられた上記カムと分離ローラ２５を軸支したホルダ２６の動作を制御する制御カム（リリースカムレバー）２８とによって、分離ローラ２５の移動を制御する制御手段が構成されている。この制御カム２８は、図３に示す分離給送手段１０の駆動機構の一部を構成している。

次に、分離給送手段１０の構成及び動作について説明する。図３において、圧板３１の上端部には支軸４１が設けられ、圧板３１は支軸４１を中心に回動（揺動）可能である。圧板３１の動作はばねとカムにより規制される。すなわち、圧板３１を給送ローラ２３へ圧接させる方向の付勢は、該圧板とベース部材２１との間に装着された圧板ばね（不図示）によって行われる。また、圧板３１には、給送軸２２のカム３８ａと当接可能なカム３１ｃが設けられている。カム３８ａは給送軸ギア３８の給送ローラ２３側の面に設けられており、給送ローラ２３の回転角が所定範囲内にあるときに圧板３１のカム３１ｃと当接する。

給送ローラ２３が矢印Ａ方向に回転していき、カム３８ａがカム３１ｃから滑り落ちることにより、圧板３１は上記圧板ばねの付勢力で支軸４１を中心に給送ローラ２３へ向けて回動させられる。また、圧板３１が給送ローラ２３から離間する方向への回動移動は、給送ローラ２３の回転に伴って給送軸２２のカム３８ａがカム３１ｃを押圧することにより行われる。圧板３１が給送ローラ２３に対して当接又は離間する動作は後述する所定のタイミングで行われ、それに伴って自動給紙部１の分離給送動作が行われる。

次に、自動給紙部１の分離給送部１０の構成及び動作について説明する。図１〜図３において、圧板３１が給送ローラ２３に対して所定のタイミングで当接、離間されることにより、圧板３１上の記録シート８又は原稿９が給送ローラ２３に押圧される。この押圧と共に給送ローラ２３が回転駆動されることで、圧板３１上のシートのうちの最上位にあるシート（直接給送ローラに接触するシート）が該給送ローラとの摩擦力により送り出される。本実施形態では、原稿が積載されているときは最上位の原稿が給送され、原稿が積載されていないときは最上位の記録シートが給送される。このように給送ローラ２３は摩擦力によりシートを給送するので、該給送ローラの材質としては、例えばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）など高摩擦係数を持ったゴムや発泡ウレタンなどが使用される。

圧板３１の動作を制御するために給送軸２２の端部にカム３８ａが設けられているが、このカム３８ａは該給送軸の他端部も設けられている。これら両側のカム３８ａによって圧板３１の両側端部を同時に押さえることにより、該圧板３１を均一に回転移動させることができる。圧板３１上のシートのうち最上位のものが給送ローラ２３により給送されるが、その際、基本的には該給送ローラと最上位のシートとの間の摩擦力が、該最上位のシートとその直下のシートとの間の摩擦力より大きい場合が多いので、最上位のシートのみが給送されることが多い。しかしながら、例えばシートの端部に生じるバリの影響がある場合や、静電気による貼り付きが有る場合や、表面の摩擦係数が非常に大きいシートを使用する場合などには、圧板３１上から複数枚のシートが一度に引き出される場合がある。その場合には、以下の方法によって最上位の１枚のみの分離給送動作が行われる。

すなわち、給送ローラ２３の周面上では、シート（記録シート８又は原稿９）が給送ローラ２３に最初に接触する点よりも搬送方向下流側で分離ローラ２５が当接するように構成されている。分離ローラ２５と分離ローラ軸２５ａとの間には後述するようなコイルばねからなるトルクリミッタ２５ｂが設けられている。分離ローラ軸２５ａはホルダ２６（図３）に対して固定又は回転自由に選択的に切り替え可能に支持（軸支）されており、分離ローラ２５は該分離ローラ軸２５ａ上に支持（軸支）されている。

具体的には、分離ローラ軸２５ａと分離ローラ２５との間には金属又はプラスチックなどで形成されたコイルばねが装着されている。このコイルばねは、分離ローラ軸２５ａの径（外径）より僅かに小さい内径を有し、その一端部を分離ローラ２５側に固定されて分離ローラ軸２５ａの周面上に装着されている。分離ローラ軸２５ａが固定された状態で分離ローラ２５に所定のトルクが作用すると前記コイルばねが緩む（弛む）方向に弾性変位することになる。そして、該トルクの値が該コイルばねの締め付けトルク（分離ローラ軸２５ａを締め付けるばね力によるトルク）の値を超えると、該締め付け力が消失され、該コイルばねと分離ローラ軸２５ａとが相対的に滑ることになる。トルクリミッタ２５ｂは、このようなメカニズムによって所定のトルクを維持するように構成されている。

従って、分離ローラ２５は、分離ローラ軸２５ａが固定されているときは前記コイルばねからなるトルクリミッタ２５ｂがＯＮの状態になることで、給送ローラ２３と協働してシートを分離する分離機能を発揮することになる。一方、分離ローラ軸２５ａが回転自由に切り替えられたときにはトルクリミッタ２５ｂがＯＦＦの状態となり、分離ローラ２５は、給送ローラ２３の回転に従動回転する対向コロになり、給送ローラ２３と協働してシートを給送（搬送）する給送機能を発揮することになる。このようなトルクリミッタ２５ｂのＯＮ／ＯＦＦによる分離ローラ２５の分離機能と給送機能の切り替えのタイミングは、図３中のホルダ２６を制御する制御カム（カムレバー）２８に形成された第２のカムにより制御している。このような分離機能と給送機能を正確に行うために、分離ローラ２５の周面は給送ローラ２３と同程度の摩擦係数を有するゴムや発泡ウレタンなどで形成されている。

上記分離ローラ軸２５ａの固定状態と回転自在状態との切替え動作は、例えば、上記第２カムもしくは駆動制御可能なカム手段、あるいはオン・オフ制御可能な電磁吸引力手段によって、該分離ローラ軸２５ａもしくは該分離ローラ軸と一体に形成された部位に対してストップ部材を掛止・離脱させる方法、あるいは、磁石吸引力を利用して固定・解放させたりする方法など、周知の固定・開放手段を用いて駆動制御することができる。

このようなトルクリミッタ付きの分離ローラ２５の構成によれば、給送ローラ２３と分離ローラ２５との間にシートが進入していないときには、分離ローラ２５は給送ローラ２３の回転に伴って従動回転する。また、給送ローラ２３と分離ローラ２５との間に１枚のシートが進入した場合には、該給送ローラと該シートとの間の摩擦力の方が、所定のトルクで従動回転する分離ローラ２５とシートとの間の摩擦力よりも大きいため、該シートは分離ローラ２５を従動回転させつつ分離されて給送される。

しかし、２枚のシートが給送ローラ２３と分離ローラ２５との間に進入した場合には、給送ローラ２３側のシートと該給送ローラとの間の摩擦力の方が２枚のシートの間の摩擦力に比べて大きく、また分離ローラ２５側のシートと該分離ローラとの間の摩擦力が２枚のシートの間の摩擦力に比べて大きくなるため、これら２枚のシートの間で滑りが生じる。その結果、給送ローラ２３側のシートのみが分離されて給送される。分離ローラ２５側のシートは、分離ローラ２５の回転停止と共にその場に停止し、給送されることはない。このようにして、分離ローラ２５を使用することにより、重なり合ったシートを分離する分離機能を実現することができる。

次に、自動給紙部１の重送防止手段（部）５０の構成及び動作について説明する。前述のように２枚又は数枚程度のシートが給送ローラ２３と分離ローラ２５との間（ニップ部）に進入したときには１枚のシートのみを分離して給送することは可能である。しかし、それ以上の枚数のシートがニップ部に進入した場合や、２枚のシートが進入して給送ローラ側のシートのみが給送された後にニップ部付近にシートを残したまま次のシートを連続して給送する場合には、複数枚のシートが同時に給送される重送の現象が発生する可能性がある。本実施形態では、この重送を防止するために、自動給紙部１に重送防止手段５０が設けられている。重送防止部５０は、図２及び図４で前述したような駆動機構部における制御カム３０及び戻しレバー２９などによって駆動制御される。

重送防止部５０は複数枚のシートが重なって給送されることを防止するものである。図２及び図４に示す駆動機構部では、前述のように、戻しレバー２９はコントロールギア３７の回転に同期して動作する。戻しレバー２９は、大きく分けて図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の４種類のポジションを取る。図４において、（ａ）は給送動作開始直後の状態を示し、（ｂ）は戻しレバー２９を給送経路から退避させた状態を示し、（ｃ）は給送動作の途中で戻しレバー２９を給送動作開始直後の位置まで戻した状態を示し、（ｄ）は給送動作の待機時の状態をそれぞれ示す。

図４の（ａ）に示す給送動作開始直後では、給送待機中に新たな記録シート又は原稿が積載されることでそれらの先端が不揃いになる可能性があるため、積載されたシートの先端を所定位置である積載部の基準面２１ｃまで戻す動作が行われる。この（ａ）に示す戻しレバー２９の位置は該戻しレバーが図示の矢印Ｂ方向に最も移動した位置である。戻しレバー２９がこの位置にくると、先行していたシート（８又は９）の先端は基準面２１ｃまで完全に押し戻される。次に、コントロールギア３７が矢印Ｄ方向に回転し、制御カム３０のカムフォロワ部３０ｂがコントロールギア３７のカム３７ａから外れると、戻しレバー２９は付勢ばね３９の付勢力によって矢印Ｅ方向に回転する。

図４の（ｂ）は戻しレバー２９が矢印Ｅ方向に最も回転移動した状態を示し、このとき、戻しレバー２９はシート給送経路から退避した位置にある。このとき、制御カム３０から突出した突起３０ａがコントロールギア３７のカム３７ａと反対側の面に設けられたフランジ部（不図示）に当接することで制御カム３０が停止し、戻しレバー２９は所定の退避位置に位置決めされている。
図４の（ｂ）の状態からコントロールギア３７が矢印Ｄ方向にさらに回転すると、図４の（ｃ）に示すように給送動作の途中で戻しレバー２９が給送動作開始直後の位置まで戻された状態になる。この状態では、戻しレバー２９の位置自体は、図４の（ａ）に示した位置とほぼ同じである。

自動給紙部１における給送動作の待機時には図４の（ｄ）の状態となる。この待機時の戻しレバー２９の位置では、該戻しレバーの先端部がシートの通過経路内へ進入している。このように戻しレバー２９の先端をシート給送経路内へ進入させることにより、自動給紙部１の積載部に記録シート８又は原稿９をセットするときにその先端部が自動給紙部１の奥（例えば分離給送部１０など）まで不用意に入り込んでしまうことを防止している。

図３において、給送ローラ２３の周面には、該給送ローラの断面形状がＤ字形となるように、該給送ローラの回転軸（給送軸２２）と平行な方向に延びる平面状の（フラットな）Ｄカット面２３ｄが形成されている。これによって、給送ローラ２３が１回転することにより分離給送されたシートの先端部が搬送手段の搬送ローラ４とピンチローラ４ａの間で挟持（把持）された後では、Ｄカット面２３ｄが分離ローラ２５側に向かって対向することで、給送ローラ２３と分離ローラ２５との間に隙間が形成され、その隙間を通して搬送されるシートの後半部分が通過していく構成となっている。

図１〜図３に示すような構成では、シートの通過経路（給送及び搬送の経路）の全体がくの字形に曲がっているため、シートの剛性によっては該シートが給送ローラ２３に巻き付く傾向が生じる。そのため、何もしないと、ローラ周面の摩擦係数が大きい給送ローラ２３にシートが接触したときに、該シートに大きな摩擦負荷が作用することになる。これを防止するために、給送軸２２における給送ローラ２３の近傍に、シートとの摩擦係数が低く、かつ該シートと共に容易に従動する給送コロが設けられている。

図５は本発明を適用した画像読取記録装置の自動給紙部の動作を制御する際の主要構成部分の関連動作を示すタイミングチャートである。次に、図５のタイミングチャートを参照して、以上説明した画像読取記録装置の自動給紙部１の動作を説明する。図５には、自動給紙部１からシートを分離給送し、該シートの読取を開始するまでの、圧板３１の位置、戻しレバー２９の位置、分離ローラ２５の位置、紙端センサ（紙端検出手段）２のＯＮ／ＯＦＦ、分離ローラ２５のトルクリミッタ２５ｂの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）が示されている。

図５において、タイミングチャートの左端は図３の（ａ）に示す圧板３１及び分離ローラ２５が給送ローラ２３から離間した待機状態を示す。この待機状態から一連の動作がスタートする。この待機状態のときには、圧板３１は給送ローラから離間した位置に保持され、戻しレバー２９は図４の（ｄ）の給送動作の待機時の位置にある。また、分離ローラ２５は給送ローラから離間した位置にあり、給送ローラ２３のＤカット面２３ｄは分離ローラ２５に対面しており、紙端検出手段（紙端センサ）２はＯＦＦであり、分離ローラ２５のトルクリミッタ２５ｂはＯＮになっている。

次に、給送ローラ２３が角度Ａまで回転すると、制御カム２８が動作することにより、分離ローラ２５が退避位置から圧接位置へ向けて移動を開始する。次に、給送ローラ２３が角度Ｂまで回転すると、制御カム３０によって戻しレバー２９が図４の（ａ）の位置へ向けて移動を開始し、待機しているときに積載部に装填（セット）されて先端が不揃いになっている可能性のあるシートの先端をベース部材２１の先端部の基準面２１ｃまで戻し始める。次に、給送ローラ２３の角度Ｂから角度Ｃへ回転する間に、給送ローラ２３の円弧状周面部（曲面部）が分離ローラ２５と対面する位置へ回転してくると同時に、該給送ローラへ向けて移動してきた分離ローラ２５が移動を完了し、該分離ローラが該給送ローラの円弧状周面部に圧接される。次に、給送ローラ２３が角度Ｃの近傍まで回転すると、カム３８ａによる圧板３１の固定が解除され、圧板３１及び該圧板上の記録シート８又は原稿９が給送ローラ２３へ向けて移動を開始する。

次に、給送ローラ２３が角度Ｄまで回転すると、戻しレバー２９が図４の（ａ）の位置から図４の（ｂ）の退避位置まで一気に移動し、シートの通過経路から完全に退避する。戻しレバー２９が退避したところで、圧板３１上のシートの束の最上位にあるシートが給送ローラ２３に圧接される。最上位のシートが給送ローラに圧接されると、最上位から数枚のシートが給紙ローラ２３と分離ローラ２４のニップ部へ送り込まれる。このニップ部で最上位の１枚のみが分離され、分離された１枚のシートが下流へ向けて給送される。しかしながら、このときは分離ローラ軸２５ａが固定されることでトルクリミッタ２５ｂがＯＮの状態にあり、給送ローラ２３に圧接されたシートは分離ローラ２５のトルクリミッタ２５ｂの作用によって給送方向とは反対方向の反力を受けているため、給送ローラ２３に対して滑りながら分離され給送される。

次に、給送ローラ２３が角度Ｅの近傍まで回転すると、戻しレバー２９が図４の（ｃ）の矢印Ｆ方向へ回転を開始する。次に、給送ローラ２３が角度Ｆの近傍まで回転すると、給送軸２２上のカム３８ａによる圧板３１の離間動作が開始される。圧板３１が給送ローラ２３から離れる方向へ移動すると、該圧板上のシートの給送ローラへの圧接が解除されるため、シートの給送力は減少する。しかし、分離ローラ２５と給送ローラ２３は依然圧接しているので、シートの給送は引き続き行われている。

次に、給送ローラ２３が角度Ｇの近傍まで回転すると、制御カム２８の動作によって、分離ローラ２５が給送ローラ２３から離間し始める。分離ローラ２５が給送ローラから離間すると、シートの給送ローラ２３への圧接力が無くなるので、自動給紙部１側でシートを保持する力は無くなる。このシート保持力が無くなるタイミングで戻しレバー２９のシート通過経路への進入が開始される。この戻しレバー２９のシート通過経路への進入によって、給送ローラ２３と分離ローラ２５のニップ部付近に次のシートの先端部が残っている場合には、該戻しレバー２９の先端部によってシートの先端がシート積載部へ向けて掻き戻されて行く。

次に、給送ローラ２３が角度Ｈまで回転すると、戻しレバー２９が図４の（ａ）とほぼ同じ図４の（ｃ）の位置まで完全に戻され、分離給送されているシートを除いて、他の全てのシートの先端がベース部材２１の先端部の基準面２１ｃまで逆方向に移動させられる（戻される）。また、給送ローラ２３から離間していた分離ローラ２５は再び給送ローラ２３へ向けて移動し始める。圧板３１は、上記角度Ｇと上記角度Ｈとの間で、給送軸２２のカム３８ａによって図３の（ａ）に示す離間位置へ完全に押し戻される。

次に、給送ローラ２３が角度Ｊまで回転すると、分離ローラ２５が再び給送ローラ２３に圧接されると共に、分離ローラ軸２５ａが固定状態から回転自在なフリー状態に切り替えられることでトルクリミッタ２５ｂがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられる。これによって、分離ローラ２５は分離機能から給送機能（搬送機能）へ切り替えられ、給紙ローラ２３との協働によってシートの給送が再開される。この状態になると、分離ローラ２５は回転自在の対向コロとして作用するため、トルクリミッタ２５ｂがＯＮの状態である角度Ｊまでの動作とはことなり、シートは給紙ローラ２３と滑ることなく所定の速度で安定して給送される。これによって、分離給送手段１０と搬送手段４、４ａとの間に読取手段３を配置する場合でも、原稿９の先端が搬送手段４、４ａに到達するまでは分離給送手段１０の給送機能により原稿を高精度で給送（搬送）することが可能になる。

次に、給送ローラ２３が角度Ｋまで回転すると、紙端センサ２がＯＮになり、シートは読取手段（読取部）３へ給送（搬送）されていく。そして、給紙ローラ２３が角度Ｌの近傍まで回転したところで、シートが原稿９である場合は、シートの頭出し（先端位置決め）を行った後に読取部３における該シートの画像読取を開始する。次に、給送ローラ２３が角度Ｍの手前まで回転したところでシートの先端が搬送ローラ４及びピンチローラ４ａからなる搬送手段のニップ部に挟持される。これとほぼ同時に（角度Ｍまで回転したところで）、制御カム２８の動作によって分離ローラ２５が給送ローラ２３から離間し始める。これと同時に、制御カム３０が図４の（ｄ）の待機時の角度位置に戻されることで、戻しレバー２９が図４の（ｄ）の待機状態の位置に戻される。

次に、給紙ローラ２３が角度Ｎまで回転すると、分離ローラ軸２５ａが固定されることでトルクリミッタ２５ｂがＯＮの状態に切り替えられ、分離ローラ２５は給送機能から分離機能へ切り替えられる。これによって、再び、給送ローラ２３との協働してシートを分離して給送できる状態になる。なお、上記角度Ｍと上記角度Ｎの間で、分離ローラ２５は図３の（ａ）に示すような離間位置へ戻される。
以上で、給送ローラ２３の１回転に同期した自動給紙部１の動作の制御シーケンスが終了する。そして、以上の制御シーケンスで分離給送されたシートが原稿９である場合は、搬送手段４、４ａで該原稿を搬送しながら、読取手段３によって該原稿の画像を読取っていく。読取られた原稿９は排紙手段６、６ａによって装置本体外へ排出される。

図５を参照して説明した制御シーケンスは、記録シート８及び原稿９のいずれについても同様である。すなわち、自動給紙部１から記録シート８を分離給送し、搬送ローラ４及びピンチローラ４ａからなる搬送手段で搬送される記録シート８に対して記録部５の記録ヘッド１３による記録を開始するまでの駆動制御においても、図５のタイミングチャートで説明した制御シーケンスが実行され、給送ローラ２３を１回転させて記録シート８を分離給送し、搬送手段４、４ａで記録シート８の頭出しを行った後に該記録シートの搬送を開始することで、該記録シート２に対する記録が開始される。記録された記録シート８は排紙ローラ６及び拍車６ａからなる排紙手段６、６ａを通して外部へ排出される。

搬送手段４、４ａによる搬送機能、給送ローラ２３及び分離ローラ２５による給送機能及び分離機能のそれぞれの送り精度については、精度の高さが、搬送ローラ４＞給送機能＞分離機能の順になっており、搬送手段４、４ａの搬送精度は数μｍ程度であり、給送ローラ２３の給送機能の送り精度は数１０〜１００μｍ程度であり、給送ローラ２３の分離機能の送り精度はトルクリミッタ２５ｂがブレーキとなるためシート表面の摩擦係数によって大きく変化するため数ｍｍ程度ばらつくこともある。

このため、特に搬送精度が必要な記録時の記録シートの搬送は搬送手段４、４ａのみで行われる。一方、数１０μｍ程度のずれがあっても読取画像に影響しない原稿の搬送は、先端部が読取部３を通過するときは給送分離手段２３、２５の給送機能で行われ、先端部分が搬送手段４、４ａに挟持された後は該搬送手段により行われる。このようにすることで、原稿を搬送するための補助搬送ローラを追加することなく、分離給送手段２３、２５、搬送手段４、４ａ及び排紙手段６、６ａの３組のローラ対で原稿及び記録シートの両方をそれぞれに必要な十分な精度で搬送することができる。これにより、画像読取記録装置の小型化及びコストダウンを実現することができる。

また、原稿９を読取るときは、読取部３の上流側の紙端センサ２で該原稿の先端を検出する前に、分離ローラ２５を分離機能から搬送機能に切替えているので、該原稿を読取る前に確実に分離ローラ２５を搬送機能に切り替えることができる。本実施形態では、前述したホルダ２６を制御する制御カム（カムレバー）２８に形成された第２のカムにより分離ローラ２５の分離機能から給送機能への切替タイミングを制御している。

以上説明した実施形態によれば、シートに記録する記録手段と、シートの画像を読み取る読取手段と、前記記録手段又は前記読取手段にシートを供給するために積載シートの最上位の１枚を分離して給送する分離給送手段と、給送されるシートの端部を検出するための紙端検出手段と、シートを搬送するための搬送手段と、とを備え、搬送方向の上流から分離給送手段、紙端検出手段、読取手段、搬送手段、記録手段の順に配置され、前記分離給送手段は、積載されたシートから最上位の１枚を分離する分離機能と分離されたシートを所定速度で給送する給送機能に選択的に切り替える手段を有し、シートを分離した後であって前記紙端検出手段で該シートの先端を検出する前に分離機能から給送機能に切り替えられる構成としたので、分離給送手段と搬送手段との間に読取手段を配置する場合でも、原稿の先端が搬送手段に到達するまでは該原稿を分離給送手段の給送機能で給送（搬送）することができ、読取手段の搬送方向上流側に搬送手段を追加しなくても高精度で画像読取及び画像記録を行うことができ、記録シート搬送系と原稿搬送系の部品や機能を共通化するに際し搬送手段の数を減らすことで装置本体の小型化及び低コスト化を図り得る画像読取記録装置が提供される。

なお、前述の実施形態では、記録部がキャリッジに搭載した記録ヘッドで記録するシリアルタイプである場合を例に挙げて説明したが、本発明は、フルラインヘッド等からなるラインタイプの記録手段を用いる画像読取記録装置など、他の記録形態の画像読取記録装置に対しても同様に適用できるものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、前述の実施形態では、記録部がインクジェット式である場合を例に挙げて説明したが、本発明は、熱転写式、感熱式、レーザビーム照射式、ワイヤドット式など、記録方式の如何に関わらず適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。

また、本発明は、記録手段（記録ヘッド）の構造や数にも関係なく、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。さらに、本発明に係る画像読取記録装置は、装置単体のみならず、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などを組み合わせた複合装置における画像読取記録装置、さらにはコンピュータシステムなどの複合装置の入出力機器としての画像読取記録装置など、画像情報の読取や記録を行う装置に対して広く適用可能であり、同様の作用効果を奏するものである。

本発明による画像読取記録装置の一実施形態の構成を示す模式的縦断面図である。 図１中の自動給紙部の全体構成を示す模式的斜視図である。 図２の自動給紙部の概略構成及びその動作を示す模式的側面図であり、（ａ）は圧板及び分離ローラが給送ローラから離間した状態を示し、（ｂ）は圧板及び分離ローラが給送ローラに接触する状態を示す。 図２の自動給紙部の重送防止手段及び駆動機構部の構成及び動作を示す模式的側面図であり、（ａ）は給送動作開始直後の状態を、（ｂ）は戻しレバーを給送経路から退避させた状態を、（ｃ）は給送動作の途中で戻しレバーを給送動作開始直後の位置まで戻した状態を、（ｄ）は給送動作の待機時の状態をそれぞれ示す。 本発明を適用した画像読取記録装置の自動給紙部の動作を制御する際の主要構成部分の関連動作を示すタイミングチャートである。 記録シートの搬送路と原稿の搬送路を一部共通化した従来の画像読取記録装置の構成を例示する模式的縦断面図である。

符号の説明

１ 自動給紙部
２ 紙端検出手段（紙端センサ）
３ 読取手段（読取部）
４ 搬送ローラ（搬送手段）
４ａ ピンチローラ（搬送手段）
５ 記録部
６ 排紙ローラ（排紙手段）
６ａ 拍車（排紙手段）
７ 給紙トレイ
８ 記録シート（記録媒体、シート）
９ 原稿（シート）
１０ 分離給送手段（分離給送部）
１２ プラテン
１３ 記録手段（記録ヘッド）
１４ コンタクトイメージセンサ（ＣＳ）
１５ 読取面（センサ面）
１６ 白基準（白色部材）
１７ ＣＳホルダ
２１ ベース部材
２１ｃ 基準面
２２ 給送軸
２３ 給送ローラ
２３ｄ Ｄカット面
２５ 分離ローラ
２５ａ 分離ローラ軸
２５ｂ トルクリミッタ
２６ ホルダ
２７ ばね
２８ 制御カム（カムレバー）
２９ 戻しレバー
３０ 制御カム
３０ｂ カムフォロワ部
３１ 圧板
３１ａ 記録シート積載面
３１ｃ カム
３２ 原稿台
３５ 入力ギア
３６ ダブルギア
３７ コントロールギア
３７ａ カム
３８ 給送軸ギア
３８ａ カム
３９ 付勢ばね
４１ 支軸
５０ 重送防止手段（重送防止部）

Claims (5)

1. シートに記録する記録手段と、シートの画像を読み取る読取手段と、前記記録手段又は前記読取手段にシートを供給するために積載シートの最上位の１枚を分離して給送する分離給送手段と、給送されるシートの端部を検出するための紙端検出手段と、シートを搬送するための搬送手段と、を備え、
   搬送方向の上流から分離給送手段、紙端検出手段、読取手段、搬送手段、記録手段の順に配置され、
   前記分離給送手段は、積載されたシートから最上位の１枚を分離する分離機能と分離されたシートを所定速度で給送する給送機能に選択的に切り替える手段を有し、シートを分離した後であって前記紙端検出手段で該シートの先端を検出する前に分離機能から給送機能に切り替えられることを特徴とする画像読取記録装置。
2. 前記分離給送手段は、給送ローラと、該給送ローラに当接可能な分離ローラと、前記分離ローラの上流側で前記給紙ローラにシートを当接させるための圧板とを具備し、前記分離ローラに装着されたトルクリミッタがＯＮのとき分離機能となり、該トルクリミッタがＯＦＦのとき給送機能になることを特徴とする請求項１に記載の画像読取記録装置。
3. 前記分離ローラは固定又は回転自在に選択的に切替え可能な分離ローラ軸に軸支され、前記トルクリミッタは前記分離ローラ軸と前記分離ローラとの間に設けられることを特徴とする請求項２に記載の画像読取記録装置。
4. 前記トルクリミッタは、前記分離ローラ軸の径よりわずかに小さい内径を有し、かつ一端を前記分離ローラに固定されたコイルばねで構成され、前記分離ローラ軸が固定されたときに前記分離ローラに所定のトルクが作用して前記コイルばねが弛むことにより所定のトルクを維持することを特徴とする請求項３に記載の画像読取記録装置。
5. 前記搬送手段は記録画像の品位を確保できる搬送精度を有し、前記分離給送手段の給送機能は前記搬送手段の搬送精度より低くかつ前記読取手段の読取機能を確保できる給送精度を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取記録装置。

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