JP2007063003A - シート分離装置、画像読取装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニング専用の回転体部材を１つも要することなく、送りローラと分離ローラを効果的にクリーニングできるシート分離装置を提供する。
【解決手段】 分離ローラ１０４は、加圧バネ１０７の付勢力によって送りローラ１０１に圧接し、トルクリミッタ１０８によって送りローラ１０１に従動回転している。制御部１２０は、ソレノイド１０９を作動させて、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接状態を緩和させ、トルクリミッタ１０８によって、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間に摩擦滑りを発生させ、外周面を相互に擦り合わせてローラ表面に付着した汚れや異物を取り除かせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、重なったシートを１枚ずつに分離して送出する逆転ローラを用いた所謂リタードローラ分離方式のシート分離装置、詳しくは、このシート分離装置におけるシートに接触するローラ部材の清掃技術に関する。

画像形成装置の画像形成部にシートを分離して供給するためのシート分離装置では、シートを挟んで圧接した一対のローラ部材を同一方向、つまり、シートを挟んで逆方向に回転駆動させて、重なったシートを１枚ずつに分離する所謂リタードローラ分離方式のシート分離装置が多く用いられている。このリタードローラ分離方式のシート分離装置は、画像形成装置におけるシートカセットからシートを取り出す部分や、画像読取装置（スキャナ）の自動原稿給送装置（ＡＤＦ）における原稿トレイからシートを取り出す部分にも採用されている。

リタードローラ分離方式のシート分離装置では、ゴム材料等を用いたローラが摩擦を伴ってシートに接触するので、ローラに付着した汚れやゴミが擦り付けられて、シートが汚れる可能性がある。そこで、シート分離装置に種々のクリーニング機構を付加して、常時または所定の清掃タイミングでローラをクリーニングさせることが提案されている。

特許文献１に示されるシート分離装置では、シートの搬送方向に回転する送りローラと、所定の空転トルク値（限界値）を備えたトルクリミッタ機構が接続された分離ローラとをばね付勢により圧接させている。そして、１枚のシートを搬送する際には、トルクリミッタ機構によって分離ローラが送りローラに連れ回りし、搬送されるシートに分離ローラが従動回転する。しかし、重なったシートの場合は、トルクリミッタ機構を介して分離ローラが逆方向に回転して、送りローラと分離ローラとの圧接領域に対する重なったシートの進入を阻止する。

そして、分離ローラに接触させてクリーニング専用の回転体部材を設けており、この回転体部材を分離ローラに従動回転させて、ローラの表面に付着した汚れを掻き取っている。

特許文献２に示されるシート分離装置では、トルクリミッタ機構を内蔵した送りローラと分離ローラとの軸間距離を変更可能で、分離ローラをクリーニングする際には、電磁アクチュエータを作動させて、送りローラと分離ローラとの軸間距離を所定距離まで強制的に開かせている。

特許文献３に示されるシート分離装置では、シートの送出ごとに送りローラと分離ローラとを駆動させるコンピュータ制御装置によって、１ジョブのシート給送が終わるごとに、送りローラの数秒間のクリーニングを実行させている。

特許文献４に示されるシート分離装置では、送りローラと分離ローラとをそれぞれ個別の送りモータと分離モータとにより、シートを挟んで逆方向に回転駆動させている。そして、分離モータそれ自体にトルクリミッタ機能を持たせることにより、送りローラによって搬送される１枚のシートに分離モータが追従回転している。

特開平０６−１６６４４６号公報 特開平０７−２１５５１０号公報 特開平０９−１５６７８９号公報 特開２００４−０４３１６４号公報

特許文献１に示されるローラのクリーニング機構では、ローラごとにクリーニング専用の回転体部材を必要とするため、送りローラと分離ローラとの両方をクリーニングしようとすると、クリーニング専用の回転体部材が２個必要となる。

また、送りローラや分離ローラの表面に付着した汚れは強く擦り付けられた汚れであるため、回転体部材による軽い擦過や従動回転では十分な掻き取りができない場合がある。しかし、掻き取り効果を高めるべく、クリーニング専用の回転体部材の圧接圧力を高めて制動をかけると、剛性の高い部品が多数追加されて、シート分離装置を軽量小型に設計できなくなる。また、掻き取り効果の高い静電ブラシを表面に形成する等、特殊なクリーニング専用の回転体部材を採用すると、クリーニング専用の回転体部材のコストが追加されるし、クリーニング専用の回転体部材の寿命が短くなって、その交換頻度が増してしまう。

本発明は、クリーニング専用の回転体部材を１つも要することなく、送りローラと分離ローラとの両方を、同時かつ効果的にクリーニングできるシート分離装置を提供することを目的としている。

本発明のシート分離装置は、シートに当接して回転する送り回転体と、前記送り回転体に圧接して従動回転が可能で、前記送り回転体との間に挟み込んで搬送されるシートを搬送の逆方向に付勢する分離回転体とを備えたシート分離装置において、前記送り回転体と前記分離回転体との間の回転状態を変化可能な調整機構と、前記調整機構を作動させて、前記送り回転体と前記分離回転体との間に摩擦滑りを発生させる制御手段とを備えたものである。

本発明のシート分離装置では、調整機構を作動させ、直接接触させた送り回転体と分離回転体との表面間に摩擦を伴った相対移動を発生させる。これにより、送り回転体の表面に付着した汚れやごみは分離回転体の表面によってこすり取られ、一方、分離回転体の表面に付着した汚れやごみは送り回転体の表面によってこすり取られる。

したがって、ローラの清掃時に、シートの分離、搬送のための送り回転体と分離回転体とを直接摺り合わせて表面のクリーニングを行うので、別のクリーニング専用の回転体部材やブラシ等を設ける必要が無い。

以下、本発明のシート分離装置の一形態であるシート分離装置１００と、シート分離装置１００を搭載した画像読取装置７００とを図面に基づいて説明する。ただし、本発明のシート分離装置は、本実施形態のシート分離装置１００の構成には限定されず、搭載される機器も、本実施形態に掲げる画像読取装置７００や複写機８００には限定されない。

シート分離装置１００が搭載される機器としては、カラープリンタ、複写機、ファクシミリ、モノクロプリンタ、これらの複合機等でもよく、これらの画像形成装置における画像形成方式は、静電写真方式に限らず、他の画像形成方式、例えば各種インクを用いたインクジェット方式やその他の印刷方式に置き換えてもよい。

また、本実施形態のシート分離装置１００では、発明の送り回転体が送りローラ１０１、分離回転体が分離ローラ１０４、調整機構がソレノイド１０９、制御手段が制御部１２０、シートが原稿７０１Ａにそれぞれ対応しているが、本発明のシート分離装置は、これらの部材の組み合わせには限定されず、これらの部材を含む置き換え可能な種々の選択肢を用いた様々な組み合わせにより、異なる複数の実施形態を実現可能である。

＜画像読取装置＞
図１は本発明の一実施形態であるシート分離装置を搭載した画像読取装置の断面図、図２はシート分離装置によるシート送出動作の説明図、図３は画像読取装置の動作のフローチャート、図４は第１実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図、図５は第２実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図、図６は第３実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図、図７はシート分離装置の動作およびローラの汚れの説明図である。

図１に示すように、右側の原稿台７０２には、作業者によって、ＯＡ紙、チェック、小切手等の原稿束７０１が載置される。ピックアップローラ７０３は、原稿台７０２に載置された原稿束７０１の最上面に当接回転して、原稿束７０１をシート分離装置１００へ送り込む。アイドラギア７０４は、送りモータ１０２によって回転駆動される送りローラ１０１の回転を、ピックアップローラ７０３に伝える。

シート分離装置１００は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４とを圧接して構成される。送りローラ１０１は、送りモータ１０２によって駆動されて、原稿７０１Ａを搬送方向に駆動する。タイミングベルト１０３は、送りモータ１０２の回転を送りローラ１０１に伝達する。

分離ローラ台１０５は、支持軸１０６を支点として回動可能に支持されており、その回動端側に、トルクリミッタ１０８を介して分離ローラ１０４を、送りローラ１０１の外周面に対して接離自在に保持している。トルクリミッタ１０８は、分離ローラ１０４に一体的に連結されて、原稿７０１Ａの搬送方向と逆方向に所定のトルクを発生させる。

言い換えれば、分離ローラ台１０５は、分離ローラ１０４を、送りローラ１０１に圧接する方向へ揺動可能に軸支しており、支持軸１０６を中心に回動することで、分離ローラ１０４が送りローラ１０１に対して接離する。

分離ローラ台１０５の端部には、加圧バネ１０７の一端が取り付けられ、加圧バネ１０７の付勢力は、分離ローラ１０４を送りローラ１０１に対して、所定の圧接力で圧接させている。

送りローラ１０１は、ピックアップローラ７０３によってピックアップされた原稿７０１Ａを、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域（ニップ）へ搬送する。分離ローラ１０４は、ピックアップされた原稿７０１Ａが複数枚であった場合に、原稿７０１Ａを１枚ずつに分離する。

搬送ガイド７０５は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４とのニップを通過した原稿７０１Ａを規制して、下流側のレジストローラ対７０６へ送り込む。レジストローラ対７０６は、原稿７０１Ａの読取タイミングを決定すると共に、原稿７０１Ａの搬送速度を一定にする。

読取センサ７０７は、搬送されている原稿７０１Ａの画像を、図１の奥行き方向へ線状に読み取って、線画像の画像データを形成する。搬送ローラ対７０８は、原稿を下流側へ搬送して、排紙ローラ対７０９に受け渡す。排紙ローラ対７０９は、搬送されてきた原稿を排紙トレイ７１０へ排出して積載させる。

シート分離装置１００は、重なった原稿束７０１から原稿７０１Ａを１枚ずつ分離して重送を防ぐリタードローラ分離方式のシート分離装置であって、シート給送方向に回転する送りローラ１０１と、送りローラ１０１の外周部に圧接された分離ローラ１０４とを備えている。分離ローラ１０４には、トルクリミッタ１０８が連結されていて、トルクリミッタ１０８から分離ローラ１０４に対して、シート給送方向とは逆方向に、所定の阻止力が付与されている。

シート分離装置１００は、送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの間に作用する摩擦力と、重なった原稿間の摩擦力との差によって、原稿７０１Ａをシート給送方向へ搬送し、原稿７０１Ａと分離ローラ１０４との間の摩擦力と、分離ローラ１０４に付与されているシート給送方向とは逆方向の阻止力との差を利用して、連れ入りされた原稿７０１Ｂ（図２の（ｂ））を分離して１枚ずつ送り出している。

送りローラ１０１と分離ローラ１０４とは、加圧バネ１０７により、一定の圧接圧力で常に接触した状態にあり、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間に作用する摩擦力と、トルクリミッタ１０８の空転トルク値との間には、
１．「送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間に作用する摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」
の関係が成り立っているため、送りローラ１０１と圧接状態の分離ローラ１０４は、送りローラ１０１に従動回転してシート給送方向に回転する。

図２の（ａ）に示すように、送りローラ１０１と分離ローラ１０４のニップへ搬送された原稿７０１Ａが１枚だけの場合、原稿７０１Ａは、送りローラ１０１によりシート給送方向に搬送され、上述したように、送りローラ１０１の搬送力がトルクリミッタ１０８の空転トルク値（トルクの伝達状態が解除される限界値）より勝っているため、分離ローラ１０４は、搬送される原稿７０１に従動してシート給送方向に回転をする（連れ回り）。

図２の（ｂ）に示すように、原稿７０１Ａ、７０１Ｂが重なって複数枚の場合、一番上の原稿７０１Ａは、送りローラ１０１によりシート給送方向に搬送されるが、それ以降の原稿７０１Ｂは、分離ローラ１０４による逆方向の搬送を受けて、送りローラ１０１と分離ローラ１０４のニップへの進入を阻止される。

これは、送りローラ１０１、分離ローラ１０４、原稿７０１Ａ、７０１Ｂ、トルクリミッタ１０８の間に、
１．「送りローラ１０１と分離ローラ１０４との摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」、
２．「送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの摩擦力＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」、
３．「分離ローラ１０４と原稿７０１Ｂとの摩擦力＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」、
４．「トルクリミッタ１０８の空転トルク値＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」、
５．「送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」、
のそれぞれの大小関係が成り立つように、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接圧力が設定されているためである。これにより、複数枚の原稿７０１は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域で１枚ずつに分離される。

図１に示すように、分離された原稿７０１Ａは、搬送ガイド７０５の間を通過して、レジストローラ対７０６へ搬送される。レジストローラ対７０６は、下流側にある読取センサ７０７の読取タイミングに応じて駆動のＯＮ−ＯＦＦを行い、原稿７０１Ａの搬送を開始する。

原稿７０１Ａは、レジストローラ対７０６を通過後に、読取センサ７０７へ搬送され、読取センサ７０７によって原稿上の画像が読み込まれる。読取センサ７０７を通過した原稿７０１は、下流側にある搬送ローラ対７０８により搬送され、排紙ローラ対７０９により排紙トレイ７１０へ排出される。この動作を原稿１枚毎に行うことで積載された原稿束７０１の画像を全てを読み取る。

ここで、搬送される原稿７０１Ａには、多種多様な材質のシートが使われている。例えば、印刷面を多く含んだ原稿、白色にするために炭酸カルシウムなどの化学物質を含んだ原稿や紙粉を多く出すリサイクル紙などがある。これらの用紙は、ＯＡ紙、チェック、小切手に使われる一般的なものである。本実施形態の画像読取装置７００を含むスキャナ等の画像入力装置の場合、このような原稿７０１Ａを数多く給送することが必須であり、耐久性と信頼性とが要求される。

このような原稿７０１Ａを数多く給送するうちに、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との表面には、原稿７０１Ａに印刷されている画像のインク、原稿７０１Ａのシート中に含まれる炭酸カルシウムなどの化学物質、紙粉などの汚れや異物が付着してくる。これらの汚れや異物が送りローラ１０１と分離ローラ１０４との外周面に付着する事で、初期の表面状態を失い、給送性能に多大なる影響を及ぼす事が知られている。

図７の（ａ）に示すように、インク、化学物質や紙粉などの汚れや異物１１０が送りローラ１０１に付着する事により、上記５．の関係が逆転して、
５Ｂ．「送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの摩擦力＜トルクリミッタ１０８の空転トルク値」
となってしまい、送りローラ１０１が原稿７０１Ａとの間で滑りを発生させて搬送が出来なくなる等、給送不良の問題を引き起こす。

また、図７の（ｂ）に示すように、逆に、分離ローラ１０４に汚れや異物が付着すると、上記３．の関係が逆転して、
３Ｂ．「分離ローラ１０４と原稿７０１Ｂとの摩擦力＜原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」となってしまい、分離ローラ１０４が原稿７０１Ｂとの間で滑りを発生させて、複数枚を同時に搬送する重送や紙詰まり等の問題を引き起こす。

従って、従来は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との表面をエタノールや水を染み込ませた布などでユーザが手作業で拭くなど清掃を行い、ローラ表面の汚れや異物を取り除いたり、常に新しい表面状態を保つため、汚れや異物が付着して正常に動作しないローラを新しいローラに交換する必要があった。しかし、給送不良などの問題が発生してからユーザがその都度手作業で拭くことは作業性が非常に悪い。さらに、十分に清掃できているか分かり難いため、拭取りムラなどが発生しやすく、本来ある性能を十分に発揮できないこともある。このような場合は、再度清掃を行う必要があるため、回数が頻繁になり、ユーザに負担を与えてしまう。

また、予防策として定期的なメンテナンスを行った場合でも、同様にユーザに多大なる負荷を与えてしまう。また、ローラの交換は、頻度が多くなった場合、経済的な面でユーザに負荷を与えてしまう。

そこで、特許文献１、２、３を参照して、上述したように、送りローラ１０１や分離ローラ１０４の清掃を自動で行うために、異物除去用のブラシを使った機構や原稿の搬送用のローラとは異なる別途専用のクリーニングローラなどを各ローラに当接させて異物の除去を行うことが検討された。

しかし、特許文献１、２、３に開示された構成では、清掃専用の部材が必要となるため、大掛かりな機構が必要になるばかりでなく、コストも非常に高価なものとなってしまう。これらの問題を防ぎ、常に適切なシート給送性能を得るためには、上記１〜５の関係が重要な要素となる。特に
３．「分離ローラ１０４と原稿７０１Ｂとの摩擦力＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」、
５．「送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」、
については、原稿７０１Ａ、７０１Ｂに含まれるインクや異物などがローラ表面に付着する事で著しく変化し、正常な関係が成り立たなくなる事がある。

そこで、原稿の滑りや重送の原因となる汚れや異物を確実に取り去り、ローラを常に正常な表面状態に保ち搬送力を維持しつづけることが必要となる。また、汚れや異物を除去するためにユーザが行う清掃や定期的なメンテナンスを減らすことで、ユーザの負荷を軽減させ、簡単な構成で前記送りローラと分離ローラの汚れや異物を清掃することが必要となる。

本実施形態では、次のような構成と制御とを組み合わせることにより、専用のクリーニング部材を用いることなく自動的にローラ表面を清掃して、ユーザによる手作業のクリーニングや部品交換を無くしている。

＜第１実施形態＞
一般的なリタードローラ分離方式のシート分離装置の分離ローラには、シート給送方向の逆方向に回転駆動がかかっている構成と、回転駆動がない（制動されている）構成とがあるが、本実施形態における分離ローラ１０４は後者である。図１に示すように、第１実施形態では、加圧バネ１０７に逆らって分離ローラ台１０５を回動させるソレノイド１０９を設け、ソレノイド１０９を作動させて送りローラ１０１の外周面に対する分離ローラ１０４の圧接力を弱めることにより、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間に摩擦滑りを発生させている。

制御部１２０は、画像読取装置７００の各部制御を行うマイコン制御装置であって、図３のフローチャートの制御を含む各部制御のプログラムおよびデータを書き込まれたＲＯＭ、演算用のＲＡＭ、演算を行う演算素子、入出力を保持する入出力部、外部機器と命令やデータを通信する通信部等を備えている。制御部１２０は、読み出したプログラムを保持しており、これらのプログラムに従って入力や受信データを参照し、必要な出力とデータ送信とを行う。

図３に示すように、制御部１２０は、不図示であるＰＣ等の外部制御装置から画像読取命令が入力されると（Ｓ１１０）、送りモータ１０２を作動させる（Ｓ１２０）。これにより、ピックアップローラ７０３が原稿台７０２に載置された原稿束７０１を上面から送り始める。ピックアップローラ７０３により送り出された原稿７０１Ａは、送りローラ１０１と、送りローラ１０１の外周面に圧接された分離ローラ１０４とからなるシート分離装置１００に搬送される。原稿束７０１は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域へ搬送され、原稿７０１Ａが複数枚で搬送されて来た場合には、圧接領域で１枚ずつに分離される。

その後、原稿台７０２に載置された原稿束７０１が無くなって原稿７０１Ａの搬送が途切れると（Ｓ１３０のＹＥＳ）、送りモータ１０２が停止される（Ｓ１４０）。

シート分離装置１００の動作は、上述したとおりで、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域で重送や給送不良を防いでいる。この時、図４の（ａ）に示すように、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接力を弱めるためのソレノイド１０９は動作しておらず、加圧バネ１０７の付勢力によって分離ローラ１０４は、送りローラ１０１の外周面に対して圧接している。

そして、シート分離装置１００に多くの原稿７０１Ａを通過させると、上述したように、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との外周面にインクや炭酸カルシウム、紙粉などの異物が付着して、送りローラ１０１の摩擦力と分離ローラ１０４の摩擦力とをともに低下させる。

その後、シート給送動作時以外の時に、ローラ清掃命令を受信する（Ｓ１５０のＹＥＳ）と、制御部１２０は、送りモータ１０２を作動させ（Ｓ１６０）、図４の（ｂ）に示すように、ソレノイド１０９を作動させて、分離ローラ１０４の圧接力を弱める方向に摺動させる（Ｓ１７０）。

すると、送りローラ１０１の外周面に圧接する分離ローラ１０４の圧接力が弱まることで、上記１．の「送りローラ１０１と分離ローラ１０４との摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」であった大小関係が逆になり、送りローラ１０１に連れられて回転していた分離ローラ１０４は連れ回りしなくなる。

この状態で、送りローラ１０１を回転させる事で、図４の（ｃ）に示すように、送りローラ１０１の外周面が分離ローラ１０４の外周面と擦り合わされて付着していた汚れや異物１１０が取り除かれる。

図４の（ｃ）は、第１実施形態における清掃動作で汚れや異物１１０が取り除かれる様子の概略図である。ここで、送りローラ１０１に付着した汚れや異物１１０は、分離ローラ１０４と擦れる事で消しゴムが文字を消すのと同様の原理で、ローラ表面部を掻き取りながら取り除かれていく。

そして、ソレノイド１０９の動作を断続的に行う（図３：Ｓ１７０）ことで、分離ローラ１０４も断続的に連れ回りを行い、送りローラ１０１と擦れる位置が変えられるため、分離ローラ１０４の外周面も全周にわたり汚れや異物が取り除かれる。

これにより、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との外周面が、常に新生面と同様の状態に保たれ、分離性能を良好に維持する事が可能となる。且つ、ユーザが手作業で行うローラ清掃などのメンテナンスが不要になり、作業負担も少なくなる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、分離ローラ１０４の外周面の全周を清掃するために、ソレノイド１０９を断続的に動作させたが、第２実施形態では、図５に示すように、分離ローラ１０４を回転駆動する分離モータ３０１を用いている。タイミングベルト３０２Ａ、３０２Ｂは、分離モータ３０１の駆動力を、トルクリミッタ１０８を介して分離ローラ１０４に伝える。タイミングベルト３０２Ａ、３０２Ｂは、支持軸１０６に回転自在に取り付けた中継プーリ１０６Ａによって連絡されている。

第２実施形態のシート分離装置１００Ａは、分離モータ３０１を追加した以外、図１〜図４を参照して説明した第１実施形態と同一に構成され、同一に制御されているので、図５中、第１実施形態と共通する部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５の（ａ）に示すように、通常のシート給送動作時には、分離ローラ１０４は、送りローラ１０１の外周部に圧接されており、トルクリミッタ１０８を介して分離モータ３０１よりシート給送方向とは逆方向の駆動を受けている。しかし、通常の原稿給送時には、上記５．の「送りローラ１０１と原稿７０１Ａとの摩擦力＞トルクリミッタ１０８の空転トルク値」の大小関係が成り立っているため、分離ローラ１０４は、送りローラ１０１に連れられてシート給送方向に回転している。

そして、図２の（ｂ）に示すように、複数枚の原稿７０１Ａ、７０１Ｂがシート分離装置１００に入った時は、送りローラ１０１は、上面の原稿７０１Ａのみシート給送方向に搬送し、それ以降の原稿７０１Ｂは、逆方向に回転をしている分離ローラ１０４により掻き出される。

これは、上記４．の「トルクリミッタ１０８の空転トルク値＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」、上記３．の「分離ローラ１０４と原稿７０１Ｂとの摩擦力＞原稿７０１Ａと原稿７０１Ｂとの摩擦力」の大小関係が成り立つため、分離モータ３０１の駆動がトルクリミッタ１０８を介して分離ローラ１０４に伝わるためである。

第２実施形態における清掃動作は、次のようになる。給送動作時以外の時に、ローラ清掃命令を受信すると、送りモータ１０２と分離モータ３０１とを回転開始させた後に、図５の（ｂ）に示すように、ソレノイド１０９を動作させて、分離ローラ１０４が送りローラ１０１に対し連れ回りしない程度の接触圧にする。この状態のまま、分離ローラ１０４を送りローラ１０１とは逆方向に回転させることで、図５の（ｃ）に示すように、両者の表面が積極的に擦られ、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との外周面の全周が清掃される。図５の（ｃ）は、第２実施形態の清掃動作で汚れや異物１１０が取り除かれる様子の概略図である。

＜第３実施形態＞
第１実施形態および第２実施形態では、トルクリミッタ１０８を分離ローラ１０４に設けて、送りローラ１０１によって搬送される１枚のシートに分離ローラ１０４を追従回転させているが、第３実施形態では、トルクリミッタ機能を持たせた分離モータ５０１を用いて、送りローラ１０１によって搬送される１枚のシートに分離ローラ１０４を追従回転させている。

第３実施形態のシート分離装置１００Ａでは、分離モータ５０１の出力が、タイミングベルト３０２Ａ、中継ローラ１０６Ａ、タイミングベルト３０２Ｂを経て、分離ローラ１０４に伝達される。第１実施形態のシート分離装置１００におけるソレノイド１０９とトルクリミッタ１０８とは省略されている。その他の構成については、図１、図４を参照して説明した第１実施形態と同一に構成されているので、図６中、第１実施形態と共通する部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６の（ａ）に示すように、分離モータ５０１は、分離ローラ１０４を回転駆動させて、原稿（７０１Ａ：図１）を搬送方向とは逆方向に駆動する。分離モータ５０１は、不図示のトルク制御回路によって出力トルクを２段階に調整される。

通常の給送動作は、分離モータ５０１がトルクリミッタの機能を備えており、シート給送／分離に適切な小段階のトルクを分離ローラ１０４に伝えている。給送動作時、分離モータ５０１の回転トルクは、送りローラ１０１の搬送力より小さく設定されている。このため、図６の（ａ）に示すように、分離ローラ１０４は、送りローラ１０１と接触している時または原稿７０１Ａを１枚ずつ搬送している時には、送りローラ１０１と同方向に連れ回りをし、分離モータ５０１の発生する駆動トルクとは逆方向に回転させられている状態になっている。

しかし、図２の（ｂ）に示すように、複数枚の原稿７０１Ａ、７０１Ｂが送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域にある時は、分離モータ５０１の回転トルクが原稿７０１Ａ、７０１Ｂ間の摩擦力よりも大きいため、分離ローラ１０４は停止状態にあるか、シート給送方向とは逆方向に回転をしている状態となり、原稿束７０１を１枚ずつに分離している。

第３実施形態における清掃動作は、次のようになる。給送動作時以外の時に、ローラ清掃命令を受信すると、図６の（ｂ）に示すように、所定の圧接力で圧接している送りローラ１０１と分離ローラ１０４とが相対回転を始める。この時、送りローラ１０１はシート給送方向に、分離ローラ１０４はシート給送方向と逆方向に回転を行っている。

図６の（ａ）に示すように、給送動作時には、不図示のトルク制御回路は、送りローラ１０１と連れ回りする程度のトルクを分離ローラ１０４に対し付与していたが、図６の（ｂ）に示すように、清掃動作時には、不図示のトルク制御回路は、分離モータ５０１の発生する駆動トルクを上げて、分離ローラ１０４が送りローラ１０１と連れ回りしないようにする。

これにより、図６（ｃ）に示すように、送りローラ１０１と分離ローラ１０４とは、圧接している状態のままで互いに逆方向に回転し、互いに外周面を擦り合わせることで表面に付着した汚れや異物を除去できる。これにより、ローラ表面状態を摩擦力が低下する前の状態にまで戻すことが可能になり、分離性能を良好に維持する事が可能になる。

第３実施形態の構成では、第１実施形態の構成に比べて圧接力を下げる必要がなく、互いのローラ表面を擦り合わせる事が出来るため、より積極的に汚れや異物を除去する事が可能になる。図６の（ｃ）は、第３実施形態における清掃動作で、汚れや異物１１０が取り除かれる様子の概略図である。

第１実施形態〜第３実施形態における清掃動作は、外部からの命令がある度に一定時間行われたり、命令を指示している間行うようにしてもよく、給送動作以外の時であれば選択可能である。また、載置された原稿束７０１を全て給送し終わった後に、制御部１２０が自ら判断して行うなど、シート給送動作とは関係無いところで設定してやれば、より簡略化できる。

また、第１実施形態〜第３実施形態で説明したように、ローラ表面の清掃動作は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接部に原稿７０１Ａが無い状態で行うため、原稿束７０１を給送する前の待機状態、給送を終えた後、重送を検知し原稿を取り除いた後、さらにシート給送不良を発生した後などにも行うことが可能であり、急送動作に差し支えなく行える。また、１枚の原稿７０１Ａが送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接部を通過し終わってから、次の原稿７０１Ａが送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接領域に到達するまでの短い時間に清掃動作を実行しても良い。

＜発明との対応＞
第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態のシート分離装置１００、１００Ａ、１００Ｂは、原稿７０１Ａに当接して回転する送りローラ１０１と、送りローラ１０１に圧接して従動回転が可能で、送りローラ１０１との間に挟み込んで搬送される原稿７０１Ａを逆方向に付勢する分離ローラ１０４とを備える。そして、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間の回転状態を変化可能なソレノイド１０９または分離モータ５０１と、ソレノイド１０９または分離モータ５０１を作動させて、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との間に摩擦滑りを発生させる制御部１２０とを備える。これにより、原稿７０１Ａの分離、搬送に必須の送りローラ１０１と分離ローラ１０４とを直接、摩擦滑りさせて表面のクリーニングを行うので、別のクリーニング専用の回転体部材やブラシ等を設ける必要が無い。

すなわち、制御部１２０は、予め定められた（またはクリーニングの必要性を判断して自ら決定した）清掃タイミングでソレノイド１０９を作動させ、直接接触させた送りローラ１０１と分離ローラ１０４との表面間に摩擦を伴った相対移動を発生させる。これにより、送りローラ１０１の表面に付着した汚れやごみは分離ローラ１０４の表面によってこすり取られ、分離ローラ１０４の表面に付着した汚れやごみは送りローラ１０１の表面によってこすり取られる。

従って、送りローラ、分離ローラの表面に付着したインクや炭酸カルシウム、紙粉などの汚れや異物を簡単な構成で確実に取り除き、送りローラと分離ローラの表面を適正な状態に保つ事が可能となり給送不良や重送を防ぐ事ができる。これに加え、外部からの命令手段で清掃を自動で行い定期的なメンテナンスを容易にさせてユーザにかける負担を軽減できる。

第１実施形態、第２実施形態のシート分離装置１００、１００Ａは、トルクリミッタ１０８を備える。そして、ソレノイド１０９は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との圧接圧力を軽減して、送りローラ１０１から分離ローラ１０４に加わる回転力をトルクリミッタ１０８の限界値よりも小さくすることにより、摩擦滑りを発生させる。従って、１個のソレノイド１０９の追加と制御部１２０のわずかなプログラム変更とで、クリーニングが達成される。

また、ソレノイド１０９は、送りローラ１０１、分離ローラ１０４から離れた位置へ配置できるので、クリーニング専用のローラ部材等に比較して、シート分離装置１００、１００Ａの設計の自由度を損なわない。

第１実施形態のシート分離装置１００は、制御部１２０が、間歇的にソレノイド１０９を作動させる。従って、分離ローラ１０４を回転させるモータが無くても、従動回転と停止とを繰り返して、分離ローラ１０４を回転させ、その全周を均等にクリーニングでき、ソレノイド１０９を連続作動させる場合のように片減りしない。

第３実施形態のシート分離装置１００Ｂは、分離モータ５０１が、可変の限界値（空転トルク値）に設定可能な駆動力により分離ローラ１０４を逆方向に駆動する。また、限界値を、圧接された送りローラ１０１が分離ローラ１０４へ及ぼす駆動力よりも小さく設定可能である。従って、通常のシート給送時でも、クリーニング時でも、トルクリミッタ１０８を必要としない。

第１実施形態、第２実施形態のシート分離装置１００、１００Ａは、原稿７０１Ａの搬送位置に配置された送りローラ１０１と、送りローラ１０１に対して圧接可能に配置され、送りローラ１０１との軸間距離を変更可能な分離ローラ１０４と、分離ローラ１０４を送りローラ１０１に向かって付勢して圧接させる加圧バネ１０７と、分離ローラ１０４の所定の回転トルクが加わったときに分離ローラ１０４を連れ回り可能にするトルクリミッタ１０８とを備える。そして、加圧バネ１０７に逆らって軸間距離を所定距離まで強制的に増大させるソレノイド１０９を備え、所定距離は、トルクリミッタ１０８によって分離ローラ１０４を連れ回り可能とする所定の回転トルクよりも低い伝達トルクの圧接状態に対応している。従って、ソレノイド１０９を作動させても送りローラ１０１と分離ローラ１０４の圧接状態が保たれ、送りローラ１０１と分離ローラ１０４とを直接、摩擦滑りさせて表面のクリーニングを行うので、別のクリーニング専用の回転体部材やブラシ等を設ける必要が無い。

また、制御部１２０は、シート搬送時よりも圧接圧力を軽減させた圧接状態で、送りローラ１０１と分離ローラ１０４とを同一方向に回転させるので、圧接圧力を軽減しないで圧接させる実施形態３のシート分離装置１００Ｂに比較して、送りモータ１０２の負荷を軽減できる。

このようなシート分離装置１００、１００Ａ、１００Ｂを備えた画像読取装置７００は、送りローラ１０１と分離ローラ１０４との表面をエタノールや水を染み込ませた布などでユーザが手作業で拭くなど清掃を行い、ローラ表面の汚れや異物を取り除いたり、常に新しい表面状態を保つため、汚れや異物が付着して正常に動作しないローラを新しいローラに交換する必要が無い。

そして、所定の清掃タイミングで自動的に送りローラ１０１と分離ローラ１０４とがクリーニングされるので、クリーニング不良による給送不良や原稿７０１Ａの汚れなどの問題が発生しない。ユーザがその都度手作業で拭くよりも作業性が優れ、見なくても十分に清掃できているので、拭取りムラが発生せず、本来ある性能を十分に発揮できる。

そして、再度清掃を行うことでクリーニング回数が頻繁になったり、予防策として定期的なメンテナンスを行うことになったりして、ユーザに負担を与えてしまうこともない。ローラの交換頻度が多くなって、経済的な面でユーザに負荷を与えてしまうこともない。

そして、特許文献１、２、３に示されるように、異物除去用のブラシを使った機構や原稿の搬送用のローラとは異なる別途専用のクリーニングローラなどを各ローラに当接させる場合に比較して、部品点数が削減されて、部品コスト、組み立てコストが低減され、小型軽量、安価で高信頼性、給送トラブルの少ない画像読取装置を提供できる。

＜シート分離装置の別の実施形態＞
図８は第１実施形態〜第３実施形態のシート分離装置の別の応用形態の説明図である。第１実施形態〜第３実施形態のシート分離装置は、図１に示す画像読取装置のみならず、複写機等のリーダやシートカセット等にも応用可能である。

図８に示すように、複写機８００は、装置本体１１０Ａの上部にリーダ（画像読取装置）１１０Ｂを配置し、リーダ１１０Ｂの上に原稿給送装置１１０Ｃを装備している。ユーザによって原稿Ｄが原稿載置部１２３に載置されると、原稿給送装置１１０Ｃは、ピックアップローラ１２４を含む給送部１２５によって、原稿Ｄを１枚ずつ順次分離して搬送し、読取位置１２８を通過させて、排出トレイ１２６に排出、積載する。給送部１２５には、図１に示す第１実施形態（または図５に示す第２実施形態、または図６に示す第３実施形態）のシート分離装置１００（または１００Ａ、または１００Ｂ）が採用されている。

リーダ１１０Ｂは、読取位置１２８の下で、上方を通過する原稿面の線画像を読み取って、原稿面の画像データを形成する。なお、原稿給送装置１１０Ｃは、一方の面の画像が読み取られた原稿Ｄをスイッチバックさせて、他方の面を下にして読取位置１２８を通過させる両面読取にも対応している。

感光体ドラム１１４は、読み取られた画像データに基づいて変調されたレーザ光を走査されて、表面に静電潜像を形成される。感光体ドラム１１４に形成された潜像は、図示しない現像部のトナー供給装置から供給されたトナーによって現像されてトナー像となる。

カセット１１５には、紙、プラスチックフィルム等の画像形成用のシートＰが積載されている。シートＰは、ピックアップローラ１１２を含む給送部１１３によって、カセット１１５から１枚ずつ取り出され、感光体ドラム１１４の回転に同期させて感光体ドラム１１４と転写器１１６との間に進入する。給送部１１３には、図１に示す第１実施形態（または図５に示す第２実施形態、または図６に示す第３実施形態）のシート分離装置１００（または１００Ａ、または１００Ｂ）が採用されている。

転写器１１６によって、感光体ドラム１１４上のトナー像がシートＰに転写され、トナー像が転写されたシートＰは、高温高圧の定着器１１７を通過して、トナー像を定着された後に、排出ローラ対１１８によって外部へ排出される。なお、装置本体１１０は、片面に画像が定着されたシートをスイッチバック搬送して、表裏反転状態で再び感光体ドラム１１４と転写器１１６との間に送り込む裏面印刷にも対応している。

このような給送部１２５、１１３を備えた複写機８００は、その送りローラとその分離ローラとの表面をエタノールや水を染み込ませた布などでユーザが手作業で拭くなど清掃を行ったり、ローラ表面の汚れや異物を取り除いたり、常に新しい表面状態を保つため、汚れや異物が付着して正常に動作しないローラを新しいローラに交換したりする必要が無い。

そして、所定の清掃タイミングで自動的にその送りローラとその分離ローラとがクリーニングされるので、クリーニング不良による給送不良やシートの汚れなどの問題が発生しない。ユーザがその都度手作業で拭くよりも作業性が優れ、見なくても十分に清掃できているので、拭取りムラが発生せず、その送りローラとその分離ローラとが本来ある性能を十分に発揮できる。

そして、再度清掃を行うことでクリーニング回数が頻繁になったり、予防策として定期的なメンテナンスを行うことになったりして、ユーザに負担を与えてしまうこともない。ローラの交換頻度が多くなって、経済的な面でユーザに負荷を与えてしまうこともない。

そして、特許文献１、２、３に示されるように、異物除去用のブラシを使った機構や原稿の搬送用のローラとは異なる別途専用のクリーニングローラなどを各ローラに当接させる場合に比較して、部品点数が削減されて、部品コスト、組み立てコストが低減され、小型軽量、安価で高信頼性、給送トラブルの少ない画像読取装置を提供できる。

本発明の一実施形態であるシート分離装置を搭載した画像読取装置の断面図である。 シート分離装置によるシート送出動作の説明図である。 画像読取装置の動作のフローチャートである。 第１実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図である。 第２実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図である。 第３実施形態のシート分離装置による清掃動作の説明図である。 シート分離装置の動作およびローラの汚れの説明図である。 シート分離装置の別の応用形態の説明図である。

符号の説明

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１２５、１１３ シート分離装置（シート分離装置、給送部）
１０１ 送り回転体（送りローラ）
１０４ 分離回転体（分離ローラ）
１０７ 付勢手段（加圧バネ）
１０８ トルクリミッタ手段（トルクリミッタ）
１０９、５０１ 調整機構、駆動手段（ソレノイド、分離モータ）
１１５ 保持手段（シートカセット）
１２０ 制御手段（制御部）
７００ 画像読取装置
８００ 画像形成装置（複写機）

Claims (7)

1. シートに当接して回転する送り回転体と、
   前記送り回転体に圧接して従動回転が可能で、前記送り回転体との間に挟み込んで搬送されるシートを搬送の逆方向に付勢する分離回転体と、を備えたシート分離装置において、
   前記送り回転体と前記分離回転体との間の回転状態を変化可能な調整機構と、
   前記調整機構を作動させて、前記送り回転体と前記分離回転体との間に摩擦滑りを発生させる制御手段と、を備えたことを特徴とするシート分離装置。
2. 前記分離回転体にトルクリミッタ手段を備え、
   前記調整機構は、前記送り回転体と前記分離回転体との圧接状態における圧接圧力を軽減して、前記送り回転体から前記分離回転体に加わる回転力を前記トルクリミッタ手段の限界値よりも小さくすることにより、前記摩擦滑りを発生させることを特徴とする請求項１記載のシート分離装置。
3. 制御手段は、間歇的に前記調整機構を作動させることを特徴とする請求項２記載のシート分離装置。
4. 前記調整機構は、可変の限界値でトルクの伝達が可能な駆動力により前記分離回転体を前記搬送の逆方向に駆動するとともに、前記限界値を、圧接状態の前記送り回転体が前記分離回転体へ及ぼす回転力よりも大きくすることにより、前記摩擦滑りを発生させることを特徴とする請求項１記載のシート分離装置。
5. シートに当接して回転する送り回転体と、
   前記送り回転体に対して圧接可能に配置され、前記送り回転体との軸間距離を変更可能な分離回転体と、
   前記分離回転体を前記送り回転体に向かって付勢して圧接させる付勢手段と、
   前記分離回転体の所定の回転トルクが加わったときに前記分離回転体を連れ回り可能にするトルクリミッタ手段と、を備えたシート分離装置において、
   前記付勢手段に逆らって前記軸間距離を所定距離まで強制的に増大させる調整機構を備え、
   前記所定距離は、前記トルクリミッタ手段によって前記分離回転体を連れ回り可能とする所定の回転トルクよりも低い伝達トルクの圧接状態に対応していることを特徴とするシート分離装置。
6. 請求項１乃至５いずれか１項記載のシート分離装置と
   前記シート分離装置によって分離されたシートの画像を読み取る読取手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項１乃至５いずれか１項記載のシート分離装置と、
   前記シート分離装置によって分離されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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