JP2011037632A - シート供給装置 - Google Patents

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政孝 濱田
Tetsuya Noda
哲也 野田
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Abstract

【課題】給紙スタッカーから排紙スタッカーに至るU字状の搬送経路でシートと経路を構成するガイドとの間の負荷を軽減し、シートを安定した速度で精度良く給送することを可能にすると共に装置の小型軽量化を図る。
【解決手段】給紙スタッカー202から排紙スタッカー203に至るU字状の搬送経路を形成する環状の内側搬送ガイドの内側にレジストローラ対とシート給送ローラ対とシート搬出ローラ対のそれぞれの駆動ローラを配置し、内側搬送ガイドにおけるレジストローラ対とシート給送ローラ対の間及びシート給送ローラ対とシート搬出ローラ対の間に遊動ローラB〜Fをそれぞれ設けるとともに、外側搬送ガイドのシート搬出ローラ対と排紙ローラ対の間に遊動ローラG〜Iを設け、各遊動ローラは内側搬送ガイド及び外側搬送ガイドに形成された切欠溝に嵌合し、各遊動ローラの回転中心軸は各搬送ガイドに設けられた軸受溝に軸支持されるように取り付けられる。
【選択図】図2

Description

本発明は、スタッカー上に積載収納したシートを一枚ずつ分離して処理プラテンに供給し、処理プラテンでこのシートの画像を読取り、或いはシート上に印刷を施すシート供給装置及びこれを用いた複写機、スキャナー装置などの画像読取装置に関する。
一般にこの種のシート供給装置は給紙スタッカー上に積載したシートを順次一枚ずつ分離して繰出し、このシートを画像読取プラテン或いは印字プラテンなどの処理プラテンに搬送して処理を施し、処理後のシートを排紙スタッカーに収納するものとして広く知られ、画像読取用のスキャナー装置或いは複写機の原稿自動送り装置として用いられている。
従来スキャナー装置、複写装置などのシート供給装置は装置の据付スペースを小さくする為に給紙スタッカーと排紙スタッカーを上下に並べて配置し、給紙スタッカーから排紙スタッカーにU字状の搬送経路で原稿などのシートを供給する方法が多く用いられている。このような構成で装置の小型化を計る為には、まず給紙スタッカーと排紙スタッカーの間隔を小さくして装置高さの小型化が必要であり、次に装置の幅方向を小さくすることが必要となる。装置の高さ方向はU字状の経路を曲率を大きくしてあたかも屈曲したかのような経路でシートを送らなければならず、また装置の幅方向はシートサイズ幅の外側に配することとなる駆動モータとその伝動機構を小型簡素化しなければならない。
このように装置の小型軽量化が求められる一方で使用するシートはそのサイズは勿論、紙・プラスチックフィルムなど材質も紙厚も広汎なものが使用されている。特に通常の事務用シートは45gmから180gmの重さのものが使用されていたが最近はDTP(デスクトッププリンティング)の関係から200gm紙以上の厚紙が例えば表紙印刷の為に必要とされている。本発明者が45〜180gm紙対応の装置で200gm紙の給送を行ったところU字経路にシートが巻き付いて駆動モータがロックして搬送不能となり、またシートが滑って処理プラテンに到達する現象が生じた。
そこで本発明者は、給紙スタッカーから排紙スタッカーに至る経路とシートとの間の摩擦がこれらの搬送不良の原因であり、また大容量の駆動モータを使用し装置の大型化を招くことに着目した。
一方、特許文献1にはU字状経路の処理プラテン上流側にシートと搬送ガイドとの間の摩擦を軽減する遊動ローラを配置した構造が開示されている。また、特許文献2には処理プラテン(特許文献2では画像読取プラテン)の前後に遊動ローラを配置して処理プラテンでシートが乱れないように配慮したものが開示されている。しかし、これらに開示されているのは処理プラテンの近傍に遊動ローラを配置するものでU字状を呈する搬送経路の中央部に遊動ローラを配置することを示唆している。
特開2003−81474号公報 特許第2843492号公報
ところがこのように従来知られているU字状経路の略略中央部分に遊動ローラなどの摩擦軽減の手段を講じても上下に配置する給排紙スタッカーの間隔を小さくするとシートは給紙スタッカーの出口部分と排紙スタッカーの入り口部分で大きな抵抗を受け搬送不良が頻発することが判った。これはU字状経路の経路長を小さくするとシートは先端が排紙スタッカー近傍の搬送ガイドで、後端は給紙スタッカー近傍の搬送ガイドで同時に大きな摩擦抵抗を受ける為U字状経路の中央部に摩擦軽減の手段を講じても解決し得ないことに原因している。従って従来知られている前掲文献のものでは薄紙から厚紙までの広汎なシート、特に厚紙シートを精度良く給送することは不可能であり、同時に装置の小型化軽量化においてもその程度に問題を残している。
そこで本発明は給紙スタッカーから排紙スタッカーに至るU字状の搬送経路でシートと経路を構成するガイドとの間の負荷を軽減することをその主な課題としている。同時に本発明は画像読み取りなどの処理プラテンにシートを安定した速度で精度良く給送することを可能にすると共に装置の小型軽量化をもたらすことの可能なシート供給装置の提供をその課題としている。
本発明は上述の課題を達成するために、上下に並設した給紙スタッカーから排紙スタッカーにシートを案内するU字状の搬送経路と、給紙スタッカー上のシートを分離する分離手段と、この分離手段からのシートを一時的に停止して下流側に搬送するレジストローラ対と、シート画像を読み取るための処理プラテンにレジストローラ対からのシートを所定速度で給送するシート給送ローラ対と、処理プラテンからのシートを下流側に搬送するシート搬出ローラ対と、このシート搬出ローラ対からのシートを排紙スタッカーに排出する排紙ローラ対と、を備えたシート供給装置において、U字状の搬送経路を、環状に樹脂形成された内側搬送ガイドとこの内側搬送ガイドに対向して配置された外側搬送ガイドで構成して、環状に形成された内側搬送ガイドの内側にレジストローラ対とシート給送ローラ対とシート搬出ローラ対のそれぞれの駆動ローラを配置し、環状の内側搬送ガイドにおけるレジストローラ対とシート給送ローラ対の間及びシート給送ローラ対とシート搬出ローラ対の間にシートと接して従動する遊動ローラをそれぞれ設けるとともに外側搬送ガイドのシート搬出ローラ対と排紙ローラ対の間にシートと接して従動する遊動ローラを設け、各遊動ローラは内側搬送ガイド及び外側搬送ガイドに形成された切欠溝に嵌合して配置され、各遊動ローラの回転中心軸は内側搬送ガイド及び外側搬送ガイドに設けられた軸受溝に軸支持される。
給紙スタッカーから排紙スタッカーに略U字状の搬送経路で給送されるシートは給紙スタッカーから処理プラテンに至るまではU字状内側を形成する環状の内側搬送ガイドに配置した遊動ローラで負荷を軽減して案内され、処理プラテンから排紙スタッカーまではU字状外側に配置した遊動ローラで案内され、搬送経路全体の摩擦負荷を著しく軽減することが出来る。従って、薄紙から厚紙までの広汎なシート、特に厚紙シートを精度良く処理プラテンに給送および搬出することが出来、同時に装置の小型軽量化を達成することが可能である。また、ガイドに設けた切欠溝に遊動ローラ本体を挿入し、回転中心軸をガイドに設けた軸受溝と嵌合してガイドに組込むので、その製作も組立も容易である。
本発明を実施した画像読取装置の全体を示す説明図である。 図1の給紙装置部分の要部拡大説明図である。 図1のシート搬送経路を平面に展開した搬送ローラの配置関係の説明図である。 本発明に係わる遊動ローラの組立構造の説明図である。 図1の装置の処理プラテンにシートを搬入および搬出する機構部分の説明図である。 図1の装置の排紙スタッカーにシートを搬出する態様の説明図である。 図1の装置の分離手段およびレジスト手段の駆動機構の説明図である。 図1の装置のシート給送手段およびシート搬出手段の駆動機構の説明図である。/////////////////////////////////////////////////////////////////////
以下、図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図示のものは画像読取装置に本発明を採用した場合を示し、図1はその全体説明図、図2はシート供給装置の要部を示す要部説明図であり、図3はU字状経路の遊動ローラの配置を示す説明図である。
図1において画像読取装置は画像読取ユニット100とシート供給ユニット200から構成され、各ユニットは独立したケーシング101、201内に組込まれている。画像読取ユニット100はケーシング101内に組込まれたオリジナルシート(原稿)をセットするプラテン102、103と、このプラテン上のシートを光学的に読み取るデータ読取部(画像読取手段)104と、この読取部からの画像信号を処理するデータ処理部105と、このデータをコンピュータ、複写機その他の本体装置に転送するデータ出力部106とから構成されている。
上記プラテン102、103はケーシング101の上面に透明なガラス板を取付けて構成され、第1のプラテン102は最大サイズシートを載置する大きさのガラス板で形成され、第2のプラテン103はこのプラテン上を走行するシートをライン毎に順次読み取る長さ(図1左右方向)および最大サイズのシート幅より広い幅(図1奥行き方向)のガラス板で形成されている。このように第1、第2、2つのプラテン102、103を備えたのはシート供給ユニット200で順次給送するシートを第2のプラテン103で読み取り、シート送りが困難なブック原稿、大サイズ原稿などは第1のプラテン102上にセットして読み取ることが出来るようにする為である。従って装置構成によっては第1のプラテン102を設けなくても良く、また第1、第2のプラテンは別々のガラス板で形成することはなく、1枚のガラス板で第1、第2のプラテンを形成しても良い。
前記読取部(画像読取手段)104は前記プラテン102、103上のオリジナルシートに光を照射する光源107と、オリジナルシートからの反射光を集光する結像レンズ108と、この結像レンズ108からの光を電気信号に変換する光電変換素子109とから構成される。光電変換素子としては結像レンズ108からの光によって生起した電気を蓄電して外部に電気信号として出力するCCDディバイス、或いは光源結像レンズを感光層と一体に形成した密着型ディバイスなどが知られている。図示の読取部104は前記第1のプラテン102に沿って移動自在のキャリッジ111に光電変換素子109などを搭載して構成してある。
つまり光電変換素子109としてオリジナルシートをライン毎(線順位)に読取るラインセンサー(CCDディバイス)を使用し、光源107、結像レンズ108、光電変換素子109、及びオリジナルシートからの反射光を変向するミラー110を樹脂製のブロックに組み込みキャリッジを構成してある。そしてキャリッジ111はタイミングベルト112とキャリッジ駆動モータ113によって図1左右方向に図示しないガイドレールに沿って往復移動するようになっている。このキャリッジ111は第1プラテン102に沿って図1左右方向に移動するのと同時に第2プラテン103の読取位置に固定(静止)され、第2プラテン103上を走行するオリジナルシートを線順位で読み取るように前記キャリッジ駆動モータ113は制御される。
このように構成された読取部104からの画像データはデータ処理部105でデジタル変換されディザ、ガンマ補正などのデータ補正が施されデータ出力部106から外部に転送される。このデータ出力部106はコンピュータ、ファクシミリ、複写機或いはネットワークのサーバーにオリジナルシートの画像情報を電気的に送ることとなる。
上述の画像読取ユニット100にはシート供給ユニット200がアタッチメントとして取付けられるようになっている。シート供給ユニット200はケーシング201に給紙スタッカー202と排紙スタッカー203が上下に並設され、図示のものは上側に給紙スタッカー202、下側に排紙スタッカー203が配置されている。これは逆に下側に給紙スタッカー上側に排紙スタッカーを配置しても良い。このシート供給ユニット200は画像読取ユニット100に上記給・排紙スタッカー202、203が前記第1プラテン102の上方に位置するように取付けられ、図1後方側にヒンジ連結され第1・第2のプラテン102,103を開放するように開閉自在に取付けられている。
給紙スタッカー202はオリジナルシートを積載収容するトレイで構成され、先端側に積載したシートを一枚ずつ繰出すピックアップローラ204が装備されている。この給紙スタッカー202上にはサイズの異なるオリジナルシートをセンター基準でセットするか片側基準でセットするかセット基準が設けられる。図示のものはセンター基準でシートの両側縁を規制する一対の側縁ガイド板205がシート幅方向(給送直交方向)に移動自在にトレイ上に設けられている。この左右一対の側縁ガイド205はトレイの背面側で連動機構206で互いに同一量ずつ接近および離反するようになっているが連動機構206は種々のものが知られているので説明を省く。
前記給紙スタッカー202と排紙スタッカー203とは図1において略U字状を形成するシート搬送経路でシートが送られるように連結されるがその構造を図2、図3に基づいて説明する。上下に並設された給紙スタッカー202と排紙スタッカー203との間にはU字状のシート搬送経路が設けられ、このシート搬送経路中にシートの処理プラテンが設けられる。
図示の画像読取装置にあってはシート処理プラテンは前記第2プラテン103で構成されている。そこで上記シート搬送経路には給紙スタッカー202から順次分離手段207、レジスト手段208、シート給送手段209、処理プラテン(前記第2プラテン)103、シート搬出手段210、排紙手段212が配置されている。分離手段207は前記給紙スタッカー202の先端に分離ローラ213とこれに圧接して配置された摩擦パッド214とから構成され前記給紙スタッカー202上のシートを一枚ずつ分離する。上記レジスト手段208は分離手段207の下流に配置され互いに圧接した一対のローラ220,221で構成され、220が駆動ローラ、221が従動ローラである。上記シート給送手段209も互いに圧接した給送駆動ローラ225と給送従動ローラ226で構成され、上記レジスト手段208の下流側に配置されている。上記シート搬出手段210は搬出駆動ローラ230と搬出従動ローラ231とで構成され、上記排紙手段212は排紙駆動ローラ241と排紙従動ローラ242でそれぞれ互いに圧接したローラ対で構成してある。
図示のシート分離手段207はシートを給紙方向に繰出す分離ローラ213と、この分離ローラに圧接した摩擦パッド214とから構成されている。この分離ローラ213は後述の駆動モータM1に連結した回転軸215にゴムローラを取付け、給紙スタッカー202上のシートのセンターに位置する1つのローラ(回転体)で構成してある。回転軸215には給紙スタッカー202側に延びるブラケット216が設けてあり、このブラケット216の先端にピックアップローラ204が取付けてある。
前記分離ローラ213は回転軸215にバネクラッチを介して取付けてあり回転軸215の一方向の回転を分離ローラ213に伝え回転軸215の逆方向(図2反時計方向)の回転は分離ローラ213に伝達しないようになっている。また回転軸215と前記ブラケット216との間にもバネクラッチが設けてあり回転軸215が図1反時計方向に回転するときブラケット216を給紙スタッカー202上方に揺動させ図1時計方向に回転するときはクラッチが外れてブラケット216とこれに取付けたピックアップローラ204は自重で降下するようになっている。そして回転軸215の回転はピックアップローラ204にワンウェイクラッチを介して伝動ベルトで図1時計方向の回転のみに伝達される。従って回転軸215を図1時計方向に回転すれば分離ローラ213とピックアップローラ204はシートを繰出す方向に回転し、ピックアップローラ204とそのブラケット216は給紙スタッカー202側に降下する。回転軸215を反時計方向に回転すると分離ローラ213とピックアップローラ204は静止した状態でブラケット216が給紙スタッカー202上方の退避位置に移動する。
一方前記分離ローラ213には弾性材から成る摩擦パッド214が付勢スプリング217で圧接してあり、給紙スタッカー202先端には前捌き部材218が設けてある。従って給紙スタッカー202上のシートはピックアップローラ204で順次繰り出され前捌き部材218でクサビ状に捌かれ分離ローラ213と摩擦パッド214との間に送られる。摩擦パッド214と分離ローラ213とはシート相互の摩擦係数に対し所定の摩擦力で形成され1枚のシートのみを分離ローラ213が繰り出すようになっている。
尚図示219はゲートストッパーで前記ブラケット216に揺動自在に取付けられピックアップローラ204が給紙スタッカー202上方の退避位置のとき図示状態に位置しピックアップローラ204がスタッカー側に降下するのに連動して図1時計方向に揺動しシートの進入路を形成する。このゲートストッパー219はスタッカー上にシートをセットする際不用意にシートを突き込むのを防止する。尚本発明にあって分離手段207は分離ローラと摩擦パッドを説明したが分離ローラの代わりに無端ベルトで構成しても摩擦パッドの代わりに分離ローラと反対方向に回転するリタードローラで構成することも可能である。
上記分離手段207の下流側にはレジスト手段208が設けられる。図示のレジスト手段208はシートを挟んで互いに圧接する一対のレジストローラ対220,221で構成してあり、この一対のローラ220、221が停止した状態で前記分離ローラ213でシートを繰出すとシート先端はレジストローラ対220,221に突き当って停止し湾曲する。次いでこのレジストローラ対220,221を回転すると傾いたシートは修正されて繰り出される。レジスト手段としてはローラ対によらずシート経路に出没自在のゲート爪で構成しても良く、その構造は広く知られている。そこで分離ローラ213とレジストローラ対220,221との間はシートを湾曲させるに十分な距離で、かつ搬送経路全体の搬送ローラ配置の関係から最適の位置が設定されている。
前記分離ローラ213とレジストローラ対220,221との間にはシート繰出経路222が第1搬送ガイド223で形成してある。この第1搬送ガイド223は搬送経路全体のU字状内側のシート案内ガイドとして構成されU字状外側の第2搬送ガイド224との間に少許の間隔が形成されている。つまり給紙スタッカー202から排紙スタッカー203に至るU字状搬送経路は内側の第1搬送ガイド223と外側の第2搬送ガイド224とでシートが通過する間隔が形成してある。図示の第1搬送ガイド223は合成樹脂成形で環状に形成され内部に後述の各構成部品が組み込んであり、第2搬送ガイド224はケーシング201と一体に構成してある。
そこで上記シート繰出経路222はガイド223aとガイド224aで構成され、ガイド224aはシートがループ状に湾曲される空間(レジスト修正の為の空間)を形成する位置に配置してある。
前記レジスト手段208の下流にはシート給送手段209が設けられ互いに圧接する給送駆動ローラ225と給紙従動ローラ226で構成されている。このシート給送手段209は下流側の処理プラテン103の近傍に設けられ後述するタイミングセンサーS4で先端を検出したシートを精度良く処理プラテンに給送するようになっている。
前記レジスト手段208とこのシート給送手段209との間にはガイド223bとガイド224bとでシート給送経路227が構成してある。シー
ト給送手段209の下流には処理プラテン(第2プラテン)103が設けてあり、この第2プラテン103と少許の間隔を形成してバックアッププレート228が前記第1搬送ガイド223に取付けてある。処理プラテン103の下流にはシート搬出手段210が配置され搬出駆動ローラ230と搬出従動ローラ231とで構成されている。
従って処理プラテン103の近傍にはシート給送手段209とシート搬出手段210がシートを処理プラテン103に送り、処理プラテンからのシートを搬出するように構成され、このシート給送手段209とシート搬出手段210との間にシート処理経路232がガイド223cとガイド224c及び第2プラテン103とバックアッププレート228とで形成してある。
シート搬出手段210の下流には排紙手段212が配置され、このシート搬出手段210と排紙手段212との間に排紙経路233がガイド223dとガイド224dで構成してある。そしてこの排紙手段212の直後に排紙スタッカー203が配置してある。
従って給紙スタッカー202からのシートはシート繰出経路222、シート給送経路227、シート処理経路232、排紙経路233を経て排紙スタッカー203に送られることとなり、これらの経路がU字状の搬送経路を構成している。
更に図示のものは前記排紙経路233からシート給送経路227に連なる循環経路234がガイド223eとガイド224eで設けてある。図示235は経路切換ゲートである。
そこで本発明は前記シート繰出経路222に遊動ローラAを前記シート給送経路227に遊動ローラB、C、Dを、前記シート処理経路232に遊動ローラE、Fを、前記排紙経路233に遊動ローラG、H、Iをそれぞれ配置したものであり、以下これを詳述する。
上記シート繰出経路222にはU字状内側に位置する第1搬送ガイド223のガイド223aにシートと接して従動する遊動ローラAが設けてある。ガイド223aはプラスチック成形で環状に形成された第1搬送ガイド223の一部として構成され、この搬送ガイド223aに図3に示す3ヶ所に切欠溝236が設けてあり、この切欠溝に遊動ローラAは回転自在に組み込まれている。図示の遊動ローラAはポリエステル樹脂で中心軸とが一体に形成され、その中心軸がガイド223aに設けた軸受溝に嵌合され回動自在に取付けられている。
この遊動ローラAはガイド223aから経路側に突出して取付けられ、シート幅方向の何個所かに配置される。図示のものはシートをセンター基準で搬送する為遊動ローラAはセンターを基準に左右対称に配置することが好ましくセンターに1個所、その左右2個所に配置してある。特に分離手段207を構成する分離ローラ213はシートを分離してレジストローラ対220,221に送った後は停止して2枚目以降のシートが繰出されないように制御される。そこでこの遊動ローラAはシートが下流側のレジストローラ対220,221及び給送ローラ対225,226で分離ローラ213から引き出される際に負荷を軽減する位置に配置することが好ましい。
図3に示すようにピックアップローラ204、分離ローラ213、遊動ローラAおよび下流側のレジストローラ対220,221は三角形を描くような配置関係になっている。つまり分離ローラ213はシート幅方向中央の1個所で、遊動ローラAは3個所でシート幅方向の外側でシートと接し、次いで3個所に形成したレジストローラ対220,221は更に外側でシートと接するように配置されている。これはシートのスムーズな搬送を可能にするのと同時にシートにシワなどが生じないようにする為である。
一方遊動ローラAを配したガイド223aと対向するガイド224aはシートをループ状に撓ませる空間を形成するように配置されている。
次に前記シート給送経路227に配置する遊動ローラB、C、Dの構成について説明すると、シート給送経路227はガイド223b(第1搬送ガイド223の一部)とガイド224b(第2搬送ガイド224の一部)とで構成されている。ガイド223bは樹脂形成で環状に形成した第1搬送ガイド223の一部で構成され、ガイド224bは同様に合成樹脂のモールド成形でシート供給ユニット200のケーシング201と一体に形成してある。つまりケーシング201の内壁に突起状のリブを多数形成し、このリブの先端をシートの搬送方向に湾曲させてガイド223bを構成している。
そこでガイド223bには図3に示す遊動ローラB、C、Dが配置してある。このガイド223bにはレジスト駆動ローラ220、遊動ローラB、C、Dおよび給送ローラ209が上流から下流にこの順に配置してある。このレジスト駆動ローラ220と給送ローラ209は後述するように駆動モータが連結された駆動ローラで構成され、ポリアセタールなどの樹脂ローラである。遊動ローラB、C、Dは前述の遊動ローラAと同様にポリアセタールなどの樹脂成形でローラ本体と回転中心軸とを一体に成形し、ガイド223bに設けた切欠溝にローラ本体を挿入し、回転中心軸をガイド223bに設けた軸受溝と嵌合してガイド223bに組込めばその製作も組立も容易である。
図4に遊動ローラB、C、Dをガイド223bに組込む態様を示すが前述の遊動ローラAおよび後述の遊動ローラE乃至I及びJについても同様の構造が採用可能である。第1搬送ガイド223に樹脂などのモールド成形で遊動ローラ237を埋込む切欠溝236を形成し、この溝の近傍にローラの中心軸238を嵌合する一対の軸受溝239を形成して例えば合成樹脂の弾性によって嵌合保持することによって遊動ローラ237は回転自在に第1搬送ガイド223に組み込まれる。
前記遊動ローラB、C、Dは図2に示すようにシート給送経路227にシート搬送方向に略等間隔で配置してある。シート搬送と直交する方向には上流側の遊動ローラBとCはセンター基準の左右2個所に、下流側の遊動ローラDはセンターに1個所左右にそれぞれ2個所に配置してある。下流側の遊動ローラDをシートのほぼ全域と係合するよう5個所に配置したのは図5に示すようにシートの先端を検出するセンサー(後述のタイミングセンサーS4)が配置されている為である。このタイミングセンサーS4は下流側の処理プラテン(第2プラテン)103で画像を読取る或いは処理プラテンで印字を行なう際の初期位置(読取開始ライン或いは印字開始ライン)の基準信号として精度が求められる。
そこで図示のタイミングセンサーS4はセンサーレバー240の先端をシート給送経路227に臨ませこのセンサーレバー240がシート先端で揺動する動きをホトカプラーで検出する構造を採用している。遊動ローラがシートとして厚紙薄紙など多様のシートを搬送するとシート先端がセンサーレバー240と接する位置が異なり、センサーレバー240は回転軸240aを中心に回転するがその検出タイミングにバラつきが生ずる。
そこでこのシートとセンサーレバー240との当接位置のズレを少なくする為に遊動ローラDはセンサーレバー240の出来るだけ近くでシート先端の幅方向を広く規制するよう5個所に配置してある。
次に遊動ローラE、Fはシート処理経路232に配置される。シート処理経路232には処理プラテン103が画像読取の場合について前に説明した構成で備えられる。
この処理プラテン103の前後にはシートを安定して給送および搬出する搬送手段が必要となる。図示のものは上流側に給送ローラ対225,226が、下流側に搬出ローラ対230,231が設けてあり、このシート処理経路232の内側(U字状搬送経路の内側)に位置するガイド223cには給送駆動ローラ225と搬出駆動ローラ230が設けられている。この両駆動ローラ225,230は図3に示すように4個のローラでシートの幅方向のほぼ全域(全長)でシートと係合して搬送するように配置されている。一方U字状搬送経路の外側に位置するガイド224cには上記駆動ローラ225,230と圧接して従動する給送従動ローラ226と搬出従動ローラ231が回転自在に取付けてある。
遊動ローラEは給送駆動ローラ225の近傍に図3のように5個所に設けてあり、同様に遊動ローラFも搬出駆動ローラ230の近傍5個所に設けてある。このように遊動ローラEとFはシート搬送方向に整列してシートに対して同一個所で係合するように配置したのはシートに出来るだけストレスを与えないように配慮した為である。特に遊動ローラEとFはシートを処理プラテン103にスムーズに安定した状態で給送することが求められる。この為処理プラテン上流側の遊動ローラEは給送駆動ローラ225と搬送方向でローラ外径が交叉するように配置してある(図5参照)。これはU字状搬送経路ではシート後端が給送ローラ対225,226から抜ける(離脱)際に移動してシートの処理部にその衝撃が伝わり処理精度に問題を起こす。例えばシートをラインセンサーで読み取っているときにU字状に曲がったシートの後端が読取プラテンに勢い良く当たるとシート全体に振動が伝わり読取精度を劣化させる。そこで遊動ローラEは給送駆動ローラ225と交叉してシート後端のバタつきを防止するように配慮してある。
また遊動ローラFは搬出駆動ローラ230の近傍でシート先端が搬出ローラ対230,231に突入する際のシートのバタつきを防止している。このシート先端突入時のバタつきは搬出ローラ対230,231にシート先端が突き当る際にシートが処理プラテン(第2プラテン)103から浮き上がってしまい処理精度に影響を及ぼす。そこで図示の遊動ローラFは図5に示すようにガイド224cの大きく屈曲した部分より下流側で搬出駆動ローラ230に近接した位置に配置してある。
遊動ローラG、H、Iは排紙経路233に設けられU字状搬送経路の外側に位置するガイド224dに取付けられている。図示の排紙経路233はU字状外側に曲率半径が位置するようにシート給送経路227とは反対側に曲げて構成されている。従ってシートはシート給送経路227およびシート処理経路232とは反対側にS字状に曲げられて排紙スタッカー203に送られる。この排紙経路233に遊動ローラGは幅方向に5個所、遊動ローラHは6個所、遊動ローラIは4個所に配置されている。
また排紙経路233には排紙手段212が排紙駆動ローラ241と排紙従動ローラ242とで設けられている。そしてU字状搬送経路の外側に位置するガイド224dに排紙駆動ローラ241が配置され、遊動ローラIとの関係を図6に示す。排紙駆動ローラ241は間隔を隔てた4個のローラで構成され、遊動ローラIはそのローラ間に配置されている。
そして排紙駆動ローラ241と排紙従動ローラ242との接点より遊動ローラIは高い位置に設けてある。これは排紙スタッカー203に排出するシートを搬送直交方向に湾曲させてシートの腰で勢い良く排出する為である。
前記排紙経路233には循環経路234が排紙手段212から前記レジスト駆動ローラ220にシートを送るように連結してある。図示235は経路切換ゲートで図2実線の状態に自重で位置し排紙経路233を通過するシートはこのゲートを図2鎖線の姿勢に押し上げて排紙スタッカー203に至る。排紙経路233にはU字状搬送経路の内側に位置するガイド233eに遊動ローラJが配置してある。この遊動ローラJの構成は前述のものと同様である。
前述の給紙スタッカー202から排紙スタッカー203に至るシートの駆動機構について図7、8に基づいて説明する。上記給紙スタッカー202から排紙スタッカー203に至る経路にはピックアップローラ204、分離ローラ213、レジスト駆動ローラ220、給送駆動ローラ225、搬出駆動ローラ230、排紙駆動ローラ241が順次この順に配置されている。これらは個々の駆動モー
タで制御しても良いが図示のものは2つの正逆転可能な駆動モータM1、M2に連結してある。第1の駆動モータM1は図7のように分離ローラ213およびこれに連結したピックアップローラ204とレジスト駆動ローラ220に連結してその正転で前者を、逆転で後者を回転駆動する。同時にこの第1の駆動モータM1の正逆転はピックアップローラ204を昇降制御する。第1の駆動モータM1は伝動ベルトT1、T2を介してレジスト駆動ローラ220の回転軸244に連結され、ワンウェイクラッチ245で一方向の回転のみをレジスト駆動ローラ220に伝達するようになっている。この第1の駆動モータM1はバネクラッチ246を介して分離ローラ213の回転軸215に歯車T3で駆動を伝達する。そしてワンウェイクラッチ245とバネクラッチ246とは第1の駆動モータM1の正転を分離ローラ213に、逆転をレジスト駆動ローラ220に伝達する。分離ローラ213の回転軸215にはバネクラッチ247を介してブラケット216が軸承してあり、このブラケット216に取付けたピックアップローラ204には伝動ベルトT4で回転軸215の回転が伝達されている。そこで第1の駆動モータMを正転(図6反時計方向)するとバネクラッチ246はバネが緊縮して歯車T3に回転を伝達し回転軸215は反時計方向に回転し分離ローラ213およびピックアップローラ204を回転起動する。これと同時にバネクラッチ247は弛んでブラケット216はフリーとなりピックアップローラ204は図2の状態から給紙スタッカー上に降下する。この時レジスト駆動ローラ220にはワンウェイクラッチ245が第1の駆動モータM1の回転を伝動しないように設定されている。従って第1の駆動モータM1の正転で給紙スタッカー上のシートはまずピックアップローラ204が上昇した待機位置から降下してシートと当接して繰出し分離ローラ213で一枚に分離することとなる。第1の駆動モータM1を逆転(図6時計方向)すると緊縮状態のバネクラッチ246はその回転を回転軸215に伝達するが分離ローラ213に内臓したワンウェイクラッチ248で分離ローラ213とピックアップローラ204は静止状態に保たれる。回転軸215の回転はブラケット216に伝えられブラケット216およびこれに取付けられたピックアップローラ204は図2反時計方向に揺動して給紙スタッカー202から上昇した待機位置に戻る。この待機位置には図示しないストッパーがあってブラケット216および回転軸215のそれ以上の回転を阻止する。するとバネクラッチ246が弛んで第1の駆動モータM1の回転は分離ローラ側に伝達されない。この時レジスト駆動ローラ220にはワンウェイクラッチ245がその回転を伝達する。以上の構造は各ワンウェイクラッチ及びバネクラッチの伝達方向を設定することによって行なうことが出来る。
第2の駆動モータM2は図8に示すように給送駆動ローラ225、搬出駆動ローラ230、排紙駆動ローラ241に伝動ベルトT5、T6、T7を介して連結されている。給送駆動ローラ225と搬出駆動ローラ230には図示しないワンウェイクラッチで駆動モータM2の正逆転を常に一方向の回転として伝達するように構成され、駆動モータM2の正逆転で排紙駆動ローラ241も正逆転するようになっている。以上説明したように搬送経路に配置されたレジスト駆動ローラ220、給送駆動ローラ225、搬出駆動ローラ230、排紙駆動ローラ241にはそれぞれ従動ローラ221、226、231、242が第2搬送ガイド224に取付けてある。これらの搬送ローラ対はシートに等しい搬送力で作用するように同一の周速度に設定されている。しかし各駆動ローラの製作上全く同一径に作ることは難しい為、下流側の駆動ローラは加工精度上許容される範囲で周速度が高くなるように公差の設定がなされている。つまり上流側の駆動ローラに対し下流側の駆動ローラが寸法精度上マイナスにならないように配慮してあり、これと同時に従動ローラの接触圧も下流側が低くならないように設定してある。
前記搬送経路にはシート先端の到達を検出するセンサーが配置してあり、その働きと共に説明する。給紙スタッカー202上にはセットされたシートの規定サイズを検出するサイズセンサーが複数配置されシートのサイズを検出して後続のシート搬送を制御する。これらの構造および制御はすでに種々のものが知られているので説明を省く。前記給紙スタッカー202の先端部にはスタッカー上のシートの有無を検出するエンプティセンサーS1が設けてあり、最終シートの給送を検出して画像読取ユニット100などの処理装置に信号を送る。前記分離手段207の下流側には分離センサーS2が設けてあり、分離ローラ213の回転起動信号(給紙指示信号)から所定時間経過してもシートを検出しない時ノンフィードとして装置を停止し警告を発する。
前記レジスト手段208の手前にはレジストセンサーS3が設けてありシート先端が到達したのを検出し所定のレジストループが形成される見込み時間の後第1の駆動モータM1の制御部にモータ停止信号を発する。前記給送駆動ローラ225の手前にはタイミングセンサーS4が設けてありシートの先端の到達を処理装置(画像読取ユニット100)に伝え画像の読取り、印字などの開始行を割り出す。これと同時にレジスト駆動ローラ220の給送指示信号から所定時間経過してもシートを検出しないときはジャムとして駆動モータM1及びM2を停止し、同時に警告信号を発する。前記搬出駆動ローラ230の下流側には排紙センサーS5が配置してあり、シートの先端及び後端を検出してジャムを判別する。同時にシートの循環モードのときにはシートの後端を検出して信号を発し、このシートの後端検知信号から所定時間後に駆動モータM2を逆転するように作用する。
次に上記装置の動作を説明する。図1に全体を示す画像読取装置は給紙スタッカー上の片面を順次読取る片面読取モードと、オリジナルシートの片面を読取った後これを表裏反転して裏面を読取る両面読取る両面読取モードがある。
片面読取モードは画像読取ユニット100に使用者が入力するか或いはこれに接続したコンピューターなど他の機器からモード設定コマンドが発せられ、このコマンドを受けて画像読取装置ユニット100は読取部104のキャリッジ111がイニシャライズの動作を終えて第2プラテン103に移動して静止する。このイニシャライズ動作の後読取ユニット100の制御部からシート供給ユニット200にジョブ動作準備の信号を送り、給紙スタッカー202にシートがあるか否かをエンプティセンサーS1が検出しその結果を画像読取ユニット100に送る。給紙スタッカー202上にシートが存在するときには第1の駆動モータM1を回転しピックアップローラ204と分離ローラ213とで最上シートを繰出しレジスト手段208にシートを送り、レジストセンサーS3からの信号で所定時間後駆動モータM1を停止する。この状態でシートはレジストローラ対220,221に先端を突き当てた状態で待機する。そこで画像読取ユニット100から給紙指示信号が発せられると駆動モータM2を回転起動してレジスト手段208でシートをシート給送経路227に送る。シート給送経路227のタイミングセンサーS4でシートの先端を検出するとその信号を画像読取ユニット200に送り、シート先端が処理プラテン(第2プラテン)103に到達するのを算出する。シート給送経路227に至ったシートは給送ローラ対225、226で処理プラテン103に送られる。
処理プラテン103ではシートの初期位置を前記タイミングセンサーS4からの信号で割り出し、画像の読取り、印字などの処理を施す。処理プラテン103からのシートは搬出ローラ対230、231で排紙経路233に送られる。片面モードの時にはシートは排紙経路233の排紙ローラ対241、242で排紙スタッカー203に収納される。レジストセンサーS3からのシート後端検知信号を基準に先のシートの後端がシート給送経路227に進入した後に駆動モータM1を逆方向に回転させ給紙スタッカー202上の次のシートをレジストローラ対220,221に送り待機させ、次の給紙指示信号に備える。この給紙指示信号は先のシートの後端から所定間隔をあけて自動的に給紙する場合と、画像読取ユニット100からの給紙指示信号を待つ場合いずれの構成も採用可能である。
両面読取モードが設定されている場合は、排紙経路233の排紙センサーS5がシートの後端を検出した信号を基準に駆動モータM2を逆転させる。すると排紙ローラ対241、242は逆方向に回転してシートをスイッチバックさせ、シートは経路切換ゲート235によって循環経路234に送られる。循環経路234からのシートは表裏が反転されレジストローラ対220,221、給送ローラ対225,226によって再び処理プラテン103に向けられ裏面側を処理し、搬出ローラ対230,231で排紙経路233から排紙スタッカー203に収納される。
上記給紙スタッカー202から排紙スタッカー203に至る過程で前記各搬送経路に配慮した遊動ローラA乃至Jはシート搬送に以下のように作用する。シートが給紙スタッカー202からレジストローラ対220,221に送られる際にはシート先端はガイド223aに沿って進むが、カールしたシートがこの搬送ガイドに引掛かる恐れがあるが遊動ローラAによってスムーズに前進し、シート繰出経路222でのジャム(紙詰り)が少なくなる。シート先端が下流側のレジストローラ対220、221で引き出される際にはこのシート後端は分離ローラ213と摩擦パッド214で大きな負荷を受けるがこの時ガイド223aが摩擦抵抗となってシートに過剰な負荷を及ぼすことが遊動ローラAによって解消される。従って薄紙から厚紙までシートは装置設計時に考慮した分離手段207での負荷を超える不用意な負荷を受けることがない。
次にシート先端が給送ローラ対225、226に至る手前ではタイミングセンサーS4のセンサーレバー240にシート先端が突き当たってレバーを作動する際に遊動ローラB、C、Dがシートの乱れを規制してセンサーレバーの所定の位置に当接してこれを作動する。従ってタイミングセンサーS4の検出誤差を小さくすることが可能となる(図5参照)。
シートの先端が処理プラテン(図示の第2プラテン)103に到達する際には遊動ローラEがシート先端の浮き上りを防止して処理プラテン103に送り、シートの後端が給送ローラ対225,226から抜ける際にはシートの撥ね返りによる振動がシート全体に伝わり精度の劣化を招くのを防止することとなる。シート先端が搬出ローラ対230、231に突き当たる際に処理プラテン103からシートが浮き上るのを遊動ローラFが防止する(図5参照)。
シートが排紙経路233から排紙ローラ対241、242で排紙スタッカー203に排出される際にはシートは遊動ローラIで搬送直交方向に撓んでこの撓みによる腰で確実に排紙スタッカー203に収納される。(図6参照) かかる過程でシート先端が排紙経路233に位置し後端がレジストローラ対220、221に位置している状態、更に長尺のシートは後端が分離ローラ213に位置している状態のとき最も大きな負荷が作用する。この状態のときシートは搬送速度に遅れを生じたり、搬送不良として停止してしまうが、U字状搬送経路には遊動ローラA〜Iが配置されている為U字状内側の搬送ガイド223の摩擦による負荷が軽減され搬送不良が改善される。またシート先端が排紙経路233に位置し、後端が下流側の搬出ローラ対230,231或いは給送ローラ対225、226に位置しているときも大きな負荷が作用するがこの排紙経路233には遊動ローラG、H、IがU字状経路の外側に配置されその作用で円滑に搬送されることとなる。
上記の実施の形態によれば、給紙スタッカーから排紙スタッカーに略U字状の搬送経路で給送されるシートは給紙スタッ
カーから処理プラテンに至るまではU字状内側を形成する環状の内側搬送ガイドに配置した遊動ローラで負荷を軽減して案内され、処理プラテンから排紙スタッカーまではU字状外側に配置した遊動ローラで案内され、搬送経路全体の摩擦負荷を著しく軽減することが出来る。従って、薄紙から厚紙までの広汎なシート、特に厚紙シートを精度良く処理プラテンに給送および搬出することが出来、同時に装置の小型軽量化を達成することが可能である。
上記の実施の形態によれば、シートの分離手段からレジスト手段に至るシート繰出経路と、レジスト手段からシート給送手段に至るシート給送経路と、シート給送手段からシート搬出手段に至るシート処理経路と、シート搬出手段から排紙手段に至る排紙経路とのそれぞれにシートと接して従動する遊動ローラを配置したものである。またシート繰出経路とシート給送経路及びシート処理経路にはU字状搬送経路の内側に位置する搬送ガイドに遊動ローラを設け、排紙経路にはU字状外側に位置する搬送ガイドに遊動ローラを設けてある。
これにより給紙スタッカーから処理プラテンに至るシートは上流側の搬送ローラに引っ張られながら搬送されるがこのシートはU字状内側に位置する遊動ローラに案内されてスムーズに精度良く搬送され、処理プラテンを通過した後はU字状外側に位置する遊動ローラに案内されて排紙ローラに至ることとなり搬送負荷の著しい低減が可能となる。
また、レジスト手段とシート給送手段とシート搬出手段と排紙手段とは、それぞれ搬送経路を介して互いに圧接するローラ対で構成したので、U字状搬送経路のシート搬送は簡単なローラ対で構成され装置の小型化を達成することができる。レジスト手段とシート給送手段とシート搬出手段とを構成するローラ対の搬送経路のU字状内側に位置するローラを駆動ローラで構成し、排紙手段を構成するローラ対の搬送経路のU字状外側に位置するローラを駆動ローラで構成したので、搬送ローラを駆動する動力伝動機構(回転軸、伝動歯車など)は環状の搬送経路内側に配置され装置のコンパクト化が達成される。
処理プラテンにはシートを読取る画像読取手段が配置したので、給紙スタッカーから排紙スタッカーに至るシート上の画像を読取る際に厚紙から薄紙まで広汎なシートを搬送して読取ることが可能となる。
シート給送経路にシート搬送方向に3列以上の遊動ローラを配置したので、U字状経路で最も強く引っ張られるシートを3列以上の遊動ローラで案内することとなりシートが搬送不能に陥ることがない。
シート給送経路の少なくとも1つの遊動ローラはシートの先端を検出するセンサーレバーの近傍に配置されているものであり、これによりシート先端は遊動ローラに規制されてセンサーレバーと当接するので、シートの先端検出が正確に行なえる。
処理経路に処理プラテンの上流側と下流側にそれぞれ遊動ローラが配置したので、処理プラテン上に進入するシート先端及び搬出されるシート後端は処理プラテン前後の遊動ローラで案内規制され安定したシート搬送が可能となる。
処理プラテンの上流側の遊動ローラは給送手段を構成するローラとシート搬送方向にローラ外周が互いに交叉するよう配置したので、シート先端が処理プラテンに進入する際給送ローラと遊動ローラに導かれ、カールしたシートであってもスムーズに処理プラテンに送られることとなる。
排紙経路の少なくとも1つの遊動ローラを排紙手段を構成するローラ対のシート接触面より突出した位置に設けられシートを搬送直交方向に撓ませるように構成したので、排紙ローラで搬出されるシートは搬送直交方向に湾曲してシートの腰で確実に排紙スタッカーに収納される。
遊動ローラをシート繰出経路に1列、シート給送経路に3列、シート処理経路に2列、前記排紙経路に3列それぞれ配置したので、厚紙から薄紙まで広汎なシートの搬送が可能となる。
排紙手段からレジスト手段にシートを案内する循環経路を設け、この循環経路にシートと接して従動する遊動ローラを配置したので、処理プラテン上で処理したシートを表裏反転して再び処理プラテンで裏面に処理を施すことが可能で、その過程でシート搬送をスムーズに行なうことができる。
100 画像読取ユニット104 画像読取手段(読取部)103 処理プラテン(第2プラテン)200 シート給送ユニット202 給紙スタッカー203 排紙スタッカー207 シート分離手段208 レジスト手段209 シート給送手段210 シート搬出手段212 排紙手段213 分離ローラ220 レジスト駆動ローラ221 レジスト従動ローラ222 シート繰出経路225 給送駆動ローラ226 給送従動ローラ227 シート給送経路232 シート処理経路233 排紙経路A,B,C,D,E,F,G,H,I,J 遊動ローラ

Claims (2)

  1. 上下に並設した給紙スタッカーから排紙スタッカーにシートを案内するU字状の搬送経路と、前記給紙スタッカー上のシートを分離する分離手段と、この分離手段からのシートを一時的に停止して下流側に搬送するレジストローラ対と、シート画像を読み取るための処理プラテンに前記レジストローラ対からのシートを所定速度で給送するシート給送ローラ対と、前記処理プラテンからのシートを下流側に搬送するシート搬出ローラ対と、このシート搬出ローラ対からのシートを前記排紙スタッカーに排出する排紙ローラ対と、を備えたシート供給装置において、
    U字状の前記搬送経路を、環状に樹脂形成された内側搬送ガイドとこの内側搬送ガイドに対向して配置された外側搬送ガイドで構成して、環状に形成された前記内側搬送ガイドの内側に前記レジストローラ対と前記シート給送ローラ対と前記シート搬出ローラ対のそれぞれの駆動ローラを配置し、
    環状の前記内側搬送ガイドにおける前記レジストローラ対と前記シート給送ローラ対の間及び前記シート給送ローラ対と前記シート搬出ローラ対の間にシートと接して従動する遊動ローラをそれぞれ設けるとともに、前記外側搬送ガイドの前記シート搬出ローラ対と前記排紙ローラ対の間にシートと接して従動する遊動ローラを設け、
    前記各遊動ローラは前記内側搬送ガイド及び前記外側搬送ガイドに形成された切欠溝に嵌合して配置され、前記各遊動ローラの回転中心軸は前記内側搬送ガイド及び前記外側搬送ガイドに設けられた軸受溝に軸支持されることを特徴とするシート供給装置。
  2. 前記内側搬送ガイドと前記外側搬送ガイドを樹脂形成するとともに、各遊動ローラとその回転中心軸を一体樹脂で形成したことを特徴とする請求項1に記載のシート供給装置。
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