JP2020037483A - 媒体給送装置、画像読取装置 - Google Patents

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【課題】アクティブ方式の分離ローラーでは、原稿先端にめくれが生じてしまう場合がある。【解決手段】媒体給送装置は、媒体を給送する給送ローラーと、給送ローラーとの間で媒体をニップして分離を行う分離ローラーと、分離ローラーに対し、分離ローラーが媒体を給送方向の下流に送る第1回転方向とは逆の第2回転方向に駆動トルクを付与するモーターと、分離ローラーに対して第1回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値を越えた場合に、分離ローラーを駆動トルクに拘わらず第1回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備えている。モーターを制御する制御手段は、先行媒体及びこれに続く後続媒体の給送を含む給送動作においてモーターの駆動を停止する停止期間を設け、停止期間には、先行媒体の後端が給送ローラーと分離ローラーとのニップ位置を抜けるタイミングが含まれている。【選択図】図17

Description

本発明は、媒体を給送する媒体給送装置並びにこれを備えた画像読取装置に関する。
以下、画像読取装置の一例であるスキャナーを例に説明する。スキャナーには、媒体の一例である原稿を自動送りする原稿給送装置が設けられ、複数枚の原稿の自動送りと読み取りとを行える様に構成されたものがある。この原稿給送装置は、ADF(Auto Document Feeder)とも呼ばれる場合がある。
そして原稿給送装置としては、複数枚の原稿を載置面に載置する原稿トレイと、原稿トレイにセットされた原稿に接触して回転することにより、原稿トレイから原稿を送り出す給送ローラーと、給送ローラーに接して原稿を分離する分離ローラーと、を備えて構成されるものがある。
分離ローラーにより原稿を分離する方式は、モーターの動力トルクが駆動されずにトルクリミッターによる回転抵抗のみで原稿を分離する非アクティブ方式のほか、原稿を戻す回転方向への駆動トルクをトルクリミッターを介して分離ローラーに伝達するアクティブ方式がある。
特許文献1には、その様な非アクティブ方式及びアクティブ方式の分離ローラーを備えた構成が開示されている。尚、特許文献1では、分離ローラーはブレーキローラーと称されている。
特開2013−184819号公報
分離ローラー及び給送ローラーは分離の為に弾性体で構成される為、給送中の原稿後端が分離ローラー及び給送ローラーによるニップ位置から抜ける際、弾性変形した部分が元の形状に戻り、それによって分離ローラーで堰き止められている原稿が上流側に蹴り出される様に戻される現象が生じる。以下では、これを「キックバック現象」と称する。
またこのとき、アクティブ方式の分離ローラーでは停止していた分離ローラーが逆回転する場合があり、このとき分離ローラーで堰き止められている原稿の先端には分離ローラーの逆回転力が作用する。
以上により、アクティブ方式の分離ローラーでは給送されている原稿の後端が分離ローラー及び給送ローラーによるニップ位置から抜ける際、分離ローラーで堰き止められている原稿の先端にはキックバック現象による戻り力と分離ローラーの逆回転による戻り力との双方が一度に作用し、それが要因で原稿先端にめくれが生じてしまう場合がある。そしてこの様に先端がめくれた原稿を給送しようとすると、分離ローラー及び給送ローラーによるニップ位置に原稿先端が円滑に入り込まず、ジャムとなってしまう虞がある。
上記課題を解決する為の、本発明の媒体給送装置は、媒体を給送する給送ローラーと、
前記給送ローラーとの間で媒体をニップして分離を行う分離ローラーと、前記分離ローラーに対し、前記分離ローラーが媒体を給送方向の下流に送る第1回転方向とは逆の第2回転方向に駆動トルクを付与するモーターと、前記分離ローラーに対して前記第1回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値を越えた場合に、前記分離ローラーを前記駆動トルクに拘わらず前記第1回転方向に空転させるトルクリミッターと、前記モーターを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、先行媒体及びこれに続く後続媒体の給送を含む給送動作において前記モーターの駆動を停止する停止期間を設け、前記停止期間には、前記先行媒体の後端が前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を抜けるタイミングが含まれることを特徴とする。
スキャナーの外観斜視図。 スキャナーにおける原稿給送経路を示す側断面図。 スキャナーの制御系統を示すブロック図。 分離ローラー周辺の構成を示す斜視図。 分離ローラー周辺の構成を示す斜視図。 分離ローラー周辺の構成を示す斜視図。 給送ローラー、分離ローラー、規制部の斜視図。 給送ローラー、分離ローラー、規制部の斜視図。 規制部の側面図。 図4のA−A断面図であって、操作レバーの各ポジションに対応する図。 図4のB−B断面図であって、操作レバーの各ポジションに対応する図。 図4のC−C断面図であって、操作レバーの各ポジションに対応する図。 押さえ部材及び当該押さえ部材を押圧するばねの側面図及び正面図。 押さえ部材及び当該押さえ部材を押圧するばねの側面図及び正面図。 押さえ部材及び当該押さえ部材を押圧するばねの側面図及び正面図。 給送制御の内容を示すフローチャート。 給送制御における分離ローラー周辺の原稿の状態推移を示す図。 給送制御におけるタイミングチャート。 給送ローラー及び分離ローラーの上流に設けられた上流検出手段を示す図。 押さえ部材を押圧する押圧手段の他の実施形態を示す図。 押さえ部材を押圧する押圧手段の他の実施形態を示す図。 原稿束の厚みと、最下位の原稿が給送ローラーに接する荷重と、の関係の一例を示すグラフ。
以下、本発明を概略的に説明する。
第1の態様に係る媒体給送装置は、
媒体を給送する給送ローラーと、
前記給送ローラーとの間で媒体をニップして分離を行う分離ローラーと、前記分離ローラーに対し、前記分離ローラーが媒体を給送方向の下流に送る第1回転方向とは逆の第2回転方向に駆動トルクを付与するモーターと、前記分離ローラーに対して前記第1回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値を越えた場合に、前記分離ローラーを前記駆動トルクに拘わらず前記第1回転方向に空転させるトルクリミッターと、前記モーターを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、先行媒体及びこれに続く後続媒体の給送を含む給送動作において前記モーターの駆動を停止する停止期間を設け、前記停止期間には、前記先行媒体の後端が前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を抜けるタイミングが含まれることを特徴とする。
先行媒体の後端が分離ローラー及び給送ローラーによるニップ位置から抜ける際、アクティブ方式の分離ローラーでは前記分離ローラーで堰き止められている媒体の先端にキックバック現象による戻り力と前記分離ローラーの逆回転による戻り力との双方が一度に作用し、媒体先端にめくれが生じてしまう場合がある。
しかし本態様によれば、前記分離ローラーに駆動トルクを付与するモーターを制御する制御手段は、先行媒体及びこれに続く後続媒体の給送を含む給送動作において前記モーターの駆動を停止する停止期間を設け、前記停止期間には、前記先行媒体の後端が前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を抜けるタイミングが含まれる。従って前記ニップ位置から先行媒体の後端が抜ける際に、前記分離ローラーで堰き止められている媒体の先端にはキックバック現象による戻り力が作用するものの、前記分離ローラーの逆回転による戻り力の作用は回避できる。これにより、前記分離ローラーで堰き止められている媒体の先端のめくれを抑制できる。
第2の態様は、第1の態様において、前記ニップ位置より前記給送方向の下流に位置し、媒体の通過の検出に用いる第1検出手段と、前記第1検出手段より前記給送方向の下流に位置し、媒体を下流に送る送りローラーと、前記送りローラーより前記給送方向の下流に位置し、媒体の通過の検出に用いる第2検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第2検出手段により前記先行媒体の先端の通過を検出してから、前記第1検出手段により前記先行媒体の後端の通過を検出するまでの間を含む期間を、前記停止期間とすることを特徴とする。
本態様によれば、前記制御手段は、前記第2検出手段により前記先行媒体の先端の通過を検出してから、前記第1検出手段により前記先行媒体の後端の通過を検出するまでの間を含む期間を、前記停止期間とするので、前記先行媒体の後端が前記ニップ位置を抜けるタイミングを、前記停止期間に確実に含めることができる。
第3の態様は、第1のまたは第2の態様において、前記給送ローラーは、給送前の媒体を載置する媒体載置部に載置された媒体束のうち、最下位の媒体に接触して回転することにより前記最下位の媒体を給送する構成であり、前記ニップ位置より上流において媒体の給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて複数設けられ、前記媒体束のうち少なくとも前記最下位の媒体より上位の媒体の先端と接して当該先端の前記分離ローラーへの接触を規制する規制部を備えることを特徴とする。
前記媒体載置部に載置された媒体の束の先端が前記分離ローラーの外周面に当接していると、前記分離ローラーの外周面の変形と相俟って、前記分離ローラーを前記給送ローラーに押し付ける作用が生じ、その結果前記分離ローラーが前記給送ローラーに接する力が過剰となって重送が生じる虞がある。
本態様によれば、前記ニップ位置より上流において媒体の給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて複数設けられ、前記媒体束のうち少なくとも前記最下位の媒体より上位の媒体の先端と接して当該先端の前記分離ローラーへの接触を規制する規制部を備えるので、前記媒体載置部に載置された媒体の束の先端が前記分離ローラーの外周面に当接することに起因する上記課題の発生を抑制することができる。
第4の態様は、第3の態様において、前記規制部は、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向において前記分離ローラーの両側に位置していることを特徴とする。
本態様によれば、前記規制部は、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向において前記分離ローラーの両側に位置しているので、前記規制部により堰き止められる媒体の傾きを抑制できる。
第5の態様は、第4の態様において、前記規制部は、前記媒体束の厚み方向に沿って変位可能に設けられ、ユーザーにより操作を行う操作部と、前記操作部の動きを前記規制部の変位に変換する動作変換手段とを備えることを特徴とする。
本態様によれば、前記規制部は、前記媒体束の厚み方向に沿って変位可能に設けられ、ユーザーにより操作を行う操作部と、前記操作部の動きを前記規制部の変位に変換する動作変換手段とを備えるので、媒体の厚みに応じて前記規制部を変位させることができ、ひいては媒体の厚みに応じた適切な給送を実現できる。
第6の態様は、第5の態様において、前記操作部は、第1ポジション、第2ポジション、第3ポジション、のこれらを切り換え可能であり、前記モーターから前記分離ローラーへ前記モーターの駆動力を伝達可能な第1状態と前記駆動力を伝達しない第2状態とを切り換え可能な切り換え手段を備え、前記操作部が前記第1ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重ならない位置にあり、前記切り換え手段は、前記第1状態をとり、前記操作部が前記第2ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重なる位置にあり、前記切り換え手段は、前記第1状態をとり、前記操作部が前記第3ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重ならない位置にあり、前記切り換え手段は、前記第2状態をとることを特徴とする。
本態様によれば、種々の分離条件を設けることで、より一層媒体の種類に適した給送を行うことができる。
第7の態様は、第5のまたは第6の態様において、前記操作部は、筐体の外面から操作可能に設けられることを特徴とする。
本態様によれば、前記操作部は、筐体の外面から操作可能に設けられるので、前記操作部を容易に操作することができる。
第8の態様は、第3から項7の態様のいずれかにおいて、前記媒体載置部に載置された媒体を前記給送ローラーとの間でニップする、前記給送ローラーに対して進退可能なニップ部材と、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する押圧手段と、を備え、前記押圧手段は、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する第1ばねと、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する第2ばねと、を備え、前記媒体載置部に載置された媒体束が所定の厚み未満の場合、前記第1ばねのばね力が前記ニップ部材に作用するとともに前記第2ばねのばね力が前記ニップ部材に作用せず、前記媒体載置部に載置された媒体束が前記所定の厚み以上の場合、前記第1ばねのばね力と前記第2ばねのばね力の双方が前記ニップ部材に作用することを特徴とする。
装置構成により、前記ニップ部材による媒体押さえ力と媒体セット枚数との関係において、媒体枚数が少ない場合に前記ニップ部材による媒体押さえ力が大きくなると重送領域に入り、媒体枚数が多い場合に前記ニップ部材による媒体押さえ力が不足すると不送り領域に入る場合がある。
本態様では、前記媒体載置部に載置された媒体束が所定の厚み未満の場合、前記第1ばねのばね力が前記ニップ部材に作用するとともに前記第2ばねのばね力が前記ニップ部材に作用せず、前記媒体載置部に載置された媒体束が前記所定の厚み以上の場合、前記第1ばねのばね力と前記第2ばねのばね力の双方が前記ニップ部材に作用するので、上述した装置構成において媒体セット枚数が少ない状態での重送を抑制し、且つ、媒体セット枚数が多い状態での不送りを抑制することができる。
第9の態様は、第3から第7の態様のいずれかにおいて、前記媒体載置部に載置された媒体を前記給送ローラーとの間でニップする、前記給送ローラーに対して進退可能なニップ部材と、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する押圧手段と、を備え、前記押圧手段は、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧するねじりばねを備え、前記ねじりばねは、前記ニップ部材に前記ねじりばねのばね力を付与する第1腕部と、固定的に設けられるばね当接部に当接する第2腕部と、を備え、前記媒体載置部に載置された媒体束の厚みが変化すると、前記第1腕部と前記第2腕部との成す角度と、前記第1腕部が前記ニップ部材に付与する前記ばね力の作用方向と、前記ニップ部材が前記給送ローラーに進出する方向との成す角度と、前記第1腕部が前記ニップ部材に前記ばね力を付与する位置と前記ねじりばねの中心位置との間の距離と、のこれらが変化することを特徴とする。
例えば、前記押圧手段を単純に一つの圧縮ばねで構成すると、媒体セット枚数が増えるとばね長が短くなってばね力が増え、媒体セット枚数が減るとばね長が長くなってばね力が減るので、前記ニップ部材が媒体を前記給送ローラーに向けて押圧する力が単純に媒体セット枚数に依存してしまい、前記ニップ部材が媒体を前記給送ローラーに向けて押圧する力の設定の自由度が制限されてしまう。
これに対し本態様によれば、前記媒体載置部に載置された媒体束の厚みが変化すると、前記第1腕部と前記第2腕部との成す角度と、前記第1腕部が前記ニップ部材に付与する前記ばね力の作用方向と、前記ニップ部材が前記給送ローラーに進出する方向との成す角度と、前記第1腕部が前記ニップ部材に前記ばね力を付与する位置と前記ねじりばねの中心位置との間の距離と、のこれらが変化するので、前記ニップ部材が媒体を前記給送ローラーに向けて押圧する力が、単純に媒体セット枚数に依存しなくなる。従って、前記ニップ部材が媒体を前記給送ローラーに向けて押圧する力の設定の自由度が向上し、最適な給送条件を設定できる。
第10の態様は、媒体と接して回転することにより媒体を給送する給送ローラーと、前記給送ローラーとの間で媒体をニップして分離を行う分離ローラーと、前記分離ローラーに対して所定の回転抵抗を付与するトルクリミッターと、を備え、前記給送ローラーは、給送前の媒体を載置する媒体載置部に載置された媒体束のうち、最下位の媒体に接触して回転することにより前記最下位の媒体を給送する構成であり、前記ニップ位置より上流において媒体の給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて複数設けられ、前記媒体束のうち少なくとも前記最下位の媒体より上位の媒体の先端と接して当該先端の前記分離ローラーへの接触を規制する規制部を備えることを特徴とする。
前記媒体載置部に載置された媒体の束の先端が前記分離ローラーの外周面に当接していると、前記分離ローラーの外周面の変形と相俟って、前記分離ローラーを前記給送ローラーに押し付ける作用が生じ、その結果前記分離ローラーが前記給送ローラーに接する力が過剰となって重送が生じる虞がある。
本態様によれば、前記ニップ位置より上流において媒体の給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて複数設けられ、前記媒体束のうち少なくとも前記最下位の媒体より上位の媒体の先端と接して当該先端の前記分離ローラーへの接触を規制する規制部を備えるので、前記媒体載置部に載置された媒体の束の先端が前記分離ローラーの外周面に当接することに起因する上記課題の発生を抑制することができる。
第11の態様は、第10の態様において、前記規制部は、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向において前記分離ローラーの両側に位置していることを特徴とする。
本態様によれば、前記規制部は、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向において前記分離ローラーの両側に位置しているので、前記規制部により堰き止められる媒体の傾きを抑制できる。
第12の態様は、第10のまたは第11の態様において、前記規制部は、前記分離ローラーと前記給送ローラーとのニップ位置に向かう媒体の枚数を規制する隙間の大きさを調整可能な方向に変位可能に設けられ、ユーザーにより操作を行う操作部と、前記操作部の動きを前記規制部の変位に変換する動作変換手段とを備えることを特徴とする。
本態様によれば、前記規制部は、前記分離ローラーと前記給送ローラーとのニップ位置に向かう媒体の枚数を規制する隙間の大きさを調整可能な方向に変位可能に設けられ、ユーザーにより操作を行う操作部と、前記操作部の動きを前記規制部の変位に変換する動作変換手段とを備えるので、媒体の厚みに応じて前記規制部を変位させることができ、ひいては媒体の厚みに応じた適切な給送を実現できる。
第13の態様に係る画像読取装置は、媒体を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段へと前記媒体を給送する、第1から第12の態様のいずれかに係る前記媒体給送装置とを備えたことを特徴とする。
本態様によれば、画像読取装置において、上述した第1から第12の態様のいずれかと同様な作用効果が得られる。
以下、本発明を具体的に説明する。
以下、本実施形態に係る媒体給送装置及び画像読取装置の一実施形態について図面に基づき説明する。本実施形態では画像読取装置の一例として、媒体の一例である原稿(以下、原稿Pと言う)の表面及び裏面の少なくとも一面を読み取り可能なドキュメントスキャナー(以下、単にスキャナー1Aと称する)を例に挙げる。
尚、各図において示すX−Y−Z座標系はX方向が装置幅方向であり、また、原稿給送方向(搬送方向)と交差する方向である原稿幅方向である。また、Y方向が原稿給送方向(搬送方向)である。Z方向はY方向と交差する方向であって、概ね搬送される原稿の面と直交する方向を示している。また、+Y方向を装置前面方向とし、−Y方向を装置背面方向とする。また、装置前面から見て左方向が+X方向、右方向が−X方向となる。また、+Z方向を装置上方(上部、上面等を含む)とし、−Z方向側を装置下方(下部、下面等を含む)とする。また、原稿Pが給送されていく方向(+Y方向)を「下流」といい、これと反対の方向(−Y方向)を「上流」という。
以下、主として図1を参照して、本発明に係る画像読取装置としてのスキャナー1Aについて説明する。図1は本発明に係るスキャナー1Aを示す外観斜視図である。
スキャナー1Aは、原稿Pの画像を読み取る読取部20(図2)を内部に備える装置本体2を備えている。
装置本体2は、下部ユニット3及び上部ユニット4を備えて構成されている。上部ユニット4は下部ユニット3に対して下流を回動支点として開閉可能に設けられており、上部ユニット4を装置前面方向に回動して開き、原稿Pの原稿搬送経路を露呈させて原稿Pのジャムの処理を容易に行うことができる様に構成されている。
装置本体2の装置背面方向には、給送される原稿Pを載置する載置面11aを有する原稿載置部11が設けられている。原稿載置部11は、装置本体2に対して着脱可能に設けられている。
また、原稿載置部11には、原稿Pの原稿幅方向の側縁をガイドする一対のエッジガイド、即ち第1エッジガイド12A及び第2エッジガイド12Bが設けられている。第1エッジガイド12A及び第2エッジガイド12Bは、原稿Pの側縁をガイドするガイド面U1、U2をそれぞれ備えている。
原稿載置部11は、第1ペーパーサポート8及び第2ペーパーサポート9を備えている。第1ペーパーサポート8及び第2ペーパーサポート9は、原稿載置部11の内部に収納可能であり、且つ、図1に示す様に原稿載置部11から引き出し可能に構成され、載置面11aの長さを調整可能になっている。
装置本体2は、上部ユニット4の上面に、各種読み取り設定や読み取り実行の操作を行ったり、読み取り設定内容等を示すユーザインタフェース(UI)が実現される操作パネル7を備えている。操作パネル7は、本実施形態では表示と入力の双方が行える所謂タッチパネルであり、各種操作を行う為の操作部と、各種情報を表示する為の表示部とを兼用する。
上部ユニット4の上部には装置本体2内部に連なる給送口6が設けられており、原稿載置部11に載置される原稿Pは、給送口6から装置本体2内部に設けられる読取部20に向けて送られる。
また、下部ユニット3の装置前面側には、排出される原稿Pを受ける排紙トレイ5が設けられている。
上部ユニット4を構成する筐体21には、ユーザーにより操作を行う操作部75aが露呈している。操作部75aは、詳しくは後述するが中立ポジションと、手前に倒れたポジションと、奥に倒れたポジションと、の3つのポジションをとることができる。ユーザーは、操作部75aを操作することで、原稿の給送条件を切り換えることができる。このことについては、後に詳述する。
次に、主として図2及び必要に応じて他の図面を参照して、本発明に係る原稿給送装置1Bについて、即ちスキャナー1Aにおける原稿給送経路について説明する。図2は本発明に係るスキャナー1Aにおける原稿給送経路を示す側断面図である。
スキャナー1Aは、原稿給送装置1Bを備えている。原稿給送装置1Bは、大略的にはスキャナー1Aにおいて原稿給送に係る構成要素、具体的には原稿載置部11、エッジガイド12、給送ローラー14、分離ローラー15等で構成される。原稿給送装置1Bは、別の観点では、スキャナー1Aから原稿読み取りに係る機能、具体的には後述する読取部20を省いた装置と捉えることもできる。或いは、読取部20を備えていても、原稿給送の観点に着目すれば、スキャナー1Aそのものが原稿給送装置と捉えることもできる。
図2において符号Tで示す実線は、原稿給送経路、即ち原稿Pの通過軌跡を示している。原稿給送経路Tは、下部ユニット3と、上部ユニット4とによって挟まれた空間である。尚、原稿給送経路Tは、原稿載置部11から搬送ローラー対16に至る経路と定義することができる為、図2では搬送ローラー対16より下流の原稿搬送経路は破線で示している。
原稿給送経路Tの最も上流には、原稿載置部11が設けられており、原稿載置部11の下流には、原稿載置部11の載置面11aに載置された原稿Pを読取部20に向けて送る給送ローラー14と、給送ローラー14との間で原稿Pをニップして分離する分離ローラー15が設けられている。
給送ローラー14は、原稿載置部11の載置面11aに載置された原稿Pのうち、最下位のものと接する。従って、スキャナー1Aにおいて複数枚の原稿Pを原稿載置部11にセットした場合には、載置面11a側の原稿Pから順に下流に向けて給送される。
尚、給送ローラー14の上流には、原稿載置部11上に原稿Pが存在するか否かを検出する為の載置検出部33が設けられている。
給送ローラー14と対向する位置には分離ローラー15が設けられており、この分離ローラー15により、原稿Pの重送が防止される。
尚、給送ローラー14と分離ローラー15については後に詳述する。
給送ローラー14の下流には、搬送ローラー対16と、画像を読み取る読取部20と、排出ローラー対17とが設けられている。搬送ローラー対16は、搬送ローラー用モーター46(図3)により回転駆動される搬送駆動ローラー16aと、従動回転する搬送従動ローラー16bとを備えて成る。
給送ローラー14及び分離ローラー15によりニップされて下流に給送された原稿Pは搬送ローラー対16にニップされて、搬送ローラー対16の下流に位置する読取部20に搬送される。
続いて、給送ローラー14と分離ローラー15とのニップ位置の下流には、第1原稿検出部31が設けられている。第1原稿検出部31は、一例として光学式センサーとして構成され、原稿給送経路Tを挟んで対向配置される発光部31aと、受光部31bとを備えて成り、受光部31bが制御部40(図3)に検出光の強度を示す電気信号を送信する。搬送される原稿Pが発光部31aから発せられる検出光を遮ることにより、前記検出光の強度を示す電気信号が変化し、これにより制御部40(図3)は、原稿Pの先端或いは後端の通過を検知できる。
また、第1原稿検出部31の下流には、原稿Pの重送を検出する重送検出部30が配置されている。重送検出部30は、原稿給送経路Tを挟んで対向配置される超音波発信部30aと、超音波を受信する超音波受信部30bとを備えて成り、超音波受信部30bが制御部40(図3)に検出した超音波の強度を示す電気信号を送信する。原稿Pの重送が生じると、前記超音波の強度を示す電気信号が変化し、これにより制御部40(図3)は、原稿Pの重送を検知できる。
また、重送検出部30の下流、より具体的には搬送ローラー対16の下流には、第2原稿検出部32が設けられている。第2原稿検出部32は、レバーを有する接触式センサーとして構成されており、原稿Pの先端或いは後端の通過に伴いレバーが回動すると、第2原稿検出部32から制御部40(図3)に送られる電気信号が変化し、これにより制御部40(図3)は、原稿Pの先端或いは後端の通過を検知できる。
制御部40(図3)は、上述した第1原稿検出部31及び第2原稿検出部32により、原稿給送経路Tにおける原稿Pの位置を把握することができる。
次に、第2原稿検出部32の下流に設けられた読取部20は、上部ユニット4側に設けられた上部読取センサー20aと、下部ユニット3側に設けられた下部読取センサー20bとを備えている。本実施形態において、上部読取センサー20a及び下部読取センサー20bは一例として密着型イメージセンサーモジュール(CISM)として構成されている。
原稿Pは、読取部20において原稿Pの表面及び裏面の少なくとも一方の面の画像を読み取られた後、読取部20の下流に位置する排出ローラー対17にニップされて、下部ユニット3の装置前面側に設けられた排出口18から排出される。
排出ローラー対17は、搬送ローラー用モーター46(図3)により回転駆動される排出駆動ローラー17aと、従動回転する排出従動ローラー17bとを備えて成る。
以下、図3を参照しつつスキャナー1A及び原稿給送装置1Bにおける制御系統について説明する。図3は本発明に係るスキャナー1Aの制御系統を示すブロック図である。
図3において、制御手段としての制御部40は原稿Pの給送、搬送、排出制御及び読み取り制御を含め、その他スキャナー1A及び原稿給送装置1Bの各種制御を行う。制御部40には操作パネル7からの信号が入力され、また、操作パネル7の表示を制御する為の信号が制御部40から操作パネル7に送信される。
制御部40は、給送ローラー用モーター45、分離ローラー用モーター51、搬送ローラー用モーター46、のこれら駆動源を制御する。給送ローラー用モーター45は、図2に示した給送ローラー14の駆動源であり、分離ローラー用モーター51は、図2に示した分離ローラー15の駆動源であり、搬送ローラー用モーター46は、図2に示した搬送ローラー対16及び排出ローラー対17の駆動源である。
制御部40には、読取部20からの読み取りデータが入力され、また、読取部20を制御する為の信号が制御部40から読取部20に送信される。
制御部40には、重送検出部30、第1原稿検出部31、第2原稿検出部32、載置検出部33、のこれら検出手段からの信号も入力される。
制御部40は、CPU41、ROM42、メモリ43を備えている。CPU41はROM42に格納されたプログラム44に従って各種演算処理を行い、スキャナー1A全体の動作を制御する。記憶部の一例であるメモリ43は読み出し及び書き込みが可能な不揮発性メモリであり、各種制御に必要なパラメータ等は全てメモリ43に記憶され、また、必要に応じてその値が制御部40によって更新される。
またスキャナー1Aは外部コンピュータ100と接続可能に構成されており、制御部40には、外部コンピュータ100から情報が入力される。
続いて図4以降をも参照しつつ、給送ローラー14及び分離ローラー15について詳説する。
給送ローラー14は、本実施形態では図7及び図8に示す様に、原稿幅方向において間隔を空けて2つ配置されている。図7及び図8では一方の給送ローラーを符号14Aで、他方の給送ローラーを符号14Bで、それぞれ示している。給送ローラー14A、14Bは、原稿幅方向における原稿Pの中心位置に対して対称となる位置に配置されている。
同様に分離ローラー15も、原稿幅方向に間隔を空けて2つ配置されている。図7及び図8では一方の分離ローラーを符号15Aで、他方の分離ローラーを符号15Bで、それぞれ示している。分離ローラー15A、15Bは、原稿幅方向における原稿Pの中心位置に対して対称となる位置に配置されている。
以降では給送ローラー14A、14Bを特に区別する必要がない場合は単に給送ローラー14と称し、同様に分離ローラー15A、15Bを特に区別する必要がない場合は単に分離ローラー15と称する。
給送ローラー14には、ワンウェイクラッチ49(図2)を介して、給送ローラー用モーター45(図3)の駆動力が伝達される。給送ローラー14は、給送ローラー用モーター45から回転トルクを得て、図2において反時計回り方向に回転することにより、原稿Pを下流へ給送する。以下では、給送ローラー14が原稿Pを下流に送る際の給送ローラー14の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
同様に給送ローラー用モーター45の回転方向についても、原稿Pを下流に送る際の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
給送ローラー14と給送ローラー用モーター45(図3)との間の駆動力伝達経路にはワンウェイクラッチ49が設けられているので、給送ローラー用モーター45が逆回転しても、給送ローラー14は逆回転しない。また、給送ローラー用モーター45が停止した状態においては、給送ローラー14は搬送される原稿Pと接して、正回転方向に従動回転することができる。
例えば、原稿Pの先端が搬送ローラー対16の下流に配置された第2原稿検出部32で検出されると、制御部40は、給送ローラー用モーター45の駆動を停止し、搬送ローラー用モーター46のみを駆動する。これにより原稿Pは搬送ローラー対16により搬送され、そして給送ローラー14は搬送される原稿Pに接して正回転方向に従動回転する。
続いて、分離ローラー15には、分離ローラー用モーター51(図4等)から、トルクリミッター50を介して回転トルクが伝達される。分離ローラー用モーター51(図4等)から分離ローラー15への駆動力伝達経路については後に詳述する。
給送ローラー14と分離ローラー15との間に原稿Pが介在しない場合、或いは1枚のみ介在する場合、分離ローラー15を正回転方向に回転させようとする回転トルクがトルクリミッター50のトルク上限値であるリミットトルクを越え、これによりトルクリミッター50において滑りが生じることにより、分離ローラー用モーター51から受ける回転トルクに拘わらず分離ローラー15は正回転方向に従動回転し、つまり空転する。
以降では、分離ローラー15が給送ローラー14の回転或いは給送される原稿Pに追従して従動回転する方向(第1回転方向)を正回転方向と称し、その逆の回転方向(第2回転方向)を逆回転方向と称する。
同様に分離ローラー用モーター51の回転方向についても、分離ローラー15を正回転方向に回転させようとする際の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
原稿Pの給送動作中、基本的に分離ローラー用モーター51は逆回転しており、即ち分離ローラー15を逆回転させる様な駆動トルクを発生させている。
次に、給送ローラー14と分離ローラー15との間に、給送されるべき原稿Pに加えて更に2枚目以降の原稿Pが入り込むと、原稿間で滑りが生じることにより、分離ローラー15は分離ローラー用モーター51から受ける駆動トルクにより、逆回転する。これにより、重送されようとする2枚目以降の原稿Pが上流に戻され、即ち重送が防止される。
尚、給送ローラー14及び分離ローラー15は外周面がエラストマ等の弾性材料で形成されており、給送ローラー14と分離ローラー15との間の摩擦係数をμ1、原稿間の摩擦係数をμ2、給送ローラー14と原稿Pとの間の摩擦係数をμ3、分離ローラー15と原稿Pとの間の摩擦係数をμ4、とすると、μ1>μ2の関係が成り立つ。また、μ1>μ3、μ4の関係が成り立つ。また、μ2<μ3、μ4の関係が成り立つ。また、μ4>μ3の関係が成り立つ。
続いて、分離ローラー用モーター51から分離ローラー15への駆動力伝達経路について説明する。
図4において分離ローラー用モーター51の駆動力は歯車群52を介して切り換え手段55に伝達される。切り換え手段55は伝達歯車59を有し、伝達歯車59は被伝達歯車60に対して噛合状態と非噛合状態とを切り換えることができる。
より詳しくは、伝達歯車59はアーム部材56に設けられている。アーム部材56は軸57に対して揺動可能に設けられており、アーム部材56は軸57から2方向に延びる形状を成していて、伝達歯車59はアーム部材56の一方向に延びる一端に取り付けられている。アーム部材56の他方向に延びる部分はカムフォロワ部56aとして構成され、カム部フォロワ部56aがカム部58と係合し、カム部58によってカムフォロワ部56a即ちアーム部材56が揺動する構成である。
カム部58は軸73の一端に取り付けられている。軸73の他端には操作部材75が設けられており、この操作部材75に、図1を参照しつつ説明した操作部75aが形成されている。即ち、操作部75aを操作することにより軸73が回転し、カム部58が回転し、アーム部材56が揺動する。つまり操作部75aを操作することにより伝達歯車59が被伝達歯車60に対して噛合状態と非噛合状態とを切り換え、これによって分離ローラー用モーター51から分離ローラー15への駆動力伝達経路が接続された状態である第1状態と、前記駆動力伝達経路が切断された状態である第2状態とが切り換えられる。
尚、操作部材75には、被検出部75bと被掛止部75cとが形成されている。操作部材75の回動に伴う被検出部75bの回動軌跡には、光学センサーであるポジションセンサ89a、89bが配置されている。制御部40(図3)は、このポジションセンサ89a、89bからの検出信号の組み合わせに応じて、操作部材75のポジションを検出することができる。
また、被掛止部75cには板ばね76が係合している。被掛止部75cには、図10に示す様に板ばね76に臨む面に凹部が形成されており、板ばね76が凹部に入り込むことで、操作部材75のポジションが維持される様に構成されている。
続いて図4に戻り、被伝達歯車60は軸54に取り付けられており、軸54には歯車61が取り付けられ、歯車61は歯車62と噛合する。歯車62は図6に示す様に歯車63と噛合し、歯車63はトルクリミッター50に駆動力を伝達する。
ここで図10及び図12を参照して、操作部75aの操作と、伝達歯車59及び被伝達歯車60の噛合状態との関係について説明する。操作部75aは、図10の中央の図に示す第1ポジションと、図10の上の図に示す第2ポジションと、図10の下の図に示す第3ポジションと、を取り得る。
図12の上の図は、図10の中央の図に示す、操作部75aが第1ポジションをとる状態の図であり、この状態ではカム部58がカムフォロワ部56aと非係合状態にあり、伝達歯車59は被伝達歯車60と噛合し、切り換え手段55は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力が伝達可能な第1状態となる。
図12の下の図は、図10の下の図に示す、操作部75aが第3ポジションをとる状態の図であり、この状態ではカム部58がカムフォロワ部56aと係合状態にあり、伝達歯車59は被伝達歯車60から離間し、切り換え手段55は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力を伝達しない第2状態となる。
尚、操作部75aが第1ポジションから、図10の上の図に示す第2ポジションに切り換わると、カム部58は図12の上の図の状態から図12における反時計回り方向に回動する為、カム部58はカムフォロワ部56aとの非係合状態が維持され、即ち切り換え手段55は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力が伝達可能な第1状態が維持される。
切り換え手段55が分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力を伝達しない第2状態となると、分離ローラー15は逆回転方向に駆動されず、且つ、自由回転可能な状態となる。言い換えれば、切り換え手段55が分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力を伝達しない第2状態となると、分離ローラー15による原稿Pの分離がなされない状態となる。以下、この状態での原稿給送を「非分離モード」と称する。また、分離ローラー15によって原稿の分離がされる状態での原稿給送を「分離モード」と称する。
続いて、分離ローラー15を給送ローラー14に向けて押圧する際の押圧力を切り換える切り換え手段について説明する。
分離ローラー15は、図4に示す分離ローラーホルダー65に支持されている。この分離ローラーホルダー65は、軸68を中心に揺動可能に設けられ、揺動することで、分離ローラー15を給送ローラー14に対して進退させる。尚、軸68は、軸54と中心軸線を共通にしている。
分離ローラーホルダー65の上部には、ばね保持部材67が設けられており、このばね保持部材67には、2つのばね保持部67aが形成されている。ばね保持部67aと、分離ローラーホルダー65との間には押圧手段の一例であるばね64(図11)が設けられており、ばね64のばね力によって、分離ローラーホルダー65即ち分離ローラー15が、給送ローラー14に向けて押圧される。
ばね保持部材67は、軸66を中心に揺動可能に設けられている。
ばね保持部材67の上部にはカム部材69が設けられている。カム部材69は、操作部75aによって回動する軸73に取り付けられており、操作部75aの操作によって回動する。
カム部材69は、図11に示す様にカム部69aを有しており、このカム部69aが、ばね保持部材67と係合する。
図11の中央の図は、操作部75aが第1ポジション(図10の中央の図)をとる際の図であり、この状態ではカム部69aがばね保持部材67を押し下げ、これによりばね64の長さが短くなり、ばね64は所定の押圧力を分離ローラーホルダー65に与えている。尚、ばね64の長さは、本実施形態では2種類の長さをとり、以下では単に「短い」、「長い」と表現する。
図11の下の図は、操作部75aが第3ポジション(図10の下の図)をとる際の図であり、この状態では図11の中央の図と同じ様に、カム部69aがばね保持部材67を押し下げた状態となり、ばね64の長さは短い状態である。即ち、操作部75aが第1ポジションと第3ポジションとをとる場合では、分離ローラー15を給送ローラー14に押圧する押圧力は同じとなる。
図11の上の図は、操作部75aが第2ポジション(図10の上の図)をとる際の図であり、この状態では上述した2つの状態即ち操作部75aが第1ポジション及び第3ポジションをとる状態よりも、相対的にカム部69aがばね保持部材67を押し下げる程度が緩和される。これにより、上述した2つの状態よりもばね64の長さは相対的に長くなり、即ち分離ローラー15を給送ローラー14に押圧する押圧力は相対的に低下する。
これにより、分離ローラー15による原稿Pの分離作用は、相対的に弱くなる。以下、この状態つまり図11の上の図に示す状態での原稿給送を「ソフト分離モード」と称する。また、図11の中央の図に示す状態での原稿給送を「通常分離モード」と称する。
以上の構成を纏めると、以下の通りとなる。即ち操作部75aは、図10の中央の図に示す第1ポジションと、図10の上の図に示す第2ポジションと、図10の下の図に示す第3ポジションと、を取り得る。
操作部75aが第1ポジションをとると、切り換え手段55(図12)は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力が伝達可能な第1状態をとり、分離ローラー15による原稿分離がなされる分離モードとなる。またこの分離モードは、分離ローラー15を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力が通常となる通常分離モードとなる(図11の中央の図)。
操作部75aが第2ポジションをとると、切り換え手段55(図12)は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力が伝達可能な第1状態をとり、分離ローラー15による原稿分離がなされる分離モードとなる。またこの分離モードは、分離ローラー15を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力が通常分離モードより低いソフト分離モードとなる(図11の上の図)。
操作部75aが第3ポジションをとると、切り換え手段55(図12)は分離ローラー用モーター51から分離ローラー15へ駆動力を伝達しない第2状態をとり、分離ローラー15による原稿分離がなされない非分離モードとなる。このときに分離ローラー15を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力は、上述した通常分離モードと同じになる。
続いて、原稿束先端の分離ローラー15への接触を規制する規制部について説明する。本実施形態において給送ローラー14は、給送前の原稿束のうち、最下位の原稿Pに接触する構成であるが、原稿載置部11(図2)に載置された原稿束の先端が分離ローラー15の外周面に当接していると、分離ローラー15の外周面の変形と相俟って、分離ローラー15を給送ローラーに押し付ける作用が生じる。これによりばね64(図11)が分離ローラー15を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力に更に上乗せされ、その結果分離ローラー15が給送ローラーに接する力が過剰となって重送が生じる虞がある。
そこで本実施形態では、原稿束先端の分離ローラー15への接触を規制する規制部が設けられている。
より詳しくは、図6乃至図8に示す様にフレーム79に対して規制部材80がスライド可能に設けられている。規制部材80のスライド方向は、概ね原稿束の厚み方向に沿った方向(Z方向)である。
規制部材80は、本実施形態では2つの規制部80aを備えている。規制部材80は、図7及び図8に示すばね81により、上方向即ち規制部80aが原稿給送経路から離れる方向に押圧されているとともに、図6に示す様にカム部材69によって上方向への移動が規制される被規制部80bを備えている。
カム部材69は、上述した様に操作部75aの操作によって回動する軸73に取り付けられている。そして軸73の回動により、カム部材69が規制部材80を押し下げる。図7から図8への変化は、カム部材69が規制部材80を押し下げる様子を示している。以上により、カム部材69、ばね81、軸73、のこれらは、操作部75aの動きを規制部80aの変位に変換する動作変換手段を構成する。
操作部75aのポジションとの関係では、操作部75aが第1ポジション(図10の中央の図)をとると、規制部80aは最も上に位置する。即ち通常分離モードでは、規制部80aは上に位置する。尚、規制部80aは、本実施形態では上の位置と下の位置の2つの位置をとり、以下では単に「上」、「下」と表現する。
操作部75aが第2ポジション(図10の上の図)をとると、規制部80aは下に位置する。即ちソフト分離モードでは、規制部80aは下に位置する。
操作部75aが第3ポジション(図10の下の図)をとると、規制部80aは上に位置する。即ち非分離モードでは、規制部80aは上に位置する。
以上説明した操作部75aのポジションと、分離モードの内容との関係を纏めたものを表1に示す。
Figure 2020037483
以下、規制部80aの作用について図9を参照しつつ説明する。
規制部80aが最も上に位置する状態では、図9の上の図に示す様に、原稿載置部11に載置された原稿束の先端が分離ローラー15の外周面に接していると、分離ローラー15の外周面の変形と相俟って、分離ローラー15を給送ローラー14に押し付ける作用が生じ、その結果分離ローラー15が給送ローラー14に接する力が過剰となって重送が生じる虞がある。
尚、分離ローラー15の外周面に接した原稿先端が分離ローラー15を給送ローラー15に押し付ける力は、原稿先端が分離ローラー15の回転中心より下側の範囲Uに位置する場合に発生する。
その為、規制部80aを設けることで、分離ローラー15の外周面に当接する原稿枚数を規制する。
図9において符号Naで示す範囲は分離ローラー15と給送ローラー14とのニップ領域であり、本実施形態において規制部80aはニップ領域Naより上流に位置し、また、原稿幅方向では図6及び図7に示す様に原稿幅方向に間隔を空けて複数設けられている。
規制部80aは、原稿束のうち少なくとも最下位の原稿Paを除く上位の原稿の先端と接して当該先端の分離ローラー15への接触を規制する。これにより、分離ローラー15が給送ローラー14に接する力が過剰となることを回避でき、重送を抑制できる。
尚、市場に出回っている用紙の性質上、薄手の用紙のほうが、厚手の用紙よりも用紙間の摩擦係数が高い傾向がある。従って原稿Pが薄手の用紙の場合に、上記の重送の問題が生じ易い。
このため、原稿Pが薄手の用紙の場合、操作部75a(図1、図4等)を第2ポジションに切り換え、ソフト分離モードとする。これにより、規制部80aは図9の下の図で示す様に最も下に位置し、原稿束の殆どが分離ローラー15に当接しなくなる。これにより、上述した重送の発生を抑制できる。
尚この状態では、給送経路を側視して規制部80aの先端(下端)は給送ローラー14と重なっているが、原稿Pは薄手の用紙であるため、最下位の原稿Pは変形によって図9の下の図で示す様に規制部80aの下を通ることができ、給送ローラー14と分離ローラー15とのニップ領域Naに到達することができる。
またソフト分離モードでは、分離ローラー15が給送ローラー14に押圧される押圧力は弱められるので、このことによって薄手の原稿Pの先端めくれの発生を抑制できる。
また、原稿Pが厚手の用紙の場合、規制部75a(図1、図4等)を第1ポジションに切り換え、通常分離モードとする。これにより、規制部80aは図9の上の図で示す様に上に位置し、原稿束のうち上位の原稿束Ph2が分離ローラー15に当接しなくなり、下位の原稿束Ph1のみが分離ローラー15に当接する。この場合も同様に、上述した重送の発生を抑制できる。尚この状態では、規制部80aの先端は、原稿給送経路を側視して給送ローラー14と重なっていない。
尚、原稿Pが多数枚重ねられた状態で給送せざるを得ない場合、例えば原稿Pが冊子等の場合は、分離ローラー15によって分離を行うとジャムとなる虞がある。この場合、規制部75a(図1、図4等)を第3ポジションに切り換え、非分離モードとする。これにより、分離ローラー15による分離作用が殆ど生じなくなり、冊子等を給送する場合のジャムを好適に抑制することができる。
続いて、原稿給送装置1Bの他の特徴的構成について説明する。
先ず、図5に示す様に原稿幅方向において2つの分離ローラー15A、15Bの間には、剛性付与部材87が設けられている。
剛性付与部材87は、図9に示す揺動軸87aを中心に揺動可能に設けられているとともに、不図示の押圧手段の一例であるばねによって原稿給送経路に突出する方向に付勢されている。これにより、給送される原稿Pには原稿幅方向に沿って波打つ様な撓みが形成され、原稿Pには原稿給送方向の剛性が向上し、紙ジャムが抑制される。
図5において符号88で示す部材はセットガイドであり、このセットガイド88は給送開始前は上述した規制部80aより更に上流側にあって、原稿載置部11にセットされる原稿Pの、下流側への入り込みを防止する。給送が開始されると、セットガイド88は不図示の手段によって給送経路から退避可能な状態となる。
次に、原稿載置部11にセットされる原稿Pの先端に近い位置の上側には、ニップ部材としての押さえ部材85が設けられている。押さえ部材85は、給送ローラー14に対して進退可能に設けられているとともに、後述する押圧手段によって原稿Pを押さえる方向に押圧されており、原稿載置部11にセットされる原稿Pの先端に近い位置を押さえる。より具体的には、押さえ部材85は図13〜図15の右の図に示す様に、給送ローラー14との間で原稿Pをニップする。押さえ部材85において原稿Pと接触する位置には従動ローラー86が設けられており、特にセットされた原稿Pが一枚のみの場合に、給送される原稿Pに対して搬送負荷が生じないように構成されている。
ここで、図13〜図15に示す様に、押さえ部材85はフレーム79に対して原稿束の厚み方向(Z方向)にスライド変位可能に設けられている。そして押さえ部材85を押圧するばねとして、長さが異なる2種類のばねが用いられている。より詳しくは、1つの第1押圧ばね90と、2つの第2押圧ばね91と、が用いられている。即ち本実施形態において押圧手段は、第1押圧ばね90と、第2押圧ばね91とで構成される。
第1押圧ばね90は、フレーム79に設けられたばね当接部79aと押さえ部材85との間でばね力を発揮し、第2押圧ばね91は、フレーム79に設けられたばね当接部79bと押さえ部材85との間でばね力を発揮する。
第2押圧ばね91は、押さえ部材85に設けられたばね保持部85aに収容されており、そしてばね保持部85aの上部に設けられた開口部85bを介してばね当接部79bがばね保持部85aに入り込む状態になると、第2押圧ばね91が、ばね当接部79bと押さえ部材85との間でばね力を発揮する。
セットされた原稿Pの枚数が少ない場合、即ち原稿束が所定の厚み未満の場合、図13に示す様にばね当接部79bは開口部85bからばね保持部85aの内側に入り込んでおらず、押さえ部材85には第1押圧ばね90のばね力のみが作用している。
原稿Pの枚数が多くなると、図14に示すようにばね当接部79bは開口部85bに入り込みはじめ、そして更に原稿Pの枚数が多くなると、図15に示す様にばね当接部79bが開口部85bを介してばね保持部85aに入り込み、第2押圧ばね91がばね力を発揮するようになる。
尚、図13〜図15において左の図は、右の図におけるG−G断面図である。
以上の構成により、以下の様な作用効果が得られる。
即ち、原稿給送の失敗には主として二つのパターンがあり、一つは重送、もう一つは不送りである。重送を招く要因には、分離ローラー15と原稿Pとの間の摩擦力不足、分離ローラー15のトルク不足、押さえ部材85による原稿押さえに起因する原稿間の摩擦力増加、などが挙げられる。また不送りを招く要因には、給送ローラー14と最下位の原稿Pとの間の摩擦力不足、最下位の原稿Pと原稿載置部11との間の摩擦力増加、などが挙げられる。従って重送防止と不送り防止の両立は、上述した種々の要因を総合的に考慮する必要がある。
本実施形態においては、押さえ部材85による原稿押さえ力と原稿セット枚数つまり原稿束の厚みとの関係において、原稿枚数が少ない場合に押さえ部材85による原稿押さえ力が大きくなると重送領域に入り、原稿枚数が多い場合に押さえ部材85による原稿押さえ力が不足すると不送り領域に入ることが判明している。
そこで本実施形態では、上述した様に原稿セット枚数が少ない状態では第1押圧ばね90のばね力のみが作用し、そして原稿セット枚数が多くなると第1押圧ばね90のばね力に加えて第2押圧ばね91のばね力が作用するように構成した。これにより、原稿セット枚数が少ない状態での重送を抑制し、且つ、原稿セット枚数が多い状態での不送りを抑制することができる。
続いて、図16〜図18を参照しつつ原稿給送時の制御について説明する。尚、図17において符号31sは、第1原稿検出部31(図2)による原稿給送経路上の原稿検出位置を示し、符号32sは、第2原稿検出部32(図2)による原稿給送経路上の原稿検出位置を示している。
図16において制御部40(図3)は、原稿給送指令を受けると、図3に示す全てのモーターを駆動し、全ローラーの回転を開始する(ステップS101、図18のタイミング(a−1))。
次いで制御部40は、給送する原稿Pの先端を第1原稿検出部31によって検出すると(ステップS102においてYes)、分離ローラー15の駆動を停止する(ステップS103、図18のタイミング(b−1))。図17の上の図は、先行する原稿P1の先端が第1原稿検出部31による原稿検出位置31sに到達した状態を示している。
次に制御部40は、先行する原稿P1の先端を第2原稿検出部32によって検出すると(ステップS104においてYes、図18のタイミング(c−1))、給送ローラー14の駆動を停止する(ステップS105)。図17の中央の図は、先行する原稿P1の先端が第2原稿検出部32による原稿検出位置32sに到達した状態を示している。
次いで制御部40は、先行する原稿P1の後端を第1原稿検出部31によって検出すると(ステップS106においてYes、図18のタイミング(d−1))、次ページが有るか否かを確認し(ステップS107)、次ページがある場合には(ステップS107においてYes)、ステップS101からの制御を再び実行する。図18のタイミング(b−2)、(c−2)は、後続の原稿P2の給送時におけるタイミングである。
図17の下の図は、先行する先行する原稿P1の後端が第1原稿検出部31による原稿検出位置31sに到達した状態を示している。
尚、タイミング(c−1)からタイミング(d−1)までの期間は、原稿長さによって変化する期間である。この期間には、先行する原稿P1の後端が、分離ローラー15と給送ローラー14との間のニップ位置から抜けるタイミング(e−1)が含まれている。
以上の制御により、以下の作用効果が得られる。
即ち、上述した制御を実施せず、分離ローラー15に対して常に逆回転方向の駆動トルクを付与していると、先行する原稿P1の後端が分離ローラー15及び給送ローラー14によるニップ位置から抜ける際、分離ローラー15で堰き止められている原稿P2の先端にキックバック現象による戻り力と分離ローラー15の逆回転による戻り力との双方が一度に作用し、原稿P2の先端にめくれが生じてしまう場合がある。
しかし上述した制御によれば、先行する原稿P1及びこれに続く後続の原稿P2の給送を含む給送動作において、分離ローラー用モーター51の駆動を停止する停止期間を設けている(ステップS103)。そしてその停止期間には、先行する原稿P1の後端が給送ローラー14と分離ローラー15とのニップ位置を抜けるタイミング(図18のタイミング(e−1))が含まれている。
従って先行する原稿P1の後端が上記ニップ位置から抜ける際に、分離ローラー15で堰き止められている後続の原稿P2の先端にはキックバック現象による戻り力が作用するものの、分離ローラー15の逆回転による戻り力の作用は回避できる。これにより、後続の原稿P2の先端のめくれを抑制できる。
続いて、給送制御の他の実施例について説明する。
分離ローラー15と給送ローラー14とのニップ位置より下流に設けられた第1原稿検出部31を下流検出手段として、前記ニップ位置より上流に、原稿Pの通過の検出に用いる上流検出手段を設ける。
この様な上流検出手段は、例えば図19に示す様に、従動ローラー93と、この従動ローラー93の回転を検出するロータリーエンコーダー94と、を備えて構成することができる。制御部40は、ロータリーエンコーダー90が従動ローラー93の回転を検出していれば、原稿Pが下流側に送られていると判断でき、そしてその回転が停止すれば、下流側に送られている原稿Pの後端が従動ローラー93の位置を通過したことを検知できる。
そして制御部40は、先行する原稿P1の後端の通過をロータリーエンコーダー94により検出してから、先行する原稿P1の後端の通過を上記ニップ位置の下流に位置する第1原稿検出部31によって検出するまでの間を、分離ローラー14の駆動を停止する停止期間とする。
これにより、先行する原稿P1の後端が上記ニップ位置を抜けるタイミングを、上記停止期間に確実に含めることができる。
また、他の実施例として制御部40は、先行する原稿P1の後端の通過をロータリーエンコーダー94により検出してから、先行する原稿P1の後端が前記ニップ位置より下流に進むまでの所要時間を、従動ローラー93と前記ニップ位置との距離、及び原稿給送速度をもとに算出する。その上で、先行する原稿P1の後端の通過をロータリーエンコーダー94により検出してから、前記所要時間を含む期間を、上記停止期間とする。
この様に制御することによっても、先行する原稿P1の後端が上記ニップ位置を抜けるタイミングを、上記停止期間に確実に含めることができる。
続いて、図20〜図22を参照して、図13〜図15を参照して説明した押さえ部材を押圧する押圧手段の他の実施形態を説明する。
図20及び図21において押さえ部材には符号95を付している。押さえ部材95は、原稿Pを押さえる押さえ部95aを備えるとともに、給送ローラー14に対して進退する方向に延びる被ガイド部95bを有している。被ガイド部95bは、ガイド部96によって給送ローラー14に対して進退する方向にガイドされる。
押さえ部材95を給送ローラー14に向けて押圧する押圧手段は、本実施形態ではねじりばね97により構成される。ねじりばね97は、ばね保持部98によって保持されているとともに、押さえ部材95にばね力を付与する第1腕部97aと、固定的に設けられるばね当接部99に当接する第2腕部97bと、を備えており、第1腕部97aと第2腕部97bとが開く方向にばね力を発揮する。
図20において符号Paは一枚の原稿を示し、即ち図20は原稿セット枚数が最も少ない状態を示している。また図21において符号Pbは原稿セット枚数が最も多いときの原稿束を示し、即ち図21は原稿束が最も厚い状態を示している。尚、厳密には、一枚の原稿の厚みによって最少セット枚数時の厚みと、また原稿束の厚みが最も厚いときの原稿セット枚数は変化する。装置構成によって制限されるのは、原稿束の最大厚となる。以下では、最少セット枚数時の厚みは、想定される原稿のうち最も厚みが薄いものを前提とする。
ねじりばね97の第1腕部97aは、押さえ部材95の被押圧部95cにばね力Fを付与しており、原稿セット枚数が最少の状態において被押圧部95cと第1腕部97aとの接触位置から、ねじりばね97の中心位置までの距離Lは最も短いL1となる。また、第1腕部97aと第2腕部97bとが成す角度αは最も大きいα1となる。この状態で第1腕部97aが被押圧部95cに付与するばね力FはF1となり、ばね力F1は、押さえ部材95が給送ローラー14に進出する方向の分力Fv=Fv1と、それに対し直交する方向の分力Fh=Fh1とに分解される。即ち、分力Fv=Fv1が、押さえ部材95を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力となり、換言すれば押さえ部材95が原稿Pを給送ローラー14に向けて押圧する押圧力となる。尚、角度β=β1は、ばね力F1と分力Fv1とが成す角度であり、原稿セット枚数が最少のときに最小となる。
これに対し原稿束の厚みが最も厚い状態を示す図21では、被押圧部95cと第1腕部97aとの接触位置から、ねじりばね97の中心位置までの距離Lは最も長いL2となる。また、第1腕部97aと第2腕部97bとが成す角度αは最も小さいα2となる。この状態でばね力FはF2となり、ばね力F2は、押さえ部材95が給送ローラー14に進出する方向の分力Fv=Fv2と、それに対し直交する方向の分力Fh=Fh2とに分解される。即ち、分力Fv2が、押さえ部材95を給送ローラー14に向けて押圧する押圧力となり、換言すれば押さえ部材95が原稿Pを給送ローラー14に向けて押圧する押圧力となる。尚、角度β=β2は、ばね力F2と分力Fv2とが成す角度であり、原稿束の厚みが最も厚いときに最大となる。
ねじりばね97は以上の様に設けられているので、原稿束の厚みが厚くなるに従い、第1腕部97aと第2腕部97bとの成す角度αが小さくなってねじりばね97のばね力Fが増加する。これは、上記の分力Fvの観点では、分力Fvを大きくする方向に作用する。
また、原稿束の厚みが厚くなるに従い、第1腕部97aが押さえ部材95に付与するばね力Fの作用方向と、押さえ部材95が給送ローラー14に進出する方向との成す角度βが大きくなり、ばね力Fの作用方向が、押さえ部材95が給送ローラー14に進出する方向とは離れていく。これは、上記の分力Fvの観点では、分力Fvを小さくする方向に作用する。
また、原稿束の厚みが厚くなるに従い、被押圧部95cと第1腕部97aとの接触位置から、ねじりばね97の中心位置までの距離Lも長くなる。これは、上記の分力Fvの観点では、分力Fvを小さくする方向に作用する。
以上のように、原稿束の厚みが変化すると、第1腕部97aと第2腕部97bとの成す角度αと、第1腕部97aが押さえ部材95に付与するばね力Fの作用方向と、押さえ部材95が給送ローラー14に進出する方向との成す角度βと第1腕部97aが押さえ部材95にばね力Fを付与する位置とねじりばね97の中心位置との間の距離Lと、が変化するので、押さえ部材95が原稿Pを給送ローラー14に向けて押圧する力、つまり上記の分力Fvが、単純に原稿セット枚数に依存しなくなる。従って、押さえ部材95が原稿Pを給送ローラー14に向けて押圧する力、つまり上記の分力Fvの設定の自由度が向上し、最適な給送条件を設定できる。
更に具体的には、ねじりばね97の設計及び配置によって、原稿束の厚みと上記分力Fvとの関係を調整できる。具体的には、角度α1、角度α2、角度β1、角度β2、距離L1、距離L2の設定や、ねじりばね97の配置の向き、巻き込み方向の力を利用するか巻き戻し方向の力を利用するか、ねじりばね97の巻き数、コイル径、線材の材料、線材の径、などによって、原稿束の厚みと上記の分力Fvとの関係を調整できる。
図22において縦軸Gは最下位の原稿Pが給送ローラー14に接する際の荷重であり、横軸Nは原稿束の厚みを示している。N1は原稿束の厚みNが最小を示し、N2は原稿束の厚みNが最大を示している。尚、荷重Gは、上述の分力Fvに原稿束の自重を加えたものに相当する。
実線で表す直線M1は、原稿束の厚みNに拘わらず荷重Gが一定になる場合であり、一点鎖線で表す直線M2は原稿束の厚みNが増加するに従って荷重Gが増加する場合であり、二点鎖線で表す直線M3は原稿束の厚みNが増加するに従って荷重Gが減少する場合である。押圧手段を単純なコイルばねで構成した場合、この様な荷重設定はできないが、本実施形態の様なねじりばね97によれば、荷重設定の自由度が向上する。尚、図20及び図21に示す実施形態では、原稿束の厚みNと荷重Gとの関係は、直線M3となる。
尚、原稿束の自重は、原稿束の密度によって変化し、具体的には原稿Pが用紙である場合には坪量によって変化する。従って、重送し易い用紙や不送りが生じ易い用紙に着目し、また、重送と不送りのいずれが顕著に生じるかに着目して、原稿束の厚みNと荷重Gとの関係を設定することが好ましい。
上記実施形態は、本発明に係る媒体給送装置を画像読取装置の一例であるスキャナーに適用した場合を説明したが、プリンターに代表される、媒体へ記録を行う記録ヘッドを備えた記録装置に適用することも可能である。
1A…スキャナー(画像読取装置)、1B…原稿給送装置、2…装置本体、3…下部ユニット、4…上部ユニット、5…排紙トレイ、6…給送口、7…操作パネル、8…第1ペーパーサポート、9…第2ペーパーサポート、11…原稿載置部、12A、12B…エッジガイド、14A、14B…給送ローラー、15A、15B…分離ローラー、16…搬送ローラー対、16a…搬送駆動ローラー、16b…搬送従動ローラー、17…排出ローラー対、17a…排出駆動ローラー、17b…排出従動ローラー、18…排出口、20…読取部、20a…上部読取センサー、20b…下部読取センサー、21…筐体、30…重送検出部、30a…超音波発信部、30b…超音波受信部、31…第1原稿検出部、31a…発光部、31b…受光部、32…第2原稿検出部、33…載置検出部、40…制御部、41…CPU、42…ROM、43…メモリ、44…プログラム、45…給送ローラー用モーター、46…搬送ローラー用モーター、49…ワンウェイクラッチ、50…トルクリミッター、51…分離ローラー用モーター、52…歯車群、54…軸、55…切り換え手段、56…アーム部材、56a…カムフォロワ部、57…軸、57a…係合部、58…カム部、59…伝達歯車、60…被伝達歯車、61…歯車、62…歯車、64…ばね、65…分離ローラーホルダー、65a…軸、66…軸、67…ばね保持部材、68…軸、69…カム部材、69a…カム部、73…軸、75…操作部材、75a…操作部、75b…被検出部、75c…被掛止部、76…板ばね、79…フレーム、79a、79b…ばね当接部、80…規制部材、80a…規制部、80b…被規制部、81…ばね、85…押さえ部材、85a…ばね保持部、85b…開口部、86…従動ローラー、87…剛性付与部材、87a…揺動軸、88…セットガイド、89a、89b…ポジションセンサ、90…第1押圧ばね、91…第2押圧ばね、93…上流検出手段、94…ロータリーエンコーダー、95…押さえ部材、95a…押さえ部、95b…被ガイド部、95c…被押圧部、96…ガイド部、97…ねじりばね、97a…第1腕部、97b…第2腕部、98…ばね保持部、99…ばね当接部、100…外部コンピュータ、P…原稿

Claims (10)

  1. 媒体を給送する給送ローラーと、
    前記給送ローラーとの間で媒体をニップして分離を行う分離ローラーと、
    前記分離ローラーに対し、前記分離ローラーが媒体を給送方向の下流に送る第1回転方向とは逆の第2回転方向に駆動トルクを付与するモーターと、
    前記分離ローラーに対して前記第1回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値を越えた場合に、前記分離ローラーを前記駆動トルクに拘わらず前記第1回転方向に空転させるトルクリミッターと、
    前記モーターを制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、先行媒体及びこれに続く後続媒体の給送を含む給送動作において前記モーターの駆動を停止する停止期間を設け、
    前記停止期間には、前記先行媒体の後端が前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を抜けるタイミングが含まれる、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  2. 請求項1に記載の媒体給送装置において、前記ニップ位置より前記給送方向の下流に位置し、媒体の通過の検出に用いる第1検出手段と、
    前記第1検出手段より前記給送方向の下流に位置し、媒体を下流に送る送りローラーと、
    前記送りローラーより前記給送方向の下流に位置し、媒体の通過の検出に用いる第2検出手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記第2検出手段により前記先行媒体の先端の通過を検出してから、前記第1検出手段により前記先行媒体の後端の通過を検出するまでの間を含む期間を、前記停止期間とする、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の媒体給送装置において、前記給送ローラーは、給送前の媒体を載置する媒体載置部に載置された媒体束のうち、最下位の媒体に接触して回転することにより前記最下位の媒体を給送する構成であり、
    前記ニップ位置より上流において媒体の給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて複数設けられ、前記媒体束のうち少なくとも前記最下位の媒体より上位の媒体の先端と接して当該先端の前記分離ローラーへの接触を規制する規制部を備える、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  4. 請求項3に記載の媒体給送装置において、前記規制部は、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向において前記分離ローラーの両側に位置している、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  5. 請求項4に記載の媒体給送装置において、前記規制部は、前記媒体束の厚み方向に沿って変位可能に設けられ、
    ユーザーにより操作を行う操作部と、
    前記操作部の動きを前記規制部の変位に変換する動作変換手段と、
    を備えることを特徴とする媒体給送装置。
  6. 請求項5に記載の媒体給送装置において、前記操作部は、第1ポジション、第2ポジション、第3ポジション、のこれらを切り換え可能であり、
    前記モーターから前記分離ローラーへ前記モーターの駆動力を伝達可能な第1状態と前記駆動力を伝達しない第2状態とを切り換え可能な切り換え手段を備え、
    前記操作部が前記第1ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重ならない位置にあり、前記切り換え手段は、前記第1状態をとり、
    前記操作部が前記第2ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重なる位置にあり、前記切り換え手段は、前記第1状態をとり、
    前記操作部が前記第3ポジションをとる場合、前記規制部は、先端部が媒体給送経路を側視して前記給送ローラーと重ならない位置にあり、前記切り換え手段は、前記第2状態をとる、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  7. 請求項5または請求項6に記載の媒体給送装置において、前記操作部は、筐体の外面から操作可能に設けられる、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  8. 請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記媒体載置部に載置された媒体を前記給送ローラーとの間でニップする、前記給送ローラーに対して進退可能なニップ部材と、
    前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する押圧手段と、を備え、
    前記押圧手段は、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する第1ばねと、
    前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する第2ばねと、を備え、
    前記媒体載置部に載置された媒体束が所定の厚み未満の場合、前記第1ばねのばね力が前記ニップ部材に作用するとともに前記第2ばねのばね力が前記ニップ部材に作用せず、
    前記媒体載置部に載置された媒体束が前記所定の厚み以上の場合、前記第1ばねのばね力と前記第2ばねのばね力の双方が前記ニップ部材に作用する、
    ことを特徴とする媒体給送装置。
  9. 請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記媒体載置部に載置された媒体を前記給送ローラーとの間でニップする、前記給送ローラーに対して進退可能なニップ部材と、
    前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧する押圧手段と、を備え、
    前記押圧手段は、前記ニップ部材を前記給送ローラーに向けて押圧するねじりばねを備え、
    前記ねじりばねは、前記ニップ部材に前記ねじりばねのばね力を付与する第1腕部と、
    固定的に設けられるばね当接部に当接する第2腕部と、を備え、
    前記媒体載置部に載置された媒体束の厚みが変化すると、
    前記第1腕部と前記第2腕部との成す角度と、
    前記第1腕部が前記ニップ部材に付与する前記ばね力の作用方向と、前記ニップ部材が前記給送ローラーに進出する方向との成す角度と、
    前記第1腕部が前記ニップ部材に前記ばね力を付与する位置と前記ねじりばねの中心位置との間の距離と、
    のこれらが変化することを特徴とする媒体給送装置。
  10. 媒体を読み取る読み取り手段と、
    前記読み取り手段へと前記媒体を給送する、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の前記媒体給送装置と、
    を備えた画像読取装置。
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