JP4072516B2 - 両面原稿搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、スキャナ、ファクシミリ装置等に用いられる原稿等の用紙を搬送するための原稿搬送装置に関し、特に、シート状の原稿の両面の画像情報を片面ずつ読み取る両面原稿搬送装置に関する。
従来、印刷物等のシート状の原稿の多くには、これらの両面に画像情報が印字あるいは記録されていることが多い。そこで、原稿の両面の画像情報を読み取ることの可能な用紙搬送装置が各種提案されている。このような原稿読取用の用紙搬送装置の多くは、プラテンガラス上で原稿の読取面を移動させて、1次元イメージセンサでラスタスキャン方式で画像情報の読み取りを行うようになっている。この種の用紙搬送装置で原稿の両面の画像情報を読み取るには、原稿の一方の読取面の読み取りが終了した後に、他方の読取面をプラテンガラスに対向させた状態で移動させる必要がある。このために、原稿の両面を自動で読み取る装置では、原稿の片面の読み取りが終了した後に、読取面を反転させる反転機構が備えられる必要がある。
ところで、通常の原稿読取用の用紙搬送装置は各種の原稿を搬送の対象とする。したがって、搬送機構の内部で原稿の紙詰まり(ジャム)を発生させる危険性を皆無とすることができない。原稿の読取面を反転させる反転機構を備えた用紙搬送装置は、原稿の片面のみの読み取りを行う用紙搬送装置と比較すると搬送路が複雑となり、ジャムの発生の危険性も高くなる。そこで、各種のジャム対策を施した用紙搬送装置が提案されている。
例えば、複写機等に装着され、複数枚の原稿束から原稿を1枚ずつ分離して読取位置で停止するように搬送する両面原稿の搬送装置がある(例えば、特許文献1参照)。
上記従来の両面原稿搬送装置では、排出ローラの離間に関する記述があるものの、排出ローラを下側とし、かつ原稿ガイドから露出したままなので、表面を読み取った後に排出ローラを逆転させて、原稿を反転パスに導こうとする際に排出済の原稿を巻き込んでしまう恐れがあるという欠点がある。
図8(a),(b)に、この欠点を示す。図上、400は読み取りが終了し、排出された原稿の束であり、その中で最後に排出された原稿が401である。排出後の原稿は、図8(a)に示すように、しばらくの間その後端が下側のローラ501に接触した状態にあることが多い。ここに下側のローラ501は排出ローラであり、ゴムなどの材料を使用していることに注意されたい。
ここで、現在読み取り中の原稿601が、表面の処理を完了し、裏面を読み込むために排出ローラが逆転を開始すると、図8(b)に示すごとく、最後に排出された原稿401は原稿601とともに、再び装置内に巻き込まれてしまう。その結果、ジャムやスタック順の不揃いといった障害の原因になる。
また、上記従来例には、排出ローラの離間方法やローラ回転方向の反転などに関して具体的記述が無い。
上記課題を解決するために、例えば、排出ローラを上側に配置し、該排出ローラへ原稿を押し付けるピンチローラを下側に配置する。この種のピンチローラは送り力を必要とせず、ポリアセタール樹脂等により成型することができる。このようなピンチローラが逆転しても排出済の原稿を巻き込む恐れは少ないので、上記課題は解決する。
特開平9−86807号公報
しかしながら、排出ローラを上側に実装するために、新たな課題が生ずる。詰まった原稿を取り出すためには、排出部周辺を開閉可能にすることが最も効果的であり、さらに、排出部周辺を開いた状態では、排出ローラとピンチローラは、離間された状態になることが好ましい。
一方、排出ローラを駆動するには、排出ローラ軸と開閉の軸を共通化することが効率的だが、そうなると、開閉動作で排出ローラの位置は変化しなくなるから、排出ローラとピンチローラを離間させることが困難になる。
すなわち、開いた状態では排出ローラとピンチローラが自動的に離間されるように構成しつつ、閉じた状態では外部から排出ローラへ駆動をいかに伝達するかが、新たな課題となる。
そこで本発明は、原稿を読取位置へ搬送後、裏面を読み取るために該原稿の後端を挟んだ排出ローラを逆転させることにより該原稿を反転パスを経由して再度読取位置へ搬送する両面原稿搬送装置において、簡易な機構で排出ローラへ駆動力を伝達すると共に、排出ローラとピンチローラを離間させる機構を有する両面原稿搬送装置を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明では、排出ローラはフレーム上に支持された駆動軸から駆動伝達し、駆動軸は搬送ユニットの開閉の支点を貫く伝達軸を介して外部から駆動を伝達する。
また、排出ローラとピンチローラを離間するに際して、ピンチローラ側を上下動作させる方式も考えられるが、離間状態から離間を解除したタイミングで、原稿が瞬間的に上側に押し付けられる衝撃で、読取画が乱れる恐れがある。
図9(a)は、排出ローラ117とピンチローラ123による両面原稿搬送動作を示す。ピンチローラ側を上下動作させる方式では、図9(b)に示すように、排出部が離間中の原稿は、通常自重で下側のローラに接触した状態になっているので、この状態で離間を解除させると瞬間的に原稿が上方向へ持ち上げられる。離間の解除は、通常、裏面を読み取り中に行うことになるので、読取画質に影響が出る。
図9(c)に示すように、下側のピンチローラを固定とし、上側の排出ローラを上方向へ離間させることにより、この課題も解決される。
本発明による第1の効果は、排出ローラを上側に実装したので、排出ローラ逆転駆動時の巻き込みを防止できることである。
第2の効果は、排出部周辺を開けると排出ローラとピンチローラが離間されて詰まった原稿の取り出しが容易になることである。
第3の効果は、排出ローラとピンチローラが離間された状態から、離間を解除された状態に変化したときの原稿の移動が少なく、読み取りの画質が安定することである。
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明による両面原稿搬送装置の外観を表わしたものである。この原稿搬送装置101は原稿読取装置の上部を成しているもので、その下部に配置された、原稿を読み取るための光学系等からなるスキャナモジュールや、画像処理回路あるいは電源回路等を備えた装置本体部分の図示は省略している。
原稿搬送装置101は、前記した装置本体の上部に載置されるように水平に延びたスタッカ102を備えている。スタッカ102は、読み取りの終了した原稿(図示省略)を堆積する場所であり、矢印103で示す原稿排出方向に沿って2本の棒状の突起104をその底面から突出させている。スタッカ102の上には所定の間隔を置いて原稿トレイ105が配置されており、ここに原稿(図示省略)がその先端を原稿挿入口106に差し込むようにしてセットされるようになっている。原稿トレイ105の原稿挿入口106の手前には、原稿の幅方向に移動自在となった原稿ガイド107が取り付けられている。
原稿挿入口106の奥側上部には、開閉自在のアッパユニット108が配置されている。アッパユニット108は、原稿挿入口106の中央上方に位置する取っ手109を上方に持ち上げることで、所定の支点(図示省略)を中心として回動することができ、原稿挿入口106の入り口付近の内部空間を開放することができる。これにより、装置内部の紙詰まり(ジャム)を除去することができる。
図2は、この原稿搬送装置の内部構造を表わす断面図である。この原稿搬送装置101は、原稿の搬送空間を形成するための3つのユニットを備えている。図で一番上には、図1に示したアッパユニット108が配置されている。アッパユニット108は、原稿トレイ105に沿って矢印111方向に送り込まれる原稿の上面側に、原稿挿入口106から順に、挿入される原稿の先端を案内するガイドロール112、原稿を内部に送り込む主送りローラ113および搬送ローラ114の合計3つのローラを配置している。
アッパユニット108のすぐ下には、ミドルユニット115が配置されている。ミドルユニット115も後に説明するように他の支点を中心に回動する機構となっている。このミドルユニット115には、アッパユニット108の主送りローラ113と転接するリタードローラ116と、スタッカ102側に原稿を排出したり、原稿の両面読み取りの際に原稿を再度、装置内部に送り込む排出ローラ117が備えられている。排出ローラ117は、図示しない駆動源によって駆動される駆動ローラである。
ミドルユニット115の更に下方にはロワーユニット119が配置されている。ロワーユニット119の底部の開口部にはプラテンガラス121が配置されている。このプラテンガラス121の下方の図示しない装置本体部分には、光学系および読取素子が配置されていて、プラテンガラス121の上部を通過する原稿の画像情報を読み取るようになっている。ロワーユニット119には、アッパユニット108の搬送ローラ114と転接する搬送ローラ122と、排出ローラ117と転接するピンチローラ123および他の2つの搬送ローラ対124、125が配置されている。また、ロワーユニット119におけるピンチローラ123の手前の位置には、原稿の搬送方向を切り替える断面が楔状をしたフラッパ126が配置されている。
このような構成の原稿搬送装置101で原稿の搬送の様子を簡単に説明する。まず、図示しない原稿の片面のみを読み取る動作を説明する。原稿トレイ105上にセットされた原稿(図示省略)は、ガイドロール112が原稿の最上層と接触するまで降下して回転することにより主送りローラ113とリタードローラ116のニップ領域に向けて送り出される。そして、これら主送りローラ113とリタードローラ116によって1枚ずつ装置内部に送り込まれる。リタードローラ116は主送りローラ113と逆方向に回転するようになっており、送り込みの際の重送を防止するようになっている。
主送りローラ113とリタードローラ116の間を通過した原稿は、1対の搬送ローラ114、122の間を通過し、更に搬送ローラ対124を通過してプラテンガラス121の上を搬送される。このとき、前記した読取素子を用いて原稿の第1面の画像情報の読み取りが行われる。この原稿は、搬送ローラ対125を通過して、弁状のフラッパ126を下から押し上げて、1対の排出ローラ117とピンチローラ123の間を通過して、スタッカ102上に排出される。このようにして、原稿トレイ105上にセットされた原稿が1枚ずつ原稿搬送装置101の内部に送り込まれて、それぞれの片面(原稿トレイ105上にセットされた原稿の上側の面)の画像情報の読み取りが行われる。
次に、原稿の両面を読み取る場合を説明する。この場合、原稿トレイ105から原稿搬送装置101の内部に送り込まれた原稿は、前記したようにして第1面の画像情報が読み取られる。原稿は読み取りの進行と共にその先端から1対の排出ローラ117とピンチローラ123によってスタッカ102に送り込まれる。このとき、読み取りの終了した第1面は原稿の下方に配置されている。
原稿の後端が1対の排出ローラ117とピンチローラ123のニップ領域まで達すると、そのタイミングで1対の排出ローラ117とピンチローラ123が逆転を開始する。すると、原稿の後端はフラッパ126の上面を通過して、ミドルユニット115とロワーユニット119の境界部分をほぼ水平方向に進行し、1対の搬送ローラ114、122の間を通過する。そして再び搬送ローラ対124を通過してプラテンガラス121の上を搬送される。このとき、前記した読取素子が原稿の第2面の画像情報の読み取りを行う。この原稿は、搬送ローラ対125を通過して、弁状のフラッパ126を下から押し上げて、1対の排出ローラ117とピンチローラ123の間を通過して、スタッカ102上に排出されることになる。このようにして、原稿の両面の画像情報の読み取りが行われる。
図3は、ミドルユニットの上部ユニットを下から見上げたものである。上部ユニット142を構成する給紙ガイド141の裏面のほぼ中央部には、断面がU字形をした1対のリタードローラガイド171、172が所定の間隔を置いて周囲から突出するように形成されている。これらのリタードローラガイド171、172の所定の内面には、リタードローラ116の回転軸173、174が軸受(図示省略)を介して、それぞれバネ(図示省略)の押圧力によって別々に押し当てられている。
一方の回転軸173には、これに駆動力を伝達する駆動軸175の一端が取り付けられている。この駆動軸175は、給紙ガイド141の図で左端部の裏面から突出した軸受部177によって回動自在に支持されており、そのすぐ左側に配置された歯車等の回転力伝達機構178から駆動源(図示省略)の回転力を伝達するようになっている。ここでリタードローラ116は、前記した2つのバネによって回転軸173、174がそれぞれ独立して支持されており、図2に示した主送りローラ113との間に挿入される原稿の厚さ等の変動によってその中心軸の位置や傾きを変動させる。しかしながら、駆動軸175は軸受部177から回転軸173までの距離が軸受部177から回転力伝達機構178までの距離よりもかなり長くなっている。このため、リタードローラ116の位置や傾きに変動が生じても、回転力伝達機構178はほとんどその影響を受けず、駆動力の円滑な伝達が可能になっている。
上部ユニット142における回転軸134が取り付けられている側には、同一の181によって駆動力を伝達される1対の排出ローラ117が取り付けられている。この181は、回転力伝達機構であるギア182、183によって、駆動軸184から駆動力の伝達を受けるようになっている。上部ユニット142には、駆動軸184とリタードローラ116のほぼ中間位置に、駆動軸184と平行に解除軸185が配置されている。解除軸185は、排出ローラ117と図2に示したピンチローラ123とを離間させるトルク荷重を伝達させるためのものである。
図4は、ミドルユニットの下部ユニットを上方から見たものである。下部ユニット144を構成する板状のリターンガイド143は、この図で上部に位置するその両端部に第2のアーム支持部155を形成している。また、下部に位置するその両端部には、2つの回転軸133、133とそれぞれ1つずつ同軸で連結された伝達軸191、192を軸支する軸受部193、194を形成している。
このうち一方の伝達軸191は、前記したように図3に示す解除軸185を介して、バネ(図示省略)により押圧力の掛けられている排出ローラ117とピンチローラ123の対に対してローラ同士を離間させるトルク荷重を伝達させる。また、他方の伝達軸192は、図3に示した駆動軸184に対して駆動力を伝達し、1対の排出ローラ117を回転駆動させるようになっている。
このような構成の本実施例の原稿搬送装置101では、図2に示したようにアッパユニット108とミドルユニット115およびロワーユニット119が順に重なって配置されている状態で、原稿が主送りローラ113とリタードローラ116の間に差し込まれる。このとき、主送りローラ113は原稿の搬送方向に回転しており、リタードローラ116は所定のトルクをもってこれと逆方向に回転している。原稿は前記したようにアッパユニット108とミドルユニット115の間に送り込まれ、次にロワーユニット119を通過して読み取りが行われた後、スタッカ102上に排出される。ただし、原稿の両面が読み取られるときは原稿の後端がフラッパ126を通過した時点で、センサ(図示省略)によってこの後端が検出され、この時点で排出ローラ117が逆転を開始する。これにより、原稿はフラッパ126の上とミドルユニット115のリターンガイド143の隙間を通過して、前記したように再びプラテンガラス121の上部に導かれて原稿の他方の面の読み取りが行われる。原稿がフラッパ126の上を通過するとき、その上部にはリターンガイド143がガイド板として配置されているので、この箇所でのジャムの発生は少ない。両面の画像情報の読み取りが終了した原稿は、スタッカ102上に排出される。
図5は、本発明の中心をなす、排出ローラ周辺の駆動機構と解除機構および押圧機構を抜き出した斜視図である。排出ローラ117は、軸181に取り付けられ、軸181と共に回転するギア182によって駆動される。軸181は、両端をアーム312,313により支持される。アーム312,313は、駆動軸184を中心に回転自由に支持されている。ギア182とその駆動ギアの噛合は、アーム312,313により保障される。アーム313,312の軸181に近い側にはバネ314,315が接触し、軸181を鉛直方向下側へ押圧している。駆動軸184はフレーム支持される。またバネ314,315の一端も、フレームに接触している。駆動軸184の一端にはギア304が取り付けられている。ギア304は、ギア303から駆動される。ギア303は他方の伝達軸192を介して外部から駆動される。
モータから他方の伝達軸192への駆動を伝達する経路は2つある。第一の経路は、モータ501から減速機構を介してギア301へ至り、ギア301から他方の伝達軸192上の電磁クラッチ202のギア202aを介するものである。第二の経路は、同様にギア301へ至り、さらにギア302を介して、他方の伝達軸192上のトルクリミッタ201を介するものである。
アーム312,313の外側には、突起312a,313aがある。突起312a,313aの下側には、一定の隙間を介してアーム310,311がある。アーム310,311は、解除軸185に固定されている。解除軸185はフレームに回転自由に保持されている。解除軸185の一端にはレバー305が設けられ、一方の伝達軸191上のレバー306と組み合わされている。一方の伝達軸191のもう一方の側にはリンク307が取り付けられ、リンク307はソレノイド203により駆動される。
次に図6及び図7を参照して、上記駆動系の動作を説明する。モータの一定方向の回転に伴い、ギア301はP1方向に回転している。トルクリミッタのギア201aは、ギア301からさらにギア302を介して駆動が伝達されるため、トルクリミッタのギア201aは矢印Q2方向に回転する。その結果、トルクリミッタ201を介して他方の伝達軸192へ一定のトルクを与える。電磁クラッチ202がOFFであれば、他方の伝達軸192はQ2方向へ回転する。電磁クラッチのギア202aは、ギア201aと噛み合っているので矢印Q1方向に回転している。電磁クラッチ202がONすると、トルクリミッタ201のトルクに電磁クラッチ202の伝達トルクが打ち勝ち、他方の伝達軸192を矢印Q1方向に回転する。
このように、他方の伝達軸192は電磁クラッチ202がOFFならば矢印Q2方向へ、ONならば矢印Q1方向へ回転する。その結果、排出ローラ117は正転、逆転、両方向へ回転させることができる。なお、前後のローラとの原稿の受け渡しを円滑にするために、正転、逆転、両方向時のギア比はほぼ等しくするのが好ましい。
次に、離間の動作を説明する。ソレノイド203のプランジャー203aがX203方向へ吸引されると、リンク307が引かれ、一方の伝達軸191はX191方向へ回転する。結果レバー306も同様に回転し、レバー305を押し上げる結果、解除軸185がX185方向に回転し、アーム310,311が同様に回転する。その結果、アーム312,313を押し上げ、最終的に排出ローラ117が離間される。
次に、両面原稿搬送動作における排出ローラの離間動作を説明する。原稿の第1面を読み取り終了後、原稿の後端が1対の排出ローラ117とピンチローラ123のニップ領域まで達すると、そのタイミングで1対の排出ローラ117とピンチローラ123が逆転を開始する。すると、原稿の後端はフラッパ126の上面を通過して、ミドルユニット115とロワーユニット119の境界部分をほぼ水平方向に進行し、1対の搬送ローラ114、122の間を通過する。そして再び搬送ローラ対124を通過してプラテンガラス121の上を搬送される。このとき、前記した読取素子が原稿の第2面の画像情報の読み取りを行う。この原稿は、搬送ローラ対125を通過して、弁状のフラッパ126を下から押し上げて、1対の排出ローラ117とピンチローラ123に向かうが、このとき排出ローラ117は逆転している。このため、制御部(図示省略)からソレノイド203に信号を送り、排出ローラ117をピンチローラ123から離間することにより、原稿は1対の排出ローラ117とピンチローラ123の間を通過する。このとき、リターンガイド143の下面よりも上方に排出ローラ117の表面を離間させることにより、排出ローラ117の表面が原稿に接しないようにする。
反転パスにて原稿の搬送中に原稿の端部をセンサーによって検出すると、排出ローラ117を正転させて、離間動作を解除し、1対の排出ローラ117とピンチローラ123で再び原稿を挟んでスタッカ102上に排出する。
なお、実施例では原稿の搬送を行う原稿搬送装置について説明したが、原稿以外の用紙を同様の機構で搬送する用紙搬送装置に対しても本発明を同様に適用することができる。
本発明による両面原稿読取装置の斜視図 原稿走行部の断面図 排出ローラ周辺の斜視図 解除、駆動機構の一部の斜視図 排出ローラ周辺主要部分の斜視図 図5の平面図 図6の断面図 従来技術の問題を説明する図 従来技術の問題を説明する図
符号の説明
101 原稿搬送装置
108 アッパユニット
115 ミドルユニット
117 排出ローラ
119 ロワーユニット
123 ピンチローラ
143 リターンガイド
201 トルクリミッタ
202 電磁クラッチ
305 解除レバー

Claims (6)

  1. 積載された原稿束から原稿を1枚ずつ分離して読取位置へ搬送後、排出ローラによりスタッカに排出し、裏面を読み取るために、該原稿の後端が前記排出ローラに挟まされた状態で該排出ローラを逆転させることにより該原稿を反転パスを経由して再度読取位置へ搬送する両面原稿搬送装置において、
    前記排出ローラを有し、開閉可能な搬送ユニットと、
    前記排出ローラに対して下側から原稿を押し付けるピンチローラが回転自由に拘束される固定ユニットとを備え、
    前記搬送ユニットが、搬送動作中に前記排出ローラを正逆回転させ、かつ前記排出ローラを上方向に離間させる機構を有し、前記排出ローラの正逆回転及び離間は、前記搬送ユニットの開閉の支点を貫く伝達軸を介して駆動されることを特徴とする両面原稿搬送装置。
  2. 前記搬送ユニットが、前記排出ローラの離間動作を行う際に、前記搬送ユニットの下部にて原稿を反転パスに導く原稿ガイド面よりも上方に前記排出ローラ表面を離間させることを特徴とする請求項1に記載の両面原稿搬送装置。
  3. 駆動モータから前記排出ローラへの駆動系は、電磁クラッチを介する第一の駆動経路と、トルクリミッタを介し、前記第一の駆動経路に対し逆方向に該排出ローラを駆動するよう設定された第二の駆動経路とを有し、
    前記積載された原稿束の1枚目の読取動作開始から最後の原稿の読取動作完了まで、前記排出ローラを駆動する駆動モータは常に同一方向へ回転し、
    前記電磁クラッチOFF時に前記トルクリミッタを介して前記排出ローラを逆転させ、前記電磁クラッチON時に前記第一の駆動経路と第二の駆動経路が結合し、前記電磁クラッチを介して前記排出ローラを駆動するトルクが、前記トルクリミッタを介して前記排出ローラを駆動するトルクよりも大きくして前記排出ローラを正転させること特徴とする請求項1又は2に記載の両面原稿搬送装置。
  4. 前記排出ローラのは、両端をアームにより回転自由に支えられ、
    該アームは両端近傍をフレームに回転自由に支持された駆動軸を中心に回動可能であり、
    該駆動軸と前記排出ローラの距離は前記アームにより距離が一定に保たれ、該駆動軸前記排出ローラのには互いにかみ合うギアが設けられ、
    前記アームには、前記駆動軸を中心に前記排出ローラのと対向する端部近傍に解除軸が設けられ、
    該排出ローラの両端は、押圧バネにより前記ピンチローラへ押し付けられるとともに前記解除軸の一端に取り付けられた解除レバーの回動により離間することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の両面原稿搬送装置。
  5. 前記解除レバーの回動は、前記搬送ユニットの開閉の支点を貫く一方の伝達軸に設けられた回動レバーの回動により行われ、
    前記伝達軸の前記回動レバーが無い側の端面にはリンク機構が取り付けられ、該リンク機構を外部信号により駆動されるソレノイドの吸引により駆動することを特徴とする請求項4に記載の両面原稿搬送装置。
  6. 前記駆動軸は、前記搬送ユニットの開閉の支点を貫く他方の伝達軸とのギア連結により、前記第一又は第二の駆動経路と結合していることを特徴とする請求項4に記載の両面原稿搬送装置。
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