JP4194536B2 - 画像処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、原稿と記録材が共通の搬送路を備えた画像処理装置、例えばファクシミリなどの画像処理装置における装置構成に関するものである。
従来より小型化、コストダウンを目的として原稿と記録材の搬送路の一部を共通にした画像処理装置、例えばファクシミリ装置が提案されている。
図11はその構成の一例を示したものである。図11に示す画像処理装置は、積載台に積載された記録材束から記録材を一枚づつ分離搬送するためのASF部301、積載された原稿束から原稿を一枚づつ分離し搬送するためのADF部302、ASF部301及びADF部302から搬送された記録材あるいは原稿を搬送するための補助搬送ローラ303、記録材あるいは原稿を所定の速度で搬送するための主搬送ローラ304、原稿あるいは記録材を装置外に排出するための排出ローラ305、原稿のデータを読み取るためのスキャナー部306、記録材に画像を形成するための記録部307を備えている。上記構成において、補助搬送ローラ303、主搬送ローラ304、排出ローラ305および搬送路を形成するガイド部材を原稿、記録材共通とすることで装置の小型化、コストダウンを達成している。上記のような構成のファクシミリは、例えば米国特許5727890で提案されている(特許文献1参照)。
また、1つの給送ローラの回転および回動を制御することによって、カセット及び手差し口から記録材の給送を行う構成も提案されている(特許文献2参照)。特許文献2に記載された構成は、給送ローラを2つの記録材積載手段の間で回動して移動可能に構成したことにより、いずれの積載手段からも給送可能としたものである。
米国特許5727890号 特開平03−243545号
しかしながら上記特許文献1の構成にあっては、主搬送ローラ304の上流側にスキャナー部306を配置している。このため、ADF部302の不安定な搬送スピードを補助し、主搬送ローラ304まで原稿を搬送する目的で補助搬送ローラ303が設けられている。従って、原稿と記録材を別の搬送手段と搬送路で構成したときに比べて排出ローラ305が共通になったに過ぎず、コストダウンおよび装置の小型化が不十分である。
また上記特許文献2の構成にあっては、給送ローラを回動させるための機構および制御が複雑であり、また分離手段は積載手段ごとに設けなければならない。したがって、やはりコストダウンおよび装置の小型化が不十分である。
そこで本発明は、1組の分離給送機構によって原稿と記録材の両者の分離給送を可能にして装置の小型化と低コスト化を図ると共に、特に円滑な給送を行うことのできる画像処理装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置の代表的な構成は、ベースに対して回動可能に配され記録材を積載するための記録材積載手段と、前記記録材積載手段の回動に応じて回動可能に配され原稿を積載するための原稿台と、前記原稿台に積載された原稿または前記記録材積載手段に積載された記録材を給送する給送ローラと、原稿の幅方向において前記給送ローラを逃げた位置であって、前記原稿の給送方向において前記原稿台の下流側に該原稿台に対して回動可能に取り付けられる原稿ガイド部材と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、読取手段と記録手段とを有する画像処理装置において、原稿と記録材を分離給送するための給送ローラ、分離手段、および搬送路を共通化することができるため、装置の小型化とコストダウンを図ることが可能となった。またこれらの要素を共通化しているにもかかわらず、給送中および給送後のバックテンションをなくすことができ、また原稿の下面を安定して支持することが可能である。
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明の実施例に係る画像処理装置の構成を示す断面図であって、ファクシミリ装置を例に用いている。図に示すファクシミリ装置100は、記録材Pおよび原稿Sをセットした状態である。ファクシミリ装置100は、記録手段の例としてのカートリッジ1を備えた画像記録部101と、読取手段の例としての画像読取部28を備えた画像読取装置部102と、セットされた複数枚の記録材Pまたは原稿Sをそれぞれ1枚づつ分離し画像記録部101または画像読取装置部102に搬送する自動給送部103から構成されている。
自動給送部103の下流には、記録材P(或は原稿S)を検知するためのPEセンサレバー21(Page End センサレバー)と、画像記録部101および画像読取装置部102において所定の速度でシートを搬送するための搬送部と、記録および読取動作が行われたシートを装置外に排出するための排出部が設けられている。搬送部は金属軸とゴムローラからなる搬送ローラ10と、搬送ローラ10に付勢されているシート幅方向に複数配置されたピンチローラ16で構成されている。排出部はプラスチックの軸にエラストマーを一体で成型した排出ローラ17と、該排出ローラ17に付勢されている拍車18で構成される。ASFベース80の通紙面から排出ローラ17までの通紙面としてプラテン3が備えられている。このプラテン3の記録材支持面には、記録材幅方向に複数のリブ38が形成されており、記録材搬送の際には、これら複数のリブ38の上面を記録材Pが通過するようになっている。このように、給送ローラ81から排出ローラ17に至る搬送経路は、原稿および記録材のいずれもが通過する共通の搬送経路となっている。
画像記録部101は、このカートリッジ1からインクを吐出して記録するインクジェット記録方式のものである。カートリッジ1は、キャリッジ4に搭載されて、記録材Pの搬送方向と直交する幅方向に走査する。なお本実施例は、記録ヘッドを主走査方向に移動させるシリアルタイプの記録装置に、本発明を適用した構成となっている。なお本発明は、記録シートの幅方向の全域に渡って延在する記録ヘッドを用いて、記録シートを連続的に搬送しつつ、記録ヘッドによって画像を記録するフルラインタイプの記録装置に対しても適用することができる。
画像読取装置部102の画像読取部28は、画像読取手段であるコンタクトイメージセンサ(以下CS22という)と、CS22を保持する部材であるCSホルダ26と、CSホルダ26にCS22に対向した状態で保持される白基準部材25とを備えている。画像読取部28は、通常はプラテン3から離間した待機位置にある(待機状態)。装置本体がコピーまたは送信などの画像を読み取る命令を受けると、画像読取部28は不図示の駆動手段によって図示矢印方向に回動し、プラテン3と対向する読取位置まで移動する(読取状態)。このように画像読取部28をキャリッジ4の移動経路内に設けることにより、ファクシミリ装置全体の小型化を実現することができた。なお、画像記録動作中においては、図1に示す通りキャリッジ4の移動領域外の待機位置へ移動させることにより、キャリッジ4の移動空間と干渉することはない。
画像読取装置部102に給送された原稿は、記録材と共通で使われる搬送ローラ10およびピンチローラ16によって画像読取部28に搬送される。そして原稿Sは、搬送ローラ10とピンチローラ16、および排出ローラ17と拍車18によって挟持搬送されながら、画像読取部28によって読取動作が行われつつ、装置外へ排出される。
(自動給送部)
自動給送部103について説明する。図2は原稿および記録材をセットしていない状態の自動給送部を示す斜視図、図3は原稿および記録材をセットしていない状態の自動給送部を示す正面図、図4は原稿のみがセットされている状態を示す断面図、図5は自動給送部の圧板と給送ローラの動きを示す概略断面図、図6は給送時の状態を説明する正面図、図7は分離部の分離機構を説明する概略断面図、図8は自動給送部の戻し爪の構成を示す斜視図、図9および図10は自動給送部の戻し爪の動作を説明する断面図である。
図2および図4(a)に示すように、自動給送部103のフレーム(枠組み)となるASFベース80は、ベース面80a、右側板80b、左側板80c、セット時に原稿Sおよび記録材Pの先端を突き当てる先端基準面80d、通紙面80eで構成されている。
右側板80bと左側板80cには、給送ローラ81および圧板82が軸受を介して回転可能に取り付けられている。圧板82は、圧板82の裏面とASFベース80のベース面80aとの間に取り付けられた圧板バネ83によって給送ローラ81側に付勢されている。
また図2および図5に示すように、給送ローラ81の軸には駆動カム81bが、圧板82には従動カム82aが設けられている。圧板82は、図5(a)に示すように、給送時は圧板バネ83によって記録材Pまたは原稿Sの束を給送ローラ81に向けて押圧するための押圧部材として機能する。また図5(b)に示すように、給送時以外は従動カム82aで押し下げられており、圧板82と給送ローラ81の間には原稿および記録材をセットする隙間が形成され、圧板82は記録材積載手段として機能する。すなわち、圧板82は給送ローラ81の回転によって離接することとなり、駆動カム81b及び従動カム82aは離接手段を構成する。
給送ローラ81の軸にはセンサフラグ81aが一体で形成されており、不図示のASFセンサと係合して給送ローラ81の位相がわかるようになっている。また給送ローラ81の断面は円弧部81dと直線部81cを有する、いわゆるDカットローラになっている。給送ローラ81は、圧板82が離間している時は分離手段の例としての分離パット84と直線部81cが対向するように(図4(a))、付勢時は圧板82と給送ローラ81の円弧部81dが接触するように(図4(b))、駆動カム81bとローラの半円形状の位相は設計されている。
圧板82の先端中央部には分離パット84が貼り付けてあり、給送時の付勢状態で分離パット84と給送ローラ81が対向する位置関係になっている。また、図5に示すように分離パット84は記録材積載面82bより給送ローラ81側に僅かに突出しており、本実施例では原稿の最大セット枚数の厚さだけ突出している。
なお、給送ローラ81と分離パット84のニップ位置より下流には、給送ローラ81と当接するように分離手段の例としての分離ローラ93が配置されている。分離ローラ93はトルクリミッタを備え、搬送方向と逆方向に駆動力を付与されるものであり、給送ローラ81に対して離接可能に構成されている。図7に示すように、本実施例における自動給送装置は、前段分離部と本分離部の2段階の分離手段を経て分離される。前段分離は圧板82の分離パット84と給送ローラ81と分離土手132で構成される。該分離土手132は給送ローラ81とASFベース80に形成された通紙部の隙間が1mm程度になるように作られた土手であり、例えば50枚の記録材がセットされている時に、まず50枚の記録材をこの分離土手132により数枚程度のシートに分離し、本分離部131に搬送するためのものである。本分離部131は給送ローラ81と分離ローラ93から構成され、上述した動作により前段分離によって送られた数枚のシートを分離する。分離ローラ93によって分離搬送する際の2枚目以降のシートは、分離ローラ93と給送ローラ81のニップ部98付近で停止している。
圧板82には原稿積載手段の例としての原稿台85が、記録材積載面82bの上方に略平行に所定の間隔を有して着脱可能に取り付けられている。従って原稿台85は、圧板82が給送ローラ81に離接するよう回動する際にはこれに伴って移動し、これらの間に形成された間隔は保持される。原稿台85は給送ローラ81に対応する位置においては支持部を有さず、給送ローラ81を逃げた位置に原稿ガイド部材の例としての原稿ブリッジ右86、原稿ブリッジ左87を備えている。
原稿ブリッジ右86と原稿ブリッジ左87は後端を原稿台85に対して上下方向に回動可能に取り付けられており、先端の自由端を搬送方向下流側に向かって前記給送ローラ近傍まで延長している。原稿台85を圧板82に取り付けた状態で原稿ブリッジ86、87の先端は規制部の例としてのASFベース80の凹部80fに下面を規制されており、圧板82の記録材積載面と所定の隙間が空くように構成されている(図4(a))。原稿ブリッジ86、87は上方への回動は規制されておらず、後述するように原稿Sがセットされない場合は記録材Pに押されて、記録材Pと給送ローラ81とのニップよりも上方まで回動する。
圧板82から始まる記録材積載面を延長するために、ASFベース80には記録材トレイ8が取り付けられている。また同様に、原稿台85には、原稿積載面を延長するための原稿トレイ88が固定されている。原稿トレイ88の先端(搬送方向の後端)には、すべり防止部材89が取り付けられている。原稿トレイ88および原稿台85で支持する長さはA4サイズの全長の約2/3程度となっている。A4サイズの原稿をセットした場合、後端の1/3はフリーであり、やわらかい紙の場合は図1に示すように自重によって後ろ側に垂れ下がり、記録材トレイ8で後端を支持される。
図3に示すように、圧板82にはサイドガイド90が、給送ローラ81による記録材Pの搬送方向と交差する矢印C方向にスライド可能に取り付けられている。また、原稿台85にも原稿スライダ30が矢印C方向にスライド可能に取り付けられている。記録材をセットする場合、幅方向に関しては圧板82に形成された記録材幅方向基準面91に記録材の右側を突き当てて、左側をサイドガイド90で規制し、先端を先端基準面80dで支持し、記録材全体を記録材トレイ8と圧板82の記録材積載面82bで支持している(図1、図3)。一方、原稿をセットする場合、幅方向を原稿台85に形成された原稿幅方向基準面85aに原稿の左側を突き当てて、右側を原稿スライダ30で規制し、先端を先端基準面80dで支持し、原稿全体を原稿トレイ88、原稿台85、原稿ブリッジ86、87で支持している(図1、図3、図4)。
記録材幅方向基準面91と原稿幅方向基準面85aとは装置の左右両側にそれぞれ配置し、かつ相対的に幅方向で約30mmずらしている。従って、記録材と原稿を両方セットした場合には、最大幅の記録材をセットした時でも原稿の基準側から約30mmの範囲は原稿の下側に記録材が存在しないようになっている(図3)。この記録材のセットされない領域に原稿の有無を検知するセンサが配置されている。該センサは不図示のホルダに回転可能に支持されたDSアクチュエータ92とフォトインタラプタで構成されており、原稿がセットされると原稿とアーム92aが当接してアクチュエータ92が回転し、フォトインタラプをON/OFFする仕組みになっている(図1)。原稿ブリッジ左87は先端が二股に分かれた形状になっており、いずれも原稿の積載される領域にあるが、記録材の積載される領域と積載されない領域にまたいで配置されている。そして、二股の股の部分をDSアクチュエータ92の腕が動くようになっている(図2)。
記録材だけをセットした場合は、図4(a)において原稿Sを取り除いた状態となる。給送ローラが回転すると、駆動カム81bにより圧板82が給送ローラ81に付勢される方向に移動し(図5(b))、最上位の記録材Pと給送ローラ81が接触する。このとき、原稿ブリッジ86、87は記録材の上部にあるが、幅方向で給送ローラを逃げた位置にあるため給送ローラより上方に待避し、分離の邪魔にならないようになっている(図2、図3)。
原稿Sと記録材Pの両方をセットした場合は、図4(a)に示す状態となる。給送ローラが回転すると、駆動カム81bにより圧板82が給送ローラ81に付勢される方向に移動し(図5(b))、原稿Sは記録材Pを介して付勢され、最上位の原稿Sが給送ローラ81に接触する。このとき原稿ブリッジ86、87は記録材Pと原稿Sの間に挟まれた状態になるが、図6(a)に示す通り分離パット84は記録材積載面82bより突出しており、かつ原稿ブリッジ86、87は幅方向で給送ローラ81を逃げているため、原稿に余計な変形を与えることなく所定の付勢力が原稿Sと給送ローラ81の間に作用するようになっている。また、原稿Sの基準側約30mmの範囲は下側には記録材Pがないが、原稿ブリッジ左87で支持するため下方向に垂れることはない。これは原稿ブリッジ左87が上述したように二股に分かれており、その一方がセットされた記録材Pの上に乗って位置を規制されるためであり、セットされている記録材Pの枚数の変化に合わせて原稿を支持することができる。
原稿Sのみをセットした場合は、図6(b)に示すように、原稿Sは圧板82に直接付勢されて、最上位の原稿Sが給送ローラ81に接触する。このとき原稿ブリッジ86、87は圧板82と原稿Sの間に挟まれた状態になるが、分離パット84は記録材積載面82bより突出しているため、分離パット84と原稿ブリッジ86、87が略同じ高さになり、原稿に余計な変形を与えることなく所定の付勢力が原稿Sと給送ローラ81の間に作用するようになっている。仮に、分離パット84と記録材積載面82bが同じ高さになっていると、給送ローラ81に原稿Sを付勢するために、原稿ブリッジ86、87の厚さの分だけ原稿を幅方向で変形させる必要がある。すると、圧板82の付勢力が原稿Sを変形させるために使われてしまい、給送ローラ81に適正な付勢力が働かなくなってしまい給送不良を招くおそれがある。
上述したように、分離ローラ93と給送ローラ81で複数枚の原稿Sおよび記録材Pを分離搬送するとき、2枚目以降のシートは分離ローラ93と給送ローラ81のニップ部98付近で停止している。この位置にシートが残っていると、次に給送した時や付足しでシートをセットした時に正常に給送できないためニップ部98にあるシートをセット位置まで戻す必要がある。そのため紙戻し機構を設けている。
図8に示すように、紙戻し機構はASFベース80の通紙面80eの裏側に回転可能に軸支された戻しレバー133と、戻しレバー133をカムによって動作させる制御カム134で構成されている。戻しレバー133は軸部133aと複数の爪部133bで構成され、軸部133aの一端に制御カム134が取付けられている。制御カム134は付勢バネ135により矢印E方向に付勢されており、制御カム134に形成された従動部134aと後述するコントロールギア97の駆動カム97aにより戻しレバー133は以下の図9(a)(b)(c)の3種類のポジションを取り得る。
図9(a)は、給送動作の待機時での戻しレバー133の位置を示している。給送動作の待機時は、通紙経路内に戻しレバー133の先端部を侵入させてストッパとして作用させることにより、記録材Pおよび原稿Sセット時にシートの先端部が自動給送部103の奥まで不用意に入り込んでしまうことを防止している。
図9(b)は戻しレバー133が図9(a)から矢印G方向に少し回転した位置であり、給送動作が開始した直後およびニップ部にあるシートをセット位置に戻したときの状態を示している。給送動作の開始直後では、給送待機中に新たに記録材または原稿を積載されている可能性があるため、そのシート先端を所定の先端基準面80dまで戻す動作を行う。戻しレバー133がこの位置(図9(b))にくると、先行していた記録材または原稿の先端は完全に先端基準面80dまで押し戻される。
給送ローラ81と分離ローラ93のニップ部にある記録材は戻しレバー133の動作によって先端を押されてセット位置まで戻される。しかし、このとき記録材は45°以上立った状態で積載されているため自重に反して斜め上方に持上げられるように戻されるので、シートの剛性が弱いと記録材は上方向にずれず、図10に示すように、原稿Sの先端S1だけが戻されて、めくれたように折れ曲がる可能性がある。なお、本装置の記録で使われる記録材は厚さ100μm程度を想定しているため、途中で折れ曲がることなくセット位置まで戻される。しかしながら、原稿は伝票などの60μm程度の薄いシートを通紙する場合があり、戻し爪によって押し戻されるときに、下方向に空間があると上記のように折れ曲がる場合がある。そこで、本実施例では原稿ブリッジ86、87によって下方向の空間を規制する通紙面を形成し、薄いシートであっても折れ曲がることなくセット位置まで戻せるようにしている。
図9(c)は制御カム134の従動部134aがコントロールギア97の駆動カム97aから外れた状態を示しており(図8参照)、戻しレバー133は付勢バネ135の付勢力によって矢印H方向に回転し、シートが引っ掛からないように通紙面から完全に待避している。
上記説明した如く、本発明によれば、前記原稿積載手段または前記記録材積載手段から原稿または記録材を給送する給送ローラと、前記給送ローラと協働して原稿または記録材を分離する分離手段と、前記原稿および記録材のいずれもが通過する搬送経路とを備えたことにより、装置構成を共通化し、装置の小型化とコストダウンを図ることができる。
特に原稿積載手段は、記録材積載手段に略平行に所定の間隔を有して取付けられていることにより、記録材積載手段が給送ローラに付勢される状態の時にも所定の間隙を有することとなる。従って、記録材を原稿積載手段によって挟み込むことがなく、給送中および給送後のバックテンションをなくすことができた。
また、上記構成において、記録材がセットされている場合、原稿は記録材を介して圧板に押されて給送ローラに付勢されるが、このとき原稿の基準側約30mmの範囲は下側に記録材がないため、原稿の端部が下側にカールしていると先端基準面を乗り越えることができずに不送りや斜行が発生する。しかし本発明によれば、記録材が存在しない領域においても原稿の下面を原稿ガイド部材で支持するために、下方向に垂れることがない。ここで、原稿ガイド部材は記録材の存在する領域と存在しない領域とにまたがって配置されているため、セットされている記録材と同じ高さで原稿を支持できる。従って安定的に原稿をセットすることができ、不送りや斜行などの給送不良を防止することができる。
さらに原稿ガイド部材が上下方向に回動可能であることから、セットされている記録材の枚数の変化に合わせて原稿を支持することができるため、安定して原稿をガイドできる。また原稿を安定的にセットできることから、厚さの薄い原稿を戻し爪でセット位置に戻す場合であっても、原稿を折り曲げることなく正確に戻すことができる。
本発明は、読取手段と記録手段とを備えた画像処理装置に利用することができる。
実施例に係る画像処理装置の構成を示す断面図である。 原稿および記録材をセットしていない状態の自動給送部を示す斜視図である。 原稿および記録材をセットしていない状態の自動給送部を示す正面図である。 原稿のみがセットされている状態を示す断面図である。 自動給送部の圧板と給送ローラの動きを示す概略断面図である。 給送時の状態を説明する正面図である。 分離部の分離機構を説明する概略断面図である。 自動給送部の戻し爪の構成を示す斜視図である。 自動給送部の戻し爪の動作を説明する断面図である。 自動給送部の戻し爪の動作を説明する断面図である。 従来の画像処理装置の例を示す図である。
符号の説明
P …記録材
S …原稿
1 …カートリッジ
3 …プラテン
4 …キャリッジ
8 …記録材トレイ
10 …搬送ローラ
16 …ピンチローラ
17 …排出ローラ
18 …拍車
21 …PEセンサレバー
22 …CS
26 …ホルダ
28 …画像読取部
30 …原稿スライダ
38 …リブ
80 …ASFベース
80a …ベース面
80b …右側板
80c …左側板
80d …先端基準面
80e …通紙面
80f …凹部
81 …給送ローラ
81a …センサフラグ
81b …駆動カム
81c …直線部
81d …円弧部
82 …圧板
82a …従動カム
82b …記録材積載面
83 …圧板バネ
84 …分離パット
85 …原稿台
85a …原稿幅方向基準面
86 …原稿ブリッジ右
87 …原稿ブリッジ左
88 …原稿トレイ
89 …防止部材
90 …サイドガイド
91 …記録材幅方向基準面
92 …DSアクチュエータ
92a …アーム
93 …分離ローラ
97 …コントロールギア
97a …駆動カム
98 …ニップ部
100 …ファクシミリ装置
101 …画像記録部
102 …画像読取装置部
103 …自動給送部
131 …本分離部
132 …分離土手
133 …戻しレバー
133a …軸部
133b …爪部
134 …制御カム
134a …従動部
135 …付勢バネ
301 …ASF部
302 …ADF部
303 …補助搬送ローラ
304 …主搬送ローラ
305 …排出ローラ
306 …スキャナー部
307 …記録部

Claims (4)

  1. ベースに対して回動可能に配され記録材を積載するための記録材積載手段と、
    前記記録材積載手段の回動に応じて回動可能に配され原稿を積載するための原稿台と、
    前記原稿台に積載された原稿または前記記録材積載手段に積載された記録材を給送する給送ローラと、
    原稿の幅方向において前記給送ローラを逃げた位置であって、前記原稿の給送方向において前記原稿台の下流側に該原稿台に対して回動可能に取り付けられる原稿ガイド部材と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記原稿ガイド部材は、前記記録材積載手段に積載された記録材と、前記原稿台に積載された原稿との間に配されることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記原稿ガイド部材の先端を支持する規制部を有し、該規制部は、前記原稿ガイド部材が前記記録材積載手段から所定の距離を有するように、該原稿ガイド部材の下方向への回動を規制することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
  4. 記録材の幅方向に移動可能に配され、前記記録材積載手段に積載された記録材を第1の方向に突き当てるサイドガイドと、
    原稿の幅方向に移動可能に配され、前記原稿台に積載された原稿を前記第1の方向と反対の第2の方向に突き当てるスライダと、
    を備え、
    前記原稿ガイド部材は、原稿の積載される領域であって、かつ記録材の積載される領域と積載されない領域にまたいで配置されていることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
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