JP4558822B2 - 給紙装置及び原稿読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取部等の処理部に搬送すべき原稿等のシートを１枚ずつ給紙する給紙装置、及びこの給紙装置が給紙した原稿の画像を読み取る原稿読取装置に関する。

画像読取部で原稿の画像を読み取る原稿読取装置には、画像読取部に搬送すべき原稿を１枚ずつ給紙する給紙装置を備えたものがある。給紙装置は、複数枚の原稿を載置できる載置台、載置台の上面に対して昇降するピックアップローラ、給紙方向におけるピックアップローラの下流側に配置された捌きローラを備えている（例えば、特許文献１参照。）。

ピックアップローラは、給紙動作の待機中には上限位置まで上昇して載置台へ原稿を載置できるようにしており、給紙動作時には下降して載置台に載置された原稿の最上面に当接して回転する。ピックアップローラによって給紙された原稿は、捌きローラによって捌かれ、最上部に位置する１枚の原稿のみが画像読取部に向けて搬送される。

載置台には、給紙装置に対する電源投入後に原稿が載置されるだけでなく、ジャム解除直後に原稿が再度載置される場合がある。このため、従来の給紙装置では、電源投入直後又はジャム解除直後の初期動作時に、ピックアップローラを上限位置まで上昇させている。
特開平０６−２１５８８９号公報

しかし、ジャム発生時には載置台に原稿が載置されている可能性が高く、最上部の原稿の上面に当接しているピックアップローラの上下方向の位置は原稿の載置枚数によって異なる。このため、ジャム解除後にピックアップローラが上限位置に達するまでの距離は原稿の載置枚数に応じて変化し、上昇量を一定にすると外装カバー等の他の部材にピックアップローラが衝突して異音を発生する。これを防ぐためには、ピックアップローラの位置を検出する手段を備える必要があり、コストの上昇や装置の大型化を招く。

この発明の目的は、ピックアップローラの位置を検出する手段を備えることなく、ピックアップローラと他の部材との衝突を防止できる給紙装置及びこの給紙装置を備えた原稿読取装置を提供することにある。

この発明の給紙装置は、載置台、検出手段、ピックアップローラ、駆動機構及び制御部を備えている。載置台は、シートが載置される。検出手段は、載置台におけるシートの有無を検出する。ピックアップローラは、載置台の上面に当接する下限位置と載置台の上面から所定距離離れた上限位置との間で昇降自在に支持され、回転によって載置台からシートを繰り出す。駆動機構は、ピックアップローラを昇降させる。制御部は、電源投入後及びジャム解除後に実行すべき初期動作時に、駆動機構を介して、検出手段がシートを検出していない場合にはピックアップローラを下限位置に達するまで下降させた後に上限位置まで上昇させる第１の制御を行い、検出手段がシートを検出している場合にはピックアップローラを所定距離よりも短い距離だけ上昇させる第２の制御を行う。

この構成では、電源投入後及びジャム解除後に実行すべき初期動作時に、載置台におけるシートの有無に応じて、ピックアップローラの昇降動作が変更される。初期動作時に載置台にシートが無い場合には、制御部の第１の制御によってピックアップローラを一旦下限位置まで下降させた後に所定距離だけ上昇させることで上限位置に位置させる。初期動作時に載置台にシートが有る場合には、制御部の第２の制御によってピックアップローラを所定距離よりも短い距離上昇させることでピックアップローラと他の部材との衝突を防止する。

この構成において、駆動機構が、モータの正転時にピックアップローラをシートの繰り出し方向に回転させるとともに載置台の上面に向けて下降させ、モータの逆転時にピックアップローラを載置台の上面から離間する方向に上昇させるものとすることが好ましい。この場合、制御部は、初期動作時に、モータの回転動作を制御するものとする。駆動機構の構成、及び制御部の制御を簡略化できる。

また、制御部は、モータの直前の制御状態に基づいてピックアップローラが上限位置にあるか否かの状態を記憶する記憶手段を備えたものであることが好ましい。初期動作時に、検出手段がシートを検出しており、かつ記憶手段にピックアップローラが上限位置にない状態が記憶されている場合に第２の制御を行うことで、ピックアップローラと他の部材との衝突をより確実に防止できる。

さらに、制御部は、載置台にシートが無くなった時から所定時間を経時する経時手段を備え、初期動作時に、経時手段が所定時間を経時した後に第１の制御を行うことが好ましい。複数枚のシートを載置台に対して繰り返し出し入れすることで、複数枚のシートを整合させる動作が行われる場合がある。この場合を考慮して、載置台にシートが無いことが検出された後に所定時間の経過後に第１の制御を行うことで、ピックアップローラとの当接によるシートの損傷やピックアップローラと他の部材との衝突を防止できる。

この発明によれば、ピックアップローラの位置を検出する手段を備えることなく、ピックアップローラと他の部材との衝突を防止できる。

以下、本発明の最良の実施形態に係る給紙装置及び原稿読取装置を、図面を参照にしつつ詳細に説明する。

図１は、この発明の第１の実施形態に係る給紙装置を備えた原稿読取装置を含む画像形成装置の外観図である。画像形成装置１００は、コピーモード、ファクシミリモード、スキャナモード及びプリンタモードを選択的に行う。コピーモードでは、原稿から読み取った画像を記録用紙に印刷する。ファクシミリモードでは、原稿から読み取った画像を公衆回線を介して送信し、公衆回線を介して受信した画像を記録用紙に印刷する。スキャナモードでは、原稿から読み取った画像を外部の情報端末装置に出力する。プリンタモードでは、情報端末装置からネットワークを介して入力された画像を記録用紙に印刷する。

画像形成装置１００は、スキャナユニット１１２、画像形成ユニット１１３、給紙ユニット１１４を備えている。

スキャナユニット１１２は、この発明の原稿読取装置であり、内部に画像読取部を備え、上面に給紙装置１０を装着している。給紙装置１０は、原稿載置台１１及び原稿排紙台１２を備え、コピーモード時、ファクシミリモード時及びスキャナモード時に、原稿載置台１１に載置された原稿を画像読取部を経由して原稿排紙台１２に排出する。スキャナユニット１１２は、画像読取部で原稿の画像を読み取る。

画像形成ユニット１１３は、画像形成部１１３Ａ、給紙カセット１１３Ｂ、手差しトレイ１１３Ｃ、排紙トレイ１１３Ｄ、ソータ１１３Ｅを備えている。給紙ユニット１１４は、給紙カセット１１４Ａを備えている。画像形成ユニット１１３は、給紙カセット１１３Ｂ、手差しトレイ１１３Ｃ又は給紙カセット１１４Ａから給紙された記録用紙に画像形成部１１３Ａで画像を形成し、排紙トレイ１１３Ｄ又はソータ１１３Ｅに排出する。

図２は、この発明の実施形態に係る給紙装置の概略図である。給紙装置１０は、原稿載置台１１、制御部２０、ピックアップローラ３０、センサ４０、捌きローラ５０、モータ５１、アーム５２、駆動ギア５３、伝達ギア５４、従動ギア５５、摩擦板６０、カバー７０を備えている。

原稿載置台１１は、この発明の載置台であり、上面にシートとしての原稿が載置される。原稿載置台１１上の原稿は、矢印Ｘ方向の繰り出し方向に繰り出される。原稿載置台１１から繰り出された原稿は、図示しない原稿搬送路内を搬送される。

ピックアップローラ３０は、一端を捌きローラ５０の回転軸５０Ａに軸支されたアーム５２の他端に軸支されている。ピックアップローラ３０は、アーム５２とともに回転軸５０Ａ回りに揺動自在にされている。ピックアップローラ３０は、図中２点差線で示す原稿載置台１１の上面に当接する下限位置と、図中実線で示す原稿載置台１１の上面から所定距離Ｈ１だけ離れた上限位置との間で昇降し、図中時計方向に回転して原稿載置台１１から原稿を繰り出す。

捌きローラ５０は、周面を摩擦板６０に当接させて回転自在に配置されている。捌きローラ５０の回転軸５０Ａには、モータ５１の回転軸が同軸に固定されている。捌きローラ５０は、図中時計方向に回転し、ピックアップローラ３０によって繰り出された原稿のうち、最上部の１枚の原稿のみを摩擦板６０との間に通過させる。

モータ５１は、正逆両方向に駆動される。モータ５１の回転軸には駆動ギア５３が取り付けられており、モータ５１の回転軸の回転は、駆動ギア５３及び伝達ギア５４を介してピックアップローラ３０の回転軸３０Ａに固定された従動ギア５５に伝達される。また、モータ５１の回転軸の回転は、クラッチ５６を介してアーム５２に伝達される。伝達ギア５４は、アーム５２に軸支されている。

モータ５１を正転方向に駆動すると、アーム５２が図中時計方向に回転してピックアップローラ３０が下降するとともに、ピックアップローラ３０が図中時計方向に回転する。モータ５１を逆転方向に駆動すると、アーム５２が図中反時計方向に回転してピックアップローラ３０が上昇するとともに、ピックアップローラ３０が図中反時計方向に回転する。アーム５２は、クラッチ５６の選択的な駆動によってピックアップローラ３０が距離Ｈ１を移動する回転量を最大値として回転する。モータ５１が駆動されていない状態では、アーム５２の回転位置は、図示しないラッチ機構によって保持される。

モータ５１、アーム５２、駆動ギア５３、伝達ギア５４、従動ギア５５、クラッチ５６がこの発明の駆動機構に相当する。

センサ４０は、この発明の検出手段であり、矢印Ｘ方向における原稿載置台１１の下流側端部で、原稿の有無を検出する。

カバー７０は、矢印Ｘ方向におけるピックアップローラ３０及び捌きローラ５０を含む下流側の上面を開閉自在に被覆する。カバー７０の開閉状態は、センサ７１によって検出される。

制御部２０は、ＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３を備えたＣＰＵ２１に、モータドライバ２４、クラッチドライバ２５、センサ４０，７１及びインタフェース２６を接続して構成されている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に予め書き込まれたプログラムに従って、センサ４０，７１の検出信号等に応じてモータドライバ２４及びクラッチドライバ２５に駆動データを供給する。

このとき、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３のメモリエリアＭＡ１〜３に割り当てられたフラグＦ１、フラグＦ２及びタイマＴ１の内容を参照する。フラグＦ１は、電源投入後及びジャム処理後にイニシャル処理を行ったか否かの状態を記憶する。フラグＦ２は、この発明の記憶手段であり、ピックアップローラ３０を上限位置まで上昇させるためのモータ５１の駆動を行ったか否かの状態を記憶する。タイマＴ１は、原稿載置台１１から原稿が取り除かれた時に起動して所定時間を経時する。

モータドライバ２４及びクラッチドライバ２５は、駆動データに基づいてモータ５１及びクラッチ５６を駆動する。

ＣＰＵ２１は、インタフェース２６を介して、画像形成装置１００の制御部とデータの入出力を行う。画像形成装置１００がスキャナユニット１１２で原稿の画像の読取処理を行う場合に、画像形成装置１００の制御部からＣＰＵ２１に給紙要求が出力される。スキャナユニット１１２が制御部を備える場合には、給紙要求を出力するスキャナユニット１１２の制御部をＣＰＵ２１に接続する。

図３は、上記給紙装置の制御部の処理手順を示すフローチャートである。図４及び図５は、給紙装置の動作状態を示す概略の側面断面図である。

制御部２０のＣＰＵ２１は、給紙装置１０に電源が投入されると、ＲＡＭ２３内のフラグＦ１、フラグＦ２及びタイマＴ１をリセットし（Ｓ１）、カバー７０が開放されているか否かを判別する（Ｓ２）。

カバー７０が閉鎖されている場合には、ＣＰＵ２１は、原稿のジャムを発生しているか否かの判別を行い（Ｓ３）、ジャムを発生していない場合には、原稿載置台１１に原稿が載置されているか否かの判別を行う（Ｓ４）。原稿載置台１１に原稿が載置されていない場合には、ＣＰＵ２１は、タイマＴ１によって所定時間の計時を開始する（Ｓ５）。

カバー７０の閉鎖状態が維持されたまま、原稿載置台１１に原稿が載置されることなくタイマＴ１が所定時間を計時すると（Ｓ６）、ＣＰＵ２１は、フラグＦ１がリセット状態か否かを判別する（Ｓ７）。

フラグＦ１は、ピックアップローラ３０を一旦下限位置まで下降させた後に距離Ｈ１だけ上昇させる昇降動作が実行されたか否かの状態、即ちピックアップローラ３０が上限位置にあるか否かの状態を記憶する。ＣＰＵ２１は、フラグＦ１がセット状態であればピックアップローラ３０が上限位置にあると判断し、フラグＦ１がリセット状態であればピックアップローラ３０が上限位置にないと判断する。

フラグＦ１がリセット状態であり、ピックアップローラ３０が上限位置にないと判断した場合、ＣＰＵ２１は、初期動作として昇降動作を実行する（Ｓ７）。このとき、ＣＰＵ２１は、モータ５１を所定量正転させた後に所定量逆転させる駆動データをモータドライバ２４に供給する。

ステップＳ２〜Ｓ８の処理により、ＣＰＵ２１は、給紙装置１０に電源が投入された際に原稿載置台１１に原稿がない場合、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ピックアップローラ３０を上限位置に停止させ、原稿載置台１１への原稿の載置を待機する。

センサ４０が原稿載置台１１に原稿が載置された状態を検出すると、ＣＰＵ２１は、フラグＦ１の状態を判別する（Ｓ９）。ＣＰＵ２１は、ピックアップローラ３０が上限位置にあってフラグＦ１がセットされている場合には、給紙要求が入力されたか否かを判別する（Ｓ１３）。

ＣＰＵ２１は、給紙装置１０に電源が投入された際に原稿載置台１１に原稿がある場合には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２〜Ｓ４，Ｓ９〜Ｓ１３の処理により、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、モータ５１を逆転駆動し、所定量Ｈ２だけピックアップローラ３０を上昇させる。これによって、原稿載置台１１に対する原稿の出し入れを容易に行うことができる。この状態で、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２〜Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１３の処理を繰り返し、給紙要求の入力を待機する。

給紙要求が入力されると、ＣＰＵ２１は、モータ５１を正転させて給紙動作を行う（Ｓ１４）。モータ５１の正転により、ピックアップローラ３０が回転しつつ下降し、原稿載置台１１に載置されている原稿のうち最上部の原稿の上面に当接する。最上部の原稿が矢印Ｘ方向に繰り出される。ＣＰＵ２１は、原稿の先端部が少なくとも原稿搬送路１５内の矢印Ｘ方向における捌きローラ５０の下流側に配置されている搬送ローラ１３（図４参照。）に達するまで、モータ５１の正転方向の駆動を継続する。ＣＰＵ２１は、給紙動作を終了すると、フラグＦ１およびフラグＦ２をリセットしてステップＳ２に戻る（Ｓ１５）。

ＣＰＵ２１は、原稿載置台１１に載置されている原稿の給紙要求が入力されている状態で、ステップＳ２〜Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１３〜Ｓ１５の処理を繰り返し行い、画像形成装置１００における処理に必要な枚数の原稿を給紙する。

原稿の給紙動作中にジャムが発生すると、ＣＰＵ２１は、モータ５１の駆動を停止する。ジャムの発生は、原稿搬送路１５内に配置されたセンサ１６，１７の検出信号に基づいて検出される。ジャム解除作業は、カバー７０を開放して行われる。

ＣＰＵ２１は、センサ７１がカバー７０の開放状態を検出すると、フラグＦ１及びフラグＦ２をリセットし（Ｓ１６）、カバー７０の閉鎖及びジャム解除作業の完了を待機する（Ｓ２，Ｓ３）。

ジャム処理が完了してカバー７０が閉鎖されると、ＣＰＵ２１は、原稿載置台１１上の原稿の有無に応じて、原稿がない場合には昇降動作を実行し、原稿がある場合には所定量Ｈ２だけピックアップローラ３０を上昇させる。

この所定量Ｈ２は、距離Ｈ１に対して十分に小さい値、例えば、原稿載置台１１における載置可能な最大枚数の原稿が載置された時の最上部の原稿の上面の位置と上限位置にあるピックアップローラ３０の周面の最下点との長さ以下の値とする。これによって、ピックアップローラ３０が比較的高い位置に位置している場合でも、ピックアップローラ３０をカバー７０等の他の部材に衝突させることなく、原稿載置台１１へ原稿を載置する作業や原稿を積み増しする作業を容易に行うことができる。このために、ピックアップローラ３０の位置を検出する手段を備える必要がなく、装置の小型化及びコストダウンを実現できる。

また、原稿載置台１１に載置されていた原稿が取り除かれた場合、ＣＰＵ２１は、タイマＴ１が計時する所定時間が経過するまでピックアップローラ３０を昇降させない。このため、作業者が原稿載置台１１に一旦載置した複数枚の原稿を出し入れして整合させている間にピックアップローラ３０が下限位置まで下降することがなく、原稿載置台１１への原稿の載置作業を確実に行うことができる。

なお、上記の例では、画像形成装置１００のスキャナユニット１１２に搬送すべき原稿を給紙する給紙装置１０を例に挙げて説明したが、記録用紙等の他のシートを給紙する給紙装置にもこの発明を同様に適用することができる。また、給紙装置１０をスキャナユニット１１３に一体的に備えることもできる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の第１の実施形態に係る給紙装置を備えた原稿読取装置を含む画像形成装置の外観図である。 この発明の実施形態に係る給紙装置の概略図である。 上記給紙装置の制御部の処理手順を示すフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｃ）は、原稿が載置されていない場合の給紙装置の動作状態を示す概略の側面断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、原稿が載置されている場合の給紙装置の動作状態を示す概略の側面断面図である。

符号の説明

１０−給紙装置
１１−原稿載置台（載置台）
２０−制御部）
３０−ピックアップローラ
４０−センサ（検出手段）
５１−モータ（駆動機構）
５２−アーム（駆動機構）
５３−駆動ギア（駆動機構）
５４−伝達ギア（駆動機構）
５５−従動ギア（駆動機構）
５６−クラッチ（駆動機構）
７０−カバー
１００−画像形成装置
１１２−スキャナユニット（原稿読取装置）

Claims (5)

1. シートが載置される載置台と、
   前記載置台におけるシートの有無を検出する検出手段と、
   前記載置台の上面に当接する下限位置と前記載置台の上面から所定距離離れた上限位置との間で昇降自在に支持され、回転によって前記載置台からシートを繰り出すピックアップローラと、
   前記ピックアップローラを昇降させる駆動機構と、
   電源投入時及びジャム解除後に実行すべき初期動作時に、前記駆動機構を介して、前記検出手段がシートを検出していない場合には前記ピックアップローラを前記下限位置に達するまで下降させた後に前記上限位置まで上昇させる第１の制御を行い、前記検出手段がシートを検出している場合には前記ピックアップローラを前記所定距離よりも短い距離だけ上昇させる第２の制御を行う制御部と、備えた給紙装置。
2. 前記駆動機構は、正逆両方向に回転するモータを備え、前記モータの正転時に前記ピックアップローラをシートの繰り出し方向に回転させるとともに前記載置台の上面に向けて下降させ、前記モータの逆転時に前記ピックアップローラを前記載置台の上面から離間する方向に上昇させ、
   前記制御部は、前記初期動作時に、前記モータの回転動作を制御する請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記制御部は、前記モータの直前の制御状態に基づいて前記ピックアップローラが上限位置にあるか否かの状態を記憶する記憶手段を備え、前記初期動作時に、前記検出手段がシートを検出しており、かつ前記記憶手段に前記ピックアップローラが上限位置にない状態が記憶されている場合に前記第２の制御を行う請求項１又は２に給紙装置。
4. 前記制御部は、前記載置台にシートが無くなった時から所定時間を経時する経時手段を備え、初期動作時に、前記経時手段が所定時間を経時した後に前記第１の制御を行う請求項１乃至３の何れかに記載の給紙装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の給紙装置と、前記給紙装置から給紙された原稿の画像を読み取る画像読取部と、を備えた原稿読取装置。

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