JP5545031B2 - 自動原稿搬送装置と画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やファクシミリ等の画像形成装置に搭載され、読取光学系を原稿よりも短いスリットガラスの下方に停止させたまま、スリットガラス上を通過する原稿に照射した光の反射光を取り込んでその原稿の画像を読み取る、所謂シートスルー方式の自動原稿搬送装置に関する。

従来、画像形成装置において複数枚の原稿の表裏両面を読み取るにあたり、一般的に、先ず原稿の表面を読取位置で読み取った後、原稿を反転させて読取位置で裏面を読み取るようになっている。しかしながら、このままでは、原稿の向きが最初に載置されいた向きと反対となり、原稿の並び順が逆になってしまうので、裏面を読み取った後、原稿の並び順を合わせるために再度反転して読取位置を通過させることが行われる。そうすると原稿の並び順を合わせるためだけに読取位置に原稿が搬送されるため、その間は読み取り動作を行うことができず、複数枚の原稿を連続して読み取る際に時間がかかり、生産性が悪くなるという問題があった。

上記のような問題点の解決方法として、例えば特許文献１に記載された提案があり、両面原稿の第２面読み取り後に順合わせの反転および排紙を行うためだけの専用搬送経路を備え、第２面読み取り後にその専用搬送経路で原稿を滞留させ、次原稿の反転動作中に排紙を行っている。

また、別の従来技術として特許文献２に記載されているものがあり、両面を一度に読み込むために第２面専用の読取機構を設け、原稿を反転させることなく読み取りを行う提案がされている。

更に別の技術として、特許文献３の提案があり、第１面読み取りの際の第１搬送路と第２面読み取りの際の第２搬送路とこれら両搬送路を接続する反転経路を備え、両面原稿の第２面読み取り後に第２搬送路に案内された原稿を、反転経路を経て第１搬送路から排出して順合わせの反転を行い、かつ先行する原稿の排紙動作中に次原稿の第１面読み取りを行っている。

しかしながら、引用文献１に提案の構成では、原稿を一時滞留させた後排紙するために別個の駆動系が必要となり装置も大型化するとともにコスト高となる問題がある。また、紙のコシの強い厚紙の両面原稿では従来の読み取り動作を行うので生産性が落ちてしまう。また、引用文献２に提案の構成では、新たに別個の読取機構が必要となり装置が大型化するとともにコスト高となる問題がある。

特許文献３に提案の構成では、順合わせの反転と排紙を行うための反転経路が非常に狭いスペースに形成されるため、紙のコシの強い原稿では紙詰まりや原稿の損傷が発生する問題がある。また、両面読み取りが完了して排紙される原稿後端と次原稿の先端が反転部兼排紙部で重なって原稿同士の擦れが発生し、搬送不良を引き起こしたり、汚れ等の不具合が発生する可能性もある。

本発明は、上記従来技術における問題を解消するためになされたものであり、シートスルー方式の自動原稿搬送装置において、紙厚や原稿サイズに関係なく両面原稿を連続して効率よく読み取ることを可能とし、しかも装置もコンパクトに構成でき安価で生産性の高い装置を提供することを課題とする。

上記課題は、両面に読み取られるべき画像情報を有する原稿を載置する原稿トレイと、原稿トレイに載置された原稿を１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部と、この分離給紙部の原稿搬送下流に位置し原稿読取部へ原稿を搬送する読取搬送部と、第１面を読み取られた原稿を反転させて再び前記読取搬送部へ搬送する反転部と、読み取り完了した原稿を原稿トレイ下方に設けられた排紙トレイに排出する排紙部とを備えた自動原稿搬送装置において、前記原稿トレイに原稿サイズ検知センサを備え、前記反転部が、原稿の第１面読み取り後に原稿を反転させる第１反転部と、第１反転部の上方に位置し、原稿の第２面読み取り後に原稿を反転させる第２反転部とで構成され、前記第１反転部と前記第２反転部との共通反転搬送路Ｌが、前記原稿読取部の原稿搬送下流側に配置され正逆転可能な排紙ローラと該排紙ローラの上側従動ローラとの当接点から前記読取搬送部の途中に配置された読取前ローラまでの搬送路Ｌ１と、前記読取前ローラから前記原稿読取部までの搬送路Ｌ２と、前記原稿読取部から前記排紙ローラと該排紙ローラの下側従動ローラとの当接点までの搬送路Ｌ３とからなり、ｎ枚以上の原稿が給紙される場合（ただし、ｎ≧２）であって、前記原稿サイズ検知センサの検知結果により前記共通反転搬送路Ｌの長さよりも短い原稿を認識し、その両面読み取りが行われる場合には、前記読取部を通過する際のそれら原稿の各面の順序を、ｎ枚目原稿第１面読み取り、（ｎ−１）枚目原稿の読み取りなし通過、ｎ枚目原稿第２面読み取り、（ｎ＋１）枚目原稿第１面読み取り、ｎ枚目原稿読み取りなし通過、の順として原稿搬送し、各原稿の第１面読み取り後には前記第１反転部へ搬送されて反転搬送され、各原稿の第２面読み取り後には前記第２反転部へ搬送されて反転搬送されるものであり、前記原稿サイズ検知センサの検知結果により前記共通反転搬送路Ｌの長さよりも長い原稿を認識し、その両面読み取りが行われる場合には、第１面読み取り後の原稿を第２反転部で、第２面読み取り後の同じ原稿を第１反転部で反転し、かつ、次原稿は第２面読み取りが完了し第１反転部で反転させられた前原稿が読取部を通過した後に原稿読取部へ搬送されることによって、解決される。

前記第１反転部と前記第２反転部における正逆転可能な搬送手段がそれぞれ、一対の駆動ローラと従動コロで構成され、かつ、第１反転部と第２反転部における搬送手段の前記駆動ローラが共通であれば、好適である。

本発明によれば、原稿の搬送方向における原稿サイズが反転搬送路より短ければ、第１面読み取り後と第２面読み取り後に原稿搬送される経路を分けることで、様々な紙厚や原稿サイズの両面原稿を連続して読み取るにあたり、先行する原稿の第２面読み取り後のスイッチバック前に次原稿の給紙読み取りを開始して、２枚の原稿を同時に装置内に搬送することができ、両面読み取りの生産性を向上することができ、原稿の搬送方向における原稿サイズが反転搬送路より長い場合には、短い原稿の場合の原稿各面の順序を変更して、同一箇所での原稿のすれ違いを確実に回避でき、すれ違い時の擦れに起因する原稿の汚れや搬送不良等の不具合を防ぐことができる。

前記第１反転部と前記第２反転部における正逆転可能な搬送手段がそれぞれ、一対の駆動ローラと従動コロで構成され、かつ、第１反転部と第２反転部における搬送手段の前記駆動ローラが共通であれば、部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。

両面読み取り可能なシートスルー方式の自動原稿搬送装置を搭載した画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の画像形成部の詳細構成図である。 本発明に係る自動原稿搬送装置による原稿搬送を説明する図で、経時的な変化を図３-１〜図３-８で説明する。 反転部に共通化された駆動ローラを有する構成の自動原稿搬送装置の概略構成図である。 原稿が反転搬送路長よりも長い場合の原稿搬送を説明する図で、経時的な変化を図５-３〜図５-６で説明する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
先ず図１において、自動原稿搬送装置の部分を除く画像形成装置の構成と動作について説明する。

画像形成装置２００にはそれぞれ異なるサイズの転写紙が収納される収納カセット５１、５２が設けられており、これら収納カセット５１、５２に収納された転写紙は呼出ローラ５１ａ、５２ａによって給紙された後、搬送方向に回転する給紙ローラ５１ｂ、５２ｂと、給紙ローラ５１ｂ、５２ｂに摺接し分離阻止方向に回転するリバースローラ５１ｃ、５２ｃによって分離される。分離された転写紙は中継ローラ５３、５４を介してレジストローラ対５５に搬送され、レジストローラ対５５によってタイミングを合わせて感光体ドラム４３と転写ベルト４７の間の搬送路に搬送される。

画像形成装置には光源、反射ミラー、集光レンズ、ＣＣＤ等のイメージセンサからなる画像読取部４１が設けられており、この画像読取部４１によって読み取られた画像情報は書込部４２によって感光体ドラム４３に照射されるようになっている。

感光体ドラムの周辺には図２に示すように感光体ドラム４３と共に画像形成部を構成する帯電装置４４、電位センサ４５、現像装置４６、転写ベルト４７、クリーニング装置４８、除電装置４９が設けられている。

帯電装置４４は暗中にプラス電荷のコロナ放電をグリッドにより制御して感光体ドラム４３の表面を一定電位に帯電させるようになっている。書込部４２はこの一定電位に帯電された感光体ドラム４３上に画像情報を含んだレーザダイオードを照射して感光体ドラム４３上のマイナス電荷を除去して静電潜像を形成する。電位センサ４５は感光体ドラム４３上の電位を測定してプロセスコントロールによって補正を行う。現像装置４６は感光体ドラム４３上の電気除去された部分にマイナスに帯電されたトナーを付着させて可視像を形成する。転写ベルト４７にはプラスのバイアスが印加されており、この転写ベルト４７はマイナスに帯電された可視像を転写紙に転写して搬送するようになっている。クリーニング装置４８はクリーニングブレードを備えており、感光体ドラム４３に残ったトナーを掻き落とすようになっている。除電装置４９はＬＥＤを点灯させることにより感光体ドラム４３の残留電荷を除去して次の転写紙に新たな画像を形成するための準備を行う。

図１に戻り、このようにして画像が形成された転写紙は定着装置５０に搬送され定着装置５０によってトナー画像が転写紙に定着される。片面印刷時は画像定着後に搬送経路６１へ搬送され、印刷面を上にして排紙トレイ６５へと排出される。なお、感光体ドラム４３の下方を転写紙が通過する構造のため、ファイスアップの状態で転写紙が排出されるが、フェイスダウンの状態で転写紙を排出する構成も広く知られており、本発明に係る画像形成装置としてはいずれの構成もとり得るものである。

一方、両面印刷時は原稿の両面読み取りが完了するまで待機して先に第２面の画像定着を行い、その後、搬送経路６２へ搬送され、スイッチバックして搬送経路６３へと搬送される。さらに転写紙は中継ローラ対５４とレジストローラ対５５を経由して再度感光体ドラム４３と転写ベルト４７の間へと搬送され第１面の画像形成が行われる。画像定着後は片面印刷時と同様に搬送経路６１へ搬送され、第１面を上にして排紙トレイ６５へと排出される。

次に本発明に係る自動原稿搬送装置の実施形態を説明する。画像形成装置２００の上面に搭載された自動原稿搬送装置１００には、上面部に原稿束Ｐをセットする原稿トレイ１が設けられ、その下方に読み取り完了した原稿が排出される原稿排紙トレイ８が設けられている。原稿トレイ１上面部には原稿の搬送垂直方向のセット位置を規制するためのサイドフェンス２と、原稿の搬送方向のセット位置を規制するための原稿ストッパ３が設けられている。原稿ストッパ３の原稿搬送上流側にピックアップローラ１１、原稿搬送下流側にフィードローラ１２が配置され、フィードローラ１２と対向する位置には分離部材４が設けられ、給紙分離部が構成されている。フィードローラ１２の原稿搬送下流側にはプルアウトローラ１３が、さらに原稿搬送下流側には読取前ローラ１４が配置され、読取搬送部が構成されている。読取前ローラ１４の原稿搬送下流側には白色背景板５が設けられ、画像形成装置２００に設けられたコンタクトガラス６とで非常に狭い搬送経路が形成され、読取部が構成されている。この搬送経路上に読取位置２１が設定されており、通過する原稿の読み取りが行われる。白色背景板５の原稿搬送下流側には排紙ローラ１５が、さらに原稿搬送下流側には第１反転ローラ１６ａが配置され、この第１反転ローラ１６ａの上方に第２反転ローラ１６ｂが配置されている。排紙ローラ１５と第１反転ローラ１６ａの間には第１分岐爪７ａが、排紙ローラ１５と第２反転ローラ１６ｂの間には第２分岐爪７ｂが設けられている。排紙ローラ１５と第１分岐爪７ａとで排紙部が、第１反転ローラ１６ａと第１分岐爪７ａとで第１反転部が、第２反転ローラ１６ｂと第２分岐爪７ｂとで第２反転部がそれぞれ構成されている。第１分岐爪７ａと第２分岐爪７ｂは図示しない別個のソレノイドによって回動し、それぞれ２つの姿勢で停止し、その姿勢を維持するように構成されている。また、排紙ローラ１５の上方には読取前ローラ１４へと繋がる反転搬送経路が形成されている。

次にこのような構成の自動原稿搬送装置の動作について説明する。例えば、複写するときは、まず、自動原稿搬送装置１００の原稿ストッパ３に原稿束Ｐを突き当て、サイドフェンス２で搬送方向に対し横向きの動きを規制するようにして原稿トレイ１に原稿束Ｐをセットする。

次いで、画像形成装置２００の図示しないスタートスイッチが押されて読み取りが指示されると、原稿トレイ１にセットされた原稿束Ｐの上面にピックアップローラ１１が当接回転することによって少数枚の原稿がフィードローラ１２へと給紙され、フィードローラ１２の搬送力とフィードローラ１２と対向する位置に設けられた分離部材４の摩擦抵抗による戻し力とで原稿束Ｐの最上位の原稿から１枚ずつ分離され搬送される。

１枚ずつ分離された原稿はさらにプルアウトローラ１３と読取前ローラ１４によって、原稿トレイ１にセットされた際の上面を下に向けて、白色背景板５とコンタクトガラス６で形成された搬送経路へと搬送され、読取位置２１においてコンタクトガラス６下方に設けられた画像形成装置２００内の画像読取部４１によって画像を読み取られ（図３-１）、さらに排紙ローラ１５へと搬送される。

片面のみに画像情報を有する原稿の場合にはここで原稿の画像読み取りが完了しているので排紙ローラ１５によって搬送された原稿は第１分岐爪７ａによって原稿排紙トレイ８へと排出される。この時、原稿の向きは原稿トレイ１でセットされていた向きと上下反対となる（フェイスダウン）が、次原稿は前原稿の上に重なるように排出されるので原稿トレイ１にセットされていた時と同じ順序で原稿排紙トレイ８に積載される結果となる。

一方、両面読み取り時はさらに原稿の第２面を読み取るため、排紙ローラ１５によって搬送された最初の原稿（１枚目の原稿）Ｐ１は第１分岐爪７ａによって第１反転部へ搬送される（図３-２）。第１反転部で原稿Ｐ１は排紙ローラ１５を抜けると直ちにスイッチバックされ、第１分岐爪７ａの切り換えによって排紙ローラ上方に設けられた反転搬送経路へ搬送される（図３-３）。

排紙ローラ１５によって反転搬送経路を通過して読取前ローラ１４に搬送された原稿Ｐ１は、再度上下の向きを変えた状態で読取部へ搬送され、読取位置２１で第２面の画像が読み取られる。この際、給紙分離部で２枚目の原稿Ｐ２の給紙が開始され、搬送経路上に設けられたセンサ等の検知手段（図において白抜き三角で示唆する）と制御手段（図示せず）とによって１枚目の原稿Ｐ１の後端と適度な間隔をあけつつ原稿Ｐ１を追うように読取搬送部へ搬送される（図３-４）。ちなみに、上記検知手段によって、原稿搬送方向の原稿サイズを認識することができる。また、第２分岐爪７ｂは１枚目の原稿Ｐ１のガイドのために切り換えられている。

第２面の読み取りが行われた１枚目の原稿Ｐ１は切り換えられた第２分岐爪７ｂによって第２反転部に搬送され、一方２枚目の原稿Ｐ２は読取位置で第１面の読み取りが行われる（図３-５）。第２反転部に送り込まれた１枚目の原稿Ｐ１はスイッチバックし、第２分岐爪７ｂの切り換えによって再度排紙ローラ１５上方に設けられた反転搬送経路へ搬送される。同時に、２枚目の原稿Ｐ２は第１反転部へ搬送される（図３-６）。

第２反転部で反転された１枚目の原稿Ｐ１は、再度上下の向きを変えた状態で読取前ローラ１４に搬送され、さらに読取部へと搬送される。ただし、１枚目の原稿Ｐ１はこの際、通過するのみで読み取りは行われない。一方、２枚目の原稿Ｐ２は第１反転部でスイッチバックし、第１分岐爪７ａの切り換えによって１枚目の原稿Ｐ１を追うように反転搬送経路へ搬送される（図３-７）。

両面読み取りが完了し、順合わせの反転も行われた１枚目の原稿Ｐ１は排紙トレイ８へ排出される。一方、２枚目の原稿Ｐ２は読取位置で第２面の読み取りが行われる。またこの時、３枚目の原稿Ｐ３が給紙され、２枚目の原稿Ｐ２の後端と適度な間隔をあけて読取搬送部へ搬送される（図３-８）。以降、上記動作を繰り返して所定枚数の両面原稿の読み取りが行われる。

次に自動原稿搬送装置の別の実施形態を、図４を用いて説明する。
図４に示す自動原稿搬送装置では、前述した第１の実施形態に係る自動原稿搬送装置のうち、第１反転部と第２反転部を構成する駆動ローラ（図１では反転ローラ１６ａ，１６ｂ）を同一部品（反転ローラ１６）で構成し、第１反転部の従動コロを駆動ローラの下方に、第２反転部の従動コロを駆動ローラの上方に設けるようになっている。前原稿が第２反転部から反転搬送経路へ、次原稿が読取部から第１反転部へと搬送される時にはこの駆動ローラたる反転ローラ１６によって同時に搬送されることになる。その他の動作については、第１の実施形態の構成と全く同じであるため、説明を省略する。

次に、反転搬送路の長さよりも長い両面原稿の読み取りを行うことができる構成を、図５を用いて説明する。この場合、搬送経路上に設けられた既述のセンサ等の検知手段（図において白抜き三角で示唆する）によって、原稿搬送方向における原稿サイズが認識される。

排紙ローラ１５の上側従動ローラとの当接点から読取前ローラ１４までの搬送路Ｌ１、読取前ローラ１４から読取位置２１までの搬送路Ｌ２、読取位置２１から排紙ローラ１５の下側従動ローラとの当接点までの搬送路Ｌ３を合わせたものを反転搬送路Ｌと称する（図５-１）と、反転搬送路Ｌの長さを超えるサイズの両面原稿を、上述の構成において一連動作で読み取ろうとすると、第２面側を読み取られ第２反転部へ搬送される原稿の先端部が排紙ローラ１５と下側従動ローラの間を抜けようとする際、第２分岐爪７ｂが下向きに切り換えられる必要があるが、この両面原稿の後端はまだ排紙ローラ１５と上側従動ローラの間を抜けておらず、その結果、第２分岐爪７ｂによって押し下げられた原稿の後端に同じ原稿の先端が突き当たり、紙詰まりや原稿の損傷などの搬送不具合が発生する恐れがある（図５-２）。

そこで、原稿トレイ１に備えられた原稿サイズ検知センサによって反転搬送路長よりも長い原稿であると検知し、かつ、両面読み取りが指示されたときは、第１面読み取り後の原稿は、通常の両面読み取りの際の第１反転部へではなく、第２反転部へ搬送される（図５-３）。

第２反転部へ搬送され、ここでスイッチバックし、反転搬送経路へ搬送された原稿はさらに読取部へと搬送され、第２面が読み取られ第１反転部へと搬送される（図５-４）。反転搬送路Ｌの長さを超えるサイズの両面原稿に対する両面読み取りにあっては、第２面の読み取りが完了しても次原稿の給紙は行わず、前原稿は第１反転部でスイッチバックされ、再度反転搬送経路を経由して読取部へと搬送される。この時、前原稿の読み取りは行わない（図５-５）。

読取部を通過した前原稿は排紙部によって原稿排紙トレイ８へ排出される。次原稿はこのとき給紙分離部で給紙され、前原稿と適度な間隔をあけて読取部へと搬送され第１面の読み取りが行われる（図５-６）。

以降、上記動作を繰り返し所定枚数の両面原稿の読み取りが行われる。

１ 原稿トレイ
２ サイドフェンス
３ 原稿ストッパ
４ 分離部材
５ 白色背景板
６ コンタクトガラス
７ａ 第１分岐爪
７ｂ 第２分岐爪
８ 原稿排紙トレイ
１１ ピックアップローラ
１２ フィードローラ
１３ プルアウトローラ
１４ 読取前ローラ
１５ 排紙ローラ
１６ａ 第１反転ローラ
１６ｂ 第２反転ローラ
１００ 自動原稿搬送装置
２００ 画像形成装置

特開２００３−００２５４６号公報 特開平９−１６６９３６号公報 特開２００２−１１１９５６号公報

Claims (3)

1. 両面に読み取られるべき画像情報を有する原稿を載置する原稿トレイと、原稿トレイに載置された原稿を１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部と、この分離給紙部の原稿搬送下流に位置し原稿読取部へ原稿を搬送する読取搬送部と、第１面を読み取られた原稿を反転させて再び前記読取搬送部へ搬送する反転部と、読み取り完了した原稿を原稿トレイ下方に設けられた排紙トレイに排出する排紙部とを備えた自動原稿搬送装置において、前記原稿トレイに原稿サイズ検知センサを備え、前記反転部が、原稿の第１面読み取り後に原稿を反転させる第１反転部と、第１反転部の上方に位置し、原稿の第２面読み取り後に原稿を反転させる第２反転部とで構成され、前記第１反転部と前記第２反転部との共通反転搬送路Ｌが、前記原稿読取部の原稿搬送下流側に配置され正逆転可能な排紙ローラと該排紙ローラの上側従動ローラとの当接点から前記読取搬送部の途中に配置された読取前ローラまでの搬送路Ｌ１と、前記読取前ローラから前記原稿読取部までの搬送路Ｌ２と、前記原稿読取部から前記排紙ローラと該排紙ローラの下側従動ローラとの当接点までの搬送路Ｌ３とからなり、ｎ枚以上の原稿が給紙される場合（ただし、ｎ≧２）であって、前記原稿サイズ検知センサの検知結果により前記共通反転搬送路Ｌの長さよりも短い原稿を認識し、その両面読み取りが行われる場合には、前記読取部を通過する際のそれら原稿の各面の順序を、ｎ枚目原稿第１面読み取り、（ｎ−１）枚目原稿の読み取りなし通過、ｎ枚目原稿第２面読み取り、（ｎ＋１）枚目原稿第１面読み取り、ｎ枚目原稿読み取りなし通過、の順として原稿搬送し、各原稿の第１面読み取り後には前記第１反転部へ搬送されて反転搬送され、各原稿の第２面読み取り後には前記第２反転部へ搬送されて反転搬送されるものであり、前記原稿サイズ検知センサの検知結果により前記共通反転搬送路Ｌの長さよりも長い原稿を認識し、その両面読み取りが行われる場合には、第１面読み取り後の原稿を第２反転部で、第２面読み取り後の同じ原稿を第１反転部で反転し、かつ、次原稿は第２面読み取りが完了し第１反転部で反転させられた前原稿が読取部を通過した後に原稿読取部へ搬送されることを特徴とする自動原稿搬送装置。
2. 前記第１反転部と前記第２反転部における正逆転可能な搬送手段がそれぞれ、一対の駆動ローラと従動コロで構成され、かつ、第１反転部と第２反転部における搬送手段の前記駆動ローラが共通であることを特徴とする請求項１記載の自動原稿搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の自動原稿搬送装置を搭載する画像形成装置。

Images