JP5706132B2 - 原稿読取装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びその制御方法、シートとして原稿上の情報を読み取る原稿読取装置に関する。

図９に従来の原稿読取装置１’の概略構造を示している。なお、主要な構造は実施形態中で同一の符号を付して説明しているので、ここでは必要な部分だけについて言及する。図９において、給紙ローラ３は、給紙ローラ３に圧接して反対方向に回転する分離ローラ５によって給紙トレイ４に載置された原稿束Ｄから一枚ずつに分離された最下層の原稿ｄ１を搬送路１０に給送する。搬送路１０には読取センサ６ａ，６ｂが配置されており、上流側搬送ローラ対１１ａ，１１ｂと下流側搬送ローラ対１２ａ，１２ｂによって搬送される原稿ｄ１上の情報を読み取る。

特許文献１では、可動ガイドを給紙ローラ外周面の外側に配置させ、原稿セット時に原稿先端が給紙ローラに触れない構成になっている。

特許第３６７７３５６号明細書

従来の原稿読取装置１’は、給紙トレイ４に原稿束Ｄをセットする際、給紙ローラ３が搬送路１０の上面から部分的に露出している。理由は、折り目等が付いている原稿でも確実に給紙ローラ３でグリップし搬送できるようにするためである。このため、最下層の原稿ｄ１の先端部が給紙ローラ３の外周面に突き当たって前進が止められ、上層の原稿が給紙ローラ３と分離ローラ５の押圧面（ニップ）に近づいた状態（以下、逆捌き状態）となる。逆捌き状態で給紙を続行すると、上層にある原稿が先にピックアップされるため、原稿束Ｄが一枚ずつ分離されないで複数枚の原稿が同時に給紙される、いわゆる重送が発生しやすくなる。

上記特許文献１では、逆捌き状態を防止するため、可動ガイドによって原稿セット時に原稿の先端部が給紙ローラに触れないようにしているが、四つ折り原稿等の中央に折り目が入った原稿は給紙ローラに突き当たって逆捌き状態が発生しやすくなる。

なお、上述した問題は、原稿読取装置に限って発生するものではなく、シートを分離給送するようなシート給送装置においても同様に発生するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、シート束の逆捌き状態を防止し、給送性能を向上できるシート給送装置及びその制御方法、並びに原稿読取装置を実現するものである。

本発明に係るシート給送装置は、相互に向き合って配置される上部ユニット及び下部ユニットの間に形成される搬送路と、前記下部ユニットの上面から前記搬送路に部分的に露出した部分でシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラに対向配置される分離部材と、前記給送ローラの露出面と交差する方向に移動した閉状態でシート束の先端部を突き当てることによって当該シート束の前記搬送路への進入を停止するストッパーと、少なくとも前記給送ローラ及び前記ストッパーを駆動する駆動部と、前記ストッパーの閉状態からシート給送を開始する際に、前記シート束のうち前記下部ユニットの上面側のシートと前記給送ローラとが接触した状態で、前記給送ローラをシート給送方向に所定角度だけ回転させた後に、前記ストッパーが開くように前記駆動部を制御する制御部と、を有する。

本発明によれば、シート束の逆捌き状態を防止し、給送性能を向上できる。

本実施形態の原稿読取装置の待機状態での概略構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の給紙駆動系の概略構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の搬送駆動系の概略構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の給紙ローラ側から見た概略構成図。 本実施形態の原稿読取装置の搬送駆動系の搬送モータ逆転時の構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の給紙状態での給紙ローラ付近の構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の原稿セット状態（ａ）、原稿突き当て動作状態１（ｂ）、原稿突き当て動作状態２（ｃ）での給紙ローラ付近の構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の原稿突き当て動作状態での給紙ローラ付近の構成を示す側断面図（ａ）、給紙ローラ側から見た概略構成図（ｂ）、原稿突き当て動作によって原稿がストッパーとピックアップローラとの間に入り込んだ状態を示す給紙ローラ付近の側断面図（ｃ）。 従来の原稿読取装置の概略構成を示す側断面図。 本実施形態の原稿読取装置の制御構成を示すブロック図。 本実施形態の原稿読取装置の給紙開始時（ａ）及び給紙終了時（ｂ）の各動作を示すフローチャート。 本実施形態の変形例の原稿読取装置の原稿セット状態（ａ）、原稿突き当て動作状態（ｂ）、給紙状態（ｃ）での給紙ローラ付近の構成を示す側断面図。 本実施形態の変形例の原稿読取装置の給紙開始時の動作を示すフローチャート。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本実施形態の構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものである。

＜装置構成＞図１乃至図３を参照して、本実施形態のシート給送装置の一例としての原稿読取装置の構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の原稿読取装置１では、基本的に原稿の画像を読み取るセンサ以外の構成部分がシート給送装置としての構成となる。このような原稿読取装置１は、例えば、下側の搬送路を構成する下部ガイドユニット２ａと、上側の搬送路を構成する上部ガイドユニット２ｂとが相互に向き合って配置され、これら上下のガイドユニット２ａ，２ｂに挟まれた空間（隙間）に原稿Ｄの搬送路１０が形成される。搬送路１０は、図中右上方から左下方に傾斜している。

下部ガイドユニット２ａは、給紙ローラ（給送ローラの一例）３、給紙トレイ４、下読取センサ（下部側読取センサ）６ａ、上流側搬送ローラ１１ａ、下流側搬送ローラ１２ａを有する。上部ガイドユニット２ｂは、給紙ローラ３に当接する分離ローラ５、ストッパー７、ピックアップユニットとして例示されるピックアップローラ８及びピックアップアーム９、上読取センサ（上部側読取センサ）６ｂ、上流側搬送ローラ対１１ｂ、下流側搬送ローラ１２ｂを有する。

下読取センサ６ａと上読取センサ６ｂとは搬送路１０を挟んで互いに対向して配置されている。一対の上流側搬送ローラ１１ａ、１１ｂ及び下流側搬送ローラ１２ａ、１２ｂは搬送路１０上で互いに当接し、下部ガイドユニット側が駆動ローラ、上部ガイドユニット側が従動ローラを構成している。

給紙ローラ３は、搬送路１０の上面から部分的に露出して配置されており、給紙トレイ４に置かれた原稿束Ｄの最下層の原稿ｄ１を下流側に給送する。分離ローラ５は、給紙ローラ３の回転軸よりわずかに下流側に対向配置されており、給紙ローラ３に当接して給紙ローラ３とは独立して回転駆動される。分離ローラ５は、給紙ローラ３を押圧し給紙ローラ３とは反対方向に回転して原稿束Ｄから原稿ｄ１を一枚ずつに分離する。なお、分離ローラ５は、給紙ローラ３との間に相対回転差を発生できればよいので、ローラの形式を回転しないゴム製のパッド状の分離部材で代替してもよい。

下読取センサ６ａ及び上読取センサ６ｂは、上流側搬送ローラ１１ａ、１１ｂ及び下流側搬送ローラ１２ａ、１２ｂの回転により上流側と下流側で挟み込まれて安定的に搬送される原稿ｄ１の下面及び上面の画像を光学的に読み取る。

ストッパー７は、搬送路１０への通路を開閉する機能を有し、閉状態で給紙トレイ４に載置された原稿束Ｄの先端部を給紙ローラ３と分離ローラ５の押圧面（ニップ）に入る直前でせき止める。ピックアップローラ８は、ピックアップアーム９の先端部に回転自在に軸支されると共に、原稿束Ｄに対して出没可能に支持されており、ストッパー７による抑止が解かれた原稿束Ｄを最上層から給紙ローラ側に押圧する。

図２に示すように、下部ガイドユニット２には給紙モータ１３が設けられている。給紙モータ１３はタイミングベルト１４と歯車１５を介して給紙ローラ３を原稿搬送方向Ｓ１に回転駆動する。同時に、給紙モータ１３は、タイミングベルト１４と歯車列１６ａ〜１６ｅを介して分離ローラ５を回転駆動する。ここで、給紙ローラ３を原稿搬送方向Ｓ１に回転駆動する方向を正転、その反対方向を逆転とする。

図３に示すように、下部ガイドユニット２には更に搬送モータ１７が設けられている。搬送モータ１７はタイミングベルト１８と歯車１９ａ，１９ｂを介して上流側搬送ローラ１１、下流側搬送ローラ１２を原稿搬送方向Ｓ１に回転駆動する。ここで、搬送モータ１７を原稿搬送方向Ｓ１に回転駆動する方向を正転、その反対方向を逆転とする。同時に、歯車１９ａ，２１を介してピックアップ駆動ユニット２２へ動力が伝達される。ピックアップ駆動ユニット２２は、図４に示すように、歯車２１と噛み合う歯車３１と、ワンウェイクラッチ３２と、ワンウェイクラッチ３２から延びる軸３３と、軸３３の端部に取り付けられたカム部材３４とを備える。

図５に示すように、搬送モータ１７を逆転させて、歯車２１を介して歯車３１が矢印ｗ１方向に回転する場合に、ワンウェイクラッチ３２がロック状態となって軸３３を介してカム部材３４を回転させる。すると、カム部材３４の作用によりストッパー７とピックアップアーム９がそれぞれ矢印ｗ２，ｗ３ｃとは反対方向に連動し、ストッパー７は搬送路１０を閉じた状態（閉状態）、ピックアップアーム９は給紙ローラ３から退避した状態（退避状態）となる。

一方、歯車３１が矢印ａとは反対方向に回転する場合（搬送モータ１７が正転）には、ワンウェイクラッチ３２がアンロック状態となって軸３３からカム部材３４へ動力が伝達されない。これにより、ストッパー７とピックアップアーム９はバネ３５，３６の付勢力によりそれぞれ矢印ｗ２，ｗ３の方向に移動する。そして、図３のようにストッパー７は搬送路１０を開いた状態（開状態）、ピックアップアーム９は給紙ローラ３に圧接した状態（圧接状態）となる。

＜制御系の構成＞次に、図１０を参照して、本実施形態の原稿読取装置の制御系の構成について説明する。

図１０において、原稿読取装置１は主に、制御部４１、駆動部４２、給紙駆動系（給送駆動系の一例）４３、搬送駆動系（ストッパー駆動系の一例）４４、読取センサ６を備える。制御部４１は、ホストコンピュータ（以下、ホスト）４０からの制御指令と、原稿検知センサ（不図示）からの出力とに応じて適時に駆動部４２に動作指令を出力する。給紙駆動系４３は、給紙モータ１３と、ベルトや歯車を介して駆動される部材である給紙ローラ３、分離ローラ５を備える。搬送駆動系４４は、搬送モータ１７と、ベルトや歯車を介して駆動される部材であるストッパー７、ピックアップアーム９、上流側搬送ローラ１１ａ、下流側搬送ローラ１２ａ、カム部材３４を備える。

＜動作＞次に、図６、図７及び図１１を参照して、本実施形態の原稿読取装置の動作フローについて説明する。

図７（ａ）に示す待機状態では、ストッパー７は搬送路１０を閉じた状態（閉状態）、ピックアップアーム９は給紙ローラ３から退避した状態で保持され、ユーザは原稿束Ｄの先端部がストッパー７に突き当たるようにして原稿束Ｄを給紙トレイ４にセットする。

ここで、図１１（ａ）を参照して、図７（ａ）の状態からの給紙開始動作について説明する。

図１１（ａ）において、ステップＳ１１では、ホスト４０から給紙開始指令を受けると、制御部４１が駆動部４２へ動作開始指令を出力する。

ステップＳ１２では、駆動部４２は給紙モータ１３を正転させる。ここで、給紙ローラ３の回転角度は、給紙ローラ３の搬送路１０への露出面の円弧長さをＬ１、給紙ローラ３の外周面の全長をＬ２とすると、少なくともＬ１／Ｌ２に設定される（ローラ径に応じて変わるものの、最低でも１／２５回転程度とする）。これにより、原稿束Ｄの先端部を揃えることができる。

ステップＳ１３では、図７（ｂ）に示すようにストッパー７が閉状態のままで給紙ローラ３を正転させることで、原稿束Ｄの最下層にある原稿ｄ１の先端部をストッパー７に突き当てる。この動作によって、原稿の逆捌き状態を強制的に抑制することができる。

ステップＳ１４では、駆動部４２は搬送モータ１７を正転させる。

ステップＳ１５では、給紙ローラ３が正転した状態のまま、ピックアップアーム９が下降すると共に、ストッパー７が上昇して開状態となる。

ステップＳ１６では、給紙ローラ３の正転によって最下層の原稿ｄ１が分離ローラ５によりピックアップされて、１サイクルの給紙動作が終了する。

次に、図１１（ｂ）を参照して、給紙終了動作について説明する。

図１１（ｂ）において、ステップＳ２１では、ホスト４０から給紙終了指令を受けると、制御部４１は駆動部４２へ動作終了指令を出力する。

ステップＳ２２では、駆動部４２は給紙モータ１３を停止させる。

ステップＳ２３では、駆動部４２は搬送モータ１７を停止させる。

ステップＳ２４では、駆動部４２は搬送モータ１７を所定角度だけ逆転させる。

ステップＳ２５では、図５に示すように、搬送モータ１７の逆転によってストッパー７が閉状態となり、ピックアップアーム９が退避状態となる。

ステップＳ２６では、駆動部４２は搬送モータ１７を停止させ、処理が終了する。

ピックアップアーム９は、原稿突き当て動作時に、図７（ｂ）に示すように原稿束Ｄから退避状態となるが、図７（ｃ）に示すように給紙ローラ３側へ下降させて原稿束Ｄを給紙ローラ３に押し付ける構成としてもよい。このように構成することで、給紙ローラ３と最下層の原稿ｄ１との間の相対的な滑りが低減し、原稿束Ｄのピックアップアーム９への突き当て精度（逆捌き状態の抑制効果）が向上する。但し、図７（ｃ）の動作を実現するには、ストッパー７が開き始める前にピックアップアーム９が原稿束Ｄに圧接するように、カム部材３４のカムプロファイルを調整する必要がある。図１２は、図７（ｃ）の動作を実現するためにカムプロファイルを調整したカム部材３４を例示している。

図１２（ａ）に示す待機状態では、カム部材３４における第１のプロファイル部３４ａがバネ３５のｗ２方向への付勢力に抗してストッパー７を押し下げて閉状態とする。一方、第２のプロファイル部３４ｂがバネ３６のｗ３方向への付勢力に抗してピックアップアーム９を押し上げて退避状態とする。

次に、図１２（ｂ）に示す原稿突き当て動作状態では、第１のプロファイル部３４ａがストッパー７を押し下げて閉状態としたまま、第２のプロファイル部３４ｂが退避することでピックアップアーム９が圧接状態となる。

図１２（ｃ）に示す給紙状態では、第１のプロファイル部３４ａが退避してストッパー７が開状態となり、第２のプロファイル部３４ｂが退避してピックアップアーム９が圧接状態となる。

ここで、図１２に示す原稿突き当て動作について、図５、図７及び図１３を参照して説明する。

図７（ａ）に示す待機状態では、ストッパー７は搬送路１０を閉じた状態（閉状態）、ピックアップアーム９は給紙ローラ３から退避した状態で保持される（カム部材３４の状態は図１２（ａ））。この状態で、ユーザは原稿束Ｄの先端部がストッパー７に突き当たるようにして原稿束Ｄを給紙トレイ４にセットする。

図１３において、ステップＳ３１では、ホスト４０から給紙開始指令を受けると、制御部４１は駆動部４２へ動作開始指令を出力する。

ステップＳ３２では、駆動部４２は搬送モータ１７を所定角度だけ正転させる。ここでカム部材３４は図５に示すｗ１方向とは反対方向に回転する。

ステップＳ３３では、駆動部４２は搬送モータ１７を停止させる。ここでカム部材３４は図１２（ｂ）の状態となる。

ステップＳ３４では、駆動部４２は給紙モータ１３を正転させる。ここで、給紙ローラ３の回転角度は、給紙ローラ３の搬送路１０への露出面の円弧長さをＬ１、給紙ローラ３の外周面の全長をＬ２とすると、少なくともＬ１／Ｌ２に設定される（ローラ径に応じて変わるものの、最低でも１／２５回転程度とする）。これにより、原稿束Ｄの先端部を揃えることができる。

ステップＳ３５では、図７（ｃ）に示すようにストッパー７が閉状態のままで給紙ローラ３を正転させることで、原稿束Ｄの最下層にある原稿ｄ１の先端部をストッパー７に突き当てる。

ステップＳ３６では、駆動部４２は搬送モータ１７を正転させる。ここでカム部材３４は図５に示すｗ１方向とは反対方向に回転する。

ステップＳ３７では、給紙ローラ３が回転した状態のまま、カム部材３４が図１２（ｃ）の状態となり、ピックアップアーム９が下降し、ストッパー７が開く。

ステップＳ３８では、給紙ローラ３の正転によって最下層の原稿ｄ１が分離ローラ５によりピックアップされて、１サイクルの給紙動作が終了する。

ピックアップアーム９には、図８に示すように、ストッパー７の原稿突き当て部の側面であって、原稿突き当て面と交差する方向にリブ形状部９ａが突設されている。給紙トレイ４に一枚の原稿を置いて給紙する場合、原稿突き当て動作の際に、図８（ｃ）のようにストッパー７に突き当たった原稿が持ち上がってストッパー７とピックアップローラ８との隙間に入り込む現象を、リブ形状部９ａにより防止するためである。

上述した実施形態では、本発明を原稿読取装置に適用して実現した例について説明したが、本発明は勿論これに限定されない。例えば、原稿や用紙（シート）等を給送するシート給送装置を対象とできるほか、シートとして原稿を搬送しながら原稿読取や画像形成等の各種処理を施す装置(画像読取装置、画像形成装置)や、このような装置とコンピュータ等の情報処理装置とからなるシステムにも適用することができる。このように本発明をシステムに適用した場合には、コンピュータで実行されるドライバやアプリケーションプログラム等からの制御信号に基づいて、シート給送装置又はこのシート給送装置を実装した画像読取装置、画像形成装置を制御するようにしてもよい。この場合には、ストッパーや給送ローラ等の駆動部を駆動制御する制御部は、コンピュータ（即ち、CPU等）となる。

Ｄ…原稿束、ｄ１…最下層原稿、１…原稿読取装置、２ａ…下部ガイドユニット、２ｂ…上部ガイドユニット、３…給紙ローラ、４…給紙トレイ、５…分離ローラ、６…読取センサ、７…ストッパー、８…ピックアップローラ、９…ピックアップアーム、１１ａ，１１ｂ…上流側搬送ローラ対、１２ａ，１２ｂ…下流側搬送ローラ対、１３…給紙モータ、１７…搬送モータ、３２…ワンウェイクラッチ、３３…軸、３４…カム部材、３５，３６…バネ

Claims (9)

1. 相互に向き合って配置される上部ユニット及び下部ユニットの間に形成される搬送路と、
   前記下部ユニットの上面から前記搬送路に部分的に露出した部分でシートを給送する給送ローラと、
   前記給送ローラに対向配置される分離部材と、
   前記給送ローラの露出面と交差する方向に移動した閉状態でシート束の先端部を突き当てることによって当該シート束の前記搬送路への進入を停止するストッパーと、
   少なくとも前記給送ローラ及び前記ストッパーを駆動する駆動部と、
   前記ストッパーの閉状態からシート給送を開始する際に、前記シート束のうち前記下部ユニットの上面側のシートと前記給送ローラとが接触した状態で、前記給送ローラをシート給送方向に所定角度だけ回転させた後に、前記ストッパーが開くように前記駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記所定角度は、前記露出面の長さをＬ１、前記給送ローラの外周面の全長をＬ２とすると、少なくともＬ１／Ｌ２だけシート給送方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記ストッパーの上流側で、シートを前記給送ローラ側に押圧するピックアップユニットを更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記制御部は、前記ストッパーが開く前に前記ピックアップユニットを前記給送ローラ側へ移動させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記制御部は、前記ストッパーが閉状態かつ前記ピックアップユニットがシートを押圧した状態で、前記給送ローラをシート給送方向に所定角度だけ回転させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
6. 前記駆動部は、前記給送ローラを駆動する給送駆動系と、前記ストッパーと前記ピックアップユニットとをカム部材により連動させるストッパー駆動系とを有することを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
7. 前記ピックアップユニットは、前記ストッパーにおけるシート束の先端部の突き当て面と交差する方向に突設されたリブ形状部を有することを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のシート給送装置を搭載し、シートとして給送される原稿の画像を読み取る画像読取部を備えたことを特徴とする原稿読取装置。
9. 相互に向き合って配置される上部ユニットと下部ユニットの間に形成される搬送路と、
   前記下部ユニットの上面から前記搬送路に部分的に突出した部分でシートを給送する給送ローラと、
   前記給送ローラに対向配置される分離部材と、
   前記給送ローラの露出面と交差する方向に移動した閉状態でシート束の先端部を突き当てることによって当該シート束の前記搬送路への進入を停止するストッパーと、
   少なくとも前記給送ローラ及びストッパーを駆動する駆動部と、を有するシート給送装置を制御するに際し、
   前記ストッパーの閉状態からシート給送を開始する場合において、前記シート束のうち前記下部ユニットの上面側のシートと前記給送ローラとが接触した状態で、前記給送ローラをシート給送方向に所定角度だけ回転させた後に、前記ストッパーが開くように前記駆動部を制御するようにしたことを特徴とするシート給送装置の制御方法。

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