JP5764544B2 - 自動原稿搬送装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に搭載される自動原稿搬送装置に関する。

ＭＦＰ（Multifunction printer）等の画像形成装置に搭載される自動原稿搬送装置は、給紙トレイに載置される原稿を１枚ずつピックアップしてレジストローラへ供給し、レジストローラに達した原稿を原稿読取部の手前位置へ搬送し、その原稿読取部の手前位置に達した原稿をＭＦＰ本体の原稿読取部に通して排出口へと搬送する。

特開２００６−２４８７８３号公報

最近のＭＦＰの画像形成速度の向上に伴い、原稿を給紙してから次の原稿を給紙するまでの時間間隔の短縮が強く望まれている。

実施形態の目的は、給紙の時間間隔を短縮できる自動原稿搬送装置を提供することである。

一実施形態の自動原稿搬送装置は、原稿が載置される給紙トレイと、この給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつ給紙する給紙手段と、この給紙手段により給紙される原稿を原稿読取部の手前位置へと送り込むレジストローラと、前記原稿読取部の手前位置に達した原稿をその原稿読取部に通して排出する搬送手段と、搬送される原稿の長さを前記レジストローラの手前位置で検知するためのレングスセンサと、前記給紙手段から給紙される原稿が前記レジストローラの手前位置に達しているかを検知するレジストセンサと、前記レジストローラにより搬送される原稿の先端が前記原稿読取部の手前位置に達しているかを検知する読取前センサと、前記レングスセンサによる原稿検知がオンからオフに変化してから、前記原稿読取部の読取速度と前記給紙手段による給紙速度との差を考慮した一定時間が経過したとき、前記給紙手段による次の原稿の給紙を開始する制御手段と、を備える。

一実施形態に関わるＭＦＰの外観を示す斜視図。 一実施形態に関わるＭＦＰの制御回路のブロック図。 一実施形態の構成を断面して示す図。 一実施形態の給紙手段およびレジストローラの構成を示す斜視図。 一実施形態の中途部以降の搬送手段の構成を示す斜視図。 一実施形態のＣＰＵが実行する制御を示すフローチャート。 一実施形態の動作を示すタイムチャート。 一実施形態の読取前搬送を示す図。 一実施形態の読取＆読取後搬送と次の給紙を示す図。

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図１において、１は複合型のディジタル複写機いわゆるＭＦＰ（Multifunction printer）で、コピー機能、スキャン機能、プリント機能など複数の機能を併せ持つ。このＭＦＰ１は、上部の原稿台を覆う位置に、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２を開閉自在に備える。また、ＭＦＰ１は、ディスプレイおよび各種キーからなる操作パネル３を前面側に備え、互いに異なるサイズの用紙が収容された複数の給紙カセット４を下部に備える。

ＭＦＰ１の制御回路を図２に示す。制御の中枢となるＣＰＵ１０に、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１３、ネットワークインタフェース１４、自動原稿搬送装置２、操作パネル３、スキャナ部１５、プリント部１６が接続される。ＲＯＭ１１は、ＭＦＰ１の制御に必要な各種制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ１２は、各種データを記憶する。ネットワークインタフェース１４は、ＬＡＮ等の通信ネットワークに接続される。スキャナ部１５は、原稿台に載置される原稿の画像および自動原稿搬送装置２から給紙される原稿の画像を光学的に読取る。プリント部１６は、スキャナ部１５の読取り画像やネットワークインタフェース１４を介して入力される画像を給紙カセット４から供給される用紙にプリントする。

自動原稿搬送装置２は、制御部としてＣＰＵ２０を有するとともに、図３に示すようにＭＦＰ１の原稿台５および原稿読取部６の上に配置される。原稿台５は透明のガラス板で形成され、原稿読取部６は透明のガラス窓で形成され、これら原稿台５および原稿読取部６の下面側にスキャナ部１５の光学系が配置される。

図３において、２１は給紙トレイで、複数枚の原稿Ｄ１，Ｄ２…を載置することができる。この給紙トレイ２１の最奥に、ピックアップローラ２２が配置される。ピックアップローラ２２は、下降して原稿Ｄ１，Ｄ２…に当接しかつ回動することにより、原稿Ｄ１，Ｄ２…を１枚ずつピックアップする。ピックアップされた原稿Ｄ１は、給紙ローラ２３ａとそれに接する従動ローラ２３ｂとの間に進入し、その給紙ローラ２３ａの回転を受けてレジストローラ２４ａへ送られる。
原稿Ｄ１をピックアップしてレジストローラ２４ａへ搬送することを、給紙という。
レジストローラ２４ａは、給紙ローラ２３ａから給紙される原稿Ｄ１の先端を従動ローラ２４ｂと共に一旦受け止め、ＭＦＰ１のスキャン動作等を考慮した所定のタイミングで、原稿Ｄ１の先端を原稿読取部６の手前位置へと送り込む。このレジストローラ２４ａによる原稿Ｄ１の搬送に際しては、レジストローラ２４ａから原稿読取部６に至る湾曲状の搬送路に配置された中間搬送ローラ２５ａおよび読取前ローラ２６ａも連係して動作する。中間搬送ローラ２５ａには従動ローラ２５ｂが接し、読取前ローラ２６ａには従動ローラ２６ｂが接している。
原稿Ｄ１をレジストローラ２４ａから原稿読取部６の手前位置へと搬送することを、読取前搬送という。レジストローラ２４ａから読取前ローラ２６ａにかけての搬送路の長さＬは、最小原稿サイズである例えば葉書などのレターサイズと同じ長さ、またはそれ以上の長さに設定される。

原稿読取部６の手前位置に達した原稿Ｄ１は、所定のタイミング（ＭＦＰ１からの読取開始指示）で、中間搬送ローラ２５ａおよび読取前ローラ２６ａの回転を受けて原稿読取部６に送られ、原稿読取部６のガラス面に接しながらその原稿読取部６を通過する。このとき、原稿Ｄ１上の画像が、スキャナ部１５により、原稿読取部６を通して光学的に読取られる。

この搬送に伴い、レジストローラ２４ａとその従動ローラ２４ｂとの間に存している原稿Ｄ１の後端部がその両ローラ間から抜き取られる。原稿読取部６を経た原稿Ｄ１は、中間搬送ローラ２５ａおよび読取前ローラ２６ａの回転による後押しを受け、さらに原稿読取部６の下流側に配置されている読取後ローラ２７ａの回転による引込みを受けながら、排紙ローラ２８ａが配置された排出口へ送られる。読取後ローラ２７ａには従動ローラ２７ｂが接し、排紙ローラ２８ａには従動ローラ２８ｂが接している。排出口は排紙トレイ２９に通じている。
原稿読取部６の手前位置に達した原稿Ｄ１を原稿読取部６に通して排出することを、読取＆読取後搬送という。

なお、排出口には、両面読取り時に原稿Ｄ１を反転させるための反転フラッパ３０および反転トレイ３１が配置される。この反転フラッパ３０および反転トレイ３１によって反転される原稿Ｄ１は、排紙ローラ２８ａから中間搬送ローラ２５ａに至る搬送路、およびその搬送路上に配置されている反転フラッパ３２および反転レジストローラ３３ａにより、再び原稿読取部６へと送られる。反転レジストローラ３３ａには従動ローラ３３ｂが接している。

給紙トレイ２１の近傍に、エンプティセンサ４１が配置される。給紙ローラ２３ａとレジストローラ２４ａとの間の搬送路に、レングスセンサ４２およびレジストセンサ４３が配置される。読取前ローラ２６ａと原稿読取部６との間に、読取前センサ４４が配置される。

給紙トレイ２１の近傍に、その給紙トレイ２１に原稿Ｄ１，Ｄ２…が載置されているか否かを検知するエンプティセンサ４１が配置される。給紙ローラ２３ａとレジストローラ２４ａとの間の搬送路に、原稿Ｄ１，Ｄ２…の搬送方向に沿う長さを検知するためのレングスセンサ４２が配置されるとともに、原稿Ｄ１，Ｄ２…がレジストローラ２４ａに到達したか否かを検知するレジストセンサ４３が配置される。読取前ローラ２６ａと原稿読取部６との間には、原稿Ｄ１，Ｄ２…が原稿読取部６の手前位置に到達したか否かを検知する読取前センサ４４が配置される。

レングスセンサ４２とレジストセンサ４３の互いの位置関係は、原稿Ｄ１，Ｄ２…の搬送方向において、レングスセンサ４２の位置がレジストセンサ４３の位置より手前である。これらセンサ４１，４２，４３，４４は、原稿Ｄ１，Ｄ２…を検知しているときオン信号を出力し、原稿Ｄ１，Ｄ２…を検知していないときオフ信号を出力する。以下、オン信号を出力することをオンといい、オフ信号を出力することをオフという。

ピックアップローラ２２、給紙ローラ２３ａ、従動ローラ２３ｂを含む給紙手段、およびレジストローラ２４ａとその従動ローラ２４ｂの構成を図４に示す。

すなわち、給紙モータ５０の回転軸にローラ５１が取付けられ、そのローラ５１が環状のベルト５２を介して第１ワンウェイクラッチ５３および第２ワンウェイクラッチ５４に係合される。第１ワンウェイクラッチ５３は給紙ローラ２３ａの回転軸５５に連結され、その回転軸５５に環状のベルト５６を介してピックアップローラ２２の回転軸が係合される。第２ワンウェイクラッチ５４は、複数のレジストローラ２４ａの回転軸５７に連結される。

第１ワンウェイクラッチ５３は、給紙モータ５０が正転動作してベルト５２が実線矢印の方向に回転するとき、その回転力（給紙モータ５０の動力）を回転軸５５に伝え、給紙モータ５０が逆転動作してベルト５２が破線矢印の方向に回転するときには、その回転力を回転軸５５に伝えない。したがって、給紙モータ５０の正転動作するときのみ、その動力が第１ワンウェイクラッチ５３および回転軸５５を介して給紙ローラ２３ａに伝わり、給紙ローラ２３ａが矢印方向に回転して原稿Ｄ１の給紙を行う。また、このときの給紙ローラ２３ａの回転がベルト５６を介してピックアップローラ２２に伝わり、ピックアップローラ２２が矢印方向に回転して原稿Ｄ１をピックアップする。

第２ワンウェイクラッチ５４は、給紙モータ５０が正転動作してベルト５２が実線矢印の方向に回転するときに、その回転力（給紙モータ５０の動力）を回転軸５７に伝えず、給紙モータ５０が逆転動作してベルト５２が破線矢印の方向に回転するとき、その回転力を回転軸５７に伝える。したがって、給紙モータ５０の逆転動作するときのみ、その動力が第２ワンウェイクラッチ５４および回転軸５７を介してレジストローラ２４ａに伝わり、レジストローラ２４ａが破線矢印の方向に回転して原稿Ｄ１の送り込みを行う。

また、中間搬送ローラ２５ａ、従動ローラ２５ｂ、読取前ローラ２６ａ、従動ローラ２６ｂ、読取後ローラ２７ａ、従動ローラ２７ｂ、反転レジストローラ３３ａ、従動ローラ３３ｂを含む中途部以降の搬送手段の構成を図５に示す。

すなわち、リードモータ６０の回転軸にローラ６１が取付けられ、そのローラ６１に環状のベルト６２を介してローラ６３，６４が係合される。さらに、ローラ６３に環状のベルト６５を介してローラ６６，６７が係合される。そして、ローラ６６に中間搬送ローラ２５ａの回転軸７１が係合され、ローラ６７に読取前ローラ２６ａの回転軸７２が係合される。ローラ６３には反転レジストローラ３３ａの回転軸７３が係合され、ローラ６４には読取後ローラ２７ａの回転軸７４が係合される。リードモータ６０が動作すると、中間搬送ローラ２５ａ、読取前ローラ２６ａ、反転レジストローラ３３ａ、読取後ローラ２７ａがそれぞれ矢印方向に回転し、原稿Ｄ１の搬送が行われる。

そして、自動原稿搬送装置２のＣＰＵ２０は、主要な機能として、次の（１）の手段を有する。
（１）原稿読取部６の手前位置に達した原稿Ｄ１をその原稿読取部６に通して排出口へと搬送する最中（読取＆読取後搬送中）に、その原稿Ｄ１の後端がレジストローラ２４ａを通過する前に、給紙手段による次の原稿Ｄ２の給紙を開始する制御手段。原稿Ｄ１の後端がレジストローラ２４ａを通過する前というのは、具体的には、レングスセンサ４２がオンからオフに変化したとき（レングスセンサ４２による原稿検知がオンからオフに変化したとき）、または原稿読取部６が読取りを開始したとき、またはこれらいずれかのタイミングから一定時間が経過したときである。

つぎに、自動原稿搬送装置２のＣＰＵ２０が実行する制御を図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを参照しながら説明する。
給紙トレイ２１に原稿Ｄ１，Ｄ２…が載置されると、エンプティセンサ４１がオンする（ステップ１０１のＹＥＳ）。この状態で操作パネル３のスタート釦がオンされると（ステップ１０２のＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ピックアップローラ２２を下降させるとともに給紙モータ５０を正転動作させる（ステップ１０３）。給紙モータ５０が正転動作すると、ピックアップローラ２２および給紙ローラ２３ａが回転し、給紙トレイ２１上の原稿Ｄ１が１枚だけピックアップされてレジストローラ２４ａに向け給紙される。

給紙された原稿Ｄ１がレジストローラ２４ａに達すると、レジストセンサ４３がオンする（ステップ１０４のＹＥＳ）。ＣＰＵ２０は、レジストセンサ４３のオンに基づく所定のタイミングで、原稿Ｄ１の先端を原稿読取部６の手前位置へと搬送する読取前搬送、および原稿読取部６の手前位置に存する原稿Ｄ１を原稿読取部６に通して排出口へと搬送する読取＆読取後搬送の処理を実行する（ステップ１０５）。

すなわち、読取前搬送の処理では、給紙モータ５０を逆転動作させてレジストローラ２４ａを回転し、続いてリードモータ６０を動作させて中間搬送ローラ２５ａおよび読取前ローラ２６ａを回転し、図８に示すように、原稿Ｄ１の先端を原稿読取部６の手前位置へと搬送する。

読取＆読取後搬送の処理では、原稿Ｄ１の先端が原稿読取部６の手前位置に達して読取前センサ４４がオンしたとき、給紙モータ５０およびリードモータ６０の動作を停止する。そして、ＭＦＰ１からの読取開始指示を待ち、その読取開始指示を受けると、リードモータ６０をスキャナ部１５の解像度やプリント倍率などに応じた所定の読取速度で動作させて中間搬送ローラ２５ａ、読取前ローラ２６ａ、読取後ローラ２７ａを回転し、図９に示すように、原稿読取部６の手前位置に存している原稿Ｄ１を原稿読取部６に通して排出口へと搬送する。この搬送に伴い、レジストローラ２４ａとその従動ローラ２４ｂとの間に存していた原稿Ｄ１の後端部がその両ローラ間から抜き取られる。レジストローラ２４ａおよび従動ローラ２４ｂはこの抜き取りを受けて従属的に回転する。排出口へ搬送された原稿Ｄ１は、排紙ローラ２８ａにより排紙トレイ２９へと排出される。

一方、ＣＰＵ２０は、読取前搬送の開始に伴い、レングスセンサ４２の状態を監視する（ステップ１０６）。そして、ＣＰＵ２０は、レングスセンサ４２がオンからオフに変化したとき、または原稿読取部６が原稿Ｄ１の読取りを開始したとき、またはこれらいずれかのタイミングから一定時間が経過したとき、エンプティセンサ４１の状態つまり給紙トレイ２１上の原稿の有無を確認する（ステップ１０７）。

ＣＰＵ２０は、エンプティセンサ４１がオンで、給紙トレイ２１上にまだ原稿が存在していれば（ステップ１０７のＮＯ）、ステップ１０３に戻って図９のように次の原稿Ｄ２の給紙を開始する。エンプティセンサ４１がオフで、給紙トレイ２１上に原稿がなければ（ステップ１０７のＹＥＳ）、処理を終了する。

先行の原稿Ｄ１の読取速度が後続の原稿Ｄ２の給紙速度より遅い場合、原稿Ｄ２が原稿Ｄ１に追いついてジャムが発生するおそれがある。このような状況では、上記一定時間を確保し、その一定時間を読取速度と給紙速度との差を考慮した値に設定することにより、最適な給紙タイミングを設定できて、ジャムを防ぐことができる。

以上のように、先行する原稿Ｄ１の読取＆読取後搬送を行っているとき、その原稿Ｄ１の後端がレジストローラ２４ａを抜ける前に次の原稿Ｄ２の給紙を開始することにより、原稿Ｄ１の給紙から次の原稿Ｄ２の給紙までの時間間隔を短縮できる。ＭＦＰ１の画像形成が速くても、それに遅れることなく適切な給紙を行うことができる。

また、ピックアップローラ２２および給紙ローラ２３ａの駆動を給紙モータ５０の正転動作により実行し、レジストローラ２４ａの駆動を同じ給紙モータ５０の逆転動作により実行するので、駆動用のモータの個数を減らすことができる。これにより、コストの低減が図れる。

なお、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］原稿が載置される給紙トレイと、前記給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつ給紙する給紙手段と、前記給紙手段により給紙される原稿を原稿読取部の手前位置へと送り込むレジストローラと、前記原稿読取部の手前位置に達した原稿をその原稿読取部に通して排出する搬送手段と、前記搬送手段により搬送中の原稿の後端が前記レジストローラを通過する前に、前記給紙手段による次の原稿の給紙を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする自動原稿搬送装置。
［２］前記給紙手段は、前記給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつピックアップするピックアップローラと、前記ピックアップローラによりピックアップされる原稿を前記レジストローラに向け搬送する給紙ローラと、これらピックアップローラおよび給紙ローラを駆動する給紙モータと、を含む、ことを特徴とする付記［１］に記載の自動原稿搬送装置。
［３］前記給紙手段は、前記給紙モータの正転時の動力を前記ピックアップローラおよび前記給紙ローラに伝えて、前記給紙モータの反転時の動力を前記ピックアップローラおよび前記給紙ローラに伝えない第１ワンウェイクラッチと、前記給紙モータの反転時の動力を前記レジストローラに伝えて、前記給紙モータの反転時の動力を前記レジストローラに伝えない第２ワンウェイクラッチと、をさらに含む、ことを特徴とする付記［２］に記載の自動原稿搬送装置。
［４］前記搬送手段は、前記原稿読取部の手前位置に達した原稿を前記原稿読取部に向け搬送する読取前ローラと、前記原稿読取部を経た原稿を前記排出部に向け搬送する読取後ローラと、これら読取前ローラおよび読取後ローラを駆動するリードモータと、を含む、ことを特徴とする付記［１］乃至付記［３］のいずれかに記載の自動原稿搬送装置。
［５］搬送される原稿の長さを前記レジストローラの手前位置で検知するためのレングスセンサと、前記給紙手段から給紙される原稿が前記レジストローラの手前位置に達しているかを検知するレジストセンサと、前記レジストローラにより搬送される原稿の先端が前記原稿読取部の手前位置に達しているかを検知する読取前センサと、をさらに備え、前記制御手段は、前記レングスセンサによる原稿検知がオンからオフに変化したとき、または前記原稿読取部が読取りを開始したとき、またはこれらいずれかのタイミングから一定時間が経過したとき、前記給紙手段による次の原稿の給紙を開始する、ことを特徴とする付記［１］乃至付記［４］のいずれかに記載の自動原稿搬送装置。

１…ＭＦＰ、２…自動原稿搬送装置、３…操作パネル、４…給紙カセット、５…原稿台、６…原稿読取部、２０…ＣＰＵ、２１…給紙トレイ、２２…ピックアップローラ、２３ａ…給紙ローラ、２４ａ…レジストローラ、２５ａ…中間搬送ローラ、２６ａ…読取前ローラ、２７ａ…読取後ローラ、２８ａ…排紙ローラ、２９…排紙トレイ、４１…エンプティセンサ、４２…レングスセンサ、４３…レジストセンサ、４４…読取前センサ、５０…給紙モータ、５３…第１ワンウェイクラッチ、５４…第２第１ワンウェイクラッチ、６０…リードモータ

Claims (5)

1. 原稿が載置される給紙トレイと、
   前記給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつ給紙する給紙手段と、
   前記給紙手段により給紙される原稿を原稿読取部の手前位置へと送り込むレジストローラと、
   前記原稿読取部の手前位置に達した原稿をその原稿読取部に通して排出する搬送手段と、
   搬送される原稿の長さを前記レジストローラの手前位置で検知するためのレングスセンサと、
   前記給紙手段から給紙される原稿が前記レジストローラの手前位置に達しているかを検知するレジストセンサと、
   前記レジストローラにより搬送される原稿の先端が前記原稿読取部の手前位置に達しているかを検知する読取前センサと、
   前記レングスセンサによる原稿検知がオンからオフに変化してから、前記原稿読取部の読取速度と前記給紙手段による給紙速度との差を考慮した一定時間が経過したとき、前記給紙手段による次の原稿の給紙を開始する制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動原稿搬送装置。
2. 原稿が載置される給紙トレイと、
   前記給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつ給紙する給紙手段と、
   前記給紙手段により給紙される原稿を原稿読取部の手前位置へと送り込むレジストローラと、
   前記原稿読取部の手前位置に達した原稿をその原稿読取部に通して排出する搬送手段と、
   前記原稿読取部が読取りを開始してから、前記原稿読取部の読取速度と前記給紙手段による給紙速度との差を考慮した一定時間が経過したとき、前記給紙手段による次の原稿の給紙を開始する制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動原稿搬送装置。
3. 前記給紙手段は、
   前記給紙トレイに載置された原稿を１枚ずつピックアップするピックアップローラと、
   前記ピックアップローラによりピックアップされる原稿を前記レジストローラに向け搬送する給紙ローラと、
   これらピックアップローラおよび給紙ローラを駆動する給紙モータと、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動原稿搬送装置。
4. 前記給紙手段は、
   前記給紙モータの正転時の動力を前記ピックアップローラおよび前記給紙ローラに伝えて、前記給紙モータの反転時の動力を前記ピックアップローラおよび前記給紙ローラに伝えない第１ワンウェイクラッチと、
   前記給紙モータの反転時の動力を前記レジストローラに伝えて、前記給紙モータの正転時の動力を前記レジストローラに伝えない第２ワンウェイクラッチと、
   をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の自動原稿搬送装置。
5. 前記搬送手段は、
   前記原稿読取部の手前位置に達した原稿を前記原稿読取部に向け搬送する読取前ローラと、
   前記原稿読取部を経た原稿を排出部に向け搬送する読取後ローラと、
   これら読取前ローラおよび読取後ローラを駆動するリードモータと、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動原稿搬送装置。

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