JP7148862B2 - 媒体給送装置及び画像読取装置 - Google Patents
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Description
ADFでは、媒体の一例である原稿は原稿載置部にセットされ、原稿に対し進退する送り出しローラーによって送り出される。送り出しローラーは、揺動するアーム状部材に設けられ、アーム状部材の揺動によって送り出しローラーが原稿に対し進退する。この様な構成の一例が、特許文献1に開示されている。以下では、揺動するアーム状部材を揺動アームと称する。
しかしながら退避ポジションは一定のポジションであるため、更なる高速化の余地が残されていた。
第1の態様に係る媒体給送装置は、媒体を載置する媒体載置部と、前記媒体載置部に載置された媒体に対し上方から接して媒体を下流へ送り出す送り出しローラーと、前記送り出しローラーを支持するとともに揺動軸を中心に揺動することにより、前記送り出しローラーを媒体に接触させる給送姿勢と、前記送り出しローラーを媒体から離間させる離間姿勢とを切り換える支持部材と、前記支持部材の姿勢を制御する制御手段と、を備え、前記支持部材は、前記制御手段により制御される支持部材駆動モーターから動力を得て前記給送姿勢から前記離間姿勢に切り換わる構成であり、前記制御手段は、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと前記媒体載置部との間隔を、前記媒体載置部における媒体の積載高さが低くなるに従って狭くするとともに、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を、給送条件に応じて調整することを特徴とする。
尚、「前記制御手段は、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと前記媒体載置部との間隔を、前記媒体載置部における媒体の積載高さが低くなるに従って狭くする」とは、前記積載高さが低くなると必ず前記離間姿勢における前記送り出しローラーと前記媒体載置部との間隔を狭くするということに限らず、前記積載高さが低くなっても前記積載高さの減少量が所定量に達するまでは前記間隔を維持する形態をも含む意味である。
本態様によれば、前記支持部材は、前記送り出しローラーと媒体との間隔を最も広くする基準姿勢を取り得るので、ユーザーが媒体をセットする際には前記送り出しローラーが最も上方に退避でき、ユーザーが媒体をセットする際に前記送り出しローラーが邪魔になり難い。
そこで本態様において前記給送条件は、前記媒体載置部における媒体の積載高さを含み、前記制御手段は、前記積載高さが低くなるに従って、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を広くするので、前記媒体載置部に積載された媒体の積載高さに応じた適切な位置に前記送り出しローラーを位置決めすることができる。
尚、「前記制御手段は、前記積載高さが低くなるに従って、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を広くする」とは、前記積載高さが低くなると必ず前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体部との間隔を広くするということに限らず、前記積載高さが低くなっても前記積載高さの減少量が所定量に達するまでは前記間隔を維持する形態をも含む意味である。
本態様によれば、画像読取装置において、上述した第1から第8の態様のいずれかと同様な作用効果が得られる。
以下では媒体給送装置、及びこれを備える画像読取装置の一実施形態について、図を参照しつつ説明する。画像読取装置の一例として、スキャナー10を例に挙げる。
各図において示すX-Y-Z座標系は、X方向が装置内を搬送される媒体の幅方向である。また、Z方向が装置高さ方向及び鉛直方向である。Y方向はX方向及びZ方向と直交する方向である。また、-X方向を装置前面方向とし、+X方向を装置背面方向とする。
スキャナー10は、図2に示すように、原稿台14にセットされる原稿を読み取り可能な読取部16を備えるスキャナー本体11と、給送トレイ20に載置される原稿を読取部16に向けて送る媒体給送装置12と、を備えている。尚、本実施形態では媒体給送装置12が給送する媒体を原稿Pと称する。
また、スキャナー10は、原稿台14に載置された原稿Pの読み取りだけでなく、媒体給送装置12によって搬送される原稿Pの読み取りが可能である。
原稿Pは、給送トレイ20から、送り出しローラーとしてのピックローラー21により送り出される。
ピックローラー21は、給送トレイ20に載置された原稿Pの+Y側、すなわち、原稿Pの給送方向の先端側に対向する位置に設けられている。ピックローラー21の給送方向の下流である+Y側には、給送ローラー22が設けられている。言い換えると、ピックローラー21は、給送ローラー22に対して給送方向の上流に位置している。
より具体的には、本実施形態において支持部材27は、ピックローラー21が原稿Pから最も離間する基準姿勢と、基準姿勢よりもピックローラー21と原稿Pとの間隔が狭い離間姿勢と、を取り得る。また支持部材27は、支持部材駆動モーターとしての第4モーター64(図3)から駆動力を受けることで、給送姿勢から離間姿勢或いは基準姿勢へ切り換える。
支持部材27の姿勢や駆動機構については後に詳説する。
原稿給送時、分離ローラー23には原稿Pを上流に戻す逆回転方向(図2において時計回り方向)の回転トルクが第2モーター64(図3)から伝達されているが、分離ローラー23と給送ローラー22との間に原稿Pが介在しない場合、或いは原稿Pが一枚のみ介在する場合には、トルクリミッターの作用により、上記回転トルクに抗して原稿Pを下流に送る正回転方向(図2において反時計回り方向)に従動回転する。
原稿Pは、この加速ローラー対26により、更に下流に送られる。
媒体給送経路Tの読取領域R1は、スキャナー本体11と対向する側がガラス等の無色透明部材で形成されており、原稿Pが読取領域R1を通過する際に、読取領域R1における原稿Pの下面がスキャナー本体11側の読取部16によって読み取られる。
尚、図2において読取部16は読取領域R1とY軸方向においてずれた位置にあるが、媒体給送装置12によって搬送される原稿Pの読み取り時には、読取部16は読取領域R1に対応する位置に移動される。
上側読取部18による読取領域R2を原稿Pが通過する際に、読取領域R2における原稿Pの上面が上側読取部18によって読み取られる。読取部16と上側読取部18によって、原稿Pの両面を読み取ることができる。
図3において、制御手段としての制御部50は原稿Pの送り制御及び読み取り制御を含め、その他スキャナー10の各種制御を行う。制御部50には操作部6からの信号が入力され、また、操作部6の表示、特にユーザインタフェース(UI)を実現する為の信号が制御部50から操作部6に送信される。
制御部50には、載置検出部56、サイズ検出部57、第1原稿検出部58、重送検出部59、第2原稿検出部60、基準位置検出部61、エンコーダー62、のこれら検出手段からの検出信号も入力され、これら検出信号に基づき必要な制御を行う。
尚、第1モーター63及び第2モーター64の回転を検出するエンコーダーも設けられており、制御部50はこれらエンコーダーからの出力パルスをもとにして各送りローラーの回転量及び回転速度を検出することができるが、図3においてこれらエンコーダーの図示は省略する。
第2原稿検出部60はレジストローラー対35の上流近傍に設けられている。第2原稿検出部60は光学センサーで構成され、制御部50は第2原稿検出部60の検出信号の変化に基づき原稿P先端及び後端の通過を検知する。
支持部材27には図6に示す様に被検出部27aが設けられており、支持部材27が基準状態にあるとき、図6に示す様に被検出部27aが基準位置検出部61の検出光の光軸を遮る状態となり、これにより制御部50は支持部材27が基準姿勢にあることを検知できる。
先ず、図6及び図7を参照して、ピックローラー21を駆動させる機構及び支持部材27を揺動させる機構について説明する。
支持部材27の揺動軸である軸28の軸端には歯車67が設けられており、第1モーター63(図3)の駆動力が不図示の歯車群を介して歯車67に伝達され、軸28が回転する。
なお、軸28は、歯車67が設けられた側と反対側の端部が、軸受け部材74により支持される。
ピックローラー21が原稿Pに接すると、トルクリミッター73の作用によって、軸28は支持部材27に対し空転することができる。
本実施形態ではトルクリミッター73が軸28から支持部材27へのトルク伝達経路の最も上流に設けられており、即ち軸28に直接設けられているので、トルクばらつきを抑制でき、ピックローラー21が原稿Pに接する際の荷重が安定する。
歯車83は軸82に設けられており、軸82において歯車83が設けられた側とは反対側の端部に歯車81が設けられていて、第4モーター66の動力が動力伝達機構76を介して歯車81に伝達される。動力伝達機構76は、ベルト78、プーリー77a、歯車77b、複合歯車79、歯車80、のこれらを備えて構成されている。プーリー77aと歯車77bは一体的に構成されている。
以上の構成により、軸82が矢印CW方向に回転する様に第4モーター66が回転すると、支持部材27は給送姿勢から離間姿勢或いは基準姿勢に切り換わる。
原稿Pの読み取りジョブが開始される前は、基準位置検出部61の出力信号はONの状態にあり、即ち支持部材27は基準姿勢をとっており(図4の符号27_1)、ピックローラー21が原稿Pから最も離間した位置にある(図4の符号21_1)。また、各モーターは全てOFFとなっていて、各原稿検出部の検出信号もOFF即ち未検出状態を示している。
尚、以下では複数備えるモーターのうち第1モーター63及び第4モーター66の制御について説明し、第2モーター64及び第3モーターの制御については説明を省略する。
尚、第1モーター63の駆動開始(タイミングT2)ら所定の回転量、第1モーター63を回転させても第1原稿検出部58が原稿先端を検出しない場合には、制御部50はジャムが発生したと判断して第1モーター63を停止させ、アラートを出す。
このタイミングT4からタイミングT5の間隔は、ピックローラー21の上昇量に相当し、また支持部材27の揺動量を意味する。
ここで、本実施形態においては、給送姿勢にある支持部材27を、ピックローラー21が原稿Pから最も離間する基準姿勢(図5の符号27_1)まで戻すのではなく、途中の離間姿勢で停止させる(図5の符号27_3)。支持部材27が離間姿勢にある際のピックローラー21(図5の符号21_3)と原稿Pとの間隔Dは、支持部材27が基準姿勢にある際のピックローラー21と原稿Pとの間隔より狭くなる。
これにより、次に支持部材27が給送姿勢に切り換わる際の時間を短縮でき、スループットの向上を図ることができる。
支持部材27の揺動量、即ち第4モーター66の回転量は、図6に示したエンコーダー62で管理することができる。
本実施形態では、支持部材27を給送姿勢から離間姿勢に切り替える際の支持部材27の揺動量、つまりピックローラー21の上昇量(図5において間隔D)は、給送条件に応じて調整されるが、これについては後に説明する。
図8は、支持部材27が規定量揺動できる程度に原稿Pの積載量が少なめであることを前提とするので、基準位置検出部61の検出信号はタイミングT2でONからOFFに切り換わったあとは、OFFのままとなる。
以上の制御を、全ての原稿Pの給送が完了するまで繰り返し、全ての原稿Pの給送が完了したら、第4モーター66をCW方向に回転させて、支持部材27を基準姿勢に戻す。
その後、第1原稿検出部58によって原稿後端を検出すると(ステップS104においてYes)、後続の原稿Pがある場合には(ステップS105においてYes)、ステップS101に戻り、後続の原稿Pがない場合には(ステップS105においてNo)、支持部材27は基準姿勢に切り換えられる(ステップS106)。
間隔Dは、給送条件に応じて調整することができ、給送条件の一例として給送トレイ20上の原稿積載高さを採用することができる。
尚、位置Q1は原稿Pの先端が給送ローラー22に向かう経路途中で経路部材が最も突出している部分であり、位置Q2は原稿束上面の最上流位置である。位置Q1は、構成によっては経路部材上の位置ではなく、分離ローラー23の外周面や、給送ローラー22と分離ローラー23とのニップ位置である場合もあり得る。
M1=(a-b)×L2/(L1+L2)・・・(1)
ここで、aは位置Q1の高さ、bは原稿Pの積載高さ、L1は位置Q1とピックローラー21の回転中心との距離、L2はピックローラー21の回転中心と原稿束後端との距離である。尚、L2は[原稿長さ-L3]で求めることができ、L3はピックローラー21の回転中心と原稿束先端との距離である。原稿束先端位置と後端位置は、給送トレイ22の構成により定まるものである。
ピックローラー21の回転中心は、実際には支持部材27が揺動するので多少の水平方向のずれは生じるが、そのずれは軽微であるので無視しても良いし、都度計算で求めても良い。
また、原稿長さが最も長いときに給送中の原稿Pが最も高い位置に位置し、即ち間隔M1が最大値をとるので、給送トレイ20に載置可能なサイズの原稿Pのうち長さが最も長い原稿Pを基準にして図10のM1を求め、これを間隔Dとして設定すれば、どの様なサイズの原稿Pであってもピックローラー21と給送中の原稿Pとの接触を回避することができる。
また、間隔Dは、常に上記最大値を利用しても良いし、原稿給送開始後の1枚目のみ前記最大値を用い、2枚目以降は1枚目の原稿Pを給送した際に第1原稿検出部58等の原稿検出手段を利用して取得した情報を用いても良い。尚、原稿Pの最大長さは、給送トレイ20の構成で定まるものである。
尚、上記計算式(1)による間隔M1の算出は、原稿Pを1枚給送する毎に行うことが好ましいが、これに限られず複数枚給送する毎に算出しても良い。
従って原稿積載高さが低くなると間隔Dが必ず低くなるという形態に限られず、原稿積載高さが低くなっても原稿積載高さの減少量が所定量に達するまでは間隔Dが一定に維持される形態であっても良い。
尚、離間姿勢におけるピックローラー21と原稿Pとの間隔を狭くできるということは、ピックローラー21が原稿Pに当接する際の衝撃音を抑制でき、また、ピックローラー21のバウンドも抑制できるので、原稿Pに対するピックローラー21の空転を抑制してスループットが安定するというメリットもある。
尚、上記実施形態では、支持部材27は給送姿勢、離間姿勢、基準姿勢、の3つの姿勢を取りうるが、基準姿勢は省略しても良い。
M1=[(a-b)×L2/(L1+L2)]-β・・・(2)
ここで、βは原稿Pの厚みに応じた変数であり、原稿Pの厚みが薄い、つまり剛性が低いほど小さい値となる。
即ち、上記の計算式(1)は、図10の直線J1をもとに間隔M1を求める式であり、剛性が高く殆ど撓まない原稿Pを基準にしたものであるが、実際には原稿Pは可撓性を有しており、特に薄手の原稿Pの場合は下に大きく撓むので、間隔M1はもっと狭めることができる。つまり原稿Pの剛性が低くなると、給送中の原稿Pは、相対的に剛性の高い原稿Pに比べて低い位置に位置するため、間隔M1を狭めることができる
間隔M1を狭めることができれば、支持部材27が離間姿勢から給送姿勢に切り換わる際の時間をより短縮でき、より一層スループットの向上を図ることができる。
19…斜面、20…給送トレイ、21…ピックローラー、22…給送ローラー、23…分離ローラー、24…加速駆動ローラー、25…加速従動ローラー、26…加速ローラー対、27…支持部材、28…軸、35…レジストローラー対、36…搬送ローラー対、37…搬送ローラー対、38…排出ローラー対、39…排出トレイ、40、41…媒体ガイド部材、42…受け入れ部、43、44…押圧部材、45…ばね、50…制御部、51…CPU、52…プログラム、53…ROM、54…メモリ、57…サイズ検出部、58…第1原稿検出部、59…重送検出部、60…第2原稿検出部、61…基準位置検出部、62…エンコーダー、63…第1モーター、64…第2モーター、65…第3モーター、66…第4モーター、67…歯車、68…歯車、69…歯車群、70…歯車、73…トルクリミッター、74…軸受け部材、76…歯車群、77a、77b…歯車、78…ベルト、79…複合歯車、80…歯車、81…歯車、82…軸、83…歯車、100…外部コンピュータ、P…原稿
Claims (8)
- 媒体を載置する媒体載置部と、
前記媒体載置部に載置された媒体に対し上方から接して媒体を下流へ送り出す送り出しローラーと、
前記送り出しローラーを支持するとともに揺動軸を中心に揺動することにより、前記送り出しローラーを媒体に接触させる給送姿勢と、前記送り出しローラーを媒体から離間させる離間姿勢とを切り換える支持部材と、
前記支持部材の姿勢を制御する制御手段と、を備え、
前記支持部材は、前記制御手段により制御される支持部材駆動モーターから動力を得て前記給送姿勢から前記離間姿勢に切り換わる構成であり、
前記制御手段は、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと前記媒体載置部との間隔を、前記媒体載置部における媒体の積載高さが低くなるに従って狭くするとともに、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を、給送条件に応じて調整し、
前記給送条件は、前記媒体載置部における媒体の積載高さを含み、
前記制御手段は、前記積載高さが低くなるに従って、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を広くする、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項1に記載の媒体給送装置において、前記支持部材は、前記送り出しローラーと媒体との間隔を最も広くする基準姿勢を取り得る、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項2に記載の媒体給送装置において、前記送り出しローラーの下流に設けられ、媒体を分離する分離ローラーと、
前記分離ローラーと接するとともにローラー駆動モーターから動力を受けて回転することにより媒体を下流に送る給送ローラーと、
前記給送ローラーの下流に設けられ、媒体の先端及び後端の通過を検出する為の第1センサーと、を備え、
前記制御手段は、前記第1センサーから得られる情報をもとに媒体の先端が前記第1センサーの位置を通過したことを検出すると、前記支持部材を前記給送姿勢から前記離間姿勢に切り換える、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項3に記載の媒体給送装置において、前記送り出しローラーと前記給送ローラーとの間に位置し、前記媒体載置部から送り出される媒体の先端が接する斜面を備え、
前記送り出しローラーにより前記媒体載置部から送り出された最上位の媒体と前記斜面との間に空間が形成される、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記制御手段は、前記媒体載置部からの媒体の送り出しを全て終えると、前記支持部材を前記基準姿勢に切り換える、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記制御手段は、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔として、前記媒体載置部に載置可能なサイズの媒体のうち長さが最も長い媒体を基準に得られる間隔を採用する、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記制御手段は、前記離間姿勢における前記送り出しローラーと媒体との間隔を、媒体の剛性が低いほど狭くする、
ことを特徴とする媒体給送装置。 - 媒体を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段による媒体の読み取り位置に向けて媒体を給送する、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の前記媒体給送装置と、
を備えた画像読取装置。
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