JP2020033148A - 媒体給送装置、画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿給送装置において左右の分離ローラーの分離能力の調整をトルクリミッターのトルク調整のみに頼る場合、分離能力の調整の自由度に限りがある。【解決手段】媒体給送装置は、媒体を載置する媒体載置部と、前記媒体載置部から前記媒体を給送する給送ローラーと、前記給送ローラーとの間で前記媒体をニップして前記媒体の分離を行う分離ローラーと、前記分離ローラーを前記第１回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備え、前記分離ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１分離ローラー及び第２分離ローラーを備えて構成される。前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーは、独自に回転軸及び前記トルクリミッターを有するとともに、独自の押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧される。【選択図】図４

Description

本発明は、媒体を給送する媒体給送装置並びにこれを備えた画像読取装置に関する。

以下、画像読取装置の一例であるスキャナーを例に説明する。スキャナーには、媒体の一例である原稿を自動送りする原稿給送装置が設けられ、複数枚の原稿の自動送りと読み取りとを行える様に構成されたものがある。この原稿給送装置は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）とも呼ばれる場合がある。

そして原稿給送装置としては、複数枚の原稿を載置面に載置する原稿トレイと、原稿トレイにセットされた原稿に接触して回転することにより、原稿トレイから原稿を送り出す給送ローラーと、給送ローラーに接して原稿を分離する分離ローラーと、を備えて構成されるものがある。

分離ローラーにより原稿を分離する方式は、モーターの動力トルクが駆動されずにトルクリミッターによる回転抵抗のみで原稿を分離する非アクティブ方式のほか、原稿を戻す回転方向への駆動トルクをトルクリミッターを介して分離ローラーに伝達するアクティブ方式がある。
特許文献１には、その様な非アクティブ方式及びアクティブ方式の分離ローラーを備えた構成が開示されている。尚、特許文献１では、分離ローラーはブレーキローラーと称されている。

特開２０１３−１８４８１９号公報

特許文献１に記載の構成において、分離ローラーは、原稿給送方向と交差する方向である原稿幅方向において２つ設けられている。また、２つの分離ローラーのうち一方のローラーと他方のローラーとにそれぞれに個別にトルクリミッターを設け、給送方向と逆方向に回転する量をローラー毎に異なる様にして、原稿のスキューを軽減させている。
しかしながら特許文献１に記載の構成においては、左右の分離ローラーの分離能力の調整は専らトルクリミッターのトルク調整に頼ることになり、分離能力の調整の自由度に限りがある。

上記課題を解決する為の、本発明の媒体給送装置は、媒体を載置する媒体載置部と、前記媒体載置部から前記媒体を給送する給送ローラーと、前記給送ローラーとの間で前記媒体をニップして前記媒体の分離を行うローラーであって、前記媒体を下流に送る第１回転方向とは逆の第２回転方向に駆動源による駆動トルクが付与される分離ローラーと、前記分離ローラーに対して前記第１回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値であるリミットトルクを越えた場合に、前記分離ローラーを前記第１回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備え、前記給送ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１給送ローラー及び第２給送ローラーを含み、前記分離ローラーは、前記第１給送ローラーと接する第１分離ローラー及び前記第１給送ローラーと接する第２分離ローラーを含み、前記トルクリミッターは、前記第１分離ローラーに対して設けられる第１トルクリミッター及び前記第２分離ローラーに対して設けられる第２トルクリミッターを含み、前記第１分離ローラーは、第１回転軸を中心に回転可能であるとともに、第１押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧され、前記第２分離ローラーは、前記第１回転軸とは異なる第２回転軸を中心に回転可能であるとともに、前記第１押圧手段とは異なる第２押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧されることを特徴とする。

スキャナーの外観斜視図。 スキャナーにおける原稿給送経路を示す側断面図。 スキャナーの制御系統を示すブロック図。 給装ローラーおよび分離ローラーの平面図。 給装ローラーおよび分離ローラーの側面図。 分離ローラーが左右連結された場合の課題を示す平面図。 給装ローラーおよび分離ローラーの側面図。 給装ローラーおよび分離ローラーの平面図。 左右分離ローラーの制御を示すフローチャート。 左右給送ローラーをディファレンシャルギアで連結した状態を示す図。 給送ローラーが左右連結された場合の課題を示す平面図。

以下、本発明を概略的に説明する。
本発明の第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、前記媒体載置部から前記媒体を給送する給送ローラーと、前記給送ローラーとの間で前記媒体をニップして前記媒体の分離を行うローラーであって、前記媒体を下流に送る第１回転方向とは逆の第２回転方向に駆動源による駆動トルクが付与される分離ローラーと、前記分離ローラーに対して前記第１回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値であるリミットトルクを越えた場合に、前記分離ローラーを前記第１回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備え、前記給送ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１給送ローラー及び第２給送ローラーを含み、前記分離ローラーは、前記第１給送ローラーと接する第１分離ローラー及び前記第１給送ローラーと接する第２分離ローラーを含み、前記トルクリミッターは、前記第１分離ローラーに対して設けられる第１トルクリミッター及び前記第２分離ローラーに対して設けられる第２トルクリミッターを含み、前記第１分離ローラーは、第１回転軸を中心に回転可能であるとともに、第１押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧され、前記第２分離ローラーは、前記第１回転軸とは異なる第２回転軸を中心に回転可能であるとともに、前記第１押圧手段とは異なる第２押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧されることを特徴とする。

本態様によれば、給送ローラーと対向する分離ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１分離ローラー及び第２分離ローラーを備えて構成され、前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーは、独自に回転軸及びトルクリミッターを有するので、一方のローラーが他方のローラーの影響を受けることなく回転でき、スキューを適切に矯正できる。
そして前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーは、独自の押圧手段により対向する給送ローラーに向けて押圧されるので、前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーとで別個独立に押圧荷重を設定することでき、スキューが生じる場合には前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーとで前記押圧荷重を適正化することでスキューを適切に抑制できる。即ち、分離能力の調整の自由度が向上する。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段は、制御手段の制御のもと、それぞれ押圧荷重を調整可能に構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段は、制御手段の制御のもと、それぞれ押圧荷重を調整可能に構成されているので、サービスマン或いはユーザーが前記押圧荷重の調整を行う必要がなく、利便性が向上する。

本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記駆動源は、前記第１分離ローラーを駆動する第１駆動源と、前記第２分離ローラーを駆動する第２駆動源と、を備えて構成され、前記媒体幅方向において前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーとの中間位置を対称中心にして、第１媒体検出手段及び第２媒体検出手段を備え、前記第１媒体検出手段及び前記第２媒体検出手段は、前記媒体給送方向に沿って複数のセンサーを備えて成り、前記複数のセンサーの前記媒体給送方向における配置領域は、前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を含み、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御手段は、前記第１媒体検出手段及び前記第２媒体検出手段の検出情報をもとにして、前記第１分離ローラー及び前記第２分離ローラーのうち前記媒体の先端が下流に先行している方に対し、前記第２回転方向への単位時間当たりの回転量を多くすることを特徴とする。

本態様によれば、前記第１媒体検出手段及び前記第２媒体検出手段によって媒体のスキューを検出し、そのスキューの状況に応じて、前記第１分離ローラー及び前記第２分離ローラーのうち前記媒体の先端が下流に先行している方を前記第２回転方向に多く回転させるので、媒体のスキューをより正確に矯正することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーとの間に、前記第１給送ローラーの回転と前記第２給送ローラーの回転に差を生じさせるディファレンシャルギアを備えることを特徴とする。

仮に前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーが１つの回転軸に取り付けられて同期して回転する構成では、スキューしている媒体の後端が前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーを抜ける際、スキューによって先に後端が抜けた側の給送ローラーの回転により、待機している次の媒体の先端が送り出されてしまい、スキューしてしまうこととなる。この様に先行する媒体のスキューによって後続の媒体がスキューしてしまうことを以降では連鎖スキューと称することとする。
本態様によれば、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーとの間に、前記第１給送ローラーの回転と前記第２給送ローラーの回転に差を生じさせるディファレンシャルギアを備えるので、スキューによって先に後端が抜けた側の給送ローラーは停止することができ、これにより連鎖スキューを抑制できる。
また、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーのそれぞれにワンウェイクラッチを設けることで同様な作用効果を得る場合に比べて、コストアップを抑制できる。

本発明の第５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、前記媒体載置部から前記媒体を給送する給送ローラーと、前記給送ローラーとの間で前記媒体をニップして前記媒体の分離を行うローラーであって、前記媒体を下流に送る第１回転方向とは逆の第２回転方向に駆動源による駆動トルクが付与される分離ローラーと、前記分離ローラーに対して前記第１回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値であるリミットトルクを越えた場合に、前記分離ローラーを前記第１回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備え、前記分離ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１分離ローラー及び第２分離ローラーを備えて構成され、前記給送ローラーは、前記媒体幅方向に間隔を空けて設けられた、前記第１分離ローラーと対向する第１給送ローラー、及び前記第２分離ローラーと対向する第２給送ローラーを備えて構成され、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーとの間に、前記第１給送ローラーの回転と前記第２給送ローラーの回転に差を生じさせるディファレンシャルギアを備えることを特徴とする。

仮に前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーが１つの回転軸に取り付けられて同期して回転する構成では、スキューしている媒体の後端が前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーを抜ける際、スキューによって先に後端が抜けた側の給送ローラーの回転により、待機している次の媒体の先端が送り出されてしまい、スキューしてしまうこととなる。この様に先行する媒体のスキューによって後続の媒体がスキューしてしまうことを以降では連鎖スキューと称することとする。
本態様によれば、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーとの間に、前記第１給送ローラーの回転と前記第２給送ローラーの回転に差を生じさせるディファレンシャルギアを備えるので、スキューによって先に後端が抜けた側の給送ローラーは停止することができ、これにより連鎖スキューを抑制できる。
また、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーのそれぞれにワンウェイクラッチを設けることで同様な作用効果を得る場合に比べて、コストアップを抑制できる。

本発明の第６の態様に係る画像読取装置は、媒体を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段へと前記媒体を給送する、第１から第５の態様のいずれかに係る前記媒体給送装置とを備えたことを特徴とする。
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５の態様のいずれかと同様な作用効果が得られる。

以下、本発明を具体的に説明する。
以下、本実施形態に係る媒体給送装置及び画像読取装置の一実施形態について図面に基づき説明する。本実施形態では画像読取装置の一例として、媒体の一例である原稿（以下、原稿Ｐと言う）の表面及び裏面の少なくとも一面を読み取り可能なドキュメントスキャナー（以下、単にスキャナー１Ａと称する）を例に挙げる。

尚、各図において示すＸ−Ｙ−Ｚ座標系はＸ方向が装置幅方向であり、また、原稿給送方向（搬送方向）と交差する方向である原稿幅方向である。また、Ｙ方向が原稿給送方向（搬送方向）である。Ｚ方向はＹ方向と交差する方向であって、概ね搬送される原稿の面と直交する方向を示している。また、＋Ｙ方向を装置前面方向とし、−Ｙ方向を装置背面方向とする。また、装置前面から見て左方向が＋Ｘ方向、右方向が−Ｘ方向となる。また、＋Ｚ方向を装置上方（上部、上面等を含む）とし、−Ｚ方向側を装置下方（下部、下面等を含む）とする。また、原稿Ｐが給送されていく方向（＋Ｙ方向）を「下流」といい、これと反対の方向（−Ｙ方向）を「上流」という。

以下、主として図１を参照して、本発明に係る画像読取装置としてのスキャナー１Ａについて説明する。図１は本発明に係るスキャナー１Ａを示す外観斜視図である。
スキャナー１Ａは、原稿Ｐの画像を読み取る読取部２０（図２）を内部に備える装置本体２を備えている。
装置本体２は、下部ユニット３及び上部ユニット４を備えて構成されている。上部ユニット４は下部ユニット３に対して原稿搬送方向下流を回動支点として開閉可能に設けられており、上部ユニット４を装置前面方向に回動して開き、原稿Ｐの原稿搬送経路を露呈させて原稿Ｐのジャムの処理を容易に行うことができる様に構成されている。

装置本体２の装置背面方向には、給送される原稿Ｐを載置する載置面１１ａを有する原稿載置部１１が設けられている。原稿載置部１１は、装置本体２に対して着脱可能に設けられている。
また、原稿載置部１１には、原稿Ｐの原稿幅方向の側縁をガイドする一対のエッジガイド、即ち第１エッジガイド１２Ａ及び第２エッジガイド１２Ｂが設けられている。第１エッジガイド１２Ａ及び第２エッジガイド１２Ｂは、原稿Ｐの側縁をガイドするガイド面Ｕ１、Ｕ２をそれぞれ備えている。

原稿載置部１１は、第１ペーパーサポート８及び第２ペーパーサポート９を備えている。第１ペーパーサポート８及び第２ペーパーサポート９は、原稿載置部１１の内部に収納可能であり、且つ、図１に示す様に原稿載置部１１から引き出し可能に構成され、載置面１１ａの長さを調整可能になっている。

装置本体２は、上部ユニット４の上面に、各種読み取り設定や読み取り実行の操作を行ったり、読み取り設定内容等を示すユーザインタフェース（ＵＩ）が実現される操作パネル７を備えている。操作パネル７は、本実施形態では表示と入力の双方が行える所謂タッチパネルであり、各種操作を行う為の操作部と、各種情報を表示する為の表示部とを兼用する。
上部ユニット４の上部には装置本体２内部に連なる給送口６が設けられており、原稿載置部１１に載置される原稿Ｐは、給送口６から装置本体２内部に設けられる読取部２０に向けて送られる。
また、下部ユニット３の装置前面側には、排出される原稿Ｐを受ける排紙トレイ５が設けられている。

次に、主として図２及び必要に応じて他の図面を参照して、本発明に係る原稿給送装置１Ｂについて、即ちスキャナー１Ａにおける原稿給送経路について説明する。図２は本発明に係るスキャナー１Ａにおける原稿給送経路を示す側断面図である。
スキャナー１Ａは、原稿給送装置１Ｂを備えている。原稿給送装置１Ｂは、大略的にはスキャナー１Ａにおいて原稿給送に係る構成要素、具体的には原稿載置部１１、エッジガイド１２、給送ローラー１４、分離ローラー１５等で構成される。原稿給送装置１Ｂは、別の観点では、スキャナー１Ａから原稿読み取りに係る機能、具体的には後述する読取部２０を省いた装置と捉えることもできる。或いは、読取部２０を備えていても、原稿給送の観点に着目すれば、スキャナー１Ａそのものが原稿給送装置と捉えることもできる。
図２において符号Ｔで示す実線は、原稿給送経路、即ち原稿Ｐの通過軌跡を示している。原稿給送経路Ｔは、下部ユニット３と、上部ユニット４とによって挟まれた空間である。尚、原稿給送経路Ｔは、原稿載置部１１から搬送ローラー対１６に至る経路と定義することができる為、図２では搬送ローラー対１６より下流の原稿搬送経路は破線で示している。

原稿給送経路Ｔの最も上流には、原稿載置部１１が設けられており、原稿載置部１１の下流には、原稿載置部１１の載置面１１aに載置された原稿Ｐを読取部２０に向けて送る給送ローラー１４と、給送ローラー１４との間で原稿Ｐをニップして分離する分離ローラー１５が設けられている。

給送ローラー１４は、原稿載置部１１の載置面１１aに載置された原稿Ｐのうち、最下位のものと接する。従って、スキャナー１Ａにおいて複数枚の原稿Ｐを原稿載置部１１にセットした場合には、載置面１１ａ側の原稿Ｐから順に下流に向けて給送される。
尚、原稿載置部１１には、原稿載置部１１上に原稿Ｐが存在するか否かを検出する為の載置検出手段としての載置検出部３５が設けられている。

給送ローラー１４と対向する位置には分離ローラー１５が設けられており、この分離ローラー１５により、原稿Ｐの重送が防止される。
尚、給送ローラー１４と分離ローラー１５については後に詳述する。

給送ローラー１４の下流には、搬送ローラー対１６と、画像を読み取る読取部２０と、排出ローラー対１７とが設けられている。搬送ローラー対１６は、搬送ローラー用モーター４６（図３）により回転駆動される搬送駆動ローラー１６ａと、従動回転する搬送従動ローラー１６ｂとを備えて成る。
給送ローラー１４及び分離ローラー１５によりニップされて下流に給送された原稿Ｐは搬送ローラー対１６にニップされて、搬送ローラー対１６の下流に位置する読取部２０に搬送される。

続いて、給送ローラー１４と分離ローラー１５とのニップ位置の下流には、第１原稿検出部３１が設けられている。第１原稿検出部３１は、一例として光学式センサーとして構成され、原稿給送経路Ｔを挟んで対向配置される発光部３１ａと、受光部３１ｂとを備えて成り、受光部３１ｂが制御部４０（図３）に検出光の強度を示す電気信号を送信する。搬送される原稿Ｐが発光部３１ａから発せられる検出光を遮ることにより、前記検出光の強度を示す電気信号が変化し、これにより制御部４０（図３）は、原稿Ｐの先端或いは後端の通過を検知できる。

また、第１原稿検出部３１の下流には、原稿Ｐの重送を検出する重送検出部３０が配置されている。重送検出部３０は、原稿給送経路Ｔを挟んで対向配置される超音波発信部３０ａと、超音波を受信する超音波受信部３０ｂとを備えて成り、超音波受信部３０ｂが制御部４０（図３）に検出した超音波の強度を示す電気信号を送信する。原稿Ｐの重送が生じると、前記超音波の強度を示す電気信号が変化し、これにより制御部４０（図３）は、原稿Ｐの重送を検知できる。

また、重送検出部３０の下流、より具体的には搬送ローラー対１６の下流には、第２原稿検出部３２が設けられている。第２原稿検出部３２は、レバーを有する接触式センサーとして構成されており、原稿Ｐの先端或いは後端の通過に伴いレバーが回動すると、第２原稿検出部３２から制御部４０（図３）に送られる電気信号が変化し、これにより制御部４０（図３）は、原稿Ｐの先端或いは後端の通過を検知できる。
制御部４０（図３）は、上述した第１原稿検出部３１及び第２原稿検出部３２により、原稿給送経路Ｔにおける原稿Ｐの位置を把握することができる。

次に、第２原稿検出部３２の下流に設けられた読取部２０は、上部ユニット４側に設けられた上部読取センサー２０ａと、下部ユニット３側に設けられた下部読取センサー２０ｂとを備えている。本実施形態において、上部読取センサー２０ａ及び下部読取センサー２０ｂは一例として密着型イメージセンサーモジュール（ＣＩＳＭ）として構成されている。

原稿Ｐは、読取部２０において原稿Ｐの表面及び裏面の少なくとも一方の面の画像を読み取られた後、読取部２０の下流に位置する排出ローラー対１７にニップされて、下部ユニット３の装置前面側に設けられた排出口１８から排出される。
排出ローラー対１７は、搬送ローラー用モーター４６（図３）により回転駆動される排出駆動ローラー１７ａと、従動回転する排出従動ローラー１７ｂとを備えて成る。

以下、図３を参照しつつスキャナー１Ａ及び原稿給送装置１Ｂにおける制御系統について説明する。図３は本発明に係るスキャナー１Ａの制御系統を示すブロック図である。
図３において、制御手段としての制御部４０は原稿Ｐの給送、搬送、排出制御及び読み取り制御を含め、その他スキャナー１Ａ及び原稿給送装置１Ｂの各種制御を行う。制御部４０には操作パネル７からの信号が入力され、また、操作パネル７の表示を制御する為の信号が制御部４０から操作パネル７に送信される。
制御部４０は、給送ローラー用モーター４５と搬送ローラー用モーター４６を制御する。上述したように給送ローラー用モーター４５は、図２に示した給送ローラー１４の駆動源であり、搬送ローラー用モーター４６は、図２に示した分離ローラー１５、搬送ローラー対１６、排出ローラー対１７、のこれらの駆動源である。
制御部４０には、読取部２０からの読み取りデータが入力され、また、読取部２０を制御する為の信号が制御部４０から読取部２０に送信される。
制御部４０には、重送検出部３０、第１原稿検出部３１、第２原稿検出部３２、載置検出部３５、のこれら検出手段からの信号も入力される。

制御部４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、メモリ４３を備えている。ＣＰＵ４１はＲＯＭ４２に格納されたプログラム４４に従って各種演算処理を行い、スキャナー１Ａ全体の動作を制御する。記憶部の一例であるメモリ４３は読み出し及び書き込みが可能な不揮発性メモリであり、各種制御に必要なパラメータ等は全てメモリ４３に記憶され、また、必要に応じてその値が制御部４０によって更新される。
またスキャナー１Ａは外部コンピュータ９０と接続可能に構成されており、制御部４０には、外部コンピュータ９０から情報が入力される。

続いて図４以降をも参照しつつ、給送ローラー１４及び分離ローラー１５について詳説する。
給送ローラー１４は、本実施形態では図４に示す様に、原稿幅方向の中心位置ＣＬに対して対称となる様に間隔を空けて２つ配置されている。図４では中心位置ＣＬに対し左側の給送ローラーを第１給送ローラーとして符号１４Ａで、中心位置ＣＬに対し右側の給送ローラーを第２給送ローラーとして符号１４Ｂで、それぞれ示している。
同様に分離ローラー１５も、中心位置ＣＬに対して対称となる様に間隔を空けて２つ配置されている。図４では中心位置ＣＬに対し左側の分離ローラーを第１分離ローラーとして符号１５Ａで、中心位置ＣＬに対し右側の給送ローラーを第２給送ローラーとして符号１５Ｂで、それぞれ示している。
以降では第１給送ローラー１４Ａ及び第２給送ローラー１４Ｂを特に区別する必要がない場合は給送ローラー１４と称し、同様に第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂを特に区別する必要がない場合は分離ローラー１５と称する。

図２において、給送ローラー１４には、ワンウェイクラッチ４９を介して、給送ローラー用モーター４５（図３）の駆動力が伝達される。給送ローラー１４は、給送ローラー用モーター４５から回転トルクを得て、図２において反時計回り方向に回転することにより、原稿Ｐを下流へ給送する。以下では、給送ローラー１４が原稿Ｐを下流に送る際の給送ローラー１４の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
同様に給送ローラー用モーター４５の回転方向についても、原稿Ｐを下流に送る際の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。

給送ローラー１４と給送ローラー用モーター４５（図３）との間の駆動力伝達経路にはワンウェイクラッチ４９が設けられているので、給送ローラー用モーター４５が逆回転しても、給送ローラー１４は逆回転しない。また、給送ローラー用モーター４５が停止した状態においては、搬送される原稿Ｐによって、給送ローラー１４は正回転方向に従動回転することができる。
例えば、原稿Ｐの先端が搬送ローラー対１６の下流に配置された第２原稿検出部３２で検出されると、制御部４０は、給送ローラー用モーター４５の駆動を停止し、搬送ローラー用モーター４６のみを駆動する。これにより原稿Ｐは搬送ローラー対１６により搬送され、そして給送ローラー１４は搬送される原稿Ｐに接して正回転方向に従動回転する。

続いて、分離ローラー１５には、搬送ローラー用モーター４６（図３）から、トルクリミッター５５を介して回転トルクが伝達される。
図４において、符号５０は搬送ローラー用モーター４６から動力が伝達されて回転する伝達軸である。伝達軸５０には歯車５１が設けられており、この歯車５１から歯車５２を介して歯車５３に伝達される。
歯車５３を介して、第１トルクリミッター５５Ａ及び第２トルクリミッター５５Ｂに駆動力が伝達される。
第１トルクリミッター５５Ａは、第１回転軸５６Ａに駆動力を伝達する。第２トルクリミッター５５Ｂは、第２回転軸５６Ｂに駆動力を伝達する。尚、以降では第１トルクリミッター５５Ａ及び第２トルクリミッター５５Ｂを特に区別する必要がない場合はトルクリミッター５５と称する。
第１回転軸５６Ａには、第１分離ローラー１５Ａが取り付けられ、第２回転軸５６Ｂには、第２分離ローラー１５Ｂが取り付けられている。第１回転軸５６Ａと第２回転軸５６Ｂは、異なる軸である。

図２に戻り、給送ローラー１４と分離ローラー１５との間に原稿Ｐが介在しない場合、或いは１枚のみ介在する場合、分離ローラー１５は、トルクリミッター５５において滑りが生じることにより、搬送ローラー用モーター４６から受ける回転トルクに拘わらず正回転方向に従動回転する。
以降では、分離ローラー１５が給送ローラー１４の回転或いは給送される原稿Ｐに追従して従動回転する方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
同様に搬送ローラー用モーター４６の回転方向についても、分離ローラー１５を正回転方向に回転させようとする際の回転方向を正回転方向と称し、その逆の回転方向を逆回転方向と称する。
原稿Ｐの給送中、基本的に搬送ローラー用モーター４６は逆回転しており、即ち分離ローラー１５を逆回転させる様な駆動トルクを発生させている。

次に、給送ローラー１４と分離ローラー１５との間に、給送されるべき原稿Ｐに加えて更に２枚目以降の原稿Ｐが入り込むと、原稿間で滑りが生じることにより、分離ローラー１５は搬送ローラー用モーター４６から受ける駆動トルクにより、逆回転する。これにより、重送されようとする２枚目以降の原稿Ｐが上流に戻され、即ち重送が防止される。

尚、給送ローラー１４及び分離ローラー１５は外周面がエラストマ等の弾性材料で形成されており、給送ローラー１４と分離ローラー１５との間の摩擦係数をμ１、原稿間の摩擦係数をμ２、給送ローラー１４と原稿Ｐとの間の摩擦係数をμ３、分離ローラー１５と原稿Ｐとの間の摩擦係数をμ４、とすると、μ１＞μ２の関係が成り立つ。また、μ１＞μ３、μ４の関係が成り立つ。また、μ２＜μ３、μ４の関係が成り立つ。また、本実施例ではμ４≧μ３に設定されている。但し、他の実施例としてμ４＜μ３としても良い。

図４において、第１回転軸５６Ａは、第１分離ローラーホルダ６０Ａに支持され、第２回転軸５６Ｂは、第２分離ローラーホルダ６０Ｂに支持されている。尚、以降では第１分離ローラーホルダ６０Ａ及び第２分離ローラーホルダ６０Ｂを特に区別する必要がない場合は分離ローラーホルダ６０と称する。
分離ローラーホルダ６０は、伝達軸５０を中心に揺動可能に設けられている。即ち分離ローラーホルダ６０は、上部ユニット４に対し揺動可能に設けられており、揺動することにより、分離ローラー１５を給送ローラー１４に対して進退させる。

分離ローラーホルダ６０には図５に示す様にばね掛止部６０ａが設けられており、押圧手段の一例であるコイルばね６１が、ばね掛止部６０ａと、上部ユニット４の不図示のフレームに設けられたばね掛止部６２との間にばね力を作用させる。コイルばね６１のばね力により、分離ローラーホルダ６０即ち分離ローラー１５が給送ローラー１４に向けて押圧される。
尚、図４に示す様にコイルばね６１は、第１分離ローラーホルダ６０Ａを押圧する第１押圧手段としての第１コイルばね６１Ａと、第２分離ローラーホルダ６０Ｂを押圧する、第１押圧手段とは異なる第２押圧手段としての第２コイルばね６１Ｂとを含む。本明細書では、第１コイルばね６１Ａ及び第２コイルばね６１Ｂを特に区別する必要がない場合はコイルばね６１と称する。

続いて、図６を参照しつつ本実施構成とは異なり一対の第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂが連結され、同期して回転する場合の問題点を説明する。
図６において一対の第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂは共通の回転軸５６Ｃに設けられ、トルクリミッター５５Ｃを介してモーターの駆動力が伝達される構成である。

符号Ｎ１は第１給送ローラー１４Ａと第１分離ローラー１５Ａとが接する領域、即ちニップ領域であり、符号Ｎ２は第２給送ローラー１４Ｂと第２分離ローラー１５Ｂとが接する領域、即ちニップ領域である。
分離ローラー１５には逆回転方向に回転する駆動トルクが伝達される為、分離ローラー１５と給送ローラー１４との間に原稿Ｐが介在する場合、分離ローラー１５は逆回転でき、原稿Ｐを上流に戻すことができる。

しかしながら図６に示す様に原稿Ｐのスキューにより、一方の第１分離ローラー１５Ａ及び第１給送ローラー１４Ａのニップ領域Ｎ１に原稿Ｐが位置し、他方の第２分離ローラー１５Ｂ及び第２給送ローラー１４Ｂのニップ領域Ｎ２から原稿Ｐが外れている状態では、第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂはいずれも逆回転できない。給送ローラー１４はワンウェイクラッチ４９（図２）の機能によって逆回転できないため、第２給送ローラー１４Ｂと直接に接触する第２分離ローラー１５Ｂも逆回転できず、この第２分離ローラー１５Ｂと一体化されている第１分離ローラー１５Ａも逆転できないからである。

以下、上記の原理を力学的に説明する。図６の左側の図は第１給送ローラー１４Ａ及び第１分離ローラー１５Ａで生じる力を示しており、図６の右側の図は第２給送ローラー１４Ｂ及び第２分離ローラー１５Ｂで生じる力を示している。
図中、符号ＴＬはトルクリミッター５５Ｃのリミットトルク値を示している。符号ＦＬ、ＦＲは各分離ローラーを各給送ローラーに向けて押圧する押圧力を示している。符号Ｒは分離ローラー１５の半径である。分離ローラー１５の戻し力は、ＴＬ／Ｒとなる。

原稿Ｐが上流に戻される際、給送ローラー１４はワンウェイクラッチ４９（図２）の機能によって停止しており、原稿Ｐは給送ローラー１４の外周面を滑る形で上流に戻される。そして更に原稿戻し量が増えると、給送ローラー１４と分離ローラー１５との接触が始まる。
分離ローラー１５と給送ローラー１４が一対のみ設けられている構成を考えると、分離ローラー１５が給送ローラー１４に押圧力Ｆで押圧される場合、この押圧力Ｆは、原稿無し範囲での押圧力Ｆ１と、原稿あり範囲での押圧力Ｆ２とに分解される。
給送ローラー１４と分離ローラー１５との間の摩擦係数をμ１、給送ローラー１４と原稿Ｐとの間の摩擦係数をμ３、とすると、原稿Ｐの静止状態では以下の式が成立する。
ＴＬ／Ｒ＝μ１×Ｆ１＋μ３×Ｆ２
ここで、分離ローラー１５による原稿戻し力は、μ３×Ｆ２のみである。

上記は分離ローラー１５と給送ローラー１４が一対のみ設けられている場合の式であり、二対設けられている構成では、以下の式となる。尚、押圧力ＦＬは、原稿無し範囲での押圧力ＦＬ１と、原稿あり範囲での押圧力ＦＬ２とに分解される。同様に押圧力ＦＲは、原稿無し範囲での押圧力ＦＲ１と、原稿あり範囲での押圧力ＦＲ２とに分解される。
ＴＬ／Ｒ＝（μ１×ＦＬ１＋μ３×ＦＬ２）＋（μ１×ＦＲ１＋μ３×ＦＲ２）
＝（ＦＬ１＋ＦＲ１）×μ１＋（ＦＬ２＋ＦＲ２）×μ３
ここで、μ１＞μ３であるため、分離ローラー１５が給送ローラー１４に接触するとローラー間ブレーキ力が効き始め原稿戻し力が急激に失われる。そのため、原稿戻し位置では押圧力ＦＬ１、ＦＲ１の寄与率が高くなり、第２給送ローラー１４Ｂと広い範囲で直接に接触する第２分離ローラー１５Ｂは逆回転できず、この第２分離ローラー１５Ｂと一体化されている第１分離ローラー１５Ａも逆転できないことになり、原稿Ｐのスキューが残存する。

以上の様に、一対の第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂが連結され、同期して回転する構成においては、給送待機状態にある原稿Ｐのスキューを適切に矯正することができない場合がある。

これに対し本実施形態では、図４に示す様に第１分離ローラー１５Ａは第１回転軸５６Ａに設けられ、第２分離ローラー１５Ｂは第２回転軸５６Ｂに設けられている。即ち第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂは、独自の回転軸を有している。これにより図６を参照しつつ説明した様な問題、即ち一方のローラーが他方のローラーの影響を受けることを回避でき、スキューを適切に矯正できる。
そして図４を参照しつつ説明したように第１分離ローラー１５Ａは第１コイルばね６１Ａにより第１給送ローラー１４Ａに向けて押圧され、第２分離ローラー１５Ｂは第２コイルばね６１Ｂにより第２給送ローラー１４Ｂに向けて押圧される。即ち、第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂは独自の押圧手段によって給送ローラー１４に向けて押圧されるので、スキューが生じる場合には第１分離ローラー１５Ａと第２分離ローラー１５Ｂとで押圧荷重を適正化することでスキューを適切に抑制できる。
具体的には、第１コイルばね６１Ａと第２コイルばね６１Ｂとで異なるばね力を設定することができ、分離能力の調整の自由度が向上する。
加えて、第１トルクリミッター５５Ａと第２トルクリミッター５５Ｂとで異なるリミットトルク値を設定することもでき、これにより更に分離能力の調整の自由度が向上する。

尚、第１分離ローラー１５Ａを押圧する押圧手段を第１押圧手段とし、第２分離ローラー１５Ｂを押圧する押圧手段を第２押圧手段として、第１押圧手段及び第２押圧手段を、制御部４０の制御のもと、それぞれ押圧荷重を調整可能に構成することもできる。
図７はその様な構成の一例を示すものであり、図５に示したばね掛止部６２に代えて、カム６２Ａを採用する。カム６２Ａは制御部４０により制御されるカム駆動モーター６３から駆動力を受けて回転するカムであって、回転中心から外周までの距離が回転に伴い変化する形状、例えば楕円形状を成している。従ってカム６２Ａの回転によってコイルばね６１が分離ローラーホルダ６０に付与する押圧力が変化し、これにより分離ローラー１５が給送ローラー１４に接する荷重が変化する。尚、この様な構成においては、カム６２Ａの位相を検出する手段を設けることが好適である。
この様な構成により、サービスマン或いはユーザーが上記押圧荷重の調整を行う必要がなく、利便性が向上する。

また、第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂをそれぞれ別駆動源により駆動することもできる。図８において符号６５Ａは第１分離ローラー１５Ａを駆動するモーター、符号６５Ｂは第２分離ローラー１５Ｂを駆動するモーターを示している。
また図８に示す様に、原稿幅方向において第１分離ローラー１５Ａと第２分離ローラー１５Ｂとの中間位置ＣＬを対称にして、第１分離ローラー１５Ａの横に第１媒体検出手段６６Ａを設け、第２分離ローラー１５Ｂの横に第２媒体検出手段６６Ｂを設ける。

第１媒体検出手段６６Ａ及び第２媒体検出手段６６Ｂは、原稿給送方向に沿って複数の光学センサー６７を備えて成る。複数の光学センサー６７の原稿給送方向における配置領域は、給送ローラー１４と分離ローラー１５とのニップ位置を含んでいる。
第１分離ローラー１５Ａの駆動源であるモーター６５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂの駆動源であるモーター６５Ｂを制御する制御部４０は、第１媒体検出手段６６Ａ及び第２媒体検出手段６６Ｂの検出情報をもとにして、第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂのうち原稿先端が下流に先行している方を逆回転方向に多く回転させることで、原稿Ｐのスキューをより正確に矯正できる。

以下、図９及び図８を参照しつつ更に説明する。図９において制御部４０は、給送待機状態の原稿Ｐのスキュー矯正に際し、第１媒体検出手段６６Ａ及び第２媒体検出手段６６Ｂの検出情報をもとにして、原稿先端の左右差を取得する（ステップＳ１０１）。
そして取得した左右差が左側先行の場合（ステップＳ１０２においてYes）、取得した左右差に基づき左側分離ローラーを逆転駆動する（ステップＳ１０５）。ここでの左側分離ローラーとは、図８に示す第１分離ローラー１５Ａである。
逆に、取得した左右差が右側先行の場合（ステップＳ１０３においてYes）、取得した左右差に基づき右側分離ローラーを逆転駆動する（ステップＳ１０４）。ここでの右側分離ローラーとは、図８に示す第２分離ローラー１５Ｂである。
例えば、図８の例では、原稿Ｐの先端は第１分離ローラー１５Ａの側が、第２分離ローラー１５Ｂの側よりも下流に先行しているので、第１分離ローラー１５Ａを第２分離ローラー１５Ｂよりも逆回転方向に多く回転させる。
これにより、原稿Ｐのスキューをより正確に矯正できる。

続いて、給送ローラーの他の実施形態について説明する。第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂとの間に、図１０に示す様に第１給送ローラー１４Ａの回転と第２給送ローラー１４Ｂの回転に差を生じさせるディファレンシャルギア７０を設けることができる。
図１０において、搬送ローラー用モーター４６（図３）の駆動力は軸７１からワンウェイクラッチ４９を介して軸７２に伝達され、軸７２に取り付けられた歯車７３から減速大歯車７４に駆動力が伝達される。

ディファレンシャルギア７０は、第１給送ローラー１４Ａと一体に設けられた差動大歯車７５Ａと、第２給送ローラー１４Ｂと一体に設けられた差動大歯車７５Ｂと、差動大歯車７５Ａ、７５Ｂの間に設けられた差動小歯車７６Ａ、７６Ｂと、を備えて構成された、公知の構造のディファレンシャルギアである。ディファレンシャルギア７０により、第１給送ローラー１４Ａの回転と第２給送ローラー１４Ｂの回転とに差を生じさせることができる。

以下、第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂとの間にディファレンシャルギア７０が設けられていない構成、即ち第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂとが一体に回転する構成の課題について図１１を参照しつつ説明する。
図１１の上の図において、先に給送されている原稿Ｐ１はスキューしている。ここで、給送ローラー１４と分離ローラー１５との間から原稿Ｐ１の後端が抜けると、基本的には、給送ローラー１４の正回転方向への従動回転は停止する。
しかしながら原稿Ｐ１がスキューしているので、図１１の例では右側の第２給送ローラー１４Ｂと第２分離ローラー１５Ｂとの間から原稿後端が抜けても、左側の第１給送ローラー１４Ａと第１分離ローラー１５Ａとの間からは原稿後端が抜けていないので、第１給送ローラー１４Ａは正回転方向への従動回転を継続する。

そして第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂとは一体化されているので、先に給送されている原稿Ｐ１の後端が第２給送ローラー１４Ｂと第２分離ローラー１５Ｂとの間から抜けても、第２給送ローラー１４Ｂが引き続き正回転方向に回転し、これにより図１１の下の図に示す様に待機している次の原稿Ｐ２の先端が送り出されてしまう。これにより、次の原稿Ｐ２にもスキューが連鎖してしまうこととなる。

しかしながら上述のように、第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂとの間にディファレンシャルギア７０を設けることで、図１１の例では第２給送ローラー１４Ｂが停止した状態で第１給送ローラー１４Ａのみが回転することができ、これにより連鎖スキューを抑制することができる。
また、同様な作用を得る為の別の手段として、第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂのそれぞれにワンウェイクラッチを設けることも考えられるが、その様な構成に比べて、コストアップを抑制できる。

また、ディファレンシャルギア７０を設けることで、第１給送ローラー１４Ａと第２給送ローラー１４Ｂは一方が停止した状態で他方が逆回転することができる。これにより、図８及び図９を参照しつつ説明した実施形態を適用した場合には、第１分離ローラー１５Ａ及び第２分離ローラー１５Ｂのいずれかを逆回転させた際にそれと接する給送ローラー１４も追従して逆回転し、給送待機中の原稿Ｐのスキューをより確実に矯正することができる。

上記実施形態は、本発明に係る媒体給送装置を画像読取装置の一例であるスキャナーに適用した場合を説明したが、プリンターに代表される、媒体へ記録を行う記録ヘッドを備えた記録装置に適用することも可能である。

１Ａ…スキャナー（画像読取装置）、１Ｂ…原稿給送装置、２…装置本体、３…下部ユニット、４…上部ユニット、５…排紙トレイ、６…給送口、７…操作パネル、８…第１ペーパーサポート、９…第２ペーパーサポート、１１…原稿載置部、１２Ａ、１２Ｂ…エッジガイド、１４…給送ローラー、１４Ａ…第１給送ローラー、１４Ｂ…第２給送ローラー、１５…分離ローラー、１５Ａ…第１分離ローラー、１５Ｂ…第２分離ローラー、１６…搬送ローラー対、１６ａ…搬送駆動ローラー、１６ｂ…搬送従動ローラー、１７…排出ローラー対、１７ａ…排出駆動ローラー、１７ｂ…排出従動ローラー、１８…排出口、２０…読取部、２０ａ…上部読取センサー、２０ｂ…下部読取センサー、
３０…重送検出部、３０ａ…超音波発信部、３０ｂ…超音波受信部、３１…第１原稿検出部、３１ａ…発光部、３１ｂ…受光部、３２…第２原稿検出部、３５…載置検出部、
４０…制御部、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…メモリ、４４…プログラム、４５…給送ローラー用モーター、４６…搬送ローラー用モーター、４９…ワンウェイクラッチ、５０…伝達軸、５１、５２、５３…歯車、５５…トルクリミッター、５５Ａ…第１トルクリミッター、５５Ｂ…第２トルクリミッター、５６…回転軸、５６Ａ…第１回転軸、５６Ｂ…第２回転軸、６０…分離ローラーホルダ、６０Ａ…第１分離ローラーホルダ、６０Ｂ…第２分離ローラーホルダ、６１…コイルばね、６１Ａ…第１コイルばね、６１Ｂ…第２コイルばね、６２…ばね掛止部、６２Ａ…カム、６３…カム駆動モーター、６５Ａ、６５Ｂ…モーター、６６Ａ…第１媒体検出手段、６６Ｂ…第２媒体検出手段、６７…光学センサー、７０…ディファレンシャルギア、７１、７２…軸、７３…歯車、７４…減速大歯車、７５Ａ、７５Ｂ…差動大歯車、７６Ａ、７６Ｂ…差動小歯車、９０…外部コンピュータ、Ｐ…原稿（媒体）

Claims (5)

1. 媒体を載置する媒体載置部と、
   前記媒体載置部から前記媒体を給送する給送ローラーと、
   前記給送ローラーとの間で前記媒体をニップして前記媒体の分離を行うローラーであって、前記媒体を下流に送る第１回転方向とは逆の第２回転方向に駆動源による駆動トルクが付与される分離ローラーと、
   前記分離ローラーに対して前記第１回転方向に掛かる回転トルクが所定のトルク上限値であるリミットトルクを越えた場合に、前記分離ローラーを前記第１回転方向に空転させるトルクリミッターと、を備え、
   前記給送ローラーは、媒体給送方向と交差する方向である媒体幅方向に間隔を空けて設けられた第１給送ローラー及び第２給送ローラーを含み、
   前記分離ローラーは、前記第１給送ローラーと接する第１分離ローラー及び前記第１給送ローラーと接する第２分離ローラーを含み、
   前記トルクリミッターは、前記第１分離ローラーに対して設けられる第１トルクリミッター及び前記第２分離ローラーに対して設けられる第２トルクリミッターを含み、
   前記第１分離ローラーは、第１回転軸を中心に回転可能であるとともに、第１押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧され、
   前記第２分離ローラーは、前記第１回転軸とは異なる第２回転軸を中心に回転可能であるとともに、前記第１押圧手段とは異なる第２押圧手段により前記給送ローラーに向けて押圧される、
   ことを特徴とする媒体給送装置。
2. 請求項１に記載の媒体給送装置において、前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段は、制御手段の制御のもと、それぞれ押圧荷重を調整可能に構成されている、
   ことを特徴とする媒体給送装置。
3. 請求項１に記載の媒体給送装置において、前記駆動源は、前記第１分離ローラーを駆動する第１駆動源と、前記第２分離ローラーを駆動する第２駆動源と、を備えて構成され、
   前記媒体幅方向において前記第１分離ローラーと前記第２分離ローラーとの中間位置を対称中心にして、第１媒体検出手段及び第２媒体検出手段を備え、
   前記第１媒体検出手段及び前記第２媒体検出手段は、前記媒体給送方向に沿って複数のセンサーを備えて成り、
   前記複数のセンサーの前記媒体給送方向における配置領域は、前記給送ローラーと前記分離ローラーとのニップ位置を含み、
   前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御手段は、前記第１媒体検出手段及び前記第２媒体検出手段の検出情報をもとにして、前記第１分離ローラー及び前記第２分離ローラーのうち前記媒体の先端が下流に先行している方に対し、前記第２回転方向への単位時間当たりの回転量を多くする、
   ことを特徴とする媒体給送装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の媒体給送装置において、前記第１給送ローラーと前記第２給送ローラーとの間に、前記第１給送ローラーの回転と前記第２給送ローラーの回転に差を生じさせるディファレンシャルギアを備える、
   ことを特徴とする媒体給送装置。
5. 媒体を読み取る読み取り手段と、
   前記読み取り手段へと前記媒体を給送する、請求項１から請求項４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。

Images