JP6239060B1 - 原稿搬送装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】各ローラの回転を適切に制御することが可能な原稿搬送装置、制御方法及び制御プログラムを提供する。【解決手段】原稿搬送装置100は、原稿の分離動作を行う分離ローラ115と、原稿搬送方向において分離ローラの下流に設けられた搬送ローラ118、123と、第1駆動力及び第2駆動力を発生可能である駆動力発生部131と、駆動力発生部と分離ローラ及び搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部132〜136と、原稿が分離ローラを通過したか否かを判定する判定部162と、判定結果に従って、駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換える制御部161を有し、駆動力伝達部は、第1駆動力を分離ローラへ伝達して分離動作を行い、第1駆動力から第2駆動力への切り替えに応じて、第2駆動力を搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ第2駆動力の分離ローラへの伝達を遮断する。【選択図】図3
Description
本発明は、原稿搬送装置に関し、特に、原稿を分離して搬送する原稿搬送装置に関する。
スキャナ等の原稿搬送装置は、原稿を搬送させるために複数のローラ等の部品を有し、モータ等の駆動力発生部により各部品を駆動させている。一般に、原稿搬送装置では、消費電力の増大を抑制するために、一つの駆動力発生部で複数の部品を駆動させている。しかしながら、一つの駆動力発生部で複数の部品を駆動させると、特定の部品を駆動させたときに他の部品も同時に駆動させてしまうため、用途の異なる部品を一つの駆動力発生部で適切に駆動させることは容易でない。
ピックアップローラ、ピックアップローラの下流に設けられたフィードローラ及びフィードローラに圧接するリタードローラを有し、各ローラを1つの駆動源で駆動するシート給送装置が開示されている。リタードローラは、トルクリミッタを備え、シートが無い状態もしくは1枚のシートが搬送されている状態ではシート搬送方向に追従回転し、複数枚重なったシートが搬送された状態では逆回転してシートを分離する。このシート給装装置では、リタードローラの逆回転によりフィードローラがシート搬送方向と逆方向に連れ回りした際、遊星ギアによってフィードローラの回転をピックアップローラに伝えないようにしている(特許文献1を参照)。
また、シュータ上に積載される原稿をピックするピックローラと、ピックローラの搬送下流側に位置し、原稿を分離して送出する分離ローラと、原稿を搬送する前段フィードローラ及び後段フィードローラとを備える給紙装置が開示されている。この給紙装置は、シュータ上に積載される原稿を上方向から押圧する押圧アームと、押圧アームの動きを制御する遊星ギアとをさらに備える。この給紙装置では、ステッピングモータの正回転動作に応動して、前段フィードローラ、後段フィードローラ、分離ローラ及びピックローラが原稿搬送方向に回転し、シュータ上に積載される原稿がピックされ、ピックされた原稿は分離して送出される。また、押圧アームは、遊星ギアにより、ステッピングモータが正回転した場合、原稿を押圧するように動作し、ステッピングモータが逆回転した場合、原稿を押圧しないように動作する(特許文献2を参照)。
また、送出ローラと、外周を送出ローラの円弧部に接するように配置されたリタードローラとを備えるカラープリンタが開示されている。このカラープリンタでは、送出ローラに接続する送出用ギヤと、リタードローラに接続するリタード用ギヤには、プラネタリギヤを備える伝達機構を介して、駆動力が入力される。この伝達機構では、モータが正転する場合には、プラネタリギヤが送出用ギヤに噛み合い、用紙が1枚ずつに分離されつつ搬送され、モータが逆転する場合には、プラネタリギヤが送出用ギヤから外れ、リタードローラによって用紙が搬送される(特許文献3を参照)。
原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において分離ローラの下流に設けられた搬送ローラとを一つの駆動力発生部で駆動させる場合、搬送ローラを原稿を搬送させる方向に回転させ、分離ローラを原稿を搬送させる方向と逆方向に回転させる必要がある。しかしながら、分離ローラを原稿を搬送させる方向と逆方向に回転させ続けると、薄紙等が搬送される場合に分離ローラの回転によって薄紙がたわんでしまい、ジャムが発生する可能性があった。したがって、分離ローラと分離ローラの下流に設けられた搬送ローラとを一つの駆動力発生部で駆動させる場合、各ローラの駆動を適切に制御することが望まれている。
本発明の目的は、分離ローラと分離ローラの下流に設けられた搬送ローラを一つの駆動力発生部で駆動させる原稿搬送装置において、各ローラの回転を適切に制御することが可能な原稿搬送装置、制御方法及び制御プログラムを提供することにある。
本発明の一側面に係る原稿搬送装置は、原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、駆動力発生部と、分離ローラ及び搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、原稿が分離ローラを通過したか否かを判定する判定部と、判定部による判定結果に従って、駆動力発生部が発生する駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換える制御部と、を有し、駆動力伝達部は、第1駆動力を分離ローラへ伝達して分離動作を行い、第1駆動力から第2駆動力への切り替えに応じて、第2駆動力を搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ第2駆動力の分離ローラへの伝達を遮断する。
また、本発明の一側面に係る制御方法は、原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、駆動力発生部と、分離ローラ及び搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、を有する原稿搬送装置の制御方法であって、原稿が分離ローラを通過したか否かを判定し、判定における判定結果に従って、駆動力発生部が発生する駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換えることを含み、駆動力伝達部は、第1駆動力を分離ローラへ伝達して分離動作を行い、第1駆動力から第2駆動力への切り替えに応じて、第2駆動力を搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ第2駆動力の分離ローラへの伝達を遮断する。
また、本発明の一側面に係る制御プログラムは、原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、駆動力発生部と、分離ローラ及び搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、を有する原稿搬送装置の制御プログラムであって、原稿が分離ローラを通過したか否かを判定し、判定における判定結果に従って、駆動力発生部が発生する駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換えることを原稿搬送装置に実行させ、駆動力伝達部は、第1駆動力を分離ローラへ伝達して分離動作を行い、第1駆動力から第2駆動力への切り替えに応じて、第2駆動力を搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ第2駆動力の分離ローラへの伝達を遮断する。
本発明によれば、分離ローラと分離ローラの下流に設けられた搬送ローラを一つの駆動力発生部で駆動させる原稿搬送装置において、各ローラの回転を適切に制御することが可能となる。
以下、本発明の一側面に係る原稿搬送装置について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
図1は、イメージスキャナとして構成された原稿搬送装置100を示す斜視図である。
原稿搬送装置100は、上側筐体101、下側筐体102、原稿台103、排出台105、複数の操作ボタン106及び表示装置107等を備える。
上側筐体101は、原稿搬送装置100の上面を覆う位置に配置され、原稿つまり時、原稿搬送装置100内部の清掃時等に開閉可能なようにヒンジにより下側筐体102に係合している。
原稿台103は、原稿を載置可能に下側筐体102に係合している。原稿台103には、原稿の搬送方向と直行する方向に移動可能なサイドガイド104a及び104bが設けられている。以下では、サイドガイド104a及び104bを総じてサイドガイド104と称する場合がある。
排出台105は、排出された原稿を保持できるように下側筐体102に係合している。
操作ボタン106は、下側筐体102の側部に配置され、押下されると各ボタンに応じた操作検出信号を生成して出力する。
表示装置107は、液晶、有機EL(Electro-Luminescence)等から構成されるディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有し、画像データをディスプレイに表示する。
図2は、原稿搬送装置100内部の搬送経路を説明するための図である。
原稿搬送装置100内部の搬送経路は、シュートローラ110、ピックローラ111a、b、ピックアーム112、接触センサ113、給紙ローラ114a、b、リタードローラ115a、b、第1発光器116a、第1受光器116b、超音波送信器117a、超音波受信器117b、第1搬送ローラ118a、b、第1従動ローラ119a、b、第2発光器120a、第2受光器120b、第1撮像装置121a、第2撮像装置121b、第1照明装置122a、第2照明装置122b、第2搬送ローラ123a、123b及び第2従動ローラ124a、124b等を有している。
以下では、ピックローラ111a及び111bを総じてピックローラ111と称する場合がある。また、給紙ローラ114a及び114bを総じて給紙ローラ114と称する場合がある。また、リタードローラ115a及び115bを総じてリタードローラ115と称する場合がある。また、第1搬送ローラ118a及び118bを総じて第1搬送ローラ118と称する場合がある。また、第1従動ローラ119a及び119bを総じて第1従動ローラ119と称する場合がある。また、第2搬送ローラ123a及び123bを総じて第2搬送ローラ123と称する場合がある。また、第2従動ローラ124a及び124bを総じて第2従動ローラ124と称する場合がある。
上側筐体101の下面は原稿の搬送路の上側ガイド101aを形成し、下側筐体102の上面は原稿の搬送路の下側ガイド102aを形成する。図2において矢印A1は原稿の搬送方向を示す。以下では、上流とは原稿の搬送方向A1の上流のことをいい、下流とは原稿の搬送方向A1の下流のことをいう。
シュートローラ110は、原稿台103に設けられ、原稿台103に載置された原稿の内、最も下側に位置する原稿と接触して、その原稿を原稿搬送方向A1に向けて送り出す。
ピックローラ111は、下側筐体102に設けられ、原稿台103に載置され且つ先端が上側筐体101の突き当て部101bに突き当てられた複数の原稿の内、最も下側に位置する原稿と接触して、その原稿を原稿搬送方向A1に向けて送り出す。シュートローラ110及びピックローラ111の働きにより、原稿搬送装置100は、いわゆる下取り出し方式で原稿を搬送させる。
ピックアーム112は、上側筐体101に、ピックローラ111と対向する位置に設けられる。ピックアーム112は、ピックローラ111と原稿台103に載置された原稿の間に適度な摩擦力が発生してピックローラ111が原稿を良好に搬送できるように、原稿台103に載置された原稿を上側から押圧する。
接触センサ113は、給紙ローラ114及びリタードローラ115の上流側に配置され、原稿台103に原稿が載置されているか否かを検出する。接触センサ113は、原稿台103に原稿が載置されている状態と載置されていない状態とで信号値が変化する第1原稿検出信号を生成して出力する。
給紙ローラ114は、下側筐体102に設けられ、原稿台103に載置された原稿を原稿搬送方向A1に向けて送り出す。リタードローラ115は、分離ローラの一例であり、上側筐体101に、給紙ローラ114と対向する位置に設けられ、原稿の分離動作を行う。
第1発光器116a及び第1受光器116bは、給紙ローラ114及びリタードローラ115の下流側、かつ第1搬送ローラ118及び第1従動ローラ119の上流側に、原稿の搬送路を挟んで対向するように配置される。第1発光器116aは、第1受光器116bに向けて光を放射する。第1受光器116bは、第1発光器116aから放射された光を検出し、検出した光に応じた電気信号である第2原稿検出信号を生成して出力する。即ち、第2原稿検出信号は、第1発光器116aと第1受光器116bの間に原稿が存在する状態と存在しない状態とで信号値が変化する信号である。以下では、第1発光器116a及び第1受光器116bを総じて第1光センサ116と称する場合がある。
超音波送信器117a及び超音波受信器117bは、原稿の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向するように配置される。超音波送信器117aは超音波を送信する。一方、超音波受信器117bは、超音波送信器117aにより送信され、原稿を通過した超音波を検出し、検出した超音波に応じた電気信号である超音波信号を生成して出力する。以下では、超音波送信器117a及び超音波受信器117bを総じて超音波センサ117と称する場合がある。
第1搬送ローラ118は、上側筐体101に、原稿搬送方向A1においてリタードローラ115の下流側、かつ第1撮像装置121aの上流側に設けられる。第1従動ローラ119は、下側筐体102に、第1搬送ローラ118と対向する位置に設けられる。
第2発光器120a及び第2受光器120bは、第1搬送ローラ118及び第1従動ローラ119の下流側、かつ第1照明装置122a及び第2照明装置122b(即ち第1撮像装置121a及び第2撮像装置121bの撮像位置)の上流側に、原稿の搬送路を挟んで対向するように配置される。第2発光器120aは、第2受光器120bに向けて光を放射する。第2受光器120bは、第2発光器120aから放射された光を検出し、検出した光に応じた電気信号である第3原稿検出信号を生成して出力する。即ち、第3原稿検出信号は、第2発光器120aと第2受光器120bの間に原稿が存在する状態と存在しない状態とで信号値が変化する信号である。以下では、第2発光器120a及び第2受光器120bを総じて第2光センサ120と称する場合がある。
第1撮像装置121aは、主走査方向に直線状に配列されたCCD(Charge Coupled Device)による撮像素子を備える縮小光学系タイプの撮像センサを有する。この撮像センサは、原稿の裏面を撮像してアナログの画像信号を生成して出力する。同様に、第2撮像装置121bは、主走査方向に直線状に配列されたCCDによる撮像素子を備える縮小光学系タイプの撮像センサを有する。この撮像センサは、原稿の表面を撮像してアナログの画像信号を生成して出力する。なお、第1撮像装置121a及び第2撮像装置121bを一方だけ配置し、原稿の片面だけを読み取るようにしてもよい。また、CCDの代わりにCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)による撮像素子を備える等倍光学系タイプのCIS(Contact Image Sensor)を利用することもできる。以下では、第1撮像装置121a及び第2撮像装置121bを総じて撮像装置121と称する場合がある。
第1照明装置122aは、原稿の裏面を照らす光源と、原稿の表面に対して用いられる裏当てとを有し、第1撮像装置121aと原稿搬送路の間であり且つ第2撮像装置121bと対向する位置に設けられる。同様に、第2照明装置122bは、原稿の表面を照らす光源と、原稿の裏面に対して用いられる裏当てとを有し、第2撮像装置121bと原稿搬送路の間であり且つ第1撮像装置121aと対向する位置に設けられる。以下では、第1照明装置122a及び第2照明装置122bを総じて照明装置122と称する場合がある。
第2搬送ローラ123は、上側筐体101に、原稿搬送方向A1において第1撮像装置121a及びリタードローラ115の下流側に設けられる。第2従動ローラ124は、下側筐体102に、第2搬送ローラ123と対向する位置に設けられる。
原稿台103に載置された原稿は、シュートローラ110、ピックローラ111、給紙ローラ114がそれぞれ図2の矢印A2、A3、A4の方向に回転することによって、上側ガイド101aと下側ガイド102aの間を原稿搬送方向A1に向かって搬送される。一方、リタードローラ115が矢印A5の方向に回転することによって、原稿台103に複数の原稿が載置されている場合、原稿台103に載置されている原稿のうち給紙ローラ114と接触している原稿のみが分離される。
原稿は、上側ガイド101aと下側ガイド102aによりガイドされながら、第1搬送ローラ118と第1従動ローラ119の間に送り込まれる。原稿は、第1搬送ローラ118が矢印A6の方向に回転することによって第1照明装置122a及び第2照明装置122bの間(即ち第1撮像装置121a及び第2撮像装置121bの間)に送り込まれる。撮像装置121により読み取られた原稿は、第2搬送ローラ123が矢印A7の方向に回転することによって排出台105上に排出される。
図3は、原稿搬送装置100の駆動機構について説明するための図である。
図3に示すように、原稿搬送装置100の駆動機構は、上述したリタードローラ115及び第1搬送ローラ118に加えて、第1モータ131、第1〜第3回転軸132a〜c、第1〜第9ギア133a〜i、遊星ギア134、ワンウェイクラッチ135及びトルクリミッタ136等を有している。第1〜第3回転軸132a〜c、第1〜第9ギア133a〜i、遊星ギア134、ワンウェイクラッチ135及びトルクリミッタ136は、第1モータ131と、リタードローラ115及び第1搬送ローラ118との間に配置された駆動力伝達部の一例である。
第1モータ131は、駆動力発生部の一例であり、モータ回転軸131aを有し、モータ回転軸131aを介してリタードローラ115、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123を回転させる駆動力を発生する。
第1モータ131のモータ回転軸131aと、第1回転軸132aの一端との間にはベルト131bが張架され、第1回転軸132aの他端には第1ギア133aが取り付けられている。第1回転軸132aの中央部分には、第1搬送ローラ118が第1回転軸132aの回転に従って回転するように取り付けられている。第1ギア133aは第2ギア133bと係合され、第2ギア133bは遊星ギア134と係合される。
遊星ギア134の回転軸134aは、第1〜第6ギア133a〜f及び遊星ギア134が配置される不図示のケースに設けられた溝部134bに沿って移動可能に配置される。また、遊星ギア134の回転軸134aは、ベルト等の支持部材134cにより第2ギア133bの回転軸と連結するように支持される。これにより、遊星ギア134は、第2ギア133bの回転に従って、溝部134bに沿って移動(公転)する。遊星ギア134は、溝部134bの右端位置では第3ギア133cと係合され、溝部134bの左端位置では第3ギア133cと係合されない。
第3ギア133cは第4ギア133dと係合され、第4ギア133dは第5ギア133eと係合され、第5ギア133eは第6ギア133fと係合される。第6ギア133fは第2回転軸132bの一端に取り付けられ、第2回転軸132bの他端には第7ギア133gが取り付けられている。第2回転軸132bの中央部分には、第2回転軸132bが矢印A11の方向にのみ回転し、矢印A11の逆方向には回転しないようにワンウェイクラッチ135が取り付けられている。なお、ワンウェイクラッチ135が取り付けられる位置は、第2回転軸132bに限定されず、リタードローラ115が取り付けられる第3回転軸132cと遊星ギア134の回転軸134aとの間の任意の位置でよい。さらに、第7ギア133gは第8ギア133hと係合され、第8ギア133hは第9ギア133iと係合される。
第9ギア133iは第3回転軸132cの一端に取り付けられる。第3回転軸132cの中央部分には、リタードローラ115が第3回転軸132cの回転に従って回転するように取り付けられている。さらに、第3回転軸132cには、トルクリミッタ136が取り付けられている。
図4A、4Bは、原稿搬送装置100の駆動機構の動作について説明するための図である。以下では、図3、4A及び4Bを用いて、原稿搬送装置100の駆動機構の動作について説明する。
第1モータ131は、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である。第1の方向の回転は、モータ回転軸131aを図3の矢印A12の方向に回転させる回転であり、第2の方向の回転は、モータ回転軸131aを矢印A12の逆方向に回転させる回転である。
第1モータ131が第1駆動力を発生させた場合、第1回転軸132aが図3の矢印A13の方向に回転し、それに伴い、第1回転軸132aに取り付けられた第1搬送ローラ118は原稿を搬送させる方向の逆方向に回転する。また、第1回転軸132aに取り付けられた第1ギア133aは図4Aの矢印A21の方向に回転し、第2ギア133bは矢印A22の方向に回転する。
第2ギア133bに係合された遊星ギア134は、第2ギア133bの回転に従って、溝部134bに沿って溝部134bの右端位置まで矢印A23の方向に移動(公転)し、第3ギア133cと係合する。さらに、遊星ギア134は、第2ギア133bの回転に従って、溝部134bの右端位置において矢印A24の方向に回転(自転)する。
遊星ギア134の回転に従って、第3ギア133c、第4ギア133d、第5ギア133e、第6ギア133fは、それぞれ矢印A25、A26、A27、A28の方向に回転する。さらに、第2回転軸132bを介して、第7ギア133g、第8ギア133h、第9ギア133iは、それぞれ矢印A28、A29、A30の方向に回転し、第3回転軸132cを介して、リタードローラ115が図3の矢印A14の方向に回転する。
なお、第2回転軸132bには、図3の矢印A11の逆方向に第2回転軸132bが回転しないようにワンウェイクラッチ135が取り付けられているため、リタードローラ115は、矢印A14の逆方向には回転しない。また、第3回転軸132cに取り付けられたトルクリミッタ136のトルクリミット値は、原稿が1枚の場合はトルクリミッタ136を介した回転力が絶たれ、原稿が複数枚の場合はトルクリミッタ136を介した回転力が伝達されるように設定される。これにより、原稿が1枚だけ搬送される場合、リタードローラ115は、回転せずに固定される。一方、原稿が複数枚搬送される場合、リタードローラ115は、矢印A14の方向に回転し、給紙ローラ114と接触している原稿とそれ以外の原稿を分離して、重送の発生を防止する。
このように、各駆動力伝達部は、第1モータ131による第1駆動力を、遊星ギア134を介してリタードローラ115へ伝達して分離動作を行う。さらに、各駆動力伝達部は、第1駆動力を第1搬送ローラ118へ伝達して、第1搬送ローラ118を原稿搬送方向の逆方向に回転させる。また、ワンウェイクラッチ135は、第1駆動力によるリタードローラ115の回転方向と逆の方向へのリタードローラ115の回転を阻止する。
一方、第1モータ131が第2駆動力を発生させた場合、第1回転軸132aが図3の矢印A13の逆方向に回転し、それに伴い、第1回転軸132aに取り付けられた第1搬送ローラ118は原稿を搬送させる方向に回転する。また、第1回転軸132aに取り付けられた第1ギア133aは図4Bの矢印A31の方向に回転し、第2ギア133bは矢印A32の方向に回転する。
第2ギア133bに係合された遊星ギア134は、第2ギア133bの回転に従って、溝部134bに沿って溝部134bの左端位置まで矢印A33の方向に移動(公転)し、第3ギア133cと係合しなくなる。これにより、第2駆動力は、第3〜第9ギア133c〜i、第2〜第3回転軸132b〜c、リタードローラ115に伝達されず、各部は回転しなくなる。
なお、上記したように、第2回転軸132bには、図3の矢印A11の逆方向に第2回転軸132bが回転しないようにワンウェイクラッチ135が取り付けられているため、リタードローラ115は、矢印A14の逆方向には回転しない。そのため、原稿が搬送されている状態であっても、リタードローラ115は回転せずに固定され、重送の発生を抑制する。
このように、各駆動力伝達部は、第1モータ131による第2駆動力を第1搬送ローラ118へ伝達して原稿の搬送を行い、且つ、遊星ギア134の連結が変更されることによって、第2駆動力のリタードローラ115への伝達を遮断する。
なお、第2搬送ローラ123も、不図示の駆動機構(駆動力伝達部)を介して第1モータ131に接続され、第1搬送ローラ118と同様に回転するように制御される。
図5は、原稿搬送装置100の概略構成を示すブロック図である。
原稿搬送装置100は、前述した構成に加えて、第1A/D変換器140a、第2A/D変換器140b、第2モータ141、インタフェース装置142、記憶装置150及びCPU(Central Processing Unit)160等をさらに有する。
第1A/D変換器140aは、第1撮像装置121aから出力されたアナログの画像信号をアナログデジタル変換してデジタルの画像データを生成し、CPU160に出力する。同様に、第2A/D変換器140bは、第2撮像装置121bから出力されたアナログの画像信号をアナログデジタル変換してデジタルの画像データを生成し、CPU160に出力する。これらのデジタルの画像データが読取画像として用いられる。以下では、第1A/D変換器140a及び第2A/D変換器140bを総じてA/D変換器140と称する場合がある。
第2モータ141は、第1モータ131とは異なるモータであり、1つ又は複数のモータを含み、CPU160からの制御信号によって、シュートローラ110、ピックローラ111及び給紙ローラ114を回転させて原稿の搬送動作を行う。
インタフェース装置142は、例えばUSB等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、不図示の情報処理装置(例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等)と電気的に接続して読取画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置142の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース回路とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線LAN(Local Area Network)である。
記憶装置150は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置150には、原稿搬送装置100の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置150にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばCD−ROM(compact disk read only memory)、DVD−ROM(digital versatile disk read only memory)等である。さらに、記憶装置150には、読取画像が格納される。
CPU160は、予め記憶装置150に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、CPU160に代えて、DSP(digital signal processor)、LSI(large scale integration)等が用いられてよい。また、CPU160に代えて、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programming Gate Array)等が用いられてもよい。
CPU160は、操作ボタン106、接触センサ113、第1光センサ116、超音波センサ117、第2光センサ120、撮像装置121、A/D変換器140、第1モータ131、第2モータ141、インタフェース装置142及び記憶装置150等と接続され、これらの各部を制御する。CPU160は、第1モータ131及び第2モータ141の駆動制御、撮像装置121の原稿読取制御等を行い、読取画像を取得する。
図6は、記憶装置150及びCPU160の概略構成を示す図である。
図6に示すように、記憶装置150には、制御プログラム151、判定プログラム152及び画像生成プログラム153等の各プログラムが記憶される。これらの各プログラムは、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。CPU160は、記憶装置150に記憶された各プログラムを読み取り、読み取った各プログラムに従って動作することにより、制御部161、判定部162及び画像生成部163として機能する。
図7は、原稿読取処理の動作の例を示すフローチャートである。
以下、図7に示したフローチャートを参照しつつ、原稿搬送装置100の原稿読取処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め記憶装置150に記憶されているプログラムに基づき主にCPU160により原稿搬送装置100の各要素と協働して実行される。
最初に、制御部161は、利用者により、原稿の読み取りを指示するための操作ボタン106が押下されて、原稿の読み取りを指示する操作検出信号を操作ボタン106から受信するまで待機する(ステップS101)。
次に、制御部161は、接触センサ113から受信する第1原稿検出信号に基づいて原稿台103に原稿が載置されているか否かを判定する(ステップS102)。
原稿台103に原稿が載置されていない場合、制御部161は、ステップS101へ処理を戻し、操作ボタン106から新たに操作検出信号を受信するまで待機する。
一方、原稿台103に原稿が載置されている場合、制御部161は、第2モータ141を駆動してシュートローラ110、ピックローラ111及び給紙ローラ114を回転させて、原稿を搬送させる。さらに、制御部161は、第1モータ131に第1駆動力を発生させてリタードローラ115、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123を回転させる(ステップS103)。
これにより、シュートローラ110、ピックローラ111及び給紙ローラ114は、それぞれ図2の矢印A2、A3及びA4の方向に回転する。一方、原稿搬送装置100の駆動機構は、図4Aに示した状態となる。即ち、リタードローラ115は、図2の矢印A5の方向に回転し、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123は、それぞれ矢印A6及びA7の逆方向に回転する。
原稿台103に載置された原稿は、シュートローラ110及びピックローラ111によって給紙ローラ114及びリタードローラ115の位置まで搬送される。一方、給紙ローラ114及びリタードローラ115の働きにより、原稿台103に複数の原稿が載置されている場合、原稿台103に載置されている原稿のうち給紙ローラ114と接触している原稿のみが分離されて原稿搬送方向A1に向かって搬送される。このとき、原稿は第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123の位置に達しておらず、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123は空転している。
次に、判定部162は、第1光センサ116から受信する第2原稿検出信号に基づいて、原稿(の先端)が第1光センサ116の位置に存在するか否か、即ち給紙ローラ114及びリタードローラ115の位置を通過したか否かを判定する(ステップS104)。
なお、判定部162は、第2モータ141及び第1モータ131を駆動させた時間(クロック数)に基づいて、原稿が給紙ローラ114及びリタードローラ115の位置を通過したか否かを判定してもよい。
判定部162は、原稿が給紙ローラ114及びリタードローラ115の位置を通過したと判定するまで待機する。制御部161は、原稿が給紙ローラ114及びリタードローラ115の位置を通過した場合、第1モータ131に第2駆動力を発生させてリタードローラ115、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123を逆方向に回転させる(ステップS105)。このように、制御部161は、判定部162による判定結果に従って、第1モータ131が発生する駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換える。
原稿搬送装置100の駆動機構(各駆動力伝達部)は、第1駆動力から第2駆動力への切り替えに応じて、図4Bに示した状態となる。即ち、リタードローラ115は停止し、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123は、それぞれ図2の矢印A6及びA7の方向に回転する。
給紙ローラ114及びリタードローラの位置を通過した原稿は、給紙ローラ114により、第1搬送ローラ118と第1従動ローラ119の間に搬送され、第1搬送ローラ118により、第1撮像装置121aと第2撮像装置121bの間に搬送される。
このとき、リタードローラ115には、第1モータ131からの第2駆動力が伝達されず、給紙ローラ114の回転に伴って矢印A5の逆方向に回転する力が加わるが、ワンウェイクラッチ135の働きによりリタードローラ115は回転しない。これにより、原稿台103に複数の原稿が載置されている場合でも、リタードローラ115が給紙ローラ114の回転に従って連れ回り、給紙ローラ114と接触している原稿以外の原稿も分離されずに搬送されること(重送の発生)が抑制される。
次に、判定部162は、第2光センサ120から受信する第3原稿検出信号に基づいて、原稿(の先端)が第2光センサ120の位置に存在するか否か、即ち第1搬送ローラ118及び第1従動ローラ119の位置を通過したか否かを判定する(ステップS106)。
判定部162は、原稿が第1搬送ローラ118及び第1従動ローラ119の位置を通過したと判定するまで待機する。画像生成部163は、原稿が第1搬送ローラ118及び第1従動ローラ119の位置を通過したと判定された場合、搬送された原稿を撮像装置121に読み取らせ、A/D変換器140を介して読取画像を取得する(ステップS107)。
撮像装置121により読み取られた原稿は、第2搬送ローラ123により排出台105上に排出される。
次に、画像生成部163は、読取画像をインタフェース装置142を介して不図示の情報処理装置へ送信する(ステップS108)。なお、情報処理装置と接続されていない場合、画像生成部163は、読取画像を記憶装置150に記憶しておく。
次に、制御部161は、接触センサ113から受信する第1原稿検出信号に基づいて原稿台103に原稿が残っているか否かを判定する(ステップS109)。
原稿台103に原稿が残っている場合、制御部161は、ステップS106へ処理を戻し、ステップS106〜S109の処理を繰り返す。
このとき、シュートローラ110、ピックローラ111及び給紙ローラ114は、それぞれ図2の矢印A2、A3及びA4の方向に回転し続けている。また、リタードローラ115は停止し、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123は、それぞれ矢印A6及びA7の方向に回転し続けている。これにより、ステップS106〜S109の処理が一回実行される度に、原稿が一つずつ搬送されて読み取られる。
一方、原稿台103に原稿が残っていない場合、制御部161は、第1モータ131に一定期間だけ第1駆動力を発生させて(ステップS110)、遊星ギア134を図4Aの位置にセットし、一連の処理を終了する。原稿搬送装置100は、遊星ギア134を図4Aの位置に再セットしておくことにより、次に原稿読取処理が実行される際にリタードローラ115が回転し始めるまでの時間を短縮できる。なお、ステップS110の処理は省略されてもよい。
図8A〜8Cは、複数の原稿が搬送される場合に最初の原稿を搬送する時のみリタードローラ115を回転させる理由について説明するための図である。
原稿台103に複数の原稿が載置される場合、各原稿は利用者によって様々な状態に載置される可能性がある。図8Aは、上側に載置された原稿ほど、先端が下流側に位置する状態(いわゆる逆テーパー状態)を示し、図8Bは、各原稿の先端が不規則に並んでいる状態(いわゆる先端不揃い状態)を示す。
複数の原稿が逆テーパー状態又は先端不揃い状態に載置されて搬送される場合、給紙ローラ114に接触する最も下側の原稿P1と共に、他の原稿P2〜P4も給紙ローラ114及びリタードローラ115の間を通過し、重送が発生してしまう可能性がある。これに対して、図8Cに示すように、リタードローラ115を矢印A5の方向に回転させることにより、上側に載置された各原稿P2〜P4を押し戻すことができる。これにより、各原稿は、上側に載置された原稿ほど、先端が上流側に位置する状態(いわゆるテーパー状態)となり、重送の発生が防止される。
一方、原稿搬送の開始時に最も下側に載置されていた原稿P1が給紙ローラ114及びリタードローラ115の間を通過した後は、最も下側の原稿とピックローラ111の摩擦力により、最も下側の原稿のみが下流に向かって搬送される。一方、最も下側の原稿の上側に載置された各原稿には、各原稿の重さによる原稿間の摩擦力の影響により、下側の原稿ほど下流側に進むようにより強い力が加えられ、テーパー状態を維持する。そのため、原稿搬送の開始時に最も下側に載置されていた原稿P1が給紙ローラ114及びリタードローラ115の間を通過した後は、重送が発生する可能性は低くなる。
一方、リタードローラ115を矢印A5の方向に回転させ続けると、搬送される原稿の先端を傷付ける可能性がある。また、搬送される原稿が薄紙である場合、リタードローラ115の回転により、上側に載置された各原稿P2〜P4が撓んでいき、原稿のジャムが発生する可能性がある。しかし、最も下側に載置されていた原稿P1が給紙ローラ114及びリタードローラ115の間を通過した後は、重送が発生する可能性が低いため、リタードローラ115を停止させることにより、原稿の先端の損傷の発生及びジャムの発生を抑制することができる。
以上詳述したように、原稿搬送装置100は、リタードローラ115に分離動作を行わせつつ、原稿がリタードローラ115を通過したか否かの判定結果に従って、第1搬送ローラ118に原稿の搬送を行わせ且つリタードローラ115への駆動力の伝達を遮断する。これにより、原稿搬送装置100は、原稿搬送の開始時には重送の発生を防止しつつ、重送の発生の可能性が低くなる、原稿のリタードローラ115の通過後には、原稿の先端の損傷の発生及びジャムの発生を抑制することができる。したがって、リタードローラと搬送ローラを一つのモータで駆動させる原稿搬送装置100において、各ローラの回転を適切に制御することが可能となった。
また、原稿搬送装置100は、リタードローラ115、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123を一つの第1モータ131で駆動させることができるため、低コスト化及び低消費電力化を図ることが可能となった。また、原稿搬送装置100は、原稿がリタードローラ115を通過した後はリタードローラ115への駆動力の伝達を遮断するため、遊星ギア134とリタードローラ115の間で駆動力を伝達する各ギアの劣化を抑制し、高寿命化を図ることが可能となった。
また、原稿搬送装置100の搬送機構は、第1モータ131による第1駆動力を第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123へ伝達して、第1搬送ローラ118及び第2搬送ローラ123を原稿搬送方向の逆方向に回転させる。したがって、原稿搬送装置100は、原稿のジャムが発生した場合に、第1モータ131に第1駆動力を発生させることにより、原稿を原稿台103に戻すような復旧処理をスムーズに実行することができる。
図9は、原稿搬送装置100の他の駆動機構の例について説明するための図である。
図9に示すように、原稿搬送装置100の他の駆動機構は、第1ギア233a、第2ギア233b、第4ギア233d、第5ギア233e及びギアユニット234等を有している。ギアユニット234は、扇形ギア234a、回転軸234b、バネ234c及びワンウェイクラッチ234d等を有している。これらの各部は、図3に示した駆動機構の第1〜第5ギア133a〜e及び遊星ギア134の代わりに用いられる。
第1ギア233aは、図3の第1ギア133aの代わりに第1回転軸132aの他端に取り付けられる。第1ギア233aは第2ギア233bと係合され、第2ギア233bは、扇形ギア234aの回転軸234bを回転軸としている。
扇形ギア234aには、原稿搬送装置100の筐体(不図示)に取り付けられたバネ234cが取り付けられ、バネ234cにより矢印A41へ向かう力が加えられている。また、扇形ギア234aには、ワンウェイクラッチ234dが取り付けられている。ワンウェイクラッチ234dは、第2ギア233b(及び回転軸234b)が矢印A42の方向に回転したときに、扇形ギア234aがロックして第2ギア233bとともに回転するように設けられている。一方、ワンウェイクラッチ234dは、第2ギア233bが矢印A42の逆方向に回転したときには、扇形ギア234aが第2ギア233bに対してフリーになるように設けられている。
扇形ギア234aは、第2ギア233b(及び回転軸234b)が矢印A42の方向に回転したときに、第4ギア233dと係合されるように設けられる。第4ギア233dは第5ギア233eと係合され、第5ギア233eは、図3の第6ギア133fと係合される。
第1モータ131が第1駆動力を発生させた場合、第1ギア233aは矢印A43の方向に回転し、第2ギア133bは矢印A42の方向に回転する。第2ギア233bに係合された扇形ギア234aは、第2ギア233bの回転に従って、矢印A42の方向に回転し、第4ギア233dと係合する。扇形ギア234aの回転に従って、第4ギア233d、第5ギア233eは、それぞれ矢印A44、A45の方向に回転し、これによりリタードローラ115が図3の矢印A14の方向に回転する。
一方、第1モータ131が第2駆動力を発生させた場合、第1ギア133aは図9の矢印A43の逆方向に回転し、第2ギア133bは矢印A42の逆方向に回転する。
扇形ギア234aは、第2ギア233bに対してフリーになり、バネ234cによる矢印A41の方向へ向かう力によって、矢印A42の逆方向に回転し、第4ギア233dと係合しなくなる。これにより、第2駆動力は、第4ギア233d、第5ギア233e及びリタードローラ115に伝達されず、各部は回転しなくなる。
以上詳述したように、原稿搬送装置100は、駆動機構において遊星ギア134の代わりに扇形ギア234a及びバネ234cを用いた場合でも、各ローラの回転を適切に制御することが可能となった。
但し、駆動機構において扇形ギア234a及びバネ234cを用いる場合、リタードローラ115の回転可能量は、扇形ギア234aの歯数により制限されるため、原稿搬送装置100の装置設計が複雑になる。したがって、駆動機構において遊星ギア134を用いる方が、リタードローラ115の回転可能量に対する制限を受けず、原稿搬送装置100をより容易に設計することができる。
図10は、他の実施形態に係る原稿搬送装置200の概略構成を示すブロック図である。
原稿搬送装置200は、原稿搬送装置100が有する各部に加えて、処理回路300を有する。処理回路300は、DSP、LSI、ASIC又はFPGA等であり、CPU160の代わりに原稿読取処理を実行する。
図11は、処理回路300の概略構成を示す図である。
処理回路300は、制御回路171、判定回路172及び画像生成回路173等を有する。なお、これらの各部は、それぞれ独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。
制御回路171は、制御部の一例である。制御回路171は、第1モータ131に駆動力を発生させるための駆動信号を出力し、判定回路172による判定結果に従って、第1モータ131が発生する駆動力を第1駆動力から第2駆動力に切換える。
判定回路172は、判定部の一例である。判定回路172は、第1光センサ116から第2原稿検出信号を受信し、受信した第2原稿検出信号に基づいて、原稿がリタードローラ115を通過したか否かを判定し、判定結果を制御回路171に出力する。
画像生成回路173は、画像生成部の一例である。画像生成回路173は、撮像装置121から読取画像を受信し、受信した読取画像をインタフェース装置142に出力する。
以上詳述したように、原稿搬送装置200においても、原稿搬送装置100と同様に、各ローラの回転を適切に制御することが可能となった。
100 原稿搬送装置
115 リタードローラ
118 第1搬送ローラ
123 第2搬送ローラ
131 第1モータ
132a〜132c 第1〜第3回転軸
133a〜133i 第1〜第9ギア
134 遊星ギア
135 ワンウェイクラッチ
136 トルクリミッタ
161 制御部
162 判定部
115 リタードローラ
118 第1搬送ローラ
123 第2搬送ローラ
131 第1モータ
132a〜132c 第1〜第3回転軸
133a〜133i 第1〜第9ギア
134 遊星ギア
135 ワンウェイクラッチ
136 トルクリミッタ
161 制御部
162 判定部
Claims (6)
- 原稿搬送方向に向けて原稿を送り出す給紙ローラと、
前記給紙ローラと対向する位置に設けられ、原稿の分離動作を行う分離ローラと、
原稿搬送方向において前記分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、
第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ前記第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、
前記駆動力発生部と、前記分離ローラ及び前記搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、
原稿の先端が前記分離ローラを通過したか否かを判定する判定部と、
原稿の先端が前記分離ローラを通過した後で、且つ、前記搬送ローラに到達する前に、前記駆動力発生部が発生する駆動力を前記第1駆動力から前記第2駆動力に切換える制御部と、を有し、
前記駆動力伝達部は、前記第1駆動力を前記分離ローラへ伝達して、前記分離ローラを原稿搬送方向と逆方向に回転させて原稿の分離動作を行い、前記第1駆動力から前記第2駆動力への切り替えに応じて、前記第2駆動力を前記搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ前記第2駆動力の前記分離ローラへの伝達を遮断する、
ことを特徴とする原稿搬送装置。 - 前記駆動力伝達部は、遊星ギアを含み、前記遊星ギアを介して前記第1駆動力を前記分離ローラへ伝達し、前記第1駆動力から前記第2駆動力への切り替えに応じて前記遊星ギアの連結が変更されることによって、前記第2駆動力の前記分離ローラへの伝達が遮断される、請求項1に記載の原稿搬送装置。
- 前記駆動力伝達部は、前記第1駆動力による前記分離ローラの回転方向と逆の方向への前記分離ローラの回転を阻止するワンウェイクラッチを更に有する、請求項1又は2に記載の原稿搬送装置。
- 前記駆動力伝達部は、前記第1駆動力を前記搬送ローラへ伝達して前記搬送ローラを原稿搬送方向の逆方向に回転させ得る、請求項1〜3の何れか一項に記載の原稿搬送装置。
- 原稿搬送方向に向けて原稿を送り出す給紙ローラと、前記給紙ローラと対向する位置に設けられ、原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において前記分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ前記第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、前記駆動力発生部と、前記分離ローラ及び前記搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、を有する原稿搬送装置の制御方法であって、
原稿の先端が前記分離ローラを通過したか否かを判定し、
原稿の先端が前記分離ローラを通過した後で、且つ、前記搬送ローラに到達する前に、前記駆動力発生部が発生する駆動力を前記第1駆動力から前記第2駆動力に切換えることを含み、
前記駆動力伝達部は、前記第1駆動力を前記分離ローラへ伝達して、前記分離ローラを原稿搬送方向と逆方向に回転させて原稿の分離動作を行い、前記第1駆動力から前記第2駆動力への切り替えに応じて、前記第2駆動力を前記搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ前記第2駆動力の前記分離ローラへの伝達を遮断する、
ことを特徴とする制御方法。 - 原稿搬送方向に向けて原稿を送り出す給紙ローラと、前記給紙ローラと対向する位置に設けられ、原稿の分離動作を行う分離ローラと、原稿搬送方向において前記分離ローラの下流に設けられた搬送ローラと、第1の方向の回転によって第1駆動力を発生可能であり、且つ前記第1の方向とは逆の第2の方向の回転によって第2駆動力を発生可能である駆動力発生部と、前記駆動力発生部と、前記分離ローラ及び前記搬送ローラとの間に配置された駆動力伝達部と、を有する原稿搬送装置の制御プログラムであって、
原稿の先端が前記分離ローラを通過したか否かを判定し、
原稿の先端が前記分離ローラを通過した後で、且つ、前記搬送ローラに到達する前に、前記駆動力発生部が発生する駆動力を前記第1駆動力から前記第2駆動力に切換えることを前記原稿搬送装置に実行させ、
前記駆動力伝達部は、前記第1駆動力を前記分離ローラへ伝達して、前記分離ローラを原稿搬送方向と逆方向に回転させて原稿の分離動作を行い、前記第1駆動力から前記第2駆動力への切り替えに応じて、前記第2駆動力を前記搬送ローラへ伝達して原稿の搬送を行い且つ前記第2駆動力の前記分離ローラへの伝達を遮断する、
ことを特徴とする制御プログラム。
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