JP2022143907A - シート給送装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シートの斜行を抑制する。【解決手段】シート給送装置は、シートが載置される載置部と、前記載置部に載置されたシートの上面に当接して回転することで前記載置部からシートを送り出す給送ローラと、を有する。シート給送装置が給送可能なシートの内、シート給送方向に垂直なシート幅方向の長さが最小であるシートの前記シート幅方向の長さを最小シート幅とする。前記シート幅方向における前記給送ローラの幅は、前記最小シート幅の85%以上、かつ、前記最小シート幅未満である。【選択図】図8
Description
本発明は、シートを給送するシート給送装置、シートから画像情報を読み取る画像読取装置、及び、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
ドキュメントスキャナや、複写機に設置された画像読取部等の画像読取装置は、原稿となるシートを1枚ずつ給送し、読取ユニットの読取位置を介して搬送するシート給送装置(原稿給送装置、ADFとも呼ばれる)を備えている。この種のシート給送装置は、原稿トレイに積載されたシートの最上位シートを、給送ローラ(ピックアップローラとも呼ばれる)によって送り出す。このとき、給送ローラのシートに対する当接圧がシート幅方向に関して不均一に分布していると、シートがシート搬送方向に対して斜めに傾いた状態で搬送されること、即ちシートの斜行が生じる場合がある。
特許文献1には、給送ローラのシートに対する当接圧の分布をシート幅方向に関して均等化することを目的に、給送ローラを保持するローラホルダに錘部材を取り付けることが記載されている。この文献によると、給送ローラに対してシート幅方向の片側に配置されたギア列を介して給送ローラが駆動されることで当接圧の偏りが生じるため、錘部材の配置によって駆動時の当接圧の偏りを相殺する。
しかしながら、給送ローラのシートに対する当接圧が不均一になる要因には、給送ローラ及びその周辺部材の部品公差等、排除することが難しいものが含まれる。発明者らが行った検討の結果、給送ローラのローラ幅が短い場合には、部品公差等の理由で不均一化した当接圧によって生じるシートの斜行が大きくなりやすいことが分かった。
本発明は、シートの斜行を抑制可能なシート給送装置並びにこれを備えた画像読取装置及び画像形成装置を提供する。
本発明の一態様は、シートが載置される載置部と、前記載置部に載置されたシートの上面に当接して回転することで前記載置部からシートを送り出す給送ローラと、を有するシート給送装置であって、シート給送装置が給送可能なシートの内、シート給送方向に垂直なシート幅方向の長さが最小であるシートの前記シート幅方向の長さを最小シート幅として、前記シート幅方向における前記給送ローラの幅は、前記最小シート幅の85%以上、かつ、前記最小シート幅未満である、ことを特徴とするシート給送装置である。
本発明の他の一態様は、シートが載置される載置部と、前記載置部に載置されたシートの上面に当接して回転することで前記載置部からシートを送り出す給送ローラと、前記載置部に載置された前記シートの、シート給送方向に垂直なシート幅方向における端部の位置を規制する規制面をそれぞれ有し、前記シート幅方向に接近及び離間させることが可能な一対の規制部材と、を有するシート給送装置であって、前記一対の規制部材を前記シート幅方向に最も接近させた状態において、前記シート幅方向における前記規制面同士の間の距離を最小規制幅として、前記シート幅方向における前記給送ローラの幅は、前記最小規制幅の85%以上、かつ、前記最小規制幅未満である、ことを特徴とするシート給送装置である。
本発明によれば、シートの斜行を抑制することができる。
以下、本開示に係る例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、実施例1に係る画像形成装置101の概略について、図1を参照しながら説明する。画像形成装置101は、装置本体101Aと、画像読取装置103と、を備えている。装置本体101Aの上方に配置された画像読取装置103は、詳しくは後述するように、リーダ部20とADF1とを備え、原稿であるシートを光学的に走査して画像情報を読み取る。「ADF」は自動シート給送装置(Auto Document Feeder)を表す。シートとしては、コピー用紙及び封筒等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、布等の、サイズ及び材質が異なる多様なシート材を使用可能である。画像読取装置103によって電気信号に変換された画像情報は、装置本体101Aに設けられた制御部132へと転送される。
装置本体101Aは、記録材であるシートPに画像を形成するための画像形成手段である画像形成部133と、画像形成部133にシートPを給送するシート給送部34と、を有している。シート給送部34は、それぞれシートPを収納するシート収納部137a、137b、137c、137dを備えている。各シート収納部137a~137dに収納されたシートPは、給送ローラ32によって繰り出され、搬送ローラ33a及びリタードローラ33bによって分離されて1枚ずつ給送される。シート収納部137a~137dから給送されたシートPは、装置本体1A内の搬送路に配置された搬送ローラ対131を介して、レジストレーションローラ対136へと搬送される。なお、ユーザによって手差しトレイ137eに積載されたシートPは、給送ローラ138によって装置本体101Aの内部に給送され、レジストレーションローラ対136へと搬送される。レジストレーションローラ対136は、シートPの先端を停止させて斜行を補正すると共に、画像形成部133によるトナー像の形成プロセスである作像動作の進行に合わせてシートPの搬送を再開する。
シートPに画像を形成する画像形成部133は、像担持体(電子写真感光体)である感光ドラム121を備えた電子写真方式の画像形成ユニットである。感光ドラム121は、シートPの搬送方向に沿って回転可能であり、感光ドラム121の周囲には帯電器118、露光装置123、現像器124、転写帯電器125、分離帯電器126、及びクリーナ127が配置されている。帯電器118は感光ドラム121の表面を一様に帯電させ、露光装置123は画像読取装置103又は外部機器から入力される画像情報に基づいて感光ドラム121を露光し、ドラム上に静電潜像を形成する。
現像器124は、トナーを含む現像剤を収容しており、感光ドラム121に帯電したトナーを供給することで静電潜像をトナー像に現像する。感光ドラム121に担持されたトナー像は、転写帯電器125が形成するバイアス電界により、レジストレーションローラ対136から搬送されるシートPに転写される。トナー像を転写されたシートPは、分離帯電器126が形成するバイアス電界によって感光ドラム121から離間し、定着前搬送部128によって定着部129へ向けて搬送される。なお、シートPに転写されずに感光ドラム121に残留した転写残トナー等の付着物はクリーナ127によって除去され、感光ドラム121は次の作像動作に備える。
定着部129に搬送されたシートPは、ローラ対に挟持されて搬送されながら、トナー像の加圧及び加熱を含む定着処理を受ける。これによってトナーが溶融し、その後固着することにより、シートPに画像が定着する。シートPの片面に画像形成する場合、定着部129を通過したシートPは、排出ローラ対40により装置本体101Aから排出され、装置本体101Aの外部に突出した排出トレイ130に積載される。シートPの片面に画像形成する場合、第1面に画像形成されて定着部129を通過したシートPは、反転部139によって表面と裏面とを入れ替えられ、両面搬送部140によってレジストレーションローラ対136へと搬送される。そして、シートPは第2面に画像を形成された後に排出トレイ130に排出される。
上記の画像形成部133は画像形成手段の一例であり、例えばインクジェット方式の画像形成ユニットやオフセット印刷方式の印刷機構を画像形成手段として用いてもよい。
<画像読取装置の構成>
次に、図2及び図3を用いて画像読取装置103の概略について説明する。図2は画像読取装置103をシート幅方向に見た断面を表しており、図3は画像読取装置103の斜視図である。
次に、図2及び図3を用いて画像読取装置103の概略について説明する。図2は画像読取装置103をシート幅方向に見た断面を表しており、図3は画像読取装置103の斜視図である。
図2及び図3に示すように、画像読取装置103のリーダ部20は、表面読取ユニット12及び原稿台21を有する。画像読取装置103のADF1は、リーダ部20の上方に配置され、リーダ部20に対して開閉可能である。ADF1は、原稿トレイ2、給送ローラ4、搬送ローラ5、分離ローラ6、搬送ローラ対7,8,9、裏面読取ユニット13、排出ローラ対10及び排出トレイ3を備えている。
画像読取装置103は、原稿台21に載置された静止シートから画像情報を読み取るモード(固定読みモード)と、ADF1によってシートDを搬送しながら画像情報を読み取るモード(流し読みモード)を実行可能である。固定読みモードでは、表面読取ユニット12が原稿台21の下方で副走査方向(図2の左右方向)に移動しながら静止シートを光学的に走査する。流し読みモードでは、表面読取ユニット12が図2の位置に位置決めされた状態で、読取領域Eを通過するシートDを表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13が光学的に走査する。表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13は、CCD方式又はCIS方式等の既知のイメージセンサユニットを用いることができる。CIS方式の場合、イメージセンサユニットは、主走査方向に配列された撮像素子としてのCMOSと、シートDに光を照射するLED及び導光ガイドと、シートDからの反射光をCMOSの受光面に結像する等倍光学系と、を含む。
ADF1の原稿トレイ2は、排出トレイ3の上方に配置されている。また、ADF1の搬送ローラ5、分離ローラ6、搬送ローラ対7,8,9、裏面読取ユニット13及び排出ローラ対10は、原稿トレイ2から排出トレイ3に向かってADF1の本体内でU字状に湾曲した搬送路に沿って配置されている。
以下の説明において、ADF1の搬送路に沿ってシートDが搬送される方向をシート搬送方向とし、特に、給送ローラ4によって原稿トレイ1からシートDが繰り出される方向をシート給送方向Fdとする。画像形成装置101が水平面に設置された場合の鉛直方向を上下方向Zとする。シート給送方向Fd及び上下方向に垂直な方向を、シート幅方向Wとする。シート幅方向Wは、給送ローラ4、搬送ローラ5等の回転軸線方向であり、表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13の主走査方向でもある。シート幅方向Wに見た場合、シート給送方向Fdは略水平方向である。
シートDが載置される載置部としての原稿トレイ2は、シートDの下面を支持するシート載置面2aと、シート載置面2aの上方に突出するサイド規制板2b,2c(図3)と、を有する。一対の規制部材であるサイド規制板2b,2cは、シート幅方向Wに互いに対向して設けられ、シート幅方向Wの内側にシートDの側端(シート幅方向Wの端部)の位置を規制する規制面2b1,2c1を有している。サイド規制板2b,2cは、例えば不図示のラック部を有し、互いのラック部がピニオンギアを介して連結されることで、シート幅方向Wに接近及び離間するように連動して移動するように構成される。サイド規制板2b,2cの規制面2b1,2c1のシート幅方向Wにおける中央位置は、原稿トレイ2に載置されるシートDのシート幅方向Wの中心位置の基準となる。
給送ローラ4は、ローラホルダ14によって回転可能に保持され、原稿トレイ2のシート載置面2aの上方に配置される(図2)。後述するように、給送ローラ4は原稿トレイ2に載置されたシート束の最上位シートに当接する給送位置(下方位置)と、給送位置より上方の待機位置(上方位置)と、に移動可能である。なお、ADF1の上部には、ヒンジ1a(図2)を中心に開閉可能な開閉カバー1Cが設けられている。開閉カバー1Cの下側には、給送ローラ4が待機位置にある状態において給送ローラ4及びローラホルダ14を収容することが可能な空間部1sが設けられている。後述する通り、給送ローラ4のローラ幅を確保するため、空間部1sのシート幅方向Wの幅は、少なくとも給送ローラ4のローラ幅に給送ローラ4の両側におけるローラホルダ14の幅を加えた長さ以上に設定される。
搬送ローラ5及び分離ローラ6は、シート給送方向Fdにおける給送ローラ4の下流に配置され、シートDを分離する分離ニップを形成している。搬送ローラ5は、シート給送方向Fdに沿った回転方向に回転する。分離ローラ6は、摩擦力によってシートDを分離する分離部材である。分離ローラ6としては、固定された軸にトルクリミッタを介して取り付けられたローラ、又は、シート給送方向Fdに逆らう方向の駆動力を入力される軸にトルクリミッタを介して取り付けられたローラを用いることができる。分離ローラ6は、不図示のバネ部材によって搬送ローラ5に向けて付勢され、分離ニップに当接圧(ニップ圧)を発生させている。分離部材として、搬送ローラ5に当接するパッド状の弾性部材を用いてもよい。
搬送ローラ対7,8,9及び排出ローラ対10は、表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13が配置される読取領域Eを通過して排出トレイ3へと向かう搬送経路を構成する。
図2を用いて、画像読取装置103における流し読み動作の流れについて説明する。ユーザは、原稿トレイ2のシート載置面2aにシートDを載置した後、サイド規制板2b,2cを互いに接近させてシートDの側端に当接させることで、シートDの位置及び姿勢を規制する。サイド規制板2b,2cは、最小シート幅の距離まで接近させることが可能である(図8(c)参照)。ここで、「最小シート幅」とは、ADF1が給送可能なシート(画像読取装置103が流し読み動作を実行可能なシート)として仕様書に記載されているシートの内、シート幅(シート幅方向Wの長さ)が最も短いシートD1のシート幅を指す。
原稿トレイ2にセットされたシート束の内の最上位のシートDは、給送手段である給送ローラ4の回転によってシート給送方向Fdに繰り出され、分離ニップに到達する。分離ニップに最上位のシートDのみが進入している場合、分離ローラ6はシートDから受ける力によってシート給送方向Fdに回転する。分離ニップに複数枚のシートDが進入している場合、最上位のシートD以外のシートDは分離ローラ6から受ける摩擦力によってシート給送方向Fdへの移動を規制される。その結果、最上位の1枚のシートDが分離されて分離ニップの下流へ搬送され、搬送ローラ対7,8を介して読取領域Eへ搬送される。
シートDが読取領域Eを通過する間に、シートDの両面が表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13によって光学的に走査され、両面の画像情報が読み取られる。読取領域Eを通過したシートDは、搬送ローラ対9を介して排出ローラ対10に受け渡され、排出ローラ対10によってADF1の外部に排出され、排出トレイ3に積載される。
<給送ユニット>
図4及び図5(a、b)を用いて、本実施例における給送ローラ4の保持構成について説明する。図4は、本実施例に係る給送ローラ4を含む給送ユニット4Uの斜視図である。図5(a、b)は、給送ユニット4Uの動作について説明するための模式図である。図4に示すように、給送ユニット4Uは、給送ローラ4、搬送ローラ5、ローラホルダ14、駆動軸18、クラッチ19a,19b、給送ギア15、ギアトレーン16及び搬送ギア17を含む。
図4及び図5(a、b)を用いて、本実施例における給送ローラ4の保持構成について説明する。図4は、本実施例に係る給送ローラ4を含む給送ユニット4Uの斜視図である。図5(a、b)は、給送ユニット4Uの動作について説明するための模式図である。図4に示すように、給送ユニット4Uは、給送ローラ4、搬送ローラ5、ローラホルダ14、駆動軸18、クラッチ19a,19b、給送ギア15、ギアトレーン16及び搬送ギア17を含む。
給送ローラ4は、ローラ軸の外周にシートDと接触して搬送力を付与するための円筒状の外周部41を有する。本実施例では、給送ローラ4の外周部41は、内部に空洞を有する中空状の弾性部材(ゴム材料)で形成され、シートDと当接した際にシート面に沿って弾性変形可能である。外周部41が中空状であり、容易に弾性変形できることで、外周部41のシートDに対する当接圧の偏りが軽減される。なお、図4に示すように、外周部41にシート幅方向Wに延びる複数の溝を規則的に配置することで、紙粉の付着による摩擦係数の低下を低減することができる。また、後述するようにシートDの斜行を低減する観点からは、給送ローラ4の外周部41は、シート幅方向Wにおける給送ローラ4の略全体に亘ってシートDに接することが可能な一定の外径を有していると好適である。外周部41のシート幅方向Wの長さであるローラ幅W2については後述する。
給送ローラ4は、ローラ軸の両端部をローラホルダ14の第1保持部材14a及び第2保持部材14bによって回転可能に保持され、第1保持部材14a及び第2保持部材14bに挟まれることでシート幅方向Wに関して位置決めされている。第1保持部材14a及び第2保持部材14bは、シート幅方向Wにおける搬送ローラ5の両側で駆動軸18に回転可能に支持されると共に、互いに締結されて一体のローラホルダ14を構成している。ローラホルダ14は、搬送ローラ5のローラ軸である駆動軸18を中心にして、給送ローラ4を略上下方向に移動させるように回動可能である。
給送ギア15は、給送ローラ4のシート幅方向Wの端部に設けられ、給送ローラ4と一体に回転する。また、搬送ギア17は、搬送ローラ5のシート幅方向Wの端部に設けられ、搬送ローラ5と一体に回転する。ギアトレーン16は、それぞれローラホルダ14に回転可能に保持される複数のギアからなり、給送ギア15と搬送ギア17とを連結している。なお、ギアトレーン16に代えて、例えばベルト伝動機構で駆動軸18の回転を給送ローラ4に伝達してもよい。
駆動軸18と搬送ギア17の間、及び、給送ローラ4と駆動軸18の間にはクラッチ19aが配置されている。クラッチ19aは、図5(a)に示すように駆動軸18が第1方向R1に回転する場合に搬送ギア17を回転させるワンウェイクラッチである。クラッチ19aは、駆動軸18が第1方向R1とは反対の第2方向R2(図5(b))に回転する場合には、搬送ギア17に回転を伝達しない。
駆動軸18とローラホルダ14との間には、クラッチ19bが配置されている。クラッチ19bは、例えば、バネの付勢力によって駆動軸18の一部とローラホルダ14の一部とが摩擦係合されたバネクラッチであって、駆動軸18の回転方向に応じてローラホルダ14を上方又は下方に回動させる。即ち、図5(a)に示すように駆動軸18が第1方向R1に回転する場合には、クラッチ19bを介してローラホルダ14に第1方向R1のトルクが作用してローラホルダ14が下向きに回動する。反対に、図5(b)に示すように駆動軸18が第2方向R2に回転する場合には、クラッチ19bを介してローラホルダ14に第2方向R1のトルクが作用してローラホルダ14が上向きに回動し、給送ローラ4が原稿トレイ2上のシートDから上方に離間する。
このように、クラッチ19bは、給送ローラ4が原稿トレイ2上のシートに対して当接及び離間するようにローラホルダ14を移動させる移動手段として機能する。なお、クラッチ19bに限らず、例えば駆動軸18にカムを取り付けてローラホルダ14に設けた突起に当接させることでローラホルダ14を昇降させてもよい。また、駆動軸18を駆動するモータとは別のアクチュエータ(例えばローラホルダ14と接続されたソレノイドによってローラホルダ14を昇降させてもよい。また、クラッチ19bは、駆動軸18と、第1保持部材14a及び第2保持部材14bのそれぞれとの間に配置することができる。
ADF1が給送動作を開始する場合、給送ローラ4が待機位置(図5(b))に位置する状態で、駆動源である不図示のモータに駆動されて駆動軸18が第1方向R1に回転する。すると、クラッチ19bを介した駆動伝達によってローラホルダ14が第1方向R1に回動して給送ローラ4を下降させ、給送ローラ4は原稿トレイ2上のシートDの上面に着地する(図5(a))。このときの給送ローラ4のシートDに対する加圧力(給送ローラ4とシートDの接触面積全体に亘るに当接圧の積分値)は、給送ローラ4を含む給送ユニット4Uの自重と、クラッチ19bによりローラホルダ14に作用するトルクの合計によって定まる。更に駆動軸18が第1方向R1に回転することで、クラッチ19a及びギアトレーン16を介した駆動伝達により給送ローラ4及び搬送ローラ5がシート給送方向Fdに沿った方向に回転駆動され、シートDが給送される。
シートDの先端が分離ニップより下流の搬送ローラ対7に到達した後に、駆動軸18は第2方向R2に回転駆動される。すると、クラッチ19bを介した駆動伝達によりローラホルダ14が上向きに回動して給送ローラ4を上昇させ、給送ローラ4は原稿トレイ2上のシートDから上方に離間する。ここで、ワンウェイクラッチであるクラッチ19aが滑ることで、搬送ローラ5はシートDの搬送を妨げることなく、搬送ローラ対7によるシートDの搬送に伴ってシート給送方向Fdに沿って回転する。
<シートの斜行の発生要因>
次に、図6(a~c)の模式図を用いて、給送ローラ4によってシートDを給送する際にシートDの斜行が発生する要因について説明する。本実施例では、給送ローラ4をシート幅方向Wの両側から第1保持部材14a及び第2保持部材14bによって保持している。従って、仮に部品の製造公差等によって第1保持部材14aの長さと第2保持部材14bの長さや形状に差があると、図6(a)に示すように給送ローラ4の傾きが生じ得る。
次に、図6(a~c)の模式図を用いて、給送ローラ4によってシートDを給送する際にシートDの斜行が発生する要因について説明する。本実施例では、給送ローラ4をシート幅方向Wの両側から第1保持部材14a及び第2保持部材14bによって保持している。従って、仮に部品の製造公差等によって第1保持部材14aの長さと第2保持部材14bの長さや形状に差があると、図6(a)に示すように給送ローラ4の傾きが生じ得る。
ここで、「第1保持部材14aの長さ」及び「第2保持部材14bの長さ」とは、ローラホルダ14の回動中心である駆動軸18の軸線から、第1保持部材14a及び第2保持部材14bが給送ローラ4のローラ軸を保持している軸受部の中心までの距離を指す。また、「給送ローラ4の傾き」とは、給送ローラ4の回転軸線が、駆動軸18の軸線に対して平行でないことを指す。なお、第1保持部材14aの長さ及び第2保持部材14bの長さが同一であっても、給送ローラ4の傾きが生じる場合がある。例えば、第1保持部材14aの軸受部が第2保持部材14bの軸受部に比べて下方側にずれた状態で第1保持部材14a及び第2保持部材14bが締結されている場合には、給送ローラ4の傾きが生じる。
給送ローラ4の傾きが生じている状態で給送ローラ4が原稿トレイ2上のシートDに着地すると、図6(b)に示すように給送ローラ4のシートDに対する当接圧がシート幅方向Wに関して不均一となった所謂片当たりの状態となる。この場合、給送ローラ4の内、当接圧が大きい側(図6(c)の下方側)のシートDに対する接触面積が、当接圧が小さい側(図6(c)の上方側)のシートDに対する接触面積より大きくなるように、給送ローラ4は弾性変形する。
このような片当たりが生じた状態では、当接圧が大きい側の搬送力が、当接圧が小さい側の搬送力より大きくなる。搬送力とは、給送ローラ4の回転により給送ローラ4からシートDに作用するシート給送方向Fdの摩擦力であり、給送ローラ4のシートDに対する加圧力(垂直抗力)と、給送ローラ4とシートDの間の摩擦係数で定まる。片当たりが生じた状態では、給送ローラ4がシートDに加える搬送力の大きさが、給送ローラ4のシート幅方向Wの中心(以下、給送ローラ4の搬送中心とする)に対して不均一な状態となる。そのため、シート幅方向WにおけるシートDの中心線と給送ローラ4の搬送中心とが一致するようにユーザが正しくシートDをセットした場合であっても、シートDの斜行が生じる場合がある。
なお、本実施例では給送ローラ4が両側からローラホルダ14に保持されているが、給送ローラ4が片側からローラホルダ14に保持される片持ち構成でも、ローラ軸の撓みやローラホルダ14の製造時の歪みによって片当たりが生じ得る。以下で説明する斜行抑制手法は、給送ローラ4が片持ち構成である場合にも適用可能である。
<給送ローラのローラ幅>
図7(a~d)及び図8(a、b)を用いて、本実施例における給送ローラ4のローラ幅の設定基準について説明する。図7(a)は、読取領域Eを通過する際の、表面読取ユニット12又は裏面読取ユニット13の読取可能領域とシートDの位置関係を表す。図7(a)に示すようにシートDの斜行が生じている状態でシートDが読取領域E(図2)を通過した場合、傾いた状態のシートDの画像(以下、シート画像とする)を含む画像データが取得される。
図7(a~d)及び図8(a、b)を用いて、本実施例における給送ローラ4のローラ幅の設定基準について説明する。図7(a)は、読取領域Eを通過する際の、表面読取ユニット12又は裏面読取ユニット13の読取可能領域とシートDの位置関係を表す。図7(a)に示すようにシートDの斜行が生じている状態でシートDが読取領域E(図2)を通過した場合、傾いた状態のシートDの画像(以下、シート画像とする)を含む画像データが取得される。
画像読取装置103は、画像データに斜行補正処理を施す画像処理部22(図2参照)を有する。表面読取ユニット12及び裏面読取ユニット13によって読み取られた画像データは、画像処理部22によって斜行補正処理を施された後に装置本体101Aの制御部132へ転送される。画像処理部22では、画像データからシート画像の基準点(ここでは、シート先端の両側の端部の内で先行する側の端部)と、シート画像の斜行量(シート幅方向Wに対する先端の傾斜角度)を特定する。そして、基準点を中心にして、斜行量がゼロになるようにシート画像に回転処理を施す。図7(b)は斜行補正後の画像データImを表している。図7(a)に示す例では、シートDが斜行しているものの、シート全体のシート画像が取得されているため、図7(b)に示す斜行補正後の画像データImにもシート全体のシート画像D’が含まれる。
図7(c)は、シートDの斜行が大きいことでシートDの一部が読取可能領域の外側を通過する場合を表している。この場合、取得された画像データはシートDの一部が欠けているため、図7(d)に示す斜行補正後の画像データImにおいても、シートDの一部が欠けたシート画像D’が含まれることになる。
上述した通り、給送ローラ4のローラ幅を大きくすると、部品公差等で給送ローラ4の片当たりが生じる場合であっても、給送時に生じるシートDの斜行量が大きくなりにくい。本実施例では、流し読み動作によって得られる画像データにおいてシート画像D’の欠損が生じるシートDの斜行量を閾値として、シートDの給送時に斜行が生じたとしても斜行量が閾値を超えないように、給送ローラ4のローラ幅を設定した。
具体的には、給送ローラ4のローラ幅とシートDの最大斜行量[deg]との関係は、図8(a)のようになる。図8(a)のグラフは、搬送シミュレーションモデルを用いてシートDに生じ得る最大斜行量を計算した結果を、最小シート幅に対するローラ幅の割合毎に表したものである。搬送シミュレーションモデルは、搬送中にシートDに作用する力の分析結果に基づくものであり、斜行量に影響を与え得る次の(1)~(4)の因子をパラメータとして斜行量を算出している。他のパラメータ(例えば、給送ローラ4のシートDに対する摩擦係数)は、実際のADF1の構成として妥当な範囲の値に固定した。そして、あるローラ幅の下で得られた斜行量の最大値を図8(a)のグラフに図示している。
(1)原稿トレイ2にセットされたシートDのオフセット量及び傾き量(オフセット量は、給送ローラ4の搬送中心に対するシートDの中心位置のシート幅方向Wの位置ずれ量。傾き量は、シートDの中心線のシート給送方向に対する傾斜角度)。ここでは、図8(b)に示すように、給送ローラ4の一方の端部4aがシートDの側端と一致する状態を想定し、このときの位置ずれ量をオフセット量とした。
(2)給送ローラ4のローラ幅。即ち、給送ローラ4の内、シートDに接触して搬送力を付与することが可能な略一定の外径からなる外周部のシート幅方向Wの長さ。
(3)給送ローラ4のシートDに対する当接圧の不均一性。ここでは、搬送中心における当接圧を100%として、給送ローラ4の一方の端部4aでは当接圧が搬送中心より20%大きく、他方の端部4b(図8(b))では当接圧が搬送中心より20%小さいことを仮定した。言い換えると、給送ローラ4の両端部における当接圧の比が120:80=3:2となる片当たり状態を想定した。
(4)給送ローラ4によって最上位のシートDが給送されている間に、次のシートDが摩擦力によって最上位のシートDに引き摺られて移動する量。
(2)給送ローラ4のローラ幅。即ち、給送ローラ4の内、シートDに接触して搬送力を付与することが可能な略一定の外径からなる外周部のシート幅方向Wの長さ。
(3)給送ローラ4のシートDに対する当接圧の不均一性。ここでは、搬送中心における当接圧を100%として、給送ローラ4の一方の端部4aでは当接圧が搬送中心より20%大きく、他方の端部4b(図8(b))では当接圧が搬送中心より20%小さいことを仮定した。言い換えると、給送ローラ4の両端部における当接圧の比が120:80=3:2となる片当たり状態を想定した。
(4)給送ローラ4によって最上位のシートDが給送されている間に、次のシートDが摩擦力によって最上位のシートDに引き摺られて移動する量。
図8(a)に破線で示すθmaxは、画像データImにおいてシート画像D’の欠損が生じるシートDの斜行量の閾値を表している。図8(a)の結果から、給送ローラ4のローラ幅が、ADF1が給送可能(通紙可能)なシートの最小シート幅に対して85%未満である場合に、閾値を超えたシートDの斜行が生じる可能性があることが分かる。一方、給送ローラ4のローラ幅が最小シート幅を超えていると、給送ローラ4が給送対象のシートD以外の物(例えば、次のシートDや原稿トレイ2のシート載置面2a)に接触することで、給送不良が発生する可能性がある。そのため、給送ローラ4のローラ幅W2は最小シート幅W1より小さいことが望まれる。なお、同様の理由から、搬送ローラ5のローラ幅及び分離ローラ6のローラ幅についても、最小シート幅W1より小さいことが望まれる。
以上の理由から、本実施例では、図8(c)に示すように、給送ローラ4のローラ幅W2を、最小シート幅W1の85%以上、かつ、W1未満(最小シート幅未満)とした。これにより、部品公差等による給送ローラ4のシートDに対する当接圧の不均一性があったとしても、閾値を超えたシートDの斜行が発生する可能性を低減すると共に、シートDの給送不良が生じる可能性を抑制することができる。一例として、本実施例の構成例における最小シート幅W1は48[mm]であり、給送ローラ4のローラ幅W2は44[mm]である。
なお、上述した通り、サイド規制板2b、2cは最小シート幅の距離まで接近させることが可能である(図8(c)参照)。従って、本実施例における給送ローラ4のローラ幅W2は、一対の規制部材であるサイド規制板2b,2cの最小規制幅の85%、かつ、最小規制幅未満であるとも言える。ただし、サイド規制板2b,2cの最小規制幅とは、サイド規制板2b,2cをシート幅方向W(給送ローラ4の回転軸線方向)に最も接近させた状態での、シート幅方向Wにおける規制面2b1,2c1同士の間の距離を指す。これにより、部品公差等による給送ローラ4のシートDに対する当接圧の不均一性があったとしても、閾値を超えたシートDの斜行が発生する可能性を低減すると共に、シートDの給送不良が生じる可能性を抑制することができる。
上記実施例1では、給送ローラ4が1つのローラ部材で構成される場合について説明したが、本技術は、給送ローラ4が複数のローラ部材で構成される場合にも適用可能である。以下、実施例2として、図9(a、b)に示すように給送ローラ4が2つのローラ部材4R,4Lで構成される場合について説明する。以下、実施例1と共通の符号を付した要素は、実施例1で説明したものと実質的に同一の構成及び作用を有するものとし、説明を省略する。
給送ローラ4のローラ部材4R,4Lは、ローラホルダ14(図4)に保持されるローラ軸に取り付けられている。仮に、ローラホルダ14の第1保持部材14aと第2保持部材14bの長さの差等の要因によってローラ部材4R,4LのシートDに対する当接圧がシート幅方向Wに関して不均一となったとする。図9(a)では、一方のローラ部材4RのシートDに対する当接圧が、他方のローラ部材4RのシートDに対する当接圧より小さくなった状態を示している。この場合、ローラ部材4RがシートDに付与する搬送力が、ローラ部材4LがシートDに付与する搬送力より小さいことでシートDに図中時計回り方向のモーメントが作用し、シートDの斜行が生じる可能性がある。
本実施例においても、実施例1で説明した搬送シミュレーションモデルを用いてシートDに生じる最大斜行量を分析した結果、給送ローラ4のローラ幅を大きくすることで最大斜行量を抑制できることが分かった。具体的には、給送ローラ4のローラ幅W2を、最小シート幅W1の85%以上、かつ、W1未満とすることで、シートDの最大斜行量を閾値以下に抑制できることが分かった。給送ローラ4のローラ幅W2を上記のように設定することで、閾値を超えたシートDの斜行が発生する可能性を低減すると共に、シートDの給送不良が生じる可能性を抑制することができる。なお、本実施例における給送ローラ4のローラ幅W2とは、図9(b)に示すように、シート幅方向Wに関して、複数のローラ部材4R,4L全体の一方側の端部位置と他方側の端部位置との間の距離を指す。
また、本実施例における給送ローラ4のローラ幅W2は、一対の規制部材であるサイド規制板2b,2cの最小規制幅の85%、かつ、最小規制幅未満であるとも言える。これにより、部品公差等による給送ローラ4のシートDに対する当接圧の不均一性があったとしても、閾値を超えたシートDの斜行が発生する可能性を低減すると共に、シートDの給送不良が生じる可能性を抑制することができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、画像読取装置において原稿としてのシートを搬送するADFに本技術を適用した実施例を説明したが、本技術は、他のシート給送装置にも適用可能である。例えば、電子写真方式やインクジェット方式等の画像形成装置において、記録媒体として用いるシートを給送するシート給送装置に本技術を適用してもよい。
上述の実施形態では、画像読取装置において原稿としてのシートを搬送するADFに本技術を適用した実施例を説明したが、本技術は、他のシート給送装置にも適用可能である。例えば、電子写真方式やインクジェット方式等の画像形成装置において、記録媒体として用いるシートを給送するシート給送装置に本技術を適用してもよい。
1…シート給送装置(ADF)/2…載置部(原稿トレイ)/2b,2c…一対の規制部材(サイド規制板)/4…給送ローラ/W1…最小シート幅/W2…給送ローラの幅
Claims (10)
- シートが載置される載置部と、
前記載置部に載置されたシートの上面に当接して回転することで前記載置部からシートを送り出す給送ローラと、
を有するシート給送装置であって、
シート給送装置が給送可能なシートの内、シート給送方向に垂直なシート幅方向の長さが最小であるシートの前記シート幅方向の長さを最小シート幅として、
前記シート幅方向における前記給送ローラの幅は、前記最小シート幅の85%以上、かつ、前記最小シート幅未満である、
ことを特徴とするシート給送装置。 - シートが載置される載置部と、
前記載置部に載置されたシートの上面に当接して回転することで前記載置部からシートを送り出す給送ローラと、
前記載置部に載置された前記シートの、シート給送方向に垂直なシート幅方向における端部の位置を規制する規制面をそれぞれ有し、前記シート幅方向に接近及び離間させることが可能な一対の規制部材と、
を有するシート給送装置であって、
前記一対の規制部材を前記シート幅方向に最も接近させた状態において、前記シート幅方向における前記規制面同士の間の距離を最小規制幅として、
前記シート幅方向における前記給送ローラの幅は、前記最小規制幅の85%以上、かつ、前記最小規制幅未満である、
ことを特徴とするシート給送装置。 - 前記給送ローラを回転可能に保持するローラホルダと、
前記給送ローラを前記載置部に載置されたシートに対して当接及び離間させるように前記ローラホルダを移動させる移動手段と、
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。 - 前記シート給送方向において前記給送ローラの下流に配置され、駆動源に接続された駆動軸と、
前記駆動軸に取り付けられ、前記給送ローラによって送り出されたシートを搬送する搬送ローラと、
を更に有し、
前記駆動軸は、前記搬送ローラにシートを搬送させる場合の回転方向である第1方向と、前記第1方向とは反対の第2方向と、に回転駆動され、
前記移動手段は、前記駆動軸と前記ローラホルダの間に配置され、前記駆動軸が前記第1方向に回転する場合に前記ローラホルダを下降させ、前記駆動軸が前記第2方向に回転する場合に前記ローラホルダを上昇させるクラッチを含む、
ことを特徴とする請求項3に記載のシート給送装置。 - 前記給送ローラは、1つのローラ部材で構成され、
前記給送ローラの幅は、前記ローラ部材の前記シート幅方向における長さである、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート給送装置。 - 前記給送ローラは、前記シート幅方向に並んだ複数のローラ部材で構成され、
前記給送ローラの幅は、前記複数のローラ部材全体の前記シート幅方向における一方側の端部位置から他方側の端部位置までの距離である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート給送装置。 - 前記給送ローラの外周部は、内部に空洞を有する中空状の弾性部材である、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート給送装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置によって給送されるシートの画像情報を読み取る読取手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 - 前記読取手段が読取った画像データを斜行補正する画像処理部を更に有する、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置によって給送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021044687A JP2022143907A (ja) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | シート給送装置、画像読取装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021044687A JP2022143907A (ja) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | シート給送装置、画像読取装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022143907A true JP2022143907A (ja) | 2022-10-03 |
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ID=83453897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021044687A Pending JP2022143907A (ja) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | シート給送装置、画像読取装置及び画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022143907A (ja) |
-
2021
- 2021-03-18 JP JP2021044687A patent/JP2022143907A/ja active Pending
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