(57)【要約】【課題】部材に生じ得る摩耗等の損傷を低減しつつ、搬送するシートの種類や状態等に対応してシートを捌くことのできる汎用性の高いシート搬送装置等を提供する。【解決手段】用紙捌き部３３は、互いに対向するフィードロール３４とリタードロール３５とを有し、繰出しロール３２によって供給される用紙Ｐを捌く。このとき、リタードロール３５の回転トルクを、リタードロール３５がフィードロール３４と直接接触する際に受ける負荷トルクよりも小さく設定する。そして、リタードロール３５がフィードロール３４と直接接触した際にステッピングモータ３８を脱調させ、リタードロール３５に負荷がかからないようにする。また、ステッピングモータ３８における設定により、リタードロール３５の回転トルクを変化させて、用紙の種類や用紙の状態等に対応した用紙の捌きを実現する。【選択図】図２
2010058933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート搬送方向に回転しシートを搬送する搬送部材と、
前記搬送部材に押圧配置され、前記シート搬送方向とは逆方向に回転し、供給されるシートを捌く捌き部材と、
励磁相を切り替えて前記捌き部材を回転駆動するとともに、当該捌き部材が前記搬送部材と直接接触した場合に脱調するステッピングモータと
を備えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記ステッピングモータは、前記捌き部材と前記搬送部材との間に複数枚のシートが搬送されてきた場合に、脱調から復帰することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部をさらに備え、
前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材が前記シート搬送方向とは逆方向に回転するように前記ステッピングモータの励磁相を切り替える制御と、当該ステッピングモータの励磁相の切り替えを一時的に停止する制御とを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部をさらに備え、
前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材が前記シート搬送方向とは逆方向に回転するように前記ステッピングモータの励磁相を切り替える制御と、当該捌き部材が当該シート搬送方向に一旦回転するように当該ステッピングモータの励磁相を切り替える制御とを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
シート搬送方向に回転しシートを搬送する搬送部材と、
前記搬送部材に押圧配置され、前記シート搬送方向と逆方向に回転し、供給されるシートを捌く捌き部材と、
励磁相を切り換えて前記捌き部材を回転駆動するステッピングモータと、
前記捌き部材の回転トルクをＲとし、当該捌き部材が前記搬送部材と直接接触する際に受ける負荷トルクをＦとし、複数枚のシートが搬送される際に当該捌き部材が受ける負荷トルクをＰとしたとき、
Ｐ＜Ｒ＜Ｆ
の関係を満たすように前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材の回転トルクがＰ＜Ｒ＜Ｆの関係を満たす範囲内にて、前記ステッピングモータの励磁電流を変え、当該捌き部材の回転トルクを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
単数枚のシートが搬送される際に前記捌き部材が受ける負荷トルクをＳとしたときに、
前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材の回転トルクが
Ｒ＜Ｓ
の関係を満たすように前記ステッピングモータを制御することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シート収容部に収容されたシート束からシートを順次繰り出し、後段の画像読み取り位置や画像転写位置等へとシートを供給する給紙装置が存在する。このような給紙装置では、複数のシートが重なった状態にて搬送される所謂重送を防止するために、シートを一枚ずつに捌く（分離する）捌き機構が一般的に設けられている。この捌き機構としては、シート搬送方向に回転する搬送部材と、シート搬送方向とは逆方向に回転する逆回転部材とを対向させ、これら搬送部材と逆回転部材との間にシートを挟み込みながら搬送することでシートを一枚ずつに捌くものが知られている。
【０００３】
ここで、公報に記載された従来技術として、特許文献１には、用紙の摩擦係数の大小によらず、重送、不送りを防止する給紙装置が開示されている。特許文献１では、給紙コロと逆転コロが当接し、逆転コロ内には、給紙方向と逆方向のトルクを逆転コロに与えるトルクリミッタが内蔵され、用紙が２枚以上ニップ部にくわえ込まれるとき、トルクリミッタの作用で逆転コロが逆転し、用紙を捌き重送を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、捌き機構において、トルクリミッタのように設定トルクが固定された部材を用いた場合、捌くことができるシートの種類が限られてしまう。即ち、シートの種類や状態等によって重送されるシートどうしに発生するシート間の摩擦力も変わってくる。例えば捌き機構において、シート間の摩擦係数が小さいシートどうしの捌きに対応させて設定トルクが選択されたトルクリミッタを用いた場合、シート間の摩擦係数が大きいシートの捌きに対応できなくなる。この場合、重送されてくるシートを捌こうとしても、トルクリミッタの設定トルクに対して、シート間の摩擦力が上回ってトルクリミッタが空転してしまい、捌き機構としての機能が発揮されなくなる畏れがある。
本発明は、部材に生じ得る摩耗等の損傷を低減しつつ、搬送するシートの種類や状態等に対応してシートを捌くことのできる汎用性の高いシート搬送装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、シート搬送方向に回転しシートを搬送する搬送部材と、前記搬送部材に押圧配置され、前記シート搬送方向とは逆方向に回転し、供給されるシートを捌く捌き部材と、励磁相を切り替えて前記捌き部材を回転駆動するとともに、当該捌き部材が前記搬送部材と直接接触した場合に脱調するステッピングモータとを備えることを特徴とするシート搬送装置である。
請求項２に記載の発明は、前記ステッピングモータは、前記捌き部材と前記搬送部材との間に複数枚のシートが搬送されてきた場合に、脱調から復帰することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置である。
請求項３に記載の発明は、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部をさらに備え、前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材が前記シート搬送方向とは逆方向に回転するように前記ステッピングモータの励磁相を切り替える制御と、当該ステッピングモータの励磁相の切り替えを一時的に停止する制御とを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置である。
請求項４に記載の発明は、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部をさらに備え、前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材が前記シート搬送方向とは逆方向に回転するように前記ステッピングモータの励磁相を切り替える制御と、当該捌き部材が当該シート搬送方向に一旦回転するように当該ステッピングモータの励磁相を切り替える制御とを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置である。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、シート搬送方向に回転しシートを搬送する搬送部材と、前記搬送部材に押圧配置され、前記シート搬送方向と逆方向に回転し、供給されるシートを捌く捌き部材と、励磁相を切り替えて前記捌き部材を回転駆動するステッピングモータと、前記捌き部材の回転トルクをＲとし、当該捌き部材が前記搬送部材と直接接触する際に受ける負荷トルクをＦとし、複数枚のシートが搬送される際に当該捌き部材が受ける負荷トルクをＰとしたとき、Ｐ＜Ｒ＜Ｆの関係を満たすように前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御部と、を備えることを特徴とする画像処理装置である。
請求項６に記載の発明は、前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材の回転トルクがＰ＜Ｒ＜Ｆの関係を満たす範囲内にて、前記ステッピングモータの励磁電流を変え、当該捌き部材の回転トルクを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置である。
請求項７に記載の発明は、単数枚のシートが搬送される際に前記捌き部材が受ける負荷トルクをＳとしたときに、前記ステッピングモータ制御部は、前記捌き部材の回転トルクがＲ＜Ｓの関係を満たすように前記ステッピングモータを制御することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１によれば、本構成を有しない場合と比較して、捌き部材等に生じ得る摩耗等の損傷をより低減しつつ、搬送するシートの種類やシートの状態等に対応してシートを捌くことが可能な汎用性のより高いシート搬送装置を提供することができる。
本発明の請求項２によれば、複数枚のシートが搬送されてきた場合に、シートを捌かない状態からシートの捌きを行う状態への移行を行うことができる。
本発明の請求項３によれば、ある一つの励磁相を維持することが可能となり、本構成を有しない場合と比較して、脱調して同期ずれを生じているステッピングモータの同期を、より取り易くすることができる。
本発明の請求項４によれば、本構成を有しない場合と比較して、脱調して同期ずれを生じているステッピングモータの同期を、より取り易くすることが可能となる。
【０００９】
本発明の請求項５によれば、本構成を有しない場合と比較して、捌き部材等に生じ得る摩耗等の損傷をより低減しつつ、搬送するシートの種類やシートの状態等に対応してシートを捌くことが可能となる。
本発明の請求項６によれば、本構成を有しない場合と比較して、搬送するシートの種類やシートの状態等に対応したシートの捌きを実現することができる。
本発明の請求項７によれば、本構成を有しない場合と比較して、単数枚のシートが捌き部材と搬送部材との間に搬送されてきた場合に、捌き部材がシートから受ける摩擦負荷をより低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態の画像読み取り装置１の全体構成を示す図である。
画像処理装置の一例としての画像読み取り装置１は、用紙束から用紙Ｐ（シート）を繰り出して順次搬送する用紙送り部１０と、用紙送り部１０によって搬送される用紙Ｐ上の画像を読み取る画像読み取り部２０とを備えている。
【００１１】
用紙送り部１０は、搬送部１１へと用紙Ｐを供給する給紙部３０と、用紙Ｐを搬送する搬送部１１と、読み取りが終了した用紙Ｐを積載する排紙収容部１８とを備えている。搬送部１１は、用紙Ｐが搬送される経路となる搬送経路１２を有している。また、搬送部１１は、用紙搬送方向上流側から順に、用紙Ｐの搬送を行う搬送ロール１３、レジロール１４、プラテンロール１５、アウトロール１６および排出ロール１７を有している。
【００１２】
搬送ロール１３は、給紙部３０から搬送されてきた用紙Ｐをさらにレジロール１４に向けて搬送する。レジロール１４は、レジストレーション調整を施しながら用紙Ｐをプラテンロール１５へ向けて搬送し、さらに後述する用紙読み取り系に供給する。プラテンロール１５は、画像読み取り部２０にて画像読み込み中の用紙Ｐの搬送をアシストする。アウトロール１６は、画像読み取り部２０にて読み込まれた用紙Ｐをさらに下流に搬送する。そして、排出ロール１７は、画像が読み込まれた用紙Ｐをさらに搬送するとともに排紙収容部１８へと排出する。
【００１３】
画像読み取り部２０は、用紙送り部１０によって搬送される用紙Ｐの画像を読み取るものである。そして、画像読み取り部２０は、読み取りの際に用紙Ｐを静止した状態で載せておくプラテンガラス２１と、プラテンガラス２１の下に静止し、あるいはプラテンガラス２１の全体にわたって走査して画像を読み込むフルレートキャリッジ２２と、フルレートキャリッジ２２から得られた光を結像部へ供給するハーフレートキャリッジ２３とを備えている。
フルレートキャリッジ２２には、用紙Ｐに向けて光を照射する光源２４、用紙Ｐから得られた反射光を受光する第１ミラー２５Ａが設けられている。一方、ハーフレートキャリッジ２３には、第１ミラー２５Ａから得られた光を結像部へ供給する第２ミラー２５Ｂおよび第３ミラー２５Ｃが設けられている。
【００１４】
また、画像読み取り部２０は、結像用レンズ２６とＣＣＤイメージセンサ２７とを備えている。これらのうち、結像用レンズ２６は、第３ミラー２５Ｃから得られた光学像を光学的に縮小する。ＣＣＤイメージセンサ２７は、結像用レンズ２６により結像された光学像を光電変換する。
そして、画像読み取り装置１は、制御部２８を備えている。制御部２８は、画像読み取り装置１の画像読み取り動作における各部の制御や、読み取られた画像データの処理等を行う。なお、制御部２８における上記の機能はプログラムにより制御されたＣＰＵ等によって実現される。
【００１５】
図２は、本実施形態が適用される給紙部３０を説明するための図である。
シート搬送装置として機能する給紙部３０は、用紙束を積載する用紙積載部３１と、用紙積載部３１に積載された用紙束から用紙Ｐを繰り出す繰出しロール３２とを備えている。さらに、給紙部３０は、繰出しロール３２より下流側に用紙捌き部３３を有している。
【００１６】
繰出しロール３２は、図２に示す例では時計回り（矢印ＣＷ方向）に回転するロール部材であり、用紙積載部３１の上側に設けられる。そして、繰出しロール３２は、用紙束の最上位に位置する用紙Ｐに接触するように設定され、回転することによって用紙束の用紙Ｐを用紙捌き部３３に向けて順次供給する。
【００１７】
用紙捌き部３３は、互いに対向するフィードロール３４とリタードロール３５とを有しており、繰出しロール３２によって供給される用紙Ｐを一枚ずつに捌く（分離する）ものである。また、用紙捌き部３３は、フィードロール３４を駆動するＤＣ（Direct Current）モータ３６と、ＤＣモータ３６を制御するＤＣモータ制御部３７と、リタードロール３５を駆動するステッピングモータ３８と、ステッピングモータ３８の駆動を制御するステッピングモータ制御部３９とを備えている。そして、用紙捌き部３３は、フィードロール３４とリタードロール３５との対向部（以下、ニップ部Ｎという）に用紙Ｐを挟み込みながら、用紙Ｐをさらに下流側へと搬送する。
【００１８】
搬送部材として機能するフィードロール３４は、図２に示す例では時計回り（矢印ＣＷ方向）に回転するロール部材である。フィードロール３４は、繰出しロール３２と同じ方向に回転するものであり、繰出しロール３２から供給される用紙Ｐに対してさらに搬送方向下流側へと搬送する。また、本実施形態のフィードロール３４の表面を被覆する部材には、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等を用いることができる。
捌き部材として機能するリタードロール３５は、図２に示す例では時計回り（矢印ＣＷ方向）に回転するロール部材である。つまり、リタードロール３５は、用紙Ｐを挟んでフィードロール３４と同じ方向に回転している。よって、リタードロール３５は、フィードロール３４とは逆に、搬送方向上流側へと用紙Ｐを搬送し、用紙積載部３１へと押し戻すものである。また、本実施形態のリタードロール３５の表面を被覆する部材には、ウレタンゴム等を用いることができる。
【００１９】
ここで、用紙捌き部３３における用紙Ｐの捌きについて説明する。
ニップ部Ｎに例えば２枚の用紙Ｐが搬送されてくると、フィードロール３４の回転とリタードロール３５の回転により、搬送されてくる用紙Ｐのフィードロール３４側とリタードロール３５側には反対方向に向かう力が作用する。そして、フィードロール３４と用紙Ｐとの間の摩擦係数およびリタードロール３５と用紙Ｐとの間の摩擦係数は、用紙間の摩擦係数より大きく設定されている。よって、上記の力が、ある大きさ以上となると、用紙どうしが滑り出す。その結果、１枚目の用紙Ｐはフィードロール３４によって用紙搬送方向下流側へと搬送され、２枚目の用紙Ｐはリタードロール３５により用紙搬送方向上流側へと搬送され、２枚の用紙Ｐは捌かれる。
【００２０】
ＤＣモータ３６は、フィードロール３４を回転駆動するものである。ＤＣモータ３６のロータは、伝達機構等を介してフィードロール３４の軸に接続している。つまり、ＤＣモータ３６の回転に応じて、フィードロール３４が回転するように構成されている。また、ＤＣモータ３６は、ＤＣモータ制御部３７によって制御され、予め定められたタイミング、速度等で回転する。なお、フィードロール３４を回転駆動する駆動部としては、ＤＣモータ３６に限定されるものではなく、各種モータを用いることができる。
【００２１】
ステッピングモータ３８は、リタードロール３５を回転駆動するものである。ステッピングモータ３８は、伝達機構等を介してリタードロール３５の軸に接続している。つまり、ステッピングモータ３８の回転に応じて、リタードロール３５が回転するように構成されている。
ステッピングモータ３８は、磁石を有するロータ（回転子）と複数の巻線を有するステータ（固定子）とを備えており、電流を流す巻線のパターン（励磁相）を順次切り替えることでロータを回転させるものである。また、ステッピングモータ３８は、各巻線にパルス電流を流して各巻線を励磁している。よって、ステッピングモータ３８は、励磁相の切り替え速さ（以下、パルス周波数とよぶ）に応じて回転速度が変化し、励磁電流の大きさによって回転トルクが変化する。例えば、パルス周波数が高くなると回転速度は大きくなり、パルス周波数が低くなると回転速度は小さくなる。一方、励磁電流が大きくなると回転トルクは大きくなり、逆に励磁電流が小さくなると回転トルクは小さくなる。
【００２２】
ステッピングモータ３８では、回転対象となる部材から受ける負荷トルクがステッピングモータ３８の出力トルクを上回ると、パルス電流がステータ側の各巻線に入力されてなる制御パターンと現実のロータの回転とが同期外れを起こし、いわゆる脱調現象が生じる。このステッピングモータ３８の特性上発生する脱調現象は、回転駆動するというモータ本来の機能が一時的に失われた状態であり一般的には好ましくない。これに対し、本実施形態の用紙捌き部３３では、ステッピングモータ３８の脱調現象を利用して、予め定められた条件下でリタードロール３５に対するステッピングモータ３８の出力トルクの伝達を遮断するように構成することで、例えばトルクの伝達を遮断する機能を有する部材であるトルクリミッタ等と同様の機能を実現している。
【００２３】
なお、ステッピングモータ（パルスモータ）には、ＰＭ型（Permanent Magnet Type）、ＶＲ型（Variable Reluctance Type）、ＨＲ型（Hybrid Type）等各種構造があるが、これらのうちどのタイプを用いても構わない。また、ステータにおける巻線数の構成に関しても、２相、３相、５相など各種あるが、どのタイプを用いても良い。さらに、励磁モードとして、１層励磁、２層励磁、１−２相励磁等が挙げられるが、これらの中でいずれを採用しても構わない。
【００２４】
ステッピングモータ制御部３９は、ステッピングモータ３８の駆動を制御している。上述したように、ステッピングモータ制御部３９は、ステッピングモータ３８における巻線に入力するパルス信号によって、ステッピングモータ３８の回転速度、回転方向、出力トルク等を制御している。
ステッピングモータ制御部３９は、ステッピングモータ３８に入力するパルス周波数を設定することで、リタードロール３５の回転速度を制御する。また、本実施形態のステッピングモータ制御部３９は、リタードロール３５が用紙搬送方向とは逆方向（図２の矢印ＣＷ方向）に回転するように一定のパルス周波数（例えば５００ｐｐｓ等）の入力を継続する期間と、パルス周波数を０に維持する期間とを繰り返して、ステッピングモータ３８を間欠的に駆動している（後述する図５（ａ）参照）。なお、パルス周波数を０にするというのは、励磁相の切り替えを停止することであり、ある一つの励磁相を維持した状態を意味する。
また、ステッピングモータ制御部３９は、各巻線に入力する励磁電流の大きさを制御して、ステッピングモータ３８の出力トルク即ちリタードロール３５の回転トルク（以下、リタード回転トルクＲＴと呼ぶ）を制御している。
【００２５】
ここで、リタードロール３５がフィードロール３４あるいは用紙Ｐから受ける負荷トルクについて説明する。
図３は、リタードロール３５が受ける負荷について説明するための図である。図３（ａ）はニップ部Ｎに用紙Ｐが無い場合、図３（ｂ）はニップ部Ｎに１枚の用紙Ｐがある場合、図３（ｃ）はニップ部Ｎに２枚の用紙Ｐがある場合を示している。
図３（ａ）に示すように、ニップ部Ｎに用紙Ｐが無い場合、フィードロール３４とリタードロール３５との間に摩擦力が生じる。この摩擦力は、リタードロール３５に対する負荷トルクとして作用する。また、リタードロール３５が受ける負荷トルクは、後述するニップ部Ｎに用紙Ｐが存在する場合と比較して大きくなる。なお、この場合に、リタードロール３５が受ける負荷トルクを「フィードロール負荷トルクＦＴ」と呼ぶ。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、ニップ部Ｎに１枚の用紙Ｐがある場合、フィードロール３４と用紙Ｐとの間で摩擦力が働く。この摩擦力は、用紙Ｐに対して搬送方向下流側への搬送力として働く。さらに、搬送される用紙Ｐとリタードロール３５との間に摩擦力が生じる。この摩擦力は、リタードロール３５に対する負荷トルクとして作用する。ただし、このときの摩擦力の最大値は、通常、フィードロール３４に接している場合と比較して小さくなる。そのため、このときにリタードロール３５が受ける負荷トルクもフィードロール負荷トルクＦＴよりも小さくなる。なお、この場合にリタードロール３５が受ける負荷トルクを「用紙負荷トルクＰＴ」と呼ぶ。
【００２７】
図３（ｃ）に示すように、ニップ部Ｎに２枚の用紙（以下、１枚目用紙Ｐ１、２枚目用紙Ｐ２と呼ぶ）が搬送されてきた場合、フィードロール３４と１枚目用紙Ｐ１との間で摩擦力（以下、フィードロール摩擦力と呼ぶ）が、１枚目用紙Ｐ１と２枚目用紙Ｐ２との間に摩擦力（以下、用紙間摩擦力と呼ぶ）が、２枚目用紙Ｐ２とリタードロール３５との間に摩擦力（以下、リタードロール摩擦力と呼ぶ）がそれぞれ働く。
そして、フィードロール摩擦力は、１枚目用紙Ｐ１に対して搬送方向への搬送力として作用する。また、用紙間摩擦力は、２枚目用紙Ｐ２に対して搬送方向への搬送力として作用する。そして、リタードロール摩擦力は、リタードロール３５に対して負荷トルクとして作用する。用紙捌き部３３の機能を考慮すれば、各摩擦力の最大値は用紙間摩擦力が最小となる。従って、フィードロール摩擦力およびリタードロール摩擦力は、用紙間摩擦力の最大値を超えることはない。さらに、用紙間摩擦力の最大値は、通常、上記の用紙負荷トルクＰＴとして作用する摩擦力よりも小さい。従って、リタードロール３５が受ける負荷トルクは用紙負荷トルクＰＴよりも小さくなる。なお、この場合にリタードロール３５が受ける負荷トルクを「用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔ」と呼ぶ。
【００２８】
続いて、ステッピングモータ制御部３９によるステッピングモータ３８の励磁電流の設定について説明する。
図４は、ステッピングモータ３８の励磁電流とリタード回転トルクＲＴとの関係を説明するための図である。図４では、横軸はステッピングモータ３８の励磁電流であり、縦軸はリタード回転トルクＲＴであり、図４の線ＡＥは両者の関係を示している。また、図４には、フィードロール負荷トルクＦＴ、用紙負荷トルクＰＴおよび用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔについても合わせて表示している。
【００２９】
まず、図４における線ＡＥが示すように、ステッピングモータ３８の励磁電流とリタード回転トルクＲＴとが比例関係にあることが分かる。これは、ステッピングモータ３８の励磁電流が大きくなるに従って、ステッピングモータ３８の出力トルクが大きくなるためである。ここで、代表例としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５点に着目すると、励磁電流が小さいＡ点におけるリタード回転トルクＲＴが最も小さく、励磁電流が大きいＣ点のリタード出力トルクが最も大きくなる。
【００３０】
なお、用紙Ｐの種類によって摩擦係数が異なる。また同じ種類の用紙Ｐであっても、湿度等の影響による用紙Ｐの状態によっても摩擦係数が異なる。よって、これらの摩擦係数が異なることにより、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔの大きさにはバラツキが生じる。このことを踏まえて、図４には、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔは幅を持たせて表示している。なお、用紙負荷トルクＰＴについても、上記と同様のことが言えるが、以下ではその説明を省略する。
【００３１】
本実施形態の給紙部３０では、リタード回転トルクＲＴを用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔよりも大きくすることで、用紙Ｐを捌こうとする際にはステッピングモータ３８が脱調しないように制御している。一方で、リタード回転トルクＲＴをフィードロール負荷トルクＦＴ（あるいは用紙負荷トルクＰＴ）よりも小さくすることで、ステッピングモータ３８を意図的に脱調させ、リタードロール３５に過度の負荷がかからないようにしている。
【００３２】
ここで、リタード回転トルクＲＴが図４に示すＡ点に設定された場合について説明する。図４の例に示すように、リタード回転トルクＲＴを用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔより小さくすると、重送される複数枚の用紙Ｐどうしに働く用紙間摩擦力よりも、リタード回転トルクＲＴが小さくなる。これは、重送する用紙Ｐを捌こうとしても、ステッピングモータ３８が脱調してしまい用紙Ｐを捌けなくなることを意味する。従って、本実施形態において、リタード回転トルクＲＴは、少なくとも用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔよりも大きく設定されている（ＲＴ＞Ｐ２Ｔ）。
【００３３】
リタード回転トルクＲＴが図４に示すＢ点に設定された場合について説明する。なお、上述したように用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔはばらつくことが想定されるが、この例では用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔは、図中破線Ｌで示す大きさであるものとする。
この場合、リタード回転トルクＲＴは、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔより大きく、フィードロール負荷トルクＦＴよりも小さくなる（Ｐ２Ｔ＜ＲＴ＜ＦＴ）。この条件下では、重送される用紙Ｐを捌くことができるとともに、リタードロール３５がフィードロール３４から直接負荷を受けた際にはステッピングモータ３８が脱調する。このようにリタード回転トルクＲＴを設定することで、ステッピングモータ３８が脱調し、リタードロール３５がフィードロール３４から受ける負荷が低減される。
【００３４】
そして、リタード回転トルクＲＴを図４に示すＣ点に設定する場合について説明する。例えばリタード回転トルクＲＴを上述のＢ点に設定したにも関わらず、実際に搬送されてきた用紙Ｐの用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔがリタード回転トルクＲＴを上回る場合も想定される。このような場合には、リタード回転トルクＲＴをＣ点に設定する。これにより、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔに対して、リタード回転トルクＲＴを大きくすることができるため、用紙Ｐを捌くことができる。
このように、本実施形態の給紙部３０は、リタード回転トルクＲＴ即ちステッピングモータ３８における励磁電流を変化させて、用紙の種類による摩擦係数の差異や、用紙の状態等による摩擦係数のバラツキに対応した用紙Ｐの捌きを実現している。
【００３５】
次に、リタード回転トルクＲＴが図４に示すＤ点に設定された場合について説明する。図４に示すＤ点では、リタード回転トルクＲＴは、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔより大きく、用紙負荷トルクＰＴよりも小さい（Ｐ２Ｔ＜ＲＴ＜ＰＴ）。この場合、まず、用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔに対してリタード回転トルクＲＴが大きいため、ステッピングモータ３８は、脱調せずに用紙Ｐを捌くことができる。
そして、リタード回転トルクＲＴは、用紙負荷トルクＰＴよりも小さい。よって、ニップ部Ｎに用紙Ｐが１枚だけ存在する場合にも、ステッピングモータ３８が脱調するようになっている。これは、ニップ部Ｎに１枚の用紙Ｐがある状態は、重送が発生してない状態であり、リタードロール３５は必ずしも回転している必要はない。逆に、この状態でリタードロール３５が回転を継続すると、リタードロール３５は用紙Ｐに対してすべりが生じる状態となり、リタードロール３５が摩耗する等、リタードロール３５に損傷が生じる畏れもある。そこで、リタード回転トルクＲＴを図４に示すＤ点に設定することで、重送が発生してない状態にて、リタードロール３５が用紙Ｐから受ける負荷が軽減される。
【００３６】
最後に、リタード回転トルクＲＴが図４に示すＥ点に設定された場合について説明する。図４に示すＥ点では、リタード回転トルクＲＴは、フィードロール負荷トルクＦＴより大きい。このように設定すると、リタードロール３５がフィードロール３４に接した状態であるにもかかわらず、ステッピングモータ３８は脱調せずに回転を継続しようとする。よって、例えばリタードロール３５の表面がフィードロール３４と直接擦れ合って、リタードロール３５に損傷が生じる畏れが極めて高くなる。従って、本実施形態では、リタード回転トルクＲＴは、少なくともフィードロール負荷トルクＦＴよりも小さく設定している（ＲＴ＜ＦＴ）。
【００３７】
次に、本実施形態が適用される画像読み取り装置１の動作について説明する。
給紙部３０によって供給された用紙Ｐは、各種ロールにより搬送されてプラテンガラス２１の上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ２２およびハーフレートキャリッジ２３は、図１に示す実線の位置に停止した状態に待機する。そして、光源２４が発光し、用紙Ｐに向けて光が照射される。用紙Ｐを反射した反射光は、第１ミラー２５Ａ、第２ミラー２５Ｂ、および第３ミラー２５Ｃを経て結像用レンズ２６に供給される。さらに、結像用レンズ２６により結像された光学像をＣＣＤイメージセンサ２７が読み取る。このようなスキャンが用紙Ｐの副走査方向にわたって行われ、用紙Ｐの１枚分の用紙読み取りが完了する。
【００３８】
また、プラテンガラス２１の上に用紙Ｐを載せて読み取る場合、プラテンガラス２１の上に用紙Ｐがセットされ、読み取りが開始されると、フルレートキャリッジ２２とハーフレートキャリッジ２３とが、２：１の割合でスキャン方向（図１白抜き矢印方向）に移動を開始する。このとき、上述したようにフルレートキャリッジ２２の光源２４から用紙Ｐに向けて光が照射される。そして、用紙Ｐからの反射光は、第１ミラー２５Ａ、第２ミラー２５Ｂ、および第３ミラー２５Ｃの順に反射され結像用レンズ２６に導かれる。結像用レンズ２６に導かれた光は、ＣＣＤイメージセンサ２７の受光面に結像される。以上のようなスキャン動作を用紙Ｐ全体にわたって実行することで、用紙Ｐの１枚分の用紙読み取りが完了する。
【００３９】
ここで、給紙部３０の給紙動作について説明する。
なお、以下の動作説明では、図４を参照しながら説明した、ステッピングモータ制御部３９によるステッピングモータ３８の設定において、Ｃ点即ちリタード回転トルクＲＴがＰ２Ｔ＜ＲＴ＜ＦＴの関係を満たすように設定されている場合について説明する。
給紙部３０では、用紙Ｐの読み取り開始のタイミングに合わせて、用紙積載部３１から用紙Ｐが繰出しロール３２によって繰り出される。そして、繰り出された用紙Ｐは、用紙捌き部３３へと案内される。また、このタイミングにて、フィードロール３４とリタードロール３５とが回転を開始する。そして、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送されてくるまでは、フィードロール３４とリタードロール３５とが直接接触しながら回転を始めようとする。このとき、リタードロール３５が受ける負荷トルクは、フィードロール負荷トルクＦＴであり、リタード回転トルクＲＴを上回る。従って、ステッピングモータ３８は脱調し、リタードロール３５はフィードロール３４に従動して、図２に示す矢印ＣＷとは反対方向（以下、ＣＣＷ方向とよぶ）に回転する。
【００４０】
図５は、脱調したステッピングモータ３８の復帰について説明するための図である。
図５（ａ）は、ステッピングモータ制御部３９がステッピングモータ３８に出力するパルス周波数の状態を示している。図５（ｂ）は、リタードロール３５にかかる負荷トルクの状態を示している。図５（ｃ）は、ステッピングモータ３８の実際の動作状態を示している。また、図５には、給紙部３０において給紙動作が行われていない状態をａ区間と、ニップ部Ｎに用紙Ｐが無い状態をｂ区間と、ニップ部Ｎに複数枚の用紙Ｐがある状態をｃ区間として表示している。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、ステッピングモータ３８を回転させる必要のないａ区間においては、ステッピングモータ制御部３９は、ステッピングモータ３８にパルス信号の出力を行わない。そして、給紙部３０において給紙動作が開始されると、ステッピングモータ制御部３９は、ステッピングモータ３８を間欠駆動させる。なお、このステッピングモータ制御部３９によるステッピングモータ３８の制御は、ｂ区間およびｃ区間において同じく継続される。
そして、ｂ区間においては、図５（ｂ）に示すように、リタードロール３５にフィードロール負荷トルクＦＴがかかった状態となる。このとき、図５（ｃ）に示すように、ステッピングモータ３８は脱調状態となる。さらに、リタードロール３５はフィードロール３４に従動して、捌き機能を発揮するための回転方向（図２に示す矢印ＣＷ方向）とは逆方向のＣＣＷ方向に回転する。
【００４２】
このようにステッピングモータ３８のロータが用紙搬送方向（ＣＣＷ方向）に回転した状態にて、例えばステッピングモータ制御部３９がステータ側に用紙搬送方向とは逆方向（ＣＷ方向）にロータを回転させるパルス信号を送り続けた場合、ロータ側とステータ側との間の相対的な速度差が大きくなり両者の同期がとり難くなる。そこで、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ステッピングモータ制御部３９が、ステッピングモータ３８のステータ側にて励磁相の切替えを一時的に止め（パルス周波数を０にする）、ステータ側の励磁相の切り替え速度と、現実のロータとの回転速度との相対的な差を小さくする状態を作っている。これにより、ロータとステータ側の励磁相とが合い易くなり、両者の同期を取ることができる。
【００４３】
ステッピングモータ３８が脱調状態にあるとき、つまりｂ区間において、ステッピングモータ３８では、上記の間欠駆動によりロータとステータとの同期を取ろうとする制御がなされている。しかしながら、ｂ区間にてリタードロール３５が受ける負荷トルクはフィードロール負荷トルクＦＴであり、リタード回転トルクＲＴを上回るため、ステッピングモータ３８の脱調状態は続く。
そして、ｂ区間からｃ区間に移行すると、つまりニップ部Ｎに複数枚の用紙Ｐが突入してくるとリタードロール３５には用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔがかかった状態となる。このとき、ステッピングモータ制御部３９により設定されるリタード回転トルクＲＴとリタードロール３５が受ける負荷トルクの関係は、Ｐ２Ｔ＜ＲＴとなる。従って、上記の間欠駆動によりロータとステータとの同期が取られると、その状態が維持され、ステッピングモータ３８は、脱調から復帰することができる。
その後、ステッピングモータ３８は、ステッピングモータ制御部３９からのパルス電流に従って、図５（ｃ）に示すように間欠的に回転を行う。そして、リタードロール３５によって複数枚の用紙Ｐの捌きが行われ、後段の画像読み取り位置に向けて一枚ずつ用紙Ｐが送り込まれる。
【００４４】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２が適用される給紙部３０について説明する。なお、実施形態２の給紙部３０は、その基本構成が実施形態１と同様であり、ステッピングモータ制御部３９によるステッピングモータ３８の制御が実施形態１と異なるものである。よって、以下では、同様な部材等については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図６は、脱調したステッピングモータ３８の復帰について他の例を説明するための図である。図６（ａ）は、ステッピングモータ制御部３９がステッピングモータ３８に出力するパルス周波数の状態を示している。図６（ｂ）は、リタードロール３５にかかる負荷トルクの状態を示している。図６（ｃ）は、ステッピングモータ３８の実際の動作状態を示している。なお、図６には、ステッピングモータ３８（リタードロール３５）が回転していない状態をａ区間とし、ニップ部Ｎに用紙Ｐが無い状態をｂ区間とし、ニップ部Ｎに複数枚の用紙Ｐがある状態をｃ区間として表示している。
【００４５】
実施形態２のステッピングモータ制御部３９は、図６（ａ）に示すように、リタードロール３５が用紙搬送方向とは逆方向（図２に示すＣＷ方向）に回転するように一定のパルス周波数（例えば５００ｐｐｓ等）の入力を継続する制御と、パルス周波数を０に維持する制御とを有する。さらに加えて、ステッピングモータ制御部３９は、リタードロール３５が用紙搬送方向（ＣＣＷ方向）に回転するように一定のパルス周波数（例えば１００ｐｐｓ等）の入力を継続する制御を有している。
なお、本実施形態では、ステッピングモータ制御部３９がリタードロール３５を用紙搬送方向に回転させる際に入力するパルス周波数は、用紙搬送方向と逆方向の回転させる際に入力するパルス周波数と比較して低く設定している。
【００４６】
実施形態１において説明したように、例えばステッピングモータ３８のロータが用紙搬送方向（ＣＣＷ方向）に回転した状態にて、ステッピングモータ制御部３９がステータ側に用紙搬送方向とは逆方向（ＣＷ方向）にロータを回転させるパルス信号を送り続けた場合、ロータ側とステータ側との間の相対的な速度差が大きくなり両者の同期がとり難くなる。
そこで、実施形態２では、ステッピングモータ制御部３９は、実施形態１と同様にステッピングモータ３８を間欠駆動させるとともに、さらに一時的にリタードロール３５が搬送される用紙Ｐに従動して回転する方向に、即ちＣＣＷ方向にステッピングモータ３８が回転するように駆動させている。つまり、ステッピングモータ３８は、ステッピングモータ制御部３９からのパルス電流に応じて、図６（ａ）に示すように、順回転（ＣＷ方向）、停止、逆回転（ＣＣＷ方向）の回転を行う。これにより、ステッピングモータ３８を脱調から復帰させようとする際に、現実のロータの回転速度と、ステータ側の励磁相の切り替え速度との相対的な差をさらに小さくする。従って、ロータ側とステータ側とで励磁相がさらに合いやすくなり、ロータとステータとの同期を取ることができる。
【００４７】
実施形態２のステッピングモータ３８が脱調状態にあるとき、つまりｂ区間において、ステッピングモータ３８では、上記の間欠駆動および一時的な逆方向への回転によりロータとステータとの同期を取ろうとする制御がなされている。しかしながら、ｂ区間にてリタードロール３５が受ける負荷トルクはフィードロール負荷トルクＦＴであり、リタード回転トルクＲＴを上回るため、ステッピングモータ３８の脱調状態は続く。
【００４８】
そして、ｂ区間からｃ区間に移行すると、つまりニップ部Ｎに複数枚の用紙Ｐが突入してくるとリタードロール３５には用紙−用紙負荷トルクＰ２Ｔがかかった状態となる。このとき、ステッピングモータ制御部３９により設定されるリタード回転トルクＲＴとリタードロール３５が受ける負荷トルクの関係は、Ｐ２Ｔ＜ＲＴとなる。従って、上記の駆動によりロータとステータとの同期が取られると、その状態が維持され、ステッピングモータ３８は、脱調から復帰することができる。
その後、ステッピングモータ３８は、ステッピングモータ制御部３９からのパルス電流に従って、図６（ｃ）に示すように間欠的に回転を行う。そして、リタードロール３５によって複数枚の用紙Ｐの捌きが行われ、後段の画像読み取り位置に向けて一枚ずつ用紙Ｐが送り込まれる。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、給紙部３０を画像読み取り装置１に適用した例について説明した。しかしながら、画像読み取り装置１に給紙部３０を適用することを限定するものではない。例えば、プリンタ等の画像処理装置としての画像形成装置に給紙部３０を設け、この給紙部３０から送り出される用紙Ｐに画像形成を行うことができる。例えば、電子写真方式を採用した画像形成装置では、給紙部３０から給紙された用紙Ｐに対してトナー像を転写し、この転写されたトナー像を定着器により用紙上に定着させる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態の画像読み取り装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態が適用される給紙部を説明するための図である。
【図３】リタードロールが受ける負荷について説明するための図である。
【図４】ステッピングモータの励磁電流とリタード回転トルクとの関係を説明するための図である。
【図５】脱調したステッピングモータの復帰について説明するための図である。
【図６】脱調したステッピングモータの復帰について他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…画像読み取り装置、１０…用紙送り部、２０…画像読み取り部、３０…給紙部、３２…繰出しロール、３３…用紙捌き部、３４…フィードロール、３５…リタードロール、３８…ステッピングモータ、３９…ステッピングモータ制御部、Ｐ…用紙
【図１】
2010058933.tif 000003
【図２】
2010058933.tif 000004
【図３】
2010058933.tif 000005
【図４】
2010058933.tif 000006
【図５】
2010058933.tif 000007
【図６】
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