(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の用紙からなる積層体の最上位置の用紙に当接し、前記最上位置の用紙を含む一枚以上の前記用紙を搬送する引き込みローラと、
前記引き込みローラによって搬送された前記用紙から前記最上位置の用紙を分離して搬送する分離ローラと、
前記分離ローラと協同して前記最上位置の用紙を分離する分離パッドと、
前記引き込みローラと前記分離ローラとの間に配置され、前記積層体の積層方向に沿って移動して前記積層体の端部を搬送方向に垂直に整列させると共に、前記引き込みローラが前記分離ローラに搬送する前記用紙の枚数を規制する分離ゲートとを有することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記分離ゲートが前記用紙と当接する当接部を前記引き込みローラが前記用紙と当接する当接部よりも高く設定する位置決め装置を更に有することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記分離ローラへの前記用紙の進入を案内するガイド部を更に有することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】
前記ガイド部は、前記分離ゲートの移動に応じて変位することを特徴とする請求項３記載の給紙装置。
【請求項５】
前記分離ゲートは、
前記用紙の搬送方向に垂直で、前記用紙の搬送を妨げる垂直部と、
前記垂直部に接続され、前記用紙の搬送方向に湾曲して前記用紙の搬送を許容する湾曲部とを有することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の給紙装置と、
前記給紙装置により搬送される用紙を読み取る読取部とを有することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には給紙装置及び方法、並びに、画像読取装置に係り、特に複数枚の用紙の積層体を順次一枚ずつ供給する自動給紙装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）及び自動給紙方法に関する。本発明の給紙装置及び方法は、例えば、イメージスキャナ、複写機、ファクシミリなどの画像読取装置のＡＤＦに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置に使用される給紙装置は、ユーザに一枚ずつ被読取用紙を所定のテーブルに載置することを要求する手動給紙装置（ＭＤＦ：Ｍａｎｕａｌ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）と、ユーザが一又は複数枚の被読取装置を所定のテーブルに載置すれば装置が自動的に一枚ずつ内部に搬送する自動給紙装置とに分類することができる。ユーザが被読取用紙を一枚に分離することを要求するＭＤＦとは異なり、ＡＤＦは複数枚の被読取用紙のうちから一枚の被読取用紙を分離してこれを読取装置に供給する分離搬送手段を備える必要がある。
【０００３】
従来のＡＤＦは、図１８に示すように、典型的に、引き込みローラ２と、分離ローラ４と、分離ローラ４に対抗して配置される分離パッド６と、引き込みローラ２に対向して配置される載置部８とを有している。ここで、図１８は、従来の給紙装置１の要部断面図である。複数枚の用紙Ｐは載置部８の上に積層される。引き込みローラ２は図の矢印方向に回転すると共に上下移動可能に構成され、積層体の最上部の用紙Ｐに接触し、上部の一又は数枚の用紙Ｐを分離ローラ４と分離パッド６との間に搬送する。分離ローラ４は図の矢印方向に回転して、分離パッド６と協同して、一枚の用紙Ｐを分離して後段の装置内に搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＡＤＦは幾つかの問題を有している。まず、載置部８に積層される用紙Ｐの左端部は図１８に示すように不揃いであるため、複数枚の用紙Ｐが引き込みローラ２によって同時に搬送され易い。また、引き込みローラ２の位置は載置部８の用紙Ｐの枚数に応じて上下移動可能であるのに対して分離ローラ４と分離パッド６の位置は固定されているため、引き込みローラ２によって搬送される積層体上部の用紙Ｐが分離ローラ４に搬送される高さは積層される用紙Ｐの枚数によって異なっていた。この結果、用紙分離条件は載置部８に載置される用紙Ｐの高さによって変化して不安定となっていた。このように、従来のＡＤＦは用紙Ｐの分離が不十分でダブルフィードやジャムが生じ易いという問題を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、このような従来の課題を解決する新規かつ有用な給紙装置及び方法、並びに、画像読取装置を提供することを本発明の概括的目的とする。
【０００６】
より特定的には、本発明は、従来よりも用紙分離性能が高い給紙装置及び給紙方法、並びに、画像読取装置を提供することを例示的目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の例示的一態様としての給紙装置は、複数枚の用紙の最上位置の用紙に当接できるように移動可能で、前記最上位置の用紙を含む一枚以上の前記用紙を搬送する引き込みローラと、前記引き込みローラによって搬送された前記用紙から前記最上位置の用紙を分離して搬送する分離ローラと、前記分離ローラと協同して動作する分離パッドと、前記引き込みローラと前記分離ローラとの間に配置され、前記引き込みローラの移動に応じて移動し、前記引き込みローラが前記分離ローラに搬送する前記用紙の枚数を規制する分離ゲートとを有する。かかる給紙装置によれば、分離ゲートが引き込みローラの移動に応じて移動する。
【０００８】
また、本発明の別の例示的一態様としての給紙装置は、複数枚の用紙からなる積層体の最上位置の用紙に当接できるように移動可能で、前記最上位置の用紙を含む一枚以上の前記用紙を搬送する引き込みローラと、前記引き込みローラによって搬送された前記用紙から前記最上位置の用紙を分離して搬送する分離ローラと、前記分離ローラと協同して動作する分離パッドと、前記引き込みローラと前記分離ローラとの間に配置され、前記積層体の端部を搬送方向に対して所定の角度で整列させる分離ゲートを有する。かかる給紙装置によれば、分離ゲートは用紙積層体の端部を搬送方向に対してほぼ垂直に整列させる。
【０００９】
また、本発明の更に別の例示的一態様としての給紙装置は、複数枚の用紙の最上位置の用紙に当接できるように上下移動可能で、前記最上位置の用紙を含む一枚以上の前記用紙を搬送する引き込みローラと、前記引き込みローラによって搬送された前記用紙から前記最上位置の用紙を分離して搬送する分離ローラと、前記分離ローラと協同して動作する分離パッドと、前記搬送ローラによって搬送された前記用紙に当接して前記分離ローラへの前記用紙の進入角度を一定に維持するガイド部とを有する。かかる給紙装置によれば、ガイド部が分離ローラへの用紙の進入角度を一定に維持して、用紙分離条件が変化するのを防止している。
【００１０】
また、本発明の更に別の例示的一態様としての給紙装置は、複数枚の用紙の最上位置の用紙に当接できるように上下移動可能で、前記最上位置の用紙を含む一枚以上の前記用紙を搬送する引き込みローラと、前記引き込みローラによって搬送された前記用紙から前記最上位置の用紙を分離して搬送する分離ローラと、前記分離ローラと協同して動作する分離パッドと、前記引き込みローラと前記分離ローラとの間に配置され、前記引き込みローラが前記分離ローラに搬送する前記用紙の枚数を規制する分離ゲートを有する。かかる給紙装置によれば、分離ゲートと分離ローラ（及び分離パッド）の２段階で用紙の分離が行うことができる。
【００１１】
また、本発明の例示的一態様としての給紙方法は、テーブル上に積層されている用紙を順次上部から引き込みローラによって搬送する工程と、前記搬送される用紙の数を分離ゲートにより制限する工程と、前記分離ゲートと前記引き込みローラとの相対位置を調節する工程と、前記分離ゲートを経て搬送された前記用紙を分離パッドと分離ローラにより分離する工程とを有する。かかる給紙方法によれば、分離ゲートと引き込みローラとの相対位置を調節している。
【００１２】
本発明の例示的一態様としての画像読取装置は、上述したいずれかの給紙装置と、前記給紙装置により搬送される用紙を読み取る読取部とを有する。かかる画像読取装置も上述した給紙装置の作用を奏することができる。
【００１３】
本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例において明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的一態様としての給紙装置１００を説明する。なお、同一の参照符号は同一部材を示し、重複説明は省略する。ここで、図１は給紙装置１００の概略斜視図である。また、図２は、図１に示す給紙装置１００の概略断面図である（但し、用紙Ｐは省略されている）。給紙装置１００は、引き込みローラ１０と、用紙テーブル２８と、分離ゲート３０と、最終分離部５０と、上ガイド６２及び下ガイド６４とを有する。
【００１５】
引き込みローラ１０は、複数の用紙Ｐの積層体ＬＰが載置される用紙テーブル２８上で上下移動が可能に配置されたローラから構成されている。各用紙Ｐには、例えば、読み取られるべき画像が形成されている。引き込みローラ１０は、用紙積層体ＬＰ最上部の用紙Ｐに当接して多少の押圧力を積層体ＬＰに印加するように上下移動されて位置決めされる。なお、上下移動の方向は用紙Ｐの搬送方向ＦＤと完全に垂直であることを要しない。例えば、引き込みローラ１０は外部の支点を中心に回動するように構成されてもよい。用紙Ｐの搬送時には、引き込みローラ１０は、図１及び図２における時計回りに回転し、積層体ＬＰの上部の（一又は数枚の）用紙Ｐを後段装置内に搬送する。積層されている用紙Ｐ間の摩擦力や静電力よりも大きく積層体ＬＰから上部の用紙Ｐを分離することができるように引き込みローラ１０の材質にはゴム等の摩擦係数の大きいものを選択することが好ましい。
【００１６】
分離ゲート３０は、引き込みローラ１０と最終分離部５０との間に、用紙テーブル２８に隣接して用紙テーブル２８に垂直に配置されている。分離ゲート３０は、図２に示すように垂直部３２と湾曲部３４とを有している。垂直部３２と湾曲部３４は一の板弾性部材の一部を屈曲させることによって形成されているが、本発明は両者が別部材となることを妨げるものではない。後述するように分離ゲート３０は上下移動することができ、図１においては、分離ゲート３０の端部３１は固定されてもよいし移動可能に構成されてもよい。例えば、分離ゲート３０が上昇すると端部３１は搬送方向ＦＤに移動してもよい。
【００１７】
垂直部３２は用紙Ｐの搬送方向ＦＤにほぼ垂直であるため、搬送される用紙Ｐが垂直部３２に当ると垂直部３２によって搬送方向ＦＤへの搬送が妨げられる。一方、湾曲部３４は、垂直部３２に接続され、用紙Ｐの搬送方向ＦＤに向かって湾曲している。このため、搬送される用紙Ｐは湾曲部３４に当ってもその湾曲面に沿って搬送方向ＦＤに搬送されることができる。但し、湾曲部３４を、後述する分離パッド５４と同様の材料から構成して分離パッド５４と同一の機能を持たせ、複数枚の用紙Ｐのうちの一番下の用紙Ｐは湾曲部３４に捉えられるようにしてもよい。
【００１８】
分離ゲート３０は以下に説明するように幾つかの機能を有している。第１に、分離ゲート３０は最終分離部５０による分離の前段階の分離を行い、給紙装置１００において段階的（本実施例では２段階）分離を可能にしている。用紙Ｐの多段階分離が必要であれば、複数の分離ゲートが用紙Ｐの搬送路に沿って設けられてもよい。
【００１９】
分離ゲート３０は引き込みローラ１０が引き込む用紙Ｐの搬送枚数を制限することによって用紙Ｐを分離している。搬送枚数の制限は、後述するように、分離ゲート３０の位置と引き込みローラ１０の位置とを制御することによって行うことができる。図２を参照するに、分離ゲート３０の湾曲部３４の上端部３４ａと、引き込みローラ１０の下部１０ｃとの相対的な位置関係（高さ方向）は所定の用紙分離性能を達成するように固定される。例えば、用紙テーブル２８に積層された用紙Ｐのうち一又は数枚の用紙Ｐの搬送を許容するように、上部３４ａは下部１０ｃと同じ高さか、好ましくは、下部１０ｃよりも多少高く設定される。
【００２０】
上述したように、用紙Ｐは垂直部３２により搬送方向ＦＤへの移動が妨げられる。このため、垂直部３２の配置を適当に設定することによって、分離ゲート３０は上部の一又は数枚の用紙Ｐのみが搬送されることを許容してその下の用紙Ｐの搬送を垂直部３２により規制することができる。
【００２１】
図１８に示す従来例においては、引き込みローラ２による搬送力が用紙Ｐの積層体全体に作用して用紙Ｐを全く搬送することができなかったり、分離ローラ４と分離パッド６による分離が可能な枚数以上の用紙Ｐを搬送してしまってジャムやダブルフィードをもたらす場合があった。これに対して、本実施例の分離ゲート３０は上から一又は数枚の用紙Ｐのみを分離する（搬送可能にする）ことによって上記問題を解決している。
【００２２】
第２に、分離ゲート３０は、ユーザが用紙積層体ＬＰを用紙テーブル２８にセットする際の操作性と搬送の確実性を向上している。即ち、ユーザは積層体ＬＰ端部をそろえて分離ゲート３０の垂直部３２に突き当てることによって用紙Ｐを用紙テーブル２８にセットする。従来は、図１８に示すように、用紙積層体ＬＰの端部は斜めに傾斜して不揃いであったため、上から何枚目かのある用紙Ｐは引き込みローラ２から退避している場所にセットされれば搬送されなくなり、ユーザが用紙Ｐの端部をそろえようとして内部に強く押し込めば複数枚数の用紙Ｐが分離ローラ４と分離パッド６との間に挿入されてジャムやダブルフィードをもたらす。これに対して、本実施例においては、ユーザは分離ゲート３０に突き当ててセットすれば引き込みローラ１０による搬送を確保できる。
【００２３】
最終分離部５０は、分離ローラ５２と分離パッド５４とを有している。分離ローラ５２と分離パッド５４は、それぞれ摩擦係数の大きい樹脂製のローラ及びパッドから構成され、所定枚数の用紙Ｐが搬送された場合に一枚の用紙Ｐ（分離ローラ５２に接触する用紙Ｐ）を分離して搬送方向ＦＤに搬送することができる。分離ローラ５２と分離パッド５４の摩擦力は弱すぎると用紙Ｐを分離できず、強すぎると用紙Ｐの搬送に支障をきたすため、用紙間の静摩擦力＜分離パッド５４の摩擦力＜引き込みローラ１０の用紙搬送力の関係が維持されることが好ましい。
【００２４】
この関係から、引き込みローラ１０の用紙搬送力と分離パッド５４の摩擦とをおもに増大させれば、用紙分離能力が増大するように思われるが、実際にローラ１０の用紙搬送力を大きくしすぎると、用紙が破れてしまうという問題が生じる。また、用紙間の静止摩擦力に関しても、スキャナやプリンタ等に使用される用紙の性質によって千差万別であり一定の関係を築くことは困難である。更に、スキャナでは、様々な用紙が使用されるためＮＣＲ等の特殊な用紙が使用されることを想定すると、分離パッド５４は圧力によって化学反応が起こりにくい材料によって製造されることが望ましい。よって、現状では、ＥＰＤＭ材が使用されている場合が多い。
【００２５】
上ガイド６２と下ガイド６４は、それぞれ搬送路の上下側に、分離ゲート３０と最終分離部５０との間に設けられている。上ガイド６２及び下ガイド６４は用紙Ｐの搬送を補助して分離ゲート３０を通過した用紙Ｐを最終分離部５０に案内する。上ガイド６２及び下ガイド６４は例えば、ステンレスなどの金属板からなり、ジャムを効果的に防止するなど必要があれば凹凸断面を有していてもよい。
【００２６】
以下、図３乃至図５を参照して、引き込みローラ１０と分離ゲート３０との位置制御の一例について説明する。図３は、図２の引き込みローラ１０と分離ローラ３０の接続及び駆動の一例を示す概略断面図である。図４は引き込みローラ１０と分離ゲート３０との接続構成例を示す図３の要部拡大斜視図である。
【００２７】
図３を参照するに、引き込みローラ１０の上下移動と分離ゲート３０の上下移動とは伝達板７０によってリンクされている。引き込みローラ１０は回転支点１２ａを中心に、所定範囲で回転する。引き込みローラ１０の回転量（上下移動の距離）は、伝達板７０を介して、分離ゲート３０に伝達され、この結果分離ゲート３０は引き込みローラ１０の移動に同期して上下移動する。なお、図３において、用紙テーブル２８と、分離ローラ５２と、分離パッド５４は固定されている。
伝達板７０はステンレスなどの金属からなりほぼＬ字形状を有して上下移動可能に構成されている。伝達板７０は、図４に示すように、水平ガイド溝７２と垂直ガイド溝７４とを有している。分離ゲート３０は物理的に伝達板７０に直接又は間接的に固定されている。この結果、伝達板７０の上下動作は分離ゲート３０の上下動作をもたらす。
【００２８】
図４を参照するに、引き込みローラ１０は、一対のロッド１２と、ロッド１４とを有している。各ロッド１２は回転支点１２ａを有して、引き込みローラ１０の両端１０ａ及び１０ｂ（但し、１０ｂは図３に図示せず）に接続されている。両ロッド１２は、支点１２ａを貫通する図示しないシャフトに回転不能又は回転自在に接続される。もちろん、両ロッド１２を同時に回転する限りいかなる機構も本発明に採用することができる。
【００２９】
引き込みローラ１０は、ロッド１２（又はロッド１２に接続された図示しないシャフトなどの部材）を駆動することによって回転される。代替的に、引き込みローラ１０は、引き込みローラ１０又はロッド１２に接続された他の部材を駆動することによって回転されてもよい。図５に後者の方法の一例を示す。ここで、図５はカム８０を利用した引き込みローラ１０の上下駆動方法を示している。
【００３０】
この場合、引き込みローラ１０は、引き込みローラ１０又はロッド１２に接続された接続部材１８に接続されたカム８０により接続部材１８を介して駆動される。もちろん、接続部材１８は一対のロッド１２間に設けられた図示しないシャフトに設けられてもよい。接続部材１８の形状は図５においては板状であるがこれに限定されるものではない。カム８０は図示しないモータなどの駆動装置により駆動される。
【００３１】
用紙Ｐをセットする際に、引き込みローラ１０は、例えば、カム８０を図５の反時計回りに回転させることによって、反時計回りに回転し、この結果、上方に引き上げられる。通常、このような伝達系には回転駆動源から引き込みローラ１０までの間に引き込みローラ１０自身が反時計方向にのみ回転が伝達されるようにワンウェイクラッチ等を介するであろう。
【００３２】
その後カム８０に印加された力をリリースすることによって引き込みローラ１０が用紙Ｐの最上面に落下する。この時、引き込みローラ１０が所定の力で用紙Ｐの最上面に接触するようにかかる引き込みローラ１０を下方からバネ等で引っ張る機構が引き込みローラ１０、ロッド１２又はこれらに接続された部材に接続されることが必要であろう。また、カム８０が所定以上回転しないように上下位置に物理的リミッタを付加し、かつ、回転駆動源に力が所定以上印加された場合にカム８０への動力伝達をカットオフするためのトルクリミッタ等も必要となるであろう。
【００３３】
ロッド１４は、図４には省略されている端部１０ｂにおいて、引き込みローラ１０又はロッド１２に接続されている。ロッド１４は伝達板７０の水平ガイド溝７２に嵌合している。引き込みローラ１０が上下に駆動されるとロッド１４は水平ガイド７２に沿って移動することができる。伝達板７０の垂直ガイド溝７４は一対のリベット７６が嵌合して伝達板７０の垂直方向の移動を許容している。リベット７６は、図示しない外部フレームに直接又は間接的に接続されているが、伝達板７０のガイド溝７４に嵌合して図示しない外部フレームに接続された図示しないロッドなどに置換されてもよい。上述したように、分離ゲート３０は伝達板７０に固定されている。引き込みローラ１０の回転運動はロッド１４を介して伝達板１６に伝達し、伝達板１６を上下動させる。この結果、引き込みローラ１０の上下移動に同期して分離ゲート３０が上下移動する。
【００３４】
図６に、図３乃至図５に関する制御例を示す。駆動制御系は、ピックモータ８５と制御部９０とを有している。ピックモータ８５は、引き込みローラ１０と分離ゲート３０との共通の駆動源である。ピックモータ８５は制御部９０によって制御されている。引き込みローラ１０を上方に移動させる際には、ピックモータ８５を所定の方向（例えば、反時計方向）に所定ステップ回転させると引き込みローラ１０が上方に移動し、所定の位置以上、上方に移動しないような物理的リミッタ位置で停止する。この状態でユーザは用紙積層体Ｐを用紙テーブル２８にセットすることができる。上位ホストから用紙Ｐの読み取りが命令されると制御部９０はピックモータ８５を前記所定の方向とは逆の方向（例えば、時計方向）に回転させ、引き込みローラ１０を下方に移動させる。また、引き込みローラ１０を用紙引き込み方向に（即ち、図１においては時計回りに）回転させる。回転時期は、引き込みローラ１０が積層体の最上部の用紙Ｐに接触する時期の前後を問わない。引き込みローラ１０が上下移動すると分離ゲート３０も上下移動する。引き込みローラ１０と分離ゲート３０とは別々の駆動源により駆動されてもよい。
【００３５】
以下、図７乃至図１０を参照してかかる実施例について説明する。ここで、図７は、分離ゲート３０の駆動源４０を有する給紙装置１００ａの概略断面図である。図８は図７に示す給紙装置１００ａに適用可能なセンサ２１０及びエンコーダ２２０を有する検出系２００の概略斜視図である。図９は、図８に示すエンコーダ２２０の概略平面図である。図１０は、図７乃至図９に示す給紙装置１００ａの駆動制御系のブロック図である。
【００３６】
給紙装置１００ａは、分離ゲート３０に接続されたロッド３５と、ロッドに形成されたラック３６と、駆動源４０とを有している。また、駆動源４０は、モータ４１と、一対のローラ４３ａ及び４３ｂと、ベルト４４と、ピニオン４６とを有している。ローラ４３ａは、モータ４１のモータ軸４２に係合して、モータ軸４２によって駆動される。ローラ４３ｂはピニオン４６と同軸的に固定される。ローラ４３ａ及び４３ｂとの間にはベルト４４が掛けられており、ベルト４４はモータ軸４２からローラ４３ａに印加された駆動力をローラ４３ｂに伝達している。ピニオン４６はラック３６に係合しており、ピニオン４６は回転されるとラック３６を介してロッド３５及びこれに接続された分離ゲート３０を上下に移動させる。このため、モータ４１による駆動力を制御することによって分離ゲート３０を上下させることができる。
【００３７】
給紙装置１００ａは、引き込みローラ１０の動作と分離ゲート３０との動作をリンクさせるために、引き込みローラ１０の高さを検知する検出系２００を有している。検出系２００は、センサ２１０と、エンコーダ２２０と、シャフト２３０とを有している。センサ２１０は、本実施例では、発光素子と受光素子からなる光センサから構成されているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
エンコーダ２２０は、図８に示すように、シャフト２３０に接続されて回転支点１２ａの回転に同期して回転する。エンコーダ２２０は、センサ２１０と協同して回転支点１２ａの回転角度を検出してこれにより引き込みローラ１０の高さを検出するのに使用される。エンコーダ２２０は、図９に示すように、引き込みローラ１０の最上位置を示すスリット２２２を含む１段目のスリット２２４と、角度情報を示す２段目のスリット２２６とを含む複数のスリット群を有している。スリットは透明フィルムに印刷によって形成されてもよい。かかる構成により、エンコーダ２２０は、引き込みローラ１０が最上位置にあること及び引き込みローラ１０の回転角度を検出することを可能にしている。センサ２１０の発光ダイオードなどの発光素子から出た光線がエンコーダ２２０のスリット２２２乃至２２６を介してフォトＩＣなどの受光素子に入力されデジタル信号に変換される。
【００３９】
図１０に、図７乃至図９に関する駆動制御例を示す。駆動制御系は、モータ４１と、ピックモータ８６と、制御部９２と、検知系２００とを有している。ピックモータ８５は引き込みローラ１０を上下移動させるための駆動源である。図６と異なり、分離ゲート３０はモータ４１によって駆動される。即ち、引き込みローラ１０と分離ゲート３０は別々の駆動源８６及び４０によって駆動される。制御部９２には、モータ４１及び８６と、検出系２００に接続され、検出系２００によって検出された検出結果に従って制御部９２はモータ４１及び８６を制御する。
【００４０】
引き込みローラ１０を上方に移動させる際には、ピックモータ８６を所定の方向（例えば、反時計方向）に所定ステップ回転させると引き込みローラ１０が上方に移動し、所定の位置以上、上方に移動しないような物理的リミッタ位置で停止する。この状態でユーザは用紙積層体ＬＰを用紙テーブル２８にセットする。ユーザは、用紙積層体ＬＰの端部を分離ゲート３０の垂直部３２に突き当てることによって用紙テーブル２８にセットすることができ、用紙積層体ＬＰの端部が不揃いであった図１８に示すセット方法と比較して操作性が改善されている。
【００４１】
上位ホストから用紙Ｐの読み取りが命令されると制御部９２はピックモータ８６を前記所定の方向とは逆の方向（例えば、時計方向）に回転させ、引き込みローラ１０を下方に移動させる。また、引き込みローラ１０を用紙引き込み方向に（即ち、図１においては時計回りに）回転させる。回転時期は、引き込みローラ１０が積層体の最上部の用紙Ｐに接触する時期の前後を問わない。
【００４２】
引き込みローラ１０の物理的位置は、検出系２００のセンサ２１０がデジタル信号として制御部９２に伝達する。制御部９２は、分離ゲート３０の湾曲部３４の上部３４ａが引き込みローラ１０の下部１０ｃと同じ高さか、好ましくは、下部１０ｃよりも多少高くなるようにモータ４１を制御する。この結果、引き込みローラ１０と分離ゲート３０とは所定の位置関係で配置されることができる。
【００４３】
回転している引き込みローラ１０が用紙Ｐに接触すると、又は、用紙Ｐに接触した引き込みローラ１０が回転すると、引き込み動作が開始して、積層体ＬＰの上部の一又は複数枚の用紙Ｐが分離ゲート３０に搬送される。引き込みローラ１０と分離ローラ３０とは適正に位置決めがされているので、分離ローラ３０は一又は所定枚数の用紙Ｐのみを搬送方向ＦＤに搬送されることを許容する。かかる様子を図１１に示す。
【００４４】
図１１を参照するに、最上部の用紙Ｐを給紙した後に、引き込みローラ１０は次の積層体ＬＰの最上部の用紙Ｐを搬送すべく、当該用紙Ｐにある程度の力がかかるように若干下方に移動する。それに応じて分離ゲート３０も若干下方に移動する。この時、引き込みローラ１０の下端部１０ｃが分離ゲート３０の上端部３４ａに対して若干下方になるような両者の位置関係は維持されるように制御される。引き込みローラ１０は用紙Ｐを検出する（即ち、引き込みローラ１０が用紙積層体ＬＰに当接することを検出する）ためのリミットスイッチを有することが好ましく、かかるスイッチがＯＮになることで下降が終了する。下降が終了した引き込みローラ１０は図１１の時計回りに回転を始め、用紙を分離ゲート３０に搬送する。かかる分離ゲート３０は初段用紙分離を行う。分離ゲートの上端部３４ａと積層用紙の上端位置になるようにすることで初段用紙分離でより高い用紙の分離が達成できる。
【００４５】
その後、用紙Ｐはジャムなどを伴わずに最終分離部５０が分離可能な枚数のみを最終分離部５０に供給する。最終分離部５０においては、一枚の用紙Ｐのみが分離ローラ３５２と分離パッド３５４により搬送方向ＦＤに排出、搬送される。このように、分離ゲート３０と最終分離部５０による２段階用紙分離により本発明の給紙装置１００及び１００ａは高い用紙分離能力を有する。本発明の給紙装置１００及び１００ａによれば、次段の装置（スキャナなど）にダブルフィードやジャムを伴わずに、一枚の用紙Ｐのみを供給することができる。
【００４６】
これに対して、図１８に示す従来の給紙装置１は、分離ゲートがない一段分離機構を採用し、分離ゲート３０の垂直部３２に相当する部材がないため用紙の分離性能もセット操作性も悪いことが理解できるであろう。
【００４７】
以下、図１２及び図１３を参照して、本発明の別の実施例の給紙装置１００ｂについて説明する。ここで、図１２は、給紙装置１００ｂの概略斜視図である。図１３は図１２の給紙装置１００ｂの引き込みローラ３１０と分離ゲート３３０の上下移動の移動量の制御を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
図１２を参照するに、給紙装置１００ｂは、用紙検出センサ３０２と、引き込みローラ３１０と、用紙テーブル３２８と、分離ゲート３３０と、ガイド３４０と、分離ローラ３５２と、分離パッド３５４と、モールド部３７０と、引き込みローラ３１０と分離ローラ３３０の駆動系３８０とを有する。
【００４９】
用紙検出センサ３０２は、例えば、透過型又は反射型光センサからなり、用紙テーブル３２８に一又は複数の用紙積層体ＬＰの最上部を検出することができる。用紙テーブル３２８に用紙積層体ＬＰが載置されたかどうかを検出する別個のセンサを用紙テーブル３２８に設けてもよい。かかるセンサは、用紙Ｐの重量を検出する圧力センサ、反射型又は透過型光センサその他当業界の周知のセンサから構成することができる。
【００５０】
引き込みローラ３１０は一対のローラからなり、その間に用紙検出センサ３０２を備えている。引き込みローラ３１０は実質的に引き込みローラ１０と同様であるのでここでは詳しい説明は省略する。引き込みローラ３１０は、収納カバー３１２を介して後述するシャフト３７２に回動自在に接続されている。収納カバー３１２は図示しない引き込みローラ３１０の中心を通るシャフトを支持している。
【００５１】
分離ゲート３３０は用紙テーブル３２８に隣接して設けられており、ガイド３４０に沿って垂直方向に移動可能である。分離ゲート３３０は、分離ゲート３０と実質的に同様であるのでここでは詳しい説明は省略する。分離ゲート３３０はその端部３３１において後述するシャフト３７４に接続されている。ガイド３４０は、例えば、ステンレスなどの金属製板金をＵ字状に加工して形成され、分離ゲート３３０の移動方向を垂直方向に案内している。
【００５２】
引き込みローラ３１０と分離ゲート３３０とは、分離ゲート３３０の上端部（図１２においてはシャフト３７４の上端部）が引き込みローラ３１０の下端部３１０ｃとほぼ同位置になるように移動が制御される。より特定的には、引き込みローラ３１０の下端部３１０ｃが分離ゲート３５０の上端部よりも多少低くなるように制御される。
【００５３】
分離ローラ３５２と分離パッド３５４は、最終分離部３５０（図示せず）を構成している。最終分離部３５０、分離ローラ３５２及び分離パッド３５４は、最終分離部５０、分離ローラ５２及び分離パッド５４に相当するためにここでは詳しい説明は省略する。
【００５４】
モールド部３７０は、一対の矩形状側板３７６と、側板３６８の上部を接続する天板３７８とを有している。これらの側板３７６の間には、シャフト３７２及び３７４が固定されている。図１２において手前側の側板３７６には駆動系３８０が接続されている。駆動系３８０は、側板３７６を上下に移動することによって引き込みローラ３１０及び分離ゲート３５０を上下に移動させる。
【００５５】
駆動系３８０は、ステッピングモータ３８１と、ステッピングモータ３８１のモータ軸に固定されたローラ３８４と、図示しない外部フレームに固定されたローラ３８８及び３９０と、ローラ３８４及び３８８の間に架橋されたベルト３８６と、ローラ３８８及び３９０の間に架橋されたベルト３８７と、ガイド３９２とを有している。ガイド３９２はＬ字形状を有して、面３９３においてベルト３８７と係合又は接続され、面３９４において側板３７６に固定されている。この結果、ステッピングモータ３８１の駆動力がローラ３８４及び３８８とベルト３８６を介してベルト３８７に伝達されると、ガイド３９２はベルト３８７と共に上下に移動する。ガイド３９２が上下に移動する結果、側板３７６が上下に移動し、シャフト３７２及び３７４を介して引き込みローラ３１０及び分離ゲート３３０が上下に移動する。移動量は図８及び図９に示したセンサ２１０とエンコーダ２２０などに類似の機構を利用して制御することができる。以下、図１３を参照して、モールド部３７０の移動量の制御方法について説明する。なお、駆動制御系は、例えば、図６に示す駆動制御系に類似し、制御部４００（図示せず）とステッピングモータ３８１から構成される。
【００５６】
本実施例では、前回の給紙動作が終了した後に、引き込みローラ３１０及び分離ゲート３３０を有するモールド部３７０は最上位置に移動（復帰）されている。代替的に、給紙動作終了後に電源が入れられてからモールド部３７０を移動させてもよい。前者の場合であっても、モールド部の位置を確認することが好ましいので制御部４００は、図示しないセンサとエンコーダを使用してモールド部３７０が最上位置にあるかどうかを判断する（ステップ１００２）。そして、モールド部３７０が最上位置になければ用紙テーブル３２８に載置することができる最大枚数が減少するので、これを防止するために制御部はモールド部３７０を最上位置に移動させる（ステップ１００４）。なお、ステップ１００２及び１００４を設けるかどうかは選択的である。
【００５７】
モールド部３７０を最上位置に移動させるためには、制御部４００は、ステッピングモータ３８１を図１２の反時計方向（左回り）に回転させ、ベルト３８７のガイド３９２との係合側を上方に移動させる。上述したように、モールド部３７０の最上部は、図８及び図９に示したセンサ２１０とエンコーダ２２０に類似の機構を利用して検出することができる。なお、作図の便宜上これらのコンポーネントは図１２においては省略されている。代替的に、所定の位置以上の上方に移動することがないように物理的リミッタを設け、引き込みローラ１０の移動を停止させることも可能である。
【００５８】
なお、図７に示すように、引き込みローラ３１０と分離ゲート３３０が別々に駆動される場合にはステップ１００２においてはそれぞれの位置を検出してそれぞれを最上位置に移動することが好ましい。かかる実施例の詳細は図７乃至図１０を参照して説明した実施例と同様であるのでここでは詳しい説明は省略する。
【００５９】
次いで、制御部４００は、モールド部３７０が最上位置に移動したと判断すると、好ましくはユーザに用紙Ｐをセットする準備が整ったことを図示しないランプ、ＬＣＤ、音声表示などにより通知する。その後、ユーザは用紙積層体ＬＰを用紙テーブル３２８にその端部を分離ゲート３３０に押し当てながらセットする。分離ゲート３３０は、分離ゲート３０と同様に、垂直部３３２（図示せず）を有するためユーザはセット操作を容易に行うことができる。
【００６０】
次いで、制御部４００は、用紙積層体ＬＰが用紙テーブル３２８にセットされたかどうかを判断する（ステップ１００６）。制御部４００は、用紙Ｐをセットしたことを用紙テーブル３２８に設けられた図示しないセンサを利用することにより判断することができる。もっともステップ１００６を設けるかどうかは選択的である。即ち、後述するように用紙Ｐの引き込みを開始して所定時間経過しても用紙Ｐが搬送されなければ用紙がセットされていない又は用紙のセットが不適当である旨のエラー表示をすることができるからである。この場合には、搬送路を通過する用紙Ｐを検出可能な光センサ、その他のセンサと、引き込み動作開始時から所定時間を計測するタイマを設けることによって制御部４００は上述した判断を行うことができる。
【００６１】
ステップ１００６において用紙積層体ＬＰが用紙テーブル３２８にセットされたと判断し、引き込み命令を上位装置から図示しないインターフェースを介して受信すると（ステップ１００８）、制御部４００は、ステッピングモータ３８１を駆動してモールド部３７０を下降させる（ステップ１０１０）。この場合、制御部４００は、モータ３８１を図１２の時計方向（右回り）に回転させ、ベルト３８７のガイド３９２との係合側を下方に移動させることによって、引き込みローラ３１０及び分離ゲート３３０を下降させる。
【００６２】
制御部４００は、モールド部３７０を所望の位置まで下降させたかどうかを用紙検出センサ３０２からの検出結果により判断する（ステップ１０１２）。即ち、用紙積層体ＬＰの最上部の用紙Ｐに引き込みローラ３１０が接触すると用紙検出センサ３０２がオンとなるが、かかるセンサ３０２のトリガ信号に応答してモータ３８１の駆動を停止する。
【００６３】
制御部４００は、引き込みローラ３１０を、モールド部３７０を下方に移動させながら又は下方に移動した後で、回転させる（ステップ１０１４）。また、制御部４００は、分離ローラ３５２も同時に回転させる（ステップ１０１４）。ローラ３１０及び３５２の回転駆動はモータ３８１により行われてもよいし、モータ３８１とは異なる駆動源により行われてもよい。更には、ローラ３１０と３５２は別個の駆動源により回転駆動されてもよい。
【００６４】
回転している引き込みローラ３１０が用紙Ｐに接触すると、又は、用紙Ｐに接触した引き込みローラ３１０が回転すると、引き込み動作が開始して、積層体ＬＰの上部の一又は複数枚の用紙Ｐが分離ゲート３３０に搬送される。引き込みローラ３１０と分離ローラ３３０とは適正に位置決めがされているので、分離ローラ３３０は、一又は所定枚数の用紙Ｐのみを搬送方向ＦＤに搬送されることを許容する。その後、用紙Ｐは上下ガイド３６２及び３６４の間を通って分離ローラ３５２と分離パッド３５４の間に導入される。一枚の用紙Ｐのみが搬送方向ＦＤに搬送される。最終分離部３５０においては、一枚の用紙Ｐのみが分離ローラ３５２と分離パッド３５４により搬送方向ＦＤに排出、搬送される。この結果、本発明の給紙装置１００ｂにおいては、次段の装置（スキャナなど）にダブルフィードやジャムを伴わずに、一枚の用紙Ｐのみを供給することができる。
【００６５】
制御部４００は、全ての用紙Ｐを引き込んだかどうかを用紙テーブル３２８に設けられたセンサ、搬送路に設けられたセンサ、その他のセンサなどを利用することにより判断する（ステップ１０１６）。引き込み動作が終了すると、ステッピングモータ３８１を上述したように駆動してモールド部３７０を最上位置まで移動させ、その後、モータ３８１の駆動を停止する（ステップ１０１８）。上述したように、モールド部３７０を最上位置まで移動させるかどうかは選択的である。
【００６６】
なお、ベルト３８６及び３８７はチェーンなどでもよい。また、駆動系３８０の構成は単なる例示であり、モールド部３７０を上下に移動させる機構であればこれに限定されるものではない。また、上述したように、引き込みローラ３１０と分離ゲート３３０の駆動系は分離されてソフトウェアプログラムなどにより引き込みローラ３１０の位置に応答して分離ゲート３３０の位置を制御してもよい。
【００６７】
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の別の実施例の給紙装置１００ｃについて説明する。ここで、図１４は、給紙装置１００ｃの概略斜視図である。図１５は図１４の給紙装置１００ｃが用紙を搬送している状態を示す概略斜視図である。給紙装置１００ｃは、引き込みローラ１０と、用紙テーブル２８と、分離ゲート４３０と、分離ローラ５２と、分離パッド４５４と、上ガイド６２と、下ガイド４６４とを有している。従って、給紙装置１００ｃは、特徴的に、分離ゲート４３０と、分離パッド４５４と、下ガイド４６４とを有している。
【００６８】
下ガイド４６４は、分離ゲート３３０に相当する分離ゲート４３０に、シャフト３７２に相当するシャフト４７２を介して接続され、一方、分離パッド４５４とシャフト３７４に相当するシャフト３７４を介して接続されている。これに対して、図１２においては、下ガイド３６４は分離ゲート３３０には接続されていない。下ガイド４６４は、引き込みローラ１０及び分離ゲート４３０に同期して動作する。よって、下ガイド４６４は分離ゲート４３０により分離された用紙Ｐが分離ローラ５２と分離パッド４５４からなる最終分離部４５０（図示せず）まで搬送されるまでの搬送不良を防止することができる。例えば、図１２に示す給紙装置１００ｂにおいては、分離ゲート３３０を通過した用紙Ｐが下側にカールして搬送不良をもたらす場合があるが、本実施例の給紙装置１００ｃはかかる搬送不良を防止し、これにより用紙搬送性を向上させている。より詳しくは、図１５に示すように、下ガイド４６４は引き込みローラ１０及び分離ゲート４３０に同期しているため、分離ゲート４３０と分離パッド４５４との間を直線に結ぶことができる。このため、分離された用紙Ｐは搬送性良く最終分離部４５０にまで搬送される。
【００６９】
次に、図１６を参照して、本発明の別の実施例の給紙装置１００ｄについて説明する。ここで、図１６は、給紙装置１００ｄの概略断面図である。給紙装置１００ｄは、引き込みローラ１０と、用紙テーブル２８と、分離ゲート５３０と、分離ローラ５２と、分離パッド５５４と、上ガイド５６２と、下ガイド５６４とを有している。本実施例の給紙装置１００ｄは、分離ゲート５３０の上下位置が変化するために、搬送される用紙Ｐの分離ローラ５２と分離パッド５５４からなる最終分離部５５０（図示せず）への進入角度が変化して用紙分離性能を悪化させるのを防止している。即ち、図1における給紙装置１００においては、用紙テーブル２８に載置されている用紙の枚数によって分離ゲート３０の高さは変化するが、最終分離部５０の高さは変化しないため、最終分離部５０に供給される用紙Ｐの進入角度は毎回変化して用紙の分離及び搬送能力が変化するという問題が生じ得る。
【００７０】
かかる問題を解決するために、本実施例の給紙装置１００ｄは、最終分離機構への用紙Ｐの進入角度を一定に維持している。図１６において、上ガイド５６２及び下ガイド５６４は、最終分離部５５０へ用紙Ｐが到着する前に強制的に用紙Ｐを屈曲させている。上ガイド５６２及び下ガイド５６４は分離ゲート５３０と最終分離部５５０との間に設けられ、下ガイド５６４は分離ゲート５３０と分離パッド５５４との間に連結しており、図１４及び図１５に示す搬送装置１００ｃのように、引き込みローラ１０及び分離ゲート５３０に同期して動作する。一方、上ガイド５６２は物理的に図示しない外部フレームに固定されており、その分離ゲート側は最大用紙積層高さよりもより高い位置に配置されている。上ガイド５６２と下ガイド５６４は分離ゲート５３０直後の用紙進入角度が変化しても、強制的に屈曲させることによって最終分離部５５０手前における用紙進入角度を一定に維持してダブルフィード等の問題を解消することができる。
【００７１】
図１６においては下ガイド５６４が分離ゲート５３０に連結し、同期して上下移動可能に構成されているが、代替的に、上ガイド５６２又は上ガイド５６２及び下ガイド５６４の両方が同期して上下移動可能に構成されてもよい。例えば、上ガイド５６２が上下移動可能に構成される場合、下ガイド５６４の分離ゲート側は最少用紙枚数高さと同じ高さに配置される。また、下ガイド５６４と上ガイド５６２との両方が動作する場合は、下ガイド５６４と上ガイド５６２との間隔は用紙搬送中一定であり、その間隔は上下ガイド５６２及び５６４のいずれかを単独で使用する場合に比較してかなり少なくなる。
【００７２】
なお、本実施例の代替案として、最終分離部５５０を分離ゲート５３０の上下動作に同期させて上下移動させることや分離パッド５０と用紙Ｐの進入角度が一定になるように分離パッド５０を回転させることも考えられるが、どちらも装置の大型化と複雑化をもたらすため好ましくない。
【００７３】
図１７に給紙装置１００を有する画像読取装置６００を示す。給紙装置１００は、給紙装置１００ａなど全ての変形例を総括している。給紙装置１００は上述のようにプリンタやファックス、コピー機等の画像読取装置６００のＡＤＦとして適用可能である。分離ゲート３０その他のコンポーネントによって用紙Ｐを一枚ずつ画像読取装置６００に搬送することができる。搬送された用紙Ｐは読取部６１０によって読み取られる。図１７に示す給紙装置１００は読み取られた用紙を排出する機構も有するが、かかる排出機構は当業界で周知のいかなる構成をも使用することができるのでここでは詳しい説明は省略する。
【００７４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の例示的一態様としての給紙装置及び画像読取装置によれば、分離ゲートと分離ローラ（及び分離パッド）の２段階で用紙の分離が行うことができるため、一段の分離部を有する従来の給紙装置よりも用紙分離性が高い。分離ゲートが引き込みローラの移動に応じて移動するので用紙の枚数に拘らず、安定した用紙分離を分離ローラ前に行うことができる。分離ゲートは、好ましくは、用紙積層体の端部を搬送方向に対してほぼ垂直に整列させることができるような垂直部を有する。これにより、用紙積層体の給紙装置へのセットは分離ゲートへの突き当てを利用することができるので容易になる。また、ガイド部が分離ローラへの用紙の進入角度を一定に維持して、用紙分離条件が変化するのを防止することにより用紙分離性を高めることができる。
【００７６】
また、本発明の例示的一態様としての給紙方法によれば、分離ゲートと引き込みローラとの相対位置を調節することができ、両者の間に分離に最適の位置関係を形成することができるので用紙分離性の高い給紙動作を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の例示的一態様としての給紙装置の概略断面図である。
【図２】  図１に示す給紙装置の概略断面図である。
【図３】  図２の給紙装置の引き込みローラと分離ローラの接続及び駆動の一例を示す概略断面図である。
【図４】  引き込みローラと分離ゲートとの接続構成例を示す図３の要部拡大斜視図である。
【図５】  カムを利用した引き込みローラの駆動例を説明するための概略斜視図である。
【図６】  図３乃至図５に示す給紙装置に適用可能な駆動制御系のブロック図である。
【図７】  引き込みローラとは独立の分離ゲートの駆動源を有する給紙装置の概略断面図である。
【図８】  図７に示す給紙装置に適用可能なセンサ及びエンコーダを有する検出系の概略斜視図である。
【図９】  図８に示すエンコーダの概略平面図である。
【図１０】  図７乃至図９に示す給紙装置に適用可能な駆動制御系のブロック図ある。
【図１１】  図１に示す給紙装置の用紙搬送を示す概略斜視図である。
【図１２】  本発明の別の実施例の給紙装置の概略斜視図である。
【図１３】  図１２に示す給紙装置の引き込みローラと分離ゲートの上下移動の移動量の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１４】  本発明の更に別の実施例の給紙装置の概略斜視図である。
【図１５】  図１４に示す給紙装置が用紙を搬送している状態を示す概略斜視図である。
【図１６】  本発明の更に別の実施例の給紙装置の概略断面図である。
【図１７】  本発明の給紙装置を備えた画像読取装置の概略断面図である。
【図１８】  従来の給紙装置の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０          引き込みローラ
１０ｃ        引き込みローラの下端部
２８          用紙テーブル
３０          分離ゲート
３２          垂直部
３４          湾曲部
３４ａ        分離ゲートの上端部
４０          分離ゲート駆動源
４１          モータ
５０          最終分離部
５２          分離ローラ
５４          分離パッド
６２          上ガイド
６４          下ガイド
７０          伝達板
８０          カム
８５          ピックモータ
８６          ピックモータ
９０          制御部
９２          制御部
９８          高さ検出センサ
１００        給紙装置
２００        検出系
２１０        センサ
２２０        エンコーダ
３１０        引き込みローラ
３３０        分離ゲート
３６２        上ガイド
３６４        下ガイド
３７０        モールド部
３８０        駆動系
３８１        ステッピングモータ
４３０        分離ゲート
４５４        分離パッド
４６４        下ガイド
５３０        分離ゲート
５５４        分離パッド
５６２        上ガイド
５６４        下ガイド
６００        画像読取装置
【図１】
0003676135.tif 000002
【図２】
0003676135.tif 000003
【図３】
0003676135.tif 000004
【図４】
0003676135.tif 000005
【図５】
0003676135.tif 000006
【図６】
0003676135.tif 000007
【図７】
0003676135.tif 000008
【図８】
0003676135.tif 000009
【図９】
0003676135.tif 000010
【図１０】
0003676135.tif 000011
【図１１】
0003676135.tif 000012
【図１２】
0003676135.tif 000013
【図１３】
0003676135.tif 000014
【図１４】
0003676135.tif 000015
【図１５】
0003676135.tif 000016
【図１６】
0003676135.tif 000017
【図１７】
0003676135.tif 000018
【図１８】
0003676135.tif 000019