(57)【要約】【課題】プリンタやスキャナなどに備えられるシート材搬送装置において、給紙側搬送路と排紙側搬送路との角度を変更可能とし、搬送路角度を検出することにより駆動モータに供給する電流を制御し適正なトルクでシート材を搬送することを目的とする。【解決手段】原稿を搬送する中心軸搬送ローラと、前記中心軸搬送ローラと連動する搬送ローラと、前記中心軸搬送ローラに押し当てられる、曲げ変形容易な材質で作られた可撓性搬送路部材と、前記搬送路の角度を検知する角度検知手段と、前記角度検知手段による角度検知結果に応じて、前記駆動モータに供給する電流を制御するモータ制御手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラと連動する上流搬送ローラと、
前記上流搬送ローラにより搬送されるシートの通過する上流搬送路と、
前記搬送ローラにより搬送されるシートの通過する下流搬送路と、
前記上流搬送路と前記下流搬送路の少なくとも一方を回動可能とし、前記上流搬送路の搬送方向と、前記下流搬送路の搬送方向との間の搬送路角度を可変と成す可撓性搬送路部材と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記可撓性搬送路部材は前記搬送ローラに搬送中のシートを当接させる機能を有し、
前記上流搬送路と、前記下流搬送路との少なくとも一方は、前記搬送ローラの回転軸に略一致する回動軸を中心に回動可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記搬送ローラの周速度は前記上流搬送ローラの周速度よりも速い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】
駆動電流を増減させることにより駆動力が変更でき、該駆動力により前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段に供給する電流値を増減させる制御手段と、を備えている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記搬送路角度を検知する角度検知手段と、
前記角度検知手段による搬送路角度の検知結果に応じて、
前記制御手段は前記駆動手段に供給する電流値を増減させる
ことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラと連動する上流搬送ローラと、
前記上流搬送ローラにより搬送されるシートの通過する上流搬送路と、
前記搬送ローラにより搬送されるシートの通過する下流搬送路と、
駆動電流を増減させることにより駆動力が変更可能であり、該駆動力により、前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記上流搬送路の搬送方向と、前記下流搬送路の搬送方向との間の搬送路角度を、可撓性搬送路部材を用いて変更可能とする機構と、
前記搬送路角度を検知する角度検知手段と、
を有するシート搬送装置の制御方法であって、
前記角度検知手段による前記搬送路角度の検知結果に応じて、前記駆動手段に供給する電流値を増減させる制御工程を有する
ことを特徴とするシート搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置に関し、より詳細には、屈曲した搬送路を持つシート搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理システムの発達に伴って種々の情報処理機器が開発されている。オフィス等で使用される複写機やスキャナ等の機器のうち、特にデスクトップ型の小型機器はデスク上の占有面積の少ない省スペース化された機器が人気を集めている。
【０００３】
上記占有面積の少ない省スペース機器の一例としては、Ｕターンパスとストレートパスを切り換える機能を持つスキャナがある（例えば特許文献１参照）。この例示したスキャナは、原稿読取部の下流側でＵターンパスを経由して給紙口と同じ側に搬送された原稿を排出する排紙口と、原稿読取部下流側でストレートパスを経由して給紙口の反対側に搬送された原稿を排出する他の排紙口を有している。また、２つの排紙口のどちらに排出するかを選択する選択手段を持ち、原稿の先端・後端検知により算出された画像長さと、厚み検知手段により検知された原稿厚みに応じて２つの排紙口が自動で選択されるようになっている。例えば、短尺原稿をストレースパスで、長い原稿をＵターンパスで排出するようにすれば、排紙スペースが少なくて済むので、省スペースとなる。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０４９３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＵターンパスとストレートパスの切り換えが可能な装置のように、上流搬送路の搬送方向と下流搬送路の搬送方向との間の角度の２段階切替が可能な装置において、下記のような問題があった。まず、上流搬送路と下流搬送路の間の角度は例えば０°と１８０°の２段階しかないので、さまざまな設置スペースに対応することが難しい。例えば４５°や９０°等の角度や、任意の角度にすることはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、上流搬送路と下流搬送路の少なくとも一方を回動させて、無段階又は多段階に排紙角度を変更可能なシート搬送装置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】
【０００７】
本発明のシート搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラと連動する上流搬送ローラと、前記上流搬送ローラにより搬送されるシートの通過する上流搬送路と、前記搬送ローラにより搬送されるシートの通過する下流搬送路と、前記上流搬送路と前記下流搬送路の少なくとも一方を回動可能とし、前記上流搬送路の搬送方向と、前記下流搬送路の搬送方向との間の搬送路角度を可変と成す可撓性搬送路部材と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のシート搬送装置の制御方法は、シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラと連動する上流搬送ローラと、前記上流搬送ローラにより搬送されるシートの通過する上流搬送路と、前記搬送ローラにより搬送されるシートの通過する下流搬送路と、駆動電流を増減させることにより駆動力を変更可能であり、該駆動力により、前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、前記上流搬送路の搬送方向と、前記下流搬送路の搬送方向との間の搬送路角度を、可撓性搬送路部材を用いて変更可能とする機構と、前記搬送路角度を検知する角度検知手段と、を有するシート搬送装置の制御方法であって、前記角度検知手段による前記搬送路角度の検知結果に応じて、前記駆動手段に供給する電流値を増減させる制御工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上流搬送路と下流搬送路との間の角度を無段階又は多段階に調節することが可能となり、設置スペースの広さに応じて搬送路の角度が選べる、省スペースの搬送装置を提供することができる。従来のＵターンパスとストレートパスの切替機構により排紙口選択を行う装置と比べて、本発明のシート搬送装置は多様な動作状態を選択できる。また、上流搬送路と下流搬送路との間の角度を可変とし、さらにモータの出力トルクを調整可能なように構成した場合は、設置スペースの低減と消費電力の低減の両方が可能なシート材搬送装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の搬送角度可変のシート搬送装置のイメージ図である。
【図２】本発明で用いる角度可変搬送路の構成図である。
【図３】本発明のシート搬送装置の概略構成を説明するための図である。
【図４】本発明の駆動制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明のステッピングモータの駆動制御回路を説明するための図である。
【図６】搬送路角度に対する制御電流の関係を表す関数式を説明するためのグラフである。
【図７】本発明の実施形態におけるトルク制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態のシート搬送装置を備える画像読取装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施形態における搬送角度可変のシート搬送装置の概念図及び搬送路の角度を説明するための概念図である。図１に示すように、シート搬送装置は給紙側の上流搬送路の搬送方向と排紙側の下流搬送路の搬送方向との間の角度αが略０°から略１８０°まで可変である。図２に本発明のシート搬送装置を備えた画像読取装置の角度可変搬送路の構成を例示する。中心軸搬送ローラ１は画像読取装置の回動可能な下流搬送路の回動の中心軸に置くローラであり、上流搬送路２から搬送された原稿を下流搬送路３に搬送する。上流搬送路２を二枚の板状部材２ａ、２ｂで構成し、下流搬送路３を二枚の板状部材３ａ、３ｂで構成した場合の一例である。本実施形態において、図示のように、下流搬送路３は中心軸搬送ローラ１を中心に回動するものとする。曲げ変形の容易な可撓性搬送路部材４の一端部は、上流搬送路の末端近傍に固定部材７で固定されている。
【００１３】
なお、本実施形態では下流搬送路３を回動可能としたが、上流搬送路２と下流搬送路３との少なくとも一方を回動可能としてもよく、また、上流搬送路２と下流搬送路３の両方を回動可能としてもよい。また、可撓性搬送路部材４は曲げ変形により弾性力を発生しやすいバネ部材を利用したものでもよい。また、中心軸搬送ローラ１の回転軸を、回動可能な上流搬送路や下流搬送路の回動の中心軸（回動軸）と略一致させることが好適であるが、これに限定するものではない。
【００１４】
可撓性搬送路部材４の他の一端部はバネ６の一端部に係合している。バネ６の他の一端部は下流搬送路３の板状部材３ａに係合部材５で係合されている。このように構成し、可撓性搬送路部材４を下流搬送路３の板状部材３ａに密着させるようにしている。なお、可撓性搬送路部材４を曲げ変形により弾性力を発生しやすいバネ部材を利用したものとした場合はバネ６を省略してもよい。
【００１５】
上記構成において、上流搬送路２の搬送方向と下流搬送路３の搬送方向の間の角度αが１８０°の場合（ストレートパスに相当する場合）、可撓性搬送路部材４の大部分は下流搬送路３の中に入り込んでおり、バネ６も伸長量の少ない状態である。ここで、可撓性搬送路部材４の下流搬送路３の中に入り込んでいる部分を非露出部９と呼び、下流搬送路３から露出する部分を露出部８と呼ぶ。
【００１６】
そして、下流搬送路３を中心軸搬送ローラ１を中心に回動させ、上流搬送路２と下流搬送路３の間の角度αが１８０°から０°にする場合は、可撓性搬送路部材４の露出部８は角度αが小さくなるに従って増加する。同時に、非露出部９は角度αが大きくなるに従って減少する。
【００１７】
上流搬送路と下流搬送路の間の角度αが１８０°の時、バネ６の伸長量は最小であり、可撓性搬送路部材４の露出部８の長さは最も短く、非露出部の長さは最も長くなる。上流搬送路と下流搬送路の間の角度が０°の時、バネ６の伸長量は最大であり、露出部８の長さは最も長く、非露出部の長さは最も短くなる。
【００１８】
可撓性搬送路部材４は可撓性のある材質で作られているので、単に露出部８を増大させると、可撓性搬送路部材４が中心軸搬送ローラ１から自重により離れようとする傾向がある。しかしながら、バネ６は露出部８を増大させると伸長量が増加するようになっている。バネ６がより伸長するにつれて、バネ６が可撓性搬送路部材４をより強く引くことになるので、可撓性搬送路部材４は中心軸搬送ローラ１に近づけられるようになっている。それと同時に、可撓性搬送路部材４の端部がバネ６により引っ張られているので、可撓性搬送路部材４の端部付近は下流搬送路３の板状部材３ａに密着する。
【００１９】
したがって、この構成で上流搬送路と下流搬送路の間の角度を無段階に変更できるようになり、可撓性搬送路部材４が原稿を中心軸搬送ローラ１に当接させるので、中心軸搬送ローラ１による原稿の搬送が可能となる。すなわち、可撓性搬送路部材４は原稿を中心軸搬送ローラ１に当接させる機能を有している。なお搬送中に原稿の通過を妨げないようにするため、可撓性搬送路部材４を潤滑性の良い材料で形成するか、潤滑性の良い表面処理を施すか、潤滑性の良いフィルム等を併用することが望ましい。また、本実施形態では無段階に角度αが変更可能としたが、少なくとも２箇所で上流搬送路や下流搬送路の回動を停止可能な機構を設けて、角度αの複数段階の変更を可能としてもよい。
【００２０】
続いて、本実施形態の画像読取装置の搬送動作を図３を参照しながら説明する。
【００２１】
図示しない給紙ローラおよび分離ローラによって原稿Ｓは画像読取装置の本体内に１枚ずつ搬送される。上流搬送ローラ１４ａ、１４ｂ、下流搬送ローラ１４ｃは、ベルト１２を介して中心軸搬送ローラと連動するようになっている。なお中心軸搬送ローラの周速度は上流搬送ローラの周速度よりもやや速くすることが好適である。このようにすることで、上流搬送ローラに挟まれて搬送されている原稿Ｓの搬送速度は上流搬送ローラの周速度と等しくなるとともに、中心軸搬送ローラに対しては少しずつスリップしながら搬送されることになる。中心軸搬送ローラに従動する従動ローラがないことに起因して搬送力が不足したわみが発生することを防止でき、原稿はスムーズに搬送される。
【００２２】
一対のイメージセンサ１０および１１は原稿の両面に形成された画像をそれぞれ読み取るための読取手段である。読み取った画像データは図示しないＣＰＵに送られる。
【００２３】
原稿の先端が読取位置の直前に到達したことを検知するためのレジストセンサ１３はイメージセンサ１０，１１の直前に置いてある。原稿の先端の到達を検知したら、所定のタイミングで読取開始信号を出す。
【００２４】
駆動モータ１００は画像読取装置１における給紙搬送系の駆動源となるものである。この駆動モータ１００による駆動力は、図示しないギアとベルト１２等を介して、上記各搬送ローラを所定の回転速度で回転させる。
【００２５】
上流搬送路２と下流搬送路３の間の角度αを検出する角度検知手段４０を画像読取装置の中心軸に配置する。角度検知手段４０としてはロータリエンコーダを用いた角度センサが好適である。回転体の回転位置を検出する位置検出装置であるロータリエンコーダは、例えば所定の間隔で位置検出用スリットを形成したスリット円板と、このスリット円板の位置検出用スリットを検知する透過型フォトセンサからなる位置検知用センサとを組み合わせたものである。この他、磁気式エンコーダ等も使用可能である。
【００２６】
上述のように、中心軸搬送ローラ１、上流搬送路２、下流搬送路３、可撓性搬送路部材４、バネ６により、角度可変搬送路が形成されている。ゆえに、本実施形態のシート搬送装置では、搬送路間の角度αを自由に調節することができるとともに、角度αも検知可能となっている。
【００２７】
ここで、本実施形態の上流搬送路２と下流搬送路３の間の角度αに応じてステッピングモータの出力トルクを制御するシート搬送装置及びその制御動作例について説明する。
【００２８】
図４は、本実施形態のモータ駆動制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、駆動制御系は、各搬送ローラを駆動するステッピングモータ等の駆動モータ１００の出力トルクを制御する系である。上記した搬送路間の角度αを検知する角度検知手段４０と、各種信号処理や画像データ伝送などの基本処理を実行するＣＰＵ３０と、角度の検知結果に応じた制御信号が入力されるモータ制御部１６と、モータ制御部１６から駆動制御信号が入力され、ステッピングモータ等の駆動モータ１００に駆動電流を流すモータ駆動回路１５を要素とする。
【００２９】
該モータ駆動制御系は図５の概念図に示す構成を採用する。該モータ駆動制御系において、駆動モータ１００の電流値を制御するモータ制御部１６は、駆動モータ１００に流れる電流の増減に応じて増減する電流検出抵抗Ｒの端子電圧を、フィードバック信号として受取る。モータ制御部１６は、このフィードバック信号の電圧と、ＣＰＵ３０からの電流値制御信号電圧Ｖとをコンパレータ７６で比較し、比較結果をＰＷＭ制御回路７５に入力することで、ＰＷＭ信号を変調して、このＰＷＭ信号でモータのドライバ回路を制御する。ドライバ回路では、このＰＷＭ制御信号で電源Ｖｃｃから駆動モータ１００への電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御し、駆動モータ１００に流れる駆動電流が電流値制御信号電圧Ｖで設定した電流値になるように制御することができる。
【００３０】
角度検知手段４０により検出された角度は、搬送ローラを駆動する駆動モータ１００の駆動電流を制御するために用いられる。即ち、搬送路間の角度αに応じて図５に示した電流値制御信号電圧Ｖの値を変更することにより、駆動モータ１００の駆動電流を変え、駆動モータ１００の駆動によって搬送ローラに加えられるトルクを搬送動作が適正となる大きさになるようにする。
【００３１】
予め実験により各搬送路角度に対する適正な搬送動作が得られる駆動モータ１００に流すべき電流値を求めることができる。これらの関係を関数式として定義することにより、変数として搬送路間の角度αが与えられた時に、この関数式から、駆動モータ１００に流す電流の目標値を算出することが可能である。
【００３２】
図６は、実験結果から得たこのような関数式を例示するものである。同図に示す搬送路間の角度α（横軸）に対する駆動モータ１００の電流の目標値（縦軸）の関係を表す関数式は、搬送路間の角度αが小さくなるにつれて電流を大きくするような、ほぼリニアな関係とすることが好適である。
【００３３】
こうした搬送路間の角度αに対する電流目標値の関係を表す関数式は予め実験に基づいて用意しておき、角度検知手段４０による搬送路間の角度αの検出結果に基づいて、関数式を用いた関数計算により電流目標値Ｖを算出し、基準電圧を入力する端子に入力する。このような関数演算方式によれば、搬送路間の角度に応じて適正な制御電流値を得ることができ、精度の高い制御が可能になる。
【００３４】
電流目標値を示す電流値制御信号電圧Ｖをモータ制御部１６に入力すると、モータ制御部１６は、モータ駆動回路１５を介して、駆動モータ１００に流す駆動電流を増減させ、搬送ローラ１及び１４を駆動する駆動モータ１００の出力トルクの増減が制御される。このように出力トルクを制御することにより、駆動モータ１００により駆動される搬送ローラによって適正な送り動作が行われ、信頼性が高く騒音等の弊害の少ないシート搬送装置を実現することができる。また電力をムダに消費することを防止できる。
【００３５】
このような駆動制御系の動作を図７に示す制御フローチャートにもとづいて、より詳細に説明する。この制御フローチャートで示すトルク増減の処理ルーチンは、本実施形態の画像読取装置においては、一例として読取アプリケーションの起動が行われるときに起動される。
【００３６】
ＣＰＵ３０においてこの処理ルーチンが起動されると、先ず、角度検知手段４０の出力により搬送路間の角度αの検知を行い、検知結果として得た角度αに基づいて、ＣＰＵ３０はモータ制御部１６に設定する制御電流値を求める（ステップＳ１０１）。
【００３７】
制御電流値を求める処理は、予めデータベースとして用意されている関数に基づき、駆動モータ１００に流す電流の目標値を演算すること（図６に関する上記の説明参照）により、搬送角度に応じた電流目標値を取得する。取得した電流目標値をモータ制御部１６に渡す。
【００３８】
モータ制御部１６は、受取った電流目標値を基準信号Ｖとして、モータ駆動回路１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をモータ駆動回路１５に制御信号として出力する（ステップＳ１０２）。
【００３９】
次いで、ＰＷＭ信号が制御信号として入力されるモータ駆動回路１５にて、ＰＷＭ信号に従って駆動モータ１００に供給する電源がＯＮ／ＯＦＦされる（ステップＳ１０３）。したがって、上記のモータ駆動制御系により、適正なトルクで原稿を搬送することができ、駆動モータに対して必要以上の電流を流すことなく、トルク・温度・騒音・消費電力の面での適正化を実現する。
【００４０】
駆動モータ１００はステッピングモータの他、ＤＣモータやブラシレスモータ等のどのようなモータに変更してもよい。また、駆動モータのトルクを制御する方法は、ＰＷＭの他、パルス周期を変更する方法でもよく、印加電圧を変更する方法でもよい。
【００４１】
上記実施形態では原稿の下側に可撓性搬送路部材を設け、該可撓性搬送路部材が原稿を中心軸搬送ローラに当接させることで、搬送路間の角度を可変としたが、これに限るものではない。例えば搬送ローラの下流側近傍に従動ローラを設け、該従動ローラの中心軸を中心に搬送路を回動させてもよい。また、可撓性搬送路部材を搬送路の上下両方に設け、上流搬送路と下流搬送路との間の角度を可変にしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  中心軸搬送ローラ
２  上流搬送路
３  下流搬送路
４  可撓性搬送路部材
５  係合部材５
６  バネ
７  固定部材
８  露出部
９  非露出部
１０  裏面読取用イメージセンサ
１１  表面読取用イメージセンサ
１２  ベルト
１３  レジストセンサ
１５  モータ駆動回路
１６  モータ制御部
３０  ＣＰＵ
４０  角度検知手段
７５  コンパレータ
７６  ＰＷＭ制御回路
１００  駆動モータ
【図１】
2011230914.tif 000003
【図２】
2011230914.tif 000004
【図３】
2011230914.tif 000005
【図４】
2011230914.tif 000006
【図５】
2011230914.tif 000007
【図６】
2011230914.tif 000008
【図７】
2011230914.tif 000009