JP3775113B2 - 原稿給紙装置及び画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿を給紙する原稿給紙装置及びその原稿給紙装置を備えた画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原稿から画像を読取るため、画像読取装置が広く用いられている。そして、この画像読取装置には、原稿を画像読取装置に自動給紙するために、原稿給紙装置が設けられていることが多い。そして、主として業務用の画像読取装置には、大量（例えば数百ないし千枚程度）の原稿を、ホッパテーブル上に一度に載置できる原稿給紙装置を用いて、効率的な読取りを実現しようとするものがある。
【０００３】
ここで、このような原稿給紙装置には、一般に次のような条件を満たすことが求められている。第１に、原稿が、画像読取装置の給紙ローラへ向かう角度（ホッパテーブルの角度と同じ）は、ホッパテーブル上の原稿量の多寡にかかわらず、理想角度から許容範囲内になければならない。なぜなら、許容範囲を逸脱すると、原稿のジャミングが起きたり、原稿を複数枚一度に繰り出してしまうなどの、給紙ミスが発生するからである。
【０００４】
第２に、設置スペースを節約するため、できるだけ外寸がコンパクトになっていることが望ましい。第３に、原稿（ホッパテーブル）の昇降動作時の動力は、できるだけ小さいことが望ましい。なぜなら、消費電力を節約したり、駆動源を小型化したいからである。
【０００５】
一方、従来の原稿給紙装置は、平行リフトタイプと揺動タイプの２つに大別できる。このうち、平行リフトタイプは、箱状または枠状のマガジンに、原稿を水平に段積みし、昇降手段を用いて、このマガジンごと水平に昇降させ、最上段の原稿を給紙ローラのレベルへ給紙するものである。
【０００６】
しかしながら、このような構成によると、次の問題点がある。即ち、マガジンには原稿による分布荷重が作用する。また、大量の原稿が載置されていると、この分布荷重も相当大きなものになる。そして、平行リフトタイプでは、この分布荷重に対して、原稿の両端部を両持ち支持する２つの反力の両方を、駆動源の動力で負担しなければならない。さらに、原稿だけでなく、マガジンそのものも昇降させなければならない。したがって、駆動源は、相当大きな動力を発生できるものでなければならない。このため、原稿給紙装置のサイズが大型化し、しかも大容量の駆動源を必要とし、消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。
【０００７】
また、揺動タイプでは、一定の軸支部にホッパテーブルの端部を枢支し、ホッパテーブル上の原稿量によって、ホッパテーブルを軸支部を中心として揺動させるものである。この構成によると、ホッパテーブル上に多量の原稿が載置されていても、原稿による分布荷重に対する反力のうち、軸支部側の反力は、軸支部の静的な反力で負担され、駆動源の負担は不要である。このため、駆動源に要求される動力は、平行リフトタイプよりも小さくなり、好ましい。
【０００８】
しかしながら、このような構成において、ホッパテーブルの角度を許容範囲内に納めようとすると、ホッパテーブルの長さ（軸支部を中心とする半径）を長くせざるを得ず、原稿給紙装置のサイズが大型化してしまう。逆に、ホッパテーブルの長さを小さくすると、大量の原稿に対応するために、ホッパテーブルが揺動する角度を大きくせざるを得ず、許容範囲を逸脱して給紙ミスが多発し、読取りの効率が大幅に低下してしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、コンパクトでしかも給紙ミスを抑制できる原稿給紙装置及びそれを用いた画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の原稿給紙装置は、原稿が載置されるホッパテーブルと、前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿に接触してこの最上段の原稿を送り出し、かつ水平面に対する揺動角を変更できるように支持された給紙ローラを有する給紙手段と、前記ホッパテーブルを昇降させて前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿を前記給紙手段のレベルへ位置させる昇降手段と、前記給紙ローラの揺動角を調整する調整手段とを備え、前記昇降手段は、駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力によって前記ホッパテーブルを昇降させる駆動機構とを有し、前記駆動機構は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記ホッパテーブルを揺動させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記切替位置よりも上方に設定される上限位置の間にある際、前記ホッパテーブルを水平移動させるものであり、更に前記駆動機構は、前記ホッパテーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記ホッパテーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記ホッパテーブルが前記下限位置から前記切替位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記ホッパテーブルに伝えられ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記ホッパテーブルへ水平昇降力として伝えるものであって、前記調整手段は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記給紙ローラの揺動角を前記ホッパテーブルの角度に一致させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記給紙ローラを一定位置に保持するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の原稿給紙装置は、原稿が載置されるホッパテーブルと、前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿に接触してこの最上段の原稿を送り出し、かつ水平面に対する揺動角を変更できるように支持された給紙ローラを有する給紙手段と、前記ホッパテーブルを昇降させて前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿を前記給紙手段のレベルへ位置させる昇降手段と、前記給紙ローラの揺動角を調整する調整手段とを備え、前記昇降手段は、駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力によって前記ホッパテーブルを昇降させる駆動機構とを有し、前記駆動機構は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記ホッパテーブルを揺動させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記切替位置よりも上方に設定される上限位置の間にある際、前記ホッパテーブルを水平移動させるものであり、更に前記駆動機構は、前記ホッパテーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記ホッパテーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記ホッパテーブルが前記下限位置から前記切替位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記ホッパテーブルに伝えられ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記ホッパテーブルへ水平昇降力として伝えるものであって、前記調整手段は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記給紙ローラの揺動角を前記ホッパテーブルの角度に一致させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記給紙ローラを一定位置に保持するものである。
【００１２】
従って、載置されている原稿量が多くホッパテーブルに作用する荷重が大きい間はホッパテーブルを揺動させ、載置されている原稿量が少なくるとホッパテーブルを水平移動させるため、少ない動力でのホッパテーブルの駆動が可能であり、動力源をコンパクトに構成できる。また、ホッパテーブルの揺動と水平移動の組み合わせにより、ホッパテーブルの角度や長さを大きくすることなく適正な給紙を行うことができる。
【００１３】
また、単一のリンク機構のみによってホッパテーブルを揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、機構面でのコンパクト化も図ることができる。
【００１４】
また、上述の調整手段を設けたことにより、ホッパテーブルが下限位置から切替位置までにある際には、給紙ローラの揺動角をホッパテーブルの角度に追従させることができ、ホッパテーブルが切替位置から上限位置までにある際には、給紙ローラを一定位置に保持することができる。したがって、ホッパテーブルが揺動する領域から水平な姿勢で上昇する領域の全領域にわたって、ホッパテーブルの姿勢や原稿の量が連続的に変化しても、給紙ローラの位置を常に適正に保つことができ、ジャミングなどの給紙ミスを防止することができる。
【００１５】
請求項２に記載の原稿給紙装置は、原稿が載置されるテーブルと、前記テーブルに載置された原稿のうち最上の原稿を送り出する給紙ローラと、前記テーブルが第１の位置から前記第１の位置よりも上方の第２の位置の間にある際、前記テーブルを揺動させ、前記テーブルが前記第２の位置から前記第２の位置よりも上方の第３の位置の間にある際、前記テーブルを水平移動させることにより前記テーブルを昇降させる昇降手段と、前記昇降手段によって前記テーブルが揺動される場合は、前記給紙ローラが前記テーブルの傾き応じた位置になるように、また、前記昇降手段によって前記テーブルが平行移動される場合は、前記テーブルの高さに関わらず前記給紙ローラを一定位置に保持するように制御を行う制御手段とを有し、前記昇降手段は、前記テーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記テーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記テーブルが前記第１の位置から前記第２の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記テーブルに伝えられ、前記テーブルが前記第２の位置から前記第３の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記テーブルへ水平昇降力として伝えるものである。
【００１６】
従って、載置されている原稿量が多くテーブルに作用する荷重が大きい間はテーブルを揺動させ、載置されている原稿量が少なくなるとテーブルを水平移動させるため、少ない動力でのテーブルの駆動が可能であり、動力源をコンパクトに構成できる。また、テーブルの揺動と水平移動の組み合わせにより、テーブルの角度や長さを大きくすることなく適正な給紙を行うことができる。
【００１７】
また、単一のリンク機構のみによってテーブルを揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、機構面でのコンパクト化も図ることができる。
【００１８】
また、給紙ローラはテーブルの傾きに応じた適切な位置に保持されるので、ジャミングなどの給紙ミスを防止することができる。
【００１９】
請求項３に記載の画像読取装置は、請求項１乃至請求項２に記載の原稿給紙装置と、給紙された原稿を搬送する搬送ローラ群と、搬送される原稿を読み取る読取部とを備えたことを特徴とするものであり、更に、請求項４に記載の画像読取装置は、請求項３に記載の画像読み取り装置であって、前記読取部は、原稿の表面を読取る第１読取部と、原稿の裏面を読取る第２読取部とを備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
従って、原稿給紙装置のサイズがコンパクトで、しかも給紙ミスを抑制できるから、画像読取装置全体をコンパクトに構成でき、効率よく原稿の読取作業を行うことができる。
【００２１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を用いて、本発明の一実施の形態における原稿給紙装置を備えた画像読取装置の全体について、概説する。なお、図示内容が複雑になりすぎるのを避けるため、図１から図３においては、後述する調整手段を省略してある。
【００２２】
さて、図１に示すように、この画像読取装置には、原稿給紙装置Ａが設けられている。原稿給紙装置Ａは、１〜１０００枚程度の原稿２が載置されるホッパテーブル１を有する。ホッパテーブル１は、駆動源としてのホッパモータ３と、後述する駆動機構とからなる昇降手段により昇降する。
【００２３】
ここで、ホッパテーブル１は、原稿２が最大限載置されたときに、実線で示す下限位置Ｓ１にあり、ホッパテーブル１の前縁１ａが下、後縁１ｂが上をそれぞれ向くように、傾斜した姿勢をとる。また、ホッパテーブル１は、下限位置Ｓ１から上向きに揺動し、切替位置Ｓ２にて水平になる。そして、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３まで水平に上昇する。ここで、ホッパテーブル１は、常に、最上段の原稿２が一定のレベル（給紙ローラ４に接するレベル）にあるように、昇降するものであり、下限位置Ｓ１から切替位置Ｓ２、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３に、上昇するにつれ、ホッパテーブル１上の原稿２が、次々に繰り出されて、ホッパテーブル１上の原稿２の量が減ってゆくようになっている。
【００２４】
下限位置センサ５は、ホッパテーブル１が下限位置Ｓ１にあるかどうかを検知し、切替位置センサ６はホッパテーブル１が切替位置Ｓ２にあるかどうかを検知する。また、ホッパ高さセンサ７は、ホッパテーブル１のうち、原稿２が載置されていない箇所に光をあて、その反射光を入射してホッパテーブル１の高さを検知する。
【００２５】
給紙手段としての給紙ローラ４は、矢印Ｎ１方向に回転し、矢印Ｍ方向に最上段の原稿２を繰り出す。また、給紙ローラ４の近傍には、軸支部９によってその中程の角部が枢支される検出子８が、揺動自在に支持されている。そして、検出子８の下端部８ａは、最上段の原稿２に接触するようになっており、原稿有無センサ１０は、検出子８の上端部８ｂを検知できたかどうか出力している。
【００２６】
ここで、ホッパテーブル１の上に１枚でも原稿２があれば、原稿２が下端部８ａに接触して、検出子８が軸支部９を中心にして揺動する。このため、上端部８ｂは、原稿有無センサ１０に検知されない。逆に、ホッパテーブル１の上に原稿２が全くないと、検出子８は揺動せず、原稿有無センサ１０は上端部８ｂを検知する。即ち、原稿有無センサ１０は、上端部８ｂを監視することにより、ホッパテーブル１上に原稿２が１枚でもあるかどうかを検出している。なお、給紙ローラ４の揺動角や位置は、後述する調整手段により、決定される。
【００２７】
次に、画像読取装置について説明する。給紙ローラ４の真横には、原稿２の搬送方向Ｍに正転する分離ローラ１２と逆転するリタードローラ１１とが設けられ、さらに、搬送方向Ｍに沿って、搬送ローラ１４、１５、１６が設けられている。分離ローラ１２、リタードローラ１１は、給紙モータ１３に駆動されて回転し、搬送ローラ１４、１５、１６は、搬送モータ１７によって回転する。
【００２８】
搬送方向Ｍに向かって搬送される原稿２の表面は第１読取部１８で読取られ、裏面は第２読取部１９で読取られる。そして、これらの読取部が出力する画像信号は、読取制御部２０でデジタル化される。また、給紙モータ１３、搬送モータ１７は、モータ制御部２１によってドライブされる。そして、以上の各要素は、ＣＰＵ及びＲＡＭを備えた主制御部２２によって制御されており、読取制御部２０が出力するディジタルの画像情報は、主制御部２２で処理される。
【００２９】
次に、図２、図３を用いて、駆動機構を説明する。図２に示すように、本形態の原稿給紙装置は、不動のシャーシ３０と、シャーシ３０と一体的に構成されるサブシャーシ３１を有する。サブシャーシ３１には、パルスモータからなるホッパモータ３が固定され、ホッパモータ３の出力軸３２には、サブシャーシ３１にベアリングによって回転自在に支持された駆動シャフト３３ａに固定された歯車列３３が連結されている。そして、出力軸３２の回転力は、歯車列３３を介して垂直回転するピニオン３５に伝達される。さらに、不動のシャーシ３０、サブシャーシ３１及び歯車３３から下流の駆動機構は、ホッパーのもう一方の側面にも同様に構成され、駆動シャフト３３ａによって駆動力が伝達される。勿論、ピニオン３５は、軸３４に軸着され、サブシャーシ３１に対して回転自在になっている。
【００３０】
また、図３にも示しているように、第１リンク３７の端部のうち、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側にある一端部は、シャーシ３０に設けられ、不動の第１軸支部３６に枢支されている。また、第１リンク３７の前縁１ａ側の他端部は、ホッパテーブル１の前縁１ａ側に、第１シャフト３８によって枢支されている。また、駆動機構は、第１リンク３７と交差する第２リンク４０を有する。この第２リンク４０の端部のうち、ホッパテーブル１の前縁１ａ側にある一端部は、シャーシ３０に設けられ、不動の第２軸支部３９に枢支されている。
【００３１】
また、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側にある他端部は、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側に第２シャフト４１で枢支されている。そして、第１リンク３７の中程には、縦長の突部４５が突設され、突部４５には、第１軸支部３６を中心とする円弧状の長孔４６が形成されている。そして、長孔４６の底部は、ピン座４７となっている。また、第２リンク４０の中程から連結ピン４４が突設され、連結ピン４４は長孔４６にスライド自在に係合している。さらに、第１リンク３７の側面には、第１軸支部３６を中心とする円弧状をなすラック４２が止めねじ４３によって固定され、ラック４２はピニオン３５に噛合している。
【００３２】
次に、図３を用いて、駆動機構の動作を説明する。まず、原稿２がホッパテーブル１上に大量に載置されているときは、図３の実線で示すように、ホッパテーブル１は下限位置Ｓ１にある。このとき、ラック４２の上端部がピニオン３５に噛合し、連結ピン４４は長孔４６の頂部に係合している。また、ホッパテーブル１の角度θは、許容範囲αとなっている。
【００３３】
次に、原稿２が繰り出されて減ってくると、ピニオン３５が回転し、ラック４２はゆっくりと回動する。これにより、ホッパテーブル１は、下限位置Ｓ１と切替位置Ｓ２との間の揺動領域Ｔ１を揺動する。この際、連結ピン４４は停止したままの状態にあり、長孔４６は連結ピン４４に対して上向きにスライドする。したがって、この間、第２リンク４０は実線の位置のまま動かず、ピニオン３５に伝わった動力は、第１リンク３７のみに伝わり、ホッパテーブル１は単に第１軸支部３６を中心にした揺動のみを行う。
【００３４】
次に、破線で示すように、ホッパテーブル１が切替位置Ｓ２に達すると、ホッパテーブル１の姿勢は水平になる。また、連結ピン４４に対して長孔４６がスライドした結果、長孔４６の底部のピン座４７に連結ピン４４が当接する。この当接によって、第１リンク３７に第２リンク４０が連結され、第１リンク３７と第２リンク４０とは、平行リンク機構を構成する。したがって、この後、ピニオン３５から伝わる動力は、第１リンク３７だけでなく、第２リンク４０にも伝えられる。
【００３５】
その結果、さらに原稿２が減って、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３までの水平移動領域Ｔ２をホッパテーブル１が上昇する際には、ホッパテーブル１は水平な姿勢を保持したままになる。これにより、水平移動領域Ｔ２中において、ホッパテーブル１を水平上昇させることができる。
【００３６】
このように、本形態の原稿給紙装置では、ホッパテーブル上の原稿の量が多くホッパテーブルから最上段の原稿までの距離が長いとき、即ち、ホッパテーブルが下限位置と切替位置の間にあるときは、ホッパテーブルは揺動するようになっているから、ホッパテーブルに作用する原稿による分布荷重が大きいにも関わらず、揺動タイプの原稿給紙装置と同様に、ホッパテーブルを揺動させるための動力は少なくてすみ、駆動源をコンパクトに構成できる。また、ホッパテーブル上の原稿の量が少なくなると、ホッパテーブルは切替位置から上限位置の間にあり、原稿の量は少ないから原稿による分布荷重も少なく、原稿を両持ちして水平移動させても、駆動源の動力はそれほど必要ない。
【００３７】
また、ホッパテーブルの角度は、下限位置で最大であり、下限位置から切替位置に至るうちに減少し、切替位置から上限位置まで水平（角度０）である。即ち、ホッパテーブルが下限位置にあるときに、ホッパテーブルの角度が許容範囲内にあるようにすれば、ホッパテーブルは、どの位置においても必ず許容範囲内の角度を持ち、給紙ミスを抑制できる。しかも、このようにすることで、大量の原稿にも対応できるだけでなく、ホッパテーブルの長さを、ほぼ原稿の長さと同程度にすることができ、コンパクトに構成できる。
【００３８】
更に、本形態の原稿給紙装置では、単一のリンク機構のみによって、ホッパテーブル１を揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、コンパクトな機構で、小さな動力でしかもホッパテーブル１の角度や長さを大きくせずに、適正な給紙を行えるようになっている。
【００３９】
次に、図４から図６を用いて、調整手段について説明する。図４に示すように、分離ローラ１２は、上下左右方向に移動しない軸５０を中心に回転しており、この軸５０には、矢印Ｎ２方向に揺動自在に給紙ローラフレーム５１の左端部が枢支されている。そして、給紙ローラフレーム５１の右端部には、給紙ローラ４が回転自在に軸支されている。また、給紙ローラフレーム５１には、下方に垂下するドグ５２が固定され、ドグ５２の下端部５２ａは、丁度、給紙ローラ４の軸心の位置にある。
【００４０】
また、第１リンク３７の図４奥側には、不動の支点５４を中心に回動するセンサリンク５３が設けられている。センサリンク５３の右端部には、長孔５５が形成され、長孔５５には第１リンク３７の側面から突出するピン５６が遊挿され、センサリンク５３の左端部には、ピン５７が突設されている。
【００４１】
５８は、センサリンク５３よりもさらに図４の奥側に位置する垂直なセンサプレートである。センサプレート５８は、スプリング５９によって常に下向きに付勢されている。また、センサプレート５８には、縦長の長孔６０、６１が上下に形成され、これらの長孔６０、６１のそれぞれには、不動のストッパ杆６２、６３がスライド自在に挿入されている。これら２つの長孔６０、６１と、ストッパ杆６２、６３とにより、センサプレート５８は、上下方向にのみ一定の範囲に限って、移動できるようになっている。さらに、長孔６１の下部には、縦長の長孔６４が形成され、長孔６４には、ピン５７がスライド自在に係合している。
【００４２】
センサプレート５８の上部には、図４の紙面奥側に突出するように設けられ、光透過型センサであるドグセンサ６５がある。ドグセンサ６５は、ドグ５２の下端部５２ａを検出するものである。下限位置にある原稿を載置したホッパーテーブル１が上昇すると、最上層の原稿が給紙ローラ４に当接し、さらにホッパテーブル１が上昇すると、給紙ローラ４は押し上げられ、給紙ローラフレーム５１とドグ５２も揺動上昇する。そして、下端部５２ａがドグセンサ６５を切る（オン・オフする境目）まで、ホッパテーブル１（即ち第１リンク３７）が上昇するように、制御される。
【００４３】
さて、原稿２の量が多く、ホッパテーブル１が下限位置Ｓ１にある時には、図４に示すような位置関係にある。即ち、センサプレート５８は、スプリング５９によって、常に下向きに付勢されているが、長孔６４の上部にピン５７が当接して、これ以上センサプレート５８が下降しない。また、このとき、ストッパ杆６２、６３は、長孔６０、６１の中間の位置にあり、ストッパ杆６２、６３はセンサプレート５８の移動を規制しない。そして、この状態において、給紙ローラフレーム５１の揺動角（原稿２の傾きと同じ）と、ホッパーテーブル１の原稿載置面の角は、一致（θ）するように設定されている。
【００４４】
これより、給紙が行われて、最上層の原稿が装置内に搬入されると、その原稿の厚み分給紙ローラが下降し、給紙ローラフレーム５１の揺動角が減少する。同時に、ドグセンサー６５を切っていたドグ５２も下降しドグセンサー６５をオンするので、これを検知して、ホッパーモータ３をドライブしてホッパーテーブル１を上昇させる。これにより、第１リンク３７の角が減少すると、支点５４を中心として、ピン５６がわずかに上昇しピン５７がわずかに下降し、ドグセンサ６５（センサプレート５８）がわずかに下降して、給紙ローラフレーム５１の揺動角がホッパーテーブル１の傾斜角に一致する位置へ移動する。
【００４５】
図５に示すように、ホッパテーブル１が切替位置Ｓ２に達すると、上述したように、第１リンク３７が平行リンク機構の一部となって、この後、ホッパテーブル１は、水平姿勢を保持して上昇する。一方、このとき、調整手段は、次のような位置関係となる。即ち、図５を図４と比較すれば明らかなように、徐々に下降していた長孔６０、６１の上部がストッパ杆６２、６３に当接して、センサプレート５８の下降が禁止される。また、給紙ローラフレーム５１の揺動角θはゼロとなり、給紙ローラ４は、分離ローラ１２と同レベルの高さで回転して、給紙を行う。
【００４６】
さらに給紙を行って、ホッパテーブル１が上限位置Ｓ３付近に至ると、図６に示す位置関係となる。即ち、センサプレート５８の下降は禁止されているので、センサプレート５８は、一定位置にあるが、第１リンク３７が揺動することにより、ピン５７の位置は、図５よりも更に下降する。しかし、長孔６４は、縦長に形成され、図５の状態では、ピン５７が長孔６４の上部に当接しており、ピン５７の逃げしろが確保されているので、支点５４及び第１リンク３７は、支障なく揺動することができる。
【００４７】
このように、本形態の調整手段を用いれば、駆動機構により、ホッパテーブル１が揺動動作と水平上昇動作とを連続的に行うように構成しても、給紙ローラ４の位置をなめらかに追従させ、常に適切な姿勢を保持することができ、ジャミングなどの給紙ミスを抑制することができる。
【００４８】
なお、以上のように、本形態では、機構学的構成を用いて、調整手段を構成したが、勿論このような機構学的構成ではなく、例えばエンコーダを用いて第１リンク３７の角度を計測し、計測した角度に基づいて電子的な演算を行い、給紙ローラ４の揺動角を調整するなど、他の構成で代用してもよいことは言うまでもない。
【００４９】
本形態の原稿給紙装置は、以上のような構成よりなり、次に、図７を用いてその動作を説明する。ここで、本形態の原稿給紙装置では、上述したように、大量（１０００枚程度）の原稿に対応できるようにしたものであるが、いつもこのように大量の原稿２ホッパテーブル１にセットされるとは限らず、動作開始時に、ホッパテーブル１には、ある程度の原稿２しかないこともある。また、原稿２の量にかかわらず、図３の実線で示すように、必ず下限位置Ｓ１からホッパテーブル１を移動させるようにすると、最上段の原稿２が所定のレベルに達するまでに無駄な時間が消費されてしまう。そこで、本形態では、ホッパテーブル１の上昇開始高さＨｘとして、下限位置Ｓ１だけでなく、切替位置Ｓ２を選択できるようにした。これにより、上昇の無駄時間を節約し、一層作業効率を高めることができる。
【００５０】
さて、図７のステップ１にて、上述した開始高さＨｘを設定し、この高さにホッパテーブル１をセットする。次に、主制御部２２は、ホッパテーブル１を上昇させ（ステップ２）、原稿有無センサ１０の出力を検査する。原稿２「あり」であれば、ホッパ高さセンサ７が示すホッパテーブル１の高さに異常がないことを確かめて（ステップ４）、原稿２が給紙ローラ４のレベルに達するまで、ホッパテーブル１を上昇させる（ステップ２）。
【００５１】
ここで、主制御部２２は、今ホッパテーブル１が揺動領域Ｔ１にあるのか水平移動領域Ｔ２にあるのかということを監視する必要はない。これは、駆動機構が主制御部２２の制御なしにホッパテーブル１を適切に移動させるためである。
【００５２】
原稿２が給紙ローラ４のレベルに達したら、ホッパテーブル１の上昇を停止する（ステップ５）。そして、主制御部２２は、読取制御部２０、モータ制御部２１を用いて、給紙ローラ４から給紙された原稿２を、分離ローラ１２とリタードローラ１１のペアにより、１枚ずつ搬送方向Ｍに送り、第１読取部１８と第２読取部１９とが原稿２の表裏面の読み取りを行う（ステップ６）。
【００５３】
そして、以上の動作を繰り返し（ステップ７〜１０）、原稿２が検出されなくなったら、給紙と読み取りを終了し（ステップ１１）、開始高さＨｘへホッパテーブル１を戻す（ステップ１２）。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパテーブルの揺動動作と水平上昇動作を連続的に組み合わせて、大量の原稿に対しても、駆動源の動力もホッパテーブルのサイズも少なくてすみ、コンパクトに構成できる。また、ホッパテーブルの角度や高さが連続的に変化しても、給紙ローラが常に適切な位置関係にあるように、保持することができ、給紙ミスを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における画像読取装置のブロック図
【図２】本発明の一実施の形態における駆動機構の平面図
【図３】本発明の一実施の形態における駆動機構の側面図
【図４】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態における原稿給紙装置の制御フローチャート
【符号の説明】
１ ホッパテーブル
２ 原稿
３ ホッパモータ
４ 給紙ローラ
３７ 第１リンク
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿を給紙する原稿給紙装置及びその原稿給紙装置を備えた画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原稿から画像を読取るため、画像読取装置が広く用いられている。そして、この画像読取装置には、原稿を画像読取装置に自動給紙するために、原稿給紙装置が設けられていることが多い。そして、主として業務用の画像読取装置には、大量（例えば数百ないし千枚程度）の原稿を、ホッパテーブル上に一度に載置できる原稿給紙装置を用いて、効率的な読取りを実現しようとするものがある。
【０００３】
ここで、このような原稿給紙装置には、一般に次のような条件を満たすことが求められている。第１に、原稿が、画像読取装置の給紙ローラへ向かう角度（ホッパテーブルの角度と同じ）は、ホッパテーブル上の原稿量の多寡にかかわらず、理想角度から許容範囲内になければならない。なぜなら、許容範囲を逸脱すると、原稿のジャミングが起きたり、原稿を複数枚一度に繰り出してしまうなどの、給紙ミスが発生するからである。
【０００４】
第２に、設置スペースを節約するため、できるだけ外寸がコンパクトになっていることが望ましい。第３に、原稿（ホッパテーブル）の昇降動作時の動力は、できるだけ小さいことが望ましい。なぜなら、消費電力を節約したり、駆動源を小型化したいからである。
【０００５】
一方、従来の原稿給紙装置は、平行リフトタイプと揺動タイプの２つに大別できる。このうち、平行リフトタイプは、箱状または枠状のマガジンに、原稿を水平に段積みし、昇降手段を用いて、このマガジンごと水平に昇降させ、最上段の原稿を給紙ローラのレベルへ給紙するものである。
【０００６】
しかしながら、このような構成によると、次の問題点がある。即ち、マガジンには原稿による分布荷重が作用する。また、大量の原稿が載置されていると、この分布荷重も相当大きなものになる。そして、平行リフトタイプでは、この分布荷重に対して、原稿の両端部を両持ち支持する２つの反力の両方を、駆動源の動力で負担しなければならない。さらに、原稿だけでなく、マガジンそのものも昇降させなければならない。したがって、駆動源は、相当大きな動力を発生できるものでなければならない。このため、原稿給紙装置のサイズが大型化し、しかも大容量の駆動源を必要とし、消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。
【０００７】
また、揺動タイプでは、一定の軸支部にホッパテーブルの端部を枢支し、ホッパテーブル上の原稿量によって、ホッパテーブルを軸支部を中心として揺動させるものである。この構成によると、ホッパテーブル上に多量の原稿が載置されていても、原稿による分布荷重に対する反力のうち、軸支部側の反力は、軸支部の静的な反力で負担され、駆動源の負担は不要である。このため、駆動源に要求される動力は、平行リフトタイプよりも小さくなり、好ましい。
【０００８】
しかしながら、このような構成において、ホッパテーブルの角度を許容範囲内に納めようとすると、ホッパテーブルの長さ（軸支部を中心とする半径）を長くせざるを得ず、原稿給紙装置のサイズが大型化してしまう。逆に、ホッパテーブルの長さを小さくすると、大量の原稿に対応するために、ホッパテーブルが揺動する角度を大きくせざるを得ず、許容範囲を逸脱して給紙ミスが多発し、読取りの効率が大幅に低下してしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、コンパクトでしかも給紙ミスを抑制できる原稿給紙装置及びそれを用いた画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の原稿給紙装置は、原稿が載置されるホッパテーブルと、前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿に接触してこの最上段の原稿を送り出し、かつ水平面に対する揺動角を変更できるように支持された給紙ローラを有する給紙手段と、前記ホッパテーブルを昇降させて前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿を前記給紙手段のレベルへ位置させる昇降手段と、前記給紙ローラの揺動角を調整する調整手段とを備え、前記昇降手段は、駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力によって前記ホッパテーブルを昇降させる駆動機構とを有し、前記駆動機構は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記ホッパテーブルを揺動させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記切替位置よりも上方に設定される上限位置の間にある際、前記ホッパテーブルを水平移動させるものであり、更に前記駆動機構は、前記ホッパテーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記ホッパテーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記ホッパテーブルが前記下限位置から前記切替位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記ホッパテーブルに伝えられ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記ホッパテーブルへ水平昇降力として伝えるものであって、前記調整手段は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記給紙ローラの揺動角を前記ホッパテーブルの角度に一致させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記給紙ローラを一定位置に保持するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の原稿給紙装置は、原稿が載置されるホッパテーブルと、前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿に接触してこの最上段の原稿を送り出し、かつ水平面に対する揺動角を変更できるように支持された給紙ローラを有する給紙手段と、前記ホッパテーブルを昇降させて前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿を前記給紙手段のレベルへ位置させる昇降手段と、前記給紙ローラの揺動角を調整する調整手段とを備え、前記昇降手段は、駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力によって前記ホッパテーブルを昇降させる駆動機構とを有し、前記駆動機構は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記ホッパテーブルを揺動させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記切替位置よりも上方に設定される上限位置の間にある際、前記ホッパテーブルを水平移動させるものであり、更に前記駆動機構は、前記ホッパテーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記ホッパテーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記ホッパテーブルが前記下限位置から前記切替位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記ホッパテーブルに伝えられ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記ホッパテーブルへ水平昇降力として伝えるものであって、前記調整手段は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記給紙ローラの揺動角を前記ホッパテーブルの角度に一致させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記給紙ローラを一定位置に保持するものである。
【００１２】
従って、載置されている原稿量が多くホッパテーブルに作用する荷重が大きい間はホッパテーブルを揺動させ、載置されている原稿量が少なくるとホッパテーブルを水平移動させるため、少ない動力でのホッパテーブルの駆動が可能であり、動力源をコンパクトに構成できる。また、ホッパテーブルの揺動と水平移動の組み合わせにより、ホッパテーブルの角度や長さを大きくすることなく適正な給紙を行うことができる。
【００１３】
また、単一のリンク機構のみによってホッパテーブルを揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、機構面でのコンパクト化も図ることができる。
【００１４】
また、上述の調整手段を設けたことにより、ホッパテーブルが下限位置から切替位置までにある際には、給紙ローラの揺動角をホッパテーブルの角度に追従させることができ、ホッパテーブルが切替位置から上限位置までにある際には、給紙ローラを一定位置に保持することができる。したがって、ホッパテーブルが揺動する領域から水平な姿勢で上昇する領域の全領域にわたって、ホッパテーブルの姿勢や原稿の量が連続的に変化しても、給紙ローラの位置を常に適正に保つことができ、ジャミングなどの給紙ミスを防止することができる。
【００１５】
請求項２に記載の原稿給紙装置は、原稿が載置されるテーブルと、前記テーブルに載置された原稿のうち最上の原稿を送り出する給紙ローラと、前記テーブルが第１の位置から前記第１の位置よりも上方の第２の位置の間にある際、前記テーブルを揺動させ、前記テーブルが前記第２の位置から前記第２の位置よりも上方の第３の位置の間にある際、前記テーブルを水平移動させることにより前記テーブルを昇降させる昇降手段と、前記昇降手段によって前記テーブルが揺動される場合は、前記給紙ローラが前記テーブルの傾き応じた位置になるように、また、前記昇降手段によって前記テーブルが平行移動される場合は、前記テーブルの高さに関わらず前記給紙ローラを一定位置に保持するように制御を行う制御手段とを有し、前記昇降手段は、前記テーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、前記テーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、前記テーブルが前記第１の位置から前記第２の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記テーブルに伝えられ、前記テーブルが前記第２の位置から前記第３の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記テーブルへ水平昇降力として伝えるものである。
【００１６】
従って、載置されている原稿量が多くテーブルに作用する荷重が大きい間はテーブルを揺動させ、載置されている原稿量が少なくなるとテーブルを水平移動させるため、少ない動力でのテーブルの駆動が可能であり、動力源をコンパクトに構成できる。また、テーブルの揺動と水平移動の組み合わせにより、テーブルの角度や長さを大きくすることなく適正な給紙を行うことができる。
【００１７】
また、単一のリンク機構のみによってテーブルを揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、機構面でのコンパクト化も図ることができる。
【００１８】
また、給紙ローラはテーブルの傾きに応じた適切な位置に保持されるので、ジャミングなどの給紙ミスを防止することができる。
【００１９】
請求項３に記載の画像読取装置は、請求項１乃至請求項２に記載の原稿給紙装置と、給紙された原稿を搬送する搬送ローラ群と、搬送される原稿を読み取る読取部とを備えたことを特徴とするものであり、更に、請求項４に記載の画像読取装置は、請求項３に記載の画像読み取り装置であって、前記読取部は、原稿の表面を読取る第１読取部と、原稿の裏面を読取る第２読取部とを備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
従って、原稿給紙装置のサイズがコンパクトで、しかも給紙ミスを抑制できるから、画像読取装置全体をコンパクトに構成でき、効率よく原稿の読取作業を行うことができる。
【００２１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を用いて、本発明の一実施の形態における原稿給紙装置を備えた画像読取装置の全体について、概説する。なお、図示内容が複雑になりすぎるのを避けるため、図１から図３においては、後述する調整手段を省略してある。
【００２２】
さて、図１に示すように、この画像読取装置には、原稿給紙装置Ａが設けられている。原稿給紙装置Ａは、１〜１０００枚程度の原稿２が載置されるホッパテーブル１を有する。ホッパテーブル１は、駆動源としてのホッパモータ３と、後述する駆動機構とからなる昇降手段により昇降する。
【００２３】
ここで、ホッパテーブル１は、原稿２が最大限載置されたときに、実線で示す下限位置Ｓ１にあり、ホッパテーブル１の前縁１ａが下、後縁１ｂが上をそれぞれ向くように、傾斜した姿勢をとる。また、ホッパテーブル１は、下限位置Ｓ１から上向きに揺動し、切替位置Ｓ２にて水平になる。そして、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３まで水平に上昇する。ここで、ホッパテーブル１は、常に、最上段の原稿２が一定のレベル（給紙ローラ４に接するレベル）にあるように、昇降するものであり、下限位置Ｓ１から切替位置Ｓ２、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３に、上昇するにつれ、ホッパテーブル１上の原稿２が、次々に繰り出されて、ホッパテーブル１上の原稿２の量が減ってゆくようになっている。
【００２４】
下限位置センサ５は、ホッパテーブル１が下限位置Ｓ１にあるかどうかを検知し、切替位置センサ６はホッパテーブル１が切替位置Ｓ２にあるかどうかを検知する。また、ホッパ高さセンサ７は、ホッパテーブル１のうち、原稿２が載置されていない箇所に光をあて、その反射光を入射してホッパテーブル１の高さを検知する。
【００２５】
給紙手段としての給紙ローラ４は、矢印Ｎ１方向に回転し、矢印Ｍ方向に最上段の原稿２を繰り出す。また、給紙ローラ４の近傍には、軸支部９によってその中程の角部が枢支される検出子８が、揺動自在に支持されている。そして、検出子８の下端部８ａは、最上段の原稿２に接触するようになっており、原稿有無センサ１０は、検出子８の上端部８ｂを検知できたかどうか出力している。
【００２６】
ここで、ホッパテーブル１の上に１枚でも原稿２があれば、原稿２が下端部８ａに接触して、検出子８が軸支部９を中心にして揺動する。このため、上端部８ｂは、原稿有無センサ１０に検知されない。逆に、ホッパテーブル１の上に原稿２が全くないと、検出子８は揺動せず、原稿有無センサ１０は上端部８ｂを検知する。即ち、原稿有無センサ１０は、上端部８ｂを監視することにより、ホッパテーブル１上に原稿２が１枚でもあるかどうかを検出している。なお、給紙ローラ４の揺動角や位置は、後述する調整手段により、決定される。
【００２７】
次に、画像読取装置について説明する。給紙ローラ４の真横には、原稿２の搬送方向Ｍに正転する分離ローラ１２と逆転するリタードローラ１１とが設けられ、さらに、搬送方向Ｍに沿って、搬送ローラ１４、１５、１６が設けられている。分離ローラ１２、リタードローラ１１は、給紙モータ１３に駆動されて回転し、搬送ローラ１４、１５、１６は、搬送モータ１７によって回転する。
【００２８】
搬送方向Ｍに向かって搬送される原稿２の表面は第１読取部１８で読取られ、裏面は第２読取部１９で読取られる。そして、これらの読取部が出力する画像信号は、読取制御部２０でデジタル化される。また、給紙モータ１３、搬送モータ１７は、モータ制御部２１によってドライブされる。そして、以上の各要素は、ＣＰＵ及びＲＡＭを備えた主制御部２２によって制御されており、読取制御部２０が出力するディジタルの画像情報は、主制御部２２で処理される。
【００２９】
次に、図２、図３を用いて、駆動機構を説明する。図２に示すように、本形態の原稿給紙装置は、不動のシャーシ３０と、シャーシ３０と一体的に構成されるサブシャーシ３１を有する。サブシャーシ３１には、パルスモータからなるホッパモータ３が固定され、ホッパモータ３の出力軸３２には、サブシャーシ３１にベアリングによって回転自在に支持された駆動シャフト３３ａに固定された歯車列３３が連結されている。そして、出力軸３２の回転力は、歯車列３３を介して垂直回転するピニオン３５に伝達される。さらに、不動のシャーシ３０、サブシャーシ３１及び歯車３３から下流の駆動機構は、ホッパーのもう一方の側面にも同様に構成され、駆動シャフト３３ａによって駆動力が伝達される。勿論、ピニオン３５は、軸３４に軸着され、サブシャーシ３１に対して回転自在になっている。
【００３０】
また、図３にも示しているように、第１リンク３７の端部のうち、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側にある一端部は、シャーシ３０に設けられ、不動の第１軸支部３６に枢支されている。また、第１リンク３７の前縁１ａ側の他端部は、ホッパテーブル１の前縁１ａ側に、第１シャフト３８によって枢支されている。また、駆動機構は、第１リンク３７と交差する第２リンク４０を有する。この第２リンク４０の端部のうち、ホッパテーブル１の前縁１ａ側にある一端部は、シャーシ３０に設けられ、不動の第２軸支部３９に枢支されている。
【００３１】
また、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側にある他端部は、ホッパテーブル１の後縁１ｂ側に第２シャフト４１で枢支されている。そして、第１リンク３７の中程には、縦長の突部４５が突設され、突部４５には、第１軸支部３６を中心とする円弧状の長孔４６が形成されている。そして、長孔４６の底部は、ピン座４７となっている。また、第２リンク４０の中程から連結ピン４４が突設され、連結ピン４４は長孔４６にスライド自在に係合している。さらに、第１リンク３７の側面には、第１軸支部３６を中心とする円弧状をなすラック４２が止めねじ４３によって固定され、ラック４２はピニオン３５に噛合している。
【００３２】
次に、図３を用いて、駆動機構の動作を説明する。まず、原稿２がホッパテーブル１上に大量に載置されているときは、図３の実線で示すように、ホッパテーブル１は下限位置Ｓ１にある。このとき、ラック４２の上端部がピニオン３５に噛合し、連結ピン４４は長孔４６の頂部に係合している。また、ホッパテーブル１の角度θは、許容範囲αとなっている。
【００３３】
次に、原稿２が繰り出されて減ってくると、ピニオン３５が回転し、ラック４２はゆっくりと回動する。これにより、ホッパテーブル１は、下限位置Ｓ１と切替位置Ｓ２との間の揺動領域Ｔ１を揺動する。この際、連結ピン４４は停止したままの状態にあり、長孔４６は連結ピン４４に対して上向きにスライドする。したがって、この間、第２リンク４０は実線の位置のまま動かず、ピニオン３５に伝わった動力は、第１リンク３７のみに伝わり、ホッパテーブル１は単に第１軸支部３６を中心にした揺動のみを行う。
【００３４】
次に、破線で示すように、ホッパテーブル１が切替位置Ｓ２に達すると、ホッパテーブル１の姿勢は水平になる。また、連結ピン４４に対して長孔４６がスライドした結果、長孔４６の底部のピン座４７に連結ピン４４が当接する。この当接によって、第１リンク３７に第２リンク４０が連結され、第１リンク３７と第２リンク４０とは、平行リンク機構を構成する。したがって、この後、ピニオン３５から伝わる動力は、第１リンク３７だけでなく、第２リンク４０にも伝えられる。
【００３５】
その結果、さらに原稿２が減って、切替位置Ｓ２から上限位置Ｓ３までの水平移動領域Ｔ２をホッパテーブル１が上昇する際には、ホッパテーブル１は水平な姿勢を保持したままになる。これにより、水平移動領域Ｔ２中において、ホッパテーブル１を水平上昇させることができる。
【００３６】
このように、本形態の原稿給紙装置では、ホッパテーブル上の原稿の量が多くホッパテーブルから最上段の原稿までの距離が長いとき、即ち、ホッパテーブルが下限位置と切替位置の間にあるときは、ホッパテーブルは揺動するようになっているから、ホッパテーブルに作用する原稿による分布荷重が大きいにも関わらず、揺動タイプの原稿給紙装置と同様に、ホッパテーブルを揺動させるための動力は少なくてすみ、駆動源をコンパクトに構成できる。また、ホッパテーブル上の原稿の量が少なくなると、ホッパテーブルは切替位置から上限位置の間にあり、原稿の量は少ないから原稿による分布荷重も少なく、原稿を両持ちして水平移動させても、駆動源の動力はそれほど必要ない。
【００３７】
また、ホッパテーブルの角度は、下限位置で最大であり、下限位置から切替位置に至るうちに減少し、切替位置から上限位置まで水平（角度０）である。即ち、ホッパテーブルが下限位置にあるときに、ホッパテーブルの角度が許容範囲内にあるようにすれば、ホッパテーブルは、どの位置においても必ず許容範囲内の角度を持ち、給紙ミスを抑制できる。しかも、このようにすることで、大量の原稿にも対応できるだけでなく、ホッパテーブルの長さを、ほぼ原稿の長さと同程度にすることができ、コンパクトに構成できる。
【００３８】
更に、本形態の原稿給紙装置では、単一のリンク機構のみによって、ホッパテーブル１を揺動させることと水平移動させることの両方を実現しており、コンパクトな機構で、小さな動力でしかもホッパテーブル１の角度や長さを大きくせずに、適正な給紙を行えるようになっている。
【００３９】
次に、図４から図６を用いて、調整手段について説明する。図４に示すように、分離ローラ１２は、上下左右方向に移動しない軸５０を中心に回転しており、この軸５０には、矢印Ｎ２方向に揺動自在に給紙ローラフレーム５１の左端部が枢支されている。そして、給紙ローラフレーム５１の右端部には、給紙ローラ４が回転自在に軸支されている。また、給紙ローラフレーム５１には、下方に垂下するドグ５２が固定され、ドグ５２の下端部５２ａは、丁度、給紙ローラ４の軸心の位置にある。
【００４０】
また、第１リンク３７の図４奥側には、不動の支点５４を中心に回動するセンサリンク５３が設けられている。センサリンク５３の右端部には、長孔５５が形成され、長孔５５には第１リンク３７の側面から突出するピン５６が遊挿され、センサリンク５３の左端部には、ピン５７が突設されている。
【００４１】
５８は、センサリンク５３よりもさらに図４の奥側に位置する垂直なセンサプレートである。センサプレート５８は、スプリング５９によって常に下向きに付勢されている。また、センサプレート５８には、縦長の長孔６０、６１が上下に形成され、これらの長孔６０、６１のそれぞれには、不動のストッパ杆６２、６３がスライド自在に挿入されている。これら２つの長孔６０、６１と、ストッパ杆６２、６３とにより、センサプレート５８は、上下方向にのみ一定の範囲に限って、移動できるようになっている。さらに、長孔６１の下部には、縦長の長孔６４が形成され、長孔６４には、ピン５７がスライド自在に係合している。
【００４２】
センサプレート５８の上部には、図４の紙面奥側に突出するように設けられ、光透過型センサであるドグセンサ６５がある。ドグセンサ６５は、ドグ５２の下端部５２ａを検出するものである。下限位置にある原稿を載置したホッパーテーブル１が上昇すると、最上層の原稿が給紙ローラ４に当接し、さらにホッパテーブル１が上昇すると、給紙ローラ４は押し上げられ、給紙ローラフレーム５１とドグ５２も揺動上昇する。そして、下端部５２ａがドグセンサ６５を切る（オン・オフする境目）まで、ホッパテーブル１（即ち第１リンク３７）が上昇するように、制御される。
【００４３】
さて、原稿２の量が多く、ホッパテーブル１が下限位置Ｓ１にある時には、図４に示すような位置関係にある。即ち、センサプレート５８は、スプリング５９によって、常に下向きに付勢されているが、長孔６４の上部にピン５７が当接して、これ以上センサプレート５８が下降しない。また、このとき、ストッパ杆６２、６３は、長孔６０、６１の中間の位置にあり、ストッパ杆６２、６３はセンサプレート５８の移動を規制しない。そして、この状態において、給紙ローラフレーム５１の揺動角（原稿２の傾きと同じ）と、ホッパーテーブル１の原稿載置面の角は、一致（θ）するように設定されている。
【００４４】
これより、給紙が行われて、最上層の原稿が装置内に搬入されると、その原稿の厚み分給紙ローラが下降し、給紙ローラフレーム５１の揺動角が減少する。同時に、ドグセンサー６５を切っていたドグ５２も下降しドグセンサー６５をオンするので、これを検知して、ホッパーモータ３をドライブしてホッパーテーブル１を上昇させる。これにより、第１リンク３７の角が減少すると、支点５４を中心として、ピン５６がわずかに上昇しピン５７がわずかに下降し、ドグセンサ６５（センサプレート５８）がわずかに下降して、給紙ローラフレーム５１の揺動角がホッパーテーブル１の傾斜角に一致する位置へ移動する。
【００４５】
図５に示すように、ホッパテーブル１が切替位置Ｓ２に達すると、上述したように、第１リンク３７が平行リンク機構の一部となって、この後、ホッパテーブル１は、水平姿勢を保持して上昇する。一方、このとき、調整手段は、次のような位置関係となる。即ち、図５を図４と比較すれば明らかなように、徐々に下降していた長孔６０、６１の上部がストッパ杆６２、６３に当接して、センサプレート５８の下降が禁止される。また、給紙ローラフレーム５１の揺動角θはゼロとなり、給紙ローラ４は、分離ローラ１２と同レベルの高さで回転して、給紙を行う。
【００４６】
さらに給紙を行って、ホッパテーブル１が上限位置Ｓ３付近に至ると、図６に示す位置関係となる。即ち、センサプレート５８の下降は禁止されているので、センサプレート５８は、一定位置にあるが、第１リンク３７が揺動することにより、ピン５７の位置は、図５よりも更に下降する。しかし、長孔６４は、縦長に形成され、図５の状態では、ピン５７が長孔６４の上部に当接しており、ピン５７の逃げしろが確保されているので、支点５４及び第１リンク３７は、支障なく揺動することができる。
【００４７】
このように、本形態の調整手段を用いれば、駆動機構により、ホッパテーブル１が揺動動作と水平上昇動作とを連続的に行うように構成しても、給紙ローラ４の位置をなめらかに追従させ、常に適切な姿勢を保持することができ、ジャミングなどの給紙ミスを抑制することができる。
【００４８】
なお、以上のように、本形態では、機構学的構成を用いて、調整手段を構成したが、勿論このような機構学的構成ではなく、例えばエンコーダを用いて第１リンク３７の角度を計測し、計測した角度に基づいて電子的な演算を行い、給紙ローラ４の揺動角を調整するなど、他の構成で代用してもよいことは言うまでもない。
【００４９】
本形態の原稿給紙装置は、以上のような構成よりなり、次に、図７を用いてその動作を説明する。ここで、本形態の原稿給紙装置では、上述したように、大量（１０００枚程度）の原稿に対応できるようにしたものであるが、いつもこのように大量の原稿２ホッパテーブル１にセットされるとは限らず、動作開始時に、ホッパテーブル１には、ある程度の原稿２しかないこともある。また、原稿２の量にかかわらず、図３の実線で示すように、必ず下限位置Ｓ１からホッパテーブル１を移動させるようにすると、最上段の原稿２が所定のレベルに達するまでに無駄な時間が消費されてしまう。そこで、本形態では、ホッパテーブル１の上昇開始高さＨｘとして、下限位置Ｓ１だけでなく、切替位置Ｓ２を選択できるようにした。これにより、上昇の無駄時間を節約し、一層作業効率を高めることができる。
【００５０】
さて、図７のステップ１にて、上述した開始高さＨｘを設定し、この高さにホッパテーブル１をセットする。次に、主制御部２２は、ホッパテーブル１を上昇させ（ステップ２）、原稿有無センサ１０の出力を検査する。原稿２「あり」であれば、ホッパ高さセンサ７が示すホッパテーブル１の高さに異常がないことを確かめて（ステップ４）、原稿２が給紙ローラ４のレベルに達するまで、ホッパテーブル１を上昇させる（ステップ２）。
【００５１】
ここで、主制御部２２は、今ホッパテーブル１が揺動領域Ｔ１にあるのか水平移動領域Ｔ２にあるのかということを監視する必要はない。これは、駆動機構が主制御部２２の制御なしにホッパテーブル１を適切に移動させるためである。
【００５２】
原稿２が給紙ローラ４のレベルに達したら、ホッパテーブル１の上昇を停止する（ステップ５）。そして、主制御部２２は、読取制御部２０、モータ制御部２１を用いて、給紙ローラ４から給紙された原稿２を、分離ローラ１２とリタードローラ１１のペアにより、１枚ずつ搬送方向Ｍに送り、第１読取部１８と第２読取部１９とが原稿２の表裏面の読み取りを行う（ステップ６）。
【００５３】
そして、以上の動作を繰り返し（ステップ７〜１０）、原稿２が検出されなくなったら、給紙と読み取りを終了し（ステップ１１）、開始高さＨｘへホッパテーブル１を戻す（ステップ１２）。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパテーブルの揺動動作と水平上昇動作を連続的に組み合わせて、大量の原稿に対しても、駆動源の動力もホッパテーブルのサイズも少なくてすみ、コンパクトに構成できる。また、ホッパテーブルの角度や高さが連続的に変化しても、給紙ローラが常に適切な位置関係にあるように、保持することができ、給紙ミスを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における画像読取装置のブロック図
【図２】本発明の一実施の形態における駆動機構の平面図
【図３】本発明の一実施の形態における駆動機構の側面図
【図４】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態における調整手段の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態における原稿給紙装置の制御フローチャート
【符号の説明】
１ ホッパテーブル
２ 原稿
３ ホッパモータ
４ 給紙ローラ
３７ 第１リンク
Claims (4)
- 原稿が載置されるホッパテーブルと、
前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿に接触してこの最上段の原稿を送り出し、かつ水平面に対する揺動角を変更できるように支持された給紙ローラを有する給紙手段と、前記ホッパテーブルを昇降させて前記ホッパテーブルに載置された原稿のうち最上段の原稿を前記給紙手段のレベルへ位置させる昇降手段と、前記給紙ローラの揺動角を調整する調整手段とを備え、
前記昇降手段は、駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力によって前記ホッパテーブルを昇降させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記ホッパテーブルを揺動させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記切替位置よりも上方に設定される上限位置の間にある際、前記ホッパテーブルを水平移動させるものであり、
更に前記駆動機構は、
前記ホッパテーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、
前記ホッパテーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記ホッパテーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、
前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、
前記ホッパテーブルが前記下限位置から前記切替位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記ホッパテーブルに伝えられ、
前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記ホッパテーブルへ水平昇降力として伝えるものであって、
前記調整手段は、前記ホッパテーブルが下限位置から前記下限位置よりも上方に設定される切替位置の間にある際、前記給紙ローラの揺動角を前記ホッパテーブルの角度に一致させ、前記ホッパテーブルが前記切替位置から前記上限位置の間にある際、前記給紙ローラを一定位置に保持することを特徴とする原稿給紙装置。 - 原稿が載置されるテーブルと、
前記テーブルに載置された原稿のうち最上の原稿を送り出する給紙ローラと、前記テーブルが第１の位置から前記第１の位置よりも上方の第２の位置の間にある際、前記テーブルを揺動させ、前記テーブルが前記第２の位置から前記第２の位置よりも上方の第３の位置の間にある際、前記テーブルを水平移動させることにより前記テーブルを昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段によって前記テーブルが揺動される場合は、前記給紙ローラが前記テーブルの傾き応じた位置になるように、また、前記昇降手段によって前記テーブルが平行移動される場合は、前記テーブルの高さに関わらず前記給紙ローラを一定位置に保持するように制御を行う制御手段とを有し、
前記昇降手段は、
前記テーブルの後縁側にある一端部が、不動の第１軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの前縁側に第１シャフトで枢支され、しかも前記駆動源の駆動力が前記第１軸支部を中心とする揺動力として伝達される第１リンクと、
前記テーブルの前縁側にある一端部が、不動の第２軸支部に枢支され、かつ他端部が前記テーブルの後縁側に第２シャフトで枢支された第２リンクとを備え、前記第１リンクの中程には縦長円弧状の長孔が形成され、前記第２リンクから突出する連結ピンが前記長孔にスライド自在に係合しており、
前記テーブルが前記第１の位置から前記第２の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔に対してスライドすることで前記第１リンクの揺動力のみが前記テーブルに伝えられ、
前記テーブルが前記第２の位置から前記第３の位置の間にある際、前記連結ピンが前記長孔の底部にあるピン座に当接することにより、前記第１リンクと前記第２リンクとで平行リンク機構を構成し、前記第１リンクの揺動力を前記テーブルへ水平昇降力として伝えることを特徴とする原稿給紙装置。 - 請求項１乃至請求項２に記載の原稿給紙装置と、給紙された原稿を搬送する搬送ローラ群と、搬送される原稿を読み取る読取部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
- 前記読取部は、原稿の表面を読取る第１読取部と、原稿の裏面を読取る第２読取部とを備えていることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
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1999
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