JP4612172B2 - 自動原稿送り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙トレイ上に積載された原稿シートを１枚づつ分離して画像読取装置の読取部に搬送するための自動原稿送り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」という）は、通常、画像読取装置と共に用いられ、画像読取装置は、自動原稿送り装置によって搬送されてきた原稿シート上の画像を光学的に走査しこれを電子データに変換した後、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ又は複写機等の画像形成装置に送信するように構成されている。
【０００３】
このような画像読取装置の画像データ読取方式には、透明ガラスで構成された読取プラテン上に載置された原稿を光学読取系が移動しつつ当該原稿の画像データを取得する静止原稿読取方式と、原稿トレイ上に複数枚積載された原稿シートを１枚づつ分離し搬送しつつ画像データを読み取るためにＡＤＦを利用したシートスルー方式と呼ばれる移動原稿読取方式がある。
【０００４】
ＡＤＦは、上記の２つの読取方式に対応するべく、多くの場合画像読取装置の上部に搭載され、画像読取装置に対してヒンジ等の開閉手段を用いて開閉自在に搭載される。
【０００５】
特開昭６２−１１１８３８号は、このようなＡＤＦを上部に開閉可能に搭載しシートスルー読取機能を有するブックスキャナ用自動給紙装置の従来技術の例を開示している。当該自動給紙装置においては、図６に示すように、装置のスペース効率を良くするために、原稿載置台（給紙トレイ）１の上に載置された原稿シートを給紙ローラ４と原稿分離手段５によって一枚づつ分離して給紙し、給紙された原稿シートをほぼ１８０度回転させつつ下方に配置された画像読取部に搬送し、読み取られた原稿シートを給紙トレイの下方に配置された排紙トレイに排紙するように構成している。このように原稿載置台１、排紙トレイ１２及びコンタクトガラス６１面を上下に重ねる位置に配置するように構成して装置のコンパクト化を図っている。ここで、ＡＤＦは、自動給紙装置における原稿給紙方向の一端側において、ヒンジ１３により開閉自在に取り付けるようにして、ブック物の厚手原稿等の静止原稿読取をも可能にし、画像読取装置５１内の光学読取系５２乃至５７によって画像データを取得している。
【０００６】
ここで、当該従来技術においては、原稿シートの原稿載置台からの一枚づつの分離と給紙駆動、画像読取部への搬送駆動及び画像読取部から排紙トレイへの排紙駆動は、自動給紙装置における原稿給紙方向の一端側に配置された一台のモータ９の駆動力を伝達することによって行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、斯かる従来技術においては、一台の駆動モータの駆動力を、原稿シートの分離／給紙手段、画像読取部への搬送手段及び画像読取部から排紙トレイへの排紙手段を構成する全ての駆動ローラ等に伝達しなければならないために、当該駆動モータから各駆動ローラ等への駆動伝達手段の構造が、減速機構等を含めて複雑化してしまう。
【０００８】
また、自動給紙装置の原稿処理能力を増大させるためには、原稿の搬送速度を速くするか、搬送する原稿シート間の間隔を短くするかのいずれかによって達成されるが、前者は、原稿読取時の所定の原稿搬送速度を変えなければならないことや、分離性能の悪化を招来することから、通常は、後者によって達成している。
【０００９】
このため、一台のモータの回転駆動力を、前記分離／給紙手段、搬送手段及び排紙手段においてクラッチ等を用いて接断制御する場合は、クラッチ等の投入時又は切断時にモータに掛かる負荷トルクによって回転数が変動する。原稿シートの画像読取中におけるモータの回転数の変動は、読取画像データの歪みを生じる原因となる。よって、このようなワンモータ駆動方式の場合には、大きな容量のモータを使用する必要がある。
【００１０】
さらに、一台の駆動モータを自動給紙装置における原稿給紙方向の一端側に配置した場合、駆動モータを装置の当該一端側の中央に配置しないと、ＡＤＦを開閉する際にＡＤＦの回動支軸方向に対して捻りトルクが生じてしまい、ＡＤＦの開閉操作性を悪くする。そして、このような状態で長時間使用すると、下方ユニットの読取部における画像読取方向（主走査方向）と上方ユニットのＡＤＦによる原稿シートの搬送方向の直交性に狂いが生じてしまい画像読取性能に悪影響をもたらす。
【００１１】
本発明は、このような従来技術における種々の技術的課題に鑑みて、小型軽量で操作性が良く、良好な読取画像データの取得を可能にする自動原稿送り装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、前記給紙トレイ上に載置された原稿を一枚ずつ繰り出して給紙方向に給送する給紙ローラと、前記給紙ローラから送られた原稿を前記プラテンに送る搬入ローラと、前記プラテンで画像読み取りされた原稿を前記排紙トレイに送る排紙ローラと、前記給紙ローラを駆動する第１の駆動モータと、前記搬入ローラと前記排紙ローラとを駆動する第２の駆動モータと、前記第１の駆動モータの駆動を前記給紙ローラに駆動を伝達する第１の駆動伝達手段と、前記第２の駆動モータの駆動を前記搬入ローラ及び前記排紙ローラに伝達する第２の駆動伝達手段と、前記給紙トレイから前記プラテンに送られる原稿の両側部に配置された第１及び第２のフレーム側板とを備える。前記第１の駆動伝達手段と前記第１の駆動モータとは、前記第１のフレーム側板に配置し、前記第２の駆動伝達手段と第２の駆動モータとは、前記第２のフレーム側板に配置する。
【００１３】
そして、前記２つの駆動モータは、前記給紙方向の下流側端部に設置されることにより、ＡＤＦの開閉モーメントを軽減する。
また、前記２つの駆動モータの第１の駆動モータは、前記下流側端部における一方の位置側に配置され、第２の駆動モータは、前記下流側端部における他方の位置側に配置することにより、ＡＤＦの回動支軸に対する捻りトルクを小さくして、ＡＤＦの開閉操作性とバランスを良くしている。
【００１５】
また、ＡＤＦの回転軸方向のサイズをより小さくするために、前記第１の駆動モータは、前記一方の位置側に配置された駆動伝達手段を支持する側板の内側に配置され、前記第２の駆動モータは、前記他方の位置側に配置された駆動伝達手段を支持する側版の内側に配置される。そして、前記自動原稿送り装置は、前記給紙方向の下流側端部に設けられた一つ又は複数のヒンジ手段によって前記プラテンに対して開閉自在に取り付けられるのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動原稿送り装置の詳細を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像読取装置１００の全体断面図であり、図２は、本画像形成装置１００を構成する自動原稿送り装置３０の断面図である。また、図１に示すように、本画像読取装置１００は、２つのプラテン２２，２３と光学読取手段２６，２７，２８，２９を含む下部ユニット２０と、該下部ユニット２０に対してヒンジ９０により開閉自在に取り付けられた自動原稿送り装置３０を含む上部ユニット１０とで構成されている。
【００１７】
下部ユニット２０は、本体カバー２１を含み、その上面には、上部ユニット１０を開放した後、ブック物等の厚手原稿等をその上に載置して画像データを読み取るための透明なガラス板で構成された静止読取用プラテン（以後、「ブックプラテン」と言う。）２２が組み込まれている。
【００１８】
下部ユニット２０のブックプラテン２２の左側には、ＡＤＦによって搬入されてくる原稿シートを読み取るためのシートスループラテン２３が形成されている。シートスループラテン２３は、主走査方向（図面の奥行き方向）に細いスリット形状に形成されるが、ブックプラテンと同様に、透明のガラス板で構成される。ブックプラテン２２とシートスループラテン２３以外の部分は、装置外部から不要な光の浸入を防止するべく本体カバー２１によって覆われている。
【００１９】
本体カバー２１内に内蔵される光学読取手段は、光源２６、反射鏡２７−１、２７−２、集光レンズ２８及びイメージセンサ２９から構成されている。ＡＤＦにより搬入される原稿の画像データを読み取る場合、シートスループラテン２３下に位置し原稿の主走査方向に沿った線形形状の光源２６と、該光源から発射された光が原稿面に照射され、その反射光を第１の反射鏡２７−１と第２の反射鏡２７−２によって集光レンズ２８に送り、集光レンズ２８によって合焦された光をイメージセンサ２９に受光させるように構成されている。そして、ブック物等の厚手原稿を読み取る場合は、図１に示すように、光源、反射鏡、集光レンズ及びイメージセンサが一つのキャリッジに搭載された光学読取手段がブックプラテン２２の下を図面の右側から左側（副走査方向）に移動しつつ原稿面の画像データを読み取ることとなる。
【００２０】
このように本実施の形態においては、１キャリッジ方式の画像読取装置の例を記載しているが、光源２６と第１の反射鏡が第１のキャリッジに搭載されて、ブックプラテン２２の下を移動し、第１のキャリッジとは別個の第２のキャリッジに搭載された第２の反射鏡２７−２が、第１キャリッジの移動に同期した半分のスピードで移動するように構成した２キャリッジ方式の画像読取装置にも、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００２１】
イメージセンサ２９が受光したイメージデータは、通常、画像読取装置においてデジタル信号に変換された後、複写機等の画像形成装置に送出されることとなる。
【００２２】
ＡＤＦ３０は、給紙トレイ３１上に載置された原稿を一枚ずつ繰り出して所定の給紙方向に給紙するための給紙手段と、給紙された原稿を回転させつつ前記給紙トレイの下方に位置する画像読取部におけるプラテン上を通過させるための搬送手段と、前記プラテン上を通過した原稿を排紙トレイ３２に排紙するための排紙手段とを備えている。また、前記自動原稿送り装置は、前記給紙方向の下流側端部において回動可能に軸支され、前記給紙手段、前記搬送手段及び前記排紙手段は、２つの駆動モータにより駆動され、当該２つの駆動モータは前記給紙方向と直交する方向に並べて配置されている。
【００２３】
ここで、前記給紙手段は、原稿シートを積層して収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイから原稿シートを繰り出す繰り出しローラ５３と、繰り出された原稿シートを給紙路に給紙する給紙ローラ５５と、原稿シートを一枚ずつ分離して繰り出すための分離ローラ５４とレジストローラ５２を含む分離手段と、原稿が進行する給紙経路とで構成されている。また、前記搬送手段は、原稿シートを搬送する搬送経路を備え搬入ローラ対６１が原稿を読取位置８５まで搬送する構成を指し、前記排紙手段は、読取処理された原稿シートを排紙ローラ７０が排出して排紙トレイ上に排紙するまでの構成を言う。
【００２４】
図２に示すように、ＡＤＦ３０を構成する上部ユニット１０は、外装カバー４１によって一体的に構成され、前記分離手段は、給紙トレイ３１上に載置された原稿シートの先端を原稿停止位置８２に揃えるためのストッパ５６、最上位の原稿シートに当接して原稿シートを繰り出すための繰り出しローラ５３、繰り出された原稿シートを原稿搬入路（搬送ガイド８３及び８４間）に送り込むための給紙ローラ５５、給紙ローラ５５と対を成して原稿シートを分離するための分離ローラ５４等により構成される。
【００２５】
また、前記搬送手段は、前記分離手段によって一枚ずつ分離されて繰り出された原稿シートを中継して原稿搬送路の下流部に送り込むためのレジストローラ対５２と、原稿シートセンサ（図示しない）、及び原稿読取部に原稿シートを搬入するための搬入ローラ対６１，６２とから成る。
【００２６】
さらに、前記排紙手段は、読み取られた原稿シートを排紙路８０を経由して受け取って排紙トレイ３２上に送り込むための排紙ローラ対７０を有する。
そして図２に示すように、ＡＤＦ３０内における原稿シートの画像読取部への搬入経路及び該画像読取部からの排出経路は、原稿シートの分離手段を起点とし、下方のシートスループラテン側に向かう湾曲形状を成している。そして、原稿の読取位置８５は、シートスループラテン２３と対面する位置である。
【００２７】
図３は、画像読取装置１００全体を斜め上方から見た斜視図で、上部ユニット１０を開いた状態を示している。給紙トレイ３１と、排紙トレイ３２は上部ユニット含まれる。ブックプラテン２２の隣にはシートスループラテン２３が配置されている。ヒンジ９０を支点として上部ユニットが開かれているが、上部ユニット１０のヒンジ側には２つの駆動モータ２，３が重量バランスをとって配置されている。これによって、重量の配分がヒンジ９０側に大きいので軽い力で開閉できる。さらに上部ユニットの機器の構成及び配置が適切な重量配分でなされており、上部ユニットのヒンジ回動軸に対する捩れトルクを生じさせないようにしている。
【００２８】
図４は、上部ユニット１０を上面から見た搬送機構の透視図を示す。
前記搬送手段及び前記排紙手段は、２つの駆動モータ２，３により駆動され、当該２つの駆動モータ２，３は上部ユニット１０の前記給紙方向（図面左側方向）のヒンジ９０側に並べて配置されている。そして、前記２つの駆動モータは、前記給紙方向の下流側端部（図面左側端部）に設置されることにより、ＡＤＦ３０の開閉モーメントを軽減する。また、前記２つの駆動モータの第１の駆動モータ２は、前記下流側端部における一方の位置側（図面上側）に配置され、第２の駆動モータ３は、前記下流側端部における他方の位置側（図面下側）に配置することにより、ＡＤＦの回動支軸に対する捻りトルクを小さくして、ＡＤＦの開閉操作性とバランスを良くしている。
【００２９】
２つの駆動モータ２，３の各機能を以下に述べる。前記第１の駆動モータ２は前記給紙手段を駆動し、前記第２の駆動モータ３は前記搬送手段と前記排紙手段を駆動するように構成されている。前記第１の駆動モータ２の駆動力を前記給紙手段に伝達するための駆動伝達手段は前記一方の位置側に配置され、前記第２の駆動モータ３の駆動力を前記搬送手段及び前記排紙手段に伝達するための駆動伝達手段は、前記他方の位置側に配置されることにより、ＡＤＦ３０の回動支軸方向に対するバランスを向上させている。
【００３０】
また、ＡＤＦ３０の回転軸方向のサイズをより小さくするために、前記第１の駆動モータ２は、前記一方の位置側に配置された駆動伝達手段を支持する側板（第１のフレーム側板）の内側に配置され、前記第２の駆動モータ３は、前記他方の位置側に配置された駆動伝達手段を支持する側版（第２のフレーム側板）の内側に配置される。尚、図４に示すように第１及び第２のフレーム側板は、給紙トレイ３１からシートスループラテン２３に送られる原稿の両側部に配置されている。そして、前記自動原稿送り装置は、前記給紙方向の下流側端部に設けられた一つ又は複数のヒンジ手段９０によって開閉自在に取り付けられるのである。ここで、本発明の他の実施の形態として、前記２つの駆動モータ２，３の間に前記ヒンジ９０を１箇所で上部ユニットを支持するように設置する形態でもよい。さらには、前記ヒンジ９０は、両端と真中の３箇所に設置するようにしても良い。
【００３１】
図４に示すように、駆動モータ２，３は、ＡＤＦ３１内の一端側（ヒンジ９０側）に寄せてある。通常、第１の駆動モータ（給紙モータ）２は分離処理を行い負荷が大きいためトルクの大きいモータを採用し、前記第２の駆動モータ（排紙モータ）３はトルクの小さいモータを採用している。またそのために、第１の駆動モータ（給紙モータ）２と第２の駆動モータ（排紙モータ）３とでは異なる容量又はサイズのものでよい。そして、駆動モータ２，３は、上記の各ローラに回転駆動力を伝達するために、以下のような伝動機構を有している。
【００３２】
図５は、駆動モータ部１の動力伝達機構を示す概略図である。ＡＤＦ３０における駆動モータ２，３からの駆動力の伝達は、ローラと同軸上に設けられた複数のプーリと複数のギヤと複数のタイミングベルトとによって伝達される。図４及び図５の（ａ）部に示すように、第１の駆動モータ（給紙モータ）２の駆動は、第１の駆動モータ２の回転軸に設けられた第１のプーリＰ１から第１のタイミングベルトＴ１を介して第２のプーリＰ２に伝達される。第１のタイミングベルトＴ１は、テンションローラＲ１が回動し押圧力を調整することによりその張力が一定に保たれるように形成されている。第２のプーリＰ２に伝達された駆動は、第２のプーリＰ２の回転軸に設けられた第１の伝達ギヤＺ１から第２の伝達ギヤＺ２、第３の伝達ギヤＺ３に伝達される。
【００３３】
第３の伝達ギヤＺ３の回転軸に設けられた第３のプーリＰ３からタイミングベルトＴ２を介して給紙ローラ５５の軸に設けられた第４のプーリＰ４に伝達されることにより給紙ローラ５５を回転駆動する。さらに、第４のプーリＰ４が取り付けられた給紙ローラ５５の軸には、第４のギヤＺ４が設けられており、この第４のギヤＺ４には第５のギヤＺ５が噛み合わされている。第５のギヤＺ５には繰出しローラ５３の軸に取り付けられた第５のプーリＰ５が係合して、繰出しローラ５３に駆動が伝達される。また、第２のプーリＰ２の回転軸には、下側レジストローラ５２ｂが取り付けられており、これにより下側レジストローラ５２ｂに駆動が伝達されるようになっている。
【００３４】
この駆動モータ２の駆動は、給紙ローラ５５の軸上の第４のプーリＰ４と第４のギヤＺ４との間に設けられたワンウエイクラッチ（図示せず）により、駆動モータ２の正転駆動のみが給紙ローラ５５、及び繰出しローラ５３に伝達される。また、第２のプーリＰ２の回転軸上に下側レジストローラ５２ｂが取り付けられており、これにより下側レジストローラ５２ｂに駆動が伝達されるようになっているが、この回転のままでは原稿シートの進行方向と逆回転になる。そのため第２のプーリＰ２の軸上の第１のギヤＺ１と下側レジストローラ５２ｂ間に設けられたワンウエイクラッチ（図示せず）により、駆動モータ２の逆転駆動のみがレジストローラ５２ｂに伝達されるように構成されている。
【００３５】
図５の（ｂ）部に示すように、第２の駆動モータ（排紙モータ）３の駆動は、第２の駆動モータ３の回転軸に設けられた第５のプーリＰ１０から第３のタイミングベルトＴ１０を介して上側排紙ローラ７０ａの軸に設けられた第６のプーリＰ１１に伝達されることにより、上側排紙ローラ７０ａに駆動が伝達される。
【００３６】
さらに上側排紙ローラ７０ａの軸に取り付けられた第７のプーリＰ１２から第４のタイミングベルトＴ１１を介して上側搬入ローラ６１ａの軸に設けられた第８のプーリＰ１３に伝達されることにより、上側搬入ローラ６１ａを駆動するように構成されている。この第４のタイミングベルトＴ１１はテンションローラＲ２によりその張力が一定に保たれるように調整されている。
【００３７】
繰り出しローラ５３が回転すると、給紙トレイ３１上の原稿が搬送経路内に進入し、給紙ローラ５５と分離ローラ５４の間に入る。数枚が束のまま進入すると、固定された分離ローラ５４の摩擦によって下側の原稿は進入を阻止される。給紙ローラ５５に直接接触している用紙だけが給紙される。
【００３８】
ここで、給紙ローラ５５と分離ローラ５４の間を２枚以上が一度に通過すると、上側のレジストローラ５２ａに接する原稿は進行を続けるが、下側の原稿は進行を阻止される。第２の駆動モータ（排紙モータ）３は、搬送原稿シートが搬入ローラ６１に近づくと回転を始める。第２の駆動モータ（排紙モータ）３は排紙ローラ７０を回転し、排紙ローラ７０の回転を通じてリードローラ６１ａを回転させる。
【００３９】
ＡＤＦ３０内には、図示外の、エンプティセンサ、レジストセンサ、リードセンサ、排紙センサ等が設けられている。第１の駆動モータ（給紙モータ）２、第２の駆動モータ（排紙モータ）３はこれらの指示で段階的にスピードを調整する。
【００４０】
以上詳しく説明したように、本発明の自動原稿送り装置においては、給紙手段、搬送手段及び排紙手段が、２つの駆動モータにより駆動され、当該２つの駆動モータは前記給紙方向と直交する方向に並べて配置される。そして、この２つの駆動モータは、前記給紙方向の下流側端部に設置されたことにより、小型軽量で操作性が良く、良好な読取画像データの取得を可能にする自動原稿送り装置を実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る画像読取装置の全体断面図を示す。
【図２】 本発明に係る画像読取装置の上部ユニットにおける搬送機構の断面図を示す。
【図３】 本発明に係る画像読取装置の全体を斜め上方から見た斜視図を示す。
【図４】 本発明に係る画像読取装置の上部ユニットを上面から見た搬送機構の透視図を示す。
【図５】 本発明に係る画像読取装置の駆動モータ部の動力伝達機構を示す概略図で、（ａ）は、第１の駆動モータ（給紙モータ）による動力伝達機構を示す。（ｂ）は、第２の駆動モータ（排紙モータ）による動力伝達機構を示す。
【図６】 従来技術に係るＡＤＦを搭載したワンモータ方式の画像読取装置の内部構成を示す。
【符号の説明】
１ 駆動モータ部
２ 第１の駆動モータ（給紙モータ）
３ 第２の駆動モータ（排紙モータ）
１０ 上部ユニット
２０ 下部ユニット
２１ 本体カバー
２２ ブックプラテン
２３ シートスループラテン
３０ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
３１ 給紙トレイ
５１ 分離構造
５２ レジストトローラ
５３ 繰出しローラ（又はピックアップローラ）
５４ 分離ローラ
５５ 給紙ローラ
６１ 第１の搬入ローラ
６２ 第２の搬入ローラ
７０ 排紙ローラ
８５ 原稿読取位置
９０ ヒンジ
１００ 画像読取装置

Claims (2)

1. 給紙トレイに載置した原稿をプラテンに給送して画像読取りした後に排紙トレイに収納する自動原稿送り装置であって、
   前記給紙トレイ上に載置された原稿を一枚ずつ繰り出して給紙方向に給送する給紙ローラと、
   前記給紙ローラから送られた原稿を前記プラテンに送る搬入ローラと、
   前記プラテンで画像読み取りされた原稿を前記排紙トレイに送る排紙ローラと、
   前記給紙ローラを駆動する第１の駆動モータと、
   前記搬入ローラと前記排紙ローラとを駆動する第２の駆動モータと、
   前記第１の駆動モータの駆動を前記給紙ローラに駆動を伝達する第１の駆動伝達手段と、
   前記第２の駆動モータの駆動を前記搬入ローラ及び前記排紙ローラに伝達する第２の駆動伝達手段と、
   前記給紙トレイから前記プラテンに送られる原稿の両側部に配置された第１及び第２のフレーム側板と、
   を備え、
   前記第１の駆動伝達手段と前記第１の駆動モータとは、前記第１のフレーム側板に配置され、
   前記第２の駆動伝達手段と第２の駆動モータとは、前記第２のフレーム側板に配置され、
   ていることを特徴とする自動原稿送り装置。
2. 前記自動原稿送り装置は、前記給紙ローラによる原稿給紙方向の端部に設けられた一つ又は複数のヒンジ手段によって前記プラテンに対して開閉自在に取り付けられた請求項１に記載の自動原稿送り装置。

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