JP4862664B2 - 原稿搬送装置、及びこれを備えた画像読取装置並びにイメージスキャナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、大量の原稿を一度にセットして読み取るのに好適な原稿搬送装置の構成に関する。

従来から、イメージスキャナ装置等においては、一度に大量の原稿をセットして読取を行うニーズが高まっている。このような大容量化ニーズに対応するために、例えば、本体の原稿供給口へ原稿を適切に送るために原稿トレイを昇降させる手段を備えた原稿搬送装置が提案されている。

この点、特許文献１は、原稿搬送装置ではなく用紙搬送装置に関するものであるが、大容量用紙トレイを備えた複写機において、用紙トレイが昇降自在の用紙台を有するとともにその下降を自然下降方式として、更にブレーキダンパを備えることで前記用紙台の下降速度を一定にする複写機を開示する。特許文献１は、この複写機の構成によって、用紙台の昇降の待ち時間の短縮に著しい効果が達成されるとする。
特開平５−２７０６６８号公報

しかし、近年では大量の文書の電子化ニーズが益々高まっており、原稿搬送装置の原稿が無くなったときに原稿を補充する際の作業効率を向上させる要請が強くなっている。

この点、特許文献１の構成は、用紙トレイの引き出し状の収納部をユーザ（作業者）が引き出したときに、初めて用紙台が下降するようになっている。従って、特許文献１の構成を画像読取装置の原稿搬送装置に適用しただけでは、原稿が無くなったことに伴う原稿補充作業の効率を向上させることはできず、作業効率の観点から改善の余地が残されていた。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の原稿搬送装置が提供される。即ち、原稿を重ねてセット可能な原稿トレイと、前記原稿を１枚ずつ分離可能な分離部と、この分離部によって原稿を分離可能な分離位置まで前記原稿トレイを上昇させる駆動手段と、この駆動手段によって駆動される歯車と、を備えた上昇装置と、前記原稿トレイの原稿の有無を検知する原稿検知センサと、前記駆動手段の駆動力を前記歯車に対して断接する断接手段と、制御部と、を備える。噛合した状態の前記歯車を前記駆動手段によって回転させて前記原稿トレイを前記分離位置まで上昇させた状態で、原稿を前記分離部によって分離しながら供給する。前記原稿トレイにセットされた原稿が無くなったことを前記原稿検知センサが検知すると、前記制御部は、前記断接手段を遮断することで、噛合した状態の前記歯車を空転させながら前記原稿トレイを前記分離位置から自然落下させる。

これにより、原稿が無くなったことが原稿検知センサにより検知されると、原稿のセットが可能な位置へ原稿トレイをその自重により迅速に戻すことができ、待ち時間を短縮できる。また、上昇した原稿トレイを下降させるのに自然落下方式を採用することで、上昇から下降へと駆動手段を切り換える複雑な機構を上昇装置に備える必要がなく、製造コストを削減できる。

また、前記原稿搬送装置は、落下する前記原稿トレイが上下ストロークの下限位置に到達したときに発生する衝撃を緩衝する弾性部材を備えることが好ましい。

これにより、前記原稿トレイ等が相当な速度で落下しても、前記弾性部材で衝撃音を抑制して騒音を防ぐことができる。また、落下時の衝撃を弾性部材で緩衝することで、原稿トレイ等の耐久性を向上できる。更に、落下途中に抵抗を与えずに、その上下ストロークの下限位置において落下の衝撃を弾性部材で瞬間的に緩衝するので、落下速度を減じることがなく、原稿が無くなってから原稿セット可能になるまでの時間を短縮できる。

また、前記上昇装置は、前記歯車に噛合するとともに前記原稿トレイが取り付けられるラックを備え、前記原稿トレイの上下ストロークの下限位置を含む一部において前記ラックに噛合する抵抗歯車が備えられることが好ましい。

これにより、前記原稿トレイ等が自然落下するときに、そのストロークの下限位置に到達する前に抵抗歯車がラックに噛み合うことによって落下に対する抵抗が働き、落下時の衝撃を抑制することができる。この結果、騒音を抑えるとともに原稿トレイ等の耐久性を向上できる。また、抵抗歯車がラックに噛み合うのは原稿トレイの上下ストロークの下限位置を含む一部であるので、原稿トレイの落下速度の減少区間を小さくでき、原稿が無くなってから原稿セット可能になるまでの時間を良好に短縮することができる。

前記の原稿搬送装置においては、音を鳴らす又は視覚的に表示することで、前記原稿トレイに原稿がセット可能になったことを報知する報知手段が備えられ、この報知手段は、前記原稿トレイ又は前記原稿トレイとともに落下する部材が接触することで報知を行うことが好ましい。

これにより、他の作業と並行して画像読取装置を使用する場合や、数回に分けて画像読取装置を使用する際に、作業者は原稿が無くなったことを前記報知手段によって直ちに把握することができ、原稿のセット作業を迅速に開始することができる。また、報知手段による報知は前記原稿トレイ等の自然落下を利用して行われるので、構成を簡素化できる。

本発明の第２の観点によれば、前記原稿搬送装置を備えた画像読取装置及びイメージスキャナ装置が提供される。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るイメージスキャナ装置において、原稿トレイを原稿セット位置とした状態を示す側面断面図である。図２は、原稿搬送装置の電気的構成の一部を示すブロック図である。図３は原稿トレイを図１の原稿セット位置から上昇させて分離位置とした状態の側面断面拡大図、図４は原稿トレイの原稿が無くなった直後の様子を示す側面断面拡大図、図５は原稿トレイが図４の状態から落下する様子を示す側面断面拡大図である。

図１に示すように、本実施形態のイメージスキャナ装置１０は、原稿１４をセットするための大容量の原稿トレイ１１を本体下部に備え、読取後の原稿１４を回収する排出トレイ２０を本体上部に備える。また、イメージスキャナ装置１０は、前記原稿トレイ１１の原稿１４を本体内部に供給するための原稿供給口４１と、本体内部で画像を読み取られた後の原稿１４を前記排出トレイ２０へ排出するための原稿排出口４２と、を備える。

イメージスキャナ装置１０の本体の内部には、原稿供給口４１と原稿排出口４２を繋ぐ湾曲状の原稿搬送路２１が形成され、この原稿搬送路２１に沿って複数の搬送ローラ２３，２３・・・が設置されている。また、原稿搬送路２１の中途部には２つのイメージセンサ２４，２５が原稿の表裏に対応するよう配置され、原稿搬送路２１を通過する原稿１４の表面及び裏面をイメージセンサ２４，２５によって読み取るように構成されている。

前記原稿トレイ１１は、原稿１４を真っ直ぐ供給するためにガイドするサイドガイド４３と、原稿トレイ１１に原稿１４がセットされているかどうかを検出する原稿検知センサ１６と、を備える。この原稿検知センサ１６は、図２に示すように、後述の制御部３２に電気的に接続されている。

図１に示すように、前記排出トレイ２０は、原稿排出口４２から送り出された原稿１４の飛散を防止するエンドガイド４５を備える構成となっている。また、イメージスキャナ装置１０本体上部には、装置に対して画像読取開始等を指示するための操作パネル５０が備えられる。

イメージスキャナ装置１０は、原稿１４を読み取る画像読取部４６と、原稿１４を搬送する原稿搬送装置４７と、を備える。前記原稿搬送装置４７は、原稿トレイ１１上の原稿１４を原稿供給口４１から前記画像読取部４６へ搬送するとともに、画像読取部４６を通過した後の原稿１４を原稿排出口４２から排出トレイ２０へ向けて排出するように構成されている。

前記原稿搬送装置４７は、前記原稿トレイ１１と、原稿１４を１枚ずつ分離して原稿供給口４１から搬送可能な分離部４８と、を備える。この分離部４８は、原稿１４を分離しつつ搬送する分離ローラ２２等を備えている。

前記イメージスキャナ装置１０の適宜位置には図略のガイドレールが垂直方向に設置されており、このガイドレールに沿って昇降自在に昇降フレーム３５が設けられている。そして、この昇降フレーム３５に前記原稿トレイ１１が取り付けられている。従って、原稿トレイ１１は昇降フレーム３５とともに上下方向に移動可能になっている。

そして、前記原稿トレイ１１の昇降ストロークの下限位置（図１で示す位置）は、原稿を原稿トレイ１１にセットするための原稿セット位置とされている。一方、前記原稿セット位置より上方であって、原稿１４の最上層が前記分離ローラ２２に接触する位置（図３で示す位置）は、分離部４８によって原稿１４を１枚ずつ分離して前記原稿搬送路２１へ向けて供給可能な分離位置とされている。

図１等に示すように、前記原稿搬送装置４７は、原稿トレイ１１を前記原稿セット位置から前記分離位置まで上昇させることが可能な上昇装置４９を備える。この上昇装置４９は、電動モータ（駆動手段）１５と、この電動モータ１５によって駆動されるピニオン（歯車）１３と、このピニオン１３に噛合するラック１２と、を備える。

前記ラック１２は前記昇降フレーム３５に固定されており、昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１とともに垂直方向に移動するように構成されている。また、前記ピニオン１３と電動モータ１５との間には電磁クラッチ（クラッチ機構、断接手段）３１が介在されており、電動モータ１５の駆動力をピニオン１３に対して断接できるようになっている。

また、前記ピニオン１３の下方には抵抗ギア（抵抗歯車）１９が備えられている。この抵抗ギア１９は、原稿トレイ１１の上下ストロークの下限側の一部においてのみ、前記ラック１２に噛合できるように構成されている。また、この抵抗ギア１９は、例えば粘性を有するトルクグリスをギア軸に塗布した構成とされており、回転に対する抵抗が発生するようになっている。

更に、スキャナ本体の下部には弾性部材としてのゴム部材１８が備えられている。このゴム部材１８は、原稿トレイ１１の上下ストロークの下限位置において、前記昇降フレーム３５の下面に接触可能な位置に配置されている。

また、スキャナ本体の下部には報知手段としてのベル２９が設置される一方、前記昇降フレーム３５にはベル２９に接触して音を鳴らすためのハンマー３０が固定されている。

更に、前記イメージスキャナ装置１０はマイクロコンピュータ式の制御部３２を備え、この制御部３２には、図２に示すように、前記原稿検知センサ１６、前記電動モータ１５、前記電磁クラッチ３１、操作パネル５０等が電気的に接続されている。

この構成で、原稿トレイ１１を前記原稿セット位置とした様子が図１に示され、このとき、前記抵抗ギア１９はラック１２に噛合している。そして、作業者が原稿１４を図１のようにセットして、操作パネル５０により読取開始を指示すると、読取開始信号が操作パネル５０から制御部３２に送信される。

この信号を受信した制御部３２は、電磁クラッチ３１を接続するとともに、電動モータ１５の駆動を開始するよう制御する。これにより、電動モータ１５が駆動してピニオン１３が図１の矢印方向に回転し、このピニオン１３に噛合するラック１２に押上げ力が作用する。この結果、前記原稿トレイ１１は前記ガイドレールに沿って上昇し、図３に示す分離位置に至る。

その後、直ちに分離部４８の駆動が開始され、原稿トレイ１１上の最上層の原稿１４が分離ローラ２２によって１枚ずつ分離されながら、原稿供給口４１を通じて原稿搬送路２１へ供給される。原稿１４は原稿搬送路２１を搬送ローラ２３，２３・・・によって搬送され、前記イメージセンサ２４，２５で原稿の表面と裏面とが走査される。この走査により得られたデータは、適宜の変換処理が行われ、イメージスキャナ装置１０に接続されているパーソナルコンピュータ等に図略の通信ケーブルを介して送信される。走査された原稿１４は、原稿搬送路２１に沿って排出トレイ２０に送り出される。

なお、制御部３２は、原稿トレイ１１上の原稿１４を分離部４８によって次々と送り出し、原稿１４の残量が少なくなるにつれて、徐々に原稿トレイ１１を上昇させるように電動モータ１５を制御する。これにより、分離ローラ２２と原稿１４とが接触可能な状態を原稿１４の残量の多少にかかわらず維持し、大量にセットされた原稿１４が無くなるまで原稿１４を次々と搬送することができる。

そして、図４に示すように、原稿トレイ１１にセットされた原稿１４が全て原稿搬送路２１に供給されると、原稿１４が無くなったことが原稿検知センサ１６によって検知され、原稿搬送装置４７の制御部３２に原稿なし信号が送られる。この原稿なし信号を受信した原稿搬送装置の制御部３２は、直ちに電磁クラッチ３１を遮断し、ピニオン１３と電動モータ１５との連結を解除する。すると、電動モータ１５から切り離されて押上げ力を失った昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１は、直ちに自重による自然落下を開始する。

なお、昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１の落下に伴ってラック１２も下降するので、このラック１２に噛合するピニオン１３は回転することになる。しかしながら、前記電磁クラッチ３１が遮断されているのでピニオン１３は単に空転するだけであり、ピニオン１３が昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１の落下に対して抵抗となることは殆どない。また、上記の自然落下の開始直後の時点では、前記ラック１２は抵抗ギア１９に噛合していない。従って、昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１は、前記原稿セット位置に向けて相当に大きい速度で落下していくことになる。

そして、原稿トレイ１１が元の原稿セット位置に戻る前の段階で、図５に示すように、下降するラック１２に前記抵抗ギア１９が噛み合う。その後は、抵抗ギア１９は図５の矢印方向に回転しつつ、昇降フレーム３５及び原稿トレイ１１の下降に対して抵抗を付与する。これにより、原稿トレイ１１の落下速度が、前記原稿セット位置に到達する前に減じられる。

そして、原稿トレイ１１がストローク下限の前記原稿セット位置に到達すると、昇降フレーム３５の底面がゴム部材１８によって受け止められるので、その緩衝効果によって落下の騒音や衝撃が緩和される。

更に、原稿トレイ１１とともに落下するハンマー３０がベル２９に接触し、ベル２９がチンと鳴るので、作業者がイメージスキャナ装置１０の前から離れていても原稿１４がなくなったことに素早く気付いて、原稿トレイ１１への原稿セット作業を迅速に開始することができる。

以上に示すように、本実施形態のイメージスキャナ装置１０が備える原稿搬送装置４７は、原稿１４を重ねてセット可能な原稿トレイ１１と、前記原稿１４を１枚ずつ分離可能な分離部４８と、この分離部４８によって原稿を分離可能な分離位置まで前記原稿トレイ１１を上昇させる電動モータ１５を備えた上昇装置４９と、前記原稿トレイ１１の原稿の有無を検知する原稿検知センサ１６と、を備える。そして、前記原稿搬送装置４７は、前記上昇装置４９によって前記原稿トレイ１１を前記分離位置まで上昇させた状態で原稿１４を前記分離部４８によって分離しながら画像読取部４６へ供給するように構成されている。また、前記原稿トレイ１１にセットされた原稿１４が無くなったことを前記原稿検知センサ１６が検知すると、電磁クラッチ３１を切断して電動モータ１５から前記原稿トレイ１１への押上げ駆動力の伝達を遮断し、前記原稿トレイ１１を前記分離位置から自然落下させる。

これによって、原稿トレイ１１を前記原稿セット位置に戻すために電動モータ１５を逆回転させるような複雑な機構を省略することができる。また、原稿トレイ１１を自重によって落下させることで速やかに原稿トレイ１１を原稿セット位置へ戻すことができ、作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態の原稿搬送装置４７は、落下する前記原稿トレイ１１が上下ストロークの下限位置（原稿セット位置）に到達したときに発生する衝撃を緩衝するゴム部材１８を備えている。

これにより、原稿トレイ１１等の自然落下の衝撃をゴム部材１８がその弾性力で吸収することで、衝撃音の発生や、原稿トレイ１１等の破損を防止することができる。また、原稿トレイ１１が下限位置（原稿セット位置）に到達した瞬間の衝撃をゴム部材１８で吸収するので、原稿トレイ１１の落下速度を途中で減ずる必要がなく、原稿トレイ１１が下限の前記原稿セット位置に戻るまでの時間を短縮できる。

また、前記上昇装置４９は、前記電動モータ１５によって駆動されるピニオン１３と、このピニオン１３に噛合するとともに前記原稿トレイ１１とともに上下動するラック１２と、を備える。そして、前記原稿トレイ１１の上下ストロークの下限位置を含む一部において前記ラック１２に噛合する抵抗ギア１９が備えられる。

これにより、自然落下する原稿トレイ１１がストローク下限に到達する前の段階で、ラック１２に抵抗ギア１９が噛み合い、この抵抗ギア１９の負荷によって落下速度が減じられる。この結果、衝突時の衝撃を吸収でき、騒音や原稿トレイ１１の破損等を防ぐことができる。また、抵抗ギア１９が噛み合うのは原稿トレイ１１の上下ストロークの下限側の一部であるので、落下速度の減少区間を小さくでき、原稿トレイ１１を下限の原稿セット位置に素早く到達させることができる。

また、本実施形態では、音を鳴らすことで、原稿トレイ１１が原稿セット位置に戻ったことを報知するベル２９が備えられている。そして、このベル２９は、原稿トレイ１１とともに落下するハンマー３０が接触することで報知を行うように構成されている。

これにより、作業者がイメージスキャナ装置１０に画像読取を行わせながら他の作業を行っていても、原稿トレイ１１の原稿１４が無くなったことをベル２９の音により速やかに把握できる。従って、イメージスキャナ装置１０に次の原稿を迅速にセットできるので、作業効率が向上する。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

ゴム部材１８を、昇降フレーム３５の底面に接触するように設置することに代えて、例えばラック１２の底面や、原稿トレイ１１の底面に接触するように配置することができる。また、ゴム部材１８を、装置の本体側に取り付けることに代えて、例えば昇降フレーム３５や原稿トレイ１１の底面に取り付けることができる。更には、ゴム部材１８に代えて、例えばスプリングを採用することができる。

また、トルクグリスによる抵抗ギア１９とすることに代えて、例えば摩擦板等によって抵抗ギア１９に抵抗を付与する構成に変更することができる。また、トルクリミッタを抵抗ギア１９に設置し、これによって落下時の衝撃を吸収する構成に変更することができる。また、ピニオン１３が噛合するラック１２とは別のラックを昇降フレーム３５に取り付け、前記抵抗ギアを当該ラックに噛合させるように構成することができる。

ゴム部材１８と抵抗ギア１９は、両方を設けることに代えて、何れか一方を省略することができる。

前記ベル２９を鳴らすためのハンマー３０の設置場所は、適宜変更することができる。また、ハンマー３０を省略し、原稿トレイ１１や昇降フレーム３５やラック１２等がベル２９に直接接触して音を鳴らす構成に変更することができる。また、ベル２９とハンマー３０に代えて、例えば、電子音を鳴らすブザー装置と、このブザー装置に接続された接触スイッチをＯＮするために昇降フレーム３５に固定される押動片を備える構成に変更することができる。

また、原稿トレイ１１の原稿が無くなって再びセット可能になったことをベル２９の音によって聴覚的に報知することに代えて、例えば視覚的に表示することで報知する構成に変更することができる。例えば、イメージスキャナ装置１０の目立つ位置に予め取り付けられた発光ダイオードと、それを点灯させるスイッチをＯＮするために昇降フレーム３５に固定される押動片を備える構成などが可能である。

前記昇降フレーム３５は、ラックアンドピニオン機構によって上昇させることに代えて、例えばベルト又はワイヤとプーリを用いて上昇させる構成に変更することができる。

原稿検知センサ１６は、原稿トレイ１１に直接設置することに代えて、例えば原稿供給口４１付近（分離部４８の近傍）に設置するなど、設置場所を適宜変更することができる。

本実施形態の原稿搬送装置は、原稿が紙である場合に限らず、例えばＯＨＰシートや可撓性フィルム等の原稿を原稿トレイ１１にセットして読み取る場合にも適用することができる。

本実施形態のスキャナが備える操作パネル５０、原稿トレイ１１、排出トレイ２０の取付位置、画像読取部４６のイメージセンサ２４，２５の設置場所や画像読取方法等は事情によって適宜変更することができる。

本実施形態の構成はイメージスキャナ装置のみに限らず、例えばコピー機能、ファクシミリ機能を備える複合機等にも本実施形態の原稿搬送装置を適用することができる。

本発明の一実施形態に係るイメージスキャナ装置において、原稿トレイを原稿セット位置とした状態を示す側面断面図。 原稿搬送装置の電気的構成の一部を示すブロック図。 原稿トレイを図１の原稿セット位置から上昇させて分離位置とした状態の側面断面拡大図。 原稿トレイの原稿が無くなった直後の様子を示す側面断面拡大図。 原稿トレイが図４の状態から落下する様子を示す側面断面拡大図。

符号の説明

１０ イメージスキャナ装置（画像読取装置）
１１ 原稿トレイ
１２ ラック
１３ ピニオン（歯車）
１４ 原稿
１５ 電動モータ（駆動手段）
１６ 原稿検知センサ
１８ ゴム部材（弾性部材）
１９ 抵抗ギア（抵抗歯車）
２０ 排出トレイ
２２ 分離ローラ
２９ ベル（報知手段）
３０ ハンマー（原稿トレイとともに落下する部材）
３１ 電磁クラッチ
３２ 制御部
３５ 昇降フレーム
４７ 原稿搬送装置
４９ 上昇装置
５０ 操作パネル

Claims (6)

1. 原稿を重ねてセット可能な原稿トレイと、
   前記原稿を１枚ずつ分離可能な分離部と、
   この分離部によって原稿を分離可能な分離位置まで前記原稿トレイを上昇させる駆動手段と、この駆動手段によって駆動される歯車と、を備えた上昇装置と、
   前記原稿トレイの原稿の有無を検知する原稿検知センサと、
   前記駆動手段の駆動力を前記歯車に対して断接する断接手段と、
   制御部と、
   を備え、
   噛合した状態の前記歯車を前記駆動手段によって回転させて前記原稿トレイを前記分離位置まで上昇させた状態で、原稿を前記分離部によって分離しながら供給し、
   前記原稿トレイにセットされた原稿が無くなったことを前記原稿検知センサが検知すると、前記制御部は、前記断接手段を遮断することで、噛合した状態の前記歯車を空転させながら前記原稿トレイを前記分離位置から自然落下させることを特徴とする原稿搬送装置。
2. 請求項１に記載の原稿搬送装置であって、
   落下する前記原稿トレイが上下ストロークの下限位置に到達したときに発生する衝撃を緩衝する弾性部材を備えることを特徴とする原稿搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の原稿搬送装置であって、
   前記上昇装置は、前記歯車に噛合するとともに前記原稿トレイが取り付けられるラックを備え、
   前記原稿トレイの上下ストロークの下限位置を含む一部において前記ラックに噛合する抵抗歯車が備えられることを特徴とする原稿搬送装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の原稿搬送装置であって、
   音を鳴らす又は視覚的に表示することで、前記原稿トレイに原稿がセット可能になったことを報知する報知手段が備えられ、
   この報知手段は、前記原稿トレイ又は前記原稿トレイとともに落下する部材が接触することで報知を行うことを特徴とする原稿搬送装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の原稿搬送装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項５に記載の画像読取装置としてのイメージスキャナ装置。

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