JP5099448B2 - 自動原稿搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）に関し、詳しくは、画像処理装置などに搭載され、原稿の一面の画像を読み取る縮小光学系スキャナを備える自動原稿搬送装置に関する。

従来、コピーファクシミリ複合機などの画像処理装置には、１度の原稿の搬送によって、原稿の表面（おもてめん）と裏面の画像を読み取ることができるものが存在する。このような画像処理装置では、原稿の表面の画像を読み取るための第１の画像読取部と、原稿の裏面を読み取るための第２の画像読取部とを備えている。そして、このような画像処理装置の一例としてのコピーファクシミリ複合機では、第１の画像読取部をコピーファクシミリ複合機の本体にフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ：Flat Bed Scanner）として備えており、第２の画像読取部を自動原稿搬送装置の内部に備えている。

従来のコピーファクシミリ複合機では、第１の画像読取部をＣＣＤ（Charge Coupled Devices）を用いた縮小光学系スキャナで実現し、第２の画像読取部をＣＩＳ(Contact Image Sensor)を用いた等倍光学系スキャナで実現したものが一般的である。しかし、ＣＩＳを用いた等倍光学系のスキャナは、原稿の読み取り速度が遅いという問題がある。そこで、原稿の読み取り速度を速めるために原稿の裏面を読み取るための第２の画像読取部も、ＣＣＤを用いた縮小光学系スキャナで実現したものが発明されている（例えば、特許文献１）。
特開２００６−２５３９１４号公報

しかし、縮小光学系スキャナは、複数のミラーとレンズを用いて、光束の反射と集約を繰り返して原稿の表面（ひょうめん）で反射した光源からの光をＣＣＤに導く。そのため、第２の画像読取部としての縮小光学系スキャナを収容するフレームユニットの垂直方向の厚みが、ひいては、フレームユニットを備える自動原稿搬送装置の垂直方向の厚みが大きくなるという問題がある。ところで、自動原稿搬送装置は、原稿を原稿トレイからスキャナによる読み取り点を経て排紙トレイに搬送する搬送路を備えている。この搬送路はフレームユニットの上下を挟んで原稿トレイから排紙トレイへ横向きにターンするように形成されている。ターンしている搬送路の内側（フレームユニット側）と外側とには原稿をガイドするガイド壁が設けられるが、特許文献１の自動原稿搬送装置ではフレームユニットの下部と内側（上側）のガイド壁との間の距離が空いている。そのため、さらに自動原稿搬送装置の垂直方向の厚みが大きくなっている。また、縮小光学系スキャナを収容するフレームユニットは、埃の侵入を防ぐために密閉されるので、光源で発生する熱がフレームユニット内の狭い空間に蓄積し、蓄積した熱によりミラー及びレンズが膨張するという問題がある。更に、フレームユニットが原稿トレイの下部に原稿トレイと一体的に構成されていると、原稿トレイ上の原稿を搬送路へ繰り込む際に生じる振動がフレームユニットに伝達することにより、縮小光学系スキャナによる原稿の読取品質が劣化するという問題がある。

そこで、本発明は、フレームユニット内で光源により発生した熱の蓄積を防止することができる自動原稿搬送装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、装置の垂直方向の厚みを小さくすることができる自動原稿搬送装置を提供することを第２の目的とする。更に、本発明は、原稿繰り込み時に原稿トレイに生じる振動の影響を受けて、縮小光学系スキャナによる原稿の読取品質が劣化するのを防止することを第３の目的とする。

上記第１及び第２の目的を達成するために、本願の発明は、原稿トレイに置かれた原稿を、搬送路を通じて排紙トレイに搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される原稿の一面の画像を読み取る縮小光学系スキャナを収容し、原稿の読み取り位置に孔が形成されたフレームユニットと、前記孔にはめ込まれたスリットガラスと、前記縮小光学系スキャナを構成し前記スリットガラスに向けて光を照射する光源と、熱伝導性材料からなり前記光源を支持する光源支持部材と、前記フレームユニットの一部であって、内側面に前記光源支持部材が取り付けられる一方、外側面が前記搬送路のガイド壁を構成する、熱伝導性材料からなる支持部材取付部と、を備えることを特徴としている。

上記第１の目的を達成するために、本願の発明は、さらに、前記支持部材取付部が、前記孔の付近に設けられたことを特徴としている。

上記第２の目的を達成するために、本願の発明は、さらに、前記光源が、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であることを特徴としている。

上記第３の目的を達成するために、本願の発明は、さらに、前記フレームユニットが、前記原稿トレイとは別体として構成されたことを特徴としている。

本発明によれば、縮小光学系スキャナの光源で発生した熱が、熱伝導性材料からなる光源支持部材から、同じく熱伝導性材料からなる支持部材取付部を経て、搬送路へ放熱される。また、支持部材取付部の外側面が搬送路のガイド壁を構成するので、支持部材取付部に接触しながら搬送される原稿に対して支持部材取付部の熱が放熱される。これにより、光源の熱を一層効率良く放熱することができ、フレームユニットの内部に蓄積するのを防止することができる。また、本発明によれば、フレームユニットの外側面が搬送路のガイド壁を構成するので、フレームユニットと搬送路との間にデッドスペースがない分、自動原稿搬送装置の垂直方向の厚みを小さくすることができる。

また、本発明によれば、支持部材取付部が孔の付近に設けられるので、光源支持部材を小型化及び簡略化することができる。これにより、光源の熱を短時間で支持部材取付部へと伝達して迅速な放熱が可能になるとともに、光源支持部材の製造コストを削減することができる。

さらに、本発明によれば、光源は、ＬＥＤである。したがって、蛍光ランプの光源とは異なってインバータが必要ないので、縮小光学系スキャナを小型化し、引いては、フレームユニット及び自動原稿搬送装置を小型化することができるという効果が得られる。

また、本発明によれば、フレームユニットが原稿トレイとは別体として構成されるので、原稿の繰り込み時に原稿トレイに生じる振動がフレームユニットに伝わりにくい。これにより、縮小光学系スキャナによる原稿の読取品質を良好に保つことができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る自動原稿搬送装置１について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る自動原稿搬送装置１を備えるコピーファクシミリ複合機１００の外観構成を示す図である。図に示すように、コピーファクシミリ複合機１００は、フラットベッドスキャナ（以下、「ＦＢＳ」という。）として機能する読取台１０１を備えている。また、コピーファクシミリ複合機１００は、読取台１０１に開閉自在に取り付けられた原稿押えカバー１０２を備えている。さらに、コピーファクシミリ複合機１００は、原稿の読み取り開始などを入力するための操作パネル１０３を備えている。また、コピーファクシミリ複合機１００は、記録紙に画像を記録する画像記録部、画像を電送するための送信部などを内蔵した本体１０４を備えている。さらに、コピーファクシミリ複合機１００は、スキャナで読み取った画像を記録するための記録紙を供給する給紙カセット１０５を備えている。このようなコピーファクシミリ複合機１００では、原稿押えカバー１０２に自動原稿搬送装置１が搭載されている。そして、自動原稿搬送装置１により、原稿トレイ２上の原稿が原稿トレイ２の下方に設けられた排紙トレイ４へ上方から下方へ横向きにターンするように搬送され、その搬送の過程において画像の読取りが行われる。なお、コピーファクシミリ複合機１００の構成は一例であり、画像記録部、画像を電送するための送信部、及び読み取った画像を記録するための記録紙を供給する給紙カセットなどの構成は任意のものであってよい。なお、原稿トレイ２に載置された状態で、原稿の上向きの面を第１面（表面）とし、下向きの面を第２面（裏面）とする。

図２に示すように、読取台１０１には、略直方体の筐体１０の天井の面にプラテンガラス１１が配置されている。そして、該筐体１０の内部には、縮小光学系スキャナを収納したＣＣＤ読取ユニット１２が内蔵されている。該ＣＣＤ読取ユニット１２は、図示するように、読み取り位置Ｐ１に光を照射する光源１４と、原稿からの反射光を所定の方向へ導く複数のミラー１５とを備えている。そして、ＣＣＤ読取ユニット１２は、さらに、反射光を収束する集光レンズ１６と、該収束光を電気信号に変換して出力するＣＣＤイメージセンサ１７とを備えている。該ＣＣＤ読取ユニット１２は、ＦＢＳとして機能する際には、光源１４及びミラー１５がプラテンガラス１１に対して水平に移動して該プラテンガラス１１上の原稿を走査し、原稿からの反射光をＣＣＤイメージセンサ１７へ導いて結像する。一方、自動原稿搬送装置１を用いる場合には、光源１４及びミラー１５が読み取り位置Ｐ１へ移動して搬送路３を搬送されている原稿の第１面を走査し、該原稿からの反射光をＣＣＤイメージセンサ１７へ導いて結像する。なお、図には示していないが、ＣＣＤ読取ユニット１２により読み取られて電気信号に変換された画像信号は、アナログ／デジタル変換、シューディング処理などが施される。そして、これらの処理が施された画像信号は、プリンタなどの画像記録部により記録紙に記録され、又は、ＣＯＤＥＣなどの送信部により電送される。なお、ＣＣＤイメージセンサ１７は、原稿のカラー画像データを出力することができる。

自動原稿搬送装置１（以下、“ＡＤＦ１”という。）は、図２及び図３に示すように、原稿押さえカバー１０２の内部に配置されて、読み取り位置Ｐ１及びＰ２に原稿を連続的に搬送する。ＡＤＦ１は、上下二段に配置された原稿トレイ２及び排紙トレイ４を備えている。また、ＡＤＦ１は、原稿トレイ２に置かれた原稿を読み取り位置Ｐ１及びＰ２を経て排紙トレイ４に搬送する搬送機構を備えている。さらに、ＡＤＦ１は、搬送機構によって搬送される原稿の第２面を走査して画像を読み取り位置Ｐ２で読み取る縮小光学系スキャナからなるＣＣＤ読取ユニット８を備えている。

原稿トレイ２は、原稿押さえカバー１０２の上部に、原稿を供給する方向へ若干傾斜させて設けられており、その上面において、読み取り前の複数枚の原稿を重ねて積んだ状態で保持するようになっている。使用者が原稿トレイ２上に原稿を載せる場合には、原稿トレイ２の傾斜の下端側に原稿の先端を搬送路３の入り口に挿入するようにして置く。なお、図には示していないが、原稿トレイ２には、原稿の幅方向の位置を規制して原稿の斜め送りを防止する可動式のガイドが設けられている。

原稿の搬送機構は、ＣＣＤ読取ユニット８の上下を挟んで原稿トレイ２から排紙トレイ４へ横向きにターンするように形成された搬送路３を備えている。図３においては、搬送路３を矢印Ｒにて示している。また、搬送機構は、搬送路３の給紙口の付近に配置されて、原稿トレイ２から繰り込まれた原稿を厚み方向に挟み込んで分離する給紙ローラ５及び分離ローラ６を備えている。さらに、搬送機構は、搬送路３に適宜に配置されて原稿をニップして搬送する搬送ローラ７を備えている。また、搬送機構は、搬送路３の排紙口の付近に配置されて、ＣＣＤ読取ユニット８によって画像が読み取られた原稿をニップして排紙トレイ４へ排紙する排紙ローラ９を備えている。

給紙ローラ５及び分離ローラ６は、搬送路３の給紙口の付近に配置されて、原稿トレイ２から繰り込まれた原稿に圧力をかけながら回転することにより該原稿を搬送路３に繰り込むとともに、重ねて搬送された原稿を分離する。これら給紙ローラ５及び分離ローラ６によって、原稿トレイ２に置かれた原稿が１枚ずつ分離されて順次に搬送路３に繰り込まれる。また、搬送路３に送られた原稿は、複数の搬送ローラ７に順にニップされて読み取り位置Ｐ１及びＰ２へ搬送される。

また、給紙ローラ５の上流側には、ピックアップローラ５０が設けられている。該ピックアップローラ５０は、不図示の給紙クラッチにより上下方向に回転して動くピックアップアーム５１によって自在に回転しうる状態で支持されている。ピックアップアーム５１は、ピックアップローラ５０を自在に回転しうる状態で挟んで保持する一対のアームからなる。そして、該アームの基端側が給紙ローラ５のローラ軸に自在に回転しうる状態で取り付けられ、先端側が原稿トレイ２側に延びてピックアップローラ５０のローラ軸に自在に回転しうる状態で取り付けられている。該ピックアップアーム５１は、原稿トレイ２に原稿を載せる際などの待機状態では、先端側が上昇してピックアップローラ５０をガイド壁３０から離した状態となっている。そして、原稿を繰り込むときに、先端側が降下してピックアップローラ５０を原稿トレイ２上の最上部の原稿に接触させる。原稿に接触したピックアップローラ５０は、該原稿を上方向から圧迫しながら回転して、該原稿を給紙ローラ５に繰り込む。

なお、図には示していないが、原稿トレイ２における原稿の有無は、原稿セットセンサによって検知される。原稿を検知した際に原稿セットセンサから出力される検知信号に基づいて制御部がピックアップローラ５０、ピックアップアーム５１、給紙ローラ５、及び、給紙クラッチ（不図示）の動作を制御する。また、モータなどの駆動源によって発生された駆動力が、給紙ローラ５のローラ軸に伝達される。給紙ローラ５のローラ軸の駆動力は、図示しないベルト機構によって、ピックアップローラ５０のローラ軸にも伝達される。ピックアップアーム５１を降下させる場合には給紙クラッチが繋がれてピックアップアーム５１にも駆動源からの駆動力が伝達される。なお、ピックアップアーム５１はバネによって上方に付勢されており、給紙クラッチが切断されると、該バネの付勢力によって最も上の位置に戻って待機状態となる。

搬送ローラ７は、ローラ軸に複数のローラ本体が軸方向に所定の間隔で固定されたものであり、例えば、金属製のローラ軸にシリコン製やＥＰＤＭ製のローラが固定されている。ローラ本体の数や位置は、搬送する原稿のサイズなどを考慮して適宜に設定される。本実施の形態では、このような搬送ローラ７が４つ所定の間隔で、原稿押さえカバー１０２のハウジングに自在に回転しうる状態で取り付けられている。これら搬送ローラ７のそれぞれに対しては、搬送路３を挟むように追従ローラ７０が設けられている。追従ローラ７０は、搬送ローラ７に押し当てられており、搬送ローラ７の回転によって追従ローラ７０が回転する。そして、この搬送ローラ７と追従ローラ７０とで原稿をニップしながら搬送路３に沿って該原稿を搬送する。

ＣＣＤ読取ユニット８による読み取り位置Ｐ２には、プラテンローラ８０が配置されている。該プラテンローラ８０によって、原稿がＣＣＤ読取ユニット８の読取面に押し付けられる。このプラテンローラ８０による原稿の押し付けによって、原稿と読取面との距離が一定に保たれる。

プラテンローラ８０の下流側には、一対の排紙ローラ９が配置されている。排紙ローラ９は、搬送ローラ７などと同様に、金属製のローラ軸にシリコン製又はＥＰＤＭ製などのローラ本体が固定されている。一対の排紙ローラ９は、搬送路３を挟んで互いに押し当てられており、画像の読み取りを終えた原稿をニップして搬送路３から排紙トレイ４に排出する。

このように、搬送路３には、給紙ローラ５、分離ローラ６、搬送ローラ７、及び、排紙ローラ９が設けられている。横方向にターンしている搬送路３の内側（ＣＣＤ読取ユニット８側）と外側とには、さらに、原稿押さえカバー１０２のハウジングに固定されたガイド壁３０から４３が設けられている。このガイド壁３０から４３に案内されることにより、原稿が搬送路３を逸れることなく、給紙ローラ５（分離ローラ６）、搬送ローラ７、排紙ローラ９と順次に繰り込まれて搬送される。

ＣＣＤ読取ユニット８は、搬送路３の給紙ローラ５が設けられた部分と排紙ローラ９が設けられた部分との間に、給紙ローラ５、ＣＣＤ読取ユニット８、及び、排紙ローラ９が縦方向に並ぶように配置されている。ＣＣＤ読取ユニット８は、縮小光学系スキャナが密閉されたフレームユニット２００の内部に収容された構成である。図４に示すように、該フレームユニット２００は、上部フレーム２０１と下部フレーム２０２とからなっている。図４においてＡ−Ａ’線の上方が上部フレーム２０１であり、Ａ−Ａ’線の下方が下部フレームである。そして、図３に示すように、下部フレーム２０２の外側面の一部が、搬送路３の最下流部における内側のガイド壁４４，４５，４６を構成するものとなっている。そのため、下部フレーム２０２と搬送路３との間に不要なデッドスペースがない分、ＡＤＦ１の垂直方向の厚みを小さくすることができる。

フレームユニット２００の内部の縮小光学系スキャナは、図３に示すように、読み取り位置Ｐ２に光を照射する光源２０３と、原稿からの反射光を所定の方向へ導く複数のミラー２０４とを備えている。また、該縮小光学系スキャナは、反射光を収束する集光レンズ２０５と、該収束光を電気信号に変換するＣＣＤイメージセンサ２０６とを備えている。光源２０３は、白色に発光するＬＥＤである。また、ＣＣＤイメージセンサ２０６は、原稿のカラー画像データを出力することができる。

ここで、この縮小光学系スキャナによる原稿の読取品質を良好に保つべく、本実施例ではフレームユニット２００を原稿トレイ２とは別体として構成している。すなわち、フレームユニット２００が原稿トレイ２と一体構成されている場合、図３に示すピックアップローラ５０が回転して原稿を搬送路３に繰り込む際に生じる振動が、原稿トレイ２を介してフレームユニット２００に伝わることにより、縮小光学系スキャナによる原稿の読取品質が劣化するという問題がある。この点、本実施例のようにフレームユニット２００を原稿トレイ２と別体として構成すれば、上記振動がフレームユニット２００に伝わりにくいので、読取品質の劣化を防止することができる。

図５は、図２及び図３における原稿の読み取り位置Ｐ２の付近の拡大図である。図５に示すように、下部フレーム２０２の読み取り位置Ｐ２付近には、矩形の孔２０７が形成されており、該孔２０７にはスリットガラス２０８がはめ込まれている。そして、図４と図５に示すように、下部フレーム２０２における孔２０７の直下流部には、支持部材取付部２１１が設けられている。この支持部材取付部２１１は、その内側面に光源支持部材２０９が取り付けられる一方、外側面が搬送路３の内側のガイド壁４５を構成している。該光源支持部材２０９の先端側には、スリットガラス２０８の中央付近に向けて光を照射するようにＬＥＤ２０３が基板２１０とともに固定されている。

光源支持部材２０９は、熱伝導率の高い熱伝導性材料によって形成されており、例えば、銅あるいはアルミニウムなどによって形成されている。そして、下部フレーム２０２は、熱伝導率の高い熱伝導性材料製の板金によって形成されており、例えば、銅あるいはアルミニウムなどの板金によって形成されている。尚、下部フレーム２０２の一部である支持部材取付部２１１も熱伝導性材料製の板金によって形成されている。

ところで、ＣＣＤイメージセンサ２０６の蓄光時間を短縮して読み取り速度を向上させるためには、光源であるＬＥＤ２０３から照射される光の照度を高くする必要がある。しかし、ＬＥＤ２０３の光の照度を高くした場合、ＬＥＤ２０３から発生する熱の温度も高くなる。そして、ＬＥＤ２０３をはじめとする縮小光学系スキャナが収容されているフレームユニット２００は、埃などの侵入を防止するために密閉されている。したがって、ＬＥＤ２０３から発生した熱はフレームユニット２００の内部に蓄積される傾向にある。

しかし、光源支持部材２０９及び下部フレーム２０２は熱伝導率の高い材料によって形成されている。そのため、ＬＥＤ２０３で発生した熱は、光源支持部材２０９を介して支持部材取付部２１１に伝わり、支持部材取付部２１１から外気に放出される。また、前述のように支持部材取付部２１１の外側面がガイド壁４５を構成し、搬送路３を搬送される原稿がこのガイド壁４５に接触するので、ＬＥＤ２０３から発生する熱を支持部材取付部２１１から原稿に伝えて一層効率良く放出することができる。したがって、ＬＥＤ２０３から発生する熱がフレームユニット２００の内部に蓄積され、当該蓄積された熱によってミラー２０４あるいは集光レンズ２０５などが膨張することを防止することができる。

また、ＣＣＤ読取ユニット８に収容されている縮小光学系スキャナの光源２０３はＬＥＤ２０３であるので、蛍光ランプと異なりインバータが必要でない。したがって、部品数が減るので、ＣＣＤ読取ユニット８のフレームユニット２００を、引いては、自動原稿搬送装置１を小型化することができる。

尚、下部フレーム２０２において支持部材取付部２１１を設ける位置は、本実施例に限られず適宜設計変更が可能である。例えば、図に詳細は示さないが、孔２０７の直上流部に設けてもよいし、孔２０７から上流側または下流側に向かって離れた位置、例えば排紙ローラ９より下流側でガイド壁４６を構成する部分に設けてもよい。しかし、本実施例のように孔２０７の付近に支持部材取付部２１１を設けた方が、光源支持部材２０９の構成を小型化及び簡略化することができるので、光源支持部材２０９の製造コストを削減できるとともに、支持部材取付部２１１までの熱の伝達時間を短縮化して迅速な放熱を行うことができる。また、本実施例では、下部フレーム２０２の全体を熱伝導性材料製の板金によって形成したが、ＬＥＤ２０３の熱を放熱するためには、少なくとも支持部材取付部２１１が熱伝導性材料であれば足り、下部フレーム２０２のその他の部分を樹脂等によって形成することも可能である。

また、図に詳細は示さないが、支持部材取付部２１１を上部フレーム２０１に設けることも可能である。但し、この場合、上部フレーム２０１の少なくとも支持部材取付部２１１を熱伝導性材料製の板金によって形成するとともに、図３に示すガイド壁３０，３２，３４に代えて或いはこれらと共に、支持部材取付部２１１の外側面で搬送路３の内側のガイド壁を構成する必要がある。

本発明は、例えば、画像処理装置などに搭載され、原稿の第２面の画像を読み取る縮小光学系スキャナを備える自動原稿搬送装置に適用可能である。

本発明に係る自動原稿搬送装置１をそなえるコピーファクシミリ複合機１００を示す説明図である。 自動原稿搬送装置１の断面を示す説明図である。 自動原稿搬送装置の断面を示す説明図である。 フレームユニット２００を説明する説明図である。 図２及び図３における読み取り位置Ｐ２付近を拡大した様子を示す説明図である。

符号の説明

１ 自動原稿搬送装置
３ 搬送路（搬送機構）
５ 供給ローラ（搬送機構）
６ 分離ローラ（搬送機構）
７ 搬送ローラ（搬送機構）
８ ＣＣＤ読取ユニット（縮小光学系スキャナ）
９ 排紙ローラ（搬送機構）
２００ フレームユニット
２０３ ＬＥＤ（光源）
２０９ 光源支持部材
２１１ 支持部材取付部

Claims (4)

1. 原稿トレイに置かれた原稿を、搬送路を通じて排紙トレイに搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構によって搬送される原稿の一面の画像を読み取る縮小光学系スキャナを収容し、原稿の読み取り位置に孔が形成されたフレームユニットと、
   前記孔にはめ込まれたスリットガラスと、
   前記縮小光学系スキャナを構成し前記スリットガラスに向けて光を照射する光源と、
   熱伝導性材料からなり前記光源を支持する光源支持部材と、
   前記フレームユニットの一部であって、内側面に前記光源支持部材が取り付けられる一方、外側面が前記搬送路のガイド壁を構成する、熱伝導性材料からなる支持部材取付部と、
   を備えることを特徴とする自動原稿搬送装置。
2. 前記支持部材取付部が、前記孔の付近に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の自動原稿搬送装置。
3. 前記光源が、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動原稿搬送装置。
4. 前記フレームユニットが、前記原稿トレイとは別体として構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動原稿搬送装置。

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