JP2005328156A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確なシェーディン補正を行うために、白色基準部材に付着した紙粉やゴムカス等の異物の除去を確実に行うと共に、異物の除去を自動で行えるようにすることで、ユーザーによる清掃等のメンテナンスフリーを可能にし、ユーザビリティを向上させる画像読取装置の提供。
【解決手段】 白色基準部材を一方向に回転もしくは正逆自在に回動させ、その回動経路に清掃用の異物除去機構を有する清掃部材を配設し、白色基準部材を清掃部材に略接するように一方向に回転もしくは回動させる事で確実に異物を取り除く事が可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スキャナ、ファクシミリ、複写機等の原稿の画像を電気的な受光素子を用いて読取る画像読取装置に関するものである。

図１３は、従来の技術を用いたスキャナである。

２０１はＯＡ紙、チェック、小切手、等の原稿束、２０２は原稿束を載置する原稿台、２０３は載置された原稿を給紙部へ搬送するピックアップローラ、２０４はピックアップされた原稿を給紙する送りローラ、２０５は複数枚ピックアップされた原稿束を１枚ずつに分離する分離ローラ、２０６（２０６Ａ、２０６Ｂ）は給紙された原稿を規制して下流側のローラへ送り込むための搬送ガイド、２０７（２０７Ａ、２０７Ｂ）は原稿の読取タイミングを決定すると共に搬送速度を一定にするレジストローラ、２０８は搬送された原稿の画像データを読込む読取センサ、２０９は読取センサ２０８の画像読取部へ原稿をガイドし送り込むためのプラテンローラ、２１０は読取センサの受光素子や照明光量等を補正するシェーディング機構、２１１は読取った原稿を下流側へ搬送する搬送ローラ、２１２は搬送されてきた原稿を排出する排紙ローラ、２１３は排紙された原稿を積載する排紙トレイである。

図１３に示した装置の要部構成を説明する。まず、ＰＣ等（不図示）の外部制御装置から画像読取命令が入力されると、ピックアップローラ２０３が原稿台２０２に載置された原稿束２０１の上面から給紙を始める。給紙された原稿束２０１は、送りローラ２０４と分離ローラ２０５からなる給紙部で１枚毎に分離され、搬送ガイド２０６Ａと２０６Ｂの間を通過してレジストローラ２０７（２０７Ａ、２０７Ｂ）へ搬送される。レジストローラ２０７は、下流側にある読取センサ２０８の読取タイミングに応じて駆動のＯＮ−ＯＦＦを行い原稿の２０１Ａの搬送を開始する。原稿２０１Ａはレジストローラ２０７を通過後に対向部にプラテンローラ２０９を有する画像読取部へ搬送される。プラテンローラ２０９と読取センサ２０８とは一定の隙間（間隔）をもって配置され、プラテンローラ２０９と読取センサ２０８の双方もしくは片方が互いに接離する方向に揺動可能に構成されている。また、プラテンローラ２０９は搬送方向と同方向に回転し原稿を通過しやすくしている。搬送された原稿２０１Ａは、プラテンローラ２０９により読取センサ２０８の画像読込み部へガイドされ、画像が読み込まれる。図１４に示すように読取センサ２０８を上下両側にそれぞれ配置する事で原稿２０１Ａの両面を一度の搬送で読み込む事が可能になる。読取センサ２０８を通過した原稿２０１Ａは下流側にある搬送ローラ２１１により搬送され排紙ローラ２１２により排紙トレイ２１３へ排出される。給紙部以降の動作を原稿１枚毎に行うことで載置された原稿束２０１の画像を全て読取る事が可能になる。

ここで、常に適切な画像を得るためには、電源投入時や原稿束２０１のバッチ間など必要なタイミングで読取センサ２０８のシェーディングを行う必要がある。

シェーディングは読取センサ２０８内部に配置されている不図示の受光素子の感度補正や原稿を照明する不図示の光源の光量補正を行っている。また、前記補正に白色基準板を使用することで読取センサ２０８の白レベル補正も行っている。

シェーディング機構２１０の詳細を図１５、及び図１６に示す。２３１は白色部を備えると共に樹脂シート等の弾性材でできた白色基準板、２３２は白色基準板２３１を読取センサ２０８の読取位置まで正逆回転可能に回動させるためのシェーディングアーム、２３３はシェーディングアーム２３２を矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に回動可能に支持する回動軸、２３４はシェーディングアーム２３２に回動自在に取付けられ白色基準板２３１を保持している回動保持部材、２３５は回動保持部材２３４を回動支持するヒンジ、２３６は回動保持部材２３４に保持された白色基準板２３１を矢印Ｃ方向に付勢させる押圧バネである。図１５、及び図１６中の２０６、２０７、２０８、２０９は図１３で示したものと同一である。

次に動作の説明を行う。

電源投入前、原稿搬送前、原稿の搬送が行われ画像が読み込まれる時、白色基準板２３１は図１５の破線で示す状態で搬送路外の位置に退避している。前記電源投入時や次の原稿束の給紙前に、シェーディングアーム２３２は、不図示の駆動部から動力を受けヒンジ２３３を回動軸として矢印Ａ方向に回転する。このとき白色基準板２３１は、回動保持部材２３４を介して回動自在に保持されているため、矢印Ａ方向にシェーディングアーム２３２が回動するにつれてプラテンローラ２０９にガイドされながら実線の形状で示される読取りセンサ２０８の画像読取り位置（図１５中の１点鎖線Ｋの位置）まで稼動する。この状態で読取センサ２０８は白色基準板２３１の白色部を読取り、シェーディング補正を行う。補正後は矢印Ｂ方向に回転して再び搬送路外に格納され、初期の破線で示す状態に戻る。本動作を電源投入時、原稿束と原稿束の読取間の他に読取り解像力の変更時、カラー、グレー、２値などの読取モードの変更時や長時間読取が行われなかった後に再び読取りを開始する時などに行う。これにより読取センサ２０８は、常に適切な画像を得る事が可能になる。

ここで、図１５に示す構成によれば、原稿搬送路近傍に白色基準板２３１が配置されているため、その表面に紙粉や給紙ローラのゴムカス等の異物が付着しやすい状態にある。異物が白色基準板２３１に付着した状態でシェーディング補正を行うと補正値は異物の影響を受けてしまい、適正な補正データが得られない。このまま原稿の画像読取を行うと読取られた画像にはスジ状のような汚れが写ってしまい良好な画像が得られない。

このような異物の影響を無くすためには、シェーディング補正データ上で異物が付着したと思われる箇所を抽出出来るようにし、異常なデータを周囲のデータから合成するなどのデータ処理を行うか、又は、ユーザーによる白色基準板２３１の定期的な清掃などのメンテナンスが必要になる。

データ処理を行うには、異物が付着した箇所が何処なのか等の判別が必要となるが受光素子の感度のばらつきに起因するものかどうかの判別がつきにくく、また、実際のデータによる補正値ではないため最適な補正値にはならない。また、ユーザーによる清掃では、定期的に行う必要があるためユーザーに対し負担をかけることになってしまう。また、十分に異物が拭取れたかどうかが分らないため、不完全な清掃となってしまうことが考えられえる。このような時、同じくスジのような汚れが画像に写ってしまう。この出力された画像をユーザーが確認してから白色基準板２３１の清掃を行ったのでは、再度同じ原稿を読み取る必要があり非常に非効率な作業となってしまう。

これを防ぐために白色基準板２３１近傍に清掃部材３０１を着けた図１７に示すような構成が従来技術から容易に想到することができる。図１７上の２０６Ｂ、２０８、２０９、２１０は図１３で示した部材と同等の機能を有するものである。また、図１７上の３０１は白色基準板２３１に付着した紙粉、ゴムカス等の異物を拭取るための弾性を有した清掃部材である。本例の弾性を有した清掃部材３０１はゴム材を用いている。

図１８において、先に白色基準板２３１の動作を示したようにシェーディング補正終了後、シェーディングアームは矢印Ｂ方向に回動し白色基準板２３１を搬送路外へ退避させる。このとき、白色基準板２３１の回動経路中に清掃部材３０１を設け、退避しきる前に接触させる事で表面に付着した異物等を取り除く事が可能となる。図１８は拭取り時の詳細拡大図であり、３０２は白色基準板２３１に付着していた紙粉、ゴムカス等の異物である。

また、先行技術として、用紙を搬送路に給送するフィードローラに回転自在に軸支され且つ上下方向に移動自在にセパレートローラを下方から接離自在に対向して設けると共に、円筒形に形成されたスポンジ等からなるクリーニングローラが、位置不動で回動自在に軸支されることで、セパレートローラをクリーニングローラに当接させ制御手段を用いて所定量だけ回転駆動しセパレートローラを十分に清掃する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、原稿の送信に先立ち送信ローラを逆方向に回転させ、シェーディング板の端部から基準レベル情報を密着センサにより読取ることによって、シェーディング板には原稿の汚れが付着せず、基準レベル信号を正確に定めることができるという発明が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平０７−２１５５１０号公報 特開平０７−２９８０５０号公報

然しながら上述の従来例では、以下のような問題がある。

即ち、図１７に示す構成の場合、シェーディング補正を繰り返し行うことで、図１８に示すように、清掃部材３０１に異物３０２が溜まってくる。図１５に示した往復動作（Ａ、Ｂ矢印）では、一時は付着した異物３０２が拭取られるが再度シェーディング補正を行った時に拭取った異物３０２が再び付着してしまうことがある。図１９に異物拭取り後に再び白色基準板２３１に異物３０２が付着する様子を示す。図１９中の３０２Ａは拭取った異物が再び付着したものである。このため、図１５に示した構成に対しただ清掃部材３０１を設けただけでは、目的である白色基準板２３１の清掃が十分に行えないことが分る。

また、図１５では下部に白色基準板２３１が配置されているため重力により異物が付着しやすく考えられるが、原稿の搬送時に巻き上げられる紙粉が白色基準板２３１に付着するため上下の関係を入れ替えても異物の付着を防止するための解決策にはならない。

特許文献１の例では、セパレートローラをスポンジ等のクリーニングローラで単にクリーニングできるというもので、制御手段でクリーニングする時間、量を調節できるようにしたに過ぎず、シェーディング補正に関連する事項には触れていない。

また、特許文献２の例では、シェーディング板の表面のクリーニング等の対策については、記載されていない。

本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもので、正確なシェーディング補正を行うために、白色基準板に付着した紙粉やゴムカス等の異物の除去を確実に行うと共に、異物の除去を自動で行えるようにすることで、ユーザーによる清掃等のメンテナンスフリーを可能にし、ユーザビリティを向上させ得る画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

請求項１に係る発明は、原稿を搬送する搬送手段と搬送された原稿を読取る読取センサと前記読取センサに対向して原稿を案内するガイド部材と読取センサの画像補正の基準となる白色基準面を有する白色基準部材とを備えた画像読取装置であって、前記白色基準部材を読取センサに対向した位置に回動可能に配置し、白色基準部材の回動経路中に清掃部材を設け、前記白色基準部材を回動中に前記清掃部材に接触もしくは近傍を通過させる事により白色基準面を拭取ることを特徴とする画像読取装置。

本発明によれば、シェーディング用の白色基準部材に付着する紙粉やゴムカス等の異物を簡単な構成で確実に取り除き正確なシェーディング補正を行う事が出来るため良質な画像が常に得られ、また、自動で清掃を行うため定期的なメンテナンスが不用になりユーザーにかける負担も少なくなり、ユーザビリティを向上させることが出来る。

上記問題を解決するため、以下、実施例について図面を参照して説明する。

図１において、１０１はプラテンローラ２０９の回動軸を中心に独立して回動自在に保持され、且つ従来例の白色基準板２３１と同機能を有する白色基準部材である。１０２は白色基準部材１０１に駆動を伝達するタイミングベルト、１０３はタイミングベルト１０２に駆動を与える駆動プーリー、１０４は駆動力となるモータ、１０５は白色基準部材１０１の異物を取り除く清掃部材である。

図４において、１０６はレジストローラ２０７と一体的に回転するレジストギア、このレジストギア１０６は不図示であるメインの駆動源から力を受けるものであり、図４上では駆動力の基となっている。１０７はレジストギア１０６の駆動を伝達するアイドラギア、１０８はプラテンギアであり、アイドラギア１０７を介してレジストギア１０６と連結されると共に前記プラテンローラ２０９と一体的に回転する。レジストギア１０６がメインより駆動を受けレジストローラ２０７（２０７Ａ、２０７Ｂ）が回転を開始するとアイドラギア１０７を介してプラテンローラ２０９も回転を始める。シェーディング補正用の白色基準部材１０１はプラテンローラ２０９の回転軸に取付けてあり、前記メインの駆動とは独立して回動することが可能になっているため駆動モータ１０４の駆動、停止で自在に回動する。図１から図６中の２０６、２０７、２０８、２０９は従来例で示したものと同一である。

以下に従来例とは異なるシェーディング機構の動作説明を行う。

まず、原稿搬送時は、図１に示すように白色基準部材１０１が搬送路外に退避した状態で保持されている。原稿の搬送が終了し、シェーディング補正を行う場合、白色基準部材１０１は図に示す画像読取り位置（図中の一点鎖線Ｋの位置）までプラテンローラ２０９の回動軸を中心に矢印Ｄ方向へ回動を行う。この時、白色基準部材１０１は清掃部材１０５に接触しながら回動を行い、表面の紙粉やゴムカス等の異物３０２が取り除かれる。白色基準部材１０１がシェーディング補正を行う位置まで回動すると、その場に一時停止してこの状態でシェーディング補正を行う。シェーディング補正が終了すると図３に示すように再び矢印Ｄ方向へ回動を始め、図１に示す退避位置へ戻る。前記退避位置は不図示のホームポジションセンサを設ける事で決定され、シェーディング補正を行うための停止位置はモータにステッピングモータを使用することでホームポジションからの駆動パルス数または、必要時間で決定することが出来る。また、前記一連のシェーディング補正の動作では、白色基準部材１０１の回動を停止してシェーディングを行ったが、駆動源がモータであることと白色基準部材１０１が図８の１０１Ａに示すように幅を有することからシェーディング補正を行う場合、回動の速度を変更し白色基準部材１０１を動かしながらシェーディングを行うことも可能である。移動しながらシェーディング補正を行うことで、白色基準部材１０１上の広い範囲を平均化して見ることが可能になるため汚れ等の影響も回避できる。また、シェーディング補正にかかる時間が長く、シェーディングに必要な白色基準部材１０１上の範囲が足りない場合には、シェーディング補正中に回転方向を逆転（矢印Ｄと反対方向）させ、その後で再び正転（矢印Ｄ方向）させる事でシェーディング補正にかかる時間や白色基準部材１０１の大きさを気にすることなく適正なシェーディングを行うことが可能になる。

目的である異物３０２の除去についても、白色基準部材１０１の清掃部材通過時の回転方向が常に同一方向であるため図５や図６に示すように確実に取り去る事が出来る。また、清掃部材１０５に除電を行える材質を使用することで一層の異物除去効果が得られる。

即ち、実施例１の画像読取装置は、請求項２に示すように、白色基準部材１０１の回動において間欠駆動を行うと共に回動速度の変更を任意に可能な構成としたものである。

本実施例では読取センサ２０８を上部に配置しシェーディング機構を下部に配置したが、図７に示すように上下に反転させて配置することで表裏を一度に処理することも可能である。

図９に実施例２を示す。本実施例において実施例１との相違点は、実施例１ではプラテンローラ２０９が上下不動の固定であるのに対し、図９に示す本実施例ではプラテンローラ４０６が読取センサ２０８から離間可能に保持されている点である。これにより、予めプラテンローラ４０６と読取センサ２０８との隙間を小さくする事が可能になり、読取センサ２０８に被写界深度の浅いコンタクトセンサを用いることが可能になる他、搬送する用紙のシワを延ばす事も可能になる。

以下に本実施例の動作を説明する。

図９〜図１２において、４０１はレジストローラ２０７Ｂ、搬送ローラ２１１Ｂと一体的に回動を行う駆動プーリー、４０２はレジストローラ２０７Ｂと一体的に回動してプラテンローラ４０６に駆動力を伝達するプラテン駆動ギア、４０３はアイドラギア、４０４はプラテンローラ４０６と一体的に回動し、アイドラギア４０３を介してプラテン駆動ギア４０２と連結されているプラテンギア、４０５はプラテンローラ４０６を回動可能に保持し読取センサ２０８からプラテンローラ４０６を離反可能に保持しているプラテン揺動アーム、４０６はプラテン遥動アーム４０５に回動自在に保持されており、搬送されてきた原稿を読取センサ２０８の読取部へガイドするプラテンローラ、４０７はプラテンローラ４０６の回動軸上に回動自在に独立して取付けてある白色基準部材、４０８は図１で示した清掃部材１０５と同様であり、４１０は読取ローラの回動軸を中心に独立して回動可能に保持されているシェーディング駆動ギア、４１１はアイドラギア、４１２は白色基準部材４０７と一体的に保持されアイドラギア４１１を介してシェーディング駆動ギア４１０と連結されているシェーディングギア、４１３はシェーディング駆動ギア４１０に駆動を伝達する駆動アイドラギア、４１４は白色基準部材４０７の駆動力となるシェーディングモータである。

実施例１と同様に不図示のメイン駆動により駆動プーリーに駆動伝達を行いレジストローラ２０７Ｂと搬送ローラ２１１Ｂが回転を始め原稿の搬送を行う。この時プラテンローラ４０６もレジストローラ２０７Ｂと一体で回転を行うプラテン駆動ギア４１０からアイドラギア４１１を介して駆動伝達を行い、同一方向へ回転している。また、プラテンローラ４０６は読取センサ２０８と一定の隙間を置いて保持されており、この隙間を原稿が通過することで原稿上の画像が読取られる。

実施例１であげたように、シェーディング機構とプラテンローラ４０６の揺動以外は図１３（従来例）に示した動作とほぼ同一である。

本実施例の構成では、読取センサ２０８とプラテンローラ４０６との隙間が十分に開いていないことから白色基準部材４０７を回動させるためにはプラテンローラ４０６を読取センサ２０８から離間させて距離を開ける必要がある。このためにシェーディング補正時には不図示の駆動によりプラテン揺動アーム４０５がレジストローラ２０７Ｂの回転軸を支点にして図１０中の矢印Ｆ方向に揺動を始める。この時白色基準部材４０７はシェーディングモータ４１４の駆動により駆動アイドラギア４１３、シェーディング駆動ギア４１０、アイドラギア４１１を介して図１０中の矢印Ｅ方向に回動可能になっており、プラテンローラ４０６と読取センサ２０８との隙間に白色基準部材４０７が入り込める程度開いた後に図１１に示す位置まで白色基準部材４０７が回動する。この時、図５や図６で示したと同様に白色基準部材４０７上の異物が拭取られる。シェーディング補正時の動作は実施例１で示したのと同様に行われる。シェーディング補正が終了すると白色基準部材４０７が矢印Ｅ方向に回動すると共に図１２に示すようにプラテン揺動アーム４０５も矢印Ｇ方向に揺動を開始し、それぞれ図１０の位置まで戻る。本実施例においては、白色基準部材４０７が常に一方向（矢印Ｅ）に回動することで、異物の除去が確実に行われる。

即ち、実施例２の画像読取装置は、請求項３に示すように、白色基準部材１０１の回動時にプラテンローラ４０６からなるガイド部材が読取センサ２０８から離間する方向に移動可能に構成したものである。

また、実施例１の場合とも同様にシェーディング補正を行う毎に白色基準部材上を清掃部材が拭取るため定期的なメンテナンスも不必要となる。

また、本発明に係る画像読取装置の清掃部材は、除電効果を有する導電物質である。本実施例における導電物質としては、例えば天然ゴムやクロロプレンゴムなどにカーボンブラック等の導電性微粉末を混入し、且つ所望の硬度に調整して作ったゴム状等の弾性体が挙げられる。

尚、本発明で用いた「回動」とは、正逆もしくは左右方向に回転（円運動）自在であることを意味するものとする。

本発明の実施例１における構成を説明する概略側面図 本発明の実施例１における動作を説明する概略側面図 本発明の実施例１における動作を説明する概略側面図 本発明の実施例１における構成を説明する概略平面図 本発明の実施例１における異物除去の様子を説明する概略部分拡大図 本発明の実施例１における異物除去の様子を説明する概略部分拡大図 本発明の実施例１における類似の構成を説明する装置全体の概略側面図 本発明の実施例１における白色基準部材のシェーディング可能範囲を示した概略部分拡大図 本発明の実施例２における構成を説明する斜視図 本発明の実施例２における構成を説明する概略側面図 本発明の実施例２における動作を説明する概略側面図 本発明の実施例２における動作を説明する概略側面図 従来の技術における装置全体の構成を説明する概略側面図 従来の技術における類似の構成を説明する装置全体の概略側面図 従来の技術における一例を説明する概略側面図 従来の技術における一例を説明する概略側面図 従来の技術から容易に想到し得る実施例を説明する概略図 従来の技術における異物除去の様子を説明する概略部分拡大図 従来の技術における異物除去後の再付着の様子を説明する概略部分拡大図

符号の説明

１０１、４０７ 白色基準部材
１０１Ａ 白色基準面
１０２ タイミングベルト
１０３ 駆動プーリー
１０４ モータ
１０５、４０８ 清掃部材
２０８ 読取センサ
２０９、４０６ プラテンローラ

Claims (5)

1. 原稿を搬送する搬送手段と搬送された原稿を読取る読取センサと前記読取センサに対向して原稿を案内するガイド部材と読取センサの画像補正の基準となる白色基準面を有する白色基準部材とを備えた画像読取装置であって、
   前記白色基準部材を読取センサに対向した位置に回動可能に配置し、前記白色基準部材の回動経路中に清掃部材を設け、前記白色基準部材を回動中に前記清掃部材に接触もしくは近傍を通過させる事により白色基準面をクリーニングすることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記白色基準部材の回動は間欠駆動を含む回動速度の変更を任意に可能である事を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記白色基準部材の回動時に、前記ガイド部材が読取センサから離間する方向に移動する事を特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
4. 前記ガイド部材は回転可能なプラテンローラであることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像読取装置。
5. 前記清掃部材は、除電効果を有する導電物質である事を特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の画像読取装置。

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