JP2006013910A - 画像読み取り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 搬送される原稿の画像を読み取る際に、搬送される原稿の原稿詰まりを抑制しつつ、搬送される原稿を読み取り位置に位置決めする。
【解決手段】 画像読み取り装置は、搬送される原稿の画像を読み取るCIS50、搬送される原稿を挟んでCIS50に対向配置される突き当て部材60、搬送される原稿が原稿搬送面60aに突き当てられるように原稿を案内するガイド部材552を備えている。ガイド部材552はねじりバネ553によって突き当て部材60方向に付勢されており、ガイド部材552が突き当て部材60の上面に設けられたリブ65に当接することにより、ガイド部材552と突き当て部材60の原稿搬送面60aとの間に、原稿が搬送される前に予め0.1〜1.0mmの間隙を形成しておく。
【選択図】 図2

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置に係り、より詳しくは、搬送される原稿の画像を読み取る画像読み取り装置に関する。
従来、複写機やファクシミリ等の読み取り装置、コンピュータ入力用のスキャナ装置として、原稿を搬送しながらこの原稿上に形成された画像を読み取る画像読み取り装置が知られている。
一般に、原稿の読み取りに際しては、例えば、蛍光灯を光源とする光を原稿に照射させ、その反射光を縮小光学系を介して光センサで読み取る方式が採用されている。かかる方式におけるセンサには、例えば、1次元のCCD(Charge Coupled Device)センサが用いられ、1ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)の1ラインの読み取りが終了すると、原稿を主走査方向とは直交する方向(副走査方向)に微小距離移動し、次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って繰り返し、1ページの原稿読み取りを完了させる。この読み取り方式では、光源を原稿に当てその反射光を幾つかのミラーを介してCCDセンサで読み取る必要があることから、ユニット全体が大きくなりがちであった。そこで、かかるスペース上の問題を解決するために、形状の小さいLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を光源に利用し、例えばセルフォックレンズ(登録商標)を介してリニアセンサで画像を直接読み取る、CIS(Contact Image Sensor)と呼ばれる密着型のイメージセンサを用いることが検討されている。
CISを用いた読み取り方式では、縮小光学系を用いた読み取り方式と比較して焦点深度が非常に浅く、CISと原稿面との距離が少しでも狂うと、焦点がずれてしまい、読み取った画像がボケてしまう。つまり、装置全体の縮小化は図れるものの、シャープな画像の実現が困難となる。そこで、従来にあっては、例えば押さえロール等を用いて原稿をCISの読み取り面に密着させることで、読み取り画像のボケを抑制する手法が用いられていた(特許文献1参照。)。
ただし、このような手法を用いて読み取りを行った場合には、原稿に付着するトナーやボールペンのインクなど原稿の汚れあるいは埃等がCISの読み取り面に付着するおそれがあった。このようにしてCISの読み取り面に汚れや埃が付着すると、読み取られる画像データの副走査方向に筋が発生し、読み取り不良を招いてしまうことになる。
これに対し、例えばCISなどの読み取りセンサに対向して透明なガラス板を読み取りセンサから所定距離だけ離して配置すると共に、このガラス板に原稿が突き当たるよう原稿を斜め方向に搬送することで、原稿と読み取りセンサとの距離を一定に維持する技術が提案されている(特許文献2参照。)。また、この特許文献2には、ガラス板に板状のおさえバネを接触配置し、搬送されてくる原稿をおさえバネによって強制的にガラス板に密着させることで、原稿と読み取りセンサとの距離を一定に維持する技術も記載されている。
特開平5−114974号公報(第2頁、図1) 特開平10−190938号公報(第3−4頁、図1)
しかしながら、上記特許文献2における前者の手法を用いた場合には、カールした原稿や折り処理がなされた原稿を読み取る場合に、カール部分や折り部分などガラス板に対して原稿を突き当てることができない部位が生じるおそれがあった。このようにガラス板に対して原稿を突き当てることができなかった部位では、読み取り画像に焦点ボケが発生してしまうことになる。
また、上記特許文献2における後者の手法を用いた場合には、ガラス板に対しておさえバネを押し付けているために、搬送されてくる原稿がガラス板とおさえバネとの間に挟まって原稿詰まりが生じてしまうおそれがあった。このような場合には、原稿の画像を読み取れなくなってしまうことになる。さらに、この読み取りセンサよりも原稿の搬送方向上流側に原稿の反対側の面を読み取る他の読み取りセンサを設け、原稿の一度の搬送で原稿の両面に形成された画像を読み取るようにした所謂両面同時読み取り装置では、原稿の搬送方向先端部がガラス板とおさえバネとの間に突入する際に引っ掛かりを生じて一時的に原稿の搬送速度が変動し、その結果上流側の他の読み取りセンサによる読み取り画像が間延びして乱れてしまうおそれがあった。
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、搬送される原稿の画像を読み取る際に、搬送される原稿の原稿詰まりを抑制しつつ、搬送される原稿を読み取り位置に位置決めすることにある。
また、他の目的は、原稿の一度の搬送で原稿の両面の画像を読み取る際に、原稿の搬送乱れに伴う読み取り画像の乱れを抑制することにある。
かかる目的のもと、本発明が適用される画像読み取り装置は、搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部と、搬送される原稿を挟んで読み取り部に対向配置される対向部材と、原稿が搬送される前に対向部材の原稿搬送面との間で所定の間隙が確保され、搬送される原稿が原稿搬送面に突き当てられるように原稿を案内するガイド部材とを含んでいる。
ここで、読み取り部がCIS(Contact Image Sensor:密着型イメージセンサ)からなることを特徴とすることができる。また、間隙は、0.1〜1.0mmであることを特徴とすることができる。さらに、ガイド部材は金属板からなり、原稿と接触する側の端部が曲げ加工されていることを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取り装置は、搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部と、搬送される原稿を挟んで読み取り部に対向配置される対向部材と、搬送される原稿を対向部材に案内する案内部材と、対向部材と案内部材との間に間隙を形成する間隙形成手段と、案内部材を対向部材方向に付勢する付勢手段とを含んでいる。
ここで、間隙形成手段は、対向部材と案内部材との間に0.1〜1.0mmの間隙を形成することを特徴とすることができる。また、間隙形成手段は、対向部材の原稿の搬送方向に直交する方向の両端部から読み取り部側に向かって突出し且つ原稿の搬送方向に沿って延設されるリブ形状を有していることを特徴とすることができる。
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取り装置は、原稿が搬送される搬送路と、搬送路の一方の側から原稿の第1面を読み取る第1の読み取り部と、第1の読み取り部よりも原稿の搬送方向下流側に設けられ、搬送路の他方の側から原稿の第2面の画像を読み取る第2の読み取り部と、第2の読み取り部に対向配置される対向部材と、対向部材の原稿搬送面と所定の間隙をもって配設され、搬送される原稿が原稿搬送面に突き当てられるように原稿を案内するガイド部材とを含んでいる。
ここで、第2の読み取り部がCIS(Contact Image Sensor:密着型イメージセンサ)からなることを特徴とすることができる。また、間隙は、0.1〜1.0mmであることを特徴とすることができる。
本発明によれば、搬送される原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、搬送される原稿の原稿詰まりや原稿の速度変動を抑制しつつ、搬送される原稿を読み取り位置に位置決めすることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。この画像読み取り装置は、大きく、積載された原稿束から原稿を順次、搬送する原稿送り装置10、スキャンによって画像を読み込むスキャナ装置70、および、読み込まれた画像信号を処理する処理装置80に大別される。
原稿送り装置10は、複数枚の原稿からなる原稿束を積載する原稿トレイ11、原稿トレイ11を上昇および下降させるトレイリフタ12を備えている。また、トレイリフタ12により上昇された原稿トレイ11の原稿を搬送するナジャーロール13、ナジャーロール13により搬送された原稿を更に下流側まで搬送するフィードロール14、ナジャーロール13により供給される原稿を1枚ずつ捌くリタードロール15を備えている。最初に原稿が搬送される第1搬送路31には、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールまで搬送するテイクアウェイロール16、原稿を更に下流側のロールまで搬送すると共にループ作成を行うプレレジロール17、一旦、停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、原稿読み取り部に対してレジストレーション調整を施しながら原稿を供給するレジロール18、読み込み中の原稿搬送をアシストするプラテンロール19、読み込まれた原稿を更に下流に搬送するアウトロール20を備えている。また、搬送路としての第1搬送路31には、搬送される原稿のループ状態に応じて支点を中心として回動するバッフル41を備えている。更に、プラテンロール19とアウトロール20との間には、読み取り部(第2の読み取り部)としてのCIS(Contact Image Sensor)50を備えている。
アウトロール20の下流側には、第2搬送路32および第3搬送路33が設けられ、これらの搬送路を切り替える搬送路切替ゲート42、読み込みが終了した原稿を積載させる排出トレイ40、排出トレイ40に対して原稿を排出させる第1排出ロール21を備えている。また、第3搬送路33を経由した原稿に対してスイッチバックさせる第4搬送路34、第4搬送路34に設けられ、実際に原稿のスイッチバックを行うインバータロール22およびインバータピンチロール23、第4搬送路34によってスイッチバックされた原稿を再度、プレレジロール17等を備える第1搬送路31に導く第5搬送路35、第4搬送路34によってスイッチバックされた原稿を排出トレイ40に排出する第6搬送路36、第6搬送路36に設けられ、反転排出される原稿を第1排出ロール21まで搬送する第2排出ロール24、第5搬送路35および第6搬送路36の搬送経路を切り替える出口切替ゲート43を備えている。
ナジャーロール13は、待機時にはリフトアップされて退避位置に保持され、原稿搬送時にニップ位置(原稿搬送位置)へ降下して原稿トレイ11上の最上位の原稿を搬送する。ナジャーロール13およびフィードロール14は、フィードクラッチ(図示せず)の連結によって原稿の搬送を行う。プレレジロール17は、停止しているレジロール18に原稿先端を突き当ててループを作成する。レジロール18では、ループ作成時に、レジロール18に噛み込んだ原稿先端をニップ位置まで戻している。このループが形成されると、バッフル41は支点を中心として開き、原稿のループを妨げることのないように機能している。また、テイクアウェイロール16およびプレレジロール17は、読み込み中におけるループを保持している。このループ形成によって、読み込みタイミングの調整が図られ、また、読み込み時における原稿搬送に伴うスキューを抑制して、位置合わせの調整機能を高めることができる。読み込みの開始タイミングに合わせて、停止されていたレジロール18が回転を開始し、プラテンロール19によって、第2プラテンガラス72B(後述)に押圧されて、下面方向から画像データが読み込まれる。
搬送路切替ゲート42は、片面原稿の読み取り終了時、および両面原稿の両面同時読み取りの終了時に、アウトロール20を経由した原稿を第2搬送路32に導き、排出トレイ40に排出するように切り替えられる。一方、この搬送路切替ゲート42は、両面原稿の順次読み取り時には、原稿を反転させるために、第3搬送路33に原稿を導くように切り替えられる。インバータピンチロール23は、両面原稿の順次読み取り時に、フィードクラッチ(図示せず)がオフの状態でリトラクトされてニップが開放され、原稿をインバータパス(第4搬送路34)へ導いている。その後、このインバータピンチロール23はニップされ、インバータロール22によってインバートする原稿をプレレジロール17へ導き、また、反転排出する原稿を第6搬送路36の第2排出ロール24まで搬送している。
スキャナ装置70は、上述した原稿送り装置10を備えることができると共に、この原稿送り装置10を装置フレーム71によって支え、また、原稿送り装置10によって搬送された原稿の画像読み取りを行っている。このスキャナ装置70は、第1の筐体を形成する装置フレーム71に、画像を読み込むべき原稿を静止させた状態で載置する第1プラテンガラス(プラテンガラス)72A、原稿送り装置10によって搬送中の原稿を読み取るための光の開口部を形成する第2プラテンガラス72Bが設けられている。なお、本実施の形態では、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10が奥側を支点に揺動自在に取り付けられており、第1プラテンガラス72A上に原稿をセットする際には、原稿送り装置10を持ち上げて原稿を載置し、その後、原稿送り装置10をスキャナ装置70側に降ろして押し付けるようになっている。
また、第1の読み取り部としてのスキャナ装置70は、第2プラテンガラス72Bの下に静止し、および第1プラテンガラス72Aの全体に亘ってスキャンして画像を読み込むフルレートキャリッジ73、フルレートキャリッジ73から得られた光を像結合部へ提供するハーフレートキャリッジ75を備えている。フルレートキャリッジ73には、原稿に光を照射する照明ランプ74、原稿から得られた反射光を受光する第1ミラー76Aが備えられている。更に、ハーフレートキャリッジ75には、第1ミラー76Aから得られた光を結像部へ提供する第2ミラー76Bおよび第3ミラー76Cが備えられている。更に、スキャナ装置70は、第3ミラー76Cから得られた光学像を光学的に縮小する結像用レンズ77、結像用レンズ77によって結像された光学像を光電変換するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ78、CCDイメージセンサ78を備える駆動基板79を備え、CCDイメージセンサ78によって得られた画像信号は駆動基板79を介して処理装置80に送られる。
ここで、まず、第1プラテンガラス72Aに載置された原稿の画像を読み取る場合には、フルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とが、2:1の割合でスキャン方向(矢印方向)に移動する。このとき、フルレートキャリッジ73の照明ランプ74の光が原稿の被読み取り面に照射されると共に、その原稿からの反射光が第1ミラー76A、第2ミラー76B、および第3ミラー76Cの順に反射されて結像用レンズ77に導かれる。結像用レンズ77に導かれた光は、CCDイメージセンサ78の受光面に結像される。CCDイメージセンサ78は1次元のセンサであり、1ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)の1ラインの読み取りが終了すると、主走査方向とは直交する方向(副走査方向)にフルレートキャリッジ73を移動させ、原稿の次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って実行することで、1ページの原稿読み取りを完了させる。
一方、第2プラテンガラス72Bは、例えば長尺の板状構造をなす透明なガラスプレートで構成される。原稿送り装置10によって搬送される原稿がこの第2プラテンガラス72Bの上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とは、図1に示す実線の位置に停止した状態にある。まず、原稿送り装置10のプラテンロール19を経た原稿の1ライン目の反射光が、第1ミラー76A、第2ミラー76B、および第3ミラー76Cを経て結像用レンズ77にて結像され、CCDイメージセンサ78によって画像が読み込まれる。即ち、1次元のセンサであるCCDイメージセンサ78によって主走査方向の1ライン分を同時に処理した後、原稿送り装置10によって搬送される原稿の次の主走査方向の1ラインが読み込まれる。原稿の先端が第2プラテンガラス72Bの読み取り位置に到達した後、原稿が第2プラテンガラス72Bの読み取り位置を通過することによって、副走査方向に亘って1ページの読み取りが完了する。
本実施の形態では、フルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とを停止させ、第2プラテンガラス72BにてCCDイメージセンサ78により原稿の第1面の読み取りを行う原稿の搬送時に、同時(時間の完全一致ではなく、同一の原稿搬送時程度の意味) にCIS50によって、原稿の第2面の読み取りを行うことが可能である。即ち、CCDイメージセンサ78とCIS50とを用いて、搬送路への原稿の一度の搬送で、この原稿における表裏両面の画像を読み取ることを可能としている。
図2は、CIS50を用いた読み取り構造を説明するための図である。図2に示すように、CIS50は、プラテンロール19とアウトロール20との間に設けられる。原稿の片面(第1面)は、第2プラテンガラス72Bに押し当てられ、この第1面の画像はCCDイメージセンサ78にて読み込まれる。一方、CIS50では、原稿を搬送する搬送路を介して対向する他方の側から、片面(第2面)の画像が読み込まれる。このCIS50は、ハウジング50aと、このハウジング50aの搬送路側に形成された開口に装着されるガラス51と、このガラス51を透過して原稿の第2面に光を照射するLED(Light Emitting Diode)アレイ52と、LEDアレイ52からの反射光を集光するセルフォックレンズ(登録商標)53と、このセルフォックレンズ53により集光された光を読み取るラインセンサ54を備えている。ラインセンサ54としては、CCDやCMOSセンサ、密着型センサ等を用いることができ、実寸幅(例えばA4長手幅297mm)の画像を読み取ることが可能である。CIS50では、縮小光学系を用いずに、セルフォックレンズ53とラインセンサ54を用いて画像の取り込みを行うことから、構造をシンプルにすることができ、且つ、筐体を小型化し、消費電力を低減することができる。尚、カラー画像を読み込む場合には、LEDアレイ52にR(赤)G(緑)B(青)の3色のLED光源を組み合わせ、ラインセンサ54としてRGB3色用の3列一組のセンサを用いれば良い。
また、CIS50による画像読み取りに際して、この読み取り部を構成する搬送路に、CIS50のハウジング50aに対して原稿の搬送方向上流側に突出する突出部50bから原稿の搬送方向下流側に向かって延びる制御部材55、搬送される原稿が突き当てられる対向部材としての突き当て部材60を備えている。ここで、制御部材55はCIS50を介して原稿送り装置10(図1参照)に取り付けられているが、突き当て部材60はスキャナ装置70(図1参照)に取り付けられている。また、この突き当て部材60の下流側にはガイド61が設けられ、このガイド61と突き当て部材60との間には開口部63を構成し、更に、ガイド61の下部であって開口部63に連続する箇所には、原稿の表面に付着してきたごみや汚れを溜めるごみ溜め部62が設けられている。制御部材55および突き当て部材60は、原稿の搬送路に直交する方向に(即ち、原稿送り装置10の前面から後面の方向に)、原稿送り装置10の前面から後面まで、搬送路の位置に対応して設けられている。
ここで、制御部材55は、上述した突出部50bに取り付けられたねじからなる回転軸551と、この回転軸551に対して一端が巻き回されることにより揺動可能に支持されると共に、他端である自由端が突き当て部材60に向かって延びる板状の案内部材としてのガイド部材552と、回転軸551に対して巻き回され、一方のアームの端部が突出部50bに形成された穿孔50cに挿入され、もう一方のアームの端部がガイド部材552を突き当て部材60方向に向けて付勢するように配置される付勢手段としてのねじりバネ553とを有している。ここで、突出部50bは原稿の搬送路に直交する方向の両端部に二箇所設けられており、回転軸551およびねじりバネ553もこれに対応して両端部に二箇所に設けられている。一方、ガイド部材552は、原稿の搬送路に直交する方向の前面から後面まで設けられている。
本実施の形態において、ガイド部材552は、例えばSUS等の金属製の板金(金属板)で構成される。また、ガイド部材552の自由端側はCIS50による読み取り位置の近傍、具体的には、読み取り位置より原稿の搬送方向上流側3mmの位置まで延びている。さらに、ガイド部材552の自由端側つまり原稿と接触する部位には、ヘミング曲げされた折り部552aが設けられており、この折り部552aを設けることにより、搬送されてくる原稿と接触する際における紙粉等の発生を防止できるようになっている。そして、ガイド部材552を金属製の板金で構成すると共にねじりバネ553によって撓み自在とすることで、搬送されてくる原稿の厚み分を吸収できると共に、折り曲げ跡のついた原稿であっても安定して搬送できるようになっている。
また、ねじりバネ553は、例えばバネ用ステンレス鋼材であるSUS304からなる直径0.45mmの線材で構成されており、搬送路に向けてガイド部材552を1Nの力で付勢するようになっている。なお、ねじりバネ553による付勢力は、1N±0.5Nの範囲で選定するのが好ましい。0.5N未満の場合には、付勢力が弱まって通常の一般的な原稿が焦点から外れてしまい、解像力が低下する。一方、1.5Nを越える場合には、付勢力が強すぎて例えばZ折りされた厚紙原稿等がジャムとなるおそれがある。
一方、突き当て部材60は、原稿の搬送方向上流側に設けられ、搬送される原稿を案内する原稿搬送面60aと、原稿搬送面60aよりも原稿の搬送方向下流側に原稿搬送面60aよりも一段下げて形成される段差面60bとを有している。また、この段差面60bは、セルフォックレンズ53による光のフォーカスポイントの延長線と対向するように形成されており、段差面60b上には、二軸延伸ポリエステルフィルムからなる白基準テープ64が貼り付けられている。したがって、白基準テープ64は、突き当て部材60を介してスキャナ装置70に取り付けられていることになる。本実施の形態では、白基準テープ64の上面が搬送路に露出した状態で配置されており、白基準テープ64の上面は、原稿搬送面60aの上面よりもわずかに奥側(搬送路から離れる側)に位置している。また、突き当て部材60の搬送路側(上部)であって白基準テープ64に対して原稿の搬送方向に直交する方向の両端部には、図中破線で示すように、原稿搬送方向に向かって延びる間隙形成手段としてのリブ65が形成されている。このリブ65は、突き当て部材60と共に樹脂により一体的に形成されており、リブ65の高さは搬送されてくる原稿の厚さを勘案して、0.1〜1.0mmの範囲より適宜設定される。なお、リブ65の高さは使用される頻度が高い原稿の厚さよりもわずかに大きいことが好ましい。そして、このリブ65に対してねじりバネ553により付勢されたガイド部材552が当接することにより、ガイド部材552と突き当て部材60の原稿搬送面60aとの間に、原稿が搬送される前の状態で、リブ65の高さに応じた0.1〜1.0mmの隙間が形成されることになる。
また、図3は、CIS50の取り付け構造を説明するための図である。なお、図3においては、制御部材55の記載を省略している。図3に示すように、CIS50の両側端部(フロント側、リア側)には、CIS50の光軸(図2参照)と同方向に延びるボルト56が取り付けられている(図3には片側のみを示す)。このボルト56には圧縮バネ57が巻き回されており、ボルト56は圧縮バネ57が巻き回された状態で原稿送り装置10に設けられたフレーム部材58に装着されている。これにより、CIS50は、搬送路側(下側)から付勢されることによりフレーム部材58に近接する側へと移動し、また、付勢が解除されることによりフレーム部材58から待避する側へと移動することが可能である。一方、CIS50の下部すなわち、搬送路との対向部側には、突き当て部材60に設けられた白基準テープ64と対向するように3つの突起59(59a〜59c)が形成されている。
ここで、図4(a)は、搬送路側からみたCIS50の下面図を、また図4(b)は、搬送路側からみた突き当て部材60の上面図を示している。図4(a)に示すように、CIS50に設けられる突起59(59a〜59c)は、この画像読み取り装置で読み取り可能な最大の原稿の搬送方向に直交する方向の長さ(最大原稿幅)Wよりも外側に配置されており、これらのうち、突起59a,59bはCIS50のリア側に、また、突起59cはCIS50のフロント側に取り付けられている。これら突起59a,59b,59cはそれぞれ半月状の形状を有している。突起59a,59b,59cは、CIS50ハウジング50aの下部に設けられたフレーム59d(図3も参照)と共に、樹脂を一体成型したもので構成されている。
また、突き当て部材60では、図4(b)に示すように、CIS50に設けられた突起59が白基準テープ64よりも外側に当接するようになっている(図中に当接位置を破線で示す)。また、白基準テープ64は、最大原稿幅Wに対応して貼り付けられている。ここで、CIS50側に設けられた突起59a,59b,59cは、半月状の形状を有しているために、突き当て部材60に対して、面というよりは線に近い状態で接触することになる。さらに、突き当て部材60に設けられるリブ65は、白基準テープ64よりも原稿の搬送方向に直交する方向に外側であって、CIS50に設けられた突起59a,59b,59cの当接位置よりも内側に形成されている。リブ65は、突き当て部材60と共に樹脂を一体成型したもので構成される。これにより、ガイド部材552の原稿搬送方向に直交する方向の両端部とリブ65とが当接し、最大原稿幅W内では、ガイド部材552と突き当て部材60との間に所定の隙間が形成されることになる。
上述したように、CIS50が取り付けられる原稿送り装置10は、突き当て部材60が取り付けられるスキャナ装置70に対して開閉自在に取り付けられており、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10を閉じる方向に揺動させた場合には、突き当て部材60に対し、CIS50に設けられた突起59a,59b,59cが当接すると共に、圧縮バネ57によって付勢されるCIS50が突き当て部材60により押圧されてフレーム部材58側に後退する。つまり、圧縮バネ57や突起59a,59b,59cにより、CIS50と突き当て部材60(および白基準テープ64)との距離は、常時一定に保たれることになる。これにより、時間の経過に伴ってスキャナ装置70に対する原稿送り装置10の取り付け精度が低下するような場合にあっても、CIS50と突き当て部材60との間を一定距離に保つことができる。
また、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10を閉じる方向に揺動させた場合には、突き当て部材60に設けられたリブ65に対し、CIS50側に設けられたガイド部材552が当接すると共に、ねじりバネ553によって付勢されるこのガイド部材552がリブ65により押圧される。これにより、制御部材55のガイド部材552の自由端側と突き当て部材60に設けられた原稿搬送面60aとの距離も、常時一定に保たれることになる。ここで、本実施の形態では、リブ65を原稿の搬送方向に沿って形成していることから、長期の使用に伴ってスキャナ装置70に対して原稿送り装置10を閉じたときの両者の相対位置関係がずれるような場合にあっても、両者の間に形成される隙間を一定に保持することが可能になる。
また、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10を閉じた場合には、突起59と突き当て部材60とが三点(突起59a〜59c)で接触することになるため、がたつき等は生じず、両者を安定した状態で接触させることが可能となる。さらに、原稿送り装置10を開閉動作させる際、原稿送り装置10は、リア側の支持軸を中心にして揺動しながら開閉するため、突起59は、突き当て部材60に対して滑りながら開閉することになる。このため、突起59を構成する材料としては、低摩擦性で摩耗しにくい樹脂を用いることが好ましい。さらにまた、長期の使用により、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10を非常に多くの回数だけ開閉することにより、スキャナ装置70と原稿送り装置10との相対的な位置関係がずれてしまうおそれがあるが、本実施の形態では、原稿の搬送方向に沿ってリブ65を形成しているため、両者の関係が多少ずれたとしても、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10を閉じた場合に、スキャナ装置70側に設けられたリブ65に原稿送り装置10側に設けられたガイド部材552を当接させることができ、突き当て部材60とガイド部材552との間の隙間を長期にわたって一定に維持することが可能になる。
CIS50は、光学結像レンズにセルフォックレンズ53を採用していることから、焦点(被写界)深度が浅い。図5は、レンズ結像性能として焦点深度を説明するための図である。この図5には、本実施の形態におけるスキャナ装置70等の縮小光学系を用いたレンズ深度(7.87Lp/mm)のMTF(Modulation Transfer Function)、およびセルフォックレンズ53を用いたレンズ深度(6Lp/mm)のMTFの一例が示されている。この「Lp/mm」は、1mmの間に黒と白とのラダーパターンが幾つ存在するか、を示した値である。また、MTFは、被写体の持つ空間的な情報(コントラスト)を、低周波域(粗い稿目)から高周波域(細かい縞目)まで如何に忠実に再現するかを周波数特性で表したものである。図5の縦軸はMTF(%)を示し、横軸は、プラテンガラス上等のベストとなるピント位置から、1mmずつ離した状態、1mmずつ近付けた状態を示している。
例えば、原稿の読み取りに際してMTF20%以上を目標とすると、本実施の形態におけるスキャナ装置70を用いた場合には、±4mm程度でも一定のピントが合い、被写界深度を深くとることができる。一方、セルフォックレンズ53を用いた場合には、MTF20%以上を目標とすると、被写界深度が±0.3mm程度と浅く、スキャナ装置70を用いた場合に比べて約1/13以下の深度となっている。即ち、本実施の形態におけるCIS50による読み取りに際しては、原稿の読み取り位置を所定の狭い範囲内に定めることが要求される。
そこで、本実施の形態では、制御部材55を設け、原稿を制御部材55によって突き当て部材60に押し当てて搬送し、プラテンロール19とアウトロール20との間にある原稿の姿勢を安定的に制御できるように構成した。図2および図3に示す二点鎖線矢印は、制御部材55を設けた場合の原稿の動きを示したものである。搬送される原稿が突き当て部材60に押し当てられながら搬送されることが理解される。すなわち、制御部材55によって、搬送される原稿を突き当て部材60に押し当てた状態で読み取ることで、被写界深度の浅いCIS50を用いた場合におけるピントの甘さを改善している また、上述したように、圧縮バネ57や突起59a,59b,59cを用いて突き当て部材60とCIS50との距離が一定になるように構成していることも、被写界深度の浅いCIS50を用いた場合におけるピントの甘さを改善できる理由となっている。
次に、図1に示す処理装置80について説明する。
図6は、処理装置80を説明するためのブロック図である。本実施の形態が適用される処理装置80は、大きく、センサ(CCDイメージセンサ78およびラインセンサ54)から得られた画像情報を処理する信号処理部81と、原稿送り装置10およびスキャナ装置70を制御する制御部90とを備えている。信号処理部81は、アナログ信号の処理を行うAFE(Analog Front End)82、アナログ信号をディジタル信号に変換するADC(Analog to Digital Converter)83、ディジタル信号に対してシェーディング補正やオフセット補正等の各種処理を施すディジタル処理部84を備え、ディジタル処理部84により処理されたディジタル信号は、ホストシステムへ出力され、例えば、プリンタへ画像情報として出力される。
一方、制御部90は、各種両面読み取りの制御や片面読み取りの制御等を含め、原稿送り装置10およびスキャナ装置70の全体を制御する画像読み取りコントロール91、第1のセンサであるCCDイメージセンサ78およびCIS50を制御するCCD/CISコントロール92、読み取りタイミングに合わせてCIS50のLEDアレイ52やフルレートキャリッジ73の照明ランプ74を制御するランプコントロール93、スキャナ装置70におけるモータのオン/オフなどを行いフルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とのスキャン動作を制御するスキャンコントロール94、原稿送り装置10におけるモータの制御、各種ロールの動作やフィードクラッチの動作、ゲートの切り替え動作等を制御する搬送機構コントロール95を備えている。これらの各種コントロールからは、原稿送り装置10およびスキャナ装置70に対して制御信号が出力され、かかる制御信号に基づいて、これらの動作制御が可能となる。画像読み取りコントロール91は、ホストシステムからの制御信号や、例えば自動選択読み取り機能に際して検出されるセンサ出力、ユーザからの選択等に基づいて、読み取りモードを設定し、原稿送り装置10およびスキャナ装置70を制御している。
ここで、本実施の形態では、原稿送り装置10による原稿搬送によって画像を読み取る際、第2プラテンガラス72Bを介してプラテンロール19に搬送される原稿をスキャナ装置70(CCDイメージセンサ78)を用いて読み取ることが可能であると共に、原稿送り装置10に設けられたCIS50を用いて読み取ることが可能である。しかしながら、前述のように、スキャナ装置70の機構を用いたCCDイメージセンサ78による読み取りと、CIS50のセルフォックレンズ53を用いた読み取りの場合とでは、その焦点深度の深さが異なり、解像特性に差が生じてしまう。特に、写真等のカラー画像を読み込む場合には、両者の読み込みにて色合わせが困難となり、両者の読み込みにて得られる画質が異なってしまう。そこで、本実施の形態では、複数の読み取りモードを準備し、装置の設定状態、原稿の種類、ユーザの選択等に基づいて、最適なモードの選択を可能としている。
図7は、図6に示す画像読み取りコントロール91によって実行される処理の一例を示したフローチャートである。画像読み取りコントロール91では、まず、搬送される原稿が片面原稿か否かが判断される(ステップ101)。この判断は、例えば、スキャナ装置70上に設けられたコントロールパネル(図示せず)を用いたユーザからの選択や、例えば自動選択読み取り機能が働いている場合には、画像読み込み前の第1搬送路31上の搬送路両側に設けられたセンサ(図示せず)等によって認識することができる。また、ホストシステムからの要請や、ネットワーク等を介したユーザからの選択なども考えられる。このステップ101で片面原稿であると判断される場合には、1パス(反転パスを用いない1回だけの原稿搬送パス)による片面読み取りが行われる(ステップ102)。この1パスによる片面読み取りでは、CCDイメージセンサ78による読み取りとCIS50による読み取りとをどちらを選択しても良いが、より高画質な画像読み取りを実現する場合には、CCDイメージセンサ78による読み取りを選択することが好ましい。かかる際には、原稿トレイ11上に、上向きに片面の原稿部分が存在すると共に原稿の1ページ目が上に来るように載置し、この1ページ目から原稿を搬送して順に読み取られる。
ここで、ステップ101で片面原稿ではない場合、即ち、両面原稿である場合には、原稿が白・黒原稿であるか否かが判断される(ステップ103)。このステップ103の判断は、ステップ101と同様に、ユーザからの選択または自動選択読み取り機能によって判断される。カラー原稿であってもユーザが白・黒読み取りを望む場合もある。白・黒読み取りを行わない場合、即ち、カラー読み取りを行う場合には、画質が重視されるか否かが判断される(ステップ104)。例えば、カラー写真やパンフレット等のカラー画像の場合には、一般に、読み取り速度を上げる生産性よりも画質が重視される。かかる判断もユーザの設定等によってなされる。このステップ104で画質を重視すると判断される場合には、第1の両面読み取りモードである、反転パスによる両面読み取りが実行される(ステップ105)。即ち、CIS50による読み取りを行わず、原稿の第1面および原稿の第2面を共に第1のセンサであるCCDイメージセンサ78によって読み取るのである。これによって、原稿の第1面および原稿の第2面に対し、共に、焦点深度の深い読み取り手段を用いた高画質な両面読み取りが可能となる。
一方、ステップ103で白・黒読み取りを行う場合、または、ステップ104で、カラー画像出力を必要とする場合であっても、例えばビジネスカラー等の微妙な色合い等が重視されない場合や、プラス1カラーの場合(黒以外に赤や青等、他の1色のカラーを含む場合)など、画質をあまり重視せず、生産性等の他の要因が重視される場合には、第2の両面読み取りモードである、反転パスを用いない、1パスによる両面同時読み取りが行われる(ステップ106)。即ち、第1のセンサであるCCDイメージセンサ78によって第1面を読み取り、この読み取りの搬送パスに際して、同じ搬送パスにてCIS50による第2面の読み取りが行われる。これによって、同一の読み取り部へ原稿を2度、搬送する必要がなく、原稿読み取りスピードを向上させることができると共に、搬送パスが簡潔化されることで、原稿詰まり(JAM)等の原稿搬送トラブルを抑制することができる。尚、前述したように、「同時読み取り」とは、必ずしも時間的に一致する場合を意味するものではなく、原稿の反転、逆戻し、再搬送を必要とせず両面を1回のパスにてほぼ同時期に読み取るという意味である。
尚、図7に示す処理フローを簡潔化し、両面原稿読み取りにおいて、白黒原稿の読み取りの場合には、ステップ106の両面同時読み取りを実行し、カラー原稿の場合には、ステップ105の反転パスによって順次、原稿を読み取るように構成することも可能である。また、原稿面の種類に応じて、これらのモードをミックスして用いることもできる。
次に、各原稿読み取りモードにおける原稿の搬送方法について、図8および図9を用いて説明する。
図8(a),(b)は、図7のステップ102に示した1パスによる片面読み取りモードと、ステップ106に示した1パスによる両面同時読み取りモードの原稿パスを示した図である。図8(a)に示すように、原稿トレイ11に載置された原稿は、ナジャーロール13、フィードロール14およびリタードロール15、テイクアウェイロール16によって、第1搬送路31に順次、供給される。供給された原稿は、図8(b)に示すように、プラテンロール19の読み取り部およびCIS50の読み取り部を経由して、搬送路切替ゲート42によって第2搬送路32に移動し、排出トレイ40に、順次、排出される。片面読み取りの場合には、プラテンロール19の箇所にて、下方から、図1に示すスキャナ装置70のCCDイメージセンサ78を用いた読み取りがなされる。但し、前述のように、CIS50を用いた片面読み取りも可能である。また、1パスによる両面同時読み取りの場合には、スキャナ装置70のCCDイメージセンサ78を用いて第1面を読み取り、同一搬送時にCIS50を用いて第2面を読み取る。これによって、1回の原稿パスによって両面の原稿読み取りを行うことが可能となる。
図9(a)〜(d)は、図7のステップ105に示した反転パスによる両面読み取りモードを説明するための図である。図9(a)に示すように、原稿トレイ11に載置された原稿は、第1搬送路31に順次、供給され、図1に示すスキャナ装置70のCCDイメージセンサ78を用いて、プラテンロール19の箇所にて下方から読み取りがなされる。そして、搬送路切替ゲート42によって第3搬送路33を経由し、第4搬送路34へ移動する。第3搬送路33を完全に抜けた原稿は、図9(b)に示すように、インバータロール22およびインバータピンチロール23によってスイッチバックし、第5搬送路35に供給される。
第5搬送路35に供給された原稿は、再度、第1搬送路31に供給される。そして、図9(c)に示すように、原稿がスキャナ装置70のCCDイメージセンサ78によって下方から読み取られる。このとき、原稿は、図9(a)に示す場合とは表裏が反転した状態にあり、第1面とは表裏を異ならせる第2面が読み取られることとなる。第2面が読み取られた原稿は、表裏が反転された状態にあり、そのまま排出トレイ40に排出すると積載された読み取り後の原稿のページ順が狂うことになる。そこで、図9(c)に示すように、第2面の読み取りが完了した原稿を搬送路切替ゲート42を用いて第3搬送路33を経由させ、第4搬送路34に移動する。第4搬送路34に供給され、出口切替ゲート43の部分を完全に通過した原稿は、図9(d)に示すように出口切替ゲート43によって第6搬送路36を経由し排出トレイ40に排出される。これによって、原稿における表裏両面の画像を順次、読み取る第1の両面読み取りモードにおいて、読み取り後の原稿のページ順を揃えることが可能となる。
この画像読み取り装置では、第1のセンサであるCCDイメージセンサ78を用いて原稿の片面(第1面)を読み取った後、原稿を反転させて他の片面(第2面)をこの第1のセンサで順次、読み取る第1の両面読み取りモードと、この第1のセンサと共に、第1のセンサとは搬送路を介して対向する他方の側に設けられる第2のセンサであるCIS50を用いて、原稿を一度の搬送で表裏両面(第1面および第2面)を読み取る第2の両面読み取りモードを準備した。そして、これらのモードを、必要に応じ、自動的に、またはユーザの指定等に基づいて、選択可能に構成した。これによって、例えば、白黒の出力かカラーの出力か、スピード(生産性)を重視するのか、画質を重視するのか等の用途に応じて、両面読み取りモードを適切に選択し、これらのモードを利用することができる。
尚、この説明では、読み取りモードの選択を処理装置80の画像読み取りコントロール91によって実行するように説明したが、これらの処理は、例えば、ディジタルカラー複写機等の画像処理装置の全体を制御するホストシステム等によって実行されることも可能である。
また、この画像読み取り装置において、CIS50側のシェーディングデータを取得する場合には、原稿の読み取り動作を開始する前に次の動作を行う。まず、LEDアレイ52を点灯させて白基準テープ64からの反射光をセルフォックレンズ53およびラインセンサ54を介して反射データとして取得する。次に、取得された白基準テープ64からの反射データに基づいて処理装置80のディジタル処理部84でシェーディングデータを生成し、図示しないメモリに格納する。そして、実際の原稿読み取り動作時には、CIS50で原稿を読み取って得られた画像データを、図示しないメモリに格納されたシェーディングデータを用いて補正し、LEDアレイ52の光量分布に起因するむらを除去した後、ホストシステムに出力する。なお、このシェーディングデータの取得は、例えばジョブの開始前や画像読み取りを行うシート毎など、適宜タイミングに設定することが可能である。
CIS50側のシェーディングデータをより正確なものとするためには、原稿の搬送方向に直交する方向に対して、白基準テープ64の白基準面の白さにむらがないことが要求される。初期段階においては、白基準テープ64として一様に白いものを用いることでこの要求を満足することができるが、時間の経過(読み取り原稿枚数の増加)と共に白基準テープ64に埃や原稿から転移した汚れ等が付着し、白基準テープ64の白基準面の白さにむらが生じるおそれがある。
ここで、図10は、本実施の形態に係る画像読み取り装置で、原稿送り装置10を持ち上げてスキャナ装置70から離した(開放した)状態を示す図である。本実施の形態では、上述したように、CIS50が原稿送り装置10に、突き当て部材60がスキャナ装置70に、それぞれ装着されている。このため、原稿送り装置10を持ち上げた状態では、突き当て部材60に装着された白基準テープ64が露出状態となる。したがって、この画像読み取り装置では、白基準テープ64の白基準面に付着する汚れの拭き取りを容易に行うことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
また、この画像読み取り装置では、CIS50を圧縮バネ57で付勢すると共に、CIS50に設けられた突起59を突き当て部材60に押し当てることでCIS50と突き当て部材60との相対的位置を位置決めし、両者間の距離を一定に保っているので、シェーディングデータの取得時(白基準テープ64の読み取り時)および原稿の読み取り時において、焦点深度の浅いCIS50であってもピントを合わせることが可能となる。
さらに、本実施の形態では、CIS50用の白基準部材としての白基準テープ64を原稿送り装置10ではなく、スキャナ装置70側に設けているため、その分だけ原稿送り装置10側を小型化することができる。また、これに伴って、原稿送り装置10側に原稿を反転搬送するための反転搬送路および反転搬送機構を設けることも可能になる。
以上説明したように、本実施の形態に係る画像読み取り装置では、ガイド部材552によって原稿の移動軌跡を規制しつつ、原稿を突き当て部材60に突き当てながらCIS50による読み取り位置へと原稿を搬送するようにしたので、搬送される原稿とCIS50に設けられたガラス51との接触を防止することができる。これにより、原稿からガラス51に紙粉、インクや修正液等が転移して付着するといった事態を防止することが可能となり、読み取られる画像データに筋が発生するのを抑制することができる。その結果、CIS50と原稿との距離を一定に維持することができ、焦点深度が短いCIS50を用いて画像読み取りを行った場合にも、ボケのない、きれいな画像データを得ることが可能になる。
また、本実施の形態では、突き当て部材60の原稿の搬送方向に直交する方向の両端部に形成したリブ65にガイド部材552を当接させることにより、突き当て部材60とガイド部材552との間に予め隙間を形成しておくようにした。これにより、搬送されてくる原稿が突き当て部材60とガイド部材552との間に挟まれて原稿詰まりを起こすといった事態を防止することができる。また、上述した1パスによる両面同時読み取りモードにおいて、原稿の先端が突き当て部材60とガイド部材552との間に引っ掛かって原稿の速度変動を招くといった事態を防止することができる。これにより、CCDイメージセンサ78によって読み取られる画像が乱れるといった事態は生じない。
さらにまた、本実施の形態では、ガイド部材552を金属製の板金で構成しているため、例えばプラスチック製のフィルム等を使用する場合と比較して変形しにくく、長期にわたって原稿を案内する性能を維持することができる。本実施の形態では、原稿送り装置10を持ち上げることによりガイド部材552が露出し、ユーザによって接触可能な状態となることから、ユーザの接触による変形の防止が容易な板金を使用することは有効である。
そして、本実施の形態では、原稿と接触するガイド部材552の自由端側にヘミング曲げを施した折り部552aを形成することにより、搬送されてくる原稿とガイド部材552とが接触することに伴って発生する紙粉の量を低減することができる。その結果、CIS50によって読み取られる画像データに対する紙粉の影響を取り除くことができ、良好な画像データを得ることが可能になる。
本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。 CISを用いた読み取り構造を説明するための図である。 CISの取り付け構造を説明するための図である。 (a)は搬送路側からみたCISの下面図、(b)は搬送路側からみた突き当て部材の上面図である。 レンズ結像性能として焦点深度を説明するための図である。 処理装置を説明するためのブロック図である。 画像読み取りコントロールによって実行される処理の一例を示したフローチャートである。 (a),(b)は、1パスによる片面読み取りモードと、1パスによる両面同時読み取りである第2の両面読み取りモードの原稿パスを説明するための図である。 (a)〜(d)は、反転パスによる両面読み取りを説明するための図である。 スキャナ装置から原稿送り装置を持ち上げた状態を示す図である。
符号の説明
10…原稿送り装置、11…原稿トレイ、19…プラテンロール、20…アウトロール、31…第1搬送路、32…第2搬送路、33…第3搬送路、34…第4搬送路、35…第5搬送路、36…第6搬送路、40…排出トレイ、50…CIS(Contact Image Sensor)、50a…ハウジング、51…ガラス、52…LED(Light Emitting Diode)アレイ、53…セルフォックレンズ、54…ラインセンサ、55…制御部材、552a…折り部、56…ボルト、57…圧縮バネ、58…フレーム部材、59…突起、60…突き当て部材、60a…原稿搬送面、60b…段差面、61…ガイド、62…ごみ溜め部、63…開口部、64…白基準テープ、70…スキャナ装置、71…装置フレーム、72A…第1プラテンガラス、72B…第2プラテンガラス、73…フルレートキャリッジ、74…照明ランプ、75…ハーフレートキャリッジ、76A…第1ミラー、76B…第2ミラー、76C…第3ミラー、77…結像用レンズ、78…CCDイメージセンサ、80…処理装置、81…信号処理部、90…制御部

Claims (10)

  1. 搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部と、
    搬送される原稿を挟んで前記読み取り部に対向配置される対向部材と、
    原稿が搬送される前に前記対向部材の原稿搬送面との間で所定の間隙が確保され、搬送される原稿が当該原稿搬送面に突き当てられるように原稿を案内するガイド部材と
    を含む画像読み取り装置。
  2. 前記読み取り部がCIS(Contact Image Sensor:密着型イメージセンサ)からなることを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
  3. 前記間隙は、0.1〜1.0mmであることを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
  4. 前記ガイド部材は金属板からなり、原稿と接触する側の端部が曲げ加工されていることを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
  5. 搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部と、
    搬送される原稿を挟んで前記読み取り部に対向配置される対向部材と、
    搬送される原稿を前記対向部材に案内する案内部材と、
    前記対向部材と前記案内部材との間に間隙を形成する間隙形成手段と、
    前記案内部材を前記対向部材方向に付勢する付勢手段と
    を含む画像読み取り装置。
  6. 前記間隙形成手段は、前記対向部材と前記案内部材との間に0.1〜1.0mmの間隙を形成することを特徴とする請求項5記載の画像読み取り装置。
  7. 前記間隙形成手段は、前記対向部材の原稿の搬送方向に直交する方向の両端部から前記読み取り部側に向かって突出し且つ原稿の搬送方向に沿って延設されるリブ形状を有していることを特徴とする請求項5記載の画像読み取り装置。
  8. 原稿が搬送される搬送路と、
    前記搬送路の一方の側から原稿の第1面を読み取る第1の読み取り部と、
    前記第1の読み取り部よりも原稿の搬送方向下流側に設けられ、前記搬送路の他方の側から原稿の第2面の画像を読み取る第2の読み取り部と、
    前記第2の読み取り部に対向配置される対向部材と、
    前記対向部材の原稿搬送面と所定の間隙をもって配設され、搬送される原稿が当該原稿搬送面に突き当てられるように原稿を案内するガイド部材と
    を含む画像読み取り装置。
  9. 前記第2の読み取り部がCIS(Contact Image Sensor:密着型イメージセンサ)からなることを特徴とする請求項8記載の画像読み取り装置。
  10. 前記間隙は、0.1〜1.0mmであることを特徴とする請求項8記載の画像読み取り装置。
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