JP2006186959A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光沢原稿の画像データを読取る場合であっても、読取画像データに濃度むらが生ぜずに良好な画像読取りを行なうことができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】 搬送路５に沿って搬送される原稿をライン状に照射する複数のＬＥＤ３１と、該ＬＥＤ３１の原稿からの反射光を案内する導光系３２と、該導光系３２により案内された反射光を電気信号に変換する光電変換素子３３と、を備えた画像読取装置１００において、前記複数のＬＥＤ３１を読取ラインＬより上流側又は下流側の何れか一方の側に配置するとともに、読取ラインＬを含み当該読取ラインＬ前後の搬送路５に垂直な面に対して導光系３２が上流側又は下流側の何れか一方の側に傾斜して反射光を案内する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、スキャナ、ファクシミリ、複写機及びこれらの複合機等において、搬送される原稿の画像データを密着型イメージセンサによって読取る画像読取装置に関する。

スキャナ機、ファクシミリ機、コピー機及びこれらの複合機等の画像読取装置においては、搬送される原稿の画像データをＣＩＳ（Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ）によって読取るものがある。例えば、図７に示す画像読取装置９００では、原稿トレイ９０１に載置された原稿は、搬送路９０２へ送り込まれ、読取位置Ｐ１を通過する際に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）読取ユニット９０３により原稿の表面の画像データが読取られ、更にその下流の読取位置Ｐ２を通過する際に、原稿押えカバー９０４内に設けられたＣＩＳ読取ユニット９０５により原稿の裏面の画像データが読取られ、排紙トレイ９０６に排出される。

画像読取装置９００において原稿の両面読取りを行う場合、原稿の画像データを読取るＣＣＤ読取ユニット９０３及びＣＩＳ読取ユニット９０５では、光源から原稿に照射された光の反射光をラインセンサで光電変換して、原稿の画像データを読取ライン（主走査ライン）毎に読取っている。ＣＩＳ読取ユニット９０５は、構成上の制約から移動可能に設けることは困難であり原稿押えカバー９０４内に固定して設けられ、ＣＩＳによって原稿の画像データを読取っている。

ＣＩＳ読取ユニット９０５は、搬送路９０２の水平部と平行に配置されており、図示しないスプリングによって搬送路９０２と直交する方向に付勢されて、プラテンガラス９０７に近接されている。図８（ａ）に示すように、搬送路９０２を搬送される原稿は、プラテンガラス９０７と搬送路９０２を挟んで対向位置に配置されたプラテンローラ９０８に案内され、読取ラインＬにおいてプラテンガラス９０７に密着するものとなっている。このＣＩＳ読取ユニット９０５は、図８（ｂ）に示すように、読取ラインＬに対して上下流両側に交互に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）９０９ａ，９０９ｂから、搬送される原稿の読取ラインＬに光を照射し、その反射光を導光系（光ファイバ）９１０が垂直方向に光電変換素子９１１上に案内して、原稿の画像データを読取ライン毎に読取っている。

特許文献１には、図９に示すように、原稿の読取ラインＬ及び光照射角度の制約を少なくするために、光電変換素子９２１に反射光を案内する導光系９２２を導光系ガラス９２３の原稿対向面９２３ａに対して傾斜させて形成したＣＩＳ読取ユニット９２０が開示されている。このＣＩＳ読取ユニット９２０は、原稿対向面９２３ａに対してほぼ垂直にＬＥＤ９２４から光を照射するように、導光系９２１の傾斜角度αを設定している。
特開平５−３７７３７号公報

しかしながら、前記従来のＣＩＳ読取ユニット９０５においては、搬送路９０２に沿って搬送される原稿に対して直交する方向に反射光を導光系９１０が案内しているので、光沢原稿に光を照射した場合などには、原稿の読取ラインＬ以外からの反射迷光が導光系９１０を介して光電変換素子９１１に入射し、読取画像データに濃度むらが生じ良好な画像読取りを行なうことができなくなるという問題があった。また、図９に示したＣＩＳ読取ユニット９２０においては、導光系ガラス９２３内に適切な角度傾斜させて導光系９２２を形成する必要があるので、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、光沢原稿の画像データを読取る場合であっても、読取画像データに濃度むらが生ぜずに良好な画像読取りを行なうことができる画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像読取装置は、搬送路に沿って搬送される原稿の読取ラインを照射する複数の点光源と、該点光源の前記原稿からの反射光を案内する導光系と、該導光系により案内された反射光を電気信号に変換する光電変換素子と、を備えた画像読取装置において、前記複数の点光源を前記読取ラインより上流側又は下流側の何れか一方の側に配置するとともに、前記読取ラインを含み当該読取ライン前後の前記搬送路に垂直な面に対して前記導光系が上流側又は下流側の何れか一方の側に傾斜して前記反射光を案内することを特徴としている。

請求項２に記載の画像読取装置は、請求項１に記載の画像読取装置において、前記読取ラインを含み当該読取ライン前後の前記搬送路に垂直な面に対して前記導光系が前記複数の点光源が配置された側と同じ側に傾斜して前記反射光を案内することを特徴としている。

請求項３に記載の画像読取装置は、請求項１又は２に記載の画像読取装置において、前記点光源と前記導光系と前記光電変換素子とを具備する画像読取ユニット、及び前記搬送される原稿が密着されるプラテンガラスを備えることを特徴としている。

請求項１に記載の画像読取装置によれば、複数の点光源を読取ラインより上流側又は下流側の何れか一方の側に配置するとともに、読取ラインを含み当該読取ライン前後の搬送路に垂直な面に対して導光系が上流側又は下流側の何れか一方の側に傾斜して反射光を案内するので、光沢原稿に照射した場合であっても、原稿からの反射迷光が導光系を介して光電変換素子に入射することを防止することができ、読取画像データに濃度むらが生じることなく良好な画像読取りを行なうことができる。

請求項２に記載の画像読取装置によれば、読取ラインを含み当該読取ライン前後の搬送路に垂直な面に対して導光系が複数の点光源が配置された側と同じ側に傾斜して反射光を案内するので、光沢原稿に照射した場合であっても、原稿からの反射迷光が導光系を介して光電変換素子に入射することをより効果的に防止することができ、読取画像データに濃度むらが生じることなくより良好な画像読取りを行なうことができる。

請求項３に記載の画像読取装置によれば、点光源と導光系と光電変換素子とを具備する画像読取ユニット、及び搬送される原稿が密着されるプラテンガラスを備えるので、当該プラテンガラスの原稿が密着されるラインを読取ラインとして、導光系が前記のように傾斜して反射光を案内する構成を容易に得ることが可能であるため、上記効果を有する画像読取装置を安価に構成することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置をコピー機能、ファクシミリ機能を備える複合機に適用した場合について図面に基づき説明する。このコピー・ファクシミリ複合機（画像読取装置）１００の上部は、図１に示すように、フラット・ベッド・スキャナ（以下、「ＦＢＳ」という。）として機能する原稿載置台１０１に対して、オート・ドキュメント・フィーダー（以下、「ＡＤＦ」という。）１を備えた原稿押えカバー１０２が開閉自在に枢支されたものである。コピー・ファクシミリ複合機１００により、ＡＤＦ１を用いて原稿の両面の画像データを読取る場合には、読取位置Ｐ１においてＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）読取ユニット２により表面の画像データが読取られ、更に読取位置Ｐ２においてＣＩＳ（Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ）読取ユニット３により裏面の画像データが読取られる。

原稿押えカバー１０２には、原稿を担持する原稿トレイ４と、横向きＵ字状の搬送路５と、搬送された原稿が排出される排紙トレイ６と、原稿トレイ４に載置された原稿を搬送路５へ送り込む給紙ローラ７と、搬送路５において原稿をニップして搬送する搬送ローラ８と、搬送路５の出口付近に設けられた排紙ローラ９と、読取位置Ｐ２を通過して搬送される原稿の裏面の画像データを読取るＣＩＳ読取ユニット３と、搬送される原稿が密着されるプラテンガラス１０と、ＣＩＳ読取ユニット３と搬送路５を挟む対向位置に回転可能に配設されたプラテンローラ１１と、を備えるＡＤＦ１が装備されている。

ＣＩＳ読取ユニット３は、図１に示すように、搬送路５に沿って上側に配設されており、ＡＤＦ１によって一方向に搬送される原稿の裏面の画像データを読取ライン（主走査ライン）毎に読取る。又、このＣＩＳ読取ユニット３は、ラインセンサとしてＣＩＳを用いた固定式の画像読取ユニットであり、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、原稿へ光を照射する点光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１１と、該ＬＥＤ１１が照射した光の原稿からの反射光を案内して所定の方向へ導く光ファイバやレンズアレイなどの導光系３２と、入射された光を電気信号に変換して出力する光電変換素子３３と、を備えている。ＣＩＳは一般に被写体深度が浅いので、ＣＩＳ読取ユニット３は、読取位置Ｐ２を通過する原稿がプラテンローラ１１との間にニップされ密着するプラテンガラス１０に近接した状態で画像データを読取る。

前記原稿載置台１０１は、図１に示すように、略直方体の筐体１２の天面に透明なプラテンガラス１３が配設されており、筐体１２内には前記ＣＣＤ読取ユニット２が内蔵されている。ＣＣＤ読取ユニット２は、搬送路５に沿って下側に配設され、ＡＤＦ１によって一方向に搬送される原稿の表面の画像データを読取ライン毎に読取る。又、このＣＣＤ読取ユニット２は、原稿へ光を照射する光源１４と、原稿からの反射光を所定の方向へ導くための複数の反射ミラー１５と、原稿からの反射光を収束する集光レンズ１６と、収束光を電気信号に変換して出力するＣＣＤ１７と、を備える縮小光学系の読取ユニットである。光源１４と一部の反射ミラー１５は、駆動機構によりプラテンガラス１３に対して水平に往復移動する走査部１８に配設されている。このように構成されたＣＣＤ読取ユニット２は、ＦＢＳとして原稿の画像データを読取るときには、走査部１８がプラテンガラス１３に対して水平に移動しながらプラテンガラス１３に載置された原稿を走査し、該原稿からの反射光をＣＣＤ１７へ導いて結像する。また、ＣＣＤ読取ユニット２は、ＡＤＦ１によって搬送される原稿の表面の画像データを読取るときには、走査部１８がプラテンガラス１９の下方において、ＡＤＦ１により読取位置Ｐ１を通過する原稿からの反射光をＣＣＤ１７へ導いて結像する。

コピー・ファクシミリ複合機１００により、ＡＤＦ１を用いて原稿の両面の画像データを読取る場合には、原稿トレイ４に載置された原稿は、給紙ローラ７により原稿搬送路５へ送り込まれ、搬送ローラ８により読取位置Ｐ１へ搬送されてＣＣＤ読取ユニット２により表面の画像データが読取られ、更に搬送ローラ８により読取位置Ｐ２へ搬送されてＣＩＳ読取ユニット３により裏面の画像データが読取られ、排紙ローラ８により排紙トレイ６へ排出される。また、プラテンガラス１３に載置された原稿の画像データを読取る場合には、原稿押えカバー１０２により原稿を押えて、ＣＣＤ読取ユニット２の走査部１８がプラテンガラス１３に対して水平に移動しながら原稿を走査することにより原稿の画像データが読取られる。

前記ＣＩＳ読取ユニット３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、原稿の幅方向を長手方向とする外形略直方体状のフレーム３４（図２（ｂ）においては省略。）を備えている。そして、フレーム３４内に、その長手方向に沿って前記ＬＥＤ３１と光電変換素子３３がそれぞれ実装される基板３５，３６が装着され、各光電変換素子３３に対応する導光系３２が形成されている。フレーム３４は、その下面略全面に開口が形成されており、該開口に透明なフィルムやガラスからなるカバー３７（図２（ｂ）においては省略。）が嵌め込まれている。ＬＥＤ３１はカバー３７に近接するプラテンガラス１０に密着した原稿に対してライン状に光を照射し、導光系３２はそのライン状に光が照射された原稿の読取ラインＬから反射される反射光を案内して光電変換素子３３に入射させる。導光系３２はカバー３７と直交する方向に沿ってライン状に設けられている。このＣＩＳ読取ユニット３においては、全てのＬＥＤ３１が導光系３２に対して同じ側にライン状に配置されている。なお、このＣＩＳ読取ユニット３の構成は、一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論である。例えば、図２（ｃ）に示すように、ＬＥＤ３１と光電変換素子３３を共通して実装する基板３８がフレーム３４´に装着され、ＬＥＤ３１が照射する光を読取ラインＬに案内するプリズム３９が形成されたＣＩＳ読取ユニット３´であってもよい。

前記ＣＩＳ読取ユニット３は、図１を参照するように、中間ガイド１０２ａに一端が固定されたスプリング（不図示）の他端が取り付けられている。ここで、中間ガイド１０２ａは、最上流の搬送ローラ８や上側の排紙ローラ９を配設し給紙口及び排紙口近傍の搬送路５の内側ガイド面をその外側面とする部材であり、原稿押えカバー１０２の一部を構成するものである。ＣＩＳ読取ユニット３は、スプリングによってプラテンガラス１０に対して所定の隙間を隔てて近接されるようになっており、搬送されて読取位置Ｐ２を通過する原稿は、プラテンローラ１１によりプラテンガラス１０に密着されニップした状態で画像データが読取ライン毎に読取られる。詳細には、図３に示すように、原稿がプラテンローラ１１によりプラテンガラス１０に密着されるラインＬ１は、ＣＩＳ読取ユニット３による読取ラインＬの直上流に位置している。これは、読取ラインＬにおいて原稿を確実にＣＩＳ読取ユニット３による読取可能領域内に存在させるために、読取ラインＬの僅か上流にてニップさせるものである。

ところで、搬送される原稿に対して直交する方向に導光系３２が反射光を案内するＣＩＳ読取ユニット３においては、光沢原稿に光を照射した場合などには、原稿の読取ラインＬ以外の照射面からの反射迷光が導光系３２を介して光電変換素子３３に入射し、読取画像データに濃度むらが生じ良好な画像読取りを行なうことができない。原稿の読取ラインＬ以外の照射面からの反射迷光が導光系３２に入りにくくするためには、導光系３２が原稿からの反射光を上流側又は下流側に傾斜して案内すればよいことが分かった。具体的には、ＣＩＳ読取ユニット３を読取ラインＬを中心として読取ラインＬ前後の搬送路５に対して上流側又は下流側に傾けて取り付ければよい。詳細に説明すると、図１に示すように、ＣＩＳ読取ユニット３は、搬送路５の上側ガイド面に設けられた矩形状穴からカバー３５がプラテンローラ１１側に向かって露出するように、前記中間ガイド１０２に取り付けられる。そして、図３に示すように、この搬送路５の矩形状穴前後の上側ガイド面、及び当該上側ガイド面と対向する下側ガイド面は、それぞれ水平に設けられている。これにより、上側ガイド面と下側ガイド面との間を搬送される原稿は、読取ラインＬ前後において水平に搬送される。このような読取ラインＬ前後の搬送路５、即ち、前記矩形状穴前後の上側ガイド面と下側ガイド面により想定される水平な搬送路に対して、ＣＩＳ読取ユニット３が上流側又は下流側の何れか一方の側に傾斜するように取り付ければよい。このとき、読取ラインＬを含み当該読取ラインＬ前後の搬送路５に垂直な面に対して導光系３２が傾斜して反射光を案内することになる。

そこで、まず前記従来のＣＩＳ読取ユニット９０５（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照。）を、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、読取ラインＬを含み当該読取ラインＬ前後の搬送路９０２に垂直な面に対してそれぞれ上流側、下流側に傾斜して導光系９１０が反射光を案内するように取り付け、原稿を読取ることにより得られた画像の画質を評価した。前記従来のＣＩＳ読取ユニット９０５を、図４（ａ）に示すように、上流側に２度傾けて取り付けた場合、下流側に位置するＬＥＤ９０９ｂの光量むらが画質に表われ、図４（ｂ）に示すように、下流側に２度傾けて取り付けた場合、上流側に位置するＬＥＤ９０９ａの光量むらが画質に表われた。一方、前記ＣＩＳ読取ユニット３を、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、読取ラインＬを含み当該読取ラインＬ前後の搬送路５に垂直な面に対して下流側及び上流側にそれぞれ２度傾けて取り付けた場合、いずれの場合も、自動・写真読取モード及び標準・薄濃度読取モードによる原稿の読取りにおいて、ＬＥＤ３１の光量むらによる画質不良は表われなかった。このように、導光系３２が原稿からの反射光を傾斜して案内するようにＣＩＳ読取ユニット３を取り付けることにより、光沢原稿の画像データを読取る場合であっても、読取画像データに濃度むらが生ぜずに良好な画像読取りを行なうことができる。このＣＩＳ読取ユニット３は、上述したように、全てのＬＥＤ３１が導光系３２に対して同じ側に、即ち全てのＬＥＤ３１が読取ラインＬを基準として上流側又は下流側の何れか一方の側に配置されている。

なお、コピー・ファクシミリ複合機１００により、ＡＤＦ１を用いて原稿の両面の画像データを読取りファクシミリ送信する場合には、原稿の先端が欠けることがある。従って、図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ３１が読取ラインＬより上流側に配置される場合には、読取ラインＬを含み当該読取ラインＬ前後の搬送路５に垂直な面に対して導光系３２がＬＥＤ３１が配置された側と同じ側、即ち上流側に原稿からの反射光を傾斜して案内するように、ＣＩＳ読取ユニット３を上流側に傾けて取り付けることが好ましい。

このように、市販されている安価なＣＩＳ読取ユニット３を傾けて取り付けることにより、コスト上昇をほとんど伴うこと無く、光沢原稿の画像データを読取る場合であっても、読取画像データに濃度むらが生ぜずに良好な画像読取りを行なうことができる。例えば、前記従来のＣＩＳ読取ユニット９２０のように、画像読取装置の構成等によって適切な導光系を形成する必要がないため、製造コストが高くなる等の問題が生じない利点がある。

ＣＩＳ読取ユニット３を傾けて取り付ける構成は、限定されるものではなく様々な形態をとり得るが、取付ブラケット２０を用いた一形態を図６（ａ）及び図６（ｂ）に基づいて説明する。この取付ブラケット２０は、上面が下面に対して所定の傾きを有する本体部２０ａと、該本体部２０ａの上面に上方に向かって垂設された棒状の突起部２０ｂと、本体部２０ａの下面に下方に向かって垂設され略半円状の切欠を有する支持部２０ｃとを一体的に備えた合成樹脂等からなる成形部品である。一方、ＣＩＳ読取ユニット３のフレーム３４には、前記カバー３７が嵌め込まれた下面と反対側の上面から長手方向外側に向かって水平に延びる取付部３４ａを両端に備え、該取付部３４ａの中央部付近に孔３４ｂが貫設されている。この孔３４ｂに取付ブラケット２０の突起部２０ｂを嵌めることにより、取付ブラケット２０の下面に対して、ＣＩＳ読取ユニット３の導光系３２を前記所定の傾きに傾けて取り付けることができる。

一方、プラテンローラ１１は、図１を参照するように、その軸１０ａが下ガイド部材１０２ｂに回転可能に軸支されている。ここで、下ガイド部材１０２ｂは、最下流の搬送ローラ８や下側の排紙ローラ９を配設し排紙口近傍の搬送路５の外側ガイド面をその外側面とする部材であり、排紙トレイ６と一体に形成されて原稿押えカバー１０２の一部を構成するものである。プラテンローラ１１の軸１１ａの適宜な位置において、当該軸１１ａに支持部２０ｃの切欠が嵌まるようになっている。また、上述したように、ＣＩＳ読取ユニット３は、中間ガイド１０２ａに一端が固定されたスプリングの他端が取り付けられ、このスプリングによってプラテンガラス１０に向かって付勢されている。なお、図示しない係止部材によって、ＣＩＳ読取ユニット３は中間ガイド１０２ａから離脱しないようになっている。

なお、本実施の形態で示したコピー・ファクシミリ複合機１００の構成は、本発明に係る画像読取装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、例えば、コピー機やファクシミリ機、スキャナ等の単独機としても実現可能である。

本発明の実施の形態に係るコピー・ファクシミリ複合機１００の上部の構成を示す断面図である。 （ａ）はＣＩＳ読取ユニット３を示す概略断面図、（ｂ）はＣＩＳ読取ユニット３を示す概略斜視図、（ｃ）はＣＩＳ読取ユニット３´を示す概略断面図である。 原稿がプラテンローラ１１によりＣＩＳ読取ユニット３のプラテンガラス１０に密着された状態を示す概略断面図である。 従来のＣＩＳ読取ユニット９０５が傾いて取り付けられた状態を示す概略断面図であり、（ａ）は上流側に、（ｂ）は下流側に傾いて取り付けられた状態を示す。 ＣＩＳ読取ユニット３が傾いて取り付けられた状態を示す概略断面図であり、（ａ）はＬＥＤ３１が上流側に、（ｂ）はＬＥＤ３１が下流側に配置されて取り付けられた状態を示す。 ＣＩＳ読取ユニット３を傾けて取り付ける一形態を示し、（ａ）は側面図を、（ｂ）は部分斜視図である。 従来のコピー・ファクシミリ複合機９００の上部の構成を示す断面図である。 従来のＣＩＳ読取ユニット９０５を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略斜視図である。 従来の別のＣＩＳ読取ユニット９２０を示す断面図である。

符号の説明

３ ＣＩＳ読取ユニット（画像読取ユニット）
５ 搬送路
１０ プラテンガラス
１１ プラテンローラ
３１ ＬＥＤ（点光源）
３２ 導光系
３３ 光電変換素子
１００ コピー・ファクシミリ複合機（画像読取装置）
Ｌ 読取ライン

Claims (3)

1. 搬送路に沿って搬送される原稿の読取ラインを照射する複数の点光源と、該点光源の前記原稿からの反射光を案内する導光系と、該導光系により案内された反射光を電気信号に変換する光電変換素子と、を備えた画像読取装置において、
   前記複数の点光源を前記読取ラインより上流側又は下流側の何れか一方の側に配置するとともに、前記読取ラインを含み当該読取ライン前後の前記搬送路に垂直な面に対して前記導光系が上流側又は下流側の何れか一方の側に傾斜して前記反射光を案内することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取ラインを含み当該読取ライン前後の前記搬送路に垂直な面に対して前記導光系が前記複数の点光源が配置された側と同じ側に傾斜して前記反射光を案内することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記点光源と前記導光系と前記光電変換素子とを具備する画像読取ユニット、及び前記搬送される原稿が密着されるプラテンガラスを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。

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