JP2006217030A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 両面画像読み取り装置での片面画像原稿読み取り時においても、第一、第二の読み取りセンサ両方を用い、更に２枚目以降の原稿に関しては原稿を重ねて画像読み取りを行うことで、非常に生産性の高い画像読み取り装置を提供すること。
【解決手段】 両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙できる第一、第二の分離部を給紙トレイ両端に持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、画像読み取りを１枚目、２枚目／３枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，・・・）と原稿を重ねて行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像読み取り装置に関し、２つの画像読み取り手段を用いて、両面画像原稿の同時両面読み取りを行う装置、例えば、スキャナー、複写機、ＦＡＸ等の機器に適用できるものである。

従来、複写機等の画像読み取り部（リーダ部）においては、原稿台ガラスの下に、原稿を照明する光源、前記光源の光を原稿に集光する反射傘、及びミラーの３つが収容されたキャリッジ、そして前記ミラーにて反射される光をＣＣＤ上に集光するレンズに向けて反射させる２枚のミラーを収容するキャリッジ、原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ上に集光するレンズ、及びＣＣＤの４点からなる縮小光学系の画像読み取り装置、またはＬＥＤアレイ光源、ロッドレンズアレイ及びＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）を用い、原稿に密着して画像を読み取る等倍光学系の画像読み取り装置といったような単一の読み取りセンサを用いた画像読み取り装置が用いられてきた。これらの画像読み取り装置において、両面原稿の両面読み取りを行う場合には、ＤＦ（ドキュメントフィーダ）等の原稿反転手段を用い、両面原稿のおもて面・うら面を交互に読み取っていた。しかしながら近年では、図３に示すような両面同時読み取り機構を有する画像読み取り装置が提案されている。図３はこのような画像読み取り装置の概略説明図であり、原稿の両面の読み取り位置と搬送経路のレイアウトを主に示している。このような構成の画像読み取り装置は、おもて面（第１面）を読み取る第１の読み取りセンサ（ＣＣＤ３０１）とうら面（第２面）を読み取る第２の読み取りセンサ（コンタクトイメージセンサ３０２）とを備え、３０５の原稿トレイ上に置かれた原稿を排紙側に原稿を送る途中で前記の第１および第２の読み取りセンサ３０１，３０２によって両面を１回の搬送で読み取る機構になっている。

又、別の従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
特公平6-3556号公報

しかしながら、従来の両面画像読み取り装置では、片面画像原稿を読み取る場合においては第一もしくは第二の読み取りセンサのみを用い、原稿を１枚ごとに読み取っていたため画像読み取り時の生産性に関しては単一の読み取りセンサで原稿を読み取る読み取り装置と何ら変わることがないという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、両面画像原稿に対して両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、原稿を積載する給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙することが可能な分離部を給紙トレイ両端に２つ持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、両面同時読み取り可能な読み取り部での画像読み取りを１枚目の原稿は単独で行い、２枚目以降に関しては２枚目／３枚目、４枚目／５枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，３，・・・）と原稿を重ねて行うことを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明による解決手段は、原稿台ガラス上に静止して配置された原稿を副走査方向に移動しながら、または原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第一の画像読み取り手段と、原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第二の画像読み取り手段と、前記原稿を移動させる原稿搬送手段を有することで、両面画像原稿に対して両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、原稿を積載する給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙することが可能な第一の分離部と第二の分離部を給紙トレイ両端に持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、前記第一、第二の画像読み取り手段により両面同時読み取り可能な読み取り部での画像読み取りを１枚目、２枚目／３枚目、４枚目／５枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，３，・・・）と原稿を重ねて行うことを特徴とする。更に、前記給紙トレイ上に積載された原稿が前記第一の分離部及び第二の分離部から給紙される際に、エンコーダで原稿の紙サイズを判定し、前記給紙トレイに積載された原稿のサイズが混載であると判断した場合には、第一の分離部、第二の分離部のうち読み取り手段に近いほうの分離部からのみ原稿を給紙することを特徴とする。

かかる構成によれば、両面画像読み取り装置での片面画像原稿読み取り時においても、第一、第二の読み取りセンサ両方を用い、更に２枚目以降の原稿に関しては原稿を重ねて画像読み取りを行うことで、非常に生産性の高い画像読み取り装置を提供することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、原稿台ガラス上に静止して配置された原稿を副走査方向に移動しながら、または原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第一の画像読み取り手段と、原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第二の画像読み取り手段と、前記原稿を移動させる原稿搬送手段を有することで、両面画像原稿に対して両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、原稿を積載する給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙することが可能な第一の分離部と第二の分離部を給紙トレイ両端に持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、前記第一、第二の画像読み取り手段により両面同時読み取り可能な読み取り部での画像読み取りを１枚目、２枚目／３枚目、４枚目／５枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，３，・・・）と原稿を重ねて行うことを特徴とする。更に、前記給紙トレイ上に積載された原稿が前記第一の分離部及び第二の分離部から給紙される際に、エンコーダで原稿の紙サイズを判定し、前記給紙トレイに積載された原稿のサイズが混載であると判断した場合には、第一の分離部、第二の分離部のうち読み取り手段に近いほうの分離部からのみ原稿を給紙することを特徴とする。

かかる構成によれば、両面原稿読み取り時と片面画像読み取り時とで最適な原稿走査速度にて画像読み取りを行うことができるとともに、両面画像読み取り装置での片面画像原稿読み取り時においても、第一、第二の読み取りセンサ両方を用い、更に２枚目以降の原稿画像に関しては原稿を重ねて画像読み取りを行うことで、非常に生産性の高い画像読み取り装置を提供することが可能となる。

図１は本発明の画像読み取り装置を表す図である。

本実施例の装置は、原稿給送部と原稿読み取り部が一体化した原稿読み取り装置１０１とブック原稿読み取り時に圧板となる原稿給紙装置及び原稿トレイ１０２によって構成されており、原稿読み取り装置１０１には第１、第２の原稿読み取り部を持つ両面画像原稿読み取り装置である。第１の読み取り部では原稿読み取り装置内の露光部１１１と原稿とを相対的に移動させながら読み取り、第２の読み取り部では密着型イメージセンサ部１１５と原稿とを相対的に移動させながら原稿上の情報を読み取る。密着型センサ部１１５は図示しない光源であるＬＥＤアレイ、ロッドレンズアレイ及びコンタクトイメージセンサから構成されている。

原稿１００は原稿トレイ１０３にセットされる。原稿ピックアップローラ１０４及び１０５は図示しないソレノイドにより揺動アームを介し揺動されるようになっていて、原稿１００を１枚ずつ給送する。給送された原稿１００は第１中間ローラ対１０６及び１０７で更に装置内に送られ、大ローラ１０９と第１従動ローラ１２４による搬送に渡され大ローラ１０９を回る形、もしくは原稿搬送ベルト１２５で原稿台ガラス１０８上を通って大ローラ１０９下部へ向かう形で画像読み取り部への搬送が行われる。原稿ピックアップローラ１０４及び１０５と第１中間ローラ対１０６及び１０７のそれぞれの間には、図５に示すような主にエンコーダとローラから構成される原稿サイズ検知部１、２が設置されており、原稿の搬送時にはローラの回転によるエンコーダ出力パルス数から原稿の副走査方向の長さが判定される。原稿１００は更に、流し読み原稿ガラス１１０と原稿ガイド板１２８の間を通り、再び大ローラ１０９とにより搬送される。流し読み原稿ガラス１１０と原稿ガイド板１２８の間では原稿ガイド板１２８の部材により原稿１００は流し読み原稿ガラス１１０に接触する形で搬送される。

原稿１００が搬送される前に、第１、第２の読み取り部でシェーディングを行う。第１の読み取り部は基準白色板１２６を読み取り第２の読み取り部は基準白色部材の更新部１２７における白色シートを読み取ることによってそれぞれ適正な白レベルを得る。

原稿１００は流し読み原稿ガラス１１０上を通過する際に、露光部１１１により流し読み原稿ガラス１１０に接している面を露光される。露光部１１１は露光する事により原稿１００から反射してくる原稿画像情報をミラーユニット１１２に伝達する。伝達された原稿画像情報はレンズ１１３を通過し集光されてＣＣＤセンサ部１１４にて電気信号として変換される。以上の過程で原稿１００の第２面（うら面）が読み取られる。

次に、大ローラ１０９により搬送された原稿１００は第２中間ローラ対１１６方向へ搬送される過程で、密着型イメージセンサ部１１５によって原稿１００の第１面（おもて面）を読み取られる。

第２中間ローラ対１１６を通過した原稿１００は第１搬送パス切り換え部１１７により、１１８の第３中間ローラ対からなるスイッチバックパス、もしくは１１９のバッファパスローラと第２従動ローラ１２９からなるバッファパス方向へと搬送経路が切り換えられる。スイッチバックパスへと搬送された原稿は、第３中間ローラ１１８の正転／逆転によって排紙トレイ１２２上に排紙された際の原稿の第１面（おもて面）と第２面（うら面）を逆転される。バッファパス方向へと搬送された原稿は、バッファローラ１１９と第２従動ローラ１２９による搬送に渡され、第２搬送パス切り換え部１２０により、バッファローラ１１９を回り滞留させるバッファパス、もしくは１２１の排紙ローラ対方向へと搬送経路が切り換えられる。バッファパスへ搬送された原稿はバッファローラ１１９を回る形で所定のタイミング後に再度バッファローラ１１９と第２従動ローラ１２９による搬送に渡され、排紙ローラ対１２１へと搬送される。排紙ローラ対１２１へ搬送された原稿１００は装置外に排出される。

図２は、本装置の画像制御系の主な機能のブロック図である。

画像読み取りセンサ部（ＣＣＤセンサ部またはコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）部）１１４は画像処理部２０２に内蔵されているタイミング生成機能によって生成されたタイミング信号２０５に従って光情報を順次、アナログ画像信号２０７に変換して出力する。アナログ信号処理部２０１は同じく画像処理部２０２からのタイミング信号２０６に従って、画像読み取りセンサ部（ＣＣＤセンサ部またはコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）部）１１４から出力されたアナログ画像信号２０７をディジタル画像信号２０８に変換する。ディジタル画像信号２０８は画像処理部１０２に入力され、シェーディング補正等の処理が行われる。画像処理部２０２はメモリＩ／Ｆ２１０を介して画像メモリ部２０３に対して画像情報の書き込み・読み出しを行う。

ＣＰＵ２０４は、画像処理部２０２、センサ入力部２１２、モータドライバ部２１３、原稿照明手段２１５、ソレノイド・クラッチドライバ部２１６、副走査方向の原稿サイズを判定するエンコーダ２１７の制御といった原稿読み取り装置１９全体の制御をつかさどる。ＣＰＵ２０４はＣＰＵバス２０９を介して画像処理部２０２の設定や制御および画像情報の読み書きを行う。また、操作部２１４により読み取りモード設定および読み取り動作開始指示を行う。

次に、原稿が片面画像原稿である場合の画像読み取り時の実際の動作を以下に説明する。

まず、１枚目の原稿をピックアップローラ１０４側から給紙開始する。給紙された１枚目の原稿は、まず原稿サイズ検知部１３０にて副走査方向のサイズが判定される。1枚目の原稿は続いて第１中間ローラ対１０６で装置内に送られ、大ローラ１０９と第１従動ローラ１２４による搬送に渡され大ローラ１０９を回る形で画像読み取り部への搬送が行なわれ、密着型イメージセンサ部１１５によって画像を読み取られる。画像を読み取られた後は、第１搬送パス切り換え部１１７によりバッファパス側へ搬送され、バッファローラ１１９と第２従動ローラ１２９による搬送に渡される。更に第２搬送パス切り換え部１２０により排紙ローラ対１２１へと搬送され装置外に排出される。

１枚目の原稿の給紙開始後、続いて２枚目の原稿をピックアップローラ１０５側から給紙開始する。原稿サイズ検知部１３１での２枚目原稿のサイズ判定を行う。２枚目の原稿は第１中間ローラ対１０７で装置内に送られ、原稿搬送ベルト１２５で原稿台ガラス１０８上を通って大ローラ１０９下部へ向かう形で画像読み取り部への搬送が行われる。２枚目の原稿は原稿読み取り部までの搬送パスが１枚目よりも長いため、１枚目の原稿が画像読み取り部を通過後に画像読み取り部へ搬送される。

ここで、２枚目の原稿のサイズ判定結果が１枚目と同じであった場合は、２枚目の原稿が給紙開始された後、所定のタイミング後に３枚目の原稿がピックアップローラ１０４側から給紙開始される。３枚目の原稿のサイズ判定も１枚目同様に行われ、続いて１枚目の原稿と同様の形で画像読み取り部への搬送が行なわれる。この時、２枚目の原稿の一部と３枚目の原稿の一部とが重なる形で画像読み取り部へと搬送され、２枚目の原稿は流し読み原稿ガラス１１０上を通過する際に、露光部１１１により流し読み原稿ガラス１１０に接している面を露光されＣＣＤセンサ部１１４にて画像を読み取られ、３枚目の原稿は密着型イメージセンサ部１１５によって画像を読み取られる。２枚目の原稿が給紙開始された後に３枚目の原稿が給紙開始されるまでのタイミングは、搬送速度、搬送パス長、原稿２枚の重ね量により決定される。画像読み取り部への原稿の搬送順、及び原稿上の画像の向き（表裏）の関係を図４に示す。

続いて、画像読み取り部を通過した２枚目／３枚目の原稿は第２中間ローラ対１１６へ搬送され、第２中間ローラ対１１６を通過後第１搬送パス切り換え部１１７により、２枚目の原稿は第３中間ローラ対からなるスイッチバックパス１１８へ搬送され、第３中間ローラ１１８の正転／逆転によって排紙トレイ１２２上に排紙された際の原稿の第１面（おもて面）と第２面（うら面）を逆転させた後、バッファローラ１１９と第２従動ローラ１２９による搬送に渡され、排紙ローラ対１２１へと搬送される。３枚目の原稿はバッファパス方向へと搬送され、バッファローラ１１９を回る形で所定のタイミング後に再度バッファローラ１１９と第２従動ローラ１２９による搬送に渡され、排紙ローラ対１２１へと搬送される。スイッチバックパスでは通常の搬送速度に対し倍速で２枚目の原稿をスイッチバックさせ、原稿の第１面（おもて面）と第２面（うら面）を入れ換える。その間、３枚目の原稿は通常の搬送速度でバッファローラを回すことで、２枚目の原稿を３枚目の原稿よりも先に排紙ローラ対１２１へと搬送させ、排紙トレイ上の排紙された原稿の表裏及び順番の整合をとる。ここでは２枚目、３枚目までの原稿搬送について述べたが、（２ｎ枚目；ｎ＝１，２，３，．．．）の原稿の搬送は２枚目と同様であり、（２ｎ＋１枚目；ｎ＝１，２，３，．．．）の原稿の搬送は３枚目と同様である。

２枚目の原稿のサイズ判定結果が１枚目と異なった場合は、２枚目の原稿がＣＣＤセンサ部１１４で画像読み取りを行なった後、３枚目の原稿がピックアップローラ１０４側から給紙開始され、１枚目の原稿と同様の形で画像読み取り部への搬送が行なわれる。３枚目の原稿は密着型イメージセンサ部１１５によって画像を読み取られる。画像読み取り部を通過した２枚目、３枚目の原稿は第２中間ローラ対１１６へ搬送され、第２中間ローラ対１１６を通過後第１搬送パス切り換え部１１７によりバッファパス方向へと搬送され、更に第２搬送パス切り換え部１２０により排紙ローラ対１２１へと搬送され、装置外へ排紙される。以後４枚目以降の原稿に関しては、３枚目と同様にピックアップローラ１０４側から給紙し、密着型イメージセンサ部１１５によって画像を読み取り、そのまま排紙する。

２枚目の原稿のサイズ判定結果が１枚目同じであった場合も、以後の原稿に関しては原稿サイズ検知部１３０，１３１にて副走査方向の原稿サイズをモニタし続け、一度でも異なるサイズの原稿を検出した場合には、以後の原稿に対しては画像読み取り部に近いほうの分離部であるピックアップローラ１０４側から給紙を行い、密着型イメージセンサ部１１５によって画像を読み取り、そのまま排紙する。

原稿が両面画像原稿である場合は、原稿ピックアップローラ１０４で原稿を1枚ずつ給送し、第１中間ローラ対１０６で更に装置内に送られ、大ローラ１０９と第１従動ローラ１２４による搬送に渡され大ローラ１０９を回る形で画像読み取り部への搬送が行われる。更に流し読み原稿ガラス１１０上を通過する際に、露光部１１１により流し読み原稿ガラス１１０に接している面を露光されＣＣＤセンサ部１１４にて両面画像原稿の第２面（うら面）が読み取られる。次に第２中間ローラ対１１６方向へ搬送される過程で、密着型イメージセンサ部１１５によって両面画像原稿の第１面（おもて面）を読み取り、そのまま排紙する。

なお、本実施例では第一、第二の画像読み取り手段としてＣＣＤとＣＩＳを用いているが、双方ともＣＩＳを用いる構成でも問題ないことは言うまでもない。

以上のように、本実施例によれば、両面画像原稿に対して両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、原稿を積載する給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙することが可能な分離部を給紙トレイ両端に２つ持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、両面同時読み取り可能な読み取り部での画像読み取りを１枚目の原稿は単独で行い、２枚目以降に関しては２枚目／３枚目、４枚目／５枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，３，・・・）と原稿を重ねて行うことで、両面画像読み取り装置での片面画像原稿読み取り時においても、第一、第二の読み取りセンサ両方を用い、更に２枚目以降の原稿画像に関しては原稿を重ねて画像読み取りを行うことで、非常に生産性の高い画像読み取り装置を提供することが可能となる。

本発明の実施例の特徴を表す図。 本発明の画像制御系の主な機能のブロック図。 従来の両面読み取り機構を有する画像読み取り装置を表す図。 図１の実施例における原稿の搬送順、及び原稿上の画像の向き（表裏）の関係図。 エンコーダとローラから構成される原稿サイズ検知部の簡略図。

符号の説明

１００ 原稿
１０１ 原稿読み取り装置
１０２ 原稿給紙装置及び原稿トレイ
１０３ 原稿トレイ
１０４ 原稿ピックアップローラ
１０５ 原稿ピックアップローラ
１０６ 第１中間ローラ対
１０７ 第１中間ローラ対
１０８ 原稿台ガラス
１０９ 大ローラ
１１０ 流し読み原稿ガラス
１１１ 露光部
１１２ ミラーユニット
１１３ レンズ
１１４ ＣＣＤセンサ部
１１５ 密着型イメージセンサ部
１１６ 第２中間ローラ対
１１７ 第１搬送パス切り換え部
１１８ 第３中間ローラ対
１１９ バッファパスローラ
１２０ 第２搬送パス切り換え部
１２１ 排紙ローラ対
１２２ 排紙トレイ
１２３ 原稿（排紙後）
１２４ 第１従動ローラ
１２５ 原稿搬送ベルト
１２６ 基準白色板
１２７ 基準白色部材更新部
１２８ 原稿ガイド板
１２９ 第２従動ローラ
１３０ 原稿サイズ検知部
１３１ 原稿サイズ検知部
２０１ Ａ／Ｄ変換部
２０２ 画像処理部
２０３ 画像メモリ部
２０４ ＣＰＵ
２０５ タイミング信号
２０６ タイミング信号
２０７ アナログ画像信号
２０８ ディジタル画像信号
２０９ ＣＰＵバス
２１０ メモリＩ／Ｆ
２１１ 表示部
２１２ センサ入力部
２１３ モータドライバ部
２１４ 操作部
２１５ 原稿照明手段
２１６ ソレノイド・クラッチドライバ部

Claims (2)

1. 原稿台ガラス上に静止して配置された原稿を副走査方向に移動しながら、または原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第一の画像読み取り手段と、原稿を移動させながら静止して原稿上の画像を読み取る第二の画像読み取り手段と、前記原稿を移動させる原稿搬送手段を有することで、両面画像原稿に対して両面同時読み取りを行う画像読み取り装置に関し、原稿を積載する給紙トレイ両端から交互に原稿を給紙することが可能な第一の分離部と第二の分離部を給紙トレイ両端に持ち、片面画像原稿を読み取る場合に第一の分離部からは奇数枚目の原稿を、第二の分離部からは偶数枚目の原稿を給紙し、前記第一、第二の画像読み取り手段により両面同時読み取り可能な読み取り部での画像読み取りを１枚目、２枚目／３枚目、４枚目／５枚目、・・・、２ｎ枚目／２ｎ＋１枚目（ｎ＝１，２，３，・・・）と原稿を重ねて行うことを特徴とする。
2. 前記給紙トレイ上に積載された原稿が前記第一の分離部及び第二の分離部から給紙される際に、エンコーダで原稿の紙サイズを判定し、前記給紙トレイに積載された原稿のサイズが混載であると判断した場合には、第一の分離部、第二の分離部のうち読み取り手段に近いほうの分離部からのみ原稿を給紙することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。

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