JP2007174221A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿画像を走査装置で走査してＣＣＤ等の撮像素子により読取る画像読取装置において、確実、且つ迅速に原稿幅を判定することが可能な画像読取装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置１は、プラテンガラス５に対して開放、閉鎖両様の姿勢をとるプラテンカバー３と、その開閉検知装置５０と、走査装置３０とを備える。走査装置３０のホームポジションは、原稿先端から所定距離移動させた箇所に設ける。そして、プラテンカバー３が所定角度まで倒された時に、ホームポジションにおいて原稿Ｐに向かって光を照射してＣＣＤ４３により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後に、同様に原稿幅を検知する第２識別動作とを実行し、第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定する。これにより、２回の原稿幅の識別動作を、プラテンカバー３が閉じられる前に実行することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機やイメージスキャナ等に用いられる画像読取装置に関する。

複写機やイメージスキャナ等に用いられる画像読取装置は、一般的に、プラテンガラス上に載置された原稿に光を照射し、この反射光を受けて原稿面の画像情報を読取るものである。プラテンガラスは、透明ガラスで構成され、装置本体の上部に設けられている。原稿台の下方の装置本体内部には、原稿面に向かって光を照射する光源や、その反射光を所定の方向に導くためのミラー、結像レンズ、撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等が設けられている。

上記のような画像読取装置においては、原稿サイズを正確に検知して、その原稿サイズに対応した用紙を選択する必要がある。原稿サイズを検知する方法としては様々なものが従来提案されているが、一般的には、画像読取装置に原稿サイズに対応した複数のセンサを適所に配置したり、ＣＣＤを用いて原稿に対する走査の前にプリスキャン動作を実行したりする方法が採用されている。

ここで、原稿サイズの検知に関して、その誤検知の発生が懸念されている。誤検知が発生する要因としては、プラテンカバーの原稿を押圧する側の面の色や光沢が、原稿の色や光沢と類似する場合等が挙げられる。この場合、原稿サイズを検知するセンサが、両者の違いを区別することができず境界を識別できないので、原稿サイズを誤って検知してしまうという問題となる。そこで、このような問題を解決すべく提案された、ＣＣＤを用いて、原稿に対する走査の前にプリスキャン動作を実行することにより原稿サイズを検知する方法の一例を、特許文献１に見ることができる。

特許文献１に記載された画像読取装置は、プラテンガラス上に載置された原稿に向かって、走査装置により走査して照射、反射された光を、ＣＣＤに入射させて原稿の画像を読取るものであって、プラテンカバーを閉じていない状態で原稿の主走査方向の第１の走査を行い、次にプラテンカバーを閉じた状態で原稿の主走査方向の第２の走査を行い、これら２回の走査で得られた情報に基づいて原稿サイズを判定するものである。
特許第３５９２０４６号公報（第６頁、図２）

特許文献１に記載された画像読取装置において、プラテンカバーを閉じていない状態で行う第１の走査の結果と、プラテンカバーを閉じた状態で行う第２の走査の結果とでは、原稿の外側の領域の明暗にはっきりとした差が生じるので、原稿サイズを正確に判定することが可能である。しかしながら、第２の走査がプラテンカバーを閉じた状態で行われることから、プラテンカバーを閉じてすぐに原稿の読取りに対する走査が可能な状態になるわけではない。したがって、原稿をプラテンガラス上にセットしてから原稿面の画像情報の読取りを完了するまでに多くの時間が必要となり、複写機等の画像形成装置の使用時においては、その複写に掛かる時間が長くなってしまう。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、プラテンガラス上に載置された原稿の画像を走査装置で走査してＣＣＤ等の撮像素子により読取る画像読取装置において、確実、且つ迅速に原稿幅を判定することが可能な画像読取装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、プラテンガラス上に載置された原稿に向かって、走査装置により走査して照射、反射された光を、撮像素子に入射させて前記原稿の画像を読取る画像読取装置において、前記走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して前記撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後に、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する第２識別動作とを実行し、第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することとした。

また、本発明は、プラテンガラス上に載置された原稿に向かって、走査装置により走査して照射、反射された光を、撮像素子に入射させて前記原稿の画像を読取る画像読取装置において、前記走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して前記撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後少なくとも２回、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する識別動作とを実行し、第１識別動作、及び２回目以降複数回の識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することとした。

なお、上記構成の画像読取装置において、「原稿幅」とは、走査装置の移動方向と直角をなす、いわゆる走査装置による主走査方向の原稿の長さ（幅）を意味する。

本発明の構成によれば、走査装置によりプラテンガラス上に載置された原稿の画像を読取る画像読取装置において、走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後に、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する第２識別動作とを実行し、第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することとしたので、２回目の原稿幅の識別動作が、プラテンカバーを閉じた後に実行されることはなく、閉じる前に実行することができる。これにより、プラテンカバーを閉じた時点で、原稿幅の判定が完了した状態にすることが可能である。したがって、プラテンカバーを閉じる過程で実行する２回の識別動作で確実に原稿幅が判定できるのとともに、このような原稿幅の判定を迅速に行うことが可能な画像読取装置を提供することができる。

また、本発明の構成によれば、走査装置によりプラテンガラス上に載置された原稿の画像を読取る画像読取装置において、走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後少なくとも２回、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する識別動作とを実行し、第１識別動作、及び２回目以降複数回の識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することとしたので、２回目以降に複数回実行される識別動作により、原稿幅の検知情報がさらに増加する。したがって、原稿幅の判定に用いられる情報が増加し、より一層正確な原稿幅を得ることが可能である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る画像読取装置について、図１、及び図２を用いてその構造を説明する。図１は画像読取装置の模型的垂直断面正面図、図２は画像読取装置の模型的垂直断面右側面図である。図２においては、本体内の内部構造の描画を省略している。なお、本発明の実施形態に係る画像読取装置は、画像形成装置である複写機、または複写機やファクシミリ等の機能を備えた複合機の上部に搭載された画像読取装置として設計されたものとする。

図１に示すように、画像読取装置１は、画像形成装置である複写機、または複合機の上部に搭載され、本体２と、その上面部に設けられたプラテンカバー３とを備えている。画像読取装置１の本体２は、その主たる所がフレーム４で構成されている。そして、画像読取装置１は、本体２の上面にプラテンガラス５を備えている。プラテンガラス５は透明ガラスで構成され、この透明ガラス表面に、原稿Ｐが、読取面（原稿面）が下になるように載置される。

プラテンガラス５の下方であって、本体２のフレーム４の内側には、原稿面に向かって光を照射し、その反射光を受けるための様々な光学系構成要素が設けられている。この光学系構成要素としては、第１光学系ユニット１０と第２光学系ユニット２０とが設けられた走査装置３０、及び撮像ユニット４０を備えている。

走査装置３０の第１光学系ユニット１０は、光源１１と、第１ミラー１２とを備えている。光源１１は、原稿面に向かって光を照射するものである。第１ミラー１２は、光源１１から原稿面に向かって照射され、原稿面で反射した反射光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。これら光源１１と、第１ミラー１２とは、図示しない第１光学系支持部材に固定されている。

走査装置３０の第２光学系ユニット２０は、第２ミラー２１と、第３ミラー２２とを備えている。第２ミラー２１は、第１光学系ユニット１０の第１ミラー１２が反射させた光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。第３ミラー２２は、第２ミラー２１が反射させた光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。これら第２ミラー２１と、第３ミラー２２とは、図示しない第２光学系支持部材に固定されている。

上記第１光学系ユニット１０、及び第２光学系ユニット２０を備えた走査装置３０は、原稿面全体の画像情報を読取るべく原稿面と平行に、図１において左右方向、すなわち副走査方向に往復移動できるようになっている。このためフレーム４の内側には、図１において左右方向に延びる移動用のレール（図示せず）が設けられている。そして、走査装置３０は、そのレールに沿って、原稿面全体の画像情報を読取るべく移動することが可能である。なお、走査装置３０のホームポジションは、図１においてＡで示す原稿先端の箇所から、走査装置３０の移動方向、すなわち右方に走査装置３０を所定距離移動させた箇所に設けられている。

撮像ユニット４０は、本体２のフレーム４の下部に固定されている。撮像ユニット４０は、取り付け台４１の上部に、結像レンズ４２と、撮像素子であるＣＣＤ４３を備えている。第２光学系ユニット２０の第３ミラー２２によって反射された、原稿面からの反射光は、結像レンズ４２に入射する。そして、結像レンズ４２は、光路の下流側に設けられたＣＣＤ４３の表面上に、反射光を結像する。このようにして、ＣＣＤ４３により、原稿Ｐの画像を読取ることができる。なお、ＣＣＤ４３は、ラインセンサであって、走査装置３０の移動方向（副走査方向）と直角をなす原稿幅方向、すなわち図１において紙面奥行き方向となる主走査方向に原稿面を走査して、その画像情報を得ることが可能である。

プラテンカバー３は、前述のように本体２の上面部に設けられている。プラテンカバー３は、本体２の上面をカバーする矩形の平板状の部材である（図４参照）。プラテンカバー３は、本体２背面側の一辺の箇所に備えた２箇所の支軸３ａを中心として、本体２の支持部材６に回動自在に取り付けられている。これにより、プラテンカバー３は、画像読取装置１の正面側を自由端として、この正面側を上下に振るようにして垂直面内で回転し、プラテンガラス５に対して開放、閉鎖両様の姿勢をとることができる。なお、図１、及び図２は、プラテンカバー３を開放した状態を描いている。

プラテンカバー３の、閉鎖した時にプラテンガラス５に対向する面には、白色マット７が備えられている。白色マット７は、プラテンガラス５をカバーする位置及び大きさをなしている。プラテンカバー３を閉鎖した時には、この白色マット７が、プラテンガラス５に対してその全面を均一に押圧するようにして、原稿Ｐを移動しないように保持する。

図１、及び図２に示すように、プラテンカバー３の２箇所の支軸３ａの中間箇所には、プラテンカバー３の開閉検知装置５０が備えられている。開閉検知装置５０は、接触片５１、センサ５２、ばね５３、及びストッパ５４を備えている。

接触片５１は、図２に示すように、上下方向に延びるスティック状の部材であって、上下方向にスライド移動が可能にして備えられている。接触片５１は、上側の先端にプラテンカバー３が接触する接触部５１ａを、下側の先端にセンサ５２による開閉検知のために利用されるセンサ干渉部５１ｂを備えている。センサ干渉部５１ｂは、センサ５２に向かって突出した形状をなしている。

センサ５２は、接触片５１のセンサ干渉部５１ｂの近傍に備えられている。センサ５２は、フォトインタラプタのような透過型光センサで構成され、発光部、及び受光部（図示せず）を備えている。このセンサ５２の発光部と受光部との間の光路上に、接触片５１のセンサ干渉部５１ｂが出没する。

ばね５３は、接触片５１の下方に、本体２との間に設けられている。ばね５３は、圧縮コイルばねで構成され、接触片５１を常時上方に付勢している。なお、開閉検知装置５０は、接触片５１のセンサ干渉部５１ｂに対応した箇所の上方にストッパ５４を備えており、このストッパ５４にセンサ干渉部５１ｂが引っ掛かるので、接触片５１が、図１に示す位置を超えて上方に、ばね５３の弾発力によって飛び出してしまうことはない。

次に、上記構成の画像読取装置１における原稿幅の判定動作について、図２に加えて、図３、及び図４を用いて説明する。図３は図２と同様の画像読取装置の模型的垂直断面右側面図にして、プラテンカバーを途中まで倒した状態を示すもの、図４は同様に、プラテンカバーを完全に閉鎖した状態を示すものである。

プラテンガラス５上に原稿Ｐを載置する場合、プラテンカバー３は、図２に示すように開放された状態にある。この時、開閉検知装置５０の接触片５１は、ばね５３によって上方に付勢されているもののストッパ５４により移動が阻止されているので、その接触部５１ａがプラテンカバー３に接触していない。これにより、センサ５２は、その光路を干渉するものがないので、ＯＮの状態になっている。

続いて、プラテンガラス５上に原稿Ｐを載置した後、プラテンカバー３を閉鎖する過程において、図３に示すように、プラテンガラス５表面との傾斜角が所定角度である２５°まで倒される。この時、開閉検知装置５０の接触片５１は、その接触部５１ａにプラテンカバー３が接触して押し下げられる。これにより、接触片５１が下方に移動し、センサ５２は、その光路が接触片５１のセンサ干渉部５１ｂによって遮蔽され、ＯＦＦの状態になる。画像読取装置１は、このセンサ５２がＯＦＦになった開閉検知装置５０の情報に基づいて、走査装置３０、及び撮像ユニット４０を制御し、走査ユニット３０の前記ホームポジションにおいて原稿Ｐに向かって光を照射して原稿幅を検知する第１識別動作を実行する。

ここで、原稿幅の識別動作の詳細について述べる。原稿幅を識別するためには、原稿Ｐの端部を検知する必要がある。このため、ＣＣＤ４３で走査される主走査方向、すなわち原稿幅方向において、複数の画素領域が区分されている。この複数の画素領域は、図３に示すように、プラテンガラス５の、本体２背面側の領域Ｘ、正面側の領域Ｙ、及びこれらの間の領域Ｚである。ＣＣＤ４３に入射される原稿面の反射光に対して、これら３箇所の領域毎に予め反射光の閾値を設定し、実際に入射される反射光と閾値との関係から原稿幅を検知する。

具体的には、次のようにして閾値を設定している。図３に示すように、２５°の傾斜角までプラテンカバー３を倒した時、背面側領域Ｘは、正面側領域Ｙよりも、プラテンガラス５から白色マット７までの距離が短い。これにより、プラテンガラス５に原稿Ｐが載置されていない場合、背面側領域Ｘは、正面側領域Ｙよりも、白色マット７からの反射光の影響を受け易い。したがって、前述のように３箇所に区分した画素領域Ｘ、Ｙ、Ｚを設けて、これらの領域毎にプラテンガラス５から白色マット７までの距離を考慮した原稿幅識別のための閾値を設定して、判定の制度を向上させている。

そして、第１識別動作から所定時間である０．１秒経過後、同様にホームポジションにおいて原稿Ｐに向かって光を照射して原稿幅を検知する第２識別動作を実行する。第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づき、これらが同じ結果であれば、その識別結果を原稿幅と判定する。しかしながら、両者の識別結果が異なり、例えば第２識別動作の結果の画像情報が、第１識別動作の結果の画像情報よりも明るいものである場合には、その領域では原稿がないものとして判断し、原稿幅を判定する。

その後、図４に示すように、プラテンカバー３を完全に閉鎖させた状態にした時には、原稿幅の判定は完了している。引き続き、原稿Ｐの画像の読取りに対する走査が開始される。

このようにして、走査装置３０によりプラテンガラス５上に載置された原稿Ｐの画像を読取る画像読取装置１において、走査装置３０のホームポジションを、原稿Ｐ先端から走査装置３０の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバー３が所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿Ｐに向かって光を照射して撮像素子であるＣＣＤ４３により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後に、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する第２識別動作とを実行し、第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定するので、２回目の原稿幅の識別動作が、プラテンカバー３を閉じた後に実行されることはなく、閉じる前に実行することができる。これにより、プラテンカバー３を閉じた時点で、原稿幅の判定が完了した状態にすることが可能である。したがって、プラテンカバー３を閉じる過程で実行する２回の識別動作で確実に原稿幅が判定できるのとともに、このような原稿幅の判定を迅速に行うことが可能な画像読取装置１を提供することができる。

なお、上記構成の画像読取装置１と同様に第１識別動作を実行した後、この第１識別動作から所定時間経過後少なくとも２回、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する識別動作を実行し、第１識別動作、及び２回目以降複数回の識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することとしても構わない。

この場合、２回目以降に複数回実行される識別動作により、原稿幅の検知情報がさらに増加する。したがって、原稿幅の判定に用いられる情報が増加し、より一層正確な原稿幅を得ることが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態では、原稿幅の判定動作において、第１識別動作が実行されるタイミングをプラテンカバー３が２５°まで倒された時、第２識別動作が実行されるタイミングを第１識別動作から０．１秒経過後としたが、これらの角度、時間は各々限定されるものではなく、他の角度、時間であっても構わない。

本発明は、複写機やイメージスキャナ等に用いられる画像読取装置全般において利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像読取装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像読取装置の模型的垂直断面右側面図である。 図２と同様の画像読取装置の模型的垂直断面右側面図にして、プラテンカバーを途中まで倒した状態を示すものである。 図２と同様の画像読取装置の模型的垂直断面右側面図にして、プラテンカバーを完全に閉鎖した状態を示すものである。

符号の説明

１ 画像読取装置
２ 本体
３ プラテンカバー
４ フレーム
５ プラテンガラス
６ 支持部材
７ 白色マット
１０ 第１光学系ユニット
２０ 第２光学系ユニット
３０ 走査装置
４０ 撮像ユニット
４２ 結像レンズ
４３ ＣＣＤ（撮像素子）
５０ 開閉検知装置
５１ 接触片
５２ センサ
５３ ばね
５４ ストッパ

Claims (2)

1. プラテンガラス上に載置された原稿に向かって、走査装置により走査して照射、反射された光を、撮像素子に入射させて前記原稿の画像を読取る画像読取装置において、
   前記走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して前記撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後に、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する第２識別動作とを実行し、第１識別動作、及び第２識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することを特徴とする画像読取装置。
2. プラテンガラス上に載置された原稿に向かって、走査装置により走査して照射、反射された光を、撮像素子に入射させて前記原稿の画像を読取る画像読取装置において、
   前記走査装置のホームポジションを、原稿先端から走査装置の移動方向に所定距離移動させた箇所に設けるとともに、プラテンカバーが所定角度まで倒された時に、前記ホームポジションにおいて原稿に向かって光を照射して前記撮像素子により原稿幅を検知する第１識別動作と、この第１識別動作から所定時間経過後少なくとも２回、同様にホームポジションにおいて原稿幅を検知する識別動作とを実行し、第１識別動作、及び２回目以降複数回の識別動作で得られた情報に基づいて、原稿幅を判定することを特徴とする画像読取装置。

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