JP2009164765A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤った検出サイズ情報に基づき実際の原稿サイズと適合しない用紙に画像が印刷されることを防止する。
【解決手段】プラテンガラス上の原稿を読み取る原稿読取装置であって、プラテンガラスの上方にヒンジ装置によって開閉自在に取り付けられたプラテンカバーと、プラテンカバーの開閉角度が所定角度となったことを検出する角度検出センサＳ１０と、プラテンガラスの下方に設けられた複数の原稿サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５と、プラテンカバーが所定角度における原稿サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の原稿検出状態に基づいて原稿のサイズを特定するサイズ判別部４３と、プラテンカバーの閉じられる速度を検出する開閉速度検出センサＳ１１と、検出されたプラテンカバーの閉じ速度に基づき原稿サイズ判別部４３で判別された原稿サイズが誤りであるか否かを判定する誤検出判定部４２とを設けた。
【選択図】図８

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る原稿読取装置に関するものであり、詳しくはプラテン上に載置された原稿のサイズを検出する検出制御に関する。

従来、原稿の画像を読み取る原稿読取装置は、読み取られる原稿が載置されるプラテンガラスと、プラテンガラス上の原稿を覆う白色部材を有するプラテンカバーと、プラテンガラスの下方に配置されて所定の方向に移動して原稿を読取走査する読取センサユニットとを備えている。

このような読取装置においては、原稿を読み取る前にプラテンガラス上に載置された原稿のサイズを検出し、その検出結果を印刷装置など画像形成装置に送信している。これによって、複写機やプリンタなどの画像形成装置では原稿サイズに適合した用紙サイズや複写倍率に適合した用紙サイズが自動的に決定され、適合サイズの用紙を予め給紙させておくことができる機能を有している。

上述したプラテンガラス上の原稿のサイズ検出は、プラテンカバーが所定角度閉められたことを検出する開閉センサと、プラテンガラスの下方の各原稿サイズに応じた位置に配置され、配置された位置の原稿の有無を検出する複数の光学系の原稿サイズセンサとを設け、プラテンカバーが所定角度閉められたことを開閉センサが検出したときの各原稿サイズセンサの出力信号状態によって自動的に原稿サイズを検出する方法が一般的に知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２。）
ところで、この検出方法で確実に原稿のザイズを検出するためには、プラテンカバーが適正な角度範囲で検出する必要がある。この適正な角度範囲は、外乱光やプラテンカバーの白色部材の反射光が原稿サイズセンサの検出に影響を与えない範囲としている。

特開昭６１−１５１５２３号公報 特開平３−５４９６６号公報

前述した従来の検出方法では、プラテンカバーがサイズ検出に適正な角度まで閉められた時点で開閉センサが検出信号を発生し、この検出信号により各原稿サイズセンサの出力信号の状態をＣＰＵ（マイクロプロッセッサ）で読み取り、原稿サイズを判断している。

しかしながら、ＣＰＵは複数の処理を同時に実行しているため、開閉センサが検出信号を発生してから実際にＣＰＵが各原稿サイズセンサの出力信号状態を読み取るまでにタイムラグが生じる。そして、このタイムラグが長くなると、適正なプラテンカバーの閉角度範囲以下でＣＰＵが各原稿サイズセンサの出力信号状態を読み取ることとなる。これにより、誤った原稿サイズを検出するとの問題が生じる。これはプラテンカバーの開閉速度が速い場合に度々起こる。

誤った原稿サイズが検出されると画像形成装置では実際の原稿サイズまたは倍率に適合したサイズの用紙が選択されずに、異なったサイズの用紙が選択される。そして、誤って選択されたサイズの用紙が実際の原稿サイズまたは倍率に適合したサイズの用紙よりも小さい場合は画像が用紙からはみ出して印刷され、一方、誤って選択されたサイズの用紙が実際の原稿サイズまたは倍率に適合したサイズの用紙よりも大きい場合は用紙の殆んどが余白部となり、問題となっている。また、誤ったサイズに印刷された用紙の殆んどは捨てられることとなり、無駄な用紙の発生の原因にもなっている。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、原稿のサイズを誤検出しても、誤ったサイズ情報を画像形成装置に送信することのない、すなわち原稿サイズの検出結果の良否を判断できる原稿読取装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、原稿が載置される読取プラテンと、この読取プラテン上の原稿を読み取る読取手段、読取プラテン上に開閉自在に設けられたプラテンカバーと、プラテンカバーの開閉角度が所定角度となったことを検出する開閉検出手段と、読取プラテンの下方に設けられた原稿検出手段と、開閉検出手段が前記プラテンカバーの開閉角度が所定角度になったことを検出したときの原稿検出手段の原稿検出状態に基づいて原稿のサイズを特定する原稿サイズ判別手段とを備えた原稿読取装置において、プラテンカバーの閉じられる速度を検出する開閉速度検出手段と、開閉速度検出手段で検出されたプラテンカバーの閉じ速度に基づき原稿サイズ判別手段で判別された原稿サイズが誤りであるか否かを判定する判定手段とを設けた。

上記のように構成された本発明の装置によれば、プラテンカバーの閉じられる速度を検出する開閉速度検出手段と、開閉速度検出手段の検出速度に基づき原稿サイズ判別手段で判別された原稿サイズの良否を判定する判定手段を設け、誤ったサイズ情報を発信する前に検出原稿サイズの良否を判定するようにしたので、実際の原稿サイズに基づいたサイズの用紙が選択されずに使用者が所望したサイズと異なる用紙に印字が施されることを未然に防止することができる。

図１は、本発明の係る原稿読取装置の構成を示す断面図であり、また図２は原稿読取装置の上部に取り付けられたプラテンカバーの開状態を示す斜視図である。

原稿読取装置１の上部には原稿を載置するためのプラテンガラス１０が設けられており、また原稿読取装置１の上方にはプラテンカバー２が取り付けられている。

プラテンカバー２とプラテンカバー２の背面にはプラテンガラス１０上の原稿を押圧するための弾性部材としてのスポンジ６とプラテンガラス１０を覆う白色フィルム５が設けられている。そして、スポンジ６はプラテンカバー２の背面に、また白色フィルム５はスポンジ６に貼り付けられており、プラテンカバー２、スポンジ６、白色フィルム５は一体に構成され、プラテンガラス１０を覆うためのカバー手段をなしている。

ここで、図２に示すように原稿読取装置１のリア側には２つのヒンジ装置３が取り付けられている。このヒンジ装置３は、プラテンガラス１０に対して開閉自在となるようにプラテンカバー２を支持している。そして、このヒンジ装置３によってプラテンカバー１を閉状態にすることでプラテンガラス１０上に原稿を載置可能とし、プラテンカバー２を閉状態にすることでプラテンガラス１０上の原稿が白色フィルム部材５によって押圧する。

次に、原稿読取装置１について図１に基づき具体的に説明すると、原稿読取装置１内には、プラテンガラス１０上の原稿を読み取る読み取り手段が設けられている。原稿読取手段は、プラテンガラス１０を透過して原稿面に光を照射するランプなどの光源１１及び原稿からの光を反射する第１の反射手段としてのミラー１２を有する第１のキャリッジ２０と、この第１のキャリッジ２０と連動して第１ミラー１２からの光を反射する第２の反射手段としての第２、第３ミラー１３、１４を有する第２のキャリッジ２１と、第３ミラー１４からの反射光を集光するレンズ１５と、レンズ１５からの光を受光してこれを電気信号に変換する光電変換手段１６と、を備えている。

このような構成によって、光源１１から原稿面に照射された光は第１、第２、第３ミラー１２、１３、１４により反射され、集光レンズ１５を介して光電変換手段１６に入射する。そして、走査した画像の光は、光電変換手段１６により電気信号に変換され、原稿画像の濃淡が電気信号レベルの高低に変換されて画像データとして読み取られる。読み取られた画像データは画像処理手段としての画像処理基板１７で画像処理が施されて、画像形成装置などに転送される。

なお、本実施の形態では、光電変換手段１６としてＣＣＤラインセンサを用いている。このＣＣＤラインセンサはプラテンガラス１０の短手方向に沿った主走査方向に配列された多数の光電変換素子を備え、各光電変換素子に入射される原稿からの反射光の光量を電気信号に変換して出力する。さらに、光源１１、各ミラー１２、１３、１４は主走査方向にそれぞれ延設しており、原稿からの反射光を主走査方向に長いスリット状の光が各光電変換素子に入射されるようにしている。また、原稿面から３枚のミラー１２、１３、１４を介してレンズ１５に至るまでの光路の長さが常に一定となるよう、第１キャリッジ２０は第２キャリッジ２１の倍のスピードＶで副走査されるような構造となっている。つまり、第１キャリッジ２０の移動範囲に対して、第２キャリッジ２１はその半分の移動範囲を移動できるようになっている。このような構成によって、第１、第２キャリッジ２０、２１は副走査方向に移動しながら原稿画像を主走査方向の１ライン毎に順次読み取られる。

原稿読取装置１にはプラテンガラス１０上に載置された原稿のサイズを検出するためのサイズ検出手段としての複数のサイズ検出センサが設けられている。図４はサイズ検出センサの配置を示す説明図であり、この図４に基づきサイズ検出手段について説明する。

図４に示すようにサイズ検出センサＳ１〜Ｓ５は、例えば、発光素子と受光素子から構成されており、受光素子がプラテンガラス１０上の原稿の反射光を受光するか否かによって各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５に対応した箇所に原稿があるか否かの検知を行う。そして、各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５はプラテンガラス１０上に載置される原稿サイズに基づいて配置されている。ここでは、プラテンガラス１０上に載置される４種類のサイズの原稿がＡ３ヨコ、Ｂ４ヨコ、Ａ４ヨコ、Ｂ５ヨコ、Ａ４タテ、Ｂ５タテの６種類の載置方法で載置されるようになっている。そして、原稿の幅方向（主走査方向）に並べて配置されたサイズ検出センサＳ１〜Ｓ４は、プラテンガラス１０上に載置される異なる原稿幅サイズに対応して配置されており、サイズ検出センサＳ５は原稿の幅方向が同一で長さ方向が異なるサイズの原稿を対応して配置されている。そして、表１に示すように各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の検出信号の組み合わせから原稿サイズを特定する。

なお、図４の符号４は、原稿の載置基準となるスケールであり、原稿をプラテンガラス１０上に載置する際にはスケール４に原稿の一辺を突き当てて載置する。

上記の実施の形態においては、複数のサイズ検出センサを用いて原稿の幅方向のサイズを検出するようにしたが、ＣＣＤラインセンサによって主走査方向の１ラインまたは２〜３ライン分の画像を読み取り、その読み取りデータから異なる原稿幅サイズに対応した部分の画像データを抽出し、抽出データに基づき原稿幅サイズを特定するようにしてもよい。

原稿読取装置１で特定された原稿サイズ情報は、図３に示すような複写機やプリンタなどの画像形成装置１００にて受信され、画像形成装置１００ではこのサイズ情報に基づき用紙サイズが決定される。そして、複数のカセット１０１から決定されたサイズの用紙が収納されたカセットが選択される。この選択されたカセットから用紙が搬送され、画像形成部１０２にて印字が施されて排紙部１０３に排出される。

ここで、画像読取手段１には、前述したプラテンカバー２の開閉角度を検出するカバー角度検出手段が設けられている。図５はカバー角度検出手段と後述するカバー速度検出手段の構成を示す拡大断面図であり、図６はカバー角度検出手段の構成を示す断面図である。図５に示すようにカバー角度検出手段は、プラテンカバー２の底面に設けられた検出フラグ３０と、画像形成装置１側に設けられた角度検出センサＳ１０からなる。そして、角度検出センサＳ１０は発光素子と受光素子からなり、また検出フラグ３０にはプラテンカバー２が所定の角度になった時に角度検出センサＳ１０の発光素子から受光素子への光が遮断されるように第１の切欠３１が形成されている。すなわち、プラテンカバー２が開いた状態から閉じる際にプラテンカバー２の開じ方向への回動に伴って検出フラグ３０が移動する。そして、図６に示すようにプラテンカバー２が所定の角度に到達すると、検出フラグ３０が角度検出センサＳ１０によって検出されるように構成されている。

この検出フラグ３０と角度検出センサＳ１０により構成されるカバー角度検出手段によって、プラテンカバー２が所定角度に到達したことが検出されると、各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の発光素子が短時間点灯し、原稿により反射された反射光が各受光素子に入射することにより、上述した原稿サイズの検出が行われる。

つまり、プラテンカバー２の背面に設けられた白色フィルム部材５は白色となっているので、プラテンカバー２を完全に閉じた位置で原稿サイズを検出すると、原稿と白色フィルム部材との識別が困難となる。一方、プラテンカバー２を所定角度以上解放した位置で原稿サイズを検出すると、室内の照明光が外乱光として作用する。

したがって、これらの不都合を解消するために、プラテンカバー２をある程度開いた位置で、原稿サイズの検出を行う必要がある。本実施の形態においては、プラテンカバー２が１５°となった時点で原稿サイズの検出を行うように検出フラグ３０の第１の切欠３１を形成している。これは、ヒンジ装置による高さ調整や部品の取り付け誤差を考慮したうえで適正な開閉角度範囲である２０°〜１０°内で検出が行われるようにするためである。

しかし、プラテンカバー２が所定角度となった時点で原稿サイズの検出する場合、角度センサが検出してから各サイズ検出センサが検出するまでのタイムラグなどによって、確実に原稿サイズが検出できる所定の角度範囲内で原稿サイズの検出できない場合がある。このため、本実施の形態においては、プラテンカバー２の開閉速度を検出する速度検出手段を設け、このプラテンカバー２が所定の速度以上で閉じられた場合は、正しいサイズを検出したか否か不明であるため、サイズの誤検出として処理するようにしている。

図７（ａ）（ｂ）はカバー速度検出手段の構成及びその作用を示す断面図である。図５に示すように速度検出手段は検出フラグ３０に形成した第２の切欠３２と速度検出センサＳ１１を備えている。そして、図７（ａ）（ｂ）に示すように速度検出センサＳ１１が検出フラグ３０の第２の切欠３２の一端側のエッジ３２ａから他端側のエッジ３２ｂまでの到達時間をタイマー４０で計測し、その計測結果を演算してプラテンカバー２の閉じ速度を検出している。

つまり、プラテンカバー２の開閉速度は、速度検出センサＳ１１が検出フラグ３０の第２の切欠３２の一端側エッジ３２ａを検出してから他端側エッジ３２ｂを検出するまでの時間を測定し、この時間Ｔで予め定められている第２の切欠３２の一端側エッジ３２ａと他端側エッジ３２ｂとの間の距離Ｌを除算することで求めている。

上述した速度検出手段を用いたサイズ検出動作及び検出サイズが誤検出された場合の処理について、図８の制御ブロック図、図９のサイズ検出処理フローチャート図、図１０の開閉速度検出処理フローチャート図に基づき詳細に説明する。なお、以降において、各センサの発光部からの光が受光部に入射される状態をＯＮとし、発光部からの光が検出フラグ３０によって遮断された状態をＯＦＦとする。

先ず、角度検出センサＳ１０がＯＮ状態であるか否かを検出する（ＳＴ１）。このとき、角度検出センサＳ１０がＯＮ状態であればプラテンカバー２が開いた状態であると認識し、ＯＦＦ状態であればプラテンカバー２が閉じた状態であると認識する。

角度検出センサＳ１０がＯＮ状態、すなわちプラテンカバー２が開いていることが検出（認識）された状態で操作者が原稿をプラテンガラス１０上に載置する。操作者は、原稿をプラテンガラス１０上に載置するとプラテンカバー２を閉じる。この操作者の閉じ動作が開始された後に開閉速度検出処理が実行される（ＳＴ２）。

この開閉速度検出処理を説明すると、操作者によるプラテンカバー２の閉じ動作に伴って検出フラグ３０が移動される。移動される検出フラグ３０の第２の切欠３２の一端側エッジ３２ａが速度検出センサＳ１１の検出位置に到達すると速度検出センサＳ１１がＯＮ状態となる（図７（ａ）参照。）（ＳＴ１１）。速度検出センサＳ１１がＯＮすると、これに基づきタイマー４０のカウントを開始させる（ＳＴ１２）。その後、検出フラグ３０の切欠３２の他端側エッジ３２ｂが速度検出センサＳ１１の検出位置に到達すると速度検出センサＳ１１がＯＦＦ状態にとなり、この時点でタイマー４０のカウントを停止する（図７（ｂ）参照。）（ＳＴ１３〜ＳＴ１４）。これによって、検出フラグ３０の切欠部３２の一端側エッジ３２ａから他端側エッジ３２ｂの間の距離Ｌに対応した検出フラグ３０の移動時間、すなわちプラテンカバー２の移動時間が計測される。

そして、演算部４１にてタイマー４０で測定された時間Ｔと予め設定された切欠部３２のエッジ間の距離Ｌから検出プラグ３０の移動速度を演算することでプラテンカバー２の開閉速度を検出する（ＳＴ１５）。その後、タイマー４０をリセットして開閉速度検出処理を終了する（ＳＴ１６）。

検出フラグ３０の第２の切欠３２が速度検出センサＳ１１を通過すると検出フラグ３０の第１の切欠３１のエッジ３１ａが角度検出センサＳ１０の検出位置に到達する。これにより、角度検出センサがＯＦＦとなり、プラテンカバー２が所定の角度（≒１５°）になったことが検出される（ＳＴ３）。そして、角度検出センサの検出結果に基づきサイズ検出処理が実行される（図６参照）。このサイズ検出処理は前述したように、各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の発光素子を発光させ受光部に入射する光によって、各センサの対応したプラテン上の位置に原稿があるか否かを検出する。そして、サイズ判別部４３にて各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の検出結果から原稿サイズを特定する。

原稿サイズが特定されると、次に各サイズ検出センサＳ１〜Ｓ５の検出結果から特定されたサイズが正しいか否かを誤検出判定部４２にて判断する。これは、先に演算して求めたプラテンカバー２の開閉速度によって判断される。つまり、開閉速度が予め定められた設定速度以上であれば、原稿サイズが誤って検出されたとして原稿サイズ異常とし、表示部４４にサイズが検出できなかったことを示す表示を行う（ＳＴ５〜ＳＴ７）。一方、開閉速度が予め定められた所定速度よりも小さい場合は、原稿サイズは正しく検出されたとしてサイズ情報を画像形成装置１００に送信する（ＳＴ９〜ＳＴ１０）。

画像形成装置１００では、受信された原稿サイズ情報や使用者が操作パネル１１０から設定した倍率などに基づき印字用紙のサイズを決定する。そして、決定された用紙サイズから適合するカセットを選択し、この選択されたカセットから用紙が給紙され、画像形成部１０２にて印字が施されて排紙部１０３に排出される。

なお、上述の実施の形態では、原稿サイズが誤って検出されたと判断した場合、表示を行うようにした。しかし、原稿サイズが誤って検出されたと判断した場合には、プラテンカバー２が閉じられた後に第１、第２のキャリッジ２０、２１を移動させて原稿画像を読み取り、その読取画像から原稿のエッジを検出して原稿サイズを特定するようにしてもよい。すなわち、プラテンカバーの閉じ動作の際にプラテンカバーが所定角度に到達したことに基づき原稿のサイズを検出する動作を第１のサイズ検出動作とし、プラテンカバー２が閉じられた後に原稿画像を読み取り、その読取画像から原稿のエッジを検出して原稿サイズを検出する動作を第２のサイズ検出動作とすると、プラテンカバーの開じる際に実行される第１の検出動作で検出された原稿サイズが誤りであると判断されると、プラテンカバーが閉じられた後に実行される第２のサイズ検出動作で原稿サイズを検出し、第２のサイズ検出動作で検出されたサイズ情報を画像形成装置に送信する。もちろん、第１のサイズ検出動作で検出された原稿サイズが正用紙判断されたときは第２のサイズ検出動作は行わない。ただし、第２のサイズ検出動作を行う場合にはプラテンカバーに取り付けられるプラテンガラスを覆うフィルムの色を原稿の地肌と識別できる色にする必要がある。

上述の予め定められた設定速度は装置の構成に応じて異なるため実験データなどから設定することが望ましい。本実施の形態においては、例えば予め定められた所定速度を４００ｍｍ／ｓに設定している。これは通常における操作者がプラテンカバーを閉じる際の最大開閉速度よりも大きい値である。

上記した実施の形態によれば、プラテンカバーの閉じ速度を検出し、閉じ速度が所定速度以上の場合には誤った原稿サイズが検出されたと判断するようにしたので、操作者が想定される速度を超えてプラテンカバー２を閉じても、誤った原稿サイズ情報を画像形成装置などの外部装置に転送することを未然に防ぐことができる。したがって、画像形成装置において実際の原稿サイズまたは倍率に適合したサイズの用紙と異なった用紙にコピーされることがなく、無駄なコピー用紙が発生することがなくなる。また、使用者の無駄な作業負担も軽減することができる。

また、プラテンカバーの閉じ速度を検出するための開閉速度検出手段を検出フラグに切欠を形成し、この切欠のエッジを検出センサで検出するようにしたので、簡素化された少ない部品点数で確実にプラテンカバーの速度検出ができる。さらに開閉角度検出手段の検出フラグと開閉速度検出手段の検出フラグを兼用し、１つの検出フラグに開閉角度検出の切欠と開閉速度検出の切欠を設けたので、より一層の簡素化を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、原稿読取装置にプラテンカバー２を取り付けた場合について説明したが、プラテンカバーの替わりにプラテン上に原稿を搬送する原稿搬送装置を取り付け、その底面に検出フラグを設けるようにしてもよい。

本発明に係る原稿読取装置を示す断面図である。 本発明に係る原稿読取装置のプラテンカバーが開いた状態を示す斜視図である。 画像形成装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る原稿検出手段の配置を示す説明図である。 本発明に係る開閉角度検出手段及び開閉速度検出手段の構成を示す拡大断面図である。 本発明に係る開閉角度検出手段の動作を示す模式図である。 本発明に係る開閉速度検出手段の動作を示す模式図である。 本発明に係る制御ブロック図である。 本発明に係るサイズ検出処理を示すフローチャート図である。 本発明に係るプラテンカバーの開閉速度の検出処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 原稿読取装置
２ プラテンカバー
４ スケール
５ 白色フィルム部材
１０ プラテンガラス
３０ 検出フラグ
３１ 第１の切欠
３２ 第２の切欠
４０ タイマー４０
４１ 演算部
４２ 誤検出判定部
４３ サイズ判別部
４４ 表示部
１００ 画像形成装置
Ｓ１〜Ｓ５ サイズ検出センサ
Ｓ１０ 角度検出センサ
Ｓ１１ 速度検出センサ

Claims (3)

1. 原稿が載置される読取プラテンと、プラテン上の原稿を読み取る読取手段、前記読取プラテンを覆う位置と開放する位置とに開閉自在に設けられたカバー手段と、前記カバー手段の開閉角度が所定角度となったことを検出する開閉検出手段と、前記読取プラテンの下方に設けられた原稿検出手段と、前記開閉検出手段が前記カバー手段の開閉角度が所定角度になったことを検出したときの前記原稿検出手段の原稿検出状態に基づいて原稿のサイズを特定する原稿サイズ判別手段とを備えた原稿読取装置において、
   前記カバー手段の閉じられる速度を検出する開閉速度検出手段と、前記開閉速度検出手段で検出された前記カバー手段の閉じ速度に基づき前記原稿サイズ判別手段で判別された原稿サイズが誤りであるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする原稿読取装置。
2. 判定手段は、前記判定手段が前記原稿サイズ判別手段で判別された原稿サイズが誤りであると判定した場合にはエラー情報を発信し、原稿サイズが正しいと判断した場合には選択されたサイズのシートに画像を印字する画像形成装置に原稿サイズ情報を発信する請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 前記エラー情報を受けて原稿のエラーを報知する報知手段を設けた請求項２に記載の原稿読取装置。