JP2009253877A - 原稿自動読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面原稿読み取り装置において、原稿の裏面を読み取る位置において、搬送される原稿の姿勢を制御し、裏面読み取り部への傷の発生を軽減する原稿自動読み取り装置を提供する。
【解決手段】表面読み取り部と裏面読み取り部との間に、原稿の先端を裏面読み取り部に当接させ、さらに原稿を裏面読み取り部に対して原稿の搬送方向下流に設けられ読み取り基準位置の方向に付勢させる弾性材料で形成された一対のローラーを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいて原稿の表面と裏面を自動的に読み取る原稿自動読み取り装置に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる原稿自動読み取り装置は、原稿を載せる原稿載置部から、原稿を順に送り出す原稿搬送部により搬送される。両面に印字された原稿を読み取る際には、最初に画像を読み取る原稿読み取り部にて表面画像を読み取った後、途中で原稿の裏面を読み取れるように原稿を反転させ再度読み取り部にて裏面画像を読み取る。読み取られた原稿は原稿を排紙する原稿排紙皿に堆積されるような構成となっている。

しかし、高速で画像形成を行う画像形成装置において、上記のように表面を読み取った後に原稿を反転させる手段では、原稿画像の読み取りに時間がかかることになる。この問題の対策として、原稿を搬送する原稿パスの表裏両面側に２つのイメージセンサを設け、原稿を表裏反転させることなく、１回の原稿搬送にて原稿の両面を自動的に読み取る技術を有した原稿自動読み取り装置が開発されている。

ここで、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。このような方式に使用されるセンサには、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、上述のように、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。特に、原稿を反転させずに両面を読み取るためにはイメージセンサであるＣＣＤセンサを複数設けることは、スペース上の問題から難しい。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を介してリニアセンサで画像を直接読み取るイメージセンサを用いることが検討されている。

しかしながら、セルフォックレンズを用いた読み取り方式では、焦点深度が非常に浅く、セルフォックレンズの先端と原稿面との距離が少しでも狂うと、焦点がずれ、読み取った画像がボケることとなる。即ち、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。

焦点のずれを少しでも軽減させるために、例えば、セルフォックレンズの先端に設けられるガラス面に押し当てて原稿を搬送し、このガラス面に押し当てられた原稿に対して焦点を合わせることが一般に行われる。しかしながら、ガラス面に原稿を押し当てて搬送すると、例えば、鉛筆のカーボンやインク、ゴミや汚れ等がガラス面に押し当てられ、ガラス面に擦り付けられ、ガラス表面に傷が付き易くなる。ガラス面に傷が付いた状態で、読み取った画像を出力すると、例えば原稿搬送方向（副走査方向）に対する黒線となって現れてしまい、画質トラブルへの対応が余儀なくされていた。

このような問題に対し、例えば特許文献１には裏面読み取り部を用いて原稿を読み取る際に、原稿搬送路に凸型突起等からなる制御部材と、原稿搬送路の一部にＳ字形成用突起とを設けている。そして表面読み取り部から搬送された原稿が裏面読み取り部に進入しても、原稿がイメージセンサ（セルフォックレンズ）のガラス面を擦りながら移動することがないという技術が開示されている。
特開２００４−４８１４９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、原稿搬送路の途中に突起物を設けており、原稿つまり（ＪＡＭ）の発生割合が他の搬送部と比べて高く、信頼性の点で問題がある。

本発明の目的は、以上のような問題を解決することであり、原稿の裏面を読み取る位置において、搬送される原稿の姿勢を制御し、裏面読み取り部への傷発生を軽減する原稿自動読み取り装置を提供することである。

上記目的は、下記構成により達成できる。
１．原稿搬送路に沿って搬送される原稿の表面の画像を読み取る表面読み取り部と、原稿の裏面の画像を読み取る裏面読み取り部と、
を有する原稿自動読み取り装置であって、
搬送されてきた原稿の先端を前記裏面読み取り部に当接させる傾斜部を備えた原稿搬送経路と、
前記裏面読み取り部に対して原稿の搬送方向下流側に設けられ、挟持した原稿を前記裏面読み取り部の読み取り基準位置の方向に付勢する一対の挟持ローラと、
を有することを特徴とする原稿自動読み取り装置。
２．前記一対の挟持ローラは、弾性材料により形成されたローラと、非弾性材料により形成されたローラにより構成されていることを特徴とする１に記載の原稿自動読み取り装置。

表面読み取り部と裏面読み取り部との間に、原稿の先端を裏面読み取り部に当接させ、さらに原稿を裏面読み取り部の読み取り基準位置の方向に付勢させることにより、裏面読み取り部への傷発生を軽減できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

図１は本発明の実施の形態に係る原稿自動読み取り装置１０を示す概略図である。原稿自動読み取り装置１０は、原稿Ｄの表面を上にして給紙皿１１に積載し、原稿Ｄを搬送する原稿送り装置ＡＤＦ、スキャンによって原稿の表面の画像を読み取るスキャン部２０と、原稿の裏面の画像を読み取る裏面読み取り部ＢＲ、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。

給紙皿１１は、原稿の給紙方向と直交する幅方向が揃うように幅規制する幅規制部材１２を有している。送り出しローラ１４Ａは駆動源（図示せず）に接続され、給紙皿１１上に積載された原稿の最上層の原稿Ｄを矢印Ｘ方向に送り出す。送り出しローラ１４Ａの下流側には分離給送ローラ対１４Ｂが配置され、分離給送ローラ対１４Ｂは回転可能な送りローラと、トルクリミッタを有する停止ローラとから構成されている。

さらに、分離給送ローラ対１４Ｂの下流側にレジストローラ対１４Ｃが配置されている。レジストローラ対１４Ｃは、駆動源（不図示）に接続され回転可能なレジストローラと従動ローラとからなり、原稿Ｄの給紙タイミングを調整する。送り出しローラ１４Ａ、分離給送ローラ対１４Ｂ、レジストローラ対１４Ｃの駆動源（図示せず）は例えばステッピングモータなどが使用できる。

原稿Ｄは鎖線Ｚで示すように、案内板１６Ａ、１６Ｂに沿って進行し、従動ローラ対１４Ｄにより挟持されると共に、スキャン部２０にて原稿の表面の画像が読み取られた後、裏面読み取り部ＢＲを通過し、排紙ローラ対１７にて排紙皿１９上に排紙される。

スキャン部２０は、表面読み取り部ＨＲと、原稿画像をＣＣＤに結像させる縮小光学系から構成されている。表面読み取り部ＨＲには、搬送中の原稿の表面の画像を透明部材としてのスリットガラス１００に押し付けるローラが設けられている。また縮小光学系は、スリットガラス１００を通過する原稿Ｄの画像を読み取る際に照明手段としてのキセノンランプまたは蛍光灯などからなる第１光源１０１とを有している。そして第１光源１０１と第１ミラー１０２とは一体となって光学ユニットＵ１を構成している。第１光源１０１からの光が表面原稿を照射し反射された反射光Ｌがスリットガラス１００を通過する。反射光Ｌは第１ミラー１０２、第２ミラー１０３、第３ミラー１０４を経由して結像レンズ１０５で結像され光を受光する第１撮像素子１０６に受光される。第１撮像素子１０６はライン状のＣＣＤからなる光電素子である。

また、一様な白色濃度を有する基準白色板２９がプラテンガラス２１の下面に設けられている。光学ユニットＵ１が所定の位置に移動し、基準白色板２９に光を照射してその反射光量を第１撮像素子１０６によって読み取る。読み取られた反射光量データから、主走査方向の光量の違い（光量分布）を表す光量分布データが採取され、この光量分布を補正するためのシェーディング補正データが生成される。

次に、裏面読み取り部ＢＲについて図２を用いて説明する。裏面読み取り部ＢＲは、原稿Ｄの裏面に光を照射する第２光源３０と、照射された原稿画像からの反射光を集光するレンズ部材としてのセルフォックレンズ３１を有している。さらに、セルフォックレンズ３１からの光のＯＮ／ＯＦＦを電気信号に変換するためのＣＣＤなどを用いた第２撮像素子３２等から構成されている。

さらに、セルフォックレンズ３１の読み取り面３１ａと対向し、所定の間隙Ｈの位置にシェーディング補正用の多面部材３３が配置されている。多面部材３３は図示しない駆動手段によって多角形面を中心として回転可能となっている。また、多面部材３３は本実施の形態では正６角柱であり、原稿を通紙する通紙面と、基準となる白色面と、黒色面、とを有している。

所定の間隙Ｈとは、多面部材３３が多角形面を中心として回転したとき、その外周が読み取り面３１ａに接触しないときの、中心から読み取り面３１ａまでの距離のことである。

セルフォックレンズ３１は、例えば光ファイバを２４００本／インチで直線状に配列した部材等が用いられ、光ファイバの端面から０．５〜１．０ｍｍ先に光の焦点を結ぶレンズ特性を有している。

このようにセルフォックレンズ３１は、焦点（被写界）深度が浅いという特性があり、本実施の形態におけるセルフォックレンズ３１を用いたレンズ深度（６Ｌｐ／ｍｍ）のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、スキャン部２０の縮小光学系を用いたレンズ深度（７．８Ｌｐ／ｍｍ）のＭＴＦよりも少ない。ここで「Ｌｐ／ｍｍ」とは、１ｍｍの間に黒と白とのゼブラ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。

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ン部２０を用いた場合には、±４ｍｍ程度でも一定のピントが合い、被写界深度を深くすることができる。一方、セルフォックレンズ３１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、スキャン部２０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裏面読み取り部ＢＲ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、本発明の原稿自動読み取り装置では、裏面読み取り部ＢＲの下流側に原稿を挟持搬送する一対の挟持ローラ４０を設けている。そして、表面読み取り部ＨＲの位置と裏面読み取り部ＢＲのセルフォックレンズ３１の位置との間に、原稿Ｄを原稿の裏面方向に傾斜させる第１の原稿搬送部４１を設けている。さらに、一対の挟持ローラ４０の下流側に原稿Ｄを原稿の表面方向に傾斜させる第２の原稿搬送部４２を設けている。

裏面読み取り部ＢＲは、第１の原稿搬送部４１の原稿が通紙する面に対して垂直な方向に設けられている。一対の挟持ローラ４０の軸の中心を結ぶ線は、原稿が第１の原稿搬送部４１を通過する面の垂直線ＶＬに対して、裏面読み取り部ＢＲ方向に傾斜している（図３参照）。

この一対の挟持ローラ４０は、弾性材料により形成されたローラと、非弾性材料により形成されたローラにより構成されている。本実施の形態では、下側のローラは非弾性材料のポリアセタール（ＰＯＭ）を用い、外形寸法はφ１６ｍｍ、幅１０ｍｍとし、上ローラは弾性材料であるＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を用い、その外形寸法はφ２０ｍｍ、幅１０ｍｍであり、ゴム硬度は６５度である。また、上下ローラのローラ軸には、それぞれ４個のローラを、葉書サイズのような小サイズの原稿からＡ３サイズまでの原稿を搬送可能なような位置に配置している。

また、一対のローラの軸の中心を結ぶ線４３が、原稿が第１の原稿搬送部４１を通過する面の垂直線ＶＬに対して、裏面読み取り部ＢＲ方向に対して１０°傾斜させている。

このような形状をした原稿搬送通路を有した原稿自動読み取り装置は、図４に示すように原稿用紙の先端が裏面読み取り部ＢＲと多面部材３３との間隙に進入する際に、第１の原稿搬送部４１の傾斜によって第１の原稿搬送部４１の通紙面に接触しながら搬送される。このとき原稿用紙の先端は、読み取り面３１ａに接触し、読み取り面３１ａ上に付着している紙粉などをこすり取りながら移動する。

次に、原稿用紙の先端が一対の挟持ローラ４０を通過して排紙ローラ対１７に進入するときの状態を図５に示す。図５において、鎖線で示す一対の挟持ローラ４０１は第１の原稿搬送部４１に対して垂直な方向に設けられた状態を示し、実線で示す一対の挟持ローラ４０は裏面読み取り部ＢＲ方向に傾いて設けられた状態を示す。一対の挟持ローラ４０１を通過する原稿用紙は、二点鎖線で示す方向に移動するが、一対の挟持ローラ４０を通過する原稿用紙はニップ力の働きにより、太い実線で示す方向に移動する。すなわち原稿用紙は、裏面読み取り部の読み取り基準位置である多面部材３３の１平面に接触しながら移動するので読み取り面３１ａと原稿用紙との距離は一定に保たれる。その結果、たとえセルフォックレンズ３１の焦点距離が短くても、裏面読み取り部ＢＲは安定して画像を読み取ることができる。

一対の挟持ローラ４０を通過した原稿用紙は、原稿を原稿の表面方向に傾斜させる第２の原稿搬送部４２と、その下流側に設けた排紙ローラ対１７にて排紙皿１９上に排紙される。

このような構成からなる本発明の原稿自動読み取り装置を用いることにより、焦点深度が浅い読み取り用のレンズを用いても、原稿の先端が読み取り面に付着した紙粉などの汚れを掻き落としながら移動するので、読み取り面が清掃され画質トラブルが軽減できる。また、原稿の先端が読み取り面に接触している距離はわずかであるので読み取り面に傷を付けることは少ない。さらに読み取り面と原稿との間隙が一定になり読み取り精度が安定する。

本発明の実施の形態に係る原稿自動読み取り装置を示す概略図である。 裏面読み取り部を説明する図である。 一対のローラの軸の中心を結ぶ線が第１の原稿搬送部を通過する面の垂直線に対して、裏面読み取り部ＢＲ方向に傾斜しているところを示す図である。 原稿用紙の先端が裏面読み取り部に接触するところを示す図である。 原稿用紙の先端が一対のローラを通過して排紙ローラ対に進入するときの状態を示す図である。

符号の説明

１０ 原稿自動読み取り装置
２０ スキャン部
２９ 基準白色板
３０ 第２光源
３１ セルフォックレンズ
３１ａ 読み取り面
３２ 撮像素子
３３ 多面部材
４０ 一対のローラ
４１ 第１の原稿搬送部
４２ 第２の原稿搬送部
Ｄ 原稿
ＢＲ 裏面読み取り部
ＨＲ 表面読み取り部
Ｕ１ 光学ユニット
ＡＤＦ 原稿送り装置

Claims (2)

1. 原稿搬送路に沿って搬送される原稿の表面の画像を読み取る表面読み取り部と、原稿の裏面の画像を読み取る裏面読み取り部と、
   を有する原稿自動読み取り装置であって、
   搬送されてきた原稿の先端を前記裏面読み取り部に当接させる傾斜部を備えた原稿搬送経路と、
   前記裏面読み取り部に対して原稿の搬送方向下流側に設けられ、挟持した原稿を前記裏面読み取り部の読み取り基準位置の方向に付勢する一対の挟持ローラと、
   を有することを特徴とする原稿自動読み取り装置。
2. 前記一対の挟持ローラは、弾性材料により形成されたローラと、非弾性材料により形成されたローラにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の原稿自動読み取り装置。

Images