JP2013102294A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、本などの原稿における読取面を上向きにセットでき、安定性に優れ、小型化され、かつ多様な種類の原稿を連続して搬送して読み取ることのできる原稿読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原稿読取装置を、原稿がセットされる原稿台４０を有するセット部６と、原稿を載置する給紙トレイ２と、原稿を収納する排紙トレイ３、原稿を給紙トレイ２から排紙トレイ３に搬送する略直線状の原稿搬送路１８を有する搬送部４と、原稿台４０と搬送経路１８の上下間に配置され、移動して原稿台４０上の原稿の画像を読み取ると共に静止して搬送経路１８を搬送する原稿を読み取る読取ユニット３０が設けられた読取部５と、で構成する。さらに給紙トレイ２、搬送部４、排紙トレイ３を、読取ユニット３０の移動領域内で、かつ読取ユニット３０の移動方向に沿ってこの順に並べて配置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート原稿及びブック原稿を読み取る原稿読取装置に関する。

従来、搭載される原稿搬送装置によって第１のプラテンに搬送される原稿を読み取る機能と第２のプラテンに載置された原稿を読み取る機能とを備える画像読取装置が知られている。そして、第２のプラテンに載置された原稿を読み取る機能においては、本などを開いた状態で読取面を下向きに載置し、第２のプラテンの下方設けられた読取ユニットを副走査方向に移動して読み取るように構成されている。

上述のような原稿読取装置においては、本などを開いた状態で見開き面（読取面）を下向きに載置しなければならないため、本を載置する際に本の頁がずれたり、折れ曲がったりして取り扱いが煩わしいとの問題があった。

このような課題を解決するものとして、例えば特許文献１に記載の装置が提案されている。この特許文献１の装置では、給紙トレイ上の原稿をＵ字状の湾曲路に沿って給紙する給紙部と、給紙部から送られた原稿を読み取るための移動原稿読取部と、移動原稿読取部で読み取った原稿をＵ字状の排紙路に沿って排紙トレイに排出する原稿排紙部と、移動原稿読取部で片面が読み取られた原稿をループ状の反転路に沿って反転して再び移動原稿読取部に搬送する原稿反転部と、原稿を排出する静止した本などの原稿を読み取るコンタクトガラスを含む停止原稿読取部と、原稿を読み取るための読取ユニットと、を備える上ユニットと、本などの原稿をセットする原稿セット部を備える下ユニットとで構成している。そして、この構成によって、本などの原稿を読取ユニットの下方の原稿セット部に見開き面を上向きにセットできるようになり、本などを読み取る際の煩わしさがなくなる。

特開平６−７８１０８号公報

しかしながら、特許文献１のような装置では、給紙トレイ、排紙トレイ、原稿反転部、読取ユニットを重ねてコンタクトの上方に配置しているため、上ユニットが大型化する。このため、コンタクトガラスに本などをセットするときの上下ユニットの開閉動作が不安定となるとの問題がある。また、近年では、紙類に加えてカードや証明証などプラスチック材やフィルム材を連続して搬送して読み取る搬送機構が要求されており、特許文献１のように湾曲したＵ字状の経路を形成された装置においてはプラスチック材やフィルム材は搬送することはできない。

本発明は、本などの原稿における読取面を上向きにセットでき、安定性に優れ、小型化され、かつプラスチック材やフィルム材を連続して搬送して読み取ることの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の原稿読取装置は、原稿がセットされる原稿台を有するセット部と、原稿を載置する給紙トレイと、原稿を収納する排紙トレイと、原稿を給紙トレイから排紙トレイに搬送する略直線状の原稿搬送路を有する搬送部と、移動して原稿台上の原稿の画像を読み取ると共に静止して搬送経路を搬送する原稿を読み取る読取手段を有し、セット部と搬送部の間に配置された読取部と、を備え、給紙トレイ、搬送部、排紙トレイを、読取手段の移動領域内の上方で、かつ読取手段の移動方向に沿ってこの順に並べて配置した。

上記構成によって、本などの原稿の読取面を上向きしてセットできるとともに多様な種類の原稿を搬送して読み取ることができるので、原稿の取り扱いが容易になり、装置の性能が向上する。また読取部の上方に給紙トレイ、搬送部、排紙トレイを並べてレイアウトしたので、装置の小型化される。

本発明に係る原稿読取装置の全体構成を示す断面図である。 本発明に係る搬送・読取ユニットＡが原稿台ユニットＢに対して開閉した状態を示す斜視図である。 本発明に係る原稿台ユニットＢの構成を示す拡大断面図である。 本発明に係る第１の読取ユニット３０の構成を説明するための概念図である。 本発明に係る第１の読取ユニット３０の原稿読取動作を示すメインフローチャート図である。 本発明に係る第１の読取ユニット３０のＤＦ読取モード時における動作フローチャート図である。 本発明に係る第１の読取ユニット３０のＦＢ読取モード時の動作フローチャート図である。 本発明に係るＤＦモード時における第１の読取ユニットの動作を示す模式図である。

図１は本発明が係る原稿読取装置の全体構成を示す断面図、また図２は搬送・読取ユニットＡがコンタクトガラス１を境に原稿台ユニットＢに対して開閉状態を示す状態斜視図である。図１における符号Ｈは本発明における原稿読取装置を示す。原稿読取装置Ｈは、原稿を搬送する搬送部と原稿を読み取る読取部からなる搬送・読取ユニットＡと、主に本や厚手の原稿がセットされる原稿台４０を備える原稿台ユニットＢとの２つのユニットからなる。また、図２に示すように原稿台ユニットＢのリア側にはヒンジ５０が取り付けられている。このヒンジ５０は搬送・読取ユニットＡを支持し、搬送・読取ユニットＡのフロント側を押し上げることによって原稿台ユニットＢに対して搬送・読取ユニットＡを回動させる。つまり、原稿台４０に原稿をセットする際には、ヒンジ５０によって搬送・読取ユニットＡを回動させ、原稿台４０の上面を露出させて原稿をセットする。

図１に示すように搬送・読取ユニットＡは、移動して読み取られる原稿が載置される給紙トレイ２と、原稿を給紙、搬送する搬送部４と、コンタクトガラス１（第１のコンタクトガラス）を含み、原稿台ユニットＢ内にセットされた原稿を読み取るための読取部５と、読み取られた原稿が収納される排紙トレイ３を備えている。一方、原稿台ユニットＢは、原稿をセットするセット部６を備える。なお、給紙トレイ２には、原稿の幅方向両端部を規制する一対のサイド規制板２ａが設けられている。このサイド規制板２ａは原稿幅方向にスライド移動するように構成されており、これによって原稿を給紙トレイ２の原稿載置領域のセンターを基準に載置できる。

以下、上記の搬送部４、読取部５、セット部６について順次説明する。

搬送部４は、画像読取装置Ｈの略中央に設けられており、搬送部４の両側にはそれぞれ給紙トレイ２と排紙トレイ３が設けられている。また、給紙トレイ２から排紙トレイ３に至る搬送路１８は略直線状に形成されており、通常の原稿以外にプラスチックなどで形成されたカード類も搬送できるようになっている。

また、搬送路１８の入り口側には、給紙トレイ２上の原稿の有無を検知するエンプティセンサＡＳ１と、給紙トレイ２に載置される原稿束の先端部が当接して原稿束の先端を揃えて規制するガイド板２０と、原稿の最下面に接触して原稿を繰り出す繰出ローラ１０と、給紙トレイ２に載置された原稿を上方から押圧する位置と原稿束から退避した位置に移動する押圧レバー１９と、を備える。

さらに、搬送部４には、繰出ローラ１０にて繰り出された原稿を給紙する給紙ローラ１２と、給紙ローラ１２と協働して原稿を一枚に分離する分離部材１１と、１枚に分離された原稿の先端をレジストして下流に搬送するレジストローラ対１３と、レジストローラ対１３で送られる原稿の表面を読み取るための第２のコンタクトガラス１６と、搬送路１８を挟んで第２のコンタクトガラス１６に対向する側に配置された第３のコンタクトガラス１７と、読み取られた原稿を排紙トレイ３に排紙する排紙ローラ対１４と、搬送路１８に沿って搬送される原稿の端部を検出するレジストセンサＡＳ２及び排紙センサＡＳ３と、が設けられている。

また、第３のコンタクトガラス１７及び搬送路１８の上方には光学系の読取ユニット１５（第２の読取ユニット）が設けられている。この第２の読取ユニット１５は搬送路１８を搬送される原稿面に第３のコンタクトガラス１７を介して光を照射し、照射した光の反射光を複数のミラーで反射させた後にレンズで集光し、ＣＣＤ（光電変換素子）で原稿の画像を読み取る。なお、本実施の形態では、第２の読取ユニット１５の構成として光源、複数のミラー、レンズ、光電素子からなる縮小光学系（いわゆるＣＣＤ方式）を採用しているが、密着光学系（ＣＩＳ方式）の読取機構を採用してもよい。

上述の構成によれば、読取部５の上方で、第１の読取ユニット３０の移動方向の略中央に搬送部４を配置し、搬送部４の両側に給紙トレイ２と排紙トレイ３が設け、搬送路１８を短い直線状の経路としたので、通常の原稿以外にプラスチックなどで形成されたカード類も搬送できる。

読取部５は給紙トレイ２、搬送部４、排紙トレイ３の下方に設けられている。この読取部５には、その下面に原稿台ユニットＢのセット部６にセットされた原稿を読み取るための前述した第１のコンタクトガラス１が設けられ、さらに第１のコンタクト１と給紙トレイ２、搬送部４、排紙トレイ３との間には第１の読取ユニット３０が設けられている。また、第１の読取ユニット３０が固定して取り付けられ、第１の読取ユニット３０を第１のコンタクトガラス１面に沿って移動させる無端ベルトＢＴと、この無端ベルトＢＴを回転させる駆動モータＭＴ１及び駆動モータＭＴ１の駆動を無端ベルトＢＴに伝達する複数の伝達ギヤ、プーリが設けられている。

第１の読取ユニット３０は原稿台ユニットＢにセットされた原稿と搬送部４の搬送路１８に沿って搬送される原稿とを選択的に読み取るように構成されており、第１の読取ユニット３０は原稿台ユニットＢにセットされた原稿を読み取るときには、第１の第１のコンタクトガラス１面に沿って往復移動し、第１のコンタクトガラス１を介してセット原稿の上面を読み取る。一方、搬送路１８に沿って搬送される原稿を読み取るときは、第２のコンタクトガラス１６の真下に移動して停止し、第２のコンタクトガラス１６を通過する原稿の表面を読み取る。なお、本実施の形態では、第１の読取ユニット３０は、光源、複数のミラー、レンズ、光電素子からなる縮小光学系（いわゆるＣＣＤ方式）を採用している。

上述した給紙トレイ２、排紙トレイ３、搬送部４、読取部５からなる搬送・読取ユニットＡの構成によれば、第１のコンタクトガラス１の上方、つまり第１の読取ユニット３０の移動領域の上方に給紙トレイ２、搬送部４、排紙トレイ３を第１の読取ユニット３０の移動方向に隣接して並設させたので、不要な空間がなく、装置が小型化される。

図３は原稿読取装置Ｈの原稿台ユニットＢを示す拡大断面図である。原稿台ユニットＢのセット部６には、図３に示すように第１のコンタタクトガラス１の下面に接触して覆うクッション材４０と、このクッション材４０の底面を支持する基台４１と、基台４１を上方に付勢する複数のバネ部材４２と、が設けられている。

本実施の形態ではクッション材４０としてスポンジを採用しており、クッション材４０としてスポンジは、本や厚手原稿を吸収する程度に変形が可能な弾性力と厚さを有している。基台４１は樹脂形成された板状の部材であって、その上面に弾性部材４０が両面テープで取り付けられている。複数のバネ部材４２は原稿台ユニットＢの外装カバーを兼ねる枠体４３の内側底部に形成された凹部４３ａと基台４１の下面との間に取り付けられている。このバネ部材４２によって基台４１及びクッション材４０が上方に付勢され、クッション材４０が常に第１のコンタクトガラス１に接触するように構成されている。基台４１の両側部は、図３に示すように枠体４３の内側の側部に形成された切欠部４３ｂに挿入されるように設けられている。そして、基台４１の両側部が枠体４３の切欠部４３ｂの上方の切欠面４３ｃ及び下方の切欠面４３ｄに当接させることで、基台４１及びクッション材４０の上下方向の移動を規制している。

なお、クッション材４０の少なくとも上面は、原稿に対し光の反射率の異なる色、例えば黄色に着色されている。

上述の構成によれば、原稿台４０の上方にコンタクトガラス１、第１の読取ユニット３０を設けるレイアウト構成としたので、原稿の読取面を上向きにセットでき、原稿のセットが容易になる。特に、本などの原稿を第１の読取ユニット３０の下方の原稿セット部に見開き面を上向きにセットできるようになり、本などを読み取る際の煩わしさがなくなる。

ここで、第１の読取ユニット３０の構成について説明する。図４は第１の読取ユニット３０の構成を説明するための概念図であり、図４（ａ）は原稿台ユニットＢにセットされた原稿Ｐを読み取るときの第２の読取ユニット３０の状態を示し、図４（ｂ）搬送路１８に沿って搬送される原稿Ｐを読み取るときの第２の読取ユニット３０の状態を示す。

第１の読取ユニット３０は、図４（ａ）（ｂ）に示すように光を照射する光源３１と、原稿台ユニットＢにセットされた原稿Ｐを読み取るとき用いられるＦＢ用ミラー３２と、搬送路１８に沿って搬送される原稿Ｐを読み取るとき用いられるＤＦ用ミラー３３と、ＦＢ用ミラー３２またはＤＦ用ミラー３３からの光を反射して案内する複数のミラー３４ａ〜３４ｄと、複数のミラー３４ａの最終のミラー３４ｄからの光を集光する集光レンズ３５と、集光された光を光電変換するＣＣＤ３６と、を備えている。

符号３７は、光源３１、ＦＢ用ミラー３２、ＤＦ用ミラー３３を保持する保持部材としてのブラケットである。このブラケット３７は回転シャフト３８に固定連結され、回転シャフト３８を回転モータＭＴ２によって回転させることでブラケット３７を回転させる構成となっている。

つまり、原稿台ユニットＢにセットされた原稿Ｐを読み取るときには回転モータＭＴ２によってブラケット３７を図４（ａ）に示すＦＢ用位置に移動させ、ＦＢ用ミラー３２を用いて下方の原稿Ｐを読み取り、搬送路１８に沿って搬送される原稿Ｐを読み取るときにはブラケット３７を図４（ｂ）に示すＤＦ用位置に移動させ、ＤＦ用ミラー３３を用いて上方の原稿Ｐを読み取る。

なお、回転シャフト３８の一端部には、回転シャフト３８の回転を制御するためのセンサフラグ３９が取り付けられており、このセンサフラグ３９をポジションセンサＰＳが検出した時点から回転モータＭＴ２の駆動パルス数をカウントすることで図４（ａ）（ｂ）に示す位置にブラケット３７を位置決めされる。なお、本実施の形態においては、センサフラグ３９をポジションセンサＰＳが検出されるブラケット３７の位置と図４（ｂ）に示すＤＦ用位置とを同一としている。

上述の実施の形態によれば、第１の読取ユニット３０の光源を移動とミラーの切り換えによって、上方向にある原稿と下方向にある原稿を選択的に読み取るようにしたので、光学縮小系を用いた原稿読み取り機構であっても読み取り機構の複雑化や読取ユニットの大型化を招くことがない。

次に、第２の読取ユニット３０における読取動作について図５、図６、図７の動作フローチャートに基づき説明する。図５は原稿を読み取るための主動作を示すメインフローチャート図である。図６は搬送路１８に沿って搬送される原稿を読み取るときのＤＦ読取モードの動作フローチャート図、図７は原稿台ユニットＢにセットされた原稿を読み取るときのＦＢ読取モードの動作フローチャート図である。また、図８はＤＦモード時における第１の読取ユニットの動作を示す模式図である。

先ず、図５に示すようにスタートポタン（図示せず）が使用者によって押されると給紙トレイ２に原稿が載置されて否かをエンプティセンサＡＳ１で検出する（ＳＴ１〜ＳＴ２）。そして、エンプティセンサＡＳ１がＯＮ（原稿有り）である場合には、搬送路１８に沿って搬送される原稿を読み取るＤＦ読取モードが選択される（ＳＴ３）。一方、エンプティセンサＡＳ１がＯＦＦ（原稿無し）である場合には、原稿台ユニットＢにセットされた原稿を読み取るＦＢ読取モードが選択される（ＳＴ４）。

ＤＦ読取モードでは、図６に示すように第１の読取ユニット３０のブラケット３７のＤＦ用位置にあるか否かが検出される（ＳＴ１０）。つまり、上述したようにポジションセンサＰＳのセンサフラグ３８の検出位置をＤＦ用位置に設定しているので、ポジションセンサＰＳのＯＮ、ＯＦＦによってブラッケット３７がＤＦ用位置にあるか否かを判断している。

そして、ブラッケット３７がＤＦ用位置にない場合は回転用モータＭＴ２を駆動し、回転シャフト３８を介してブラッケット３７をポジションセンサＰＳがＯＮになるまで回転させ、ＤＦ用位置に移動させる（ＳＴ１１〜ＳＴ１３）。

ブラッケット３７をＤＦ用位置に移動させると、次に移動用モータＭＴ１を駆動し、第２の読取ユニット３０を図８の破線（仮想線）で示すサイズ検出位置ＳＰで停止させて原稿幅検出動作が実行される（ＳＴ１４〜ＳＴ１５）。この原稿幅検出動作では、一対のサイド規制板２ａのそれぞれの底面に印刷されたマークＭＡを第２の読取ユニット３０で読み取り、この読取データからマークＭＡ間の距離を算出して原稿幅方向の長さを求める。この原稿幅方向の長さから原稿サイズを特定する。このように、給紙トレイ２に設けられた一対のサイド規制板２ａにおけるそれぞれの底面側にマークを施し、このマークを第１の読取ユニット３０で読み取ることによって原稿サイズを特定するようにすれば、原稿サイズを検出する専用のセンサや検出機構を設けなくてもよい。

続いて、原稿幅検出動作が終了すると再び移動用モータＭＴ１を駆動し、第２の読取ユニット３０を図８の実線で示す読取位置ＲＰで停止させる（ＳＴ１６）。そして、繰出ローラ１０、給紙ローラ１２、レジストローラ１３によって第２のコンタクトガラス１６に搬送される原稿を読み取る読取動作が実行される（ＳＴ１７）。

なお、給紙トレイ２上の原稿は、第１の読取ユニット３０が読取位置ＲＰに到達すると繰出ローラ１０が駆動して給紙が開始され、給紙ローラ１２及びレジストローラ１３で第２、第３のコンタクトガラス１６、１７に搬送される。そして、第２のコンタクトガラス１６を通過する過程で第１の読取ユニット３０で原稿の表面が読み取られ、第３のコンタクトガラス１７を通過する過程で原稿の裏面が第２の読取ユニット１５で読み取られる。両面が読み取られた原稿は排紙ローラ対１４によって排紙トレイ３に排紙される。

次に、ＦＢ読取モードについて図７に基づき説明する。ＦＢ読取モードでは、先ずポジションセンサＰＳがセンサフラグ３８を検出しているか否か、つまりブラケット３７がホームポジション位置にあるか否かが検出される（ＳＴ２０）。

ブラッケット３７がＤＦ用位置にない場合は回転用モータＭＴ２を駆動し、回転シャフト３８を介してブラッケット３７をポジションセンサＰＳがＯＮ、すなわちホームポジションに移動するまで回転させる（ＳＴ２１〜ＳＴ２２）。そして、ブラッケット３７をポジションセンサＰＳがＯＮした時点から所定量だけ回転モータＭＴ２を駆動させた後に駆動モータを停止する（ＳＴ２３〜ＳＴ２４）。これによって、ブラッケット３７はＦＢ用位置に移動して停止する。この状態で予備読取動作（プリスキャン動作）、ＦＢ読取動作（本スキャン動作）を順次実行する（ＳＴ２５〜ＳＴ２６）。

予備読取動作は、第１の読取ユニット３０を図１の破線で示す矢印方向に第１のコンタクトガラス１に沿って移動させつつ原稿台４０上にセットされた原稿を読み取る。この予備読取動作では、その読取データから原稿台４０上の原稿の有無や原稿サイズなどの原稿情報を取得する。

ＦＢ読取動作は、予備読取動作によって第１のコンタクトガラス１の一端側から他端側に移動した第１の読取ユニット３０を第１のコンタクトガラス１の他端側から一端側、すなわち図１の実線で示す矢印方向に移動し、この移動する過程において原稿台４０上にセットされた原稿の画像を読み取る。

なお、本実施の形態では、給紙トレイ２に設けられた一対のサイド規制板２ａのマークを読み取り、原稿サイズを特定するようにしたが、原稿トレイの一部を透明な部材で構成し、透明な部材を介して原稿の幅方向の端部を読み取り、この端部の読み取りデータから原稿の長さを算出して原稿サイズを特定するようにしてもよい。

本実施の形態によれば、上ユニット（搬送・読取ユニットＡ）に原稿の両面を同時に読み取る２つの読取ユニット１５、３０を上下に設け、２つの読取ユニット１５、３０の間の搬送路１８を略直線にしたので、読取媒体への対応力のアップと装置の低騒音化を図ることができる。

また、第１の読取ユニット３０は、原稿台にセットされた原稿を原稿の上面から読取りを行うので、複数ページの読み取りが必要な本などの原稿などは、本をひっくり返すことなくページをめくることが可能となり、作業性が飛躍的にアップする。

さらに、給紙トレイ２の繰出方向上流側の下方にサイズ検出位置ＳＰを設定し、ＤＦ読取モードではサイド規制板２ａに連動して動くマークの位置または給紙トレイ上の原稿の幅方向の端部を第１の読取ユニット３０で読み取り、原稿幅のサイズを特定するようにしたので、ＤＦ読取モード時の原稿サイズを特定するための機構が簡素化され、コストの低減を図ることができる。

Ａ 搬送・読取ユニット
Ｂ 原稿台ユニット
１ 第１のコンタクトガラス
２ 給紙トレイ
２ａ 一対のサイド規制板
３ 排紙トレイ
４ 搬送部４
５ 読取部
６ セット部
１５ 第２の読取ユニット
１８ 搬送路
３０ 第１の読取ユニット

Claims (4)

1. 原稿がセットされる原稿台を有するセット部と、原稿を載置する給紙トレイと、原稿を収納する排紙トレイと、原稿を前記給紙トレイから前記排紙トレイに搬送する略直線状の原稿搬送路を有する搬送部と、移動して前記原稿台上の原稿の画像を読み取ると共に静止して前記搬送経路を搬送する原稿を読み取る読取手段を有し、前記セット部と前記搬送部の間に配置された読取部と、を備え、
   前記給紙トレイ、前記搬送部、前記排紙トレイを、前記読取手段の移動領域内の上方で、かつ前記読取手段の移動方向に沿ってこの順に並べて配置したことを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記読取手段は、原稿に光を照射する光源と、光を集束するレンズと、原稿からの反射光を複数回反射させて前記レンズに導く複数のミラーと、レンズにて集光された光を光電変換するＣＣＤをからなり、
   前記光源は前記原稿台上の原稿を照射する位置と前記搬送経路を搬送する原稿を照射する位置に移動するように構成され、前記複数のミラーは前記原稿台上の原稿から反射した光を受ける第１ミラーと前記搬送経路を搬送する原稿から反射した光を受ける第２ミラーを有することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 原稿幅方向に移動して原稿の幅方向の両端部を規制する一対のサイド規制部材を前記給紙トレイに設け、前記読取手段を前記サイド規制部材の下方に静止させ、前記読取手段にて前記サイド規制部材のマークを読み取り、この読取データから原稿サイズを特定することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
4. 前記搬送部に原稿を読み取る第２読取手段を設け、直線状の前記搬送経路を搬送られる原稿の表面を前記読取部の前記読取手段で読み取り、裏面を前記搬送部の前記第２読取手段で読み取ることを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。

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