JP2015032942A - 非接触読取機能を備えた画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
原稿台に載置された原稿の非接触メモリの位置を検出することで、原稿のサイズや非接触メモリの位置に関わらず、非接触リーダと非接触メモリを確実に近接し通信する。
【解決手段】
原稿読取装置１は、原稿台１０に戴置され、非接触メモリ２が埋め込まれた原稿１００の画像を読み取るキャリッジユニット２０と、キャリッジユニット２０に備えられ、非接触メモリ２と近距離無線通信を行うための非接触リーダ３０と、非接触リーダ３０に備えられ、無線通信の通信強度を測定する測定手段と、非接触リーダ３０を主走査方向および副走査方向に移動させる移動手段とを有する。この構成で、非接触リーダ３０を副走査方向に移動させたときの通信強度と、主走査方向に移動させたときの通信強度とに基づいて、原稿台１０に戴置された非接触メモリ２の位置を検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、近距離無線装置によって非接触で情報を読み取る機能を備えた画像読取装置に関連する。

従来、原稿読取装置であるキャリッジユニットに近距離無線装置を備えた画像形成装置について、特許文献１においては、原稿幅を検知して原稿の中央を非接触リーダが通過するように、非接触リーダを移動させるという制御方法を開示している。

特開２００８−２８３２８０号公報

しかしこの場合、従来技術では原稿の中心部に非接触メモリが配置していることを前提としており、原稿側の非接触メモリが原稿の端部にあったり、また端部に無くとも原稿が大きかったり（Ａ３等）とすると、リーダとメモリの距離が離れすぎ、通信が確立しないという課題があった。

例えば、NFC（NearField Communication：近距離無線の通信規格のひとつ）では、通信距離が100 mm程度である。特許文献１の構成において、原稿がＡ４Ｒのサイズであった場合、主走査方向の用紙長さは210 mmであり、原稿端から原稿の中央（すなわち非接触リーダの移動経路）までの距離は210/2= 105 mmである。つまりこのとき、非接触メモリが原稿の端にあった場合、非接触リーダと非接触メモリとの距離が100 mm以上となり、通信が確立しない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、原稿台に載置された原稿の非接触メモリの位置を検出することで、原稿のサイズや非接触メモリの位置に関わらず、非接触リーダと非接触メモリを確実に近接し通信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。

上記目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、原稿台に戴置され、非接触メモリが埋め込まれた原稿の画像を読み取るキャリッジユニットと、キャリッジユニットに備えられ、非接触メモリと近距離無線通信を行うための非接触リーダと、非接触リーダに備えられ、無線通信の通信強度を測定する測定手段と、非接触リーダを主走査方向および副走査方向に移動させる移動手段とを有した画像読取装置において、非接触リーダを副走査方向に移動させたときの通信強度と、主走査方向に移動させたときの通信強度とに基づいて、原稿台に戴置された非接触メモリの位置を検出することを特徴としている。

この構成によると、原稿の任意の位置に設けられた非接触メモリを読み取る場合において、非接触メモリの位置を自動的に検出することで、原稿のサイズや非接触メモリの位置に関わらず、非接触リーダと非接触メモリを確実に近接させ、最適な位置関係で通信を確立することができる。

本発明の一態様では、キャリッジユニットはホームポジションから副走査方向に往復動され、キャリッジユニットの往動時に副走査方向における通信強度が測定され、キャリッジユニットの復動時に主走査方向における通信強度が測定される。

この構成によると、原稿画像の読取動作のなかで、原稿の任意の位置に設けられた非接触メモリの位置を自動的に検出することで、原稿読取動作と別の動作をさせる必要がない。

本発明の別の態様では、キャリッジユニットはホームポジションから副走査方向に往復動され、原稿の画像は前記キャリッジユニットの往動時に読み取られ、無線通信の通信強度は前記キャリッジの復動時に測定される。具体的には、キャリッジの復動時に非接触リーダを主走査方向に往復動させて無線通信の通信強度を測定する。

この構成によると、原稿の任意の位置に設けられた非接触メモリを読み取る場合において、キャリッジのリターン時は光源やＣＣＤ（ライセンサー）が動作していないため、非接触メモリの位置を測定する際に光源やＣＣＤからの磁気干渉の影響を少なくすることができ、測定精度を高めることが可能となる。

この場合、原稿のサイズによって非接触リーダの移動経路を最適化することにより、原稿台に載置された原稿をくまなく走査できる。よって、非接触メモリが原稿の任意の位置にあっても確実に非接触メモリの位置を算出することができる。

この発明によると、原稿台に載置された原稿の非接触メモリの位置を検出することで、原稿のサイズや非接触メモリの位置に関わらず、非接触リーダと非接触メモリを確実に近接し通信することが可能となる。

本発明第１実施形態に係る画像読取装置の概略構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る非接触メモリの位置検出動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態に係る通信強度の測定結果を示すグラフである。 本発明第２実施形態に係る画像読取装置の概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係る非接触メモリの位置検出動作を説明するフローチャートである。 第２実施形態に係る通信強度の測定結果を示すグラフである。 第２実施形態に係る非接触メモリの位置推定動作を説明する平面図である。 原稿のサイズによって最適化される非接触リーダのノコギリ歯状の移動経路を説明する平面図である。 キャリッジユニットの移動速度を一定にして、非接触リーダの移動速度を調整する例を説明する平面図である。 非接触リーダの移動速度を一定にして、キャリッジユニットの移動速度を調整する例を説明する平面図である。

以下に、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明の原稿読取装置の概略構成を示す斜視図である。原稿読取装置はスキャナユニットとして複写機に搭載されることが想定されるが、スキャナ装置として単独で用いられる場合もある。本発明の原稿読取装置はどちらにも適用が可能である。

本発明では、原稿に非接触メモリを埋め込み、原稿読取装置で原稿読取時に同期して非接触メモリに記憶された情報を読み取ることを想定している。原稿は一枚ものには限られず、書籍などの冊子になったものの場合もある。このような原稿読取装置の用途としては、例えば、図書館などで貸し出し用の書籍に非接触メモリを埋め込み、当該書籍の管理情報を記憶させておき、館内の複写機で当該書籍をコピーした場合に複写機が備える原稿読取装置のキャリッジユニットに非接触リーダを設置し、読取時に非接触メモリに記憶された情報を読み取るようにすることが考えられる。非接触メモリに記憶される情報としては、書籍の貸し出し回数やコピー回数などが挙げられる。

原稿読取装置１は、原稿台１０、キャリッジユニット２０、非接触リーダ３０、測定手段（不図示。）および移動手段（不図示。）を有する。

原稿台１０は透光性を有する硬質板材（例えば、プラテンガラスなど。）で構成され、不図示の支持枠によって水平姿勢に支持される。原稿台１０には上述したように原稿読取装置１で画像情報が読み取られる各種の原稿１００が載置される。この発明では、非接触メモリ２が埋め込まれたタイプの原稿１００を対象とする。

非接触メモリ２としてＩＣタグ、特に自ら電源を持たないパッシブタイプのＩＣタグが好適に用いられる。このようなＩＣタグはおサイフケータイ（登録商標）やＩＣカードリーダなどで実用化されている。

キャリッジユニット２０は原稿台１０の下方に配置される。キャリッジユニット２０は原稿台１０に載置される原稿１００の幅方向（図１で矢印Ｓｃ２に直交する方向。）に延びる形状であり、透光性の原稿台１０の下方からキャリッジユニット２０の延在方向に一様な光を原稿１００の載置面に照射し、反射光を受け取る。反射光は図示しないＣＣＤに入射し、１ラインの画素データに変換される。したがって、後述するようにキャリッジユニット２０をホームポジション（図１における左端。）から矢印Ｓｃ２の往動（図１では左から右。矢印Ｒ方向参照。）に移動させることにより原稿１００の全体の画像が読み取られることになる。

本発明では、キャリッジユニット２０が非接触リーダ３０を備える。非接触リーダ３０は非接触メモリ２と近距離無線通信を行う。近距離無線通信は、電磁誘導現象などの原理を用いて動作し、電波を受信・発信することが可能である。非接触リーダ３０から非接触メモリ２が遠ざかると通信が確立しないため、空間的な適用範囲は狭い。通信エリアは、およそ１ｍ〜数センチ程度の極短距離である。このような近距離無線通信はFelica、ＩISO/IEC 14443 (MIFARE)、ISO/IEC 18092などとして実用化されている。

測定手段は非接触リーダ３０に備えられ、通信強度の測定に用いられる。通信強度の測定手法は、例えば、非接触リーダ３０のアンテナコイルに流している定電流が、非接触リーダ３０と非接触メモリ２との通信距離に応じて変化する変化量を計測し、通信強度に換算するような簡便な手法を採用できる。この場合は、測定手段として、電流計などが好適に用いられる。

移動手段は非接触リーダ３０を図１の矢印Ｆｗ方向および矢印Ｂｗ方向に往復動させる主走査方向（矢印Ｓｃ１方向参照。）移動手段（不図示。）と、非接触リーダ３０を同図矢印Ｌ方向および矢印Ｒ方向に往復動させる副走査方向（矢印Ｓｃ２方向参照。）移動手段と、から構成される。「主走査」および「副走査」の用語はキャリッジユニット２０を基準とした概念である。

非接触リーダ３０はキャリッジユニット２０に内蔵される。このため、非接触リーダ３０を主走査方向に移動させる手段はキャリッジユニット２０内に設置される。キャリッジユニット２０内の原稿読取用の機構部品（ＬＥＤアレイ、ミラーなど。）の邪魔にならないよう、キャリッジユニット２０の底部などに配置されることが望ましい。

また非接触リーダ３０がキャリッジユニット２０に内蔵されることにより、非接触リーダ３０を副走査方向に移動させる手段は、キャリッジユニット２０の移動手段で兼用が可能である。キャリッジユニット２０の移動方向は非接触リーダ３０の副走査方向に一致しているからである。

非接触リーダ３０の主走査方向移動手段および副走査方向移動手段は、例えば、リニアアクチュエータやボールネジなどを好適に利用できる。

測定手段は非接触リーダ３０を副走査方向に移動させたときの通信強度と、主走査方向に移動させたときの通信強度とに基づいて、原稿台１０に載置した原稿１００に埋め込まれた非接触メモリ２の位置を検出する。

また原稿読取装置１は原稿サイズ検知センサ（不図示）を備える。原稿サイズ検知センサは、原稿台１０に載置された原稿１００のサイズ（主走査方向および副走査方向。）を検出するものである。

通信強度の測定手段、原稿サイズ検知センサは原稿読取装置の制御部（不図示。）に接続される。制御部は通信強度の測定手段や原稿サイズ検知センサからの信号に基づいて非接触リーダの移動手段の動作を制御する。制御部は具体的にはＣＰＵやマイコンなどで構成される。

以下に、非接触メモリ２の位置検出の具体的な実施形態を説明する。

＜非接触メモリ位置検出の第１の実施形態＞
非接触メモリ位置検出の第１の実施形態を、図２のフローチャートに基づき、さらに図１、図３を参照しながら説明する。

図１に示すように、非接触メモリ２が埋め込まれた原稿１００が原稿台１０の左上隅を基準として載置される。このとき、非接触メモリ２は一例として図示のように原稿１００の右下の隅部に位置している。キャリッジユニット２０はホームポジション（同図左端。）に待機している。

まず、原稿サイズ検知センサにより原稿１００の主走査方向長さを検出する（ステップＳ１）。なお、原稿１００の副走査方向の長さについては必ずしも検知する必要はない。

次に、検出された原稿１００の主走査方向長さに基づいて主走査方向移動手段により非接触リーダ３０を原稿１００の下部に移動する。非接触リーダ３０の初期位置は原稿１００の主走査方向の範囲内にあれば任意の位置で良い。

キャリッジユニット２０を副走査方向に往動させながら、非接触リーダ３０が備える測定手段によって通信強度を測定する（ステップＳ３）。このとき、図３（Ａ）に示すように、通信強度を縦軸に、非接触リーダの副走査方向における位置（図１におけるＸ座標。）を横軸にとってグラフ化すると、非接触リーダ３０が非接触メモリ２と最短距離となる位置をピークとする分布が得られる。非接触リーダ３０の位置の基準（原点）はホームポジションである。

ステップＳ１〜Ｓ３の動作は、キャリッジユニット２０による原稿１００の画像読取動作と並行して行われる。

この測定結果に基づき、制御部は、キャリッジユニット２０を副走査方向に復動させながら、上記通信強度ピーク点で停止させる（ステップＳ４）。この位置で、非接触リーダ３０を主走査方向へ移動させ、非接触リーダ３０が備える測定手段によって主走査方向における通信強度ピーク点（図１におけるＹ座標。）を測定する（ステップＳ５）。このとき、図３（Ｂ）に示すように、通信強度を縦軸に、非接触リーダの主走査方向における位置（図１におけるＹ座標。）を横軸にとってグラフ化すると、非接触リーダ３０が非接触メモリ２と最短距離となる位置をピークとする分布が得られる。非接触リーダ３０の位置の基準（原点）はホームポジションである。そしてステップＳ４とステップＳ５の検出位置で無線通信を実施する（ステップＳ６）。

以上の処理フローにより、非接触リーダ３０と非接触メモリ２が最適な位置関係で通信することができる。

＜非接触メモリ位置検出の第２の実施形態＞
非接触メモリ２の位置検出の第２の実施形態を、図５のフローチャートに基づき、さらに図４、図６、図７、図８を参照しながら説明する。

図４に示すように、非接触メモリ２が埋め込まれた原稿１００が原稿台１０に図示のように原稿台１０の左上隅を基準として載置される。このとき、非接触メモリ２は一例として図示のように原稿１００の右下の隅部に位置している。キャリッジユニット２０はホームポジション（同図左端。）に待機している。

まず、原稿サイズ検知センサにより原稿１００の主走査方向および副走査方向の長さを検出する（ステップＳ１１）。

次に、検出された主走査方向長さに基づいて非接触リーダ３０を原稿１００の同方向一端下部（同図原稿１００の下端。）に移動する（ステップＳ１２）。

キャリッジユニット２０を副走査方向に往動させながら、画像読取動作を行う（ステップＳ１３）。これは通常の画像読取動作である。

キャリッジユニット２０を副走査方向に復動時に測定手段によって通信強度を測定する（ステップＳ１４）。その際、非接触リーダ３０を主走査方向に往復動させる。

図７はキャリッジユニット２０の復動時の非接触リーダ３０の移動経路の一例を示し、非接触リーダ３０が主走査方向に２往復するパターンを示している。キャリッジユニット２０を基準にすると非接触リーダ３０は相対的に、原稿１００の主走査方向一端下部から主走査方向に２往復することになるが、キャリッジユニット２０が副走査方向へ移動することに伴い非接触リーダ３０も同方向に移動することにより、絶対的には非接触リーダ３０はノコギリ歯状の移動経路Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄを辿ることになる。すなわち、１往復目の往路が移動経路Ａで復路が移動経路Ｂである。２往復目の往路が移動経路Ｃで復路が移動経路Ｄである。

このとき、図６に示すように、通信強度を縦軸に、各移動経路に沿った非接触リーダの位置を横軸にとってグラフ化すると、４つの経路それぞれについて非接触リーダ３０が非接触メモリ２と最短距離となる位置をピークとする分布が得られる。

この測定結果に基づき、制御部は非接触メモリ２の位置を推定する。図７は位置推定手順の一例を示すものである。１往復目の往路である移動経路Ａに沿った通信強度のピーク点と２往復目の往路である移動経路Ｃに沿った通信強度のピーク点とを結ぶ直線を引き、さらに１往復目の復路である移動経路Ｂに沿った通信強度のピーク点と２往復目の復路である移動経路Ｄに沿った通信強度のピーク点とを結ぶ直線を引き、その２直線の交点を非接触メモリ２の位置と推定している。

また、図８に示すように、非接触リーダ３０の往復回数およびキャリッジユニット２０と非接触リーダ３０の移動速度、すなわち非接触リーダ３０が辿る移動経路は、原稿台１０に載置された原稿をくまなく走査できるように、原稿１００のサイズに応じて最適化されるものとする。

制御部は推定された非接触メモリ２の位置へキャリッジユニット２０および非接触リーダ３０を移動させ、該位置で無線通信を実施する（ステップＳ１６）。

以上の処理フローにより、非接触リーダ３０と非接触メモリ２が最適な位置関係で通信することが可能となる。

＜非接触メモリ位置検出の第３の実施形態＞
図７はキャリッジユニット２０の復動時の非接触リーダ３０の移動経路の一例を示し、非接触リーダ３０が主走査方向に２往復するパターンを示している。キャリッジユニット２０を基準にすると非接触リーダ３０は相対的に、原稿１００の主走査方向一端下部から主走査方向に２往復することになるが、キャリッジユニット２０が副走査方向へ移動することに伴い非接触リーダ３０も同方向に移動することにより、絶対的には非接触リーダ３０はノコギリ歯状の移動経路Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄを辿ることになる。すなわち、１往復目の往路が移動経路Ａで復路が移動経路Ｂである。２往復目の往路が移動経路Ｃで復路が移動経路Ｄである。

＜非接触メモリ位置検出の第４の実施形態＞
原稿１００をくまなく走査できるように、キャリッジユニット２０がホームポジションに戻ったときに非接触リーダ３０が主走査方向の元の位置（原稿１００の下端。）に戻っていることが好ましい。このため、キャリッジユニット２０の復動行程で非接触リーダ３０がちょうど整数回数だけ主走査方向に往復動するようにキャリッジユニット２０または非接触リーダ３０の移動速度を調整してもよい。

図９は、キャリッジユニット２０の移動速度を一定にして、非接触リーダ３０の移動速度を調整する例を示している。この例では、非接触リーダ３０が主走査方向の両端に位置するときに所定時間だけ非接触リーダ３０を停止させている。この場合、非接触リーダ３０が辿る移動経路はノコギリ歯の先をカットしたような経路となる。

図１０は、非接触リーダ３０の移動速度を一定にして、キャリッジユニット２０の移動速度を調整する例を示している。この例では、非接触リーダ３０が辿る移動経路は正弦波のような曲線の経路となる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…原稿読取装置
２…非接触メモリ
１０…原稿台
２０…キャリッジユニット
３０…非接触リーダ
１００…原稿

Claims (5)

1. 原稿台に戴置され、非接触メモリが埋め込まれた原稿の画像を読み取るキャリッジユニットと、該キャリッジユニットに備えられ、前記非接触メモリと近距離無線通信を行うための非接触リーダと、該非接触リーダに備えられ、無線通信の通信強度を測定する測定手段と、前記非接触リーダを主走査方向および副走査方向に移動させる移動手段とを有した画像読取装置において、
   前記非接触リーダを副走査方向に移動させたときの通信強度と、主走査方向に移動させたときの通信強度とに基づいて、原稿台に戴置された非接触メモリの位置を検出する画像読取装置。
2. 前記キャリッジユニットはホームポジションから前記副走査方向に往復動され、前記キャリッジユニットの往動時に前記副走査方向における通信強度を測定し、前記キャリッジユニットの復動時に前記主走査方向における通信強度を測定する、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記キャリッジユニットはホームポジションから前記副走査方向に往復動され、前記原稿の画像は前記キャリッジユニットの往動時に読み取られ、前記無線通信の通信強度は前記キャリッジの復動時に測定される、請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記キャリッジの復動時に前記非接触リーダを前記主走査方向に往復動させて無線通信の通信強度を測定する、請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記非接触リーダの移動経路は、原稿のサイズによって最適化される、請求項４に記載の画像読取装置。