JP2016152564A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿カバーや原稿マットの公差や変形にかかわらず原稿をコンタクトガラスに密着可能にする。
【解決手段】画像読取装置２は、上面に原稿Ｄが載置されるコンタクトガラス１１と、コンタクトガラス１１に対して面的な接触が可能に、回動自在に設置された原稿カバー２０と、原稿カバー２０の裏面に設けられ、コンタクトガラス１１に面接触可能で原稿Ｄを直接押圧する白色の原稿マット２１と、コンタクトガラス１１の下方からから原稿Ｄを照明し、原稿Ｄに対して副走査方向に移動して、当該原稿Ｄの画像を読み取る密着型の画像読取部１１０とを備え、原稿マット２１が導電性を有して接地されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関し、特に、コンタクトガラス上での原稿の載置状態を安定させる技術に関する。

コンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に読み取って画像データを生成する画像読取装置が、例えば複合機等の画像形成装置に備えられている。ディジタル方式の画像読取装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いた方式と、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いた方式に大別される。前者は、コンタクトガラス上に載置された原稿をコンタクトガラスの下面から照明してその反射光を複数のミラーで反射させて光学レンズに入射させ、当該光学レンズが原稿の光学像をイメージセンサー（この場合、ＣＣＤ）上に縮小結像することで画像を読み取るものであり、縮小光学系と呼ばれる。後者は、セルフォック（登録商標）レンズ等の等倍正立光学系を用いて原稿の光学像をイメージセンサー（この場合、ＣＩＳ）に結像することで画像を読み取るものであり、等倍光学系と呼ばれる。

画像読取装置で画像をきれいに読み取るには原稿をコンタクトガラスに密着させることが重要である。そのため、画像読取装置に回動自在に支持された原稿カバー（プラテンカバーとも言う）と、原稿に直接接触して原稿を押圧する原稿マット（プラテンマットとも言う）との間に弾性部材を設けて、原稿カバーを閉じたときに原稿がコンタクトガラスに密着するようにしている。

しかし、原稿カバーや原稿マットの反り、更には弾性部材の押圧力のばらつきにより、原稿マットとコンタクトガラスの間に部分的に隙間ができてしまう。この問題に対処するために、下記特許文献１では、原稿を押す位置によって弾性部材の厚みを変えている。また、下記特許文献２では、弾性力の異なる複数の弾性部材を重ねて原稿全面がコンタクトガラスと隙間なく密着するようにしている。

特開平８−２０１９３５号公報 特開平１０−２８５３５３号公報

上記特許文献１，２の技術では、部材の公差が積み重ねられ、更に、永年使用による弾性部材の劣化や原稿カバー及び原稿マットの形状変形があるため、設計通りに原稿全面をコンタクトガラスにいつまでも密着させることが困難である。特に、ＣＩＳ方式の画像形成装置は被写界深度が浅いため、コンタクトガラスから原稿が１ｍｍでも浮くとその部分の焦点が合わなくなり読取画質が劣化してしまう。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、原稿カバーや原稿マットの公差や変形にかかわらず原稿をコンタクトガラスに密着させて載置可能にすることを目的とする。

本発明の一局面に係る画像読取装置は、上面に原稿が載置されるコンタクトガラスと、
前記コンタクトガラスに対して面的な接触が可能に、回動自在に設置された原稿カバーと、
前記原稿カバーの裏面に設けられて前記コンタクトガラスに面接触可能で前記原稿を直接押圧する白色の原稿マットと、
前記コンタクトガラスの下方から前記原稿を照明し、前記原稿に対して副走査方向に移動して、当該原稿の画像を読み取る密着型の画像読取部とを備え、
前記原稿マットが少なくともその一部に導電性を有して接地されている、又は前記コンタクトガラスが摩擦帯電性を有するものである。

本発明によれば、原稿カバーや原稿マットの公差や変形にかかわらず原稿をコンタクトガラスに密着させて載置することができる。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像読取装置の外観構成を示す概略図である。 画像読取装置の全体構成を示す概略図である。 従来の画像読取装置においてコンタクトガラスに原稿を載置して原稿カバーを閉じた状態の側面断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像読取装置においてコンタクトガラスに原稿を載置して原稿カバーを閉じた状態の側面断面図である。 従来の画像読取装置と本発明の一実施形態に係る画像読取装置のピント性能を比較するグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及び画像読取装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置の外観を示す斜視図である。図１に示す画像形成装置１は、筐体からなるハウジング１００１を備える。

ハウジング１００１は、下ハウジング１０１１と、その上部に設けられたれ上ハウジング１２０と、これら両ハウジングを連結する連結ハウジング１０３１とを備える。下ハウジング１０１１と上ハウジング１２０との中間部には、側方から略水平方向に内側に入り込んだ用紙スタック部１０７が形成されている。また、上ハウジング１２０の前面には、操作部５０が設けられている。用紙スタック部１０７には、下ハウジング１０１１から排出される用紙が積載されるシートトレイ１０８が設けられている。

上ハウジング１２０は、内部にフラットベッドを有して当該フラットベッド上の原稿をスキャナ部等により読み取る画像読取装置２を有している。下ハウジング１０１１は、用紙上にトナー画像を形成する感光体ドラム、露光部及び現像部と、用紙上のトナー画像を定着するための定着部といった画像形成機構を内蔵している。下ハウジング１０１１には、更に、記録紙を貯留する給紙カセット（給紙機構）１０６が設けられている。なお、この実施形態では、給紙カセット１０６が２つ備えられた例を示しているが、給紙カセットの数は特に限定されない。連結ハウジング１０３１には、画像形成行程における定着後の記録紙を搬送してシートトレイ１０８に排出するための用紙搬送路を内蔵している。

画像形成装置１では、画像読取装置２により読み取られた原稿画像を、下ハウジング１０１１に内蔵された上記画像形成機構により、給紙カセット１０６のいずれかから給紙される記録紙上に画像形成し、当該画像形成後の記録紙は、連結ハウジング１０３１内の用紙搬送路からシートトレイ１０８に排出される。

図２は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置２の外観構成を示す概略図である。画像読取装置２は、セルフォックレンズ等の等倍正立光学系を用いて原稿の光学像をイメージセンサー（ＣＩＳ）に結像することで画像を読み取る等倍光学系の画像読取装置である。画像読取装置２は、画像読取装置本体１０と、画像読取装置本体１０の上面に設けられたコンタクトガラス（プラテンガラス、原稿台ガラスとも言う）１１と、コンタクトガラス１１の上面の装置背面側（奥側）に設けられた原稿サイズ支持部材１２と、コンタクトガラス１１上に載置された原稿Ｄを押圧し支持する原稿カバー（プラテンカバーとも言う）２０を備えている。

原稿カバー２０は、装置奥側を回動軸として回動自在に設置されている略平板状の部材である。原稿カバー２０は、装置奥側に設けられた原稿カバー支持部１３により、上下方向に開閉可能となるように支持されている。原稿カバー２０の裏面、すなわち、原稿Ｄ側には、数個の弾性部材２３を介して、コンタクトガラス１１に面接触可能で原稿Ｄを直接押圧する白色の原稿マット２１が設けられている。原稿カバー２０を閉じた状態において、原稿マット２１が原稿Ｄをコンタクトガラス１１に対して均一に押圧して原稿Ｄをコンタクトガラス１１に密着させるとともに、画像読取時に外乱光がコンタクトガラス１１から画像読取装置本体１０内部へ入射することを防いでいる。

原稿カバー支持部１３には、原稿カバー２０の開閉状態を検知するためのセンサー１４が設けられており、画像読取装置本体１０と原稿カバー支持部１３との間に設けられた原稿カバー開閉検知用の補助部材１５と押圧部材１７とセンサー１４により、原稿カバー開閉検知用スイッチ１５０が構成されている。

押圧部材１７は、原稿カバー２０の内面側であってコンタクトガラス１１に対向する面に、補助部材１５に接触可能な位置に設けられている。押圧部材１７は、内部に設けられた例えば押しバネにより、下方に位置する補助部材１５に向かう方向に押圧された状態で、当該押圧方向に伸縮自在とされている。

補助部材１５は、装置上方へと付勢されている。この付勢力は、上記押しバネによる押圧部材１７の押圧力よりも小さい力とされている。補助部材１５の上方先端部は、原稿カバー２０がコンタクトガラス１１から離れて、コンタクトガラス１１に対する原稿カバー２０の角度が一定角度以上では、押圧部材１７と当接しない。この状態では補助部材１５は上記付勢による最上位置で静止している。

一方、原稿カバー２０が上記姿勢からコンタクトガラス１１に近付く方向に回動して、コンタクトガラス１１に対する原稿カバー２０の角度が上記一定角度よりも小さくなると、補助部材１５は押圧部材１７との当接により下方へ押し込まれる。このように、補助部材１５は、原稿カバー２０の開閉に連動して上下方向に移動するように構成されている。センサー１４は、補助部材１５の先端に設けられた突起部１６の上下方向の移動を検知して、原稿カバー２０の開閉状態を検知する。

次に、画像読取装置２の構成を説明する。図３は、画像読取装置２の全体構成を示す概略図であり、画像読取装置２を、画像形成装置１の前方に位置する操作者からみて画像読取装置２手前側から見た図である。

画像読取装置本体１０には、装置本体１００に、光源１０１と、光学レンズ１０２と、イメージセンサー１０３とが収容されてなる画像読取部１１０が設けられている。

光源１０１は、コンタクトガラス１１上に載置された原稿Ｄをコンタクトガラス１１の下面から照明する。

光学レンズ１０２は、例えばセルフォックレンズで構成された等倍正立光学系あり、光源１０１によって照明された原稿Ｄからの反射光を結像させる。

イメージセンサー１０３は、画像読取装置２の背面部側から前面側にかけての方向である主走査方向に複数のセンサー素子（例えば、ＣＭＯＳセンサー）を有して光学レンズ１０２により結像された光学像を電気信号に変換するものである。

上記の光源１０１、光学レンズ１０２、及びイメージセンサー１０３はいずれも、画像形成装置１及び画像読取装置２の背面部側から前面側にかけての方向である主走査方向に亘って直線状に延びており、画像読取部１１０が図略のモーターから供給される駆動力により副走査方向に移動することで、光源１０１、光学レンズ１０２、及びイメージセンサー１０３により、原稿Ｄの主走査方向における全体領域が、副走査方向（主走査方向に直交する方向）に亘って読み取られる。

画像読取装置２は、更に、Ａ／Ｄ変換器１０４と、画像処理部１０５とを備える。

Ａ／Ｄ変換器１０４は、イメージセンサー１０３から出力される電気信号をディジタル信号に変換する。画像処理部１０５は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で構成され、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力されるディジタル信号（読取データ）を処理して原稿Ｄの画像データを生成する。

また、画像処理部１０５は、上記原稿Ｄの画像データを生成するときにシェーディング補正を行う。画像処理部１０５は、例えばコンタクトガラス１１に配設された図略の白基準板を画像読取装置２が読み取って得た読取データを用いて、当該シェーディング補正を行う。

次に、原稿マット２１の詳細構造について、従来技術と本実施形態とを比較して説明する。図４は、従来の画像読取装置においてコンタクトガラス１１に原稿Ｄを載置して原稿カバー２０を閉じた状態の側面断面図である。一方、図５は、本実施形態に係る画像読取装置２においてコンタクトガラス１１に原稿Ｄを載置して原稿カバー２０を閉じた状態を示す側面断面図である。なお、便宜のため、いずれの図においても原稿カバー２０、画像読取装置本体１０、原稿カバー支持部１３等の図示は省略している。

図４に示したように、従来の画像読取装置では、原稿マット２１の反りや弾性部材２３の押圧ばらつきにより、コンタクトガラス１１と原稿マット２１の間に隙間が生じることがある。原稿マット２１は例えばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂で形成されている。このとき、原稿マット２１に帯電した静電気により原稿マット２１に静電吸着力が発生する。このため、原稿マット２１の静電吸着よりも原稿Ｄの自重が勝った部分では原稿Ｄがコンタクトガラス１１に密着するが、原稿Ｄの自重よりも原稿マット２１の静電吸着力が勝った部分では原稿Ｄがコンタクトガラス１１から浮き上がって原稿マット２１に吸い付けられてしまう。そして、この浮き上がった部分については画像読取において焦点が合わずに読取画質が劣化してしまう。特に、本実施形態で採用するＣＩＳ方式の画像読取装置２では、当該読取画質の劣化が発生し易い。

一方、図５に示したように、本実施形態に係る画像読取装置２では、従来の画像読取装置と同様に原稿マット２１を例えばＡＢＳ樹脂で形成し、その表面、すなわち、少なくともコンタクトガラス１１に接触する面を白色又は透明の導電性部材２１Ａで覆い、導電性部材２１Ａを接地している。例えば、当該導電性部材２１Ａとしては、酸化シリカが用いられる。

これにより、原稿マット２１が帯電するのを防いで原稿マット２１の静電吸着力をなくし、原稿マット２１が原稿Ｄを吸着することを防ぎ、原稿マット２１の反りや弾性部材２３の押圧ばらつきがあっても原稿Ｄの自重により原稿Ｄをコンタクトガラス１１に密着させることが可能になる。

或いは、コンタクトガラス１１において、少なくとも原稿Ｄが載置される面を、摩擦帯電性を有する透明部材１１Ａで覆ってもよい。これによると、原稿Ｄがコンタクトガラス１１上に載置されたとき、透明部材１１Ａが原稿Ｄとの摩擦によって帯電し、原稿Ｄを静電吸着する。これにより、原稿Ｄをコンタクトガラス１１の表面により確実に密着させることができ、良好な読取画像を得ることができる。

なお、原稿マット２１の表面に導電性部材２１Ａを設けずに、原稿マット２１自体を導電性部材で形成してもよい。例えば、原稿マット２１を、白色導電性粒子（例えば、上記酸化シリカ等）を含有したＰＰ（Polypropylene）樹脂で形成し、当該原稿マット２１を接地することで、導電性部材２１Ａを設けた場合と同様に、原稿マット２１が帯電するのを防いで原稿マット２１の静電吸着力をなくし、原稿マット２１の反りや弾性部材２３の押圧ばらつきがあっても原稿Ｄの自重により原稿Ｄをコンタクトガラス１１に密着させることができる。

図６は、図４に示した従来の画像読取装置と図５に示した本実施形態に係る画像読取装置２のピント性能を比較するグラフである。なお、従来の画像読取装置の原稿マットはＡＢＳ樹脂で形成されており、本実施形態に係る画像読取装置２の原稿マット２１は白色導電性粒子を含有したＰＰ樹脂で形成されている。いずれの原稿マットも凸反り１ｍｍである。グラフの横軸は原稿Ｄの主走査方向における位置を表し、縦軸はＣＴＦ（Contrast Transfer Function）値を表す。

同グラフに示すように、従来の画像読取装置ではＣＴＦ値が低下する箇所が２箇所（主走査方向位置５０〜１００ｍｍの範囲、２００〜２５０ｍｍの範囲）あり、原稿Ｄがコンタクトガラス１１から浮き上がった箇所が当該２箇所あることがわかる。

一方、本実施形態に係る画像読取装置２では、ＣＴＦ値は主走査方向の位置にかかわらず良好な値を維持しており、原稿Ｄが全体的にコンタクトガラス１１に密着していることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、原稿カバー２０や原稿マット２１の公差や変形にかかわらず原稿Ｄをコンタクトガラス１１に密着させて載置することができる。これにより、ピントぼけのない良好な読取画像を得ることができる。特に、本実施形態で採用するＣＩＳ方式の画像読取装置２では、当該読取画質向上の効果が顕著である。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、画像読取装置２は、等倍光学系であるとしたが、縮小光学系の画像読取装置についても原稿マットを導電性部材で形成したり、原稿マットの表面を導電性部材で覆うようにしてもよい。

また、図１乃至図６を用いて上記実施形態により示した構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
２ 画像読取装置
１１ コンタクトガラス
１１Ａ 透明部材
２０ 原稿カバー
２１ 原稿マット
２１Ａ 導電性部材
１１０ 画像読取部
Ｄ 原稿

Claims (6)

1. 上面に原稿が載置されるコンタクトガラスと、
   前記コンタクトガラスに対して面的な接触が可能に、回動自在に設置された原稿カバーと、
   前記原稿カバーの裏面に設けられて前記コンタクトガラスに面接触可能で前記原稿を直接押圧する白色の原稿マットと、
   前記コンタクトガラスの下方から前記原稿を照明し、前記原稿に対して副走査方向に移動して、当該原稿の画像を読み取る密着型の画像読取部とを備え、
   前記原稿マットが少なくともその一部に導電性を有して接地されている、又は前記コンタクトガラスが摩擦帯電性を有するものとされた画像読取装置。
2. 前記原稿マットが導電性部材で形成されている請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記原稿マットにおいて、前記コンタクトガラスに接触する面に導電性部材が配されている請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記原稿マットの導電性を有する部分が、酸化シリカを含有するポリプロピレン樹脂とされる請求項２又は請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記コンタクトガラスは、少なくとも原稿が載置される面に、摩擦帯電性を有する透明部材が配されている請求項１に記載の画像読取装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置と、
   前画像読取装置によって読み取られた画像を用いて画像形成を行う画像形成部と、を備える画像形成装置。

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