JP2017028493A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＤＦ読取部とＦＢＳ読取部を併せ持つ読取装置において、コンパクトな装置サイズを実現するとともにトータルの読取スループットが高い装置を実現する。【解決手段】透明板に置かれた原稿を読取ユニットが移動しながら読み取りを行うＦＢＳ読取と、透明板の所定位置に読取ユニットを静止させて原稿を移動させながら読み取りを行うＡＤＦ読取を行うことができる読取装置であって、所定位置の外側にシェーディング補正用の基準部材が設けられており、読取ユニットは基準部材の下に移動して、基準部材を読むことが可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、原稿のＡＤＦ読取りとＦＢＳ読取りの機能を併せ持った読取装置に関するものである。

特許文献１には、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）とＦＢＳ（Flatbed Scanner）とを併せ持つ読取装置が開示されている。この装置は、原稿の画像読取りを開始する前に、光源の光量の不均一やレンズの欠陥、受光素子の精度誤差などによるラインセンサの出力値の不均等を補正するためにシェーディング補正が行われる。

特開２００７−２５９１２９号公報

しかしながら、特許文献１では、透明板の一方の端のシート位置決め部の下側に、シェーディング補正用の基準部材が設けられている。このため、透明板のシート載置のためのスペースに加えて、この基準部材を設けるための空間や、読取ユニットが基準部材の位置に移動してシェーディング補正をするための空間を設ける必要があり、装置のコンパクト化の妨げになっている。

本発明は、この課題を解決するものであり、ＡＤＦ読取部とＦＢＳ読取部を併せ持つ読取装置において、従来よりもコンパクトな装置サイズを実現すること、さらには従来よりもトータルの読取スループットが高い装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、透明板に置かれた原稿を読取ユニットが移動しながら読み取りを行うＦＢＳ読取と、前記透明板の所定位置に前記読取ユニットを静止させて原稿を移動させながら読み取りを行うＡＤＦ読取を行うことができる読取装置であって、前記所定位置の外側にシェーディング補正用の基準部材が設けられており、前記読取ユニットは前記基準部材の下に移動して前記基準部材を読むことが可能であることを特徴とする。

以上の構成によれば、ＡＤＦ読取部とＦＢＳ読取部を併せ持つ読取装置において、従来よりもコンパクトな装置サイズを実現する。また従来よりもトータルの読取スループットが高い装置を実現する。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置を一体に備えたプリンタの外観を模式的に示す斜視図である。 ＡＤＦ読取部とＦＢＳ読取部の構成を示す断面図である。 読取ユニットのホームポジション近傍の詳細な構成を示す断面図である。 プリント装置の制御構成を示すブロック図である。 ＦＢＳ読取部による読取り動作を説明する図である。 ブックＦＢＳ読取部による読取り動作を説明する図である。 シェーディング補正の際の基準部材の読取り値の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置を一体に備えたプリンタの外観を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、プリンタ３００は、その上部に画像読取装置１００を一体に備えたものである。読取装置１００は、概略、ＡＤＦ読取部１０１（Auto Document Feeder）とＦＢＳ読取部１０２（Flatbed Scanner）とを有して構成される。ＡＤＦ読取部１０１は、ＡＤＦ形態の搬送部であり、原稿積載トレイに置かれた原稿シートを搬送しこの搬送されるシート上の画像を読取ユニットによって読取り、読取りを行った原稿シートを原稿排出トレイに排出する。また、ＦＢＳ読取部１０２は、ＦＢＳ形態の原稿読取部であり、透明板に置かれた原稿シートを読み取りユニットよって走査し原稿シート上の画像の読取を行う。ＡＤＦ読取部１０１は、その全体がＦＢＳ読取部１０２に対して開閉可能に設けられており、ＡＤＦ読取部１０１を開くことによって、ＦＢＳ読取部１０２の透明板が現れ、原稿シートを置くことができる。ＡＤＦ読取部１０１の外装をなすケース部材の一部には、操作パネル３２０が設けられ、これを介して、ユーザは、プリンタにおける画像読取りおよび画像のプリントに関する種々の入力をしたり、表示を見たりすることができる。なお、図１は、ＡＤＦ読取部１０１の原稿排出トレイを兼ねる蓋部材１９が閉じた状態を示している。

なお、本発明を適用する画像読取装置は、図１に示す形態のようにプリント装置と一体のものだけでなく、例えば、単体のスキャナの形態であってもよい。いずれも形態も本明細書では「読取装置」と呼ぶ。

図２は、図１に示したＡＤＦ読取部１０１とＦＢＳ読取部１０２の構成を示す断面図であり、図３は、本実施形態の画像読取装置における読取ユニットのホームポジション近傍の詳細な構成を示す断面図である。

図２および図３に示すように、ＡＤＦ読取部１０１は、原稿積載トレイ１４、およびこのトレイに積載されたシート（これらの図では不図示）を給紙、搬送する搬送部１２を備える。搬送部１２はＵターン搬送路を有し、これにより、原稿積載トレイ１４から給紙、搬送されるシートは積載トレイ１４の上方に設けられた原稿排出トレイ１８に排出される。搬送部１２の搬送方向上流側には、積載されたシートの最上位のものに当接してこれをピックアップするピックアップローラ３と、シートを他のシートと分離する分離ローラ５が設けられている。また、分離ローラ５の下流には搬送ローラ対７、Ｕターンパスの中ほどにはＵターンローラ対９が、下流端側には、シートを原稿排出トレイ１８に排出するための排紙ローラ対３１が、それぞれ設けられている。ＡＤＦ読取部１０１には、ＦＢＳ読取部１０２の透明板２２に対向する範囲にスポンジシート３６が設けられ、これにより、透明板２２に置かれたシートを、透明板に対して押圧し密着させることができる。

ＡＤＦ読取部１０１の搬送部１２において、搬送ローラ対７とＵターンローラ対８の間にシート押さえ１０が設けられる。シート押さえ１０に対向する透明板２２の所定位置が、ＡＤＦ読取における原稿読み取り位置である。ＡＤＦ読取では、搬送路を移動する原稿シートはシート押さえ１０により透明板２２に押し付けられ、透明板２２を通して移動する原稿が読み取られる。

搬送路において下流側でシート押え１０が設けられる所定位置の近傍で、透明板２２の一方の端と、その外側で隣接する位置には、搬送されるシートをすくい上げる搬送路を形成するガイド部材２４が設けられている。このガイド部材２４により透明板２２上を搬送されるシートをＵターンローラ対８に案内する。

ＦＢＳ読取部１０２は、原稿読み取り面である透明板２２を備え、この上に読み取り対象の原稿シートを静止した状態で載置される。そして透明板２２を通して原稿シートが読取られる。透明板２２においてＡＤＦ読取位置の反対側（ＦＢＳ読取領域を挟んだ対向側）の一端には、原稿の端部を突き当てて位置決めする突き当て部３４が設けられ、これをシート載置の基準位置としてシートの位置決めを行うことができる。透明板２２は、原稿シートが置かれる載置面を有し、読取ユニット３０によって裏側から原稿シート上の画像を読取ることができるような光学的に透明な部材であり、ガラス、プラスチックなどを材料とする。

透明板２２の下側、およびその一端に隣接する、ＡＤＦ読取部１０１の搬送部１２におけるＵターンパスが設けられる部分の下側には、読取ユニット３０が移動できる空間が設けられる。すなわち、読取ユニット３０は、図２および図３の紙面に垂直な方向（以下、走査方向）に移動可能であり、また、この走査方向と直交する方向で透明板２２と平行な方向（以下、副走査方向；図２の右に向かう方向）に移動できるよう構成されている。読取ユニット３０は、長尺のラインセンサである密着型イメージセンサ（以下、ＣＩＳ）を有して構成されている。読取ユニット３０は、ＬＥＤからシートの面に光を照射し、シートの面で反射した反射光を自己集束型ロッドレンズアレイでセンサ素子に結像し画像情報を読取る。

ＦＢＳ読取部１０２によるＦＢＳ読取りの際は、透明板２２の上に静止して置かれた原稿シートに対して、ＦＢＳ読取領域にて読取ユニット３０を移動させながら、透明板２２を介して原稿シートの画像を読取る。他方、ＡＤＦ読取部１０１によるＡＤＦ読取りの際は、読取ユニット３０を透明板２２の一端近傍の所定位置に静止させた状態で、搬送部１２に沿ってシートを搬送させながら、透明板２２を介して原稿シートの画像を読取る。

図２、図３において、搬送部１２の搬送路におけるガイド部材２４の下側には、ガイド部材２４に埋め込まれるようにシェーディング補正用の基準部材３２が設けられている。この基準部材３２は、走査方向に所定長さ延在する長尺形状である。シェーディング補正は、光源の光量の不均一やレンズの欠陥、受光素子の精度誤差などによるラインセンサの出力値の不均等を補正するために、基準部材３２を読取ユニット３０で読み取る動作を、実際の原稿読み取りの前に行う。このシェーディング補正は、読取ユニット３０がホームポジションにあるときに行われる。ホームポジションとは、読取り動作の待機状態もしくは装置電源オフの際に読取ユニット３０が位置する基準位置である。

このように、ＡＤＦ読取部１０１の搬送部１２の下側であって、所定のＡＤＦ読取位置の外側（ＦＢＳ読取領域から見て遠い側）にシェーディング補正用の基準部材が配置される。これにより、基準部材を設けるための特別のスペースを必要とすることなく、装置のサイズが増大することを抑制することができる。また、原稿読取りに先立ってシェーディング補正を行う際には、読取ユニット３０はホームポジション、すなわちシェーディング補正用の基準部材の下方に位置した状態で、基準部材の色を読み取る。次いで、読取ユニット３０はホームポジションからＡＤＦ原稿読取位置に移動する。その移動距離は従来よりも大幅に短いので短時間で移動が完了する。したがって、シェーディング補正も含めたトータルの読取り時間が大幅に短縮される。

図４は、図１などに示したプリント装置３００の制御構成を示すブロック図である。主制御基板３０１において、装置全体を制御する主制御ＩＣ３０２は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）３０６、読取画像処理部３０７、プリント画像処理部３０８、画像符号化部３０９などを有して構成され、システムバス３０３を介して装置全体を制御する。ＲＯＭ３０４は、ＭＰＵ３０６の動作のためのプログラムコード、初期値データ、テーブルデータなどを格納する。ＲＡＭ３０５は、計算バッファ及び画像メモリ等に使用される。

読取部１００は、図１〜図３にて上述した画像処理装置であり、読取ユニット３０、読取画像補正部３１２、読取系駆動部３１３等を有して構成される。読取部１００では、上述したように、読取系駆動部３１３を駆動して読取ユニット３０の移動を行い、シート上の画像を光学的に順次読取って電気的な画像信号に変換する。この信号は読取画像補正部３１２においてシェーディング補正等が施される。さらに読取画像処理部３０７で画像処理を行って高精細な画像データを出力する。

インクジェット方式のプリント部３１５は、図１にて上述したように、画像読取り装置と一体に構成される。プリント部３１５では、プリント系駆動部３１８を駆動してプリントヘッド３１６を所定の位置に移動させ、プリント画像処理部３０８で作成した画像データはプリント信号出力部３１７を介してプリントヘッド３１６に出力されることで画像がプリントされる。操作パネル３２０は、操作パネルインターフェイス部３２３を介して表示画像を表示部３２１に出力し、操作部３２２からの操作入力を受け付ける。音声出力部３２５は、音声データを信号に変換してスピーカ３２６からメッセージ音声を出力する。通信接続部３２７は、通信網３２８、電話機３２９と接続され、音声や符号化データの入出力を行う。符号化データは画像符号化部３０９で画像に相互変換される。外部インターフェイス部３３１は、例えばＵＳＢ規格のものであり、パーソナルコンピュータなどの外部機器３３２と接続される。不揮発メモリ３３３は、フラッシュメモリなどからなり、停電時等にワークデータや画像データが消去されないように記憶する。無線ＬＡＮモジュール３３４は、装置外のアクセスポイントを介して画像入出力を行う。電源供給部３４０は、主制御基板３０１、読取部１００、プリント部３１５、操作パネル３２０などの動作に必要な電力を供給する。

本実施形態のプリント装置３００の動作である、ＰＣスキャン動作、コピー動作、ファクシミリ受信動作、プリンタ動作について以下に説明する。

（ＰＣスキャン動作）
読取部１００の読取ユニット３０で読取られた原稿の画像情報は、先ず読取画像補正部３１２によってシェーディング補正等の処理が施される。次に、読取画像処理部３０７によって画像データとしてＲＡＭ３０５に展開され、次に、画像符号化部３０９によって、例えばＪＰＥＧ形式に圧縮符号化される。符号化されたデータは外部インターフェイス部３３１を介して外部機器３３２に出力される。

（コピー動作）
読取部１００の読取ユニット３０を用いて、ＡＤＦ読取もしくはＦＳＢ読取で読取られた原稿の画像情報は、読取画像補正部３１２によってシェーディング補正等の処理が施される。次に、読取画像処理部３０７によって画像データとしてＲＡＭ３０５に展開され、次に、画像符号化部３０９によって、例えばＪＰＥＧ形式に圧縮符号化され、いったん蓄積される。蓄積された画像データは、プリント画像処理部３０８に順次送出され、プリント用画像に変換される。プリント用画像は、プリント信号出力部３１７を介してプリントヘッド３１６に出力することでシートにプリント出力される。

（ファクシミリ送信動作）
読取部１００の読取ユニット３０で読取られた原稿の画像情報は、読取画像補正部３１２によってシェーディング補正等の処理が施される。次に、読取画像処理部３０７によって画像データとしてＲＡＭ３０５に展開され、次に、画像符号化部３０９によって、例えばＭＲ（モデファイド・リード）形式に圧縮符号化され、いったん蓄積される。蓄積された画像データは、通信接続部３２７でファクシミリ通信の手順信号の送受信を行い、その後画像データの送信が行われる。送信開始後も読取を継続して画像データを蓄積しながら送信を続ける。

（ファクシミリ受信動作）
通信網３２８から着信があると、通信接続部３２７でファクシミリ通信の手順信号の送受信を行い、その後、画像データの受信を開始する。画像データは、画像符号化部３０９で復調され、ＲＡＭ３０５に展開される。展開された画像データはプリント画像処理部３０８に順次送出され、プリント用画像に変換される。このプリント用画像は、プリント信号出力部３１７を介してプリントヘッド３１６に出力することでシートにプリント出力される。

（プリンタ動作）
外部機器３３２から発信され、外部インターフェイス部３３１で受けたコマンド及び受信パラメータはＭＰＵ３０６によって解釈され、画像符号化部３０９で画像データとしてＲＡＭ３０５に展開される。展開された画像データは、プリント画像処理部３０８に順次送出され、プリント用画像に変換される。プリント用画像はプリント信号出力部３１７を介してプリントヘッド３１６に出力することでシートにプリント出力される。

以上説明した各動作における画像読取りの動作について次に説明する。

（ＡＤＦ読取）
図５（ａ）〜（ｅ）は、図２、図３などで上述したＦＢＳ読取部１０１による読取り動作（以下では、「ＡＤＦ読取り」ともいう）を説明する図である。

先ず、原稿積載トレイ１４に原稿シートＳが積載された状態（図５（ａ））で、ＡＤＦ読取りを行う指示が操作部３２０または外部機器から入力すると、ＡＤＦ読取部１０１の起動準備が開始される。

次に、原稿積載トレイ１４に置かれた原稿シートＳは、分離ローラ５で搬送され、搬送ローラ対７を通過後、シートエッジセンサでシート先端が検知され、シート押さえ１０と透明板２２の間に送り込まれ待機している（図５（ｂ））。

この状態で、読取ユニット３０がシェーディング補正基準部材３２直下の位置まで移動し、シェーディングが実施される。シェーディング補正は、読取ユニット３０のＬＥＤをＯＦＦした状態（真っ黒）での読取ユニット３０からの出力値（黒シェーディング値）と、ＬＥＤをＯＮした状態（真っ白）での読取ユニット３０からの出力値（白シェーディング値）と、を用いて原稿画像読み取り時の読取レベル（読取値）を正規化する処理である。具体的には、図７に示すように、基準部材３２の読取り値は、走査方向の位置（画素）毎にばらつくのが一般的である。すなわち、シェーディング補正用の基準部材３２は、濃度管理された一様の濃度の白色であるに対して、読取ユニットの特性によって読取値が一様にならない。このため、シェーディング補正では、例えば、読取動作時の走査方向の位置（画素）ごとの読取値に対して、それぞれ対応する同画素位置の白シェーディング値及び黒シェーディング値を用いて次式で正規化し、処理階調数（例えば８ｂｉｔ階調）を積算して、それぞれの画素の輝度とする補正を行う。

輝度値＝２５５×（読取値−黒シェーディング値）／（白シェーディング値−黒シェーディング値）
以上のシェーディング補正が終了すると、読取ユニット３０は、シート押さえ１０の直下の位置まで移動する。このときシェーディング補正基準部材３２がガイド部材２４の下方に配置されているので、ＡＤＦ読取位置まで移動距離が短く移動時間を少なくすることができる。その後、原稿シートを搬送しながら読取ユニット３０による読取動作を行う（図５（ｃ））。この読取り動作では、シート押え１０は、弾性機構（不図示）によって原稿シートＳを透明板２２に押さえつける。透明板２２の下側の読取ユニット３０は、シートの搬送に合わせて画像を読取る。

原稿シートＳはガイド部材２４に沿って搬送され、シート後端が原稿エッジセンサで検知されると、所定のステップ数の読取を行い読取動作を終了する。その後、原稿シートＳは排紙ローラ９を通って原稿排出トレイ１８に排紙される（図５（ｄ））。その後、読取ユニット３０は、ホームポジションに移動し、読取動作を終了する。（図５（ｅ））

（ＦＢＳ読取）
原稿シートＳが透明板２２の上に載置され、突き当て部３４に突き当てた状態で、ＦＢ読取を行う指示が操作部３２０または外部機器から入力すると、ＦＢＳ読取部１０２の起動準備を開始する。

先ず、読取ユニット３０がシェーディング補正基準部材３２の直下の位置まで移動し、シェーディング補正が実施される（図６（ａ））。シェーディング補正終了後、読取ユニット３０は透明板２２上に載置された原稿シートＳを読取るため移動する（図６（ｂ））。読取動作を行い、原稿突き当て部手前まで読取走査を行う（図６ｃ）。その後、読取ユニット３０はホームポジションに移動し読取動作を終了する（図６（ａ））。

以上の実施形態によれば、シェーディング補正用の基準部材３２を、ＡＤＦ読取部の直下であって、ＦＢＳ読取領域から見てＡＤＦ読取位置（シート押え１０）の外側に配置している。読取ユニット３０は基準部材３２の下に移動して基準部材３２を読むものである。これにより、透明板２２の逆側（右端側）はシート突き当て部３４のみが設けられ装置を小型化が実現する。

また、読取ユニット３０のホームポジションが、基準部材３２が設けられたガイド部材２４の下方近傍であるので、装置を電源オンしてから読取ユニット３０を大きく移動させることなく、短時間にシェーディング補正を開始することができる。さらにシェーディング補正のための読取位置とＡＤＦ読み取りの読取位置が近いので、シェーディング補正を行った後、短時間でＡＤＦ読取を実行することができる。こうしてトータルの読取スループットが大きく向上する。

１０１ ＡＤＦ読取部
１０２ ＦＢＳ読取部
３ ピックアップローラ
５ 分離ローラ
７ 搬送ローラ対
８ Ｕターンローラ対
９ 排紙ローラ対
１０ シート押え
１２ 搬送部
２２ 透明板
２４ ガイド部材
３０ 読取ユニット
３２ シェーディング補正用の基準部材
３４ 突き当て部
Ｓ 原稿シート

Claims (5)

1. 透明板に置かれた原稿を読取ユニットが移動しながら読み取りを行うＦＢＳ読取と、前記透明板の所定位置に前記読取ユニットを静止させて原稿を移動させながら読み取りを行うＡＤＦ読取を行うことができる読取装置であって、
   前記所定位置の外側にシェーディング補正用の基準部材が設けられており、
   前記読取ユニットは前記基準部材の下に移動して、前記基準部材を読むことが可能である、
   ことを特徴とする読取装置。
2. 前記透明板に隣接して、前記ＡＤＦ読取の際に原稿が搬送される搬送路を形成するガイド部材が設けられており、前記基準部材は前記ガイド部材の下側に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の読取装置。
3. 前記ＦＢＳ読取のために前記透明板の上に置かれる原稿は、前記所定位置とは反対側の端部が位置決めされることを特徴とする、請求項１または２に記載の読取装置。
4. 前記基準部材の下方の近傍が、前記読取ユニットのホームポジションとされることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の読取装置。
5. 前記ＦＢＳ読取もしくは前記ＡＤＦ読取で得られた画像をプリントするプリント部をさらに有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の読取装置。