JP3495975B2 - イメージセンサユニットおよびこれを備えた画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばイメージ
スキャナ、ファクシミリあるいは複写機等の画像読取装
置に係り、特に画像読取部に設けられるイメージセンサ
ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機や複写機能とファクシミリ
機能を有する複合機、オートドキュメントフィーダ（Ａ
ＤＦ）を有するイメージスキャナとして、原稿をガラス
面上に固定して走査する機能と光学系を固定して原稿を
移動させながら走査する（流し読み）機能の双方を持っ
た装置が提案されている。

【０００３】たとえば、図１０に示すように画像読取部
において画像読取手段である密着型イメージセンサ（Ｃ
ＩＳ）１がガラス２の下に配置されている。ＣＩＳ１を
副走査方向に移動させながら、ガラス２上に載置された
静止原稿Ｄを読み取り、あるいは第２ガラス２ａでは静
止するＣＩＳ１が移動する原稿Ｄを読み取るようになっ
ている。

【０００４】ここで、従来の密着型イメージセンサの構
成例を説明する。従来の密着型イメージセンサ１の構成
例として、図１１に示したように光源として複数のＬＥ
Ｄ３を列設したＬＥＤアレイ４を持ち、セルフォックレ
ンズアレイ５の両側にＬＥＤアレイ４が一対配置され
る。また、セルフォックレンズアレイ５の下方には１次
元受光素子アレイ６が配置されている。これらの部材は
枠体７内に配置構成されるとともに、イメージセンサ１
の上部にはカバーガラス８が付設される。

【０００５】ＬＥＤ３４から発せられた光は、図１１
（Ｂ）のようにガラス２上に載置された静止原稿Ｄに照
射され、その反射光がセルフォックレンズアレイ５を介
してＣＣＤ等の1次元受光素子アレイ６に結像するよう
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイメ
ージセンサにおいて、図１１に示したように左右に往復
移動し、読取範囲終了位置では点線で示されるように画
像読取部の端部に移動する。しかしながら、この端部に
はガラス２を支持するためのフレーム９が設けられてい
るため、そのままではそれ以上移動するとイメージセン
サ１がフレーム９に当接してしまう。そのため従来では
かかる当接を避けるために、この位置よりも装置の内方
側に読取範囲終了位置が設定されざるを得ず、この結果
実質的に装置、特に画像読取部が大型化していた。

【０００７】本発明はかかる実情に鑑み、有効に小型化
を実現するとともに適正な画像読取により良好な画像を
得ることができるイメージセンサユニットおよびこれを
備えた画像読取装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のイメージセンサ
ユニットは、原稿が載置される透明板を有する画像読取
装置に組み込まれて使用され、前記原稿の画像情報面を
照らす光源と、前記原稿からの反射光を等倍に結像して
１次元受光素子アレイに入射させる結像手段と、前記光
源、前記結像手段及び前記１次元受光素子アレイを一体
に保持する枠体とを備え、前記透明板に対して副走査方
向に移動させることによって前記原稿を読み取るイメー
ジセンサユニットであって、前記光源は、発光素子と、
該発光素子の光を長手方向に導く導光体と、該導光体の
照射部を除く外側を直接覆う白色部とから構成され、前
記画像読取装置の副走査方向端部に移動した状態で、前
記透明板の端部を支持する前記画像読取装置のフレーム
下側にもぐり込み可能とするために前記透明板側の前記
白色部が前記透明板から離間した状態で露出するように
前記導光体を前記枠体内に配置し、露出した前記白色部
の一部に前記透明板の原稿非載置部から入射した外光が
反射して前記原稿の画像情報面を照射することを防止す
るための反射防止手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】 また、本発明のイメージセンサユニット
において、前記透明板の原稿載置面に垂直な方向におけ
る前記導光体の高さ位置が、前記結像手段の光学部材よ
りも低く設定されることを特徴とする。

【００１０】また、本発明のイメージセンサユニットに
おいて、前記反射防止手段は、前記白色部の上面部に施
された黒色表面処理であることを特徴とする。

【００１１】また、本発明のイメージセンサユニットに
おいて、前記反射防止手段は、前記白色部の上面部に施
された粗面化性状または微小凹凸状の表面処理であるこ
とを特徴とする。

【００１２】また、本発明の画像読取装置は、上記いず
れかのイメージセンサユニットを前記透明板に載置され
た原稿に対して副走査方向に移動させる移動機構を有す
ることを特徴とする。

【００１３】

【００１４】本発明によれば、イメージセンサユニット
において導光体の高さを低くし、カバーガラスを持たな
いことで、画像読取部の端部フレームの下側へもぐり込
むまで移動させることができる。これによりフレームの
内部空間を有効に利用することができる、実質的に画像
読取部まわりを小型化することができる。

【００１５】また、導光体の上面部に反射防止手段を設
けることにより、圧板開放時等に外光が入っても導光体
の上面で反射するのを防ぐことができ、シェーディング
補正不良によるかぶり等の発生をなくし、つねに適正な
シェーディング補正を保証することができる。また、小
サイズの原稿のブック読みの場合にいわゆる、白飛び現
象が起こるのを防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明によ
るイメージセンサユニットおよびこれを備えた画像読取
装置の好適な実施の形態を説明する。この実施形態は本
発明をファクシミリ装置に適用したもので、図１は本発
明のファクシミリ装置を前方から見た透視図、図２はそ
のファクシミリの斜視図、図３は画像読取部の拡大透視
図である。

【００１７】まず、ファクシミリ装置全体の概略を説明
する。図１、図２および図３において、１０１は装置本
体、１０２はシート原稿Ｄを複数枚積載し、１枚ずつ分
離、搬送するＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）圧
板、１０３はシート原稿Ｄの表面および原稿台ガラス上
のブック原稿の画像情報を読み取る画像読取部、１０４
はＬＥＤアレイを使用した電子写真プリンタからなる記
録装置本体、１０５は表示部・入力キー等により構成さ
れる操作部、１０６は原稿載置台、１０７は原稿台ガラ
ス、１０８は移動型のイメージセンサユニット、１０９
は流し読みガラスである。

【００１８】また、１１０はＬＥＤヘッドユニット、１
１１は画像形成部、１１２はカセット給紙部、１１３は
記録装置本体１０４の上部にシート材Ｐを複数枚積載す
ることができるように構成された記録シート排紙部、１
１４はカートリッジカバー部、１１５はＡＤＦ分離部、
１１６は裏面読取センサ部、１１７は原稿排紙部、１１
８はブック原稿を押圧する原稿押え板、１１９は画像読
取部１０３と記録装置本体１０４との接合部、１２０は
ファクシミリ装置の制御部、１２１はシート原稿搬送
部、１２２は両面搬送部カバー、１２３は搬送方向切換
部、１２４はレジスト搬送部、１２５は記録装置本体１
０４内部に配置されたＭＰ（マルチペーパー）給紙部、
１５０は両面搬送部である。

【００１９】まず、ブック原稿の読取について説明す
る。ＡＤＦ圧板１０２はヒンジ部１０２ａを介して画像
読取部１０３に回動可能に取り付けられている。ヒンジ
部１０２ａは装置の背面側左右に各１個（左側は図示せ
ず）配設され、ＡＤＦ圧板１０２の手前側を持ち上げる
ことで開閉可能としている（図１、両矢印参照）。ヒン
ジ部１０２ａはダンパやカム、バネ部材などの組合わせ
によりＡＤＦ圧板１０２を所定の角度（たとえば７０
°）までの開いた状態で静止させることが可能である。
ＡＤＦ圧板１０２が開いた状態では原稿台ガラス１０７
上に原稿をセットすることが可能になっている。

【００２０】移動型イメージセンサユニット１０８はＬ
ＥＤと樹脂製導光体などからなる光源から原稿の画像情
報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光をセル
フォックレンズ（商標）で一次元受光素子アレイに結像
して画像情報を読み取るものである。

【００２１】移動型イメージセンサユニット１０８は図
４に示すように、ガイド軸１０３ｃに沿って装置の左右
方向に移動可能になっており、タイミングベルト１０３
ａ、駆動プーリ１０３ｂおよび図示しない駆動モータな
どにより所望の位置に移動可能である。この場合、キャ
リッジ１０３ｄを介してガイド軸１０３ｃに支持される
とともに、スプリング１０３ｅによって上方へ付勢され
る。イメージセンサユニット１０８と原稿台ガラス１０
７の間にはスペーサ１０８ａが介挿される。イメージセ
ンサユニット１０８はブック読取範囲開始位置１０７ａ
からブック読取範囲終了位置１０７ｂまでの所定の範囲
の原稿台ガラス１０７上に置かれた原稿の画像を等速移
動することで読み取るようになっている。

【００２２】原稿台ガラス１０７上部に張り出したジャ
ンプ台１０９ｂの下面には白色シート１０９ｃが配設さ
れ、イメージセンサユニット１０８の読取位置がその下
部にあるときにイメージセンサユニット１０８のシェー
ディング補正を行う。ブックスキャンを行う場合、１回
のスキャンのたびにイメージセンサユニット１０８はジ
ャンプ台１０９ｂの下部を通過するためスキャンのたび
にシェーディング補正を行うことができる。このことは
点灯時間に応じて光量が変化する移動型イメージセンサ
１０８の光源の影響を減らすために有効である。

【００２３】原稿押え板１１８は白色シート、スポンジ
などを積層して構成され、原稿台ガラス１０７上に置か
れた原稿の浮きを防止する。原稿押え板１１８は左端１
１８ａがブック読取範囲開始位置１０７ａの左側、右端
１１８ｂがブック読取範囲終了位置１０７ｂの右側まで
延設されている。

【００２４】つぎに、シート原稿Ｄの読取について説明
する。ＡＤＦ分離部１１５は図示しないアクチュエータ
により上下動可能に配設されたピックアップローラ１１
５ａ、分離ローラ１１５ｂ、分離ローラ１１５ｂに圧接
され逆方向に回転するリタードローラ１１５ｃなどから
なる。

【００２５】まず、原稿載置台１０６上に表（おもて）
面を上に向けて積載したシート原稿Ｄをピックアップロ
ーラ１１５を下げることで押圧し、分離ローラユ１５ｂ
およびリタードローラ１１５ｃの間に送り込み、リター
ドローラ１１５ｃと圧接した分離ローラ１１５ｂで１枚
ずつ分離する。つぎに、図示しない押圧バネにより押圧
された分離搬送コロ１２１ａ，１２１ｂと圧接した読取
搬送ローラ１２１ｃにより、原稿ガイド１２１ｄに沿っ
てＵターン紙パスを搬送する。

【００２６】つぎに、流し読みガラス１０９部に搬送
し、図示しない付勢バネで押圧されたシート原稿押え板
１２１ｅにより、シート原稿Ｄを流し読みガラス１０９
に押圧して密着させつつ、シート原稿読取位置１０９ａ
上でシート原稿Ｄの表面の画像情報を読み取る。このと
きイメージセンサユニット１０８はシート原稿読取位置
１０９ａに移動する。つぎに、シート原稿Ｄをジャンプ
台１０９ｂでＡＤＦ圧板１０２側に戻し、押圧バネによ
り押圧された読取搬送コロ１２１ｆと圧接した読取搬送
ローラ１２１ｃによって搬送する。

【００２７】さらに、押圧バネによって押圧された排紙
コロ１１７ａと圧接した排紙ローラ１１７ｂにより原稿
排紙トレイ１１７ｃに排紙するようになっている。排紙
ローラ１１７ｂの上流側には読取済みスタンプ１２１ｇ
が配設され、シート原稿Ｄの表面に押印可能になってい
る。

【００２８】密着型イメージセンサ１１６ａはＬＥＤと
樹脂製導光体などからなる光源から原稿の画像情報面に
光を照射し、画像情報面で反射した反射光をセルフォツ
クレンズ（商標）で一次元受光素子アレイに結像して画
像情報を読取るものである。

【００２９】原稿載置台１０６はＡＤＦ圧板１０２に固
定的に配設されており、原稿載置台１０６にはシート原
稿Ｄの搬送方向と直角方向（シート原稿Ｄの幅方向）に
スライド可能なスライダ１０６ａが設けられている。こ
のスライダ１０６ａによって原稿載置台１０６上に積載
されたシート原稿Ｄの両サイドを揃えることができるよ
うになっている。また、原稿載置台１０６上には原稿長
さセンサ１０６ｂが配設され、セットされたシート原稿
Ｄの長さを検知することができる。また、ＡＤＦ分離部
１１５にはシート原稿Ｄの幅方向に複数配設された原稿
幅センサ１１５ｄによってシート原稿Ｄの有無と幅を検
知することができる。原稿幅センサ１１５ｄと原稿長さ
センサ１０６ｂの検知出力の組合わせにより原稿サイズ
とセット方向を検知することができる。

【００３０】また、シート原稿搬送部１２１には原稿給
送センサ１２１ｈと原稿端センサ１２１ｉが配設されて
いる。原稿給送センサ１２１ｈはＡＤＦ分離部１１５か
らシート原稿Ｄが繰り出されたかどうかや、シート原稿
Ｄの後端の通過を検知する。原稿端センサ１２１ｉはシ
ート原稿Ｄの先端および後端の通過を検知し、その出力
は読取のタイミング制御に使用される。できる。

【００３１】さて、上述したように本発明のイメージセ
ンサユニット１０８において、光源により原稿を照射
し、原稿からの反射光を結像光学系を介してセンサに入
射させることにより原稿画像を読み取るようになってい
る。

【００３２】ここで、図５は本実施形態に係るイメージ
センサユニット１０８の具体的構成例を示している。イ
メージセンサユニット１０８は、光源として発光素子で
あるＬＥＤ１０とこのＬＥＤ１０で発せられた光を原稿
へと導く導光体１１を含み、結像光学系を構成するセル
フォックレンズアレイ１２の両側に沿って一対の導光体
光源が設けられる。なお、セルフォックレンズアレイ１
２の直下に受光素子１３が配設され、イメージセンサ構
成部材は枠体１４内に配置構成される。

【００３３】ＬＥＤ１０は導光体１１の長手方向のいず
れかの端部に固定されるが、図示例では一方の導光体１
１の一端と他方の導光体１１の他端にそれぞれ１個設け
られる。このように２つの導光体１１の間で反対側に設
け、かつ中心軸Ｃに対して点対称の配置構成とする。

【００３４】各ＬＥＤ１０ら発せられた光はそれぞれの
導光体１１内で反射を繰り返しながら進行することで、
導光体１１の全長から出射する。導光体１１から出射し
た光は、図６のように原稿台ガラス１０７上のブック原
稿に照射され、それぞれの反射光がセルフォックレンズ
アレイ１２を通って受光素子１３に入射する。

【００３５】特に本発明では図６に示されるように、導
光体１１の高さ位置をセルフォックレンズアレイ１２よ
りも低くする。すなわち、導光体１１の上面とセルフォ
ックレンズアレイ１２の頂部の間にｈの段差が設定され
る。また、イメージセンサユニット１０８はカバーガラ
スを有しておらず、導光体１１が露出したかたちで設け
られる。

【００３６】このように導光体１１の高さを低くし、カ
バーガラスを持たないことで、図７に示されるようにイ
メージセンサユニット１０８の一部がフレーム１０３ｆ
の下側へもぐり込むまで移動させることができる。な
お、フレーム１０３ｆにおけるスペーサ１０８ａの対応
部分には該スペーサ１０８ａを逃げるための切欠き（図
示せず）を設けておく。したがって、フレーム１０３ｆ
の内部空間を有効に利用することができるため、実質的
に画像読取部まわりを小型化することができる。

【００３７】つぎに、本発明の第２の実施形態を説明す
る。この種のイメージセンサでは導光体１１において、
図８（Ａ）のように光の照射開口部を除く表面に白色の
表面処理１１ａが施される。この白色の表面処理１１ａ
によって発光素子の光を内面反射させ、光を集束させる
ことができるようになっている。この場合、図８（Ｂ）
のように原稿Ｄと導光体１１の間にある程度の距離を持
ちながら読取を行なうと、外光や導光体１１自身の散乱
光などが表面処理１１ａ、あるいは原稿Ｄやシェーディ
ング補正板で反射することがある。そして、その反射光
は余剰光となってセンサに入り、そのままでは画象の濃
度ムラ等の原因になる。

【００３８】第２の実施形態では上述したような反射光
が読取面に入らないようにする手段を有している。図９
は読取面へ反射するのを防止する手段の例を示してい
る。図９（Ａ）において、導光体１１の上面に黒色（つ
や消し）の表面処理１５が施される。

【００３９】表面処理１５を設けることにより、圧板開
放時に外光が入っても導光体１１の上面で反射するのを
防ぐことができる。これによりシェーディング補正不良
によるかぶり等の発生をなくし、つねに適正なシェーデ
ィング補正を保証することができる。また、小サイズの
原稿のブック読みでADF（圧板）を開いて読み取りを行
う場合に原稿の外側からの入射光が導光体に反射して原
稿面を照らして原稿面濃度が変化してしまう現象---い
わゆる、白飛び現象が起こるのを防ぐことができる。表
面処理１５については、黒色のコーティング、黒色シー
トの貼り付けなど様々な形態で実施可能である。

【００４０】また、図９（Ｂ）のように導光体１１の上
面を粗面化し、あるいはギザギザ状等の微小凹凸状に成
形する表面処理１６が施される。このように上面の性状
により外光等が読取面へ入らないように反射させること
ができる。さらに、図９（Ｃ）のように導光体１１の上
面を一定の角度をつけて形成してなる傾斜面１７を有す
る。この傾斜面１７によれば、外光等が読取ライン上へ
反射しないようにすることができる。

【００４１】第２の実施形態において反射光が読取面に
入らないようにする手段を有しているが、これらの手段
は特に第１の実施形態のように導光体１１の高さ位置を
セルフォックレンズアレイ１２よりも低くした場合に極
めて有効である。

【００４２】なお、上記実施形態において画像読取装置
としてファクシミリ装置について説明したが、スキャナ
プリンタやデジタル複写機に適用することもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の画像読取装置において導光体の照射部を除く外側
を直接覆う白色部を露出させた場合に、露出した白色部
の一部に反射防止手段を設けたことにより、白色部で外
光が反射することに起因するかぶりや白飛び現象等の発
生を防止し、常に良好な画像を得ることができる等の効
果を奏する。また、イメージセンサが画像読取装置の副
走査方向端部に移動した状態で、透明板の端部を支持す
る前記画像読取装置のフレーム下側にもぐり込み可能と
したことにより、実質的に画像読取部を小型化すること
ができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるファクシミリ装置を
前方から見た透視図である。

【図２】本発明の実施形態におけるファクシミリの斜視
図である。

【図３】本発明の実施形態における画像読取部の拡大透
視図である。

【図４】本発明の実施形態における画像読取部の内部構
造を示す図である。

【図５】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニ
ットの構成例を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニ
ットの構成例を示す断面図である。

【図７】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニ
ットによる画像読取部での配置関係を示す図である。

【図８】導光体の光照射作用と上面における外光反射作
用を説明する図である。

【図９】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニ
ットの導光体の反射防止手段の構成例を示す図である。

【図１０】従来の画像読取装置における画像読取部の内
部構造を示す図である。

【図１１】従来のイメージセンサユニットの構成例を図
である。

【図１２】従来のイメージセンサユニットにおける画像
読取部での配置関係を示す図である。

【符号の説明】

１０ ＬＥＤ １１ 導光体 １２ セルフォックレンズアレイ １３ センサ １４ 枠体 １５，１６ 表面処理 １７ 傾斜面 １０１ 装置本体 １０２ ＡＤＦ圧板 １０３ 画像読取部 １０４ 記録装置本体 １０５ 操作部 １０６ 原稿載置台 １０７ 原稿台ガラス １０８ イメージセンサユニット １０９ 流し読みガラス １１０ ＬＥＤヘッドユニット １１１ 画像形成部 １１２ カセット給紙部 １１３ 記録シート排紙部 １１４ カートリッジカバー部 １１５ ＡＤＦ分離部 １１６ 裏面読取センサ部 １１７ 原稿排紙部 １１８ 原稿押え板 １２０ ファクシミリ装置の制御部 １２１ シート原稿搬送部 １２２ 両面搬送部カバー １２３ 搬送方向切換部 １２４ レジスト搬送部 １２５ ＭＰ給紙部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−162587（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−203129（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−55464（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−167053（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−271278（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−25871（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/028 G03B 27/50 G03B 27/54 G06T 1/00 420 H04N 1/04 101

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿が載置される透明板を有する画像読
   取装置に組み込まれて使用され、前記原稿の画像情報面
   を照らす光源と、前記原稿からの反射光を等倍に結像し
   て１次元受光素子アレイに入射させる結像手段と、前記
   光源、前記結像手段及び前記１次元受光素子アレイを一
   体に保持する枠体とを備え、前記透明板に対して副走査
   方向に移動させることによって前記原稿を読み取るイメ
   ージセンサユニットであって、 前記光源は、発光素子と、該発光素子の光を長手方向に
   導く導光体と、該導光体の照射部を除く外側を直接覆う
   白色部とから構成され、前記画像読取装置の副走査方向
   端部に移動した状態で、前記透明板の端部を支持する前
   記画像読取装置のフレーム下側にもぐり込み可能とする
   ために前記透明板側の前記白色部が前記透明板から離間
   した状態で露出するように前記導光体を前記枠体内に配
   置し、露出した前記白色部の一部に前記透明板の原稿非
   載置部から入射した外光が反射して前記原稿の画像情報
   面を照射することを防止するための反射防止手段を設け
   たことを特徴とするイメージセンサユニット。
2. 【請求項２】 前記透明板の原稿載置面に垂直な方向に
   おける前記導光体の高さ位置が、前記結像手段の光学部
   材よりも低く設定されることを特徴とする請求項１に記
   載のイメージセンサユニット。
3. 【請求項３】 前記反射防止手段は、前記白色部の上面
   部に施された黒色表面処理であることを特徴とする請求
   項１又は２に記載のイメージセンサユニット。
4. 【請求項４】 前記反射防止手段は、前記白色部の上面
   部に施された粗面化性状または微小凹凸状の表面処理で
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載のイメージ
   センサユニット。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のイ
   メージセンサユニットを前記透明板に載置された原稿に
   対して副走査方向に移動させる移動機構を有することを
   特徴とする画像読取装置。