JP3888235B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の両面読取り用のユニットをオプション化して装置本体に着脱可能とした画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、ファクシミリ、複写機等には、紙のようなシート状の原稿の束を順次自動的に給紙して、各原稿の画像を読み取る画像読取装置が装備されているものがある。該画像読取装置には、一般に、順次供給される原稿を一旦固定して読み取るシート固定タイプのものと、原稿を固定することなく搬送されている原稿を読み取るシートスルータイプのものがある。
【０００３】
シート固定タイプの画像読取装置は、例えば、給紙トレイに載置された原稿の束から最上端又は最下端の原稿を、ピックアップローラ及び搬送ベルト等によりフラットベッドスキャナ等のプラテンガラス上に供給し、該原稿を一旦プラテンガラス上に停止させてから、プラテンガラス下方のスキャナを移動させて該原稿の画像情報を読み取り、読取り後の原稿を排紙トレイへ排出するとともに、次に読み取るべき原稿を給紙トレイからプラテンガラス上に供給して、同様に、スキャナによる画像情報の読取りを繰り返すことにより、各原稿の画像を自動的に順次読み取るものである。
【０００４】
一方、シートスルータイプの画像読取装置は、プラテンガラスの下方にスキャナを予め停止させておき、給紙トレイに載置された原稿の束から、ピックアップローラ及びフィードローラ等によりプラテンガラス上に順次搬送されてくる原稿を、前記スキャナで読み取るものである。
【０００５】
前記シート固定タイプの画像読取装置は、搬送されている原稿を一旦プラテンガラス上の所定位置に停止させてから、スキャナを移動させて原稿の読取りを行うため、原稿の停止とスキャナの移動との間のタイムラグや、スキャナを初期位置に戻すための時間が必要となり、原稿を停止せずに読取りを行う前記シートスルータイプの画像読取装置と比較すれば、処理時間が長いという欠点がある。該欠点は、原稿の両面読取りを自動的に行う場合には一層顕著になる。
【０００６】
従って、原稿の両面読取りが可能な画像読取装置はシートスルータイプを採用する場合が多く、従来のシートスルータイプの画像読取装置には、例えば、特開平７−１７５２７９号公報に開示されているものがある。該画像読取装置は、原稿の両面読取りを行うために搬送路に戻し路を設けて、原稿を逆送、反転させた上、読み取られた原稿のページを揃えて排出するために、更に原稿を逆送、反転させる必要があり、制御機構が複雑で搬送距離も長いため、原稿が搬送途中で斜行してジャムを起こし易いという欠点がある。また、原稿の２回めの反転が終了するまで次に読み取るべき原稿を搬送路へ供給することができないので、通常の片面読取りの数倍の読取時間が必要となるという欠点もある。
【０００７】
他方、原稿の搬送路の略対向位置に、原稿の表面を読み取る読取手段と裏面を読み取る読取手段とを夫々配置し、搬送路を搬送される原稿の表裏面を１方向へ１回の搬送で同時に読み取る画像読取装置も提案されている（特開平９−４６４７２号公報）。
【０００８】
図２４は、前記公報に開示されているような従来の画像読取装置における各読取手段の配置を説明するための概略図であるが、従来の画像読取装置９００においては、図に示すように、読み取るべき原稿の束が載置される給紙トレイ９０と、読取り終了後の原稿が収容される排紙トレイ９１とが上下方向に配置され、該給紙トレイ９０から排紙トレイ９１へ原稿を導く搬送路９２が略Ｕ字形状に形成されている。また、該搬送路９２には、給紙トレイ９０から最上端の原稿を取り出すピックアップローラ９３と、搬送路９２中で原稿を搬送するフィードローラ９４と、原稿の排出を行うエキストローラ９５とが配置されており、各ローラにより、給紙トレイ９０に載置されている原稿の最上紙が順次搬送路９２ヘ供給され、排紙トレイ９１へ排出されるものとなっている。さらに搬送路９２には、原稿の表面の画像を読み取る第１読取ユニット９６と、裏面の画像を読み取る第２読取ユニット９７とが配置されている。
【０００９】
前記搬送路９２は、給紙トレイ９０から供給される原稿を下方へ反転させながら第２読取ユニット９７、第１読取ユニット９６の読取位置を通過させ、さらに給紙トレイ９０の下方から排紙トレイ９１へ排出されるように原稿を案内する。搬送路９２を図に示すように略Ｕ字形状とすることにより、給紙トレイ９０又は排紙トレイ９１が画像読取装置９００の本体から側方に突出させることなく上下方向に配置することができ、装置幅を小さくできる。
【００１０】
前記第１読取ユニット９６は所謂ＣＣＤイメージセンサであり、図に示すように、搬送路９２の下方に配設されている。これにより、搬送路９２を搬送される原稿の表面の画像が順次読み取られる。一方、前記第２読取ユニット９７も、同様にＣＣＤイメージセンサであり、図に示すように、前記第１読取ユニット９６の上流側であって、Ｕ字形状の搬送路９２の内方に配設されており、これにより、搬送路９２を搬送される原稿の裏面の画像が順次読み取られる。従って、給紙トレイ９０から搬送路９２へ順次供給された原稿は、１回の搬送中で第１読取ユニット９６及び第２読取ユニット９７により表面及び裏面の画像が夫々読み取られて、排紙トレイ９１へ排出されるものとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記画像読取装置９００では、搬送路９２の内方においてフィードローラ９５を回転させるモータや駆動ベルト等を配設した上で、さらに第２読取ユニット９７を配設するための空間を確保する必要がある。そのため、第２読取ユニット９７が設けられていないような片面読取り用の画像読取装置と比べて、高さや幅が大きくなるという欠点がある。また、例えば、前記フィードローラ９４に代えて、搬送路９２の内方に大径のフィードローラを設ける構成を採用することもあるが、該フィードローラのように比較的大型の部材を配設した場合には、搬送路９２の内方に第２読取ユニット９７を配設するための空間を確保することは困難である。
【００１２】
また、第１読取ユニット９６及び第２読取ユニット９７を夫々設けた前記画像読取装置９００のように、複数の読取ユニットを設ければ、それに応じて装置のコストも増加する。他方、原稿の片面読取りのみを行う画像読取装置のニーズもあり、片面読取り用と両面読取り用の画像読取装置の各構成部品を共通させることが、コストダウンの観点から好ましい。特に、前述したような第２読取ユニットは、後からでも別途追加できるようなオプション仕様とすることが好適である。
【００１３】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、原稿の両面読取りが可能であり、低コストに構成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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、上下方向に配置された給紙トレイ及び排紙トレイと、前記給紙トレイから前記排紙トレイへ原稿を導く略Ｕ字形状の搬送路と、前記給紙トレイに載置された原稿を前記搬送路を経て前記排紙トレイへ搬送する搬送手段と、前記搬送路を搬送されている原稿の第１面の画像を読み取る第１読取手段と、該第１読取手段の上流側の前記搬送路から分岐して装置外部へ連通された第１スイッチバック搬送路と、該第１スイッチバック搬送路と連通する第２スイッチバック搬送路と、該第２スイッチバック搬送路で原稿を搬送する搬送手段と、前記第２スイッチバック搬送路に配置されて原稿の第２面の画像を読み取る第２読取手段と、前記第２スイッチバック搬送路へ原稿を供給するための両面読取用給紙トレイとを具備し、前記両面読取用給紙トレイから、前記第２スイッチバック搬送路、前記第１スイッチバック搬送路、及び前記搬送路を経て前記排紙トレイへ原稿を搬送し、該搬送中に、前記第１読取手段及び前記第２読取手段により原稿の第１面及び第２面の画像を読み取るものである。
【００１８】
なお、本発明において、原稿の第１面及び第２面は、シート状の原稿の表裏面の関係を示すものであるが、いずれが表面、裏面であるかは特に限定されるものではなく、複数の原稿を読み取る場合の読取り順序を限定するものでもない。また、正方向の搬送とは、原稿を排紙トレイ側ヘ搬送する方向をいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を図面に基づき具体的に説明する。なお、本実施の形態に係る画像読取装置は本発明の一例にすぎず、本発明の構成が該画像読取装置に限定されるものでないことは当然である。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置１００を具備するコピー・ファクシミリ複合機１の外観を示す斜視図であり、図に示すように、該コピー・ファクシミリ複合機１は、給紙部２の上方に画像記録部３が配置され、さらに画像記録部３の上方に画像読取装置１００を配置して構成されている。
【００２１】
給紙部２を構成する複数の給紙カセット４にはサイズが異なる記録用紙が夫々収納されており、画像読取装置１００の操作部５の入力に応じて一の給紙カセット４から所定サイズの記録用紙が繰り出されて、画像記録部３へ給紙されるように構成されている。
【００２２】
画像記録部３の内部は、周知のように、前記給紙部１から給紙された記録用紙を所定経路で搬送するための記録用紙搬送路が形成され、該記録用紙搬送路には、記録用紙を送るためのフィードローラが適宜配置されるとともに、記録用紙に画像を記録するための感光体ドラムや転写器、定着器等が配置されている。
【００２３】
前記画像記録部３によれば、感光体ドラムが帯電手段により一様に帯電された後、画像読取装置１００により読み取られた画像情報や受信したファクシミリ画像情報に応じて露光手段により選択的に露光が行われて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。現像手段により該静電画像にトナー画像が形成され、転写器により、給紙部１から搬送された記録用紙に該トナー画像が転写されて記録される。該記録用紙は更に搬送され、定着器により、トナーが熱溶着されて記録用紙上に固定される。その後、記録用紙は排出トレイ６へ搬送される。原稿やファクシミリが複数枚にわたる場合には、これが繰り返されて、画像が記録された記録用紙が排出トレイ６上に蓄積されるものとなる。
【００２４】
画像読取装置１００は、読取載置台７内に設けられたＣＣＤ等の画像読取手段（図示せず）が走査されて静止原稿等を読み取るフラットベッドタイプのスキャナと、画像読取手段を所定位置に固定して、原稿押さえカバー８に設けられた自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）により原稿を連続給紙しながら画像を読取るシートスルータイプのスキャナとの双方の使用が可能なように構成されている。また、原稿押さえカバー８の側方には、着脱可能な両面読取ユニット９が装着されている。
以下、本画像読取装置１００の構成について詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本画像読取装置１００の構成を示す概略断面図であるが、図に示すように、本画像読取装置１００は、読取載置台７及び原稿押さえカバー８からなる装置本体と、該原稿押さえカバー８の排紙トレイ１０３と反対側の側方に装着された両面読取ユニット９とを具備している。
【００２６】
〔原稿押さえカバー８〕
原稿押さえカバー８には、読み取るべき原稿の束が載置される給紙トレイ１０１と、該原稿の束から最上紙を取り出して供給するピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃと、供給された原稿を下方へ反転させながら排紙トレイ１０３へ案内する搬送路１０４と、搬送路１０４に配置されて原稿を搬送するフィードローラ１０５と、搬送路１０４の最下流側に配置されて原稿を排紙するエキストローラ１０６と、前記給紙トレイ１０１上の原稿の有無を検知する原稿セットセンサ１０７と、第１読取ユニット１０８の上流側の所定位置で原稿を検知する第１リードセンサ１０９とを具備している。
【００２７】
前記給紙トレイ１０１は、画像読取装置１００の上部に、原稿を供給する方向へ傾斜するように設けられており、原稿の束は給紙トレイ１０１の傾斜下端側に揃えるようにして載置される。給紙トレイ１０１の傾斜下端側近傍には、ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃが夫々配置されており、これらと各フィードローラ１０５及びエキストローラ１０６とで原稿の搬送手段を構成している。
【００２８】
ピックアップローラ１０２ａは、給紙トレイ１０１に載置された原稿の最上紙を取り出すためのものであり、揺動アーム２０に軸支されて、給紙トレイ１０１の底面に接離可能となっている。該揺動アーム２０は、図示しない給紙クラッチにより上下方向に揺動するものであり、該揺動によりピックアップローラ１０２ａは、原稿をセットする場合等の通常の状態では給紙トレイ１０１から離されており、原稿給送時には載置された原稿の最上紙と接触するように降下する。ピックアップローラ１０２ａは、給紙トレイ１０１の底面に接触するまで降下可能であるので、原稿枚数により原稿の束の厚さが変化しても常に最上紙と接触可能である。
【００２９】
一方、セパレートローラ１０２ｂとリタードローラ１０２ｃとは、各々のローラの表面がニップするように配置されており、セパレートローラ１０２ｂは、ピックアップローラ１０２ａにより取り出された原稿を搬送路１０４に一定速度で送り込むとともに、リタードローラ１０２ｃが搬送方向と逆方向へ回転して、原稿の束から最上紙を確実に分離するようになっている。
【００３０】
前記ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃは、図示しない給紙モータにより適当なギア等を介して回転されるものであり、また、前記給紙トレイ１０１の原稿の有無は、原稿セットセンサ１０７により検知されており、該検知信号に基づいて、画像読取制御部が前記ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃの動作を制御するものとなっている。
【００３１】
前記搬送路１０４は、給紙トレイ１０１と原稿排紙トレイ１０３とを連通する略Ｕ字形状の搬送経路であり、該搬送路１０４により、給紙トレイ１０１から供給された原稿は下方へ反転されて第１読取ユニット１０８の読取位置に導かれる。即ち、給紙トレイ１０１で上側となっている面が下側となり、該面が第１読取ユニット１０８に読み取られるものとなっている。
【００３２】
搬送路１０４には、原稿を搬送するためのフィードローラ１０５が適宜配置されている。搬送路１０４の略Ｕ字形状の湾曲部分には、大型のフィードローラ１０５が配置されている。該フィードローラ１０５は、その回転軸がモータ等の駆動源（図示せず）とベルトやギア等を介して連動されることにより回転するものとなっており、さらに、第１読取ユニット１０８の読取位置の上流側及び下流側には、該フィードローラ１０５と対向してプレスローラ５０が夫々配置され、フィードローラ１０５の回転により、原稿をプレスローラ５０とでニップしながら搬送路１０４の所定の方向へ搬送するようになっている。また、搬送路１０４の他の位置にも、適宜フィードローラ１０５及びプレスローラ５０が配置されて、前述と同様に、搬送路１０４の所定方向へ原稿を搬送するようになっている。
【００３３】
また、搬送路１０４の最下流側にはエキストローラ１０６が設けられている。該エキストローラ１０６も前記フィードローラ１０５と同様に、モータ等の駆動源により回転されるものであり、プレスローラ５０とで原稿をニップしながら原稿を搬送する。図２では、搬送路１０４に、大小２個のフィードローラ１０５及び１個のエキストローラ１０６が配置されているが、これらは搬送路１０４の形状や距離に応じて適宜増減できることは勿論である。
【００３４】
図３は、第１読取ユニット１０８の読取位置付近の構成を示す拡大図であるが、図に示すように、第１読取ユニット１０８の読取位置には、プラテンガラス８１と対向するようにプラテンプレート８６が設けられている。該プラテンプレート８６は、金属平板を曲折してなる白色のプレートであり、搬送路１０４を搬送されている原稿を読取位置に導くガイドとしての役割と、第１読取ユニット１０８の白色基準面としての役割を果たしている。該プラテンプレート８６により搬送路１０４を搬送された原稿はプラテンガラス８１上の読取位置に導かれることとなるが、該プラテンプレート８６とプラテンガラス８１との間隙は、第１読取ユニット１０８の被写体深度を考慮して設定されている。即ち、ＣＣＤ８５の被写体深度を考慮して約５ｍｍ程度に設定されている。
【００３５】
また、第１読取ユニット１０８の読取位置の上流側には第１リードセンサ１０９が配置されており、該第１リードセンサ１０９により搬送路１０４を搬送される原稿が検知され、その検知信号に基づいて、画像読取制御部が第１読取ユニット１０８の原稿の読取動作を制御するものとなっている。即ち、第１リードセンサ１０９が原稿有りを検知してから所定カウント後に第１読取ユニット１０８が画像読取りを開始し、第１リードセンサ１０９が原稿無しを検知してから所定カウント後に第１読取ユニット１０８が画像読取りを終了する。
【００３６】
さらに、第１リードセンサ１０９の上流側には、原稿を両面読取ユニット９へ搬送するための第１スイッチバック搬送路１１０が形成されている。該スイッチバック搬送路１１０は、搬送路１０４から分岐して側方へ延設され、原稿押さえカバー８の外部へ連通されている。スイッチバック搬送路１１０の分岐点には、切替フラッパ（ガイド部材）１１１が設けられており、該切替フラッパ１１１は、ソレノイド等の駆動源（図示せず）により揺動されるように構成されている。図４に示すように、通常は、切替フラッパ１１１の先端が斜め下方へ向いて、搬送路１０４を搬送されている原稿を下流側の読取位置へ案内しており、ソレノイドがオンされることにより上方へ揺動して、搬送路１０４から第１スイッチバック搬送路１１０へ原稿を案内する。
【００３７】
なお、前記切替フラッパ１１１に代えて、マイラー等の弾性部材をガイド部材として用いることも可能である。例えば図４に示すように、マイラー１１１ａを、前記分岐点から斜め下方へ突出させ、その先端がフィードローラ１０５に近接するように設ける。該マイラー１１１ａは、通常の状態から上流側へは、その先端がフィードローラ１０５の外周面と当接するために変形困難であるが、下流側へは容易に変形するものである。従って、搬送路１０４を搬送された原稿は分岐点でマイラー１１１ａと当接するが、該マイラー１１１ａは原稿に押圧されて弾性変形する。これにより、該原稿は搬送路１０４下流側へ搬送可能となり、フィードローラ１０５の回転に従って下流側へ搬送される。一方、搬送路１０４の下流側から逆送、或いは第１スイッチバック搬送路１１０から搬送された原稿は、マイラー１１１ａと当接した際にマイラー１１１ａが弾性変形せずに、第１スイッチバック搬送路１１０へ、或いは搬送路１０４下流側へ案内される。よって、分岐点より上流側の搬送路１０４へ逆送されることはない。このように、マイラー等の弾性部材をガイド部材として用いることも可能であるが、本実施の形態に用に、切替フラッパ１１１をソレノイドで揺動させる構成とすることにより、弾性変形するに十分な強度を有しない軟らかい又は薄い原稿を的確に搬送することが可能となるので好ましい。
【００３８】
〔読取載置台７〕
一方、読取載置台７の内部には、水平方向に移動可能な照射部８０を有する第１読取ユニット（第１読取手段）１０８が設けられており、その上面にはプラテンガラス８１が配設されている。該照射部８０は光源８２と反射ミラー８３とを具備しており、光源８２から照射されて原稿で反射した反射光は、反射ミラー８３により収束レンズ８４へ導かれ、収束レンズ８４による収束光が電荷結合素子（Charge Couple Device、以下「ＣＣＤ」という。）８５により電気信号に変換されるものとなっている。このように構成された第１読取ユニット１０８により、プラテンガラス８１上に載置された原稿を読み取る場合には、該照射部８０がプラテンガラス８１下を水平方向に移動して静止原稿をスキャンし、ＡＤＦにより搬送される原稿を読み取る場合には、搬送路１０４の所定位置で搬送される原稿をスキャンして、ＣＣＤ８５により電気信号に変換する。
【００３９】
〔両面読取ユニット９〕
両面読取ユニット９には、図５に示すように、前記第１スイッチバック搬送路１１０と連通される第２スイッチバック搬送路１１２が形成されており、該第２スイッチバック搬送路１１２には、第２読取ユニット１１３及びフィードローラ１０５が配置されている。さらに、両面読取ユニット９の側方には両面原稿トレイ１１４が設けられており、前記第２スイッチバック搬送路１１２は該両面原稿トレイ１１４上へ連通するものとなっている。
【００４０】
前記第２読取ユニット１１３は、光源３０により照射された原稿からの反射光を収束性ファイバ３１で光導電素子３２上に収束して読み取る固定式の密着形イメージセンサ（Contact Image Sensor、以下「ＣＩＳ」という。）であり、その対向位置にはプラテンローラ３３が配置されて、第２スイッチバック搬送路１１２を搬送される原稿を第２読取ユニット１１３に圧接させるようになっている。また、該プラテンローラ３３は第２読取ユニット１１３の白色基準としての役割も果たしている。これにより、第２スイッチバック搬送路１１２を搬送される原稿の第２面、即ち、給紙トレイ１０１で下側となっている面を読み取るものとなっている。
【００４１】
ここで、第２読取ユニット１１３に採用されているＣＩＳは、一般に被写体深度が１０分の数ミリメートル程度と浅いので、プラテンローラ３３との間で原稿をニップしたような状態で画像読取りを行う必要があるが、例えば、第２スイッチバック搬送路１１２を湾曲等させた場合には原稿のバタツキが生じ易く、第２読取ユニット１１３が読み取った画像に歪みが発生することがある。また、前述したように、ＣＩＳとプラテンローラ１９との間隙は非常に狭いので、原稿を湾曲させた状態で該間隙に導く場合にはジャムが生じ易い。従って、第２スイッチバック搬送路１１２は、図に示すように直線状とするか、或いは、第２読取ユニット１１３の読取位置を、第２スイッチバック搬送路１１２が直線状となっている位置とすることが好適である。
【００４２】
また、第２読取ユニット１１３の上流側、即ち前記両面原稿トレイ１１４側の所定位置には第２リードセンサ１１５が配置されており、前記第１読取ユニット１０８と同様に、第２リードセンサ１１５の検知信号に基づいて、画像読取制御部が第２読取ユニット１１５の原稿の読取動作を制御するものとなっている。さらに、その上流側にはフィードローラ１０５が配置されており、前述したように、プレスローラ５０とでニップするようにして原稿を搬送するようになっている。
【００４３】
このように構成された両面読取ユニット９と原稿押さえカバー８との連結は、コネクタ１０及び位置決めピン１１によりなされている。詳細には、両面読取ユニット９の連結部となる側面には、コネクタ１０が側方へ突出するように設けられており、その上方からは位置決めピン１１が突出している。一方、押さえカバー８の連結部にはコネクタ１０の受け部１２が凹設されており、さらに位置決めピン１１の挿入孔１３が穿設されている。位置決めピン１１及び挿入孔１３により両面読取ユニット９の正確な位置決めがなされ、コネクタ１０により固定、支持される。一方、両面読取ユニット９から原稿押さえカバー８への画像データの伝送等、電気的な接続は別途ケーブル等によりなされて、第２読取ユニット１１３及びフィードローラ１０５の制御や、第２読取ユニット１１３からのデータ送信等が可能となる。また、両面読取ユニット９と原稿押さえカバー８とを機械的に連結して、原稿押さえカバー８内のモータ等の駆動力をフィードローラ１０５等に伝達している。
【００４４】
原稿押さえカバー８内に備えられるモータ等の駆動源は、一般に、スペース等の関係から排紙トレイ１０３と反対側の側面付近、即ち、前記両面読取ユニット９との連結部付近に設けられていることが多い。従って、本発明のように、両面読取ユニット９を排紙トレイ１０３と反対側の側面に着脱可能とすることにより、原稿押さえカバー８からの駆動伝達構成を単純化することが可能となり、原稿の搬送が正確となって、第２読取ユニット１１３の読取精度が向上する。勿論、両面読取ユニット９内にモータ等を別途設けることも可能である。
【００４５】
また、図に示すように、第２スイッチバック搬送路１１２と第１スイッチバック搬送路１１０との連結部Ｊにおいては、両搬送路の端部が夫々テーパー状に拡幅されている。これにより、両搬送部の端部に生じたバリや、第２スイッチバック搬送路１１２と第１スイッチバック搬送路１１０との連結のズレにより生じた段差が紙詰まりの原因となることを防止している。なお、前記テーパー部分は曲面状、所謂Ｒ形状としてもよい。
【００４６】
このように、両面読取ユニット９を装置本体に着脱可能とすることにより、本画像読取装置１００を、ユーザの希望に応じて両面読取り用、又は片面読取り専用とすることができる。また、第２読取ユニット１１３等の両面読取りにのみ必要な構成を両面読取ユニット９に設けることにより、装置本体側の部品点数の増加を抑制してコストを抑えることができる。
【００４７】
以下、本画像読取装置１００の動作を図に基づいて説明する。
図６は、本画像読取装置１００の各動作を示すフローチャート図であり、図７は、画像読取装置１００の制御を示すブロック図であり、図８〜図１２は、各動作における原稿の搬送状態を示す模式図である。
【００４８】
図７に示すように、画像読取制御部は、原稿セットセンサ１０７、第１リードセンサ１０９、及び第２リードセンサ１１２の各検知信号に基づいて、第１読取ユニット１０８、第２読取ユニット１１３、モータ、給紙クラッチ、ソレノイド等を制御するようになっている。また、本画像読取装置１００で読み取られた画像データは、コピー・ファクシミリ複合機１の本体制御部に出力され、画像記録部３のプリンタにより印刷又はＣＯＤＥＣを介して送信されるものとなっている。また、外部インタフェースを介して、読み取られた画像データをパソコン等に送受信できるようになっている。なお、図は本画像読取り装置１００の制御の一例であり、例えば、画像読取制御部に代えて本体制御部で第１読取ユニット１０８、第２読取ユニット１１３、モータ、給紙クラッチ、ソレノイド等を制御する構成とすることも可能である。
【００４９】
図１３(a)は、給紙トレイ１０１に載置される原稿と読取順序を説明するための模式図であるが、本画像読取装置１００では、載置された原稿の最上紙から順次原稿が取り出され、給紙トレイ１０１に載置された状態で上側の面が第１面として第１読取ユニット１０８に読み取られ、下側の面が第２読取ユニット１１３に読み取られる。従って、図に示すように、ｎ枚の原稿の束は、最上紙の上側の面から順次、第１面、第２面、・・・と読み取られ、最下紙の上側の面が第（２ｎ−１）面、下側の面が第（２ｎ）面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られて画像読取りを終了する。
【００５０】
なお、本実施の形態における読取順序は一例であり、例えば、図１３(b)に示すように、最下紙から順次取り出して読み取られるようにすることも勿論可能であり、その場合の読取順序は、最下紙の上側の面が第１面、下側の面が第２面となり、最上紙の上側の面が第（２ｎ−１）面、下側の面が第２ｎ面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られる。
【００５１】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズや、両面読取り又は片面読取り指定等が入力される。勿論、原稿のサイズ等をセンサにより検知させて、画像読取装置１００が自動的に認識するようにしてもよい。本画像読取装置１００は、片面読取りが指定された場合は第１読取ユニット１０８のみで原稿の画像を読み取り、両面読取りが指定された場合は第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で原稿の表裏面の画像を読み取る。以下、両面読取りを行う場合の動作について説明する。
【００５２】
まず、読み取るべき原稿が原稿トレイ１０１に載置されるが、図８〜図１２では、説明の便宜上、第１面を上にしてセットされた１枚の原稿のみを示している。勿論、前述したように複数の原稿をセットして、連続的に両面読取りを行うことは可能である。操作部５のスタートボタンが押されることにより、本画像読取装置１００は原稿の画像読取りを開始する。原稿セットセンサ１０７は、給紙トレイ１０１に原稿が載置されているか否かを検知し（Ｓ１）、原稿が載置されていることを示す検知信号（オン）を出力した場合には、該検知信号に基づいて画像読取制御部が給紙クラッチを作動させ（Ｓ２）、図８(a)に示すように、揺動アーム２０が降下してピックアップローラ１０２ａが給紙トレイ１０１上の原稿に当接する。
【００５３】
さらにモータが回転して（Ｓ３）、ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、リタードローラ１０２ｃ、フィードローラ１０５、及びエキストローラ１０６が回転し、図８(b)に示すように、ピックアップローラ１０２ａが原稿を繰り出すとともに、リタードローラ１０２ｃが最上紙の原稿１枚のみを分離し、該原稿がセパレートローラ１０２ｂにより搬送路１０４に送られる。また、フィードローラ１０５は、該原稿を搬送路１０４に従って搬送する。
【００５４】
図９(a)に示すように、原稿の先端が第１リードセンサ１０９の検知位置に達すると、該第１リードセンサ１０９は検知信号を出力（オン）し（Ｓ４）、画像読取制御部は、該検知信号を受けた後、所定時間経過後（Ｔ１搬送後、Ｓ５）に、図９(b)に示すように、第１読取ユニット１０８の画像読取りを開始する（Ｓ６）。該所定時間（Ｔ１搬送）は、第１リードセンサ１０９から第１読取ユニット１０８までの搬送距離及び搬送速度に応じて、検知された原稿の先端が第１読取ユニット１０８の読取位置に到達するまでの時間を考慮して設定されるものであり、例えば、フィードローラ１０５を回転させるステッピングモータのカウント数で制御することが可能である。同様に、第１リードセンサ１０９が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ７）、所定時間経過後（Ｔ２搬送後、Ｓ８）に、第１読取ユニット１０８の画像読取りを終了する（Ｓ９）。
【００５５】
第１読取ユニット１０８の画像読取り直後、モータの回転が停止され、原稿もフィードローラ１０５とプレスローラ５０とでニップされた状態で停止する（図１０(a)）。これとともに、図３で説明したように、ソレノイドが駆動されて切替フラッパ１１１が上方へ揺動する（Ｓ１０）。これにより、搬送路１０４と第１スイッチバック搬送路１１０とが連通状態となる。さらに、モータが逆転されて（Ｓ１１）、フィードローラ１０５が逆方向へ回転し、前記原稿を逆方向へ搬送する。逆送されて搬送路１０４の分岐点に達した原稿は、前記切替フラッパ１１１により第１スイッチバック搬送路１１０へ案内され、さらに両面読取ユニット９の第２スイッチバック搬送路１１２へ搬送される（図１０(b)）。
【００５６】
さらに原稿は逆方向へ搬送され、第２リードセンサ１１５上を通過して（Ｓ１２）両面原稿トレイ１１４上に至り（図１１(a））、画像読取制御部は第２リードセンサ１１５の検知信号（オフ）を受けて（Ｓ１３）モータの回転を停止し、原稿はフィードローラ１０５とプレスローラ５０とでニップされた状態で停止する（図１１(b)）。その後、再びモータが正転されて原稿が正方向に搬送され、第２リードセンサ１１５の検知信号（オン）を受けて（Ｓ１５）、画像読取制御部は、所定時間経過後（Ｔ３搬送後、Ｓ１４）に、図１２(a)に示すように、第２読取ユニット１１３の画像読取りを開始し（Ｓ１７）、第２リードセンサ１１５が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ１８）、所定時間経過後（Ｔ４搬送後、Ｓ１９）に、第２読取ユニット１１３の画像読取りを終了する（Ｓ２０）。
【００５７】
このように、本画像読取装置１００では、第１読取ユニット１０８の画像読取りと第２読取ユニット１１３の画像読取りとが重複しないので、画像データを処理するための回路等を、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で共用することができる。図１４は、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読取られた画像データが本体制御部に出力されるまでの回路構成の一例を示すブロック図であるが、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読み取られた画像データは、それぞれＡ／Ｄ変換回路２１ａ、２１ｂでデジタルデータに変換されてラインメモリ２２ａ、２２ｂに格納され、各画像データが画像処理回路２３でシェーディング処理等の画像処理を夫々受けて本体制御部に出力される構成となっている。前述したように、第１読取ユニット１０８の画像読取りと第２読取ユニット１１３の画像読取りとが重複しないので、１つの画像処理回路２３で第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３の画像データを処理することが可能となる。なお、本構成は一例であり、Ａ／Ｄ変換回路やラインメモリをも共用させるような回路構成も採用し得る。
【００５８】
また、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とが同じであるので、即ち両面とも原稿の同一端部から読み取られるので、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読み取られた画像データを印刷する際に、画像を反転処理する必要がない。一般に、両面記録を行う場合には、記録部に対して記録用紙は一定方向に搬送される構成となっているので、第１面と第２面との読取方向が異なる場合には、いずれかの画像データを反転処理して記録部に出力する必要がある。従って、本画像読取装置１００のように、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とを同一とすることにより、画像データを反転処理するための回路等が不要となり、画像データを処理する回路構成を一層簡易なものとすることができる。
【００５９】
両面の画像読取りが終了した原稿は、図１２(b)に示すように、第１スイッチバック搬送路１１０から搬送路１０４へ搬送され、エキストローラ１０６により排紙トレイ１０３に排紙される。さらに、次の原稿が給紙トレイ１０１に存在する場合には（Ｓ２１）、再び給紙クラッチが作動して（Ｓ２）、前述と同様の動作を繰り返し、給紙トレイ１０１に載置された原稿の束から順次原稿が取り出され、第１面から第ｎ面までの画像読取りが行われる。なお、切替フラッパ１１１は、原稿の両面読取り終了毎に通常の状態、即ち搬送路１０４を連通する状態に戻される。画像読取りが終了した原稿は、給紙トレイ１０１に載置されたときに上側であった面が、排紙トレイ１０３で下側となって排出され、その後の原稿も同様に排出されて排紙トレイ１０３上に積重されるので、排出された原稿の束のページ順序は、給紙トレイ１０１に載置された状態に揃っている。
【００６０】
このように、本画像読取装置１００によれば、一度のスイッチバック搬送で原稿の両面を読み取ることができるので、原稿読取速度の高速化が実現できる。また、原稿の搬送経路が単純化されるので、ジャムの発生を抑制できる。
【００６１】
なお、前記実施の形態においては、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とを同一としたが、逆方向とすることも勿論可能である。図１５に示すように、前記第２リードセンサ１１５を第２読取ユニット１１３の下流側、即ち前記両面原稿トレイ１１４と反対側に配置して、第１読取ユニット１０８の画像読取り終了後、第２スイッチバック搬送路１１２へスイッチバック搬送された原稿を、スイッチバック搬送されている状態で第２面を読み取り、さらに搬送して両面原稿トレイ１１４へ排出させるようにする。これにより、第１面の画像データ又は第２面の画像データのいずれかを反転処理する必要はあるが、両面読取時間の高速化を図ることができる。
【００６２】
また、前記実施の形態においては、原稿押さえカバー８の側方に両面読取ユニット９を着脱可能に装着したものとしたが、一般的なコピー・ファクシミリ複合機においては、原稿押さえカバー８は、図１６に示すように、読取載置台７に枢支されてプラテンガラス８１を覆うように開閉自在に構成されることが多い。従って、両面読取ユニット９の大きさや重量によっては、原稿押さえカバー８の開閉動作に支障を与える恐れがある。一方、両面読取ユニット９には、原稿押さえカバー８の開閉時の衝撃が伝達して故障の原因となる恐れもある。
【００６３】
また、画像データを処理するための画像処理回路等の画像処理部がコピー・ファクシミリ複合機１の画像記録部３に設けられている場合には、両面読取ユニット９の第２読取ユニット１１３で読み取られた画像データを画像処理回路２３等に伝送するために、両面読取ユニット９と画像記録部３とを接続する必要がある。しかし、開閉自在な原稿押さえカバー８に両面読取ユニット９を装着する構成では、ドロアコネクタ等により直接接続することができず、前述したように、ケーブル等による接続が必要となり、両面読取ユニット９の装着作業が簡便でない。
【００６４】
これらの問題は、図１７に示すように、両面読取ユニット９を、ドロアコネクタ１４により読取載置台７に直接装着とすることにより解決できる。即ち、第２スイッチバック搬送路１１２より下方の両面読取ユニット９の側面に、ドロアコネクタ１４及び位置決めピン１１を設けるとともに、読取載置台７には、ドロアコネクタ受け部１５及び挿入孔１６を形成する。該ドロアコネクタ１４により、両面読取ユニット９は読取載置台７に固定されるので、両面読取ユニット９の大きさや重量等が原稿押さえカバー８の開閉動作に支障を与えることがなく、また、ドロアコネクタ１４を介して両面読取ユニット９から記録部３側ヘ直接画像データを伝送することができ、両面読取ユニット９の装着作業も簡便となる。このような構成は、例えば第２読取ユニット１１３に縮小光学系のＣＣＤを採用する等、両面読取ユニット９が比較的大きな或いは重いものとなるような場合に有用である。
【００６５】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１８は、第２の実施の形態に係る画像読取装置２００の構成を示す断面図であるが、本画像読取装置２００は、図１７で示した構成と同様に、両面読取ユニット９ａをドロアコネクタ１４によりコピー・ファクシミリ複合機１の読取載置台７に直接装着したものである。即ち、第２スイッチバック搬送路１１２より下方の両面読取ユニット９ａの側面に、ドロアコネクタ１４及び位置決めピン１１が設けられ、読取載置台７には、ドロアコネクタ受け部１５及び挿入孔１６が形成され、該位置決めピン１１が挿入孔１６に挿入されることにより両面読取ユニット９ａの位置決めがなされ、該ドロアコネクタ１４とドロアコネクタ受け部１５とが嵌合することにより、両面読取ユニット９ａが固定されるとともに、電気的、機械的に読取載置台７と接続される。
【００６６】
前記両面読取ユニット９ａには、図１８に示すように、第１スイッチバック搬送路１１０と連通される第２スイッチバック搬送路１１２が形成されており、該第２スイッチバック搬送路１１２には、第２読取ユニット１１３が配置され、さらに、両面読取ユニット９の側方には両面原稿トレイ１１４が設けられている。また、両面原稿トレイ１１４近傍の第２スイッチバック搬送路１１２には、両面原稿トレイ１１４に載置された原稿を第２スイッチバック搬送路１１２へ給送するためのピックアップローラ１１６ａ、セパレートローラ１１６ｂ、及びリタードローラ１１６ｃが設けられており、該ピックアップローラ１１６ａと対向する位置には、両面原稿トレイ１１４上の原稿の有無を検知する両面原稿セットセンサ１１７が配置されている。
【００６７】
なお、読取載置台７及び原稿押さえカバー８のその他の構造は、前記第１の実施の形態で説明した画像読取装置１００と同様であり、本画像読取装置２００において前記画像読取装置１００と同符号のものは同じ部材を示している。
【００６８】
以下、本画像読取装置２００の動作を図に基づいて説明する。
図１９は、本画像読取装置２００の各動作を示すフローチャート図であり、図２０〜図２２は、各動作における原稿の搬送状態を示す模式図である。
【００６９】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズや、両面読取り又は片面読取り指定等が入力される。勿論、前述と同様に、原稿のサイズ等をセンサにより検知させてもよい。本画像読取装置２００では、片面読取りの原稿は原稿トレイ１０１にセットされ、両面読取りの原稿は両面原稿トレイ１１４にセットされる。片面読取りの場合は、従来と同様に、原稿トレイ１０１にセットされた原稿が搬送路１０４へ順次給送されて第１読取ユニット１０８により画像が読み取られるが、その詳細な説明は省略する。以下、両面読取りを行う場合の動作について説明する。
【００７０】
前記両面原稿トレイ１１４にセットされる原稿は、図２３に示すように、載置された原稿の最下紙から順次原稿が取り出され、両面原稿トレイ１１４に載置された状態で下側の面が第１面として第１読取ユニット１０８に読み取られ、上側の面が第２読取ユニット１１３に読み取られる。従って、図に示すように、ｎ枚の原稿の束は、最下紙の下側の面から順次、第１面、第２面、・・・と読み取られ、最上紙の下側の面が第（２ｎ−１）面、上側の面が第（２ｎ）面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られて画像読取りを終了する。
【００７１】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズ等が入力された後、操作部５のスタートボタンが押されることにより、画像読取装置２００は原稿の画像読取りを開始する。原稿セットセンサ１１７は、両面原稿トレイ１１４に原稿が載置されているか否かを検知し（Ｓ３０）、原稿が載置されていることを示す検知信号（オン）を出力した場合には、該検知信号に基づいて画像読取制御部がソレノイドを作動させ（Ｓ３１）、図３で説明したように、切替フラッパ１１１が上方へ揺動する。これにより、搬送路１０４と第１スイッチバック搬送路１１０とが連通状態となる。併せて、画像読取制御部は、給紙クラッチを作動させ（Ｓ３２）、図２０(a)に示すように、ピックアップローラ１０６ａが両面原稿トレイ１１４上の原稿に当接する。
【００７２】
さらにモータが回転して（Ｓ３３）、ピックアップローラ１０６ａ、セパレートローラ１０６ｂ、リタードローラ１０６ｃ、フィードローラ１０５、及びエキストローラ１０６が回転し、図２０(b)に示すように、ピックアップローラ１０６ａが原稿を繰り出すとともに、リタードローラ１０６ｃが最下紙の原稿１枚のみを分離し、該原稿がセパレートローラ１０６ｂにより第２スイッチバック搬送路１１２へ送られる。
【００７３】
原稿の先端が第２リードセンサ１１７の検知位置に達すると、該第２リードセンサ１１７は検知信号を出力（オン）し（Ｓ３４）、画像読取制御部は、該検知信号を受けた後、所定時間経過後（Ｔ３搬送後、Ｓ３５）に、図２１(a)に示すように、第２読取ユニット１１３の画像読取りを開始する（Ｓ３６）。同様に、第２リードセンサ１１７が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ３７）、所定時間経過後（Ｔ４搬送後、Ｓ３８）に、第２読取ユニット１１３の画像読取りを終了する（Ｓ３９）。
【００７４】
第２スイッチバック搬送路１１２から第１スイッチバック搬送路１１０へ搬送されて搬送路１０４の分岐点に達した原稿は、上方へ揺動された状態の切替フラッパ１１１により搬送路１０４下流側へ案内され、図２１(b)に示すように、第１リードセンサ１０９上へ至る。
【００７５】
該第１リードセンサ１０９は検知信号を出力（オン）し（Ｓ４０）、画像読取制御部は第１リードセンサ１０９の検知信号（オフ）を受けた後、所定時間経過後（Ｔ１搬送後、Ｓ４１）に、図２２(a)に示すように、第１読取ユニット１０７の画像読取りを開始する（Ｓ４２）。同様に、第１リードセンサ１０９が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ４３）、所定時間経過後（Ｔ２搬送後、Ｓ４４）に、第１読取ユニット１０９の画像読取りを終了する（Ｓ４５）。
【００７６】
両面の画像読取りが終了した原稿は、図２２(b)に示すように、搬送路１０４下流側へ搬送され、エキストローラ１０６により排紙トレイ１０３に排紙される。さらに、次の原稿が両面原稿トレイ１１４に存在する場合には（Ｓ４６）、再び給紙クラッチが作動して（Ｓ３２）、前述と同様の動作を繰り返し、両面原稿トレイ１１４に載置された原稿の束から順次原稿が取り出され、第１面から第ｎ面までの画像読取りが行われる。画像読取りが終了した原稿は、両面原稿トレイ１１４に載置された状態と同じ状態で排紙トレイ１０３上に積重される。
【００７７】
このように、本実施の形態に係る画像読取装置２００によれば、両面原稿トレイ１１４から排紙トレイ１０３へスイッチバック搬送されることなく搬送され、その間に、第２読取ユニット１１３及び第１読取ユニット１０７により、原稿の第２面及び第１面が夫々読み取られるので、両面画像読取り速度が高速化される。また、搬送経路が単純化されるのでジャムの発生も抑制される。
【００７８】
なお、前記各実施の形態において、読取ユニット１００、２００を装着した状態でも、原稿押さえカバー８内の搬送路１０４で生じたジャムの処理等のために、原稿押さえカバー８の上部カバー等を開閉可能とする必要がある。従って、前記読取ユニット１００、２００のハウジングの形状は、該開閉動作の障害とならないように設計することが好ましい。
【００７９】
【発明の効果】
このように、本発明に係る画像読取装置によれば、両面読取用給紙トレイから排紙トレイへスイッチバック搬送されることなく搬送され、その間に、第２読取ユニット及び第１読取ユニットにより、原稿の第２面及び第１面が夫々読み取られるので、両面画像読取り速度が高速化される。また、搬送経路が単純化されるのでジャムの発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コピー・ファクシミリ複合機１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】画像読取装置１００の構成を示す断面図である。
【図３】第１読取ユニット１０８の読取位置付近の構成を示す拡大断面図である。
【図４】ガイド部材の別形態の一例を示す拡大断面図である。
【図５】両面読取ユニット９の構成を示す拡大断面図である。
【図６】画像読取装置１００の動作を示すフローチャート図である。
【図７】画像読取装置１００の制御を示すブロック図である。
【図８】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図９】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１０】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１１】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１２】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１３】 (a)は、最上紙から原稿の読取りを行う場合の読取順序を示す模式図であり、(b)は、最下紙から原稿の読取りを行う場合の読取順序を示す模式図である。
【図１４】第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読取られた画像データが本体制御部に出力されるまでの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】両面読取ユニット９の別形態を示す拡大断面図である。
【図１６】原稿押さえカバー８が開かれた状態を示す斜視図である。
【図１７】画像読取装置１００の変形例を示す断面図である。
【図１８】画像読取装置２００の構成を示す断面図である。
【図１９】画像読取装置２００の動作を示すフローチャート図である。
【図２０】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２１】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２２】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２３】原稿の読取順序を示す模式図である。
【図２４】従来の画像読取装置９００の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００ 画像読取装置
１０１ 給紙トレイ
１０２ａ ピックアップローラ（搬送手段）
１０２ｂ セパレートローラ（搬送手段）
１０２ｃ リタードローラ（搬送手段）
１０３ 排紙トレイ
１０４ 搬送路
１０５ フィードローラ（搬送手段）
１０８ 第１読取ユニット（第１読取手段）
１１０ 第１スイッチバック搬送路
１１１ 切替フラッパ（ガイド部材）
１１２ 第２スイッチバック搬送路
１１３ 第２読取ユニット（第２読取手段）
７ 読取載置台（装置本体）
８ 原稿押さえカバー（装置本体）
９ 両面読取ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の両面読取り用のユニットをオプション化して装置本体に着脱可能とした画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、ファクシミリ、複写機等には、紙のようなシート状の原稿の束を順次自動的に給紙して、各原稿の画像を読み取る画像読取装置が装備されているものがある。該画像読取装置には、一般に、順次供給される原稿を一旦固定して読み取るシート固定タイプのものと、原稿を固定することなく搬送されている原稿を読み取るシートスルータイプのものがある。
【０００３】
シート固定タイプの画像読取装置は、例えば、給紙トレイに載置された原稿の束から最上端又は最下端の原稿を、ピックアップローラ及び搬送ベルト等によりフラットベッドスキャナ等のプラテンガラス上に供給し、該原稿を一旦プラテンガラス上に停止させてから、プラテンガラス下方のスキャナを移動させて該原稿の画像情報を読み取り、読取り後の原稿を排紙トレイへ排出するとともに、次に読み取るべき原稿を給紙トレイからプラテンガラス上に供給して、同様に、スキャナによる画像情報の読取りを繰り返すことにより、各原稿の画像を自動的に順次読み取るものである。
【０００４】
一方、シートスルータイプの画像読取装置は、プラテンガラスの下方にスキャナを予め停止させておき、給紙トレイに載置された原稿の束から、ピックアップローラ及びフィードローラ等によりプラテンガラス上に順次搬送されてくる原稿を、前記スキャナで読み取るものである。
【０００５】
前記シート固定タイプの画像読取装置は、搬送されている原稿を一旦プラテンガラス上の所定位置に停止させてから、スキャナを移動させて原稿の読取りを行うため、原稿の停止とスキャナの移動との間のタイムラグや、スキャナを初期位置に戻すための時間が必要となり、原稿を停止せずに読取りを行う前記シートスルータイプの画像読取装置と比較すれば、処理時間が長いという欠点がある。該欠点は、原稿の両面読取りを自動的に行う場合には一層顕著になる。
【０００６】
従って、原稿の両面読取りが可能な画像読取装置はシートスルータイプを採用する場合が多く、従来のシートスルータイプの画像読取装置には、例えば、特開平７−１７５２７９号公報に開示されているものがある。該画像読取装置は、原稿の両面読取りを行うために搬送路に戻し路を設けて、原稿を逆送、反転させた上、読み取られた原稿のページを揃えて排出するために、更に原稿を逆送、反転させる必要があり、制御機構が複雑で搬送距離も長いため、原稿が搬送途中で斜行してジャムを起こし易いという欠点がある。また、原稿の２回めの反転が終了するまで次に読み取るべき原稿を搬送路へ供給することができないので、通常の片面読取りの数倍の読取時間が必要となるという欠点もある。
【０００７】
他方、原稿の搬送路の略対向位置に、原稿の表面を読み取る読取手段と裏面を読み取る読取手段とを夫々配置し、搬送路を搬送される原稿の表裏面を１方向へ１回の搬送で同時に読み取る画像読取装置も提案されている（特開平９−４６４７２号公報）。
【０００８】
図２４は、前記公報に開示されているような従来の画像読取装置における各読取手段の配置を説明するための概略図であるが、従来の画像読取装置９００においては、図に示すように、読み取るべき原稿の束が載置される給紙トレイ９０と、読取り終了後の原稿が収容される排紙トレイ９１とが上下方向に配置され、該給紙トレイ９０から排紙トレイ９１へ原稿を導く搬送路９２が略Ｕ字形状に形成されている。また、該搬送路９２には、給紙トレイ９０から最上端の原稿を取り出すピックアップローラ９３と、搬送路９２中で原稿を搬送するフィードローラ９４と、原稿の排出を行うエキストローラ９５とが配置されており、各ローラにより、給紙トレイ９０に載置されている原稿の最上紙が順次搬送路９２ヘ供給され、排紙トレイ９１へ排出されるものとなっている。さらに搬送路９２には、原稿の表面の画像を読み取る第１読取ユニット９６と、裏面の画像を読み取る第２読取ユニット９７とが配置されている。
【０００９】
前記搬送路９２は、給紙トレイ９０から供給される原稿を下方へ反転させながら第２読取ユニット９７、第１読取ユニット９６の読取位置を通過させ、さらに給紙トレイ９０の下方から排紙トレイ９１へ排出されるように原稿を案内する。搬送路９２を図に示すように略Ｕ字形状とすることにより、給紙トレイ９０又は排紙トレイ９１が画像読取装置９００の本体から側方に突出させることなく上下方向に配置することができ、装置幅を小さくできる。
【００１０】
前記第１読取ユニット９６は所謂ＣＣＤイメージセンサであり、図に示すように、搬送路９２の下方に配設されている。これにより、搬送路９２を搬送される原稿の表面の画像が順次読み取られる。一方、前記第２読取ユニット９７も、同様にＣＣＤイメージセンサであり、図に示すように、前記第１読取ユニット９６の上流側であって、Ｕ字形状の搬送路９２の内方に配設されており、これにより、搬送路９２を搬送される原稿の裏面の画像が順次読み取られる。従って、給紙トレイ９０から搬送路９２へ順次供給された原稿は、１回の搬送中で第１読取ユニット９６及び第２読取ユニット９７により表面及び裏面の画像が夫々読み取られて、排紙トレイ９１へ排出されるものとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記画像読取装置９００では、搬送路９２の内方においてフィードローラ９５を回転させるモータや駆動ベルト等を配設した上で、さらに第２読取ユニット９７を配設するための空間を確保する必要がある。そのため、第２読取ユニット９７が設けられていないような片面読取り用の画像読取装置と比べて、高さや幅が大きくなるという欠点がある。また、例えば、前記フィードローラ９４に代えて、搬送路９２の内方に大径のフィードローラを設ける構成を採用することもあるが、該フィードローラのように比較的大型の部材を配設した場合には、搬送路９２の内方に第２読取ユニット９７を配設するための空間を確保することは困難である。
【００１２】
また、第１読取ユニット９６及び第２読取ユニット９７を夫々設けた前記画像読取装置９００のように、複数の読取ユニットを設ければ、それに応じて装置のコストも増加する。他方、原稿の片面読取りのみを行う画像読取装置のニーズもあり、片面読取り用と両面読取り用の画像読取装置の各構成部品を共通させることが、コストダウンの観点から好ましい。特に、前述したような第２読取ユニットは、後からでも別途追加できるようなオプション仕様とすることが好適である。
【００１３】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、原稿の両面読取りが可能であり、低コストに構成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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、上下方向に配置された給紙トレイ及び排紙トレイと、前記給紙トレイから前記排紙トレイへ原稿を導く略Ｕ字形状の搬送路と、前記給紙トレイに載置された原稿を前記搬送路を経て前記排紙トレイへ搬送する搬送手段と、前記搬送路を搬送されている原稿の第１面の画像を読み取る第１読取手段と、該第１読取手段の上流側の前記搬送路から分岐して装置外部へ連通された第１スイッチバック搬送路と、該第１スイッチバック搬送路と連通する第２スイッチバック搬送路と、該第２スイッチバック搬送路で原稿を搬送する搬送手段と、前記第２スイッチバック搬送路に配置されて原稿の第２面の画像を読み取る第２読取手段と、前記第２スイッチバック搬送路へ原稿を供給するための両面読取用給紙トレイとを具備し、前記両面読取用給紙トレイから、前記第２スイッチバック搬送路、前記第１スイッチバック搬送路、及び前記搬送路を経て前記排紙トレイへ原稿を搬送し、該搬送中に、前記第１読取手段及び前記第２読取手段により原稿の第１面及び第２面の画像を読み取るものである。
【００１８】
なお、本発明において、原稿の第１面及び第２面は、シート状の原稿の表裏面の関係を示すものであるが、いずれが表面、裏面であるかは特に限定されるものではなく、複数の原稿を読み取る場合の読取り順序を限定するものでもない。また、正方向の搬送とは、原稿を排紙トレイ側ヘ搬送する方向をいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を図面に基づき具体的に説明する。なお、本実施の形態に係る画像読取装置は本発明の一例にすぎず、本発明の構成が該画像読取装置に限定されるものでないことは当然である。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置１００を具備するコピー・ファクシミリ複合機１の外観を示す斜視図であり、図に示すように、該コピー・ファクシミリ複合機１は、給紙部２の上方に画像記録部３が配置され、さらに画像記録部３の上方に画像読取装置１００を配置して構成されている。
【００２１】
給紙部２を構成する複数の給紙カセット４にはサイズが異なる記録用紙が夫々収納されており、画像読取装置１００の操作部５の入力に応じて一の給紙カセット４から所定サイズの記録用紙が繰り出されて、画像記録部３へ給紙されるように構成されている。
【００２２】
画像記録部３の内部は、周知のように、前記給紙部１から給紙された記録用紙を所定経路で搬送するための記録用紙搬送路が形成され、該記録用紙搬送路には、記録用紙を送るためのフィードローラが適宜配置されるとともに、記録用紙に画像を記録するための感光体ドラムや転写器、定着器等が配置されている。
【００２３】
前記画像記録部３によれば、感光体ドラムが帯電手段により一様に帯電された後、画像読取装置１００により読み取られた画像情報や受信したファクシミリ画像情報に応じて露光手段により選択的に露光が行われて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。現像手段により該静電画像にトナー画像が形成され、転写器により、給紙部１から搬送された記録用紙に該トナー画像が転写されて記録される。該記録用紙は更に搬送され、定着器により、トナーが熱溶着されて記録用紙上に固定される。その後、記録用紙は排出トレイ６へ搬送される。原稿やファクシミリが複数枚にわたる場合には、これが繰り返されて、画像が記録された記録用紙が排出トレイ６上に蓄積されるものとなる。
【００２４】
画像読取装置１００は、読取載置台７内に設けられたＣＣＤ等の画像読取手段（図示せず）が走査されて静止原稿等を読み取るフラットベッドタイプのスキャナと、画像読取手段を所定位置に固定して、原稿押さえカバー８に設けられた自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）により原稿を連続給紙しながら画像を読取るシートスルータイプのスキャナとの双方の使用が可能なように構成されている。また、原稿押さえカバー８の側方には、着脱可能な両面読取ユニット９が装着されている。
以下、本画像読取装置１００の構成について詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本画像読取装置１００の構成を示す概略断面図であるが、図に示すように、本画像読取装置１００は、読取載置台７及び原稿押さえカバー８からなる装置本体と、該原稿押さえカバー８の排紙トレイ１０３と反対側の側方に装着された両面読取ユニット９とを具備している。
【００２６】
〔原稿押さえカバー８〕
原稿押さえカバー８には、読み取るべき原稿の束が載置される給紙トレイ１０１と、該原稿の束から最上紙を取り出して供給するピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃと、供給された原稿を下方へ反転させながら排紙トレイ１０３へ案内する搬送路１０４と、搬送路１０４に配置されて原稿を搬送するフィードローラ１０５と、搬送路１０４の最下流側に配置されて原稿を排紙するエキストローラ１０６と、前記給紙トレイ１０１上の原稿の有無を検知する原稿セットセンサ１０７と、第１読取ユニット１０８の上流側の所定位置で原稿を検知する第１リードセンサ１０９とを具備している。
【００２７】
前記給紙トレイ１０１は、画像読取装置１００の上部に、原稿を供給する方向へ傾斜するように設けられており、原稿の束は給紙トレイ１０１の傾斜下端側に揃えるようにして載置される。給紙トレイ１０１の傾斜下端側近傍には、ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃが夫々配置されており、これらと各フィードローラ１０５及びエキストローラ１０６とで原稿の搬送手段を構成している。
【００２８】
ピックアップローラ１０２ａは、給紙トレイ１０１に載置された原稿の最上紙を取り出すためのものであり、揺動アーム２０に軸支されて、給紙トレイ１０１の底面に接離可能となっている。該揺動アーム２０は、図示しない給紙クラッチにより上下方向に揺動するものであり、該揺動によりピックアップローラ１０２ａは、原稿をセットする場合等の通常の状態では給紙トレイ１０１から離されており、原稿給送時には載置された原稿の最上紙と接触するように降下する。ピックアップローラ１０２ａは、給紙トレイ１０１の底面に接触するまで降下可能であるので、原稿枚数により原稿の束の厚さが変化しても常に最上紙と接触可能である。
【００２９】
一方、セパレートローラ１０２ｂとリタードローラ１０２ｃとは、各々のローラの表面がニップするように配置されており、セパレートローラ１０２ｂは、ピックアップローラ１０２ａにより取り出された原稿を搬送路１０４に一定速度で送り込むとともに、リタードローラ１０２ｃが搬送方向と逆方向へ回転して、原稿の束から最上紙を確実に分離するようになっている。
【００３０】
前記ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃは、図示しない給紙モータにより適当なギア等を介して回転されるものであり、また、前記給紙トレイ１０１の原稿の有無は、原稿セットセンサ１０７により検知されており、該検知信号に基づいて、画像読取制御部が前記ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、及びリタードローラ１０２ｃの動作を制御するものとなっている。
【００３１】
前記搬送路１０４は、給紙トレイ１０１と原稿排紙トレイ１０３とを連通する略Ｕ字形状の搬送経路であり、該搬送路１０４により、給紙トレイ１０１から供給された原稿は下方へ反転されて第１読取ユニット１０８の読取位置に導かれる。即ち、給紙トレイ１０１で上側となっている面が下側となり、該面が第１読取ユニット１０８に読み取られるものとなっている。
【００３２】
搬送路１０４には、原稿を搬送するためのフィードローラ１０５が適宜配置されている。搬送路１０４の略Ｕ字形状の湾曲部分には、大型のフィードローラ１０５が配置されている。該フィードローラ１０５は、その回転軸がモータ等の駆動源（図示せず）とベルトやギア等を介して連動されることにより回転するものとなっており、さらに、第１読取ユニット１０８の読取位置の上流側及び下流側には、該フィードローラ１０５と対向してプレスローラ５０が夫々配置され、フィードローラ１０５の回転により、原稿をプレスローラ５０とでニップしながら搬送路１０４の所定の方向へ搬送するようになっている。また、搬送路１０４の他の位置にも、適宜フィードローラ１０５及びプレスローラ５０が配置されて、前述と同様に、搬送路１０４の所定方向へ原稿を搬送するようになっている。
【００３３】
また、搬送路１０４の最下流側にはエキストローラ１０６が設けられている。該エキストローラ１０６も前記フィードローラ１０５と同様に、モータ等の駆動源により回転されるものであり、プレスローラ５０とで原稿をニップしながら原稿を搬送する。図２では、搬送路１０４に、大小２個のフィードローラ１０５及び１個のエキストローラ１０６が配置されているが、これらは搬送路１０４の形状や距離に応じて適宜増減できることは勿論である。
【００３４】
図３は、第１読取ユニット１０８の読取位置付近の構成を示す拡大図であるが、図に示すように、第１読取ユニット１０８の読取位置には、プラテンガラス８１と対向するようにプラテンプレート８６が設けられている。該プラテンプレート８６は、金属平板を曲折してなる白色のプレートであり、搬送路１０４を搬送されている原稿を読取位置に導くガイドとしての役割と、第１読取ユニット１０８の白色基準面としての役割を果たしている。該プラテンプレート８６により搬送路１０４を搬送された原稿はプラテンガラス８１上の読取位置に導かれることとなるが、該プラテンプレート８６とプラテンガラス８１との間隙は、第１読取ユニット１０８の被写体深度を考慮して設定されている。即ち、ＣＣＤ８５の被写体深度を考慮して約５ｍｍ程度に設定されている。
【００３５】
また、第１読取ユニット１０８の読取位置の上流側には第１リードセンサ１０９が配置されており、該第１リードセンサ１０９により搬送路１０４を搬送される原稿が検知され、その検知信号に基づいて、画像読取制御部が第１読取ユニット１０８の原稿の読取動作を制御するものとなっている。即ち、第１リードセンサ１０９が原稿有りを検知してから所定カウント後に第１読取ユニット１０８が画像読取りを開始し、第１リードセンサ１０９が原稿無しを検知してから所定カウント後に第１読取ユニット１０８が画像読取りを終了する。
【００３６】
さらに、第１リードセンサ１０９の上流側には、原稿を両面読取ユニット９へ搬送するための第１スイッチバック搬送路１１０が形成されている。該スイッチバック搬送路１１０は、搬送路１０４から分岐して側方へ延設され、原稿押さえカバー８の外部へ連通されている。スイッチバック搬送路１１０の分岐点には、切替フラッパ（ガイド部材）１１１が設けられており、該切替フラッパ１１１は、ソレノイド等の駆動源（図示せず）により揺動されるように構成されている。図４に示すように、通常は、切替フラッパ１１１の先端が斜め下方へ向いて、搬送路１０４を搬送されている原稿を下流側の読取位置へ案内しており、ソレノイドがオンされることにより上方へ揺動して、搬送路１０４から第１スイッチバック搬送路１１０へ原稿を案内する。
【００３７】
なお、前記切替フラッパ１１１に代えて、マイラー等の弾性部材をガイド部材として用いることも可能である。例えば図４に示すように、マイラー１１１ａを、前記分岐点から斜め下方へ突出させ、その先端がフィードローラ１０５に近接するように設ける。該マイラー１１１ａは、通常の状態から上流側へは、その先端がフィードローラ１０５の外周面と当接するために変形困難であるが、下流側へは容易に変形するものである。従って、搬送路１０４を搬送された原稿は分岐点でマイラー１１１ａと当接するが、該マイラー１１１ａは原稿に押圧されて弾性変形する。これにより、該原稿は搬送路１０４下流側へ搬送可能となり、フィードローラ１０５の回転に従って下流側へ搬送される。一方、搬送路１０４の下流側から逆送、或いは第１スイッチバック搬送路１１０から搬送された原稿は、マイラー１１１ａと当接した際にマイラー１１１ａが弾性変形せずに、第１スイッチバック搬送路１１０へ、或いは搬送路１０４下流側へ案内される。よって、分岐点より上流側の搬送路１０４へ逆送されることはない。このように、マイラー等の弾性部材をガイド部材として用いることも可能であるが、本実施の形態に用に、切替フラッパ１１１をソレノイドで揺動させる構成とすることにより、弾性変形するに十分な強度を有しない軟らかい又は薄い原稿を的確に搬送することが可能となるので好ましい。
【００３８】
〔読取載置台７〕
一方、読取載置台７の内部には、水平方向に移動可能な照射部８０を有する第１読取ユニット（第１読取手段）１０８が設けられており、その上面にはプラテンガラス８１が配設されている。該照射部８０は光源８２と反射ミラー８３とを具備しており、光源８２から照射されて原稿で反射した反射光は、反射ミラー８３により収束レンズ８４へ導かれ、収束レンズ８４による収束光が電荷結合素子（Charge Couple Device、以下「ＣＣＤ」という。）８５により電気信号に変換されるものとなっている。このように構成された第１読取ユニット１０８により、プラテンガラス８１上に載置された原稿を読み取る場合には、該照射部８０がプラテンガラス８１下を水平方向に移動して静止原稿をスキャンし、ＡＤＦにより搬送される原稿を読み取る場合には、搬送路１０４の所定位置で搬送される原稿をスキャンして、ＣＣＤ８５により電気信号に変換する。
【００３９】
〔両面読取ユニット９〕
両面読取ユニット９には、図５に示すように、前記第１スイッチバック搬送路１１０と連通される第２スイッチバック搬送路１１２が形成されており、該第２スイッチバック搬送路１１２には、第２読取ユニット１１３及びフィードローラ１０５が配置されている。さらに、両面読取ユニット９の側方には両面原稿トレイ１１４が設けられており、前記第２スイッチバック搬送路１１２は該両面原稿トレイ１１４上へ連通するものとなっている。
【００４０】
前記第２読取ユニット１１３は、光源３０により照射された原稿からの反射光を収束性ファイバ３１で光導電素子３２上に収束して読み取る固定式の密着形イメージセンサ（Contact Image Sensor、以下「ＣＩＳ」という。）であり、その対向位置にはプラテンローラ３３が配置されて、第２スイッチバック搬送路１１２を搬送される原稿を第２読取ユニット１１３に圧接させるようになっている。また、該プラテンローラ３３は第２読取ユニット１１３の白色基準としての役割も果たしている。これにより、第２スイッチバック搬送路１１２を搬送される原稿の第２面、即ち、給紙トレイ１０１で下側となっている面を読み取るものとなっている。
【００４１】
ここで、第２読取ユニット１１３に採用されているＣＩＳは、一般に被写体深度が１０分の数ミリメートル程度と浅いので、プラテンローラ３３との間で原稿をニップしたような状態で画像読取りを行う必要があるが、例えば、第２スイッチバック搬送路１１２を湾曲等させた場合には原稿のバタツキが生じ易く、第２読取ユニット１１３が読み取った画像に歪みが発生することがある。また、前述したように、ＣＩＳとプラテンローラ１９との間隙は非常に狭いので、原稿を湾曲させた状態で該間隙に導く場合にはジャムが生じ易い。従って、第２スイッチバック搬送路１１２は、図に示すように直線状とするか、或いは、第２読取ユニット１１３の読取位置を、第２スイッチバック搬送路１１２が直線状となっている位置とすることが好適である。
【００４２】
また、第２読取ユニット１１３の上流側、即ち前記両面原稿トレイ１１４側の所定位置には第２リードセンサ１１５が配置されており、前記第１読取ユニット１０８と同様に、第２リードセンサ１１５の検知信号に基づいて、画像読取制御部が第２読取ユニット１１５の原稿の読取動作を制御するものとなっている。さらに、その上流側にはフィードローラ１０５が配置されており、前述したように、プレスローラ５０とでニップするようにして原稿を搬送するようになっている。
【００４３】
このように構成された両面読取ユニット９と原稿押さえカバー８との連結は、コネクタ１０及び位置決めピン１１によりなされている。詳細には、両面読取ユニット９の連結部となる側面には、コネクタ１０が側方へ突出するように設けられており、その上方からは位置決めピン１１が突出している。一方、押さえカバー８の連結部にはコネクタ１０の受け部１２が凹設されており、さらに位置決めピン１１の挿入孔１３が穿設されている。位置決めピン１１及び挿入孔１３により両面読取ユニット９の正確な位置決めがなされ、コネクタ１０により固定、支持される。一方、両面読取ユニット９から原稿押さえカバー８への画像データの伝送等、電気的な接続は別途ケーブル等によりなされて、第２読取ユニット１１３及びフィードローラ１０５の制御や、第２読取ユニット１１３からのデータ送信等が可能となる。また、両面読取ユニット９と原稿押さえカバー８とを機械的に連結して、原稿押さえカバー８内のモータ等の駆動力をフィードローラ１０５等に伝達している。
【００４４】
原稿押さえカバー８内に備えられるモータ等の駆動源は、一般に、スペース等の関係から排紙トレイ１０３と反対側の側面付近、即ち、前記両面読取ユニット９との連結部付近に設けられていることが多い。従って、本発明のように、両面読取ユニット９を排紙トレイ１０３と反対側の側面に着脱可能とすることにより、原稿押さえカバー８からの駆動伝達構成を単純化することが可能となり、原稿の搬送が正確となって、第２読取ユニット１１３の読取精度が向上する。勿論、両面読取ユニット９内にモータ等を別途設けることも可能である。
【００４５】
また、図に示すように、第２スイッチバック搬送路１１２と第１スイッチバック搬送路１１０との連結部Ｊにおいては、両搬送路の端部が夫々テーパー状に拡幅されている。これにより、両搬送部の端部に生じたバリや、第２スイッチバック搬送路１１２と第１スイッチバック搬送路１１０との連結のズレにより生じた段差が紙詰まりの原因となることを防止している。なお、前記テーパー部分は曲面状、所謂Ｒ形状としてもよい。
【００４６】
このように、両面読取ユニット９を装置本体に着脱可能とすることにより、本画像読取装置１００を、ユーザの希望に応じて両面読取り用、又は片面読取り専用とすることができる。また、第２読取ユニット１１３等の両面読取りにのみ必要な構成を両面読取ユニット９に設けることにより、装置本体側の部品点数の増加を抑制してコストを抑えることができる。
【００４７】
以下、本画像読取装置１００の動作を図に基づいて説明する。
図６は、本画像読取装置１００の各動作を示すフローチャート図であり、図７は、画像読取装置１００の制御を示すブロック図であり、図８〜図１２は、各動作における原稿の搬送状態を示す模式図である。
【００４８】
図７に示すように、画像読取制御部は、原稿セットセンサ１０７、第１リードセンサ１０９、及び第２リードセンサ１１２の各検知信号に基づいて、第１読取ユニット１０８、第２読取ユニット１１３、モータ、給紙クラッチ、ソレノイド等を制御するようになっている。また、本画像読取装置１００で読み取られた画像データは、コピー・ファクシミリ複合機１の本体制御部に出力され、画像記録部３のプリンタにより印刷又はＣＯＤＥＣを介して送信されるものとなっている。また、外部インタフェースを介して、読み取られた画像データをパソコン等に送受信できるようになっている。なお、図は本画像読取り装置１００の制御の一例であり、例えば、画像読取制御部に代えて本体制御部で第１読取ユニット１０８、第２読取ユニット１１３、モータ、給紙クラッチ、ソレノイド等を制御する構成とすることも可能である。
【００４９】
図１３(a)は、給紙トレイ１０１に載置される原稿と読取順序を説明するための模式図であるが、本画像読取装置１００では、載置された原稿の最上紙から順次原稿が取り出され、給紙トレイ１０１に載置された状態で上側の面が第１面として第１読取ユニット１０８に読み取られ、下側の面が第２読取ユニット１１３に読み取られる。従って、図に示すように、ｎ枚の原稿の束は、最上紙の上側の面から順次、第１面、第２面、・・・と読み取られ、最下紙の上側の面が第（２ｎ−１）面、下側の面が第（２ｎ）面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られて画像読取りを終了する。
【００５０】
なお、本実施の形態における読取順序は一例であり、例えば、図１３(b)に示すように、最下紙から順次取り出して読み取られるようにすることも勿論可能であり、その場合の読取順序は、最下紙の上側の面が第１面、下側の面が第２面となり、最上紙の上側の面が第（２ｎ−１）面、下側の面が第２ｎ面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られる。
【００５１】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズや、両面読取り又は片面読取り指定等が入力される。勿論、原稿のサイズ等をセンサにより検知させて、画像読取装置１００が自動的に認識するようにしてもよい。本画像読取装置１００は、片面読取りが指定された場合は第１読取ユニット１０８のみで原稿の画像を読み取り、両面読取りが指定された場合は第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で原稿の表裏面の画像を読み取る。以下、両面読取りを行う場合の動作について説明する。
【００５２】
まず、読み取るべき原稿が原稿トレイ１０１に載置されるが、図８〜図１２では、説明の便宜上、第１面を上にしてセットされた１枚の原稿のみを示している。勿論、前述したように複数の原稿をセットして、連続的に両面読取りを行うことは可能である。操作部５のスタートボタンが押されることにより、本画像読取装置１００は原稿の画像読取りを開始する。原稿セットセンサ１０７は、給紙トレイ１０１に原稿が載置されているか否かを検知し（Ｓ１）、原稿が載置されていることを示す検知信号（オン）を出力した場合には、該検知信号に基づいて画像読取制御部が給紙クラッチを作動させ（Ｓ２）、図８(a)に示すように、揺動アーム２０が降下してピックアップローラ１０２ａが給紙トレイ１０１上の原稿に当接する。
【００５３】
さらにモータが回転して（Ｓ３）、ピックアップローラ１０２ａ、セパレートローラ１０２ｂ、リタードローラ１０２ｃ、フィードローラ１０５、及びエキストローラ１０６が回転し、図８(b)に示すように、ピックアップローラ１０２ａが原稿を繰り出すとともに、リタードローラ１０２ｃが最上紙の原稿１枚のみを分離し、該原稿がセパレートローラ１０２ｂにより搬送路１０４に送られる。また、フィードローラ１０５は、該原稿を搬送路１０４に従って搬送する。
【００５４】
図９(a)に示すように、原稿の先端が第１リードセンサ１０９の検知位置に達すると、該第１リードセンサ１０９は検知信号を出力（オン）し（Ｓ４）、画像読取制御部は、該検知信号を受けた後、所定時間経過後（Ｔ１搬送後、Ｓ５）に、図９(b)に示すように、第１読取ユニット１０８の画像読取りを開始する（Ｓ６）。該所定時間（Ｔ１搬送）は、第１リードセンサ１０９から第１読取ユニット１０８までの搬送距離及び搬送速度に応じて、検知された原稿の先端が第１読取ユニット１０８の読取位置に到達するまでの時間を考慮して設定されるものであり、例えば、フィードローラ１０５を回転させるステッピングモータのカウント数で制御することが可能である。同様に、第１リードセンサ１０９が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ７）、所定時間経過後（Ｔ２搬送後、Ｓ８）に、第１読取ユニット１０８の画像読取りを終了する（Ｓ９）。
【００５５】
第１読取ユニット１０８の画像読取り直後、モータの回転が停止され、原稿もフィードローラ１０５とプレスローラ５０とでニップされた状態で停止する（図１０(a)）。これとともに、図３で説明したように、ソレノイドが駆動されて切替フラッパ１１１が上方へ揺動する（Ｓ１０）。これにより、搬送路１０４と第１スイッチバック搬送路１１０とが連通状態となる。さらに、モータが逆転されて（Ｓ１１）、フィードローラ１０５が逆方向へ回転し、前記原稿を逆方向へ搬送する。逆送されて搬送路１０４の分岐点に達した原稿は、前記切替フラッパ１１１により第１スイッチバック搬送路１１０へ案内され、さらに両面読取ユニット９の第２スイッチバック搬送路１１２へ搬送される（図１０(b)）。
【００５６】
さらに原稿は逆方向へ搬送され、第２リードセンサ１１５上を通過して（Ｓ１２）両面原稿トレイ１１４上に至り（図１１(a））、画像読取制御部は第２リードセンサ１１５の検知信号（オフ）を受けて（Ｓ１３）モータの回転を停止し、原稿はフィードローラ１０５とプレスローラ５０とでニップされた状態で停止する（図１１(b)）。その後、再びモータが正転されて原稿が正方向に搬送され、第２リードセンサ１１５の検知信号（オン）を受けて（Ｓ１５）、画像読取制御部は、所定時間経過後（Ｔ３搬送後、Ｓ１４）に、図１２(a)に示すように、第２読取ユニット１１３の画像読取りを開始し（Ｓ１７）、第２リードセンサ１１５が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ１８）、所定時間経過後（Ｔ４搬送後、Ｓ１９）に、第２読取ユニット１１３の画像読取りを終了する（Ｓ２０）。
【００５７】
このように、本画像読取装置１００では、第１読取ユニット１０８の画像読取りと第２読取ユニット１１３の画像読取りとが重複しないので、画像データを処理するための回路等を、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で共用することができる。図１４は、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読取られた画像データが本体制御部に出力されるまでの回路構成の一例を示すブロック図であるが、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読み取られた画像データは、それぞれＡ／Ｄ変換回路２１ａ、２１ｂでデジタルデータに変換されてラインメモリ２２ａ、２２ｂに格納され、各画像データが画像処理回路２３でシェーディング処理等の画像処理を夫々受けて本体制御部に出力される構成となっている。前述したように、第１読取ユニット１０８の画像読取りと第２読取ユニット１１３の画像読取りとが重複しないので、１つの画像処理回路２３で第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３の画像データを処理することが可能となる。なお、本構成は一例であり、Ａ／Ｄ変換回路やラインメモリをも共用させるような回路構成も採用し得る。
【００５８】
また、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とが同じであるので、即ち両面とも原稿の同一端部から読み取られるので、第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読み取られた画像データを印刷する際に、画像を反転処理する必要がない。一般に、両面記録を行う場合には、記録部に対して記録用紙は一定方向に搬送される構成となっているので、第１面と第２面との読取方向が異なる場合には、いずれかの画像データを反転処理して記録部に出力する必要がある。従って、本画像読取装置１００のように、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とを同一とすることにより、画像データを反転処理するための回路等が不要となり、画像データを処理する回路構成を一層簡易なものとすることができる。
【００５９】
両面の画像読取りが終了した原稿は、図１２(b)に示すように、第１スイッチバック搬送路１１０から搬送路１０４へ搬送され、エキストローラ１０６により排紙トレイ１０３に排紙される。さらに、次の原稿が給紙トレイ１０１に存在する場合には（Ｓ２１）、再び給紙クラッチが作動して（Ｓ２）、前述と同様の動作を繰り返し、給紙トレイ１０１に載置された原稿の束から順次原稿が取り出され、第１面から第ｎ面までの画像読取りが行われる。なお、切替フラッパ１１１は、原稿の両面読取り終了毎に通常の状態、即ち搬送路１０４を連通する状態に戻される。画像読取りが終了した原稿は、給紙トレイ１０１に載置されたときに上側であった面が、排紙トレイ１０３で下側となって排出され、その後の原稿も同様に排出されて排紙トレイ１０３上に積重されるので、排出された原稿の束のページ順序は、給紙トレイ１０１に載置された状態に揃っている。
【００６０】
このように、本画像読取装置１００によれば、一度のスイッチバック搬送で原稿の両面を読み取ることができるので、原稿読取速度の高速化が実現できる。また、原稿の搬送経路が単純化されるので、ジャムの発生を抑制できる。
【００６１】
なお、前記実施の形態においては、原稿の第１面の読取方向と第２面の読取方向とを同一としたが、逆方向とすることも勿論可能である。図１５に示すように、前記第２リードセンサ１１５を第２読取ユニット１１３の下流側、即ち前記両面原稿トレイ１１４と反対側に配置して、第１読取ユニット１０８の画像読取り終了後、第２スイッチバック搬送路１１２へスイッチバック搬送された原稿を、スイッチバック搬送されている状態で第２面を読み取り、さらに搬送して両面原稿トレイ１１４へ排出させるようにする。これにより、第１面の画像データ又は第２面の画像データのいずれかを反転処理する必要はあるが、両面読取時間の高速化を図ることができる。
【００６２】
また、前記実施の形態においては、原稿押さえカバー８の側方に両面読取ユニット９を着脱可能に装着したものとしたが、一般的なコピー・ファクシミリ複合機においては、原稿押さえカバー８は、図１６に示すように、読取載置台７に枢支されてプラテンガラス８１を覆うように開閉自在に構成されることが多い。従って、両面読取ユニット９の大きさや重量によっては、原稿押さえカバー８の開閉動作に支障を与える恐れがある。一方、両面読取ユニット９には、原稿押さえカバー８の開閉時の衝撃が伝達して故障の原因となる恐れもある。
【００６３】
また、画像データを処理するための画像処理回路等の画像処理部がコピー・ファクシミリ複合機１の画像記録部３に設けられている場合には、両面読取ユニット９の第２読取ユニット１１３で読み取られた画像データを画像処理回路２３等に伝送するために、両面読取ユニット９と画像記録部３とを接続する必要がある。しかし、開閉自在な原稿押さえカバー８に両面読取ユニット９を装着する構成では、ドロアコネクタ等により直接接続することができず、前述したように、ケーブル等による接続が必要となり、両面読取ユニット９の装着作業が簡便でない。
【００６４】
これらの問題は、図１７に示すように、両面読取ユニット９を、ドロアコネクタ１４により読取載置台７に直接装着とすることにより解決できる。即ち、第２スイッチバック搬送路１１２より下方の両面読取ユニット９の側面に、ドロアコネクタ１４及び位置決めピン１１を設けるとともに、読取載置台７には、ドロアコネクタ受け部１５及び挿入孔１６を形成する。該ドロアコネクタ１４により、両面読取ユニット９は読取載置台７に固定されるので、両面読取ユニット９の大きさや重量等が原稿押さえカバー８の開閉動作に支障を与えることがなく、また、ドロアコネクタ１４を介して両面読取ユニット９から記録部３側ヘ直接画像データを伝送することができ、両面読取ユニット９の装着作業も簡便となる。このような構成は、例えば第２読取ユニット１１３に縮小光学系のＣＣＤを採用する等、両面読取ユニット９が比較的大きな或いは重いものとなるような場合に有用である。
【００６５】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１８は、第２の実施の形態に係る画像読取装置２００の構成を示す断面図であるが、本画像読取装置２００は、図１７で示した構成と同様に、両面読取ユニット９ａをドロアコネクタ１４によりコピー・ファクシミリ複合機１の読取載置台７に直接装着したものである。即ち、第２スイッチバック搬送路１１２より下方の両面読取ユニット９ａの側面に、ドロアコネクタ１４及び位置決めピン１１が設けられ、読取載置台７には、ドロアコネクタ受け部１５及び挿入孔１６が形成され、該位置決めピン１１が挿入孔１６に挿入されることにより両面読取ユニット９ａの位置決めがなされ、該ドロアコネクタ１４とドロアコネクタ受け部１５とが嵌合することにより、両面読取ユニット９ａが固定されるとともに、電気的、機械的に読取載置台７と接続される。
【００６６】
前記両面読取ユニット９ａには、図１８に示すように、第１スイッチバック搬送路１１０と連通される第２スイッチバック搬送路１１２が形成されており、該第２スイッチバック搬送路１１２には、第２読取ユニット１１３が配置され、さらに、両面読取ユニット９の側方には両面原稿トレイ１１４が設けられている。また、両面原稿トレイ１１４近傍の第２スイッチバック搬送路１１２には、両面原稿トレイ１１４に載置された原稿を第２スイッチバック搬送路１１２へ給送するためのピックアップローラ１１６ａ、セパレートローラ１１６ｂ、及びリタードローラ１１６ｃが設けられており、該ピックアップローラ１１６ａと対向する位置には、両面原稿トレイ１１４上の原稿の有無を検知する両面原稿セットセンサ１１７が配置されている。
【００６７】
なお、読取載置台７及び原稿押さえカバー８のその他の構造は、前記第１の実施の形態で説明した画像読取装置１００と同様であり、本画像読取装置２００において前記画像読取装置１００と同符号のものは同じ部材を示している。
【００６８】
以下、本画像読取装置２００の動作を図に基づいて説明する。
図１９は、本画像読取装置２００の各動作を示すフローチャート図であり、図２０〜図２２は、各動作における原稿の搬送状態を示す模式図である。
【００６９】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズや、両面読取り又は片面読取り指定等が入力される。勿論、前述と同様に、原稿のサイズ等をセンサにより検知させてもよい。本画像読取装置２００では、片面読取りの原稿は原稿トレイ１０１にセットされ、両面読取りの原稿は両面原稿トレイ１１４にセットされる。片面読取りの場合は、従来と同様に、原稿トレイ１０１にセットされた原稿が搬送路１０４へ順次給送されて第１読取ユニット１０８により画像が読み取られるが、その詳細な説明は省略する。以下、両面読取りを行う場合の動作について説明する。
【００７０】
前記両面原稿トレイ１１４にセットされる原稿は、図２３に示すように、載置された原稿の最下紙から順次原稿が取り出され、両面原稿トレイ１１４に載置された状態で下側の面が第１面として第１読取ユニット１０８に読み取られ、上側の面が第２読取ユニット１１３に読み取られる。従って、図に示すように、ｎ枚の原稿の束は、最下紙の下側の面から順次、第１面、第２面、・・・と読み取られ、最上紙の下側の面が第（２ｎ−１）面、上側の面が第（２ｎ）面として、夫々第１読取ユニット１０８又は第２読取ユニット１１３に読み取られて画像読取りを終了する。
【００７１】
画像読取り前に、操作部５において予め読み取るべき原稿のサイズ等が入力された後、操作部５のスタートボタンが押されることにより、画像読取装置２００は原稿の画像読取りを開始する。原稿セットセンサ１１７は、両面原稿トレイ１１４に原稿が載置されているか否かを検知し（Ｓ３０）、原稿が載置されていることを示す検知信号（オン）を出力した場合には、該検知信号に基づいて画像読取制御部がソレノイドを作動させ（Ｓ３１）、図３で説明したように、切替フラッパ１１１が上方へ揺動する。これにより、搬送路１０４と第１スイッチバック搬送路１１０とが連通状態となる。併せて、画像読取制御部は、給紙クラッチを作動させ（Ｓ３２）、図２０(a)に示すように、ピックアップローラ１０６ａが両面原稿トレイ１１４上の原稿に当接する。
【００７２】
さらにモータが回転して（Ｓ３３）、ピックアップローラ１０６ａ、セパレートローラ１０６ｂ、リタードローラ１０６ｃ、フィードローラ１０５、及びエキストローラ１０６が回転し、図２０(b)に示すように、ピックアップローラ１０６ａが原稿を繰り出すとともに、リタードローラ１０６ｃが最下紙の原稿１枚のみを分離し、該原稿がセパレートローラ１０６ｂにより第２スイッチバック搬送路１１２へ送られる。
【００７３】
原稿の先端が第２リードセンサ１１７の検知位置に達すると、該第２リードセンサ１１７は検知信号を出力（オン）し（Ｓ３４）、画像読取制御部は、該検知信号を受けた後、所定時間経過後（Ｔ３搬送後、Ｓ３５）に、図２１(a)に示すように、第２読取ユニット１１３の画像読取りを開始する（Ｓ３６）。同様に、第２リードセンサ１１７が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ３７）、所定時間経過後（Ｔ４搬送後、Ｓ３８）に、第２読取ユニット１１３の画像読取りを終了する（Ｓ３９）。
【００７４】
第２スイッチバック搬送路１１２から第１スイッチバック搬送路１１０へ搬送されて搬送路１０４の分岐点に達した原稿は、上方へ揺動された状態の切替フラッパ１１１により搬送路１０４下流側へ案内され、図２１(b)に示すように、第１リードセンサ１０９上へ至る。
【００７５】
該第１リードセンサ１０９は検知信号を出力（オン）し（Ｓ４０）、画像読取制御部は第１リードセンサ１０９の検知信号（オフ）を受けた後、所定時間経過後（Ｔ１搬送後、Ｓ４１）に、図２２(a)に示すように、第１読取ユニット１０７の画像読取りを開始する（Ｓ４２）。同様に、第１リードセンサ１０９が、搬送されている原稿の後端を検知（オフ）してから（Ｓ４３）、所定時間経過後（Ｔ２搬送後、Ｓ４４）に、第１読取ユニット１０９の画像読取りを終了する（Ｓ４５）。
【００７６】
両面の画像読取りが終了した原稿は、図２２(b)に示すように、搬送路１０４下流側へ搬送され、エキストローラ１０６により排紙トレイ１０３に排紙される。さらに、次の原稿が両面原稿トレイ１１４に存在する場合には（Ｓ４６）、再び給紙クラッチが作動して（Ｓ３２）、前述と同様の動作を繰り返し、両面原稿トレイ１１４に載置された原稿の束から順次原稿が取り出され、第１面から第ｎ面までの画像読取りが行われる。画像読取りが終了した原稿は、両面原稿トレイ１１４に載置された状態と同じ状態で排紙トレイ１０３上に積重される。
【００７７】
このように、本実施の形態に係る画像読取装置２００によれば、両面原稿トレイ１１４から排紙トレイ１０３へスイッチバック搬送されることなく搬送され、その間に、第２読取ユニット１１３及び第１読取ユニット１０７により、原稿の第２面及び第１面が夫々読み取られるので、両面画像読取り速度が高速化される。また、搬送経路が単純化されるのでジャムの発生も抑制される。
【００７８】
なお、前記各実施の形態において、読取ユニット１００、２００を装着した状態でも、原稿押さえカバー８内の搬送路１０４で生じたジャムの処理等のために、原稿押さえカバー８の上部カバー等を開閉可能とする必要がある。従って、前記読取ユニット１００、２００のハウジングの形状は、該開閉動作の障害とならないように設計することが好ましい。
【００７９】
【発明の効果】
このように、本発明に係る画像読取装置によれば、両面読取用給紙トレイから排紙トレイへスイッチバック搬送されることなく搬送され、その間に、第２読取ユニット及び第１読取ユニットにより、原稿の第２面及び第１面が夫々読み取られるので、両面画像読取り速度が高速化される。また、搬送経路が単純化されるのでジャムの発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コピー・ファクシミリ複合機１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】画像読取装置１００の構成を示す断面図である。
【図３】第１読取ユニット１０８の読取位置付近の構成を示す拡大断面図である。
【図４】ガイド部材の別形態の一例を示す拡大断面図である。
【図５】両面読取ユニット９の構成を示す拡大断面図である。
【図６】画像読取装置１００の動作を示すフローチャート図である。
【図７】画像読取装置１００の制御を示すブロック図である。
【図８】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図９】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１０】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１１】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１２】画像読取装置１００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図１３】 (a)は、最上紙から原稿の読取りを行う場合の読取順序を示す模式図であり、(b)は、最下紙から原稿の読取りを行う場合の読取順序を示す模式図である。
【図１４】第１読取ユニット１０８及び第２読取ユニット１１３で夫々読取られた画像データが本体制御部に出力されるまでの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】両面読取ユニット９の別形態を示す拡大断面図である。
【図１６】原稿押さえカバー８が開かれた状態を示す斜視図である。
【図１７】画像読取装置１００の変形例を示す断面図である。
【図１８】画像読取装置２００の構成を示す断面図である。
【図１９】画像読取装置２００の動作を示すフローチャート図である。
【図２０】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２１】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２２】画像読取装置２００が原稿を読み取る場合の原稿搬送状態を示す模式図である。
【図２３】原稿の読取順序を示す模式図である。
【図２４】従来の画像読取装置９００の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００ 画像読取装置
１０１ 給紙トレイ
１０２ａ ピックアップローラ（搬送手段）
１０２ｂ セパレートローラ（搬送手段）
１０２ｃ リタードローラ（搬送手段）
１０３ 排紙トレイ
１０４ 搬送路
１０５ フィードローラ（搬送手段）
１０８ 第１読取ユニット（第１読取手段）
１１０ 第１スイッチバック搬送路
１１１ 切替フラッパ（ガイド部材）
１１２ 第２スイッチバック搬送路
１１３ 第２読取ユニット（第２読取手段）
７ 読取載置台（装置本体）
８ 原稿押さえカバー（装置本体）
９ 両面読取ユニット
Claims (1)
- 上下方向に配置された給紙トレイ及び排紙トレイと、前記給紙トレイから前記排紙トレイへ原稿を導く略Ｕ字形状の搬送路と、前記給紙トレイに載置された原稿を前記搬送路を経て前記排紙トレイへ搬送する搬送手段と、前記搬送路を搬送されている原稿の第１面の画像を読み取る第１読取手段と、該第１読取手段の上流側の前記搬送路から分岐して装置外部へ連通された第１スイッチバック搬送路と、該第１スイッチバック搬送路と連通する第２スイッチバック搬送路と、該第２スイッチバック搬送路で原稿を搬送する搬送手段と、前記第２スイッチバック搬送路に配置されて原稿の第２面の画像を読み取る第２読取手段と、前記第２スイッチバック搬送路へ原稿を供給するための両面読取用給紙トレイとを具備し、
前記両面読取用給紙トレイから、前記第２スイッチバック搬送路、前記第１スイッチバック搬送路、及び前記搬送路を経て前記排紙トレイへ原稿を搬送し、該搬送中に、前記第１読取手段及び前記第２読取手段により原稿の第１面及び第２面の画像を読み取ることを特徴とする画像読取装置。
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