JP4349117B2 - 画像読み取り装置、画像読み取りモジュール - Google Patents

Description

本発明は、原稿上の画像を読み取る画像読み取り装置に係り、より詳しくは、画像を読み取る読み取りセンサの位置決めに関する。

従来、複写機やファクシミリ等の読み取り装置、コンピュータ入力用のスキャナ装置として、原稿を搬送しながら原稿上の画像を読み取る画像読み取り装置が知られている。
ここで、一般に、原稿の読み取りに際しては、例えば、蛍光灯を光源とする光を原稿に照射させ、その反射光を縮小光学系を介して光センサで読み取る方式が採用されている。かかる方式におけるセンサには、例えば、１次元のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサが用いられ、１ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)の１ラインの読み取りが終了すると、原稿を主走査方向とは直交する方向(副走査方向)に微小距離移動し、次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って繰り返し、１ページの原稿読み取りを完了させる。

この読み取り方式では、上述のように、光源を原稿に当てその反射光を幾つかのミラーを介してＣＣＤセンサで読み取る必要があることから、ユニット全体が大きくなりがちであった。そこで、かかるスペース上の問題を解決するために、形状の小さいＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を光源に利用し、例えばセルフォックレンズを介してリニアセンサで画像を直接読み取る、ＣＩＳ(Contact Image Sensor)と呼ばれる密着型のイメージセンサを用いることが検討されている。

ところで、このＣＩＳを用いた読み取り方式では、縮小光学系を用いた読み取り方式と比較して焦点深度が非常に浅く、ＣＩＳと原稿面との距離が少しでも狂うと、焦点がずれてしまい、読み取った画像がボケてしまう。つまり、装置全体の縮小化は図れるものの、シャープな画像の実現が困難となる。

そこで、ＣＩＳなどの読み取りセンサとこの読み取りセンサに対向する部材(例えば原稿を案内するガイド)との距離を一定に保持することが考えられる。従来、この種の技術として、例えば読み取りセンサに対向配置されるロールと同軸にこのロールよりもやや径の大きいスリーブを装着し、このスリーブを読み取りセンサの読み取り面に突き当てて配置する技術が記載されている(特許文献１参照。)。また、例えば読み取りセンサに対向配置される板金に突起を形成し、この突起を読み取りセンサの読み取り面に突き当てて配置する技術が記載されている(特許文献２参照。)。

特開平５−２０４２０９号公報(第３-５頁、図２) 特開平５−９２８４０号公報(第３-４頁、図３)

しかしながら、上記特許文献１あるいは上記特許文献２に記載の技術では、スリーブあるいは突起を読み取りセンサに突き当てているため、読み取りセンサに傷がついてしまうおそれがあった。特に、一般的な読み取りセンサの読み取り面には、カバーとしてのガラスが装着されることが多いため、このカバー用のガラスにスリーブや突起を突き当てた場合には、ガラスが割れてしまうおそれがある。

また、スキャナ本体に対して原稿搬送部が開閉自在に取り付けられる画像読み取り装置において、原稿の両面に形成された画像を原稿の一度の搬送で読み取る両面同時読み取りを実現しようとした場合には、原稿搬送部側に一方の読み取りセンサを装着する構成を採用せざるを得ない。この場合、原稿搬送部に加わる不意の衝撃によってこの読み取りセンサあるいはそのカバー用のガラスにスリーブあるいは突起によって過剰な荷重がかかりやすく、その結果、読み取りセンサが傷ついたり、カバー用のガラスが割れてしまったりするおそれもある。このように原稿搬送部側の読み取りセンサに設けられたカバー用のガラスが割れた場合には、ガラスの破片がスキャナ本体側に露出した状態で落下してしまう。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、読み取りセンサや読み取りセンサに装着されるガラスの傷つきを抑制しつつ、読み取りセンサの位置決めを行うことにある。
また、他の目的は、読み取りセンサの位置決めを行う際に、読み取りセンサのがたつきを抑えることにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像読み取り装置は、原稿が搬送される搬送路と、搬送路を搬送される原稿が突き当てられながら案内される突き当て部材と、搬送路を挟んで突き当て部材に対向配置され、搬送路に搬送される原稿の画像を読み取るＣＩＳ(Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ)とを備え、このＣＩＳは、突き当て部材に対向する部位に装着されるカバーガラスと、カバーガラスに取り付けられ、突き当て部材に当接することで突き当て部材とＣＩＳとの間の間隙を保持する間隙保持部材とを有している。

ここで、間隙保持部材は、突き当て部材に対向する側が凸となる形状を有していることを特徴とすることができる。また、間隙保持部材は、搬送路を搬送される原稿の搬送方向に直交する方向の両端部側において、片側に一つ、他の片側に二つ設けられることを特徴とすることができる。そして、突き当て部材に向けてＣＩＳを付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取り装置は、原稿を搬送するための原稿送り部を備えた原稿搬送体と、原稿搬送体とは別筐体であって原稿搬送体を開閉可能に支える本体とを備えた画像読み取り装置であって、原稿搬送体の原稿送り部によって原稿が搬送される搬送路と、本体に設けられ、搬送路の一方の側から原稿の第１面の画像を読み取る第１のセンサと、本体側に取り付けられ、搬送路を搬送される原稿を案内するガイド部と、原稿搬送体に、搬送路を挟んでガイド部と対向するように設けられ、搬送路の他方の側から原稿の第２面の画像を読み取る第２のセンサと、第２のセンサに取り付けられ、本体に対して原稿搬送体を閉じた場合に、ガイド部に当接して第２のセンサとガイド部との間隙を保持する間隙保持部材とを有している。

ここで、第２のセンサは、ガイド部に対向する位置に装着されるガラスを有し、間隙保持部材は、第２のセンサに設けられたガラスの表面に取り付けられることを特徴とすることができる。また、第２のセンサは、弾性部材を介して原稿搬送体に装着されることを特徴とすることができる。さらに、本体は、原稿を載置した状態で読み取るためのプラテンガラスを有し、原稿搬送体は、プラテンガラス上に載置される原稿を押さえるためのカバーを有していることを特徴とすることができる。さらにまた、本体に設けられる第１のセンサは、縮小光学系を介して原稿の反射光を読み取るイメージセンサであり、原稿搬送体に設けられる第２のセンサは、原稿の反射光を第１のセンサよりも近接した位置から読み取るイメージセンサであることを特徴とすることができる。

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取りモジュールは、原稿の画像面を照射するための光源と、光源によって照射された原稿からの反射光を集光するセルフォックレンズと、セルフォックレンズによって集光された原稿からの反射光を受光するイメージセンサと、光源、セルフォックレンズ、イメージセンサが収容されると共に、原稿と対向する側に開口部が形成されるハウジングと、ハウジングの開口部に装着されるガラスと、ガラスの外側面に取り付けられる突起とを有している。
ここで、突起は、半月状の形状を有していることを特徴とすることができる。また、突起は、ガラスのイメージセンサによる原稿の読み取りを妨げない位置に取り付けられることを特徴とすることができる。

本発明によれば、読み取りセンサや読み取りセンサに装着されるガラスの傷つきを抑制しつつ、読み取りセンサの位置決めを行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。この画像読み取り装置は、大きく、積載された原稿束から原稿を順次、搬送する原稿搬送体としての原稿送り装置１０、スキャンによって画像を読み込む本体としてのスキャナ装置７０、および、読み込まれた画像信号を処理する処理装置８０に大別される。

原稿送り装置１０は、複数枚の原稿からなる原稿束を積載する原稿トレイ１１、原稿トレイ１１を上昇および下降させるトレイリフタ１２を備えている。また、トレイリフタ１２により上昇された原稿トレイ１１の原稿を搬送するナジャーロール１３、ナジャーロール１３により搬送された原稿を更に下流側まで搬送するフィードロール１４、ナジャーロール１３により供給される原稿を１枚ずつ捌くリタードロール１５を備えている。最初に原稿が搬送される第１搬送路３１には、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールまで搬送するテイクアウェイロール１６、原稿を更に下流側のロールまで搬送すると共にループ作成を行うプレレジロール１７、一旦、停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、原稿読み取り部に対してレジストレーション調整を施しながら原稿を供給するレジロール１８、読み込み中の原稿搬送をアシストするプラテンロール１９、読み込まれた原稿を更に下流に搬送するアウトロール２０を備えている。これら各ロールにより、原稿送り部が構成される。また、搬送路としての第１搬送路３１には、搬送される原稿のループ状態に応じて支点を中心として回動するバッフル４１を備えている。更に、プラテンロール１９とアウトロール２０との間には、ＣＩＳ(Contact Image Sensor)５０を備えている。

アウトロール２０の下流側には、第２搬送路３２および第３搬送路３３が設けられ、これらの搬送路を切り替える搬送路切替ゲート４２、読み込みが終了した原稿を積載させる排出トレイ４０、排出トレイ４０に対して原稿を排出させる第１排出ロール２１を備えている。また、第３搬送路３３を経由した原稿に対してスイッチバックさせる第４搬送路３４、第４搬送路３４に設けられ、実際に原稿のスイッチバックを行うインバータロール２２およびインバータピンチロール２３、第４搬送路３４によってスイッチバックされた原稿を再度、プレレジロール１７等を備える第１搬送路３１に導く第５搬送路３５、第４搬送路３４によってスイッチバックされた原稿を排出トレイ４０に排出する第６搬送路３６、第６搬送路３６に設けられ、反転排出される原稿を第１排出ロール２１まで搬送する第２排出ロール２４、第５搬送路３５および第６搬送路３６の搬送経路を切り替える出口切替ゲート４３を備えている。これら第３搬送路３３、第４搬送路３４、第５搬送路３５によって、反転搬送路が構成される。

ナジャーロール１３は、待機時にはリフトアップされて退避位置に保持され、原稿搬送時にニップ位置(原稿搬送位置)へ降下して原稿トレイ１１上の最上位の原稿を搬送する。ナジャーロール１３およびフィードロール１４は、フィードクラッチ(図示せず)の連結によって原稿の搬送を行う。プレレジロール１７は、停止しているレジロール１８に原稿先端を突き当ててループを作成する。レジロール１８では、ループ作成時に、レジロール１８に噛み込んだ原稿先端をニップ位置まで戻している。このループが形成されると、バッフル４１は支点を中心として開き、原稿のループを妨げることのないように機能している。また、テイクアウェイロール１６およびプレレジロール１７は、読み込み中におけるループを保持している。このループ形成によって、読み込みタイミングの調整が図られ、また、読み込み時における原稿搬送に伴うスキューを抑制して、位置合わせの調整機能を高めることができる。読み込みの開始タイミングに合わせて、停止されていたレジロール１８が回転を開始し、プラテンロール１９によって、第２プラテンガラス７２Ｂ(後述)に押圧されて、下面方向から画像データが読み込まれる。

搬送路切替ゲート４２は、片面原稿の読み取り終了時、および両面原稿の両面同時読み取りの終了時に、アウトロール２０を経由した原稿を第２搬送路３２に導き、排出トレイ４０に排出するように切り替えられる。一方、この搬送路切替ゲート４２は、両面原稿の順次読み取り時には、原稿を反転させるために、第３搬送路３３に原稿を導くように切り替えられる。インバータピンチロール２３は、両面原稿の順次読み取り時に、フィードクラッチ(図示せず)がオフの状態でリトラクトされてニップが開放され、原稿をインバータパス(第４搬送路３４)へ導いている。その後、このインバータピンチロール２３はニップされ、インバータロール２２によってインバートする原稿をプレレジロール１７へ導き、また、反転排出する原稿を第６搬送路３６の第２排出ロール２４まで搬送している。

スキャナ装置７０は、上述した原稿送り装置１０を備えることができると共に、この原稿送り装置１０を装置フレーム７１によって支え、また、原稿送り装置１０によって搬送された原稿の画像読み取りを行っている。このスキャナ装置７０は、第１の筐体を形成する装置フレーム７１に、画像を読み込むべき原稿を静止させた状態で載置する第１プラテンガラス(プラテンガラス)７２Ａ、原稿送り装置１０によって搬送中の原稿を読み取るための光の開口部を形成する第２プラテンガラス７２Ｂが設けられている。なお、本実施の形態では、スキャナ装置７０に対して原稿送り装置１０が奥側を支点に揺動自在に取り付けられており、第１プラテンガラス７２Ａ上に原稿をセットする際には、原稿送り装置１０を持ち上げて原稿を載置し、その後、カバーとしての原稿送り装置１０をスキャン装置７０側に降ろして押し付けるようになっている。

また、スキャナ装置７０は、第２プラテンガラス７２Ｂの下に静止し、および第１プラテンガラス７２Ａの全体に亘ってスキャンして画像を読み込むフルレートキャリッジ７３、フルレートキャリッジ７３から得られた光を像結合部へ提供するハーフレートキャリッジ７５を備えている。フルレートキャリッジ７３には、原稿に光を照射する照明ランプ７４、原稿から得られた反射光を受光する第１ミラー７６Ａが備えられている。更に、ハーフレートキャリッジ７５には、第１ミラー７６Ａから得られた光を結像部へ提供する第２ミラー７６Ｂおよび第３ミラー７６Ｃが備えられている。更に、スキャナ装置７０は、第３ミラー７６Ｃから得られた光学像を光学的に縮小する結像用レンズ７７、結像用レンズ７７によって結像された光学像を光電変換する第１のセンサとしてのＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサ７８、ＣＣＤイメージセンサ７８を備える駆動基板７９を備え、ＣＣＤイメージセンサ７８によって得られた画像信号は駆動基板７９を介して処理装置８０に送られる。

ここで、まず、第１プラテンガラス７２Ａに載置された原稿の画像を読み取る場合には、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とが、２：１の割合でスキャン方向(矢印方向)に移動する。このとき、フルレートキャリッジ７３の照明ランプ７４の光が原稿の被読み取り面に照射されると共に、その原稿からの反射光が第１ミラー７６Ａ、第２ミラー７６Ｂ、および第３ミラー７６Ｃの順に反射されて結像用レンズ７７に導かれる。結像用レンズ７７に導かれた光は、ＣＣＤイメージセンサ７８の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ７８は１次元のセンサであり、１ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)の１ラインの読み取りが終了すると、主走査方向とは直交する方向(副走査方向)にフルレートキャリッジ７３を移動させ、原稿の次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って実行することで、１ページの原稿読み取りを完了させる。

一方、第２プラテンガラス７２Ｂは、例えば長尺の板状構造をなす透明なガラスプレートで構成される。原稿送り装置１０によって搬送される原稿がこの第２プラテンガラス７２Ｂの上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とは、図１に示す実線の位置に停止した状態にある。まず、原稿送り装置１０のプラテンロール１９を経た原稿の１ライン目の反射光が、第１ミラー７６Ａ、第２ミラー７６Ｂ、および第３ミラー７６Ｃを経て結像用レンズ７７にて結像され、本実施の形態における第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって画像が読み込まれる。即ち、１次元のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって主走査方向の１ライン分を同時に処理した後、原稿送り装置１０によって搬送される原稿の次の主走査方向の１ラインが読み込まれる。原稿の先端が第２プラテンガラス７２Ｂの読み取り位置に到達した後、原稿が第２プラテンガラス７２Ｂの読み取り位置を通過することによって、副走査方向に亘って１ページの読み取りが完了する。

本実施の形態では、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とを停止させ、第２プラテンガラス７２ＢにてＣＣＤイメージセンサ７８により原稿の第１面の読み取りを行う原稿の搬送時に、同時(時間の完全一致ではなく、同一の原稿搬送時程度の意味) にＣＩＳ５０によって、原稿の第２面の読み取りを行うことが可能である。即ち、ＣＣＤイメージセンサ７８とＣＩＳ５０とを用いて、搬送路への原稿の一度の搬送で、この原稿における表裏両面の画像を読み取ることを可能としている。

図２は、読み取り部としてのＣＩＳ５０を用いた読み取り構造を説明するための図である。図２に示すように、ＣＩＳ５０は、プラテンロール１９とアウトロール２０との間に設けられる。原稿の片面(第１面)は、第２プラテンガラス７２Ｂに押し当てられ、この第１面の画像はＣＣＤイメージセンサ７８にて読み込まれる。一方、ＣＩＳ５０では、原稿を搬送する搬送路を介して対向する他方の側から、片面(第２面)の画像が読み込まれる。このＣＩＳ５０は、ハウジング５０ａと、ハウジング５０ａに設けられた開口部に取り付けられるカバーガラス(ガラス)５１と、このカバーガラス５１を透過して原稿の第２面に光を照射する光源としてのＬＥＤ(Light Emitting Diode)５２と、ＬＥＤ５２からの反射光を集光するレンズアレイであるセルフォックレンズ５３と、このセルフォックレンズ５３により集光された光を読み取る第２のセンサ(イメージセンサ)としてのラインセンサ５４を備えている。ラインセンサ５４としては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ、密着型センサ等を用いることができ、実寸幅(例えばＡ４長手幅２９７ｍｍ)の画像を読み取ることが可能である。ＣＩＳ５０では、縮小光学系を用いずに、セルフォックレンズ５３とラインセンサ５４を用いて画像の取り込みを行うことから、構造をシンプルにすることができ、且つ、筐体を小型化し、消費電力を低減することができる。尚、カラー画像を読み込む場合には、ＬＥＤ５２にＲ(赤)Ｇ(緑)Ｂ(青)の３色のＬＥＤ光源を組み合わせ、ラインセンサ５４としてＲＧＢ３色用の３列一組のセンサを用いれば良い。

また、ＣＩＳ５０による画像読み取りに際して、この読み取り部を構成する搬送路に、ＣＩＳ５０の筐体から延びる制御部材５５、制御部材５５によって押し付けられた原稿を突き当てる突き当て部材６０を備えている。ただし、制御部材５５はＣＩＳ５０を介して原稿送り装置１０(図１参照)に取り付けられているが、突き当て部材６０はスキャナ装置７０(図１参照)に取り付けられている。また、この突き当て部材６０の下流側にはガイド部材６１が設けられ、このガイド部材６１と突き当て部材６０との間には開口部６３を構成し、更に、ガイド部材６１の下部であって開口部６３に連続する箇所には、原稿の表面に付着してきたごみや汚れを溜める回収部としてのごみ溜め部６２が設けられている。制御部材５５および突き当て部材６０は、原稿の搬送路に直交する方向に(即ち、原稿送り装置の前面から後面の方向に)、原稿送り装置の前面から後面まで、搬送路の位置に対応して設けられている。

ここで、制御部材５５は、ＣＩＳ５０に設けられた軸５５ａに巻き回されたくの字状の板金からなる板バネにて構成されており、制御部材５５を撓み自在とすることで、搬送されてくる原稿の厚み分を吸収できると共に、折り曲げ後のついた原稿であっても安定して搬送できるようになっている。また、制御部材５５の先端側は、ＣＩＳ５０による読み取り位置近傍まで伸びており、原稿と接触する部位にはヘミング曲げされた折り部５５ｂが設けられ、原稿とスムースに接触し、紙粉等の発生を防止できるようになっている。なお、制御部材５５の折り部５５ｂと突き当て部材６０との距離(原稿を通すためのギャップ)は０.１〜１.０ｍｍ程度に設定される。

一方、ガイド部としての突き当て部材６０は、原稿の搬送方向上流側に設けられ、搬送される原稿を案内する搬送面６０ａと、この搬送面６０ａよりも原稿の搬送方向下流側に搬送面６０ａよりも一段下げて形成される段差面６０ｂとを有している。また、この段差面６０ｂは、セルフォックレンズ５３による光のフォーカスポイントの延長線と対向するように形成されており、段差面６０ｂ上には、二軸延伸ポリエステルフィルムからなる白基準部材としての白基準テープ６４が貼り付けられている。したがって、白基準テープ６４は、突き当て部材６０を介してスキャナ装置７０に取り付けられていることになる。本実施の形態では、白基準テープ６４の上面である白基準面６０ｃが、搬送路に露出した状態で配置されている。

また、図３は、ＣＩＳ５０の取り付け構造を説明するための図である。なお、図３においては、制御部材５５の記載を省略している。図３に示すように、ＣＩＳ５０の両側端部(フロント側、リア側)には、ＣＩＳ５０の光軸(図２参照)と同方向にボルト５６が取り付けられている(図３には片側のみを示す)。このボルト５６にはバネ５７が巻き回されており、ボルト５６は原稿送り装置１０に設けられたフレーム部材５８に装着されている。これにより、ＣＩＳ５０は、下側から付勢されることによりフレーム部材５８に近接する側へと移動し、また、付勢が解除されることによりフレーム部材５８から待避する側へと移動することが可能である。一方、ＣＩＳ５０の下部すなわち、搬送路との対向部側には、突き当て部材６０に設けられた白基準テープ６４と対向するように間隙保持部材としての３つの突起５９(５９ａ〜５９ｃ)が形成されている。

ここで、図４(ａ)は、搬送路側からみたＣＩＳ５０の下面図を、また図４(ｂ)は、搬送路側からみた突き当て部材６０の上面図を示している。図４(ａ)に示すように、ＣＩＳ５０に設けられる突起５９(５９ａ〜５９ｃ)は、この画像読み取り装置で読み取り可能な最大の原稿の搬送方向に直行する方向の長さ(最大原稿幅)Ｗよりも外側に配置されており、これらのうち、突起５９ａ,５９ｂはＣＩＳ５０のリア側に、また、突起５９ｃはＣＩＳ５０のフロント側に取り付けられている。つまり、突起５９は、ＣＩＳ５０による原稿の読み取りを妨げない位置に取り付けられている。なお、突起５９は、例えば略半月状(凸状)の形状を有する樹脂にて構成されており、カバーガラス５１に対して両面テープにて貼り付けられている。

特に、本実施の形態では、突起５９が、高い面精度を出すことが可能なカバーガラス５１上に装着されており、突起５９の高さが高精度に確保されている。したがって、突起５９およびカバーガラス５１は面接触している。一方、図４(ｂ)に示すように、突き当て部材６０では、ＣＩＳ５０に設けられた突起５９が白基準テープ６４よりも外側に当接するようになっている(図中に当接位置を破線で示す)。また、白基準テープ６４は、最大原稿幅Ｗよりも外側の部位まで貼り付けられている。ここで、突起５９は、半月状の形状を有しているために、突き当て部材６０に対して、面よりは線に近い状態で接触することになる。

上述したように、ＣＩＳ５０が取り付けられる原稿送り装置１０は、突き当て部材６０が取り付けられるスキャナ装置７０に対して開閉自在に取り付けられており、スキャナ装置７０に対して原稿送り装置１０を閉じる方向に揺動させた場合には、突き当て部材６０に対し、ＣＩＳ５０に設けられた突起５９が当接すると共に、付勢部材あるいは弾性部材としてのバネ５７によって付勢されるＣＩＳ５０が突き当て部材６０により押圧されてフレーム部材５８側に後退する。つまり、バネ５７や突起５９等によって、ＣＩＳ５０と突き当て部材６０(および白基準テープ６４)との距離は、常時一定に保たれることになる。したがって、時間の経過に伴ってスキャナ装置７０に対する原稿送り装置１０の取り付け精度が低下するような場合にあっても、ＣＩＳ５０と突き当て部材６０との間を一定距離に保つことができる。また、ＣＩＳ５０と制御部材５５によって制御される原稿との距離も、常時一定に保たれることになる。

さらに、スキャナ装置７０に対して原稿送り装置１０を閉じた場合には、突起５９とカバーガラス５１との間に圧力がかかることになるが、本実施の形態では、突起５９とカバーガラス５１とが面接触しているために圧力は分散され、カバーガラス５１が割れるといった事態は生じない。他方、突起５９と突き当て部材６０とは、三点(突起５９ａ〜５９ｃ)で接触することになるために安定した状態で接触し、がたつき等は生じない。さらに、原稿送り装置１０の開閉動作時において、原稿送り装置１０は、リア側の支持軸を中心にして揺動しながら開閉するため、突起５９は、突き当て部材６０に対して滑りながら開閉することになる。このため、突起５９を構成する材料としては、低摩擦性で摩耗しにくい樹脂を用いることが好ましい。

ＣＩＳ５０は、光学結像レンズにセルフォックレンズ５３を採用していることから、焦点(被写界)深度が浅い。図５は、レンズ結像性能として焦点深度を説明するための図である。この図５には、本実施の形態におけるスキャナ装置７０等の縮小光学系を用いたレンズ深度(７.８Ｌｐ/ｍｍ)のＭＴＦ(Modulation Transfer Function)、およびセルフォックレンズ５３を用いたレンズ深度(６Ｌｐ/ｍｍ)のＭＴＦの一例が示されている。この「Ｌｐ/ｍｍ」は、１ｍｍの間に黒と白とのラダーパターンが幾つ存在するか、を示した値である。また、ＭＴＦは、被写体の持つ空間的な情報(コントラスト)を、低周波域(粗い稿目)から高周波域(細かい縞目)まで如何に忠実に再現するかを周波数特性で表したものである。図５の縦軸はＭＴＦ(％)を示し、横軸は、プラテンガラス上等のベストとなるピント位置から、１ｍｍずつ離した状態、１ｍｍずつ近付けた状態を示している。

例えば、原稿の読み取りに際してＭＴＦ２０％以上を目標とすると、本実施の形態におけるスキャナ装置７０を用いた場合には、±４ｍｍ程度でも一定のピントが合い、被写界深度を深くとることができる。一方、セルフォックレンズ５３を用いた場合には、ＭＴＦ２０％以上を目標とすると、被写界深度が±０.３ｍｍ程度と浅く、スキャナ装置７０を用いた場合に比べて約１/１３以下の深度となっている。即ち、本実施の形態におけるＣＩＳ５０による読み取りに際しては、原稿の読み取り位置を所定の狭い範囲内に定めることが要求される。

そこで、本実施の形態では、制御部材５５を設け、原稿を制御部材５５によって突き当て部材６０に押し当てて搬送し、プラテンロール１９とアウトロール２０との間にある原稿の姿勢を安定的に制御できるように構成した。図２および図３に示す二点鎖線矢印は、制御部材５５を設けた場合の原稿の動きを示したものである。搬送される原稿が突き当て部材６０に押し当てられながら搬送されることが理解される。すなわち、制御部材５５によって、搬送される原稿を突き当て部材６０に押し当てた状態で読み取ることで、被写界深度の浅いＣＩＳ５０を用いた場合におけるピントの甘さを改善している。また、上述したように、ギャップ保持部材としてのバネ５７や突起５９を用いて突き当て部材６０とＣＩＳ５０との距離が一定になるように構成していることも、被写界深度の浅いＣＩＳ５０を用いた場合におけるピントの甘さを改善できる理由となっている。

次に、図１に示す処理装置８０について説明する。
図６は、処理装置８０を説明するためのブロック図である。本実施の形態が適用される処理装置８０は、大きく、センサ(ＣＣＤイメージセンサ７８およびＣＩＳ５０)から得られた画像情報を処理する信号処理部８１と、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０を制御する制御部９０とを備えている。信号処理部８１は、アナログ信号の処理を行うＡＦＥ(Analog Front End)８２、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ(Analog to Digital Converter)８３、ディジタル信号に対してシェーディング補正やオフセット補正等の各種処理を施すディジタル処理部８４を備え、ディジタル処理部８４により処理されたディジタル信号は、ホストシステムへ出力され、例えば、プリンタへ画像情報として出力される。

一方、制御部９０は、各種両面読み取りの制御や片面読み取りの制御等を含め、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０の全体を制御する画像読み取りコントロール９１、第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８およびＣＩＳ５０を制御するＣＣＤ/ＣＩＳコントロール９２、読み取りタイミングに合わせてＣＩＳ５０のＬＥＤ５２やフルレートキャリッジ７３の照明ランプ７４を制御するランプコントロール９３、スキャナ装置７０におけるモータのオン/オフなどを行いフルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とのスキャン動作を制御するスキャンコントロール９４、原稿送り装置１０におけるモータの制御、各種ロールの動作やフィードクラッチの動作、ゲートの切り替え動作等を制御する搬送機構コントロール９５を備えている。これらの各種コントロールからは、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０に対して制御信号が出力され、かかる制御信号に基づいて、これらの動作制御が可能となる。画像読み取りコントロール９１は、ホストシステムからの制御信号や、例えば自動選択読み取り機能に際して検出されるセンサ出力、ユーザからの選択等に基づいて、読み取りモードを設定し、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０を制御している。

ここで、本実施の形態では、原稿送り装置１０による原稿搬送によって画像を読み取る際、第２プラテンガラス７２Ｂを介してプラテンロール１９に搬送される原稿をスキャナ装置７０(ＣＣＤイメージセンサ７８)を用いて読み取ることが可能であると共に、原稿送り装置１０に設けられたＣＩＳ５０を用いて読み取ることが可能である。しかしながら、前述のように、スキャナ装置７０の機構を用いたＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りと、ＣＩＳ５０のセルフォックレンズ５３を用いた読み取りの場合とでは、その焦点深度の深さが異なり、解像特性に差が生じてしまう。特に、写真等のカラー画像を読み込む場合には、両者の読み込みにて色合わせが困難となり、両者の読み込みにて得られる画質が異なってしまう。そこで、本実施の形態では、複数の読み取りモードを準備し、装置の設定状態、原稿の種類、ユーザの選択等に基づいて、最適なモードの選択を可能としている。

図７は、図６に示す画像読み取りコントロール９１によって実行される処理の一例を示したフローチャートである。画像読み取りコントロール９１では、まず、搬送される原稿が片面原稿か否かが判断される(ステップ１０１)。この判断は、例えば、スキャナ装置７０上に設けられたコントロールパネル(図示せず)を用いたユーザからの選択や、例えば自動選択読み取り機能が働いている場合には、画像読み込み前の第１搬送路３１上の搬送路両側に設けられたセンサ(図示せず)等によって認識することができる。また、ホストシステムからの要請や、ネットワーク等を介したユーザからの選択なども考えられる。このステップ１０１で片面原稿であると判断される場合には、１パス(反転パスを用いない１回だけの原稿搬送パス)による片面読み取りが行われる(ステップ１０２)。この１パスによる片面読み取りでは、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りとＣＩＳ５０による読み取りとをどちらを選択しても良いが、より高画質な画像読み取りを実現する場合には、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りを選択することが好ましい。かかる際には、原稿トレイ１１上に、上向きに片面の原稿部分が存在すると共に原稿の１ページ目が上に来るように載置し、この１ページ目から原稿を搬送して順に読み取られる。

ここで、ステップ１０１で片面原稿ではない場合、即ち、両面原稿である場合には、原稿が白・黒原稿であるか否かが判断される(ステップ１０３)。このステップ１０３の判断は、ステップ１０１と同様に、ユーザからの選択または自動選択読み取り機能によって判断される。カラー原稿であってもユーザが白・黒読み取りを望む場合もある。白・黒読み取りを行わない場合、即ち、カラー読み取りを行う場合には、画質が重視されるか否かが判断される(ステップ１０４)。例えば、カラー写真やパンフレット等のカラー画像の場合には、一般に、読み取り速度を上げる生産性よりも画質が重視される。かかる判断もユーザの設定等によってなされる。このステップ１０４で画質を重視すると判断される場合には、第１の両面読み取りモードである、反転パスによる両面読み取りが実行される(ステップ１０５)。即ち、ＣＩＳ５０による読み取りを行わず、原稿の第１面および原稿の第２面を共に第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって読み取るのである。これによって、原稿の第１面および原稿の第２面に対し、共に、焦点深度の深い読み取り手段を用いた高画質な両面読み取りが可能となる。

一方、ステップ１０３で白・黒読み取りを行う場合、または、ステップ１０４で、カラー画像出力を必要とする場合であっても、例えばビジネスカラー等の微妙な色合い等が重視されない場合や、プラス１カラーの場合(黒以外に赤や青等、他の１色のカラーを含む場合)など、画質をあまり重視せず、生産性等の他の要因が重視される場合には、第２の両面読み取りモードである、反転パスを用いない、１パスによる両面同時読み取りが行われる(ステップ１０６)。即ち、第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって第１面を読み取り、この読み取りの搬送パスに際して、同じ搬送パスにてＣＩＳ５０による第２面の読み取りが行われる。これによって、同一の読み取り部へ原稿を２度、搬送する必要がなく、原稿読み取りスピードを向上させることができると共に、搬送パスが簡潔化されることで、原稿詰まり(ＪＡＭ)等の原稿搬送トラブルを抑制することができる。尚、前述したように、「同時読み取り」とは、必ずしも時間的に一致する場合を意味するものではなく、両面を１回のパスにてほぼ同時期に読み取るという意味である。

尚、図７に示す処理フローを簡潔化し、両面原稿読み取りにおいて、白黒原稿の読み取りの場合には、ステップ１０６の両面同時読み取りを実行し、カラー原稿の場合には、ステップ１０５の反転パスによって順次、原稿を読み取るように構成することも可能である。また、原稿面の種類に応じて、これらのモードをミックスして用いることもできる。

次に、各原稿読み取りモードにおける原稿の搬送方法について、図８および図９を用いて説明する。
図８(ａ),(ｂ)は、図７のステップ１０２に示した１パスによる片面読み取りモードと、ステップ１０６に示した１パスによる両面同時読み取りモードの原稿パスを示した図である。図８(ａ)に示すように、原稿トレイ１１に載置された原稿は、ナジャーロール１３、フィードロール１４およびリタードロール１５、テイクアウェイロール１６によって、第１搬送路３１に順次、供給される。供給された原稿は、図８(ｂ)に示すように、プラテンロール１９の読み取り部およびＣＩＳ５０の読み取り部を経由して、搬送路切替ゲート４２によって第２搬送路３２に移動し、排出トレイ４０に、順次、排出される。片面読み取りの場合には、プラテンロール１９の箇所にて、下方から、図１に示すスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いた読み取りがなされる。但し、前述のように、ＣＩＳ５０を用いた片面読み取りも可能である。また、１パスによる両面同時読み取りの場合には、スキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いて第１面を読み取り、同一搬送時にＣＩＳ５０を用いて第２面を読み取る。これによって、１回の原稿パスによって両面の原稿読み取りを行うことが可能となる。

図９(ａ)〜(ｄ)は、図７のステップ１０５に示した反転パスによる両面読み取りモードを説明するための図である。図９(ａ)に示すように、原稿トレイ１１に載置された原稿は、第１搬送路３１に順次、供給され、図１に示すスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いて、プラテンロール１９の箇所にて下方から読み取りがなされる。そして、搬送路切替ゲート４２によって第３搬送路３３を経由し、第４搬送路３４へ移動する。第３搬送路３３を完全に抜けた原稿は、図９(ｂ)に示すように、インバータロール２２およびインバータピンチロール２３によってスイッチバックし、第５搬送路３５に供給される。

第５搬送路３５に供給された原稿は、再度、第１搬送路３１に供給される。そして、図９(ｃ)に示すように、原稿がスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８によって下方から読み取られる。このとき、原稿は、図９(ａ)に示す場合とは表裏が反転した状態にあり、第１面とは表裏を異ならせる第２面が読み取られることとなる。第２面が読み取られた原稿は、表裏が反転された状態にあり、そのまま排出トレイ４０に排出すると積載された読み取り後の原稿のページ順が狂うことになる。そこで、図９(ｃ)に示すように、第２面の読み取りが完了した原稿を搬送路切替ゲート４２を用いて第３搬送路３３を経由させ、第４搬送路３４に移動する。第４搬送路３４に供給され、出口切替ゲート４３の部分を完全に通過した原稿は、図９(ｄ)に示すように出口切替ゲート４３によって第６搬送路３６を経由し排出トレイ４０に排出される。これによって、原稿における表裏両面の画像を順次、読み取る第１の両面読み取りモードにおいて、読み取り後の原稿のページ順を揃えることが可能となる。

以上、詳述したように、本実施の形態によれば、第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８を用いて原稿の片面(第１面)を読み取った後、原稿を反転させて他の片面(第２面)をこの第１のセンサで順次、読み取る第１の両面読み取りモードと、この第１のセンサと共に、第１のセンサとは搬送路を介して対向する他方の側に設けられる第２のセンサであるＣＩＳ５０を用いて、原稿を一度の搬送で表裏両面(第１面および第２面)を読み取る第２の両面読み取りモードを準備した。そして、これらのモードを、必要に応じ、自動的に、またはユーザの指定等に基づいて、選択可能に構成した。これによって、例えば、白黒の出力かカラーの出力か、スピード(生産性)を重視するのか、画質を重視するのか等の用途に応じて、両面読み取りモードを適切に選択し、これらのモードを利用することができる。

尚、この説明では、読み取りモードの選択を処理装置８０の画像読み取りコントロール９１によって実行するように説明したが、これらの処理は、例えば、ディジタルカラー複写機等の画像処理装置の全体を制御するホストシステム等によって実行されることも可能である。

また、この画像読み取り装置において、ＣＩＳ５０側のシェーディングデータを取得する場合には、原稿の読み取り動作を開始する前に次の動作を行う。まず、ＬＥＤ５２を点灯させて白基準テープ６４からの反射光をセルフォックレンズ５３およびラインセンサ５４を介して反射データとして取得する。次に、取得された白基準テープ６４からの反射データに基づいて処理装置８０のディジタル処理部８４でシェーディングデータを生成し、図示しないメモリに格納する。そして、実際の原稿読み取り動作時には、ＣＩＳ５０で原稿を読み取って得られた画像データを、図示しないメモリに格納されたシェーディングデータを用いて補正し、ＬＥＤ５２の光量分布に起因するむらを除去した後、ホストシステムに出力する。なお、このシェーディングデータの取得は、例えばジョブの開始前や画像読み取りを行うシート毎など、適宜タイミングに設定することが可能である。

ＣＩＳ５０側のシェーディングデータをより正確なものとするためには、原稿の搬送方向に直交する方向に対して、白基準テープ６４の白基準面６０ｃの白さにむらがないことが要求される。初期段階においては、白基準テープ６４として一様に白いものを用いることでこの要求を満足することができるが、時間の経過(読み取り原稿枚数の増加)と共に白基準テープ６４に埃や原稿から転移した汚れ等が付着し、白基準テープ６４の白基準面６０ｃの白さにむらが生じるおそれがある。

ここで、図１０は、本実施の形態に係る画像読み取り装置で、原稿送り装置１０を持ち上げてスキャナ装置７０から離した(開放した)状態を示す図である。本実施の形態では、上述したように、ＣＩＳ５０が原稿送り装置１０に、突き当て部材６０がスキャナ装置７０に、それぞれ装着されている。このため、原稿送り装置１０を持ち上げた状態では、突き当て部材６０に装着された白基準テープ６４が露出状態となる。したがって、この画像読み取り装置では、白基準テープ６４の白基準面６０ｃに付着する汚れの拭き取りを容易に行うことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、ＣＩＳ５０用の白基準部材としての白基準テープ６４を原稿送り装置１０ではなく、スキャナ装置７０側に設けているため、その分だけ原稿送り装置１０側を小型化することができる。また、これに伴って、原稿送り装置１０側に原稿を反転搬送するための反転搬送路および反転搬送機構を設けることも可能になる。

さらに、本実施の形態では、ＣＩＳ５０をバネ５７で付勢すると共に、ＣＩＳ５０に設けられた突起５９を突き当て部材６０に押し当てることでＣＩＳ５０と突き当て部材６０との相対的位置を位置決めし、両者間の距離を一定に保っているので、シェーディングデータの取得時(白基準テープ６４の読み取り時)および原稿の読み取り時において、焦点深度の浅いＣＩＳ５０であってもピントを合わせることが可能となる。

さらにまた、ＣＩＳ５０に設けられる突起５９は、平滑性の高いカバーガラス５１上に取り付けられているため、ＣＩＳ５０と突き当て部材６０との間すなわち間隙のばらつきを小さく抑えることができる。さらにまた、カバーガラス５１に対して突起５９を面接触させた状態で取り付けているので、カバーガラス５１の破損も生じにくい。そして、本実施の形態では、ＣＩＳ５０のリア側に２つの突起５９ａ,５９ｂを、フロント側に１つの突起５９ｃを取り付け、３点でＣＩＳ５０と突き当て部材６０とを位置決めしているので、がたつき等も防止できる。そしてまた、この突き当て部材６０に原稿を突き当てながら搬送することにより、ＣＩＳ５０の焦点位置に原稿を位置させることが可能となり、ＣＩＳ５０によるぼけを抑えた良好な画像読み取りを行うことができる。

本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。 ＣＩＳを用いた読み取り構造を説明するための図である。 ＣＩＳの取り付け構造を説明するための図である。 (ａ)は搬送路側からみたＣＩＳの下面図、(ｂ)は搬送路側からみた突き当て部材の上面図である。 レンズ結像性能として焦点深度を説明するための図である。 処理装置を説明するためのブロック図である。 画像読み取りコントロールによって実行される処理の一例を示したフローチャートである。 (ａ),(ｂ)は、１パスによる片面読み取りモードと、１パスによる両面同時読み取りである第２の両面読み取りモードの原稿パスを説明するための図である。 (ａ)〜(ｄ)は、反転パスによる両面読み取りを説明するための図である。 スキャナ装置から原稿送り装置を持ち上げた状態を示す図である。

符号の説明

１０…原稿送り装置、１１…原稿トレイ、１９…プラテンロール、２０…アウトロール、３１…第１搬送路、３２…第２搬送路、３３…第３搬送路、３４…第４搬送路、３５…第５搬送路、３６…第６搬送路、４０…排出トレイ、５０…ＣＩＳ(Contact Image Sensor)、５０ａ…ハウジング、５１…カバーガラス、５２…ＬＥＤ(Light Emitting Diode)、５３…セルフォックレンズ、５４…ラインセンサ、５５…制御部材、５５ａ…軸、５５ｂ…折り部、５６…ボルト、５７…バネ、５８…フレーム部材、５９…突起、６０…突き当て部材、６０ａ…搬送面、６０ｂ…段差面、６０ｃ…白基準面、６１…ガイド部材、６２…ごみ溜め部、６３…開口部、６４…白基準テープ、７０…スキャナ装置、７１…装置フレーム、７２Ａ…第１プラテンガラス、７２Ｂ…第２プラテンガラス、７３…フルレートキャリッジ、７４…照明ランプ、７５…ハーフレートキャリッジ、７６Ａ…第１ミラー、７６Ｂ…第２ミラー、７６Ｃ…第３ミラー、７７…結像用レンズ、７８…ＣＣＤイメージセンサ、８０…処理装置、８１…信号処理部、９０…制御部

Claims (9)

1. 原稿が搬送される搬送路と、
   前記搬送路を搬送される原稿が突き当てられながら案内される突き当て部材と、
   前記搬送路を挟んで前記突き当て部材に対向配置され、前記搬送路に搬送される原稿の画像を読み取るＣＩＳ(Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ)とを備え、
   前記ＣＩＳは、
   前記突き当て部材に対向する部位に装着されるカバーガラスと、
   前記カバーガラスに、前記搬送路を搬送される原稿の搬送方向に直交する方向の両端部の外側において片側に一つ、他の片側に二つ取り付けられ、それぞれが前記突き当て部材に当接することで前記突き当て部材と前記ＣＩＳとの間の間隙を保持する間隙保持部材と
   を有していることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記間隙保持部材は、前記突き当て部材に対向する側に凸となる弧状の形状を有していることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記突き当て部材に向けて前記ＣＩＳを付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
4. 原稿を搬送するための原稿送り部を備えた原稿搬送体と、
   前記原稿搬送体とは別筐体であって当該原稿搬送体を開閉可能に支える本体とを備えた画像読み取り装置であって、
   前記原稿搬送体の前記原稿送り部によって原稿が搬送される搬送路と、
   前記本体に設けられ、前記搬送路の一方の側から原稿の第１面の画像を読み取る第１のセンサと、
   前記本体側に取り付けられ、前記搬送路を搬送される原稿を案内するガイド部と、
   前記原稿搬送体に、前記搬送路を挟んで前記ガイド部と対向するように設けられ、前記搬送路の他方の側から原稿の第２面の画像を読み取る第２のセンサと、
   前記第２のセンサに、前記搬送路を搬送される原稿の搬送方向に直交する方向の両端部の外側において片側に一つ、他の片側に二つ取り付けられ、前記本体に対して前記原稿搬送体を閉じた場合に、それぞれが前記ガイド部に当接して当該第２のセンサと前記ガイド部との間隙を保持する間隙保持部材と
   を有し、
   前記第２のセンサは、前記ガイド部に対向する位置に装着されるガラスを有し、
   前記間隙保持部材は、前記第２のセンサに設けられた前記ガラスの表面に取り付けられることを特徴とする画像読み取り装置。
5. 前記第２のセンサは、弾性部材を介して前記原稿搬送体に装着されることを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。
6. 前記本体は、原稿を載置した状態で読み取るためのプラテンガラスを有し、
   前記原稿搬送体は、前記プラテンガラス上に載置される原稿を押さえるためのカバーを有していることを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。
7. 前記本体に設けられる前記第１のセンサは、縮小光学系を介して原稿の反射光を読み取るイメージセンサであり、
   前記原稿搬送体に設けられる前記第２のセンサは、原稿の反射光を前記第１のセンサよりも近接した位置から読み取るイメージセンサであることを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。
8. 搬送される原稿の画像面を照射するための光源と、
   前記光源によって照射された原稿からの反射光を集光するセルフォックレンズと、
   前記セルフォックレンズによって集光された原稿からの反射光を受光するイメージセンサと、
   前記光源、前記セルフォックレンズ、前記イメージセンサが収容されると共に、原稿と対向する側に開口部が形成されるハウジングと、
   前記ハウジングの開口部に装着されるガラスと、
   前記ガラスのうち外部に露出する外側面に、搬送される前記原稿の搬送方向に直交する方向の両端部よりも外側において片側に一つ、他の片側に二つ取り付けられる突起と
   を有する画像読み取りモジュール。
9. 前記突起は、半月状の形状を有していることを特徴とする請求項８記載の画像読み取りモジュール。

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