JP4367115B2 - 画像読み取り装置 - 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、搬送される原稿上の画像を読み取る画像読み取り装置に関する。

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等として、原稿の画像情報を自動的に読み取る画像読み取り装置が用いられている。この種の画像読み取り装置では、原稿の搬送経路に直交する方向に延設される光源を用いて原稿に光を照射し、照射された原稿から反射した反射光を光学センサにて受光することで、原稿上の画像を読み取っている。
このような画像読み取り装置では、原稿の搬送経路に直交する方向の位置によって光源から照射される光量にばらつきがあったり、また、経時的に光源の光量が変動したりするといった事態が生じる。このような光量の変動が生じると、例えばハーフトーンの画像が一様に形成された原稿を読み取った場合に、出力される画像信号が光源の光量に応じたばらつきを有する不均一なものとなってしまう。

そこで、原稿の搬送経路に直交する方向に延びる白色の部材(白基準部)を光源の光照射方向に対向配置すると共に、この白基準部に対して光源から光を照射し、白基準部から反射した反射光を光学センサにて受光し、原稿の搬送方向に直交する方向の照度分布に対応する補正用データ(シェーディングデータ)を予め取得しておく手法が広く用いられている(特許文献１参照。)。そして、実際の原稿読み取り動作時には、原稿を読み取って得られた画像データを、シェーディングデータを用いて補正(シェーディング補正)することで、光源の光量分布に起因するむらを除去している。

特開２００１−３１３７９４号公報(第３-４頁、図３)

しかしながら、このような画像読み取り装置では、搬送される原稿が白基準部に接触することから、例えばトナーやボールペンのインクなど原稿の汚れが、白基準部に付着しやすくなってしまう。また、搬送される原稿が白基準部をこすることから、白基準部に傷がつきやすくなってしまう。このようにして白基準部に汚れが付着したり傷がついたりすると、原稿の搬送経路に直交する方向に対して白基準部のむらが存在することとなるため、この白基準部を読み取って得られたシェーディングデータを用いて補正を行ったとしても、得られる画像データにむらが生じてしまう。

また、原稿の搬送経路の両側にそれぞれ光源および光学センサを設け、一度の原稿の搬送で原稿に形成された表裏両面の画像を読み取る両面自動読み取り装置では、表面用の白基準部と裏面用の白基準部とが異なることから、一方の白基準部に汚れが付着したり傷が付いたりすると、表面と裏面とで得られる画像データが異なってしまうことになる。

かかる問題に対し、上記特許文献１に記載の技術では、白基準部を回転可能なロール部材の表面に形成し、シェーディング補正の実行時にはロール部材を回転して原稿の搬送経路に白基準部を露出させ、原稿の読み取り時(搬送時)にはロール部材を回転して原稿の搬送経路に白基準部以外のガイド面を露出させるようにしている。
ただし、特許文献１では、光学センサが装着された読み取り部に原稿を押し付けながら読み取りを行うようになっており、読み取り部自身に原稿の汚れが付着したり、傷がついたりしやすいことから、読み取られる画像データに筋などの画像欠陥が生じやすいという問題がある。また、ロール部材を駆動する機構が必要となるため、装置の大型化、複雑化を招いてしまう。

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、シェーディング補正に用いられる白基準に対する汚れの付着や傷つけを抑制することにある。
また他の目的は、読み取り部に対する汚れの付着や傷つけを抑制することにある。
さらに他の目的は、読み取り部によって読み取られる画像における裏写りを抑制することにある。

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、原稿が湾曲して搬送される搬送経路と、湾曲される原稿の内側から原稿上の画像を読み取る読み取り部と、湾曲される原稿の外側にて原稿を案内する案内部材と、案内部材の原稿搬送方向下流側であって読み取り部による読み取り位置に対向する部位で案内部材よりも一段下げて形成される段差部とを有している。

ここで、段差部には、読み取り部にて読み取られる白基準部材が設けられることを特徴とすることができる。この場合に、読み取り部は、案内部材と白基準部材との段差形成部位より原稿搬送方向下流側５ｍｍ以内の位置で白基準部材を読み取ることを特徴とすることができる。また、読み取り部はＣＩＳ(Contact Image Sensor)センサを有していることを特徴とすることができる。さらに、案内部材と白基準部材との段差が、０.１ｍｍ以上且つ０.５ｍｍ以下であ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、搬送される原稿が突き当てられる突き当て部と、突き当て部よりも原稿搬送方向下流側で突き当て部よりも低い位置に設けられる白基準部と、白基準部に対向配置され、白基準部または搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部とを有している。
ここで、読み取り部は、原稿から離間した状態で原稿の画像を読み取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装置は、搬送経路を搬送される原稿の画像を読み取る読み取り部と、読み取り部に対向し且つ搬送経路に露出して配設される白基準部と、読み取り部による原稿の読み取り位置において原稿を白基準部から浮かせた状態で搬送する搬送機構とを有している。
ここで、搬送機構は、搬送経路を搬送される原稿を案内するための案内部材を有し、白基準部は、案内部材の案内面よりも搬送経路からみて奥側に配設されることを特徴とすることができる。

さらにまた、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、搬送される原稿が案内される案内面と、案内面よりも原稿搬送方向下流側で案内面に対して原稿から離間する方向に形成される離間面と、原稿が案内面との対向部を通過して離間面との対向部に突入した直後の位置で原稿の画像を読み取る読み取り部とを有している。
ここで、離間面には、画像補正のための白基準面が設けられることを特徴とすることができる。この場合に、案内面と白基準面とが、一つの部材に形成されていることを特徴とすることができる。また、白基準面よりも原稿の搬送方向下流側には、異物を回収するための回収部が配設されることを特徴とすることができる。

そして、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装置は、原稿が湾曲して搬送される搬送経路と、搬送経路の湾曲部外側から原稿の第１面を読み取る第１の読み取り部と、搬送経路の湾曲部内側から原稿の第２面を読み取る第２の読み取り部と、第２の読み取り部に対向して原稿の湾曲部外側に配設される案内部材と、案内部材の原稿搬送方向下流側で案内部材の案内面よりも一段下げた位置に形成される白基準部材とを有している。
ここで、第１の読み取り部は、縮小光学系を介して原稿の反射光を読み取る第１のイメージセンサを有し、第２の読み取り部は、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第２のイメージセンサを有することを特徴とすることができる。

本発明によれば、シェーディング補正に用いられる白基準に対する汚れの付着や傷つけを抑制することができる。

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。
―実施の形態１―
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、搬送する原稿送り装置１０、スキャンによって画像を読み込む第１の読み取り部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枚づ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、一枚づ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。また、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、本実施の形態における第２の読み取り部である、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。

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、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。

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のイメージセンサとしての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、第１の読み取り部であるＣＣＤイメージセンサ７８と第２の読み取り部である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、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、搬送機構としてのプラテンロール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、ガラス５１と、このガラス５１を透過して原稿の第２面に光を照射する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案内部材あるいは突き当て部としての突き当て部材６０を備えている。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。

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３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３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３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の実線矢印に示す「用紙の動きＢ」は、制御部材５５が存在しない場合の用紙の動きを示したものであり、二点鎖線矢印に示す「用紙の動きＡ」は、制御部材５５を設けた場合の用紙の動きを示したものである。「用紙の動きＡ」では、原稿が突き当て部材６０に押し当てられて搬送されることが理解できる。即ち、制御部材５５によって搬送される原稿を突き当て部材６０に押し当てられた状態にて読み取ることで、被写界深度の浅いＣＩＳ５０を用いた場合のピントの甘さを改善している。

次に、図１に示す処理装置８０について説明する。
図４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５は、図４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、原稿づまり(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５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６および図７を用いて説明する。
図６(ａ),(ｂ)は、図５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である第２の両面読み取りモードの原稿パスを示した図である。図６(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６(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７(ａ)〜(ｄ)は、図５のステップ１０５に示した反転パスによる両面読み取り、即ち、第１の両面読み取りモードを説明するための図である。図７(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７(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７(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７(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７(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７(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。

次に、本実施の形態に係る画像読み取り装置において、ＣＩＳ５０のシェーディング補正に使用される白基準について詳細に説明する。
図８は、上述した突き当て部材６０の近傍を拡大した図である。本実施の形態において、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案内面としての搬送面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部あるいは離間面としての段差面６０ｂとを有している。つまり、本実施の形態では、搬送面６０ａと段差面６０ｂとの間に、所定の段差が形成されている。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部材あるいは白基準部としての白基準テープ６４(白基準部)が貼り付けられている。この白基準テープ６４の上面が、白基準面として機能しており、搬送経路に露出した状態で配置されている。

本実施の形態では、突き当て部材６０の搬送面６０ａよりも、段差面６０ｂに貼り付けられた白基準テープ６４の上面が一段下がるように取り付けられており、そのギャップは０.２ｍｍとしている。例えば段差の高さが０.５ｍｍであれば、白基準テープ６４の厚みは０.３ｍｍである。なお、このギャップについては、０.１ｍｍ以上０.５ｍｍ以下の範囲より選定することができる。また、突き当て部材６０の搬送面６０ａと段差面６０ｂとの段差から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までの距離ｄは３ｍｍとなるように設定されている。なお、この距離ｄについては５ｍｍ以内であればよい。これらの選定理由については後述する。

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、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。

本実施の形態では、突き当て部材６０近傍の搬送経路が湾曲しており、原稿は、湾曲した状態で搬送されるようになっている。そして、ＣＩＳ５０は湾曲して搬送される原稿の内側に、突き当て部材６０および突き当て部材６０に貼り付けられた白基準テープ６４は湾曲して搬送される原稿の外側に配設されている。また、上述したように、ＣＩＳ５０には搬送経路側に制御部材５５が取り付けられている。このため、搬送されてくる原稿は、突き当て部材６０の搬送面６０ａに突き当てられて搬送面６０ａに接触した状態、別の観点から見れば、ＣＩＳ５０に設けられたガラス５１から離間した状態で搬送されていく。したがって、ガラス５１面に原稿の汚れが付着したり、ガラス５１が原稿によってこすられて傷ついたりするといった事態は生じない。

そして、ＣＩＳ５０による読み取り位置において原稿上の画像が読み取られる。ここで、突き当て部材６０の搬送面６０ａと白基準テープ６４との間には、上述したように段差が形成されているため、原稿は読み取り位置において白基準テープ６４にほとんど接触しない状態で搬送されていく。特に、ＣＩＳ５０による白基準テープ６４の読み取り位置(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上にある)は、搬送面６０ａと段差面６０ｂとの段差から近い位置にあるため、搬送される原稿は、この読み取り位置から浮いた状態で、所定の空間を有しながら飛び越えていくこととなる。このため、原稿の汚れが白基準テープ６４の読み取り位置に付着したり、原稿によって白基準テープ６４の読み取り位置が擦れられて傷がついたりするといった事態を防止することができる。また、原稿の通過に伴い、白基準テープ６４上の埃等の異物が、搬送される原稿によって生じる気流等により開口部６３を介してごみ溜め部６２に送り込まれるため、白基準テープ６４はきれいな状態が維持される。さらに、読み取り位置では、原稿が突き当て部材６０および白基準テープ６４から浮いているため、例えば原稿が突き当てら得ることにより突き当て部材６０に付着したトナー粉、ボールペンインク、修正液等の汚れが、原稿を介してＣＩＳ５０により読み取られるといった事態は生じ得ない。つまり、本実施の形態では、ＣＩＳ５０による読み取りにおいて、原稿の読み取り面の裏面側に形成された部材による裏写りを防止することができる。

ここで、突き当て部材６０の搬送面６０ａと白基準テープ６４の上面との段差を０.１ｍｍ以上０.５ｍｍ以下に設定した理由について説明する。
本実施の形態では、白基準部材あるいは白基準部として白基準テープ６４を用いているが、その貼り付け厚み公差、突き当て部材６０の段差面６０ｂの平面度成型精度によっては、突き当て部材６０の搬送面６０ａよりも白基準テープ６４の上面の方が一段上になってしまうおそれがあり、この場合、搬送される原稿がこの段差に引っ掛かりジャムや原稿の破損などを招くおそれがある。そこで、本実施の形態では、段差の公差を０.１ｍｍ以上と規定している。
また、ＣＩＳ５０で用いられているセルフォックレンズ５３は、上述したように焦点深度が浅い(甘い)ことが知られている。ただし、焦点深度内で必要な解像特性が得られればある程度は許容することができる。ここで、図３を参照すると、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６ＬＰＳ/ｍｍで±０.３ｍｍ程度であることがわかる。そこで、本実施の形態では、段差の公差を０.３ｍｍ以内と規定している。ただし、実際の読み取り対象は、ライン(原稿)ではなく白基準テープ６４であるので、若干のＭＴＦ低下も問題なく、且つＬＥＤ５２による照明プロファイルも０ｍｍと０.５ｍｍとでは変化が少ないことから、０.５ｍｍとした。

また、本発明者の実験によれば、突き当て部材６０の搬送面６０ａと白基準テープ６４の上面との段差を０.１ｍｍ以上０.５ｍｍ以下に設定した場合、搬送される原稿がＣＩＳ５０による白基準テープ６４の読み取り位置をジャンプして通過するためには、突き当て部材６０の搬送面６０ａと段差面６０ｂとの段差位置から５ｍｍ以内の位置とすればよいことが判明している。そこで、本実施の形態では、突き当て部材６０の搬送面６０ａと段差面６０ｂとの間の段差からの距離を５ｍｍ以内に設定している。

以上説明したように、本実施の形態によれば、段差の下側に白基準テープ６４を貼り付けることで、搬送される原稿が白基準テープ６４に接触しにくくなるようにしたので、白基準テープ６４に対する汚れの付着や傷つけを防止することができる。そして、白基準テープ６４に汚れや傷がつきにくくなることにより、長期に亘って安定したシェーディングデータを取得することが可能になる。また、本実施の形態では、白基準テープ６４を固定した状態で配設できるため、駆動機構等が不要となり、構成を簡易にできる。

―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、突き当て部材６０自身に白基準部材あるいは白基準部としての機能を持たせるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図９は、突き当て部材６０の近傍を拡大した図である。本実施の形態において、突き当て部材６０の搬送経路側の原稿の搬送方向上流側には所定の厚みを有する案内部材としてのシート６５が貼り付けられており、搬送方向下流側には白基準部材あるいは白基準部としての白基準面６０ｃが露出している。つまり、本実施の形態では、案内面としてのシート６５の上面と突き当て部材６０の離間面としての白基準面６０ｃとの間に所定の段差が形成されている。また、白基準面６０ｃ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いる。ここで、シート６５の上面と突き当て部材６０の白基準面６０ｃとの間に形成される段差の高さは、０.１〜０.５ｍｍの範囲より選択することができ、シート６５の上面と突き当て部材６０の白基準面６０ｃとの段差から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までの距離は５ｍｍ以内より選択することができる。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様、搬送される原稿がＣＩＳ５０による白基準面６０ｃの読み取り位置をジャンプするため、原稿の汚れが白基準面６０ｃの読み取り位置に付着したり、原稿によって白基準テープ６４の読み取り位置が擦られて傷がついたりするという事態を防止することができる。このように、白基準面６０ｃに汚れや傷がつきにくくなることにより、長期に亘って安定したシェーディングデータを取得することが可能になる。また、原稿を浮かせた状態で読み取るため、裏写りを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、シート６５の上面と突き当て部材６０の白基準面６０ｃとの間に所定の段差を形成していたが、これに限られるものではなく、例えば連続的な円弧状の曲面とし、この曲面のうち原稿の搬送経路から離間した位置に白基準面６０ｃを形成するようにしてもよい。

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。 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。 実施の形態１における突き当て部材を説明するための図である。 実施の形態２における突き当て部材を説明するための図である。

符号の説明

１０…原稿送り装置、１１…原稿トレイ、１３…ナジャーロール、１９…プラテンロール、２０…アウトロール、２２…インバータロール、２３…インバータピンチロール、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、４１…バッフル、４２…搬送路切替ゲート、４３…出口切替ゲート、５０…ＣＩＳ(Contact Image Sensor)、５１…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、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、６５…シート、７０…スキャナ装置、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(Charge Coupled Device)イメージセンサ、８０…処理装置、８１…信号処理部、９０…制御部

Claims (7)

1. 原稿が湾曲して搬送される搬送経路と、
   湾曲される原稿の内側から当該原稿上の画像を読み取る読み取り部と、
   湾曲される原稿の外側にて当該原稿を案内する案内部材と、
   前記案内部材の原稿搬送方向下流側であって前記読み取り部による読み取り位置に対向する部位で当該案内部材よりも一段下げて形成される段差部と、
   前記段差部に設けられ、前記読み取り部にて読み取られる白基準部材と、
   前記段差部の原稿搬送方向上流側に設けられ、搬送される原稿を前記案内部材に突き当てて押し付けることで、前記読み取り部および前記白基準部材と接触しないように当該原稿の姿勢を制御する制御部材と
   を有する画像読み取り装置。
2. 前記読み取り部は、前記案内部材と当該白基準部材との段差形成部位より原稿搬送方向下流側５ｍｍ以内の位置で当該白基準部材を読み取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. 前記読み取り部はＣＩＳ(Contact Image Sensor)センサ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。
4. 前記案内部材と前記白基準部材との段差が、０.１ｍｍ以上且つ０.５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の画像読み取り装置。
5. 原稿が湾曲して搬送される搬送経路と、
   前記搬送経路の湾曲部外側から当該原稿の第１面を読み取る第１の読み取り部と、
   前記搬送経路の湾曲部内側から当該原稿の第２面を読み取る第２の読み取り部と、
   前記第２の読み取り部に対向して原稿の湾曲部外側に配設される案内部材と、
   前記案内部材の原稿搬送方向下流側で当該案内部材の案内面よりも一段下げた位置に形成される白基準部材と、
   前記白基準部材よりも原稿搬送方向上流側に設けられ、搬送される原稿を前記案内部材に突き当てることで、前記第２の読み取り部および前記白基準部材と接触しないように当該原稿の姿勢を制御する制御部材と
   を有する画像読み取り装置。
6. 前記第１の読み取り部は、縮小光学系を介して原稿の反射光を読み取る第１のイメージセンサを有し、
   前記第２の読み取り部は、原稿の反射光を前記第１のイメージセンサよりも近接した位置から読み取る第２のイメージセンサを有することを特徴とする請求項５記載の画像読み取り装置。
7. 前記白基準部材よりも原稿搬送方向下流側には、異物を回収するための回収部が配設されることを特徴とする請求項５記載の画像読み取り装置。

Images