JP4424437B1 - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃部材に取り込んだ透明部材上のごみを簡単な機構で透明部材上から排除でき、ひいては、読み取った画像に筋状のノイズが発生することを防止できる画像読取り装置を得る。
【解決手段】自動原稿搬送装置にて原稿Ｄを読取りガラス４０の直上で搬送しつつ読取り位置Ａで原稿画像を光学的に読み取る画像読取り装置。読取りガラス４０上には、ブラシ状の清掃部材４５が読取り位置Ａに対向して回転可能に配置され、原稿搬送方向Ｂの下流側には清掃部材４５との接触で清掃部材に付着したごみをはたき落すはたき部材４６が配置されている。搬送される原稿Ｄの先端が読取り位置Ａへ侵入するに先だって清掃部材４５が回転して読取りガラス４０上を清掃し、かつ、原稿Ｄが読取りガラス４０を覆っている間にはたき部材４６によるはたき動作が行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像読取り装置、特に、複写機やスキャナなどにおいて画像入力装置として用いられるシートスルー方式の画像読取り装置に関する。

従来より、原稿の画像を光学的に読み取る画像読取り装置としては、プラテンガラス上に載置した原稿の画像を読み取るプラテンセット方式と、原稿を１枚ずつ搬送し、搬送途中において原稿の画像を読み取るシートスルー方式が、それぞれ単独であるいは併用されていた。シートスルー方式は、小型化、低コスト、低騒音、画像読取りの高速化、ひいてはプリントの高生産性に利点を有し、モノクロ複写機やカラー複写機においては画像読取り装置の主流となっている。

シートスルー方式の場合、画像読取り位置は定位置、即ち、透明部材（長尺状の読取りガラス）上に固定され、読取りガラスを介して搬送される原稿の画像面に読取り光学系の焦点を合わせる構成のため、読取りガラス上に付着したごみや残留したごみなどの異物の影響を受けやすく、異物により遮光された部分は読取り画像において筋状の画像ノイズとなる。原稿が紙であると、炭酸カルシウムなどの紙に含まれる填料や繊維などの微小異物が読取りガラスに付着する不具合が避けられない。

かかる問題点を解決するため、従来、読み取った画像を処理する過程で、画像上のごみを検出してユーザーに警告を発する、画像処理として筋状のノイズを消去する、又は、読取りガラスを移動させて連続してごみを読み取らないようにする、などの対策が講じられていた。しかし、これらの対策では読取りガラス上にごみが堆積してしまうことを解消することはできず、最終的にはサービスマンが読取りガラス面を清掃する必要が生じている。

また、特許文献１，２に示されているように、読取りガラスを清掃する機構を備えた画像読取り装置が提案されている。しかし、単に読取りガラスを清掃しただけでは、清掃部に溜まったゴミが読取りガラスに再付着するおそれが消えない。再付着を排除するには、ごみの回収部材を設ける必要があり、これでは装置が複雑化してしまう。
特開平６−１６４８６３号公報 特開２０００−２７０１５２号公報

そこで、本発明の目的は、清掃部材に取り込んだ透明部材上のごみを簡単な機構で透明部材上から排除でき、ひいては、読み取った画像に筋状のノイズが発生することを防止できる画像読取り装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一形態である画像読取り装置は、
原稿を１枚ずつ送り出し、読取り位置を通過させる原稿搬送手段と、
前記原稿搬送手段によって前記読取り位置を搬送される原稿の画像を光学的に読み取る読取り手段と、
前記原稿搬送手段によって前記読取り位置を搬送される原稿と前記読取り手段との間に配置された透明部材と、
前記透明部材の前記読取り位置に対向して回転可能に配置されたブラシ状の清掃部材と、
前記清掃部材に対して前記原稿搬送手段による原稿搬送方向下流側であって前記原稿搬送手段によって形成される原稿搬送路の上部に配置され、該清掃部材との接触で該清掃部材に付着したごみをはたき落すはたき部材と、
前記清掃部材の回転動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記原稿搬送手段によって搬送される原稿の先端が前記読取り位置へ侵入するに先立って前記清掃部材を回転させて前記透明部材上を清掃させ、かつ、前記原稿が前記透明部材を覆っている間に前記はたき部材と前記清掃部材との接触によるはたき動作を行わせること、
を特徴とする。

前記画像読取り装置においては、原稿の先端が読取り位置へ侵入するに先立ってブラシ状の清掃部材が回転し、透明部材上のごみを清掃（回収）する。その後、原稿が透明部材を覆っている間にはたき部材によって清掃部材に付着したごみをはたき落す。はたき落されたごみは読取り位置を通過中の原稿の背面に落とされ、原稿とともに装置外へ排出される。

即ち、先の原稿から透明部材上に落とされたごみは、次の原稿が読取り位置へ侵入する前に清掃部材によって透明部材上から清掃され、次の原稿の背面にはたき落され、該原稿の背面に乗って装置外へ排出される。これにて、清掃部材は常時清浄な状態に保たれ、清掃部材にて透明部材上から回収したごみが透明部材に再付着することはなく、読み取った画像に筋状のノイズが発生することを防止できる。しかも、ごみの回収部材を別途設ける必要はなく、構成が簡略化される。

以下、本発明に係る画像読取り装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

（画像読取り装置、図１参照）
図１に示すように、本発明の一実施例である画像読取り装置１０は、図示しないプラテンガラス上に載置された原稿の画像を読み取るプラテンセット方式と、自動原稿搬送装置２０にて搬送される原稿を読み取るシートスルー方式とを備え、読取り光学系（スキャナ）５０が設置されている。

読取り光学系５０は、それ自体周知のものであって、ランプ５３と、ミラー５４，５５，５６と、図示しない結像レンズと、撮像部（ＣＣＤカラーラインセンサ）５８とで構成されている。プラテンセット方式での原稿画像の読取りを行うため、ランプ５３とミラー５４は第１スライダ５１に搭載され、ミラー５５，５６は第２スライダ５２に搭載され、それぞれ副走査方向Ｙに移動可能である。シートスルー方式による原稿画像の読取りは、光学系５０を図１に示す読取り位置Ａに静止させた状態で行われる。

自動原稿搬送装置２０は、原稿載置トレイ２１と、給紙ローラ２２と、レジストローラ２３と、読取り部ローラ２４，２５と、排出部ローラ２６，２７と、原稿排出トレイ２８とで構成されている。また、読取り位置Ａには透明部材（以下、読取りガラス４０と記す）が設置されている。

原稿の排出部は、読取り位置Ａを通過した原稿をそのままトレイ２８へ排出する機能と、裏面の画像を読み取るために該原稿をスイッチバックさせ、循環搬送路３１を経て再度読取りガラス４０上を搬送させた後、トレイ２８へ排出するための搬送路切換え爪３５，３６を備えている。

読取りガラス４０の読取り位置Ａに対向してブラシ状の清掃部材４５が回転可能に配置されている。また、清掃部材４５に対して原稿搬送方向Ｂ（図３参照）の下流側にはたき部材４６が配置されている。清掃部材４５は、図２に示すように、軸部材４５ａの平坦な面に清掃ブラシ４５ｂを搬送方向Ｂとは直交する方向にライン状に固定したもので、往復回転可能に回転駆動される。清掃ブラシ４５ｂは、例えば、２Ｄ（デニール）程度の導電性のポリイミド樹脂を束ねたものである。

はたき部材４６は、位置固定されており、清掃ブラシ４５ｂが一方向に回転することで、あるいは、図３（Ｂ）に示すように所定の角度θ２で往復回転することで、清掃ブラシ４５ｂに含まれているごみをはたき落す。

さらに、自動原稿搬送装置２０は、原稿を検出するためのレジスト前センサＰＣ１、読取り前センサＰＣ２、及び、清掃部材４５がホームポジション（図２（Ａ）参照）にあることを検出するためのホームポジションセンサＰＣ３が配置されている。

（清掃動作の概略、図２及び図３参照）
清掃動作の概略は以下のとおりである。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、原稿Ｄの先端が読取り位置Ａへ侵入するに先立って清掃部材４５が回転し、読取りガラス４０上のごみを清掃（回収）する。清掃ブラシ４５ｂの回転角度θ１が清掃範囲に相当する。その後、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、原稿Ｄが読取りガラス４０上を通過中に清掃部材４５を角度θ２だけ往復回転させることにより、清掃ブラシ４５ｂをはたき部材４６に接触させ、清掃ブラシ４５ｂに付着したごみをはたき落す。はたき落されたごみは読取りガラス４０上を通過中の原稿Ｄの背面に落とされ、原稿Ｄとともに画像読取り装置１０外へ排出される。

即ち、先の原稿から読取りガラス４０上に落とされたごみは、次の原稿Ｄが読取り位置Ａへ侵入する前に清掃部材４５によって読取りガラス４０上から清掃され、次の原稿Ｄの背面にはたき落され、該原稿Ｄの背面に乗って装置１０外へ排出される。これにて、清掃ブラシ４５ｂは常時清浄な状態に保たれ、清掃ブラシ４５ｂにて読取りガラス４０上から回収したごみが読取りガラス４０に再付着することはなく、読み取った画像に筋状のノイズが発生することを防止できる。

なお、はたき動作の動作タイミングを原稿搬送速度に応じて制御してもよく、あるいは、清掃部材４５による清掃速度（清掃ブラシ４５ｂの回転周速度を意味する）を、原稿搬送速度及び清掃部材４５のホームポジションへの復帰速度（清掃部材４５の回転周速度を意味する）とは独立して所定の速度に制御してもよい。さらに、はたき動作の回数を、原稿が読取り位置Ａを通過する時間に応じて制御してもよい。これらの点は後に説明する。

（制御部、図４参照）
制御部は、図４に示すように、概略、光学系５０の制御ユニット６０と、搬送装置２０の制御ユニット６５にて構成され、それぞれ動作指示や各種情報を交換し合う。光学系５０の制御ユニット６０において、ＣＰＵ６１は、スライダ５１，５２の駆動モータＭ１にモータ駆動回路ＩＣ１を介して接続され、また、撮像部５８に画像処理部５９を介して接続されている。

搬送装置２０の制御ユニット６５において、ＣＰＵ６６は、給紙ローラ２２の駆動モータＭ２、レジストローラ２３の駆動モータＭ３、読取り部ローラ２４，２５の駆動モータＭ４、排出部ローラ２６，２７の駆動モータＭ５、清掃部材４５の駆動モータＭ６にそれぞれモータ駆動回路ＩＣ２〜ＩＣ６を介して接続されている。さらに、ＣＰＵ６６にはレジスト前センサＰＣ１、読取り前センサＰＣ２、清掃部材４５のホームポジションセンサＰＣ３からの検出信号が入力される。

（制御シーケンス、図５〜図１１参照）
ここで、画像読取りの制御シーケンスを図５を参照して説明する。まず、初期動作としてモータＭ６を駆動して清掃部材４５をホームポジションに復帰させておく。トレイ２１上に載置された複数枚の原稿は、給紙ローラ２２によって１枚ずつピックアップされて給紙される。この給紙時において、予め設定された読込み倍率や原稿の種類に応じた原稿搬送速度に設定される。原稿の先端がレジスト前センサＰＣ１にて検出（タイミングｔ１）されてから所定時間だけ原稿の先端をレジストローラ２３に押し当てて斜行を補正し、レジストローラ２３を回転駆動する。

前記所定時間後にレジストローラ２３によって原稿の搬送が開始され、原稿の先端は読取り部ローラ２４に到達し、読取り前センサＰＣ２にて検出される（タイミングｔ２）。清掃部材４５は、前記タイミングｔ１から所定時間Ｔｓが経過したタイミングで清掃回転が開始され（図２（Ａ）参照）、前記タイミングｔ２までの間に（時間Ｔ１）清掃回転を終了する（図２（Ｂ）参照）。ここでの清掃時間はＴ２である。

ここで、原稿の先端がレジスト前センサＰＣ１から読取り前センサＰＣ２まで搬送される時間Ｔ１は、原稿搬送速度をＳ、レジスト前センサＰＣ１から読取り前センサＰＣ２までの搬送距離をＬとすると、Ｔ１＝（Ｌ／Ｓ）＋ｎ（なお、ｎは前記斜行補正に要する時間）である。また、清掃部材４５による清掃時間Ｔ２は、原稿搬送速度Ｓに関係なく最適な回転速度で動作させる必要があり、一定の時間である。前記タイミングｔ１から清掃部材４５による清掃を開始させるまでの時間Ｔｓは、前記タイミングｔ１からＴｓ＝Ｔ１−Ｔ２に設定する必要がある。

清掃部材４５による読取りガラス４０の清掃後、原稿の先端は読取り前センサＰＣ２を通過し、読取りガラス４０上を通過し、画像が前記光学系５０によって読み取られていく。その際、清掃部材４５は図３（Ｂ）に示したように、所定角度θ２だけ回転駆動され、清掃ブラシ４５ｂに回収されたごみが原稿の背面にはたき落される。

前記はたき動作は原稿が読取りガラス４０を通過中であることが必要である。前記タイミングｔ２からはたき動作を開始するまでの時間Ｔ３は、原稿の先端が読取り前センサＰＣ２から読取り部ローラ２５に到達するまでの時間であることが好ましい。本実施例において、読取り前センサＰＣ２から読取り部ローラ２５までの搬送距離をＬ３とすると、Ｔ３＝Ｌ３／Ｓである。なお、はたき動作は時間に余裕があれば、清掃部材４５を１往復半以上回転させてもよく、往復せずに一方向の回転のみでも構わない。あるいは、原稿の種類やサイズに応じてはたき動作の回数を変更してもよく、往復せずに一方向の回転のみでも構わない。

はたき動作の後、清掃部材４５は、次の原稿が給紙されるまでにホームポジションへ復帰する。この場合、清掃部材４５は、図３（Ｂ）に示すはたき動作の位置から矢印ｃ方向に回転駆動され、搬送中の原稿と接触することなく、ホームポジションへ復帰する。

本実施例では、両面に画像が形成されている原稿の画像を連続的に読み取ることも可能である。この場合、表面の画像を読み取られた原稿は切換え爪３５，３６にガイドされて一旦経路３３に送り込まれた後、反転搬送され、スイッチバックして切換え爪３６，３５にガイドされて循環搬送路３１からレジストローラ２３に戻される。その後、同様に搬送されて裏面の画像が読み取られる。なお、原稿に付着しているごみをはたき落す手段を排出部や循環搬送路３１に設けてもよい。

画像の読取り倍率が低い場合、原稿搬送速度Ｓが速くなり、図６に示すように、時間Ｔｓ，Ｔ１が短くなる。それに応じて、はたき動作を開始するまでの時間Ｔ３を短くしてもよい。逆に、読取り倍率が高くて原稿搬送速度Ｓが遅くなる場合には、図７に示すように、はたき動作を開始するまでの時間Ｔ３を長く設定し、原稿が確実に読取りガラス４０を覆うのを待ってもよい。

清掃速度Ｖ１（清掃時間Ｔ２）は、原稿搬送速度Ｓに拘わらず、清掃ブラシ４５ｂでごみを回収するのに適した所定の速度とすることが好ましい。図５、図６、図７に示すタイミングチャートでは、清掃時間Ｔ２を一定に設定している。但し、清掃時間やはたき動作の回数を、原稿が読取り位置Ａを通過する時間（主に、原稿のサイズや読取り倍率に応じて異なる）に応じて変更してもよい。

図８に制御手順の第１例を示す。ＣＰＵ６６は原稿サイズ、読取り品質、読取り倍率などの読取り情報を取得し（ステップＳ１）、原稿搬送速度Ｓ、時間Ｔ１，Ｔｓを決定する（ステップＳ２）。その後、給紙動作が開始される（ステップＳ３）。原稿の先端がレジスト前センサＰＣ１で検出されると（ステップＳ４でＹＥＳ）、タイマＴｓをカウントし（ステップＳ５）、タイマＴｓのカウントが終了すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、清掃動作を実行する（ステップＳ７）。

次に、原稿の先端が読取り前センサＰＣ２で検出されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、タイマＴ３をカウントし（ステップＳ９）、タイマＴ３のカウントが終了すると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、はたき動作を実行する（ステップＳ１１）。その後、清掃部材４５をホームポジションへ復帰させ（ステップＳ１２）、ホームポジションセンサＰＣ３がオンするのを待って（ステップＳ１３でＹＥＳ）、終了する。なお、ここに示した制御手順は１枚の原稿の読取りについて示しており、複数枚の原稿ごとに前記制御手順が並行して実行される。

はたき動作は、前述のごとく複数回実行してもよい。原稿のサイズが一定以上であったり、原稿搬送速度Ｓが一定以下であれば、はたき動作を複数回（図９では３回実行する場合を示している）実行する余裕がある。

はたき動作は、原稿Ｄの先端が読取り部ローラ２５に到達（図１０（Ａ）参照）から原稿Ｄの後端が読取り前センサＰＣ２を抜けるまでに（図１０（Ｂ）参照）、換言すれば、原稿Ｄが読取りガラス４０を覆っている間に、実行される必要がある。原稿長さをＬｐ、搬送速度をＳとすると、はたき動作可能時間ＴｈはＴｈ＝（Ｌｐ／Ｓ）−Ｔ３であり、はたき動作時間をＴｎ、復帰動作時間をＴｆとすると、はたき動作回数ＮはＮ＝（Ｔｈ−Ｔｆ）／Ｔｎとすることができる。

図１１にはたき動作を複数回実行する制御手順の第２例を示す。ＣＰＵ６６は原稿サイズ、読取り品質、読取り倍率などの読取り情報を取得し（ステップＳ２１）、原稿搬送速度Ｓ、時間Ｔ１，Ｔｓを決定する（ステップＳ２２）。さらに、時間Ｔ３を計算するとともに、はたき動作可能回数Ｎを計算し、カウンタにＮをセットする（ステップＳ２３）。その後、給紙動作が開始される（ステップＳ２４）。原稿の先端がレジスト前センサＰＣ１で検出されると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、タイマＴｓをカウントし（ステップＳ２６）、タイマＴｓのカウントが終了すると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、清掃動作を実行する（ステップＳ２８）。

次に、原稿の先端が読取り前センサＰＣ２で検出されると（ステップＳ２９でＹＥＳ）、タイマＴ３をカウントし（ステップＳ３０）、タイマＴ３のカウントが終了すると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、はたき動作を実行するとともに、前記カウンタのカウント値を「１」減算する（ステップＳ３２）。カウント値が「０」になるまではたき動作を実行し、カウント値が「０」になると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、清掃部材４５をホームポジションへ復帰させ（ステップＳ３４）、ホームポジションセンサＰＣ３がオンするのを待って（ステップＳ３５でＹＥＳ）、終了する。なお、ここに示した制御手順は１枚の原稿の読取りについて示しており、複数枚の原稿ごとに前記制御手順が並行して実行される。

（非接触搬送）
本実施例において、原稿は読取りガラス４０の直上を画像面が読取りガラス４０とは接触しないように搬送される。画像面に付着している粘着性異物が読取りガラス４０上に転写されることを防止するためである。このような非接触搬送は、読取りガラス４０の原稿搬送方向Ｂの上流側に、段差を形成するガイドシートを設けたり、読取り部ローラ２４，２５によって原稿を一定の曲率で湾曲させながら搬送することによって達成される。なお、この種の非接触搬送機構は周知である。また、原稿が読取りガラス４０に接触して搬送されるものであっても構わない。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、前記実施例では、はたき部材を位置固定とし、清掃部材を回転させてごみをはたき落しているが、清掃部材を停止状態とし、はたき部材を回転させてごみをはたき落すようにしてもよい。

本発明に係る画像読取り装置の一実施例を示す概略構成図である。 清掃部材による読取りガラスの清掃動作を示す説明図である。 清掃部材からごみをはたき落すはたき動作を示す説明図である。 画像読取り装置の制御部を示すブロック図である。 原稿搬送動作、清掃動作、はたき動作の基本的な制御シーケンスを示すタイミングチャート図である。 原稿搬送速度が速い場合の制御シーケンスを示すタイミングチャート図である。 原稿搬送速度が遅い場合の制御シーケンスを示すタイミングチャート図である。 制御手順の第１例を示すフローチャート図である。 はたき動作を複数回実行する場合の制御シーケンスを示すタイミングチャート図である。 はたき動作の開始から終了まで示す説明図である。 制御手順の第２例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０…画像読取り装置
２０…自動原稿搬送装置
４０…読取りガラス
４５…清掃部材
４５ｂ…清掃ブラシ
４６…はたき部材
５０…読取り光学系
６６…ＣＰＵ
Ａ…読取り位置
Ｂ…原稿搬送方向

Claims (5)

1. 原稿を１枚ずつ送り出し、読取り位置を通過させる原稿搬送手段と、
   前記原稿搬送手段によって前記読取り位置を搬送される原稿の画像を光学的に読み取る読取り手段と、
   前記原稿搬送手段によって前記読取り位置を搬送される原稿と前記読取り手段との間に配置された透明部材と、
   前記透明部材の前記読取り位置に対向して回転可能に配置されたブラシ状の清掃部材と、
   前記清掃部材に対して前記原稿搬送手段による原稿搬送方向下流側であって前記原稿搬送手段によって形成される原稿搬送路の上部に配置され、該清掃部材との接触で該清掃部材に付着したごみをはたき落すはたき部材と、
   前記清掃部材の回転動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記原稿搬送手段によって搬送される原稿の先端が前記読取り位置へ侵入するに先立って前記清掃部材を回転させて前記透明部材上を清掃させ、かつ、前記原稿が前記透明部材を覆っている間に前記はたき部材と前記清掃部材との接触によるはたき動作を行わせること、
   を特徴とする画像読取り装置。
2. 前記はたき動作は、位置固定されている前記はたき部材に対して前記清掃部材を所定角度で往復回転させること、を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
3. 前記制御手段は、前記はたき動作の動作タイミングを前記原稿搬送手段による原稿搬送速度が速くなると早くし、遅くなると遅くすること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
4. 前記制御手段は、前記清掃部材による清掃速度を、前記原稿搬送手段による原稿搬送速度及び前記清掃部材の待機位置への復帰速度とは独立して所定の速度に制御すること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像読取り装置。
5. 前記制御手段は、前記はたき動作の回数を、前記原稿搬送手段によって搬送される原稿が前記読取り位置を通過する時間が長くなると増加させること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取り装置。

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