JP5218327B2 - 画像読取り装置 - Google Patents

Description

本発明はシートスルー方式の自動原稿搬送装置を備え、画像形成装置、ファックス（Fax）などに適用されて原稿の両面の画像を読取ることが可能な画像読取り装置に関する。

従来、原稿の両面の画像を読取るため、自動原稿搬送装置内に２つの読取りユニットが配置された画像読取り装置が提案されている。この画像読取り装置では、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)からなる第１読取りユニットが原稿の一方の面の画像を読取り、ＣＩＳ(Contact Image Sensor)からなる第２読取りユニットが原稿の他方の面の画像を読取るデュアルスキャン方式が採用されている。

前記ＣＩＳは、前記ＣＣＤに比べて焦点深度が浅い。図８に示すように、ＭＴＦすなわちコントラスト再現度が６０％である場合には、曲線ａで示すＣＩＳの焦点深度は曲線ｂで示すＣＣＤの焦点深度の１／４以下の範囲しかない。従って、原稿の姿勢変化をＣＣＤと比べて４倍安定させる必要がある。

このため、ＣＩＳの焦点深度内に原稿姿勢を規制すると、原稿を湾曲させることができない。すなわち、原稿を搬送するには図９に示すように、原稿ＳをＣＩＳ７１のガラス面７２に強く接触させながら搬送するか、または図１０に示すように、原稿ＳをＣＩＳ７１のガラス面７２に接触させずに搬送する形態しか採用することができなかった。

このＣＩＳを備えたデュアルスキャン方式を採用する画像読取り装置として、例えば特許文献１には偏心カムを備えた移動機構により、ＣＩＳを画像面の法線方向である上下方向に移動させることで、ＣＩＳの焦点を画像面に正確に一致させることができる画像読取り装置が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の画像読取り装置では、搬送される原稿をＣＩＳで読取るためにＣＩＳを原稿に近い位置で移動させていた。これにより原稿がＣＩＳのガラス面に強く接触した場合には、ＣＩＳのガラス面に原稿との摺接による傷の発生や原稿に付着した粘性の異物、例えばテープや糊による接着部端面からはみ出した粘着物、修正液やボールペンのインク塊、または消しゴムのカスなどがＣＩＳと原稿の接触部分に転写しやすくなるという問題があった。また、ＣＩＳのガラス面に転写、付着した粘着性異物は容易に剥離しないため、筋ノイズを長期的に発生させるという問題があった。

そこで、原稿をＣＩＳと非接触または軽微に接触させながら搬送することにより、ガラス面の傷の発生や粘着物の付着を回避または軽減することができるが、紙粉など浮遊性の異物を排除する力が作用しないため、これらがＣＩＳのガラス面に蓄積し筋ノイズの発生頻度が高くなるという問題があった。

また、特許文献２に記載の画像読取り装置では、原稿の裏面をスキャンする必要が無い場合、裏面読取り用のＣＩＳを所定の退避位置に退避させ、かつ、遮蔽板を閉じることで前記ＣＩＳのガラス面を遮蔽板に取り付けられた清掃用ブラシが摺接し清掃するように構成された画像読取り装置が記載されている。

この画像読取り装置では、清掃用ブラシによりガラス面に付着した汚れを除去することができるが、ＣＩＳおよび遮蔽板を移動させるので構造が複雑になり、製造コストが増加するという問題があった。

特開２００５−１５９７２０号公報 特開２００７−８８９１９号公報

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、原稿がＣＩＳのガラス面に強く接触しガラス面に傷を付けること、およびガラス面に粘着物などが付着することを防止し、かつ、浮遊性の異物を除去し筋ノイズの発生を防止すると共に、製造コストを低減することができる画像読取り装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像読取り装置は、給紙トレイから読取り領域を介して排紙トレイまで原稿を搬送する自動原稿搬送手段と、
前記読取り領域に搬送された原稿の一方の面の画像を読取る第１読取り手段と、
前記読取り領域に搬送された原稿の他方の面の画像を読取る第２読取り手段とを有する画像読取り装置において、
前記第２読取り手段を原稿の搬送方向に直交する軸回りに回動させる回動手段と、
前記搬送経路内の原稿の位置を検出する原稿位置検出手段と、
前記原稿位置検出手段により検出した原稿の位置に基づき、原稿の画像有効範囲が前記第２読取り手段を通過し終わるタイミングで前記回動手段を駆動させ、前記第２読取り手段を原稿の搬送方向下流側縁部に摺接させる制御手段と、
を備えたものである。

第２読取り手段を原稿の搬送方向下流側縁部に摺接させるので、第２読取り手段に堆積する浮遊性の異物を除去し筋ノイズが発生するのを防止することができる。また、第２読取り手段が原稿の搬送方向下流側縁部に摺接するだけなので、第２読取り手段が原稿に強く接触することを防ぎ、第２読取り手段に傷が付くことや、原稿の粘着物が第２読取り手段に付着するのを防止することができる。

上記構成により、第２読取り手段が原稿の画像有効範囲を読み取った後に、回動手段は第２読取り手段を回動させるので、第２読取り手段が回動することにより読取る画像に影響を与えるのを防止することができる。ここで、原稿の縁から内方に向かって５ｍｍの範囲を画像非有効範囲、この原稿非有効範囲よりも内側を占める範囲を画像有効範囲という。原稿非有効範囲では、原稿が折れなどのダメージを受けている場合が多く、また波打ちなどにより読取り部との距離が変化するため、画像を読取るが出力せず強制的に消去する。一方、画像有効範囲では画像を読み取って出力する。

第２読取り手段の読取りモードにより第２読取り手段が回動するタイミングを変えることで、より確実に第２読取り手段に原稿の搬送方向下流側縁部を摺接させることができる。

通常モードと、ファックスモード、スキャンモード、縮小変倍モード、またはモノクロモードとからなる複数の画像読取りモードを有し、
前記第２読取り手段が、前記複数の画像読取りモードのうち、ファックスモード、スキャンモード、縮小変倍モード、またはモノクロモードの際、
前記制御手段は、原稿の画像有効範囲が前記第２読取り手段を通過し終わる前に、前記回動手段を駆動させることが好ましい。
前記第２読取り手段が所定の画像読取りモードの際、すなわち、読み取った画像を電子的に間引く画像処理を行うモードでは、第２読取り手段が画像有効範囲を読取り終わる前に第２読取り手段を回動しても、読取る画像への影響が発生しない。これにより、読取る画像に影響を与えずに、より確実に第２読取り手段を原稿の搬送方向下流側縁部に摺接させることができる。
具体的な１つの手段として、前記制御手段は、前記原稿の搬送方向下流側縁部に摺接する際の前記第２読取り手段を、画像の読取り時よりも原稿の搬送経路側に傾いた姿勢とすることが好ましい。

本発明によれば、所定のタイミングで第２読取り手段を回動させるので、第２読取り手段を原稿の下流側縁部に摺接することができる。これにより、第２読取り手段に堆積する浮遊性の異物を除去し筋ノイズが発生するのを防止することができる。また、第２読取り手段が原稿の下流側縁部に摺接するだけなので、第２読取り手段が原稿に強く接触することを防止し、第２読取り手段に傷が付くことや原稿の粘着物が第２読取り手段に付着するのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る画像読取り装置の概略側面図である。 図１の画像読取り領域の部分拡大側面図である。 図２の第２読取り部および回動手段の部分拡大斜視図である。 図３の第２読取り部が回動し原稿Ｓと摺接している状態を示す部分拡大側面図である。 図１の画像読取り装置の画像読取り動作を示すフローチャートである。 原稿有効範囲および原稿非有効範囲を示す正面図である。 図５のフローチャートの変形例を示すフローチャートである。 ＣＣＤとＣＩＳの焦点深度を比較するグラフである。 従来のＣＩＳと原稿とが強く摺接している状態を示す側面図である。 従来のＣＩＳと原稿とが摺接しない状態を示す側面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に示す。

図１に、本発明に係る画像読取り装置（画像読取り手段）１１を示す。この画像読取り装置１１は、給紙トレイ２２から読取り領域２３を介して排紙トレイ２４まで用紙を搬送する自動原稿搬送装置（自動原稿搬送手段）２１と、読取り領域２３を構成し、自動原稿搬送装置２１により搬送されてきた原稿Ｓの一方の面の画像を読取る第１読取り部（第１読取り手段）３１と、読取り領域２３を構成し、第１読取り部３１から搬送されてきた原稿Ｓの他方の面の画像を読取る第２読取り部（第２読取り手段）４１と、前記第２読取り部４１を軸回りに回動させる回動手段であるステッピングモータ５１（図２参照）と、原稿Ｓの位置を検出する原稿位置検出手段である原稿位置検出センサ６１（図２参照）とから構成されている。

自動原稿搬送装置２１は、給紙トレイ２２の原稿Ｓを引き出す給紙ローラ２５と、原稿Ｓが複数枚引き出されたときに１枚のみ分離させる分離ローラ２６と、分離された原稿Ｓを読取り領域２３まで搬送する搬送ローラ２７と、読取り領域２３の上流に位置する読取り前ローラ２８と、読取り領域２３の下流に位置する読取り後ローラ２９と、原稿Ｓの両面の画像を読み取った後に原稿Ｓを排紙トレイ２４に排出する排出ローラ３０とを備えている。

第１読取り部３１は、受光センサであるＣＣＤ３２を有する公知の画像読取り部であって、給紙トレイ２２から搬送されてきた原稿Ｓに対して露光し、その反射光を読取りガラス３３を介してミラー３４で反射、集約させてからＣＣＤ３２で受光し原稿Ｓの画像を読取るものである。また、読取りガラス３３と対向するように距離ｄ１を隔てて、原稿搬送経路３５に沿って原稿Ｓを案内するガイド壁３６が配置されている。ｄ１は例えば１．２ｍｍであるが特にこの値に限定されない。

第２読取り部４１は、軸４２の回りに回動可能に配設されたＣＩＳ４３と、ＣＩＳ４３と原稿搬送経路３５を介し距離ｄ２を隔てて対向するシェーデング軸４５とからなる。ｄ２は例えば、０．９ｍｍであるが特にこの値に限定されない。ＣＩＳ４３は、第１読取り部３１から搬送されてきた原稿Ｓに対して照射し、その反射光を原稿Ｓに密着しながら受光しガラス面４４で原稿Ｓの画像を読取る公知の読取りセンサである。シェーデング軸４５は、表面にシェーディング用の白基準紙が貼り付けられており、ＣＩＳ４３がシェーディング軸４５表面の白濃度を読取ることで、想定している白濃度レベルに一致するように読取り値を補正するために使用するものである。

図３に示すように、ＣＩＳ４３の軸４２は、回動手段であるステッピングモータ５１に連結された駆動ギヤ５２と噛合する従動ギヤ５３と連結することで、ステッピングモータ５１からの駆動力により図４に示すように、軸４２の回りに約１０°回動するように構成されている。このステッピングモータ５１は制御装置（制御手段）５６に接続されており、この制御装置５６からの信号に基づき駆動するようになっている。ただし、回動手段はステッピングモータ５１の他、ＣＩＳ４３を軸回りに回動する限り本実施形態に限定されず種々の構成を採用し得る。

原稿位置検出センサ６１は公知のセンサであり、その検出信号は制御装置５６に入力されるようになっている。

以下、図５のフローチャートに従って、本発明に係る画像読取り装置１１の通常のコピーモードにおける読取り動作について説明する。
コピー動作をオンすると、まずステップＳ１で制御装置５６は、原稿Ｓの両面の画像を読取る両面モードであるか否かを検出する。両面モードでなければステップＳ２に進み、片面読取りシーケンスへ移行する。この片面読取りシーケンスでは、読み取領域２３に搬送されてきた原稿Ｓの片面を第１読取り部３１で読取り、出力する。

両面モードであればステップＳ３に進み、ステップＳ３で原稿位置検出センサ６１により原稿を検出していなければ、待機する。原稿を検出していればステップＳ４に進み、原稿を検出してからの経過時間Ｔａ＝ｔ１であるか否かを検出する。ここでｔ１は、原稿Ｓの搬送速度をｖ、原稿位置検出センサ６１からＣＣＤの目線位置３７までの原稿搬送距離をＬ１とすると、ｔ１＝Ｌ１／ｖで求められる値である。ｖの値は例えば２７４ｍｍ／ｓ、Ｌ１の値は例えば８０ｍｍであるが特にこれらの値に限定されない。

Ｔａ＝ｔ１でなければ、待機する。Ｔａ＝ｔ１であればステップＳ５に進み、第１読取り部３１による原稿表面の読取りシーケンスが開始される。続いてステップＳ６に進み、原稿を検出してからの経過時間Ｔａ＝ｔ２であるか否かを検出する。ここでｔ２は、原稿位置検出センサ６１からＣＩＳ４３の中心までの原稿搬送距離をＬ２とすると、ｔ２＝Ｌ２／ｖで求められる値である。Ｌ２は例えば、１５０ｍｍであるが特にこの値に限定されない。

Ｔａ＝ｔ２でなければ、待機する。Ｔａ＝ｔ２であればステップＳ７に進み、第２読取り部４１による原稿裏面の読取りシーケンスが開始される。

そしてステップＳ８に進み、制御装置５６は原稿位置検出センサ６１で原稿が検出されていれば、待機する。ここで、ステップＳ３からステップＳ８までのフローを以下、読取り開始シーケンスＡとよぶ。ステップＳ８で原稿Ｓが検出されなければステップＳ９に進み、原稿Ｓが非検出になってからの経過時間、すなわち原稿Ｓの搬送方向下流側縁部６４が原稿位置検出センサ６１を通り過ぎてからの経過時間Ｔｂ＝ｔ１であるか否かを検出する。Ｔｂ＝ｔ１でなければ、待機する。Ｔｂ＝ｔ１であればステップＳ１０に進み、第１読取り部３１による原稿表面の読取りシーケンスが終了する。

続いてステップＳ１１に進み、Ｔｂ＝ｔ３であるか否かを検出する。ここで、ｔ３＝（Ｌ２−５）／ｖで求められる値である。Ｔｂ＝ｔ３でなければ、待機する。Ｔｂ＝ｔ３であればステップＳ１２に進み、本発明に係るＣＩＳ４３を回動させるステッピングモータ５１の駆動をオンする。すると、ＣＩＳ４３は軸４２の回りに約１０°回動し、そのガラス面４４が原稿Ｓの搬送方向下流側縁部６４と摺接する。これにより、ガラス面４４に堆積する浮遊性の異物を除去し筋ノイズが発生するのを防止することができる。また、原稿Ｓの搬送方向下流側縁部６４がガラス面４４に摺接するだけなので、原稿Ｓがガラス面４４に強く接触することを防止し、ガラス面４４に傷が付くことや、原稿Ｓの粘着物がガラス面４４に付着し筋ノイズが発生するのを防止することができる。

ただし、ＣＩＳ４３の回動角度は１０°に限定されず、原稿Ｓの搬送方向下流側縁部６４とガラス面４４とが摺接する限り特に限定されない。

ここで、ＣＩＳ４３が回動することにより原稿ＳとＣＩＳ４３との相対位置が変化すれば、読取る画像の濃度や解像度が変化する。具体的には、原稿ＳとＣＩＳ４３とが近づけば、原稿ＳはＣＩＳ４３の光源に近くなるため全体的に明るい画像になる。また、原稿ＳとＣＩＳ４３との相対位置が変化すればＣＩＳ４３のガラス面４４から原稿Ｓまでの距離が変化するために解像度も変化する。

図６に示すように原稿Ｓの周縁部から内方に向かって５ｍｍの範囲を原稿非有効範囲６５、更にその内側を原稿有効範囲６６という。原稿非有効範囲６５では、原稿Ｓが折れなどのダメージを受けている場合が多く、また波打ちなどにより読取り部３１、４１との距離が変化するため、画像を読取るが出力せず強制的に消去する。一方、画像有効範囲６６では画像を読み取って出力する。

本実施形態ではＣＩＳ４３の回動をＴｂ＝（Ｌ２−５）／ｖ、すなわちＣＩＳ４３が原稿Ｓの画像有効範囲６６を読み取った後にすることで、ＣＩＳ４３の回動による画像への影響を防止することができる。

図５のフローチャートに戻ると、ステップＳ１２でステッピングモータ５１をオンした後、ステップＳ１３に進み、制御装置５６がＴｂ＝ｔ２であるか否かを検出する。Ｔｂ＝ｔ２でなければ、待機する。Ｔｂ＝ｔ２であればステップＳ１４に進み、第２読取り部４１による原稿裏面の読取りシーケンスが終了する。ここで、ステップＳ９からステップＳ１４までのフローを以下、読取り終了シーケンスＢとよぶ。続いて、ステップＳ１５に進み、ジョブ終了シーケンスを実行する。

本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、前記実施形態における通常のコピーモードに代えて、ファックス(Fax)モード、スキャン(Scan)モード、または縮小変倍モードを採用してもよい。これらのモードは画像情報を間引く画像処理のため、画像ノイズが目立ちにくい。また、モノクロモードを採用すると、ＲＧＢ画素出力を平均化する処理のため画像ノイズが目立ちにくい。

これらのモードを採用する場合には図７に示すフローチャートを実行する。
コピー動作をオンするとステップＳ２１に進み、制御装置５６は両面モードであるか否かを検出する。両面モードでなければステップＳ２２に進み、片面読取りシーケンスへ移行する。

両面モードであればステップＳ２３に進み、制御装置５６はファックス(Fax)、スキャン(Scan)、縮小、モノクロのいずれかのモードであるか否かを検出する。前記モードのいずれかであれば、ステップＳ２４に進み、読取り開始シーケンスＡを実行する。そして、ステップＳ２５に進み読取り終了シーケンスＢ’を実行する。

この読取り終了シーケンスＢ’は読取り終了シーケンスＢと比べて、ステップＳ１１におけるｔ３のみが異なる。具体的には、読取り終了シーケンスＢでは、ステップＳ１１で制御装置５６は原稿Ｓの画像有効範囲６５がＣＩＳ４３を通過したタイミングでステップＳ１２に進み、ステッピングモータ５１の駆動をオンしていた。これに代えて、読取り終了シーケンスＢ’では制御装置５６は、ステップＳ１１で原稿Ｓの画像有効範囲６５がＣＩＳ４３を通過し終わる前のタイミングを検出し、ステップＳ１２に進みステッピングモータ５１の駆動をオンする構成を採用し得る。この構成を採用しても、読み取った画像を電子的に間引く画像処理を行うモードでは、ＣＩＳ４３が画像有効７範囲６５を読取り終わる前にＣＩＳ４３を回動しても、読取る画像への影響が発生しない。従って、読取る画像に影響を与えずに、より確実にＣＩＳ４３を原稿Ｓの搬送方向下流側縁部６４に摺接させることができる。

読取り終了シーケンスＢ’が終了するとステップＳ２６に進み、ジョブ終了シーケンスを実行する。

ステップＳ２３で前記モードのいずれでもないことを検出すると、ステップＳ２７に進み、読取り開始シーケンスＡを実行し、続いてステップＳ２８で読取り終了シーケンスＢを実行する。そしてステップＳ２９でジョブ終了シーケンスを実行する。

１１ 画像読取り装置（画像読取り手段）
２１ 自動原稿搬送装置（自動原稿搬送手段）
２２ 給紙トレイ
２３ 読取り領域
２４ 排紙トレイ
３１ 第１読取り部（第１読取り手段）
４１ 第２読取り部（第２読取り手段）
５１ ステッピングモータ（回動手段）
５６ 制御装置（制御手段）
６１ 原稿位置検出センサ（原稿位置検出手段）
６６ 原稿有効範囲
Ｓ 原稿

Claims (3)

1. 給紙トレイから読取り領域を介して排紙トレイまで原稿を搬送する自動原稿搬送手段と、
   前記読取り領域に搬送された原稿の一方の面の画像を読取る第１読取り手段と、
   前記読取り領域に搬送された原稿の他方の面の画像を読取る第２読取り手段とを有する画像読取り装置において、
   前記第２読取り手段を原稿の搬送方向に直交する軸回りに回動させる回動手段と、
   前記搬送経路内の原稿の位置を検出する原稿位置検出手段と、
   前記原稿位置検出手段により検出した原稿の位置に基づき、原稿の画像有効範囲が前記第２読取り手段を通過し終わるタイミングで前記回動手段を駆動させ、前記第２読取り手段を原稿の搬送方向下流側縁部に摺接させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像読取り装置。
2. 通常モードと、ファックスモード、スキャンモード、縮小変倍モード、またはモノクロモードとからなる複数の画像読取りモードを有し、
   前記第２読取り手段が、前記複数の画像読取りモードのうち、ファックスモード、スキャンモード、縮小変倍モード、またはモノクロモードの際、
   前記制御手段は、原稿の画像有効範囲が前記第２読取り手段を通過し終わる前に、前記回動手段を駆動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、前記原稿の搬送方向下流側縁部に摺接する際の前記第２読取り手段を、画像の読取り時よりも原稿の搬送経路側に傾いた姿勢とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取り装置。

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