JP5277193B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、スキャナ、複写機等の画像形成装置には、透明な載置台上に載置された原稿（読取対象物）の画像を読み取るために画像読取装置が設けられている。この画像読取装置には、通常、原稿が載置される透明な載置台の下方において画像読取範囲を移動してスキャンする走査体と、該走査体の位置に基づいて原稿の画像を読み取る画像読取センサと、走査体の初期位置を検出する位置検出センサとが備えられており、この位置検出センサのＯＮ／ＯＦＦ状態によって走査体の動き出し方向や初期位置の検出動作を行うようになっている。

また、近年では、コストダウンを図るため、画像読取センサでマーキング等を読み取ることによって、位置検出センサを廃止した画像読取装置も提案されている。従来のこの種の画像読取装置としては、例えば、白色基準部材を黒色両面テープで貼り付け、黒色両面テープの境界部を画像読取センサで検出する方式を採用した装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４８６３５号公報

しかしながら、上述した従来の位置検出センサを画像読取センサと別個に設けた画像読取装置では、位置検出センサが必要となる分、コストダウンが図り難いという課題があった。
一方、上述した従来の位置検出センサを廃止した画像読取装置では、走査体が検出動作を開始する位置や、載置台上における原稿の載置状態や載置台カバーの開閉状態等によって、画像読取センサの読取値が異なるため、走査体が移動する際に載置台の周囲にあるスキャナフレームに衝突したり、走査体の初期位置を誤検出したりする可能性があり、走査体の初期位置を迅速且つ確実に検出することが難しいという課題があった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コストダウンを図ると共に、走査体の初期位置を迅速且つ確実に検出できる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る画像読取装置は、透明な載置台に載置される読取対象物の下面側の画像情報を読み取る画像読取装置であって、主走査方向において載置台から一方側に離間して設けられ、且つ互いに平行して副走査方向に延在する第１読取範囲及び第２読取範囲と、主走査方向で載置台、第１読取範囲及び第２読取範囲に亘って設けられ、副走査方向に移動自在な走査体と、走査体の位置に応じて、読取対象物、第１読取範囲及び第２読取範囲の画像情報を読み取る読取部と、第１読取範囲及び第２読取範囲から読み取られる各画像情報の組合せによって走査体の副走査方向での位置を判別し、判別した位置に基づいて走査体の初期位置を検出する制御部とを備える、という構成を採用する。
本発明では、第１読取範囲及び第２読取範囲がいずれも載置台から一方側に離間して設けられているため、透明な載置台を通って入射する光の影響を受けにくく、載置台に載置されている読取対象物の載置状態や載置台カバーの開閉状態によることなく、走査体の安定した位置検出動作が可能となる。

また、本発明に係る画像読取装置は、載置台の周囲に設けられる枠部を備え、第１読取範囲及び第２読取範囲は、いずれも枠部の下面側に設けられる、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像読取装置は、第１読取範囲及び第２読取範囲が、所定の第１色調を有する部分と、第１色調と異なる第２色調を有する部分とをそれぞれ備える、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像読取装置は、少なくとも、第１読取範囲の副走査方向での一端側に設けられる第１色分け部と、第２読取範囲の副走査方向での他端側に設けられる第２色分け部とが、第１色調を有する、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像読取装置は、主走査方向で載置台、第１読取範囲及び第２読取範囲に亘って設けられ、副走査方向で第１色分け部と第２色分け部との間に配置される色基準部材を備え、色基準部材は、第１色調を有する、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像読取装置は、第１読取範囲及び第２読取範囲が、載置台の読取対象物に対する載置基準側に設けられる、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像読取装置は、制御部が、判別した走査体の副走査方向での位置に応じて、異なる移動動作で走査体を初期位置に移動させる、という構成を採用する。

また、本発明に係る画像形成装置は、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像読取装置を備える、という構成を採用する。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、コストダウンを図ると共に、走査体の初期位置を迅速且つ確実に検出できるという効果がある。

本発明の実施形態における画像読取装置の垂直断面図である。 本発明の実施形態における画像読取装置の底面図である。 画像読取装置のＣＣＤセンサが読み取る第１読取データと第２読取データとの組合せと、走査体の副走査方向での位置との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図１から図３を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態における画像読取装置１０の垂直断面図である。また、図２は、本実施形態における画像読取装置１０の底面図である。また、図３は、本実施形態における画像読取装置１０のＣＣＤセンサ１６が読み取る第１読取データと第２読取データとの組合せと、走査体１４の副走査方向での位置との関係を示す図である。なお、図１の紙面垂直方向及び図２の紙面上下方向を主走査方向とし、図１及び図２の紙面左右方向を副走査方向とする。

本実施形態における画像読取装置１０は、スキャナ、複写機等の画像形成装置に設けられ、図１に示すように、原稿（読取対象物）１１が載置される透明な載置台としてのコンタクトガラス（載置台）１２と、コンタクトガラス１２の周囲に矩形枠状に設けられるスキャナフレーム（枠部）１３と、コンタクトガラス１２の略全面に亘り形成される画像読取範囲をコンタクトガラス１２の下方において移動してスキャンする走査体１４と、レンズ１５を通して原稿１１の下面側の画像を読み取る画像読取センサとしてのＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ（読取部）１６と、走査体１４及びＣＣＤセンサ１６等を収容する筐体１７とを備えて構成されている。

コンタクトガラス１２の副走査方向での一端側（図１紙面左側）には、主走査方向に延びる帯状の原稿サイズ指示板１８が設けられている。この原稿サイズ指示板１８の下面側には、白色基準部材（色基準部材）２０が貼付されており、白色基準部材２０の周囲にはこの白色基準部材２０の副走査方向での幅より狭い幅の黒色部分１９が枠状に設けられている（図２参照）。白色基準部材２０は、ＣＣＤセンサ１６の色に関する初期設定を行うためのものであり、その下面は白色（第１色調）となっている。なお、この原稿サイズ指示板１８は原稿搬送読取方式における原稿搬送部材を兼ねており、スキャナフレーム１３とは別部材で構成されている。また、原稿サイズ指示板１８を挟んでコンタクトガラス１２の反対側でスキャナフレーム１３との間の帯状の隙間には、原稿搬送読取用の読取ガラス２１が設けられている。

走査体１４は、光源２４及び第１ミラー２５を備える第１走査体２６と、第２ミラー２７及び第３ミラー２８を備える第２走査体２９とによって構成されている。ＣＣＤセンサ１６は、光源２４の光が原稿１１に照査されて生じる反射光を受け取ることで、原稿１１の下面側の画像情報を読み取るものである。また、画像読取装置１０は、ＣＣＤセンサ１６と電気的に接続される制御部ＣＯを備えており、制御部ＣＯはＣＣＤセンサ１６から原稿１１の画像情報を、画像データとして読み取るものである。なお、制御部ＣＯは、走査体１４の副走査方向での移動を制御する制御機器を兼ねている。走査体１４の光源２４から原稿１１に照射され、第１〜第３ミラー２５，２７，２８で反射された光はレンズ１５を通ってＣＣＤセンサ１６に入射され、ＣＣＤセンサ１６から制御部ＣＯに向けて原稿１１の画像情報が出力される。

次に、図２を参照して、画像読取装置１０の構成をさらに説明する。なお、図２において、第２走査体２９及び制御部ＣＯは省略している。
コンタクトガラス１２は、周囲に設けられるスキャナフレーム１３に固定されて支持されている。コンタクトガラス１２の固定には、コンタクトガラス１２の周囲に亘って貼付される所定の両面テープ１２ａが用いられる。スキャナフレーム１３の下面は黒色（第２色調）となっている。

主走査方向においてコンタクトガラス１２から一方側（図２紙面上側）に離間した位置の、スキャナフレーム１３の下面側には、互いに平行して副走査方向に延在する第１読取ライン（第１読取範囲）３１及び第２読取ライン（第２読取範囲）３２が設けられている。本実施形態における第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は、コンタクトガラス１２上に原稿１１が載置されるときに基準とされる側（図２紙面上側）に設けられている。第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は、これらの部分からＣＣＤセンサ１６が読み取る画像情報を用いて、走査体１４の副走査方向での位置の判別を行うためのものである。第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は、いずれも副走査方向でのコンタクトガラス１２の全長よりも長い範囲に延在している。なお、図２において、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は鎖線で表されているが、主走査方向において複数の画素に亘って設けられる帯状の範囲であってもよい。

走査体１４の第１走査体２６は、主走査方向でコンタクトガラス１２、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２に亘って設けられている。すなわち、画像読取装置１０は、コンタクトガラス１２上の原稿１１、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２に光源２４の光を照射し、生じる反射光をＣＣＤセンサ１６に入射することで、原稿１１だけでなく第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２の画像情報をも読み取ることができる構成となっている。

上述したように、コンタクトガラス１２の周囲には固定のための両面テープ１２ａが貼付されている。両面テープ１２ａからＣＣＤセンサ１６が受け取る画像情報には誤差が多く含まれる可能性があるため、両面テープ１２ａの貼付範囲に第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２を設けることはできない。そのため、例えば第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２をコンタクトガラス１２の両側にそれぞれ配置した場合、コンタクトガラス１２の両側における２本分の両面テープ１２ａの領域を、ＣＣＤセンサ１６の読取可能範囲に確保する必要がある。しかし、本実施形態では、コンタクトガラス１２の一方側に第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２を纏めて設けているため、１本分の両面テープ１２ａの領域を確保するのみでよく、ＣＣＤセンサ１６の読取可能範囲を縮小でき、又は効率よく利用することができる。

コンタクトガラス１２は原稿１１の載置をし易くするため、載置が想定される原稿１１の外形よりも大きな外形を備えている。また、原稿１１を載置するときには、コンタクトガラス１２の一方側を基準として載置されるため、コンタクトガラス１２の該基準とは逆側の端部には原稿１１が載置されない隙間が生じる。本実施形態では、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は、コンタクトガラス１２上に原稿１１が載置されるときに基準とされる側（図２紙面上側）に設けられるため、上記隙間を考慮する必要がなく、ＣＣＤセンサ１６の読取可能範囲を縮小でき、又は効率よく利用することができる。

第１読取ライン３１の副走査方向での一端側（図２紙面左側）には、スキャナフレーム１３の下面側の色（第２色調、黒色）と異なる色（第１色調、白色）を付した色分け部としての第１白色シール（第１色分け部）３３が貼付されている。また、第２読取ライン３２の副走査方向での他端側（図２紙面右側）には、上記第１色調（白色）を付した色分け部としての第２白色シール（第２色分け部）３４が貼付されている。
白色基準部材２０は、主走査方向でコンタクトガラス１２、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２に亘って設けられ、且つ副走査方向で第１白色シール３３と第２白色シール３４との間に配置されている。また、白色基準部材２０の下方側には、走査体１４の初期位置ＨＰが設定されている。

このような構成を備えた画像読取装置１０において、コンタクトガラス１２上の原稿１１の下面側の画像を読み取る場合、走査体１４が初期位置ＨＰから移動を開始し、画像読取範囲を移動し、初期位置ＨＰに再び戻る動作を行う。このとき、ＣＣＤセンサ１６が繰り返し画像の読取を行った場合でも同じ範囲を読み取る精度を確保するため、走査体１４がスキャンする毎にＣＣＤセンサ１６は初期位置検出を行う。また、スキャン途中で走査体１４が停止した場合でも、走査体１４を適切に初期位置ＨＰに戻す必要があるため、電源投入時には、走査体１４の初期位置ＨＰの検出を行う。

走査体１４の初期位置ＨＰを検出する場合、ＣＣＤセンサ１６が第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２を読み取り、副走査方向での位置検出データとする。この位置検出データのうち、第１読取ライン３１から得られたデータを第１読取データ、第２読取ライン３２から得られたデータを第２読取データとすると、ＣＣＤセンサ１６からこれらの読取データを受け取った制御部ＣＯは、第１読取データと第２読取データの各値をそれぞれ所定の閾値と比較し、閾値より大きい場合に白色と判別し、閾値より小さい場合に黒色と判別する。さらに、第１読取データ及び第２読取データの組合せによって、制御部ＣＯは、走査体１４の副走査方向での位置を判別することができる。すなわち、第１読取データと第２読取データの組合せは、図３に示すように、４通りに分けることができる。

まず、制御部ＣＯが、ＣＣＤセンサ１６によって読み取られた第１読取データと第２読取データとの組合せが（白色，黒色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を、走査体１４の移動可能範囲の左側限度付近（図２における符号Ａで示す範囲）と認識する。すると、制御部ＣＯは、第１白色シール３３と、白色基準部材２０と、第１白色シール３３と白色基準部材２０との間に存在する黒色部分１９の副走査方向での合計距離より長い距離で、走査体１４を副走査方向他端側（図２紙面右側）へ移動させる。そして、制御部ＣＯが、この位置における第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，黒色）であると判別すると、制御部ＣＯは、ＣＣＤセンサ１６が読み取る第１読取データが（白色）であると判別するまで、走査体１４を副走査方向一端側（図２紙面左側）に移動させ、その後、所定のパルス数で移動させて初期位置ＨＰに戻し、位置検出動作が完了する。

次に、制御部ＣＯが、ＣＣＤセンサ１６によって読み取られた第１読取データと第２読取データとの組合せが（白色，白色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を、白色基準部材２０の下方（図２における符号Ｂで示す範囲）と認識する。すると、制御部ＣＯは、正常に位置検出動作を終了した後の初期位置検出の基本動作に入り、走査体１４を副走査方向他端側（図２紙面右側）へ所定距離移動させる。そして、制御部ＣＯが、この位置における第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，黒色）であると判別すると、制御部ＣＯは、ＣＣＤセンサ１６が読み取る第１読取データが（白色）であると判別するまで、走査体１４を副走査方向一端側（図２紙面左側）に移動させ、その後、所定のパルス数で移動させて初期位置ＨＰに戻し、位置検出動作が完了する。

次に、制御部ＣＯが、ＣＣＤセンサ１６によって読み取られた第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，黒色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を、第１白色シール３３と白色基準部材２０との間（図２における符号Ｃで示す範囲）又は画像読取範囲（図２における符号Ｄで示す範囲）と認識する。すると、制御部ＣＯは、走査体１４を副走査方向他端側（図２紙面右側）へ第１白色シール３３と白色基準部材２０との間の黒色部分１９の幅より僅かに長い距離で移動させる。そして、制御部ＣＯが、この位置における第１読取データが（白色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を第１白色シール３３と白色基準部材２０との間（図２の範囲Ｃ）と認識する。すると、制御部ＣＯは、走査体１４を副走査方向他端側（図２紙面右側）へ白色基準部材２０を通り過ぎるまで移動させる。そして、制御部ＣＯが、この位置における第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，黒色）であると判別すると、制御部ＣＯは、ＣＣＤセンサ１６が読み取る第１読取データが（白色）であると判別するまで、走査体１４を副走査方向一端側（図２紙面左側）に移動させ、その後、所定のパルス数で移動させて初期位置ＨＰに戻し、位置検出動作が完了する。

一方、走査体１４が副走査方向他端側（図２紙面右側）へ第１白色シール３３と白色基準部材２０との間の黒色部分１９の幅より僅かに長い距離で移動した後、制御部ＣＯが、この位置における第１読取データが（黒色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を画像読取範囲（図２の範囲Ｄ）と認識する。すると、制御部ＣＯは、第１白色シール３３と、白色基準部材２０と、第１白色シール３３と白色基準部材２０の間に存在する黒色部分１９との副走査方向での合計距離より短い距離で、走査体１４を副走査方向一端側（図２紙面左側）へ移動させ、その位置において制御部ＣＯは第１読取データ及び第２読取データの各値を確認する。
その結果、制御部ＣＯが第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，黒色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４を、所定の距離で、副走査方向一端側（図２紙面左側）に移動させ、その位置において制御部ＣＯは、再度、第１読取データ及び第２読取データの各値を確認する。
以降、同様の動作を繰り返し、第１読取データと第２読取データとのすくなくともいずれか一方が（白色）であると制御部ＣＯが判別した場合、走査体１４は移動可能範囲の左側限度付近（図２の範囲Ａ）、又は白色基準部材２０の下方（図２の範囲Ｂ）まで移動したことになるため、それぞれの位置から、上述した初期位置検出手順に従い、位置検出動作を行う。

また、図３の最下段に示すように、制御部ＣＯが、ＣＣＤセンサ１６によって読み取られた第１読取データと第２読取データとの組合せが（黒色，白色）であると判別した場合、制御部ＣＯは、走査体１４の位置を、走査体１４の移動可能範囲の右側限度付近（図２における符号Ｅで示す範囲）と認識する。すると、制御部ＣＯは、画像読取範囲（図２の範囲Ｄ）の副走査方向での距離より長い距離で、走査体１４を副走査方向一端側（図２紙面左側）に移動させる。そして、この位置における第１読取データと第２読取データとのすくなくともいずれか一方が（白色）であると制御部ＣＯが判別した場合、走査体１４がその移動可能範囲の左側限度付近（図２の範囲Ａ）、又は白色基準部材２０の下方（図２の範囲Ｂ）まで移動したことになるため、それぞれの位置から、上述した初期位置ＨＰへの復帰手順に従い、復帰動作を行う。
一方、この時、第１読取データと第２読取データとの組合せが共に（黒色）であると制御部ＣＯが判別した場合、走査体１４が第１白色シール３３と白色基準部材２０との間（図２における符号Ｃで示す範囲）まで移動したことになるため、この位置から、上述した初期位置検出手順に従い、位置検出動作を行う。

本実施形態によれば、上述したように、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２を設け、ＣＣＤセンサ１６及び制御部ＣＯを用いて走査体１４の位置を判別することによって、位置検出センサを廃止し、コストダウンを図ることができる。
また、ＣＣＤセンサ１６によって、コンタクトガラス１２から離間した位置に設けられる第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２から読取データを得ることで、コンタクトガラス１２上の原稿１１や載置台カバーの開閉に左右されることなく走査体１４の位置を判別することができ、ＣＣＤセンサ１６の読取値の精度が向上するため、走査体１４が移動する際にスキャナフレーム１３に衝突したり、走査体１４の初期位置ＨＰを誤検出したりする虞がなく、装置の信頼性を高めることができる。
さらに、走査体１４の位置を５つに大別することにより、各位置から適切な位置検出動作が可能となり、ＣＣＤセンサ１６による検出回数を削減することができ、走査体１４の初期位置の検出時間を短縮することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、読取ラインとして第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２の２本のラインが設けられているが、これに限定されるものではなく、３本以上の読取ラインを設けさらに細かく走査体１４の位置判別及び移動制御を行ってもよい。

また、上記実施形態では、第１読取ライン３１及び第２読取ライン３２は、白色（第１色調）及び黒色（第２色調）の２色で色分けされているが、これに限定されるものではなく、白色と黒色の中間諧調の色を用いることで、さらに細かく走査体１４の位置判別及び移動制御を行ってもよい。

１０…画像読取装置、１１…原稿（読取対象物）、１２…コンタクトガラス（載置台）１３…スキャナフレーム（枠部）、１４…走査体、１６…ＣＣＤセンサ（読取部）、２０…白色基準部材（色基準部材）、３１…第１読取ライン（第１読取範囲）、３２…第２読取ライン（第２読取範囲）、３３…第１白色シール（第１色分け部）、３４…第２白色シール（第２色分け部）、ＣＯ…制御部

Claims (5)

1. 透明な載置台に載置される読取対象物の下面側の画像情報を読み取る画像読取装置であって、
   主走査方向において前記載置台から一方側に離間して設けられ、且つ互いに平行して副走査方向に延在すると共に、所定の第１色調を有する部分と、前記第１色調と異なる第２色調を有する部分とをそれぞれ備える第１読取範囲及び第２読取範囲と、
   主走査方向で前記載置台、前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲に亘って設けられ、副走査方向に移動自在な走査体と、
   前記走査体の位置に応じて、前記読取対象物、前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲の画像情報を読み取る読取部と、
   前記第１読取範囲の副走査方向での一端側に設けられて前記第１色調を有する第１色分け部と、
   前記第２読取範囲の副走査方向での他端側に設けられて前記第１色調を有する第２色分け部と、
   主走査方向で前記載置台、前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲に亘って設けられ、副走査方向で前記第１色分け部と前記第２色分け部との間に配置されて前記第１色調を有する色基準部材と、
   前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲から読み取られる各画像情報の組合せによって前記走査体の副走査方向での位置を判別し、判別した前記位置に基づいて前記走査体の初期位置を検出する制御部とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記載置台の周囲に設けられる枠部を備え、
   前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲は、いずれも前記枠部の下面側に設けられることを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像読取装置において、
   前記第１読取範囲及び前記第２読取範囲は、前記載置台の前記読取対象物に対する載置基準側に設けられることを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
   前記制御部は、判別した前記走査体の副走査方向での位置に応じて、異なる移動動作で前記走査体を前記初期位置に移動させることを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えてなる画像形成装置。

Images