JP5881056B2 - Ｃｍｏｓ画像センサを有する多機能デバイス、及びその組み立て方法 - Google Patents

Description

関連出願

本願は、「低コスト且つ多機能のプリンタ／複写機においてエリアアレイＣＭＯＳ画像センサを利用するためのアーキテクチャ（An Architecture for Using an Area Array CMOS Image Sensor in a Low-Cost Multi-Function Printer/Copier）」なる名称の米国特許出願第６１／０９０，０６３号（出願日：２００８年８月１９日）明細書の優先権を主張している。

本発明の実施形態は、多機能印刷デバイス分野に係り、より詳しくは、多機能デバイスの様々なコンポーネントのアーキテクチャおよび構成に係る。

一般的な家庭およびビジネス用コンピューティング環境は、多機能プリンタ（ＭＦＰ）等の多機能デバイス（ＭＦＤ）の簡便性およびコスト節約に急速に取り入れている。通常のＭＦＤは、印刷、複写、スキャン、および／または、ファクシミリメカニズムを搭載し、さらには、電子メール、メモリカード、その他の記憶装置に直接スキャンまたは複写できるような機能を有するものもある。ＭＦＤは、例えば直接接続またはネットワーク接続されたコンピュータ、または他の接続された電子デバイスから画像を印刷することができる。遠隔印刷のために無線インタフェースを含むＭＦＤが増えてきている。

低コスト帯のＭＦＤ製品には、主に印刷用途に利用され、時折複写またはスキャンにも利用される、といったものが多い。製造業者は、ＭＦＤのコストをさらに下げようとしており、印刷画質およびパフォーマンスを維持しつつ製造コストを大幅に削減するべく、複写およびスキャンに関する特徴を減らす、または品質面で妥協しようと強く要望している。この要望は、一般的にスキャン時の品質要件があまり厳しくない白黒製品で特に顕著である。

現在の一般的な低コストＭＦＤには、フラットベッドスキャナ、ページフィードスキャナ、またはこれらの組み合わせが含まれる。ページフィードスキャナは、通常低価格であるが、概してレシート等の不定形または定形外のアイテムには利用できない。また、フラットベッドスキャナ（ページフィーダを含まない）は、複数ページのドキュメントの複写ができない。現在のレーザＭＦＤは、折り畳み型光学系または接触型画像センサ（ＣＩＳ）構成を利用して、ドキュメントのスキャン機能を行っている。これらのスキャンセンサは通常、一度に１データラインを取り込む。ページフィードスキャナでは、スキャン中にドキュメントが固定されたセンサ・アセンブリの上を通過し、フラットベッドスキャナでは、スキャン中にスキャンセンサ（モータ駆動型）が静止しているドキュメントの下で一掃する動作を行う。

従来の低コストのレーザ・フラットベッドＭＦＤは、概して、プリンタのアーキテクチャ設計に統合されない別個のスキャンベッド（フラットベッドスキャナについて）を含む独立型レーザプリンタメカニズムに基づいている。フラットベッドスキャナは通常、サイドポストを利用してプリンタの上に積層されることで、プリンタの用紙経路およびメカニズムに対して影響を及ぼさないようにしている。この構成を採用することで、製品が嵩張ったり、および／または、魅力的でなくなったりして、材料および出荷コストも高くなる虞がある。

本開示は、多機能デバイスであって、筐体と、筐体内に設けられ、ドキュメントを印刷するよう構成される印刷アセンブリと、筐体内にＣＭＯＳ画像センサと光源とを有する複写アセンブリとを備え、複写アセンブリはさらに、ＣＭＯＳ画像センサの光路に配置され、ＣＭＯＳ画像センサが撮像するオブジェクトを支持する実質的にフラットな透明表面を有し、光源は、撮像中に照明を提供するよう構成される多機能デバイスを提供する。

様々な実施形態においては、筐体は、多機能デバイスの外部の実質的にフラットな表面上への多機能デバイスの配置を促す実質的にフラットな表面を有し、筐体の実質的にフラットな表面は、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面と実質的に平行であり、ＣＭＯＳ画像センサは、筐体の実質的にフラットな表面と複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面との間の、印刷アセンブリが配置される多機能デバイスの筐体における領域に配置される。

様々な実施形態においては、印刷アセンブリは、レーザ印刷用のレーザモジュールと、レーザモジュールに動作可能に連結された光学光導電体とを有し、多機能デバイスはさらに、印刷アセンブリが印刷するドキュメントを受け取る入力トレーと、ドキュメントを印刷経路に沿って動かすピックメカニズムと、多機能デバイスに連結され、開位置と閉位置との間を動き、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面をカバーし、閉位置にある間にドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成されるカバーとを備える。

本開示はさらに、多機能デバイスを組み立てる方法であって、筐体を提供する段階と、ドキュメントを印刷する印刷アセンブリを筐体内に構成する段階と、複写アセンブリを構成する段階とを備え、複写アセンブリは、筐体内に設けられるＣＭＯＳ画像センサと、筐体内に設けられ、撮像中に照明を提供する光源と、ＣＭＯＳ画像センサの光路に配置され、ＣＭＯＳ画像センサが撮像するオブジェクトを支持する実質的にフラットな透明表面とを含む方法を提供する。

様々な実施形態においては、筐体を提供する段階は、筐体に実質的にフラットな表面を提供して、多機能デバイスの外部の実質的にフラットな表面上への多機能デバイスの配置を促し、筐体の実質的にフラットな表面は、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面と実質的に平行であり、ＣＭＯＳ画像センサは、筐体の実質的にフラットな表面と複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面との間の、印刷アセンブリが配置される多機能デバイスの筐体における領域に配置される。

様々な実施形態においては、印刷アセンブリを構成する段階は、レーザ印刷用のレーザモジュールを構成する段階と、レーザモジュールに動作可能に連結された光学光導電体を構成する段階とを有し、多機能デバイスを組み立てる方法はさらに、印刷アセンブリが印刷するドキュメントを受け取る入力トレーを構成する段階と、ドキュメントを印刷経路に沿って動かすピックメカニズムを構成する段階と、開位置と閉位置との間を動き、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面をカバーし、閉位置にある間にドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成されるカバーを多機能デバイスに連結する段階とを備える。

本発明の実施形態は、以下の詳細な記載を添付図面とともに読むことで理解が容易になる。記載をし易くする目的上、同様の構造的部材に対しては同様の参照番号を付している。添付図面が示す本発明の実施形態は、あくまで例示であって限定は意図していない。

本発明の様々な実施形態における多機能デバイスの概略図である。 本発明の様々な実施形態における多機能デバイスを別の角度から見た概略図である。 光源からの反射を低減する技術を示す概略図である。 本発明の様々な実施形態における多機能デバイスを組み立てる方法を示すプロセスフロー図である。

本発明の一部の実施形態で、多機能デバイスアーキテクチャの様々なコンポーネントの構成および関連する技術を記載する。以下の詳細の記載は、記載の一部を成す添付図面を参照しながら行われ、添付図面では、同様の参照番号は、全図面にわたり同様の部材を示し、添付図面は本発明を実施可能な実施形態を示す。場合によっては他の実施形態も利用可能であり、本発明の範囲を逸脱することなく構造上および論理上の変更を加えることもできる。従って、以下の詳細な記載は限定的な意味合いで捉えられるべきではなく、本発明における実施形態の範囲の定義は、添付請求項およびその均等物によってのみ行われる。

以下の記載は、「底部」等、投影図を基にした記述を含む。この記述は説明をし易くする意図を持ち、本発明の実施形態の用途に制限を加える意図はないことを理解されたい。

本発明において、「Ａ／Ｂ」という言い回しは、ＡまたはＢ、という意味である。本発明において、「Ａおよび／またはＢ」といった言い回しは、（Ａ）、（Ｂ）、または（ＡおよびＢ）という意味である。本発明において、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」といった言い回しは、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（ＡおよびＢ）、（ＡおよびＣ）、（ＢおよびＣ）、または（Ａ、ＢおよびＣ）という意味である。

「一実施形態において（in an embodiment）」、「実施形態において（in embodiments）」等の言い回しは、それぞれ同じ実施形態または異なる実施形態の１以上のことを示していてよい。さらに、「備える」「含む」「有する」等の用語は、本発明の実施形態では同義語を意図している。

図１は、本発明の様々な実施形態における多機能デバイス（ＭＦＤ）１００の概略図である。ＭＦＤ１００においては、筐体１０２、レーザモジュール１０４、光学光導電体（ＯＰＣ）１０６、ＯＰＣカートリッジ１０８、転送メカニズム１１０、定着器１１２、エリアアレイＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）画像センサ１１４、光源１１６、透明表面１１８、入力トレー１２０、ピックメカニズム１２２、ガイド１２４、およびカバー／出力トレー１２６が図示されているように連結されている。様々な実施形態においては、ＭＦＤ１００のコンポーネントの数は、図示されているものよりも多くても少なくてもよい。

ＭＦＤ１００は、ＭＦＤ１００の１以上のコンポーネント（例えば、印刷アセンブリまたは複写アセンブリのコンポーネント）を実質的にカバーする筐体１０２を含む。筐体１０２は、筐体１０２内のコンポーネントを、光、埃、その他のゴミ等の望ましくないものから実質的に保護し、さらに、ＭＦＤ１００の人目に触れない（unsightly）、あるいは危険なメカニズムを、ユーザから見えなくしたりユーザが触れたりしないようにする。一実施形態では、筐体１０２は、実質的にフラットな表面１２８を含み、ＭＦＤ１００をＭＦＤ１００の外部の実質的にフラットな表面に載せさせる。

ＭＦＤ１００は、筐体１０２内に搭載される印刷アセンブリを含んでよい。印刷アセンブリは、１以上のドキュメントを印刷するよう構成され、１以上のドキュメントの印刷に関与する様々なコンポーネントを含んでよい。印刷アセンブリコンポーネントの種類は、ＭＦＤ１００が用いる印刷技術に応じて決めることができる。例えば、ＭＦＤ１００は、レーザ技術および／またはインクジェット技術に応じた印刷アセンブリを含むことができる。他の実施形態においては他の印刷技術がサポートされてよい。

図１に示す実施形態では、ＭＦＤ１００は、レーザ印刷技術用にレーザモジュール１０４を含む。レーザモジュール１０４は、レーザビーム１０５を生成して、有機光導電体（ＯＰＣ）１０６等の光導電体に画像を投影する。ＯＰＣ１０６は、例えば、帯電回転ドラムを含むことができる。ＯＰＣ１０６はカートリッジ１０８を伴って設けられる。カートリッジ１０８はＯＰＣ１０６を保護したり、および／または、レーザ印刷に関する他の機能（スキャンまたはビームの位置合わせに利用される光学系またはミラー等）を提供したりする。

レーザビーム１０５は、所望の画像に応じてＯＰＣ１０６の領域の電荷を変化させて、所望の画像に応じてドライインクまたはトナー等の粒子をＯＰＣ１０６へと静電的に引き付ける。ＯＰＣ１０６は、転送メカニズム１１０の１以上のドキュメントの上に押圧される、または、その上で回転させられる。定着器１１２は、ドライインクまたはトナーを１以上のドキュメントにしっかり塗布（bond）するべく熱および圧力を加える。１以上の実施形態において、１以上のドキュメントには紙が含まれてよいが、この点に限定はされず、他の実施形態では他の印刷媒体を含んでもよい。

図１は印刷経路１３０を方向矢印で例示している。印刷経路１３０は、ドキュメントが印刷処理を受ける際に辿るＭＦＤ１００の経路である。ＭＦＤ１００は入力トレー１２０を含み、入力トレー１２０は、１以上のドキュメントをＭＦＤ１００の印刷アセンブリにより印刷するべく受け取り、保持する。ピックメカニズム１２２は、１以上のドキュメントを印刷経路１３０に沿って移動させて、例えばレーザモジュール１０４、ＯＰＣ１０６、転送メカニズム１１０、および／または、定着器１１２に関して記載する処理を含む印刷処理を施す。ガイド１２４は、１以上のドキュメントをカバー／出力トレー１２６に運ぶ。カバー／出力トレー１２６は、複写に利用される隣接する透明表面１１８をカバーするよう構成されるとともに、さらには、１以上の印刷済みドキュメント用の出力トレーとしても機能するよう構成される二重目的構造であってよい。

ＭＦＤ１００は、筐体１０２内に設けられるエリアアレイＣＭＯＳ画像センサ１１４および光源１１６を有する複写アセンブリを含む。１以上の実施形態では、複写アセンブリを印刷アセンブリと統合して、同じ領域を共有させることもできる。例えば、複写アセンブリのエリアアレイＣＭＯＳ画像センサ１１４および光源１１６が、ＭＦＤ１００の同じ領域を、印刷アセンブリのコンポーネント（例えばレーザモジュール１０４、ＯＰＣ１０６、および／または、転送メカニズム１１０）との間で共有することができる。

エリアアレイＣＭＯＳ画像センサ１１４は、携帯電話のカメラへの用途等に幅広く利用されているものを含む幅広い画像センサを表すことを意図している。エリアアレイＣＯＭＳ画像センサ１１４は本明細書ではフルアレイ、エリアアレイ、またはＣＭＯＳ画像センサ、またはこれらの組み合わせとも称される。一実施形態では、ＣＭＯＳ画像センサは、アクティブ画素センサ（ＡＰＳ）を含む。今後、エリアアレイＣＭＯＳ画像センサ１１４のことを、「ＣＭＯＳ画像センサ」１１４と称する。本明細書で利用される「ＣＭＯＳ画像センサ」のなかの「ＣＭＯＳ」という用語は、この種類の画像センサの通常利用されている商品名であってよく、例えばリニアアレイ接触型画像センサ（ＣＩＳ）および／または電荷結合素子（ＣＣＤ）センサと区別される。

従来、「ＣＭＯＳ」という用語は、様々な材料からデバイスを形成する特定の製造方法のことを意味する場合もあるが、本明細書におけるＣＭＯＳという用語の意味は、特定の製造方法に限定されない。例えば、「ＣＭＯＳ」に含まれる「金属酸化物半導体」という用語は、従来は、半導体に形成される酸化物材料に金属ゲートが形成された電界効果トランジスタの物理構造のことを示す。しかし新興している半導体技術では、従来の金属、酸化物、および半導体以外の材料を利用して同様のデバイスを形成できることもあり、これらの物理構造も慣習上または商業取引上、同様にＣＭＯＳデバイスと称される場合がある。同様に、本明細書で利用される「ＣＭＯＳ」という用語は、例えばこれら異なる材料構造を利用する新興している半導体技術により形成された画像デバイスセンサを含むことが意図されている。

ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、１以上の画像を複写用に撮像するよう構成される。一実施形態では、ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、１つのドキュメントの画像全体を一度に撮像するよう構成されている。例えば、ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、リニアアレイ技術のように、画像を撮像する目的に１以上のドキュメントをスキャンする必要がない。一実施形態では、ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、ＭＦＤ１００の透明表面１１８上に配置される１以上のオブジェクトを撮像することのできる光路１３２を含む。

ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、歪みが少なく、焦点距離が短くなるよう構成することができる。このようなＣＭＯＳ画像センサ１１４により、透明表面１１８に対してＣＭＯＳ画像センサ１１４を中心からずらした位置決めが可能となる。

ＭＦＤ１００の複写アセンブリはさらに、ＣＭＯＳ画像センサ１１４の光路１３２に設けられる実質的にフラットな透明表面１１８を含み、この実質的にフラットな透明表面１１８でＣＭＯＳ画像センサ１１４が撮像するオブジェクトを支持する。撮像用オブジェクトは、１以上のドキュメント、写真、三次元オブジェクト等の様々な物品を含むことができる。実質的にフラットな透明表面１１８は、ガラス、プラスチック、または任意の他の適切な材料を含むことで、実質的にフラットな透明表面を撮像／複写用に提供することができる。

一実施形態では、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面１１８は、筐体１０２の実質的にフラットな表面１２８に対して実質的に平行である。ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面１１８と、筐体１０２の実質的にフラットな表面１２８との間の、印刷アセンブリを配置する筐体１０２の領域内に設けられる。

ＭＦＤ１００はさらに、ＭＦＤ１００に連結されており「開」位置と「閉」位置との間で動くことのできるカバー１２６を含む。開位置においてカバー１２６は、透明表面１１８を実質的に露呈し、閉位置においてカバー１２６は透明表面１１８を実質的にカバーする。カバー１２６はさらに、閉位置において１以上の印刷済みドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成することができる。例えば、ガイド１２４は、印刷済みドキュメントをカバー１２６の表面に出力することができる。ユーザは、カバー１２６を開く前等に印刷済みドキュメントを取り除くことができる。

ＭＦＤ１００はさらに、カバーと動作可能に連結され、カバー１２６が開位置にあるときレーザモジュール１０４を無効にするよう構成された連動装置１３４を含む。１以上の実施形態において、連動装置１３４は、機械的または電気的な連動装置、またはこれらの組み合わせを含んでよい。連動装置１３４は、メンテナンスまたは修理（カートリッジ１０８交換、紙詰まり解消等）のためにＭＦＤ１００を開ける際にレーザモジュール１０４を無効にする目的から、このメカニズムを含むことができる。１以上の実施形態では、透明表面１１８はさらに、レーザモジュール１０４のレーザ光が複写アセンブリの透明表面１１８から逃げないよう遮蔽するフィルタコーティングを含む。様々な実施形態においてこれら特徴の組み合わせを実装することができる。これら特徴は、透明表面１１８からレーザの漏れを防ぐまたは低減することによって、レーザ印刷モジュール１０４を利用する上での安全性を高めることができる。

ＯＰＣ１０６が光に過剰に曝さないようにするための様々な特徴をＭＦＤ１００に実装することができる。一実施形態では、ＯＰＣ１０６は、カバー１２６が開位置にあるときに、および／または、光源１１６が動作可能にされたときに、回転するよう構成されて、ＯＰＣ１０６を周辺光または照明光に局所的に過度に曝さないようにする。ＭＦＤ１００はさらに、カバー１２６に動作可能に連結された遮光構造１３６を含むことで、カバー１２６が開位置にあるときにＯＰＣ１０６が周辺光に曝されないようにする、または曝す度合いを低減することができる。例えば、連動装置１３４によりカバーが開かれていることを示して信号を送り、透明表面１１８から入ってくる光からＯＰＣ１０６を保護することのできる位置まで遮光構造１３６を移動させることができる。遮光構造１２６は、一実施形態ではシャッターメカニズムを含む。

ＭＦＤ１００はさらに、筐体１０２内に設けられた光源１１６を含む。光源１１６は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４の撮像を可能とする光を提供することのできる様々な光源のうち、任意のものを含むことができる。一実施形態では、光源１１６は、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）および／または冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を含み、１以上のカラー光または白色光を含んでよい。

ＣＭＯＳ画像センサ１１４の天然の解像度を上げる目的に複数の画像処理技術を利用することができる。一実施形態では、ＭＦＤ１００は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４を利用して複数の画像を撮像して、これらを組み合わせることで、有効解像度が高く、ノイズが低く、コントラストの向上した高度な画像を生成することができる。一実施形態では、ＭＦＤ１００は、光源１１６の露光時間および／または照明レベルを異ならせることで複数の画像を撮像するよう構成される。画像処理技術には、ＣＭＯＳ画像センサ１１４が撮像する複数の画像を組み合わせることで１つの画像の天然の解像度を上げる目的に公知の技術が含まれてよい。光源１１６は、より長い露光時間が可能になるよう構成することで、低コストの光源１１６にすることもできる。

１以上の実施形態において、複数の画像は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４の配置を僅かに変化させることで撮像することができる。このようなマイクロポジショニングは、例えば発振変換器、固定戻り止めアクチュエータ、または可撓性の支柱またはバネ、またはこれらの組み合わせに対してＣＭＯＳ画像センサ１１４を搭載することで実現することができる。撮像された画像は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４位置フィードバックを提供するためにＭＦＤ１００に連結された１以上の基準部材（fiduciary）からの位置データを利用して画像処理用に位置合わせされてよい。基準部材は、撮像された画像からの所望の画像の位置の決定を促すよう構成されるマークを含み、撮像画像の組み合わせに必要なより複雑な相関関数を行う必要性を除去することができる。様々な実施形態において、ＣＭＯＳ画像センサ１１４は、固定された位置または半固定された位置に搭載することができる。

一以上の実施形態では、画像処理技術を組み合わせることができる。例えば一実施形態では、ＭＦＤ１００の複写アセンブリを、露光時間および／または照明レベルを異ならせることにより、および／または、ＣＭＯＳ画像センサ１１４の配置を僅かに変化させることで、オブジェクトの複数の画像を撮像することにより、画像の解像度を上げるよう構成される。プロセッサを含むＭＦＤ１００その他の外部電子デバイスは、さらに、ＣＭＯＳ画像センサ１１４位置フィードバックのために、および、複数の画像を組み合わせて高度な総合画像を生成するために、筐体１０２内に設けられる１以上の基準部材から取得される情報を利用して画像処理用に複数の画像を位置合わせするよう構成されてよい。

一以上の実施形態においては、連続カラー照明技術を利用することにより画質を挙げることができる。例えば、ＣＭＯＳ画像センサ１１４のカラーモザイクフィルタを除去する、あるいは全く実装しないようにすることで、ＣＭＯＳ画像センサ１１４の光学センサエレメントの感度を上げることができる。撮像された画像を再構築する際にモザイク解除アルゴリズムを利用する必要がない場合もあるので、ＣＭＯＳ画像センサ１１４がカラーモザイクフィルタを備えなくても解像度を上げることは可能である。一実施形態では、光源１１４は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４が撮像した複数の連続画像の各々に対して異なる照明カラーを提供して、各画像を撮像するのに利用された照明カラーのデータを利用することでカラー画像を再構築するよう構成される。一実施形態では、光源１１４は、任意の順序の緑色光、赤色光、および／または、青色光を利用して１以上の連続画像を撮像するよう構成される。

光源１１６の反射を低減させる、またはなくす目的に様々な技術を実装することができる。図３を参照して本発明の様々な実施形態における反射低減技術を説明する。

一実施形態では、光源１１６は、先行する画像に対する電荷回路の感度（ゴーストを含む）を下げるようＯＰＣ１０６を予め調整するよう構成される。例えば、光学系／ミラーおよび関連するメカニズムを組み立てることで、印刷処理中に予め調整する目的から、光源１１６からの光をＯＰＣ１０６に方向付けることができる。

図２は、本発明の様々な実施形態における多機能デバイス（ＭＦＤ）２００を別の角度から見た概略図である。図２は、ＭＦＤ２００を別の角度から示すことで、図１のＭＦＤ１００に関して説明した構成および配置をより明らかにしている。一実施形態のＭＦＤ２００においては、筐体２０２、レーザモジュール２０４、光学光導電体（ＯＰＣ）２０６、ＯＰＣカートリッジ２０８、転送メカニズム２１０、定着器２１２、ＣＭＯＳ画像センサ２１４、光源２１６、透明表面２１８、ピックメカニズム２２２、ガイド２２４、およびカバー／出力トレー２２６が図示されているように配置されている。図２はさらに、ＣＭＯＳ画像センサ２１４の光路２３２と、ＭＦＤ２００の印刷経路２３０とを示している。ＭＦＤ２００のコンポーネントは、ＭＦＤ１００の同様のコンポーネントに関して上述した実施形態と同様のものであってよい。様々な実施形態においては、ＭＦＤ２００のコンポーネントの数は、図示されているものよりも多くても少なくてもよい。

一実施形態では、筐体１０２を、透明表面２１８を含むＭＦＤ２００の部分を開くことができたり、取り外し可能とすることにより、レーザモジュール２０４、ＣＭＯＳ画像センサ２１４、光源２１６、ＯＰＣ２０６、カートリッジ２０８、または用紙経路２３０の１以上のドキュメント等の内部コンポーネントにアクセスを可能として、修理および／またはメンテナンスを行うことができる。ＭＦＤ２００の上部を周辺マーカ２３８で区切ることにより、１以上のヒンジその他の同様のメカニズムによりＭＦＤ２００の底部に上部を連結することで、ＭＦＤ２００を開けて修理またはメンテナンスを行うことができる。

ＭＦＤ２００内では、複写アセンブリが印刷アセンブリと融合および／または統合されているが、この構成は、通常複写アセンブリが印刷アセンブリの上に搭載される従来のＭＦＤとは対照的である。このようにすることで、ＭＦＤ２００のアーキテクチャを従来のＭＦＤのものより小型にすることができ、材料費を下げることができ、包装、格納、および出荷にまつわるコストも下げることができ、および／または、単一の印刷デバイスから僅かにサイズを大きくすることで複写機能を追加することができるようになるという利点を提供することができる。本明細書で記載する実施形態におけるＭＦＤ２００においては、例えばスキャンデバイスが組み込まれたＭＦＤよりも利用される移動部材を少なくすることができるので、静かな動作、および／または、信頼性の向上が期待できる。

ＣＭＯＳ画像センサ２１４の種類のセンサを利用することで、カメラ付携帯電話の画像センサの大規模生産を促進することができるようになり、将来これらセンサの解像度が向上した際にも低コストを実現することができるようになる。１以上の実施形態におけるＭＦＤ２００が提供する、一度にページ全体をスキャンする機能により、センサをページに対して動かして、あるいは、ページをセンサに対して動かして一度に１ラインのデータをスキャンする従来のスキャンデバイスよりも高速な複写が可能となる。

図３は、光源からの反射を低減する技術を示す概略図である。光源は、各カラー光について２以上の光源３１６、３１７を含み、反射効果を低減する、または、反射効果をなくす。ＣＭＯＳ画像センサ３１４は、ＣＭＯＳ画像センサ１１４またはＣＭＯＳ画像センサ２１４に関して記載した実施形態に適合してよく、第１の光源３１６および第２の光源３１７は、光源１１６または光源２１６に関して記載した実施形態に適合してよく、透明表面３１８は、透明表面１１８または透明表面２１８に関して記載した実施形態に適合してよい。

本明細書におけるＭＦＤ内への光源の配置は、ＣＭＯＳ画像センサ３１４の様々な視野により制限される場合がある。例えば、ＣＭＯＳ画像センサ３１４の視野に入らない透明表面３１８の非常に近くに、または透明表面３１８に隣接した位置に、光源を配置してしまうと、照明角度が非常に浅くなり、照明を均一にするために大きなコストがかかったり、複雑な処理が必要となったりする場合がある。

図３に示すように光源３１６、３１７を配置することにより、一例として領域３６０において反射が検知される。つまり、方向矢印が示すように第１の光源３１６からの光が透明表面３１８で反射してＣＭＯＳ画像センサ３１４で検知される。このような反射が検知される際には、撮像された画像にはグレアが生じる場合がある。同様に、一例では、第２の光源３１７からの光が透明表面３１８で反射して、領域３７０で反射が検知される。

一実施形態では、各照明カラーについて２以上の光源３１６、３１７を異なる位置に配置して、領域３６０、３７０において検知される反射を、ＣＭＯＳ画像センサ３１４により異なる位置で撮像する。各光源３１６、３１７を連続照射して各画像を撮像することにより、組み合わせた画像から領域３６０、３７０で検知される反射をなくすことができる。例えば、領域３６０、３７０で検知される反射を、アルゴリズムの利用により、または、メカニズム上の経験に基づく特性評価により決定することができる。画像処理を利用して公知の技術により、組み合わせた画像から既知の反射領域３６０、３７０を低減または除去することができる。

図４は、本発明の様々な実施形態における多機能デバイス（ＭＦＤ）を組み立てる方法を示すプロセスフロー図である。方法４００では、ブロック４０２で、ＭＦＤの１以上のコンポーネントを実質的にカバーするよう筐体を構成することと、ブロック４０４で１以上のドキュメントを印刷するよう筐体内の印刷アセンブリを構成することと、ブロック４０６で、１以上の画像を複写用に撮像するよう筐体内に配置されるＣＭＯＳ画像センサを含む複写アセンブリを構成することとが含まれる。

一実施形態では、筐体を構成することには、ＭＦＤの外部の実質的にフラットな表面へのＭＦＤの配置を促すよう、筐体の実質的にフラットな表面を提供することが含まれる。筐体の実質的にフラットな表面は、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面に対して実質的に平行であるよう構成されてよく、その逆も然りである。ＣＭＯＳ画像センサは、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面と、筐体の実質的にフラットな表面との間の、印刷アセンブリを配置するＭＦＤの筐体の領域内に設けられる。印刷アセンブリおよび複写アセンブリを統合することで、ＭＦＤの空洞内の作業空間を共有させることができる。

印刷アセンブリは、ＭＦＤの筐体内にレーザ印刷用のレーザモジュールを構成して、レーザモジュールに動作可能に連結された光学光導電体（ＯＰＣ）を構成することにより構成することができる。ＯＰＣのレーザモジュールへの動作可能な連結は、印刷動作中にレーザモジュールからレーザ光を受け取ることにより達成することができる。

方法４００によるＭＦＤの組み立てはさらに、印刷アセンブリによる印刷に備えて１以上のドキュメントを受け取る入力トレーを構成することと、１以上のドキュメントを印刷経路に沿って動かすピックメカニズムを構成することとを含む。ＭＦＤアセンブリはさらに、カバーを多機能デバイスに連結させて、カバーを開位置と閉位置との間で可動にすることを含む。カバーは、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面をカバーするよう構成されてよく、および／または、閉位置において１以上のドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成されてよい。

ＭＦＤの組み立てはさらに、カバーが開位置にあるときにレーザモジュールを無効にするよう連動装置を構成すること、または、実質的にフラットな透明表面にフィルタコーティングを施して、レーザモジュールのレーザ光を遮蔽すること、またはこれらの組み合わせを含む。連動装置を構成すること、および／または、フィルタコーティングを施すことにより、複写アセンブリの実質的にフラットな透明表面からレーザ印刷アセンブリのレーザ光の漏れを防ぐ、または、低減することができる。上述した安全性に関する特徴により、ＭＦＤのユーザがレーザに曝される危険を減らすことができる。

ＯＰＣは、ＭＦＤの組み立て中にカバーが開位置にあるときに、および光源が動作可能にされたときに、回転するよう構成されて、ＯＰＣを周辺光または照明光に曝す度合いを低減させる。ＭＦＤを組み立てる方法４００はさらに、カバーに動作可能に連結された遮光構造を構成することで、カバーが開位置にあるときにＯＰＣが周辺光に曝されないようにする、または曝す度合いを低減することができる。遮光構造は、一実施形態では、シャッターメカニズムに従って動作するよう構成されてよい。

複写アセンブリを構成することには、光源を、レーザ印刷におけるゴーストを低減するよう光学光導電体を予め調整するよう構成することが含まれる。光学系および／またはミラーを利用することで、例えば、印刷処理中に光源からの光をＯＰＣに方向付けることで、印刷収差（printing aberration）を生じうるＯＰＣ上の電荷収差（charge aberration）を低減することができる。

複写アセンブリを構成することにはさらに、機械的および／または演算的な技術を利用することで画像の解像度を上げることが含まれてよい。一実施形態では、画像の解像度の向上は、露光時間および／または照明レベルを異ならせることにより、および／または、ＣＭＯＳ画像センサの配置を僅かに変化させることで、オブジェクトの複数の画像を撮像して、ＣＭＯＳ画像センサの位置フィードバックのために筐体内に設けられる１以上の基準部材を利用して画像処理用に複数の画像を位置合わせして、これら複数の画像を組み合わせることで、解像度の向上した総合画像を生成することで、行われる。画像の組み合わせ等の画像処理は、公知の技術により行うことができる。

複写アセンブリを構成することにはさらに、ＣＭＯＳ画像センサが撮像する複数の連続画像の各々に対して異なる照明カラーを提供して、各画像を撮像するのに利用された照明カラーのデータを利用することでカラー画像を再構築するように、光源を構成することが含まれてよい。ＣＭＯＳ画像センサは、カラーモザイクフィルタなしに設計することができる。または、１以上の実施形態でカラーモザイクフィルタをなくすこともできる。

光源は、それぞれ異なる照明カラーについて２以上の光源を構成することにより構成することができる。それぞれ異なるカラーについての２以上の光源は、それぞれ異なる位置に配置することができ、該それぞれ異なる位置から画像を連続して撮像して、反射の低減した画像の組み合わせを生成するよう構成することができる。反射低減効果の実施形態は図３を参照して詳述されている。方法４００は、図１−図３に関して上述した処理および技術に適合してよい。

請求される主題を最もよく理解させるべく、様々な処理を複数の別個の動作または処理として記載してきた。しかし、記載における順序は、これら処理が必ずしも順序に依存していることを示すとして捉えられるべきではない。特に、これら処理は提示された順序で実行されなくてもよい。記載される処理は、記載されている実施形態とは異なる順序で実行することも可能である。別の実施形態では、様々な処理を追加することもでき、および／または、記載された処理を省くこともできる。

一部の実施形態について図示および記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変形例および／または均等な実施形態で、図示および記載された実施形態を置き換えることができる。本願は、説明した実施形態の変形例または変更例全てを網羅することを意図する。従って、本発明による実施形態は、請求項およびその均等物のみによる制限が意図されている。

Claims (17)

1. 多機能デバイスであって、
   筐体と、
   前記筐体内に設けられ、ドキュメントを印刷するよう構成される印刷アセンブリであって、（ｉ）レーザ印刷用のレーザモジュールと、（ｉｉ）前記レーザモジュールに動作可能に連結された光学光導電体とを有する印刷アセンブリと、
   （ｉ）前記筐体内に配置されたＣＭＯＳ画像センサと、（ｉｉ）前記筐体内に配置された光源と、（ｉｉｉ）前記ＣＭＯＳ画像センサの光路に配置され、前記ＣＭＯＳ画像センサが撮像するオブジェクトを支持するフラットな透明表面とを有する複写アセンブリと、
   前記印刷アセンブリが印刷するドキュメントを受け取る入力トレーと、
   前記ドキュメントを印刷経路に沿って動かすピックメカニズムと、
   前記多機能デバイスに連結され、（ｉ）開位置と閉位置との間を動き、（ｉｉ）前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面をカバーし、（ｉｉｉ）前記閉位置にある間に前記ドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成されるカバーと、
   を備え、
   前記光源は、各異なる照明カラーについてそれぞれ異なる位置に配置され、前記フラットな透明表面の上の異なる位置に反射を生じさせる２以上の光源を含み、
   前記ＣＭＯＳ画像センサは、各異なる照明カラーに対する前記２以上の光源が連続して光を提供した場合に、異なる位置に前記反射を有する各画像を連続して撮像して、当該各画像を用いて反射の低減した画像の組み合わせを生成するよう構成され、
   前記光学光導電体は、前記光源が動作可能にされたときに回転して、前記光学光導電体を照明光に局所的に過度に曝さないように構成される、
   多機能デバイス。
2. 前記筐体は、前記多機能デバイスの外部のフラットな表面上への前記多機能デバイスの配置を促すフラットな表面を有し、前記筐体の前記フラットな表面は、前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面と平行であり、
   前記ＣＭＯＳ画像センサは、前記筐体の前記フラットな表面と前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面との間の、前記印刷アセンブリが配置される前記多機能デバイスの前記筐体における領域に配置される、請求項１に記載の多機能デバイス。
3. 前記多機能デバイスはさらに、
   前記カバーが開位置にあるときに前記レーザモジュールを無効にする連動装置、および、前記フラットな透明表面に設けられて前記レーザモジュールのレーザ光を遮蔽するフィルタコーティングのうち少なくとも１つを備える、請求項１または２に記載の多機能デバイス。
4. 前記光学光導電体は、前記カバーが前記開位置にあるときに、回転して、前記光学光導電体を周辺光に曝す度合いを低減するよう構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
5. 前記多機能デバイスはさらに、
   前記カバーに動作可能に連結され、前記カバーが前記開位置にあるとき、前記光学光導電体が周辺光に曝されないようにする、または、曝す度合いを低減する遮光構造を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
6. 前記ＣＭＯＳ画像センサはアクティブ画素センサ（ＡＰＳ）を含み、
   前記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）または冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
7. 前記複写アセンブリは、
   露光時間または照明レベルを異ならせ、および、ＣＭＯＳ画像センサの配置を僅かに変化させることで、オブジェクトの複数の画像を撮像し、
   画像センサ位置フィードバック用に前記筐体内に設けられる基準部材を利用して画像処理用に複数の画像を位置合わせして、
   前記複数の画像を組み合わせることで、総合画像を生成することにより、画像の解像度を上げるよう構成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
8. 前記ＣＭＯＳ画像センサは、カラーモザイクフィルタを含まず、
   前記光源は、前記ＣＭＯＳ画像センサが撮像する複数の連続画像の各々に対して異なる照明カラーを提供して、各画像を撮像するのに利用された照明カラーのデータを利用してカラー画像を再構築するよう構成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
9. 前記ＣＭＯＳ画像センサは、前記ドキュメントの画像全体を一度に撮像するように構成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の多機能デバイス。
10. 多機能デバイスを組み立てる方法であって、
    筐体を提供する段階と、
    ドキュメントを印刷する印刷アセンブリを前記筐体内に構成する段階であって、（ｉ）レーザ印刷用のレーザモジュールを構成する段階と、（ｉｉ）前記レーザモジュールに動作可能に連結された光学光導電体を構成する段階とを有する、印刷アセンブリを構成する段階と、
    （ｉ）前記筐体内に設けられるＣＭＯＳ画像センサ、（ｉｉ）前記筐体内に設けられ、撮像中に照明を提供する光源、および（ｉｉｉ）前記ＣＭＯＳ画像センサの光路に配置され、前記ＣＭＯＳ画像センサが撮像するオブジェクトを支持するフラットな透明表面を含む複写アセンブリを構成する段階と、
    前記印刷アセンブリが印刷するドキュメントを受け取る入力トレーを構成する段階と、
    前記ドキュメントを印刷経路に沿って動かすピックメカニズムを構成する段階と、
    （ｉ）開位置と閉位置との間を動き、（ｉｉ）前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面をカバーし、（ｉｉｉ）前記閉位置にある間に前記ドキュメントの出力トレーとして機能するよう構成されるカバーを前記多機能デバイスに連結する段階と、
    を備え、
    前記光源は、各異なる照明カラーについてそれぞれ異なる位置に配置され、前記透明表面の上の異なる位置に反射を生じさせる２以上の光源を含み、
    前記ＣＭＯＳ画像センサは、各異なる照明カラーに対する前記２以上の光源が連続して光を提供した場合に、異なる位置に前記反射を有する各画像を連続して撮像して、当該各画像を用いて反射の低減した画像の組み合わせを生成するよう構成され、
    前記光学光導電体は、
    前記光源が動作可能にされたときに回転して、前記光学光導電体を照明光に局所的に過度に曝されないように構成される、
    方法。
11. 前記筐体を提供する段階は、
    前記筐体にフラットな表面を提供して、前記多機能デバイスの外部のフラットな表面上への前記多機能デバイスの配置を促し、前記筐体の前記フラットな表面は、前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面と平行であり、
    前記ＣＭＯＳ画像センサは、前記筐体の前記フラットな表面と前記複写アセンブリの前記フラットな透明表面との間の、前記印刷アセンブリが配置される前記多機能デバイスの前記筐体における領域に配置される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記印刷アセンブリはさらに、
    少なくとも、前記カバーが開位置にあるときに連動装置が前記レーザモジュールを無効にするように構成されるか、前記フラットな透明表面にフィルタコーティングを設けて、前記レーザモジュールのレーザ光を遮蔽するように構成される、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記光学光導電体は、
    前記カバーが前記開位置にあるときに回転して、前記光学光導電体を周辺光に曝す度合いを低減するよう構成される、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記印刷アセンブリはさらに、
    前記カバーに動作可能に連結され、前記カバーが前記開位置にあるとき、前記光学光導電体が周辺光に曝されないようにする、または、曝す度合いを低減する遮光構造を構成する、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記複写アセンブリは、
    露光時間または照明レベルを異ならせ、および、ＣＭＯＳ画像センサの配置を僅かに変化させることで、オブジェクトの複数の画像を撮像し、
    前記ＣＭＯＳ画像センサの位置フィードバック用に前記筐体内に設けられる基準部材を利用して画像処理用に複数の画像を位置合わせして、
    前記複数の画像を組み合わせることで、解像度が向上した総合画像を生成することにより、画像の解像度を向上させる、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記ＣＭＯＳ画像センサは、カラーモザイクフィルタを含まず、
    前記複写アセンブリではさらに、
    前記光源が、前記ＣＭＯＳ画像センサが撮像する複数の連続画像の各々に対して異なる照明カラーを提供して、各画像を撮像するのに利用された照明カラーのデータを利用してカラー画像を再構築するよう構成される、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記ＣＭＯＳ画像センサは、前記ドキュメントの画像全体を一度に撮像するように構成されている、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の方法。

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