JP6590176B2 - 画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

従来より、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像を読取ユニットにより光学的に読取って画像データを出力する画像読取装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

コンタクトガラスはスキャナ筐体の上面に装着されている。読取ユニットはスキャナ筐体内に収容されている。読取ユニットには、コンタクトガラス上の原稿に向けて光を照射する光源が搭載されている。読取ユニットは、コンタクトガラスの下方にて副走査方向に移動可能に設けられている。

読取ユニットの移動制御はコントローラーにより行われる。原稿画像の読取に際しては、コントローラーにより読取ユニットをホームポジションから予め設定された移動端まで移動させ、この移動中に原稿から反射される反射光を画像センサー（例えばＣＩＳセンサー又はＣＣＤセンサー等）により光電変換して読取る。原稿画像の読取動作が終了すると、コントローラーにより読取ユニットがホームポジションに戻される。スキャナ筐体内における該ホームポジション付近には通常、読取ユニットがホームポジションにあることを検知するポジションセンサーが設けられている。ポジションセンサーは、例えばＰＩセンサーにより構成される。

また、スキャナ筐体には、コンタクトガラスの上面に対して開閉され、閉じられることでコンタクトガラス上の原稿を押さえる原稿押さえ部が取付けられている。スキャナ筐体内には、原稿押さえ部の開閉を検知するための開閉検知センサーが設けられている。開閉検知センサーは、原稿押さえ部の開閉に連動して上下方向にスライドする棒状部材の下端部を検知することで開閉検知を行う。

特開２０１３−０８５０４７号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の画像読取装置では、読取ユニットがホームポジションにあることを検知するポジションセンサーと、原稿押さえ部の開閉を検知する開閉検知センサーとを別々に設ける必要がある。このため、使用するセンサーの個数が増加してコスト増加を招くという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、読取ユニットがホームポジションにあるか否かを検知するため検知部と、原稿押さえ部の開閉状態を検知するための検知部とを兼用可能な画像読取装置を提供することにある。

本発明に係る画像読取装置は、スキャナ筐体と、該スキャナ筐体の上面に装着されたコンタクトガラスと、該スキャナ筐体内に収容され、上記コンタクトガラス上の原稿に向けて光を出射する光源が搭載され、所定のホームポジションと所定の移動端との間を往復移動する読取ユニットと、上記コンタクトガラスの上面に対して開閉され、閉じられることにより該コンタクトガラス上の原稿を押さえる原稿押さえ部とを備えている。

そして、上記原稿押さえ部の開閉に連動して回転し、Ｎ極の磁極とＳ極の磁極とが該回転方向における異なる位相位置に配置された回転マグネット部と、上記読取ユニット又該読取ユニットに連動して副走査方方向に移動する移動体に搭載され、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにあるときにのみ上記マグネット部の表面に対向する磁気検知部を有する磁気センサーと、を備え、上記マグネット部のＮ極及びＳ極の磁極は、上記キャリッジが上記所定ホームポジションにある状態において上記原稿押さえ部が閉状態にあるときと開状態にあるときとで上記磁気検知部に対向する部分の極性が異なるように設けられ、 上記磁気センサーからの出力信号を基に、上記原稿押さえ部の開閉状態を判定するとともに、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにあるか否かを判定する判定部をさらに備えている。

本発明に係る画像形成装置は上記画像読取装置を備えている。

本発明によれば、読取ユニットがホームポジションにあるか否かを検知するため検知部と、原稿押さえ部の開閉を検知するための検知部とを一つの磁気センサーにより兼用することができる。

図１は、実施形態における画像読取装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。 画像読取装置に搭載された検知装置を示す概略図であって、読取ユニットがホームポジションにあり且つ原稿押さえカバーが閉じた状態を示す図である。 読取ユニットがホームポジションにあり且つ原稿押さえカバーが開いた状態を示す図２相当図である。 読取ユニットがホームポジションから離間し且つ原稿押さえカバーが閉じた状態を示す図２相当図である。 コントローラーにより実行される検知制御の内容を示すフローチャートの前半部である。 コントローラーにより実行される検知制御の内容を示すフローチャートの後半部である。 他の実施形態を示す図１相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、実施形態における画像読取装置Ｘを備えた複合機Ｙを示している。この複合機Ｙは、画像読取部１、ＡＤＦ（原稿押さえ部）２、画像形成部３、コントローラー（判定部）４、及び操作部（図示省略）などを備えている。画像読取部１及びＡＤＦ２によって画像読取装置Ｘが構成されている。画像読取装置Ｘは、ＡＤＦ２の開閉状態の検知及び後述する読取ユニット１２のホームポジション検知を行う検知装置４０を有している。尚、以下の説明において、前側、後側は、図１の紙面垂直方向の手前側、奥側を意味し、左側、右側は、複合機Ｙを前側から見たときの左側、右側を意味するものとする。

複合機Ｙは、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。

上記画像形成部３は、給紙カセット３０、感光体ドラム３１、帯電装置３２、現像装置３３、トナーコンテナ３４、転写ローラー３５、除電装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及び排紙トレイ３９などを備えている。

そして、画像形成部３では、上記給紙カセット３０から供給される用紙に以下の手順で画像が形成される。具体的には、先ず帯電装置３２によって上記感光体ドラム３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、不図示のレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）により上記感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。そして、上記感光体ドラム３１上の静電潜像は上記現像装置３３によってトナー像として現像される。尚、現像装置３３には、上記トナーコンテナ３４からトナーが補給される。

上記感光体ドラム３１に形成されたトナー像は上記転写ローラー３５によって用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、その用紙が上記定着ローラー３７及び上記加圧ローラー３８の間を通過する際に上記定着ローラー３７で加熱されて溶融定着する。尚、上記感光体ドラム３１の電位は上記除電装置３６で除電される。

上記画像読取部１は、コンタクトガラス１１、読取ユニット１２、ミラー１３，１４、光学レンズ１５、ＣＣＤセンサー１６を備えている。

コンタクトガラス１１は、画像読取部１の外壁を構成するスキャナ筐体Ｃの上壁部に装着されている。コンタクトガラス１１は、後述するシートスルー方式による画像読取り時に使用される第一コンタクトガラス１１ａと、固定方式による画像読取り時に使用される第二コンタクトガラス１１ｂとからなる。第一コンタクトガラス１１ａは前後方向（原稿搬送方向に直交する方向）に長い矩形板状をなしていてスキャナ筐体Ｃの上壁部の左側端部に装着されている。第二コンタクトガラス１１ｂは左右方向に長い矩形板状をなしていて、第一コンタクトガラス１１ａの右側に配置されている。

上記読取ユニット１２は、スキャナ筐体Ｃ内に収容されている。読取ユニット１２は、副走査方向（図１の左右方向）に移動可能な第一キャリッジ１２１を有している。第一キャリッジ１２１には、ＬＥＤ光源１２２及びミラー１２３が搭載されている。第一キャリッジ１２１は、ステッピングモーター等の駆動モーターを用いた不図示の駆動機構により副走査方向に駆動される。駆動モーターにより第一キャリッジ１２１（読取ユニット１２）が副走査方向に移動されると、ＬＥＤ光源１２２からコンタクトガラス１１に照射される光が副走査方向に走査される。

上記ミラー１２３は、ＬＥＤ光源１２２から読取位置１２Ａを通過する原稿Pに光を照射したときの反射光をミラー１３に向けて反射させる。そして、ミラー１２３で反射した光は、ミラー１３，１４によって光学レンズ１５に導かれる。ミラー１３，１４は、第二キャリッジ（移動体）２０に搭載されている。第二キャリッジ２０は、後述するシート固定方式による読取り動作時には上記第一キャリッジ１２１の半分の速度で副走査方向に移動する。

光学レンズ１５は、入射した光を集光してＣＣＤセンサー１６に入射させる。ＣＣＤセンサー１６は、原稿画像からの反射光を光電変換することによりアナログ画像データに変換してコントローラー４に出力する。

コントローラー４は、画像読取装置Ｘの全体動作を制御する部分であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有するマイクロコンピューターからなる。コントローラー４は、ＣＣＤセンサー１６より受信したアナログ画像データを基に原稿画像のデジタルデータを作成してＲＯＭに記憶する。

上記ＡＤＦ２は、原稿給紙トレイ２１、複数の搬送ローラー２２、ガイド部材２３、排紙トレイ２４を備えた自動原稿送り装置である。ＡＤＦ２は、スキャナ筐体Ｃの上面の左側縁部に軸部２ａを介して支持されている。ＡＤＦ２は、軸部２ａ回りに回動することコンタクトガラス１１に対して開閉可能になっている。

上記ＡＤＦ２は、各搬送ローラー２２をそれぞれ不図示のモーターで駆動させることにより、上記原稿給紙トレイ２１にセットされた原稿Pを第一コンタクトガラス１１ａ上の読取位置１２Ａに所定時間間隔で供給搬送する。読取位置１２Ａを通過した原稿Ｐは排紙トレイ２４に排出される。

画像読取装置Ｘによる原稿画像の読取り方式としては、シートスルー方式と固定方式との二種類の方式がある。シートスルー方式では、読取ユニット１２を第一コンタクトガラス１１ａ上の読取位置１２Ａの下側に静止させておき、その状態で、ＡＤＦ２により原稿Pをガイド部材２３と第一コンタクトガラス１１ａとの隙間に向けて供給搬送する。そうして、原稿Ｐを読取位置１２Ａに対して副走査方向の一側から他側に移動搬送することで原稿Pの画像を読取る。

一方、シート固定方式による画像読取り動作では、第二コンタクトガラス１１ｂ上に原稿Pを固定した状態で読取ユニット１２を所定のホームポジションから所定の移動端まで移動させることで当該原稿Pの画像読取る。原稿画像の読取り終了後は、読取ユニット１２は駆動モーターによりホームポジションまで戻される。読取ユニット１２のホームポジションは、例えば第一コンタクトガラス１１ａの直下に設定されている。読取ユニット１２の移動端は、例えば第二コンタクトガラス１１ｂの右側端部の直下に設定されている（図１の太二点鎖線参照）。シート固定方式では、ＡＤＦ２は、第二コンタクトガラス１１ｂ上の原稿を押さえる原稿押さえ部として機能する。

画像読取装置Ｘは、上述したように読取ユニット１２のホームポジション検知とＡＤＦ２の開閉検知とを行う検知装置４０を有している。

図２及び図３に示すように、検知装置４０は、連動バー４１、回転マグネット部４２及び磁気センサー４３を有している。回転マグネット部４２は、ＡＤＦ２の開閉に連動して回転する。図２は、ＡＤＦ２が閉状態にある場合を示し、図３はＡＤＦ２が開状態にある場合を示している。各図に示すように、連動バー４１は上下方向に延びる板状部材からなる。連動バー４１の上端部は、スキャナ筐体Ｃの上壁部を貫通して不図示のギア機構を介してＡＤＦ２に連結されている。そして、ＡＤＦ２が軸部２ａ回りに上側（開き側）に回動されると連動バー４１も上側に移動し、ＡＤＦ２が軸部２ａ回りに下側（閉じ側）に回動されると連動バー４１も下側に移動する。連動バー４１の下端部には、上下方向に並ぶ複数の歯部からなるギア部４１ａが形成されている。このギア部４１ａは、回転マグネット部４２の周面に形成されたギア部４２ｃに噛合している。

回転マグネット部４２は、軸心が前後方向に延びる円板状をなしている。回転マグネット部４２は、前後方向に延びる支持シャフト４４の一端部に固定されている。支持シャフト４４は回転マグネット部４２と同軸に配置されていて不図示のベアリングにより回動可能に支持されている。回転マグネット部４２は、支持シャフト４４と共に周方向に回動可能になっている。回転マグネット部４２は、Ｎ極の磁極４２ａとＳ極の磁極４２ｂとを有している。両磁極４２ａ，４２ｂは、回転マグネット部４２の回転軸方向から見て互いに対向するように配置されている。換言すると、両磁極４２ａ，４２ｂは、回転マグネット部４２の回転方向において異なる位相位置（１８０°反対側の位相位置）に配置されている。回転マグネット部４２の周面には、連動バー４１のギア部４１ａに噛合するギア部４２ｃが形成されている。連動バー４１の上下移動は、両ギア部４１ａ，４２ｃを介して回転マグネット部４２の回転動作に変換される。

磁気センサー４３は、読取ユニット１２（第一キャリッジ１２１）の左側面から突出する支持板部１２４に固定されている。磁気センサー４３は、読取ユニット１２がホームポジションにあるときに回転マグネット部４２の周面に所定の隙間を持って対向する磁気検知部４３ａを有している。磁気検知部４３ａは、図２に示すようにＡＤＦ２が閉状態にあるときにはＮ極の磁極４２ａに対向している。ＡＤＦ２が閉状態から開状態に変化すると、連動バー４１が上昇して回転マグネット部４２が図２の時計回り方向に回転する。この結果、磁気検知部４３ａは、図３に示すように回転マグネット部４２のＳ極の磁極４２ｂに対向する。図４に示すように、読取ユニット１２がホームポジションから上記移動端側に移動すると、磁気検知部４３ａは回転マグネット部４２の周面に対向しない位置まで離間する。

磁気センサー４３は、磁気検知部４３ａが回転マグネット部４２のＮ極の磁極４２ａに対向する状態ではＮ極検知信号を出力し、磁気センサー４３が回転マグネット部４２のＳ極の磁極４２ｂに対向する状態ではＳ極検知信号を出力する。また、磁気センサー４３は、磁気センサー４３が回転マグネット部４２の周面に対向しない位置まで離間して該周面からの距離が所定距離以上になると非検知信号を出力する。

磁気センサー４３より出力された信号はコントローラー４に出力される。コントローラー４では、磁気センサー４３より受信した信号を基に、読取ユニット１２のホームポジション検知及びＡＤＦ２の開閉検知を行う。

図５及び図６は、コントローラー４における該検知制御の内容を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、磁気センサー４３からの出力信号がＮ極検知信号であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ３に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、読取ユニット１２がホームポジションにあり且つＡＤＦ２が閉状態（図２の状態）にあるものと判断し、しかる後にリターンする。

ステップＳ１の判定がＮＯである場合に進むステップＳ３では、磁気センサー４３からの出力信号がＳ極検知信号であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ５に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、読取ユニット１２がホームポジションにあり且つＡＤＦ２が開状態（図３の状態）にあるものと判断し、しかる後にリターンする。

ステップＳ３の判定がＮＯである場合に進むステップＳ５では、磁気センサー４３からの出力信号が非検知信号であると判断するとともに、磁気センサー４３からの出力信号が非検知信号に変化する直前の出力信号を識別する。そして、この識別した直前の信号がＮ極検知信号であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ７に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、読取ユニット１２がホームポジションになく且つＡＤＦ２が閉状態にあるものと判断し、しかる後にリターンする。

ステップＳ５の判定がＮＯである場合に進むステップＳ７では、読取ユニット１２がホームポジションになく且つＡＤＦ２が開状態にあるものと判断する。

ステップＳ８では、第二コンタクトガラス１１ｂ上に入射する外乱光の影響を低減するための画像処理を実行する。画像処理の一例として、ＣＣＤセンサー１６により読取った原稿画像の周囲が黒く塗りつぶされないように濃度を調整したり、ＣＣＤセンサー１６より読取った原稿画像の輝度値を外乱光による輝度値の上昇分だけ低く補正する処理等が挙げられる。

以上説明したように、コントローラー４は、磁気センサー４３からの出力信号を基に、ＡＤＦ２が開状態と閉状態とのいずれの状態にあるかを判定するとともに、読取ユニット１２がホームポジションにあるか否かを判定する。したがって、ＡＤＦ２の開閉検知用の検知センターと読取ユニット１２のホームポジション検知用の検知センサーとを別々に設ける必要がないので、必要なセンサーの数を低減して製品コストを低減することができる。

また、磁気センサー４３はＰＩセンサー等に比べて消費電力が少ないので、省エネ性を向上させることができる。

コントローラー４は、磁気センサー４３からの出力信号が非検知信号である場合には、読取ユニット１２がホームポジションにないと判定するとともに、当該磁気センサー４３の出力信号が非検知信号に変化する直前の磁気センサー４３の出力信号を識別して該識別した出力信号に対応するＡＤＦ２の開閉状態を現時点の開閉状態として判定する（ステップＳ５〜ステップＳ７）。

この判定処理では、読取ユニット１２がホームポジションから離間して移動している最中はユーザーがＡＤＦ２を開閉する可能性が低い点に着目して、ＡＤＦ２の開閉状態を判定（推定）するようにしている。これにより、センサーの数を増やすことなく一つの磁気センサー４３でＡＤＦ２の開閉状態を精度良く判定することができる。

また、上記検知装置４０は、上下方向に延びるとともにＡＤＦ２の開閉に連動する連動バー４１を備え、連動バー４１には、上下方向に並ぶ複数の歯部からなるギア部４１ａが形成され、回転マグネット部４２の外周面には、連動バー４１のギア部４１ａに噛合するギア部４２ｃが形成されている。この構成によれば、簡単な構成で回転マグネット部４２をＡＤＦ２開閉動作に連動させることができる。

《他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、磁気センサー４３を読取ユニット１２の側面から突出する支持板部１２４に固定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば図７に示すように読取ユニット１２に連動して副走査方向に移動する第２キャリッジ（移動体）２０に搭載するようにしてもよい。

上記実施形態において、ステップＳ４で読取ユニット１２がホームポジションにあり且つＡＤＦ２が開状態にあるとコントローラー４が判断した場合には、ＡＤＦ２による自動給紙を禁止するようにしてもよい。

上記実施形態では、読取ユニット１２がホームポジションにあるときに磁気センサー４３の磁気検知部４３ａが回転マグネット部４２の周面に対向する例について説明したが、これに限ったものではなく、磁気検知部４３ａが回転マグネット部４２の厚さ方向の側面に対向するものであってもよい。

上記実施形態では、読取ユニット１２のホームポジションが第一コンタクトガラス１１ａの直下である例について説明したが、これに限ったものではなく、読取ユニット１２がホームポジションにあるときに磁気センサー４３と回転マグネット部４２の周面とが対向していればよく、例えば読取ユニット１２のホームポジションが第一コンタクトガラス１１ａと第二コンタクトガラス１１ｂとの間に設定されていてもよい。

上記実施形態では、ＡＤＦ２が閉状態にあるときにＮ極の磁極４２ａに磁気検知部４３ａが対向し、ＡＤＦ２が開状態にあるときにＳ極の磁極４２ｂに磁気検知部４３ａが対向する例を説明したが、ＡＤＦ２が開状態にあるときにＮ極の磁極４２ａに磁気検知部４３ａが対向し、ＡＤＦ２が閉状態にあるときにＳ極の磁極４２ｂに磁気検知部４３ａが対向するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置について有用である。

Claims (4)

1. スキャナ筐体と、該スキャナ筐体の上面に装着されたコンタクトガラスと、該スキャナ筐体内に収容され、上記コンタクトガラス上の原稿に向けて光を出射する光源が搭載され、所定のホームポジションと所定の移動端との間を往復移動する読取ユニットと、上記コンタクトガラスの上面に対して開閉され、閉じられることにより該コンタクトガラス上の原稿を押さえる原稿押さえ部とを備えた画像読取装置であって、
   上記原稿押さえ部の開閉に連動して回転し、Ｎ極の磁極とＳ極の磁極とが該回転方向における異なる位相位置に配置された回転マグネット部と、
   上記読取ユニット又は該読取ユニットに連動して副走査方方向に移動する移動体に搭載され、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにあるときにのみ上記回転マグネット部の表面に対向する磁気検知部を有する磁気センサーと、を備え、
   上記回転マグネット部のＮ極及びＳ極の磁極は、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにある状態において上記原稿押さえ部が閉状態にあるときと開状態にあるときとで上記磁気検知部に対向する部分の極性が異なるように設けられ、
   上記磁気センサーからの出力信号を基に、上記原稿押さえ部の開閉状態を判定するとともに、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにあるか否かを判定する判定部をさらに備えている、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、
   上記磁気センサーは、上記磁気検知部が上記Ｎ極の磁極に対向する状態ではＮ極検知信号を出力し、上記磁気検知部がＳ極の磁極に対向する状態ではＳ極検知信号を出力し、上記磁気検知部が上記回転マグネット部の表面から所定距離以上、離間した状態では非検知信号を出力するように構成され、
   上記判定部は、上記磁気センサーの出力信号が上記非検知信号である場合には、上記読取ユニットが上記所定のホームポジションにないと判定するとともに、当該磁気センサーの出力信号が上記非検知信号に変化する直前の該磁気センサーの出力信号を識別して該識別した出力信号に対応する原稿押さえ部の開閉状態を現時点の開閉状態として判定する、画像読取装置。
3. 請求項１記載の画像読取装置において、
   上記原稿押さえ部の開閉に連動して上下方向に移動する連動バーを備え、
   上記連動バーには、上下方向に並ぶ複数の歯部からなるギア部が形成され、
   上記回転マグネット部の外周面には、上記連動バーのギア部に噛合するギア部が形成されている、画像読取装置。
4. 請求項１記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。
   

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