JP6992324B2 - 画像読取装置及び画像読取装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及び画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

従来からコンタクトガラス上に載置された原稿の画像を光学的に読み取って画像データを生成する画像読取装置が知られている。特許文献１には、原稿のサイズ検知を行う画像読取装置が記載されている。この画像読取装置では、主走査方向（前後方向）に長いライン状の照明光を照射する照明ユニットが用いられる。原稿サイズの検知用照明動作では、前後方向の両端側で１つずつ光源を発光させることによって、原稿シートのサイズ検知に必要十分な光が原稿シートに照射される。

特開２０１５－４１８９５号公報

ところで、この種の画像読取装置では、使用者によって原稿カバーが閉じられる途中に原稿のサイズ検知が行われるため、原稿のサイズ検知を行うための照明光が外部に漏れる。特許文献１に示す従来の画像読取装置では、原稿のサイズ検知を行う際に、画像読取装置の前後方向の両端側で１つずつ光源を発光させる。そのため、画像読取装置の前側にいる使用者にとって、目視する照明光の光量が多くなる虞がある。

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、原稿のサイズ検知を行う際に使用者に目視される光量を低減させることができる画像読取装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、コンタクトガラスが上面に設けられた筐体と、筐体に開閉自在に取り付けられて、閉状態でコンタクトガラスを被覆する原稿カバーと、筐体に収容されて、コンタクトガラスの裏側から該コンタクトガラス上の原稿を照明する照明ユニットと、原稿カバーが開状態から閉状態へ移行される際に、照明ユニットからコンタクトガラス上の原稿に向けて照射された光を用いて、原稿のサイズを検知する原稿サイズ検知動作を行う原稿サイズ検知部とを備えている。

そして、照明ユニットは、筺体の前後方向に延びる１つ又は複数の導光体と、導光体の前側に配置され該導光体への入射光を後側に向かって出射する第１光源と、導光体の後側に配置され該導光体への入射光を前側に向かって出射する第２光源とを有し、導光体では前側又は後側から入射した光の出射面がコンタクトガラスに対面し、原稿サイズ検知動作の際に第１光源及び第２光源のうち第１光源だけが点灯する。

本発明に係る画像形成装置は、上記画像読取装置と、画像読取装置によって読み取られた原稿の画像をシートに形成する画像形成装置本体とを備えている。

本発明によれば、原稿のサイズ検知を行う際に使用者に目視される光量を低減させることができる画像読取装置を提供することができる。

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の斜視図である。 図２は、実施形態における画像読取装置の概略構成図である。 図３は、実施形態における画像読取装置の筐体等の斜視図である。 図４は、実施形態における照明ユニットの斜視図である。 図５は、実施形態における照明ユニットを構成する照明部の斜視図である。 図６は、実施形態における照明ユニットについて光源及び導光体の配置を説明するための図である。 図７は、実施形態における画像形成装置における手置きモードのコピー動作について説明するためのフロー図 図８は、実施形態における画像読取装置において原稿サイズ検知動作時の照明ユニットの光照射状態を説明するための図 図９は、実施形態における画像読取装置において手置きモードの原稿読取動作時の照明ユニットの光照射状態を説明するための図

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形成装置１の概略構成図を示す。画像形成装置１は、印刷機能の他にスキャナ機能とファックス機能とコピー機能とを有する複合型の画像形成装置（複合機）である。尚、以下の説明において、前側、後側は、画像形成装置１の前側、後側を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側（後述する操作パネル８側）から見たときの左側、右側を意味するものとする。

画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成装置本体２と、その上側に配置された画像読取装置３とを備えている。画像形成装置本体２は、その上下方向の中間部に配置された印刷部４と、印刷部４の下側に配置された複数の給紙カセット５とを有している。各給紙カセット５内にはそれぞれサイズが異なる用紙が収容されている。印刷部４は、給紙カセット５より供給される用紙に対して所定の画像データに基づいて印刷を行う。印刷部４における印刷方式には電子写真方式が採用されている。すなわち、印刷部４は、感光体ドラムの表面に画像データに対応するレーザー光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像して用紙に転写する。

－画像読取装置について－
図２は、実施形態における画像読取装置３の概略構成図を示す。図３は、実施形態における画像読取装置３の筐体２０部分の斜視図を示す。画像読取装置３は、コンタクトガラス１１上で原稿（原稿シート）の画像を光学的に読み取り、原稿の画像に応じた画像データを生成する装置である。尚、本実施形態では、画像読取装置３について前後方向は「主走査方向」に相当し、左右方向は「副走査方向」に相当する。

画像読取装置３は、図２に示すように、コンタクトガラス１１が上面に設けられた筐体２０と、筐体２０に開閉自在に取り付けられて閉状態でコンタクトガラス１１の上面を被覆する原稿カバー６と、筐体２０に収容された読取ユニット３０とを備えている。原稿カバー６は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）７と一体化されている。なお。図１に示すように、画像読取装置３の前面部には操作パネル８が突出形成されている。操作パネル８には、テンキーやスタートキーを含む操作部９と、液晶ディスプレイからなる表示部１０とが設けられている。

画像読取装置３は、原稿の画像を読み取る原稿読取動作を行う。原稿読取動作には、使用者によってコンタクトガラス１１上に載せられた原稿を読み取る手置きモードと、自動原稿送り装置７によって自動で供給された原稿を読み取る自動給紙モードとがある。また、画像読取装置３は、手置きモードの原稿読取動作を行う前に、使用者によってコンタクトガラス１１上に載せられた原稿のサイズを検知する原稿サイズ検知動作を行う。

筐体２０は、上面が開放された略直方体状の箱体２０ａ（図３参照）と、その箱体２０ａの上面開口に装着されたコンタクトガラス１１とを備えている。コンタクトガラス１１としては、手置きモードの原稿読取動作で読み取る原稿が載せられる第１コンタクトガラス１１ａと、自動給紙モードの原稿読取動作で読み取る原稿が上側を通過する第２コンタクトガラス１１ｂとが設けられている。第１コンタクトガラス１１ａは、矩形板状に形成され、筐体２０の上面において広範囲を占める。第２コンタクトガラス１１ｂは、前後方向に細長い矩形板状に形成され、筐体２０の上面において第１コンタクトガラス１１ａの左側に配置されている。

原稿カバー６は、筐体２０の上側に載置されている。原稿カバー６は、筐体２０の後側端部に設けられたヒンジ（図示省略）を支点にして、筐体２０に開閉自在に取り付けられている。原稿カバー６は、閉状態の時に筐体２０の上面における略全領域を被覆する。原稿カバー６の裏面は白色である。

筐体２０には、原稿カバー６の開閉状態を検知するための検知スイッチ３５が設けられている。検知スイッチ３５は、原稿カバー６が開かれると弾性部材（ばね部材）の復元力によって上方に移動して筐体２０の上面から突出して、オフ状態となる。検知スイッチ３５は、原稿カバー６が閉じられる時に原稿カバー６によって下側に押されて筐体２０の上面の下側に退き、オン状態となる。検知スイッチ３５は、オン／オフの状態を伝達させるための信号をコントローラー１５に出力する。

自動原稿送り装置７は、原稿カバー６に収容されている。自動原稿送り装置７は、原稿給紙トレイ７ａにセットされた原稿を所定の搬送経路に沿って搬送し、第２コンタクトガラス１１ｂ上の読取位置を通過させる。読取位置を通過した原稿は、原稿排紙トレイ７ｂに排出される。

読取ユニット３０は、図２に示すように、第１移動キャリッジ３１と第２移動キャリッジ３２と集光レンズユニット３３と撮像素子３４とを備えている。第１移動キャリッジ３１には、照明ユニット４０と第１反射ミラー４１とが搭載されている。第２移動キャリッジ３２には、第２反射ミラー４２及び第３反射ミラー４３が搭載されている。

読取ユニット３０では、原稿読取動作及び原稿サイズ検知動作の各動作を行う際に、照明ユニット４０がコンタクトガラス１１上の原稿に光を照射する。照明ユニット４０から照射されてコンタクトガラス１１で反射した反射光は、第１反射ミラー４１、第２反射ミラー４２、第３反射ミラー４３の順番で反射する。第２反射ミラー４２及び第３反射ミラー４３は、光路を反転させる。そして、第３反射ミラー４３の反射光は、集光レンズユニット３３を通過し、撮像素子３４の撮像面に結像される。撮像素子３４は、ＣＣＤ（charge coupled device）等からなり、撮像面で受光した光をアナログ電気信号に光電変換する。このアナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路（図示省略）によってデジタル電気信号に変換された後、コントローラー１５に画像データとして入力される。

各移動キャリッジ３１，３２は、ステッピングモーター等の駆動モーターを用いた駆動機構（図示省略）により駆動される。第１移動キャリッジ３１は、第１コンタクトガラス１１ａ及び第２コンタクトガラス１１ｂの下面に沿って、左右方向に往復移動する。第２移動キャリッジ３２は、第１移動キャリッジ３１に追従して、第１移動キャリッジ３１の１／２の移動量で左右方向に往復移動する。具体的に、手置きモードの原稿読取動作の時に、第１移動キャリッジ３１は、第１コンタクトガラス１１ａの左端直下（ホームポジション）から右方向へ移動する。この移動の際に、照明ユニット４０から原稿に向けて光が照射される。一方、自動給紙モードの原稿読取動作の時に、第１移動キャリッジ３１は、第２コンタクトガラス１１ｂの直下に移動して静止状態となる。この静止状態において、照明ユニット４０から原稿に向けて光が照射される。

－照明ユニットについて－
図４は、実施形態における照明ユニット４０の斜視図を示す。図５は、実施形態における照明ユニット４０を構成する照明部５１，５２の斜視図を示す。図６は、実施形態における照明ユニット４０について光源及び導光体の配置を説明するための図を示す。図６では、（Ａ）の図が筐体２０を上側から見た図であり、（Ｂ）の図が筐体２０内部を前側から見た図である。

照明ユニット４０は、コンタクトガラス１１上の原稿を焦点位置として照明光を照射する。照明ユニット４０は、図４に示すように、前後方向に長いライン状の照明光を照射する第１照明部５１及び第２照明部５２と、第１照明部５１及び第２照明部５２を支持する支持部材５３とを備えている。支持部材５３は、第１移動キャリッジ３１に取り付けられている。照明ユニット４０は、第１移動キャリッジ３１の位置に応じて、第１コンタクトガラス１１ａまたは第２コンタクトガラス１１ｂに対向する位置で光を照射する。なお、第１照明部５１と第２照明部５２は同じ構成である。

第１照明部５１は、図５に示すように、第１光源６１と、真っすぐな棒状の第１導光体７１とを備えている。第２照明部５２は、第２光源６２と、真っすぐな棒状の第２導光体７２とを備えている。各照明部５１，５２では、１つの導光体７１，７２に対し光源６１，６２が１つずつ設けられている。照明ユニット４０では、２つの光源６１，６２が設けられている。なお、図５では、括弧なしの符号が第１照明部５１の符号であり、括弧付きの符号が第２照明部５２の符号である。

各光源６１，６２は、薄い円板状の形状を有して白色光を発する白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。白色ＬＥＤとしては、例えば、青色光又は紫外光を発するＧａＮ系またはＩｎＧａＮ系半導体発光素子が蛍光体入り透明樹脂で封入された高輝度ＬＥＤパッケージを用いることができる。各光源６１，６２は、各導光体７１，７２の一端面に対向して配置される。

各導光体７１，７２は、アクリル樹脂などの透光性の樹脂材料によって成形されている。各導光体７１，７２では、対応する光源６１，６２に対向する端面からの入射光が伝搬して、ライン状の照明光に変換されて出射される。具体的に、各導光体７１，７２では、光源６１，６２に対面する一端面が入射面７１ａ，７２ａとなり、上面（コンタクトガラス１１側の面）が出射面７１ｂ，７２ｂとなり、出射面７１ｂ，７２ｂに対向する底面が反射面７１ｃ，７２ｃとなる。

図６（Ａ）に示すように、第１導光体７１と第２導光体７２は、間隔を隔てて互いに平行に支持部材５３に取り付けられている。支持部材５３は、各導光体７１，７２が前後方向に沿って延びように第１移動キャリッジ３１に取り付けられている。第１導光体７１は、筐体２０の前側から見て第２導光体７２の右側に配置されている。副走査方向において、ホームポジション側を上流とした場合に、第１照明部５１は第２照明部５２の下流側に配置されている。

また、本実施形態では、第１導光体７１は第１光源６１が前側に位置するように支持部材５３に取り付けられ、第２導光体７２は第２光源６２が後側に位置するように支持部材５３に取り付けられている。第１光源６１は、筐体２０の前側領域に位置し、第１導光体７１への入射光を後側に向けて出射する。第２光源６２は、筐体２０の後側領域に位置し、第２導光体７２への入射光を前側に向けて光を出射する。

図６（Ｂ）に示すように、第１導光体７１と第２導光体７２は、支持部材５３によって同じ高さに支持されている。支持部材５３では、第１導光体７１と第２導光体７２との内側に、第１コンタクトガラス１１ａから第１反射ミラー４１へ向かう光の通路が形成されている。第１導光体７１及び第２導光体７２は、所定の角度だけ傾けて出射面７１ｂ，７２ｂがやや内側を向く姿勢で設けられている。第１導光体７１は、筐体２０の前側から見て出射面７１ｂが左斜め上を向いている。第２導光体７２は、筐体２０の前側から見て出射面７２ｂが右斜め上を向いている。

画像読取装置３は、画像読取装置３の動作を制御するコントローラー１５を備えている。コントローラー１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有するマイクロコンピューターにより構成されている。コントローラー１５は、原稿読取動作及び原稿サイズ検知動作の各動作の際に、照明ユニット４０を制御する照明制御部として機能する。コントローラー１５は、照明ユニット４０の制御に関し第１光源６１及び第２光源６２を個別に制御可能である。コントローラー１５は、制御基板（図示省略）に設けられている。制御基板には、第１光源６１のスイッチが設けられた第１ＬＥＤ用ドライバー（図示省略）と、第２光源６２のスイッチが設けられた第２ＬＥＤ用ドライバー（図示省略）とがそれぞれ設けられている。

－コントローラーの動作について－
使用者が第１コンタクトガラス１１ａ上に原稿を置いてコピーをする場合のコントローラー１５の動作について説明する。図７は、画像形成装置１における手置きモードのコピー動作について説明するためのフロー図である。図８は、画像読取装置３において原稿サイズ検知動作時の照明ユニット４０の光照射状態を説明するための図である。図９は、画像読取装置３において手置きモードの原稿読取動作時の照明ユニット４０の光照射状態を説明するための図である。図８及び図９では、（Ａ）の図が筐体２０を上側から見た図であり、（Ｂ）の図が筐体２０内部を前側から見た図である。

まず使用者によって原稿カバー６が開けられると、筐体２０の上面から検知スイッチ３５が突出して検知スイッチ３５がオフ状態となる（ステップＳＴ１）。コントローラー１５は、検知スイッチ３５からオフ状態の伝達信号を受けると、第１移動キャリッジ３１をホームポジションから右方向に所定の位置（例えば左右方向における略中央位置）まで移動させ、第１移動キャリッジ３１に追従させて第２移動キャリッジ３２を右方向に移動させる。

第１コンタクトガラス１１ａ上には使用者によって原稿が載置される（ステップＳＴ２）。そして、使用者によって原稿カバー６が開状態から閉状態へ移行される際に、原稿カバー６の裏面によって検知スイッチ３５が押されると検知スイッチ３５がオン状態となる（ステップＳＴ３）。そして、コントローラー１５は、検知スイッチ３５からオン状態の伝達信号を受けると、原稿サイズ検知動作を開始させる。原稿サイズ検知動作は、原稿カバー６が閉じきる前に行われる。

原稿サイズ検知動作では、コントローラー１５が、照明ユニット４０に対し原稿サイズ検知用の照明制御を行う。（ステップＳＴ４）。具体的に、コントローラー１５は、第１光源６１及び第２光源６２のうち第１光源６１だけを点灯させる。図７（Ａ）に示すように、第１光源６１は、第１導光体７１の前側から後側に向かって光を出射する。第１光源６１の出射光は、第１導光体７１の入射面（前端面）７１ａから第１導光体７１に入射して第１導光体７１の内部を伝搬し、反射面７１ｃで反射して出射面７１ｂから出射する。図７（Ｂ）に示すように、出射面７１ｂからの光は、筐体２０の前側から見て主出射方向が左斜め上方向を向き、第１コンタクトガラス１１ａへ照射される。なお、コントローラー１５は、第１光源６１を点滅（間欠的に点灯）させてもよい。

そして、第１コンタクトガラス１１ａへの照射光は、第１コンタクトガラス１１ａの下面で反射し、さらに反射ミラー４１～４３で反射して、撮像素子３４に導かれる。撮像素子３４は、撮像面に結像された光に基づいて画像データを生成してコントローラー１５へ出力する。コントローラー１５は、画像データに基づいて原稿サイズを検知する（ステップＳＴ５）。読取ユニット３０及びコントローラー１５は、照明ユニット４０から第１コンタクトガラス１１ａ上の原稿に向けて照射された光を用いて、原稿のサイズを検知する原稿サイズ検知部を構成する。

使用者は、操作部９にあるコピースイッチを押す。原稿カバー６が閉状態になると、コントローラー１５はコピー動作を開始させる（ステップＳＴ６）。コピー動作では、コントローラー１５が、照明ユニット４０に対し原稿画像読取用の照明制御を行う（ステップＳＴ７）。具体的に、コントローラー１５は、第１光源６１及び第２光源６２の両方を点灯させる。図８（Ａ）に示すように、第１光源６１は、第１導光体７１の前側から後側に向かって光を出射し、第２光源６２は、第２導光体７２の後側から前側に向かって光を出射する。図８（Ｂ）に示すように、出射面７１ｂからの光は、筐体２０の前側から見て主出射方向が左斜め上方向を向き、出射面７２ｂからの光は、筐体２０の前側から見て主出射方向が右斜め上方向を向く。照明ユニット４０から第１コンタクトガラス１１ａへの照射光は、原稿サイズ検知動作と同様に、撮像素子３４に導かれる。撮像素子３４は、撮像面に結像された光に基づいて画像データを生成してコントローラー１５へ出力する。コントローラー１５は、画像形成装置本体２を制御し、画像データに基づいて原稿の画像を所定の用紙に形成する。これにより、コピー動作は終了する（ステップＳＴ８）。

－実施形態の効果－
本実施形態では、照明ユニット４０の出射光が原稿カバー６と筐体２０との隙間から漏れる原稿サイズ検知動作の時に、照明ユニット４０では、筐体２０の前側から後側に向かって光が出射され、筐体２０の後側から前側に向かっては光が出射されない。そのため、画像読取装置３の前側にいる使用者にとって目視される光量は少なくなる。従って、上記従来技術では、筐体の後側から前側に向かって光が出射されることで、使用者に多くの光量が照射されることで、眩しくて不快に感じる可能性があったが、本実施形態では、これを抑制することができる。

また、本実施形態では、原稿サイズ検知動作の時に、第１コンタクトガラス１１ａへの照明光の主出射方向は筐体２０の前側から見て左斜め上を向いている。そのため、画像読取装置３の前側において、画像形成装置３の前側から見て左寄りに位置する使用者にとって目視される光量はさらに少なくなる。

また、本実施形態では、原稿画像読取動作の際は第１光源６１及び第２光源６２の両方を点灯させる。そのため、原稿画像を読み取るために十分な光量を確保することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、１つの導光体７１，７２に対し光源６１，６２を１つずつ設けたが、１つの導光体７１，７２に対し光源６１，６２を２つずつ設けてもよい。この場合、例えば、各導光体７１，７２について前側と後側の各々に、端面に対面する光源を設ける。原稿サイズ検知動作の際は、前側の２つの光源を点灯させてもよいし、前側の２つの光源のうち片方だけを点灯させてもよい。

上記実施形態では、照明ユニット４０において２本の導光体７１，７２を設けたが、導光体を１本だけとして、その導光体の前側と後側の各々に、端面に対向する光源を設けてもよい。

上記実施形態では、画像形成装置１の一例として複合機を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、例えば複写機、又はファクシミリ等であってもよい。

上記実施形態では、電子写真方式の画像形成装置１に画像読取装置３を適用した例を示したが、これに限ったものではなく、例えばインクジェット方式の画像形成装置１に適用してもよい。

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。

１ 画像形成装置
２ 画像形成装置本体
３ 画像読取装置
６ 原稿カバー
１１ コンタクトガラス
１５ コントローラー（原稿サイズ検知部）
２０ 筐体
３０ 読取ユニット（原稿サイズ検知部）
４０ 照明ユニット
６１ 第１光源
６２ 第２光源
７１ 第１導光体
７２ 第２導光体

Claims (2)

1. コンタクトガラスが上面に設けられた筐体と、
   前記筐体に開閉自在に取り付けられて、閉状態で前記コンタクトガラスを被覆する原稿カバーと、
   前記筐体に収容されて、前記コンタクトガラスの裏側から該コンタクトガラス上の原稿を照明する照明ユニットと、
   前記原稿カバーが開状態から閉状態へ移行される際に、前記照明ユニットから前記コンタクトガラス上の原稿に向けて照射された光を用いて、前記原稿のサイズを検知する原稿サイズ検知動作を行う原稿サイズ検知部とを備え、
   前記照明ユニットは、前記筺体の前後方向に延びる１つ又は複数の導光体と、前記導光体の前側に配置され該導光体への入射光を後側に向かって出射する第１光源と、前記導光体の後側に配置され該導光体への入射光を前側に向かって出射する第２光源とを有し、前記導光体では前側又は後側から入射した光の出射面が前記コンタクトガラスに対面し、
   前記原稿サイズ検知動作の際に前記第１光源及び前記第２光源のうち前記第１光源だけが点灯する一方、
   前記原稿サイズ検知動作後に前記原稿の画像を読み取る際は前記第１光源及び前記第２光源の両方を点灯させ
   前記第１光源に対応する前記導光体は、前記コンタクトガラスに向けた照明光の主出射方向が前記筐体の前側から見て斜め左上に向くように設けられている、画像読取装置。
2. 請求項１記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置によって読み取られた原稿の画像をシートに形成する画像形成装置本体とを備えている、画像形成装置。
   
   
   

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