JP2006184739A

JP2006184739A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2006184739A
Application number: JP2004380037A
Authority: JP
Inventors: Naho Kurokawa; 奈保黒川; Tsuyoshi Yamauchi; 強史山内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】画像読取装置で厚手の原稿を読み取るために、原稿カバーを、ヒンジ部と、圧着シートを含む原稿カバーの２部品で構成したものがあり、厚手原稿押圧時に中折れして、原稿カバーが厚手原稿にならうものがある。この構成では、圧着シートとスポンジは同じ幅で、中折れした時のヒンジ部を逃げた位置でしか配置できず、装置が大型化された。
【解決手段】圧着シートのスポンジ部を、白色シートよりも短くして、ヒンジとの干渉を避け、ヒンジ部とスポンジの間隔を近接して配置することにより装置を小型化した。
【選択図】図３１

Description

本発明は、原稿台ガラス上の原稿を読み取る、画像読取装置の原稿カバー部に関するものである。

従来、画像読取装置において、厚手の原稿を読むための工夫として、ヒンジ部と、圧着シートを含む原稿カバーの２部品で、厚手原稿押圧時に中折れして、原稿カバーが厚手原稿にならうものがある（例えば特許文献１参照）。
特開平５−３４８４２号公報

しかしながら、従来の中折れする原稿カバーにおいて、圧着シートとスポンジは同じ幅で、中折れした時のヒンジを逃げた位置でしか配置できず、装置が大型化された。

本発明によれば、圧着シートのスポンジ部を、白色シートよりも短くして、ヒンジとの干渉を避け、装置を小型化したものである。

以上説明したように、厚手原稿に対応するために、中折れする原稿カバーにおいて、圧着シートのスポンジ部を、白色シートよりも短くして、ヒンジとの干渉を避け、装置を小型化することができた。

次に本発明の画像読取装置の一実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。

（全体構成）
図１は本実施形態に係るカラー画像読取装置の構成模式図である。図に示すように、装置本体１の上面に取り付けられた原稿台ガラス２上に原稿をセットし、コンタクトイメージセンサ３を原稿台ガラス２に平行に走査することにより、原稿に記載された画像を読み取る。

なお、コンタクトイメージセンサ３は、図２に示すように、その内部には原稿照射用の光源である三色のＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ、原稿からの反射光をイメージセンサの受光素子上に結像するロッドレンズアレイ３Ｌ、およびイメージセンサ３Ｓが組込まれている。三色の光源を順次切り替えて点灯し、イメージセンサが各色ごとの原稿からの反射光を読み取ることにより、色分解読み取りをする。

前記コンタクトイメージセンサ３は、センサホルダー１０３に軸支され、図３２に示すように、センサホルダー１０３上に位置決めされたバネ１０４により、摺動性の良い材質からなるスペーサ１０１，１０２を介して、原稿台ガラス２に圧接されている。センサホルダー１０３は、図１に示すように、装置本体１に固定されたガイドシャフト４上を摺動するスライダ５上に固定支持される。（図３３に示す、センサ３、センサホルダー１０３、バネ１０４、スライダ５など、スライダと一体化されたユニットを、以下、キャリッジ５０１と呼ぶ）。またスライダ５には、走査駆動源であるモータからの動力を伝達するベルト１５が固定される。モータの正逆回転により、キャリッジ５０１は原稿台ガラス２の範囲の往復走査が可能になっている。また、センサ３の電気的入出力のためのフレキケーブル１０５は、片側をセンサ３に接続され、画像読取装置本体のコントロールボード（図示せず）に、反対側を接続されている。図３２に示すように、装置本体１は、スライダー５の走査する位置の、図中右側は、センサとクリアランス分だけはなした位置まで、薄く構成されていて、その位置に、３０ａを回動中心にして、スタンド（３１〜３３）が配置されている。スタンドの詳細については、後述する。

画像読取装置の構成要素には、上記のほかにコントロールボードや電源からなる電装部がある。これらの構成要素は、原稿台ガラスを固定支持する装置本体１の中に配置されている。

また、原稿台ガラス２上には、原稿をガラス上に押圧するためのカバー部材としての原稿カバー６が、ヒンジ７を介して装置本体１に開閉可能に取り付けられている。また、原稿カバー内面の原稿台ガラス２と対向する面には、シート部材８ａと弾性部材８ｂからなる原稿圧着シート８が貼り付けられている。

図３は画像読取装置による読取画像データ処理ブロック図である。順次点滅するＬＥＤと同期してイメージセンサ３が読み取った画像出力信号は、アンプ９に送られて増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ１０によりデジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄコンバータ１０は、そのビット数分にイメージセンサ３Ｓのダイナミックレンジ（原稿上の真白部と真黒部の読取出力差）を分割して、原稿上の画像の明るさに応じて階調数を割り当てる。たとえば分解能８ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータを使用している場合は白から黒に至る間を２５６の階調レベルに、１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータの場合は１０２４の階調レベルに識別することができる。したがって、８ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータを用いた画像読取装置ではＲＧＢ三色の光源によるカラー読取では２４ｂｉｔ＝約１６７０万色、１０ｂｉｔの場合は３０ｂｉｔ＝約１０億７４００万色を識別できる。

画像読取装置の画像信号の出力形態は数種類あり、読み取った画像の用途によってそれに適した出力形態を選択することができる。文章を読み取ってその内容をＯＣＲにかける場合やモノクロの線画を読み取る場合には、モノクロ二値の画像が適しており、上述のＲＧＢの光源のうちたとえばＧだけを点灯して得た画像信号を、ゲートアレイ１１に組み込まれた画像処理回路にて、あるしきい値にて二値化した画像データが使われる。写真などの画像を読み取ってモノクロプリンタに出力する目的で画像を読み取る場合には、同じくＧ光源による画像信号を使用してディザ法や誤差拡散法といった中間調処理を用いて二値化した画像データが用いられる。カラー画像の処理を行なう場合には、多値（２４ｂｉｔｅｔｃ．）画像データが適している。

上記画像処理回路を経た画像信号は、インタフェース回路１２を介してパソコン１３などの機器に出力される。

（原稿カバー・ヒンジ構成）
次に装置本体１に対する原稿カバー６の開閉構成について説明する。図４〜６は装置本体１と原稿カバー６とを開閉可能に連結するヒンジ構成の説明図であり、図７は原稿カバー６を閉じた状態説明図、図８は原稿カバー６を略１００°開いた状態説明図、図９は原稿カバー６を略１８０°開いた状態説明図、また図１０、１１はヒンジ７だけを略６０°開いた状態説明図である。

図４〜１９に示すように、装置本体１には、原稿Ｐを原稿台ガラス２上に押圧するための原稿カバー６およびヒンジ７が、装置本体１の後端部に設けられた凹部１ａとヒンジ後端の凸部７ａとの嵌合部および、ヒンジ前端の凹部７ｂと原稿カバー後端部の凸部６ａとの嵌合部の二点を支点として回動可能に軸支され、これによって装置本体１に対して原稿カバー６が開閉可能に取り付けられている。

ここで装置本体１の凹部１ａは図１２に詳細に示すように略ひょうたん型をしており、上下二つの回動中心Ａ１，Ａ２を有する。またヒンジ後端部の凸部７ａは図６に示すようにその凸部の先端部の両端が平面にカットされており、二つの平面の距離は前記略ひょうたん型のくびれ部分よりも若干狭く設定されている。これはヒンジがある特定の角度開いたときのみ前記ひょうたん型のくびれ部分を前記凸部の平面部が通過し、回動中心Ａ１，Ａ２間をヒンジ７の開き角度の条件内で任意に移動できるようにしているためである。ヒンジの開き角が前記特定の角度以外のときは、７ａはＡ１、Ａ２いずれかの位置に回動可能に保持される。
以下に原稿カバー６の３つの開き方の説明を行う。

（１００°開き）
図７に示す原稿カバー６を閉じた状態から原稿カバー６を開けると、まず原稿カバー６だけが軸支部６ａ，７ｂを回動中心として（図１５）開き始める。その後図５，６に示す原稿カバー６・ヒンジ７に設けた回動角度規制突起部１８，２０によって、原稿カバー６はヒンジ７に対して略４０°開いた位置でその回動角度を停止される（図１３、拡大図１９）。さらに開こうとすると原稿カバー６はヒンジ７に対してはそれ以上の角度には開かないため、前記略４０°の角度を維持したままヒンジ７の軸７ａが装置本体１の凹部１ａの下ポジションの回動軸Ａ２を回動中心として（図１２・図１５）開き始める。

さらに開くと、略１００°開いたところでヒンジ後端の突起１９が本体の突起１７に係止され、この位置で原稿カバーは開放の姿勢維持されるので、カバーから手を放して原稿をセットすることができる。（図８）。

その後、原稿Ｐをセットして原稿カバー６を閉じると、この時働く回転モーメントと重力のバランスにより、該原稿カバー６とヒンジ７は、ヒンジが本体上に完全に閉じられるまでは回動軸Ａ２を回動中心として（図１２・図１５）両者は一体的に回動し、その後、今度は軸支部６ａ、７ｂを中心として原稿カバー６だけが回動する。このような開閉動作により原稿カバー６の原稿台ガラス２側に配された原稿圧着シート８が原稿に密着し、原稿Ｐは原稿台ガラス２に的確に固定される。

上記動作の間、ヒンジ７の自重が働くためその軸７ａは本体の穴１ａの下方すなわちＡ２の位置で回動するのみである。

（ヒンジのみ６０°開き）
図８に示す原稿カバー６の装置本体１に対する開放角度が略１００°の位置で開放の姿勢が維持された状態から、今度は本などの厚手の原稿Ｄをセットして原稿カバー６を閉じると、原稿カバー６が厚手原稿Ｄに接するまでは原稿カバー６・ヒンジ７一体で閉じるが、厚手原稿Ｄに接した後は図１１に示すように厚手原稿Ｄの厚みに応じて原稿カバー６とヒンジ７は原稿Ｄの高さに応じてバランスを保った位置で姿勢が決まる。この時、ヒンジ７は原稿Ｄの厚みによってその開き角度が略０°から略６０°の範囲で自由に回動し、最大約２５ｍｍの厚手原稿を押さえ付けることができるように設定されている。

（１８０°開き）
上述の実施例に示したように、原稿カバー６を開いていった際、ヒンジ６となす角度が略４０°を超えると、ヒンジ６も原稿カバー６につれて回転を始めるが、略６０°開いた位置（図１４，図１６）で図１４に示すように原稿カバー６の回動先端部Ｚを矢印Ｙ方向に引き上げるとこれにつれてヒンジ後端の凸部７ａは装置本体１の後端部に設けられた略ひょうたん型の凹部１ａのくびれ部を通過し、下ポジションＡ２から上ポジションＡ１に移動する（図１７）。その後原稿カバー６を引き上げたままさらに回動すると、軸７ａは略ひょうたん型の凹部１ａの上ポジションの回動軸Ａ１を回動中心として回動する。この時、突起１９は軸７ａと一体的に上方に動くので回動しても本体の突起部１７に係止されずに図９・図１８に示すように、略１８０°の位置までそのまま回動することができる。この開き方は地図や雑誌等の原稿台よりも大きな原稿のスキャンに適しており、原稿にダメージを与えることが無く大きな原稿の任意の場所をスキャンすることが可能になっている。

また、この状態から原稿カバー６を閉める際には、原稿カバー６と略一体的に回動するヒンジ７の装置本体に対する開放角度が略４５°に閉じられるまで回転軸Ａ１を中心として回動する。そして自重で自動的にヒンジ７後端の凸部７ａは装置本体１の後端部に設けられた略ひょうたん型の凹部１ａのくびれ部を通過し、上ポジションＡ２から下ポジションＡ１に移動する。その後原稿カバー６を閉じると、ヒンジ７後端の凸部７ａは下ポジションＡ１を回動中心として回動し、原稿カバー６は図７に示すように完全に閉じられる。

上記に説明したような３つの開き方のいずれかを選択することによって原稿の厚さ、大きさ、種類等によらず、あらゆる原稿のスキャンが可能になり、操作性が飛躍的に向上することになる。

また、原稿カバー６の回動先端部には、図１に示すように、磁石２１が取り付けられており、前記磁石２１と対向する装置本体１上は、磁石２１が吸い付くための金属部材２２が配置されている。なお、原稿圧着シート８に一体的に配された弾性部材８ｂは、原稿カバー６を閉じて磁石２１が原稿台ガラス２に密着した状態で多少つぶれるような厚さを持っている。原稿を原稿台ガラス２上に載置し、原稿カバー６を閉じると磁石２３の効果でこれが原稿台ガラス２に密着する。このとき原稿圧着シート８の弾性部材８ｂが撓むため、その反力が原稿圧着シート８を介して原稿にかかり、原稿にシワやカールがあっても伸ばされ、原稿は原稿台ガラス２に密着する。この磁石２１は特に原稿カバー６の重さが原稿に働かず、浮き気味になる縦置きの時にその効果を発揮する。なお、縦置きについての説明は、後述するスタンド構成のなかで詳細に述べる。

（スタンド構成）
次に装置本体１に対するスタンドの構成について説明する。図２０はスタンドが装置本体１裏面に収納された状態説明図であり、図２１〜３４はスタンドを縦置き位置に設置する方法を示す状態説明図、図２５はスタンドを縦置き位置に設置後、原稿カバーを開いた状態説明図である。

図２０に示すように、装置本体１に内蔵されて組み込まれているスタンドはスタンドＬ３１，スタンドＭ３２、スタンドＳ３３の３部品から構成されており、図２６に示すスタンドＬ３１の端部に配された凸部３１ａが装置本体１の凹部３０ａと、また他方の端部に配された凹部３１ｂが図２７に示すスタンドＭ３２の端部に配された凸部３２ａと回動可能に軸支されている。さらに前記スタンドＭ３２の他方の端部に配された凹部３２ｂは図２８に示すスタンドＳ３３の端部に配された凸部３３ａとこれも回動可能に軸支されている。

前記スタンドＬ３１、スタンドＭ３２、スタンドＳ３３はそれぞれ軸と穴に設けた角度規制用の突起と溝の関係により回動角度が規制されており、スタンドＬ３１は受け部３４が装置本体１の受け部３５に当接することで回動可能角度は略１４０°に、スタンドＭ３２は突起３６がスタンドＬ３１の受け部３７に当接することで回動可能角度は略８０°に、またスタンドＳ３３は突起３８がスタンドＭ３２の受け部３９に当接することで回転可能角度は略７０°に、それぞれ設定されている。

またスタンドＭ３２には図２７に示す弾性部材４０が図のＷ方向に動作するように取り外し可能に組み込まれており、図２０に示す収納状態では、この弾性部材の突出部４１が図２１に示す装置本体１に配された凹部４２に落ち込み、その位置を保持する。この弾性部材４０と前記規制手段によってスタンドＬ３１、スタンドＭ３２、スタンドＳ３３は強制的に前記弾性部材４０を装置本体１の凹部４２から解除しない限り、図２０に示す収納状態を維持する。

次に図２０〜３４を用いてスタンドを縦置き位置に設置する方法について説明する。図２０に示す収納状態から図２４に示す縦置き状態にするためには、まず装置本体１の凹部５０に指を入れ、スタンドＳ３３のつまみ部５１を持ち上げる。この動作により、上記で説明したスタンドＭ３２に組み込まれた弾性部材４０は装置本体１に配された凹部４２から解除される（図２１）。スタンドＬ３１、スタンドＭ３２、スタンドＳ３３は上述した３カ所の回動軸を中心として回転可能角度範囲を回動して回り込み、それぞれが略最大回動角度回動するとスタンドＳ３３がヒンジ７を乗り越える位置まで達することになる。この位置で装置本体１の突起部５２をスタンドＭの凹部５３に落とし込むと図２２，３３に示すように組み立てることができ、この状態でスタンドＭ３２の外側の面を机など水平面に置くと、図２４にしめすような縦置き位置に設置することが出来る。

スタンドを縦置き状態に設置すると、スタンドＳ３３はヒンジの上面を押さえた形で係止され、また突起部５２と凹部５３の嵌合により本体１が位置決めされているため、ヒンジ７は本体１に密着した状態で固定される。また前記ヒンジ７の５４部は装置全体の最下部に位置することにもなり、設置面に着地して足としての機能も有することになる。一方原稿カバー６はヒンジ７の他方の軸支部７ｂを支点として回動可能になっているが、前記支軸６ａ、７ｂを支点として原稿カバー６が回動すると前述のとおり原稿カバー６は略４０°開いたところでヒンジ７に規制されるが、図２５に示すようにスタンドＳ３３の受け部５５がさらにこれを支える。これは縦置き状態での原稿カバー６の開き角度を決定する目的と、原稿カバー６の自重によって軸支部６ａ，７ｂに応力が集中することを防止する目的がある。

また前記スタンドＳ３３には図２８に示す高摩擦弾性部材５６が配されている。この高摩擦弾性部材５６は図２８・図２９に示すように縦置き状態でのスタンドＳ３３のヒンジ７・原稿カバー６側にスタンドＳ３３よりも若干高く配されているため、スタンドＳ３３はヒンジ７・原稿カバー６には直接接触しない。これは外観部品であるヒンジと原稿カバーへの傷・汚れの防止、また原稿カバーを開いた際に発生する樹脂材と樹脂材が衝突する音の防止が目的である。

一方、図２０に示すスタンド収納状態、つまり通常の平置きスキャン時では前記高摩擦弾性部材５６は装置本体１の底面に位置することになる。この状態で、前記高摩擦弾性部材５６は装置本体１の最下面に位置するようにも構成されており、同一部材が前述した傷・汚れの防止、異音の防止の他に装置全体の滑り防止部材としても機能している。

次に縦置き状態での原稿カバー６に備えられた原稿台ガラス１上の原稿を押さえる圧着シート８について説明する。

原稿カバー６を開けるとヒンジ前端の凹部７ｂと原稿カバー後端部の凸部６ａとの嵌合部を支点として回動し、原稿カバー６の突起部１８，ヒンジ７の突起部２０および、スタンドＳ３３の受け部５５（高摩擦弾性部材５６）によってその回動角度が規制され略４０°開いた位置でその姿勢が維持される。この時、圧着シート８の最下部の一片５７は装置本体１に設けられた短手方向の突き当て部５８ａ（図８参照）近傍に位置する。図２９はこの突き当て部近傍を詳細に表した断面図であるが、図２９に示すように装置本体１の原稿台ガラス２と圧着シート８最下部の距離ａが突き当ての段差ｂよりも狭くなるように構成されている。

上記構成により、ユーザは原稿セット時に原稿のエッジが装置本体１の突き当て部５８ａに当接するまで原稿を保持する必要がなくなり、つまり、ある程度の高さから原稿を装置本体１の突き当て部に向かって自由落下させても突き当て段差に乗っかり、簡単かつ確実に原稿セットを行うことができる。

さらに原稿を圧着シート８側から圧着シート８に沿うように自由落下させると、どんなに強く屈曲した原稿でも確実に突き当て段差５８ａに乗っかり、より確実な原稿セットが可能になり操作性が飛躍的に向上する。

（原稿台の原稿突き当て部の構成）
装置本体１に組み込まれた原稿台ガラス２にはその開口部のヘリに図８・図１４に示す開口部段差５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが計４カ所配されている。前記開口部段差５８の直行する二つの辺５８ａ，５８ｂは原稿を原稿台ガラス２に設置する際の主走査方向と副走査方向の原稿読み取り開始位置を決定する際の原稿突き当て基準となっている。前記原稿突き当て基準のヒンジ７近傍の一辺５８ａは前述したスタンド縦置き状態にした場合に下部に位置するため、重力によって落下する原稿を受け止めるために十分な高さを有するのが望ましい。そのため原稿台ガラス面から略３ｍｍの高さに設定されている。

一方、地図等の大きい原稿を読みとる際には段差による原稿の浮きを極力少なくする目的で前記開口部段差５８は極力小さいのが望ましい。そのため前記ヒンジ近傍の原稿突き当て基準となる辺５８ａに対抗する位置にある開口部段差５８ｃは、原稿台ガラス２から略０．５ｍｍの高さに設定されている。

そして上記二辺に直行する残りの二辺の開口部段差５８ｂ、５８ｄは図８に示すように開口部のヘリに段差ができないように略３ｍｍの高さから略０．５ｍｍの高さに徐変で高さが変わるように構成されている。不必要な段差は読み取り画像への影響や、原稿を傷める要因になる可能性があるため極力なくすべきである。
このような開口部段差構成にすることにより、縦置き状態時にセットされる原稿を確実に受け止めることができ、かつ地図等の大きい原稿の読み取りも向上することになる。

（圧着シート構成）
原稿カバー６に組み込まれている圧着シート８は主に薄手の原稿を上面から押圧し原稿にシワやカールがあった場合にこれを矯正し、原稿を原稿台ガラス２に密着させ、かつ原稿に読み取り装置の照射光ではない余分な外光が入り込まないようにするのが望ましい。そのため原稿をできるだけ大きい範囲で覆い隠すように構成すべきである。そのため一般的には上述した開口部のヘリ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄぎりぎりの位置、つまり原稿台ガラス２の開口部よりも少しだけ小さな大きさで原稿カバー６に組み込まれている。またこのような構成にすることで、前述したような縦置き状態での原稿設置時にａ＜ｂという関係を実現しやすい構成になっている。

一方、上述したような原稿カバー６・ヒンジ７の構成にあっては本などの厚手原稿Ｄを原稿台ガラス２に置き、原稿カバー６を閉じると図１０・図１１に示すように原稿カバー６はヒンジ７との間の軸支部６ａ，７ｂを中心として自重で下方に折れ曲がり、原稿圧着シート８が厚手原稿Ｄを押さえ付ける姿勢となる。この姿勢では原稿カバー６の装置本体１に対する開放角度は略０°のところで姿勢が維持される。

この時、シート部材８ａとスポンジ等の弾性部材８ｂから構成された圧着シート８は、図３０に示すように前記ヒンジ近傍のそれぞれのエッジ５７，６０の端部が同じ位置に配されていると、上述した開口部のヘリ５８ａぎりぎりに位置しているため、装置本体１の後端部に設けられた凹部１ａとヒンジ後端の凸部７ａとの嵌合部を回動中心としてヒンジ７が回動可能角度範囲内で、ある角度以上回動したときに弾性部材８ｂがヒンジ７にぶつかってしまう（斜線部５９）。

これを回避させるためにはヒンジ７を大きくし、装置本体１の後端部に設けられた凹部１ａとヒンジ後端の凸部７ａとの嵌合部を回動中心とした回動角度を小さくして干渉をさけるか、シート部材８ａの当該エッジ５７を原稿突き当て部から離間させるしかない。しかしこの方法では、前者では装置の大型化、後者では読み取り画像への悪影響や縦置き時の原稿載置性の悪化といった弊害が生じてしまう。

そこで本実施例では図３１に示すように弾性部材８ｂをシート部材８ａよりも短くしている。こうすることで装置を大きくさせることなく、弾性部材８ｂはヒンジ７にぶつからず、かつ原稿Ｄを原稿台ガラス２に確実に密着させることが可能になり、また縦置き状態での原稿設置も確実に行うことができるようになる。

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符号の説明

１装置本体
２原稿台ガラス
３コンタクトイメージセンサ
４ガイドシャフト
６原稿カバー
７ヒンジ
３１，３２，３３スタンド

Claims

原稿台ガラス上の原稿を読み取る画像読取装置において、画像読取装置本体に回動中心をもつヒンジ部と、該ヒンジ部に回動中心を持ち、原稿台ガラス上の原稿を押さえる圧着部を含む複数の部品よりなる原稿カバーを有し、
該原稿カバーの圧着部は、スポンジ、白色シートで構成された圧着シートからなり、該圧着シートのスポンジ部を白色シートよりも短く構成したことを特徴とする、画像読取装置。