JP4443440B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿と読取センサとの相対位置を変えて、原稿の画像情報を読取る画像読取装置に関するものである。

一般に、この種の画像読取装置は、光源により原稿を照明して原稿画像をラインイメージセンサ等により読取るが、光源の光量むらやラインイメージセンサの感度むらがあるため、白色の色基準部材を読取ってシェーディング補正しなければならない。

また原稿読取時は、原稿と背景の境界の検知、原稿の斜行の検知、原稿の裏面画像の透け防止の目的で、ラインイメージセンサの背景を白以外の色（一般的に黒）にしなければならない。

従来の画像読取装置について図６を用いて説明する。図６における画像読取装置は、ラインイメージセンサが組み込まれた読取ユニット111、112によって、原稿Ｄの両面の画像情報を読取る。画像読取装置はまず、原稿Ｄの読取を行う前に、色基準部材121、122が固定された回転アーム131、132を回転させ、色基準部材121、122をフレーム141、142から突き出して読取ユニット111、112とフレーム141、142との間に挿入し、読取ユニット111、112によって色基準部材121、122の表面を読取る。これにより、ラインイメージセンサの出力をシェーディング補正するための補正用データを画素毎に記憶する。

その後、画像読取装置は、回転アーム131、132の回転位置を元に戻し、読取ユニット111、112によって画像を読取る。ここで、原稿Ｄの読取時においては、事前に記憶した補正用データを参照して、ラインイメージセンサの出力をシェーディング補正する。

また、回転アームを用いずに、ローラ形状の色基準部材を用いてシェーディング補正を行うものもある（例えば、特許文献１参照）。画像読取装置は、色基準部材の読取時において、色基準部材を回転させ、色基準部材の傷や汚れによる補正用データへの影響をなまらせている。

特開２００３−２３５３１

しかしながら、図６に示される画像読取装置においては、回転アーム131、132が回転するスペースが必要である。装置はこのスペースを確保しなければならないため、製品が大型化するという問題があった。

また、回転アーム131、132及び当該回転アームの回転機構の関連部品によって、部品点数が増える。このため、部品コストや組立コストが大きくなり、低価格化の妨げになるという問題があった。

また、色基準部材121、122は、原稿搬送路に出し入れされる。このため出し入れされる過程で徐々に傷や汚れがついていく。傷や汚れが目立つ場合、色基準部材121、122の清掃や取替えが必要になるが、色基準部材121、122は、回転アーム131、132に取り付けられているため、取替えの際に一度回転アームを回動させて、フレームから突き出さねばならない。このため、取替えの作業性が悪いという問題があった。

また、特許文献１に開示された画像読取装置は、色基準部材に傷や汚れが付いてもシェーディングへの影響が少ない。しかしながら、色基準部材が大きいため、製品の小型化に限界があった。

本発明の目的は、装置の小型化を図るとともに、色基準部材の清掃や取替えを容易に行うことである。

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、原稿の片面を読取る第一読取部及び白色基準となる第一色基準部材を一体的に具備する第一読取ユニットと、前記原稿の他面を読取る第二読取部及び白色基準となる第二色基準部材を一体的に具備する第二読取ユニットと、原稿を搬送する搬送部材を駆動する駆動源と、白色基準を決定する際に、前記第一読取部が前記第二色基準部材と対向し、且つ前記第二読取部が前記第一色基準部材と対向する第一の相対位置をとり、前記第一及び第二読取部により前記原稿を読取る際には、前記第一読取部が前記第二色基準部材と対向せず、且つ前記第二読取部が前記第一色基準部材と対向しない第二の相対位置をとるように、前記第一読取ユニットと前記第二読取ユニットとの相対位置を移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構はワンウェイクラッチを有し、前記相対位置を前記第一の相対位置に切り換える際に、原稿を搬送する際の回転方向に前記駆動源が回転することなく、原稿を搬送する際の回転方向とは逆方向に回転することにより、原稿読取を行っていないときの前記駆動源の駆動力を前記ワンウェイクラッチを介して使用して、前記第一読取ユニットと前記第二読取ユニットとの少なくとも一方を移動させることを特徴とする。

以上のように、２つの読取ユニットに、各々読取部と色基準部材を一体的に具備し、前記第一読取部が前記第二色基準部材と対向し、前記第二読取部が前記第一色基準部材と対向する第一の相対位置において、各色基準部材を読取る。このように、色基準部材が読取ユニットに一体的に具備されているため、他に色基準部材を付帯する専用の手段を必要としない。このため、色基準部材を配設するための空間を大幅に削減することができる。また、前記第一の相対位置においても、前記第二の相対位置においても、前記第一読取部、前記第一色基準部材、前記第二読取部、前記第二色基準部材の全てが原稿を搬送する面に露出する構成であるため、色基準部材の清掃や取替えを容易に行うことができる。

図を用いて本発明の実施形態を説明する。説明においては、画像読取装置の概略構成及び動作、色基準部材の読取りに関する構成、色基準部材の読取りに関する動作、色基準部材の交換・清掃時に関する構成、の順で説明する。

（画像読取装置の概略構成及び動作）
まず、画像読取装置の概略構成を説明する。図１は画像読取装置１の全体概略図である。尚、この構成は概略構成であり、本構成に限るものではない。

図１に示すように、本実施形態の画像読取装置１は、原稿Ｄをピックアップするピックアップローラ２と、ピックアップローラ２によりピックアップされた原稿Ｄを装置内に給送する給送ローラ３と、ピックアップされた原稿Ｄを１枚ずつ分離する分離ローラ４と、原稿Ｄの斜行を矯正しつつ原稿Ｄを搬送するため対になって配設されるレジストローラ５と、原稿Ｄの上面の画像情報を読取る読取ユニット（第一読取ユニット）11と、原稿Ｄの下面の画像情報を読取る読取ユニット（第二読取ユニット）12と、読取ユニット11、12よりも下流側にあり対になって配設されるレジストローラ６と、を有する。

また、原稿の搬送に係るレジストローラ５、レジストローラ６等の搬送手段は、不図示の駆動手段であるモータにより回転駆動される。前記モータからの駆動力は、不図示の駆動伝達機構によって伝達される。

また、画像読取装置１は上部フレーム41及び下部フレーム42から構成され、上部フレーム41には、読取ユニット11が固定配設され、下部フレーム42には、読取ユニット12が、副走査方向（原稿搬送方向と同方向）に水平に移動可能な構成となっている。

以上の構成により、画像読取装置１は、原稿Ｄの画像の読取時において、次のような動作をする。まず、後に詳述するように、色基準部材を読取ユニット11、12の読取部により読取り、シェーディング補正用のデータを画素毎に記憶する。

その後、原稿Ｄをピックアップローラ２と給送ローラ３によって装置内に取り込み、分離ローラ４によって１枚ずつに分離する。原稿Ｄは、レジストローラ５及びレジストローラ６により挟持され、搬送（副走査）されつつ、その表裏の画像を読取ユニット11、12にて画像情報を主走査方向（原稿搬送方向と直交する方向）に読取られる。尚、読取時においては、前述した補正用のデータを参照して、読取ユニット11、12の読取部の出力をシェーディング補正する。画像が読取られた後、原稿Ｄはレジストローラ６の対によって挟持搬送されつつ装置外部へ排出される。

（色基準部材の読取りに関する構成）
色基準部材の読取りに関する構成を図２乃至図４を用いて説明する。

図２は読取ユニット11、12の拡大断面図である。図２（ａ）に色基準部材の読取時の状態を示し、図２（ｂ）に原稿の搬送時の状態を示す。

図２に示すように、ラインイメージセンサ等の画像情報を読取る読取部（第一読取部）15と白色の色基準部材（第一色基準部材）22とが読取ユニット11に一体的に構成される。一方、ラインイメージセンサ等の画像情報を読取る読取部（第二読取部）16と白色の色基準部材（第二色基準部材）21とが読取ユニット12に一体的に構成される。

また、読取ユニット11の下面の原稿を読取る側の面である画像読取面11ａには、原稿搬送方向の下流に向けて、読取部15、色基準部材22の順で配置される。一方、読取ユニット12の上面の原稿を読取る側の面である画像読取面12ａには、原稿搬送方向の下流に向けて、色基準部材21、読取部16の順で配置される。また、画像読取面11ａ上での読取部15と色基準部材22との間隔は、画像読取面12ａ上での色基準部材21と読取部16との間隔と等しくなるように配置される。また、画像読取面11ａと画像読取面12ａとが互いに平行である。

言い換えれば、読取部15と色基準部材21とが互いに主走査方向に平行で、読取部16と色基準部材22とが互いに主走査方向に平行で、読取部15と読取部16、及び色基準部材21と色基準部材22は、互いに原稿搬送路内の主走査方向の同じ軸に対して、軸対称な位置になるように構成される。

このように、読取部と色基準部材とを各読取ユニットに一体的に取り付けており、読取ユニット11と読取ユニット12とは、互いに、片方の読取ユニットの読取部により、他方の読取ユニット色基準部材を読取る構成としている。即ち、例えば、従来の回動アームのような色基準部材専用の取り付け部材を必要としない。このため、部材点数を大幅に削減することができる。また、従来の取り付け部材を配置する空間を削減することができるため、装置の小型化をすることができる。

図３は読取ユニット12を原稿搬送面側から見た図である。図中の矢印の方向が原稿搬送方向である。図３（ａ）に色基準部材の読取時の状態を示し、図３（ｂ）に原稿の搬送時の状態を示す。また、点線で示す位置に読取部16が配設される。

図３に示すように、読取ユニット12を原稿搬送面側から見ると、読取ユニット12の原稿搬送方向の両端部は、リブ形状に構成されている。そして、下部フレーム42も読取ユニット12と噛み合うように、リブ形状に構成されている。また、リブ形状の各リブの長さ（櫛歯形状のリブの１単位の原稿搬送方向の長さ）は、読取ユニット12の移動量よりも長くなるように構成されている。このため、読取ユニット12と下部フレーム42とはリブ形状が常に噛み合うように構成されている。

このように、リブ形状が常に噛み合う構成とすると、原稿Ｄの先端部は主走査方向に直線形状であるため、下部フレーム42と読取ユニット12の間にリブ形状の隙間があったとしても、原稿Ｄの先端がリブ形状の隙間に入り込んでいくことはない。このため、原稿Ｄの搬送を円滑に行うことができる。

図４は読取ユニット12の移動機構30の構成を示す図である。図４（ａ）に色基準部材の読取時の状態を示し、図４（ｂ）に原稿の搬送時の状態を示す。各図の上の図は移動機構30の側面図であり、下の図は移動機構30の下面図である。

図４に示すように、読取ユニット12の移動機構30は、レジストローラ６の軸に付帯されるワンウェイクラッチ９と、ワンウェイクラッチ９から読取ユニット12へ駆動力を伝達する移動アーム８と、読取ユニット12をレジストローラ６の方向へ付勢する圧縮バネ等の付勢手段７と、を有する。

移動アーム８は、ワンウェイクラッチ９の係止部９ａが係止する丸穴８ａと、読取ユニット12の連結突起12ｂが嵌まり込む長穴８ｃと、を有し、回動軸８ｂを中心として回動する構成である。ワンウェイクラッチ９は、レジストローラ６の回転軸が図中反時計回り（矢印ａ方向）に回る時にのみ駆動が伝達され、時計回り（矢印ｅ方向）に回る時には駆動が伝達されない構成となっている。

この構成により、レジストローラ６を図中反時計回り（矢印ａ方向）に回転させると、ワンウェイクラッチ９がレジストローラ６の回転軸からの駆動を係止部９ａに伝達し、係止部９ａが移動アーム８の丸穴８ａをレジストローラ６側（矢印ｂ方向）に引き寄せる。移動アーム８の丸穴８ａが引き寄せられることにより、移動アーム８が回動軸８ｂを中心に矢印ｃ方向に回動すると、回動軸８ｂを挟んで丸穴８ａの反対側にある長穴８ｃが、読取ユニット12の連結突起12ｂを矢印ｄ方向に押圧する。これにより、読取ユニット12は、付勢手段７の付勢力に抗して矢印ｄ方向に移動することとなる。

これに対して、レジストローラ６を図中時計回り（矢印ｅ方向）に回転させるときは、ワンウェイクラッチ９がレジストローラ６の回転軸からの駆動を係止部９ａに伝達しない。このため、係止部９ａや移動アーム８は移動せず、読取ユニット12は付勢手段７の付勢力により矢印ｆ方向へ付勢される。

（色基準部材の読取りに関する動作）
以上のような構成により、画像読取動作前に行う色基準部材の読取り動作時には、レジストローラ６等を駆動する不図示のモータを逆回転（画像読取時の回転方向と反対方向の回転）させる。すると、読取ユニット12は、原稿搬送方向と反対方向に水平に移動し始め、読取部15が色基準部材21と対向し、且つ読取部16が第一色基準部材22と対向する位置（第一の相対位置）まで移動する（図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）参照）。

ここで、読取部15と色基準部材21、及び読取部16と色基準部材22が対向し、読取部15、16のセンサ受光部のセンサ有効範囲を色基準部材21、22が覆う状態となると、読取部15、16が色基準部材21、22を読取る。この結果、読取部15、16のラインイメージセンサの出力をシェーディング補正をするためのデータが画素毎に記憶される。その後、画像読取装置は、不図示のモータを順回転（画像読取時の回転方向の回転）させる。すると、読取ユニット12は、原稿搬送方向に水平に移動し始め、読取部15が色基準部材21と対向せず、且つ読取部16が色基準部材22と対向しない位置（第二の相対位置）まで移動する（図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）参照）。

このように、本実施形態においては、通常、レジストローラ６等を駆動する原稿搬送のためのモータを利用し、モータを逆回転するのみの作業で色基準部材の読取りを行うことができる。このように、順回転や逆回転が容易なモータの特性を有効に利用することにより、色基準部材を読取部に対向させるための新たなモータや当該新たなモータに付随する駆動伝達機構を付帯する必要がなくなる。したがって、それらを付帯する空間を削減することができ、装置の小型化を図ることができる。

また本実施形態においては、読取ユニット11の位置を固定し、読取ユニット12のみに移動機構30を配設することにより、前記第一の相対位置と前記第二の相対位置とを取り得る構成とした。このため、移動機構30を構成する部材が１組だけで足り、部材点数の削減をすることができる。また、移動機構を配設する空間を削減することもでき、装置の小型化を図ることができる。

（色基準部材の交換・清掃時に関する構成）
図５は色基準部材の交換時の説明図である。

色基準部材21、22を交換又は清掃する際は、不図示の回動軸を中心として回動させ、上部フレーム41を下部フレーム42から離間させる。すると、原稿搬送路に面していた色基準部材21や色基準部材22が露出する。

従来のように、原稿搬送路に対して色基準部材を出し入れする構成であると、原稿搬送路を露出させたとしても、色基準部材は露出しない。このため、色基準部材を交換する場合にも、色基準部材を出し入れする必要があった。

これに対して本実施形態では、色基準部材21、22は、常に原稿搬送路に面している。このため、図５のように原稿搬送路を露出させると、直ちにユーザーは色基準部材に触れることができ、容易に交換・清掃作業を行うことが出来る。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態においては、読取ユニット12のみを移動させる構成としたが、これに限るものではない。即ち、読取ユニット11と読取ユニット12とを相対的に移動させて、読取部15と色基準部材21、及び読取部16と色基準部材22を対向する位置と対向しない位置に移動する構成であればよく、例えば、読取ユニット11と読取ユニット12との両方を移動させる構成としてもよいし、読取ユニット12を固定し、読取ユニット11のみを移動させる構成としてもよい。尚、これらの場合においても、移動させる読取ユニットとフレームとの間の構成をリブ形状で噛み合う構成にすることが好ましい。

前述した実施形態においては、読取ユニット12の画像読取面12ａを読取ユニット11の画像読取面11ａに対して水平に移動させるのみの構成としたが、これに限るものではない。即ち、結果的に、前記第一の相対位置と前記第二の相対位置との間に移動すればよく、途中で垂直又はそれ以外の方向に移動しても構わない。

また、前述した実施形態においては、ワンウェイクラッチをレジストローラ６の軸に設ける構成としたが、これに限るものではなく、それ以外のローラ（例えば、ピックアップローラ２、給送ローラ３、分離ローラ４、レジストローラ５）の回転駆動軸またはローラを有さない回転駆動軸に設けてもよい。また、シェーディング補正用のデータとしては、色基準部材を読取った際のラインイメージセンサの出力データそのままを記憶してもよいが、何らかの演算を行った結果を記憶してもよい。

画像読取装置１の全体概略図。 読取ユニット11、12の拡大断面図。 読取ユニット12を原稿搬送面側から見た図。 読取ユニット12の移動機構30の構成を示す図。 色基準部材の交換・清掃時の説明図。 従来の画像読取装置の説明図。

符号の説明

Ｄ…原稿
１…画像読取装置
５…レジストローラ（搬送手段）
６…レジストローラ（搬送手段）
11…読取ユニット（第一読取ユニット）
12…読取ユニット（第二読取ユニット）
15…読取部（第一読取部）
16…読取部（第二読取部）
21…色基準部材（第二色基準部材）
22…色基準部材（第一色基準部材）
30…移動機構

Claims (4)

1. 原稿の片面を読取る第一読取部及び白色基準となる第一色基準部材を一体的に具備する第一読取ユニットと、
   前記原稿の他面を読取る第二読取部及び白色基準となる第二色基準部材を一体的に具備する第二読取ユニットと、
   原稿を搬送する搬送部材を駆動する駆動源と、
   白色基準を決定する際に、前記第一読取部が前記第二色基準部材と対向し、且つ前記第二読取部が前記第一色基準部材と対向する第一の相対位置をとり、前記第一及び第二読取部により前記原稿を読取る際には、前記第一読取部が前記第二色基準部材と対向せず、且つ前記第二読取部が前記第一色基準部材と対向しない第二の相対位置をとるように、前記第一読取ユニットと前記第二読取ユニットとの相対位置を移動させる移動機構と、を有し、 前記移動機構はワンウェイクラッチを有し、前記相対位置を前記第一の相対位置に切り換える際に、原稿を搬送する際の回転方向に前記駆動源が回転することなく、原稿を搬送する際の回転方向とは逆方向に回転することにより、原稿読取を行っていないときの前記駆動源の駆動力を前記ワンウェイクラッチを介して使用して、前記第一読取ユニットと前記第二読取ユニットとの少なくとも一方を移動させることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記移動機構は前記搬送部材としてのローラと、前記第一読取ユニット及び前記第二読取ユニットのうちの一方の読取ユニットを所定の方向に付勢する付勢手段と、前記ワンウェイクラッチと前記一方の読取ユニットに係合し、前記ワンウェイクラッチを介して伝達される力により前記一方の読取ユニットを前記所定の方向とは逆方向に移動させる移動部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記ワンウェイクラッチを前記一方の読取ユニットよりも上流又は下流の位置に設け、前記駆動源の回転方向を、原稿を搬送する際の前記駆動源の回転方向と反対方向にしたとき、前記ワンウェイクラッチは前記移動部材に力を伝達し、前記移動部材は前記一方の読取ユニットに前記ワンウェイクラッチから離間する方向の力を伝達し、前記一方の読取ユニットを白色基準を決定する位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記移動機構により移動される前記第一読取ユニット及び前記第二読取ユニットのうちの一方の読取ユニットは、原稿搬送方向先端部及び後端部に、前記移動機構により移動される前記一方の読取ユニットの移動量よりも長いリブ形状部を有し、前記一方の読取ユニットのリブ形状部は前記画像読取装置のフレームに形成されたリブ形状部と常に噛み合うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。

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