(57)【要約】【課題】  画像形成装置の原稿読み取り部において、プラテンガラス上の原稿サイズを検知する際に、その検知タイミングを決定する方法として、原稿押さえ部材の開閉に従ってメカ的なフラグ部材がフォトインタラプタをＯＮ、ＯＦＦする構成においては、検知タイミングを変えるためには、部材の交換、あるいはメカ的な調整が必要であり、装置の置かれた環境に対して容易に対処できないという課題があった。【解決手段】  そこで、原稿押さえ部材に加速度センサを設け、加速度センサの出力から原稿押さえ部材の開放角度を求めることにより、原稿サイズ検知のタイミングをソフト的に調整可能とした。またそれに伴い、工場に置ける組み立て／出荷時の調整を不要とし、部品点数の削減も可能にする。【選択図】        図３
2006154586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を置く平面かつ透明な原稿支持部材と、前記原稿支持部材上に原稿を密着させる原稿押さえ部材を有する画像形成装置の原稿読み取り装置において、
前記原稿押さえ部材は加速度検知手段と、
前記加速度検知手段の出力に基づいて前記原稿押さえ部材の傾きを求める原稿押さえ部材の傾き検知手段を有し、
さらに、ある時点での前記原稿押さえ部材の傾きを基準状態として設定し記憶するための設定手段及び記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された前記原稿押さえ部材の基準状態の傾きと、前記傾き手段から得られる現在の傾きの差に基づいて前記原稿押さえ部材の開放角度を検知することを特徴とする画像形成装置の原稿読み取り装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置の原稿読み取り装置はさらに、前記原稿支持部材の原稿配置面と対向する側に原稿サイズ検知手段を有し、
前記原稿サイズ検知手段は、前記加速度検知手段の出力より導出された前記原稿押さえ部材の開放角度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の原稿読み取り装置。
【請求項３】
請求項２の原稿サイズ検知手段はさらに、装置の動作環境に応じて前記原稿押さえ部材の開放角度に対する原稿サイズ検知のタイミングを切り替えるための検知タイミングの設定手段を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置の原稿読み取り装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の加速度検知手段は２方向の加速度を検知できる２軸の加速度検知手段であり、どちらかの片方の軸で感度の鈍い領域に関しては他軸の出力に基づいて前記原稿押さえ部材の傾きを求めることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置の原稿読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の原稿読み取り部に関し、特に原稿をプラテンガラス上に押しつけるための原稿押さえ部材の開放角度に応じて、プラテンガラス上に載置された原稿の用紙サイズを検知する原稿サイズ検知手段を備える画像形成装置の原稿読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やファクシミリ等の画像形成装置の原稿読み取り部において、プラテンガラス上に載置した原稿の用紙サイズを検知するために、図９で示したようなフラグ部材を原稿読み取り装置部あるいは原稿押さえ部材側に設け、原稿押さえ部材（図中ではＤＦと表記）を閉じることにより所定の角度でフラグがフォトインタラプタを遮るタイミングに基づいて原稿サイズ検知処理を行うことが実施されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような方式での原稿サイズ検知処理においては、装置が窓際や反射光の多い場所等に設置された場合には、外乱光が原稿サイズ検知センサの受光部に入り込んでしまうことにより原稿サイズが誤判定されてしまうことがあり、この問題に対しては、原稿サイズ検知処理を行うタイミングを変える、例えば西日が入ってサイズが誤検知されるような環境では原稿サイズ検知を開始するタイミングを遅らせて原稿押さえ部材がより閉まった状態でサイズ検知を開始するといった対処方法がある。
【０００４】
しかしながら、前述したフラグ方式で原稿サイズ検知の開始タイミングを決定する方式では、フラグの部材を交換する、あるいは取り付け角度を調整するといった、手間のかかる方法でしか対処できなかった。
【０００５】
また、そもそも装置を組み立て／出荷する時点で、フラグ部材を所定の角度で取り付けなければならなく、その分の工数と部材の費用が発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記の構成を特徴とする画像形成装置の原稿読み取り装置である。
【０００７】
（１）画像形成装置の原稿読み取り装置は、原稿を置く平面かつ透明な原稿支持部材と、前記原稿支持部材上に原稿を密着させる原稿押さえ部材と、前記原稿押さえ部材は加速度検知手段と、前記加速度検知手段の出力に基づいて前記原稿押さえ部材の傾きを求める原稿押さえ部材の傾き検知手段を有し、さらに、ある時点での前記原稿押さえ部材の傾きを基準状態として設定し記憶するための設定手段及び記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された前記原稿押さえ部材の基準状態の傾きと、前記傾き手段から得られる現在の傾きの差に基づいて前記原稿押さえ部材の開放角度を検知することを特徴とする。
【０００８】
（２）前記（１）に記載の画像形成装置の原稿読み取り装置において、さらに前記原稿支持部材の原稿配置面と対向する側に原稿サイズ検知手段を有し、前記原稿サイズ検知手段は、前記加速度検知手段の出力より導出された前記原稿押さえ部材の開放角度に基づいて制御されることを特徴とする。
【０００９】
（３）前記（２）に記載の原稿サイズ検知手段はさらに、装置の動作環境に応じて前記原稿押さえ部材の開放角度に対する原稿サイズ検知のタイミングを切り替えるための検知タイミングの設定手段を有することを特徴とする。
【００１０】
（４）前記（１）または（２）に記載の加速度検知手段は２方向の加速度を検知できる２軸の加速検知手段であり、どちらかの片方の軸で感度の鈍い領域に関しては他軸の出力に基づいて前記原稿押さえ部材の傾きを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
画像形成装置の原稿読み取り部において、原稿押さえ部材に加速度検知手段を配置し、前記加速度検知手段の出力に基づいて得られる原稿押さえ部材の開放角度に従って、設定されたタイミングで原稿サイズ検知を行うよう制御することにより、メカ的機構の調整なしで、装置の置かれた環境に適したタイミングで原稿サイズ検知を行うことが可能となる。
【００１２】
また原稿押さえ部材の開放角度は基準状態の傾きとの差から求められるため、組み立て／出荷時の調整も不要となり、メカ構成部材の点数も削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の概略の断面構造図である。同図において、１００は画像読み取り装置本体である。１０１ａは原稿載置台としてのプラテンガラス、１０１ｂは後述するＤＦ使用時の原稿読み取り窓としてのプラテンガラスである。１０２は光学ユニットであり、原稿を照明するための原稿照明ランプ１０３や画像を読み取るためのイメージセンサ部１０４などから構成される。
【００１５】
１０５は光学ユニット１０２に給電するため、及びイメージセンサ部１０４で読み取った画像データを（図示しない）制御部に送信するための光学ユニットケーブルである。本断面図においては、イメージセンサ部１０４はプラテンガラス１０１の奥行き幅とほぼ同じ長さを持った図面奥行き方向に一列に配置されたイメージセンサ群から構成されるコンタクトラインセンサを使用している。
【００１６】
１０１ａ上に置かれた原稿画像を読み取る際には、光学ユニット１０２は不図示のモータにより所定方向（図面上の左右方向）に往復動作させられ、その間の往路において、原稿面を原稿照明ランプ１０３で照らし、その反射光をイメージセンサ部１０４で受けることにより、原稿画像は電気信号へと変換される。
【００１７】
１１０は自動原稿搬送装置（ＤＦ）である。原稿置き台１１１上に置かれた原稿束の中から、ピックアップローラ１１２及び分離ローラ１１３によって最上面の一枚の原稿のみを分離させ、レジローラ１１４で原稿の先端位置調整をして、第１の原稿給紙ローラ１１５で原稿を搬送する。原稿は、プラテンローラ１１６によりプラテンガラス１０１ｂ上を通過させられ、第２の搬送ローラ１１７により排紙部に送られる。
【００１８】
その際に光学ユニット１０２をプラテンガラス１０１ｂ下の所定の位置に移動させておく。こうして、位置を固定した光学ユニット１０２の上を原稿が移動していくことにより、原稿照明ランプ１０３で照らされた原稿面の反射光はイメージセンサ部１０４で受光され、原稿画像は電気信号へと変換される。
【００１９】
その際に、イメージセンサ部１０４のラインセンサにおける電気信号への変換順序を考慮すると、プラテンガラス１０１ａを使用した原稿固定読み時の画像データの並びに対し、プラテンガラス１０１ｂを使用した原稿流し読み時の画像データの並びは、原稿画像で見た場合に左右の鏡像となることに注意する必要がある。
【００２０】
排紙部に搬送された原稿は、反転フラッパ１１８が排紙方向に開の状態（図中で引き上げられた状態）であれば、排紙反転ローラ１１９に導かれ、排紙する場合は機外の排紙トレイ１２０に排紙される。あるいは引き続いて原稿の裏面を読み取る際には、反転排紙ローラ１１９は原稿が反転フラッパ１１８を抜けるまで搬送し、そこで反転フラッパ１１８を排紙方向に閉の状態（図中でフラッパが降りた状態）にし、反転排紙ローラ１１９を逆回転にすることにより、原稿は再度搬送パスに入り、裏面画像の読み取りが行われる。裏面画像の読み取り後、そのまま原稿を排紙トレイ１２０に排出してしまうと、原稿置き台１１１上の原稿の並びにはならない（表裏が逆になる）ため、裏面読み取り後は、反転フラッパ１１８及び反転排紙ローラ１１９により再度原稿を反転させ、搬送パスを空送り（原稿読み取りを行わない）した後で排紙トレイ１２０に排出する。
【００２１】
１２１は、原稿検知センサであり、プラテンガラス上の対応する位置に原稿があるかないかを検知する。これらは原稿の長手方向（図中の左右方向）のサイズを判断するために使用し、図示していないが、原稿の奥手方向（図に対して垂直方向）のサイズ判断のための原稿検知センサも配置している。
【００２２】
１２２は、ＤＦの開放角度を検知するための加速度センサである。詳細は後述する。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
２０１は画像読み取り装置本体１００を制御するＣＰＵである。
【００２５】
２０２はＨＰセンサであり、光学ユニット１０２が基準位置すなわちホームポジション（ＨＰ）にあるかどうかを検知し、信号をＣＰＵ２０１に入力する。
【００２６】
２０３はモータであり、ＣＰＵ２０１の指示に基づき光学ユニット１０２を駆動する。
【００２７】
２０４は外部ＩＦであり、コントローラと接続した際に、コントローラと画像読み取り装置との間で通信をする際のインターフェイス（ＩＦ）である。外部ＩＦ２０４を介して、コントローラからＣＰＵ２０１に対してコマンドを発行する。あるいはＣＰＵ２０１からのコマンドをコントローラに通知する。また、画像読み取り装置で読み込んだ画像データをコントローラに送信する。
【００２８】
２０６は画像メモリであり、イメージセンサ部１０４で読み取った画像データを保存する。
【００２９】
２０７は画像処理部であり、ＣＰＵ２０１からの指示に基づき、画像メモリ２０６に保存された画像データに対して画像処理を施す。
【００３０】
画像読み取り装置本体１００のＣＰＵ２０１は他に、原稿搬送装置（ＤＦ）１１０と接続し、ＤＦ１１０の制御を行う。
【００３１】
１０３、１０４は図１で説明した原稿照明ランプ及びイメージセンサ部であり、原稿照明ランプ１０３はＣＰＵ２０１からの指示に従ってランプ点灯／消灯を行い、イメージセンサ部１０４はＣＰＵ２０１からの指示に従い、センサ領域に結像された光データを電子データ化しＣＰＵ２０１を介してメモリ部２０６に記録する。
【００３２】
１２１は図１で説明した複数のセンサからなる原稿検知センサ、１２２は加速度センサである。
【００３３】
図３は、図１で示した画像読み取り装置を横から見たところの模式図である。
【００３４】
図の右方向が本体正面になり、ＤＦ１１０は、奥側ヒンジを軸に開閉動作する。
【００３５】
１２２は加速度センサであり、実機ではカバー内に配置されており、外からは見られないが、ここでは模式的に図示している。
【００３６】
加速度センサ１２２は、Ｘ方向とそれと垂直なＹ方向の２軸の加速度センサであり、検知軸はＤＦ１１０の下面と平行な奥側ヒンジ方向にＸ軸が、ＤＦ１１０の下面に垂直な方向にＹ軸がくるように配置している。したがって、Ｘ方向の加速度をｇｘ、Ｙ方向の加速度をｇｙとし、ＤＦ１１０が閉じられている状態を０°、そこからＤＦ１１０が開かれる方向に＋の開放角と定義した場合には、図４に示すようにｇｘはｓｉｎカーブを、ｇｙはｃｏｓカーブの出力となる。よって、加速度センサの出力からＤＦ１１０の開放角度を得ることができる。
【００３７】
本実施例では、２軸の加速度センサを用いて、片方の軸の出力値がある閾値を超えていた場合には残りの出力値を基に、両方の出力が閾値以下であれば両方の平均値を基にＤＦ１１０の開放角を求めている。
【００３８】
これは、ｇｘであれば開放角が大きな領域、ｇｙであれば開放角が小さな領域において、傾きの変化に対してセンサ出力の変化が少ないため、測定誤差が大きくなるためである。
【００３９】
ただし、それらの領域において検知精度が悪くてもよいと判断した場合には、１軸の加速度センサに換えることでコストダウンをはかることも可能である。
【００４０】
また、本実施例では２軸をＤＦを閉めた状態での奥行き方向と重力方向に配置した場合で説明したが、軸の方向はこれに限らない。
【００４１】
図５は、本実施例で示すところの原稿サイズ検知に関する制御フロー図である。
【００４２】
制御の流れは、まずステップＳ５０１において、基準角度が設定済みであるかをチェックし、設定済みであればステップＳ５０３に進み、未設定であればステップＳ５０２において基準角度を設定する。基準角度とは、ＤＦが閉じられている状態での加速度センサの出力によって得られるＤＦの開放角度（以下、角度）であり、本発明においては、ＤＦの角度は、その時点での加速度センサの出力と基準状態での加速度センサの出力の相対関係に基づいて算出している。
【００４３】
つまり、加速度センサを配置する際の検知軸の向きの取り付け精度を厳しくしなくとも、ＤＦの角度の検知が可能となっている。また、基準角度を設定した時点で所定値以上の傾きを検出した場合には機械の設置異常と判断して警告することも可能である。
【００４４】
ステップＳ５０３ではＤＦが開かれるのを待っている。ここではＤＦの角度が所定値θ１より大きくなった場合にＤＦが開かれたと判断している。
【００４５】
ＤＦ開を検知した後は、ステップＳ５０４でＤＦが閉じ始めるのを待つ。ここではＤＦの角度が所定値θ２（θ１＞θ２）より小さくなった時点でＤＦが閉じ始めたと判断している。
【００４６】
ステップＳ５０５では、ＤＦが閉じ始めたことを検知して、原稿サイズ検知動作の開始を行っている。原稿サイズ検知の仕組みについては後述する。
【００４７】
原稿サイズの判定はＤＦが閉じられる過程で繰り返し行い、ＤＦが閉まり切る（ステップＳ５０６）。または、ＤＦがある角度の状態で所定時間経過する（ステップＳ５０７）。あるいは、読み込み動作が開始された時点（ステップＳ５０８）で原稿サイズを確定する（ステップＳ５０９）。また、原稿サイズ確定の時点で原稿サイズ検知動作は停止する。ちなみに、ステップＳ５０７の条件で原稿サイズの確定を行うのは、例えば、ブック原稿を読み込む際にはＤＦは閉まり切らないことがあるためである。
【００４８】
一度原稿サイズが確定した後は、（電源ＯＦＦあるいは節電モードにならなければ）再度ＤＦが開き始めるまでそのサイズを保持する。ＤＦが開き始めたことは、ＤＦの角度が所定値θ３（θ２＞θ３、またθ３はステップＳ５０７で想定している一般的なブック原稿時のＤＦ角度より大きい）より大きくなったことで判断する（ステップＳ５１０）。
【００４９】
ＤＦの開き始めを受けて、検知している原稿サイズをクリアし（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０３の待ち状態に戻る。
【００５０】
あるいは、原稿サイズ検知の動作状態においてＤＦが開き始めた場合（ステップＳ５１２）には、原稿サイズ検知動作を停止し（ステップＳ５１３）、またその時点で検知していた原稿サイズをクリアして（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０３の待ち状態に戻る。ステップＳ５１２でＤＦが開き始めたことを判断するＤＦ角度は前述のθ３に等しい。
【００５１】
以下、原稿サイズ検知の仕組みについて説明する。
【００５２】
図６は、原稿サイズ検知センサの配置の例であり、プラテンガラスを上から見た場合のセンサの配置を示している。イメージセンサのライン方向（主走査方向）に２個、光学ユニットの移動方向（副走査方向）に３個の原稿サイズ検知センサが配置され、各センサの検知結果の組み合わせにより、Ａ３Ｒ、Ｂ４Ｒ、Ａ４Ｒ、Ｂ５Ｒ、Ａ４、Ｂ５の定型サイズ原稿（Ｒは横置きを意味する）のサイズ検知が可能となっている。
【００５３】
図７は、１つの原稿サイズ検知センサについて横から見た模式図であり、７００はセンサ本体、７０１はセンサの発光部で、７０２はセンサの受光部である。１０１はプラテンガラスであり、７０３はＤＦの原稿押さえ部である。
【００５４】
センサ発光部７０１より照射されたセンス光は、プラテンガラス１０１上に原稿があった場合には原稿面で反射し、センサ受光部７０２に入力されるが、原稿がなかった場合には反射がないため、センサ受光部７０２での受光はない。ただし、ＤＦの原稿押さえ部７０３は白色なため、ＤＦが閉め切られた状態では、原稿の有る無しに関わらずセンサは原稿ありと判断する。
【００５５】
したがって、プラテンガラス１０１上に原稿があった場合には、原稿サイズ検知の開始時点からＤＦが閉め切られるまでの間に、センサの出力は１（原稿あり）→１と変化し、原稿がなかった場合には０（原稿なし）→１と変化することになる。
【００５６】
また、センサが原稿の有無を判定する領域に、原稿上の黒い部分がきてしまった場合には、原稿があるにも関わらずセンサ出力は原稿なしを出力するが、この場合の原稿サイズ検知の開始時点からＤＦが閉め切られるまでのセンサ出力の変化は０→０となり、ＤＦを閉め切ることで１になるはずのセンサ出力が０のままであることから、この位置にも原稿があることが判断できる。
【００５７】
これらのことから、各センサの出力の変化を見ることにより、センサの出力に変化があった場所には原稿がないことがわかり、その組み合わせにより、原稿の定型サイズを判断している（１→０と変化することは本来あり得ない）。
【００５８】
本実施例では、主走査方向、副走査方向ともに原稿検知センサを持った構成で説明したが、従来、主走査方向に関しては画像読み取りのイメージセンサを用いて原稿サイズを検知するＣＣＤサイズ検知の構成も実施されている。ただし、こちらの方式に対しても、原稿サイズ検知タイミングの制御に関して同様に実施することが可能である。
【００５９】
図８は、図５のフローチャートで説明したθ１、θ２、θ３を調整するための操作部画面例である。
【００６０】
前に述べたように、θ１＞θ２＞θ３の関係であり、θ１でＤＦが開かれたと判断し、その後ＤＦが閉じ始めて、θ２になった時点で原稿サイズ検知を開始し、ＤＦが閉じられた後、再度角度がθ３になった時をＤＦの開き始めとして確定した原稿サイズをクリアしている。
【００６１】
これらの角度はユーザの使用環境によって最適値が異なるものである。
【００６２】
例えば、図６、図７で説明したように原稿サイズはそれぞれの原稿検知センサの受光部に光が入る組み合わせによって決定されるため、装置が窓際や反射光の多い場所等に設置された場合には、外乱光がセンサの受光部に入り込んでしまうことにより原稿サイズが誤判定される可能性が高くなる。このような環境においてはθ２を小さくすることにより、原稿サイズ検知のタイミングを遅らせることで、誤判定の確度を下げることができる。
【００６３】
また、かなり厚手のブック原稿を読み取るような環境においては、θ３の値を大きくして、誤って原稿サイズをクリアすることがないようにする必要がある。
【００６４】
あるいは、ユーザの身長によってはθ１の値を調整して、ＤＦを開いたと判断する角度を低くする方が操作性が良くなるかもしれない。
【００６５】
図８で示した操作画面はそうしたユーザ環境に最適なθ１、θ２、θ３を設定するための調整画面である。
【００６６】
操作画面８００は液晶タッチパネルであり、８０１は設定を確定するためのＯＫボタン、８０２は設定をキャンセルするための取消ボタンである。
【００６７】
８０３、８０４、８０５はそれぞれθ１、θ２、θ３のおおよその設定角度を示したインジケータであり、かつ、どの角度を調整するかの選択ボタンを兼ねている。
【００６８】
８０６、８０７は角度の調整ボタンであり、ユーザが選択した８０３、８０４、８０５のボタンに対応してθ１、θ２、θ３の設定値を増加／減少させる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る一実施例の画像形成装置の原稿読み取り装置の概略断面図
【図２】本発明に係る原稿読み取り装置の制御ブロック図
【図３】加速度センサの出力からＤＦの傾きが得られることの説明図
【図４】ＤＦの傾きと加速度センサの出力の関連図
【図５】原稿サイズ検知の制御の流れを示したフローチャート
【図６】原稿検知センサの配置例を示す図
【図７】原稿サイズ検知の仕組みを示した説明図
【図８】検知角度調整用の操作部画面例を示す図
【図９】従来例のＤＦ角度検知方法を示す図
【符号の説明】
【００７０】
１００  原稿読み取り装置
１０１  プラテンガラス
１０２  光学ユニット
１０４  イメージセンサ部
１１０  自動原稿搬送装置（ＤＦ）
１２１  原稿検知センサ
１２２  加速度センサ
【図１】
2006154586.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006154586.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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