(57)【要約】【課題】読取センサの復帰動作時の負荷を軽減し、読取処理速度の向上を図る。【解決手段】原稿台ガラス２に載置された原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る画像読取センサ３を、主走査方向に直交する副走査方向に走査させながら原稿の画像を読み取る。副走査方向に移動可能に設けられ画像読取センサ３を保持するキャリッジ４と、キャリッジ４に支持され画像読取センサ３を原稿台ガラス２に押圧するバネ８と、を備える。また、副走査方向において、読取動作時に画像読取センサ３が移動する第１方向と、復帰動作時に第１方向と逆方向に画像読取センサ３が移動する第２方向とで、バネ８による押圧力の大きさを切り換えるカム７を備える。カム７は、読取センサが第２方向に移動するときのバネ８による押圧力を、画像読取センサ３が第１方向に移動するときよりも小さくする。【選択図】図５
2011130071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿載置台に載置された原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る読取センサを、前記主走査方向に直交する副走査方向に走査させながら前記原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
前記副走査方向に移動可能に設けられ、前記読取センサを保持するキャリッジと、
前記キャリッジに支持され、前記読取センサを前記原稿載置台に押圧する押圧手段と、
前記副走査方向において、読取動作時に前記読取センサが移動する第１方向と、復帰動作時に前記第１方向と逆方向に前記読取センサが移動する第２方向とで、前記押圧手段による押圧力の大きさを切り換える押圧力切換手段と、を備え、
前記押圧力切換手段は、前記読取センサが前記第２方向に移動するときの前記押圧手段による押圧力を、前記読取センサが前記第１方向に移動するときよりも小さくする、ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記押圧力切換手段は、前記キャリッジと前記押圧手段との間に設けられたカムを有し、
前記カムは、前記キャリッジに前記副走査方向に対して移動可能に支持され、
前記キャリッジが前記副走査方向の両端部に移動されたときに、前記カムが前記副走査方向に移動し、前記押圧手段による押圧力が変化する、請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記カムは、前記押圧手段が当接する当接面を有し、該当接面の位置が、前記押圧手段による押圧方向に対して変化する、請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記カムは、前記読取センサが前記第１方向に移動するときに前記押圧手段が当接する第１当接面と、前記読取センサが前記第２方向に移動するときに前記押圧手段が当接する第２当接面と、を有している、請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記キャリッジが前記副走査方向の両端部に移動したときに、前記キャリッジの移動に伴って前記カムが突き当てられる当接部が設けられ、
前記カムは、前記当接部に当接することで、前記第１方向と前記第２方向とに切り換えられる、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
原稿載置台に載置された原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る読取センサを、前記主走査方向に直交する副走査方向に走査させながら前記原稿の画像を読み取る画像読取方法において、
前記副走査方向において、読取動作時に前記読取センサが移動する第１方向と、復帰動作時に前記第１方向と逆方向に前記読取センサが移動する第２方向とで、前記読取センサを前記原稿載置台に押圧する押圧手段による押圧力の大きさを切り換え、
前記読取センサが前記第２方向に移動するときの前記押圧手段による押圧力を、前記読取センサが前記第１方向に移動するときよりも小さくする、ことを特徴とする画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿台ガラス上の原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る読取センサを、副走査方向に走査させながら原稿の画像を読み取る画像読取装置、及び画像読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取センサをスキャン動作方向に直線的に移動させるためには、通常、ガイドとなる部材が必要となる。一般にガイド部材としては、鉄材の丸棒軸によって形成されたガイド軸が使用されている。また、画像読取センサは、画像読取センサを保持するキャリッジ上に配された圧縮バネによる押圧力によって、画像読取センサと原稿台ガラスとの間の距離を保障する突き当て部材を介し、常に原稿台ガラスの裏面に押圧されている。また、圧縮バネによる押圧力の反力でキャリッジがガイド軸に押圧され、このバランスによって画像読取センサはスキャン動作方向に安定して直線的に移動し、良好な読取画像を取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術の場合には、以下のような問題が生じていた。
【０００５】
上述したように、原稿台ガラスの裏面に画像読取センサ上の突き当て部材を当接させながら読取走査を行うことで、原稿画像面と画像読取センサとの間の距離を安定させることによって、読取精度が向上されている。この一方で、原稿台ガラスの裏面に画像読取センサ上の突き当て部材が摺擦するために、負荷が大きくなることによる弊害が生じることになった。
【０００６】
この負荷の増大は、読取走査時においては特に問題はないが、画像読取センサが読取走査を終えて折り返して戻ってくる動作、いわゆるバックスキャン動作時に、高速移動する場合の安定走行を妨げるという弊害を持ち合わせていた。
【０００７】
バックスキャン速度の高速化に伴う問題は、スキャナやファクシミリとしての用途では目立たなかったが、ある程度の高速なコピー速度を有することが重要な性能として求められる複合機への搭載が検討されることで、重要視され始めた。
【０００８】
コピー速度の向上を図るために、バックスキャン速度をスキャン（読取走査）速度の少なくとも２倍以上にすることが望まれる。しかし、このようなバックスキャン速度の高速化を達成するためには、少なくともバックスキャン動作時に生じる構造的な負荷を軽減することが技術課題となっていた。
【０００９】
バックスキャン動作時の構造的な負荷を軽減する技術としては、特許文献１に記載された読取装置がある。特許文献１に記載の読取装置には、画像読取センサが回動自在に設けられている。画像読取センサをスキャン動作方向に移動させるときには画像読取センサが原稿台ガラスに当接させた状態で移動する。一方、画像読取センサをバックスキャン動作方向に移動させるときには、画像読取センサが原稿台ガラスから離間された状態で移動する。
【００１０】
しかし、このような構成ではバックスキャン動作時に画像読取センサが原稿台ガラスから離間しているので、動作が不安定になり、キャリッジがガイドレールから大きく浮き上がってしまう。その結果、キャリッジが、キャリッジの移動範囲近傍に位置する突起物等に衝突してしまい、ホームポジションに戻れなくなってしまったり、衝突による異物や打痕によって良好な読取画像の取得に悪影響を与えてしまったりする可能性があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、原稿の画像を走査しながら読み取る読取センサの移動時の負荷を軽減して処理速度の向上を図ることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、原稿載置台に載置された原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る読取センサを、主走査方向に直交する副走査方向に走査させながら原稿の画像を読み取る画像読取装置である。画像読取装置は、副走査方向に移動可能に設けられ読取センサを保持するキャリッジと、キャリッジに支持され読取センサを原稿載置台に押圧する押圧手段と、を備える。また、画像読取装置は、副走査方向において、読取動作時に読取センサが移動する第１方向と、復帰動作時に第１方向と逆方向に読取センサが移動する第２方向とで、押圧手段による押圧力の大きさを切り換える押圧力切換手段と、を備える。押圧力切換手段は、読取センサが第２方向に移動するときの押圧手段による押圧力を、読取センサが第１方向に移動するときよりも小さくする。
【００１３】
また、本発明に係る画像読取方法は、原稿載置台に載置された原稿の画像を主走査方向に沿って読み取る読取センサを、主走査方向に直交する副走査方向に走査させながら原稿の画像を読み取る画像読取方法である。画像読取方法は、副走査方向において、読取動作時に読取センサが移動する第１方向と、復帰動作時に第１方向と逆方向に読取センサが移動する第２方向とで、読取センサを原稿載置台に押圧する押圧手段による押圧力の大きさを切り換える。そして、読取センサが第２方向に移動するときの押圧手段による押圧力を、読取センサが第１方向に移動するときよりも小さくする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、読取動作時に比べて復帰動作時に高速移動が可能となり、画像読取装置における読取処理速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の画像読取装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態の画像読取装置における画像読取センサを説明するための断面図である。
【図３】実施形態の画像読取装置における読取画像データ処理を示すブロック図である。
【図４】実施形態の画像読取装置を示す平面図である。
【図５】カムが第１位置に移動された状態を示す斜視図である。
【図６】カムが第２位置に移動された状態を示す斜視図である。
【図７】カムを底面側から示す斜視図である。
【図８】バネがカムの高部に当接した状態を示す断面図である。
【図９】バネがカムの低部に当接した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（装置本体の構成）
まず、図１及び図２を参照して画像読取装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の画像読取装置の構成を示す模式図である。図２は、本実施形態における画像読取センサの概略構成を示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の画像読取装置の装置本体１は、原稿が載せられる原稿載置台としての原稿台ガラス２と、原稿台ガラス２上の原稿の画像を主走査方向（図１中Ａ方向）に沿って読み取る画像読取センサ３と、を備えている。また、装置本体１は、画像読取センサ３を保持するキャリッジ４を備えている。
【００１９】
画像読取センサ３は、主走査方向にわたって延ばされた長尺状に形成されている。キャリッジ４は、主走査方向に直交する副走査方向（図１中Ｂ方向）に移動可能に設けられている。本実施形態の画像読取装置の装置本体１は、画像読取センサ３を主走査方向に直交する副走査方向（図１中Ｂ方向）に１ラインずつ走査させながら原稿の画像を読み取る。
【００２０】
画像読取センサ３の内部には、図２に示すように、原稿照射用の光源である三色のＬＥＤ（発光ダイオード）３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが組み込まれている。また、画像読取センサ３の内部には、原稿からの反射光を受光する受光素子を有するイメージセンサ３Ｓと、原稿からの反射光をイメージセンサ３Ｓの受光素子上に結像するロッドレンズアレイ３Ｌとが組込まれている。画像読取センサ３は、三色のＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを順次切り換えて点灯し、イメージセンサ３Ｓが色ごとに原稿からの反射光を読み取ることによって、色分解読み取りを行う。
【００２１】
画像読取装置は、図１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上に原稿が載置され、装置本体１内の画像読取センサ３を原稿台ガラス２と平行に副走査方向に移動することによって、原稿の画像を読み取る。
【００２２】
次に、画像読取装置における読取画像のデータ処理を説明する。図３は、画像読取装置による読取画像データ処理を示すブロック図である。
【００２３】
図３に示すように、順次点滅するＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと同期してイメージセンサ３Ｓが読み取った画像出力信号は、アンプ２９に送られて増幅される。増幅された画像出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０によってデジタル画像信号に変換される。
【００２４】
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（原稿上における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。
【００２５】
例えば分解能が８ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータ１０を使用している場合は、白から黒に至る間を２５６階調の階調レベルで識別することができ、１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータ１０の場合は１０２４階調の階調レベルで識別することができる。
【００２６】
したがって、８ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータ１０を用いた画像読取装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂの三色の光源によるカラー読取において２４ｂｉｔ＝１６７０万色程度を識別できる。また、１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータを用いた場合には、カラー読取において３０ｂｉｔ＝１０億７４００万色程度を識別できる。
【００２７】
画像読取装置の画像信号の出力形態としては、複数種類があり、読み取った画像の用途に応じて、その用途に適した出力形態を選択することができる。原稿の文章を読み取ってその内容をＯＣＲ（Optical Character Reader）で使用す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いる。このため、上述のＲＧＢの光源のうち、例えばＧ（緑色光）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よって、所定のしきい値で二値化した画像データが使われる。
【００２８】
写真などの画像を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。また、カラー画像の処理を行なう場合には、多値（２４ｂｉｔ、ｅｔｃ．）画像データが適している。
【００２９】
画像処理回路を経た画像信号は、インタフェース回路１２を介してパーソナルコンピュータ１３などの機器に出力される。
【００３０】
なお、駆動制御を行う制御回路基板や電源からなる電装部（不図示）は、原稿台ガラス２を固定支持する装置本体１の内部に配置されている。
【００３１】
また、原稿台ガラス２上には、原稿を原稿台ガラス２上に押圧するための原稿カバー２１が、装置本体１に開閉可能に取り付けられている。この原稿カバー２１の内面の、原稿台ガラス２との対向面には、シート材とスポンジからなる原稿圧着シート２２が貼り付けられている。
【００３２】
（押圧力の切換動作）
図４は、実施形態の画像読取装置を示す平面図である。図５、図６は、押圧力切換部を示す拡大斜視図である。図７は、押圧力切換部の背面側から示す斜視図である。図８、図９は、押圧力切換時の状態を示す断面図である。
【００３３】
図４に示すように、画像読取装置の装置本体１は、キャリッジ４を副走査方向に駆動するスライダ５と、キャリッジ４を副走査方向に移動可能に支持するガイドレール６と、を備えている。また、画像読取装置の装置本体１は、キャリッジ４上に設けられ画像読取センサ３を原稿台ガラス２に押圧する押圧手段としてのバネ８を備えている。また、画像読取センサ３には、画像読取センサ３と原稿台ガラス２との間に所定の距離を確保する突き当て部材９が設けられている。
【００３４】
また、画像読取装置の装置本体１は、副走査方向における移動方向に応じて、バネ８による押圧力の大きさを切り換える押圧力切換手段としてのカム７を備えている。カム７は、キャリッジ４に副走査方向に対して移動可能に支持されている。
【００３５】
カム７は、画像読取センサ３が第１方向に移動するときにバネ８が当接する第１当接面１４ａと、画像読取センサ３が第２方向に移動するときにバネ８が当接する第２当接面１４ｂと、を有している。第１当接面１４ａ及び第２当接面１４ｂは、画像読取センサ３と原稿台ガラス２との間の距離に平行な高さ方向、つまりバネ８による押圧方向に対する位置が異なっており、第２当接面１４ｂが第１当接面１４ａよりも相対的に低く形成されている。したがって、カム７が副走査方向に移動することで、カム７とバネ８が当接する位置が、第１当接面１４ａと第２当接面１４ｂとに切り換わり、バネ８による押圧力の大きさが変化する。
【００３６】
カム７は、副走査方向における、読取動作時に画像読取センサ３が移動する第１方向（スキャン動作方向）と、復帰動作時に第１方向と逆方向に画像読取センサ３が移動する第２方向（バックスキャン動作方向）とで、バネ８による押圧力の大きさを切り換える。
【００３７】
すなわち、カム７は、副走査方向に移動することで、画像読取センサ３が第２方向に移動するときのバネ８による押圧力を、画像読取センサ３が第１方向に移動するときよりも小さくする。
【００３８】
図４、図５及び図６に示すように、カム７はキャリッジ４の一方端に副走査方向（図中のＡ方向）に対して一定距離移動自在に支持されている。画像読取センサ３の下部と、カム７の上部との間には、画像読取センサ３を原稿台ガラス２に押圧するバネ８が配置されている。バネ８は、画像読取センサ３に設けられた突出部（不図示）によって所定の位置に位置決めされている。制御回路基板からの制御信号によって駆動モータが駆動されたとき、図示しないギア、タイミングベルトを介して駆動モータの駆動力がキャリッジ４に伝達される。そして、画像読取センサ３は、原稿台ガラス２との間の距離を保つ突き当て部材９を介して、バネ８による押圧力によって常に原稿台ガラス２の裏面に押圧され、副走査方向における原稿台ガラス２の幅寸法の範囲内で往復走査が可能にされている。
【００３９】
図５は、スキャン動作方向に画像読取センサ３が移動するときに、カム７が第１位置に移動された状態を示す斜視図である。
【００４０】
カム７は、第１位置に移動されたときにバネ８が第１当接面１４ａに当接され、第２位置に移動されたときにバネ８が第２当接面１４ｂに当接される。カム７が第１位置に移動された状態におけるバネ８による押圧力は、画像を読み取るときにキャリッジ４が首振り動作による画像品位の低下が発生しないような最適な押圧力に設定されている。ここで、首振りとは、ガイドレール６を支点とするキャリッジ４の副走査方向に対するブレのことを指している。
【００４１】
この首振り量が大きい場合には、例えば画像読取センサ３がスキャン動作中に一時停止を行い、再起動したときに、首振り動作の影響により画像読取センサ３の長手方向の両端部で起動時間に差異が生ずる。この結果、画像読取センサ３が一時停止した個所の読取画像の繋ぎ目が不連続となり、また、一時停止した場所によっては繋ぎ目にムラが生ずる等の画像劣化が発生するという問題があった。この問題の対策として、バネ８による押圧力が所定の押圧力以上に大きく設定されている。
【００４２】
しかし、画像読取センサ３が移動するときに原稿台ガラス２の裏面に画像読取センサ３上の突き当て部材９が摺擦するので、バネ８による押圧力を大きく設定した場合には、突き当て部材９の摺動時の負荷が大きくなってしまう。そのため、画像読取センサ３で高速スキャンを行うことに対して弊害が生じることになってしまう。
【００４３】
一方、図６は、バックスキャン動作方向に画像読取センサ３が移動する際のカム７の位置を示す斜視図である。このとき、バネ８による押圧力は、画像読取センサ３上の突き当て部材９が原稿台ガラス２から完全に離間しない程度の押圧力に設定されている。
【００４４】
バックスキャン動作時は、スキャン動作時と異なり、画像読取動作が行われないので、上述した首振りが発生したとしても問題が発生しない。ただし、画像読取センサ３上の突き当て部材９が原稿台ガラス２から完全に離間してしまった場合、キャリッジ４がガイドレール６から大きく浮き上がってしまい、キャリッジ４の移動範囲近傍の突起物等に衝突してしまうことがある。この場合には、良好な読取画像の取得動作に弊害を及ぼす異物や打痕が発生するおそれがある。そのため、バネ８による押圧力は、画像読取センサ３上の突き当て部材９が原稿台ガラス２から完全に離間しない程度の大きさに設定されている。
【００４５】
上述した図６に示したカム７の第２位置でのバネ８による押圧力は、図５に示したカム７の第１位置でのバネ８による押圧力の１／４程度に設定されている。その結果、画像読取センサ３上の突き当て部材９と原稿台ガラス２との摩擦負荷、及びキャリッジ４とガイドレール６との摩擦負荷が低減されている。
【００４６】
したがって、画像読取センサ３のバックスキャン動作時の移動速度は、スキャン動作時の移動速度に比べて２倍程度に設定することが可能になっている。
【００４７】
次に、カム７の切換え動作について、図７、図８、及び図９を参照して説明する。
【００４８】
図７に示すように、カム７の突起部７ａがキャリッジ４の長穴部４ａに係合され、かつカム７の延伸部７ｂがキャリッジ４の端部に係合されている。したがって、カム７は、キャリッジ４の長穴部４ａの長さとほぼ等しい距離分だけ、副走査方向（図中のＢ方向）に移動自在にキャリッジ４に支持されている。
【００４９】
図８は、画像読取センサ３がホームポジションに位置しているときのカム７の位置を示す断面図である。図８は、カム７の端部７ｈが、当接部としての装置本体１の側壁に設けられた突起１ａに当接し、バネ８が第１位置（画像読取ポジション）に位置しているときの状態を示している。
【００５０】
このようにバネ８が第１位置に位置している状態で、ホームポジションからエンドポジション側に向かって画像読取センサ３が移動しながら画像読取を行う。このとき、バネ８による押圧力が十分に大きく設定されているので、スキャン動作中にカム７がキャリッジ４に対して副走査方向にずれてしまうことは無い。このため、スキャン動作中は、常に上述した首振り動作が発生しないような適切な押圧力で押圧されながら読取動作を行い、画像読取センサ３がエンドポジションまで移動する。
【００５１】
画像読取センサ３がエンドポジション近傍まで移動したときに、カム７の端部７ｅが、当接部としての装置本体１の側壁１ｂに突き当たり、図７に示すキャリッジ４の長穴部４ａの範囲内でカム７の延伸部７ｂがカム７ごと移動する。カム７が移動することで、バネ８は、図９に示すようなカム７の第２当接面である相対的な低部に移動することになり、高速移動が可能な第２位置（バックスキャンポジション）に切り替えられる。
【００５２】
このようにバネ８が第２位置に位置している状態で、エンドポジションからホームポジション側に向かって画像読取センサ３が移動していく。この復帰動作のとき、バネ８による押圧力が十分に大きく設定されているので、バックスキャン動作中にカム７がキャリッジ４に対して副走査方向にずれてしまうことは無い。ホームポジション側に向かって高速で移動した画像読取センサ３がホームポジション近傍まで移動したときに、カム７の端部７ｈが、当接部としての装置本体１の側壁１ａに突き当たる。これによって、図７に示すキャリッジ４の長穴部４ａの範囲内でカム７の延伸部７ｂが移動され、カム７は副走査方向に移動する。バネ８は、図７に示すようなカム７の第１位置である、相対的な高部に移動することになり、安定走査が可能な画像読取ポジションに切り替えられる。
【００５３】
上述したように、画像読取装置によれば、原稿台ガラス２に画像読取センサ３を押圧するバネ８による押圧力を、スキャン動作方向（第１方向）のときに比べてバックスキャン動作方向（第２方向）のときを小さく切り換える。これによって、バックスキャン動作時の高速移動が可能となり、画像読取装置１における読取処理速度を向上することができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態においては、カム７が副走査方向に一定量移動することでバネ８による押圧力が切換えられる構成について説明したが、上述した構成に限定されるものではない。要するに、バネ８による押圧力がスキャン動作方向とバックスキャン動作方向とで切り換えることが可能であればよく、カム７の構成及び形状は、上述した構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１  画像読取装置
２  原稿台ガラス
３  画像読取センサ
４  キャリッジ
７  カム
８  バネ
【図１】
2011130071.tif 000003
【図２】
2011130071.tif 000004
【図３】
2011130071.tif 000005
【図４】
2011130071.tif 000006
【図５】
2011130071.tif 000007
【図６】
2011130071.tif 000008
【図７】
2011130071.tif 000009
【図８】
2011130071.tif 000010
【図９】
2011130071.tif 000011