(57)【要約】【課題】画像読取り手段の焦点位置に応じて読取り位置を搬送される原稿面の位置を調整でき、読取り解像度の劣化を極力抑えることのできる画像読取り装置及びその製造方法を得る。【解決手段】１枚ずつ搬送される原稿Ｄの画像を密着型イメージセンサ４０にて読取り位置Ｂで読み取る画像読取り装置。センサ４０は読取りガラス４６と該読取りガラス４６に貼着した基準ガイド部材４７を有している。基準ガイド部材４７はセンサ４０の焦点位置に応じた厚さとされ、原稿Ｄの画像面がセンサ４０の焦点深度の範囲内を搬送される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚ずつ搬送される原稿の画像を搬送途中の読取り位置で光学的に読み取る読取り手段と、
前記読取り位置を搬送される原稿と前記読取り手段との間に配置された透明部材と、
前記読取り位置を搬送される原稿が接触することで該原稿と前記透明部材との間隔を設定する基準ガイド部材と、
を備え、
前記読取り手段は前記透明部材を透過した位置に焦点を有し、
前記基準ガイド部材は前記読取り手段の焦点位置に応じた厚さであること、
を特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
前記読取り手段は密着型イメージセンサであること、を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
【請求項３】
前記読取り手段は前記読取り位置を搬送される原稿の第２面側の画像を読み取るものであること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
【請求項４】
前記読取り手段はその焦点位置に関する情報を外部から認識可能な識別手段を備えていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項５】
前記識別手段は、カラーマークであり、前記読取り手段の筺体の表面に取り付けられていること、を特徴とする請求項４に記載の画像読取り装置。
【請求項６】
前記基準ガイド部材は前記識別手段から認識される焦点位置情報に応じて厚さが決定されていること、を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像読取り装置。
【請求項７】
前記読取り手段は焦点位置を調整する手段を備えていること、を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項８】
前記基準ガイド部材は前記読取り手段に前記読取り位置よりも原稿搬送方向上流側に配置されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項９】
前記ガイド部材はシート部材であること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の画像読取り装置の製造方法であって、
前記読取り手段の焦点位置を測定する工程と、
前記読取り手段の焦点位置を識別する識別手段を前記読取り手段に外部から認識可能に取り付ける工程と、
前記識別手段から認識される焦点位置情報に応じた厚さの前記ガイド部材を前記読取り手段に取り付ける工程と、
前記読取り手段を前記読取り位置に配置する工程と、
を備えたことを特徴とする画像読取り装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り装置、特に、１枚ずつ搬送される原稿の画像を搬送途中で光学的に読み取る画像読取り装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿の画像を光学的に読み取る画像読取り装置としては、プラテンガラス上に載置した原稿の画像を読み取るプラテンセット方式と、１枚ずつ搬送される原稿の画像を搬送途中で読み取るシートスルー方式とが、それぞれ単独であるいは併用されていた。シートスルー方式は、装置の小型化、低コスト化、読取りの高速化、ひいては複写機でのプリントの生産性に利点を有している。
【０００３】
ところで、シートスルー方式にあっては、搬送される原稿の画像を焦点深度の浅い密着型イメージセンサで読み取るようにしたものが提供されている。密着型イメージセンサを使用する場合、読取り解像度を確保するため原稿面からセンサまでの距離を一定に保つ必要がある。そのために、原稿と密着型イメージセンサとの間に配置されるガラスに原稿を強く接触させると、原稿がガラス面を擦ることによって、ガラス面に傷が発生したり、原稿に付着している粘着物などの異物がガラス面に転写しやすく、読取り画像に筋状のノイズが発生する不具合を生じている。
【０００４】
特許文献１では、密着型イメージセンサに突起部を設け、該突起部に搬送されてきた原稿を当接／屈曲させ、ガラス面からは一定の距離を保って読取り位置を通過させるようにした画像読取り装置が記載されている。しかし、これでは、原稿を屈曲させるために、厚紙原稿には対応しにくい。
【０００５】
一方、原稿がガラス面に接触しないように搬送するために、読取り位置の上流側に所定厚さの基準ガイド部材を設け、読取り位置に搬送されてきた原稿を基準ガイド部材の厚さだけガラス面から浮かせて搬送することが知られている。しかし、原稿の搬送位置（特に、ガラスと原稿面との間隔）の規制は必ずしも正確ではなく、装置の個体に応じて変動する。基準ガイド部材による非接触搬送の場合、原稿面がガラス面に対して±０．２５ｍｍ程度変動することが実験で確認されている。
【０００６】
また、密着型イメージセンサにおいては、レンズアレイの調整ばらつきや保持筺体の反りなどに起因して焦点深度にばらつきを有しており、焦点深度を±０．２５ｍｍ以上とすることは歩留まりの確保が困難である。製造上有利なように焦点深度を±０．２５ｍｍ以下にした場合には、搬送される原稿面の変動によって解像度（ＭＴＦ）の不良が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−４８１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、画像読取り手段の焦点位置に応じて読取り位置を搬送される原稿面の位置を調整でき、読取り解像度の劣化を極力抑えることのできる画像読取り装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の形態である画像読取り装置は、
１枚ずつ搬送される原稿の画像を搬送途中の読取り位置で光学的に読み取る読取り手段と、
前記読取り位置を搬送される原稿と前記読取り手段との間に配置された透明部材と、
前記読取り位置を搬送される原稿が接触することで該原稿と前記透明部材との間隔を設定する基準ガイド部材と、
を備え、
前記読取り手段は前記透明部材を透過した位置に焦点を有し、
前記基準ガイド部材は前記読取り手段の焦点位置に応じた厚さであること、
を特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の形態である製造方法は、
前記画像読取り装置の製造方法であって、
前記読取り手段の焦点位置を測定する工程と、
前記読取り手段の焦点位置を識別する識別手段を前記読取り手段に外部から認識可能に取り付ける工程と、
前記識別手段から認識される焦点位置情報に応じた厚さの前記ガイド部材を前記読取り手段に取り付ける工程と、
前記読取り手段を前記読取り位置に配置する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記画像読取り装置において、原稿は基準ガイド部材に沿って読取り位置を搬送され、透明部材に対しては強く接触することはない。読取り手段は所定の焦点位置を有しており、基準ガイド部材の厚みが焦点位置情報に応じたものであることにより、原稿面は焦点深度の範囲内を搬送され、読取り解像度の劣化が抑制される。一方、読取り手段は焦点深度をそれほど大きくする必要はなく、製造コストの増大を抑えることができ、焦点深度の調整工程が省略可能なため、むしろ安価に製造できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像読取り手段の焦点位置に応じて読取り位置を搬送される原稿面の位置をガイドでき、読取り解像度の劣化を極力抑えることができ、低コスト化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施例である画像読取り装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】前記画像読取り装置における第２読取り位置での構成を示す断面図である。
【図３】密着型イメージセンサの断面図である。
【図４】密着型イメージセンサの焦点位置調整手段を示す分解斜視図である。
【図５】読取り位置における原稿の通紙状態を示す説明図である。
【図６】密着型イメージセンサのＭＴＦ特性を示すグラフである。
【図７】密着型イメージセンサのＭＴＦ特性のばらつきを示すグラフである。
【図８】密着型イメージセンサに識別マークを貼着した状態を示す斜視図である。
【図９】基準ガイド部材の厚さを変更した場合の原稿の通紙状態を示す説明図である。
【図１０】密着型イメージセンサ及び画像読取り装置の製造工程（本発明例）を示すフローチャート図である。
【図１１】密着型イメージセンサ及び画像読取り装置の製造工程（従来例）を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像読取り装置及びその製造方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
（画像読取り装置の概略構成、図１及び図２参照）
画像読取り装置は、図１に示すように、プラテンガラス１０上に載置された原稿の画像を読み取るプラテンセット方式と、自動原稿搬送装置２０にて搬送される原稿の画像を読み取るシートスルー方式とを備え、読取り光学系３０と、密着型イメージセンサ４０とを備えている。
【００１６】
読取り光学系３０は、それ自体周知のものであって、ランプ３３と、ミラー３４，３５，３６と、図示しない結像レンズ及び撮像素子（ＣＣＤ）とで構成されている。プラテンセット方式での原稿画像の読み取りを行うため、ランプ３３とミラー３４は第１スライダ３１に搭載され、ミラー３５，３６は第２スライダ３２に搭載され、それぞれ矢印Ｃ方向に移動可能である。シートスルー方式で原稿の第１面（表面）の画像の読取りは、光学系３０を図１に示す第１読取り位置Ａに静止させた状態で行う。シートスルー方式での原稿の第２面（裏面）の画像の読取りは、密着型イメージセンサ４０が第２読取り位置Ｂで行う。
【００１７】
自動原稿搬送装置２０は、原稿載置トレイ２１と、給紙ローラ２２と、さばきローラ２３と、レジストローラ２４と、搬送ローラ２５，２６，２７とで構成されている。原稿Ｄは第１面を上に向けてトレイ２１上に載置され、給紙ローラ２２にて最上層から給紙され、さばきローラ２３にて１枚ずつに捌かれ、レジストローラ２４を介して搬送ローラ２５にて、まず、第１読取り位置Ａに搬送され、第１面の画像が前記光学系３０にて読み取られる。このとき、図２に示すように、原稿Ｄは読取りガラス３７上に原稿ガイド部材３８にガイドされて読取りガラス３７とは非接触な状態で搬送され、かつ、第１読取り位置Ａで第１面の画像を読み取られる。
【００１８】
次に、原稿Ｄはガイド部材３９にすくい上げられて第２読取り位置Ｂに搬送され、両面読取りモードであれば、第２面の画像が密着型イメージセンサ４０にて読み取られる。このとき、原稿Ｄは密着型イメージセンサ４０の読取りガラス４６に貼着した基準ガイド部材４７にてガイドされて読取りガラス４６とはほとんど非接触で搬送される。また、原稿Ｄの第２面と読取りガラス４６との間隔は基準ガイド部材４７の厚みによって規制される。原稿Ｄの第１面はガイド板２８によってガイドされる。その後、原稿Ｄは搬送ローラ２６，２７にて図示しない排紙トレイに排出される。
【００１９】
（密着型イメージセンサ、図３及び図４参照）
密着型イメージセンサ４０は、図３に示すように、筺体４１内に、一対の光源４２、レンズアレイ４３、基板４４に取り付けたＣＣＤセンサ４５を配置したものである。筺体４１の開口部には読取りガラス４６が設置されている。読取りガラス４６は、筺体４１内に粉塵などが侵入するのを防止するとともに、原稿Ｄの搬送路を構成する。また、読取りガラス４６の表面であって、第２読取り位置Ｂよりも原稿搬送方向ｄの上流側に、基準ガイド部材４７が貼着されている。基準ガイド部材４７は、所定の厚みを有する樹脂シートあるいはステンレスなどの金属シートからなり、搬送される原稿Ｄの第２面の通過位置を決め、第２面が密着型イメージセンサ４０の焦点位置（焦点深度の範囲内）を通過するようにガイドする。
【００２０】
密着型イメージセンサ４０は所定の焦点距離（焦点深度）を有し、焦点位置はレンズアレイ４３のＣＣＤセンサ４５に対する高さによって調整される。具体的には、図４に示すように、基板４４とレンズアレイ４３との両端部間に挿入するスペーサ４９の厚さ、枚数によって調整する。調整後、レンズアレイ４３は基板４４にスペーサ４９を含めて樹脂にて固定される。なお、焦点位置調整手段は、このスペーサ４９に限定するものではなく、ねじ式などであってもよい。
【００２１】
（原稿の通紙状態、図５参照）
原稿Ｄの第２読取り位置Ｂにおける通紙状態の詳細について図５を参照して説明する。原稿Ｄの先端は基準ガイド部材４７に当接して矢印ｄ方向にガイドされ、密着型イメージセンサ４０にて第２読取り位置Ｂで第２面の画像を読み取られる。このとき、原稿Ｄのたわみによって先端部、中央部、後端部において読取り高さに差を生じ、かつ、原稿Ｄの坪量、硬さ、湿度などの周囲環境条件などによって読取り高さにばらつきを生じる。ここで、基準ガイド部材４７の厚さをＸ、読取りガラス４６の表面からの平均読取り高さをＹ、第２読取り位置Ｂでのばらつきを±Ｚとする。換言すれば、読取り高さＹはばらつき±Ｚの中心位置である。
【００２２】
（ＭＴＦ特性、図６及び図７参照）
密着型イメージセンサ４０のＭＴＦ特性を図６に示し、横軸はガラス面からの距離（平均読取り高さＹに相当する）、縦軸はＭＴＦ値を示している。ＭＴＦの目標値を超える範囲を焦点深度と定義すると、密着型イメージセンサ４０の一般的な焦点深度は±０．３ｍｍである。また、ＭＴＦの最高値を焦点位置と称する。ここでの焦点位置はガラス面からの距離に相当する。
【００２３】
しかし、密着型イメージセンサ４０のＭＴＦ特性は、図７に示すように、製造上若干のばらつきを有している。製造工程における、筺体４１及び基板４４の寸法のばらつきや反り、レンズアレイ４３の固定位置のばらつき、読取りガラス４６の厚みのばらつきなどにより、個々のセンサ４０に焦点位置に少なくとも±０．０５ｍｍ程度のばらつきが発生する。
【００２４】
図７に示すように、焦点位置が±０．０５ｍｍ程度ばらついていると、製造工程の能力を含めて、保証できる焦点深度は±０．２ｍｍとなってしまう。従って、図５で示した原稿Ｄの読取り高さのばらつき±Ｚを０．２ｍｍ以下にすれば、ＭＴＦの目標値を達成できる。しかし、実際上のばらつき±Ｚは０．２５ｍｍ程度であるため、個々のセンサ４０にあって目標値を達成できない場合が生じる。
【００２５】
（読取り高さの調整、図８及び図９参照）
そこで、本実施例では、密着型イメージセンサ４０を製造した段階や、その後の検査工程で個々のセンサ４０ごとにＭＴＦ特性を測定し、それらの焦点位置情報を識別マーク５０（図８参照）に色分けして示し、識別マーク５０を筺体４１の表面であって外部から容易に認識できる位置に貼着した。焦点位置情報とは、個々のセンサ４０の焦点位置や焦点深度に基づいて、原稿Ｄのばらつき±Ｚを０．２５ｍｍ程度であることを考慮し、ＭＴＦの目標値を達成できる基準ガイド部材４７の厚みを意味する。焦点位置情報は色分けではなく、焦点位置やそれに対応する基準ガイド部材４７の厚みを数値で表示したものであってもよい。
【００２６】
図９に示すように、例えば、基準ガイド部材４７の厚みをＸからＸ’に変更すると、読取り高さがＹからＹ’に変化する。即ち、識別マーク５０から得た焦点位置情報に基づいて基準ガイド部材４７を最適な厚みのものを読取りガラス４６に取り付けることにより、密着型イメージセンサ４０の製造上の焦点位置のばらつきを相殺し、目標とする解像度を達成することができる。
【００２７】
（製造工程、図１０及び図１１参照）
次に、密着型イメージセンサ及び画像読取り装置の製造工程について説明する。密着型イメージセンサは、図１０（Ａ）に示すように、まず、光源ランプやレンズアレイなどの部品を筺体に組み込み、密着型イメージセンサを組み立てる（ステップＳ１）。組み立てられた個々のセンサで所定のチャートを読み込み、ＭＴＦ特性を検出する（ステップＳ２）。ＭＴＦ特性に基づく焦点位置に応じた識別マークを筺体に貼着する（ステップＳ３）。その後、筺体内でレンズアレイを固定し（ステップＳ４）、筺体の密閉処理を行う（ステップＳ５）。
【００２８】
次に、画像読取り装置の製造工程では、図１０（Ｂ）に示すように、前記識別マークで表示されている焦点位置情報に応じた厚みの基準ガイド部材を読取りガラスの表面に貼着し（ステップＳ１１）、その密着型イメージセンサを第２読取り位置に装着する（ステップＳ１２）。その後、所定のチャートを原稿として通紙し、密着型イメージセンサで読み取った画像を検査し（ステップＳ１３）、解像度が良好であれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、完成とする。
【００２９】
本実施例では、密着型イメージセンサの個々の焦点位置情報に基づいて基準ガイド部材の厚みを設定しているため、通常、解像度は検査しなくても満足する。しかし、センサの装着状態の誤差などにより、解像度を満足しない場合が生じる（ステップＳ１４でＮＯ）。この場合は、基準ガイド部材を厚みの異なるものに交換する（ステップＳ１５）。交換時においては、貼着されている基準ガイド部材の厚みは識別マークによって判明しているため、該識別マークによって判別される厚みの前後の厚みの基準ガイド部材を選択して交換すればよい。
【００３０】
ここで、比較のために従来の製造工程を説明する。密着型イメージセンサは、図１１（Ａ）に示すように、まず、光源ランプやレンズアレイなどの部品を筺体に組み込み、密着型イメージセンサを組み立てる（ステップＳ２１）。組み立てられた個々のセンサで所定のチャートを読み込み、ＭＴＦ特性を検出する（ステップＳ２）。検出されたＭＴＦ特性が仕様を満足していれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、筺体内でレンズアレイを固定し（ステップＳ２４）、筺体の密閉処理を行う（ステップＳ２５）。ＭＴＦ特性が仕様を満足していなければ（ステップＳ２３でＮＯ）、レンズアレイの位置を変更して焦点を調整し（ステップＳ２６）、再度ＭＴＦ特性を検査する。
【００３１】
次に、画像読取り装置の製造工程では、図１１（Ｂ）に示すように、検査済みの密着型イメージセンサを第２読取り位置に装着する（ステップＳ３１）。その後、所定のチャートを原稿として通紙し、密着型イメージセンサで読み取った画像を検査し（ステップＳ３２）、解像度が良好であれば（ステップＳ３３でＹＥＳ）、完成とする。仮に、解像度を満足しない場合は（ステップＳ３３でＮＯ）、密着型イメージセンサ自体を交換する（ステップＳ３４）。
【００３２】
本実施例と従来例とを比較すると、従来例ではＭＴＦ特性の検査後、焦点調整工程（ステップＳ２６）が必須であった。しかし、本実施例ではＭＴＦ特性のばらつきは基準ガイド部材の厚みで調整するため、密着型イメージセンサの製造工程において、焦点調整工程は不要になる。また、センサを読取り装置に装着した後において、解像度が満足しない場合、従来例ではセンサ自体を交換することになるが、本実施例では基準ガイド部材を交換することで対処できる。
【００３３】
（その他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り装置及びその製造方法は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内において変更可能である。
【００３４】
例えば、画像読取り装置は種々の形態であってもよく、例えば、光学系３０に代えて密着型イメージセンサを設置したものであってもよい。また、自動原稿搬送装置の細部は任意の構成を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明は、画像読取り装置及びその製造方法に有用であり、特に、読取り解像度の劣化を極力抑えることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００３６】
２０…自動原稿搬送装置
４０…密着型イメージセンサ
４１…筺体
４３…レンズアレイ
４６…読取りガラス
４７…基準ガイド部材
４９…スペーサ
５０…識別マーク
Ｂ…読取り位置
Ｄ…原稿
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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