(57)【要約】【課題】用紙の両面の画像データを、２つの走査ヘッドがそれぞれの走査で１ページ分ずつ適切に処理可能な用紙経路と、走査ヘッドと、入力および出力トレイとを備える画像走査読取装置を提供すること。【解決手段】入力トレイと出力トレイとを備え、各用紙上の各画像を記録する装置が提供される。用紙経路は、入力トレイから出力トレイまで用紙を通過移動させるのに適している。用紙経路における第１の側に配設された第１の走査ヘッドおよび用紙経路における第２の側に配設された第２の走査ヘッドは、各々、それらを通り過ぎて移動する画像から反射された光に関連づけられたデジタル画像データを出力する。第１の走査ヘッドは、第２の走査ヘッドから用紙経路に沿って少なくとも所定のピッチ長さだけ間隔をあけて配置されている。【選択図】図１
2005333633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各用紙上の各画像を記録する装置であって、
入力トレイおよび出力トレイと、
前記入力トレイから前記出力トレイまで用紙を通過移動させるのに適している用紙経路と、
前記用紙経路における第１の側に配設された第１の走査ヘッドおよび前記用紙経路における第２の側に配設された第２の走査ヘッドと、
を備えており、
前記第１の走査ヘッドおよび前記第２の走査ヘッドは、各々、それらを通り過ぎて移動する画像から反射された光に関連づけられたデジタル画像データを出力するものであり、
前記第１の走査ヘッドが、前記第２の走査ヘッドから前記用紙経路に沿って少なくとも所定のピッチ長さだけ間隔をあけて配置されている画像走査読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記用紙経路が、それを通過する用紙を反転させるような形状である画像走査読取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記用紙経路が、実質的に一直線である画像走査読取装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記用紙経路に連結された再循環経路をさらに備えており、これによって、前記用紙経路のなかの用紙を、前記第１の走査ヘッドを通り過ぎるように移動させた上で、再循環させて、それによって前記第２の走査ヘッドを通り過ぎるように移動させることができる画像走査読取装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、前記入力トレイが、実質的に、前記出力トレイの上方に配設されており、前記用紙経路および前記再循環経路が、実質的に、前記入力トレイおよび前記出力トレイに対して１つの側に配設されている画像走査読取装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置であって、前記用紙経路のなかの用紙を、前記再循環経路および前記出力トレイのうちの一方に誘導するように動作可能なダイバータゲートをさらに備える画像走査読取装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、前記第１の走査ヘッドおよび前記第２の走査ヘッドにおいて用紙から画像データを読み取るタイミングが重複しないように、前記用紙経路、前記ダイバータゲート、前記第１の走査ヘッド、および前記第２の走査ヘッドを制御する制御手段をさらに備える画像走査読取装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記用紙が所定のピッチ長さよりも長い場合に前記制御手段が動作する画像走査読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、デジタルコピー機またはその他のスキャナにおいてみられるように、元のハードコピー画像（紙に印字出力された画像）を走査して、電子的に読み取ることに関する。
【背景技術】
【０００２】
書類処理装置（document handlers）とは、用紙の束から一枚一枚の用紙を取り込み、一般に、受光素子（“光レンズ（light-lens）”またはアナログコピー機において）によって、または感光素子（デジタルコピー機、スキャナ、またはファクシミリにおいて）によって、順次、各々の用紙上の画像が記録されるようにする装置である。一般的な構成では、コピー機において、単票用紙を手動で配置することができる従来の主平板（main platen）に加えて、この書類処理装置を各用紙が通過させられるときに書類処理装置によって用いられる、より小型の平板を、一般に、この主平板に隣接して備える。一般的な設計では、一枚の単票用紙が主平板により記録されるときに、感光素子（または“走査ヘッド”）が、その平板に対して移動させられることで、その画像全体を記録する一方で、書類処理装置を用いて、より小型の平板により各画像が露光されるときに、一般に、感光素子が、その小型の平板の下方において静止した状態のままにされて、その書類処理装置の内部における機構（ハードウェア）によって生じる用紙の動きにより、その感光素子を通り過ぎる各々の用紙の必要な相対的な動きがもたらされる。
【０００３】
用紙の両面に画像が記載されている各用紙上の画像を記録するために、これまでに、一般に、２つの一般的なアプローチが行われてきている。単一の走査ヘッドを備えるスキャナの場合に、一般的なアプローチは、まず、その走査ヘッドを用いて、用紙の片面を走査読み取りした上で、その用紙を機械的に反転させて、再度、給紙して、その用紙の裏面が、走査ヘッドを通り過ぎるように移動させられる。２つの走査ヘッドを備えるスキャナの場合に、各々の走査ヘッドが、実質的に、用紙経路の反対側（両側）に配置されることにより、用紙の両面における両方の画像が記録される。
【０００４】
この走査ヘッドが２つの場合において、実用上の課題は、一枚の単票用紙が記録されている際に、場合によっては同時に、この２つの走査ヘッドの各々が、実質的に、画像データを送出することになるという事実に関係がある。このように１ページ分の画像データを二重に出力することに対応するためには、その画像データを処理して記録するための後段の回路を、適切に設計しなければならない。但し、様々な実用上の理由から、多くの場合において、（ソフトウェアおよび電子的なハードウェアの両方に関して）一回につき１ページ分の画像を“処理（handles）”するプロセッシングアーキテクチャを用い続けることが望ましい。
【０００５】
本開示は、上述した各問題点を考慮に入れる２走査ヘッド型の書類処理装置のための機械的な構成に関する。
【０００６】
リチャード・イー・スミス（Richard E. Smith）による「自動的な両面印刷書類の電子走査（Automatic Duplex Document Electronic Scanning）」（ゼロックスディスクロージャ誌（Xerox Disclosure Journal）、第８巻、第３号、１９８３年５月／６月、２６３ページに掲載）によれば、書類経路の反対側に配置された２つの間隔をあけた走査アレイを用いて書類の両面を走査読み取りすること、およびこれらのアレイの一方を支持する可動キャリッジによって平板を走査読み取りすることが開示されている。
【０００７】
米国特許第４，５３６，０７７号明細書によれば、書類が第１の位置を通り過ぎて移動しているときには、書類の第１の面から反射された光を単一の走査アレイの方に向ける光学系であって、その後、その書類が第２の位置に到達してからは、書類の第２の面からの光をその走査アレイに向ける光学系を備えた構成が開示されている。当該構成には、再循環方式の書類処理装置が含まれており、すなわち、走査対象の各用紙が同一のトレイにおいて出発して終了する。
【０００８】
米国特許第５，４３０，５３６号明細書によれば、１つの走査ヘッドを有する書類処理装置が開示されている。両面印刷（２面画像）の各用紙は、一方の面を走査読み取りするために、書類処理装置を通過するように給送された上で、もう一方の面を走査読み取りするために、実質的に反転させられてから、再度、走査ヘッドを通り過ぎるように給紙される。
【０００９】
米国公開特許出願第２００４−００８０７９１−Ａ１号明細書によれば、２つの走査ヘッドを有しており、その一方が、実質的に、反転用の用紙経路におけるいずれかの側に配設されている書類処理装置の設計が開示されている。
【００１０】
シャープ（Sharp）（登録商標）ＡＲ−Ｍ５５０／Ｍ６２０／Ｍ７００、ピトニーボウズ（Pitney-Bowes）（登録商標）ｉｍ３５１０およびｉｍ４５１０、および富士通（Fujitsu）（登録商標）Ｍ４０９７Ｄの各機器の関連資料によれば、単独型のスキャナおよびコピー機に付属するスキャナの現在用いられている各構成が示されている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４，５３６，０７７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４３０，５３６号明細書
【特許文献３】米国公開特許出願第２００４−００８０７９１−Ａ１号明細書
【非特許文献１】リチャード・イー・スミス著「自動的な両面印刷書類の電子走査」 ゼロックスディスクロージャ誌、第８巻、第３号、１９８３年５月／６月、２６３ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本願の目的は、上述した各問題点を解決し、用紙の両面の画像データを、２つの走査ヘッドがそれぞれの走査で１ページ分ずつ適切に処理可能な用紙経路と、走査ヘッドと、入力および出力トレイとを備える画像走査読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１つの態様によれば、入力トレイと出力トレイとを備え、各用紙上の各画像を記録する装置が提供される。用紙経路は、入力トレイから出力トレイまで用紙を通過移動させるのに適している。用紙経路における第１の側に配設された第１の走査ヘッドおよび用紙経路における第２の側に配設された第２の走査ヘッドは、各々、それらを通り過ぎて移動する画像から反射された光に関連づけられたデジタル画像データを出力する。第１の走査ヘッドは、第２の走査ヘッドから用紙経路に沿って少なくとも所定のピッチ長さだけ間隔をあけて配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係る１つの実施の形態における構成を示す簡略化された正面図である。画像が記載されている用紙の束が、入力トレイ１２に配置される。その束における各々の用紙は、その束からピックオフローラ１４（または、当該技術分野において一般に知られている同等の構造、例えば、バキュームヘッド等）によって、一回につき１枚ずつ、取り込まれる。この実施の形態において、各々の用紙が、その束からピックオフローラ１４によって、一番上の用紙から下に向かって順に取り込まれるので、用紙を入力トレイ１２に配置する際に、“第１のページが上（first-page-up）”となるようにするべきである。一枚一枚の用紙は、一定の速度で用紙経路１６を通過させられる。用紙経路１６は、所望の用紙の動きを得るために、バッフルおよびローラをいくつでも含むことができる。すなわち、特定の実際的な実施の形態によって、様々なローラが、（図示しない１つまたは複数のモータによって）能動的に駆動させられてもよく、自由に回転可能となっていてもよい。図１に示すように、用紙経路１６において、それを通過する用紙が、そのＵ字形の形状によって、実質的に反転される（裏返される）。入力トレイ１２を出発して、用紙経路１６を通過する各々の用紙は、最終的に、出力トレイ３４において終了する。
【００１５】
用紙経路１６に沿って特定の位置に配設されるのは、一般に、“走査ヘッド”２０，２２と呼ぶことができるものである。目下の用途において、“走査ヘッド”とは、それを通り過ぎて移動する画像から反射された光に関連づけられたデジタル画像データを出力する感光素子である。従って、走査ヘッドとは、一般に、１つまたは複数の直線状光センサアレイを、結果として得られる画像信号を系統立てられたやり方で読み取るための関連回路とともに備える。これらの光センサは、一般に、当該技術分野において一般によく知られているＣＣＤタイプまたはＣＭＯＳタイプのものであって、図示したように、各々の走査ヘッド２０，２２に関連づけられた各アレイは、用紙経路１６の全幅にまたがって延在するが、当該技術分野において一般によく知られているように、縮小光学系によって用紙経路１６における各用紙上の各画像を読み取る比較的短いアレイを、いずれか一方の走査ヘッドまたは両方の走査ヘッドにおいて含むことが可能である。
【００１６】
走査ヘッド２０，２２は、それを通り過ぎるように移動する用紙を、それぞれ、２４，２６として図示された窓を通じて捉える。また、各々の走査ヘッドは、これと関連づけられた光源（図示せず）を備えることになる。図面を見れば分かるように、各々の走査ヘッドは、原稿の束がトレイ１２に第１の面が上となるように配置された場合に、走査ヘッド２０が、各用紙の第２の面を捉えることになり、さらに、走査ヘッド２２が、各用紙の第１の面を捉えることになるように構成されている。走査ヘッド２０，２２の実質的な位置において、各々の走査ヘッドが、それを通り過ぎるように移動する用紙上の画像における小さな“一部分（スライス）”を捉えるのであって、これらの位置は、それぞれ、走査位置Ｓ１，Ｓ２として示されている。
【００１７】
この実施の形態において、走査位置Ｓ１，Ｓ２は、用紙経路１６に沿って少なくとも“所定のピッチ長さ”だけ隔てられている。所定のピッチ長さとは、用紙経路を通過する移動の方向に沿った、所定のサイズの用紙における長さに、用紙間の間隔を加えたものとして定義される。例えば、図示されている書類処理装置が、“長辺給紙（long-edge-feed）”であるとすると、レターサイズの用紙における実質的な長さは、８．５インチ（２２ｃｍ）であって、Ａ４用紙の場合には、これよりもわずかに短くて、そのような場合において、両方のサイズの用紙に対応するためには、有用な所定のピッチ長さは、９インチとなるであろう。この所定のピッチ長さは、関連づけられたハードウェアおよびソフトウェアにおいて、連続するページの各画像に対応するデータを受け入れて処理するための“周期性（rhythm）”を確立する上で役に立つ。
【００１８】
所定のピッチ長さだけ隔てられている走査位置を設けることによって、走査されている各々の単票用紙（その両面に画像を有するもの）について、例えば、２０のような、１つの走査ヘッドにおいて、その画像を記録し終えてから、もう一方の走査ヘッド２２が、その画像を走査読み取りし始めることになる。但し、図１の構成は、後段の画像処理回路において、同時に２ページ分の画像を処理可能である場合であっても有用である。このように、図１の書類処理装置は、様々な設計の画像処理用のハードウェアおよびソフトウェアにとって有用なハードウェア構成である。
【００１９】
図１の書類処理装置が、所定のピッチ長さにおいて考慮に入れられているものよりも大きな用紙（以下、「長尺用紙」という）に用いられる場合に、例えば、短辺から入る（short-edge-in）ように給紙されるリーガルサイズの用紙に用いられる場合に、排他的な、重複しないタイミングにおいて動作する２つの走査ヘッドにおける上述の状態は当てはまらないことになる。例えば、その長尺用紙における先端が走査位置Ｓ１に到達することになるのは、その終端が走査位置Ｓ２を通り過ぎるよりも前である。そのような場合に、これらの長尺用紙は、“再循環経路”３０を経由して用紙経路１６を再循環させることが可能である。用紙経路１６を通過して移動する用紙を、ダイバータゲート３２の動作によって進路変更させて、用紙経路１６の前端部に戻すことが可能である（通常の場合のように、戻さない場合においては、ダイバータゲート３２を用いて、走査読み取りされた用紙を出力トレイ３４に誘導することが可能である）。このように用紙を再循環させる場合に、その用紙における各々の面は、用紙経路を通過する２回の循環の各々によって、一方またはもう一方の走査ヘッド２０，２２に露光させることが可能である。このように、長尺用紙についてであっても、各々の面が、排他的に走査読み取りされるようにするという目的を保持することが可能である。
【００２０】
図１を見れば分かるように、入力トレイ１２は、実質的に、出力トレイ３４の上方に配設されており、用紙経路１６および再循環経路３０は、実質的に、入力トレイおよび出力トレイに対して１つの側に配設されている。下方にある窓２６は、当該技術分野においてよく知られているように、手動配置された原稿を走査読み取りするために用いられる主平板２８と、同一平面上にあること、つまり一体化されていることが可能であり、この主平板２８が用いられる場合には、走査ヘッド２２が、主平板２８に対して移動させられることになる。
【００２１】
図２は、例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係るもう１つの実施の形態を示す簡略化された正面図である。図１および図２の各実施の形態において、同様の部材は、同様の符号によって示す。図２の実施の形態が、図１の実施の形態と異なるのは、第１に、走査ヘッド２０が、走査ヘッド２２に対して比較的近くに配設されており、第２に、第１の再循環経路３０ａに加えて、第２の、それよりも長い再循環経路３０ｂが設けられているという点である。用紙経路１６を通過して移動する用紙が、第１のダイバータゲート３２ａおよび第２のダイバータゲート３２ｂの動作によって、必要に応じて、いずれかの再循環経路に送られたり、あるいは出力トレイ３４に送られたりする。図１の実施の形態と同様に、入力トレイ１２は、実質的に、出力トレイ３４の上方に配設されており、用紙経路１６および再循環経路３０ａ，３０ｂは、実質的に、入力トレイおよび出力トレイに対して１つの側に配設されている。
【００２２】
図２の実施の形態において、走査ヘッド２０，２２は、本質的に、所定のピッチ長さよりも大きな間隔をとって配置されていないので、各々の面を走査読み取りするタイミングが重複しないように単票用紙の各々の面を走査読み取りするためには、再循環経路３０ａ，３０ｂのうちの一方を用いることで、一枚の用紙が、用紙経路１６を２回流れるようにして、各々の走査ヘッド２０，２２において、その用紙における１つの面からデータを記録するための排他的な機会を有するようにする。従って、短い用紙の場合には、その用紙の片面を適切な走査ヘッド２０または２２によって走査読み取りした上で、さらに、その用紙を（ダイバータゲート３２ａの動作によって）再循環経路３０ａを通過させて、もう一方の走査ヘッドによる走査読み取りのために用紙経路１６に戻すことになる。両面が走査読み取りされると、その用紙は、ダイバータゲート３２ａを用いて出力トレイ３４に誘導される。
【００２３】
この比較的短い用紙の場合において、用紙経路１６および再循環経路３０ａは、その全長が、例えば、２０のような、１つの走査ヘッドによって用紙全体が走査読み取りされた後に、用紙の先端が、走査ヘッド２２に到達することが可能な長さである。このように、各々の走査ヘッド２０，２２は、その用紙における１つの面からデータを記録するための（タイミングが）排他的な機会を有する。長い用紙の場合に、つまり、この場合、その長さが、用紙経路１６および再循環経路３０ａの全長よりも長い用紙の場合には、より長い方の再循環経路、すなわち、３０ｂを用いることで、そのより長い経路によって、より長い用紙に対応することが可能である。図２に示したような、様々な駆動ローラおよびダイバータゲートを（図示しないが、一般に、その特性が当業者にとって明らかであろう制御手段によって）制御することによって、正常に用紙の両面を走査読み取りするために必要な用紙の動きを達成することが可能である。
【００２４】
図１または図２のように書類処理装置を動作させる際に、いずれかの時点において走査読み取りされている用紙が、短い用紙であるか、あるいは長い用紙であるかに関するデータを、制御システムが有していることが必要な場合がある。そのようなデータを、その制御システムに、ユーザインターフェースによって、または入力トレイ１２に関連づけられた各ページサイズセンサ（図示せず）の出力によって入力することが可能であろう。
【００２５】
走査ヘッド２０，２２の各々から画像データを取り込むときに、一回につき１ページ分の画像（片面ずつ）となるように、その画像データが出力される場合に、それらの書類が図１の入力トレイ１２に第１の面が上となるように積み重ねられているとすると、各々の用紙における第２の面に対応するデータが、走査ヘッド２０から出力されることになるのは、第１の面に対応するデータが走査ヘッド２２から出力されるよりも前である。走査ヘッド２２からの第１の面の画像データが取得されるまで、走査ヘッド２０からの第２の面の画像データを一時的にキャッシュに保存しておくことによって、後段のメモリにページ画像データを蓄積するときに、この構成を考慮に入れることが可能である。このようにして、複数ページにわたる書類の場合におけるデータのページ順序を維持することが可能である。
【００２６】
図３は、例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係るもう１つの実施の形態を示す簡略化された正面図である。この実施の形態において、上述した各実施の形態と同様に、同様の符号が同等の構成要素を示しており、入力トレイ１２および出力トレイ３４が、ほぼ一直線の用紙経路１６の各端部に配置されている。走査ヘッド２２，２４は、図示のように、用紙経路１６に沿って配設されており、少なくとも所定のピッチ長さだけ間隔があけられている。また、図示のように、ピックオフローラ１４は、例えば、“下向き”の構成の場合のように、入力トレイ１２における束の下の方から各用紙を取り込むように配置することが可能である。
【００２７】
出願当初の特許請求の範囲およびそれらを補正することが可能な範囲において補正された特許請求の範囲は、本明細書中に開示された各実施の形態および教示について、変形されたもの、代替されたもの、修正されたもの、改良されたもの、均等であるもの、および実質的に均等であるものを包含しており、現時点において、予見または認識されていないものであって、例えば、出願人／特許権者およびその他の者から生まれてくるかもしれないものを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係る１つの実施の形態を示す簡略化された正面図である。
【図２】例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係るもう１つの実施の形態を示す簡略化された正面図である。
【図３】例えば、デジタルコピー機に用いられるような、入力画像スキャナのための書類処理装置に係るもう１つの実施の形態を示す簡略化された正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１２  入力トレイ、１４  ピックオフローラ、１６  用紙経路、２０，２２  走査ヘッド、３０  再循環経路、３２  ダイバータゲート、３４  出力トレイ。
【図１】
2005333633.tif 000003
【図２】
2005333633.tif 000004
【図３】
2005333633.tif 000005