(57)【要約】【課題】原稿ホルダで保持した原稿を正確に読み取る画像読取装置を提供する。【解決手段】原稿を保持する原稿ホルダと、直線状に配列された画素群を有するリニアイメージセンサと、前記画素群と共役の関係にある主走査線上の前記原稿ホルダの光像を前記リニアイメージセンサに入力する光学系と、前記主走査線に軸平行なローラ対を有し、前記ローラ対で挟持した前記原稿ホルダを前記主走査線に垂直な副走査方向に搬送する搬送手段とを備え、前記搬送手段は、前記主走査線と平行な第一仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第一ローラ対、並びに前記主走査線と平行な第二仮想線であって前記主走査線を挟んで前記第一仮想線とは反対側に位置する第二仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第二ローラ対を、前記ローラ対として有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を保持する原稿ホルダと、
直線状に配列された画素群を有するリニアイメージセンサと、
前記画素群と共役の関係にある主走査線上の前記原稿ホルダの光像を前記リニアイメージセンサに入力する光学系と、
前記主走査線に軸平行なローラ対を有し、前記ローラ対で挟持した前記原稿ホルダを前記主走査線に垂直な副走査方向に搬送する搬送手段と、を備え、
前記搬送手段は、前記主走査線と平行な第一仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第一ローラ対、並びに前記主走査線と平行な第二仮想線であって前記主走査線を挟んで前記第一仮想線とは反対側に位置する第二仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第二ローラ対を、前記ローラ対として有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記第一ローラ対及び前記第二ローラ対の少なくとも一方は、前記主走査線に垂直で前記原稿ホルダの重心を含む仮想平面の両側において前記原稿ホルダを挟持することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記原稿ホルダを前記副走査方向に案内する案内部材と、
前記原稿ホルダを前記主走査線に平行な主走査方向に付勢して前記案内部材に押し当てる付勢手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記主走査線の近傍において前記原稿ホルダに摺接しつつその原稿ホルダにおける摺接箇所を付勢することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記案内部材は、前記副走査方向にストレートに延びるレールであり、
前記原稿ホルダは、ストレートに延びる案内溝を有し、前記案内溝に嵌合する前記レールに沿って案内されることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原稿を保持する原稿ホルダを副走査方向に搬送しつつ、主走査線上の原稿ホルダの光像を光学系でリニアイメージセンサに入力して当該光像をリニアイメージセンサで走査する画像読取装置が公知である。この画像読取装置では、主走査線に軸平行なローラ対を設け、ローラ対で挟持した原稿ホルダをローラ対の回転を利用して搬送する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の画像読取装置においてローラ対は主走査線と平行な一仮想線上の一箇所において原稿ホルダを挟持している。そのため原稿ホルダを搬送する際には、原稿ホルダが保持する原稿の読取面が主走査線に交わるように傾斜する場合がある。この場合、リニアイメージセンサに対する光学系の焦点が原稿読取面からずれるため、原稿を正確に読み取り得なくなる。
本発明は、上記問題に鑑みて創作されたものであって、その目的は、原稿ホルダで保持した原稿を正確に読み取る画像読取装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、原稿を保持する原稿ホルダと、直線状に配列された画素群を有するリニアイメージセンサと、前記画素群と共役の関係にある主走査線上の前記原稿ホルダの光像を前記リニアイメージセンサに入力する光学系と、前記主走査線に軸平行なローラ対を有し、前記ローラ対で挟持した前記原稿ホルダを前記主走査線に垂直な副走査方向に搬送する搬送手段と、を備え、前記搬送手段は、前記主走査線と平行な第一仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第一ローラ対、並びに前記主走査線と平行な第二仮想線であって前記主走査線を挟んで前記第一仮想線とは反対側に位置する第二仮想線上の複数箇所において前記原稿ホルダを挟持する第二ローラ対を、前記ローラ対として有することを特徴とする。主走査線に軸平行なローラ対のうち、第一ローラ対は主走査線に平行な第一仮想線上の複数箇所において原稿ホルダを挟持し、また第二ローラ対は主走査線と平行な第二仮想線であって主走査線を挟んで第一仮想線とは反対側に位置する第二仮想線上の複数箇所において原稿ホルダを挟持する。したがって原稿ホルダは、副走査方向への搬送に際し主走査線より搬送方向前側と後側とにおいてローラ対により主走査線に平行な方向の複数箇所を挟持されるので、保持する原稿の読取面を主走査線と平行に保つことができる。これにより、リニアイメージセンサに対する光学系の焦点を原稿読取面に合わせることができるので、原稿の読み取りが正確となる。
【０００５】
さらに本発明に係る画像読取装置は、前記第一ローラ対及び前記第二ローラ対の少なくとも一方は、前記主走査線に垂直で前記原稿ホルダの重心を含む仮想平面の両側において前記原稿ホルダを挟持することを特徴とする。第一ローラ対及び第二ローラ対の少なくとも一方は、主走査線に垂直で原稿ホルダの重心を含む仮想平面の両側において原稿ホルダを挟持するので、主走査線に対し原稿の読取面を容易且つ確実に平行にできる。
【０００６】
さらに本発明に係る画像読取装置は、前記原稿ホルダを前記副走査方向に案内する案内部材と、前記原稿ホルダを前記主走査線に平行な主走査方向に付勢して前記案内部材に押し当てる付勢手段と、をさらに備えることを特徴とする。原稿ホルダを主走査方向に付勢して案内部材に押し当てるので、原稿ホルダは主走査方向への変位を規制されつつ副走査方向に案内される。これにより、原稿ホルダにおいてイメージセンサで走査される領域（走査領域）が主走査方向に変動し難くなるので、原稿の読み取りが一層正確となる。
【０００７】
さらに本発明に係る画像読取装置によると、前記付勢手段は、前記主走査線の近傍において前記原稿ホルダに摺接しつつその原稿ホルダにおける摺接箇所を付勢する。付勢手段が主走査線の近傍で原稿ホルダに摺接しつつその原稿ホルダにおける摺接箇所を付勢するので、原稿ホルダの主走査方向への変位を主走査線の近傍で確実に規制できる。したがって、原稿ホルダにおける走査領域の変動防止効果が向上する。
【０００８】
さらに本発明に係る画像読取装置によると、前記案内部材は、前記副走査方向にストレートに延びるレールであり、前記原稿ホルダは、ストレートに延びる案内溝を有し、前記案内溝に嵌合する前記レールに沿って案内されることを特徴とする。副走査方向にストレートに延びる案内部材としてのレールが、原稿ホルダにおいてストレートに延びる案内溝に嵌合するので、案内溝の副走査方向の全域をレールに押し当てることが可能になる。案内溝の副走査方向全域をレールに押し当てることで原稿ホルダの主走査方向への変位が原稿ホルダの任意の搬送位置で規制されるため、原稿ホルダにおける走査領域の変動防止効果が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
（第一実施例）
図２は、本発明の第一実施例に係る画像読取装置としてのイメージスキャナ１を示す模式図である。
原稿ホルダ１０は原稿の種類に応じて複数用意されており、イメージスキャナ１の本体に設けられた開口部を通じて交換可能である。複数の原稿ホルダ１０のうち反射原稿を保持する原稿ホルダ１０をイメージスキャナ１の本体にローディングした状態を図２に代表的に示している。
【００１０】
リニアイメージセンサ２０は、原稿ホルダ１０において原稿の読取面Ｍが露出する領域を図２の紙面に垂直な主走査線に沿って走査する。リニアイメージセンサ２０は、主走査線に平行な主走査方向に直線状に配列された画素群（図示しない）を備えている。画素群は例えばフォトダイオード等で構成される。リニアイメージセンサ２０は、可視光、赤外光、紫外光等の所定波長領域の光を各画素で光電変換して得た電荷を一定時間蓄積し、各画素について受光量に相関する出力信号をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳトランジスタスイッチ等を用いて出力する。
【００１１】
搬送手段としての副走査駆動部３０は、原稿ホルダ１０を主走査線に垂直な副走査方向αに搬送する。副走査駆動部３０は、主走査線に軸平行に配置されて原稿ホルダ１０を挟持する第一ローラ対３１，３２及び第二ローラ対３３，３４、第一ローラ対の一方のローラ３１を回転駆動するモータ及び歯車列、モータを制御する駆動回路等を備えている。ローラ３１の回転により原稿ホルダ１０が副走査方向αに移動することで原稿ホルダ１０に対する主走査線の相対位置が変化するので、二次元画像の走査が可能となる。
【００１２】
光学系は、リニアイメージセンサ２０の画素群と共役の関係にある主走査線上の原稿ホルダ１０の光像をリニアイメージセンサ２０に入力する。即ち光学系は、主走査線上の原稿ホルダ１０の光像をリニアイメージセンサ２０の画素群に焦点をほぼ合わせて結像する。光学系は反射原稿用光源４０、透過原稿用光源４１、ミラー４２、レンズ４３を備えている。反射原稿用光源４０及び透過原稿用光源４１はキセノンランプ等の管照明装置から構成され、長手方向軸線が主走査線と平行に延びる姿勢で配置されている。図２に模式的に示すように、反射原稿を保持した原稿ホルダ１０を反射原稿用光源４０が照射するとき、ミラー４２及びレンズ４３は原稿ホルダ１０についての反射光像をリニアイメージセンサ２０に到達させる。また一方、図示はしないが、透過原稿を保持した原稿ホルダ１０を透過原稿用光源４１が照射するとき、ミラー４２及びレンズ４３は原稿ホルダ１０についての透過光像をリニアイメージセンサ２０に到達させる。
【００１３】
図３は、イメージスキャナ１を示すブロック図である。
主走査駆動部５０は、リニアイメージセンサ２０を駆動するために必要な駆動パルスをリニアイメージセンサ２０に出力する駆動回路である。主走査駆動部５０は、例えば同期信号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等で構成される。
アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部５２はアナログ信号処理部、Ａ／Ｄ変換器等で構成される。アナログ信号処理部は、リニアイメージセンサ２０から出力された出力信号に増幅、雑音低減処理等を施して出力する。Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号処理部から出力された出力信号を量子化して所定ビット長のディジタル表現の画素値を画素毎に出力する。
【００１４】
ディジタル画像処理部５４は、ＡＦＥ部５２から出力された画素値に対し画質の補正処理を施して、ディジタル画像を生成する。画質の補正処理としては、画像データの画質を向上するための処理、例えばガンマ補正、鮮鋭化処理、モアレの除去処理、シェーディング補正、画素補間法による欠陥画素の補間、ホワイトバランスの補正等を実施する。
【００１５】
制御部５６はＣＰＵ５７、ＲＯＭ５８及びＲＡＭ５９を備えている。ＣＰＵ５７は、ＲＯＭ５８に記憶されたコンピュータプログラムを実行してイメージスキャナ１の各部を制御する。ＲＯＭ５８は各種のプログラム及びデータを記憶するメモリであり、ＲＡＭ５９はプログラムやデータを一時的に記憶するメモリである。
【００１６】
図１，４，５は、イメージスキャナ１の本体にローディングされた原稿ホルダ１０を示す模式図である。
イメージスキャナ１の本体は案内部材としてのレール６０を支持している。レール６０は副走査方向αにストレートに延びている。矩形板状の原稿ホルダ１０には、一方の板面１１に開口してレール６０に嵌合する案内溝１２が形成されている。案内溝１２は、原稿ホルダ１０の矩形の一辺をなす側壁１５より内側をストレートに延びている。案内溝１２の長さはレール６０の長さより十分に短く、案内溝１２の幅はレール６０の幅より僅かに大きい。レール６０に嵌合した案内溝１２の長手方向は副走査方向αに一致するため、原稿ホルダ１０はレール６０に沿って副走査方向αに案内される。
【００１７】
イメージスキャナ１の本体は、圧縮コイルスプリングからなるプランジャばね７０の一端を支持している。プランジャばね７０の他端にプランジャ７２が係止されている。プランジャ７２の半球状の頭部は、レール６０に案内される原稿ホルダ１０の側壁１５に摺接し、その側壁１５の摺接箇所にプランジャばね７０の付勢力を伝達する。伝達された付勢力により側壁１５は当該側壁１５の法線方向とは逆の主走査方向βに押圧され、その結果、側壁１５とは逆方向を向いている案内溝１２の内壁１３が副走査方向αのほぼ全域でレール６０に押し当てられる。本実施例においてプランジャばね７０の付勢力は、副走査駆動部３０による原稿ホルダ１０の搬送を妨げない大きさに設定されている。したがって、レール６０に押し当てられた原稿ホルダ１０は主走査方向βへの変位を規制されつつ副走査方向αに搬送可能となるので、原稿ホルダ１０における走査領域が主走査方向βに変動し難くなる。また本実施例では、原稿ホルダ１０の側壁１５におけるプランジャ７２の摺接箇所（即ち付勢箇所）が主走査線Ｌの近傍となるようにプランジャ７２が配置されている。これにより、主走査線Ｌの近傍において原稿ホルダ１０の主走査方向βへの変位が規制されるため、走査領域の変動防止効果が高められている。
以上、プランジャばね７０及びプランジャ７２が付勢手段を構成している。
【００１８】
副走査駆動部３０の第一ローラ対は、原動ローラ３１と従動ローラ３２とからなる。
原動ローラ３１は、主走査線Ｌに平行な回転軸３１ａを有し、回転軸３１ａの両端に挟持部３１ｂを有している。各挟持部３１ｂは、周方向に交互に並ぶ山部と谷部とを外周壁に有する輪郭歯車形を呈している。各挟持部３１ｂは、同一の金型を用いた樹脂成形により形成され、金型の同一部分で成形された歯同士の回転軸３１ａ周りの周方向位置が一致するように回転軸３１ａに装着されている。
原稿ホルダ１０には、案内溝１２の長手方向軸線に平行に複数の歯を連ねたラック部１６が二列形成されている。レール６０に嵌合した原稿ホルダ１０において二列のラック部１６は、主走査線Ｌに垂直で原稿ホルダ１０の重心Ｃを含む仮想平面の両側にそれぞれ位置する。各ラック部１６において複数の歯の谷部１７は案内溝１２の場合と同じ板面１１に開口している。原動ローラ３１の各挟持部３１ｂは対応するラック部１６に板面１１側から噛み合いつつ回転することで、その回転方向前側となる副走査方向αに原稿ホルダ１０が送り出される。
【００１９】
従動ローラ３２は、主走査線Ｌに平行な回転軸３２ａを有し、回転軸３２ａの両端に挟持部３２ｂを有している。各挟持部３２ｂは、挟持部３１ｂとは異なり、外周壁の輪郭が円形の円柱状を呈している。各挟持部３２ｂは、主走査方向β及び副走査方向αの各軸線に垂直な鉛直方向γにおいて挟持部３１ｂと一定距離をあけて向きあっており、図示しない圧縮コイルスプリングによって挟持部３１ｂ側に付勢されている。各挟持部３２ｂと各挟持部３１ｂとの間に原稿ホルダ１０が挿入されることで、各挟持部３２ｂの外周壁が原稿ホルダ１０の板面１１とは反対側の板面１８に当接する。これにより従動ローラ３２と原動ローラ３１とは、主走査線Ｌと平行な仮想線Ｘ上の二箇所であって仮想平面Ｚを挟む二箇所において原稿ホルダ１０を挟持する。
【００２０】
副走査駆動部３０の第二ローラ対は、二つの従動ローラ３３，３４からなる。各従動ローラ３３，３４は、従動ローラ３２と同様に、主走査線Ｌに平行な回転軸３３ａ，３４ａを有し、回転軸３３ａ，３４ａの両端に円柱状の挟持部３３ｂ，３４ｂを有している。回転軸３３ａは副走査方向αにおいて回転軸３１ａと一定距離をあけて向きあっており、回転軸３４ａは副走査方向αにおいて回転軸３２ａと一定距離をあけて向き合っている。回転軸３３ａ，３１ａ間の距離及び回転軸３４ａ，３２ａ間の距離は、主走査線Ｌと仮想線Ｘの間の距離よりも大きい。各挟持部３４ｂは、鉛直方向γにおいて対応する挟持部３３ｂと一定距離をあけて向きあっており、図示しない圧縮コイルスプリングによって挟持部３３ｂ側に付勢されている。各挟持部３３ｂと各挟持部３４ｂとの間に原稿ホルダ１０が挿入されることで、各挟持部３３ｂの外周壁が原稿ホルダ１０の板面１１に当接し、各挟持部３４ｂの外周壁が原稿ホルダ１０の板面１８に当接する。これにより二つの従動ローラ３３，３４は、主走査線Ｌを挟んで仮想線Ｘとは反対側において主走査線Ｌと平行に位置する仮想線Ｙ上の二箇所であって仮想平面Ｚを挟む二箇所において原稿ホルダ１０を挟持する。
【００２１】
上述したように第一ローラ対３１，３２で挟持され且つ第二ローラ対３３，３４で挟持された原稿ホルダ１０は、原動ローラ３１の回転方向に応じた副走査方向αに搬送される。ここで、原稿を走査するために図１（Ａ），（Ｂ）の右側に原稿ホルダ１０を搬送する場合について考える。この場合、主走査線Ｌより搬送方向後側では主走査線Ｌに平行な仮想線Ｘ上の二箇所において、主走査線Ｌに軸平行な第一ローラ対３１，３２が原稿ホルダ１０を挟持する。また、主走査線Ｌより搬送方向前側では主走査線Ｌに平行な仮想線Ｙ上の二箇所において、主走査線Ｌに軸平行な第二ローラ対３３，３４が原稿ホルダ１０を挟持する。しかも第一ローラ対３１，３２及び第二ローラ対３３，３４の双方が、原稿ホルダ１０の重心Ｃを含み主走査線Ｌに垂直となる仮想平面Ｚを挟んだ二箇所において原稿ホルダ１０を挟持する。このような原稿ホルダ１０の挟持形態により、原稿ホルダ１０の搬送方向前側と後側の双方では、原稿ホルダ１０が保持する原稿の読取面Ｍが主走査線Ｌに対して平行となる。そのため、リニアイメージセンサ２０に対する光学系の焦点を原稿の読取面Ｍに合わせることができるので、原稿の読み取りが正確になる。
【００２２】
（第二実施例）
図６は、本発明の第二実施例に係る画像読取装置としてのイメージスキャナの本体にローディングされた原稿ホルダ１０を示す模式図である。
第二実施例では、原動ローラ３１の回転軸３１ａにおいて二つの挟持部３１ｂの間となる二箇所であって仮想平面Ｚを挟む二箇所に円柱状の挟持部３１ｃを設けている。鉛直方向γにおいて各挟持部３１ｃは従動ローラ３２の対応する挟持部３２ｂと向き合っており、各挟持部３１ｃと各挟持部３２ｂとによっても原稿ホルダ１０が挟持される。このように互いに円柱状の挟持部３１ｃ，３２ｂで原稿ホルダ１０が挟持されるため、輪郭歯車形の挟持部３１ｂとラック部１６との噛合位置が変化することによる原稿ホルダ１０の鉛直方向γの振動を抑制できる。したがって、リニアイメージセンサ２０に対する光学系の焦点を原稿読取面Ｍに一層正確に合わせることができる。
【００２３】
（第三実施例）
図７は、本発明の第三実施例に係る画像読取装置としてのイメージスキャナの本体にローディングされた原稿ホルダ１０を示す模式図である。
第三実施例では、各従動ローラ３３，３４において仮想平面Ｚの両側へ主走査線Ｌに平行に延びる一つの円柱状の挟持部３３ｃ，３４ｃを設けている。これにより原稿ホルダ１０は、そのいずれの移動位置においても、挟持部３３ｃ，３４ｃの一端同士及び挟持部３３ｃ，３４ｃの他端同士で挟持される。
【００２４】
以上、本発明の複数の実施例について詳述したが、これはあくまでも例示であって、本発明はそれら実施例の記載により限定的に解釈されるものではない。
例えば、各実施例の原動ローラ３１の両端において、輪郭歯車形の挟持部３１ｂの代わりに円柱状の挟持部を設けてもよい。また、各実施例の原動ローラ３１及び従動ローラ３２において、第三実施例のような仮想平面Ｚの両側へ延びる一つの挟持部を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の底面図（Ａ）と（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】第一実施例を示す模式図である。
【図３】第一実施例を示す模式図である。
【図４】図１（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１（Ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】第二実施例を示す断面図である。
【図７】第三実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  イメージスキャナ（画像読取装置）、１０  原稿ホルダ、１２  案内溝、２０  リニアイメージセンサ、４０  反射原稿用光源（光学系）、４１  透過原稿用光源（光学系）、４２  ミラー（光学系）、４３  レンズ（光学系）、３０  副走査駆動部（搬送手段）、３１，３２  第一ローラ対、３３，３４  第二ローラ対、６０  レール（案内部材）、７０  プランジャばね（付勢手段）、７２  プランジャ（付勢手段）、Ｌ  主走査線、Ｍ  読取面、Ｘ  仮想線（第一仮想線）、Ｙ  仮想線（第二仮想線）、Ｚ  仮想平面、α  副走査方向、β  主走査方向
【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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