(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文書のプラテンおよび給紙スキャンに対応するスキャンシステムであって、
完全な給紙スキャン機能を可能にする第１の機構の組と、部分的なプラテンスキャン機能を可能にする第２の機構の組とを収容する第１のエンクロージャを有し、前記第１のエンクロージャ中に開口を規定する合体用インターフェースをさらに含む第１のスキャンユニットと、
前記合体用インターフェースを介して前記第１のスキャンユニットに取付けでき、前記第２の機構の組と作動可能に組み合わせて文書の完全なプラテンスキャンを可能にする第３の機構の組を含む第２のスキャンユニットと、
原稿を前記第１のスキャンユニット中へ給紙可能なフィーダ開口部と、
前記第１のスキャンユニットの第１の位置からスキャンした原稿を排紙するようになっている第１の排紙開口部と、
前記フィーダ開口部から前記第１の排紙開口部へ延びる第１の用紙経路と、
前記第１のスキャンユニット内に予め設置され、前記フィーダ開口部から給紙される原稿上の画像をスキャンする第１の画像形成サブシステムと、
第２の画像形成サブシステムと、
前記第２の画像形成サブシステムを、前記第１のスキャンユニット内から前記第２のスキャンユニット内へ、または、前記第２のスキャンユニット内から前記第１のスキャンユニット内へ移動させる第１の駆動サブシステムと、
給紙スキャン中に前記第２の画像形成サブシステムを前記第１のスキャナ中の固定位置に固定するラッチ機構と、
前記第２のスキャンユニットと前記第１のスキャンユニットとの合体時に、前記ラッチ機構を解除する前記第２のエンクロージャ上のラッチ解除機構とを含むスキャンシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のスキャンシステムであって、前記フィーダ開口部のまわりに予め配置され、前記第１の用紙経路上への原稿の案内を助けるようになっているフィードローラをさらに含むスキャンシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のスキャンシステムであって、前記フィードローラに隣接して予め配置され、いつも必ず原稿が１度に１枚だけ前記フィーダ開口部を通って給紙されるようになっている分離ローラをさらに含むスキャンシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のスキャンシステムであって、前記第１の用紙経路のまわりに予め配置され、前記フィーダ開口部から前記第１の排紙開口部への原稿送付を助けるように構成される複数のローラ群をさらに含むスキャンシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にはモジュール式の文書スキャンシステムに関し、より特定的には文書の給紙スキャンとプラテンスキャンとの両方を支持するモジュール式スキャナに関する。より特定的には、本発明は原稿一枚のスキャン用の着脱可能なプラテン要素を有するモジュール式スキャンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラテンスキャン機能用の合体可能なアクセサリ付き給紙スキャン装置を含むモジュール式スキャナには、関連した重要な利点がいくつかある。かかる装置は、スキャナを利用する顧客にスキャナの構成方法に対して高い柔軟性を与え、これにより購入の節約および机上の設置面積の節約ができる。この機能性をより簡単に使用できるようにする手段があれば、全体的な価値がさらに上がると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本質的には、合体可能なプラテンアクセサリを給紙スキャナに装備するかどうかは、顧客によって選択できる。多くの場合これは望ましい。なぜなら産業界の製造スキャンセグメントに属する多くの顧客らは、撮像用に複数のスキャナ（仕事上で１日数百枚から数万枚の文書のスキャンに使用されるスキャナ）を購入するためである。顧客らは、各人のイメージングニーズのために同一スキャナの購入を希望する。その理由は、同一スキャナを購入すれば、機能の異なるまたは出来上がった画像品質が不均一となりうる複数種類の異なるスキャン装置を用いるのと反対に、まったく同じ方法で同じ画像品質特性をもつ画像が得られるためである。これによりオペレータの訓練の必要性が減じられ、様々なセットアップの必要が解消される。
【０００４】
同一機能および同一品質画像の維持に加えて、スキャナを一種類かつ一製造業者に決めることにより、複数のスキャナを全体的なイメージングおよびワークフローシステムに統合することに関連した費用および努力を大幅に削減できる。一般に、統合には複数のハードウェアおよびソフトウェア要素が関与し、スキャナからの画像授受、必要な情報フィールドの抽出、作業のため企業側に画像を提供、かつ保存用手段の供与を行う。プラテンスキャンは、１日に行われるスキャンのわずかな割合を占めるだけなので、プラテンを要する必要量の文書の対処に要求されるわずかな割合のマシンだけを装備できれば、この機能にかかる費用、およびプラテン機能が不要な各装置に対して設置面積またはデスクトップスペースを節約できる。さらに、どのスキャナ設置でも、必要時のみプラテンを使用し未使用時は収納することによって、アクセサリの合体可能な性質を利用してデスクトップスペースを節約できる。
【０００５】
このような装置の利点を十分に引き出すためには、顧客がプラテンアクセサリを簡単に着脱できることが非常に重要である。また、この合体用インターフェースを提供する各製品要素をあまり複雑化しないことも、給紙スキャナおよびプラテンアクセサリの総費用削減と、全体的なシステムの信頼性向上に不可欠である。着脱可能／合体可能な機能性の提供に用いた手段は、共有イメージャを給紙スキャン装置からプラテンハウジングへ配向かつ移動させるのに非常に複雑な一連のメカニズムが必要になる。本発明では、同機能を達成するために、複雑さを減じ顧客との相互作用を改善した簡素な構造の文書スキャンシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
簡潔に述べると、本発明の１つのアスペクトに従う文書のプラテンおよび給紙スキャンに対応するスキャンシステムは、第１のエンクロージャを有する第１のスキャンユニットを含み、第１のエンクロージャは、完全な給紙スキャンを可能にする第１の機構の組と、部分的なプラテンスキャン機能を可能にする第２の機構の組とを収容する。第１のスキャンユニットはさらに、第１のエンクロージャ中に開口を規定する合体用インターフェースを有する。第２のエンクロージャを有する第２のスキャンユニットは、合体用インターフェースを介して第１のスキャンユニットに取付け可能であり、第２の機構の組と作動的に組み合わせて文書の完全なプラテンスキャンを可能にする第３の機構の組を含む。原稿は第１のスキャンユニット中のフィーダ開口部に給紙できる。第１の排紙開口部は、スキャンした原稿を第１のスキャンユニットの第１の位置から排出するようになっている。フィーダ開口部から第１の排紙開口部まで第１の用紙経路が延びる。第１のスキャンユニット内部には第１の画像形成サブシステムが予め配置され、フィーダ開口部から与えられる原稿上の画像をスキャンする。第１の駆動サブシステムは第２の画像形成サブシステムを、第１のスキャンユニット内から第２のスキャンユニット内へ、または、第２のスキャンユニット内から第１のスキャンユニット内へ移動させる。ラッチメカニズムは、給紙スキャン時に第１のスキャナ中で第２の画像形成サブシステムを固定位置にロックする。第２のエンクロージャ上のラッチ解除メカニズムは、第２のスキャンユニットと第１のスキャンユニットとの合体時にラッチメカニズムを解除する。
【０００７】
一実施形態では、モジュール式給紙スキャナは、スキャンする原稿のスタックを支持するスタックサポートを含む。オートフィーダは、上部と下部とからなる用紙経路へスタックから原稿を１枚ずつ給紙する。用紙搬送手段は、バネを搭載しニップローラに対向した一連の駆動ローラから構成され、撮像すべき原稿を用紙経路によって搬送する。上イメージャおよび光源は、与えられた原稿が用紙経路を通過する際に、原稿の上面を撮像する。下イメージャおよび光源は、用紙経路通過時に原稿の下面を撮像する。終了した原稿を排出するため排紙開口部を設ける。
【０００８】
給紙スキャナの基本要素群を含む上記各要素を収容する手段を設ける。このハウジングは給紙トレイのスタックサポート側に開口部を有し、下イメージャおよび光源が着脱可能／合体可能なプラテンを収容する第２のハウジング中へ移動できるようになっている。下イメージャおよび光源は、給紙ハウジング内部の短ロッドおよび成形棚上に支持される。プラテンアクセサリは長ロッドと対応する棚とを含み、イメージャをロッド長に沿って移動できる。プラテンアクセサリは駆動源および駆動手段を含み、下イメージャをこの駆動手段に接続して、イメージャをロッド沿いに移動可能にする。
【０００９】
このモジュール式スキャナにおいて、プラテンアクセサリを合体する際に顧客が関与するのは、以下の各ステップまたは手順、すなわち
−電源の入っていない給紙スキャナのカバーまたは扉を取外してハウジング開口部を露出させるステップと、
−プラテンアクセサリと給紙スキャナとを同一机面上に隣接配置し、プラテンアクセサリを机面に沿って水平にスライドさせて給紙ハウジングと係合させるステップと、
−給紙スキャナの電源を入れるステップとのみである。
【００１０】
必要な全機能（アクセサリおよび給紙ハウジングの重要な特徴部分の位置合わせ、２つのハウジングの相互設置または固定、プラテンアクセサリ中に配置される下イメージャ駆動手段への信号および電力の供給と下イメージャ−駆動手段間の接続）は、顧客による合体ステップ実行後に、本発明によって達成される。
【００１１】
関係各要素および該要素間の相互作用については、以下の本発明の詳細な説明でより詳細に記載する。
【００１２】
本発明をよりよく理解するために、添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照されたい。
【００１３】
以下の詳細な説明中の対応する番号および参照符号は、特に明示しない限り図面中の同一部分を指すものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、１枚または複数枚の文書スキャンを行うための着脱可能なプラテンユニット２を備え、文書の給紙スキャンおよびプラテンスキャンの両方が可能なモジュール式スキャナまたはスキャンシステムを提供する。プラテンユニット２は、プラテンスキャンに必要な機構の一部を含む「ストレイトスルー（ｓｔｒａｉｇｈｔ−ｔｈｒｏｕｇｈ）」または給紙搬送スキャンユニット１に設置または合体する。図６〜図９に示す上下の用紙経路部１１，１２は、ほぼ平らまたは直線状に構成され、下光源またはランプ２２は下カメラ２４に格納可能に設置される。この格納可能な設置により、プラテンスキャン機能の実施に必要な動きを付与しながら、ランプが用紙搬送部の駆動ローラ１３を通過できる。なお、図１には、比較例として従来の格納不可の光源と最低１つの鋭角の角または曲がりを有する用紙経路とを用いる、従来の給紙−プラテンコンビネーションスキャナの例を示す。
【００１５】
給紙搬送スキャンユニット１では、自動給紙（オートフィーダ）機構５を利用して原稿が用紙経路に給紙される。オートフィーダは、スタックサポートまたは給紙トレイ３と、付勢またはピッカーローラ１０と、圧力ローラ６と、給紙ローラ９と、事前分離パッド７と、分離ローラ８とからなる。給紙命令を受けると、スキャナのオートフィーダ５はスタックサポート３上に載置したスタックから原稿をスキャナの用紙経路へ送る。付勢またはピッカーローラ１０、分離ローラ８、および事前分離パッド７の各機能は、摩擦給紙の分野で一般的に使用されるもので、撮像すべき意図する原稿を１枚だけ搬送部に送り、後続の意図しない原稿は制止または遅延させるように働く。スタックサポート３は、入口部、給紙部、または給紙トレイと称してもよい。オートフィーダ５の側面図を図８に示す。
【００１６】
用紙経路は上部１１と下部１２とからなる。下側の用紙経路部１２は、原稿を移動させる駆動ローラ１３を含む。アイドラーローラまたは垂直力ローラ１４を収容する上側の用紙経路部１１は、駆動ローラに必要な接触力を付与する。これにより駆動ローラ１３は、図７に示すようにプーリの配置によって駆動モータ１６に接続される一連のタイミングベルト１５によって駆動される。
【００１７】
上下用紙経路１１，１２にはまた、上下それぞれの透明開口領域またはガラス窓１７および１８が設けられる。上用紙経路は、ほぼ平らな用紙経路部と、該経路にネジ止めされた構造上の支持フレームとからなる。この上経路は下用紙経路に旋回可能に設置され、下用紙経路はベース構造に取付けられる。上経路の垂直力ローラ１４は下用紙経路の駆動ローラ１３と整列かつ接触して、原稿に駆動力を付与するニップ線を形成する。上用紙経路ローラ１４は、上用紙経路が下方向に旋回して図９および図１０に示すようにラッチ機構で固定されると、駆動ローラ１３に抗してバネ搭載されたアイドラーローラとなる。
【００１８】
上用紙経路１１には、図１０〜図１４に示す上光源（ランプ）２１と上カメラ２３とが設置される。原稿が用紙経路を移動すると、原稿から反射するランプ光によって、原稿上面の画像が形成される。反射光はその後、一連の折りたたみミラー群２７で跳ね返ってレンズ２６を通過し、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージャ２５に集光される。カメラハウジング２８は、上カメラを構成するミラー群２７、レンズ２６、ＣＣＤ２５、およびＣＣＤ回路基板を保持する。ＣＣＤの幅または「画素数」が画像の一方の寸法となり、ＣＣＤ出力の原稿進行および連続線が二次元画像のもう一方の寸法を構成する。この画像形成方法は、光源およびカメラが静止状態に保持され、原稿がこれらを通過する各種給紙スキャナに広く適用される。その後、スキャナから接続したコンピュータに画像が出力され、ここで画像は保存または顧客の用途に合わせて操作される。本発明では光源はキセノンガス蛍光ランプであるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）、Ｈｇ蛍光、およびハロゲン等の任意の適当な光を用いてもこの方法を実行可能である。本発明では、ＣＣＤ／レンズ縮小カメラは、４チャネル設計（赤、緑、青、および黒）であるが、１チャネル設計でもよいし、またはそれ以外の希望する構成にしてもよい。カラーイメージャの製造においては、「白色」光源を用いる多チャネルＣＣＤではなく、１チャネルＣＣＤを使用して、その光源を赤、緑、そして青い光に変えていってもよい。ＣＣＤ／レンズ縮小カメラ（イメージャ）はまた、コンタクトアレイまたはその他の同様の撮像デバイスで代用することができる。
【００１９】
ベース構造上にはロッドが設置され、このロッド上に下カメラが設置される。上カメラについて説明したのと同様に、下カメラは、原稿が下用紙経路の透明開口部を通過する間に、原稿下面の画像を生成する。カメラが用紙経路に直接設置される上部構造と反対に、下光源は下カメラに旋回可能に取付けられる。この旋回可能な設置の正確な機能については本明細書中で後述するが、この特徴部分が給紙スキャナの用紙経路に対してユニークである点は、一般的な給紙スキャナよりも用紙経路を大幅に平らにできるということである。ベースユニットにはまた、原稿が用紙経路から排出されると原稿を受ける用紙サポートが設置される。このサポートは、一般には図２に示すように排出または排紙トレイ４と呼ばれる。
【００２０】
１枚の原稿を給紙スキャンする行程を要約すると、給紙命令がだされると、原稿は透明開口部を通過して上下両面が撮像され、その後、排紙トレイ上に置かれる。この行程が文書スタックに対してスタックが空になるまで繰り返される。
【００２１】
次に、本装置のプラテンアクセサリについての説明と、この装置の合体およびプラテンスキャン機能の実行に必要な各ステップとの説明を行う。第１の給紙スキャンユニットは、顧客が取外し可能な扉で覆われた開口を備える。図１５はこの扉４０が定位置にある状態の給紙スキャナを示し、図１６は扉４０を取外した状態を示す。着脱可能なプラテンユニット２を用いる場合、エンドユーザはこの「プラテンアクセサリ」を給紙搬送スキャナ１に噛合させ、これにより給紙スキャナから下カメラ２４が開口を通過してプラテンアクセサリ中へ移動できるようになる。図３，４および図５は、着脱可能なプラテンユニット２が給紙搬送スキャナ１への合体または取付け位置にある様子を示す。着脱可能なプラテンユニット２を給紙搬送スキャナ１に取付けるには、エンドユーザはまず扉４０を取り外してカメラ開口部を露出させる。図１７および図１８に示すように、プラテン取付け時に扉の収納を助けるため、プラテンハウジング４２の一部に扉の収納場所も設ける。これにより扉の紛失を防止し、顧客が後でプラテンなしのモジュール式スキャナを再構成しようとしたときに、扉がすぐに利用できるようにする。本発明では、合体用の開口を設ける方法として取外し可能な扉を選択したが、ヒンジ付きの扉または類似の方法を用いてもよい。
【００２２】
着脱可能なプラテンユニット２は５つの側面をもつプラテンハウジング４２からなり、このハウジング４２の一方端には開口が設けられ、図１９〜図２１に示すように、プラテンユニットと給紙スキャナとの２つのユニットの合体（取付けまたは噛合）時には、このハウジング４２の開口と給紙スキャナの開口とが整列する。
【００２３】
プラテンスキャン駆動源（ステッパモータ）４３は、合体用インターフェースに形成した電気的接続５１を介してベースユニットまたは給紙搬送スキャナ１から電力および信号を受信する。駆動モータ４３はプラテンスキャンタイミングベルト４４に接続され、このタイミングベルト４４はプラテンハウジングの一方端ではモータプーリに支持され、ハウジングの他方端ではアイドラープーリとプラテン突起部材４６に支持される。駆動モータ４３の電源を入れると、タイミングベルト４４は両方向どちらにも移動可能になる。タイミングベルト４４には、磁気継手４５が設置される。プラテン合体時に、突起支持部４６すなわちハウジングの延長部とタイミングベルト４４の対応部分とが、給紙搬送スキャンユニット１の開口へ進入する。その後、タイミングベルトの磁気継手４５が、ステッパモータによって下カメラハウジング２８に設置したカメラストライカ板４７に抗するように動かされ、カメラとタイミングベルトとが接続される。本発明ではタイミングベルトとカメラハウジング間の接続には磁気接続を選択したが、これはスナップ等の他の機械的接続でも可能である。上記の各要素は、図２０および図２１のプラテン構造およびその重要要素の切取り図に示す。また、タイミングベルトの代用として、親ネジ等の他手段を用いてモータの回転運動をカメラの水平運動に変換するようにしてもよい。
【００２４】
プラテンハウジングには透明窓４８または開口が設置され、プラテンスキャン機能用の撮像領域となる。透明窓４８はハウジングの一部によって囲まれる。この囲い部分はベゼル（斜面溝）と呼ばれる。この窓およびベゼルの上には旋回可能な蓋４９が設置され、スキャン中にガラス上で原稿を平らにし、かつ希望の背景色（一般的には用途に応じて白または黒）を与えるために用いる。図５に着脱可能なプラテンユニット２をベーススキャナに取付けた全体図を示す。図中、蓋４９は下位置で示すが、スキャン時には顧客が蓋を上げて原稿をガラス上に設置し、蓋を閉じてスキャンを行う。この静止原稿スキャン方法は、スキャン装置の分野で広く認知されている方法である。
【００２５】
合体時には、エンドユーザは、プラテンハウジングを机面に沿って横方向にベースユニット（給紙スキャナ）の開口まで移動させる。これは、プラテンアクセサリのサイズおよび重量（一般に長さ約５０．８ｃｍ（２０インチ）ｘ幅約３５．６ｃｍ（１４インチ）ｘ高さ約１０．２ｃｍ（４インチ）、重量約５．４ｋｇ（約１２ポンド））を考えると、顧客にとっては理想的な移動であり、かつラップトップコンピュータを合体させるような直観的な移動である。プラテンハウジング中に設けられるアライメント（位置合わせ）ピンが給紙スキャナのベースハウジング中のアライメント部と噛合する。図２１はプラテンハウジングのアライメントピンを示し、図１６は給紙搬送スキャンユニット１のベース構造３７中に設けられる噛合用スロットおよびホールを示す。本発明では、これら特徴部分にはホールおよびスロットと整列する円形ボスとダイヤモンド型のボスを選択したが、適正な整列要件を満たすものであればどのような組み合わせを用いてもよい。プラテンハウジング４２には長ロッド３６が取付けられる。ロッドのプラテンハウジング開口側の端部には、アライメントピンを設ける。ベースユニットのロッド３５内部には、プラテンロッドのピンを受けるボアを設ける。プラテンロッドのピンとベースユニットロッドのホールとは、合体時に雌雄接合できるようにサイズ決めおよびテーパ付けされる。このロッド−ロッド噛合と、ハウジング開口の左右両側のアライメント部とにより、２つのユニットをプラテンスキャン機能に適正な位置にあわせる。図２２〜図２４にこのロッド−ロッド接続と、カメラがこれらロッド沿いに移動する様子を詳細に示す。
【００２６】
プラテンの駆動源（モータ）４３に電力および信号を供給する電気的接続５１は、プラテンハウジング４２に設置した雌雄コネクタの半分と、給紙ベースユニットハウジング３７に設置した雌雄コネクタの半分とから構成される。プラテンユニットが定位置に移動すると、雄コネクタ内のピンが雌コネクタ側のソケットに整列係合して、プラテンモータ４３を給紙スキャナの電子機器によって設けられる電力および信号源に接続する。この接続により、プラテンモータ４３への電力および信号供給以外に、着脱可能なプラテンユニット２の存在の検出、またはプラテンのサイズまたは型が２つ以上提供された場合は、設置したプラテンアクセサリの型の検出に用いることもできる。この接続の位置およびスタイルを図１２に示す。
【００２７】
プラテンハウジング４２の開口の左右両側には、一組のラッチフック５２と、戻りバネと、ラッチ解除レバー６０とを含むラッチ機構が設置される。プラテンハウジング４２が机面に沿って横方向に移動しアライメント部が整列すると、ラッチフックがベースユニットのハウジングに進入する。完全に合体すると、ラッチフックはラッチフックの開口に対して静止し、その戻りバネによってハウジングに対して強制保持される。これでエンドユーザによる合体ステップが完了する。他の実施形態では、ラッチロックを用いてラッチフックの制約を追加し、より確固な接続を形成して意図しない合体解除を防止する。顧客はこれらロックを定位置へスライドまたは回転させて係合する。定位置にくると、ロックはラッチフックの上向きの移動を防止して、意図しない分離の危険性をなくす。図２１は、ラッチ５２と、フックをベースボックスとの係合からはずすのに使用する２つのラッチ解除レバー６０の１つとを示す。図１６はラッチフックを収容かつ係合する矩形の開口を有するベースボックスを示す。
【００２８】
プラテン駆動モータ４３に電力および信号が印可されると、モータは回転し、プラテンタイミングベルト４４およびそこに取付けた磁気継手４５をカメラストライカ板４７と接触するように移動させ、これにより合体のあらゆる面、すなわちプラテンユニットとベースユニットとの整列、ユニット−ユニット間の固定、カメラ−タイミングベルト間の接続、およびプラテンモータの電気的接続を実行する。図２６は、下カメラ２４（イメージャ）の底面と、カメラハウジング２８に設置した金属ブロックまたはストライカ板４７に磁気継手４５を接合した様子を示す詳細図である。図２４は、合体が完了しプラテンモータが付勢された後に、下カメラに対して両方向に付与される直線運動を示す。
【００２９】
プラテンスキャンは以下のステップで行われる。すなわち、撮像すべき原稿を透明窓（スキャナの開口領域）に設置後、顧客はスキャナに原稿のプラテンスキャンを命令する。多くの場合、これは当業界で「ホストＰＣ」と呼ばれる付属のコンピュータで行う。また、この命令はスキャナ自体に設置した制御パネルから発信することもできる。命令がだされると、プラテンモータは、下カメラをベースユニットハウジング中の静止位置から外してプラテンハウジングの対向側へ引張る方向に回転する。下カメラは、ハウジング２８と、反射光を折りたたむミラー群２７と、縮小レンズ２６と、ＣＣＤイメージャ２５と、ＣＣＤデバイスを駆動しＣＣＤのアナログ電圧をデジタル出力に変換するＣＣＤ回路基板とから構成される。カメラハウジング２８は、給紙スキャンユニット１のベース構造３７に設置される短ロッド３５上に軸方向にカメラアセンブリを設置する２つの「Ｃ」字型ブシュ２９を受けるように設計される。支持棚３８またはベース構造の一表面が下カメラの対向端を支持し、ブシュとともにカメラを完全に整列させるように働く。ベース構造はまたリブを含み、これはベースボックス中でカメラの停止または撮像準備位置を決定する。カメラハウジング２８上の２点に２つの成形ジャーナルまたはボスが設けられる。これら２つのボスには２つの格納式アーム３１が設置され、このアーム３１は光源またはキセノンランプ２２の対向する両端にそれぞれ取付けられる。ボスには２つのねじりバネ３２も設置され、ランプ２２とその格納式アーム３１とを、カメラハウジング２８の特徴部分としてやはり成形された２つのストップに抗して整列させる。２つの格納式アーム３１は２つのボスを中心に旋回し、格納式アーム停止部に抗して位置する。この停止位置は、給紙スキャンおよびプラテンスキャン両方で撮像を行う場合に、ランプ２２が維持される位置である。旋回運動によりランプをカメラハウジング２８中に形成した開口中へ格納できるため、ランプはプラテン撮像領域へ進む途中で給紙スキャナの上流駆動ローラ１３下を通過できる。下カメラが移動を開始すると、ランプカムフォロワ（リトラクタアーム）がベースハウジング３７の一部である２つのカム表面と接触し、ランプをカメラハウジング２８上の２つのボスを中心に旋回させ、カメラハウジングの開口中へ格納する。これにより、ランプがほぼ平らな用紙経路の搬送部および駆動ローラ１３下へ入る隙間を形成する。カム表面のプラテン側では、カム表面によってランプはスキャン位置または上位置へ戻ることができる。ランプは２つのバネによってスキャン位置に保持され、このバネがランプの格納式アームをカメラハウジング壁上の配置部分またはストップに抗して位置させる。カム表面およびフォロワは、ランプがプラテンハウジング４２の透明窓（開口）４８に達する前にスキャン位置に戻るように設計される。このランプの運動、格納式アーム、光源ランプ、旋回ポイント、およびカム経路を、図２７〜図２９に示す。また、ランプ２２は、下カメラ２４が給紙スキャンユニット１中の静止位置または給紙スキャン位置に完全に戻ると、完全な上位置または停止位置に復帰できる。下カメラ２４がプラテンハウジング４２の透明窓（開口）４８下方に移動すると、下カメラ２４の動きにより画像の一方の寸法が与えられ、イメージャ（ＣＣＤおよびレンズ縮小）の幅によって他方の寸法が与えられる。プラテン窓の前端に達する直前に、下カメラ２４はプラテンベゼルの底辺上の特徴を検出できる。ラベルによってまたはベゼル自体に成形して付与できるこの特徴は、レジストレーション（見当合わせ）の目標として働く。この目標特徴部は、カメラと透明窓とがどのくらい接近しているか、かつプラテン窓の縁のどこがＣＣＤ上の画素サイトに関連づけられるかを伝達できる。これにより、カメラは左端「開始線」と底縁との基準を確立できる。下カメラは、プラテン窓移動中、開始線を通過するとラスター線を集める。プラテンハウジングの対向側に達すると、カメラ開口は、開始線と同様の別のレジストレーション目標があるプラテンベゼルの端部の下へ進む。このレジストレーション目標または「終了線」は、下カメラがプラテンの全運動を完了したことをマシンの制御部に伝え、これによりモータに停止命令がだされ、カメラを元の開始位置に戻す。
【００３０】
カメラの移動における一つの重要な領域は、ベースボックスの短ロッドとプラテンハウジングの長ロッドとの間の接合部である。このゾーンは「過渡ゾーン」と呼ばれる。下カメラがこの過渡ゾーンを通過すると、カメラはテーパ付けされた接合部を通過しなければならないため、ブシュによる「バンプ（衝突）」に反応する。この反応は、揺れ振動またはゆすりとして現れ、画像に影響する。過渡の厳正さの度合いは、２本のロッドの位置（中心間、および直径の一致）および角度（直線性）の整列具合い、かつ下カメラブシュの長さおよびブシュ間の距離によって左右される。各構成要素の製造上の不完全さ（公差）、またはベースユニットとプラテンアクセサリ間の合体の許容差によって生じる不一致を補償するため、十分なテーパ付け領域を与えなくてはいけない。これらテーパ部は、結合の可能性を完全になくしながらできるだけ円滑な過渡を保証する最低レベルに維持される。この種の妨害によって生じうる画像のアーティファクトを除去するため、セトルアウト（ｓｅｔｔｌｅ  ｏｕｔ）領域を用いる。このセトリング（修正）ゾーンは、後部ブシュがプラテンロッドの全径上に移動する地点から、透明窓が始まり安定した撮像が行われるべき地点まで続く。過渡の位置、修正ゾーンの長さ、および接合部テーパの形状を最適化することにより、カメラの妨害を撮像前に効果的に解決できる。この領域の機械的形状に加えて、下カメラがこの領域を通過する際の速度も最適化できる。カメラが接近してこの接合部を通過する際にプラテンモータの速度を下げることにより、妨害レベルを最小限に抑えることができ、修正領域を延長する必要が減じられる。これは本発明では、ステッパモータが接合部を通過する際に、該モータのステップレートを遅くすることによって行う。過渡の最適点通過後、モータを「Ｓ」字カーブ状にプラテンスキャンに望ましい速度まで加速する。この「Ｓ」字カーブ形状は、加速中にカメラ本体へのジャークを最小限に抑える上で重要であり、ステッパモータの円滑な加速および減速に「Ｓ」字カーブを用いることは当業界で一般的に実践されている。
【００３１】
この合体可能なプラテンの概念において、対処すべき２つの考えられる欠点を以下に説明する。エンドユーザがベースユニットを開く扉を取り外した際、ハードウェアはカメラが不注意にベースボックスから取出されないようになっていなければならない。もしカメラが意図に反して開口部からでてしまうと、カメラのサブシステムの損傷または汚染が発生しうる。さらに、本発明はランプパワーインバータを使用し、２４ボルトのＤＣ入力をキセノン光源ランプの作動に必要な高電圧に変換している。このインバータは下カメラのハウジングに設置され、非常に高圧で顧客が接触できない高電圧を有する。
【００３２】
この意図しないまたは偶発的な取出しの問題に効果的に対処するため、プラテンアクセサリの未合体時は常にカメラを定位置に固定する方法が必要である。図３０および図３１は、固定機能および扉取外し時にカメラを基準ストップまで戻す扉バネを示す側面図である。以下に、プラテンアクセサリの未合体時は下カメラを適正（ホーム）位置に確保し、アクセサリが合体位置にある時にはカメラにプラテンスキャンに必要な移動を付与する特徴部分について説明する。ベースユニットのハウジングには、複数のラチェット式の歯をもつカメラロック５５と呼ばれる可撓性のある部材が設置される。このロックは、上向きのバネ負荷をかけるように設計される。カメラハウジングの下側には、この固定歯に係合される複数の階段部またはうね部が成形される。さらに、ベースユニットの扉には可撓性のある部材が装備され、カメラをベースユニットボックス中のレジストレーション基準線またはストップまで押し戻す。プラテンタイミングベルト４４の一方端に設置されるプラテンハウジング４２の突起部４６は、プラテンが完全な合体位置にくると、ロックを下げてカメラハウジングとの係合をはずすような形状になっている。ロック５５の位置およびプラテンアクセサリの延長部材の設計は、ロックが合体運動の最後の約０．６３５ｃｍ（０．２５０インチ）から約１．２７ｃｍ（０．５００インチ）の間に脱係合されるようになっている。合体解除または顧客によるプラテン取外し時には、カメラはカメラハウジング上で牽引する磁気結合部に応答してベースボックスから出るように移動を始める。延長部すなわちプラテン突起部４６が約０．６３５ｃｍ（０．２５０インチ）〜約１．２７ｃｍ（０．５００インチ）移動すると、突起部は、カメラハウジング２８を上向きに係合しているカメラロック５５およびロック部材のバネから脱係合し、下カメラ２４のそれ以上の移動を防止する。カメラおよびベースハウジング自体は、約０．６３５ｃｍ（０．２５０インチ）〜約１．２７ｃｍ（０．５００インチ）のあそびでは、エンドユーザが不要にアクセスする危険性を生じ、かつカメラのサブシステムの信頼性または汚染の問題を生じるほどカメラを突出しないように設計される。脱着可能なプラテンユニット２を取外すと、顧客は可撓性のある部材またはカメラ戻しバネ４１が装着された取外し可能な扉４０を戻す。この戻しバネにより、カメラハウジング２８を停止位置に戻し、ベース構造３７に係合するｙ字スナップ部によって扉が定位置に保持される。プラテン合体時に顧客が給紙スキャナ部を使用して撮像を行う場合は、カメラはステッパモータの内部抵抗によって、ベース構造中のストップに抗して保持される。
【００３３】
ユーザが光源インバータの高電圧面へ接近するのを防止するため、給紙スキャナのベース構造にはインターロックスイッチが取付けられる。このインターロックスイッチは、プラテン扉上の特徴部分と、プラテンアクセサリのハウジング上の同様の特徴部分とによって閉位置または有効位置に保持される。扉またはプラテンが定位置にある場合は、常にランプに電圧が印可されるが、扉またはプラテンアクセサリのどちらも定位置にない場合は、インターロックスイッチが開き、高電圧の問題を解消する。図２１にインターロックスイッチを駆動するタブを示す。インターロックスイッチは、図示しないがベース構造中に設置され、安全インターロックの用途で広く使用される一般的なプランジャ型スイッチである。
【００３４】
本発明では、鋭角の曲がりの問題を軽減するため、用紙経路をかなり平らに形成する。ローラの下側を移動する光源の隙間を設けるため、格納手段を用いて、カメラが給紙位置から出て上流ローラ群の下側を通過する際に光源を下げることができる。プラテンの透明開口部に達する前に、光源は撮像用の公称高さに復帰する。
【００３５】
本発明は主として、光源および電荷結合素子（ＣＣＤ）レンズ縮小イメージャを備えるものとして設計したが、スキャナ業界内で使用されている他のイメージャのアプローチにも適用可能である。かかるイメージャアプローチには、コンタクトアレイ画像センサ５８として公知のものを含む。図３２および図３３は、ＬＥＤ光源を有する旋回可能に設置されたコンタクトアレイイメージャ５８を示す。このような装置では、スキャンするもっとも幅広の原稿の全幅に位置的誤差としていくらかの幅を加えた長さを本質的に有する長いバーまたはスティック内に、画素サイトが形成される。レンズ縮小システムと反対に、これら画素は、原稿画像対画素の倍率が１：１または１：１に非常に近い。これは一般には、画素サイトを撮像すべき原稿に非常に近接して設置し、なんらかの形式の自動焦点レンズ要素を用いて行う。ＣＣＤレンズ縮小システムの場合と同様に、このようなイメージャは原稿上に光を照射する光源が必要であり、光が画素サイトに反射して戻り画像を形成する。多くの場合、これらコンタクトアレイ要素は、光源と、画素サイトと、その制御回路とを、１つの組込み式ユニットまたはスティックに組合わせて製造される。様々な光源が用いられるが、大半の場合は、これら装置は蛍光（水銀またはキセノン）ランプまたはＬＥＤを使用する。カラースキャンでは、赤、緑、および青の各素子に個々にパルスが送られるようにＬＥＤを構成できる。
【００３６】
本発明をコンタクトアレイデバイスに適用する際には、次のような形式をとりうる。コンタクトアレイデバイスをピボット６４上に設置して、その撮像位置が給紙スキャナ内部の原稿面または原稿面の真下にくるようにする。格納式の光源およびＣＣＤイメージャの場合と同様に、コンタクトアレイも格納によって上流の用紙経路ローラ群の下側を通過できるように旋回可能に設置できる。ローラ群を通過した後、コンタクトアレイデバイスは元の設置面に戻り、プラテンガラス要素の下側を移動してプラテンスキャン機能を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  格納不可の光源と最低１つの鋭角の角または曲がりを有する用紙経路とを用いる、従来技術の給紙−プラテンコンビネーションスキャナの図である。
【図２】  給紙スキャナ部に着脱可能なプラテンユニットを合体または取付けた様子を示す、本発明に従うコンビネーションスキャナの斜視図である。
【図３】  給紙スキャナからプラテン部を取外した様子を示す、本発明に従うコンビネーションスキャナの斜視図である。
【図４】  給紙スキャナからプラテン部を取外した様子を示す、本発明に従うコンビネーションスキャナの斜視図である。
【図５】  給紙スキャナ部に着脱可能なプラテンユニットを合体または取付けた様子を示す、本発明に従うコンビネーションスキャナの斜視図である。
【図６】  用紙経路と、光源と、カメラ位置と、給紙／排紙トレイとを示す本発明の側部断面図である。
【図７】  給紙スキャナの用紙経路および用紙駆動手段の詳細図である。
【図８】  給紙スキャナの用紙搬送部の自動給紙部の詳細図である。
【図９】  給紙スキャナの上用紙経路部を示す図である。
【図１０】  給紙スキャナの上用紙経路部を示す図である。
【図１１】  給紙スキャナの上部用紙経路部に上カメラを取付けた様子を示す図である。
【図１２】  上カメラと光源との光学的折たたみ用の主要要素群の概略図である。
【図１３】  ベース構造内部に下カメラを定位置に設置した様子を一部仮想的に示す斜視図である。
【図１４】  長短のガイドロッドの斜視図であり、ガイドロッド上に下カメラを組立て、かつガイドロッド沿いに下カメラの移動が付与される様子を一部仮想的に示す図である。
【図１５】  下カメラが開口を通って移動してプラテンスキャン機能を行う、ベース給紙スキャナ部中の開口を露出する取外し可能な扉の斜視図である。
【図１６】  下カメラが開口を通って移動してプラテンスキャン機能を行う、ベース給紙スキャナ部中の開口を露出する取外し可能な扉の斜視図である。
【図１７】  下カメラが開口を通って移動してプラテンスキャン機能を行う、ベース給紙スキャナ部中の開口を露出する取外し可能な扉の斜視図である。
【図１８】  下カメラが開口を通って移動してプラテンスキャン機能を行う、ベース給紙スキャナ部中の開口を露出する取外し可能な扉の斜視図である。
【図１９】  プラテンユニットの主要構成要素を示す図である。
【図２０】  プラテンユニットの主要構成要素を示す図である。
【図２１】  プラテンユニットの主要構成要素を示す図である。
【図２２】  長短のガイドロッド間の接合部の詳細図である。
【図２３】  長短のガイドロッド間の接合部の詳細図である。
【図２４】  下カメラが長短のガイドロッド沿いに移動する様子を示す詳細図である。
【図２５】  長ガイドロッドおよび支持棚部分を示すプラテンハウジングの切取り図である。
【図２６】  磁気継手領域を詳細に示す下カメラアセンブリの底面図である。
【図２７】  ベース構造の格納式アームとカムプロファイルとによる格納式ランプの移動を示す図である。
【図２８】  ベース構造の格納式アームとカムプロファイルとによる格納式ランプの移動を示す図である。
【図２９】  ベース構造の格納式アームとカムプロファイルとによる格納式ランプの移動を示す図である。
【図３０】  カメラロック部を示す図である。
【図３１】  カメラロック部を示す図である。
【図３２】  格納式光源に代えてコンタクトアレイイメージャを用いた他の実施形態の図である。
【図３３】  格納式光源に代えてコンタクトアレイイメージャを用いた他の実施形態の図である。
【符号の説明】
１  給紙搬送スキャンユニット、２  取外し可能なプラテンユニット、３  スタックサポート（給紙トレイ）、４  排紙トレイ（排紙ホッパ）、５  自動給紙機構、６  圧力ローラ、７  事前分離パッド、８  分離ローラ、９  フィードローラ、１０  付勢ローラ、１１  用紙経路（上側）、１２  用紙経路（下側）、１３  駆動ローラ、１４  アイドラー（垂直力）ローラ、１５  タイミングベルト（給紙搬送）、１６  駆動モータ（給紙搬送）、１７  上カメラガラス窓（透明開口）、１８  下カメラガラス窓（透明開口）、１９  アイドラー（垂直力）ローラバネ、２０  ラッチ、２１  上光源（キセノンランプ）、２２  下光源（キセノンランプ）、２３  上カメラ、２４  下カメラ、２５  ＣＣＤイメージャ、２６  レンズ、２７  折りたたみミラー群、２８  カメラハウジング、２９  カメラＣ字ブシュ、３０  ランプピボットボス部、３１  ランプ格納アーム、３２  ランプ格納アームバネ、３３  ランプ格納アーム停止部、３４  ランプインバータ、３５  短ガイドロッド（ベースボックス）、３６  長ガイドロッド（プラテンユニット）、３７  ベースボックス構造（ハウジング）、３８  ベースボックス支持棚、３９  プラテン支持棚、４０  取外し可能な扉、４１  カメラ戻りバネ（プラテン扉）、４２  プラテンハウジング、４３  駆動モータ（プラテンスキャン）、４４  タイミングベルト（プラテンスキャン）、４５  磁石−カメラ接続部、４６  プラテン突起部・タイミングベルトサポート、４７  ストライカ板（カメラ）、４８  透明窓／開口（プラテンスキャン）、４９  プラテン蓋／カバー、５０  プラテンアライメントピン、５１  プラテン電気コネクタ、５２  プラテンラッチフック、５３  プラテンラッチ戻りバネ  、５４  ベースボックスカムプロファイル、５５  カメラロック、５６  インターロックアクチュエータ、５７  インターロックスイッチ、５８  コンタクトアレイイメージャ、５９  構造上の支持フレーム（上用紙経路）、６０  ラッチ解除レバー、６２用紙経路中の鋭角曲がり部、６４  ピボット。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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