JP3613160B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像をスキャニングしてこれを光学的に読み取って電子データを出力するための画像読取装置に関し、特に、通常ＡＤＦと称される自動原稿給紙装置によって原稿受入トレイから一枚づつ繰り出された原稿シートの表裏両面の画像を読み取るための２つの光学読取センサ（以下、「イメージセンサ」という）を具備する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常スキャナと呼ばれる画像読取装置は、原稿の画像を光学的に読み取って電子データに変換して、これを外部のパーソナルコンピュータ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に送信する。また、画像形成装置は、通常このような画像読取装置を具備する。
【０００３】
画像読取装置は、自動原稿給紙装置によって原稿受入トレイから一枚づつ繰り出されて搬送されてくる原稿シートの画像を読取るためのイメージセンサを有する。さらに、最近の画像読取装置においては、自動原稿給紙装置によって一枚づつ繰り出される原稿シートを、２つの別個のイメージセンサを設けることにより、原稿シートをスイッチバック走行させることなく１回の原稿搬送パスで、原稿シートの表裏両面の画像を読み取るように構成された機能を有するものが提案されている。
【０００４】
一般に、こうした画像読取装置は、一方の面を焦点深度が約１０ｍｍ内である光学縮小系のイメージセンサで読み取り、他方の面を同じく約０．６ｍｍ内である等倍光学系の密着型イメージセンサで読み取る構成が採用されている。
【０００５】
このような原稿シートの表裏両面の画像を読み取るための２つのイメージセンサを具備する画像読取装置の例は、特開平９−４６４８４号公報、特開平３‐２４０３６１号公報、特開平１１‐１３６４４４号公報に開示されている。
【０００６】
ここで、特開平９−４６４８４号公報には、これら２つのイメージセンサ間で原稿シートを搬送するために、搬送ローラを介在させた読取装置が開示されているが、こうした基本構成を採用すると、装置が大型化すると共にＡＤＦを開閉することができないため、厚手のブック型原稿を載置して読み取る手段を併設できない。
【０００７】
また、特開平３−２４０３６１号公報は、原稿シートの下面を縮小光学系のイメージセンサで読み取り、原稿シートの上面を密着型等倍光学系のイメージセンサ２５で読み取るようにし、それぞれの読み取り位置には、原稿シートをイメージセンサ側に圧接するための個別の搬送ローラ（２３及び２４）を配置した構成の原稿読取装置を開示している。
【０００８】
特開平１１−１３６４４４号公報も同様に、原稿シートの下面を縮小光学系のイメージセンサで読み取り、原稿シートの上面を密着型等倍光学系のイメージセンサ７１で読み取るようにし、原稿シートの搬送経路の上方に配置された等倍密着型のイメージセンサの直前に搬送ローラ７２を配置して原稿シートを送り出すようにし、縮小光学系のイメージセンサによる画像読取位置に対向する位置には、原稿シートを当該イメージセンサ側に押し付けるためのバックアップローラ７４を配した画像読取装置を開示している。
【０００９】
このように、原稿シートの表裏両面の画像を読み取る従来の画像形成装置は、いずれも、搬送ローラ又はバックアップローラを用いて、原稿シートを対向配置されたそれぞれのイメージセンサの読取面（コンタクトガラス）に押し付けるように搬送する構成を採用している。これは、自動原稿給紙装置によって搬送される原稿シートの表裏両面の画像が２つの別個のイメージセンサにより読み取られるとき、いわゆるピンボケ状態にならずに精緻に読み取られるためには、焦点深度の違う２つのイメージセンサに対し、原稿シートを夫々の焦点深度内のギャップで搬送することが求められるからである。
【００１０】
特に、等倍光学系イメージセンサの密着型イメージセンサでは、原稿シートと当該読取装置の読取面間の許容ギャップは、ＣＣＤを用いた縮小光学系イメージセンサのそれと比較して上記のように小さいため、原稿シートとイメージセンサ面との許容ギャップは厳密に確保されなければならないためである。
【００１１】
一方、特開平１１−３２１６４号公報には、こうした搬送ローラによるのコンタクトガラスへの圧接に替えて、両イメージセンサの読取部のギャップに、密着型イメージセンサの焦点深度に揃えた搬送路を形成させた読取装置が記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術のうち、最初に掲げた３件の公報に係る画像読取装置は、いずれも、搬送経路における画像読取位置の近辺に搬送ローラ及びバックアップローラを用いているために構造が複雑となり、装置が大型化してしまう。また、これらの装置において搬送される原稿シートは、搬送ローラ対に挟持されている間は搬送ローラ対から走行方向の駆動力と上下方向からの押圧力を受けるが、原稿シートが搬送ローラ対に挟持されている間と、搬送ローラ対から開放されている間とでは原稿シートに掛かる押圧力が急激に変化してしまうので、特に薄手の原稿シートの場合は、原稿シーとイメージセンサ読取面とのギャップの許容範囲は、必ずしも確保されるものではなかった。また、搬送ローラの圧接によって、コンタクトガラスには原稿シート及びローラの回転周面が摺接するため汚れるという、光学機器としては本質的に好ましくない問題がある。
【００１３】
特に、特願平１１−１３６４４４号広報において開示されている画像読取装置においては、搬送ローラ対７２によって原稿シートが等倍系及び縮小系のイメージセンサの読取位置に送り出される構成となっているので、原稿シートが上下方向にバタついてしまう可能性があり、原稿画像が精緻に読み取られる保証はなかった。
【００１４】
また、各イメージセンサの読取部のギャップを互いに等しく調整する場合、縮小系のイメージセンサの焦点深度に基準を合わせると、等倍系のイメージセンサの読み取りの焦点がぼやけ、逆に最後に掲げた特開平１１−３２１６４号公報のように等倍系のイメージセンサの焦点深度に基準を合わせると、原稿シートの搬送路はそのギャップが微小で、かつ、距離が長いため、原稿シートのジャムが発生する、という問題がある。
【００１５】
更にまた、画像読取装置をより軽量且つ小型にするためには、原稿シートの一方の面（表面）を読取るための読取位置と、原稿シートの他方の面（裏面）を読み取るための読取位置を離隔させずに極力近接させる必要があり、そのためには、原稿シートの搬送経路には、極力、上記特開平９−４６４８４公報ような搬送ローラやバックアップローラの使用はなるべく排除する必要がある。
【００１６】
このような観点において、上記の従来技術に係る画像読取装置は、いずれも、原稿シートの表裏両面とイメージセンサの読取面との摺接走行の安定性を確保しつつ、且つ装置構成部品点数を削減してその構造の簡素化を実現するという点において不充分なものであった。
【００１７】
本発明は、このような従来の画像読取装置の課題を解消するためになされたものであり、原稿シートの表面及び裏面と各イメージセンサのそれぞれの焦点深度が許容する各ギャップ内において、原稿シートがイメージセンサの読取面との摺接走行性を安定して確保することにより原稿両面の精緻な画像データを得ると共に、搬送ローラやバックアップローラの使用を極力制限して構造の簡素化と小型形状の画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、原稿受入れトレイから給送された原稿の表裏両面を順次読取る第１及び第２のプラテンと、原稿を載置セットして読取る第３のプラテンとを有する画像読取装置であって、前記原稿受入れトレイ上の原稿を一枚ずつ繰出す給紙手段と、前記給紙手段からの原稿の片面を読取る第１のプラテンと、この第１のプラテンに隣接して配置され前記第１のプラテンからの原稿の裏面を読取る第２のプラテンと、前記第１のプラテンに隣接して配置され原稿を載置セットする第３のプラテンと、原稿に光を照射する光源を搭載し前記第１のプラテンと第３のプラテンに沿って移動自在のキャリッジと、前記光源から原稿に照射した光を光電変換する第１のイメージセンサと、前記第２のプラテンに距離を隔てて対向配置され、該第２のプラテン上の原稿からの光を光電変換する第２のイメージセンサとを備え、前記各プラテンは、第３のプラテン、第１のプラテン、第２のプラテンの順に同一平面上に配置し、前記原稿受入れトレイは前記第３のプラテンの上方に配置し、原稿は該原稿受入れトレイから前記給紙手段で前記第１のプラテン、第２のプラテンの順に給送し、前記キャリッジは前記第１のプラテンの読取位置と、前記第３のプラテンの読取位置との間で移動自在に構成し、前記第１のプラテンの上方には間隔を隔てて配置されたバックアップガイドとの間に原稿の搬送通路を形成し、前記第２のプラテンの上方には間隔を隔てて配置された前記第２のイメージセンサとの間に原稿の搬送通路を形成し、この第１のプラテン上の搬送通路の通路高さは前記第２のプラテン上の搬送通路の通路高さより大きく設定されていることを特徴とする画像読取装置、を提供するものである。
【００１９】
ここで、前記案内手段は、前記第１のプラテンから前記第２のプラテンに向けて下降傾斜する前記バックアップガイドによって形成される。また、前記バックアップガイドは、前記第１のプラテン上方の略中央部が、前記第１のプラテンと並行し、前記第２のプラテン側に向かって下降傾斜し、当該第２のプラテン上の前記搬送通路の高さに整合するように形成される。
【００２０】
更に、前記バックアップガイドは、前記第１のプラテン面の前記搬送通路の前記原稿シート搬入部から前記第２のプラテン向かうその搬送通路の全範囲に亙って下降傾斜するものとすることができ、また、前記案内部材は、前記バックアップガイドの底部に固定され、かつ、該底部から前記第２のプラテン側へ向かう突出部材により構成することができ、加えて、前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドとは、それら底面を共通にして一体に固定され、該第２のイメージセンサの底部において、該底部から前記原稿シートの搬出端部に向かう第２の突出部材を設けることができる。
【００２１】
また、前記案内部材は、前記バックアップガイドの前記第２のイメージセンサ側の底部から、前記第２のプラテン側に向けて延在させた弾性マイラとすることができる。前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドとは、それら底面を共通にして一体に固定されたものとすることができる。
【００２２】
更に、前記第１のイメージセンサは、縮小光学系のイメージセンサにより構成され、前記第２のイメージセンサは、等倍光学系の密着型イメージセンサにより構成される。
【００２３】
そして、前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドは、上部ユニットに組み込まれ、前記第１のイメージセンサ、前記第１のプラテン及び前記第２のプラテンは、本体ユニット内に組み込まれ、前記上部ユニットは、前記本体ユニットに対して開閉自在となるようにヒンジを用いて結合される。
【００２４】
また、本発明は、上記のように構成された画像読取装置を具備し、該画像読取装置から入力される前記電気信号に基づいて画像を形成する画像形成装置を提供するものであり、前記下部ユニットには、前記第１のプラテンに隣接する所定の原稿載置位置に置かれた原稿に接してこれを支持するための第３のプラテンを配することにより、本等の厚手原稿の画像読み取りを可能にする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の一形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第一の実施の形態の画像読取装置の全体的構成を示す縦断面図であり、図２は図１の要部拡大断面図であり、図３は図２の要部斜視図を示し、図４はこの実施の形態の画像読取装置の上部ユニットを上側に開いた状態を表わす図１の手前方向から見た斜視図を示す。
【００２７】
図１乃至図４において、符号１は本体ユニットを示し、この本体ユニット１に上部ユニット２がヒンジ３３（図４に示す）により開閉自在に取り付けられている。本体ユニット１の外側は筐体３により形成され、この筐体３の一側面に排紙トレイ４が固着されている。また、排紙トレイ４と反対側の筐体３の上面には、図１の如く上部ユニット２を上方に開放し厚手原稿等をその上に載置し読み取るための透明なガラス板であるプラテン５（第３のプラテン）が組み込まれている。
【００２８】
また、このプラテン５を固定するための筐体３の一部である固定部３ｂのプラテン５の反対側には、原稿シートを１枚ずつ搬送してその画像を読み取るため原稿を支える透明なガラス板であるプラテン６（第１のプラテン）が、同じく原稿シートを１枚ずつ搬送してその画像を読み取るため原稿を支える不透明な白色部材で形成されたプラテン７（第２のプラテン）と一体的に組み合わされて固定されている。この固定部３ｂは、そのプラテン６側の端部をステップ状に切り欠いて該ステップ部にプラテン６を固定している。プラテン６とプラテン７とはほぼ同一の形状の長方形で、それぞれの厚みは厳密に等しく形成されている。また、筐体３の上面には、固定部３ｂ同様にプラテン７を固定する固定部３ａが形成されている。プラテン７のプラテン６側端部は、プラテン６の厚みに相当する切り欠き形成され、該切り欠きにプラテン６を係合し固定している。こうして、プラテン６及び７は、共に各一端がこれら固定部３ａ，３ｂに支持され、かつ他端同士が固定され、それらの上面が同一平面を形成するよう筐体３に固着されている。
【００２９】
排紙トレイ４側の上部ユニット２の端部には原稿シートを排紙するための一対の排紙ローラ８，３２が設けられている。その一の排紙ローラ８は図示しないモータにより駆動される。
【００３０】
筐体３の内部には、読み取られ縮小された画像を電気信号に変換する縮小光学系イメージセンサ（第１のイメージセンサ）が収納されている。符号９，１０はこの縮小光学系イメージセンサの一部をなすキャリッジであり、図示しないモータにより駆動され互いに連動して所定の距離関係を保ちながら、即ちキャリッジ９に対しキャリッジ１０は１／２の変位で筐体３の内部を図の左右方向に移動する。キャリッジ９には、固定位置であるいは移動しながら原稿に照射光を投光するための光源１１と、該光源１１により投光された照射光の原稿からの反射光を受光して水平方向の反射光に方向を変換するための反射鏡１２とが搭載されている。キャリッジ１０には、反射鏡１２から反射された水平方向の反射光を垂直方向の光線に方向転換するための反射鏡１３と、該反射鏡１３により反射された垂直方向の反射光を前記反射鏡１２からの反射光と反対方向の水平方向反射光として方向転換する反射鏡１４とが搭載されている。符号１５は反射鏡１４からの反射光を受光して合焦させるための集光レンズである。各キャリッジ９及び１０の光源１１及び反射鏡１２〜１４並びに集光レンズ１５が縮小光学系イメージセンサを形成する。符号１６は該集光レンズ１５により合焦された反射光を受光して電気信号に変換するＣＣＤから成るイメージセンサ部である。イメージセンサ部１６の出力端には、図示しないリード線が接続され、該リード線を介して、前記原稿からの反射光が電気信号として変換された画像信号が図示しない複写機本体部ないしファックシミリ装置本体部等の電子機器の本体部に送信される。
【００３１】
上部ユニット２の外側は筐体１７及び上蓋２０により形成され、筐体１７の下面の前記本体ユニット１のプラテン５に対応する部分には、このプラテン５の上に載置された原稿を柔らかく押圧して固定するための弾力性を有する押圧部材１８が固着されている。押圧部材１８は、弾性変形可能な厚みのある多孔質層と、この多孔質層をその下面から覆う柔軟な表面レイヤーとで形成されている。符号１７ａは１枚ずつ搬送して画像を読み取るための原稿を積み重ねて載置するための原稿受入トレイである。原稿受入トレイ１７ａは前記プラテン６側に原稿が移動するようにプラテン６側を低くして傾斜を持たせて形成されている。この原稿台１７ａの傾斜面のプラテン６側の端部には、原稿台１７ａ上に載置された原稿を１枚ずつプラテン６上に供給するためこれを挟み込む一対の給紙ローラ１９，２２が互いに転接するよう設けられている。給紙ローラ１９の図の右側の筐体１７の一部は平坦部１７ｂを形成しており、この平坦部１７ｂと、後述する密着型イメージセンサを収納した上蓋２０との間には、原稿を１枚ずつ該イメージセンサに搬送するためこれを受け入れる給紙口２１が形成されている。この給紙口２１とプラテン６との中間部には、給紙口２１から挿入された原稿をプラテン６及び７上に搬送するため一対の給紙ローラ４０，２３が給紙ローラ１９，２２同様に設けられている。また、給紙ローラ１９，２２から前記排紙ローラ８までの間には、上下一対の板状体４５，４６を介して平坦部１７ｂ及び第１のプラテン６へ向かう傾斜部１７ｃを有した原稿の搬送通路２４が形成されている。給紙ローラの１９，４０は図示しないモータにより駆動される。
【００３２】
また、符号４８は、原稿受入トレイ１７ａから搬送される原稿シートを搬送通路２４内へ導入するための上部ガイドとその導入をストップさせるためのストッパーであり、読み取りと給紙とのタイミングにより動作する。
【００３３】
上蓋２０内の前記密着型イメージセンサ（第２のイメージセンサ）においては、搬送通路２４内を搬送されてくる原稿の裏面（上方に向いた面）に画像を読み取るための照射光を投光する光源２５と、該照射光と原稿シートの裏面からの反射光とを透過するコンタクトガラス２７と、該反射光を平行光とするためのセルホックレンズ２６と、該セルホックレンズの透過光を検出して電気信号に変換するラインイメージセンサ部２８と、回路基板３０とが、コンパクト・イメージ・センサ（第２のイメージセンサ、以下ＣＩＳという）ユニット２９に一体的に固定されている。
【００３４】
ＣＩＳには、プレート状のバックアップガイド３９が搬送方向前方部３９ａで一体固定され、ＣＩＳユニット２９を構成している。バックアップガイド３９は、その搬送方向後方部３９ｂにおいて、搬送通路２４の上記傾斜部１７ｃと整合する搬送通路を固定部３ｂとの間で形成するため、搬送方向に沿って第１のプラテン６に向けて下降傾斜し、引き続き、第１のプラテン側前方部３９ａを残した略中央おいて、第１のプラテン６との平行部３９ｃが形成され、更に該前方部３９ａにおいて、ほぼ一定の角度で緩やかに下降傾斜しながらＣＩＳの底面と連接している。
【００３５】
バックアップガイド３９は、上蓋２０の左右の側板４２から突出した一対の回動ピン３１に軸支されており（図３）、ＣＩＳユニット２９は回動ピン３１を支点として回動する。また、バックアップガイド３９の搬送方向後方部３９ｂには、これを下方に押圧する左右一対の押圧バネ３４の各一端が取り付けられ（図３）、それらバネの他端は、左右の側板４２の上方から側方に突出したバネ支持部材４９に取りつけられている。
【００３６】
ＣＩＳユニット２９の搬送方向端部には、その左右隅部にスペーサ３５が固着されており、該スペーサ３５が本体ユニット１上面に当接することによって、第１のプラテン６とバックアップガイド３９の間及び第２のプラテン７とＣＩＳ底部コンタクトガラス２７との間の各ギャップ（搬送通路高さ）が、前者が後者よりも大きく規定され、原稿シートが各ギャップ内を各々の焦点深度内で安定的に搬送され、各イメージセンサ部１６及び２８が合焦した画像を受光できる適度な間隔が形成される。
【００３７】
例えば、第１のプラテン６と平行なバックアップガイド３９との平行部３９ｃとのギャップは２ｍｍに、また、第２のプラテン７とコンタクトガラス２７とのギャップは０．５ｍｍに設定する。
【００３８】
前方傾斜部３９ａは、平行部３９ｃから連続平面を形成するように緩やかに傾斜し、コンタクトガラス２７とその底面を連接している。
【００３９】
なお、本実施の形態の画像読取装置においては、原稿の位置や原稿上の画像の存否を検出する複数個の図示しないセンサが設けられており、さらに、該センサの検出信号に基づいて、上記図示しないモータの回転駆動動作、上記キャリッジ９，１０の移動動作、上記光源１１，２５の点滅制御及びイメージセンサ部１６，２８を制御するための制御回路（図示せず）が設けられている。
【００４０】
次に本実施の形態の動作について説明する。
先ず、図１の様にセットされた読取装置において、ＣＩＳユニット２９は、回動ピン３１を中心として押圧バネ３４により時計方向の回転モーメントを受け、他方自重により反時計方向の回転モーメントを受けている。これら各モーメントがバランスし、上蓋２０が上方に開放されたとき水平面よりもやや下方に垂下するようにされたスペーサ３５が、上蓋が閉じたときに本体ユニット１の上面に当接し、フローティング状態に維持される。このとき、ＣＩＳユニット２９と上部ユニット２との相対位置は、第１プラテン及び第２プラテン上のギャップが規定される。
【００４１】
原稿シートを１枚ずつ第１及び第２のイメージセンサに供給して複写ないし送信する場合には、これらの原稿を上部ユニット２の原稿受入トレイ１７ａ上に積み重ねて載置する。これらの原稿は、給紙ストッパー４８を介して１枚ずつ給紙口２１を通って、各給紙ローラ対１９，２２及び４０，２３により搬送路２４を通ってプラテン６上に供給される。このとき、本体ユニット１のキャリッジ９，１０はそれらが移動可能な位置のうち図１中で最も左側の停止位置にある。
【００４２】
図示しない原稿センサからの検出信号により制御回路が、原稿がプラテン６上に到達したことを検知すると、制御回路はキャリッジ９，１０を停止位置に停止させたまま、光源１１から照射光を原稿に投光せしめる。この照射光は透明なガラス板であるプラテン６を透過して、原稿の表面に照射され、原稿の表面で反射されて反射光となり、反射鏡１２，１３，１４を介して集光レンズ１５に入射する。集光レンズ１５に入射した反射光は、集光レンズ１５によりイメージセンサ部１６上に合焦して、イメージセンサ部１６上に原稿の表面側（下方に向いた面）の縮小画像が結像される。イメージセンサ部１６は、制御回路からの制御信号に基づき、この縮小画像に対応した電気信号を電子機器の本体部に送信し、電子機器本体部はこの電気信号に基づいて画像の再生ないしは送信を行う。
【００４３】
プラテン６とその上方のバックアップガイドの平行部３９ｃとのギャップは、縮小光学系イメージセンサの比較的大きな焦点深度に従って設定されているため、プラテン６への原稿シートの搬送は比較的容易に、かつ、ジャムるなどの問題が発生することがなく行うことができる。
【００４４】
次に、原稿シートは、密着型イメージセンサに対向するプラテン７上に移行する。このとき、原稿シートの下面側は、プラテン６とプラテン７とは一体的に構成されており、プラテン６の上面とプラテン７の上面とは同一の平面を形成しているので、原稿シートの滑らかな走行性に好適な平面を提供する。
【００４５】
一方、バックアップガイド３９の前方部３９ａは、平行部３９ｃから連続的に下降傾斜してＣＩＳのコンタクトレンズ２７の底部に連接しているので、原稿シートをプラテン７の上面に向けスムースに押し下げるように案内する。
【００４６】
このように、原稿シートが、コンタクトガラス２７とプラテン７との間隔内に搬送されるが、この間隔は等倍光学系イメージセンサの焦点深度内に設定されているので、イメージセンサ部２８上に合焦したシャープな画像の形成を可能にする。
【００４７】
原稿シートのプラテン７上への到達は、図示しない制御回路によって検出され、光源２５に照射光を投光せしめる。光源２５により投光された照射光はコンタクトガラス２７を透過して原稿の裏面に照射され、この裏面で反射され反射光はコンタクトガラス２７を再度透過しセルホックレンズ２６により平行光となってＣＣＤのイメージセンサ部２８に入射する。イメージセンサ部２８は、制御回路の制御により、この反射光に対応した電気信号を電子機器の本体部に出力し、電子機器の本体部は、この電気信号に基づいて、原稿の裏面の画像の再生ないし送信を行う。表面と裏面の画像の読み取りが行われた原稿は、排紙ローラ対８，３２により上蓋２０から排出され、排紙トレイ４上に堆積される。
【００４８】
以上は、原稿シートの両面を読み取る動作であるが、次に厚手原稿をプラテン５に載置して読み取る場合について述べる。
【００４９】
原稿シートが第３のプラテン５上に載置され、複写ないしは送信動作の開始を指示する図示しない動作開始スイッチが押圧された場合には、図示しないセンサからの検出信号によりプラテン５上に原稿があることを検知した制御回路は、キャリッジ９，１０の移動を指示する制御信号を出力し、図示しないモータによりキャリッジ９，１０を図１の右方向に移動せしめる。制御回路は、同時に光源１１に照射光の投光を指示する制御信号を送信し、光源１１はキャリッジ９上で図１の右方向に移動しながらプラテン５上の原稿面に照射光を投光し続ける。プラテン５は透明なガラス板であるので、光源１１からの照射光はプラテン５を透過し、プラテン５上の原稿面を照射する。原稿面からの反射光は、再度プラテン５を透過し、プラテン６からの透過光と同様に、反射鏡１２，１３，１４で反射され、集光レンズ１５を介して縮小画像としてイメージセンサ部１６上に結像する。イメージセンサ部１６からはこの縮小画像に対応する電気信号が出力され、電子機器により、この電気信号に基づいて、原稿の画像の再生ないし送信が行われる。
【００５０】
本実施の形態においては、原稿シートの表面を読み取る場合は、縮小光学系イメージセンサの焦点深度が許容する大きなギャップ内に原稿シートを搬送させてその原稿を読み取り、次いで、裏面の画像を読み取るために、密着型イメージセンサの小さな焦点深度に適合した小さなギャップに搬送するに際しては、下降傾斜する前方部３９ａにより滑らかに搬送することができる。従って、特開平１１−３２１６４号公報のように、両イメージセンサ上方の搬送通路ギャップを、共に密着型イメージセンサの小さな焦点深度に適合させて形成したに比べて、原稿ジャムが発生する可能性を大幅に低下させることができる。
【００５１】
また、特開平９−４６４８４号公報のように、密着型イメージセンサの背面に搬送ローラを設ける必要もなく、両イメージセンサの読取精度を落とさずに、搬送ローラの個数を減少させることができる。さらに、原稿シートが上下方向に振動して搬送されていても、縮小光学系のイメージセンサの上方の比較的大きなギャップに容易に受け入れられるので、密着光学系イメージセンサへの安定的な搬送とその画像の精度の良い読み取りが可能となる。さらに、プラテン６とプラテン７とはそれらの間にローラや空間部を形成することなく密着して同一平面を形成するように一体的に構成されているので、原稿シート３４がプラテン６とプラテン７上を滑らかに移行することが可能となると同時に、画像読取装置の水平方向の形状を極めて小さく形成できる。
【００５２】
なお、本実施の形態において、案内手段としてバックアップガイド３９前方部を下降傾斜させて形成したが、これに限定されるものではなく、第２の実施の形態における案内手段を図５に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。ここでは、バックアップガイド３９は、その後方部３９ｂの傾斜に引き続き、ＣＩＳ底面に向けその全体を下降傾斜させて形成されている。この場合、プラテン６上のギャップ最大高さは、当然その焦点深度内に設定される。従って、バックアップガイド３９の後方部３９ｂに、その一端が受け入れられた原稿シートはスムースにプラテン７上へ搬送される。
【００５３】
また、第３の実施の形態における案内手段を図６に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。ここでは、バックアップガイド３９の後方部３９ｂを除く部分は、ＣＩＳの底部と略同一の平面となるように水平に設けられているが、バックアップガイド３９のＣＩＳ側の底部から、それと同一幅を持ったリブ状の突出部材６２を該底部から連続して延出させ、その先端部とプラテン７との間に等倍光学系イメージセンサのギャップを形成させている。この場合、更にこの突出部材とほぼ同一形状の第２の突出部材を、ＣＩＳ側底部の前方に設けるようにしても良い。この第２の突出部材は、プラテン７上の原稿シートを確実にその焦点深度内に案内・搬送し、かつ、プラテン７上からの排紙ローラへの搬出を容易確実にするために有効である。
【００５４】
第４の実施の形態における案内手段を図７に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。図６の例と異なる点は、突出部材６２，６３に替えて、バックアップガイド３９とＣＩＳ底部との間から、弾性マイラー６４をプラテン７上方に向け、下方傾斜させて延出させたものであり、その先端部とプラテン７との間隔は、図６の突出部材６２と同様である。この場合も、図６同様に、第２の突出部材６３又は弾性マイラー６４と同様の第２の弾性マイラーをＣＩＳ底部に設けても良い。
【００５５】
以上説明したように、本発明は、原稿シートの一方の面を読み取る位置に配置された第１のプラテンと原稿シートの他方の面を読み取る位置に配置された第２のプラテンのそれぞれの面が同一平面を形成するよう一体的に構成され、且つ、前記第１のプラテン面上における原稿シートの搬送通路のギャップが、前記第２のプラテン面と前記第２のイメージセンサの画像読取面間のギャップよりも大きくなるように構成し、かつ、前記第１のプラテン側から前記第２のプラテン側に向けて搬送される前記原稿シートの搬送通路の該通路高さを規制し漸減させる案内手段を前記搬送通路の上部に設けたことにより、原稿シートを前記第１のプラテン側に原稿ジャムを発生させる危険を低減させつつ、かつ、前記第２プラテン側へ容易に搬送することができ、併せて、原稿シート両面の精緻な画像データを得ることを可能にした。
【００５６】
また、搬送ローラ等の使用を極力制限して構造の簡素化と装置の小型軽量化を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の第１の実施の形態の画像読取装置の全体的構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示した実施の形態の要部拡大断面図である。
【図３】図２に示した要部のＣＩＳユニットを含む斜視図である。
【図４】図１に示した実施の形態の画像読取装置の上部ユニットを開放した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【図６】本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の画像読取装置の第４の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
５ プラテン（第３のプラテン）
６ プラテン（第１のプラテン）
７ プラテン（第２のプラテン）
９，１０ キャリッジ（縮小光学系イメージセンサ）
１１ 光源（縮小光学系イメージセンサ）
１２，１３，１４ 反射鏡（縮小光学系イメージセンサ）
１５ 集光レンズ（縮小光学系イメージセンサ）
１６ イメージセンサ部（縮小光学系イメージセンサ）
１７ａ 原稿受入トレイ
１９，２２ 給紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
２１ 給紙口
２３，４０ 給紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
２５ 光源（等倍光学系イメージセンサ）
２６ セルホックレンズ（等倍光学系イメージセンサ）
２７ コンタクトレンズ（等倍光学系イメージセンサ）
２８ イメージセンサ部（等倍光学系イメージセンサ）
２９ ＣＩＳユニット
３０ 回路基板（等倍光学系イメージセンサ）
８，３２ 排紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
３９ バックアップガイド
３９ａ バックアップガイド前方部
３９ｂ バックアップガイド後方部
３９ｃ バックアップガイド平行部
６２，６３ 突出部（リブ）
６４ 弾性マイラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像をスキャニングしてこれを光学的に読み取って電子データを出力するための画像読取装置に関し、特に、通常ＡＤＦと称される自動原稿給紙装置によって原稿受入トレイから一枚づつ繰り出された原稿シートの表裏両面の画像を読み取るための２つの光学読取センサ（以下、「イメージセンサ」という）を具備する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常スキャナと呼ばれる画像読取装置は、原稿の画像を光学的に読み取って電子データに変換して、これを外部のパーソナルコンピュータ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に送信する。また、画像形成装置は、通常このような画像読取装置を具備する。
【０００３】
画像読取装置は、自動原稿給紙装置によって原稿受入トレイから一枚づつ繰り出されて搬送されてくる原稿シートの画像を読取るためのイメージセンサを有する。さらに、最近の画像読取装置においては、自動原稿給紙装置によって一枚づつ繰り出される原稿シートを、２つの別個のイメージセンサを設けることにより、原稿シートをスイッチバック走行させることなく１回の原稿搬送パスで、原稿シートの表裏両面の画像を読み取るように構成された機能を有するものが提案されている。
【０００４】
一般に、こうした画像読取装置は、一方の面を焦点深度が約１０ｍｍ内である光学縮小系のイメージセンサで読み取り、他方の面を同じく約０．６ｍｍ内である等倍光学系の密着型イメージセンサで読み取る構成が採用されている。
【０００５】
このような原稿シートの表裏両面の画像を読み取るための２つのイメージセンサを具備する画像読取装置の例は、特開平９−４６４８４号公報、特開平３‐２４０３６１号公報、特開平１１‐１３６４４４号公報に開示されている。
【０００６】
ここで、特開平９−４６４８４号公報には、これら２つのイメージセンサ間で原稿シートを搬送するために、搬送ローラを介在させた読取装置が開示されているが、こうした基本構成を採用すると、装置が大型化すると共にＡＤＦを開閉することができないため、厚手のブック型原稿を載置して読み取る手段を併設できない。
【０００７】
また、特開平３−２４０３６１号公報は、原稿シートの下面を縮小光学系のイメージセンサで読み取り、原稿シートの上面を密着型等倍光学系のイメージセンサ２５で読み取るようにし、それぞれの読み取り位置には、原稿シートをイメージセンサ側に圧接するための個別の搬送ローラ（２３及び２４）を配置した構成の原稿読取装置を開示している。
【０００８】
特開平１１−１３６４４４号公報も同様に、原稿シートの下面を縮小光学系のイメージセンサで読み取り、原稿シートの上面を密着型等倍光学系のイメージセンサ７１で読み取るようにし、原稿シートの搬送経路の上方に配置された等倍密着型のイメージセンサの直前に搬送ローラ７２を配置して原稿シートを送り出すようにし、縮小光学系のイメージセンサによる画像読取位置に対向する位置には、原稿シートを当該イメージセンサ側に押し付けるためのバックアップローラ７４を配した画像読取装置を開示している。
【０００９】
このように、原稿シートの表裏両面の画像を読み取る従来の画像形成装置は、いずれも、搬送ローラ又はバックアップローラを用いて、原稿シートを対向配置されたそれぞれのイメージセンサの読取面（コンタクトガラス）に押し付けるように搬送する構成を採用している。これは、自動原稿給紙装置によって搬送される原稿シートの表裏両面の画像が２つの別個のイメージセンサにより読み取られるとき、いわゆるピンボケ状態にならずに精緻に読み取られるためには、焦点深度の違う２つのイメージセンサに対し、原稿シートを夫々の焦点深度内のギャップで搬送することが求められるからである。
【００１０】
特に、等倍光学系イメージセンサの密着型イメージセンサでは、原稿シートと当該読取装置の読取面間の許容ギャップは、ＣＣＤを用いた縮小光学系イメージセンサのそれと比較して上記のように小さいため、原稿シートとイメージセンサ面との許容ギャップは厳密に確保されなければならないためである。
【００１１】
一方、特開平１１−３２１６４号公報には、こうした搬送ローラによるのコンタクトガラスへの圧接に替えて、両イメージセンサの読取部のギャップに、密着型イメージセンサの焦点深度に揃えた搬送路を形成させた読取装置が記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術のうち、最初に掲げた３件の公報に係る画像読取装置は、いずれも、搬送経路における画像読取位置の近辺に搬送ローラ及びバックアップローラを用いているために構造が複雑となり、装置が大型化してしまう。また、これらの装置において搬送される原稿シートは、搬送ローラ対に挟持されている間は搬送ローラ対から走行方向の駆動力と上下方向からの押圧力を受けるが、原稿シートが搬送ローラ対に挟持されている間と、搬送ローラ対から開放されている間とでは原稿シートに掛かる押圧力が急激に変化してしまうので、特に薄手の原稿シートの場合は、原稿シーとイメージセンサ読取面とのギャップの許容範囲は、必ずしも確保されるものではなかった。また、搬送ローラの圧接によって、コンタクトガラスには原稿シート及びローラの回転周面が摺接するため汚れるという、光学機器としては本質的に好ましくない問題がある。
【００１３】
特に、特願平１１−１３６４４４号広報において開示されている画像読取装置においては、搬送ローラ対７２によって原稿シートが等倍系及び縮小系のイメージセンサの読取位置に送り出される構成となっているので、原稿シートが上下方向にバタついてしまう可能性があり、原稿画像が精緻に読み取られる保証はなかった。
【００１４】
また、各イメージセンサの読取部のギャップを互いに等しく調整する場合、縮小系のイメージセンサの焦点深度に基準を合わせると、等倍系のイメージセンサの読み取りの焦点がぼやけ、逆に最後に掲げた特開平１１−３２１６４号公報のように等倍系のイメージセンサの焦点深度に基準を合わせると、原稿シートの搬送路はそのギャップが微小で、かつ、距離が長いため、原稿シートのジャムが発生する、という問題がある。
【００１５】
更にまた、画像読取装置をより軽量且つ小型にするためには、原稿シートの一方の面（表面）を読取るための読取位置と、原稿シートの他方の面（裏面）を読み取るための読取位置を離隔させずに極力近接させる必要があり、そのためには、原稿シートの搬送経路には、極力、上記特開平９−４６４８４公報ような搬送ローラやバックアップローラの使用はなるべく排除する必要がある。
【００１６】
このような観点において、上記の従来技術に係る画像読取装置は、いずれも、原稿シートの表裏両面とイメージセンサの読取面との摺接走行の安定性を確保しつつ、且つ装置構成部品点数を削減してその構造の簡素化を実現するという点において不充分なものであった。
【００１７】
本発明は、このような従来の画像読取装置の課題を解消するためになされたものであり、原稿シートの表面及び裏面と各イメージセンサのそれぞれの焦点深度が許容する各ギャップ内において、原稿シートがイメージセンサの読取面との摺接走行性を安定して確保することにより原稿両面の精緻な画像データを得ると共に、搬送ローラやバックアップローラの使用を極力制限して構造の簡素化と小型形状の画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、原稿受入れトレイから給送された原稿の表裏両面を順次読取る第１及び第２のプラテンと、原稿を載置セットして読取る第３のプラテンとを有する画像読取装置であって、前記原稿受入れトレイ上の原稿を一枚ずつ繰出す給紙手段と、前記給紙手段からの原稿の片面を読取る第１のプラテンと、この第１のプラテンに隣接して配置され前記第１のプラテンからの原稿の裏面を読取る第２のプラテンと、前記第１のプラテンに隣接して配置され原稿を載置セットする第３のプラテンと、原稿に光を照射する光源を搭載し前記第１のプラテンと第３のプラテンに沿って移動自在のキャリッジと、前記光源から原稿に照射した光を光電変換する第１のイメージセンサと、前記第２のプラテンに距離を隔てて対向配置され、該第２のプラテン上の原稿からの光を光電変換する第２のイメージセンサとを備え、前記各プラテンは、第３のプラテン、第１のプラテン、第２のプラテンの順に同一平面上に配置し、前記原稿受入れトレイは前記第３のプラテンの上方に配置し、原稿は該原稿受入れトレイから前記給紙手段で前記第１のプラテン、第２のプラテンの順に給送し、前記キャリッジは前記第１のプラテンの読取位置と、前記第３のプラテンの読取位置との間で移動自在に構成し、前記第１のプラテンの上方には間隔を隔てて配置されたバックアップガイドとの間に原稿の搬送通路を形成し、前記第２のプラテンの上方には間隔を隔てて配置された前記第２のイメージセンサとの間に原稿の搬送通路を形成し、この第１のプラテン上の搬送通路の通路高さは前記第２のプラテン上の搬送通路の通路高さより大きく設定されていることを特徴とする画像読取装置、を提供するものである。
【００１９】
ここで、前記案内手段は、前記第１のプラテンから前記第２のプラテンに向けて下降傾斜する前記バックアップガイドによって形成される。また、前記バックアップガイドは、前記第１のプラテン上方の略中央部が、前記第１のプラテンと並行し、前記第２のプラテン側に向かって下降傾斜し、当該第２のプラテン上の前記搬送通路の高さに整合するように形成される。
【００２０】
更に、前記バックアップガイドは、前記第１のプラテン面の前記搬送通路の前記原稿シート搬入部から前記第２のプラテン向かうその搬送通路の全範囲に亙って下降傾斜するものとすることができ、また、前記案内部材は、前記バックアップガイドの底部に固定され、かつ、該底部から前記第２のプラテン側へ向かう突出部材により構成することができ、加えて、前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドとは、それら底面を共通にして一体に固定され、該第２のイメージセンサの底部において、該底部から前記原稿シートの搬出端部に向かう第２の突出部材を設けることができる。
【００２１】
また、前記案内部材は、前記バックアップガイドの前記第２のイメージセンサ側の底部から、前記第２のプラテン側に向けて延在させた弾性マイラとすることができる。前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドとは、それら底面を共通にして一体に固定されたものとすることができる。
【００２２】
更に、前記第１のイメージセンサは、縮小光学系のイメージセンサにより構成され、前記第２のイメージセンサは、等倍光学系の密着型イメージセンサにより構成される。
【００２３】
そして、前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドは、上部ユニットに組み込まれ、前記第１のイメージセンサ、前記第１のプラテン及び前記第２のプラテンは、本体ユニット内に組み込まれ、前記上部ユニットは、前記本体ユニットに対して開閉自在となるようにヒンジを用いて結合される。
【００２４】
また、本発明は、上記のように構成された画像読取装置を具備し、該画像読取装置から入力される前記電気信号に基づいて画像を形成する画像形成装置を提供するものであり、前記下部ユニットには、前記第１のプラテンに隣接する所定の原稿載置位置に置かれた原稿に接してこれを支持するための第３のプラテンを配することにより、本等の厚手原稿の画像読み取りを可能にする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の一形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第一の実施の形態の画像読取装置の全体的構成を示す縦断面図であり、図２は図１の要部拡大断面図であり、図３は図２の要部斜視図を示し、図４はこの実施の形態の画像読取装置の上部ユニットを上側に開いた状態を表わす図１の手前方向から見た斜視図を示す。
【００２７】
図１乃至図４において、符号１は本体ユニットを示し、この本体ユニット１に上部ユニット２がヒンジ３３（図４に示す）により開閉自在に取り付けられている。本体ユニット１の外側は筐体３により形成され、この筐体３の一側面に排紙トレイ４が固着されている。また、排紙トレイ４と反対側の筐体３の上面には、図１の如く上部ユニット２を上方に開放し厚手原稿等をその上に載置し読み取るための透明なガラス板であるプラテン５（第３のプラテン）が組み込まれている。
【００２８】
また、このプラテン５を固定するための筐体３の一部である固定部３ｂのプラテン５の反対側には、原稿シートを１枚ずつ搬送してその画像を読み取るため原稿を支える透明なガラス板であるプラテン６（第１のプラテン）が、同じく原稿シートを１枚ずつ搬送してその画像を読み取るため原稿を支える不透明な白色部材で形成されたプラテン７（第２のプラテン）と一体的に組み合わされて固定されている。この固定部３ｂは、そのプラテン６側の端部をステップ状に切り欠いて該ステップ部にプラテン６を固定している。プラテン６とプラテン７とはほぼ同一の形状の長方形で、それぞれの厚みは厳密に等しく形成されている。また、筐体３の上面には、固定部３ｂ同様にプラテン７を固定する固定部３ａが形成されている。プラテン７のプラテン６側端部は、プラテン６の厚みに相当する切り欠き形成され、該切り欠きにプラテン６を係合し固定している。こうして、プラテン６及び７は、共に各一端がこれら固定部３ａ，３ｂに支持され、かつ他端同士が固定され、それらの上面が同一平面を形成するよう筐体３に固着されている。
【００２９】
排紙トレイ４側の上部ユニット２の端部には原稿シートを排紙するための一対の排紙ローラ８，３２が設けられている。その一の排紙ローラ８は図示しないモータにより駆動される。
【００３０】
筐体３の内部には、読み取られ縮小された画像を電気信号に変換する縮小光学系イメージセンサ（第１のイメージセンサ）が収納されている。符号９，１０はこの縮小光学系イメージセンサの一部をなすキャリッジであり、図示しないモータにより駆動され互いに連動して所定の距離関係を保ちながら、即ちキャリッジ９に対しキャリッジ１０は１／２の変位で筐体３の内部を図の左右方向に移動する。キャリッジ９には、固定位置であるいは移動しながら原稿に照射光を投光するための光源１１と、該光源１１により投光された照射光の原稿からの反射光を受光して水平方向の反射光に方向を変換するための反射鏡１２とが搭載されている。キャリッジ１０には、反射鏡１２から反射された水平方向の反射光を垂直方向の光線に方向転換するための反射鏡１３と、該反射鏡１３により反射された垂直方向の反射光を前記反射鏡１２からの反射光と反対方向の水平方向反射光として方向転換する反射鏡１４とが搭載されている。符号１５は反射鏡１４からの反射光を受光して合焦させるための集光レンズである。各キャリッジ９及び１０の光源１１及び反射鏡１２〜１４並びに集光レンズ１５が縮小光学系イメージセンサを形成する。符号１６は該集光レンズ１５により合焦された反射光を受光して電気信号に変換するＣＣＤから成るイメージセンサ部である。イメージセンサ部１６の出力端には、図示しないリード線が接続され、該リード線を介して、前記原稿からの反射光が電気信号として変換された画像信号が図示しない複写機本体部ないしファックシミリ装置本体部等の電子機器の本体部に送信される。
【００３１】
上部ユニット２の外側は筐体１７及び上蓋２０により形成され、筐体１７の下面の前記本体ユニット１のプラテン５に対応する部分には、このプラテン５の上に載置された原稿を柔らかく押圧して固定するための弾力性を有する押圧部材１８が固着されている。押圧部材１８は、弾性変形可能な厚みのある多孔質層と、この多孔質層をその下面から覆う柔軟な表面レイヤーとで形成されている。符号１７ａは１枚ずつ搬送して画像を読み取るための原稿を積み重ねて載置するための原稿受入トレイである。原稿受入トレイ１７ａは前記プラテン６側に原稿が移動するようにプラテン６側を低くして傾斜を持たせて形成されている。この原稿台１７ａの傾斜面のプラテン６側の端部には、原稿台１７ａ上に載置された原稿を１枚ずつプラテン６上に供給するためこれを挟み込む一対の給紙ローラ１９，２２が互いに転接するよう設けられている。給紙ローラ１９の図の右側の筐体１７の一部は平坦部１７ｂを形成しており、この平坦部１７ｂと、後述する密着型イメージセンサを収納した上蓋２０との間には、原稿を１枚ずつ該イメージセンサに搬送するためこれを受け入れる給紙口２１が形成されている。この給紙口２１とプラテン６との中間部には、給紙口２１から挿入された原稿をプラテン６及び７上に搬送するため一対の給紙ローラ４０，２３が給紙ローラ１９，２２同様に設けられている。また、給紙ローラ１９，２２から前記排紙ローラ８までの間には、上下一対の板状体４５，４６を介して平坦部１７ｂ及び第１のプラテン６へ向かう傾斜部１７ｃを有した原稿の搬送通路２４が形成されている。給紙ローラの１９，４０は図示しないモータにより駆動される。
【００３２】
また、符号４８は、原稿受入トレイ１７ａから搬送される原稿シートを搬送通路２４内へ導入するための上部ガイドとその導入をストップさせるためのストッパーであり、読み取りと給紙とのタイミングにより動作する。
【００３３】
上蓋２０内の前記密着型イメージセンサ（第２のイメージセンサ）においては、搬送通路２４内を搬送されてくる原稿の裏面（上方に向いた面）に画像を読み取るための照射光を投光する光源２５と、該照射光と原稿シートの裏面からの反射光とを透過するコンタクトガラス２７と、該反射光を平行光とするためのセルホックレンズ２６と、該セルホックレンズの透過光を検出して電気信号に変換するラインイメージセンサ部２８と、回路基板３０とが、コンパクト・イメージ・センサ（第２のイメージセンサ、以下ＣＩＳという）ユニット２９に一体的に固定されている。
【００３４】
ＣＩＳには、プレート状のバックアップガイド３９が搬送方向前方部３９ａで一体固定され、ＣＩＳユニット２９を構成している。バックアップガイド３９は、その搬送方向後方部３９ｂにおいて、搬送通路２４の上記傾斜部１７ｃと整合する搬送通路を固定部３ｂとの間で形成するため、搬送方向に沿って第１のプラテン６に向けて下降傾斜し、引き続き、第１のプラテン側前方部３９ａを残した略中央おいて、第１のプラテン６との平行部３９ｃが形成され、更に該前方部３９ａにおいて、ほぼ一定の角度で緩やかに下降傾斜しながらＣＩＳの底面と連接している。
【００３５】
バックアップガイド３９は、上蓋２０の左右の側板４２から突出した一対の回動ピン３１に軸支されており（図３）、ＣＩＳユニット２９は回動ピン３１を支点として回動する。また、バックアップガイド３９の搬送方向後方部３９ｂには、これを下方に押圧する左右一対の押圧バネ３４の各一端が取り付けられ（図３）、それらバネの他端は、左右の側板４２の上方から側方に突出したバネ支持部材４９に取りつけられている。
【００３６】
ＣＩＳユニット２９の搬送方向端部には、その左右隅部にスペーサ３５が固着されており、該スペーサ３５が本体ユニット１上面に当接することによって、第１のプラテン６とバックアップガイド３９の間及び第２のプラテン７とＣＩＳ底部コンタクトガラス２７との間の各ギャップ（搬送通路高さ）が、前者が後者よりも大きく規定され、原稿シートが各ギャップ内を各々の焦点深度内で安定的に搬送され、各イメージセンサ部１６及び２８が合焦した画像を受光できる適度な間隔が形成される。
【００３７】
例えば、第１のプラテン６と平行なバックアップガイド３９との平行部３９ｃとのギャップは２ｍｍに、また、第２のプラテン７とコンタクトガラス２７とのギャップは０．５ｍｍに設定する。
【００３８】
前方傾斜部３９ａは、平行部３９ｃから連続平面を形成するように緩やかに傾斜し、コンタクトガラス２７とその底面を連接している。
【００３９】
なお、本実施の形態の画像読取装置においては、原稿の位置や原稿上の画像の存否を検出する複数個の図示しないセンサが設けられており、さらに、該センサの検出信号に基づいて、上記図示しないモータの回転駆動動作、上記キャリッジ９，１０の移動動作、上記光源１１，２５の点滅制御及びイメージセンサ部１６，２８を制御するための制御回路（図示せず）が設けられている。
【００４０】
次に本実施の形態の動作について説明する。
先ず、図１の様にセットされた読取装置において、ＣＩＳユニット２９は、回動ピン３１を中心として押圧バネ３４により時計方向の回転モーメントを受け、他方自重により反時計方向の回転モーメントを受けている。これら各モーメントがバランスし、上蓋２０が上方に開放されたとき水平面よりもやや下方に垂下するようにされたスペーサ３５が、上蓋が閉じたときに本体ユニット１の上面に当接し、フローティング状態に維持される。このとき、ＣＩＳユニット２９と上部ユニット２との相対位置は、第１プラテン及び第２プラテン上のギャップが規定される。
【００４１】
原稿シートを１枚ずつ第１及び第２のイメージセンサに供給して複写ないし送信する場合には、これらの原稿を上部ユニット２の原稿受入トレイ１７ａ上に積み重ねて載置する。これらの原稿は、給紙ストッパー４８を介して１枚ずつ給紙口２１を通って、各給紙ローラ対１９，２２及び４０，２３により搬送路２４を通ってプラテン６上に供給される。このとき、本体ユニット１のキャリッジ９，１０はそれらが移動可能な位置のうち図１中で最も左側の停止位置にある。
【００４２】
図示しない原稿センサからの検出信号により制御回路が、原稿がプラテン６上に到達したことを検知すると、制御回路はキャリッジ９，１０を停止位置に停止させたまま、光源１１から照射光を原稿に投光せしめる。この照射光は透明なガラス板であるプラテン６を透過して、原稿の表面に照射され、原稿の表面で反射されて反射光となり、反射鏡１２，１３，１４を介して集光レンズ１５に入射する。集光レンズ１５に入射した反射光は、集光レンズ１５によりイメージセンサ部１６上に合焦して、イメージセンサ部１６上に原稿の表面側（下方に向いた面）の縮小画像が結像される。イメージセンサ部１６は、制御回路からの制御信号に基づき、この縮小画像に対応した電気信号を電子機器の本体部に送信し、電子機器本体部はこの電気信号に基づいて画像の再生ないしは送信を行う。
【００４３】
プラテン６とその上方のバックアップガイドの平行部３９ｃとのギャップは、縮小光学系イメージセンサの比較的大きな焦点深度に従って設定されているため、プラテン６への原稿シートの搬送は比較的容易に、かつ、ジャムるなどの問題が発生することがなく行うことができる。
【００４４】
次に、原稿シートは、密着型イメージセンサに対向するプラテン７上に移行する。このとき、原稿シートの下面側は、プラテン６とプラテン７とは一体的に構成されており、プラテン６の上面とプラテン７の上面とは同一の平面を形成しているので、原稿シートの滑らかな走行性に好適な平面を提供する。
【００４５】
一方、バックアップガイド３９の前方部３９ａは、平行部３９ｃから連続的に下降傾斜してＣＩＳのコンタクトレンズ２７の底部に連接しているので、原稿シートをプラテン７の上面に向けスムースに押し下げるように案内する。
【００４６】
このように、原稿シートが、コンタクトガラス２７とプラテン７との間隔内に搬送されるが、この間隔は等倍光学系イメージセンサの焦点深度内に設定されているので、イメージセンサ部２８上に合焦したシャープな画像の形成を可能にする。
【００４７】
原稿シートのプラテン７上への到達は、図示しない制御回路によって検出され、光源２５に照射光を投光せしめる。光源２５により投光された照射光はコンタクトガラス２７を透過して原稿の裏面に照射され、この裏面で反射され反射光はコンタクトガラス２７を再度透過しセルホックレンズ２６により平行光となってＣＣＤのイメージセンサ部２８に入射する。イメージセンサ部２８は、制御回路の制御により、この反射光に対応した電気信号を電子機器の本体部に出力し、電子機器の本体部は、この電気信号に基づいて、原稿の裏面の画像の再生ないし送信を行う。表面と裏面の画像の読み取りが行われた原稿は、排紙ローラ対８，３２により上蓋２０から排出され、排紙トレイ４上に堆積される。
【００４８】
以上は、原稿シートの両面を読み取る動作であるが、次に厚手原稿をプラテン５に載置して読み取る場合について述べる。
【００４９】
原稿シートが第３のプラテン５上に載置され、複写ないしは送信動作の開始を指示する図示しない動作開始スイッチが押圧された場合には、図示しないセンサからの検出信号によりプラテン５上に原稿があることを検知した制御回路は、キャリッジ９，１０の移動を指示する制御信号を出力し、図示しないモータによりキャリッジ９，１０を図１の右方向に移動せしめる。制御回路は、同時に光源１１に照射光の投光を指示する制御信号を送信し、光源１１はキャリッジ９上で図１の右方向に移動しながらプラテン５上の原稿面に照射光を投光し続ける。プラテン５は透明なガラス板であるので、光源１１からの照射光はプラテン５を透過し、プラテン５上の原稿面を照射する。原稿面からの反射光は、再度プラテン５を透過し、プラテン６からの透過光と同様に、反射鏡１２，１３，１４で反射され、集光レンズ１５を介して縮小画像としてイメージセンサ部１６上に結像する。イメージセンサ部１６からはこの縮小画像に対応する電気信号が出力され、電子機器により、この電気信号に基づいて、原稿の画像の再生ないし送信が行われる。
【００５０】
本実施の形態においては、原稿シートの表面を読み取る場合は、縮小光学系イメージセンサの焦点深度が許容する大きなギャップ内に原稿シートを搬送させてその原稿を読み取り、次いで、裏面の画像を読み取るために、密着型イメージセンサの小さな焦点深度に適合した小さなギャップに搬送するに際しては、下降傾斜する前方部３９ａにより滑らかに搬送することができる。従って、特開平１１−３２１６４号公報のように、両イメージセンサ上方の搬送通路ギャップを、共に密着型イメージセンサの小さな焦点深度に適合させて形成したに比べて、原稿ジャムが発生する可能性を大幅に低下させることができる。
【００５１】
また、特開平９−４６４８４号公報のように、密着型イメージセンサの背面に搬送ローラを設ける必要もなく、両イメージセンサの読取精度を落とさずに、搬送ローラの個数を減少させることができる。さらに、原稿シートが上下方向に振動して搬送されていても、縮小光学系のイメージセンサの上方の比較的大きなギャップに容易に受け入れられるので、密着光学系イメージセンサへの安定的な搬送とその画像の精度の良い読み取りが可能となる。さらに、プラテン６とプラテン７とはそれらの間にローラや空間部を形成することなく密着して同一平面を形成するように一体的に構成されているので、原稿シート３４がプラテン６とプラテン７上を滑らかに移行することが可能となると同時に、画像読取装置の水平方向の形状を極めて小さく形成できる。
【００５２】
なお、本実施の形態において、案内手段としてバックアップガイド３９前方部を下降傾斜させて形成したが、これに限定されるものではなく、第２の実施の形態における案内手段を図５に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。ここでは、バックアップガイド３９は、その後方部３９ｂの傾斜に引き続き、ＣＩＳ底面に向けその全体を下降傾斜させて形成されている。この場合、プラテン６上のギャップ最大高さは、当然その焦点深度内に設定される。従って、バックアップガイド３９の後方部３９ｂに、その一端が受け入れられた原稿シートはスムースにプラテン７上へ搬送される。
【００５３】
また、第３の実施の形態における案内手段を図６に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。ここでは、バックアップガイド３９の後方部３９ｂを除く部分は、ＣＩＳの底部と略同一の平面となるように水平に設けられているが、バックアップガイド３９のＣＩＳ側の底部から、それと同一幅を持ったリブ状の突出部材６２を該底部から連続して延出させ、その先端部とプラテン７との間に等倍光学系イメージセンサのギャップを形成させている。この場合、更にこの突出部材とほぼ同一形状の第２の突出部材を、ＣＩＳ側底部の前方に設けるようにしても良い。この第２の突出部材は、プラテン７上の原稿シートを確実にその焦点深度内に案内・搬送し、かつ、プラテン７上からの排紙ローラへの搬出を容易確実にするために有効である。
【００５４】
第４の実施の形態における案内手段を図７に示す。第１の実施の形態と同一の部分は同一の番号を付しその説明は省く。図６の例と異なる点は、突出部材６２，６３に替えて、バックアップガイド３９とＣＩＳ底部との間から、弾性マイラー６４をプラテン７上方に向け、下方傾斜させて延出させたものであり、その先端部とプラテン７との間隔は、図６の突出部材６２と同様である。この場合も、図６同様に、第２の突出部材６３又は弾性マイラー６４と同様の第２の弾性マイラーをＣＩＳ底部に設けても良い。
【００５５】
以上説明したように、本発明は、原稿シートの一方の面を読み取る位置に配置された第１のプラテンと原稿シートの他方の面を読み取る位置に配置された第２のプラテンのそれぞれの面が同一平面を形成するよう一体的に構成され、且つ、前記第１のプラテン面上における原稿シートの搬送通路のギャップが、前記第２のプラテン面と前記第２のイメージセンサの画像読取面間のギャップよりも大きくなるように構成し、かつ、前記第１のプラテン側から前記第２のプラテン側に向けて搬送される前記原稿シートの搬送通路の該通路高さを規制し漸減させる案内手段を前記搬送通路の上部に設けたことにより、原稿シートを前記第１のプラテン側に原稿ジャムを発生させる危険を低減させつつ、かつ、前記第２プラテン側へ容易に搬送することができ、併せて、原稿シート両面の精緻な画像データを得ることを可能にした。
【００５６】
また、搬送ローラ等の使用を極力制限して構造の簡素化と装置の小型軽量化を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の第１の実施の形態の画像読取装置の全体的構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示した実施の形態の要部拡大断面図である。
【図３】図２に示した要部のＣＩＳユニットを含む斜視図である。
【図４】図１に示した実施の形態の画像読取装置の上部ユニットを開放した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【図６】本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の画像読取装置の第４の実施の形態を示す、図１と同様の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
５ プラテン（第３のプラテン）
６ プラテン（第１のプラテン）
７ プラテン（第２のプラテン）
９，１０ キャリッジ（縮小光学系イメージセンサ）
１１ 光源（縮小光学系イメージセンサ）
１２，１３，１４ 反射鏡（縮小光学系イメージセンサ）
１５ 集光レンズ（縮小光学系イメージセンサ）
１６ イメージセンサ部（縮小光学系イメージセンサ）
１７ａ 原稿受入トレイ
１９，２２ 給紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
２１ 給紙口
２３，４０ 給紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
２５ 光源（等倍光学系イメージセンサ）
２６ セルホックレンズ（等倍光学系イメージセンサ）
２７ コンタクトレンズ（等倍光学系イメージセンサ）
２８ イメージセンサ部（等倍光学系イメージセンサ）
２９ ＣＩＳユニット
３０ 回路基板（等倍光学系イメージセンサ）
８，３２ 排紙ローラ対（自動原稿給紙手段）
３９ バックアップガイド
３９ａ バックアップガイド前方部
３９ｂ バックアップガイド後方部
３９ｃ バックアップガイド平行部
６２，６３ 突出部（リブ）
６４ 弾性マイラ
Claims (11)
- 原稿受入れトレイから給送された原稿の表裏両面を順次読取る第１及び第２のプラテンと、原稿を載置セットして読取る第３のプラテンとを有する画像読取装置であって、
前記原稿受入れトレイ上の原稿を一枚ずつ繰出す給紙手段と、
前記給紙手段からの原稿の片面を読取る第１のプラテンと、
この第１のプラテンに隣接して配置され前記第１のプラテンからの原稿の裏面を読取る第２のプラテンと、
前記第１のプラテンに隣接して配置され原稿を載置セットする第３のプラテンと、
原稿に光を照射する光源を搭載し前記第１のプラテンと第３のプラテンに沿って移動自在のキャリッジと、
前記光源から原稿に照射した光を光電変換する第１のイメージセンサと、
前記第２のプラテンに距離を隔てて対向配置され、該第２のプラテン上の原稿からの光を光電変換する第２のイメージセンサとを備え、
前記各プラテンは、第３のプラテン、第１のプラテン、第２のプラテンの順に同一平面上に配置され、
前記原稿受入れトレイは前記第３のプラテンの上方に配置され、原稿は該原稿受入れトレイから前記給紙手段で前記第１のプラテン、第２のプラテンの順に給送され、
前記キャリッジは前記第１のプラテンの読取位置と、前記第３のプラテンの読取位置との間で移動自在に構成され、
前記第１のプラテンの上方には間隔を隔てて配置されたバックアップガイドとの間に原稿の搬送通路が形成され、
前記第２のプラテンの上方には間隔を隔てて配置された前記第２のイメージセンサとの間に原稿の搬送通路が形成され、
この第１のプラテン上の搬送通路の通路高さは前記第２のプラテン上の搬送通路の通路高さより大きく設定されていることを特徴とする画像読取装置。 - 前記第１のプラテン上方の搬送通路と前記第２のプラテン上方の搬送通路との間には前記第１のプラテン側から前記第２のプラテン側に向けて下降傾斜する案内手段が設けられ、この案内手段は前記バックアップガイドによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
- 前記バックアップガイドは、前記第２のプラテン側前方部を残してその略中央部が前記第１のプラテンと並行し、該前方部が前記第２のプラテン側に向かって下降傾斜し、当該第２のプラテン上の前記搬送通路の高さに適合するように形成された請求項２に記載の画像読取装置。
- 前記バックアップガイドは、前記第１のプラテン面の前記搬送通路の前記原稿搬入部から前記第２のプラテンに向かうその搬送通路の全範囲に亙って下降傾斜するように形成された請求項２に記載の画像読取装置。
- 前記案内手段は、前記バックアップガイドの底部に形成され、該底部から前記第２のプラテン側へ向かう突出部で構成されている請求項２に記載の画像読取装置。
- 前記突出部は前記第２のイメージセンサの原稿搬入端と原稿排出端それぞれに形成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
- 前記案内手段は、前記バックアップガイドの前記第２のイメージセンサ側の底部から、前記第２のプラテン側に向けて延在させた弾性マイラで構成されている請求項２に記載の画像読取装置。
- 前記第１のイメージセンサは、縮小光学系のイメージセンサにより構成され、前記第２のイメージセンサは、等倍光学系の密着型イメージセンサにより構成されている請求項１乃至７いずれかに記載の画像読取装置。
- 前記第２のイメージセンサと前記バックアップガイドは上部ユニットに組み込まれ、前記第１のイメージセンサ、前記第１、第２、第３のプラテンのプラテンは本体ユニット内に組み込まれ、前記上部ユニットは前記本体ユニットに対して開閉自在となるようにヒンジ連結されていることを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の画像読取装置。
- 原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取装置を具備し、該画像読取装置から入力される前記電気信号に基づいて画像を形成する画像形成装置において、
前記画像読取装置は、原稿受入れトレイ上の原稿を一枚ずつ繰出す給紙手段と、
前記給紙手段からの原稿の片面を読取る第１のプラテンと、
この第１のプラテンに隣接して配置され前記第１のプラテンからの原稿の裏面を読取る第２のプラテンと、
前記第１のプラテンに隣接して配置され原稿を載置セットする第３のプラテンと、
原稿に光を照射する光源を搭載し前記第１のプラテンと第３のプラテンに沿って移動自在のキャリッジと、
前記光源から原稿に照射した光を光電変換する第１のイメージセンサと、
前記第２のプラテンに距離を隔てて対向配置され、該第２のプラテン上の原稿からの光を光電変換する第２のイメージセンサとを備え、
前記各プラテンは、第３のプラテン、第１のプラテン、第２のプラテンの順に同一平面上に配置され、
前記原稿受入れトレイは前記第３のプラテンの上方に配置され、原稿は該原稿受入れトレイから前記給紙手段で前記第１のプラテン、第２のプラテンの順に給送され、
前記キャリッジは前記第１のプラテンの読取位置と、前記第３のプラテンの読取位置との間で移動自在に構成され、
前記第１のプラテンの上方には間隔を隔てて配置されたバックアップガイドとの間に原稿の搬送通路が形成され、
前記第２のプラテンの上方には間隔を隔てて配置された前記第２のイメージセンサとの間に原稿の搬送通路が形成され、
この第１のプラテン上の搬送通路の通路高さは前記第２のプラテン上の搬送通路の通路高さより大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１のイメージセンサは、縮小光学系のイメージセンサにより構成され、前記第２のイメージセンサは、等倍光学系の密着型イメージセンサにより構成されている請求項１０に記載の画像形成装置。
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