JP4254608B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は原稿台上に積載された原稿を一枚ずつ自動搬送して画像読取部へ送り、原稿画像を読み取る画像読取装置及び当該画像読取装置を有する画像形成装置に関し、より詳しくは、原稿画像の読取不良を防止することができる自動原稿搬送装置の原稿搬送制御方法に関する。
従来から複写機等の画像形成装置には給紙機構により給紙口から給紙された原稿を画像読取部へ湾曲させながら搬送し、画像読取部を原稿が移動するときに原稿画像を読み取る、いわゆる流し込み方式の自動原稿搬送装置10を備えたものがある。
この自動原稿搬送装置10では図6に示すように、給紙口から給紙された原稿が搬送ローラ101,102によってa1→a2の搬送経路を通って画像読取領域103へ搬送される。原稿の両面読取の場合には、原稿はa3の搬送路を利用して反転され、原稿の第1面、第2面が交互に画像読取領域103を通過することにより読み取られ、その後、排紙ローラ104により排紙台に排紙される。
原稿の搬送は、画像読取領域103での読取画像品質を確保するため、読取前ローラ107による原稿の定速送り出しと、読取前ガイド板105と読取ガイド板106によって形成された搬送路にガイドされて行なわれる。読取前ガイド板105は下端が湾曲したシュートになっており、読取前ローラ107は原稿を湾曲させた状態で画像読取領域103へ送り込む。原稿はスリットガラス27と読取ガイド板106の間の画像読取領域103を通過する際に、画像読取部によってその画像が読み取られる。
ところで,原稿の先端が画像読取領域103へ到達するときは図7に示すように、原稿の先端がスリットガラス27の表面にぶつかってバウンドする。その後、スリットガラス27の表面に接触しながらスライドして画像読取領域103へ進入する。この状態で原稿先端が原稿すくい上げ部材108の湾曲面に突き当たると原稿と読取前ガイド板105との間には隙間が生じているので、図8に示すように原稿が真下に向かって移動し、原稿の周面が読取前ガイド板105の湾曲したシュートに当たるまで原稿の先端は原稿すくい上げ部材108から動かず、その結果、画像読取領域103での原稿の搬送速度の一定性が失われる。そのため、画像読取部では読取画像の直線性不良等を引き起こす原因となっていた。
また、原稿の周面が読取前ガイド板105の湾曲したシュートに当たって原稿が真下に向かって移動できなくなると原稿の先端は原稿すくい上げ部材108からバウンドして画像読取領域103のスリットガラス27の表面位置より上部にすくい上げられる。このとき原稿は画像読取領域103で上下に振動するため、読取画像のかすれ等の原因となっていた。
さらに、原稿の先端が原稿すくい上げ部材108の曲面に沿って上昇し、読取後ローラ109にニップされた状態になると、原稿は読取後ローラ109と読取前ローラ107とによって張架された状態で搬送され、原稿は読取ガイド板106に接触した状態で画像読取領域103を通過しているが、原稿の後端が読取前ローラ107のニップから離れる時には、湾曲した原稿がもとの状態(平らな状態)に戻ろうとしてバウンドし、そのたわみを吸収することによる原稿の搬送速度に変動が生じていた。
また、原稿の搬送の最終段階では、原稿の後端は読取前ガイド板105の湾曲面に沿って移動することになるが、原稿の後端が読取前ガイド板105の湾曲したシュートを離れる時には原稿のカールからの戻りによる原稿後端のバウンド及び原稿がカールした状態のままで画像読取領域103を通過すること等によって、読取画像のかすれ等を生じさせる原因となっていた。
このような問題の解決に対して特許文献1では、原稿が読取前ガイド板105と読取ガイド板106によって形成される搬送路中にあって、もとに戻ろうとする原稿の姿勢の変化に対応して原稿の搬送路を規制し、あるいは原稿の搬送路から退避することにより画像読取領域103における原稿の搬送速度を一定に保つ方法として、読取ガイド板106を圧縮スプリングによって読取前ガイド板105の湾曲したシュートに向かって付勢し、原稿の搬送路を規制する方法が開示されている。
特開平8−217310(段落番号0009)
しかしながら、従来方法では、読取ガイド板、読取前ガイド板及び原稿すくい上げ部材等各種部材の形状を最適化することで原稿搬送速度の安定性、原稿前後端のバウンド防止等を確保しているが、このような静的な方法では原稿の微小な動きに対して、十分な効果を見出すことはできなかった。また、特許文献1による方法では読取ガイド板を揺動可能とすることで原稿の後端の搬送状態を安定させることができても、原稿全体(先端から後端まで)の搬送状態を安定させることができるものではない。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、読込前ガイド板の外シュート側から搬送路内部に向かって搬送補助部材を配設し、第一に原稿が画像読取領域に進入するときの原稿のバウンドを抑え、第二に原稿の後端が読取前ローラを通過した時に,湾曲した原稿のたわみを吸収するために発生する搬送速度の変動を抑えて一定速度で原稿を搬送させ、第三に原稿の後端が画像読取領域を通過するときのバウンドを抑え、さらに原稿の持つカールの影響をなくして、原稿の先端から後端までが画像読取領域を通過する、その全域において原稿の搬送状態を安定させ、画像読取装置の読取画質の向上を図ることを目的とする
上記目的を達成するため、本願発明に係る画像読取装置は原稿を搬送する搬送手段と、原稿の画像を読み取る画像読取領域と、原稿の搬送を案内するガイド部材とを有して構成される。搬送手段は、画像読取領域の上流側に設けられた第一搬送ローラと、画像読取領域の下流側に設けられた第二搬送ローラとを有しており、ガイド部材は第一搬送ローラから画像読取領域まで搬送される原稿を案内する湾曲ガイド部材として構成され、本願発明に係る画像読取装置は、この湾曲ガイド部材と画像読取領域の間に揺動する搬送補助部材を設けて構成されている。
特に、上記搬送補助部材は原稿の先端が画像読取領域に進入してくるときには原稿の搬送を補助する位置に揺動し、原稿の後端が画像読取領域に進入してくるときには原稿の搬送を補助しない位置に退避するように構成することもできる。また、本願発明に係る画像読取装置は複写機等の画像形成装置に使用することができる。上記手段によれば、以下のような作用効果が得られる。
本願発明の請求項1に記載の画像読取装置によれば、搬送補助部材が原稿の画像読取領域への進入前に、原稿の先端の衝突によるバウンドを吸収して揺動するので、原稿が画像読取領域に進入するときの原稿先端のバウンドを最小限に抑えることができ、読取前ガイド板に対して間隙を有する湾曲した原稿の後端が読取前ローラのニップを通過したあとに、もとの姿勢に戻ろうとすることで発生する搬送送度の変化の影響を最小限に抑えることができ、さらに原稿の後端が画像読取領域を通過する時のバウンドや原稿がもつカールの影響による読取画像のかすれや不良を低減することができる。
そして、搬送される原稿の移動に応じて搬送補助部材が位置を変えるように制御されるので、原稿の微細な変動に対応して前記効果を達成することが可能となる。また、このような画像読取装置を有する画像形成装置とすれば、流し込み方式の画像読取装置であっても、極めて鮮明な画像形成をすることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1は本願発明に係る画像読取装置を備えた画像形成装置100の全体構成図である。本願発明にかかる画像形成装置100は下記に記載の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
この画像形成装置100は、自動原稿搬送装置10、画像読取部20、図示しない画像処理部、画像形成部40、給紙部50、定着装置60、排紙部70、自動両面コピーのための再搬送路80を備えて構成されている。画像形成装置100の本体上部には画像読取部20と、さらにその上に自動原稿搬送装置10が搭載されている。なお、本願発明に係る画像読取装置30は上記画像読取部20と自動原稿搬送装置10とによって構成されている。
自動原稿搬送装置10は、原稿台11、排紙台19、給紙機構13を構成する原稿押圧板12と複数のローラ群14,15,16及び原稿搬送路から構成されている。給紙機構13のローラ群は、原稿を原稿台11から引出すピックアップローラ14、原稿搬送路に送り出すフィードローラ15及び重送を防止する分離ローラ16の3種類のローラから構成されている。
原稿台11は、原稿を複数枚セット可能な給紙皿を有し、この給紙皿には図示しないが原稿の幅方向に位置決めを行なう一対の規制板が幅方向に移動可能に設けられている。原稿台11上に記載面を上向きにして載置された原稿は、原稿押圧板12により上方に付勢されてピックアップローラ14に接触し、ピックアップローラ14の回転により原稿台11から給紙され、フィードローラ15及び分離ローラ16により一枚ずつ分離されて搬送路に送り込まれる。
搬送路の先には画像読取部20との境にスリットガラス27が設けられ、原稿台11の下方には排紙台19が設けられている。給紙機構13により搬送路に送り出された原稿はスリットガラス27上を通過する時に画像読取部20によってその画像が読み取られ、その後、排紙台19上に排紙されて載置される。
画像読取部20は原稿を照射する光源Lとミラーからなる走査ユニット21、反射光をガイドする二枚のルーフミラーからなる走行体25、結像レンズ26及びCCDイメージセンサ22(以下、CCDセンサという)から構成されている。画像読取部20では、原稿が搬送路中に設けられたスリットガラス27上を通過する際に、スリットガラス27の下方に停止した走査ユニット21の光源Lが照射することにより原稿の画像を読み取り、その反射光は光画像として二枚のルーフミラーからなる走行体25および結像レンズ26を経てCCDセンサ22上に導かれ結像する。
CCDセンサ22では、読み取った光画像を電子画像データに変換してシステム基板上に形成される画像処理部に送る。画像処理部では、この電子画像データにアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、ディジタル化した画像情報のデータを画像形成部40へ搬送する。
画像形成部40は、表面に潜像が形成される感光体ドラム1を中央に有しており、感光体ドラム1の外周面に沿って動作順に、この感光体ドラム1の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置41と、感光体ドラム1表面上に静電潜像の書き込みを行なう露光装置42と、感光体ドラム1の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置43と、感光体ドラム1が担持するトナー像を記録紙Pに転写する転写装置44、及び転写後の感光体ドラム1の表面を清掃するクリーニング装置45が配設されている。
画像形成部40の露光装置42では、ディジタル化された画像情報データをもとに、半導体レーザを電気的に変調し、コリメータレンズを通して多面体反射鏡(ポリゴンミラー)とレンズ群によって主走査を行なう。さらに感光体ドラム1を回転させることで副走査が行われ、静電潜像を感光体ドラム1上に再現する。
露光に先立ち、感光体ドラム1上には、帯電装置41のコロナ放電により所定の表面電荷が付与されているが、レーザ光の照射により、露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ,結果として画像情報データに応じた静電潜像がそれぞれの感光体ドラム1上に形成される。静電潜像は、現像装置43から供給された現像剤トナーにより可視化されてトナー画像となる。
画像形成装置100本体の下部には、給紙部50が設けられている。記録紙Pを収容する給紙カセット51の底部には持ち上げ手段により上方向に持ち上げられる可動板52が配置されている。記録紙Pの載置された可動板52は給紙開始信号を受けて上限検知センサで限定される上限位置まで記録紙Pを持ち上げる。同時にピックアップローラ53は落下し、載置された記録紙Pの最上位のものがピックアップローラ53に接触するように構成されている。
ピックアップローラ53に接触した記録紙Pは給紙カセット51から給紙され、フィードローラ54、分離ローラ55によって一枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ56にガイドされてレジストローラ57まで搬送される。記録紙Pはレジストローラ57により記録紙Pの斜行矯正と給紙タイミングがとられて転写装置44に搬送され、感光体ドラム1の表面上に形成されたトナー画像が転写装置44において記録紙P上に一括転写される。
トナー画像の転写された記録紙Pは、ほぼ垂直方向に形成された搬送路Aを通って定着装置60まで搬送されて定着処理される。定着処理のため加熱された記録紙Pは、図示しない冷却ファンにより冷却され、排紙ローラ71により排紙されて記録紙排紙台72上に載置される。或いは排紙路切換板73により再搬送路80に送り込まれた片面画像処理済みの記録紙Pは、再び画像形成部40において両面画像処理された後、排紙部70の排紙ローラ71により記録紙排紙台72上に排紙される。
図2は自動原稿搬送装置10と画像読取部20によって構成される第一の実施態様による画像読取装置30における画像読取領域103周辺の詳細構成図である。画像読取領域103はスリットガラス27と読取ガイド板106によって形成される空間を示す。なお、図6に示す自動原稿搬送装置10における搬送ローラ101,102及び搬送経路a1、a2等については省略してあり、また基本的な構成は図6に示すものと同様であるので、図6と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
第一の実施態様による画像読取装置30の画像読取領域103周辺は、一対の読取前ローラ107(第一搬送ローラ)、当該読取前ローラ107の下流にあって原稿の搬送方向を案内する読取前ガイド板105(湾曲ガイド部材)、当該読取前ガイド板105と相対向して搬送路を形成するとともにスリットガラス27上で画像読取領域103を形成する読取ガイド板106、スリットガラス27の下流側にあって搬送されてくる原稿の先端をスリットガラス27の表面から上方にすくい上げて読取後ローラ109(第二搬送ローラ)へ案内する原稿すくい上げ部材108及び原稿を排紙台19へ送り出す読取後ローラ109から構成されている。
本願発明に係る画像読取装置30の第一の実施態様では、読取前ガイド板105は原稿の先端を画像読取領域103へ案内するため、湾曲したシュートとなっており、このシュートに沿って原稿の先端が下降してきたときに、スリットガラス27に直接衝突することなくその先端を保持できるように読取前ガイド板105の下方であって、読取前ガイド板105と画像読取領域103との間の搬送路に搬送補助部材31が設けられている。
この搬送補助部材31は、薄い平板状の搬送補助板310と、この搬送補助板310を一端で支持するバネなどの付勢部材311によって構成されている。搬送補助板310は読取ガイド板106や原稿への接触が予想されるため弾性を有するPET等の樹脂成形物で構成することが好ましい。また、搬送補助板310は、先端を前記搬送路に向けて配置され、他端には付勢部材311が設けられており、通常は図示しない支点を中心にして搬送補助板310の先端を読取ガイド板106方向(図2中、K1の方向)に押圧できるように構成されている。そして原稿が進入してきたときには、搬送補助板310が原稿の先端を保持して上下に揺動するように構成されている。
このような搬送補助部材31を有する画像読取装置30の作動を以下に簡単に説明する。搬送補助部材31がない場合には、原稿の先端がこの読取前ガイド板105のシュートに接触しながら降下してきてスリットガラス27の表面に直接衝突する。このとき原稿にバウンドが発生し、原稿の搬送速度に変化を生じさせて読取画像の不良を引き起こす。そこで、原稿先端が読取前ガイド板105のシュートから外れるときに、揺動する搬送補助板310によって原稿先端を保持し、画像読取領域103へ導くとともに搬送速度の変化を吸収する。その結果、原稿はスリットガラス27上をスライドして移動することなく一定の速度で画像読取領域103へガイドされる。
また、原稿の後端が読取前ローラ107のニップから離れたときも、原稿と読取前ガイド板105との間に間隙があり、湾曲した原稿がもとの姿勢に戻ろうとして読取前ガイド板105方向へ急激に移動し搬送速度に変化を生じさせるが、揺動する搬送補助板310が原稿を保持することによって、画像読取領域103での原稿の振動を吸収し、画像読取領域103での搬送速度を一定速度にすることができる。原稿後端が搬送補助板310を離れる時も同様に、搬送補助板310によって画像読取領域103まで原稿後端が保持されるので、画像読取領域103での原稿の搬送速度の変動や原稿のカールの影響を軽減することが可能となる。
図3は第二の実施態様による画像読取装置30における画像読取領域103周辺の詳細構成図である。図2と同様、画像読取装置30の画像読取領域103周辺は、一対の読取前ローラ107(第一搬送ローラ)、当該読取前ローラ107の下流にあって原稿の搬送方向を案内する湾曲した読取前ガイド板105(湾曲ガイド部材)、当該読取前ガイド板105と相対向して搬送路を形成するとともにスリットガラス27上で画像読取領域103を形成する読取ガイド板106、スリットガラス27の下流側にあって搬送されてくる原稿の先端をスリットガラス27の表面から上方にすくい上げて読取後ローラ109(第二搬送ローラ)へ案内する原稿すくい上げ部材108及び原稿を排紙台19へ送り出す読取後ローラ109とから構成されている。
読取前ガイド板105は原稿の先端を画像読取領域103へ案内するため、湾曲したシュートとなっており、このシュートに沿って原稿の先端が下降してきたときに,直接スリットガラス27に衝突することなくその先端を保持できるように読取前ガイド板105の下方であって、読取前ガイド板105と画像読取領域103との間の搬送路に搬送補助部材32が設けられている。
本願発明に係る画像読取装置30の第二の実施態様における搬送補助部材32は、薄い平板上の搬送補助板320と、この搬送補助板320を支持する支持部材321とから構成されている。搬送補助板320もまた読取ガイド板106や原稿への接触が予想されるためPET等の樹脂成形物で構成することが好ましい。支持部材321は搬送補助板320のおよそ左半分(図3中の左半分)を下面から支えるため薄い金属性板金や樹脂成形物で構成される。搬送補助板320は支持部材321に接着固定又はネジ止め等にて固定される。
支持部材321は図示しないがステッピングモータ等、速度制御容易な駆動源に接続されており、この駆動源によって支持部材321とこれに支持される搬送補助板320が一体となって図3中の左右方向に移動可能に構成されている。最も右に移動した位置が搬送補助位置であり、搬送補助板320の先端が画像読取領域103のほぼ左端にあって搬送補助板320と読取ガイド板106との間に搬送補助板320の弾性等によって原稿の通過する間隙が確保されている。一方、最も左に移動した位置が待機位置であり、搬送補助板320の先端が読取前ガイド板105の下方に隠れる位置まで退避できる構成となっている。
以上、図3のように構成された第二の実施態様による画像読取装置30の動作を図4に基づいて説明する。図4は画像読取装置30の第二の実施態様における作動を説明するための構成図であり、図5は搬送補助部材32の移動位置を制御するためのタイミングチャートである。搬送補助部材32の移動制御のために、図4では読取前ローラ107の上流側に原稿を検知するフォトセンサ322が設けられ、その検知結果に応じたフィードバック制御がなされる。
原稿が給紙機構13によって搬送路に送り込まれ、原稿の先端がフォトセンサ322の配置された搬送路まで送られてくると、フォトセンサ322は原稿の存在を検知する(図5(a)、時刻t1)。その所定時間後(図5中のT1の時間後)、原稿の先端は画像読取領域103に到達する(図5(b)、時刻t2)。搬送補助部材32はフォトセンサ322が原稿を検出したことをトリガとして待機位置から読取ガイド板106方向に向けて移動を開始し、搬送補助位置で停止する(図5(c))。
ところで、原稿の先端が搬送補助位置に到達する前に、搬送補助部材32が搬送補助位置に到達していれば原稿の先端を搬送補助部材32の上面で保持し、原稿先端が画像読取領域103に進入してスリットガラス27に衝突するときのバウンドによる読取画像の質不良を低減することが可能となる。その様子を図4に示す。特に搬送補助部材32を読取ガイド板106に突き当てることで、原稿の搬送方向を水平にすることができ、より安定した搬送状態を作り出すことが可能となる。
フォトセンサ322が原稿の後端を検知すると、搬送補助部材32はその検知結果をトリガとして搬送補助位置から待機位置に向けて復帰移動を開始する(図5(c)、時刻t3)。原稿後端の読取画像の質不良は読取前ローラ107から原稿が離れた時の原稿のたわみによる衝撃に起因するものが主要因であるが、原稿の後端が読取前ローラ107のニップを離れる瞬間に搬送補助板320が搬送補助位置において原稿を読取ガイド板106に押圧していれば原稿の搬送を安定させることが可能となり、読取画像の品質の安定性を確保することが可能となる。また、その後徐々に搬送補助板320を待機位置に移動させることで原稿後端を安定的に画像読取領域103に進入させることが可能となる。
その後、後端が画像読取領域103を通過し、次の原稿が進入することになるが、次原稿に対する画像読取への影響を考慮し、次原稿の先端がフォトセンサ322まで到達する前に待機位置へ移動完了させるように制御する。但し、原稿が連続して搬送される場合には、完全な待機位置まで待避することなく、所定の位置まで待避すれば同様な効果を得ることは可能である。すなわち、図5(c)において、面積B、Cは搬送補助部材32の移動距離を示すが、その移動距離はB≧Cであっても同様な効果を期待できる。
以上、搬送補助部材32の制御を説明したが、その制御方法はこの具体例に限定されるものではなく、種々のバリエーションで制御することが可能である。また、原稿の検知方法もフォトセンサ322に限るものではなく、マイクロスイッチ等、種々の方法が考えられるので、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
本願発明の実施の形態である画像形成装置の全体構成図である。 第一の実施態様による画像読取装置における画像読取領域周辺の詳細構成図である。 第二の実施態様による画像読取装置における画像読取領域周辺の詳細構成図である。 第二の実施態様による画像読取装置の作動を説明するための構成図である。 第二の実施態様による画像読取装置における搬送補助部材の移動位置を制御するためのタイミングチャートである。 従来からの自動原稿搬送装置を示す構成図である。 原稿の先端が画像読取領域へ到達したときの原稿の姿態を示す課題説明図である。 原稿の先端が原稿すくい上げ部材の湾曲面に突き当たったときの原稿の姿態を示す課題説明図である。
符号の説明
1 感光体ドラム
10 自動原稿搬送装置
19 排紙台
20 画像読取部
27 スリットガラス
30 画像読取装置
31,32 搬送補助部材
100 画像形成装置
103 画像読取領域
105 読取前ガイド板(湾曲ガイド部材)
106 読取ガイド板
107 読取前ローラ(第一搬送ローラ)
108 原稿すくい上げ部材
109 読取後ローラ(第二搬送ローラ)
310 搬送補助板
311 付勢部材
320 搬送補助板
321 支持部材
322 フォトセンサ
P 記録紙

Claims (2)

  1. 原稿を搬送する搬送手段と、
    原稿の画像を読み取る画像読取領域と、
    原稿の搬送を案内するガイド部材とを有する画像読取装置において、
    前記搬送手段は、前記画像読取領域の上流側に設けられた第一搬送ローラと、前記画像読取領域の下流側に設けられた第二搬送ローラとを有し、
    前記ガイド部材は、前記第一搬送ローラから前記画像読取領域まで搬送される原稿を案内する湾曲ガイド部材であって、
    前記湾曲ガイド部材と前記画像読取領域の間に、原稿の先端が前記画像読取領域に進入してくるときには原稿の搬送を補助する位置に揺動し、原稿の後端が前記画像読取領域に進入してくるときには原稿の搬送を補助しない位置に退避するように揺動する搬送補助部材を設けたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 請求項1に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。
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