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技術 画像読取装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 川崎茂渡辺吉章山内強史
出願日 2016年4月28日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-092061
公開日 2017年11月2日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-200150
状態 特許登録済
技術分野 FAXの走査装置 イメージ入力 ファクシミリ一般
主要キーワード ガラス保持部材 防止用リブ 停止位置誤差 ラインセンサアレイ 釣り合い状態 圧着シート 突き当て動作 読み取り指令
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

画像読取装置の高精度の読取り簡易な構成で実現する。

解決手段

透明板に載置した原稿の一端を位置決めのため突き当てる第1突当部と、透明板の下にてスキャナユニットを位置決めのため突き当てる第2突当部とを持った基準部材が一部品として設けられている。

概要

背景

特許文献1には、スキャナユニットが移動しながら原稿を読取るフラットベッド型画像読取装置が開示されている。スキャナユニットの初期位置は、読取る原稿の位置との関係で正確な位置であることが求められる。特許文献1では、装置筐体の壁面の突き当て位置を基準にスキャナユニットの位置決めを行っている。

概要

画像読取装置の高精度の読取り簡易な構成で実現する。透明板に載置した原稿の一端を位置決めのため突き当てる第1突当部と、透明板の下にてスキャナユニットを位置決めのため突き当てる第2突当部とを持った基準部材が一部品として設けられている。

目的

本発明の目的は、画像読取装置において高精度な読取りを簡易な構成で実現することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

原稿を載置する透明板の下でスキャナユニットが移動しながら、前記透明板を通して前記原稿を読み取る画像読取装置であって、前記透明板に載置した原稿の一端を位置決めのため突き当てる第1突当部と、前記透明板の下にて前記スキャナユニットを位置決めのため突き当てる第2突当部とを持った基準部材が一部品として設けられていることを特徴とする画像読取装置。

請求項2

前記基準部材は、前記透明板を保持し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。

請求項3

前記スキャナユニットを前記基準部材に当接させてホームポジションを決定し、前記ホームポジションから所定距離の位置から原稿の読み取りを開始することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像読取装置。

請求項4

前記スキャナユニットはキャリッジに搭載されるラインセンサを備え、前記ラインセンサの側面から突き出した突起が前記第2突当部に当接することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像読取装置。

請求項5

前記ラインセンサは2つの前記突起を備え、それぞれが前記第2突当部に当接することを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。

請求項6

前記基準部材は樹脂材料からなる一部品であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像読取装置。

技術分野

0001

本発明は、原稿スキャナユニットによって読み取る画像読取装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、スキャナユニットが移動しながら原稿を読取るフラットベッド型の画像読取装置が開示されている。スキャナユニットの初期位置は、読取る原稿の位置との関係で正確な位置であることが求められる。特許文献1では、装置筐体の壁面の突き当て位置を基準にスキャナユニットの位置決めを行っている。

先行技術

0003

特開2011−35847号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、装置筐体は厳格寸法管理を行ってはいないのが一般的であるため、スキャナユニットの位置決基準としては精度が不足する場合がある。原稿読取り開始位置の精度不足は、原稿の画像読取り範囲が装置の個体ごとにわずかに異なってしまう要因となる。

0005

本発明の目的は、画像読取装置において高精度な読取り簡易な構成で実現することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、原稿を載置する透明板の下でスキャナユニットが移動しながら、前記透明板を通して前記原稿を読み取る画像読取装置であって、前記透明板に載置した原稿の一端を位置決めのため突き当てる第1突当部と、前記透明板の下にて前記スキャナユニットを位置決めのため突き当てる第2突当部とを持った基準部材が一部品として設けられていることを特徴とする。

発明の効果

0007

本発明によれば、原稿の位置決め基準キャリッジの位置決め基準を同じ部材にすることで、高精度な画像読取装置を簡易な構成で実現することができる。

図面の簡単な説明

0008

複合機における画像読取部の全体構成を示した斜視図である。
画像読取部のラインセンサ示す概略構成断面図である。
複合機の制御構成を示すブロック図である。
原稿台ガラスの原稿載置面と反対側の面で切断した断面図である。
画像読取部の断面図である。

実施例

0009

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、画像読取部1(フラットベッド型スキャナ)の全体構成を示した斜視図である。この例では、画像読取部1はプリント複合機のスキャナ部であるが、単独のスキャナ装置であってもよい。画像読取部1で、画像を読取る際には、原稿台ガラス2(透明板)の上にユーザが原稿をセットする。読み取り指令に基づいて、スキャナユニットを原稿台ガラス2の下で走査移動させながらラインセンサ3で原稿画像を読み取る。

0010

図2は、画像読取部1のラインセンサ3(画像読取センサユニット)の構造を示す断面図である。ラインセンサ3は、原稿照射用光源であるレッドグリーンブルーの三色のLED3R、3G、3Bと、原稿からの反射光ラインセンサアレイ103の受光素子10上に結像するロッドレンズアレイ3L及びラインセンサアレイ103が1ユニットになっている。ラインセンサ3は、三色のLED3R、3G、3Bを順次切り替え点灯し、ラインセンサアレイ103が各色ごとに原稿からの反射光を読取ることにより、色分解読取りをする。また、原稿台ガラス2上には、原稿を原稿台ガラス2上に押圧するための原稿押圧部材としての原稿カバー21が、画像読取部1に開閉可能に取り付けられている。この原稿カバー21内面の原稿台ガラス2との対向面には、シート材スポンジからなる原稿圧着シート22が貼り付けられている。

0011

図3は、本実施形態におけるスキャナ機能プリント機能及びコピー機能を有する複合機の制御構成を示すブロック図である。CPU101は、複合機全体を制御し、ラインセンサアレイ103は、画像データを読取る撮像素子としてのCCDデバイスである。アナログ処理部105は、CCDから出力されたアナログ画像信号増幅及びサンプルした後、A/D変換を行ってデジタル画像データを出力する。読取り画像処理部107は、アナログ処理部105から出力されたデジタル画像データに対して、エッジ強調色変換、などの画像処理を行う。これらラインセンサアレイ103、アナログ処理部105、画像処理部107によって、原稿を読取るスキャナ機能が実現される。なお、本実施形態の複合機では、光源で原稿を照射しつつ、ラインセンサアレイ103を走査移動させて反射光を読取ることでスキャナ機能が実現される。

0012

オペレーション制御部109は、キー入力部及び表示部を持ち、ユーザがコピーモード、スキャンモードなどのモード選択と動作の開始等のオペレーションを指示するためのユーザインタフェースとして働く。画像メモリ111は、読取った画像データやプリントする画像データを一時的に蓄える。PCi/f(インタフェース)113は、スキャン時には読取った画像データを接続されたPCに送信し、プリント時は接続されたPCから画像データや制御データを受信する。PCからの原稿読開始命令をCPU101が受信すると画像の読取り動作が開始される。

0013

ラインセンサアレイ103を搭載したラインセンサ3の移動は、CPU101がROMに記憶されている制御プログラムを実行してフィードバック制御を行い、モータドライバ302を介してDCモータ303を駆動させることにより行われる。DCモータ303には、エンコーダセンサ304が取り付けられ、コードホイル305を読み取ることで速度情報を得る。この速度情報に基づいて、CPU101は、ラインセンサ3を移動させる駆動のためのフィードバック制御を実行する。画像処理部115は、プリントすべき画像データのサイズを変倍したり、プリントヘッド仕様に合わせる量子化処理等を実行する。プリントヘッド制御部117は、画像処理部115から出力された画像データをプリントヘッドに応じた形式に変換し、プリントヘッド駆動信号を生成する。プリントヘッド119は、紙等の媒体インクジェット方式に従ってプリントする。

0014

図4(a)、(b)は、画像読取部1を示した上面図であり、原稿を載置する原稿台ガラスの原稿載置面と反対側の面で切断した断面図である。また図5(a)、(b)は、画像読取部の断面図であり、図5(a)は、図4のVA−VA断面、図5(b)は、図4のVB−VB断面、図5(c)は、図4VC−VC断面である。以下、主にラインセンサ803、キャリッジ806(スライダ)、センサホルダ809から構成されるスキャナユニット805について説明する。

0015

基準部材804(ガラス保持部材)は、原稿を載置する原稿台ガラス802(透明板)を保持しており、さらにユーザが搭載する原稿の位置の基準となる原稿突き当部804eを備えている。原稿の一端が原稿突き当部804eに当接するように載置される。基準部材804は樹脂材料からなる一部品であり、樹脂成型により製造されたものである。

0016

スキャナユニット805の初期位置であるホームポジションの決定は、次の2つのステップによって行われる。まず、ステップ1として、スキャナユニット805を基準部材804の突き当て部804aに向かって矢印D方向へ移動させる(図4(a)、図5(a))。スキャナユニット805が一定量移動すると、スキャナユニット805内のラインセンサ803の側面から突き出した2つの突起803a(突出部)それぞれが基準部材804の2つの突当部804aに当接して突き当たる(図4(b)、図5(b))。

0017

このように、原稿の一端を位置決めのため突き当てる原稿突当部804e(第1突当部)と、原稿台ガラス802の下にてスキャナユニット805を位置決めのため突き当てる突当部804a(第2突当部)とを持った基準部材804が一部品として設けられている。そして基準部材804は原稿台ガラス802の一端を保持するガラス保持部としての役割も持っている。基準部材804は樹脂モールドにより剛性の高い一部品として製造されたものであり、部品変形はほとんどないため、第1突当部と第2突当部との間の位置関係は正確に保たれる。

0018

ラインセンサ803の突起803aが突き当て部804aに突き当たったかどうかは、前述のエンコーダセンサ304から取得される速度情報により判断される。ラインセンサの突起803aが突き当て部804aに突き当たった場合、スキャナユニット805は、副走査方向(矢印D方向)にそれ以上移動することができない。この時、エンコーダセンサ304から取得される速度情報は“0”(インチ/秒)となる。スキャナユニット805が目標位置に到達したと判断されると、スキャナユニット805を駆動しているモータ303の駆動を一旦停止し、次のステップ2へ進む。

0019

ステップ2では、予め定められた速度によりスキャナユニット805をステップ1とは反対の矢印E方向へ移動させる(図4(b)、図5(b))。そして、突き当て部804aより予め定められた距離を移動(所定量移動)した場所をスキャナユニット805のホームポジション(初期位置)とする。

0020

このようなステップ1〜ステップ2の動作によって、スキャナユニット805のホームポジションである初期位置を決定する。この初期位置から画像読取り開始位置までの所定距離は予め決めてある。エンコーダセンサ305で制御されたモータを回転させ、ラインセンサ803を画像読取開始位置へ移動させる。

0021

このようなホームポジションの決定動作において、画像の読取りに影響を与える部材は、ラインセンサ803と基準部材804のみである。これらの部材において、ラインセンサ803の画像読取ライン803dから突起803aまでの距離と、基準部材804の原稿突き当部804eから突き当部804aまでの距離が画像の読取に影響を与える。従って、これら2つの距離を管理することで、簡易な構成でありながら読取り開始位置精度を向上させ高精度な読取りをすることができる。

0022

次に、ホームポジションの決定動作におけるステップ1の突き当て動作において、スキャナユニット805の位置精度を高める機構について説明する。ここでは、図4(b)のX−Y平面における、突き当て状態のスキャナユニット805において、ラインセンサ803とセンサホルダ809とに作用する力について説明する。

0023

ラインセンサ803に作用する力は、搬送ベルト807の駆動力Jを、キャリッジ806とセンサホルダ809のセンサ軸受部809aとを介して伝達される力H(図4(b))と、基準部材の突き当部804aからの反力G(図4(b))である。これらの力は、釣り合い状態にあることからスキャナユニット805は完全に静止している。

0024

また、センサホルダ809に作用する力は、センサ軸受部809aを介して伝達される力Hの反力Iと、搬送ベルトからの駆動力Jである。これらの力も、力学的に釣り合い状態にあり、スキャナユニット805は完全に静止している。

0025

従って、突き当て動作後のスキャナユニット805には停止位置誤差は生じない。なお、本実施形態では、2箇所の突き当て位置の間に搬送ベルトを配置しているが、2箇所以上の複数個所であってもよい。また、走査方向と交差する方向における搬送ベルトと同位置に1箇所の突き当て位置を配置することでもモーメントは生じることなく同じ効果を得ることができる。

0026

次に、図5(a)〜(c)のX−Z平面における、ラインセンサ803に作用する力について説明する。ラインセンサ803には、搬送ベルトを固定しているキャリッジ806と、キャリッジ806が固定されているセンサホルダ809と、センサホルダ両端部にあるセンサ支軸803bと、を介して、搬送ベルト807のX方向の駆動力Jが伝達される。また、ラインセンサ803は、センサホルダ809との間に配置されている押圧ばね810により原稿台ガラス802に向かってZ方向(鉛直方向)へ付勢されている。

0027

ここで図5(b)の突き当て状態において、ラインセンサ803に作用する力は、搬送ベルト807の駆動力Jがセンサホルダ809とキャリッジ806とを介して伝達される力Hと、基準部材の突き当部804aからの反力Gである。これらの力のラインセンサ803に作用する箇所は、センサ支軸803bとサインセンサの突起803aとであり、センサ支軸803bとセンサ突き当部803aとはZ方向には同じ位置で、作用する方向だけが異なる。従って、力Hと力Gとは釣り合いの状態にある。

0028

しかし、突き当て状態において、センサ支軸803b中心位置と搬送ベルト保持位置とがZ方向において離れているため、センサ支軸803bからの反力Iと搬送ベルトの駆動力Jとによる回転モーメントが生じる。この回転モーメントは、スキャナユニット805をX−Z面内で反時計まわりに回転させるため、レール801aからキャリッジ806を浮かせる作用を生じさせる。

0029

しかしレール801a上を摺動するキャリッジ806のZ方向上方には、キャリッジ浮き防止用リブ801bが配置されている。従ってキャリッジ806を浮かす回転モーメントが発生しても、このリブ801bのキャリッジ浮き防止効果により、キャリッジ806はレール801aからの浮くことはない。従って、スキャナユニット805は、突き当て状態で停止状態を維持できるため、スキャナユニット805には停止位置誤差は生じない。

0030

X−Y平面およびX−Z平面のいずれにおいても、スキャナユニット805は突き当て状態で停止状態を維持できるように構成されている。従って、突き当て状態で高精度な位置決めが可能となっている。従って、基準部材804を基準としてスキャナユニット805は、高精度に位置決めされ、更に基準部材804が、原稿突き当部804eを備えていることから、基準部材804を基準にスキャナユニット805と原稿との両方が位置決めされる。よって、スキャナユニット805による原稿の高精度な読取りが可能となる。また、スキャナユニット805の初期位置が精度に位置決めできることから、スキャナユニット805の可動範囲にばらつきが生じることがないため、実質的に画像読取装置を小型化することができる。

0031

なお、本実施形において、キャリッジ浮き防止用リブ801bは、ベースフレーム801に配置されているが、基準部材804に配置されていてもよい。

0032

また、本実施形態では、原稿台ガラスを保持する基準部材に、原稿およびスキャナユニットを突き当てる(当接する)ことで、基準部材を基準に原稿およびスキャナユニットの位置決めを行ったがこれに限定するものではない。つまり、原稿およびスキャナユニットを同一の部材に突き当てることで、その同一の部材を基準として原稿およびスキャナユニットが位置決めされればよい。

0033

このように、所定の同一部材を基準にして、原稿の位置合わせと、スキャナユニットの位置決めとを行う。これによって、画像読取装置の小型化と、低コストで高精度の読取りを両立することができる画像読取装置を実現することができた。

0034

1画像読取部
2原稿台ガラス
101 CPU
107画像処理部
804基準部材
805スキャナユニット
806 キャリッジ

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