JP2019036858A

JP2019036858A - 原稿読取装置

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Publication number: JP2019036858A
Application number: JP2017157330A
Authority: JP
Inventors: 賢森本; Masaru Morimoto
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2037-08-17
Also published as: JP6798451B2; US20190058809A1; CN109413296A; US10536605B2

Abstract

【課題】キャリッジをホームポジションに戻す過程で光源を点灯させることなく、キャリッジを正確にホームポジションに戻すことができる原稿読取装置を提供する。【解決手段】ラインセンサーの読取幅Ｗ１の内側、且つ原稿画像読取幅Ｗ２の外側に配置され、キャリッジ１０のホームポジションＨから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓増する第２色領域Ｂを有する第１読取位置検出板１２と、ラインセンサーの出力に基づいて第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢＸを検出する読取位置検出部と、第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢＸをホームポジションＨまでの移動距離ＬＸに換算する移動距離換算部と、キャリッジ１０をホームポジションＨに向けて移動距離ＬＸだけ移動させる移動制御部とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、原稿の原稿画像を撮像素子で読み取る原稿読取装置に関する。

原稿読取装置は、原稿に光照射を行う光源が取り付けられたキャリッジを備え、原稿に対してキャリッジを副走査方向に相対的に移動させながら、撮像素子によって主走査方向の１ライン単位でスキャンする。このような原稿読取装置では、原稿画像の読取位置を正確に設定するために、スキャン終了後に、キャリッジをホームポジションに戻している。

そして、キャリッジをホームポジションに戻す際に、高価な光センサー等の格別の部材を用いることなく、読取領域外の白基準部分に、くぼみや穴、検出用マークを設けることでホームポジションを検出可能とする技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００１−２４５１１４号公報特開２００３−１４３３７３号公報

しかしながら、従来技術では、キャリッジをホームポジションに戻す過程で光源を点灯させ、くぼみや穴、検出用マークの検出を監視する必要があり、光源を無駄に点灯しなければならないという問題点があった。また、くぼみや穴の場合は、光源からの光の乱反射を利用しているため、反射の仕方で検出データにバラツキが発生してしまう。さらに、白基準部分の検出用マークでホームポジションを検出する場合、検出用マークの貼り付け位置や印刷位置がずれた場合に、読取開始位置がずれてしまう。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャリッジをホームポジションに戻す過程で光源を点灯させることなく、キャリッジを正確にホームポジションに戻すことができる原稿読取装置を提供することを目的とする。

本発明の原稿読取装置は、原稿と、前記原稿にコンタクトガラスを通して光を照射する光源が取付けられたキャリッジとを副走査方向に相対移動させながら、主走査方向に撮像素子が配置されたラインセンサーによって前記原稿の原稿画像を読み取る原稿読取装置であって、前記ラインセンサーの読取幅の内側、且つ原稿画像読取幅の外側に配置され、前記キャリッジのホームポジションから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓減もしくは逓増する色領域を有する読取位置検出板と、前記ラインセンサーの出力に基づいて前記色領域の主走査方向の長さを検出する読取位置検出部と、前記色領域の主走査方向の長さを前記ホームポジションまでの移動距離に換算する移動距離換算部と、前記キャリッジを前記ホームポジションに向けて前記移動距離だけ移動させる移動制御部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジの現在位置からホームポジションまでの移動距離が正確に分かるため、キャリッジをホームポジションに戻す過程で光源を点灯させることなく、キャリッジを正確にホームポジションに戻すことができるという効果を奏する。

本発明に係る原稿読取装置の実施の形態の構造を示す側面図である。図１に示す第１コンタクトガラス及び第２コンタクトガラスをキャリッジ側から見た平面図である。本発明に係る原稿読取装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示すキャリッジのホームポジションへの復帰動作を説明するフローチャートである。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本実施の形態の原稿読取装置１は、図１を参照すると、第１コンタクトガラス２と、第２コンタクトガラス３と、光源４と、第１ミラー５と、第２ミラー６と、第３ミラー７と、結像レンズ８と、主走査方向に配置されたラインセンサー９とを備えている。光源４と、第１ミラー５とは、副走査方向に移動可能なキャリッジ１０に搭載されている。なお、図１に示す例では、第１コンタクトガラス２と第２コンタクトガラス３と１つのガラス板で構成している。

光源４から照射されて原稿で反射された光は、第１ミラー５、第２ミラー６、第３ミラー７及び結像レンズ８により導かれて、ラインセンサー９により受光される。

ラインセンサー９は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary metal-oxide-semiconductor)からなる撮像素子が主走査方向に配列されたリニアイメージセンサーである。また、ラインセンサー９は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の原稿画像を出力するカラーイメージセンサである。ラインセンサー９は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが設けられた撮像素子を１組として、複数組が主走査方向に配列されている。

ラインセンサー９は、原稿からの反射光の受光により、主走査方向の走査ライン単位でスキャンした原稿画像を時系列で出力する。なお、ラインセンサー９としてＣＩＳ(Contact Image Sensor)を用い、キャリッジ１０に搭載するようにしても良い。

第１コンタクトガラス２に載置された原稿を読み取る場合、キャリッジ１０（走査ライン）を副走査方向に移動させながら第１コンタクトガラス２を通して原稿をスキャンする。また、図示しない原稿給送装置から送られて来る原稿を読み取る場合、キャリッジ１０（走査ライン）を第２コンタクトガラス３と対向する位置に移動させ、原稿給送部から送られてきた原稿を、第２コンタクトガラス３を通してスキャンする。

図１及び図２を参照すると、第１コンタクトガラス２と第２コンタクトガラス３との間の下面（キャリッジ１０と対向する面）には、シェーディング補正用の白基準板１１が設けられている。白基準板１１は、ラインセンサー９の読取幅Ｗ１の全域に亘って主走査方向に延びる細長い板状の部材である。なお、本実施の形態では、白基準板１１上の図２に示す走査ラインＨがホームポジションＨに設定されている。

また、第１コンタクトガラス２の主走査方向両側の下面には、第１読取位置検出板１２が設けられている。第１読取位置検出板１２は、第１コンタクトガラス２の両側に、ラインセンサー９の読取幅Ｗ_１の内側、且つ第１コンタクトガラス２の幅である主走査方向の原稿画像読取幅Ｗ_２の外側に配置されている。

そして、第１読取位置検出板１２は、走査ラインがホームポジションＨから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓減する第１色領域Ａと、主走査方向に隣接し、走査ラインがホームポジションＨから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓増する第２色領域Ｂとからなる。第１色領域Ａと第２色領域Ｂとは、異なる色で着色されている。これにより、第１色領域Ａと第２色領域Ｂとの境界が判別でき、ラインセンサー９からの出力によって第１色領域Ａと第２色領域Ｂとの主走査方向の長さをそれぞれ検出できる。

第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂの色は、一方が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかに設定され、他方が一方の色成分を含まない色に設定されている。例えば、第１色領域Ａを青（Ｂ）に設定した場合、第２色領域Ｂは黒、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）等に設定する。これにより、第１色領域Ａと第２色領域Ｂとをラインセンサー９からの出力で簡単に区別することができる。

さらに、第２コンタクトガラス３の主走査方向両側の下面にも、第１読取位置検出板１２と同様の構成を有する第２読取位置検出板１３が設けられている。なお、第２読取位置検出板１３は、副走査方向の長さが短いだけで、第１読取位置検出板１２と同様の構成であるため、説明を省略する。

原稿読取装置１は、図３を参照すると、モーター１４と、読取制御部２０と、センサー制御部３０と、記憶部４０とを備えている。

モーター１４は、キャリッジ１０を副走査方向に移動させる動力を生成する動力生成部であり、ステッピングモーターや、ＤＣモーターで構成されている。

読取制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の演算処理回路である。ＲＯＭには原稿読取装置１の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。読取制御部２０は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、装置全体の制御を行う。

また、読取制御部２０は、移動制御部２１、光源制御部２２、読取位置検出部２３、移動距離換算部２４として機能する。

センサー制御部３０は、読取制御部２０の指示に基づいて、ラインセンサー９の動作を制御するドライバーであり、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等により構成されている。

記憶部４０は、半導体メモリー等の記憶手段である。記憶部４０には、第１換算情報４１と、第２換算情報４２とが記憶されている。第１換算情報４１は、第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さをホームポジションＨまでの移動距離に換算するための情報である。第２換算情報４２は、第２読取位置検出板１３（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さをホームポジションＨまでの移動距離に換算するための情報である。

移動制御部２１は、モーター１４の回転を制御し、キャリッジ１０を副走査方向に移動させる。モーター１４がステッピングモーターである場合、移動制御部２１は、モーター１４の回転角度を制御するパルス信号を用いて、キャリッジ１０を副走査方向に移動させる。

光源制御部２２は、光源４の点灯を制御する。光源制御部２２は、ラインセンサー９によって原稿画像を読み取るタイミングで光源４を点灯させる。

読取位置検出部２３は、キャリッジ１０が第１コンタクトガラス２上に位置する場合、ラインセンサー９からの出力に基づいて、第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さを検出する。また、読取位置検出部２３は、キャリッジ１０が第２コンタクトガラス３上に位置する場合、ラインセンサー９からの出力に基づいて、第２読取位置検出板１３（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さを検出する。

移動距離換算部２４は、第１換算情報４１を参照することで、第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さをホームポジションＨまでの移動距離に換算すると共に、第２換算情報４２を参照することで、第２読取位置検出板１３（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さをホームポジションＨまでの移動距離に換算する。

次に、キャリッジ１０のホームポジションＨへの復帰動作について図４を参照して詳細に説明する。以下、第１色領域Ａを黒、第２色領域Ｂを青とし、読取位置検出部２３は、ラインセンサー９からの出力によって第２色領域Ｂの主走査方向の長さを検出するものとして説明する。

図示しない操作部や外部から第１コンタクトガラス２に載置した原稿のスキャン指示が入力されると、読取制御部２０は、光源制御部２２として光源４を点灯させると共に、センサー制御部３０に白基準板１１の読み取りを指示し、ラインセンサー９によってシェーディング補正用の白基準データを取得させる。

次に、読取制御部２０は、移動制御部２１としてモーター１４の回転を制御し、キャリッジ１０を副走査方向に移動させる共に、センサー制御部３０にキャリッジ１０の移動に同期させた原稿画像の読み取りを指示する。これにより、ラインセンサー９によって走査ライン単位で読み取られた原稿画像は、センサー制御部３０によってデジタルに変換され、シェーディング補正等が施された後に出力される。

読取制御部２０は、原稿の読み取りが終了すると、移動制御部２１として機能し、副走査方向に移動させたキャリッジ１０をホームポジションＨに戻す。この際、読取制御部２０は、まず、読取位置検出部２３として機能し、ラインセンサー９からの出力に基づいて、キャリッジ１０が位置する走査ラインＸにおける第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さＢ_Ｘを検出する（ステップＳ１０１）。

なお、ステップＳ１０１において、読取位置検出部２３は、走査ラインＸにおける第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さＢ_Ｘを第１コンタクトガラス２の両側においてそれぞれ検出する。

そして、読取位置検出部２３は、両側の主走査方向の長さＢ_Ｘを比較し（ステップＳ１０２）、差分が予め設定された閾値未満か否かを判断する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３で差分が閾値以上である場合、キャリッジ１０の傾きが大きいことを意味する。従って、読取位置検出部２３は、エラーをユーザーに報知し（ステップＳ１０４）、動作を終了させる。

ステップＳ１０３で差分が閾値未満である場合、読取位置検出部２３は、両側の主走査方向の長さＢ_Ｘの平均値Ｂ_{ＡＶＥ：Ｘ}を算出する（ステップＳ１０５）。これにより、キャリッジ１０が少し傾いていた場合でも正確に読取位置を検出することができる。

次に、読取制御部２０は、移動距離換算部２４は、第１換算情報４１を参照することで、平均値Ｂ_{ＡＶＥ：Ｘ}をホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｘに換算する（ステップＳ１０６）。

そして、読取制御部２０は、移動制御部２１として機能し、キャリッジ１０をホームポジションＨに向けてステップＳ１０５で換算された移動距離Ｌ_Ｘだけ移動させ（ステップＳ１０７）、復帰動作を終了させる。この移動中は、ラインセンサー９によって読み取りを行う必要がなく、光源４の点灯も必要としない。そして、移動距離Ｌ_Ｘが正確にわかるため、ホームポジションＨの近傍にくぼみや穴、検出用マークを設ける必要もない。

以上、キャリッジ１０を第１コンタクトガラス２の対向位置からホームポジションＨに戻す例について説明したが、キャリッジ１０を第２コンタクトガラス３の対向位置からホームポジションＨに戻す場合も同様の動作を実行する。

なお、ステップＳ１０５で換算された移動距離Ｌ_Ｘが予め設定された閾距離よりも長い場合には、ホームポジションＨに向けての移動途中に、図２に示すように、走査ラインＹにおける第１読取位置検出板１２（第１色領域Ａもしくは第２色領域Ｂ）の主走査方向の長さＢ_Ｙを第１コンタクトガラス２の両側においてそれぞれ検出し、ホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｙを求めるようにしても良い。

この場合、移動制御部２１は、自身が認識している走査ラインＸから走査ラインＹまで移動距離Ｚと、実際の移動距離（Ｌ_Ｘ−Ｌ_Ｙ）とを比較することができる。そして、自身が認識している移動距離Ｚと、実際の移動距離（Ｌ_Ｘ−Ｌ_Ｙ）とに誤差が生じている場合、この誤差に基づいて移動距離Ｌ_Ｙの移動制御を補正（例えば、移動距離Ｌ_ＹをＬ_Ｙ×（Ｌ_Ｘ−Ｌ_Ｙ）／Ｚに補正）することで、より正確にキャリッジ１０をホームポジションＨに戻すことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、原稿と、原稿に第１コンタクトガラス２を通して光を照射する光源４が取付けられたキャリッジ１０とを副走査方向に相対移動させながら、主走査方向に撮像素子が配置されたラインセンサー９によって原稿の原稿画像を読み取る原稿読取装置１であって、ラインセンサー９の読取幅Ｗ_１の内側、且つ原稿画像読取幅Ｗ_２の外側に配置され、キャリッジ１０のホームポジションＨから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓増する第２色領域Ｂを有する第１読取位置検出板１２と、ラインセンサー９の出力に基づいて第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢ_Ｘを検出する読取位置検出部２３と、第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢ_ＸをホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｘに換算する移動距離換算部２４と、キャリッジ１０をホームポジションＨに向けて移動距離Ｌ_Ｘだけ移動させる移動制御部２１とを備えている。
この構成により、キャリッジ１０の現在位置からホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｘが正確に分かるため、キャリッジ１０をホームポジションＨに戻す過程で光源を点灯させることなく、キャリッジ１０を正確にホームポジションＨに戻すことができる。

さらに、本実施の形態において、第１読取位置検出板１２において、第２色領域Ｂは赤、緑、青のいずれかの色に設定され、第２色領域Ｂに主走査方向に隣接する第１色領域Ａは、第２色領域Ｂの色成分を含まない色に設定されている。
この構成により、第２色領域Ｂをラインセンサー９からの出力で簡単に区別することができる。

さらに、本実施の形態において、第２色領域Ｂは、原稿画像読取幅Ｗ_２の両側にそれぞれ配置され、読取位置検出部２３は、両側に配置された第２色領域Ｂの主走査方向の長さの平均値を算出し、移動距離換算部２１は、平均値をホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｘに換算する。
この構成により、キャリッジ１０が少し傾いていた場合でも正確に読取位置を検出することができる。

さらに、本実施の形態において、移動制御部２１によるキャリッジ１０の移動途中に、読取位置検出部２３は、第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢ_Ｙを検出すると共に、移動距離換算部２４は、第２色領域Ｂの主走査方向の長さＢ_ＹをホームポジションＨまでの移動距離Ｌ_Ｙに換算し、移動制御部２１は、自身が認識している移動距離Ｚと、実際の移動距離（Ｌ_Ｘ−Ｌ_Ｙ）との誤差に基づいて移動制御を補正する。
この構成により、

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。

１原稿読取装置
２第１コンタクトガラス
３第２コンタクトガラス
４光源
５第１ミラー
６第２ミラー
７第３ミラー
８結像レンズ
９ラインセンサー
１０キャリッジ
１１白基準板
１２第１読取位置検出板
１３第２読取位置検出板
１４モーター
２０読取制御部
２１移動制御部
２２光源制御部
２３読取位置検出部
２４移動距離換算部
３０センサー制御部
４０記憶部
４１第１換算情報
４２第２換算情報
Ａ第１色領域
Ｂ第２色領域
Ｈホームポジション
Ｘ、Ｙ走査ライン

Claims

原稿と、前記原稿にコンタクトガラスを通して光を照射する光源が取付けられたキャリッジとを副走査方向に相対移動させながら、主走査方向に撮像素子が配置されたラインセンサーによって前記原稿の原稿画像を読み取る原稿読取装置であって、
前記ラインセンサーの読取幅の内側、且つ原稿画像読取幅の外側に配置され、前記キャリッジのホームポジションから遠ざかるほど主走査方向の長さが逓減もしくは逓増する色領域を有する読取位置検出板と、
前記ラインセンサーの出力に基づいて前記色領域の主走査方向の長さを検出する読取位置検出部と、
前記色領域の主走査方向の長さを前記ホームポジションまでの移動距離に換算する移動距離換算部と、
前記キャリッジを前記ホームポジションに向けて前記移動距離だけ移動させる移動制御部と、を具備することを特徴とする原稿読取装置。
前記読取位置検出板において、前記色領域は赤、緑、青のいずれかの色に設定され、前記色領域に主走査方向に隣接する領域は、前記色領域の色成分を含まない色に設定されていることを特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。
前記色領域は、原稿画像読取幅の両側にそれぞれ配置され、
前記読取位置検出部は、両側に配置された前記色領域の主走査方向の長さの平均値を算出し、
前記移動距離換算部は、前記平均値を前記ホームポジションまでの前記移動距離に換算することを特徴とする請求項１又は２記載の原稿読取装置。
前記移動制御部による前記キャリッジの移動途中に、前記読取位置検出部は、前記色領域の主走査方向の長さを検出すると共に、前記移動距離換算部は、前記色領域の主走査方向の長さを前記ホームポジションまでの移動距離に換算し、
前記移動制御部は、自身が認識している移動距離と、実際の移動距離との誤差に基づいて移動制御を補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の原稿読取装置。