JP4979445B2 - 原稿読取装置及びそのデータ転送方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送される原稿を読み取る原稿読取装置及びそのデータ転送方法に関する。

従来、この種の原稿読取装置は、デジタル複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等に搭載あるいは適用される。複写機等に使用される原稿読取装置として、複数枚の原稿が載置された原稿トレイから原稿を１枚ずつ分離して原稿台ガラスに給紙し、その搬送路に固定された露光装置により露光された原稿の画像を読み取る、いわゆる「流し読み」を行うものが知られている。

近年、この流し読みで読み取り可能な原稿読取装置では、読み取り生産性を効率的に向上させるために、搬送速度を上げるだけでなく、原稿トレイ上の原稿束から１枚ずつ搬送路に原稿を分離して給紙する際の原稿と原稿の間隔（紙間）を狭くすることが行われる。これにより、単位時間あたりの読み取り枚数が増加する。例えば、次原稿の給紙動作開始を前原稿の後端検知を起点に高速に行うことで、紙間を狭め、読み取り生産性を落とさずに原稿の搬送速度を遅らせることが知られている（特許文献１参照）。
特開２００５−３２４８７２号公報

しかしながら、上記従来の原稿読取装置では、原稿を連続して読み取って後段に接続されたプリンタ等に、読み取った画像データをリアルタイムに転送する場合、以下の問題があった。すなわち、前原稿と次原稿の間にある程度の原稿間隔が必要であるため、画像データの転送時間に割り当てられる時間が短くなり、本来の読み取り生産性に必要な動作クロックよりも高速な動作クロックで画像データを転送しなければならなかった。

このように高速な動作クロックでシステム全体を動作させるので、消費電力の増加、温度上昇、放射ノイズ等の問題や、画像処理を行うＡＳＩＣ等のＩＣのタイミング設計を実現することが厳しくなるといった問題が発生していた。

また、特許文献１のように紙間を狭めるためには複雑な制御が必要であるため、あるいは装置のコストダウンなどから簡素化を図るため、特許文献１のような制御構成をとらずに、原稿間隔が広い構成をとった場合も、同様の問題が発生していた。原稿間隔が広い構成をとった場合、例えば原稿の搬送速度を早くすることで読み取り生産性を向上させることが行われる。

そこで、本発明は、複数枚の原稿の読み取り生産性の向上を図りつつ、システム全体の動作クロックを低速で動かすことができる原稿読取装置及びそのデータ転送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の原稿読取装置は、複数枚の原稿を連続して搬送し、前記搬送される原稿を読み取る原稿読取装置であって、読み取り位置上を所定速度にて前記原稿を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される原稿の画像を前記読み取り位置で読み取って画像データを出力する読取手段と、前記読取手段によって得られた画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶された画像データを転送先に転送する転送手段とを備え、前記転送手段は、前記搬送手段によって搬送される１枚の原稿が前記読取手段によって読み取られる読取時間をＸとし、前記搬送手段によって前記複数枚の原稿が前記読み取り位置まで搬送される際の前原稿の後端と次原稿の先端との原稿間隔時間をＹとし、前記記憶手段に記憶された画像データの前記転送先への転送時間をＺとした場合、Ｘ＋Ｙ≧Ｚ＞Ｘの関係となるように、前記読取手段による画像データの出力速度より遅いデータ転送速度で、前記画像データを前記転送先に転送することを特徴とする。

本発明の原稿読取装置のデータ転送方法は、複数枚の原稿を連続して搬送し、前記搬送される原稿を読み取る原稿読取装置のデータ転送方法であって、読み取り位置上を所定速度にて前記原稿を搬送する搬送ステップと、前記搬送ステップで搬送される原稿の画像を読み取り位置で読み取って画像データを出力する読取ステップと、前記読取ステップで得られた画像データを記憶媒体に記憶する記憶ステップと、前記記憶された画像データを転送先に転送する転送ステップとを有し、前記転送ステップでは、前記搬送ステップで搬送される１枚の原稿が前記読取ステップで読み取られる読取時間をＸとし、前記搬送ステップで前記複数枚の原稿が前記読み取り位置まで搬送される際の前原稿の後端と次原稿の先端との原稿間隔時間をＹとし、前記記憶媒体に記憶された画像データの前記転送先への転送時間をＺとした場合、Ｘ＋Ｙ≧Ｚ＞Ｘの関係となるように、前記読取ステップでの画像データの出力速度より遅いデータ転送速度で、前記画像データを前記転送先に転送することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る原稿読取装置によれば、読み取って得られた画像データを記憶し、記憶された画像データを読み出して転送する際、読み取り速度より遅いデータ転送速度で、画像データを転送先に転送する。これにより、複数枚の原稿の読み取り生産性の向上を図りつつ、システム全体の動作クロックを低速で動かすことができる。従って、画像処理を行うＩＣのタイミング設計が容易であり、かつ低消費電力で高効率なデータ転送を行うことができ、温度上昇を抑え、放射ノイズを低減できる。

本発明の原稿読取装置及びそのデータ転送方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の原稿読取装置は、複数枚の原稿を連続して搬送する自動原稿給送装置を有するデジタル複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等の各種の装置に搭載あるいは適用される。

［第１の実施形態］
図１は原稿読取装置の内部構成を示す断面図である。原稿読取装置１０は、自動原稿給送装置１００、およびこの自動原稿給送装置１００から連続して搬送される原稿の画像を読み取るリーダ部２００から構成される。自動原稿給送装置１００の原稿トレイ１０１には、原稿１０２が積載される。また、原稿トレイ１０１の図中左側には、給紙ローラ１０３が設けられている。

給紙ローラ１０３は、分離搬送ローラ１０４と同一駆動源に接続され、その回転に連れて回転し、原稿を給紙する。給紙ローラ１０３は、通常ホームポジションである上方の位置に退避しており、原稿のセット作業を阻害しないようになっている。給紙動作が開始されると、給紙ローラ１０３は下降して原稿１０２の上面に当接する。給紙ローラ１０３は、アーム（図示せず）に軸支されているので、アームが揺動することにより上下に移動する。

分離搬送ローラ１０４の対向側には、分離搬送従動ローラ１０５が配置されており、分離搬送ローラ１０４側に押圧されている。分離搬送従動ローラ１０５は、分離搬送ローラ１０４より僅かに摩擦が少ないゴム材等から形成されており、分離搬送ローラ１０４と協働し、給紙ローラ１０３によって給紙される原稿トレイ１０１上の原稿１０２を１枚ずつ捌いて給紙する。

レジストローラ１０６およびレジスト従動ローラ１０７（レジストローラ対１０６、１０７）は、分離搬送ローラ１０４および分離搬送従動ローラ１０５によって分離・搬送された原稿の先端を揃える。分離した原稿の先端が、静止したレジストローラ対１０６、１０７のニップ部に突き当てられると、原稿にループが生じ、その先端が揃えられる。リードローラ１０８およびリード従動ローラ１０９は、原稿を流し読みガラス１１６に向けて搬送する。流し読みガラス１１６の対向側には、プラテンローラ１１０が配置されている。流し読みガラス１１６を通過する際、原稿１０２の表面の画像は、ＣＣＤラインセンサ１２６によって読み取られるようになっている。

ＣＣＤラインセンサ１２６による原稿１０２の画像読み取り動作が終了すると、リード排出ローラ１１１およびリード排出従動ローラ１１２は、原稿を排紙ローラ１１３側に搬送する。排紙ローラ１１３は、原稿を排紙トレイ１１４に排出する。

一方、リーダ部２００は、ランプ１１９、ミラー１２０、１２１、１２２、レンズ１２５およびＣＣＤラインセンサ１２６を有する。ランプ１１９は、読み取り原稿面に対して光を照射する。ミラー１２０、１２１、１２２は、原稿１０２からの反射光を反射し、レンズ１２５およびＣＣＤラインセンサ１２６に導く。また、ランプ１１９およびミラー１２０は、第１ミラー台１２３に取り付けられており、ミラー１２１、１２２は、第２ミラー台１２４に取り付けられている。

第１ミラー台１２３および第２ミラー台１２４は、それぞれワイヤ（図示せず）によって駆動モータ（図示せず）と結合され、駆動モータの回転駆動により原稿台ガラス１１８と平行に移動する。原稿からの反射光は、ミラー１２０、１２１、１２２を介してレンズ１２５に導かれ、レンズ１２５によってＣＣＤラインセンサ１２６の受光部に結像する。ＣＣＤラインセンサ１２６は、結像した反射光を受光素子で光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。

原稿読取装置では、原稿固定読みモードと流し読みモードの２つのモードで原稿を読み取ることができる。原稿固定読みモードでは、原稿１０２を原稿台ガラス１１８上に載置し、第１ミラー台１２３および第２ミラー台１２４を副走査方向（図中、矢印ａ方向）に移動させながら、原稿が読み取られる。流し読みモードでは、第１ミラー台１２３および第２ミラー台１２４を停止させた状態で、自動原稿給送装置１００によって原稿１０２を搬送させながら、流し読みガラス１１６の位置（原稿読み取り位置）で原稿が読み取られる。

ここで、原稿搬送間隔について説明する。給紙ローラ１０３によって給紙される原稿トレイ１０１上の原稿１０２を、分離搬送従動ローラ１０５と分離搬送ローラ１０４によって１枚ずつ分離する際の時間は、原稿の表面性等によりばらつく。レジストローラ１０６およびレジスト従動ローラ１０７で分離・給紙された原稿の先端は揃えられ、リードローラ１０８およびリード従動ローラ１０９によって原稿は流し読みガラス１１６に向けて搬送される。このとき、原稿と原稿の間隔は、前述した分離する際の時間のばらつきを考慮して空けられている。すなわち、自動原稿給送装置１００は、原稿と原稿との間隔が常に一定間隔となるように搬送制御を行う。本実施形態では、原稿搬送間隔が４０ｍｍとなるように、搬送動作が行われる。

図２は画像系の制御部の構成を示すブロック図である。制御部３００は、Ａ／Ｄ変換回路３０１、シェーディング補正回路３０２、一時記憶メモリ３０３、パルスジェネレータ回路３０５、画像データ転送ライン３０７、ＣＰＵ３０９等を有する。

パルスジェネレータ回路３０５は、原稿の表面を読み取るＣＣＤラインセンサ１２６を駆動するパルスを生成する。Ａ／Ｄ変換回路３０１は、ＣＣＤラインセンサ１２６からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。シェーディング補正回路３０２は、Ａ／Ｄ変換回路３０１によってデジタル信号に変換された画像データに対し、シェーディング補正を行う。一時記憶メモリ３０３（記憶媒体）には、シェーディング補正された画像データが一時的に記憶される。画像データ転送ライン３０７は、一時記憶メモリ３０３に記憶された画像データを後段の処理回路４０１に転送するために使用される。なお、後段の処理回路（転送先）としては、プリンタやコンピュータ等が挙げられる。

ＣＰＵ３０９は、原稿読み取り動作を制御する。ＣＰＵ３０９は、パルスジェネレータ回路３０５に設定される、ＣＣＤラインセンサ１２６の駆動速度、および一時記憶メモリ３０９から後段の処理回路４０１へのデータ転送速度を変更可能である。

上記構成を有する原稿読取装置の動作を示す。図３は自動原稿給送装置１００による搬送動作手順を示すフローチャートである。まず、自動原稿給送装置１００は、原稿トレイ１０１に積載された原稿１０２を、給紙ローラ１０３により最上位の原稿から分離搬送ローラ対１０４、１０５間に搬送する（ステップＳ１）。原稿が複数枚重なって搬送された場合、自動原稿給送装置１００は、分離搬送ローラ１０４および分離搬送従動ローラ１０５によって、原稿を１枚に分離して搬送する（ステップＳ２）。

自動原稿給送装置１００は、１枚に分離された原稿を搬送し、下流側にあるレジストローラ対１０６、１０７によってその先端を揃え、リードローラ対１０８、１０９を通過させ、原稿読み取り位置（原稿読み取り部）に搬送する（ステップＳ３）。

自動原稿給送装置１００は、読み取り動作が終了した原稿１０２を、リード排出ローラ１１１、１１２を通過させ（ステップＳ４）、排紙ローラ１１３に搬送し、排紙トレイ１１４に排出する（ステップＳ５）。この自動原稿給送装置１００による原稿の搬送動作は、前述したように、原稿と原稿との間隔が常に一定間隔（ここでは、４０ｍｍ）となるように制御されている。

図４は原稿読取手順を示すフローチャートである。原稿読取装置１０は、図３に示す原稿搬送動作を開始させる（ステップＳ１１）。原稿読取装置１０は、原稿が原稿読み取り位置に到達すると、ＣＣＤラインセンサ１２６によって読み取られた画像データを一時記憶メモリ３０３に格納する動作を開始させる（ステップＳ１２）。これと同時に、原稿読取装置１０は、一時記憶メモリ３０３から画像データを読み出して画像データ転送ライン３０７に転送する動作を開始させる。

原稿読取装置１０は、一時記憶メモリ３０３から画像データを読み出して画像データ転送ライン３０７に転送する動作が終了したか否かを検出する（ステップＳ１３）。この転送動作が終了していない場合、原稿読取装置１０は、ステップＳ１２の処理を繰り返す。一方、転送動作が終了した場合、原稿読取装置１０は、次原稿があるか否かを判別し（ステップＳ１４）、次原稿がある場合、ステップＳ１２の動作を繰り返す。一方、次原稿が無い場合、原稿読取装置１０は、原稿読み取り動作を終了する。

つぎに、原稿搬送速度とＣＣＤラインセンサ１２６の駆動速度の関係について説明する。Ａ４原稿を１分間に６０枚読み取る原稿読取装置の駆動速度について考えると、一定速度で原稿読み取りを行う場合には１秒間に原稿を１枚読み取る速度で読み取りを行う必要がある。Ａ４サイズの副走査長さは２１０ｍｍであり、原稿搬送間隔（紙間）を４０ｍｍに設定すると、１秒間に２５０ｍｍ読める速度でＣＣＤラインセンサ１２６を駆動する必要がある。

６００ｄｐｉの解像度で原稿を読み取る場合を考えると、上記条件の場合、１副走査ラインの走査時間は、数式（１）で求められる。

１副走査ライン時間＝１ｓｅｃ／（２５０ｍｍ／（２５．４ｍｍ／６００）） ……（１）
即ち、１副走査ライン時間＝１６９ｕｓｅｃで、ＣＣＤラインセンサ１２６を駆動しなければならないことがわかる。また、上記条件でＣＣＤラインセンサ１２６を駆動する場合、原稿搬送用の各ローラの搬送速度として、１秒間に２５０ｍｍの搬送スピードで原稿を搬送すると、副走査倍率が１００％となる。よって、２５０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で各ローラを駆動する必要がある。

図５は原稿の搬送を示す図である。主走査時間について考えると、ＣＣＤラインセンサ１２６には、６００ｄｐｉの解像度でＡ４サイズの原稿を読み取れるように、７２００画素のセンサが設けられている。なお、Ａ４サイズの主走査長さは２９７ｍｍであるので、Ａ４サイズの原稿を読み取る場合、約７０１６画素が実際の原稿画像データを読み取る有効範囲となる。

また、ＣＣＤラインセンサ１２６がＣＣＤ方式のリニアセンサである場合、フォトダイオードからＣＣＤ転送レジスタへの電荷転送を行うシフト転送期間などの非有効領域期間として、例えば１０ｕｓｅｃ程度の時間が必要である。なお、非有効領域期間の数値は各種存在するＣＣＤ方式によって異なるので、この数値は一例である。

従って、１画素の転送に必要な時間は、数式（２）で求められる。

１画素転送期間＝（１６９−１０）／７２００ …… （２）
即ち、１画素転送期間＝ ２２．０８ｎｓｅｃ（４５．２８ＭＨｚ）となる。

ここで、画像データ転送ライン３０７への転送速度について考える。まず、ＣＣＤラインセンサ１２６の駆動速度として、１秒間に２５０ｍｍ読める速度で駆動する際、ＣＣＤラインセンサ１２６からの画像データを、一時記憶メモリ３０３を介さずに、画像データ転送ライン３０７に直接転送する場合を考える。図６は画像データの転送を示す図である。この場合、原稿搬送間隔が４０ｍｍあるので、実際に有効なデータを画像データ転送ライン３０７に転送している区間は２１０ｍｍだけとなる。また、１枚の原稿が読み取られる読取時間Ｘは０．８４ｓｅｃとなり、複数枚の原稿が原稿読み取り位置まで搬送される際の前原稿と次原稿の原稿間隔時間Ｙは０．１６ｓｅｃとなる。

つぎに、ＣＣＤラインセンサ１２６の画像データを一時記憶メモリ３０３に記憶し、原稿搬送間隔４０ｍｍ分の間隔をデータ転送に用いた場合を考える。この場合、原稿搬送間隔分を考慮する必要がなくなるので、１副走査ライン転送時間は数式（３）に従って求められる。

１副走査ライン転送時間＝１ｓｅｃ／（２１０ｍｍ／（２５．４ｍｍ／６００））……（３）
即ち、１副走査ライン転送時間＝２１０．５９ｕｓｅｃで、後段の処理回路に画像データを転送すればよいことになる。

さらに、主走査時間について考えると、７２００画素分のデータを転送すればよいので、１画素の転送に必要な時間は、数式（４）で求められる。

１画素転送期間＝２１０．５９／７２００ …… （４）
即ち、１画素転送期間＝２９．２５ｎｓｅｃ（３４．１９ＭＨｚ）となる。従って、データ転送クロックを大幅に低減することが可能となる。

図７は原稿搬送間隔分をデータ転送に用いた場合の画像データの転送を示す図である。１枚の原稿が読み取られる読取時間Ｘ、複数枚の原稿が原稿読取位置まで搬送される際の前原稿と次原稿の原稿間隔時間Ｙ、および一時記憶メモリ３０３に記憶された画像データの画像データ転送ライン３０７への転送時間Ｚは、Ｘ＋Ｙ＝Ｚの関係となるように設定されている。

従って、ＣＰＵ３０９が、上記駆動速度、一時記憶メモリ３０３から後段の処理回路４０１へのデータ転送速度の条件に合うように、パルスジェネレータ回路３０５を制御することで、データ転送時間を大幅に低減することができる。ここで、一時記憶メモリ３０３の必要な容量は、ＣＣＤラインセンサ１２６の駆動速度とデータ転送ラインへの転送速度の速度差分に相当する容量であればよいことになる。即ち、Ａ４サイズの原稿を４０ｍｍの原稿間隔で読み取っている場合、一時記憶メモリ３０３は、４０ｍｍ（９４５ライン）×７２００画素分×８ｂｉｔのメモリ容量、つまり６．９Ｍｂｙｔｅの容量を有していればよいことになる。

上記実施形態では、転送時間Ｚは、Ｘ＋Ｙ＝Ｚの関係となるように設定されたが、Ｘ＋Ｙ≧Ｚ＞Ｘの関係を有するように設定されている限り、同様の効果が得られる。

本実施形態の原稿読取装置によれば、ＣＣＤラインセンサの駆動速度よりもデータ転送ラインへのデータ転送速度を遅くすることができる。従って、後段に接続される処理回路（プリンタやコンピュータ等）の動作速度を抑えることが可能である。また、原稿読取装置を高速クロックで動作させることによる温度上昇、消費電力および放射ノイズを低減することができる。このように、複数枚の原稿の読み取り生産性の向上を図りつつ、システム全体の動作クロックを低速で動かすことができる。従って、画像処理を行うＩＣのタイミング設計が容易になり、かつ低消費電力で高効率なデータ転送を行うことができ、温度上昇を抑え、放射ノイズを低減できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、いわゆる「流し読み」モードで原稿を読み取る場合を示したが、本発明は、原稿台ガラス上に搬送された原稿に対し、読み取りユニットを副走査方向に移動させる、いわゆる「固定読み」モードで原稿を読み取る場合にも適用可能である。

原稿読取装置の内部構成を示す断面図である。 画像系の制御部の構成を示すブロック図である。 自動原稿給送装置１００による搬送動作手順を示すフローチャートである。 原稿読取手順を示すフローチャートである。 原稿の搬送を示す図である。 画像データの転送を示す図である。 原稿搬送間隔分をデータ転送に用いた場合の画像データの転送を示す図である。

符号の説明

１０ 画像読取装置
１００ 自動原稿給送装置
１２６ ＣＣＤラインセンサ
３０３ 一時記憶メモリ
３０５ パルスジェネレータ回路
３０７ 画像データ転送ライン
３０９ ＣＰＵ

Claims (3)

1. 複数枚の原稿を連続して搬送し、前記搬送される原稿を読み取る原稿読取装置であって、
   読み取り位置上を所定速度にて前記原稿を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送される原稿の画像を前記読み取り位置で読み取って画像データを出力する読取手段と、
   前記読取手段によって得られた画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶された画像データを転送先に転送する転送手段とを備え、
   前記転送手段は、
   前記搬送手段によって搬送される１枚の原稿が前記読取手段によって読み取られる読取時間をＸとし、前記搬送手段によって前記複数枚の原稿が前記読み取り位置まで搬送される際の前原稿の後端と次原稿の先端との原稿間隔時間をＹとし、前記記憶手段に記憶された画像データの前記転送先への転送時間をＺとした場合、Ｘ＋Ｙ≧Ｚ＞Ｘの関係となるように、前記読取手段による画像データの出力速度より遅いデータ転送速度で、前記画像データを前記転送先に転送することを特徴とする原稿読取装置。
2. 複数枚の原稿が積載される原稿積載手段を備え、
   前記搬送手段は、前記原稿積載手段に積載された原稿を１枚ずつ分離し、原稿と原稿の間隔が一定間隔となるように、前記読み取り位置に搬送した後、排出し、
   前記読取手段は、前記読み取り位置上を前記所定速度にて通過する原稿の画像を読み取ることを特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。
3. 複数枚の原稿を連続して搬送し、前記搬送される原稿を読み取る原稿読取装置のデータ転送方法であって、
   読み取り位置上を所定速度にて前記原稿を搬送する搬送ステップと、
   前記搬送ステップで搬送される原稿の画像を読み取り位置で読み取って画像データを出力する読取ステップと、
   前記読取ステップで得られた画像データを記憶媒体に記憶する記憶ステップと、
   前記記憶された画像データを転送先に転送する転送ステップとを有し、
   前記転送ステップでは、前記搬送ステップで搬送される１枚の原稿が前記読取ステップで読み取られる読取時間をＸとし、前記搬送ステップで前記複数枚の原稿が前記読み取り位置まで搬送される際の前原稿の後端と次原稿の先端との原稿間隔時間をＹとし、前記記憶媒体に記憶された画像データの前記転送先への転送時間をＺとした場合、Ｘ＋Ｙ≧Ｚ＞Ｘの関係となるように、前記読取ステップでの画像データの出力速度より遅いデータ転送速度で、前記画像データを前記転送先に転送することを特徴とする原稿読取装置のデータ転送方法。

Images