图像读取装置 【技术领域】
本发明涉及一种用扫描仪扫描原稿图像，并以光学方式读取该图像后输出电子数据的图像读取装置，特别涉及利用通常称为ADF的自动原稿输送装置从给纸台上一张张地抽出的原稿纸的内外两面上读取图像的具有双光学读取部件的图像读取装置。
背景技术
通常称为扫描仪的图像读取装置的工作原理是光学地读取原稿图像并变换成电子数据，再把该数据输送到外设的个人计算机、复印机、传真机等的图像形成装置上。另外，图像形成装置通常具备这样的图像读取装置。
图像读取装置的工作方式公知有以下几种：一种是把书等较厚的原稿纸静载在现有图像读取装置本体上面的台板上，移动读取部件，读取原稿上的图像的静止原稿读取方式；二是利用自动原稿输送装置从给纸台上一张张地抽出输送到台板上，用静止的读取部件读取在台板上移动的原稿的纸通过读取方式。近年来，对于纸通过读取方式，还提出了这样地一种方案，该方案是用两个分体的读取部件对每次抽出一张的原稿纸无需反转原稿纸正反面地输送一次，同时读取原稿纸的正反两面的图像信息。
日本第327111/1995号，第136444/1999号，以及第32164/1999号发明专利申请公开公报分别揭示了具备这种以纸通过读取方式读取原稿纸的正反两面图像的两个读取部件的图像读取装置。
日本第327111/1995号发明专利申请公开公报所揭示的方案，共用设置在图像读取装置本体上面的静止原稿用的台板和纸通过读取用的台板，并为向该共用台板上输送原稿而形成了原稿输送通道，由夹着原稿输送通道相对配置的两个读取部件分别读取通过原稿通道的原稿的两面图像而构成。而且，两个读取部件的一个在共用台板下方移动读取用手放置在共用台板上的静止原稿而构成。
日本第136444/1999号发明专利申请公开公报揭示了一种在图像读取装置本体上面设置静止原稿用的台板，在该静止原稿用的台板上方形成纸通过读取用的输送通道，在该静止原稿用的台板和输送通道之间，配置读取原稿纸张单面图像的光源，反光镜，由光源和反光镜读取通过输送通道的原稿这一面的图像，然后，由对着读取原稿纸一面用的光源、反光镜配置的读取部件读取原稿纸的另一面的双面图像读取装置。
日本第32164/1999号发明专利申请公开公报揭示了在原稿纸输送通道的上面和下面分别设置紧贴光学系的读取部件和缩小光学系的读取部件，从给纸台反转输送原稿纸，由设置在图像读取装置本体上的读取部件读取通过纸通过读取用的台板的原稿纸的一面，然后，由对着纸通过读取用的台板的、设置在自动原稿输送装置上的读取部件读取原稿纸的另一面，最后将原稿纸排出到排纸台上而构成的双面图像读取装置。此外，该双面图像读取装置的原稿纸排纸方向上配置了静止原稿读取用的台板，以手动放置在该静止原稿读取用的台板上的原稿通过移动缩小光学系的读取部件而被读取。
然而，上述的日本第327111/1995号发明专利申请公开公报揭示的图像读取装置的纸通过读取方式所进行的两个读取部件因为都采用缩小光学系的读取方式，所以包含自动原稿输送装置的图像读取装置存在大型化，重量较重的问题。
另外，日本第136444/1999号发明专利申请公开公报所揭示的图像读取装置中，由于在开闭静止原稿用的台板的自动原稿输送装置上设置了原稿纸的输送通道、读取原稿纸一面的光源、反光镜以及读取原稿纸另一面的读取部件，因此，包含自动原稿输送装置的图像读取装置存在的问题是大型化，重量较重，以及构造复杂。
其次，日本第136444/1999号发明专利申请公开公报所揭示的图像读取装置中，在纸通过读取用的台板上方(相对侧)配置读取原稿纸另一面的读取部件，且在读取原稿纸另一面的读取部件的上方配置给纸台，因此，存在导致包含自动原稿输送装置的图像读取装置大型化的问题。再有，由于形成了一条从给纸台反转原稿后再输入到纸通过读取用台板上的U形给纸通道，并因为原稿纸以不正常姿势通过纸通过读取用台板，所以原稿纸进入或排出纸通过读取用台板时会产生不稳定且不能获得清楚图像的问题。
另外，上述现有的三种图像读取装置的任何一种，都在图像读取装置本体的自动原稿输送装置侧上设置的第二读取部件的垂直方向下方的部位具有无效空间，包含自动原稿输送装置的图像读取装置整体不能小型化。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能够读取原稿纸内外两面的图像读取装置，该图像读取装置其外形在左右方向及上下方向上更小型，且重量更轻，能够把通过将静置放在给纸台上的原稿纸一张张地抽出用的自动原稿给纸部件输送的原稿纸进行稳定地输送，由相近对置的两个读取部件得到良好的读取图像。
本发明的图像读取装置具有读取静止原稿图像的读取模式和读取移动原稿的图像的读取模式，该图像读取装置具备读取静止原稿用的第一读取部，读取移动原稿一面用的第二读取部，读取移动原稿另一面用的第三读取部，移动读取上述第一读取部读取的静止原稿图像的同时、上述第二读取部静止地读取移动原稿一面的图像而构成的缩小光学系的第一读取部件，读取在对着上述第二读取部配置的上述第三读取部移动的原稿另一面的紧贴光学系的第二读取部件，叠置于上述第一读取部上方的、载置原稿的给纸台，引导该给纸台上的原稿使之介于上述第二读取部和上述第三读取部之间的输送通道，容纳由上述第二读取部和上述第三读取部读取过的原稿的排纸台，把上述第一读取部、第二读取部、第三读取部靠近原稿输送方向按此顺序配置。
【附图说明】
图1是表示本发明图像读取装置第一实施例的图像读取装置整体构成的纵剖面图。
图2是图1所示的实施例主要部分的放大剖面图。
图3是包含图2所示的主要部分的CIS组件的立体图。
图4是表示打开图1的实施例的图像读取装置上部组件的状态的立体图。
【具体实施方式】
下面，参照附图说明本发明的一实施例。
图1是表示本发明实施例的图像读取装置整体构成的纵剖面图。图2是图1主要部分的放大剖面图，图3是图2的主要部分的立体图，图4表示从图的眼前方向看打开此实施例的图像读取装置上部组件的状态的立体图。
图1至图4中，符号1表示本体组件(图像读取装置本体)，上部组件2(自动原稿输送装置)经销33(图4所示)可开关地安装在该本体组件1上。壳体3形成于本体组件1的外侧，排纸台4固定在该壳体3的一侧面上。在与排纸台4相反侧的壳体3的上面组装了一块由透明玻璃板构成的台板玻璃5(第一台板玻璃)，如图1将上部组件2向上打开，把厚原稿等放置到该台板玻璃5上，进行读取。
另外，在固定该台板玻璃5用的作为壳体3一部分的固定部3b的台板玻璃的相反侧上，固定有一体地组合的每次输送一张原稿纸，为读取其上的图像支持原稿的透明玻璃制的台板玻璃6(第二台板玻璃)，与同样是每次输送一张原稿纸，为读取其上的图像支持原稿的用不透明白色部件形成的导向板7(第二导向部件)。该固定部3b在该台板玻璃6侧的端部切出槽，再把台板玻璃6固定到切槽上。台板玻璃6和导向板7基本上是形状相同的长方形，各自的厚度严格相同。另外，在壳体3的上面与固定部3b一样形成固定导向板7的固定部3a。在导向板7的台板玻璃6侧端部形成与台板玻璃6的厚度相当的切槽，把台板玻璃6嵌入该切槽内固定。这样，台板玻璃6及导向板7都是各一端由固定部3a、3b支持，而且，另一端彼此相互固定，它们的上面形成同一平面地固定到壳体3上。
在排纸台4侧的上部组件2的端部上设置排出原稿纸的一对排纸辊8、32。其中之一个排纸辊8由图未示出的电机驱动。
把读取后缩小的图像变换成电信号的缩小光学系的读取部件(第一读取部件)容纳在壳体3的内部。符号9、10是构成该缩小光学系的读取部件一部分的承载架，由图未示出的电机驱动，彼此连动地保持规定的距离关系，即承载架10相对于承载架9在1/2的变位下在壳体3的内部向图的左右方向移动。承载架9上装载了在固定位置上或边移动边向原稿照射光的光源11和接受该光源11照射出的照射光的从原稿上反射的光、并改变为水平方向的反射光的反射镜12。在承载架10上装载了将从反射镜12反射的水平方向的反射光变换成垂直方向光线的反射镜13和把由该反射镜13反射的垂直方向的反射光变换作为与来自上述反射镜12的反射光反方向的水平方向反射光的反射镜14。符号15是接受来自反射镜14的反射光并聚焦的聚光镜，符号16接受由该聚光镜15聚集的反射光，然后变换成电信号的由电荷耦合器件(CCD)构成的图像传感器。即各承载架9及10上的光源11及反射镜12-14和聚光镜15、图像传感器16形成缩小光学系的读取部件。图像传感器16的输出端连接图中未示出的导线，该导线将来自上述原稿的反射光作为电信号变换成的图像信号输送给图中未示出的复印机本体部或者传真机装置本体部的电子机器的本体部。
壳体17及外装壳20形成于上部组件2的外侧，在壳体17下面的本体组件1的与台板玻璃5对应的部分上安装了弹性推压部件18，该推压部件18具有把放置在该台板玻璃5上的原稿压紧定位的弹力。推压部件18由可弹性变形的有一定厚度的多孔质层和从多孔质层下面覆盖该多孔质层的柔软白色薄膜部件构成。符号17a是一张张输送、用于重叠载置读取图像的原稿的原稿放置台。为了能使原稿顺利地向上述台板玻璃6侧移动，该原稿放置台17a朝台板玻璃6侧保持倾斜。该原稿台17a的倾斜面朝着台板玻璃6侧的端部上设置了将放置在原稿台上的原稿抽出的抽出辊50、每次将一张由该抽出辊50抽出的原稿纸供给到台板玻璃6上的给纸辊22和与该给纸辊22压接分离出一张原稿纸的分离辊19。给纸辊19的图右侧壳体17的一部分形成平坦部17b，在该平坦部17b和后述的容纳紧贴型读取部件的外装壳20之间形成给纸口21，给纸口21将一张原稿供给到台板玻璃6侧上。在给纸辊22和台板玻璃6的中间部上设置一对把从给纸口21插入的原稿纸输送到台板玻璃6及导向板7上的校准辊40、23。从给纸辊22到上述排纸辊8之间经上下一对板状体45、46形成一条具有向平坦部17b及台板玻璃6侧倾斜的倾斜部17c的原稿输送通道24。校准辊19、40由图中未示出的电机驱动。
符号48是阻止从原稿放置台17a输送来的原稿纸插入输送通道24的挡块，在供给原稿纸时退避到下方使原稿纸可通过。
在外装壳20的紧贴型读取部件(第二读取部件)中，向正在输送通道24内输送的原稿内表面(向着上方的面)照射光来读取该内表面上的图像的光源25、透过该照射光和来自原稿纸内表面的反射光的接触玻璃27、使该反射光成平行光的自聚焦透镜26、检测通过该自聚焦透镜的透过光并把它变换成电信号的线性图像传感器28和电路基板30一体构成紧凑、图像、传感器、单元(第二读取部件，以下称为CIS单元)组件29。
板状后导向件39(第一导向部件)在输送方向前方部位39a一体地固定在CIS组件29上，构成CIS组件29。后导向件39由在与固定部3b之间形成与输送通道24的倾斜部17c整合的输送通道的后方部39b，在与台板玻璃6之间形成输送通道的平行部39c和基本以一定的角度缓缓地向下倾斜且与CIS的底面连接的前方部39a构成。即后导向件39在壳体3的固定部3b和台板玻璃6之间形成用缩小光学系的读取部件读取原稿用的读取通道。
后导向件39用一对从外装壳20的左右侧板42上突出的转动销31支承着(图3)，CIS组件29以转动销31为支点转动。在后导向件39的输送方向后方部39b上安装着一对向下压后方部39b的左右张紧弹簧34的各一端(图3)，这些弹簧的另一端安装在从左右侧板42的上方向侧面突出的弹簧支持部件49上。
在CIS组件29的输送方向端部上，其左右角上安装着突片35，因该突片35与本体组件1上面接触，所以台板玻璃6和后导向件39之间的读取通道(第一输送通道)以及导向板7和CIS组件底部的接触玻璃27间的读取通道(第二输送通道)的各间隙，规定为前者的比后者的要大，原稿纸在各读取通道的间隙内被稳定地输送到各焦点深度内，各图像传感器16及28就能够接受到聚焦的图像。
例如，设定由台板玻璃6和与之平行的后导向件39的平行部39c形成的读取通道的间隔为2mm，而导向板7和接触玻璃27的间隔设定为0.5mm。
在本实施例的图像读取装置中，设置了检查原稿的位置和原稿上图像存在否的多个传感器S1、S2、S3，此外，还设置了以该传感器的检测信号为基础控制上述图中未示出的电机的转动驱动动作、上述承载架9、10的移动动作、上述光源11、25的亮灭以及图像传感器16、28的控制电路(图中未示出)。
下面说明本实施例的动作。
首先，对于如图1那样设定的读取装置，后导向件39以转动销31为中心在张紧弹簧34作用下受到逆时针方向的转动扭矩。因此，安装在后导向件39上的CIS组件29构成了当向上打开外装壳20时比平面稍向下垂，当关闭外装壳20时，CIS组件29的突片35与本体组件1的上表面接触，并向上移动的浮动机构。该浮动机构限定并保持了台板玻璃6和后导向件39间的读取通道(第一输送通道)以及导板7和CIS组件底部的接触玻璃27间的读取通道(第二读取通道)的各间隙。
每次向第一及第二图像传感器供给一张原稿纸进行复印或输送的情况下，把这些原稿重叠地放置到上部组件2的原稿放置台17a上。这些原稿经给纸挡48每次通过给纸口一张，利用各给纸辊对19、22及40、23通过输送通道24向台板玻璃6上供给。此时，如图1及图2所示，本体组件1的承载架9静止在台板玻璃6的下方，承载架10静止在导向板7、即接触玻璃27的下方。
当原稿传感器S2检测出原稿纸的前端后经过了规定的时间，控制电路识别出原稿到达台板玻璃6上的读取位置时，控制电路使承载架9、10停止在停止位置上，并使光源11向原稿照射光。该照射的光透过透明玻璃的台板玻璃6，照射到原稿的表面上，并由原稿表面反射成为反射光，经反射镜12、13、14入射到聚光镜15上。入射到聚光镜15上的反射光由聚光镜15汇聚到图像传感器16上，原稿表面侧(面朝下方的面)的缩小图像成像在图像传感器16上。图像传感器16基于控制电路的控制信号，将对应该缩小图像的电信号输送给电子仪器的本体部，电子仪器的本体部以该电子信号为基础进行图像播放或输送。
因为台板玻璃6和其上的后导向件39的平行部39c的间隙按照缩小光学系图像传感器的比较大的焦点深度而设定的，所以比较容易向台板玻璃6上输送原稿纸，而且，夹纸等问题不会发生。
其次，原稿纸向对着紧贴型图像传感器的导向板7上移动。此时，原稿纸的下面侧，台板玻璃6和导向板7一体地构成，台板玻璃6的上面和导向板7的上面形成同一平面，因此，原稿纸可光滑地输送。
另一方面，由于后导向件39的前方部39a从平行部39c处连续地向下倾斜连接到CIS的接触玻璃27上，因此，将原稿纸引导到导向板7上面并顺利地压紧。
原稿到达导向板7上读取位置通过原稿传感器S2检测到原稿纸前端后，经过第二时间，由控制电路识别。然后使光源25投射出光。光源25投射的光透过接触玻璃27照射到原稿内表面上，由该内表面反射的反射光再度透过接触玻璃27，被自聚焦透镜26变成平行光，入射到电荷耦合器件(CCD)的图像传感器部28上。图像传感器部28在控制电路的控制下把对应于该反射光的电信号输出给电子仪器本体部，电子仪器本体部以该电信号为基础播放原稿内表面的图像或送出图像。读取了内外表面图像的原稿利用一对排纸辊8、32从外装壳20处排出，堆放到排纸台4上。
以上是读取原稿纸双面的动作，下面，叙述把厚原稿放置到台板玻璃5上进行读取的情况。
把原稿纸放置到台板玻璃5上，把原稿放置到台板玻璃5上后，按压指示原稿纸的复印或输送动作开始的动作开始开关时，控制电路输出指示移动承载架9、10的控制信号，由图中未示出的电机朝图1的右向移动承载架9、10。控制电路同时输出指示光源投射出光的控制信号，光源11在承载架9上朝图1右向移动，且照射光射到台板玻璃5上的原稿面上。由于台板玻璃5是透明玻璃板，因此，来自光源11的照射光透过台板玻璃5，照射到台板玻璃上的原稿面上。来自原稿面的反射光再度透过台板玻璃5，与来自台板玻璃6的透过光一样，由反射镜12、13、14反射，经聚光镜15作为缩小图像在图像传感器部16上成像。从该图像传感器16输出与该缩小图像对应的电信号，由电子仪器以该电信号为基础，播放或输送该原稿的图像。