CN102547018A - 图像读取装置、图像读取方法以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了图像读取装置、图像读取方法及图像形成装置。该图像读取装置包括：用于放置原稿的原稿台；设置于原稿台上方的检测用光源；照射光学系统，从原稿台下面向原稿台照射来自检测用光源的光；以及导光光学系统，将来自原稿台的反射光引导至光检测器。

Description

图像读取装置、图像读取方法以及图像形成装置
相关申请的交叉参照
本申请基于并要求于2010年10月21日提交的美国临时申请第61/405,468号的优先权的权益，其全部内容结合于此作为参照。
技术领域
在此描述的实施方式涉及图像读取装置、图像读取方法以及图像形成装置。
背景技术
作为图像形成装置的一种的MFP(Multi Function Peripheral：多功能外部设备)是能够综合活用各种办公设备的功能的数字一体机，不仅能够对图像进行扫描、读取和复印，还具有通过传真(FAX)接收图像的功能、通过电子邮件接收图像的功能、以及通过网络接收印刷图像的功能等等。
图像形成装置中固定设置有使用了LED(发光二极管)的多个反射型传感器，作为检测所要读取的原稿尺寸的传感器。从传感器射出的光照射至原稿时，反射光被传感器的光接收部检测。从而，通过判断反射光的强度是否超过阈值，能够检测有无原稿。
然而，这种方式中，反射型传感器的特性由于经过若干年月等而产生变化时，致使检测精度降低。特别是，原稿较薄、半透明等情况下，由于反射光强度低而使检测精度降低。
发明内容
本实施方式中，图像读取装置包括：用于放置原稿的原稿台；设置于原稿台上方的检测用光源；照射光学系统，从原稿台下面向原稿台照射来自检测用光源的光；以及导光光学系统，将来自原稿台的反射光引导至光检测器。
附图说明
图1是示出本实施方式的图像形成装置的简要形状的示意立体图。
图2是示出本实施方式的读取装置的构成的示意框图。
图3是示出本实施方式的原稿放置部的示意俯视图。
图4是示出本实施方式的图像形成装置的复印功能的构成的示意框图。
图5是示出本实施方式的图像形成装置的控制系统的构成的示意框图。
图6是示出本实施方式的扫描部的操作步骤的示意流程图。
图7是用于说明本实施方式的校准的必要性的示意图。
图8是用于说明本实施方式的校准的必要性的示意图。
图9是用于说明本实施方式的校准方法的示意图。
图10是用于说明本实施方式的根据白色基准的校准方法的示意图，其中，图10(A)示出了校正前的结果，图10(B)示出了校正后的结果。
图11是用于说明本实施方式的根据黑色基准的校准方法的示意图。
图12是用于说明本实施方式的原稿尺寸检测方法的示意图。
具体实施方式
第一实施方式
以下，就本发明的实施方式以图像形成装置MFP 201为例进行说明。
图1是示出本实施方式的图像形成装置的简要形状的示意立体图。
MFP 201设置有打印部1、纸张托盘3、扫描部5、原稿放置部7以及操作面板9。
打印部1将图像信息作为被称为例如硬拷贝或打印输出的输出图像输出。纸张托盘3向打印部1提供作为用于输出图像的任意尺寸的纸张的输出介质。扫描部5将原稿的图像信息作为图像数据读入。原稿放置部7放置供扫描部5读取的原稿。
操作面板9是指令输入部，用于指示打印部1中图像形成的开始以及通过扫描部5读取原稿图像信息的开始等等MFP 201的操作。此操作面板9设置有LCD(液晶显示器)8，用于输入指令、向操作者显示信息。
并且，MFP 201可以与图中未显示的网络、通信电路相连接，通过传真、电子邮件等接收图像数据。
图2是示出本实施方式的读取装置的构成的示意框图。
读取装置30具备扫描部5和原稿放置部7。扫描部5具有：第一托架34、第二托架37、聚光透镜38以及CCD(电荷耦合器件)传感器39。并且，设置于扫描部5上面侧的原稿放置部7具有：原稿刻度尺41、LED基板42、遮光板43以及原稿台玻璃44。
第一托架34具有用作光源的曝光灯31、用于反射光的第一反射器32a、第二反射器32b以及第一反射镜33。第二托架37具有第二反射镜35以及第三反射镜36。聚光透镜38将入射光汇聚之后，使被摄物体像成像于CCD传感器39。CCD传感器39将被摄物体像转换为图像电信号。
原稿台玻璃44上放置原稿。原稿刻度尺41具有标记，用于确定原稿的位置，并使原稿设置于规定位置。LED基板42具备用于检测原稿尺寸的作为光源的LED 45。遮光板43是用于进行遮光校正的颜色基准部件。本实施方式中，遮光板43用于如后所述的LED 45的校准用途中。
通过扫描部5的第一托架34构成曝光装置。第一托架34可以沿原稿放置部7的下方往复移动。第一托架34边向外移动边通过点亮曝光灯31对原稿放置部7的下方进行曝光扫描。
通过曝光扫描，可以得到放置于原稿放置部7的原稿的反射光图像。反射光图像经第一反射镜33、第二反射镜35、第三反射镜36反射之后，透过聚光透镜38，成像于CCD传感器39的光接收面。
图3是示出本实施方式的原稿放置部的示意俯视图。
原稿刻度尺41的内侧设置有遮光板43和LED基板42。并且，LED基板42设置有多个LED 45，该多个LED 45配置成从上方向扫描部5侧发射光。这些LED 45沿LED基板42配置于主扫描方向(图中的左右方向)上，且配置成能够检测原稿47的尺寸。有关通过LED 45检测原稿尺寸的方法的详细说明在后文叙述。
另外，LED 45也可以不设置于原稿刻度尺41的内侧，而设置于原稿刻度尺41的上侧，配置成通过开孔射出光。
并且，图3中还记载了用于检测原稿尺寸的副扫描方向(图中的上下方向)的尺寸的现有技术的反射型传感器46的位置。反射型传感器46设置于扫描部5内部，从下方向原稿照射光并接收其反射光。
另外，虽然本实施方式中是使用LED 45和反射型传感器46两者来检测原稿尺寸，也可以只使用LED 45来检测原稿尺寸。通过规定原稿47的种类和放置方法，能够只使用LED 45来检测原稿尺寸。并且，LED 45和反射型传感器46的数量和位置并不局限于图3所记载的内容，可以相应于原稿47的种类和放置方法来确定。
图4是示出本实施方式的图像形成装置的复印功能的构成的示意框图。
MFP 201具备：控制部10、感光鼓102、带电器103、扫描曝光部104、显影器105、转印带电器106、剥离带电器107、清洁器108、供纸部109、纸张传送部110、定影器111、排纸部112以及排纸托盘114。
感光鼓102向作为感光鼓102的周向的副扫描方向旋转。感光鼓102的周边附近配置有带电器103。带电器103使感光鼓102的表面均匀带电。扫描曝光部104边使扫描曝光部104内部的半导体激光器扫描边对应于图像信号而发光/熄灯。由该半导体激光器射出的激光经由多棱镜等转向器成为向作为感光鼓102的旋转轴方向的主扫描方向扫描的光。然后经由透镜等光学系统，激光照射至感光鼓102。激光一旦照射至带电了的感光鼓102，会使照射部位的电位降低，而形成静电潜像。
显影器105通过在感光鼓102上涂敷显影剂，在感光鼓102上形成色调剂图像。MFP 201底部设置有纸张托盘3。供纸辊115将纸张托盘3中的纸张130一张张分离之后提供给供纸部109。供纸部109将纸张130提供至感光鼓102的转印位置。转印带电器106将色调剂图像转印至提供的纸张130上。剥离带电器107将纸张130从感光鼓102上剥离。
转印有色调剂图像的纸张130通过纸张传送部110传送。定影器111将色调剂图像定影在纸张130上。排纸部112向排纸托盘114排出印刷有图像的纸张130。
并且，向纸张130转印色调剂图像结束之后，通过清洁器108除去感光鼓102上残留的色调剂。感光鼓102返回初始状态，恢复成下次图像形成的待机状态。
通过重复上述处理操作，能够连续进行图像形成操作。
图5是示出本实施方式的图像形成装置的控制系统的构成的示意框图。
MFP 201除了配置有上述打印部1、纸张托盘3、扫描部5、LCD 8以及操作面板9，同时还配置有控制部10、ROM(只读存储器)11、RAM(随机存取存储器)12、网络控制部18以及内部存储装置(HDD：硬盘驱动器)19。并且，这些各个部分通过系统总线相连接。
控制部10用于控制上述通过系统总线相连接的各个硬件部分。ROM11用于存储MFP 201操作所必要的各种控制程序。RAM 12是缓冲存储器，用于临时存储执行控制程序时生成的数据。
网络控制部18是通过互联网等网络进行信息发送接收的接口。HDD19是设置于MFP 201内部的非易失性的存储介质。
图6是示出本实施方式的扫描部5的操作步骤的示意流程图。
当ACT01中图像形成装置201的电源接通时，ACT02中，扫描部5使第一托架34移动至规定的校正位置。接着，ACT03中，扫描部5执行校准。
图7、图8是用于说明本实施方式的校准的必要性的示意图。
LED 45由于各自的光量、指向角等不同，在检测如图7所示的高亮度的白色原稿时，其输出也不同。因此，读入原稿时，根据LED 45的不同，存在输出在用于检测有无原稿的阈值以下、尽管实际上设置有原稿但却不能正确进行存在原稿这样的原稿检测的情况。并且，如图8所示，读入低亮度原稿或深浓度原稿时，存在输出在用于检测有无原稿的阈值以下而不能检测原稿存在的情况。这些现象是由于LED 45的特性或经过若干年月后发生变化而产生的。从而，必须维持LED 45总是保持规定的特性。
本实施方式的ACT03中，通过校准进行控制，以使LED 45的特性维持规定的状态。
图9是用于说明本实施方式的校准方法的示意图。
首先，调整白电平。为此，扫描部5以遮光板43为白色基准，测定读取遮光板43时CCD传感器39的输出电平。图9中，第一托架34停止于校正位置。在此状态下，扫描部5点亮设置于LED基板42的全部LED45。LED 45照射出的光经由设置于第一托架34的第二反射器32b反射之后照射至遮光板43。来自遮光板43的反射光经由第一反射镜至第三反射镜成像于CCD传感器39的光接收面。
图10是用于说明本实施方式的根据白色基准的校准方法的示意图。
图10A示出了CCD传感器39检测出的各个LED 45的输出光量。各个LED 45的输出强度不规则。扫描部5以LED 45的输出强度为基准，将各个LED 45的输出强度设定为最大灰度值(白电平)。图10B示出设定后的LED 45的输出强度。
该设定例如通过变更设置于CCD传感器39的AFE(Analog Front EndProcessor：模拟前端处理器)的增益来实现。或者，扫描部5将调节各个LED 45输出的光量的信号输出至LED 45也可以。
接着，调整黑电平。图11是用于说明本实施方式的根据黑色基准的校准方法的示意图。
扫描部5在LED 45、以及曝光灯31熄灯状态下进行强度检测。在校正位置，由于第一托架34位于原稿刻度尺下方，形成杂散光(外部杂光)无法进入的状态。从而，可以有效地实现黑电平。扫描部5以LED 45的输出强度为基准，将各个LED 45的输出强度设定为最小灰度值(黑电平)。图11示出设定后的LED 45的输出强度。
图6的ACT04中，扫描部5将第一托架34移动至规定的待机位置。ACT05中按下操作开始的开始按钮时，ACT06中，扫描部5执行利用LED45检测原稿尺寸的操作。
图12是用于说明本实施方式的原稿尺寸检测方法的示意图。
图12中，第一托架34停止于待机位置。在此状态下，扫描部5点亮设置于LED基板42的全部LED 45。LED 45照射的光经由设置于第一托架34的第一反射器32a反射之后，经由原稿台玻璃44照射至原稿47。来自原稿47的反射光经由第一反射镜至第三反射镜成像于CCD传感器39。如果原稿47不存在时，由于来自原稿的反射光不存在，CCD传感器39的检测信号为低检测值。从而，通过检测各个LED 45所对应的CCD传感器39的输出电平，参照图3，能够判断在各个LED 45的副扫描方向上是否存在原稿47。从而，能够检测原稿尺寸。
图6的ACT07中，扫描部5点亮曝光灯31。ACT08中，扫描部5执行原稿的读取操作。另外，在此省略有关扫描部5的原稿读取操作和图像形成操作的详细说明。
本实施方式中，校准时(图9)使用新设置的第二反射器32b来反射光，读取图像时(图2)和检测原稿尺寸时(图12)使用第一反射器32a来反射光。然而，并不局限于此方式，读取图像时(图2)和检测原稿尺寸时(图12)也可以分别使用不同的反射器。
校准时(图9)第一托架34移动到的校正位置是与现有技术的图像形成装置中开始前第一托架34所处的待机位置不同的特殊位置。
上述实施方式所说明的各功能可以利用硬件来实现，并且，也可以利用软件将记载有各功能的程序读入计算机来实现。并且，各功能无论随意选择软件、硬件中的哪一个来实现都可以。
并且，各功能也可以通过将存储于图中未显示的记录介质中的程序读入计算机来实现。在此，本实施方式中的记录介质只要是能够记录程序、并且计算机能够读取的记录介质，其记录形式无论是哪种方式都可以。
虽然已描述了本发明的某些实施方式，但是，这些实施方式仅是对本发明进行示例性说明，而并不是为了限制本发明的范围。实际上，本文所描述的各种新的方法和系统可以体现为其他各种形式。并且，在不脱离本发明的精神的前提下，可以对本文中所描述的方法和系统的形式作各种省略、替换和改变。所附的权利要求书及其等同物涵盖这些落入本发明的范围和精神的形式或修改。

Claims (19)

1.一种图像读取装置，包括：
用于放置原稿的原稿台；
设置于所述原稿台上方的检测用光源；
照射光学系统，从所述原稿台下面向所述原稿台照射来自所述检测用光源的光；以及
导光光学系统，将来自所述原稿台的反射光引导至光检测器。
2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：
所述照射光学系统具有在所述原稿台下面沿所述原稿台移动的托架，
安装于所述托架的第一反射器在所述托架的第一停止位置将来自所述检测用光源的光反射至所述原稿台。
3.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于：
还具有设置于所述原稿台的端部、用于指示所述原稿的放置位置的原稿刻度尺；
所述检测用光源设置于所述原稿刻度尺内。
4.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于：
还具有设置于所述原稿台的端部、用于指示所述原稿的放置位置的原稿刻度尺、以及设置于所述原稿刻度尺的下面的遮光板，
安装于所述托架的第二反射器在所述托架的第二停止位置将来自所述检测用光源的光反射至所述遮光板，
所述导光光学系统将来自所述遮光板的反射光引导至所述光检测器。
5.根据权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于：
还具有控制部，用于控制检测到来自所述遮光板的反射光的所述检测器输出规定的白电平的信号。
6.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于：
所述控制部控制通过调节所述光检测器的输出增益使所述检测器输出规定的白电平的信号。
7.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于：
所述控制部控制通过调节所述检测用光源的光量使所述检测器输出规定的白电平的信号。
8.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于：
所述控制部还控制在所述托架的第二停止位置使所述检测用光源熄灯，来控制所述光检测器输出规定的黑电平的值。
9.根据权利要求8所述的图像读取装置，其特征在于：
所述托架的第二停止位置是指所述托架位于所述原稿刻度尺的下方。
10.一种图像读取方法，包括：
在用于放置原稿的原稿台上方设置检测用光源；
通过照射光学系统从所述原稿台下面向所述原稿台照射来自所述检测用光源的光；
通过导光光学系统将来自所述原稿台的反射光引导至光检测器。
11.根据权利要求10所述的图像读取方法，其特征在于：
所述照射光学系统具有在所述原稿台下面沿所述原稿台移动的托架，
安装于所述托架的第一反射器在所述托架的第一停止位置将来自所述检测用光源的光反射至所述原稿台。
12.根据权利要求11所述的图像读取方法，其特征在于：
在所述原稿台的端部设置用于指示所述原稿的放置位置的原稿刻度尺；
在所述原稿刻度尺内设置所述检测用光源。
13.根据权利要求11所述的图像读取方法，其特征在于：
在所述原稿台的端部设置用于指示所述原稿的放置位置的原稿刻度尺，
在所述原稿刻度尺的下面设置遮光板，
安装于所述托架的第二反射器在所述托架的第二停止位置将来自所述检测用光源的光反射至所述遮光板，
通过所述导光光学系统将来自所述遮光板的反射光引导至所述光检测器。
14.根据权利要求13所述的图像读取方法，其特征在于：
通过控制部控制检测了来自所述遮光板的反射光的所述检测器输出规定的白电平的信号。
15.根据权利要求14所述的图像读取方法，其特征在于：
由所述控制部控制通过调节所述光检测器的输出增益，从而控制所述检测器输出规定的白电平的信号。
16.根据权利要求14所述的图像读取方法，其特征在于：
由所述控制部控制通过调节所述检测用光源的光量，从而控制所述检测器输出规定的白电平的信号。
17.根据权利要求14所述的图像读取方法，其特征在于：
还在所述托架的第二停止位置通过所述控制部控制所述检测用光源熄灯，从而控制所述光检测器输出规定的黑电平的值。
18.根据权利要求17所述的图像读取方法，其特征在于：
所述托架的第二停止位置是指所述托架位于所述原稿刻度尺的下方。
19.一种图像形成装置，包括：
用于放置原稿的原稿台；
设置于所述原稿台上方的检测用光源；
从所述原稿台下面向所述原稿台照射来自所述检测用光源的光的照射光学系统；
将来自所述原稿台的反射光引导至光检测器的第一导光光学系统；
用于对所述原稿台曝光的曝光灯；
使所述曝光灯沿所述原稿台移动的托架；
伴随所述曝光灯的曝光以及移动将来自所述原稿台的反射光引导至所述光检测器的第二导光光学系统；以及
在图像形成介质上形成与所述光检测器输出的图像信号对应的图像的图像形成部。
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