JP2002252745A - 読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系を毎回ホームポジションに戻さずに連
続スキャンは行なうことで読み取り速度を増す場合に、
連続スキャン中の読み取り濃度変化が大きくなるのを防
ぐ。 【解決手段】 シェーディグ補正が行なえる第１の待機
位置と、第１より画先に近い第２の待機位置とを持ち、
連続スキャン中に基本的には光学系を第２の位置までし
か戻さないが、任意の回数毎に一端第１の位置まで戻
す。そこでシェーディング補正を行った後に、再び第２
の位置までしか戻さないスキャナを続行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナーや複写
機などミラー台を駆動してガラス上に配置された原稿の
画像をＣＣＤ等の読み取り媒体を介して読み取るデジタ
ル読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、読取装置はミラーを搭載したミラ
ー台をモータで駆動させ、その移動にあわせて画像を読
み取っている。

【０００３】近年、ミラー台の駆動にはステッピングモ
ータが使われることが多くなってきている。その理由と
しては、モータに与えるステップ数で確実かつ容易にミ
ラー台の位置を制御できるためである。このステッピン
グモータを用いたミラー台の駆動は以下の手順で行われ
ている。

【０００４】まず、ミラー台を原稿捜査とは関係ない位
置に待機させておく。これはミラー台駆動の基準となる
位置（以下、ホームポジションと記す）なので検知セン
サで位置を検出し、いつも待機時には同じ位置でミラー
台を待機できるようにしている。その後読み取り動作が
開始される。ステッピングモータにはホームポジション
位置から原稿を読み取るまでに相当するステップ数が与
えられ、そのモータの回転に応じてミラー台が駆動し画
像の読み取りを行っている。この時定速回転にいたるま
でにはスローアップ、定速回転から原稿読み取り後の停
止まではスローダウンといったようにステッピングモー
タに与える周波数を変えてミラーの速度制御を行ってい
る。

【０００５】原稿の読み取り後には、先の読み取り時と
同じスッテプ数を速い周波数で与え、ホームポジション
ヘと高速でミラー台を戻している。

【０００６】この読み取り動作には確認すべき項目が数
多く存在する。たとえば、ステッピングモータ自体のト
ルクも少なければ脱調など駆動に障害を与え、トルクが
大きすぎると駆動時の騒音が大きくなるという悪影響を
及ぼす。また、連続読み取り動作においてもミラー台自
体の振動が大きくなれば読み取りぶれといった悪影響が
出てくる。このように読み取り動作は検討項目を数多く
必要とする装置なのである。

【０００７】デジタル機においてはミラー台を稼動して
原稿をスキャンして得た光としての画像情報は、集光レ
ンズを通った後、ＣＣＤ等の光信号から電気信号に変換
する変換器を介して電気的な画像情報として形成され
る。この時、レンズの特性のばらつきやＣＣＤ感度のば
らつきなどで、一定濃度の原稿を読み込んでも電気信号
として一定濃度にはなりえない。そこで予め一番輝度と
して明るいとされる白板のデータを読み込んで基準と
し、電気的にデータの補正をかけているシェーディング
補正を行っている。この補正により輝度感度のばらつき
を押さえている。

【０００８】シェーディング補正のための各パラメータ
の詳細な補正は定期的なメンテナンス等で行うが、白板
の輝度値と蓄積してある白板の輝度値との差に基づくシ
ェーディング補正は原稿読み取り毎のスキャンもしくは
スキャン毎に数回行っている。これは内部の温度上昇に
よるＣＣＤ感度の変化や、光源の光量変化などによるば
らつきを押さえるためである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年ス
キャナやデジタル複写機などの開発競争はその激しさを
増してきており、開発に多くの時間を要する読取装置に
おいても１つの装置でいくつもの機種に応用できる汎用
性が求められてきている。

【００１０】読取装置自体は読み取り速度を遅くする系
への応用は簡単であるが、読み取り速度をあげる系への
応用は、そのスピードアップが少しの場合であってもモ
ータ自体の再検討など困難を極める問題である。

【００１１】また、読取機構に汎用性を持たせ幾つかの
機種に応用できるようになった場合でも、製品規格上の
デメリットがあることはゆるされない。特に、画質に対
する要求は厳しくなる一方であり、汎用性を持たせ高速
読み取りが可能になった場合でも読み取り画質が低下し
てしまった時には製品としては成り立たなくなる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明では以下のような手段を有する。ミラーを搭載し
たミラー台を駆動させてガラス上に配置された原稿の画
像をＣＣＤなどの読み取り媒体を介して読み取る読取り
装置において、ステッピングモータによる上記ミラー台
の駆動手段と、上記駆動手段に規定のステップ数を与え
る制御手段と、上記ミラー台を駆動していないときの第
１の待機位置と、上記第１の待機位置を上記ミラー台が
いるかどうかを判断する判断手段と、上記待機位置と上
記原稿の読み取り先端位置との間に位置する第２の待機
位置と、画像読み取り時の輝度補正であるシェーディン
グ補正の基準とするために、上記第１の待機位置でミラ
ー台の上方に取り付けられた白板と、画像読み取り一回
目は待機位置より上記読み取り原稿の分上記ミラー台を
駆動させ、読み取り動作が１回だけのときはそのまま第
１の待機位置にミラー台を戻す第１のミラー台駆動制御
手段と、画像読み取り一回目は待機位置より上記読み取
り原稿の分上記ミラー台を駆動させ、読み取り動作が２
回以上引き続いて行われるときには上記ミラー台を上記
第２の待機位置まで戻すのみにとどめ、読み取り動作が
終了するときに初めて上記第１の待機位置へ上記ミラー
台を戻す第２のミラー台駆動制御手段とを有し、上記第
２のミラー台駆動制御手段でミラー台を駆動中に予め決
められた駆動回数を経過毎にシェーディング補正のため
に１回だけ第１の待機位置に戻し、シェーディング補正
終了後は第１に引き続き第２の待機位置までしか戻さな
い読み取り動作を続けることを特徴とする読取装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用したデジタ
ル複合機の構成を示し、以下、図に従い説明する。

【００１４】露光ランプ２０１は、蛍光灯、ハロゲンラ
ンプ等からなり、その長手方向に対して垂直方向に移動
しながら、原稿載置ガラス（原稿台）２００上の原稿を
照射する。露光ランプ２０１の照射による原稿からの散
乱光は、第１、第２、第３のミラー２０２、２０４、２
０５に反射され、レンズ２０７に到達する。この時、露
光ランプ２０１と第１のミラー２０２で構成される第１
の可動体２０３の移動に対して、第２のミラー２０４と
第３のミラー２０５で構成される第２の可動体２０６
は、１／２のスピードで移動し、照射した原稿面から、
レンズ２０７までの距離は常に一定に保たれる。原稿上
の像は、ミラー２０２、２０４、２０５及びレンズ２０
７を介して、数千個の受光素子がライン状に配列された
ＣＣＤラインセンサー２０８の受光部上に結像し、ＣＣ
Ｄラインセンサー２０８により逐次、ライン単位で光電
変換される。光電変換された信号は、図示せぬ信号処理
部で処理され、ＰＷＭ変調されて出力される。

【００１５】露光制御部２１０は、信号処理部の出力で
あるＰＷＭ変調した画像信号に基づいて半導体レーザを
駆動し、光ビームを定速回転している感光体２４０の表
面に照射する。この時、ドラム状の感光体２４０の軸方
向と平行にポリゴンミラーを用いて光ビームを偏向走査
する。また、露光制御部２１０は、冷却ファン２０９に
より冷却される。

【００１６】なお、感光体２４０は、光ビームを照射す
る前に、図示せぬ前露光ランプによりドラム上の残量電
荷が除電され、１次帯電器２２８でその表面が均一に帯
電されている。従って、感光体２４０は回転しながら光
ビームを受けることにより、ドラム表面に静電潜像が形
成される。そして、現像器２１１により、ドラム表面の
静電潜像を所定色の現像剤（トナー）で可視化する。

【００１７】一方、２２３、２２４は被転写紙積載部
で、定形サイズの被転写紙が積載収納される。リフトア
ップ２２５、２２６は、被転写紙積載部２２３、２２４
に収納されている被転写紙を給送ローラー対２２９、２
３２の位置まで持ち上げる動作をする。給送ローラー対
２２９、２３２は、図示せぬ同一のモーターにより駆動
され、ローラー回転方向の切り替えにより、被転写紙積
載部２２３または２２４の一方から被転写紙を選択的に
給紙する。また、給送ローラー対２２９及び２３２の夫
々の対のローラーは、給紙と逆回転方向にトルクがかけ
られており、これにより記録媒体の重送を防止してい
る。

【００１８】給送ローラー２３０、２３３、２３４、２
３５は、被転写紙積載部２２３、２２４からの被転写紙
を、レジストローラー２３８まで給送する。本実施例で
は、第３、第４の被転写紙積載部をさらに下方に連結し
て、拡張することが可能であり、２３１は、下方に連結
された被転写紙積載部から被転写紙を給送ローラヘ導く
給紙動作をする給送ローラー対である。また、操作部上
で手差し給紙モードを選択した場合、手差しトレー２３
７を開いて被転写紙を手差し給紙すれば、給送ローラー
２３６がレジストローラー２３８までその手差しされた
被転写紙を給送する。

【００１９】レジストローラー２３８は、感光体２４０
に形成された画像先端と、被転写紙の先端のタイミング
を合わせて転写位置に被転写紙を給紙する。２３９は転
写帯電器で、感光体２４０上の現像されたトナー像を給
送された被転写紙に転写する。転写後、感光体２４０
は、クリーナー２２７により、残ったトナーを除去され
る。転写の終了した被転写紙は、感光体２４０の曲率が
大きいため、感光体２４０から分離しやすいが、さら
に、除電針２４４に電圧をかけることで、感光体２４０
と被転写紙の間の吸着力を弱め、分離を行いやすくして
いる。

【００２０】分離された被転写紙は、搬送ベルト２４１
で定着部２１２、２１３に送られ、トナーが定着され
る。２１２は、セラミック・ヒーター、及びフィルム、
２つのローラーで構成され、セラミック・ヒーターの熱
は、薄いフィルムを介して効率よく伝達される。冷却ロ
ーラー２１４は、定着部ローラー２１３を放熱する。給
送ローラー２１５は、大ローラー１つと小ローラー２つ
で構成され、定着部からの被転写紙を給送すると共に、
被転写紙の巻き癖を補正する。

【００２１】方向フラッパー２２２は、被転写紙の搬送
方向を、動作モードに応じて切り替える。被転写紙の片
面へ１度の転写を施すモード（片面記録時）において
は、給送ローラー２１５から排紙口へ向かう経路が選択
される。２１６は排紙ローラー対で、画像形成の終了し
た被転写紙を排紙トレー２４２に積載排紙する。

【００２２】図２は、稼動体２０３の稼動部を詳細に表
した図である。稼動体２０３はワイヤー３１０に固定さ
れており、そのワイヤー３１０はプーリー３１１、ベル
ト３１２を介してステッピングモータ３１３に接続され
ている。ステッピングモータ３１３はモータドライバ３
２０で実際に駆動されるが、そのおおもとの制御はＣＰ
Ｕ３３０で行われる。ＣＰＵ３３０はモータドライバ３
２０に対し、モータの回転速度を決める駆動パルス信号
３３１と、モータの回転方向を決める正転／反転切替え
信号３３２を与える。この信号３３１が速い周波数で与
えられれば稼動体２０３は高速で移動し、低い周波数で
与えられれば稼動体２０３は低速で移動する。また、信
号３３２で正転を選択すれば稼動体２０３は図２の状態
からプーリー３１１の方へ移動し、信号３３２で反転を
選択すれば稼動体２０３はホームポジションセンサ３０
２側へと移動する。この２つの信号によって原稿３０１
の画像読み取り動作が行われる。全ての基準となるホー
ムポジションでの待機位置はホームポジションセンサ３
０２の信号からＣＰＵ３３０が判断し、全ての動作の基
準位置を判断している。

【００２３】図３は従来の読み取り動作のタイミングチ
ャートである。１枚読み取りの場合は、ホームポジショ
ン位置からスタートして反転位置にて一旦停止し、その
後に反転して同じホームポジション位置へと戻ってく
る。図３では所要時間がＴ１と表されている。

【００２４】２枚読み取りの場合も同様で、１枚目の読
み取り後、一旦ホームポジション位置で停止し、その後
２回目の読み取り動作を同じように繰り返している。図
３では２回の読み取りに要した時間をＴ２を表してい
る。

【００２５】図３で示す一連の読み取り動作を“従来の
読み取りシーケンス”と記す。図４は本発明の基となる
高速読み取り動作のタイミングチャートである。１枚読
み取りの場合は従来の場合と変わりがない。よって読み
取りに要した時間Ｔ３は、Ｔ１＝Ｔ３となる。

【００２６】２枚読み取りの場合は、１回目の読み取り
時に反転位置から戻ってくる場合に、ホームポジション
位置まで戻らずホームポジション位置と画像先端位置と
の間に設定される第２の待機位置までしか戻さない。そ
の後この位置から２回目の読み取り動作がスタートす
る。この結果、全体の所要時間Ｔ４は、Ｔ２＞Ｔ４とな
る。これは２回以上の読み取りでは全てこの動作が繰り
返されるため、読み取り回数が増えるほど全体の所要時
間は従来に比べて短くなってくる。

【００２７】図４で示す一連の読み取り動作を“高速読
み取りシーケンス”と記す。図５は、高速読み取りシー
ケンスで連続読み取りしたときの例として連続１０回読
み取りの稼動体２０３の移動を示すタイミングチャート
である。図５に示すとおり、連続読み取り動作中に稼動
体２０３は第２の待機位置までしか戻らない。シェーデ
ィングの基準となる白板が第２の待機位置まで存在する
場合は問題ないが、スペースの関係上第１の待機位置に
しか白板が存在しない場合には高速読み取りシーケンス
の連続読み取り動作中にはシェーディング補正ができな
くなってしまう。

【００２８】そこで本発明では図６に示すようなフロー
チャートに従い、連続読み取り動作時の制御を行う。読
み取り動作開始後に稼動体２０３を第１の待機位置に戻
す。予め第１の待機位置にいる場合には何もしない。そ
の後、カウンタｉ、ｊをそれぞれ０に設定する。ここま
でが準備段階である。

【００２９】実際に稼動体２０３を原稿に向かって前進
させ読み取り終了後の反転位置まで来たかどうか判別す
る。この判別は前進のためのパルスを与えきったかどう
かで判断できる。反転位置まで稼動体２０３が到達した
後にカウンタｉ、ｊをそれぞれ１増加させる。

【００３０】次にトータルで目標とする読み取り動作が
終わったかどうか判断を行う。つまり変数ｘは今回の読
み取り動作における総読み取り回数となる。ここで、カ
ウンタｉと変数ｘが一致すれば読み取りは規定回数終了
したとみなされ、稼動体２０３を第１の待機位置に戻し
た後、読み取り動作は終了となる。しかし、カウンタｉ
が変数ｘに満たない場合には次の判断へと移行する。

【００３１】次の判断はシェーディングを行う判断であ
る。第２の待機位置までしか稼動体２０３を戻さないよ
うにして読み取り速度を上げる場合においても、特定の
読み取り回数を経過した毎に一旦稼動体２０３を第１の
待機位置に戻しシェーディング補正を行い読み取り画質
の劣化を防ぐのが本発明の主眼である。このようにした
場合でも毎回第１の待機位置まで稼動体２０３を戻す場
合より十分に読み取り速度を向上させることができる。
よって図６の条件判断中の変数ｙはシェーディング補正
を行う間隔を決める変数である。

【００３２】ここでカウンタｊと変数ｙが一致しない場
合には、シェーディング補正を行わないため稼動体２０
３は第２の待機位置へと戻され、引き続き高速読み取り
シーケンスでの読み取り動作が続けられる。

【００３３】もし、カウンタｊと変数ｙが一致した場合
には稼動体２０３は一旦待機位置１へと戻されシェーデ
ィング補正が行われる。その後に高速読み取りシーケン
スでの読み取り動作が続けられる。

【００３４】図７は図５のときと同じ１０回の連続読み
取り動作を本発明を用いて行った時のタイミグチャート
である。変数設定は図６におけるｘが１０、ｙが４とし
た場合である。４回読み取り毎に第１の待機位置へ戻っ
てシェーディング補正を行っている。

【００３５】実機においては数回の読み取り中にシェー
ディング補正がないと読み取った画像濃度に変化が現れ
るようなことは少なく、変数ｙは数十回単位の値とな
る。

【００３６】また、図示はしないが従来の読み取りシー
ケンスで毎回シェーディング補正を行って１０回連続読
み取りをした時間をＴ７とすると、図５中のＴ５、図７
中のＴ６との関係は、 Ｔ５＜Ｔ６＜＜Ｔ７ となり、連続読み取りの回数が増えれば増えるほどＴ５
とＴ６はほぼ等しくなってきて、Ｔ６とＴ７の差は開い
ていく。

【００３７】

【発明の効果】現行の確立されている読取機構を使用し
て読み取りスピードのＵＰを図る手法として、連続読み
取り時の戻り位置をホームポジションより手前にしたと
きでも読み取り画質を落とさずスピードＵＰを計れる方
法を提案した。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を応用した複合機の構造図

【図２】 本発明の読取機構の概念図

【図３】 従来の読み取りシーケンスのタイムチャート

【図４】 高速読み取りシーケンスのタイムチャート

【図５】 高速読み取りシーケンスの連続読み取り時の
タイムチャート

【図６】 本発明のフローチャート

【図７】 本発明を用いたシーケンスでのタイムチャー
ト

【符号の説明】

２０１ 露光ランプ ２０２ 第１のミラー ２０３ 第１の可動体 ２０４ 第２のミラー ２０５ 第３のミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミラーを搭載したミラー台を駆動させて
   ガラス上に配置された原稿の画像をＣＣＤなどの読み取
   り媒体を介して読み取る読取り装置において、 ステッピングモータによる上記ミラー台の駆動手段と、
   上記駆動手段に規定のステップ数を与える制御手段と、
   上記ミラー台を駆動していないときの第１の待機位置
   と、上記第１の待機位置に上記ミラー台がいるかどうか
   を判断する判断手段と、上記待機位置と上記原稿の読み
   取り先端位置との間に位置する第２の待機位置と、画像
   読み取り時の輝度補正であるシェーディング補正の基準
   とするために、上記第１の待機位置でミラー台の上方に
   取り付けられた白板と、画像読み取り一回目は待機位置
   より上記読み取り原稿の分、上記ミラー台を駆動させ、
   読み取り動作が１回だけのときはそのまま第１の待機位
   置にミラー台を戻す第１のミラー台駆動制御手段と、画
   像読み取り一回目は待機位置より上記読み取り原稿の分
   上記ミラー台を駆動させ、読み取り動作が２回以上引き
   続いて行われるときには上記ミラー台を上記第２の待機
   位置まで戻すのみにとどめ、読み取り動作が終了すると
   きに初めて上記第１の待機位置へ上記ミラー台を戻す第
   ２のミラー台駆動制御手段とを有し、上記第２のミラー
   台駆動制御手段でミラー台を駆動中に予め決められた駆
   動回数を経過毎にシェーディング補正のために１回だけ
   第１の待機位置に戻し、シェーディング補正終了後は第
   １に引き続き第２の待機位置までしか戻さない読み取り
   動作を続けることを特徴とする読み取り装置。