JP2003259089A - 画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読み取り装置において、簡単な構成であ
りながら、原稿を傷付けることなく、しかも原稿の斜行
に基づく画像の傾き角度を高精度で補正することができ
るようにする。 【解決手段】 画像入力手段２によって原稿画像を読み
取る際に、原稿の厚さに起因する影も同時に読み取る。
この影による黒画素の連続性を傾き検知手段５によって
認識し、原稿の傾き角度を検知する。傾き補正処理手段
６により、画像処理手段３から送られた画像データを、
傾き検知手段５から送られた原稿の傾き角度についての
情報に基づいて補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば複写機、
プリンタ、ファクシミリ等に使用される画像読み取り装
置、及びこの画像読み取り装置を備えた画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置で使用される画像読み取り装置において、シ
ート状の原稿を光源に対して相対移動させる方式のもの
が知られている。

【０００３】このような画像読み取り装置では、棒状の
光源を使用し、その長手方向（主走査方向）と平行に読
み取りラインを設定し、この読み取りラインに対して直
角な方向（副走査方向）に原稿を移動させる。そして、
移動中の原稿の画像面に対して光源から光を照射し、画
像面が読み取りラインを通過するときの反射光を受光し
て順次に画像面の画像を読み取るようにしている。

【０００４】従って、原稿が斜めに搬送（斜行）され
て、その画像が読み取りラインを斜めに通過した場合に
は、画像が斜めに読み取られてしまうことになる。上述
の複写機等の画像形成装置において、このように斜めに
読み取られた画像に基づいて画像形成が行われた場合に
は、記録材に対して画像が斜めに形成される、という画
像不良が発生する。

【０００５】このような画像不良を防止するための技術
が、例えば、特開平８−１５１１４０１号公報（第１従
来例）や特開平６−１８８１０９号公報（第２従来例）
に開示されている。

【０００６】これらは両者とも、原稿の先端を検知する
ための２個のセンサを、副走査方向の位置が同じで主走
査方向の位置が異なるように配設している。原稿が斜行
された場合には、原稿の先端が２個のセンサに到達する
時間（タイミング）にずれが生じる。この時間差と原稿
の搬送速度から斜行量（搬送ずれ量）を算出するのであ
る。そして、この斜行量に応じて、原稿の斜行を機械的
に矯正するようにしている。第１従来例では、読み取り
ラインと平行なライン上に個別に２個の搬送ローラを配
置し、算出後の斜行量に応じて２個の搬送ローラに速度
差を設けて、原稿の斜行を矯正している。一方、第２従
来例では、読み取りラインと平行な長い搬送ローラとこ
れに押圧された対向コロとを配設し、算出後の斜行量に
応じて、搬送ローラ両端部での対向コロの押圧力を変え
たり、搬送ローラの軸心の相対位置を変えたりして、搬
送ローラ両端部での原稿の搬送力に差を設け、これによ
り原稿の斜行を矯正している。なお、第２従来例では、
斜行量に基づいて、読み取り画像情報を回転させる技術
も開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の画像
読み取り装置は、原稿の先端を検知するために２個のセ
ンサが必要であり、その分、構成が複雑になっていた。
また、原稿の斜行を矯正するために、２個の搬送ローラ
に速度差を設けたり（第１従来例）、長い搬送ローラの
両端で搬送力に差を設けたり（第２従来例）して、原稿
を強制的に回転させて機械的に斜行を矯正しているの
で、原稿を傷付けるおそれがあった。さらに、機械的な
矯正では、精度の高い矯正が困難であるという問題があ
った。

【０００８】そこで、本発明は、簡単な構成でありなが
ら、原稿を傷付けることなく、しかも原稿の斜行に基づ
く画像のずれを高精度で補正することのできる画像読み
取り装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
ト状の原稿の原稿画像を読み取る画像入力手段と、前記
入力手段が読み取った画像データを処理する画像処理手
段と、前記画像処理手段から送られた画像データを記憶
するデータ記憶手段と、を備えた画像読み取り装置に関
するものである。そして、この画像読み取り装置は、前
記データ記憶手段に記憶された画像データから前記原稿
の端縁についての画像データを検知して前記端縁の傾き
角度を検知する傾き検知手段と、前記画像処理部から送
られてきた画像データを前記傾き検知手段から送られて
きた前記端縁の傾き角度についての情報に基づいて補正
する傾き補正処理手段とを備えることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の画像読み取
り装置に関するものである。そして、この画像読み取り
装置は、前記画像入力手段は、主走査方向に沿って設定
された読み取りラインにおいて前記原稿画像を照射する
光源と、前記読み取りラインに対して前記原稿を副走査
方向に相対移動させる搬送手段とを有することを特徴と
している。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項２の画像読
み取り装置に関するものである。そして、この画像読み
取り装置は、前記傾き角度の検知対象となる原稿の端縁
が、前記原稿の移動方向を基準としたときの先端又は後
端であることを特徴としている。

【００１２】請求項４に係る発明は、画像読み取り手段
と、前記画像読み取り手段によって読み取られた画像デ
ータに基づいて記録材に画像を形成する画像出力手段と
を備えた画像形成装置に関するものである。そして、こ
の画像形成装置は、前記画像読み取り手段が、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置であるこ
とを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形
成装置の機能的な構成を示すブロック図である。この図
に示すように、画像形成装置１は、原稿の画像を読み取
る画像入力手段２と、画像入力手段２で読み取った画像
情報に対して画像処理を施す画像処理手段３と、画像処
理された画像情報を保存するデータ記憶手段４と、デー
タ記憶部に保存された画像情報により原稿の傾きを検知
する傾き検知手段５と、傾き検知手段５から送られた情
報に基づいて傾き補正処理を行う傾き補正処理手段６
と、傾き補正処理手段６から送られてきた画像情報に基
づいて、コピー紙等の記録材に画像を形成する画像出力
手段７と、を備えている。なお、本実施の形態に係る画
像読み取り装置としては、上述の画像形成装置１の構成
から、画像出力手段７を抜いた部分で構成することがで
きる。

【００１５】また、図２は、上述の画像形成装置１全体
の機械的な構成を示す縦断面図である。同図中に示す全
体を画像形成装置本体８とすると、画像入力手段２は、
画像形成装置本体８の上部に配設されている。また、画
像形成装置本体８の左側に配設されたプリント基板１０
が、画像処理手段３、データ記憶手段４、傾き検知手段
５、及び傾き補正手段６に相当する。そして、画像形成
装置本体８の残りの部分が、画像出力手段７に相当す
る。

【００１６】このうち画像入力手段２は、図３に示すよ
うに、原稿搬送部（搬送手段）１１と、原稿検知部１２
と、画像読み取り部１３と、Ａ／Ｄ変換部（図示せず）
とを備えている。

【００１７】このうち、原稿搬送部１１は、同図中の矢
印Ａ方向に搬送されてくる原稿Ｄを上方から押さえる原
稿押さえ１４と、原稿搬送方向に沿っての最も上流側に
配設された原稿前上ローラ１５、原稿前下ローラ１６
と、その下流側に配設された原稿中上ローラ１７と、さ
らにその下流側に配設された原稿後上ローラ１８、原稿
後下ローラ１９と、を有している。上述の原稿押さえ１
４における上流側の部分には、原稿Ｄを案内するための
原稿ガイド２０が形成されている。また、原稿中ローラ
１７は、その外周面が白色に形成されていて、シェーデ
ィング補正用に使用される。

【００１８】原稿検知部１２は、原稿前上ローラ１５の
上流側に配置されて原稿Ｄの先端を検知する先端検知セ
ンサ２１と、原稿前上ローラ１５の下流側に配置されて
原稿Ｄの後端を検知する後端検知センサ２２とを有して
いる。

【００１９】画像読み取り部１３は、原稿中上ローラ１
７との間に原稿Ｄを挟み込むコンタクトガラス２３と、
原稿Ｄの画像面を下方から照射する光源２４と、画像面
からの反射光が通過するセルフォックレンズ２５と、受
光した光を電気信号に変換する光電素子（図示せず）
と、を有している。上述の光源２４としては、主走査方
向（原稿Ｄの先端に沿った方向）に長い棒状のキセノン
ランプを使用している。上述のコンタクトガラス２３と
原稿中ローラ１７との当接部に、主走査方向に長い読み
取りラインＬが形成される。原稿Ｄはこの読み取りライ
ンＬを矢印Ａ方向（副走査方向）に通過する際に読み取
られる。

【００２０】Ａ／Ｄ変換部は、光電素子から入力された
アナログデータをデジタルデータに変換するものであ
る。

【００２１】上述の画像入力手段２において、原稿搬送
部１１の各ローラの回転・停止のタイミングや回転速
度、光源２４の点滅のタイミング等は、前述のプリント
基板１０内に設けられている制御手段によって制御され
ている。

【００２２】つづいて、このような構成の画像入力手段
２の動作を説明する。なお、以下の説明では、原稿画像
は、原稿Ｄの先端よりも少し内側から始まり、後端の少
し内側で終わるものとする。先端から原稿画像までを先
端マージン、後端から原稿画像までを後端マージンとす
る。

【００２３】画像入力手段２は、原稿搬送部１１によっ
て原稿Ｄを搬送しながら、原稿検知部１２が検知する所
定のタイミングで画像読み取り部１３によって原稿画像
を読み取る。

【００２４】すなわち、原稿Ｄは、原稿押さえ１４の原
稿ガイド２０に案内されながら矢印Ａ方向に搬送され
る。原稿Ｄの先端が先端検知センサ２１によって検知さ
れると、制御手段によって各ローラ１５〜１９の回転が
開始される。そして、原稿画像の先端が読み取りライン
Ｌに到達する前に光源２４が点灯されて読み込みが開始
される。ここで、原稿Ｄの先端が先端検知センサ２１に
検知されてから読み取りラインＬに到達するまでの時間
ｔ１は、先端検知センサ２１と読み取りラインＬとの距
離をｘ、原稿Ｄの搬送速度をｖとしたときに、ｔ１＝ｘ
／ｖとして算出される。したがって、原稿画像の先端
は、ｔ１よりも、さらに先端マージンに相当する時間だ
け遅れて読み取りラインＬに到達する。原稿Ｄはその原
稿画像が読み取りラインＬを通過するときに、画像読み
取り部１３によって順次に読み取られていく。そして、
原稿Ｄの後端が後端検知センサ２２によって検知される
と、原稿画像の後端が読み取りラインＬを通過した後に
光源２４が消灯される。ここで、原稿Ｄの後端が後端検
知センサ２２に検知されてから読み取りラインＬに到達
するまでの時間ｔ２は、後端検知センサ２２と読み取り
ラインとの距離をｙとしたときに、ｔ２＝ｙ／ｖとして
算出される。したがって、原稿画像の後端は、ｔ２より
も、後端マージンに相当する時間だけ前に読み取りライ
ンＬに到達する。画像読み取り後、原稿Ｄの後端が原稿
後上ローラ１８を通過後に、各ローラが停止され、画像
の読み取りが終了する。こうして画像入力手段２によっ
て読み取られた画像データを基に、画像出力手段７によ
り記録材に画像が形成されることになる。

【００２５】画像処理手段３は、Ａ／Ｄ変換部で変換さ
れたデジタルデータに対し、濃度変換処理、変倍処理、
フィルタ処理、階調処理等の画像処理を行って、処理後
のデータをデータ記憶手段４に送るものである。

【００２６】データ記憶手段４は、画像処理手段３によ
って画像処理された後の画像データを保存しておく部分
である。

【００２７】傾き検知手段５、傾き補正処理手段６につ
いては後に詳述する。

【００２８】画像出力手段７は、プリンタに相当するも
のであり、図２に示すように、画像が形成される記録材
を供給する記録材供給部２６と、供給された記録材に画
像を形成する画像形成部２７と、を備えている。このう
ち画像形成部２７は、回転駆動される感光ドラム２８
と、感光ドラム２８表面を所定の極性・電位に均一に帯
電させる帯電手段３０と、帯電後の感光ドラム２８表面
を露光して静電潜像を形成する露光手段３１と、静電潜
像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手
段３２と、感光ドラム２８上に形成されたトナー像を記
録材供給部２６から供給された記録材に転写する転写手
段３３と、記録材上にトナー像を定着させる定着手段３
４とを有している。

【００２９】この画像出力手段７において、露光手段３
１が感光ドラム２８上に静電潜像を形成する際の基とな
る画像情報は、画像入力手段２が読み取った原稿画像で
ある。

【００３０】したがって、画像入力手段２によって読み
取られる原稿Ｄが斜行している場合には、露光手段３１
によって感光ドラム２８上に傾斜した静電潜像が書き込
まれてしまい、当然、最終的な出力画像も記録材に対し
て斜めにずれた画像となり、画像不良となってしまう。

【００３１】このような画像不良を解消するための技術
として、従来例であげたようなものが知られている。し
かしながら、従来例によると、構成が複雑になったり、
原稿を傷付けたり、画像のずれを高精度で補正すること
ができなかったりした。

【００３２】そこで、本発明は、構成が簡単で、原稿を
傷付けることなく、原稿の斜行に基づく画像のずれを高
精度で補正することができるようにした。

【００３３】ところで、一般に、複写機やプリンタにお
いて、コピー上に、原稿Ｄの先端や後端に対応する部分
に不要な黒筋が形成されることが知られている。本実施
の形態においては、図４に示すように、原稿Ｄの先端に
おいて、原稿Ｄの厚さに起因する影が発生しやすい。原
稿Ｄが矢印Ａ方向に搬送されて原稿画像が読み取られて
いる間は、光源４から照射された光は、原稿Ｄの画像面
で反射されてセルフォックレンズアレイ２５に入射され
る。ところが、原稿Ｄの先端Ｄ１が、読み取りラインＬ
を通過する前後においては、光源２４からの光は、原稿
Ｄの先端Ｄ１に遮られて、セルフォックレンズアレイ２
５に入射されなくなる。つまり、先端Ｄ１に対応する部
分の反射率が、原稿中上ローラ１７や原稿Ｄの反射率と
異なる（一般に反射率が低い）ため、コピー上に黒筋と
なって表れる。この黒筋は、原稿Ｄの厚さが厚いほど濃
く、また太くなって現れる。

【００３４】このような黒筋は、本来、コピー上には出
ないことが好ましいため、従来は、特に利用されること
なく消去される傾向にあった。本発明においては、この
黒筋を積極的に利用して、原稿の斜行（回転方向のず
れ）を検知するようにしている。

【００３５】以下、図５のフローチャートを参照しなが
ら詳述する。

【００３６】まず、画像入力手段２によって原稿Ｄの原
稿画像を読み取る（ステップＳ１）。原稿Ｄの読み取り
は、画像入力手段２によって前述のように行うが、本発
明においては、原稿Ｄの先端Ｄ１を読み取るため、光源
２４の点灯タイミングを変更する。光源２４は、原稿Ｄ
の先端Ｄ１が読み取りラインＬを通過する前から点灯す
る。先端検知センサ２１が原稿Ｄの先端Ｄ１を検知して
から、この先端Ｄ１が読み取りラインＬを通過するまで
の時間は、ｔ１＝ｘ／ｖであるから、多少の余裕を見て
ｔ１−Δｔ前に光源２４を点灯する。これにより、画像
入力手段２によって原稿Ｄの先端Ｄ１を積極的に読み取
るようにする。

【００３７】読み取った画像情報を、Ａ／Ｄ変換部にお
いて、アナログ画像データからデジタル画像データに変
換する（ステップＳ２）。デジタル変換した画像データ
を、画像処理手段３に送り、前述のような画像処理を行
う。そして、画像処理後の画像データをデータ記憶手段
４に記憶する（ステップＳ３）。

【００３８】データ記憶手段４に記憶した画像データを
傾き検知手段５に送り、傾き検知手段５により、原稿Ｄ
の先端Ｄ１に対応する黒画素の連続性を認識して、原稿
Ｄの傾き角度、すなわち読み取りラインＬに対する原稿
Ｄの先端Ｄ１の角度、を検知する（ステップＳ４）。こ
れは、例えば、プリント基板１０がもっている座標を基
準として、先端Ｄ１に対応する黒画素の座標を検知する
ことによって行うことができる。なお、原稿画像と、上
述の黒画素とは、両者の座標を比較することで区別する
ことができる。なお、傾き補正手段５としては、ＣＰＵ
などを使用したソフト的な処理を行うものでも、あるい
は専用ハードを用いるものであってもよい。

【００３９】一方、データ記憶手段４に記憶した画像デ
ータを一旦、画像処理手段３に戻し、この画像データの
うち、原稿Ｄの先端Ｄ１に対応する黒画素を白画素に変
換し、コピー上に黒筋が出力されないようにして、傾き
補正処理手段６に送る。

【００４０】傾き補正手段６においては、画像処理手段
３から送られてきた画像データを、傾き検知手段５から
送られてきた傾き角度に応じて全体を回転させて、傾き
補正処理を行う（ステップＳ５）。

【００４１】こうして傾き補正処理が行われた画像デー
タは、画像出力部７の露光手段３０に送られ、これに基
づいて露光手段３０により感光ドラム２８上に静電潜像
が形成される。

【００４２】したがって、画像入力手段２で読み取る際
の原稿Ｄが傾斜していて現像画像が傾いて入力された場
合であっても、感光ドラム２８上に形成される静電潜像
は、正規な状態、すなわち原稿Ｄが斜行することなく正
常に搬送されて原稿画像が読み取られた場合と同様に形
成される。最終的なコピーの出力画像も正常に形成され
る。

【００４３】本実施の形態によると、原稿の斜行を検知
するための専用のセンサを使用する必要がないので、構
成を簡略化することができる。また、画像の傾き角度を
補正するのに、原稿Ｄを搬送する２個のローラの搬送速
度に差を設ける等、原稿Ｄ自体を強制的に回転させるこ
とがないので、原稿を傷付けることがなく、また精度の
高い補正を行うことができる。

【００４４】以上の実施の形態においては、原稿Ｄの先
端Ｄ１によって生じる影を検知しているが、原稿Ｄの後
端によって生じる影を検知して、原稿の傾き補正処理を
行うようにしてもよい。

【００４５】また、上述では、光源２４に対して原稿Ｄ
を移動させる構成を例に説明したが、この逆に、原稿Ｄ
に対して光源を移動させる構成に対しても、本発明を適
用することができる。

【００４６】また、原稿Ｄを光源２４によって照射する
際のバックとして作用する原稿中上ローラ１７の外周面
を白色としたが、これに代えて例えば、鏡面仕上げを施
した銀色とすることもできる。すなわち、反射率の違い
によって原稿Ｄの後端Ｄ１又は先端を検知できるもので
あれば、バックに任意の色のものを採用してもよい。

【００４７】また、例えば、ユーザーの選択によって、
傾き補正処理を行わないような解除モードを選択できる
ようにしてもよい。例えば、原稿の先端に対して原稿画
像自体が傾いている場合であって、これをコピー上で簡
単に直したいような場合、意識的に原稿を傾斜させて読
み込ませればよい。解除モードを設けておけばこのよう
なことを簡単に実現することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る画像読み取
り装置は、原稿入力手段によって、原稿の端縁を積極的
に検知し、その傾き角度に応じて画像データを補正する
ようにしたので、簡単な構成でありながら、原稿を傷付
けることなく、しかも原稿の斜行に基づく画像の傾き角
度を高精度で補正することのできる。

【００４９】また、本発明に係る画像形成装置は、上述
の画像読み取り装置を備えているので、原稿画像読み取
り時の原稿が斜行していた場合でも、記録材上の最終的
な画像は傾きのない正常なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機能
的な構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置全体の
機械的な構成を示す縦断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置
の、画像入力手段の概略構成を示す拡大縦断面図であ
る。

【図４】原稿の先端部に影ができる様子を模式的に示す
図である。

【図５】傾き補正の動作を示すフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１……画像形成装置、２……画像入力手段、３……画像
処理手段、４……データ記憶手段、５……傾き検知手
段、６……傾き補正処理手段、７……画像出力手段、１
１……搬送手段、２４……光源、Ｄ……原稿、Ｄ１……
原稿の端縁（先端）、Ｌ……読み取りライン、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 寛 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラミタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB02 BA01 BB02 BC05 BC12 BC14 BC18 CA07 CB08 CB23 DC09 5C072 AA01 BA02 BA04 CA02 CA09 DA02 EA04 NA01 RA03 UA20 XA01 5C076 AA24 BA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の原稿の原稿画像を読み取る画
   像入力手段と、前記入力手段が読み取った画像データを
   処理する画像処理手段と、前記画像処理手段から送られ
   た画像データを記憶するデータ記憶手段と、を備えた画
   像読み取り装置であって、 前記データ記憶手段に記憶された画像データから前記原
   稿の端縁についての画像データを検知して前記端縁の傾
   き角度を検知する傾き検知手段と、前記画像処理部から
   送られてきた画像データを前記傾き検知手段から送られ
   てきた前記端縁の傾き角度についての情報に基づいて補
   正する傾き補正処理手段とを備えることを特徴とする画
   像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記画像入力手段は、主走査方向に沿っ
   て設定された読み取りラインにおいて前記原稿画像を照
   射する光源と、前記読み取りラインに対して前記原稿を
   副走査方向に相対移動させる搬送手段とを有することを
   特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記傾き角度の検知対象となる原稿の端
   縁が、前記原稿の移動方向を基準としたときの先端又は
   後端であることを特徴とする請求項２に記載の画像読み
   取り装置。
4. 【請求項４】 画像読み取り手段と、前記画像読み取り
   手段によって読み取られた画像データに基づいて記録材
   に画像を形成する画像出力手段とを備えた画像形成装置
   において、 前記画像読み取り手段が、請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の画像読み取り装置であることを特徴とする画像
   形成装置。