JP2005159720A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学手段を移動可能とし、原稿画像読取時と基準画像読取時とで画像面の法線方向における光学手段の位置を変位させることにより、原稿の画像及び基準画像の両方を正確に読み取り、原稿の画像を忠実に再現できるようにする。
【解決手段】ＣＩＳ２１を固定した移動支持部材４９をスプリング４８の弾性力によって上方に付勢するとともに、移動支持部材４９に対して上方から偏心カム４７の周面を当接させる。移動支持部材４９の上下位置は位置検出器５０によって検出する。位置検出器５０の検出信号に基づいて偏心カム４７を図外の駆動モータによって回転させる。偏心カム４７の回転により、ＣＩＳ２１が移動支持部材４９とともに上下方向（画像面の法線方向）に変位し、原稿画像読取時における原稿の裏面からＣＩＳ２１までの距離と基準画像読取時における基準反射部材２１ｄからＣＩＳ２１までの距離とが一致する。
【選択図】図５

Description

本発明は、原稿を読取部に搬送して、原稿を搬送しながら原稿の画像を読み取る画像読取装置及びその装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、シート状の原稿を読取部に搬送し、原稿の画像を順次読み取る画像読取装置が画像形成装置などに備えられ、効率的な画像の読取や画像形成が行われている。この画像読取装置ではディジタル技術の進歩に伴い、光電交換を行う光学手段の光学特性（光強度や受光部の感度）のばらつきや経時的な性能の変化に対応すべく、照明手段の光量ムラや光量変化が生じた場合でも良好な読取を行うことができるように、基準画像（均一な明るさの画像で、一般的に白色の基準反射部材が用いられる。）についての読取データを基準値として原稿画像の読取データを画像データに変換するときに均一なレベル（明るさ）の画像データになるように補正するシェーディング補正を行う機能を備えている。

このような画像読取装置としてイメージセンサ側に基準反射部材を設け、基準画像の読取を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、基準反射部材を原稿読取位置に対して移動自在に備え、基準画像読取時に基準反射部材を原稿読取位置に露出させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平３−５２３７７号公報 特開平３−６２７７８号公報

ところで、上記のように原稿等のシートを搬送しながら原稿の画像を読み取る場合に使用される光学手段として、ラインセンサ上に原稿の等倍画像を投影して読み取りを行う密着型イメージセンサと、ラインセンサ上に原稿の縮小画像を投影し読み取りを行う縮小光学系イメージセンサとがあり、小型の画像形成装置では密着型イメージセンサが多く用いられている。

これらの光学手段はそれぞれ光学特性が異なっており、焦点深度に大きな差がある。即ち、縮小光学系イメージセンサは焦点深度が比較的深いが、密着型イメージセンサは焦点深度が非常に浅い。このため、密着型イメージセンサでは、被読取物（原稿及び基準反射部材）までの距離の変動によって焦点がボケやすい。したがって、密着型イメージセンサでは被読取物との距離を常に一定の距離に設定しなければ、良好な読取ができない。

そのため、基準画像読取時には原稿画像読取時に原稿が搬送されるバックプレートの表面に基準反射部材を設けなければならないが、基準反射部材が搬送される原稿によって擦られて汚損する問題がある。この問題を回避すべく、基準反射部材の表面に透明部材を設けると、密着型イメージセンサからの原稿までの距離と基準反射部材までの距離との差が大きくなり、基準画像読取時に基準反射部材に対する照明光量が減少するとともに基準反射部材に対する光量ムラを正確に読み取ることができなくなる。このため、誤った基準値による不適正なシェーディング補正が行われてしまう。

このような問題は、原稿の厚さの差異によっても同様に発生する。すなわち原稿の厚さが薄い場合と厚い場合とで原稿の表面から密着型イメージセンサまでの距離が変化し、密着型イメージセンサの焦点を一方の厚さに合わせた場合には他方の厚さの原稿から画像を読み取る際に焦点ずれを生じ、一方の厚さの原稿についてしか適正なシェーディング補正を行うことができない。

これらの問題は、より正確に原稿の画像を読み取るためにシェーディング補正を厳格に行おうとする場合に、縮小光学系イメージセンサにおいても同様に生じる。

この発明の目的は、光学手段から被読取物までの距離に応じて光学手段の位置を適正な位置に設定することにより、原稿と基準反射部材との両方から適正に画像を読み取ることができるようにしてシェーディング補正を正確に行うことができるだけでなく、原稿の厚さに応じて読取光学系の位置を移動させ適正な位置（原稿の表面に焦点が最も合う位置）に設定できる画像読取装置及びその装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。

（１）画像面に光を照射する光源、及び、画像面における反射光を受光して受光量に応じた電気信号を出力するセンサを含む光学手段を備え、画像面から画像を読み取る画像読取装置において、
前記光学手段を前記画像面の法線方向に移動させる移動機構を設けたことを特徴とする。

この構成では、光学手段が移動機構を介して画像面の法線方向に移動する。したがって画像面の法線方向における複数の位置に対して光学手段の焦点が合う。

（２）前記移動機構を介して、原稿の画像面から画像を読み取る原稿画像読取時と、画像面の法線方向について前記原稿の画像面とは異なる位置に配置されたシェーディング補正用の基準画像を読み取る基準画像読取時と、で前記光学手段の画像面の法線方向の位置を変更する制御手段を設けたことを特徴とする。

この構成では、原稿画像読取時と基準画像読取時とで画像面の法線方向における光学手段の位置が変化する。したがって、原稿画像読取時と基準画像読取時とで光学手段が読み取るべき画像位置が変化する場合にも、光学手段から読み取るべき画像までの距離が一定にされる。

（３）前記原稿と前記基準画像との間に透明部材が位置し、前記制御手段は前記原稿画像読取時と前記基準画像読取時とで前記透明部材の厚さとほぼ同一の距離だけ光学手段を移動させることを特徴とする。

この構成では、原稿画像読取時と基準画像読取時とにおいて、原稿と基準画像との間に位置する透明部材の厚さとほぼ同一の距離だけ光学手段が画像面の法線方向に移動する。したがって、原稿と基準画像との間に透明部材が位置する場合にも、原稿画像読取時と基準原稿原稿画像読取時とで光学手段から読み取るべき画像までの距離が一定にされる。

（４）前記基準画像は、均一な反射特性を有する白色の部材であって前記透明部材の前記原稿載置面とは反対側の面に貼付されていることを特徴とする。
この構成では、一方の面に原稿が載置される透明部材の他方の面に均一な反射特性を有する白色の部材を読み取る基準画像読取時に、光学手段が画像面の法線方向について原稿画像読取時に対して透明部材の厚さとほぼ同一の距離だけ移動する。したがって、基準原稿原稿画像読取時に均一な反射特性を有する白色の部材が原稿画像読取時における原稿画像面までの距離と略等しい距離から光学手段によって読み取られる。

（５）前記制御手段は前記原稿画像読取時に画像を読み取るべき原稿の厚さに応じて前記光学手段の位置を異ならせることを特徴とする。

この構成では、原稿の厚さに応じて原稿画像の法線方向に光学手段が移動する。したがって、原稿の厚さが変化した場合にも原稿の表面から光学手段までの距離が略一定に維持される。

（６）前記光学手段に対して原稿を搬送する搬送手段と、該搬送手段において原稿の厚さを検出する厚さ検出手段とを備え、前記制御手段は、該厚さ検出手段の検出信号に応じて光学手段の位置を設定することを特徴とする。

この構成では、原稿を光学手段に搬送する間に厚さ検出手段が検出した原稿の厚さに基づいて、画像面の法線方向に光学手段が移動する。したがって、搬送中の原稿の厚さに応じて原稿の画像の読取に最適な位置に光学手段が移動する。

（７）前記原稿の厚さに関する条件を含む前記原稿画像読取時の読取条件の設定入力を受け付ける操作部を備え、前記制御手段は、該操作部により設定された原稿の厚さに関する条件に応じて前記光学手段の位置を設定することを特徴とする。

この構成では、操作部から入力された原稿の厚さに関わる情報に基づいて、画像面の法線方向に光学手段が移動する。したがって、使用者が画像の読取を所望する原稿の厚さに応じて原稿の画像の読取に最適な位置に光学手段が移動する。

（８）前記光学手段は、画像面に近接して画像読取を行う密着型イメージセンサを含むことを特徴とする。

この構成では、画像面に近接して画像読取を行う密着型イメージセンサが、画像面の法線方向に移動する。したがって、焦点深度が非常に浅いために良好に読み取ることのできる範囲の狭い密着型イメージセンサの焦点が、画像面の法線方向における複数の位置に配置された画像面に一致する。

（９）（１）〜（８）に記載の画像読取装置を備え、該画像読取装置が読み取った画像データに基づいて画像形成処理及びシェーディング補正を行うことを特徴とする画像形成装置であることを特徴とする。

この構成では、画像面までの距離を一定にして光学手段が読み取った基準画像及び原稿画像の画像データに基づいて、シェーディング補正及び画像形成処理が行われる。したがって、適正な補正データによるシェーディング補正後の原稿画像の画像データに基づいて原稿画像に忠実に画像形成が行われる。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）画像面の法線方向における複数の位置に対して光学手段の焦点を合わせることができるため、画像面の法線方向における異なる位置に配置された画像を正確に読み取ることができる。

（２）原稿画像読取時と基準画像読取時とで光学手段が読み取るべき画像位置が変化する場合にも、光学手段から読み取るべき画像までの距離を一定にすることができるため、原稿の画像面と基準画像の画像面とが画像面の法線方向において互いに異なる位置にある場合でも原稿の画像と基準画像との両方を正確に読み取ることができ、原稿から読み取った画像データに対して基準画像に基づく正確なシェーディング補正を行うことができる。

（３）原稿と基準画像との間に透明部材が位置する場合にも、原稿画像読取時と基準画像読取時とで光学手段から読み取るべき画像までの距離を一定にすることができるため、原稿や塵埃等との接触による汚損や損傷を防止すべく基準画像が透明部材を挟んで原稿の搬送位置と異なる位置に配置されている場合でも、原稿の画像と基準画像との両方を正確に読み取ることができ、原稿から読み取った画像データに対して基準画像に基づく正確なシェーディング補正を行うことができる。

（４）基準画像読取時に均一な反射特性を有する白色の部材を原稿画像読取時における原稿画像面までの距離と略等しい距離から光学手段によって読み取ることができ、原稿から読み取った画像データにおける光源の光量ムラやセンサの感度ムラなどを影響を補正するシェーディング補正用のデータを正確に読み取ることができる。

（５）原稿の厚さが変化した場合にも原稿の表面から光学手段までの距離を略一定に維持することができるため、厚さの異なる複数種類の原稿の画像を正確に読み取ることができる。

（６）搬送中の原稿の厚さに応じて原稿の画像の読取に最適な位置に光学手段を移動せることができ、厚さの異なる複数種類の原稿の画像を正確に読み取ることができる。

（７）使用者が画像の読取を所望する原稿の厚さに応じて原稿の画像の読取に最適な位置に光学手段を移動させることができ、厚さの異なる複数種類の原稿の画像を正確に読み取ることができる。

（８）焦点深度が非常に浅いために良好に読み取ることのできる範囲の狭い密着型イメージセンサの焦点を、画像面の法線方向における複数の位置に配置された画像面に一致させることができ、密着型イメージセンサを用いて厚さの異なる複数種類の原稿の画像を正確に読み取ることができる。

（９）適正な補正データによるシェーディング補正後の原稿画像の画像データに基づいて原稿画像に忠実に画像形成を行うことができ、原稿画像を忠実に再現することができる。

図８は、この発明の実施形態に係る画像読取装置が備えられた画像形成装置であるディジタル複合機１００の概略の構成を示す図である。ディジタル複合機１００は、読取部（この発明の実施形態に係る画像読取装置によって構成されている。）１１０において原稿の画像を読み取る。読取部１１０で読み取られた原稿画像は、制御部２２８に含まれる画像処理部において所定の画像処理が施された後、画像データとしてメモリに一旦格納され、出力指示に応じてメモリから画像形成部２１０の光書込装置であるレーザ書込ユニット２２７に供給される。

レーザ書込ユニット２２７は、画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度で偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光を感光体ドラム２２２上に対して等角速度で偏向するｆ−θレンズなどを含む。なお、レーザ書込ユニット２２７に代えて、ＬＥＤやＥＬ等の発光素子アレイを光源とする固体走査型の光書込装置を用いることもできる。

画像形成部２１０は、矢印方向に回転駆動される感光体ドラム２２２の周囲に、帯電器２２３、現像器２２４、転写器２２５、クリーナ２２６及び除電器２２９を配置して構成されている。帯電器２２３は、感光体ドラム２２２の表面を所定の電位に帯電させる。現像器２２４は、レーザ書込ユニット２２７から照射されたレーザ光によって感光体ドラム２２２の表面に形成された静電潜像をトナー雜に顕像化する。転写器２２５は、感光体ドラム２２２の表面に形成されたトナー像をシートに転写する。クリーナ２２６は、転写工程後の感光体ドラム２２２の表面に残留しているトナーを回収する。除電器２２９は、転写工程後の感光体ドラム２２２の表面に残留している電荷を除去する。

画像形成部２１０の下方には、給紙部２５０が位置している。給紙部２５０は、画像形成装置１００内に備えられた手差しトレイ２５４、両面ユニット２５５及び用紙トレイ２５１、並びに、多段給紙部２７０に備えられた給紙トレイ２５２，２５３を備えている。画像形成装置１００の内部には、トレイ２５１〜２５４に収納されているシートを、画像形成部２１０の感光体ドラム２２２と転写器２２５との間を経由して定着ローラ２１７へ搬送するシート搬送路が形成されている。定着ローラ２１７は画像形成部２１０で画像が転写されたシートを加熱及び加圧し、トナー像をシートに定着させる。

定着ローラ２１７の排出側には、排紙ローラ２１９が配置されている。排紙ローラ２１９は、定着ローラ２１７を通過したシートを画像形成装置１００の一方の側面に装着された後処理装置２６０に導く。後処理装置２６０は、画像形成装置１００から排出されたシートをステープル処理や穿孔処理等を選択的に施した後に昇降トレイ２６１に収納する。

また、定着ローラ２１７の排出側には、シートの搬送方向の前後を反転するスイッチバック搬送路２２１が選択的に連続している。両面ユニット２５５は、スイッチバック搬送路２２１にも連通しており、シートの両面に画像形成を行う際にスイッチバック搬送路２２１を経由したシートを収納する。この両面ユニット２５５は、通常の用紙カセットと交換にされている。また、画像形成装置１００には、大容量給紙トレイを装着することもできる。

図７は、上記画像形成装置に設けられる操作部の構成を示す平面図である。操作部４６は、画像読取装置１の上面に設けられ、中央部に液晶タッチパネルなどで実現されるディスプレイＰを備えている。ディスプレイＰの右側にはテンキーＫ１、スタートキーＫ５、クリアキーＫ３、割込キーＫ２及び全解除キーＫ４が配置されており、ディスプレイＰの左側には動作モードを切換えるためのモードキーであるファックスキーＫ６，プリンタキーＫ７及びコピーキーＫ８が配置されている。

ディスプレイＰには、操作のガイダンスや警告等を含む種々の画面が切り換えて表示される。各画面中には、種々の条件の設定入力を受け付けるキーが表示される。ディスプレイＰにおける各キーの表示位置の上面を押圧することにより、各キーに定義されている条件が設定される。ディプレイＰにおける初期画面には、厚手原稿処理キーＫ９が表示される。厚手原稿の画像をシート上に複写する画像形成処理を行う場合には、ディスプレイＰにおける厚手原稿処理キーＫ９の表示位置の上面を押圧する。これによって、ＡＤＦ３が給送すべき原稿が厚手原稿である旨が検出される。

図１は、上記画像形成装置における読取部を構成する画像読取装置を示す断面図である。画像読取装置１は、大略的に、光学系２とその上方に配置されるＡＤＦ３とからなる。光学系２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）読取ユニット１１を備え、第１の原稿台１２上に載置されて平面状態に支持された原稿の画像を、光源ユニット１３及びミラーユニット１４を介して定位置に固定されたＣＣＤ読取ユニット１１に結像して読み取りを行う。ＣＣＤ読取ユニット１１は、結像レンズ１１ａ及びＣＣＤイメージセンサ１１ｂを含む。

光源ユニット１３は、読取光を照射する光源１３ａ、光源１３ａから照射された読取光を原稿台１２上の原稿の画像面に集光するリフレクタ１３ｂ、原稿の画像面における読取光の反射光のみを通過させるスリット１３ｃ、及び、スリット１３ｃを通過した光の光路を９０°変更するミラー１３ｄを備えている。ミラーユニット１４は、光源ユニット１３からの光の光路を１８０°変更してＣＣＤ読取ユニット１１に導く一対のミラー１４ａ、１４ｂを備えている。

光源ユニット１３及びミラーユニット１４は、原稿台１２の下方において原稿台１２に平行に矢印１５で示す副走査方向に往復移動し、原稿台１２上に載置された原稿の全面の画像を順次ＣＣＤ読取ユニット１１に導く。このとき、ミラーユニット１４は光源ユニット１３の１／２の速度で移動する。これによって、原稿の全面について、画像面からミラー１３ｂ，１４ａ，１４ｂを経由してＣＣＤ読取ユニット１１に至る光路長を一定にしている。

なお、ＣＣＤ読取ユニット１１は、原稿台１２に平行に移動する単一のユニットにＣＣＤイメージセンサ、結像レンズ及び光源を搭載し、光源ユニット１３及びミラーユニット１４を省略することもできる。

光学系２には、原稿台１２から副走査方向に離間してこの発明の透明部材である第２の原稿台１６が設けられている。光源ユニット１３は、原稿台１６の下方まで変位して静止した状態で、ＡＤＦ３によって原稿台１６上を搬送される原稿の下面（以下、表面とする。）の画像を読み取る。

ＡＤＦ３は、この発明の光学手段である密着イメージセンサ（以下、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｅｒ）という。）２１を備えており、原稿トレイ２２上に積層して載置された原稿を１枚ずつ原稿台１６を経由して排紙トレイ１７に搬送する。この間にＣＩＳ２１により、原稿の上面（以下、裏面とする。）の画像を読み取る。このため、ＡＤＦ３は、各種のローラＲ１〜Ｒ１０、検出器Ｓ１〜Ｓ６、湾曲搬送経路２３（この発明の搬送手段である。）およびレジスト・斜行補正領域２４を備えている。ＣＩＳ２１は、例えば、この発明のセンサであるアレイ状のイメージセンサ、アレイ状の導光手段（セルフォックレンズなどのレンズアレイ）及び光源（ＬＥＤアレイ光源または蛍光灯）等を含む。

原稿トレイ２２は、電動トレイであり、アクチュエータＳ１ａおよびセンサ本体Ｓ１ｂから成る光学式の原稿検出器Ｓ１が原稿がセットされたことを検出すると、画像形成装置１００の走査部４６におけるスタートキーＫ５が点灯し待機状態となる。さらに、所定のタイミングで原稿トレイ２２の上昇が開始し、積載された原稿の最上面が、アーム２５によって昇降自在に支持されている呼込ローラＲ１を押し上げる。呼込ローラ位置検出器Ｓ２が所定の位置まで上昇した呼込ローラＲ１を検出すると、原稿トレイ２２の上昇が一旦停止し、この状態で原稿トレイ２２の高さを維持させるように待機する。

なお、呼込ローラＲ１が所定の位置まで上昇した状態で、読取動作の開始を指示する給送開始信号の入力を待機するが、給送開始信号が入力されずに所定時間放置されたときには、呼込ローラＲ１の変形を防止すべく、所定の下方位置まで原稿トレイ２２を降下させて待機する。

原稿の給送開始信号が入力されると、原稿トレイ２２が下方位置にある場合には呼込ローラＲ１が呼込ローラ位置検出器Ｓ２によって検知されるまで原稿トレイ２２を上昇させた後、呼込ローラＲ１が回転駆動され、原稿トレイ２２の最上位の原稿から順次給送される。呼込ローラＲ１の下流側には、分離ローラＲ２が配置されている。呼込ローラＲ１はアーム２５に支持され、アーム２５は分離ローラＲ２の回転軸に回転可能に支持されている。呼込ローラＲ１は、自重又は付勢力によって原稿の上面に当接する。

呼込ローラＲ１は、図示しないストッパによって下降可能な範囲が制限されており、必要以上に下降しない。アーム２５には凸部が形成されており、光センサ等で構成される呼込ローラ位置検出器Ｓ２が凸部を検出するか否かによって、呼込ローラＲ１の高さをアーム２５の揺動角から検出する。なお、呼込ローラ位置検出器Ｓ２をアーム２５から離れた位置に設け、可動連結手段を用いてアーム２５の高さを検出してもよい。

分離ローラＲ２にはトリクリミッタを備えたローラＲ２ａ（摩擦パッドであってもよい。）が対向する。ローラＲ２ａは１枚の原稿が通過する際の負荷が作用している状態で分離ローラＲ２の回転に従動し、２枚以上の原稿が通過する際の負荷が作用すると回転を停止する。これによって、分離ローラＲ２とローラＲ２ａとの間に２枚以上の原稿が送り出された場合には、最上位の１枚の原稿のみが分離ローラＲ２とローラＲ２ａとの間を通過して搬送される。原稿が分離ローラＲ２及びローラＲ２ａで確実に分離供給されたか否かは、アクチュエータＳ３ａおよびセンサ本体Ｓ３ｂから成る給紙検出器Ｓ３によって検出される。この後、原稿は所定のタイミングで下流側の湾曲搬送経路２３へと導かれる。

湾曲搬送経路２３では、原稿は搬送ローラＲ３〜Ｒ７によって搬送される。アクチュエータＳ４ａおよびセンサ本体Ｓ４ｂから成る給紙検出器Ｓ４は、湾曲搬送経路２３からの原稿の排出の有無を検出する。湾曲搬送経路２３は、多数の種類の原稿の安定供給を保障すべく、読取可能な原稿のうちで最も厚い原稿、すなわち最も腰のある原稿を円滑に搬送できる曲率にされている。

湾曲搬送経路２３から排出された原稿は、レジスト・斜行補正領域２４に搬送される。レジスト・斜行補正領域２４において、レジストローラＲ８，Ｒ９は、アクチュエータＳ５ａおよびセンサ本体Ｓ５ｂから成る給紙検出器Ｓ５が原稿の前端を検出した時から所定時間が経過するまで、回転を停止している。この間において原稿の前端部が上流側からの搬送力によってレジストローラＲ８，Ｒ９に当接することにより、レジスト（給送方向の位置決め）および斜行の補正が行われる。

原稿のレジストおよび斜行の補正を確実に行うことができるようにすべく、湾曲搬送経路２３の最終の搬送ローラＲ６，Ｒ７からレジストローラＲ８、Ｒ９までの間において原稿がほぼ平面となり、搬送経路を構成する上下のガイド面に殆ど接触しないようにされている。なお、ローラＲ６，Ｒ７とローラＲ８，Ｒ９との間の距離は、読取可能な原稿のうちで最小の原稿の給送方向の長さ以上に設定されている。但し、湾曲搬送経路２３に残っている原稿の後端部分が少ない程、原稿のレジストおよび斜行の補正をスムーズに行うことができる。

給紙検出器Ｓ５が原稿の前端を検出した時から所定時間が経過するとレジストローラＲ８、Ｒ９が回転を開始し、原稿は表面に光源ユニット１３が対向する第１の読取位置Ｐｏｓ１、及び、裏面にＣＩＳ２１が対向する第２の読取位置Ｐｏｓ２を順に通過する。

そして、表面または表裏両面の画像を読み取られた原稿は、排出ローラＲ１０、Ｒ１１（排出ローラＲ１１は光学系２側に設けられている。）によって排紙トレイ１７上へと排出される。この原稿の排出動作の確認は、アクチュエータＳ６ａおよびセンサ本体Ｓ６ｂから成る排紙検出器Ｓ６によって検出される。以上の動作が、原稿トレイ２２上にセットされた全ての原稿について繰り返し実行される。

原稿が順次給送される毎に原稿トレイ２２における原稿の最上面位置が低下するが、呼込ローラＲ１の位置が下がった分だけ原稿トレイ２２が上昇し、原稿トレイ２２における原稿の最上面と呼込ローラＲ１とが常に所定の当接状態に保たれる。このため、原稿トレイ２２は、支点２２ａを中心に揺動自在にされており、その支点２２ａと反対側の端部にリブ２２ｂが設けられている。リブ２２ｂにはプレート支持軸３２を中心に回転自在にされた昇降プレート３１が下方から当接する。プレート支持軸３２は、伝達部材（歯車列）から成る昇降機構部３４を介して昇降モータ３３によって回転駆動される。この構成により、原稿トレイ２２は、昇降モータ３３の回転によって昇降する。

原稿トレイ２２の待機時の位置は、呼込ローラ位置検出器Ｓ２の動作信号を基準に、後述の制御部が昇降機構部３４の昇降モータ３３を動作制御することで維持される、この位置はセットされる頻度の高い枚数に合わせて、後述の操作部から任意に設定できるようになっており、サービスマンや使用者が予め設定を行う。

さらに、原稿トレイ２２は、上述したように安定した原稿の搬送を保証できるように設定された湾曲搬送経路２３によって必然的に形成される湾曲搬送経路２３の入口側と出口側との高さの範囲内で上下できるようになっている。原稿トレイ２２がこの範囲で変位することによって、大量の原稿の載置が可能になるとともに、原稿トレイ２２上に載置された大量の原稿の最上面を湾曲搬送経路２３の入口へと給送可能な状態まで上昇させる。

また、原稿トレイ２２には、原稿の側部を揃えるための原稿規制板３０が設けられている。原稿規制板３０の位置を原稿サイズ検出器Ｓ０によって検出することにより、セットされた原稿のサイズが検出される。

ＡＤＦ３は、画像読取装置１の背面側において図示しないヒンジを中心にして、原稿台１２の上面を開閉自在に回動する。ＡＤＦ３をその前面側が上方に移動するように回動させて原稿台１２の上面を開放することにより、ＡＤＦ３によっては搬送することができないブック物の原稿等を原稿台１２に手動によってセットできる。原稿台１２上に手動によってセットされた原稿は、ＡＤＦ３の下面に貼付された可撓性の原稿マット３５を介して原稿台１２の上面に押圧される。ＡＤＦ３の開閉状態は光学系２に備えられた図示しないＡＤＦ開閉検出器によって監視されている。

上述のように構成される画像読取装置１は、静止読取モード、走行読取モード及び両面読取モードの３つの読取動作ができる。静止読取モードは、ブック物等の前記原稿台１２上に載置された原稿を、前記光源ユニット１３およびミラーユニット１４を走査しつつ、ＣＣＤ読取ユニット１１によって読み取る。走行読取モード及び両面読取モードは、原稿トレイ２２にセットされた原稿を、ＡＤＦ３で自動的に１枚ずつ給送しながら読み取るモードであり、走行読取モードではＣＣＤ読取ユニット１１のみによって、両面読取モードでは、ＣＣＤ読取ユニット１１及びＣＩＳ２１の両方を使用して読み取る。なお、原稿トレイ２２にセット可能な原稿の最大枚数は、たとえば２００枚である。

図２は、上記画像読取装置の制御部の構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータなどで実現される制御部７０（この発明の制御手段である。）は、原稿トレイ２２にセットされた原稿のサイズを検出する原稿サイズ検出器Ｓ９等の検出結果に基づいて、使用する用紙やタイミングなどの制御の切り換えを行う。

制御部７０は、静止読取モード時には、ステッピングモータ４２によって光源ユニット１３およびミラーユニット１４を駆動するとともに、光源ユニット検出器Ｓ８によって検出された光源ユニット１３の位置に応じて、露光ランプ１３ａやＣＣＤ１１ｂを駆動し、原稿画像を読み取る。

制御部７０は、走行読取モード及び両面読取モード時には、呼込ローラ位置検出器Ｓ２の出力に応答して昇降モータ３３を駆動して、原稿トレイ２２にセットされた原稿束の上面高さを一定に保持しながら、原稿検出器Ｓ１が原稿トレイ２２上の原稿がなくなったことを検出するまで、検出器Ｓ３〜Ｓ６の検出結果に応答して、搬送モータ４３、呼込ローラＲ１のクラッチ４４およびレジストローラＲ８，Ｒ９のクラッチ４５を制御して搬送を行いつつ、ＣＣＤ１１ｂおよび／またはＣＩＳ２１を駆動して原稿画像を読み取る。

また、制御部７０は、ディプレイＰに表示すべき表示データを作成して操作部４６に出力するとともに、操作部４６からキーＫ１〜Ｋ９等の操作信号の入力を受ける。

図３は、上記画像読取装置におけるＣＩＳの構成を示す図である。ＣＩＳ２１はアレイ状の光源２１ｂ、アレイ状の導光手段２１ｃ、アレイ状の光電変換素子２１ａ及びセンサ部４０を備えている。ＣＩＳ２１は、第２の原稿台１６上に搬送されてきた原稿の裏面をアレイ状の光源２１ｂの光で照射し、原稿の裏面における反射光をアレイ状の導光手段２１ｃを介してアレイ状の光電変換素子２１ａの受光面に等倍率で結像させる。

光電変換素子２１ａは、受光量に応じた電気信号をセンサ部４０に出力する。センサ部４０は、入力された電気信号をディジタルデータに変換して画像データとして画像処理部４に入力する。画像処理部４は、シェーディング補正部４１、ＭＴＦ補正部４２及びγ補正部４３で画像データに対する画像処理を施した後に出力する。画像処理部４は、制御部７０によって制御される。

図４は、上記画像読取装置に備えられるこの発明の移動機構の構成を示す図である。移動機構６０は、偏心カム４７、スプリング４８、移動支持部材４９及び位置検出器５０を備えている。ＣＩＳ２１は、ＡＤＦ３内においてガイド板５６とともに原稿搬送路を構成するガラス案内部材５５を挟んで原稿台１６の上面に対向している。ＣＩＳ２１は、移動機構６０により、画像面の法線方向である上下方向にに移動可能に支持されている。

即ち、ＣＩＳ２１の上端部は移動支持部材４９に固定されており、移動支持部材４９には偏心カム４７の周面が上側から当接している。移動支持部材４９は、スプリング４８の弾性力によって上方に付勢されている。移動支持部材４９の位置は本体フレーム５１に固定された位置検出器５０によって検出される。偏心カム４７は、ステッピングモータである移動モータ４７ａの回転軸に固定されている。

上面に原稿が搬送される原稿台１６の下面には、シェーディング補正用の基準画像である基準反射部材２１ｄが貼付されている。したがって、ＣＩＳ２１が原稿画像読取時に読み取る原稿の裏面と基準画像読取時に読み取る基準反射部材２１ｄとの画像面の法線方向の位置は、原稿の厚みと原稿台１６の厚みとの和の分だけ異なる。

一般に、等倍率光学系であるＣＩＳ２１は、焦点深度が浅く、焦点の合う範囲が極めて狭い。このため、ＣＩＳ２１が読み取るべき画像面の位置が原稿画像読取時と基準画像読取時とで変化すると、少なくとも一方の読取時にＣＩＳ２１の焦点を画像面に一致させることができない。

また、原稿画像読取時においても、原稿の厚さが変化すると、ＣＩＳ２１が読み取るべき画像面の位置が変化する。このため、厚い原稿の原稿画像読取時と薄い原稿の原稿画像読取時との少なくとも一方においてＣＩＳ２１の焦点が画像面に一致しない場合がある。

そこで、この発明の画像読取装置では、移動機構５１を介して、原稿画像読取時と基準画像読取時、及び、厚い原稿の原稿画像読取時と薄い原稿の原稿画像読取時とでＣＩＳ２１を画像面の法線方向に移動させ、原稿画像読取時と基準画像読取時との両方、及び、厚い原稿の原稿画像読取時と薄い原稿の原稿画像読取時との両方においてＣＩＳ２１の焦点を画像面に正確に一致させる。

ＣＩＳ２１の位置決めは、位置検出器５０により移動支持部材４９の位置を検出しつつ、移動モータ４７ａを所定のステップ数（読取位置でのステップ数、シェーディング位置でのステップ数）回転させることで制御部７０が行う。これにより、偏心カム４７の回転位置に応じて、移動支持部材４９と共にＣＩＳ２１が画像面の法線方向に上下する。

ＣＩＳ２１による基準反射部材２１ｄの読取データに基づくシェーディング補正は、画像読取装置に対して通電された際に準備動作として実施される他、予め設定された所定の条件によって実施される。例えば、画像読取装置が省エネモードなどの消費電力を抑えたモードからの復帰時、画像読取動作が所定回数連続して行われた時、所定時間継続して待機状態が続いた時、原稿搬送ジャムなどのトラブルから復帰した時、及び、外装カバーが閉じられた時等においてシェーディング補正が実施される。また、シェーディング補正は、原稿を読み取る直前に毎回行われる場合もある。

基準画像読取時には、基準反射板２１ｄを１回または複数回読み取り、ＣＩＳ２１の読取データをシェーディング補正データとして記憶するが、大き過ぎる値や小さ過ぎる値等の異常な値が得られた部分については、基準のデータに置き換える処理や、複数回の読取結果を平均化する処理が行われる。

図５（Ａ）及び（Ｂ）は、原稿画像読取時及び基準画像読取時における移動機構の状態を示す図である。原稿台１６の厚さをａ、原稿画像読取時における原稿台１６の上面からＣＩＳ２１までの距離をｂ、基準画像読取時における原稿台１６の上面からＣＩＳ２１までの距離をｃ、原稿の厚さをｄとして、
ａ＋ｃ＝ｂ−ｄ
となるように、原稿画像読取時と基準画像読取時とでＣＩＳ２１を画像面の法線方向に変位させる。したがって、基準画像読取時にＣＩＳ２１は、原稿画像読取時に比較して、原稿台１６の厚さａと原稿の厚さｄとの和だけ下方に位置する。

偏心カム４７の偏心量を原稿台１６の厚さａと原稿の厚さｄとの和に設定しておけば、偏心カムの上死点及び下死点をそれぞれ原稿画像読取時の位置及び基準画像読取時の位置に設定することができる。また、偏心カム４７の偏心量を原稿台１６の厚さａと原稿の厚さｄとの和よりも大きくしておくことにより、装置を構成する各部品等の寸法誤差や組立誤差の補正や、厚い原稿の原稿画像読取時に対応させることができる。

図６（Ａ）及び（Ｂ）は、厚い原稿の原稿画像読取時及び薄い原稿の原稿画像読取時における移動機構の状態を示す図である。厚い原稿の原稿画像読取時における原稿台１６の上面からＣＩＳ２１までの距離をｂ、薄い原稿の原稿画像読取時における原稿台１６の上面からＣＩＳ２１までの距離をｂ′、厚い原稿の厚さをｄ、薄い原稿の厚さをｄ′として、
ｂ−ｄ＝ｂ′−ｄ′
となるように、厚い原稿の原稿画像読取時と薄い原稿の原稿画像読取時とでＣＩＳ２１を画像面の法線方向に変位させる。したがって、厚い原稿の原稿画像読取時にＣＩＳ２１は、薄い原稿の原稿画像読取時に比較して、厚い原稿の厚さｄと薄い原稿の厚さｄ′との差だけ上方に位置する。

読み取るべき原稿が厚い原稿であるか薄い原稿であるかは、操作部４６における案で原稿処理キーＫ９が操作されたか否かによって判断される。

また、ＡＤＦ３の湾曲搬送経路２３内に設けた厚さ検出手段の検出結果に基づいて、移動機構６０の動作を制御することもできる。この発明の厚さ検出手段である厚さ検出器２６は、一例として、図１に示すようにスプリング２６ａ、フォトセンサ２６ｂ、原稿厚み検出アクチュエータ２６ｃにより構成され、原稿厚み検出アクチュエータ２６ｃの変位に基づいて検出される腰の強さから原稿の厚さを判別する。また、搬送部材の変位量から原稿の厚さを直接検出するようにしてもよい。

この発明の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す図である。 上記画像読取装置の制御部の構成を示すブロック図である。 上記画像読取装置に適用されるＣＩＳの構成を示す図である。 上記画像読取装置に適用される移動機構の構成を示す図である。 上記画像読取装置における原稿画像読取時及び基準画像読取時の移動機構の状態を示す図である。 上記画像読取装置における厚い原稿の原稿画像読取時及び薄い原稿の原稿画像読取時の移動機構の招待を示す図である。 上記画像読取装置が備えられる画像形成装置の操作部４６の平面図である。 上記画像形成装置であるディジタル複合機の概略の構成を示す図である。

Claims (9)

1. 画像面に光を照射する光源、及び、画像面における反射光を受光して受光量に応じた電気信号を出力するセンサを含む光学手段を備え、画像面から画像を読み取る画像読取装置において、
   前記光学手段を前記画像面の法線方向に移動させる移動機構を設けたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記移動機構を介して、原稿の画像面から画像を読み取る原稿画像読取時と、画像面の法線方向について前記原稿の画像面とは異なる位置に配置されたシェーディング補正用の基準画像を読み取る基準画像読取時と、で前記光学手段の画像面の法線方向の位置を変更する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 上面に前記原稿が載置されるとともに下面に前記基準画像が配置される透明部材を備え、前記制御手段は前記原稿画像読取時と前記基準画像読取時とで前記透明部材の厚さとほぼ同一の距離だけ光学手段を移動させることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記基準画像は、前記透明部材の下面に貼付される均一な反射特性を有する白色の部材であることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記制御手段は、前記原稿画像読取時に画像を読み取るべき原稿の厚さに応じて前記光学手段の位置を異ならせることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
6. 前記光学手段に対して原稿を搬送する搬送手段と、該搬送手段において原稿の厚さを検出する厚さ検出手段とを備え、前記制御手段は、該厚さ検出手段の検出信号に応じて光学手段の位置を設定することを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記原稿の厚さに関する条件を含む前記原稿画像読取時の読取条件の設定入力を受け付ける操作部を備え、前記制御手段は、該操作部により設定された原稿の厚さに関する条件に応じて前記光学手段の位置を設定することを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
8. 前記光学手段は、画像面に近接して画像読取を行う密着型イメージセンサであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずかに記載の画像読取装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像読取装置を備え、該画像読取装置が読み取った画像データに基づいて画像形成処理及びシェーディング補正を行うことを特徴とする画像形成装置。

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