JP2005167857A

JP2005167857A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005167857A
Application number: JP2003406481A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Matsui; 秀彰松井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】異常画像の発生を防止する。
【解決手段】コンタクトガラス４と、読み取り対象物の第１辺を突き当てて整位する第１の原稿スケール３８と第２辺を整位する第２の原稿スケール３９が略９０度を保持した状態でコンタクトガラス４に接着されており、コンタクトガラス４上に載置された原稿を露光するための照明ランプ５と、このランプ５により照射された原稿の反射光を、ミラー７、８、９を備えた第１および第２キャリッジによりレンズ１１を介してＣＣＤセンサ１２に導く画像読み取り装置１と、画像データに応じて変調されたレーザビームの偏向手段３０、３３と、レーザビームを感光体ドラム１４上に結像させるレンズ系３２とを備えた画像形成装置において、原稿スキュー調整手段４０ａ、４０ｂとしてコンタクトガラス４の傾きを変化する可変機構４１、４２を備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、コンタクトガラス上に載置された原稿の像をＣＣＤセンサにて読み取る画像読み取り装置と、画像信号に応じて変調されたレーザビームを感光体上に走査させることにより静電潜像を形成するレーザビーム走査装置、あるいは画像信号に応じてオン／オフされる複数の発光素子やシャッタ素子により感光体上に静電潜像を形成するアレイ状書き込み装置を備えた画像形成装置に関する。

図７は従来の画像読み取り装置とレーザビーム走査装置を備えたデジタル複写機の概略図である。図７に示すデジタル複写機は原稿読み取り装置１、レーザビーム走査装置を有するプリンタ部２および自動原稿送り装置３から構成されている。
自動原稿送り装置３はセットされた原稿を１枚ずつ搬送してコンタクトガラス４上にセットし、複写終了後のコンタクトガラス４上の原稿を排出するという周知のものである。
図８は図７の原稿読み取り装置を示す拡大図である。原稿読み取り装置１は図８にも示すように、照明ランプ５および反射鏡６からなる光源および第１ミラー７を装備した第１キャリッジＡと、第２ミラー８および第３ミラー９を装備した第２キャリッジＢとを有する。
原稿読み取り時には、第１キャリッジＡが一定の速度で往動して第２キャリッジＢが第１キャリッジＡを１／２の速度で追従して往動することにより、コンタクトガラス４上の原稿を光学的に走査する。
すなわち、コンタクトガラス４上の原稿が照明ランプ５および反射鏡６により照明されると、その反射光像が第１ミラー７、第２ミラー８、第３ミラー９、色フィルタ１０を介してレンズ１１によりＣＣＤセンサ１２上に結像される。
ＣＣＤセンサ１２は結像された原稿の反射光像を光電変換してアナログ画像信号を出力し、原稿の読み取りが行なわれる。そして、画像の読み取り終了後、第１キャリッジＡと第２キャリッジＢはホームポジション位置に復動する。
ＣＣＤセンサ１２として、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のフィルタを備えた３ラインのＣＣＤを用いることによりカラー原稿を読み取ることも可能となる。
ＣＣＤセンサ１２からのアナログ画像信号はアナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理板１３にて種々の画像処理、例えば２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理等が施される。
プリンタ部２においては、感光体からなる像担持体である感光体ドラム１４は複写動作時に駆動部によって回転駆動されて帯電装置１５により均一に帯電される。
その後、画像処理が施されたデジタル画像信号による画像露光がレーザビーム走査装置１６により行われ、感光体ドラム１４上に静電潜像が形成される。そして感光体ドラム１４上の静電潜像は現像装置１７により現像される。
給紙装置１８〜２０のうち選択されたものから転写紙がレジストローラ２１へ給紙され、レジストローラ２１により感光体ドラム１４上の画像とタイミングを合わせ送出され、転写装置２２により感光体ドラム１４上に形成された顕像が転写紙上に転写される。
そして転写紙は分離装置２３により感光体ドラム１４から分離され、搬送装置２４により搬送され、定着装置２５により画像を定着された後、コピーとしてトレイ２６上に排出される。また感光体ドラム１４は、転写紙分離後にクリーニング装量２７によりクリーニングされて残留トナーが除去される。

図９は図７のレーザビーム走査装置を詳細に示す斜視図である。レーザビーム走査装置１６は図９にも示すように、半導体レーザユニット２８内の半導体レーザより発せられたレーザビームが、同じく半導体レーザユニット２８内のコリメートレンズにより平行な光束に変えられ、半導体レーザユニット２８に備えられたアパーチャを通過することで一定形状の光束に整形される。
この光束はシリンドリカルレンズ２９により副走査方向に圧縮されてポリゴンミラー３０上に入射する。なお、ポリゴンミラー３０は正碓な多角形をしており、ポリゴンモータ３１（図７）により一定の方向へ一定の速度で回転駆動される。
ポリゴンミラー３０の回転速度は感光体ドラム１４の回転速度と、レーザビーム走査装置１６の書き込み密度と、ポリゴンミラー３０の面数によって決定される。シリンドリカルレンズ２９からポリゴンミラー３０に入射されたレーザビームは、ポリゴンミラー３０の反射面により偏向されて、ｆθレンズ３２に入射する。
ｆθレンズ３２はポリゴンミラー３０からの角速度一定の走査光を感光体ドラム１４で等速度で走査されるように変換し、ｆθレンズ３２からのレーザビームが反射鏡３３および防塵ガラス３４を介して感光体ドラム１４上に結像される。
このｆθレンズ３２は面倒れ補正機能も有している。
また、ｆθレンズ３２を通過したレーザビームは画像領域外で同期検知ミラー３５により反射されて同期検知センサ３６に導かれる。そして同期検知センサ３６の検知出力により主走査方向の頭出しの基準となる同期信号が得られる。
なお原稿読み取り装置１では、図８に示すようにＣＣＤセンサ１２の面上の照度およびＣＣＤ各画素の出力パラツキを補正する（シェーディング補正）ための白基準板３７が原稿面とほぼ等価の位置に設けられている。

図１０は図８の白基準板の一定幅（範囲Ｓ）を読み取るシェーディング補正を示す概略図である。コンタクトガラス４上に載置される原稿の読み取りに先立って白基準板３７の一定幅（図１０の範囲Ｓ）を読み取り、シェーディング補正を行う。また、図８中の符号３８は原稿の載置位置を決める原稿スケールであり、原稿スケール３８の端面より画像の読み取りを開始する。
なお、図１０はシェーディングデータを得るために白基準板３７を読み取る領域Ｓを決定するゲート信号ＳＬＥＡＤ、およびコンタクトガラス４上に載置された原稿の画像を読み取る領域Ｆを決定するゲート信号ＦＧＡＴＥと、原稿スケール３８および白基準板３７の位置関係を示したものである。また図１０における範囲Ｆは原稿サイズ、転写紙サイズ、変倍率等により変化する。
また、副走査方向の基準となる位置（ホームポジション）ＨＰは、第１キャリッジＡまたは第２キャリッジＢの特定位置をフォトインタラプタ等のセンサにより検知することにより決定される。
そして第１キャリッジＡがホームポジションＨＰより距離ｌｓ移動した時点より白基準板３７の読み取りが開始され、ホームポジションＨＰより距離ｌｆ移動した時点より画像の読み取りが開始される。

しかしながら、上述した従来の画像読み取り装置では、読み取りスタート命令が本体から読み取りユニットに送られるとスキャナ制御部が基準信号を作成し、続いて照明ランプ５を点灯させ、図示してないステッピングモータを駆動してキャリッジＡ、Ｂの移動を開始させる。
一方、基準信号とともに、ステッピングモータの駆動パルスは図示してないカウンタによってカウントされ、所定の移動距離ｌｓ移動後にシェーディングデータの取り込みを指示する信号ＳＬＥＡＤが立ち上がる。その後さらに読み取り画像域の先端位置までの距離ｌｆ移動したときに読み取り開始信号ＦＧＡＴＥが立ち上げられ、画像データを読み取っていく。
ところが、読み取り光学系を構成する部品の公差の積み上げによって、ＣＣＤセンサの読み取りラインと原稿の基準となる左スケール先端が平行とならない場合が生じてしまう。その結果、原稿の画像に対し傾いた画像が形成されてしまう。
そこで本発明の目的は、読み取り光軸の傾きをＣＣＤセンサの読み取りデータにより検知して、原稿基準スケールの傾きを補正することで異常画像の発生を防止することができる画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、矩形の読み取り対象物を載置するコンタクトガラスと、このコンタクトガラス上に第１の方向に延びて設けられ、前記読み取り対象物の第１辺を突き当てて整位する第１の原稿スケールと前記コンタクトガラス上に前記第１の方向と直交する第２の方向に延びて設けられ、前記読み取り対象物の前記第１辺に隣接した第２辺を整位する第２の原稿スケールが略９０度を保持した状態でコンタクトガラスに接着されており、前記コンタクトガラス上に載置された原稿を露光するための照明ランプと、この照明ランプにより照射された前記原稿の反射光を、ミラーを備えた第１キャリッジおよび第２キャリッジによりレンズを介してＣＣＤセンサに導く画像読み取り装置と、画像データに応じて変調されたレーザビームを偏向する偏向手段と、前記レーザビームを感光体ドラム上に結像させるレンズ系とを備えた画像形成装置において、原稿スキュー調整手段として前記コンタクトガラスの傾きを変化する可変機構を備えた画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記ＣＣＤセンサの読み取りデータにより前記コンタクトガラスの傾きを補正する傾き補正手段を備える請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記読み取りデータを、前記コンタクトガラスに設けた所定の形状パターンを読み取った画像信号から得るようにしたことを特徴とする請求項２の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記読み取りデータを、前記原稿スケールに設けた所定の形状パターンを読み取った画像信号から得るようにした請求項２の画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、第１、第２の基準スケールが９０度をなすようにコンタクトガラスに貼り付け、コンタクトガラスの傾きを変えることで原稿スキューを補正するようにしたので、従来のように９０度を保持できないことが原因となる原稿突き当て不良を防止できる他にスケール取り付けの煩わしい再調整作業が不要となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の実施の形態に使用する原稿載置台を示す概略図である。図２はコンタクトガラス上に設けられた幾何学的な形状のパターンを示す概略図である。図３は左スケールとコンタクトガラス上のパターンを示す概略図である。
図１に示すように、コンタクトガラス４には左スケール３８および奥スケール３９が接着により貼り付けられている。この２つのスケールのなす角は直角が保たれている。なお、説明の重複を回避するために、画像形成装置全体の説明は省略するが、必要に応じて上述した図７を参照することができる。
左スケール３８の下側には白基準板３７が設けられ、コンタクトガラス４上にはスケール上の白基準板３７に先立って読み取られる位置にＮ字状のパターン４０ａ、４０ｂが設けてある。
この原稿載置台に対する読み取り動作は、コンタクトガラス４の図中左から右（副走査方向）に向かってキャリッジを移動させながら行なわれる。この動作による読み取りデータは、図２に示すようにコンタクトガラス４上に設けられた幾何学的な形状のパターン４０ａ、４０ｂを読み取ることによって得られる。
パターン４０ａ、４０ｂは、副走査方向には原稿先端から等距離に、主走査方向（左スケール３８の長手方向に沿う方向）には一定の間隔Ｌをあけて配置している。
実際の読み取り動作では、読み取りスタート命令が画像形成装置本体から読み取りユニットに送られるとスキャナ制御部が照明ランプを点灯させ、続いて駆動モータを駆動してキャリッジの移動を開始させるが、このときコンタクトガラス４上のパターン４０ａ、４０ｂの中央を横切って読み取るＣＣＤセンサの画素を出力する。
この出力パターンを予め記憶された閾値と黒部の間隔を基準としたパターンと比較し、一致すると判定した場合に読み取り位置の読み取り時間のズレを取り出す。本実施の形態における種々の制御は画像形成装置本体に設けられた制御手段によって行なわれる。

図４は画像の傾きの補正を説明するフローチャートである。図４のフローチャートで示すように、時間のズレｔ１を求め（Ｓ１）、これから傾きを回転角、すなわち画像スキュー角αを求め（Ｓ２）、このスキュー角αに応じて補正係数を決定し（Ｓ３）、コンタクトガラス４の傾きを変更するというものとなる。なお図４中のステップＳ３におけるｖはスキャナの速度である。
図５は原稿スケールの傾きを変更する変更手段を示す概略図である。コンタクトガラス４には左スケール３８および奥スケール３９が貼り付けられており、それぞれ原稿を突き当てて整位する辺は９０度を保っている。
また、左スケール３８には支点Ｃが形成されており、コンタクトガラス４の他端にはラック４１が取り付けてある。コンタクトガラス４が載っている画像読み取り装置には図示してないモータとこのモータ軸に取り付いた駆動ギヤ４２が配置してある。このモータの回転方向によりコンタクトガラス４を図中矢印Ｄの方向に傾けることが可能である。
図６はパターンの配置位置を説明する概略図である。なお上記パターン４０ａ、４０ｂはコンタクトガラス４上に設けるようにしているが、図６に示すように原稿基準スケールである左スケール３８に設けるようにしてもよい。すなわち、図６中の白基準板３７に先立って読み取られる位置にパターン４３ａ、４３ｂを配置する。
本発明によれば、画像形成装置は、コンタクトガラス４に設けた所定の形状パターン４０ａ、４０ｂをＣＣＤセンサにより読み取ったデータによりコンタクトガラスの傾きを補正するようにしたので、容易に異常画像の発生を防止でき、製造工程でのスキュー調整の煩わしさもなくすことができる。
また、本発明によれば、画像形成装置は原稿（左）スケール３８に設けた所定のパターン４０ａ、４０ｂを読み取った画像信号から読み取りデータを得るようにしたので、上記共通の効果を得ることができる。

本発明による画像形成装置の実施の形態に使用する原稿載置台を示す概略図。コンタクトガラス上に設けられた幾何学的な形状のパターンを示す概略図。左スケールとコンタクトガラス上のパターンを示す概略図。画像の傾きの補正のフローチャートを示す図。原稿スケールの傾きを変更する変更手段を示す概略図。パターンの配置位置を説明する概略図。従来の画像読み取り装置とレーザビーム走査装置を備えたデジタル複写機の概略図。図７の原稿読み取り装置を示す拡大図。図７のレーザビーム走査装置を詳細に示す斜視図。図８の白基準板の一定幅（範囲Ｓ）を読み取るシェーディング補正を示す概略図。

符号の説明

１原稿読み取り装置
２プリンタ部
３自動原稿送り装置
４コンタクトガラス
５照明ランプ
６反射鏡
７第１ミラー（ミラー）
８第２ミラー（ミラー）
９第３ミラー（ミラー）
１２ＣＣＤセンサ
１４感光体ドラム
１６レーザビーム走査装置
２８半導体レーザユニット
３０ポリゴンミラー
３７白基準板
３８原稿（左）スケール（第１の原稿スケール）
３９奥スケール（第２の原稿スケール）
４０ａパターン（原稿スキュー調整手段）
４０ｂパターン（原稿スキュー調整手段）
４１ラック（傾斜可変機構）
４２駆動ギヤ（傾斜可変機構）
４３ａパターン
４３ｂパターン
Ａ第１キャリッジ
Ｂ第２キャリッジ

Claims

矩形の読み取り対象物を載置するコンタクトガラスと、このコンタクトガラス上に第１の方向に延びて設けられ、前記読み取り対象物の第１辺を突き当てて整位する第１の原稿スケールと前記コンタクトガラス上に前記第１の方向と直交する第２の方向に延びて設けられ、前記読み取り対象物の前記第１辺に隣接した第２辺を整位する第２の原稿スケールが略９０度を保持した状態でコンタクトガラスに接着されており、前記コンタクトガラス上に載置された原稿を露光するための照明ランプと、この照明ランプにより照射された前記原稿の反射光を、ミラーを備えた第１キャリッジおよび第２キャリッジによりレンズを介してＣＣＤセンサに導く画像読み取り装置と、画像データに応じて変調されたレーザビームを偏向する偏向手段と、前記レーザビームを感光体ドラム上に結像させるレンズ系とを備えた画像形成装置において、原稿スキュー調整手段として前記コンタクトガラスの傾きを変化させる可変機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記ＣＣＤセンサの読み取りデータにより前記コンタクトガラスの傾きを補正する傾き補正手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記読み取りデータを、前記コンタクトガラスに設けた所定の形状パターンを読み取った画像信号から得るようにしたことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
前記読み取りデータを、前記原稿スケールに設けた所定の形状パターンを読み取った画像信号から得るようにしたことを特徴とする請求項２の画像形成装置。