JP2005197937A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿のプレスキャン、メインスキャンに必要な時間の短縮を図ると共に、複数原稿が載置された時に１枚ずつの原稿に対しプレスキャンの実施を可能とし、各原稿にあった画像処理を施す。
【解決手段】まず、光源１０、光源１１の両光源に通電され、光源１０，１１とミラー２３６〜２３８からなる光学ユニットが走査領域全域を走査中に光源１０によるプレスキャンと、光源１１によるメインスキャンとが同時に行われる（光源１０が光学ユニットの走査方向前面の画像情報を先読みする。）。次に、読み取られた画像情報はＣＣＤ２３４を介して装置の制御部の原稿種別判定部１６、及び画像処理部１３で適正画像に画像処理され、制御部のメモリ部１４に入力される。
【選択図】 図４

Description

原稿の画像面における照明光の反射光を受光して原稿の画像を読み取る原稿読取装置に関する。

画像形成装置等に用いられる原稿読取装置において、原稿台に載置される原稿について原稿サイズや原稿の種類（カラー、モノクロ、文字原稿、写真原稿等々）の判別には、種々の方法がある。

この様な読取部で上記原稿種類の判別は、”プレスキャン”と呼ばれる手法を用いて、上記原稿サイズ等の認識を行う手法が多く採用されている。

例えば、原稿の画像情報を読み取るメインスキャンの前に原稿をプレスキャンした画像情報を原稿種別判定部に入力して原稿の種類を判定し、判別した原稿種類に適した画像処理をメインスキャン時に実施する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 図３は従来の光源４０とＣＣＤ２３４との関係を示す構成図である。原稿台２１０に原稿Ｄが載置された後、プレスキャンモードが選択されると、以下の操作を行い、原稿Ｄ中の画像情報を読み取っている。まず、光源４０及びミラー２３６〜２３８からなる光学ユニットが走査領域全域を走査し、原稿台２１０に載置された原稿Ｄの原稿サイズ、原稿種別を判定するプレスキャンを行う。次に、プレスキャンで得られた情報を基に、光源４０の光量、光学ユニットの走査領域を決定し、原稿Ｄの領域のみを走査し、画像情報を読み取るメインスキャンを行う。プレスキャン時とメインスキャン時とで、原稿Ｄを照射する照射光を変化させることもある。例えば、光学ユニットの走査速度を変化させ、単位時間当たりの原稿照射光量を変化させる。また、光源４０への入力電圧を変化させる。
特開２００２−２９０７２３号公報

しかしながら、メインスキャンに対しその直前に行われるプレスキャンによって、画像情報を判別する手法では、プレスキャンを行って判別する処理時間の長短で印字速度が変化する。また、複数枚の原稿を一度に読み取るときは、複数枚の原稿の原稿種類が一致しているとは必ずしもいえず、原稿の１枚目のプレスキャンデータが他の原稿に適応できる補償はなく、１枚ずつプレスキャンを行うとトータルの読取時間が長く必要となる。

本発明は、複数配置される光源の原稿照射位置の焦点位置（原稿読取部）をずらし、その照射位置の一方をプレスキャン用、他方をメインスキャン用とする事によって、原稿のプレスキャン、メインスキャンに必要な時間の短縮を図ると共に、複数原稿が載置された時に１枚ずつの原稿に対するプレスキャンの実施を可能とし、各原稿にあった画像処理を施すことができる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）原稿画像面における照明光の反射光を受光して受光量に応じた信号を出力する受光手段を備え、受光手段から出力される信号に基づいて原稿の画像を読み取る原稿読取装置において、
前記原稿の種類を判別するための照明光を照射するプレスキャン用光源と、前記原稿中の画像情報を読み取るための照明光を照射するメインスキャン用光源と、を設け、前記プレスキャン用光源の照明光及び前記メインスキャン用光源の照明光のそれぞれの反射光を前記受光手段における異なる受光位置に導くことを特徴とする。

この構成では、光源をプレスキャン用光源とメインスキャン用光源とに別々に設け、プレスキャン用光源及びメインスキャン用光源から添付された照明光のそれぞれの原稿における反射光が受光手段の別々の位置で受光される。

（２）前記原稿の画像面を走査する単一の光学ユニットに、前記プレスキャン用光源と前記メインスキャン用光源とを配置したことを特徴とする。

この構成では、単一の光学ユニットが走査領域全域を一回走査する間にプレスキャンとメインスキャンとが同時に行われる。

（３）前記プレスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置が前記メインスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置よりも、前記光学ユニットの走査方向について所定距離だけ前方であることを特徴とする。

この構成では、原稿の同一位置におけるプレスキャン用光源から照射された照明光の反射光が先に受光手段で受光される。したがって画像情報の読み取りに先立って原稿の種別が特定される。

（４）前記プレスキャン用光源は原稿種類判別処理に適した光量の照明光を照射する光源であり、前記メインスキャン用光源は画像情報判別処理に適した光量の照明光を照射する光源であることを特徴とする。

この構成では、前記プレスキャン用光源は原稿種類判別処理に適した光量の照明光を照射し、前記メインスキャン用光源は画像情報判別処理に適した光量の照明光を照射する。 従って、ＣＣＤにおいて原稿種類判別と画像情報読取との処理に適した、照明光を照射し原稿面で反射した反射光を、受光する。

（５）前記プレスキャン用光源及びメインスキャン用光源の照明光についての前記受光手段の出力信号のそれぞれを原稿種類判別処理及び画像情報読取処理に適した値に変換する変換手段を設けたことを特徴とする。
前記プレスキャン用光源の照明光についての前記受光手段の出力信号、及び、前記メインスキャン用光源の照明光についての前記受光手段の出力信号のぞれぞれが、原稿種類判別処理及び画像情報読取処理に最適な値の信号に変換される。

この発明によれば、以下の効果を奏する。

（１）光源が２つあるのでプレスキャン及びメインスキャンによる１回の走査で原稿種類判別処理と画像情報読取処理を同時に行うことができる。また、プレスキャンを不要にして画像形成装置の時間を短縮できる。さらに、複数原稿が載置された時に１枚ずつの原稿に対しプレスキャンの実施を可能とし、各原稿にあった画像処理を施すことができる。

（２）プレスキャン用光源とメインスキャン用光源を別々に走査させる必要がなく構成が容易になる。

（３）原稿種類判別処理と画像情報読取処理とを１回の読み取りで適切にできる。

（４）変換手段を用いることなく原稿種類判別と、画像情報読取が正確にできる。

（５）前記プレスキャン用光源及びメインスキャン用光源に同じ光源を使うことができ、部品の種類が減って装置の組立時の作業性が向上する。

図１は本発明の画像形成装置１の斜視図を示し、図２は画像形成装置１の構成図を示す。本画像形成装置１は、印字モードとしてコピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモードを有していて、その制御部では各モードにおける印字要求内容に応じて各処理モードが選択される。

そして、本画像形成装置１の構成は大別して、原稿読取部（原稿読取手段）１ａ、給紙部（給紙手段）１ｂ、印字部（印刷手段）１ｃ、排紙部１ｄに分類され、原稿読取手段１ａが、給紙手段１ｂの上方に配設され、且つ排紙部１ｄが、原稿読取手段１ａと給紙手段１ｂの中間部位に配設される。

図１は、この発明の実施形態に係る画像位置補正方法が適用される画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１は、上部の画像読取部１ａと下部の画像形成部１ｃとに大別される。画像読取部１ａは、透明ガラス体の第１原稿台２１０及び第２原稿台２１１を備え、これら原稿台２１０及び２１１の上方に自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという。）２２０が装着されている。原稿台２１０及び２１１は、ＡＤＦ２２０によって上面を開閉自在に被覆されている。

ＡＤＦ２２０は、片面読取モードの処理又は両面読取モードの処理を選択的に実行する。ＡＤＦ２２０は、片面読取モードの処理時に原稿トレイ２２１に載置された単一又は複数枚の原稿を１枚ずつ原稿台２１１を経由して排紙トレイ２２２に導く。ＡＤＦ２２０は、両面読取モードの処理時に原稿トレイ２２１に載置された単一又は複数枚の原稿を１枚ずつ原稿台２１１を経由して中間トレイ２２３に導き、中間トレイ２２３において原稿搬送方向の前後を反転することにより表裏面を反転した原稿を再度原稿台２１１を経由して排紙トレイ２２２に導く。

画像読取部２００において原稿台２１０及び２１１の下方には、第１ミラーベース２３１、第２ミラーベース２３２、レンズ２３３及び光電変換素子（以下、ＣＣＤという。）２３４が備えられている。第１ミラーベース２３１は、光源１０、１１及び第１ミラー２３６を搭載し、原稿台２１０及び２１１の下方において水平方向に往復移動自在にされている。ここで光源１０、１１はそれぞれこの発明のプレスキャン用光源、メインスキャン用光源に相当する。第２ミラーベース２３２は、第２ミラー２３７及び第３ミラー２３８を搭載し、原稿台２１０及び２１１の下方において水平方向に往復移動自在にされている。

ミラー２３６〜２３８は、光源１０、１１の光の原稿画像面における反射光をレンズ２３３に配光する。レンズ２３３は、ミラー２３６〜２３８を介して配光された反射光をＣＣＤ２３４の受光面に結像させる。ＣＣＤ２３４は、受光面における受光量に応じた電気信号を出力する。

第１原稿台２１０上に載置された原稿の画像を読み取る原稿固定方式の画像読取時には、図示しない操作部に配置されているスタートキーが操作されると、光源１０、１１の光により原稿台２１０上の原稿の画像面を照射しつつ第１ミラーベース２３１が所定速度で矢印Ａ方向に移動するとともに、第２ミラーベース２３２が第１ミラーベース２３１の１／２の速度で矢印Ａ方向に移動する。これによって、光源１０，１１の光の原稿画像面における反射光が、第１原稿台２１０上に載置された原稿の画像面の全面について光路長を変化させることなく、ミラー２３６〜２３８及びレンズ２３３を経由してＣＣＤ２３４に受光される。したがって、第１原稿台２１０、第１ミラーペース２３１、第２ミラーベース２３２、レンズ２３３及びＣＣＤ２３４を用いて原稿固定方式の画像読取処理が行われる。これら、第１原稿台２１０、第１ミラーペース２３１、第２ミラーベース２３２、レンズ２３３及びＣＣＤ２３４によって固定画像読取部が構成される。

ＡＤＦ２２０の原稿トレイ２２１上にセットされた原稿の画像を読み取る原稿移動方式の画像読取時には、操作部のスタートキーが操作されると、第１ミラーベース２３１が第２原稿台２１１に対向する位置に移動する。また、第２ミラーベース２３２は、第２原稿台２１１の上面を通過する原稿の画像面からミラー２３６〜２３８及びレンズ２３３を経由してＣＣＤ２３４の受光面に至る光路長が原稿固定方式の画像読取時の光路長と等しくなる位置に移動する。これによって、光源１０，１１の光の原稿画像面における反射光が、第２原稿台２１１上を通過する原稿の画像面の全面について光路長を変化させることなく、ミラー２３６〜２３８及びレンズ２３３を経由してＣＣＤ２３４に受光される。したがって、ＡＤＦ２２０、第２原稿台２１１、第１ミラーペース２３１、第２ミラーベース２３２、レンズ２３３及びＣＣＤ２３４を用いて原稿移動方式の画像読取処理が行われる。これらのうち、ＡＤＦ２２０及び第２原稿台２１１によって移動画像読取部が構成される。

画像形成部３００は、矢印Ｃ方向に回転自在に支持された感光体ドラム３１１の周囲に、帯電器３１２、現像器３１４、転写器３１５及びクリーナ３１６等を感光体ドラム３１１の回転方向に沿ってこの順に備えている。また、感光体ドラム３１１の回転方向の帯電器３１２の下流側における現像器３１４との間で感光体ドラム３１１の表面を画像光によって露光する露光ユニット３１３を備えている。

露光ユニット３１３には、画像読取部１ａのＣＣＤ２３４から出力された電気信号が、ディジタルデータに変換された後、所定の画像処理を施されて画像データとして供給される。また、露光ユニット３１３には、外部装置から画像形成装置１に入力された画像データが、ビットマップデータに展開された後、所定の画像処理を施されて画像データとして供給される。

画像形成部１ｃの最下部には、給紙カセット３２１が着脱自在に装着されている。給紙カセット３２１は、所定枚数の用紙を収容している。給紙カセット３２１内に収容された用紙は、給紙ローラ３２２の回転によって１枚ずつ給紙される。画像形成部１ｃには、給紙カセット３２１から感光体ドラム３１１と転写器３１５との間を経由して排紙トレイ３２７に至る用紙搬送路３２３が形成されている。この用紙搬送路３２３内には、レジストローラ３２９、給紙ローラ３２２及び排紙ローラ３２８を含む複数のローラとともに、定着装置３２０が配置されている。また、画像形成部３００には、用紙搬送路３２３における定着装置３２０の下流側を給紙ローラ３２２とレジストローラ３２９との間に連結する反転搬送路３２４が形成されている。

画像形成部１ｃにおける画像形成処理時には、画像データに基づいて以下の帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及び定着工程を含む電子写真方式の画像形成プロセスが行われる。即ち、矢印Ｃ方向に回転する感光体ドラム３１１の表面に対して、帯電器３１２によって単一極性の電荷が均一に付与された後（帯電工程）、露光ユニット３１３から画像データによって変調された画像光が露光される（露光工程）。これによって、感光体ドラム３１１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１１の表面の静電潜像は、現像器３１４から供給されるトナーによってトナー像に顕像化される（現像工程）。

給紙カセット３２１から給紙された用紙は、その前端部が感光体ドラム３１１の表面に形成されたトナー像の前端に対向するタイミングで、レジストローラ３２９によって感光体ドラム３１１と転写器３１５との間に導かれる。感光体ドラム３１１の表面のトナー像は、転写器３１５によって用紙上に転写された後（転写工程）、定着装置３２０によって加熱及び加圧されて用紙上に堅牢に定着する（定着工程）。

なお、転写工程を終了した感光体ドラム３１１の表面は、クリーナ３１６によって紙粉を含む残留トナーを除去された後、上記の画像形成プロセスに繰り返し使用される。

以下に、上記各処理モードの中からコピアモードについて説明する。

原稿読取部（スキャナ部）のプラテンガラス２１０上に印字をされるべき原稿が載置された後、ユーザが給紙部の給紙カセット３２１に用紙を装着し、装置の外装前面部に配置される操作パネル上の条件入力キー（印字枚数／印字倍率等々）を入力した後に、スタートキーを押し下げるとコピー動作が開始される。

このようにして印字を開始する画像形成装置は、まず、図示しないスタートキーが押されると、ほぼ同時に図示しない駆動モータが始動し、図示しない各駆動ギアーが回転する。その後、給紙ローラ３２２回転し用紙が給紙される。給紙された用紙は、図示しない搬送ローラを通過して、レジストローラへ３２９へ到達する。

ここで、用紙は、感光体ドラム３１１上の画像先端部と同期をとるため、一時停止し、用紙の先端部は、均一にレジストローラ３２９に押し付けられ用紙の先端位置の補正が行われる。

一方、原稿読取部において原稿読取中の画像情報は、コピーランプ２３９が点灯し、コピーランプユニット２３５が矢印方向へ移動することで露光が開始され、コピーランプ２３９により原稿を照射した画像情報を含む照射光を、第１ミラー２３６、第２ミラー２３７、第３ミラー２３８、光学レンズ２３３から、ＣＣＤ２３４へ入力されることによって読み取られる。

このようにして読み取られた画像情報は、装置に配置される図示しない制御部のＣＣＤ回路で、電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、ＬＳＵユニット３２０へプリントデータとして送信される。

他方、感光体ドラム３１１は帯電ユニット３１２により、全体が所定帯電電位に帯電される。ＬＳＵユニット３２０からのレーザ光は、図示しないポリゴンミラー、各種レンズを通して、感光体ドラム３１１へ照射されて、感光体ドラム３１１上に静電潜像が形成される。その後、現像器３１４中のＭＧローラ３２６上のトナーが、感光体ドラム３１１面上に引き寄せられて静電潜像はトナーによって感光体ドラム３１１上の電位ギャップに応じて顕像化される。

作像される用紙は、タイミングをあわせてレジストローラ３２９により、感光体ドラム３１１方向へ搬送され、転写ユニット３１５により感光体ドラム３１１上のトナーが用紙に転写される。感光体ドラム上の残留したトナーはドラムユニットのクリーニングブレード３２５によってかきとられ、クリーナーユニット３１６により回収される。

他方、トナーの転写が終了した用紙は、定着装置３１９の上ヒートローラ３１７と下ヒートローラ３１８を通過して、熱と圧力が加えられ、用紙上の未定着トナーが用紙に溶融・固着され、排紙ローラ３２８により装置内の排紙トレイ３２７に排出される。

図４は本発明の光源１０，１１とＣＣＤ２３４との関係を示す構成図である。

原稿台２１０に原稿Ｄが載置された後、プレスキャンモードが選択されると、以下の操作を行い、原稿Ｄ中の画像情報を読み取る。

まず、光源１０、光源１１の両光源に通電され、光源１０，１１とミラー２３６〜２３８からなる光学ユニットが走査領域全域を走査中に光源１０によるプレスキャンと、光源１１によるメインスキャンとが同時に行われる（光源１０が光学ユニットの走査方向前面の画像情報を先読みする。つまり、前記プレスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置が前記メインスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置よりも光源１０、１１の走査方向について所定距離だけ前方である。）。次に、読み取られた画像情報はＣＣＤ２３４を介して装置の制御部の原稿種別判定部１６、及び画像処理部１３で適正画像に画像処理され、制御部のメモリ部１４に入力される。

図５はプレスキャン光路とメインスキャン光路を示す構成図である。

光源１０から照射して原稿の画像面で反射した反射光Ｌ１は、スルーレンズ２０の上部を通り、ＣＣＤ２３４の下部のプレスキャン用受光部３０ａで受光されて結像する。また、第２光源から照射して原稿の画像面で反射した反射光Ｌ２は、スルーレンズ２０の中央部を通り、ＣＣＤ２３４の中央部のメインスキャン用受光部３０ｂで受光されて結像する。つまり、プレスキャン用受光部３０ａとメインスキャン用受光部３０ｂとは、ＣＣＤ２３４の受光面における位置が異なる。ここで、プレスキャン用受光部３０ａとメインスキャン受光部３０ｂとはこの発明における受光位置に相当する。

図６はＣＣＤから画像処理部に至る経路を示す構成図である。

ＣＣＤ２３４からの出力信号は信号処理部１２を介してラインメモリ部１４を備えた画像処理部１３に入力される。信号処理部１２はプレスキャン変換部１５と原稿種別判定部１６とメインスキャン変換部１７を備えている。ここで、プレスキャン変換部１５とメインスキャン変換部１７はこの発明における変換手段に相当する。ＣＣＤ２３４でプレスキャン用受光部に受光された反射光に基づく受光信号はＳ１を通り、プレスキャン用変換部１５で変換され、原稿種別判定部１６で判別結果を示す判定処理に適した判別信号を出力し（原稿エッジ検出）、画像処理部１３でその結果に応じた増幅量、オフセット量を施される。メインスキャン変換部１７ではそれに基づいてメインスキャンの受光信号Ｓ２を変換して、画像処理部１３に送り、信号に対して画像処理としてＡ／Ｄ変換やγ補正等の画像処理を施し、ラインメモリ部１４に格納する。

光源１０及び光源１１の照明光についてのＣＣＤの出力信号のそれぞれを原稿種類判別処理及び画像情報読取処理に適した値に変換する変換手段を設けているので、光源１０は原稿種類判別処理に適した光量の照明光を照射し、光源１１は画像情報判別処理に適した光量の照明光を照射し、光源１０及び光源１１は同じ部品を使うことができる。このため、部品の種類が減って装置の組立時の作業性が向上する。

また、光源１０は原稿種類判別処理に適した光量の照明光を照射し、且つ、光源１１は画像情報判別処理に適した光量の照明光を照射すれば、プレスキャン変換部１５とメインスキャン変換部１７とは不要となる。

本発明の画像形成装置１の斜視図 画像形成装置１の構成図 従来の光源とＣＣＤとの関係を示す構成図 本発明の光源とＣＣＤとの関係を示す構成図 プレスキャン光路とメインスキャン光路を示す構成図 ＣＣＤから画像処理部に至る経路を示す構成図

符号の説明

１ 画像形成装置
１ａ 原稿読取部（原稿読取手段）
１０ 第１の光源
１１ 第２の光源
１２ 信号処理部
１３ 画像処理部
１４ ラインメモリ部
１５ プレスキャン変換部
１６ 原稿種別判定部
１７ メインスキャン変換部
３０ａ プレスキャン用受光部
３０ｂ メインスキャン用受光部
４０ 従来の光源
２１０ 第１原稿台
２３４ ＣＣＤ

Claims (5)

1. 原稿画像面における照明光の反射光を受光して受光量に応じた信号を出力する受光手段を備え、受光手段から出力される信号に基づいて原稿の画像を読み取る原稿読取装置において、
   前記原稿の種類を判別する原稿種類判別処理のための照明光を照射するプレスキャン用光源と、前記原稿中の画像情報を読み取る画像情報読取処理のための照明光を照射するメインスキャン用光源と、を設け、前記プレスキャン用光源の照明光及び前記メインスキャン用光源の照明光のそれぞれの反射光を前記受光手段における異なる受光位置に導くことを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記原稿の画像面を走査する単一の光学ユニットに、前記プレスキャン用光源と前記メインスキャン用光源とを配置したことを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 前記プレスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置が前記メインスキャン用光源の照明光の原稿画像面における照射位置よりも、前記光学ユニットの走査方向について所定距離だけ前方であることを特徴とする請求項２に記載の原稿読取装置。
4. 前記プレスキャン用光源は原稿種類判別処理に適した光量の照明光を照射する光源であり、前記メインスキャン用光源は画像情報読取処理に適した光量の照明光を照射する光源であることを特徴とする請求項１〜３に記載の原稿読取装置。
5. 前記プレスキャン用光源及びメインスキャン用光源から照射された照明光についての前記受光手段の出力信号のそれぞれを原稿種類判別処理及び画像情報読取処理に適した値に変換する変換手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３に記載の原稿読取装置。

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