JP2006211032A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】 原稿を露光し、原稿からの反射光を光学レンズ２１を介して撮像センサ２２に結像させて画像を読み取る画像読取装置であって、原稿を照射する照明ランプ１５と照明ランプ１５からの光を反射する反射鏡１６とからなる光源と、端部に面取り部が形成されているコンタクトガラス１４と、光源と面取り部との間の光路を遮断する遮断手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、スキャナ等に適用され、コンタクトガラス上に載置された原稿を読み取る画像読取装置、および、これを搭載した画像形成装置に関する。

従来の画像読取装置としては、図５に示すように、原稿を照射する照明ランプ１０８と、点線で示した部分の反射部材により照明ランプ１０８からの光の一部を原稿へ導く反射板１０９と、原稿からの反射光像の方向を変えるミラー１０７とを保持するキャリッジ１０６と、原稿の位置決めをするための原稿スケール１０４と、原稿スケール１０４を固定ネジ１０５により固定するスケール固定用ブラケット１０３と、スケール固定用ブラケット１０３の一部曲げ部に突き当てられたコンタクトガラス１０１と、原稿スケール１０４の裏面であって、コンタクトガラス１０１の上面に配置される白基準板１０２とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

なお、コンタクトガラス１０１の端部には面取り部が形成されており、組付時にコンタクトガラス１０１の稜線部および端部への接触があったり、輸送時に衝撃がかかったりすることによるカケの発生を防止している。

また、画像読取装置は、白基準板１０２を読み取ることにより得られるデジタル画像信号に基づいて、撮像センサ面上の照度および撮像センサの各画素の出力のバラツキを補正（以下、シェーディング補正という）するようになっている。

ここで、画像読取装置が白基準板１０２を読み取る際、反射板１０９の反射部材からの反射光は、図６および図７に示すような状況で白基準板１０２を照射している。図６は、反射部材からの反射光がコンタクトガラス１０１の面取り部を通過する場合の光の状態を示す図である。また、図７は、反射部材からの反射光がコンタクトガラス１０１の面取り部を通過しない場合の光の状態を示す図である。なお、図６および図７において、二点鎖線が光の状態の一部を表している。図６および図７に示すように、反射部材からの反射光がコンタクトガラス１０１の面取り部を通過した場合とそうでない場合では、反射部材からの反射光のコンタクトガラス１０１表面における入射角が異なり、その反射光の屈折状況が変わってくる。

また、図８は、図６および図７における白基準板１０２の読取位置に対する光量分布を示す図である。ここで、図８に示す一点鎖線上の位置は、図６および図７に示す一点鎖線上の読取位置に対応する。反射部材からの反射光が面取り部を通過した場合には、実線１１０で表される光量分布となり、反射部材からの反射光が面取り部を通過しない場合には、点線１１１で表される光量分布となる。図８に示すように、反射部材からの反射光が面取り部を通過した場合とそうでない場合では、光量分布および光量が変化する。

次に、画像読取装置が白基準板１０２を読み取ったときの撮像センサの出力分布を図９に示す。図９に示すように、読取位置Ａまでの出力が、他の位置における出力と比較して若干高くなっている。この読取位置Ａまでの出力が、反射部材からの反射光が面取り部を通過した場合の出力であり、光量が変化したことによるものである。

また、シェーディング補正においては、図９中に二点鎖線で示した有効範囲内全域で白基準板１０２を読み取ったときの撮像センサの出力値が平均化されて用いられるため、撮像センサの出力分布は平坦である必要がある。したがって、反射部材からの反射光が面取り部を通過することにより白基準板１０２に照射される光量が変化し、撮像センサの出力変化を起こした場合、正確なシェーディング補正を行うことができなくなってしまう。このとき、原稿の出力画像には、濃度ムラ、原稿との色味違い、原稿との濃淡違いといった不具合が発生する。

このような不具合の対策としては、白基準板１０２が配置される位置を面取り部による光量変化の影響がなくなるまで面取り部から遠ざけたり、反射部材が面取り部を通過後に照明ランプ１０８の点灯を行うようにしている。
特開平１１−２７４５６号公報

しかしながら、従来の画像読取装置においては、白基準板１０２が配置される位置を面取り部による光量変化の影響がなくなるまで面取り部から遠ざけると、装置本体のサイズが大きくなり、また、反射部材が面取り部を通過後に照明ランプ１０８の点灯を行うようにすると、面取り部を通過したことを検知する検知手段を設ける必要があり、コストが高くなるという問題があった。

一方、コンタクトガラス１０１から面取り部をなくせば、上述の不具合は改善されるものの、コンタクトガラス１０１の稜線部および端部にカケが発生し易くなるために良品歩留まりが悪化し、さらに、コンタクトガラス１０１自体は、Ａ３サイズを読み取ることができる画像読取装置ではＡ３サイズ以上のものが必要で、かなり高価なものとなっているためにコストが高くなってしまう。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる画像読取装置を提供するものである。

本発明の画像読取装置は、原稿を露光し、原稿からの反射光を光学レンズを介して撮像センサに結像させて画像を読み取る画像読取装置であって、原稿を露光する光源と、端部に面取り部が形成されているコンタクトガラスと、前記光源と前記面取り部との間の光路を遮断する遮断手段とを備えた構成を有している。

この構成により、光源と面取り部との間の光路を遮断して、白基準板の先端側が明るくなるのを防止するため、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

また、本発明の画像読取装置の前記遮断手段は、前記面取り部を覆うように配置された遮光部材によって構成されていてもよい。

この構成により、コンタクトガラスの面取り部を通過する光量が減り、白基準板の先端側が明るくなるのを防止するため、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

また、本発明の画像読取装置の前記遮断手段は、前記コンタクトガラスに接触するブラケットによって構成され、前記ブラケットの一部が、前記光路を遮断するように配置されていてもよい。

この構成により、ブラケットの一部が光源と面取り部との間の光路を遮断して、白基準板の先端側が明るくなるのを防止するため、遮光する光量の機械差を生じさせることなく、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

また、本発明の画像読取装置の前記ブラケットは、前記コンタクトガラスと接触している部分の前記光源側の面が、前記コンタクトガラスの前記光源側の面より前記光源に近い位置となるように配置されていてもよい。

この構成により、ブラケット自体が光源と面取り部との間の光路を遮断して、白基準板の先端側が明るくなるのを防止するため、コンタクトガラスをブラケットに突き当てるときの精度を低下させることなく、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

本発明の画像形成装置は、前記画像読取装置を搭載するとともに、記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えるようになっていてもよい。

以上のように本発明は、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる画像読取装置を提供するものである。

以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１〜図４は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１は、原稿を読み取る画像読取装置２を搭載するとともに、記録媒体に画像を形成する画像形成手段３を備えている。

画像読取装置２は、原稿の位置決めをするための原稿スケール２９と、原稿スケール２９を固定するスケール固定用ブラケット２６と、原稿が載置されるコンタクトガラス１４と、原稿を照射する照明ランプ１５と照明ランプ１５からの光を反射する反射鏡１６とからなる光源および第１ミラー１７を保持する第１キャリッジ２５ａと、第２ミラー１８と第３ミラー１９とを保持する第２キャリッジ２５ｂと、第３ミラー１９からの反射光像をフィルタリングする色フィルタ２０と、色フィルタ２０を通過した反射光像を結像する光学レンズ２１と、光学レンズ２１で結像された反射光像をアナログ画像信号に変換する撮像センサ２２と、撮像センサ２２によって変換されて得られたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するアナログ／デジタル変換器とアナログ／デジタル変換器によって変換されて得られたデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像処理回路とを搭載した回路基板２３と、照明ランプ１５を冷却する冷却ファン２４とを備えた構成を有している。

なお、スケール固定用ブラケット２６に接触しているコンタクトガラス１４の端部には面取り部が形成されている。

また、回路基板２３に搭載された画像処理回路は、アナログ／デジタル変換器によって変換されて得られたデジタル画像信号に対して、二値化処理、多値化処理、階調処理、変倍処理、編集処理等の画像処理を行うようになっている。

次に、画像読取装置２の動作について説明する。まず、第１キャリッジ２５ａが一定の速度で往動するとともに、第２キャリッジ２５ｂが第１キャリッジ２５ａの１／２の速度で第１キャリッジ２５ａに追従して往動する。これにより、コンタクトガラス１４上に載置された原稿が光学的に走査される。このとき、コンタクトガラス１４に載置された原稿が光源により照射されて、原稿からの反射光像が反射鏡１６に形成された図示しない隙間を介して第１ミラー１７に導かれ、さらに、その反射光像が第２ミラー１８、第３ミラー１９を介して光学レンズ２１に導かれ、この光学レンズ２１により撮像センサ２２上に結像される。光学レンズ２１によって結像された反射光像が撮像センサ２２によって光電変換されてアナログ画像信号が得られる。撮像センサ２２によって光電変換されて得られたアナログ画像信号がアナログ／デジタル変換器によってデジタル画像信号に変換される。アナログ／デジタル変換器によって変換されて得られたデジタル画像信号に対して画像処理回路によって画像処理が行われる。そして、第１キャリッジ２５ａと第２キャリッジ２５ｂはホームポジション位置に復動する。

また、画像形成手段３は、感光体ドラムと、帯電装置、電位センサ、現像装置、転写ベルト、クリーニング装置、除電装置によって構成されている。帯電装置は暗中にプラス電荷のコロナ放電をグリッドにより制御して感光体ドラムの表面を一定電位に帯電させるようになっている。

電位センサは、感光体ドラム上の電位を測定してプロセスコントロールによって補正を行う。

現像装置は、感光体ドラム上の電気除去された部分にマイナスに帯電されたトナーを付着させて可視像を形成する。

転写ベルトにはプラスのバイアスが印加されており、この転写ベルトはマイナスに帯電された可視像を記録媒体を構成する転写紙（用紙）に転写して搬送するようになっている。

クリーニング装置は、クリーニングブレードを備えており、感光体ドラムに残ったトナーを掻き落とすようになっている。

除電装置は、ＬＥＤを点灯させることにより感光体ドラムの残留電荷を除去して次の転写紙に新たな画像を形成するための準備を行う。

このようにした画像が形成された転写紙は定着装置に搬送され、定着装置によりトナー画像が転写紙に定着される。

一方、画像読取装置２は、原稿を読み取る前に白基準板２８を読み取ることにより得られるデジタル画像信号に基づいて、シェーディング補正するようになっている。なお、白基準板２８は、原稿スケール２９の裏面（図１参照）であって、コンタクトガラス１４の上面（図２参照）に設けられている。まず、第１キャリッジ２５ａがホームポジション位置から所定の距離を経過したか否かが判定され、所定の距離を経過したと判定された場合に、撮像センサ２２によって白基準板２８の数十から数百ラインが読み取られてアナログ画像信号が得られる。撮像センサ２２によって得られたアナログ画像信号がアナログ／デジタル変換器によってデジタル画像信号に変換される。アナログ／デジタル変換器によって変換されて得られたデジタル画像信号に基づいて画像処理回路によってシェーディング補正が行われる。なお、シェーディング補正には、デジタル画像信号を平均化したものが用いられる。

ここで、画像読取装置２は、照明ランプ１５および反射鏡１６からなる光源と面取り部との間の光路を遮断する遮断手段を有している。この遮断手段は、面取り部を覆うように配置された遮光部材によって構成されている。遮光部材は、コンタクトガラス１４の面取り部を覆うように配置され、反射鏡１６を介して照明ランプ１５によって照射された光の光路を遮断するようになっている。例えば、図２に示すように、本実施の形態に係る画像読取装置２は、コンタクトガラス１４の光源側に形成された面取り部がほぼ隠れる程度の長さ分、スケール固定用ブラケット２６からはみ出した状態で、表面につや消し処理等が施されている透過率約１５％の黒色マイラー２７をスケール固定用ブラケット２６に両面テープで貼り付けるようになっている。

この構成により、コンタクトガラス１４の面取り部を通過する光量が約１５％に減り、白基準板２８の先端側が明るくなるのを防止するため、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

また、遮断手段は、コンタクトガラス１４に接触するスケール固定用ブラケット２６によって構成され、このスケール固定用ブラケット２６の一部が、照明ランプ１５および反射鏡１６からなる光源と面取り部との間の光路を遮断するようになっていてもよい。例えば、図３および図４に示すように、スケール固定用ブラケット２６の一部が、コンタクトガラス１４の光源側に形成された面取り部を覆うような形状になっている。

この構成により、スケール固定用ブラケット２６の一部が光源とコンタクトガラス１４の面取り部との間の光路を遮断して、白基準板２８の先端側が明るくなるのを防止するため、遮光する光量の機械差を生じさせることなく、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

さらに、スケール固定用ブラケット２６は、コンタクトガラス１４と接触している部分の光源側の面が、コンタクトガラス１４の光源側の面より光源に近い位置となるように配置され、反射鏡１６を介して照明ランプ１５によって照射された光の光路を遮断するようになっていてもよい。例えば、スケール固定用ブラケット２６は、コンタクトガラス１４と接触している部分の光源側の面が、コンタクトガラス１４の光源側の面より光源に近い位置となるように配置され、かつ、光源とコンタクトガラス１４の光源側に形成された面取り部との間の光路上に配置されているようになっている。

この構成により、スケール固定用ブラケット２６自体が光源とコンタクトガラス１４の面取り部との間の光路を遮断して、白基準板２８の先端側が明るくなるのを防止するため、コンタクトガラス１４をスケール固定用ブラケット２６に突き当てるときの精度を低下させることなく、良好なシェーディング補正を行うことができる。このため、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができる。

なお、本実施の形態における画像形成装置は、ＡＤＦ機構を有しない構成となっているが、これに限定されるものではなく、ＡＤＦ機構を有する構成であっても本発明を適用することによって同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明に係る画像読取装置は、装置サイズを大きくすることなく、コストを低く抑えて良好な画像を得ることができるという効果を有し、複写機、ファクシミリ、スキャナ等に適用され、コンタクトガラス上に載置された原稿を読み取る画像読取装置、および、これを搭載する画像形成装置として有用である。

本発明の実施の形態における画像形成装置の構成図 本発明の実施の形態の画像形成装置におけるスケール固定用ブラケットに黒色マイラーを貼付した構成を説明するための説明図 本発明の実施の形態の画像形成装置におけるコンタクトガラスの面取り部をスケール固定用ブラケットの一部が覆う構成を説明するための斜視図 本発明の実施の形態の画像形成装置におけるコンタクトガラスの面取り部をスケール固定用ブラケットの一部が覆う構成を説明するための断面図 従来の画像読取装置の構成図 従来の画像読取装置における反射部材からの反射光が面取り部を通過する場合の光の状態を示す図 従来の画像読取装置における反射部材からの反射光が面取り部を通過しない場合の光の状態を示す図 従来の画像読取装置における反射部材からの反射光が面取り部を通過した場合と通過しない場合における光量分布を示す図 従来の画像読取装置における白基準板を読み取ったときの撮像センサの出力分布を示す図

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像読取装置
３ 画像形成手段
１４ コンタクトガラス
１５ 照明ランプ
１６ 反射鏡
１７ 第１ミラー
１８ 第２ミラー
１９ 第３ミラー
２０ 色フィルタ
２１ 光学レンズ
２２ 撮像センサ
２３ 回路基板
２４ 冷却ファン
２５ａ 第１キャリッジ
２５ｂ 第２キャリッジ
２６ スケール固定用ブラケット（ブラケット、遮断手段）
２７ 黒色マイラー（遮光部材、遮断手段）
２８ 白基準板
２９ 原稿スケール

Claims (5)

1. 原稿を露光し、原稿からの反射光を光学レンズを介して撮像センサに結像させて画像を読み取る画像読取装置であって、
   原稿を露光する光源と、
   端部に面取り部が形成されているコンタクトガラスと、
   前記光源と前記面取り部との間の光路を遮断する遮断手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記遮断手段は、前記面取り部を覆うように配置された遮光部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記遮断手段は、前記コンタクトガラスに接触するブラケットによって構成され、
   前記ブラケットの一部が、前記光路を遮断するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記ブラケットは、前記コンタクトガラスと接触している部分の前記光源側の面が、前記コンタクトガラスの前記光源側の面より前記光源に近い位置となるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像読取装置を搭載するとともに、記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images