JP2006254149A - 画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートスルー方式の原稿給装装置（ＳＤＦ）と圧板の読取りレベルの差がなくなるように、読取りレベルを補正可能とする。
【解決手段】 読取り手段として、ＳＤＦと、コンタクトガラス上の原稿を第１キャリッジと第２キャリッジで読み取る手段とを有する。同じ原稿を、ＳＤＦで読み取った場合とコンタクトガラス上の原稿を読み込んだときの各読取りレベルが同等となるように補正する画像処理部４１が、第１の読取手段の読取位置を変更した際に該読取位置の変更量に応じて読み取りレベルの補正量を変更する手段として、ライン間補正部４５、ドット補正部４８、スキャナγ部４９、色補正部５１等を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、シートスルー・ドキュメント・フィーダ使用する画像読取装置と、これを用いた画像形成装置に関する。

ＭＦＰ（複写機やファクシミリ装置等の複合機）において、シートスルー方式の原稿給装装置（いわゆる、シートスルー・ドキュメント・フィーダ：以下ではＳＤＦと略す）を装着した機種の比率が高まり、ＳＤＦでの読み取りがファクシミリ装置の他にコピーでも原稿台での読み取りに対して、比率が高くなっている。

この種の画像読取装置では、原稿を固定して読み取るための原稿台としてのコンタクトガラスとは別に、ＳＤＦ用原稿台としてのＳＤＦ用コンタクトガラスが設けられており、ＳＤＦ使用時には、コンタクトガラス上にセットされた原稿を副走査方向に走行して走査する走査手段をＳＤＦ用コンタクトガラスの読取り位置に固定し、ＳＤＦ用コンタクトガラス上を原稿が通過する過程で、下方に固定された走査手段で原稿を順次読み取るようになっている。そして、装置の小型化を図るためにＳＤＦの搬送経路は原稿を反転させる構成となっている。

このため、ＳＤＦ用コンタクトガラスの読取り位置で原稿の紙のこし等によって、ガラス面に密着しない、いわゆる原稿に浮きが生じやすい。すなわち、原稿台にセットされた原稿を上から圧板で押さえつけて読み取りを行う圧板モードに比べて、ＳＤＦモードでは暗い画像になる。また、原稿に対するランプの照射条件もＳＤＦモードと圧板モードで異なるため、同じ原稿を読み取っても読取りレベルが変化してしまう。また、ＳＤＦ用コンタクトガラス上でゴミがあった場合に、黒スジ画像となってしまう。そのため、ゴミを検出した場合に読み取り位置を変更する方法があり、このとき読取位置により読み取りレベルが変動する不具合があった。

本発明は、このような従来の問題点にかんがみてなしたもので、ＳＤＦと圧板の読取りレベルの差がなくなるように、読取りレベル補正が可能な画像読取り装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿を光学的に読み取って得た画像情報をアナログ電気信号に変換するイメージセンサを備える画像読取装置において、シートスルー方式の原稿給装装置を用いた第１の読取り手段と、原稿台に原稿をセットして読み取る第２の読取り手段と、前記第１の読取手段の読取位置を移動させる移動手段と、前記第１の読取り手段と前記第２の読取り手段で同じ原稿を読み込んだときに両読取り手段各々の読取りレベルが同等となるように補正する補正手段と、前記第１の読取手段の読取位置を変更した際に該読取位置の変更量に応じて読み取りレベルの補正量を変更する手段とを有することを特徴とする。

本発明の画像読取装置においては、前記第１の読取手段の読取位置を調整して紙紛等のゴミによる黒スジ画像を防止するために、黒スジを検出しない位置に前記第１の読取手段の読取位置を移動させる手段と、該読取位置の移動量に応じて読み取りレベルの補正量を変更する手段とを有することができる。

本発明の画像読取装置においては、前記第１の読み取り手段と、前記第２の読み取り手段の読取レベルを同等にする前記補正手段は、前記第１の読取手段と前記第２の読取手段でスキャナγを変更するものであることとすることができる。

本発明の画像読取装置においては、前記第１の読取手段の読取位置の移動は、ミラーとランプを搭載するキャリッジを移動することにより行うものであることとすることができる。

本発明の画像読取装置においては、前記第１の読取手段の読取位置の移動は、前記第１の読取手段の読取基準位置を記憶し、電源立ち上げ時のホーミング動作時に読取基準位置になるようにミラーとランプを搭載するキャリッジを移動することとすることができる。

本発明の画像形成装置は、前記いずれかの画像読取装置を用いたことを特徴とする。

本発明は、ＳＤＦと圧板の読取りレベルの差がなくなるように、読取りレベル補正が可能な画像読取り装置を提供することにある。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

本発明の一実施例である画像読取装置としての図１に示すスキャナ１３は、読取り部１２と、この読取り部１２の上部に取り付けられたＳＤＦ（シート・ドキュメントフィーダ）２０を有している。読取り部１２には、原稿台として原稿を載置するコンタクトガラス１と、原稿露光用の照明ランプ２と第１反射ミラー３とからなる第１キャリッジ６と、第２反射ミラー４及び第３反射ミラー５からなる第２キャリッジ７と、ＣＣＤリニアイメージセンサ９（以下、ＣＣＤと略す）に結像するためのレンズユニット８と、ＣＣＤ９を搭載するセンサーボード１０と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板１１から構成される。

コンタクトガラス１に原稿を載置固定して読み取る場合には、第１キャリッジ６が一定の速度で往動（矢印Ａ方向）し、かつ、第２キャリッジ７が第１キャリッジ６の１／２の速度で第１キャリッジ６に追従して往動することにより、コンタクトガラス１上の原稿が光学的に走査される。原稿の読取り終了後、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７は、ホームポジションに復動する。図１で示す位置が、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７のホームポジションである。なお、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を移動するために図示しないモータ駆動系も読取り部１２に有している。

次にＳＤＦ２０の構成及び読取り動作を説明する。原稿トレイ２１に積載された原稿２２は、ピックアップローラ２３により分離部へ送られ、分離部においてフィードローラ２４と分離ローラ２５により１枚ずつ分離されて搬送される。その後、原稿は、フィードローラとしての搬送ドラム２６とこの搬送ドラム２６の周囲に配置されて搬送ドラム２６に押圧された複数の従動コロ２７により搬送される。搬送された原稿は、読取り位置（前記ホームポジション）Ｙに達すると、所定のタイミングで照明ランプ２により下面の原稿面側が照射され、その反射光が第１反射ミラー３と第２反射ミラー４、第３反射ミラー５により前記動作と同様にＣＣＤ９に結像されて光電変換される。原稿は、搬送ドラム２６及び従動コロ２７によって、図１の右側へ搬送され、ＣＣＤ９に入光する反射光は原稿の副走査方向に走査される。画像情報が読み取られた原稿は、排紙ローラ対２８により排紙トレイ２９に排出される。

次に、本実施例における読取り位置Ｙ周辺の構成を説明する。図２に示すように読取り位置には搬送ドラム２６に対抗してシートスルー用コンタクトガラス３０が設けられており、シートスルー用コンタクトガラス３０上部には、上ガイド板３１が設けられている。シートスルー用コンタクトガラス３０上に紙紛等ゴミや汚れが付着していると、ＳＤＦ読取時は、読取位置が変動しないため、縦スジ画像になってしまう。そのため、読取位置Ｙを移動して、縦スジ画像を軽減する。

次に読み取りデータの処理について、図３を用いて説明する。スキャナ４０のＣＣＤ９は、ＲＧＢのフィルタを被せたＣＣＤセンサが、３列並んでいるカラー３ラインＣＣＤとする。アナログ処理回路４４では、ＣＣＤ９から出力されるアナログ波形の信号部分をサンプリングするとともにアンプを内蔵して信号のゲインを調整する。Ａ／Ｄコンバータ３１では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ画像信号を８ビットのカラーデジタル画像情報として画像処理部４１に出力する。

３ラインＣＣＤ９の場合にＣＣＤ９から出力される信号は、等倍時４ライン間隔の位置ズレが存在する。すなわち、Ｒ−Ｂ間では、８ラインの位置ズレが存在しており、ライン間補正部４５では、Ｒ信号を８ライン蓄えて、Ｇ信号を４ライン蓄えて遅延させることでライン間の位置ズレを補正している。シェーディング補正部４６において、光学系の濃度ムラ、ＣＣＤ９の感度バラツキに関する補正を各ＲＧＢ信号に対して行う。変倍時において、ライン間補正部４５だけでは位置ズレが合わない場合が生じるため、ドット補正部４８では、ライン間補正部４６で補正しきれない、１ライン以下の位置ズレを周囲の画素を参照して補正する。スキャナγ部４９では、反射率に関しリニアな特性を持っているデータを後段の色補正部５１で色補正の補正精度が向上するような特性に変換する。また像域分離部４７では、後段の処理において画像の特徴に合った最適な処理を行うために、画像が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する。フィルタ部５０では、文字領域はシャープにするためにエッジを強調し、絵柄領域に対しては滑らかにするために平滑化処理を行う。色補正部５１では、ＣＣＤ９で読み取ったＲ、Ｇ、Ｂの信号をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号に変換する。ＣＣＤ９の感度、インクの特性は理想とは異なるため、複写機においては、原稿との差を補正するように色補正パラメータが調整される。変倍部５２では、主走査方向の変倍処理を行う。この場合、コンボリューション法を使うことで、読取り光学系のＭＴＦを保持したまま変倍処理を行い、画像データの解像力を維持する。副走査方向に関しては、副走査方向の走査速度を制御することにより行う。なお、コンボリューション法に関しては、プリンタγ５３では、原稿とコピー濃度を最終的に一致させる。原稿とトナーの分光特性の差、グレーバランス、トップ濃度が適正になるように処理を行う。階調処理部５４では、８ビットの濃度情報を２値化、あるいは多値化する。このとき文字領域では２値化あるいは数段間の多値化を、絵柄領域ではディザ処理あるいは誤差拡散処理を行い、プリンタ部４２に出力する。

プリンタ部４２では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データをＬＤ書込み５５を介して、用紙に印字する。

図４にＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでの信号処理ブロック図を示す。まずＣＣＤ９から駆動パルスに同期して画像信号ＶＥ、ＶＯが出力され、サンプルホールド回路６０によって画像信号ＶＥ、ＶＯをそれぞれサンプルパルスによりサンプリングし保持することによって画像信号を連続したアナログ信号にし、黒レベル補正回路部６１においてＣＣＤの暗出力のレベルのバラツキを補正した後、増幅回路（アンプ）６２において各色信号の奇数、偶数画素の出力を一定レベルに合わせた後、マルチプレクス回路６３において奇数、偶数画素の出力をマルチプレクスした信号をＡ／Ｄ変換回路６４によってデジタルデータに変換して、画像データを後段の画像処理回路部に出力する。ＣＣＤ９及びその他の回路の駆動に必要な信号は制御ＡＳＩＣ６５で生成される。３ラインＣＣＤ９の場合は、上記と同様な回路が各ＲＧＢ信号ごとに構成される。なお図中６６はＤ／Ａ変換回路、６７は切替回路、６８はＩ／Ｆ回路である。

次にＳＤＦ読み取り時と圧板読み取り時のレベルを変換する方法について説明する。原稿反射率と読取り画像データの関係が、図５（ａ）に示すようにリニアな場合は、補正係数により１次式演算で問題ないが、ＳＤＦ読取り時の原稿反射率と読取り画像データの関係が、図６（ｂ）に示すようにリニアな関係でない場合は、前記補正方法では、誤差が大きくなってしまう。スキャナγ部４９では、反射率に関しリニアな特性を持っているデータを後段の色補正部５１で色補正の補正精度が向上するような特性に変換しているが、このスキャナγ部のγデータを図６（ｂ）の特性を補正するためにも使用することにより、誤差を小さくすることができる。

制御方法を図６のフローチャートを用いて説明する。
コピー時において、スタートキが押された後、図示しないシステムコントローラーにて、ＳＤＦに原稿がセットされているか否かを判断する（ステップＳ１）。原稿がセットされていない場合は、圧板読取りモードとして読取り動作を行う（ステップＳ２）。このときまた、ＳＤＦに原稿がセットされている場合（ステップＳ３）は、ＳＤＦ読取りモードとして読取り動作を行う。この場合は、スキャナγ部４９にＳＤＦ読取りモード時のγデータをセットする（ステップＳ４）。

制御ＡＳＩＣ６５は、ＤＡＣの出力１チャンネルをＶ１に、もう１チャンネルをＶ２にセットする。続いて、切替回路６７にてＶ１出力をＶｒｅｆｔとしてＡＤコンバータ６４に出力する（ステップＳ４）。

次にモータスタート及びランプをＯＮして、第１キャリッジ６、第２キャリッジ７をフォワード方向に走査する（ステップＳ５）。第１キャリッジ６が白基準板１１に到達したときに白基準板１１を走査しながらシェーディングデータＳｄを生成する（ステップＳ６）。シェーディングデータ生成後に切替回路６７にてＶ２出力をＶｒｅｆｔとしてＡＤコンバータ６４に出力する（ステップＳ７）。

そして、第１キャリッジ６がコンタクトガラス１上の原稿先端に到達した時点で画像読取りを開始する（ステップＳ８）。画像読取りデータは、スキャナγ部４９で読取りモードに応じてγ変換が行われる。第１キャリッジ６が原稿終端に到達した時点で画像読取りを終了するとともにモータストップ・ランプＯＦＦする（ステップＳ９）。続いて第１キャリッジ６、第２キャリッジ７をリターン方向に移動させる（ステップＳ１０）。第１キャリッジ６、第２キャリッジ７がホームポジションに到達した時点でモータストップさせて（ステップＳ１１）、圧板スキャン動作の終了となる。このときのＳＤＦ読取時のスキャナγデータを読取位置Ｙからの移動距離に応じて、あらかじめ設定されているγデータから選択するか、γデータを演算することにより設定する。

図７に読取距離に応じて、３種類のスキャナγデータを有し、切り替える例を示す。
（１）読取位置：Ｙ
（２）読取位置：Ｙから１ｍｍ
（３）読取位置：Ｙから２ｍｍ

第２キャリッジ７に搭載するミラーの取り付け精度が悪い場合などは、図８（ａ）に示すようにＣＣＤ９から見た光軸Ｌは、コンタクトガラス上では本来の読取位置Ｙからはずれてしまう。上記ずれ量をあらかじめ把握していれば、第１キャリッジを矢印Ｍの方向に移動すれば、光軸Ｌは本来の読取位置Ｙに位置することができる。このずれ量は、生産時の工程において副走査方向のレジスト調整時に調整値として記憶し、電源ＯＮ後のキャリッジのホームポジションを決めるホーミング動作時に上記調整時を元にキャリッジを止める位置を制御することにより光軸ＬをＳＤＦ読取位置Ｙにすることができ、このような制御により、より精度をよくＳＤＦの読取レベルを補正することができるようになる。

本発明の一実施例である画像読取装置の断面図である。 図１の装置の手読取り位置周辺の構成を示す拡大断面図である。 本発明の一実施例における読み取りデータの処理のための構成を示すブロック図である。 同ＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでの信号処理ブロック図である。 原稿反射率と読取り画像データの関係を示す図である。 本発明の一実施例における制御方法のフローチャート図である。 読取距離に応じて、３種類のスキャナγデータを有し、切り替える例を示す図である。 ＣＣＤから見た光軸と本来の読取位置との関係を示す拡大断面図である。

符号の説明

１：コンタクトガラス
２：照明ランプ
３：第１反射ミラー
４：第２反射ミラー
５：第３反射ミラー
６：第１キャリッジ
７：第２キャリッジ
８：レンズユニット
９：ＣＣＤリニアイメージセンサ
１０：センサーボード
１１：白基準板
１２：読取り部
１３：スキャナ
２０：ＳＤＦ（シート・ドキュメントフィーダ）
２１：原稿トレイ
２２：原稿
２３：ピックアップローラ
２４：フィードローラ
２５：分離ローラ
２６：搬送ドラム
２７：従動コロ
２８：排紙ローラ対
２９：排紙トレイ
３０：シートスルー用コンタクトガラス
３１：上ガイド板
４０：スキャナ
４１：画像処理部
４２：プリンタ部
４４：アナログ処理回路
４５：ライン間補正部
４６：シェーディング補正部
４７：像域分離部
４８：ドット補正部
４９：スキャナγ部
５１：色補正部
５０：フィルタ部
５２：変倍部
５３：プリンタγ
５４：階調処理部
６０：サンプルホールド回路
６１：黒レベル補正回路部
６２：増幅回路（アンプ）
６３：マルチプレクス回路
６４：Ａ／Ｄ変換回路
６５：制御ＡＳＩＣ
６６：Ｄ／Ａ変換回路
６７：切替回路
６８：Ｉ／Ｆ回路
Ｙ：読取り位置（ホームポジション）

Claims (6)

1. 原稿を光学的に読み取って得た画像情報をアナログ電気信号に変換するイメージセンサを備える画像読取装置において、シートスルー方式の原稿給装装置を用いた第１の読取り手段と、原稿台に原稿をセットして読み取る第２の読取り手段と、前記第１の読取手段の読取位置を移動させる移動手段と、前記第１の読取り手段と前記第２の読取り手段で同じ原稿を読み込んだときに両読取り手段各々の読取りレベルが同等となるように補正する補正手段と、前記第１の読取手段の読取位置を変更した際に該読取位置の変更量に応じて読み取りレベルの補正量を変更する手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、前記第１の読取手段の読取位置を調整して紙紛等のゴミによる黒スジ画像を防止するために、黒スジを検出しない位置に前記第１の読取手段の読取位置を移動させる手段と、該読取位置の移動量に応じて読み取りレベルの補正量を変更する手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記第１の読み取り手段と、前記第２の読み取り手段の読取レベルを同等にする前記補正手段は、前記第１の読取手段と前記第２の読取手段でスキャナγを変更するものであることを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置において、前記第１の読取手段の読取位置の移動は、ミラーとランプを搭載するキャリッジを移動することにより行うものであることを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項４に記載の画像読取装置において、前記第１の読取手段の読取位置の移動は、前記第１の読取手段の読取基準位置を記憶し、電源立ち上げ時のホーミング動作時に読取基準位置になるようにミラーとランプを搭載するキャリッジを移動することを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。