JP2007020058A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿表面の照度を均一化できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原稿が載置される原稿台１０１に開閉支点を有する原稿台カバー１０２と、原稿台カバー１０２に取り付けられ、原稿台１０１に載置された原稿を照明する複数の照明手段１０３と、照明手段１０３の発光量を制御する照明制御手段と、原稿台カバー１０２に取り付けられ、原稿台１０１に載置された原稿を画像データに変換する撮像手段１０４と、画像データを印刷するプリンタエンジン１０５と、原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段１０６とを備え、照明制御手段は、照明手段１０３と撮像手段１０４との距離、照明手段１０３と原稿台カバー１０２の開閉支点との距離、および傾斜測定手段１０６が測定した原稿台カバー１０２の傾斜角に基づいて照明手段１０３の発光量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有するデジタル複合機において、画像読み取り部にエリアセンサを使用した小型かつ利便性の高い画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有したデジタル複合機（画像形成装置）は、画像読み取り部にラインセンサを使用し、原稿を走査あるいは搬送しながら画像読み取りする方式が主流であった。

しかしながら、文書の電子化が急速に進み、今日配布される文書の大半は電子データである現状においては、必要に応じてプリンタで印刷すればよい状況になっている。つまり、書類を複写、スキャンあるいはファクス送受信する用途は激減し、プリントする用途だけが急増しているのが実情である。

このような状況を踏まえると、今後デジタル複合機の用途は書類の読み取りだけではなく、立体物の読み取りなどに拡大すると考えられる。

これまでも、書籍や雑誌などのブック原稿（厚みを有する原稿）を読み取る装置の提案がなされているが、原稿表面の照度むらが最大の課題であり、これを解決するためのいくつかの技術が提案されている。

（特許文献１）では、光源を消灯した状態で照度を測定し照度分布の適否を判断する、光源を消灯した状態で均一濃度の基準画像を読み取りシェーディング補正データを作成する、などの技術が提案されている。

また、（特許文献２）では、光源の位置を移動可能にする、二つの光源を連動して移動させる、などの技術が提案されている。
特開平９−２００４４０号公報 特開平１０−１２６５８３号公報

しかしながら、（特許文献１）や（特許文献２）に記載の技術では、あらかじめ光源を消灯した状態で照度分布を測定し、照度分布の適否を判断するだけであり、照度むらを解消することはできない。

光源を消灯した状態で均一濃度の基準画像を読み取りシェーディング補正データを生成する提案もあるが、エリアセンサでシェーディング補正するためには大容量の補正テーブルが必要になる。例えば１００万画素のエリアセンサの全画素に対して独立にシェーディング補正すると、１Ｍバイトの補正テーブルが必要になり実用的ではない。

また、光源の位置を移動して照度むらを低減する技術提案もあるが、装置が大掛かりになる、操作性が劣る、などの不具合がある。

そこで、本発明は、原稿表面の照度を均一化できる画像形成装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、前記照明手段の発光量を制御する照明制御手段と、前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、前記撮像手段が読み取った画像データを印刷するプリンタエンジンと、前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、前記照明制御手段は、前記照明手段と前記撮像手段との距離、前記照明手段と前記原稿台カバーの開閉支点との距離、および前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角に基づいて前記照明手段の発光量を制御する構成としたものである。

本発明の好ましい形態において、前記原稿台の表面照度を測定する照度測定手段を備え、前記照明制御手段は、前記照明手段と前記撮像手段との距離、前記照明手段と前記原稿台カバーの開閉支点との距離、前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角、および前記照度測定手段が測定した照度に基づいて前記照明手段の発光量を制御する。

本発明のさらに好ましい形態において、前記照明手段は、前記原稿台の原稿載置範囲よりも狭い範囲に配置され、前記照明制御手段は、前記原稿載置部中心から遠い位置にある前記照明手段の発光量を原稿載置部中心に近い位置にある前記照明手段の発光量よりも相対的に多くなるように制御する。

本発明のさらに好ましい形態において、前記原稿台上に載置された原稿の載置位置および載置範囲を検出する原稿検出手段を備え、前記照明手段は、前記原稿台の原稿載置範囲よりも広い範囲に配置され、前記照明制御手段は、前記原稿検出手段の検出結果に基づいて原稿を照明する照明手段を選択する。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、前記撮像手段が読み取った画像データを補正する画像補正手段と、前記画像補正手段が補正した画像データを印刷するプリンタエンジンと、前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、前記画像補正手段は、前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角に基づいて前記撮像手段が読み取った画像データを補正する構成としたものである。

本発明の好ましい形態において、前記照明手段は、白色光を発光する複数の光源である。

本発明のさらに好ましい形態において、前記照明手段は、赤色光、緑色光、青色光を発光する複数の光源である。

本発明のさらに好ましい形態において、前記撮像手段の前記原稿台カバーへの取り付け位置は、前記原稿台カバーの開閉支点とこれに対峙する端部との中間、または前記原稿台カバーの開閉支点に対峙する端部である。

本発明のさらに好ましい形態において、前記照明手段における前記原稿台カバーに対する配置密度は、全体が均一化されているか、前記原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも粗とされているか、前記原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも密とされているか、または前記原稿台カバーの開閉支点側を除く当該原稿台カバー周囲が内側よりも密とされている。

本発明のさらに好ましい形態において、前記傾斜測定手段は、前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を複数のグループに分類し、属するグループの代表値を測定値とする。

本発明によれば、照明手段と撮像手段との距離、照明手段と原稿台カバーの開閉支点との距離、および傾斜測定手段が測定した原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角に基づいて照明手段の発光量を制御しているので、原稿表面の照度を均一化することが可能になるという有効な効果が得られる。

これにより、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、エリアセンサから見た読み取り原稿、被写体の表面を均一に照明することができるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという有効な効果が得られる。

本発明の請求項１に記載の発明は、原稿が載置される原稿台と、原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、原稿台カバーに取り付けられ、原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、照明手段の発光量を制御する照明制御手段と、原稿台カバーに取り付けられ、原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、撮像手段が読み取った画像データを印刷するプリンタエンジンと、原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、照明制御手段は、照明手段と撮像手段との距離、照明手段と原稿台カバーの開閉支点との距離、および傾斜測定手段が測定した原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角に基づいて照明手段の発光量を制御する画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、原稿台の表面照度を測定する照度測定手段を備え、照明制御手段は、照明手段と撮像手段との距離、照明手段と原稿台カバーの開閉支点との距離、傾斜測定手段が測定した原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角、および照度測定手段が測定した照度に基づいて照明手段の発光量を制御する画像形成装置であり、照度測定手段により外乱光の照射具合を測定し、外乱光が強く照射されている部分に対しては照明手段の発光量を加減することにより、設置状況の影響を受けることなく、原稿台あるいは読み取り被写体の表面を均一濃度に照明できるという作用を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、照明手段は、原稿台の原稿載置範囲よりも狭い範囲に配置され、照明制御手段は、原稿載置部中心から遠い位置にある照明手段の発光量を原稿載置部中心に近い位置にある照明手段の発光量よりも相対的に多くなるように制御する画像形成装置であり、より少ない照明手段で原稿表面の照度を均一化でき、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。また、照明手段の個数を少なくできるので、画像形成装置のコストダウンを図ることができるという作用を有する。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、原稿台上に載置された原稿の載置位置および載置範囲を検出する原稿検出手段を備え、照明手段は、原稿台の原稿載置範囲よりも広い範囲に配置され、照明制御手段は、原稿検出手段の検出結果に基づいて原稿を照明する照明手段を選択する画像形成装置であり、必要最低数の照明手段で原稿表面の照度を均一化でき、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。また、照明手段の実使用数を少なくできることが期待できるので、消費電力の少ない画像形成装置が得られるという作用を有する。

本発明の請求項５に記載の発明は、原稿が載置される原稿台と、原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、原稿台カバーに取り付けられ、原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、原稿台カバーに取り付けられ、原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、撮像手段が読み取った画像データを補正する画像補正手段と、画像補正手段が補正した画像データを印刷するプリンタエンジンと、原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、画像補正手段は、傾斜測定手段が測定した原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角に基づいて撮像手段が読み取った画像データを補正する画像形成装置であり、傾斜測定手段が測定した原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角に基づいて撮像手段が読み取った画像データを補正しているので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、照明手段は、白色光を発光する複数の光源である画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、照明手段は、赤色光、緑色光、青色光を発光する複数の光源である画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、撮像手段の原稿台カバーへの取り付け位置は、原稿台カバーの開閉支点とこれに対峙する端部との中間、または原稿台カバーの開閉支点に対峙する端部である画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、照明手段における原稿台カバーに対する配置密度は、全体が均一化されているか、原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも粗とされているか、原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも密とされているか、または原稿台カバーの開閉支点側を除く当該原稿台カバー周囲が内側よりも密とされている画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の発明において、傾斜測定手段は、原稿台カバーの原稿台に対する傾斜角を複数のグループに分類し、属するグループの代表値を測定値とする画像形成装置であり、原稿表面の照度を均一化することが可能になるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができるという作用を有する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像形成装置のスキャン動作状態を示す説明図、図２は本発明の実施の形態１における画像形成装置のプリント動作状態を示す説明図、図３は本発明の実施の形態１における画像形成装置の構成を示すブロック図、図４は本発明の実施の形態１における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図である。

図１および図２において、本実施の形態の画像形成装置は、コピーあるいはスキャンの対象物が載置される原稿台１０１、コピーあるいはスキャン動作時には開いてコピーやスキャンの対象物を受け入れる一方で、プリンタ動作時には閉じたままとされる原稿台カバー１０２、原稿台カバー１０２に複数個取り付けられ、コピーやスキャンの対象物を照明する照明手段１０３、エリアセンサで構成され、コピーやスキャンの対象物を撮像してこれを画像データとして出力する撮像手段１０４、画像データを印刷してこれを出力するプリンタエンジン１０５、原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段１０６を備えている。

なお、原稿台カバー１０２は原稿台１０１に開閉支点を有しており、原稿台１０１の保護および印刷紙の排紙トレイ機能を兼用している。

また、照明手段１０３は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ライトのような発光量を制御できる光源で構成されている。なお、図４に示すように、照明手段１０３は、全体として矩形をなす９個の照明手段１０３ａ１，１０３ａ２，１０３ａ３，１０３ｂ１，１０３ｂ２，１０３ｂ３，１０３ｃ１，１０３ｃ２，１０３ｃ３で構成されている。

撮像手段１０４であるエリアセンサは、例えばデジタルスチルカメラやカメラ機能付き携帯電話機などに広く使用されている。

プリンタエンジン１０５は、撮像手段１０４が出力する画像データあるいは図示しないコンピュータから送られてきた描画データがトナー像として形成される感光体ドラム１０５ａと、給紙部１０５ｂから給紙された印刷用紙上にトナー像を転写してこれを当該印刷用紙上に定着させる定着部１０５ｃと、像定着した印刷用紙を原稿台カバー１０２上に排出する排紙部１０５ｄとを備えている。

傾斜測定手段１０６は、ポテンショメータ、ロータリーエンコーダ、ロータリースイッチあるいはスライドボリュームなどで構成されている。

また、図３において、本実施の形態の画像形成装置は、撮像手段１０４を構成するエリアセンサ部３０１、傾斜測定手段１０６を構成する傾斜センサ３０２、照明手段１０３を構成するライト３０３、画像形成装置の動作を制御するＣＰＵ３０４、エリアセンサ部３０１が出力する画像データをプリンタエンジン１０５に適した画像データに変換する画像処理部３０５、ＣＰＵ３０４の指示に基づいてライト３０３の発光量を制御する照明制御手段３０６を備えている。

次に、以上のように構成された実施の形態１の画像形成装置の動作を、図４を用いて説明する。

原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角θ１（∠ＰＯＱ）は傾斜測定手段１０６で測定する。

原稿台カバー１０２の開閉支点から照明手段１０３ａ２までの距離Ｌ１（線分ＯＰ）は、あらかじめ決められた固定な距離であり、その他の照明手段についても同様である。原稿台カバー１０２の開閉支点から撮像手段１０４までの距離Ｌ２（線分ＯＲ）は、あらかじめ決められた固定な距離である。撮像手段１０４から照明手段１０３ａまでの距離Ｌ３（線分ＴＲ）は、あらかじめ決められた固定な距離であり、その他の照明手段についても同様である。

照明手段１０３の原稿台カバー１０２に対する傾斜角をθ２（∠ＱＰＯ）と表す。傾斜角θ２はあらかじめ決められた固定傾斜角であっても構わないし、原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角θ１に連動して変化する連動傾斜角であっても構わない。連動傾斜角の場合、原稿台カバー１０２の傾斜角θ１から容易に算出できることは自明である。

以後、照明手段１０３ａ２に注目して説明する。

照明手段１０３ａ２の原稿台１０１上の正面Ｑ点付近の照度は照明手段１０３ａ１の発光量と距離Ｈ１（線分ＰＱ）で決まる。三角形ＯＰＱに注目すると、辺ＯＰ、∠ＰＯＱ、∠ＱＰＯはそれぞれ距離Ｌ１、傾斜角θ１、傾斜角θ２に相当するので、辺ＰＱすなわち距離Ｈ１は正弦定理を利用することにより下記の（数１）によって算出することができる。

（数１）
Ｈ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（θ１）／ｓｉｎ（１８０−θ１−θ２）
原稿台１０１上の照度は照明手段１０３の発光量に比例し、距離Ｈ１の二乗に反比例することが分かっているので、照明手段１０３ａ１および１０３ａ３の発光量は照明手段１０３ａ２の発光量を基準とすると、下記の（数２）および（数３）によって算出することができる。

（数２）
照明手段１０３ａ１発光量＝照明手段１０３ａ２発光量×（Ｈ２／Ｈ１）²
（数３）
照明手段１０３ａ３発光量＝照明手段１０３ａ２発光量×（Ｈ３／Ｈ１）²
一方、撮像手段１０４に入射する光量は、原稿台１０１上の照度に比例し、距離Ｄ１（線分ＳＴ）の二乗に反比例することが分かっている。三角形ＲＳＴに注目すると∠ＳＲＴは直角であり、辺ＳＲすなわち距離Ｈ４は距離Ｈ１と同様に算出できる距離であることから、辺ＳＴすなわち距離Ｄ１は下記の（数４）によって算出することができる。

（数４）
Ｄ１＝√（Ｌ３²＋Ｈ４²）
ここで、Ｕ点付近の照度を基準とすると、Ｓ点付近の照度は下記の（数５）によって算出することができ、照度は発光量に比例することから（数６）を導くことができる。

（数５）
Ｓ点付近照度＝Ｕ点付近照度×（Ｄ１／Ｄ２）²
（数６）
照明手段１０３ａ発光量＝照明手段１０３ｂ発光量×（Ｄ１／Ｄ２）²
以上のような算出手順によって、例えば照明手段１０３ｂ２の発光量を基準とすると、（数６）によって照明手段１０３ａ２および照明手段１０３ｃ２の発光量を算出することができ、さらに（数２）によって照明手段１０３ｂ１の発光量を算出することができ、以下同様にしてすべての照明手段の発光量を算出することができる。

そして、照明制御手段３０６は、算出した発光量に基づいて各照明手段１０３の発光量を制御する。例えば、照明手段１０３を発光ダイオードで構成しているならば、発光ダイオードに流す電流量を制御することで発光ダイオードの発光量を任意に制御することができる。

ここで、本実施の形態では、照明手段１０３の個数を９個として説明したが、必ずしも９個である必要はなく、照明手段の個数に関係なく発光量を算出できることは明らかである。

また、照明手段１０３として発光ダイオードの事例を説明したが、必ずしも発光ダイオードである必要はなく、有機ＥＬライトなどのように発光量を任意に制御できる光源であればよい。

以上説明したように、本発明によれば、照明制御手段３０６が、照明手段１０３と撮像手段１０４との距離、照明手段１０３と原稿台カバー１０２の開閉支点との距離、および傾斜測定手段１０６が測定した原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角に基づいて照明手段１０３の発光量を制御しているので、原稿表面の照度を均一化することが可能になる。

これにより、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、エリアセンサから見た読み取り原稿、被写体の表面を均一に照明することができるので、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができる。

また、原稿台カバー１０２の傾斜角を実時間に検出するだけで各照明手段１０３の発光量を制御できるので、濃度むら抑制のための前処理や大掛かりな照明器具設置などが不要であり、良好な操作性を得ることができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図、図６は本発明の実施の形態２における画像形成装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の図１、図２および図４に示す画像形成装置に加えて、原稿台１０１の表面照度を測定する照度測定手段５０１を備えている。また、図３に示す画像形成装置に加えて、照度測定手段５０１を構成する照度センサ６０１を備えている。

画像形成装置は、設置状況によっては、天井灯、窓からの採光などの外乱光が原稿台１０１上に照射される場合がある。この場合、原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角、照明手段１０３の取り付け位置から発光量を導き出すだけでは、原稿台１０１あるいは読み取り被写体の表面を均一濃度に照明できないことがある。つまり、外乱光が照射されている部分には必要以上の光が照明されてしまうことがある。

このような場合、本実施の形態のように、原稿台１０１上に照度測定手段５０１を複数個配置し、外乱光の影響つまり外乱光の照射具合をあらかじめ測定し、外乱光が強く照射されている部分に対しては照度測定手段５０１の測定結果に基づいて照明手段１０３の発光量を加減することにより、原稿台１０１あるいは読み取り被写体の表面を均一濃度に照明できる。

これにより、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、原稿台１０１に照度測定手段５０１を設けることにより、設置状況の影響を受けることなく、エリアセンサから見た読み取り原稿、被写体の表面を均一照度に照明することができ、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができる。

また、原稿台カバー１０２の傾斜角と原稿台１０１の表面照度を実時間に検出するだけで各照明手段１０３の発光量を制御できるので、濃度むら抑制のための前処理や大掛かりな照明器具設置などが不要であり、良好な操作性を得ることができる。

（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図である。

画像形成装置の操作者は、書籍、雑誌などのブック原稿や立体物をコピーあるいはスキャンする場合、原稿台１０１の中央付近に被写体を載置することが多く、原稿台１０１の端に載置することは稀である。

よって、照明手段１０３を原稿載置範囲の全域にわたって均等に配置するよりも原稿載置範囲の中央寄りに配置するほうが照明効率を高くできる場合がある。また、結果的に照明手段１０３の取り付け個数を少なくでき、画像形成装置の価格を下げる効果が期待できる。

そこで、本実施の形態では、図示するように、照明手段１０３を原稿台１０１の原稿載置範囲よりも狭い範囲に配置し、照明制御手段３０６は、原稿載置部中心から遠い照明手段１０３の発光量を原稿載置部中心に近い照明手段１０３の発光量よりも相対的に多くなるように制御している。

これにより、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、照明手段１０３を原稿載置範囲中央寄りに配置することにより、少ない照明手段１０３でエリアセンサから見た読み取り原稿、被写体の表面を均一照度に照明することができ、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができる。

また、照明手段１０３の個数を少なくできるので、画像形成装置のコストダウンを図ることができる。

（実施の形態４）
図８は本発明の実施の形態４における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図、図９は本発明の実施の形態４における画像形成装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の図１、図２および図４に示す画像形成装置に加えて、原稿台１０１上に載置された原稿の載置位置および載置範囲を検出する原稿検出手段８０１を備えている。また、図３に示す画像形成装置に加えて、原稿検出手段８０１を構成する原稿センサ９０１を備えている。

画像形成装置の操作者は、書籍、雑誌などのブック原稿や立体物をコピーあるいはスキャンする場合、原稿台１０１の中央付近に被写体を載置することが多く、原稿台１０１の端に載置することは稀である。また、被写体の大きさは原稿載置範囲全域を覆うほど大きな場合は稀であり、多くの場合は原稿載置範囲の一部を使用するに過ぎない。

よって、原稿載置範囲の全域に均等に配置した照明手段１０３をすべて使用して照明するよりも、被写体照明に有効な照明手段１０３を選択し使用するほうが照明効率を高くできる場合がある。また、結果的に照明手段１０３の実使用数を少なくでき、画像形成装置の消費電力を少なくする効果が期待できる。さらに、原稿載置範囲よりも広い領域に照明手段１０３を配置することにより、原稿台１０１の端に被写体が載置された場合でも、過不足なく照明することができる。

そこで、本実施の形態では、原稿検出手段８０１を備えるとともに、照明手段１０３を原稿台１０１の原稿載置範囲よりも広い範囲に配置し、照明制御手段３０６は、原稿検出手段８０１の検出結果に基づいて原稿を照明する照明手段１０３を選択するようにしている。

これにより、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、原稿の載置位置および載置領域を検出する原稿検出手段８０１を原稿台１０１に設け、原稿載置範囲よりも広い範囲に配置した照明手段１０３の中から原稿に有効に照明できる照明手段１０３を選択し使用することにより、必要最低数の照明手段１０３でエリアセンサから見た読み取り原稿、被写体の表面を均一照度に照明することができ、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができる。

また、照明手段１０３の実使用数を少なくできることが期待できるので、消費電力の少ない画像形成装置が得られる。

（実施の形態５）
図１０は本発明の実施の形態５における画像形成装置の構成を示すブロック図、図１１は画像処理部出力、原稿の濃度およびエリアセンサ出力の補正テーブルを示す図、図１２は原稿台の領域毎に対する照度の補正テーブルを示す図である。

本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の図３に示す画像形成装置に加えて、撮像手段１０４が読み取った画像データを補正する画像補正手段１００１を画像処理部３０５に備えている。

次に、図１１および図１２を用いて、以上のように構成された実施の形態５の画像形成装置の動作を説明する。

原稿台１０１上の照度が均一になるように照明されている場合、原稿の濃度とエリアセンサ部３０１の出力は特性１１０１ａのような線形特性を示し、例えば原稿濃度Ｄ１はセンサ出力Ｄ３として認識することができる。

ところが、照度が大きく明るすぎる場合、原稿の濃度とエリアセンサ部３０１の出力は特性１１０１ｂのような非線形特性を示し、照度が小さく暗すぎる場合、原稿の濃度とエリアセンサ部３０１の出力は特性１１０１ｃのような非線形特性を示し、例えば原稿濃度Ｄ１はセンサ出力Ｄ２として誤認識してしまう。

そこで、画像補正手段１００１は、特性１１０２ａ、出力特性１１０２ｂあるいは特性１１０２ｃなど複数の補正データをあらかじめ準備しておき、傾斜測定手段１０６の測定結果に基づいて補正データを選択しセンサ出力を補正処理する。

つまり、傾斜角が小さい場合には、照明手段１０３と原稿との距離が短くなるために照明光量は多くなり明るく照明されるが、傾斜角が大きい場合には、照明手段１０３と原稿との距離が長くなるために照明光量は少なくなり暗く照明されることになる。

そこで、例えば、傾斜角が小さい場合は補正データとして出力特性１１０２ｂを選択し、傾斜角が大きい場合は補正データ１１０２ｃを選択することにより、原稿濃度Ｄ１は補正されて正しいセンサ出力Ｄ３として認識できる。

また、原稿台１０１の中央部とエリアセンサ部３０１との距離に比べて原稿台１０１端部とエリアセンサ部３０１との距離は長くなるため、同じ照度であっても原稿台１０１の中央部と端部とではセンサ出力レベルに差があり、例えば出力特性１２０１のようになる。

そこで、この非線形特性を打ち消すための補正テーブル１２０２をあらかじめ画像補正手段に準備しておき、補正することによりセンサ出力のレベル差を除去することができる。

これにより、以上説明したように本発明によれば、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有し画像読み取り部にエリアセンサを使用した画像形成装置において、センサ出力を補正する複数の補正テーブルを有する画像補正手段１００１を備え、原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角に基づいて適切な補正テーブルを選択し、センサ出力を補正することにより、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることができる。

ここで、実施の形態１〜５において、各照明手段１０３は単一白色光源で構成しているが、必ずしも単一光源で構成する必要はなく、例えば図１３あるいは図１４に示すように赤色、青色、緑色の三色の光源で構成しても構わないし、これら以外の色の光源で構成してもよい。

また、実施の形態１〜５において、撮像手段１０４の取り付け位置は原稿台カバー１０２の開閉支点とこれに対峙する端部との中間に配置されているが、必ずしもこの位置に限定するものではなく、例えば図１５に示すように、原稿台カバー１０２の開閉支点と対峙する端部に取り付けても構わないし、これら以外の位置であっても構わない。

さらに、実施の形態１〜５において、照明手段１０３は撮像手段１０４を中心とした対称な位置に配置されて全体の配置密度を均一化しているが、必ずしも対称な位置に配置する必要はない。例えば、図１６に示すように原稿台カバー１０２の開閉支点側の配置密度を粗とし端部側を密として配置しても構わないし、図１７に示すように原稿台カバー１０２の開閉支点側の配置密度を密とし端部側を粗として配置しても構わないし、図１８に示すように開閉支点側を除く原稿台カバー１０２周囲を密とし内側を粗として配置しても構わないし、これら以外の配置形態でもよい。

なお、実施の形態１〜５において、傾斜測定手段１０６は原稿台カバー１０２の原稿台１０１に対する傾斜角を連続する値として測定しているが、必ずしも連続値として測定する必要はなく、例えば図１９に示すように傾斜角を複数のグループに分類し、属するグループの代表値を測定値とし、その代表値に基づいて各照明手段１０３の発光量を算出しても構わない。つまり、傾斜角を１°単位の高精度で測定しても発光量に有意差が表れない場合が多いのであれば、例えば１５°単位の低い精度で測定しても構わない。

本発明の画像形成装置は、画像読み取り部をエリアセンサで構成し、読み取る原稿、被写体の表面を均一照度に照明することができ、照度むら、濃度むらの無い高品質な画像を容易に得ることを可能にするものであることから、プリンタ、ファクス、スキャナ、コピー機などの多機能を複合的に有するデジタル複合機およびＭＦＰへも適用できる。また、印刷機能を持たないブックスキャナや画像読み取り装置への適用も可能である。

本発明の実施の形態１における画像形成装置のスキャン動作状態を示す説明図 本発明の実施の形態１における画像形成装置のプリント動作状態を示す説明図 本発明の実施の形態１における画像形成装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図 本発明の実施の形態２における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図 本発明の実施の形態２における画像形成装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図 本発明の実施の形態４における画像形成装置の原稿台カバーを開いた状態を示す説明図 本発明の実施の形態４における画像形成装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５における画像形成装置の構成を示すブロック図 画像処理部出力、原稿の濃度およびエリアセンサ出力の補正テーブルを示す図 原稿台の領域毎に対する照度の補正テーブルを示す図 本発明の実施の形態における画像形成装置の変形例としての照明手段の構成を示す図 本発明の実施の形態における画像形成装置の他の変形例としての照明手段の構成を示す図 本発明の画像形成装置における画像形成装置での撮像手段の取り付け位置の変形例を示す説明図 本発明の画像形成装置における画像形成装置での照明手段の取り付け位置の変形例を示す説明図 本発明の画像形成装置における画像形成装置での照明手段の取り付け位置の他の変形例を示す説明図 本発明の画像形成装置における画像形成装置での照明手段の取り付け位置のさらに他の変形例を示す説明図 本発明の実施の形態における画像形成装置での傾斜角測定テーブルを示す図

符号の説明

１０１ 原稿台
１０２ 原稿台カバー
１０３ 照明手段
１０４ 撮像手段
１０５ プリンタエンジン
１０６ 傾斜測定手段
３０１ エリアセンサ部
３０２ 傾斜センサ
３０３ ライト
３０４ ＣＰＵ
３０５ 画像処理部
３０６ 照明制御手段
５０１ 照度測定手段
６０１ 照度センサ
８０１ 原稿検出手段
９０１ 原稿センサ
１００１ 画像補正手段
１１０１ 出力特性
１１０２ 補正テーブル
１２０１ 出力特性
１２０２ 補正テーブル

Claims (10)

1. 原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、
   前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、
   前記照明手段の発光量を制御する照明制御手段と、
   前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、
   前記撮像手段が読み取った画像データを印刷するプリンタエンジンと、
   前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、
   前記照明制御手段は、前記照明手段と前記撮像手段との距離、前記照明手段と前記原稿台カバーの開閉支点との距離、および前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角に基づいて前記照明手段の発光量を制御する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記原稿台の表面照度を測定する照度測定手段を備え、
   前記照明制御手段は、前記照明手段と前記撮像手段との距離、前記照明手段と前記原稿台カバーの開閉支点との距離、前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角、および前記照度測定手段が測定した照度に基づいて前記照明手段の発光量を制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記照明手段は、前記原稿台の原稿載置範囲よりも狭い範囲に配置され、
   前記照明制御手段は、前記原稿載置部中心から遠い位置にある前記照明手段の発光量を原稿載置部中心に近い位置にある前記照明手段の発光量よりも相対的に多くなるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記原稿台上に載置された原稿の載置位置および載置範囲を検出する原稿検出手段を備え、
   前記照明手段は、前記原稿台の原稿載置範囲よりも広い範囲に配置され、
   前記照明制御手段は、前記原稿検出手段の検出結果に基づいて原稿を照明する照明手段を選択する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
5. 原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に開閉支点を有し、当該原稿台を保護する原稿台カバーと、
   前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を照明する複数の照明手段と、
   前記原稿台カバーに取り付けられ、前記原稿台に載置された原稿を読み取り画像データに変換する撮像手段と、
   前記撮像手段が読み取った画像データを補正する画像補正手段と、
   前記画像補正手段が補正した画像データを印刷するプリンタエンジンと、
   前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を測定する傾斜測定手段とを備え、
   前記画像補正手段は、前記傾斜測定手段が測定した前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角に基づいて前記撮像手段が読み取った画像データ補正する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記照明手段は、白色光を発光する複数の光源である、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記照明手段は、赤色光、緑色光、青色光を発光する複数の光源である、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記撮像手段の前記原稿台カバーへの取り付け位置は、前記原稿台カバーの開閉支点とこれに対峙する端部との中間、または前記原稿台カバーの開閉支点に対峙する端部である、
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記照明手段における前記原稿台カバーに対する配置密度は、全体が均一化されているか、前記原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも粗とされているか、前記原稿台カバーの開閉支点側がこれと対峙する端部側よりも密とされているか、または前記原稿台カバーの開閉支点側を除く当該原稿台カバー周囲が内側よりも密とされている、
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記傾斜測定手段は、前記原稿台カバーの前記原稿台に対する傾斜角を複数のグループに分類し、属するグループの代表値を測定値とする、
    ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の画像形成装置。

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