JP2007221730A - 画像読取装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の原稿読取位置を精度良く設定できるようにする。
【解決手段】画像読取装置は、イメージセンサ１１０を移動させて、イメージセンサ１１０が低反射板２２１の貫通孔２１０によって反射光量が低下したことを検知して、原稿読取位置ＲＥを設定するための読取基準位置を判定するようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、原稿の原稿読取位置を精度良く設定できる画像読取装置と、この画像読取装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関する。

従来、原稿を読み取る画像読取装置は、画像形成装置の装置本体に装備されて、読取情報を装置本体に送るようになっている。読取情報を受けた装置本体は、画像形成部でシートに原稿の画像を複写するようになっている。

画像形成装置には、複写機、スキャナ、ファクシミリ及びこれらの複合機等がある。画像読取装置は、原稿に光を照射する光走査部を原稿読取位置に停止させて、自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）から送り込まれて光走査部の上を通過する原稿を読み取る、所謂、流し読み機能を備えている。また、画像読取装置は、ＡＤＦを画像読取装置に開閉可能に有しており、ユーザがＡＤＦを開閉して画像読取装置の上部に置いた原稿を光走査部の移動により読み取る、所謂、固定読み機能も備えている。

ところが、ＡＤＦは、原稿読取装置の本体に取り付けられるたときの画像読取装置に対する相対位置関係にずれが生じることがある。また、ＡＤＦは、画像読取装置が固定読みするときの開閉によって、画像読取装置に対する相対位置関係にずれが生じることがある。

このため、従来の画像読取装置は、原稿を流し読みするとき、ＡＤＦに設けられたプラテンローラ近傍に配設された白色シート部材の先端を光走査部で検知して、その先端を読取基準位置にして原稿読取位置を設定していた（特許文献１参照）。

また、他の画像読取装置は、プラテンローラ近傍に白色シート部材を設けて、その白色シート部材の白レベルが最高となる位置に基づいて、原稿読取位置を設定していた（特許文献２参照）。

さらに、他の画像読取装置は、原稿読取位置の上方で、ＡＤＦに設けられたプラテンガイド端部のケガキ線を読み取ったときの反射光を利用して、流し読み時の原稿読取位置を設定していた。

特開２００４−０２３２７６公報 特開２０００−１５１９２５公報

しかし、白色シートの先端を読取基準位置にした画像読取装置は、プラテンローラの汚れ、原稿読取装置本体の電気的なノイズ等の要因により原稿読取位置を精度良く設定できなかった。このため、画像形成装置によってシートに形成される画像に、画像の先端ズレ、画像のピンボケ等が発生して画質が悪かった。

また、プラテンローラ近傍に白色シート部材を設けて、原稿読取位置を設定していた画像読取装置は、反射光の量変化が少ない場合、誤検知する割合が大きいという問題があった。

さらに、プラテンガイドのケガキ線を読み取って読取基準位置を設定していた画像読取装置は、反射光量が少ないと、原稿読取位置にバラツキが生じて、原稿読取位置を精度良く設定することができなかった。

本発明は、原稿の原稿読取位置を精度良く設定できる画像読取装置を提供することにある。

本発明は、原稿の原稿読取位置を精度良く設定できる画像読取装置を備えて、シートに形成する画像の位置に狂いの少ない画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像読取装置は、読取ガラス板上の原稿に前記読取ガラス板の下方から光を照射して反射してくる反射光により前記原稿を読み取る読取手段を備え、前記読取手段が、前記原稿が前記読取ガラス板上を通過するとき、原稿読取位置に停止して前記原稿を読み取るようになっており、前記読取ガラス板の上方に前記原稿の通過を許容する隙間を形成して配設されて、前記読取ガラス板との間で前記原稿を案内する案内板と、前記読取ガラス板の上方に配設されて、前記案内板より反射光量が少ない低反射板と、前記読取手段を移動させて、前記読取手段が前記低反射板によって反射光量が低下したことを検知して、前記原稿読取位置を設定するための読取基準位置を判定する判定手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、原稿を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置の読取情報に基づいてシートに画像を形成する画像形成部と、を備え、前記画像読取装置が、上記の画像読取装置である、ことを特徴としている。

本発明の画像読取装置は、反射光量の変化が少ない場合でも、低反射板によって、反射光量変化を大きくすることができて、低反射板を確実に検知することができる。よって、本発明の画像読取装置は、読取手段の原稿読取位置（停止位置）を精度良く設定することができる。

本発明の画像形成装置は、原稿の原稿読取位置を精度良く設定できる画像読取装置を備えているので、シートに形成する画像の位置に狂いの少なくして、画質を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態の画像読取装置と、この画像読取装置を装置本体に備えた画像読取装置である例えば複写機とを、図に基づいて説明する。なお、本実施形態で掲げている数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。

（画像形成装置）
図６は、本発明実施形態の画像読取装置である例えば複写機のシート搬送方向に沿った断面図である。なお、画像読取装置には、複写機、スキャナ、ファクシミリ及びこれらの複合機等があり、本発明は、複写機に限定されるものではない。

複写機５００は、装置本体５００Ａの上部に画像読取装置１００を備えている。画像読取装置１００は、画像読取装置１００の上部に着脱、かつ開閉自在に設けられた自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と言う）２００から送り込まれてきた原稿Ｄを、あるいはＡＤＦを開閉して画像読取装置の上部に載置された原稿を読み取るようになっている。

画像読取装置１００によって読み取られた画像情報は、画像形成部である例えば感光ドラム５０１にトナー像として形成される。トナー像は、カセット５０２から送り出されてきたシートＰに転写器５０３によって転写されて、そのシートＰが定着器５０４に搬送されて加熱定着されることによってシートＰに体着されるようになっている。すなわち、画像読取装置１００で読み取った画像がシートに複写されたことになる。

画像が複写されたシートは、排出トレイ５０５に排出される。シートの両面に画像を形成する場合、シートは、反転路５０６に送り込まれてスイッチバック搬送によって、裏返しにされて感光ドラム５０１に送り込まれる。そして、シートは、裏面にも画像が形成され、再度定着器５０４を経て、排出トレイ５０５に排出される。

（画像読取装置）
図１は、本発明の実施形態における画像読取装置の原稿搬送方向に沿った断面図である。図２は、画像読取装置１００の読取部の平面図である。図３は、画像読取装置１００の流し読み部の原稿搬送方向に沿った断面図である。

画像読取装置１００は、ＡＤＦ２００を着脱自在、かつ開閉自在に備えている。ＡＤＦ２００は、給紙トレイ２０５にセットされた原稿Ｄを搬送ローラ２０３，２０４により、画像読取装置１００の読取ガラス板である例えば流し読みガラス１２２に搬送して、排紙トレイ２０６に排出するようになっている。原稿Ｄは、ＡＤＦ２００のプラテンガイド２０１と画像読取装置１００の流し読みガラス１２２との間を通過するとき、画像読取装置１００内のコンタクトイメージセンサ（以下、「ＣＩＳ」と言う）１１０により光学的に走査されて原稿画像情報が読み取られる。

読取手段である例えばＣＩＳ１１０は、画像読取装置１００に内蔵されている。ＣＩＳ１１０は、原稿の下面に光を照射するＬＥＤランプ１１１、このＬＥＤランプ１１１により照射された原稿からの反射光（又は透過光）をイメージセンサ１１３に導くセルフォックレンズ１１２、及びイメージセンサ１１３を有している。これらは、ケーシング１１４に収められている。

ポジションセンサ１２４は、ＣＩＳ１１０のホームポジション位置を検知するセンサである。ＣＩＳ１１０は、副走査モータ１２５の回転によって循環するタイミングベルト１２６に接続されて、ガイド軸１２７に案内されて移動するようになっている。ＣＩＳ１１０は、ポジションセンサ１２４の位置を基準にして、副走査モータ１２５の正転、逆転により原稿台ガラス１２１及び流し読みガラス１２２と平行に移動し、原稿台ガラス１２１又は流し読みガラス台１２２上の原稿を光学的に走査するようになっている。

副走査モータ１２５には、ステッピングモータが使用されている。この副走査モータ１２５には、図５に示すエンコーダ４０２が接続されている。このエンコーダ４０２がハッスルパルスにより、ＣＩＳ１１０が何パルス分移動したかを、スキャナコントローラ４０４が認識できるようになっている。すなわち、ポジションセンサ１２４の検出出力と、エンコーダ４０２からのパルスとにより、ＣＩＳ１１０がポジションセンサ１２４からどのくらい離れた位置にいるのかを、スキャナコントローラ４０４で認識できるようになっている。

原稿からの反射光（又は透過光）は、セルフォックレンズ１１２に導かれて、イメージセンサ１１３に集光される。イメージセンサ１１３は、原稿情報を反映した上記反射光を光電変換し、電子的な画像信号として出力するようになっている。

画像読取装置１００は、ＡＤＦ原稿読取（流し読み）モードと、原稿ガラス台原稿読取（固定読み）モードとの２つのモードで原稿を読み取ることが出来るようになっている。ＡＤＦ原稿読取（流し読み）は、ＡＤＦ２００により原稿読取位置ＲＥに送り込まれて原稿読取位置ＲＥを通過している原稿を、ＣＩＳ１１０が原稿読取位置ＲＥに停止した状態で読み取るモードである。原稿ガラス台原稿読取（固定読み）モードは、原稿台ガラス１２１に載置固定された原稿を、ＣＩＳ１１０が副走査方向（原稿の搬送方向）に移動しながら読み取るモードである。

なお、図２において矢印Ｙ方向が主走査方向であり、矢印Ｘ方向が副走査方向である。本実施形態のＣＩＳ１１０は、矢印Ｙ方向に配列されたイメージセンサ１１３を備えた、ラインセンサであり、矢印Ｘ方向にのみ往復移動できるようになっている。

ＣＩＳ１１０近傍の構成を示す図３において、ＡＤＦ２００は、流し読みガラス１２２側の面が白色のプラテンガイド２０１を備えている。プラテンガイド２０１は、案内板２２０と、この案内板２２０の下流側に一体に接続された低反射板２２１とで形成されている。案内板２２０は、流し読みガラス１２２の上方に原稿の通過を許容する隙間Ｓを形成して配設されて、流し読みガラス１２２との間で原稿を案内するようになっている。低反射板２２１は、流し読みガラス１２２の上方に配設されて、四角な貫通孔２１０が形成されていることによって、案内板２２０より輝度レベルが低くなっている。また、低反射板２２１は、下流側に行くに従って流し読みガラス１２２から離れる方向に傾斜して、ＣＩＳ１１０から投射された光の反射光を弱くして、輝度レベルが低くなるようにしてある。

貫通孔２１０は、案内板２２０との境目に形成されており、上流側の縁２１０ａが原稿搬送方向に対して直交した直線縁になっている。貫通孔２１０の上流側の縁２１０ａを直線縁にしてあるのは、ＣＩＳ１１０が移動して貫通孔２１０を検知するとき、輝度レベルを急に変化させて、貫通孔２１０の検知をしやすくするためである。

なお、本実施形態では、輝度レベルの変化に基づいて、貫通孔２１０を検知するようになっているが、輝度レベルの変化の仕方は、反射光量の変化の仕方と同様であるので、反射光量に基づいて、貫通孔２１０を検知するようにしてもよい。

ＡＤＦ原稿読取（流し読み）モード時に、まだ、原稿が流し読みガラス１２２に送り込まれてきていないとき、貫通孔２１０より上流側に、ＣＩＳ１１０の原稿読取位置（停止位置）が設定されている。

なお、貫通孔は４角に限定されない。また、貫通孔の上流側の縁は、輝度レベルが急に変化できるのであれば、直線縁にする必要はないし、貫通孔２１０は凹部であってもよい。

流し読みガラス１２２と原稿台ガラス１２１との間には、流し読みされる原稿を排紙トレイ２０６に案内するジャンプ台１２３が設けられている。

図５は、画像読取装置１００の制御ブロック図である。画像読取装置１００全体を制御するスキャナコントローラ４０４には、次のモータ、センサ等が接続されている。原稿をプラテンガイド２０１に沿って搬送するための給紙ローラ２０２、搬送ローラ２０３，２０４を各々回転駆動するローラモータ３００。ＣＩＳ１１０を副走査方向に移動させる副走査モータ１２５。原稿に光を照射するＬＥＤランプ１１１。原稿やプラテンガイド２０１からの反射光（又は透過光）を光電変換するイメージセンサ１１３の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路４０１。副走査モータ１２５に接続されたエンコーダ４０２。ＣＩＳ１１０をホームポジションに位置決めするためのポジションセンサ１２４。ＡＤＦ原稿読取（流し読み）モードにおける正規の原稿読取位置ＲＥを設定するバックアップＲＡＭ４０３。なお、スキャナコントローラ４０４は、後述するフローチャートを実行するプログラム等の各種プログラムが格納されたＲＯＭ４０５を含んでいる。

スキャナコントローラ４０４は、ポジションセンサ１２４の検出出力とエンコーダ４０２からのエンコーダパルスに基づいてＣＩＳ１１０がポジションセンサ１２４からどの位の離れた位置いるかを検知する。そして、スキャナコントローラ４０４は、副走査モータ１２５を制御して、ＣＩＳ１１０を貫通孔２１０の方へ移動させる。そして、スキャナコントローラ４０４は、Ａ／Ｄ変換回路４０１によってデジタル化されたＣＣＤイメージセンサ１１３の出力信号に基づいて貫通孔２１０の直線縁２１０ａを検知し、直線縁２１０を読取基準位置と判定する。

スキャナコントローラ４０４は、検知した直線縁２１０ａから所定の距離、上流側にＣＩＳ１１０が移動した位置をＡＤＦ原稿読取モードにおける正規の原稿読取位置ＲＥとしてバックアップＲＡＭ４０３に保存（設定）する。

このＡＤＦ原稿読取モードにおける原稿読取位置ＲＥの設定動作は、ＡＤＦ２００が画像読取装置１００に取り付けられたとき行ってもよいし、ＡＤＦ原稿読取モードでの読取動作をオペレータからの指示される毎に行ってもよい。あるいは、画像読取装置の電源が投入されたときに行ってもよい。いずれの場合でも、本実施形態の画像読取装置は、１枚１枚の原稿を読み取る度に、それら各原稿の読み取り動作に先立って、原稿読取位置ＲＥの設定動作を行うわけではないので、迅速に原稿読取を行うことができる。

また、原稿読取位置の設定動作のタイミングは、オペレータが任意に選択できるようにするのが望ましい。例えば、所定のキーを操作することにより、任意のタイミングで原稿読取位置の設定動作を実行させることも可能である。このようにすることで、ＡＤＦ２００にユーザの手が触れた場合に、ＡＤＦ２００と画像読取装置１００との接続機構が位置ズレを引き起こす可能性がある場合等に特に有効となる。

次に、ＡＤＦ原稿読取（流し読み）モードにおける原稿読取位置（ＣＩＳ１１０の停止位置）の設定動作を、図７乃至図９に基づいて説明する。図７は、原稿読取位置設定動作説明用のフローチャートである。図８は、図７のフローチャートで示した制御位置を示した図である。図９は、ＣＩＳ１１０を上流側から下流側に移動させたときの輝度レベル（反射光量）の変化を実験によって求めたグラフである。

スキャナコントローラ４０４は、ＲＯＭ４０５に格納されたプログラムに従って、フローチャートに示す動作を実行する。

まず、スキャナコントローラ４０４は、ＣＩＳ１１０の電源をＯＮ（Ｓ１）にし、画像読取装置の初期化、シェーディング補正を行う（Ｓ２）。次に、スキャナコントローラ４０４は、副走査モータ１２５を駆動させて、ホームポジションセンサ１２４に検出されたホームポジション位置よりプログラムによりあらかじめ設定された図８に示す位置ＡにＣＩＳ１１０を移動させる。ここで、スキャナコントローラ４０４は、ＬＥＤランプ１１１をＯＮにする（Ｓ３）。次に、スキャナコントローラ４０４は、ＣＩＳ１１０を、あらかじめ設定された位置Ａに移動させて輝度値と位置を検出し、データを格納保管する（Ｓ４）。

そして、スキャナコントローラ４０４は、ＣＩＳ１１０を、あらかじめ設定された位置Ａから搬送方向下流側へ読み取りを行いながら移動させ、輝度（反射光量）計測を繰り返す。計測終了位置Ｂまで到達したら輝度（反射光量）計測を終了する（Ｓ６）。スキャナコントローラ４０４は、ＬＥＤランプ１１１をＯＦＦする（Ｓ７）して、原稿読取位置設定の判定を行う（Ｓ８）。

処理Ｓ８においては、スキャナコントローラ４０４が、原稿読取位置決定条件として読取基準位置を決めて、原稿読取位置ＲＥを設定する動作を次のようにして行う。

スキャナコントローラ４０４は、貫通孔２１０の直線縁２１０ａの位置を検出して、輝度測定範囲内で輝度８０と輝度グラフの交点ポイントＥ，Ｆを検出（図９）する。スキャナコントローラ４０４は、２箇所以上検出した交点ポイントＥ，Ｆうちの最も左側（上流側）のポイントＥを検出ポイントとする。この検出ポイントＥが読取基準位置である。

そして、スキャナコントローラ４０４は、上記検出ポイント（読取基準位置）Ｅから、原稿読取位置設定距離として左側（上流側）に約４．５ｍｍの位置を原稿読取位置とする。

処理Ｓ８を終えたスキャナコントローラ４０４は、ＣＩＳ１１０の電源をＯＦＦにし、ＣＩＳ１１０をホームポジションへ移動させる（Ｓ９）。

図９は、処理Ｓ８において保存されているデータ、すなわちイメージセンサ１１３から出力された主走査ｎ画素分のデータを平均して、検知ポイントとリンクさせた実験データを示す図である。本実施形態の画像読取装置は、このデータの中から最小値（ＭＩＮ値、ポイントＥ、読取基準位置）を検出し、ＭＩＮ値が検出された位置から一定量移動した位置を原稿読取位置ＲＥとして設定している。

従来、プラテンガイド上のケガキ線を読み取る輝度変化は、図９の落ち込み部が破線で示すように落ち込み量が少なく、検知領域が広い（約１ｍｍ）。従って、従来は、この落ち込み量が少なく、かつ検知領域が広い状態で、読取基準位置を判定して、原稿読取位置を設定していたので、原稿読取位置を精度良く設定することができなかった。

これに対して、本発明における、貫通孔の直線縁による輝度変化は、図９の落ち込み部が実線で示すように、従来よりか、落ち込み量が大きく、しかも、検知領域が狭い（約０．６ｍｍ）。従って、本発明の画像読取装置は、輝度変化が急であるので、読取基準位置を歯切れよく確実に判定することができて、原稿読取位置を精度良く設定することができる。

さらに、本実施形態の複写機は、原稿の原稿読取位置を精度良く設定できる画像読取装置を備えているので、シートに形成する画像の位置に狂いの少なくして、画質を向上させることができる。

本発明の実施形態における画像読取装置の原稿搬送方向に沿った断面図である。 図１の画像読取装置における読取部の平面図である。 図１の画像読取装置における流し読み部の原稿搬送方向に沿った断面図である。 プラテンガイドとその周辺を下から見た斜視図である。 図１の画像読取装置の制御ブロック図である。 本発明の実施形態における画像読取装置を装置本体に備えた画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。 画像読取装置の動作説明用のフローチャートである。 図７のフローチャートで示した制御位置を示した図である。 ＣＩＳを上流側から下流側に移動させたときの輝度レベル（反射光量）の変化を実験によって求めたグラフである。

符号の説明

Ｄ 原稿
Ｐ シート
Ｓ 隙間
ＲＥ 原稿読取位置
１００ 画像読取装置
１１０ コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）（読取手段）
１１１ ＬＥＤランプ
１１２ セルフォックレンズ
１１３ イメージセンサ
１１４ ケーシング
１２１ 原稿台ガラス
１２２ 流し読みガラス（読取ガラス板）
１２４ ポジションセンサ
２００ 自動原稿給送装置（ＡＤＦ）
２０１ プラテンガイド
２１０ 四角な貫通孔
２１０ａ 貫通孔の上流側の直線縁（読取基準位置）
２２０ 案内板
２２１ 低反射板
４０４ スキャナコントローラ（判定手段）
５００ 複写機（画像形成装置）
５００Ａ 複写機の装置本体
５０１ 感光ドラム（画像形成部）

Claims (5)

1. 読取ガラス板上の原稿に前記読取ガラス板の下方から光を照射して反射してくる反射光により前記原稿を読み取る読取手段を備え、
   前記読取手段が、前記原稿が前記読取ガラス板上を通過するとき、原稿読取位置に停止して前記原稿を読み取る画像読取装置において、
   前記読取ガラス板の上方に前記原稿の通過を許容する隙間を形成して配設されて、前記読取ガラス板との間で前記原稿を案内する案内板と、
   前記読取ガラス板の上方に配設されて、前記案内板より反射光量が少ない低反射板と、
   前記読取手段を移動させて、前記読取手段が前記低反射板によって反射光量が低下したことを検知して、前記原稿読取位置を設定するための読取基準位置を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取手段が、前記原稿が前記読取ガラス板と同一高さで配設された原稿台ガラスに置かれたとき、前記原稿の通過方向に移動して前記原稿を読取可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記低反射板が、前記低反射板の上流側に貫通孔を有し、前記貫通孔の上流側の縁が、原稿搬送方向に対して交差した直線縁である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記原稿読取位置が、前記案内板の範囲内に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 原稿を読み取る画像読取装置と、
   前記画像読取装置の読取情報に基づいてシートに画像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記画像読取装置が、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
   

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