JP2011103575A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿から読み取った画像データに対するシェーディング補正を照明深度特性の影響を受けることなく実施可能にし、出力画像における縦スジの発生を回避する。
【解決手段】 コントローラ部は、白色部材を画像読取部の読取面との間隔が狭まる位置に上昇（移動）させることにより、画像読取部の読取面と白色部材の表面との間隔を狭めた後、画像読取部により、白色部材の表面を読み取ってシェーディング補正用の基準白データを生成する。その後、白色部材を画像読取部の読取面との間隔が拡がる位置に下降（移動）させることにより、画像読取部の読取面と白色部材の表面との間隔を元に戻す。
【選択図】 図５

Description

この発明は、原稿の画像を読み取るイメージスキャナ等の画像読取装置（デジタル複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載された画像読取部あるいは単体の画像読取装置）、およびその画像読取装置を搭載した画像形成装置に関し、特に照明深度のバラツキに起因した画像データの変動を抑制するための技術に関する。

上記のような画像読取装置では、照明手段である光源を点灯させて原稿の画像面を主走査方向に光走査し、その画像面からの反射光をライン毎に光電変換素子を用いて光電変換し、アナログ画像信号として読み取ることにより、原稿の画像を読み取る画像読取部（画像読取手段）と、その画像読取部によって読み取ったアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力（画像出力）するＡ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）とを備えている。

このような画像読取装置として、光電変換素子として密着イメージセンサによる読み取り方式を用いた画像読取部を備えた画像読取装置が既に知られている。密着イメージセンサとしては、センサＩＣチップ（以下単に「センサＩＣ」ともいう）を複数個並べて配列し、等倍光学系と組み合わせたＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）がある。
また、画像読取部の読取面に対向して白色部材を備え、密着イメージセンサによる読み取り方式を用いた画像読取部により、原稿の画像を読み取る期間である原稿読取期間以外に、白色部材の表面をシェーディング補正用の基準白データとして読み取る期間を設定し、画像読取部と白色部材との間に原稿を通過させるための間隔（ギャップ）を有しているものも既に知られている（例えば特許文献１参照）。

等倍結像系の光学系では、光路が短く光源からの光の集光度が高いため、原稿が浮いた場合の出力レベル変化が大きい。ここで、画像読取部と原稿との間隔（距離）による出力レベルの変化量を照明深度特性と定義する。
画像読取部を固定し、原稿を搬送して読み取る構成の装置の場合、画像読取部と背景との間に最大紙厚の原稿が通るだけの隙間をあける必要がある。最大紙厚が厚い仕様の装置ほど、上記隙間は大きくする必要がある。

一般的に、白基準データ生成用の白色部材は、画像読取部に対向する位置に常に配置されている。あるいは、必要な時に画像読取部に対向する位置に移動する構成となっている装置もある。
いずれの場合も、原稿搬送時の原稿のばたつきにより、画像読取部と白色部材との間隔と画像読取部と原稿との間隔は、常に同一になるとは限らず、同一にならない場合もあり（画像読取部と白色部材との間隔が一定、画像読取部と原稿との間隔がばらつくため）、そのような場合には、照明深度の影響で画像スジが発生するという問題がある。

ここで、白色部材が画像読取部に対向する位置にある場合、照明深度の影響で画像スジが発生する理由について、図１０〜図１２を参照して説明する。
図１０は、従来の画像読取装置における画像読取部がＣＩＳを用いた場合の図である。
光源３０２から照射される光はガラス３０５を通って白色部材３０１又は原稿３０６に照射され、白色部材３０１又は原稿３０６からの反射光（拡散光）はＳＬＡ（セルホックレンズアレー）３０３を介してセンサ基板３０４のセンサＩＣ３０４ａによって受光され、光電変換されることでアナログ画像信号に変換される。

白色部材３０１はガラス３０５の表面からＡの間隔で読まれ、原稿３０６はガラス３０５の表面からＢの間隔で読まれることから、白色部材３０１と原稿３０６の読み取り位置は、ガラス３０５の表面からの高さが変わることになる。
画像読取装置では、読み取った画像は光源のムラとセンサ感度ムラを含んでいるため、一般的にシェーディング補正を行う必要がある。
そのシェーディング補正は、次式の演算によって行われる。

Ｄｏｕｔ＝（Ｄｉｎ−Ｂｋ）／（Ｄｓｈ−Ｂｋ）×（２^ｎ−１）
Ｄｏｕｔ：シェーディング補正後の出力画像データ
Ｄｉｎ：原稿画像読み取り時の画像データ
Ｄｓｈ：白色部材読み取り時の画像データ（シェーディングデータ）
Ｂｋ：黒レベル（光が入らない時の画像データレベル）

図１１および図１２は、図１０の白色部材３０１および原稿３０６の画像をそれぞれ読み取った場合の問題点を説明するための図である。
これらの図において、白色部材３０１を読み取った場合の主走査方向の分布をシェーディングデータとして、原稿３０６の画像を読み取った場合の主走査方向の分布を原稿データ（原稿の画像データ）としてそれぞれ表記している。

シェーディングデータをＤｓｈ、原稿データをＤｉｎとして上記式の演算を行うと、図１１の（ａ）に示すように、主走査方向の全画素位置でＤｓｈとＤｉｎの出力比率が同じであれば、同図の（ｂ）に示すように、シェーディング後はフラットな画像データとして出力される。なお、上記で読み取っている原稿は均一濃度の原稿とする。
ここで、照明深度特性が主走査方向の位置によってばらつく場合、以下に示すような問題が発生する。

図１２の（ａ）では、主走査方向の中央近辺で照明深度特性にバラツキが発生している場合を示している。つまり、中央部以外と中央部とでは、図１０に示した間隔Ａでの読み取りレベルと間隔Ｂでの読み取りレベルの差が異なっていることを示している。
この場合、均一濃度の原稿の画像を読み取った場合でも、図１２の（ｂ）に示すように、シェーディング補正後の画像データはフラットにならない。
そして、その状態が副走査方向に連続するために、画像としては縦スジが発生してしまうという問題がある。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、画像読取装置において、原稿から読み取った画像データに対するシェーディング補正を照明深度特性の影響を受けることなく実施可能にし、出力画像における縦スジの発生を回避することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、以下に示す画像形成装置および画像読取装置を提供する。
この発明による画像読取装置は、原稿の画像面を主走査方向に光走査して、該画像面からの反射光を光電変換素子を用いて光電変換し、アナログ画像信号として読み取ることにより、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段によって読み取ったアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル画像信号に対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、上記画像読取手段の読取面に対向する白色部材と、上記画像読取手段により、上記白色部材の表面を読み取って上記シェーディング補正用の基準白データを生成する基準白データ生成手段とを有し、上記画像読取手段と上記白色部材との間に上記原稿を通過させるための間隔を有する画像読取装置であって、上記基準白データ生成手段による上記基準白データの生成時に、上記画像読取手段の読取面と上記白色部材の表面との間隔を狭める間隔制御を行う間隔制御手段を設けたものである。

なお、上記間隔制御手段が、上記白色部材を上記画像読取手段の読取面との間隔が狭まる位置に移動させるか、あるいは上記画像読取手段を上記白色部材の表面との間隔が狭まる位置に移動させるとよい。
また、上記白色部材をローラ形状とすればよい。
さらに、上記間隔制御手段が、上記間隔制御を他の制御と並行して行うとよい。
さらにまた、上記基準白データ生成手段が、上記基準白データの生成をジョブの先頭で１回のみ行うか、原稿枚数又は時間を規定して間欠で行うとよい。
この発明による画像形成装置は、上記の画像読取装置を備え、その画像読取装置から出力されるデジタル画像信号に基づいて画像形成を行うようにしたものである。

この発明によれば、画像読取装置が、基準白データの生成時に、画像読取手段の読取面と白色部材の表面との間隔を狭める間隔制御を行うことにより、原稿から読み取った画像データに対するシェーディング補正を照明深度特性の影響を受けることなく実施することができるため、出力画像における縦スジの発生を回避することができる。
また、この画像読取装置を備えた画像形成装置によれば、高精度のシェーディング補正がなされたデジタル画像信号に基づいて画像形成を行えるため、高品質の画像を得ることができる。

この発明の一実施形態である画像読取装置の機構部の構成例を示す図である。 その画像読取装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 図１，図２の第２読取部２５の制御系の要部構成例を示すブロック図である。 図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の白色部材の移動制御を説明するための図である。 図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作の第１例を示すフロー図である。

図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の他の形状の白色部材の移動制御を説明するための図である。 図３のコントローラ部１００による紙間で必要な制御について説明するための図である。 図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作の第２例を示すフロー図である。 同じく原稿読み取り時の動作の第３例を示すフロー図である。 従来の画像読取装置における画像読取部がＣＩＳを用いた場合の図である。 図１０の白色部材３０１および原稿３０６の画像をそれぞれ読み取った場合の問題点を説明するための図である。 同じく問題点を説明するための他の図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。なお、この実施形態では、被読取原稿（以下単に「原稿」ともいう）を固定の読取装置部に搬送し、所定の速度で搬送しながら原稿の画像読み取りを行う自動原稿給送機能（ＡＤＦ）を有する画像読取装置を使用する例について説明する。

〔画像読取装置の構成例〕
まず、この発明の一実施形態である画像読取装置の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態である画像読取装置の機構部の構成例を示す図である。
図２は、その画像読取装置の制御系の構成例を示すブロック図である。

画像読取装置は、原稿束をセットする原稿セット部Ａ、そのセットされた原稿束から１枚毎に原稿を分離して給送する分離給送部Ｂ、それによって給送された原稿を一次突当整合する働きと、整合後の原稿を引き出し搬送する働きのレジスト部Ｃ、それによって搬送される原稿をターンさせて、その読み取り面（片面原稿であれば画像面，両面原稿であれば一方の面である表面）を読み取り側（下方）に向けて搬送するターン部Ｄ、原稿の表面画像をコンタクトガラスの下方より読み取る第１読取搬送部Ｅ、読み取り後の原稿（両面原稿）の裏面画像を読み取る第２読取搬送部Ｆ、表面画像又は両面画像の読み取りが完了した原稿を機外に排出する排紙部Ｇ、読み取り完了後の原稿を積載保持するスタック部Ｈ、これら搬送動作の駆動を行う駆動部１０１〜１０５、一連の動作を制御するコントローラ部１００とから構成されている。

画像読み取りを行う原稿束１をセットするのは、原稿セット部Ａの可動原稿テーブル３を含む原稿テーブル２上であり、ユーザが原稿束１を画像面（両面原稿であれば表面）が上向きの状態でセットする。更に、原稿束１の幅方向（搬送方向と直交する方向）の位置決めを図示しないサイドガイドによって行う。原稿のセットは、セットフィラ４および原稿セットセンサ５により検知され、その検知情報がコントローラ部１００からインタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」ともいう）１０７により本体制御部１１１へ送信される。

さらに、原稿テーブル２のテーブル面に設けられた原稿長さ検知センサ３０又は３１（反射型センサ又は原稿１枚でも検知可能なアクチェータ・タイプのセンサが用いられる）により、原稿の搬送方向の長さの概略が判定される。なお、その判定を可能にするため、少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能なセンサ配置が必要となる。
可動原稿テーブル３は、底板上昇モータ１０５により図１に示すａ，ｂ方向に上下動可能な構成になっていて、通常は底板ＨＰセンサ６によって検知されるホームポジション（ＨＰ）に位置している。

その後、原稿がセットされたことをセットフィラ４および原稿セットセンサ５によって検知されると、その検知情報を受けたコントローラ部１００が、底板上昇モータ１０５を正転させて、原稿束１の最上面がピックアップローラ７と接触する位置まで可動原稿テーブル３を上昇させる。
ピックアップローラ７は、ピックアップモータ１０１によりカム機構で図１に示すｃ，ｄ方向に動作すると共に、可動原稿テーブル３が上昇し、可動原稿テーブル３上の原稿上面により押されてｃ方向に上がり、給紙適正位置センサ８により上限が検知可能となっている。

本体操作部１０８上のプリントキーが押下され、その旨がＩ／Ｆ１０６を介して本体制御部１１１へ通知され、その本体制御部１１１からＩ／Ｆ１０７を介してコントローラ部１００へ原稿給紙信号が送信されると、ピックアップローラ７は給紙モータ１０２の正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル２上の数枚（理想的には１枚）の原稿をピックアップする。回転方向は、最上位の原稿を給紙口に搬送（給紙）する方向である。
給紙ベルト９は給紙モータ１０２の正転により給紙方向に駆動され、分離給送部Ｂのリバースローラ１０は給紙モータ１０２の正転により給紙と逆方向に回転駆動され、最上位の原稿とその下の原稿とを分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。

さらに詳しく説明すると、リバースローラ１０は給紙ベルト９と所定圧で接し、給紙ベルト９と直接接している時、又は原稿１枚を介して接している状態では給紙ベルト９の回動につられて反時計方向に連れ回りし、原稿が万が一２枚以上給紙ベルト９とリバースローラ１０との間に侵入した時には、連れ回り力がトルクリミッタのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ１０は本来の駆動方向である時計方向に回転駆動して、余分な原稿を押し戻す働きをし、重送が防止される。

給紙ベルト９とリバースローラ１０との作用によって１枚に分離された原稿は、給紙ベルト９によって更に送られ、レジスト部Ｃの突き当てセンサ１１によって先端が検知され、更に進んで停止しているプルアウトローラ１２に突き当たる。
そのプルアウトローラ１２に突き当たった原稿は、突き当てセンサ１１の検知時点から所定量定められた距離だけ送られ、結果的には、プルアウトローラ１２に所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータ１０２を停止させることにより、給紙ベルト９の駆動が停止し、待機状態となる。

このとき、ピックアップモータ１０１を回転させることでピックアップローラ７を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト９の搬送力のみで送ることにより、原稿先端は、プルアウトローラ１２の上下ローラ対のニップに進入し、先端の整合（スキュー補正）が行われる。
プルアウトローラ１２は、上記スキュー補正の機能を有すると共に、分離後にスキュー補正された原稿を中間ローラ１４まで搬送するためのローラであり、給紙モータ１０２の逆転により駆動される。また、この時（給紙モータ１０２逆転時）、プルアウトローラ１２と中間ローラ１４は駆動されるが、ピックアップローラ７と給紙ベルト９は駆動されていない。

原稿幅センサ１３は、奥行き方向に複数個並べられ、プルアウトローラ１２により搬送された原稿の搬送方向（副走査方向）に直交する幅方向（主走査方向）のサイズを検知する。
また、原稿の搬送方向の長さは、原稿の先端と後端を突き当てセンサ１１で検知し、その先端検知時点から後端検知時点まで給紙モータ１０２の出力パルスをカウントすることによって検知する。
プルアウトローラ１２および中間ローラ１４の駆動により、レジスト部Ｃからターン部Ｄに原稿が搬送される際には、レジスト部Ｃでの搬送速度を第１読取搬送部Ｅでの搬送速度よりも高速に設定して原稿を第１読取搬送部Ｅへ送り込む処理時間の短縮が図られている。

原稿の先端が読取入口センサ１５によって検出されると、読取入口ローラ１６の上下ローラ対のニップに原稿の先端が進入する前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にするために減速を開始すると同時に、読取モータ１０３を正転駆動して読取入口ローラ１６，第１読取ローラ１９，読取出口ローラ２３，第２読取ローラ２６，ＣＩＳ出口ローラ２７を駆動する。
原稿の先端をレジストセンサ１７にて検知すると、コントローラ部１００が、所定の搬送距離をかけて減速させ、第１読取部２０による読取位置の手前で一時停止させると共に、本体制御部１１１へＩ／Ｆ１０７を介してレジスト停止信号を送信する。

その後、コントローラ部１００が本体制御部１１１より読取開始信号を受信すると、レジスト停止していた原稿は、第１読取部２０による読取位置に先端が到達するまでに所定の搬送速度に立ち上がるように増速されて搬送される。
そして、読取モータ１０３の出力パルスをカウントすることによって検出された原稿の先端が第１読取部２０による読取位置に到達するタイミングで、コントローラ部１００により本体制御部１１１に対して原稿の第１面（表面）の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号の送信が開始され、第１読取部２０による読取位置を原稿の後端が抜けるまで送信される。

片面原稿の画像読み取りを行う場合には、第１読取搬送部Ｅを通過した原稿は第２読取搬送部Ｆの第２読取部２５を経て排紙部Ｇへ搬送される。この際、コントローラ部１００が排紙センサ２４により原稿の先端を検知すると、排紙モータ１０４を正転駆動して排紙ローラ２８を回転させる。また、排紙センサ２４による原稿の先端検知からの排紙モータ１０４の出力パルスをカウントすることにより、原稿の後端が排紙ローラ２８の上下ローラ対のニップから抜ける直前に排紙モータ１０４の駆動速度を減速させて、スタック部Ｈを構成する排紙トレイ２９上に排出される原稿が飛び出さないように制御される。

両面原稿の画像読み取りを行う場合には、コントローラ部１００が排紙センサ２４にて原稿の先端を検知してから読取モータ１０３の出力パルスをカウントすることにより、第２読取部２５による読取位置に原稿先端が到達するタイミングで、コントローラ部１００により本体制御部１１１に対して原稿の第２面（裏面）の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号の送信が開始され、第２読取部２５の読取位置を原稿の後端が抜けるまで送信される。

第２読取ローラ２６は、第２読取部２５における原稿の浮きを抑えると同時に、第２読取部２５におけるシェーディングデータ（シェーディング補正用の基準白データ）を取得するための基準白部を兼ねるものである。よって、第２読取ローラ２６は白色部材に相当するものである。

コントローラ部１００は、所定のタイミングで移動ソレノイド１２１をＯＮ又はＯＦＦにすることによって第２読取ローラ２６を移動（上昇又は下降）させ、その表面と第２読取部２５の読取面との間隔を変化させるようにしている。よって、コントローラ部１００が、移動ソレノイド１２１のＯＮ又はＯＦＦ駆動を制御することにより、間隔制御手段としての機能を果すことになる。

図３は、図１，図２の第２読取部２５の制御系の要部構成例を示すブロック図である。なお、第１読取部２０の制御系も同様の構成なので、その説明は省略する。
第２読取部２５は、ＣＩＳによる読み取り方式を用いた画像読取部であり、ＬＥＤアレイ，蛍光灯，又は冷陰極管などからなる照明手段である光源部２００を備えている。

また、主走査方向（原稿幅方向に対応する方向）に並ぶ複数のセンサＩＣチップ（以下「センサチップ」ともいう）２０１と、その各センサチップ２０１に個別に接続された複数のアンプ回路２０２とからなる画像読取部（画像読取手段）、およびその各アンプ回路２０２に個別に接続された複数のＡ／Ｄコンバータ２０３も備えている。

さらに、その各Ａ／Ｄコンバータ２０３の出力信号（デジタル画像信号）にはそれぞれ信号成分以外に黒レベルオフセットがあり、これを除去する複数の黒補正部２０４も備えている。
さらにまた、画像処理部２０５，フレームメモリ２０６，出力制御回路２０７，Ｉ／Ｆ回路２０８も備えている。
複数のセンサチップ２０１はそれぞれ、等倍密着イメージセンサと称される光電変換素子と集光レンズとを備えたものである。

ここで、第２読取部２５による読取位置に原稿が進入するのに先立って、コントローラ部１００から光源部２００に点灯ＯＮ信号が送られる。
これにより、光源部２００が点灯して、その光を原稿の画像面に向けて照射し、その画像面を主走査方向（ライン方向）に光走査する。そして、原稿の画像面で反射された反射光は、各センサチップ２０１においてそれぞれ、集光レンズによって光電変換素子に集光されてライン毎に光電変換され、アナログ画像信号として読み取られる。
各センサチップ２０１でそれぞれ読み取られたアナログ画像信号は、対応する各アンプ回路２０２によってそれぞれ増幅された後、対応する各Ａ／Ｄコンバータ２０３（Ａ／Ｄ変換手段）によってそれぞれデジタル画像信号に変換される。

これらデジタル画像信号（以下「画像データ」ともいう）は、対応する各黒補正部２０４でそれぞれオフセット成分を除去するオフセット補正（黒レベル補正）が行われ、画像処理部２０５に入力されてシェーディング補正などが施された後、フレームメモリ２０６に一時記憶される。
なお、第２読取部２５では、画像処理部２０５がシェーディング補正を行うため、光源部２００を含む各部を用いてシェーディング補正用の基準白データ（シェーディングデータ）を生成する処理も行う。第２読取部２５内の各部が基準白データ生成手段としての機能を、画像処理部２０５がシェーディング補正手段としての機能を果す。シェーディングデータの生成処理については、追って詳細に説明する。

フレームメモリ２０６に一時記憶されたデジタル画像信号は、出力制御回路２０７によって本体制御部１１１に受入可能なデータ形式に変換された後、Ｉ／Ｆ回路２０８を経由して本体制御部１１１に出力される。
なお、コントローラ部１００からは原稿の先端が第２読取部２５による読取位置に到達するタイミング（そのタイミング以降の画像データが有効データとして扱われる）を知らせるためのタイミング信号や光源の点灯信号、電源等が出力されるようになっている。

以下、図２のコントローラ部１００によるこの発明に関わる原稿読み取り（原稿の画像読み取り）時の制御の各実施例について、図４〜図９を参照して説明する。なお、その各実施例としては、図１の第２読取部２５を用いた原稿読み取り時の制御（第２読取ローラ２６の移動制御を含む）についてのみ説明する。なお、第１読取部２０を用いた原稿読み取り時の制御は、第１読取ローラ１９の移動が不要であり、第２読取部２５を用いた原稿読み取り時の制御とは、第２読取ローラ２６の移動制御を除いたものと同様なので、説明を省略する。

〔第１実施例〕
まず、図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作について、図４，図５を参照して説明する。
図４は、図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の白色部材（第２読取ローラ２６）の移動制御を説明するための図である。
図５は、図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作の第１例を示すフローチャートである。

コントローラ部１００は、図５に示す動作をスタートすると、まずステップＳ１へ進み、本体制御部１１１からの原稿に対する画像読取開始命令を待ち、その画像読取開始命令を受けると、図１の原稿セット部Ａにセットされている原稿の給紙（搬送）を開始させ、その原稿が読取位置に到達する前にステップＳ２〜Ｓ７の各制御を順次行う。
ステップＳ２では、第２読取部２５の光源部２００が消灯された状態で黒補正データの生成を行う。
ステップＳ３では、光源部２００を点灯させる。

ステップＳ４では、光源部２００の点灯から光量が安定するまでに時間を要するため、予め設定された光源安定化時間だけ待つ。
光源安定化時間だけ待った後のステップＳ５では、第２読取部２５の画像読取部に対向する位置にある第２読取ローラ２６（白色部材）を、図４の（ａ）に示すようにシェーディングデータ生成時位置まで上昇させる。そのシェーディングデータ生成時位置は、第２読取ローラ２６の通常位置である画像データ生成時位置と第２読取部２５のガラス２５ａの下面である読取面（画像読取部の読取面）との間隔Ｌ（ｍｍ）の１／２の間隔になる位置に相当する。

ステップＳ６では、第２読取部２５によって第２読取ローラ２６の表面を読み取ることにより、シェーディングデータを生成して、画像処理部２０５に保存させる。
すなわち、光源部２００を点灯させて、その光を第２読取ローラ２６の表面に向けて照射させ、その表面を主走査方向に光走査する。
それによって、第２読取ローラ２６の表面で反射された反射光は、各センサチップ２０１においてそれぞれ、集光レンズによって光電変換素子に集光されてライン毎に光電変換され、アナログ画像信号として読み取られる。

各センサチップ２０１でそれぞれ読み取られたアナログ画像信号は、対応する各アンプ回路２０２によってそれぞれ増幅された後、対応する各Ａ／Ｄコンバータ２０３によってそれぞれデジタル画像信号に変換される。
これらデジタル画像信号は、対応する各黒補正部２０４でそれぞれオフセット成分を除去するオフセット補正（黒レベル補正）が行われ、シェーディングデータとして画像処理部２０５に入力されて保存される。

ステップＳ７では、第２読取部２５の読取面に対向する位置にある第２読取ローラ２６を、図４の（ｂ）に示すように画像データ生成時位置まで下降させる（戻す）。
その後、ステップＳ８へ進み、原稿セット部Ａから給送された原稿が読取位置に到達すると、第２読取部２５による原稿読み取りを行うことにより、原稿の画像データを生成する。このとき、その画像データに対して、図３の各黒補正部２０４によって黒補正データによる黒レベル補正を行った後、画像処理部２０５によってシェーディングデータによるシェーディング補正を行う。

原稿の画像データを生成した後、ステップＳ９へ進み、原稿セット部Ａにおける次の原稿の有無をチェックし、次の原稿がなければ図５の動作を終了する。
次の原稿がある場合、つまり複数枚の原稿の連続画像読取動作を実行する場合には、ステップＳ１へ戻って次の原稿に対する画像読取開始命令を待つ。そして、ステップＳ９で次の原稿がないと判断するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の各制御を繰り返し行う。
ステップＳ９で次の原稿がないと判断すると、図５の動作を終了する。

なお、原稿セット部Ａにセットされる複数枚の原稿は、１つの画像読取開始命令により、予め設定された所定（規定）の紙間で１枚ずつ順次自動給送されるような場合には、ステップＳ２〜Ｓ９の各制御を繰り返し行えばよい。上記の紙間とは、原稿読み取りを行う原稿読取期間以外の期間、つまり先行する原稿と後行する原稿との間隔のことである。
ところで、原稿セット部Ａから給送される原稿は、図４に示す間隔Ｌの間をばらついて搬送される。

原稿が第２読取部２５の読取面（ガラス２５ａの下面）から間隔Ｌを置いた位置にある場合、第２読取ローラ２６と同じ間隔Ｌでの読み取りとなるため、照明深度特性バラツキの影響を受けることはなく、均一濃度の原稿の読み取り画像データは、シェーディング補正後には主走査全域で濃度がフラットな画像データとして出力される。
一般的に、照明深度特性は、読取部と各読取対象との間隔の差が大きいほど、バラツキが大きくなる。

すなわち、最も照明深度特性バラツキの影響を受けるのは、原稿が第２読取部２５の読取面に沿って搬送される場合である。
よって、照明深度特性バラツキの影響を小さくするためには、第２読取ローラ２６の表面と原稿の画像（画像面）の読み取り時の第２読取部２５の読取面との間隔の差を小さくする必要がある。

そこで、第２読取ローラ２６を、第２読取ローラ２６の表面読み取り時であるシェーディングデータ生成時（第２読取ローラ２６の表面をシェーディングデータとして読み取る時）には、第２読取部２５の読取面との間隔がＬ／２になる位置に移動（上昇）させ、原稿読み取り時には、第２読取部２５の読取面との間隔がＬになる位置に戻す（下降させる）移動制御を行うことにより、その移動制御を行わない場合と比較して、第２読取ローラ２６表面と原稿画像の読み取り時の第２読取部２５との間隔の差を半分にすることができる。上記移動制御は、間隔制御ともいう。

上記移動制御を行わない場合は、原稿が第２読取部２５の読取面との間隔が０〜Ｌ（ｍｍ）となる位置で通過するとした場合、第２読取ローラ２６の表面読み取り時と最も差がある条件は、原稿が第２読取部２５の読取面との間隔が０（ｍｍ）となる位置で通過する場合である。この場合、照明深度特性としてはＬ（ｍｍ）の範囲で変動を抑える必要がある。

上記移動制御を行う場合、原稿が第２読取部２５の読取面との間隔が０〜Ｌ／２（ｍｍ）となる位置で通過するとした場合でも、第２読取ローラ２６の表面読み取り時と最も差がある条件は、原稿が第２読取部２５の読取面との間隔が０（ｍｍ）となる位置で通過する場合である。しかしこの場合、照明深度特性としてはＬ／２（ｍｍ）の範囲で変動を抑えればよく、上記移動制御を行わない場合と比較して、照明深度特性の管理範囲を１／２とすることが可能となる。

このように、白色部材（第２読取ローラ２６）を、画像読取部（第２読取部２５）による白色部材の表面読み取り時であるシェーディングデータ生成時には、画像読取部の読取面との間隔がＬ／２になる位置に移動させ、画像読取部による原稿読み取り時には、画像読取部の読取面との間隔がＬになる位置に戻す移動制御を行うことにより、その移動制御を行わない場合と比較して、白色部材表面と原稿画像の読み取り時の画像読取部の読取面との間隔の差を半分にすることができるため、照明深度特性の影響を低減することが可能となる。よって、原稿から読み取った画像データに対するシェーディング補正を照明深度特性の影響を受けることなく実施でき、出力画像における縦スジの発生を回避することができる。

また、第２読取ローラ２６はローラ形状の白色部材であるため、第２読取ローラ２６を原稿搬送時に回転させることにより、汚れの付着を第２読取ローラ２６の回転方向に分散することが可能となり、汚れの影響を低減することも可能となる。
なお、白色部材としては、ローラ形状のものに限らず、図６に示すような四角形状の白色部材２６′や、他の形状の白色部材を使用することもできる。
ここで、白色部材と画像読取部との間を原稿が通過するようにした構成では、その原稿が汚れていた場合に、白色部材に汚れが付着する。

そのため、白色部材の汚れている部分の読み取りによって取得したシェーディングデータの対応する部分の出力レベルは低下する。
原稿読み取り時は、上記汚れの影響を受けないため、シェーディング補正後の出力画像データは白色部材が汚れている位置では、高めの出力レベルとなってしまい、正常なシェーディング補正が行えない。
そこで、白色部材をローラ形状とし、原稿の搬送時に、このローラ形状の白色部材を回転させるようにすれば、汚れの付着を白色部材の回転方向に分散することが可能となり、汚れの影響を低減することができる。

〔第２実施例〕
次に、第２実施例について説明する。なお、この第２実施例は第１実施例と若干異なるだけなので、その異なる部分のみを説明する。
第２実施例では、第２読取ローラ２６（白色部材）を固定し、第２読取部２５（画像読取部）を移動（下降と上昇）させる。

すなわち、第２読取部２５を、第２読取ローラ２６の表面読み取り時であるシェーディングデータ生成時には、第２読取ローラ２６の表面との間隔がＬ／２になる位置に移動させ、原稿読み取り時には、第２読取ローラ２６の表面との間隔がＬになる位置に戻す移動制御を行う。
したがって、第２実施例によっても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、第２読取部２５の移動を、後述する第３〜第５実施例の移動制御でも行わせるようにすることが可能である。

〔第３実施例〕
次に、第３実施例について、図７を参照して説明する。なお、この第３実施例は第１実施例と若干異なるだけなので、その異なる部分のみを説明する。
図７は、図３のコントローラ部１００による紙間（原稿間）で必要な制御について説明するための図である。
第２読取ローラ２６の移動制御は、原稿読み取りを行う原稿読取期間以外で行う必要がある。その原稿読取期間以外の期間は、上述した紙間（先行する原稿と後行する原稿との間）となる。

紙間では、図７の（ａ）（ｂ）に示すように、黒補正データの生成、光源部２００の点灯、光源安定化時間待ち、第２読取ローラ２６（白色部材）の上昇、シェーディングデータ（Ｄｓｈ）の生成、および第２読取ローラ２６の下降という制御が必要となる。
図７の（ａ）には並行制御無し、同図の（ｂ）には並行制御有りの場合に関してそれぞれ記載している。

紙間の時間が長いと、一定時間に画像読み取りが可能な原稿の枚数に影響を与える（生産性が低くなる）ため、紙間の時間を極力短くし、連続して原稿を搬送することで原稿読み取りのスループット（生産性）を高くすることが望まれる。
第２読取ローラ２６の上昇，下降には、数１００ｍｓの時間を要するため、この時間を短くすることができれば、生産性を向上させることが可能となる。

すなわち、原稿読取期間でのシェーディングデータの生成までに、第２読取ローラ２６の上昇が完了していれば良く、黒補正データの生成、光源部２００の点灯、光源安定化時間待ちの制御は、第２読取ローラ２６の移動および位置により影響を受けない制御であるため、並行制御有りの場合では、図７の（ｂ）に示すように、黒補正データの生成等の制御と第２読取ローラ２６（白色部材）の移動（上昇）制御を並行して実施する。
これにより、第２読取ローラ２６の上昇時間を紙間で考慮することが不要となり、その分だけ生産性の向上につながる。

〔第４実施例〕
次に、第４実施例について、図８を参照して説明する。なお、この第４実施例は第１実施例または第３実施例と若干異なるだけなので、その異なる部分のみを説明する。
図８は、図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作の第２例を示すフローチャートである。なお、原稿セット部Ａにセットされる複数枚の原稿は、１つの画像読取開始命令により、規定の紙間で１枚ずつ順次自動給送されるものとする。

コントローラ部１００は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１９で図５のステップＳ１〜Ｓ９と同様の制御を行うが、ステップＳ１９で次の原稿があると判定した場合にはステップＳ１８へ戻り、原稿セット部Ａから自動給送された次の原稿が読取位置に到達すると、第２読取部２５による次の原稿読み取りを行うことにより、次の原稿の画像データを生成する。つまり、ステップＳ１１〜Ｓ１７までの紙間制御は、ジョブの先頭（１枚目の原稿の画像を読み取る場合の動作時）のみ行い、２枚目以降の原稿の画像を読み取る場合には行わない。

このように、シェーディングデータの生成をジョブの先頭のみで行うことにより、紙間を短くすることが可能となるため、生産性の更なる向上につながる。
なお、シェーディングデータの変動が許容できる範囲でシェーディングを生成するタイミング（間隔）を決定する必要があり、第４実施例では、そのタイミングをジョブの先頭としたが、そのタイミングに限らない。以下の、第５実施例では、他のタイミングでシェーディングを生成する。

〔第５実施例〕
次に、第５実施例について、図９を参照して説明する。なお、この第５実施例は第１実施例または第３実施例と若干異なるだけなので、その異なる部分のみを説明する。
図９は、図３のコントローラ部１００による原稿読み取り時の動作の第３例を示すフローチャートである。なお、原稿セット部Ａにセットされる複数枚の原稿は、１つの画像読取開始命令により、規定の紙間で１枚ずつ順次自動給送されるものとする。

コントローラ部１００は、図９のステップＳ２１〜Ｓ２８で図５のステップＳ１〜Ｓ８と同様の制御を行う。
そして、ステップＳ２８で１枚の原稿読み取りが完了した後、ステップＳ２９へ進み、原稿枚数又は時間のカウント（計測）を行う。
次に、ステップＳ３０へ進み、原稿セット部Ａにおける次の原稿の有無をチェックし、次の原稿があればステップＳ３１へ進む。

ステップＳ３１では、ステップＳ２９でのカウント制御によって得たカウント値（原稿積算枚数又は積算時間）によって次の原稿に対して紙間制御を行う（紙間制御ＯＮ）か、行わない（紙間制御ＯＦＦ）かを判断する。例えば、原稿積算枚数が「５０」に達するまでは、次の原稿に対して紙間制御を行わないと判断し、原稿積算枚数が「５０」に達した時点で次の原稿に対して紙間制御を行うと判断する。

そして、紙間制御を行わない場合には、ステップＳ２８へ戻り、原稿セット部Ａから給送された次の原稿が読取位置に到達すると、第２読取部２５による次の原稿読み取りを行うことにより、原稿の画像データを生成した後、ステップＳ２９へ進む。
紙間制御を行う場合には、ステップＳ３２で上記カウント値を「０」にリセットした後、ステップＳ２２へ戻り、ステップＳ２２以降の紙間制御を行う。

このように、シェーディングデータの生成を原稿枚数又は時間を規定して間欠で行うことにより、第４実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、第１〜第５実施例においては、シェーディングデータ生成時に、第２読取ローラ２６を第２読取部２５の読取面との間隔がＬ／２になる位置に移動させるか、あるいは第２読取部２５を第２読取ローラ２６の表面との間隔がＬ／２になる位置に移動させるようにしたが、それらの間隔がＬ／２になる位置にではなく、Ｌ／３等のＬ未満になる位置に移動させるようにしても良い。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、原稿から読み取った画像データに対するシェーディング補正を照明深度特性の影響を受けることなく実施することができる。よって、縦スジのない画像を出力可能な画像読取装置および画像形成装置を提供できる。

２０：第１読取部 ２５：第２読取部 ２６：第２読取ローラ
１００：コントローラ部 １２１：移動ソレノイド ２０１：センサチップ
２０２：アンプ回路 ２０３：Ａ／Ｄコンバータ ２０４：黒補正部
２０５：画像処理部 ２０６：フレームメモリ ２０７：出力制御回路
２０８：Ｉ／Ｆ回路

特開２００２−２９０６８６号公報

Claims (8)

1. 原稿の画像面を主走査方向に光走査して、該画像面からの反射光を光電変換素子を用いて光電変換し、アナログ画像信号として読み取ることにより、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段によって読み取ったアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル画像信号に対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、前記画像読取手段の読取面に対向する白色部材と、前記画像読取手段により、前記白色部材の表面を読み取って前記シェーディング補正用の基準白データを生成する基準白データ生成手段とを有し、前記画像読取手段と前記白色部材との間に前記原稿を通過させるための間隔を有する画像読取装置であって、
   前記基準白データ生成手段による前記基準白データの生成時に、前記画像読取手段の読取面と前記白色部材の表面との間隔を狭める間隔制御を行う間隔制御手段を設けたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記間隔制御手段は、前記白色部材を、前記画像読取手段の読取面との間隔が狭まる位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記間隔制御手段は、前記画像読取手段を、前記白色部材の表面との間隔が狭まる位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記白色部材は、ローラ形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画画像読取装置。
5. 前記間隔制御手段は、前記間隔制御を他の制御と並行して行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 前記基準白データ生成手段は、前記基準白データの生成をジョブの先頭で１回のみ行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記基準白データ生成手段は、前記基準白データの生成を原稿枚数又は時間を規定して間欠で行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像読取装置を備え、該画像読取装置から出力されるデジタル画像信号に基づいて画像形成を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。

Images