JP2013236167A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくシェーディング補正を行うことが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、原稿を読み取るためのイメージセンサを備え、回転軸を中心に回転することにより、専用搬送路で搬送されている原稿をイメージセンサが読み取り可能な第１の読取位置と、共通搬送路で搬送されている原稿をイメージセンサが読み取り可能な第２の読取位置とで原稿を読み取り可能な読み取り手段と、第１の読取位置及び第２の読取位置のいずれか一方の位置から他方の位置に読み取り部を回転させている間に読み取り部が読み取り可能な第３の読取位置に配置されたシェーディング補正を行うための白基準部材と、読み取り部により白基準部材を読み取ることで得られた画像データを用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備えた。
【選択図】図１４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、画像形成装置において、原稿搬送式画像読み取り手段の原稿搬送系統と、印字紙に対する印字手段の印字紙搬送系統は互に独立に構成されている。

すなわち、原稿搬送系統と印字紙搬送系統は互に独立してそれぞれに、原稿または印字紙の給紙部、給紙手段、所定の搬送経路を構成するガイド部材が設けられている。また、複数の搬送ローラ、同ローラへの駆動力伝達手段、駆動源であるモータ、同モータの駆動回路、及び排紙部などが設けられている。

このため、画像形成装置の全体的な機構構成の複雑化、コストの増大および装置サイズの大型化を避けられなかった。

これを解決するために、給紙部から排紙部に至る転写紙搬送経路中に画像読み取り手段を設けることで、原稿搬送系統と転写紙搬送系統とを共通利用することにより、小型化された装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１８５８８１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された装置は、例えば定着器と排紙部との間などの転写紙搬送経路に画像読み取り手段を配設するため、読み取り原稿の搬送経路が長く、原稿の読み取り時間を短くすることが構成上困難であった。

また、通常の印字時に使用する転写紙搬送経路中に読み取り手段が配設されているため、転写紙搬送経路に原稿が存在する場合には印字動作を行うことができない。このため、原稿の読み取り動作中には印字動作を停止しなくてはならなかった。

また、原稿だけでなく記録材が原稿読み取り手段の原稿読み取り面を通過するため、読み取り面が汚れやすいうえ、原稿読み取り手段の補正を行なう時間も限られてしまう。

本発明の目的は、効率よくシェーディング補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置であって、前記画像形成手段により画像が形成される記録材と原稿とを選択的に搬送する共通搬送路と、前記共通搬送路とは異なり、前記原稿の裏面を読み取るための専用搬送路と、前記原稿を読み取るためのイメージセンサを備え、回転軸を中心に回転することにより、前記専用搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第１の読取位置と、前記共通搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第２の読取位置とで前記原稿を読み取り可能な読み取り手段と、前記第１の読取位置及び前記第２の読取位置のいずれか一方の位置から他方の位置に前記読み取り部を回転させている間に前記読み取り部が読み取り可能な第３の読取位置に配置されたシェーディング補正を行うための白基準部材と、前記読み取り部により前記白基準部材を読み取ることで得られた画像データを用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、効率よくシェーディング補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１における画像形成装置で、両面印刷が終了するまでの過程を説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿の表面が読み取られるまでの過程を説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿の表面が読み取られた後の原稿Ｇについて説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿の裏面を読み取る過程を説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿の裏面の読み取り終了時について説明するための図である。 図１における画像形成装置で、表面が印刷される過程を説明するための図である。 図１における電装の概略構成、及びその周辺装置を示す図である。 図１における画像読み取り部の概略構成を示す図である。 図１における画像読み取り部の回転動作を説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿Ｇの片面の読み取りが終了したときの状態を説明するための図である。 図１における画像形成装置で、原稿Ｇを排紙するときの状態を説明するための図である。 本実施の形態に係るシェーディング補正係数の例を示す図である。 図８におけるＣＰＵにより実行されるシェーディング補正処理の手順を示すフローチャートである。 画像メモリに記憶されている比較用白基準データと白基準データとの差分の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。なお、以下の説明では、記録材に画像を形成することを印刷と表現することがある。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。

図１において、画像形成装置１には、両面搬送路８０、原稿専用搬送路８１、及び画像形成搬送路８３が備えられている。このうち、両面搬送路８０は、画像が形成される記録材と原稿とを選択的に搬送する共通搬送路であり、例えば両面印刷時に用いられる搬送路である。原稿専用搬送路８１は、共通搬送路とは異なり、原稿の裏面を読み取るための専用搬送路であり、読み取り対象である原稿を搬送するために用いられる。そして、画像形成搬送路８３は、記録紙に画像が印刷される際に記録紙が搬送される搬送路である。

これらの搬送路において、記録紙は、ＣＳＴピックアップローラ３１、搬送ローラ４０，４１，４２，４３，４４、加熱ローラ５１，５２、排紙ローラ６０、両面フラッパ６１、スイッチバックフラッパ８２などによって搬送される。このうち、ＣＩＳピックアップローラ９１と分離部９２は、第２給紙部９０に収納された原稿を、１枚ずつ搬送ローラ４１に搬送する。また、原稿は、搬送ローラ４４により第２排紙部１１０に排紙される。

画像読み取り部１００は、読み取り手段に対応し、後述するように、原稿を読み取るためのイメージセンサを備えている。そして、画像読み取り部１００は、回転軸を中心に回転する。それにより、専用搬送路で搬送されている原稿をイメージセンサが読み取り可能な第１の読取位置と、共通搬送路で搬送されている原稿をイメージセンサが読み取り可能な第２の読取位置とで原稿を読み取り可能となっている。なお、画像読み取り部１００の位置は、第１の読み取り位置から、回転軸を中心に１８０度回転することによって第２の読み取り位置に向く。

また、読み取り部１００は、シェーディング補正を行うための白基準部材１０１を読み取り可能である。この白基準部材１０１は、第１の読取位置及び第２の読取位置のいずれか一方の位置から他方の位置に読み取り部１００を回転させている間に読み取り部１００が読み取り可能な第３の読取位置に配置されている。

従って、読み取り部１００は、白基準部材１０１、両面搬送路８０、及び原稿専用搬送路８１に対面可能なように回転可能となっている。

また、電装８００は、画像形成装置１全体を制御する。この電装８００の構成については後述する。

以下、図１〜図７を用いて記録材の動きを中心に画像形成装置１について説明する。まず、この図１では、片面印刷が完了するまでの過程、または両面印刷で片面まで印刷されるまでの過程を説明する。

図１において、画像形成装置１の中央には、画像を形成する画像形成手段としての像担持体である回転可能な感光ドラム１０と、感光ドラム１０と並接し、トナーを保持しながら回転する現像ローラ１１とが配置されている。

不図示のホストコンピュータや操作部などから印刷を指示する印刷指示を受信すると、光学ユニット２が具備する発光部２１が、回転する感光ドラム１０の表面にレーザ光を照射する。レーザ光を照射された感光ドラム１０の表面は、電荷による潜像画像が形成される。

現像ローラ１１が回転しながら、感光ドラム１０表面の潜像画像に、保持しているトナーを供給すると、感光ドラム１０の表面には、トナー画像が形成される。

一方、第１給紙部３０に収納された記録材Ｓは、ＣＳＴピックアップローラ３１と分離部３２により、１枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。搬送ローラ４０は、感光ドラム１０の表面のトナー画像と記録材Ｓの先端位置のタイミングを合わせるように、記録材Ｓを転写部１５へと搬送する。

感光ドラム１０の回転により転写部１５に搬送されるトナー画像は、転写部１５に付与される印加バイアスと圧力によって、記録材Ｓに転写される。さらに、転写部１５は、記録材Ｓを定着部５０に搬送する。

定着部５０では、回転可能な加熱ローラ５１からの熱と、加熱ローラ５１と対向し、回転可能な加圧ローラ５２の圧力が、トナー画像を記録材Ｓに定着させる。トナー画像を定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６０に搬送される。

片面印刷の場合、排紙ローラ６０は記録材Ｓをそのまま機外へ搬送し、記録材Ｓは第１排紙部７０に積載されることで片面印刷が終了する。印刷済み記録材の整列性を高めるため、第１排紙部７０は排紙口付近から記録材排出方向に向けてゆるやかな上り勾配が設けられている。

一方、両面印刷の場合、記録材Ｓは、排紙ローラ６０により機外へは搬送されずに、図２で説明するようにスイッチバックされることとなる。

図２は、図１における画像形成装置１で、両面印刷が終了するまでの過程を説明するための図である。

図１に引き続き、排紙ローラ６０により記録材Ｓが搬送されているときに、両面フラッパ６１において記録材Ｓの後端が通過すると、両面フラッパ６１は搬送路を切り替える。その後、排紙ローラ６０は逆回転し、記録材Ｓを両面搬送路８０へ搬送することで、記録材Ｓをスイッチバックさせる。

スイッチバックされた記録材Ｓは、搬送ローラ４１を介して画像読み取り部１００に搬送される。その後、記録材Ｓは、搬送ローラ４２，４０に搬送され、再び転写部１５へ搬送され、トナー画像の転写、定着を経て、第１排紙部７０に積載されることで両面印刷が終了する。

以下の図３〜図７では、画像形成装置１が、原稿の両面を読み取り、両面に印刷する過程が説明される。

図３は、図１における画像形成装置１で、原稿の表面が読み取られるまでの過程を説明するための図である。

図３において、第２給紙部９０に収納された原稿Ｇは、ＣＩＳピックアップローラ９１と分離部９２により、１枚ずつ搬送ローラ４１に搬送される。

一方、画像読み取り部１００は、第２給紙部９０から給紙された原稿Ｇの原稿表面である第１面の読み取り開始前までに、次の制御を行う。画像読み取り部１００は、画像読み取り部１００の感度不均一や光源・光量の不均一等に起因する画像信号の出力レベルのばらつきを補正するためのシェーディング補正係数の修正を行う。

シェーディング補正係数は、画像読み取り部１００が白基準部材１０１に対面する位置において、白基準部材１０１へ発光することで得られる白基準画像と、発光しない状態で画像読み取り部１００が読み取る黒基準画像とから算出される。

画像読み取り部１００はシェーディング補正係数の修正を実施し、両面搬送路８０に対面する位置に回転する。搬送ローラ４１は、原稿Ｇを、画像読み取り部１００に搬送する。

このとき既に画像読み取り部１００は第２の読取位置である両面搬送路８０に対面する位置に待機しており、原稿Ｇの片面は画像読み取り部１００により読み取られる。画像読み取り部１００で読み取られた画像データは、後述する画像メモリ８０４（図８参照）に原稿第１面の画像データとして記憶される。

尚、白基準部材１０１は、下向きに配置されており、ごみ付着に対する配慮がなされていることを追記しておく。またここでは、基準部材として白基準板を使用しているものの、基準部材の色は白色に限定されないことも追記しておく。

図４は、図１における画像形成装置１で、原稿の表面が読み取られた後の原稿Ｇについて説明するための図である。

図４において、画像読み取り部１００を通過した原稿Ｇは、搬送ローラ４２に搬送される。搬送ローラ４２は、原稿Ｇの後端がスイッチバックフラッパ８２を通過した時点で停止する。よって、原稿Ｇは搬送ローラ４２に挟持された状態で停止している。この状態から、所定時間の経過後、原稿Ｇは原稿専用搬送路８１へ搬送される。

また、画像読み取り部１００は、原稿の第１面の読み取りが終了した後、シェーディング補正係数算出の基準となる白基準画像と黒基準画像を読み取り、シェーディング補正係数の修正を実施する。

具体的に、画像読み取り部１００は、原稿の第２面の読み取りを行うため、原稿専用搬送路８１に対面する方向に回転する途中の白基準部材１０１に対面する位置で、白基準部材１０１から白基準画像と黒基準画像を読み取る。つまり、画像読み取り部１００は、白基準部材１０１から白基準画像と黒基準画像を、原稿裏面である第２面の読み取り開始前までに読み取る。

図５は、図１における画像形成装置１で、原稿の裏面を読み取る過程を説明するための図である。

図５において、スイッチバックフラッパ８２が両面搬送路８０から原稿専用搬送路８１に原稿Ｓの搬送先を切り替えるとほぼ同時に、画像読み取り部１００は、第１の読取位置である原稿専用搬送路８１に対面する位置に回転する。

搬送ローラ４２が逆回転すると、原稿Ｇは、原稿専用搬送路８１に沿って、画像読み取り部１００に搬送される。

原稿Ｇが画像読み取り部１００に搬送され通過することで、第２面を読み取り、画像メモリ８０４に第２面の画像データとして記憶する。

一方、第１の給紙部３０から給紙された記録材Ｓは１枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。それとほぼ同時に画像メモリ８０４に記憶された原稿Ｇの第２面の画像データを基に発光部２１によって潜像画像が感光ドラム１０に形成される。

次に記録材Ｓは転写部１５で潜像画像により形成されたトナー画像が転写されたのち、定着部５０などを搬送され、第２面の印刷が終了する。このように、まず裏面が印刷されることとなる。

なお、図５では第２面の画像データの読み取り開始とともに記録材Ｓの給紙を開始しているが、第２面の画像データを読み取ったのちに記録材Ｓを搬送しても良い。

図６は、図１における画像形成装置１で、原稿の裏面の読み取り終了時について説明するための図である。

読み取りが終了した原稿Ｇは、搬送ローラ４３，４４に搬送され、機外へ排出されることで第２排紙部１１０に積載される。スイッチバックフラッパ８２は、原稿Ｇの後端が通過すると、記録材Ｓが搬送ローラ４０の方向に搬送されるように、記録紙Ｓの搬送先を原稿専用搬送路８１から両面搬送路８０へ切り替える。

第２面の印刷が終了した記録材Ｓは、排紙ローラ６０が逆回転することによって、両面搬送路８０に向けて搬送される。

図７は、図１における画像形成装置１で、表面が印刷される過程を説明するための図である。

図７において、両面搬送路８０に搬送された記録材Ｓは、反転している画像読み取り部１００を通過し、搬送ローラ４２を介して、搬送ローラ４０に搬送される、さらに、破線で記載されている記録材Ｓに示されるように、再び転写部１５へ搬送される。既に記録材Ｓには、第２面の印刷が終了しており、画像メモリ８０４に記憶された第１面の画像データを基に発光部２１によって潜像画像が感光ドラム１０に形成される。

次に記録材Ｓは転写部１５で潜像画像により形成されたトナー画像が転写されたのち、定着部５０などを搬送され、第１面の印刷が終了する。こうして両面に画像が印刷された記録材Ｓは、機外に排紙され、第１排紙部７０に積載される。

図８は、図１における電装８００の概略構成、及びその周辺装置を示す図である。

図８において、電装８００は、ＣＰＵ８０１、高電圧電源部８１０、低電圧電源部８１１、プログラムメモリ８０３、ＡＳＩＣ８０２、及び画像メモリ８０４で構成される。なお、ＣＰＵは、Central Processing Unitの略であり、ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略である。

このうち、プログラムメモリ８０３には、各種プログラムやデータが記憶され、画像メモリ８０４には、上述したように画像を示す画像データが記憶される。

ＣＰＵ８０１は、プログラムメモリ８０３に記憶された各種プログラムやデータに従って動作することで、画像形成装置１全体を制御する。また、図８に示されるように、ＣＰＵ８０１は、高電圧電源部８１０、低電圧電源部８１１、定着部５０、両面フラッパソレノイド８２０、スイッチバックソレノイド８２１、プログラムメモリ８０３、及びＡＳＩＣ８０２と接続されている。

高電圧電源部８１０は、ＣＰＵ８０１の指示により、電子写真プロセスに必要な１次帯電、現像、１次転写、２次転写バイアスを制御する。

低電圧電源部８１１は、ＣＰＵ８０１の指示により、定着部５０に電源を供給する。ＣＰＵ８０１は、定着部５０に設けられたサーミスタ（図示せず）により温度をモニタし、定着温度を一定に保つように低電圧電源部８１１を制御する。

両面フラッパソレノイド８２０は、ＣＰＵ８０１の指示により、両面フラッパ６１を駆動する。また、スイッチバックソレノイド８２１は、ＣＰＵ８０１の指示により、スイッチバックフラッパ８２を駆動する。

ＣＳＴ給紙ソレノイド８２２は、ＣＰＵ８０１の指示により、記録材Ｓを給紙する際に、ＣＳＴピックアップローラ３１を駆動する。ＣＰＵ８０１の指示により、ＣＩＳ給紙ソレノイド８２３は、原稿を給紙する際にＣＩＳピックアップローラ９１を駆動する。

また、既出の光学ユニット２は、ＡＳＩＣ８０２を介してＣＰＵ８０１に接続されている。ＣＰＵ８０１は、ＡＳＩＣ８０２を介して光学ユニット２におけるポリゴンミラー、モータ及びレーザ発光素子などに対し、感光ドラム１０の表面にレーザ光を走査することにより所望の静電潜像を描く。そのため、ＣＰＵ８０１は、ＡＳＩＣ８０２に対して制御信号を出力することによって光学ユニット２を制御する。

メインモータ８３０は、ＡＳＩＣ８０２を介したＣＰＵ８０１の指示により、記録材Ｓを搬送するために搬送ローラ４０、感光ドラム１０、転写部１５、加熱ローラ５１、加圧ローラ５２を駆動する。

両面駆動モータ８４０は、ＡＳＩＣ８０２を介したＣＰＵ８０１の指示により、ＣＩＳピックアップローラ９１と搬送ローラ４１，４２，４３，４４を駆動する。

なお、ＡＳＩＣ８０２は、ＣＰＵ８０１の指示に基づいて光学ユニット２のモータ速度制御、メインモータ８３０、及び両面駆動モータ８４０の速度制御を行う。ＡＳＩＣ８０２は、各モータが回転するごとに出力されるパルス信号であるタック信号を検出して、タック信号の間隔が所定の間隔となるように、各モータに対し加速又は減速信号を出力することによりモータの速度を制御する。

また、画像読み取り部１００はＡＳＩＣ８０２に接続されている。画像読み取り部１００とＡＳＩＣ８０２との間で各種信号がやり取りされるが、これについては後述する。

このように、ＡＳＩＣ８０２を用いて電装８００を構成したほうが、ＣＰＵ８０１の制御負荷の低減が図れるメリットがある。

図８に示される構成を用いて、改めて印刷時及び原稿読み取り時の動作について説明する。まず印刷時の動作について説明する。印刷指示をＣＰＵ８０１が受信すると、メインモータ８３０、両面駆動モータ８４０、ＣＳＴ給紙ソレノイド８２２を駆動して記録材Ｓを搬送する。

記録材Ｓは、転写部１５により感光ドラム１０の表面に形成されたトナー像が転写された後、定着部５０によりトナー像が定着されてから、排紙ローラ６０により第１排紙部７０へ排出される。

トナー画像を定着させる際、ＣＰＵ８０１は、定着部５０に対して低電圧電源部８１１を介して所定の電力を供給することよって所望の熱量を発生させて記録材Ｓに与えることで、トナー画像を記録材に融着し定着させる。

次に原稿読み取り時の動作について説明する。まずＣＰＵ８０１は、不図示のホストコンピュータや操作部などから原稿読み取りを指示するスキャンコマンド信号を受信する。そして、ＣＰＵ８０１は、両面フラッパソレノイド８２０、両面駆動モータ８４０を駆動し、ＣＩＳ給紙ソレノイド８２３を動作させることで、両面駆動モータ８４０のトルクをＣＩＳピックアップローラ９１に伝達させ、原稿Ｇを搬送する。

ＣＰＵ８０１は、ＡＳＩＣ８０２を介して画像読み取り部１００から読み取った画像をＡＳＩＣ８０２に接続されている画像メモリ８０４に記憶する。その後、ＣＰＵ８０１は、スイッチバックソレノイド８２１を駆動して、スイッチバックフラッパ８２を原稿専用搬送路８１側に倒し、両面駆動モータ８４０を反転し、原稿Ｇを第２排紙部１１０まで搬送をする。

図９は、図１における画像読み取り部１００の概略構成を示す図である。

図９において、画像読み取り部１００は、イメージセンサとしてＣＩＳセンサ９０１、出力バッファ９０４、シフトレジスタ９０５を有する。また、画像読み取り部１００は、電流増幅部９０６、発光素子９０７、Ａ／Ｄコンバータ９０８、出力インターフェース回路９０９、制御回路９１１、及びタイミングジェネレータ９１７を有する。なお、ＣＩＳセンサは、Contact Image Sensorの略である。

ＣＩＳセンサ９０１は、複数画素分のフォトダイオードがアレイ状に配置されたもので、例えば１０３６８画素分のフォトダイオードが特定の主走査密度（例えば１２００ｄｐｉ）でアレイ状に配置されている。発光素子９０７は、原稿Ｇを均一に照射する。

次に、ＡＳＩＣ８０２との間でやり取りされる各信号について説明する。ＣＩＳＳＴＡＲＴ信号はＣＩＳセンサ９０１へのスタートパルス信号である。ＣＩＳＣＬＫＣＩＳ信号はＣＩＳセンサ９０１への転送クロック信号である。

ＳＹＳＣＬＫ信号は、ＣＩＳセンサ９０１の動作速度を決めるシステムクロック信号である。ＡＤＣＬＫ信号は、Ａ／Ｄコンバータ９０８のサンプリング速度を決定するＣＩＳサンプリングクロック信号である。ＣＩＳＬＥＤ信号は、発光素子９０７を制御するための発光素子制御信号である。

Ｓｌ＿ｉｎ信号、及びＳｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号は、Ａ／Ｄコンバータ９０８のＡ／Ｄ変換ゲインを可変制御するための信号である。例えば、撮像した画像のコントラストが得られない場合、ＣＰＵ８０１はＡ／Ｄコンバータ９０８のＡ／Ｄ変換ゲインを大きくすることによりコントラストを増加させることができる。これにより、常に最良なコントラストが得られる。

ＣＩＳＳＮＳ信号は、出力バッファ９０４にセットされたデータが、シフトレジスタ９０５によって出力された信号である。Ｓｌ＿ｏｕｔ信号は、ＣＩＳＳＮＳ信号がＡ／Ｄコンバータ９０８でデジタル変換された信号である。

次に画像読み取り部１００における動作について説明する。ＣＩＳＳＴＡＲＴ信号をアクティブとすると、ＣＩＳセンサ９０１は受光した光に基づく電荷の蓄積を開始し、出力バッファ９０４にデータを順次セットする。

次に、ＣＩＳＣＬＫ信号を与えると、出力バッファ９０４にセットされたデータは、シフトレジスタ９０５によって、ＣＩＳＳＮＳ信号として、Ａ／Ｄコンバータ９０８ヘと転送される。ＣＩＳＣＬＫ信号の周波数として、例えば５００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度が挙げられる。

このＣＩＳＳＮＳ信号には所定のデータ保証領域があるため、ＣＩＳＣＬＫ信号９１５の立ち上がりタイミングから所定の時間が経過したのちにサンプリングする必要がある。またＣＩＳＳＮＳ信号は、ＣＩＳＣＬＫ信号の立ち上がりと立下りの双方のエッジに同期して出力される。そのため、ＡＤＣＬＫ信号の周波数は、ＣＩＳＣＬＫ信号の周波数の２倍とされ、ＡＤＣＬＫ信号の立ち上りエッジにて、ＣＩＳＳＮＳ信号がサンプリングされる。

タイミングジェネレータ９１７は、ＳＹＳＣＬＫ信号を分周して、ＡＤＣＬＫ信号及びＣＩＳＣＬＫ信号を生成し、ＡＤＣＬＫ信号の位相は、ＣＩＳＣＬＫ信号の位相と比べ、上述したデータ保証領域分だけ遅延している。

Ａ／Ｄコンバータ９０８でデジタル変換されたＣＩＳＳＮＳ信号は、出力インターフェース回路９０９によって所定のタイミングで制御されて、シリアルデータのＳｌ＿ｏｕｔ信号として出力される。その際、ＣＩＳＳＴＡＲＴ信号から所定画素分のＣＩＳＳＮＳ信号には、アナログ出力基準電圧が出力されており、有効画素としては使用できない。

上述した説明では、全ての画素がＣＩＳＳＮＳ信号として出力される内容となっていが、高速読み取りのために画素をエリアごとに分割し、複数エリアを同時にＡ／Ｄ変換を行なっても良い。また、上述した説明では、画像読み取り部１００にＣＩＳセンサ９０１を用いているが、このＣＩＳセンサ９０１に代えてＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどを用いてもよい。

図１０は、図１における画像読み取り部１００の回転動作を説明するための図である。

図１０において、画像読み取り部１００は、上述したＣＩＳセンサ９０１、発光素子９０７、及びレンズ１００２で構成される。また、画像読み取り部１００は、回転軸１００１を中心に回転する。

この構成により、画像読み取り部１００は、発光素子９０７から発光され、原稿Ｇまたは白基準部材１０１に反射した光をレンズ１００２を介してＣＩＳセンサ９０１で受光する。

また、画像読み取り部１００は、回転軸１００１を軸にして回転することで両面搬送路８０、原稿専用搬送路８１、または白基準部材１０１に対面する位置に回転する。

図１０（Ａ）は、第１の読取位置１０１０で原稿専用搬送路８１の原稿Ｇを読み取る場合の画像読み取り部１００を示す図である。図１０（Ｂ）は、第２の読取位置１０１１で両面搬送路８０の原稿Ｇを読み取る場合の画像読み取り部１００を示す図である。図１０（Ｃ）は、第３の読取位置１０１２で白基準部材１０１を読み取る場合の画像読み取り部１００を示す図である。

画像読み取り部１００は、（Ａ）に示される位置から（Ｂ）に示される位置に回転する場合、（Ｃ）に示される位置を経由する。逆に（Ｂ）に示される位置から（Ａ）に示される位置に回転する場合も同様に（Ｃ）に示される位置を経由する。もちろん、（Ａ）に示される位置から（Ｃ）に示される位置に回転し、再び（Ａ）に示される位置に回転することも可能であるし、（Ｂ）に示される位置から（Ｃ）に示される位置に回転し、再び（Ｂ）に示される位置に回転することも可能である。

上述した画像読み取り部１００の動きについて、原稿の片面を読み取り片面印刷する過程を用いて説明する。なお、上述した図１〜図７では、原稿を読み取らないで片面印刷する過程、原稿を読み取らないで両面印刷する過程、及び原稿の両面を読み取り両面印刷する過程について説明した。

図１１は、図１における画像形成装置１で、原稿Ｇの片面（第１面）の読み取りが終了したときの状態を説明するための図である。

なお、原稿Ｇの第１面の読み取り開始時の動作に関しては、図３での説明を参照されたい。

図１１において、画像読み取り部１００を通過した原稿Ｇは、搬送ローラ４２に搬送される。搬送ローラ４２は、原稿Ｇの後端がスイッチバックフラッパ８２を通過した時点で停止する。よって、原稿Ｇは搬送ローラ４２に挟持された状態で停止している。この状態から、所定時間の経過後、原稿Ｇは原稿専用搬送路８１へ搬送される。

また、画像読み取り部１００は、原稿Ｇの第１面の読み取りが終了した後、第２給紙部９０に収納されている２枚目の原稿の読み取りに備え、白基準部材１０１に対面する位置に回転する。

そして、画像読み取り部１００は、第２給紙部９０に収納されている２枚目の原稿の第１面の読み取り開始前までに白基準部材１０１からシェーディング補正係数算出の基準となる白基準画像を読み取り、シェーディング補正係数の修正を行う。

図１２は、図１における画像形成装置１で、原稿Ｇを排紙するときの状態を説明するための図である。

図１２において、スイッチバックフラッパ８２が搬送路を、両面搬送路８０から原稿専用搬送路８１に切り替え、画像読み取り部１００は、白基準部材１０１に対面する位置に留まり、原稿専用搬送路８１に対面する位置への回転は行わない。搬送ローラ４２が逆回転すると、原稿Ｇは、原稿専用搬送路８１に沿って搬送される。これ以降の原稿Ｇについては、図６を参照されたい。

第１給紙部３０から給紙された記録材Ｓは１枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。それとほぼ同時に画像メモリ８０４に記憶された原稿Ｇの第１面の画像データを基に発光部２１によって潜像画像が感光ドラム１０に形成される。

次に記録材Ｓは転写部１５で潜像画像により形成されたトナー画像が転写されたのち、定着部５０などを搬送され、第１面の印刷が終了した記録材Ｓは第１排紙部７０に積載される。

図１３は、本実施の形態に係るシェーディング補正係数の例を示す図である。

図１３においては、画像読み取り部１００から出力される画像データが８ビット（０〜２５５レベル）のデジタル信号である場合のシェーディング補正例が示されている。

シェーディング補正係数の算出は、発光素子９０７を点灯して白基準部材１０１を読み取ったときの信号値（以下、「白信号レベル」という）と、発光素子９０７を消灯して読みとった時の信号値（以下、「黒信号レベル」という）を用いて行われる。

図１３（Ａ）は本実施の形態における信号レベルの一例を示す図であり、図１３（Ｂ）はシェーディング補正係数を示す図である。

図１３（Ａ）に示されるように、基準となる白信号レベルが２１０で、黒信号レベルが１０であるので、信号値から１０を減算する。そして、減算して得られた値に、図１３（Ｂ）に示される直線の傾きである補正係数２５５／２００を乗算することで、信号値を０〜２５５レベルの値として正規化することができる。

これにより、白信号のレベルは２５５、黒信号のレベルは０となる。このように各画素毎にシェーディング補正を実施することにより、発光素子９０７を点灯して白基準部材１０１を読み取った時の信号値は２５５、発光素子９０７を消灯して読み取ったときの信号値は０に正規化される。こうして正規化された白信号レベル及び黒信号レベルは、各々ＣＩＳセンサ９０１が読み取り可能な画素（またはエリア）分だけ存在する。従って、以下の説明では、画素分だけ存在する白信号レベルの集合を白信号データと表現し、画素分だけ存在する黒信号レベルの集合を黒信号データと表現する。

図１４は、図８におけるＣＰＵ８０１により実行されるシェーディング補正処理の手順を示すフローチャートである。

図１４においては、上述したように、画像読み取り部１００が原稿専用搬送路８１に対面する位置を第１の読取位置１０１０、両面搬送路８０に対面する位置を第２の読取位置１０１１、白基準部材１０１に対面する位置を第３の読取位置１０１２とする。

まず、不図示のホストコンピュータや操作部などから原稿読み取りを指示するスキャンコマンド信号を受信すると、ＣＰＵ８０１は、原稿読み取り条件が片面原稿読み取りか否かを判別する（ステップＳ１５０１）。

ステップＳ１５０１の判別の結果、原稿読み取り条件が片面原稿読み取りのときは（ステップＳ１５０１でＹＥＳ）、ステップＳ１５０３に進む。

一方、原稿読み取り条件が片面原稿読み取りではないときは（ステップＳ１５０１でＮＯ）、画像読み取り部１００が原稿を読み取り可能な位置に存在するか否か判別する（ステップＳ１５０２）。

ステップＳ１５０２の判別の結果、画像読み取り部１００が原稿を読み取り可能な位置に存在しないときは（ステップＳ１５０２でＮＯ）、ステップＳ１５０４に進む。そして、第３の読取位置１０１２を一旦経由させて原稿を読み取り可能な位置に画像読み取り部１００を回転する制御を行う（ステップＳ１５０４）、ステップＳ１５０５に進む。具体的には、このステップＳ１５０４からステップＳ１５１３まで、画像読み取り部１００が第３の読取位置１０１２に一旦とどまり、ステップＳ１５１４で画像読み取り部１００が原稿を読み取り可能な位置に回転する。

一方、ステップＳ１５０２の判別の結果、画像読み取り部１００が原稿を読み取り可能な位置に存在するときは（ステップＳ１５０２でＹＥＳ）、画像読み取り部１００が第３の読取位置１０１２に回転する（ステップＳ１５０３）。

次いで、画像読み取り部１００の発光部２１に対して点灯を停止させる（ステップＳ１５０５）。もちろん、発光部２１が点灯していないときは、点灯を停止させなくてもよい。

そして、発光部２１が消灯して画像読み取り部１００が白基準部材１０１を読み取ったときの信号値をシェーディング補正用の黒基準データとして画像メモリ８０４の黒基準データ記憶領域に記憶する（ステップＳ１５０６）。

次いで、画像読み取り部１００の発光部２１に対して発光させる（ステップＳ１５０７）。

そして、発光部２１が点灯して画像読み取り部１００が白基準部材１０１を読み取ったときの信号値をシェーディング補正用の白基準データとして画像メモリ８０４の白基準データ記憶領域に記憶する（ステップＳ１５０８）。

次いで、画像メモリ８０４に白基準部材１０１に汚れが付いていないかの判断に使用する比較用白基準データが記憶されているか否か判別する（Ｓ１５０９）。この比較用白基準データは、予め白基準部材１０１を読み取ることで得られたデータである。

ステップＳ１５０９の判別の結果、比較用白基準データが記憶されていないときは（ステップＳ１５０９でＮＯ）、ステップＳ１５１０に進む。そして、ステップＳ１５０８で記憶された白基準データを画像メモリ８０４の比較用白基準データ記憶領域に記憶し（ステップＳ１５１０）、ステップＳ１５１３に進む。

一方、ステップＳ１５０９の判別の結果、比較用白基準データが記憶されているときは（ステップＳ１５０９でＹＥＳ）、ステップＳ１５１１に進む。そして、ステップＳ１５０８で記憶された白基準データと比較用白基準データとを比較して、白基準部材１０１に汚れが付いていないか否か判別する（ステップＳ１５１１）。この白基準部材１０１に汚れが付いていないか否かの判別方法については後述する。

ステップＳ１５１１の判別の結果、白基準部材１０１に汚れが付いていないときは（ステップＳ１５１１でＮＯ）、ステップＳ１５１３に進む。

一方、ステップＳ１５１１の判別の結果、白基準部材１０１に汚れが付いているときは（ステップＳ１５１１でＹＥＳ）、比較用白基準データをシェーディング補正係数算出用の白基準データとする（Ｓ１５１２）。このように、画像読み取り部１００により白基準部材１０１を読み取ることで得られた画像データと、シェーディング補正を行うための基準データ（比較用白基準データ）とを比較する。それにより、白基準部材１０１が汚れていると判別された場合には、基準データを用いてシェーディング補正を行う。

次いで、図１３で説明したように、画素毎の白基準データから対応する画素の黒基準データを減算する。そして、減算した値が画像データの最大値になるよう正規化するめのシェーディング補正係数を算出し（ステップＳ１５１３）、それらを画像メモリ８０４のシェーディング補正係数記憶領域に記憶する。

そして、原稿Ｇを読み取り部１００の位置に搬送し、原稿の読み取りを開始する（ステップＳ１５１４）。次いで、ステップＳ１５１３で算出されたシェーディング補正係数を画像メモリ８０４のシェーディング補正係数記憶領域から読み取る。そして、画像読み取り部１００で読み取られた画像データにおける画素ごとの信号値に対して、シェーディング補正を行い（ステップＳ１５１５）、本処理を終了する。このステップＳ１５１５は、読み取り部により白基準部材を読み取ることで得られた画像データを用いてシェーディング補正を行う補正手段に対応する。

図１４に示されるように、画像読み取り部１００が、第１の読取位置及び第２の読取位置のいずれか一方の位置にあり、一方の位置で原稿を読み取る場合には画像読み取り部１００を第３の読取位置に一旦回転させ、シェーディング補正を行った後に原稿を読み取る。また、画像読み取り部１００が、第１の読取位置及び第２の読取位置のいずれか一方の位置にあり、他方の位置で原稿を読み取る場合には、画像読み取り部１００を他方の位置に回転させている間にシェーディング補正を行った後に、原稿を読み取る。

図１５は、画像メモリ８０４に記憶されている比較用白基準データと白基準データとの差分の一例を示す図である。

図１５において、点線は白基準部材１０１が汚れているか否かを判別する際に用いられる汚れ判別閾値であり、また画素数を８０００としている。

また、図１５（Ａ）は、白基準部材１０１が汚れていないと判別される例を示す図である。図１５（Ａ）においては、いずれの画素においても差分は汚れ判別閾値以下となっている。

図１５（Ｂ）は、白基準部材１０１が汚れていると判別される例を示す図である。図１５（Ｂ）においては、画素Ｐ近傍における差分は汚れ判別閾値より大きくなっている。

このように、比較用白基準データと白基準データとの差分が判別閾値以下か否かを調べることが、白基準部材１０１に汚れが付いていないか否かの判別方法である。

上述した実施の形態では、シェーディング補正を読み取り動作毎に行っているが、電源立ち上げ時にのみシェーディング補正を行ってもよいし、一定期間経過毎にシェーディング補正を行ってもよい。また、画像読み取り部１００が白基準部材１０１を通過する場合のみにシェーディング補正を行ってもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、第１の読取位置及び第２の読取位置のいずれか一方の位置から他方の位置に画像読み取り部１００を回転させている間に画像読み取り部１００が読み取り可能な第３の読取位置に白基準部材１０１は配置されている。そして、その白基準部材１０１を用いてシェーディング補正を行うため、効率よくシェーディング補正を行うことが可能となっている。

また、画像形成搬送路８３とは異なる両面搬送路８０と、原稿専用搬送路８１とを兼ねることで安価で、また原稿読み取り時においても印字可能で、さらに読み取り時間の短縮可能な画像形成装置１を提供することができる。

また、画像読み取り部１００の回転軌道上に白基準部材１０１を配置することで、両面読み取り時に効率の良いシェーディング補正を実施可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、白基準部材１０１の汚れによるシェーディング補正処理の異常を防止することができ、これにより、不良画像が生成されることを防止することができる。

１ 画像形成装置
１０ 感光ドラム
１１ 現像ローラ
１５ 転写部
２１ 発光部
３０ 第１給紙部
５０ 定着部
５１ 加熱ローラ
５２ 加圧ローラ
６０ 排紙ローラ
６１ 両面フラッパ
８０ 両面搬送路
８１ 原稿専用搬送路
８３ 画像形成搬送路
１００ 画像読み取り部
１０１ 白基準部材
８００ 電装
８０１ ＣＰＵ
８０２ ＡＳＩＣ
８０３ プログラムメモリ
８０４ 画像メモリ
９０１ コンタクトイメージセンサ
１００１ 回転軸
１０１０ 第１の読取位置
１０１１ 第２の読取位置
１０１２ 第３の読取位置

Claims (7)

1. 画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置であって、
   前記画像形成手段により画像が形成される記録材と原稿とを選択的に搬送する共通搬送路と、
   前記共通搬送路とは異なり、前記原稿の裏面を読み取るための専用搬送路と、
   前記原稿を読み取るためのイメージセンサを備え、回転軸を中心に回転することにより、前記専用搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第１の読取位置と、前記共通搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第２の読取位置とで前記原稿を読み取り可能な読み取り手段と、
   前記第１の読取位置及び前記第２の読取位置のいずれか一方の位置から他方の位置に前記読み取り部を回転させている間に前記読み取り部が読み取り可能な第３の読取位置に配置されたシェーディング補正を行うための白基準部材と、
   前記読み取り部により前記白基準部材を読み取ることで得られた画像データを用いてシェーディング補正を行う補正手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記読み取り部により前記白基準部材を読み取ることで得られた画像データと、シェーディング補正を行うための基準データとを比較することにより、前記白基準部材が汚れていると判別された場合には、前記補正手段は前記基準データを用いてシェーディング補正を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記基準データは、予め前記白基準部材を読み取ることで得られたデータであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記読み取り手段が、前記第１の読取位置及び前記第２の読取位置のいずれか一方の位置にあり、前記一方の位置で前記原稿を読み取る場合には、当該読み取り手段を前記第３の読取位置に一旦回転させ、前記補正手段によりシェーディング補正を行った後に、前記原稿を読み取ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記読み取り手段が、前記第１の読取位置及び前記第２の読取位置のいずれか一方の位置にあり、他方の位置で前記原稿を読み取る場合には、当該読み取り手段を前記他方の位置に回転させている間に前記補正手段によりシェーディング補正を行った後に、前記原稿を読み取ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記読み取り手段は、前記原稿を読み取るためのイメージセンサを備え、回転軸を中心に１８０度回転することにより、前記専用搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第１の読取位置と、前記共通搬送路で搬送されている原稿を前記イメージセンサが読み取り可能な第２の読取位置とで前記原稿を読み取り可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記読み取り手段によって読み取った原稿の画像を記録材に形成する画像形成手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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