JP2014175681A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者に与えるまぶしさを軽減し、消費電力を軽減することが可能な画像読取装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置に用いる原稿読取装置を、原稿載置台２１０と、ＬＥＤ光源２２１および第１反射ミラー２２２を搭載した第１キャリッジ２２３と、第２反射ミラー２２４および第３反射ミラー２２５を搭載した第２キャリッジ２２６と、レンズユニット２２７と、ＣＣＤ２２８と、画像データ取得部６３２と、原稿サイズ検知センサ２４０と、制御部６１１を有するコントローラ６１０と、検知タイミング制御部６３１と、等を備えて構成する。原稿サイズの検知時に、検知タイミング制御部６３１が、ＬＥＤ光源２２１の点灯期間Ｎ１を、ＬＥＤ光源２２１の点灯開始から、画像データ取得部６３２による画像データの取得開始前までに制御する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像を読取る画像読取装置および画像形成装置に関し、特に、原稿台ガラス上に載置された原稿サイズを自動判別する機能を備え、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ等に使用される画像読取装置、および、この画像読取装置を備えるデジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来より、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ、複合機等に使用される画像読取装置が存在する。このような画像読取装置では、原稿台ガラス上に載置された被写体である原稿のサイズ（以下、「原稿サイズ」という）を自動判別する機能を供えるものが多い。

原稿サイズを検知する方法としては、Ｂ５、Ａ４、Ｂ４、Ａ３等の定型の原稿サイズを判定するために予め設定した検知領域（スポット）に、それぞれ設置した反射型センサ（以下、「原稿サイズセンサ」という）を用いる方法が一般に知られている。この判定の際には、原稿台ガラス上に原稿を載置し、原稿押え用の圧板が、圧板開から圧板閉に変化したタイミングで、各原稿サイズセンサからの出力の組合せから、当該原稿サイズを判別する。

近年では、コストダウンのため、原稿サイズセンサの代わりに原稿読取用のラインセンサを用いて原稿サイズを判別する画像読取装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。このような画像読取装置では、副走査方向のスポットは従来通り原稿サイズセンサを用いて検知し、主走査方向のスポットを原稿読取用のラインセンサを用いて検知している。

しかしながら、ラインセンサを用いた方法では、圧板が完全に閉じる前に、照明用の光源を点灯させて原稿サイズ検知を行うため、原稿サイズ検知時の光が使用者の目に入り、使用者にまぶしさを与えてしまう。このまぶしさを軽減するために、原稿サイズ検知時は原稿読取り時よりも光量を下げるよう構成した画像読取装置や、主走査方向の全域のラインセンサを点灯させずに、部分的に点灯させる画像読取装置等も開発されている（例えば、特許文献２参照）。このように原稿サイズ検知時のまぶしさを、より軽減することのできる画像読取装置の開発が望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、原稿サイズ検知時に使用者に与えるまぶしさを軽減することが可能な画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本願に係る画像読取装置は、原稿載置台上に載置された原稿のサイズを検知し、原稿の画像を読取る画像読取装置であって、原稿載置台上に載置された原稿を主走査方向にライン状に照明する光源を有し原稿を露光走査する露光走査部と、光源からの照明光により原稿で反射した反射光をライン状に受光し画像信号として出力する撮像素子と、撮像素子からの画像信号に基づいて画像データを取得するとともに、原稿サイズの検知時には、画像信号に基づいて、主走査方向に所定間隔を介して複数箇所に設定した検知領域での受光光量を検知する画像データ取得部と、副走査方向に配置され、発光素子の発光により原稿で反射した反射光を受光して副走査方向での原稿の有無を検知する検知センサと、画像データ取得部による少なくとも１ラインの主走査方向での原稿の有無の検知結果および検知センサによる副走査方向での原稿の有無の検知結果に基づいて、原稿サイズを検知する原稿サイズ検知部と、撮像素子が１ラインの画像データを取得するのに必要な光源の点灯期間を１ライン期間としたとき、該点灯期間に基づいて、光源の点灯を制御するとともに、点灯期間に対応して、画像データ取得部が画像データを取得するタイミングを制御する検知タイミング制御部と、を備え、原稿サイズの検知時の光源の点灯期間は、少なくとも１ラインとすることを特徴とする。

本発明によれば、原稿サイズ検知時の光源の点灯時間を、画像データの取得タイミングに対応させて最小限に抑えることで、使用者に与えるまぶしさを軽減するとともに、消費電力を軽減することが可能な画像読取装置および画像形成装置を得ることができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示す概略図である。 原稿読取ユニットの構成を示す概略図である。 原稿サイズ検知時の検知領域であるスポットＳＰ１〜ＳＰ４を示す概略図である。 反射型センサである原稿サイズ判定センサを示す概略図である。 原稿サイズ判定センサがスポットＳＰ４に設置された状態を説明するための説明図である。 制御ユニットの構成を示す概略図である。 画像処理部の構成を示す概略図である。 １ラインの画像データイメージを示す概略図である。 圧板となるＡＤＦと原稿載置台と圧板開閉検知センサと原稿サイズ判定センサとの位置関係を説明するための説明図である。 スポットＳＰ１〜ＳＰ４における検知結果と原稿サイズとの対応関係を説明するための説明図である。 ＬＥＤ光源の点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮと、画像データ取得信号ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号との信号ラインおよび出力タイミングを説明するための説明図である。 ＬＥＤ光源の点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮと、画像データ取得信号ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号とを繰り返し出力する際の出力タイミングを説明するための説明図である。 原稿サイズ検知時の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本願に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の各実施例について、図面を参照しながら説明する。

［画像形成装置の構成］
実施例１の画像形成装置の構成について、図１、図２を参照して説明する。画像形成装置としては、例えば、複写機、ファクシミリ、印刷装置等が挙げられる。また、画像形成装置はパーソナルコンピュータに接続され得る。実施例１の画像形成装置は、図１に示すように、画像形成装置本体１００と、画像形成装置本体１００の上部に設置された原稿読取ユニット２００と、原稿読取ユニット２００の上部に装着された自動原稿給送ユニット（Auto Document Feeder、以下、「ＡＤＦ」という）３００と、画像形成装置本体１００の一側（図１では、右側）に配置された大容量給紙ユニット４００と、画像形成装置本体１００の他側（図１では左側）に配置された用紙後処理ユニット５００と、制御ユニット６００（図６参照）と、を備えて構成されている。図１には、読取り原稿や転写紙Ｐの搬送経路を実線矢印または点線矢印で示している。搬送経路の詳細については後述する。

画像形成装置本体１００は、図１に示すように、画像書込み部１１０と、作像部１２０と、定着部１３０と、両面搬送部１４０と、給紙部１５０と、垂直搬送部１６０と、手差し部１７０と、を備えて構成されている。

制御ユニット６００は、画像形成装置の各部の動作を制御するとともに、画像形成装置の起動、停止、動作モードの設定を制御する。制御ユニット６００の詳細については後述する。この制御ユニット６００と、原稿読取ユニット２００とで、原稿読取装置が構成されている。

画像書込み部１１０は、発光源であるＬＤ（レーザーダイオード）、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどの走査光学系（以上、図示せず）を有して構成されている。画像書込み部１１０は、原稿読取ユニット２００で読取った原稿に表わされた画像の画像データに基づいて、ＬＤを変調し、走査光学系によって、作像部１２０の感光体ドラム１２１上に、潜像のレーザ書込みを行う。

作像部１２０は、感光体ドラム１２１を有し、この感光体ドラム１２１の外周に沿って設けられた現像ユニット１２２、転写ユニット１２３、クリーニングユニット１２４および除電ユニット等の公知の電子写真方式の作像要素を有している。作像部１２０では、現像ユニット１２２は、画像書込み部１１０により感光体ドラム１２１上に形成された潜像に現像剤を供給して画像を顕像化する。転写ユニット１２３は、この顕像化された画像を被転写紙に転写する。クリーニングユニット１２４は、感光体ドラム１２１に残った現像剤を除去する。定着部１３０は、転写ユニット１２３で転写された画像を、被転写紙に定着する。

両面搬送部１４０は、定着部１３０による被転写紙の搬送方向下流側に設けられている。両面搬送部１４０は、被転写紙の搬送方向を用紙後処理ユニット５００側、または、両面搬送部１４０側に切換える第１切換爪１４１と、第１切換爪１４１によって導かれた反転搬送路１４２と、反転搬送路１４２で反転した被転写紙を再度転写ユニット１２３側に搬送する画像形成側搬送路１４３と、反転した被転写紙を用紙後処理ユニット５００側に搬送する後処理側搬送路１４４と、を有して構成されている。また、画像形成側搬送路１４３と後処理側搬送路１４４との分岐部には、第２切換爪１４５が配置されている。

給紙部１５０は、本実施例では、４段の給紙段１５１からなり、各給紙段１５１には、ピックアップローラ１５２、給紙ローラ１５３が設けられている。これらのピックアップローラ１５２、給紙ローラ１５３によって、選択された給紙段１５１に収納された転写紙Ｐが引き出され、垂直搬送部１６０に導かれる。

垂直搬送部１６０では、給紙部１５０の各給紙段１５１から送り込まれた転写紙Ｐを、転写ユニット１２３の用紙搬送方向における上流側直前のレジストローラ１６１まで搬送する。レジストローラ１６１では、感光体ドラム１２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って、転写紙Ｐを転写ユニット１２３に送り込む。

手差し部１７０は、開閉自在な手差しトレイ１７１を備えている。必要に応じて手差しトレイ１７１を開いて、手差しにより転写紙Ｐを垂直搬送部１６０に供給する。この場合もレジストローラ１６１で転写紙Ｐの搬送タイミングが取られ、転写ユニット１２３に搬送される。

大容量給紙ユニット４００は、同一サイズの転写紙Ｐを大量にスタックして供給するものであり、給紙ピックアップローラ４０１と、底板４０２とを有して構成されている。大容量給紙ユニット４００は、転写紙Ｐが消費されるにしたがって底板４０２が上昇し、ピックアップローラ４０１から転写紙Ｐのピックアップが常に可能に構成されている。ピックアップローラ４０１から給紙される転写紙Ｐは、垂直搬送部１６０からレジストローラ１６１のニップまで搬送される。

用紙後処理ユニット５００は、パンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の処理（後処理）を行なうものである。本実施例では、用紙後処理ユニット５００は、当該所定の処理を行なうためにパンチ５０１、ステイプルトレイ（整合）５０２、ステイプラ５０３、および、シフトトレイ５０４を備えている。

すなわち、画像形成装置本体１００から用紙後処理ユニット５００に搬入された転写紙Ｐは、穴あけを行なう場合にはパンチ５０１で１枚ずつ穴あけが行なわれ、その後、特に処理するものがなければ、用紙搬送路ｂを介してプルーフトレイ５０５へ排紙される。または、ソート、スタック、仕分けを行なう場合には、転写紙Ｐは用紙搬送路ａを介してシフトトレイ５０４にそれぞれ排紙される。

本実施例における仕分けは、シフトトレイ５０４が、図１に実線矢印で示す用紙搬送路ａにおける用紙搬送方向に直交する方向（図１の紙面前後方向であって水平方向）に、所定量往復動することにより行なわれる。このほかに、転写紙Ｐを用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行なうこともできる。

複数の転写紙Ｐを整合する場合には、穴あけが行なわれた転写紙Ｐ、または、穴あけが行なわれていない転写紙Ｐが下搬送路５０６に導かれる。下搬送路５０６に導かれた転写紙Ｐは、ステイプルトレイ５０２において、後端フェンス５０８によって用紙搬送方向と直交する方向（転写紙Ｐの長さ方向の縁）が整合される。また、ジョガーフェンス５０９によって用紙搬送方向と平行な方向（転写紙Ｐの幅方向の縁）の整合が行なわれる。

ここで、綴じが行なわれる場合には、整合された転写紙Ｐの用紙束の所定位置、例えば角部および中央の二箇所など、所定の位置がステイプラ５０３によって綴じられる。その後、綴じが行われた転写紙Ｐが、放出ベルト５１０によってシフトトレイ５０４に排紙される。

また、本実施例では、下搬送路５０６にはプレスタック搬送路５０７が設けられ、搬送時に複数枚の転写紙Ｐをスタックする。これにより、画像形成装置本体１００側の画像形成動作を中断することなく、後処理を行うことができる。

ＡＤＦ３００は、原稿の両面読取り機能を有するものであり、図９に示すように、原稿読取ユニット２００の原稿載置台２１０設置面に、ヒンジ３１２を介して開閉自在に取付けられている。ＡＤＦ３００の給紙トレイ３０１に原稿が載置されると、この原稿はＡＤＦ３００内に備えられた複数のローラ３０２等によって搬送経路ｃを通過して原稿載置台２１０上に導かれる。原稿載置台２１０上の原稿は、原稿読取ユニット２００により画像が読み取られた後、図１に示す排紙トレイ３０３に排出される。または、原稿は、使用者がＡＤＦ３００を開放した状態で原稿載置台２１０に載置される。

ＡＤＦ３００は、原稿載置台２１０上の原稿を押える圧板としての機能をも有している。ＡＤＦ３００は、さらに、ＡＤＦ３００の開閉状態を検知する圧板開閉検知センサ３１０、この圧板開閉検知センサ３１０の検知の指標となる小片状のフィラー３１１等を備えている。

原稿読取ユニット２００は、ＡＤＦ３００によって原稿載置台２１０上に導かれて停止し、原稿載置台２１０に載置された状態の原稿、または、使用者により原稿載置台２１０に載置された状態の原稿を光学的にスキャンする。このスキャンにより、第１から第３のミラーを経て結像レンズで結像された画像を、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子によって読取る。

原稿読取ユニット２００により読取られた画像のデータ（画像データ）は、画像形成装置本体１００に設けられた画像処理回路（図示せず）で所定の画像処理が実行され、記憶装置（図示せず）に一旦記憶される。そして、画像形成時に画像書込み部１１０によって画像データが記憶装置から読み出され、当該画像データに応じて変調され、光書込みが行なわれる。

次に、原稿読取ユニット２００の詳細な構成について、図２を用いて説明する。原稿読取ユニット２００は、図２に示すように、原稿Ｄを載置する原稿載置台２１０と、この原稿載置台２１０の下部に配置されたスキャナ本体２２０と、を備えて構成されている。スキャナ本体２２０は、原稿Ｄの露光用のＬＥＤ光源２２１、スキャナ本体２２０内に設置されるセンサボードユニット２３０、および、白基準板２３１を備えている。また、上記ＬＥＤ光源２２１、第１反射ミラー２２２、第２反射ミラー２２４、および、第３反射ミラー２２５等により、原稿を露光走査する露光走査部を構成している。

また、スキャナ本体２２０は、ＬＥＤ光源２２１および第１反射ミラー２２２を搭載した第１キャリッジ２２３、第２反射ミラー２２４および第３反射ミラー２２５を搭載した第２キャリッジ２２６、レンズユニット２２７、撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤと略称する）２２８等を、更に備えている。

ＣＣＤ２２８は、センサボードユニット２３０に搭載され、第３反射ミラー２２５から入射した光（読取り光）、すなわち、原稿Ｄからの反射光をライン状に受光して光電変換する。また、センサボードユニット２３０は、光電変換した電気信号に対して所定の処理を施す。

レンズユニット２２７は、第３反射ミラー２２５から入射した読取り光をＣＣＤ２２８に結像する。白基準板２３１は、読取り光学系等による各種の歪みを補正するのに用いられる。

原稿Ｄの走査時（読取り時）は、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６が、ステッピングモータ（図示せず）によって、レール（図示せず）に沿って２対１の速度比で副走査方向Ａに移動する。この移動の際に、露光走査部が原稿を露光走査（スキャン）する。また、露光走査部は、原稿に対して相対的に移動して原稿を露光走査すればよく、上記の移動手段に限定されることはない。

ＬＥＤ光源２２１は、主走査方向に平行に配置された長尺な線状（ライン状）光源である。ＬＥＤ光源２２１は、例えば、原稿Ｄの幅方向（主走査方向）に点光源素子（例えば白色ＬＥＤ素子等）を配列した点光源アレイ照明（ＬＥＤアレイ等）から構成されている。このＬＥＤ光源２２１は、ライン状に原稿を照明する。また、このＬＥＤ光源２２１とＣＣＤ２２８とにより、主走査方向の原稿サイズの検知が行われる。また、副走査方向の原稿サイズの検知は、後述する原稿サイズ検知センサ２４０により行われる。

ここで、原稿サイズを検知する際の検知領域となる各スポットについて、図３を用いて説明する。この図３に示されるように、定型の原稿サイズに合わせて、原稿載置台２１０の複数箇所に、検知領域としてスポットＳＰ１〜ＳＰ４が設定されている。

また、原稿載置台２１０の一つの角部、すなわち、図３の紙面の左側端部および奥側端部を原稿基準Ｘとする。この原稿基準Ｘから紙面右方向、すなわち、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６の移動方向を副走査方向Ａとする。原稿基準Ｘから紙面下方向、すなわち、ＬＥＤ光源２２１の複数のＬＥＤ点光源が配置されたライン方向を主走査方向Ｂとする。そして、原稿載置台２１０のこの原稿基準に合わせて載置された状態の原稿に対して、主走査方向ＢについてはＳＰ１〜ＳＰ３での原稿Ｄの有無を検知し、副走査方向ＡについてはスポットＳＰ４で原稿の有無を検知する。これらの情報に基づいて、原稿サイズを検知する。

スポットＳＰ４には、図４に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子２４１とフォトダイオード等の受光素子２４２とを有する反射型センサが、原稿サイズ検知センサ２４０として設置されている。図５は、原稿サイズ検知センサ２４０が、スポットＳＰ４に設置された例を示す図である。この図５に示すように、原稿サイズ検知センサ２４０は、発光素子２４１と受光素子２４２とが、主走査方向Ｂに対して平行に配置されている。

このように配置された原稿サイズ検知センサ２４０では、反射型センサの発光素子２４１から光を照射し、光が照射された原稿からの反射光の有無を受光素子２４２で検知することにより、スポットＳＰ４での原稿の有無を検知する。つまり、反射光を受光した場合は、原稿有りと判定し、反射光を受光しなかった場合は、原稿無しと判定する。

一方、主走査方向Ｂでの原稿の有無の検知については、上述したＬＥＤ光源２２１およびＣＣＤ２２８を利用して行う。ＬＥＤ光源２２１は、前述のとおり、主走査方向ＢにＬＥＤ点光源が平行に配置された長尺な線状光源である。このＬＥＤ光源２２１からの照明光が原稿で反射された反射光に、ＣＣＤ２２８内の画素が反応したか否か、すなわち、当該反射光をＣＣＤ２２８が受光したか否かにより、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３における原稿の有無を各々検知する。

本実施例では、Ａ３、Ｂ４、Ａ４、Ｂ５、Ａ５の原稿サイズを検知するため、ＳＰ１〜ＳＰ４の４つのスポットを、図３に示す位置に設定している。図３では、副走査方向Ａに長尺に置かれた原稿をタテ置き原稿とし、主走査方向Ｂに長尺に置かれた原稿をヨコ置き原稿としている。この図３に示すように、スポットＳＰ１を主走査方向ＢのＢ５タテとＡ５ヨコとの間に設定し、スポットＳＰ２をＡ５ヨコとＢ５ヨコとの間に設定し、スポットＳ３をＢ５ヨコとＡ４ヨコとの間に設定している。また、スポットＳＰ４を副走査方向ＡのＡ５タテとＢ５タテとの間に設定している。なお、スポット位置、および、スポット数は、これらに限定されるものではなく、使用する原稿のサイズや種類、原稿の載置方向等、原稿サイズ検知の目的や仕様等に応じて適宜設定することができる。

次に制御ユニット６００の詳細な構成について、図６を用いて説明する。制御ユニット６００は、コントローラ６１０、スキャナモータ制御部６２０、画像処理部６３０、操作パネル６４０、通信部６５０、原稿サイズ検知センサ２４０、および、圧板開閉検知センサ３１０等を備えて構成されている。

コントローラ６１０は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部６１１と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＨＤＤ（Hard disk drive）等からなる記憶部６１２と、等を備えている。コントローラ６１０は、制御ユニット６００が有する各部を制御する。コントローラ６１０の制御部６１１のＣＰＵが、記憶部６１２のＲＯＭ等に格納されたプログラムを読み出して実行することで、画像形成装置の処理が実行される。

また、制御部６１１は、後述の画像処理部６３０の画像データ取得部６３２からの主走査方向Ｂでの原稿有無の検知結果と、原稿サイズ検知センサ２４０からの副走査方向Ａでの原稿有無の検知結果とに基づいて、原稿サイズを検知する。すなわち、制御部６１１は、原稿サイズ検知部としての機能も有している。

スキャナモータ制御部６２０は、前出のステッピングモータ、ギア等を備え、コントローラ６１０の制御の下、ＬＥＤ光源２２１を含んだ第１キャリッジ２２３、および、第２キャリッジ２２６の副走査方向Ａの移動を制御する。操作パネル６４０は、画像形成装置本体１００に設けられ、使用者の操作入力を受け付けるキーボードやマウス等の入力装置（図示せず）と、情報を表示する表示装置（図示せず）とが、一体的に形成された装置である。操作パネル６４０は、使用者からの指示入力をコントローラ６１０に送るとともに、コントローラ６１０の制御の下、表示装置に情報を表示する。通信部６５０は、コントローラ６１０の制御の下、外部装置であるパーソナルコンピュータ７００と通信する。

圧板開閉検知センサ３１０は、原稿載置台２１０に載置された状態の原稿Ｄを押さえる圧板が、開状態であるのか、閉状態であるのかを検知する。本実施例では、ＡＤＦ３００が圧板に相当する。図９に、圧板となるＡＤＦ３００と、原稿載置台２１０と、圧板開閉検知センサ３１０と、原稿サイズ検知センサ２４０と、の関係を例示している。圧板が開状態であるとは、圧板となるＡＤＦ３００の原稿載置台２１０に対する開閉角度αが、図９に示す閾値θ（例えば、３０度）より大きい状態をいい、閉状態とは開閉角度αが閾値θ以下の状態をいう。

また、図９に示すように、ＡＤＦ３００は、ヒンジ３１２を支点として開閉する。このヒンジ３１２に近接して、ＡＤＦ３００の下面には、圧板開閉の検知用のフィラー３１１が突出して接続されている。圧板開閉検知センサ３１０は、このフィラー３１１が圧板開閉検知センサ３１０を遮断しているか否かにより、ＡＤＦ３００の開閉状態を検知する。

原稿サイズ検知センサ２４０は、コントローラ６１０の制御の下、原稿載置台２１０上に載置された状態の原稿Ｄについて、スポットＳＰ４における有無を検知する。これにより、副走査方向Ａの原稿Ｄの有無を検知する（図９等参照）。原稿サイズ検知センサ２４０による原稿Ｄの検知のタイミングは、例えば、ＡＤＦ３００が閉状態となったと圧板開閉検知センサ３１０が検知したときである。すなわち、ＡＤＦ３００の開閉角度αが閾値θ以下（例えば、３０度以下）になったときである。

画像処理部６３０は、ＣＣＤ２２８からの画像信号を受信して、各種処理を施し画像データを生成（取得）する。画像処理部６３０では、このような通常の画像データの取得だけでなく、主走査方向Ｂにおける原稿の有無検知をも行う。この原稿の有無検知を行うため、画像処理部６３０は、図７に示すように、検知タイミング制御部６３１、画像データ取得部６３２、および、光源点灯制御部６３３等を備えて構成されている。なお、本実施例の画像処理部６３０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。

光源点灯制御部６３３は、コントローラ６１０からの画像データ読取りの実行指示により、ＬＥＤ光源２２１を点灯する。画像データ取得部６３２は、コントローラ６１０からの同指示により、ＣＣＤ２２８より出力された画像信号を受信する。この画像信号を画像処理部６３０が処理して画像データを生成し、コントローラ６１０に送信する。

また、原稿サイズ検知時には、コントローラ６１０からの原稿サイズ検知の実行指示により、検知タイミング制御部６３１が作動する。検知タイミング制御部６３１は、光源点灯制御部６３３に対して、原稿サイズ検知用の各スポットＳＰ１〜ＳＰ３に対応するＬＥＤ光源２２１の点灯を指示する信号を送信する。検知タイミング制御部６３１は、さらに、画像データ取得部６３２に対して、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３からの画像データ取得を指示する信号を送信する。

［原稿サイズ検知時の動作］
次に、コントローラ６１０の制御部６１１が、記憶部６１２に記憶されたプログラムを実行することにより、制御ユニット６００が有する各部を制御して、原稿サイズ検知を実現させるときの動作を、図１３のフローチャート、図３等を参照して説明する。

まず、コントローラ６１０は、ＡＤＦ３００が開いたか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定は、使用者がＡＤＦ３００を開いた際に、このＡＤＦ３００の開状態を圧板開閉検知センサ３１０が検知し、コントローラ６１０に通知されたか否かで行う。圧板開閉検知センサ３１０は、図９に示すように、ＡＤＦ３００の原稿載置台２１０に対する開閉角度αが、閾値θ（例えば、３０度）より大きい状態を検知したときに開状態であると判断する。

開状態を検知した場合、コントローラ６１０は、スキャナモータ制御部６２０を制御して、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６を副走査方向Ａに移動する（ステップＳ１１）。この移動により、図３に示すように、原稿有無の検知領域であるスポットＳＰ１〜ＳＰ３が設定された位置Ｌ（以下、「スポット位置Ｌ」と呼ぶ）に、ＬＥＤ光源２２１を備えた第１キャリッジ２２３を配置する。また、スキャナモータ制御部６２０は、ＬＥＤ光源２２１からの照明光により原稿Ｄから反射した反射光を、第２反射ミラー２２４、第３反射ミラー２２５を介してレンズユニット２２７に導き、ＣＣＤ２２８に結像させる位置に、第２キャリッジ２２６を配置する。一方、開状態を検知しない場合は、ステップＳ１０に戻る。

その後、コントローラ６１０は、ＡＤＦ３００が閉状態か否かを判断する（ステップＳ１２）。閉状態であるとは、使用者により、原稿載置台２１０の左端および奥側端である原稿基準Ｘ（図３参照）に原稿Ｄが突き合わされて載置され、圧板となるＡＤＦ３００が閉じられたことを意味する。この動作が行われると、ＡＤＦ３００の原稿載置台２１０に対する開閉角度αが、閾値θ以下となったことを圧板開閉検知センサ３１０が検知し、コントローラ６１０へ通知する。圧板開閉検知センサ３１０からの通知に基づいてＡＤＦ３００の閉状態を検知した場合は、これをトリガとして、コントローラ６１０は、各部を制御して以下のように原稿サイズ検知の処理を実行する。一方、閉状態を検知しない場合は、ステップＳ１２に戻る。

原稿サイズ検知のため、コントローラ６１０は、画像処理部６３０の検知タイミング制御部６３１（図７参照）に、原稿サイズ検知の実行を指示する（ステップＳ１３）。この指示により、スポットＳＰ１〜ＳＰ３での原稿サイズ検知、すなわち、主走査方向Ｂでの原稿有無の検知が実行される。

以下、主走査方向Ｂでの原稿有無の検知の詳細について説明する。検知タイミング制御部６３１は、ステップＳ１３のコントローラ６１０からの原稿サイズ検知の実行指示により、光源点灯制御部６３３に対して、ＬＥＤ＿ＯＮ信号を出力する。また、画像データ取得部６３２に対して、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号を出力する（以上、ステップＳ１４）。検知タイミング制御部６３１は、これらの信号出力タイミングを制御している。ここで、ＬＥＤ光源２２１を点灯して読み取った１ラインの画像データを、画像データ取得部６３２が取得するまでは、光源点灯から数ラインのタイムラグ（遅延）が生じる。そのため、本願では、原稿の有無検知に用いるスポットＳＰ１〜ＳＰ３での画像データを、画像データ取得部６３２が取得するのに必要な期間のみ、ＬＥＤ光源２２１を点灯することで、光源点灯期間を最短にすることを可能としている。この１ラインの画像データを取得するのに必要な光源の点灯期間を１ライン期間とする。なお、本願では、点灯期間を少なくとも１ライン期間としている。この点灯期間は、数ライン期間以下が好ましく、１、２ライン期間がより好ましい。また、１ライン期間が特に好ましく、光源点灯期間をより短くすることができる。

ＬＥＤ＿ＯＮ信号は、光源点灯制御部６３３に対して、ＬＥＤ光源２２１の点灯を指示する信号である。また、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号は、画像データ取得部６３２に対して、画像データ取得を指示する信号である。これらの信号の信号レベルおよび出力タイミングを、図１１に示す。この図１１に示したＮ１〜Ｎ３ライン期間は、レジスタにより設定される。Ｎ１ライン期間は、ＬＥＤ光源２２１の点灯期間であり、Ｎ２ライン期間は画像データ取得期間である。Ｎ３ライン期間は、Ｎ１ライン期間でＬＥＤ光源２２１の点灯を開始して、ＣＣＤ２２８が読取った時の画像データが、画像データ取得部６３２に入力されるまでのライン遅延数である。本実施例では、点灯期間を１ライン期間に設定することで、ＬＥＤ光源２２１の点灯期間を最小限としている。

光源点灯制御部６３３は、ＬＥＤ＿ＯＮ信号の期間、ＬＥＤ光源２２１を点灯させる（ステップＳ１５）。画像データ取得部６３２は、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号のＮ２ライン期間で、原稿サイズ検知用の各スポットＳＰ１〜ＳＰ３からの画像データを、ＣＣＤ２２８を介して取得する（ステップＳ１６）。

この光源点灯と画像データ取得とのタイミング制御について、具体的に説明する。前述したように、ＡＤＦ３００の開状態が通知されると、第１キャリッジ２２３が副走査方向Ａに移動して、図３に示すスポットＳＰ１〜ＳＰ３が設定されたスポット位置Ｌに、第１キャリッジ２２３が位置している。このスポット位置にて、ＬＥＤ光源２２１の点灯と画像データ取得部６３２での画像データの取得を行い、画像データに基づいて主走査方向Ｂでの原稿の有無を判定する。

図８に、スポット位置Ｌでの主走査方向Ｂにおける１ライン期間の画像データイメージを示す。この図９に示すように、１ライン期間の画像データの中で、ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各スポット位置の画像データ範囲は、レジスタにより設定されているものとする。ステップＳ１５では、光源点灯制御部６３３が、ＬＥＤ＿ＯＮ信号の期間、ＳＰ１〜ＳＰ３の各スポット位置の画像データ範囲に対応するＬＥＤ素子を点灯し、原稿を照明する。ステップＳ１６では、画像データ取得部６３２が、原稿で反射された反射光を受光したＣＣＤ２２８からの画像信号を、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号のタイミングで取得する。

次に、コントローラ６１０は、画像データ取得部６３２からの画像データに基づいて、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３での原稿の有無を判定する（ステップＳ１７）。この判定は、主走査方向Ｂにおいて各スポットＳＰ１〜ＳＰ３の範囲に対応する領域であって、副走査方向ＡにおいてＤＡＴＡ＿ＩＮ信号で取得した１ライン期間分の領域の画素での受光光量を平均して求めるものとする。このようにして得られた平均値を、レジスタ設定された所定の閾値と比較することで、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３が原稿に反応しているか否かを判定し、原稿の有無を判定するものである。

ここで、従来は、原稿サイズの検知の際に、制御部等によるソフト制御によって光源点灯し、光源が確実に点灯する所定の時間以上が経過した後に、ソフト制御により読取り画像データの取得を制御している。そのため、光源は画像データの取得期間以上の時間、点灯していることとなり、使用者にまぶしさを与え、電力も消費する。これに対して、本実施例では、光源としてＬＥＤ光源２２１を使用している。このようなＬＥＤ光源２２１は、近年使用されるようになったものであり、１ｕｓ（マイクロ秒）程度で点灯するため、非常に応答性のよい光源である。そのため、上述したように、ＬＥＤ光源２２１を点灯させた期間のデータを、原稿サイズ検知のための有効な画像データとして取り込むことで、光源点灯期間を最小限に抑えている。本実施例では、ＡＳＩＣのようなハードウェアからなる検知タイミング制御部６３１が、レジスタ設定によって点灯期間および取得期間の制御信号を生成する。したがって、ソフト制御により光源点灯期間等を調整する場合に比べ、より高精度にタイミングを図って、かつ、点灯期間をより短時間に制御することができる。その結果、原稿サイズの検知時の光源点灯を設定期間（Ｎ１ライン期間）のみとすることができ、光源の総点灯期間を最小限とすることができる。

また、実施例１では、１ライン期間の点灯期間で画像データを取込んで求めた受光光量の平均値に基づいて原稿の有無を検知している。このように、本実施例では、応答性の良いＬＥＤ光源２２１を光源として使用していることで、変形例として、１ライン期間の点灯期間で取得した画像データのみでも原稿有無の検知が可能である。ＬＥＤ光源は、点灯開始が１ｕｓ程度で瞬時に点灯するため、１ライン期間の点灯期間のみで検知することにより、ＬＥＤ光源２２１の点灯期間をより短くすることができ、まぶしさや消費電力をより低減することができる。

以上の主走査方向Ｂでの原稿有無の検知後、コントローラ６１０の制御の下、原稿サイズ検知センサ２４０が作動し、副走査方向Ａでの原稿サイズ検知の処理が実行される。この処理は、まず、コントローラ６１０の制御により、原稿サイズ検知センサ２４０を作動する（ステップＳ１８）。コントローラ６１０は、スポットＳＰ４に設置した原稿サイズ検知センサ２４０が原稿に反応したか否かにより、副走査方向Ａでの原稿の有無を判断する（ステップＳ１９）。このように、本実施例では、ステップＳ１９の副走査方向Ａでの原稿サイズ検知を主走査方向Ｂでの原稿サイズ検知後に行っているが、本願がこれに限定されることはなく、同じタイミングで行ってもよい。また、主走査方向Ｂでの原稿サイズ検知前に行ってもよい。

次に、上記ステップＳ１７、Ｓ１９で取得したスポットＳＰ１〜ＳＰ４の原稿有無の検知結果に基づいて、コントローラ６１０の制御部６１１が原稿サイズの判定を行う（ステップＳ２０）。図１０に、スポットＳＰ１〜ＳＰ４における原稿の有無の検知結果と原稿サイズとの対応関係を示す。

図１０において、スポットＳＰ４で原稿が検知された場合は「○」で表している。スポットＳＰ１〜ＳＰ３で原稿を検知した場合は、反応したスポットの中で一番外側（原稿基準Ｘから最も離れた位置）のスポットを「○」で表し、原稿サイズの判定に用いる。当該スポットよりも内側（原稿基準Ｘに近い位置）で反応したスポットは、判定に用いないため「△」で表す。また、原稿が検知されず、反応しないスポットは「−」で表す。

図１０の表から、例えば、スポットＳＰ４およびＳＰ２が反応し（原稿有り）、スポットＳＰ３が反応しない（原稿無し）場合、原稿サイズはＢ４タテであると判定する。

以上の処理により、原稿サイズ検知が終了する。この原稿サイズ検知が完了し、使用者が操作パネル６４０を操作することで、コントローラ６１０の制御の下、通常の原稿データ取得（画像データ読取り）を開始する。この場合、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６が移動しながら原稿スキャンが行われるが、原稿サイズ検知によって検知された原稿サイズに基づいて移動が行われる。そのため、原稿サイズを超えた領域への移動や光源点灯などが不要で、画像データ取得を効率的に行うことができる。

以上説明したように、実施例１の画像形成装置では、原稿サイズ検知時のＬＥＤ光源の点灯期間を、１ライン期間分と短くすることができる。そのため、例えば、ＡＤＦが完全に閉じる前に原稿サイズ検知が実行しても、使用者に与えるまぶしさを低減することができる。また、このように点灯期間を短縮することで、消費電力の低減をも可能とすることができる。

次に、実施例２について説明する。実施例２では、実施例１と同様の画像形成装置を用いているため、その構成の詳細な説明は省略する。また、実施例１では、原稿サイズ検知時に、１ライン期間の画像データに基づいて原稿サイズ検知を行っている。これに対して、実施例２では、光源の点灯と画像データの取得とを、所定間隔を介して断続的に複数回繰り返し、各スポットＳＰの複数箇所で画像データを取得し、これらの画像データに基づいて主走査方向Ｂでの原稿の有無検知を行っている。

このような検知を行う理由を説明する。１ライン期間の画像データに基づいて原稿サイズ検知を行う場合、原稿の有無を検知するスポット位置で、印刷等により原稿が黒く表示されていることがある。このような場合、当該スポット位置で原稿が存在するにもかかわらず、ＣＣＤ２２８の画素が反射光を受光しないため、当該検知領域では原稿無しであると判断されてしまう可能性がある。このような場合に対応するため、実施例２では、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３の複数箇所で断続的に画像データを取得している。以下、その詳細について説明する。

実施例２では、コントローラ６１０から原稿サイズ検知の実行指示があると、検知タイミング制御部６３１が、図１２に示すように、Ｎ４ライン間隔で、繰返し回数：Ｎ５回分、ＬＥＤ＿ＯＮ信号と、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号とを出力する。このＬＥＤ＿ＯＮ信号により、光源点灯制御部６３３がＬＥＤ光源２２１を点灯する。また、ＤＡＴＡ＿ＩＮ信号により、原稿からの反射光を受光したＣＣＤ２２８からの画像信号を画像データ取得部６３２が取得する。このＬＥＤ光源２２１点灯と画像データ取得とは、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６を移動させながら、断続的に行っている。

すなわち、図１３のフローチャートでいえば、実施例２では、ステップＳ１５のＬＥＤ光源２２１点灯と、Ｓ１６の画像データ取得とを移動しながら複数回、連続して行っている。これにより、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３の副走査方向Ａの範囲内の複数箇所での、画像データを取得する。より具体的には、例えば、スポットＳＰ１〜ＳＰ３の副走査方向Ａの幅が１０ｍｍであった場合、１ｍｍごとに画像データを取得することで、１０箇所（１０回分）の画像データを離散的に取得することができる。なお、第１キャリッジ２２３および第２キャリッジ２２６の移動方向はいずれの方向でもよい。本実施例では、原稿サイズ検知後に、原稿読み取りを行うことを鑑みて、スポットＳＰ位置から、初期位置（原稿基準Ｘの方向）に向かって移動しながら画像データの取得を行っている。

次に、コントローラ６１０では、Ｎ５回（図１２に示す例では、繰り返し回数Ｎ５＝３回としている）の検知で画像データ取得部６３２によって画像データを取込んでいる。この取り込まれた画像データの中で、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３において、最も白い画像データ、すなわち、受光光量が最大のものを選択する。この選択された画像データの各スポットＳＰ１〜ＳＰでの受光光量を閾値と比較して、原稿の有無を判定する。

以上のように、実施例２では、キャリッジの移動により画像データを取得する位置を移動させながら、光源点灯と画像データ取得とを複数回繰り返している。そのため、原稿サイズの検知領域で取得した画像データに黒画像（反射光を受光せず）があった場合でも、主走査方向Ｂにおける原稿の有無判定を精度よく行うことができ、良好な検知結果を得ることができる。また、このように繰り返し検知を行う場合でも、光源点灯期間がそれぞれＬＥＤ＿ＯＮ期間のみであるため、従来に比べて光源点灯期間を最小限とすることができる。その結果、使用者に与えるまぶしさや消費電力を低減するとともに、良好な検知結果を得ることができる。

以上の各実施例では、光源点灯時間を最小限にする技術を示したが、既に開示されているように、原稿サイズ検知時は読取り時よりも光量を下げる技術と組み合わせて実施してもよい。このような組み合わせにより、まぶしさや消費電力を更に軽減することができる。

また、上記実施例で示した画像形成装置は、一例であって、本願がこの画像形成装置に限定されるものではない。画像読取装置を備え、原稿サイズ検知を行う画像読取装置であれば、他の構成の画像形成装置に適用してもよい。また、画像読取装置も上記実施例の構成に限定されるものではない。原稿サイズ検知の際に、光源点灯期間を最小限として、使用者がまぶしさを感じにくく、光源点灯時の消費電力を低減することが可能な構成であれば、本願の課題を解決できるものである。

２１０ 原稿載置台
２２１ ＬＥＤ光源
２２０ スキャナ本体（画像読取装置）
２２３ 第１キャリッジ（露光走査部）
２２６ 第２キャリッジ（露光走査部）
２２８ ＣＣＤ（撮像素子）
２４０ 原稿サイズ検知センサ（検知センサ）
２４１ 発光素子
３００ 自動原稿給送ユニット（原稿圧板）
３１０ 圧板開閉検知センサ
６１０ コントローラ（画像読取装置）
６１１ 制御部（原稿サイズ検知部）
６３１ 検知タイミング制御部
６３２ 画像データ取得部
Ｄ 原稿

特開２００２−２７１５８３号公報 特開２０１０−２２６６９０号公報

Claims (8)

1. 原稿載置台上に載置された原稿のサイズを検知し、前記原稿の画像を読取る画像読取装置であって、
   前記原稿載置台上に載置された前記原稿を主走査方向にライン状に照明する光源を有し前記原稿を露光走査する露光走査部と、
   前記光源からの照明光により前記原稿で反射した反射光をライン状に受光し画像信号として出力する撮像素子と、
   前記撮像素子からの前記画像信号に基づいて画像データを取得するとともに、原稿サイズの検知時には、前記画像信号に基づいて、主走査方向に所定間隔を介して複数箇所に設定した検知領域での受光光量を検知する画像データ取得部と、
   副走査方向に配置され、発光素子の発光により前記原稿で反射した反射光を受光して副走査方向での前記原稿の有無を検知する検知センサと、
   前記画像データ取得部による少なくとも１ラインの主走査方向での前記原稿の有無の検知結果および前記検知センサによる副走査方向での前記原稿の有無の検知結果に基づいて、前記原稿サイズを検知する原稿サイズ検知部と、
   前記撮像素子が１ラインの前記画像データを取得するのに必要な前記光源の点灯期間を１ライン期間としたとき、該点灯期間に基づいて、前記光源の点灯を制御するとともに、前記光源の点灯に対応して、前記画像データ取得部が前記画像データを取得するタイミングを制御する検知タイミング制御部と、を備え、
   前記原稿サイズの検知時の前記光源の前記点灯期間は、少なくとも１ライン期間とすることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記光源は、主走査方向に配置された複数の点光源からなり、前記原稿サイズの検知時には、前記検知領域に対応する前記点光源のみ点灯することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記光源が、ＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 原稿サイズ検知時の前記ＬＥＤ光源の点灯期間が、１ライン期間であり、この１ライン期間の前記光源の点灯により、前記画像データ取得部が取得した前記画像データに基づいて、主走査方向の前記検知領域での前記原稿の有無を判定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記光源の点灯と前記画像データ取得とを、前記露光走査部を前記原稿に対して相対的に移動させながら、所定間隔で断続的に複数回繰り返し、複数ライン期間の前記光源の点灯で取得した複数ラインの前記画像データのうち、前記検知領域での前記受光光量が最大であると判断された前記画像データに基づいて、主走査方向での前記原稿の有無を検知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 原稿が載置される原稿載置台を開閉自在に覆う原稿圧板と、
   前記原稿圧板の開閉状態を検知する圧板開閉検知センサと、をさらに備え、
   前記圧板開閉検知センサが、前記原稿圧板の開状態を検知したときに、前記露光走査部を前記検知領域が設定された位置に配置し、前記圧板開閉検知センサが、前記原稿圧板の閉状態を検知したときに、前記点灯期間での前記光源の点灯を開始することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 原稿サイズの検知時は、前記原稿の読取り時と比較して、前記光源の光量を低くすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。