JP2022066013A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像読取時に生ずるセンサと読み取り対象の画像との距離のバラツキの影響を抑制し、画像読取精度を向上させる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像を読み取る画像読取手段と、画像読取手段との対向位置に配置される基準面を有し、当該画像読取手段に対して基準面を回転させる回転対向手段と、回転対向手段の回転角度を検知する角度検知手段と、回転角度に応じて予め決定される係数であって、回転中の基準面を画像読取手段により読み取った基準面読取結果を回転角度に関連付けて生成される補正係数を用いて、画像が形成された媒体が対向位置に搬送されてきたときに画像読取手段により当該画像を読み取った画像読取結果の補正をする補正手段と、を備える画像読取装置による。【選択図】図７

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。

搬送されてくる媒体に形成された画像を読み取る画像読取手段と、画像読取手段と所定の間隔をもって対向する基準面を有する対向部材と、を備えた画像読取装置が知られている。また、媒体両面に画像を形成するとき、双方の面に形成される画像の位置合わせのために、媒体に位置検出用画像を形成し、この位置検出用画像を画像読取手段装置で検出し、両面に形成される画像相互の位置を補正する技術を備える画像形成装置も知られている。

画像読取装置は、画像読取手段としてセンサを備えおり、画像に読み取り時に基準として用いる「白基準」と「黒基準」と一緒にセンサが媒体の画像を読み取るように構成される。この「白基準」の基準面を提供する曲面対向部と「黒基準」の基準面を提供する曲面対向部を有する対向部材を備え、媒体の種別に応じて対向部材を回動させて曲面対向部を選択的に切り替える技術が知られている（特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている技術では、曲面対向部を構成する各ローラの外周面の歪みや、回転軸の偏心、及び、対向部材の偏心などにより発生するセンサと媒体との距離の変動への対応が考慮されていない。すなわち、従来技術において、センサと基準面との距離の変動における画像の読み取りの精度の低下は課題の一つとなる。

本発明は、画像読取時に生ずるセンサと読み取り対象の画像との距離のバラツキの影響を抑制し、画像読取精度を向上させる画像読取装置を提供すること目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、画像読取装置に関し、画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段との対向位置に配置される基準面を有し、当該画像読取手段に対して前記基準面を回転させる回転対向手段と、前記回転対向手段の回転角度を検知する角度検知手段と、前記回転角度に応じて予め決定される係数であって、回転中の前記基準面を前記画像読取手段により読み取った基準面読取結果を前記回転角度に関連付けて生成される補正係数を用いて、前記画像が形成された媒体が前記対向位置に搬送されてきたときに前記画像読取手段により当該画像を読み取った画像読取結果の補正をする補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像読取時に生ずるセンサと読み取り対象の画像との距離のバラツキの影響を抑制し、画像読取精度を向上させる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 本発明の第一実施形態に係る画像読取装置の側面説明図。 第一実施形態に係る画像読取装置が備える背景部材部分の拡大図。 第一実施形態に係る画像読取装置が備える背景部材部分の拡大図。 上記背景部材に起因する従来例を示す説明図。 上記背景部材に起因する従来例を示す説明図。 第一実施形態に係る画像読取装置の概略構成図。 第一実施形態に係る画像読取装置の機能ブロック図。 第一実施形態に係る画像読取装置の動作の流れを示すフローチャート。 第一実施形態に係る画像読取装置の動作の流れを示すフローチャート。 本発明の第二実施形態に係る画像読取装置の側面説明図。 ＣＩＳと縮小光学系の特性を対比して説明する図。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態について説明をする。まず、本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図１を用いて説明する。図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１００は画像形成手段としての画像形成部１０と、画像読取手段として画像読取部２０と、を有している。なお、プリンタ１００は、いわゆる電子写真方式の画像形成処理を行う装置を例にしているが、いわゆるインクジェット方式の画像形成処理を行う装置でもよい。

画像形成部１０は、無端状移動手段である搬送ベルト１１に沿って各色の感光体ドラム１２が並べられた構成を備えるものであり、いわゆる、タンデムタイプといわれるものである。すなわち、プリンタ１００が画像を形成する媒体として、シート状の物で画像を形成することができる物であれば含むことができる。以下の説明では、その一例として「用紙Ｐ」を用いる。

給紙トレイ１３から給紙される用紙Ｐに転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１１に沿って、感光体ドラム１２が配置されている。感光体ドラム１２は、搬送ベルト１１の搬送方向の上流側から順に、黄色の顕色材に対応する潜像が形成される感光体ドラム１２Ｙ、マゼンタの顕色材に対応する潜像が形成される感光体ドラム１２Ｍ、シアンの顕色材に対応する潜像が形成される感光体ドラム１２Ｃ、黒色の顕色材に対応する潜像が形成される感光体ドラム１２Ｋが順に配列されている。

各色の感光体ドラム１２の表面において顕色材としてのトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１１に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。このようにして搬送ベルト１１上に形成されたフルカラー画像は、図５において破線で示す用紙の搬送経路Ｒと最も接近する位置において、転写手段としての転写ローラ１４の機能により、経路上を搬送されてきた用紙Ｐの紙面上に転写される。

画像が形成された用紙Ｐはさらに搬送され、定着手段としての定着ローラ１５にて画像を定着された後、プリンタ１００の外に搬送される前に画像読取部２０に搬送される。また、両面印刷の場合、第一面上（表面上）に画像が形成されて定着された用紙Ｐが、反転パス１６を経由して搬送される。したがって、定着ローラ１５は、用紙Ｐに形成された画像を定着させる処理を実行する定着処理部として機能する。

このようにして、用紙Ｐは、第二面上（裏面上）に画像形成が可能になるような状態、すなわち、搬送ベルト１１上に形成された画像が用紙Ｐの第二面に転写されるような状態で、転写ローラ１４の転写位置に再度搬送される。

画像読取装置としての画像読取部２０は、プリンタ１００の内部における用紙Ｐの搬送経路Ｒにおいて、画像形成部１０から搬送された用紙Ｐのそれぞれの面を読み取り、読取画像を生成する。そして画像読取部２０が備える情報処理装置によって所定の画像読取処理を実行する。また、画像読取部２０によって読み取られた用紙Ｐはプリンタ１００の内部をさらに搬送され、排紙トレイ１８に排出される。

なお、本体制御部３０には、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ラム）、ＲＯＭ（ロム）、及び不揮発性メモリや各部のドライバー等を有している。そして、ＲＯＭや不揮発性メモリに記憶したプログラム等を、ＲＡＭにロードして、外部機器からの情報、各センサ等の検出結果、及び表示部や操作部としてのディスプレイからの入力データに基づいて演算を行い、各部の制御部と通信して、画像形成制御を行う。

［画像読取装置の第一実施形態］
次に、本発明に係る画像読取装置の実施形態としての画像読取部２０のハードウェア構成について説明する。画像読取部２０は、図１に示したように定着ローラ１５よりも、用紙Ｐの搬送方向の下流側であって、かつ、分岐部である分岐１７よりも、用紙Ｐの搬送方向の上流側に配置されている。なお、分岐１７は、画像が形成された用紙Ｐを外部に排出するか、もしくは、反転パス１６に搬送するかのいずれかに、用紙Ｐの搬送経路Ｒを切り替えるための動作を実行する構成である。

画像読取部２０は、用紙Ｐ上に形成された位置検知用画像を光学的に読み取る画像読取手段としての画像センサ２１１を備える。画像センサ２１１において読み取られた画像は、後述する読取制御部２００において実行される画像読取処理において画像読取結果としての読取画像として生成される。

画像読取部２０は、図２に示すように、画像センサ２１１と、照明光源２１２と、コンタクトガラス２１３と、対向部材２２と、を備えている。

発光部としての照明光源２１２は、搬送されてきた用紙Ｐにおいて、画像が形成された画像形成面側に配置されている。そして、用紙Ｐの搬送経路Ｒのうち、用紙Ｐが画像読取部２０を通過する部分の搬送経路Ｒにおいて、用紙Ｐに形成された画像を読み取る対向位置に対して光を当てる。

図２において画像読取部２０は、密着型画像センサとして例示している。したがって、媒体としての用紙Ｐ側に配置されるコンタクトガラス２１３と、対向位置から反射された反射光を受光する画像センサ２１１との間には、複数の受光機構が配置されている。当該受光機構は、例えば、複数のロッドレンズである。当該受光機構は、用紙Ｐの搬送方向に対する直交方向であって用紙Ｐに対する副走査方向に配列されている。したがって、画像センサ２１１が用紙Ｐに形成されている画像を読み取るときは、受光機構を介して受光した反射光に基づいて画像読取結果としての読取画像が形成される。

対向部材２２は、搬送されてきた用紙Ｐにおいて、画像が形成された画像形成面の裏側に配置されている。対向部材２２は、画像センサ２１１が用紙Ｐに形成された画像を読み取るときの基準面としての背景部材でもある。また、対向部材２２には、図３及び図４に示すように、複数の回転対向部であって背景部材としてのローラ部材が備えられている。各ローラ部材が基準面として機能する。

［回転対向手段の実施形態］
次に、回転対向手段としての対向部材２２について、詳細に説明する。なお、以下において例示する対向部材２２は、複数のローラ部材を備えているが、本発明の実施形態として、対向部材２２が備えるローラ部材の一つのみを画像センサ２１１の対向位置に配置する構成でもよい。

図２乃至図４に示すように、対向部材２２は、例えば、四本のローラ部材を備え、回転して各ローラ部材の位置を選択的に入れ替えて、対向位置における基準面となるローラ部材を用紙Ｐの種別や、読み取り対象の画像の態様に応じて適宜切り替える。

複数のローラ部材としての、第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３、第四対向ローラ２２４が、ローラブラケット２２５によって回転可能に保持されて構成される。第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３、第四対向ローラ２２４はそれぞれ、凸状に湾曲した基準面としての第一外周面２２１ａ、第二外周面２２２ａ、第三外周面２２３ａ、第四外周面２２４ａを有する回転可能な回転体である。
なお、第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３、第四対向ローラ２２４は、ローラブラケット２２５とは独立して回転し、各々が個別に回転可能に保持されている。

また、ローラブラケット２２５は、ローラブラケット軸２２６に締結されている。ローラブラケット軸２２６が回転することで、第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３、第四対向ローラ２２４はローラブラケット２２５に保持された状態で対向位置に対応する部分が変更される。すなわち、ローラブラケット軸２２６の回転によって、対向位置にある基準面としての外周面が、第一外周面２２１ａ、第二外周面２２２ａ、第三外周面２２３ａ、第四外周面２２４ａのいずれかに、選択的に切り替えられる。

なお、読取位置（対向位置）は、例えば、第一外周面２２１ａ、第二外周面２２２ａ、第三外周面２２３ａ、第四外周面２２４ａのうち、コンタクトガラス２１３に対向して配置されるローラの外周面のコンタクトガラス２１３に最も近い位置に設定される。また、読取位置は、例えば、コンタクトガラス２１３に対向して配置されるローラの外周面のコンタクトガラス２１３に最も近い位置から、用紙Ｐの厚さに相当する位置に、コンタクトガラス２１３側に近接して設定されてもよい。

コンタクトガラス２１３は、光透過部材からなり、読取位置に搬送されて用紙Ｐの画像形成面に対面する位置に配置される。

用紙Ｐが画像読取部２０を通過する部分の経路以外の搬送経路Ｒの上流の部分および下流の部分には、搬送手段としての搬送ローラ２６および搬送ローラ２７が配置されている。

そして、用紙Ｐを搬送すると、画像読取部２０はコンタクトガラス２１３を通して、画像形成面を読み取る。第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３又は第四対向ローラ２２４のいずれかが、コンタクトガラス２１３に対向する位置に配置されており、用紙Ｐの搬送と連動して回転する。このように、第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３及び第四対向ローラ２２４のいずれも、用紙Ｐの搬送機能を有しており、用紙Ｐが移動しない程度の狭いギャップであっても、紙詰まり等が発生しにくい構成になっている。

ローラ部材としての第一対向ローラ２２１、第二対向ローラ２２２、第三対向ローラ２２３、第四対向ローラ２２４はそれぞれ、色および直径の少なくとも一方が相互に異なる。例えば、第一対向ローラ２２１は黒色で通常径、第二対向ローラ２２２は白色で小径、第三対向ローラ２２３は白色で通常径、第四対向ローラ２２４は黒色で小径である。

すなわち、用紙Ｐの色に応じて、ローラ部材を切り替えることで、読取画像において用紙Ｐと各ローラ部材との境界を認識しやすくなる。また、各ローラ部材の直径は用紙Ｐの紙厚やシェーディング動作時に使用するかどうかによって、適するローラ部材を切り替えることによって変更可能になる。さらに、ローラ部材を切り替えることで、用紙Ｐと対向部材２２とのギャップの大きさを変更することもできる。

［本実施形態に対する比較例］
図５に例示するように、対向部材２２や、ローラ部材の各々は、加工精度や組付精度の関係で、外周面に歪みがある場合や、回転軸が偏心している場合において、画像センサ２１１と外周面との距離が変動する。例えば、対向部材２２が図５（ａ）の状態のときの基準面としての第一対向ローラ２２１と画像センサ２１１との距離と、図５（ｂ）の状態ときの基準面としての第四対向ローラ２２４と、画像センサ２１１との距離は、ギャップＧ１だけ異なる。その結果、それぞれの状態において基準面で反射されて画像センサ２１１で受光される反射光Ｌの光量は、異なるものとなる。その結果、ギャップＧ１によって生ずる光量の違いによって、画像センサ２１１において画像を読み取る精度が低下する要因となる。

また、対向部材２２が備えるローラ部材を個別に見た場合にも、同様に、外周面の歪みや回転軸の偏心がある場合も想定される。すなわち、第一対向ローラ２２１に着目した場合、図５（ｃ）の状態のときの基準面としての第一外周面２２１ａと画像センサ２１１との距離と、図５（ｄ）の状態ときの基準面としての第一外周面２２１ａと画像センサ２１１との距離は、ギャップＧ２だけ異なる。すなわち、それぞれの状態において第一外周面２２１ａで反射されて画像センサ２１１で受光される反射光Ｌの光量は異なることになるので、ギャップＧ２による光量の差異が画像センサ２１１における画像を読み取る精度を低下させることとなる。

図５（ｃ）に例示するように、画像センサ２１１には検出精度が最も良くなる好適な理想ギャップＧＬは決まっている。したがって、画像センサ２１１は、理想ギャップＧＬから外れる度合いに応じて検出精度が低下する特性を有する。

なお、ローラ部材を回転させながら、画像センサ２１１の反射光の光量（ＣＩＳ光反射量）を検出したときの画像センサ２１１の出力と、ローラ部材の回転角度の関係を示すと図６のようになる。すなわち、対向部材２２を回転させて特定のローラ部材を対向位置に配置した状態で、ローラ部材を回転させて画像を読み取るとき、画像センサ２１１が検出する読取画像も、回転角度に応じて読取精度が変化するものとなる。

また、画像センサ２１１における画像読取結果の精度の変化は、図６に例示するように、外周面が一回転する間で変化をし、かつ回転にともなって周期的に変化する。すなわち、検出開始時点のローラ部材の回転角度を「０度」とし、ローラ部材を回転させながら、基準面としての外周面を移動させつつ画像センサ２１１の出力を検知すると、回転角度が「３６０度」で同じ大きさに戻る。この「０度」（３６０度）のときの画像センサ２１１の画像読取結果を基準とし、基準に対して、回転に応じて変化する画像読取結果の差分や変動割合を算出し、その算出結果を用いることで、画像センサ２１１の出力（画像読取結果）の精度を向上できる。

［ハードウェア構成］
次に、上記の効果を奏する本実施形態に係る画像読取部２０のハードウェア構成について、図７を用いて説明する。なお、以下の説明では、第一対向ローラ２２１における構成を中心に説明する。なお、すでに説明したとおり、本実施形態に係る画像読取部２０において、対向部材２２を備える構成は必須ではなく、少なくとも一つのローラ部材を備えていればよい。

図７に示すように、第一対向ローラ２２１の軸の一方の端部には、第一外周面２２１ａを回転させるためのモータ２３１が配置されている。第一対向ローラ２２１の軸はモータ２３１の回転軸に連結されている。

また、第一対向ローラ２２１の軸の他方の端部には、第一外周面２２１ａの回転角度を検出ための角度検出手段としてのエンコーダ２３２及びエンコーダセンサ２３３が取り付けられている。エンコーダ２３２は、第一対向ローラ２２１の軸に固定されている。したがって、モータ２３１が第一対向ローラ２２１を回転させたとき、その回転角度は、エンコーダセンサ２３３の出力によって検出できる。

また、第一対向ローラ２２１のエンコーダ２３２が固定されている方の端部の外側には、フィラー２３４が固定されていて、フィラー２３４を検出するホームポジションセンサ２３５が配置されている。ホームポジションセンサ２３５がフィラー２３４を検出しているときの、第一対向ローラ２２１の回転角度を基準角度（０度）と規定し、第一対向ローラ２２１を回転させながら、第一外周面２２１ａを画像センサ２１１が読み取るように構成されている。

なお、モータ２３１の回転駆動や、エンコーダセンサ２３３による回転角度の検出などは、マーカ画像が形成された用紙Ｐが画像センサ２１１と第一対向ローラ２２１の間に搬送されてきたときに実行される。また、後述する補正係数を生成するときにも実行さされる。

［読取制御部２００の機能ブロック］
次に、画像読取部２０の動作を制御する読取制御部２００の機能ブロックについて、図８を参照しながら説明する。読取制御部２００は、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭなどの情報処理装置と同様の構成を備えていて、ＲＯＭに記憶されている読取制御プログラムをＣＰＵの演算処理機能によって実行し、ワークエリアとしてのＲＡＭを利用することで実現される。また、読取制御部２００は、読取制御プログラムの実行によって生成される補正係数（後述する）を記憶する不揮発性の記憶素子も備える。

読取制御部２００は、読取部２０１、回転角度取得部２０２、補正係数生成部２０３、補正係数記憶部２０４、ギャップ量補正部２０５、動作タイミング判定部２０６、ローラ駆動部２０７、基準面切替部２０８、媒体種別取得部２０９、を有する。

読取制御部２００が備える機能ブロックのうち、読取部２０１、回転角度取得部２０２、補正係数生成部２０３、補正係数記憶部２０４、ギャップ量補正部２０５、動作タイミング判定部２０６、ローラ駆動部２０７、は必須の構成である。一方、基準面切替部２０８と媒体種別取得部２０９は、画像読取部２０が基準面を構成するローラ部材を複数備える対向部材２２を備えるときに必要となる。

読取部２０１は、画像センサ２１１が受光した反射光量に応じた出力信号（電気信号）を受け付けて、読取画像を生成する。画像センサ２１１は、例えば第一対向ローラ２２１の長手方向に沿って配置され、第一外周面２２１ａにおける第一対向ローラ２２１の軸方向の複数箇所で反射された反射光に基づいて出力信号を出力する。そこで、読取部２０１は、画像センサ２１１における第一外周面２２１ａに対する分解能に応じた出力信号を受け付ける。そして、読取部２０１は、第一外周面２２１ａの長手方向の所定の長さ範囲で複数の領域に分割した領域ごとに画像読取結果を生成して、補正係数生成部２０３やギャップ量補正部２０５に渡す。

なお、読取部２０１が分割する領域の大きさは、第一外周面２２１ａの変位が、長手方向において一様とは限らないので、長手方向の位置に応じた補正係数を生成するために、任意の数で予め設定される。もちろん、第一外周面２２１ａの長手方向を一つの領域と捉えて分割をせずに補正係数を生成するようにしてもよい。

角度検知手段としての回転角度取得部２０２は、エンコーダセンサ２３３の出力信号に基づいて、ローラ部材としての第一対向ローラ２２１の回転角度を検出し、補正係数生成部２０３やギャップ量補正部２０５に渡す。また、回転角度取得部２０２は、初期位置検知手段としてのホームポジションセンサ２３５の出力信号を検知し、ローラ部材の回転角度を特定するための初期位置を判定する。なお、回転角度取得部２０２は、ホームポジションセンサ２３５を用いない構成においては、初期位置の判定を、エンコーダセンサ２３３の出力信号のみで行うこともできる。この場合、あるタイミングにおける回転角度を初期位置として、モータ２３１の軸を一回転するまでの間を３６０度として扱えばよい。

補正係数生成手段としての補正係数生成部２０３は、ローラ角度取得部３０２から渡される初期位置からの回転角度に、読取部２０１からの画像読取結果（基準面読取結果）を関連付けて補正係数を生成する。補正係数は、初期位置における第一外周面２２１ａからの反射光の光量に基づく画像読取結果を基準値として、回転角度の変化に応じた画像読取結果の値と基準値との差分と回転角度を関連付けたものである。また、補正係数は、初期位置における第一外周面２２１ａからの反射光の光量に基づく画像読取結果を基準値として、回転角度の変化に応じた画像読取結果の値が基準値に対して変動している度合い（変動割合）と回転角度を関連付けたものである。補正係数生成部２０３は、生成した補正係数を補正係数記憶部２０４に渡す。

補正係数記憶手段としての補正係数記憶部２０４は、補正係数生成部２０３から渡された補正係数を、不揮発性の記憶素子が備える記憶領域に格納する。また、補正係数記憶部２０４は、ギャップ量補正部２０５の補正係数取得動作に応じて、該当する補正係数を読み出して、ギャップ量補正部２０５に渡す。

補正手段としてのギャップ量補正部２０５は、読取部２０１からの画像読取結果と、回転角度取得部２０２からの回転角度に基づいて、該当する補正係数を補正係数記憶部２０４から取得する。ギャップ量補正部２０５は、画像読取結果に対して、補正係数を用いた処世処理を実行する。そして補正結果を本体制御部３０に出力する。

ギャップ量補正部２０５における補正処理は、例えば、補正係数が初期位置における画像センサ２１１の出力に対する差分によって生成されている場合、当該補正係数を減算する処理になる。また、補正処理は、補正係数が初期位置における画像センサ２１１の出力に対する変動割合によって生成されている場合、当該補正係数を乗算する処理となる。

動作タイミング判定部２０６は、画像形成部１０による画像形成動作が実行されていないときは、読取部２０１に対して補正係数を生成するための補正係数生成処理タイミングであることを通知する。また、動作タイミング判定部２０６は、画像形成部１０による画像形成動作が実行されているときには、読取部２０１に対して補正係数を用いた補正処理を実行する補正処理タイミングであることを通知する。補正係数生成処理タイミングのときは、読取部２０１は、画像読取結果を補正係数生成部２０３に渡す。補正処理タイミングのときは、読取部２０１は、画像読取結果をギャップ量補正部２０５に渡す。

ローラ駆動部２０７は、モータ２３１の動作を制御し、ローラ部材（例えば、第一対向ローラ２２１）を回転させる。また、モータ２３１の動作によって対向部材２２も回転可能な構成を備えるときは、モータ２３１の動作を制御して対向部材２２を回転させて、画像センサ２１１に対する対向位置にあるローラ部材を切り替える。

基準面切替手段としての基準面切替部２０８は、媒体種別取得部２０９から通知される対向部材２２の回転有無及び回転量に基づいて、好適なローラ部材が対向位置にあるように、モータ２３１を動作させて対向部材２２を回転させる。

媒体種別取得部２０９は、本体制御部３０から用紙Ｐの特性情報を受け取り、これに基づいて、対向部材２２を回転させるか否か、どのように回転させるかを示す情報を通知する。媒体種別取得部２０９は、用紙Ｐの特性情報や、用紙Ｐに形成される検知マークの特性を取得する。例えば、用紙Ｐの特性情報には、印刷用紙の厚さが含まれる。用紙Ｐの厚さによって、確保すべき対向位置の高さ寸法が異なるので、その高さ寸法に応じてローラ部材を選択する。

［本実施形態に係る画像読取処理］
次に、画像読取部２０における画像読取処理の流れについて、図９と図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、画像読取動作は、プリンタ１００の動作時に実行される処理である。

まず、初期処理のタイミングであるか否かを判定する（Ｓ９０１）。初期処理のタイミングは、例えば、プリンタ１００を起動させたときである。また、画像形成動作を実行した累積時間が所定の閾値を超えたときや、画像形成動作を開始する都度、事前に「初期処理タイミング」と判定してもよい。初期処理タイミングの判定基準は、予め読取制御部２００又は本体制御部３０において設定しておけばよい。

初期処理のタイミングであると判定されれば（Ｓ９０１／ＹＥＳ）、読取制御部２００は初期処理を実行する（Ｓ９０２）。初期処理のタイミングではなけば（Ｓ９０１／ＮＯ）、初期処理（Ｓ９０２）を実行せずに処理をＳ９０３に移行する。初期処理（Ｓ９０２）の詳細は後述する。

Ｓ９０３以降について説明する。続いて、背景部材としての対向部材２２を回転させて基準面を切り替えるか否かを判定する（Ｓ９０３）。例えば、本体制御部３０から取得する用紙Ｐの特性情報に基づくと、ローラ部材を切り替える必要があると判定されるとき（Ｓ９０３／ＹＥＳ）、基準面切替部２０８を介してモータ２３１を動作させて対向部材２２を回転させる（Ｓ９０４）。

基準面の切り替えが不要であれば（Ｓ９０３／ＮＯ）、対向部材の回転（Ｓ９０４）を行わずに処理をＳ９０５に移行する。

続いて、ローラ駆動部２０７がモータ２３１を駆動し、ローラ部材を回転させる（Ｓ９０５）。このとき、画像形成部１０において画像が形成された用紙Ｐが対向位置に搬送されてくる。用紙Ｐが対向位置に至ったタイミングで画像センサ２１１が備える発光部としての照明光源２１２を駆動する（Ｓ９０６）。続いて、対向位置からの反射光量を取得する（Ｓ９０７）。

続いて、ギャップ量補正部２０５が、回転角度取得部２０２から通知される回転角度に基づいて補正係数を補正係数記憶部２０４から取得し、読取部２０１から通知される画像読取結果に対し、補正演算処理を実行する。そして、補正された画像読取結果を本体制御部３０に渡す（Ｓ９０８）。

読取対象の用紙Ｐが搬送されてくる間はＳ９０５からＳ９０８の処理を繰り返し実行する（Ｓ９０９／ＮＯ）。読取対象の用紙Ｐの搬送が終了すれば、画像読取動作を終了する（Ｓ９０９／ＹＥＳ）。

［初期処理］
次に、初期処理（Ｓ９０２）の詳細な流れについて図１０を用いて説明する。まず、背景部材としての対向部材２２を回転させて基準面を切り替えるか否かを判定する（Ｓ１００１）。例えば、本体制御部３０から取得する用紙Ｐの特性情報に基づくと、ローラ部材を切り替える必要があると判定されるとき（Ｓ１００１／ＹＥＳ）、基準面切替部２０８を介してモータ２３１を動作させて対向部材２２を回転させる（Ｓ１００２）。基準面の切り替えが不要であれば（Ｓ１００１／ＮＯ）、対向部材の回転（Ｓ１００２）を行わずに処理をＳ１００３に移行する。

続いて、ローラ駆動部２０７がモータ２３１を駆動し、対向位置にあるローラ部材を回転させる（Ｓ１００９）。このとき、ホームポジションセンサ２３５の出力に基づいて、初期位置を設定してもよいし、エンコーダセンサ２３３の出力に基づいて基準となる初期位置を設定してもよい。

続いて、画像センサ２１１が備える照明光源２１２を駆動し（Ｓ１００４）、対向位置に配置されている回転中のローラ部材からの反射光量を取得する（Ｓ１００５）。

続いて、補正係数生成部２０３が、回転角度取得部２０２から通知される回転角度と、読取部から通知される画像読取結果に基づいて補正係数を生成して、不揮発性の記憶領域に格納する（Ｓ１００６）。

ローラ部材が一回転し、基準面の全周にわたる補正係数の生成が終了するまではＳ１００３からＳ１００６の処理を繰り返し実行する（Ｓ１００７／ＮＯ）。また、対向部材２２を備える構成において、全てのローラ部材に対する補正係数の生成が終了していなければ、Ｓ１００１からＳ１００７の処理を繰り返す（Ｓ１００８／ＮＯ）。全てのローラ部材に対する全周の補正係数が生成されれば（Ｓ１００８／ＹＥＳ）、初期処理を終了する（Ｓ１００８／ＹＥＳ）。

以上のとおり、本実施形態に係る画像読取動作によれば、対向位置において基準面となるローラ部材の全周分の変位を、回転角度ごとに種痘して生成した補正係数を記憶手段に記憶しておき、用紙Ｐに形成された画像を読み取るときの画像読取結果を補正する。これによって、画像の読み取り精度を向上できる。

また、複数のローラ部材を選択的に切り替える構成を採用するときは、各ローラ部材に応じた補正係数の生成処理及び当該補正係数を用いた補正処理を実行できる。これによって、多様な媒体に形成された画像を読み取り対象としても、読み取り精度を向上できる。

［画像読取装置の第二実施形態］
次に、画像読取装置としての画像読取部２０ａについて説明する。図１１は、画像読取部２０ａの側面説明図である。画像読取部２０ａは、定着ローラ１５（図１参照）よりも用紙Ｐの搬送方向の下流に配置されている。画像読取部２０ａは、照明光源９１と、読取部９２と、対向部材９３と、コンタクトガラス９４と、支持部材９５と、を備えている。

照明光源９１は、用紙Ｐが搬送されてきたとき、その用紙Ｐに画像が形成されている面（画像形成面）が対向する側に配置されている。照明光源９１は、用紙Ｐの搬送経路Ｒにおいて用紙Ｐから画像を読み取るための所定の読取位置を照明する。

読取部９２は、３つの反射鏡９２１と、レンズ部としての結像レンズ９２２と、画像読取手段としてのイメージセンサ９２３と、を備えている。３つの反射鏡９２１は、読取位置を通過する用紙Ｐの画像形成面からの反射光を、読取位置から結像レンズ９２２に導く。結像レンズ９２２は、３つの反射鏡９２１により導かれた用紙Ｐの画像形成面からの反射光をイメージセンサ９２３の位置に結像する。イメージセンサ９２３は撮像素子を有し、用紙Ｐの画像形成面に形成された画像を読み取る。また、イメージセンサ９２３は、用紙Ｐが搬送経路Ｒにおいて不存在の状態でも、対向部材９３の曲面対向部として機能するローラ９３１のローラ外周面（９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃ、９３１ｄ）を読み取る。そしてイメージセンサ９２３は、結像レンズ９２２により結像された光を受光し、その受光量に応じた画像データ（画像読取結果）を生成する。

対向部材９３は、用紙Ｐが搬送されてきたときのその用紙Ｐの、画像形成面に対する裏面側に配置されている。対向部材９３は、複数の対向部としての回転体でもある４本のローラ９３１が、回転保持部材としてのローラブラケット９３５によって回転可能に保持された構成となっている。４本のローラ９３１はそれぞれ、凸状に湾曲した基準面を有する複数の曲面対向部として機能する。４本のローラ９３１がそれぞれ有する第一ローラ外周面９３１ａ、第二ローラ外周面９３１ｂ、第三ローラ外周面９３１ｃ、第四ローラ外周面９３１ｄが曲面対向部に相当する。４本のローラ９３１はそれぞれ回転可能な回転体である、ローラ９３１は、ローラブラケット９３５とは独立して回転する。また、ローラブラケット９３５は、ローラブラケット軸９３６に締結されており、このローラブラケット軸９３６が回転することで、４本のローラ９３１を保持した状態で回転する。これにより４本のローラ９３１それぞれのローラ９３１の外周面（第一ローラ外周面９３１ａ、第二ローラ外周面９３１ｂ、第三ローラ外周面９３１ｃ、第四ローラ外周面９３１ｄ）を選択的に切り替えられる。これによって、部分搬送路Ｒ１は、用紙Ｐが通過可能な間隙（ギャップ）でコンタクトガラス９４に対向する所定の読取位置を形成するようになっている。

なお、読取位置は、例えば、複数のローラ９３１の外周面（第一ローラ外周面９３１ａ、第二ローラ外周面９３１ｂ、第三ローラ外周面９３１ｃ、第四ローラ外周面９３１ｄ）のうち、コンタクトガラス９４に対向して配置される外周面である。図２の例では、第一ローラ外周面９３１ａのコンタクトガラス９４に最も近い位置が読取位置になる。また、読取位置は、例えば、コンタクトガラス９４に対向して配置されるローラ９３１の外周面のコンタクトガラス９４に最も近い位置から、用紙Ｐの厚さ分だけ、コンタクトガラス９４側に寄った位置に設定されてもよい。

第一透光部材としてのコンタクトガラス９４は、所定の読取位置に用紙Ｐが搬送されてきたときに用紙Ｐの画像形成面と対面することになる位置に配置された光透過部材である。すなわち、コンタクトガラス９４は、読取部９２と対向部材９３との間に配置されている。そして、コンタクトガラス９４は、用紙Ｐの一方の面に対向する位置に配置されている。

対向部材９３に配置されている４本のローラ９３１はそれぞれ、色及び直径の少なくとも一方が異なるローラである。したがって、上記にて列挙している外周面を備えるそれぞれのローラにおいて、例えば、第一ローラ外周面９３１ａに相当するローラ９３１は黒色で通常径、第二ローラ外周面９３１ｂに相当するローラ９３１は白色で小径である。また、第三ローラ外周面９３１ｃに相当するローラ９３１は白色で通常径、第四ローラ外周面９３１ｄに相当するローラ９３１は黒色で小径である。ローラ９３１の色は用紙Ｐの通紙モードによって変更される。通知モードは、本体制御部が備える表示・操作部３００によって設定・変更される。なお、各ローラ９３１の直径は用紙Ｐの紙厚やシェーディング動作時に使用するかどうかによって決定されるものでもよい。ローラ９３１は、用紙Ｐの厚みによって、外周面が変更されるように回動するので、用紙Ｐの厚みに応じて部分搬送路Ｒ１におけるギャップの大きさを設定することができる。

［ＣＩＳと縮小光学系の特性比較］
第一実施形態に係る画像読取部２０は、画像センサ２１１にＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｓｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）を備える。第二実施形態に係る画像読取部２０ａは、読取部９２を備える。これらの特性の比較について、図１２に例示する。

画像の読み取り結果の明るさ（色）の点において、被写体としての用紙Ｐの搬送時のバタつきなどによって、画像読み取りデバイスと用紙Ｐとの距離（深度）に変動が発生すると、画像についての色の偏差特性の検知精度が低下する。ＣＩＳは、読み取りデバイスが被写体としての用紙Ｐに密着しているが、読み取りデバイスと用紙Ｐとが離れている縮小光学系の方が、距離（深度）の変動の影響を受けにくい。

また、画像の読み取り結果における倍率（画像位置）の点において、ＣＩＳは発光素子と受光素子が、被写体に対してほぼ同じ位置に配置されているため、まっすぐ反射してきた反射光を読み取る。これによって、読み取りデバイスと用紙Ｐまでの距離によって、倍率の影響を受けない。一方、縮小光学系は、発光素子と受光素子が別の位置に配置されており、反射光をレンズで縮小させる。そのため、用紙Ｐの位置のバラツキによって読み取られた画像の大きさにバラツキが生ずる。

したがって、用途などによって画像読取部２０（ＣＩＳ）か画像読取部２０ａ（縮小光学系）を選定して用いれば、画像の読み取り精度の向上に寄与する。

なお、本発明に係る実施形態は上記に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の実施形態に含まれる。なお、上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１０ ：画像形成部
２０ ：画像読取部
２０ａ ：画像読取部
２２ ：対向部材
３０ ：本体制御部
９１ ：照明光源
９２ ：読取部
９３ ：対向部材
９４ ：コンタクトガラス
９５ ：支持部材
１００ ：プリンタ
２００ ：読取制御部
２０１ ：読取部
２０２ ：回転角度取得部
２０３ ：補正係数生成部
２０４ ：補正係数記憶部
２０５ ：ギャップ量補正部
２０６ ：動作タイミング判定部
２０７ ：ローラ駆動部
２０８ ：基準面切替部
２０９ ：媒体種別取得部
２１１ ：画像センサ
２１２ ：照明光源
２１３ ：コンタクトガラス
２２１ ：第一対向ローラ
２２１ａ ：第一外周面
２２２ ：第二対向ローラ
２２２ａ ：第二外周面
２２３ ：第三対向ローラ
２２３ａ ：第三外周面
２２４ ：第四対向ローラ
２２４ａ ：第四外周面
２２５ ：ローラブラケット
２２６ ：ローラブラケット軸
２３１ ：モータ
２３２ ：エンコーダ
２３３ ：エンコーダセンサ
２３４ ：フィラー
２３５ ：ホームポジションセンサ
３００ ：操作部
３０２ ：ローラ角度取得部
９２１ ：反射鏡
９２２ ：結像レンズ
９２３ ：イメージセンサ
９３１ ：ローラ
９３１ａ ：第一ローラ外周面
９３１ｂ ：第二ローラ外周面
９３１ｃ ：第三ローラ外周面
９３１ｄ ：第四ローラ外周面
９３５ ：ローラブラケット
９３６ ：ローラブラケット軸

特開２０１８－０１１１５４号公報

Claims (10)

1. 画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段との対向位置に配置される基準面を有し、当該画像読取手段に対して前記基準面を回転させる回転対向手段と、
   前記回転対向手段の回転角度を検知する角度検知手段と、
   前記回転角度に応じて予め決定される係数であって、回転中の前記基準面を前記画像読取手段により読み取った基準面読取結果を前記回転角度に関連付けて生成される補正係数を用いて、前記画像が形成された媒体が前記対向位置に搬送されてきたときに前記画像読取手段により当該画像を読み取った画像読取結果の補正をする補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記媒体が前記対向位置にないときに、回転中の前記基準面を前記画像読取手段により読み取り、読み取り時の前記回転角度に応じて前記基準面の変位を示すデータを前記補正係数として生成する補正係数生成手段と、
   前記補正係数を前記回転角度に関連付けて記憶する補正係数記憶手段と、
   前記補正手段は、前記回転角度に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段から取得し、前記画像読取結果に対し前記補正係数を用いた演算処理によって前記補正をする、
   請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記回転対向手段は前記基準面の初期位置を検知する初期位置検知手段を備え、
   前記回転角度は前記初期位置からの角度である、
   請求項1又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記基準面の変位は、前記初期位置における前記基準面に係る前記基準面読取結果に対する差分である、
   請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記画像読取手段は、前記軸の方向において前記基準面を複数の領域に分割して読み取りをし、
   前記補正手段は、前記複数の領域の各々に係る前記画像読取結果に対し前記補正をする、
   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. 前記回転対向手段は、前記媒体の搬送方向との直交方向の軸を中心に回転し、かつ、前記基準面を備える複数の回転対向部を備え、
   前記補正手段は、前記回転対向部に関連付けられて決定される前記補正係数を用いて前記補正をする、
   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. 前記回転対向手段は、前記媒体の種類に応じて前記回転対向部を選択して切り替える基準面切替手段を備える、
   請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記画像読取手段は、
   前記対向位置に対して光を発する発光部と、
   前記対向位置において反射した反射光を電気信号に変換する画像センサと、
   を備える、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
9. 前記画像読取手段は、
   前記対向位置に対して光を発する発光部と、
   前記対向位置において反射した反射光を集光するレンズ部と、
   前記レンズ部により集光された前記反射光を電気信号に変換する画像センサと、
   を備える、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
10. 画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段で形成された画像を媒体に転写する転写手段と、
    前記媒体に転写された画像を定着する定着手段と、
    前記定着手段で前記媒体に転写された画像を読み取る画像読取手段と、
    前記画像読取手段に対する対向位置に前記画像を搬送する搬送手段と、
    を備える画像形成装置であって、
    前記画像読取手段として、請求項１乃至７のいずれか一項の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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