JP2023124059A - 画像読取装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光路中に設置された複数の光学素子のうち、異物が付着した光学素子を特定しやすくする。【解決手段】原稿Dに向けて光を照射する光源401と、原稿Dで反射した反射光が結像ユニット407に至るまでの光路に設置された複数のミラー402~406(光学素子)と、反射光が結像される結像ユニット407と、結像ユニット407を基準位置から読取深度方向に移動可能な移動機構500と、が設けられている。そして、結像ユニット407が基準位置に位置しているときに読み取られた白色基準板40(被読取体)の第1読取データと、移動機構500によって結像ユニット407が基準位置から読取深度方向に所定距離z移動された離間位置に位置しているときに読み取られた白色基準板40の第2読取データと、に基づいて、複数のミラー402~406のうち異物が付着したミラーを特定している。【選択図】図8
Description
この発明は、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置において、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報を読み取る画像読取装置が設けられたものが広く用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、特許文献1には、コンタクトガラスにゴミ(異物)が付着しているか否かを検知する技術が開示されている。詳しくは、基準部材としての読取ローラを読取部に対して移動して、移動前と移動後との読取データからコンタクトガラスにゴミが付着しているか否かを判定している。
従来の画像読取装置は、光路中に設置された複数の光学素子のうち、どの光学素子にゴミなどの異物が付着しているのか特定することができなかった。そのため、異物を除去する作業が難しくて、異物の付着による画像読取不良を効率的に解消することができなかった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、光路中に設置された複数の光学素子のうち、異物が付着した光学素子を特定しやすい、画像読取装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明における画像読取装置は、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置であって、前記原稿に向けて光を照射する光源と、前記原稿で反射した反射光が結像ユニットに至るまでの光路に設置された複数の光学素子と、前記反射光が結像される前記結像ユニットと、前記結像ユニットを基準位置から読取深度方向に移動可能な移動機構と、を備え、前記結像ユニットが前記基準位置に位置しているときに読み取られた被読取体の第1読取データと、前記移動機構によって前記結像ユニットが前記基準位置から前記読取深度方向に所定距離移動された離間位置に位置しているときに読み取られた前記被読取体の第2読取データと、に基づいて、前記複数の光学素子のうち異物が付着した光学素子を特定するものである。
本発明によれば、光路中に設置された複数の光学素子のうち、異物が付着した光学素子を特定しやすい、画像読取装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み取る画像読取装置、3は画像読取装置2や第2画像読取部80で読み取った画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を用紙P(シート)に転写する転写部(画像形成部)、を示す。
また、10は原稿載置部61にセットされた原稿Dを画像読取装置2の第2コンタクトガラス43や第2画像読取部80に搬送して原稿排出部62に排出する原稿搬送装置、12~14は用紙Pが収納された給紙部、17は転写部7に向けて用紙Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、を示す。
また、20は用紙P上に担持されたトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、31は画像形成装置本体1から排紙された用紙Pが積載される排紙トレイ、80は原稿搬送装置10によって搬送された原稿Dのウラ面の画像情報を光学的に読み取る第2画像読取部、を示す。
なお、画像形成装置1の外装部には、画像形成装置1における種々の情報を表示したり種々の指令を入力したりするための操作表示パネル110(操作表示部)が設置されている。
図1において、1は画像形成装置としての複写機、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み取る画像読取装置、3は画像読取装置2や第2画像読取部80で読み取った画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を用紙P(シート)に転写する転写部(画像形成部)、を示す。
また、10は原稿載置部61にセットされた原稿Dを画像読取装置2の第2コンタクトガラス43や第2画像読取部80に搬送して原稿排出部62に排出する原稿搬送装置、12~14は用紙Pが収納された給紙部、17は転写部7に向けて用紙Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、を示す。
また、20は用紙P上に担持されたトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、31は画像形成装置本体1から排紙された用紙Pが積載される排紙トレイ、80は原稿搬送装置10によって搬送された原稿Dのウラ面の画像情報を光学的に読み取る第2画像読取部、を示す。
なお、画像形成装置1の外装部には、画像形成装置1における種々の情報を表示したり種々の指令を入力したりするための操作表示パネル110(操作表示部)が設置されている。
原稿搬送装置10は、画像読取装置2の上面を覆うように設置されている。原稿搬送装置10は、不図示のヒンジを中心にした回動により、画像読取装置2の上面(第1コンタクトガラス44や第2コンタクトガラス43が設置されている。)を露呈したり覆ったりできるように構成されている。
また、原稿搬送装置10の底面(第1コンタクトガラス44に対向する面である。)には、第1コンタクトガラス44上の原稿Dを押さえるための圧板39が設置されている。
また、原稿搬送装置10の底面(第1コンタクトガラス44に対向する面である。)には、第1コンタクトガラス44上の原稿Dを押さえるための圧板39が設置されている。
図1を参照して、画像形成装置本体1における、通常の画像形成時の動作について説明する。
原稿Dは、ユーザーの選択によって、原稿搬送装置10の原稿載置部61に載置されるか、又は、原稿搬送装置10の開閉動作(回動)をおこなって第1コンタクトガラス44上に載置されるかすることになる。
原稿Dが原稿搬送装置10の原稿載置部61に載置された場合には、原稿Dは、原稿搬送装置10において、原稿載置部61から搬送(給送)されて、画像読取装置2の第2コンタクトガラス43の位置を通過する。このとき、画像読取装置2では、第2コンタクトガラス43の上方を通過する原稿Dのオモテ面の画像情報が、第2コンタクトガラス43の下方に固定設置された不図示のCIS(コンタクト・イメージ・センサ)によって光学的に読み取られる。そして、第2コンタクトガラス43の位置でCISによって読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
原稿Dは、ユーザーの選択によって、原稿搬送装置10の原稿載置部61に載置されるか、又は、原稿搬送装置10の開閉動作(回動)をおこなって第1コンタクトガラス44上に載置されるかすることになる。
原稿Dが原稿搬送装置10の原稿載置部61に載置された場合には、原稿Dは、原稿搬送装置10において、原稿載置部61から搬送(給送)されて、画像読取装置2の第2コンタクトガラス43の位置を通過する。このとき、画像読取装置2では、第2コンタクトガラス43の上方を通過する原稿Dのオモテ面の画像情報が、第2コンタクトガラス43の下方に固定設置された不図示のCIS(コンタクト・イメージ・センサ)によって光学的に読み取られる。そして、第2コンタクトガラス43の位置でCISによって読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
なお、原稿搬送装置10の開閉動作(回動)をおこなって第1コンタクトガラス44上(第1コンタクトガラス44と圧板39との間である。)に原稿Dが載置された場合には、画像読取装置2に内蔵された画像読取ユニット45(図4、図5等を参照できる。)が所定方向(図1の左右方向である。)に移動(走行)しながら、第1コンタクトガラス44上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。そして、第1コンタクトガラス44の位置で画像読取ユニット45によって読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7の位置で、レジストローラ17により搬送された用紙P上に転写される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7の位置で、レジストローラ17により搬送された用紙P上に転写される。
一方、転写部7(画像形成部)に搬送される用紙Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12~14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、装置本体1内の最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。そして、給紙部12に収納された用紙Pの最上方の1枚が、給紙機構52(フィードローラ、ピックアップローラ、バックアップローラ、等で構成されている。)によって給送されて、搬送経路に向けて搬送される。その後、用紙Pは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路を通過して、レジストローラ17の位置に達する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12~14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、装置本体1内の最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。そして、給紙部12に収納された用紙Pの最上方の1枚が、給紙機構52(フィードローラ、ピックアップローラ、バックアップローラ、等で構成されている。)によって給送されて、搬送経路に向けて搬送される。その後、用紙Pは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路を通過して、レジストローラ17の位置に達する。
レジストローラ17の位置に達した用紙Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7(画像形成部)に向けて搬送される。
そして、転写工程後の用紙Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによってトナー像が定着される(定着工程である)。トナー像が定着された定着工程後の用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(定着ニップである。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出されて、出力画像として排紙トレイ31上に積載されることになる。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
そして、転写工程後の用紙Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによってトナー像が定着される(定着工程である)。トナー像が定着された定着工程後の用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(定着ニップである。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出されて、出力画像として排紙トレイ31上に積載されることになる。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、原稿Dが原稿搬送装置10の原稿載置部61に載置された場合であって、原稿Dのオモテ面に加えてウラ面の画像に基づいた画像形成をおこなう場合には、原稿搬送装置10において、第2コンタクトガラス43の位置を経由して第2画像読取部80(CISである。)の位置を通過するときに、第2画像読取部80によって下方を通過する原稿Dのウラ面の画像情報が光学的に読み取られる。そして、オモテ面の画像に基づいた画像形成プロセスと同様に、第2画像読取部80で読み取られた光学的な画像情報が露光部3に送信されて、それに基づいた画像形成プロセスがおこなわれることになる。
次に、図2を用いて、原稿搬送装置10について簡単に説明する。
図2に示すように、原稿搬送装置10は、原稿載置部61(原稿台)、第2画像読取部80、当接部材90、原稿排出部62(排紙トレイ)、ピックアップローラ63、分離搬送ローラ対64(給紙ローラ及び分離ローラ)、複数の搬送ローラ対65~68、排出ローラ対69(排紙ローラ対)、搬送上ガイド板71、第1搬送下ガイド板72、第2搬送下ガイド板73、等で構成されている。
図2に示すように、原稿搬送装置10は、原稿載置部61(原稿台)、第2画像読取部80、当接部材90、原稿排出部62(排紙トレイ)、ピックアップローラ63、分離搬送ローラ対64(給紙ローラ及び分離ローラ)、複数の搬送ローラ対65~68、排出ローラ対69(排紙ローラ対)、搬送上ガイド板71、第1搬送下ガイド板72、第2搬送下ガイド板73、等で構成されている。
ここで、原稿載置部61は、上方に開放された空間が形成されていて、ユーザーによって上方からオモテ面を上方に向けた状態で原稿Dを載置できるように構成されている(複数枚の原稿Dの束を積載できるように構成されている)。
原稿排出部62は、原稿載置部61の下方に設置されていて、画像読取装置2や第2画像読取部80にて画像が読み取られた後の原稿Dが排出されて載置されるように構成されている(複数枚の原稿Dがスタックされるように構成されている)。
原稿排出部62は、原稿載置部61の下方に設置されていて、画像読取装置2や第2画像読取部80にて画像が読み取られた後の原稿Dが排出されて載置されるように構成されている(複数枚の原稿Dがスタックされるように構成されている)。
また、原稿載置部61から原稿排出部62に至る搬送経路には、搬送方向上流側から順に、ピックアップローラ63、分離搬送ローラ対64、第1搬送ローラ対65(突当ローラ対)、第2搬送ローラ対66(読取入口ローラ対)、第3搬送ローラ対67(第1読取出口ローラ対)、下流側搬送ローラ対としての第4搬送ローラ対68(第2読取出口ローラ対)、排出ローラ対69、が設置されている。これらのローラ部材63~69は、原稿載置部61に載置された原稿Dを第2コンタクトガラス43(画像読取装置2)や第2画像読取部80に向けて搬送して、画像読取後の原稿Dを原稿排出部62に向けて搬送する搬送手段として機能するものである。
次に、図3~図5等を用いて、画像読取装置2の構成・動作について説明する。
先に図1等を用いて説明したように、原稿搬送装置10の下方には、画像読取装置2が配設されている。
画像読取装置2は、図3、図4に示すように、筐体41(フレーム)上にカバー部材42がネジ締結などによって固定設置されて、その内部の略密閉空間に画像読取ユニット45やガイドロッド46(ガイド部材)やレール47や移動装置(不図示)などの部材が設置されている。カバー部材42には、略矩形状の開口部が2つ形成されていて、それぞれの開口部に嵌合するように第1コンタクトガラス44(コンタクトガラス)と第2コンタクトガラス43とが覆設されている。また、第1コンタクトガラス44の近傍(又は、第1コンタクトガラス44)には、少なくとも読取面が白色からなる白色基準板40が設置されている。
筐体41とカバー部材42とは、いずれも、機械的強度が大きな樹脂材料などで形成されている。
第2コンタクトガラス43は、透明なガラスなどの光透過材料で形成された部材であって、その表面が画像読取面(原稿搬送面)として機能することになる。すなわち、先に図1、図2を用いて説明したように、原稿搬送装置10によって画像読取面(原稿搬送面)に沿うように搬送される原稿Dに対して、不図示のCISの発光部から第2コンタクトガラス43を介して光が照射されて、原稿Dで反射した光が第2コンタクトガラス43を介してCISの受光部に受光されることで、原稿Dの画像情報がCISによって読み取られることになる。
先に図1等を用いて説明したように、原稿搬送装置10の下方には、画像読取装置2が配設されている。
画像読取装置2は、図3、図4に示すように、筐体41(フレーム)上にカバー部材42がネジ締結などによって固定設置されて、その内部の略密閉空間に画像読取ユニット45やガイドロッド46(ガイド部材)やレール47や移動装置(不図示)などの部材が設置されている。カバー部材42には、略矩形状の開口部が2つ形成されていて、それぞれの開口部に嵌合するように第1コンタクトガラス44(コンタクトガラス)と第2コンタクトガラス43とが覆設されている。また、第1コンタクトガラス44の近傍(又は、第1コンタクトガラス44)には、少なくとも読取面が白色からなる白色基準板40が設置されている。
筐体41とカバー部材42とは、いずれも、機械的強度が大きな樹脂材料などで形成されている。
第2コンタクトガラス43は、透明なガラスなどの光透過材料で形成された部材であって、その表面が画像読取面(原稿搬送面)として機能することになる。すなわち、先に図1、図2を用いて説明したように、原稿搬送装置10によって画像読取面(原稿搬送面)に沿うように搬送される原稿Dに対して、不図示のCISの発光部から第2コンタクトガラス43を介して光が照射されて、原稿Dで反射した光が第2コンタクトガラス43を介してCISの受光部に受光されることで、原稿Dの画像情報がCISによって読み取られることになる。
また、コンタクトガラスとしての第1コンタクトガラス44は、透明なガラスなどの光透過材料で形成された部材であって、その表面が原稿Dの載置部(原稿載置面)として機能することになる。そして、ユーザーによって第1コンタクトガラス44上に載置された原稿Dの画像情報が、所定方向(図4の矢印方向であって、副走査方向である。)に移動する画像読取ユニット45によって光学的に読み取られることになる。
図5に示すように、画像読取ユニット45には、光源401、複数のミラー402~406(複数の光学素子)、結像ユニット407などが設けられている。また、結像ユニット407は、複数の結像レンズ408、409、読取センサ410、受台412、調整ブラケット413、レンズバンド414などで構成されている。
図5に示すように、画像読取ユニット45には、光源401、複数のミラー402~406(複数の光学素子)、結像ユニット407などが設けられている。また、結像ユニット407は、複数の結像レンズ408、409、読取センサ410、受台412、調整ブラケット413、レンズバンド414などで構成されている。
詳しくは、図5を参照して、移動装置(不図示)の稼働によって、第1コンタクトガラス44上に載置された原稿Dに対して、画像読取ユニット45が所定方向(副走査方向)に移動(走行)しながら、光源401から第1コンタクトガラス44を介して光が主走査方向(副走査方向に直交する方向であって、図5の紙面垂直方向である。)にわたって照射されて、原稿Dで反射した光が、第1コンタクトガラス44、複数のミラー402~406(複数の光学素子)、結像レンズ408、409を介して、基板411に実装されたCCD、CMOSなどの読取センサ410(イメージセンサ)に受光されることで、原稿Dの画像情報が読取センサ410によって読み取られることになる。
なお、本実施の形態において、読取センサ410が実装された基板411は、受台412上に設置された調整ブラケット413に固定設置されていて、その位置を調整ブラケット413の位置調整によって調整できるように構成されている。また、第1の結像レンズ408はレンズバンド414を介して受台412上に固定され、第2の結像レンズ409はブラケットを介して受台412上に固定されている。
なお、本実施の形態において、読取センサ410が実装された基板411は、受台412上に設置された調整ブラケット413に固定設置されていて、その位置を調整ブラケット413の位置調整によって調整できるように構成されている。また、第1の結像レンズ408はレンズバンド414を介して受台412上に固定され、第2の結像レンズ409はブラケットを介して受台412上に固定されている。
また、図4を参照して、ガイド部材としてのガイドロッド46(軸状部材)は、金属材料等で形成されていて、画像読取ユニット45に嵌合して画像読取ユニット45の所定方向(図4の矢印方向、図5の左右方向であって、副走査方向である。)の走行を案内するようにその方向(副走査方向)に延設されている。本実施の形態において、ガイドロッド46は、主走査方向の一端側において、筐体41に副走査方向(所定方向)の両端部が支持(両端支持)されている。
また、図4を参照して、レール47は、比較的機械強度の高い厚肉の板金で形成されていて、画像読取ユニット45の主走査方向他端側が載置された状態で、画像読取ユニット45を摺動可能に保持するように、副走査方向に延設されている。
また、図示は省略するが、画像読取ユニット45は、ワイヤ機構、送りネジ機構、モータ駆動などを用いた公知の移動装置に接続されていて、制御部100(図1参照)に制御された移動装置によって副走査方向に往復移動できるように構成されている。
また、図4を参照して、レール47は、比較的機械強度の高い厚肉の板金で形成されていて、画像読取ユニット45の主走査方向他端側が載置された状態で、画像読取ユニット45を摺動可能に保持するように、副走査方向に延設されている。
また、図示は省略するが、画像読取ユニット45は、ワイヤ機構、送りネジ機構、モータ駆動などを用いた公知の移動装置に接続されていて、制御部100(図1参照)に制御された移動装置によって副走査方向に往復移動できるように構成されている。
以下、図5~図8等を用いて、本実施の形態における画像読取装置2の、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に説明したように、本実施の形態における画像読取装置2は、原稿Dの画像情報を読み取るものであって、特に、コンタクトガラスとしての第1コンタクトガラス44上に載置された原稿Dの画像情報を所定方向(図5の左右方向である。)に移動しながら読み取る画像読取ユニット45が設けられている。
また、画像読取ユニット45には、光源401、複数の光学素子としてのミラー402~406、結像ユニット407、などが設けられている。
また、第1コンタクトガラス44の副走査方向端部の近傍(又は、第1コンタクトガラス44)には、被読取体としての白色基準板40が設置されている。
先に説明したように、本実施の形態における画像読取装置2は、原稿Dの画像情報を読み取るものであって、特に、コンタクトガラスとしての第1コンタクトガラス44上に載置された原稿Dの画像情報を所定方向(図5の左右方向である。)に移動しながら読み取る画像読取ユニット45が設けられている。
また、画像読取ユニット45には、光源401、複数の光学素子としてのミラー402~406、結像ユニット407、などが設けられている。
また、第1コンタクトガラス44の副走査方向端部の近傍(又は、第1コンタクトガラス44)には、被読取体としての白色基準板40が設置されている。
図5を参照して、光源401は、第1コンタクトガラス44上に載置された原稿D(又は、白色基準板40)に向けて光(照射光)を照射するものである。
複数のミラー402~406は、光源401から照射されて原稿D(又は、白色基準板40)で反射した反射光が結像ユニット407に至るまでの光路に設置された複数の光学素子であって、図5、図6等に示すように光路に沿って互いに離間した位置に配置されている。
結像ユニット407は、原稿D(又は、白色基準板40)で反射した反射光が結像されるものであって、複数の結像レンズ408、409、読取センサ410などで構成されている。
なお、本実施の形態では、光路に設置する複数の光学素子として、複数のミラー402~406のみを用いたが、レンズ、スリッターなど他の光学素子を光路に設置することもできる。
複数のミラー402~406は、光源401から照射されて原稿D(又は、白色基準板40)で反射した反射光が結像ユニット407に至るまでの光路に設置された複数の光学素子であって、図5、図6等に示すように光路に沿って互いに離間した位置に配置されている。
結像ユニット407は、原稿D(又は、白色基準板40)で反射した反射光が結像されるものであって、複数の結像レンズ408、409、読取センサ410などで構成されている。
なお、本実施の形態では、光路に設置する複数の光学素子として、複数のミラー402~406のみを用いたが、レンズ、スリッターなど他の光学素子を光路に設置することもできる。
ここで、本実施の形態における画像読取装置2には、結像ユニット407を基準位置(図5、図8(A)に示す位置である。)から読取深度方向(図5の両矢印方向、図8の上下方向であって、光路に沿った方向である。)に移動可能な移動機構500が設けられている。
具体的に、移動機構500は、制御部100(図1参照)の制御によって、結像ユニット407を図5、図8(A)に示す位置(通常の読取動作をおこなうときの基準位置である。)と、図8(B)に示す位置(後述する離間位置である。)と、の間で移動させることができるように構成されている。
このような移動機構500としては、例えば、ラック・ピニオン機構などを用いることができる。また、移動機構500は、その全部又は一部を結像ユニット407に設けることができる。そして、移動機構500は、画像読取装置2の副走査方向の位置に関わらず、結像ユニット407を読取深度方向に移動可能に構成されている。
具体的に、移動機構500は、制御部100(図1参照)の制御によって、結像ユニット407を図5、図8(A)に示す位置(通常の読取動作をおこなうときの基準位置である。)と、図8(B)に示す位置(後述する離間位置である。)と、の間で移動させることができるように構成されている。
このような移動機構500としては、例えば、ラック・ピニオン機構などを用いることができる。また、移動機構500は、その全部又は一部を結像ユニット407に設けることができる。そして、移動機構500は、画像読取装置2の副走査方向の位置に関わらず、結像ユニット407を読取深度方向に移動可能に構成されている。
ここで、本実施の形態における画像読取装置2は、結像ユニット407が図8(A)(及び、図5)に示す基準位置に位置しているときに読み取られた白色基準板40(被読取体)の第1読取データ(白色の読取面を読取センサ410で読み取ったセンサ出力データである。)と、移動機構500によって結像ユニット407が基準位置から読取深度方向に所定距離z移動された離間位置(図8(B)に示す位置である。)に位置しているときに読み取られた白色基準板40(被読取体)の第2読取データ(白色の読取面を読取センサ410で読み取ったセンサ出力データである。)と、に基づいて、複数のミラー402~406(光学素子)のうち、ゴミなどの異物が付着したミラー(光学素子)を特定している。
詳しくは、不図示の移動装置による動作よって画像読取ユニット45が白色基準板40を読取可能な位置(光源401が白色基準板40に対向する位置である。)に移動した状態で、結像ユニット407が図8(A)に示す基準位置に位置しているときに画像読取ユニット45で読み取られた白色基準板40の第1読取データと、結像ユニット407が図8(B)に示す離間位置に位置しているときに画像読取ユニット45で読み取られた白色基準板40の第2読取データと、に基づいて、異物が付着したミラー(光学素子)を特定している。
詳しくは、不図示の移動装置による動作よって画像読取ユニット45が白色基準板40を読取可能な位置(光源401が白色基準板40に対向する位置である。)に移動した状態で、結像ユニット407が図8(A)に示す基準位置に位置しているときに画像読取ユニット45で読み取られた白色基準板40の第1読取データと、結像ユニット407が図8(B)に示す離間位置に位置しているときに画像読取ユニット45で読み取られた白色基準板40の第2読取データと、に基づいて、異物が付着したミラー(光学素子)を特定している。
以下、このような制御をおこなう理由について、図6、図7を用いて説明する。
図5(縮小光学系の読取結像線の模式図である。)に示すように、ミラー402~406の一部に異物R(ゴミ)が付着した場合、その異物Rが付着した部分でコンタクトガラス44(原稿D又は白色基準板40)からの反射光が遮られることになる。そのため、読取センサ410のセンサ出力(主走査方向の分布グラフS)は、図7に示すように、異物Rが付着した部分に対応する主走査方向の位置Aにおいてセンサ出力(画像出力)が落ち込んだものとなる(グラフS中のS1、S2の部分である。)
ここで、図6に示すように、第1のミラー402に異物R1が付着した場合と、同じ読取結像線Q上で第4のミラー405に異物R2が付着した場合と、を比較すると、結像レンズ408、409のピントずれの影響から、図7のグラフS中のS1、S2に示すように、センサ出力(画像出力)の落ち込み度合は違うものの、その落ち込みの中心は読取画像上の主走査位置(主走査方向の位置)が一致することになる。そして、グラフS中のS1、S2に示すようなセンサ出力(画像出力)の落ち込み度合の違いは、結像レンズ408、409のピントずれの他、異物R1、R2そのものの大きさや遮光度合いによっても変化するため、落ち込み度合から異物が付着したミラーが第1のミラー40であるのか第4のミラー405であるのかを特定することは困難である。
そのため、本実施の形態では、結像ユニット407を読取深度方向に移動する前後の読取データに基づいて、異物が付着したミラーを特定している。
これにより、異物Rが付着したミラーから異物Rを除去する作業が容易になって、異物Rの付着による画像読取不良を効率的に解消することができる。
図5(縮小光学系の読取結像線の模式図である。)に示すように、ミラー402~406の一部に異物R(ゴミ)が付着した場合、その異物Rが付着した部分でコンタクトガラス44(原稿D又は白色基準板40)からの反射光が遮られることになる。そのため、読取センサ410のセンサ出力(主走査方向の分布グラフS)は、図7に示すように、異物Rが付着した部分に対応する主走査方向の位置Aにおいてセンサ出力(画像出力)が落ち込んだものとなる(グラフS中のS1、S2の部分である。)
ここで、図6に示すように、第1のミラー402に異物R1が付着した場合と、同じ読取結像線Q上で第4のミラー405に異物R2が付着した場合と、を比較すると、結像レンズ408、409のピントずれの影響から、図7のグラフS中のS1、S2に示すように、センサ出力(画像出力)の落ち込み度合は違うものの、その落ち込みの中心は読取画像上の主走査位置(主走査方向の位置)が一致することになる。そして、グラフS中のS1、S2に示すようなセンサ出力(画像出力)の落ち込み度合の違いは、結像レンズ408、409のピントずれの他、異物R1、R2そのものの大きさや遮光度合いによっても変化するため、落ち込み度合から異物が付着したミラーが第1のミラー40であるのか第4のミラー405であるのかを特定することは困難である。
そのため、本実施の形態では、結像ユニット407を読取深度方向に移動する前後の読取データに基づいて、異物が付着したミラーを特定している。
これにより、異物Rが付着したミラーから異物Rを除去する作業が容易になって、異物Rの付着による画像読取不良を効率的に解消することができる。
詳しくは、図8を参照して、第1読取データ(図8(A)の基準位置における読取データである。)から求められる異物Rの主走査方向の位置と、第2読取データ(図8(B)の離間位置における読取データである。)から求められる異物Rの主走査方向の位置と、所定距離z(結像ユニット407の移動距離である。)と、から異物Rが付着したミラー(図8の例では、第3のミラー404である。)から結像レンズ408、409(結像ユニット407)までの光路(一点鎖線で示す光路中心(レンズ中心)における光路である。)における距離Mを求めることで、異物Rが付着したミラー404を特定する。
さらに具体的に、第1読取データから求められる異物Rの光路中心(レンズ中心)からの主走査方向の距離をA(図8(A)参照)として、第2読取データから求められる異物Rの光路中心からの主走査方向の距離をA´(図8(B)参照)として、所定距離をzとしたときに、異物Rが付着したミラー404から結像レンズ408、409(結像ユニット407)までの光路における距離Mは、
M=z×A´/(A´-A)
なる式で求められる。
なお、複数のミラー402~406の結像レンズ408、409(結像ユニット407)までのそれぞれの光路における距離(M)は、データとして予め制御部100の記憶部に記憶されている。そして、上述したように、異物Rが付着したミラー404から結像レンズ408、409までの光路における距離Mを求めて、その距離Mを記憶部(制御部100)のデータと照合することで、異物Rが付着した光学ミラー404を特定している。
さらに具体的に、第1読取データから求められる異物Rの光路中心(レンズ中心)からの主走査方向の距離をA(図8(A)参照)として、第2読取データから求められる異物Rの光路中心からの主走査方向の距離をA´(図8(B)参照)として、所定距離をzとしたときに、異物Rが付着したミラー404から結像レンズ408、409(結像ユニット407)までの光路における距離Mは、
M=z×A´/(A´-A)
なる式で求められる。
なお、複数のミラー402~406の結像レンズ408、409(結像ユニット407)までのそれぞれの光路における距離(M)は、データとして予め制御部100の記憶部に記憶されている。そして、上述したように、異物Rが付着したミラー404から結像レンズ408、409までの光路における距離Mを求めて、その距離Mを記憶部(制御部100)のデータと照合することで、異物Rが付着した光学ミラー404を特定している。
以下、距離Mを求める上式の妥当性について、さらに詳しく説明する。
図8(A)を参照して、異物Rが付着した第3のミラー404は、結像レンズ408、409から距離M(記憶部にデータとして記憶されている。)だけ離れた位置に位置している。そして、その異物Rは、光路中心(レンズ中心)から距離aだけ離れた位置に付着しているものとする。
この場合、図7に示すように、読取センサ410では光路中心から距離Aだけ離れた位置のセンサ出力(読取画像出力)が低下することとなる。そして、このような距離Aでのセンサ出力の低下は、先に図6、図7を用いて説明したように、他のミラー(図8の例では、第1、第5のミラー402、406である。)において同じ読取結像線Q上に異物R´が付着した場合にも生じることになり、センサ出力が低下する位置や大きさを把握するだけでは、異物の付着したミラーが、第1、第5のミラー402、406ではなくて、第3のミラー403であることを特定できない。
そこで、本実施の形態では、図8(B)に示すように、移動機構500によって結像ユニット407を光路中心(レンズ中心)に沿って所定距離zだけ移動して、読取センサ410のセンサ出力が低下する位置のズレ量をみている。
図8(B)に示すように、結像ユニット407を所定距離zだけ移動すると、第3のミラー404から結像レンズ408、409までの距離(M-z)は変化するものの、結像レンズ408、409から読取センサ410までの距離Hは変化しない。そのため、結像倍率の変動から読取センサ410によって読み取られる異物Rの位置は、光路中心(レンズ中心)から距離A´(<A)に変化する。一方、他のミラー(図8の例では、第1、第5のミラー402、406である。)において同じ読取結像線Q上に異物R´が付着した場合にも、結像ユニット407を所定距離zだけ移動すると、読取センサ410によって読み取られる異物R´の位置は、光路中心(レンズ中心)から距離から変化するものの、その変化量はミラーの位置(結像レンズ408、409との距離)によって異なることになる。このようなことから、結像ユニット407を所定距離zだけ移動する前後のデータから、異物Rが付着したミラー404を特定することができることになる。
図8(A)を参照して、異物Rが付着した第3のミラー404は、結像レンズ408、409から距離M(記憶部にデータとして記憶されている。)だけ離れた位置に位置している。そして、その異物Rは、光路中心(レンズ中心)から距離aだけ離れた位置に付着しているものとする。
この場合、図7に示すように、読取センサ410では光路中心から距離Aだけ離れた位置のセンサ出力(読取画像出力)が低下することとなる。そして、このような距離Aでのセンサ出力の低下は、先に図6、図7を用いて説明したように、他のミラー(図8の例では、第1、第5のミラー402、406である。)において同じ読取結像線Q上に異物R´が付着した場合にも生じることになり、センサ出力が低下する位置や大きさを把握するだけでは、異物の付着したミラーが、第1、第5のミラー402、406ではなくて、第3のミラー403であることを特定できない。
そこで、本実施の形態では、図8(B)に示すように、移動機構500によって結像ユニット407を光路中心(レンズ中心)に沿って所定距離zだけ移動して、読取センサ410のセンサ出力が低下する位置のズレ量をみている。
図8(B)に示すように、結像ユニット407を所定距離zだけ移動すると、第3のミラー404から結像レンズ408、409までの距離(M-z)は変化するものの、結像レンズ408、409から読取センサ410までの距離Hは変化しない。そのため、結像倍率の変動から読取センサ410によって読み取られる異物Rの位置は、光路中心(レンズ中心)から距離A´(<A)に変化する。一方、他のミラー(図8の例では、第1、第5のミラー402、406である。)において同じ読取結像線Q上に異物R´が付着した場合にも、結像ユニット407を所定距離zだけ移動すると、読取センサ410によって読み取られる異物R´の位置は、光路中心(レンズ中心)から距離から変化するものの、その変化量はミラーの位置(結像レンズ408、409との距離)によって異なることになる。このようなことから、結像ユニット407を所定距離zだけ移動する前後のデータから、異物Rが付着したミラー404を特定することができることになる。
具体的に、結像ユニット407が基準位置に位置しているときに読取センサ410で読み取られる異物Rの位置(レンズ中心からの距離)をAとして、結像ユニット407が離間位置に位置しているときに読取センサ410で読み取られる異物Rの位置(レンズ中心からの距離)をA´として、結像ユニット407の移動距離(所定距離)をz(固定値)として、異物Rが付着したミラー404から結像レンズ408、409までの光路中心上の距離をM(予めデータとして記憶部に記憶された値)として、結像レンズ408、409から読取センサ410までの光路中心上の距離をH(固定値)とすると、
M:a=H:A
(M-z):a´=H:A´
が成立するため、
M=z×A´/(A´-A)
なる先に説明した式が成立することになる。
M:a=H:A
(M-z):a´=H:A´
が成立するため、
M=z×A´/(A´-A)
なる先に説明した式が成立することになる。
なお、本実施の形態では、先に説明した方法によって異物Rが付着したミラー(光学素子)が特定されたときに、そのミラーに異物Rが付着している旨が報知される。
詳しくは、図8の例で、異物Rが付着したミラーが第3のミラー404であることが特定されたときに、第3のミラー404に異物Rが付着している旨が操作表示パネル110(図1参照)に表示されることになる。
これにより、異物Rが付着したミラーから異物Rを除去する作業がさらに容易になる。
詳しくは、図8の例で、異物Rが付着したミラーが第3のミラー404であることが特定されたときに、第3のミラー404に異物Rが付着している旨が操作表示パネル110(図1参照)に表示されることになる。
これにより、異物Rが付着したミラーから異物Rを除去する作業がさらに容易になる。
さらに具体的に、実施の形態では、異物Rの付着による異常画像に対するクレームがユーザーからサービスマンに伝えられた場合などに、サービスマンは、操作表示パネル110(図1参照)の特殊画面をひらいて操作することで、先に図8を用いて説明したような、結像ユニット407の移動前後の読取データを取得することによって清掃対象のミラー404を特定する制御モードを実行する。
すなわち、白色基準板40を読み取ったシェーディングデータから画像上の主走査方向の異物Rの位置A、A´を移動前後それぞれ求めて、その異物Rの位置A、A´の変化量と移動量z(所定距離)とからミラー404から結像レンズ408、409までの距離Mを求める。そして、そのようにして求めた距離Mを、制御部100の記憶部に記憶された各ミラー402~406の距離(M)と照合して、異物Rが付着したミラーを特定する。その後、特定されたミラーを清掃して(異物Rを取り除いて)、メンテナンスを終了する。
すなわち、白色基準板40を読み取ったシェーディングデータから画像上の主走査方向の異物Rの位置A、A´を移動前後それぞれ求めて、その異物Rの位置A、A´の変化量と移動量z(所定距離)とからミラー404から結像レンズ408、409までの距離Mを求める。そして、そのようにして求めた距離Mを、制御部100の記憶部に記憶された各ミラー402~406の距離(M)と照合して、異物Rが付着したミラーを特定する。その後、特定されたミラーを清掃して(異物Rを取り除いて)、メンテナンスを終了する。
以上説明したように、本実施の形態における画像読取装置2は、原稿Dの画像情報を読み取る画像読取装置であって、原稿Dに向けて光を照射する光源401と、原稿Dで反射した反射光が結像ユニット407に至るまでの光路に設置された複数のミラー402~406(光学素子)と、反射光が結像される結像ユニット407と、結像ユニット407を基準位置から読取深度方向に移動可能な移動機構500と、が設けられている。そして、結像ユニット407が基準位置に位置しているときに読み取られた白色基準板40(被読取体)の第1読取データと、移動機構500によって結像ユニット407が基準位置から読取深度方向に所定距離z移動された離間位置に位置しているときに読み取られた白色基準板40の第2読取データと、に基づいて、複数のミラー402~406のうち異物が付着したミラーを特定している。
これにより、光路中に設置された複数のミラー402~406(光学素子)のうち、異物が付着したミラー(光学素子)を特定しやくなる。
これにより、光路中に設置された複数のミラー402~406(光学素子)のうち、異物が付着したミラー(光学素子)を特定しやくなる。
なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置1に設置される画像読取装置2に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置される画像読取装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、原稿搬送装置10が設置された画像形成装置1に設置される画像読取装置2に対して本発明を適用したが、原稿搬送装置が設置されていない画像形成装置に設置される画像読取装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、画像読取ユニット45が所定方向(副走査方向)に移動可能に構成された画像読取装置2に対して本発明を適用したが、画像読取ユニットが移動せずに固定された画像読取装置(例えば、原稿台が副走査方向に移動する装置である。)に対して本発明を適用することもできる。
また、本実施の形態では、被読取体としての白色基準板40を読み取った第1、第2読取データに基づいて、異物Rが付着した光学素子(ミラー)を特定した。しかし、異物Rが付着した光学素子を特定するために読み取る被読取体は白色基準板40に限定されることなく、例えば、白色の圧板39(図1、図5参照)を被読取体として用いることもできる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1に設置される画像読取装置2に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷機などである。)に設置される画像読取装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、原稿搬送装置10が設置された画像形成装置1に設置される画像読取装置2に対して本発明を適用したが、原稿搬送装置が設置されていない画像形成装置に設置される画像読取装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、画像読取ユニット45が所定方向(副走査方向)に移動可能に構成された画像読取装置2に対して本発明を適用したが、画像読取ユニットが移動せずに固定された画像読取装置(例えば、原稿台が副走査方向に移動する装置である。)に対して本発明を適用することもできる。
また、本実施の形態では、被読取体としての白色基準板40を読み取った第1、第2読取データに基づいて、異物Rが付着した光学素子(ミラー)を特定した。しかし、異物Rが付着した光学素子を特定するために読み取る被読取体は白色基準板40に限定されることなく、例えば、白色の圧板39(図1、図5参照)を被読取体として用いることもできる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1に設置される画像読取装置2に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷機などである。)に設置される画像読取装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
なお、本願において、「原稿」とは、紙からなる原稿の他に、OHP等のシート状部材からなるすべての原稿を含むものと定義する。
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
2 画像読取装置、
40 白色基準板(被読取体)、
44 コンタクトガラス(第1コンタクトガラス)、
45 画像読取ユニット、
100 制御部(記憶部)、
401 光源、
402~406 ミラー(光学素子)、
407 結像ユニット、
408、409 結像レンズ、
410 読取センサ、
500 移動機構、
D 原稿。
2 画像読取装置、
40 白色基準板(被読取体)、
44 コンタクトガラス(第1コンタクトガラス)、
45 画像読取ユニット、
100 制御部(記憶部)、
401 光源、
402~406 ミラー(光学素子)、
407 結像ユニット、
408、409 結像レンズ、
410 読取センサ、
500 移動機構、
D 原稿。
Claims (7)
- 原稿の画像情報を読み取る画像読取装置であって、
前記原稿に向けて光を照射する光源と、
前記原稿で反射した反射光が結像ユニットに至るまでの光路に設置された複数の光学素子と、
前記反射光が結像される前記結像ユニットと、
前記結像ユニットを基準位置から読取深度方向に移動可能な移動機構と、
を備え、
前記結像ユニットが前記基準位置に位置しているときに読み取られた被読取体の第1読取データと、前記移動機構によって前記結像ユニットが前記基準位置から前記読取深度方向に所定距離移動された離間位置に位置しているときに読み取られた前記被読取体の第2読取データと、に基づいて、前記複数の光学素子のうち異物が付着した光学素子を特定することを特徴とする画像読取装置。 - 前記光源と前記複数の光学素子と前記結像ユニットとを具備して、コンタクトガラス上に載置された前記原稿の画像情報を所定方向に移動しながら読み取る画像読取ユニットを備え、
前記被読取体は、前記コンタクトガラス、又は、その近傍、に設置された白色基準板であって、
前記画像読取ユニットが前記白色基準板を読取可能な位置に移動した状態で、前記結像ユニットが前記基準位置に位置しているときに前記画像読取ユニットで読み取られた前記白色基準板の前記第1読取データと、前記結像ユニットが前記離間位置に位置しているときに前記画像読取ユニットで読み取られた前記白色基準板の前記第2読取データと、に基づいて、前記異物が付着した光学素子を特定することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記第1読取データから求められる前記異物の主走査方向の位置と、前記第2読取データから求められる前記異物の主走査方向の位置と、前記所定距離と、から前記異物が付着した光学素子から前記結像ユニットにおける結像レンズまでの前記光路における距離を求めることで、前記異物が付着した光学素子を特定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像読取装置。
- 前記第1読取データから求められる前記異物の光路中心からの主走査方向の距離をAとして、前記第2読取データから求められる前記異物の光路中心からの主走査方向の距離をA´として、前記所定距離をzとしたときに、前記異物が付着した光学素子から前記結像レンズまでの前記光路における距離Mは、
M=z×A´/(A´-A)
なる式で求められることを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記複数の光学素子は、前記光路に沿って互いに離間した位置に配置された複数のミラーであって、
前記複数のミラーの前記結像レンズまでのそれぞれの前記光路における距離がデータとして予め記憶部に記憶され、
前記異物が付着したミラーから前記結像レンズまでの前記光路における距離を求めて、当該距離を前記記憶部のデータと照合することで、前記異物が付着したミラーを特定することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像読取装置。 - 前記異物が付着した光学素子が特定されたときに、当該光学素子に前記異物が付着している旨を報知することを特徴とする請求項1~請求項5のいずれかに記載の画像読取装置。
- 請求項1~請求項6のいずれか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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022027627A JP2023124059A (ja) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 画像読取装置、及び、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022027627A JP2023124059A (ja) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 画像読取装置、及び、画像形成装置 |
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2022
- 2022-02-25 JP JP2022027627A patent/JP2023124059A/ja active Pending
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