JP4103874B2 - 原稿読取装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートスルー（sheet-through）方式の原稿読取装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に、読取ガラスに付着した異物により生ずる筋ノイズを緩和する技術に関する。
シートスルー方式の原稿読取装置は、スキャナ上で原稿を搬送しながら画像を読み取る。スキャナが移動しながら原稿を読み取るプラテンセット方式と比べて、シートスルー方式は小型で低コスト、低騒音、高生産性等の利点があり原稿読取装置の主流となっている。
シートスルー方式では、原稿がローラーやガイド部材と擦れながら搬送されるので、紙粉等の異物の発生頻度が非常に高い。かかる異物が読取ガラスに付着すると、読取画像に筋ノイズが発生し易い。
このような問題に対して、例えば、読取ガラスを含む光学部品を５ｋＨｚ以上の周波数で振動させる技術が開発されている（特許文献１）。図１２は、このような従来技術に係る原稿読取装置の概略構成を示す図である。図１２に示されるように、当該従来技術に係る原稿読取装置６０は原稿６０３を、ローラー６０１、６０２によって搬送し、ガイド部材６０４、６０５により画像読み取り位置６０６へを導く。バックアップ部材６０７によって読取ガラス６０８に押し付けられた原稿６０３は露光ランプ６０９に照明され、その反射光がミラー６１０、レンズ６１１を経由してＣＣＤ（Charge Coupled Device）６１２に入射することによって画像が読み取られる。
読取ガラス６０８は、装置フレーム６１３に弾性部材６１４を介して支持されており、駆動装置６１５により副走査方向に往復する。読取ガラス６０８が往復する周期はＣＣＤ６１２の読取周期と略同じである。このようにすれば、読取ガラス６０８上の異物をＣＣＤ６１２の読取範囲外へ読取周期毎に移動させることができるので、筋ノイズを薄めて目立ち難くすることができる。
特開２０００−３２４３１２号公報
しかしながら、かかる高周波数で読取ガラスを振動させると騒音が発生するため事務機器として不適当である。
また、近年、盛んに開発が進められているカラー読取装置ではＲＧＢの原色毎にＣＣＤが必要となるので、モノクロ読取装置と比較して読取範囲が広い。このため、カラー読取装置では異物を読取範囲外へ移動させることがモノクロ読取装置よりも難しい。
更に、カラー読取装置では、モノクロ読取装置よりも筋ノイズが目立ち易い。図１３はガンマ補正に用いるガンマ曲線を例示するグラフである。図１３において、横軸は入力濃度を表わし、縦軸は出力濃度を表わす。また、実線はカラー読取装置で用いられるガンマ曲線（以下、「カラー用ガンマ曲線」という。）を表わし、破線はモノクロ読取装置（以下、「モノクロ用ガンマ曲線」という。）で用いられるガンマ曲線を表わす。
図１３に示されるように、モノクロ用ガンマ曲線は中間濃度において傾きが急になると共に、低濃度部分と高濃度部分で傾きがなだらかとなっており、下地の濃度を下げると共に文字部分の濃度を上げてはっきりさせる効果を有する。このため、紙粉等の異物による筋ノイズは低濃度なのでガンマ補正によって更に濃度が低下し目立たなくなる。また、高濃度においても階調再現性が低いので、高濃度の筋ノイズの周辺が高濃度ならば、周辺画像に埋もれて、目立たなくなる。
一方、カラー用ガンマ曲線は入力濃度に依存した階調再現性の低下が小さいので、低濃度の筋ノイズであれ、高濃度の筋ノイズであれ、モノクロの場合との比較において周辺画像に埋もれ難いので、筋ノイズが目立ち易い。
また、異物がＣＣＤ読取範囲を異物が横切るように移動すると、ＲＧＢそれぞれの色に対応するＣＣＤを順次横切ることになるので、筋ノイズの色が副走査方向に沿って変化してしまう。このため、筋ノイズが周辺画像に埋もれ難く、目立ち易いという問題もある。
本発明は、上述のような問題点に鑑みて為されたものであって、カラー画像を読み取る際に、読取ガラスを高周波数で振動させることなく、読取ガラス上の異物に起因する筋ノイズを軽減することができる原稿読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る原稿読取装置は、原稿を搬送しながら透明部材を介して前記原稿の画像を読み取る原稿読取装置であって、前記原稿の搬送方向に沿って配列された複数の読取手段と、前記読取手段に対して、前記透明部材を前記原稿の搬送方向に往復移動させる駆動手段とを備え、前記読取手段は、低濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たすことを特徴とする。
このようにすれば、カラー画像を読み取る際に読取ガラスを高周波数で振動させることなく、読取ガラス上の異物に起因する筋ノイズを軽減することができる。
また、透明部材に付着した異物の反射濃度が低い場合には筋ノイズを目立ち難くすることができる。
また、本発明に係る原稿読取装置は、前記読取手段が、高濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たすことを特徴とする。このようにすれば、透明部材に付着した異物の反射濃度が高い場合には筋ノイズを目立ち難くすることができる。
また、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たすとすれば、透明部材に付着した異物の反射濃度に関わらず筋ノイズを目立ち難くすることができるので、なお好適である。
また、本発明に係る原稿読取装置は、前記透明部材の前記読取手段に対して往復運動する速度は正弦波形に従って変化することを特徴とする。このようにすれば、透明部材を往復運動させるに伴って発生する振動や騒音を低減することができる。
また、本発明に係る原稿読取装置は、前記読取手段の読取線速度Ｖ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗ、前記透明部材の往復運動の周波数ｆ及び前記透明部材に付着した異物の前記原稿の搬送方向における長さｄに対して、前記透明部材の往復運動のストロークＳが式
Figure 0004103874
Figure 0004103874
 を満たすことを特徴とする。このようにすれば、筋ノイズの周期を７ｍｍ以上とし、かつその長さを３ｍｍ以下とすることができるので、筋ノイズを目立ち難くすることができる。
なお、通常、読取ガラスに付着する異物の大きさは読取手段の前記幅との比較において無視できるほど小さいので、前記読取手段の読取線速度Ｖ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗ及び前記透明部材の往復運動の周波数ｆに対して、前記透明部材の往復運動のストロークＳが式
Figure 0004103874
Figure 0004103874
 を満たすとしても同等の効果を得ることができる。
例えば、前記読取手段の読取線速度が１７７ｍｍ／ｓ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅が３８７μｍ、前記透明部材の往復運動の周波数が１８Ｈｚ、前記透明部材の往復運動のストロークが９ｍｍであるとすれば、筋ノイズの目立ち難い原稿読取装置を得ることができる。
また、前記読取手段はＣＣＤラインセンサーであって、３原色のそれぞれに対応する３つのＣＣＤラインセンサーの長手方向が前記搬送方向にほぼ直交するように配設しても良い。このようにすれば、ＣＣＤラインセンサーを用いた原稿読取装置において筋ノイズを目立ち難くすることができる。
本発明に係る画像形成装置は、原稿を搬送しながら透明部材を介して前記原稿の画像を読み取る原稿読取装置であって、前記原稿の搬送方向に沿って配列された複数の読取手段と、前記読取手段に対して、前記透明部材を前記原稿の搬送方向に往復移動させる駆動手段とを備え、前記読取手段は、低濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たす原稿読取装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、カラー画像を読み取る際に読取ガラスを高周波数で振動させることなく、読取ガラス上の異物に起因する筋ノイズを軽減することができる。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記読取手段が、高濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たすことを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記読取手段が、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
Figure 0004103874
 を満たすことを特徴とする。
以下、本発明に係る原稿読取装置及び画像形成装置の実施の形態について、ＭＦＰ（Multi-Functional Peripheral）を例にとり、図面を参照しながら説明する。
［１］ 装置構成
図１は、本実施の形態に係るＭＦＰの概略構成を示す図である。図１に示されるように、ＭＦＰ１は原稿読取装置１０と画像形成装置２０とを備えている。また、原稿読取装置１０は自動原稿搬送装置（ADF：Automatic Document Feeder）１０１と原稿読取部１０２とを備えている。画像形成装置２０の構成は割愛する。
自動原稿搬送装置１０１は原稿を搬送するための搬送ローラー対２００及び上部規制板２０１を備えている。また、画像読取部１０２は読取ガラス２０３、露光ランプ２０４、反射ミラー２０５、通紙ガイド２０２、レンズ２０６、ＣＣＤ２０７及び画像処理部（図示省略）を備えている。
このような構成によって、原稿が搬送ローラー対２００によって読取ガラス２０３上に搬送され、上部規制板２０１によって読取ガラス２０３に押し付けられる。露光ランプ２０４が原稿面を照明すると、原稿面からの反射光は反射ミラー２０５及びレンズ２０６を経由してＣＣＤ２０７に入射する。ＣＣＤ２０７が出力する電気信号は画像処理部に入力され、ガンマ補正等の画像処理が施される。
なお、ＣＣＤ２０７は６００ｄｐｉ、読取線速度１７７ｍｍ／ｓ、読取範囲９ｄｏｔ（＝３８７μｍ）のカラーＣＣＤである。
［２］ 読取ガラスの駆動
ＭＦＰ１はクランク機構により読取ガラスを往復運動させる。図２は、画像読取部１０２が読取ガラス２０３を往復運動させるための構成を示す図である。図２に示されるように、画像読取部１０２は通紙ガイド２０２、読取ガラス２０３、ガラスホルダーガイド２１０、読取ガラスホルダー２１１、アーム２１２、カム２１３、軸２１４、歯車２１５、２１６及びモーター２１７を備えている。
読取ガラス２０３は読取ガラスホルダー２１１に保持されており、読取ガラスホルダー２１１は副走査方向に往復運動するように、その運動方向をガラスホルダーガイド２１０にて規制されている。また、読取ガラスホルダー２１１には回動自在なアーム２１２が取り付けられている。アーム２１２の読取ガラスホルダー２１１に接続されていないほうの端部はカムフォロワ（cam follower）となっている。
カム２１３はアーム２１２のカムフォロワに遊嵌されている。カム２１３を回転駆動する軸２１４の一端には歯車２１５が取り付けられている。歯車２１６は歯車２１５に歯合しており、回転軸を同じくするベルト車を備えている。モーター２１７もまたベルト車を有し、当該ベルト車と歯車２１６のベルト車とにはベルトが張着されている。モーター２１７がそのベルト車を回転駆動すると、歯車２１６のベルト車が回転駆動されるので、歯車２１６が回転し、歯車２１５が回転する。この回転運動が、カム２１３とアーム２１２とにより直線運動に変換されて、読取ガラスホルダー２１１が副走査方向に往復運動する。
上記クランク機構によって、本実施の形態においては、読取ガラス２０３が毎秒１８往復だけ往復運動する。また、読取ガラス２０３の移動ストロークＬSTROKEは９ｍｍである。
図３は読取ガラス２０３の移動ストロークを示す模式図である。図３に示されるように、カム２１３が読取ガラスホルダー２１１にもっとも接近したときの読取ガラスホルダー２１１の位置と、カム２１３が読取ガラスホルダー２１１にもっとも離隔したときの読取ガラスホルダー２１１の位置との間の距離が読取ガラス２０３の移動ストロークＬSTROKEである。
［３］ 筋ノイズの評価
次に、ＭＦＰ１の読取ガラス２０３に異物が付着した場合に発生する筋ノイズを評価する。図４は読取ガラス２０３に直径１００μｍの異物が付着した場合に発生する筋ノイズを示す模式図である。図４において、記録シート３０には筋ノイズ３１が画像形成されている。また、記録シート３０の右手に示される破線は記録シート３０上の円形領域３２に含まる筋ノイズを拡大表示したものである。
さて、後述するように、読取ガラス２０３に直径１００μｍの異物が付着した状態で画像を読み取ると、図４に示されるように、筋ノイズ３１が発生する。この筋ノイズは筋部分の長さが２．５７ｍｍで、筋と筋との間隔が７．２７ｍｍとなっている。筋の幅は異物の直径程度である。
このように、本実施の形態によれば、筋ノイズを目立ち難くすることができる。更に、前記従来技術では読取ガラスを５ｋＨｚ以上の高周波数で振動させるのに対して本実施の形態においては１８Ｈｚと極めて低い周波数で振動させるので騒音を抑えることもできる。
［４］ 考察
シートスルー方式の原稿読取装置を備えた複写機において、読取ガラス上に異物が付着した場合に発生する筋ノイズについて考察する。
（１） 読取ガラスを１方向にのみ移動させる場合
先ず、読取ガラスを静止させたまま画像を読み取ると記録シート上に副走査方向に途切れなく続く筋ノイズが発生する（図５（ａ））。
一方、画像読み取り中に読取ガラスを原稿搬送方向（副走査方向）へ移動させた場合には、異物がＣＣＤの読取位置を横切るのに要する時間に応じた長さの筋ノイズが発生する（図５（ｂ））。このようにすれば、筋ノイズの長さを短縮できるという意味で画質を改善することができる。しかしながら、かかる方法で筋ノイズを短縮するには限界がある。
例えば、解像度６００ｄｐｉ、読取線速度１７７ｍｍ／ｓ、読取範囲９ｄｏｔのカラーＣＣＤでサイズがＬｅｄｇｅｒ（副走査方向の寸法が４３２ｍｍの所謂長尺原稿）の原稿を読み取る場合に、直径１ｍｍの異物が付着した読取ガラスを原稿搬送方向へ速度５０ｍｍ／ｓで移動させると、筋ノイズの長さは約５ｍｍと短くなりあまり目立たない。一方、この間の読取ガラスの移動距離は約１２２ｍｍにもなり、かかる移動距離を実現するためには装置の大型化が避けられず現実的ではない。
また、読取ガラスの移動距離を１０ｍｍに抑えるためには読取ガラスの移動速度が４ｍｍ／ｓ程度となり、直径１ｍｍの異物による筋ノイズの長さが約６０ｍｍにもなってしまう。
すなわち、読取ガラスを原稿搬送方向に移動させることによって、筋ノイズを短くしようとすると装置が大型化して実用に絶えず、ガラスの移動距離を抑えようとすると筋ノイズが長くなってしまう。
一般的に、ＣＣＤ読取範囲ＬCCD、ＣＣＤ読取線速度ＶCCD、読取ガラスの移動速度ＶGLASS及び読取ガラスに付着した異物の副走査方向の長さｄを用いて筋ノイズの長さＬNOISEは次式にて表わされる。
Figure 0004103874
 図６はＣＣＤ読取線速度ＶCCDを１７７ＭＭ／Ｓとした場合における読取ガラスの移動速度ＶGLASSと発生する筋ノイズの長さＬNOISEとの関係を示すグラフである。読取ガラスの移動速度ＶGLASSが大きいほど筋ノイズＬNOISEが短くなることが分かる。
また、次式は読取ガラスの移動速度ＶGLASSと読取ガラスの移動距離ＬGLASSとの関係を示す。
Figure 0004103874
 図７は読取ガラスの移動速度ＶGLASSと、原稿１枚を読み取る間に読取ガラスが移動する距離ＬGLASSとの関係を示すグラフである。読取ガラスの移動速度ＶGLASSが大きいほど読取ガラスの移動距離ＬGLASSが大きくなることが分かる。
（２） 読取ガラスに往復運動させる場合
さて、次に読取ガラスを往復運動させる場合について考察する。読取ガラスに往復運動させる場合には、例えば、読取ガラスの移動距離が３ｍｍであっても、往復運動の周期が１０Ｈｚ以上ならば、読取ガラスの移動速度と原稿の搬送速度が一致して、筋ノイズが短くなる。一方、往復運動の折り返し位置においては、読取ガラスの移動速度がゼロとなるため、筋ノイズが長くなる。このため、筋ノイズが断続的に発生する（図５（ｃ））。このようにすれば、読取ガラスを原稿搬送方向にのみ移動させる場合と比較して個々の筋ノイズの長さは短くなるが、依然として見苦しい。
これに対して、往復運動の周波数を５０Ｈｚとすると、個々の筋ノイズを更に短くすることができる（図５（ｄ））。しかしながら。筋ノイズの間隔も狭くなり筋ノイズの連続性が高まるのでやはり見苦しい。
（３） 筋ノイズの主観評価（その１）
読取ガラスを往復運動させると原稿搬送方向の最上流と最下流との２点（以下、「死点」という。）において速度がゼロとなる。
死点以外では読取ガラスの速度が大きいため異物がＣＣＤの読取範囲内に長く滞在せず、筋ノイズが短くなる。長さが１ｍｍ以下の筋ノイズは、階調差が低いため誤差拡散法等の画像処理によって周辺濃度に埋もれ、あまり目立たない。
一方、死点付近では読取ガラスの速度が小さいため、異物がＣＣＤの読取範囲内に長く滞在して、筋ノイズが長くなる。筋ノイズの長さが最も大きくなるのは、ＲＧＢのＣＣＤ画素すべてを異物が横切る直前で折り返すときである。従って、かかる場合に生じる筋ノイズを目立たなくすることができれば、筋ノイズ全般を目立たなくすることができる。
筋ノイズの長さが最大となるのは、異物が３色のＣＣＤ画素の端で折り返すときである。この場合に異物がＣＣＤ読取範囲内を移動する際の読取ガラスの平均速度をＶMEAN1とすると、異物がＣＣＤ読取範囲ＬCCDを往復するのに要する時間ＴDは
Figure 0004103874
 である。ここで、通常、異物の大きさは数μｍ程度であるのに対してＣＣＤ読取範囲ＬCCDは９ｄｏｔ（＝３８７μｍ）なので、異物の大きさは無視できる。よって、
Figure 0004103874
 したがって、筋ノイズの最大長さＬMAXは
Figure 0004103874
 となる。
また、この場合における筋ノイズの周期ＰNOISEは、読取ガラスのストロークをＬSTROKE、平均速度をＶMEAN2とすると
Figure 0004103874
 である。
従って、筋ノイズを目立たなくするためには
Figure 0004103874
 を小さくすると共に周期ＰNOISEに対する長さＬｍａｘの比
Figure 0004103874
 を小さくすれば良い。
ここで、読取ガラスの平均速度ＶMEAN2、ＶMEAN1と読取ガラスの最大速度ＶMAXとの間には次のような関係がある。すなわち、
Figure 0004103874
Figure 0004103874
 よって、前述の比は
Figure 0004103874
 となる。従って、ＣＣＤ読取範囲ＬCCDに対してストロークＬSTROKEが十分大きければ筋ノイズを目立たなくすることができる。
そこで、ＣＣＤ読取範囲ＬCCDを９ｄｏｔに固定してストロークＬSTROKEを変化させた筋ノイズを被験者１００名に提示して目立ちの程度を評価させた。なお、読取ガラスの往復運動の周波数は１０Ｈｚとした。
図８は、評価結果を示すグラフである。図８の横軸はストロークＬSTROKEに対するＣＣＤ読取範囲ＬCCDの比ＬCCD／ＬSTROKEを示す。縦軸は比ＬCCD／ＬSTROKE毎に筋ノイズが許容できると回答した被験者の割合、即ち筋ノイズが目立たないと評価した被験者の割合を示す。また、実線は高濃度異物による筋ノイズを提示した場合の評価結果を示し、破線は低濃度異物による筋ノイズを提示した場合の評価結果を示す。
記録シートへの異物の付着状況はマクベス反射濃度を用いて定量化することができる。マクベス反射濃度ＯＤは、基準光量を照射された試料からの反射光量（反射率Ｒ）を用いて次式のように定義される。
Figure 0004103874
 すなわち、マクベス反射濃度ＯＤが高いほど、反射率Ｒが低く、試料は黒みを帯びることとなる。
一般に、記録シートに付着した異物のうちマクベス反射濃度ＯＤが最も低いものは紙粉（炭酸カルシウム等の填料成分）で、０．３程度である。また、マクベス反射濃度ＯＤが最も高いものはトナーや鉛筆の芯粉で、１．４程度である。このような知見に鑑みて、本実験はマクベス反射濃度ＯＤが０．３（低濃度異物）の場合と、１．４（高濃度異物）の場合について評価を行った。
さて、図８に示されるように、高濃度異物による場合（実線）でも低濃度異物による場合（破線）でも、比ＬCCD／ＬSTROKEが大きくなるほど筋ノイズを許容できるとの回答の割合が減少する。また、異物の濃度が低いほど筋ノイズを許容できる比ＬCCD／ＬSTROKEが大きくなる。
８０％以上の被験者が筋ノイズを許容できると回答した比ＬCCD／ＬSTROKEは高濃度異物の場合は０．５以下、低濃度異物の場合は０．９以下である。また、いずれも場合も比ＬCCD／ＬSTROKEが０．０９を下回ると被験者の１００％が筋ノイズを許容できると回答した。また、被験者の９５％以上を満足させれば足るという基準を設ければ、いずれの場合も比ＬCCD／ＬSTROKEを０．３以下とすることによって、異物の濃度に関わらず筋ノイズを目立ち難くすることができる。
（４） 読取ガラスの平均速度と読取ガラスの最大速度との関係
読取ガラスの平均速度ＶMEAN2、ＶMEAN1と読取ガラスの最大速度ＶMAXとの間の関係式
Figure 0004103874
Figure 0004103874
 を求める。なお、ここで、読取ガラスの速度は周期Ｔglassで正弦波に従って変化するとする。すなわち、
Figure 0004103874
 先ず、読取ガラスの平均速度ＶMEAN2と最大速度ＶMAXとの間の関係式を求める。読取ガラスの平均速度ＶMEAN2を読取ガラスの移動速度の自乗平均と定義すれば、三角関数の倍角公式を用いて直ちに得ることができる。
Figure 0004103874
 また、異物が３色のＣＣＤ画素の端で折り返すときに異物がＣＣＤ読取範囲内を移動する際の読取ガラスの平均速度ＶMEAN1と最大速度ＶMAXとの関係式を求めるには、先ず、異物が３色のＣＣＤ画素の端で折り返すときに異物がＣＣＤ読取範囲内を移動する際の読取ガラスの最大速度ＶLを考える。読取ガラスは異物がＣＣＤ読取範囲内から脱するときに速度ＶLをとり、その後、最大速度ＶMAXに到達する。死点を通過してから速度ＶLをとるまでの時間をＴ１、最大速度ＶMAXをとるまでの時間をＴ２とすると、
Figure 0004103874
 と近似できる。また、死点から速度ＶLとなる位置までの距離はＣＣＤの読取範囲ＬCCDに等しく、死点から最大速度ＶMAXとなる位置までの距離は読取ガラスのストロークＬSTROKEの半分に等しいので、
Figure 0004103874
Figure 0004103874
 と近似できるので、
Figure 0004103874
 更に、
Figure 0004103874
 と近似すれば、
Figure 0004103874
 を得る。
（５） 筋ノイズの主観評価（その２）
筋ノイズの長さと間隔とを異にする様々な画像を被験者に示し筋ノイズの印象を評価させた。図９は、評価結果を示す散布図である。図において、○印は筋ノイズが気にならないと評価された長さと間隔の組を表わす。△印は筋ノイズがあまり気にならないと評価された組を、×印は筋ノイズが気になると評価された組をそれぞれ表わす。図９に示されるように、筋ノイズの長さが３ｍｍ以下で、かつ間隔が７ｍｍ以上ならば筋ノイズが気ならないとの評価結果を得た。この条件は、ＣＣＤ読取範囲ＬCCDに対するストロークＬSTROKEの比が０．０９である場合に相当し、上述した実験の結果と符合する。
（６） 読取ガラスの移動条件
筋ノイズの長さが３ｍｍ以下で、かつ間隔が７ｍｍ以上となる読取ガラスの移動条件を求める。ＣＣＤの読取線速度をＳPとし、読取ガラスの往復運動の周波数をｆとすると、筋ノイズの周期ＰNOISEは
Figure 0004103874
 と表わされる。この式と周期ＰNOISEに対する筋ノイズの最大長さＬMAXの比の式とから次のように長さＬMAXを得ることができる。
Figure 0004103874
 従って、筋ノイズの最大長さＬMAXが３ｍｍ以下であるためには、
Figure 0004103874
 よって、
Figure 0004103874
 となる必要がある。例えば、ＳP＝１７７ｍｍ／ｓ、ＬCCD＝３８７μｍ、ｄ＝１００μｍの場合には、
Figure 0004103874
 となる。
また、筋ノイズの間隔が７ｍｍ以上であるためには、筋ノイズの周期ＰNOISEと最大長さＬMAXの差が７ｍｍ以上である必要がある。
Figure 0004103874
 すなわち、
Figure 0004103874
 より、
Figure 0004103874
 である必要がある。上と同じく、ＳP＝１７７ｍｍ／ｓ、ＬCCD＝３８７μｍ、ｄ＝１００μｍの場合には、
Figure 0004103874
 となる。
図１０は、読取ガラスの周波数ｆに応じて筋ノイズの長さが３ｍｍ以下となる読取ガラスのストロークＬSTROKE及び筋ノイズの間隔が７ｍｍ以上となる読取ガラスのストロークＬSTROKEを示すグラフである。図１０において、横軸は読取ガラスが往復する周波数ｆを表わし、縦軸は読取ガラスが往復するストロークＬSTROKEを表わす。また、曲線４０は式（２）をプロットしたグラフであり、曲線４１は式（４）をプロットしたグラフである。
図１０に示されるように、グラフ４０、４１に挟まれた領域（斜線部分）が筋ノイズの長さが３ｍｍ以下となり、かつ、筋ノイズの間隔が７ｍｍ以上となる周波数ｆとストロークＬSTROKEの組み合わせの範囲である。丸印４２は、周波数ｆが１８Ｈｚで、ストロークＬSTROKEが９ｍｍの点を示す。この場合における、筋ノイズの最大長さＬMAXと間隔Ｉは式（２）、（４）より次の値をとる。
ＬMAX＝２．５７（ｍｍ）
Ｉ＝７．２７（ｍｍ）
読取装置をかかる構成とすれば、筋ノイズを目立たなくするに当たって、読取ガラスの周波数ｆを低く抑えると共にストロークＬSTROKEをより小さくすることができる。従って、装置の振動を抑えて静音化を図ると共に、装置の小型化を図ることができる。
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１） 上記実施の形態においては、読取ガラスの往復運動の周波数が１８Ｈｚで、ストロークが９ｍｍである場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもない。また、ＣＣＤの読取線速度が１７７ｍｍ／ｓ、ＣＣＤの読取範囲が９ｄｏｔである場合を専ら例示したが、本発明がこれにも限定されず、以下のようにしても良い。
すなわち、ＣＣＤの読取線速度ＳP、ＣＣＤ読取範囲ＬCCD、読取ガラスの往復運動の周波数ｆ、読取ガラス２０３の移動ストロークＬSTROKE及び読取ガラスに付着した異物の副走査方向の長さｄが式（１）、（３）を満たせば、筋ノイズの長さが３ｍｍ以下で、かつ筋ノイズの間隔が７ｍｍ以上となるので、筋ノイズを目立ち難くすることができる。
（２） 上記実施の形態においては、クランク機構を用いて読取ガラスを駆動する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、他の機構を用いて読取ガラスを駆動するとしても良い。例えば、ラックピニオン機構を用いて読取ガラスを駆動しても良い。図１１は、本変形例に係る画像読取部が読取ガラスを往復運動させるための概略構成を示す図である。
図１１に示されるように、画像読取部５００は通紙ガイド５０２、読取ガラス５０３、ガラスホルダーガイド５１０、読取ガラスホルダー５１１、ラック５１２、ピニオン５１３、軸５１４、歯車５１５、５１６及びモーター５１７を備えている。
読取ガラス５０３は読取ガラスホルダー５１１に保持されており、読取ガラスホルダー５１１は副走査方向に往復運動するように、その運動方向をガラスホルダーガイド５１０にて規制されている。また、読取ガラスホルダー５１２は読取ガラス５０３について通紙ガイド５０２とは反対側にはラック５１２が取り付けられている。ラック５１２の一方の主面には歯が形成されており、ピニオン５１３と噛み合っている。
ピニオン５１３を回転駆動する軸５１４の一端には歯車５１５が取り付けられている。歯車５１６は歯車５１５に歯合しており、回転軸を同じくするベルト車を備えている。モーター５１７もまたベルト車を有し、当該ベルト車と歯車５１６のベルト車とにはベルトが張着されている。モーター５１７がそのベルト車を回転駆動すると、歯車５１６のベルト車が回転駆動されるので、歯車５１６が回転し、歯車５１５が回転する。この回転運動が、ピニオン５１３とラック５１２とにより直線運動に変換されて、読取ガラスホルダー５１１が副走査方向に往復運動する。
このようなラックピニオン機構を用いても、読取ガラス５０３を所望の周期及びストロークで往復運動させることができる。
（３） 上記実施の形態においては、読取ガラスの移動速度の変化は正弦波形に従うとしたが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、正弦波形以外のパターンに従って読取ガラスの移動速度を変化させるとしても良い。
上述したように、読取ガラスに付着した異物がＣＣＤ読取範囲の一端からＣＣＤ読取範囲に入り、その他端で折り返す場合に筋ノイズが最も長くなる。読取ガラスの移動速度の変化が正弦波形に従う場合には、死点付近で移動速度が低下するため、かかる場合における筋ノイズの延長の程度が更に甚だしくなる。これに対して、死点付近の移動速度を大きくすれば、筋ノイズの最大長さを抑えて筋ノイズを目立ち難くすることができる。
このためには、変形例（２）のようなラックピニオン機構を用いて、読取ガラスを等速で往復運動させれば良い。なお、死点で読取ガラスを急激に停止させると振動や騒音を生じたり、原稿読取装置の破損を招く可能性が高まったりする。従って、読取ガラスを等速移動させる場合には式（１）、（３）を満たす範囲で可能な限り低速とするのが望ましい。
（４） 上記実施の形態においては、読取ガラスを介して原稿を読み取る場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ガラス以外の透明部材を介して原稿を読み取るとしても良い。かかる透明部材の例としては、透明プラスチック材料、具体的にはポリカーボネート樹脂（PC: polycarbonate）、ポリメチルメタクリレート樹脂（PMMA: polymethyl-methacrylate）、透明ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene strylene）樹脂などが挙げられる。
（５） 上記実施の形態においては、ＣＣＤを用いて原稿から画像を読み取る場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ＣＣＤ以外の装置を用いて原稿を読み取るとしても良い。かかる読取装置の例としては、コンタクトイメージセンサ（CIS: contact image sensor）が挙げられる。
本発明に係る原稿読取装置及び画像形成装置は、シートスルー方式の原稿読取装置及びこれを備えた画像形成装置において読取ガラスに付着した異物により生ずる筋ノイズを緩和する技術として有用である。
本発明の実施の形態に係るＭＦＰの構成を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取部１０２が読取ガラス２０３を往復運動させるための構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る読取ガラス２０３の移動ストロークを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る読取ガラス２０３に直径１００μｍの異物が付着した場合に発生する筋ノイズを示す模式図である。 読取ガラスに異物が付着した際に生じる筋ノイズを、読取ガラスの動かし方に応じて例示する図であって、（ａ）は読取ガラスを動かさない場合、（ｂ）は読取ガラスを１方向に動かした場合、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ読取ガラスを１０Ｈｚ及び５０Ｈｚ往復運動させた場合に生じる筋ノイズを示す。 ＣＣＤ読取線速度ＶCCDを１７７ＭＭ／Ｓとした場合における読取ガラスの移動速度ＶGLASSと発生する筋ノイズの長さＬNOISEとの関係を示すグラフである。 読取ガラスの移動速度ＶGLASSと、原稿１枚を読み取る間に読取ガラスが移動する距離ＬGLASSとの関係を示すグラフである。 ＣＣＤ読取範囲ＬCCDを固定してストロークＬSTROKEを変化させた筋ノイズを被験者に提示して目立ちの程度を評価させた結果を示すグラフである。 筋ノイズの長さと間隔とを異にする様々な画像を被験者に示し筋ノイズの印象を評価させた結果を示す散布図である。 読取ガラスの周波数ｆに応じて筋ノイズの長さが３ｍｍ以下となる読取ガラスのストロークＬSTROKE及び筋ノイズの間隔が７ｍｍ以上となる読取ガラスのストロークＬSTROKEを示すグラフである。 本発明の変形例（２）にかかる画像読取部が読取ガラスを往復運動させるための概略構成を示す図である。 従来技術に係る原稿読取装置の概略構成を示す図である。 モノクロ画像及びカラー画像のガンマ補正に用いられるガンマ曲線をそれぞれ例示するグラフである。
符号の説明
１０……………………………………原稿読取装置
２０……………………………………画像形成装置
３０……………………………………記録シート
３１……………………………………筋ノイズ
３２……………………………………円形領域
４０、４１……………………………グラフ
４２……………………………………丸印
６０……………………………………原稿読取装置
１０１…………………………………自動原稿搬送装置
１０２、５００………………………原稿読取部
２００…………………………………搬送ローラー対
２０１…………………………………上部規制板
２０２…………………………………通紙ガイド
２０３…………………………………読取ガラス
２０４、５０４………………………露光ランプ
２０５…………………………………反射ミラー
２０６…………………………………レンズ
２０７、５０７………………………ＣＣＤ
２１０、５１０………………………ガラスホルダーガイド
２１１、５１１………………………読取ガラスホルダー
２１２、５１２………………………アーム
２１３、５１３………………………カム
２１４、５１４………………………軸
２１５、２１６、５１５、５１６…歯車
２１７、５１７………………………モーター
６０１、６０２………………………ローラー
６０３…………………………………原稿
６０４、６０５………………………ガイド部材
６０６…………………………………画像読み取り位置
６０７…………………………………バックアップ部材
６０８…………………………………読取ガラス
６０９…………………………………露光ランプ
６１０…………………………………ミラー
６１１…………………………………レンズ
６１２…………………………………ＣＣＤ
６１３…………………………………装置フレーム
６１４…………………………………弾性部材
６１５…………………………………駆動装置

Claims (11)

  1. 原稿を搬送しながら透明部材を介して前記原稿の画像を読み取る原稿読取装置であって、
    前記原稿の搬送方向に沿って配列された複数の読取手段と、
    前記読取手段に対して、前記透明部材を前記原稿の搬送方向に往復移動させる駆動手段とを備え、
    前記読取手段は、低濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする原稿読取装置。
  2. 前記読取手段は、高濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
  3. 前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原稿読取装置。
  4. 前記透明部材の前記読取手段に対して往復運動する速度は正弦波形に従って変化する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の原稿読取装置。
  5. 前記読取手段の読取線速度Ｖ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗ、前記透明部材の往復運動の周波数ｆ及び前記透明部材に付着した異物の前記原稿の搬送方向における長さｄに対して、前記透明部材の往復運動のストロークＳが式
    Figure 0004103874
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の原稿読取装置。
  6. 前記読取手段の読取線速度Ｖ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗ及び前記透明部材の往復運動の周波数ｆに対して、前記透明部材の往復運動のストロークＳが式
    Figure 0004103874
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の原稿読取装置。
  7. 前記読取手段の読取線速度が１７７ｍｍ／ｓ、前記読取手段が前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅が３８７μｍ、前記透明部材の往復運動の周波数が１８Ｈｚ、前記透明部材の往復運動のストロークが９ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の原稿読取装置。
  8. 前記読取手段はＣＣＤラインセンサーであって、
    ３原色のそれぞれに対応する３つのＣＣＤラインセンサーの長手方向が前記搬送方向にほぼ直交するように配設されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の原稿読取装置。
  9. 原稿を搬送しながら透明部材を介して前記原稿の画像を読み取る原稿読取装置であって、
    前記原稿の搬送方向に沿って配列された複数の読取手段と、
    前記読取手段に対して、前記透明部材を前記原稿の搬送方向に往復移動させる駆動手段とを備え、
    前記読取手段は、低濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす原稿読取装置
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  10. 前記読取手段は、高濃度異物による画質低下が目立たないように、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  11. 前記読取手段は、前記原稿の搬送方向に沿って配列された先頭から末尾までの幅Ｗと、前記透明部材の往復運動のストロークＳとが式
    Figure 0004103874
     を満たす
    ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
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