本発明は、原稿画像をスキャニングにより光学的に読み取って電子データを出力する画像読取装置及び自動原稿搬送装置に関する。
従来、複写機やプリンタ等における画像読取装置にあっては、シートが斜行して横ズレを発生する場合があり、シートの横ズレが発生すると、シートに形成される画像が傾いたりズレたりする。そのため、横ズレをセンサで検知し、その検知結果に基づいて画像のズレを補正することが一般に行なわれている。
また、このようにシートの横ズレ量を検出して、その横ズレ量に応じて画像の書き出し位置を補正する場合には、一般に、横ズレ量検出センサとして、フォトダイオードアレイや、CCDセンサ、CMOSセンサ、CISセンサに代表されるラインセンサ、イメージセンサ等の多数の画素を持つ受光素子が使用され、画素1つ1つのON/OFFによってシートの横ズレ位置が検出される(例えば、特許文献1ないし特許文献3参照)。また、この場合、発光側では、受光側の長さと同程度の発光エリアが必要であるため、LEDアレイや拡散板、あるいは、レンズやスリットを使用することにより、平行光が形成される。
特開平6−92512号公報
特開平7−187449号公報
特開2002−292960号公報
しかし、CCDセンサやCMOSセンサ等は、高価であり、信号処理に専用の回路が必要となる。また、フォトダイオードアレイは、微小なチップを一列に多数並べているため、基本的にはCCDセンサ等と同様の構成になって、価格が高くなる。
また、受光部の長さと同程度の発光エリア(平行光)を形成するべく発光側にLEDアレイ、拡散板、レンズ等を使用すると、大きなスペースが必要となるばかりでなく、価格も高くなる。そのため、発光部を受光部に比べて小さくすることも考えられるが、発光部が受光部に比べて小さいと、発光部から受光部へ向かう光が広がることになるため、シートのエッジが光源の中心にある場合にはその正確な位置を求めることができるが、シートのエッジが光源の中心から左右に偏って位置している場合には、実際の位置よりも左右に偏った位置としてシートのエッジが検出されてしまう。この問題を回避するためには、シートと受光部とをできるだけ密着させなければならないが、その場合には、設計の自由度が小さくなってしまうという新たな問題が生じる。
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、読み取り原稿のズレ量を正確且つ安価に検出し、検出されたズレ量に応じて画像データを補正して出力する画像読取装置を提供することにある。
本発明は、給紙トレイ上に載置されたシートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されたシートの画像を所定の読取位置において読み取る読取手段と、前記搬送されるシートの搬送方向と直交する方向の片側端部位置に配置され、当該シート端の前記搬送方向と直交する方向におけるシートの搬送位置のズレに応じた光量を検知するための第1光検知手段と、前記搬送されるシートにより完全に遮光される位置に配置され、前記読取手段により読み取られるシートの光透過量を検出するための第2光検知手段と、前記読取手段によって読み取られた前記シートの画像データを一時的に格納する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像データを補正して出力する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第1光検出手段によるシートが無い時の光量と前記シートの搬送位置のズレに応じた光量と、前記第2光検知手段によって検知された当該シートの光透過量とに基づいて、前記シート搬送位置の基準位置に対する前記シートのズレ量を算出する演算手段を有し、前記演算手段が算出した前記ズレ量に応じて、前記記憶手段に格納された画像データの読み出し位置を補正して当該格納された画像データを出力することを特徴とする画像読取装置を提供するものである。
これにより、本画像読取装置においては、画素1つ1つのON/OFFによってシートのズレ位置を検出するのではなく、シートの搬送位置のズレ量に応じた光量を検知すれば、多数の画素を持つ受光素子を使わないで済む。そのため、価格が安く、信号処理回路も極めて単純になる。
そして、シートを透過する光によるシートのズレ検出値への影響をなくすことができる。また、本画像読取装置の前記制御手段は、前記演算手段が算出した前記ズレ量に応じて、前記記憶手段に格納された画像データを補正する補正手段を備えるようにしてもよい。
本願は、さらに、給紙トレイ上に載置されたシートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されたシートの画像を所定の読取位置において読み取る読取手段と、前記搬送されるシートの搬送方向と直交する方向の片側端部位置に配置され、当該シート端の前記搬送方向と直交する方向におけるシートの搬送位置のズレに応じた光量を検知するための第1光検知手段と、前記搬送されるシートにより完全に遮光される位置に配置され、前記読取手段により読み取られるシートの光透過量を検出するための第2光検知手段と、前記第1光検出手段によるシートが無い時の光量と前記シートの搬送位置のズレに応じた光量と、前記第2光検知手段によって検知された当該シートの光透過量とに基づいて、前記シート搬送位置の基準位置に対する前記シートのズレ量を算出する演算手段と、前記演算手段が算出した前記ズレ量に応じて、前記読取手段によるシート搬送方向と直交するシート幅方向の読取開始位置を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置を提供するものである。
上述したように本発明は、シートの搬送位置のズレ量に応じた光量を検知することで、価格が安く、構造も単純になるとともに搬送シートの位置ズレ量を正確に検出でき、さらに出力時の画像データの読み出し位置を搬送シートの位置ズレ量に基づき補正して出力するので、良好な形成画像を得ることができるとの効果を奏する。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像読取装置1を画像形成装置である複写機100に装着した状態を示している。図示のように、本実施形態の画像読取装置1は、連続的に原稿(シート)を繰出して画像読取部に給送する自動原稿送り装置(シート搬送装置)として構成されており、下部ユニット2と、下部ユニット2に対してヒンジ等により開閉自在に取り付けられた上部ユニット3とを備えている。
上部ユニット3は、原稿を積層して収容する給紙トレイ5と、給紙トレイ5上の原稿を搬送する搬送手段を構成するとともに画像の読取処理をも行なう本体6と、給紙トレイに併設され且つ読取処理された原稿が排紙される排紙トレイ7とを備えている。なお、給紙トレイ5上に積載された原稿は、給紙ガイド5aによって幅方向が規制されるようになっている。
本体6は、原稿を搬送する搬送経路と、原稿を搬送するローラ対と、原稿の画像を読み取る光学読取装置とが内部に設けられた筐体6aを有している。この筐体6aには、給紙トレイ5に対応して原稿導入口6bが形成されるとともに、排紙トレイ7に対応して原稿排出口6cが形成されている。原稿導入口6bから導入された原稿は、筐体6a内に配設された略U字状の搬送経路10に沿って搬送されるとともに、読取処理が成された後、原稿排出口6cを介して排紙トレイ7上に排紙される。
筐体6aの原稿導入口6b付近には、給紙トレイ5上に積載された原稿に当接して原稿を繰出すピックアップローラ11が配設されており、このピックアップローラ11の下流側には、繰出された原稿を確実に1枚ずつ分離する分離パッド12aと、この分離パッド12aに当接する分離ローラ12bとを有する用紙分離機構12が配設されている。また、用紙分離機構12の下流側の搬送経路には、用紙分離機構12によって分離された原稿の先端にたわみを形成してスキューを除去するレジストローラ対14が配設されている。
また、本実施形態の画像読取装置1は、搬送される原稿の両面の画像が読み取れるように、2つの光学読取装置(読取手段)を備えた構成となっている。このうち、第1の光学読取装置20は、下部ユニット2内に収容されており、搬送経路10に沿って連続して配設された搬送ローラ対16,17の間に位置するシートスループラテン21を通過する原稿の画像を読み取るようになっている。具体的には、第1の光学読取装置20は、縮小光学系センサを備えて構成されており、第1キャリッジ22と、第2キャリッジ24とを有している。各キャリッジ22,24は、図示しないモータにより駆動され、互いに連動して所定の距離関係を保ちながらユニット内を図の左右方向に移動できるようになっている。
図2に明確に示されるように、第1のキャリッジ22には、原稿に対して光を照射するための光源25と、原稿からの反射光を受光して水平に反射させる反射鏡26とが搭載されている。また、第2のキャリッジ24には、反射鏡26からの水平方向の反射光を垂直方向に向ける反射鏡28と、この反射鏡28によって反射された垂直方向の光を反射鏡26による反射光とは逆向きの水平方向に方向付ける反射鏡29とが搭載されている。
また、第1の光学読取装置20は、下部ユニット2内に固定され且つ反射鏡29からの反射光が入射する集光レンズ30と、この集光レンズ30によって合焦された光を受けるCCDイメージセンサ31とを有している。CCDイメージセンサ31によって検知された光は、CCD基板32によってデジタル信号に変換された後、各種の画像処理を行なう画像処理基板33を介して複写機100内のインターフェース基板101に送信される。
また、第1の光学読取装置20は、ブック型の原稿をも読取れるように構成されている。すなわち、下部ユニット2の上面には、シートスループラテン21と隣接して、ブック読みプラテン35が設けられており、このブック読みプラテン上に載置された原稿をキャリッジ22,24の移動による走査によって読み取るようになっている。そのため、排紙トレイ7の下面には、ブック読みプラテン35上に載置された原稿を柔らかく押圧して固定する弾力性を有する押圧部材7aが固着されている。
一方、第2の光学読取装置40は、上部ユニット3内に設けられており、第1の光学読取装置20によって読み取られる原稿の面と反対側の面の画像を読み取るようになっている。具体的には、第2の光学読取装置40は、搬送ローラ対17の下流側に直線状に形成された搬送経路中に配設されており、シートスループラテン21の読取位置X1を通過してすくい上げガイド38によってすくい上げられた原稿の反対側の画像を読み取るようになっている。本実施形態において、第2の光学読取装置40は、等倍密着型イメージセンサを備えて構成されており、具体的には、原稿画像に対して光を照射する光源と、原稿からの反射光を透過する保護ガラスと、この保護ガラスを透過する原稿からの反射光を検知するCCDイメージセンサとを収容するコンタクトイメージセンサ(CIS)ユニットとして構成されている。この場合、前記CCDイメージセンサで検知された光は、回路基板41によってデジタル信号に変換された後、下部ユニット3内に設けられた画像処理基板33を介して、複写機100内のインターフェース基板101に送信される。
また、第2の光学読取装置40の下流側には排紙ローラ対50が配設されており、読取処理された原稿は、この排紙ローラ対50によって、原稿排出口6cを介して排紙トレイ7上に排紙される。
なお、搬送経路10には、原稿の位置を検出する複数個のセンサ61〜63が配設されており、これらセンサ61〜63からの検出信号に基いて、制御回路(図示せず)は、レジストローラ対14、搬送ローラ対16,17、排紙ローラ対50等を駆動するモータ(図示せず)や、キャリッジ22,24の移動操作、各光学読取装置20,40に設けられている光源の点滅制御等を行なう。
次に、図1に示される画像形成装置である複写機100の構成を簡単に説明する。
図示のように、複写機100内には、画像が転写される転写材としてのシートをストックする給紙カセット102と、給紙カセット102内に収容されたシートを1枚ずつ分離する繰出しローラ103と、繰出されたシートに対して画像を形成する画像形成部104と、画像が形成されたシートをストックするトレイ105とが設けられている。
画像形成部104は感光体ドラム110を備えており、この感光体ドラム110の周囲には、クリーニング器111と、帯電器112と、現像器113と、転写器114とが配設されている。また、転写器114の下流側には、転写器114でシートに転写されたトナー像を定着させる定着器115が設けられている。
実際の画像形成は、クリーニング器111によって感光体ドラム110上を初期化し、帯電器112によって感光体ドラム110の周面に電荷を帯びさせ、この一様に帯びた電荷を現像器113で所望の画像に従った電荷分布に処理すると共に、カーボンを主体とするトナーを乗せ、その後、感光体ドラム110上に形成されたトナーを転写器114によってシートに転写して定着器115で定着させることで行なわれる。
なお、画像読取装置1によって読み取られた原稿の画像データは、画像読取装置1の画像処理基板33において同時に行われるシェーディング補正とA/D変換後の量子化データを正規化するための白補正、所望の明るさコントラストに画像の値を変換する濃度コントラスト補正、特定領域のみデータ取得するトリミング処理等が施されたデータとして、インターフェース基板101を介して受信されており、プリンタ基板116上で処理された後、現像器113に送信される。また、画像読取装置1は、原稿の両面読取が可能な構成となっているため、複写機100側においても、両面画像形成が可能となるように、スイッチバック機構(図示せず)が設けられている。
また、図1および図2に示されるように、本実施形態の画像読取装置1には、レジストローラ対14の下流側であって読取位置Xの上流側に、第1光検知手段としての横ズレ検知センサ45が設けられている。この横ズレ検知センサ45は、搬送経路10の片側、すなわち、搬送経路10に沿って搬送される原稿の搬送方向と直交する方向の片側端部位置に対応して配置され、前記搬送方向と直交する方向における原稿の前記片側端部の搬送位置のズレ量(横ズレ量)を光学的に検知する。具体的には、図3および図4に示されるように、横ズレ検知センサ45は、発光部46と受光部47とを有しており、前記搬送方向(図3に矢印で示されている)と直交する方向における原稿48の前記片側端部48bの搬送位置のズレ量に応じた光量を、所定の範囲の検出領域において検知する。
受光部47は、CCDセンサやフォトダイオードアレイのように多数の画素を持つ受光素子ではなく、受光素子としての検出領域に応じた長さを有する1チップからなるフォトダイオード(以下、フォトダイオードチップという。)49を備えている。また、発光部46は、検出領域を均等とみなせる照度で照射できる(フォトダイオードチップ49の全面を均等とみなせる程度の均一の照度で照射できる)指向性が広い1つの発光素子としての発光ダイオード(以下、広指向性LEDという。)を備えている。
また、フォトダイオードチップ49と広指向性LED51との間には、フォトダイオードチップ49に近接して(フォトダイオードチップ49から距離L1だけ離間して)、絞り52が設けられている。この絞り52は、広指向性LED51からフォトダイオードチップ49に向かう光の照射範囲を規制して検出領域を決定する。本実施形態において、絞り52は、フォトダイオードチップ49の全面が照射される大きさに設定された開口52aを有している。逆に言うと、フォトダイオードチップ49の長さ(原稿48の搬送方向と直交する方向に沿う長さ)は、絞り52を通過した光の全てを受けることができる長さに設定されている。なお、この長さは、後述するように広指向性LED51の位置がずれた場合も考慮されている。
以上の構成によれば、図4の断面から分かるように、横ズレ検知センサ45の検出領域は、原稿48が搬送される搬送面P内において、原稿48の搬送方向と直交する方向に沿う長さSが、以下の式(1)によって規定されるようになる。
S=hW/(h+L2) ・・・(1)
ここで、hは原稿48の搬送面Pと広指向性LED51との間の距離であり、Wは絞り52の開口52aの長さ(原稿48の搬送方向と直交する方向に沿う長さ(幅))であり、L2は原稿48の搬送面Pと絞り52との間の距離である。なお、実際の設計においては、検出領域の必要な長さSに基づいて、絞り52の開口52aの長さWが、式(1)から、W=S(h+L2)/hとして決定されることになる。また、見かけ上の照射範囲を狭めるため、距離hを大きめにすると更に良い。
また、本実施形態の場合、広指向性LED51の中心は、フォトダイオードチップ49の中心Oを通り且つフォトダイオードチップ49の受光面に対して垂直な垂線上にあっても良く、したがって、広指向性LED51から広がる光の中心軸がフォトダイオードチップ49の中心Oを通るようになっていてもよいが、横ズレ検知センサ45における検知基準(基準軸)O1は、フォトダイオードチップ49の中心でもなく、広指向性LED51の光軸でもなく、検出領域の中心(S/2)に設定されている。具体的には、本実施形態において、 搬送される原稿48の片側端部48aの端縁48bが基準軸O1上に位置している場合、横ズレ検知センサ45側では、搬送方向と直交する方向における原稿48のズレ量(横ズレ量)が0として検出される。一方、原稿48の端縁48bが基準軸O1上に位置していなければ、横ズレ検知センサ45側では、基準軸O1と原稿48の端縁48bとの距離および相対位置に応じて、搬送方向と直交する方向における原稿48のズレ量が正負の値で検出される。
また、図5には、横ズレ検知センサ45および横ズレ検知センサ45によって検出された光量に基づいて読取画像を補正するための構成がブロック図で示されている。図示のように、横ズレ検知センサ45は、発光素子(広指向性LED)51およびフォトダイオードチップ49に加え、記憶部55と、X2演算部56と、発光量調整回路54とを備えている。この場合、フォトダイオードチップ49は、広指向性LED51から発せられる光を受けて、その光量に対応する電荷を蓄積し(光起電力効果)、光のエネルギを電気エネルギに変換する。そのため、フォトダイオードチップ49は、外部負荷を端子間に接続して成る電流−電圧変換回路53を有している。また、発光量調整回路54は、電流−電圧変換回路53からの電気信号に基づいて広指向性LED51の発光量を調整する。また、記憶部55は、後述するように、検出領域に原稿48がない時の検出光量に基づく電流値I0(本実施形態では、電流−電圧変換回路53によって変換された電圧値V0)を記憶するとともに、検出領域に原稿48がある時の検出光量に基づく電流値IS(本実施形態では、電流−電圧変換回路53によって変換された電圧値VS)を記憶する。また、X2演算部56は、後述するように、記憶部55に記憶された電流値I0,IS(本実施形態では、電流−電圧変換回路53によって変換された電圧値V0,VS)に基づいて、横ズレ検知センサ45の検知基準O1と原稿48の端縁48bとの間の搬送方向と直交する方向におけるズレ量X2を計算する。
また、図5に示されるその他の構成要素、すなわち、演算部57,59、画像書き込み装置58、画像記憶装置60は、例えば画像処理基板33に設けられている。このうち、X0演算部59は、後述する初期設定において、読取装置20(40)におけるセンサ(CCDイメージセンサ31等)の読取基準O2(図4および図6参照)と検査シート90の端縁90a(図6参照)との間の搬送方向と直交する方向に沿うズレ量X1’(本実施形態では、例えば読取装置20から出力される)、および、横ズレ検知センサ45の検知基準O1と検査シート90の端縁90aとの間の搬送方向と直交する方向に沿うズレ量X2’に基づいて、読取基準O2と検知基準O1との間の後述するズレ量X0を予め演算する。
また、画像記憶装置60は、読取装置20、40によって読み取られた原稿48の画像データを一時的に格納する記憶手段として機能するとともに、X0演算部59で演算されたズレ量X0を記憶する。また、X1演算部57は、画像記憶装置60に記憶されたズレ量X0とX2演算部56で演算されたズレ量X2とに基づいて、読取装置20(40)におけるセンサの読取基準O2と原稿48の端縁48bとの間の搬送方向と直交する方向に沿うズレ量X1を計算する(横ズレ検知センサ45の出力信号に基づいて原稿搬送位置の基準位置に対するズレ量を算出する)演算手段として機能する。なお、このX1演算部57は、横ズレ検知センサ45に設けられていても良い。
また、画像書き込み装置58は、X1演算部57で演算されたズレ量X1に基づいて、画像記憶装置60に格納された画像データを補正する補正手段として機能するとともに、補正された画像データをインターフェース基板101に送信する。すなわち、本実施形態において、画像書き込み装置58は、X1演算部57と共に、画像記憶装置60に記憶された画像データを補正して出力する制御手段を構成していると言える。
なお、本実施形態において、読取装置20(40)におけるセンサの読取基準O2とは、具体的には、原稿端面の理想的な通過位置であり、読取基準O2と原稿48の端縁48bとの相対位置に伴うズレ量X1の正負の対応関係は、横ズレ検知センサ45におけるそれと一致している。すなわち、本実施形態においては、例えば、読取基準O2および検知基準O1の右側でズレ量X1,X2が共に正の値として読み取られ、読取基準O2および検知基準O1の左側でズレ量X1,X2が共に負の値として読み取られる(図6参照)。また、本実施形態においては、X0演算部59で演算されたズレ量X0が横ズレ検知センサ45の記憶部55に記憶されても良い。
次に、横ズレ検知センサ45を用いて原稿48の横ズレ量を検出する方法について説明する。
横ズレ検知センサ45の検出領域に原稿48がある場合、原稿48の位置に応じてフォトダイオードチップ49の受光量が変化するため、この受光量を距離に換算すれば、原稿48の横ズレ量を簡単に検出することができる。すなわち、検出領域に原稿48が無い場合には、広指向性LED51からフォトダイオードチップ49に向けて発せられる光が、絞り52の開口52aを通じてフォトダイオードチップ49の受光面全体に入射するため、この時のフォトダイオードチップ49の出力電流をI0とし(本実施形態では、電流−電圧変換回路53によって変換された出力電圧をV0とし)、また、原稿48の端縁48bが検出領域内にある場合には、広指向性LED51からの光が部分的に原稿48によって遮られてフォトダイオードチップ49に入射するため、この時のフォトダイオードチップ49の出力電流をISとする(本実施形態では、電流−電圧変換回路53によって変換された出力電圧をVSとする)と、原稿48の搬送方向と直交する方向に沿う検出領域の長さがSである場合、原稿48が遮光した距離dは、以下の式(2)によって求めることができる。
d=S(1−IS/I0)=S(1−VS/V0) ・・・(2)
例えば、検出領域に原稿48が無い時のフォトダイオードチップ49による受光電圧が4V、検出領域に原稿48がある時のフォトダイオードチップ49による受光電圧が3V、検出領域の長さSが10mmである場合、横ズレ検知センサ45の検知基準O2(S/2の位置)に対する原稿48のズレ量X2は、X2=10mm×(1/2−3V/4V)=−2.5mmとして計算される。
具体的に、このようなズレ量X2の計算は、フォトダイオードチップ49から出力される電圧値V0,VSを記憶部55で記憶するとともに、記憶部55に記憶された電圧値V0,VSに基づいて、X2演算部56が式(2)の演算を実行することにより行なわれる(フォトダイオードチップ49の受光面が原稿48により覆われる割合を算出することによって行なわれる)。なお、ズレ量X2の測定は、原稿48の搬送中において、決められたタイミングで数回行なわれ、その平均値または最大値がX2の値として採用される。
実際に原稿48を搬送した際に、このようにして横ズレ検知センサ45によりズレ量X2が測定されると、X1演算部57は、以下の式(3)により、読取装置20(40)におけるセンサの読取基準O2と原稿48の端縁48bとの間の搬送方向と直交する方向に沿うズレ量X1を計算する。
X1=X2+X0 ・・・(3)
ここで、X0は、画像記憶装置60に予め記憶されている値であり、読取基準O2と検知基準O1との間のズレ量である。このズレ量X0は、実際に画像読取形成を行なう前の段階である初期設定時又は工場出荷時において、X0演算部59で演算される。すなわち、この初期設定では、図6に示されるように、まず、検査シート90を1枚搬送し、読取装置20(40)および横ズレ検知センサ45を用いて、読取基準O2と検査シート90の端縁90aとの間のズレ量X1’、および、検知基準O1と検査シート90の端縁90aとの間のズレ量X2’とが測定される。この場合、検査シート90が白いと、画像読取装置側で検査シート90の端縁90aを検出できない場合があるため、黒色等の検査シートを使用することが望ましい。そして、これら2つの測定値X1’,X2’に基づいて、X0演算部59は、以下の式(4)の演算を行なうことにより、読取基準O2と検知基準O1との間のズレ量X0を求める(図6の例では、X0,X1’は正の値、X2’は負の値である)。
X0=X1’−X2’ ・・・(4)
なお、前述したように、このズレ量X0は、オフセット値として画像記憶装置60に記憶される。
以上のようにして、X1演算部57が、ズレ量X0,X2に基づいて、読取基準O2と原稿48の端縁48bとの間のズレ量X1を計算すると、画像書込装置58は、基準位置よりX1だけずらして画像を書き込む。すなわち、画像書込装置58は、X1演算部57で演算されたズレ量X1に基づいて、画像記憶装置60に格納された画像データを補正する(画像書き込み位置等を調整する)とともに、補正された画像データをインターフェース基板101に送信する。これにより、横ズレ量が補正された出力画像が得られる。
なお、上記の実施の形態では、読取基準O2と原稿48の端縁48bとの間のズレ量X1を計算し、このズレ量X1に基づき画像データを補正したが、X1演算部57で演算されたズレ量X1に基づき、読取装置20、40による読取領域を補正(調整)してもよい。つまり、図9の点線で示すようにX1演算部57で演算されたズレ量X1に基づき、読取制御装置42によって読取装置20、40による原稿搬送方向と直交する主走査方向の原稿読取開始位置を補正し、補正された読取開始位置から定められた領域を読み取るように読取装置20、40を制御する。
以上説明したように、本実施形態の画像読取装置1は、原稿48の搬送方向と直交する方向の片側端部位置に配置され且つ原稿48の端縁48bの前記搬送方向と直交する方向における原稿搬送位置のズレ量に応じた光量を検知する第1光検知手段としての横ズレ検知センサ45と、読取装置20,40によって読み取られた原稿48の画像データを一時的に格納する記憶手段としての画像記憶装置60と、横ズレ検知センサ45の出力信号に基づいて原稿搬送位置の基準位置に対するズレ量を算出する演算手段としての演算部56,57と、演算部56,57が算出したズレ量に応じて画像記憶装置60に格納された画像データを補正する補正手段としての画像書込装置58とを備えている。
このように、画素1つ1つのON/OFFによって原稿48の横ズレ位置を検出するのではなく、原稿48の搬送位置のズレ量に応じた光量を検知すれば、多数の画素を持つ受光素子を使わないで済む。すなわち、本実施形態では、原稿48の搬送位置のズレ量に応じた光量を検知するという思想に基づき、1個のフォトダイオードチップ49だけを使い、CCDやフォトダイオードアレイ等の多数の画素を持つ受光素子を使わない。そのため、価格が安く、信号処理回路も極めて単純になる。また、本実施形態では、フォトダイオードチップ49の全面を同じ照度で照射できるような指向性が広い単一の発光素子(広指向性LED等)を使用し、平行光を形成するためにレンズや拡散板等は一切使用しないため、大きなスペースを必要とせず、安価である。10mm程度の検出領域であれば、本実施形態のように1個のフォトダイオードおよび指向性が広い1個のLEDで十分であり、また、それ以上の検出領域であれば、原稿のサイズに応じて、受発光素子の対を増やせば良い。
また、本実施形態では、絞り52を設けることにより、広指向性LED51の位置が横方向へずれても検出領域の長さSが常に一定になるようにしている。すなわち、図4に示されるように、取り付け誤差等によって広指向性LED51の位置が実線で示される位置から破線で示される位置へとΔdだけズレた場合、検出領域は右側にシフトするが、絞り52の長さWが一定であるため、検出領域の長さSは常に一定である。本発明の横ズレ検知センサ45の検知基準(基準位置)O1は、フォトダイオードチップ49の中心でもなく、広指向性LED51の中心でもなく、検出領域の中心に設定されているため、常にS/2という定数であり、また、ズレ量X2も、式(2)からX2=S(1/2−IS/I0)となり、広指向性LED51とフォトダイオードチップ49との間のズレとは無関係となる。広指向性LED51とフォトダイオードチップ49のズレ等で検出領域がシフトした場合は、前述したように、ズレ量のオフセット値X0を再度設定するだけで良い(検出領域のシフト分はX0の中に含まれている)(図4の例では、X0がΔSだけ右にシフトし、したがって、実線位置でのズレ量X2がX2”として検出される)。
また、本実施形態では、初期設定によりオフセット量X0を記憶させておくようにしているため、検知基準O1と読取基準O2とが合っていない場合に、これらの基準を機械的に合わせる必要がない。
ここで、一般的な自動原稿送り装置では、様々なサイズの原稿(シート)が取り扱いされており、この様々なサイズの原稿を搬送する方式として、給紙トレイ上の片側に設けられた基準位置に全てのサイズの原稿における幅方向の一端を合わせて原稿を搬送する片側基準搬送方式と、給紙トレイ上のセンターに全サイズの原稿おける幅方向のセンターを合わせて原稿を搬送するセンター基準搬送方式とがある。
片側基準搬送方式であれば、横ズレ検知センサは給紙トレイ上の片側に設けられた基準位置に対応した搬送路の所定の一箇所に配置すればよい。しかし、センター基準搬送方式にあっては、各サイズの原稿によってその端部の搬送位置が異なるので、少なくとも受光素子は各原稿における幅方向の端部の位置に対応する長さが必要となる。このため、受光素子の長さは長くなるが、電流−電圧変換回路からの出力電圧の分解能は一定であるため、受光素子が短い場合(所定の一箇所に横ズレ検知センサを配置した場合)と比較して、原稿の横ズレ量の検出精度が低下する。また、受光素子に略均一な光が入射しなければ、検出精度が低下するため、発光側にはLEDアレイや拡散板、レンズ等によって受光素子の長さと同程度の発光エリア(平行光)を形成しなければならないので、大きなスペースが必要となるとともに価格も高くなる。
このようなセンター基準搬送方式の問題点を解決するためには、横ズレ検知センサを、原稿のサイズに応じた個々の位置に取り付ければよい(読み取り対象となる原稿の横幅サイズの種類に応じて複数個配置すればよい)。また、頻繁に使用する原稿サイズや横ズレ補正を特に行ないたいサイズによって取り付け位置を変更することで対応しても良い。さらに、この横ズレ検知センサを、前記片側端部位置において、読み取り対象となる原稿の横幅サイズに応じて手動または自動で移動可能に設置することでも対応できる。
前述した読み取り対象となる原稿の横幅サイズの種類に対応した横ズレ検知センサの具体的な取り付け構造について以下に説明する。なお、以下の説明においては、頻繁に使用される2種類のサイズの原稿について、横ズレ量を検出する場合について述べる。
先ず、複数も横ズレ検知センサ45を原稿のサイズに対応した位置に取り付ける構成(実施例1)を図10の横ズレ検知センサを原稿の横幅サイズの種類に対応した位置に複数配置した構造を示す平面図に基づいて説明する。
搬送経路10の内側の発光部には広指向性LED92Aが実装されたLED用基板93AがLED用ブラケット94Aに取り付けられ、広指向性LED92Bが実装されたLED基板93BがLED用ブラケット94Bに取り付けられている。そして、各ブラケット94B、94Aは、装置側板91に取り付けられたLED用支持部材95の原稿サイズに対応した位置にそれぞれ固定ネジで取り付けられる。
また、搬送経路10の外側の受光部にはフォトダイオードチップ96Aが実装されたフォトダイオード基板97A(以下、PD用基板という。)がフォトダイオード用ブラケット98A(以下、PD用ブラケットという。)に取り付けられ、フォトダイオードチップ96Bが実装されたPD基板97BがPD用ブラケット98Bに取り付けられている。そして、各PD用ブラケット98A、98Bは、装置側板91に取り付けられたフォトダイオード用支持部材(以下、PD用支持部材という。)99の原稿サイズに対応した位置にそれぞれ取り付けられる。
このような構成によって、広指向性LED92Aとフォトダイオードチップ96Aで構成した一方の横ズレ検知センサを幅方向が長いサイズの原稿に対応した位置に配置し、広指向性LED92Bとフォトダイオードチップ96Bで構成した他方の横ズレ検知センサを幅方向が短いサイズの原稿に対応した位置に配置している。そして、原稿のサイズ情報に応じて一方の横ズレ検知センサ、または他方の横ズレ検知センサのいずれかを選択して動作させ、原稿の横ズレ量に応じた光量を検出する。その後、この光量に基づき横ズレ量を演算する。
なお、88A、88Bは広指向性LED92A、92Bのそれぞれに設けられ、各広指向性LED92A、92Bの照射範囲を制限するとともに外乱光を防ぐための遮光部材である。また、広指向性LED92Aとフォトダイオードチップ96Aの間には、先に述べたようにフォトダイオ−ドの全面が照射される大きさに設定された開口89aを有する絞り部材89Aが設けられ、広指向性LED92Bとフォトダイオードチップ96Bの間には開口89bを有する絞り部材89Bが設けられており、一方の広指向性LED92A、または他方の広指向性LED92Bの照射光は、搬送路10を形成する外側ガイド10a及び内側ガイド10bの開口部を通過し、一方の絞り部材89A、または他方の絞り部材89Bによって所定の検出範囲に制限されて一方のフォトダイオードチップ96A、または他方のフォトダイオードチップ69Bに受光されるようになっている。
次に、横ズレ検知センサ45を移動させる手段の具体的な構成であるが、この移動させる手段としては、操作片等を設けて手動で移動させる構成(実施例2)や、ソレノイドやモータ等のアクチュエータによって自動で移動させる構成(実施例3)、さらに一度取り外して位置を変更して取り付ける構成(実施例4)等がある。これらの構成について以下に説明する。
操作片等を設けて手動で移動させる構成の実施形態の一例について、図11の横ズレ検知センサ45の取り付け構造を示す断面図及び図12(a)、(b)の横ズレ検知センサ45の取り付け構造を示す平面図に基づき説明する。ここでは、2種類の頻繁に使用する原稿サイズに対応した位置にそれぞれ配置された2つの発光素子としての広指向性LED(発光ダイオード)68A、68Bと、2つの広指向性LED68A、68Bのそれぞれに対応した位置に移動可能な1つフォトダイオードチップ69で、原稿のズレ量を検出している。
搬送経路10の内側の発光部に配置された2つの広指向性LED68A、68Bは、LED基板70に実装されてLED用ブラケット82に取り付けられている。そして、LED用ブラケット82は、装置側板80に取り付けられたLED用支持部材83にネジ等の固定部材によって固定されて取り付けられている。なお、73は広指向性LED68A、68Bの四方を囲んで、照射範囲を制限するとともに外乱光を防ぐための遮光部材であって、この遮光部材73もLED基板70と一体でLED用ブラケット82に取り付けられている。
一方、受光素子としてのフォトダイオードチップ69は、搬送経路10を挟んで発光部に対向して設けられた受光部に配置されている。このフォトダイオードチップ69は、PD基板72に実装されている。そして、PD基板72と開口67aを有する絞り部材67とがネジ等の固定部材によってPD用ブラケット84に取り付けられている。このPD用ブラケット84は、装置の側板80に固定されたPD用支持部材85にシートの幅方向にスライド移動できるように取り付けられている。
このスライド移動の構成について図12(a)、(b)に基づき以下に説明すると、PD用ブラケット84には長孔84aが設けられ、この長孔84aを介して段ネジ87によってPD用支持部材85に取り付けられている。このように、長孔84aと段ネジ87とによって、PD用ブラケット84はPD用支持部材85に対してガタ付いた状態で取り付けられ、長孔87に沿ってPD用ブラケット84が移動可能に構成される。また、PD用ブラケット84には、装置カバー3aの開口3bから外部に露出した操作片84aが設けられており、この操作片84aを使用者が任意に操作することによってPD用ブラケット84が移動し、フォトダイオードチップ69が一方の広指向性LED68Aに対応する位置(図12(a)参照。)と他方の広指向性LED68Bに対応する位置(図12(b)参照。)とに移動される。また、の開口部3bには図示しない蓋が設けられており、フォトダイオードチップ69を移動させる際のみ露出可能にしている。
なお、図中の符号86はPD用ブラッケット84をPD用支持部材85に付勢する付勢手段としての板バネであって、この板バネ86によってPD用ブラッケット84のガタ付きを抑えるとともにPD用支持部材85との間の摺動負荷を増大させて簡単にPD用ブラッケット84が移動位置からずれないようにしている。
このような構成によって、例えば、幅方向が短いサイズの原稿を搬送する場合は、図12(a)に示すようにPD用ブラケット84の操作部84bを搬送路10の幅方向の中央側(図中上側)に手動で操作し、フォトダイオードチップ69を、一方の広指向性LED68Aに対応する位置に移動させ、一方の広指向性LED68Aのみを発光させるように制御する。これによって、短いサイズの原稿の横ズレ量を検出する。また、幅方向が長いサイズの原稿を搬送する場合は、図12(a)に示すようにPD用ブラケット84の操作部84bを搬送路10の幅方向の端部側(図中の下側)に手動で操作し、フォトダイオードチップ69を他方の広指向性LED68Bに対応する位置に移動させ、他方の広指向性LED68Bのみを発光制御し、長いサイズの原稿の横ズレ量を検出する。
このような構成によって、その構成や検出処理を複雑化させることなく、複数のサイズの原稿について、ズレ量の検出値を精度よく得ることが可能となる。
なお、搬送路10を形成する外側ガイド10a及び内側ガイド10bには、広指向性LED68A、68Bの照射光がフォトダイオードチップ69に向って通過するための開口部10c、10dがそれぞれ設けられ、それぞれの開口部10c、10dを通過した照射光は絞り部材67によって所定の検出領域に対応した照射光に制限されてフォトダイオードチップ69に受光される。
本実施の形態の装置では、搬送経路10をU字状に形成しているので、U字状の搬送経路10の内側に配置された発光素子としての広指向性LEDを、手動で移動させることが容易でない。そのため、2つ広指向性LED68A、68Bを設け、フォトダイオードチップ69のみを移動するように構成した。しかし、勿論広指向性LEDとフォトダイオードチップを1つずつ設け、広指向性LED及びフォトダイオードチップを読み取り対象となる原稿の横幅サイズに応じてそれぞれ移動するような構成にしてもよい。
この広指向性LED及びフォトダイオードチップをそれぞれ移動させる構成は、例えば図13に示すように広指向性LED120をLED基板121に1つ実装し、そして、LED基板121を支持するLED用ブラケット122に長孔122aを形成する。この長孔122aに段ネジ123を挿入して、LED用ブラケット122をLED用支持部材124にネジ止めする。これによって、LED用ブラケット122が長孔122aに沿って移動可能になる。また、LED用ブラケット122と段ネジ123のとの間には、LED用ブラケット122をLED用支持部材124に付勢する板ばね125を設け、この板バネ125の作用によって、LED用ブラケット122のガタ付きを抑え、LED用ブラケット122の移動をスムーズに行なわせるとともに移動位置で保持するようにしている。さらに、LED用ブラケット122には、LED移動用の操作片122bが設けられており、このLED用操作片122bを使用者が操作することによってLED用ブラケット122が各サイズのシート幅方向の端部位置に対応した位置に移動する。
そして、受光部側のフォトダイオードの取り付け構造を前述の図11、図12に示す実施例と同様な構成とすれば、広指向性LED120及びフォトダイオードチップ69を、幅方向が短いサイズの原稿に対応させた位置(図13(a)参照。)と幅方向の長いサイズの原稿に対応した位置(図13(b)参照。)とにそれぞれ移動することができる。なお、図13において、受光部側は前述の実施例と同一な構成であるので、同一な符号で示す。
なお、図1に示すようなU字状の搬送路10を有する装置においては、操作片122bの操作を行なうために、搬送経路10の外側ガイド10aと内側ガイド10bの一部を開放して内側ガイド10bの内側を露出する構造にすることが好ましい。
さらに、上述では広指向性LEDとフォトダイオードチップは個別に移動させるように構成しているが、各ブラケット84、122を連結して一体で移動させる構成や広指向性LED120及びフォトダイオードチップ69を連動して移動させる構成にすれば、1度の操作で広指向性LED120及びフォトダイオードチップ69が移動するので、その取り扱いがさらに容易となる。
次に、自動的に移動させる構成における実施の形態の一例について、図14の横ズレ検知センサの受光素子を自動で移動するための構造の要部を示す平面図に基づき説明する。この構成では、PD用支持部材133とPD用ブラケット132の一端側との間に引っ張りバネ134を設け、側板80に取り付けられたソレノイド135のプランジャ136とLED用ブラケット132の出突部132bとがアーム部材137によって連結されている。
そして、制御手段138によってソレノイド135をON(通電)することで、プランジャ136が吸引される。これによって、アーム部材137が回動ピン137aを支点として回動し、LED用ブラケット132が引っ張りバネ134の引っ張り力に抗して、搬送路10の幅方向端部側(図中下側)のシート幅の長いサイズの原稿に対応した位置(図14の実線で示す位置)に移動される。一方、制御手段138によってソレノイド135をOFF(非通電)することで、プランジャ136がフリー状態となり、引っ張りバネ134の引っ張り力にて、LED用ブラケット132が搬送路10の幅方向中央側(図中上側)のシート幅が短いサイズの原稿に対応した位置(図14の2点鎖線で示す位置)に移動される。
なお、ここでは、受光部側のみを説明したが、発光部側も受光部側と同様にLED用支持部材とLED用ブラケットの一端側との間に引っ張りバネを設け、側板に取り付けられたソレノイドのプランジャとLED用ブラケットの他端側を連結させるように構成すれば、発光部側の広指向性LEDについても自動で移動することができる。また、PD用とLED用のブラケットを連結して一体としたものにおいては、発光部側または受光部側のいずれか一方にソレノイドと引っ張りバネを設けてやれば、発光部側の広指向性LEDと受光部側のフォトダイオードチップが自動で移動することができる。
さらに、モータによって、受光部側または発光部側のブラケットの少なくとも一方を移動させる構成としては、一般的に採用されているラックとピニオンを用いればよい。簡単に説明するとラックにLED用ブラケット、PD用ブラケットのすくなくとも一方を取り付け、ピニオンをモータで回転させることによってラックを移動し、広指向性LED及びフォトダイオードチップの少なくとも一方を原稿サイズに対応した位置に移動させるように構成すればよい。
次に、受光素子を支持するブラケットを一度取り外して位置を変更して取り付けることで、受光素子を移動する構成について、図15の横ズレ検知センサの受光素子の取り付け位置を変更するための構造を示す断面図及び図16の横ズレ検知センサの受光素子の取り付け位置を変更するための構造における受光素子の取り付けた状態を示す図に基づき説明する。
図15に示すように受光素子としてのフォトダイオードチップ140が実装されるPD基板141と、このPD基板141が取り付けられるブラケット142と、装置側板(図示せず)に取り付けられ、ブラケット142を支持する支持部材143とを備えている。また図16に示すように、ブラケット142が取り付けられる支持部材143の取付部143aには第1、第2のネジ孔143b、143cと第1、第2、第3のだぼ(突起)143d、143e、143fが設けられ、ブラケット142の取付部142aには、ネジ孔142d及び丸孔142b、長孔142cが設けられている。そして、ブラケット142はその丸孔142bと長孔142cを3つのだぼ143d、143e、143fのうちの隣り合ういずれか2つだぼに嵌合させて位置決めを行い、その位置決めされた位置にてブラケット142のネジ孔142dとこのネジ孔142bに対応した支持部材134のネジ孔(ネジ孔143b、143cのうちのいずれかのネジ孔)とをネジ144で貫通してネジ止する。
このような構成において、幅方向が長いサイズの原稿の横ズレ量を検出する場合は、図16(a)に示すようにブラケット142の丸孔142bを支持部材143の第2のだぼ143eに嵌合させ、ブラケット142の長孔142cと支持部材143の第1のだぼ143dを嵌合させることによって、フォトダイオードチップ140を幅方向に長いサイズの原稿に対応した位置に位置決めし、ブラケット142のネジ孔142dと支持部材134の第1のネジ孔143bとをネジ144で貫通してネジ止することによって固定する。そして、幅方向が長いサイズの原稿の横ズレ量を検出する位置から幅方向が短いサイズの原稿の横ズレ量を検出する位置にフォトダイオードチップ140を移動させる場合は、一度支持部材143からブラケット142を取り外し、図16(b)に示すようにブラケット142の丸孔142bを支持部材143の第3のだぼ143fに嵌合させ、ブラケット142の長孔142cと支持部材143の第2のだぼ143eを嵌合させることによって、フォトダイオードチップ140を幅方向に短いサイズの原稿に対応した位置に位置決めし、ブラケット142のネジ孔142dと支持部材134の第1のネジ孔143cとをネジ144で貫通してネジ止することによって固定する。
なお、外装カバー3aには少なくともには支持部材143の取付部143a及びブラケット142の取付部142aを露出するための開口部3bが形成されており、外部から容易に支持部材143に対してブラケット142を着脱移動可能になっている。さらに、この開口部3bには図示しない蓋が設けられており、フォトダイオードチップ140を移動させる際のみ露出可能にしている。
ここで、支持部材143に取り付けられるブラケット142は、ブラケット142の丸孔142bを支持部材143のだぼに嵌合させることによって原稿幅方向の位置決めがなされ、さらに長孔143cと丸孔142bを支持部材143の異なるだぼにそれぞれ嵌合させることによって所定の傾きが規定される。つまり、ブラケットに設けられた複数の嵌合孔を支持部材に設けられた複数の突起(だぼ)に嵌合させてブラケットを取り付けることによって、フォトダイオードチップの位置と傾きを規制し、保持するように構成されている。
上述の実施例2〜4においては、受光素子としてのフォトダイオードチップ、またはフォトダイオードチップと発光素子としての広指向性LEDを移動する構成について説明したが、図18に示すように広指向性LED170を、原稿幅方向の異なるサイズに対応した位置に固定された複数のフォトダイオードチップ174A、174Bに対向する位置に移動するように構成してもよい。この際の広指向性LED170を移動させる構成としては、上述の実施例2と同様に広指向性LED170の実装基板171が取り付けられるブラケット172を支持部材173に段ネジを用いて移動可能に取り付けることによって容易になし得る。
上述した各実施例の横ズレ検知センサの具体的な取り付け構造によれば、シート画像を読み取るための読取位置にシートを搬送するシート搬送装置において、シートの搬送方向と直交するシートの幅方向の長さが異なる複数のサイズのシートが載置可能な給紙トレイと、読取位置で読み取られたシートを収納する排紙トレイと、給紙トレイ上のシートを所定の読取位置に搬送するための搬送手段と、読取位置の搬送方向上流側に配置され、搬送されるシート端の幅方向におけるシート搬送位置のズレ量に応じた光量を検出するための光量検出手段と、を備え、光量検出手段を、広角指向性の発光素子とシートの幅方向に所定の長さの受光面を有する受光素子で構成し、少なくとも前記受光素子を前記給紙トレイ上に載置されたシートのサイズに応じたシートの幅方向の位置に移動可能に設置したので、部品点数の増大によって構造が複雑化することなく、原稿の横ズレ量を精度よく検出ができる。
また、給紙トレイから読取位置を介して排紙トレイに至る搬送経路を略U状に形成したシート搬送装置において、発光素子を略U状の搬送経路の内側に設置するとともに、受光素子を略U状の搬送経路の外側に配置したので、受光素子に外部からの光が入射することが防止でき原稿の横ズレ量を精度よく検出ができる。
給紙トレイから読取位置を介して排紙トレイに至る搬送経路を略U状に形成したシート搬送装置において、発光素子を略U状の搬送経路の内側におけるシートのサイズに対応したシート幅方向の位置に複数設置するとともに、1つの受光素子を略U状の搬送経路の外側においてシートのサイズに応じた位置に移動可能に設置したので、搬送路の外側の受光素子のみを外部から操作して移動させれば、異なるサイズの原稿に対応できるため、簡単な構造で、その取り扱い極めて容易となる。
そして、少なくとも受光素子を移動させる手段として、受光素子をシートサイズに対応した位置に移動するための操作手段と、この操作手段を外部から操作可能とするための開口部が形成された装置外装カバーを備えることによって手動で移動させる構成、または受光素子をシートの幅方向に移動させるためのアクチュエータと、受光素子をシートのサイズに応じた位置に移動するようにアクチュエータを制御する制御手段を備えることによって自動で移動させる構成、さらには受光素子等が取り付けられた取付部材としてのブラケットを装置に対して着脱自在とし、ブラケットの取り付け位置を変更することで移動させる構成、のいずれでも装置構成によって適宜に実施することができる。
さらに、発光素子を受光素子の移動に連動してシートのサイズに応じた位置に移動させる手段を設けることで、その取り扱いがさらに容易となる。
また、発光素子からの受光素子に入射される入射光の範囲を規制して、光量検出手段の検出領域を設定する絞り開口が形成された絞り部材を、発光素子と受光素子との間に設け、絞り部材は受光素子の移動に連動して移動するように構成したので、受光素子が移動してもシート幅方向の端部基準位置における検出範囲を常に一定に保つことができ、良好なシートのズレ量が検出できる。
さらには、搬送手段により搬送されたシートの画像を読取位置において読み取る読取手段と、読取手段によって読み取られたシートの画像データを一時的に格納する記憶手段と、光検知手段の出力信号に基づいて、シート搬送位置の基準位置に対するズレ量を算出する演算手段と、演算手段が算出した前記ズレ量に応じて、記憶手段に格納された画像データの読み出し位置を補正する補正手段と、を備えたので、検出されたズレ量に応じて画像データを補正して出力できるので、読取画像がズレた状態でシートに印字されることがなく、良好な印字画像を得ることができる。
ところで、本実施の形態のように、原稿48の横ズレ量を検出するセンサとしてフォトダイードを使用する場合には、発光素子から照射された光を原稿が殆ど透過しなければ問題ないが、薄い原稿等は光を透過するため、完全遮光とは見なせない場合がある。そのため、原稿を透過してフォトダイオードに達する光が原稿位置の誤差要因となって、薄いシートの横ズレ検出精度が悪化する虞がある。
そこで、以下では、原稿の光透過量を測定するセンサを設けるとともに、このセンサによる検出値に基づいて横ズレ検知センサ45による検出値を補正することにより、原稿を透過する光による原稿の横ズレ検出値への影響をなくす方法について説明することにする。なお、以下において、前述した実施形態と同一の構成部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図7中、参照符号66は、原稿48の光透過量を測定する第2光検知手段として透過量検出センサ64の受光素子であり、受光量に比例した出力電流が得られるものであれば、種類や形状は問わない。また、参照符号65は、受光素子66のための光源としての発光素子であり、絞り52に設けられた別個の開口52b(長さW’)の全面を照射できれば、種類や形状は問わない。なお、受光素子66及び発光素子65は、原稿48の透過量を測定するためのセンサであるため、原稿48が搬送された時、原稿48によって完全に遮光される位置に配置される。また、受光素子66は、搬送方向においてフォトダイオードチップ49とほぼ同じ位置に配置されている。
絞り52の開口52bは受光素子49A66の受光量を調整するものであり、また、絞り52の開口52bの幅W’および受光回路感度は、受光素子66の検出領域に原稿48が無い時の受光素子66による出力電流と受光素子66の検出領域の全面に原稿がある時の受光素子66による出力電流との比がフォトダイオードチップ49におけるそれと同じになるように実験により設定されている。なお、図9に示されるように、受光素子66の受光回路は、フォトダイオードチップ49のそれと同様に、出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路53Aになっている。
このような構成では、まず、原稿48が無い状態で、フォトダイオードチップ49および受光素子66の出力電圧が等しくなるように、感度調整または発光量が調整される。これは発光量調整回路54等により行なわれる。そして、原稿48が受光素子66の検出領域全面に入った時点で、フォトダイオードチップ49および受光素子66の出力電圧が読み取られるとともに、横ズレ量の補正演算が行なわれる。この補正演算では、フォトダイオードチップ49の検出領域に原稿48が無い時を100%、フォトダイオードチップ49の検出領域の全面に原稿48がある時を0%に換算する。例えば、フォトダイオードチップ49の検出領域に原稿48が無い時のフォトダイオードチップ49による出力電圧をV01、フォトダイオードチップ49の検出領域に原稿48がある時のフォトダイオードチップ49による出力電圧をVS1とし、また、受光素子49A66の検出領域に原稿48がある時の受光素子66による出力電圧をVS2とすると、原稿48による光透過量を考慮した横ズレ量X2は、フォトダイオードチップ49の検出領域の中心(S/2)を基準にすると、以下の式(5)によって求められる。 X2=S{1/2−(VS1−VS2)/(V01−VS2)} ・・・(5)
この場合、記憶部55が出力電圧V01,VS1,VS2を記憶し、X2演算部56は、記憶部55に記憶されたこれらの出力電圧V01,VS1,VS2に基づいて式(5)の演算を実行することにより、原稿48による光透過量を考慮した横ズレ量X2を求める。すなわち、この構成では、受光素子66の出力信号レベルによりフォトダイオードチップ49の出力信号のレベルを修正し、当該修正値に基づいてフォトダイオードチップ49の受光面が原稿48により覆われる割合を算出することによって原稿搬送位置の基準位置に対するズレ量を算出している。なお、本構成では、原稿48に印字等があると、透過率が変わるため、搬送される原稿48により遮光される位置に受光素子66を複数個配置し、これらの受光素子66からの各出力電圧の中で最も大きい値を受光素子66の出力信号VS2とするか、一つの受光素子により搬送移動される原稿を複数回読み取るようにする。
図8には、光を透過する原稿aと光を透過しない原稿bのそれぞれにおいて、出力電圧と、検出基準O1に対する原稿48の端縁48bの相対位置との関係が示されている。図中、ΔX2は、これらの原稿a,b間での横ズレ検出量の誤差を示している。
ここで、透過光検出手段としての透過光検出センサの受光素子66と受光素子65の取り付け構造について、図17の透過光検出センサの取り付け構造を示す平面図に基づき説明する。ここでは、受光素子66をフォトダイオードで構成し、受光素子65を発光ダイオード(LED)で構成している。
先ず、フォトダイオード66及びLED65は、横ズレ検知センサ45が取り付けられた側板と対をなす側板160側において横ズレ量が検出される全てのサイズの原稿が通過する位置に設けられている。また、フォトダイオード66とLED65は、搬送経路10を挟んで互いに対向して固定されて設けられている。
LED65は、搬送経路10の内側の配置され、基板151に実装されてブラケット152に取り付けられている。そして、ブラケット152は、装置側板160に取り付けられた支持部材153にネジ等の固定部材によって固定されて取り付けられている。
一方、搬送経路10を挟んでLED65に対向して配置されたフォトダイオード66も、LED65の取り付け構造と同様であって、基板156に実装された状態でブラケット157に取り付けられている。そして、ブラケット157は、装置側板160に取り付けられた支持部材158にネジ等の固定部材によって固定されて取り付けられている。
なお、対をなすフォトダイオード66とLED65は、横ズレ量が検出される全てのサイズの原稿が通過する位置であれば搬送経路10中のどこに配置してもよいが、搬送経路10のシート幅方向においてはセンター付近に配置することが好ましい。また、原稿経路10のシート搬送方向においては、横ズレ検知センサ45と同一位置付近が好ましい。
以上詳しく説明したように、本画像読取装置1は、原稿の搬送方向と直交する方向の片側端部位置に配置され且つ原稿の端縁の前記搬送方向と直交する方向における原稿搬送位置のズレ量に応じた光量を検知する第1光検知手段としての横ズレ検知センサ45と、読取装置20,40によって読み取られた原稿の画像データを一時的に格納する記憶手段としての画像記憶装置60と、横ズレ検知センサ45の出力信号に基づいて原稿搬送位置の基準位置に対するズレ量を算出する演算手段としての演算部56,57と、演算部56,57が算出したズレ量に応じて画像記憶装置60に格納された画像データの読み出し位置を補正する。
これにより、本画像読取装置においては、読み取り原稿のズレ量を正確且つ安価に検出し、検出されたズレ量に応じて画像データを補正して出力する画像読取装置を実現したのである。
本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備えた複写機の概略構成図である。
図1の画像読取装置の要部拡大図である。
横ズレ検知センサのフォトダイオードを原稿側から見た平面図である。
図3のA−A線に沿う断面図である。
横ズレ検知センサおよび横ズレ検知センサによって検出された光量に基づいて読取画像を補正するための構成を示すブロック図である。
オフセット値としてのズレ量X0を初期設定する方法を説明するための図である。
原稿による光の透過量を考慮した横ズレ検知構成を示す図4に対応する断面図である。
光を透過する原稿と光を透過しない原稿のそれぞれにおいて、出力電圧と、検出基準に対する原稿の端縁の相対位置との関係を示すグラフ図である。
原稿による光の透過量を考慮した横ズレ検知構成を示すブロック図である。
横ズレ検知センサを原稿の横幅サイズの種類に対応した位置に複数配置した構造を示す平面図である。
横ズレ検知センサの受光素子を手動で移動するための構造を示す断面図である。
横ズレ検知センサの受光素子を手動で移動するための構造を示す平面図である。
横ズレ検知センサの受光素子及び発光素子を手動で移動するための構造を示す平面図である。
横ズレ検知センサの受光素子を自動で移動するための構造の要部を示す平面図である。
横ズレ検知センサの受光素子の取り付け位置を変更するための構造を示す断面図である。
横ズレ検知センサの受光素子の取り付け位置を変更するための構造における受光素子の取り付けた状態を示す図である。
透過光検出センサの取り付け構造を示す平面図である。
横ズレ検知センサの発光素子を移動する構造の一例を示す平面図である。
符号の説明
1 画像読取装置
20,40 光学読取装置
45 横ズレ検知センサ(第1光検知手段)
48 原稿
48b 端縁
49 フォトダイオードチップ(受光素子)
51 広指向性LED(発光素子)
64 透過量検出センサ(第2の検出手段)
65 LED(発光素子)
66 フォトダイオード(受光素子)
56,57,59 演算部
58 画像書込装置(補正手段、制御手段)
60 画像記憶装置(記憶手段)