JP4571027B2 - 画像読み取り装置の調整方法、これを用いる画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式及びインクジェット方式を用いて画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置において、画像読み取り装置の調整方法、これを用いる画像読み取り装置及び画像形成装置に関する。

以下に、従来技術を、図１〜３に基づいて説明する。
図１は、従来の画像読取装置の概略構成図である。画像読取装置は、原稿テーブル８上から挿入される原稿１１の先端を第１ペーパー検知９により原稿１１が挿入されたことを認識し、第１搬送ローラ１及び第２搬送ローラ２を回転させ、第２ペーパー検知１０により読み取りの開始タイミングをとる。第１搬送ローラ１の回転で読み取りセンサ３に導かれた原稿１１の画像は、読み取りセンサ３で読み取られ、読み取りが終了した原稿１１は第２搬送ローラ２により機械の外に排出される。
読み取りセンサ３の内部には照明手段５が設けられており、原稿１１の画像面に対し所定光量の光を照射し、画像面から反射した画像パターンに対応する反射光はセルフォック（登録商標）レンズ６を介して受光素子７に等倍で結像される。原稿１１の画像に対応した受光素子７のアナログ出力レベルはＡ／Ｄ変換回路によってアナログからデジタル値に変換され、その変換されたデータは画像データとしてメモリに蓄積される。

図２は、従来の読み取りセンサのタイプ１〜３について説明した図である。従来の読み取りセンサの読み取り方式は、大別してタイプ１〜３に分類される。図２（ａ）のタイプ１は、原稿の最大幅に対応ができるだけの長さをもった１本の読み取りセンサ３−ａで読み取る方式であり、図２（ｂ）のタイプ２は、原稿の幅方向に複数に分割した読み取りセンサ３−ｂを配置し、その読み取った画像を合成する方式であり（例えば、特許文献１参照。）、図２（ｃ）のタイプ３は、タイプ２と同様に複数のセンサで読み取る方式であるが、タイプ２は等倍型の結像素子を使用する読み取りセンサであり、タイプ３は縮小レンズ１２を用いた縮小型の読み取りセンサ３−ｃを用いた方式である。
タイプ１のメリットとしては、高品質の画像を簡単な構成で得られることであるが、デメリットとしては、本方式に用いる読み取りセンサ３−ａの１本で原稿の幅方向のあらゆるサイズに対応しなくてはならないことである。読み取りセンサの部品費は原稿の幅方向の長さに比例するため、例えばＡ０幅の原稿を読み取る場合にはＡ０長さのセンサが必要となり、読み取りセンサの部品費が上昇し、結果的に装置自体のコストも上昇するのが、タイプ１の欠点である。
タイプ２はタイプ１の欠点を補うために考案された方式である。タイプ２のメリットとしては、幅の短い読み取りセンサ３−ｂを複数配置することにより、読み取りセンサの部品費の低減が図られることであるが、デメリットとしては、複数のセンサで読み取った画像を合成する必要があるため、画像データ処理が複雑となる点である。
タイプ３のメリットとしては、タイプ２と同様に読み取りセンサの部品費の低減が図られることであるが、タイプ２のセンサよりコストをさらに低くするため、縮小型の読み取りセンサ３−ｃを用いている点にある。

ここで、タイプ２の具体的な画像読み取り方法としては、まず原稿搬送方向の上流側に配設される読み取りセンサで幅方向の一部分の画像を読み取り、続いて、その下流側に配設される読み取りセンサでまだ読み取られていない画像領域を読み取る。このとき、上流の読み取りセンサで読み取った画像データは、所定メモリに一時格納されて遅延され、下流側の読み取りセンサで読み取った画像データと合成される。
このように、タイプ２では複数のセンサで読み取った画像を合成する必要があるため、読み取りセンサ分割部の読み取りつなぎ目において、画像合成の際に画像が正常につながるように、読み取りセンサの位置精度を確保しているとともに、上下流各々の読み取りセンサの主走査方向の読み出し開始画素と読み出し終了画素を正しく設定して画像データを合成する必要がある。また、上下流の読み取りセンサの副走査方向の相対的な距離を求めて、その相対的な距離相当分、上流側の読み取りセンサで読み取った画像データを遅延させ、下流側の読み取りセンサで読み取った画像データと一列に合成する補正操作が必要となる。

図３は、読み取りセンサの読み取りつなぎ目における読み出し開始画素と読み出し終了画素の設定ずれにより画像ずれが生じた場合を示した図である。図中のＫは、斜め格子画像の主走査方向の交点間隔である。
図３（ａ）は、下流側第２読み取りセンサの読み取り開始画素を１’としたとき、上流側第１読み取りセンサの読み出し終了画素をＮ画素に設定して読み込んだ場合の画像ずれを示した図である。上流側第１読み取りセンサの正しい読み出し終了画素Ｎ−２に＋２画素してＮ画素に設定して読み込んだ場合、読み取りつなぎ目をまたいだ斜め格子画像の主走査方向の交点間隔はＫ＋２画素となり２画素重ねて読み込んだ分、主走査方向に伸びた画像となり、読み取りつなぎ目において原稿搬送方向に画像ずれが生じる。
図３（ｂ）は、下流側第２読み取りセンサの読み取り開始画素を１’としたとき、上流側第１読み取りセンサの読み出し終了画素をＮ−４に設定して読み込んだ場合の画像ずれを示した図である。上流側第１読み取りセンサの正しい読み出し終了画素Ｎ−２に−２画素してＮ−４画素に設定して読み込んだ場合、読み取りつなぎ目をまたいだ斜め格子画像の主走査方向の交点間隔はＫ−２画素となり、２画素欠落して読み込んだ分、主走査方向に縮んだ画像となり、読み取りつなぎ目において原稿搬送方向に画像ずれが生じる。

ここで、従来の読み取りセンサの主走査方向の読み出し開始画素と読み出し終了画素を設定し、また読み取った画像データを遅延させて合成する補正操作の方法としては、次のような方法がある。
（１）上下流の読み取りセンサの読み取りつなぎ目の主走査方向と副走査方向の相対的な距離を機械的に測定して補正値に換算し、主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を設定し、また上流側で読み取った画像データの副走査方向の遅延量を設定する方法。
（２）タイプ２の画像読み取り装置に対して、読み取った画像を表示するモニターを接続し、例えば図３のような斜め格子画像と副走査方向と直交する１本の直線を読み込み、モニターに表示させ、表示された画像の上下流の読み取りセンサの読み取りつなぎ目におけるずれ具合を見ながらずれがなくなるように主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素の設定値を決定し、また副走査方向の相対的なずれ量を測定して補正値に換算して上流側で読み取った画像データの遅延量を設定する方法。
（３）副走査方向と直交する１本の直線を各読み取りセンサで読み込み、その直線画像の画素データに基づいてＣＰＵ等で構成された制御回路により各回帰直線を自動的に求め、各読み取りセンサの読み取りつなぎ目の副走査方向の相対的なずれ量を求め画像データの遅延量を設定する方法（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、上記（１）、（２）の従来の設定方法では、上下流の読み取りセンサの読み取りつなぎ目のずれ量の測定に時間と手間を要し、製造コストが大きくなるという問題があった。また、測定結果に作業者の裁量によるバラツキが出ることによって正確な設定がされず、結果として読み取った画像が、図３のように画像ずれが生じて原稿画像と違ったものになることがあった。
上記（３）の方法では、１本の副走査方向測定と補正値の設定をＣＰＵ等により自動的に行えるため上記（１）、（２）の問題を低減している。しかしながら、上下流の読み取りセンサの副走査方向の距離がわずかなときは問題ないが、一般的に汎用の読み取りセンサの副走査方向の幅は受光素子を実装し駆動する基板の幅と筐体の幅が必要となる。このため、読み取りセンサを千鳥状に配列したときは上下流の読み取りセンサ間の副走査方向の距離が大きくなり、その距離間に無視できない原稿搬送速度のずれが生じると、狙いの原稿搬送速度と大きく異なって画像が読み込まれ、その画像に基づいて遅延量が設定されることから、合成されたほとんどの直線画像に画像ずれが生じるという問題があった。

特開昭５９−１０５７６２号公報 特開平８−９７９８０号公報

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、読み取りセンサの読み取りつなぎ目における画像のずれ量の測定を短時間で容易に行えるようにし、測定結果に作業者の裁量によるバラツキをなくすことで、正確に主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して調整し、またその副走査方向に直交する直線画像の相対的なずれ量を精度よく求めて画像を最適に合成する画像読み取り装置の調整方法、これを用いる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
本発明の画像読み取り装置の調整方法は、原稿挿入口から挿入された原稿を読み取り部へと搬送する第１の搬送手段と、第１の搬送手段により搬送された原稿を読み取る、第１の読み取り手段及び第２の読み取り手段からなる複数の読み取り手段と、第１の読み取り手段で読み取った画像データを遅延させて、第２の読み取り手段で読み取った画像と一列に合成する合成手段と、読み取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第２の搬送手段とを備える画像読み取り装置における前記複数の読み取り手段の調整方法おいて、前記第１の読み取り手段は２個以上であって、主走査方向の所定のラインに沿って長手方向に一列に並べられ、前記第２の読み取り手段は、原稿搬送方向において前記第１の読み取り手段の下流に位置し、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段とは、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素とが複数個重なるように、各々の読み取り手段を副走査方向に交互に割り当てて千鳥状に配置し、副走査方向に延在する互いに平行な２本の直線からなる平行直線パターンを表した原稿を、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせ、その読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせた前記２本の直線の間隔を主走査方向の基準間隔パターンとし、その主走査方向の基準間隔パターンと、前記平行直線パターンにおける２本の直線の間に前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目を位置させて原稿を読み取らせて算出した平行直線パターン画像の２本の直線の主走査方向の間隔とを比較し、これらの間隔の差を求めることにより、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して調整することを特徴とする。
このような構成とすることにより、読み取りセンサの読み取りつなぎ目における画像のずれ量の測定を短時間で容易に行えるようにし、測定結果に作業者の裁量によるバラツキをなくし、正確に主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正する。また、予め副走査方向に延在する平行な２本の平行直線パターンの間隔を表した原稿を読み取りつなぎ目以外の１本の読み取りセンサの範囲内で読み取らせ、その画像データを画像読み取り装置の記憶手段に保持させ、主走査方向の基準間隔パターンとすることにより、基準となる原稿がスキュー（斜め搬送）し、また、温湿度によって基準となる原稿の基準間隔パターンが伸縮した場合にも、主走査方向の基準間隔パターンに誤差を生じさせないようにする。

本発明の画像読み取り装置の調整方法は、原稿挿入口から挿入された原稿を読み取り部へと搬送する第１の搬送手段と、第１の搬送手段により搬送された原稿を読み取る、第１の読み取り手段及び第２の読み取り手段からなる複数の読み取り手段と、第１の読み取り手段で読み取った画像データを遅延させて、第２の読み取り手段で読み取った画像と一列に合成する合成手段と、読み取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第２の搬送手段とを備える画像読み取り装置における前記複数の読み取り手段の調整方法おいて、前記第１の読み取り手段は２個以上であって、主走査方向の所定のラインに沿って長手方向に一列に並べられ、前記第２の読み取り手段は、原稿搬送方向において前記第１の読み取り手段の下流に位置し、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段とは、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素とが複数個重なるように、各々の読み取り手段を副走査方向に交互に割り当てて千鳥状に配置し、副走査方向に延在する互いに平行な２本の直線からなる平行直線パターンを表した原稿を、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせ、その読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせた前記２本の直線の間隔を主走査方向の基準間隔パターンとし、その主走査方向の基準間隔パターンと、前記平行直線パターンにおける２本の直線の間に前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目を位置させて原稿を読み取らせて算出した平行直線パターン画像の２本の直線の主走査方向の間隔とを比較し、これらの間隔の差を求めることにより、前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して調整し、かつ、その主走査方向に延在する基準直線パターンと、前記複数の読み取り手段に原稿を読み取らせて算出した第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における主走査方向に延在する複数の直線画像とを比較し、これらの複数の直線画像が副走査方向にずれた差を各々求め、相加平均した値を相対的なずれ量の平均値とすることにより、その相対的なずれ量の平均値を第１の読み取り手段で読み取った画像データの遅延量として決定し、前記合成手段における第１の読み取り手段の遅延時間を調整することを特徴とする
このような構成とすることにより、読み取りセンサの読み取りつなぎ目における画像のずれ量の測定を短時間で容易に行えるようにし、測定結果に作業者の裁量によるバラツキをなくし、正確に主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正し、かつ、その副走査方向に直交する直線画像の相対的なずれ量を精度よく求めて画像を最適に合成する。また、予め副走査方向に延在する平行な２本の平行直線パターンの間隔を表した原稿を読み取りつなぎ目以外の１本の読み取りセンサの範囲内で読み取らせ、その画像データを画像読み取り装置の記憶手段に保持させ、主走査方向の基準間隔パターンとすることにより、基準となる原稿がスキュー（斜め搬送）し、また、温湿度によって基準となる原稿の基準間隔パターンが伸縮した場合にも、主走査方向の基準間隔パターンに誤差を生じさせないようにする。

また、本発明の画像読み取り装置の調整方法は、前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における、第１の読み取り手段又は第２の読み取り手段の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を固定し、固定しなかった第１の読み取り手段又は第２の読み取り手段の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正することにより、各々の読み取り手段における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素から決まる各々の読み取り手段の読み取り範囲が一定に保たれ、その各々の読み取り手段の読み取り範囲を合わせた一列の有効読み取り範囲が一定に保たれることを特徴とする。
このように、複数の読み取り手段の読み取り範囲を合わせた１列の有効読み取り範囲のうち、いずれか１つの読み取り手段の読み取り範囲を任意に選択して画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を固定し、その他の固定しなかった各々の読み取り手段の読み取り範囲については画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正することにより、各々の読み取り手段の読み取り範囲が一定に保たれ、その結果、短時間で容易に、その各々の読み取り手段の読み取り範囲を合わせた一列の有効読み取り範囲が一定に保たれる。

また、本発明の画像読み取り装置の調整方法は、主走査方向をＸ座標、副走査方向をＹ座標としたとき、前記副走査方向に延在する各直線画像のＸ座標と前記主走査方向に延在する各直線画像のＹ座標を、重心法を用いて算出することを特徴とする。
評価対象となる直線の認識は、画素レベルを用いた「閾値検索」、重心法を用いた「重心検索」の２ステップにて行う。閾値判別により直線と認識された座標群を求め、評価対象となる直線の座標（重心）を計算により求める。１本の直線はＸ方向とＹ方向のいくつかの画素から形成され、各画素単位で読み取り濃度差を生じるため、重心法を用いることで直線のＸ座標とＹ座標が正確に求められる。
本発明の画像読み取り装置は、上述の調整方法を用いることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、画像読み取り装置によって読み取られた画像情報信号に対応した画像を形成する電子写真方式又はインクジェット方式の画像形成装置であって、前記画像形成装置は、上述の画像読み取り装置を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するための手段により、本発明の調整方法によれば、各読み取り手段の読み取りつなぎ目において、画像のずれ量の測定と調整を作業者の裁量によらずに短時間で容易に行えるようにし、主走査方向の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素及び副走査方向の画像データの遅延量を正確に設定できるようにして、画素の重複や欠落による画像ずれが生じない高画質の画像を得ることができた。このように、本発明は、利便性を向上させた画像読み取り装置の調整方法、これを用いる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することができた。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図４〜１１に基づいて説明する。ただし、これらは一実施形態にすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。

図４は、本発明の画像読取装置を上面と側面から見た概略図である 図４（ａ）は、上面から見た概略図で、図４（ｂ）は、側面から見た概略図である。第１搬送ローラ１によってコンタクトガラス４と圧板１３の間に搬送された原稿１１の画像は、上流の第１読み取りセンサ３−１、３−３、下流の第２読み取りセンサ３−２により読み取られ、第２搬送ローラ２によって排出される。ここで、図中のＬは、第１読み取りセンサ３−１、３−３と第２読み取りセンサ３−２間の読み取りつなぎ目における副走査方向の距離で、副走査方向のずれ量に相当する。図中のＬＬは、原稿１１の先端より第２搬送ローラ２と第１読み取りセンサ３―１、３―３間の副走査方向の距離で、原稿１１が第２搬送ローラ２にくわえ込まれるまで読み取られる原稿先端からわずかの画像領域である。

図５は、本発明の画像読取装置の調整方法を説明した図である。
図５（ａ）は、上流の第１読み取りセンサと下流の第２読み取りセンサとの間に生じる画像データの遅延量を示した図である。副走査方向のずれ量Ｌが、画像データの遅延量に相当する。
図５（ｂ）は、画像読取装置の調整方法を説明したブロック図である。第１読み取りセンサ３−１、３−３で読み取った画像データは、Ａ／Ｄ変換回路で２５６階調のデジタル信号に変換され、遅延回路により複数の副走査方向のずれ量Ｌを各々求めて相加平均した相対的なずれ量の平均値に相当するライン数だけ遅延され、第２読み取りセンサで読み取った画像の出力に合わせて１ラインに合成されて、下流の画像処理回路に送られる。ここで、ライン数は、ずれ量Ｌを読み取り密度で除した値である。
１ラインに合成するときは、第１読み取りセンサ３−１、３−３、第２読み取りセンサ３−２で読み取った画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を設定するため、読み取られた画像を保持するページメモリと、保持した画像データから第１読み取りセンサ３−１、３−３、第２読み取りセンサ３−２で読み取った画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定する制御回路とを備えた調整装置を、画像読取装置に接続している。

まず、本発明の主走査方向の読み取り手段の調整方法を図６、７に基づいて説明する。
図６（ａ）は、本発明の各読み取りセンサのレイアウトと読み取り範囲を示した図である。各読み取りセンサの読み取り範囲は、各読み取りセンサの読み出し開始画素と読み出し終了画素から決まる。図示するように、各読み取りセンサの読み取り範囲をそれぞれＨ１、Ｈ２、Ｈ３とすると、読み取り装置としての有効読み取り範囲Ｈは、各々の読み取り手段の読み取り範囲を一列に合わせた、下記式（１）のようになる。
Ｈ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３ ・・・式（１）
本実施形態では、各読み取りセンサの画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を設定する制御を簡単にするため、第２読み取りセンサ３−２の読み取り範囲における読み出し開始画素１’と終了画素Ｎ’を固定している。また、第１読み取りセンサ３−１の読み取り範囲における読み出し開始画素４と終了画素Ｎ−５、第１読み取りセンサ３−３の読み取り範囲における読み出し開始画素６と終了画素Ｎ−３は、固定しないで制御調整して設定することにする。

以下に、予め副走査方向に平行な２本の平行直線パターン間隔を表した原稿を読み取らせ、その画像データを主走査方向の基準間隔パターンとしたときの、主走査方向の読み取り手段の調整方法について説明する。
具体的には、図６（ａ）に示すように、原稿搬送方向（副走査方向）と平行で既知の間隔ＳＬの２本の平行直線パターンＰ１、Ｐ２を、各々隣り合う読み取りセンサの読み取りつなぎ目において、各々互いに隣り合う読み取りセンサにまたいで読み取られるように配置するとともに、２本の平行直線パターンＰ１、Ｐ２の間隔ＳＬと、全く同じ間隔ＳＬＭの２本の平行直線パターンＰを、読み取りセンサの読み取りつなぎ目以外の１本の読み取りセンサの範囲内に配置し、その原稿を画像読取装置に読み取らせる。このときの第１読み取りセンサ３−１の読み取り範囲における読み出し開始画素を４、読み出し終了画素をＮ−５、第１読み取りセンサ３−３の読み取り範囲における読み出し開始画素を６、読み出し終了画素をＮ−３として１列に合成した画像データを調整装置のページメモリに格納し、制御回路により、読み取りつなぎ目にあるａ、ｂ領域の平行直線パターン画像と、読み取りつなぎ目以外のｃ領域の平行直線パターン画像を認識する。そして、ｃ領域の間隔ＳＬＭを求め、主走査方向の基準間隔パターンにする。

次に、前記の認識された平行直線パターン画像より、主走査方向の間隔ＳＬ’を算出する。具体的には、図７に基づいて説明する。
図７は、第１読み取りセンサ３−１と第２の読み取りセンサ３−２の読み取りつなぎ目にあるａ領域で認識した、比較対象となる原稿の平行直線パターン画像である。まず、そのａ領域で認識した第１読み取りセンサ３−１、第２読み取りセンサ３−２の平行直線パターン画像より、それぞれの直線画像のＸ座標であるＸ（ｎ）、Ｘ（ｎ’）を、制御回路によって求める。ここで、読み込んだ直線パターンにはＸ方向に幅と各ドット単位で読み取り濃度差があるため、重心法等を用いて正確に直線のＸ座標を求めるのが望ましい。次に、求めたＸ座標より、比較対象となる原稿の副走査方向と平行な直線パターンの主走査方向の間隔ＳＬ’を、下記式（２）により求める。
ＳＬ’＝Ｘ（ｎ’）−Ｘ（ｎ） ・・・式（２）
このとき、Ｙ方向に１ラインずつ複数ラインのＸ座標を求め平均した値を使用して精度をあげる。

次に、先に求めた前記基準となる原稿の主走査方向の基準間隔パターンＳＬＭと、前記比較対象となる原稿のａ領域の第１読み取りセンサ３−１と第２読み取りセンサ３−２に原稿を読み取らせて算出した主走査方向の間隔ＳＬ’とを比較し、これらの間隔の差を補正値ΔＬとして、下記式（３）により求める。
ΔＬ＝ＳＬ’−ＳＬＭ ・・・式（３）
なお、主走査方向の基準間隔パターンＳＬＭも、上記式（２）と同様に求められる。

そして、上記式（３）により求めた、固定しない第１読み取りセンサ３−１と固定した第２読み取りセンサ３−２の読み取りつなぎ目におけるａ領域の補正値ΔＬを用いて、固定しない第１読み取りセンサ３−１の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を補正して決定することにより、調整を行う。
また、固定しない第１読み取りセンサ３−３と固定した第２読み取りセンサ３−２の読み取りつなぎ目にあるｂ領域においても、上述した方法と同様に、固定しない第１読み取りセンサ３−３の読み出し開始画素と読み出し終了画素の補正値ΔＬを求められ、求めたｂ領域の補正値ΔＬを用いて、固定しない第１読み取りセンサ３−３の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を補正して決定することにより、調整を行う。

ここで、各隣り合う読み取りセンサの読み取りつなぎ目において、各々の互いに隣り合う読み取りセンサに読み取られるように配置した平行直線パターンＰ１、Ｐ２の間隔ＳＬが既知の予め設定した値であれば、ＳＬを主走査方向の基準間隔パターンとして、各々の読み取りセンサの読み出し開始画素と読み出し終了画素の補正値ΔＬは、下記式（４）のように求めることもできる。
ΔＬ＝ＳＬ’−ＳＬ ・・・式（４）

しかしながら、例えば、図６（ｂ）のように、基準となる原稿がスキュー（斜め搬送）した場合に、読み込んだ平行直線パターン画像Ｐ１、Ｐ２の間隔を、Ｘ座標に水平に認識しながら求めるとＳＬＮとなり、実際の基準間隔パターンＳＬより大きくなり補正値に誤差が生じる。また、原稿の温湿度により、平行直線パターン間隔が伸縮する場合には、読み込み前に基準となる原稿の平行直線パターンＰ１、Ｐ２の基準間隔パターンＳＬを測定しないと、前記同様に誤差が生じる。
そこで、本実施例では、平行直線パターンＰ１、Ｐ２の間隔ＳＬと同じ間隔ＳＬＭの平行直線パターンＰを各センサの読み取りつなぎ目以外の１本の読み取りセンサの範囲内に配置し、その平行直線パターンＰのｃ領域の平行直線パターン画像を認識し、上述した方法で求めた間隔ＳＬＭを主走査方向の基準間隔パターンとすることにより、基準となる原稿がスキュー（斜め搬送）し、また、温湿度によって基準となる原稿の基準間隔パターンが伸縮した場合にも、主走査方向の基準間隔パターンに誤差を生じさせないようにした。

次に、読み出し開始画素と読み出し終了画素を補正し、決定する調整方法の具体例を、図７（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
図７（ａ）は、ａ領域において、固定しない第１読み取りセンサ３−１の画像データの読み出し終了画素が、固定した第２読み取りセンサ３−２に主走査方向に２画素重なったときの平行直線パターン画像である。主走査方向の基準間隔パターンをＳＬ、このときａ領域で読み取った平行直線パターンの間隔をＳＬ’（１）、とすると、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始画素と読み出し終了画素の補正値ΔＬ（１）は、下記式（５）により求められる。
ΔＬ（１）＝ＳＬ’（１）−ＳＬ＝２ ・・・式（５）
第１読み取りセンサ３−１の正しい読み出し終了画素から２画素重ねて読み込んだ分、主走査方向に伸びた画像となっているため、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始画素と読み出し終了画素から２画素差し引いて、補正する必要がある。したがって、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始画素は４−２＝２画素、読み出し終了画素はＮ−５−２＝Ｎ−７画素と補正する。
図７（ｂ）は、ａ領域において、固定しない第１読み取りセンサ３−１の画像データの読み出し終了画素が、固定した第２読み取りセンサ３−２から主走査方向に２画素離れたときの平行直線パターン画像である。このときの平行直線パターンの間隔をＳＬ’（２）とすると、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始画素と読み出し終了画素の補正値ΔＬ（２）は、下記式（６）により求められる。
ΔＬ（２）＝ＳＬ’（２）−ＳＬ＝−２ ・・・式（６）
第１読み取りセンサ３−１の正しい読み出し終了画素から２画素離れて読み込んだ分、主走査方向に縮んだ画像となっているため、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始と読み出し終了画素に２画素加えて、補正する必要がある。したがって、第１読み取りセンサ３−１の読み出し開始画素は４＋２＝６画素、読み出し終了画素はＮ−５＋２＝Ｎ−３画素と補正する。

以上より、読み出し終了画素だけでなく、読み出し開始画素も補正されて設定されることから、固定しない第１読み取りセンサ３−１、３−３の読み取り範囲Ｈ１、Ｈ３は変わらず、固定した第２読み取りセンサ３−２の読み取り範囲Ｈ２も一定のため、読み取り装置としての有効読み取り範囲Ｈは一定に保たれる。
このように、複数の読み取りセンサの読み取り範囲を合わせた１列の有効読み取り範囲のうち、いずれか１つの読み取りセンサの読み取り範囲を任意に選択して画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を固定し、その他の固定しなかった各々の読み取りセンサの読み取り範囲については画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正することにより、各々の読み取りセンサの読み取り範囲が一定に保たれ、その結果、短時間で容易に、その各々の読み取りセンサの読み取り範囲を合わせた一列の有効読み取り範囲が一定に保たれる。

また、前記原稿のような副走査方向に平行な２本の平行直線パターン以外にも、図３に示すような副走査方向に平行でない斜め格子画像の２つの交点を基準点としてその間隔を求めることもできる。その求めた斜め格子画像の間隔を基準間隔パターンにすることにより、上述した調整方法と同様に、第１読み取りセンサ３−１と３−３の読み出し開始画素と読み出し終了画素の補正値が求められ、調整することができる。

続いて、本発明の副走査調整方法として、第１読み取りセンサ３−１、３−３と第２読み取りセンサ３−２の副走査方向のずれ補正動作を、図８〜１０に基づいて説明する。
まず、図６（ａ）の原稿搬送方向（副走査方向）に直交した直線パターンが複数ある原稿を、画像読取装置に読み込ませる。次に合成した画像を調整装置のページメモリに格納して、制御回路により図６（ａ）に示す原稿先端から離れたｄ’、ｅ’領域の直線パターンを認識する。
次に、認識した各直線パターンの各読み取りセンサの読み取りつなぎ目におけるＹ座標を、図８のようにＹ１（ｎ）、Ｙ２Ｌ（ｎ）、Ｙ２Ｒ（ｎ）、Ｙ３（ｎ）として求める。図８は、各直線パターンの読み取りつなぎ目のＹ座標から副走査方向のずれ量を求める方法を説明した図である。
ここで、読み込んだ直線パターンには、図９のようにＹ方向に幅と各ドット単位で読み取り濃度差があるため、重心法等を用いて正確に直線のＹ座標を求めるのが望ましい。図９は、直線パターンのＹ方向に存在する幅と各ドット単位の読み取り濃度差を説明した図である。
以上求めたＹ座標より、第１読み取りセンサ３―１と第２読み取りセンサ３−２の副走査方向のずれ量の平均値Ｒ１２は、下記式（７）により求められる。
Ｒ１２＝Σ（Ｙ１（ｎ）−Ｙ２Ｌ（ｎ））／ｎ ・・・式（７）
第１読み取りセンサ３−３と第２読み取りセンサ３−２の副走査方向のずれ量の平均値Ｒ３２は、下記式（８）により求められる。
Ｒ３２＝Σ（Ｙ３（ｎ）−Ｙ２Ｒ（ｎ））／ｎ ・・・式（８）
Ｒ１２、Ｒ３２をそれぞれ遅延量と決定して、画像読取装置の図示しない入力装置より遅延回路にずれ量を補正する補正値として設定される。

Ｒ１２、Ｒ３２は、複数の直線画像が副走査方向にずれた差を各々求め、相加平均した値を相対的なずれ量の平均値としたものである。このため、第１、２の読み取りセンサ副走査方向の距離間において搬送速度むらがあった場合でも、Ｒ１２、Ｒ３２は平均された搬送速度での副走査方向のずれに対する遅延量のため、一列に合成された画像に生ずる各読み取りセンサの読み取りつなぎ目における副走査方向のずれが偏りなく補正される。

また、図６（ａ）に示す原稿先端から離れたｄ’、ｅ’領域の直線パターン画像のデータを用いて遅延量を決定したのは以下の理由からである。
読み取り装置に用いられる搬送ローラは、原稿が搬送される時にシワが発生しないように、通常は第２搬送ローラ２の径を第１搬送ローラ１の径より若干大きくして、第２搬送ローラ２の引っ張り効果によって、原稿面が常に張られるように搬送させている。原稿１１が第２搬送ローラ２にくわえ込まれるまでは径の小さい第１搬送ローラ１のみで原稿１１が搬送されるので、原稿１１が第２搬送ローラ２にくわえ込まれるまでの搬送速度は、原稿１１が第２搬送ローラ２にくわえ込まれた後での搬送速度より遅い。
ここで、原稿１１が第２搬送ローラ２にくわえ込まれるまで読み取られる原稿の画像領域は、図４に示すように、原稿先端より第２搬送ローラ２と第１読み取りセンサ３―１、３―３の副走査間距離ＬＬの領域である。ＬＬ領域は先端わずかの領域であり、ＬＬ領域以外の原稿先端から離れたｄ’、ｅ’領域の直線パターン画像データを用いて遅延量を決定すれば、先端からＬＬ間のわずかな領域以外の広範囲でずれが補正される。

図１０は、搬送ローラの搬送速度差に起因する読み取りセンサの読み取りつなぎ目の画像ずれを示した図である。原稿先端のＬＬ領域は第２搬送ローラ２の搬送速度より遅い第１搬送ローラ１で搬送されて読み取られるため、第２搬送ローラ２による搬送速度に合わせて、第１読み取りセンサ３―１、３−３で読み取った画像データと第２読み取りセンサ３−２で読み取った画像とを合成するようにした場合、ＬＬ領域の読み取りつなぎ目において原稿送り方向（副走査方向）に第１読み取りセンサで読み取った画像が搬送方向に先行したような画像ずれを生じることになる。
例えば、図４に示すように、第２搬送ローラ２の径をφ３０．５ｍｍ、第１搬送ローラ１の径をφ３０ｍｍ、第１、第２読み取りセンサの副走査間隔Ｌを３０ｍｍとすると、第２搬送ローラ２の径が約０．１７％大きいことより、そのずれ量は約５０μｍとなり、６００ｄｐｉ（１画素４２．３μｍ）の解像度で読み取った場合、１ライン強の画像ずれとなる。

ここで、本実施例では、第１、第２搬送ローラの回転駆動を、図示しない制御手段により、回転速度制御可能なステッピングモータ１６で第１駆動プーリ１４、第２駆動プーリ１５とタイミグベルト１７を介して回転駆動する際に、原稿１１が第１ペーパー検知９で検知され、第１、第２搬送ローラを回転開始して第２ペーパー検知１０で原稿先端が検知され第２搬送ローラ２に原稿１１がくわえ込まれるまでの間は、第２搬送ローラ２による搬送速度と同じになるように増速して搬送させることにより原稿の搬送速度が常に一定になるようにし、図１０のような読み取りつなぎ目の副走査方向の画像ずれを防止している。
その増速量は、次のように求められる。まず、図６（ａ）に示すように、原稿搬送方向と直交した直線パターンが複数本以上ある原稿の直線パターンが、原稿先端より第２搬送ローラ２と第１読み取りセンサ３−１、３−３の副走査間距離ＬＬの範囲内に複数本以上配置され、かつ原稿先端より第２搬送ローラ２と第１読み取りセンサ３−１、３−３の副走査間距離ＬＬから離れた副走査方向上部の範囲内に複数本以上配置された原稿を読み取る。次に、上記式（７）、（８）により求めた原稿先端のＬＬ領域から離れたｄ’、ｅ’領域の相対的なずれ量の平均値である遅延量Ｒ１２、Ｒ３２と、同様に求められるＬＬ領域範囲内のｄ、ｅ領域の相対的なずれ量の平均値である遅延量Ｒ’１２、Ｒ’３２より、増速量は、下記式（９）又は下記式（１０）により求められる。
（Ｒ１２−Ｒ’１２）／Ｒ１２×１００ （％） ・・・式（９）
（Ｒ３２−Ｒ’３２）／Ｒ３２×１００ （％） ・・・式（１０）
これも画像読取装置の図示しない入力装置により、図示しない第１、第２搬送ローラの回転駆動を制御する制御手段に増速量として設定されることにより、原稿の搬送速度が常に一定になる。このため、図１０のような読み取りセンサの読み取りつなぎ目の副走査方向のずれが防止でき、各読み取りセンサの読み取りつなぎ目の全域において、画素の重複や欠落による画像ずれのない高画質の画像を得ることができる。

したがって、本発明によれば、各読み取りセンサの読み出し開始画素、終了画素及び副走査方向の画像データの遅延量が正確に調整装置により自動的に設定されるため、従来の調整方法のように、時間と手間を要し、結果的に製造コストが大きくなることがなく、また作業者の裁量によらないバラツキのない正確な設定がされ、各読み取りセンサの読み取りつなぎ目において、画素の重複、欠落による画像ずれのない高画質の画像が得られ、利便性を向上させた画像読み取り装置の調整方法、これを用いる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することができる。

図１１は、本発明の画像読み取り装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
画像読み取り装置１００は、原稿挿入口から挿入された原稿を読み取り部１０１へ原稿搬送方向Ａに搬送する第１搬送ローラ１と、その搬送された原稿を複数の読み取りセンサで読み取る読み取り部１０１と、その複数の読み取りセンサは、主走査方向の所定のラインに沿って各々長手方向に一列に並べられた上流側の第１の読み取りセンサと下流側の第２の読み取りセンサの複数の組み合わせからなり第１の読み取りセンサと第２の読み取りセンサの読み取りつなぎ目の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素が複数個重なるように、各々の読み取りセンサを副走査方向に交互に割り当てて千鳥状に配置され、その千鳥状に配置された複数の読み取りセンサのうち、第１の読み取りセンサで読み取った画像データを遅延させて、第２の読み取りセンサで読み取った画像と一列に合成する合成手段と、読み取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第２搬送ローラ２とを備える。
画像形成装置は、読み取られた原稿情報を電気的な画像信号に変換する画像読み取り装置１００と、読み取られた画像信号に対応した画像を書き込み部１０２により像担持体に形成する作像部１０３と、現像剤を現像ローラの表面に担持して像担持体に対向する現像領域に搬送し、像担持体上に形成されている静電潜像に転移させ顕像化する現像部１０４と、像担持体上に顕像化されたトナー像を記録紙へ定着させる定着部１０５を備える。
図１１の画像形成装置は、Ａ０サイズの図面原稿にも対応したものであり、ロール給紙部１０７はＡ０サイズの原稿の長さに合わせてカッター１０９でカットして記録紙として送ることができ、カセット給紙部１０８はＡ３サイズの原稿に対応している。
なお、画像形成装置は、電子写真方式又はインクジェット方式のいずれでもよく、本発明の調整方法用いる画像読み取り装置を備えることにより、画像ずれのない高画質の画像が得られ、利便性を向上させることができる。

従来の画像読取装置の概略構成図である。 従来の読み取りセンサのタイプ１〜３について説明した図である。 読み取りセンサの読み取りつなぎ目における、読み出し開始画素と読み出し 終了画素の設定がずれた場合を示した図である。 本発明の画像読取装置を上面と側面から見た概略図である。 本発明の画像読取装置の調整方法を説明した図である。 本発明の各読み取りセンサのレイアウトと読み取り範囲を示した図である。 ａ領域で認識した、比較対象となる原稿の平行直線パターン画像である。 各直線パターンの読み取りつなぎ目のＹ座標から副走査方向のずれ量を求め る方法を説明した図である。 直線パターンのＹ方向に存在する幅と各ドット単位の読み取り濃度差を説明 した図である。 搬送ローラの搬送速度差に起因する読み取りセンサの読み取りつなぎ目の 画像ずれを示した図である。 本発明の画像読み取り装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。

１ 第１搬送ローラ
２ 第２搬送ローラ
３ 読み取りセンサ
３−１、３−３ 第１読み取りセンサ
３−２ 第２読み取りセンサ
４ コンタクトガラス
５ 照明手段
６ セルフォック（登録商標）レンズ
７ 受光素子
８ 原稿テーブル
９ 第１ペーパー検知
１０ 第２ペーパー検知
１１ 原稿
１２ 縮小レンズ
１３ 圧板
１４、１５ 駆動プーリ
１６ ステッピングモータ
１７ タイミングベルト
２１ 第１読み取りセンサの読み取りライン
２２ 第２読み取りセンサの読み取りライン
１００ 原稿搬送部
１０１ 読み取り部
１０２ 書き込み部
１０３ 作像部
１０４ 現像部
１０５ 定着部
１０６ 手差し部
１０７ ロール給紙部
１０８ カセット給紙部
１０９ カッター
Ａ 原稿搬送方向

Claims (6)

1. 原稿挿入口から挿入された原稿を読み取り部へと搬送する第１の搬送手段と、
   第１の搬送手段により搬送された原稿を読み取る、第１の読み取り手段及び第２の読み取り手段からなる複数の読み取り手段と、
   第１の読み取り手段で読み取った画像データを遅延させて、第２の読み取り手段で読み取った画像と一列に合成する合成手段と、
   読み取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第２の搬送手段とを備える画像読み取り装置における前記複数の読み取り手段の調整方法おいて、
   前記第１の読み取り手段は２個以上であって、主走査方向の所定のラインに沿って長手方向に一列に並べられ、前記第２の読み取り手段は、原稿搬送方向において前記第１の読み取り手段の下流に位置し、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段とは、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素とが複数個重なるように、各々の読み取り手段を副走査方向に交互に割り当てて千鳥状に配置し、
   副走査方向に延在する互いに平行な２本の直線からなる平行直線パターンを表した原稿を、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせ、その読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせた前記２本の直線の間隔を主走査方向の基準間隔パターンとし、
   その主走査方向の基準間隔パターンと、前記平行直線パターンにおける２本の直線の間に前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目を配置して原稿を読み取らせて算出した平行直線パターン画像の２本の直線の主走査方向の間隔とを比較し、これらの間隔の差を求めることにより、
   前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して調整する
   ことを特徴とする画像読み取り装置の調整方法。
2. 原稿挿入口から挿入された原稿を読み取り部へと搬送する第１の搬送手段と、
   第１の搬送手段により搬送された原稿を読み取る、第１の読み取り手段及び第２の読み取り手段からなる複数の読み取り手段と、
   第１の読み取り手段で読み取った画像データを遅延させて、第２の読み取り手段で読み取った画像と一列に合成する合成手段と、
   読み取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第２の搬送手段とを備える画像読み取り装置における前記複数の読み取り手段の調整方法おいて、
   前記第１の読み取り手段は２個以上であって、主走査方向の所定のラインに沿って長手方向に一列に並べられ、前記第２の読み取り手段は、原稿搬送方向において前記第１の読み取り手段の下流に位置し、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段とは、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素とが複数個重なるように、各々の読み取り手段を副走査方向に交互に割り当てて千鳥状に配置し、
   副走査方向に延在する互いに平行な２本の直線からなる平行直線パターンを表した原稿を、前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせ、その読み取りつなぎ目以外で予め読み取らせた前記２本の直線の間隔を主走査方向の基準間隔パターンとし、
   その主走査方向の基準間隔パターンと、前記平行直線パターンにおける２本の直線の間に前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目を位置させて原稿を読み取らせて算出した平行直線パターン画像の２本の直線の主走査方向の間隔とを比較し、これらの間隔の差を求めることにより、
   前記第１の読み取り手段と前記第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して調整し、
   かつ、その主走査方向に延在する基準直線パターンと、前記複数の読み取り手段に原稿を読み取らせて算出した第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における主走査方向に延在する複数の直線画像とを比較し、これらの複数の直線画像が副走査方向にずれた差を各々求め、相加平均した値を相対的なずれ量の平均値とすることにより、その相対的なずれ量の平均値を第１の読み取り手段で読み取った画像データの遅延量として決定し、前記合成手段における第１の読み取り手段の遅延時間を調整する
   ことを特徴とする画像読み取り装置の調整方法。
3. 前記調整方法は、前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段の読み取りつなぎ目における、第１の読み取り手段又は第２の読み取り手段の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を固定し、
   固定しなかった第１の読み取り手段又は第２の読み取り手段の画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素を決定して補正することにより、
   各々の読み取り手段における画像データの読み出し開始画素と読み出し終了画素から決まる各々の読み取り手段の読み取り範囲が一定に保たれ、
   その各々の読み取り手段の読み取り範囲を合わせた一列の有効読み取り範囲が一定に保たれる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置の調整方法。
4. 前記調整方法は、主走査方向をＸ座標、副走査方向をＹ座標としたとき、
   前記副走査方向に延在する各直線画像のＸ座標と前記主走査方向に延在する各直線画像のＹ座標を、重心法を用いて算出する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像読み取り装置の調整方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読み取り装置の調整方法を用いる
   ことを特徴とする画像読み取り装置。
6. 画像読み取り装置によって読み取られた画像情報信号に対応した画像を形成する電子写真方式又はインクジェット方式の画像形成装置であって、
   前記画像形成装置は、請求項５に記載の画像読み取り装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

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