JP5168729B2 - 原稿読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿読取装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、搬送路に沿って原稿を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送中の原稿から、当該原稿を停止させることなく当該原稿の画像を読み取る読取センサと、原稿の画像を読み取る必要がない場合には、前記搬送路から離れた所定の退避位置に前記読取センサを待機させておく一方、原稿の画像を読み取る場合には、前記退避位置に待機させておいた前記読取センサを前記搬送路の原稿走行面に面した所定の原稿読取位置へ移動させ、当該読取センサに搬送中の原稿の画像を読み取らせる制御手段と、前記読取センサによって読み取られた画像データを出力する出力手段とを備える原稿読取装置が開示されている。

特開２００７−８８９１９号公報

本発明は、温度変化による影響を軽減し、原稿の読み取り品質を向上させ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。

請求項１に係る本発明は、光を照射する照射部と、複数のレンズ部を有し、前記照射部から照射された光を原稿に照射し、原稿から反射された反射光を結像させる結像部と、前記結像部で結像された光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部で変換された電気信号を補正する補正部と、前記補正部で用いられ、製造段階において生成される複数の補正データを記憶する記憶部と、前記複数のレンズ部の前記光電変換部に対する位置のずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された位置のずれに基づいて、前記複数の補正データの中から補正データを選択し、該補正データに基づいて電気信号を補正するように前記補正部を制御する制御部と、を有し、前記検出手段は、前記照射部から光が照射される被照射部を有し、この被照射部で反射した光の周期ムラに基づいて、前記複数のレンズ部の前記光電変換素子に対する位置のずれを検出する原稿読取装置である。

請求項２に係る発明は、前記複数のレンズ部は、それぞれが正立等倍結像レンズからなる請求項１記載の原稿読取装置である。

請求項３に係る本発明は、前記結像部及び前記光電変換部は、それぞれが同一方向における一端部側で固定されている請求項１又は２記載の原稿読取装置である。

請求項４に係る本発明は、原稿を搬送する搬送部をさらに有し、前記照射部、前記結像部、及び前記光電変換部は、固定されている請求項１乃至３いずれか記載の原稿読取装置である。

請求項５に係る本発明は、前記補正部は、電気信号をシェーディング補正する請求項１乃至４いずれか記載の原稿読取装置である。

請求項６に係る本発明は、原稿を読み取る原稿読取装置と、前記原稿読取装置が読み取った原稿の画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部と、を有し、前記原稿読取装置は、光を照射する照射部と、複数のレンズ部を有し、前記照射部から照射された光を原稿に照射し、原稿から反射された反射光を結像させる結像部と、前記結像部で結像された光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部で変換された電気信号を補正する補正部と、前記補正部で用いられ、製造段階において生成される複数の補正データを記憶する記憶部と、前記複数のレンズ部の前記光電変換部に対する位置のずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された位置のずれに基づいて、前記複数の補正データの中から補正データを選択し、該補正データに基づいて電気信号を補正するように前記補正部を制御する制御部と、を有し、前記検出手段は、前記照射部から光が照射される被照射部を有し、この被照射部で反射した光の周期ムラに基づいて、前記複数のレンズ部の前記光電変換素子に対する位置のずれを検出する画像形成装置である・

本発明によれば、本発明によれば、温度変化による影響を軽減し、原稿の読み取り品質を向上させ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ができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１が示されている。画像形成装置１は例えばカラー用のもので、原稿を読み取る原稿読取装置１０と、原稿読取装置１０が読み取った原稿の画像情報等に基づいて画像形成を行う画像形成部５００とを有する。

また、画像形成装置１は、ユーザインターフェイスとして用いられる操作パネル６５０及び表示パネル６５２を有する。操作パネル６５０及び表示パネル６５２は、例えば、画像形成部５００の前側に装着されている。操作パネル６５０及び表示パネル６５２は、原稿読取装置１０の本体に装着してもよい。

操作パネル６５０は、画像形成部５００で、例えば黒単色等の単色の画像を形成するのか、多色の画像を形成するのかの設定、画像形成部５００で形成する画像の倍率の設定、画像形成部５００で形成する画質の設定等、画像形成部５００に関する各種設定ができるようになっている。また、操作パネル６５０は、原稿読取装置１０が原稿を読み取る読み取りスピードの設定、原稿読取装置１０が原稿を白黒原稿として読み取るのか、又はカラー原稿として読み取るのかの設定、原稿読取装置１０が読み取る原稿サイズの設定等、原稿読取装置１０に関する各種設定を行うことができるようになっている。

表示パネル６５２は、例えば液晶表示パネルが用いられ、表示パネル６５２には、例えば、操作パネル６５０で設定された内容が表示される。

画像形成装置１は、例えばパーソナルコンピュータ等からなる外部装置８００と、例えばローカルエリアネットワーク８０２等を介して接続されている。ローカルエリアネットワーク８０２に換え、又はローカルエリアネットワーク８０２と併用して、例えばインターネット等を介して、画像形成装置１に外部装置８００を接続しても良い。画像形成装置１は、操作パネル６５０から操作することができるし、外部装置８００から操作することもできる。

原稿読取装置１０は、読み取った原稿の画像情報を画像形成部５００に出力することができる。また、原稿読取装置１０は、読み取った原稿の画像情報を外部装置８００に出力することができる。

画像形成部５００は、原稿読取装置１０から出力された画像情報に基づいて画像形成をすることができる。また、画像形成部５００は、ローカルエリアネットワーク８０２を介して外部装置８００から入力される画像情報に基づいて、画像形成を行うことができる。

図２には、画像形成部５００が示されている。
画像形成部５００は、電子写真方式のものであり、画像形成部本体５０４を有する。画像形成部本体５０４内には、例えば普通紙等のシートが積載された状態で収納されるシート収納容器５１６が設けられていて、シート収納容器５１６からシートが供給されるシート搬送路５２０が形成されている。

また、画像形成部本体５０４内には、例えば感光体ドラムが用いられる像保持体５２２と、像保持体５２２を一様に帯電する帯電器５２４と、帯電器５２４により一様に帯電された像保持体５２２に潜像を形成する露光装置５２６と、露光装置５２６により形成された像保持体５２２上の潜像をトナーで可視化する現像装置５２８と、現像装置５２８により形成されたトナー像を、中間転写体として用いられる中間転写ベルト５３０に転写する１次転写装置５３２と、像保持体５２２に残ったトナーをクリーニングする感光体クリーナ５３４とが装着されている。また、画像形成部本体５０４の右側面側には、画像形成がなされたシートが排出される排出部５４２が装着されている。

また、画像形成部本体５０４内には、中間転写ベルト５３０に転写されたトナー像をシートに転写する２次転写装置５３８と、シートに転写された用紙を該シートに定着する定着装置５４０と、中間転写ベルト５３０をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ５４４とが装着されている。

露光装置５２６は、例えばレーザ走査方式のもので、原稿読取装置１０が有する後述するＣＩＳ２００（図３参照）等で読み取った原稿の画像情報を、レーザのオンオフ信号に変えて出力する。現像装置５２８は、例えばロータリ式のもので、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の現像器５３６ａ、５３６ｂ、５３６ｃ、５３６ｄを、例えば周囲に配置されるように有し、各色を現像するときに像保持体５２２に対峙するよう回転する。１次転写装置５３２は、例えばコロトロンから構成され、１次転写装置５３２により４色のトナー像が中間転写ベルト５３０に転写される。中間転写ベルト５３０に転写されたトナー像は、２次転写装置５３８によりシートに転写され、このシートが定着装置５４０に送られ、定着装置５４０によりトナー像がシートに定着され、トナー像が定着されたシートが排出部５４２に排出される。中間転写ベルト５３０に残ったトナーは中間転写ベルトクリーナ５４４により掻き落される。

また、画像形成部本体５０４内には、レジストロール５４６が装着されている。レジストロール５４６は、シート搬送路５２０に沿って配置され、シート収納容器から供給されたシートを一時停止させ、中間転写ベルト５３０にトナー像が形成されるタイミングと同期し、シートを２次転写装置５３８に供給するように制御される。

図３には、原稿読取装置１０が示されている。
原稿読取装置１０は、積載された状態の複数枚の原稿から、順次、原稿を搬送する原稿搬送部１２と、原稿の画像を読み取る読取部１００とを有する。

原稿搬送部１２は、原稿搬送部本体１４を有し、原稿搬送部本体１４に、複数枚の原稿が積載した状態で置かれる原稿台１６と、原稿台１６を上昇及び下降させる昇降機構１８が設けられている。また、原稿搬送部本体１４内には、昇降機構１８により上昇された原稿台１６に置かれた原稿を抽出する搬送する抽出ロール１９と、抽出ロール１９により抽出された原稿を下流側に向けて搬送する搬送ロール２０と、抽出ロール１９により供給される原稿を１枚ずつ捌く捌きロール２２が装着されている。

また、原稿搬送部本体１４内には、第１の搬送路２６が形成されている。第１の搬送路２６は、原稿台１６から抽出された原稿が最初に送り込まれる搬送路である。また、第１の搬送路２６に沿って、原稿の搬送方向における上流側から順に、搬送ロール２０によって搬送されてきた原稿をさらに下流側に向けて搬送する搬送ロール２８、搬送ロール３０と、原稿の先端部を一時的に停止させ、その後に他の部材の動作と同期するように回転を再開し、後述する読取部１００に原稿を供給する同期ロール３２と、搬送中の原稿を後述する第２のプラテン部材１０６に対して押圧する押圧ロール３４と、押圧ロールよりもさらに下流側に向けて原稿を搬送する搬送ロール３６とが装着されている。

また、原稿搬送部本体１４内には、搬送される原稿の撓みの状態に応じて支点を中心として回動する回転部材４０が設けられている。また、第１の搬送路２６の上側であって、押圧ロール３４と搬送ロール３６との間の位置には、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ)２００が装着されている。

また、原稿搬送部本体１４内であって、搬送ロール３６の下流側の位置には、第２の搬送路４４と第３の搬送路４６とが形成されていて、第２の搬送路４４と第３の搬送路４６とが分岐する位置には、原稿が搬送される方向を切り換える切換部材５０が装着されている。また、原稿搬送部本体１４には、画像の読取が終了した原稿が排出される排出部５４が設けられ、原稿を排出部５４に排出する第１の排出ロール５６が装着されている。

また、原稿搬送部本体１４内には、第３の搬送路４６を経由した原稿をスイッチバックさせるために用いられる第４の搬送路５８が形成され、第４の搬送路５８に沿って、原稿をスイッチバックさせるスイッチバックロール６２と、スイッチバックロール６２に対して接触し離間する接離ロール６４とが装着されている。また、原稿搬送部本体１４内には、第４の搬送路５８によってスイッチバックされた原稿を、再び第１の搬送路２６に導く第５の搬送路６６と、第４の搬送路５８によってスイッチバックされた原稿を排出部５４に排出する第６の搬送路６８とが形成されている。

また、原稿搬送部本体１４内には、第６の搬送路６８に沿って、反転した状態で排出される原稿を第１の排出ロール５６まで搬送する第２の排出ロール７０と、原稿が第５の搬送路６６に送られるのか、第６の搬送路６８に送られるのかを切り換える切換部材７２とが装着されている。

以上のように構成された原稿搬送部１２では、抽出ロール１９は、待機時にはリフトアップされて退避位置に保持され、原稿搬送時に原稿搬送位置へ降下して原稿台１６上の最上部の原稿を抽出する。抽出された原稿は、搬送ロール２０、搬送ロール３０によって、同期ロール３２に向けて搬送され、原稿の先端部が停止している同期ロール３２に対して押し付けられることで、先端部側に撓みが形成される。

原稿の先端部側に撓みが形成されると、回転部材４０は支点を中心として原稿に押し上げられるようにして回転する。このため、回転部材４０は、原稿の搬送を案内する機能を果たしつつ、原稿先端部側に撓みが形成されることを妨げることがない。先端部側に撓みが形成された用紙は、同期ロール３２が他の部材の動作との同期をとって回転を再開することで後述する第２のプラテン部材１０６に向けて搬送され、第２のプラテン部材１０６の位置で画像が読み取られる。

切換部材５０は、原稿の一方の面に形成された画像を読み取る際の原稿の一方の面の読み取りの終了時と、原稿の両方の面を同時に読み取る際の両方の面の原稿の読取の終了時とに、搬送ロール３６を経由した原稿を第２の搬送路４４に導くように切り換えられる。この際、第２の搬送路に導かれた原稿は、第１の排出ロール５６によって、排出部５４に排出される。

また、切換部材５０は、原稿の両方の面を順次読み取る際には、一方の面の画像が読み取られた原稿を反転させるために、第３の搬送路４６に原稿を導くように切り替えられる。この際、接離ロール６４は、スイッチバックロール６２から離間する方向に移動し、スイッチバックロール６２と接離ロール６４とで形成されたニップが開放され、原稿が第４の搬送路５８へ導かれる。その後、接離ロール６４はスイッチバックロール６２に接触するように移動し、スイッチバックロール６２によって反転させる原稿が搬送ロール３０へ再び導かれる。また、原稿を反転させて排出する場合、スイッチバックロール６２によって、原稿は第６の搬送路６８の第２の排出ロール７０まで搬送される。

読取部１００は、例えば、原稿搬送部１２によって搬送中の原稿を読みとるために用いられる。また、読取部１００は、読取部本体１０２を有し、読取部本体１０２によって、原稿搬送部１２を重力方向下側から支えている。読取部本体１０２の上側の面であり、原稿搬送部１２側の面には、第１のプラテン部材１０４と、第２のプラテン部材１０６とが装着されている。第１のプラテン部材１０４及び第２のプラテン部材１０６は、それぞれが、例えばガラス等の光を透過する材料から形成されている。

また、読取部本体１０２には、例えば読取部本体１０２の後ろ側（図３における奥側）に、原稿搬送部本体１４を、読取部本体１０２に対して開閉することができるように支持する支持機構が装着されている（不図示）。

第１のプラテン部材１０４の上向きの面には、画像を読み込むべき原稿が静止した状態で置かれる。原稿を第１のプラテン部材１０４の上向きの面に載せる際には、搬送部本体１４を、読取部本体１０２に対して開くように移動させて、第１のプラテン部材１０４に原稿を置いた後に、読取部本体１０２に対して閉じられた状態となるように、原稿搬送部本体１４を移動させる。第２のプラテン部材１０６は、原稿搬送部１２によって搬送中の原稿を読み取るための光の開口部を形成するものである。

読取部本体１０２内には、第２のプラテン部材１０６の下に静止して原稿を読み取るとともに、第１のプラテン部材１０４の全体に亘って画像を読み込むフルレートキャリッジ１１０と、フルレートキャリッジ１１０から得られた光を像結合部へ提供するハーフレートキャリッジ１１２とが移動可能に装着されている。

フルレートキャリッジ１１０は、原稿に光を照射する照射ランプ１１６と、照明ランプからの照射され、原稿の表面で反射した反射光を受光する第１のミラー１１８とを有する。ハーフレートキャリッジ１１２は、第１のミラー１１８から得られた光を結像部へ提供する第２のミラー１２０と、第３のミラー１２２とを有する。

また、読取部本体１０２内には、第３のミラー１２２から得られた光学像を光学的に縮小する結像用レンズ１２４と、結像用レンズ１２４によって結像された光学像を光電変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ)イメージセンサ１２６とが装着されている。

第１のプラテン部材１０４に置かれた原稿を読み取る際には、フルレートキャリッジ１１０とハーフレートキャリッジ１１２とが、２：１の割合でスキャン方向に移動する。この際、照射ランプ１１６の光が原稿の被読み取り面に照射されるとともに、原稿からの反射光が第１のミラー１１８、第２のミラー１２０、及び第３のミラー１２２の順に反射されて結像用レンズ１２４に導かれる。結像用レンズ１２４に導かれた光は、ＣＣＤイメージセンサ１２６の受光面に結像される。

ＣＣＤイメージセンサ１２６は１次元のセンサであり、１ライン分を同時に処理する。このライン方向(スキャンの主走査方向)の１ラインの読み取りが終了すると、主走査方向とは直交する方向(副走査方向)にフルレートキャリッジ１１０を移動させ、原稿の次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って実行することで、１ページの原稿読み取りを完了させる。

第２のプラテン部材１０６は、主走査方向に長尺の板状の形状をしていて、第２のプラテン部材１０６の上部を、原稿搬送部１２によって搬送される原稿が通過する。この際、フルレートキャリッジ１１０とハーフレートキャリッジ１１２とは、図３に示す実線の位置に停止した状態にある。

原稿搬送部１２によって搬送中の原稿を読み取るには、押圧ロール３４と第２のプラテン部材１０６との間を通過する原稿に照射ランプ１１６で光を照射し、原稿の表面で反射した１ライン目の反射光が、第１のミラー１１８、第２のミラー１２０、及び第３のミラー１２２を経て結像用レンズ１２４にて結像され、ＣＣＤイメージセンサ１２６によって画像が読み込まれる。即ち、１次元のセンサであるＣＣＤイメージセンサ１２６によって主走査方向の１ライン分を同時に処理した後、原稿搬送部１２によって搬送される原稿の次の主走査方向の１ラインが読み込まれる。原稿の先端が第２のプラテン部材１０６の読み取り位置に到達した後、原稿が第２のプラテン部材１０６の読み取り位置を通過することによって、副走査方向に亘って１ページの読み取りが完了する。

原稿読取装置１０では、フルレートキャリッジ１１０とハーフレートキャリッジ１１２とを停止させ、第２のプラテン部材１０６の位置にて、ＣＣＤイメージセンサ１２６により原稿の第１面の読み取りを行う原稿の搬送時に、ＣＩＳ２００によって、原稿の第２面を読み取ることができる。この際には、原稿の第２面の読取のために、第１面の画像を読み取るために原稿搬送と別に、改めて第２面を読み取るための原稿の搬送はされない。

図４には、ＣＩＳ２００と、原稿搬送部本体１４内におけるＣＩＳ２００の周囲の構成が拡大して示されている。図４に示されるように、原稿搬送部本体１４（図３参照）内において、ＣＩＳ２００は、押圧ロール３４と搬送ロール３６との間に配置されていて、第１の搬送路２６を搬送中の原稿の上向きの面（第２面）に密着、又は近接した状態で、該面の画像を読み取る。

ＣＩＳ２００は、ＣＩＳ本体２０２を有し、ＣＩＳ本体２０２の第１の搬送路２６に対向する面には、例えばガラス等の光を透過する材料から形成される光透過性部材２０４が装着されている。また、ＣＩＳ本体２０２内には、光を照射する照射部として用いられる照射部材２１０、２１０と、照射部材２１０、２１０からの光を結像させる結像部として用いられるレンズアレイ２５０と、レンズアレイ２５０で結像された光が入射し、入射した光を電気信号に変換する光電変換部として用いられる光電変換部材２２０とを有する。

照射部材２１０、２１０は、それぞれに、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイが用いられ、それぞれが照射する光が光透過性部材２０４を透過して、第１の搬送路２６を搬送中の原稿を照射するようになっている。また、光電変換部材２２０は、ＣＣＤアレイが用いられ、配電等に用いられる基板２２２を有し、基板２２２のレンズアレイ２５０側の面には、原稿の主走査方向に少なくとも最大サイズの原稿の幅に渡って複数の受光センサ２２６が直線状に装着されている（図６参照）。原稿読取装置１０がカラー画像を読み取るものである場合は、光電変換部材２２０として、ＲＧＢ３色用の３列一組の受光センサ２２６を有するものが用いられる。

第１のプラテン部材１０６と第２のプラテン部材１０４との間には、第１の搬送路２６の一部を形成し、原稿の搬送を案内する案内部材７６が設けられている。案内部材７６の光透過性部材２０４と対向する位置には、照射部材２１０、２１０から光が照射される被照射板７８が装着されている。被照射板７８は、被照射部として用いられるとともに、後述するレンズ部材２５２の光電変換部材２２０に対するずれを検出する検出手段の一部を構成する。被照射板７８としては、例えば、白色のフィルム等が用いられる。

図５には、レンズアレイ２５０が示されている。
レンズアレイ２５０は、レンズ部として用いられ、それぞれが半径方向に屈折分布を有する複数の円柱形状のレンズ部材２５２を有し、複数のレンズ部材２５２の光軸が互いに平行になるように、主走査方向に例えば２列に並べられている。また、レンズアレイ２５０は、複数のレンズ部材２５２を支持する支持板２５４、２５４を有し、２枚の支持板２５４、２５４によって挟み込まれるようにして複数のレンズ部材２５２が支持されている。また、ぞれぞれのレンズ部材２５２の間に形成される空間と、それぞれのレンズ部材２５２と支持板２５４との間に形成される空間は、黒色の樹脂で充たされている。

複数のレンズ部材２５２は、それぞれが、正立等倍結像レンズからなる。

図６には、ＣＩＳ２００の断面が示されている。
図６に示されるように、ＣＩＳ２００では、ＣＩＳ本体２０２に対して、光電変換部材２２０及びレンズアレイ２５０が装着されている。光電変換部材２２０は、光電変換部材２２０及びレンズアレイ２５０の長手方向である主走査方向における奥側の位置Ａが、ＣＩＳ本体２０２に対して固定されている。このため、例えば照射部材２１０、２１０が光を照射中に発する熱等によって光電変換部材２２０が熱膨張した場合、光電変換部材２２０は、位置Ａを基準にして手前側（図６における右側）に延びるように膨張する。レンズアレイ２５０は、光電変換部材２２０及びレンズアレイ２５０の長手方向である主走査方向における奥側の位置である位置ＢでＣＩＳ本体２０２に固定されている。このため、例えば照射部材２１０、２１０が光を照射中に発する熱によってレンズアレイ２５０が熱膨張した場合、レンズアレイ２５０は、位置Ｂを基準として手前側に延びるように膨張する。

ここで、光電変換部材２２０を構成する基板２２２等の材質と、レンズアレイ２５０を構成するレンズ部材２５２等の材質とは一般に異なり、熱膨張率が異なるため、同じ温度下に置かれた場合であっても光電変換部材２２０及びレンズアレイ２５０が熱膨張によって延びる長さは互いに異なる。このため、温度が変化すると、熱膨張率の違いによって、レンズ部材２５２位置と、受光センサ２２６の位置との関係に変化（ずれ）が生じ、読み取られる画像に主走査方向の筋状のムラが発生することがある。

図７は、２０℃との温度環境において、原稿読取装置１０で被照射板７８からの反射光を読み取った際の、主走査方向における位置と光電変換部材２２０による出力との関係を示すグラフである。主走査方向の位置は、先述の位置Ａ、及び位置Ｂ（図６参照）を原点として画素単位（ｐｉｘｅｌ単位）で規定されている。図７中において、Ｌ１は主走査方向における位置と出力との関係を示し、Ｌ２は、Ｌ１で示される出力値の平均値を示している。図７に示されるデータから、互いに隣り合うＬ１とＬ２とが交差する２つの位置の距離の平均値を算出することによって、２０℃との温度環境下における原稿読取装置１０の出力のムラのピッチを求めることができる。

図７に示されるように出力に所定ピッチのムラが生じる主たる原因は、レンズ部材２５２が主走査方向に所定ピッチで配置されていることにある。すなわち、レンズ部材２５２の光軸からの距離よってレンズ部材２５２から受光センサ２２６に向けて照射される光の強さが異なるため、出力に主走査方向のピッチが生じる。この主走査方向のピッチは、後述する白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４（図９参照）で読取データに補正を施すことにより軽減される。

図８は、原稿読取装置１０で被照射板７８を読み取った際の主走査方向における位置と光電変換部材２２０の出力との関係を、温度環境ごと示すグラフである。図８において、Ｌ１は図７と同様に２０℃との温度環境における主走査方向の位置と出力との関係を示している。また、Ｌ３は、−２０℃との温度環境における主走査方向の位置と出力との関係を示している。また、Ｌ４は６０℃との温度環境における主走査方向の位置と出力との関係を示している。

図８に示されるように、温度によって出力に生じるムラの主走査方向の位置関係が異なる主な理由は、温度に応じて、光電変換部材２２０とレンズアレイ２５０との間に生じる熱膨張の差が異なるため、温度に応じて、レンズ部材２５２の光軸と受光センサ２２６とに生じる位置のずれが異なるためである。

図８に示されるように、原稿読取装置１０では、温度環境に応じて、生じる出力のムラの主走査方向の位置関係が異なる。このため、仮に、温度が異なるにもかかわらず１つのシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を施すと良好な補正はされない。例えば、Ｌ１で示される２０℃との温度環境下で生じる出力ムラを解消するためのシェーディング補正データを用いて、Ｌ３で示される−２０℃との温度環境下の出力を補正しても、出力ムラの良好な補正はされない。

図９には、原稿読取装置１０が有する信号処理部６００が示されている。
信号処理部６００は、光電変換部材２２０からの出力が入力されるアンプ６０２と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器６０４と、補正部として用いられる白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４と、記憶部として用いられ、シェーディング波形を記憶する記憶部６０８及び記憶部６１８と、画像処理部６１０と、画像信号処理系の動作等を制御する制御部６１２とを有する。
アンプ６０２は、光電変換部材２２０から出力される電気信号を所定のレベルに増幅し、Ａ／Ｄ変換器６０４に出力する。Ａ／Ｄ変換器６０４は、入力されたアナログ信号をｎビットのデジタル信号に変換し、黒シェーディング補正回路６１４に出力する。白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４は、記憶部６０８及び記憶部６１８にそれぞれ記憶されたシェーディング波形を用いて原稿の画像データをシェーディング補正して画像処理部６１０へ供給する。

画像処理部６１０は、白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４でシェーディング補正が施された画像データにフィルタリングや、縮小／拡大等の画像処理を施し、画像形成部５００か外部装置８００かのいずれかに出力する。

記憶部６０８及び記憶部６１８は、それぞれが例えば不揮発性のメモリが用いられ、環境温度に応じた複数のシェーディング補正データがそれぞれに記憶されている。例えば温度が０℃から６０℃までの範囲で、例えば１０℃ごとに７個のシェーディング補正データが記憶されている。記憶部６０８及び記憶部６１８に記憶されるシェーディング補正データは、製造段階において、例えば、被照射板７８に照射部材２１０、２１０で光を照射し、その反射光を光電変換部材２２０で電気信号に変換し、変換されたデータから主走査方向の出力のムラを解消するためのものとして、温度環境ごとに生成される。また、光電変換部材２２０で変換された電気信号から、図７で説明した方法で、主走査方向における出力ピッチが温度ごとに演算され、演算された出力ピッチが同じ温度におけるシェーディング補正データと対として記憶部６０８及び記憶部６１８にそれぞれ書き込まれる。
すなわち、記憶部６０８及び記憶部６１８には、０℃、１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、及び６０℃との温度環境下での、シェーディング補正データ及び出力ピッチが、それぞれ書き込まれる。

制御部６１２は、例えばＣＰＵからなり、白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４と、画像処理部６１０と、画像形成部５００とを制御する。また、制御部６１２は、光電変換部材２２０を駆動する駆動回路６２０にタイミング信号を出力するタイミング発生回路６２２を制御する。

また、制御部６１２には、被照射板７８で反射され、光電変換部材２２０で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器６０４でデジタル信号に変換された信号が入力される。そして、この入力された信号から、制御部６１２は、光電変換部材２２０の主走査方向の出力ピッチを検出することで、複数のレンズ部材２５２の光電変換部材２２０に対するずれを検出する。また、制御部６１２は、検出した複数のレンズ部材２５２の光電変換部材２２０に対するずれに基づいて、記憶部６０８及び記憶部６１８にそれぞれ記憶された複数のシェーディング補正データの中から補正データを選択し、選択したデータに基づいて電気信号を補正するように、白シェーディング補正回路６０６及び黒シェーディング補正回路６１４を制御する。

図１０は、原稿読取装置１０でなされるシェーディング補正を示すフローチャートである。
原稿読取装置１０では、原稿読取のジョブが開始されるごとに、原稿読取に先立ってシェーディング補正がなされる。図１０に示されるように、処理が開始されると、ステップＳ１０で主走査方向の出力ピッチが検出される。すなわち、ステップＳ１０では、制御部６１２は、被照射板７８で反射された光を光電変換部材２２０で電気信号に変換させ、変換された電気信号から主走査方向における出力ピッチを、先述の図７で説明した方法で演算する。

次のステップＳ１２では、制御部６１２は、記憶部６０８及び記憶部６１８に記憶された７個のデータの中からステップＳ１０で演算された出力ピッチと最も出力ピッチの値が近いデータを選択し、選択された出力ピッチの値と対として記憶されているシェーディング補正データを、シェーディング補正に用いるデータとして選択する。

次のステップＳ１４では、ステップＳ１４で選択されたシェーディング補正データを用いて、読み取られた原稿の画像データにシェーディング補正を施し、次のステップＳ１６では、制御部６１２は、黒シェーディング補正回路６１４及び白シェーディング補正回路６０６でシェーディング補正がなされた画像データを画像処理部６１０へと出力させる。

次のステップＳ１８では、画像処理部６１０に出力された画像データが最後の原稿のデータであるか否かを判別し、最後の原稿のデータでないとの判別がなされた場合は、ステップＳ１４に戻り、最後のデータであるとの判別がなされた場合は、一連の処理を完了させる。

以上の説明では、シェーディング補正データの選択は、原稿読取のジョブが開始するごとになされる例を示したが、シェーディング補正データの選択は、原稿読取装置１０の電源投入時に行っても良い。また、シェーディング補正データの選択は、予め定められた所定時間ごとに行っても良い。

以上のように、原稿読取装置１０では、温度環境ごと複数が対として記憶された画像出力のピッチのデータ、及びシェーディング補正データと、原稿読取に先立って演算された出力のピッチとを比較することで、補正に用いるシェーディングデータを選択する。このため、温度環境ごとに異なるシェーディングデータを選択するために、原稿読取装置１０内の温度の測定はされない。

また、以上のように、原稿読取装置１０では、予め記憶された複数のシェーディング補正データを選択して用いる。このため、原稿読取に先立ち、被照射板７８からの反射光からシェーディング補正データを生成するとの処理は行われない。

また、以上のように原稿読取装置１０では、出力ピッチに基づいてシェーディング補正データを選択する。このため、例えば原稿の表面が繰り返し、擦り付けられることで汚れ、白色から変色した被照射板７８からの反射光に基づいてシェーディング補正データを生成するとの処理は行われない。

以上で説明をしたように、本発明は原稿読取装置と、例えば複写機等の原稿読取装置を有する画像形成装置に適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置が有する画像形成部を示す図である。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置の要部を拡大して示す図である。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置が有するレンズアレイを示す図である。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置が有するイメージセンサを示し、図４のＡ−Ａ線断面図を示す図である。 本発明の実施形態の係る原稿読取装置で原稿を読み取った際の、所定温度における長手方向の出力を示すグラフである。 本発明の実施形態の係る原稿読取装置で被照射板を読み取った際の、所定温度における長手方向を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置で白色原稿を読み取った際の、長手方向における位置と出力との関係を温度ごとに示すグラフである。 本発明の実施形態に係る原稿読取装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 原稿読取装置
１２ 原稿搬送部
２４ 画像形成部
７８ 被照射板
２００ ＣＩＳ
２１０ 照射部材
２２０ 光電変換部材
２２２ 基板
２２６ 受光センサ
２５０ レンズアレイ
２５２ レンズ部材
５００ 画像形成部
６００ 信号処理部
６０６ 白シェーディング補正回路
６０８ 記憶部
６１２ 制御部
６１４ 黒シェーディング補正回路
６１８ 記憶部

Claims (6)

1. 光を照射する照射部と、
   複数のレンズ部を有し、前記照射部から照射された光を原稿に照射し、原稿から反射された反射光を結像させる結像部と、
   前記結像部で結像された光を電気信号に変換する光電変換部と、
   前記光電変換部で変換された電気信号を補正する補正部と、
   前記補正部で用いられ、製造段階において生成される複数の補正データを記憶する記憶部と、
   前記複数のレンズ部の前記光電変換部に対する位置のずれを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された位置のずれに基づいて、前記複数の補正データの中から補正データを選択し、該補正データに基づいて電気信号を補正するように前記補正部を制御する制御部と、
   を有し、
   前記検出手段は、前記照射部から光が照射される被照射部を有し、この被照射部で反射した光の周期ムラに基づいて、前記複数のレンズ部の前記光電変換素子に対する位置のずれを検出する原稿読取装置。
2. 前記複数のレンズ部は、それぞれが正立等倍結像レンズからなる請求項１記載の原稿読取装置。
3. 前記結像部及び前記光電変換部は、それぞれが同一方向における一端部側で固定されている請求項１又は２記載の原稿読取装置。
4. 原稿を搬送する搬送部をさらに有し、
   前記照射部、前記結像部、及び前記光電変換部は、固定されている請求項１乃至３いずれか記載の原稿読取装置。
5. 前記補正部は、電気信号をシェーディング補正する請求項１乃至４いずれか記載の原稿読取装置。
6. 原稿を読み取る原稿読取装置と、
   前記原稿読取装置が読み取った原稿の画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部と、
   を有し、
   前記原稿読取装置は、
   光を照射する照射部と、
   複数のレンズ部を有し、前記照射部から照射された光を原稿に照射し、原稿から反射された反射光を結像させる結像部と、
   前記結像部で結像された光を電気信号に変換する光電変換部と、
   前記光電変換部で変換された電気信号を補正する補正部と、
   前記補正部で用いられ、製造段階において生成される複数の補正データを記憶する記憶部と、
   前記複数のレンズ部の前記光電変換部に対する位置のずれを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された位置のずれに基づいて、前記複数の補正データの中から補正データを選択し、該補正データに基づいて電気信号を補正するように前記補正部を制御する制御部と、
   を有し、
   前記検出手段は、前記照射部から光が照射される被照射部を有し、この被照射部で反射した光の周期ムラに基づいて、前記複数のレンズ部の前記光電変換素子に対する位置のずれを検出する画像形成装置。

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