JP5597585B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。

周知のように、複写機や複合機などの画像形成装置は、原稿画像を光学的に読み取る画像読取装置を備えている。例えば、下記特許文献１には、上記画像読取装置においてイメージセンサーのホームポジションを更新する方法が記載されている。このホームポジションの更新方法は、具体的には、ホームポジションを位置カウンターに基づいて規定のホームポジションに移動させ、その時にイメージセンサーがシェーディング基準板から全白の画像を読み込んだ場合には、イメージセンサーを右方向に移動させつつ画像読取りを行い、シェーディング基準板から外れて全黒の画像を読込んだ位置から左方向に所定距離移動したところを新たなホームポジションとするものである。また、このホームポジションも更新方法では、上記位置カウンターに異常が発生している場合には、イメージセンサーをイメージセンサー移動可能範囲ｇに亘って左方向（ホームポジションの方向）に移動させ、そこから所定距離右方向に移動したところを新たなホームポジションとする。

特開２００３−８７５１７号公報

ところで、上記従来技術では、位置カウンター（位置記憶装置）が正常である場合において、全白あるいは全黒の単色のみからなる単純な画像に基づいてホームポジションを探知しているので、例えば同じような単純な画像の原稿がプラテンガラス上に置かれていた場合に、原稿画像に基づいてホームポジションを探索してしまう、つまりホームポジションの誤検知が発生する可能性がある。
また、上記従来技術では、位置カウンターが異常である場合にイメージセンサー移動可能範囲ｇに亘って移動させるので、イメージセンサー（キャリッジ）が移動限界まで移動して駆動モータが脱調して唸り音が発生する可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１）位置記憶装置を用いることなくキャリッジをホームポジションに移動させる。
（２）駆動モータの脱調を防止する。
（３）ホームポジションの誤検知を防止する。

上記目的を達成するために、本発明では、画像読取装置に係る第１の解決手段として、キャリッジを副走査方向に移動させつつ原稿載置台に載置された原稿の画像を読み取らせる制御手段を具備する画像読取装置であって、前記キャリッジの移動範囲内の特定位置に設けられる特異なパターンの位置検知用画像を備え、前記制御手段は、前記移動範囲内の任意の位置にあるキャリッジを微小距離づつ移動させつつ前記位置検知用画像に基づく特定パターン画像が検出されたか否かを判定し、前記特定パターン画像を検出すると当該特定パターン画像の端部を探索し、当該端部から所定距離離れた位置をホームポジションとしてキャリッジを移動させるという手段を採用する。

本発明では、画像読取装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記移動範囲内において前記位置検知用画像に隣接して設けられるシェーディング基準画像をさらに備え、前記制御手段は、前記位置検知用画像を検出すると、前記キャリッジを前記シェーディング基準画像に向けて微小距離づつ移動させ、前記シェーディング基準画像を検出すると当該シェーディング基準画像を用いてシェーディング補正処理を行った上で前記特定パターン画像が前記位置検知用画像であるか否かを検証し、当該特定パターン画像が前記位置検知用画像であることを確認すると当該位置検知用画像の端部を探索し、当該端部から所定距離離れた位置をホームポジションとしてキャリッジを移動させるという手段を採用する。

本発明では、画像読取装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御手段は、前記キャリッジを前記シェーディング基準画像に向けて微小距離づつ移動させることにより前記シェーディング基準画像を検出しない場合には、前記キャリッジを微小距離づつ移動させつつ前記位置検知用画像に基づく特定パターン画像を再度探索するという手段を採用する。

本発明では、画像読取装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれか１つの解決手段において、前記制御手段は、前記キャリッジを所定回数だけ微小距離づつ移動させても前記位置検知用画像が検出されない場合には異常報知を行うという手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、上記第１〜第５のいずれか１つの解決手段を採用する画像読取装置を具備し、前記画像読取装置により読み取られた原稿画像データに基づいて画像形成するという手段を採用する。

本発明によれば、キャリッジを副走査方向に微小距離づつ移動させつつ特定パターン画像を検出し、当該特定パターン画像の端部を基準にしてキャリッジをホームポジションに移動させるので、位置記憶装置に記憶されたホームポジションを示す位置情報を必要としない。したがって、本発明によれば、位置記憶装置を用いることなくキャリッジをホームポジションに移動させることができる。
また、本発明によれば、位置記憶装置を用いないため、当該位置記憶装置の異常時にキャリッジが移動限界まで移動するということが発生しないので、駆動モータの脱調を防ぐことができる。
さらに、本発明によれば、シェーディング補正処理を行った上で特定パターン画像が位置検知用画像であるか否か検証するので、位置検知用画像に基づく原稿画像を位置検知用画像と誤認識することを防止することが可能であり、よって原稿画像に起因してホームポジションを誤検知することを防止することが可能である。

本発明の一実施形態に係る複合機Ａの機能ブロック図である。 本発明の一実施形態におけるフラットベット読取部３０の正面図（ａ）及び読取部筐体３６における上部フレームの裏面斜視図（ｂ）である。 本発明の一実施形態における読取部筐体３６における上部フレームの断面図（ａ）及び裏面図（ｂ）である。 本発明の一実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機Ａは、コピー機能、プリント機能、スキャン機能、ファクシミリ送信受信機能及び電子メール送信機能を併せ持つ。複合機Ａは、図１に示すように、操作表示部１、画像読取部２、画像データ記憶部３、用紙搬送画像形成部４、通信部５及び演算制御部６（制御手段）を備える。

操作表示部１は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザーと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインターフェイスとして機能する。操作表示部１は、押下された操作キーまたはタッチパネルに表示された操作ボタンに応じた操作指示を受け付け、操作指示を演算制御部６に出力するとともに、演算制御部６の制御信号に基づいてタッチパネルに種々の画面を表示する。

画像読取部２は、ＡＤＦ（Automatic Document feeder：自動原稿送り装置）２０及びフラットベット読取部３０を備え、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてＡＤＦ２０により自動給紙される原稿またはフラットベット読取部３０上に載置された原稿用紙の画像（原稿画像）を読み取って原稿画像データに変換し、この原稿画像データを画像データ記憶部３に出力する。

フラットベット読取部３０は、図２（ａ）に示すように、プラテンガラス３１、シェーディング基準板３２、原稿サイズ指示板３３、キャリッジ３４、ＣＣＤセンサー３５及び読取部筐体３６を備えており、ユーザーによりプラテンガラス３１上に載置された原稿またはＡＤＦ２０により自動給紙された原稿を読み取る。なお、プラテンガラス３１は、本実施形態における原稿載置台である。

プラテンガラス３１は、読取部筐体３６の上面に嵌め込まれた長方形のガラス板であり、キャリッジ３４に対向すると共に表面側に原稿が載置され部位である。シェーディング基準板３２は、読取部筐体３６の裏面において、プラテンガラス３１の一方の短辺の外側に当該短辺に沿って帯状に設けられており、シェーディング補正用のシェーディング基準画像３２１とキャリッジ３４をホームポジションＨＰに移動させるための位置検知用領域３２２とを備える（図２（ｂ）参照）。

シェーディング基準画像３２１は、シェーディング補正処理における白色基準データの基になる白色基準画像である。位置検知用領域３２２には、図２（ｂ）及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、主走査方向中央に配置されると共に副走査方向に平行な複数本の黒色帯からなる特異なパターンの位置検知用画像３２３と、当該位置検知用画像３２３の主走査方向両端に設けられた一対の白色画像とからなる領域である。また、このような位置検知用領域３２２は、図３に示すように、キャリッジ移動可能範囲ｇよりも副走査方向左側に一部延出した位置に配置され、延出方向とは逆側にシェーディング基準画像３２１が隣接して配置されている。

原稿サイズ指示板３３は、読取部筐体３６の上部フレームに嵌め込まれ、ユーザーが第１プラテンガラス３１上に各種サイズの原稿をセットする際の原稿のセット位置を示すものである。キャリッジ３４は、読取部筐体３６の内側、つまりプラテンガラス３１の裏面側において主走査方向に延在し、副走査方向に延びるキャリッジ移動用レール（図示略）に接続されている。このキャリッジ３４は、光を斜め上方のプラテンガラス３１上の原稿に向けて発光する光源と、原稿の反射光を後述するＣＣＤセンサー３５に向けて反射するミラーとを備えている。上記光源は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が主走査方向にアレイ状に配置されたものである。

キャリッジ３４は、ユーザーによりプラテンガラス３１上に載置された原稿を読み取る場合に、プラテンガラス３１沿いに副走査方向にキャリッジ移動用レールに沿って往復移動する。ＣＣＤセンサー３５は、読取部筐体３６内に収容され、タイミング信号に同期して作動し、受光面にて受光した光を光電変換し、光電変換により生成した画像信号を検出結果として演算制御部６に出力する。読取部筐体３６は、キャリッジ３４及びＣＣＤセンサー３５を収容する。

図１に戻り、画像データ記憶部３は、半導体メモリーまたはハードディスク装置などであり、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて原稿画像データや、通信部５が外部のクライアントコンピューター（図示略）から受信するプリント画像データ、通信部５がファクシミリ装置から受信するファクシミリ画像データを記憶する。

用紙搬送画像形成部４は、プリントエンジン（感光ドラム、帯電器、現像装置及び定着ローラーなど）、給紙ローラー及び排紙ローラーなどを備える。用紙搬送画像形成部４は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて給紙カセット（図示略）から記録用紙を給紙ローラーで搬送し、画像データ記憶部３から入力された画像データに基づく画像を記録用紙に転写するとともに定着させ、当該記録用紙を排紙ローラーによって排紙トレイ（図示略）に排出する。

通信部５は、演算制御部６の制御信号に基づいて電話回線を介して外部の複合機あるいはファクシミリ装置、またＬＡＮ（Local Area Network）を介してクライアントコンピューターなどと通信を行うものである。すなわち、この通信部５は、イーサネット（登録商標）などのＬＡＮ規格に準拠した通信機能と、Ｇ３などのファクシミリ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。通信部５は、例えば、電子メールの送信またはファクシミリの送受信を行う。

演算制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び上述の各部と信号の入出力を行うインターフェイス回路などから構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて複合機Ａの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムには、ホームポジション移動プログラムが含まれており、演算制御部６はこのホームポジション移動プログラムに基づいてキャリッジ３４をホームポジションＨＰに移動させる。

次に、上記構成の本実施形態に係る複合機Ａの特徴的動作、つまり演算制御部６がホームポジション移動プログラムに基づいて行う処理について、図４のフローチャートに沿って説明する。

複合機Ａにおいて、演算制御部６は、電源ＯＮ時にキャリッジ３４をホームポジションＨＰに移動させる。すなわち、演算制御部６は、電源ＯＮされると（ステップＳ１）、ＣＣＤセンサー３５から入力される画像信号に基づいてキャリッジ３４の位置に応じた画像を取得し、当該画像が上記位置検知用領域３２２に基づく特定パターン画像か否かを判定する（ステップＳ２）。

この電源ＯＮ時においては、シェーディング補正処理が行われていないので、ＣＣＤセンサー３５が読み取った画像は正確性を欠くものである。このような事情から、演算制御部６は、位置検知用画像３２３を全体として黒色の画像であると仮定し、主走査方向に白色→黒色→白色となる画像パターンを特定パターン画像とする。

仮に、キャリッジ３４が位置検知用領域３２２に対向する位置にあった場合、ＣＣＤセンサー３５は、ｉ：白色画像の範囲、ｊ：位置検知用画像３２３の範囲、ｋ：白色画像の範囲の順で画像を読み取るので、演算制御部６は、特定パターン画像を検出したと判断し、ステップＳ２の結果は「ＹＥＳ」となる。一方、キャリッジ３４が位置検知用領域３２２に対向する位置になかった場合には、ＣＣＤセンサー３５は、ｉ：白色画像の範囲、ｊ：位置検知用画像３２３の範囲、ｋ：白色画像の範囲の順で画像を読み取らないのでので、演算制御部６は、ステップＳ２の結果は「ＮＯ」となる。

演算制御部６は、ステップＳ２において『ＮＯ』と判定した場合、つまりキャリッジ３４が位置検知用領域３２２に対向する位置にない場合には、キャリッジ３４をｇ/５０ほど左方向、つまりキャリッジ３４の移動範囲ｇの1/５０に相当する微小距離だけ左方向（位置検知用領域３２２の方向）に移動させた回数が５０回目であるか否か判定する（ステップＳ３）。

そして、演算制御部６は、ステップＳ３において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち５０回目未満である場合には、キャリッジ３４をｇ/５０ほど左方向に移動させ（ステップＳ４）、ステップＳ２の処理を繰り返す。すなわち、このようなステップＳ２〜Ｓ４の一連の処理により、キャリッジ３４は、ＣＣＤセンサー３５によって特定パターン画像が検出されるまで、ｇ/５０ずつ微小距離づつ左方向に移動する。

ただし、演算制御部６は、ステップＳ３において『ＹＥＳ』と判定した場合、つまりキャリッジ３４を５０回に亘って左方向に移動させても特定パターン画像が検出されない場合には、操作表示部１にエラー画面を表示させる（ステップＳ５）。すなわち、この場合は、キャリッジ３４を移動範囲の限界手前まで移動させても、特定パターン画像を検出できない場合であり、何らかの異常事態が発生している可能性が高いので、エラー画面によって外部に異常報知を行う。

演算制御部６は、ステップＳ２において『ＹＥＳ』と判定した場合、つまり特定パターン画像を検出した場合には、図３に示すｂ/２ほど右方向、つまりシェーディング基準画像３２１の副走査方向における距離ｂ/２だけキャリッジ３４を右方向に移動させる（ステップＳ６）。

そして、演算制御部６は、ＣＣＤセンサー３５から入力される画像信号に基づいて主走査方向に全て白色の画像、つまりシェーディング基準画像３２１が検出されたか否か判定する（ステップＳ７）。そして、演算制御部６は、ステップＳ７において『ＹＥＳ』と判定した場合、つまりシェーディング基準画像３２１を検出した場合には、当該シェーディング基準画像３２１に基づいてシェーディング補正処理を実施する（ステップＳ８）。

さらに、演算制御部６は、ステップＳ７において『ＮＯ』と判定した場合、つまりシェーディング基準画像３２１を検出できなかった場合には、再びキャリッジ３４をｂ/２ほど右方向に移動させ（ステップＳ９）、シェーディング基準画像３２１が検出されたか否か判定する（ステップＳ１０）。演算制御部６は、このステップＳ１０における判断が『ＮＯ』の場合、つまりシェーディング基準画像３２１を検出できなかった場合には、キャリッジ３４をｇ/１０ほど左方向、つまりキャリッジの移動範囲ｇの1/１０に相当する微小距離だけ左方向（位置検知用領域３２２の方向）に移動させ（ステップＳ１１）、その上でステップＳ２の処理を繰り返す。

このようなステップＳ６〜Ｓ１１の一連の処理は、キャリッジ３４を距離ｂ/２だけ２回ほど右方向に移動させても、シェーディング基準画像３２１が検出できなかった場合には、特定パターン画像が位置検知用画像３２３を含むものではなく、原稿などの位置検知用領域３２２以外の画像である可能性が高いので、キャリッジ３４を微小距離ｇ/１０ほど左方向に移動させて、特定パターン画像を再度探索するためである。

このように、演算制御部６は、キャリッジ３４をシェーディング基準画像３２１に向けて微小距離づつ移動させてもシェーディング基準画像３２１が検出されない場合には、キャリッジ３４を微小距離づつ移動させつつ特定パターン画像を再度探索する

一方、演算制御部６は、ステップＳ８におけるシェーディング補正処理が完了すると、キャリッジ３４を距離ａ/２ほど左方向に移動させ（ステップＳ１２）、位置検知用画像３２３が検出されたか否か判定する（ステップＳ１３）。演算制御部６は、このステップＳ１３において『ＹＥＳ』と判定した場合、つまり位置検知用画像３２３を検出した場合には、キャリッジ３４を右方向に順次移動しながら位置検知用領域３２２（位置検知用画像３２３）の右端部を検出する（ステップＳ１４）。

ここで、ステップＳ１３の判定処理は、ステップＳ８におけるシェーディング補正処理が完了した後なので、演算制御部６は、ＣＣＤセンサー３５から入力される画像信号に基づいて、既に検出した特定パターン画像が位置検知用領域３２２の画像であるか否かを正確に判断することができる。

そして、演算制御部６は、ステップＳ１４において位置検知用領域３２２の右端部を検出すると、当該右端部から所定距離ｅ（図３参照）だけ右方向に離れた位置をホームポジションＨＰとしてキャリッジ３４を移動させる（ステップＳ１５）。一方、演算制御部６は、ステップＳ１３において『ＮＯ』と判定した場合、つまり位置検知用画像３２３を検出できなかった場合には、キャリッジ３４を距離ｇ/１０だけ左方向に移動させる回数が１０回目であるか否か判定する（ステップＳ１６）。

演算制御部６は、このステップＳ１６において『ＮＯ』と判定した場合、つまり距離ｇ/１０の移動回数が１０回目未満である場合には、上記ステップＳ１１においてキャリッジ３４を距離ｇ/１０だけ左方向に移動させ、この上でステップＳ２の処理を繰り返す。一方、演算制御部６は、ステップＳ１６において『ＹＥＳ』と判定した場合、つまり距離ｇ/１０の移動回数が１０回目である場合には、操作表示部１にエラー画面を表示させる（ステップＳ１７）。

なお、このようなステップＳ１７におけるエラー画面の表示は、キャリッジ３４を距離ｇ/１０だけ１０回に亘って移動させても位置検知用画像３２３（特定パターン画像ではない）を検出できない場合には、何らかの異常が発生している可能性が高いためである。

このように本実施形態では、キャリッジ３４を副走査方向の左方向（位置検知用領域３２２の方向）に微小距離づつ移動させつつ特定パターン画像を検出し、シェーディング補正処理を行った上で特定パターン画像が位置検知用画像３２３であるか否か検証し、位置検知用画像３２３であると確認すると、当該位置検知用画像３２３の右端部を探索し、当該端部から所定距離離れた位置をホームポジションＨＰとしてキャリッジ３４を移動させる。

このような本実施形態によれば、従来のような位置記憶装置を必要とすることなく、キャリッジ３４をホームポジションＨＰに移動させることができる。また、キャリッジ３４をキャリッジ移動可能範囲ｇの限界位置まで移動させることを回避することができるので、キャリッジ３４の駆動モータの脱調による唸り音の発生を回避することができる。

さらに、本実施形態によれば、シェーディング補正処理を行った上で特定パターン画像が位置検知用画像３２３であるか否か検証するので、原稿画像などを位置検知用画像と誤認識することを防ぐことが可能であり、よって原稿画像などに基づいてホームポジションＨＰを誤検知することを防止することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、副走査方向に平行な複数本の黒色の帯が配置された位置検知用画像３２３を特異なパターンの位置検知用画像として用いたが、本発明はこれに限定されない。位置検知用画像３２３は、原稿などと区別することができる特異なパターンであればよいので、例えば、主走査方向に平行な複数本の黒色の帯が配置されたものであってもよい。また、黒色に限定されない。

（２）上記実施形態では、位置検知用画像３２３がシェーディング基準画像の左に隣接して配置されているが、本発明はこれに限定されず、キャリッジ３４の移動範囲内の特定位置に設けられていればよい。例えば、位置検知用画像３２３をシェーディング基準画像の右側に隣接させ、上記ステップＳ６，７においてキャリッジ３４を左方向に移動させ、ステップＳ１２においてキャリッジ３４を右方向に移動させ、さらに、ステップＳ１４、１５においてキャリッジ３４を左方向に移動させるようにすればよい。

（３）上記実施形態におけるキャリッジ３４は、原稿の反射光をＣＣＤセンサー３５に導入するミラーが取り付けられたものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、キャリッジ３４にＣＣＤセンサー３５が取り付けられ、キャリッジ３４が副走査方向に移動することで、ＣＣＤセンサー３５が原稿の画像を読み取るものであってもよい。

（４）上記実施形態では、キャリッジ３４を所定回数だけ微小距離づつ移動させても位置検知用画像が検出されない場合には、上記ステップＳ５及びステップＳ８において、エラー画面を表示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、エラー画面ではなく、警告音を鳴動させるようにしてもよい。

（５）上記実施形態では、ステップＳ３においてｇ/５０ほど左に移動し、ステップＳ６，Ｓ９においてｂ/２ほど右に移動し、ステップＳ１１においてｇ/１０ほど左に移動し、ステップＳ１２においてａ/２ほど左に移動しているが、各ステップにおける移動距離は上記距離に限定されず、適宜決められた値にすればよい。

Ａ…複合機、１…操作表示部、２…画像読取部、３…画像データ記憶部、４…用紙搬送画像形成部、５…通信部、６…演算制御部、２０…ＡＤＦ、３０…フラットベット読取部、３１…プラテンガラス（原稿載置台）、３２…シェーディング基準板、３３…原稿サイズ指示板、３４…キャリッジ、３５…ＣＣＤセンサー、３６…読取部筐体、３２１…シェーディング基準画像、３２２…位置検知用領域、３２３…位置検知用画像

Claims (4)

1. キャリッジを副走査方向に移動させつつ原稿載置台に載置された原稿の画像を読み取らせる制御手段を具備する画像読取装置であって、
   前記キャリッジの移動範囲内の特定位置に設けられる特異なパターンの位置検知用画像を備え、
   前記制御手段は、前記移動範囲内の任意の位置にあるキャリッジを微小距離づつ移動させつつ前記位置検知用画像に基づく特定パターン画像が検出されたか否かを判定し、前記特定パターン画像を検出すると当該特定パターン画像の端部を探索し、当該端部から所定距離離れた位置をホームポジションとしてキャリッジを移動させ、
   前記移動範囲内において前記位置検知用画像に隣接して設けられるシェーディング基準画像をさらに備え、
   前記制御手段は、前記位置検知用画像を検出すると、前記キャリッジを前記シェーディング基準画像に向けて微小距離づつ移動させ、前記シェーディング基準画像を検出すると当該シェーディング基準画像を用いてシェーディング補正処理を行った上で前記特定パターン画像が前記位置検知用画像であるか否かを検証し、当該特定パターン画像が前記位置検知用画像であることを確認すると当該位置検知用画像の端部を探索し、当該端部から所定距離離れた位置をホームポジションとしてキャリッジを移動させることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記制御手段は、前記キャリッジを前記シェーディング基準画像に向けて微小距離づつ移動させることにより前記シェーディング基準画像を検出しない場合には、前記キャリッジを微小距離づつ移動させつつ前記位置検知用画像に基づく特定パターン画像を再度探索することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記制御手段は、前記キャリッジを所定回数だけ微小距離づつ移動させても前記位置検知用画像が検出されない場合には異常報知を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読取装置を具備し、前記画像読取装置により読み取られた原稿画像データに基づいて画像形成することを特徴とする画像形成装置。

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