JP5842625B2 - 原稿読取装置及び画像形成装置と原稿読取方法 - Google Patents

Description

この発明は、原稿読取装置及びその原稿読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置、及びそれらとプリンタの機能を組み合せたデジタル複合機等の画像形成装置、ならびに原稿読取装置による原稿読取方法に関する。

上述したような各種の画像形成装置には、原稿を原稿台から１枚ずつ読取位置へ搬送する自動原稿給送装置（Auto Document Feeder：以下「ＡＤＦ」と略称する）と、そのＡＤＦによって給送される原稿を副走査方向に搬送しながら、光源を含む読取光学系とＣＣＤラインセンサ等の光電変換素子とで、その画像を読み取る画像読取部とを有する原稿読取装置を備えたものが多くなっている。このような原稿読取動作を「シートスルー読み取り」と称す。この場合は、読取光学系は所定の読取位置から移動しない。

これに対して、コンタクトガラス上に原稿をセットし、光源を含む読取光学系を副走査方向に移動させながら光電変換素子でその画像を読み取る動作を「ブックスキャン読み取り」と称している。
この「ブックスキャン読み取り」と「シートスルー読み取り」の両方の読み取り動作が可能な原稿読取装置も多い。

ところで、上記光学系には、原稿の画像を光電変換素子上に結像させるために光学レンズを備えている。その光学レンズはコサイン４乗則という特性、すなわち、レンズの光軸に近い主走査方向の中央部は光量が多くて明るく、レンズの光軸から離れた主走査方向の端部は光量が少なくなって暗くなるという特性を有している。
そのため、原稿面を照明する光源の明るさが主走査方向の全体に一様であっても、光電変換素子の出力レベルは、主走査方向の中央部のレベルが大きく、周辺に行くにしたがってレベルが低下する傾向がある。その他に、光電変換素子の感度の不均一性や光源の光量ムラなども、主走査方向の読取レベルのムラの原因となる。

そこで、原稿読取装置においては一般に原稿を読み取る前に、画像濃度の基準とする基準白板を読み取ってシェーディングデータを生成し、実際に原稿を読み取った際に、光電変換素子の出力の主走査方向のバラツキを、そのシェーディングデータによって画素ごとに補正するシェーディング補正を行っている。
例えば、図９に示すように、原稿の白色部における主走査方向１ラインの読取レベル（シェーディング補正前）Ｌが、主走査方向の中央部より両端部でレベルが低くなるようなムラがあったとしても、シェーディング補正後の読取レベルＬｓは、主走査方向に略均一になるようにする。

しかし、その基準白板はシートスルー読み取り時の原稿読取位置とは異なる位置に設置されている。そのため、シートスルー読み取りの場合、ＡＤＦによって順次搬送されてくる原稿の読み取り前に、毎回光源を含む光学系のキャリッジを基準白板読取位置へ移動させてそれを読み取った後、原稿読取位置へ戻して原稿を読み取るようにすると、単位時間当りの読取原稿枚数（sheets per minute：ＳＰＭ）が低下してしまう。これを生産性の低下という。

そのため、機種によっては、シェーディング補正を行うための基準白板の読取動作を、原稿１枚の読み取り毎に行うのではなく、最初の原稿の読み取り開始前と、その後所定枚数の原稿を読み取る毎に１回、もしくは原稿読取を所定時間行う毎に１回だけ実行する「間欠シェーディング」を行っている。
あるいはまた、基準白板の読取動作を、電源ＯＮ時や待機モードからの復帰時等に１回だけ行い、その後複数枚の原稿を連続して読み取る間は基準白板の読取動作を実行しない「簡易シェーディング」を実施する機種もある。

それらの原稿読取装置では、直前に基準白板を読み取ったとき以外の原稿読取時には、前回の基準白板読取時（簡易シェーディングの場合は電源ＯＮ時等の１回の基準白板読取時）に取得したシェーディングデータを使ってシェーディング補正をする。
このようにして基準白板の読取動作を省略することによって、連続原稿読取に要する時間の短縮を図ることができる。すなわち、生産性の低下を少なくするか無くすことができる。

しかし、間欠シェーディングや簡易シェーディングでの、複数枚の原稿の連続読取時には、光源の連続点灯による発熱が原因で光源の光量が次第に低下する傾向がある。
例えば、図１０に示すように、１枚目の原稿読取時の読取レベルＬ１（シェーディング補正前）に比べて、ｎ枚目の原稿読み取り時の読取レベルＬｎ（シェーディング補正前）は低下する。

そのため、同じ基準白板の読み取りによるシェーディングデータを使って、シェーディング補正を行っていくと、同じく図１０に示すように、１枚目の原稿のシェーディング補正後の読取レベルＬ１ｓとｎ枚目の原稿のシェーディング補正後の読取レベルＬｎｓとの間でレベル差が生じ、出力画像に濃度差が生じてしまうことになる。
したがって、シートスルー読み取りにおいて、間欠シェーディングや簡易シェーディングを実施する場合には、最適なシェーディング補正がなされないことがある。

このような問題を解決するため、例えば特許文献１では、複数枚の原稿を連続的にシートスルー読み取りして間欠シェーディングを実施する場合、読取光学系に用いられる光源の時間的光量変動特性のデータを不揮発性メモリに保存しておき、そのデータによって各原稿を読み取る時の光量変動を計算して、原稿を読み取る際に光電変換素子からの出力信号を増幅するアンプのゲイン（読取ゲイン）を補正することが提案されている。

それによって、例えば図１１に示すように、ｎ枚目の原稿読み取り時の読取レベルＬｎが光源の光量変動により図１０に示した例と同様に低下した場合、その原稿を読み取る時に光量変動分に応じて読取ゲインを補正（増加）することによって、その読取レベルＬｎ′を、図１０に示した１枚目の原稿読み取り時の読取レベルＬ１と同様なレベルにすることができる。

そのゲイン補正後の読取レベルＬｎ′（図１１）をシェーディング補正すれば、そのシェーディング補正後の読取レベルＬｎｓ′を、図１０に示した１枚目の原稿のシェーディング補正後の読取レベルＬ１ｓと同様なレベルにすることができる。
このように読取ゲインを補正することによって、間欠シェーディング動作での原稿連続読取時の光源の光量低下による読取レベルの低下を補正することができる。

しかしながら、特許文献１に記載されているように、原稿読み取り時の読取ゲインを光量変動分に応じて補正（増加）すると、信号レベルの大きさに係わらず読取ゲインが一定率で増加することになる。そのため、実際には図１１に示したように主走査方向の１ラインの読取信号全体のレベルが一定量だけ増加するのではなく、各画素の信号レベルの大きさ（絶対値）によって、それに読取ゲインを乗じた読取レベルの増加量が変わることになる。

そのため、上述した読取ゲインの補正は、主走査方向の１ラインの読取レベルの変化が少ない状態で一律に読取レベルが低下する場合には有効である。しかし、光源の種類によっては連続点灯時の光量低下の度合がその長さ方向（主走査方向）の位置によって異なるものがある。そのような場合には、読取ゲインを補正することによって、主走査方向の読取レベルの変動が一層大きくなってしまうという問題があった。

例えば、読取光学系の光源としてアレイ状の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を使用する場合、前述した光学レンズのコサイン４乗則の特性を補償するために、長手方向（主走査方向）に沿ってＬＥＤを配置する密度を、中央部より両端部を密にして両端部の光量を増加するようにしている。そのため、連続点灯時に、ＬＥＤが粗な部分と密な部分とで発光による発熱温度に差異が生じ、それにより主走査方向の光量分布が経時で変動することになる。そのため、主走査方向の１ラインの読取信号レベルの経時による低下度合も異なってくる。

例えば、図１２に示すように、１枚目の原稿読み取り時の読取レベルＬ１に対するｎ枚目の原稿読み取り時の読取レベルＬｎの低下（下向き矢印で示す）は、読取枚数が多くなると主走査方向の中央部に比べて両端部付近の方が大きくなる。
このｎ枚目読取時の読取レベルＬｎを１枚目読取時の読取レベルＬ１と同等にしようとして、アンプゲインを大きくするゲイン補正を行うと、主走査方向のどこでも同一のゲイン補正がかかるため、ゲイン補正後の読取レベルＬｎ′は「補正前の読取レベル×ゲイン（Ｇ）」になる。

したがって、ゲイン補正によるゲイン増加量は、図１２に上向き矢印で示すように、補正前のレベルが大きい中央部では大きいが、補正前のレべルが小さい両端部では小さくなる。すなわち、補正されるレベルの絶対量が中央部では大きく両端部では小さくなる。そのため、ｎ枚目読取時のゲイン補正後の読取レベルＬｎ′の主走査方向のレベル変動は、ゲイン補正前のｎ枚目読取時の読取レベルＬｎの主走査方向のレベル変動より大きくなってしまう。

したがって、シェーディング補正後の主走査方向の読取レベルの変動も、ゲイン補正をしなかった場合のシェーディング補正後の読取レベルＬｎｓの変動よりも、ゲイン補正をした場合のシェーディング補正後の読取レベルＬｎｓ′の変動の方が大きくなり、読取レベル変動の影響を悪化させてしまうことになる。

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ＡＤＦを備えた原稿読取装置において、複数枚の原稿を連続的に読み取るシートスルー読み取り時に、経時による読取光学系の光源の光量低下に応じて読取ゲインを補正することにより、読取データの主走査方向における読取レベルの変動（主走査変動）が大きい場合に、その主走査変動を一層悪化させないようにすることを目的とする。

この発明は、自動原稿給送装置と原稿読取部を備え、その原稿読取部が、光源を含む読取光学系と、その読取光学系によって得た原稿からの反射光を光電変換し、その電気信号を増幅及びＡ／Ｄ変換して画像データを出力する画像読取処理部と、上記光源の連続点灯による光量変動に対応して上記画像読取処理部の読取ゲインを補正するゲイン補正手段とを有する原稿読取装置であって、上記の目的を達成するため、次のように構成したことを特徴とする。

すなわち、上記自動原稿給送装置によって連続的に給送される原稿の画像を上記読取光学系を固定したまま順次読み取るシートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前及び給送される原稿間で読み取れる位置に、原稿搬送方向に直交する主走査方向に沿って、基準色の反射面を有する基準背景部を設けると共に、
上記シートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前に上記基準背景部を読み取った画像データを基準の読取データとして記憶する第１の記憶手段と、給送される原稿間で上記基準背景部を読み取った画像データを現在の読取データとして記憶する第２の記憶手段と、
上記第１の記憶手段に記憶された上記基準の読取データの主走査方向における読取レベルの変動量を基準の主走査変動として検出し、上記第２の記憶手段に記憶された現在の読取データの主走査方向における読取レベルの変動量を現在の主走査変動として検出する主走査変動検出手段と、
上記基準の主走査変動と現在の主走査変動との差が予め設定した所定値未満であれば上記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させ、上記差が上記所定値以上であれば上記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させない補正可否判断手段とを設けている。

この発明によれば、シートスルー読み取り時において、原稿間で基準背景部を読み取ったときの読取データによる主走査変動が大きくなった場合には、読取光学系の光源の連続点灯による光量変動対応する画像読取処理部の読取ゲインの補正を行わないことにより、経時による原稿読み取り時の読取データ（画像データ）の主走査変動を一層悪化させないようにすることができる。

この発明による原稿読取装置の一実施形態の構成を示す概略図である。 図１に示した原稿読取装置の原稿読取部３における画像読取信号処理系の構成を示すブロック図である。 図１及び図２に示した原稿読取装置による原稿読取処理のメインルーチンを示すフロー図である。 図３におけるステップＳ１１の原稿間処理のサブルーチンの内容を示すフロー図である。

基準背景部の読取レベルの経時による主走査変動の増加が小さい場合の説明用の線図である。 基準背景部の読取レベルの経時による主走査変動の増加が大きい場合の説明用の線図である。 図６におけるｎ枚目の原稿の読取レベルをゲイン補正した場合の読取レベルの変化を示す線図である。 この発明による原稿読取装置を備えた画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。

原稿読取装置における一般的なシェーディング補正を説明するための線図である。 従来の原稿読取装置における原稿連続読取時の光量変動による読取レベルの低下とそのシェーディング補正による問題を説明するための線図である。 同じくその原稿連続読取時の光量変動分に応じた読取ゲイン補正について説明するための線図である。 同じくその原稿連続読取時の光量変動が主走査方向の中央部より両端部ほど大きい場合にゲイン補正を行った場合の問題点を説明するための線図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔原稿読取装置の実施形態〕
図１はこの発明による原稿読取装置の一実施形態の構成を示す概略図である。
この図１に示す原稿読取装置１は、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２と原稿読取部３とからなる。

ＡＤＦ２は、原稿トレイ１４に載置されたシート状の原稿Ｐをその最上部に位置する原稿からピックアップローラ５によって順次繰り出す。その原稿Ｐを分離ユニット６によって１枚ずつ分離し、送り出しコロ７によって搬送方向に給送する。
その原稿Ｐを搬送ローラ８と矢示Ａ方向に回転する搬送ドラム９とによって狭持して、搬送ドラム９の表面に密着させた状態で搬送し、下部のシートスルー原稿の読取位置ＲＬを通過させ、一方の面（おもて面）の画像を原稿読取部３によって読み取らせる。

その後、その原稿Ｐを図示しない分離手段により搬送ドラム９の表面から分離させ、搬送ローラ対１０で挟持して密着イメージセンサ（Contact Image Sensor：ＣＩＳ）１１とガイド板１２との間を通過させるように搬送する。両面読取モードのときは、その密着イメージセンサ１１によって原稿Ｐの他方の面（裏面）の画像を読み取る。
その後、その原稿Ｐを排紙ローラ対１３によって矢示Ｂ方向へ送出し、排紙トレイ１５上へ排出する。

搬送ドラム９の下部における原稿読取部３のシートスルー原稿用ガラス２２との間に、細長い板状の基準背景部（基準背景板）１６を、読取位置ＲＬを中心に、原稿搬送方向に直交する主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って固定配置している。
この基準背景部１６は上記のように、シートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前及び給送される原稿間で読み取れる位置に、主走査方向に沿って設けられた基準部材であり、読取られる下面は白色等の均一な基準色の反射面になっている。また、この基準背景部１６は、搬送される原稿を読み取る際の原稿押さえも兼ねている。

原稿読取部３はその上面に、コンタクトガラス２０と、シェーディング補正用の基準部材である基準白板２１と、シートスルー原稿用ガラス２２とを配置している。
コンタクトガラス２０は、ブックスキャン読み取りモードの時に原稿をセットする透明部材である。
このブックスキャン読み取りモードとは、コンタクトガラス２０上に置かれた原稿に対して、後述する第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６を矢示Ｆ方向（副走査方向）へ移動させながらその原稿の下面の画像を読み取るモードである。

基準白板２１は、シェーディング補正用のシェーディングデータを得るために、原稿の画像を読み取る前に読み取られる基準部材であり、基準背景部１６と同様に、画像読み取りの主走査方向に沿って設けた下面が白色の細長い板状の部材である。
シートスルー原稿用ガラス２２は、シートスルー読み取りモードの時に、ＡＤＦ２によって連続的に順次搬送されてくる原稿Ｐを読み取るための窓を形成する細長い透明部材であり、シートスルー原稿読取位置ＲＬを中心に主走査方向に沿って設けられている。

シートスルー読み取りモードでは、基準白板２１を読み取る場合は、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６を基準白板２１を読み取れる位置まで移動させて、それを読み取る。原稿Ｐ又は基準背景部１６を読み取る場合は、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６をシートスルー原稿読取位置ＲＬに対応する位置に停止させた状態で、基準背景部１６を読み取るか、あるいはその原稿読取位置ＲＬを通過する原稿の下面の画像を読み取る。

原稿読取部３の内部には、上述した第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６と共に、読取光学系を構成する光学レンズ２９及び光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ３０を備え、さらに、信号処理基板３１とステッピングモータ等のスキャナモータ３２を有する。

第１キャリッジ２３は、光源２４と第１ミラー２５を有し、画像読取の副走査方向（矢示Ｆ方向）に移動可能である。光源２４はいずれの読み取りモードでも、読取動作を開始する前に点灯する。
第２キャリッジ２６は、第２ミラー２７と第３ミラー２８を有し、同じく画像読み取りの副走査方向である矢示Ｆ方向に、第１キャリッジ２３の移動速度の１／２の速度で移動可能である。それによって、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６とが移動中に、光源２４からＣＣＤラインセンサ３０までの光路長を常に一定に保つようにする。

スキャナモータ３２は、第１キャリッジ２３および第２キャリッジ２６を移動させるための駆動源である。信号処理基板３１には、ＣＣＤラインセンサ３０によって光電変換された電気信号（アナログ信号）を処理するＩＣ等による回路が設けられているが、その具体例については後述する。
光源２４は、この実施例では、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）をアレイ状（直線状）に並べて配置したＬＥＤ光源であり、各ＬＥＤが主走査方向の一部の照明を分担し、全体で主走査方向の全域を照明する構成になっている。そして、前述した光学レンズ２９のコサイン４乗則の特性を補償するために、ＬＥＤの配置密度を主走査方向の中央部では幾分粗にし、両端部側で密にしている。

この原稿読取部３によれば、第１キャリッジ２３の光源２４から照射された光は、基準白板２１あるいはシートスルー原稿用ガラス２２の奥を照明し、その反射光が第１〜第３ミラー２５，２７，２８によって順次反射され、光学レンズ２９によってＣＣＤラインセンサ３０の受光面に結像される。
第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６は、非動作時にはシートスルー読み取りモード時の読取位置ＲＬに待機する。

そして、ブックスキャン読み取りモードでは、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６がスキャナモータ３２の駆動により、画像読取面とＣＣＤラインセンサ３０との間の距離を一定に保ちながら副走査方向に移動し、基準白板２１及びコンタクトガラス２０上に置かれた原稿の画像を読み取る。

一方、シートスルー読み取りモードでは、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６をシートスルー原稿読取位置ＲＬに停止させたまま、ＡＤＦ２によって給送されてくる原稿Ｐの画像を読み取る。
また、原稿の読取開始前又は原稿と原稿の紙間（原稿間）で基準背景部１６を読み取る場合も、第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６をシートスルー原稿読取位置ＲＬに停止させたまま、基準背景部１６を読み取る。その際、基準背景部１６の主走査方向の全域を少なくとも１回読み取るが、複数回読み取ってその各回の読取信号を平均化すれば、ノイズの影響を低減させることができる。

ＣＣＤラインセンサ３０は、主走査方向に並んだ各画素ごとに入射光量に応じた電気信号を出力し、アナログの画像読取信号として信号処理基板３１へ入力させる。
原稿の裏面の画像を読み取る場合は、密着イメージセンサ１１によって行うが、この発明には関係しないので、その説明は省略する。

次に、この原稿読取装置１の原稿読取部３における画像読取信号処理系の構成を図２によって説明する。図２はその画像読取信号処理系の構成を示すブロック図である。
この原稿読取装置１は、前述したように自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２と原稿読取部３とからなる。その原稿読取部３内には、画像読取処理部１１０と、シェーディング補正処理部１２０、およびレベル補正部１３０等が設けられている。
これらの各部の動作タイミング等の制御等は、この原稿読取装置１全体を制御するマイクロコンピュータを含む制御部（コントローラ）によって制御される。

画像読取処理部１１０は、光電変換部１１１、アナログ処理部１１２、Ａ／Ｄ変換部１１３及びデジタル増幅部１１４から構成されている。
光電変換部１１１は、図１におけるＣＣＤラインセンサ３０を含み、基準白板２１又は基準背景部１６や原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ３０で光電変換し、その各画素毎の電流信号を電圧信号に変換してアナログの画像読取信号とし、ＡＣ結合を介してアナログ処理部１１２へ出力する。

アナログ処理部１１２は、クランプ回路、サンプルホールド回路、及びＡＰＧＡ（アナログ・プログラマブル・ゲイン・アンプ）等で構成されている。そして、光電変換部１１１からこのアナログ処理部１１２に入力した画像読取信号を、クランプ回路によって黒レベルに基準電圧を補正し、サンプルホールド回路によってサンプルホールドして連続した画像データとし、ＡＰＧＡによってＡ／Ｄ変換に適した電圧に増幅してＡ／Ｄ変換部１１３へ送る。

Ａ／Ｄ変換部１１３はＡ／Ｄコンバータであり、アナログ処理部１１２から入力したアナログの画像読取信号をデジタル画像データ（以下単に「画像データ」と称す）に変換する。
デジタル増幅部１１４は、デジタル可変ゲインアンプであるＤＰＧＡ（デジタル・プログラマブル・ゲイン・アンプ）と出力先切換回路等で構成されている。そして、このデジタル増幅部１１４では、Ａ／Ｄ変換部１１３から入力する画像データを、ＤＰＧＡによって設定されたゲインでデジタル増幅して１０ｂｉｔの画像データとし、出力先切換回路によって後述する各部のいずれかへ出力する。

すなわち、基準白板２１を読み取った場合はシェーディング補正処理部１２０のシェーディングデータ生成部１２１へ、原稿を読み取った場合はシェーディング補正部１２３へ、基準背景部１６を読み取った場合はレベル補正部１３０の平均化部１３１へ、それぞれその画像データを出力する。その切換え制御は、この原稿読取装置の全体を制御する図示していない制御部によってなされる。
また、ＤＰＧＡは、レベル補正部１３０の後述するゲイン演算部１３７からのゲイン補正データに応じてそのゲインが補正される。

シェーディング補正処理部１２０は、シェーディングデータ生成部１２１、シェーディングデータ記憶部１２２、及びシェーディング補正部１２３から構成されている。
シェーディングデータ生成部１２１では、画像読取処理部１１０が基準白板２１を読み取ったときに出力する画像データを入力して、シェーディングデータを生成する。そして、そのシェーディングデータをシェーディングデータ記憶部１２２に記憶させる。

シェーディング補正部１２３では、画像読取処理部１１０がその後、原稿の画像を読み取ったときに出力する画像データを入力して、シェーディングデータ記憶部１２２に記憶されているシェーディングデータによって、前述したシェーディング補正をする。
それによって、図１によって前述した読取光学系の光源２４の主走査方向における光量ムラ、光学レンズ２９のコサイン４乗則の特性、光電変換部１１１におけるＣＣＤラインセンサ３０の画素毎の感度ムラ等を補正して、主走査１ラインの画像データが全て白画素であった場合に、図９に示したシェーディング補正後の読取レベルＬｓのように、読取レベルが主走査方向に略均一になるようにする。

しかし、この実施形態の原稿読取装置では、シートスルー読み取り時には生産性確保のため、前述した間欠シェーディング又は簡易シェーディングを行う。
間欠シェーディングを行う場合は、画像読取処理部１１０が基準白板２１の読取動作を各原稿を読み取る前に毎回行うのではなく、所定枚数の原稿を読み取る毎に１回、もしくは所定時間経過するごとに１回だけ実施して、シェーディングデータ生成部１２１でシェーディングデータを生成し、シェーディングデータ記憶部１２２のシェーディングデータを更新する。

そのシェーディングデータによって、次に基準白板２１の読取動作を実施するまで、各原稿の画像を読み取った画像データのシェーディング補正を行う。それによって、読取光学系を基準白板の読取位置へ移動させて基準白板を読み取った後シートスルー原稿読取位置へ戻す動作の回数を少なくして、多数の原稿を連続読み取りする速度を速くすることができる。

簡易シェーディングの場合は、基準白板２１の読取動作を、電源ＯＮ時や待機モードからの復帰時等に１回だけ行ってその後は行わない。したがって、シートスルー読み取り時には、最初に基準白板の読取動作を行ったときにシェーディングデータ生成部１２１が生成して、シェーディングデータ記憶部１２２に記憶させたシェーディングデータによって、その後連続して読み取る全ての原稿の画像データのシェーディング補正を行う。それによって、生産性の低下を無くすことができる。

シェーディング補正処理部１２０によってシェーディング補正した画像データは、図示していない後段画像処理部へ送られ、印刷条件等に合わせた各種の画像補正処理を行って出力される。
レベル補正部１３０は、平均化部１３１、第１の記憶手段である第１メモリ１３２、第２の記憶手段である第２メモリ１３３、主走査変動検出部１３４、主走査変動比較部１３５、補正可否判断部１３６及びゲイン演算部１３７から構成されている。なお、第１メモリ１３２と第２メモリ１３３は、同一のメモリのメモリ領域をシェアして使用してもよい。

この原稿読取装置では、シートスルー読み取り時に、１枚目の原稿を読み取る前及びＡＤＦ２によって連続して給送される原稿間（前の原稿と後の原稿との紙間）のタイミングで、読取光学系をシートスルー原稿読取位置に固定したままの状態で、図１に示した基準背景部１６を読み取ることができる。この実施例では、各基準背景部読取時には基準背景部１６を複数回読み取って、主走査の複数ライン分の画像データを取得する。

そして、１枚目の原稿を読み取る前に基準背景部１６を読み取った時の複数ライン分の画像データを、平均化部１３１に入力させて一時記憶させ、その各ラインの画像データを主走査方向の対応する画素毎に平均化して、その平均化した画像データを基準の読取データとして第１メモリ１３２に記憶させる。
その後、２枚目以降の各原稿を読み取る前に、その直前に読み取った原稿との間の紙間において、基準背景部１６を複数回読み取って、その複数ライン分の画像データを、平均化部１３１によって上述と同様に平均化し、その平均化した画像データを現在の読取データとして第２メモリ１３３に記憶させる。

なお、このように基準背景部１６を読み取る際に所定ライン数分読み取って、対応する画素毎に平均化することによって、ランダムなノイズ成分を影響を受け難くすることができる。しかし、基準背景部１６を最低限１ライン分読み取って、その画像データを第１メモリ１３２又は第２メモリ１３３に記憶させるようにしてもよい。その場合には、平均化部１３１は不要になる。
また、２枚目以降の各原稿間で基準背景部１６を読み取らずに、複数枚の原稿を読み取る毎にその後の原稿間で基準背景部１６を読み取るようにしてもよい。その複数枚は一定枚数でも、その枚数を経時により変更してもよい。

次に、主走査変動検出部１３４は、第１メモリ１３２に記憶している基準の読取データの主走査方向における読取レベルの変動量（「基準の主走査変動」と称す）と、第２メモリ１３３に記憶した原稿間で基準背景部１６を読み取ったときの現在の読取データの主走査方向における読取レベルの変動量（「現在の主走査変動」と称す）とを検出する。
この主走査変動は、第１メモリ１３２及び第２メモリ１３３に記憶している各読取データ（画像データ）ごとに、その主走査方向の各画素の読取レベルのうち最高値と最低値との差を算出して主走査変動としてもよい。

あるいは、その各読取データの読取レベルは、一般に主走査方向の中央部が最も高く、両端部が最も低いので、中央部の画素の読取レベルと両端部の画素の読取レベルの平均又は一端部の画素の読取レベルとの差を算出しても、簡便に主走査変動を検出することができる。特に、この実施形態では読取光学系の光源２４がＬＥＤ光源であるので、前述したように経時における光量低下がＬＥＤの配置密度が粗い中央部では少なく、配置密度が密な両端部では大きくなるため、この傾向が強い。

この場合は、基準背景部１６を読み取った時の各読取データ（画像データ）の主走査方向の中央部と両端部又は一端部の画素の読取レベルのデータだけを記憶しておけばよいので、第１メモリ１３２及び第２メモリ１３３のメモリ容量を大幅に削減できる。
なお、第１メモリ１３２に記憶している基準の読取データによる基準の主走査変動については、主走査変動検出部１３４が一度それを検出すれば、シートスルー読み取りによるその一連の原稿読取中は変わらないので、その検出値を記憶しておけばよい。

主走査変動比較部１３５は、主走査変動検出部１３４で検出された基準の主走査変動の値と現在の主走査変動の値とを比較する。
補正可否判断部１３６は、主走査変動比較部１３５で比較した結果に基づいて、ゲイン補正を行うか否かの判断を行う。

この判断は、例えば、現在の主走査変動の値が基準の主走査変動の値より所定値以上大きくない（所定値未満である）場合は、経時による主走査変動の増加は小さいので、ゲイン補正を行うと判断する。現在の主走査変動の値が基準の主走査変動の値より所定値以上大きい(所定値未満でない)場合は、経時による主走査変動の増加が大きいので、ゲイン補正を行わないと判断する。
その判断の閾値とする「所定値」は予め最適な値を求めて記憶させておくが、メンテナンスの際や用途などにより必要に応じて外部から変更できるようにしてもよい。

ゲイン演算部１３７は、補正可否判断部１３６がゲイン補正を行うと判断した場合に、デジタル増幅部１１４における設定ゲインを増加させる補正ゲインを演算する。
すなわち、第１メモリ１３２に記憶された基準の読取データの読取レベルに対して、第２メモリ１３３に記憶された現在の読取データの読取レベルがどの程度減少したか判断し、第２メモリに１３３記憶された現在の読取データの読取レベルが基準の読取データの読取レベルと等しくなるような補正ゲインを演算して、その補正ゲインをデジタル増幅部１１４に送る。

デジタル増幅部１１４は、その補正ゲインだけデジタル増幅のゲインを加算して設定し、その後に原稿を読み取ったときにＡ／Ｄ変換部１１３から入力する読取データ（画像データ）をその補正設定したゲインでデジタル増幅して、読取レベルの低下を補正する。
ゲイン演算部１３７が第１メモリ１３２に記憶された基準の読取データの読取レベルに対して、第２メモリ１３３に記憶された現在の読取データの読取レベルの減少度合を判断する際、その各読取データのそれぞれ１ラインの各画素の読取レベルの平均値を比較するとよい。

しかし、第１メモリ１３２及び第２メモリ１３３にそれぞれ１ラインの各読取データの中央部と両端部の画素の読取レベルだけを記憶した場合は、中央部の画素の読取レベル同士を比較し、現在の読取データの中央部の読取レベルが基準の読取データの中央部の読取レベルと同等になるように、補正ゲインを演算すればよい。

あるいは、特許文献１に記載されている例と同様に、図１に示した光源２４の時間的光量変動特性のデータを予めゲイン演算部１３７の不揮発性メモリに記憶しておき、シートスルー読み取り開始後の時間経過をタイマで計測して、その経過時間に応じて各原稿を読み取る際の光量変動を計算し、デジタル増幅部１１４のゲインを補正する補正ゲインを演算するようにしてもよい。

次に、図１及び図２に示した原稿読取装置による原稿読取処理について図３〜図７によって説明する。これは、この発明による原稿読取方法の実施例の説明でもある。
図３はその原稿読取装置による原稿読取処理のメインルーチンを示すフロー図であり、図４は図３における原稿間処理のサブルーチンの内容を示すフロー図である。
また、図５は基準背景部の読取レベルの経時による主走査変動の増加が小さい場合の説明用の線図であり、図６は基準背景部の読取レベルの経時による主走査変動の増加が大きい場合の説明用の線図である。さらに、図７は図６におけるｎ枚目の原稿の読取レベルをゲイン補正した場合の変化を示す線図である。

原稿読み取りの開始が指示されると、図示していない制御部によって、図３に示す原稿読取処理が開始される。このとき、原稿読取装置１の各部が動作可能な待機状態になり、図１に示した光源２４が点灯する。
原稿読み取りの開始指示は、原稿読取装置１又はそれを搭載した画像形成装置に設けられた操作パネルのスタートキー(ボタン)がタッチされるか、この原稿読取装置１にネットワーク等を介して接続されたホスト装置からの読取開始コマンドの受信などによってなされる。

図３の処理を開始すると、まずステップＳ１で読み取りモードがシートスルー読み取りか否かを判断する。シートスルー読み取りではないと判断した場合は、ステップＳ２に移行してブックスキャン読み取りを実行して処理を終了する。
ブックスキャン読み取りは、図１に示した基準白板２１とコンタクトガラス２０上に載置された原稿に対して第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６を走行移動させながら、基準白板２１を読み取った後原稿の画像を読み取る。

その際、図２に示した画像読取処理部１１０によって、光電変換したアナログの読取画像信号をデジタルの画像データに変換して所定のゲインでデジタル増幅する。そして、シェーディング補正処理部１２０において、基準白板２１を読み取ったときの画像データからシェーディングデータを生成して記憶し、その後に原稿を読み取ったときの画像データをシェーディング補正して、後段画像処理部へ出力する。このブックスキャン読み取りの処理は従来と同様である。

ステップＳ１の判断でシートスルー読み取りであった場合は、図１に示したＡＤＦ２によって、原稿トレイ１４上にセットされた複数枚の原稿Ｐを連続的に順次給送し、その原稿Ｐの画像を原稿読取部３によって順次読み取るシートスルー読み取りを実行する。

その場合、まずステップＳ３へ進んで、１枚目の原稿を読み取る前に図１に示した第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６を基準白板読取位置へ移動させて、基準白板２１を読み取る。そして、図２における画像読取処理部１１０で読み取った画像データをシェーディング補正処理部１２０へ送り、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、シェーディングデータ生成部１２１がその画像データに基づいてシェーディングデータを生成し、それをシェーディングデータ記憶部１２２に記憶する。

次に、ステップＳ５で、図１に示した第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６をシートスルー原稿読取位置ＲＬへ戻して停止させ、基準背景部１６を複数回読み取る。その各回に読み取った複数ラインの画像データを図２に示した画像読取処理部１１０からレベル補正部１３０へ入力させ、平均化部１３１で各ラインの主走査方向の中心部と両端部の対応する各画素の読取レベルを平均化して、中心部と両端部の３点のデータを、ステップＳ６で基準の読取データとして第１メモリ１３２に記憶する。

その後、ステップＳ７で、主走査変動検出部１３４が、第１メモリ１３２に記憶された基準の読取データにおける中央部の画素の読取レベルと両端部の画素の平均の読取レベルとの差によって、基準の主走査変動を検出して記憶する。

これらのステップＳ５〜Ｓ７の処理を図５及び図６によって説明すると、１枚目の原稿を読み取る前に基準背景部１６を読み取ったときの画像データの読取レベルをＬ１とし、その主走査方向の中央部の画素の読取レベルＣ１と、両端部の各画素の読取レベルＥ１ａ，Ｅ１ｂを、基準の読取データとして第１メモリ１３２に記憶する。
そして、その基準の読取データにおける中央部の画素の読取レベルＣ１と両端部の画素の平均の読取レベル（Ｅ１ａ＋Ｅ１ｂ）／２＝ＥＡ１との差ΔＣＥ１を、ΔＣＥ１＝Ｃ１−ＥＡ１によって算出し、それを基準の主走査変動の検出値として記憶する。

その後、原稿読取を開始する。ステップＳ８で、まず１枚目の原稿をＡＤＦ２によって給送させ、その原稿の画像を画像読取処理部１１０によって読み取る。
そして、その読み取った画像データをシェーディング補正部１２３へ送り、ステップＳ９でそのシェーディング補正部１２３が、ステップＳ４で生成して記憶されたシェーディングデータによってシェーディング補正をして出力する。

その後、ステップＳ１０で、ＡＤＦ２の原稿トレイ１４に原稿が残っているか否かを判断する。この判断は、ＡＤＦ２の原稿検知センサによる検知信号の有無によって行う。原稿が残っていないと判断した場合は、この原稿読取処理を終了する。原稿が残っていると判断した場合は、次の原稿を読み取る前にステップＳ１１とＳ１２、あるいはさらにステップＳ１３とＳ１４の処理を行う。

まず、ステップＳ１１で原稿間処理のサブルーチンの処理を実行する。この原稿間処理のサブルーチンでは、図４に示すステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を行う。
その最初のステップＳ２１では、ステップＳ５と同様に図１に示した基準背景部１６を図２に示した画像読取処理部１１０で複数回読み取り、レベル補正部１３０の平均化部１３１で、その各回に読み取った複数ラインの画像データの主走査方向の中心部と両端部の対応する各画素の読取レベルを平均化し、中心部と両端部の３点のデータを、ステップＳ２２で現在の読取データとして第２メモリ１３３に記憶する。

そして、ステップＳ２３で、ステップＳ７と同様に図２の主走査変動検出部１３４が、第２メモリ１３３に記憶された現在の読取データにおける中央部の画素の読取レベルと両端部の画素の平均の読取レベルとの差によって、現在の主走査変動を検出する。

これらのステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を図５及び図６によって説明すると、ｎ枚目（最初は２枚目）の原稿を読み取る前に基準背景部１６を読み取ったときの画像データによる読取レベルをＬｎとし、その主走査方向の中央部の画素の読取レベルＣｎと両端部の各画素の読取レベルＥｎａ，Ｅｎｂを、現在の読取データとして第２メモリ１３３に記憶する。
そして、その現在の読取データにおける中央部の画素の読取レベルＣｎと両端部の画素の平均の読取レベル（Ｅｎａ＋Ｅｎｂ）／２＝ＥＡｎとの差ΔＣＥｎを、ΔＣＥｎ＝Ｃｎ−ＥＡｎによって算出し、それを現在の主走査変動の検出値とする。

次に、ステップＳ２４で、主走査変動比較部１３５がこの基準の主走査変動ΔＣＥ１と現在の主走査変動ΔＣＥｎとを比較する。通常、後者の方が前者より大きくなるので、現在の主走査変動ΔＣＥｎから基準の主走査変動ΔＣＥ１を減じて、主走査変動差ΔＸ＝ΔＣＥｎ−ΔＣＥ１を算出する。
そして、ステップＳ２５で、補正可否判断部１３６がその主走査変動差ΔＸが予め設定した所定値Ａ未満か否かによって、ゲイン補正を行うか否かを判断する。

すなわち、主走査変動差ΔＸが予め設定した所定値Ａ未満（ΔＸ＜Ａ）の場合は、経時による主走査変動の増加が小さいのでゲイン補正を行うと判断する。その場合は、ステップＳ２６，Ｓ２７へ移行し、ゲイン補正を行ってから図３のメインルーチンへリターンする。しかし、主走査変動差ΔＸが所定値Ａを以上である（ΔＸ≧Ａ）場合には、経時による主走査変動の増加が大きいためゲイン補正を行わないと判断し、ゲイン補正を行わずに図３のメインルーチンへリターンする。

ステップＳ２５でΔＸ＜Ａであり、ゲイン補正を行うと判断した場合は、ステップＳ２６で図２におけるゲイン演算部１３７が、現在の読取レベルが基準の読取レベルに対してどの程度減少したかを判断して、その減少分だけ読取レベルを増加させるように、デジタル増幅部１１４のゲインを増加させるための補正ゲインを演算して、デジタル増幅部１１４へ送る。そして、ステップＳ２７でデジタル増幅部１１４がその補正ゲインだけデジタルゲインを増加するように補正設定する。

この実施形態では、例えば図５に示した現在の読取レベルＬｎの中央部の画素の読取レベルＣｎが、基準の読取レベルＬ１の中央部の画素の読取レベルＣ１と等しくなるようにするための補正ゲインを演算し、その演算結果をデジタル増幅部１１４に送る。
それによって、デジタル増幅部１１４はその補正ゲインだけデジタルゲインを増加し、その後に読み取る原稿の画像データの読取レベルが、１枚目の原稿を読み取ったときの読取レベルと同等になるようにする。

例えば、現在の読取レベルが基準の読取レベルに対して２割（２０％）低下していた場合には、ゲインを２割大きくする。なお、アナログゲインではなくデジタルゲインを変更するのは、通常アナログゲインは３ｄｂ又は１．５ｄｂステップでの調整しかできないため、微調整ができないが、デジタルゲインは微調整が可能なためである。
しかし、それ程微調整を必要としない場合は、図２におけるアナログ処理部１１２に設けられているアナログ・プログラマブル・ゲイン・アンプ（ＡＰＧＡ）等の増幅回路のゲインを補正するようにしてもよい。

これらのステップＳ２５〜Ｓ２７の処理について図５〜図７によって説明する。
原稿読取枚数ｎが少ないうちは、シートスルー読み取り開始後の経過時間が短いため、例えば図５に示したように、基準背景部を読み取ったときの画像データによる現在の読取レベルＬｎにおいて、主走査方向の中央部の画素の読取レベルＣｎに対して両端部の各画素の読取レベルＥｎａ，Ｅｎｂのレベル低下が少ない。したがって、現在の主走査変動ΔＣＥｎが基準の主走査変動ΔＣＥ１と比べてあまり大きくならないため、主走査変動差ΔＸ＝ΔＣＥｎ−ΔＣＥ１が所定値Ａ未満になるから、レベル補正を行う。

原稿読取枚数ｎが多くなると、シートスルー読み取り開始後の経過時間が長くなるため、例えば図６に示したように、基準背景部を読み取ったときの画像データによる現在の読取レベルＬｎにおいて、主走査方向の中央部の画素の読取レベルＣｎに対して両端部の各画素の読取レベルＥｎａ，Ｅｎｂのレベル低下が大きくなる。したがって、現在の主走査変動ΔＣＥｎが基準の主走査変動ΔＣＥ１と比べて大きくなるため、主走査変動差ΔＸ＝ΔＣＥｎ−ΔＣＥ１が所定値Ａ以上になるため、レベル補正を行わない。

例えば、読取光学系に用いる光源が、図１に示した光源２４のように多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）をアレイ状に並べて配置したＬＥＤ光源である場合、前述したように、主走査方向の両端部付近には中央部よりＬＥＤが密に配置されている。そのため、連続点灯時に、ＬＥＤが密に配置された両端部では中央部より発光による発熱量が多くなるため光量低下が大きくなり、読取枚数が多くなると図６に示したような読取レベル分布が生じる。

このような場合に、現在の読取レベルＬｎの中央部の画素の読取レベルＣｎが、基準の読取レベルＬ１の中央部の画素の読取レベルＣ１と等しくなるようにゲイン補正を行うと、読取レベルが大きい中央部に比べて、読取レベルが大幅に低下している両端部では、ゲイン補正値は同じでもレベル補正量（増加量）の大きさは小さくなる。
そのため、図７に示すように、現在の読取レベルＬｎをゲイン補正したと仮定した読取レベルＬｎ′は、中央部の画素の読取レベルＣｎ′と両端部画素の読取レベルＥｎａ′，Ｅｎｂ′の平均値ＥＡｎ′との差が大きくなる。すなわち主走査変動ΔＣＥｎ′が大きく増加し、主走査変動が一層悪化することになる。

それによって、図１２によって説明したように、シェーディング補正を行っても、この主走査変動を充分に補正することはできず、レベル補正を行わなかった場合よりも主走査変動が大きくなる。そのため、このような場合にはレベル補正を行わないようにして、主走査変動の一層の悪化を防ぐ。

図３のメインルーチンに戻ると、ステップＳ１２では原稿を所定枚数読み取ったか否かを判断する。そのため、読取枚数カウンタを備えており、そのカウンタがリセットされた状態から１枚目の原稿からの読取枚数をカウントしており、このステップＳ１２でそのカウント値をチェックし、所定値になっていなければステップＳ８へ進み、所定値になっていれば読取枚数カウンタをリセットしてステップＳ１３へ進む。

所定枚数の原稿を読み取るまでは、ステップＳ８〜Ｓ１２のループで処理を繰り返し、ＡＤＦに原稿があれば、順次その原稿を給送して読み取り、その画像データをシェーディング補正して出力し、その原稿間で基準背景部を読み取って主走査変動差が所定値未満であればデジタル増幅部のゲインを補正する。

所定枚数の原稿を読み取るとステップＳ１３へ進み、図１に示した第１キャリッジ２３と第２キャリッジ２６を基準白板読取位置へ移動させて基準白板２１を読み取る。そして、ステップＳ１４でその読み取った画像データによってシェーディングデータを生成して記憶し、図２におけるシェーディングデータ記憶部１２２のシェーディングデータを更新する。
その後、ステップＳ８へ進んで次の原稿を読み取り、その画像データをシェーディング補正して出力し、再び所定枚数の原稿を読み取るまで、ステップＳ８〜Ｓ１２のループで前述と同様の処理を繰り返す。

この実施形態では、基準背景部１６を読み取ったときの画像データである読取データの主走査方向の中央部の画素と両端部の画素の合計３点の読取レベルのデータを用いて主走査変動を検出した。しかし、通常、両端部の画素の読取レベルは略等しいので、両端部のうちいずれか一方の画素と中央部の画素の合計２点の読取レベルのデータを用いて主走査変動を検出するようにしてもよい。
また、主走査方向全域に亘る読取レベルのデータを用いて主走査変動を検出してもよい。

また、この実施形態では、原稿読取開始前及び原稿読取中の各原稿間（紙間）において基準背景部１６を複数回ずつ読み取って、その複数回読み取った複数ラインの各画像データの主走査方向の中央部と両端部の各画素の読取データを、それぞれ対応画素毎に平均化して各画素の読取データとし、ランダムなノイズ成分による影響を低減するようにした。
しかし、これは必須ではなく、各原稿間等での基準背景部１６の読取回数は１回でもよい。その場合は、平均化部１３１は不要になる。

さらに、原稿読取中の各原稿間で基準背景部１６を読み取らずに、複数枚の原稿を読み取る毎に、次の原稿との間（原稿間）で基準背景部１６を読み取るようにしてもよい。その複数枚は一定枚数でも、その枚数を経時により変更してもよい。その原稿枚数を、基準白板２１を読み取る間隔の所定枚数（図３のステップＳ１２で判断する所定枚数）より少ない一定枚数とすれば、その一定枚数の原稿を読み取るまでは、図３におけるステップＳ１１の「原稿間処理」は行わず、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理を繰り返して、順次原稿を読み取ることになる。

また、この実施形態では、所定枚数の原稿を読み取る毎に基準白板を読み取り、シェーディングデータを更新してシェーディング補正を行う、間欠シェーディングを実施する場合の例で説明した。しかし、電源ＯＮ時や省電力モードからの復帰時、あるいはシートスルー読み取り開始時等に１回だけ基準白板を読み取って、シェーディングデータを生成・記憶し、以後のシートスルー読み取り中はシェーディングデータを更新しない簡易シェーディングを行う場合にもこの発明を適用することができる。

さらに、この発明はシェーディング補正を行う原稿読取装置にだけ適用し得るものではなく、シェーディング補正の有無に係わらず、読取レベルの低下を補正するレベル補正機能を有する原稿読取装置に適用すれば全て有効である。

また、経時による読取レベルの主走査変動の増加は、上述した実施形態のように読取光学系の光源としてアレイ状のＬＥＤ光源を使用した場合に顕著であるから、この発明が特に有効である。しかし、キセノンランプや蛍光灯等の他の細長い光源を使用する場合でも、経時により長手方向（主走査方向）における光量ムラが生じて、読取レベルの主走査変動の増加が起こり得るので、この発明を適用することによってその影響を抑えることができる。

〔画像形成装置の実施形態〕
次に、この発明による原稿読取装置を備えた画像形成装置の実施形態について図８によって説明する。
図８は前述した原稿読取装置１を備えた画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。この図８に示す画像形成装置は、画像形成装置本体４上に図１に示した原稿読取装置１が搭載されている。その画像形成装置本体４には、画像形成部４０、給紙部５０、搬送部６０、排紙部７０、両面反転部８０等が設けられている。

画像形成部４０は、書込みユニット４１、作像ユニット４５、転写搬送ベルト４９、及び定着装置７１等からなる。
書込みユニット４１は、レーザ光源を有するレーザ出力ユニット４２、図示を省略している回転多面鏡（ポリゴンミラー）、結像レンズ４３、及びミラー４４等で構成されている。

作像ユニット４５は、感光体ドラム４６とその外周に沿って配置された帯電器４７及び現像器４８等で構成されている。
転写搬送ベルト４９は、感光体ドラム４６の回転軸線と平行で、水平方向に間隔を置いた２本の駆動ローラと従動ローラであるローラ４９ａと４９ｂに掛け渡されており、ローラ４９a側が感光体ドラム４６に圧接されている。

画像形成部４０では、矢示方向に回転する感光体ドラム４６の表面を帯電器４７で一様に帯電させ、書込みユニット４１によるレーザ光の走査で露光して、画像データに応じた静電潜像を作成し、それを現像器４８でトナーによって現像する。そのトナー画像を、搬送部６０の位置決めローラ対６２によって転写搬送ベルト４９上に搬送されて来る用紙５１に転写し、その用紙５１を転写搬送ベルト４９によって定着装置７１に搬送して、トナー画像を定着させる。

給紙部５０は、画像を形成するための用紙５１がそのサイズごとに積載された第１給紙トレイ５２、第２給紙トレイ５３及び第３給紙トレイ５４と、その各給紙トレイ５２，５３，５４から用紙５１を繰り出す第１用紙繰出部５５、第２用紙繰出部５６及び第３用紙繰出部５７等で構成されている。

搬送部６０は、複数の搬送ローラ対６１と位置決め(レジスト)ローラ対６２と図示していない搬送ガイド等で構成され、給紙部５０のいずれかの給紙トレイから繰り出された用紙５１を、画像形成部４０へ搬送する。
排紙部７０は、複数の排紙ローラ対７２と図示していない排紙ガイドや搬送路切り換爪、及び排紙トレイ７３等から構成され、定着装置７１によってトナー像が定着された用紙を、複数の排紙ローラ対７２で搬送して排紙トレイ７３上へ排出する。

両面反転部８０は、複数の搬送ローラ対８１と複数の反転ローラ対８２と複数の両面搬送ローラ対８３，８４と、図示していない搬送ガイド等から構成され、用紙の両面に画像を形成する場合や、片面に画像を形成した用紙を画像面を下向きにして排紙する場合に使用する。
しかし、この発明には直接関係しないので、その動作説明は省略する。

この画像形成装置によれば、原稿読取装置１によってシートスルー読み取り又はブックスキャン読み取りによって、読み取った原稿の画像データを必要な画像処理を施した後、画像形成装置本体４の書込みユニット４１へ送る。そして、レーザ出力ユニット４２から射出するレーザ光を、その画像データの各画素のレベル（画像濃度に対応する）に応じて光量変調して感光体ドラム４６の帯電表面を露光し、画像形成部４０によってトナー画像を形成して用紙に転写する。

このようにして、原稿読取装置１によって読み取った原稿の画像と同じ画像を用紙上に形成し、いわゆるコピーを作成することができる。この場合、形成される画像の主走査方向における濃度ムラを少なくすることができる。
また、原稿読取装置１によって読み取った画像データを記憶媒体に記憶したり、ネットワークを介してパーソナルコンピュータ等のホスト装置へ送信したりすることもできる。
その場合も、その画像データの各主走査ラインでの同一濃度の画素におけるレベル変動を抑えることができる。

この発明による原稿読取装置を搭載した画像形成装置は、直接転写方式の画像形成装置に限らず、中間転写方式又は直接転写方式のカラー画像形成装置、ファクシミリ装置、それらとプリンタの機能を組み合わせたデジタル複合機等の画像形成装置でもよい。
さらに、レーザ光を使用しないＬＥＤアレイなどによる書込み手段を使用する電子写真方式の画像形成装置や、電子写真方式以外のインクジェット方式などの画像形成装置にも適用できる。

１：原稿読取装置 ２：自動原稿給送装置（ＡＤＦ） ３：原稿読取部
４：画像形成装置本体 ５：ピックアップローラ ６：分離ユニット
７：送り出しコロ ８：搬送ローラ ９：搬送ドラム １０：搬送ローラ対
１１：密着イメージセンサ（ＣＩＳ） １２：ガイド板 １３：排紙ローラ対
１４：原稿トレイ １５：排紙トレイ １６：基準背景部（基準背景板）
２０：コンタクトガラス ２１：基準白板 ２２：シートスルー原稿用ガラス
２３：第１キャリッジ ２４：光源（ＬＥＤ光源） ２５：第１ミラー
２６：第２キャリッジ ２７：第２ミラー ２８：第３ミラー
２９：光学レンズ ３０：ＣＣＤラインセンサ（光電変換素子）
３１：信号処理基板 ３２：スキャナモータ

４０：画像形成部 ４１：書込みユニット ４２：レーザ出力ユニット
４３：結像レンズ ４４：ミラー ４５：作像ユニット ４６：感光体ドラム
４７：帯電器 ４８：現像器 ４９：転写搬送ベルト ５０：給紙部
５１：用紙 ５２：第１給紙トレイ ５３：第２給紙トレイ
５４：第３給紙トレイ ５５：第１用紙繰出部 ５６：第２用紙繰出部
５７：第３用紙繰出部 ６０：搬送部 ６１：搬送ローラ対
６２：位置決めローラ対 ７０：排紙部 ７１：定着装置
７２：排紙ローラ対 ７３：排紙トレイ ８０：両面反転部
８１：搬送ローラ対 ８２：反転ローラ対 ８３，８４：両面搬送ローラ対

１１０：画像読取処理部 １１１：光電変換部 １１２：アナログ処理部
１１３：Ａ／Ｄ変換部 １１４：デジタル増幅部
１２０：シェーディング補正処理部 １２１：シェーディングデータ生成部
１２２：シェーディングデータ記憶部 １２３：シェーディング補正部
１３０：レベル補正部 １３１：平均化部（平均化手段）
１３２：第１メモリ（第１の記憶手段） １３３：第２メモリ（第２の記憶手段）
１３４：主走査変動検出部（主走査変動検出手段） １３５：主走査変動比較部
１３６：補正可否判断部（補正可否判断手段）
１３７：ゲイン演算部（ゲイン補正手段） Ｐ：原稿

特開２００８−３１１７３４号公報

Claims (10)

1. 自動原稿給送装置と原稿読取部を備え、
   該原稿読取部が、光源を含む読取光学系と、該読取光学系によって得た原稿からの反射光を光電変換し、その電気信号を増幅及びＡ／Ｄ変換して画像データを出力する画像読取処理部と、前記光源の連続点灯による光量変動に対応して前記画像読取処理部の読取ゲインを補正するゲイン補正手段とを有する原稿読取装置であって、
   前記自動原稿給送装置によって連続的に給送される原稿の画像を前記読取光学系を固定したまま順次読み取るシートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前及び給送される原稿間で読み取れる位置に、原稿搬送方向に直交する主走査方向に沿って、基準色の反射面を有する基準背景部を設けると共に、
   前記シートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前に前記基準背景部を読み取った画像データを基準の読取データとして記憶する第１の記憶手段と、給送される原稿間で前記基準背景部を読み取った画像データを現在の読取データとして記憶する第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された前記基準の読取データの前記主走査方向における読取レベルの変動量を基準の主走査変動として検出し、前記第２の記憶手段に記憶された前記現在の読取データの前記主走査方向における読取レベルの変動量を現在の主走査変動として検出する主走査変動検出手段と、
   前記基準の主走査変動と前記現在の主走査変動との差が予め設定した所定値未満であれば前記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させ、前記差が前記所定値以上であれば前記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させない補正可否判断手段と
   を設けたことを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記第１の記憶手段に記憶する基準の読取データが、前記最初の原稿が給送される前に前記基準背景部を読み取った画像データの前記主走査方向の中央部と両端部又は一端部の読取レベルのデータであり、前記第２の記憶手段に記憶する現在の読取データが、前記給送される原稿間で前記基準背景部を読み取った画像データの前記主走査方向の中央部と両端部又は一端部の読取レベルのデータであって、
   前記主走査変動検出手段は、前記第１の記憶手段及び前記第２の記憶手段に記憶した読取データの前記主走査方向における読取レベルの変動量を、それぞれ前記中央部の読取レベルと前記両端部又は一端部の読取レベルとの差によって検出することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 前記光源がアレイ状のＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項１又は２に記載の原稿読取装置。
4. 前記ゲイン補正手段は、前記第１の記憶手段に記憶された基準の読取データと前記第２の記憶手段に記憶された現在の読取データとの読取レベルの差に応じて、前記画像読取処理部の読取ゲインを補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
5. 前記画像読取処理部は、前記Ａ／Ｄ変換した画像データをデジタル増幅するデジタル増幅手段を有し、
   前記ゲイン補正手段は、前記デジタル増幅手段のデジタルゲインを補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の原稿読取装置において、
   前記基準背景部を読み取った読取データを前記第１の記憶手段又は前記第２の記憶手段に記憶させる際に、前記基準背景部を一度に複数回読み取った複数ラインの画像データを平均化して記憶させる平均化手段を設けたことを特徴とする原稿読取装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の原稿読取装置において、
   前記シートスルー読み取りにおける最初の原稿を読み取る前にだけ、あるいは最初の原稿を読み取る前及び所定枚数の原稿を読み取るごとに、基準白板を読み取ってシェーディングデータを生成し、そのシェーディングデータによって、その後次に前記基準白板を読み取るまで、各原稿の読み取りによる画像データをシェーディング補正するシェーディング補正手段を有することを特徴とする原稿読取装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の原稿読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 自動原稿給送装置と原稿読取部を備え、
   該原稿読取部が、光源を含む読取光学系と、該読取光学系によって得た原稿からの反射光を光電変換し、その電気信号を増幅及びＡ／Ｄ変換して画像データを出力する画像読取処理部と、前記光源の連続点灯による光量変動に対応して前記画像読取処理部の読取ゲインを補正するゲイン補正手段とを有し、
   前記自動原稿給送装置によって連続的に給送される原稿の画像を前記読取光学系を固定したまま順次読み取るシートスルー読み取り時に、最初の原稿が給送される前及び給送される原稿間で読み取れる位置に、原稿搬送方向に直交する主走査方向に沿って、基準色の反射面を有する基準背景部を設けた原稿読取装置による原稿読取方法であって、
   前記シートスルー読み取り時に、
   最初の原稿が給送される前に前記基準背景部を読み取って、その画像データを基準の読取データとして記憶し、
   給送される原稿間で前記基準背景部を読み取って、その画像データを現在の読取データとして記憶し、
   前記基準の読取データの前記主走査方向における読取レベルの変動量を基準の主走査変動として検出し、
   前記現在の読取データの前記主走査方向における読取レベルの変動量を現在の主走査変動として検出し、
   前記基準の主走査変動と前記現在の主走査変動との差が予め設定した所定値未満であれば前記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させ、前記差が前記所定値以上であれば前記ゲイン補正手段に読取ゲインを補正させない
   ことを特徴とする原稿読取方法。
10. 請求項９に記載の原稿読取方法において、
    前記最初の原稿が給送される前に前記基準背景部を読み取った画像データの前記主走査方向の中央部と両端部又は一端部の読取レベルのデータを、前記基準の読取データとして記憶し、
    前記給送される原稿間で前記基準背景部を読み取った画像データの前記主走査方向の中央部と両端部又は一端部の読取レベルのデータを、前記現在の読取データとして記憶し、
    前記基準の主走査変動及び前記現在の主走査変動を、それぞれ前記基準の読取データ及び前記現在の読取データの前記中央部の読取レベルと前記両端部又は一端部の読取レベルとの差によって検出することを特徴とする原稿読取方法。

Images