JP5862291B2 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動原稿搬送ユニットを備えた画像読取装置、および、当該画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
に関する。

原稿の画像を読み取る画像読取装置として、自動原稿搬送ユニット（以下、「ＡＤＦユニット」という。）により原稿を搬送しながら、原稿読取位置を通過する原稿画像を読み取る、いわゆるシートスルー方式の画像読取装置がある。
通常、原稿読取位置には、主走査方向（原稿の搬送方向と直交する方向）に延びる帯板状の読取用ガラスが配置される。この読取用ガラスの下方には、主走査方向に平行な線状光源が配されており、線状光源から照射される光が読取用ガラス上を通過する原稿によって反射され、当該反射光をラインセンサーで受光して電気信号に変換することによって、原稿画像が読み取られる。

このようなシートスルー方式の画像読取装置においては、ラインセンサーによる読取開始のタイミングを決定するため、もしくは、原稿の斜行状態（スキュー）を検出するため、原稿の先端の位置を正確に検出することが望まれる。
そこで、例えば、特許文献１では、原稿読取位置において読取用ガラスに対向して配された背景部材に写る原稿先端の影を検出することにより原稿先端の読取位置を判定する技術が提案されている。

図９（ａ）は、上記文献に係る画像読取装置の読取位置周辺の構成を示す部分斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）における仮想面Ｙで切断したときの断面図である。
特許文献１の画像読取装置では、図９（ａ）に示すように、原稿搬送路を挟んで読取用ガラス３０５と対向し、当該読取用ガラス３０５の長手方向と平行に延びる円柱状の背景部材３０１が回転自在に設けられている。

この背景部材３０１よって原稿Ｇが読取用ガラス３０５から一定の距離になるように案内される。
一方、背景部材の軸方向における中央部および両端部に、環状の溝部３０３、３０２、３０４が形成されている。
この画像読取装置は、図９（ｂ）に示すように、読取用ガラス３０５の下方に、背景部材３０１よりも原稿Ｇの搬送方向上流側に配置されて読取用ガラス３０５越しに背景部材３０１に光を照射する線状光源３０８と、その反射光を受光するラインセンサー３０９を有している。

そして、特許文献１では、原稿画像の読取りを開始する直前に、背景部材３０１の溝部３０２、３０３、３０４の底部に投影された原稿Ｇの先端部の影を撮像し、当該影の画像データに基づいて、原稿Ｇ先端部の位置やスキュー量を検出するようにしている。

特開２００１−７７９８６号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成において、読み取った原稿画像を調べてみると、画像の上記溝部に対応する部分の明度が低くなっており、この明度の低い部分が副走査方向に帯状に伸びていることが判明した。
これは、原稿に照射した光の一部が、当該原稿を透過して背景部材で反射し、さらにその一部が再び原稿を透過してラインセンサーで受光されることになるが、特許文献１のように背景部材に溝を設けると、その部分だけ原稿透過光の反射面が遠くなって、反射光の原稿への戻り率が、他の溝を設けていない背景部材（原稿裏面に接触もしくは近接している部分）に比べて著しく低下してしまうためであると考えられる。

近年では、省資源の観点から厚みの薄い紙を原稿として使用する機会も増えており、この場合には、原稿を透過する光量が増加するので、上記反射光の戻り率の差による明暗の差は、益々顕著になる。
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、原稿の先端部の影の検出を容易にしつつ、かつ、読み取った原稿画像に帯状の低明度部分が生じることがない画像読取装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、帯板状の読取用ガラスにおける読取位置を通過して、当該読取用ガラスの長手方向と直交する方向に搬送される原稿の画像をラインセンサーで読み取るシートスルー方式の画像読取装置であって、前記長手方向に平行に配され、前記読取用ガラスに対向する面を、搬送される原稿の裏面に当接して前記読取用ガラス寄りを通過するように案内する第１の面と、第１の面よりも前記読取用ガラスから遠ざかった第２の面とに選択的に切り換え可能な案内部材と、前記案内部材における読取用ガラスとの対向面を第１と第２の面とに切り換えさせる切換手段と、前記読取用ガラスの前記案内部材とは反対側において前記長手方向と平行に配設され、前記読取用ガラス越しに原稿の搬送方向上流側から前記案内部材に向けて斜めに光を照射する線状光源と、原稿の先端が読取位置に近付く際に、前記案内部材の第２の面が読取用ガラスに対向するように前記切換手段を制御すると共に、前記第２の面に投影された原稿先端の影を前記ラインセンサーで撮像して原稿先端の位置を検出するように制御し、原稿画像の読取時には前記案内部材の第１の面が読取用ガラスに対向するように前記切換手段を制御すると共に、原稿画像をラインセンサーで撮像するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像読取置では、原稿の先端部の影を撮像する際、案内部材は、読取用ガラスとの対向面が第２の面となっているときにおいて、対向面が第１の面となっているときよりも原稿との距離が大きくなっている分、上記影の原稿搬送方向における長さが増大し、影を強調して撮像することができる。
その後、案内部材を第１の位置に移動させて、当該原稿が読取用ガラス寄りに案内される状態で当該原稿の画像が撮像される。

これにより、原稿の読取用ガラスからの浮きが抑制されると共に、読取用ガラスの長手方向において、原稿と案内部材との隙間が全体的に小さくなっているため、原稿を透過する光量（以下、「透過光量」という。）も全体的に抑制することができる。
よって、上記長手方向において、原稿と案内部材との隙間が局部的に異なっているために透過光量がばらつき、読み取った画像に帯状の暗部が生じている従来の構成よりも、当該暗部の発生を抑制することができる。

また、前記制御手段は、前記原稿の先端が読取用ガラス上の原稿読取位置に到達するまでに、前記原稿先端の影の撮像を完了すると共に、前記案内部材の第１の面が、読取用ガラスに対向するように切換手段を制御することが望ましい。
そして、前記制御手段は、前記ラインセンサーによる原稿先端の影の撮像画像のコントラストが強調されるように、前記ラインセンサーから出力される画像信号の階調を変換することが望ましい。

また、前記案内部材は、前記長手方向に平行な軸心回りに回転可能な円柱状の回転体であると共に、その周方向における異なる位置に、前記第１の面と第２の面が形成され、前記切換手段は、前記回転体を回動させることにより、読取用ガラスとの対向面を切り換えるように構成されていることが望ましい。
ここで、前記案内部材には、その周面の前記第１と第２の面と異なる位置に、回転に伴って前記読取用ガラス表面上の異物を除去するブラシが、前記長手方向に沿って列状に設けられていることが望ましい。

さらに、前記ラインセンサーの、前記長手方向における複数の異なる位置における原稿先端の影の撮像結果に基づき、原稿の搬送方向に対する傾きを演算する演算手段を備えることが望ましい。
なお、本発明は、上記画像読取装置を備えた画像形成装置としてもよい。

本発明の実施の形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置の構成を示す模式図である。 上記画像読取装置の構成を説明するための模式図である。 上記画像読取装置に設けられたガイドローラーの構成を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記ガイドローラーの配設位置と上記ガイドローラーに映る原稿先端部の影の状態を説明するための模式図である。 上記画像読取装置の制御部とこれの制御対象とを示すブロック図である。 上記制御部において実行される画像読取処理の実行手順を示すフローチャートである。 原稿先端部の影の撮像時と原稿画像の撮像時に用いるγ補正の状況を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記ガイドローラーの回転動作を説明するための模式図である。 （ａ）は、従来の画像読取装置の構成を示す部分斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。

以下、本発明に係る画像読取装置を備える画像形成装置の実施の形態を、電子写真式の複写機に適用した場合を例にして説明する。
図１は、本実施の形態に係る複写機の構成を説明するための模式図である。
複写機１は、同図に示すように、画像読取部Ａと、画像形成部Ｂとを備えている。
画像読取部Ａは、上面に帯板状の第１読取用ガラス１３と当該第１読取用ガラス１３よりも面積が大きく平板状の第２読取用ガラス１６とが設けられた画像読取ユニット１０、および、この画像読取ユニット１０の上方に設けられたＡＤＦユニット４０を備えている。

また、本実施の形態における画像読取部Ａは、原稿の画像を１枚ずつ読み取る度に、当該原稿のスキューを検出し、読み取った画像データに対してスキュー補正を実施する。
画像読取ユニット１０は、シートスルー方式及びスキャナ移動方式の両方式での画像読み込みを選択的に実行可能であり、また、ＡＤＦユニット４０は、シートスルー方式の実行時に原稿給紙トレイ４０ａにセットされた原稿束から原稿Ｄを１枚ずつ分離して、第１読取用ガラス１３上を通過させた後、原稿排出トレイ４０ｂに排出するものである。

画像読取ユニット１０およびＡＤＦユニット４０の詳細な構成については、後述する。
一方、画像形成部Ｂは、画像読取部Ａで読み取られた画像データに基づいて、トナー画像を形成し、画像形成部Ｂの下部に設けられた給紙部３０から供給される記録シートＳにトナー画像を転写して定着させるものである。
以下、画像形成部Ｂについて説明する。

＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部Ｂは、不図示の駆動源により矢印Ｘ方向に周回駆動される中間転写ベルト２２と、中間転写ベルト２２の下側において、中間転写ベルト２２の水平に移動する部分に沿って配されたプロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋとを備えている。

プロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する。プロセスユニット２３Ｙ〜２３Ｋは、充填されるトナーの色を除き、何れも同様の構成になっているので、代表してプロセスユニット２３Ｋの構成についてのみ説明する。
プロセスユニット２３Ｋは、感光体ドラム２４Ｋを中心にして、その周囲に帯電器２５Ｋ、露光器２６Ｋ、現像器２７Ｋを配設してなる。

感光体ドラム２４Ｋは、帯電器２５Ｋによって外周面が一様に帯電される。
露光器２６Ｋは、画像読取部Ａで取得された画像データに基づき、レーザ光源を変調駆動して、帯電された感光体ドラム２４Ｋの表面を露光走査する。これにより感光体ドラム２４Ｋの外周面に静電潜像が形成される。
当該静電潜像は、現像器２７ＫによってＫ色のトナーで現像される。

また、感光体ドラム２４Ｋの上方の、中間転写ベルト２２を挟んだ位置に、１次転写ローラー２８Ｋが設けられている。
この１次転写ローラー２８Ｋは、感光体ドラム２４Ｋとの間に電界を形成する。これにより、感光体ドラム２４Ｋ上のトナー画像は、その電界の作用によって、中間転写ベルト２２上に転写される。

他のプロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃのそれぞれの上方にも、同様に、中間転写ベルト２２を挟んで１次転写ローラー２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃがそれぞれ設けられており、プロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃにおけるそれぞれの感光体ドラム上に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色のトナー画像が中間転写ベルト２２上に転写される。中間転写ベルト２２上の同じ位置に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像を重ねて転写することにより、フルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト２２上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト２２の周回動作によって、２次転写ローラー２１と対向する２次転写位置へと搬送される。
画像形成部Ｂの下部に設けられた給紙部３０には、複数の給紙カセット３１が設けられている。
給紙部３０は、画像形成部Ｂにおけるトナー画像の形成時に、不図示の操作パネルを介してユーザーにより指定されたいずれかの給紙カセット３１から記録シートＳを１枚ずつ繰り出して、２次転写位置へ搬送する。

そして、２次転写ローラー２１は、中間転写ベルト２２上のトナー画像を記録シートＳ上に静電転写する。
なお、記録シートＳに転写されることなく中間転写ベルト２２上に残留したトナーは、クリーナー２０ｂにおいて除去されるようになっている。
２次転写位置の上方には定着装置２９が設けられており、２次転写位置を通過した記録シートＳが定着装置２９へと搬送される。

トナー画像が転写された記録シートＳは、定着装置２９によって加熱および加圧される。これにより、記録シートＳに転写されたトナー画像が、記録シートＳ上に定着される。
そして、トナー画像が定着された記録シートＳは、記録シート用トレイ２０ａ上に排出される。
次に、画像読取部Ａにおける画像読取ユニット１０の詳細な構成について説明する。

＜画像読取装置の画像読取ユニット＞
図２は、画像読取部Ａの構成を説明するための模式図である。
画像読取ユニット１０は、筐体１０ｂ内に画像を読み取る光学系１０ａと、読み取った画像のデータに所定の処理を実行する読取制御部１７などを有している。
ここで、筐体１０ｂの上面には、上述したように、帯板状の第１読取用ガラス１３と、当該第１読取用ガラス１３に近接して、上面のほぼ全域を覆うように設けられた平板状の第２読取用ガラス１６とが設けられている。

光学系１０ａは、第１スライダー１８および第２スライダー１９と、縮小レンズ１５ｅと、ラインセンサー１２などからなる。
ラインセンサー１２は、直線状に配列された複数の光電変換素子を有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）が基板上に実装されてなる。
第１スライダー１８には、線状光源１１と第１ミラー１５ｂとが搭載されており、不図示の駆動モータにより、矢印Ｇ方向にスライド移動される。

第２スライダー１９には、第２ミラー１５ｃと第３ミラー１５ｄが９０度の角度をなして設置されると共に、動滑車を利用したワイヤー駆動により、第１スライダー１８の１／２の速度で同じ方向に移動するように構成されている。
線状光源１１は、原稿の幅方向全域（シートスルー方式の読み取りでは、第１読取用ガラス１３の長手方向の全域）にわたって、光を照射するものである。

線状光源１１としては、通常、蛍光灯、キセノンランプのような希ガス線状光源、外面電極線状光源、ＬＥＤ等が使用される。
第２読取用ガラス１６上に手置きされた原稿の画像を読み取る場合（スキャン移動方式）には、第１スライダー１８は、矢印Ｇの方向にスライドしつつ、線状光源１１から第２読取用ガラス１６上に載置された原稿に向けて光を照射した後、消灯して、ホームポジションに復帰する。

上述のように、第２ミラー１５ｃおよび第３ミラー１５ｄが設けられた第２スライダー１９は、第１スライダー１８の移動速度の１／２で同方向にスライドするように構成されているので、原稿面から縮小レンズ１５ｅに到る光学的距離を一定に保ちつつ、第２読取用ガラス１６上に載置された原稿の画像が、縮小レンズ１５ｅにより縮小投影された後にラインセンサー１２により読み取ることができる。

一方、ＡＤＦユニット４０によって第１読取用ガラス１３上を搬送される原稿Ｄの画像を読み取る場合（シートスルー方式）には、第１スライダー１８は、図１に示すように、線状光源１１が第１読取用ガラス１３の原稿搬送方向における中央部の真下よりもやや上流側寄りの位置から原稿に向けて光を照射できる位置（以下、「シートスルーポジション」という。）に維持される。

ラインセンサー１２は、入射された原稿からの反射光を検出して、その受光量に応じた画像信号を生成して読取制御部１７に出力する。
そして、読取制御部１７は、ラインセンサー１２からの信号出力に基づいて、原稿画像に対応した画像データ生成する。
＜画像読取装置のＡＤＦユニット＞
ＡＤＦユニット４０は、図２に示すように、画像が読み取られる原稿Ｄが載置される原稿給紙トレイ４０ａを有している。

この原稿給紙トレイ４０ａには、載置された原稿Ｄの搬送方向におけるサイズを検出する原稿センサー４０ｃが設けられている。
原稿給紙トレイ４０ａ上に載置された原稿Ｄは、昇降板４０ｄにより先端部が持ち上げられて、ピックアップローラー４２に接触することにより、原稿給紙トレイ４０ａから搬送路４９内へ（矢印Ｅで示す方向へ）繰り出される。

そして、搬送路４９内を搬送される原稿Ｄは、給送ローラー４３ａとトルクリミッタが装着された捌ローラー４３ｂとからなる給送捌ローラー対４３の間を通過することにより、１枚だけに捌かれた後、第１レジストローラー対４４ｂへと搬送される。
なお、ピックアップローラー４２と給送ローラー４３ａは、同一の駆動源（不図示）により、例えばタイミングベルトを介して駆動されている。

また、第１レジストローラー対４４ｂの原稿搬送方向の下流側には、搬送される原稿を検出するための原稿検出センサーＳ１が設けられている。
第１レジストローラー対４４ｂは、搬送される１枚の原稿Ｄを、できるだけ搬送方向に対して傾かないように姿勢調整して、下方に配置された読取前ローラー対４５に搬送する。

読取前ローラー対４５は、第１読取用ガラス１３の上面に沿った原稿搬送方向（矢印Ｇで示す第１スライダー１８のスライド方向と同じ方向）の上流側に配置されている。なお、第１レジストローラー対４４ｂは、駆動モータ（不図示）によって回転駆動される。
第１レジストローラー対４４ｂから送り出された原稿Ｄは、読取前ローラー対４５を経て、所定のタイミングで第１読取用ガラス１３の上方を通過するように送り出される。

第１読取用ガラス１３上を原稿Ｄが通過する際には、原稿Ｄにおける第１読取用ガラス１３の対向した下面（第１面）の画像が、第１ミラー１５ｂ、第２ミラー１５ｃ、第３ミラー１５ｄおよび縮小レンズ１５ｅを介して、ラインセンサー１２によって読み取られるようになっている。
本実施の形態における画像読取部Ａでは、原稿Ｄの搬送路を挟んで第１読取用ガラス１３の表面に対向する位置に、主走査方向に延びる長尺のガイドローラー４６が設けられている。

ガイドローラー４６は、原稿Ｄの画像を読み取る際に、搬送される原稿Ｄの傾きを検出するための搬送原稿の背景として使用されると共に、原稿読取り時に当該原稿Ｄの原稿面が、第１読取用ガラス１３から予め設定された所定距離を維持して通過するように案内し、さらに、原稿Ｄが搬送されてないときに、第１読取用ガラス１３の表面を清掃するためにも使用される。

このガイドローラー４６の詳細な構成については後述する。
第１読取用ガラス１３上を通過した原稿Ｄは、読取後ローラー対４７ｂを経て、その先にある原稿排紙ローラー対４８によって、原稿排出トレイ４０ｂ上に排出される。
読取前ローラー対４５、読取後ローラー対４７ｂおよび原稿排紙ローラー対４８は、例えば、同一の駆動源（不図示）で回転駆動され、原稿Ｄを所定の速度で第１読取用ガラス１３上を通過させる。

なお、原稿Ｄは、その搬送方向と直交する幅方向における中央が、第１読取用ガラス１３の長手方向の中央と一致するように搬送される（中央通紙）。
本実施の形態では、第１読取用ガラス１３の表面上を原稿が通過する際に、当該原稿の先端部の影をガイドローラー４６に投影し、この影を画像読取ユニット１０により撮像し、続いて原稿の画像を撮像している。

この影の撮像結果は、当該影の撮像に引き続いて読み取られる原稿の画像データに対してスキュー補正を実施するために用いられる。
以下、ガイドローラー４６の構成について説明する。
＜背景部材＞
図３は、ガイドローラー４６の斜視図であり、便宜上、長手方向における中央部分は図示を省略して示している。

ガイドローラー４６は、本体部４６ａと、本体部４６ａの一部の周面の長手方向に列状に植毛された複数のブラシ部４６ｆと、本体部４６ａの両端部から突出する支軸部４６ｅからなる。
本体部４６ａは、図３に示すように、円柱体を、その軸心線Ｇ０に平行で、かつ、相互に所定の角度（本実施の形態では、９０［°］）で交わる２平面（但し、軸心を通らない平面）で切り取った形状となっており、第１平面部４６ｂおよび第２平面部４６ｄと、半径ｒ１が７［ｍｍ］程度の円弧面４６ｃであって、軸方向から眺めたときに軸心線Ｇ０を中心とする当該円弧の中心角θ１が、１５０［°］程度になるように設定されている。

本体部４６ａの軸方向における長さは、第１読取用ガラス１３の長手方向の全長よりも若干長くなっており、複数のブラシ部４６ｆは、第１平面部４６ｂにおいて、長手方向に列状に植毛されている。
ブラシ部４６ｆの長さは、本体部４６ａの回転によってブラシ部４６ｆの先端部が第１読取用ガラス１３の上面に摺接するように設定されており、これにより、本体部４６ａが回転駆動されるのに伴い、第１読取用ガラス１３上に付着した紙粉等の異物がブラシ部４６ｆの先端によって除去される。

また、第２平面部４６ｄと円弧面４６ｃは、白色もしくは白色に近い明度を有する色となっている。
ガイドローラー４６は、軸心線Ｇ０が第１読取用ガラス１３に平行な水平状態になるように、各支軸部４６ｅが、それぞれＡＤＦユニット４０のハウジングを構成する側板（図示せず）に回転自在に支持されており、さらに、その一方が、例えば、パルスモータなどの回転角度制御可能な背景部材用駆動源（不図示）に連結され、回転駆動される。

そして、原稿読取りに先立って、シェーディング補正する際、および、原稿画像を読み取る際には、円弧面４６Ｃが、第１読取用ガラス１３に対向するように回転角が設定され、原稿のスキューを検出する際には、第２平面部４６ｄが第１読取用ガラス１３に対向するように回転角が設定される。
なお、本実施の形態では、背景部材用駆動源（不図示）は、ロータリーエンコーダーなどの角度検出機構が内蔵されたサーボモータなどを使用してもよい。

また、第２平面部４６ｄは、原稿先端部の影を投影して原稿の傾きを検出する際に用いられる。
図４（ａ）〜（ｃ）は、ガイドローラー４６の第２平面部４６ｄに投影される原稿先端部の影の状態を説明するための模式図である。
ガイドローラー４６は、図４（ａ）に示すように、第２平面部４６ｄと第１読取用ガラス１３の表面とが平行な状態にある回転位置で停止される。

この際、第２平面部４６ｄの原稿の搬送方向におけるほぼ中央が画像読取位置Ｃとなるようにシートスルー時の第１スライダー１８の停止位置が設定される。
このときにおける第２平面部４６ｄと第１読取用ガラス１３との距離は、所定の距離Ｄ１となるように設定され、本実施の形態では、この距離Ｄ１の値を、例えば、４［ｍｍ］としている。

線状光源１１は読取り位置Ｃよりも、原稿搬送方向上流側に配されているため、原稿の先端が読取り位置Ｃに到達する直前にその影が第２平面部４６ｄに投影されることになる。したがって、この影（以下、「先端影」という。）をラインセンサー１２で読み取ることにより、原稿先端の主走査方向の複数の点における位置を検出することができ、これにより、原稿のスキュー状態も容易に検出できる。

もし、原稿にスキューが発生している場合には、第２平面部４６ｄの両端部付近の一方側に先に影が投影され始める。
図４（ｂ）および（ｃ）において、このように先端影が投影され始める場所を二点鎖線で囲っており、また、Ｐ１からＰｎまでの点は、先端影を撮像する場合におけるラインセンサー１２の読取位置を示す。

読取点Ｐ１〜Ｐｎのいずれかに先端影の先端部が到達すると、このうちの１つの受光強度読取点に対応するラインセンサー１２の撮像素子の受光強度が急速に減少するため、その点に影が到達したことを検出することができる。
図４（ｃ）では、読取点Ｐ３に影の先端部が到達した状態を示している。
ここで、時刻ｔ０において、読取点Ｐ３に影の先端部が到達し、時刻ｔ１において、読取点Ｐ４に影の先端部が到達し、さらに、時刻ｔ２において、読取点Ｐ５に影の先端部が到達したとき、原稿搬送方向と直交する方向における読取点Ｐ３とＰ５との離間距離をＬ１とし、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間をΔｔとし、原稿の搬送速度をＶとしたとき、原稿の傾きθ３は、次式により求められる。

＜式１＞ θ２＝Ｔａｎ（（Ｖ×Δｔ）／Ｌ１）
＜画像読取装置の読取制御部＞
図５は、画像読取部Ａの制御系の構成を示すブロック図である。
読取制御部１７は、ＣＰＵ、クロック、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＥＥＰＲＯＭなどからなり、画像形成部Ｂ内の制御部（不図示）と通信しつつ、ＡＤＦユニット４０による原稿の搬送動作や、画像読取ユニット１０による読み取り動作を制御する。

すなわち、読取制御部１７は、画像読取ユニット１０において、原稿の画像を読み取る原稿読取処理を実行すると共に、原稿のスキューを検出する。そして、この原稿のスキューの検出結果にもとづき、原稿の画像データに対して公知のスキュー補正を実施した後、画像形成部Ｂ内にその画像データを出力する。
また、読取制御部１７は、ＡＤＦユニット４０におけるピックアップローラー４２および給送ローラー４３ａの２つのローラーと、レジストローラー対４４ｂと、読取前ローラー対４５、読取後ローラー対４７ｂおよび原稿排紙ローラー対４８の３つのローラー対とを、それぞれ駆動する原稿搬送駆動源Ｍ１、Ｍ２およびＭ３に接続されると共に、ガイドローラー４６を回転駆動する背景部材駆動部Ｍ４に接続されており、これらの駆動制御を行っている。

＜原稿読取処理における制御内容＞
図６は、読取制御部１７により実行される原稿読取処理の制御内容を示すフローチャートである。
ユーザーは、原稿束をＡＤＦユニット４０の原稿給紙トレイ４０ａ上に載置して、操作パネル（不図示）のスタートキーを押下すると、画像形成部Ａ内の制御部を介して読取制御部１７へ原稿読取り開始の指示が送信される。

読取制御部１７は、プリンター部Ｂ内の制御部から原稿読み取り指示を受け付ける（ステップＳ１０１）と、ガイドローラー４６の回転位置を、その第２平面部４６ｄが第１読取用ガラス１３と対向する位置（初期回転位置）に設定し（ステップＳ１０２）、原稿給紙トレイ４０ａ上に置かれた原稿Ｄをピックアップローラー４２により原稿搬送路上に繰り出すと共に、その他のローラーも所定のタイミングで回転させて、原稿の給紙動作を開始する（ステップＳ１０３）。

そして、読取制御部１７は、線状光源１１を点灯させると共にラインセンサー１２を起動させて、原稿先端部の検出を開始する（ステップＳ１０４）。
この検出は、ラインセンサー１２から出力される信号のうち、上記検出点Ｐ１〜Ｐｎに対応する画素の撮像素子からの信号出力をＰ１から順に所定の周期で繰り返し参照することにより行われる。

原稿の進行につれて、その先端部の影が第２平面部４６ｄに投影され、その影がやがてラインセンサー１２で検出されることになるが、当該影が投影される面が、本来設定されている原稿面の位置から上方に遠くなっているため、ラインセンサー１２で撮像される影の輪郭が若干ぼやけるおそれがある。
そのため、読取制御部１７は、ステップＳ１０４における原稿先端部の検出を開始に際し、読み取った画像データの階調変換処理に使用するγ曲線として図７のＬ２に示すようなγ補正係数値の大きなものを選択して（図７参照）画像のコントラストが強調して、原稿の先端縁に対応する影のエッジ部分の検出精度を向上させるようにしている。

検出開始後、Ｐ１〜Ｐｎのいずれかの検出点において、原稿先端の影が検出されたか否かを判定し（ステップＳ１０５）、もし、検出されたら（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、その時点から計時を開始し、所定時間が経過した後（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、この間に検出された検出データに基づき、上述のようにして原稿のスキュー量を算出すると共に（ステップＳ１０７）、ガイドローラー４６を素早く回転させて円弧面４９ｃを第１読取用ガラス１３に対向させる（ステップＳ１０８：図８（ａ）参照）。

ここで、円弧面４９ｃの表面と第１読取用ガラス１３との距離Ｄ２は、上記第１平面部４６ｄよりも小さな値（本実施の形態では、１．６［ｍｍ］）となって、原稿の裏面を少し第１読取用ガラス１３方向に押し付けるような形でガイドするので、原稿の画像を読み取る際に、原稿面から縮小レンズ１５ｅまでの光路長が予め設計により決められた所定値に安定的に維持され、ラインセンサー１２で鮮明な画像を読み取ることができる。

なお、ステップＳ１０６における「所定時間」は、原稿の先端部の特定の位置の影が検出されてから当該検出された部分が実際に原稿読取位置Ｃに到達する時間（ｔ１）から、少なくともガイドローラー４６を回転させてしてその円弧面をラインセンサー１２に対向させるために要する時間（ｔ２）を控除した時間（ｔ３≦ｔ１−ｔ２）であって、通常生じうる最大のスキュー量において、少なくとも２箇所の検出点で原稿先端の影が検出されるに足る時間以上の値が予め求められて設定されている。

図４（ａ）から分かるように原稿Ｇの先端が位置Ｅに到達されたとき、その第２平坦面に投影した影がラインセンサー１２で検出され、位置Ｆに到達したときラインセンサー１２で先端が読み取られるから、上記時間ｔ１は、距離Ｅ〜Ｆを、原稿の搬送速度Ｖで除した値となる。
したがって、線状光源１１と読取位置Ｃとの原稿搬送方向における距離が固定値であるなら、第２平面部４６ｄと第１読取用ガラス１３との距離Ｄ１が大きいほど、時間ｔ１を大きくすることができ、その時間内で、原稿のスキュー量を検出及びガイドローラー４６の円弧面４９ｃへの切り換えを確実に行える。

また、ステップＳ１０７におけるスキュー量の算出は、上記所定時間以内に取得した２以上の検出点における検出データのうち、できるだけ、２点間の距離が離れている検出点における検出時間の差により算出するのが望ましい。その他、複数の２点の組の検出データから得られたスキュー量の平均値としてもよい。
その後、原稿読取を開始し、ラインセンサー１２で読み取った画像信号に公知のデータ処理を施した後、画像メモリに保存する（ステップＳ１０９）。この際、読取制御部１７は、ラインセンサー１２で読み取った図７のＬ１に示すような通常のγ補正係数の値に戻してγ補正を行う。

そして、続いて、読取制御部１７は、原稿の後端が第１読取用ガラス１３上の原稿読取位置を通過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
この判定は、例えば、読取前ローラー対４５の原稿搬送方向上流側に設けられた原稿検出センサーＳ１の出力がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点から所定の時間が経過したか否かで判断する。ここで、上記所定の時間とは、原稿が、原稿検出センサーＳ１の検出位置から原稿読取位置まで搬送されるのに要する時間のことである。

原稿の後端が第１読取用ガラス１３上の原稿読取位置を通過するまで原稿読取が継続され（ステップＳ１１０：ＮＯ）、通過した場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、原稿読取を終了する（ステップＳ１１１）。
続いて、読取制御部１７は、ガイドローラー４６を回転させ、図８（ｂ）に示すように、ブラシ部４６ｆで第１読取用ガラス１３の表面を掃いて、紙粉などの異物を清掃する（ステップＳ１１２）。

このように、ガイドローラー４６は、原稿の搬送方向に沿って１回転したときに、第１読取用ガラス１３と対向する部分が、第２平面部４６ｄ→円弧面４６ｃ→ブラシ部４６ｆ→第２平面部４６ｄの順となるように構成されており、これにより、ガイドローラー４６が１回転するだけで、先端影の撮像、原稿の案内および第１読取用ガラス１３表面の清掃を円滑に実行することができるようになっている。

そして、読み取った原稿の画像データに対してスキュー補正を行って、画像形成部の制御部に出力する（ステップＳ１１３）。
このスキュー補正は、例えば、一旦画像メモリのページメモリに保存した画像データを、ステップＳ１０７で求めたスキュー量を解消するように、メモリアドレスをずらして別のページメモリに保存することにより行われる。

もっとも、ラインセンサー１２から読み取った１ライン分のデータを最初にページメモリに格納する際に、メモリアドレスをずらしてスキュー補正しながら保存してもよいし、画像読取部では、スキュー補正せずに、読み取った画像データとページごとのスキュー量のデータを画像形成部Ｂの制御部に送信して、画像形成部Ｂの制御部の方でスキュー補正するようにしても構わない。

そして、直近に搬送された原稿が最終原稿である場合には（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、当該画像読取処理を終了し、最終原稿でなければ、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返し実行して、次原稿に対するスキュー量検出および原稿読取を行う。
ここで、直近に搬送された原稿が最終原稿であるか否かは、例えば、レジストローラー対４４ｂの原稿搬送方向上流側に設けられた不図示の原稿センサーが原稿を検出していなければ、読取制御部１７は、直近に搬送された原稿が最終原稿であると判定し、当該原稿センサーが原稿を検出していれば、当該原稿が最終原稿ではないと判定する。

以上のように、原稿の先端部の影を検出する場合は、ガイドローラー４６を第１読取用ガラス１３から遠ざかる位置に存する状態するため、ガイドローラー４６と原稿との距離が大きくなる分、上記影の原稿搬送方向における長さが拡大するので、影の検出から実際に原稿先端が読取位置に到るまでの時間を大きくとれ、この間にスキュー量の検出や、ガイドローラー４６の回転動作を行うことができる。

また、本実施の形態では、第２平面部４６ｄの長手方向の全域に亘って、影を投影することができるため、従来の影の検出が溝部に限られていた構成よりも、多様なサイズの原稿に対応できる。
例えば、幅の狭い（原稿搬送方向と直交する方向の長さが短い）原稿を読み取ろうとしたとき、従来の画像読取装置では、原稿の幅が、背景部材に列設された溝のピッチよりも狭い場合には、２箇所以上の溝で影の検出することができなくなり、スキューの検出が不可能となるが、本実施の形態では、検出点Ｐｎの値を増やすことにより柔軟に対応できる。

また、従来の画像読取装置では、背景部材の溝部分が裏写りして読取り画像の画質に問題があったが、本実施の形態におけるガイドローラー４６は、主走査方向に平坦であって段差がないので、そのような裏写り（低明度部）が生じことはない。
なお、上述のようにラインセンサー１２の円弧面４９ｃは、白色であって、公知のシェーディング補正における白色基準板としても利用される。このシェーディング補正における補正係数の取得のタイミングは、画像読取装置への電源投入時および／または各画像読取りジョブにおける最初の読取り動作の開始時などとすることができる。

後者の場合、図６のフローチャートでは、ステップＳ１０１の直後にガイドローラー４６を回転させて円弧面４９ｃを第１読取用ガラス１３に対向させ、線状光源１１をオンにしてシェーディング補正のための補正係数を取得し、ステップＳ１０９の読取開始後、１ラインずつのデータを上記補正係数に基づきシェーディング補正する。
＜変形例＞
（１）上記実施の形態において、ＡＤＦユニット４０は、原稿表面側の画像を画像読取ユニット１０にて読み取られるように自動搬送する構成であったが、近年、１回の原稿搬送中に、原稿表面と裏面を同時に読み取る画像読取装置が登場している。

このような画像読取装置では、図２の二点鎖線で示すように、ＡＤＦユニット４０の原稿搬送路上に原稿裏面読取部１４１が設けられており、これにより原稿裏面側の画像を読み取っている。
ここで、原稿裏面読取部１４１は、複数の撮像素子が原稿の搬送方向と直交する方向に並べられてなるアレイセンサなどであり、これには、撮像素子の配列方向に延びると共に、原稿の裏面側画像の読取位置よりも原稿搬送方向のやや上流側に設けられた線状光源（不図示）が付設されている。

このような画像読取装置の場合、原稿が第１読取用ガラス１３から原稿裏面読取部１４１の読取り位置までの距離が短いため、この間でスキュー量が変化する可能性は低いため、ガイドローラー４６に投影された影の検出により求められたスキュー量を利用して、原稿の裏面側の画像のスキュー補正をしてもよい。
もっとも、設計上原稿が第１読取用ガラス１３から原稿裏面読取部１４１の読取り位置までの距離が長くなったりしてスキュー量が変化する可能性が高いような場合には、図２の二点鎖線で示すように、原稿の搬送路を挟んで、原稿裏面読取部１４１と対向する位置に、ガイドローラー４６と同様のガイドローラー１４２を設けて、再度原稿のスキューを検出し、これにもとづき原稿の裏面側画像のスキュー補正を実行してもよい。

（２）また、上記実施の形態では、原稿読取時には、ガイドローラー４６を回転移動させて、第１読取用ガラス１３により近い円弧面４６ｃにより原稿裏面をガイドすると共に、原稿先端検出時には、ガイドローラー４６を回転移動させて、上記円弧面４６ｃよりも第１読取用ガラス１３から離れた第２平面部４６ｄを対向させるように構成した。
これにより、原稿先端の影を大きく投影させることができ、早期にスキュー量を取得できると共に、原稿先端が読取位置に到達するまでにガイドローラー４６の第１読取用ガラス１３に対向する面を第２平面部４６ｄからの円弧面４６ｃに切り換える時間も十分確保できる。

このように第１読取用ガラス１３に対向する面の距離を切り換える構成は、ガイドローラー４６の回転移動に限定されず、遠い面と近い面の面をスライド移動して切り換える構成や、あるいは一つの面を第１読取用ガラス１３に近接・離間移動させる機構であっても構わない。
（３）上記実施の形態では、読取制御部１７が、画像読取ユニット１０内に設けられているとしたが、これに限らない。例えば、画像形成部Ｂ内に設けられている制御系が読取制御部１７を兼ねる構成であってもよい。

（４）また、上記実施の形態では、原稿のスキュー補正を行う目的で、先端影を検出しているが、これに限らない。
例えば、画像の読取位置に到達する影と原稿先端部との原稿搬送方向におけるずれ量Ｚは、線状光源１１、原稿および第２平面部４６ｄの相対的な位置関係より求められ、先端影を撮像することで、原稿の先端部の位置も検出することができるため、先端影を検出して、原稿の先端位置を検出して画像読取開始のタイミングを決定するためにのみ利用するようにしても構わない。

（５）実施の形態では、第２平面部４６ｄは、白色もしくは白色に近い明度を有する色となっているとしたが、これに限られない。
例えば、第２平面部４６ｄは、これに投影された先端影を認識できる程度の明度を有する色でありさえすればよい。
また、先端影の傾きを検出するために、当該先端影を投影する部材としては、第２平面部４６ｄのような平面が望ましいが、曲率が極めて大きい曲面であっても、先端影の傾きを検出することは可能であることから、場合によっては、先端影が投影される部材の面は、平面以外の面であってもよいであろう。

（６）上記実施の形態では、画像読取装置が設けられた画像形成装置として複写機について説明したが、これに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用できる。また、画像読取機能のみを有する画像読取専用の装置であってもよい。
上記実施の形態および上記変形例の内容を可能な限り、それぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、原稿読取位置を通過する原稿の画像を読み取る画像読取装置において、先端影を撮像して、その先端位置の検出やスキューの検出を行う技術として好適である。

１ 複写機
１０ 画像読取ユニット
１１ 線状光源
１２ ラインセンサー
１３ 第１読取用ガラス
１５ｅ 縮小レンズ
１８ 第１スライダー
１９ 第２スライダー
２２ 中間転写ベルト
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ プロセスユニット
４０ ＡＤＦユニット
４０ｃ 原稿センサー
４２ ピックアップローラー
４４ｂ レジストローラー対
４３ 給送捌ローラー対
４５ 読取前ローラー対
４６ ガイドローラー
４６ａ 本体部
４６ｂ 第１平面部
４６ｃ 円弧面
４６ｄ 第２平面部

Claims (5)

1. 帯板状の読取用ガラスの上に設定された読取位置を原稿が通過するように、当該原稿を当該読取用ガラスの長手方向と直交する方向に搬送し、当該原稿の画像をラインセンサーで読み取るシートスルー方式の画像読取装置であって、
   前記長手方向に平行に配された軸心の回りに回転可能な円柱状の回転体であり、その周方向における異なる位置に、搬送される原稿の裏面に当接して前記読取用ガラス寄りを通過するように案内する第１の面と、前記第１の面よりも前記読取用ガラスから遠ざかった第２の面とを含む案内部材と、
   １枚の原稿が前記読取位置を通過する間、前記案内部材を一方向にのみ回転させて、前記案内部材に前記読取用ガラスとの対向面を前記第１の面と前記第２の面との間で切り換えさせる切換手段と、
   前記読取用ガラスの前記案内部材とは反対側において前記長手方向と平行に配設され、前記読取用ガラス越しに原稿の搬送方向上流側から前記案内部材に向けて斜めに光を照射する線状光源と、
   原稿の先端が前記読取位置に近付く際には、前記案内部材の第２の面が前記読取用ガラスに対向するように前記切換手段を制御すると共に、前記線状光源の光で前記第２の面に映る当該原稿の先端の影を前記ラインセンサーに撮像させて当該影から当該原稿の先端の位置を検出し、当該原稿が前記読取位置を通過する際には、前記案内部材の第１の面が前記読取用ガラスに対向するように前記切換手段を制御すると共に、当該原稿の画像を前記ラインセンサーに撮像させる制御手段と、
   を備えた画像読取装置。
2. 前記制御手段は、前記ラインセンサーに原稿の先端の影を撮像させる際には当該原稿の画像を撮像させる際よりも、撮像画像のコントラストが強調されるように、前記ラインセンサーから出力される画像信号に対するガンマ補正で使用するガンマ曲線の傾きを増大させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記案内部材は、
   その周面のうち前記第１の面と前記第２の面と異なる位置に前記読取用ガラスの長手方向に沿って列状に設けられ、前記案内部材の回転に伴って前記読取用ガラスの表面上から異物を除去するブラシ、
   を更に含む請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記ラインセンサーが前記読取用ガラスの長手方向における複数の異なる位置から読み取った原稿の先端の影に基づき、当該原稿の搬送方向に対する傾きを演算する演算手段、
   を更に備える請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像読取装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置が読み取った原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、
   を備える画像形成装置。
   

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