JP5862294B2 - 画像読取装置、自動原稿搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、自動原稿搬送装置および画像形成装置に関する。

従来より、画像読取装置において、原稿を照明する光源や読み取り光学系による画像データへの影響を補正するため、また、基準の白レベルの決定のため、所定の白色を有する濃度基準部材の読み取り結果（以降、シェーディングデータと呼ぶ）を用いたシェーディング補正が一般的に行われている。また、光源は時間経過に伴って光量低下が生じるため、シェーディングデータは、画像読み取りを行う毎に行うことが望ましい。

しかし、シェーディング補正を画像読み取り毎に行う場合は、シェーディングデータ生成期間を設ける必要があり、生産性が低下してしまう。特に、白基準部材読み取り位置と原稿データ読み取り位置が副走査方向で異なる場合は、キャリッジ移動させるプロセスを追加させるため、生産効率の低下は著しい。

このような背景の下、近年では原稿読み取り位置において、原稿を読み取ると同時に、濃度基準部材を読み取り、この濃度基準部材の読み取り結果と過去の濃度基準部材の読み取り結果との比較に基づいて光量低下の度合い（補正係数）を求め、シェーディング補正データによる補正結果にさらに補正することで紙間時間を短縮する技術などが提案されている。

例えば、特許文献１には、紙間におけるシェーディングデータ生成時間の短縮を図る目的で、読み取り面の対向部材の複数箇所のうち同一箇所より取得された光量基準値および光量変動値とを複数箇所について比較した結果に基づいて光量補正を行う技術が提案されている。

しかしながら、従来の構成において、暗時の出力を検出するため受光部がシールドされている画素（ＯＰＢ画素：オプティカルブラック画素）を持たないイメージセンサ（例えばＣＩＳ）を用いた場合は、１度光源を消灯させて基準黒レベルを生成する必要があり、紙間時間の大幅な短縮をするのが困難であるという問題があった。

また、ＯＰＢ画素を持たないイメージセンサでは、黒補正用の基準黒レベルデータを再生成するために１度光源を消灯させる必要があるので、（１）紙間時間短縮を実施するために、紙間毎に光源消灯をせず、ジョブの開始時に生成した黒レベルを使用し続ける、（２）画質を維持するために、紙間毎あるいは指定紙間毎に光源を消灯して黒レベルを再生成する、という２つの対策が考えられるが、こうした対策にも、以下のような、問題点がある。

（１）紙間で光源を消灯しない構成の場合：
光源をジョブの最後まで連続点灯するので、光源の発する熱により、センサ基板の温度が上昇する。そのため、センサチップ毎の温度特性差により、暗電流の増加量（基準黒レベルの増加量）に差異が発生し、最終読取画像にチップ毎の段差が生じてしまう。

（２）紙間で光源を消灯する構成の場合：
１ジョブの時間が長く、センサ基板の温度が上昇しても、紙間毎にその都度、基準黒レベルを再生成することで読み取り画像に黒レベル変動に起因するチップ毎の濃淡は発生しない。しかし、光源消灯、黒レベル再生成、光源点灯、光源再点灯後の光量安定時間確保を必要とする。従って、この場合、時間短縮に課題がある。特に、光源再点灯後の光量安定時間は光源の温度特性に起因しており、直前の光源消灯時間が長い場合は光源の温度低下により、必要な光量安定時間が増加する（逆に、光源消灯時間が短ければ、光源の温度低下が小さく、光源再点灯後の光量安定時間を短くすることができる）。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受光部がシールドされている画素（ＯＰＢ画素）を持たないイメージセンサを用いている画像読取装置において、紙間での基準黒データ生成を行いつつ紙間時間の短縮を行えるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、該光源から光を照射される原稿からの反射光を光電変換するイメージセンサと、前記イメージセンサから出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部とを有した画像読取装置において、原稿読み取り期間外においてライン周期単位で前記光源の点灯と消灯を交互に繰り返すように、前記光源の点灯期間を調整する点灯制御手段と、原稿読み取り期間外の光源消灯期間の有効画素データより黒補正に用いる基準黒データを生成する黒補正手段と、原稿読み取り期間外の光源点灯期間の有効画素データよりシェーディング補正に用いるシェーディングデータを生成する白補正手段とを有し、前記点灯制御手段は、前記光源の点灯期間および消灯期間を、読み取り枚数に応じて変更することを特徴とする。

本発明によれば、ＯＰＢ画素を持たないイメージセンサを用いた画像読取装置において、光源を所定のライン単位で点灯および消灯を繰り返すことで、光源再点灯後の光量安定時間を確保する必要がなくなるので、紙間での基準黒データ生成を行いつつ紙間時間の短縮を行うことが可能となる。

図１は、一実施形態に係る画像読取装置の機能を有する自動原稿搬送装置を備えた画像形成装置としての複写機の概略構成を示す図である。 図２は、同実施形態におけるＡＤＦの機構系の構成例を示す断面図である。 図３は、同実施形態におけるＡＤＦの制御系の構成例を示すブロック図である。 図４は、第２読取部の電気回路の主要部を示したブロック図である。 図５は、光源部の点灯と消灯を交互に繰り返す場合について説明する図（タイミングチャート）である。 図６は、光源部の点灯と消灯を交互に繰り返す場合（点灯期間と消灯期間は任意に設定）について説明する図（タイミングチャート）である。 図７は、点灯と消灯を交互に繰り返す場合（点灯期間と消灯期間は任意に設定）について説明する図である。 図８は、ライン周期単位で点灯と消灯を交互に繰り返す期間を制御した場合について説明する図（タイミングチャート）である。 図９は、ライン周期単位で点灯と消灯を交互に繰り返す期間を制御した場合について説明する図である。 図１０は、点灯と消灯を交互に繰り返す制御を行う紙間とこの制御を行わない紙間とを交互に繰り返した場合について説明する図（タイミングチャート）である。 図１１は、原稿読み取り時の制御概要の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、画像読取装置および画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る画像読取装置の機能を有する自動原稿搬送装置を備えた画像形成装置としての複写機の概略構成を示す図である。

図１に示すように、複写機１は、画像読取装置としての機能を有する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１００と、給紙部２００と、画像形成部３００とを備えている。

給紙部２００は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する給紙カセット２０１，２０２と、給紙カセット２０１，２０２に収納された記録紙を画像形成部３００の画像形成位置まで搬送する各種ローラーからなる給紙手段２０３とを有している。

画像形成部３００は、露光装置３０１と、感光体ドラム３０２と、現像装置３０３と、転写ベルト３０４と、定着装置３０５とを備えている。画像形成部３００は、原稿画像を読み取る読取部（後述）により読み取られた原稿の画像データに基づいて、露光装置３０１により感光体ドラム３０２を露光して感光体ドラム３０２に潜像を形成し、現像装置３０３により感光体ドラム３０２に異なる色のトナーを供給して現像するようになっている。そして、画像形成部３００は、転写ベルト３０４により感光体ドラム３０２に現像された像を給紙部２００から供給された記録紙に転写した後、定着装置３０５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。

図２に示すＡＤＦ１００の構成例は、被読取原稿を固定の読取装置部に搬送し、所定の速度で搬送しながら画像読取を行う画像読取装置の機能を有する自動原稿搬送装置に関するものである。以下では、その基本的な構成、動作、作用を、本装置の断面図である図２および制御系の構成例を示すブロック図である図３を基に説明する。

図２に示すように、ＡＤＦ１００は、読取原稿束をセットする原稿セット部Ａ、セットされた原稿束から一枚毎原稿を分離して給送する分離給送部Ｂ、給送された原稿を一次突当整合する働きと、整合後の原稿を引き出し搬送する働きのレジスト部Ｃ、搬送される原稿をターンさせて、原稿面を読取り側（下方）に向けて搬送するターン部Ｄ、原稿の表面画像を、コンタクトガラスの下方より読み取りを行わせる第一読取搬送部Ｅ、読み取り後の原稿の裏面画像を読み取る第二読取搬送部Ｆ、表裏の読み取りが完了した原稿を機外に排出する排紙部Ｇ、および読み取り完了後の原稿を積載保持するスタック部Ｈの各部と、図３に示すように、これらの搬送動作の駆動を行う駆動部としての各種モータ１４１〜１４５と、各部の一連の動作を制御するコントローラ１４０とから構成されている。

読み取りを行う原稿束１０１をセットするのは、可動原稿テーブル１０３を含む原稿テーブル１０２上で、原稿面を上向きの状態でセットする。さらに原稿束１０１に対し、図示しないサイドガイドによって搬送方向と直交する方向の位置決めを行う。原稿束１０１のセットは、セットフィラー１０４およびセットセンサ１０５により検知され、検知結果は、Ｉ／Ｆ１４７を介して本体制御部１６０に通知される。

さらに、原稿テーブル面に設けられた原稿長さ検知センサ１３０又は１３１（反射型センサ又は、原稿１枚にても検知可能なアクチェーター・タイプのセンサが用いられる）により原稿の搬送方向長さの概略が判定される（少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能なセンサ配置がなされる）。

可動原稿テーブル１０３は底板上昇モータ１４５により、図２に示すａ、ｂ方向に上下動可能な構成になっており、原稿束１０１がセットされたことをセットフィラー１０４およびセットセンサ１０５により検知するとコントローラ１４０の制御により底板上昇モータ１４５を正転させて原稿束１０１の最上面がピックアップローラー１０７と接触するように可動原稿テーブル１０３を上昇させる。ピックアップローラー１０７は、ピックアップモータ１４１によりカム機構で図２に示すｃ、ｄ方向に動作すると共に、可動原稿テーブル１０３が上昇し可動原稿テーブル１０３上の原稿束１０１の上面により押されてｃ方向に上がりテーブル給紙適正位置センサ１０８により上限を検知可能となっている。なお、底板ＨＰセンサ１０６により、可動原稿テーブル１０３の位置が検知される。

操作部１７０にてユーザによりプリントキーが押下され、本体制御部１６０からＩ／Ｆ１４７を介してＡＤＦ１００の制御部であるコントローラ１４０に原稿給紙信号が送信されると、ピックアップローラー１０７は給紙モータ１４２の正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル１０２上の、数枚（理想的には１枚）の原稿をピックアップする。なお、給紙モータ１４２の回転方向は、最上位の原稿を給紙口に搬送する方向である。

給紙ベルト１０９は給紙モータ１４２の正転により給紙方向に駆動され、リバースローラ１１０は給紙モータ１４２の正転により給紙と逆方向に回転駆動され、原稿束１０１から最上位の原稿とその下の原稿を分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。さらに詳しく説明すると、リバースローラ１１０は給紙ベルト１０９と所定圧で接し、給紙ベルト１０９と直接接している時、又は原稿１枚を介して接している状態では、給紙ベルト１０９の回転につられて反時計方向に連れ回りし、原稿が２枚以上給紙ベルト１０９とリバースローラ１１０の間に進入した時は、連れ回り力がトルクリミッターのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ１１０は本来の駆動方向である時計方向に回転することにより、余分な原稿を押し戻す働きをし、重送が防止される。

給紙ベルト１０９とリバースローラ１１０との作用により１枚に分離された原稿は、給紙ベルト１０９によってさらに送られ、突き当てセンサ１１１によってその先端が検知され、さらに進んで停止しているプルアウトローラー１１２に突き当たる。その後、前出の突き当てセンサ１１１の検知から所定量定められた距離送られ、結果的には、プルアウトローラー１１２に所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータ１４２を停止させることにより、給紙ベルト１０９の駆動が停止する。この時、ピックアップモータ１４１を回転させることでピックアップローラー１０７を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト１０９の搬送力のみで送ることにより、原稿先端は、プルアウトローラー１１２の上下ローラー対のニップに進入し、先端の整合（スキュー補正）が行われる。

プルアウトローラー１１２は、上記のスキュー補正機能を有すると共に、上記のようにスキュー補正された原稿を中間ローラー１１４まで搬送するためのローラーであり、給紙モータ１４２の逆転により駆動される。なお、この給紙モータ１４２逆転時、プルアウトローラー１１２と中間ローラー１１４は駆動されるが、ピックアップローラー１０７と給紙ベルト１０９は駆動されていない。

原稿幅センサ１１３は、奥行き方向に複数個並べられ、プルアウトローラー１１２により搬送された原稿の搬送方向に直交する幅方向のサイズを検知する。また、原稿の搬送方向の長さは原稿の先端および後端を突き当てセンサ１１１で検知されるモータパルスから原稿の長さを検知する。

プルアウトローラー１１２および中間ローラー１１４の駆動によりレジスト部Ｃからターン部Ｄに原稿が搬送される際には、レジスト部Ｃでの搬送速度を第一読取搬送部Ｅでの搬送速度よりも高速に設定することにより、原稿を第１読取部１２０へ送り込む処理時間の短縮が図られている。原稿先端が読取入口センサ１１５により検出されると、読取入口ローラー１１６の上下ローラー対のニップに原稿先端が進入する前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にするために減速を開始すると同時に、読取モータ１４３を正転駆動して読取入口ローラー１１６、読取り出口ローラー１２３、およびＣＩＳ出口ローラー１２７を駆動する。原稿の先端をレジストセンサ１１７にて検知すると、所定の搬送距離をかけて減速し、第１読取部１２０の手前で一時停止すると共に、本体制御部１６０にＩ／Ｆ１４７を介してレジスト停止信号を送信する。

続いて、コントローラ１４０が本体制御部１６０から読取り開始信号を受信すると、その制御により、レジスト停止していた原稿は、読取位置に原稿先端が到達するまでに所定の搬送速度に立上がるように増速されて搬送される。読取モータ１４３のパルスカウントにより検出された原稿先端が第１読取部１２０に到達するタイミングで、コントローラ１４０から第１読取部１２０に対して第１面の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号が、第１読取部１２０を原稿後端が抜けるまで送信される。このゲート信号に従い、第１読取部１２０は、コンタクトガラス１３２の下方より原稿の読み取りを行う。この第１読取部１２０で読み取った原稿の画像データは、デジタル信号処理部１５０の画像処理部１５１により所定の画像処理を施した上で、本体制御部１６０に送信される。なお、第１読取ローラー１１９は、第１読取部１２０における原稿の浮きを抑える。

片面原稿読取りの場合には、第一読取搬送部Ｅを通過した原稿は第２読取部１２５を経て排紙部Ｇへ搬送される。この際、排紙センサ１２４により原稿の先端を検知すると、排紙モータ１４４を正転駆動して排紙ローラー１２８を反時計方向に回転させる。また、排紙センサ１２４による原稿の先端検知からの排紙モータパルスカウントにより、原稿後端が排紙ローラー１２８の上下ローラー対のニップから抜ける直前に排紙モータ駆動速度を減速させて、排紙トレイ１２９上に排出される原稿が飛び出さない様に制御される。

両面原稿読取りの場合には、排紙センサ１２４にて原稿先端を検知してから読取モータ１４３のパルスカウントにより第２読取部１２５に原稿先端が到達するタイミングで、コントローラ１４０から第２読取部１２５に対してコントローラ１４０から副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が第１読取部１２０を原稿後端が抜けるまで送信される。このゲート信号に従い、第２読取部１２５は、第１読取部１２０で読み取った原稿面の裏面の読み取りを行う。この第２読取部１２５で読み取った原稿の画像データは、デジタル信号処理部１５０の画像処理部１５１により所定の画像処理（後述）を施した上で、本体制御部１６０に送信される。なお、第２読取ローラー１２６は、第２読取部１２５における原稿の浮きを抑えると同時に、第２読取部１２５におけるシェーディングデータを取得するための基準白部を兼ねるものである。

続いて、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）１００内の第２読取部１２５の電気回路の主要部について説明する。図４は、第２読取部１２５の電気回路の主要部を示したブロック図である。

同図に示すように、第２読取部１２５は、ＬＥＤ、蛍光灯、あるいは冷陰極管などからなる光源部１２５０を有している。また、主走査方向（原稿幅方向に対応する方向）に並ぶ複数のセンサチップ１２５１、それぞれのセンサチップ１２５１に個別に接続された複数のアンプ回路１２５２、それぞれのアンプ回路１２５２に個別に接続された複数のＡ／Ｄコンバータ１２５３も有している。Ａ／Ｄコンバータ１２５３の出力信号には信号成分以外に黒レベルオフセットがあり、これを除去する黒補正部１２５４を有している。黒補正部１２５４の出力信号に対し、光源のムラやセンサの感度不均一による画像データへの影響の除去をするシェーディング補正が一般的に行わるが、そのための白補正部１２５５も有している。さらには、所定の画像処理を施す画像処理部１２５６や、フレームメモリ１２５７、出力制御回路１２５８、およびＩ／Ｆ回路１２５９なども有している。また、白補正部１２５５は、生成したシェーディングデータを任意に設定した画素毎に平均化し、その最大値を算出することで光量変動を算出する機能を有している。

センサチップ１２５１は、等倍密着イメージセンサと称される光電変換素子と集光レンズとを具備するものである。第２読取部１２５による読取位置に図示しない原稿が進入するのに先立って、コントローラ１４０から点灯制御部１２６０に点灯ＯＮ信号ＸＬＡＭＰが送られる。この点灯ＯＮ信号ＸＬＡＭＰが送られている間、点灯制御部１２６０は原稿読み取り期間に光源部１２５０を連続点灯させ、その光を図示しない原稿に向けて照射する。また、点灯制御部１２６０は原稿読み取り期間外に、光源部１２５０に対して点灯と消灯を交互に繰り返す制御を行う。

原稿で反射した反射光は、複数のセンサチップ１２５１において、集光レンズによって光電変換素子に集光されて画像情報として読み取られる。それぞれのセンサチップ１２５１で読み取られた画像情報は、アンプ回路１２５２によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ１２５３によってデジタル画像情報に変換される。

このデジタル画像情報は、黒補正部１２５４でオフセット成分を除去し、白補正部１２５５でシェーディング補正を行い、画像処理部１２５６に入力されてライン間補正などが施された後、フレームメモリ１２５７に一時記憶される。

その後、出力制御回路１２５８によって本体制御部１６０に受入可能なデータ形式に変換された後、Ｉ／Ｆ回路１２５９を経由して本体制御部１６０に出力される。

なお、コントローラ１４０からは原稿の先端が第２読取部１２５による読取位置に到達するタイミング（そのタイミング以降の画像データが有効データとして扱われる）を知らせるためのタイミング信号（ＸＦＧＡＴＥ、ＸＳＨＧＡＴＥ等）や光源の点灯ＯＮ信号（ＸＬＡＭＰ）、電源等が出力されるようになっている。

また、黒補正部１２５４、白補正部１２５５、画像処理部１２５６、フレームメモリ１２５７、出力制御回路１２５８、点灯制御部１２６０は１つのＡＳＩＣに機能を集約しており、黒補正部１２５４、白補正部１２５５、画像処理部１２５６、フレームメモリ１２５７、出力制御回路１２５８は、ＬＥＤの点灯／消灯のタイミングに合わせて、それに対応した処理を行うことができる。

図５に、光源部１２５０の点灯と消灯を交互に繰り返す場合のタイミングチャートを示す。

図５のタイミングチャートでは、１例として、光源にはＬＥＤを使用し、その点灯Ｄｕｔｙは１００％としている。また、各信号に関する説明は以下の通りである。

ＸＬＳＹＮＣは、１ラインの同期信号でラインの先頭で数画素相当期間“Ｌ”となる信号である。

ＸＦＧＡＴＥは、副走査方向の有効画像領域を示す信号で、“Ｌ”期間が有効画像領域を示す。

ＸＳＨＧＡＴＥは、副走査方向の白レベル検出期間を示す信号で、“Ｌ”期間が白レベル検出領域を示す。

ＸＬＡＭＰは、コントローラ１４０より点灯制御部１２６０に通知される光源点灯信号で、光源点灯期間は“Ｌ”となる信号である。

ＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号は、ＸＬＡＭＰが“Ｌ”期間は、“Ｈ”で点灯、“Ｌ”で消灯と定義する。ＸＬＡＭＰが“Ｈ”期間は、ＬＥＤは点灯しない。

原稿読み取り期間内（上図ではＸＦＧＡＴＥが“Ｌ”）は、ＬＥＤは連続で点灯“Ｈ”する。

原稿読み取り期間外で白レベル検出期間（上図ではＸＳＨＧＡＴＥが”Ｌ”）は、ＬＥＤは１ライン毎に点灯（ＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号が”Ｈ”）と消灯（ＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号が”Ｌ”）を交互に繰り返す。そして、上記期間においてＬＥＤが点灯されている期間にシェーディング補正用の白レベルを検出（このとき”Ｈ”）し、ＬＥＤが消灯されている期間に黒補正用の黒レベルを検出（このとき”Ｈ”）する。

なお、図５ではＸＳＨＧＡＴＥ”Ｌ”に切り替わることをトリガにＬＥＤの点灯消灯を交互に繰り返す制御を行っているが、異なる信号（例えば、ＸＦＧＡＴＥが”Ｈ”）を基準に点灯消灯を交互に繰り返す制御を行うことも可能である。

また、黒補正部１２５４および白補正部１２５５は、ＬＥＤの点灯消灯を交互に繰り返す制御期間において、各画素に対し、副走査方向にその画素値（有効画素データ）を加算させる。そして、点灯消灯を交互に繰り返す制御期間の終了後に、加算データを加算ライン数で除算し、各画素、副走査平均値を算出して、それぞれ、黒補正用の基準黒データ、シェーディングデータを生成する。

図６に、光源部１２５０の点灯と消灯を交互に繰り返す場合のタイミングチャート（点灯期間と消灯期間は任意に設定）を示す。

図６は、点灯と消灯を交互に繰り返す期間において、消灯期間を２ライン、点灯期間を１ラインとし、黒レベル検出期間を消灯期間の後半１ラインとしている。これにより、ＬＥＤの残光性などの対策が可能である。なお、ＬＥＤ消灯期間、点灯期間および黒レベル検出期間のアサートタイミングはＡＳＩＣのレジスタ設定により任意に変更することが可能である。

図７に、時間に対する白レベル変動（左図）と白レベルの各閾値に対する点灯／消灯期間／ＸＳＨＧＡＴＥ期間のルックアップテーブルを示す。

図７左図は１ジョブ間の白レベル変動を示しており、ＬＥＤ点灯開始直後（ｔ０→ｔ１）は検出白レベルの低下が大きいが、点灯開始後（ｔ１→ｔ２）と時間が経つにつれて白レベル変動が収束していく様子を示している。この光量変動に応じてＬＥＤ消灯期間、点灯期間、ＸＳＨＧＡＴＥ期間を読み取り期間外にて変更させる。

図７に示す一例では、初期値（ｔ０）はＸＳＨＧＡＴＥ期間２００ライン、点灯期間３ライン、消灯期間２ラインであるが、白レベル（光量変動）を観測して閾値ｙ１を下回った場合に、ルックアップテーブルを参照し、ＸＳＨＧＡＴＥ期間１８０ライン、点灯期間２ライン、消灯期間２ラインとし、白レベルが閾値ｙ２を下回った場合にＸＳＨＧＡＴＥ期間１６０ライン、点灯期間１ライン、消灯期間２ラインと設定する。

これにより、光量変動の大きいジョブの序盤においては点灯期間（消灯期間が短くなる）を増やすことで白レベル読み取り期間を増やし、精度の良いシェーディングデータの生成が可能となる。

一方、光量変動が安定してからは、短いライン数で精度の良いシェーディングデータを生成することができる。そのため、点灯期間（消灯期間が長くなる）を短くすると共にＸＳＨＧＡＴＥ期間も合わせて短縮することができ、紙間時間の短縮を図ることが可能となり、生産性を上げることができる。なお、ＬＥＤ消灯期間、点灯期間の変更は、白レベル変動ではなくスキャン枚数（読み取り枚数）に応じて変更することも可能である。

図８に、ライン周期単位で点灯と消灯を交互に繰り返す期間を制御した場合のタイミングチャートを示す。

ＸＳＨＧＡＴＥ２は、ＬＥＤの点灯と消灯を交互に繰り返す期間を示す領域である。ＸＳＨＧＡＴＥ内のＸＳＨＧＡＴＥ２期間は点灯と消灯を交互に繰り返し、点灯期間はシェーディング補正用に白レベルを検出し、ＬＥＤが消灯されている期間に黒補正用に黒レベルを検出する。そして、ＸＳＨＧＡＴＥ内のＸＳＨＧＡＴＥ２期間外は、シェーディング補正用に白レベルを検出する。これにより、基準黒レベル検出領域は必要最低限に留め、シェーディングデータ生成に費やすライン数を増やすことが可能となり、シェーディングデータを白ローラーより取得する構成においては、ゴミの影響を低減することができる。なお、本構成の場合においては、シェーディング補正用の白レベルを検出する期間は、（機能簡易化のため）ＸＳＨＧＡＴＥ２期間外のみとすることも可能である。

図９に、時間に対する白レベル変動（左図）と白レベルの各閾値に対するＸＳＨＧＡＴＥ２のアサートライン数のルックアップテーブル（右図）を示す。図９左図は１ジョブ間の白レベル変動を示しており、ＬＥＤ点灯開始直後（ｔ０→ｔ１）は検出白レベルの低下が大きいが、点灯開始後（ｔ１→ｔ２）と時間が経つにつれて白レベル変動が収束していく様子を示している。この光量変動に合わせてＸＳＨＧＡＴＥ２のライン数を保ったまま、ＸＳＨＧＡＴＥ期間を短くする。

図９に示す一例では、初期値ｔ０においてはＸＳＨＧＡＴＥ２を３０ライン、ＸＨＧＡＴＥ期間を２００ラインとし、白レベルが閾値ｙ１を下回った場合にルックアップテーブルを参照してＸＳＨＧＡＴＥを１８０ラインと設定し、白レベルが閾値ｙ２を下回った場合にＸＳＨＧＡＴＥは１６０ラインとしてＸＳＨＧＡＴＥ期間のみを短縮している。

このように、光量変動の大きいジョブの序盤においてはＸＳＨＧＡＴＥの期間を長くすることで白レベル読み取り期間を増やし、精度の良いシェーディングデータの生成が可能となる。

一方、光量変動が安定してからは、短いライン数で精度の良いシェーディングデータを生成することができる。そのため、ＸＳＨＧＡＴＥの期間を短くすることで、紙間時間の短縮を図ることが可能となり、生産性を上げることができる。なお、ＸＳＨＧＡＴＥの期間の変更は、白レベル変動ではなくスキャン枚数に応じて変更することも可能である。

図１０に、点灯と消灯を交互に繰り返す制御を行う紙間とこの制御を行わない紙間とを交互に繰り返した場合のタイミングチャートを示す。

この点灯と消灯を交互に繰り返す制御を行う紙間とこの制御を行わない紙間とを交互に繰り返す構成では、図５および図６で説明した構成と比較して、基準黒データとシェーディングデータを生成しない紙間を設けたため、さらなる紙間時間短縮を図ることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。

続いて、原稿読み取り期間外での基準黒データ生成、およびシェーディング補正用のシェーディングデータ生成について、図１１に示す原稿読み取り時の制御概要の一例を示すフローチャートを参照し説明する。

原稿読取が開始され（ステップＳ１０１）（このときＬＥＤは点灯）、原稿読み取り期間外（ＸＳＨＧＡＴＥが“Ｌ”）となると（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、この期間の間、ＬＥＤは１ライン毎に消灯“Ｈ”と点灯“Ｌ”を交互に繰り返す（ステップＳ１０４，Ｓ１０６）。このとき、アンプ回路１２５２およびＡ／Ｄコンバータ１２５３を介してセンサチップ１２５１からは、ＬＥＤ消灯時には黒レベルデータ、ＬＥＤ点灯時には白色基準部材を読み取った白レベルデータが出力される。

次に、黒補正部１２５４にて、入力された黒レベルデータが検出される（ステップＳ１０５）。一方、白補正部１２５５にて、白レベルデータが検出される（ステップＳ１０３）。

そして、ステップＳ１０２でＮｏと判定されると、黒補正部１２５４、白補正部１２５５では、ＬＥＤの点灯消灯を交互に繰り返す制御期間において、主走査方向の各画素で副走査方向（複数ライン分）に値を加算させ、点灯消灯を交互に繰り返す制御期間の終了後に、加算データを加算ライン数で除算し、各画素について副走査平均値を算出して、それぞれ、基準黒データ、シェーディングデータを生成する（ステップＳ１０７）。

以後、従来の手法と同様に、黒補正およびシェーディング補正を伴う原稿読み取りを行い（ステップＳ１０８）、次原稿がある場合は（ステップＳ１０９でＹｅｓ）ステップＳ１０１に戻り、次原稿に対して原稿読み取りを開始しそれ以降の制御を実行し、次原稿がない場合は（ステップＳ１０９でＮｏ）、原稿読み取りを終了する（ステップＳ１１０）。

なお、紙間期間における光源の点灯／消灯および白レベル検出および黒レベル検出を繰り返す際の、それらのタイミングは、前述のタイミングに従うものとする。また、図１１の制御概要の一例においては、ステップＳ１０１の段階において、ＸＳＨＧＡＴＥ＝“Ｌ”であるものとする。

以上説明したように、本実施形態の画像読取装置によれば、ＯＰＢ画素を持たないイメージセンサを用いた画像読取装置において、光源を所定のライン単位で点灯および消灯を繰り返すことで、光源再点灯後の光量安定時間を確保する必要がなくなるので、紙間での基準黒データ生成を行いつつ紙間時間の短縮を行うことが可能となる。

なお、上記実施の形態では、画像読取装置としての機能を有する画像形成装置として、複写機を例に説明したが、その機能は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機や、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置に対しても適用することができる。

１ 複写機
１００ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
１２５ 第２読取部
１４０ コントローラ
１５２ フレームメモリ
１５３ 出力制御回路
１５４ Ｉ／Ｆ回路
１６０ 本体制御部
１７０ 操作部
１２５０ 光源部
１２５１ センサチップ
１２５２ アンプ回路
１２５３ Ａ／Ｄコンバータ
１２５４ 黒補正部
１２５５ 白補正部
１２５６ 画像処理部
１２５７ フレームメモリ
１２５８ 出力制御回路
１２５９ Ｉ／Ｆ回路
１２６０ 点灯制御部

特開２００６−１３８５２号公報

Claims (9)

1. 原稿に光を照射する光源と、該光源から光を照射される原稿からの反射光を光電変換するイメージセンサと、
   前記イメージセンサから出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部とを有した画像読取装置において、
   原稿読み取り期間外においてライン周期単位で前記光源の点灯と消灯を交互に繰り返すように、前記光源の点灯期間を調整する点灯制御手段と、
   原稿読み取り期間外の光源消灯期間の有効画素データより黒補正に用いる基準黒データを生成する黒補正手段と、
   原稿読み取り期間外の光源点灯期間の有効画素データよりシェーディング補正に用いるシェーディングデータを生成する白補正手段とを有し、
   前記点灯制御手段は、前記光源の点灯期間および消灯期間を、読み取り枚数に応じて変更する
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿に光を照射する光源と、該光源から光を照射される原稿からの反射光を光電変換するイメージセンサと、
   前記イメージセンサから出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部とを有した画像読取装置において、
   原稿読み取り期間外においてライン周期単位で前記光源の点灯と消灯を交互に繰り返すように、前記光源の点灯期間を調整する点灯制御手段と、
   原稿読み取り期間外の光源消灯期間の有効画素データより黒補正に用いる基準黒データを生成する黒補正手段と、
   原稿読み取り期間外の光源点灯期間の有効画素データよりシェーディング補正に用いるシェーディングデータを生成する白補正手段とを有し、
   前記点灯制御手段は、前記光源の点灯期間および消灯期間を、前記白補正手段により算出した光量変動に応じて、そのときの白レベルに応じた点灯期間および消灯期間を規定するルックアップテーブルを参照して変更する
   ことを特徴とする画像読取装置。
3. 前記イメージセンサは、光電変換するセンサチップを複数並べて配列されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記白補正手段は、生成したシェーディングデータを任意に設定した画素毎に平均化し、その最大値を算出することで光量変動を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記点灯制御手段は、前記光源の点灯および消灯を繰り返す期間を、原稿読み取り期間外において、前記ライン周期単位で任意に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記点灯制御手段は、前記光源の点灯および消灯を繰り返す期間を、原稿読み取り期間外において、読み取り枚数に応じて変更することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記点灯制御手段は、前記点灯および消灯を繰り返す期間を、原稿読み取り期間外において、前記白補正手段により算出した光量変動に応じ、そのときの白レベルに応じた前記点灯および消灯を繰り返す期間およびシェーディング補正用に白レベルを検出する期間を規定するルックアップテーブルを参照して、変更することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像読取装置と、該画像読取装置で読取る原稿を搬送する自動原稿搬送部とを備えた自動原稿搬送装置。
9. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像読取装置と、当該画像読取装置から出力される画像データに基づいて、用紙に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置。

Images