JP6557104B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、スキャナーやコピー機、ＦＡＸ装置、複合機などに備えられ、原稿台に載置された原稿を光学的に読み取る画像読取装置に関する。

従来、スキャナーやコピー機、ＦＡＸ装置、複合機などに備えられ、原稿台に載置された原稿を光学的に読み取る画像読取装置が知られている。この画像読取装置では、原稿サイズを誤判別すると、画像の読み取りが正確にできなくなり、画像データの欠損等を引き起こすことから、読取対象となる原稿のサイズを検出する原稿サイズ検出機構が一般的に実装されている。

原稿サイズを検出する機構としては、ＣＣＤイメージセンサー（Charge Coupled Device）で検出するものがあり、原稿サイズを検知する手法としては、圧板を開けたときと閉めたときのそれぞれのタイミングで原稿台に光を照射し、圧板の映り込みによって反射光の輝度に差が生じることを利用して、原稿部と非原稿部とを判別するものがある（特許文献１参照。）。

この特許文献１に開示された手法では、以下のことを前提としている。すなわち、非原稿部では、圧板開状態で暗く、圧板閉状態では圧板の映り込みで明るくなることから、開閉動作においては非原稿部の輝度が上昇する一方、原稿部では、圧板の開閉状態によらず、原稿からの反射光が変動しないため、開閉動作で原稿部の輝度は変化しない。上記特許文献１に開示された手法では、この前提条件の下、主走査位置ごとに輝度の変化量を所定の閾値と比較し比較し、閾値を下回る（或いは上回る）位置を原稿部と非原稿部の境界であると判定する。

特開２００７−１７４２２１号公報

しかしながら、圧板の開閉動作では、圧板を閉める過程で副走査方向に原稿ずれが発生して、所定の主走査位置の輝度を読み取る際に開閉動作の前後によって読み取られる原稿の位置が異なることにより、輝度が変化してしまうことがあり、この場合には、上記手法では正確に原稿サイズを検出できないことがあった。詳述すると、例えば、圧板を開けたときに原稿の黒部を読み、次いで、圧板を閉めたときに原稿がずれ、その状態で原稿の異なる部分、例えば画像がない部分（白部分）を読み込んだ場合には、１回目と２回目で得られたデータ間の輝度差に大きな変化が生じてしまい、原稿部の主走査位置を非原稿部であると誤判定する可能性がある。原稿のずれは、特に、圧板のバウンドなどで圧板が開く際に発生しやすく、また、圧板を閉じる速度が速いほど発生しやすく、ずれ量も大きくなる傾向がある。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、原稿のサイズを検出する際に、圧板の開閉動作によって原稿のずれが発生するような場合であっても原稿サイズ、特に原稿幅サイズの誤検知を低減できる画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置の第１の特徴は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置であって、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に対して開閉する圧板と、前記圧板の開閉角度が開状態から第１の角度まで変化したことを検出する第１の角度検出手段と、前記圧板が前記第１の角度からさらに第２の角度まで変化したことを検出する第２の角度検出手段と、前記第１の角度から前記第２の角度の間の中角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第１輝度分布として記録するとともに、前記第２の角度以下の小角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第２輝度分布として記録する読取手段と、前記読取手段を前記主走査方向と直交する副走査方向へ移動させる駆動手段と、前記第１輝度分布と前記第２輝度分布との比較結果に基づいて原稿幅検出を行う原稿幅検出手段と、前記角度検出手段が検出した角度に応じて、前記読取手段及び前記駆動手段の動作を制御する動作制御部とを備え、前記動作制御部は、前記圧板の開閉角度が前記第１の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、原稿幅検知位置において、前記読取手段により前記第１輝度分布を記録する第１の読取動作と、前記圧板の開閉角度が前記第２の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、前記原稿幅検知位置を含む所定範囲にわたって、前記読取手段を前記副走査方向に移動させつつ、前記輝度分布を記録する第２の読取動作とを実行させることにある。

本発明に係る画像読取装置の第２の特徴は、前記読取手段は、前記第２読取動作において、前記主走査位置ごとに、副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を前記第２輝度分布として記録することにある。

本発明に係る画像読取装置の第３の特徴は、前記圧板を閉める速さを計測する閉止速度計測手段をさらに備え、前記動作制御部は、前記閉止速度計測手段が計測した前記圧板を閉める速さに応じて、前記所定範囲の位置又は大きさを変更することにある。

本発明に係る画像読取装置の第１の特徴によれば、圧板の開閉角度が開状態から第１の角度から第２の角度の間の「中角度領域」と、第１の角度からさらに第２の角度以下の「小角度領域」に移行したときに原稿に向かって光を照射して、それぞれの領域における反射光の分布を第１輝度分布及び第２輝度分布として記録する。その際、第２輝度分布を記録する第２の読取動作において、原稿幅検知位置を含む所定範囲にわたって読取手段を副走査方向に移動させる。これにより、圧板を閉める途中で原稿ずれが発生する状況であっても、原稿がずれる範囲にわたって読取手段を移動させつつ反射光を取得し、輝度分布を記録することができ、原稿がずれることにより輝度分布の変動を検出することで、正確な原稿幅検知を行うことができる。

本発明に係る画像読取装置の第２の特徴によれば、第２読取動作において、主走査位置ごとに副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を前記第２輝度分布として記録することによって、ずれが生じた際の原稿部分と非原稿部分の境界を精度よく検出することができる。

本発明に係る画像読取装置の第３の特徴によれば、原稿ずれが小さいと予想される状況では、原稿幅検知の読取範囲を狭くするなどの対応を採ることができ、読取準備時間（次の読取動作までの時間）増加を低減することができる。

実施形態に係る画像読取装置を含む画像形成装置の概略構成を概略的に示す説明図であり、（ａ）は装置全体の正面図であり、（ｂ）は画像読取装置部分の側面図である。 実施形態に係る画像読取装置部分を示すブロック図である。 （ａ）は原稿台カバーの概略構成を示す説明図であり、（ｂ）は検出角度領域と角度センサーとの関係を示す説明図である。 （ａ）は実施形態に係る画像読取装置の特徴的な機能部を示すブロック図であり、（ｂ）は読取制御部の機能部を示すブロック図である。 実施形態に係る画像読取動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る原稿台の構成を示す上面図である。 （ａ）は実施形態に係る原稿台の構成においてキャリッジのポジションを示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は圧板を閉める速さと読取位置ＰＢとの関係を示す表である。 実施形態に係る輝度変動の検出方法の手順を示す説明図である。 実施形態に係る原稿幅検出の説明図であり、（ａ）は圧板開状態を示し、（ｂ）は閉状態における読取位置ＰＢ〜ＰＣの範囲の輝度分布を示し、（ｃ）は開状態における読取位置ＰＡの輝度分布を示し、（ｄ）は開閉前後における読取位置ＰＡの輝度分布変化を示す。 実施形態に係る原稿幅検出の説明図であり、圧板閉状態（ずれ有り）を示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（画像読取装置の構成）
図１は、本発明に係る画像読取装置１を含む画像形成装置の概略構成を模式的に示す説明図であり、図２は、画像読取装置部分の概略構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態における画像読取装置１は、読取原稿を固定して読み取るフラットベッド方式を採用している。図１、図２に示すように、画像読取装置１は、原稿を光学的に読み取るスキャナー２０を基体とし、このスキャナー２０から出力される画像データに基づく画像を用紙等の記録媒体に形成する画像形成装置の本体１０の上部に備えられている。

装置本体１０には、給紙部１０２、画像形成部１０３、排紙部１０４、制御回路１５０を備えている。給紙部１０２は、多数枚の用紙を積載可能な給紙トレイ１０６、積載された用紙を１枚ずつ取り出し所定の給紙タイミングで搬送する給紙ローラ１０７を備え、印刷に際し、給紙ローラ１０７で取り出された用紙の搬送方向を搬送路に沿って規制しながら所定の給紙タイミングで画像形成部１０３に用紙を供給するユニットである。

画像形成部１０３は、給紙部１０２から供給された用紙の斜行を補正し、斜行補正した用紙を所定の印刷タイミングに合わせて用紙を給紙するレジストローラ対１０８、例えば電子写真方式では感光体ドラムや現像装置、インクジェット方式ではインクジェットヘッド、孔版印刷方式では印刷ドラムに該当し、レジストローラ１０８から給紙された用紙に所望の画像を印刷する画像形成手段１１２、周回する環状の搬送ベルト１０９と搬送ベルト１０９を所定方向に回動させる搬送ベルトローラ１１０とが協働して用紙を搬送する搬送手段１１１を備え、給紙部１０２から供給された用紙を搬送手段１１１で搬送しながら画像形成手段１１２によって所望の画像を印刷するユニットである。

排紙部１０４は、印刷が終了した用紙が排出される排紙トレイ１０５、印刷が終了した用紙を排紙トレイ１０５まで搬送する複数の排紙ローラ対１１５を備え、画像形成部１０３において印刷が終了した用紙を機外へ排紙して積載するユニットである。また、制御回路１５０は、ＣＰＵ、信号処理装置、通信処理装置等を備える。さらに、電源回路１６０は、各部に電力を供給する電力供給装置を備える。

前記スキャナー２０は、図２に示すように、原稿台２１、原稿台カバー２２、オートシートフィーダー２４、カバーオープンセンサー２３等から形成される。 原稿台２１は、透明なガラス等よりなる原稿台であり、読み取り対象の原稿Ｐが載置される。原稿台カバー２２は、原稿台２１の上側に設けられている。原稿台カバー２２は、原稿台２１に対して開閉し、当該原稿台２１上に載置された原稿Ｐを押さえる圧板である。原稿台カバー２２の原稿Ｐを押さえる面は、白色若しくは白色に近い色とされている。オートシートフィーダー２４は、原稿台カバー２２と一体化され原稿台２１に自動的に原稿を送る原稿自動送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）である。

カバーオープンセンサー２３は、原稿台カバー２２の開閉状態及びその角度を検出する角度検出手段であり、原稿台カバー２２の開閉角度が開状態から第１の角度まで閉じたことを検出する第１の角度検出手段と、原稿台カバー２２が第１の角度からさらに第２の角度まで閉じたことを検出する第２の角度検出手段としての機能を果たす。具体的にこのカバーオープンセンサー２３は、スキャナー２０本体と原稿台カバー２２との接続箇所付近に設けられており、原稿台カバー２２が原稿台２１に対して所定の角度に達したか否かを検出する。

詳述すると、カバーオープンセンサー２３は、原稿台カバー２２を開閉するための支軸近傍のスキャナー２０内に、光学センサー２３３，２３４は、原稿台カバー２２の複数段階の開角度を検出する機構であり、センサーフラグ２３５は、原稿台カバー２２の開角度によって上下し、一定の角度に達したところで光学センサー２３３，２３４の光を遮ることによって、原稿台カバー２２の開角度が光学センサー２３３，２３４によって検出される。

なお、本実施形態では、センサーとして、光学センサー２３３，２３４を用いたが、本発明は、これに限定するものではなく、原稿台カバー２２と連動するセンサーフラグ２３５の位置が検出できればよく、例えば、同様な光−電気変換手段である、フォトカプラを使用してもよく、また、例えば、センサーフラグ２３５に相当する位置に磁石を設け、磁気センサーで磁石を検出してセンサーフラグ２３５の状態を検出する構成であってもよい。

また、スキャナー２０には、原稿台２１よりもホームポジション側の所定位置に、シェーディング補正を行うためのデータ等を取得する白色基準板２６が配置されている。
画像読取ユニット２５は、図６に詳細に示すように、ＣＣＤ等の画像読取素子をライン上に並べたＣＣＤラインセンサー９２、光源である露光ランプ９４、ＣＣＤラインセンサー９２及び露光ランプ９４を搭載したキャリッジ２５ａ、キャリッジ２５ａを搬送するモータ等を備える。画像読取ユニット２５は、原稿台２１に積置される原稿Ｐ、又は、オートシートフィーダー２４によって１枚ずつ給紙される原稿に露光ランプ９４による光を原稿に照射し、その反射光をＣＣＤ９２等の撮像素子で受光することにより、原稿から画像を読み取り、読み取った画像に対応する画像データをジョブデータとして制御回路１５０へ出力する。

次いで、原稿台カバー２２の原稿検出角度、及び原稿台カバー２２の角度検出について説明する。図３（ａ）は、原稿台カバーの位置を説明する側面図であり、同図（ｂ）は、原稿台カバーの原稿サイズ検出位置とセンサーの検知状態とを示す説明図である。

原稿台カバー２２は、開状態では、図３（ａ）に実線で示す開位置にある。閉状態では、原稿台カバー２２は、二点鎖線で示す閉位置にある。原稿台カバー２２は、リア側の一辺を中心軸として回動することで、原稿台２１に対して開閉する。

第１角度は、図３（ａ）に破線で示す原稿台カバー２２の位置であり、原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度θが角度θ１になる位置である。第１角度θ１は、開位置にある原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度よりも小さい。原稿台カバー２２が閉じられる過程で第２角度θ１になる位置に到達すると、カバーオープンセンサー２３の光学センサー２３３によって、原稿台カバー２２の開閉状態が変化したと判断される。

第２角度は、図３（ａ）に一点鎖線で示す原稿台カバー２２の位置であり、原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度θが角度θ２になる位置である。第２角度θ２は、第１角度θ１よりも小さい角度であり、光学センサー２３４によって検出される。そして、本実施形態では、原稿台カバー２２の位置が３つの領域に分類される。具体的には、原稿台カバー２２が位置する領域は、図３（ｂ）に示すように、原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度が第２角度θ２よりも小さい小角度領域、原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度が第１角度θ１よりも大きい大角度領域、原稿台カバー２２と原稿台２１とがなす角度が小角度領域と大角度領域との間に位置する中角度領域の３つに分けられる。

これらの領域のいずれかに位置するかは、カバーオープンセンサー２３の検出結果により判断される。具体的に、カバーオープンセンサー２３により、原稿台カバー２２が大角度領域から中角度領域に移動する第１角度θ１に達した場合には、中角度センサー（光学センサー２３３）がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり、中角度領域から小角度領域に移動する第２角度θ２に達した場合に、小角度センサー（光学センサー２３４）がＯＦＦ状態からＯＮ状態となるようになっている。

（読取制御部の構成）
図４（ａ）は、画像読取装置１の特徴的な機能部を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、読取制御部の機能部を示すブロック図である。簡単のため本実施の形態の説明上重要でない機能部は省略している。

図４（ａ）に示すように、制御回路１５０は、ＣＰＵ５０と、ＲＡＭ３０と、フラッシュメモリ４０と、入出力インターフェース８０と、ＦｅＲＡＭ６０と、ＵＳＢインターフェース７０と、各部を接続するシステムバス１５０ａとを備える。

フラッシュメモリ４０には、プログラム及びコンフィギュレーション用の回路情報が不揮発的に記録されている。ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ２０の作業領域である。ＣＰＵ２０は、フラッシュメモリ４０に記録されたプログラムにしたがって機能モジュールを仮想的に構築する。

画像読取ユニット２５は、原稿台２１上に載置された原稿Ｐのサイズを検出するための原稿サイズ検知センサー９１を備える。この原稿サイズ検知センサー９１は、図６に示すように、原稿の副走査方向における長さを検出する原稿長検出サイズセンサー９１ａ〜ｄを備え、この原稿長検出サイズセンサー９１ａ〜ｄは、発光素子と受光素子とから構成された反射センサーであり、定形サイズに対応した位置にそれぞれ配置されている。

また、画像読取ユニット２５には、画像を光学的に読み取るＣＣＤ９２と、光学系のレンズやミラーを駆動するモータ９３と、原稿に向けて照射する照明である露光ランプ９４とが含まれる。ＣＣＤ９２は、受光素子が主走査方向に沿ってライン状に配置されており、各受光素子で原稿からの反射光を読み取ることによって画像を読み取る機能と併せて、各受光素子によって原稿Ｐからの反射光や原稿台２１に向かって入射される外乱光を検出し、原稿の突当て位置を原点とするライン上の輝度分布を検出することにより原稿幅を判定する機能も備えている。本実施形態では、ＣＣＤ９２で検出される主走査方向における原稿幅と、センサー９１ａ〜９１ｄで検出される副走査方向における原稿長さの組み合わせから原稿の定形サイズを検知する。

他方、図４に示すフラッシュメモリ４０には、種々のプログラムやデータが記録されており、このプログラムには画像読取処理に必要な論理回路を構築するための回路情報が含まれるほか、読取制御部５２の回路情報も含まれている。ＦｅＲＡＭ６０には、画像読取装置１の機体に固有の各種の調整値等が不揮発的に記録されている。ＵＳＢインターフェース７０には、ホスト装置であるプリンタと画像読取装置１とを接続するＵＳＢケーブルが接続される。

上記ＣＰＵ５０は、プログラムをロードすることにより論理回路等の機能モジュールを仮想的に構成することができる集積回路である。本実施形態では、プログラムをロードすることにより、スキャナーコントローラー５１と、読取制御部５２とが構築される。なお、本実施形態において「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。

スキャナーコントローラー５１は、キャリッジ２５ａに関する制御などを実行するモジュールであり、画像読取ユニット２５に含まれるＣＣＤ９２やモータ９３、露光ランプ９４などの装置の動作を制御する。一方、読取制御部５２は、画像を読み取る際に原稿サイズの判定や、画像読取に必要な演算処理を実行するモジュールであり、本実施形態では、外乱光の輝度変動を検出する機能が含まれている。

キャリッジ２５ａは、ＣＣＤ９２や露光ランプ９４を搭載し、移動させるユニットであり、モータ９３によって副走査方向に水平移動するようになっている。詳述すると、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、画像読取装置１の状態及び読取動作の段階に応じて、キャリッジポジションに移動するようになっている。待機時においては、原稿台２１のガラス面から副走査方向に離間されたホームポジションＰ１に退避している。このホームポジションＰ１は、突当て位置である原点よりも奥（図７（ａ）中のｙ軸方向左向き）に位置され、オートフィーダー動作時に原稿が通過する箇所に設けられたＡＦ窓に対応された位置であり、事前外乱光検出位置を兼ねている。また、シェーディング補正時には、シェーディング読取ポジションＰ２に移動する。シェーディング読取ポジションＰ２は、ホームポジションＰ１の原稿台２１側に隣接された白色基準板２６に対応した位置であり、白色基準板２６を読み取ることでシェーディング補正を行うためのデータ等を取得する。

そして、本実施形態では、原稿サイズの検知時には、読取位置ＰＡに移動する。この読取位置ＰＡは、原稿台２１のガラス面の下方において、原点からある程度副走査方向に沿ってエンド側に移動した位置である。また、この読取位置ＰＡの前後には、読取位置ＰＢ及びＰＣが配置されている。

これら、読取位置ＰＡ，ＰＢ，ＰＣの突当て位置からの距離は、
読取位置ＰＣ≦読取位置ＰＡ≦読取位置ＰＢ
となっている。本実施形態では、第１読取動作に続いて小角度センサー（光学センサー２３４）により原稿台カバー２２の存在が検出された際に第２読取動作に移行し、この第２読取動作では、読取位置ＰＢに移動後、キャリッジ２５ａをトップ側に移動しながら、読取位置ＰＢからＰＣの範囲の読み取りを行う。なお、読取データは、主走査位置ごとに副走査方向の最小輝度を抽出する。

（読取制御部の構成）
図４（ｂ）は、読取制御部５２の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、読取制御部５２は、原稿サイズ検出に対応するモジュールとして、主に、動作制御部５２ｂと、読取部５２ａと、原稿サイズ検出部５２ｃと、角度判定部５２ｅと、データ解析部５２ｄと、閉止速度計測部５２ｆとを備えている。

読取部５２ａは、各開閉角度においてＣＣＤ９２が読み取った画像データに含まれる反射光の分布を解析するモジュールであり、輝度分布記録部５２ｇを有している。この輝度分布記録部５２ｇは、各開閉角度とその角度の時点における反射光の分布データとを関連づけて記録するモジュールであり、中角度領域における反射光の分布データを記録するとともに、小角度領域における反射光の分布データを記録する読取手段としての機能を果たす。

また、読取部５２ａはデータ解析部５２ｄを備えている。このデータ解析部５２ｄは、第２読取動作において主走査位置ごとに副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を前記第２輝度分布として記録する。

原稿サイズ検出部５２ｃは、読取制御部５２の各モジュールが検出又は解析した各データから原稿の幅と長さとを検出するモジュールである。この原稿サイズ検出部５２ｃは、原稿幅検出手段としての機能を有しており、原稿サイズを検出する際に、中角度領域における記録と小角度領域における記録とを比較し、その比較結果に基づいて、明るさの変化の大きい部分を非原稿部とする原稿幅検出を行う。

角度判定部５２ｅは、光学センサー２３３，２３４が検出した原稿台カバー２２の開閉角度から、角度領域を判定するモジュールであり、原稿サイズ検出に際し、原稿台カバー２２が開状態から第１の角度θ１まで変化したこと、及び原稿台カバー２２が第１の角度θ１からさらに第２の角度θ２まで変化したことを検出する。

本実施形態における角度判定部５２ｅは、閉止速度計測部５２ｆを有している。この閉止速度計測部５２ｆは、原稿台カバー２２を閉める速さを計測するモジュールであり、第１角度θ１が検出されてから第２角度θ２が検出されるまでの経過時間を測定し、第１角度θ１から第２角度θ２に到達するまでの単位時間あたりの角度変化から原稿台カバー２２の閉止動作時における角速度を算出する。

動作制御部５２ｂは、読取制御部５２内の各モジュールの動作を統合的に制御するモジュールであり、動作制御部５２ｂでは、各センサーからのデータが入力され、読取制御部５２内の各モジュールに振り分けられる。具体的には、スキャナーコントローラー５１を通じて、原稿サイズ検知センサー９１やＣＣＤ９２から、センサーの検知結果や読取画像データが入力され、カバーオープンセンサー２３からは原稿台カバー２２の開閉角度などが入力される。

特に、本実施形態において動作制御部５２ｂは、角度判定部５２ｅが検出した角度に応じ、読取部５２ａ及びスキャナーコントローラー５１を制御する。詳述すると、原稿台カバー２２の開閉角度が第１角度θ１まで変化したことを角度判定部５２ｅが検出した際に、読取位置ＰＡにおいて、第１輝度分布を記録する第１の読取動作を実行する。次いで、原稿台カバー２２の開閉角度が第２角度θ２まで変化したことを角度判定部５２ｅが検出した際に、読取位置ＰＡを含む読取範囲ＲＢＣにわたって、キャリッジ２５ａを副走査方向に移動させつつ、輝度分布を記録する第２の読取動作を実行させる。このとき、動作制御部５２ｂは、閉止速度計測部５２ｆが計測した原稿台カバー２２を閉める速さに応じて、範囲ＲＢＣの位置又は大きさを変更する。

（サイズ読取処理における動作制御）
以上説明した原稿幅検出機能を備えた本実施の形態における画像読取装置１の特徴的な画像読取時における動作制御について説明する。図５は、画像読取時における動作を示すフローチャートである。

先ず、サイズ読取処理が開始されると、第１の角度θ１が検出されるまで、ループ処理によって待機状態となる（Ｓ１０１における「Ｎ」）。そして、原稿台カバー２２の開閉角度が開状態から第１角度θ１まで変化したことが検出されると（Ｓ１０１における「Ｙ」）、中角度領域において、原稿に向かって光を照射し、その反射光の分布である第１輝度分布を記録する第１読取処理を実行する（Ｓ１０２）。この第１読取処理は、図７（ａ）及び（ｂ）に示す原稿幅検知位置である読取位置ＰＡで行う。

さらに、原稿台カバー２２が第１角度θ１からさらに第２角度θ２まで変化したことを検出されるのを、ループ処理によって待機し（Ｓ１０３における「Ｎ」）、第２角度θ２が検出されると（Ｓ１０３における「Ｙ」）、閉止速度計測を行う（Ｓ１０４）。このステップＳ１０４における閉止速度計測では、第１角度θ１が検出されてから第２角度θ２が検出されるまでの経過時間を測定し、第１角度θ１から第２角度θ２に到達するまでの単位時間あたりの角度変化から原稿台カバー２２の閉止動作時における角速度を算出する。

次いで、この閉止速度に基づいて、本実施形態では、第２読取範囲ＲＢＣの位置又は大きさを設定する（Ｓ１０５）。詳述すると、読取位置ＰＢを、読取位置ＰＡに対してエンド側に移動させるほど、閉状態での読取範囲ＲＢＣが広くなり原稿ずれに強くなることから、図７（ｃ）に示すように、圧板を速く閉める（経過時間が短い）場合にはずれ量が大きくなる可能性が高いため、圧板の閉める速さに応じて、読取位置ＰＢのエンド側への移動量を大きくして読取範囲ＲＢＣを広くし、ずれに対策を強化した動作を優先する。一方、圧板をゆっくりと閉める場合には、ずれ量が小さいか或いはずれがないことを想定し、エンド側への移動量を小さく或いは０（ＰＡ=ＰＢ）とし、読取動作の迅速性を優先する。

その後、ステップＳ１０５で設定された第２読取範囲ＢＣ（読取位置ＰＡを含む）にわたって、キャリッジ２５ａを副走査方向に移動させつつ原稿に向かって光を照射し、その反射光の輝度分布を記録する第２読取処理を実行する（Ｓ１０６）。その際、本実施形態では、主走査位置ごとに、副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を第２輝度分布として記録する。

そして、ステップＳ１０６の処理によって得られた輝度分布の差分に基づいて原稿幅検出処理を行う（Ｓ１０７）。本実施形態に係る原稿幅検出処理では、主走査位置ごとに輝度の最小値を抽出した第２輝度分布と、第１輝度分布との差分を算出し、この輝度差分と所定の閾値との比較結果に基づいて原稿幅検出を行う。

（原稿幅検出方法の詳細）
上記ステップＳ１０７における原稿幅の検出方法の詳細について説明する。本実施形態では、圧板開状態及びこの状態よりも圧板が閉じた状態である圧板閉状態における圧板裏面の反射板に対する映り込みの有無による輝度分布の違いから原稿端を検出する圧板開閉差分法を用いる。この圧板開閉差分法では、原稿台２１と原稿台カバー２２とのなす角度が大角度領域若しくは中角度領域にある状態を「圧板開状態」とし、小角度領域にある状態を「圧板閉状態」とし、原稿台カバー２２が大角度領域から中角度を経て、小角度領域に移動したときに、中角度領域及び小角度領域において得られた輝度分布同士との比較結果に基づいて、明るさの変化の大きい部分を非原稿部とする。

詳述すると、図８（ｄ）に示すように、圧板が大角度及び中角度領域に位置しているときに光源をＯＮとすると、同図（ｃ）に示すように、フロント側の領域Ａ２の非原稿部分には原稿台カバー２２からの反射光が映り込まず輝度が低い状態となる。そして、同図（ｂ）に示すように、原稿台カバー２２が閉められ小角度領域に到達したときに光源をＯＮとすると、同図（ａ）に示すように、フロント側の領域Ａ２非原稿部分において圧板からの反射光が映り込んで輝度が上昇する。本実施形態では、ステップＳ１０６の第２読取動作時には、読取位置ＰＢに移動後、キャリッジ２５ａをトップ側に移動しながら、読取位置ＰＢからＰＣの範囲の読み取りを行うとともに、主走査位置ごとに副走査方向の最小輝度を抽出した第２輝度分布を生成している。

この小角度領域における第２輝度分布（図８（ａ））と、大角度・中角度領域における輝度分布（図８（ｃ））との差分、すなわち「光源ＯＮの閉状態の読み取り」−「光源ＯＮの開状態の読み取り」を算出することにより、図８（ｅ）に示すような、輝度分布差分が得られる。この輝度分布差分では、領域Ａ１にあっては、原稿からの反射光に変化はないことから値が小さくなり、領域Ａ２にあっては、反射光の量が変化することから値が大きくなる。

そして、図８（ｆ）に示すように、輝度分布差分と所定の閾値を、突当て位置から離れた位置（フロント側）を起点として比較していくことによって原稿端を探査し、初めに輝度差が閾値を下回った部分を原稿端とする。

詳述すると、例えば、図９（ａ）に示すように、印刷濃度が濃い黒部と、印刷濃度が低い或いは印字されていない白部の両方を含む原稿を接地して読み取る場合、この原稿を、原稿台カバー２２の開放時にトップ側に突当てたときには、原稿白部がトップ側に突当てられ、原稿黒部の領域に読取位置ＰＡが位置されている。

この状態において、読取位置ＰＡで第１読取動作を実行すると、図９（ｂ）に示すように、フロント側の領域Ａ２の非原稿部分には原稿台カバー２２からの反射光が映り込まず輝度が低い値（輝度０）となる一方、リア側の領域Ａ１では、原稿黒部で輝度が低いながらも領域Ａ２よりは輝度が高い値（輝度２０）となっている。次いで、圧板を閉止した際に、図１０（ａ）に示すように、その閉止動作によって原稿が副走査方向にずれたとする。図示した例では、読取位置ＰＡに原稿白部が映り込んでいる。

そして、この状態において、キャリッジ２５ａを、サイズ検知位置ＰＢに移動した後に、キャリッジ２５ａをトップ側に移動しながら、サイズ検知位置ＰＢからＰＣの範囲の読み取りを行う。このとき、主走査位置ごとに副走査方向の最小輝度を抽出しており、読取範囲ＲＢＣ内に原稿黒部と原稿白部の両方が含まれていても、原稿部分の輝度は、原稿黒部のみのときの値（輝度２０）と同じとなっている。他方、フロント側の領域Ａ２非原稿部分において圧板からの反射光が映り込んで輝度２００まで上昇する。

そして、閉止状態における第２輝度分布（図１０（ｂ））と、開放状態における第１輝度分布（図９（ｂ））との差分を算出することにより、図９（ｃ）に示すような、輝度分布差分が得られる。この輝度分布差分では、領域Ａ１にあっては、原稿からの反射光に変化はないことから輝度差は０となり、領域Ａ２にあっては、反射光の量が変化することから輝度差は２００となっている。最後に、輝度分布差分と所定の閾値を、突当て位置から離れた位置（フロント側）を起点として比較していくことによって、図９（ｄ）に示すように、圧板の開閉による非原稿部分に生じる輝度差の変化位置が検出され、領域Ａ１に原稿があると判定し、その幅を原稿幅として検出している。

（作用・効果）
本実施形態によれば、小角度領域において第２輝度分布を記録する第２の読取動作において、原稿幅検知位置を含む範囲ＲＣＢにわたってキャリッジ２５ａを副走査方向に移動させることにより、圧板を閉める途中で原稿ずれが発生する状況であっても、原稿がずれる範囲にわたってキャリッジ２５ａを移動させつつ反射光を取得し、輝度分布を記録することができ、原稿がずれることにより輝度分布の変動を検出することで、正確な原稿幅検知を行うことができる。

また、第２読取動作において、主走査位置ごとに副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を前記第２輝度分布として記録することによって、ずれが生じた際の原稿部分と非原稿部分の境界を精度よく検出することができる。さらに、原稿ずれが小さいと予想される状況では、原稿幅検知の読取範囲を狭くするなどの対応を採るため、読取準備時間の増加を低減することができる。

なお、発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

θ１…第１角度
θ２…第２角度
Ａ１…リア側領域
Ａ２…フロント側領域
Ｐ…原稿
Ｐ１…ホームポジション
Ｐ２…シェーディング読取ポジション
ＰＡ〜ＰＣ…原稿サイズ検知ポジション
１…画像読取装置
１０…装置本体
２０…スキャナー
２１…原稿台
２２…原稿台カバー
２３…カバーオープンセンサー
２４…オートシートフィーダー
２５…画像読取ユニット
２５ａ…キャリッジ
２６…白色基準板
３０…ＲＡＭ
４０…フラッシュメモリ
５０…ＣＰＵ
５１…スキャナーコントローラー
５２…読取制御部
５２ａ…読取部
５２ｂ…動作制御部
５２ｃ…原稿サイズ検出部
５２ｄ…データ解析部
５２ｅ…角度判定部
５２ｆ…閉止速度計測部
５２ｇ…輝度分布記録部
６０…ＦｅＲＡＭ
７０…ＵＳＢインターフェース
８０…入出力インターフェース
９１…原稿サイズ検知センサー
９１ａ〜ｄ…原稿長検出サイズセンサー
９２…ＣＣＤラインセンサー
９３…モータ
９４…露光ランプ
１０２…給紙部
１０３…画像形成部
１０４…排紙部
１０５…排紙トレイ
１０６…給紙トレイ
１０７…給紙ローラ
１０８…レジストローラ対
１０９…搬送ベルト
１１０…搬送ベルトローラ
１１１…搬送手段
１１２…画像形成手段
１１５…排紙ローラ対
１５０…制御回路
１５０ａ…システムバス
１６０…電源回路
２３２…可動部
２３３…光学センサー（中角度センサー）
２３４…光学センサー（小角度センサー）
２３５…透孔部
２３６…フォトインタラプタ

Claims (3)

1. 原稿を光学的に読み取る画像読取装置であって、
   原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に対して開閉する圧板と、
   前記圧板の開閉角度が開状態から第１の角度まで変化したことを検出する第１の角度検出手段と、
   前記圧板が前記第１の角度からさらに第２の角度まで変化したことを検出する第２の角度検出手段と、
   前記第１の角度から前記第２の角度の間の中角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第１輝度分布として記録するとともに、前記第２の角度以下の小角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第２輝度分布として記録する読取手段と、
   前記読取手段を前記主走査方向と直交する副走査方向へ移動させる駆動手段と、
   前記第１輝度分布と前記第２輝度分布との比較結果に基づいて原稿幅検出を行う原稿幅検出手段と、
   前記角度検出手段が検出した角度に応じて、前記読取手段及び前記駆動手段の動作を制御する動作制御部と、
   前記圧板を閉める速さを計測する閉止速度計測手段と、
   を備え、前記動作制御部は、
   前記圧板の開閉角度が前記第１の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、原稿幅検知位置において、前記読取手段により前記第１輝度分布を記録する第１の読取動作と、
   前記圧板の開閉角度が前記第２の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、前記原稿幅検知位置を含む所定範囲にわたって、前記読取手段を前記副走査方向に移動させつつ、前記第２輝度分布を記録する第２の読取動作と
   を実行させ、
   さらに前記動作制御部は、前記閉止速度計測手段が計測した前記圧板を閉める速さに応じて、前記所定範囲の位置又は大きさを変更する
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿を光学的に読み取る画像読取装置であって、
   原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に対して開閉する圧板と、
   前記圧板の開閉角度が開状態から第１の角度まで変化したことを検出する第１の角度検出手段と、
   前記圧板が前記第１の角度からさらに第２の角度まで変化したことを検出する第２の角度検出手段と、
   前記第１の角度から前記第２の角度の間の中角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第１輝度分布として記録するとともに、前記第２の角度以下の小角度領域において、前記原稿台上に載置された原稿に向かって光を照射し、その反射光の主走査方向に沿った輝度分布を第２輝度分布として記録する読取手段と、
   前記読取手段を前記主走査方向と直交する副走査方向へ移動させる駆動手段と、
   前記第１輝度分布と前記第２輝度分布との比較結果に基づいて原稿幅検出を行う原稿幅検出手段と、
   前記角度検出手段が検出した角度に応じて、前記読取手段及び前記駆動手段の動作を制御する動作制御部と、
   を備え、前記動作制御部は、
   前記圧板の開閉角度が前記第１の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、原稿幅検知位置において、前記読取手段により前記第１輝度分布を記録する第１の読取動作と、
   前記圧板の開閉角度が前記第２の角度まで変化したことを前記角度検出手段が検出した際に、前記原稿幅検知位置を含む所定範囲にわたって、前記読取手段を前記副走査方向に移動させつつ、前記移動の間、前記第２輝度分布を記録し続ける第２の読取動作と
   を実行させる
   ことを特徴とする画像読取装置。
3. 前記読取手段は、前記第２読取動作において、前記主走査位置ごとに、副走査方向に沿った輝度の最小値を算出した結果を前記第２輝度分布として記録することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。