JP7226069B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
ところが、読み出し位置の汚れを検知するモジュールは、読み取り用の同期信号が無効な期間のデータを処理の対象とする。このため、読み出し用の同期信号をそのまま読み出し位置の汚れを検知するモジュールに与えたのでは、読み出し位置の汚れが検知できない。
請求項2に記載の発明は、前記検知手段から出力されるデータには、前記遅延手段による遅延後の前記同期信号が有効である間、前記第1の画像データに連続して第4の画像データが挿入される、請求項1に記載の画像読取装置である。
請求項3に記載の発明は、前記検知手段から出力される画像データから、前記第1の画像データとは異なる前記第4の画像データを取り除く処理手段を更に有する、請求項2に記載の画像読取装置である。
請求項4に記載の発明は、前記処理手段は、前記原稿に対応する前記第1の画像データから、前記検知手段で検知された汚れの影響を除去する、請求項3に記載の画像読取装置である。
請求項5に記載の発明は、前記検知手段は、前記第3の画像データのうち前記同期信号が有効でない期間に対応する前記第2の画像データを除去して出力する、請求項2に記載の画像読取装置である。
請求項6に記載の発明は、前記第3の画像データは、搬送中の原稿の先端が前記読み取り位置に到達する前から原稿の後端が当該読み取り位置を通過するまでの期間に読み取られる、請求項1に記載の画像読取装置である。
請求項7に記載の発明は、前記第1の画像データは、予め決められた速度で搬送される原稿から読み取られる、請求項6に記載の画像読取装置である。
請求項2記載の発明によれば、読み出し用の同期信号の波形を変えずに済む。
請求項3記載の発明によれば、原稿部分のデータを取り出すことができる。
請求項4記載の発明によれば、画像の読み取り位置の汚れの影響を原稿部分のデータから除去できる。
請求項5記載の発明によれば、記憶領域から読み出された画像データに含まれる画像の読み取り位置のデータを除去できる。
請求項6記載の発明によれば、搬送される原稿が通過する画像の読み取り位置の汚れを画像の読み取りの度に検出できる。
請求項7記載の発明によれば、画像の読み取り速度を高めることができる。
<全体構成>
図1は、定速度で搬送される原稿から情報を光学的に読み取る機構を備える画像形成装置1の外観例を示す図である。
ここでの画像形成装置1は、画像読取装置の一例である。
図1に示す画像形成装置1は、原稿Mの情報を読み取る原稿読取装置10と、用紙その他の媒体に画像を記録する画像記録装置20と、1枚ずつ媒体を取り出して画像記録装置20に供給する機構を備える収容装置30とを有している。
図1に示す原稿読取装置10は、原稿Mの情報を読み取る光学系や読み取り動作を制御する制御部を内蔵する本体11と、原稿Mを1枚ずつ定速度で搬送する原稿搬送装置12とで構成されている。原稿搬送装置12と本体11とは、背面側に設ける蝶番により連結されている。すなわち、原稿搬送装置12は、本体11に対して開閉可能に取り付けられている。
本実施の形態の場合、本体11の前面とは、操作のためにユーザが接近する部位をいい、操作中のユーザから見て手前側をいう。また、本体11の背面とは、ユーザから見て奥側の部位をいう。
本体11の上面には、光が透過する材料で構成された原稿台114が設けられている。原稿台114の材料には、例えば無色透明なガラスが使用される。原稿台114は、原稿Mを静止させた状態で情報を読み取る場合に使用される。
原稿カバー121のうち原稿台114とは反対側の面は、自動原稿搬送ユニット122から排出される読み取り後の原稿Mを収容する場所として使用される。
画像記録装置20は、例えば電子写真方式により媒体の表面にトナー像を記録するための既知の機構を内蔵している。本実施の形態の場合、画像記録装置20は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色による記録が可能である。記録される像のデータは、例えば原稿読取装置10から与えられる。もっとも、記録される像のデータは、LAN(=Local Area Network)やUSB(=Universal Serial Bus)経由で与えられてもよいし、挿入口に装着された半導体メモリから与えられてもよい。
いずれかの位置に原稿Mを置いた後、ユーザが読み取りの開始を指示すると、原稿Mの読み取り動作が開始される。すなわち、原稿読取装置10により原稿Mの情報が読み取られる。
読み取られた情報は、原稿読取装置10から不図示の信号線を通じて画像記録装置20に出力される。画像記録装置20は、原稿読取装置10から受信した情報に対応する像を用紙等の媒体上に記録し、排出トレイに排出する。
図2は、原稿読取装置10の概略構成を示す図である。
原稿読取装置10は、2種類の読取モードに対応している。1つの読取モードは、自動原稿搬送ユニット122で搬送される原稿Mから情報を読み取るモードであり、別の読取モードは、原稿台114に置かれた静止状態の原稿Mから情報を読み取るモードである。
いずれの読取モードを使用するかはユーザの選択による。
一方の読取窓は、前述した原稿台114である。他方の読取窓は、本体11の上面と自動原稿搬送ユニット122により原稿Mが搬送される経路とが重なる位置に配置される読取窓131である。
ここで、読取窓131が配置される位置は、定速度で搬送される原稿Mの情報の読み取り位置の一例である。本実施の形態の場合、読取窓131には、無色透明のガラス板が用いられる。
本体11の内部には、原稿Mを照明する光を照射する照明ユニット140と、原稿Mで反射された光を受光する受光ユニット150とが設けられている。
図2においては、照明ユニット140から照射された光が進む主な経路を二点鎖線で示している。
照明ユニット140の移動は、X方向と平行に取り付けられているレール144により案内される。本実施の形態の場合、照明ユニット140は、X方向に往復可能にレール144に取り付けられている。
図2の場合、X方向は、原稿台114の表面と概略平行な方向であり、自動原稿搬送ユニット122によって搬送される原稿Mが読取窓131を通過する方向である。本実施の形態におけるX方向は、読取方向又は副走査方向に当たる。因みに、X方向と直交するY方向は、主走査方向と呼ばれる。
本実施の形態の場合、線状の照明光のうちの一部は、後述する読取位置の方向に出力されるが、他の一部は反射板142の方向に出力される。なお、反射板142に入射された照明光は、読取位置の方向に反射される。
本実施の形態における光源141の光量は調整が可能である。例えばLEDチップの点滅周期内で点灯している時間の比率を可変することにより、光量を調整することが可能である。点灯している時間は、オン時間ともいう。
例えば自動原稿搬送ユニット122による搬送中の原稿Mから情報を読み取る読取モードの場合、照明ユニット140は、自動原稿搬送ユニット122の下面と対向する位置に設けられている読取窓131の下方に位置決めされる。この読取モードの場合、照明ユニット140は、読み取りの間中、特定の位置に停止又は静止した状態に保たれる。なお、読取窓131は、主走査方向に長細い形状を有している。
一方、原稿台114の上に配置された原稿Mから情報を読み取る読取モードの場合、照明ユニット140は、光源141から射出された照明光が原稿Mの全面を走査するように副走査方向に移動される。この読取モードの場合、原稿Mは静止状態であり、照明ユニット140が原稿Mに対して相対的に移動する。
いずれの読取モードの場合も、照明ユニット140の移動はレール144に沿って案内される。
原稿搬送路124は、原稿トレイ123から引き出された原稿Mが、読取窓131の表面を通過した後に原稿カバー121に排出されるまでの経路を規定する。
原稿搬送路124には、原稿Mを搬送する複数の搬送ローラ125と、原稿Mを案内するガイド126と、搬送中の原稿Mと読取窓131との距離を一定に保つ読取案内部材127と、読取窓131を通過した原稿Mを排出方向に案内するための排出案内部材128と、原稿トレイ123における原稿Mの有無を検知する検知センサSn1と、原稿Mの通過を検知する検知センサSn2とを有している。
本実施の形態の場合、搬送中の原稿Mから情報の読み取りに用いる位置を読取位置Prという。読取位置Prは、読取窓131の表面側、すなわち原稿搬送路124内に配置される。図3の場合、読取位置Prは、読取窓131の副走査方向における幅の略中央に決定されている。
読取案内部材127は、原稿搬送路124に沿って搬送される原稿Mの案内用に、読取位置Prの上空に配置される部品である。本実施の形態の場合、読取案内部材127の表面のうち読取窓131と対向する部分は、読取窓131の方向に突出するように湾曲した形状を有している。
いうまでもなく、原稿Mの搬送中は、光源141(図2参照)から射出された照明光は原稿Mで反射される。従って、読取案内部材127の表面で照明光が反射されるのは、原稿Mが読取位置Prを通過していない時間に、光源141からの照明光が読取案内部材127の表面に入射する場合である。
図4は、画像形成装置1の制御系の構成例を示すブロック図である。
画像形成装置1の制御系は、操作受付ユニット111を通じて受け付けたユーザの指示に基づいて装置全体の動作を制御する主制御装置201と、主制御装置201からの指示に基づいて画像記録装置20の動作を制御する画像記録制御ユニット202と、主制御装置201からの指示に基づいて原稿読取装置10の動作を制御する画像読取制御ユニット203とを有している。
本実施の形態における画像読取制御ユニット203は、情報読取制御モジュール301と、メモリ入力モジュール302と、メモリ303と、メモリ出力モジュール304と、同期信号制御ユニット305と、ゴミ検知モジュール306と、画像処理モジュール307とを有している。
情報読取制御モジュール301が生成する同期信号には、読取画像データが開始するタイミングを与えるページシンク信号PS(以下「書き込み用ページシンク信号PS_W」ともいう)と、ラインデータの先頭を与えるラインシンク信号LSがある。
図6に示す例は、原稿Mのイメージが3画素×3ラインで構成される場合を想定している。画素は、主走査方向における階調値の読み取り単位を与え、ラインは、副走査方向における原稿Mの読み取り位置を与える。
図6では、ゴミ等の検知に使用される画像データとして副走査方向に132ライン分を想定しているが、勿論、ここでのライン数は一例である。
図6の場合、ページシンク信号PSの波形が立ち上がっている期間を有効期間といい、波形が立ち下がっている期間を無効期間という。ラインシンク信号LSについても同様である。
クロック信号の1周期は、各画素に対応するデータの範囲に対応する。図6の場合、階調値に応じたデータを濃淡で表現しているが、実際のデータは階調値で与えられる。
ラインシンク信号LSに応じて読み出された画素毎の階調値を順番に並べると、(E)に示す画像が再構成される。
原稿Mが自動原稿搬送ユニット122(図1参照)で搬送される読取りモードの場合、情報読取制御モジュール301(図5参照)は、搬送される原稿Mの先頭が読取位置Pr(図3参照)を通過する前の時点から書き込み用のページシンク信号PS_Wの波形を立ち上げる。具体的には、原稿Mの先端が読取位置Prに到達する132ライン分前からメモリ入力モジュール302に出力する書き込み用ページシンク信号PS_Wを立ち上げる。
一方、原稿台114(図2参照)に配置された原稿Mに対して相対的に照明ユニット140を相対的に移動する読取モードの場合、書き込み用のページシンク信号PS_Wが立ち上がるタイミングは、原稿Mが原稿台114を通過する直前のタイミングで立ち上がる。この読取モードの場合、読取窓131に対応するゴミ検知用の画像データの取得は実行されないためである。
情報読取制御モジュール301は、画像信号から生成された読取画像データと前述した書き込み用のページシンク信号PS_W等をメモリ入力モジュール302に与える。
メモリ入力モジュール302は、メモリ303への読取画像データの書き込みに使用されるドライバ等を含む回路であり、例えば特定用途向け集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)で構成される。本実施の形態の場合、メモリ入力モジュール302には、書き込み用のページシンク信号PS_W等が与えられる。
メモリ303は、例えば揮発性の半導体メモリ、円盤形状の基板の表面に磁性体を塗布した記録媒体である。ここでの記録媒体は磁気ディスクとも呼ばれる。メモリ303には、ゴミ検知用の画像データと原稿Mに対応する画像データとが読取画像データとして記憶される。
読み出し用のページシンク信号PS_Rは、ゴミ検知用の画像データの読み出し開始から原稿Mに対応する画像データの読み出しが終了するまでの間、立ち上がった波形に制御される。ここでの読み出し用のページシンク信号PS_Rは、読み出し用の同期信号の一例である。
本実施の形態の場合、遅延器305Bが遅延する時間は、事前に定められている。ここでの遅延器305Bは、遅延手段の一例である。
言うまでもなく、遅延ページシンク信号PS_Dが立ち上がっている時間の長さは、遅延前の読み出し用のページシンク信号PS_Rが立ち上がっている期間の長さと同じである。従って、原稿Mに対応する画像データの同期信号制御ユニット305からの出力が完了した後も、遅延ページシンク信号PS_Dが立ち上がった状態は継続する。
ここでの白データは、赤、緑、青に対応する各階調値が255で与えられる。もっとも白データは一例であり、原稿Mに対応する画像データの後端以降に挿入されるデータは、原稿Mに対応する画像データと異なるデータであればよい。
具体的には、ゴミ検知モジュール306は、メモリ303から読み出された読取画像データのうち、原稿Mに対応する画像データが開始する前までの画像データを対象に、ゴミ等による読取窓131(図2参照)の汚れの有無等を検知する。因みに、遅延ページシンク信号PS_Dが立ち上がる前に入力されたゴミ検知用の画像データは、ゴミ検知モジュール306でのみ必要とされる画像データである。従って、ゴミ検知モジュール306は、入力された画像データのうちゴミ検知用の画像データを除去した画像データを画像処理モジュール307に出力する。
また、画像処理モジュール307は、ゴミ検知モジュール306で検知された汚れの影響を取り除く処理を原稿Mに対応する画像データに加える。例えばゴミ等の汚れに対応する画素の階調値を、ゴミ等の汚れが無いと判定された周囲の画素に基づいて補間した階調値で置換する。
ここでの画像処理モジュール307は、処理手段の一例である。
図7は、本実施の形態で使用する画像読取制御ユニット203による画像処理の一例を説明する図である。(A)は、受光ユニット150(図2参照)から与えられる画像信号を示し、(B)は、メモリ入力モジュール302で扱う読取画像データと書き込み用のページシンク信号PS_Wを示し、(C)は、メモリ303に書き込まれた読取画像データを示し、(D)は、メモリ出力モジュール304で扱う読取画像データと読み出し用のページシンク信号PS_Rを示し、(E)は、同期信号制御ユニット305が出力する画像データと遅延ページシンク信号PS_Dを示し、(F)は、ゴミ検知モジュール306が出力する画像データを示し、(G)は、画像処理モジュール307が出力する画像データを示す。
ここでの画像信号は、情報読取制御モジュール301によりデジタル信号に変換される。具体的には、画像信号は、読取画像データに変換される。
読取画像データは、ゴミ検知用の画像データと原稿Mに対応する画像データとで構成されている。(B)に示すように、メモリ入力モジュール302に与えられる書き込み用のページシンク信号PS_Wは、ゴミ検知用の画像データと原稿Mに対応する画像データを処理する間、立ち上がった状態に制御される。
メモリ出力モジュール304は、ゴミ検知用の画像データと原稿Mに対応する画像データを含む読取画像データをメモリ303から読み出す。このため、(D)に示すように、読み出し用のページシンク信号PS_Rの波形は、ゴミ検知用の画像データの読み出しに要する期間と原稿Mに対応する画像データの読み出しに要する期間の全体で立ち上がった状態に制御される。
前述したように、ゴミ検知用の画像データは、ゴミ検知モジュール306の後段では用いない。このため、ゴミ検知モジュール306からは、ゴミ検知用の画像データを除去した画像データが出力される。すなわち、(F)に示すように、原稿Mに対応する画像データと白データとが、ゴミ検知モジュール306から画像処理モジュール307に出力される。
この後、白データは、画像処理モジュール307において除去される。なお、画像処理モジュール307は、原稿Mに対応する画像データから汚れの影響を除去する処理も実行する。かくして、画像処理モジュール307は、(G)に示すように、原稿Mに対応する画像データを出力する。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
この場合、専用の背景反射板は、例えば読取窓131の方向に突出するように湾曲している面の副走査方向の中央付近に形成された窪みの底面部分に配置される。窪みの底面は、読取窓131から見て、湾曲した面よりも一段低い面を形成する。なお、背景反射板は、読取窓131に対して傾斜するように形成された窪みの底面に取り付けられる。より具体的には、背景反射板は、原稿Mの排出側ほど、原稿Mの原稿搬送路124から離れるように傾斜するように取り付けられる。この傾斜により、背景反射板と搬送中の原稿Mとの接触が抑制される。換言すると、背景反射板の汚れが抑制される。背景反射板と読取窓131との距離の最大値は、例えば1mm~5mmである。
背景反射板は、白色の原稿Mが搬送される場合よりも多くの光を反射するように構成されている。例えば背景反射板の反射率は、撮像素子151で受光される光量が飽和するように設計されている。背景反射板は、例えばアルミニウム等の反射率が高い部材で構成される。
Claims (7)
- 搬送路に沿って搬送される原稿に対応する第1の画像データと画像の読み取り位置の汚れ検知用の第2の画像データとを含む第3の画像データを、読み出し用の同期信号に同期して、記憶領域から読み出す読出手段と、
前記同期信号が有効である期間を、前記第3の画像データのうち前記第1の画像データの読み出しが開始されるまで遅延して出力する遅延手段と、
前記遅延手段による遅延後の前記同期信号が立ち下がっている期間の前記第2の画像データを処理して、前記読み取り位置の汚れを検知する検知手段と
を有する画像読取装置。 - 前記検知手段から出力されるデータには、前記遅延手段による遅延後の前記同期信号が有効である間、前記第1の画像データに連続して第4の画像データが挿入される、請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記検知手段から出力される画像データから、前記第1の画像データとは異なる前記第4の画像データを取り除く処理手段を更に有する、請求項2に記載の画像読取装置。
- 前記処理手段は、前記原稿に対応する前記第1の画像データから、前記検知手段で検知された汚れの影響を除去する、請求項3に記載の画像読取装置。
- 前記検知手段は、前記第3の画像データのうち前記同期信号が有効でない期間に対応する前記第2の画像データを除去して出力する、請求項2に記載の画像読取装置。
- 前記第3の画像データは、搬送中の原稿の先端が前記読み取り位置に到達する前から原稿の後端が当該読み取り位置を通過するまでの期間に読み取られる、請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記第1の画像データは、予め決められた速度で搬送される原稿から読み取られる、請求項6に記載の画像読取装置。
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