JPH08274945A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、装置本体を大型化すること
なく、原稿領域を識別するために必要とされる時間を短
縮することができる原稿読取装置を提供することにあ
る。 【構成】 本発明は、プラテン１と、原稿圧接部材２
と、プラテン１を走査する照明手段３ａと、原稿圧接部
材２あるいは原稿Ｐによる反射光を読み取る光検出器６
と、照明手段３ａに読取走査とプレ走査とを行わせ且つ
照明手段３ａのプレ走査速度を読取走査速度よりも高い
速度に制御すると共に、光検出器６の読取動作を制御す
る制御手段８とを具備する原稿読取装置において、制御
手段８はプレ走査の際には照明手段３ａを加速させなが
ら光検出器６に読み取りを行わせる一方、原稿圧接部材
２には複数のパターン２ａ，…を照明手段３ちの走査方
向に周期的に形成し、その繰り返し周期が照明手段３ち
のプレ走査速度の変化割合に比例した割合で変化してい
る原稿読取装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置に使用され、ＣＣＤ（Ｃｈａｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）やＰＤＡ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ Ａ
ｒｒａｙ）等の光検出器を有し、原稿画像情報を電気的
な画像データに変換する原稿読取装置に係り、詳しく
は、光検出器を利用して原稿領域を識別する機能の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の原稿読取装置は、図７に
示すように、原稿Ｐが載置されるプラテン１１と、プラ
テン１１全体を被覆すると共に原稿Ｐをプラテン１１に
圧接させる原稿圧接部材１２と、プラテン１１を走査す
る読取キャリッジ１３と、原稿圧接部材１２あるいは原
稿Ｐによる反射光を読み取る光検出器４と、読取キャリ
ッジ１３に読取走査させると共に、光検出器４の読取動
作を制御する制御手段とから構成されている。そして、
上記原稿読取装置では、原稿Ｐをプラテン１１に載せて
原稿圧接部材１２を閉じた状態で、読取キャリッジ１３
により適当な一定速度でプラテン１１を走査すると共
に、光検出１４で原稿圧接部材１２あるいは原稿Ｐによ
る反射光に対応した画像データを出力することで、原稿
の読み取りを行っている。

【０００３】ところで、原稿読取装置には、上記読取動
作に先立って読取キャリッジによりプラテン全体を走査
するプレ走査を行って、光検出器を利用して画像データ
を読み取り、その時の画像データから原稿がプラテンの
どの領域に載置されているか、つまりプラテン上にどん
な大きさの原稿が載置されているかを調べる原稿領域識
別機能を備えたものがある（特開昭６１−７９１０８号
公報等を参照）。具体的には、上記公報の原稿読取装置
では、原稿圧接部材に上記プレ走査方向に沿って一定の
周期で配列された複数のラインを形成すると共に、読取
キャリッジにより適当な一定速度でプラテン全体を走査
して画像データを読み取っている。そして、その時の画
像データに一定周期のパターンが検出されているか否か
を調べ、一定周期のパターンが検出されていない画像デ
ータに対応するプラテン上の領域を原稿領域として識別
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記原
稿読取装置では、光検出器により読み取りを行っている
時には読取キャリッジを一定の速度で走査させる必要が
あるため、光検出器により読み取りを開始するまでに読
取キャリッジを適当な一定速度まで加速させなければな
らず、つまり装置本体の側壁とプラテンとの間で読取キ
ャリッジを適当な一定速度まで加速させなければなら
ず、プレ走査の速度の上限は装置本体の大きさにより制
限されることになってしまう。そして、装置本体の大き
さによりプレ走査の速度の上限が制限されてしまうた
め、原稿領域を識別するために必要とされる時間の最低
時間が制限されてしまい、例えば複写機においては、コ
ピースタートボタンを押してから画像が形成された記録
シートが複写機本体より排出されるまでの時間、いわゆ
るファーストコピータイムが複写機本体の大きさにより
制限されることになってしまう。

【０００５】従って、本発明の目的は、装置本体を大型
化することなく、原稿領域を識別するために必要とされ
る時間を短縮することができる原稿読取装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、原
稿が載置されるプラテンと、プラテン全体を被覆すると
共に原稿をプラテンに圧接させる原稿圧接部材と、プラ
テンを走査する読取キャリッジと、原稿圧接部材あるい
は原稿による反射光を読み取る光検出器と、読取キャリ
ッジに読取走査とプレ走査とを行わせ且つ読取キャリッ
ジのプレ走査速度を読取走査速度よりも高い速度に制御
すると共に、光検出器の読取動作を制御する制御手段と
を具備する原稿読取装置において、制御手段はプレ走査
の際には読取キャリッジを加速させながら光検出器に読
み取りを行わせる一方、原稿圧接部材には複数のパター
ンを読取キャリッジの走査方向に周期的に形成し、その
繰り返し周期が読取キャリッジのプレ走査速度の変化割
合に比例した割合で変化している原稿読取装置である。

【０００７】なお、本発明において、読取キャリッジの
走査方向を副走査方向と呼び、読取キャリッジの長さ方
向、つまり光検出器により走査がなされる方向を主走査
方向と呼ぶ。

【０００８】本発明において、上記原稿圧接部材は、プ
ラテン全体を被覆すると共に原稿をプラテンに圧接させ
るものであればよく、例えばＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃ
ｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）やプラテンカバーがある。
なお、ＡＤＦの場合には、複数のパターンが原稿を搬送
する搬送ベルト上に形成さることになるが、この時、上
記複数のパターンのプラテンに対する位置関係が一定に
なるように、搬送ベルトの回転や搬送ベルトに対する原
稿の給紙タイミングを調整する必要がある。

【０００９】原稿圧接部材に形成される上記パターン
は、光検出器により読み取ることができる大きさ、形
状、色であればよく、例えば、主走査方向に形成された
ラインや、円形状のドット等がある。

【００１０】そして、上記パターンは原稿圧接部材に複
数形成され、その並び方は、読取キャリッジの走査方向
に周期的に形成され、且つ、その繰り返し周期が読取キ
ャリッジのプレ走査速度の変化割合に比例した割合で変
化するように形成されていればよく、例えば、これを上
記主走査方向に沿って形成された複数のラインとする場
合、副走査方向に隣り合うライン同士の間隔が読取キャ
リッジのプレ走査速度の変化割合に比例した割合で変化
するように形成すればよく、また、主走査方向及び副走
査方向に配列された複数のドットとする場合、副走査方
向に隣り合うドット同士の間隔が読取キャリッジのプレ
走査速度の変化割合に比例した割合で変化するように形
成すればよい。

【００１１】

【作用】本発明の原稿読取装置では、原稿圧接部材に、
読取キャリッジの走査方向に周期的に形成され且つその
繰り返し周期が読取キャリッジのプレ走査速度の変化割
合に比例した割合で変化する複数のパターンを形成した
ので、読取キャリッジを上記変化割合で加速させながら
光検出器により読み取りを行うことで、一定の周期に並
んだ複数のパターンの画像データを読み取ることができ
る。

【００１２】また、本発明の原稿読取装置では、プレ走
査の際には読取キャリッジを加速させながら光検出器に
読み取りを行うようにしたので、つまりプラテンの下に
おいても読取キャリッジを加速させるようにしたので、
読取キャリッジを加速させることができる距離が大きく
取れ、プレ走査速度の最高速度が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。

【００１４】実施例１ 図１に、デジタルカラー複写機に利用した本発明の原稿
読取装置の実施例を示す。この原稿読取装置は、図１に
示すように、複写機本体の筐体７の上面に形成され、Ａ
３原稿まで載置することができる大きさの透明なプラテ
ン１と、筐体７の上面にプラテン１に対して開閉可能に
配設され、プラテン１全体を被覆すると共に原稿Ｐをプ
ラテン１に圧接させるプラテンカバー２と、筐体７内部
に配設され、プラテン１の副走査方向に移動可能に形成
された２つのキャリッジ３，４と、筐体７内部に配設さ
れた結像レンズ５及びＣＣＤセンサ６と、２つのキャリ
ッジ３，４及びＣＣＤセンサ６の動作を制御する図示外
の制御手段８とからなる。

【００１５】上記２つのキャリッジの一方（以下、これ
をフルレートキャリッジ３と呼ぶ）には、上記プラテン
１を走査し、プラテン１の主走査方向の幅よりも長い照
明手段３ａと、原稿Ｐあるいはプラテンカバー２による
反射光を他方のキャリッジ４方向に反射する第一ミラー
３ｂとが積載されている。また、他方のキャリッジ（以
下、これをハーフレートキャリッジ４と呼ぶ）には、上
記第一ミラー３ｂにより反射された光を上記結像レンズ
５及びＣＣＤセンサ６方向に反射する第二ミラー４ａ及
び第三ミラー４ｂとが積載されている。

【００１６】また、上記フルレートキャリッジ３は、非
作動状態においてはプラテン１の副走査方向の一端と筐
体７の一側壁との間に設定されたホームポジションに位
置し、制御手段８に制御されてプラテン１の副走査方向
の他端と筐体７の他側壁との間まで移動するようになっ
ている。詳しくは、プラテン１の副走査方向の一端とホ
ームポジションとの間の距離は３５ｍｍに設定され、プ
ラテン１の副走査方向の他端から５ｍｍの位置（以下、
エンドポジションと呼ぶ）まで移動可能に形成されてい
る。

【００１７】上記ＣＣＤセンサ６は、上記ハーフレート
キャリッジ４により反射された光を受光する面に、それ
ぞれ赤、緑、青に対応した３種類の光電変換素子６ａ，
６ｂ，６ｃが形成され、所定のサンプリング信号に基づ
き画像データを出力する。また、各種類の光電変換素子
６ａ，６ｂ，６ｃは、主走査方向に４００ｄｐｉの解像
度に対応した数だけ形成されている。

【００１８】上記制御手段８は、上記２つのキャリッジ
３，４を駆動する駆動モータ８ａと、ＣＣＤセンサ６に
サンプリング信号を出力する画素クロック生成機８ｂ
と、上記駆動モータ８ａを始動する際に使用されるライ
ン信号を出力するライン信号生成機８ｃとからなり、キ
ャリッジ３，４の動作とＣＣＤセンサ６の読み取りとを
制御している。具体的には、上記制御手段８は、図３に
示すように、原稿Ｐの画像データを読み取る前にフルレ
ートキャリッジ３を一往復駆動すると共に、その復路に
おいてＣＣＤセンサ６にサンプリング信号を出力して、
原稿領域識別のための画像データを読み取るように制御
を行う。

【００１９】そして、本実施例では、原稿領域識別のた
めの画像データを読み取っている時の、つまり上記復路
におけるフルレートキャリッジ３の最高速度を６００ｍ
ｍ／ｓに設定し、その為、エンドポジションとプラテン
の他端との間の５ｍｍの範囲に加え、プラテン１の他端
からプラテン１の内側に３５ｍｍの範囲（以下、加速領
域と呼ぶ）でもフルレートキャリッジ３を加速させるよ
うにした。

【００２０】ちなみに、原稿Ｐの画像データを読み取っ
ている時のフルレートキャリッジ３の最高速度は４００
ｍｍ／ｓ（複写倍率２５％のとき）であり、複写倍率１
００％の時は１００ｍｍ／ｓである。また、フルレート
キャリッジ３の最高速度（本実施例では６００ｍｍ／
ｓ）及び加速度は、駆動モータ８ａのトルク、駆動モー
タ８ａからフルレートキャリッジ３あるいはハーフレー
トキャリッジ４までの伝達系の剛性、フルレートキャリ
ッジ３及びハーフレートキャリッジ４の重さ等を考慮し
て、フルレートキャリッジ３やハーフレートキャリッジ
４の振動が画像データに影響の生じない範囲に設定され
ている。

【００２１】また、本実施例では、上記プラテンカバー
２の下面全体に、図２に示すように、黄色で半径１００
μｍの円形状の複数のパターン２ａ，…を形成した。詳
しくは、上記複数のパターン２ａ，…は、主走査方向
（ＦＳ方向）においては一定の間隔で配列されると共
に、副走査方向（ＳＳ方向）においては、上記加速領域
に対応した部位Ａではプレ走査時のフルレートキャリッ
ジ３の速度の変化割合に比例した割合で変化する間隔で
配列され、それ以外の部位では等間隔で配列されてい
る。

【００２２】その為、本実施例においては、上記複数の
パターン２ａ，…は、その形成された位置が上記加速領
域に対応した部位Ａか否かに拘わらず、原稿領域識別の
ための画像データには一定周期で配列された複数のパタ
ーン２ａ，…として読み込まれれる。従って、プラテン
１上に原稿Ｐを載置した場合、非原稿領域、つまりプラ
テン１とプラテンカバー２との間に原稿Ｐが載置されて
いない領域Ｃでは画像データに一定周期で配列された複
数のパターン２ａ，…が読み込まれる一方で、原稿領
域、つまりプラテン１とプラテンカバー２との間に原稿
Ｐが載置されている領域Ｄでは画像データに一定周期で
配列された複数のパターン２ａ，…が読み込まれること
はないので、画像データに上記一定周期で配列された複
数のパターン２ａ，…（以下、この周期の逆数を読取周
波数ｆと呼ぶ）が存在するか否かを調べることにより原
稿領域Ｄと非原稿領域Ｃとを正確に判別することができ
る。

【００２３】また、本実施例では、プラテンカバー２の
下面全体に複数のパターン２ａ，…を形成したので、プ
ラテン１上のどの部位に原稿Ｐが載置されても、どんな
大きさの原稿Ｐが載置されても、画像データに読取周波
数ｆが存在するか否かを調べることにより原稿領域Ｄと
非原稿領域Ｃとを正確に判別することができるので、非
定形原稿やレジストレーション位置に載置されていない
原稿でも原稿領域Ｄと非原稿領域Ｃとを識別することも
できる。

【００２４】更に、原稿領域を識別するための走査にお
いては、フルレートキャリッジ３をプラテン１の下でも
加速させるようにしたので、エンドポジションとプラテ
ン１の他端との間でのみフルレートキャリッジ３を加速
する場合に比べて格段に高い速度で画像データを読み取
ることができる（ちなみに、プレスキャン長を５ｍｍに
した場合のフルレートキャリッジの最高速度は１００ｍ
ｍ／ｓ程度である）。従って、複写機本体を大型化する
ことなく、原稿領域を識別するために必要とされる時
間、ひいてはファーストコピータイムを短縮することが
できる。

【００２５】以下、画像データに読取周波数ｆが存在す
るか否かを調べる原稿領域判別手段の具体例を説明す
る。

【００２６】原稿領域判別手段は、図４に示すように、
ＣＣＤセンサ６の各種類の光電変化素子６ａ，６ｂ，６
ｃからのアナログ画像データを増幅する３個のゲイン調
整手段付きのアンプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、制御手
段８の画素クロック生成機８ｂのサンプリングタイミン
グ信号に応じてアンプ２１の出力をデジタル画像データ
に変換する３個のＡ／Ｄ変換器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
と、デジタル画像データが入力され、光電変化素子６
ａ，６ｂ，６ｃの画素感度バラツキ等を補正するシェー
ディング（Ｓｈａｄｉｎｇ）補正回路２３と、プラテン
１の同じ位置のデータが同じタイングで複写機本体の画
像処理部２５に出力されるように３つのデジタル画像デ
ータのタイミングを揃える２つのディレイ回路２４ａ，
２４ｂと、３つのデジタル画像データから原稿Ｐの端部
を検出してその端部検出信号を出力する原稿端検出部２
６と、制御手段８から出力されるライン信号をカウント
して画像データの副走査方向のＳＳアドレスを出力する
ラインカウンタ２７ｂと、上記サンプリングタイミング
信号をカウントしてアナログ画像データの主走査方向の
ＦＳアドレスを出力する画素カウンタ２７ａと、上記検
出信号が入力された際のＦＳアドレス及びＳＳアドレス
から原稿領域Ａを判別する原稿領域判別処理を行う判別
回路２８とからなる。また、画素カウンタ２７ａはライ
ン信号によりリセットされるようになっており、更に、
シェーディング補正回路２３が光電変化素子６ａ，６
ｂ，６ｃの画素感度バラツキ等を補正するために使用す
るシェーディングデータ２３ａは画素カウンタ２７ａの
アドレスに応じて所定の補正データが選択されるように
なっている。

【００２７】また、上記原稿端検出部２６は、３つのデ
ジタル画像データが入力され、上記読取周波数ｆの有無
を調べる周波数判定部２６ａと、同じく３つのデジタル
画像データが入力され、プラテンカバー２に形成された
パターン２ａの色を記憶していてそれと画像データの色
とのマッチングを調べる色判定回路２６ｂと、周波数判
定部２６ａの出力と色判定回路２６ｂの出力とから原稿
Ｐの端部を検出し、その端部検出信号を出力する端部検
出回路２６ｃとから構成されている。それ故、本実施例
では、画像データの周波数成分と色とから原稿Ｐの端部
を検出するようにしているので、パターン２ａと同じ周
波数成分を有する画像が描かれた原稿Ｐであっても、そ
の色がパターン２ａと異なれば原稿Ｐの画像とパターン
２ａとを識別して、原稿領域Ｄと非原稿領域Ｃとを判別
することができる。

【００２８】更に、上記周波数判定部２６ａは、上記読
取周波数ｆを含む帯域の信号を選択するバンドパスフィ
ルター（図６を参照）と、スレッシュホールド値Ｖ_THを
有し、上記バンドパスフィルターの出力信号とスレッシ
ュホールド値とを比較してバンドパスフィルターの出力
信号がスレッシュホールド値Ｖ_TH以上であれば所定の周
波数検出信号を出力するリミッターとからなる。そし
て、例えば、原稿領域判別のための読取において（図５
（ａ）を参照）、５図（ｂ）に示すように、読取周波数
ｆの信号が含まれている非原稿領域Ｃのデータと読取周
波数ｆの信号が含まれていない原稿領域Ｄのデータとか
らなるデジタル画像データがバンドパスフィルターに入
力された場合、図５（ｃ）に示すように、非原稿領域Ｃ
の読取周波数ｆの信号のみからなる信号が生成され、更
に、そのバンドパスフィルターの出力信号がリミッター
に入力された場合、図５（ｃ）に示すように、周波数検
出信号が出力される。

【００２９】ところで、図６に示すように、本実施例に
おけるバンドパスフィルターが所定の帯域幅を有し、そ
の帯域幅以内の周波数を有する画像データであれば基本
的には非原稿領域Ｄと判別されることから判るように、
プラテンカバー２に形成する複数のパターン２ａ，…の
副走査方向の繰り返し周期は、厳密にフルレートキャリ
ッジ３のプレ走査速度の変化割合に比例した割合である
必要はなく、判別手段の設計（本実施例ではバンドパス
フィルターの設計）等に応じて許容される或る幅の範囲
内に入る程度にフルレートキャリッジ３のプレ走査速度
の変化割合に比例した割合であればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の原稿読取
装置では、原稿圧接部材に、読取キャリッジの走査方向
に周期的に形成され且つその繰り返し周期が読取キャリ
ッジのプレ走査速度の変化割合に比例した割合で変化す
る複数のパターンを形成すると共に、読取キャリッジを
上記変化割合で加速させながら読み取りを行うようにし
て、一定の周期に並んだ複数のパターンの画像データを
読み取るようにしたので、その読み取った画像データを
基にプラテン上の原稿領域と非原稿領域とを識別するこ
とができる。

【００３１】また、本発明の原稿読取装置では、プレ走
査の際には読取キャリッジを加速させながら光検出器に
読み取りを行うようにして、プレ走査速度の最高速度を
向上させたので、プレ走査に必要とされる時間を短縮
し、装置本体を大型化することなく、原稿領域を識別す
るために必要とされる時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る原稿読取装置を利用し
たデジタルカラー複写機の要部断面図。

【図２】 図１の原稿読取装置で使用したプラテンカバ
ーの下面図。

【図３】 図１の原稿読取装置におけるフルレートキャ
リッジの動作説明図。

【図４】 画像データに読取周波数が存在するか否かを
調べる原稿領域判別手段の具体例としてのブロック図。

【図５】 画像データから原稿Ｐの端部を検出する原稿
端検出部内における信号処理の説明図。

【図６】 原稿端検出部で使用したバンドパスフィルタ
ーの特性図。

【図７】 従来の原稿読取装置の要部断面図。

【符号の説明】

Ｐ：原稿、１：プラテン、２：プラテンカバー（原稿圧
接部材）、２ａ：複数のパターン、３ａ：照明手段、
６：ＣＣＤセンサ（光検出器）、８：制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿が載置されるプラテンと、プラテン
   全体を被覆すると共に原稿をプラテンに圧接させる原稿
   圧接部材と、プラテンを走査する読取キャリッジと、原
   稿圧接部材あるいは原稿による反射光を読み取る光検出
   器と、読取キャリッジに読取走査とプレ走査とを行わせ
   且つ読取キャリッジのプレ走査速度を読取走査速度より
   も高い速度に制御すると共に、光検出器の読取動作を制
   御する制御手段とを具備する原稿読取装置において、制
   御手段はプレ走査の際には読取キャリッジを加速させな
   がら光検出器に読み取りを行わせる一方、原稿圧接部材
   には複数のパターンを読取キャリッジの走査方向に周期
   的に形成し、その繰り返し周期が読取キャリッジのプレ
   走査速度の変化割合に比例した割合で変化していること
   を特徴とする原稿読取装置。