JP2002354207A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読取装置に光学系と機械系との位置ずれ
等による読み取り誤差を解消する自動補正機能を持た
せ、読み取り精度の高い画像読取装置を提供すること。 【解決手段】 原稿読取領域外に画像読取位置の基準と
なる基準マークを少なくとも２箇所原稿読取部上方を構
成する背景板に設け、電源ＯＮ時及びシ−ト原稿読み取
り前に光電変換部にて該基準マークの位置を読み取り、
今回の基準マーク位置の値と前回の基準マーク位置の値
との平均値を用いて、読取開始位置補正及び、傾き補正
の基準値とし、該基準値に基づいて画像読み取りを行う
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートフィードス
キャナ部を有した複写機やファクシミリ装置、あるいは
シートフィードスキャナ等の画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やファクシミリ装置、
あるいはスキャナ等の画像読取装置がある。この装置を
構成するスキャナ部を大別すると、原稿を固定させ光学
系を動かしてリニアイメージセンサの画素とそのリニア
イメージセンサと直交する方向（副走査方向）に走査し
画像を読み取るフラットベットスキャナ形式と、その逆
に光学系を固定し、リニアイメージセンサと直交する方
向に原稿を移動、走査することにより画像を読み取るシ
ートフィードスキャナ形式とがある。

【０００３】この後者のシートフィードスキャナ形式を
有した装置は、身近なところでは会社や学校等に設置さ
れている複写機が該当する。この複写機は、コンタクト
ガラス面に原稿を一枚載置させスタートボタンを押し下
げることで、光学系が動いて画像を読み取るフラットベ
ットスキャナ部と、複写機上部に設けられたトレイ部に
原稿を複数枚載置させ、スタートボタンを押し下げるこ
とで固定された光学系まで一枚ずつ原稿が移動して画像
を読み取るシートフィードスキャナ部とを備えた利便性
に優れたものである。

【０００４】この種の装置としては、例えば特開平８−
３７５９６号公報と特開平１０−１６４３６３号公報等
とに開示された発明がある。特開平８−３７５９６号公
報に開示された画像形成装置は、複数の動作を組み合わ
せて第１のキャリッジを移動させる場合、移動方法が複
数存在し、その複数の移動方法について所要時間を算出
し、比較することで最短時間で移動可能な動作方法を選
択するように構成され、移動に無駄な時間を費やしてし
まうのを防止できるとしている。

【０００５】一方、特開平１０−１６４３６３号公報に
開示された画像読取装置は、黒基準データと白基準デー
タを取得して画像を高画質で読み取るために必須なシェ
ーディング補正処理や空間フィルタ処理を行う画像読取
装置において、黒基準データおよび白基準データを平均
化するための積算用メモリと画像に空間フィルタ処理を
行うためのメモリを共用させることにより、メモリ数を
節約し回路の簡素化を図ることができ、従って、低コス
トが実現できるとしている。

【０００６】ところで、このシートフィードスキャナ部
を有した複写機やファクシミリ装置、あるいはシートフ
ィードスキャナ等の画像読取装置は、装置を構成する部
品の精度や装置の組み立て精度、あるいは装置の設置場
所によって、原稿読み取り開始位置、すなわち読取原点
が微妙にずれている場合がある。このことを図５を参照
しながら説明する。なお、図５は視覚的に理解しやすい
ようにフラッドヘッドスキャナの場合を例示している。

【０００７】本来、スキャナが原稿等を読み取ることが
できる範囲、すなわち、読み取り可能領域Ａ０は、実際
にスキャナが原稿等を読み取る範囲、すなわち読み取り
領域Ａ１よりも広く設定されている。つまり、副走査方
向に対しては機械的に移動可能に構成されることで、主
走査方向に対してはＣＣＤラインセンサの画素全てを使
い切らず、ある程度余裕を持たせ設定された領域のみを
用いることで可能としている。

【０００８】このように主走査方向は電気的な読み取り
原点であるが、説明を簡単にするため読み取り可能領域
Ａ０の図面上左上をスキャナの待機位置、すなわち機械
原点Ｐ０とすると、通常、機械原点Ｐ０から所定間隔
（Ｘ１、Ｙ１）をおいて予め設定された所定位置を読取
原点Ｐ１として、その読取原点Ｐ１に原稿位置決用のス
ケールＳの直交部が位置するようにスケールＳを配置
し、機械系と光学系とを一致させることで、原稿等を正
確に読み取るようにしている。

【０００９】しかしながら、上記したように組み立て精
度等によって読取原点Ｐ１が本来の位置から微妙にずれ
ている場合（Ｘ２、Ｙ２分ずれていたり、回転方向もず
れている）があり、その解決策として従来から、テスト
パターンが描かれたテスト紙を装置に一旦読み取らせ、
設計上の本来の読取原点Ｐ１と実際に読み取った原点Ｐ
２等を比較して、主走査方向の位置ずれや、光学系と機
械系との回転方向の位置ずれ、すなわち、傾き（スキュ
ー）を把握して、人手による微調整を行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平８−３
７５９６号公報と特開平１０−１６４３６３号公報等と
に開示された発明は、夫々の課題に対して有効なものと
思われるが、しかしながら、このように、読み取り領域
の補正に関する問題に直接着目したものは、本発明者の
知り得る範囲においてはない。そこで、本発明は画像読
取装置自体に、光学系と機械系との位置ずれ等による読
み取り誤差を解消する自動補正機能を持たせ、読み取り
精度の高い画像読取装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明は、シート原稿を原稿読取部へ搬送
し排出部へ搬送する搬送手段と、副走査方向に移動可能
に構成され該原稿読取部へ搬送された原稿の下方から光
を照射しその反射光を光電変換部まで案内させるミラー
部を設けた読取走査手段とを有してなり、原稿読取領域
外に画像読取位置の基準となる基準マークを少なくとも
２箇所原稿読取部上方を構成する背景板に設け、電源Ｏ
Ｎ時及びシ−ト原稿読み取り前に光電変換部にて該基準
マークの位置を読み取り、今回の基準マーク位置の値と
前回の基準マーク位置の値との平均値を用いて、読取開
始位置補正及び、傾き補正の基準値とし、該基準値に基
づいて画像読み取りを行うように構成されていることを
特徴とした画像読取装置にある。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１において、光
電変換部にて検出された前記基準マークの位置の値に任
意の上下限値を設け、該検出値が該上下限値を超えた場
合に、前回検出された上下限値内の検出結果を用いて、
読取画像の出力位置補正及び、傾き補正の基準値とする
ことを特徴とした画像読取装置にある。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２において、前
回検出された前記基準マークの位置の値が上下限値を超
えていた場合、補正値を上限値、または下限値に設定す
ることを特徴とした画像読取装置にある。

【００１４】請求項４の発明は、シート原稿を原稿読取
部へ搬送し排出部へ搬送する搬送手段と、副走査方向に
移動可能に構成され該原稿読取部へ搬送された原稿の下
方から光を照射しその反射光を光電変換部まで案内させ
るミラー部を設けた読取走査手段と、読み取り開始原点
の主走査方向の位置ずれ量を検出する基準マークと読み
取り開始原点の回転方向の位置ずれ量を検出する基準マ
ークとが前記原稿読取部上方に設けられ、前記ミラー部
を移動させて夫々の基準マークを前記読取走査手段が読
取ったときの該ミラー部の移動量と該読取走査手段の読
取出力とに基づいて読み取り開始原点の誤差を検出する
検出手段と、前記検出手段によって検出された夫々の誤
差を補正量として適正な読取開始原点を決定する制御手
段と、を有することを特徴とする画像読取装置にある。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４において、前
記搬送手段が、前記原稿読取部を構成するシート原稿読
み取りガラスが取着された下板部とシート原稿が移動可
能な間隙をおいて下板部上方に設けられた上板部とで搬
送路を形成すると共に、前記基準マークが、該シート原
稿読み取りガラス上方の搬送路内面に、かつ、対向する
ように主走査方向両端部に設けられていることを特徴と
する画像読取装置にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。この実施形態で
例示された画像読取装置は、所望の複数枚のシート原稿
等を読み取るのに好適なものである。本実施形態の画像
読取装置は、搬送手段１と、読取走査手段２と、制御手
段３とを有して構成されている。

【００１７】図１および図２に示すように、搬送手段１
と、トレイ部１１と、下板部１２と、上板部１３と、ロ
ーラ部１４とを備えてなる。トレイ部１１は、シート原
稿を複数枚載置可能なトレイであり、本体機枠の上部に
取着されている。下板部１２は、トレイ部１１と読み取
られた原稿が搬出される排出部１ａとを連絡する案内板
１２１であり、図示したように側面視略Ｃ字状となるよ
うに設けられている。この下板部１２の最下部には、平
面視略矩形状を呈したシート原稿読み取りガラス１２２
が嵌着されたガイド体１２３が本体機枠に取着されてお
り、この案内板１２１とガイド体１２３とで下板部１２
を構成している。このシート原稿読み取りガラス１２２
が嵌着されている部位がシート原稿を読み取る原稿読取
部となる。

【００１８】上板部１３は、図２に示すように、上板部
１３は、原稿側に配設された白色板１３１とその白色板
１３１と重合された背景板１３２とで構成されており、
下板部１２に沿ってシート原稿が移動可能な所要の間隔
をおいて設けられている。この下板部１２と上板部１３
とで原稿を搬送する搬送路ｔが形成され、この白色板１
３１には、シート原稿読み取りガラス１２２上方の搬送
路ｔ内面、すなわち白色板１３１に、かつ、対向するよ
うに主走査方向両端部に黒色の基準マークｍが設けられ
ている。ローラ部１４は、トレイ部１１近傍に設けられ
パルスモータを駆動源に回転可能に構成された一対の送
り込みローラ１４１と、下板部１２と上板部１３とに夫
々対向するようにかつ所定間隔をおいて４箇所に設けら
れパルスモータを駆動源に回転可能に構成された一対の
搬送ローラ１４２とで構成されている。

【００１９】読取走査手段２は、光源部２１と、ミラー
部２２と、レンズ部２３と、光電変換部２４とを備えて
構成されている。光源部２１は、原稿読取部であるシー
ト原稿読み取りガラス１２２へ搬送された原稿を下方か
ら光照射するランプ２１１と効率よく光照射させるため
の反射ミラー２１２とで構成されており、シート原稿読
み取りガラス１２２下方に設けられている。ミラー部２
２は、光源部２１が照射した光の反射光を直に受け取る
第１ミラーユニット２２１と、第１ミラーユニット２２
１の反射光を受けて後述する光電変換部２４まで反射光
を導くように配設された第２ミラーユニット２２２とか
らなる。この第１および第２ミラーユニット２２１、２
２２は、パルスモータ（図示せず）を駆動源に副走査方
向（図１において左右方向）に移動可能に構成されてい
る。また、このユニットを構成する夫々のミラーは、主
走査方向に向かってスキャナ読み取り可能領域以上の十
分な所要長さに亘って形成されている。

【００２０】レンズ部２３は、第２ミラーユニット２２
２と後述する光電変換部２４との中途域に設けられ、第
２ミラーユニット２２２から案内された反射光を収束し
て光電変換部２４へ導くようになっている。光電変換部
２４は、主走査を行うＣＣＤセンサであり、図３におい
て読み取り可能幅ｗ（実際の読み取り幅ではない）分の
画素領域が持たせてあり、レンズ部２３を介して案内さ
れた反射光全てを画像データに変換できるようになって
いる。制御手段３は、所定のプログラムに従って装置全
体を制御するマイクロコンピュータであり、本発明の要
部である自動補正機能は上記の機械的、光学的な構成と
所定のプログラムに基づいて動作するようになってい
る。また、補正値を得るための検出手段は、この所定の
プログラムによって実現される。

【００２１】次に、以上のように構成された本実施形態
の画像読取装置の動作を図３を用いて説明する。なお、
読み取りの開始の位置がずれていることを想定して説明
する。図３において、副走査方向左端に待機していた光
源部２１と第１ミラーユニット２２１は、装置本体のメ
イン電源をＯＮしたときのホーミング動作およびシェー
ディング動作の際に副走査方向へ移動していくが、この
ときに自動補正機能が動作するようになっている。

【００２２】まず、白色板１３１の主走査方向両端部に
夫々設けられた基準マークｍを光電変換部２４を介して
制御手段３が検出するまで光源部２１と第１ミラーユニ
ット２２１を副走査方向へ移動させる。このとき、光学
系と機械系が回転方向にずれていれば、どちらか一方の
基準マークｍが最初に検出されることになる。図３にお
いては、上側の基準マークｍを最初に位置検出（白領域
から黒領域へ変化してことをきっかけにする）し、続い
て２つ目の基準マークｍ、すなわち、下側の基準マーク
ｍを位置検出する。そして、その間の移動量を駆動源で
あるパルスモータの総パルス量と１パルスあたりの移動
量とに基づいて副走査方向のずれ量ａを算出する。そし
て上記した副走査方向のずれ量ａを既知である基準マー
クｍ間の距離ｃで割り（ａ/ ｃ）、その結果に基づいて
傾き量を算出する。

【００２３】このとき１つめの基準マークｍが検出され
た際に、予め設定されていた主走査方向の読み取り開始
位置、すなわち、光電変換部２４で変換された画像デー
タの読み取り開始位置と読み取り基準側の基準マークｍ
（図３において上側の基準マークｍ）が検出された位置
とを比較してその差を主走査方向の位置ずれ量ｂとす
る。このようにして、得られた傾き量と主走査方向の位
置ずれ量、すなわち、傾き（スキュー）補正値（ａ/
ｃ）と、読取画像位置補正値ｂを得る。

【００２４】そして、実際のシート原稿を読み取る動作
に入る。トレイ部１１に所望の複数枚のシート原稿を読
み取らせたい面を上にして載置し、装置本体の入力ボタ
ン部（図示せず）のスタートボタンを押し下げる。する
と、送り込みローラ１４１が回転してトレイ部１１に載
置されたシート原稿の最上部の原稿を搬送路ｔ内へ送り
込み、続いて、回転させた搬送ローラ１４２によってシ
ート原稿読み取りガラス１２２が嵌着されている原稿読
取部まで移送され、前段階で得られた傾き（スキュー）
補正値（ａ/ ｃ）と、読取画像位置補正値ｂとに基づい
て制御手段３が読み取り開始タイミングを制御して、正
確な位置でもって画像データを採取していく。

【００２５】さらに、いったん電源を落とし再度電源を
入れると、上記したホーミング動作およびシェーディン
グ動作と共に、再度、自動補正機能が動作するようにな
っている。このとき、前回で検出された基準マークｍの
副走査方向の位置と主走査方向の基準マークｍの位置は
メモリに記録されており、今回得られた主副走査方向夫
々の位置と平均して補正値を算出する。そして、この補
正値でもって制御手段３が読み取り開始タイミングを制
御して、画像データを採取していく。なお、この平均化
処理は、装置を起動する度に行われる。

【００２６】また、この補正値は、設計段階において上
下限値が設定されている。つまり、主走査方向の下限値
をｂ１、上限値をｂ２とすると読取画像位置補正値ｂ
は、ｂ１＜ｂ＜ｂ２の関係となり、同様に傾き（スキュ
ー）補正値ａ/ ｃは、下限値をａ１、上限値をａ２とす
ると、ａ１＜（ａ/ ｃ）＜ａ２の関係となる。この上下
限値を設定することにより、ＣＣＤセンサで位置検出を
する際に、何らかの原因でＣＣＤセンサからの検出が異
常であった場合による補正ミスを防止することができ
る。ここで、この補正値の上下限値に関する一連の流れ
を図４のフローチャートを用いて説明する。

【００２７】まず、前回起動時において得られた基準マ
ークｍの主副走査方向夫々の位置と今回得られた基準マ
ークｍの主副走査方向夫々の位置と平均して補正値を算
出する（ステップＳ１）。その際に予め設定された上下
限値を超えているか否かを判断する（ステップＳ２）。
補正値が上下限値内に収まっている場合（ステップＳ
２：Ｎｏ）は、その補正値に基づいて読み取りを行い
（ステップＳ３）、漸次読み取り画像の出力を開始する
（ステップＳ４）。補正値が上下限値内に収まっていな
い場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）は、前回検出した際の
補正値が、前回において予め設定された上下限値を超え
ていたか否かを判断する（ステップＳ５）。

【００２８】前回の補正値が前回においても上下限値内
に収まっている場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、前回の
補正値に基づいて読み取りを行い（ステップＳ６）、漸
次読み取り画像の出力を開始する（ステップＳ４）。前
回の補正値も前回においても上下限値内に収まっていな
い場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、今回の補正値を上
限値または下限値として、今回の補正値に基づいて読み
取りを行い（ステップＳ７）、漸次読み取り画像の出力
を開始する（ステップＳ４）。

【００２９】なお、本実施形態では、ＣＣＤセンサから
の検出が異常であった場合を想定しているが、その逆
に、ある程度の大きな補正値が得られた場合は、ＣＣＤ
センサによる位置検出は正常で装置本体が明らかに異常
をきたしていると判断させてもよい。その際は液晶など
を用いた表示部などにその結果を報知させることが好ま
しいものである。また、装置を起動する度に新規に得ら
れた補正値でもって読み取り動作を行っても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したから、下
記の有利な効果を奏する。請求項１によれば、シ−ト原
稿読取用ガラス上の背景板に少なくとも２箇所、基準マ
ークを設け、その各基準マークｍ検出開始の差の距離を
光電変換部により検出し、平均化処理した値を用いるこ
とにより、正確な原稿画像位置及び傾き（スキュ−）が
わかり、また、原稿基準面側の基準マークの端部と原稿
読取開始までの距離を光電変換部で検出することによ
り、正確な原稿画像位置がわかるので、この値を用いて
位置補正及び傾き補正を行うことにより、正確な位置及
び傾きの無い画像を出力することができる。

【００３１】請求項２によれば、何らかの原因により、
今回の光電変換部からの検出が異常値であった場合、そ
の値を補正の基準値とすると正確な補正が行えなく、異
常画像となってしまう為、今回の光電変換部からの検出
値が、予め決められた補正値の上下限値を超えていた場
合、前回の検出値を用いることで、補正ミスを防ぎ、異
常画像の出力を回避することができる。

【００３２】請求項３によれば、何らかの原因により、
今回の光電変換部からの検出が異常値であった場合、そ
の値を補正の基準値とすると正確な補正が行えなく、異
常画像となってしまう為、今回の光電変化部からの検出
値が、予め決められた補正値の上下限値を超えていた場
合で、前回の検出値も上下限値を超えていた場合、補正
値を上限値、または下限値とすることにより、可能な限
り補正し、異常画像の出力を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の画像読取装置の縦断側面
図である。

【図２】同、画像読取装置における要部の部分拡大図で
ある。

【図３】同、画像読取装置の平面図である。

【図４】傾き及び読取画像位置を補正する補正値におい
て、補正値の上下限値を設定した場合の制御の流れを示
すフローチャートである。

【図５】フラッドヘッドスキャナにおける機械系と光学
系との位置ずれ状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 搬送手段 １ａ 排出部 １２ 下板部 １２２ 原稿読取部（シート原稿読み取りガラス） １３ 上板部 ２ 読取走査手段 ２２ ミラー部 ２４ 光電変換部 ３ 制御手段 ｍ 基準マーク ｔ 搬送路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート原稿を原稿読取部へ搬送し排出部
   へ搬送する搬送手段と、副走査方向に移動可能に構成さ
   れ該原稿読取部へ搬送された原稿の下方から光を照射し
   その反射光を光電変換部まで案内させるミラー部を設け
   た読取走査手段とを有してなり、 原稿読取領域外に画像読取位置の基準となる基準マーク
   を少なくとも２箇所原稿読取部上方を構成する背景板に
   設け、電源ＯＮ時及びシ−ト原稿読み取り前に光電変換
   部にて該基準マークの位置を読み取り、今回の基準マー
   ク位置の値と前回の基準マーク位置の値との平均値を用
   いて、読取開始位置補正及び、傾き補正の基準値とし、
   該基準値に基づいて画像読み取りを行うように構成され
   ていることを特徴とした画像読取装置。
2. 【請求項２】 光電変換部にて検出された前記基準マー
   クの位置の値に任意の上下限値を設け、該検出値が該上
   下限値を超えた場合に、前回検出された上下限値内の検
   出結果を用いて、読取画像の出力位置補正及び、傾き補
   正の基準値とすることを特徴とした請求項１記載の画像
   読取装置。
3. 【請求項３】 前回検出された前記基準マークの位置の
   値が上下限値を超えていた場合、補正値を上限値、また
   は下限値に設定することを特徴とした請求項２記載の画
   像読取装置。
4. 【請求項４】 シート原稿を原稿読取部へ搬送し排出部
   へ搬送する搬送手段と、 副走査方向に移動可能に構成され該原稿読取部へ搬送さ
   れた原稿の下方から光を照射しその反射光を光電変換部
   まで案内させるミラー部を設けた読取走査手段と、 読み取り開始原点の主走査方向の位置ずれ量を検出する
   基準マークと読み取り開始原点の回転方向の位置ずれ量
   を検出する基準マークとが前記原稿読取部上方に設けら
   れ、前記ミラー部を移動させて夫々の基準マークを前記
   読取走査手段が読取ったときの該ミラー部の移動量と該
   読取走査手段の読取出力とに基づいて読み取り開始原点
   の誤差を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された夫々の誤差を補正量と
   して適正な読取開始原点を決定する制御手段と、を有す
   ることを特徴とする画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記搬送手段が、前記原稿読取部を構成
   するシート原稿読み取りガラスが取着された下板部とシ
   ート原稿が移動可能な間隙をおいて下板部上方に設けら
   れた上板部とで搬送路を形成すると共に、前記基準マー
   クが、該シート原稿読み取りガラス上方の搬送路内面
   に、かつ、対向するように主走査方向両端部に設けられ
   ていることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。