JP4157703B2 - 画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動する光学系により原稿を露光走査することによって、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置及びお当該画像読み取り装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、スキャナなどには、移動する走査光学系により原稿を露光走査することによって、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置が設けられている。この場合、読み取った画像情報に対してシェーディング補正を行い、光源の光量ムラやイメージセンサであるＣＣＤの感度ムラなどを補正している。また、自動原稿搬送装置（以下、ＡＤＦと称する）を用いて原稿を自動搬送する形式の画像読み取り装置にあっては、原稿１枚ごとに読み取った画像情報に対し上述のシェーディング補正処理を実行して光源の光量ムラ、ＣＣＤの感度ムラを補正するものも知られている。
【０００３】
ここで、従来のＡＤＦにより原稿を搬送するようにした画像読み取り装置の主要構成を図６により説明する。図６は従来の画像読み取り装置の読み取り部の主要構成を示す説明図である。同図において、画像読み取り装置の上部に設けられた原稿台であるコンタクトガラス１３の一端部側にはシェーディング補正用の白基準板２２が設けられている。この白基準板２２側のコンタクトガラス１３の端部には、スリットが設けられ、ＡＤＦ２３によって搬送されてくる原稿の読み取り位置であるとともに、移動する走査光学系の一部を構成する第１キャリッジ１のホームポジション(以下、ＨＰと称する）となっている。このホームポジションを図６では符号Ａで示す。第１キャリッジ１は、原稿に光を照射する光源であるランプ１４と、その反射光を所定の方向に反射する第１ミラー１５とを備えている。また、ポジションＢは、厚板（図示しない）を用いて原稿をコンタクトガラス１３上にセットしたときの読取開始位置である。
【０００４】
ＡＤＦ２３による原稿送りの場合のシェーディング補正は、第１キャリッジ１を白基準板２２に対向するように（図においては下方）に位置するように移動させて白基準板２２を読み取り、原稿読み取り時には、ＨＰであるポジションＡに移動させている。すなわち、第１キャリッジ１をポジションＡから白基準板２２まで移動させ、白基準板２２を読み取った後、再びポジションＡに戻す動作を行っているが、高速で連続して読み取る場合において、原稿１枚毎にシェーディング動作を行うことは従来技術では極めて困難である。すなわち、第１キャリッジ１をポジションＡに戻したとき、第１キャリッジ１は質量が大きく、またタイミングベルトや駆動ワイヤで駆動するため、ばね性によって振動しながらある程度の時間を経て停止する。しかしながら、高速読み取りの場合には、第１キャリッジ１がポジションＡに戻るとほぼ同一タイミングで原稿を読み取り始めるので、第１キャリッジ１に振動が残っていると正常に読み取ることができないためである。
【０００５】
すなわち、スタートキー（図示しない）を押下するとＡＤＦ２３の原稿トレイ（図示しない）から各ローラによって１枚目の原稿の搬送が開始される。と同時に、所定タイミングで第１キャリッジ１がポジションＡからフォワード方向に走行する。第１キャリッジ１がシェーディング補正処理のために白基準板２２の位置に来ると、白基準板２２の読み取りを開始する。白基準板２２の読み取りが完了すると、第１キャリッジ１はリターン方向に駆動を開始する。そして第１キャリッジ１の読み取り位置がＡＤＦ使用時の画像読み取り位置であるポジションＡに来るまで移動し停止する。ここで、ＡＤＦ２３内の各ローラで搬送されて来る原稿をポジションＡで読み取る。このシェーディング補正処理の白基準板２２の読み取りにおける一連の走査光学系の駆動は、原稿先端がポジションＡに戻って来るまでの間に走査光学系の駆動および振動も含めて画像読み取りに影響のない振動に収まっていなければならない。
【０００６】
しかしながら、１枚目はスタートキーの押下から原稿先端がポジションＡに来るまでにある程度の時間があるために走査光学系は完全に停止できるが、２枚目以降は原稿の間隔が狭いために例えば０．２秒と短時間内に白基準板２２の読み取りを終了しなくてはいけない。勿論、第１キャリッジ１の停止後の振動も画像に影響がない振動になっていなければならないが、第１キャリッジ１が白基準板２２を読み取ってリターン方向に駆動し、ポジションＡに戻り停止する際、そのショックで発生する振動はすぐに収まらない。この振動が収まる前に原稿読み取りを開始すると振動の影響で、正常に原稿が読み取れず最終の出力画像が異常画像となってしまう。振動が収まるまで時間をおいて原稿読み取りを開始することもできるが、高速読み取りができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、例えば特開平６−１８９０７５号公報においては、シェーディング補正のための白基準板を読み取り位置まで移動可能に設け、白基準板を読み取る時には白基準板の移動中に読み取るようにして、白基準板の高速読み取りを実現し、これによって原稿１枚ごとのシェーディング補正を可能にしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、第１キャリッジは移動しないため振動が残ることがない。また、白基準板が振動したとしてもその質量は小さいため、読み取り異常が発生するような振動は生じることはないので、振動に対しては有効な手段といえる。しかしながら、現状では更に高速の読み取りが要求されており、白基準板のみを高速で移動してシェーディング動作を行うことは困難である。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、高速読み取りであっても原稿読み取り時には振動をなくし、高速で白基準板を読み取ってシェーディング補正を行い、高速処理による読み取り効率の向上および読み取り品質を維持することができる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、原稿を読み取り位置に順次搬送する原稿搬送手段と、前記読み取り位置で前記原稿を読み取るために走査光学系を副走査方向に移動させる駆動手段と、前記読み取り位置とは異なる位置に配置されたシェーディング補正の基準となる白基準板と、前記原稿搬送手段、前記駆動手段及び前記白基準板の動作を制御し、読み取り動作を行わせる制御手段とを備えた画像読み取り装置において、前記制御手段は、シェーディング補正のための前記白基準板を読み取るときには、前記白基準板と前記走査光学系を互いに近寄せる方向に移動させると共に、前記白基準板の移動距離よりも前記走査光学系の移動距離を少なくし、かつ、前記走査光学系の移動距離を、前記白基準板の読み取りが終了した後、前記走査光学系を前記読み取り位置に移動させたときに、振動が発生しない程度の移動距離とすることを特徴とする。
【００１６】
第２の手段は、第１の手段に係る画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、上述した従来技術と同等とみなせる各部には同一の参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の主要部を示す斜視図、図２は前記画像読み取り装置の画像読み取り部の主要部の構成を示す説明図、図３は画像読み取り部の駆動制御系のブロック図、図４はＡＤＦをセットしたときの画像読み取り部の主要構成を示す説明図、図５は白基準板の駆動機構の概略構成を示す説明図である。
【００１９】
先ず図１および図２により、画像読み取り装置の主要部を説明する。画像読み取り装置の読み取り部は、手差しにより原稿（図示しない）がセットされる透明なガラス板で構成されたコンタクトガラス１３の下方に配置されている。読み取り部は、原稿に光を照射する光源である露光ランプ１４と、露光ランプ１４によって照射された原稿からの反射光を所定の方向に反射する第１ミラー１５を備えた第１キャリッジ１と、第１ミラー１５からの反射光を所定の方向に反射するための第２ミラー１６及び第３ミラー１７を備えた第２キャリッジ２と、第３ミラー７からの反射光を集光する結像レンズ１８と、集光された光学像を光電変換するイメージセンサとしてのＣＣＤ１９とを備えている。
【００２０】
第１および第２キャリッジ１，２は、従来の画像読み取り装置と同様に、ステッピングモータなどで構成された駆動モータ８により、図１において右方向すなわち副走査方向へ移動させることによって原稿の画像全面を読み取るようになっている。すなわち、第１および第２キャリッジ１，２はガイドレール(図示しない)によって図１において矢印で示すフォーワード方向およびリターン方向に移動可能に支持されており、駆動モータ８はそのタイミングプーリ１０およびタイミングベルト７を介して駆動軸４のタイミングプーリ９を回転駆動する。駆動軸４の両端部には、それぞれワイヤプーリ５が固定されており、これらワイヤプーリ５にそれぞれ対称に掛けられた２本のワイヤ３に第１および第２キャリッジ１，２の両側部が固定されている。なお、図１における６−１，６−２，６−３および６−４はアイドルプーリ、１１は検知部、１２はホームポジションセンサである。また、図２における２０は画像処理とステッピングモータ８の駆動制御板２１を制御するスキャナ制御板である。
【００２１】
このように大略構成された画像読み取り装置では、電源スイッチをオンすると、ホーミングのために駆動モータ８が駆動を開始し、第１および第２キャリッジ１，２がフォワード側に移動する。一定距離移動すると、逆転（リターン）を開始し、ホームポジションセンサ１２が第１キャリッジ１の下部にある検知部１１を検知すると、一定パルス分リターン方向に移動して停止して待機する。この停止位置がホームポジションとなる。読み取り指令が発せられるとこのホームポジションより読み取り動作を開始する。なお、第１および第２キャリッジ１，２は、第１キャリッジ１が距離Ｌ進む間に、第２キャリッジ２は距離２Ｌ進むようにして、レンズの光路長を一定に保ちながら原稿の全体を走査するようになっている。
【００２２】
前記画像読み取り装置は、図示しない画像形成装置本体の上部に搭載され、画像形成装置本体に読み取った画像情報を送り、画像形成装置本体で前記画像情報に基づいて記録媒体、ここでは転写紙に画像を形成する。例えば複数設けられた給紙トレイに積載された転写紙は、そのうちの１つから給紙装置によって給紙され、縦搬送ユニットによって感光体に当接する位置まで搬送される。画像読み取り装置によって読み取られた画像情報は、書き込みユニットからのレーザ光によって感光体に書き込まれ、現像ユニットを通過することによってトナー像が形成される。転写紙は感光体の回転と等速で搬送ベルトによって搬送されながら感光体上のトナーが転写される。その後、定着ユニットによって転写紙に画像を定着させ、排紙ユニットによって後処理装置の排紙トレイに排出される。画像形成装置自体は公知の構成なので、ここでの図示および詳細な説明は割愛する。
【００２３】
次に駆動制御系の制御について、図３により説明する。上述したように、駆動モータ８は駆動制御板２１に搭載された制御回路によって駆動される。駆動制御板２１は画像読み取り装置全体を制御する図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されたスキャナ制御板２０からステッピングモータ駆動クロック、正逆転信号、駆動電流切換信号が入力され、駆動モータ８の各相に流れる駆動電流を制御する。駆動制御板２１は上記信号を基に駆動モータ８に駆動信号を出力する。駆動モータ８の速度は駆動クロックの周波数で決定するので、駆動クロック周波数によってステッピングモータ８の相切換えタイミングを制御し、駆動クロック周波数が高いと速く、低いと遅くなる。駆動クロック周波数を制御することにより多種多様のスローアップができる。また、駆動電流はスローアップ、スローダウン、読み取り動作時、リターン時、待機時などの状態により電流を切換え制御する。なお、前記制御は前記ＲＯＭに書き込まれたプログラムにしたがって、前記ＣＰＵが前記ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行される。
【００２４】
図４に示すように、シェーディングデータを生成するための白基準板２２は、コンタクトガラス１３のリターン方向の先端部に設けられている。白基準板２２のリターン方向の先（下流側）、すなわち、図４において白基準板２２の左側には、ＡＤＦ２３を設置したときに、ＡＤＦ２３による原稿搬送時の読み取り位置であるポジションＡとなるようにスリット２３ａが形成され、下方に位置する第１キャリッジ１の露光ランプ１４が原稿を照射するようになっている。
【００２５】
白基準板２２は、図５に示す駆動機構によって移動可能に支持されている。すなわち、白基準板２２は板金からなる基板２４の下面に固定されており、基板２４の一端側にはソレノイド２６が接続され、他端側はスプリング２５によってソレノイド２６の吸引方向と相反する方向に弾性的に引っ張られている。なお、基板２４は図示しないレール上を移動可能に設置されている。
【００２６】
ＡＤＦ２３を使用するときのシェーディング補正の動作を次に説明する。すなわち、スタートキー（図示しない）を押下すると、図４に示すＡＤＦ２３の原稿トレイ（図示しない）から各ローラによって搬送開始する。所定時間経過後、白基準板２２はソレノイド２６によってポジションＡの位置に移動を開始する。これと同時に、所定タイミングでスキャナ制御板２０から駆動制御板２１へ駆動クロックが出力され駆動モータ８は駆動を開始する。これにより、第１および第２キャリッジ１，２も駆動モータ８の駆動により原稿読み取り位置であるポジションＡからフォワード方向に移動を開始し、白基準板２２を読み取る。そして、再びポジションＡに戻るためリターン方向に移動し、ポジションＡにおいて、搬送されてくる原稿の画像を読み取る。
第１キャリッジ１の移動量は白基準板２２を読み取り、再びポジションＡに戻り停止する際に、振動が発生しないような僅かな移動量とする。この実施の形態においては５ｍｍ程度移動する。この第１キャリッジ１のフォワード方向への５ｍｍ移動が完了するとほぼ同時に、ソレノイド２６のオンで駆動される白基準板２２が第一キャリッジ１の読み取り位置に移動してくる。白基準板２２の移動量はこの実施の形態では１６ｍｍ移動する。そして白基準板２２の読み取りを開始する。すなわち、露光ランプ１４により照射し、その反射光を第１ミラー１５、第２ミラー１６、第３ミラー１７を介して結像レンズ１８によりＣＣＤ１９に結像し、白基準板２２を読み取る。読み取ったシェーディングデータはスキャナ制御板２０に転送され、補正データとして画像処理に反映される。
【００２７】
白基準板２２の読み取りが完了すると、駆動モータ８はリターン駆動を開始する。そして第１キャリッジ１の読み取り位置がＡＤＦ２３の使用時の画像読み取り位置であるポジションＡに来るまで移動し停止する。同じく白基準板２２の読み取りが完了すると、白基準板２２はオン状態のソレノイド２６をオフにして、スプリング２５によってフォワード方向に移動させて停止する。
【００２８】
このように、第１キャリッジ１と白基準板２２距離を第１キャリッジ１と白基準板２２の両方を移動することにより短時間で第１キャリッジ１の読み取り位置に白基準板２２を移動するので、従来より高速で白基準板２２を読み取ることができ、シェーディング補正処理が高速で行われ、原稿の高速読み取りが可能となる。
【００２９】
第１キャリッジ１がポジションＡに停止した際にそのショックで発生する振動は、第１キャリッジ１の移動量を少なくし、その分質量の少ない白基準板２２の移動量を多くすることにより抑えることができる。白基準板２２を駆動するソレノイド２６は、タイムラグが４０〜５０ｍｓ程度あり、かつバラつく可能性がある。そのため、ソレノイド２６にオン信号が入っても、すぐに白基準板２２は移動を開始しない。そこで、その遅れ分を第１キャリッジ１の移動で補ってやることにより、高速読み取りが可能になる。
【００３０】
スキャナ制御板２０から駆動制御板２１へ駆動クロックが出力されステッピングモータ８は駆動を開始すると同時に白基準板２２を移動するためのソレノイド２６にもＯＮ信号を出力する。しかしながら、ソレノイド２６のタイムラグが４０ｍｓ〜５０ｍｓあるとすると、タイムラグがなく直ぐに駆動を開始する駆動モータ８を構成するステッピングモータは、このタイムラグの間に５ｍｍ移動することができる。
【００３１】
このように、白基準板２２はタイムラグ４０ｍｓ〜５０ｍｓ分遅れて移動してくるが、この遅れを補うために、振動が出ない範囲で第１キャリッジの移動量を多くするように駆動制御する。具体的には、例えば第１キャリッジの移動量を８ｍｍ程度にしてやり、白基準板２２のタイムラグを補うことにより高速読み取りを可能にする。振動は多少残るが画像読み取りには何ら支障はない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原稿読み取り時に振動をなくして高速で白基準板を読み取ることができるので、高速処理による読み取り効率の向上および読み取り品質の維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の画像読み取り部の主要部の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の駆動制御系のブロック図である。
【図４】ＡＤＦをセットしたときの本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の画像読み取り部の主要構成を示す説明図である。
【図５】図４における白基準板の駆動機構の概略構成を示す説明図である
【図６】従来の画像読み取り装置の主要構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 第１キャリッジ
２ 第２キャリッジ
８ 駆動モータ
１４ 露光ランプ
１９ ＣＣＤ
２１ 駆動制御板
２０ スキャナ制御板
２２ 白基準板
２３ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
２３ａ スリット
２４ 基板
２５ スプリング
２６ ソレノイド

Claims (2)

1. 原稿を読み取り位置に順次搬送する原稿搬送手段と、前記読み取り位置で前記原稿を読み取るために走査光学系を副走査方向に移動させる駆動手段と、前記読み取り位置とは異なる位置に配置されたシェーディング補正の基準となる白基準板と、前記原稿搬送手段、前記駆動手段及び前記白基準板の動作を制御し、読み取り動作を行わせる制御手段とを備えた画像読み取り装置において、
   前記制御手段は、
   シェーディング補正のための前記白基準板を読み取るときには、前記白基準板と前記走査光学系を互いに近寄せる方向に移動させると共に、前記白基準板の移動距離よりも前記走査光学系の移動距離を少なくし、かつ、
   前記走査光学系の移動距離を、前記白基準板の読み取りが終了した後、前記走査光学系を前記読み取り位置に移動させたときに、振動が発生しない程度の移動距離とすることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記請求項１記載の画像読み取り装置と、
   前記画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段と、
   を備えた画像形成装置。

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