JP7006182B2 - 画像読取装置およびそれを備えた画像形成装置並びに画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナー等に用いられる、原稿を走査して読み取る画像読取装置およびそれを備えた画像形成装置並びに画像読取方法に関するものである。

従来、電子写真プロセスを用いた複合機等に搭載される画像読取装置には、シート状の原稿を読み取るために原稿載置台（コンタクトガラス）へ送り込み、読み取り終了後に原稿載置台上から排出するような原稿搬送装置（Automatic Document Feeder）を備えたものがある。このような画像読取装置においては、読取モジュールを画像読取位置に固定した状態で原稿搬送装置によって原稿を自動的に搬送して読み取るシートスルー方式と、原稿を読み取る毎に原稿押さえを開閉して原稿載置台上の原稿を１枚ずつ取り替えながら、読取モジュールを走査移動させて原稿載置台上に載置された原稿を読み取る原稿固定方式の２種類の読み取り方式が可能である。

上述したような画像読取装置では、原稿固定方式で読み取られた画像データとシートスルー方式で読み取られた画像データとの間に濃度差が生じる場合がある。例えば、原稿固定方式で画像データが読み取られる場合、原稿はカバー部材によってコンタクトガラス上に押し付けられてコンタクトガラスと密着する。一方、シートスルー方式で画像データが読み取られる場合、原稿は画像読取位置においてコンタクトガラス上から離間して搬送されることがある。

この場合、原稿固定方式で画像データが読み取られる場合と、シートスルー方式で画像データが読み取られる場合とでは、原稿とコンタクトガラスとの間の距離が異なる。そのため、シートスルー方式によって原稿から読み取られる画像データの濃度は、原稿固定方式によって原稿から読み取られる画像データの濃度より濃くなる（暗くなる）。

そこで、特許文献１には、複数の読取モード毎に予め取得された調整値を用いてシェーディング補正を行うことで、読取方法の違いに起因して発生する画像データの濃度差を低減可能な画像読取装置が開示されている。具体的には、予め定められた基準濃度原稿から読取方法毎に読み取られる画像データに基づいて、それぞれの読取モードに対応する調整値が取得される。

特開２００２－４４４３８号公報

ところで、上述したシートスルー方式では、画像読取位置（読取光軸上）に異物等が付着した場合に筋画像が発生する。このような異物の影響を回避するために、画像読取位置を基準読取位置と基準読取位置から副走査方向に移動させた位置とを含む複数箇所に設けておく方法が考えられる。この場合、複数の画像読取位置における光源からの光の照射距離や照射角度が異なるため、シェーディング補正時の調整値も異なる。

そのため、特許文献１の方法を用いて調整値を取得しようとすると、基準原稿を用いた調整を複数の画像読取位置毎に実行する必要が生じ、調整値の設定に必要な調整工数が増加するとともに、調整値として記憶しておくデータ量も多くなる。

本発明は、上記問題点に鑑み、シートスルー方式での画像読み取り時に基準読取位置を含む複数の画像読取位置で読取可能な画像読取装置において、各画像読取位置におけるシェーディング補正の調整値を短時間で簡単に設定可能な画像読取装置およびそれを備えた画像形成装置並びに画像読取方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、コンタクトガラスと、原稿搬送装置と、読取モジュールと、制御部と、を備えた画像読取装置である。コンタクトガラスは、スキャナーフレームの上面に固定され、手置き原稿用ガラスと自動読取用ガラスとに区画される。原稿搬送装置は、コンタクトガラスに対して上方に開閉可能であり、原稿を自動読取用ガラスの上面に搬送する。読取モジュールは、コンタクトガラスの下方に副走査方向に往復移動可能に配置され、手置き原稿用ガラス上に載置される原稿の画像を副走査方向に移動しながら読み取る原稿固定方式と、原稿搬送装置によって自動読取用ガラスの上面に搬送される原稿の画像を自動読取用ガラスに対向する画像読取位置に停止した状態で読み取るシートスルー方式と、で原稿の画像データを読み取り可能である。制御部は、読取モジュールによる読み取り動作を制御する。制御部は、読取処理部と、補正処理部と、設定処理部と、を有する。読取処理部は、読取モジュールを用いて原稿固定方式により画像データを読み取る固定読取処理と、読取モジュールを用いてシートスルー方式により画像データを読み取る搬送読取処理と、を実行可能である。補正処理部は、固定読取処理によって読み取られた画像データに対し第１調整値を用いてシェーディング補正を実行し、搬送読取処理によって読み取られた画像データに対し第２調整値を用いてシェーディング補正を実行する。設定処理部は、読取処理部における基準画像の固定読取処理によって取得されたデータに基づいて第１調整値を取得し、基準画像の搬送読取処理によって取得されたデータに基づいて第２調整値を取得する。搬送読取処理を実行する場合、基準読取位置を含む複数の画像読取位置のいずれかに読取モジュールを停止させた状態で読み取り可能である。設定処理部は、第２調整値が取得されている場合、第２調整値に基づいて複数の画像読取位置に対応する第２調整値を算出し、第２調整値が取得されておらず、第１調整値が取得されている場合、第１調整値に基づいて複数の画像読取位置に対応する第２調整値を算出する。

本発明の第１の構成によれば、画像読取位置毎に基準シートを搬送して第２調整値を取得する必要がなく、複数の第２調整値をデータとして保持しておく必要もなくなる。従って、第２調整値の設定に要する時間やデータ保持量を削減しつつ、読取位置の変動に起因する読み取り画像の濃度ムラを抑制することができる。また、第２調整値が取得されていない場合は第１調整値に基づいて複数の画像読取位置に対応する第２調整値を算出するため、基準シートを搬送して読み取る必要のある第２調整値の再取得を行うことなく複数の画像読取位置で搬送読取処理を実行することができ、画像品質をできる限り確保しながら生産性（読取効率）を高めることができる。

本発明の画像読取部６を備えた画像形成装置１００の全体構成を示す側面断面図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６および画像読取部６に原稿を自動搬送する原稿搬送装置２７の内部構造を示す側面断面図 図２の表面用読取モジュール５０周辺の拡大図であって、表面用読取モジュール５０を基準位置に配置した状態を示す図 図２の表面用読取モジュール５０周辺の拡大図であって、表面用読取モジュール５０を画像読取位置に配置した状態を示す図 第１実施形態の画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図 第１実施形態の画像読取部６においてシートスルー方式で片面原稿を連続して読み取る場合の制御例を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る画像読取部６に用いられる表面用読取モジュール５０周辺の側面断面図 第２実施形態の画像読取部６に用いられる表面用読取モジュール５０の基板７５を上方から見た平面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像読取部６を備えた画像形成装置１００の概略構成図である。図１において、画像形成装置１００（ここでは一例としてデジタル複合機を示す）では、コピー動作を行う場合、後述する画像読取部６において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、複合機本体２内の画像形成部３において、図１の時計回り方向に回転する感光体ドラム５が帯電ユニット４により一様に帯電される。そして、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７からのレーザービームにより、感光体ドラム５上に画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく静電潜像が形成される。形成された静電潜像に現像ユニット８により現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１およびレジストローラー対１２を経由して画像形成部３に搬送される。搬送された用紙は、感光体ドラム５と転写ローラー１３（画像転写部）のニップ部を通過することにより感光体ドラム５の表面におけるトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラー対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に搬送される。用紙は用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、反転搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂから成る用紙排出部に排出される。

また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）が感光体ドラム５の回転方向に対してクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱可能に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃと、を備えており、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５および現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。

複合機本体２の上部には画像読取部６が配置されており、複合機本体２の上面にはプラテン（原稿押さえ）２４が開閉可能に設けられている。プラテン２４は、画像読取部６のコンタクトガラス２５（図２参照）上に載置される原稿を押さえて保持する。プラテン２４上には原稿搬送装置２７が付設されている。

用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラー対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通する。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラー対１９を経由して二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通する。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は反転搬送路１６に連通する。

更に、複合機本体２内には、画像形成部３、画像読取部６、原稿搬送装置２７等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）９０が配置されている。

図２は、本発明の第１実施形態に係る画像読取部６および画像読取部６に原稿を自動搬送する原稿搬送装置２７の内部構造を示す側面断面図である。画像読取部６の上面には自動読取用ガラス２５ａと手置き原稿用ガラス２５ｂから成るコンタクトガラス２５が配置されている。画像読取部６の内部には表面用読取モジュール５０が配置されている。表面用読取モジュール５０は、副走査方向（図２の左右方向）に移動しながら手置き原稿用ガラス２５ｂに載置された原稿画像を読み取る。また、表面用読取モジュール５０は、自動読取用ガラス２５ａの直下に停止した状態で原稿搬送装置２７により搬送される原稿の表面側（下面側）の画像を読み取る。

自動読取用ガラス２５ａと手置き原稿用ガラス２５ｂの間には、原稿搬送装置２７によって搬送される原稿の先端をすくい上げる搬送ガイド５４が配置されている。搬送ガイド５４の下部には表面用読取モジュール５０のシェーディング補正用の表面用白基準板５５が配置されている。

原稿搬送装置２７のカバー部材３１内には、原稿給紙トレイ２９から原稿排出トレイ３２に至る原稿搬送路ｄが形成されている。原稿搬送路ｄに沿ってピックアップローラー３３、給紙ベルト３４および分離ローラー３５、レジストローラー対３６、搬送ローラー対３７、排出ローラー対４３等から成る原稿搬送部材と、原稿の裏面側の画像を読み取る裏面用読取モジュール５１が設けられている。また、裏面用読取モジュール５１に隣接して裏面読取用ガラス５６が配置されている。裏面読取用ガラス５６は原稿搬送路ｄの内壁面の一部を構成する。さらに、原稿搬送路ｄを挟んで裏面読取用ガラス５６に対向する位置には、裏面用読取モジュール５１のシェーディング補正用の裏面用白基準板５７が配置されている。

給紙ベルト３４は駆動ローラー４４ａと従動ローラー４４ｂに掛け回されており、下方から分離ローラー３５が所定の圧力で接触している。分離ローラー３５にはトルクリミッターが内蔵されており、回転負荷が所定トルクを上回る場合のみ給紙ベルト３４と従動回転するようになっている。

原稿搬送路ｄはレジストローラー対３６から自動読取用ガラス２５ａに至る間において反転するように湾曲している。また、原稿搬送路ｄには、原稿の存否或いは通過を検知するための給紙センサー、排出センサーを含む複数の用紙検知センサー（図示せず）が適所に設けられている。

次に、原稿搬送装置２７を用いたシートスルー方式の原稿搬送動作について説明する。シートスルー方式においては、原稿給紙トレイ２９に画像面を上向きにして複数枚の原稿をセットする。その後、画像形成装置１００の操作部８０（図５参照）のコピー開始ボタンがオンされると、昇降機構（図示せず）により上昇したリフト板（図示せず）が原稿を介してピックアップローラー３３を押し上げる。その結果、ピックアップローラー３３を含む枠体（図示せず）の重さがリフト板に加わることにより、原稿の上面が所定の圧力（給紙圧）でピックアップローラー３３に押しつけられる。

ここで、ピックアップローラー３３、駆動ローラー４４ａ、従動ローラー４４ｂおよび給紙ベルト３４は、図示しない枠体に配置されている。また、ピックアップローラー３３は駆動ローラー４４ａと不図示のギアで連結されている。ローラー駆動モーター（図示せず）により駆動ローラー４４ａが回転すると、駆動ローラー４４ａと従動ローラー４４ｂとにより張架された給紙ベルト３４が回転駆動されると共に、ピックアップローラー３３も回転駆動される。

原稿給紙トレイ２９にセットされた原稿は、ピックアップローラー３３によって通常上段の複数枚が給紙ベルト３４と分離ローラー３５のニップ部に送られる。そして、分離ローラー３５により複数枚の原稿のうち最上の１枚のみが分離されてレジストローラー対３６に向けて搬送される。その際、原稿の先端が給紙センサーによって検出されてから所定の距離だけその原稿が搬送された後、ローラー駆動モーターの作動停止によってピックアップローラー３３および給紙ベルト３４の回転駆動が停止され一次給紙が終了する。一次給紙された原稿は、その先端がレジストローラー対３６のニップ部に撓みが形成された状態で停止させられる。

一次給紙が終了してから所定時間経過後、二次給紙が開始される。つまり、二次給紙駆動モーター（図示せず）の作動によりレジストローラー対３６が回転駆動される。原稿は、レジストローラー対３６、搬送ローラー対３７により自動読取用ガラス２５ａに向けて搬送される。自動読取用ガラス２５ａに搬送されてきた原稿は、自動読取用ガラス２５ａに対向配置された原稿押さえ部材５３と当接することによって上方から自動読取用ガラス２５ａに押し付けられる。そして、原稿の表面側（自動読取用ガラス２５ａ側）の画像が自動読取用ガラス２５ａを通して表面用読取モジュール５０により読み取られる。

その後、自動読取用ガラス２５ａを通過した原稿は搬送ガイド５４を経て搬送ローラー対３７、排出ローラー対４３に向けて搬送された後、最終的には排出ローラー対４３によって原稿排出トレイ３２上に排出される。その際、排出センサーにより原稿の後端通過を検知したことによって、原稿１枚の画像読み取りの完了を検出する。ここで排出センサーは、原稿の搬送完了毎に原稿枚数を計数するカウント機能を有しており、給紙センサーが後続の原稿を検知していれば、２枚目以降の原稿搬送が上記と同様に続行される。

また、両面原稿を読み取る場合は、原稿押さえ部材５３の上流側に設けられた裏面用読取モジュール５１で原稿裏面の画像を読み取った後、表面用読取モジュール５０で原稿表面の画像を読み取る。

図３および図４は、図２の表面用読取モジュール５０および表面用白基準板５５周辺の拡大図であり、それぞれ表面用読取モジュール５０が基準位置（ホームポジション）および画像読取位置にある状態を示している。図３に示すように、表面用読取モジュール５０はＣＩＳセンサー（Contact Image Sensor、密着型イメージセンサー）方式の読取モジュールであり、内部には光源７０と、複数のレンズから構成される集光レンズ７１と、読取手段としてのＣＭＯＳ（Complementary MOS）センサー７３が備えられており、光源７０から照射された光が原稿（図示せず）により反射された後、集光レンズ７１により集光され、ＣＭＯＳセンサー７３に導かれるようになっている。ＣＭＯＳセンサー７３は基板７５に支持されている。表面用読取モジュール５０は、スライダー６０を介してコンタクトガラス２５の裏面に当接している。

なお、ここでは表面用読取モジュール５１の読取方式として、ミラーを用いずに撮像素子にＣＭＯＳセンサー７３を用いる等倍光学系を例示したが、複数のミラーと光学レンズを用い、撮像素子にＣＣＤ（Charge Coupled Devices）と呼ばれる電荷結合素子を使用し、光学レンズによって縮小像を結像させて画像を読み取る縮小光学系を使用することも可能である。

上記構成において、原稿固定方式で原稿画像を読み取る場合、先ず、原稿（図示せず）を手置き原稿用ガラス２５ｂ上に表面を下向きにして載置する。そして、光源７０からの光により原稿の画像面を照射しながら、表面用読取モジュール５０をスキャナーホーム側（図２の左側）からスキャナーリターン側（図２の右側）へ所定の速度で移動させる。その結果、画像面で反射された光は画像光となってＣＭＯＳセンサー７３上に結像される。結像された画像光はＣＭＯＳセンサー７３において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。

一方、シートスルー方式で原稿画像を読み取る場合は、図４に示すように、表面用読取モジュール５０を自動読取用ガラス２５ａの直下に移動させる。そして、原稿搬送装置２７によって自動読取用ガラス２５ａに向けて順次搬送され、原稿押さえ部材５３によって軽く押圧されながら自動読取用ガラス２５ａを通過する原稿の表面を光源７０からの光で照射し、画像面で反射された画像光をＣＭＯＳセンサー７３上に結像させて画像の読み取りが行われる。いずれの読み取り方式においても、表面用読取モジュール５０によって読み取られた画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４（図５参照）に送出される。

図５は、本実施形態の画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で画像形成装置１００各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

操作部８０には、液晶表示部８１、各種の状態を示すＬＥＤ８２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

その他、操作部８０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

モジュール駆動モーター８３は、原稿固定方式で原稿画像を読み取る際に表面用読取モジュール５０を副走査方向（図２の左右方向）に往復移動させる。また、モジュール駆動モーター８３は、シートスルー方式で原稿画像を読み取る際に表面用読取モジュール５０を後述する基準読取位置ｐｓと、基準読取位置ｐｓから副走査方向にずれた第１読取位置ｐ１、第２読取位置ｐ２・・・に移動させる。モジュール駆動モーター８３はステッピングモーターであり、制御部９０は、モジュール駆動モーター８３の駆動パルス数によって表面用読取モジュール５０の画像読取位置を検知可能である。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（CentralProcessing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部８０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６、読取処理部９７、補正処理部９８、設定処理部９９を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００内の任意の場所に配置可能である。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部３、画像読取部６、原稿搬送装置２７、操作部８０等が挙げられる。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＡＭ９３（或いはＲＯＭ９２）には、後述するシェーディング補正のために取得された第１調整値Ｒｆ、第２調整値Ｒｓや、画像読取位置毎の第２調整値Ｒｓｎの算出に必要な補正係数等も記憶される。一時記憶部９４は、画像読取部６から送信される画像データを受信する画像入力部（図示せず）より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。

読取処理部９７は、表面用読取モジュール５０を用いて手置き原稿用ガラス２５ｂに載置された原稿から画像データを読み取る固定読取処理を実行する。また読取処理部９７は、表面用読取モジュール５０を用いて原稿搬送装置２７によって自動読取用ガラス２５ａに搬送される原稿から画像データを読み取る搬送読取処理を実行する。

補正処理部９８は、以下に示す式（１）に基づいて、固定読取処理および搬送読取処理によって読み取られた画像データの画素毎にシェーディング補正を実行する。
Ｄｏｕｔ＝Ａ×Ｒ×（Ｄｉｎ－Ｄｂ）／（Ｄｗ－Ｄｂ）・・・（１）

なお、式（１）において、Ｄｉｎは補正前の画像データの濃度値を示し、Ｄｏｕｔは補正後の画像データの濃度値を示す。また、Ａは補正後の画像データの階調数を示し、Ｒは調整値を示す。例えば、階調数Ａは２５６である。Ｄｗは白色基準データであり、表面用読取モジュール５０をホームポジションに配置し、光源７０を点灯させて光源７０から照射された光が表面用白基準板５５により反射された後、集光レンズ７１により集光され、ＣＭＯＳセンサー７３に導光されたときのＣＭＯＳセンサー７３の出力レベルを示す。Ｄｂは黒色基準データであり、光源７０を消灯させたときのＣＭＯＳセンサー７３の出力レベルを示す。

固定読取処理でのシェーディング補正に用いる調整値Ｒと、搬送読取処理でのシェーディング補正に用いる調整値Ｒとを同じ値に設定した場合、原稿搬送装置２７からシートスルー方式で搬送される原稿を自動読取用ガラス２５ａに密着した状態で読み取ることができれば、搬送読取処理で読み取られた画像は固定読取処理で読み取られた画像と同じ濃度になる。

しかし、シートスルー方式では、原稿は自動読取用ガラス２５ａと原稿押さえ部材５３の隙間を搬送されながら読み取られ、搬送ガイド５４で先端をすくい上げられて原稿排出トレイ３２に搬送される。そのため、搬送読取処理では原稿が自動読取用ガラス２５ａに密着していない状態で読み取られる場合があり、原稿に対する光源７０からの光の照射距離や照射角度が変動する。その結果、搬送読取処理では原稿からの反射光量が低下し、固定読取処理に比べて画像濃度が濃くなる現象が生じる。

そこで、本実施形態では、原稿固定方式、シートスルー方式のそれぞれの読み取り方式で基準画像を読み取ることにより、固定読取処理でのシェーディング補正に用いる第１調整値Ｒｆおよび搬送読取処理でのシェーディング補正に用いる第２調整値Ｒｓの取得を行う。搬送読取処理では、固定読取処理に比べて画像濃度が濃くなることを考慮して、第２調整値Ｒｓを第１調整値Ｒｆよりも高く設定することで、固定読取処理と同等の画像濃度で読み取ることができる。

補正処理部９８は、読取処理部９７の固定読取処理によって読み取られた画像データに対して、第１調整値Ｒｆを用いたシェーディング補正を実行する。また補正処理部９８は、読取処理部９７の搬送読取処理によって読み取られた画像データに対して、第２調整値Ｒｓを用いたシェーディング補正を実行する。第１調整値Ｒｆおよび第２調整値Ｒｓは、ＲＯＭ９２（またはＲＡＭ９３）に記憶される。

設定処理部９９は、表面用読取モジュール５０を用いて固定読取処理または搬送読取処理によって原稿を読み取る場合の、シェーディング補正に用いる調整値を設定する。以下、本実施形態の画像読取部６において、第１調整値Ｒｆおよび第２調整値Ｒｓを設定する方法について説明する。

固定読取処理でのシェーディング補正に用いる第１調整値Ｒｆを取得する場合、手置き原稿用ガラス２５ｂに載置された所定の基準画像（白色画像）を含む基準シートから表面用読取モジュール５０を用いて画像データを読み取る。設定処理部９９は、読み取られた基準シートの画像データ（基準画像データ）に基づいて第１調整値Ｒｆを取得する。

具体的には、基準画像の画像濃度の目標値が１００であり、実際に基準シートを手置き原稿用ガラス２５ｂに載置して固定読取処理で読み取ったときの基準画像の画像濃度が９０であったとする。このとき、設定処理部９９は、読み取られた基準画像の画像濃度が目標値（１００）になるように第１調整値Ｒｆを１００／９０≒１．１に設定する。設定された第１調整値ＲｆはＲＡＭ９３に記憶される。

同様に、搬送読取処理でのシェーディング補正に用いる第２調整値Ｒｓを取得する場合、表面用読取モジュール５０を用いて原稿搬送装置２７によって自動読取用ガラス２５ａに搬送された基準画像を含む基準シートを読み取る。そして、読み取られた基準画像の画像濃度が８０であったとき、設定処理部９９は、読み取られた基準画像の画像濃度が目標値（１００）になるように第２調整値Ｒｓを１００／８０＝１．２５に設定する。設定された第２調整値ＲｓはＲＡＭ９３に記憶される。

また、搬送読取処理では表面用読取モジュール５０が所定の画像読取位置（図４の基準読取位置ｐｓ）に停止した状態で画像を読み取る。そのため、自動読取用ガラス２５ａの基準読取位置ｐｓに紙粉等の異物が付着した場合に画像に筋が発生するという課題が挙げられる。このような異物の影響を軽減する手段として、搬送読取処理での画像読取位置を副走査方向（図４の左右方向）の複数の箇所に設け、それぞれの画像読取位置に表面用読取モジュール５０を移動させる方法がある。例えば、図４に示す基準読取位置ｐｓから副走査方向にずれた第１読取位置ｐ１、第２読取位置ｐ２・・・に表面用読取モジュール５０を移動させる。

ここで、搬送読取処理における画像読取位置を複数個所設けると、各画像読取位置によって原稿と光源７０との距離や、原稿に対する光源７０からの光の照射角度の関係が変動する。そこで、各画像読取位置に対して異なる第２調整値Ｒｓを設定することで、全ての画像読取位置において適正な画像濃度で読み取ることができる。

しかし、全ての画像読取位置で基準シートを搬送し、搬送読取処理で読み取りを行って第２調整値Ｒｓを取得すると、第２調整値Ｒｓの取得に時間を要し、保持しておくデータ数も増加してしまう。そこで、搬送読取処理での基準読取位置ｐｓを設定するとともに、固定読取処理における画像濃度と搬送読取処理の各画像読取位置（ｐｓ、ｐ１、ｐ２・・・）における画像濃度の関係を予め把握しておき、固定読取処理と同等の画像濃度になるように各画像読取位置での第２調整値Ｒｓの補正係数を設定する。即ち、搬送読取処理では、基準読取位置ｐｓみで基準シートを読み取って第２調整値Ｒｓを設定する。

ここでは固定読取処理における画像濃度を基準として搬送読取処理でのシェーディング補正を行うため、固定読取処理でのシェーディング補正に用いる第１調整値Ｒｆを基準調整値としている。そのため、搬送読取処理の基準読取位置ｐｓにおける第２調整値ＲｓをＲｓ０とすると、第２調整値Ｒｓ０は以下の式（２）で表すことができる。
Ｒｓ０＝Ｒｆ×ｋ０・・・（２）
式（２）において、ｋ０は搬送読取処理での基準読取位置ｐｓにおける補正係数である。

また、基準読取位置ｐｓからｎ番目の画像読取位置ｐｎにおける第２調整値ＲｓをＲｓｎとすると、第２調整値Ｒｓｎは以下の式（３）で表される。
Ｒｓｎ＝Ｒｓ０×ｋｎ／ｋ０・・・（３）
式（３）において、ｋｎはｎ番目の画像読取位置ｐｎにおける補正係数である。

さらに、表面用読取モジュール５０で表面用白基準板５５を読み取ったときの画像濃度が目標値（例えば１００）になるような初期値Ｒｉｎｉが、予めＲＯＭ９２（またはＲＡＭ９３）に記憶されている。

ところで、画像形成装置１００において、シェーディング補正に用いる調整値の一部又は全部が設定されないことがある。例えば、画像形成装置１００において、固定読取処理および搬送読取処理の各々に対応する第１調整値Ｒｆ、第２調整値Ｒｓが記憶されたＲＯＭ９２またはＲＡＭ９３を含む回路基板が故障して、その回路基板が交換されることがある。この場合、ユーザーまたはサービスマンは、読取方式毎に基準シートの画像データを読み取らせて、各々の読取方法に対応する第１調整値Ｒｆ、第２調整値Ｒｓを再設定する作業を行う必要がある。

ここで、ユーザー等が作業を怠った場合には、各々の読取方式に対応する調整値の一部又は全部が設定されていない状態となる。その結果、例えば第２調整値Ｒｓが設定されていない状態でシートスルー方式よる搬送読取処理を行うと、読み取られた画像の濃度が濃くなってしまうという不具合が生じる。また、基準シートを読み取らせて第２調整値Ｒｓを再設定すると、画像読取処理の待ち時間が長くなってしまう。

そこで、本実施形態では、第２調整値Ｒｓが設定されておらず、第１調整値Ｒｆが設定されている場合に、第１調整値Ｒｆに基づいて第２調整値Ｒｓを設定する。また、第１調整値Ｒｆおよび第２調整値Ｒｓの両方が設定されていない場合は、初期値Ｒｉｎｉに基づいて第２調整値Ｒｓを設定する。

図６は、本実施形態の画像読取部６においてシートスルー方式で片面原稿を読み取る場合の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１～図５を参照しながら、図６のステップに沿ってシートスルー方式での片面読取手順について説明する。

シートスルー方式による片面自動読取が入力されると（ステップＳ１）、制御部９０は、先ずシェーディング補正に用いる白色基準データおよび黒色基準データを取得する（ステップＳ２）。具体的には、図３に示すように、表面用読取モジュール５０をホームポジションに配置し、光源７０を点灯させて光源７０から照射された光が表面用白基準板５５により反射された後、集光レンズ７１により集光され、ＣＭＯＳセンサー７３に導光されたときのＣＭＯＳセンサー７３の出力レベルを白色基準データＤｗとして取得する（白色基準取得）。また、光源７０を消灯させたときのＣＭＯＳセンサー７３の出力レベルを黒色基準データＤｂとして取得する（黒色基準取得）。

なお、白色基準データを取得する際は、表面用読取モジュール５０を原稿搬送方向上流側（図３の左方向）に移動させながら表面用白基準板５５の主走査方向（図３の紙面と垂直な方向）の複数ラインで白色基準データのサンプリングを行い、取得した白色基準データを平均化することが好ましい。このようにすることで、表面用白基準板５５の黒点や埃の影響を排除することができる。

次に、制御部９０は第２調整値Ｒｓを取得済であるか否かを判断する（ステップＳ３）。なお、前述したように各画像読取位置ｐｓｎでの第２調整値Ｒｓｎは基準読取位置ｐｓでの第２調整値Ｒｓ０に基づいて算出されるため、ここでいう第２調整値Ｒｓは基準読取位置ｐｓでの第２調整値Ｒｓ０を指す。

第２調整値Ｒｓ（Ｒｓ０）を取得済である場合は（ステップＳ３でＹｅｓ）、制御部９０は設定処理部９９により表面用読取モジュール５０の画像読取位置毎に第２調整値Ｒｓｎを設定する（ステップＳ４）。具体的には、前述の式（３）に基づいて画像読取位置毎に第２調整値Ｒｓｎを算出する。例えば、画像読取位置が基準読取位置ｐｓである場合はＲｓ０＝Ｒｓ×ｋ０／ｋ０＝Ｒｓであるから、設定された第２調整値Ｒｓがそのまま第２調整値Ｒｓ０となる。また、画像読取位置が第１読取位置ｐ１である場合は、Ｒｓ１＝Ｒｓ×ｋ１／ｋ０によって第２調整値Ｒｓ１を算出する。

次に、制御部９０は原稿搬送装置２７による原稿の搬送を開始し、表面用読取モジュール５０を画像読取位置（図４参照）に移動して画像読取を実行する（ステップＳ５）。制御部９０は、ステップＳ５で実行された搬送読取処理によって読み取られた原稿の画像データに対してシェーディング補正を実行する（ステップＳ６）。具体的には、ステップＳ２で取得された白色基準データＤｗおよび黒色基準データＤｂと、ステップＳ４で算出された画像読取位置毎の第２調整値Ｒｓｎとを用いて、式（１）に基づいてシェーディング補正を実行する。

一方、ステップＳ３において第２調整値Ｒｓが取得されていない場合は（ステップＳ３でＮｏ）、制御部９０は第１調整値Ｒｆを取得済であるか否かを判断する（ステップＳ７）。第１調整値Ｒｆを取得済である場合は（ステップＳ７でＹｅｓ）、設定処理部９９により第１調整値Ｒｆをシェーディング補正の仮調整値に設定する（ステップＳ８）。また、ステップＳ７において第１調整値Ｒｆが取得されていない場合は（ステップＳ７でＮｏ）、設定処理部９９により初期値Ｒｉｎｉをシェーディング補正の仮調整値に設定する（ステップＳ９）。

次に、制御部９０は表面用読取モジュール５０の画像読取位置毎に第２調整値Ｒｓｎを設定する（ステップＳ４）。具体的には、第１調整値Ｒｆを仮調整値に設定した場合は式（２）、（３）から導かれる以下の式（４）により第２調整値Ｒｓｎを算出する。
Ｒｓｎ＝Ｒｆ×ｋｎ・・・（４）

例えば、画像読取位置が基準読取位置ｐｓである場合は、Ｒｓ０＝Ｒｆ×ｋ０によって第２調整値Ｒｓ０を算出する。また、画像読取位置が第１読取位置ｐ１である場合は、Ｒｓ１＝Ｒｆ×ｋ１によって第２調整値Ｒｓ１を算出する。

また、初期値Ｒｉｎｉを仮調整値に設定した場合は以下の式（５）により第２調整値Ｒｓｎを算出する。
Ｒｓｎ＝Ｒｉｎｉ×ｋｎ・・・（５）

例えば、画像読取位置が基準読取位置ｐｓである場合は、Ｒｓ０＝Ｒｉｎｉ×ｋ０によって第２調整値Ｒｓ０を算出する。また、画像読取位置が第１読取位置ｐ１である場合は、Ｒｓ１＝Ｒｉｎｉ×ｋ１によって第２調整値Ｒｓ１を算出する。

その後、画像読取が実行され（ステップＳ６）、ステップＳ２で取得された白色基準データＤｗおよび黒色基準データＤｂと、ステップＳ４で算出された第２調整値Ｒｓｎとを用いて式（１）に基づいてシェーディング補正が実行される（ステップＳ７）。そして、シェーディング補正後の画像データに基づいて、画像形成部３において印字処理が実行される。

以上説明したように、本実施形態の画像読取部６では、シートスルー方式での片面（表面）連続読取時に、搬送読取処理に対応する第２調整値Ｒｓが取得されておらず、固定読取処理に対応する第１調整値Ｒｆが取得されている場合は、固定読取処理に対応する第１調整値Ｒｆを仮調整値に設定する。また、第２調整値Ｒｓおよび第１調整値Ｒｆのいずれも取得されていない場合は、初期値Ｒｉｎｉを仮調整値に設定する。そして、設定された第１調整値Ｒｆまたは初期値Ｒｉｎｉを用いて画像読み取り位置毎に第２調整値Ｒｓｎを算出する。これにより、基準シートを搬送して読み取る必要のある第２調整値Ｒｓの再取得を行うことなく搬送読取処理を実行することができ、画像品質をできる限り確保しながら生産性（読取効率）を高めることができる。

また、画像読取位置毎に基準シートを搬送して第２調整値Ｒｓｎを取得する必要がなく、複数の第２調整値Ｒｓｎをデータとして保持しておく必要もなくなる。従って、第２調整値Ｒｓの設定に要する時間やデータ保持量を削減しつつ、読取位置の変動に起因する読み取り画像の濃度ムラを抑制することができる。

なお、図６では表面用読取モジュール５０を用いて片面原稿を読み取る場合の制御例について示したが、シートスルー方式による両面原稿の読み取り時に表面用読取モジュール５０を用いて原稿表面を読み取る場合の制御にも全く同様に適用可能である。

図７は、本発明の第２実施形態に係る画像読取部６に用いられる表面用読取モジュール５０周辺の側面断面図であり、図８は、第２実施形態の画像読取部６に用いられる表面用読取モジュール５０の基板７５を上方から見た平面図である。本実施形態では、表面用読取モジュール５０に搭載されるＣＭＯＳセンサー７３として、原稿からの反射光（画像光）光をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の読み取り色毎に複数（ここでは３本）のＣＭＯＳセンサー７３ａ～７３ｃを用いる。表面用読取モジュール５０の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態のように読み取り色毎に複数（ここでは３本）のＣＭＯＳセンサー７３ａ～７３ｃを用いる場合、図８に示すように各ＣＭＯＳセンサー７３が副走査方向（図８の左右方向）において異なる位置に配置されている。そのため、各ＣＭＯＳセンサー７３ａ～７３ｃに対する原稿からの反射光の入射角度が変動する。従って、第２調整値Ｒｓｎは各ＣＭＯＳセンサー７３ａ～７３ｃに対して個別に設定する必要があり、補正係数ｋｎもＣＭＯＳセンサー７３ａ～７３ｃ毎に設定する必要がある。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、画像読取装置として、画像形成装置１００に搭載される画像読取部６を例に挙げて説明したが、画像形成装置１００と別体で用いられるイメージスキャナーにも全く同様に適用することができる。

本発明は、シートスルー方式と原稿固定方式とで原稿を読み取り可能であって、シートスルー方式での画像読み取り時に基準読取位置を含む複数の画像読取位置で読取可能な画像読取装置に利用可能である。本発明の利用により、各画像読取位置におけるシェーディング補正の調整値を短時間で簡単に設定可能な画像読取装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

６ 画像読取部（画像読取装置）
２５ コンタクトガラス
２５ａ 自動読取用ガラス
２５ｂ 手置き原稿用ガラス
２７ 原稿搬送装置
５０ 表面用読取モジュール（読取モジュール）
５１ 裏面用読取モジュール
５４ 搬送ガイド
５５ 表面用白基準板
５７ 裏面用白基準板
７０ 光源
７１ 集光レンズ
７３ ＣＭＯＳセンサー
９０ 制御部
９７ 読取処理部
９８ 補正処理部
９９ 設定処理部
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. スキャナーフレームの上面に固定され、手置き原稿用ガラスと自動読取用ガラスとに区画されたコンタクトガラスと、
   前記コンタクトガラスに対して上方に開閉可能であり、原稿を前記自動読取用ガラスの上面に搬送する原稿搬送装置と、
   前記コンタクトガラスの下方に副走査方向に往復移動可能に配置され、前記手置き原稿用ガラス上に載置される原稿の画像を副走査方向に移動しながら読み取る原稿固定方式と、前記原稿搬送装置によって前記自動読取用ガラスの上面に搬送される原稿の画像を前記自動読取用ガラスに対向する画像読取位置に停止した状態で読み取るシートスルー方式と、で原稿の画像データを読み取り可能な読取モジュールと、
   前記読取モジュールによる読み取り動作を制御する制御部と、
   を備えた画像読取装置において、
   前記制御部は、
   前記読取モジュールを用いて前記原稿固定方式により前記画像データを読み取る固定読取処理と、前記読取モジュールを用いて前記シートスルー方式により前記画像データを読み取る搬送読取処理と、を実行可能な読取処理部と、
   前記固定読取処理によって読み取られた前記画像データに対し第１調整値を用いてシェーディング補正を実行し、前記搬送読取処理によって読み取られた前記画像データに対し第２調整値を用いてシェーディング補正を実行する補正処理部と、
   前記読取処理部における基準画像の前記固定読取処理によって取得されたデータに基づいて前記第１調整値を取得し、前記基準画像の前記搬送読取処理によって取得されたデータに基づいて前記第２調整値を取得する設定処理部と、
   を有し、
   前記搬送読取処理を実行する場合、基準読取位置を含む複数の前記画像読取位置のいずれかに前記読取モジュールを停止させた状態で読み取り可能であり、
   前記設定処理部は、前記第２調整値が取得されている場合、前記第２調整値に基づいて複数の前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出し、前記第２調整値が取得されておらず、前記第１調整値が取得されている場合、前記第１調整値に基づいて複数の前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記設定処理部は、前記第２調整値が取得されている場合、前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置の補正係数を前記第２調整値に積算し、前記基準読取位置の補正係数で除算して前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記設定処理部は、前記第２調整値が取得されておらず、前記第１調整値が取得されている場合、前記第１調整値を前記シェーディング補正の仮調整値に設定し、前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置の補正係数を前記第１調整値に積算して前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記設定処理部は、前記第２調整値および前記第１調整値の両方が取得されていない場合、予め定められた初期値を前記シェーディング補正の仮調整値に設定し、前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置の補正係数を前記初期値に積算して前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記読取モジュールは、原稿に光を照射する光源と、前記光源から原稿に照射される光の反射光を色毎に読み取る複数のセンサーと、を備え、
   前記設定処理部は、前記複数のセンサー毎に異なる前記補正係数を用いて前記第２調整値を個別に算出することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 前記読取モジュールは、密着型イメージセンサーであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。
8. 原稿固定方式により画像データを読み取る固定読取処理と、シートスルー方式により画像データを読み取る搬送読取処理と、で画像を読み取り可能な画像読取装置を用いて、基準読取位置を含む複数の画像読取位置のいずれかで前記搬送読取処理を行う際の画像読取方法であって、
   シェーディング補正に用いる白色基準データおよび黒色基準データを取得する基準取得工程と、
   前記固定読取処理によって予め定められた基準画像を含む基準シートを読み取ることにより第１調整値を取得する第１ステップと、
   前記搬送読取処理によって前記基準シートを読み取ることにより第２調整値を取得する第２ステップと、
   前記第２ステップにより前記第２調整値が取得されている場合に、前記第２調整値に基づいて複数の前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出する第３ステップと、
   前記第２ステップにより前記第２調整値が取得されておらず前記第１ステップにより前記第１調整値が取得されている場合に、前記第１調整値に基づいて複数の前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出する第４ステップと、
   前記第２ステップにより前記第２調整値が設定されておらず前記第１ステップにより前記第１調整値が設定されていない場合に、予め定められた初期値に基づいて複数の前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出する第５ステップと、
   を含み、前記搬送読取処理を実行する前記画像読取位置に対応する前記第２調整値を算出する調整値算出工程と、
   前記画像読取装置を用いて前記搬送読取処理を実行する原稿読取工程と、
   前記原稿読取工程によって読み取られた画像データに対して、前記基準取得工程において取得された前記白色基準データおよび前記黒色基準データと、前記調整値算出工程において算出された前記第２調整値と、を用いてシェーディング補正を実行する補正工程と、
   を含む画像読取方法。

Images