(57)【要約】【課題】受光部材とレンズアレイの相対的な位置ずれ量が受光部材毎に異なっている場合でも、読み取り品質の悪化を抑制することができる画像読取装置を得る。【解決手段】原稿シート部材Ｐを読み込む前に、光源が基準白色板６５へ光を照射し、この反射光より、検出部８０が光の周期ムラを取得して受光部材７２とレンズアレイ７０の相対的な位置ずれ量を検出する。補正部８２が、この位置ずれ量に基づいてメモリー部７８に格納された複数種類のシェーディング補正データから受光部材７２毎に適したシェーディング補正データを選択する。そして、補正部８２が、受光部材７２によって読み込まれて変換された原稿シート部材Ｐの裏面の電気信号を、選択されたシェーディング補正データに基づいて補正する。これにより、受光部材とレンズアレイの相対的な位置ずれ量が受光部材毎に異なっている場合でも、読み取り品質の悪化を抑制することができる。【選択図】図１
2010200120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を原稿に照射する光源と、
原稿から反射した反射光を受光し、受光した光を結像させる光学部材を複数個備えた結像手段と、
前記結像手段によって結像した光を受光して電気信号に変換する複数個の受光手段と、
前記受光手段によって変換された電気信号を補正するのに用いられる複数種類の補正データが格納される記憶手段と、
前記受光手段と前記結像手段の相対的な位置ずれ量を受光手段毎に検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された相対的な位置ずれ量に基づいて前記記憶手段に格納された複数種類の補正データから受光手段毎に適した補正データを選択し、前記受光手段によって変換された電気信号を前記補正データに基づいて補正する補正手段と、
を備える画像読取装置。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記光源から光が照射される被照射部材と、
前記被照射部材から反射して前記結像手段によって結像した光が前記受光手段によって変換された電気信号により光の周期ムラを取得して、基準となる光の周期ムラと比較して前記受光手段と前記結像手段の位置ずれ量を検出する検出部と、
を備える請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記受光手段によって変換された電気信号をシェーディング補正する請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
請求項１〜３何れか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて像保持体の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、搬送路に沿って原稿を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送中の原稿から、原稿を停止させることなく原稿の画像を読み取る読取センサと、原稿の画像を読み取る必要がない場合には、搬送路から離れた所定の退避位置に読取センサを待機させておく一方、原稿の画像を読み取る場合には、退避位置に待機させておいた読取センサを搬送路の原稿走行面に面した所定の原稿読取位置へ移動させ、読取センサに搬送中の原稿の画像を読み取らせる制御手段と、読取センサによって読み取られた画像データを出力する出力手段と、を備える原稿読取装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−８８９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、受光手段と結像手段の相対的な位置ずれ量が受光手段毎に異なっている場合でも、受光手段と結像手段の相対的な位置ずれによる読み取り品質の悪化を抑制することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に係る画像読取装置は、光を原稿に照射する光源と、原稿から反射した反射光を受光し、受光した光を結像させる光学部材を複数個備えた結像手段と、前記結像手段によって結像した光を受光して電気信号に変換する複数個の受光手段と、前記受光手段によって変換された電気信号を補正するのに用いられる複数種類の補正データが格納される記憶手段と、前記受光手段と前記結像手段の相対的な位置ずれ量を受光手段毎に検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された相対的な位置ずれ量に基づいて前記記憶手段に格納された複数種類の補正データから受光手段毎に適した補正データを選択し、前記受光手段によって変換された電気信号を前記補正データに基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
本発明の請求項２に係る画像読取装置は、請求項１記載において、前記検出手段は、前記光源から光が照射される被照射部材と、前記被照射部材から反射して前記結像手段によって結像した光が前記受光手段によって変換された電気信号により光の周期ムラを取得して、基準となる光の周期ムラと比較して前記受光手段と前記結像手段の位置ずれ量を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項３に係る画像読取装置は、請求項１又は２に記載において、前記補正手段は、前記受光手段によって変換された電気信号をシェーディング補正することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３何れか１項に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて像保持体の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１の画像読取装置によれば、補正手段が受光手段毎に補正データを選択するため、この構成を有さない場合と比して、受光手段と結像手段の相対的な位置ずれ量が受光手段毎に異なっている場合でも、受光手段と結像手段の相対的な位置ずれによる読み取り品質の悪化を抑制することができる。
【０００９】
本発明の請求項２の画像読取装置によれば、光の周期ムラに基づいて受光素子と結像手段の相対的な位置ずれ量を検出するため、この構成を有さない場合と比して、簡単な構成で受光素子と結像手段の相対的な位置ずれ量を検出することができる。
【００１０】
本発明の請求項３の画像読取装置によれば、この構成を有さない場合と比して、光量分布ムラによる影響を軽減し、原稿読取品質を向上させることができる。
【００１１】
本発明の請求項４の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、高画質な出力画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る画像読取装置１０が採用された画像形成装置１００の一例について図１〜図６に従って説明する。
【００１３】
（全体構成）
図６に示されるように、画像形成装置１００の筐体１０２内の下部には、給紙カセット１８が配置されており、給紙カセット１８には、画像形成装置１００の画像形成部１１１に供給されるシート部材Ｐが積載されている。
【００１４】
さらに、給紙カセット１８には、シート部材Ｐが載せられるボトムプレート１６が設けられており、画像形成部１１１にシート部材Ｐを給紙する際には、ボトムプレート１６は、昇降手段（図示省略）によって、上方に移動するようになっている。そして、ボトムプレート１６に載せられた最上部のシート部材Ｐをピックアップロール１３２に押し当てる構成となっている。さらに、給紙カセット１８を筐体１０２から引き出すとボトムプレート１６は、昇降手段によって、下方へ移動し、シート部材Ｐを給紙カセット１８に収納することができるようになっている。
【００１５】
また、ピックアップロール１３２のシート部材搬送方向下流側には、ピックアップロール１３２によって送り出されたシート部材Ｐを一枚ずつ分離して搬送する給紙ロール１２２と分離ロール２２が配置されている。
【００１６】
さらに、筐体１０２内の所定位置には、搬送ロール１０６が配置されており、シート部材Ｐを搬送する搬送経路１０８を構成している。また、搬送経路１０８の両側には、シート部材Ｐを搬送経路１０８に沿って案内するガイド部材１２８が設けられている。なお、以下において、単に「上流」、「下流」というときは、シート部材搬送方向の上流及び下流をそれぞれ意味するものとする。
【００１７】
また、搬送経路１０８の途中には、感光体ドラム１１０がシート部材Ｐに接触するように配置されており、シート部材Ｐに接触しつつ回転するようになっている。さらに、感光体ドラム１２の表面を帯電させる帯電装置（図示省略）が感光体ドラム１２と隣接して設けられている。
【００１８】
また、図示しない帯電装置により帯電された感光体ドラム１１０の表面に、画像情報に応じたレーザービームを照射して感光体ドラム１１０の表面に静電潜像を形成させる露光装置１１２が設けられている。さらに、この静電潜像をトナー像として可視化する現像装置１１４が感光体ドラム１１０に隣接して配置されている。
【００１９】
そして、感光体ドラム１１０と共に画像形成部１１１を形成する転写ロール１３０が感光体ドラム１１０と対向して設けられており、転写ロール１３０は、感光体ドラム１１０との間でシート部材Ｐを挟持して、搬送されるシート部材Ｐと密着する。これにより、感光体ドラム１１０上のトナー像がシート部材Ｐに転写され、シート部材Ｐに画像が形成される構成となっている。
【００２０】
さらに、感光体ドラム１１０の下流側には、内部にヒータを備えた加熱ロール１１６Ｈと、加熱ロール１１６Ｈに圧接される加圧ロール１１６Ｎとを備えた定着装置１１６が配置されている。そして、これら２つのロールでシート部材Ｐを挟持搬送することでシート部材Ｐを加熱し、シート部材Ｐのトナー像をシート部材Ｐに定着させるようになっている。
【００２１】
また、定着装置１１６の下流側には、排出ロール１１８が配置されており、トナー像が定着されたシート部材Ｐは、排出ロール１１８によって筐体１０２の上方に設けられた排出トレイ１２６へ排出される構成となっている。
【００２２】
（要部構成）
排出トレイ１２６の上方には、原稿シート部材Ｐの画像情報を読み取る画像読取装置１０が設けられており、画像読取装置１０は、原稿シート部材Ｐが載せられるガラス板としてのプラテンガラス２４を備えている。
【００２３】
また、このプラテンガラス２４の上側には、開閉可能にプラテンガラス２４を覆う原稿押圧部材としてのプラテンカバー２６が設けられており、プラテンカバー２６の内部には、複数毎の原稿を自動でプラテンガラス２４の上方の原稿読取位置Ｒに搬送する自動原稿搬送装置２０が設けられている。
【００２４】
さらに、プラテンガラス２４が嵌め込まれた画像読取装置本体１０Ａには、プラテンガラス２４に載せられた原稿シート部材Ｐの画像情報と、自動原稿搬送装置２０によって原稿読取位置Ｒに搬送された原稿シート部材Ｐの表面の画像情報を読み取る読取ユニット１４が設けられている。
【００２５】
図３に示されるように、プラテンカバー２６の内部に設けられた自動原稿搬送装置２０（ＡＤＦ装置）には、プラテンカバー２６の上部に設けられた原稿トレイ４２に載せられた複数枚の原稿シート部材Ｐを順次送り出すピックアップロール４４と、ピックアップロール４４によって順次取り出された原稿シート部材Ｐを、一枚ずつ搬送させる給紙ロール４６と分離ロール４８が設けられている。
【００２６】
さらに、給紙ロール４６と分離ロール４８によって搬送経路５８に送り出された原稿シート部材Ｐをプラテンガラス２４の上方の原稿読取位置Ｒを通過させる複数個の搬送ロール５０が設けられている。
【００２７】
また、搬送経路５８の下流側には、原稿シート部材Ｐの裏面の画像情報を読み取る画像読取装置６０が設けられている。さらに、画像読取装置６０の下流側には、搬送された原稿シート部材Ｐをプラテンガラス２４の上方に設けられた第２排出トレイ５２に排出する排出ロール５４が設けられている。なお、この画像読取装置６０については詳細を後述する。
【００２８】
一方、プラテンガラス２４の下側には、原稿シート部材Ｐの画像情報をプラテンガラス２４の下面から読み取る読取ユニット１４が設けられている。シート材幅方向（図３紙面奥行方向）に延びる直方体状の読取ユニット１４の筐体１５の内部には、原稿シート部材Ｐの表面に光を当てる光源３０が設けられ、また、原稿シート部材Ｐから反射された反射光を所定の位置へ反射させる平面ミラー３２、３４が設けられている。さらに、平面ミラー３２，３４で反射された光を光電変換素子３８に結像させる結像レンズ２８が設けられており、光電変換素子３８が結像された光を電気信号に変換し、読取回路基板５６を介して露光装置１１２へ画像情報を送る。また、この読取ユニット１４をプラテンガラス２４に沿ってシート部材長手方向（図３左右方向）に移動させる移動手段（図示省略）が設けられている。
【００２９】
この構成により、プラテンガラス２４上に載せられた原稿シート部材Ｐの画像情報を読み取る場合には、プラテンガラス２４に沿って位置Ａから位置Ｂ間を移動する読取ユニット１４が原稿シート部材Ｐの画像情報を読み取る。これに対し、自動原稿搬送装置２０（ＡＤＦ装置）によって原稿読取位置Ｒへ送られる原稿シート部材Ｐの表面の画像情報を読み取る場合には、位置Ａから位置Ｃした読取ユニット１４が、原稿読取位置Ｒを通過する原稿シート部材Ｐの表面の画像情報を読み取るようになっている。
【００３０】
次に、自動原稿搬送装置２０（ＡＤＦ装置）によって原稿読取位置Ｒへ送られる原稿シート部材Ｐの裏面の画像情報を読み取る構成について説明する。
【００３１】
原稿シート部材Ｐの裏面の画像情報を読み取る画像読取装置６０は、画像読取器６２と、画像読取器６２に対して搬送経路５８を挟んで対向配置される被照射部材としての基準白色板６５とを備えて構成されている。
【００３２】
図１に示されるように、画像読取器６２は、直方体状の筐体６４を有し、筐体６４において搬送経路５８に対向する面には、ガラス等の光を透過する材料から形成された板状の防塵ガラス６６が装着されている。また、筐体６４内には、光を原稿シート部材Ｐの裏面に照射する光源（図示省略）が設けられている。
【００３３】
さらに、光源が原稿シート部材Ｐに光を照射して原稿シート部材Ｐから反射した反射光を受光し、受光した光を結像させる光学部材としてのロッドレンズ６８（図２参照）を複数個備えた結像手段としてのレンズアレイ７０が設けられている。そして、レンズアレイ７０は、板状の固定具７４によって一端部が筐体６４の側板６４Ｂに固定されている。
【００３４】
また、レンズアレイ７０によって結像した光を受光する複数の読取画素（本実施形態では３００〜４００画素）を備える板状の受光部材７２が複数個（本実施形態では１６〜２４個）設けられている。受光部材７２は、受光した光を電気信号に変換するようになっており、複数個の受光部材７２は、原稿の主走査方向（図１に示す矢印Ａ方向）に少なくとも最大サイズの原稿シート部材Ｐの幅（本実施形態ではＡ３サイズを考慮して約３００ｍｍ）に渡って列状に隙間無く配置されている。そして、受光部材７２に対して筐体６４の天板６４Ａを挟んで対向するように受光部材７２で変換された電気信号を露光装置１１２へ送り出す基板７６が設けられている。
【００３５】
また、画像読取器６２と対向して設けられる基準白色板６５は、被照射部として用いられるとともに、後述するロッドレンズ６８の受光部材７２に対する相対的なずれ量を検出する検出手段の一部を構成する。基準白色板６５としては、例えば、白色のフィルム等を用いることができる。
【００３６】
図２に示されるように、レンズアレイ７０は、それぞれが半径方向に屈折分布を有する複数の円柱形状のロッドレンズ６８を有し、複数のロッドレンズ６８の光軸が互いに平行になるように、主走査方向に例えば２列に並べられている。また、ぞれぞれのロッドレンズ６８の間に形成される空間と、それぞれのロッドレンズ６８と固定具７４との間に形成される空間は、黒色の樹脂で充たされている。なお、ロッドレンズ６８は、それぞれが、正立等倍結像レンズからなる。
【００３７】
ここで、図１に示されるように、この画像読取器６２では前述したように、筐体６４に受光部材７２及びレンズアレイ７０が取り付けられている。
【００３８】
詳細には、受光部材７２は筐体６４の天板６４Ａに固定されている。このため、筐体６４の一方の側板６４Ｂを基準に考えた場合、例えば、光源が光を照射中に発する熱等によって受光部材７２が熱膨張したときに、受光部材７２は、側板６４Ｂを基準にして他方の側板６４Ｃ側に延びるように熱膨張するようになっている。
【００３９】
これに対し、レンズアレイ７０も、固定具７４を介して側板６４Ｂに固定されている。このため、例えば光源が光を照射中に発する熱によってレンズアレイ７０が熱膨張した場合、レンズアレイ７０は、側板６４Ｂを基準として側板６４Ｃ側に延びるように熱膨張する。
【００４０】
そして、受光部材７２を構成する材質と、レンズアレイ７０を構成するロッドレンズ６８等の材質は一般に異なり、熱膨張率が異なるため、同じ温度下に置かれた場合であっても受光部材７２及びレンズアレイ７０が熱膨張によって延びる長さは互いに異なる。このため、温度が変化すると熱膨張率の違いによって、ロッドレンズ６８と、受光部材７２の位置関係に相対的な変化（ずれ）が生じ、読み取られる画像に主走査方向の筋状のムラが発生することがある。
【００４１】
図４は、０℃、３０℃、６０℃の温度環境において、基準白色板６５からの反射光を画像読取装置１０で読み取った際の、主走査方向における位置（横軸）と受光部材７２による出力（縦軸）との関係を示すグラフである。折線Ａが０℃、折線Ｂが３０℃、折線Ｃが６０℃のグラフであり、横軸は主走査方向の位置を読取画素単位で示している。
【００４２】
図４に示すように出力に所定の周期ムラが生じる主たる原因は、ロッドレンズ６８が主走査方向に所定ピッチで配置されていることにある。すなわち、ロッドレンズ６８の光軸からの距離よってロッドレンズ６８から受光センサ２２６に向けて照射される光の強さが異なるため、出力に主走査方向の周期ムラが生じる。つまり、図４に示すグラフの出力ムラの周期はロッドレンズ６８の外径と関係を有し、さらに、温度環境によって周期のピーク位置がずれることが分る。
【００４３】
温度によって周期ムラのピーク位置がずれる理由は、温度に応じて、受光部材７２とレンズアレイ７０との間に生じる熱膨張の差が異なるため、温度に応じて、ロッドレンズ６８の光軸と受光部材７２の間に生じる位置のずれ量が異なるためである。つまり、受光部材７２では、温度環境に応じて出力ムラの周期のピーク位置がずれこととなる。
【００４４】
また、１個の画像読取器６２の中には、複数個の受光部材７２が主走査方向に並べられるが、この受光部材７２の中でも出力ムラの周期のピーク位置がずれることがある。つまり、発熱体に隣接して配置される受光部材７２と発熱体から離間して配置される受光部材７２とでは、熱膨張の差により、ロッドレンズ６８の光軸と受光部材７２の間に生じる位置のずれ量が異なるためである。
【００４５】
このため、仮に、温度環境が異なり、ロッドレンズ６８の光軸と受光部材７２の間に生じる相対的な位置のずれ量が異なるにもかかわらず１つのシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を施すと良好な補正は得られない。
【００４６】
例えば、３０℃の温度環境下で生じる周期ムラを解消するためのシェーディング補正データを用いて、０℃の温度環境下の出力を補正しても、ロッドレンズ６８の光軸と受光部材７２の間に生じる相対的な位置のずれ量が異なるため、周期ムラの良好な補正はされない。
【００４７】
また、全ての受光部材７２を同じシェーディング補正データで補正しても受光部材７２毎に温度が異なるため、周期ムラの良好な補正はされない。
【００４８】
そこで、図１に示されるように、本実施形態の画像読取装置１０には、前述した０℃、３０℃、６０℃の温度環境下でロッドレンズ６８の光軸と受光部材７２の相対的な位置のずれ量が異なることによって生じる周期ムラのデータをシェーディング補正データとして記憶する記憶手段としてのメモリー部７８が設けられている。
【００４９】
さらに、基準白色板６５から反射してレンズアレイ７０によって結像した光が受光部材７２によって電気信号に変換され、この電気信号により光の周期ムラを取得して、この光の周期ムラに基づいて受光部材７２とレンズアレイ７０の相対的な位置ずれ量を検出する検出部８０が設けられている。
【００５０】
また、検出部８０によって検出された位置ずれ量に基づいてメモリー部７８に格納された複数種類のシェーディング補正データから受光部材７２毎に適したシェーディング補正データを選択し、さらに、受光部材７２によって変換された電気信号を選択されたシェーディング補正データに基づいて補正する補正手段としての補正部８２が設けられている。
【００５１】
（作用）
次に、画像読取装置１０でなされるシェーディング補正を図５に示すフロー図に基づいて説明する。
【００５２】
先ず、ステップ１００で、ユーザーが、原稿トレイ４２（図３参照）に載せられた原稿シート部材Ｐの原稿面を読み込ませるため、図示せぬスタートボタンを押す。
【００５３】
次に、ステップ１１０で、原稿シート部材Ｐの裏面の画像を読み込む前に、光源が基準白色板６５（図１参照）へ光を照射し、基準白色板６５から反射してレンズアレイ７０によって結像した光が受光部材７２によって電気信号に変換され、この電気信号により光の周期ムラを検出部８０が取得し、この光の周期ムラに基づいて受光部材７２とレンズアレイ７０の相対的な位置ずれ量を検出する。
【００５４】
次に、ステップ１２０で、補正部８２が、検出部８０によって検出された位置ずれ量に基づいてメモリー部７８に格納された複数種類のシェーディング補正データから受光部材７２毎に適したシェーディング補正データを選択する。
【００５５】
次に、ステップ１３０で、補正部８２が、受光部材７２によって読み込まれて変換された原稿シート部材Ｐの裏面の電気信号を、選択されたシェーディング補正データに基づいて補正する。
【００５６】
次に、ステップ１４０で、シェーディング補正された画像データを露光装置１１２へ基板７６を介して出力する。
【００５７】
次に、ステップ１５０で、露光装置１１２に出力された画像データが最後の原稿のデータであるか否かを判別し、最後の原稿のデータでないとの判別がなされた場合は、ステップ１３０に戻り、最後のデータであるとの判別がなされた場合は、一連の処理を完了させる。
【００５８】
このように、メモリー部７８に格納されたシェーディング補正データを使用して画像データを補正するため、シェーディング補正データを取得するために基準色板を画像読取器６２へ対向又は退避させるメカニカルな機構が不要である。
【００５９】
また、メモリー部７８に格納されたシェーディング補正データを使用して画像データを補正するため、仮に基準白色板６５が部分的に汚れていても、この汚れがシェーディング補正に影響を与えることはない。
【００６０】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、メモリー部７８に格納された０℃、３０℃、６０℃に対応するシェーディング補正データを使用したが、メモリー部に１０℃毎のシェーディング補正データを格納してこれをシェーディング補正データに使用してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、基準白色板６５の読込タイミングを、原稿シート部材Ｐを読み込む前としたが、画像形成装置の電源ＯＮ時や、タイマーを用いて決められた時間毎に行ってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、原稿シート部材Ｐの裏面を読み込むのに画像読取装置６０を使用したが、表面を読み込むのに使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読取装置に採用された画像読取器を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読取装置に採用された画像読取器のレンズアレイを示した斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読取装置を示した概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像読取装置に用いられるシェーディング補正データをグラフで示した図面である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像読取装置において、シャーディング補正を実行するフローを示したフロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像読取装置を採用した画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０      画像読取装置
６５      基準白色板（被照射部材）
６８      ロッドレンズ（光学部材）
７０      レンズアレイ（結像手段）
７２      受光部材（受光手段）
７８      メモリー部（記憶手段）
８０      検出部（検出手段）
８２      補正部（補正手段）
１００    画像形成装置
【図１】
2010200120.tif 000003
【図２】
2010200120.tif 000004
【図３】
2010200120.tif 000005
【図４】
2010200120.tif 000006
【図５】
2010200120.tif 000007
【図６】
2010200120.tif 000008