(57)【要約】【課題】シェーディングおよび画像読取動作に必要な読取センサの副走査方向移動距離を短縮し、省スペースな画像読取装置を実現する。【解決手段】画像読取装置１０１は、千鳥状に配置された読取センサ２０１、２０２を有する走行体２０３を備えている。コンタクトガラス２０６の下に、主走査幅検知センサ３０１〜３０４を配置する。主走査幅が上流側読取センサ２０１より幅狭の原稿の場合、上流側読取センサ２０１のみで画像データを取得する。主走査幅が上流側読取センサ２０１より広幅の原稿の場合、読取センサ２０１、２０２の両方で画像データを取得する。主走査幅検知センサ主走査方向の検知を可能にする。検知した主走査幅情報に基づきシェーディング動作、画像読取動作方法を判定して走行体２０３を動作させ、読取センサ２０１、２０２はシェーディング補正と画像読取を実行させる。【選択図】図６
2014050025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像読取センサを千鳥状に配置した読取手段と、
該読取手段を有し、読取対象物の被読取面に沿って移動可能な走行体と、
該走行体の移動方向を副走査方向とした場合、該読取対象物の副走査方向の両外側に配置された白色基準板と、
前記副走査方向の上流側に配置された第一の画像読取センサと、
前記副走査方向の下流側に配置された第二の画像読取センサと、
副走査上流に配置された該画像読取センサのシェーディング補正を、副走査上流側に配置された該白色基準板の読取データにより実行する手段と、
副走査下流側に配置された該画像読取センサのシェーディング補正を、副走査下流側に配置された該白色基準板の読取データにより実行する手段と、
前記読取対象物の主走査幅を検知する検知手段と、
検知した主走査幅に応じて、画像読取動作に使用する、画像読取センサを判定する判定手段と、
該判定手段に応じて前記走行体のシェーディング動作方法を決定する手段と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１の画像読取装置において、前記シェーディング動作は、副走査方向の上流側と下流側に配置された前記画像読取センサのうち、使用する画像読取センサに対してのみ実行することを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像読取装置において、前記千鳥上に配置された読取センサは同一の走行体上に搭載され、前記副走査方向上流側に配置された読取センサがシェーディングデータを取得する位置と前記副走査方向下流側に配置された読取センサが画像読取領域の上流側端部の画像データを取得する位置が一致し、
かつ、
前記副走査方向下流側に配置された読取センサがシェーディングデータを取得する位置と前記副走査方向上流側に配置された読取センサが画像読取領域の下流側端部の画像データを取得する位置が一致していることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置において、各々の前記白色基準板の主走査方向幅を、各々の前記白色基準板がシェーディング補正する画像読取センサの主走査方向の有効読取幅としていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置において、画像読取動作時に毎回、前記読取対象物の主走査幅検知とシェーディング対象の読取センサの判定、および該判定に基づいたシェーディング補正データの取得、およびシェーディング補正を実施することを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読取装置において、前記画像読取センサが密着撮像装置であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読取装置と、該画像読取装置で取得した画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【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該画像読取装置を有する、コピー機、ファクシミリ、スキャナ、それらの複合機などの画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像読取装置の構成としては、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた縮小光学系の構成が広く採用されている。また、低コストの画像読取装置の構成としては、ＣＩＳ等の等倍読取センサを用いた構成が考えられている。さらに、Ａ２機等の広幅機の分野においては、汎用性が高くかつ安価なＡ３、Ａ４サイズのＣＩＳを千鳥状に並べた、低コストな構成が考えられる。
【０００３】
なお特許文献１、２には、読取センサを千鳥状に配置した構成におけるシェーディング補正に関する発明が開示されているが、これらは、走行体上に搭載し、移動した場合のシェーディング補正に関するものではない。
【０００４】
例えば特許文献１に開示されている発明は、シェーディングデータの取得をする箇所が各々の撮像素子で異なるため、シェーディングデータの取得と補正動作に時間がかかるという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題にかんがみ、低コスト、省スペース、かつ生産性の高い画像読取装置と、これを備えた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】
【０００６】
本発明の画像読取装置は、複数の画像読取センサを千鳥状に配置した読取手段と、該読取手段を有し、読取対象物の被読取面に沿って移動可能な走行体と、該走行体の移動方向を副走査方向とした場合、該読取対象物の副走査方向の両外側に配置された白色基準板と、前記副走査方向の上流側に配置された第一の画像読取センサと、前記副走査方向の下流側に配置された第二の画像読取センサと、副走査上流に配置された該画像読取センサのシェーディング補正を、副走査上流側に配置された該白色基準板の読取データにより実行する手段と、副走査下流側に配置された該画像読取センサのシェーディング補正を、副走査下流側に配置された該白色基準板の読取データにより実行する手段と、前記読取対象物の主走査幅を検知する検知手段と、検知した主走査幅に応じて、画像読取動作に使用する、画像読取センサを判定する判定手段と、該判定手段に応じて前記走行体のシェーディング動作方法を決定する手段と、を有することを特徴とし、本発明の画像形成装置はこの画像読取装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、汎用読取センサを千鳥状に配置した構成とすることで、低コストな画像読取装置を実現し、かつ白色基準板の配置を画像読取領域の上流下流外側に配置することで、シェーディングおよび画像読取動作に必要な読取センサの副走査方向移動距離を短縮し、省スペースな画像読取装置を実現できる。また、読取対象物の主走査幅を検知して、使用する読取センサを判定し、シェーディング動作方法を使い分けることで、シェーディング動作を効率化し、生産性の高い画像読取装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の縮小光学系の構成を示す図
【図２】縮小光学系を有する画像読取装置の基本構成を示す図
【図３】図２の装置でのシェーディング位置を示す図
【図４】同後端読み取り位置を示す図
【図５】同後端読み取りとシェーディングを行う位置を示す図
【図６】実施形態１の構成を示す図２相当の図
【図７】図６の装置でのシェーディング位置を示す図
【図８】同後端読み取り位置を示す図
【図９】同後端読み取りとシェーディングを行う位置を示す図
【図１０】実施形態１のブロック図
【図１１】実施形態１の動作を記載したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、まず、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた画像形成装置の縮小光学系の構成を図１に示して説明する。
【００１０】
画像読取装置１０１は、光源１０４および両端支持された第１ミラー１０５を備えた第１走行体である第１ミラーユニット１０３、同様に両端支持された第２ミラー１０７、第３ミラー１０８よりなる第２走行体である第２ミラーユニット１０６、および、原稿の反射光をＣＣＤ等の撮像素子１１０上に結像させるレンズ１０９を備えている。そして画像読取装置１０１は、ホストコンピュータから送られてくる１ライン毎の画像読取要求の信号に応じて、第１ミラーユニット及び第２ミラーユニットはそれぞれ２：１の速度で原稿に沿って移動しながら逐次画像の読取を行うよう構成されている。
【００１１】
これにより、コンタクトガラス１０２上の原稿が光学的に走査、照明されて、その反射光像が第１ミラー１０５、第２ミラー１０７、第３ミラー１０８を介してレンズ１０９に導かれ、撮像素子１１０上に撮像される。
【００１２】
図２にこのような画像読取装置１０１の基本構成を示す。
画像読取装置１０１は、千鳥状に（本明細書では、例えば図２や後述する図６に示すように、一つの軸線上に位置するのではなく、一つの軸線の両側に位置する形態を千鳥状と称している。）配置された読取センサ２０１、２０２を有する走行体２０３を備えている。なお、ここでは副走査上流側に配置された読取センサを２０１、副走査下流側に配置された読取センサを２０２とする。走行体は副走査方向に移動しながら、コンタクトガラス２０６上の原稿画像データを順次読み取っていく。コンタクトガラス２０６の副走査方向上流下流の両方向の外側には、シェーディング補正用の白色基準板２０４（上流外側）、２０５（下流外側）が備えられている。
【００１３】
千鳥方式では、各読取センサの読取を主走査方向または副走査方向で、あたかも単一読取センサで読み取ったようにする必要がある。そのため、主走査方向繋ぎ目については各読取センサの読取範囲を調整し、また副走査方向の繋ぎ目位置調整については、遅延メモリの遅延時間を調整することで対応する。
【００１４】
この構成におけるシェーディングデータの取得と読取動作について説明する。図３は、上流側読取センサ２０１のシェーディングデータ取得を示す図である。
【００１５】
原稿読取動作を開始前に、走行体２０３は、副走査方向上流方向、図３の矢印ｉの方向に移動し、上流側読取センサ２０１を上流側白色基準板２０４の下まで移動させ，上流側読取センサ２０１はシェーディング補正用の白色基準データを取得する。下流側読取センサ２０２は、有効画像読取領域の副走査上流端部に位置するように配置されている。
【００１６】
図４は、画像読取を示す図である。
走行体２０３は、図４の矢印ｊの方向に移動しながら、上流側読取センサ２０１，下流側読取センサ２０２はコンタクトガラス上の原稿画像を読み取る。図４のように、下流側読取センサ２０２を副走査下流位置まで移動することで、下流側読取センサ２０２は有効画像読取領域の副走査上流から下流までの画像データを読み取ることができる。しかし、図４の位置では、上流側読取センサ２０１は有効画像読取領域の副走査下流までの画像データをすべて読み取ることができていない。
【００１７】
図５のように、上流側読取センサ２０１を副走査下流位置まで移動することで、上流側読取センサ２０１は有効画像読取領域の副走査上流から下流までの画像データを読み取ることができる。下流側読取センサ２０２は、下流側白色基準板２０５の下に位置するように配置されている。
【００１８】
さらに図５を参照して、下流側読取センサ２０２のシェーディングデータ取得を説明する。
下流側白色基準板２０５の下に位置する下流側読取センサ２０２は下流側白色基準板２０５のデータを読み取ることで、シェーディング補正用の白色基準データを取得する。
【００１９】
以上の動作により、上流側読取センサ２０１，下流側読取センサ２０２はシェーディング補正データおよび画像読取データを取得することが可能となり、シェーディング補正をした読取データを生成することができる。
【００２０】
千鳥方式では、各読取センサの読取を主走査方向または副走査方向で、あたかも単一読取センサで読み取ったようにする必要がある。そのため、主走査方向繋ぎ目については各読取センサの読取範囲を調整し、また副走査方向の繋ぎ目位置調整については、遅延メモリの遅延時間を調整することで対応する。ここで読取センサ２０１，２０２の副走査方向幅をｄ，画像読取領域Ｆの副走査方向幅をｃとする。
【００２１】
先述のシェーディングデータおよび読取画像データの取得に必要な走行体の副走査方向動作を考えると、この構成においては、画像読取装置の副走査方向幅は、最低でも、有効画像読取領域幅ｃに加え、副走査上流外側にｄ以上、副走査下流外側にｄ以上必要となり、最低でｃ＋２ｄ以上の幅があればよい。これは、副走査方向片側だけに白基準板を配置した構成に比較し、副走査方向の幅が小さく、読取装置全体の副走査幅を小さくすることができるからである。
【００２２】
ただし、この構成の場合、シェーディングデータの取得をする箇所が各々の撮像素子で異なるため、シェーディングデータの取得と補正動作に時間がかかってしまう。特に、読取対象物の主走査幅が狭く、画像読取に上流側読取センサ２０１しか使用しない状況において、画像読取に使用しない下流側読取センサ２０２のシェーディングデータ取得のために、走行体２０３を副走査方向後端まで移動させる動作は冗長であり、装置の生産性を低下させる。
【００２３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１は、汎用読取センサを千鳥状に配置した構成とすることで、低コストな画像読取装置を実現し、かつ白色基準板の配置を画像読取領域の上流下流外側に配置することで、シェーディングおよび画像読取動作に必要な読取センサの副走査方向移動距離を短縮し、省スペースな画像読取装置を実現させ、さらに、読取対象物の主走査幅を検知して、使用する読取センサを判定し、シェーディング動作方法を使い分けることで、シェーディング動作を効率化し、生産性の高い画像読取装置を実現させるものである。
【００２４】
実施形態１の構成を図６〜図９に示す。
上流側読取センサ２０１、下流側読取センサ２０２、走行体２０３、上流側白色基準板２０４、下流側白色基準板２０５、コンタクトガラス２０６の配置については、先述の図２〜図５にて説明した構成と同一であるため、詳細説明は省略する。また、シェーディングデータの取得と読取動作における各部品の位置関係についても、先述の図２〜図５にて説明したものと同一であるため、詳細説明は省略する。なお、説明を簡略化するため、本実施形態においては、原稿設置基準位置ＸＹを図６の有効画像領域Ｆ’の左上端部とし、原稿の設置は原稿設置基準位置ＸＹに合わせて行うものとする。
【００２５】
この画像読取装置において、コンタクトガラス２０６の下に、反射型フォトセンサ等で構成された主走査幅検知センサ３０１、３０２、３０３、３０４を配置する。用紙サイズ３１１（図中の破線領域）のように、主走査幅が上流側読取センサ２０１より狭いサイズの原稿を設置した場合は、上流側読取センサ２０１のみで画像データを取得することができる。用紙サイズ３１２（図中の二点鎖線領域）のように、主走査幅が上流側読取センサ２０１より広いサイズの原稿を設置した場合は、上流側読取センサ２０１、下流側読取センサ２０２の両方を用いて画像データを取得する必要がある。
【００２６】
主走査幅検知センサ３０１〜３０４は、主走査方向の検知を可能にする。なお、本実施形態では、説明を簡略化するため、主走査幅検知センサを３０１〜３０４の４個としているが、検知精度を上げるために、配置個数を変化させてもよい。
【００２７】
本実施形態のブロック図を図１０に示す。主走査幅検知センサ３０１〜３０４は検知した主走査幅をＣＰＵ５０３に送る。ＣＰＵ５０３は主走査幅情報に基づき、シェーディング動作および画像読取動作方法を判定し、走行体駆動機構５０１を介して、走行体２０３を動作させ、上流側読取センサ２０１および下流側読取センサ２０２はシェーディング補正手段および画像読取手段により、シェーディング補正と画像読取を実行する。
【００２８】
本実施形態の動作を記載したフローチャートを図１１に示す。
動作開始後、主走査幅検知センサは主走査の幅を検知する（ステップＳ１）。検知した主走査幅が上流側センサより狭いと判断した場合（ステップＳ２）、図７のように、上流側読取センサ２０１を上流側白色基準板２０４の下に移動させ、シェーディングデータを取得する（ステップＳ３、Ｓ４）。図８のように、走行体２０３を副走査方向に走査しながら、上流側読取センサ２０１にて画像を読み取る（ステップＳ５、Ｓ６）。そしてシェーディング補正を実施し（ステップ７）、画像データを取得する（ステップ８）。この場合、下流側読取センサ２０２は画像読取に使用しないため、シェーディングデータの取得動作およびシェーディング補正は実施しない。
【００２９】
一方、前記ステップＳ２において、検知した主走査幅が上流側センサより広い場合、図７のように、上流側読取センサ２０１を上流側白色基準板２０４の下に移動させ（ステップＳ１０）、シェーディングデータを取得する（ステップＳ１１）。そして、図８、図９のように、走行体２０３を副走査方向に走査させながら、上流側読取センサ２０１と下流側読取センサ２０２にて画像を読み取る（ステップＳ１２）。そして下流側読取センサ２０２で取得した画像に対し、シェーディング補正を実施し、画像データを取得する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００３０】
すなわち本実施形態では、汎用読取センサを千鳥状に配置した構成とすることで、低コストな画像読取装置を実現し、かつ白色基準板の配置を画像読取領域の上流下流外側に配置することで、シェーディングおよび画像読取動作に必要な読取センサの副走査方向移動距離を短縮し、省スペースな画像読取装置を実現できる。また、読取対象物の主走査幅を検知して、使用する読取センサを判定し、シェーディング動作方法を使い分けることで、シェーディング動作を効率化し、生産性の高い画像読取装置を実現できる。
【００３１】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２は、シェーディングデータの取得および、画像データの取得に必要な読取センサの移動距離を小さくし、効率的にスペースを使用することで、より省スペースな画像読取装置の実現を可能にするものである。
【００３２】
図６〜図９に示したように、上流側読取センサ２０１と下流側読取センサ２０２は同一の走行体２０３上に搭載されている。図７のように走行体２０３が移動し、上流側読取センサ２０１が上流側白色基準板２０４の下に位置した時、下流側読取センサ２０２は画像読取領域Ｆの副走査上流側端部に位置する。そして、図９のように、走行体２０３が移動し、下流側読取センサ２０２が下流側白色基準板２０５の下に位置した時、上流側読取センサ２０１は画像読取領域Ｆの副走査下流側端部に位置する。
【００３３】
以上の構成とすることにより、シェーディングデータの取得および、画像データの取得に必要な読取センサの移動距離を小さくし、効率的にスペースを使用することで、より省スペースな画像読取装置の実現が可能になる。
【００３４】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３は、各々の白色基準板の幅を小さくし、より低コストな画像読取装置を実現させる。また、汎用の画像読取装置に用いている白色基準板と共通使用することも可能にし、さらに低コストな画像読取装置を実現することを可能にする。
【００３５】
図６に示したように、上流側白色基準板２０４、下流側白色基準板２０５の主走査方向幅は上流側読取センサ２０１、下流側読取センサ２０２の主走査方向の有効読取幅を網羅する最小限の幅とする。すなわち各々の白色基準板の幅を小さくすれば、より低コストな画像読取装置を実現できる。また、汎用の画像読取装置に用いている白色基準板と共通使用することも可能になり、さらに低コストな画像読取装置が実現できる。
【００３６】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４は、シェーディングデータの取得、および補正を画像読取動作ごとに実施することで、シェーディング補正データの経時変動に対し、常に最新のデータで補正することを可能にし、より高品質な画像を得ることが可能にする。
【００３７】
先述のシェーディングデータの取得、およびシェーディング補正動作は、該画像読取装置が画像読取動作を実施する際には、毎回実施させる。これにより、シェーディング補正データの経時変動に対し、常に最新のデータで補正することが可能となるため、より高品質な画像を得ることが可能となる
【００３８】
＜実施形態５＞
本発明の実施形態５は、低価格部品である密着撮像素子を使用し、かつ縮小光学系に見られるような複雑な光学構成を不要とすることで、簡素で低コストな画像読取装置を実現させる。
【００３９】
図６〜図９にて、上流側読取センサ２０１と下流側読取センサ２０２は、ＣＩＳで構成されている。低価格部品である密着撮像素子を使用し、かつ縮小光学系に見られるような複雑な光学構成が不要となり、簡素で低コストな画像読取装置が実現できる。
【００４０】
以上の実施形態に係る画像読取装置を用いた画像形成装置は、低コストで省スペース、かつ生産性の高いものとすることができる。
【００４１】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１    ：画像読取装置
１０２    ：コンタクトガラス
１０３    ：第１ミラーユニット
１０４    ：光源
１０５    ：第１ミラー
１０６    ：第２ミラーユニット
１０７    ：第２ミラー
１０８    ：第３ミラー
１０９    ：レンズ
１１０    ：撮像素子
２０１    ：上流側読取センサ
２０１    ：読取センサ
２０２    ：下流側読取センサ
２０３    ：走行体
２０４    ：上流側白色基準板
２０５    ：下流側白色基準板
２０６    ：コンタクトガラス
３０１    ：主走査幅検知センサ
３１１    ：用紙サイズ
３１２    ：用紙サイズ
５０１    ：走行体駆動機構
５０３    ：ＣＰＵ
Ｆ        ：画像読取領域
Ｆ’        ：有効画像領域
ＸＹ      ：原稿設置基準位置
ｃ        ：有効画像読取領域幅
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２００５−９４２６０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４１５８０号公報
【図１】
2014050025.tif 000003
【図２】
2014050025.tif 000004
【図３】
2014050025.tif 000005
【図４】
2014050025.tif 000006
【図５】
2014050025.tif 000007
【図６】
2014050025.tif 000008
【図７】
2014050025.tif 000009
【図８】
2014050025.tif 000010
【図９】
2014050025.tif 000011
【図１０】
2014050025.tif 000012
【図１１】
2014050025.tif 000013