(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を保持したキャリッジをプラテン下面に沿って移動させ、前記プラテン上に載置された原稿の画像情報を、レンズを介して光学的に縮小して画像読取手段により読み取る第一の読み取りモードと、前記プラテン下面の所定の画像読取位置に前記キャリッジを停止させ、当該画像読取位置の前記プラテン上面に回転自在に配置された原稿搬送ローラを備えた自動原稿搬送手段により搬送された原稿の画像情報を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取る第二の読み取りモードを選択する画像読み取り装置において、
前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置から前記キャリッジがずれると、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部の像が前記レンズを介して光学的に縮小されて前記画像読取手段に結像されることを用い、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記画像読取手段上の主走査方向に沿って端部方向に最も移動して結像される前記キリッジの位置を、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置と認識する位置認識手段を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの表面に円周方向に沿って形成された直線状のマークからなることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの表面に形成された溝あるいは段差からなることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの側端面からなり、当該原稿搬送ローラの側端面が、前記画像読取手段上の主走査方向に沿って端部方向に最も移動して結像される前記キリッジの位置を、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置と認識することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、最大サイズの原稿の外側であって、かつ、前記画像読取手段の読み取り可能範囲内に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取るときに、前記原稿搬送ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
前記位置認識部を前記原稿搬送ローラの軸方向に沿って対称な位置に複数設け、前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの軸方向に沿って対象な位置に複数設けられた前記位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置から前記キャリッジがずれると、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部の像が前記レンズを介して光学的に縮小されて前記画像読取手段に結像されることを用い、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記画像読取手段上の主走査方向に沿って端部方向に最も移動して結像される前記キャリッジの位置を、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した最近接位置と認識し、前記原稿搬送ローラの軸方向に沿って対称な位置に複数設けられた前記位置認識部の前記最近接位置のずれ量によって、前記画像読み取り手段の読み取り域に対する前記原稿搬送ローラの軸心の傾きを認識することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やファクシミリ等の画像機器に使用されるデジタル方式の画像読み取り装置に関し、更には、光学系を保持したキャリッジをプラテン下面に沿って移動させ、前記プラテン上に載置された原稿の画像情報をレンズを介して光学的に縮小し、原稿面より画素サイズが小さなイメージセンサを用いて読み取る第一の読み取りモードと、プラテン下面の特定な画像読み取り位置にキャリッジを停止させ、前記画像読み取り位置のプラテン上面に回転自在に配置された原稿搬送ローラを備えた自動原稿送り装置により搬送された原稿の画像情報をレンズを介して光学的に縮小し、原稿面より画素サイズが小さな前記イメージセンサを用いて読み取る第二の読み取りモードを選択可能なデジタル方式の画像読み取り装置に係り、特に第二の読み取りモードにおけるキャリッジ停止位置及び、イメージセンサ上の原稿の読み取り開始画素を自動的に補正することが可能なデジタル方式の画像読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記電子写真複写機やファクシミリ等の画像機器に使用される画像読み取り装置としては、プラテンガラス上に載置された原稿の画像情報をレンズを介して光学的に縮小し、原稿面の画素サイズよりも小さな画素サイズを有するイメージセンサを用いて読み取るデジタル方式の画像読み取り装置が普及している。かかる画像読み取り装置の中でも、原稿をプラテンガラス上に載置し、前記プラテンガラス下面に沿って光学系を保持したキャリッジが移動することで画像情報を前記イメージセンサに導く第一の読み取りモードと、自動原稿送り装置によって搬送された原稿の画像情報をプラテンガラス下面に停止しているキャリッジにより前記イメージセンサに導く第二の読み取りモードを選択可能なデジタル方式の画像読み取り装置が、最近、広く普及してきている。
【０００３】
この画像読み取り装置では、第二の読み取りモードにおいて、図１９に示すように、プラテンガラス１００下面の所定の位置に光学系を保持したキャリッジ１０１を停止させ、原稿１０２を自動原稿送り装置１０３によって搬送しつつ、原稿１０２の画像の読み取りを行う。上記自動原稿送り装置１０３は、原稿載置部１０４上に積層された状態で載置された原稿１０２を、レジストローラ対１０５により１枚ずつ分離した状態で搬送するとともに、原稿搬送路１０６及びローラ群１０７を介してプラテンガラス１００上の読み取り位置へと搬送しつつ、この搬送される原稿１０２の画像情報をキャリッジ１０１により、図２０に示すレンズ１０８を介してイメージセンサ１０９に導いて読み取る。そして、読み取り位置を通過した原稿１０２は、プラテンガラス１００から分離され、排紙ローラ対１１０によって原稿排紙部１１１に排出される。
【０００４】
上記画像読み取り装置の場合には、光学系を保持したキャリッジや自動原稿送り装置等の部品単品の精度や部品組み付け精度によって、装置間の原稿のレジストレーションにバラツキが生じる。そのため、画像読み取り装置を組立てた後に、原稿が予め定められたセット位置で正規の画像の読み取り及び画像形成処理が行われるように、レジストレーションの調整が行われる。
【０００５】
次に、上記画像読み取り装置の一般的なレジストレーションの調整方法を、図２３を参照しながら説明する。まず、第一の読み取りモードに関しては、プラテンガラス１００上の基準位置に原稿１０２を合わせて載置し、プラテンガラス１００の下面に沿って光学系を保持したキャリッジ１０１等を走査することによって、原稿１０２の画像情報をイメージセンサ１０９に導き、原稿１０２の画像の読み取りを開始する（ステップＳ３０１）。そして、上記イメージセンサ１０９によって読み取られた画像と原稿１０２の位置ズレ寸法を測定し（ステップＳ３０２）、ズレ量が所定の範囲内に入っているか否かを判定し（ステップＳ３０３）、ズレ量が所定の範囲内に入っていない場合には、画像読み取り装置の調整モードに切り替え（ステップＳ３０４）、この調整モードで読み取り開始位置データを補正値に書き換えて、調整モードを終了する（ステップＳ３０５、３０６）。そして、ズレ量分をイメージセンサ１０９の副走査のタイミング調整、及びキャリッジ１０１等の読み取り開始位置の調整によって補正している。
【０００６】
また、第二の読み取りモードに関しては、第一の読み取りモードと同じ調整を行った後に、予めキャリッジ１０１等をプラテンガラス１００下面の所定の画像読み取り位置に停止させた状態で、自動原稿送り装置１０３で原稿１０２を送り、読み取った画像と原稿１０２の位置ズレ寸法を測定し、そのズレ量に応じて原稿送り装置１０３の送り方向のタイミング調整、原稿送り装置１０３の取付位置の調整等によってレジストレーションの調整を行うようになっている。
【０００７】
このように、従来の画像読み取り装置では、第一の読み取りモードにおいて、イメージセンサ１０９によって読み取られた画像と原稿１０２の位置ズレ寸法を測定して、ズレ量分をイメージセンサ１０９の副走査のタイミング調整、及びキャリッジ１０１等の読み取り開始位置の調整を行い、第二の読み取りモードにおいても、同様にイメージセンサ１０９によって読み取られた画像と原稿１０２の位置ズレ寸法を測定して、そのズレ量に応じて原稿送り装置１０３の送り方向のタイミング調整や、原稿送り装置１０３の取付位置の調整等によってレジストレーションの調整を行う必要があるため、調整作業は非常に面倒であり、手間がかかる作業であるという問題点があった。
【０００８】
また、上記従来の画像読み取り装置では、図１９に示すように、第二の読み取りモードにおいて原稿１０２を読み取る際に、原稿１０２の厚み・紙質、読み取り時の温度や湿度等により、プラテンガラス１００と自動原稿送り装置１０３の隙間ΔＬ内でプラテンガラス１００と原稿１０２の隙間が変化し、原稿１０２の画像が図２０に示すようにレンズ１０８を介してイメージセンサ１０９へ結像されるときに、原稿１０２の読み取り倍率が変化したり、解像力が劣化するという問題点があった。また、図２１に示すように、画像読み取り時に隙間ΔＬ内で若干原稿１１２が細かく上下することで、図２２に示すような線のゆらぎや、カラー原稿１０２をカラーイメージセンサ１０９で読み取った場合に色ズレが発生するという問題点もあった。
【０００９】
そこで、上記前者の問題点を解決し、原稿の読み取り位置を自動的に補正可能な原稿位置補正装置としては、例えば特開平５−３２８０５２号に提案されているように、特定原稿を読み取らせることで、自動的にレジストレーションの調整を行うものや、特開平６−３１１３１９号に提案されているように、スタート位置が印刷された位置検出用プレートをプラテンガラスに貼り付け、この印刷を基準に読み取りを開始するものが知られている。
【００１０】
また、上記後者の問題点を解決し、原稿の搬送状態を安定させて読み取り画質の向上を可能とした画像読み取り装置としては、次に示すようなものが既に使用されてきている。つまり、近年、上記画像読み取り装置においては、高画質化・高速化・カラー化等のニーズが高まってきており、かかるニーズに応えるため、上記画像読み取り装置では、図２４に示すように、第二の読み取りモードにおける画像読み取り位置付近のプラテンガラス１００上面に原稿搬送ローラ１２０を配置し、この原稿搬送ローラ１２０によって原稿１０２をプラテンガラス１００の表面にほとんど接触して安定した状態で搬送し、読み取り位置におけるプラテンガラス１００と原稿１０２の間の隙間を少なく抑えるように構成した自動原稿送り装置１０３が一般的に採用されてきている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像読み取り装置の場合には、プラテンガラス１００上に原稿１０２を載置した状態で当該原稿１０２の画像を読み取る第一の読み取りモードと、原稿１０２を自動原稿搬送装置１０３によって搬送しつつ当該原稿１０２の画像を読み取る第二の読み取りモードとがあるため、第一の読み取りモードを行う際には、自動原稿搬送装置１０３が装着された原稿台カバー１１５を開閉する必要がある。そのため、上記画像読み取り装置では、原稿台カバー１１５の開閉を繰り返すと、原稿台カバー１１５に装着された自動原稿搬送装置１０３とプラテンガラス１００との間に相対的な位置ずれが発生する虞れがある。
【００１２】
従って、上記特開平５−３２８０５２号公報に提案されているように、特定原稿を読み取らせることで、自動的にレジストレーションの調整を行う装置の場合には、１台に１枚の特定原稿が必要な上、ユーザー側で調整作業を行ってもらう必要があり、高価な特殊原稿代のコストアップ、及びユーザー側に複雑な調整作業は敬遠されるという問題点があった。
【００１３】
また、上記特開平６−３１１３１９号公報に提案されているように、スタート位置が印刷された位置検出用プレートをプラテンガラスに貼り付け、この印刷を基準に読み取りを開始するように構成した場合には、新たに位置検出用プレートが必要となり、部品点数が増えるとともに、位置検出用プレートの位置決め作業が面倒であるという問題点を有している。
【００１４】
さらに、プラテンガラス１００上面に原稿搬送ローラ１２０を配置し、この原稿搬送ローラ１２０によって原稿１０２をプラテンガラス１００の表面にほとんど接触させた状態で搬送するように構成した画像読み取り装置の場合には、図２５に示すように、キャリッジ１０１等の部品の単品精度や部品組み付け精度によって、原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１の相対的な位置がズレているときに、そのままの状態でレジストレーションの調整を行うと、自動原稿送り装置１０３の送り方向のタイミング調整でレジストレーションを合わせてしまうため、原稿搬送ローラ１２０を採用した目的に反し、読み取り位置でのプラテンガラス１００と自動原稿送り装置１０３の間に隙間ΔＬ’が生じてしまうという問題点があった。このために、レジストレーションの調整を行う前に、図２６に示すように、部品精度の調整やイメージセンサ１０９の合わせ込みを行い、原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１の相対的な位置合わせを行う必要が生じるという問題点があった。
【００１５】
また、この画像読み取り装置の場合には、一度原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１の位置を合わせた後にレジストレーションを調整しても、装置を使用する際に、第一の読み取りモード選択時に毎回行われる、自動原稿送り装置１０３を装着した原稿台カバー１１５の開閉により、原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１との間に位置ずれが徐々に生じてしまうため、ある程度の時間した使用後に原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１の相対的な位置の調整が必要となる。しかし、原稿搬送ローラ１２０とキャリッジ１０１の相対的な位置の調整作業は、ユーザー側では行うことができないため、画像読み取り装置自体の故障ではないにもかかわらず、サービスエンジニア等を呼ぶ必要が生じるという問題点があった。
【００１６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、前記原稿搬送ローラとプラテンガラスが最も接近している位置を自動的に認識する手段を備え、この位置を基準にキャリッジの停止位置及び、イメージセンサ上の原稿開始画素を自動的に補正することができ、部品点数の増加等を招くことなく、装置の使用状態において、原稿搬送ローラとキャリッジとの位置ずれの補正を自動的に行うことが可能なデジタル方式の画像読み取り装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および作用】
請求項１に記載の発明は、上記課題を解決するため、光学系を保持したキャリッジをプラテン下面に沿って移動させ、前記プラテン上に載置された原稿の画像情報を、レンズを介して光学的に縮小して画像読取手段により読み取る第一の読み取りモードと、前記プラテン下面の所定の画像読取位置に前記キャリッジを停止させ、当該画像読取位置の前記プラテン上面に回転自在に配置された原稿搬送ローラを備えた自動原稿搬送手段により搬送された原稿の画像情報を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取る第二の読み取りモードを選択する画像読み取り装置において、前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置から前記キャリッジがずれると、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部の像が前記レンズを介して光学的に縮小されて前記画像読取手段に結像されることを用い、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記画像読取手段上の主走査方向に沿って端部方向に最も移動して結像される前記キリッジの位置を、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置と認識する位置認識手段を備えるように構成されている。そのため、上記位置認識手段によって認識された位置を基準にして、キャリッジの停止位置及びイメージセンサ上の原稿開始画素を自動的に補正することにより、特別な調整作業を行なわなくとも、常に原稿搬送ローラとキャリッジ位置関係を一定に保つことができる。
【００１８】
また、請求項１に記載の発明によれば、原稿搬送ローラとプラテンが最も近接した位置を認識するために、複雑な処理を必要とせずに、常に原稿搬送ローラとキャリッジ位置関係を一定に保つことができる。
【００１９】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像読み取り装置において、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの表面に円周方向に沿って形成された直線状のマークからなるように構成されているので、認識のための新たな部品を追加する必要がない。
【００２０】
又さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像読み取り装置において、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの表面に形成された溝あるいは段差からなるように構成されている。そのため、位置認識部を形成した場合のように、マークの印刷や塗装にコストが掛かってしまうと共に、印刷又は塗装が剥がれたりすると誤認識の原因になるというこがなく、コスト上昇の抑制及び、認識の経時的な信頼性の低下を防止することができる。
【００２１】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２記載の画像読み取り装置において、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記原稿搬送ローラの側端面からなるように構成されている。そのため、原稿搬送ローラの側端面を位置認識部とすることで、印刷又は塗装によるマークや、溝あるいは段差を形成する必要が無くなり、原稿搬送ローラのコスト上昇の抑制が可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部が、最大サイズの原稿の外側であって、かつ、前記画像読取手段の読み取り可能範囲内に位置するように構成されている。そのため、薄紙等からなる原稿の読み取り時に、原稿搬送ローラ上のマークや、溝あるいは段差の影の裏写りを防止できる。
【００２３】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取るときに、前記原稿搬送ローラを回転させるように構成されている。そのため、原稿搬送ローラを回転させ、所定時間だけ読み取りつづけたデータから統計的に処理した値を、位置認識部の位置とすることで、原稿搬送ローラ上に形成されている位置認識部の形成位置ズレの影響を受けなくすることが可能となる。
【００２４】
又さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記位置認識部を前記原稿搬送ローラの軸方向に沿って対称な位置に複数設け、前記キャリッジを前記原稿搬送ローラの下面近傍で副走査方向に移動させ、当該原稿搬送ローラの軸方向に沿って対象な位置に複数設けられた前記位置認識部を、前記レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した位置から前記キャリッジがずれると、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部の像が前記レンズを介して光学的に縮小されて前記画像読取手段に結像されることを用い、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた前記位置認識部が、前記画像読取手段上の主走査方向に沿って端部方向に最も移動して結像される前記キャリッジの位置を、前記原稿搬送ローラと前記プラテンが最も近接した最近接位置と認識し、前記原稿搬送ローラの軸方向に沿って対称な位置に複数設けられた前記位置認識部の前記最近接位置のずれ量によって、前記画像読み取り手段の読み取り域に対する前記原稿搬送ローラの軸心の傾きを認識するように構成されている。そのため、原稿搬送ローラに平行度のズレ、傾きがある場合でも、これを認識することができ、原稿のスキューに対する対策も可能となる。
【００２５】
【実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１はこの発明の一実施の形態に係るイメージセンサ固定方式の縮小光学型画像読み取り装置を示すものである。
【００２７】
図１において、１は画像読み取り装置本体を示すものであり、この画像読み取り装置本体１の上端部には、プラテンガラス２が配置されている。このプラテンガラス２は、原稿３をその一端縁を基準にして載置した状態で読み取る第１の領域２ａと、原稿３を自動原稿搬送装置４で搬送しながら読み取る第２の領域２ｂとに分かれており、第１の領域２ａと第２の領域２ｂとの間には、第１の領域２ａに載置される原稿３の一端縁を突き当てるとともに、第２の領域２ｂを搬送される原稿３をプラテンガラス２上から分離する傾斜面を有する仕切部材４が設けられている。また、上記画像読み取り装置本体１の内部には、第１のキャリッジ５と第２のキャリッジ６とが、プラテンガラス２の下面に沿って矢印方向に移動可能に配置されている。上記第１のキャリッジ５には、プラテンガラス２上に載置された原稿３面を照明するランプ７と、原稿３からの反射光を水平方向に反射する第１のミラー８とからなる第１光学系が搭載されている。一方、上記第２のキャリッジ６には、一対のミラー９、１０からなる第２光学系が搭載されている。
【００２８】
この画像読み取り装置において第一の読み取りモードを選択した時には、自動原稿送り装置４が一体的に装着された原稿台カバー１１を開けることにより露出状態となったプラテンガラス２上に原稿３を載置し、プラテンガラス２の下面に位置して矢印方向に一定速度で移動する第１のキャリッジ５と、その１／２の速度で矢印方向に移動する第２のキャリッジ６とによって、プラテンガラス２上に載置された原稿３の画像を、第１の光学系、第２の光学系及びレンズ系１２を介して光学的に縮小した状態で、基板１４上に取付けられた原稿３面より画素サイズが小さなイメージセンサ１３上に走査結像するようになっている。このイメージセンサ１３上に結像された画像情報は、イメージセンサ１３により光電変換され、接続線１５を介してプリント基板上の画像処理／制御回路１６に導かれて電気的に処理される。なお、自動原稿送り装置と一体に形成されている原稿台カバー１１は、画像読み取り装置本体１に対して、図示しないヒンジ部材を介して開閉自在に取付けられている。
【００２９】
一方、第二の読み取りモード選択時には、プラテンガラス２上に原稿台カバー１１を閉じた状態で、この原稿台カバー１１に一体的に装着された自動原稿送り装置４の原稿載置部１７上に載置された原稿３が、レジストローラ対１８により１枚ずつ分離された状態で送り出される。この原稿３は、直径の比較的大きな原稿搬送ローラ１９及びローラ群２０によって一定速度で搬送される。そして、上記原稿搬送ローラ１９等によって原稿３を搬送する間に、当該原稿搬送ローラ１９及びプラテンガラス２の下面に静止状態にある第１のキャリッジ５上のミラー８で原稿３の画像情報を反射させ、レンズ系１２を介して光学的に縮小し、原稿面より画素サイズが小さなイメージセンサ１３上に結像させる。このイメージセンサ１３上に結像された画像情報の流れは、第一の読み取りモードと同じである。また、読み取られた原稿３は、仕切部材４の傾斜面によってプラテンガラス２から分離され、排紙ローラ対２１により更に搬送されて原稿台カバー１１の排紙部上に排出される。
【００３０】
図２はこの発明の他の実施の形態に係るイメージセンサ移動方式の縮小光学型画像読み取り装置を示すものである。
【００３１】
この実施の形態に係る画像読み取り装置では、キャリッジ５上に搭載されたランプ７で原稿面を照射し、少なくとも一枚以上のミラー８、９により反射した原稿像をレンズ系１２を介して光学的に縮小し、原稿面より画素サイズが小さなイメージセンサ１３上に結像して読み取るように構成されている。また、オペレータにより第一の読み取りモードが選択された時には、プラテンガラス２の下面に位置し、矢印方向に一定速度で移動するキャリッジ５内のミラー８、９で画像情報を反射して、レンズ系１２を介して光学的に縮小し、原稿面より画素サイズが小さなイメージセンサ１３上に結像して読み取るようになっている。
【００３２】
一方、第二の読み取りモード選択時には、原稿搬送ローラ１９及びプラテンガラス２の下面でキャリッジ５を静止させ、プラテンガラス２上を移動する原稿３の画像情報をイメージセンサ１３により読み取る。尚、その際の原稿３の流れ及び、結像された画像情報の処理は、図１に示した装置と同じである。
【００３３】
ところで、この実施の形態では、前記キャリッジを原稿搬送ローラの下面近傍で走査させ、当該原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を、レンズを介して光学的に縮小して前記画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ロー８とプラテンが最も接近している位置を認識する位置認識手段を備えるように構成されている。
【００３４】
すなわち、この実施の形態では、図３に示すように、上記イメージセンサ固定方式の縮小光学型画像読み取り装置において、原稿搬送ローラ１９の表面に円周方向に沿って環状に形成された位置認識部２５が、軸方向に沿って両端側の対称な位置に所定の間隔で形成されている。上記位置認識部２５は、表面が白色の原稿搬送ローラ１９の表面に、黒色で印刷又は塗装された直線状のマークからなり、この位置認識部２５は、原稿搬送ローラ１９が１回転する間にその幅および位置が変化しないように構成されている。尚、上記位置認識部２５の色および原稿搬送ローラ１９の地肌の色は、イメージセンサ１３で読み取った時に出力波形に差が出る組合せであれば良く、白色と黒色の組合せに限定されるものではない。
【００３５】
図４は画像読み取り装置の前記画像処理／制御回路１６を示すブロック図である。
【００３６】
図４において、３０は画像読み取り装置の動作を制御するＣＰＵを示すものであり、このＣＰＵ３０からの制御信号によって、タイミング発生回路３１及びタイミング発生回路３２を介してイメージセンサ１３を構成するＣＣＤ３３が駆動され、このＣＣＤ３３によって画像の読み取り動作が行われる。上記ＣＣＤ３３によって読み取られた画像情報は、アンプ３４及びＡ／Ｄ変換器３５を介してデジタル信号に変換された後、シェーディング補正回路３６によってシェーディング補正が施される。このシェーディング補正回路３６では、第１の補正ＲＡＭ３７によって補正値が設定されるようになっている。上記シェーディング補正回路３６によってシェーディング補正が施された信号は、イメージ処理回路３８に入力され、イメージ処理回路３８によって所定のイメージ処理が施され、イメージデータが出力される。このイメージ処理回路３８では、第２の補正ＲＡＭ３９によって補正値が設定されるようになっている。
【００３７】
また、上記画像読み取り装置の動作を制御するＣＰＵ３０には、キャリッジ位置カウンター４０、キャリッジホームポジションセンサ４１、及び原稿搬送装置のポジションセンサ４２からの信号が入力されるようになっている。
【００３８】
さらに、上記画像読み取り装置の動作を制御するＣＰＵ３０からは、キャリッジモータドライブ回路４３を介してキャリッジモータ４４が駆動されるとともに、キャリッジランプ点灯回路４５を介してキャリッジランプ７が点灯される。また、上記画像読み取り装置の動作を制御するＣＰＵ３０からは、原稿搬送装置モータドライブ回路４６を介して原稿搬送装置のモータ４７が駆動されるようになっている。
【００３９】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像読み取り装置では、次のようにして、前記原稿搬送ローラとプラテンガラスが最も接近している位置を自動的に認識する手段を備え、この位置を基準にキャリッジの停止位置及び、イメージセンサ上の原稿開始画素を自動的に補正することができ、部品点数の増加等を招くことなく、装置の使用状態において、原稿搬送ローラとキャリッジとの位置ずれの補正を自動的に行うことが可能となっている。
【００４０】
上記画像読み取り装置においては、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が最も接近している位置を自動的に認識し，第二の読み取りモード時におけるキャリッジ５等の停止位置を調整する動作を行うようになっている．
【００４１】
図５は、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２の最接近位置を自動的に認識する制御のフローチャートを示す図である。
【００４２】
まず、画像読み取り装置の動作を制御するＣＰＵ３０は、第１及び第２のキャリッジ５、６を、図６に示すように、副走査方向の基準となるホームポジションセンサ（図示せず）がＯＮ状態となるまで副走査方向に沿って低速で移動させる（Ｓ１０１〜Ｓ１０２）。次に、ホームポジションセンサがＯＮ状態となった場合には、このホームポジションセンサの位置を基準にして、キャリッジ位置カウンター４０をスタートさせ（Ｓ１０３）、更に第１及び第２のキャリッジ５、６を図６に示すように移動させ、設計値上で原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が最も接近している位置から事前に入力されているＸｍｍ手前の位置で停止する（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）。そして，キャリッジ５、６が停止した位置で，原稿搬送ローラ１９の表面に形成された位置認識部２５をイメージセンサ１３で読み取り（Ｓ１０７）、位置認識部２５の幅がイメージセンサ１３の１画素より太く、数画素にまたがる場合は、濃度と画素位置より位置認識部２５の重心を算出し，この算出された位置認識部２５の重心位置と現在のキャリッジ５、６の位置を図示しないメモリに入力する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。なお、位置認識部２５の幅が１画素より太く数画素にまたがる場合の算出方法に関しては，重心を求める方法に限定されるものではなく、例えば最も外側の画素又は最も内側の画素を位置認識部２５の代表画素としても良い。
【００４３】
その際，上記画像読み取り装置においては、図６及び図７に示すように、第１のキャリッジ５が原稿搬送ローラ１９の下面付近で、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部２５が読み取られる。
【００４４】
この図６では、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が最も接近している状態ではなく、ある程度の距離が空いて状態を示している。図７は、図６の状態における原稿搬送ローラ１９及び、縮小光学系の光路を光軸４８に沿って展開した図を示すものである。
【００４５】
この状態で、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部２５をイメージセンサ１３により読み取った時の出力信号をオシロスコープで見た波形を図８に示す。図８では、黒色の直線からなる位置認識部２５を読み取っている部分のみ光量出力値が低下しており、この信号値が低下した部分が位置認識部２５であると認識される。
【００４６】
次に、ＣＰＵ３０は、キャリッジ５を副走査方向に予め設定されている距離ΔＹｍｍだけ、原稿搬送ローラ１９に近づけ（Ｓ１１０、Ｓ１１１）、キャリッジ５が距離ΔＹｍｍだけ移動した後に停止させ（Ｓ１１２）、再び位置認識部２５をイメージセンサ１３によって読み取り（Ｓ１１３）、読み取り位置がイメージセンサ１３上の何画素目かを算出する（Ｓ１１４）。そして、算出画素とメモリ画素（ステップ１０８、１０９でメモリに入力された画素）を比較し（Ｓ１１５）、現在の位置の方がメモリ画素よりイメージセンサ１３の画素列上でセンサ１３の端部側に位置している場合のみメモリ上の画素情報及び、キャリッジ位置情報を書き換える（Ｓ１１６）。上記の如くキャリッジ５をΔＹｍｍだけ移動した場合における位置認識部２５の読み取り及び、メモリ値との比較は、設計値上の原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が最も接近している位置から事前に入力されているＺｍｍ通過した位置まで継続され、最終的にメモリ残ったキャリッジ位置が、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２の最接近位置として認識される。
【００４７】
その際、ステップＳ１１１に示すようにキャリッジ５を、図６の矢印Ａ方向に走査させると、イメージセンサ１３の光量出力値低下部は、図８に示すように，両端部の方向（矢印Ｂ方向）に移動する。このオシロスコープ上の光量出力低下部の端部方向への移動は、図９に示すように、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が最も接近している位置にキャリッジ５が到達するまで続く。その後、原稿搬送ローラ１９とプラテンガラス２が離れる方向である矢印Ａ’方向にキャリッジ５の走査を更に続けると、図１０に示す様にオシロスコープ上の光量出力低下部は移動方向を変え、オシロスコープの波形上の中央方向に移動する。
【００４８】
これは、図１１に示すように、同じ位置認識部２５を見ていてもプラテンガラス２に位置認識部２５を近づけると、縮小光学系によりイメージセンサ１３上の結像位置がセンサ端部方向に移動するために発生する。また、第一の読み取りモードと同じプラテンガラス２面を基準に考えると、図６の状態では，光軸４８から位置認識部２５までの寸法が実寸法より縮小されて結像されており、図９の状態で初めて倍率が同じになる。
【００４９】
ここで図１１において、原稿面上の０．０６３５ｍｍ２  の部分をイメージセンサ１３上の１画素が０．０１０ｍｍ２  の部分に結像させる１５．７ｄｏｔｓ／ｍｍ（４００ｄｏｔｓ／２５．４ｍｍ）、最大原稿の幅Ａ３が２９７ｍｍ、サイドレジ（原稿を幅方向の一端を基準に搬送した場合に、当該基準端と反対側の幅方向の位置）が光軸から奥側１４８．５ｍｍ（Ａ３の１／２）、位置認識部２５の位置が光軸４８から両側１５０ｍｍ、プラテンガラス２からイメージセンサ１３の光軸４８上の寸法Ｔが４１０ｍｍとする。また、位置認識部２５と光軸４８との画角θは、レンズ系１２の明るさで若干値が異なるが、この実施の形態のものは２１．５°に設定されている。
【００５０】
図１２では、上記実施の形態においてプラテンガラス２から位置認識部２５が遠ざかった（浮いた）場合のイメージセンサ１３結像面での縮小率をグラフに示したものである。例えば、プラテンガラス２から位置認識部２５が１．５ｍｍ遠ざかった時、
｛１５０ｍｍ÷（１５０ｍｍ＋１．５ｍｍ×Ｔａｎ２１．５°）｝＝０．９９６  →  −０．４％縮小される。
【００５１】
図１３に示すように，原稿面上で０．０６３５ｍｍの平方根がイメージセンサ１３上の１画素に対応するため、プラテンガラス２から位置認識部２５が、（√０．０６３５÷Ｔａｎ２１．５°）＝０．１６ｍｍだけ遠ざかると、イメージセンサ１３上の隣の画素に位置認識部２５が結像される。この０．１６ｍｍが、この実施の形態でのプラテンガラス２から位置認識部２５が遠ざかった（浮いた）場合の認識可能な最小値である。
【００５２】
なお、図５のフローチャートでは，位置認識部２５の読み取り時にキャリッジ５を毎回停止させているが、高速処理が可能な画像読み取り装置であれば毎回停止の必要はない。
【００５３】
また、本動作は、第二の読み取りモードを選択の度に行われることが好ましいが、これに限定するものではなく、当該装置の電源を投入した際、又は所定枚数の原稿の読み取り動作を実行した後などに、行うようにしても良い。
【００５４】
実施の形態２
図１４及び図１５はこの発明の実施の形態２を示すものであり，前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部が、原稿搬送ローラの表面に形成された溝あるいは段差からなるように構成されている。
【００５５】
すなわち、この実施の形態２では、図１４及び図１５に示すように、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部２５が、ローラ１９の円周表面に形成された溝５１あるいは段差５０から構成されている。この様に形成されるのは、マークの印刷又は、塗装にはコストが掛かってしまうと共に、印刷又は、塗装が剥がれたりすると誤認識の原因になるためであり、コスト上昇の抑制及び、認識の経時的な信頼性低下が防止できる。
【００５６】
実施の形態３
図１６はこの発明の実施の形態３を示すものであり，前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部が、原稿搬送ローラの側端面からなるように構成されている。
【００５７】
すなわち、この実施の形態３では、図１６に示すように、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部が、ローラ部材１９の側端面５２から構成されている。この様にローラ部材１９の側端面５２を位置認識部とすることで、印刷又は、塗装によるマークや、溝あるいは段差を形成する必要が無くなり、原稿搬送ローラ１９のコストアップが抑えられる。また、図１７でローラ部材１９の側端面５２が、最大読み取り原稿通過範囲の外側で、かつ、一次元イメージセンサ１３の読み取り可能範囲内に位置している。このことにより、薄紙原稿読み取り時に位置認識部が裏写りして、この部分だけ原稿背景が黒っぽく読み取られる現象を防止することができる。
【００５８】
実施の形態４
図１８はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４では、前記原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部の読み取り時に、原稿搬送ローラを回転させるように構成されている。
【００５９】
すなわち、この発明のすべての実施の形態では、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部２５が、原稿搬送ローラ１９が１回転する間にその幅および位置が変化しないように構成されていることが原則であるが、部品製造上微少な幅および位置変化は避けられない。その製造上、幅および位置変化が生じても、ズレの影響を受けなくするために、図１８のステップＳ２０６〜Ｓ２０９に示すように、キャリッジ５を停止させた後、原稿搬送ローラ１９の円周方向に設けられた位置認識部２５の読み取り時に原稿搬送ローラ１９を回転させ、所定時間ΔＴだけ読み取りつづけたデータから統計的に処理するように構成されている。
【００６０】
実施の形態５
この実施の形態５では、前記位置認識部を原稿搬送ローラの軸方向の異なった位置に複数設け、当該複数の位置認識部を画像読取手段により読み取ることで、前記原稿搬送ローラの傾斜を認識可能となるように構成されている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態５では、前記の図３に示すように、原稿搬送ローラ１９の表面に円周方向に沿って環状に形成された位置認識部２５が、軸方向に沿って両端側の対称な位置に所定の間隔で形成されており、位置認識部２５が原稿搬送ローラ１９に２つ設けられている。そのため、図６乃至図１１に示すように、第１のキャリッジ５を原稿搬送ローラ１９の手前側で一端停止させた後、この第１のキャリッジ５を原稿搬送ローラ１９の下部を通過するように徐々に移動させて、第１のキャリッジ５と原稿搬送ローラ１９の最近接位置を認識する。その際、上記第１のキャリッジ５と原稿搬送ローラ１９等が互いに平行でないと、つまり原稿搬送ローラ１９に傾斜等が存在すると、２つの位置認識部２５によって検出される第１のキャリッジ５と原稿搬送ローラ１９の最近接位置が互いに異なる。
【００６２】
そこで、この実施の形態５では、２つの位置認識部２５によって検出される第１のキャリッジ５と原稿搬送ローラ１９の最近接位置のずれ量によって、原稿搬送ローラ１９がプラテンガラス２ｂに平行な面内で、その軸心に傾きがある場合に、この傾きを認識することが可能となっている。
【００６３】
そして、上記原稿搬送ローラ１９の傾きを認識した場合には、当該原稿搬送ローラ１９の一端に設けられたモータ等によって駆動されるスキュー補正手段によって、原稿搬送ローラ１９の傾きを補正したり、イメージセンサ１３によって読み取られたイメージデータに、ローテーション等の画像処理を施すことにより、原稿搬送ローラ１９がスキューしているために傾いた状態で読み取られた原稿２のスキューを補正するように構成されている。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、キャリッジを原稿搬送ローラ下面付近で微小走査させ、原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を前記一次元イメージセンサにより読み取ることで、原稿搬送ローラとプラテンが最も接近している位置を精度良く認識できるため、この位置を基準にキャリッジ停止位置を自動的に補正でき、この位置にキャリッジを停止させた時の位置認識部のイメージセンサ上の結像画素位置よりセンサ上の原稿開始画素を自動的に補正することができる。
【００６５】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明をイメージセンサ固定方式縮小光学型の画像読み取り装置に適用した模式図である。
【図２】図２はこの発明をイメージセンサ移動方式縮小光学型の画像読み取り装置に適用した模式図である。
【図３】図３は図１において、円周方向に位置認識部が形成された原稿搬送ローラ及び縮小光学系画像読み取り部を示した構成図である。
【図４】図４は画像読み取り装置の画像処理／制御部を示すブロック図である。
【図５】図５は画像読み取り装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は図１において、原稿搬送ローラとプラテンガラスが離れている位置において、キャリッジが原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を見ている状態を示した断面構成図である。
【図７】図７は原稿搬送ローラ部及び、縮小光学系の光路展開図である。
、
【図８】図８は円周方向に位置認識部が設けられた原稿搬送ローラをイメージセンサにより読み取った時の出力信号をオシロスコープで見た時の波形を示す図である。
【図９】図１において、原稿搬送ローラとプラテンが最も接近している位置にキャリッジが停止し、原稿搬送ローラの円周方向に設けられた位置認識部を見ている状態を示した断面構成図である。
【図１０】図１０は円周方向に位置認識部が設けられた原稿搬送ローラをイメージセンサにより読み取った時の出力信号をオシロスコープで見た時の波形を示す図である。
【図１１】図１１は原稿搬送ローラ部及び、縮小光学系の光路展開図である。
【図１２】図１２は図１０の条件で、プラテンガラスから位置認識部が遠ざかった（浮いた）場合のイメージセンサ結像面での縮小率を示す図である。
【図１３】図１３は図１１の条件で、認識可能な原稿搬送ローラとプラテンガラスの最小離れ量を示す図である。
【図１４】図１４は実施の形態２に係る原稿搬送ローラと結像光学系を示す構成図である。
【図１５】図１５は実施の形態２に係る原稿搬送ローラと結像光学系を示す構成図である。
【図１６】図１６は実施の形態３に係る原稿搬送ローラと結像光学系を示す構成図である。
【図１７】図１７は円周方向に位置認識部が設けられた原稿搬送ローラをイメージセンサにより読み取った時の出力信号をオシロスコープで見た時の波形を示す図である。
【図１８】図１８は実施の形態４に係る画像読み取り装置の動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は従来の画像読み取り装置を示す構成図である。
【図２０】図２０は従来の画像読み取り装置を光軸方向に展開した状態を示す図である。
【図２１】図２１は図１９において原稿搬送時に隙間ΔＬ内で原稿があそび上下して送られる状態を示す図である。
【図２２】図２２は原稿の搬送不良による読み取り画像の劣化を示す模式図である。
【図２３】図２３は従来の画像の読み取り動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は従来のさらに他の画像読み取り装置を示す構成図である。
【図２５】図２５は原稿搬送ローラとキャリッジとの位置関係を示す断面構成図である。
【図２６】図２６は原稿搬送ローラとキャリッジとの位置関係を示す断面構成図である。
【符号説明】
１．．．．画像読み取り装置本体、２．．．．プラテングラス、３．．．．原稿、４．．．．自動原稿送り装置、５．．．第１キャリッジ、６．．．第２キャリッジ、７．．．ランプ（光学系）、８、９、１０．．．ミラー（光学系）、１２．．．レンズ系、１３．．．．イメージセンサ、１９．．．．原稿搬送ローラ、１８．．．．レジストローラ対、２１．．．．排紙ローラ対、２０．．．．ローラ群、２５．．．．位置認識部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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