(57)【要約】【課題】光源によって光が照射された位置検出用画像パターンを検出することにより副走査方向の基準位置を検出する画像読取装置において、処理時間の増大を低減しつつ走査部の位置検出精度を向上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。【解決手段】原稿に光を照射する冷陰極管５３１と、原稿からの反射光を副走査方向に移動しつつ取得する走査部５３と、主走査方向の画像に対して副主走査方向の位置が一意に定められる黒色パターン５７１及び白色パターン５７２が形成された基準表示板５７と、蓄積時間を原稿画像の読み取り時よりも増大させて、撮像素子により基準表示板５７から主走査方向の画像を取得させる主走査画像取得制御部８１２と、この主走査方向の画像から、主走査方向の画像に対して副主走査方向の位置との対応関係に基づいて走査部５３の副走査方向の位置を示す現在位置情報を取得する現在位置取得部８１３とを備えた。【選択図】図４
2008053880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を載置するための透明板と、
前記透明板に載置された原稿に、当該透明板を介して光を照射する光源と、
前記光源によって光が照射された原稿からの反射光を、副走査方向に移動しつつ取得する走査部と、
前記走査部により取得された反射光によって生じる電荷を所定の蓄積時間だけ蓄積することにより、当該反射光を電気信号に変換して画像を表す画像信号を生成する撮像素子と、
前記透明板と略同一平面内における前記副走査方向の基準位置を含む範囲に設けられると共に、当該範囲における主走査方向の画像に対して副主走査方向の位置が一意に定められた基準位置検出用の位置検出用画像パターンが形成された基準表示部と、
前記位置検出用画像パターンにおける前記主走査方向の画像と前記副走査方向の位置との対応関係を記憶する記憶部と、
前記基準表示部を前記光源によって照射させ、前記走査部が前記範囲内に位置付けられている状態で、前記撮像素子により前記原稿の画像を示す画像信号を生成させる際よりも前記蓄積時間を増大させて、前記撮像素子により前記主走査方向の画像を取得させる主走査画像取得制御部と、
前記主走査画像取得制御部により得られる主走査方向の画像から、前記記憶部に記憶されている対応関係に基づいて前記走査部の副走査方向の位置を示す現在位置情報を取得する現在位置取得部と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記位置検出用画像パターンは、前記副走査方向をＸ軸、前記主走査方向をＹ軸とする直交座標系において、所定の傾きを有する直線を境界として、一方が白、他方が黒にされており、
前記記憶部は、前記傾きを示す情報を、前記対応関係として予め記憶し、
前記現在位置取得部は、前記主走査画像取得制御部により得られた主走査方向の画像における白と黒との境界位置を、前記走査部の現在位置に対応するＹ座標として取得し、当該取得されたＹ座標と前記記憶部に記憶されている傾きを示す情報とから、前記走査部の現在位置を示すＸ座標を前記現在位置情報として算出すること
を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記現在位置取得部は、前記現在位置情報を、予め設定された前記基準位置の座標からのずれ量として算出すること
を特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置により生成された画像信号に基づいて、記録紙に画像を形成する画像形成部と
を備え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、光源によって光が照射された原稿からの反射光を、副走査方向に移動しつつ取得することにより、原稿画像を取得する画像読取装置と、このような画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿を走査して画像を読み取る画像読取装置のうち、光源から原稿に光を照射し、原稿に対向配置された走査部を副走査方向に移動させ、走査部内に配設された鏡によって原稿からの反射光を撮像素子へ導くことで、原稿画像の読み取りを行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような画像読取装置において、走査部の位置検出には、例えばインクリメンタル型のエンコーダが用いられている。インクリメンタル型のエンコーダは、基準位置からの移動量をパルス信号で出力するものなので、このような画像読取装置で走査部の位置制御を行うためには、予め走査部を基準位置に位置決めし、走査部を駆動させて得られたエンコーダのパルス信号をカウントし、これを基準位置に対する相対位置を示すデータとしてメモリに記憶することにより、走査部の現在位置が、基準位置からパルスカウント数に相当する距離だけ離れた位置にあることが、判るようになっている。
【０００３】
また、走査部の駆動にステッピングモータを使用する場合であっても、走査部の位置は、基準位置から、ステッピングモータを駆動したパルス数によって相対的に得られる。従って、走査部の位置制御を行うためには、予め走査部を基準位置に位置決めし、ステッピングモータを駆動したパルス数をカウントし、これを基準位置に対する相対位置を示すデータとしてメモリに記憶することにより、走査部の現在位置が、基準位置からパルスカウント数に相当する距離だけ離れた位置にあることが、判るようになっている。
【０００４】
上述のように、走査部を基準位置に位置決めするために、基準位置に予め特定の位置検出用画像パターンを形成しておき、走査部を移動させて位置検出用画像パターン検出させることで、走査部を基準位置に位置決めする方法が知られている。そして、上述のように、走査部の現在位置は、メモリに記憶された基準位置に対する相対位置を示すデータによって把握されるので、例えば画像形成装置が電源オフされるなどしてメモリに記憶されているデータが消失すると、走査部の現在位置が不明となる。そのため、画像形成装置の起動時など、走査部の位置決め制御をする前に、走査部を基準位置に位置決めすることで、走査部の現在位置を把握する必要がある。
【０００５】
また、このような画像読取装置の光源としては、安価な冷陰極管が広く用いられている。
【特許文献１】特開２００４−３３６１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、冷陰極管は、点灯を開始した際の立上り特性が悪く、点灯開始から、画像を読み取るために十分な照度が得られるまでに時間がかかるという特性がある。例えば、冷陰極管によっては、点灯開始から画像を読み取るために十分な照度が得られるまでの時間が、数十秒から数分程度必要となる。そうすると、上述のように、原稿画像の読み取りを行う前、すなわち原稿画像の読み取りを行うために冷陰極管を点灯した直後に、走査部を基準位置に位置決めするべく位置検出用画像パターンの検出を行うと、位置検出用画像パターンに照射される光量が不足した状態で位置検出用画像パターンの読み取りを行うこととなる結果、位置検出用画像パターンが検出できなかったり、位置検出用画像パターンを誤って検出してしまったりするおそれがある。そうすると、走査部を位置決めするための基準位置が検出できなかったり、基準位置を誤って検出してしまう結果、走査部の位置検出精度が低下してしまったりするおそれがあった。
【０００７】
このような、冷陰極管の照度不足を補う方法としては、位置検出用画像パターンの読み取りを行うＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子における、光を受光することにより生じた電荷を蓄積する蓄積時間を延ばして撮像素子の感度を増大させることが考えられる。しかし、蓄積時間を延ばすと、位置検出用画像パターンを走査するために必要な時間が増大し、走査部の位置検出処理にかかる時間が増大してしまうという不都合があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、冷陰極管によって光が照射された位置検出用画像パターンを検出することにより副走査方向の基準位置を検出する画像読取装置において、処理時間の増大を低減しつつ走査部の位置検出精度を向上することができる画像読取装置、及びこのような画像読取装置を用い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】
【０００９】
本発明に係る画像読取装置は、原稿を載置するための透明板と、前記透明板に載置された原稿に、当該透明板を介して光を照射する光源と、前記光源によって光が照射された原稿からの反射光を、副走査方向に移動しつつ取得する走査部と、前記走査部により取得された反射光によって生じる電荷を所定の蓄積時間だけ蓄積することにより、当該反射光を電気信号に変換して画像を表す画像信号を生成する撮像素子と、前記透明板と略同一平面内における前記副走査方向の基準位置を含む範囲に設けられると共に、当該範囲における主走査方向の画像に対して副主走査方向の位置が一意に定められた基準位置検出用の位置検出用画像パターンが形成された基準表示部と、前記位置検出用画像パターンにおける前記主走査方向の画像と前記副走査方向の位置との対応関係を記憶する記憶部と、前記基準表示部を前記光源によって照射させ、前記走査部が前記範囲内に位置付けられている状態で、前記撮像素子により前記原稿の画像を示す画像信号を生成させる際よりも前記蓄積時間を増大させて、前記撮像素子により前記主走査方向の画像を取得させる主走査画像取得制御部と、前記主走査画像取得制御部により得られる主走査方向の画像から、前記記憶部に記憶されている対応関係に基づいて前記走査部の副走査方向の位置を示す現在位置情報を取得する現在位置取得部とを備える。
【００１０】
この構成によれば、光源によって、透明板に載置された原稿に光が照射される。また、原稿からの反射光が、走査部により副走査方向に走査されて取得される。そして、撮像素子によって、走査部により取得された反射光によって生じる電荷が所定の蓄積時間だけ蓄積されて当該反射光が電気信号に変換され、画像を表す画像信号が生成される。また、透明板と略同一平面内における前記副走査方向の基準位置を含む範囲には、当該範囲における主走査方向の画像に対して副走査方向の位置が一意に定められた基準位置検出用の位置検出用画像パターンが形成された基準表示部が設けられている。そして、主走査画像取得制御部によって、光源により基準表示部が照射させられ、さらに蓄積時間が、撮像素子により原稿の画像を示す画像信号が生成される際よりも増大されて、位置検出用画像パターンにおける主走査方向の１ライン分の画像が取得される。また、現在位置取得部によって、主走査画像取得制御部で得られた主走査方向の画像から、記憶部に記憶されている対応関係に基づいて走査部の副走査方向の位置を示す現在位置情報が取得される。
【００１１】
この場合、基準表示部を走査部により走査させることなく、走査部により原稿を走査するための位置決め制御に必要となる走査部の現在位置情報を取得することができるので、処理時間の増大を低減することができる。また、光源の光量が不足している場合であっても、主走査画像取得制御部によって、撮像素子における基準表示部からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間が、原稿からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間よりも増大されるので、光源の光量不足が補われて位置検出用画像パターンの読み取り精度が向上する結果、走査部の位置検出精度を向上することができる。
【００１２】
また、前記位置検出用画像パターンは、前記副走査方向をＸ軸、前記主走査方向をＹ軸とする直交座標系において、所定の傾きを有する直線を境界として、一方が白、他方が黒にされており、前記記憶部は、前記傾きを示す情報を、前記対応関係として予め記憶し、前記現在位置取得部は、前記主走査画像取得制御部により得られた主走査方向の画像における白と黒との境界位置を、前記走査部の現在位置に対応するＹ座標として取得し、当該取得されたＹ座標と前記記憶部に記憶されている傾きを示す情報とから、前記走査部の現在位置を示すＸ座標を前記現在位置情報として算出することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、位置検出用画像パターンは、前記副走査方向をＸ軸、前記主走査方向をＹ軸とする直交座標系において、所定の傾きを有する直線を境界として、一方が白、他方が黒にされているので、コントラストの高い画像によって白と黒との境界が表され、主走査画像取得制御部により白と黒との境界位置を認識することが容易となる。また、白と黒との境界は、所定の傾きを有しているので、直交座標系において、主走査方向の白と黒との境界位置に対して当該傾きに基づき副走査方向の位置を一意に定めることができる。そして、現在位置取得部によって、主走査画像取得制御部により得られた主走査方向の画像における白と黒との境界位置が、走査部の現在位置に対応するＹ座標として取得される。そうすると、現在位置取得部によって、走査部の現在位置に対応するＹ座標と、記憶部に記憶されている傾きを示す情報とから、走査部の現在位置を示すＸ座標を現在位置情報として算出することができる。
【００１４】
また、前記現在位置取得部は、前記現在位置情報を、予め設定された前記基準位置の座標からのずれ量として算出することが好ましい。この構成によれば、走査部の現在位置は、基準位置からのずれ量によって示されるので、基準位置を原点とする原点あわせを行うことができる。
【００１５】
また、上述の本発明に係る画像形成装置は、上述のいずれかに記載の画像読取装置と、前記画像読取装置により生成された画像信号に基づいて、記録紙に画像を形成する画像形成部とを備える。
【００１６】
この構成によれば、記録紙に形成するための画像が、上述のいずれかに記載の画像読取装置によって取得される。また、上述のいずれかに記載の画像読取装置によって、基準表示部を走査部により走査させることなく、走査部により原稿を走査するための位置決め制御に必要となる走査部の現在位置情報を取得することができるので、処理時間の増大を低減することができる。また、光源の光量が不足している場合であっても、主走査画像取得制御部によって、撮像素子における基準表示部からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間が、原稿からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間よりも増大されるので、光源の光量不足が補われて位置検出用画像パターンの読み取り精度が向上する結果、走査部の位置検出精度を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
このような構成の画像読取装置及び画像形成装置は、基準表示部を走査部により走査させることなく、走査部により原稿を走査するための位置決め制御に必要となる走査部の現在位置情報を取得することができるので、処理時間の増大を低減することができる。また、光源の光量が不足している場合であっても、主走査画像取得制御部によって、撮像素子における基準表示部からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間が、原稿からの反射光によって生じる電荷の蓄積時間よりも増大されるので、光源の光量不足が補われて位置検出用画像パターンの読み取り精度が向上する結果、走査部の位置検出精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置である複写機３１の機械的構成を示す縦断面図である。この複写機３１は、大略的に、画像形成を行う本体部３２と、本体部３２の上方側に配設され、原稿の画像を読み取るスキャナ部３３と、そのスキャナ部３３の上方側に配設されるＡＤＦ３４とを備えて構成される。
【００１９】
本体部３２では、制御部８１からの制御信号に応じて、１または複数（図１では３個）の給紙トレイ４１，４２，４３や手差しトレイ４４に装填された記録紙４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａの何れかが取込みローラ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂで１枚ずつ取出され、レジストローラ４５，４６にてタイミング調整が行われた後、画像形成部４７に搬送される。画像形成部４７は、感光体ドラム４７ａの周囲に、図示しない帯電器、レーザ書込みユニット、現像器、転写ユニット４７ｂおよび図示しないクリーニングユニット等が配置され、記録紙に電子写真方式で画像形成を行う。こうして記録紙に形成されたトナー像は、定着部４８にて定着され、排出ローラ４９，５０から排紙トレイ５１上に排出される。
【００２０】
前記レーザ書込みユニットに与えられる原稿画像データは、スキャナ部３３にて読取られる。スキャナ部３３は、ガラス板等の板状の透明板からなる原稿載置台５２の下部に、原稿載置台５２を介して原稿に照明光を照射し、その反射光を受光する走査部５３と、走査部５３で得られた原稿画像を反射するミラーユニット５４と、ミラーユニット５４からの原稿画像を集光する結像レンズ５５と、結像レンズ５５で結像された原稿画像を光電変換する撮像素子５６とを備えて構成される。
【００２１】
撮像素子５６は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどから成り、結像レンズ５５で結像された原稿画像により生じる電荷を蓄積することで得られた電圧により、画像の明度を表すようになっている。また、電荷を蓄積する蓄積時間ｔｃは、制御部８１からのシフトゲート信号ＳＧに応じて調節可能にされており、蓄積時間ｔｃを増大するほど撮像素子５６の感度が増大して出力信号レベルが増大するようになっている。
【００２２】
走査部５３は、例えば図略のステッピングモータによって、副走査方向に駆動されるようになっている。そして、走査部５３が速度Ｖで、ミラーユニット５４が速度Ｖ／２で、図１の左右方向、すなわち副走査方向に変位することで、原稿載置台５２に載置されたブック物や１枚物の原稿画像が、常に等しい光路長で撮像素子５６に結像される。こうして読取られた原稿画像データは、制御部８１によって濃度調整や輪郭強調などの画像処理が行われ、前記レーザ書込みユニットに与えられる。
【００２３】
一方、シート原稿を順次取り込んでゆくＡＤＦ３４では、原稿トレイ６１に積層された原稿６２は、取込みローラ６３によって１枚ずつ取出され、湾曲搬送路６４へと供給される。そして湾曲搬送路６４に設けられた搬送ローラ６５，６６；６７，６８によって、主走査方向に延びるガラス板等の板状の透明板からなる読出窓７２へと搬送され、読出窓７２に走査部５３が臨んだ状態で、順次原稿画像が読取られた後、排出ローラ６９，７０によって排出トレイ７１上へと排出される。
【００２４】
走査部５３は、冷陰極管５３１（光源）と、冷陰極管５３１から放射された光を原稿載置台５２、及び読出窓７２方向に照射する反射板５３２と、原稿から原稿載置台５２や読出窓７２を透過して得られた反射光をミラーユニット５４へ反射するミラー５３３とを備えて構成されている。また、冷陰極管５３１、反射板５３２、ミラー５３３、ミラーユニット５４、結像レンズ５５、及び撮像素子５６は、主走査方向に原稿載置台５２、及び読出窓７２の幅以上に延設されている。
【００２５】
また、例えば、原稿載置台５２と、読出窓７２との間には、走査部５３側に基準位置検出用の位置検出用画像パターンが形成された基準表示板５７（基準表示部）が配設されている。
【００２６】
図２は、スキャナ部３３を上面から見た外観の一例を示す斜視図である。図２に示すように、スキャナ部３３の上面には、原稿載置台５２、及び読出窓７２が配設されている。そして、原稿載置台５２と読出窓７２との間には、原稿ストッパ７５が設けられている。また、原稿載置台５２における原稿ストッパ７５と隣り合う一辺には、原稿ストッパ７６が設けられている。そして、原稿ストッパ７５，７６により、原稿サイズの指標７７を参照して、原稿の位置合せが行われるようになっている。この場合、原稿ストッパ７５の内側のエッジが、副走査方向における原稿の端の位置を示している。基準表示板５７は、原稿ストッパ７５の裏側に配設されている。
【００２７】
図３は、図２に示す原稿載置台５２、基準表示板５７、及び読出窓７２を走査部５３側から見た図である。図３に示すように、基準表示板５７は、略長方形にされており、基準表示板５７の対角線Ｌを境界として、左下が黒色パターン５７１、右上が白色パターン５７２にされている。そして、基準表示板５７の副走査方向略中央が、基準位置Ａに設定されている。また、原稿載置台５２における、基準表示板５７と対向する辺、すなわち原稿ストッパ７５の内側のエッジであって、副走査方向における原稿の端が突き当てられて位置決めされる原稿基準位置Ｂと、基準位置Ａとの距離Ｄは、予め設定された固定的な長さにされている。これにより、基準位置Ａが検出できれば、基準位置Ａから原稿基準位置Ｂが求められるようになっている。
【００２８】
図４は、上述のように構成された複写機３１の電気的構成の一例を示すブロック図である。図４に示す搬送機構４０は、ローラ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ、レジストローラ４５，４６、及び排出ローラ４９，５０等、記録紙を給紙トレイ４１，４２，４３やトレイ４４から排紙トレイ５１まで搬送する搬送機構を示している。
【００２９】
また、撮像素子５６から出力された画像信号Ｓ１は、ＡＤコンバータ５８によってデジタル信号に変換され、画像データＳ２として制御部８１へ出力されるようになっている。
【００３０】
操作表示部９１は、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等のキースイッチからなる操作キー部９１１と、各種複写動作の設定等を入力するための操作ガイド情報等を表示するとともに、種々の操作ボタン等が表示される液晶表示器等からなるタッチパネル９１２とを備えている。そして、操作表示部９１は、制御部８１からの制御信号に応じた画面をタッチパネル９１２に表示したり、ユーザの操作に応じた指示入力を、操作キー部９１１及びタッチパネル９１２により受け付けて、その指示入力を示す信号を制御部８１へ出力したりする。
【００３１】
通信Ｉ／Ｆ回路９２は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の伝送路９２１を介してパーソナルコンピュータ等の外部機器に接続され、外部機器との間で通信信号を送受信するためのインターフェース回路である。通信Ｉ／Ｆ回路９２は、制御部８１からのデータを外部機器で受信可能な通信信号に変換すると共に外部機器からの通信信号を制御部８１が処理可能な形式のデータに変換する。
【００３２】
制御部８１は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶する揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）と、書き換え可能な不揮発性の記憶素子の一例であるＥＥＰＲＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、これらの周辺回路等とを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、複写処理部８１０、スキャナ処理部８１１、主走査画像取得制御部８１２、及び現在位置取得部８１３として機能する。また、ＥＥＰＲＲＯＭは、記憶部８１４として用いられる。
【００３３】
複写処理部８１０は、例えば操作表示部９１により受け付けられたユーザからの操作指示に応じて、複写機３１の各部の動作を制御することにより、原稿トレイ６１や原稿載置台５２に載置された原稿の画像を、給紙トレイ４１，４２，４３やトレイ４４に収納された記録紙に複写する。複写処理部８１０は、走査部５３を、例えば図略のステッピングモータによって副走査方向に駆動させる。この際、複写処理部８１０は、例えばステッピングモータに出力したパルス数をカウントし、このカウント数をＲＡＭに記憶されている現在位置データＸｐに加減算することにより、走査部５３の現在位置を把握する。このようにして得られた現在位置データＸｐに基づいて、複写処理部８１０は、走査部５３を位置決め制御するようになっている。
【００３４】
スキャナ処理部８１１は、例えば操作表示部９１により受け付けられたユーザからの操作指示に応じてスキャナ部３３の動作を制御することにより、原稿トレイ６１や原稿載置台５２に載置された原稿の画像データを取得し、その画像データを例えば通信Ｉ／Ｆ回路９２によって、伝送路９２１を介してパーソナルコンピュータ等の外部機器へ送信することにより、複写機３１を画像読取装置として機能させる。また、スキャナ処理部８１１は、複写処理部８１０と同様の処理により、走査部５３を位置決め制御するようになっている。
【００３５】
記憶部８１４には、基準表示板５７の副走査方向をＸ軸、主走査方向をＹ軸とした直交座標系における対角線Ｌの、Ｙ座標とＸ座標との関係、すなわち対角線Ｌの傾きｍを示す情報が、予め記憶されている。
【００３６】
図５は、基準表示板５７に形成された黒色パターン５７１、白色パターン５７２、及び対角線Ｌを、ＸＹ座標系で表した説明図である。ここで、傾きｍは、例えば対角線Ｌ上における座標（Ｘａ，Ｙａ）の点Ｐａと、座標（Ｘｂ，Ｙｂ）の点Ｐｂとから、以下の式（１）によって求められる。
【００３７】
ｍ＝（Ｙｂ−Ｙａ）／（Ｘｂ−Ｘａ）  ・・・（１）
点Ｐａと、点Ｐｂとは、離れた位置にある方が、傾きｍの算出精度が向上する。そこで、例えば点Ｐａは、主走査方向における９０％の位置、すなわち主走査方向の画素数が例えば５０００画素であれば４５００画素目（Ｙａ＝４５００）、点Ｐｂは、主走査方向における１０％の位置、すなわち主走査方向の画素数が例えば５０００画素であれば５００画素目（Ｙｂ＝５００）というように設定してもよい。
【００３８】
そして、例えば複写機３１の工場出荷時に、スキャナ部３３を用いて基準表示板５７を走査させ、４５００画素目が黒と白との境界になる１ライン分の画像が得られた副走査方向のライン位置を座標Ｘａとして取得し、５００画素目が黒と白との境界になる１ライン分の画像が得られた副走査方向のライン位置を座標Ｘｂとして取得し、このようにして得られた点Ｐａの座標Ｘａ，Ｙａと、点Ｐｂの座標Ｘｂ，Ｙｂから、式（１）に基づいて傾きｍを算出し、予め記憶部８１４に記憶させておいてもよい。
【００３９】
また、例えば複写機３１の工場出荷時に、スキャナ部３３を用いて基準表示板５７を走査させ、基準位置ＡのＸ座標である座標Ｘｒにおいて得られた１ライン分の画像における黒と白との境界となる画素位置を、対角線Ｌ上の基準位置Ａの点である基準点ＰｒのＹ座標である座標Ｙｒとして取得し、基準点Ｐｒの座標Ｘｒ，Ｙｒを予め記憶部８１４に記憶させておいてもよい。
【００４０】
このように、工場における複写機３１の組み立て終了後、実際に取り付けられた状態の基準表示板５７を、スキャナ部３３により走査させて座標Ｘａ，Ｙａ、座標Ｘｂ，Ｙｂ、及び座標Ｘｒ，Ｙｒを取得することにより、傾きｍや座標Ｘｒ，Ｙｒへの複写機３１の組み立て誤差の影響を低減することができる。
【００４１】
なお、予め傾きｍを求めて記憶部８１４に記憶させる例に限られず、傾きｍを示す情報として、点Ｐａの座標Ｘａ，Ｙａと、点Ｐｂの座標Ｘｂ，Ｙｂとをそのまま記憶部８１４に記憶させるようにしてもよい。
【００４２】
主走査画像取得制御部８１２は、基準表示板５７を冷陰極管５３１によって照射させ、走査部５３が基準表示板５７と対向する範囲内に位置付けられている状態で、撮像素子５６の蓄積時間ｔｃを、原稿画像の読み取りを行う際よりも増大させ、さらに撮像素子５６により主走査方向の１ライン分の画像を取得させる。
【００４３】
現在位置取得部８１３は、主走査画像取得制御部８１２からの制御信号に応じて撮像素子５６により得られた主走査方向の１ライン分の画像における白と黒との境界位置を、走査部５３の現在位置に対応する座標Ｙｃとして取得し、当該取得されたＹ座標と記憶部８１４に記憶されている傾きｍとから、走査部５３の現在位置を示す座標Ｘｃを算出する。そして、現在位置取得部８１３は、座標Ｘｃから記憶部８１４に記憶されている基準位置Ａの座標Ｘｒを差し引くことで、基準位置Ａからの走査部５３の位置のずれ量を算出し、このずれ量を走査部５３の現在位置データＸｐとしてＲＡＭに記憶させることにより、いわゆる位置決め制御における原点復帰動作を行った場合と同様に、走査部５３の原点位置合わせを行うことができる。
【００４４】
次に、上述のように構成された複写機３１の動作について説明する。まず、例えば複写機３１に電源が投入されて複写機３１が起動された場合や、例えば複写機３１の待機状態において必要最小限の回路を残して他の回路への電源供給を停止することで消費電力を低減する節電モードから、通常の動作モードに切り替わった場合などには、揮発性のＲＡＭに記憶されていた走査部５３の現在位置データＸｐが消去されている。そのため、制御部８１では、走査部５３の現在位置が正確に把握できない。そこで、以下のようにして走査部５３の現在位置データＸｐを取得することで、走査部５３の位置決め制御を行うことができるようにされている。
【００４５】
図６は、複写機３１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、例えば複写機３１に電源が投入されて複写機３１が起動されたり、例えば複写機３１が節電モードから通常の動作モードに切り替わったりすると、まず、主走査画像取得制御部８１２からの制御信号に応じて冷陰極管５３１が点灯される（ステップＳＴ１）。
【００４６】
次に、主走査画像取得制御部８１２からの制御信号に応じて走査部５３が移動され、基準表示板５７との対向位置に位置付けられる（ステップＳＴ２）。そうすると、冷陰極管５３１によって基準表示板５７が照らされて、ミラー５３３により反射された光がミラーユニット５４、及び結像レンズ５５を介して撮像素子５６へ導かれる。
【００４７】
ステップＳＴ２においては、基準表示板５７の副走査方向における幅の範囲内に走査部５３が位置付けられればよいので、位置決め精度は低くてよく、例えば基準表示板５７の位置に、走査部５３によってオンされる機械的なスイッチを設けておき、走査部５３が当たってこのスイッチがオンしたときに走査部５３を停止させたり、例えば走査部５３を強制的にその駆動範囲の左端に移動させ、予め記憶部８１４に記憶させておいた回転数だけ走査部５３の駆動モータを回転させるといった、画像の走査動作を伴わない粗い位置決め方法が用いられる。ここでは、図５に示す基準表示板５７の破線Ｃの位置に、走査部５３が位置付けられたものとして以下の説明を行う。
【００４８】
このような、粗い位置決め方法により、走査部５３を基準表示板５７に対向させる場合には、画像の走査動作を伴わないので、走査部５３を高速で移動させることができ、短時間で走査部５３を基準表示板５７との対向位置に位置付けることができる。
【００４９】
次に、主走査画像取得制御部８１２によって、撮像素子５６の蓄積時間ｔｃが、撮像素子５６により原稿の画像を取得させる際における蓄積時間ｔｃ１の５倍〜１０倍程度、例えばｔｃ＝ｔｃ１×１０とされ、蓄積時間ｔｃ１よりも増大される（ステップＳＴ３）。
【００５０】
次に、主走査画像取得制御部８１２から撮像素子５６へ、シフトゲート信号ＳＧが出力され、撮像素子５６によって、シフトゲート信号ＳＧに応じた蓄積時間ｔｃで光電変換が行われて、１ライン分の画像信号Ｓ１が出力される。さらにＡＤコンバータ５８によって、画像信号Ｓ１がデジタル変換されて画像データＳ２として現在位置取得部８１３へ出力される（ステップＳＴ４）。
【００５１】
図７は、主走査画像取得制御部８１２から撮像素子５６へ出力されるシフトゲート信号ＳＧの一例を示す信号波形図である。図７（ａ）は、蓄積時間ｔｃがｔｃ１に設定されている場合のシフトゲート信号ＳＧを示し、図７（ｂ）は、説明の容易のため蓄積時間ｔｃがｔｃ１×２に設定されている場合のシフトゲート信号ＳＧを示している。
【００５２】
図７（ａ）に示すように、蓄積時間ｔｃがｔｃ１に設定されている場合には、制御部８１から撮像素子５６へ、シフトゲート信号ＳＧとしてｔｃ１の周期でローパルスが出力される。そうすると、撮像素子５６からＡＤコンバータ５８へ、ｔｃ１の周期で１ライン分の画像信号Ｓ１が出力され、ＡＤコンバータ５８から複写処理部８１０やスキャナ処理部８１１へ、ｔｃ１の周期で１ライン分の画像データＳ２が出力される。この場合、撮像素子５６によって受光された１ライン分の光は、蓄積時間ｔｃ１の間蓄積され、この蓄積された電荷によって生じた電圧が、画像信号Ｓ１として出力される。
【００５３】
一方、図７（ｂ）に示すように、蓄積時間ｔｃがｔｃ１×２に設定されている場合には、主走査画像取得制御部８１２から撮像素子５６へ、シフトゲート信号ＳＧとしてｔｃ１×２の周期でローパルスが出力される。そうすると、撮像素子５６からＡＤコンバータ５８へ、ｔｃ１×２の周期で１ライン分の画像信号Ｓ１が出力され、ＡＤコンバータ５８から現在位置取得部８１３へ、ｔｃ１×２の周期で１ライン分の画像データＳ２が出力される。この場合、撮像素子５６によって受光された１ライン分の光は、蓄積時間ｔｃ１×２の間蓄積され、この蓄積された電荷によって生じた電圧が、画像信号Ｓ１として出力される。
【００５４】
すなわち、蓄積時間ｔｃがｔｃ１の場合と、ｔｃ１×１０の場合とでは、撮像素子５６によって受光された光量が同一の条件であれば、蓄積時間ｔｃがｔｃ１の場合よりもｔｃ１×１０の場合の方が、画像信号Ｓ１の信号レベルは約１０倍となる。例えば、蓄積時間ｔｃがｔｃ１の場合に、黒色パターン５７１から得られる画像信号Ｓ１の信号レベルと、白色パターン５７２から得られる画像信号Ｓ１の信号レベルとの差が０．１Ｖであれば、蓄積時間ｔｃがｔｃ１×１０にされると、黒色パターン５７１から得られる画像信号Ｓ１の信号レベルと、白色パターン５７２から得られる画像信号Ｓ１の信号レベルとの差が１．０Ｖとなる。
【００５５】
これにより、冷陰極管５３１の光量が不足していても黒色パターン５７１と白色パターン５７２とを区別できる程度に撮像素子５６から出力される画像信号Ｓ１の出力レベルを増大させ、黒色パターン５７１と白色パターン５７２との境界位置を確実に、かつ精度よく検出できるようにしている。
【００５６】
次に、現在位置取得部８１３によって、主走査画像取得制御部８１２からの制御信号に応じて撮像素子５６により得られた主走査方向の１ライン分の画像における白と黒との境界位置が、走査部５３の現在位置に対応する座標Ｙｃとして取得され、当該取得されたＹ座標と記憶部８１４に記憶されている傾きｍとから、以下の式（２）に基づき、走査部５３の現在位置を示す座標Ｘｃが算出される（ステップＳＴ６）。
【００５７】
Ｘｃ＝Ｙｃ／ｍ  ・・・（２）
そして、現在位置取得部８１３によって、式（２）に基づき算出された座標Ｘｃから記憶部８１４に記憶されている基準位置Ａの座標Ｘｒを差し引くことで、基準位置Ａからの走査部５３の位置のずれ量が算出され、このずれ量が走査部５３の現在位置データＸｐとしてＲＡＭに記憶される（ステップＳＴ７）。これにより、走査部５３の現在位置が、基準位置Ａを基準とする現在位置データＸｐによって把握され、いわゆる位置決め制御における原点復帰動作を行った場合と同様に、走査部５３の原点位置合わせを行うことができる。
【００５８】
なお、傾きｍの代わりに、点Ｐａの座標Ｘａ，Ｙａと、点Ｐｂの座標Ｘｂ，Ｙｂとを傾きｍを示す情報として記憶部８１４に記憶させ、基準点Ｐｒの座標を（Ｘｒ，Ｙｒ）とした場合には、ステップＳＴ６，ＳＴ７の代わりに、以下の式（３）を用いて現在位置データＸｐを算出するようにしてもよい。
【００５９】
Ｘｐ＝Ｘｃ−Ｘｒ＝｛（Ｘｂ−Ｘａ）／（Ｙｂ−Ｙａ）｝×（Ｙｃ−Ｙｒ）  ・・・（３）
以降、制御部８１は、走査部５３を移動させる際には、図略のステッピングモータへ出力したパルス数をＲＡＭに記憶されている現在位置データＸｐに加減算することにより、走査部５３の現在位置を把握することができるので、ＲＡＭに記憶されている現在位置データＸｐに基づき走査部５３の位置制御を行うことが可能となる。
【００６０】
この場合、仮にステップＳＴ３において蓄積時間ｔｃが増大されていないとすると、冷陰極管５３１の温度が十分上昇しておらず、冷陰極管５３１の光量が十分に得られないために、冷陰極管５３１から照射された光が基準表示板５７で反射されてミラー５３３、ミラーユニット５４、及び結像レンズ５５を介して撮像素子５６に受光される光量が不足して、黒色パターン５７１と白色パターン５７２との境界位置、すなわち座標Ｙｃが誤って検出され、従って、現在位置データＸｐを正しく算出できなくなるおそれがある。
【００６１】
しかし、複写機３１においては、ステップＳＴ３において、主走査画像取得制御部８１２により蓄積時間ｔｃが増大される結果、少ない光量で撮像素子５６により得られる画像信号Ｓ１の信号レベルが増大されて撮像素子５６の感度が増大されるので、白色パターン５７２が検出できなかったり、あるいは座標Ｙｃが誤って検出され、現在位置データＸｐが正しく算出できなくなったりするおそれが低減される。これにより、複写機３１は、走査部５３の位置検出精度を向上することができる。
【００６２】
また、仮に、例えば黒色パターン５７１と白色パターン５７２とが、主走査方向に長尺の長方形であって、黒色パターン５７１と白色パターン５７２との境界線により、基準位置Ａを示し、基準表示板５７を走査部５３で走査して基準位置Ａを検出することで走査部５３の原点あわせを行う構成も考えられるが、このような構成では、例えば蓄積時間ｔｃ１が１ｍｓｅｃ、位置検出時の副走査方向の解像度が６００ＤＰＩ（Dot Per Inch）、基準表示板５７の副走査方向の長さが１０ｍｍとすると、光蓄積時間を１０倍にした場合に基準位置Ａを検出するために必要な時間は、１ｍｓｅｃ×１０倍×６００ＤＰＩ÷２５．４（ｍｍ／ｉｎｃｈ）×１０ｍｍ＝２３４０ｍｓｅｃ＝２．３４秒となり、ユーザが感覚的に認識できる程度の処理時間が必要となる。
【００６３】
一方、複写機３１の場合には、基準位置Ａを検出するために走査部５３で基準表示板５７を走査する移動時間が不要となるため、現在位置データＸｐを取得して走査部５３の原点あわせを行うための処理時間は、制御部８１における演算処理時間が無視できる程度に小さいことを考慮すると、およそ１ｍｓｅｃ×１０＝１０ｍｓｅｃとなり、ユーザが感覚的に認識できない程度の処理時間に短縮される。
【００６４】
以上、ステップＳＴ１〜ＳＴ７の処理により、走査部５３の原点あわせのための処理時間の増大を低減しつつ走査部の位置検出精度を向上することができる。
【００６５】
次に、例えば操作キー部９１１におけるスタートキーが押下されると、複写処理部８１０によって、撮像素子５６の蓄積時間ｔｃがｔｃ１に設定される（ステップＳＴ８）。次いで、複写処理部８１０からの制御信号に応じて、スキャナ部３３によって、原稿載置台５２に載置されている原稿の画像が読み取られる（ステップＳＴ９）。具体的には、複写処理部８１０からの制御信号に応じて、冷陰極管５３１が点灯される。そして、複写処理部８１０によって、図略のステッピングモータに出力する駆動パルスを加減算して得られた現在位置データＸｐが、基準位置Ａと原稿基準位置Ｂとの間の距離Ｄに相当するライン数と一致するように、駆動パルスが図略のステッピングモータへ出力されることにより、走査部５３が原稿基準位置Ｂに位置付けられる。
【００６６】
そして、複写処理部８１０によって、原稿載置台５２に載置されている原稿の画像を記録紙に複写する複写処理が実行される（ステップＳＴ１０）。具体的には、複写処理部８１０からの制御信号に応じて、原稿基準位置Ｂから副走査方向に走査部５３が移動されると共に、複写処理部８１０から蓄積時間ｔｃがｔｃ１にされたシフトゲート信号ＳＧが撮像素子５６へ出力される。そうすると、撮像素子５６によって、走査部５３の移動と同期して画像信号Ｓ１が出力され、ＡＤコンバータ５８で画像データＳ２に変換される結果、複写処理部８１０において原稿載置台５２に載置されている原稿の画像データが取得される。
【００６７】
次に、複写処理部８１０からの制御信号に応じて、搬送機構４０が駆動されて例えば給紙トレイ４１に収納された記録紙４１ａが画像形成部４７へ搬送される。そして、複写処理部８１０からの画像データに基づいて、画像形成部４７によって画像形成が行われ、原稿載置台５２に載置されている原稿の画像が複写されて排紙トレイ５１に排出される。
【００６８】
上述のように構成された複写機３１は、撮像素子５６の蓄積時間ｔｃを増大させることで、撮像素子５６の感度を増大させて出力信号レベルを増大させるので、例えば撮像素子５６の出力信号レベルを増幅器で増幅する場合のように、増幅器を追加する必要が無く、コストの増大を抑制することができる。また、撮像素子５６の出力信号レベルを増幅器で増幅する場合には、撮像素子５６の出力信号と共にノイズも増幅されてしまうが、撮像素子５６の蓄積時間ｔｃを増大させる場合には、信号レベルそのものが増大され、外来ノイズの影響は相対的に低減されるので、基準位置探索処理を行う際におけるノイズの影響の増大を抑制することができる。
【００６９】
また、位置検出用画像パターンは、主走査方向の画像に対して副走査方向の位置が一意に定められるものであればよく、例えば黒色パターン５７１と白色パターン５７２との境界線は、所定の関数で表される曲線であってもよい。
【００７０】
また、走査部５３を、ステッピングモータを用いて駆動することでオープンループの位置制御を行う例を示したが、例えば走査部５３をサーボモータ等のモータにより駆動し、走査部５３の移動量をインクリメンタル型のエンコーダにより検出することで、フィードバック制御により位置制御を行うようにしてもよく、その他の制御方法により走査部５３の位置制御を行うものであってもよい。
【００７１】
また、画像形成装置の一例である複写機３１の例を示したが、例えばスキャナ部３３と、スキャナ処理部８１１と、通信Ｉ／Ｆ回路９２とを備えた画像読取装置に適用してもよい。また、画像形成装置は、複写機に限らず、例えばファクシミリであってもよく、複写機、ファクシミリ、及び画像読取装置等の複合機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置である複写機の機械的構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すスキャナ部を上面から見た外観の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す原稿載置台、基準表示板、及び読出窓を走査部側から見た図である。
【図４】図１に示す複写機の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図３に示す基準表示板に形成された黒色パターン、白色パターン、及び対角線を、ＸＹ座標系で表した説明図である。
【図６】図４に示す複写機の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示す制御部から撮像素子へ出力されるシフトゲート信号の一例を示す信号波形図である。
【符号の説明】
【００７３】
３１  複写機
３２  本体部
３３  スキャナ部
４７  画像形成部
５３  走査部
５６  撮像素子
５７  基準表示板
８１  制御部
５３１  冷陰極管
５７１  黒色パターン
５７２  白色パターン
８１０  複写処理部
８１１  スキャナ処理部
８１２  主走査画像取得制御部
８１３  現在位置取得部
８１４  記憶部
Ａ  基準位置
Ｓ１  画像信号
ｔｃ  蓄積時間
【図１】
2008053880.tif 000003
【図２】
2008053880.tif 000004
【図３】
2008053880.tif 000005
【図４】
2008053880.tif 000006
【図５】
2008053880.tif 000007
【図６】
2008053880.tif 000008
【図７】
2008053880.tif 000009