(57)【要約】【課題】本発明は、従来のように走行体の位置検出のためにセンサを配置することなく、光学的に読み取った電気信号から位置情報を得ることで、安価にしかも容易に走行体の位置を検出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。【解決手段】本発明の画像読取装置は、読取主走査方向のある一部もしくは全部に読取副走査方向のホームポジション位置に設けられた、走行体のホームポジションを検出するための検出パターンと、検出パターンを光学的に読み取った電気信号から走行体の位置を検出する検出手段とを有する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトガラス上に載置された原稿を露光する露光光源と、原稿を読み取るための走行体を駆動する駆動手段と、前記露光光源と前記駆動手段によって原稿の読み取りを行うＣＣＤと、前記ＣＣＤによって読み取られたアナログ信号をデジタル信号に変換し信号処理する画像処理部とを有する画像読取装置において、
読取主走査方向のある一部もしくは全部に読取副走査方向のホームポジション位置に設けられた、前記走行体のホームポジションを検出するための検出パターンと、該検出パターンを光学的に読み取った電気信号から前記走行体の位置を検出する検出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】
前記駆動手段は、前記走行体の移動時の位置を、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップの計数に基づき測定する測定手段を有する請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記検出パターンが読取主走査方向に対して原稿読み取り範囲外にある請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記検出パターンが、原稿台の副走査方向の基準部材と一体で形成されている請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置及び画像形成装置に関し、詳細には走行体を走査して画像を光学的に読み取り、それを電気信号に変換して画像を得る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許公報１】特開平９−１１６７０７号公報
従来の走行体を有する画像読取装置においては、走行体の待機位置、読み取り開始位置、及び読み取り終了位置等を検出するため、各々の走行体の位置を検出するためのセンサを配置する必要があり、コストが増加し、装置が大型化してしまうという欠点があった。更に、各センサの配置位置の装置ごとにおけるバラツキを吸収するため、調整等の作業が必要となり、更にコスト増加の要因となっていた。そこで、上記特許公報１では、光源及び第１ミラーが配置された第１走行体、及び第２、第３ミラーが配置された第２走行体がステッピングモータにより駆動され、１つの位置検出センサにて第１、第２走行体が原点位置にあることを検出する。そして、第１、第２走行体の移動時の位置はステッピングモータの駆動ステップ数の計数に基づき測定する。これにより、光源及び反射体の位置を検出するためのセンサの数を極力減少させ、装置の小型化を図っている。また、走行体の移動時の位置を、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップ数の計数に基づき測定し、走行体位置を検出するためのセンサ数を減少させ、装置の小型化を図るというものも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法においても少なくとも１つのセンサが必要となり、センサ、ワイヤーハーネス、センサ信号入力回路等のコストがかかり、さらにやはりセンサ位置のバラツキを吸収するために調整等の作業が必要となるため、コストアップの要因が完全に解決したわけではない。
【０００４】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、従来のように走行体の位置検出のためにセンサを配置することなく、光学的に読み取った電気信号から位置情報を得ることで、安価にしかも容易に走行体の位置を検出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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の画像読取装置は、コンタクトガラス上に載置された原稿を露光する露光光源と、原稿を読み取るための走行体を駆動する駆動手段と、露光光源と駆動手段によって原稿の読み取りを行うＣＣＤと、ＣＣＤによって読み取られたアナログ信号をデジタル信号に変換し信号処理する画像処理部とを有する。更に、読取主走査方向のある一部もしくは全部に読取副走査方向のホームポジション位置に設けられた、走行体のホームポジションを検出するための検出パターンと、検出パターンを光学的に読み取った電気信号から走行体の位置を検出する検出手段とを有する。よって、ホームポジションを検出するためのセンサ、そのセンサ出力をＣＰＵまで伝達するためのワイヤーハーネス等が不要となるため、装置を安価に、しかも小型にすることが可能となる。
【０００６】
また、駆動手段は、走行体の移動時の位置を、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップの計数に基づき測定する測定手段を有することにより、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップ数の計数により駆動開始地点からの相対的位置を正確に測定することが可能であるため、ホームポジション位置のみならず、読み取り開始位置、読み取り終了位置等のセンサも設置する必要が無いので、装置を安価に、しかも小型にすることが可能となる。
【０００７】
更に、検出パターンが読取主走査方向に対して原稿読み取り範囲外にあることにより、検出パターンを認識する際にそれが原稿上のパターンか否かを区別する必要が無いため、検出パターン及びパターン認識のための画像処理、ソフトウェア等を簡素化することができ、更にパターンを誤認識する可能性も無くなる。
【０００８】
また、検出パターンが原稿台の副走査方向の基準部材と一体で形成されていることにより、原稿基準位置とホームポジション検出パターンの相対位置がばらつき無く確保することができ、ホームポジションから読み取り開始位置までの距離が装置間で一定となるため、副走査方向の読み取り開始位置（レジスト）の装置ごとの調整が不要となり、安価に製造することが可能となる。
【０００９】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の画像読取装置を搭載したことに特徴がある。よって、安価な画像形成装置を提供できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の画像読取装置は、読取主走査方向のある一部もしくは全部に読取副走査方向のホームポジション位置に設けられた、走行体のホームポジションを検出するための検出パターンと、検出パターンを光学的に読み取った電気信号から走行体の位置を検出する検出手段とを有する。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の画像読取装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す画像読取装置を横から見た断面を示すものである。画像読取装置のフレーム１０の上面には、原稿を搭載するためのコンタクトガラス１が設けられている。光学走行体は、第１走行体３と第２走行体５からなり、第１走行体３にある第１ミラー４及び第２走行体５にある第２ミラー６と第３ミラー７によって導かれた読み取り光をＣＣＤセンサ９上に結像するためのレンズ８とから主に構成されている。
【００１２】
図２は本発明の画像読取装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像読取装置は、光学的に読み取った画像を電気信号に変換するＣＣＤ１１と、変換した電気信号を処理するための画像処理部１２と、その画像データを蓄積するためのＲＡＭ１３と、走行体を駆動するためのステッピングモータ１４と、そのステッピングモータ１４を駆動するための駆動回路１５と、更に装置の制御手段としてのＣＰＵ１６と、当該ＣＰＵ１６を動作させるプログラムを格納したＲＯＭ１７とを主に含んで構成されている。
【００１３】
図３は本発明の画像読取装置の動作原理を説明する副走査位置とＣＣＤ出力の関係を示す図である。同図は、読み取り主走査方向のある一部（もしくは全部）、読み取り副走査方向のホームポジション位置に配置されたホームポジション検出用マーキングを、主走査方向にマーキング位置に対応したＣＣＤ画素のある１画素もしくは複数画素の出力をグラフ化したものである。このグラフはホームポジション検出用マーキングに黒レベルの反射体を設置したものである。ＣＣＤ出力は、ホームポジション検出用マーキングの有無により、その出力レベルが変化する。この注目画素の出力レベルの変化を検知することで、ホームポジションの位置を検出することが可能となる。
【００１４】
図４は本発明の画像読取装置の動作を示すフローチャートである。同図において、先ず画像読取装置の電源スイッチがオンされると（ステップＳ１０１）、図２のＣＰＵ１６が図２のＣＣＤ１１の注目画素の出力を検出し、検出パターン有りか否かの判断を行う（ステップＳ１０２）。検出パターンがない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、走行体を原点（ホームポジション）方向に移動させ（ステップＳ１０３）、再度検出パターン有りか否かの判断を行う（ステップＳ１０４）。ここで再度検出パターンがない場合はステップＳ１０３に戻り、走行体の移動、判断を繰り返す。最終的にステップＳ１０４にて検出パターン有りと判断された時点で原点待機状態となり（ステップＳ１０４；ＹＥＳ、ステップＳ１０５）、動作を終了する。一方、ステップＳ１０２にて検出パターン有りと判断された場合は（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、走行体を原点（ホームポジション）と逆方向に移動させ（ステップＳ１０６）、再度検出パターン有りか否かの判断を行う（ステップＳ１０７）。検出パターン有りの場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）はステップＳ１０６に戻り走行体の移動、判断を繰り返す。ステップＳ１０７にて検出パターンがないと判断された（ステップＳ１０７；ＮＯ）時点でステップＳ１０３の動作に移り、以降上述のステップＳ１０４，Ｓ１０５に至る動作を行う。
【００１５】
図５は検出パターンを主走査方向原稿読み取り領域内に設置した構成の例を示す図である。なお同図は画像読取装置を上から見た図である。同図の例は検出パターン３１〜３５をシェーディング補正のための基準白板３６の上流に配置した例である。画像読取装置の外形３８の中に破線で囲まれた領域は原稿読み取り領域３７である。検出パターン３１は検出パターン３２から検出パターン３５までと副走査方向に同一の位置に設置する。検出パターン３２と検出パターン３３、検出パターン３４と検出パターン３５は副走査方向に互いに同一の位置に設置する。検出パターン３２と検出パターン３４の境界、もしくは検出パターン３３と検出パターン３５の境界がホームポジションとなる。なお、検出パターンはパターンを彩色したシートをホームポジション付近の部材に貼り付けてもよいし、ホームポジション付近の部材に直接彩色してもよい。また、ホームポジション付近にパターンを設置する場所がない場合は、位置をずらして、境界を検出した後にそのズレ分だけ走行体を移動してホームポジションを獲得してもよい。
【００１６】
図６は図５の例における動作を示すフローチャートである。同図において、ホームポジションを検出するために、はじめに検出パターン３１の有無を判断する（ステップＳ２０１）。検出パターン３１が無ければ（ステップＳ２０１；ＮＯ）走行体はパターン領域にないということで、走行体を原点（ホームポジション）方向に一定量移動し（ステップＳ２０２）、再度検出パターン３１の有無を判断する。一方検出パターン３１が有りと判断された場合は（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、走行体がパターン領域にあるか、もしくは原稿面上のパターンと同様の部分を検出している可能性がある。これを判断するため、検出パターン３２、検出パターン３３の有無を判断する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）。検出パターン３２が無い場合は（ステップＳ２０３；ＮＯ）、パターン領域外にあるか検出パターン３４，３５の領域にある可能性があるため、検出パターン３４，３５の有無を判断する（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）。検出パターン３４，３５が無い場合は（ステップＳ２０５；ＮＯ、ステップＳ２０６；ＮＯ）ステップＳ２０２に戻る。検出パターン３４，３５がある場合は（ステップＳ２０５；ＹＥＳ、ステップＳ２０６；ＹＥＳ）走行体を原点（ホームポジション）と逆方向に移動させ（ステップＳ２０７）、再度検出パターン３１有りか否かの判断を行う（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０４で検出パターン３３がある場合は（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）走行体を原点（ホームポジション）方向に移動させ（ステップＳ２０８）、再度検出パターン３１，３４，３５が有りか否かの判断を行う（ステップＳ２０９〜Ｓ２１１）。検出パターン３１，３４，３５が無い場合は（ステップＳ２０９；ＮＯ、ステップＳ２１０；ＮＯ、ステップＳ２１１；ＮＯ）ステップＳ２０２に戻る。一方検出パターン３１，３４，３５がある場合は（ステップＳ２０９；ＹＥＳ、ステップＳ２１０；ＹＥＳ、ステップＳ２１１；ＹＥＳ）走行体を原点（ホームポジション）方向に移動させ（ステップＳ２１２）、再度検出パターン３２が有りか否かの判断を行う（ステップＳ２１３）。ここで再度検出パターン３２がない場合はステップＳ２１２に戻り、走行体の移動、判断を繰り返す。最終的にステップＳ２１３にて検出パターン３２有りと判断された時点で原点待機状態となり（ステップＳ２１３；ＹＥＳ、ステップＳ２１４）、動作を終了する。こうした判断を繰り返し、最終的に検出パターン３２と検出パターン３４の境界に走行体を移動して終了となる。また、原稿と検出パターンの誤認識を減少させるために、更に複雑な検出パターン、アルゴリズムを構成することは有効な手段である。
【００１７】
図７は検出パターンを主走査方向原稿読み取り領域内に設置した構成の別の例を示す図である。なお同図は画像読取装置を上から見た図である。同図の例は、検出パターンを主走査方向に対して原稿読み取り領域外に設置した例である。同図において、検出パターン４１は原稿読み取り領域３７に対して主走査方向に範囲外の位置に設置される。検出パターン４１は、これが設置されている部分の副走査方向の領域４２の範囲にある色に対して特異な色である。たとえば領域４２に原稿の主走査方向の基準となる突き当て部材があり、その色が白だとするならば、検出パターン４１は黒系の色とする。また、検出パターン４３は領域４２の色と同系、検出パターン４１とは異系の色とする。このように検出パターンの色を選択することにより、検出パターンを確実にかつ容易に検出することが可能となる。動作に関しては前述の図４で示したフローチャートと同様となる。
【００１８】
次に、図８は検出パターンを原稿の副走査方向の基準部材と一体で形成した例を示す図である。同図は原稿の副走査方向の基準部材である原稿スケール５３を下側から見た図である。検出パターン５５及び検出パターン５６は原稿スケール５３と一体で形成される基準白板５４の上流に設置される。この検出パターン５５及び検出パターン５６は、彩色したシートとして原稿スケール５３に対して位置が一定となるように貼り付けてもよいし、彩色した材料を一体成型してもよいし、パターン形状を成型して彩色してもよい。このような構成とすることにより、原稿の副走査方向の原点、即ち読み取り開始位置である位置５１と、ホームポジション５２の間の距離ａを、装置間でばらつき無く再現することが可能となる。
【００１９】
図９は本発明の画像読取装置を適用する画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置としてのデジタル複写機１００は、主に、複写機本体１０２と、原稿自動送り装置（以下、ＡＤＦという）１０３と、自動仕分け装置１０４とを有する。また、複写機本体１０２は、上記画像読取装置に相当する、原稿を読み取るスキャナ部１０５と、書込ユニット１０６、エンジン部１０７及び給紙ユニット１０８を有するプリンタ部１０９とを含んで構成されている。更に、ＡＤＦ１０３は、読み取る原稿をスキャナ部１０５に送り、スキャナ部１０５で読み取った原稿を回収する。また、スキャナ部１０５は、光源と複数のミラーとを有するキャリッジ１１０、レンズ１１１及びＣＣＤ１１２を有し、ＡＤＦ１０３で送られた原稿を走査して読み取る。書込ユニット１０６は、レーザ光源やポリゴンミラー等を有し、画像情報を含むレーザビーム１１３をエンジン部１０７に出射する。エンジン部１０７は、画像形成ユニット１１４、１次転写ユニット１１５、２次転写ユニット１１６及び定着ユニット１１７を有する。また、画像形成ユニット１１４は、感光体１１８の周囲に配置された帯電チャージャ１１９、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）からなるカラー現像部１２０及びドラムクリーニング部１２１を有し、帯電チャージャ１１９で帯電した感光体１１８上に書込みユニット１０６から出射されるレーザビーム１１３で静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像部１２０で可視化してトナー像を形成する。更に、１次転写ユニット１１５は、中間転写ベルト１２２、１次転写部１２３、テンションローラ１２４、２次転写ローラ１２５、クリーニング部１２６及び基準位置センサ１２７を有し、感光体１１８に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２２に１次転写して各色のトナー像を重ね合わす。中間転写ベルト１２２は感光体１１８上のトナー像を１次転写するとき以外は接離機構によって感光体１１８表面から離れ、中間転写ベルト１２２に画像を１次転写するときだけ感光体１１８表面に圧接される。２次転写ユニット１１６は中間転写ベルト１２２に転写されたトナー像を記録紙に２次転写する。定着ユニット１１７は記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力で定着する。また、給紙ユニット１０８は複数の給紙カセット１２８ａ〜１２８ｃと手差トレイ１２９を有し、記録紙を２次転写ユニット１１６に送る。更に、自動仕分け装置４は複数段の仕分けビン１３０ａ〜１３０ｎを有し、画像が形成された記録紙を仕分けして排出する。
【００２０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像読取装置は、コンタクトガラス上に載置された原稿を露光する露光光源と、原稿を読み取るための走行体を駆動する駆動手段と、露光光源と駆動手段によって原稿の読み取りを行うＣＣＤと、ＣＣＤによって読み取られたアナログ信号をデジタル信号に変換し信号処理する画像処理部とを有する。更に、読取主走査方向のある一部もしくは全部に読取副走査方向のホームポジション位置に設けられた、走行体のホームポジションを検出するための検出パターンと、検出パターンを光学的に読み取った電気信号から走行体の位置を検出する検出手段とを有する。よって、ホームポジションを検出するためのセンサ、そのセンサ出力をＣＰＵまで伝達するためのワイヤーハーネス等が不要となるため、装置を安価に、しかも小型にすることが可能となる。
【００２２】
また、駆動手段は、走行体の移動時の位置を、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップの計数に基づき測定する測定手段を有することにより、走行体を駆動するステッピングモータの駆動ステップ数の計数により駆動開始地点からの相対的位置を正確に測定することが可能であるため、ホームポジション位置のみならず、読み取り開始位置、読み取り終了位置等のセンサも設置する必要が無いので、装置を安価に、しかも小型にすることが可能となる。
【００２３】
更に、検出パターンが読取主走査方向に対して原稿読み取り範囲外にあることにより、検出パターンを認識する際にそれが原稿上のパターンか否かを区別する必要が無いため、検出パターン及びパターン認識のための画像処理、ソフトウェア等を簡素化することができ、更にパターンを誤認識する可能性も無くなる。
【００２４】
また、検出パターンが原稿台の副走査方向の基準部材と一体で形成されていることにより、原稿基準位置とホームポジション検出パターンの相対位置がばらつき無く確保することができ、ホームポジションから読み取り開始位置までの距離が装置間で一定となるため、副走査方向の読み取り開始位置（レジスト）の装置ごとの調整が不要となり、安価に製造することが可能となる。
【００２５】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の画像読取装置を搭載したことに特徴がある。よって、安価な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の画像読取装置の動作原理を説明する副走査位置とＣＣＤ出力の関係を示す図である。
【図４】本発明の画像読取装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】検出パターンを主走査方向原稿読み取り領域内に設置した構成の例を示す図である。
【図６】図５の例における動作を示すフローチャートである。
【図７】検出パターンを主走査方向原稿読み取り領域内に設置した構成の別の例を示す図である。
【図８】検出パターンを原稿の副走査方向の基準部材と一体で形成した例を示す図である。
【図９】本発明の画像読取装置を適用する画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３１〜３５，４１，４３；検出パターン、３６；基準白板、
３７；原稿読み取り領域、３８；外形、４２；副走査方向の領域。
【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】
2004104467.tif 000009
【図８】
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【図９】
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