(57)【要約】【課題】コンタクトガラスに付着した塵、埃、傷等が存在する場合であっても、それらによる影響を受けない画像情報を迅速に得ることのできる画像読取装置を提供する。【解決手段】原稿読取位置３で副走査方向に搬送される原稿１の画像情報を読取る撮像部と、原稿読取位置３にある原稿１の画像を前記撮像部に合焦させる光学系４と、原稿１の画像情報を異なる光路Ｌ１、Ｌ２を介して光学系４に導く前置光学系９と、原稿１を原稿読取位置３に搬送する原稿搬送機構２とを備えてなり、原稿読取位置３をコンタクトガラス６の上方、且つ、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラ２０５の周部に設けるとともに、搬送ローラの周部が基準色に着色され、撮像部による基準色の読取データに基づいて前置光学系９の光路Ｌ１、Ｌ２を切替可能な光路切替処理部を設けてある。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿読取位置で副走査方向に搬送される原稿の画像情報を読取る撮像部と、前記原稿読取位置にある前記原稿の画像を前記撮像部に合焦させる光学系と、前記原稿を前記原稿読取位置に搬送する原稿搬送機構とを備えてなる原稿読取装置であって、
前記原稿読取位置をコンタクトガラスより上方位置に設けるとともに、前記画像情報を異なる光路を介して前記光学系に導く切替可能な前置光学系を設けてある原稿読取装置。
【請求項２】
前記原稿読取位置を前記コンタクトガラスの上方、且つ、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラの周部に設けるとともに、前記原稿読取位置に原稿を案内するガイドプレートを設けてある請求項１記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記搬送ローラの周部が基準色に着色され、前記撮像部による前記基準色の読取データに基づいて前記前置光学系による光路を切替える光路切替処理部を設けてある請求項２記載の原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、複合機等の画像形成装置に適用される原稿読取装置に関し、原稿読取位置で副走査方向に搬送される原稿から読取られた画像情報に、コンタクトガラスの上面、下面に付着した塵、埃、傷等を起因とする黒筋が発生するのを防止する原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すように、原稿読取装置は、コンタクトガラス上に設定された原稿読取位置で副走査方向に搬送される原稿１の画像情報を読取る撮像部５と、前記原稿読取位置３にある前記原稿１の画像を前記撮像部５に合焦させる光学系４と、原稿を前記原稿読取位置３に搬送する原稿搬送機構２とを備えて構成され、撮像部５で読取られた原稿情報から異常値が検出された場合に、ミラー走査方式の光学系４を作動させて原稿読取位置をコンタクトガラスに沿って所定距離だけ移動変更させるものが提案されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３１０８２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特許文献１に記載された技術によれば、コンタクトガラスの上面、下面に付着した塵、埃、傷等を起因とする異常値を検出するために、原稿読取位置に原稿を少なくとも１回は搬送しなければならず、異常値が検出されたときには、光学系を作動させて読取位置を変更した後に再度原稿を搬送しなければならないという時間を要するもので、迅速な読取動作という観点で更なる改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、コンタクトガラスに付着した塵、埃、傷等が存在する場合であっても、それらによる影響を受けない画像情報を迅速に得ることのできる画像読取装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明による画像読取装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、原稿読取位置で副走査方向に搬送される原稿の画像情報を読取る撮像部と、前記原稿読取位置にある前記原稿の画像を前記撮像部に合焦させる光学系と、前記原稿を前記原稿読取位置に搬送する原稿搬送機構とを備えてなり、前記原稿読取位置をコンタクトガラスより上方位置に設けるとともに、前記画像情報を異なる光路を介して前記光学系に導く切替可能な前置光学系を設けてある点にある。
【０００７】
つまり、従来の原稿読取装置では原稿搬送機構により原稿が原稿読取位置においてコンタクトガラスに密接した状態で搬送されるものであったために、コンタクトガラスの上面の原稿読取位置に対して撮像部に合焦するように設定された光学系より、コンタクトガラスに付着した塵、埃、傷等がノイズ発生源として原稿の画像とともに読込まれていたが、本発明による構成では、原稿読取位置をコンタクトガラスより上方に配置してあるので、仮にコンタクトガラスの一部に付着した塵、埃、傷等が存在する場合であっても、前置光学系によりそれらノイズ発生源を避けた光路に切替えて原稿を読取ることが可能となるのである。
【０００８】
同第二の特徴構成は、同欄請求項２に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記原稿読取位置を前記コンタクトガラスの上方、且つ、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラの周部に設けるとともに、前記原稿読取位置に原稿を案内するガイドプレートを設けてある点にある。
【０００９】
原稿読取位置をコンタクトガラスより上方位置に設けるに際しての具体構成としては、コンタクトガラスの上方、且つ、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラの周部であって、その搬送ローラに原稿を案内するガイドプレートの先端近傍に設けることにより実現できる。ガイドプレートにより搬送ローラに案内された原稿は搬送ローラの搬送力により所定速度で搬送され、ガイドプレートの先端近傍位置では、ほぼ搬送ローラに沿って搬送されているので、原稿の撓み等が抑制され、焦点ずれ等の発生が抑制されることとなり、安定した読取動作が可能となるのである。
【００１０】
同第三の特徴構成は、同欄請求項３に記載した通り、上述した第二の特徴構成に加えて、前記搬送ローラの周部が基準色に着色され、前記撮像部による前記基準色の読取データに基づいて前記前置光学系による光路を切替える光路切替処理部を設けてある点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、搬送ローラの周部に設けられた原稿読取位置が基準色で均一に着色されているので、原稿が搬送されていないときに撮像部で検出されたデータに基づいて主走査方向の何れの画素に対応する位置のコンタクトガラスにノイズ発生源が存在しているかが検出可能となる。前置光学系及び光学系を介して読取られたデータにノイズ発生源が存在しないときには撮像部の出力はほぼフラットになるが、ノイズ発生源が存在するとその部位で光量が落ちるからである。そこで、ノイズ発生源の存在が確認されたときに、光路切替処理部により、前置光学系の光路がノイズ発生源の存在しない光路に切替えられるように構成してあるので、そのような光路を介して得られた画像情報にはノイズ発生源による影響を受けることなく欠落の無い原稿の画像情報を獲得できるのである。ここに、基準色としては大半の原稿の地肌と同様の白色を採用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による原稿読取装置が画像形成装置としてのデジタル複写機に搭載された場合について説明する。原稿読取装置はデジタル複写機の画像形成部の上部に搭載され、図１に示すように、原稿読取位置３で副走査方向に搬送される原稿１の画像情報を読取るＣＣＤイメージセンサを備えた撮像部５と、原稿読取位置３にある原稿１の画像を撮像部５に合焦させる光学系４と、原稿１を原稿読取位置３に搬送する原稿搬送機構２とを備え、原稿読取位置３をコンタクトガラス６より上方位置に設けるとともに、画像情報を異なる光路を介して光学系４に導く切替可能な前置光学系９を設けて構成されている。
【００１３】
前記原稿搬送機構２は、一群の原稿１を載置する原稿テーブル２０１と、載置された原稿１を一枚ずつ給紙する一対の給紙ローラ２０２及び分離コロ２０３と、レジスト調整のための光電スイッチでなるレジストセンサ２０７と、給紙された原稿１の先端を整えて原稿読取位置３に向けて供給する一対のレジストローラ２０４と、原稿読取位置３における原稿先端位置を検出するための光電スイッチでなるタイミングセンサ２０８と、レジストローラ２０４により供給された原稿１を定速度で搬送する大径の搬送ローラ２０５と、原稿１を排出する一対の排紙ローラ２０６とが原稿１の搬送経路に沿って配置されて構成され、画像形成装置本体の上部枠体に開閉操作自在に取付けられている。
【００１４】
前記原稿読取装置の制御部８は、図３に示すように、ＣＰＵ８０１と、ＣＰＵ８０１により実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ８０２と、ワーキングエリアとして利用されるＲＡＭ８０３と、上述した各種ローラや光学系４を駆動するモータ等に対する制御信号を出力する駆動信号出力部８０４と、上述した各種センサからの信号を入力するセンサ信号入力部８０５と、撮像部５に対する制御信号を出力する画像制御信号出力部８０６と、撮像部５から得られた読取データに基づいて前置光学系９の光路を切替える光路切替処理部８０７などを備えてなり、ＣＰＵ８０１のシリアル信号ポートが複写機本体の制御部（図示しない）と接続されている。
【００１５】
複写機本体側の制御部からシリアル通信ポートを介してＣＰＵ８０１に対して原稿読取シーケンスが起動されると、給紙ローラ２０２が駆動され、分離コロ２０３により原稿テーブル２０１に載置された原稿群の一枚が分離されて給紙される。給紙ローラ２０２はレジストセンサ２０７により原稿１の先端が検出された後に所定時間駆動されてレジストローラ２０４に原稿１の先端が当接しループが形成された時点で停止する。原稿１はレジストローラ２０４により先端部が整えられ、斜め送りが規制された状態で搬送ローラ２０５に向けて送られる。その後原稿１はコンタクトガラス６に設けられた樹脂製又は板金製のガイドプレート６１により搬送ローラ２０５に案内され、搬送ローラ２０５の周部であって、ガイドプレート６１の先端近傍位置に設けられた原稿読取位置３を経て排出ローラ２０６により排出される。
【００１６】
ここに、レジストローラと搬送ローラの周速度は同一に設定され、レジストローラ２０４から送り出された原稿１の先端がタイミングセンサ２０８により検出されると、その検出信号をトリガーとして撮像部５による原稿読み取りタイミングが調整される。
【００１７】
前記レジストセンサ２０７により原稿１の後端通過が検出されると、その所定時間後に二枚目の原稿１が給紙ローラ２０２により給紙され、以下最終原稿まで同様の動作が繰り返される。
【００１８】
前記光学系４は、図１及び図２に示すように、原稿１を照明するランプ４０１と、原稿１からの反射光を取り込む第一ミラー４０２と、第二ミラー４０３と、第三ミラー４０４と、第三ミラー４０４からの光線束を撮像部５に合焦させるレンズ４０５とからなるミラー走査型の光学系で、原稿搬送機構２が開放され、原稿載置用のコンタクトガラス７に原稿が載置されるときには、前記ランプ４０１、前記ミラー４０２から４０４が図中実線で示された位置から破線で示された位置まで走査（副走査）して原稿の画像情報を読取るミラー走査モードと、原稿搬送機構２により原稿が搬送されるときには、前記ランプ４０１、前記ミラー４０２から４０４が図中実線で示された位置に固定され、搬送ローラ２０５により搬送（副走査）される原稿の画像情報を読取る原稿走査モードとに切替可能に構成されている。
【００１９】
前記前置光学系９は、図１及び図２に示すように、反射面が垂直姿勢と傾斜姿勢に切替可能な第一前置ミラー９０１と、第一前置ミラー９０１に原稿１からの反射光を導く第二前置ミラー９０２とで構成され、第一前置ミラー９０１が垂直姿勢にあるときに原稿読取位置３から直下の第一ミラー４０２に原稿１からの反射光が直接に導かれる第一光路Ｌ１と、第一前置ミラー９０１が傾斜姿勢にあるときに原稿１からの反射光が第二前置ミラー９０２と第一前置ミラー９０１を反射した後に前記光学系４の第一ミラー４０２に入射する第二光路Ｌ２が形成される。第二光路Ｌ２を介した原稿読取位置３は第二前置ミラー９０２の傾斜角度により定まり、第一光路Ｌ１を介した原稿読取位置と同一または副操作方向にシフトした位置に設定される。光路Ｌ１と光路Ｌ２との光路差は光学系４のレンズ４０５の焦点深度の範囲に収まるように設定してある。
【００２０】
以下、原稿走査モードについて詳述する。図２に示すように、原稿読取位置３は、コンタクトガラス６の上方、且つ、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラ３の周部であって、原稿載置用のコンタクトガラス７の上面と同じ高さの位置、つまり、ミラー走査モードにおける合焦位置と同一のレンズ位置で、原稿が光学系４による撮像部５への合焦範囲に入るように設定されている。このような配置関係の下で、原稿読取位置３を通過する原稿１の画像情報は、光路切替処理部８０７により切替えられた前置光学系９の光路Ｌ１、Ｌ２の何れかを通過した後に光学系４の光路Ｌを介して撮像部５に結像されデジタル画像情報として読込まれる。
【００２１】
前記光路切替処理部８０７による補正処理を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。上述した原稿読取シーケンスが起動されると（Ｓ１）、原稿が搬送ローラ２０５に搬送されるまでの間に、搬送ローラ２０５の周部のうち少なくとも原稿に対する有効読取幅又はそれより広い幅で基準色としての白色に着色された部位が、初期状態に第一前置ミラー９０１が垂直姿勢にある前置光学系９の光路Ｌ１を通過した後に光学系４の光路Ｌに導かれて撮像部５に結像され読取られる（Ｓ２）。読取られた基準色に対する出力が主走査方向にフラットであるか否かを一画素毎にチェックして（Ｓ３）、所定値より出力がダウンしていれば、その画素に対する搬送ローラ２０５からの反射光量がコンタクトガラス６に付着したノイズ発生源の存在によりダウンしていると判断され（Ｓ４）、光路をＬ１からＬ２に変更すべく第一前置ミラー９０１を傾斜姿勢に姿勢変更し（Ｓ５）、ノイズ発生源の存在が確認されなかったときには光路Ｌ１を介して原稿１の画像情報を読み取り（Ｓ６）、読取られた画像データを後段の処理部に出力する（Ｓ７）。
【００２２】
上述のステップ５について詳述すると、第一前置ミラー９０１を傾斜姿勢に姿勢変更した後に再度搬送ローラ２０５の周部の基準色を読み取り、光路Ｌ２上にノイズ発生源が確認されたときには、第二前置ミラー９０２を回動させて原稿読み取り位置３を搬送ローラ２０５上で副走査方向に沿って位置変更することによりノイズ発生源の存在しない光路Ｌ２を設定するように構成されているが、簡易的には、初期位置として第一前置ミラー９０１が垂直姿勢に設定されているときにノイズ発生源の存在が検知されると垂直姿勢から傾斜姿勢に変更し、初期位置として第一前置ミラー９０１が傾斜姿勢に設定されているときにノイズ発生源の存在が検知されると傾斜姿勢から垂直姿勢に変更するだけでもよい。
【００２３】
尚、撮像部５に入射する光量は、前置光学系９の光路Ｌ１とＬ２とでは異なるので、予め光路Ｌ１、Ｌ２のいずれが採用された場合であっても撮像部５からの出力レベルが一致するように、撮像部５に備えたＣＣＤの出力信号に対する増幅率が切替え可能に構成されている。
【００２４】
上述した実施形態においては、原稿１を搬送ローラ２０５に向けて案内するガイドプレート６１の先端部が、原稿読取位置３の直近位置まで延設されているので、原稿１が原稿読取位置３を通過する際には、搬送ローラの搬送力により所定速度で搬送され、ガイドプレートの先端近傍位置では、ほぼ搬送ローラ２０５に沿って搬送されて原稿の撓み等が抑制され、焦点ずれ等の発生が抑制されることとなり、安定した読取動作が可能になる。
【００２５】
上述した搬送ローラ２０５には、その軸心方向に沿った周部に原稿読取位置が設けられており、前置光学系９及び光学系４を介して撮像部５に合焦させるためにもその位置調整機構が必要とされる。以下その位置調整機構の一例について説明する。図示しないが、搬送ローラ２０５は、原稿搬送機構２の前後フレームに形成された長孔にその軸心が嵌入され、長孔に沿って上下に位置調節可能に下方から上方に軸心を押圧するバネ機構と、そのバネ機能による押圧力に抗して上方から軸心位置を規制するネジ機構を設けて位置調整機構が構成されている。副走査方向に沿って複数の細線が描かれた位置調整用の細線チャートを搬送ローラ２０５の原稿読取位置に通して、撮像部５でその画像情報を読み込み、読込まれた細線部分のコントラストが最も高くなる位置に搬送ローラが位置するようにネジ機構を調整することにより、搬送ローラの位置調節がなされる。
【００２６】
さらに、上述した前置光学系９の調整について説明する。第一前置ミラー９０１、第二前置ミラー９０２は、図２に示すように、共にそのミラー軸心周りに回動操作可能なステッピングモータＳＭ１、ＳＭ２が備えられ、第二前置ミラー９０２の回転軸上で有効画像幅の両外側位置にマークが付されている。そのマークが撮像部５で読取れる位置までステッピングモータＳ１を作動させて第一前置ミラー９０１の傾斜姿勢を決定する。実際には、垂直姿勢からモータＳＭ１に対する駆動パルス数が決定され、決定された駆動パルス数は電池バックアップされたＲＡＭ８０３または不揮発性メモリに記憶され、読込動作の際にはそのデータに基づいて垂直姿勢と傾斜姿勢が切替えられるようにＣＰＵ８０１により制御される。次に、第一前置ミラー９０１が傾斜姿勢にあるときに、同様のマークが施された調整用チャートを原稿読取部３に配置して、そのマークが撮像部５で読取れる位置までステッピングモータＳＭ２を作動させて第二前置ミラー９０２の傾斜位置を決定する。ここで、第二前置ミラー９０２の傾斜位置は上述したように原稿読取位置３が搬送ローラ２０５上で副操作方向に幅を持って設定されるので、それに対応してモータＳＭ２に対する駆動パルス数が電池バックアップされたＲＡＭ８０３または不揮発性メモリに記憶され、読込動作の際にはそのデータに基づいて原稿読取位置３が副操作方向に位置変更可能にＣＰＵ８０１により制御される。
【００２７】
以下に別実施の形態を説明する。上述した実施形態では、前置光学系９を、光路Ｌ１と光路Ｌ２との光路差が光学系４のレンズ４０５の焦点深度の範囲に収まるように構成したものを説明したが、図５に示すように、光路Ｌ１と光路Ｌ２の光路長が等しくなるように、光路Ｌ１の第一前置ミラー９０１の上流側に第三前置ミラー９０３、第四前置ミラー９０４を設けて前置光学系９を構成することも可能である。
【００２８】
上述した実施形態では、原稿読取位置をコンタクトガラスより上方位置に設ける具体例として、主走査方向に軸芯が配置された搬送ローラの周部であって、原稿載置用のコンタクトガラス７の上面と同じ高さの位置に設けるものを説明したが、原稿載置用のコンタクトガラス７の上面と高さが異なる場合には、光軸に沿ってレンズ位置を調整するように構成することも可能である。
【００２９】
上述した実施形態では、ミラー走査モードと原稿走査モードとを共通のランプ４０１を用いて構成したものを説明したが、原稿走査モードにおいては前置光学系に専用のランプを設けて照明光が効率よく原稿に照射されるように構成するものであってもよい。
【００３０】
上述の実施形態では、前置光学系として、ミラーの回転により光路を切替えるものを説明したが、マイクロミラーアレイのように姿勢の異なる複数の固定ミラーを用いて光路を切替えるように構成してもよい。
【００３１】
上述した実施形態において各部の具体的な寸法、構成、材料等は本発明の作用効果を奏する範囲において適宜設計されるものであり、特に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、コンタクトガラスに付着した塵、埃、傷等が存在する場合であっても、それらによる影響を受けない画像情報を迅速に得ることのできる画像読取装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による原稿読取装置の断面説明図
【図２】本発明による原稿読取装置の要部の説明図
【図３】本発明による原稿読取装置の制御ブロック図
【図４】フローチャート
【図５】本発明による原稿読取装置の別実施形態を示す要部の断面説明図
【図６】従来例を示す原稿読取装置の断面説明図
【符号の説明】
１：原稿
２：原稿搬送機構
３：原稿読取位置
４：光学系
５：撮像部
６：コンタクトガラス
９：前置光学系
６１：ガイドプレート
２０５：搬送ローラ
８０７：光路切替処理部
【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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