(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カラー撮像素子を備えた撮像部と、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の同一部位を異なる透過波長のフィルタＦｒ、Ｆｇを備えた光路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、前記原稿読取位置を前記コンタクトガラスより上方に設けるとともに、異なる光路を介して撮像部により読取られた同一原稿部位に対する原稿情報に基づいて何れかの原稿情報を対象原稿情報として選択する原稿情報選択部を設ける。【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、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前記コンタクトガラスより上方に設けるとともに、前記原稿の画像情報を第一光路、及び、前記第一光路とは異なる第二光路を介して前記光学系に導く前置光学系を設けてあり、前記第一光路及び第二光路に透過波長の異なるカラーフィルタを設けるとともに、前記撮像部にカラー撮像素子を備えてある原稿読取装置。
【請求項２】
前記第一光路及び第二光路を介して前記撮像部により読取られた前記原稿の画像情報に基づいて何れかの画像情報を対象画像情報として選択する画像情報選択部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または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８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、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前記コンタクトガラスより上方に設けるとともに、前記原稿の画像情報を第一光路、及び、前記第一光路とは異なる第二光路を介して前記光学系に導く前置光学系を設けてあり、前記第一光路及び第二光路に透過波長の異なるカラーフィルタを設けるとともに、前記撮像部にカラー撮像素子を備えてある点にある。
【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を介して原稿の画像情報を読取ることが可能となる。
【０００８】
ここで、第一光路と第二光路に透過波長の異なるカラーフィルタを設けるとともに撮像部にカラー撮像素子を備えることにより、第一光路と第二光路から読取られた画像データが同一波長において混ざることなく、互いに識別可能な状態で読取ることができるものであり、これにより、第一光路と第二光路と交差するコンタクトガラスの何れかの主走査方向位置にノイズ発生源が存在しても、ノイズ発生源が存在していない他方の読取位置から読取られたデータにより補完することが可能となるのである。
【０００９】
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、前記第一光路及び第二光路を介して前記撮像部により読取られた原稿の画像情報に基づいて何れかの画像情報を対象画像情報として選択する画像情報選択部を設けてある点にある。
【００１０】
上述したように、同一原稿に対して第一光路と第二光路から読取られた夫々の画像情報から対応する原稿部位の主走査方向における夫々の画像データが得られるので、原稿情報選択部により両画像データが比較され、対応画素の双方が同一データであれば何れか一方を最終の画素データとして選択し、双方が異なる値であれば出力値の低い方の光路にノイズ発生源が存在すると判断し、出力値の高い方を最終の画像データとして選択することにより、欠落のない画像データを得ることができるのである。
【００１１】
同第三の特徴構成は、同欄請求項３に記載した通り、上述した第一または第二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。
【００１２】
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。
【００１３】
【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第１の実施携帯を説明する。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、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１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、前記原稿読取位置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、前記原稿の同一部位を異なる光路を介して前記光学系４に導く前置光学系９を設けて構成されている。
【００１４】
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。
【００１５】
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から得られた原稿の画像情報に基づいて何れかの画像情報を対象画像情報として選択する画像情報選択部８０７とからなり、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
前記前置光学系９は、図１及び図２に示すように、第一前置ミラー９０１と第二前置ミラー９０２とで構成され、第一前置ミラー９０１はハーフミラーで構成されている。原稿読取位置３から直下に形成される第一光路Ｌ１では、原稿１からの反射光が第一前置ミラー（ハーフミラー）９０１を通過して前記光学系４の第一ミラー４０２に入射し、原稿読取位置３から斜め下方に形成される第二光路Ｌ２では、原稿１からの反射光が第二前置ミラー９０２、第一前置ミラー９０１を介して前記光学系４の第一ミラー４０２に入射するように、原稿１の同一部位を異なる光路Ｌ１、Ｌ２を介して前記光学系４に導くように構成されている。尚、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。
【００２１】
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原稿読取位置３が設定され、光学系４の第一ミラー４０２の軸心が原稿読取位置３の直下に位置するように設定されている。さらに、コンタクトガラス６の上面であって光路Ｌ１との交差領域には赤色透過フィルタＦｒが配され、光路Ｌ２との交差領域には緑色透過フィルタＦｇが夫々配されている。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、前置光学系９の光路Ｌ１、Ｌ２を通過した後に光学系４の光路Ｌに合成されて撮像部５に結像され、撮像部５に設けられたカラーＣＣＤにより夫々の画像情報がデジタル画像情報として読込まれる。
【００２２】
前記原稿情報選択部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１が原稿読取位置３に搬送され、ランプ４０１により照射された原稿１からの反射光が前置光学系９の光路Ｌ１、Ｌ２を通過した後に光学系４の光路Ｌに合成されて撮像部５に結像され読取られる（Ｓ２）。
【００２３】
原稿１の副走査に伴って光路Ｌ１からの原稿情報（第一光路読取データ）が赤色フィルタＦｒを介してカラーＣＣＤにより１ラインずつ読取られ、光路Ｌ２からの原稿情報（第二光路読取データ）が緑色フィルタＦｇを介して１ラインずつ読取られると、第一光路読取データと第二光路読取データを主走査方向の画素単位に比較する（Ｓ３）。
【００２４】
比較の結果、主走査方向の画素の値が同一であるならば、第一光路読取データを最終の画素データとして選択し（Ｓ５）、異なる場合には検出光量の多い（白側を示す）データを最終の画素データとして選択する（Ｓ６）演算処理を原稿１に対する全読取データに対して行い順次後段の処理ブロック、例えば画像メモリ等に出力する（Ｓ７）。
【００２５】
本実施形態ではノイズ発生源が存在せず、白色原稿の赤色透過フィルタＦｒを通過する光路Ｌ１からの光量に対する撮像部５の出力値と、緑色透過フィルタＦｇを通過する光路Ｌ２からの光量に対する撮像部５の出力値が等しくなるように標準状態が設定されている。光路Ｌ１にノイズ発生源があると第一光路読取データの値が第二光路読取データの値よりも小さく（暗く）なり、光路Ｌ２にノイズ発生源があるとその反対となり、何れの場合であっても、大きな（明るい）データを選択することにより原稿１の画像情報が欠落することなく得られるのである。また、光路Ｌ１、Ｌ２夫々からの光量に対する撮像部５の出力値が異なる場合には、撮像部５による読取データに対して夫々等しい値となるように演算処理する補正処理部を設けてもよい。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
以上述べた実施例は、読取位置が第１光路と第２光路で同じ場合を述べたが第２の実施例として読取位置が第１光路と第２光路で異なる場合を説明する。
図５に示すように原稿読取位置は、前記第１光路と第２光路でそれぞれ３ａと３ｂの位置となっている。それ以外の構成は前記第１の実施例で述べたものと同様の構成となっており説明は省略する。
【００２９】
ここで、原稿読取位置が異なるため、前記カラーＣＣＤには４〜８ラインのずれ補正用のＳＲＡＭが設けられており、このＳＲＡＭにより光路Ｌ１の赤色透過フィルタＦｒと光路Ｌ２の緑色透過フィルタＦｇを介してカラーＣＣＤにより読取られた副走査方向の画像情報のずれを吸収して原稿の同一位置の夫々のデータが対比可能に構成されている。
【００３０】
前記原稿情報選択部８０７による補正処理を図６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１が原稿読取位置３に搬送され、ランプ４０１により照射された原稿１からの反射光が前置光学系９の光路Ｌ１、Ｌ２を通過した後に光学系４の光路Ｌに合成されて撮像部５に結像され読取られる（Ｓ２）。
【００３１】
原稿１の副走査に伴って光路Ｌ１からの原稿情報（第一光路読取データ）が赤色フィルタＦｒを介してカラーＣＣＤにより１ラインずつ読取られ、光路Ｌ２からの原稿情報（第二光路読取データ）が緑色フィルタＦｇを介して１ラインずつ読取られると、原稿読取位置３における主走査方向の読取データであって、ＳＲＡＭに格納された夫々の読取データに基づいて、原稿１の同一部位に対応するデータを抽出し（ラインのずれを補正し）（Ｓ３）、第一光路読取データと第二光路読取データを主走査方向の画素単位に比較する（Ｓ４）。
【００３２】
比較の結果、主走査方向の画素の値が同一であるならば、第一光路読取データを最終の画素データとして選択し（Ｓ６）、異なる場合には検出光量の多い（白側を示す）データを最終の画素データとして選択する（Ｓ７）演算処理を原稿１に対する全読取データに対して行い順次後段の処理ブロック、例えば画像メモリ等に出力する（Ｓ８）。
以後の説明は第１の実施例と同様のため説明は省略する。
このように読取位置は必ずしも同一位置にする必要は無く光学系の設計の自由度を増すことができる。
【００３３】
さらに上述した２つの実施形態では、コンタクトガラス６の上面にフィルタＦｒ、Ｆｇを配置したものを説明したが、フィルタの配置位置は、これに限定するものではなく、少なくとも光路Ｌ１にフィルタＦｒを、光路Ｌ２にフィルタＦｇを配置するものであればその位置は適宜設定可能である。また、フィルタとして赤色フィルタＦｒと緑色フィルタＦｇを用いたものを説明したが、フィルタの特性はこれらに限るものではなく、少なくとも異なる読取位置からの読取データがカラーＣＣＤで各別に読取可能なもので透過波長の異なるカラーフィルタであれば特に限定するものではない。
【００３４】
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７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。この場合に、コンタクトガラス６の上面に配置されるフィルタＦｒ、Ｆｇに代えて、第三前置ミラー９０３と、第二前置ミラー９０２に緑色、または赤色反射フィルタを夫々設けるように構成することも可能である。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
上述の実施形態では、前置光学系として、原稿の画像情報を異なる光路Ｌ１、Ｌ２を介して光学系に導く構成を説明したが、前置光学系としては、原稿の画像情報を二以上の光路を介して光学系に導くように構成してもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
【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】本発明による第１の実施例の原稿読取装置の要部の断面説明図
【図３】本発明による原稿読取装置の制御ブロック図
【図４】本発明による第１の実施例のフローチャート
【図５】本発明による第２の実施例の原稿読取装置の要部の断面説明図
【図６】本発明による第２の実施例のフローチャート
【図７】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８】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：原稿情報選択部
Ｆｒ：赤色カラーフィルタ
Ｆｇ：緑色カラーフィルタ
【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】
2005005751.tif 000009
【図８】
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