(57)【要約】【課題】高精度のシェーディング補正が可能な原稿読取装置、当該原稿読取装置を装備した画像形成装置を提供すること。【解決手段】原稿搬送手段と、画像読取手段と、当該画像読取手段と対向する位置に配置された反射部材とを有する原稿読取装置において、前記反射部材は前記画像読取手段への対向面をもつ回転可能な多角柱形状であって、前記反射部材をパルスモータにて回転させながら前記対向面からの反射光を確認し、当該反射光の光量がピーク値となる駆動パルス値を記憶手段に記憶し、当該駆動パルス値を基に前記対向面の角度調整を行うことを特徴とする原稿読取装置。【選択図】図４
2009188719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿搬送手段と、画像読取手段と、当該画像読取手段と対向する位置に配置された反射部材とを有する原稿読取装置において、前記反射部材は前記画像読取手段への対向面をもつ回転可能な多角柱形状であって、前記反射部材をパルスモータにて回転させながら前記対向面からの反射光を確認し、当該反射光の光量がピーク値となる駆動パルス値を記憶手段に記憶し、当該駆動パルス値を基に前記対向面の角度調整を行うことを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶したピーク値でシェーディング補正動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記原稿搬送手段の２箇所に画像読取手段が配置され、少なくとも一方の画像読取手段側に前記反射部材が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の原稿読取装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原稿読取装置を装備す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、原稿読取装置および原稿読取装置を装備する画像形成装置に関し、特に、シェーディング補正手段を装備する原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置における原稿（画像）読取りは、原稿搬送手段によって搬送された原稿を１枚ずつ読取り位置であるスリットガラス上を通過させ、スリットガラス上を通過する原稿を発光体で照射し、原稿からの反射光をリニア型のＣＣＤ（撮像素子）上に導いて行われる。
【０００３】
ＣＣＤは、レンズを介した光を受光しているため、その周辺部ではＣＣＤの出力が下がる傾向がある。そこで、シェーディング補正によって、ＣＣＤへの配光特性を均一にするため所定のタイミングで原稿の画質に近づけるべく補正する方法がとられている。すなわち、濃度板である反射基準白色板を設け原稿を読みとる前にこの反射基準白色板からの反射光量を読み取り、ＣＣＤの各画素の出力電圧が、その画素の最大出力値として、記憶される。また、濃度板である基準黒色板（露光ランプを消灯状態の場合もある。）ではＣＣＤの各画素の出力電圧をその画素の最小出力値として記憶される。このとき、同時に露光ユニット（露光ランプ）の各部分の光量のバラツキや、ＣＣＤセンサの各エレメントの感度のバラツキ等の要素も含めて補正される。
【０００４】
シェーディング補正の具体的な方法として、シェーディング補正時のみ、搬送経路を介して白色板または黒色板基準濃度の補正板と対向する側に読取り素子を配置し、白色板と黒色板とを切り替えて、それぞれの補正板の所定領域を前記読取り素子で読み取り、読みとったデータを平均化する方式がとられている。
【０００５】
また、図２に示すように、円周角度でシェーディング補正面と原稿ガイド面とに区分する円筒（円柱）状の白色ガイド部材を、密着イメージセンサと対向する位置にを設け、ステッピングモータによって所定の角度だけ回転させる。この際、読取り原稿間のシェーディング補正を行うときは前記シェーディング補正面ａを、原稿読取り時は原稿ガイド面ｂを、それぞれ前記密着イメージセンサに対向させるように基準位置（ホームポジション領域ｃ）から所定の角度だけ円筒を回転させてシェーディング面と原稿読取り面（通紙面）とを切り替える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図２は、公知のシェーディング補正方法の原稿読取り装置の一例を示す図である。
【特許文献１】特開２００３−１３４３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図２のような円筒状の白色ガイド部材を用いて、シェーディング補正を行うとき、密着イメージングセンサの発光部から投下される光は、円筒面で反射し、受光部に進むため、読取りラインが原稿の走行方向にずれた場合、シェーディング精度を一定に保つことができず、精度的に誤差が生じがちである。
【０００８】
本発明は、画像読取手段へ対向する反射部材の面が円筒面でなく、平面（多角柱状の）にして、回転角度補正することで高精度のシェーディング補正が可能となる原稿読取装置および原稿読取装置を装備し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】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
【００１０】
（１）原稿搬送手段と、画像読取手段と、当該画像読取手段と対向する位置に配置された反射部材とを有する原稿読取装置において、前記反射部材は前記画像読取手段への対向面をもつ回転可能な多角柱形状であって、前記反射部材をパルスモータにて回転させながら前記対向面からの反射光を確認し、当該反射光の光量がピーク値となる駆動パルス値を記憶手段に記憶し、当該駆動パルス値を基に前記対向面の角度調整を行うことを特徴とする原稿読取装置。
【００１１】
（２）（１）に記載の原稿読取装置を装備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
読取り対向面は多角柱形状で構成することで、各対向面（平面）が画像読取手段と平行となるので、読取りラインが原稿走行方向にずれたときでもシェーディング精度を一定に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の原稿読取り装置およびそれを装備した画像形成装置について説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係わる画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【００１５】
図１において、画像形成装置Ａは、装置本体Ａ１、自動原稿搬送装置ＡＤＦ等からなっている。装置本体Ａ１は、第１の原稿読取装置１Ａ、第２の原稿読取装置１、制御手段２、画像書込み装置３、画像形成部４、給紙トレイ５、搬送手段６、定着装置７、排紙手段８、再搬送手段９等で構成されている。
【００１６】
以下、自動原稿搬送装置ＡＤＦから給送される原稿の走行経路について説明する。
【００１７】
自動原稿搬送装置ＡＤＦは、装置本体Ａ１の上部に配置され不図示のヒンジを介して開閉可能となっており、原稿搬送手段である不図示の搬送ガイド板と搬送ローラ（ｃ、ｅ、ｆ、ｇ）、原稿給紙台ａ、原稿排紙皿ｋ等から構成されている。原稿Ｓは表面側を上方にして原稿給紙台ａに載置され、給紙ベルトローラｂによって１枚ずつ給紙され、搬送ガイド板に沿って搬送ローラｃで送られて、レジストローラｄで一時停止し、原稿Ｓの紙曲り等が矯正される。その後、原稿Ｓは再スタートし、搬送ローラｅで送られ、画像読取手段である第２の原稿読取装置１で原稿の表面が読み込まれる。
【００１８】
第２の原稿読取装置１は、光源ランプ１４Ａと第１ミラーを備える露光ユニット１４、第２ミラーと第３ミラーから成るＶミラーユニット１５、レンズ１６、ＣＣＤイメージセンサ１７によりなる光学系で構成されている。
【００１９】
第２の原稿読取装置１での原稿読取りは、光源ランプ１４Ａがスリット露光用ガラス１３の下方の初期位置に停止した位置において行われる。また、原稿台ガラス１１上に置かれた原稿の読取りは、露光ユニット１４及びＶミラーユニット１５を移動させながら行われる。
【００２０】
読みとられた原稿Ｓはさらに搬送ローラｆで搬送され、第１の原稿読取装置１Ａを通り、搬送ローラｇで送られ、排紙ローラｈで原稿排紙皿ｋに排紙される。なお、第１の原稿読取装置１Ａは、両面原稿の場合の裏面を読込むためのものであって、図３に示すよう、画像読取手段である読取り部Ｔは、発光素子（例えば、発光ダイオード等）の発光部ｔ１と受光部であるＣＣＤイメージセンサｔ２、集光レンズｔ３等からなっており、いずれも主走査方向（紙面に垂直方向）に配列されている。
【００２１】
図３は、図１の第１の原稿読取装置の近傍を拡大した図である。
【００２２】
原稿読取装置１、１Ａで読み取られた原稿の画像情報は制御手段２により画像処理が行われ、画像データとして信号化され、一旦メモリに格納される。次に、画像形成部４において、帯電器２２により感光体である感光体ドラム２１の表面が一様に帯電され、画像書込手段３に含まれる不図示の半導体レーザからの前記画像データの出力光が、前記感光体ドラム２１に照射され静電潜像が形成される。
【００２３】
次に現像装置２３により前記静電潜像がトナーで現像されてトナー像となる。当該トナー像は、給紙トレイ５から搬送された用紙Ｐ上に転写器２９Ａにより転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、分離器２９Ｂにより感光体ドラム２１表面から剥離される。その後、クリーニング装置２６により感光体ドラム２１上の転写残トナーが除去される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送手段６により搬送され、定着装置７で、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２によって定着され、排紙手段８により後処理装置等へ搬送される。
【００２４】
なお、両面コピーの場合は、第１面（表面）に画像形成された用紙Ｐは、搬送路切り替え板８２により再搬送手段９に送り込まれ、反転され、再び画像作成部４において第２面（裏面）に画像形成後、排紙手段８により排紙トレイ８１へ排紙される。
【００２５】
以下、本発明に係わる回転する多角柱形状の反射部材（シェーディング補正面）であるガイド部材ＳＨと画像読取手段である読取り部Ｔとの平行度について説明する。
【００２６】
前述したが、ＣＣＤイメージセンサｔ２の周辺部では出力が下がる傾向がある。そこで、所定のタイミングでシェーディング補正を行うことによって、ＣＣＤイメージセンサｔ２への配光特性を均一にする必要がある。
【００２７】
本発明は、パルスモータ（ステッピングモータ）を介して回転可能な多角柱状の面を持つ回転体の各面の平面性を活用し、基準位置から回転させ、最適な反射光を検知できる角度までの駆動パルス値（以下、単に、パルス数ともいう。）を記憶し、最適な反射光量となるパルス数だけ回転させた状態での面をシェーディング補正面とする方法である。
【００２８】
以下、図４の実施の形態にしたがって本発明について説明する。
【００２９】
図４は、第１の原稿読取装置におけるシェーディング補正用の多角柱形状の反射部材（ガイド部材）と画像読取手段（読取り部）を示す図である。図４（ａ）は、第１の原稿読取装置１Ａの断面を示し、図４（ｂ）は、第１の原稿読取装置１Ａの透視図である。なお、第２の原稿読取装置１側に対向して配置された反射部材であるガイド部材（図１のＧＨ参照）でもシェーディング補正も行うこともできるが、実施の形態では、第１の原稿読取装置１Ａにガイド部材ＳＨを配置した場合を１例として説明する。
【００３０】
図４（ａ）、（ｂ）において、ガイド部材ＳＨは、シェーディング補正面である白シェーディング面ｗ１、ｗ２および黒シェーディング面ｂ１、ｂ２と、原稿搬送のガイド面である通紙面ｐ１、ｐ２からなる６角柱形状体で、各面には基準となる濃度板が貼着されている。
【００３１】
白、黒のシェーディング補正は、読取り部Ｔと対向した各６角柱状面で反射した光を検知してを行う。
【００３２】
しかしながら、多角柱状面体であるため、各々の面と読取り部Ｔとの位相を確実に合わせる必要がある。回転するガイド部材ＳＨには、部品精度で正確な位相合わせを行うには限界があるため、実施の形態では、ガイド部材ＳＨを回転駆動させる高精度のパルスモータＰＭのパルス数により調整を行っている。
【００３３】
以下、本実施の形態で、第１の原稿読取装置１Ａに配置された回転多角形（六角形）状面体のガイド部材ＳＨの場合について図４、図５に従って説明する。
【００３４】
図５は、パルスモータのパルス数に対する読取り部で収集した反射光量を示す図である。
【００３５】
図４、図５において、Ｍ１は回転の基準位置（ホームポジション）であり、パルスモータＰＭによってガイド部材ＳＨは、当該基準位置Ｍ１からパルス数に応じた角度だけが回転する。すなわち、前記基準位置Ｍ１から多角形の各面までの回転角度はパルス数によって調整可能となる。パルス数によって受光部に届く反射光量は図５のｒ１、ｒ２，・・・のように変化する。そこで、最大の反射光量が得られる各面の傾斜角度に対応するパルス数が図７に示す制御手段２で選択される。
【００３６】
図７は、シェーディング補正を行う原稿読取装置の電気関係のブロック図ある。
【００３７】
図７において、基準濃度板であるガイド部材ＳＨの白シェーディング面ｗ１（またはｗ２）で、パルス数に対応した回転角度を順次読み取る。回転角度に対応した反射光量を原稿読取り装置１Ａ中のＣＣＤイメージセンサｔ２が検知し、そのアナログ出力は、Ａ／Ｄ変換器３１を通して各回転パルス数に対応した反射光量をメモリ３２内に格納する。
【００３８】
次に、ピーク値検出回路２ａで、メモリ３２に格納したシェーディング補正用データの中から最大となる反射光量が所定間隔のデータ間にあるか調べる。調べた結果を図５に示すパルス数ｒｍで最大の反射光量Ｑｍを確認する。
【００３９】
その後、画像処理回路２ｂ内のシェーディング補正回路で、シェーディング補正用データの輝度値（反射光量）の最も高いデータのみを選択して、シェーディング補正動作を行う。
【００４０】
なお、原稿台ガラス１１上の原稿ｄ１及びＡＤＦによるシートスルー原稿ｄ２の表面はＣＣＤイメージセンサ１７（図１参照）に読み込まれ、シートスルー原稿ｄ２の裏面はＣＣＤイメージセンサｔ２に読み込まれる。
【００４１】
仮に、本実施の形態におけるパルスモータＰＭの１パルスの回転角度を０．５°としたとき、白シェーディング面ｗ１の調整動作は以下のようになる。
【００４２】
１．ガイド部材ＳＨを基準位置Ｍからｒ１（＝１１０）パルス回転させる。
【００４３】
２．第１の原稿読取装置１Ａの読取り部Ｔで反射光データ（シェーディングデータ）を収集する。
【００４４】
３．さらに、１パルス回転させてｒ２（＝ｒ１＋１）で同様に反射光データを収集する。
【００４５】
４．同様に、ｒｎ（＝１３０）パルスまで回転させ、１パルス毎の反射光データを収集する。
【００４６】
５．２０パルスまでの中から反射光データがピークとなる値（反射光量）を見出し、この時の基準位置Ｍ１からのパルス数と反射光データがメモリーに記憶される。
【００４７】
以上の調整動作によって図５のようなグラフが得られる。
【００４８】
同様の調整を、白シェーディング面ｗ２、通紙面ｐ１、ｐ２、黒シェーディング面ｂ１、ｂ２においても実施し、それぞれの面における最大の反射光量が得られる基準位置Ｍからのパルス数を記憶する。なお、ガイド部材ＳＨの多角柱の角部が、読取り部Ｔ近傍の搬送手段（搬送路）に突き出た状態で停止すると、用紙搬送に障害となるので通紙面と読取り部Ｔとが常に平行になるような適正なパルス数を記憶しておく必要がある。
【００４９】
したがって、上記の調整動作によって、ガイド部材ＳＨの位置精度が十分でなく、読取り部Ｔでの読取りラインが原稿搬送方向にずれたときでも、最大の反射光量が確保できる。
【００５０】
以上のように、回転する多角柱面上で読取りラインが原稿の走行方向にずれた場合でも、シェーディング精度を一定に保つことができ、正確なシェーディング補正ができ適正な画像濃度の高画質の画像が得られる。
【００５１】
以下、上記第１の原稿読取装置１Ａにおける調整動作およびシェーディング補正動作のプロセスについてフローチャートで説明する。
【００５２】
図６は、ガイド部材の位置調整と、シェーディング補正動作を伴う自動原稿搬送装置ＡＤＦの動作とを示すフローチャートである。
【００５３】
はじめに、図６（ａ）のガイド部材の位置（角度）の自動調整モードのプロセスについて説明する。
【００５４】
図４，図６（ａ）において、調整動作開始の指令後、ステップＳ１で、パルスモータＰＭ（図４（ｂ）参照）は、ガイド部材ＳＨを基準位置Ｍ１からｒ１パルス分だけ回転移動させ、白シェーディング面ｗ１を所定位置に停止させる。ステップＳ２で、ｒ１（＝１１０）パルス分回転移動させた所定位置で、発光部ｔ１からの反射光量を受光部であるＣＣＤイメージセンサｔ２で検知（測定）し、１回目の測定データ（反射光量）を収集し記憶する。ステップＳ３で、図５における基準位置Ｍ１からｒ２（＝ｒ１＋１）パルス分に対応する位置へガイド部材ＳＨを回転移動させる。なお、実施の形態では１パルスで０．５°回転に対応する。ステップＳ４で、その位置での発光部ｔ１からの反射光量をＣＣＤイメージセンサｔ２で検知し、２回目の測定データを収集し記憶する。ステップＳ５で、さらに０．５°ずつ回転移動させ、反射光量を検知し、図５に示すようなデータの蓄積を行い、反射光量の測定回数Ｎが、反射光量のピークの測定回数Ｎ（ｒｍパルス時）を越えた回数か否かチェックされる。超えてなければＮＯで、更に０．５°の回転移動による反射光量の検知を継続し、データの収集を続ける。反射光量の測定回数Ｎが、反射光量のピーク値を越えたｎ回となっていればＹＥＳで、ステップＳ６で、データの中からピーク値に対応するパルス数ｒｍを探す。ステップ７で、最大の反射光量となるパルス数が制御手段２の記憶部に記憶され、調整動作が完了する。
【００５５】
同様な位置調整が、白シェーディング面ｗ２、通紙面ｐ１、ｐ２、黒シェーディング面ｂ１、ｂ２においても実施しされ、最大の反射光量（黒シェーディング補正の場合は最小の反射光量）となるパルス数が記憶される。
【００５６】
以上のような調整工程は、画像形成装置のメインスイッチの投入時や画像形成の開始時や所定枚数の画像形成時等に行われることが好ましい。
【００５７】
図６（ｂ）のシェーディング補正動作を伴うＡＤＦ（自動原稿搬送装置）の動作について説明する。
【００５８】
図４，図６（ｂ）において、ＡＤＦの動作が開始される。ステップＵ１で、制御手段２からシェーディング開始の指令が出る。ステップＵ２で、調整動作で記憶された白シェーディング面ｗ１、ｗ２の最大の反射光量（なお、黒シェーディング面ｂ１、ｂ２では最小の反射光量）となるパルス数が参照される。ステップＳ３で、そのパルス数でガイド部材ＳＨの回転位置が決定され、シェーディング補正動作が開始される。ステップＵ４で、シェーディング補正が完了後、搬送される原稿の読込みが開始されＡＤＦの動作は終了する。
【００５９】
なお、第２の原稿読取装置１に配置された多角（六角）柱形状面体のガイド部材ＧＨについても全く同様な方法でＣＣＤイメージセンサ１７についてのシェーディング補正動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】公知のシェーディング補正方法の原稿読取り装置の一例を示す図である。
【図３】図１の第１の原稿読取装置の近傍を拡大した図である。
【図４】第１の原稿読取装置におけるシェーディング補正用の多角柱形状の反射部材（ガイド部材）と画像読取手段（読取り部）を示す図である。
【図５】パルスモータのパルス数に対する読取り部で収集した反射光量を示す図である。
【図６】ガイド部材の位置調整と、シェーディング補正動作を伴うＡＤＦの動作を示すフローチャートである。
【図７】シェーディング補正を行う原稿読取装置の電気関係の要ブロック図ある。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ  原稿読取り装置
１３  スリット露光用ガラス
１４  露光ユニット
１７、ｔ２  ＣＣＤイメージセンサ
２  制御手段
ＧＨ、ＳＨ  ガイド部材
ｐ１、ｐ２  通紙面
ｗ１、ｗ２  白シェーディング面
ｂ１、ｂ２  黒シェーディング面
ｔ１  発光部
【図１】
2009188719.tif 000003
【図２】
2009188719.tif 000004
【図３】
2009188719.tif 000005
【図４】
2009188719.tif 000006
【図５】
2009188719.tif 000007
【図６】
2009188719.tif 000008
【図７】
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