(57)【要約】【課題】大径の白色ローラを使用せず、装置が大型化しない画像読取装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの読取側に配置されると共に前記ラインイメージセンサに対向する面が副走査方向に向け移送されるよう転動される無端状の白色帯状部材２１０を備え、白色帯状部材２１０の各ラインイメージセンサの読取領域４１０，４２０の重複領域４３０読取領域上に基準マーカ２７０を配置したシェーディング補正用ベルト部材２００と、シェーディング補正用ベルト部材２００の転動を制御する転動制御装置２５０と、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂから出力された基準マーカ２７０の画像データに基づいて前記重複領域の画像データを補正して合成する画像信号合成装置１３０とを備えた。【選択図】図２
2009171171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿読取の主走査方向に沿って複数個のラインイメージセンサを隣接するラインイメージセンサの読取領域が重複領域を有するよう配置した画像読取装置において、
前記ラインイメージセンサの読取側に配置されると共に前記ラインイメージセンサに対向する面が副走査方向に向け移送されるよう転動される無端状の白色帯状部材を備え、前記白色帯状部材のラインイメージセンサの重複した読取領域上に基準マーカが配置されるシェーディング補正用ベルト部材と、
前記シェーディング補正用ベルト部材の転動を制御する転動制御装置と、
ラインイメージセンサから出力された基準マーカの画像データに基づいて前記重複領域の画像データの位置ずれ補正をする画像データ補正装置と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記基準マーカは、副走査方向に前記ラインイメージセンサの数ライン分の長さを備えて配置されてい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】
前記基準マーカは、副走査方向に沿って配置されてい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】
前記転動制御手段は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材を停止状態とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか画像読取装置。
【請求項５】
前記転動制御装置は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材を一定速度で転動させること特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記転動制御装置は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材の転動速度を原稿読取り時の転動転速度より遅くすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記複数のラインイメージセンサが同時に前記基準マーカを読み取ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記ラインイメージセンサで読み込まれた基準マーカの位置情報を検出するマーカ位置検出手段と、
検出された位置情報から前記ラインイメージセンサの読取り位置のずれを検出するずれ量検出手段と、
検出された位置ずれ量を記憶する記憶手段と、
検出された位置ずれ情報に基づいて、ラインイメージセンサの画素位置もしくは読み取りタイミングを調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記転動制御装置は、前記シェーディング補正用ベルト部材の画像データからシェーディング補正データを作成するとき、前記基準マーカの位置情報、及び検出された前記ラインイメージセンサの読取位置のずれ量とに基づいて、前記シェーディング補正用ベルト部材の転動を制御して、前記基準マーカが前記ラインイメージセンサの読取り範囲に入らないよう駆動することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記基準マーカの画像データに基づいて、前記ラインイメージセンサの各画像データの連結位置を画素単位で決定する連結位置決定手段を備えることを特徴とする特徴とする請求項１乃至９のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記基準マーカの画像データに基づいて、前記ラインイメージセンサの１素未満の相対的なずれを画像補間により補正する連結位置補間手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記画像データ補正装置は、主電源投入時に前記位置ずれ補正のための補正データを作成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項１３】
前記画像データ補正装置は、待機時に前記位置ずれ補正のための補正データを作成することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項１４】
前記ラインイメージセンサ近傍に配置した温度測定手段と、
前記温度測定手段で測定した温度を記憶する温度記憶手段と、
温度記憶手段により記憶した温度と現在測定している温度とを比較する温度比較手段とを有し、
前記重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときの温度と、現在測定している温度とを比較し、両温度に差を検出した場合、前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行うと共に、そのときの温度を記憶する手段を備えることを特徴とする請求項１３記載の画像読取装。
【請求項１５】
ラインイメージセンサ近傍に配置した複数の温度測定手段と、
前記複数の温度測定手段によって測定された各温度の差を求める温度差演算手段と、
前記温度差演算手段によって求めた各温度の差を記憶する温度差記憶手段と、
前記温度差記憶手段により記憶した温度差と現在測定している温度差とを比較する温度差比較手段とを有し、
前記重複領域を検出したとき及び補正したときの温度差を温度差記憶手段で記憶し、
記憶した温度差と現在測定している温度差を温度差比較手段によって比較し、
温度差が検出された場合に、重複領域の検出及び位置ずれ補正を行うと共に、そのときの温度を記憶する手段を有することを特徴とする請求項１３記載の画像読取装置。
【請求項１６】
基準時刻から所定時間経過後に信号を発生するタイマーを備え、
前記重複領域を検出したとき及び補正をしたときの時刻を基準時刻として、前記基準時刻から前記所定時間が経過したとき、前記タイマーからの信号に基づいて前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行い、そのときの時刻を再度基準時間とすることを特徴とする請求項１３記載の画像読取装置。
【請求項１７】
基準枚数から原稿の通紙枚数を係数し所定枚数を係数したとき信号を発生するカウント手段を備え、
前記重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときを基準枚数として係数を始め、所定枚数をカウントしたとき、前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行い、そのときの原稿通紙枚数を再度基準枚数とすることを特徴とする請求項１３記載の画像読取装置。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７の２以上の請求項に記載された構成を同時に備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１９】
前記転動制御手段は、シェーディング補正データの作成時に前記基準マーカがラインイメージセンサの画像読取範囲に入らない範囲にシェーディング補正用ベルト部材を転動させることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか記載の画像読取装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか記載の画像読取装置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】
本発明は画像読取装置及び画像形成装置に係り、特に原稿読取の主走査方向に沿ってラインイメージセンサを複数個、隣接するラインイメージセンサが原稿の同一領域を重複して読み取るよう配置した画像読取装置及びこの画像読取装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置の読取対象となる原稿には様々な大きさがあり、画像読取装置には、Ａ０サイズなど大判の原稿を読取対象とするものがある。
【０００３】
光学系が移動させてこのような大判原稿を読み取るとすると、原稿台が大きくなる他、光学系を移動させるキャリッジも大型になってしまうため現実的ではない。このため、大判用紙の画像読取装置は、密着ラインイメージセンサを用いた原稿移動型が主流となる。
【０００４】
前記密着ラインイメージセンサは、主走査方向の長さを少なくとも原稿幅と同じか、それ以上にする必要がある。例えばＡ０サイズの原稿の読取には、ラインイメージセンサの長さが８４１ｍｍ以上必要となる。この場合、ラインイメージセンサを一つのチップで作成するのは技術的に難しく、コストも高くなってしまう。
【０００５】
そこで、複数の小型のラインイメージセンサを主走査方向に配列し、原稿の走査線上からの光線を各ラインイメージセンサ上に結像し、これらのラインイメージセンサで読み取った画像信号を電気的につなぎ合わせる処理を行うことにより、走査線全体に対応する画像情報を得る手法が一般的である。このように複数のラインイメージセンサを配列する構成では、ラインイメージセンサ間の境目部分で画像に重複領域が生じないように、隣り合うラインイメージセンサの読取領域を一部重複させることが必要である。
【０００６】
隣り合うラインイメージセンサの読取領域を一部重複させ、重複領域分で読み取った画像信号を電気的につなぎ合わせることにより、ずれのない画像を得ることができるが、ラインイメージセンサの重複した読取領域において画像信号が読み取れない場合（ラインイメージセンサの重複した読取領域に文字も画像も何もない場合）などには、画像信号を電気的につなぎ合わせることができなくなる。
【０００７】
また、このような画像読取装置にあっては、製造段階でラインイメージセンサの重複領域を厳密に調整したとしても、運搬時の振動や、設置時の機械本体のゆがみ等により、ラインイメージセンサの重複領域がずれてしまうおそれがあり、ラインイメージセンサの重複領域がずれてしまうと、この重複領域で位置ずれしたものとなってしまう。また、結像光学系の共役長は一般に５００ｍｍ〜８００ｍｍ前後は必要となり、縮小率は１／１５程度になるので、ＣＣＤ側が１０μｍだけずれたとしたとしても、原稿面上では１５０μｍと大きなずれとなってしまう。
【０００８】
更に、このようなラインイメージセンサのずれは、製造段階の他、画像読取装置の使用時において、機内の温度変化による熱膨張によっても生じる。このようなずれは、主走査方向、副走査方向の両方向に対して発生する。
【０００９】
そこで、複数のラインイメージセンサを組み合わせる場合には、ラインイメージセンサの読取領域が重複する位置に基準パターンを設け、この基準パターンを読み取り、読み取った画像信号を電気的につなぎ合わせ、ずれのない画像を得るようにしている（特許文献１、特許文献２参照）。
【００１０】
また、特許文献３には、各ＣＣＤラインイメージセンサの重複した読取領域に、ＬＥＤによってマーカを形成し、副走査方向に結像光学系全体を機械的に移動させて、各光学系の相対位置を検出し、ずれが最小になる位置に副走査位置を調整する技術が提案されている。
【００１１】
更に、特許文献４には、シェーディング補正用の白色ローラにずれ補正用の基準パターンを設け、この基準パターンを原稿読み取り用の複数のラインイメージセンサで読み取るようにし、画像のつなぎ目のずれ補正のために基準パターンを読み取る場合は、白色ローラを停止させるか、又は原稿移動速度より遅くすることにより、基準パターンを高精度に読み取れるようにし、また、基準パターンの読み取りの前又は後で白色ローラを読み取り、そのデータに基づいてシェーディング補正を行うものが記載されている。
【特許文献１】特開昭６２−１０１１７０号公報
【特許文献２】特開昭５６−１２６３７３号公報
【特許文献３】特開２０００−３５８１４０公報
【特許文献４】特開２００５−９４２６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献４のものは、シェーディング補正用の白色ローラにずれ補正用の基準パターンを設けると共に、ラインイメージセンサにより基準パターンを精度よく読み取れるように白色ローラの回転を制御するようにし、高精度なずれ補正を行っている。
【００１３】
しかしながら、この装置では、ラインイメージセンサとしてＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ：密着型ラインイメージセンサ）を用いることを前提としている。ここで、ＣＩＳでは受光素子を千鳥状に配列しているため、及び、ＣＩＳは焦点深度が浅いため、基準パターンを複数のＣＩＳで同時に明瞭に読み取れるようにするためには白色ローラのローラ径を大きくする必要があり、装置が大型化してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、前記課題を解決し、大径の白色ローラを使用せず、装置が大型化しない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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、原稿読取の主走査方向に沿って複数個のラインイメージセンサを隣接するラインイメージセンサの読取領域が重複領域を有するよう配置した画像読取装置において、前記ラインイメージセンサの読取側に配置されると共に前記ラインイメージセンサに対向する面が副走査方向に向け移送されるよう転動される無端状の白色帯状部材を備え、前記白色帯状部材のラインイメージセンサの重複した読取領域上に基準マーカが配置されるシェーディング補正用ベルト部材と、前記シェーディング補正用ベルト部材の転動を制御する転動制御装置と、ラインイメージセンサから出力された基準マーカの画像データに基づいて前記重複領域の画像データの位置ずれ補正をする画像データ補正装置と、を備えることを特徴とする画像読取装置である。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、前記基準マーカは、副走査方向に前記ラインイメージセンサの数ライン分の長さを備えて配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像読取装置において、前記基準マーカは、副走査方向に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の画像読取装置において、前記転動制御手段は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材を停止状態とすることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の画像読取装置において、前記転動制御装置は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材を一定速度で転動させること特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の画像読取装置において、前記転動制御装置は、前記ラインイメージセンサでの前記基準マーカの読取時、前記シェーディング補正用ベルト部材の転動速度を原稿読取時の転動転速度より遅くすることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか記載の画像読取装置において、前記複数のラインイメージセンサが同時に前記基準マーカを読み取ることを特徴とする。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか記載の画像読取装置において、前記ラインイメージセンサで読み込まれた基準マーカの位置情報を検出するマーカ位置検出手段と、検出された位置情報から前記ラインイメージセンサの読取位置のずれを検出するずれ量検出手段と、検出された位置ずれ量を記憶する記憶手段と、検出された位置ずれ情報に基づいて、ラインイメージセンサの画素位置もしくは読み取りタイミングを調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか記載の画像読取装置において、前記転動制御装置は、前記シェーディング補正用ベルト部材の画像データからシェーディング補正データを作成するとき、前記基準マーカの位置情報、及び検出された前記ラインイメージセンサの読取位置のずれ量とに基づいて、前記シェーディング補正用ベルト部材の転動を制御して、前記基準マーカが前記ラインイメージセンサの読取り範囲に入らないよう駆動することを特徴とする。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか記載の画像読取装置において、前記基準マーカの画像データに基づいて、前記ラインイメージセンサの各画像データの連結位置を画素単位で決定する連結位置決定手段を備えることを特徴とする特徴とする。
【００２５】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれか記載の画像読取装置において、前記基準マーカの画像データに基づいて、前記ラインイメージセンサの１素未満の相対的なずれを画像補間により補正する連結位置補間手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１のいずれか記載の画像読取装置において、前記画像データ補正装置は、主電源投入時に前記位置ずれ補正のための補正データを作成することを特徴とする。
【００２７】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか記載の画像読取装置において、前記画像データ補正装置は、待機時に前記位置ずれ補正のための補正データを作成することを特徴とする。
【００２８】
請求項１４の発明は、請求項１３記載の画像読取装において、前記ラインイメージセンサ近傍に配置した温度測定手段と、前記温度測定手段で測定した温度を記憶する温度記憶手段と、温度記憶手段により記憶した温度と現在測定している温度とを比較する温度比較手段とを有し、前記重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときの温度と、現在測定している温度とを比較し、両温度に差を検出した場合、前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行うと共に、そのときの温度を記憶する手段を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１５の発明は、請求項１３記載に画像読取装置において、ラインイメージセンサ近傍に配置した複数の温度測定手段と、前記複数の温度測定手段によって測定された各温度の差を求める温度差演算手段と、前記温度差演算手段によって求めた各温度の差を記憶する温度差記憶手段と、前記温度差記憶手段により記憶した温度差と現在測定している温度差とを比較する温度差比較手段とを有し、前記重複領域を検出したとき及び補正したときの温度差を温度差記憶手段で記憶し、記憶した温度差と現在測定している温度差を温度差比較手段によって比較し、温度差が検出された場合に、重複領域の検出及び位置ずれ補正を行うと共に、そのときの温度を記憶する手段を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１６の発明は、請求項１３記載の画像読取装置において、基準時刻から所定時間経過後に信号を発生するタイマーを備え、前記重複領域を検出したとき及び補正をしたときの時刻を基準時刻として、前記基準時刻から前記所定時間が経過したとき、前記タイマーからの信号に基づいて前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行い、そのときの時刻を再度基準時間とすることを特徴とする。
【００３１】
請求項１７の発明は、請求項１３記載の画像読取装置において、基準枚数から原稿の通紙枚数を係数し所定枚数を係数したとき信号を発生するカウント手段を備え、前記重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときを基準枚数として係数を始め、所定枚数をカウントしたとき、前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行い、そのときの原稿通紙枚数を再度基準枚数とすることを特徴とする。
【００３２】
請求項１８の発明は、請求項１４乃至１７の記載の請求項のうち２以上の請求項に記載された構成を同時に備えることを特徴とする画像読取装置である。
【００３３】
請求項１９の発明は、請求項１乃至１８のいずれか記載の画像読取装置において、前記転動制御手段は、シェーディング補正データの作成時に前記基準マーカがラインイメージセンサの画像読取範囲に入らない範囲にシェーディング補正用ベルト部材を転動させることを特徴とする。
【００３４】
請求項２０の発明は、請求項１乃至１８のいずれか記載の画像読取装置を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る画像読取装置及び画像形成装置によれば、シェーディング補正用の部材を、ラインイメージセンサの読取領域上に配置された基準マーカが備えられ、ラインイメージセンサに対向する面が副走査方向に向け移送されるよう転動される無端状の白色帯状部材を備えるシェーディング補正用ベルト部材としたから、ラインイメージセンサの位置補正のための部材を小さいものとすることができ、画像読取装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００３７】
図１は本発明に係る画像形成装置の実施例である広幅デジタル複写機の外観を示す斜視図である。図示のように、本例の複写機は、装置前面側に原稿挿入用の原稿テーブル１及び操作パネル２を設け、操作者が原稿テーブル１と対面して原稿挿入作業を行いながら操作パネル２で必要なキー操作等を行うように構成してある。この広幅デジタル複写機の内部には、原稿を読み取る画像読取装置、給紙装置、作像装置、転写装置、定着装置等が配置されている。  
【００３８】
操作者は原稿テーブル１に大型シート（例えば、Ａ０縦サイズ、Ａ１横サイズなど）の原稿を載置して、これを手で原稿ユニット３内へ挿入し、所定の突き当て動作を行った後、原稿を読取位置へ搬送させて画像読取装置で画像面を読み取らせる。画像形成装置は、この原稿スキャン動作で画像データを取得した後、給紙装置で転写紙の給紙動作を行い、作像装置で作像プロセスを実行し、転写装置で転写紙へトナー像の転写を行い、定着装置でトナー像の転写紙への定着を行い、画像形成動作を実行する。尚、装置本体４内に配した給紙装置、作像装置、転写装置、定着装置の一般的な構成、機能等は周知であるので説明を省略する。
【００３９】
次に画像読取装置について説明する。図２は実施例に係る画像読取装置の概略構成を示す斜視図、図３は実施例に係る画像読取装置の概略構成を示す断面図である。本例に係る画像読取装置１００は、モノクロの読取を行うものである。画像読取装置１００は、読取光学系１１０として２つの光学系１１０ａ，１１０ｂを備える。尚、読取光学系には必要により３個以上の光学系を配列することができる。
【００４０】
光学系１１０ａ，１１０ｂは、コンタクトガラス１２０に配置された原稿からの反射光を反射するミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ（図３参照）、原稿像を結像する結像レンズ１１１ａ、１１１ｂ及びＣＣＤラインイメージセンサであるラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂを備える。ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂは、それぞれ読取範囲からの反射光１６０ａ，１６０ｂを受け画像信号を出力する。ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂからの画像信号は、画像補整装置を兼ねる画像信号合成装置１３０で合成処理される。尚、必要によっては、更に３個以上の光学系を配列しても差し支えない。ここで、ラインイメージセンサ１１２ａは、読取領域４１０を読み取り、ラインイメージセンサ１１２ｂは読取領域４２０を読み取る。そして、読取領域４１０と読取領域４２０は重複領域４３０を読み取る。
【００４１】
また、画像読取装置１００は、前記ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの読取側にコンタクトガラス１２０を挟んでシェーディング補正用ベルト部材２００を備える。
【００４２】
更に、シェーディング補正用ベルト部材２００の上流側には、前側搬送ローラ３１１，３１２が、シェーディング補正用ベルト部材２００の下流側には、後側搬送ローラ３３１，３３２が配置されている。また、前記前側搬送ローラ３１１の前側には原稿の挿入を検知する原稿挿入センサ３２１が配置され、前側搬送ローラ３１１の後側には原稿の先端を検知して原稿の搬送経路における位置を逐次認識するレジストセンサ３２２が配置されている。
【００４３】
原稿は図３中左側から前側搬送ローラ３１１，３１２間に挿入されると、原稿挿入センサ３２１が原稿を検知し、図示していない搬送モータにより前側搬送ローラ３１１，３１２及び後側搬送ローラ３３１，３３２が回転駆動され、図示していない原稿照明用光源が点灯する。そして、レジストセンサ３２２が原稿の先端を検知し、原稿からの反射光１６０ａ，１６０ｂはミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃで反射され、結像レンズ１１１ａ、１１１ｂでラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂに結像され、光電変換によって画像データとして読み取られる。
【００４４】
本例では、各光学系１１０ａ，１１０ｂのコンタクトガラス上の読取走査線は、図２に示すように、原稿のほぼ中央部で主走査方向に重複する重複領域４３０で両ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂで読み取られる。尚、光学系１１０ａ，１１０ｂは、製造段階で副走査方向にずれがないように調整される。この光学系１１０ａ，１１０ｂの調整は、光学系１１０ａ，１１０ｂのＭＴＦ、倍率、レジストずれ等が規格範囲に入るように、結像レンズ１１１ａ、１１１ｂの位置、角度、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの位置、角度等がアクチュエータによって調整されるものであり、副走査方向のずれも同時に調整が行われる。
【００４５】
しかしながら、結像光学系の共役長は６００ｍｍ前後あるので、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂや結像レンズ１１１ａ、１１１ｂの微妙な位置変動が起きると、コンタクトガラス上の走査線の読取位置は簡単に１ドット以上ずれてしまい画像劣化をきたしてしまう。特に、機械運搬時の振動や、機内の温度変化による熱膨張によりずれが発生する。
【００４６】
このため、本実施例では、光学系１１０ａ，１１０ｂの重複領域４３０上の、シェーディング補正データを作成するシェーディング補正用ベルト部材２００の白色帯状部材２１０に光学系１１０ａ，１１０ｂの位置ずれ補正を行うための基準マーカ２７０を設け、位置ずれ補正を行っている。
【００４７】
次にシェーディング補正用ベルト部材２００について説明する。図４はシェーディング補正用ベルト部材を示す斜視図である。シェーディング補正用ベルト部材２００は、転動ローラ２２０及び転向ローラ２３０に巻き掛けられた白色帯状部材２１０を備え、転動ローラ２２０を駆動することにより、白色帯状部材２１０のラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂに対向する面が副走査方向に向け移送される。この白色帯状部材２１０はその外側面に基準マーカ２７０が配置されている。尚、転動ローラ２２０は、転動制御装置２５０で駆動制御される駆動モータ２４０で駆動される。駆動モータ２４０としてはステッピングモータを使用することができる。
【００４８】
また、シェーディング補正用ベルト部材２００の白色帯状部材２１０には、基準マーカ２７０のホームポジションを検出するためのホームポジションマーカ２８０が配置されている。このホームポジションマーカ２８０は、白色帯状部材２１０が転動して、ホームポジションマーカ２８０がホームポジション、即ち、基準マーカ２７０がラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの読取範囲に入ったときホームポジションセンサ２９０で検出される。このホームポジションマーカ２８０は、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの主走査方向の読取範囲外に配置される。
【００４９】
尚、シェーディング補正用ベルト部材２００には、シェーディング補正用ベルト部材２００を原稿面に対して、上下方向に移動する手段を設けることができ、原稿搬送時には、原稿の浮きを抑える構成とすることができる。
【００５０】
本例では、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂで基準マーカ２７０を読み取るときは、転動制御装置２５０の制御により駆動モータ２４０を駆動してシェーディング補正用ベルト部材の白色帯状部材２１０を転動させ、基準マーカ２７０を前記重複領域４３０に移動させ、白色帯状部材２１０停止させて読み取りを行う。これらの制御は、転動制御装置２５０により駆動モータ２４０の駆動を制御することにより行う。
【００５１】
本例では駆動モータ２４０をステッピングモータとしている。このためモータの総回転角は入力パルスの総数に比例し、モータの回転角度は入力信号のパルスレートに比例する。この特性を利用して転動制御装置２５０で入力パルスを制御することにより、基準マーカ２７０の位置を制御することができる。
【００５２】
以下、入力パルスの制御による基準マーカの位置制御について説明する。上述したように、マーカ２８０は、ホームポジションセンサ２９０で、基準マーカがラインイメージセンサの読み取り範囲にきたときにホームポジションセンサで検知できるようにマーカを入れている。
【００５３】
基準マーカ２７０の読み取りのために白色帯状部材２１０を回転させる場合は、まず図示していないＣＰＵから転動制御装置２５０に一定のパルスを送り、ホームポジションセンサ２９０がホームポジションマーカ２８０を検知すると、前記ＣＰＵは転動制御装置２５０にパルスを送るのを停止する。これにより駆動モータ２４０の回転が止まり、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの読取領域４１０，４２０に基準マーカ２７０を配置できる。そして、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂで基準マーカを読み取り、読み取ったデータをつなぎ合わせることで補正を行う。
【００５４】
また、シェーディング補正用ベルト部材を用いたシェーディング補正は、基準マーカ読み取りの前又は後のどちらで行うようにしてもよい。尚、シェーディング補正は公知でありその詳細な説明は省略する。尚、シェーディング補正時には、シェーディング補正用ベルト部材を回転させていても、停止させていてもよい。原稿読み取り時にシェーディング補正用ベルト部材が回転すると、原稿が透明な場合などには基準マーカ２７０まで読み取られてしまうので、原稿読み取り時にはラインイメージセンサの読取領域に基準マーカがない状態でシェーディング補正用ベルト部材の回転を止めておくか、又は紙の光透過率を検知できるセンサをつけ、ある一定の透過率以下の場合にのみ白色帯状部材２１０を転動させてもよい。
【００５５】
ここでは、シェーディング補正用ベルト部材２００の白色帯状部材２１０を転動制御装置２５０で回転させ、基準マーカ２７０の位置をホームポジションセンサ２９０で検知する例で説明したが、シェーディング補正用ベルト部材の駆動はステッピングモータ以外のモータを使用することができるし、またホームポジションセンサに代え、他の手段で基準パターンの位置が検知するようにしてもよい。
【００５６】
図５は他の例に係る画像読取装置を示す概略斜視図である。この例では、基準マーカ２７０の位置検出を行うホームポジションマーカ５１０を、ラインイメージセンサ１１２ａ，１１２ｂの読取領域４１０の外であってラインイメージセンサ１１２ａの有効読取範囲に設け、ラインイメージセンサ１１２ａでホームポジションマーカ５１０を読み取るものである。
【００５７】
ここで、前記基準マーカ２７０は、点又は、各光学系１１０ａ，１１０ｂの重複領域の幅より小さい幅で副走査方向に長さをもった線とすることができる。また、三角形の形状をしたものでもよい。基準マーカ２７０を三角形状とすると、主走査方向の幅寸法の情報から、副走査方向のずれを正確に検出することができる。副走査方向の位置ずれの補正方法としては、公知技術に多くの方法が記載されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５８】
次に、基準マーカを用いて１画素単位での位置ずれ補正処理について説明する。図６は基準マーカを読み取ったときの光学系の読取データを示す模式図、図７は図６の画像データを拡大して示す模式図、図８は補正し合成した画像データを示す模式図、図９は図８の画像データを拡大して示す模式図である。この例では、両光学系１１０ａ，１１０ｂが主走査方向に数画素ずれているときの、基準マーカ２７０を読み取ったときの光学系１１０ａ，１１０ｂの画像データを示している。
【００５９】
図７に示すように、光学系１１０ａ，１１０ｂが主走査方向に数画素、例えば４画素ずれているときには、画像データのアドレス（画像データをメモリに保存する）を変更して、図８及び図９に示すように、光学系１１０ａ，１１０ｂの主走査方向の位置ずれを補正することができる。
【００６０】
また、副走査方向の補正も主走査方向の補正と同様の方法で、補正を行うことができる。図１０は副走査方向のずれの補正を示す模式図である。本例では、ラインイメージセンサ１１２ａと、ラインイメージセンサ１１２ｂとは副走査方向に例えば２画素分だけ間を開けて配置されている。このため本例では、基準マーカ２７０の検出タイミングを検知し、この検知タイミングのずれ分を補正することにより、画像信号合成装置１３０で補正する。
【００６１】
また、本例に係る画像読取装置では、１画素未満のずれについても補正を行うことができる。１画素未満の補正は、１画素未満の補正は、画素単位以下でのリサンプリングを行うことにより補正することができる。リサンプリングの方法としては、３次関数コンボリューション方や、ｓｉｎｃ関数補間、直線補間等を用いて、２次元的な補間を行うことができる。この補正は、主走査、副走査方向に対して同時に可能である。
【００６２】
また、２つの光学系が主走査方向の位置ずれ補正後、主走査方向のつなぎ目部分に濃淡の境界が発生する可能性があるので、重複領域の画像データに係数をかけ、画像処理を行うとより画像品質を上げることができる。また、主走査のライン毎に係数をかける画素数や、係数自体、画像処理の有無等を変えることで、副走査方向の画像品質を上げることもできる。
【００６３】
本発明において、画像データ補正装置は、画像形成装置又は画像読取装置の主電源投入時に位置ずれ補正を行うようにしてもよい。また、補正データの作成は、画像形成装置又は画像読取装置の待機時に行ってもよい。これにより、位置ずれ補正が長時間行われないという事態を防止できる。
【００６４】
また、本発明では、ラインイメージセンサ近傍に温度測定手段を配置して、温度測定手段で測定した温度を温度記憶手段に記憶しておき、記憶した温度と現在測定している温度とを温度比較手段で比較し、重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときの温度と、現在測定している温度とに所定の差を検出した場合、前記重複領域の検出及びずれ量の補正を行うと共に、そのときの温度を記憶するようにしてもよい。これにより、温度変化による位置ずれを有効に防止することができる。
また、この温度の測定は、ラインイメージセンサ近傍に複数の温度測定手段を配置して行うことができる。この場合、複数の温度測定手段によって測定された各温度の差を求める温度差演算手段で検出し、前記温度差演算手段によって求めた各温度の差を温度差記憶手段に記憶しておき、前記温度差記憶手段により記憶した温度差と現在測定している温度差とを比較して、重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときの温度差を温度差記憶手段で記憶し、記憶した温度差と現在測定している温度差を温度差比較手段によって比較し、温度差が検出された場合に、重複領域の検出及びずれ量補正を行うと共に、そのときの温度を記憶する。これにより、温度による位置ずれの防止をより精密に行うことができる。
【００６５】
更に、本発明では、基準時刻から所定時間経過後に信号を発生するタイマーを備えるものとし、重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正をしたときの時刻を基準時刻として、前記基準時刻から前記所定時間が経過したとき、前記タイマーからの信号に基づいて前記重複領域の検出及び補正を行い、そのときの時刻を再度基準時間とするようすることができる。これにより、定期的に位置ずれ補正を行うことができる。
【００６６】
更に、本発明では、基準枚数から原稿の通紙枚数を係数し所定枚数を係数したとき信号を発生するカウント手段を備えるものとし、重複領域を検出したとき及び位置ずれ補正したときを基準枚数として係数を始め、予め定めた所定枚数をカウントしたとき、前記重複領域の検出及び位置ずれ補正を行い、そのときの原稿通紙枚数を再度基準枚数とすることができる。これにより、一定枚数の原稿を読み取るたびに位置ずれ補正を行うことができる。
【００６７】
以上説明したように、本発明によれば、シェーディング補正用のシェーディング補正用ベルト部材に、位置ずれ補正用の基準マーカを設けることで、位置ずれ補正用の機構を新たに用いずに、位置ずれ補正を行うことができる。
また、位置ずれ補正用の基準マーカの形状を、副走査方向に伸ばすことで、主走査、副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。
【００６８】
また、位置ずれ補正用の基準マーカの形状を、副走査方向に対して被平行にすることで、主走査、副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。
また、位置ずれの補正を行う基準マーカを読み取るときは、シェーディング補正用ベルト部材が停止した状態で読み取り、位置ずれ補正データを作成することで、高精度な補正データを作成することができる。
【００６９】
また、位置ずれの補正を行う基準マーカを読み取るときは、シェーディング補正用ベルト部材を一定速度で回転させた状態で読み取り、位置ずれ補正データを作成することで、基準マーカが点でも、副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。
また、位置ずれの補正を行う基準マーカを読み取るときは、複数のラインイメージセンサが同時に読取ることで、高精度な補正データを作成することができる。
【００７０】
また、位置ずれの補正を行う基準マーカを読み取るときは、シェーディング補正用ベルト部材を通常よりも低速で回転させた状態で読み取り、位置ずれ補正データを作成することで、高精度な補正データを作成することができる。
【００７１】
また、位置ずれ補正用の基準マーカの読取りデータを用いて、主走査方向、副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。
また、シェーディング補正データ作成時に、基準マーカの影響を受けないようすることができ、確実にシェーディング補正データを作成することができる。
【００７２】
また、位置ずれ検出の検出値に基づいて、画像データの連結位置を画素単位で補正することで、画素単位レベルの位置ずれ補正を行うことができる。
また、位置ずれ検出の検出値に基づいて、１画素未満で相対的なずれを画像補間によって補正することで、高精度な位置ずれ補正を行うことができる。
【００７３】
また、主電源ＯＮ時に、重複領域の位置ずれ補正データを作成することで、経時的な位置ずれに対応することができる。
【００７４】
また、待機時に、重複領域の位置ずれ補正データを作成することで、より細かく経時的な位置ずれに対応することができる。
【００７５】
また、ラインイメージセンサ近傍の温度をモニタすることによって、画像読取装置の使用中の温度変化により、ラインイメージセンサが膨張もしくは縮小することによる、つなぎ目の位置ずれが発生しても、短時間で検出及び補正をすることができる。
【００７６】
また、ラインイメージセンサ近傍の温度を複数箇所モニタすることによって、画像読取装置の使用中に温度ムラにより、ラインイメージセンサが膨張もしくは縮小することによる、つなぎ目の位置ずれが発生しても、短時間で検出及び補正をすることができる。
【００７７】
また、つなぎ目を検出及び補正してからの時間をモニタし、ある一定時間が経ったら再度つなぎ目を検出及び補正する制御にすることにより、経時変化によるつなぎ目の位置ずれを事前に防止することができる。
【００７８】
また、つなぎ目を検出及び補正してからの原稿通紙枚数をモニタし、ある一定通紙枚数を越えたら再度つなぎ目を検出及び補正する制御にすることにより、通紙枚数に依存するつなぎ目の位置ずれを事前に防止することができる。
また、のうち２つ以上の構成を同時に有することによって温度変化、温度ムラ変化、経時変化、通紙枚数に依存する変化が原因となるつなぎ目の位置ずれを防止することができる。
【００７９】
また、シェーディング補正データ作成時には、基準マーカが画像読取り範囲に入らない範囲で、シェーディング補正用ベルト部材を移動させ、シェーディング補正データを作成することで、高精度のシェーディング補正データを作成することができる。
【００８０】
そして、低コストで高精度な光学系の位置合わせを行うことができる画像読取装置を備えた、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施例である広幅デジタル複写機の外観を示す斜視図である。
【図２】実施例に係る画像読取装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】実施例に係る画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】シェーディング補正用ベルト部材を示す斜視図である。
【図５】他の例に係る画像読取装置を示す概略斜視図である。
【図６】基準マーカを読み取ったときの光学系の読取データを示す模式図である。
【図７】図６の画像データを拡大して示す模式図である。
【図８】補正し合成した画像データを示す模式図である。
【図９】図８の画像データを拡大して示す模式図である。
【図１０】副走査方向のずれの補正を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  原稿テーブル
２  操作パネル
３  原稿ユニット
４  装置本体
１００  画像読取装置
１１０  読取光学系
１１０ａ，１１０ｂ  光学系
１１１ａ、１１１ｂ  結像レンズ
１１２ａ，１１２ｂ  ラインイメージセンサ
１１２ｂ  ラインイメージセンサ
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ  ミラー
１２０  コンタクトガラス
１３０  画像信号合成装置
１６０ａ，１６０ｂ  反射光
２００  シェーディング補正用ベルト部材
２１０  白色帯状部材
２２０  転動ローラ
２３０  転向ローラ
２４０  駆動モータ
２５０  転動制御装置
２７０  基準マーカ
２８０  ホームポジションマーカ
２９０  ホームポジションセンサ
３１１，３１２  前側搬送ローラ
３２１  原稿挿入センサ
３２２  レジストセンサ
３３１，３３２  後側搬送ローラ
４１０  読取領域
４２０  読取領域
４３０  重複領域
５１０  ホームポジションマーカ
【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】
2009171171.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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