JP5772467B2 - 画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、及び画像読取装置の制御プログラム - Google Patents

Description

この発明は画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、及び画像読取装置の制御プログラムに関し、特に画像補正の基準となる基準面を備えた画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、及び画像読取装置の制御プログラムに関する。

原稿を搬送させながら、その表面をＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ：密着型イメージセンサ）にて読み取る画像読取装置がある。この種の画像読取装置では、画像読取装置に固定されているＣＩＳに対して原稿が搬送されることで、ＣＩＳにより原稿の読み取り（スキャン）が行われる。画像読取装置は、例えば、画像形成装置（ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、複合機など）などにおいて用いられるものである。

ＣＩＳの読み取り画像を補正するため、ＣＩＳに対向させてシェーディング板（対向板）を設けることが行われている。

下記特許文献１には、シェーディング補正の基準となる基準面と通紙面とを有した多角柱を、ＣＩＳに対向して設けた画像読取装置が開示されている。この画像読取装置は、モータで多角柱を回動させることで、基準面と通紙面とが切り替わるように構成されている。すなわち、この画像読取装置では、シェーディング板として、多角柱状のものを用いている。

下記特許文献２には、基準シートの読取データと、この基準シートから距離が離れたシェーディング基準板の読取データに基づいて、ＣＩＳの光量分布補正係数を得るようにした画像読取装置が開示されている。基準シートは、ユーザにより原稿の読取位置と同一の位置にセットされるものである。光量分布補正係数は、両読取データに基づいて補正データの比を算出し、補正係数データを作成することで得られる。

特開２００８−２１９１０１号公報 特開２００９−１４７５４６号公報

上記特許文献１に記載されている画像読取装置は、多角柱を適宜回転させて基準面と通紙面とを切り替えられるので、複数の原稿を連続して読み取る場合において、像間（原稿間）でシェーディング補正用の補正データを得ることが可能である。しかしながら、多角柱の基準面は、通紙面と同様に、ＣＩＳの読み取り面から、少なくとも原稿の厚み分の距離だけ離れている。すなわち、基準面と読み取り面との間には、ギャップがある。

図９は、従来の画像読取装置の読取部部分の構造を説明する図である。

図９に示されるように、多角柱（ここでは、例えば六角柱）８３１が、ＣＩＳ８０１に対向するようにして設けられている。多角柱８３１の側面には、例えば基準面（白色面）や通紙面（図示せず）などが設けられている。ＣＩＳ８０１のシェーディング補正用の補正データ（シェーディングデータ）の取得は、多角柱８３１の基準面がＣＩＳ８０１に対向するような状態で行われる。ＣＩＳ８０１により読み取られる原稿（用紙）８８０は、多角柱８３１の通紙面がＣＩＳ８０１に対向するような状態で搬送され、ＣＩＳ８０１により読み取られる。原稿８８０は、ＣＩＳ８０１と多角柱８３１との間を通るように搬送される。矢印Ｆは、原稿８８０の搬送方向を示す。

原稿８８０が読み取られるとき、原稿８８０の上面が読取面（読取位置）となる。他方、補正データの取得が行われるとき、多角柱８３１のうちＣＩＳ８０１に対向する基準面が読取面となる。図９に示されるように、ＣＩＳ８０１から基準面までの距離ｂは、ＣＩＳ８０１から原稿８８０の上面までの距離ａよりも長くなる。ＣＩＳ８０１から読取面までの距離ａに対して、補正データを得るときのＣＩＳ８０１から多角柱８３１の読取面までの距離ｂは、少なくとも原稿８８０の厚み分だけ大きくなる。換言すると、基準面原稿８８０の読取面との間には、少なくとも原稿８８０の厚み分のギャップ（図９において矢印Ｇで示す）がある。

このように、基準面と原稿の読取面との間にギャップがある場合、読取面と基準面との配光プロファイルが異なる。そのため、基準面について得られた補正データを用いて、読取面についてシェーディング補正を適正に行うには、限界があった。すなわち、適切にシェーディング補正を行い、適切に画像を読み取るためには、基準面と原稿の読取面との間にギャップが存在することによる影響を考慮する必要がある。

特に、光源として距離依存性の高いＬＥＤ光源を使用する場合においては、光源からの距離の変化に対する配光プロファイルの変化が大きくなる。そのため、上記のような距離に応じたシェーディング補正を行うことが従来重要になっている。

このような読み取り面と基準面とのギャップの影響を補正するためには、例えば、上記の特許文献２に記載されているようにして光量分布補正係数を求めておく方法がある。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、光量分布補正係数を演算をするたびに、原稿の搬送位置と同一位置にシートをセットする必要があり、操作が非常に煩わしいという問題点がある。また、光量分布補正係数の演算は、画像読み取り時とは別のタイミング（例えばサービスモードなど）において行われる。そのため、例えば複数の原稿を続けて読み取る際などにおいて、像間において光量分布補正係数を演算したうえでシェーディング補正を行うことなどは現実的ではなく、画像読取装置の生産性を高くすることができないという問題点がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、より高精度のシェーディング補正を実施して適切に画像を読み取りでき、かつ、生産性の高い画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、及び画像読取装置の制御プログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像読取装置は、原稿を読み取る読取手段と、読取手段に対向して設けられ、少なくとも読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、原稿を読取手段と柱状体との間に搬送する搬送手段と、柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、読取手段により基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、柱状体が、読取手段から基準面までの距離が柱状体の回転に伴って変化するように構成されており、補正手段は、読取手段から基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける読取手段による基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得手段を有し、取得手段により取得された補正データを用いて、所定の画像補正を行う。

好ましくは柱状体の回転軸に垂直な断面における輪郭は、楕円弧部分を含む。

好ましくは回転手段は、モータにより柱状体を回転させ、補正手段は、モータの動作に関する情報に基づいて、読取手段から基準面までの距離を特定する。

好ましくは柱状体には、清掃部材が取り付けられており、柱状体の回転に伴い、清掃部材による読取手段の清掃動作が行われる。

好ましくは取得手段による補正データの取得と、搬送手段による原稿搬送動作と、清掃部材による清掃動作とが、必要に応じて回転手段が柱状体を回転させながら、一連の動作として行われる。

好ましくは画像読取装置は、読取手段が読み取る原稿面とは異なる原稿面を読み取る第２の読取手段をさらに備え、搬送手段による１回の原稿搬送動作で、原稿の両面の画像を読み取る。

この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、上述のいずれかに記載の画像読取装置を備える。

この発明のさらに他の局面に従うと、原稿を読み取る読取手段と、読取手段に対向して設けられ、少なくとも読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、原稿を読取手段と柱状体との間に搬送する搬送手段と、柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、読取手段により基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、柱状体が、読取手段から基準面までの距離が柱状体の回転に伴って変化するように構成されている画像読取装置の制御方法は、読取手段から基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける読取手段による基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得ステップと、取得ステップにより取得された補正データを用いて、所定の画像補正を行う補正ステップとを備える。

この発明のさらに他の局面に従うと、原稿を読み取る読取手段と、読取手段に対向して設けられ、少なくとも読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、原稿を読取手段と柱状体との間に搬送する搬送手段と、柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、読取手段により基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、柱状体が、読取手段から基準面までの距離が柱状体の回転に伴って変化するように構成されている画像読取装置の制御プログラムは、読取手段から基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける読取手段による基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得ステップと、取得ステップにより取得された補正データを用いて、所定の画像補正を行う補正ステップとをコンピュータに実行させる。

これらの発明に従うと、読取手段からの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データが演算され、その演算データを用いて、所定の画像補正が行われる。したがって、より高精度のシェーディング補正を実施して適切に画像を読み取りでき、かつ、生産性の高い画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、及び画像読取装置の制御プログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置を備えた画像形成装置を示す図である。 ＡＤＦ内のＡＤＦ制御部に接続される制御対象を示す図である。 ＡＤＦ制御部の制御機構の構成を示す図である。 スキャナの内部構成を示す図である。 ＣＩＳとローラとの位置関係を説明する図である。 スキャナの読取動作時の動作を説明するフローチャートである。 ＣＩＳにより基準面を読み取ったときの光量データについて説明する図である。 ＣＩＳから基準面までの距離と光量との関係を説明する図である。 従来の画像読取装置の読取部部分の構造を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置について説明する。

画像読取装置は、例えば、画像形成装置に設けられている。画像形成装置は、例えば、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。スキャナ機能は、画像読取装置により、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等に蓄積する機能である。複写機能は、さらにそれを用紙等に印刷（プリント）する機能である。プリンタとしての機能は、ＰＣ等の外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う機能である。ファクシミリ機能は、外部のファクシミリ装置等からファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤ等に蓄積する機能である。データ通信機能は、接続された外部機器との間でデータを送受信する機能である。サーバ機能は、複数のユーザでＨＤＤ等に記憶したデータなどを共有可能にする機能である。

画像読取装置は、原稿を両面同時に読み取り可能である。画像読取装置は、原稿の裏面をＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ：密着型イメージセンサ）を用いて読み取る読取部を持つ。ＣＩＳが画像を読み取る前には、シェーディング補正用の補正データの取得が行われる。ＣＩＳに対向する位置に、対向面が設けられている。補正データは、その対向面を利用して取得される。

その対向面は、モータなどにより回転させることで切り替えることが可能である。具体的には、対向面は、ＣＩＳから所定距離だけ離れた回転軸を中心に回転可能な柱状体であるローラの側周面に設けられている。本実施の形態では、回転軸に垂直な断面における輪郭に楕円弧部分を含むような形状のローラが用いられる。対向面には、白シェーディング面（白基準面）が含まれている。対向面には、ほかに、黒シェーディング面（黒基準面）や、原稿が通紙されるときに用いられる通紙面などが含まれていてもよい。

ローラには、清掃ブラシが設けられている。画像形成装置は、ローラを回転させながら、原稿の通紙、シェーディング補正用の補正データの取得、及び清掃ブラシによる清掃動作を一連の動作として行う。

ローラは、モータにより回転される。本実施の形態において、ＣＩＳから対向面までの距離は、ローラが回転することに伴って変化する。ＣＩＳからローラの対向面までの距離は、モータの回転量から特定される。

補正データとしては、原稿の読取面に相当する位置（通紙位置）におけるものが、演算により求められる。すなわち、ローラを回転させながら、対向面の読み取りが行われる。これにより、ＣＩＳから対向面までの距離変動に応じた光量データの読み取り結果が得られる。互いに距離の異なる基準面について得られた、複数の系列の光量データを用いて、読取面（通紙位置）の補正データが演算され、取得される。

原稿読取時のシェーディング補正は、取得された読取面の補正データに基づいて行われる。したがって、読取面と基準面との間に原稿の厚み分のギャップがあっても、そのギャップに関係なく、適正なシェーディング補正を行うことが可能になる。特に、例えば光源として距離依存性の高いＬＥＤ光源を使用する場合など、配光プロファイルの変化が大きいときでも、それに関係なく、高精度のシェーディング補正を行うことができる。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置を備えた画像形成装置を示す図である。

図１に示されるように、画像形成装置１００は、スキャナ（画像読取装置の一例）２００と、プリンタ４００と、制御装置５００と、操作部６００とを備える。

スキャナ２００には、表面読み取りのためのＣＣＤ（第２の読取手段の一例）２０１と、スキャナ制御部２０３とが設けられている。スキャナ２００は、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置；搬送手段の一例）３００を有する。ＡＤＦ３００には、裏面読取のためのＣＩＳ（読取手段の一例）３０１と、ＡＤＦ制御部３０３とが設けられている。スキャナ２００は、ＡＤＦ３００による１回の原稿搬送動作を行ったときにＣＣＤ２０１とＣＩＳ３０１とで原稿の両面を読み取り可能である。

プリンタ４００は、例えば、電子写真方式により用紙に画像をプリントする。プリンタ４００には、レーザダイオード（ＬＤ）４０１と、プリンタ制御部４０３とが設けられている。

制御装置５００には、ＣＣＤ２０１及びＣＩＳ３０１からの信号を処理する読取処理部５０１と、画像データの圧縮を行う圧縮ＩＣ５０３と、画像メモリ（ＤＲＡＭ）５０５と、画像メモリの制御を行うＤＲＡＭ制御ＩＣ５０７と、画像データを伸長する伸長ＩＣ５１３と、プリンタでの画像出力を行う書き込み処理部５１５と、プログラムや定数を記憶する不揮発メモリ５１１と、画像処理の制御を行う画像制御部５０９とが設けられている。

不揮発メモリ５１１には、例えば、画像制御部５０９などにより実行され、画像形成装置１００の種々の制御を行うための制御プログラム５１１ａが記憶されている。

画像メモリ５０５は、圧縮メモリ５０５ａと、ページメモリ５０５ｂとを含む。

操作部６００には、オペレータに対して各種情報を表示するＬＣＤ（液晶表示装置）６０１と、タッチパネルやキーなどからなる操作制御部６０３とが設けられている。

画像制御部５０９は、ＣＣＤ２０１やＣＩＳ３０１により、基準面の画像を読取って、所定の画像補正（シェーディング補正など）を行う機能を備える。これらの機能は、画像制御部５０９が、制御プログラム５１１ａを実行し、画像形成装置１００の各部を制御することなどにより行われる。

図２は、ＡＤＦ３００内のＡＤＦ制御部３０３に接続される制御対象を示す図である。

ＣＰＵが取り付けられたＡＤＦ制御部３０３と、ＡＤＦ駆動基板３０５とは、例えばパラレル転送可能に接続されている。ＡＤＦ駆動基板３０５は、各種モータ３０９、各種センサ３１１、及びその他の負荷３０７に接続されている。ＡＤＦ駆動基板３０５は、モータ３０９や負荷３０７などへの出力やセンサ入力を行い、ＡＤＦ制御部３０３と情報をやり取りする。

各種モータ３０９には、原稿トレイリフトアップダウンモータ３０９ｂ、ＣＩＳ対向板（ローラ）のローラ駆動モータ３０９ｃ、及び原稿給紙のための給紙搬送モータ３１０などが含まれる。各種センサ３１１には、給紙搬送センサ３１１ａと、カバー開閉検知センサ３１１ｂとが含まれる。その他の負荷３０７には、給紙クラッチ３０７ａ及びＣＩＳ３０１のＣＩＳランプ３０７ｂなどが含まれる。

ＡＤＦ駆動基板３０５は、給紙搬送モータ３１０やローラ駆動モータ３０９ｃなどのドライブ回路を有する。ＡＤＦ駆動基板３０５は、ＡＤＦ制御部３０３からの駆動信号などに応じて、これらのモータを動作させる。

給紙搬送センサ３１１ａは、通紙経路に設けられている。給紙搬送センサ３１１ａは、原稿の所定場所の通過などを検出できるようになっている。給紙搬送センサ３１１ａの検出結果に基づいて、通紙タイミング制御を含む原稿搬送制御が行われる。

原稿通紙中に紙詰まりが発生したときには、ＡＤＦ３００は、動作を緊急停止する。ＡＤＦ３００の通紙経路は、カバーで開閉されるようになっている。これにより、紙詰まりが発生しても、原稿を通紙経路から取り除きやすいようになっている。このカバーの開閉検出は、カバー開閉検知センサ３１１ｂによって検出される。カバー開閉検知センサ３１１ｂにより、カバーがすべて閉まっている状況であって原稿通紙経路上に紙がない状態であることが検出されると、ＡＤＦ３００は動作可能となる。

図３は、ＡＤＦ制御部３０３の制御機構の構成を示す図である。

ＣＰＵ３０３ａは、例えば、メカニカルコントロール用に用いられる。ＣＰＵ３０３ａには、ＲＯＭやＲＡＭなどが内蔵されている。ＣＰＵ３０３ａは、バスを介して、ＳＲＡＭ３０３ｂやＡＳＩＣ３０３ｃなどに接続されている。ＡＳＩＣ３０３ｃにより、入出力を拡張したり、追加のモータなどを制御したりできるようになっている。ＳＲＡＭ３０３ｂは、例えば、制御に用いられる種々の調整値などを記憶する。

図４は、スキャナ２００の内部構成を示す図である。

図４に示されるように、スキャナ２００は、大まかに、原稿台２２０を有するスキャナ本体と、スキャナ本体の上方に配置されたＡＤＦ３００を有している。スキャナ２００は、原稿台２２０上に配置された原稿の読み取りが可能であるほか、ＡＤＦ３００を用いた原稿の読み取りも可能である。

スキャナ本体の内部には、光源２１０と、ミラー２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃと、ＣＣＤ２０１とが配置されている。光源２１０から出射されて原稿の表面（図４において下側となる面）で反射された光は、ミラー２０５ａ〜２０５ｃにより反射されてＣＣＤ２０１に入射する。原稿が搬送されながらその反射光がＣＣＤ２０１により読み取られることで、原稿の表面の画像が読み取られる。

ＡＤＦ３００は、原稿載置台３２１と、排紙トレイ３２３とを有している。原稿載置台３２１には、ＡＤＦ３００の内部に搬送されて読み取られる原稿が載置される。排紙トレイ３２３には、読み取られた原稿がＡＤＦ３００の内部から排出される。

ＡＤＦ３００の内部には、原稿載置台３２１から排紙トレイ３２３まで繋がる通紙経路が設けられている。通紙経路に沿って、複数の搬送ローラ３４１〜３４８（以下、これらを区別せず搬送ローラ３４０ということがある）や、ローラ２３０，３３０、ＣＩＳ３０１などが設けられている。

ローラ２３０は、光源２１０に対向する位置に配置されている。ローラ２３０は、ＣＣＤ２０１のシェーディング補正などを行うことができるように配置されている。なお、ローラ２３０は設けられていなくてもよい。

ＣＩＳ３０１は、原稿の表面の読み取り位置（ローラ２３０が配置されている位置）よりも原稿搬送方向下流側に、原稿の裏面に対向するようにして配置されている。ローラ３３０は、通紙経路を挟んでＣＩＳ３０１に対向するようにして配置されている。

搬送ローラ３４０は、給紙搬送モータ３１０（給紙モータ３１０ａ、レジストモータ３１０ｂ、読取モータ３１０ｃ、及び排紙モータ３１０ｄ）により駆動される。すなわち、給紙モータ３１０ａは、給紙クラッチ３１５を駆動させることで、ピックローラ３４１及び給紙ローラ３４２により、原稿載置台３２１の原稿を１枚ずつ給紙する。また、給紙モータ３１０ａは、搬送ローラ３４３を駆動する。レジストモータ３１０ｂは、レジストローラ３４４を駆動する。読取モータ３１０ｃは、搬送ローラ３４５〜３４７や、ローラ２３０，３３０などを駆動する。排紙モータ３１０ｄは、排紙ローラ３４８を駆動する。

搬送ローラ３４３とレジストローラ３４４との間の通紙経路には、給紙搬送センサ３１１ａが配置されている。給紙搬送センサ３１１ａの検知結果に基づいて、適切なタイミングで原稿が搬送される。

スキャナ２００は、ＡＤＦ３００により、原稿載置台３２１に置かれた原稿を図４の矢印“Ａ”方向に引き込む。ローラ２３０が設けられている位置まで搬送された原稿に光源２１０から光が出射されると、ＣＣＤ２０１は、原稿の表面の画像を、ミラー２０５ａ〜２０５ｃを介して読み込む。また、ＡＤＦ３００は、ＣＩＳ３０１とローラ２３０との間に原稿を搬送し、ＣＩＳ３０１で原稿の裏面の画像を読み込む。ＣＣＤ２０１及びＣＩＳ３０１による原稿の画像の読み込みは、原稿を搬送しながら行われる。読み込みが終わった原稿は、排紙ローラ３４８によって排紙トレイ３２３上に排出される。

図５は、ＣＩＳ３０１とローラ３３０との位置関係を説明する図である。

図５に示されるように、本実施の形態において、ローラ３３０は、回転軸３３５を中心に回転可能に配置されている。ローラ３３０は、例えば、ローラ駆動モータ３０９ｃによって駆動され、回転する。回転軸３３５は、原稿の搬送方向に対して略直交する方向（紙面に垂直な方向）が長手方向となるようにして配置されている。すなわち、ローラ３３０は、原稿搬送方向に交わる回転軸３３５で回転する。回転軸３３５は、ＣＩＳ３０１のうち、ローラ３３０に対向するガラス面３０１ａから所定の距離だけ離れるようにして、ガラス面３０１ａに平行となるように位置している。

ローラ３３０は、ローラ本体３３１と、ローラ本体３３１から突出する清掃ブラシ（清掃部材の一例）３３３とを有している。

ローラ本体３３１は、柱状体である。ローラ本体３３１の側周面は、ＣＩＳ３０１のシェーディング補正時において基準面となるように構成されている。すなわち、ローラ本体３３１は、ＣＩＳ３０１の画像補正の基準となる基準面をその側周面に有している。

ローラ本体３３１は、回転軸３３５に直交する断面（以下、単にローラ断面ということがある。）における輪郭に楕円弧部分を含むように形成されている。ローラ断面の輪郭は、楕円弧と、その楕円弧が属する楕円の長軸に垂直な線分とで構成されている。すなわち、ローラ本体３３１は、回転軸３３５に平行な平坦面３３１ｂと、楕円柱面３３１ａとで囲まれた形状を有している。ローラ本体３３１において、楕円柱面３３１ａの一部が、例えば白色の基準面となっている。なお、楕円柱面３３１ａの他の一部に、黒色の基準面が設けられていてもよい。

回転軸３３５は、ローラ断面においてローラ本体３３１の楕円弧が属する楕円の中心となる位置、すなわち楕円柱面３３１ａの長軸と短軸が交差する位置に位置している。回転軸３３５からローラ本体３３１の楕円柱面３３１ａまでの距離は、回転軸３３５回りに異なっている。すなわち、当該距離は、ローラ断面において短軸がある位置において最も短く、長軸がある位置において最も長くなる。

清掃ブラシ３３３は、例えば、平坦面３３１ｂに対して略垂直な方向に突出するように形成されている。清掃ブラシ３３３は、その先端部にブラシ部３３３ａを有している。清掃ブラシ３３３は、ローラ３３０の長手方向に沿って設けられている。回転軸３３５からブラシ部３３３ａの先端部までの距離は、回転軸３３５からＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａまでの距離よりわずかに長くなっている。

ローラ３３０がローラ駆動モータ３０９ｃにより駆動されると、図において矢印Ｒ方向に回転する。

ローラ３３０が回転すると、それに伴って、ＣＩＳ３０１からローラ本体３３１の側周面すなわち基準面までの距離（本実施の形態においては、ガラス面３０１ａから楕円柱面３３１ａまでの距離）が変化する。ローラ３３０は、原稿の読取動作時において回転し、ＣＩＳ３０１のシェーディング補正動作など、読み取る原稿の画像補正に利用される。

また、ローラ３３０が回転し、清掃ブラシ３３３がＣＩＳ３０１に対面する位置に到達すると、ブラシ部３３３ａがガラス面３０１ａに接触する。ブラシ部３３３ａがガラス面３０１ａに接触しながら、ローラ３３０がさらに回転することで、ブラシ部３３３ａにより、ガラス面３０１ａが清掃される。これにより、ガラス面３０１ａに付着したちりや汚れなどが取り除かれ、ちりや汚れなどによる読み取りトラブルが防止される。

［ＣＩＳ３０１による原稿読取時の動作の説明］

ここで、ＣＩＳ３０１により原稿が読み取られるとき、読み取る原稿の画像補正に用いる補正データの取得と、ＡＤＦ３００による原稿搬送動作と、清掃ブラシ３３３による清掃動作とが、一連の動作として行われる。これらの動作は、必要に応じて適時にローラ駆動モータ３０９ｃがローラ３３０を回転させながら行われる。

原稿の画像補正には、シェーディング補正が含まれる。シェーディング補正用の補正データは、ＣＩＳ３０１によりローラ３３０の基準面の画像を読み取った結果に基づいて得られる。補正データの取得は、例えば、主に画像制御部５０９の制御に基づいて行われるが、これに限られず、他の部位による制御に基づいて行われてもよい。

補正データを得るために行われる基準面の読み取りは、ローラ３３０を回転させながら、すなわちＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａから楕円柱面３３１ａまでの距離を変更しながら、例えば３回行われる。換言すると、ＣＩＳ３０１から基準面までの距離が互いに異なる、例えば３つの状態のそれぞれにおいて、ＣＩＳ３０１により、基準面の画像の読み取りが行われる。

本実施の形態において、基準面の画像の読み取りは、ローラ３３０が、次の３通りの姿勢（回転軸３３５周りの回転角）をとっているときにそれぞれ行われる。すなわち、図５において破線で示されている姿勢（回転角０度；以下、Ａ姿勢ということがある。）、点線で示されている姿勢（回転角約６０度；以下、Ｂ姿勢ということがある。）、実線で示されている姿勢（回転角９０度；以下、Ｃ姿勢ということがある。）の３通りの姿勢である。なお、図５において、Ａ姿勢及びＢ姿勢については、清掃ブラシ３３３の図示を省略している。

ローラ３３０がＡ姿勢であるとき、ガラス面３０１ａから楕円柱面３３１ａ上の基準面までの距離（以下、単に距離ということがある）は、例えば、１．２ミリメートルである。ローラ３３０がＢ姿勢であるとき、距離は、例えば０．９ミリメートルである。ローラ３３０がＣ姿勢であるとき、距離は、例えば０．６ミリメートルである。なお、本実施の形態において、ガラス面３０１ａから原稿の読取面までの距離は０．３ミリメートルであると想定されている。読取面までの距離は原稿の厚みによって異なるが、平均的な厚みの原稿を想定し、上記の値が想定されている。

画像制御部５０９は、このようにして例えば３回行われた基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算する。画像制御部５０９は、演算した補正データを用いて、通紙位置に対応するシェーディング補正、すなわち上記読取面の位置についてのシェーディング補正を行う。

ここで、画像制御部５０９は、ローラ駆動モータ３０９ｃの動作に関する情報を取得し、その情報に基づいて、ローラ３３０がＡ〜Ｃ姿勢であることを特定する。これにより、画像制御部５０９は、ＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａから楕円柱面３３１ａまでの距離を特定でき、特定した距離についての上記の補正データの算出を行う。例えば、ローラ駆動モータ３０９ｃの回転量が、基準位置から、０度、６０度、９０度であるとき、それぞれローラ３３０の姿勢が、Ａ姿勢、Ｂ姿勢、Ｃ姿勢であると特定できる。なお、予めローラ駆動モータ３０９ｃの回転量とそれに対応する距離のデータを記録しており、回転量を取得することで、それに対応する距離を特定できるようにしてもよい。

なお、原稿が通紙されるときには、ローラ３３０は、上述のＡ姿勢のローラ３３０に対して回転軸３３５について対称となる姿勢（通紙姿勢；回転角が１８０度の状態）となる。すなわち、原稿の通紙時には、ローラ３３０は、ローラ断面においてローラ本体３３１の楕円弧が属する楕円の長軸が原稿の通紙方向と略一致するような姿勢となる。これにより、楕円柱面３３１ａとＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａとの距離が最も広くなり、原稿にローラ３３０が触れにくくなるため、スムーズに原稿を搬送できる。なお、ローラ３３０は、原稿の通紙時にＡ姿勢となるようにしてもよい。

図６は、スキャナ２００の読取動作時の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ１０１において、画像制御部５０９は、読取動作をスタートするか否かを判断する。すなわち、画像制御部５０９は、シェーディング補正を開始するか否かを判断する。画像制御部５０９は、例えば、原稿載置台３２１に原稿が載置されている状態で、読み取りを開始するためのスタートボタンが操作された場合などにおいて、読取動作をスタートすると判断する。読取動作をスタートすると判断されたとき、ステップＳ１０２の処理に進む。なお。このとき、ローラは、Ａ姿勢となっている。

ステップＳ１０２において、画像制御部５０９は、ローラ３３０を必要に応じて回転させ、ローラ３３０をＡ姿勢とする。なお、ローラ３３０がＡ姿勢であるときには、このステップの動作は実質的には行われなくてもよい。

ステップＳ１０３において、画像制御部５０９は、ローラ３３０がＡ姿勢である状態で、ＣＩＳ３０１によりローラ３３０の基準面を読み取る。これにより、距離が距離Ａ（１．２ミリメートル）である状態についてのデータ取得が行われる。

ステップＳ１０４において、画像制御部５０９は、ローラ３３０を回転させてＢ姿勢をとるようにし、ＣＩＳ３０１によりローラ３３０の基準面を読み取る。これにより、距離が距離Ｂ（０．９ミリメートル）である状態についてのデータ取得が行われる。

ステップＳ１０５において、画像制御部５０９は、ローラ３３０を回転させてＣ姿勢をとるようにし、ＣＩＳ３０１によりローラ３３０の基準面を読み取る。これにより、距離が距離Ｃ（０．６ミリメートル）である状態についてのデータ取得が行われる。

ステップＳ１０６において、画像制御部５０９は、距離Ａ，距離Ｂ，距離Ｃのそれぞれについて取得されたデータに基づいて、読み取り位置における補正データの演算を行う。すなわち、画像制御部５０９は、読取面における補正データを演算する。このような演算処理の詳細については、後述する。これにより、読取面における補正データが得られる。

ステップＳ１０７において、画像制御部５０９は、ローラ３３０をＣ姿勢の位置から回転させて、ローラ３３０が通紙姿勢をとるようにする。

ステップＳ１０８において、画像制御部５０９は、原稿を通紙させ、ＣＩＳ３０１により読み取る。このとき、画像制御部５０９は、演算して得られた補正データを用いて、読み取る画像についてシェーディング補正を行う。

ステップＳ１０９において、画像制御部５０９は、ローラ３３０を回転させる。これにより、清掃ブラシ３３３がガラス面３０１ａ側に位置するようになる。

ステップＳ１１０において、画像制御部５０９は、ローラ３３０の回転を続け、清掃ブラシ３３３により、ガラス面３０１ａの清掃を行う。

ステップＳ１１１において、画像制御部５０９は、最後のページについて読み取りが終わったか否か、すなわち読み取られるべきページがなくなったか否かを判断する。

ステップＳ１１１で最後のページについて読み取りが終わったのでなければ、ステップＳ１１３において、画像制御部５０９は、シェーディング補正の補正データを取得しなおすことが必要か否かを判断する。必要であれば、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を再度行った後、次のページの読み取り及び清掃を行う（ステップＳ１０７からステップＳ１１０）。他方、必要でなければ、そのまま、次のページの読み取りを行い、既に演算済みの補正データを用いてシェーディング補正を行う。補正データを取得する必要があるか否かは、例えば、ＣＩＳの光源の点灯時間や、前回補正データを演算してから読み取った原稿の枚数などに応じて判断されるようにすればよい。また、種々のセンサ（温度センサ、照度センサなど）の入力に応じて、上述の判断が行われるようにしてもよい。

ステップＳ１１１において最後のページについて読み取りが終わったときは、一連の処理が終了する。

図７は、ＣＩＳ３０１により基準面を読み取ったときの光量データについて説明する図である。図８は、ＣＩＳ３０１から基準面までの距離と光量との関係を説明する図である。

図７及び図８を参照しながら、読み取り位置における補正データの演算方法について説明する。

図７において、横軸は、主走査方向（原稿の通紙方向に直交する方向）のＣＩＳ３０１の画素の位置に対応する値（例えば、主走査方向の一方の端部から数えて当該画素までの画素数）を示す。また、縦軸は、基準面の読取時のＣＩＳ３０１で得られる光量の大きさを示す。図７においては、ＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａから基準面までの距離が１．２ミリメートル、０．６ミリメートル、０．３ミリメートルのそれぞれである場合に基準面を読み取って得られる光量データ（生データ）が実線により示されている。

図８において、横軸は、ＣＩＳ３０１のガラス面３０１ａから基準面までの距離を示し、縦軸は、基準面の読取時のＣＩＳ３０１で得られる光量の大きさを示す。図８においては、ＣＩＳ３０１の２つの画素（画素位置Ａの画素、画素位置Ｂの画素）についての、距離と光量との関係が示されている。なお、ここで距離と光量との関係が示されている２つの画素は、図７において示されている画素位置Ａの画素と画素位置Ｂの画素に対応している。

図７に示されるように、主走査方向中央部は光量が大きくなり、主走査方向両端部は比較的光量が小さくなる。このように配光プロファイルが不均一であるので、ＣＩＳ３０１で読み取る画像について、シェーディング補正を行う必要がある。本実施の形態では、ＣＩＳ３０１の光源として、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられている。このようなＬＥＤ光源は距離依存性が高いものであるため、配光プロファイルの不均一性は、距離の変化に応じて変化する。すなわち、例えば、距離が０．６ミリメートルである場合の光量データと、距離が１．２ミリメートルである場合の光量データとでは、後者の方が、主走査方向中央部の光量に対して両端部の光量が小さくなる度合いが大きくなる。

ここで、原稿の読取面について、距離は０．３ミリメートルであるところ、距離が０．３ミリメートルとなる位置に基準面を用意することはできない。すなわち、読取面におけるシェーディング補正の補正データを、ＣＩＳ３０１で直接読み取ることで求めることはできない。そのため、本実施の形態では、上述のようにローラ３３０を回転させながら得た、距離が１．２ミリメートル、０．９ミリメートル、０．６ミリメートルのそれぞれである場合にＣＩＳ３０１で基準面を読み取って得た、距離Ａ〜Ｃの３系列の光量データ（生データ）に基づいて演算を行うことで、読取面における補正データが求められる。

図８に示されるように、例えば、画素位置Ａについて、３系列の光量データ９０１ａ，９０１ｂ，９０１ｃが得られると、最小自乗法などにより、その光量データ９０１ａ，９０１ｂ，９０１ｃについて近似をとり、２次関数が求められる。近似する関数が求められると、距離が０．３ミリメートルである場合における光量データ９０５が、外挿により求められる。同様に、例えば画素位置Ｂについても、３系列の光量データ９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃについて２次関数が求められ、距離が０．３ミリメートルである場合における光量の光量データ９１５が、外挿により求められる。

このようにして、距離が０．３ミリメートルである読取面における光量データは、距離Ａ〜Ｃの３系列の光量データを用いて、外挿を行うことにより得られる。読取面の光量データは、それぞれの画素において演算される。これにより、図７において破線で示されるように、読取面における光量データが求められ、これに対応する補正データが演算により得られる。シェーディング補正では、光量が落ち込む主走査方向両端部のゲインが、主走査方向中央部よりも比較的大きくされて、画像の読み取りが行われる。上記のようにして取得された読取面における補正データを用いてシェーディング補正が行われるので、適正に画像が補正される。

なお、図７においては、二点鎖線により、距離が０ミリメートルである場合における仮想的な光量データと、距離が０．３ミリメートルである場合すなわち読取面における仮想的な光量データが示されている。上述のようにして外挿により求められた読取面における光量データは、二点鎖線で示されている仮想的な光量データによく一致している。すなわち、上述のようにして演算が行われることで、本来直接測定できない読取面の位置における光量データを、良好な精度で求めることができる。

以上説明したように、本実施の形態においては、ＣＩＳ３０１から基準面までの距離が異なる３つの系列の光量データを用いて、外挿により読取面における光量データを算出し、得られた読取面における光量データを用いて、読取面における補正データが演算により取得される。これにより、読取面に基準面を位置させなくても、精度良く補正データを求め、適正にシェーディング補正を行うことができる。ＣＩＳ３０１の光源として距離依存性の高いＬＥＤ光源を使用する場合であっても、読取面における補正データを求めることができるので、適正に画像を読み取ることができる。

読取面に基準面を位置させなくても、読取面における補正データが得られる。わざわざユーザが基準面を読取面の位置にセットすることが必要なく、ローラ駆動モータ３０９ｃによりローラ３３０を回転させることで、適正に補正データを得ることができる。したがって、例えば原稿間（像間）において補正データを取得し直すことも、容易にかつ速やかに行うことができ、画像形成装置１００の生産性を向上させることができる。

ローラ３３０には清掃ブラシ３３３が設けられているので、ローラ３３０の回転に伴い、ＣＩＳ３０１が清掃される。したがって、常に良好な状態で原稿が読み取り可能になる。

ＣＩＳ３０１から基準面までの距離は、ローラ駆動モータ３０９ｃの回転量に基づいて特定される。そのため、基準面までの距離を測定するためのセンサや、ローラの位置を把握するためのエンコーダなどを別途設ける必要がなくなるので、画像形成装置１００の製造コストを低減できる。

［その他］

予め指定された原稿の厚みに応じて、想定する読取面のＣＩＳからの距離を変更し、その距離における補正データを得るようにしてもよい。ＡＤＦに原稿の厚みセンサを設け、厚みセンサによる原稿の厚みに関する検出結果に応じて、想定する読取面のＣＩＳからの距離を変更してもよい。

光量データは、３系列より多く読み取られてもよい。２系列の光量データを読み取るようにしてもよい。読取面における光量データは、読み取って得た光量データを直線近似することにより算出されてもよいし、３次以上の関数で近似することにより算出されてもよい。

ローラは、楕円柱面を有しないものであってもよい。例えば、ローラは、他種の曲面状の基準面を外周面に有し、回転軸を中心に回転することで、ＣＩＳから基準面までの距離が変化するように構成されていてもよい。また、ローラは、回転軸からの距離が異なる複数の平面状の基準面を有するものであってもよい。ＣＩＳからの距離が異なる各基準面について光量データを得ることで、上述の実施の形態のようにして読取面における補正データを演算することができる。

また、例えば、ローラは、多角柱型であったり、円柱型であったりしてもよい。このような場合、ローラは、例えばその中心軸から回転軸が偏心するようにして設けられ、ローラが回転するのに伴い、ＣＩＳから基準面までの距離が変化するように構成されていればよい。

画像読取装置を備えた画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機（ＭＦＰ）などいずれであってもよい。また、画像形成機能を有しない画像読取装置にも本発明は適用可能である。

画像読取装置は、ＣＣＤに代えて、ＣＩＳを２つ備えたものであってもよい。この場合、ＣＩＳの一方に対して上述の実施の形態のようなローラが設けられていてもよいし、２つのＣＩＳのそれぞれに上述の実施の形態のようなローラが設けられていてもよい。ＣＣＤに対して設けられているローラも、上述の実施の形態のような構成を有するものとしてもよいし、他の構成としてもよい。

画像読取装置は、原稿を読み取るための読取部として、ＣＩＳ及び上述の実施の形態のようなローラの組合せを１組のみ有していてもよい。この場合、ＡＤＦによる１回の原稿搬送動作で、原稿の片面を読み取ることができる。なお、ＡＤＦの通紙経路に原稿の反転機構を設け、１枚の原稿が、裏表を代えて読取部を２回通過するようにすることで、１つのＣＩＳを用いて原稿の両面を容易に読み取りできるように構成されていてもよい。

上記の画像読取装置の特徴を適宜組み合わせてもよい。ローラを回転させてＣＩＳなどとローラの基準面との距離を変更しながら読み取ったデータに基づいて、原稿の通紙位置に対応する補正データを演算することで、その補正データを用いて、適切にシェーディング補正を行うことができる。

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。

上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 画像形成装置
２００ スキャナ（画像読取装置の一例）
２０１ ＣＣＤ（第２の読取手段の一例）
３００ ＡＤＦ（搬送手段の一例）
３０１ ＣＩＳ（読取手段の一例）
３０１ａ ガラス面
３０９ｃ ローラ駆動モータ
３３０ ローラ（柱状体の一例）
３３１ ローラ本体
３３１ａ 楕円柱面
３３５ 回転軸
３３３ 清掃ブラシ（清掃部材の一例）
３３３ａ ブラシ部
５００ 制御装置
５０９ 画像制御部
５１１ａ 制御プログラム

Claims (9)

1. 原稿を読み取る読取手段と、
   前記読取手段に対向して設けられ、少なくとも前記読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、
   原稿を前記読取手段と前記柱状体との間に搬送する搬送手段と、
   前記柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、
   前記読取手段により前記基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、
   前記柱状体が、前記読取手段から前記基準面までの距離が前記柱状体の回転に伴って変化するように構成されており、
   前記補正手段は、
   前記読取手段から前記基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける前記読取手段による前記基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得手段を有し、
   前記取得手段により取得された補正データを用いて、前記所定の画像補正を行う、画像読取装置。
2. 前記柱状体の前記回転軸に垂直な断面における輪郭は、楕円弧部分を含む、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記回転手段は、モータにより前記柱状体を回転させ、
   前記補正手段は、前記モータの動作に関する情報に基づいて、前記読取手段から前記基準面までの距離を特定する、請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記柱状体には、清掃部材が取り付けられており、前記柱状体の回転に伴い、前記清掃部材による前記読取手段の清掃動作が行われる、請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記取得手段による前記補正データの取得と、前記搬送手段による原稿搬送動作と、前記清掃部材による清掃動作とが、必要に応じて前記回転手段が前記柱状体を回転させながら、一連の動作として行われる、請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記読取手段が読み取る原稿面とは異なる原稿面を読み取る第２の読取手段をさらに備え、
   前記搬送手段による１回の原稿搬送動作で、原稿の両面の画像を読み取る、請求項１から５のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の画像読取装置を備える、画像形成装置。
8. 原稿を読み取る読取手段と、
   前記読取手段に対向して設けられ、少なくとも前記読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、
   原稿を前記読取手段と前記柱状体との間に搬送する搬送手段と、
   前記柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、
   前記読取手段により前記基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、
   前記柱状体が、前記読取手段から前記基準面までの距離が前記柱状体の回転に伴って変化するように構成されている画像読取装置の制御方法であって、
   前記読取手段から前記基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける前記読取手段による前記基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された補正データを用いて、前記所定の画像補正を行う補正ステップとを備える、画像読取装置の制御方法。
9. 原稿を読み取る読取手段と、
   前記読取手段に対向して設けられ、少なくとも前記読取手段の画像補正の基準となる基準面を側周面に有する柱状体と、
   原稿を前記読取手段と前記柱状体との間に搬送する搬送手段と、
   前記柱状体を原稿搬送方向に交わる回転軸で回転させる回転手段と、
   前記読取手段により前記基準面の画像を読み取って、所定の画像補正を行う補正手段とを備え、
   前記柱状体が、前記読取手段から前記基準面までの距離が前記柱状体の回転に伴って変化するように構成されている画像読取装置の制御プログラムであって、
   前記読取手段から前記基準面までの距離が互いに異なる複数の状態のそれぞれにおける前記読取手段による前記基準面の画像の読み取り結果に基づいて、搬送される原稿の通紙位置に対応する補正データを演算により取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された補正データを用いて、前記所定の画像補正を行う補正ステップとをコンピュータに実行させる、画像読取装置の制御プログラム。

Images