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【発明の名称】 シートスルー方式の原稿読取装置
【発明者】 【氏名】東 敏和

【氏名】野々山 昌宏
【要約】 【課題】

【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンガラス部材から浮かせた状態で原稿を所定の方向に搬送する自動原稿送り機構と、
自動原稿送り機構によって原稿を搬送し、所定の読取位置を通過させながら、前記プラテンガラス部材の下方に配された光源によって前記読取位置に在る原稿部分を照射し、前記原稿部分からの反射光を受光して前記原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記反射光を画像データに変換する変換手段と、
前記自動原稿送り機構により搬送される原稿の厚さを検出する原稿厚さ検出手段と、
前記原稿厚さ検出手段により検出された原稿の厚さに応じて、前記原稿の画像データを補正するための画像パラメータの値を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とするシートスルー方式の原稿読取装置。
【請求項２】
前記設定手段は、原稿厚さと画像パラメータの値とを対応付けたテーブルを備え、原稿厚さ検出手段により検出された原稿の厚さを基に、前記テーブルから画像パラメータの値を求めて、設定することを特徴とする請求項1記載のシートスルー方式の原稿読取装置。
【請求項３】
更に、前記画像パラメータの値を操作者が調整するための入力手段を備え、
前記設定手段により設定された画像パラメータの値を、前記入力手段から入力された調整値によって補正することを特徴とする請求項２記載のシートスルー式の原稿読取装置。
【請求項４】
前記原稿厚さ検出器は、原稿を挟持して搬送する一対の搬送ローラの一方の表面に光照射し、反射光をモニターする光学式変位センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシートスルー式の原稿読取装置。
【請求項５】
前記原稿厚さ検出器は、原稿からの透過光量の大きさによって厚さを求める透過型の光学センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシートスルー式の原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿読取装置に関し、特に、いわゆるシートスルー方式で原稿を読み取る原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの利便性に鑑み、近年、複写機等の画像形成装置に備えられる原稿読取装置では、プラテンガラスに載置され静止した原稿の下方において光学系を移動させ、当該原稿の画像を読み取る移動光学方式に加え、自動原稿送り機構（ＡＤＦ）によってプラテンガラス上面の読取位置を通過する原稿を、プラテンガラス下方で静止させた光学系で読み取るシートスルー方式を採用した機種が市場に多く投入されている。
【０００３】
そして、この種のシートスルー方式の原稿読取装置において、原稿からの紙粉等の異物がプラテンガラスに残り画像筋ノイズとなるのを防ぐために、原稿をプラテンガラスから浮かせて搬送する構成が採用されている。このように原稿をプラテンガラスから浮かせて搬送する方法としては、読取位置の上流と下流の２つのローラで原稿を挟んで行う構成となる。
【特許文献１】特開平８−１２３１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シートスルー方式において、プラテンガラスから浮かせて、非接触で搬送する場合、腰の強い厚紙や薄い原稿など、紙種によって、プラテンガラスから原稿までの高さが異なり、紙種によらず均一な読み取り画像を得ることが難しいという課題がある。
本発明は、上記課題を解決した原稿読取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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、プラテンガラス部材から浮かせた状態で原稿を所定の方向に搬送する自動原稿送り機構と、自動原稿送り機構によって原稿を搬送し、所定の読取位置を通過させながら、前記プラテンガラス部材の下方に配された光源によって前記読取位置に在る原稿部分を照射し、前記原稿部分からの反射光を受光して前記原稿の画像を読み取る読取手段と、前記反射光を画像データに変換する変換手段と、前記自動原稿送り機構により搬送される原稿の厚さを検出する原稿厚さ検出手段と、前記原稿厚さ検出手段により検出された原稿の厚さに応じて、前記原稿の画像データを補正するための画像パラメータの値を設定する設定手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記のようにシートスルー方式の原稿読取装置において、読み取り中の原稿厚さを検出し、その検出結果によって、画像最適化手段の画像パラメータの値を調整するものであるから、原稿の厚みなどによって原稿高さが、原稿ごとに異なっても、そのときの検出厚みにより、濃度、ＭＴＦといった画像パラメータが適正に調整され、シートスルー方式によるプラテンガラスの汚れの抑制等の利点を確保しつつ、画像品質を高く保つことが出来るといった効果がある。
【０００７】
ここで、前記設定手段は、原稿厚さと画像パラメータの値とを対応付けたテーブルを備え、原稿厚さ検出手段により検出された原稿の厚さを基に、前記テーブルから画像パラメータの値を求めて、設定する構成とすることができる。
このようにテーブルを参照して画像パラメータを求めるようにすると、演算を行う必要がなく、高速処理に適している。
【０００８】
更に、本発明は、前記画像パラメータの値を操作者が調整するための入力手段を備え、
前記設定手段により設定された画像パラメータの値を、前記入力手段から入力された調整値によって補正する構成とすることができる。
このようにすると、機種ごとに使用者による画像補正のカスタマイズを行うことが出来、使用者ごとに微妙なニュアンスの画像表現を楽しむことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に、本発明の１実施形態としてのシートスルー方式の自動原稿送り機構（ＡＤＦ）付き原稿読取装置の構成図を示す。
図中、破線で囲んだブロック１０１は自動原稿送り機構、ブロック１０３は原稿読取装置である。
＜自動原稿送り機構＞
自動原稿送り機構１０１は、給紙トレイ２００と、原稿搬送路上に配設された給紙ローラ２２０、分離ローラ２２１、読み取り前後ローラ２０１、２０２からなる。給紙トレイ２００には、給紙時の傾きを防止するためのガイド部材があり、ガイド部材に連結された位置検出センサと給紙トレイの搬送方向に設けられた複数の原稿検出部材との組み合わせにより、給紙トレイ２００上の原稿サイズを判別可能である。
【００１０】
給紙トレイ２００に積載された原稿Ｄは上記構成によってサイズ判定されると共に、給紙ローラ２２０によって、繰り出され、分離ローラ２２１によって重送を防止した状態でさらに下流に搬送され、読み取り前ローラ２０１を経て、プラテンガラス２０５と背面板２０３が上下に所定間隔置いて対向する読取位置Ｌまで搬送される。
前記プラテンガラス２０５より原稿搬送方向（Ｄ１）上流側にはプラテンガラス上面よりも若干高い搬送ガイド部材２２２が設けられている。搬送中の原稿Ｄは、この搬送ガイド部材２２２によって搬送方向及び姿勢が規制されて、プラテンガラス２０５より浮いた状態で読取位置Ｌを通過する。また、読み取り前ローラ２０１に対して読み取り後ローラ２０２の方が若干高速で回転しており、原稿先端が読み取り後ローラ２０２に把持された後は、原稿のプラテンガラス２０５からの浮きが、読み取り前後ローラ２０１、２０２の速度差により維持される。
【００１１】
なお、前記読取位置Ｌの近傍には、図１には示していないが、原稿厚さ検出器が設けられていて、読取位置Ｌを通過する原稿の厚さを検出している。そして、検出結果は、原稿読取装置１０３へ供給される。原稿厚さ検出器の詳細は後述する。
読取位置Ｌを通過した原稿Ｄは、読み取り後ローラ２０２を経て、図示しない排出積載トレイへ排出されるか、裏面を読み取るため、図示しない反転経路へ搬送される。
【００１２】
＜原稿読取装置＞
原稿読取装置１０３は、前記プラテンガラス２０５の下方において、読取位置Lを通過する原稿Dを照射する光源２０６と反射鏡２０８、読取位置Lの原稿Dからの反射光をＣＣＤ２１３まで導く反射ミラー等の光学系２０９、２１１及びＣＣＤ２１３で読み取った画像データを各種補正する画像処理部２１５からなる。
【００１３】
この実施例の原稿読取装置１０３は、固定光学系の一つであるシートスルー方式と移動光学系の一つであるミラー移動方式の両方で原稿画像の読み取りが可能なように構成されている。つまり、光源２０６、反射鏡２０８、反射ミラー等の光学系２０９、２１１を含むスライダーユニットが、原稿搬送方向あるいは逆方向に可動に構成されている。
＜制御部＞
図２は、上記自動原稿送り機構１０１及び原稿読取装置１０３を制御する制御部のブロッ図である。
【００１４】
自動原稿送り機構１０１を制御するＣＰＵ３００は、原稿読取装置側を制御するＣＰＵ３０２と通信可能に接続されている。両者間の通信を通じて、原稿サイズ情報や動作モード、原稿を読み取るためのタイミング情報など各種の制御情報をやり取りする。
自動原稿送り機構１０１のＣＰＵ３００には、原稿搬送経路上に設けられている給紙ローラ、分離ローラ等のローラを駆動する駆動パルスモータ２２３及びそのモータを駆動するモータ駆動ＩＣ３０１、並びに読取位置Ｌ近傍に設けられる原稿厚さ検出器２２４が接続されている。駆動パルスモータ２２３は、自動原稿送り機構１０１のＣＰＵ３００により、φ０〜φ３の励磁信号を入力されることにより駆動される。倍率やモードに応じて、原稿搬送速度などを可変し、原稿搬送を制御する。
【００１５】
原稿読取装置１０３は、ＣＰＵ３０２によって制御されており、光源２０６、反射板２０８、光学系２０９等を含むスライダーユニットを移動させる駆動モータ３０５をモータ駆動ICを介して制御している。
図３に画像処理部２１５の構成を示している。
ＣＣＤ２１３で読み込まれた画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２でディジタル信号（画像データ）に変換され、シェーディング補正部１３でシェーディング補正され、明度・色差分離部１４でＲ、Ｇ、Ｂ信号を明度と色差信号に分離し、シャープネス調整部１５、ＨＶＣ調整部１６、濃度補正部１８でそれぞれの調整・補正をした後、色空間変換部１７にて画像の色空間をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換し、更に圧縮伸長部１９で、データ圧縮してメモリ部２０に保管している。
【００１６】
前記シャープネス調整部１５、ＨＶＣ調整部１６、濃度補正部１８に対しては、画像調整パラメータ設定部２１が、画像濃度等の調整のための画像パラメータの設定により、読み取り画像の最適化が図られている。
＜原稿厚さと原稿高さ、及び補正パラメータの関係＞
図４は、シートスルー方式の自動原稿送り機構においてプラテンガラスに対する原稿の高さの変化を示すデータである。試験に供した原稿は、重さが３５ｇ／ｍ２（曲線Ａ）、８０ｇ／ｍ２（曲線Ｂ）、１２４ｇ／ｍ２（曲線Ｃ）、１５７ｇ／ｍ２（曲線Ｄ）、２１０ｇ／ｍ２（曲線Ｅ）と異なる５種類を選んだ。原稿重さは、原稿サイズが同じ場合、ほぼ原稿の厚みに対応する。したがって、重さ３５ｇ／ｍ２の原稿は最も薄い原稿であり、重さ２１０ｇ／ｍ２の原稿は、最も厚い原稿である。
【００１７】
図４の横軸は、読取位置Ｌを通過する時刻で、原稿先端が一番早く、後端が最後になる。したがって、図の左端が原稿先端の通過時、右端が原稿後端の通過時に相当する。縦軸は、ガラス面からの浮き量（単位ｍｍ）である。
図４から、紙厚さの薄い３５ｇ／ｍ２の原稿の場合、先端は片側支持のため、ガラスに近い状態となり、中央付近はローラーに引っ張られることでガラスより離れ、本来の狙いである白板付近に近付き、後端はまた片側支持となるため、ガラスに近い状態となる。これらの傾向は、他の紙厚さにおいても同様となっている。しかし、紙厚さが厚くなるに従って、紙の腰が強くなるため、両ローラーで挟持しての搬送時も原稿の腰により、ガラスに近い状態になっていることが判る。
【００１８】
そして、図４からは、紙の先端、後端、中央部分での原稿高さの差よりも、紙の厚さによる原稿高さの変動の方が大きいことが看取できる。
従って、先ず、紙の厚さに応じて、原稿高さを推測し、画像パラメータを補正するのが必要であるといえる。原稿厚さから高さを求めるには、図４のグラフを用いれば可能である。より正確に求めるには、現在利用可能な全ての原稿の種類について図４に示す特性曲線を求めておくことにより可能である。尤も、原稿高さは、画像パラメータを求めるための中間段階の変数でしかなく、最終目的ではない。したがって、わざわざ、原稿高さを求める必要はなく、それを媒介として画像パラメータを求めれば足りる。
【００１９】
したがって、実際には、原稿高さを用いずに省略し、原稿厚さと画像パラメータの対応を示すテーブルを用いるだけで足りる。後述するが、図７のテーブルは、そのような意図で作成されたものである。
図５(a)(b)(c)は、原稿高さと画像への影響度の関係を示す図である。影響度として、図５(a)は、原稿高さを変化させた場合の、ある濃度部分の原稿読み取り画像の階調性を示す。原稿高さが低いほど、階調レベルが高くなり、高くなるに従い、階調性が低くなっている。このため、高さによらず、異なる紙種間（厚みが異なる原稿間）で階調性を均一にするには原稿高さがプラテンガラス２０５に近い場合は、階調性を下げて（つまり濃度補正を少なくし）、原稿高さが高い場合は、階調性を上げる（濃度補正を多くする）必要がある。
【００２０】
図５(b)は、原稿の浮き量（高さに相当）とＭＴＦの関係を示している。この場合も、画像を均一にするには、原稿の浮き量が小さいほど、シャープネス性に対する補正を弱くし、原稿の浮き量が大きいほどシャープネス性に対する補正を強める必要がある。
図５(c)は、原稿の浮き量に対するページ内色差の関係を示している。この場合も、原稿の浮き量により、これらに関する色変換のパラメータを補正することで、色合いなどの画質に対して、均一な画像を得ることが出来る。
【００２１】
＜原稿厚さ検出器の構成＞
図6に原稿厚さ検出器２２４の構成を示す。原稿厚さ検出器２２４は、ＰＳＤ素子を用いた距離検出手段で構成されている。ＰＳＤ素子は公知であるので、詳細な説明は省略するが、原理は、光ビームを対象物に斜めから照射し、その反射光を受光すると、対象物までの距離に応じて受光位置が異なる現象を利用している。原稿厚さ検出器２２４は、読み取り前原稿搬送ローラ対２０１a、２０１bの上側原稿搬送ローラ２０１aの高さを検出している。上側原稿搬送ローラ２０１aは、上下に移動自在に保持され、下側原稿搬送ローラ２０１ｂに付勢されており、搬送される原稿の厚みが変わると、上側原稿搬送ローラ２０１aがそれに対応して持ち上がる。したがって、上側原稿搬送ローラ２０１aの高さの変異を検出することにより、原稿の厚みを検出することが出来る。
【００２２】
検出器２２４aは、別の検出方法の実施例を示している。検出器２２４aは原稿を透過する光量を検出する透過型の光学センサであり、透過光量の値から、原稿厚さを求めるものである。このため、通紙経路上にで原稿を挟んで発光側と受光側のセンサが配置されている。
＜画像パラメータ＞
図7は、原稿厚さに応じて画像パラメータを補正するテーブルを示している。標準の原稿厚さをｄ0とし、検出した厚さｄｎと、標準の厚さｄ0との差異がどの程度（Δｄn）かによって、濃度補正パラメータＡ＋αｎおよびシャープネス性補正パラメータＢ＋βｎを定めている。既述したようにこの関係は、原稿高さを媒介として求められている。ただし、原稿高さは、図４に示したように原稿の先端から後端までの間、細かく変動している。そのため、原稿厚みは１枚の原稿においては一定していても、原稿高さを媒介として求めた画像パラメータは、厳密には、原稿の位置によって値が変わっているはずである。
【００２３】
しかし、この点につき、この実施形態では、１枚の原稿の先端から後端まで読取位置Ｌを搬送する際に、最も長時間保たれる高さをその原稿における高さと看做して、その高さに基づき画像パラメータを求め、テーブルに格納している。勿論、厳密に、原稿の位置に基づき画像パラメータの値を求めて、それを格納したテーブルを作成することは可能である。
【００２４】
図７に示したテーブルは、図3の画像処理部中の画像調整パラメータ設定部２１に格納されている。
画像調整パラメータ設定部２１には、原稿厚さ検出器２２４の検出値が入力され、上記テーブルから原稿厚さに応じた濃度補正パラメータ、シャープネス補正パラメータを読み出し、シャープネス調整部１５、濃度補正部１８に供給する。シャープネス調整部１５、濃度補正部１８は、供給されたパラメータを用いて調整値を補正する。
【００２５】
＜画像補正処理＞
図８は、原稿厚さに対する画像補正処理を示すフローチャートである。かかる処理は図示しないＲＯＭ等の記録媒体に格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ３０２が実行する。このフローチャートは、１枚の原稿に対して１回、原稿厚さを検出し、画像パラメータを設定する処理を行う。図示していないが、メインルーチンが別途あり、メインルーチンにおいて、原稿厚さの画像補正処理サブルーチンがコールされると、図８のフローチャートを実行する。
【００２６】
最初、原稿読み取り中であるか否かが判定される（Ｓ１）。原稿読み取り中とは、原稿が原稿給紙トレイ２００から繰り出されてから、排紙トレイに排出されるまでを言う。判定が肯定的な場合、原稿先端が読取位置Ｌに達するタイミングを待って（Ｓ２）、原稿厚さ検出器２２４のモニタを開始し、原稿厚さｄｎを測定する（Ｓ３）。
原稿厚さは１枚の原稿において略一定しているので、厚さ検出タイミングは、問題とならない。通常は、原稿先端が原稿読取位置Ｌに達する前に検出しておけば、リアルタイムに画像パラメータの設定が出来て望ましい。
【００２７】
原稿厚さｄｎが測定されると、図７のテーブルを参照して、ｄｎが属する高さ範囲の画像パラメータ補正値を求め、図３の画像調整パラメータ設定部２１に設定する（Ｓ４）。例えば、原稿厚さｄｎが、厚さ範囲ｄ０＋３＊Δｄに属したとすると、濃度補正パラメータをＡ―α３に、シャープネス補正パラメータをＢ―β３に設定する。
この後、処理はメインルーチンにリターンする。以後、図８のサブルーチンがコールされると、原稿が読み取り中である限り、処理はＳ１→Ｓ２と進むが、２回目以降は原稿の先端が読取位置Ｌを通過しているので、直接Ｓ４と進み、既に求めた画像パラメータ補正値が再度、画像調整パラメータ設定部２１に設定される。以下、原稿読み取り動作中は、本サブルーチンがコールされる度に同じ処理をし、原稿読み取りを終了すると（Ｓ１）、何らの処理をすることなく、メインルーチンへリターンする。
【００２８】
上記のように原稿厚さを検出して、画像パラメータ補正値を求め、設定すると、従来において、紙の厚さの差異に起因して原稿高さが異なることによる濃度ムラなどは、解消できることとなる。
＜画像パラメータの調整操作＞
図９は、パネル入力等による調整動作の処理を示す。
【００２９】
図８では、検出した原稿厚さに対する画像補正をしたが、そのように補正をしたとしても、機差による画像の差異など、微調したい場合がある。このような場合、一般には、操作パネルなどからサービスマンやユーザが調整値を入力することで、画像パラメータを補正することが行われる。図９では、これらに対するパラメータ変更処理の一例を記載している。
【００３０】
先ず、サービスマンやユーザが、操作パネル上の所定のキーを押す等して画像パラメータ調整を入力する操作をすると、図９のサブルーチンがコールされる。そして、原稿読み取り中で無い場合に限って（Ｓ５）、画像レベルの調整を受け付ける（Ｓ６）。受け付けは操作パネル上のテンキーなどを用いて行う。例えば、テンキーの「１」を押すと、画像レベル１が選択され、画像調整パラメータ設定部２１の濃度パラメータ、シャープネス補正パラメータがΔαn、Δβn分減少させられる（Ｓ７）。他方、テンキー「３」を押すと、テンキー1の場合と同量増加させられる（Ｓ８）。
【００３１】
＜変形例＞
なお、上記の実施形態では、原稿読み取り中に画像パラメータを変更する方法を採用しているが、原稿読み取り中には、原稿厚さによる画像パラメータの変更は行わず、画像データをそのままメモリに格納し、その後にメモリデータを原稿厚さに応じて補正する方法を採用することもできる。あるいは、原稿読み取り前に、厚さを検出するための通紙動作を行い、高さ検出後、再度読み込みを行う方法を採用することも出来る。
【００３２】
読み取り対象の原稿の厚さは、検出方法に限定されるものではない。例えばユーザが操作パネルから厚みを入力すると、その入力値を検出する方法をとることも出来る。
また、画像パラメータは、シャープネス補正パラメータ、濃度補正パラメータのいずれか一方でもよく、原稿厚さに依存して特性の変化する他の画像を補正するためのパラメータであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
シートスルー方式の原稿読取装置において、原稿厚さの差異に伴う画像劣化を低減することで、シートスルー方式のより一層の普及が望める。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の1実施形態としての原稿読取装置を示す図である。
【図２】原稿搬送装置と自動原稿送り機構の制御ブロック図である。
【図３】画像処理部のブロック図である。
【図４】原稿の重さによる原稿高さの違いを示す実測データである。
【図５】（a）は、原稿高さによる原稿階調再現の変化を示す図、（b）は、原稿の浮き量によるＭＴＦの値の変化を示す図、（c）は、原稿の浮き量によるページ内色差の変化を示す図である。
【図６】原稿厚さ検出器の設置例を示す図である。
【図７】原稿厚さと画像パラメータの値との対応を示すテーブルである。
【図８】画像補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】画像パラメータ調整処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１０１ 原稿読取装置
１０３ 自動原稿送り機構
２００ 給紙トレイ
２０１ 読み取り前ローラ
２０２ 読み取り後ローラ
２０５ プラテンガラス
２０６ 光源
２１３ ＣＣＤ
２２０ 給紙ローラ
２２１ 分離ローラ
２２４ 原稿厚さ検出器
２１ 画像調整パラメータ設定部
Ｌ 読取位置
Ｄ 原稿
【出願人】 【識別番号】３０３０００３７２
【氏名又は名称】コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社
【出願日】 平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【代理人】 【識別番号】１０００９０４４６
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 司朗

【識別番号】１０００７２４４２
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 修治

【識別番号】１００１２５５９７
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 国人
【公開番号】 特開２００８−４８０４４（Ｐ２００８−４８０４４Ａ）
【公開日】 平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願番号】 特願２００６−２２０１１７（Ｐ２００６−２２０１１７）