JP2006197538A - Image reading apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、投影された光像を画像信号に変換する複数のラインセンサおよび各画像信号をデジタルデータすなわち画像データに変換する信号処理装置を備える画像読み取り装置に関し、特に、これに限定する意図ではないが、それぞれがR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)画像信号を発生する3個のラインセンサと各色画像信号を画素単位で順次に画像データに変換する信号処理装置を備えるカラー画像読み取り装置に関する。本発明の画像読取装置は例えば、画像スキャナ,複写機およびファクシミリに用いることができる。 The present invention relates to an image reading apparatus including a plurality of line sensors that convert a projected light image into image signals and a signal processing device that converts each image signal into digital data, that is, image data. Although there is no color, the color includes three line sensors that generate R (red), G (green), and B (blue) image signals, and a signal processing device that sequentially converts each color image signal into image data in units of pixels. The present invention relates to an image reading apparatus. The image reading apparatus of the present invention can be used in, for example, an image scanner, a copying machine, and a facsimile.
特許文献1には、3個のラインセンサを含むイメージセンサCCDが並行出力する各色画像信号R,G,Bの、オフセットを調整する3個のオフセット調整回路DAC,レベルを調整する3個のプログラマブルゲインアンプPGA,レベルを調整した画像信号R,G,Bを画素単位で順次に選択出力するマルチプレクサMUXおよびその出力を画素単位でデジタルデータすなわち画像データに変換するA/D変換器ADCを内蔵するICであるアナログフロントエンドAFE、が記載されている。
In
特許文献2には、A/D変換器が出力する画像データの、低解像度化のために間引かれる画素の画像データを、摘出画素の画像データに加算して平均化することにより、間引きによる画質の低下を改善する画像読み取り装置が記載されている。
In
特許文献3には、ラインセンサ上の光電変換素子(ピクセル)を連続する3個を1組として3ピクセルの画像信号を同時に1画素のものとして出力するアナログスイッチをイメージセンサに付加して、各ピクセルの画像信号を1画素のものとして出力する高解像度出力モードと、各組(3ピクセル)の画像信号を1画素のものとして出力する低解像度出力モードで使用可能な画像読み取り装置が記載されている。
In
図5は本発明の画像読取装置の主要部を示すが、この図5を参照して従来例を説明する。図5は読取部のブロック図である。イメージセンサであるCCD207は読取画像のR,G,Bの各色に対応したアナログ画像信号を出力する。アナログフロントエンド(AFE212)は、CCD207出力の利得およびオフセット調整、またA/D変換機能などを備えるICであり、アナログ画像信号をデジタルデータすなわち画像データに変換する。AFE212は画像データを、後段の図示しない画像処理部に出力し、該画像処理部が各種画像処理(シェーディング補正,γ補正等)を行う。
FIG. 5 shows a main part of the image reading apparatus of the present invention. A conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of the reading unit. The
図12の(a)は、従来のAFE212の構成の一例である。R,G,Bの各出力に対し、別々にアナログ処理回路およびA/D変換回路(ADC)11r,11g,11bを持つ。図12の(b)は、従来のAFE212の構成の別の一例である。アナログ処理回路の各出力は、マルチプレクサ10により順次転送され、1つのA/D変換回路11によりデジタル信号に変換される。この構成は回路規模が小さくなるため、安価なカラー画像読み取り装置にてよく使用され、例えば特許文献1に記載されている。
FIG. 12A shows an example of the configuration of a
図12の(b)の構成では、A/D変換回路11に高いサンプリングレートが要求される。例えば6MHzのR,G,B信号がAFE212に入力される場合、図12の(a)の構成ではA/D変換回路11r,11g,11bに要求されるサンプリングレートは6MSPS(Mega Sample Per Second)であるが、図12の(b)の構成ではA/D変換回路11に要求されるサンプリングレートは18MSPSとなる。高速なA/D変換回路を使用することも考えられるが、AFE212のコストアップにつながる。このため低速なA/D変換回路を使用し、カラー読み取り速度を低くするケースがよく見られる。例えば図12の(b)の構成にて、A/D変換回路11の最大サンプリングレートが6MSPSの場合、カラー読取ではCCD207の駆動周波数を2MHzに設定し、R,G,Bのそれぞれのアナログ画像信号をA/D変換回路11にてデジタル信号に変換する。またモノクロ読取では、CCD207の駆動周波数を6MHzに設定し、緑のアナログ画像信号のみをA/D変換回路にてデジタル信号に変換する。すなわち、カラー読み取り速度が、モノクロ読み取り速度に対して遅くなるという問題がある。
In the configuration of FIG. 12B, a high sampling rate is required for the A /
ところで多くの画像読み取り装置では、出力される画像データの解像度は常に同じでは無く、ユーザの指示により変更可能である。例えばイメージセンサの読取解像度が600dpiであっても、300dpiや200dpiの低解像度の出力画像を得ることが可能である。 By the way, in many image reading apparatuses, the resolution of output image data is not always the same, and can be changed by a user instruction. For example, even if the reading resolution of the image sensor is 600 dpi, it is possible to obtain a low-resolution output image of 300 dpi or 200 dpi.
しかしながら従来の画像読み取り装置では、読取1ライン毎(主走査方向)の高解像度データから低解像データへの変換が、画像データに対して行われる。すなわちA/D変換器11の後段の画像データ処理部(イメージプロセッサ)または画像読み取り装置に接続された外部計算装置(PCなど)にて行われる(例えば特許文献2)。すなわち読取1ライン毎のA/D変換器11の出力データ数(出力画素数)は、指定(要求)解像度にかかわらず同じである。このためA/D変換器11のサンプリングレートの制約により、低解像度読取時でも読み取り速度が向上しないという問題点がある。特許文献3に記載のイメージセンサを用いると高解像度とその1/3の解像度の画像信号を得ることができるが、イメージセンサが特別な、複雑な構成のものとなり、高コストになると考えられる。
However, in the conventional image reading apparatus, conversion from high resolution data to low resolution data for each reading line (main scanning direction) is performed on the image data. That is, it is performed by an image data processing unit (image processor) subsequent to the A /
本発明は、画像信号の生成およびA/D変換を制御する制御信号の切り換えによって解像度を切り換えることを第1の目的とし、低解像度の読み取り速度を向上することを第2の目的とし、カラー読取における低解像度の読み取り速度を向上することを第3の目的とする。 The first object of the present invention is to switch the resolution by switching the control signal that controls the generation of the image signal and the A / D conversion, and the second object is to improve the reading speed of the low resolution. A third object is to improve the reading speed of low resolution in the above.
(1)複数のラインセンサを備えるイメージセンサ(207)と、前記ラインセンサが出力するアナログ画像信号をデジタルデータすなわち画像データに変換するA/D変換器(11)と、前記複数のラインセンサのアナログ画像信号を順次選択して前記A/D変換器に出力するマルチプレクサ(10)と、前記イメージセンサ(207),A/D変換器(11)およびマルチプレクサ(10)に、動作を制御する制御信号を出力するクロック生成器(14)とを有する画像読み取り装置において、
複数の解像度(600,200,300dpi)の中の指定解像度(モードデータ)に対応して、該解像度の画像データを前記A/D変換器(11)が出力するための制御信号(図8〜11)を出力するクロック生成器(14:図6)、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
(1) An image sensor (207) having a plurality of line sensors, an A / D converter (11) for converting an analog image signal output from the line sensors into digital data, that is, image data, and a plurality of line sensors. A multiplexer (10) for sequentially selecting analog image signals and outputting them to the A / D converter, and a control for controlling the operation of the image sensor (207), the A / D converter (11) and the multiplexer (10). In an image reading apparatus having a clock generator (14) for outputting a signal,
Corresponding to a designated resolution (mode data) among a plurality of resolutions (600, 200, 300 dpi), control signals (FIGS. 8 to 11) for the A / D converter (11) to output image data of the resolution are output. An image reading apparatus comprising a clock generator (14: FIG. 6) for outputting.
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素,相当要素又は相当事項の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。 In addition, in order to make an understanding easy, the symbol of the corresponding element of an Example, an equivalent element, or an equivalent matter of an Example which is shown in drawing and mentions later is added to the parenthesis for reference. The same applies to the following.
これによれば、指定解像度(モードデータ)に応じた制御信号の切り換えにより、A/D変換器(11)が出力する画像データの解像度(600,200,300dpi)を切り換えることができ、また、低解像度読取時において読取時間を短縮することができる。 According to this, the resolution (600, 200, 300 dpi) of the image data output from the A / D converter (11) can be switched by switching the control signal according to the designated resolution (mode data), and the low resolution reading can be performed. Reading time can be shortened.
(1a)前記クロック生成器(14)は、複数の解像度の各画像データを前記A/D変換器(11)が出力するための各制御信号を発生する制御信号発生手段(20-55)、および、複数の解像度の中の指定解像度(モードデータ)に対応して該解像度の画像データを前記A/D変換器(11)が出力するための制御信号を選択出力する選択手段(60)を含む、上記(1)に記載の画像読み取り装置。 (1a) The clock generator (14) includes control signal generating means (20-55) for generating control signals for the A / D converter (11) to output image data having a plurality of resolutions, And a selection means (60) for selectively outputting a control signal for the A / D converter (11) to output image data of the resolution corresponding to the designated resolution (mode data) of the plurality of resolutions. The image reading apparatus according to (1), including:
(2)ラインセンサの数を2以上のaとするとき、前記クロック生成器(14)は、各ラインセンサが出力するアナログ画像信号のシリアル画素区切りを規定する周期aTの転送クロック(3φ1,3φ2)および各ラインセンサのアナログ画像信号を周期Tで順次切り換え選択して前記A/D変換器(11)に与えて各ラインセンサにつき周期aT(3T)で画像データを出力する高解像度モード(図9)の制御信号を発生する手段(20-41)を含む、上記(1)又は(1a)に記載の画像読み取り装置。 (2) When the number of line sensors is 2 or more, the clock generator (14) transfers the transfer clock (3φ1, 3φ2 of period aT that defines the serial pixel separation of the analog image signal output from each line sensor. ) And the analog image signal of each line sensor are sequentially switched and selected at a period T and are supplied to the A / D converter (11) to output image data at a period aT (3T) for each line sensor (see FIG. The image reading apparatus according to (1) or (1a), including means (20-41) for generating a control signal according to 9).
(3)ラインセンサの数を2以上のaとするとき、前記クロック生成器(14)は、各ラインセンサが出力するアナログ画像信号のシリアル画素区切りを規定する周期Tの転送クロック(φ1,φ2)および各ラインセンサのアナログ画像信号を周期Tで順次切り換え選択して前記A/D変換器(11)に与えて各ラインセンサにつき周期aT(3T)で画像データを出力する低解像度モード(図10)の制御信号を発生する手段(20-45)を含む、上記(1)乃至(2)の何れか1つに記載の画像読み取り装置。 (3) When the number of line sensors is 2 or more, the clock generator (14) transfers the transfer clocks (φ1, φ2) having a period T that defines the serial pixel separation of the analog image signal output from each line sensor. ) And the analog image signal of each line sensor are sequentially switched and selected at a period T and are supplied to the A / D converter (11) to output image data at a period aT (3T) for each line sensor (see FIG. The image reading apparatus according to any one of (1) to (2), including means (20-45) for generating a control signal according to 10).
(4)ラインセンサの数を2以上のaとするとき、前記クロック生成器(14)は、各ラインセンサが出力するアナログ画像信号のシリアル画素区切りを規定する周期aT/2(1.5T)の転送クロックおよび各ラインセンサのアナログ画像信号を周期Tで順次切り換え選択して前記A/D変換器(11)に与えて各ラインセンサにつき周期aT(3T)で画像データを出力する中解像度モード(図11)の制御信号を発生する手段(20-55)を含む、上記(1)乃至(3)の何れか1つに記載の画像読み取り装置。 (4) When the number of line sensors is 2 or more, the clock generator (14) has a period aT / 2 (1.5T) that defines the serial pixel separation of the analog image signal output from each line sensor. A transfer clock and an analog image signal of each line sensor are sequentially switched and selected with a period T and are supplied to the A / D converter (11) to output image data with a period aT (3T) for each line sensor ( The image reading apparatus according to any one of (1) to (3), including means (20-55) for generating a control signal of FIG.
(5)前記クロック生成器(14)は、ラインセンサが出力するアナログ画像信号のシリアル画素区切りを規定する周期Tの転送クロック(φ1,φ2)および特定の1つのラインセンサのアナログ画像信号(G)のみを前記A/D変換器(11)に与えて該特定のラインセンサにつき周期Tで画像データを出力する高解像度モード(図8)の制御信号を発生する手段(20-30)を含む、上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の画像読み取り装置。 (5) The clock generator (14) transmits a transfer clock (φ1, φ2) having a period T that defines the serial pixel separation of the analog image signal output from the line sensor and the analog image signal (G of one specific line sensor) ) Only to the A / D converter (11), and a means (20-30) for generating a control signal in the high resolution mode (FIG. 8) for outputting the image data with the period T for the specific line sensor. The image reading apparatus according to any one of (1) to (4) above.
(5a)ラインセンサの数を2以上のaとするとき、前記クロック生成器(14)は、
クロックパルス発生器(20);
該クロックパルス発生器(20)が発生するクロックパルスをカウントし第1設定値(12)をカウントするとカウントデータを初期値に戻してカウントを継続する第1カウンタ(21,22);
前記クロックパルス発生器(20)が発生するクロックパルスをカウントし第1設定値(12)のa倍の第2設定値(a×12)をカウントするとカウントデータを初期値に戻してカウントを継続する第2カウンタ(31,32);
第1カウンタ(21,22)のカウントデータをデコードして、周期Tの、イメージセンサ駆動用の転送クロック(φ1,φ2),リセットパルス(φRS)およびクランプパルス(φCP)ならびにA/D変換タイミング規定用のA/D変換クロック(ADCLK),リセットパルス(3φRS)およびクランプパルス(3φCP),各ラインセンサの画像信号の順次選択A/D変換用の画像信号クランプ信号(CLP)および画像信号ホールド信号(S/H)を発生する、ゲート手段およびラッチ手段を含む、第1組のタイミング回路(23-30);
第2カウンタ(31,32)のカウントデータをデコードして、周期aTの、イメージセンサ駆動用の転送クロック(3φ1,3φ2),各ラインセンサの画像信号の順次選択A/D変換用の画像信号クランプ信号(3-1)CLPおよび画像信号ホールド信号(3-1)S/Hを発生する、ゲート手段およびラッチ手段を含む、第2組のタイミング回路(33-41);
第2カウンタ(31,32)のカウントデータをデコードして、周期aTの、各ラインセンサの画像信号の順次選択A/D変換用の画像信号クランプ信号(3-2)CLPおよび画像信号ホールド信号(3-2)S/Hを発生する、ゲート手段およびラッチ手段を含む、第3組のタイミング回路(42-45);
第2カウンタ(31,32)のカウントデータをデコードして、周期aT/2の、イメージセンサ駆動用の転送クロック(1,5φ1,1.5φ2),リセットパルス(1.5φRS)およびクランプパルス(1.5φCP)ならびに周期aTの、各ラインセンサの画像信号の順次選択A/D変換用の画像信号ホールド信号(3-3)S/Hを発生する、ゲート手段およびラッチ手段を含む、第4組のタイミング回路(46-54);および、
前記周期aTの転送クロック(3φ1,3φ2),画像信号クランプ信号(3-1)CLPおよび画像信号ホールド信号(3-1)S/H、ならびに、周期aTのリセットパルス(3φRS),クランプパルス(3φCP)およびA/D変換クロック(ADCLK)を高解像度モード(図9)の制御信号として、
前記周期Tの転送クロック(φ1,φ2),リセットパルス(φRS),クランプパルス(φCP)およびA/D変換クロック(ADCLK)ならびに周期aTの画像信号クランプ信号(3-2)CLPおよび画像信号ホールド信号(3-2)S/Hを低解像度モード(図10)の制御信号として、
前記周期aT/2の転送クロック(1.5φ1,1.5φ2),リセットパルス(1.5φRS)およびクランプパルス(1.5φCP)ならびに周期TのA/D変換クロック(ADCLK)および周期aTの画像信号クランプ信号(3-3)CLPおよび画像信号ホールド信号(3-3)S/Hを中解像度モード(図11)の制御信号として、指定解像度(モードデータ)に対応して選択出力する選択手段(60);
を備えることを特徴とする上記(1)に記載の画像読み取り装置。
(5a) When the number of line sensors is 2 or more, the clock generator (14)
Clock pulse generator (20);
A first counter (21, 22) that counts the clock pulses generated by the clock pulse generator (20) and counts the first set value (12) to return the count data to the initial value and continue counting;
When the clock pulse generated by the clock pulse generator (20) is counted and the second set value (a × 12) which is a times the first set value (12) is counted, the count data is returned to the initial value and the count is continued. Second counter (31, 32) to perform;
The count data of the first counter (21, 22) is decoded, and the transfer clock (φ1, φ2), reset pulse (φRS), clamp pulse (φCP), and A / D conversion timing for driving the image sensor with period T A / D conversion clock (ADCLK) for regulation, reset pulse (3φRS) and clamp pulse (3φCP), sequential selection of image signals of each line sensor Image signal clamp signal (CLP) for A / D conversion and image signal hold A first set of timing circuits (23-30) including gate means and latch means for generating a signal (S / H);
The count data of the second counter (31, 32) is decoded, the transfer clock (3φ1, 3φ2) for driving the image sensor, the image signal for sequential selection A / D conversion of the image signal of each line sensor, with the period aT A second set of timing circuits (33-41) including gate means and latch means for generating a clamp signal (3-1) CLP and an image signal hold signal (3-1) S / H;
The count data of the second counter (31, 32) is decoded, and the image signal clamp signal (3-2) CLP and the image signal hold signal for the sequential selection A / D conversion of the image signal of each line sensor with the period aT (3-2) A third set of timing circuits (42-45) including gate means and latch means for generating S / H;
The count data of the second counter (31, 32) is decoded, and the transfer clock (1, 5φ1, 1.5φ2), reset pulse (1.5φRS) and clamp pulse (1.5φCP) for driving the image sensor with a period of aT / 2 ) And a fourth set of timings including a gate means and a latch means for generating an image signal hold signal (3-3) S / H for sequential selection A / D conversion of the image signals of each line sensor of period aT Circuit (46-54); and
Transfer clock (3φ1, 3φ2) of the period aT, image signal clamp signal (3-1) CLP and image signal hold signal (3-1) S / H, reset pulse (3φRS) of period aT, clamp pulse ( 3φCP) and A / D conversion clock (ADCLK) as control signals for the high resolution mode (FIG. 9)
Transfer clock (φ1, φ2), reset pulse (φRS), clamp pulse (φCP) and A / D conversion clock (ADCLK) of period T, image signal clamp signal (3-2) CLP and image signal hold of period aT Signal (3-2) S / H as a control signal in the low resolution mode (Fig. 10)
Transfer clock (1.5φ1, 1.5φ2), reset pulse (1.5φRS) and clamp pulse (1.5φCP) of period aT / 2, A / D conversion clock (ADCLK) of period T, and image signal clamp signal of period aT ( 3-3) Selection means (60) for selectively outputting the CLP and the image signal hold signal (3-3) S / H as a control signal for the medium resolution mode (FIG. 11) corresponding to the designated resolution (mode data);
The image reading apparatus according to (1), further comprising:
(5b)前記選択手段(60)は、周期Tの、前記転送クロック(φ1,φ2),リセットパルス(φRS),クランプパルス(φCP),A/D変換クロック(ADCLK),画像信号クランプ信号CLPおよび画像信号ホールド信号S/Hを、単色高解像度モード(図8)の制御信号として、単色高解像度(モノクロモード)の指定に対応して選択出力する;上記(5a)に記載の画像読み取り装置。 (5b) The selection means (60) includes the transfer clock (φ1, φ2), reset pulse (φRS), clamp pulse (φCP), A / D conversion clock (ADCLK), image signal clamp signal CLP having a period T The image signal hold signal S / H is selected and output as a control signal for the monochromatic high resolution mode (FIG. 8) in accordance with the designation of the monochromatic high resolution (monochrome mode); the image reading apparatus according to (5a) above .
(5c)前記ラインセンサの数は3(a=3)であり、各ラインセンサがR,GおよびB画像信号のそれぞれを出力する、上記(1)乃至(5b)のいずれか1つに記載のカラー画像読み取り装置。 (5c) The number of the line sensors is 3 (a = 3), and each line sensor outputs R, G, and B image signals, respectively, according to any one of (1) to (5b) above. Color image reading device.
(6)上記(1)乃至(5c)のいずれか1つに記載の画像読み取り装置(210),画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ(100)、および、前記画像読み取り装置が出力する画像データを前記プリンタの作像に適する画像データに変換する画像データ処理手段(262)、を備える画像形成装置。 (6) The image reading device (210) according to any one of (1) to (5c), a printer (100) that forms an image represented by image data on a sheet, and the image reading device outputs An image forming apparatus comprising: image data processing means (262) for converting image data to be processed into image data suitable for image formation of the printer.
(7)外部機器(PC)から与えられる書画情報を画像データに変換して前記画像データ処理手段(262)に出力する通信手段(270)、を更に備える上記(6)に記載の画像形成装置。 (7) The image forming apparatus according to (6), further including a communication unit (270) that converts document information provided from an external device (PC) into image data and outputs the image data to the image data processing unit (262). .
(8)上記(1)乃至(5a)のいずれか1つに記載の画像読み取り装置(210);
画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ(100);
書画情報蓄積手段(271-276);および、
前記画像読み取り装置が出力する画像データを読み取り補正して前記書画情報蓄積手段(271-276)に出力し、該書画情報蓄積手段(271-276)が出力する画像データを前記プリンタの作像に適する画像データに変換して前記プリンタ(100)に出力する画像データ処理手段(262);
を備える画像形成装置。
(8) The image reading device (210) according to any one of (1) to (5a) above;
A printer (100) for forming an image represented by image data on paper;
Document information storage means (271-276); and
The image data output by the image reading device is read and corrected and output to the document information storage means (271-276), and the image data output by the document information storage means (271-276) is used for image formation of the printer. Image data processing means (262) for converting into suitable image data and outputting to the printer (100);
An image forming apparatus comprising:
(9)外部機器(PC)から与えられる書画情報を前記書画情報蓄積手段(271-276)に蓄積し、該書画情報蓄積手段(271-276)から書画情報を読み出して外部機器(PC)に出力する通信手段(278-287)、を更に備える上記(8)に記載の画像形成装置。 (9) Document information given from an external device (PC) is stored in the document information storage means (271-276), and the document information is read from the document information storage means (271-276) to the external device (PC). The image forming apparatus according to (8), further including communication means (278-287) for outputting.
図1に、本発明の1実施例を装備した複合機能フルカラーデジタル複写機を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)230と、操作ボード90と、カラースキャナ210と、カラープリンタ100の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード90と、ADF230付きのカラースキャナ210は、プリンタ100から分離可能なユニットであり、カラースキャナ210は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、CPU261(図4)と直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読み取りを行う。
FIG. 1 shows a multi-function full color digital copying machine equipped with an embodiment of the present invention. This full-color copying machine is roughly constituted by units of an automatic document feeder (ADF) 230, an
プリンタ100を接続したコントローラボード270(図4)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニットFCU287(図4)には、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されている。カラープリンタ100のプリント済の用紙は、排紙スタック126(図2)に排出される。
A controller board 270 (FIG. 4) to which the
図2に、カラープリンタ100の機構を示す。この実施例のカラープリンタ100は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ100は、マゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットa〜dが、第1転写ベルト107の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
FIG. 2 shows the mechanism of the
回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体101の外周部には、除電装置105,クリーニング装置104,帯電装置102および現像装置103が配備されている。帯電装置102と現像装置103の間には、露光装置106から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体101は4個(a,b,c,d)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置3が扱う色材(トナー)の色が異なる。感光体101(4個)は直径が30から100mm程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体である。その一部が、第1転写ベルト107に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
A neutralizing
第1転写ベルト107は矢印方向に移動可能に、回転するローラ108,109および110間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写手段111が感光体101の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置112が配備されている。第1転写ベルト107より転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
The first transfer belt 107 is supported and stretched between the
露光装置106は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。第1転写ベルト107は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、感光体101からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。
The
図2上で、第1転写ベルト107の右方には、第2転写ベルト113が配備されている。第2転写ベルト113は矢印方向に移動可能に、回転ローラ114,115および116間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段117が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置118、チャージャ119、などが配備されている。クリーニング装置118は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。
In FIG. 2, a
第2転写手段117,ローラ116、第1転写ベルト107を支持するローラ108により、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト113は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、第1転写ベルト107からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。
The first transfer belt 107 and the
記録媒体である用紙120は、図の下方の給紙カセット121,122に収納されており、最上の用紙が給紙ローラ131又は132で1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ133に搬送される。第2転写ベルト113の上方に、定着器123、排紙ガイド124、排紙ローラ125、排紙スタック126が配備されている。
第1転写ベルト107の上方で、排紙スタック126の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部127が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジ128の形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置103に適宜補給される。
A
本体の一部のフレーム129は、開閉支軸130を中心として、回動開放が可能な構造にしてあるので、記録媒体の搬送路は大きく開き、ジャムした記録媒体(用紙)の処理を容易にしている。
The
ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体101による、作像が行われる。すなわち、露光装置106の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置102で一様に帯電された感光体101のうち、作像ユニットaの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体101上の潜像は現像装置103で現像され、トナーによる顕像が感光体101の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段111により、感光体101と同期して移動する第1転写ベルト107の表面に転写される。感光体101の表面は、残存するトナーがクリーニング装置104でクリーニングされ、除電装置105で除電され次の作像サイクルに備える。
Here, the operation of each unit during duplex printing will be described. First, image formation is performed by the
第1転写ベルト107は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットbの感光体101に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト107に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。
The first transfer belt 107 carries the toner image transferred on the surface and moves in the direction of the arrow. A latent image corresponding to another color is written on the
このとき同期して第2転写ベルト113は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト113の表面に第1転写ベルト107表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体101上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト107,113が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。
At this time, the
第1転写ベルト107が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体101により作像され、給紙が開始される。給紙ローラ131又は132が反時計方向に回転すると、給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙120が引き出され、レジストローラ133に搬送される。
When the first transfer belt 107 moves to a predetermined position, a toner image to be created on another surface of the paper is formed again by the
レジストローラ133を経て、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト107表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト113表面のトナー像が、チャージャ119により用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
The toner image on the surface of the first transfer belt 107 is transferred by the
本実施例では、感光体101に作像されるトナーの極性はマイナスである。第1転写手段111にプラスの電荷を与えることで、感光体101に作像されたトナーは第1転写ベルト107に転写される。第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーは、第2転写ベルト113に転写される。用紙を第1,第2転写ベルト107,113間に送り込み、第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーが用紙の片側の面に転写され、また、第2転写ベルト113に転写されたトナーは、転写チャージャ119からプラス極性の電荷与えることで、第2転写ベルト113表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、用紙の他の面に転写される。
In this embodiment, the polarity of the toner imaged on the
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器123に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド124を経て排紙ローラ125により本体フレーム上部の排紙スタック126に排出される。
The paper on which the toner images are transferred on both sides in the above steps is sent to the
図2のように、排紙部124〜126を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト7から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック126に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト113にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト107から用紙に直接転写する。
As shown in FIG. 2, when the
第1転写ベルト107から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト113から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、IMACによるメモリMEMに対する画像データの読書き制御によって行っている。
The image directly transferred from the first transfer belt 107 to the paper is a normal image on the surface of the photoconductor, and the toner image transferred from the
第2転写ベルト113から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置118が、第2転写ベルト113に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
After the transfer from the
図2ではクリーニング装置118のブラシローラが第2転写ベルト113の表面から離れた状態にある。支点118aを中心として揺動可能で、第2転写ベルト113の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト113がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部134に集められる。
In FIG. 2, the brush roller of the cleaning device 118 is away from the surface of the
以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。片面印刷の場合には、「第2転写ベルト113による片面転写モード」と「第1転写ベルト107による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト113を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が第2転写ベルト113に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。
The image forming process in the duplex printing mode in which the “duplex transfer mode” is set has been described above. In the case of duplex printing, printing is always performed by this image forming process. In the case of single-sided printing, there are two types of “single-sided transfer mode by the
後者の第1転写ベルト107を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が、第2転写ベルト113には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。
When the single-side transfer mode using the latter first transfer belt 107 is set, a visible image formed on the first transfer belt 107 in a four-color overlap (or single color black) is transferred to the
図3に、スキャナ210およびそれに装着されたADF230の、原稿画像読み取り機構を示す。このスキャナ210のコンタクトガラス231上に置かれた原稿は、照明ランプ232により照明され、原稿の反射光(画像光)が第1ミラー233で副走査方向yと平行に反射される。照明ランプ232および第1ミラー233は、図示しない、副走査方向yに定速駆動される第1キャリッジに搭載されている。第1キャリッジと同方向にその1/2の速度で駆動される、図示しない第2キャリッジには、第2および第3ミラー234,235が搭載されており、第1ミラー233が反射した画像光は第2ミラー234で下方向(z)に反射され、そして第3ミラー235で副走査方向yに反射されて、レンズ236により集束され、CCD207に照射され、電気信号に変換される。
FIG. 3 shows a document image reading mechanism of the
第1および第2キャリッジは、走行体モーター238を駆動源として、y方向に往(原稿走査),復(リタ−ン)駆動される。このようにスキャナ210は、コンタクトガラス231上の原稿をランプ232およびミラー233で走査して原稿画像をCCD207に投影するフラットベッド方式の原稿スキャナであるが、シートスルー読み取りも可能なように、第1キャリッジがホームポジション(待機位置)HPで停止しているときの第1ミラー233の読み取り視野位置に、シートスルー読み取り窓であるガラス240があり、このガラス240の上方に自動原稿供給装置(ADF)13が装着されており、ADF230の搬送ドラム(プラテン)244がガラス240に対向している。
The first and second carriages are driven forward (original scanning) and backward (return) in the y direction using the traveling
ADF230の原稿トレイ241に積載された原稿は、ピックアップローラ242およびレジストローラ対243で搬送ドラム244と押さえローラ245の間に送り込まれて、搬送ドラム244に密着して読み取りガラス240の上を通過し、そして排紙ローラ246,247で、原稿トレイ241の下方の圧板兼用の排紙トレイ248上に排出される。
The documents stacked on the
原稿の表面の画像は、原稿読取窓である読み取りガラス240を通過する際に、その直下に移動している照明ランプ232により照射され、原稿の表面の反射光は、第1ミラー233以下の光学系を介してCCD207に照射され光電変換される。すなわちRGB各色画像信号に変換される。搬送ドラム244の表面は、読み取りガラス240に対向する白色背板であり、白基準面となるように白色である。
When the image on the surface of the document passes through the reading
読み取りガラス240と原稿始端の位置決め用のスケール251との間には、基準白板239、ならびに、第1キャリッジを検出する基点センサ249がある。基準白板239は、照明ランプ232の個々の発光強度のばらつき,また主走査方向のばらつきや、CCD207の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読み取りデータがばらつく現象を補正(シェーディング補正)するために用意されている。
Between the reading
ADF230の基体248は、奥側(図3紙面の裏側)でスキャナ210の基体にヒンジ結合(蝶番連結)しており、基体248の手前側(図3紙面の表側)の取っ手250mを持ってADF230の基体248引き上げることにより、ADF230を起こす(開く)ことができる。ADF230の基体248の奥側には、ADF230の開閉を検出するスイッチがある。ADF230の、コンタクトガラス231に対向する圧板250pがADF230の底面部に装着されており、ADF230が閉じると、圧板250pの下面が、図3に示すように、コンタクトガラス231の上面に密着する。
The
図4に、図1の複合機能複写機MF1の画像処理システムの構成を示す。複合機能複写機MF1は、原稿画像読取りおよびカラー印刷を行うエンジン260,コントローラボード270および操作ボード90を含む。エンジン260は、画像読取りおよび印刷のプロセスを制御するCPU261,上述のカラースキャナ210,上述のプリンタ100、および、ASIC(Application Specific IC)で構成した画像入出力処理262を備えている。
FIG. 4 shows the configuration of the image processing system of the multifunction copying machine MF1 shown in FIG. The multi-function copier MF1 includes an
スキャナ210のセンサボードユニットSBU上にはCPU,ROMおよびRAMがあり、該CPUが該ROMに格納されたプログラムを該RAMに書き込んで実行する事で、スキャナ210の全体の制御を行っている。また、プロセス制御用のCPU261と通信線を介して接続されおり、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を行う。スキャナ210内のCPUは、原稿検知センサ,HPセンサ,圧板開閉センサ,冷却ファン等の検知及びON/OFFの制御をする。スキャナ210内において、スキャナモータドライバが、CPUからのPWM出力によりドライブされ励磁パルスシーケンスを発生し原稿走査駆動用のパルスモータを駆動する。
The sensor board unit SBU of the
原稿画像は、ランプレギュレータによって通電されるハロゲンランプ232の光量出力により照明されて、原稿の反射光すなわち光信号は、複数ミラー及びレンズを通りR,GおよびB読み取り用の3個のラインセンサを含むCCD207に結像される。3ラインCCD207は、センサボードユニットSBU上のAFE212によって、各駆動クロックを与えられて各RGBの各画素のアナログの画像信号をAFE212に出力する。
The original image is illuminated by the light output of the
コントローラボード270は、CPU272と、ASICで構成された書画蓄積制御273と、ハードディスク装置(以下ではHDDと表記)122と、ローカルメモリ(MEM−C)276と、システムメモリ(MEM−P)279と、ノースブリッジ(以下、NBと記す)278と、サウスブリッジ(以下、SBと記す)285と、NIC280(Network Interface Card)と、USBデバイス281と、IEEE1394デバイス282と、セントロニクスデバイス283他を含む。操作ボード90は、コントローラボード270の書画蓄積制御273に接続されている。ファクシミリコントロールユニット(FCU)287も、書画蓄積制御273にPCIバスで接続されている。
The controller board 270 includes a
CPU272は、NIC280を介してLANに接続されたパソコンPCあるいはインターネットを介する他のパソコンPCと書画情報の送受信を行うことができる。また、USB281,IEEE1394 282,セントロニクス283を用いてパソコン,プリンタ,デジタルカメラ等と通信することができる。
The
SB285と、NIC280と、USBデバイス281と、IEEE1394デバイス282と、セントロニクスデバイス283と、MLB284は、NB278にPCIバスで接続されている。このように、MLB284は、エンジン260にPCIバスを介して接続する基板である。そして、MLB284は、外部から入力された書画データをイメージデータ(画像データ)に変換し、変換された画像データをエンジン260に出力する。
The
コントローラボード270の書画蓄積制御273にローカルメモリ276、HDD122などが接続されると共に、CPU272と書画蓄積制御273とがCPUチップセットのNB278を介して接続されている。書画蓄積制御273とNB278とは、AGP(Accelerated Graphics Port)を介して接続されている。
The
CPU272は、複合機能複写機MF1の全体制御を行うものである。NB278は、CPU272、システムメモリ279、SB285および書画蓄積制御273を接続するためのブリッジである。システムメモリ279は、複合機能複写機MF1の描画用メモリなどとして用いるメモリである。SB285は、NB278とPCIバス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。また、ローカルメモリ276はコピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるメモリである。HDD122は、画像データの蓄積,文書データの蓄積,プログラムの蓄積,フォントデータの蓄積,フォームの蓄積,LUT(Look Up Table)の蓄積などを行うためのメモリである。また、操作ボード90は、ユーザからの入力操作を受け付けると共に、ユーザに向けた表示を行う操作部である。
The
図4には、スキャナ210およびプリンタ100と画像入出力装置262との間でやり取りする画像データの流れを示す。画像入出力処理262には、カラー原稿スキャナ210が原稿画像を読み取って発生するR,G,B画像データのそれぞれに対してシェーディング補正,読取りγ補正,MTF補正等を行い、必要に応じて補正後のR,G,B画像データをC,M,Y,K記録色データに変換するスキャナ画像処理263があり、また、R,G,B画像データ又はC,M,Y,K記録色データをプリンタ100の、C,M,Y,K各色書込みユニット210〜213の画像表現特性に合ったC,M,Y,K印刷データに変換するプリンタ画像処理264があり、更に、書画蓄積制御273に原稿読取り画像データRGB又はCMYKを出力し、書画蓄積制御273が出力する画像データRGB又はCMYKをプリンタ画像処理264に与える画像処理I/F(Interface circuit)265がある。
FIG. 4 shows the flow of image data exchanged between the
原稿1枚につき1枚の印刷を行う一枚コピーのときには、スキャナ画像処理263からCMYK記録色データが画像処理I/F265に出力され、画像処理I/F265がこれらの画像データをプリンタ画像処理264に出力し、プリンタ画像処理264が必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして各書込みユニット(レーザ書込ユニット30の各レーザ発光器)に出力する。
In the case of a single copy for printing one sheet per original, the CMYK recording color data is output from the
原稿1枚につき複数枚の印刷を行う連続コピーのときには、スキャナ画像処理263からCMYK記録色データが画像処理I/F265に出力され、画像処理I/F265によってこれらの画像データは書画蓄積制御273に出力されてローカルメモリ272又はHDD271に一時蓄積され、そして1枚のコピーの度に読み出されて書画蓄積制御273から画像処理I/F265を介してプリンタ画像処理264に与えられる。プリンタ画像処理264は、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして各書込みユニットに出力する。
In the case of continuous copying in which a plurality of sheets are printed per original, the CMYK recording color data is output from the
スキャナ210による原稿読取りおよび登録、又は、外部への送信のときには、スキャナ画像処理263が出力するRGB画像データが、画像処理I/F265および画像蓄積制御273を介して、HDD271に登録される、又は、ローカルメモリ276又はHDD271に一時蓄積してから外部に送出される。
When reading and registering a document by the
プリンタ100による登録RGB画像データ、又は、外部から受信したRGB画像データの印刷のときには、画像蓄積制御273および画像処理I/F265を介してRGB画像データがプリンタ画像処理264に与えられる。プリンタ画像処理264は、RGB画像データをCMYK記録色データに変換してから、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、各書込みユニットに出力する。
When printing the registered RGB image data by the
図5に、図4に示すAFE212の構成の概要を示す。AFE212は、R,G,B各画像信号をA/D変換のためにサンプリング保持する相関二重サンプリング回路(CDS)1〜3,画像信号の変動範囲を所定のレンジ内に校正するオフセット調整回路4〜6,指定されたゲインで画像信号を増幅するプログラマブルゲインアンプ(PGA)7〜9,カラー読み取りモードではR,G,B画像信号を順番に選択して出力し、モノクロ(単色)読み取りモードではG(特定色)画像信号のみを選択して出力するマルチプレクサ(MUX),それが選択出力する画像信号を画像データにデジタル変換するA/D変換器11,外部インターフェース12,AFE制御13およびクロック生成14を備える。
FIG. 5 shows an outline of the configuration of the
本実施例の画像読み取り装置は、CCD207およびAFE212の駆動モードとして、特定単色高解像度読み取りモードであるモノクロモード(600dpi出力),カラー高解像度モード(各色600dpi出力),カラー低解像度モード(各色200dpi出力)およびカラー中解像度モード(各色300dpi出力)を持ち、操作ボード90又はPCから指定されるモード(モノクロ/カラーと解像度の組み合わせ)又は複写条件に応じて、上記駆動モードを選択する。
The image reading apparatus according to the present embodiment has a monochrome mode (600 dpi output), a color high resolution mode (600 dpi output for each color), and a color low resolution mode (200 dpi output for each color) as drive modes for the
ここで、上記モノクロモード,カラー高解像度モード,カラー低解像度モードおよびカラー中解像度モードのそれぞれにおいて、AFE212のクロック生成14が、CCD207ならびにAFE212内各部に出力する制御信号の主要なものを説明する。
Here, the main control signals output from the
図8の(a)は、モノクロモードにおいてクロック生成14が、CCD207に与える制御信号と、CCD207が出力する画像信号を示す。φ1,φ2は転送クロック、φRSはリセットパルス、φCPはクランプパルス、R,G,BはCCD207の赤色,緑色,青色出力である。CCD207は周期T(=周波数1/T)のクロックφ1,φ2にて駆動されて、1ライン上の各ピクセルの光電変換信号すなわち画像信号をシリアル出力する。クロックφ1,φ2の1周期Tが、1ピクセル(画素)の画像信号出力期間である。すなわち、クロックφ1,φ2に同期して、CCD207が1ライン上の各画素の画像信号を出力する。
FIG. 8A shows a control signal that the
図8の(b)には、モノクロモードにおけるAFE212の入力画像信号R,G,Bおよび出力画像データDならびにAFE212内の制御信号を示す。ADCLKはA/D変換回路11のA/D変換タイミングを指定するA/D変換クロック、CLPはCDS1〜3のクランプ信号、S/HはCDS1〜3のサンプルホールド信号、R,G,Bは前記CCD207の出力(画像信号:アナログ信号)、DはAFE212のデジタル出力(画像データ:デジタルデータ)である。モノクロ読取ではR,Bのアナログ画像信号は不要であるため、Gのアナログ信号のみがA/D変換される。このためMUX10は、つねにG入力を選択し出力する。A/D変換器11のサンプリングレートは1/Tである。
FIG. 8B shows input image signals R, G, B and output image data D of the
図9の(a)は、カラー高解像度モードにおける、CCD207の入出力信号である。信号名は図8の(a)と同じである。CCD207は周期3Tのクロックで駆動される。すなわちCCD207の駆動クロックの周波数はモノクロモードの1/3となる。図9の(b)は、カラー高解像度モードにおける、AFE212の入出力信号である。信号名は図8の(b)と同じである。(3-1)CLP(G),(3-1)S/H(G)はCDS2に、(3-1)CLP(B),(3-1)S/H(B)はCDS3に、(3-1)CLP(R),(3-1)S/H(R)はCDS1に、それぞれ印加される。これは、後述の他のカラーモードの場合も同様である。
FIG. 9A shows input / output signals of the
S/Hの立上りを基準にMUX10は、T時間ごとに画像信号RGBを順次に切り換え選択出力する。これも、後述の他のカラーモードの場合も同様である。
Based on the rise of S / H, the
高解像度のカラー読取では、R,G,B3色の画像信号をA/D変換する必要がある。このため、A/D変換器11のサンプリングレートはモノクロモードの読取と同じであるが、1色当りのサンプリングレートはモノクロモードの1/3となる。つまり1ラインの読取時間はモノクロモードの3倍となる。
In high-resolution color reading, it is necessary to A / D convert R, G, B3 image signals. For this reason, the sampling rate of the A /
図10の(a)は、カラー低解像度モードにおけるCCD207の入出力信号である。信号名は図8の(a)と同じである。CCD207は周期Tのクロックで駆動される。すなわちCCD207駆動クロックの周波数はモノクロモードと同じである。図10の(b)は、カラー低解像度モードにおける、AFE212の入出力信号である。信号名は図8の(b)と同じである。カラー低解像度モードの読み取りでは、R,G,B3色のアナログ信号をA/D変換する必要がある。しかし、出力画像の解像度が低いため、すべての画素出力をA/D変換する必要はない。このため、3画素毎にA/D変換を行い、残りの画素ではA/D変換を行わない。1色当りのサンプリングレートは、カラー高解像度モードと同じくモノクロモードの1/3であるが、読取1ラインあたりでA/D変換される画素数は1/3となる。従って、1ラインの読取時間はカラー高解像度モードの1/3、すなわちモノクロモードと同じとなる。
FIG. 10A shows input / output signals of the
また図11の(a)は、カラー中解像度モードにおけるCCD207の入出力信号である。信号名は図8の(a)と同じである。CCD207は周期1.5Tのクロックで駆動される。すなわちCCD207駆動クロックの周波数はモノクロモードの2/3である。図11の(b)は、カラー中解像度モードにおけるAFE212の入出力信号である。信号名は図8の(b)と同じである。カラー中解像度モードにおいても、すべての画素出力をA/D変換する必要はない。このため、2画素毎にA/D変換を行い、残りの画素ではA/D変換を行わない。1色当りのサンプリングレートは、カラー高解像度モードと同じくモノクロの1/3であるが、読取1ラインあたりでA/D変換される画素数は1/2となる。従って、1ラインの読取時間はカラー高解像度モードの1/2、すなわちモノクロモードの1.5倍となる。以上をまとめると、次の通りである。
FIG. 11A shows input / output signals of the
A.モノクロモード
解像度:高解像度(600dpi)
CCD207の駆動周期:T
ADC11の変換対象:G信号
ADC11の変換周期:T
1ライン読み取り時間:nT。
A. Monochrome mode Resolution: High resolution (600 dpi)
CCD207 drive cycle: T
1 line reading time: nT.
B.カラー高解像度モード
解像度:高解像度(600dpi)
CCD207の駆動周期:3T
ADC11の変換対象:R,G,B信号(R,G,Bの画素単位順次変換)
ADC11の変換周期:T
1ライン読み取り時間:3×nT。
B. Color high resolution mode Resolution: High resolution (600 dpi)
CCD207 drive cycle: 3T
Conversion cycle of ADC 11: T
1 line reading time: 3 × nT.
C.カラー低解像度モード
解像度:低解像度(200dpi)
CCD207の駆動周期:T
ADC11の変換対象:R,G,B信号(R,G,Bの画素単位順次変換)
ADC11の変換周期:T(各色については1/3の間引き変換となる)
1ライン読み取り時間:nT。
C. Color low resolution mode Resolution: Low resolution (200 dpi)
CCD207 drive cycle: T
Conversion cycle of ADC 11: T (for each color, 1/3 decimation conversion)
1 line reading time: nT.
D.カラー中解像度モード
解像度:中解像度(300dpi)
CCD207の駆動周期:1.5T
ADC11の変換対象:R,G,B信号(R,G,Bの画素単位順次変換)
ADC11の変換周期:T(各色については1/2の間引き変換となる)
1ライン読み取り時間:1.5×nT。
D. Color medium resolution mode Resolution: Medium resolution (300 dpi)
CCD207 drive cycle: 1.5T
Conversion cycle of the ADC 11: T (1/2 color thinning conversion is performed for each color)
One line reading time: 1.5 × nT.
図6には、クロック生成14の上述の各種制御信号を生成する回路を示し、図7には各種制御信号の中の主たるものを示す。図6上のクロックパルス発生器(OSC)20が発生するクロックパルスを、第1カウンタ21および第2カウンタ31がカウントアップする。第1カウンタ21のカウントデータが10進数の12を表すものになったときにアンドゲート22の出力がクリア指示レベルLになり、これにより第1カウンタ21がクリアされてそのカウントデータが0を表すものになり、これによってアンドゲート22の出力が高レベルHに反転し、カウンタ21が続いてクロックパルスをカウントアップする。この動作が繰り返される。すなわちカウンタ21は、10進数の0〜11を繰り返しカウントする循環カウンタである。第2カウンタ31も循環カウンタであるが、そのカウントデータが36になるとアンドゲート32の出力がLに反転してカウンタ31をクリアするので、カウンタ31は、10進数の0〜35を繰り返しカウントする循環カウンタである。
FIG. 6 shows a circuit for generating the above-described various control signals of the
第1カウンタ21のカウントデータ(第1カウントデータ)が0になるとアンドゲート23の出力がLになり、これが周期TのリセットパルスφRSとして、データセレクタ60の入力ポートA,Cに与えられる。φRSのHからLへの立下りによってフリップフロップ24がセットされてそのQ出力がHとなる。第1カウントデータが6を表すものになると、アンドゲート25の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ24がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ24のQ出力(のH)およびその反転信号であるQバー(オーバライン付きQ)出力(のH)は、それぞれ転送クロックφ1,φ2として、データセレクタ60の入力ポートAおよびCに与えられる。第1カウントデータが3を表わす間、アンドゲート26の出力が低レベルLとなり、これがクランプパルスφCPとしてデータセレクタ60の入力ポートA,Cに与えられる。
When the count data (first count data) of the
このクランプパルスφCPによってフリップフロップ27がセットされてそのQ出力がHとなる。第1カウントデータが9を表すものになると、アンドゲート28の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ27がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ24のQ出力(のH)は、A/D変換クロックADCLKとして、データセレクタ60の入力ポートA〜Dに与えられる。第1カウントデータが10を表すものになると、アンドゲート29の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ30がセットされてそのQ出力がHに反転する。第1カウントデータが4を表すものになると、フリップフロップ30がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ30のQ出力(のH)およびその反転信号であるQバー出力(のH)は、それぞれクランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/Hとして、データセレクタ60の入力ポートAのみに与えられる。
The flip-
該クランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/Hのいずれも、CDS2に与えるものCLP(G),S/H(G)、CDS3に与えるものCLP(B),S/H(B)、および、CDS1に与えるものCLP(R),S/H(R)の3ラインに分岐して、データセレクタ60の入力ポートAに与えられる。図6上には、CDS3およびCDS1に与えるクランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/H(合計4信号)を、1本の太線矢印で示し、そこには「B,R用のCLP,S/H」と表記した。
Both the clamp signal CLP and the sample hold signal S / H are given to CDS2, CLP (G), S / H (G), those given to CDS3, CLP (B), S / H (B), and CDS1. The data is branched into three lines CLP (R) and S / H (R) and supplied to the input port A of the
以上に説明した、データセレクタ60の入力ポートAに与えられる信号は、上述のモノクロモードで使用されるものであり、モノクロモードを表わすモードデータがデータセレクタ60の出力選択制御の入力端に与えられると、データセレクタ60の出力ポートから、CCD207,CDS1〜3に与えられる。これらの、モノクロモード指定時にデータセレクタ60から出力される入力ポートAの入力制御信号は、図8に示すものである。
The signal given to the input port A of the
第2カウンタ31のカウントデータ(第2カウントデータ)が0を表わすものになるとアンドゲート33の出力がHになってフリップフロップ34がセットされそのQ出力がHに、Qバー出力がLに反転する。そして第2カウントデータが18を表すものになるとアンドゲート35の出力がHになってフリップフロップ34がリセットされてQ出力がLに、Qバー出力がHにもどる。フリップフロップ34のQ出力とQバー出力は周期3Tの転送クロック3φ1,3φ2として、データセレクタ60の入力ポートBのみに与えられる。第2カウントデータが0のときアンドゲート33の出力がLとなり、これが周期3Tのリセットパルス3φRSとして、データセレクタ60の入力ポートBのみに与えられる。また、第2カウントータが3のときアンドゲート50の出力がLとなり、これが周期3Tのクランプパルス3φCPとしてデータセレクタ60の入力ポートBのみに与えられる。
When the count data (second count data) of the
第2カウントデータが10を表すものになると、アンドゲート36の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ37がセットされてそのQ出力がHに反転する。第2カウントデータが22を表すものになると、フリップフロップ37がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ37のQ出力は、クランプ信号(3-1)CLPとして、データセレクタ60の入力ポートBのみに与えられる。第2カウントデータが28を表すものになると、アンドゲート39の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ40がセットされてそのQ出力がHに反転する。第2カウントデータが4を表すものになると、フリップフロップ40がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ40のQ出力は、サンプルホールド信号(3-1)S/Hとして、データセレクタ60の入力ポートBのみに与えられる。
When the second count data represents 10, the output of the AND
該クランプ信号(3-1)CLPおよびサンプルホールド信号(3-1)S/Hのいずれも、CDS2に与えるものCLP(G),S/H(G)、CDS3に与えるものCLP(B),S/H(B)、および、CDS1に与えるものCLP(R),S/H(R)の3ラインに分岐して、データセレクタ60の入力ポートBに与えられる。図6上には、CDS3およびCDS1に与えるクランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/H(合計4信号)を、1本の太線矢印で示し、そこには「B,R用のCLP,S/H」と表記した。
Both of the clamp signal (3-1) CLP and the sample hold signal (3-1) S / H are given to CDS2, CLP (G), S / H (G), those given to CDS3 CLP (B), What is given to S / H (B) and CDS1 is branched into three lines CLP (R) and S / H (R) and given to input port B of
以上に説明した、データセレクタ60の入力ポートBに与えられる信号は、上述のカラー高解像度モードで使用されるものであり、カラー高解像度モードを表わすモードデータがデータセレクタ60の出力選択制御の入力端に与えられると、データセレクタ60の出力ポートから、CCD207,CDS1〜3に与えられる。これらの、カラー高解像度モード指定時にデータセレクタ60から出力される入力ポートBの入力制御信号は、図9に示すものである。
The signal given to the input port B of the
第2カウントデータが16を表すものになると、アンドゲート42の出力がHに反転しこれによってフリップフロップ43がセットされてそのQ出力がHに反転する。第2カウントデータが28を表すものになると、フリップフロップ43がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ43のQ出力は、クランプ信号(3-2)CLPとして、データセレクタ60の入力ポートCのみに与えられる。第2カウントデータが22を表すものになると、フリップフロップ44がセットされてそのQ出力がHに反転する。第2カウントデータが34を表すものになると、フリップフロップ44がリセットされてそのQ出力がLに反転する。フリップフロップ44のQ出力は、サンプルホールド信号(3-2)S/Hとして、データセレクタ60の入力ポートCのみに与えられる。
When the second count data represents 16, the output of the AND
該クランプ信号(3-2)CLPおよびサンプルホールド信号(3-2)S/Hのいずれも、CDS2に与えるものCLP(G),S/H(G)、CDS3に与えるものCLP(B),S/H(B)、および、CDS1に与えるものCLP(R),S/H(R)の3ラインに分岐して、データセレクタ60の入力ポートCに与えられる。図6上には、CDS3およびCDS1に与えるクランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/H(合計4信号)を、1本の太線矢印で示し、そこには「B,R用のCLP,S/H」と表記した。
Both of the clamp signal (3-2) CLP and the sample hold signal (3-2) S / H are given to CDS2, CLP (G), S / H (G), those given to CDS3 CLP (B), What is given to S / H (B) and CDS1 is branched into three lines CLP (R) and S / H (R) and given to input port C of
以上に説明した、データセレクタ60の入力ポートCに与えられる信号は、上述のカラー低解像度モードで使用されるものであり、カラー低解像度モードを表わすモードデータがデータセレクタ60の出力選択制御の入力端に与えられると、データセレクタ60の出力ポートから、CCD207,CDS1〜3に与えられる。これらの、カラー低解像度モード指定時にデータセレクタ60から出力される入力ポートCの入力制御信号は、図10に示すものである。
The signal given to the input port C of the
第2カウントデータが0を表わすものになるとフリップフロップ47がセットされそのQ出力がHに、Qバー出力がLに反転する。そして第2カウントデータが9を表すものになるとアンドゲート48の出力がHになってフリップフロップ47がリセットされてQ出力がLに、Qバー出力がHに戻る。フリップフロップ47のQ出力とQバー出力は周期1.5Tの転送クロック1.5φ1,1.5φ2として、データセレクタ60の入力ポートDのみに与えられる。第2カウントデータが0又は18のときオアゲート49の出力がLとなり、これが周期1.5Tのリセットパルス1.5φRSとして、データセレクタ60の入力ポートDのみに与えられる。また、第2カウントデータが3又は21のときオアゲート52の出力がLとなり、これが周期1.5Tのがクランプパルス1.5φCPとしてデータセレクタ60の入力ポートDのみに与えられる。入力ポートDに与えられるクランプ信号(3-3)CLPは、入力ポートBに与えられるサンプルホールド信号(3-1)S/Hと同じ信号である。第2カウントデータが1を表すものになると、フリップフロップ54がセットされ、第2カウントデータが13を表すものになると、フリップフロップ54がリセットされる。フリップフロップ54のQ出力は、サンプルホールド信号(3-3)S/Hとして、データセレクタ60の入力ポートDのみに与えられる。
When the second count data represents 0, the flip-
該クランプ信号(3-3)CLPおよびサンプルホールド信号(3-3)S/Hのいずれも、CDS2に与えるものCLP(G),S/H(G)、CDS3に与えるものCLP(B),S/H(B)、および、CDS1に与えるものCLP(R),S/H(R)の3ラインに分岐して、データセレクタ60の入力ポートCに与えられる。図6上には、CDS3およびCDS1に与えるクランプ信号CLPおよびサンプルホールド信号S/H(合計4信号)を、1本の太線矢印で示し、そこには「B,R用のCLP,S/H」と表記した。
Both of the clamp signal (3-3) CLP and the sample hold signal (3-3) S / H are given to CDS2, CLP (G), S / H (G), those given to CDS3, CLP (B), What is given to S / H (B) and CDS1 is branched into three lines CLP (R) and S / H (R) and given to input port C of
以上に説明した、データセレクタ60の入力ポートDに与えられる信号は、上述のカラー中解像度モードで使用されるものであり、カラー中解像度モードを表わすモードデータがデータセレクタ60の出力選択制御の入力端に与えられると、データセレクタ60の出力ポートから、CCD207,CDS1〜3に与えられる。これらの、カラー中解像度モード指定時にデータセレクタ60から出力される入力ポートDの入力制御信号は、図11に示すものである。
The signal given to the input port D of the
なお、実施例1の画像読み取り装置は、3ラインセンサを備えるイメージセンサを用いるもの(a=3)であるが、本発明は2ラインセンサを備えるイメージセンサを用いる画像読み取り装置(a=2)にも同様に適用できる。この読取装置(a=2)は、たとえば奇数番画素読み取り用ラインセンサと偶数番画素読み取り用ラインセンサを備えるイメージセンサを用いて、高解像度読み取りのためのタイミング回路は、上述のポートBに制御信号を与えるタイミング回路と同様に構成する。ただし、カウンタ31は0〜23の循環カウンタとし、3φ1,3φ1等は周期2Tの2φ1,2φ1等とする。低解像度読み取りは、上述のポートAに制御信号を与えるタイミング回路と同様に構成し、一方のラインセンサの画像信号のみをMUX10からA/D変換器11に出力するようにする。同様に、R,G,Bの読み取りをそれぞれ奇数番画素読み取り用と偶数番画素読み取り用の2ラインセンサとして、合計で6個(a=6)のラインセンサを備えるイメージセンサにも本発明を適用できるし、G読み取りのみ高精細にするため奇数番画素読み取り用と偶数番画素読み取り用の2ラインセンサとしBおよびRはそれぞれ1ラインセンサとして、合計で4個(a=4)のラインセンサを備えるイメージセンサにも本発明を適用できる。B又はRも奇数番画素読み取り用と偶数番画素読み取り用の2ラインセンサとする場合にはイメージセンサは合計で5個(a=5)のラインセンサを備えることになるが、この場合にも本発明を適用できる。
The image reading apparatus according to the first embodiment uses an image sensor including a 3-line sensor (a = 3), but the present invention uses an image reading apparatus (a = 2) using an image sensor including a 2-line sensor. The same applies to the above. This reading device (a = 2) uses, for example, an image sensor including an odd-numbered pixel reading line sensor and an even-numbered pixel reading line sensor, and a timing circuit for high-resolution reading is controlled by the above-described port B. The configuration is the same as that of the timing circuit for supplying a signal. However, the
1〜3:相関2重サンプリング回路
7〜9:プログラマブルゲインアンプ
10:マルチプレクサ
11:A/D変換器
101:感光体 102:帯電装置
103:現像装置 104:クリーニング装置
105:除電装置 106:露光装置
107:第1転写ベルト
108〜110:ローラ
111:第1転写手段
112:クリーニング装置
113:第2転写ベルト
114〜16:回転ローラ
117:第2転写手段
118:クリーニング装置
119:チャージャ
120:用紙(記録媒体)
121,122:給紙カセット
123:定着器 124:排紙ガイド
125:排紙ローラ
126:排紙スタック
127:補給トナー収納部
128:カートリッジ
129:フレーム 130:開閉支軸
131,132:給紙ローラ
133:レジストローラ
221,225:ロータリエンコーダ
224:ステッピングモータ
231:原稿台ガラス 232:照明ランプ
233:第1ミラー 234:第2ミラー
235:第3ミラー 236:レンズ
207:CCD 238:ステッピングモータ
239:基準白板 240:ガラス
241:原稿トレイ 242:ピックアップローラ
243:レジストローラ対 244:搬送ドラム
245:押さえローラ 246,247:排紙ローラ
248:排紙トレイ兼用の圧板
249:基点センサ 250:軸
251:スケール 260:モーター制御ユニット
1-3: Correlated double sampling circuits 7-9: Programmable gain amplifier 10: Multiplexer 11: A / D converter 101: Photoconductor 102: Charging device 103: Developing device 104: Cleaning device 105: Static eliminating device 106: Exposure device 107: first transfer belt 108 to 110: roller 111: first transfer means 112: cleaning device 113:
121, 122: Paper feeding cassette 123: Fixing device 124: Paper ejection guide 125: Paper ejection roller 126: Paper ejection stack 127: Replenishment toner storage 128: Cartridge 129: Frame 130: Opening and closing
Claims (6)
複数の解像度の中の指定解像度に対応して、該解像度の画像データを前記A/D変換器が出力するための制御信号を出力するクロック生成器、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。 An image sensor including a plurality of line sensors, an A / D converter that converts an analog image signal output from the line sensor into digital data, that is, image data, and an analog image signal of the plurality of line sensors are sequentially selected and An image reading apparatus comprising: a multiplexer that outputs to an A / D converter; and a clock generator that outputs a control signal for controlling operation to the image sensor, the A / D converter, and the multiplexer.
An image reading apparatus comprising: a clock generator that outputs a control signal for outputting the image data of the resolution corresponding to a specified resolution among a plurality of resolutions by the A / D converter.
The image reading apparatus according to claim 1, a printer that forms an image represented by image data on a sheet, and an image that is suitable for image formation of the printer using image data output from the image reading apparatus. An image forming apparatus comprising image data processing means for converting data.
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