JP2006304186A - 画像読み取り装置および複写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数ランプをもつ画像読み取り装置において、ランプ異常によるダウンタイムを極力抑える。
【解決手段】 複数ランプ，光電変換手段１０７，画像信号増幅手段３２およびＡ／Ｄ変換手段３４を含む画像データ生成手段１００；基準白板ｒｗｐ；該基準白板を照明して生成した画像データが所定レベルを表すように、画像データのレベルを制御するパラメータ（増幅ゲイン，オフセット）を調整するパラメータ調整手段１１１；パラメータ調整後、ランプを個別に順次点灯付勢して基準白板を照明して生成した画像データのレベルに基づいて各ランプの異常の有無を検出し異常を検出するとランプ対応の異常情報を生成するランプ異常検出手段４２；および、異常情報に基づいて、複数ランプの中の一部が異常、他が正常の場合には、正常ランプを点灯付勢して画像読み取りを行なう読み取り制御手段４２；を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、原稿照明用の光源を２灯以上用いている画像読み取り装置に関する。この画像読み取り装置は例えば、スキャナ，デジタル複写機，ファクシミリなどに用いられる。

特開２０００− ３９６７９号公報 特開２００２−３６８９５５号公報。

特許文献１には、原稿照明用の複数の光源をひとつずつ点灯して白基準板を読み取って、イメージセンサの画像読み取り電気信号に基づいて各光源が寿命に達したかを判定する画像読み取り装置が開示されている。特許文献２には、原稿証明用のＲ，Ｇ，Ｂ各色発光の各ＬＥＤを個別に点灯して白色基準板を読み取って、ＣＣＤの画像読み取り電気信号に基づいて各ＬＥＤの異常の有無を判定する画像読み取り装置が開示されている。

従来より、原稿等の画像情報を副走査方向にライン走査し、その画像情報を読取手段としての光電変換手段（ＣＣＤ）のセンサ面上に結像させ、該光電変換手段から得られる出力信号を利用して、該原稿等の画像情報を読取るようにした画像読み取り装置が種々提案されている。近年では、読み取り装置の高速化も進んできており、読み取り画像のＳＮを確保する為には、原稿面の照度を高くすることが必要となっている。このため高速の読取を行う画像読み取り装置では、照明用のランプを２灯以上にして原稿面の必要照度を確保しているものがある。

原稿の読み取りに先立って、基準白板をよみとってシェーディング補正用データを生成しメモリに記憶しておき、そのシェーディング補正用データで原稿読み取りの画像データを読み取り補正（正規化）することで、原稿照明の主走査方向の光量ムラ，ＣＣＤの主走査方向に分布する画素セル（光電変換ピクセル）の感度ムラ，経時的なランプ出力変動等による画像信号レベルのバラツキを補正し、原稿の画像情報を高品質に読み取っている。

また、原稿の読み取りに先立って、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを有効に利用して分解能の高い画像データを生成する為、基準白板の読取レベルが所定のレベルとなるような調整が予め行われる。画像読み取り装置の電源投入直後に、画像読み取り光学系を基準白板読み取り位置に移動して、ランプを点灯させてＣＣＤの画像信号の増幅率を増減することで、基準白板３の読み取りレベルが所定のレベルとなるようにゲイン調整が行われる。

ところが、複数の照明ランプを備える場合、１つのランプが不点灯の状態でも、上記ゲイン調整の増幅率の可変範囲が十分であれば、増幅率の自動調整によって基準白板の読取レベルが所定の値に自動的に調整されるので、個別のランプ不良の検出を行うことが出来ないという問題点がある。このような状態では、過大な増幅率の設定によって画像データのＳＮが低下して、読みとり画像品質が低下する可能性が高くなる。また、原稿面を片側から照明することになる為、切り貼りを行った原稿など段差のある原稿を読取った場合、切り貼り部の段差による影が読み取り画像に出てしまうという不具合が生じる。よって、照明系に２灯以上のランプを有した画像読み取り装置において、特許文献１および２に開示のように、ランプの点灯異常を個別に検出することで読取画像品質の低下を未然に防ぐことは重要と言える。

しかしながら、高速な画像読み取り装置を必要とする環境では、より一層画像読み取り装置のダウンタイムによる業務活動の遅延が大きな影響を及ぼすため、前記のようにどちらか一方の不点灯状態を検出してすぐに読取装置を停止させることが必ずしも良いとはいえない。そのため、画像品質が低下したままという条件付きとなるが、異常ランプの交換までの間、正常なランプだけでスキャナ機能を使用可能にしておくことは十分意義があると言える。

本発明は、照明系に２灯以上のランプを有した画像読み取り装置において、ランプの点灯異常を個別に検出し、正常なランプが１つ以上残っているならばスキャナ機能を使用可能のままとし、画像読み取り装置のダウンタイムを極力抑えることを目的とする。

（１）原稿面に光を照射する複数のランプ(102a,b)，前記原稿面の反射光を電気信号に変換する光電変換手段(107)，該光電変換手段より出力された画像信号を増幅する増幅手段(32)および前記画像信号を画像データにデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段(34)を含む画像データ生成手段(100)；
基準白色の読み取りデータを生成するための基準白板(rwp)；
前記画像データ生成手段が前記複数のランプを点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データが所定のレベルを表すものとなるように、前記画像データ生成手段の、画像データのレベルを制御するパラメータ(増幅ゲイン，オフセット)を調整するパラメータ調整手段(111)；
該パラメータ調整手段による前記パラメータの調整の後、前記複数のランプを個別に順次点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データのレベルに基づいて各ランプの異常の有無を検出し異常を検出するとランプ対応の異常情報を生成するランプ異常検出手段(42)；および、
前記異常情報に基づいて、前記複数のランプの中の一部が異常、他が正常の場合には、正常ランプを点灯付勢して画像読み取りを行なう読み取り制御手段(42,301,402)；
を備える画像読み取り装置。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の記号又は対応事項を、例示として参考までに付記した。

複数のランプの中に、異常有ランプおよび正常ランプが混在した場合でも、読み取り動作を継続することで画像読み取り装置のダウンタイムを抑えることが可能になる。

（２）前記ランプ異常検出手段は、前記複数のランプを個別に順次点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データが設定レベル以下であるとランプ対応の異常情報を生成する；上記（１）に記載の画像読み取り装置。これによれば、異常の検出が容易である。

（３）前記ランプ異常検出手段は、ランプの異常を報知する；上記（１）又は（２）に記載の画像読み取り装置。これによれば、ユーザは異常情報に基づいて画像読み取り装置の状態を把握することが可能である。

（４）前記読み取り制御手段は、前記複数のランプが正常の場合には、カラーモードと白黒モードの画像読み取りを行い、前記複数のランプの中の一部が異常、他が正常の場合には、正常ランプを点灯付勢して白黒モードのみの画像読み取りを行なう；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の画像読み取り装置。これによれば、画像品質の低下したカラーモードで読み取ってしまう読み取り異常を生じない。

（５）前記読み取り制御手段は、前記複数のランプがすべて異常の場合には、ランプの異常を報知し読み取り指示には応答せず電源遮断を待つ；上記（４）に記載の画像読み取り装置。これによれば、ランプ異常による読み取り異常を生じない。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の画像読み取り装置(100)；
画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ(200)；および、
前記画像読み取り装置が原稿面を読み取って生成した画像データを、前記プリンタの前記画像形成に適合する画像データに変換して前記プリンタに出力する画像データ処理手段(302)；を備える複写装置。これによれば、複写装置のダウンタイムを抑えることが可能になる。

図１に、本発明の１実施例の原稿読み取り装置を装備したフルカラーデジタル複合機能複写機ＭＦ１の外観を示す。このフルカラー複写機ＭＦ１は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０と、操作ボード１０と、カラースキャナ１００と、カラープリンタ２００の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード１０と、ＡＤＦ１２０付きのカラースキャナ１００は、プリンタ２００から分離可能なユニットであり、カラースキャナ１００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、エンジンコントローラ（ＣＰＵ３０１：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取りを行う。

スキャナ１００およびプリンタ２００ならびに画像入出力装置（３０２：図４）を含むエンジン（３００：図４）を接続したコントローラボード（４００：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（ＦＣＵ ４１７：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。

図２に、複合機能複写機ＭＦ１のスキャナ１００およびそれに装着されたＡＤＦ１２０の、原稿画像読取り機構を示す。このスキャナ１００のコンタクトガラス１０１上に置かれた原稿は、２本の照明ランプ１０２ａ，１０２ｂにより照明され、原稿の反射光（画像光）が第１ミラー１０３で副走査方向ｙと平行に反射される。照明ランプ１０２ａ，１０２ｂおよび第１ミラー１０３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１０４，１０５が搭載されており、第１ミラー１０３が反射した画像光は第２ミラー１０４で下方向（ｚ）に反射され、そして第３ミラー１０５で副走査方向ｙに反射されて、レンズ１０６により集束され、ＣＣＤ１０７に照射され、電気信号に変換される。すなわちＲＧＢ各色画像信号に変換される。

第１および第２キャリッジは、走行体モータ１０８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１００は、コンタクトガラス１０１上の原稿をランプ１０２ａ，１０２ｂおよびミラー１０３で走査して原稿画像をＣＣＤ１０７に投影するフラットベッド読取りの原稿スキャナであるが、第１キャリッジをホームポジション（待機位置）ＨＰに停止して、シートスルー読取りを行うことも可能である。

シートスルー読取りを行うために、自動原稿供給装置（ＡＤＦ）１２０がスキャナ１００に装着されており、第１キャリッジがホームポジションＨＰで停止しているときの第１ミラー１０３の読取り視野位置に、シートスルー読取り窓であるガラス１３２があり、ＡＤＦ１２０の、原稿移送モータ３１９で回転駆動される搬送ドラム（プラテン）１２５がガラス１３２に対向している。

ＡＤＦ１２０の原稿トレイ１２１に積載された原稿は、フィラーセンサ１３０で検出される。なお、原稿サイズは、原稿を所定姿勢に強制するサイド板の設定位置を検出するスイッチ群１３１のオン，オフに基づいて判定される。シートスルー読取りのときには、ＡＤＦ１２０の原稿トレイ１２１に積載された原稿の最上部の一枚が、原稿移送モータ３１９に連結した動力伝達系で駆動されるピックアップローラ１２２および送り込みローラ１２３，１２４でレジストローラ１２５に送り出され、レジストローラ１２５から窓ガラス１３２に送り出されて、このときホームポジションＨＰにある第１ミラー１０３で原稿上の画像が第２ミラー１０４に反射されてＣＣＤ１０７に投影され、ＣＣＤ１０７が投影画像を光電変換して画像信号を発生する。すなわちＲＧＢ各色画像信号を発生する。

この実施例では、ホームポジションＨＰが、画像読取り光学系のシートスルー読取り位置であり、また、フラットベッド読取りの第１キャリッジ駆動始点（＝リターン終点）である。フラットベッド読取りの場合、第１キャリッジをホームポジションＨＰから駆動して、ＨＰからＡ＋Ｂの距離進んだ位置（目盛り板ｓｃｐの右端：読取り開始点）から原稿画像の読取りを開始する。すなわちＣＣＤ１０７が発生する画像信号を有効とする。ホームポジションＨＰと読取り開始点との間には、第１キャリッジを検出する基点センサ１０９、ならびに、基準白板ｒｗｐがある。基準白板ｒｗｐは、コンタクトガラス１０１の左端部の上面に密着している。基準白板ｒｗｐは、照明ランプ１０２ａ，１０２ｂの個々の発光強度のばらつき，また主走査方向ｘのばらつきや、ＣＣＤ１０７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。また、画像信号の増幅ゲイン調整（ＡＧＣ）にも用いられる。

フラットベッド読取りのときには、ホームポジションＨＰから、第１キャリッジの副走査駆動および副走査位置の追跡を開始する。第１キャリッジの読取り視野に基準白板ｒｗｐがあるとき、ＣＣＤ１０７の画像信号（をデジタル変換した画像データ）が、画像信号処理回路１１１（図４）に読込まれる。第１キャリッジが基点センサ１０９を横切るとき第１キャリッジの起動が終わり走査速度が設定値に収束している。副走査位置が読取り始端（Ａ＋Ｂ：目盛り板ｓｃｐの右端の右側）に達したときに、画像信号有効信号（フレーム同期信号：ＦＧＡＴＥ）が有意レベルに切り換えられる。フラットベッド読取りでは、第１キャリッジを、コンタクトガラス１０１上の原稿の先端（右端）まで副走査駆動して、そこで折返してリターン駆動するとき、ホームポジションＨＰで一時停止するが、その直前に、基点センサ１０９が第１キャリッジを検出し、検出時点に副走査位置が基点位置データ（設定値）に初期化される。第１キャリッジはホームポジションＨＰで一時停止してから原稿サイズ検出位置（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）に駆動され、そこで待機する。

ＡＤＦ１２０の基体１３５は、奥側（図２紙面の裏側）でスキャナ１００の基体にヒンジ結合（蝶番連結）しており、基体１３５の手前側（図２紙面の表側）の取っ手１３６を持ってＡＤＦ１２０の基体１３５引き上げることにより、ＡＤＦ１２０を起こす（開く）ことができる。ＡＤＦ１２０の基体１３５の奥側には、ＡＤＦ１２０の開閉を検出する圧板スイッチ１１２（図５）がある。

この実施例では、次のモードの原稿画像読取りを行うことができる：
１．手置原稿読取り
ユーザがＡＤＦ１２０を起こしてコンタクトガラス１０１上に原稿を載せ、ＡＤＦ１２０を倒して圧板１３７で原稿を押さえて、上記のフラットベッド方式の原稿走査（フラットベッド読取り）を行う。第１キャリッジが基準白板ｒｗｐ直下を通過するとき、基準白板ｒｗｐの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。フラットベッド読取りが終わるとユーザがＡＤＦ１２０を起こして原稿を取り出す。ユーザが、原稿をコンタクトガラス１０１上にセットしてＡＤＦ１２０を閉じるとき、画像信号のデジタル処理回路(ＡＦＥ)１１１が、コンタクトガラス１０１上の原稿のサイズを検出する。
２．シートスルー読取り
ＡＤＦ１２０で原稿トレイ１２１上の原稿を移送して上述のシートスルー読取りを行う。一枚の原稿をトレイ１２１から送り出すとき、第１キャリッジを基準白板ｒｗｐの位置に駆動しそしてホームポジションＨＰに戻し、第１キャリッジが基準白板ｒｗｐ直下にあるとき、基準白板ｒｗｐの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。原稿トレイ１２１上の原稿の各一枚についてこの読取りを行う。

図３に、複合機能複写機ＭＦ１のカラープリンタ１００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ２００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ２００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２０８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（タンデム方式）のフルカラー画像形成装置である。

回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体２０１の外周部には、除電装置，クリーニング装置，帯電装置２０２および現像装置２０４が配備されている。帯電装置２０２と現像装置２０４の間には、露光装置２０３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２０１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２０４が扱う色材（トナー）の色が異なる。各感光体２０１（４個）の一部が、第１転写ベルト２０８に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。

第１転写ベルト２０８は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第１転写ローラが感光体２０１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が配備されている。第１転写ベルト２０８より転写紙（用紙）又は第２転写ベルトにトナー像を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。露光装置２０３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。

図３上で、第１転写ベルト２０８の右方には、第２転写ベルト２１５が配備されている。第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５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２１５は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、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，チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、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。転写紙（用紙）は、図の下方の給紙カセット２０９，２１０に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで１枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ２３３に搬送される。第２転写ベルト２１５の上方に、定着器２１４、排紙ガイド２２４、排紙ローラ２２５、排紙スタック２２６が配備されている。第１転写ベルト２０８の上方で、排紙スタック２２６の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部２２７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２０４に適宜補給される。

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２０１による、作像が行われる。すなわち、露光装置２０３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２０２で一様に帯電された感光体２０１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２０１上の潜像は現像装置２０４で現像され、トナーによる顕像が感光体２０１の表面に形成され保持される。このトナー像は、第１転写手段により、感光体２０１と同期して移動する第１転写ベルト２０８の表面に転写される。感光体２０１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。

第１転写ベルト２０８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２０１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２０８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。このとき同期して第２転写ベルト２１５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２１５の表面に第１転写ベルト２０８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２０１上で画像が形成されながら、第１，第２転写ベルト２０８，２１５が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。第１転写ベルト２０８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２０１により作像され、給紙が開始される。給紙カセット１２１又は１２２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ２３３に搬送される。レジストローラ２３３を経て、第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５の間に送られる用紙の片側の面に、第１転写ベルト２０８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２１５表面のトナー像が、チャージャ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。

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２１４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２２４を経て排紙ローラ２２５により本体フレーム上部の排紙スタック２２６に排出される。

図３のように、排紙部２２４〜２２６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２０８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２２６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２１５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２０８から用紙に直接転写する。第１転写ベルト２０８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２１５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、書画蓄積制御４０３（図４）によるメモリ４０６に対する画像データの読書き制御によって行っている。第２転写ベルト２１５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が、第２転写ベルト２１５に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。

図３では第２転写ベルト２１５のクリーニング装置のブラシローラが第２転写ベルト２１５の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第２転写ベルト２１５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２１５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に集められる。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２１５による片面転写モード」と「第１転写ベルト２０８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２１５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２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第２転写ベルト２１５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２２６に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。

後者の第１転写ベルト２０８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２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第２転写ベルト２１５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２２６に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。

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３００，コントローラボード４００および操作ボード１０を含む。エンジン３００は、画像読取りおよび印刷のプロセスを制御するＣＰＵ３０１，上述のカラースキャナ１００，上述のプリンタ２００、および、ＡＳＩＣ(Application Specific IC)で構成した画像入出力処理３０２を備えている。

スキャナ１００の読取りユニット１１０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１００の全体の制御を行っている。また、プロセス制御用のＣＰＵ３０１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。読取りユニット１１０内のＣＰＵは、フィラーセンサ（原稿検知センサ），基点センサ，圧板スイッチ，冷却ファン等の検知及びＯＮ／ＯＦＦの制御をする。読取りユニット１１０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。

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１０２ａ，１０２ｂ（図２）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１０３〜１０５及びレンズ１０６を通りＲ，ＧおよびＢ読取り用の３個のラインセンサを含むＣＣＤ１０７に結像される。３ラインＣＣＤ１０７は、各ＲＧＢの各画素のアナログの画像信号をＡＦＥ１１１に出力する。ＡＦＥ１１１は、画像信号を増幅し画像データにデジタル変換しそしてシェーディング補正する画像信号処理手段である。

コントローラボード４００は、ＣＰＵ４０２と、ＡＳＩＣで構成された書画蓄積制御４０３と、ハードディスク装置（以下ではＨＤＤと表記）４０１と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）４０６と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）４０９と、ノースブリッジ（以下、ＮＢと記す）４０８と、サウスブリッジ（以下、ＳＢと記す）４１５と、ＮＩＣ４１０(Network Interface Card)と、ＵＳＢデバイス４１１と、ＩＥＥＥ１３９４デバイス４１２と、セントロニクスデバイス４１３他を含む。操作ボード１０は、コントローラボード４００の書画蓄積制御４０３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）４１７も、書画蓄積制御４０３にＰＣＩバスで接続されている。

ＣＰＵ４０２は、ＮＩＣ４１０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、ＵＳＢ４１１，ＩＥＥＥ１３９４ ４１２，セントロニクス４１３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。

ＳＢ４１５と、ＮＩＣ４１０と、ＵＳＢデバイス４１１と、ＩＥＥＥ１３９４デバイス４１２と、セントロニクスデバイス４１３と、ＭＬＢ４１４は、ＮＢ４０８にＰＣＩバスで接続されている。このように、ＭＬＢ４１４は、エンジン３００にＰＣＩバスを介して接続する基板である。そして、ＭＬＢ４１４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３００に出力する。

コントローラボード４００の書画蓄積制御４０３にローカルメモリ４０６、ＨＤＤ４０１などが接続されると共に、ＣＰＵ４０２と書画蓄積制御４０３とがＣＰＵチップセットのＮＢ４０８を介して接続されている。書画蓄積制御４０３とＮＢ４０８とは、ＡＧＰ(Accelerated Graphics Port)を介して接続されている。

ＣＰＵ４０２は、複合機能複写機ＭＦ１の全体制御を行うものである。ＮＢ４０８は、ＣＰＵ４０２、システムメモリ４０９、ＳＢ４１５および書画蓄積制御４０３を接続するためのブリッジである。システムメモリ４０９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。ＳＢ４１５は、ＮＢ４０８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り、ＳＢ４１５には外付けＲＯＭおよびＳＤメモリカード（以下ではＳＤカード）の読み書きをするカードＩＦ４１８が接続されている。このカードＩＦ４１８には、ＳＤカード読み書き装置（カードリーダ）が接続されており、カードリーダに装着されるＳＤカードのデータを読み取ることができ、またＳＤカードにデータを書込むことができる。

ローカルメモリ４０６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。ＨＤＤ４０１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１０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。

図４には、スキャナ１００およびプリンタ２００と画像入出力処理３０２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３０２には、カラー原稿スキャナ１００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読取りガンマ補正，ＭＴＦ補正等を行うスキャナ画像処理３０３があり、また、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データをプリンタ２００の、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色書込みの画像表現特性に合ったｃ，ｍ，ｙ，ｋ記録色データ（印刷データ）に変換するプリンタ画像処理３０４があり、更に、書画蓄積制御４０３に原稿読取り画像データＲＧＢを出力し、書画蓄積制御４０３が出力する画像データＲＧＢをプリンタ画像処理３０４に与える画像処理Ｉ／Ｆ(Interface circuit)３０５がある。

白黒コピーのときには、スキャナ画像処理３０３からＧ画象データが画像処理Ｉ／Ｆ３０５に出力され、画像処理Ｉ／Ｆ３０５がＧ画像データをプリンタ画像処理３０４に出力し、プリンタ画像処理３０４がＧ画像データをｋ記録色データに変換し、必要に応じて変倍，画像加工を、そしてプリンタガンマ変換および階調処理をして、プリンタ２００のＣ書込みユニット２１２に出力する。書込みユニット２１２は、画像処理３０４が出力するｋ記録色データによって、光学走査ユニット２０３（図３）のレーザ発光ダイオードに通電する電流を変調又はオン，オフする。

カラーコピーのときは、スキャナ画像処理３０３が出力するＲＧＢ画像データが、画像処理Ｉ／Ｆ３０５および画像蓄積制御４０３を介して、ローカルメモリ４０６又はＨＤＤ４０１に一時蓄積又はＨＤＤ４０１に登録され、そして読み出されて、コピーまたは印刷に用いられ、あるいは外部に送出される。

プリンタ２００による登録画像データ、又は、外部から受信した画像データの印刷のときには、画像蓄積制御４０３および画像処理Ｉ／Ｆ３０５を介して画像データがプリンタ画像処理３０４に与えられる。プリンタ画像処理３０４は、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、そしてプリンタガンマ変換および階調処理をして、書込みユニット２１２に出力する。

図５に、スキャナ１００およびＡＤＦ１２０の画像読み取りの電気系統の構成を示す。スキャナ制御回路３１６は、ＡＦＥ１１１からの制御信号に従って、点灯タイミング制御回路３１５及びモータ制御ユニット３１７を制御する。点灯タイミング制御回路３１５は、スキャナ制御回路３１６からの指示に従って原稿照明ランプ１０２（１０２ａ，１０２ｂ）のオン／オフを制御する。なお、参照符号１０２ａ，１０２ｂを総括的に参照符号１０２で示すことがある。

モータ制御ユニット３１７は、スキャナ制御回路３１６からの指示に従って、副走査駆動モータ１０８及びＡＤＦモータ３１９を制御する。これらのモータは、いずれもステッピングモータであり、駆動系統の軸にはロータリエンコーダ（Ｅ）３１８及び３２０が連結されている。原稿の走査位置（ｙ）および駆動量ならびにＡＤＦ送り原稿の先，後端位置および送り量は、各ロータリエンコーダ２２１，２２５が発生する電気パルスを計数して把握される。フィラーセンサ１３０は、ＡＤＦ１２０の原稿トレイ上に原稿があるかを検知する。サイド板位置検出スイッチ１３１は、原稿トレイ１２１に装備した可動サイドフェンスの原稿幅方向ｘの位置（主走査方向の原稿サイズ）を検出するものであり、複数個の電気スイッチ群である。基点センサ１０９は、第１キャリッジの基準位置通過を検出するものであり、図３に示すように、基準位置からリターン方向にａ分もどった位置が、第１キャリッジのホームポジション（待機位置）ＨＰであり、窓板１３２に対向するシートスルーの読み取り位置である。

スキャナ制御回路３１６は、読み取り開始指示（スタート）を受けると、スイッチングレギュレータ３１３への制御信号を電源出力オンを指示するレベルに切換え、原稿照明ランプ１０２ａ，ｂを点灯し、副走査駆動モータ１０８（手差しモード）又はＡＤＦモータ３１９（ＡＤＦモード）を駆動開始する。また、副走査有効期間信号ＦＧＡＴＥを高レベルＨ（原稿領域外）にセットする。この信号ＦＧＡＴＥは、手差しモード（フラットベッド方式の読み取り）では第１キャリッジが原稿始端位置に達したときに、原稿領域内を示すＬに切り替えられ、ＡＤＦモード（シートスルー方式の読み取り）では、レジストローラからの原稿（先端）の送り出し搬送量が、ＡＤＦ１３を使用するシートスルー画像読取りモードでの原稿読み取り位置までの送り量に達したときに原稿領域内を示すＬに切り替えられる。そして、手差しモードでは原稿尾端の走査が終わると、ＡＤＦモードでは原稿尾端がＨＰを通過すると、副走査有効期間信号ＦＧＡＴＥは原稿領域外を示すＨに戻される。

読み取りユニット１１の交流入力回路３１１には商用交流が印加され、直流電源回路３１２が商用交流を直流に変換する。スイッチングレギュレータ３１３が、直流電圧を昇圧直流に変換して定電圧に制御し、インバータを含む駆動回路３１４ａ，３１４ｂに放電灯電源として印加する。駆動回路３１４ａ，３１４ｂの各インバータが、点灯タイミング制御回路３１５が与える各点灯制御信号ＴＧ１，ＴＧ２に応答して、それが点灯指示である低レベルＬの間高電圧直流を高電圧交流に変換して各原稿照明ランプ１０２ａ，２３２ｂに印加する。原稿照明ランプ１０２ａ，２３２ｂは放電灯であり、該高電圧交流によって駆動されて発光し、原稿を照明する。各点灯制御信号ＴＧ１，ＴＧ２の高レベルＨは消灯指示であり、各点灯制御信号ＴＧ１，ＴＧ２が高レベルＨに切換わると駆動回路３１４ａ，３１４ｂの各インバータが、高電圧直流の高電圧交流への変換を停止し、すなわち露光ランプへの高電圧交流出力を停止し、これにより原稿照明ランプ１０２ａ，１０２ｂが消灯する。

図６に、カラー原稿スキャナ１００のセンサーボードユニットＳＢＵおよびＡＦＥ１１１の画像信号処理機能の概要を示す。信号処理タイミング制御回路４８は、ＣＰＵ４２からの指示あるいは制御信号に従って、各種信号を生成する。即ち、画像読み取りを開始すると、イメージセンサ１０７に対しては、シフトゲート信号ＳＨ，転送クロック，リセット信号ＲＳおよびクランプゲート信号ＣＬＰ等を含む制御信号を与え、ＣＰＵ４２に対しては、画素同期クロックパルスＣＬＫ（ＣＬＫ１），ライン同期信号ＬＳＹＮＣ及び主走査有効期間信号ＬＧＡＴＥを出力する。この画素同期クロックパルスＣＬＫは、イメージセンサ１０７に与えるシフトクロックと略同一の信号である。また、ライン同期信号ＬＳＹＮＣは、プリンタ２００の作像ユニット２１２のビームセンサが出力するライン同期信号ＭＳＹＮＣと対応する信号であるが画像読み取りを行なっていない時は出力が禁止される。主走査有効期間信号ＬＧＡＴＥは、イメージセンサ１０７が出力する画信号が有効と見なせるタイミング（原稿領域読み取り期間）で高レベルＨになる。

ＣＣＤ１０７は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号のそれぞれを偶数番画素列と奇数番画素列に分けて並行出力する。各色画像信号の偶数番画素列と奇数番画素列は、個別にバッファアンプで増幅して、ＡＦＥ１１１の画像出力補正１１３〜１１８のそれぞれに出力される。図６には、Ｒの画像信号の偶数番画素列をデジタルデータに変換する画像出力補正１１３の機能構成のみを示すが、他の画像出力補正１１４〜１１８の機能構成も画像出力補正１１３のものと同様である。以下では、画像出力補正１１３の機能を説明する。

ＣＣＤ１０７が出力する、Ｒ偶数番画素列のアナログ画像信号は、ＳＢＵ上のＲｅバッファアンプでドライブされてサンプリング回路３１にてサンプルホールドされ、リセットノイズ等の高周波成分が除去される。可変ゲインアンプ３２は、そのコントロール端子に印加される制御電圧Ｖｇにてゲインを制御出来るアンプであり、オフセット設定回路３３はそのコントロール端子に印加される制御電圧Ｖｏｆにて、プラス，マイナスのオフセットレベルを設ける機能を有する。Ｖｇ，Ｖｏｆは、ＣＰＵ４２がＤ／Ａ変換回路３７を操作して決定する電圧である。例えばＤ／Ａ変換回路３７が８ビットであればＣＰＵ４２は０〜２５５のいずれかの値をＤ／Ａ変換回路３７に対して設定し、Ｄ／Ａ変換回路３７は対応した電圧を出力する。

Ａ／Ｄ変換回路３４は、アナログ画像信号を上限基準値Ｖrefd／Ｖrefw、下限基準値Ｖrefbに基づいて所定の分解能（例えば８bit）でデジタル画像信号すなわち画像データに変換する。この画像データは、オフセットレベル検出回路３９およびオフセットレベル減算回路３５に入力される。ここで上限基準値Ｖrefw／Ｖrefdおよび下限基準値Ｖrefbは、ＣＰＵ４２がＤ／Ａ変換回路３７を操作して決定する。Ｄ／Ａ変換回路３７の上限基準値出力ＶrefwとＶrefdは、セレクタ３８に入力されており、セレクタ３８は基準白板ｒｗｐを読取る際にはＶrefwを、原稿を読取る際にはＶrefdを、上限基準値としてＡ／Ｄ変換回路３４に与える。

ＣＣＤ１０７には、オプティカルブラック（ＯＰＢ）画素といわれる物理的に遮光したセンサ部があり、続いて有効画素といわれる入射光量に比例した電圧を出力するセンサ部がある。このＯＰＢ画素と有効画素のデータは１主走査期間毎に繰り返して出力される。

オフセットレベル検出回路３９は、ｘopb信号がアサートされている期間に、ＣＣＤ１０７のＯＰＢ画素に対応したＡ／Ｄ変換回路３４の出力を取り込んで保存する機能を有する。オフセットレベルは複数のＯＰＢ画素を取り込んだ平均値であり、ＣＣＤ１０７の出力系統毎に保存される。オフセットレベル減算回路３５は、入力されたＡ／Ｄ変換回路３４の出力値からオフセットレベル検出回路３９に保存されたオフセットレベルを減算する回路である。白ピーク検出回路４１は、原稿読取り時の有効画素区間を表すｘｌgate信号および基準白板読取り時の読込期間を表わすＳＭＰＬ信号がアサートされている期間内で入力された画像データのピーク値を保存する回路である。ＣＰＵ４２は、オフセットレベル検出回路３９および白ピーク検出回路４１にアクセスすることにより、最新のオフセットレベル値およびピーク値を得ることが出来る。

シェーディングデータ保存４０は、基準白板ｒｗｐを読み取った値を各画素毎に平均化等の処理を行いながら順次保存する回路であり、シェーディング補正回路３６は、画像を読み取った画像データを、シェーディングデータ保存４０に保存されている補正データを用いてシェーディング補正した画像データに変換する回路である。ＣＰＵ４２は、このシェーディングデータ保存４０にある、画像データのライン間平均化のために画像データを一時蓄積するラインメモリに、基準白板読取りの画像データを格納してから、特定画素（基準白板ｒｗｐの主走査方向ｘのある位置）の画像データを読み取ることが出来る。

Ａ／Ｄ変換回路３４の出力は、Ａ／Ｄ変換する際に所定の遅れを生ずる。ｘopbは、ＯＰＢ画素の読取りアナログ信号に対応するＡ／Ｄ変換出力のタイミングで所定期間アサートされるようにタイミング設計されている、オフセットレベルデータ範囲指示信号である。通常、ＯＰＢ画素の読取りアナログ信号の後半部分を使用した方がノイズが少ないことが経験上わかっており、本実施例でもその様に設定している。ｘｌgateは、有効画素部の原稿を読取る領域でアサートされる信号であり、白ピーク検出時の読込範囲指定に使用する。

ＷＴＧＴはＣＣＤ１０７が基準白板ｒｗｐを読取るタイミングにアサートされる信号であり、セレクタ切り替え信号として使用する。セレクタ３８は、ＷＴＧＴがアサートされている場合はＶrefwを、ネゲートされている場合はＶrefdを選択して、Ａ／Ｄ変換回路３４に印加する。ＳＭＰＬはＣＣＤ１０７が基準白板ｒｗｐを読取るタイミング（ＷＴＧＴ）中の一部の期間アサートされ、シェーディングデータＦＩＦＯに基準白板データを取り込むタイミングを指示するものである。

−ゲイン等の調整ＡＧＣ−
「ゲイン等の調整ＡＧＣ」では、ＲＯＭ４３ａから読出してＲＡＭ４３ｂに書込んだ動作プログラムに従ってＣＰＵ４２はまず、第１キャリッジが基準白板ｒｗｐの位置に移動すると、Ａ／Ｄ変換回路３４に上側基準電圧Ｖrefwを与えて、基準白板読取りのピークデータＤｗｐを読取る。次に、ピークデータＤｗｐが所定範囲Ｄｐ±Ｂに入っているかチェックする。Ｄｐは調整目標値であり、Ａ／Ｄ変換回路３４に入力されるアナログ画像信号のピーク値が上側基準電圧Ｖrefwを超えない値（マージンを考えると例えば、上側基準電圧Ｖrefwの約８割）である。これはＡ／Ｄ変換回路の性能を充分引き出して、精度の高いデジタル信号を取り出すためである。また、Ｂは調整公差である。

ピークデータＤｗｐが所定範囲Ｄｐ±Ｂに入っている場合には、このとき設定中の、制御電圧Ｖｇ，下基準電圧Ｖrefb，ならびに上基準電圧Ｖrefw，ＶrefdをＲＡＭ４３ｂに保存する。ピークデータＤｗｐが所定範囲Ｄｐ±Ｂに入っていない場合は、入るように、ゲインを決定する制御電圧Ｖｇ（Ｄ／Ａ出力）を出力するためのＤ／Ａ変換回路３７の設定値Ｓvg（Ｄ／Ａ入力）を計算する。計算結果のＳvgがＤ／Ａ変換回路３７の設定可能範囲（ＳvgＬ〜ＳvgＨ）内か判断する。Ｄ／Ａ変換回路３７が例えば、８bitのＤ／Ａ変換回路であれば設定可能範囲は、０〜２５５といった具合である。設定可能範囲内の値であれば、実際に設定して再度ピークデータＤwpを読み取る。ＳvgがＤ／Ａ変換回路３７に設定可能範囲外の場合は、設定可能範囲内で計算値に近い値ＳvgＬまたはＳvgＨを設定して再度ピークデータＤwpを読取り、同様にチェックする。

ピークデータＤwpが所定範囲Ｄｐ±Ｂに入っていない場合、ＣＰＵ４２は基準白板ｒｗｐを読取る際のＡ／Ｄ変換回路３４の上側基準電圧Ｖrefwを計算する。Ｄ／Ａ変換回路３７の設定値（入力データ）と基準電圧Ｖrefw（出力電圧）の関係が、Ｖrefw＝ｆ（Ｓrefw）で示され、ｆ（Ｓrefw）の逆関数がＳrefw＝ｇ（Ｖrefw）である場合、変更するＶrefw用のＤ／Ａ変換回路３７の入力データＳrefwは、
Ｓrefw＝ｇ（Ｄwp／Ｄｐ／（ｆ（Ｓtp）−ｆ（Ｓtb））−ｆ（Ｓtb））
で示される。ここで、
Ｄｐ：Ｖrefw宛てのＤ／Ａ変換回路３７に与える設定値Ｓrefwを変更後に期待するピークデータ，
Ｓtp：ピーク値Ｄwpを得たときのＤ／Ａ変換回路３７に与えた設定値Ｓrefw，
Ｓtb：Ｖrefb宛てのＤ／Ａ変換回路３７の設定値Ｓrefb、
である。

計算結果のＳrefwがＤ／Ａ変換回路３７の設定可能範囲（ＳrefwＬ〜ＳrefwＨ）内かチェックする。例えば、４３が８bitのＤ／Ａ変換回路であれば設定可能範囲は、０〜２５５といった具合である。設定可能範囲内の値であれば、実際に設定して再度ピークデータＤｗｐを読み取る。計算結果のＳrefwがＤ／Ａ変換回路３７の設定可能範囲外の場合はエラーであるが、設定可能範囲内で計算値に近い値を設定して終了する。但し、このエラーになるのはパターン断線等のハード的な問題が発生している場合である。

基準白板読取り用基準電圧Ｖrefwを変更したので、原稿読取り用基準電圧Ｖrefdも変更しないとシェーディング補正後の画像データの大きさが変わってしまうので、変更する。変更前，後の基準白板読取り用基準電圧Ｖrefwを各々Ｖrefwb，Ｖrefwa、変更前，後の原稿読取り用基準電圧Ｖrefdを各々Ｖrefdb，Ｖrefda、下側基準電圧をＶrefbとした時に、
（Ｖrefwb−Ｖrefb）／（Ｖrefwa−Ｖrefb）
＝（Ｖrefdb−Ｖrefb）／（Ｖrefda−Ｖrefb)
になる様にＶrefdを変更する。すなわち、Ｄ／Ａ変換回路３７の原稿読取り用基準電圧Ｖrefdを、上式を満足するＶrefdaに設定する。

次にＣＰＵ４２は、Ｖrefd宛てに上記Ｖrefdaを出力する設定値を、またＶrefw宛てに上記Ｖrefwaを出力する設定値を設定し、このように設定した上基準電圧Ｖrefw，Ｖrefd、このとき設定中の制御電圧Ｖｇ，下基準電圧Ｖrefbの設定値Ｓrefw，Ｓrefd，Ｓvg，ＳrefbをＲＡＭ４３ｂに保存して、ゲイン等の調整ＡＧＣを終了する。このゲイン調整で得た各設定値は、コントローラボード４００に転送して、不揮発メモリであるＨＤＤ４０１の、ＡＦＥ１１１宛ての設定データテーブルに登録（更新書込み）する。

なお、スキャナ１００（およびＡＤＦ１２０）に電源が投入された直後に、スキャナ１００のＡＦＥ１１１のＣＰＵ４２は、ＨＤＤ４０１の上記各設定値をコントローラボード４００（のＨＤＤ４０１）から取得してＲＡＭ４３ｂに書込んでから、図６に示す画像出力補正１１３〜１１８内の各部に設定する。この設定を次に示す。

−ゲイン等の設定−
電源オン直後にＣＰＵ４２は、コントローラボード４００のＨＤＤ４０１の設定データテーブルに登録している調整ゲイン等上述の各種設定値を読出してＲＡＭ４３ｂに書込み、そして各画像出力補正のＤ／Ａ変換回路３７のラッチ（レジスタ）に格納（設定）する。すなわちＣＰＵ４２は、不揮発メモリであるＨＤＤ４０１に登録したＶrefd用の設定値ＳrefdをＤ／Ａ変換回路３７に与えてそのＤ／Ａ変換出力電圧Ｖrefdをセレクタ３８を介してＡ／Ｄ変換回路３４に上基準電圧として与える。また、Ｖｇ，Ｖrefbの設定値Ｓｖｇ，ＳrefbもＤ／Ａ変換回路３７に与える。このような設定の後に、画像信号が画像出力補正１１３に入力されるときには、Ａ／Ｄ変換回路３４は、原稿読取りのアナログ画像信号を、下基準電圧Ｖrefbおよび上基準電圧Ｖrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにＡ／Ｄ変換する。

−シェーディング補正データの設定−
ＣＰＵ４２は、第１キャリッジが基準白板ｒｗｐの直下にあるときのシェーディング補正用データの設定の時には、上述のようにゲイン調整値等の各設定値をＤ／Ａ変換回路３７に設定した画像読取り処理によって基準白板ｒｗｐを読取り、その画像データに基づいて主走査１ライン分のシェーディング補正データを生成してシェーディングデータ保存４０に格納する。

−画像出力補正−
原稿画像読取りのときには、不揮発メモリであるＨＤＤ４０１の設定データテーブルから読み出してＤ／Ａ変換回路３７に設定された各設定値に従う画像処理をＡＦＥ１１１の各画像出力補正１１３〜１１８が実行し、可変ゲインアンプ３２は設定ゲインＶｇで画像信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路３４は、画像信号を、下基準電圧Ｖrefbおよび上基準電圧Ｖrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにＡ／Ｄ変換する。上述の「ゲイン等の調整ＡＧＣ」で設定し不揮発メモリ４３に書込んだ上基準電圧値Ｖrefw，Ｖrefdを用いてアナログ画像信号を画像データにＡ／Ｄ変換するので、仮に光量が経時で変動しても、Ａ／Ｄ変換回路３４が出力する画像データの精度は高く、安定する。

シェーディング補正回路３６が、画像データに、シェーディングデータ保存４０のデータに基づいてシェーディング補正を加える。これにより、主走査方向ｘの各点（画像）の画像データが、同一の白レベルに対しては実質上同一値の画像データとなるように補正されて出力される。

画像出力補正１１３が上述のようにシェーディング補正したＲ偶数番画素列の画像データは、ライン合成４５によって、同様に画像出力補正１１４がシェーディング補正したＲ偶数番画素列の画像データと１ライン列に合成されて、スキャナ画像処理３０３に出力される。同様な画像信号処理により、１ラインに合成されたＧおよびＢ画像データがライン合成４６および４７から、スキャナ画像処理３０３に出力される。

フラットベッド読取りの場合のシェーディング補正を説明する。ユーザが原稿をコンタクトガラス１０１に載せてＡＤＦ１２０を閉じるときに、圧板スイッチ１１２が開から閉に切換り、このとき第１キャリッジが原稿サイズ検出位置にあって、読取りユニット１１０が照明灯１０２を点灯して、ホームポジションＨＰへの第１キャリッジのリターン駆動を開始する。ＡＦＥ１１１の原稿サイズ検出４８が、画像出力補正１１５が出力するＧ画像データに基づいてコンタクトガラス１０１上の原稿サイズを検出する。基点センサ１０９が第１キャリッジを検出すると読取りユニット１１０は副走査位置データを基点センサ１０９の副走査位置（固定値データ）を表わすものに更新する。第１キャリッジを副走査駆動している間、読取りユニット１１０は、第１キャリッジを駆動するパルスモータの駆動パルスに同期して、第１キャリッジのフラットベッド読取りの副走査駆動（往駆動：図２で左から右）の間は副走査位置データをインクレメント（駆動パルスをアップカウント）し、リターン方向（図２で右から左）の駆動の間はデクレメント（駆動パルスをダウンカウント）する。この副走査位置を監視して読取りユニット１１０は、第１キャリッジをホームポジションに位置決めし、照明灯１０２を消灯する。

ユーザがスタートキー１７を操作すると、読取りユニット１１０が照明灯１０２を点灯して、第１キャリッジの、フラットベッド読取りの副走査駆動を開始する。副走査位置が、基準白板ｒｗｐの領域になるとシェーディングデータ保存４０（図６）が基準白板ｒｗｐの読取り画像データの読込みを開始して、複数ラインの平均値を算出して、一ライン上の各画素宛ての画像データの平均値を、基準白レベルの画像データ（例えば２５５又はその８０％程度）とするに必要な乗算係数値を算出し、データ保存４０の内部のＦＩＦＯメモリに格納する。

副走査位置が原稿始端から終端までの原稿領域にある間は、データ保存４０がＦＩＦＯメモリから１ライン上各画素宛ての乗算係数値を順次に読み出してシェーディング補正３６に与える。シェーディング補正３６は、原稿読取りの各ラインの各画素の画像データと、同一画素宛ての乗算係数値とを同時に、シェーディング補正３６の内部にあるＲＯＭの読出しアドレスに与える。ＲＯＭには、アドレスとして与えられた画像データと乗算係数値との積を表すシェーディング補正後の画像データが格納されているので、アドレスとして与えられた画像データのシェーディング補正した画像データが、ＲＯＭから出力されて、次段のライン合成４５に出力される。

次にシートスルー読取りの場合のシェーディング補正を説明する。ユーザが原稿トレイ１２１に原稿を装填してスタートキー１７を操作すると、読取りユニット１１０が原稿トレイ１２１からの原稿の送給を開始し、しかも、照明灯１０２を点灯して、第１キャリッジの、フラットベッド読取りの副走査駆動を開始する。副走査位置が基準白板ｒｗｐの領域になるとシェーディングデータ保存４０（図６）が基準白板ｒｗｐの読取り画像データの読込みを開始して、複数ラインの平均値を算出して、一ライン上の各画素宛ての画像データの平均値を、基準白レベルの画像データとするに必要な乗算係数値を算出し、データ保存４０の内部のＦＩＦＯメモリに格納する。これが終了すると読取りユニット１１０は、ホームポジションＨＰへの第１キャリッジのリターン駆動を開始して、第１キャリッジをホームポジションＨＰに位置決めする。これは原稿トレイ２１から繰り出した原稿の先端が窓ガラス１３２に到達するまでに終わる。

原稿の先端がホームポジションＨＰにある第１キャリッジの撮像視野に入りそして原稿の尾端が該撮像視野から抜ける間の原稿読取りの間、データ保存４０がＦＩＦＯメモリから１ライン上各画素宛ての乗算係数値を順次に読み出してシェーディング補正３６に与える。シェーディング補正３６は、シェーディング補正した画像データをライン合成４５に出力する。原稿の尾端が第１キャリッジの撮像視野を抜けたときに原稿トレイ１２１に原稿があると読取りユニット１１０は、原稿の送り出しを開始し、上述の基準白板ｒｗｐの読取りを開始する。その後の読取り制御は上述の第１枚目の原稿読取りと同様である。

図７および図８に、図６に示すＣＰＵ４２の、原稿読み取り制御の概要を示す。原稿スキャナ１００に電源が投入されると、ＣＰＵ４２はその内外の初期化を行い（ステップ１）、キャリッジのホーミング（ステップ２）を行う。なお、以下では、括弧内にはステップという語を省略してステップＮｏ．数字のみを記す。該「ホーミング」（２）では、照明灯１０２ａ，１０２ｂおよび第１ミラー１０３を搭載した第１キャリッジをリターン（復）方向（図２で左方向）に駆動し、基点センサ１０９が第１キャリッジを検知すると、読取りユニット１１０のＣＰＵの内部メモリに割当てた副走査位置レジスタにＡ（図２）を表わす基点位置データを設定する。そして更にリターン駆動しこの駆動の間キャリッジ駆動のパルスモータの駆動パルスを基点位置データからカウントダウンして副走査位置レジスタの位置データを現在位置を表すものに更新し、副走査位置レジスタの位置データが、フラットベッド原稿読み取りでの副走査駆動基点であるホームポジションＨＰを表わすものになると、そこで第１キャリッジの駆動を停止する。なお、第１キャリッジのリターン駆動を開始してから、基点センサ１０９が第１キャリッジを検知することなく、ホームポジションＨＰより左側にある図示しないリミットスイッチが第１キャリッジによってオンからオフに切り替えられると、読取りユニット１１０のＣＰＵは、キャリッジ駆動のパルスモータの駆動を停止し、次に読取り副走査方向（右方向）の駆動を開始し、基点センサ１０９が第１キャリッジを検知すると、副走査位置レジスタにＡ（図２）を表わす基点位置データを設定する。そして更に右方向に駆動しこの駆動の間キャリッジ駆動のパルスモータの駆動パルスを基点位置データからカウントアップして副走査位置レジスタの基点位置データを現在位置を表すものに更新し、基点位置データが原稿サイズ検出位置（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を表わすものになると、そこで第１キャリッジの読取り副走査方向の駆動を停止する。そしてリターン方向（左方向）に駆動し、基点センサ１０９が第１キャリッジを検知すると、副走査位置レジスタにＡ（図２）を表わす基点位置データを設定する。そして更にリターン駆動して、副走査位置レジスタの位置データが、フラットベッド原稿読み取りでの副走査駆動基点であるホームポジションＨＰを表わすものになると、そこで第１キャリッジの駆動を停止する。

上述の「ホーミング」（２）を完了すると、ＣＰＵ４２は、ランプ１０２ａ，１０２ｂを点灯し（３）、第１キャリッジを基準白板読み取り位置に駆動して（４）、「画像信号レベル調整」（５）を行う。該「画像信号レベル調整」（５）では、ＡＦＥ１１１のＣＰＵ４２は、コントローラボード４００のＨＤＤ４０１の、ＡＦＥ１１１宛ての設定データテーブルに登録している調整ゲイン等上述の各種設定値を読出してＲＡＭ４３ｂに書込み、そして各画像出力補正のＤ／Ａ変換回路３７のラッチ（レジスタ）に格納（設定）する。すなわちＣＰＵ４２は、不揮発メモリであるＨＤＤ４０１に登録したＶrefｄ用の設定値ＳrefdをＤ／Ａ変換回路３７に与えてそのＤ／Ａ変換出力電圧Ｖrefｄをセレクタ３８を介してＡ／Ｄ変換回路３４に上基準電圧として与える。また、Ｖｇ，Ｖrefbの設定値Ｓvg，ＳrefbもＤ／Ａ変換回路３７に与える。

つぎにＣＰＵ４２は、前述の「ゲイン等の調整ＡＧＣ」を実行する。この調整を、設定範囲内のパラメータ（各設定値）の調整によって完了すると、更新した各設定値を、ＨＤＤ４０１のＡＦＥ１１１宛ての設定データテーブルに更新登録する。いずれかのパラメータが設定範囲をはずれても調整が出来ない場合には、「エラー処理１」（７）を行う。すなわち、ランプ１０２ａ，１０２ｂの点灯付勢を停止（ＴＧ１，ＴＧ２をＨに）して、ランプ異常を、操作ボード１０に表示して、そこで制御動作を停止する。この場合、オペレータが原稿スキャナ１００の電源を遮断して、電源を再度投入することにより、ＣＰＵ４２がステップ１から制御を開始するので、電源を遮断している間にランプ１０２ａ，１０２ｂを正常なものに取り替えることにより、画像読み取りが可能となる。

いずれのパラメータも設定範囲内で「ゲイン等の調整ＡＧＣ」を完了すると、この調整により、基準白板ｒｗｐの読取レベルが所定のレベルとなる。この場合にはＣＰＵ４２は、ランプ１０２ａの点灯付勢は継続し（ＴＧ１＝Ｌ：オン）、ランプ１０２ｂの点灯付勢は停止して（ＴＧ２＝Ｈ：オフ）（８）、再度基準白板ｒｗｐの読み取りを行い、読み取りデータを、ＣＰＵ４２の内部のレジスタＷａに書き込む（９）。すなわちこの実施例では、主走査１ライン以上の、基準白板ｒｗｐの読み取りの画像データの白ピークを、白ピーク検出４１で検出し、検出データＷａをレジスタＷａに格納する（９）。つぎにはランプ１０２ａの点灯付勢は停止し（ＴＧ２＝Ｈ：オフ）、ランプ１０２ｂを点灯付勢して（ＴＧ１＝Ｌ：オン）（１０）、再度基準白板ｒｗｐの読み取りを行い、読み取りデータを、ＣＰＵ４２の内部のレジスタＷｂに書き込む（１１）。すなわち主走査１ライン以上の、基準白板ｒｗｐの読み取りの画像データの白ピークを、白ピーク検出４１で検出し、検出データＷｂをレジスタＷｂに格納する（１１）。

次にＣＰＵ４２は、ランプ１０２ａおよび１０２ｂを消灯して（ＴＧ１，ＴＧ２＝Ｈ：オフ）キャリッジをホームポジションＨＰに戻す（１２，１３）。そして、ランプ個別点灯による基準白板ｒｗｐの読み取りピーク値Ｗａ，Ｗｂが、所定の基準レベルである設定値Ｌimit １よりも低いレベルかを検索して（１４，１７）、低いと該当ランプは不良すなわちランプ異常と検出し、ランプ１０２ａをランプ異常と検出したときには、「異常処理２」（１５）に進んでＣＰＵ４２内部のレジスタＬＦａに異常を示す高レベルＨを書き込み、操作ボード１０にランプ１０２ａの異常を表示する（１５）。そして、通常の、画像読み取り指示待ちである「入力読み取り」（２０）に進む。ランプ１０２ｂをランプ異常と検出したときには、「異常処理２」（１８）に進んでＣＰＵ４２内部のレジスタＬＦａに異常を示す高レベルＨを書き込み、操作ボード１０にランプ１０２ａの異常を表示する（１５）。そして、通常の、画像読み取り指示待ちである「入力読み取り」（２０）に進む。正常と判定した場合には、レジスタＬＦａ，ＬＦｂのデータを、正常を表わす低レベルＬに書き換える（１６，１９）。

「入力読み取り」（２０）において、ＣＰＵ３０１を介して操作ボード１０又はＣＰＵ４０２からの画像読み取り指示（スタート信号）があるとＣＰＵ４２は、読み取りモード指示が、「黒（ＢＫ）読取」，「フルカラー読取」および「自動色選択」の何れかに対応して、「黒（ＢＫ）読取」モードの読み取り指示の場合には、レジスタＬＦａおよびＬＦｂのデータに対応して、レジスタＬＦａのデータＬＦａがＬ（ランプ１０２ａは正常）であるとランプ１０２ａを点灯し、レジスタＬＦｂのデータＬＦｂがＬ（ランプ１０２ｂは正常）であるとランプ１０２ｂを点灯して（２２〜２６）、「白黒モードの読み取り」（２７）を実行する。「白黒モードの読み取り」（２７）においては、画像入出力処理３０２は、ＡＦＥ１１１のライン合成４６の出力であるＧ画像データのみをスキャナ画像処理３０３に取り込む。「白黒モードの読み取り」（２７）を終えると、ランプ１０２ａ，１０２ｂを消灯する（２８）。レジスタＬＦａのデータＬＦａがＨ（ランプ１０２ａが異常）であるとランプ１０２ａは点灯せず、レジスタＬＦｂのデータＬＦｂがＨ（ランプ１０２ｂが異常）であるとランプ１０２ｂを点灯しない。

「フルカラー読取」モードの読み取り指示の場合には、レジスタＬＦａおよびＬＦｂのデータＬＦａ，ＬＦｂが共にＬ（ランプ１０２ａ，１０２ｂは正常）であると、ランプ１０２ａ，１０２ｂをともに点灯して「フルカラーモードの読み取り」（３４）を実行する（２９〜３４）。「フルカラーモードの読み取り」（３４）においては、画像入出力処理３０２は、ＡＦＥ１１１のライン合成４５，４６および４７の出力であるＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データをスキャナ画像処理３０３に取り込む。「フルカラーモードの読み取り」（３４）を終えると、ランプ１０２ａ，１０２ｂを消灯する（２８）。レジスタＬＦａ又はＬＦｂのデータＬＦａ又はＬＦｂがＨ（ランプ１０２ａ又は１０２ｂが異常）であると、ランプ１０２ａおよび１０２ｂのいずれも点灯せず、フルカラー読み取り不可を操作ボード１０に表示する。

「自動色選択」モードの読み取り指示の場合には、レジスタＬＦａおよびＬＦｂのデータＬＦａ，ＬＦｂが共にＬ（ランプ１０２ａ，１０２ｂは正常）であると、ランプ１０２ａ，１０２ｂをともに点灯して「自動色選択の読み取り」（４０）を実行する（３５〜４０）。「自動色選択の読み取り」（４０）においては、画像入出力処理３０２は、ＡＦＥ１１１のライン合成４５，４６および４７の出力であるＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データをスキャナ画像処理３０３に取り込む。スキャナ画像処理３０３は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データにもとづいて画像が白黒かカラーかを判別して、白黒と判定するとＧ画像データのみを白黒画像データとして処理し、例えばコピーモードの原稿読み取りであるときには、Ｇ画像データをプリンタ２００の黒（Ｋ）記録用のＫ画像データに変換してプリンタ２００のＫ書込ユニットに出力する。カラーと判定したときには、例えばコピーモードの原稿読み取りであるときには、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データをプリンタ２００のカラー記録用のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像データに変換してプリンタ２００のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ書込ユニットに出力する。「自動色選択の読み取り」（４０）を終えると、ランプ１０２ａ，１０２ｂを消灯する（２８）。レジスタＬＦａ又はＬＦｂのデータＬＦａ又はＬＦｂがＨ（ランプ１０２ａ又は１０２ｂが異常）であると、正常なランプを点灯して、「白黒モードの読み取り」（２７）を実行する（２３〜２７）。「黒（ＢＫ）読取」，「フルカラー読取」および「自動色選択」のいずれの指示もないときには、この実施例では、「黒（ＢＫ）読取」指示があった場合と同様な読み取り処理を行う（３５−２３〜２７）。

本発明の１実施例の画像読み取り装置を装備した複合機能複写機ＭＦ１の機構概要を示す縦断面図である。 図１に示すカラースキャナ１００およびＡＤＦ１２０の拡大縦断面図である。 図１に示すカラープリンタ２００の拡大縦断面図である。 図１に示す複写機ＭＦ１内の、画像処理システムの構成を示すブロック図である。 図２に示すカラースキャナ１００およびＡＤＦ１２０でなる読み取りユニット１１の、主に電気系統のシステム構成を示すブロック図である。 図４に示す画像信号処理回路（ＡＦＥ）１１１の機能構成を示すブロック図である。 図６に示すＣＰＵ４２の画像読み取り制御の一部の概要を示すフローチャートである。 図６に示すＣＰＵ４２の画像読み取り制御の残部の概要を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１：コンタクトガラス
１０２：照明ランプ
１０３：第１ミラー １０４：第２ミラー
１０５：第３ミラー １０６：レンズ
１０７：ＣＣＤ １０８：パルスモータ
１０９：基点センサ ｒｗｐ：基準白板
ｓｃｐ：スケール １１２：圧板スイッチ
１２１：原稿トレイ １２５：搬送ドラム
１２６：搬送ベルト １３０：フィラーセンサ
１３１：サイド板位置検出スイッチ
１３２：ガラス １３７：圧板
２０１：感光体 ２０２：帯電装置
２０３：露光装置
２０４，２０７：現像装置
２０８，２１５：転写ベルト
２０９〜２１１：給紙カセット
２１４：定着器 ２２４：排紙ガイド
２２５：排紙ローラ
２２６：排紙スタック
２２７：補給トナー収納部
２３３：レジストローラ

Claims (6)

1. 原稿面に光を照射する複数のランプ，前記原稿面の反射光を電気信号に変換する光電変換手段，該光電変換手段より出力された画像信号を増幅する増幅手段および前記画像信号を画像データにデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段を含む画像データ生成手段；
   基準白色の読み取りデータを生成するための基準白板；
   前記画像データ生成手段が前記複数のランプを点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データが所定のレベルを表すものとなるように、前記画像データ生成手段の、画像データのレベルを制御するパラメータを調整するパラメータ調整手段；
   該パラメータ調整手段による前記パラメータの調整の後、前記複数のランプを個別に順次点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データのレベルに基づいて各ランプの異常の有無を検出し異常を検出するとランプ対応の異常情報を生成するランプ異常検出手段；および、
   前記異常情報に基づいて、前記複数のランプの中の一部が異常、他が正常の場合には、正常ランプを点灯付勢して画像読み取りを行なう読み取り制御手段；
   を備える画像読み取り装置。
2. 前記ランプ異常検出手段は、前記複数のランプを個別に順次点灯付勢して前記基準白板を照明して生成した画像データが設定レベル以下であるとランプ対応の異常情報を生成する；請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記ランプ異常検出手段は、ランプの異常を報知する；請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記読み取り制御手段は、前記複数のランプが正常の場合には、カラーモードと白黒モードの画像読み取りを行い、前記複数のランプの中の一部が異常、他が正常の場合には、正常ランプを点灯付勢して白黒モードのみの画像読み取りを行なう；請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像読み取り装置。
5. 前記読み取り制御手段は、前記複数のランプがすべて異常の場合には、ランプの異常を報知し読み取り指示には応答せず電源遮断を待つ；請求項４に記載の画像読み取り装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像読み取り装置；
   画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ；および、
   前記画像読み取り装置が原稿面を読み取って生成した画像データを、前記プリンタの前記画像形成に適合する画像データに変換して前記プリンタに出力する画像データ処理手段；を備える複写装置。
   

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