JP2010028497A - 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インバータに入力するクロック信号をランダムに変化させ、ノイズの影響を受けた画素の位置の固定を防ぎ、スジの発生を防ぐ。
【解決手段】画像読取装置(スキャナ1)は、原稿に光を照射するランプと、ランプに接続され、ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換え、ランプを点灯させるインバータと、原稿に照射された光が入射され、1ライン毎に原稿を読み取るイメージセンサと、イメージセンサの1ライン周期ごとの同期をとるための同期信号を発生する同期信号生成部と、クロック信号を発生し、ランダムにクロック信号のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部と、を備え、インバータは、クロック信号が入力されるとともに、クロック信号に基づきランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換える。
【選択図】図7
【解決手段】画像読取装置(スキャナ1)は、原稿に光を照射するランプと、ランプに接続され、ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換え、ランプを点灯させるインバータと、原稿に照射された光が入射され、1ライン毎に原稿を読み取るイメージセンサと、イメージセンサの1ライン周期ごとの同期をとるための同期信号を発生する同期信号生成部と、クロック信号を発生し、ランダムにクロック信号のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部と、を備え、インバータは、クロック信号が入力されるとともに、クロック信号に基づきランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換える。
【選択図】図7
Description
本発明は、スキャナ等の原稿の読取を行う画像読取装置に関する。又、この画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
従来、原稿読取を行い、画像データを出力する画像読取装置がある。又、複写機、複合機、FAX装置等の画像形成装置に、コピーやスキャンのため、画像読取装置が装備される。一般に、画像読取装置は、原稿に対し光を照射する光源を備え、原稿の反射光をイメージセンサに導き、画像データを得る。又、画像読取装置のイメージセンサは、一般にラインセンサであり、1ラインごとに読み取りを行う。具体的に、1ラインあたりの周期の間に反射光の光量に応じてライン内の各光電変換素子(各画素)で電荷を蓄え、蓄えられた電荷を画像信号として取り出し、最終的にディジタルの原稿の画像データを得る。ここで、光源の光量は一定でないと、各ラインで蓄積される電荷量に差が生じ、スジ、ムラが発生することがある。
このような、各ラインでの蓄積光量を一定にしようとする画像形成装置の一例が特許文献1に記載されている。具体的に、特許文献1には、所定領域を照明する光源と、光源の点灯および消灯を制御する点灯制御回路と、所定領域からの反射光を取り込み光電変換した画信号を所定時間蓄積して該画信号を出力する蓄積型イメージセンサと、を備えた画像読取装置において、前記点灯制御回路を、蓄積型イメージセンサが原稿の所定領域の画信号を蓄積している間に、光源を複数回点灯および消灯させる画像読取装置が記載されている。この構成により、蓄積型イメージセンサが画信号を蓄積している間に、原稿を照明する光源を複数回点灯および消灯させるので、原稿を搬送するタイミングによる影響を少なくして原稿の搬送ムラによる画質の劣化を低減し、原稿を照明する光量を一定にしようとする。尚、光源としてはLEDが示されている。(特許文献1:請求項1、段落[0007]、[0032]、図4等参照)。
特開平07−135555号
ここで、一般に、画像読取装置の光源には、必要光量確保やコスト等の観点から、LEDではなく、例えば、冷陰極管等の放電を利用して発光するランプが用いられることがある。この放電により発光するランプは、クロック信号に応じて動作するインバータにより交流電圧が電極に印加され、ランプは、厳密には短時間に点滅を繰り返す。そして、通常、各ラインの周期間にインバータに入力するクロック信号数を一定として、1ラインにおけるランプの発光回数、即ち、1ラインの蓄積光量を一定にして、各ラインでの光量を均一化する。これにより、同一濃度のものを読み取っても、イメージセンサに蓄積される電荷量がラインごとに異ならず、濃淡のスジ、しまの発生を防ぐことができる。例えば、1ラインあたりの周波数(1ラインあたりの周期の逆数)を整数倍すれば、クロック周波数となる関係として、インバータにクロックを入力する。
しかし、インバータの出力、即ち、ランプへの印加電圧には、決まったタイミングでノイズが生ずることがある。例えば、インバータが半導体スイッチング素子により、矩形波状の交流を出力する場合、インバータの構成や負荷等により、極性反転時にオーバーシュート、アンダーシュートが生ずることがある。このオーバーシュート、アンダーシュート時、インバータに大きな電流が流れ、発生磁界等も大きくなり、又、高周波成分の存在等で、矩形波の立ち上がり、立ち下がり時にインバータから発生するノイズが大きくなる。
そうすると、特に、画像読取装置の読取方式が、CIS(Contact Image Sensor)方式である場合など、インバータやランプと、イメージセンサの距離が近い場合があり、イメージセンサのライン状の画素のうち、ほぼ決まった位置の画素がノイズの影響を受け、原稿の画像データのうち、副走査方向に延びるスジが発生する場合があるという問題がある。これは、イメージセンサの各画素(各光電変換素子)からの電荷取り出しタイミングが一定であることや、インバータとイメージセンサの位置関係等が要因として考えられ、経験的にスジの発生は、確認されている。
尚、特許文献1記載の発明は、確かに、原稿を照明する光量を一定とし得るが、LEDにより露光を行う画像読取装置であり(特許文献1:段落[0018]等参照)、光源の種類が異なる。又、特許文献1には、放電を利用したランプにおけるノイズを理由とするスジの発生問題に対しての記載はなく、特許文献1記載の画像読取装置は、上記の問題を解決することはできない。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、インバータに入力するクロック信号をランダムに変化させ、インバータを動作させて、ノイズの影響を受けた画素の位置を分散させ、ノイズの影響を受けた画素の位置の固定を防ぎ、スジの発生を防ぐことを課題とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る画像読取装置は、原稿に光を照射するランプと、前記ランプに接続され、前記ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換えて、前記ランプを点灯させるインバータと、前記原稿に照射された光が入射され、1ライン毎に原稿を読み取るイメージセンサと、前記イメージセンサの1ライン周期ごとの同期をとるための同期信号を発生する同期信号生成部と、クロック信号を発生し、ランダムに前記クロック信号のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部と、を備え、前記インバータは、前記クロック信号が入力されるとともに、前記クロック信号に基づき前記ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換えることとした。
この構成によれば、クロック信号発生部が、ランダムにクロック信号のクロック周波数を変化させてクロック信号を出力し、インバータは、ランダムに変化するクロック信号に基づき、ランプに印加する電圧の大きさを切り換えるので、例えば、オーバーシュートを要因とするインバータからのノイズの発生タイミングをずらすことができる。従って、ノイズの影響を受けたラインにおける画素の位置がランダムにずらされ、分散されるので、スジの発生を防ぐことができる。
又、請求項2に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記クロック信号発生部には、前記同期信号が入力され、前記クロック信号発生部は、前記同期信号が入力されるごとに、ランダムにクロック周波数を変化させることとした。この構成によれば、クロック信号発生部は、同期信号が入力されるごとに、ランダムにクロック周波数を変化させるので、1ラインの周期ごとにクロック周波数を変えることができる。従って、ノイズの影響を受けた画素の位置を1ラインごとに確実にずらすことができ、スジの発生が防がれる。
又、請求項3に係る発明は、請求項1又は2の発明において、前記クロック信号発生部は、1ラインあたりの周期内のランプ点灯回数が、基準となる周波数のクロック信号を前記インバータに入力した際の1ラインあたりの周期内のランプ点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させることとした。
この構成によれば、制御部が生成したクロック信号をインバータに入力した際の1ラインあたりの周期内のランプ点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させるので、1ラインあたりの蓄積光量の変化を許容範囲内に抑えることができる。例えば、1ラインあたりの基準の発光回数を10回と仮定し、所定回数を0.5回とすれば、発光回数が9.5回〜10.5回の範囲の発光回数となるように、クロック周波数が変化する。これにより、1ラインあたりの蓄積光量が劇的に変化することを防ぐことができる。
又、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の発明において、前記ランプと前記イメージセンサは、コンタクトイメージセンサユニットとして一体的に構成されることとした。特に、ランプとイメージセンサが接近して配されるCIS方式ではランプ印加電圧のノイズの影響がイメージセンサに出やすいが、この構成によれば、CIS方式の画像読取装置であっても、ノイズに起因するスジの発生を防ぐことができる。
又、請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の発明において、前記クロック信号発生部に発生させるクロック周波数をランダムに決定するプログラムを記憶するメモリ部を有し、前記クロック信号発生部は、前記プログラムにより決定されたクロック周波数に基づきランダムにクロック周波数を変化させることとした。この構成は、本発明の好適な実施形態の1つであって、CPU等によるソフトウェアによる計算によって、クロック周波数を変化させることができ、クロック周波数をランダムに変化させるための特別な回路構成が不要となり、画像読取装置の製造コストの削減を図ることができる。
又、請求項6に係る発明は、請求項1乃至4の発明において、前記クロック信号発生部は、発生するクロック信号をランダムに変化させるクロック発振器であることとした。この構成は、本発明の好適な実施形態の1つであって、前記クロック信号発生部は、発生するクロック信号をランダムに変化させるクロック発振器としてハードウェア化したものであり、ソフトウェア制御を行う場合に比べ、CPU等の制御、演算素子の処理負担を軽減することができる。
又、請求項7に係る画像形成装置は、前記請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えることとした。この構成によれば、ノイズを要因とするスジの発生のない高品質の印刷を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
上述の通り、本発明によれば、インバータやランプの電極等から発生するノイズの影響で、読み取った画像データにスジが現れることを防ぐことができる。
以下、本発明の第1の実施形態について図1〜7を参照しつつ説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
(画像形成装置の概略)
まず、図1を用いて、本発明の第1の実施形態におけるスキャナ1(画像読取装置に相当)を備えた電子写真方式の複写機2(画像形成装置に相当)の概略を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2の概略構成を示す正面視模型的断面図である。
まず、図1を用いて、本発明の第1の実施形態におけるスキャナ1(画像読取装置に相当)を備えた電子写真方式の複写機2(画像形成装置に相当)の概略を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2の概略構成を示す正面視模型的断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る複写機2は、上方にスキャナ1が配される。スキャナ1は、主として、上方の原稿を搬送する原稿搬送部3(原稿搬送装置に相当)と、原稿搬送部3の下方に配され、原稿に光を照射し、反射光により読取を行う画像読取部4から構成される。尚、スキャナ1の詳細な説明は、後述する。
次に、複写機2内部の構成、動作について説明する。複写機2は内部に、シート供給部50、シート搬送路52、画像形成部60、定着部67等を備え、画像読取部4の下方位置に排紙空間が設けられる。そこで、これらの構成をシートの搬送経路に沿って説明する。尚、図1に複写機2内でのシートの搬送経路を実線矢印で図示する。
まず、シート供給部50は、複写機2の最下部に設けられ、例えば、コピー用紙、OHPシート、ラベルシート等の各種、各サイズ(A4、B5等)のシートを収容する。そして、シート供給部50のシート搬送方向下流側上方に、給紙ローラ51が設けられる。給紙ローラ51は、最上位のシートに当接し、シート供給の際、所定の方向(図1では時計方向)に回転駆動し、シートを1枚ずつシート搬送路52に送り出す。
シート搬送路52は、本実施形態では、複写機2内でシートを搬送し、シート供給部50から画像形成部60を経て、排出トレイ53までシートを搬送する。そして、シート搬送路52には、駆動機構(不図示)により回転駆動する搬送ローラ対54や、シートを案内するための複数のガイド板(不図示)や、形成されたトナー像に合わせてシートを送り出すレジストローラ対55や、シート排出のための排出ローラ対56等が設けられる。
画像形成部60は、図1において、複写機2内の中央左方の位置に配され、スキャナ1が読み取った原稿の画像データや、複写機2に入力された画像データ等に基づき、トナー像を形成し、シートに転写を行う。そして、画像形成部60は、像担持体としての感光体ドラム61、帯電装置62、露光装置63、現像装置64、転写ローラ65、清掃装置66等で構成される。感光体ドラム61は、画像形成部60の略中央に配され、駆動装置(不図示)によって所定の方向(図1では時計方向)に回転駆動し、外周面にアモルファスシリコン等の感光層を有する。帯電装置62は、図1の感光体ドラム61の右斜め上方に対向して配され、所定の電位で感光体ドラム61の周面を帯電させる。尚、コロナ放電式のものの他、帯電ローラ、ブラシ等を用いても良い。
露光装置63は、図1における感光体ドラム61及び帯電装置62の右側方に配され、帯電後の感光体ドラム61の周面に、形成すべき画像の画像データに基づき光(例えば、レーザ光)を照射し、周面を走査・露光し、感光体ドラム61の周面に画像データに対応した静電潜像が形成される。現像装置64は、図1において感光体ドラム61の下方に設けられ、収容するトナーを所定の電位に帯電させ、そのトナーを静電潜像に供給し、静電潜像がトナー像として現像される。
転写ローラ65は、図1において、感光体ドラム61の左斜め下方に回転可能に支持され、感光体ドラム61上に形成されたトナー像をシートに転写する。そのため、転写ローラ65は、感光体ドラム61に当接しニップを形成する。そして、このニップにシートが進入し転写ローラ65にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、トナー像のシートへの転写がなされる。清掃装置66は、図1において、感光体ドラム61の上方に配され、感光体ドラム61の周面上の残トナーや塵芥等を除去、回収する。
定着部67は、本実施形態では、加熱ローラ68、加圧ローラ69等を有し、シートに転写されたトナー像を加圧・加熱しシートに固着させる。加熱ローラ68は内部に発熱体Hが内蔵され、加圧ローラ69と加熱ローラ68は、互いに圧接してニップを形成する。このニップにトナー像が転写されたシートが進入し、トナーの定着が行われる。定着完了後のシートは、排出ローラ対56により、排出トレイ53に排出される。
(スキャナ1の構成)
次に、図2を用いて、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1の詳細を説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2のスキャナ1部分の拡大模型的断面図である。まず、原稿搬送部3について説明する。
次に、図2を用いて、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1の詳細を説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2のスキャナ1部分の拡大模型的断面図である。まず、原稿搬送部3について説明する。
原稿搬送部3は、読み取りを行う原稿を1枚ずつ、自動的に連続して読み取り位置に搬送し、原稿搬送方向上流側から順に、原稿載置トレイ31、原稿供給ローラ32、原稿搬送路33、複数の原稿搬送ローラ対34、原稿排出ローラ対35、原稿排出トレイ36等を備える。又、原稿搬送部3は、画像読取部4の上方に図2の紙面奥側を支点として画像読取部4に上下方向に開閉自在に取り付けられ、画像読取部4のコンタクトガラス(送り読取用コンタクトガラス41a及び載置読取用コンタクトガラス41b)を上方から押さえるカバーとして機能する。
原稿載置トレイ31は、複数枚の原稿を載置でき、原稿搬送路33の上流端に接続される。尚、原稿載置トレイ31は、図2に示すように、原稿載置トレイ31に原稿が載置されていることを検出するための、例えば、反射型の光センサ等の原稿検知センサ37を備える。そして、原稿供給ローラ32は、最上位の原稿に当接し、原稿読取や複写をする旨の入力が複写機2に入力されると、原稿搬送路33に原稿を送り出す。送り出された原稿は、複数の原稿搬送ローラ対34やガイドに導かれ、画像読取部4上面の送り読取用コンタクトガラス41aの上面を通過する。この通過の際、画像読取部4が読取を行う。そして、読取が完了した原稿は、原稿排出ローラ対35から原稿排出トレイ36に排出される(原稿搬送経路を2点鎖線で図示)。尚、上記の各回転体(原稿排出ローラ対35等)は、原稿搬送モータM3(図4参照)を駆動源として回転する。
次に、本実施形態における画像読取部4を説明する。図1や図2に示すように、画像読取部4は、箱形の筐体を有する。そして、画像読取部4の上面に、図2の左方から、板状の送り読取用コンタクトガラス41a、載置読取用コンタクトガラス41bが配される。送り読取用コンタクトガラス41aは、原稿搬送部3により搬送される原稿が通過する面である。一方、載置読取用コンタクトガラス41bは、書籍や新聞、原稿を1枚ずつ読み取る場合、原稿搬送部3を持ち上げ、読取面を下向きに原稿が載置される面である。
又、図2に示すように、画像読取部4の筐体内には、第1移動枠42a、第2移動枠42b、ワイヤ43、巻取ドラム44、レンズ45と、原稿に光を照射するランプ46と、ランプ46から原稿に照射された光の反射光が入射され、1ライン毎に原稿を読み取り、画像データを生成するためのイメージセンサ47等が配される。イメージセンサ47は、例えば、ライン状に光電変換素子を並べたCCD(Charge Coupled Device)で構成され、原稿の反射光を元に、1ライン毎に原稿を読み取る。従って、一枚の原稿を読み取って得られた画像データは、複数ラインの読取結果の合成となる。
そして、第1移動枠42aは、上方に、載置読取用コンタクトガラス41bに載置された原稿等に光を照射するランプ46(放電により発光するランプ46、例えば、冷陰極ランプ、キセノンランプ、蛍光ランプ)を、下方に第1ミラー48aを支持する。尚、ランプ46、各ミラー48は、図2の紙面垂直方向に延びる形状である。
第2移動枠42bは、上方に第2ミラー48bを、下方で第3ミラー48cを支持する。又、第1移動枠42aは第2移動枠42bの上方に配される。又、この第1移動枠42a及び第2移動枠42bには複数本のワイヤ43が取り付けられ(図2では、1本のみ図示)、ワイヤ43の他端が巻取ドラム44に接続され、巻取モータM4(図4参照)を駆動源として、巻取ドラム44が正逆回転し、第1移動枠42aと第2移動枠42bが水平方向に自在に移動する。即ち、原稿の一端縁から対向する端縁に向けて順次、光を照射するため、スキャナ1は、ランプ46の長手方向と垂直な方向でランプ46を移動させる駆動機構として、第1移動枠42a、ワイヤ43、巻取ドラム44、駆動源としての巻取モータM4(モータ)を有する。
ここで、具体的な原稿読取動作の一例を説明しておく。まず、原稿搬送部3により搬送される原稿を読み取る場合、原稿載置トレイ31から搬送された原稿は、送り読取用コンタクトガラス41aの上面を通過しつつ搬送される。そして、送り読取用コンタクトガラス41aの下方位置(読み取り位置)に、巻取モータM4の駆動により、第1移動枠42aと第2移動枠42bが固定され、通過する原稿に対し、ランプ46が光を照射する。
ランプ46から発せられた光は、送り読取用コンタクトガラス41a上の原稿に当たり、その反射光を第1ミラー48aは、画像読取部4の左側面方向に向けて反射し、その光路上に第2ミラー48bが配され、第2ミラー48bは下方に向け光を反射し、その光路上に第3ミラー48cが配され、第3ミラー48cは、スキャナ1の右方に向け光を反射する。その後、反射光は、レンズ45に集光され、イメージセンサ47に入射され、画像濃度に応じたアナログの電気信号に変換される。この原稿の主走査方向(原稿搬送方向と垂直な方向)にライン単位で読取を行い、このライン単位の読取を副走査方向(原稿搬送方向)に連続して繰り返し行うことで、1枚の原稿が読み取られる。
一方、載置読取用コンタクトガラス41b上に載置された原稿を読み取る場合、第1移動枠42a及び第2移動枠42bを巻取ドラム44やワイヤ43等により、ホームポジションから図2の右方向に水平に移動させ、走査動作を、順次原稿端部まで連続的に行うことで、原稿画像全体が読み取られ、原稿画像が電気信号に変換される。
更に、本実施形態のスキャナ1では、原稿排出ローラ対35の近傍に、原稿搬送部3が搬送する原稿に対し、イメージセンサ47が読み取る面の裏面を、CIS(Contact Image Sensor)方式で読み取る固定式のCISユニット7(コンタクトイメージセンサユニットに相当)が設けられる。このCISユニット7を備えることにより、両面印刷された原稿に対し、スイッチバック等の特別な搬送機構を備えることなく、一回の原稿搬送で、原稿の両面を読み取ることができる。尚、CISユニット7を利用した両面同時読取は例えば、複写機2に設けられる操作パネル(不図示)への入力等で、選択・実行できる。
このCISユニット7は、別途、原稿に光を照射するランプ71、ランプ71に接続され、ランプ71の電極に印加する電圧の極性を反転させ(電圧の大きさを切り換え)、ランプ71を点灯させるインバータ72、レンズ73、原稿に照射された光が入射され、光電変換素子がライン状に並べられ、1ライン毎に原稿を読み取るイメージセンサ70(例えば、CCD)等を一体化したものである(図4参照)。尚、CISユニット7は、原稿搬送部3内に設けられるが、説明の便宜上、画像読取部4に属するものとし、CISユニット7の詳細は後述する。
(複写機2のハードウェア構成)
次に、図3に基づき本発明の第1の実施形態に係る複写機2のハードウェア構成の一例を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2の構成の一例を示すブロック図である。
次に、図3に基づき本発明の第1の実施形態に係る複写機2のハードウェア構成の一例を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る複写機2の構成の一例を示すブロック図である。
まず、複写機2内のメイン基板上の本体制御部20には、中央演算処理装置として、CPU21が設けられ、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)やHDD(Hard disk drive)やフラッシュROM等の不揮発性と揮発性のメモリからなるメモリ部22を有する。記憶部22は、複写機2を制御するためのプログラム、データ等が記憶される。そして、本体制御部20には、シート供給部50、シート搬送路52、画像形成部60、定着部67と接続され、本体制御部20は、シート搬送や、トナー像形成等、接続される各部の動作制御を行う。又、本体制御部20は、スキャナ1も接続され、動作指示を与える(詳細は後述)。そして、本体制御部20は、複写時には、読み取った原稿の画像データを受け取り、その画像データに基づき、印刷を行わせる。
又、本体制御部20には、I/F回路23が接続され、このI/F回路23を介して、ネットワーク等により、1又は複数のユーザ端末100(例えば、パーソナルコンピュータ)を接続することができる。この接続により、複写機2は、ユーザ端末100から画像データや印刷設定データの送信を受けて、印刷を行うことができる。又、スキャナ1を利用して読み取った原稿の画像データをユーザ端末100に送信することもできる。
(スキャナ1のハードウェア構成)
次に、図4に基づき、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1のハードウェア構成の一例を説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1の構成の一例を示すブロック図である。
次に、図4に基づき、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1のハードウェア構成の一例を説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1の構成の一例を示すブロック図である。
上述したように、本実施形態のスキャナ1は、原稿搬送部3と画像読取部4で構成され、原稿搬送部3には、原稿搬送部3の制御を行う原稿搬送制御部8が設けられ、画像読取部4には、画像読取部4の制御を行う読取制御部9(制御部に相当)が設けられる。
そこで、原稿搬送制御部8を説明する。原稿搬送制御部8は、上述の本体制御部20と接続され、本体制御部20からの指示を受けて、原稿搬送部3の動作制御を行う。そして、原稿搬送制御部8は、中央演算処理装置としてのCPU81、ROM82、RAM83等を有する。CPU81は、本体制御部20との通信を制御し、又、本体制御部20の指示を受け、原稿搬送部3の動作制御を行う。例えば、本体制御部20から原稿の読み取り指示があった場合、原稿搬送モータM3を駆動させて、原稿供給ローラ32、原稿搬送ローラ対34等を回転させる。ROM82、RAM83は、制御用のプログラムやデータを記憶し、展開するためのメモリである。又、CPU81には、原稿検知センサ37の出力が入力され、これにより、原稿搬送制御部8は、原稿載置トレイ31に原稿が存在するかを検知する。
次に、画像読取部4の筐体内の構成と、インバータ72とランプ71とイメージセンサ70を一体的に構成したCISユニット7と、読取制御部9の詳細な構成を説明する。
まず、画像読取部4の筐体内に、巻取ドラム44を回転させるための巻取モータM4、ランプ46、ランプ46に接続され、ランプ46の2つの電極に印加する電圧の極性を反転させ(電圧の大きさを切り換え)、ランプ46を点灯させるインバータ95、イメージセンサ47が設けられる。これらは、原稿台としての載置読取用コンタクトガラス41bや原稿搬送部3に搬送される原稿を読み取るための構成である。インバータ95は、ランプ46を点灯させるために、ランプ46の両電極に印加される電圧の極性を切り換える(電圧の大きさを切り換える)。ランプ46は、原稿に光を照射する。イメージセンサ47は、ライン状に光電変換素子が並べられ、原稿の反射光を電荷として蓄え、この蓄えられた電荷を電気信号として用い、画像データを得るためのものである。
次に、CISユニット7について説明する。
実施形態の原稿搬送部3に取り付けられるCISユニット7には、画像読取部4の筐体内に設けられるものとは別に、インバータ72、ランプ71、レンズ73、イメージセンサ70が設けられる。そして、CISユニット7は、これらの部材、部品が一体化され、ユニット化されている。尚、可能であれば、インバータ72を設けず、画像読取部4の筐体内のインバータ95の出力をランプ71に印加して、共用化してもよい。
尚、基本的に、各部材、部品の動作、機能は、画像読取部4内に設けられたものと同様である。インバータ72は、ランプ71を点灯させるため、ランプ71の両電極に印加される電圧の極性を切り換える(電圧の大きさを切り換える)。ランプ71は、原稿に光を照射する。レンズ73は、原稿の反射光をイメージセンサ70に導く。イメージセンサ70は、ライン状に光電変換素子が並べられ、原稿の反射光を電荷として蓄え、この蓄えられた電荷を電気信号として用い、イメージセンサ47の読取面の裏面の画像データを得るためのものである。
そして、図4に示すように、本体制御部20と接続される読取制御部9は、CPU91(クロック信号生成部に相当)が設けられ、記憶装置として、ROM92(記憶部に相当)、RAM93が設けられる。ROM92は、スキャナ1の制御に必要なプログラム、データを記憶する不揮発性メモリである。RAM93は、スキャナ1の制御を行う際のプログラムやデータ等、各種プログラム、データが展開される揮発性のメモリである。そして、例えば、コピーを行う旨が複写機2に入力され、本体制御部20から読取実行指示が与えられた場合等、本体制御部20の指示を受け、制御部は、スキャナ1の動作制御や、読み取って得られた画像データの本体制御部20への送信制御を行う。
そして、読取制御部9には、ASIC94(同期信号生成部に相当)や、画像読取部4の筐体内のイメージセンサ47、及びランプ46を点灯させるインバータ95、CISユニット7、巻取モータM4等が接続される。そして、原稿読取時、読取制御部9は、各部材を制御し、ランプ46の点灯や、巻取ドラム44による各移動枠を移動や、イメージセンサ47の駆動や、両面読取時にCISユニット7を駆動させ、各部の制御を行う。
ここで、読取制御部9のCPU91は、各インバータ(インバータ95、インバータ72)に入力するためのクロック信号CLK1を生成する。そのため、CPU91は、クロック発振器91aを内蔵する。このクロック発振器91aには、例えば、発振用ICにコンデンサや抵抗を接続したり、LC発振回路、水晶発振回路、RC発振回路等の発振を利用してクロック信号CLK1を生成する。そして、各インバータは、クロック信号CLK1に基づいて、各ランプの電極に印加する電圧の極性を切り換える(電圧の大きさを切り換える)。言い換えると、各ランプ(ランプ46、ランプ71)は、クロック信号CLK1に基づき点灯する。
そして、ASIC94は、読取において、イメージセンサ47、70の1ライン周期Tごとの同期をとるため、同期信号HSYNCを生成し、同期信号HSYNCをCPU91、画像読取部4の筐体内のイメージセンサ47、CISユニット7のイメージセンサ70等に入力することができる。このASIC94の発する同期信号HSYNCにより、1ラインあたりの周期Tが定まり、CPU91は、1ラインあたりの周期Tを認識する。
更に、ASIC94は、1ラインの周期中において、各イメージセンサ(イメージセンサ47、イメージセンサ70)の各光電変換素子から電荷を転送するためのクロック信号CLK2を生成し、各イメージセンサに生成したクロック信号CLK2を入力する。このクロック信号CLK2に基づき、各イメージセンサは、各画素(各光電変換素子)から蓄えられた電荷を順次1画素ずつ転送する。
例えば、各イメージセンサが600dpiでA4サイズに対応するものであれば、1インチ=2.54センチメートルとし、A4縦を29センチメートルと仮定すれば、29÷2.54×600=6850(ドット)となり、約7000個の画素がイメージセンサ47及びイメージセンサ70に備えられていることになる。そこで、ASIC94は、同期信号HSYNCの間、即ち、1ラインあたりの周期Tの間に、例えば、7000回のクロック信号CLK2を、各イメージセンサに入力する。そして、各イメージセンサは、クロック信号CLK2に合わせて、1画素ごとに蓄えられた電荷を、順次、例えば、A/D変換部97に転送する。尚、ASIC94がA/D変換機能を有すれば、各画素の電荷をASIC94に転送すればよい。
このように、ASIC94の1ライン分の各画素の読み出し開始から、次の1ラインの読み出し開始までの時間が、1ラインあたりの周期Tともいえる。尚、ASIC94の読み出しにおけるクロック信号CLK2のクロック周波数は、1ラインあたりの周期Tの間に、各イメージセンサの1ラインの画素数分(例えば7000画素)だけ入力できる周波数であれば良く、特に制限はない。
そして、スキャナ1内には、画像読取部4の筐体内のイメージセンサ47やCISユニット7のイメージセンサ70によって得られた各画素(各光電変換素子)のアナログの電気信号の転送を受け、ディジタル信号に変換するA/D変換部97や、複数ライン分のディジタル信号を保持する画像メモリ98が搭載される。この画像メモリ98内の画像データは、本体制御部20に送信され、更に、画像処理後、露光装置63による露光に用いられ、又は、ユーザ端末100等に送信される。尚、A/D変換部97と画像メモリ98は、図4では、各1つのみ図示しているが、画像読取部4の筐体内のイメージセンサ47用とCISユニット7のイメージセンサ70用に別個に設けられても良い。
具体的に、A/D変換部97は、イメージセンサ47から出力される原稿のアナログ信号を、画素ごと(光電変換素子ごと)にA/D変換し、ディジタル信号に変換する。A/D変換部97は、アナログ信号をサンプルホールドし、アナログ信号の出力(電流又は電圧)の大きさに合わせて量子化を行い、各画素の濃度値を得る。このA/D変換を全ライン、全画素について行えば、1枚の原稿のディジタルの画像データが得られる。
そして、CPU91は、タイマ機能を利用して一定時間内に入力されたASIC94からの同期信号HSYNCのクロック数をカウントする。一定時間をクロック数で割れば、1ラインあたりの周期Tが求まる。尚、その周期Tの逆数が、同期信号HSYNCの周波数となる。読み取りにおける1ラインあたりの周期Tを求めることができれば、巻取モータM4とワイヤ43を利用したランプ46の移動速度も決定できる。即ち、1ラインあたりの幅は決まっており、例えば、1ラインの幅が600dpiを基準とすれば、1インチ=25.4ミリメートルとすると、1ラインの幅Wは、
W = 2.54 ÷ 600 ≒0.042ミリメートル
となる。従って、0.042ミリメートルを1ラインあたりの周期Tで割れば、画像読取部4内のランプ46を移動させるべき理想的なランプ移動速度が求められる。
W = 2.54 ÷ 600 ≒0.042ミリメートル
となる。従って、0.042ミリメートルを1ラインあたりの周期Tで割れば、画像読取部4内のランプ46を移動させるべき理想的なランプ移動速度が求められる。
更に、原稿搬送部3により原稿を読み取る場合(ランプ46を送り読取用コンタクトガラス41aで固定、又は、CISユニット7による読み取りの場合)も同様に、理想的な原稿搬送速度は、1ラインあたりの周期Tと1ラインあたりの幅から求められる。
具体的に、理想的なランプ移動速度とするために、読取制御部9は、巻取モータM4の回転速度を制御すればよい。又、理想的な原稿搬送速度をとするためには、読取制御部9が原稿搬送制御部8に理想の原稿搬送速度を指示し、原稿搬送制御部8のCPU81が、原稿搬送モータM3の回転速度を制御すればよい。例えば、巻取モータM4と、原稿搬送モータM3にステッピングモータを用いるならば、各モータに入力するパルスの速度を変更すればよい。
ここで、各インバータでは、定期的にノイズが発生する場合があり、そのノイズが読み取って得られた画像データに影響を与え、スジが発生することがあるが、特に、インバータ72、ランプ71、イメージセンサ70の距離が近いCISユニット7により読み取られた画像データにノイズの影響が出やすい。そこで、以下の説明では、CISユニット7と、ノイズの影響によるスジの発生防止策について説明する(尚、以下では、便宜上、CISユニット7について説明するが、インバータ95でランプ46を点灯させ、イメージセンサ47で読み取って得られる画像データも同様のことが言える)。
(CISユニット7の詳細とクロック周波数のランダム変化)
次に、図5乃至図7に基づき、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1のCISユニット7の詳細と、スジの発生原因及び発生防止策について説明する。図5は、本発明の第1の実施形態に係る画像読取部4のうち、CISユニット7に関する構成を抜粋したブロック図である。図6(a)は、本発明の第1の実施形態に係るインバータ72の出力電圧波形と、ランプ発光の一例を示す説明図である。(b)は、ノイズの影響によりスジが発生した場合の一例を示す説明図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係るインバータ72に入力するクロック信号CLK1のクロック周波数のランダム変化を説明するためのグラフである。
次に、図5乃至図7に基づき、本発明の第1の実施形態に係るスキャナ1のCISユニット7の詳細と、スジの発生原因及び発生防止策について説明する。図5は、本発明の第1の実施形態に係る画像読取部4のうち、CISユニット7に関する構成を抜粋したブロック図である。図6(a)は、本発明の第1の実施形態に係るインバータ72の出力電圧波形と、ランプ発光の一例を示す説明図である。(b)は、ノイズの影響によりスジが発生した場合の一例を示す説明図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係るインバータ72に入力するクロック信号CLK1のクロック周波数のランダム変化を説明するためのグラフである。
まず、図5に基づき、原稿搬送部3内に設けられるCISユニット7の構成、動作を説明する。
図5に示し、又、上述したように、本実施形態のCISユニット7は、インバータ72、ランプ71、レンズ73、イメージセンサ70等を有する。そして、CISユニット7のランプ71も、画像読取部4のランプ46と同様に、例えば、冷陰極ランプ、キセノンランプ、蛍光ランプ等の放電により発光するランプを用いる。又、イメージセンサ70も、同じ解像度で読み取れるように、イメージセンサ47と、同数の光電変換素子をライン状に並べることができる。尚、レンズ73は、反射光をイメージセンサ70に導く。そして、CISユニット7のランプ71を点灯させるため、インバータ72が設けられる。
このインバータ72には、フルブリッジ回路72aと、昇圧トランス72bが設けられる。尚、フルブリッジ回路72aには、電源装置(不図示)から、直流電圧が入力される。そして、フルブリッジ回路72aは、複数の半導体スイッチング素子(例えば、FETやトランジスタ)を備える。又、CPU91からフルブリッジ回路72aに向け、クロック信号CLK1が出力され、クロック信号CLK1に応じて、フルブリッジ回路72aの各半導体スイッチング素子のON/OFFが切り換えられる。これにより、フルブリッジ回路72aの出力としての2本のアームArに印加される電圧は、クロック信号CLK1に合わせて極性(大小関係)が入れ替わる。例えば、2本のアームArの出力は、矩形波状の交流となる。
そして、フルブリッジ回路72aの出力(アームAr)は、ランプ71を点灯させるだけの電圧を得るため(例えば、冷陰極ランプで1000V程度)、昇圧トランス72bの一次側に入力される。昇圧トランス72bの二次側に、CISユニット7のランプ71が接続される。尚、用いるランプによって、昇圧トランス72bがなくてもランプを点灯できる場合もあり得るので、その場合、昇圧トランス72bは不要となる。このように、インバータ72は、クロック周波数にあわせて動作し、ランプ71の両電極に印加される電圧の極性を切り換える(電圧の大きさを切り換える)。これにより、ランプ71の電極から電子が放出され、ランプ71内のガスに電子が衝突し、この衝突により紫外線を発生させ、紫外線が蛍光体にあたり、ランプ71が発光する。
次に、図6に基づき、本発明の実施形態に係るランプ71の発光とノイズの発生と、発生したノイズによるスジの発生について説明する。
まず、図6(a)について説明する。図6(a)の上段の波形は、ランプ71の電極に印加される電圧の波形を示している。この電圧波形では、破線丸印で示すように、波形の立ち上がり時にオーバーシュートが、立ち下がり時にアンダーシュートが生じている。このオーバーシュート量、アンダーシュート量は、接続される負荷や、電圧の時間あたりの変化量が関係するとされる。
そして、図6(a)の下段の波形は、ランプ71の出力(光量)を示すものであり、オーバーシュート、アンダーシュート時に一時的に、ランプ発光量は、大きくなっている。このように、CISユニット7のインバータ72の出力電圧は、オーバーシュート、アンダーシュート時に大きくなり、高周波成分を含む。そして、インバータ72は、昇圧トランス72bの存在等により発生する磁界が大きく、又、流れる電流も多い点等を勘案すると、オーバーシュート時とアンダーシュート時、インバータ72やその出力電圧が印加されるランプ71の電極等から発生するノイズが大きくなり、他回路に影響を与え得る。
このノイズが、ライン中のほぼ決まった位置の画素に影響を与え、これが、図6(b)に示すように、ランプ71の長手方向(主走査方向)に対して垂直な方向(副走査方向)に延びるスジとして現れることがある。
このスジの原因としては、従来、1ラインの周期中の蓄積光量を各ラインで均等にするため、インバータ72の駆動周波数(極性切替周波数)を定めるため、CPU91の発するクロック信号CLK1のクロック周波数は、ASIC94が発する同期信号HSYNCの周波数の整数分の1となる関係に設定していた。しかし、この周波数の関係では、1ラインの周期中で、ほぼ一定のタイミングでノイズ(オーバーシュート等)が発生し得る。
更に、ASIC94からの電荷転送用のクロック信号CLK2も、同期信号HSYNCに基づき、一定のタイミングで、イメージセンサ70に入力されていた。従って、大きなノイズ発生時に電荷が転送される画素(光電変換素子)がほぼ一定となることがある。従って、ノイズが、転送される電荷に影響を与え、スジが発生していることが考えられる。その他、決まった位置の画素へのノイズの影響は、インバータ72とイメージセンサ70の位置関係にも関係すると考えられる。そこで、図5に戻り、ノイズの影響により発生するスジを抑制するための構成について説明する。
上述したように、CISユニット7のインバータ72は、CPU91からのクロック信号CLK1を利用して極性反転を行っているが、このクロック信号CLK1のクロック周波数が一定であれば、一定のタイミングでノイズが発生する。そこで、CPU91は、インバータ72に供給するクロック信号CLK1のクロック周波数をランダムに変更する。即ち、CPU91は、クロック信号CLK1を発生し、ランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部として機能する。ここで、ランダムとは、周期的にクロック周波数を変化させるのではなく、不規則にクロック周波数を変化させることを意味し、ノイズの影響を受けた画素の位置が固定されなければ良い。
そして、インバータ72は、CPU91からのランダムなクロック信号CLK1が入力されるとともに、クロック信号CLK1に基づきランプ71の電極に印加する電圧の極性を反転させる(電圧の大きさを反転させる)。これにより、ラインで、ノイズの影響を大きく受ける画素(光電変換素子)の位置が固定されることがなくなり、ノイズの影響を大きく受ける画素の位置を分散させることができる。
具体的には、読取制御部9のROM92(メモリ部に相当)に、クロック信号CLK1のクロック周波数をランダムとするためのプログラムを記憶させておき、プログラムによるソフトウェア制御によりCPU91が発生するクロック信号CLK1を変化させる。このとき、基本的に、クロック信号CLK1のクロック周波数は、同期信号HSYNCの周波数の整数倍となる関係とはならない。又、予め、クロック周波数が不規則に変化するように、複数ライン分のCPU91が発すべきクロック周波数のスケジュールを定めたデータを作成しておき、例えば、ROM92に記憶しておく。そして、CPU91は、スケジュールに定められたクロック周波数に基づき、スケジュールをループしつつクロック信号CLK1を出力するようにしてもよい。
具体的には、CPU91は、CPU91内の、又は具備されるクロック発振器91aを制御する。クロック発振器91aは、例えば、VCO(電圧制御発振器)方式のものとし、CPU91がVCOに印加する直流電圧をランダムに変化させれば、クロック信号CLK1のクロック周波数をランダムに変化させることができる。この場合、CPU91は、ソフトウェアによってVCOに印加する直流電圧をランダムに決定する。即ち、スキャナ1は、CPU91に発生させるクロック周波数をランダムに決定するプログラムを記憶するメモリ部を有し、CPU91は、プログラムにより決定されたクロック周波数に基づきランダムにクロック周波数を変化させる。
そして、図5に示すように、CPU91には、ASIC94が発する同期信号HSYNCが入力される。この同期信号HSYNCを利用して、CPU91は、クロック信号CLK1のクロック周波数を同期信号HSYNCが入力されるごとに変化させる。その変化の様子を図7に示す。即ち、クロック信号発生部としてのCPU91には、同期信号HSYNCが入力され、CPU91は、同期信号が入力されるごとに、ランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させる。この点を図7に基づき説明する。
まず、図7の最上段のタイミングチャートは、ASIC94が発する同期信号HSYNCのパルスである。このパルス間が1ラインあたりの周期Tとなる。そして、パルスの立ち上がり(立ち下がりでもよい)ごとに、一定数のクロック信号CLK1がインバータ72に入力され、CISユニット7のランプ71が1ライン期間中に点滅を複数回繰り返すことになる。そして、タイミングチャートの下段のグラフは、同期信号HSYNC間のクロック信号CLK1のクロック周波数の推移を示している。このグラフの縦軸は、クロック信号CLK1のクロック周波数を示し、同期信号HSYNC、即ち、1ラインの周期Tごとにクロック周波数がランダムに変化することを示している。
まず、グラフ中のfoは、基準となるクロック周波数であって、例えば、同期信号HSYNCの周波数の整数倍(例えば、10倍〜15倍)となる関係のときの、クロック信号CLK1のクロック周波数である。そして、本実施形態のスキャナ1は、クロック信号CLK1のクロック周波数をある一定の幅の間でランダムに変化させる。そして、図7でのfmaxは、クロック周波数の上限値であり、fminは、クロック周波数の下限値である。従って、クロック信号CLK1のクロック周波数は、fmaxとfminの間でランダムに変化させられる。
具体的に、fmaxとfminは任意に定められる周波数であるが、1ラインあたりの蓄積光量が大きく変わることを避けるため、1ラインにおけるランプ71の発光回数が所定回数以上異ならないように設定することができる。例えば、同期信号HSYNC間にランプ71を10回点灯させ、所定回数を1回とすれば、1回÷10回=0.1なので、基準周波数foに対し、周波数の±10%の範囲でランダムにクロック周波数が変化する。そうすると、以下のような関係になる。
fo−0.1fo(=fmin)<fo<fo+0.1fo(=fmax)
即ち、CPU91は、1ラインあたりの周期T内のランプ点灯回数が、基準となる周波数foのクロック信号CLK1をインバータ72に入力した際の1ラインあたりの周期内のランプ71の点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させる。
尚、この所定回数は、任意に定めることができる回数であり、必ずしも整数である必要はなく、例えば、0.5回、0.3回、0.1回のように、小数点以下の回数でもよい。又、基準周波数fo〜fmaxと基準周波数fo〜fminの幅は同じでなくてもよい。
fo−0.1fo(=fmin)<fo<fo+0.1fo(=fmax)
即ち、CPU91は、1ラインあたりの周期T内のランプ点灯回数が、基準となる周波数foのクロック信号CLK1をインバータ72に入力した際の1ラインあたりの周期内のランプ71の点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させる。
尚、この所定回数は、任意に定めることができる回数であり、必ずしも整数である必要はなく、例えば、0.5回、0.3回、0.1回のように、小数点以下の回数でもよい。又、基準周波数fo〜fmaxと基準周波数fo〜fminの幅は同じでなくてもよい。
尚、上記実施形態の説明では、CISユニット7で読み取った画像データのスジ発生防止を説明したが、画像読取部4の筐体内に設けられるインバータ95、ランプ46、イメージセンサ47による読取でも事情は同様であり、ノイズの影響でスジが発生する可能性がある。そこで、図4に示すように、クロック信号CLK1は、インバータ95にも入力され、イメージセンサ47で読み取られる画像データにもスジの発生はない。言い換えると、本発明は、画像読取部4の筐体内の構成を利用した原稿の読取にも適用される。
次に、図8を用いて、本発明の第2の実施形態について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係る画像読取部4のうち、CISユニット7に関する構成を抜粋したブロック図である。
第1の実施形態では、CPU91がソフトウェア制御によってランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させていたが、本実施形態では、CPU91以外に、別途クロック発振器としてのハードウェアを設ける点で異なる。尚、他の点においては、第1の実施形態と同様であるので、同様の点は、説明及び図示を省略する。
そして、図8では、クロック発振器の一例として、SSCG−IC91b(Spread Spectrum Clock Generator、クロック信号生成部に相当)を設ける。言い換えると、第1の実施形態では、インバータ72に入力するクロック信号CLK1をCPU91が生成していたが、本実施形態では、クロック信号CLK1を発生し、ランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部としての機能をSSCG−IC91bが負う。ここで、SSCG−IC91bとは、周波数変調機能付きクロック発生回路であり、クロック信号を微少(例えば、±数%の範囲)に変調させる。一般に、SSCG−IC91bは、ノイズ対策(EMI対策)のために用いられ、予め決められたプロファイル等を用いてクロック周波数を周期的に変動させるが、本実施形態では、スジの発生を防ぐために、クロック信号CLK1のクロック周波数をランダムに変化させるために用いる。例えば、プロファイルを変更して、SSCG−IC91bからのクロック信号CLK1のクロック周波数を不規則に変化させる。即ち、本実施形態のスキャナ1は、クロック信号発生部として、発生するクロック信号をランダムに変化させるクロック発振器としてのSSCG−IC91bを有する。
そして、インバータ72は、SSCG−IC91bが生成したクロック信号CLKが入力されるとともに、クロック信号CLK1に基づきランプ71の電極に印加する電圧の極性を反転させる(電圧の大きさを反転させる)。又、クロック周波数を変化させるタイミングを決定するため、ASIC94から同期信号HSYNCをSSCG−IC91bにも入力し、同期信号HSYNCの変化(例えば、立ち上がり)に同期し、SSCG−IC91bの発するクロック信号CLK1のクロック周波数が変更されても良い。即ち、クロック信号発生部としてのSSCG−IC91bには、同期信号HSYNCが入力され、SSCG−IC91bは、同期信号が入力されるごとに、ランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させる。
このようにして、第1の実施形態及び第2の実施形態におけるスキャナ1によれば、クロック信号発生部(CPU91又はSSCG−IC91b)が、ランダムにクロック信号CLK1のクロック周波数を変化させつつ、出力し、インバータ72(及びインバータ95)は、クロック信号CLK1に基づき、ランプ71(及びランプ46)に印加する電圧の極性を反転させる(電圧の大きさを反転させる)ので、例えば、オーバーシュートを要因とするインバータ72やランプ71の電極等からのノイズの発生タイミングをずらすことができる。従って、ノイズの影響を受けたラインにおける画素の位置がランダムにずらされ、分散されるので、スジの発生を防ぐことができる。又、クロック信号発生部は、同期信号HSYNCが入力されるごとに、ランダムにクロック周波数を変化させることで、1ラインの周期Tごとにクロック周波数を変えることができる。従って、ノイズの影響を受けた画素の位置を1ラインごとに確実にずらすことができ、スジの発生を防ぐことができる。
又、基準となる周波数のクロック信号CLK1をインバータ72(及びインバータ95)に入力した際の1ラインあたりの周期T内のランプ点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させるので、1ラインあたりの蓄積光量の変化を許容範囲内に抑えることができる。又、特に、ランプ71とイメージセンサ70が接近して配されるCIS方式ではランプ印加電圧のノイズの影響がイメージセンサ70に出やすい場合があるが、この構成によれば、CIS方式の画像読取装置(スキャナ1)であっても、ノイズに起因するスジの発生を防ぐことができる。
又、CPU91等によるソフトウェアによる計算によって、クロック周波数を変化させることができ、この場合、クロック周波数をランダムに変化させるための特別な回路構成が不要となり、画像読取装置の製造コストの削減を図ることができる。或いは、クロック信号発生部は、発生するクロック信号をランダムに変化させるクロック発振器(SSCG−IC91b)としてハードウェア化することもでき、この場合、ソフトウェア制御を行う場合に比べ、CPU等の制御、演算素子の処理負担を軽減することができる。又、本実施形態のスキャナ1を搭載すれば、ノイズを要因とするスジの発生のない高品質の印刷を行うことができる画像形成装置(例えば、複写機2)を提供することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
本発明は、スキャナ等の画像読取装置やこれを備えた画像形成装置に利用可能である。
1 スキャナ(画像読取装置) 2 複写機(画像形成装置)
7 CISユニット(コンタクトイメージセンサユニット)
46,71 ランプ 72,95 インバータ
47,70 イメージセンサ
9 読取制御部
91 CPU(読取制御部の一部、クロック信号発生部)
91a SSCG−IC(クロック信号発生部、クロック発振器)
92 ROM(メモリ部) 94 ASIC(同期信号生成部)
CLK1 クロック信号 HSYNC 同期信号
7 CISユニット(コンタクトイメージセンサユニット)
46,71 ランプ 72,95 インバータ
47,70 イメージセンサ
9 読取制御部
91 CPU(読取制御部の一部、クロック信号発生部)
91a SSCG−IC(クロック信号発生部、クロック発振器)
92 ROM(メモリ部) 94 ASIC(同期信号生成部)
CLK1 クロック信号 HSYNC 同期信号
Claims (7)
- 原稿に光を照射するランプと、
前記ランプに接続され、前記ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換えて、前記ランプを点灯させるインバータと、
前記原稿に照射された光が入射され、1ライン毎に原稿を読み取るイメージセンサと、
前記イメージセンサの1ライン周期ごとの同期をとるための同期信号を発生する同期信号生成部と、
クロック信号を発生し、ランダムに前記クロック信号のクロック周波数を変化させるクロック信号発生部と、を備え、
前記インバータは、前記クロック信号が入力されるとともに、前記クロック信号に基づき前記ランプの電極に印加する電圧の大きさを切り換えることを特徴とする画像読取装置。 - 前記クロック信号発生部には、前記同期信号が入力され、
前記クロック信号発生部は、前記同期信号が入力されるごとに、ランダムにクロック周波数を変化させることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。 - 前記クロック信号発生部は、1ラインあたりの周期内のランプ点灯回数が、基準となる周波数のクロック信号を前記インバータに入力した際の1ラインあたりの周期内のランプ点灯回数と、所定回数以上異ならない範囲でランダムにクロック周波数を変化させることを特徴とする請求項1又は2記載の画像読取装置。
- 前記ランプと前記イメージセンサは、コンタクトイメージセンサユニットとして、一体的に構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記クロック信号発生部に発生させるクロック周波数をランダムに決定するプログラムを記憶するメモリ部を有し、
前記クロック信号発生部は、前記プログラムにより決定されたクロック周波数に基づきランダムにクロック周波数を変化させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記クロック信号発生部は、発生するクロック信号をランダムに変化させるクロック発振器であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2008188151A JP2010028497A (ja) | 2008-07-22 | 2008-07-22 | 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置 |
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