JP2013042251A - Image reader and image forming apparatus including the image reader - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、CIS(密着型イメージセンサ)方式の画像読取装置、及び画像読取装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a CIS (contact image sensor) type image reading apparatus and an image forming apparatus including the image reading apparatus.
CIS方式の画像読取装置は、主走査方向に沿って一列に配設された複数のセンサ基板を備える。複数のセンサ基板は、それぞれ、所定個数の撮像素子を有する。各撮像素子は、主走査方向と直交する副走査方向への複数のセンサ基板の移動に伴って、原稿から画像を読み取る。センサ基板間の継ぎ目には、撮像素子が存在しないため、原稿からこの部分の画素情報を読み取ることができずに、欠落画素が存在する。 A CIS image reading apparatus includes a plurality of sensor substrates arranged in a line along the main scanning direction. Each of the plurality of sensor substrates has a predetermined number of image sensors. Each image sensor reads an image from a document as the plurality of sensor substrates move in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Since there is no image sensor at the joint between the sensor substrates, the pixel information of this portion cannot be read from the document, and there are missing pixels.
特許文献1に記載の画像読取装置では、欠落画素に隣接する前後2つの撮像素子の画素情報(例えば、濃度、輝度等)を用いて欠落画素を推定することで、欠落画素を補間して、画像データを生成している。
In the image reading device described in
しかしながら、特許文献1の画像読取装置は、前後2つの撮像素子の画素情報を用いて欠落画素を推定しているため、細かい周期的なパターンを持つイメージ画像を読み取ると、欠落画素を補間した箇所に不自然な筋が発生する。
However, since the image reading apparatus of
この発明の目的は、欠落画素に該当する箇所を再度読み取ることで、欠落画素に該当する箇所を再度読み取ることで、欠落画素を正確に補間することができる画像読取装置又は画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image reading apparatus or an image forming apparatus capable of accurately interpolating a missing pixel by re-reading a location corresponding to the missing pixel and re-reading a location corresponding to the missing pixel. That is.
この発明の画像読取装置は、画像読取部、移動部、制御部、及び補間部を備える。画像読取部は、主走査方向に一列に配設された複数の撮像素子を有し、主走査方向と直交する副走査方向における開始位置から終了位置の間を複数の撮像素子が移動する時に原稿から画像を読み取る。移動部は、主走査方向における所定距離だけ離間した第1位置又は第2位置へ少なくとも複数の撮像素子を移動させる。制御部は、第1位置及び第2位置のそれぞれにおいて、画像読取部に複数の撮像素子を開始位置から終了位置の間を移動させる。補間部は、第1位置及び第2位置のそれぞれにおいて、画像読取部が読み取った画像に基づいて欠落画素を補間する。 The image reading apparatus according to the present invention includes an image reading unit, a moving unit, a control unit, and an interpolation unit. The image reading unit includes a plurality of imaging elements arranged in a line in the main scanning direction, and the document is moved when the plurality of imaging elements move between the start position and the end position in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Read image from. The moving unit moves at least a plurality of image sensors to a first position or a second position separated by a predetermined distance in the main scanning direction. The control unit causes the image reading unit to move the plurality of imaging elements between the start position and the end position at each of the first position and the second position. The interpolation unit interpolates missing pixels based on the image read by the image reading unit at each of the first position and the second position.
この構成では、制御部は、主走査方向における第1位置に位置する複数の撮像素子を、主走査方向と直交する副走査方向における開始位置から終了位置まで移動させて、各撮像素子によって原稿から画素情報を取得する。制御部は、主走査方向に沿って第1位置から所定距離だけ離間した第2位置へ複数の撮像素子を移動部に移動させ、副走査方向における開始位置から終了位置まで複数の撮像素子を移動させて、各撮像素子によって原稿から画素情報を取得する。補間部は、第1位置又は第2位置の何れか一方において各撮像素子によって取得できなかった欠落画素に該当する画素情報を、他方において各撮像素子が取得した画素情報から取得する。補間部は、取得した画素情報を第1位置又は第2位置の何れか一方において各撮像素子が取得した画素情報に補間する。 In this configuration, the control unit moves the plurality of image pickup elements located at the first position in the main scanning direction from the start position to the end position in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and each image pickup element moves from the document. Obtain pixel information. The control unit moves the plurality of image sensors to the second position separated from the first position by a predetermined distance along the main scanning direction, and moves the plurality of image sensors from the start position to the end position in the sub-scanning direction. Thus, pixel information is acquired from the document by each image sensor. The interpolation unit acquires pixel information corresponding to missing pixels that could not be acquired by each image sensor at either the first position or the second position from the pixel information acquired by each image sensor at the other. The interpolating unit interpolates the acquired pixel information into the pixel information acquired by each image sensor at either the first position or the second position.
この構成において、所定距離は、1画素(欠落画素)分のピッチの1以上の整数倍と等しい距離である構成が好ましい。 In this configuration, it is preferable that the predetermined distance is a distance equal to an integer multiple of 1 or more of a pitch for one pixel (missing pixel).
これにより、制御部は、第1位置又は第2位置の何れか一方における欠落画素の画素情報を、他方において各撮像素子が取得した画素情報から容易に取得することができる。 Thereby, the control part can acquire easily the pixel information of the missing pixel in any one of a 1st position or a 2nd position from the pixel information which each image sensor acquired in the other.
また、制御部は、複数の撮像素子を第1位置に位置させた状態で画像読取部に複数の撮像素子を開始位置から終了位置まで移動させ、移動部に複数の撮像素子を第2位置に移動させた後に画像読取部に複数の撮像素子を終了位置から開始位置まで移動させる構成が好ましい。 Further, the control unit moves the plurality of image sensors from the start position to the end position in the image reading unit in a state where the plurality of image sensors are positioned at the first position, and moves the plurality of image sensors to the second position in the moving unit. A configuration is preferable in which the image reading unit is moved from the end position to the start position after being moved.
この構成では、制御部は、主走査方向における第1位置に位置する複数の撮像素子を、副走査方向における開始位置から終了位置まで移動させて、各撮像素子によって原稿から画素情報を取得する。制御部は、主走査方向に沿って第1位置から所定距離だけ離間した第2位置へ複数の撮像素子を移動部に移動させ、副走査方向における終了位置から開始位置まで複数の撮像素子を移動させて、各撮像素子によって原稿から画素情報を取得する。補間部は、第1位置又は第2位置の何れか一方における欠落画素の画素情報を他方の画素情報で補間する。 In this configuration, the control unit moves the plurality of image sensors located at the first position in the main scanning direction from the start position to the end position in the sub-scanning direction, and acquires pixel information from the document by each image sensor. The control unit moves the plurality of image sensors to a second position separated from the first position by a predetermined distance along the main scanning direction, and moves the plurality of image sensors from the end position to the start position in the sub-scanning direction. Thus, pixel information is acquired from the document by each image sensor. The interpolation unit interpolates the pixel information of the missing pixel at either the first position or the second position with the other pixel information.
これにより、制御部は、第1位置において画像を読み取った後、副走査方向における終了位置に位置する複数の撮像素子を開始位置に戻すとともに、画素情報を取得することができるため、画像読取時間を短縮することができる。 As a result, the control unit can read the image at the first position and then return the plurality of image pickup elements located at the end positions in the sub-scanning direction to the start position and acquire the pixel information. Can be shortened.
また、移動部は、複数の撮像素子を支持する支持部材と、通電のオンオフにより支持部材を第1位置及び第2位置へ移動させるソレノイドと、から構成されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a moving part is comprised from the support member which supports a some image pick-up element, and the solenoid which moves a support member to a 1st position and a 2nd position by ON / OFF of electricity supply.
これにより、ソレノイドと支持部材とからなる簡素な構成で、主走査方向における第1位置及び第2位置へ複数の撮像素子を移動させることができる。 Thereby, a plurality of image sensors can be moved to the first position and the second position in the main scanning direction with a simple configuration including the solenoid and the support member.
この発明の画像形成装置は、上述の画像読取装置と、画像読取装置が読み取った画像に基づいて、用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部と、を備える。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described image reading device and an image forming unit that performs image forming processing on a sheet based on an image read by the image reading device.
これにより、一度目に読み取れなかった欠落画素の画素情報を、二度目に読み取った画像情報を用いて補間することで、どのような原稿から画像を読み取る場合であっても、正確な画像を読み取ることができるため、正確に原稿を複写することができる。 As a result, by interpolating the pixel information of the missing pixels that could not be read the first time using the image information read the second time, an accurate image can be read regardless of the type of document read. Therefore, the original can be accurately copied.
この発明の画像読取装置は、再度画像を読み取ることで、一度目に読み取れなかった欠落画素の画素情報を、二度目に読み取った画像情報を用いて補間するため、どのような原稿から画像を読み取る場合であっても、正確な画像を読み取ることができる。 The image reading apparatus according to the present invention reads the image again, and interpolates the pixel information of the missing pixel that could not be read at the first time using the image information read at the second time. Even in this case, an accurate image can be read.
図1に示すように、画像形成装置100は、給紙部80、画像読取部90、画像形成部110を備え、原稿から読み取った画像データを用いて、記録媒体である用紙に電子写真方式による多色又は単色の画像形成処理を行う。なお、画像形成装置100は、外部装置から入力される画像データに基づく画像形成処理を行うものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部110は、露光ユニット1、画像形成ユニット10A〜10D、中間転写ユニット60、二次転写ユニット30、定着ユニット70を備えている。
The
画像形成ユニット10Aは、現像器2A、感光体ドラム3A、クリーナユニット4A、帯電器5Aを備え、ブラック(Bk)の画像を形成する。帯電器5Aは、感光体ドラム3Aの表面を所定の電位に均一に帯電させる。現像器2Aは、露光ユニット1の露光によって感光体ドラム3A上に形成された静電潜像を、Bkのトナー像に顕像化する。クリーナユニット4Aは、感光体ドラム3Aの周面に残留したトナーを回収する。画像形成ユニット10B〜10Dは、画像形成ユニット10Aと同様に構成されており、それぞれシアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)のトナー像を感光体ドラム3B〜3Dの表面に形成する。
The
露光ユニット1は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、fθレンズ及び反射ミラー等の光学系部品を備えたレーザスキャニングユニットである。露光ユニット1は、Bk、C、M、Yのそれぞれの画像データで変調されたレーザ光のそれぞれで画像形成ユニット10A〜10Dの感光体ドラム3A〜3Dの表面を軸方向に沿って露光走査し、静電潜像を形成する。
The
中間転写ユニット60は、中間転写ベルト61、駆動ローラ62、従動ローラ63、一次転写ローラ64A〜64D、及びクリーニングユニット65を有する。中間転写ベルト61は、駆動ローラ62、及び従動ローラ63に張架され、画像形成ユニット10D,10C,10B,10Aをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。一次転写ローラ64A〜64Dのそれぞれは、中間転写ベルト61を挟んで感光体ドラム3A〜3Dに対向して配置されており、感光体ドラム3A〜3Dの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト61の表面に一次転写する。
The
カラー画像形成処理時には、中間転写ベルト61が循環経路に沿って移動する間に、Y,M,C,Bkのトナー像が中間転写ベルト61の表面に順次重ね合わせて転写される。モノクロ画像形成処理時には、中間転写ベルト61が循環経路に沿って移動する間に、Bkのトナー像のみが中間転写ベルト61の表面に転写される。
During the color image forming process, the Y, M, C, and Bk toner images are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the
二次転写ユニット30は、二次転写ローラ31及び二次転写ベルト32を備えている。二次転写ベルト32は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ31は、二次転写ベルト32及び中間転写ベルト61を挟んで駆動ローラ62に対向するように配置されている。二次転写ユニット30は、中間転写ベルト61の表面のトナー像を、中間転写ベルト61と二次転写ベルト32との間の二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する。二次転写後の中間転写ベルト61の表面に残留したトナーは、クリーニングユニット65によって回収される。
The
定着ユニット70は、二次転写位置を通過してトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧する。用紙に転写されたトナー像が、用紙の表面に堅牢に定着する。定着ユニット70を通過した用紙は、画像形成部110の上方に配置された排紙トレイ91に排出される。
The fixing
給紙部80は、給紙カセット81及び手差しトレイ82を備えている。給紙カセット81は、画像形成処理に使用する複数枚の用紙を収納しており、露光ユニット1の下側に設けられている。手差しトレイ82は、画像形成装置100の側面に装備されている。給紙部80は、給紙カセット81又は手差しトレイ82から用紙を1枚ずつ用紙搬送路40に給紙する。用紙搬送路40は、給紙部80から中間転写ベルト61と二次転写ユニット30との間及び定着ユニット70を経由して排紙トレイ91に至る間に形成されている。
The
画像読取部90は、上面に原稿台92,93を備え、内部にCISユニット50を備えている。画像読取部90の上面には、載置トレイ121に載置された原稿を搬送する自動原稿搬送装置120が背面側端部を支軸に開閉自在に装着されている。画像読取部90は、自動原稿搬送装置120の搬送によって原稿台93上を通過する原稿、又はオペレータによる自動原稿搬送装置120の開閉を伴う手動操作によって原稿台92上に載置された原稿から画像データを読み取る。
The
図2(A)及び図2(B)に示すように、CISユニット50は、複数の光源51、ロッドレンズアレイ52、複数の撮像素子53、複数のセンサ基板(本発明の支持部材に相当する。)54及び防塵ガラス55等を具備し、原稿から画素情報を読み取る。複数の光源51は、例えば、LEDが複数配列されたLEDアレイであり、原稿を照射する。ロッドレンズアレイ52は、原稿からの反射光を複数の撮像素子53へ集光させる。複数の撮像素子53は、それぞれロッドレンズアレイ52によって結像された画素情報を読み取る。複数のセンサ基板54は、主走査方向に沿って一列配列されており、それぞれ主走査方向に沿って複数の撮像素子53が平面側に一列に配設されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図3に示すように、画像形成装置100は、制御部20、補間部21、記憶部22、及び移動機構(本発明の移動部に相当する。)23をさらに備える。
As shown in FIG. 3, the
複数のセンサ基板54のそれぞれの繋ぎ目には、撮像素子53が存在しないため、繋ぎ目に該当する箇所に1画素分の欠落画素D(図6参照。)が生じる。補間部21は、この欠落画素Dを補間する。
Since the
記憶部22は、複数の撮像素子53が読み取った画素情報を一時記憶する。
The
図4に示すように、移動機構23は、ソレノイド231及び鉄棒232から構成される。ソレノイド231は、主走査方向におけるCISユニット50の端部近傍に配置されており、制御部20によって通電のオンオフが切り換えられる。ソレノイド231のCISユニット側の端部には、鉄棒232が取り付けられており、鉄棒232は、複数のセンサ基板54の底面側に取り付けられている。以下、移動機構23は、複数のセンサ基板54及び複数の撮像素子53のみを主走査方向に移動させるものとして説明するが、CISユニット50全体を主走査方向に移動させてもよい。
As shown in FIG. 4, the moving
図5(A)に示すように、ソレノイド231に電流が流れていない状態で、複数のセンサ基板54は、CISユニット50のホームポジションである第1位置に位置する。図5(B)に示すように、ソレノイド231に電流が流れると、ソレノイド231は、ソレノイド231側に鉄棒232を引っ張り、鉄棒232に取り付けられた複数のセンサ基板54を第2位置に移動させる。複数の撮像素子53は、複数のセンサ基板54の移動に伴って移動する。第2位置は、第1位置から主走査方向に沿って所定距離だけ離間している。
As shown in FIG. 5A, the plurality of
以上より、複数のセンサ基板54は、制御部20によるソレノイド231への通電のオンオフの切り換えにより、主走査方向に沿って第1位置から第2位置までの所定距離を移動する。所定距離は、欠落画素Dの画素数分のピッチの1以上の整数倍である。欠落画素Dは1画素であるから、所定距離は、1画素分のピッチL1(図6参照。)の1以上の整数倍となる。
As described above, the plurality of
これにより、補間部21は、複数のセンサ基板54を第1位置に位置させた状態で読み取れなかった欠落画素Dの画素情報が、複数のセンサ基板54を第2位置に位置させた状態で読み取った画素情報のうちどの画素情報に一致するか容易に判別することができるため、欠落画素Dの補間を容易にすることができる。
Accordingly, the
具体的には、図6に示すように、複数のセンサ基板54は、それぞれ16個の撮像素子53が配設されており、有効読み取り長さが305mmである。すなわち、1個の撮像素子53の有効読み取り長さは、305/16=18.56mmになる。また、1画素のピッチL1は、42.3μmであるから、撮像素子53の画素数は、18.56mm/42.3μm−1=約437個になる。所定距離は、1画素のピッチL1の1以上の整数倍であるから、42.3×(1〜437)になる。例えば、所定距離を1画素のピッチL1の1倍とした場合、複数のセンサ基板54を第1位置に位置させた状態における欠落画素Dの画素情報は、複数のセンサ基板54を第2位置に位置させた状態で読み取った画素情報の先頭の画素情報と一致する。
Specifically, as shown in FIG. 6, each of the plurality of
本実施例では、所定距離を42.3×236=9.9828mm又は42.3×237=10.251mmとすることで、ソレノイド231によって複数のセンサ基板54を容易に移動させることができる。
In this embodiment, the plurality of
制御部20は、各機能部を制御する。制御部20は、スキャン時に、複数の撮像素子53が読み取った画素情報と補間部21が補間した欠落画素Dの画素情報とに基づいて、画像データを生成する。複写時には、スキャン時と同様の処理によって生成した画像データを用いて、用紙に画像を形成する。
The
制御部20は、図7に示すように、複数のセンサ基板54を第1位置に位置させた状態で、スキャン開始指示を受け付ける(S11)。制御部20は、スキャン開始指示を受け付けると、主走査方向と直交する副走査方向における開始位置から終了位置までCISユニット50を移動させながら、複数の撮像素子53によって原稿から画素情報を読み取り、記憶部22に記憶する(S12)。
As shown in FIG. 7, the
制御部20は、CISユニット50を開始位置へ戻す(S13)。
The
制御部20は、ソレノイド231に電流を流して、複数のセンサ基板54を第2位置へ移動させる(S14)。制御部20は、副走査方向における開始位置から終了位置までCISユニット50を移動させながら、複数の撮像素子53によって原稿から画素情報を読み取り、記憶部22に記憶する(S15)。
The
制御部20は、CISユニット50を開始位置へ戻し(S16)、ソレノイド231に流している電流を停止することで、複数のセンサ基板54を第1位置へ移動させる(S17)。
The
制御部20は、記憶部22を参照して、補間部21によって欠落画素Dを補間させる(S18)。具体的には、補間部21は、複数のセンサ基板54を第1位置に位置させた状態で読み取れなかった欠落画素Dに該当する画素情報を、複数のセンサ基板54を第2位置に位置させた状態で読み取った画素情報から抜き出す。そして、複数のセンサ基板54を第1位置に位置させた状態で読み取った画素情報に、抜き出した欠落画素Dに該当する画素情報を補間する。
The
制御部20は、補間後の画素情報に基づいて画像データを生成する(S19)。
The
これにより、制御部20は、欠落画素Dを推定せずに再度画像を読み取ることで、正確な画素情報を用いて欠落画素Dを補間することができる。このため、どのような原稿(細かい周期的なパターンを持つイメージ画像の原稿)であっても、正確な画像を読み取ることができる。
Thereby, the
なお、上述の実施例では、移動機構23は、ソレノイド231と鉄棒232とから構成されたが、平板状の棒に歯切りをしたラックと小口径の円形歯車であるピニオンとピニオンに回転力を供給するモータとから構成されてもよい。
In the above-described embodiment, the moving
実施例2に係る画像形成装置100Aは、制御部20Aによる画像の読み取り時の処理が実施例1に係る画像形成装置100と相違する。以下、相違点についてのみ説明する。
The image forming apparatus 100A according to the second embodiment is different from the
図8に示すように、制御部20Aは、図7におけるS11〜S14の処理を行う。 As shown in FIG. 8, the control unit 20A performs the processes of S11 to S14 in FIG.
制御部20Aは、副走査方向における終了位置から開始位置までCISユニット50を移動させながら、複数の撮像素子53によって原稿から画素情報を読み取り、記憶部22に記憶する(S21)。制御部20Aは、図7におけるS17〜S19の処理を行う。
The control unit 20A reads the pixel information from the document by the plurality of
以上より、制御部20Aは、二度目の画像を読み取る際に、CISユニット50を開始位置に戻さずに、終了位置から開始位置へ移動させながら複数の撮像素子53によって画素情報を読み取るため、画像の読み取り時間を短縮することができる。
As described above, when reading the image for the second time, the control unit 20A reads the pixel information by the plurality of
なお、上述の実施例では、画像形成装置を例に挙げて説明したが、画像読取部90を備える画像読取装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the image forming apparatus has been described as an example. However, an image reading apparatus including the
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
100,100A…画像形成装置
20,20A…制御部
21…補間部
22…記憶部
23…ソレノイド
231…鉄棒
50…CISユニット
53…撮像素子
54…センサ基板
90…画像読取部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100A ...
Claims (5)
前記主走査方向における所定距離だけ離間した第1位置又は第2位置へ少なくとも前記複数の撮像素子を移動させる移動部と、
前記第1位置及び前記第2位置のそれぞれにおいて、前記画像読取部に前記複数の撮像素子を前記開始位置から前記終了位置の間を移動させる制御部と、
前記第1位置及び前記第2位置のそれぞれにおいて、前記画像読取部が読み取った画像に基づいて欠落画素を補間する補間部と、を備える画像読取装置。 A plurality of image pickup devices arranged in a line in the main scanning direction, and an image from a document when the plurality of image pickup devices move between a start position and an end position in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. An image reading unit to be read;
A moving unit that moves at least the plurality of imaging elements to a first position or a second position separated by a predetermined distance in the main scanning direction;
A control unit that causes the image reading unit to move the plurality of imaging elements from the start position to the end position at each of the first position and the second position;
An image reading apparatus comprising: an interpolation unit that interpolates missing pixels based on an image read by the image reading unit at each of the first position and the second position.
前記画像読取装置が読み取った画像に基づいて、用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部と、を備える画像形成装置。 An image reading apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that performs an image forming process on a sheet based on an image read by the image reading apparatus.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141104 |