JP2013198127A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】連続原稿読取り処理の生産性を向上し、高品質の読取り画像を得る。
【解決手段】本実施形態の画像形成装置は、光源が点灯され第2読取部(画像読取手段)による原稿(被写体)の画像読取りが開始された後、遮光部の出力レベルと黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルとの比較により遮光部の出力レベルの変化を検出した場合に、検出した変化量に応じて黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルを増減補正する黒レベルFB演算部140と、光源が点灯され第2読取部(画像読取手段)による原稿(被写体)の画像読取り時において、受光部の出力レベルから黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルを減算する黒補正部130とを備える。
【選択図】図7
【解決手段】本実施形態の画像形成装置は、光源が点灯され第2読取部(画像読取手段)による原稿(被写体)の画像読取りが開始された後、遮光部の出力レベルと黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルとの比較により遮光部の出力レベルの変化を検出した場合に、検出した変化量に応じて黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルを増減補正する黒レベルFB演算部140と、光源が点灯され第2読取部(画像読取手段)による原稿(被写体)の画像読取り時において、受光部の出力レベルから黒レベルメモリMe2に格納されている黒レベルを減算する黒補正部130とを備える。
【選択図】図7
Description
本発明の実施形態は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
従来、画像読取装置として、光電変換素子として密着イメージセンサによる読み取り方式を用いた画像読取部を備えた画像読取装置が既に知られている。そして、上記密着イメージセンサとしては、等倍密着イメージセンサと称される光電変換素子と集光レンズとを具備するセンサチップ(単に「チップ」ともいう。)を複数個並べて配列し、等倍光学系と組み合わせたコンタクトイメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)が知られている。
そして、近年では、デジタル複合機(MFP:Multi Function Peripherals)などの高速画像形成が可能な画像形成装置において、装置を小型化できる、光源光量が少なくて済むなどの理由から、上記CISを使用する画像読取装置を搭載するケースが増えている。また、近年では、原稿の表面及び裏面の画像を個別に読み取るための2つの画像読取部を有し、原稿の表面及び裏面の画像を一度に読み取ることが可能な画像形成装置において、装置の小型化を図る目的で、裏面の画像を読み取る画像読取部に上記CISを用いるケースが増えている。
ところで、従来、画像読取装置の画像読取部にCISを使用する場合の問題点として、センサチップの温度上昇による黒レベル(即ち、光が入らない状態におけるセンサチップの出力レベル)の変化が挙げられる。具体的には、複数ページ(複数枚)の原稿画像の連続読み取り(以下、単に「連続原稿読み取り」という場合がある。)時に、黒レベルが時間経過と共に変化してしまい、特に、冷えた状態から画像読み取りを開始する時ほど、黒レベルの変化が顕著であるという問題点がある。
そして、上述のような黒レベルの変化による画像品質への影響は、輝度レベルの変化があるが、センサチップを複数配置するマルチチップのCISでは、上記影響(輝度レベルの変化)がより深刻であり、センサチップ間の個体差により黒レベルの変化量がチップ間で不均一なため、各々のセンサチップに相当する画像領域ごとに輝度レベルの段差が生じ、画像品質上、著しい劣化をもたらすことになる。
また、CISのセンサチップとしては、CMOSセンサを用いたものが多く、CMOSセンサは画素毎に黒レベルが異なるため、CISを使用する画像読取装置においては、画素毎に光が入らない状態におけるセンサチップの出力レベルである黒レベルを検出してメモリに保持しておき、原稿の画像読み取り時に、上記黒レベルを原稿からの反射光を入射して得られる信号のレベルから減算する黒レベル補正を行うのが一般的である。
そして、従来では、自動原稿給送装置(ADF:Auto Document Feeder)を使用した連続原稿読み取り時には、時間経過と共に黒レベルが変化してしまうため、ページ毎に光源を消灯して黒レベルの検出をやり直し、画像劣化を回避できるようにした画像形成装置が既に知られている。
しかしながら、上記のようなページ毎に光源を消灯して黒レベルの検出をやり直す方法では、生産性(スループット)が上がらないという問題がある。つまり、ADFを使用した連続原稿読み取り時に、上述のような黒レベルの検出をやり直すなどのページ間で行う処理があると、その処理時間が問題となり、画像読取装置においては、原稿画像の連続読取り処理の生産性が低下するという問題がある。また、上述のようなページ毎に処理を行う方法では、ページ内での黒レベル変化を補正できないため、濃度変動の発生を抑制できず、画像読取装置においては、高品質の画像を得ることができないという問題があり、そのような画像読取装置を備える画像形成装置においては、画像形成の品質が低下するという問題がある。
また、従来では、特許文献1に示すような技術が提案されている。
この特許文献1には、ADFを使用した連続原稿読み取り時の生産性を高める目的で、被写体からの反射光を受光可能な受光部と遮光された遮光部とを夫々有する複数のセンサチップから成るCISにより、ジョブ開始時に受光部及び遮光部の黒レベルを検出してメモリに保存し、連続原稿読み取り時のページ間においては、遮光部の黒レベルを検出し、ジョブ開始時に検出した遮光部の黒レベルとの変化量を算出し、受光部の黒レベルの補正として、ジョブ開始時に検出した受光部の黒レベルでの補正に加え、上記算出した遮光部の黒レベルの変化量での補正を行う技術が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1の技術にあっても、上記したページ間での処理が必要なことから生産性を上げられないという問題と、上記したページ内での黒レベル変化を補正できないという問題とは解消できていない。
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、連続原稿読取り処理の生産性を向上し、且つ、高品質の読取り画像を得ることが可能な画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
前記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、光源の照射による被写体からの反射光を受光可能な受光部及び遮光された遮光部を有する光電変換素子を用いて前記被写体の画像を読取る画像読取手段と、前記光源が点灯され前記画像読取手段による前記被写体の画像読取りが開始された後、前記遮光部の出力レベルと、前記光源が消灯された状態で前記受光部及び前記遮光部の出力レベルを黒レベルとして記憶する記憶手段に格納されている黒レベルとの比較により前記遮光部の出力レベルの変化を検出した場合に、該検出した変化量に応じて前記記憶手段に格納されている黒レベルを増減補正する演算手段と、前記光源が点灯され前記画像読取手段による前記被写体の画像読取り時において、前記受光部の出力レベルから前記記憶手段に格納されている黒レベルを減算する補正手段とを備える。
また、本発明の画像形成装置は、前記画像読取装置と、前記画像読取装置で読取られた画像を記録媒体に形成する画像形成手段とを備える。
本発明によれば、連続原稿読取り処理の生産性を向上し、且つ、高品質の読取り画像を得ることができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、本発明の画像読取装置は、原稿などの被写体の画像を読取ることが可能なイメージスキャナなどの画像読取装置に適用可能であり、本発明の画像読取装置は、上記画像読取装置を備えるデジタル複合機(MFP:Multi Function Peripherals)やデジタル複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置に適用可能であるが、以下の実施形態の説明では、本発明の画像読取装置及び画像形成装置をデジタル複合機で実現される画像形成装置に適用した場合について説明する。
最初に、本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置1の概略構成を示す正面図である。
図1に示すように、画像形成装置1は、概略的には、複写(コピー)の開始を指示するスタートキーなどの各種機能キーや操作アイコンなどを表示するタッチパネル式の表示画面を有する操作部2と、操作部2のスタートキーが押下された場合などに原稿セット部31にセットされた原稿を自動給紙する自動原稿給送装置(ADF:Auto Document Feeder)3と、ADF3や原稿台ガラス(コンタクトガラスともいう)401にセットされた原稿の画像を読取る画像読取装置4と、図示しない給紙トレイから画像形成部6に対して転写紙(記録媒体)を給紙する給紙装置5と、電子写真、感熱、熱転写、インクジェットなどの方式により画像読取装置4で読取られた画像を給紙装置5から給紙された転写紙に形成する画像形成部6と、画像形成部6で画像が形成された転写紙を外部に排紙する排紙部(排紙トレイともいう。)7と、この画像形成装置1の処理動作を制御する本体制御部10などを備えている。
次に、ADF3の構成について説明する。図2は、ADF3の詳細な構成を示す縦断面図である。
図2に示すように、ADF3は、大別すると、読取対象となる原稿束(複数枚の原稿)がセットされる原稿セット部31と、原稿セット部31にセットされた原稿束から一枚ずつ原稿を分離して給送する分離給送部32と、分離給送部32により給送された原稿を一次突き当て整合するとともに、整合後の原稿を引き出し搬送するレジスト部33と、レジスト部33により搬送される原稿をターンさせて、原稿面を読取り側(下方)に向けて搬送するターン部34と、原稿の表面画像を、原稿台ガラス401の下方より読取りを行わせるための第1読取搬送部35と、第1読取搬送部35により原稿の表面画像を読取られた原稿の裏面画像を読取るための第2読取搬送部36と、表面及び裏面の画像が読取られた原稿を外部に排出する排紙部37と、排紙部37で排紙された原稿を積載保持するスタック部38とから構成される。
そして、原稿セット部31は、原稿テーブル31a及び可動原稿テーブル31bを主体に構成される。また、分離搬送部32は、セットフィラー32a、ピックアップローラ32b及びリバースローラ32cを主体に構成される。また、レジスト部33は、プルアウトローラ33aを主体に構成される。また、ターン部34は、中間ローラ34aを主体に構成される。また、第1読取搬送部35は、読取ローラ35a及び読取ガイド板35bを主体に構成される。また、第2読取搬送部36は、第2読取部36a及び第2読取ローラ対36bを主体に構成される。また、排紙部37は、排紙ローラ37aを主体に構成される。また、スタック部38は、排紙トレイ38aを主体に構成される。
次に、画像読取装置4の構成について説明する。図3は、画像読取装置4の詳細な構成を示す縦断面図である。
図3に示すように、画像読取装置4は、原稿が載置される原稿台ガラス401と、原稿の反射光(画像光)を後述の集束光学系に伝達する走査光学系としての第1ミラー402、照明ランプ403、第2ミラー404及び第3ミラー405と、上記走査光学系を介して伝達された反射光を集束して光電変換する集束光学系としての結像レンズ406、CCD(Charge Coupled Device)407及びSBU(Sensor Board Unit)408と、上記走査光学系を矢印X方向(即ち、副走査方向)に駆動する駆動源としてのステッピングモータなどの走行体モータ409などを備えている。
より具体的には、上述の第1ミラー402及び照明ランプ403が第1走行体41を構成し、上述の第2ミラー404及び第3ミラー405が第2走行体42を構成しており、第1走行体41及び第2走行体42には、プーリやワイヤなどの連結部材を介して走行体モータ409が連結されている。即ち、第1走行体41及び第2走行体42は、走行体モータ409の駆動により、2対1の速度で副走査方向Xに移動可能とされている。
なお、画像読取装置4は、照明ランプ403のばらつきや経時変化、CCD407の画素毎の感度ムラなどが原因で一様な定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)するために使用される白基準板410を備えている。
次に、画像形成装置1の制御系のハードウェア構成について説明する。図4は、画像形成装置1の制御系のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
図4に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、図1に示す画像形成部6や給紙装置5などと共に本体筐体内に設置され、画像形成装置1の処理動作を統括的に制御する本体制御部10と、その本体制御部10とバスラインなどのインタフェース(I/F)101を介して接続され、ADF3の処理動作を制御するADF制御部(コントローラ)30とを備えている。
そして、本体制御部10には、図1に示した操作部2や、図3に示した画像読取装置4の走行体モータ409や、図1に示した画像形成部6の搬送モータ(不図示)や、同じく図1に示した給紙装置5の搬送モータ(不図示)などが接続されている。また、ADF制御部30には、各種状態を検知するための各種センサSや、ローラなどの駆動部を駆動するための各種モータMや、ADF3の原稿セット部31にセットされた原稿の裏面を読取るための第2読取部36aなどが接続されている。
次に、図2及び図4に示す第2読取部(CISモジュールともいう。)36aの電気回路の構成について説明する。図5は、第2読取部36aの電気回路の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、第2読取部36aは、LEDアレイ、蛍光灯、冷陰極管などから構成される光源部361と、主走査方向(原稿幅方向に対応する方向)に並ぶ複数のセンサチップ362と、各センサチップ362に個別に接続される複数のアンプ回路363と、各アンプ回路363に個別に接続された複数のA/Dコンバータ364と、各A/Dコンバータ364の出力と接続される出力制御回路365と、出力制御回路365の出力と接続されるI/F回路366とを備えている。
各センサチップ362は、等倍密着イメージセンサと称される光電変換素子と集光レンズ(いずれも不図示)とを具備するものである。また、各センサチップ362には、被写体からの光を受光可能な受光部362aと遮光された遮光部{オプティカルブラック(OPB:Optical Black)部}362bとが形成されており、各センサチップ362は、受光部362aと遮光部362bの信号を出力する。
また、各センサチップ362は、カラーラインセンサを構成するものであり、各センサチップ362の受光部362aは、それぞれ赤色光(R)を読み取るための受光素子列(フォトセンサ)、緑色光(G)を読み取るための受光素子列(フォトセンサ)、青色光(B)を読み取るための受光素子列(フォトセンサ)を有している。また、R色のフォトセンサ上には、可視光内のR色の波長成分を透過するRフィルタが配置されている。また、G色のフォトセンサ上には、可視光内のG色の波長成分を透過するGフィルタが配置されている。B色のフォトセンサ上には、可視光内のB色の波長成分を透過するBフィルタが配置されている。また、受光部362aとしてのR色のフォトセンサ、G色のフォトセンサ及びB色のフォトセンサは、光を受光することで有効画素信号としての読取画素信号(図6参照)を出力する。また、遮光部362bは、オフセットのための基準信号としての非読取画素(図6参照)を出力する。
画像形成装置1では、第2読取部36aによる読取位置に図示しない原稿が進入するのに先立って、ADF制御部30から光源部361に点灯ON信号が送られる。これにより、光源部361が点灯し、その光を図示しない原稿に向けて照射する。そして、原稿で反射した反射光が、複数のセンサチップ362において、集光レンズによって光電変換素子に集光されて画像情報(レッド(R)、グリーン(G)及びブルー(B)成分のフルカラー情報)として読み取られる。各センサチップ362で読み取られた画像情報は、アンプ回路363によって増幅された後、A/Dコンバータ364によってデジタル画像情報に変換される。これらデジタル画像情報は、出力制御回路365によって本体制御部10に受入可能なデータ形式に変換された後、I/F回路366を経由して本体制御部10に出力される。
なお、ADF制御部30から第2読取部36aに対して、原稿の先端が第2読取部36aによる読取位置に到達するタイミング(そのタイミング以降の画像データが有効データとして扱われる)を知らせるためのタイミング信号や、光源部361を点灯させるための点灯ON信号や、電源などが出力されるようになっている。
なお、図6は、第2読取部36aから本体制御部10に出力される信号の一構成例を示す模式図である。図6に示すように、第2読取部36aから、図示しないクロック信号に同期して主走査の同期信号であるSLSYNC_Nと、Red(赤:R)、Green(緑:G)及びBlue(青:B)の各画像データが本体制御部10に出力される。
ここで、同図に示す読取画素は、原稿などの被写体からの光(反射光)を受光可能な受光部362aの信号であり有効な読取信号(有効画素信号)である。一方、同図に示す非読取画素は、遮光された遮光部(オプティカルブラック)362bの画素やダミー画素の信号である。
なお、図6の例では、非読取画素が読取画素の前に出力される場合を示しているが、これに限定されず、非読取画素が読取画素の後に出力されるようにしても良い。
また、本実施形態の画像形成装置1では、本体制御部10に実装される画像処理用ASIC10aにおいて画像処理が行われる。なお、ASIC10aは、例えば、CPU、ROM、RAMなどから構成される。
次に、本実施形態の画像形成装置1の機能的構成について説明する。図7は、ASIC10aの機能的構成及び機能的構成が使用する各種メモリを示す模式図である。
図7に示すように、本実施形態のASIC10aは、例えば、CPUがROMなどに格納されるプログラムをRAMに展開して実行することにより、画素データ加算部110、黒レベル算出部120、黒補正部130、黒レベルFB演算部140、累積ライン数カウンタCとして機能する。
ここで、画素データ加算部110は、入力データから、画素毎に画像データを加算し、加算用メモリMe1にライトする。
黒レベル算出部120は、光源部(光源)361が消灯された状態で受光部362a及び遮光部362bの出力レベルを黒レベルとして黒レベルメモリ(記憶手段)Me2に格納する。
黒補正部(補正手段)130は、光源部361が点灯され第2読取部(画像読取手段)36aによる原稿(被写体)の画像読取り時において、受光部362aの出力レベルから黒レベルメモリ(記憶手段)M2に格納されている黒レベルを減算する黒レベル補正を行う。
黒レベルFB演算部(演算手段)140は、黒レベル算出部(格納手段)120により黒レベルが黒レベルメモリMe2(記憶手段)に格納された後、光源部361が点灯され第2読取部(画像読取手段)36aによる原稿(被写体)の画像読取り時において、遮光部362bの出力レベルと黒レベルメモリ(記憶手段)M2に格納されている黒レベルとの比較により遮光部362bの出力レベルの変化を検出した場合に、検出した変化量に応じて黒レベルメモリ(記憶手段)M2に格納されている黒レベルを増減補正するための演算処理を行う。
また、黒レベルFB演算部(演算手段)140は、遮光部362bの画素毎の出力レベルと黒レベルメモリ(記憶手段)M2に格納されている画素毎の黒レベルとの差分を累積加算して累積値を算出し、該算出した累積値と予め設定されている追従係数とを比較することで遮光部362bの黒レベルの変化を検出する。
累積ライン数カウンタCは、累積値を算出したライン数をカウントする。
次に、上記構成を有する画像形成装置1の処理動作について説明する。
まず、最初に、ADF3の動作について図2を参照して説明する。
ADF3は、ユーザにより原稿が原稿セット部31にセットされ、ユーザにより操作部2のスタートキーが押下操作されると、分離給送部32が、原稿セット部31にセットされた原稿束から一枚ずつ原稿を分離して給送する。続いて、レジスト部33が、分離給送部32により給送された原稿を一次突き当て整合するとともに、整合後の原稿を引き出し搬送する。続いて、ターン部34が、レジスト部33により搬送される原稿をターンさせて、原稿面を読取り側(下方)に向けて搬送する。続いて、第1読取搬送部35が、原稿の表面画像を、原稿台ガラス401の下方より読取りを行わせるための搬送を行う。続いて、第2読取搬送部36が、第1読取搬送部35の搬送により原稿の表面画像が読取られた原稿の裏面画像を読取り搬送する。続いて、排紙部37が、表面及び裏面の画像が読み取られた原稿を外部に排出する。これにより、スタック部38が、排紙部37で排紙された原稿を積載保持する。
次に、画像読取装置4の動作について図3を参照して説明する。
画像読取装置4は、原稿台ガラス401上に載置(セット)された原稿の画像を読取る固定原稿読取りモード(「BOOK読取りモード」ともいう。)と、ADF3の原稿セット部31に載置(セット)された原稿の画像を読取るADF読取りモード(「シートスルー読取りモード」ともいう。)との2つの読取りモードで動作する。
まず、固定原稿読取りモードにおける読取動作について説明する。
画像読取装置4は、ユーザにより原稿が原稿台ガラス401にセットされ、ユーザにより操作部2のスタートキーが押下操作される固定原稿読取りモードにおいて、照明ランプ3を点灯させ、走行体モータ409により、第1ミラー402及び照明ランプ403を含む第1走行体41と、第2ミラー404及び第3ミラー405を含む第2走行体42とを副走査方向Xに駆動して照明ランプ403で原稿台ガラス401上に載置された原稿を照射することにより、原稿から反射された原稿の反射光(画像光)を第1ミラー402、第2ミラー404、第3ミラー405及び結像レンズ406を介してCCD407に照射させ、CCD407において照射された光を電気信号に変換することで原稿の画像を読取る。
次に、ADF読取りモードにおける読取動作について説明する。
画像読取装置4では、ユーザにより原稿が原稿セット部31にセットされ、ユーザにより操作部2のスタートキーが押下操作されるADF読取りモードにおいて、第1走行体41及び第2走行体42をホームポジションPに配置した状態で、原稿セット部31にセットされた原稿をADF3により搬送し、上記ホームポジションPに配置された第1走行体41の照明ランプ403で上記搬送される原稿を照射することにより、原稿から反射された原稿の反射光(画像光)を第1走行体41の第1ミラー402と、上記ホームポジションPに配置された第2走行体42の第2ミラー404及び第3ミラー405と、結像レンズ406を介してCCD407に照射させ、CCD407において照射された光を電気信号に変換することで原稿の画像を読取る。
ここで、ADF3のより詳細な処理動作について説明しておく。
ユーザが、読取対象となる原稿束を、原稿テーブル31a及び可動原稿テーブル31bからなる原稿セット部31にセットし、原稿束の幅方向を図示しないサイドガイドによって搬送方向と直交する方向の位置決めを行う。
すると、ADF3では、原稿のセットを、セットフィラー32a、原稿セットセンサS1により検知し、該検知信号をI/F101を介して本体制御部10に送信する。また、ADF3では、原稿テーブル31aに設けられた原稿長さ検知センサS2により原稿の搬送方向長さの概略が判定される。そして、ADF3は、上記検知信号を入力すると、底板上昇モータM1を正転させて原稿束の最上面がピックアップローラ32bと接触するように可動原稿テーブル31bを上昇させる。
続いて、ユーザが操作部2のコピーを指示するスタートキー(プリントキー)を押下操作すると、本体制御部10からI/F101を介してADF制御部30に原稿給紙信号が送信される。すると、ADF3では、ピックアップローラ32bが給紙モータM3の正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル31a上の数枚(理想的には1枚)の原稿をピックアップする。
即ち、ADF3では、給紙ベルト32dが、給紙モータM3の正転により給紙方向に駆動され、リバースローラ32cが給紙モータM3の正転により給紙と逆方向に回転駆動され、最上位の原稿とその下の原稿を分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。更に詳しく説明すると、リバースローラ32cが給紙ベルト32dと所定圧で接し、給紙ベルト32dとの直接接している時または原稿1枚を介して接している状態では給紙ベルト32dの回転につられて反時計方向につれ回りし、原稿が万が一2枚以上給紙ベルト32dとリバースローラ32cの間に侵入した時は連れ回り力がトルクリミッターのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ32cが本来の駆動方向である時計方向に回転し、余分な原稿を押し戻す働きをし、重送が防止される。
そして、給紙ベルト32dとリバースローラ32cとの作用により1枚に分離された原稿が給紙ベルト32dによって更に送られ、突き当てセンサS4によって先端が検知され更に進んで停止しているプルアウトローラ33aに突き当たる。その後、突き当てセンサS4の検知から所定量定められた距離送られ、結果的には、プルアウトローラ33aに所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータM3を停止させることにより、給紙ベルト32dの駆動が停止する。この時、ピックアップモータM2を回転させることでピックアップローラ32bを原稿上面から退避させ原稿を給紙ベルト32dの搬送力のみで送ることにより、原稿先端が、プルアウトローラ33aの上下ローラ対のニップに進入し、先端の整合(スキュー補正)が行われる。
プルアウトローラ33aは、上記スキュー補正機能を有すると共に、分離後にスキュー補正された原稿を中間ローラ34aまで搬送するためのローラで、給紙モータM3の逆転により駆動される。また、この時(即ち、給紙モータM3の逆転時)、プルアウトローラ33aと中間ローラ34aが駆動されるが、ピックアップローラ32bと給紙ベルト32dが駆動されていない。
原稿幅センサS5は奥行き方向に複数個並べられ、プルアウトローラ33aにより搬送された原稿の搬送方向に直交する幅方向のサイズを検知する。また、原稿の搬送方向の長さは原稿の先端後端を突き当てセンサS4で読取ることによりモータパルスから原稿の長さを検知する。
プルアウトローラ33a及び中間ローラ34aの駆動によりレジスト部33からターン部34に原稿が搬送される際には、レジスト部33での搬送速度を第1読取搬送部35での搬送速度よりも高速に設定して原稿を読取部へ送り込む処理時間の短縮が図られている。
原稿先端が読取入口センサS6により検出されると、読取入口ローラ35cの上下ローラ対のニップに原稿先端が進入前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にする為に減速を開始すると同時に、読取モータM4を正転駆動して読取入口ローラ35c、読取出口ローラ35d、CIS出口ローラ36cを駆動する。
原稿の先端をレジストセンサS7にて検知すると、所定の搬送距離をかけて減速し、読取位置Pの手前で一時停止すると共に、本体制御部10にI/F101を介してレジスト停止信号を送信する。
続いて、本体制御部10より読取開始信号を受信すると、レジスト停止していた原稿は、読取位置Pに原稿先端が到達するまでに所定の搬送速度に立上がるように増速されて搬送される。
読取モータM4のパルスカウントにより検出された原稿先端が読取部に到達するタイミングで、本体制御部10に対して第1面の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号が、第1読取部(即ち、ホームポジションとしての読取位置Pに配置された第1走行体41)を原稿後端が抜けるまで送信される。片面原稿読取りの場合には、第1読取搬送部35を通過した原稿は第2読取搬送部36(第2読取部36aを含む)を経て排紙部37へ搬送される。
この際、排紙センサS8により原稿の先端を検知すると、排紙モータM5を正転駆動して排紙ローラ37aを反時計方向に回転させる。また、排紙センサS8による原稿の先端検知からの排紙モータパルスカウントにより、原稿後端が排紙ローラ37aの上下ローラ対のニップから抜ける直前に排紙モータ駆動速度を減速させて、排紙トレイ38a上に排出される原稿が飛び出さない様に制御される。
両面原稿読取りの場合には、排紙センサS8にて原稿先端を検知してから読取モータM4のパルスカウントにより第2読取搬送部36(第2読取部36a)に原稿先端が到達するタイミングで第2読取部36aに対してADF制御部30から副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が第2読取部36aを原稿後端が抜けるまで送信される。
次に、本実施形態の画像形成装置1の特徴的な処理動作について上記した図7と、図8及び図9を用いて説明する。なお、図8は、画像データの加算ライン、黒レベルの算出ライン及び黒レベルフィードバック(FB)ラインを示す模式図である。図9は、黒レベルFB演算部140の演算を説明するための模式図である。
なお、図9において、累積係数(CUNT_*)の値が、0〜[bkfb_cunt]の範囲で移動可能であることを示し、CUNT_*の値が、0以下のとき、黒レベルデータを−1する点と、一方、CUNT_*の値が、[bkfb_cunt]以上のとき、黒レベルデータを+1する点とを示している。また、0〜[bkfb_cunt]/2が、マイナス側の追従係数であり、[bkfb_cunt]/2〜[bkfb_cunt]が、プラス側の追従係数である点を示している。更に、追従係数[bkfb_cunt]/2が、累積係数(CUNT_*)の初期値である点を示している。
画像形成装置1では、ユーザが操作部2のスタートキーを押下し、ADF制御部30が本体制御部10から原稿の画像を読取るジョブの指示を受けた場合、ADF制御部30が第2読取部(CISモジュール)36aの光源部361を消灯し、センサチップ362に光が入力されない状態にする。その後、本体制御部10では、黒レベル検出信号BKGATE_N(図8参照)を発生し、本体制御部10のASIC10aが画素毎に黒レベルを検出して画素毎にラインメモリに格納する。
即ち、ASIC10aは、BKGATE_N信号(図8参照)がアサートされると、画素データ加算部110が、図7の加算用メモリMe1を用いてBKGATE_Nのライン期間(図8参照)、画素毎に画像データを加算する。そして、本体制御部10は、BKGATE_NがネゲートするとBK_LAT(ラッチ)信号(図8参照)を1ライン発生し、ASIC10aでは、黒レベル算出部120が、BK_LAT信号のラインにおいて画素毎にBKGATE_Nアサートライン数で加算データを除算して画素毎に平均値を算出し、該算出した値を黒レベルの値として黒レベルメモリMe2に格納する。
その後、画像形成装置1では、第2読取部(CISモジュール)36aの光源部361を点灯して白基準の読取りや原稿読取りを行うが、第2読取部(CISモジュール)36aの出力信号から黒レベルメモリMe2に格納された黒レベルを減算した値が真の読取りレベルであるため、ASIC10aでは、第2読取部(CISモジュール)36aの出力レベルから黒レベルメモリMe2に格納された黒レベルの減算(即ち、黒レベル補正)を行う。
しかしながら、第2読取部(CISモジュール)36aの出力の黒レベルが温度上昇などにより時間経過と共に変化してしまうことがあるため、本実施形態の画像形成装置1では、図7に示す黒レベルFB演算部140による黒レベルフィードバック(FB)演算処理を実行する。なお、黒レベルFB演算処理は、図8に示すように、BK_LAT信号の次のラインから行われる。
即ち、黒レベルFB演算部140では、以下のようにして、黒レベルフィードバック(FB)演算処理を実行する。なお、[bkfb_cunt]、[bkfb_rgb]はレジスタ設定値である。特に、[bkfb_cunt]は、累積係数(CUNT_*)と比較される追従係数である(図9参照)。
なお、図7に示す黒レベルFBメモリMe3は、RGBの3組分、センサチップ362毎に、+1フラグ(*_+1)、−1フラグ(*_−1)及び累積係数(CUNT_*)を格納する。
黒レベルFB演算部140は、フィードバックライン(FB実行ライン)(図8参照)では以下の(1)〜(4)の処理を行う。なお、以下の(1)〜(4)の処理では、*=R、G、Bである。即ち、以下の処理では、R(赤色)、G(緑色)及びB(青色)の各画像データの計算処理を実行する。
(1)黒レベルFBメモリMe3から、+1フラグ(*_+1)、−1フラグ(*_−1)及び累積係数(CUNT_*)を読み込む。なお、BK_LAT直後のライン時には、+1フラグ(*_+1)及び−1フラグ(*_−1)の両者を「0」にし、累積係数を[bkfb_cunt]/2(初期値)(図9参照)にする。
(2)センサチップ362毎に黒レベルメモリMe2から黒レベルデータをリード(RD)し、+1フラグが「1」ならリードした黒レベルデータを「+1」し、−1フラグが「1」ならリードした黒レベルデータを「−1」して、黒レベルメモリMe2にライト(WR)する。なお、+1フラグと−1フラグの両方が同時に「1」になっていることは無い。
(3)センサチップ362毎に以下の計算を行う。
ADD_*=(OPB(0)−BK(0))+(OPB(1)−BK(1))+・・・+(OPB(N)−BK(N))
なお、ここで、OPB(0)、OPB(1)、・・・、OPB(N)は、OPB(オプティカルブラック:遮光部362b)の各画素の画素データであり、BK(0)、BK(1)、・・・、BK(N)は、OPBの各画素の黒レベルデータ(上記(2)後のデータ)である。
ADD_*=(OPB(0)−BK(0))+(OPB(1)−BK(1))+・・・+(OPB(N)−BK(N))
なお、ここで、OPB(0)、OPB(1)、・・・、OPB(N)は、OPB(オプティカルブラック:遮光部362b)の各画素の画素データであり、BK(0)、BK(1)、・・・、BK(N)は、OPBの各画素の黒レベルデータ(上記(2)後のデータ)である。
また、ここでADD_*は、光源部361が点灯された状態における遮光部362bの画素毎の出力レベルと黒レベルメモリMe2に格納されている画素毎の黒レベルとの差分を累積加算した累積値である。
(4)
(4−1)[bkfb_rgb]=0の時(RGB別にFB値を算出してRGB別に黒レベルデータにFB)。なお、ここで、黒レベルFB演算部140に対して、R、G、B別の各チャンネル(3チャネル)独立の黒レベルフィードバック(FB)演算処理を実行させたい場合に、[bkfb_rgb]が「0」に設定されるようになっている。
(4−1)[bkfb_rgb]=0の時(RGB別にFB値を算出してRGB別に黒レベルデータにFB)。なお、ここで、黒レベルFB演算部140に対して、R、G、B別の各チャンネル(3チャネル)独立の黒レベルフィードバック(FB)演算処理を実行させたい場合に、[bkfb_rgb]が「0」に設定されるようになっている。
CUNT_*(:今回の累積係数)=CUNT_*(:前回の累積係数)+ADD_*を演算し、CUNT_*(:今回の累積係数)が「0」または「マイナス」の場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)する(図9参照)。
一方、CUNT_*(:今回の累積係数)が「プラス」の場合は、OVER=CUNT_*(:今回の累積係数)−[bkfb_cunt]を演算し、OVERが「0」または「プラス」の場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「1」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)し、他方、OVERが「マイナス」の場合は、今回の累積係数(CUNT_*)を保持し、+1フラグ(*_+1)=0、−1フラグ(*_−1)=0を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)する。
(4−2)[bkfb_rgb]=1の時(RGBの合計でFB値を算出してRGB共通で黒レベルデータにFB)。なお、ここで、黒レベルFB演算部140に対して、RGBで共通の同時処理(1チェンネル分)の黒レベルフィードバック(FB)演算処理を実行させたい場合に、[bkfb_rgb]が「1」に設定されるようになっている。
ADD_G=ADD_R+ADD_G+ADD_B
CUNT_G=CUNT_G+ADD_Gを演算し、CUNT_*が「0」または「マイナス」の場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)する。
CUNT_G=CUNT_G+ADD_Gを演算し、CUNT_*が「0」または「マイナス」の場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)する。
一方、CUNT_*が「プラス」の場合は、OVER=(CUNT_*)−[bkfb_cunt]を演算し、OVERが「0」または「プラス」の場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「1」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライト(WR)し、他方、OVERが「マイナス」の場合は、今回の累積係数(CUNT_*)を保持し、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。
なお、上記(4−1)の[bkfb_rgb]=0の時の処理、即ち、R、G、B別の各チャネル独立の演算処理は、回路などのハードウェア規模が大きくなるが品質が良くなるという利点がある。また、上記(4−2)の[bkfb_rgb]=1の時の処理、即ち、RGBで共通の同時演算処理は、回路などのハードウェア規模が小さく、処理速度が速いという利点がある。
上記(4)の処理をセンサチップ362毎に行う。
以下、上記実施形態の変形例について説明する。
上記(4)の処理の変形例である処理(4A)について説明する。
即ち、処理(4A)では、
(4A−1)[bkfb_rgb]=0の時(RGB別にFB値を算出してRGB別に黒レベルデータにFB)
CUNT_*(:今回の累積係数)=CUNT_*(:前回の累積係数)+ADD_* を演算し、CUNT_*が0またはマイナスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。
(4A−1)[bkfb_rgb]=0の時(RGB別にFB値を算出してRGB別に黒レベルデータにFB)
CUNT_*(:今回の累積係数)=CUNT_*(:前回の累積係数)+ADD_* を演算し、CUNT_*が0またはマイナスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。
一方、CUNT_*がプラスの場合は、OVER=CUNT_*(今回の累積係数)−[bkfb_cunt]を演算する。そして、OVERが0またはプラスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「1」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。他方、OVERがマイナスの場合は、今回の累積係数(CUNT_*)を保持し、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。
なお、累積ライン数カウンタCの値が予め設定されている累積ライン数に達していたら、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2にし、最終のセンサチップ362では累積ライン数カウンタCをクリアする。なお、累積ライン数は任意の数が設定可能であり、例えば、第2読取部(画像読取手段)36aの仕様に適した数を設定可能である。
(4A−2)[bkfb_rgb]=1の時(RGBの合計でFB値を算出してRGB共通で黒レベルデータにFB)
ADD_G=ADD_R+ADD_G+ADD_B
CUNT_G=CUNT_G+ADD_Gを演算し、CUNT_*が0またはマイナスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。
ADD_G=ADD_R+ADD_G+ADD_B
CUNT_G=CUNT_G+ADD_Gを演算し、CUNT_*が0またはマイナスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「1」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。
一方、CUNT_*がプラスの場合は、OVER=CUNT_*−[bkfb_cunt]を演算する。そして、OVERが0またはプラスの場合は、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2、+1フラグ(*_+1)=「1」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。また、累積ライン数カウンタCをクリアする。他方、OVERがマイナスの場合は、今回の累積係数(CUNT_*)を保持し、+1フラグ(*_+1)=「0」、−1フラグ(*_−1)=「0」を黒レベルFBメモリMe3にライトする。
なお、累積ライン数カウンタCの値が予め設定されている累積ライン数に達していたら、累積係数(CUNT_*)=[bkfb_cunt]/2にし、最終のセンサチップ362では累積ライン数カウンタCをクリアする。
上記(4A)の処理では、変化量が1digit以下であっても、画像データはノイズを持っており、差分が累積されて、黒レベルFBが振動する結果となる。しかし、上記処理(4A)では、所定ライン数の期間に差分の累積が少ない場合、累積値がクリアされるため、振動を防ぐことができ、より高精度な黒レベル補正(オフセット補正)を行なうことができる。
上記した本実施形態によれば、オプティカルブラック画素(OPB画素)のレベル変化を検出したら、変化したセンサチップ362の黒レベル格納値(黒レベルメモリMe2に格納される黒レベル値)を変化量だけ増減させるため、連続原稿読取り処理におけるジョブ途中でのページ間の処理(従来の、ページ毎に光源を消灯して黒レベルの検出をやり直す処理)を不要とすることが可能である。
なお、上記した実施形態では、1ラインに1digitしか変化させられないが、黒レベルの変化に追従するには充分である。また、黒減算データへの変化反映が1ライン遅れているが、1ラインの遅れは影響なく、処理の簡易化のためであり、上記演算方法に限るものではない。
なお、本実施形態では、黒レベルの補正(オフセット補正)を行う黒補正部130及び黒レベルフィードバック処理を行う黒レベルFB演算部140の後段ブロック(例えば、シェーディング補正を行うシェーディング補正部など)におけるその後の画像処理を容易にするために、ASIC10aのRAMにライト/リードされる画像データを、図6のRed、Green及びBlueの各画像データにおける非読取画素を除いた読取画素のみで構成される画像データとしている。
即ち、以上説明した本実施形態によれば、連続原稿読み取り時における黒レベルの検出をやり直すなどのページ間の処理を省略でき、且つ、ページ内での黒レベル変化を補正できるように構成したため、連続原稿読み取り処理の生産性を向上し、且つ、高品質の読み取り画像を得ることができ、品質の高い画像形成を行うことができるという作用効果を奏する。より具体的には、本実施形態によれば、黒レベルFB演算部140が、遮光部362bの画素毎の出力レベルと黒レベルメモリMe2に格納されている画素毎の黒レベルとの差分を累積加算して累積値を算出し、該算出した累積値と設定されている追従係数とを比較することで遮光部362bの黒レベルの変化を検出するように構成したため、画像信号のノイズ成分を平滑化でき、高精度の黒レベル補正(オフセット補正)を行うことができ、その高精度の黒レベル補正(オフセット補正)がなされた画像信号に基づいて画像形成を行うことができるため、高品質の画像を得ることができる。
なお、上記実施形態において、累積ライン数カウンタCをセンサチップ362毎に設け、各累積ライン数カウンタCがセンサチップ362毎に独立して動作するように構成することも可能である。このような構成によれば、より高精度の黒レベル補正(オフセット補正)を行うことができる。
また、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 画像形成装置
4 画像読取装置
3 自動原稿給送装置(ADF)
30 ADF制御部
36a 第2読取部(画像読取手段、CISモジュール)
361 光源部(光源)
362 センサチップ
362a 受光部
362b 遮光部
10 本体制御部
10a ASIC
6 画像形成部(画像形成手段)
110 画素データ加算部(加算手段)
120 黒レベル算出部(格納手段)
130 黒補正部(補正手段)
140 黒レベルFB演算部(演算手段)
Me1 加算用メモリ
Me2 黒レベルメモリ(記憶手段)
Me3 黒レベルFBメモリ
C 累積ライン数カウンタ
4 画像読取装置
3 自動原稿給送装置(ADF)
30 ADF制御部
36a 第2読取部(画像読取手段、CISモジュール)
361 光源部(光源)
362 センサチップ
362a 受光部
362b 遮光部
10 本体制御部
10a ASIC
6 画像形成部(画像形成手段)
110 画素データ加算部(加算手段)
120 黒レベル算出部(格納手段)
130 黒補正部(補正手段)
140 黒レベルFB演算部(演算手段)
Me1 加算用メモリ
Me2 黒レベルメモリ(記憶手段)
Me3 黒レベルFBメモリ
C 累積ライン数カウンタ
Claims (7)
- 光源の照射による被写体からの反射光を受光可能な受光部及び遮光された遮光部を有する光電変換素子を用いて前記被写体の画像を読取る画像読取手段と、
前記光源が点灯され前記画像読取手段による前記被写体の画像読取りが開始された後、前記遮光部の出力レベルと、前記光源が消灯された状態で前記受光部及び前記遮光部の出力レベルを黒レベルとして記憶する記憶手段に格納されている黒レベルとの比較により前記遮光部の出力レベルの変化を検出した場合に、該検出した変化量に応じて前記記憶手段に格納されている黒レベルを増減補正する演算手段と、
前記光源が点灯され前記画像読取手段による前記被写体の画像読取り時において、前記受光部の出力レベルから前記記憶手段に格納されている黒レベルを減算する補正手段と
を備える画像読取装置。 - 前記記憶手段に前記黒レベルを格納する格納手段を更に備え、
前記演算手段は、前記格納手段により前記黒レベルが前記記憶手段に格納された後、前記黒レベルの増減補正を実行する請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記演算手段は、前記遮光部の画素毎の出力レベルと前記記憶手段に格納されている画素毎の黒レベルとの差分を累積加算して累積値を算出し、該算出した累積値と設定されている追従係数とを比較することで前記遮光部の黒レベルの変化を検出する、請求項1または2に記載の画像読取装置。
- 前記累積値を算出したライン数をカウントする累積ライン数カウンタを更に備え、
前記演算手段は、前記累積ライン数カウンタの値が予め設定された累積ライン数に達した場合、前記累積値を初期化する、請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記累積ライン数は任意に設定可能である、請求項4に記載の画像読取装置。
- 前記画像読取手段は、前記受光部及び前記遮光部がそれぞれ形成された複数のセンサチップを有し、
前記累積ライン数カウンタは、前記センサチップ毎に設けられ、前記センサチップ毎に独立して動作する、請求項4または5に記載の画像読取装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置で読取られた前記被写体の画像を記録媒体に形成する画像形成手段と
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012066388A JP2013198127A (ja) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | 画像読取装置及び画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=49396483
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2012066388A Pending JP2013198127A (ja) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | 画像読取装置及び画像形成装置 |
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- 2012-03-22 JP JP2012066388A patent/JP2013198127A/ja active Pending
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