JP3830001B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に画像信号をデジタル的に処理する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置のスキャナ部は、図８に示すように、読取部１０１、デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）部１０２、コンデンサや抵抗等から構成されているアナログ式のピーク値保持部１０３、及びデジタル処理部１０５からなる。読取部１０１は、ＣＣＤ１０１ａ、バッファ１０１ｂ、アナログ処理部１０１ｃ等から構成されている。
この画像形成装置で自動濃度のモードを利用して画像処理を行う場合、光学的に読み取られた原稿の画像データは、ＣＣＤ１０１ａから出力信号Ｖ１、Ｖ２として取り出される。ＣＣＤ１０１ａからの２つの出力信号Ｖ１、Ｖ２は、各々バッファ１ｂ、アナログ処理部１ｃ等でその後の処理が易い形に整えられ、必要な大きさにまで増幅された後、２系統の出力が１系統にマルチプレクスされてデジタル変換部１０２とアナログ式のピーク値保持部１０３とに入力される。ピーク値保持部１０３は、読取部１０１からの出力のピーク値を保持し出力する。デジタル変換部１０２では、ピーク値保持部１０３で得られた値をα倍（αは固定ゲイン）して比較電圧に用い、画像信号をデジタルに変換する際のダイナミックレンジを決定する。デジタル変換部１０２の出力はデジタル処理部１０５に導かれて、黒レベル補正やシェーディング補正等が行われる。
しかし、前記デジタル変換部１０２の比較電圧は、基準白板の読み取り時においても原稿の読み取り時においても、それぞれのピーク値をα倍したものであるため、デジタル変換した結果のピーク値は基準白板の値と原稿の値が同等になっており、これらを使用してそのままシェーディング補正を行うと、原稿の地肌部分が地汚れしてしまう恐れがある。
そのために、従来は原稿を読み取ってデジタル変換した後のデータ値にあらかじめ定められた値を加算した後でシェーディング補正を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では、デジタル変換部１０２の比較電圧をコンデンサや抵抗等から構成されているアナログ式のピーク値保持部１０３から得ていたので、ピーク値保持部１０３の抵抗とコンデンサの精度が比較電圧を決める充電時間に大きく影響していた。また、必要な充電時間を得ながら、コンデンサに充電されたピーク電圧が回路上の放電により経時的に低下することを極力少なくするには、容量の大きいコンデンサを必要とする。しかし、容量の大きいもので容量公差の良いものは手に入り難くい上高価であり、普及型のコンデンサを用いるとサイズ的にも大きくなって実装スペースの点で小型化が困難であり、また、所定の電圧を入力した際の充電時間が装置によって大きくバラツキ、装置間に画質差が発生するという不具合を生じていた。
そこで、本発明の解決すべき課題は、部品精度のバラツキによる比較電圧への影響を無視できる程度に抑え、装置間の画質差の発生を防止できる画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置では、原稿または基準白板を読み取って電気的アナログ信号として出力する読取手段と、前記読取手段の出力のピーク値をデジタル値に変換して保持するデジタルピーク検出手段と、前記デジタルピーク検出手段により保持されたピーク値をアナログ値に変換し、基準レベルとして出力する基準レベル出力手段と、前記読取手段の出力を前記基準レベル出力手段の出力と比較してデジタル値に変換するデジタル変換手段とを備え、前記基準レベル出力手段は、前記読取手段の出力のピーク値をアナログ的に検出し且つそれを保持するアナログピーク保持手段と、該アナログピーク保持手段の入力を前記読取手段又は前記基準レベル出力手段の何れかに切り替える切替手段と、を備え、前記切替手段を所定の時間に亘って前記基準レベル出力手段側に切り替えることにより、前記アナログピーク保持手段の保持電圧の減少を補正することで、抵抗やコンデンサ等からなるアナログ式のピーク値保持回路を備えた従来の画像形成装置の不具合、すなわちコンデンサに充電されていたピーク電圧の経時的な低下や、部品精度のバラツキによる比較電圧への影響を一掃し、装置間の画質差の発生を防止できるようにした。また、常に読取手段のピーク値に比例した基準レベルを使用でき、装置間の画質差の発生を防止できる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置の構成を前提にして、前記デジタルピーク検出手段は、前記読取手段の出力と前記基準レベル出力手段の出力とを比較する比較手段と、アップダウンカウンタと、を備え、前記比較手段により前記読取手段の出力が前記基準レベル出力手段の出力より大きいことを検出した場合、前記アップダウンカウンタをカウントアップすることを特徴とする。請求項２の画像形成装置によれば、前記デジタルピーク検出手段のカウンタによって、あらかじめ決められた期間内に前記読取手段の出力が増大しているときに一定時間ごとにカウントアップすることにより、簡単に読取手段のアナログピーク出力値に比例したデジタルのカウンタ値を得ることができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置の構成を前提にして、前記アップダウンカウンタは、カウントアップするタイミングとは無関係にカウントダウンされることを特徴とする。請求項３の画像形成装置によれば、タイミングの選び方により前記アップダウンカウンタがノイズでカウントアップされる分を打ち消すことが可能となり、前記読取手段のピーク値を常に正しくデジタル値に変換して保持することができる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置の構成を前提にして、前記基準レベル出力手段は、該基準レベル出力手段から出力する基準レベルの割合を、原稿を読み取る場合より基準白板を読み取る場合の方が高くなるように制御することを特徴とする。請求項４の画像形成装置によれば、デジタル変換手段によって変換されるデジタル値は基準白板のデジタルデータより原稿のデジタルデータの方が大きくなるようにできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の一例である電子・写真複写機のスキャナ部の実施の形態を示す要部構成図である。図示するように、電子写真複写機のスキャナ部の上部にはコンタクトガラス１１と基準白板１２とが配置されている。コンタクトガラス１１上に置かれた原稿Ｐは、読み取りの際に原稿面がコンタクトガラス１１に密接するように上部から圧板１３によって押しつけられる。基準白板１２はシェーディング補正時の補正データを得るために主走査方向に沿って設けられた均一濃度のほぼ白色の部材である。なお、圧板１３にはオートドキュメントフィーダ（ＡＤＦ）が装着される場合もある。
光源１４は、基準白板１２及びコンタクトガラス１１に対して斜めに光を照射する。基準白板１２あるいは原稿Ｐで反射した反射光は、第一ミラー１５、第二ミラー１６、および第三ミラー１７の３枚のミラーとレンズ１８を経由してＣＣＤ１ａに入射する。ここで、光源１４と第一ミラー１５、および第二ミラー１６と第三ミラー１７は、各々図示してない第一走行体と第二走行体を形成し、モータ２０の駆動により読み取り面に平行に左右に移動し、基準白板１２及び原稿Ｐの全面に亘って反射光を得る。ＣＣＤ１ａは入射光量に対応した電気信号を出力し画像データとして画像処理部１９に渡す。
【０００６】
図２は図１に示した電子写真複写機のスキャナ部の主要部を示すブロック図であり、読取部１、デジタルピーク検出部２、基準レベル出力部３、デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）部４、及びデジタル処理部５からなる装置構成を示している。
読取部１は、ＣＣＤ１ａ、バッファ１ｂ、アナログ処理部１ｃ等から構成されている。光学的に読み取られた原稿の画像データは、ＣＣＤ１ａから出力信号Ｖ１、Ｖ２として取り出される。ここでの２つの出力信号Ｖ１、Ｖ２の取り出し方は、ＣＣＤ１ａの応答性を補うために行われる一般的処置であるので説明は省略する。
ＣＣＤ１ａからの２つの出力信号Ｖ１、Ｖ２は、各々バッファ１ｂ、アナログ処理部１ｃ等でその後の処理が易い形に整えられ、必要な大きさにまで増幅された後、２系統の出力が１系統にマルチプレクスされて、デジタル変換部４に入力される。デジタル変換部４では、他の入力端子に入力されている比較電圧と比較することによって、読み取られた原稿のアナログ画像データに応じたデジタル出力を得ている。
また、原稿読み取り、または基準白板読み取りの読取部１のピーク値は、デジタルピーク検出部２によってデジタル値に変換され、且つその値が保持されて、基準レベル出力部３に伝えられる。基準レベル出力部３では、前記デジタルピーク検出部２のピーク値より原稿読み取りまたは基準白板読み取りの比較電圧を発生させ、それぞれの読み取り時に、デジタル変換部４の比較電圧として出力する。また、デジタル変換部４の出力はデジタル処理部５に導かれて、黒レベル補正やシェーディング補正等が行われる。
【０００７】
図３はデジタル処理部５の要部のブロック図である。デジタル処理部５は、黒レベル検出回路５ａ、黒レベル減算回路５ｂ、シェーディング演算回路５ｃ、加重平均算出回路５ｄ、およびＦＩＦＯ５ｅ等から構成されている。また、デジタル画像データは、図２のデジタル変換部４の出力に当たり、黒レベル検出回路５ａと黒レベル減算回路５ｂに入力される。黒レベル検出回路５ａは、黒レベル検出指定信号により黒レベルの検出を行い、黒レベル値を保持する。
また、黒レベル減算回路５ｂは、デジタル画像データから検出された黒レベル値を減算して、加重平均算出回路５ｄ、およびシェーディング演算回路５ｃに出力する。加重平均算出回路５ｄは、読み取り部指定信号により黒レベル減算回路５ｂの出力とＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）５ｅの出力の加重平均を求めた結果、またはＦＩＦＯ５ｅの出力をそのままＦＩＦＯ５ｅに出力する。シェーディング演算回路５ｃには、黒レベル減算回路５ｂの出力とＦＩＦＯ５ｅの出力が入力される。
【０００８】
図４はデジタルピーク検出部２と基準レベル出力部３とを詳細に示したブロック図である。図において、信号Ｖ０は、読取部１の出力、即ちアナログ処理部１ｃの出力（図２参照）である。この画像データＶ０は、図２からも判る通りデジタルピーク検出部２とデジタル変換部４に入力されている。デジタルピーク検出部２に入力された画像データＶ０は、バッファアンプ２ａにてインピーダンス整合がとられた後、比較器２ｂに入力される。この比較器２ｂは、上述した画像データＶ０と、後述するピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３とを比較して、画像データＶ０が大きい場合のみＨｉｇｈ（以後、Ｈと記す）を出力する。
また、比較器２ｂの出力とカウントアップ用クロックＵＣＫ信号とがアンド回路２ｃに入力されてＡＮＤ条件が取られる。アンド回路２ｃの出力は、ピークカウンタ２ｄのカウントアップ用ＵＰ端子に入力されており、ＰＷＩＮＤ信号がＬｏｗ（以後、Ｌと記す）の時カウントアップされる。また、カウントダウン用クロックＤＣＫ信号は、ピークカウンタ２ｄのカウントダウン用ＤＯＷＮ端子に入力されており、同じくＰＷＩＮＤ信号がＬの時ＤＣＫ信号のタイミングでカウントダウンされる。また、ピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３は、参照電圧Ｖｒをピークカウンタ２ｄの出力によって分圧された値である。
一方、基準レベル出力部３のアンプ３ｂには、ピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３と、基準用アナログ変換部３ｃの出力Ｖ４とが入力されている。基準用アナログ変換部３ｃの出力Ｖ４は、アンプ３ｂの出力を参照電圧（Ｖｒｅｆ）とし、外部より設定された分圧比設定信号ＤＴによって分圧された値を出力する。
【０００９】
図５はデジタルピーク検出部２に入力する信号を生成する信号生成部７のブロック図である。信号生成部７はＵＣＫ生成部７ａと主走査カウンタ７ｂと副走査カウンタ７ｃとからなる。主走査カウンタ７ｂは、１主走査の画素数を管理するためのカウンタであり、基準信号ＰＳＹＮＣまたはリセットＣ信号によりカウンタ値をリセットし、クロックＣＫ信号によってカウント動作を行い、ＰＷＩＮＤ信号を出力する。ＰＳＹＮＣ信号は、１主走査のうちの任意の期間のみ有効（本実施の形態の例では、Ｌのとき有効とする）となる信号であり、主走査カウンタ７ｂにて管理されるものとする。また、副走査カウンタ７ｃは、リセットＣ信号によりカウンタ値をリセットし、ＰＳＹＮＣ信号によってカウント動作を行い、カウントダウン用クロックＤＣＫ信号を出力する。カウントアップ用クロックを発生するＵＣＫ生成部７ａは、ＰＷＩＮＤ信号の有効期間に発生するクロックＣＫ信号をＵＣＫ信号として出力する。
【００１０】
図６は請求項３に該当するデジタルピーク検出部２と、ピークアナログ保持部６を有する基準レベル出力部３とを詳細に示したブロック図である。信号Ｖ０は、読取部１の出力、即ちアナログ処理部１ｃの出力（図２参照）である。この画像データＶ０は、スイッチＳＷ１、バッファアンプ（ＡＭＰ１）２ａ経由でスイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３に入力する。スイッチＳＷ３の先には抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなるアナログピーク保持部６が配置されている。デジタルピーク検出部２はバッファアンプ２ａ、比較器２ｂ、アンド回路２ｃ、ピークカウンタ２ｄの他、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５等から構成されている。また、基準レベル出力部３は、上記アナログピーク保持部６、ピーク用アナログ変換部３ａ、アンプ３ｂ、基準用アナログ変換部３ｃの他、スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２等から構成されている。
【００１１】
ここで、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は各々以下のように動作する。
スイッチＳＷ１は、ＲＳＴ信号がＨの時にＶ０、Ｌの時にＧＮＤ側に接続する。
スイッチＳＷ２は、ＰＷ信号がＨの時にＤＡＣ１、Ｌの時にＡＭＰ１側に接続する。
スイッチＳＷ３は、ＰＷ信号がＨの時にＤＡＣ１、Ｌの時にＡＭＰ１側に接続する。
スイッチＳＷ４は、ＰＷ信号がＨの時にＯＮ、Ｌの時にＯＦＦする。
スイッチＳＷ５は、ＲＳＴ信号がＨの時にＯＦＦ、Ｌの時にＯＮする。
さらに、比較器２ｂは画像データＶ０と、ピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３とを比較して、画像データＶ０が大きい場合のみＨを出力する。
また、比較器２ｂの出力とカウントアップ用クロックＵＣＫ信号とがアンド回路２ｃに入力されて、ＡＮＤ条件が取られる。アンド回路２ｃの出力は、ピークカウンタ２ｄのカウントアップ用ＵＰ端子に入力されており、ＰＷＩＮＤ信号がＬの時カウントアップされる。カウントダウン用クロックＤＣＫ信号は、図４と同じくピークカウンタ２ｄのカウントダウン用ＤＯＷＮ端子に入力されており、同じくＰＷＩＮＤ信号がＬの時カウントダウンされる。また、ピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３は、参照電圧Ｖｒをピークカウンタ２ｄの出力によって分圧された値である。
【００１２】
一方、基準レベル出力部３のアンプ３ｂには、アナログピーク保持部６の電圧を保持するコンデンサＣ１から取り出された出力と、基準用アナログ変換部３ｃの出力Ｖ４とが入力される。基準用アナログ変換部３ｃの出力Ｖ４は、アンプ３ｂの出力を参照電圧（Ｖｒｅｆ）とし、外部より設定された分圧比設定信号ＤＴによって分圧された値をアンプ３ｂにフィードバックする。ここで、コンデンサＣ１の充電電圧が回路上の放電等のために低下する。この電圧低下の補正のために所定の時間内（ＰＷ信号がＨの時）スイッチＳＷ３は、ピーク用アナログ変換部３ａ側に接続される。
【００１３】
図７は基準レベル出力部３の要部における波形を示したものである。すなわち、ＲＳＴ（リセット）信号とＰＷ（ＰＷＩＮＤ）信号が共にＬに当たる時間ｔ１の間は、ピークアナログ保持部６の電圧は、スイッチＳＷ３がＡＭＰ１側に接続され、スイッチＳＷ５がＯＮとなるので、ゼロ電位に向けてＲ１×Ｃ１のタイムコンスタントで放電する。また、ピークカウンタ２ｄがＲＳＴ信号によってリセットされるので、ピーク用アナログ変換部３ａ（ＤＡＣ１）の出力はゼロになる。従って、基準電圧Ｖｒｅｆ の電圧波形はコンデンサＣ１の電圧波形と同じ、ゼロ電位に向けて放電する波形となる。
次に、時間ｔ２においては、ＲＳＴ信号とＰＷ信号が共にＨに戻った状態で、上記の３つの電圧波形はｔ１時間の最後の波形と同じになる。その後ＰＷ信号がＬになり、ＵＣＫ信号が入力されて来る時間ｔ３になると、スイッチＳＷ３がＡＭＰ１側に接続されるので、コンデンサＣ１の電圧はＡＭＰ１の出力Ｖ０に向けて充電する。また、ピークカウンタ２ｄはリセットされた直後なのでピーク用アナログ変換部３ａの出力は小さく、比較器２ｂの出力はＨになり、ＵＣＫ信号が入る毎にピークカウンタ２ｄはカウントアップされ、ピーク用アナログ変換部３ａ（ＤＡＣ１）の出力は直線的に大きくなっていく。基準電圧Ｖｒｅｆの電圧波形はコンデンサＣ１の電圧波形と同じである。
【００１４】
さらに、時間ｔ４の間は、 ＲＳＴ信号とＰＷ信号が共にＨになり、スイッチＳＷ３がＤＡＣ１側に接続され、ピーク値を保持しているピークカウンタ２ｄのアナログ変換した値で補正されるので、コンデンサＣ１の電圧波形、ピーク用アナログ変換部３ａ（ＤＡＣ１）の電圧波形、および基準電圧Ｖｒｅｆの電圧波形は低下することなく一定値を保つ。
さらに、次の時間ｔ５及びｔ６では上述した時間ｔ３、時間ｔ４と同じ動作過程をとって、それぞれの出力が大きくなる。しかし、次の時間ｔ７では、それぞれの出力上昇は見られないので、ピークアナログ保持部６やピークカウンタ２ｄがそれぞれのピーク値を完全に捕らえた状態であることが判る。
【００１５】
ここで、図１〜図３、図５〜図７を参照しながら本実施の形態の動作の概要を述べる。図示していない操作パネル上の読み取りスタートキーが押されると、図１の光源１４、第一ミラー１５、第二ミラー１６、第三ミラー１７からなる第一走行体と第二走行体は、モータ２０により駆動され、先ず基準白板１２を走査して読み取る。この際の基準白板１２の反射光は、ＣＣＤ１ａに入力され、図２に示すアナログ画像データＶ１、Ｖ２として取り出される。ＣＣＤ１ａからの出力信号Ｖ１、Ｖ２はバッファ１ｂ、アナログ処理部１ｃ等を経由して、アナログの画像データＶ０としてデジタルピーク検出部２とデジタル変換部（Ａ／ＤＣ）４に入力される。
【００１６】
基準白板１２の読み取りに先だって、図６のピークカウンタ２ｄの保持値とコンデンサＣ１の充電電圧は、ＲＳＴ信号がＬとなることによりリセットされる。また、基準用アナログ変換部３ｃは、任意の値がセットされる。その後、ＲＳＴがＨになり、ＰＷがＬの期間に、アナログの画像データＶ０は、バッファ回路２ａを経由して比較器２ｂに入力されるが、この時ピークカウンタ２ｄは、リセットされた直後なのでピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３は小さく、比較器２ｂの出力はＨになり、カウントアップ用クロックＵＣＫ信号が入る度にピークカウンタ２ｄはカウントアップされる。その度に、ピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３は段々大きくなって、アナログの画像データＶ０とピーク用アナログ変換部３ａの出力Ｖ３が釣り合って、一定の値となって止まる。また、この期間、アナログ処理部１ｃの出力（図２参照）の画像データＶ０は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で決定する時定数でコンデンサＣ１を充電する。
【００１７】
一方、ＰＷがＨの期間はピーク保持期間であり、比較器２ｂにはピーク用アナログ変換部３ａの出力が入力され、スイッチＳＷ４は閉じられる。これによりコンデンサＣ２には比較器２ｂの入力オフセット電圧をキャンセルするための電圧が充電される。また、スイッチＳＷ３はＤＡＣ１側に接続され、ピーク用アナログ変換部３ａの出力によりコンデンサＣ１の電圧は補正されるので、コンデンサＣ１に小さい容量を用いた場合でもリークによる電圧降下を防止できる。また、アンプ３ｂの出力を参照電圧Ｖｒｅｆとした基準用アナログ変換部３ｃは、設定された分圧比ＤＴで出力し、アンプ３ｂの一端の入力としてフィードバックを掛けているので、デジタル変換部４に入力される基準電圧Ｖｒｅｆは、コンデンサＣ１電圧／β（βはＤＡＣ２に設定した値で決定する定数）とする値になる。
また、図４と図６において設定される分圧比ＤＴは、原稿と基準白板を読み取る場合とで変えるように制御されている。即ち、基準レベル出力部３の出力する基準レベルの割合を、原稿より基準白板の方が高くなるように分圧比ＤＴを帰ることによって、デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）部４からのデジタル値は、原稿読み取り時よりも基準白板読み取り時の方がデジタル出力が小さくなり、原稿の地肌部分の地汚れが起こらないようにすることができる。
【００１８】
また、カウントアップ用クロックＵＣＫ信号は、図２および図３では図示してないがデジタル処理部５より入力されるクロックであり、この周期が画像データＶ０に対する基準電圧Ｖｒｅｆの追従性を決定している。ここでは、画像形成装置として最適な追従性を保つように設定されているものとする。さらに、ＵＣＫ信号によりピークカウンタ２ｄはカウントアップされるが、カウントダウン用クロックＤＣＫ信号によりピークカウンタ２ｄはカウントダウンする。ＣＫ信号の周期はＵＣＫ信号の周期に対して十分に大きく、ノイズ等によりピークカウンタ２ｄの値が必要以上に大きくなることを防止している。
さらに、基準白板１２を読み取り始めてＶｒｅｆがある一定値となるであろう時間後から、シェーディング補正に必要なデータのサンプリングを開始する。基準レベル出力部３の出力を基準電圧Ｖｒｅｆとして、デジタル変換部４は画像データＶ０をデジタル画像データに変換し、デジタル処理部５に入力する。図３のデジタル処理部５では、黒レベル検出指定信号はＣＣＤ１ａのＯＰＢ（光学的遮光部画素）に対応したデータの或る期間にアクティブになり、黒レベル検出回路５ａはその期間のみデータを取り込み、その平均値を保持する。
【００１９】
また、黒レベル減算回路５ｂは、デジタル画像データから前記黒レベル検出回路５ａの出力を減算して加重平均算出回路５ｄに出力する。加重平均算出回路５ｄは、読み取り部指定信号が基準白板１２の読み取りを指示している時のみ、黒レベル減算回路５ｂ出力とＦＩＦＯ５ｅ出力の加重平均を演算してＦＩＦＯ５ｅに出力する。ここで、ＦＩＦＯ５ｅはＲ／Ｗ制御信号によりリード／ライトされるが、加重平均算出回路５ｄに入力される黒レベル減算回路５ｂの出力とＦＩＦＯ５ｅの出力は、ＣＣＤ１ａが主走査方向に読み取ったと同じ画素に対応するように制御されるものとする。基準白板１２を読み取っている間、この動作を繰り返すことにより、ＦＩＦＯ５ｅには原稿読み取りデータをシェーディング補正する際のシェーディングデータとして保存されることになる。
基準白板１２の読み取り終了後、原稿読み取りに先だって上記同様ピークカウンタ２ｄとコンデンサＣ１の電圧はリセツトされ、基準用アナログ変換部３ｃにはＤＴによって任意の値がセットされる。本発明では基準白板１２のデジタル画像データよりも原稿のデジタル画像データの方を大きくして、シェーディング補正後の画像データが地汚れを起こさないように、原稿読み取り時のＤＡＣ２の設定値は基準白板１２の読み取り時よりも大きい値をセットする。
【００２０】
次に、モータ駆動によって走行体が原稿を読み取り始め、上記同様画像データＶ０はデジタルピーク検出部２とデジタル変換部（Ａ／ＤＣ）４に入力される。基準レベル出力部３、黒レベル検出回路５ａ、黒レベル減算回路５ｂの動作は基準白板１２読み取り時と同様に動作し、デジタル画像データから前記黒レベル検出回路５ａの出力を減算してシェーディング演算回路５ｃに出力する。この時、加重平均算出回路５ｄにも黒レベル減算回路５ｂの出力が入力されるが、読み取り部指定信号が原稿読み取りを指示している時はＦＩＦＯ５ｅの出力をそのままＦＩＦＯ５ｅにスル−して出力する。
【００２１】
シェーディング演算回路５ｃでは先にＦＩＦＯ５ｅに入力してあるシェーディングデータと黒レベル減算回路５ｂの出力とで補正を行う。ここで、黒レベル減算回路５ｂの出力とＦＩＦＯ５ｅの出力は、ＣＣＤ１ａが主走査方向に読み取った同じ画素に対応するように制御されるものとする。データはｎビット、シェーディング補正後のデータをＤ（ＳＧ）、原稿データをＤ（原）、シェーディングデータをＤ（白）とすれば、以下の式となる。
Ｄ（ＳＧ）＝［Ｄ（原）×（２ｎ−１）］÷Ｄ（白）
基準白板の読み取り時も、原稿の読み取り時も共に基準レベル出力部３の出力を基にデジタル化するが、原稿読み取り時は基準白板１２の読み取り時よりもデジタル画像データが大きくなるように設定してリファレンス電圧を得る。これは各々ピーク電圧のアナログ処理部１ｃの出力をデジタル化した場合に原稿データの方がシェーディングデータよりも大きくなることを意味しているので、シェーディング補正後のデータは狭い濃度範囲の原稿を読み取った場合でも大きなダイナミツクレンジに拡大することになり、地肌汚れのない画像データが得られる。
なお、上記の動作説明は、デジタルピーク検出部２と基準レベル出力部３とを図６のように構成した場合におけるものであるが、図５の構成とした場合においても基本的な動作は変わらない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に記載の画像形成装置では、読取手段の出力のピーク値をデジタル値に変換して保持し、その値をアナログ値に変換して基準レベルとして出力し、読取手段の出力を前記基準レベルの出力と比較してデジタル値に変換する構成とし、読取手段のピーク値をアナログピーク保持手段でアナログ的に検出し、デジタルピーク検出手段の保持値をアナログ値に変換した値で補正して基準レベルとして出力させるように構成したことにより、抵抗やコンデンサ等からなるアナログ式のピーク値保持回路を備えた従来の画像形成装置の不具合、すなわちコンデンサに充電されていたピーク電圧の経時的な低下や、部品精度のバラツキによる比較電圧への影響を一掃し、装置間の画質差の発生を防止できると共に、読取手段のピーク値を常に正しく保持し、装置間で画質差が発生することを防止できる。
請求項２に記載の画像形成装置では、請求項１に加えて、デジタルピーク検出手段のカウンタによって、読取手段のアナログピーク値に比例したデジタル値を得ることができるので、簡単な構成で且つコストを抑えて装置間の画質差を無くすことができる。
【００２３】
請求項３に記載の画像形成装置では、請求項２に加えて、前記カウンタは一定タイミングごとにカウントダウンされるようになって、ノイズで前記カウンタがカウントアップされる分を打ち消すことが可能となっているので、ノイズ環境の悪い状態の使用でも装置間で画質差が発生することを防止できる。
請求項４に記載の画像形成装置では、請求項１〜３に加えて、基準レベル出力手段の出力する基準レベルを、原稿より基準白板の方が高くなるように制御することにより、デジタル変換手段によって変換されるデジタル値が基準白板のデジタルデータより原稿のデジタルデータの方が大きくなるようにしたので、装置間の画質差と原稿の地肌汚れの発生を同時に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す画像形成装置のスキャナ部の要部の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるスキャナ部の要部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるデジタル処理部の要部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるデジタルピーク検出部と基準レベル出力部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態における信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるデジタルピーク検出部と基準レベル出力部の別の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態における基準レベル出力部の要部の出力電圧波形を示す説明図である。
【図８】従来の画像形成装置の要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 読取部（読取手段）、２ デジタルピーク検出部（デジタルピーク検出手段）、２ａ ピークカウンタ（カウンタ）、３ 基準レベル出力部（基準レベル出力手段）、４ デジタル変換部（デジタル変換手段）、５ デジタル処理部、６ピークアナログ保持部（ピークアナログ保持手段）、１２ 基準白板。

Claims (4)

1. 原稿または基準白板を読み取って電気的アナログ信号として出力する読取手段と、前記読取手段の出力のピーク値をデジタル値に変換して保持するデジタルピーク検出手段と、前記デジタルピーク検出手段により保持されたピーク値をアナログ値に変換し、基準レベルとして出力する基準レベル出力手段と、前記読取手段の出力を前記基準レベル出力手段の出力と比較してデジタル値に変換するデジタル変換手段とを備え、
   前記基準レベル出力手段は、前記読取手段の出力のピーク値をアナログ的に検出し且つそれを保持するアナログピーク保持手段と、該アナログピーク保持手段の入力を前記読取手段又は前記基準レベル出力手段の何れかに切り替える切替手段と、を備え、前記切替手段を所定の時間に亘って前記基準レベル出力手段側に切り替えることにより、前記アナログピーク保持手段の保持電圧の減少を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記デジタルピーク検出手段は、前記読取手段の出力と前記基準レベル出力手段の出力とを比較する比較手段と、アップダウンカウンタと、を備え、
   前記比較手段により前記読取手段の出力が前記基準レベル出力手段の出力より大きいことを検出した場合、前記アップダウンカウンタをカウントアップすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記アップダウンカウンタは、カウントアップするタイミングとは無関係にカウントダウンされることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記基準レベル出力手段は、該基準レベル出力手段から出力する基準レベルの割合を、原稿を読み取る場合より基準白板を読み取る場合の方が高くなるように制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。

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