JP4209094B2 - 画像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の地肌を除去する画像読み取り装置に関し、特に両面原稿を読み取る画像読み取り装置および当該画像読み取り装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿の地肌を除去する従来例としては、例えば特開平１１−１０３３９１号公報にはユーザの指示に適合するオフセット値を設定することにより適切な地肌除去を行う方法が提案されている。また、他の従来例として、特開平０８−２８９１４５号公報には両面原稿の読み取り時の裏写りを防止でき、かつ読み取ろうとする原稿の地肌の濃さや画像の薄さを改善する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来では、原稿反転機能を利用した両面原稿の表裏面を交互に読み取る方式において原稿の地肌除去を行う際、表裏は、同じ濃度の地肌レベルであるにもかかわらず独立して地肌除去を行っていた。そのため、地肌検出範囲の設定を別々におこなう必要があったり、表裏の地肌領域が著しく異なっている場合などには、本来同じのはずの地肌除去程度が異なって処理される可能性があるという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、両面原稿の各面の原稿情報に左右されることなく両面原稿の地肌を最適に除去することができる画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は上記目的を達成するために、原稿の両面を読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた両面の一方の面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去する地肌除去手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
第２の手段は、第１の手段において前記地肌除去手段が、両面の地肌濃度レベルを検出して地肌濃度レベルが明るい面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去することを特徴とする。
【０００７】
第３の手段は、第１の手段において前記画像読み取り手段が両面の各面を順次読み取り、前記地肌除去手段が前記画像読み取り手段により先に読み取られた第１の面の地肌濃度レベルを基準としてその第１の面と後に読み取られた第２の面の地肌を除去することを特徴とする。
【０００８】
第４の手段は、第１の手段において前記画像読み取り手段が両面の各面を同時に読み取り、前記地肌除去手段が前記画像読み取り手段により読み取られた一方の面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去することを特徴とする
【０００９】
第５の手段は、第１ないし第４の手段に係る画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて媒体上に可視画像を形成する画像形成手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の一実施形態としてデジタルＰＰＣの要部を示すブロック図、図２は図３の読み取りユニットを詳しく示すブロック図、図３は原稿とその地肌レベルを示す説明図、図４は地肌除去回路を示す回路図、図５は両面読み取り機構を示す構成図である。
【００１２】
本実施形態に係るデジタルＰＰＣは図１に示すように読み取りユニット１０と、画像処理ユニット２０と、図示しない書き込みユニットとからなる。読み取りユニット１０は図２にも示すようにＣＣＤ１１、増幅器１２、ＡＤ変換器１３、タイミング処理ＩＣ１４で構成され、画像処理ユニット２０は、読み取りユニット１０で生成されたデジタル画像データに対し、シェーディング処理、ガンマ補整処理、変倍処理、フィルタ処理等の画像補整を行うユニットであり、ピーク検出ブロック２１を有する画像処理ＩＣ２２、メモリ２３、ＣＰＵ２４で構成される。
【００１３】
ＣＣＤ１１で読み取られた画像データは、読み取りユニット１０からピーク検出ブロック２１に送られて原稿の地肌濃度が検出され、この地肌濃度が読み取りユニット１０にフィードバックされる。そして、この地肌濃度に基づいて、ＣＣＤ１１で読み取られた画像データが増幅器１２（アンプ１２ｂ）によって適正な白レベルに調整された後、ＡＤ変換器１２によってデジタル信号へ変換される。ここでは、仮に８bit（２５６階調）データに変換されるものとする。ＡＤ変換された画像データは、タイミングＩＣ１４を経由し、次段の画像処理ユニット２０に同期転送される。タイミングＩＣ１４では、ＣＣＤ１１やＡＤ変換器１３の駆動、サンプリング信号の生成の他、読み取り動作にともなう制御ゲート信号（読み取り幅等の設定）の発生や設定のための各レジスタとシリアルＩ／Ｆ機能等を有している。画像処理ユニット２０においては、送られてきた画像データに対しシェーディング補正などの処理が行われ、その後、不図示の書き込みユニットを経て印字される。
【００１４】
書き込みユニットは、画像処理ユニット２０から転送されてきた画像画像データに基づいて感光体に光書き込みを行う光書き込み部と、前記感光体に書き込まれた潜像を現像し、用紙上に転写して画像を形成する作像部と、作像部に用紙を供給する給紙部と、用紙上に転写された画像を定着する定着部と、画像が定着された用紙を排紙する排紙部とからなり、排紙部からは排紙トレイに用紙が排紙される。なお、光書き込み部、作像部および定着部は、給紙部から給紙された用紙に画像（可視像）を形成する画像形成手段を構成する。なお、画像形成された用紙は、排紙部から排紙される。なお、これらの各部は、公知技術なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００１５】
ここで、地肌除去処理とは、原稿は必ずしも白色ではなく、新聞紙のように地肌濃度を持っている原稿が存在し、その地肌濃度を白に置き換え原稿に表現されている文字や絵などの情報のみをピックアップする機能である。原稿を忠実に読み取るときはこの機能をＯＦＦし、他方、表現されている情報のみを必要とするときはこの機能をＯＮし、一般的にはユーザのニーズに合わせてＰＰＣの操作部などに切り替えＳＷが備えられていることが多い。
【００１６】
地肌除去方法については、様々な方式が考案されている。一般的な考え方としては、読み取った原稿データをピークホールドし、それがアナログ信号であれば図３、図４に示すように、ＡＤ変換器１３のリファレンス入力にフィードバックすることにより、見かけ上地肌をキャンセルすることができる。これは、原稿の中の地肌領域は、最も濃度が低い（白い）領域と考えられるからである。
【００１７】
また、ピークホールドした信号が、ＡＤ変換後のデジタル値であれば、乗算回路等を利用して、
地肌除去データ＝入力データ×（２５５÷ピーク検出値）
のように原稿データをシフトすることにより地肌部を除去することが可能である。
【００１８】
デジタル信号で処理を行う場合は、原稿データを一度メモリに保管することにより、読み取った後から地肌除去処理を行って、出力することも可能である。
【００１９】
ここで、原稿反転機能を有したＤＦを用いて両面原稿を読み取る従来の装置は、表面であっても裏面であってもそれぞれ独立した原稿として扱い地肌除去を行う時は、表裏それぞれのピーク検出を行い除去処理を行っていた。しかしながら、地肌本来を考えると、
地肌＝原稿の紙の濃度
と考えられ、表であっても裏であっても濃度の差は小さくほとんど無視できると考えられる。
【００２０】
従来のように独立してピーク検出を行っても理論上は、同じ結果になるはずであるが、原稿によっては表面は文字が多く地肌領域が広く、裏面は写真であり地肌領域が狭いような場合に、地肌レベルを同じように認識するためには、回路、制御上の工夫が必要である。そこで、本発明は、そのような場合でも簡単に表裏とも同じ地肌検出レベルを設定することによってバランスのとれた両面読み取り画像を得ることを目的としている。
【００２１】
ここで、図５は原稿反転機能を有し、両面を読み取る際の搬送経路を示す。図５では、上トレイ３１上にセットされた原稿がローラ３２に沿って搬送されながらＣＣＤ１１により読み取られ、上トレイ３１と平行な下トレイ（反転トレイ）３３上に表裏が反転されて排出される。次いで反転トレイ３３（及び上トレイ３１）が上トレイ３１のオリジナル位置まで上昇した状態で、反転トレイ３３上にセットされた原稿がローラ３２に沿って搬送されながらＣＣＤ１１により読み取られ、コンタクトガラス３４上に排出される。読み取られた原稿情報は、ＡＤ変換された後、メモリに保管される。
【００２２】
このとき、第１の実施形態では、表面、裏面それぞれに地肌レベル（ピーク検出）を行う。そして、表面の地肌レベルと裏面の地肌レベルとを比較してより大きい（白い）方の地肌レベルを採用してメモリから出力する際に同一基準で地肌除去を行う。ここで、より大きい地肌レベルを採用する理由は、先述したように地肌領域が大きくとれない原稿面があっても、もう片方がとれていれば特別な制御（ピーク検出の追従速度を速める等）を行わなくてもよいという発想である。また、表裏独立した処理ではないのでバランスがとれるという利点もある。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、両面の一方の面の地肌レベルを基準として両面の地肌を除去するので、両面原稿の各面の原稿情報に左右されることなく、より精度の高い地肌除去を表裏のばらつきなく簡単に行うことができる。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、地肌レベル（ピーク検出値）を表裏比較する方式上、デジタル変換後のデータをメモリに保管するか、プレスキャンをそれぞれ行ってその結果をアナログまたはデジタル処理回路に反映する必要がある。そのため、処理に時間がかかったり、メモリが必要だったりする短所がある。第２の実施形態では、あらかじめ先行して読み出す表面原稿の地肌検出レベルを採用し、裏面に適用することによりこの短所を補うものである。
【００２５】
適用例を図６に示す。ここでは、アナログ回路にフィードバックする例について述べる。表面の読み取ったアナログデータはアンプ１２を介して、並列するＡＤ変換器１３ａ、１３ｂに入力される。ＡＤ変換器１３ｂは固定のリファレンス電圧を与えられており、ＡＤ変換されたデジタルデータは、ピーク検出ブロック２１でピークホールドされる。ピークホールドされたデジタル値は、ＤＡ変換器２２を通してＡＤ変換器１３ａのリファレンス入力電圧として供給される。
【００２６】
裏面を読み取るときには、表面で採用していたピークホールド値を固定して読み取ることにより地肌除去を行う。この結果、第１の実施形態の短所を改善し、表裏面の地肌除去のバランスも取ることが期待できる。ただし、表面は、ピーク検出の過程でリファレンスが変化する領域があるのに対し、裏面は、固定のため完全に一致した状態にはならない。また、裏面の地肌除去の確からしさは、表面の地肌検出精度に依存する。
【００２７】
先に読み取られた第１の面の地肌レベルを基準としてその第１の面と後に読み取られた第２の面の地肌を除去するので、表裏間の地肌除去レベルをばらつきなく処理することができ、また、原稿反転に伴う検出範囲の設定や裏面読み取り時の検出開始、終了などの制御を省略できる。さらに、両面を読み終わってから地肌処理を行う必要がなくこの処理に使用するメモリ等が不要になる。
【００２８】
＜第３の実施形態＞
原稿の両面を同時に読み取る構成例を図７に示す。この例では、上下に配置された密着センサ１１ａ、１１ｂはそれぞれ、その間を原稿が通過していくことにより表面、裏面を両面を読み取る構成になっている。但し、センサ１１ａ、１１ｂを相対する形に配置した場合は、お互いの光源からの光によって影響を受けるため、相対せず離して配置した形で読み出す方式をとっている。その意味では、完全な同時読み出しではないが、ここで言う同時読みとりとは、１ジョブによって行われる読み出し動作として定義する。尚、本例では、密着センサ１１ａ、１１ｂを採用しているが、機構は複雑にはなるが縮小光学系等であっても何ら問題はない。
【００２９】
図７に示す構成において下側に配置されたセンサ１１ａで読み取るのを表面原稿、上側に配置されたセンサ１１ｂで読み取るのを裏面原稿と定義すると、表面の方が先に読み込みが始まることになる。第３の実施形態では、このような両面同時読み取りの機能を持つ装置において、どちらか片方の地肌検出情報を基準としてもう片方の地肌除去を行うことによって、第１、第２の実施形態と同様に表裏間の地肌除去レベルのばらつきを少なくすることを目的としている。本来、どちらの原稿面の地肌検出レベルを採用してもかまわないが、構成例では、表面の方が先に読み出し始めることから表面の情報を採用することが望ましい。
【００３０】
ここで、表面の地肌検出レベルをＰｋ１とし、裏面に適用する地肌レベルをＰｋ２と仮定する。このとき、表面、裏面のセンサ１１ａ、１１ｂの読み取り特性が同一であった場合には、
Ｐｋ１＝Ｐｋ２
と考えて除去処理を行う。もし、センサ１１ａ、１１ｂのばらつきや構成が異なって特性が異なる場合、例えば白レベルの目標値が異なる場合には、Ｐｋ１に対して補整した値をＰｋ２として適用する必要がある。例として、
表面の白レベル目標値 220／255 degit
裏面の白レベル目標値 200／255 degit
Ｐｋ２＝Ｐｋ１×２００／２２０
とする。
【００３１】
この Ｐｋ１、Ｐｋ２が、例えば読み取り原稿のアナログ信号（ピーク電圧）であり、ＡＤ変換器１３のリファレンス電圧に入力することによって地肌除去を行うとすると、表面の情報を補整して裏面の除去を行うので表裏間のばらつきを押さえることが期待できる。第３の実施形態の場合も第２の実施形態と同じく、表裏間のばらつきは押さえられるが、地肌レベルの確からしさは、表面の検出精度に依存することになる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、両面を同時に読み取る場合であっても第１の実施形態のように表裏間の地肌除去レベルをばらつきなく処理することができる。さらに、両面を読み終わってから地肌処理を行う必要がなく、メモリ等が介在する必要がなくなる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、原稿の両面を読み取る画像読み取り手段と、画像読み取り手段により読み取られた両面の一方の面の地肌レベルを基準として両面の地肌を除去する地肌除去手段とを備え、両面の一方の面の地肌レベルを基準として両面の地肌を除去するので、両面原稿の各面の原稿情報に左右されることなく両面原稿の地肌を最適に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の一実施形態としてデジタルＰＰＣの要部を示すブロック図である。
【図２】図１の読み取りユニットを詳しく示すブロック図である。
【図３】原稿及びその地肌レベルを示す説明図である。
【図４】地肌除去回路を示す回路図である。
【図５】両面読み取り機構を示す構成図である。
【図６】第２の実施形態の地肌除去回路を示す回路図である。
【図７】第３の実施形態の両面読み取り機構を示す構成図である。
【符号の説明】
１０ 読み取りユニット
１１ ＣＣＤ
１３，１３ａ，１３ｂ ＡＤ変換器
１４ タイミングＩＣ
２０ 画像処理ユニット
２１ ピーク検出ブロック
２２ 画像処理ＩＣ
２３ メモリ
２４ ＣＰＵ

Claims (5)

1. 原稿の両面を読み取る画像読み取り手段と、
   前記画像読み取り手段により読み取られた両面の一方の面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去する地肌除去手段と、
   を備えた画像読み取り装置。
2. 前記地肌除去手段は、両面の地肌濃度レベルを検出して地肌濃度レベルが明るい面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記画像読み取り手段は、両面の各面を順次読み取り、前記地肌除去手段は、前記画像読み取り手段により先に読み取られた第１の面の地肌濃度レベルを基準としてその第１の面と後に読み取られた第２の面の地肌を除去することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
4. 前記画像読み取り手段は、両面の各面を同時に読み取り、前記地肌除去手段は、前記画像読み取り手段により読み取られた一方の面の地肌濃度レベルを基準として両面の地肌を除去することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて媒体上に可視画像を形成する画像形成手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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