JP4596425B2 - 画像読取装置、画像形成装置及び画像読取制御方法 - Google Patents
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Description
こうした画像入力に用いられるスキャナでは、原稿の画像を2次元(主・副)走査し、画素信号を得る読取方法が一般的に採用されている。2次元走査における主走査は、CCD(Charge Coupled Device)ラインイメージセンサ(以下、「CCD」或いは「センサ」という場合、このセンサを指す)でライン画像(ビデオ)信号へ変換する際の走査により、又副走査は、原稿画像とCCDを走査機構によって相対変位させることによる。つまり、この主・副走査により、ライン画像信号をサンプリングし、原稿面の2次元画像を表す。
スキャナで読取る原稿は、シートの場合もあるし、ブック(ここでは、複数枚のシートが綴じられた冊子、本等を指す)の場合もある。また、シートは、1枚紙或いは複数枚の束の場合もある。さらに、原稿の表裏両面を読取の対象とする場合もある。
また、センサについても、扱う原稿との関連もあって、縮小光学系を介して原稿画像が入力されるものや、原稿面に直接接し、画像が1:1の倍率で入力される密着型イメージセンサ(CIS)が用いられている。
下記特許文献1記載の画像読取装置は、ブックやシート原稿を原稿台ガラスに載置して読取るモードと、原稿トレイに載せたシート原稿束からADF(Automatic Document Feeder)で1枚ずつ原稿を送り、その搬送途中で原稿を読取るモードと、さらにCIS(密着型イメージセンサ)を前記ADFの搬送路に設け、このCISでシート原稿のもう一方の面を読取る両面読取モードの各モードの読取動作で対応できるようにしたものである。
特許文献1に示したと同様の複数の読取モードで対応する従来の画像読取装置の1例を図17に示す。
図17に示す画像読取装置は、走査機構として、コンタクトガラス180に載置した原稿(不図示)に対して、読取系のキャリッジ(第1キャリッジ174、第2キャリッジ176)を移動させる移動機構と、不動の読取系に対して原稿を移動させる機構(ADF15)を備える。また、読取系として、伝達系(ミラー群)、縮小光学系(レンズ178)よりなる光学系と、この光学系により結像される原稿画像を受けるCCD111を用いる系と、ADF15の搬送路に設けたCIS135を用いる系を備える。
シートスルーADF読取モードでは、ADF15の原稿トレイ151に積載された原稿は、1枚づつピックアップローラ153、搬送ドラム154経由で排紙トレイ152に向けて送られ、搬送路に開けられた読取窓181を読取位置とし、この窓を通して、送り(副走査)をかけながら、上記フラットベッド読取と共用する読取系で読取られる。なお、このとき、読取系は、第1キャリッジ174と第2キャリッジ176を読取位置でロックして用いる(図17はロック位置にある)。ただ、ロックする以外は、上記フラットベッド読取と同様の読取動作を行う。
また、CIS読取モードでは、ADF15の搬送路に設けたCIS135で原稿画像を読取る。このとき、CIS135は、図17に示すように、上記のシートスルーADF読取(レンズ178の縮小光学系を用いる)が原稿の表面であるのに対して、裏面画像の読取を行う。
さらに、シートスルーADF読取による表面画像読取とCIS読取による裏面画像読取りをワンパスで行う読取動作を可能とすることにより、読取位置の差はあるがほぼ両面同時読取ができるようにしている。
画質の差としては、各々の読取りに用いる光源(図示しないがCIS135も独自の光源を持つ)の分光分布やセンサ(CCD111、CIS135)の分光分布による色味の違い、焦点深度有無(レンズ178の有無に係わる)によるMTF(Modulation Transfer Function)の劣化レベルの違いが要因となる。また、CIS135においては、複数のセンサチップを繋ぎ合わせているため、繋ぎ目部の画像劣化(スジ画像の発生)、チップ間感度バラツキが発生する。他方、縮小型のCCD111は、ワンチップのためチップ間感度の差は発生しないので、この違いが画質の差となってあらわれる。
この結果、両面画像間に生じるこの画質差に違和感を持つユーザの信頼を損なうことになる。こうした問題が生じるにもかかわらず、これまでに、この問題を解決するための提案が行われてこなかった。
本発明は、両面同時読取を含む複数の読取動作を可能とする、図17に示したような、従来の画像読取装置において生じる上記した問題に鑑み、この解決を図るもので、両面同時読取において、各面の画質の差を無くした読取りを可能にすることを解決すべき第1の課題とする。
さらに、上記第1の課題を解決するために付加した読取手段(表面を読取るCIS)によって、読取が複数モードで実行できるようになった場合、ユーザ等の要求に適った読取出力が得られる実行モードを選択し得るようにすることを第2の課題とする。
さらに、両面同時読取を含む複数の読取動作の1つとして、縮小光学系で結像される原稿画像をCCDで受ける方式の両面読取を可能とし、両面読取が複数モードで実行できるようにした場合、ユーザ等の要求に適った読取出力が得られる実行モードを選択し得るようにすることを第3の課題とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載された画像読取装置において、前記原稿の表面読取用センサで読み取られたデータと原稿の裏面読取用センサで読み取られたデータは同じ画像処理部で処理されることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載された画像読取装置において、原稿両面を前記第2読取手段によって読取る際に、ワンパスで読取動作を行わせる読取制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段の表面読取用と裏面読取用の各密着型イメージセンサが、同一の読取特性を有するものであることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段が、前記第1読取手段よりも低階調性の読取手段であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段及び前記第1読取手段が、カラー読取が可能な読取手段であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段が、モノクロ読取を行う読取手段であり、前記第1読取手段が、カラー読取が可能な読取手段であることを特徴とする。
請求項8の発明は、画像入力手段と、入力画像を画像形成用データに変換する画像処理手段と、画像形成用データをもとに画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、前記画像入力手段に請求項1乃至7のいずれかに記載された画像読取装置を備えたことを特徴とする。
請求項9の発明は、原稿反転手段を備えた自動原稿送り装置と、前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路の読取位置にロックした縮小光学系によってイメージセンサに結像し、原稿画像を読取る第1読取手段と、前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路に設けた原稿の表面読取用センサと原稿の裏面読取用センサよりなる密着型イメージセンサに導入し、原稿画像を読取る第2読取手段と、を有する画像読取装置における画像読取制御方法であって、前記第1読取手段で原稿の一方の面と反転後の他方の面が読み取られる両面高画質読取モードと、前記第2読取手段で原稿の両面が読み取られる両面高速読取モードを設定する第1設定工程と、前記両面高速読取モードが設定されたとき解像度又は階調数の少なくとも一方を設定する第2設定工程と、を有し、前記第2設定工程で前記解像度又は階調数のデフォルト値に代えて、それよりも低い解像度又は階調数に設定し、設定された解像度又は階調数で原稿を読み取る工程と、を有することを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項9に記載された画像読取制御方法において、前記原稿の表面読取用センサで読み取られたデータと原稿の裏面読取用センサで読み取られたデータは同じ画像処理部で処理されることを特徴とする。
また、両面高速読取モードが設定されたとき、読取解像度、階調数の少なくとも一方を可変設定できるようにしたことで、低画質化に伴うデータ量の低減により処理速度を向上することができる。
即ち、カラー複写機が原稿の画像入力を行うために構成ユニットとして装備するスキャナを、本発明に係わる画像読取装置及び画像読取制御方法の実施装置とする。ただ、本発明の画像読取装置は、単体の装置を構成するものであっても良い。また、ここでは、本発明の画像形成装置をカラー複写機に実施する形態を示すが、カラー読取を行うことが要件となっていない発明については、カラーにおける複数色の成分を単色に置換えるだけで、モノクロの複写機であっても、本実施形態と同様に実施可能である。
先ず、本発明の実施形態に係わるカラー複写機の概要を説明する。図1は、本実施形態に係わるカラー複写機の全体構成の概要を示す図である。
図1に示すカラー複写機は、大きく分けると画像読取装置と画像記録装置(プリントエンジン)からなる。画像読取装置は、画像読取ユニット(スキャナ)2、画像処理ユニット3及びADF(Automatic Document Feeder:自動原稿送り装置)15を有する。画像記録装置は、画像書き込みユニット4、ドラムユニット8、現像部10、中間転写部9、給紙部11、定着部12及び複写機機構部6を有する。また、これらの読取と記録の両装置に共通して制御動作を行うために、メインコントローラとしてのシステム制御ユニット1と、UI(User Interface)としての繰作部ユニット5、画像表示ユニット(LCD:Liquid Crystal Display)7を備える。
画像処理ユニット3では、スキャナγ補正、色変換、主走査変倍、画像分離、加工、エリア処理、階調補正処理などの画像処理を行なった画像データを画像書き込みユニット4へ送る。
画像書き込みユニット4では、画像データによってLD(レーザダイオード)の発光を制御する。ドラムユニット8では一様に帯電された回転する感光体ドラムに前記LDからのレーザビームにより静電潜像を書き込み、現像部10によりトナーを付着させて顕像化させる。感光体ドラム上に作られた画像は、中間転写部9の転写ベルト上に転写される。中間転写ベルト上にはフルカラーコピーの場合4色(ブラック:Bk、シアン:C、マゼンタ:M、イェロー:Y)のトナーが順次重ねられる。本例では、感光体ドラムを単一としているが、4色の各ドラムを持つ、所謂タンデムタイプの作像部を採用しても良い。
フルカラーコピーの場合にはBk、C、M、Yの4色の作像・転写工程が終了した時点で中間転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部11より転写紙が給紙され、紙転写部で中間転写ベルトから4色同時に転写紙にトナーが転写される。トナーが転写された転写紙は搬送部を経て定着部12に送られ、定着ローラと加圧ローラによって熱定着され排紙される。
図2は、操作部ユニット5の操作パネルの1例を示す図である。図2に示すように、操作部ユニット5の操作パネルにはテンキー41、モードクリア/予熱キー42、割り込みキー43、画質調整キー44、プログラムキー45、プリントスタートキー46、クリア/ストップキー47、エリア加工キー48、輝度調整つまみ49、タッチパネルキー(後記図3のLCDパネル26上の)50、初期設定キー51を備える。
図3は、画像表示ユニット7の回路構成を示す機能ブロック図である。図3に示すように、画像表示ユニット7はコマンドラインを介してシステム制御ユニット1と、また、データラインを介して画像処理ユニット3に接続されており、FIFO(ラインバッファ)21、DRAM(画像データメモリ)22、CPU23、VRAM(ビデオメモリ)24、LCDC(LCDコントローラ)25、LCD(液晶パネル)26、ROM27、SRAM28、シリアル通信ドライバ29、画像データ信号バッファ(ドライバー/レシーバ)30、キーボード31を備える。
画像処理ユニット3から出力された画像データは、画像表示ユニット7のFIFO21を介して、CPU23内蔵のDMAコントローラによって、画像データー格納用のDRAM22に格納される。画像表示ユニット7には画像データと共に画像データー制御信号も送られているので、有効画像領域だけを取り込む事が可能である。DRAM22に格納された有効画像データは、CPU23によってVRAM24にDMA転送される。この時CPU23によってDRAM22内の画像データの任意の部分を転送したり、拡大・縮小・間引き等の処理を行うことも可能である。VRAM24に転送された画像データは、LCDC(LCDコントローラ)25の制御によりLCDパネル26に表示される。
図5は、LCDパネル26に表示される画面の一例を示す。図5に示されるように、LCD画面上でカラーモード、自動濃度、マニュアル濃度、画質モード(自動画像分離)、自動用紙選択、用紙トレイ、用紙自動変倍、変倍(等倍)、ソート、スタック等のモード選択表示があり、さらにクリエイト、カラー加工、両面、変倍等のサブ画面選択表示も用意されている。また、LCDパネル26をタッチパネルとし、各表示部の大きさと同様の大きさのキーを設定する。一部のキーはキーの押し下げ操作により画面展開を可能としている。図6は、図5上の変倍キー押下による画面展開の一例を示す。変倍キーが押下されると、画面下方から変倍設定画面がスクロールアップされる。変倍設定画面には定形変倍(予め変倍率が設定されている変倍モード)用のキーが設定されている。例えば71%の部分のタッチパネルキーを押下すると、変倍率71%が選択される。また、この画面には定形変倍以外の変倍モードを選択するため、ズームキー、寸法変倍キー、独立変倍/拡大連写キーが画面左側に設定されている。
CPU53からのアドレス信号はアドレスラッチ54に取り込まれ、メモリへのアクセスコントロールのためにアドレス信号を各メモリに与える。アドレスラッチ54をでたアドレス信号はその一部がアドレスデコーダ56に入り、ここで各ICへのチップセレクト信号を作り、メモリマップの作成に使用される。また、アドレスはROM58(又はRAM)メモリやLCDC55に入りアドレス指定に使用される。一方、CPU53からのデーターバスはROM58やLCDC55に接続され、データの双方向通信が行われる。LCDC55にはCPU53からのアドレスバス、データバスの他に、LEDドライバ59、キーボード60、アナログタッチパネル61、LCDモジュール62、そして表示データ用のROM63、RAM64等が接続されている。LCDC55はキーボードからの信号やタッチパネル61からの信号によりROM63、RAM64のデータから表示データを作成し、LCDモジュール62の画面表示をコントロールする。また、CPU53には光ファイバー用コネクタとしての光トランシーバ65が接続されており、外部との通信を行っている。
上記[発明が解決しようとする課題]の項で述べたように、両面同時読取を可能とした従来装置(図17)では、シートスルーADF読取による表面画像読取とCIS読取による裏面画像読取りをワンパスで行う読取動作を行っており、原稿の表裏に異なる読取方式が用いられている。
この方式の違いは、読取りに用いる光源の分光分布やセンサ(CCD、CIS)の分光分布による色味の違い、焦点深度有無(シートスルーADF読取では縮小光学系を用いる)によるMTFの劣化レベルの違いとなって、読取った画像の品質に影響し、表裏面の画質に差を生む。このようにして生じる画質差は、出力画像を利用するユーザの信頼を損なう、という結果につながってしまう。
そこで、本発明では、原稿の表裏に同一の読取方式を用いることによって、画質差の無い読取を可能とすることで、この問題の解決を図る。
以下に示す実施形態では、CISを表面画像の読取を行うためにADF15の搬送路に設け、裏面画像の読取を行うためのCISとともに、同じCISで両面同時読取を行うことを可能にした基本形態(実施形態1)と、実施形態1に加え、縮小光学系を用いるシートスルーADF読取方式によって両面読取を行うことを可能にした2方式併用タイプの形態(実施形態2)と、CIS読取方式、縮小光学系を用いるシートスルーADF読取方式の両面読取をモノクロ(白黒)とカラーで使い分ける2方式併用タイプの形態(実施形態3)に分けて説明する。
CIS読取方式で両面同時読取を行うことを可能にした本実施形態に係わる画像読取装置を示す図10を参照して、本実施装置を説明する。
図10に示す画像読取装置は、走査機構として、コンタクトガラス180に載置した原稿(不図示)に対して、読取系のキャリッジ(第1キャリッジ174、第2キャリッジ176)を移動させる移動機構と、不動の読取系に対して原稿を移動させる機構(ADF15)を備える。また、読取系として、両面読取を行うためにADF15の搬送路に設けた裏面用CIS135と表面用CIS137を用いるCIS読取系と、伝達系(ミラー群)、縮小光学系(レンズ178)よりなる光学系と、この光学系により結像される原稿画像を受けるCCD111を用いる系を備える。
このような構成を備えることにより、フラットベッド読取(コンタクトガラス180に載置した原稿を読取る)モードでは、第1キャリッジ174と第2キャリッジ176をコンタクトガラス180に沿って移動させることで、副走査方向に位置を変えながら光源(キセノンランプ)110で原稿面を照明する。原稿からの反射光は、第1、第2、第3のミラー群を経由し、レンズ178を通りSBU(Sensor Board Unit)基板に実装されているCCD111上に結像され、光電変換される。
コンタクトガラス180の1部に設けた基準白板182は、光源110の照度やCCD111の検出感度の不均一等により画像信号に生じる誤差を補正するシェーディング補正に用いる基準板である。
また、CIS読取モードでは、ADF15の原稿トレイ151に積載された両面原稿は、ピックアップローラ153から給紙され、搬送ドラム154で搬送されて、シートスルーADF読取モードの読取位置にある読取窓181を通過後、その下流側の搬送路に設けた表面用CIS137と裏面用CIS135を通過させ、各CISで原稿表裏面の画像の光電変換が行われる。なお、本実施形態では、表面用CIS137と裏面用CIS135は、カラーセンサを用いている。
また、本実施形態に示したCISの配置は、ワンパスで両面を読取るように動作させることを前提としたもので、この動作により、両面同時読取動作が実行される。
各CISは、センサの読取面に対向して基準白ローラ155,156を持ち、原稿通紙時に原稿浮きのない安定した原稿搬送と読み取り動作を行える。勿論、白基準として、シェーディング補正にも用いられる。
また、両面原稿の読取に用いる表面用CIS137と裏面用CIS135に性能(センサの解像度、階調性、センサの分光分布、LED等の光源の分光分布など)の等しいセンサを使用し、読取特性を合わせることによって、さらに画質差の低減効果を上げることが可能になる。
本実施形態では、表面用CIS137と裏面用CIS135にカラーセンサを用い、カラー両面原稿の読取がCIS読取によって行える。カラー原稿を読取るカラーCIS、色味の問題があり、従来装置(図17)に示したモノクロ(白黒)CISでの画質差以上に問題となるので、カラー読取においては、特に本実施形態の構成を取ることの重要性が大きい。なお、この両面読取の画像面間に生じる画質差の問題は、後述するシートスルーADF読取による両面読取においても同様であり、カラー両面原稿を読取るときのCCDにおいてもセンサの読取特性を合わせることが重要になる。
図11は、読取画像信号の処理系及びスキャナ制御系を主に示す全体ブロック図である。
図11に示す処理・制御系(以下、スキャナIPU制御部という)のCPU101は、ROM102に格納されたプログラムを実行し、RAM103にデータ等を読み・書きすることによりスキャナIPU制御部全体の制御を行っている。また、CPU101は、システム制御部104(図1のシステム制御ユニット1に相当)とシリアル通信で接続されおり、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を行う。
システム制御部104は操作表示部105とシリアル通信で接続されており、ユーザからのキー入力指示により動作モード等の指示を設定することができる(図1のシステム制御ユニット1に関する上記説明参照)。また、システム制御部104は、シリアル通信で接続したADF制御部133にコマンド及びデータを送受信し、指令に従った動作を行わせる。ADF_I/O134は、図示しないADF内の搬送モータ、給紙モータ、各種クラッチ等の負荷、レジストセンサ、搬送センサ、排紙センサ等のセンサーからなり、ADF制御部からのON/OFF制御及び検知が行われる。
一方、CPU101は1/O106としての、原稿検知センサ、HP(ホームポジション)センサ、圧板(コンタクトガラス180のカバー)開閉センサ、冷却ファン等に接続されており、1/O106における検知及びON/OFFといった動作の制御をしている。
スキャナモータドライバ107は、タイミング回路112からのPWM出力によりドライブされ、励磁パルスシーケンスを発生し原稿走査駆動用のパルスモータ108を駆動する。
3ラインCCD111はスキャナIPU制御部上のタイミング回路112によって、各ラインに対し駆動クロックを与えられレッド、グリーン、ブルー(以下、それぞれ「R」「G」「B」と記す)各々の奇数フィールド(以下「ODD」と記す)、偶数フィールド(以下「EVEN」と記す)のアナログの画像信号をエミッタホロワ113〜115に出力している。エミッタホロワ113〜115からのアナログ出力はそれぞれアナログ処理回路116〜118へ入力され、アナログ処理回路内で減算法CDSを実行し、CCDのオプテイカルブラック部検出でラインクランプを実施し、ODDとEVENの出力差がなくなるように補正すべく、それぞれのアンプゲイン調整を行う。
ゲイン調整後はマルチプレクサで合成して、最終的にDCレベルのオフセット調整(後記する位相調整モードの動作にて詳述)後に、R、G、B各信号をRGB用の各A/Dコンバータ(以下[ADC]と記す)119〜121へ入力する。
シェーディング補正された画像データは、ライン間補正メモリ123,124へ入力されて3ラインCCD111のBとG、BとRのライン数の画像データをメモリで遅延させてB、G、R読取画像信号の1ライン以上の位置合わせを行い、ドット補正回路125へ出力する。
ドット補正回路125では、ライン間補正メモリ123,124から出力された画像データをR、G、Bデータの1ライン以内でドットのズレを補正する。次いで、スキャナγ補正126で、各色ごとに反射率リニアデータをルックアップテーブル方式で適用することにより補正データを得る。
γ補正後の画像データは、自動原稿色判定回路128と自動画像分離回路129とディレーメモリ127を介してRGBフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト処理回路130に入力される。
自動原稿色判定回路128ではACS(有彩/無彩判定)処理、即ち、黒及び灰色の判定を行う。また、自動画像分離回路129では、エッジ判定(白画素と黒画素の連続性により判定)、網点判定(画像中の山/谷ピーク画素の繰り返しパターンにより判定)及び写真判定(文字・網点外で画像データがある場合)を行い、文字及び印刷(網点)部、写真部の領域を判定してCPU101に伝え、後段のRGBフィルタ、色変換、プリンタγ補正、YMCKフィルタ、階調処理でパラメータや係数の切り換えに使用される。
RGBフィルタでは、先の領域の判定結果に従って、フィルタ係数を切り換え設定することにより、R、G、BのMTF補正、平滑化、エッジ強調、スルー等の処理を行う。続く色変換処理回路では、R、G、BデータからYMCK変換、UCR、UCA処理を実行する。また、変倍処理回路に入力され主走査の画像データに対して、拡大/縮小処理を実行する。
この処理後に、画像データを分岐し、分岐した画像データの一部はI/Fを介して画像表示部132に入力される。こうすることにより、読取画像を本カラー複写機における画像表示部132のLCDパネル(図3、参照)面に表示し、読取結果をモニタすることができる。
クリエイト処理回路ではクリエイト編集、カラー加工を行う。クリエイト編集では斜体、ミラー、影付け、中抜き処理等を実行する。カラー加工では、カラー変換、指定色消去、アンダーカラー等の加工を行う。
プリンタγ補正、YMCKフィルタ等の書込処理回路131では、先の領域の判定に基づいてプリンタγ変換とYMCKフィルタに用いる係数を設定する。書込処理に含まれる階調処理ではディザ処理を実行し、ビデオコントロールでは書込タイミング設定や画像領域、白抜き領域の設定やグレースケールやカラーパッチ等のテストパターン発生を行うことができ、最終画像データの書込処理でLD(レーザーダイオード)へ出力できるように処理されて、LDへ出力する。
上記各機能ブロックにおける処理は、CPU101に接続されたROM102に格納されているプログラムによる各処理の設定と動作を、システム制御部104の指示に従って行うことにより、実行される。
この裏面、表面用の各CIS135,137は、ADF制御部133の制御下に置かれ、ADF制御部133からコマンド及び駆動クロックが入力され、原稿の画像データを読込む。なお、ADF制御部133は、先に述べたように、システム制御部104からコマンド及びデータの送受信を受け、CIS読取モード時に原稿の送り動作を伴うこの読取モードの制御動作を行う。
裏面用CIS135と表面用CIS137で読込まれた画像データは、画像処理部136へ入力される。この画像処理部136では、前段のCIS内の処理でA/D変換及びシェーディング補正が行われているので、その後の処理として、画像出力(本実施形態では光書込み)に用いるための処理が施される。即ち、先の縮小光学系を用いる読取系における画処理と同等の、ライン間補正からプリンタγ補正(上記したライン間補正メモリ123〜プリンタγ補正・書込処理回路131)までの処理が施され、画像の光書込みをするLDへと出力される。
ただ、上記の読取動作において、作像(画像形成)側では、両面画像形成を行わない場合、片面ずつ画像形成を行うように制御する。
本実施形態は、上記実施形態1に加え、縮小光学系を用いるシートスルーADF読取方式によって両面読取を行うことを可能にし、2方式併用タイプの読取を行うことを可能にしたものである。
上記実施形態1(図10)のシートスルーADF読取では、縮小光学系を用いる読取方式(即ち、フラットベッド読取と共用する読取系をADF15の読取位置にロックして使用する方式)であるために、原稿を通紙すると、片面しか読取れない。そこで、本実施形態では、2回の通紙を行うことにより、両面を読取るようにする。この読取方法によると、両面の読取条件が同じになり、画質差を無くすとともに、縮小光学系を用いたことにより、MTFの劣化やカゲの発生を無くすことができる、というメリットを生かすことができる。
2回の通紙による両面読取を自動で行うことを可能にするために、ADF15に原稿の反転機構を備えるようにする。この機構によって、1回目のシートスルーADF読取を行った原稿を反転させ、再びADF15の読取位置を通過させるパスを通すことで、2パス両面読取を可能とする。
図12に示す画像読取装置は、上記実施形態1(図10)におけるADF15の付加構成として、反転切替爪158、反転ローラ159等よりなる原稿反転機構を備えることにより、シートスルーADF読取方式による両面読取を可能とする。なお、図12において、原稿反転機構以外のメカ構成は、図10に示した構成と変わりがないので、共通部分については、上記の説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
図12に示す本実施形態における原稿反転機構は、両面読取時に動作し、片面読取時には不作動とする。両面読取の設定(後記で詳述)が行われ、両面読取動作を行う時には、反転切替爪158を操作し、原稿を反転するためにパスを変更する。
即ち、反転切替爪158は、通常(両面読取以外)、上側に切替えた状態にあり、原稿トレイ151からの原稿は、搬送ドラム154、排紙ローラ157を経て、排紙トレイ152へと送られ、このパスで表面が読取られる。が、両面読取が指示されている場合には、反転切替爪158が下側へ切替えられるので、排紙ローラ157を経た原稿は、排紙トレイ152に送られずに、反転ローラ159によって、反転経路160側に送られる。その後、反転経路160に原稿を保持した状態で、反転切替爪158が上側へ切替わり、保持された原稿は、反転ローラ159によって再給紙路を経由して搬送ドラム154に向けて、再給紙され、このパスで裏面が読取られる。再給紙のパスは、反転切替爪158が上側に切替えた通常の状態にあるので、裏面が読取られた原稿を今度は排紙トレイ152に向けて排紙する。
これらの動作モードは、それぞれの特徴を持っている。即ち、CIS読取では、通常、低解像度かつ低階調の読取りを行うので、特に1面を読取る時には、高速の読取・処理が可能となり、又、両面を1パスで読取るので読取を短時間でできる。他方、シートスルーADF読取では、上記のように、縮小光学系を用いたCCDによる読取を行うので、高画質の読取が可能になるが、両面の場合には2パス読取となるので、読取時間がかかる。このようなことから、読取動作や読取結果に対する要求に応じて、動作モードを適用できるようにすることが望ましい。
そこで、本実施形態では、シートスルーADF読取とCIS読取の2方式の動作が可能な読取に対して、どちらを実行動作モードとするかを選択するモード設定を可能とし、ユーザ或いは装置の管理者等の要求に応えることができるようにする。
具体的には、操作パネル(図2)のLCDパネルに表示されたメイン画面(図5、参照)に設ける入力キーの1つとして、両面処理を指示するキーを設けておき、この両面キーを選択すると、両面処理に関する詳細な設定を行うための操作画面が開かれ、そこに両面原稿の読取を行う時のモード選択キーを設け、ユーザによるモード設定を可能とする。
図13の操作画面には、「両面高画質読取モード」キーと「両面高速読取モード」キーが表示されている。ユーザがキーの1つを押す操作によって、選択が行われる。選択操作が受付けられると、表示が変化して設定を確認できる。図13の例では、両面高速読取モードが設定されている画面である。
図13に示した操作画面における各モードの設定入力ボタン(キー)は、「両面高画質読取」と「両面高速読取」を各モードの表示としている。この読取動作モードの表示は、前者がシートスルーADF読取に対応し、後者がCIS読取に対応している。このように、入力キーの読取動作モード表示を画質、処理スピードという各モードの特徴を示す表現方法を用いるようにした。このようにすることで、ユーザが設定を行う場合に、各モードを判断し易くなり、操作を容易にする。なお、画質、処理スピードの少なくとも一方の表現を用いることによっても(例えば、一方を「高画質」、他方を「通常画質」とする)、実施することが可能である。
上記の例は、メイン画面でコピー要求時に行う場合を示したが、デフォルトの設定に関しては、操作パネル(図2)の初期設定キー51を押下することにより、設定操作ができる各種の初期設定の1部にこの両面原稿読取のモード設定を用意しておくことで、予め選択できるようにする。
従って、ユーザのモード設定に従いシステム制御部104が実行する一連の動作シーケンスによって行われる読取動作は、次のようになる。
ユーザーは、両面原稿を原稿トレイ151にセットした後に、操作表示部105のモード設定用の操作画面(図13)で両面高画質読取モードまたは両面高速読取モードの選択を行う。
ここで、両面高画質読取モードが選択され、スタートキー46が押下されると、ADF15は、原稿トレイ151にセットした原稿をピックアップローラ153で給紙し、搬送ドラム154で搬送する。このモードでは、シートスルーADF読取を行うので、読取位置を通過する表面原稿をフラットベッドの縮小光学系(レンズ178)で読み取る(なお、CIS読取系は起動しない)。読取後に、原稿は、排紙ローラ157で排出されるが、両面読取設定の表面読取時には、反転切替爪158が下側に切替えられているので、反転経路160側へと排出され、保持される。
次いで、反転経路160に保持した原稿の裏面読取を始める。この動作は、反転切替爪158が上側へ切替わった後に、反転経路160側から再給紙され、再給紙パス経由で搬送ドラム154で再度搬送される。今度は、縮小光学系(レンズ178)で裏面が読取られる。再給紙のパスは、反転切替爪158が上側に切替えた通常の状態にあるので、裏面が読取られた原稿を今度は排紙トレイ152に向けて排紙する。
また、両面高速読取モードが選択され、スタートキー46が押下されると、ADF15は、原稿トレイ151にセットした原稿をピックアップローラ153で給紙し、搬送ドラム154で搬送する。このモードでは、CIS読取を行う(なお、上記したフラットベッドの縮小光学系を用いる読取系は起動しない)。CIS読取は、1パスで両面読取を行うことができるように、搬送路に表裏各面のCISを設けており、先ず、表面用CIS137で表面読取を行い、引き続き裏面用CIS135で裏面読取を行った後に、排紙トレイ152に排出される。なお、CIS読取モードでは、反転機構は必要が無いので、不作動であり、反転切替爪158は、通常の上側に切替えた状態を維持する。
ただ、ADF15内の表裏読取り用の各CISで両面同時読取を行う場合、CIS2個からの画像データが、画像処理部136へ同時に入力されるため、データ量がネックとなって、処理速度が上がらなくなってくる。
そこで、原稿によっては画質がそれほど要求されない場合もあることを考慮し、処理速度との兼ね合いから、許容限界まで画質を低減させること、つまり、低画質化に伴うデータ量の低減により処理速度の向上を可能とする。このデータ量の低減は、データ量に依存するファクタである読取解像度、階調数の少なくとも一方を可変設定できるようにして、読取り動作の最適化を図ることができるようにする。
先ず、読取解像度を可変することによりデータ量の低減を最適化できるようにする実施形態を示す。本実施形態では、上記した両面原稿読取のモード設定(図13、参照)の詳細設定として行う例を示す。即ち、「両面高画質読取モード」と「両面高速読取モード」から一方を実行動作モードとして選択する操作画面で、「両面高速読取モード」キーが選択された場合に、開かれるサブ画面で設定操作を行うことを可能にする。
図14は、本実施形態の読取解像度を可変設定する操作画面を示す。図14に示す操作画面は、両面高速読取モードとしてのCIS読取モードの解像度を設定する表示画面である。この画面上には、100dpiの刻みで「600dpi」〜「100dpi」キーを選択することが可能である。ユーザがキーの1つを押す操作によって、選択が行われる。選択操作が受付けられると、表示が変化して設定を確認できる。図14の例では、「200dpi」が設定されている。ユーザ操作により設定されたdpiでCIS読取をするように、設定指示がシステム制御部104を介してADF制御部133に送られて、表裏読取り用の各CISに対して、同じ解像度設定がなされることで、目的の動作が実現できる。
例えば、デフォルト設定が600dpiであった場合、読取解像度を可変設定するこの操作画面によって、200dpiへ設定変更した場合には、データ量が1/3となるので処理速度を速くすることが可能となる。これは、図示しないHDD等へ読取画像データを蓄積する場合には、蓄積量も低減でき、かつ高速化もできるメリットがある。
図15は、本実施形態の階調数を可変設定する操作画面を示す。図15に示す操作画面は、両面高速読取モードとしてのCIS読取モードの階調数を設定する表示画面である。この画面上には、6段階のbit数の「10bit」〜「1bit」キーを選択することが可能である。ユーザがキーの1つを押す操作によって、選択が行われる。選択操作が受付けられると、表示が変化して設定を確認できる。図15の例では、「4bit」が設定されている。ユーザ操作により設定されたbit数でCIS画像読み取り出力階調数の制限をするように、設定指示がシステム制御部104を介してADF制御部133に送られて、表裏読取り用の各CISに対して、同じ階調設定がなされることで、目的の動作が実現できる。
例えば、デフォルト設定が10bitであった場合、階調数を可変設定するこの操作画面によって、4bitへ設定変更した場合には、データ量が2/5となるので処理速度を速くすることが可能となる。これは、図示しないHDD等へ読取画像データを蓄積する場合には、蓄積量も低減でき、かつ高速化もできるメリットがある。
本実施形態は、CIS読取、縮小光学系を用いるシートスルーADF読取の2方式併用タイプの上記実施形態2の装置において、CISによる両面読取をモノクロ(白黒)専用のセンサとしたものである。
上記実施形態2(図12)では、CIS読取、縮小光学系を用いるシートスルーADF読取の2方式で両面の読取条件を同じにし、画質差を無くすことを可能にした両面原稿の読取を可能にした。ただ、実施形態2は、2読取方式はともに、カラー読取が可能なセンサを用いるものであり、原稿によってはカラー読取が不要であり、しかも画質に対してもそれほど要求が高くない場合もあり、こうした原稿においては、最適な読取動作が保証されない。そこで、上記のような原稿に適合する読取を、併用した2読取方式の一方に特化する、即ち、CIS読取のセンサをモノクロ用のセンサとすることにより、読取り動作の最適化を図ることができるようにするものである。
図16は、本実施形態に係わる画像読取装置を示す。同図に示す画像読取装置は、上記実施形態2(図12)における裏面用CIS135と表面用CIS137として、モノクロセンサを採用することで、モノクロCIS読取方式による両面読取を可能とする。なお、図16において、裏面用CIS135と表面用CIS137をモノクロセンサとした以外の構成は、図12に示した構成と変わりがないので、共通部分については、上記の説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
このように、CIS読取のセンサをモノクロにしたことで、センサの画像データ出力は、カラーのR、G、B3系統の場合に比べて、白黒の1系統となるので、データ量も1/3となり、処理の高速化が図れる。
また、高速化以外にモノクロCISとしたことでコストダウンが図れるメリットがある。
なお、本実施形態において、カラー原稿の場合は、当然、実施形態2と同様に、原稿反転機構を用いた2パスのシートスルーADF読取によって両面カラー読取を行うことができる。
3・・画像処理ユニット、 4・・画像書込ユニット、
5・・操作部ユニット、 7・・画像表示ユニット、
15・・ADF(自動原稿送り装置)、46・・プリントスタートキー、
50・・タッチパネルキー、 51・・初期設定キー、
101・・CPU、 104・・システム制御部、
105・・操作表示部、 110・・光源(キセノンランプ)、
111・・3ラインCCD(イメージセンサ)、
133・・ADF制御部、 135・・裏面用CIS、
137・・表面用CIS、 151・・原稿トレイ、
152・・排紙トレイ、 154・・搬送ドラム、
157・・排紙ローラ、 158・・反転切替爪、
159・・反転ローラ、 180・・コンタクトガラス、
181・・読取窓。
Claims (10)
- 原稿反転手段を備えた自動原稿送り装置と、前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路の読取位置にロックした縮小光学系によってイメージセンサに結像し、原稿画像を読取る第1読取手段と、
前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路に設けた原稿の表面読取用センサと原稿の裏面読取用センサよりなる密着型イメージセンサに導入し、原稿画像を読取る第2読取手段と、
前記第1読取手段で原稿の一方の面と反転後の他方の面が読み取られる両面高画質読取モードと、前記第2読取手段で原稿の両面が読み取られる両面高速読取モードを設定する第1設定手段と、
前記両面高速読取モードが設定されたとき解像度又は階調数の少なくとも一方を設定する第2設定手段と、
を有し、
前記第2設定手段は前記解像度又は階調数のデフォルト値に代えて、それよりも低い解像度又は階調数に設定し、設定された解像度又は階調数で原稿を読み取ることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1に記載された画像読取装置において、
前記原稿の表面読取用センサで読み取られたデータと原稿の裏面読取用センサで読み取られたデータは同じ画像処理部で処理されることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1または2に記載された画像読取装置において、原稿両面を前記第2読取手段によって読取る際に、ワンパスで読取動作を行わせる読取制御手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段の表面読取用と裏面読取用の各密着型イメージセンサが、同一の読取特性を有するものであることを特徴とする画像読取装置。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段が、前記第1読取手段よりも低階調性の読取手段であることを特徴とする画像読取装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段及び前記第1読取手段が、カラー読取が可能な読取手段であることを特徴とする画像読取装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載された画像読取装置において、前記第2読取手段が、モノクロ読取を行う読取手段であり、前記第1読取手段が、カラー読取が可能な読取手段であることを特徴とする画像読取装置。
- 画像入力手段と、入力画像を画像形成用データに変換する画像処理手段と、画像形成用データをもとに画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、
前記画像入力手段に請求項1乃至7のいずれかに記載された画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 原稿反転手段を備えた自動原稿送り装置と、前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路の読取位置にロックした縮小光学系によってイメージセンサに結像し、原稿画像を読取る第1読取手段と、
前記自動原稿送り装置によって送られる原稿からの反射光を、搬送路に設けた原稿の表面読取用センサと原稿の裏面読取用センサよりなる密着型イメージセンサに導入し、原稿画像を読取る第2読取手段と、を有する画像読取装置における画像読取制御方法であって、
前記第1読取手段で原稿の一方の面と反転後の他方の面が読み取られる両面高画質読取モードと、前記第2読取手段で原稿の両面が読み取られる両面高速読取モードを設定する第1設定工程と、
前記両面高速読取モードが設定されたとき解像度又は階調数の少なくとも一方を設定する第2設定工程と、
を有し、
前記第2設定工程で前記解像度又は階調数のデフォルト値に代えて、それよりも低い解像度又は階調数に設定し、設定された解像度又は階調数で原稿を読み取る工程と、
を有することを特徴とする画像読取制御方法。 - 請求項9に記載された画像読取制御方法において、
前記原稿の表面読取用センサで読み取られたデータと原稿の裏面読取用センサで読み取られたデータは同じ画像処理部で処理されることを特徴とする画像読取制御方法。
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