JP5806946B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関し、特に、スキャナー等の画像読取部に供給する電源の制御に関する。

従来、画像形成装置等に備えられる画像読取装置では、その画像読取部に供給する電源を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、プリント時はスイッチングレギュレーターから電源を供給し、スタンバイ時はリニアレギュレーターから電源を供給するように制御する画像形成装置が示されている。この画像形成装置での電源供給制御によれば、当該電源切替により、省電力を図ることが可能である。

特開２００８−１９７４００号公報

上記従来の画像形成装置は、上記電源切替により電源効率を向上させるが、画像読取部は、スイッチングレギュレーターから供給される電源により画像読取動作を行うため、当該画像読取部による画像読取は、スイッチングレギュレーターが発生するリップル、スパイクノイズ等の影響を受ける虞がある。このため、画像読取部による画像読取で得た画像データに、リップル、スパイクノイズ等が反映されてしまい、画像品質が低下する場合がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、画像読取部に高品質な電源供給を可能として、画像読取部により得た画像データの画像品質を向上させることを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、スイッチングレギュレーターと、
リニアレギュレーターと、
予め定められた色調からなる基準板と、
前記スイッチングレギュレーター又は前記リニアレギュレーターのいずれかから供給される電源により前記基準板の画像を光学的に読み取る動作を行って、デジタル信号からなる画像データに変換する画像読取部と、
前記画像読取部の動作を制御する制御部と、
前記画像読取部に供給する電源を前記スイッチングレギュレーター又は前記リニアレギュレーターのいずれかに切り替える切替制御部と、
前記切替制御部の切替制御で前記スイッチングレギュレーターを電源とした前記画像読取部による前記基準板の読取動作で得た画像データが、予め定められた一定範囲内の値に収まっているか否かを判断する判断部とを備え、
前記切替制御部は、前記判断部によって前記画像データが前記予め定められた一定範囲内から外れていると判断された場合には、前記画像読取部の電源を前記リニアレギュレーターに切り替え、前記画像データが前記予め定められた一定範囲内に収まっていると判断された場合には、前記画像読取部の電源を前記スイッチングレギュレーターとする画像読取装置である。

この発明では、判断部が、スイッチングレギュレーターを電源とした画像読取部による基準板の読取動作で得た画像データが予め定められた一定範囲内に収まっているか否かを判断することで、当該画像データに、スイッチングレギュレーターが発生するリップル、スパイクノイズ等が反映されているか否かを判断する。そして、切替制御部は、画像データが予め定められた一定範囲内から外れていると判断された場合には、画像読取部が得た画像データにスイッチングレギュレーターのリップル、スパイクノイズ等の影響が出ているとして、画像読取部の電源をリニアレギュレーターに切り替え、画像データが上記予め定められた範囲内であると判断された場合には、上記影響はないとして、画像読取部の電源をスイッチングレギュレーターに維持する。

すなわち、本発明では、負荷となる画像読取部に供給されている電源の品質を、負荷である当該画像読取部が得た画像データから推定し、当該推定した電源品質に応じて画像読取部に供給する電源を切り替えるため、実際の読取動作で得られた画像データに反映されているスイッチングレギュレーターのリップル、スパイクノイズ等の影響を的確に排除可能な高品質の電源を、画像読取部に供給可能となる。これにより、画像読取部により得た画像データが示す画像品質を向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像読取装置であって、前記基準板が、予め定められた中間階調の色調からなるものである。

本発明では、基準板として、予め定められた中間階調の色調からなるものを用いているので、画像読取部により得られる画像データは、画像読取部が当該基準板の読取時に発する光量の変化に応じた変動の幅が大きくなる。このため、画像読取部による基準板の読取で得た画像データに現れるスイッチングレギュレーターのリップル、スパイクノイズ等の影響を明確にして、判断部による上記判断をより正確に行うことが可能になる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置であって、前記画像読取部による前記基準板の読取で得た画像データをシェーディング補正する画像処理部を更に備え、
前記判断部は、前記画像処理部によるシェーディング補正後の前記画像データに基づいて前記判断を行うものである。

この発明では、画像読取部による基準板の読取で得た画像データが画像処理部によりシェーディング補正された後に、判断部が当該シェーディング補正後の画像データに基づいて上記判断を行うので、実際に読取画像データや画像形成用の画像データとして用いられるデータ内容に現れるスイッチングレギュレーターのリップル、スパイクノイズ等の影響を明確にした上で、判断部による上記判断を行うことが可能になる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読取装置であって、前記制御部は、予め定められたタイミングで定期的に、前記画像読取部による前記基準板の読取動作を行わせ、
前記判断部は、当該タイミングでの前記画像読取部による読取動作で得た画像データに基づいて前記判断を行うものである。

この発明では、判断部は、予め定められたタイミングで定期的に、画像読取部による読取動作で得た画像データに基づいて判断を行うので、一定期間経過毎に、その時点における電源状況に応じて、スイッチングレギュレーター又はリニアレギュレーターの最適な方から、画像読取部に電源を供給することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像読取装置であって、前記制御部は、前記画像読取部に前記基準板の読取動作を行わせる前記予め定められたタイミングを、ユーザーからの画像読取指示に従った前記画像読取部による読取動作の直前とするものである。

この発明では、判断部が、ユーザーからの画像読取指示に従った画像読取部による読取動作の直前に上記判断を行うことになるので、画像読取部による画像読取時には、常にその時点における電源状況に応じて、スイッチングレギュレーター又はリニアレギュレーターの最適な方から、画像読取部に電源を供給することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置と、
前記画像読取部がユーザーからの画像形成指示に従って原稿読取動作を行うことで得た画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成部と
を備えた画像形成装置である。

この発明によれば、請求項１乃至請求項５に記載の発明が奏する作用を、画像形成装置において同様に得ることができる。

本発明によれば、画像読取部に高品質な電源供給を可能として、画像読取部により得た画像データの画像品質を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 画像形成装置の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。 画像読取部及び原稿搬送部の概略構成を示す概略断面図である。 電源供給制御回路を示すブロック図である。 電源供給制御時の処理を示すフローチャートである。 (Ａ)はスキャナーによる主走査方向の各位置における出力値を示す図、(Ｂ)はスキャナーによる主走査方向の各位置におけるシェーディング補正後の出力値を示す図である。 基準板の明度に応じたスキャナーの出力値の変化をグラフで示す図である。 基準板の明度に応じたスキャナーの出力値であってγ補正前後の変化をグラフで示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像読取装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能等の複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備えている。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、用紙排出部１５、原稿搬送部６、及び画像読取部５等を備えて構成されている。

装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に設けられた連結部１１３とを備えている。上部本体１１２には、画像読取部５及び原稿搬送部６が設けられている。

画像読取部５は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を読み取る読取機構１６３とを備えている。読取機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサーを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。読取機構１６３は、後述する各レギュレーターから供給される電源により駆動される。

原稿搬送部６は、給紙ローラー及び搬送ローラーの駆動により、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿読取スリット５３を介して画像読取部５の読取機構１６３による読取を可能とした後、原稿排出部６６へと排出する。なお、このように原稿搬送部６によって搬送される原稿を読み取る設定の場合、読取機構１６３は、原稿読取スリット５３の下方に位置し、原稿読取スリット５３を介して、原稿搬送部６によって搬送されてくる原稿を読み取る。

下部本体１１１には、画像形成部１２、定着部１３および給紙部１４が内装されている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２，１４３，１４４を有している。

画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙にトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、中間転写ベルト１２５の走行方向において上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用の画像形成ユニット１２Ｂ（以下、各画像形成ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「画像形成ユニット１２０」と言う）と、駆動ローラー１２５ａ（二次転写対向ローラー）等の複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー２１０とを備えている。

各画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、一次転写ローラー１２６と、ドラムクリーニング装置１２７とをそれぞれ一体的に備えている。

感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置１２２は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。

帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の直下位置に設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。

露光装置１２４は、感光体ドラム１２１の下方位置であって、帯電装置１２３の更に下方位置に設けられている。露光装置１２４は、コンピューター等から入力された画像データや画像読取部５が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザ光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。露光装置１２４は、いわゆるレーザ露光装置であり、レーザビームを出力するレーザ光源と、当該レーザビームを感光体ドラム１２１表面に向けて反射させるポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム１２１に導くためのレンズやミラー等の光学部品を備えている。

現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。

中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラー１２５ａと、同図の右側の従動ローラー１２５ｂとの間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。従動ローラー１２５ｂは、駆動ローラー１２５ａに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト１２５の無端走行に伴って従動回転する。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５を挟んで各感光体ドラム１２１に対向する位置には、一次転写ローラー１２６が設けられている。この一次転写ローラー１２６には、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、一次転写ローラー１２６は、各感光体ドラム１２１の外周周面に形成された上記トナー像を中間転写ベルト１２５の表面に転写させる。

制御部１００（図２）は、各色の毎に一次転写ローラー１２６及び画像形成ユニット１２０を駆動制御して、中間転写ベルト１２５の表面に、マゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍにより形成されたマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用の画像形成ユニット１２Ｃにより形成されたシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙにより形成されたイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用の画像形成ユニット１２Ｂにより形成されたブラックのトナー像の転写とを、各色のトナー像が重なり合うように行わせ、これによりカラーのトナー像を中間転写ベルト１２５の表面に形成させる（中間転写（一次転写））。

二次転写ローラー２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加されている。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの上記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙に転写させる。二次転写ローラー２１０は、前記トナー像が記録紙に二次転写されるニップ部Ｎを、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとの間に形成する。用紙搬送路１９０を搬送される記録紙は、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト１２５と二次転写ローラー２１０とに押圧挟持され、ここにおいて中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙に二次転写される。

ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の図１で左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。

画像形成部１２に対して図１での左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラー対１９２が設けられている。搬送ローラー対１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙を、ニップ部Ｎ及び定着部１３に向けて搬送する。すなわち、当該適所に配置された搬送ローラー対１９２からなる搬送機構により記録紙が搬送される。

定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラー１３２と、加熱ローラー１３２に対向配置された加圧ローラー１３４とを備えている。定着部１３は、画像形成部１２で転写された記録紙上のトナー像に対し、記録紙が加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に、加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙は、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って、下部本体１１１の頂部に設けられた排出トレイ１５１へ向けて排出される。

給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、給紙カセット１４２，１４３，１４４とを備えている。給紙カセット１４２，１４３，１４４の上方に設けられたピックアップローラー１４５は、給紙カセット１４２，１４３，１４４に収容された用紙束の最上位の記録紙を用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。

用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排出トレイ１５１を備える。排出トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙が、定着部１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。

次に、画像形成装置１の構成を説明する。図２は画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。

制御ユニット１０は、画像読取部５、原稿搬送部６、画像処理部３１、画像メモリー３２、画像形成機構４０、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２等と接続されている。制御ユニット１０は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。

制御ユニット１０は、上述した画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御ユニット１０が備える制御部１００は、ユーザーから操作部４７又はネッワーク接続されたパーソナルコンピューター等を通じて入力されるジョブの実行指示に従って、スキャナー機能、プリンター機能、コピー機能及びプリンター機能の各機能についての動作制御を実行するために必要な各機構部の駆動及び処理を制御する。

画像読取部５は、制御部１００による制御の下、画像照射ランプ及びＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device）センサーを有する上記の読取機構１６３からなるスキャナー５１を備える。画像読取部５は、画像照射ランプにより原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。

画像処理部３１は、画像読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、画像読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、シェーディング補正等の予め定められた画像処理を行う。

画像メモリー３２は、画像読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。

画像形成機構４０は、上述した画像形成部１２、定着部１３、及び、搬送ローラー対１９２等により構成される用紙搬送機構４１１を備える。画像形成機構４０は、画像読取部５で読み取られた画像データ等の画像形成を行う。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理についてユーザーからの指示を受け付けるタッチパネル部及び操作キー部を備える。タッチパネル部は、タッチパネルが設けられたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部４７３を備えてなる。

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内の装置(パーソナルコンピューター等)と種々のデータの送受信を行う。

ＨＤＤ９２は、画像読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

また、制御ユニット１０は、更に、切替制御部１０１及び判断部１０２を備えている。制御ユニット１０は、内蔵する上記ＲＯＭ等に記憶されている動作制御プログラムに従って、これら各部として機能してもよいし、上記各部をそれぞれにハードウェア回路による備えていてもよい。

切替制御部１０１は、画像読取部５に供給する電源を、後述するスイッチングレギュレーター又はリニアレギュレーターのいずれかに切り替える切替制御を行う。例えば、切替制御部１０１は、後述する電源供給制御用の基準板を画像読取部５が読み取るときには、スイッチングレギュレーターから画像読取部５に電源が供給されるように切替を行う。なお、スイッチングレギュレーター及びリニアレギュレーターは、画像形成装置１が備える電源安定回路である。

判断部１０２は、切替制御部１０１の切替制御でスイッチングレギュレーターを電源とした画像読取部５による上記電源供給制御用の基準板の読取動作で得た画像データが、予め定められた一定範囲内の値に収まっているか否かを判断する。この予め定められた一定範囲とは、上記電源供給制御用の基準板を、画像形成装置１が備える電源回路を用いて、スイッチングレギュレーター２０３(図４)のリップル、スパイクノイズ等の影響を受けることなく、画像読取部５が読み取った場合に得られる画像データの各値が分布すると想定される範囲である。当該予め定められた一定範囲は、画像読取装置及び画像形成装置１の工場出荷前に製造者等により、判断部１０２が備えるメモリー等に予め設定される。

次に、画像読取部５及び原稿搬送部６の構成を説明する。図３は画像読取部５及び原稿搬送部６の概略構成を示す概略断面図である。

画像読取部５は、コンタクトガラス１６１に載置された原稿、又は原稿搬送部６によって搬送される原稿を読み取る。

画像読取部５が原稿搬送部６によって搬送される原稿を読み取る場合、原稿搬送部６では、制御部１００の制御に従って、一対に配設された給紙ローラー６１３と分離コロ６１７とにより、原稿載置部６１に載置された複数の原稿から順に一枚の原稿が分離され、この原稿は、一対のレジストローラー６１５により、原稿押さえ部材６１９のシェーディング用である白色の標準基準板８１とコンタクトガラス１６１との間に設定された原稿読取位置としての原稿読取スリット５３に搬送される。

原稿が原稿読取スリット５３を移動するとき、読取機構１６３によって、原稿の原稿読取スリット５３に面する側の画像が読み取られる。このとき、まず、制御部の制御に従って露光ランプ２６が発光し、この露光ランプ２６の光が、原稿読取スリット５３に配されたコンタクトガラス１６１部分を透過して原稿に照射される。その結果、原稿読取スリット５３の位置における原稿の反射光がコンタクトガラス１６１を通して第１ミラー２１に入射する。当該入射光は、第２ミラー２２、第３ミラー２３及びレンズ系２４を通過した後、ＣＣＤ撮像素子２５へ入射する。

ＣＣＤ撮像素子２５は、制御部１００の制御に従って動作し、入射光を電気信号へ変換する。ＣＣＤ撮像素子２５は、主走査方向に配列しており、主走査方向の１ライン分の画像データを同時に取得する。なお、ＣＣＤ撮像素子２５は、複数ライン分の画像データを同時に取得可能なように、複数列が配置されていても良い。ＣＣＤ撮像素子２５によって取得された画像データは、図略の処理回路によって増幅及びデジタル信号化された後に、さらにシェーディング補正、ガンマ補正、色収差補正、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）補正及びスキャナー色補正等の様々な画像処理が画像処理部３１によって施される。そして、画像処理された画像データは、画像メモリー３２に一時的に記憶される。

原稿読取スリット５３を通過した原稿Ｓは、制御部１００の制御に従って一対の排紙ローラー６１８により原稿排出部６６に排出される。

原稿押さえ部材６１９には、シェーディング用の標準基準板８１が取り付けられている。標準基準板８１は、画像処理部３１によるシェーディング補正の対象とする読取画像データを得るために用いられる白色の帯板状部材である。標準基準板８１の白色面は、全体が一様な輝度分布を有する。標準基準板８１は、読取機構１６３の主走査方向（図３において紙面の奥行方向）に延び、原稿押さえ部材６１９の原稿読取スリット５３に対向する面に取り付けられている。

シェーディング補正時には、制御部１００が画像読取部５の読取機構１６３を、原稿読取スリット５３の下方であって標準基準板８１に対向する位置に移動させ、この位置において、読取機構１６３に、上記白色の標準基準板８１を読み取らせる。画像処理部３１は、この読取機構１６３による読取で得られた白色の標準基準板８１の読取画像データを用いて、画像読取部５（読取機構１６３）についての主走査方向における全画素に対する変換特性を求める。画像処理部３１は、当該変化特性を用いて、画像読取部５による原稿の読取が行われた場合に、当該読取で得られた画像データの示す画像が、一様な明るさの画像になるように輝度を補正するシェーディング補正を行う。画像読取部５による原稿の読取で得られた画像データに対しては、画像処理部３１によって当該シェーディング処理が行われる。

さらに、この標準基準板８１に隣接して、電源供給制御用の基準板(特許請求の範囲における基準板の一例)８０が原稿押さえ部材６１９に取り付けられている。この電源供給制御用の基準板８０も、読取機構１６３の主走査方向に延び、原稿押さえ部材６１９の原稿読取スリット５３に対向する面に取り付けられている。電源供給制御用の基準板８０は、中間階調色(特許請求の範囲における予め定められた色調の一例)からなる帯板状部材である。電源供給制御の実行時には、制御部１００が読取機構１６３を、原稿読取スリット５３の下方であって電源供給制御用の基準板８０に対向する位置に移動させ、この位置において、制御部１００が、切替制御部１０１による切替制御でスイッチングレギュレーターが電源とされた画像読取部５（読取機構１６３）に、上記電源供給制御用の基準板８０を読み取らせる。この読取動作で得た画像データは、判断部１０２による上記予め定められた一定範囲内の値であるか否かの判断に用いられる。

次に、画像読取装置及び画像形成装置における電源供給制御回路を説明する。図４は電源供給制御回路を示すブロック図である。なお、図２で示した各機構と同様の機構は同一符号を付している。

画像形成装置１は、上述した各構成に加えて、更に、２４Ｖ電源回路２０１と、３．３Ｖ電源回路２０２と、リニアレギュレーター２０４と、スイッチングレギュレーター２０３とを備えている。

リニアレギュレーター２０４及びスイッチングレギュレーター２０３は、出力される電圧・電流を常に一定に保つように制御する電源安定回路である。リニアレギュレーター２０４は、スイッチングレギュレーター２０３と比較して、電力変換効率が悪いが、リップルやノイズが少なく理想的な電源が得られる。リニアレギュレーター２０４は、２４Ｖ電源回路２０１からスイッチSW1及びスイッチSW3を介して供給される直流電圧２４Ｖを直流電圧１０Ｖに変換して出力する。なお、リニアレギュレーター２０４が上記変換により出力する電圧は、上記１０Ｖに限られず、適宜変更が可能である。

スイッチングレギュレーター２０３は、リニアレギュレーター２０４と比較して、電力変換効率が良く発熱が少ないが、スイッチングノイズがあるためノイズ対策が必要であり、リップルが比較的多い。スイッチングレギュレーター２０３は、２４Ｖ電源回路２０１からスイッチSW1及びスイッチSW2を介して供給される直流電圧２４Ｖを直流電圧１０Ｖに変換して出力する。なお、スイッチングレギュレーター２０３が上記変換により出力する電圧は、上記１０Ｖに限られず、適宜変更が可能である。

リニアレギュレーター２０４及びスイッチングレギュレーター２０３は、２４Ｖ電源回路２０１に繋がる配線を有しており、２４Ｖ電源回路２０１と、リニアレギュレーター２０４及びスイッチングレギュレーター２０３との間には、スイッチSW1が設けられている。スイッチSW1は、２４Ｖ電源回路２０１に対するリニアレギュレーター２０４及びスイッチングレギュレーター２０３の接続及び非接続を切り替える。

リニアレギュレーター２０４およびスイッチングレギュレーター２０３は、上記の出力電圧１０Ｖを、例えば、画像読取部５、画像処理部３１のアナログ処理回路等に供給する。

スイッチSW1及びスイッチングレギュレーター２０３間を繋ぐ配線上には、スイッチSW2が設けられている。スイッチSW2は、スイッチSW1とスイッチングレギュレーター２０３との接続及び非接続を切り替える。

スイッチSW1及びリニアレギュレーター２０４間を繋ぐ配線上にスイッチSW3が設けられている。スイッチSW3は、スイッチSW1とリニアレギュレーター２０４との接続及び非接続を切り替える。

スイッチSW1〜SW3は、判断部１０２の判断結果に従って切替制御部１０１が出力するスイッチオン信号又はスイッチオフ信号に応じて切り換えられる。

２４Ｖ電源回路２０１は、商用電源Ｅから供給される交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して出力する定電圧回路である。２４Ｖ電源回路２０１は、出力電圧２４Ｖを３．３Ｖ電源回路２０２に供給する一方、出力電圧２４ＶをスイッチSW1及びスイッチSW2を介してスイッチングレギュレーター２０３に供給し、出力電圧２４ＶをスイッチSW1及びスイッチSW3を介してリニアレギュレーター２０４にも供給する。なお、商用電源Ｅと２４Ｖ電源回路２０１との間には、当該経路の遮断および接続を切り換える電源スイッチが設けられているが、後に示す画像読取装置及び画像形成装置１による電源供給制御は、当該電源スイッチが常にオン状態になっていることを前提とするため、図示を省略する。

３．３Ｖ電源回路２０２は２４Ｖ電源回路２０１から供給される直流電圧２４Ｖを直流電圧３．３Ｖに変換して出力する定電圧回路である。３．３Ｖ電源回路２０２は、出力電圧３．３Ｖを制御ユニット１０及び操作部４７など制御回路系に供給する。

なお、本発明の一実施形態に係る画像読取装置は、スイッチングレギュレーター２０３と、リニアレギュレーター２０４と、電源供給制御用の基準板８０と、画像読取部５と、制御部１００と、切替制御部１０１と、判断部１０２と、画像処理部３１とを備えてなる。但し、本発明に係る画像読取装置を、電源供給制御時に、後述するシェーディング補正を行わないものとする場合は、本発明に関しては、シェーディング補正を行う画像処理部３１は必須の構成要素でなくてよい。

次に、画像読取装置及び画像形成装置１における画像読取部５への電源供給制御時の処理を説明する。図５は電源供給制御時の処理を示すフローチャートである。図６(Ａ)はスキャナー５１による主走査方向の各位置における出力値を示す図、(Ｂ)はスキャナー５１による主走査方向の各位置におけるシェーディング補正後の出力値を示す図である。図７は基準板の明度に応じたスキャナー５１の出力値の変化をグラフで示す図である。図８は基準板の明度に応じたスキャナー５１の出力値であってγ補正前後の変化をグラフで示す図である。なお、図６(Ａ)(Ｂ)では、縦軸を明るさ（輝度）レベルを示し、横軸を主走査方向位置を示す。

画像読取部５への電源供給制御は、予め定められたタイミングの到来時に行われる。制御部１００は、電源供給制御を行う予め定められたタイミングが到来したか否かを判断する（Ｓ１）。この予め定められたタイミングとは、画像読取部５が動作していない時など、ユーザーから入力されたジョブが実行されていない空き時間等である。また、当該予め定められたタイミングは、ユーザーによる操作部４７の操作等で画像読取指示(スキャン動作の実行指示に止まらず、コピー動作指示、ファクス動作等の画像読取部５による読取動作を伴う他の指示も含む)が入力され、当該画像読取指示に従って画像読取部５に読取動作を行わせる場合に、当該読取動作の直前としてもよい。

制御部１００が、上記予め定められたタイミングが到来したと判断した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、切替制御部１０１が、スイッチSW1をオン状態とし、スイッチSW2をオン状態として、スイッチングレギュレーター２０３から画像読取部５に電源が供給される状態とする（Ｓ２）。

そして、制御部１００は、スイッチングレギュレーター２０３が電源とされた画像読取部５を駆動制御して、当該画像読取部５に電源供給制御用の基準板８０を読み取らせる（Ｓ３）。画像処理部３１は、画像読取部５による当該読取動作で得られた画像データに対してシェーディング補正を行う（Ｓ４）。

続いて、判断部１０２は、当該画像読取部５による読取動作で得られた画像データが、上述した予め定められた一定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ５）。

なお、上記画像読取部５による電源供給制御用の基準板８０の読取では、画像読取部５のスキャナー５１による1ラインの出力値(読取データ)は、例えば、図６(Ａ)に示すように、主走査方向の各位置における明るさのレベルが主走査方向の両端部において低い状態で分布し、判断部１０２による予め定められた値の範囲内であるか否かの判断が困難である。このため、当該スキャナー５１の出力値(読取データ)に対して画像処理部３１によるシェーディング補正を行い、図６(Ｂ)に示すように、明るさのレベルを主走査方向において均一な状態とした上で、判断部１０２による上記判断を行う。また、これにより、画像形成装置１において実際の読取画像データや画像形成用の画像データとして用いられるデータ内容に現れるスイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等の影響を明確にした上で、判断部１０２による上記判断を行うことが可能になる。

なお、電源供給制御用の基準板８０は、中間階調の色調からなる読取面を有する。画像読取部５が基準板を読み取る場合、読取対象面の明度に応じて、スキャナー５１の出力値(画像)は、図７に例を示すように変化する。すなわち、読取対象面の明度が高い領域及び低い領域では、明度が多少前後しても、スキャナー５１の出力値(画像)の変化量は比較的少ない。しかし、読取対象面の明度が中間階調となる領域では、明度の変化に伴うスキャナー５１の出力値(画像)の変化量が比較的大きくなる。このため、画像読取部５による読取で得た電源供給制御用の基準板８０の画像データには、スイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等の影響が明確に現れるので、判断部１０２による上記判断をより正確に行うことが可能である。

また、上記のように、画像読取部５による原稿の読取で得た画像データも、上記図７に示した特性を示すが、当該読取で得た画像データを、画像形成の対象とする場合や、読取画像として保存や送信の対象にする場合は、画像処理部３１によるγ補正でリニア特性に変換した画像データを、最終出力画像として用いる（図８）。この場合、図８に示す元のデータを増幅させた領域ａにおいて、ノイズが最終出力画像で目立つ場合がある。このため、電源供給制御用の基準板８０を、図８に示す領域ａに該当する階調、すなわち、γ補正でリニア特性に変換したときに増幅される領域(換言すれば、予め定められた領域の中
間階調及び更に明度が低くなっていく領域)に該当する階調の色調からなるものとしてよい。これにより、判断部１０２による上記判断をより正確に行うことが可能であり、また、結果的に、最終出力画像において、γ補正でリニア特性に変換したときに増幅される領域に現れる、スイッチングレギュレーター２０３の影響によるリップル、スパイクノイズ等を要因とするノイズを排除することが可能となる。

続いて、判断部１０２は、当該スキャナー５１の出力値(読取データ)が上記予め定められた一定範囲内に収まっているか否かを判断する(Ｓ５)。例えば、上記シェーディング補正により図６(Ｂ)に示すスキャナー５１の出力値(読取データ)が得られている場合、判断部１０２は、当該出力値が一定範囲(図６(Ｂ)参照。例えば、出力値の平均値に対して±50％の範囲内)内に収まっているか否かを判断する。

ここで、判断部１０２による上記判断結果が当該スキャナー５１の出力値(読取データ)が上記予め定められた一定範囲内に収まっていない、すなわち、上記予め定められた一定範囲から外れていることを示す場合は（Ｓ５でＮＯ）、切替制御部１０１は、スイッチSW1及びスイッチSW3に対してオン信号を出力し、スイッチSW2にはオフ信号を出力して、画像読取部５とリニアレギュレーター２０４とを接続する状態に各スイッチの状態を切り替え、画像読取部５にリニアレギュレーター２０４から電源が供給される状態とする（Ｓ６）。

一方、切替制御部１０１は、判断部１０２による判断結果が当該画像データは上記予め定められた値の範囲内であることを示す場合は（Ｓ５でＹＥＳ）、スイッチSW1及びスイッチSW2に対してオン信号を出力し、スイッチSW3にはオフ信号を出力して、画像読取部５とスイッチングレギュレーター２０３とが接続された状態に各スイッチの状態を保ち、画像読取部５にスイッチングレギュレーター２０３から電源が供給される接続を維持する（Ｓ７）。

この後、制御部１００は、画像読取部５に、ユーザーから入力された画像読取指示の示す内容に従って、原稿の読み取り動作を行なわせる(Ｓ８)。なお、Ｓ６又はＳ７の処理の終了時点で、ユーザーから画像読取指示が入力されていない場合は、ユーザーから画像読取指示が入力された時点で、制御部１００が画像読取部５に当該原稿読取動作を行なわせる。

制御部１００の制御による上記原稿読取動作が終了したと切替制御部１０１が判断すると（Ｓ９でＹＥＳ）、切替制御部１０１は、スイッチSW1及びスイッチSW2に対してオン信号を出力し、スイッチSW3にはオフ信号を出力して、画像読取部５とスイッチングレギュレーター２０３とが接続された状態とし、画像読取部５にスイッチングレギュレーター２０３から電源が供給される状態とする（Ｓ１０）。

すなわち、上記処理では、判断部１０２が、スイッチングレギュレーター２０３を電源とした画像読取部５による電源供給制御用の基準板８０の読取動作で得た画像データが上記予め定められた一定範囲、すなわち予め定められた値の範囲内であるか否かを判断することで（Ｓ５）、当該読取動作で得た画像データに、スイッチングレギュレーター２０３が発生するリップル、スパイクノイズ等が反映されているか否かを判断する。

そして、切替制御部１０１は、画像データが上記予め定められた一定範囲内ではないと判断された場合には（Ｓ５でＮＯ）、画像読取部５が得た画像データにスイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等の影響が出ているとして、画像読取部５の電源をリニアレギュレーターに切り替え（Ｓ６）、画像データが上記予め定められた範囲内であると判断された場合には(Ｓ５でＹＥＳ)、当該影響はないとして、画像読取部５の電源をスイッチングレギュレーター２０３に維持する(Ｓ７)。

これより、本実施形態では、負荷側となる画像読取部５に供給されている電源の品質を、画像読取部５が得た画像データから推定し、当該推定した電源品質に応じて画像読取部５に供給する電源を切り替えるため、実際の読取動作で得られた画像データに反映されているスイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等の影響を排除可能となる高品質な電源を画像読取部５に供給可能となり、画像読取部５により得た画像データが示す画像品質を向上させることができる。

また、スイッチングレギュレーター２０３から出力される電圧の波形を直接計測することによっても、スイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等を検出可能であるが、この場合、当該出力電圧の波形を検出するために、別個に計器を備える必要が生じる。これに対して、本実施形態に係る画像読取装置及び画像形成装置１によれば、別個に計器を備えることなく、スイッチングレギュレーター２０３のリップル、スパイクノイズ等の影響を排除可能となる高品質な電源を画像読取部５に供給可能であり、画像読取部５により得た画像データが示す画像品質を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、図５に示すＳ４において、画像読取部５による読取で得た画像データに、画像処理部３１がシェーディング補正を行い、当該シェーディング補正後の画像データに基づいて、判断部１０２が上記判断を行うものとしているが、このシェーディング補正を行わず、画像読取部５による読取で得た画像データそのものに基づいて、判断部１０２が上記判断を行うものとすることも可能である。

また、上記実施形態では、電源供給制御用の基準板８０を中間階調の色調からなるものとしているが、電源供給制御用の基準板８０は、他の階調からなる色調とすることも可能である。すなわち、特許請求の範囲でいう予め定められた色調は、中間階調とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、電源供給制御用の基準板８０を用いた画像読取部５による読取で得た画像データを、上述した判断部１０２による判断に用いているが、これに代えて、シェーディング用の標準基準板８１を画像読取部５により読み取った画像データを用いることも可能である。このとき、露光ランプ２６を消灯した状態で画像読取部５が標準基準板８１を読み取った画像データを、上述した判断部１０２による判断に用いる。この場合、標準基準板８１の白色が、特許請求の範囲でいう予め定められた色調の一例となり、また、電源供給制御用の基準板８０は設けなくて足りる。

また、図１乃至図８を用いて上記各実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
５ 画像読取部
６ 原稿搬送部
１０ 制御ユニット
１００ 制御部
１０１ 切替制御部
１０２ 判断部
１４ 給紙部
３１ 画像処理部
４０ 画像形成機構
８０ 電源供給用の基準板
２０３ スイッチングレギュレーター
２０４ リニアレギュレーター

Claims (6)

1. スイッチングレギュレーターと、
   リニアレギュレーターと、
   予め定められた色調からなる基準板と、
   前記スイッチングレギュレーター又は前記リニアレギュレーターのいずれかから供給される電源により前記基準板の画像を光学的に読み取る動作を行って、デジタル信号からなる画像データに変換する画像読取部と、
   前記画像読取部の動作を制御する制御部と、
   前記画像読取部に供給する電源を前記スイッチングレギュレーター又は前記リニアレギュレーターのいずれかに切り替える切替制御部と、
   前記切替制御部の切替制御で前記スイッチングレギュレーターを電源とした前記画像読取部による前記基準板の読取動作で得た画像データが、予め定められた一定範囲内の値に収まっているか否かを判断する判断部とを備え、
   前記切替制御部は、前記判断部によって前記画像データが前記予め定められた一定範囲内から外れていると判断された場合には、前記画像読取部の電源を前記リニアレギュレーターに切り替え、前記画像データが前記予め定められた一定範囲内に収まっていると判断された場合には、前記画像読取部の電源を前記スイッチングレギュレーターとする画像読取装置。
2. 前記基準板が、予め定められた中間階調の色調からなる請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記画像読取部による前記基準板の読取で得た画像データをシェーディング補正する画像処理部を更に備え、
   前記判断部は、前記画像処理部によるシェーディング補正後の前記画像データに基づいて前記判断を行う請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記制御部は、予め定められたタイミングで定期的に、前記画像読取部による前記基準板の読取動作を行わせ、
   前記判断部は、当該タイミングでの前記画像読取部による読取動作で得た画像データに基づいて前記判断を行う請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記制御部は、前記画像読取部に前記基準板の読取動作を行わせる前記予め定められたタイミングを、ユーザーからの画像読取指示に従った前記画像読取部による読取動作の直前とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置と、
   前記画像読取部がユーザーからの画像形成指示に従って原稿読取動作を行うことで得た画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成部と
   を備えた画像形成装置。