JPH07108016B2 - カラー画像読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はカラー画像読み取り装置に関する。

（従来技術） 近年、CCD等のイメージセンサの開発、又インクジエツ
ト等の記録デバイス開発が進み長尺のマルチ構成で、40
0dot/inch以上の高分解能のものが出現し、従来のアナ
ログ式の複写装置の画像に匹敵する画像をデジタル式の
画像形成装置で達成する事が可能となった。

一方従来よりTV,CTスキヤナ等の画像の尖鋭化等の技術
として空間フイルタリングが有った。

デジタル画像形成装置においても画像データのアナログ
／デジタル変換の量子化誤差又、２値画像の階調表現で
あるデイザ法等による面積、密度変調から生じる画像の
ボケ、又ノイズの混入に対する補正、修正技術として空
間フイルタリング処理が有効である。

又デジタル画像形成装置を実現する場合、対象原稿幅分
の長さのイメージセンサ、書込みヘツドが構成としてシ
ンプルであるが、特に対象原稿が大画面、更にカラー複
写の場合、両者の製造上の歩留り、メンテナンスの困難
さを考えると現状では非常にコスト高となる。そこであ
る程度の長さのイメージセンサ、書き込みヘツドを用い
て読み取り画素数と同数の画素の書き込みを行なう構成
とし、その長手方向と垂直方向に主走査し画像の一定幅
を形成し、主走査と垂直な方向へ副走査し、主走査を繰
り返す事で、画像の全体を形成する走査方式がコスト、
性能の面から特に有効である。しかしこの場合、主走査
間の繋ぎの部分で画像が分割されてしまっている為、イ
メージセンサ、書き込みヘツドの先頭又、後端部分の画
素に対し処理を行なおうとすれば、後端部分の必要画素
データを蓄積しなければならず、特に高分解能、大画面
の画像に対しては大量のメモリを必要とし非常にコスト
高になるという欠点が有った。

（目的） 本発明の目的は上述の欠点を除去し、簡単な構成で大容
量のメモリを用いることなく、高品質にカラー画像を読
み取ることができるカラー画像読み取り装置を提供する
ことにある。

そしてかかる目的を達成するため本発明のカラー画像読
み取り装置は 所定方向に並んだ光電変換素子であって複数色成分夫々
について注目画素及び周囲画素領域用の光電変換素子
（本実施例では注目画素領域が第10図副走査方向第３〜
ｎ−２ライン、周辺画素領域が第１、２、ｎ−１、ｎラ
インに相当する）を有する原稿読み取り手段（同じく第
２図、第３図の17に相当する）、 前記原稿読み取り手段の読み取り領域を前記所定方向
（同じく第１図副走査方向）に変更する変更手段（同じ
く第２図、第３図の9a）、 前記変更手段による前記原稿読み取り手段の読み取り領
域の変更の前後において前記複数色成分夫々について前
記注目画素用の光電変換素子の読取位置と前記周辺画素
領域用の光電変換素子の読み取り位置とがオーバーラッ
プするように、前記注目画素用の光電変換素子の前記所
定方向の距離の整数倍、前記読取領域を変更するように
前記変更手段を制御する制御手段（同じく第11図に示さ
れる様にモータ9aを制御するシーケンスコントロー
ラ）、 前記原稿読み取り手段の前記注目画素用もしくは前記周
辺画素領域用の光電変換素子から出力される信号を用い
て前記注目画素用の光電変換素子から出力された信号を
処理する処理手段（同じく第８−ａ図のエッジ抽出63）
とを有することを特徴とする。

〈実施例〉 （装置機構概要） 第１図は本発明の一実施例のデジタルカラー画像形成装
置の斜視図、又第２図は第１図を模式的に示した構成図
である。第１図，第２図に基づいて本発明の構成を説明
する。原稿台ガラス１は原稿20を平面上に載置してい
る。原稿20の原稿面は原稿台ガラス１の面に向いてお
り、原稿20は圧板1aにより押圧される。原稿20を読み取
る読み取りヘツド（以下リーダー）３はレツド，グリー
ン，ブルー（以下R,G,B）３色分の３列の夫々複数の読
取素子から成るCCDアレーで構成される読み取りセンサ
（以下CCDユニツト）17と、露光ランプ19を載置し、主
走査ワイヤ8aにより主走査モーター6aと結合され駆動さ
れる。副走査台5aは主走査ワイヤ8aの一端を支持し、副
走査ワイヤ10aにより副走査モータ9aに結合され駆動さ
れる。

記録紙21は、記録台２に載置され記録ヘツド（以下プリ
ンタ）４により複写画像を記録される。プリン４はイエ
ロー，マゼンタ，シアン，ブラック（以下Y,M,C,BK）４
色分のマルチインクジエツトヘツド（本発明ではバルブ
ジエツトヘツドを用いたので以下BJヘツド）から成る記
録素子（以下BJヘツドユニツト）18を載置し、主走査ワ
イヤー8bにより主走査モーター6bに結合され駆動され
る。副走査台5bは主走査ワイヤ8bの一端を支持し、副走
査ワイヤ10bにより副走査モーター9bに結合され駆動さ
れる。

前記の構成において複写画像を得ようとする時、リーダ
ー３は、主走査ワイヤ8aを介して主走査モーター6aによ
り駆動され主走査方向に往復動する。このとき露光ラン
プ19を点灯し読取りセンサ17により原稿20を下から読み
取り画像情報を電気信号として出力する。この電気信号
に基づきプリンタ４は主走査ワイヤ8bを介して主走査モ
ーター6bにより駆動され、往復動しながら記録紙21に印
字を行なう。このとき読取ヘツド３と記録ヘツド４の主
走査方向は本実施例においては互いに逆方向に設定され
ている。一回の主走査方向の複写過程が終了し、露光ラ
ンプ19を消灯したのち、リーダー３とプリンタ４は主走
査と直角の方向すなわち副走査方向へ次の主走査を行な
う位置まで移動する。このときリーダー３は主走査ワイ
ヤ8aを支持している副走査台5aと共に副走査ワイヤー10
aを介して副走査モーター9aにより駆動されて所定の位
置まで移動し停止する。またプリンタ４は主走査ワイヤ
8bを支持している副走査台5bと共に副走査ワイヤ10bを
介して副走査モーター9bにより駆動され所定の位置まで
移動し停止する。

（装置制御動作…前動作） 第３図に前述の実施例の制御回路のブロツク図、又、第
４図に全体のシーケンスのタイミングチヤート、第５図
にプログラムのフローチヤートを示す。第４図,5図,6図
を用いてまず装置動作の概略の説明を行なう。尚タイミ
ングチヤート及びフローチヤート上のステツプNo.は同
一とする。

シーケンスコントローラ23、イメージコントローラ24は
共に中央にマイクロコンピユータユニツトを有し、それ
ぞれ装置のシーケンス制御、画像データの形成のタイミ
ングがプログラムされており、両者のマイクロコンピユ
ータはライン39を介してデータの通信を行なう。電源投
入時からのシーケンスを説明すると、シーケンスコント
ローラ23は第５図のフローチヤートに従いステツプ１で
複写装置の初期設定を行ない、次にステツプ２でリーダ
ー，プリンタの主走査，副走査のホームポジシヨン復帰
を行なう。次にステツプ３でインクジエツトヘツドの回
復動作を行なう。ヘツド回復動作は、装置の長時間休止
後のインクジエツトノズル先端のインクの固着を強制的
に取り除く為、又更に、インク吐出動作後のノズル先端
近傍の液だまりを取り除く為に、多孔質部材等の吸水性
の良い材料をヘツド先端に押し当て、又は接触摺動させ
て行なう動作である。シーケンス的にはプリンタ主走査
モーター6bを後進方向に回転させ、回復系ポジシヨンセ
ンサ22の検知出力でストツプさせる。次に多孔質部材を
ヘツドに押し当てるソレノイド等の駆動機能をONし、ノ
ズル先端に所定時間押し当てる。終了後プリンタ主走査
モータ7bを前進方向に回転させプリンタ主走査ホームポ
ジシヨンセンサ12の検知出力でストツプさせる。

次にステツプ４に移り、装置のコピー動作迄の休止中の
ノズル先端インクの粘度変化を防止する目的で、ヘツド
にキヤツプを施す動作を行なう。これは、プリンタのホ
ームポジシヨン位置でキヤツプを施すソレノイド等の駆
動機構のONすることで達成する。次にステツプ５で操作
部25よりのオペレーターの入力を待ち、入力されたデー
タを解読し、複写モードの設定を行ない、ステツプ６で
コピースタート指令か否かの判断を行ないコピースター
トでない場合はステツプ５に戻りコピースタートの場合
はステツプ７に進みコピー動作開始の為にヘツドのキヤ
ツプ駆動を解除する。次にステツプ８に進みコピー動作
に先立ちヘツドの空吐出処理を行なう。空吐出処理は安
定した記録を行なう為に行なわれる処理で、インクジエ
ツトノズル内に残留しているインクの粘度変化等から生
じる画像形成の為の吐出開始時の吐出ムラを防止する為
に複写休止時間、装置内温度（温度センサは図示せ
ず）、複写継続時間のプログラムされた条件により、イ
ンクジエツトノズル内のインクを吐出廃除する動作であ
る。次にステツプ９に移り、原稿露光ランプ19を点灯後
シエーデイング補正処理を行なう。シエーデイング補正
は原稿走査に先立ち白データの基準となる標準白色板を
読み取り、光学系レンズの収差、CCDセンサの各ビツト
の感度バラツキの補正用データをサンプルする事であ
る。

次にステツプ10に進みコピースタート開始直後か否かの
判定を行ない開始前後、つまり主走査の１回目開始前で
あればステツプ11へ進み２回目以降であればステツプ12
へ進む。ステツプ11では装置の長時間休止後を予想しヘ
ツドの回復動作を行なう。この場合の回復動作はステツ
プ３で説明した動作と同一である。次にステツプ12へ進
み主走査を開始する。（尚、各信号に関しては第６図参
照） （装置制御動作−複写） 主走査はまずライン40を介してリーダーのモータードラ
イバ回路26aに変倍率に応じた速度データ及びリーダー
前進方向の回転開始信号を送りリーダー主走査モーター
6aをONする。次に変倍率に応じたリーダーとプリンター
の同期合わせ遅延時間を取った後、ライン41を介してプ
リンタのモータードライバ回路26bにプリンタ前進方向
の回転開始信号を送りプリンタ主走査モーター6bをONす
る。リーダー，プリンタの主走査モーター6a,6bの回転
数はそれぞれ回転数検出用ロータリーエンコーダ7a,7b
（以後エンコーダ）よりのパルス（FG信号）がモータド
ライバ回路26a,26bにより回転数基準パルスと比較されP
LL制御により所定回転数にロツクされ、定速回転数とな
る。又、それぞれのエンコーダパルスはライン42,43を
介してビデオデータ同期信号発生回路28、ヘツドデータ
同期信号発生回路38へ送られる。

（リーダー側処理） 次にステツプ13に進み複写動作が行なわれる。以下第７
−e,7−ｂ図も参照して説明する。ビデオデータ同期信
号発生回路28では第３図に示すように、リーダー主走査
モーター6aのエンコーダパルスに同期しリーダー主走査
方向の位置情報であり、副走査方向の分解能ｌのビデオ
データの有効範囲を示すビデオラインネーブル信号（以
後V.L.E.）が第６−a,6−ｂ図に示す如く作られる。又
更に、CCD駆動回路29より入力されるビデオデータスタ
ート信号より、CCD全画素のデータ有効幅を示し、エン
コーダパルスに同期したビデオデータネイブル信号（V.
D.E.）を出力する。又同時にCCD駆動回路29にCCDユニツ
ト17上の３列の夫々ブルー（Ｂ），グリーン（Ｇ），レ
ツト（Ｒ）３色に対応したCCDに画像読み取りを指令す
るCCDスタート信号をエンコーダパルスに同期させライ
ン57を通じて供給する。CCDユニツト17内で読み取られ
た３色分のアナログビデオ信号はそれぞれ各色のセンサ
感度が等しくなるようにゲイン調整された後8bitの深み
を持ったデジタル値としてライン44を通して出力され
る。このときCCD全画素のデータ有効範囲を示すビデオ
データスタート信号もCCD駆動回路29から出力される。
B,G,R3色のデジタルのビデオデータ（以後ビデオデー
タ）はリーダー同期回路30に入力される。

ここでビデオ同期信号発生回路58について説明するとビ
デオ同期信号発生回路28へはリーダーレジストポジシヨ
ンセンサ15からの信号PHREGPライン45,V.L.E.信号がラ
イン46及びイメージコントローラ24から複写倍率に応じ
てカウントされるV.L.E.信号の値がライン47を通して夫
々入力され、画像の位置合わせの為のリーダーレジスト
ボジシヨンをCCDユニツトが通過後、原稿先端つまり読
み取り開始位置に到達する迄の時間遅れをV.L.E.信号を
カウントする事により行なう。又複写サイズに応じた主
走査方向の読み取り幅を示す信号ビデオイネーブル信号
（以後、V.E.信号）を出力しライン48を介してリーダー
同期回路30へ入力する。

リーダー同期回路30では第６−ｃ図に示すようにB,G,R
各色対応のCCDの原稿の同一部分の読み取りに対して、
主走査方向の位置合せ動作を行なう。つまりB,G,R各色
対応のCCDの間隔を夫々L1とすると、原稿の位置S1の像
が各色対応のCCDに入力されるのは主走査の速度をＶと
すると、夫々L1/Vの時間ずれを持っている。従って時間
的に一番後に入力されるＲのCCDにS1点の像が入力され
る迄、Ｂ及びＧのCCDからのビデオデータはリーダー同
期回路30内のバツフアメモリに夫々一時蓄積されS1点の
像のB,G,R3色ビデオデータが揃って、リーダー同期回路
30から出力される。又、V.E.信号が入力され、つまり原
稿のビデオデータが入力されてからB,G,R3色ビデオデー
タが揃った状態を示すビデオデータエリア（V.D.A）信
号を出力する。尚第６−ｃ図の縦方向は時間軸であり、
副走査方向ではない。

リーダー同期回路で色合せ処理をされたビデオデータは
次に変倍バツフアメモリ31へ入力され変倍処理される。

（変倍処理） ここで第７図を用いて変倍処理について説明する。主走
査方向の変倍処理はプリンタの走査速度V1を一定として
リーダーの走査速度をV1/nに変える事で行なう（ｎは変
倍率）。これはプリンタの像形成手段であるインクジエ
ツトヘツドの駆動周波数の上限値がCCDの駆動周波数の
上限値よりも低い。そこで等倍複写時、複写速度を速く
する為に等倍時に最大のインクジエツト駆動周波数を用
いているのである。この時第３図のライン49を通してイ
メージコントローラ24から変倍モード信号がビデオデー
タ同期信号発生回路28へ送られ、V.L.E.信号は等倍時、
変倍時共同一周波数となるようにリーダーのモーターエ
ンコーダパルスの分周率が設定される（第７−ａ図,7−
ｂ図）。

即ち第７−ａ図に示す如くモータエンコーダパルスφ_Ｍ
は等倍の時はφ_M1に示す如く1/6に分周し、1/2倍に縮少
する時はφ_M1/2に示す如く1/12に分周し、２倍に拡大す
る時はφ_M2に示す如く1/3に分周し、３倍の時は1/2に分
周する。モータエンコードパルスφ_Ｍはその周波数が等
倍に対して1/2倍の時は２倍に、２倍の時は1/2,3倍の時
は1/3になるので、φ_M1,φ_M2,φ_M3,φ_M1/2の周波数は実
際には同一周波数となる。

第７−ｂ図は原稿上の読取位置を示しており、一定時間
ｔ（＝V.L.E区間）におけるCCDの移動距離を示してい
る。1/2に縮少する時は等倍に対して２倍の移動距離が
あり、２倍に拡大する時は等倍に対して1/2移動する。

又、副走査方向の変倍処理は、ビデオクロツクφ（CLK
8）に同期してリーダー同期回路30から送られるR.G.Bの
ビデオ信号の各画素を変倍バツフアメモリ31に格納する
時の変倍バツフアメモリ31のアドレス歩進を制御する事
により行なわれる（第７−ｃ図）。

これはメモリ制御回路32へライン50を通してイメージコ
ントロール24から変倍モード信号が入力され変倍バツフ
アメモリ31へ書き込む場合のアドレスカウンタのクロツ
クパルスの数を変倍率に応じて増加減する事により達成
される（第７−ｄ図）。これにより変倍バツフアメモリ
31内のダブルバツフアメモリ59a,bの書き込みモード
（Ｗ）にあるメモリ59bにはｎ倍拡大時、同一画素のデ
ータがｎ個のアドレスに書き込まれ1/n縮少時はｎ個の
画素の内の１画素が１アドレスに書き込まれる事にな
り、読み出しモードになった時、ビデオクロツクφ−CL
K8によりアドレスが歩進されると画素データの補間、間
引きが達成される事になる。本実施例においては読取側
のモータ速度を変更しているが記録側のモータ速度を変
更してもよい。

ここで第７−ｄ図を用いて変倍バツフアメモリ31のもう
１つの機能について説明する。変倍バツフアメモリ31内
のダブルバツフアメモリ59a,bは書き込み時と読み出し
時で、アドレス歩進のクロツクを切り換えているが、こ
れはV.L.E.信号がリーダー主走査モーター6aのエンコー
ダパルスから作られる為、モーターの回転ムラが発生し
た場合、副走査全域の各主走査間の位置情報としての精
度は出るが、周波数のムラとなる。V.L.E.信号に同期
し、かつCCDの蓄積時間に変動を与えないようにする為
に、CCDによる画像読み取り周期をV.L.E.信号の周期の
最小値の1/2以下とし、CCD17のシフトクロツクφ−CLK4
はビデオクロツク、φ−CLK8の２倍以上の周波数とする
為に、ダブルバツフアメモリ59a,bの等倍複写書き込み
時のアドレスクロツクはCCD17のシフトクロツクφ−CLK
4を用い、読み出し時は、リーダー，プリンター内の画
素データの同期信号であるビデオクロツクφ−CLK8を用
いているのである。

以上のように変倍バツフアメモリ31,メモリ制御回路32
は変倍モード時、副走査方向の画素データの補間、間引
き動作の他に、CCDの蓄積時間を一定にし、且つ、リー
ダー主走査モーター6aのエンコーダバルスに同期した画
素読み取り動作を行なう。

（画像信号処理） 変倍バツフアメモリ31で、上記の変倍処理をされたB,G,
R3色のビデオデータは、次に画像処理回路33へ送られ、
第８図のブロツクに示す処理を行なわれる。まずR,G,B3
色のビデオデータはシエーデイング補正部60でステツプ
９で読み取った標準白色板のデータを基に補正を加えら
れる。本実施例に於いてはCCD露光量Ｅと光出力電圧Ｖ
が線形性が保たれる範囲で画像光を読み取っているので
次式の補正が加えられる。

但し、Vs;シエーデイング補正後の出力 V ;CCDからの出力 Vmax ;白板を読んだときの出力 Vsmax;設定出力 シエーデイングの補正を加えられたビデオデータは次の
対数変換部61へ入力され光量値からインク濃度値へ変換
されると同時に補色の変換がなされ、B,G,Rのビデオデ
ータは、それぞれy,m,cの濃度データに変換される。変
換式はインク濃度をＤ、標準白色板反射光量をEp、画像
光量をＥとすると次式で表わされる。

変換後の３色濃度データは、次に黒抽出/UCR部62及びエ
ツジ抽出部63に入力される。黒抽出とはY,M,C3色の濃度
データから黒インクの打ち込み量を計算する事である。
これは、Y,M,C3色のインクによって黒（以後Bk）を表現
しようとすると完全な黒が表現しにくい事と、インクの
打ち込み量が多くなり、複写紙上で“にじみ”や紙の過
度の膨張を防ぐ為である。又UCR（下色除去）は黒抽出
により黒インクを用いた場合、Y,M,C各色のインク量を
黒インク量に関連して減じる方法であり本実施例では次
式の演算を行なった。

Bk＝｛min（Y,M,C）−a₁｝a₂ Yout＝（Ｙ−a₃Bk）a₄ Mout＝（Ｍ−a₅Bk）a₆ Cour＝（Ｃ−a₇Bk）a₈ 但し、a₁〜a₈は任意の系数 エツジ抽出は画像の縁，線を抽出する事で抽出されたエ
ツジ量を元の画像データに特定の関係を持って加える事
により画像の輪郭を強張しようとする為である。本実施
例に於いては主走査，副走査方向で５×５のコンボリユ
ーシヨンマスクを用いてエツジの抽出を行なった。抽出
したエツジ量はノイズ成分の混入を除去する為に、任意
のスレツシュホールドを選ぶ事により低レベルの検出値
は画像データに加えない方法を取った。又エツジ抽出部
では、ビデオ・イネーブルの状態中でラプラシアンマス
クによるエツジ抽出が可能な領域を示すビデオデータバ
リツド信号（以後V.D.V.信号）を出力する。これはつま
り５×５ラプラシアンマスクを用いた場合、V.E.信号が
アクテイブになってから３本目以降のV.L.E.信号からV.
D.V.信号が出力される事を示す。

UCR後の濃度データY.M.Cはマスキング部64へ入力されマ
スキング処理される。マスキングはインクの不要吸収に
よるインクの重ね合わせ時の濁りを修正する為のマトリ
クス演算処理で以下の演算を行なう。

但し、a₁₁〜a₃₃は任意の系数である。

次に、マスキング処理されたY,M,C3色とBkの濃度データ
は出力階調補正回路65へ入力され、後段の２値化回路で
用いるデイザ法による疑似中間調表現の際の階調をフラ
ツトにする為の補正を加えられる。補正式は下記で示さ
れる。

Yout＝｛a₅₁（Ｙ−a₅₂）｝^a53 Mout＝｛a₅₄（Ｍ−a₅₅）｝^a56 Cout＝｛a₅₇（Ｃ−a₅₈）｝^a59 但し、a₅₁〜a₅₉は任意の系数である。

次に、出力階調補正された濃度データ、Y,M,C,Bk及びエ
ツジ量EDは二値化部66に入力され二値化処理される。

二値化処理は本実施例に於いては組織的デイザ法を用い
てまず画動データを一様に二値化した後、注目画素に対
しエツジデータEDによる補正を行なう。つまり第８−ｂ
図に示す真理値表に基づき補正を行なうと組織的デイザ
法によりエツジ部でボケが生じていた画像が輪郭を強張
された疑似中間調表現画像になる。

以上のように画像処理回路33で処理され、インクジエツ
トヘツド用のY,M,C,Bk、４色の２値信号（以後濃度デー
タ）に変換されたビデオ信号は、リーダー・プリンタ同
期メモリ34へライン51を通して入力される。

（プリンタ側処理） ここで、リーダー・プリンタ同期メモリ34の動作を説明
する前にヘツドデータ同期信号発生回路37の説明を行な
う。ヘツドデータ同期信号発生回路37では、第６−d,6
−ｅ図に示すようにプリンタ主走査モータ6bのエンコー
ダパルスに同期し、リーダー主走査方向の位置情報であ
り、副走査方向の分解能ｌのヘツドデータの有効範囲を
示すノズルラインイネーブル信号（以後N.L.E.）が作ら
れる。N.L.E.信号はライン52を通してヘツド同期信号発
生回路38へ送られる。ヘツド同期信号発生回路38にはプ
リンタレジスタポジシヨンセンサ16からの信号がライン
53を通して入力され、レジストポジシヨンをBJヘツドユ
ニツト18が通過後、複写位置に到達する迄の時間遅れを
N.L.E.信号をカウントする事により複写紙サイズに応じ
た主走査方向の複写幅を示す信号、即ち各色毎のノズル
イネーブル信号（以後N.E.）をライン54を介してリーダ
ー・プリンタ同期メモリ34へ出力する。

リーダー・プリンタ同期メモリ34はリーダー主走査モー
ター6aとプリンタ主走査モーター6bの速度差を緩衝し、
リーダー部から入力された濃度データをプリンタの速度
に同期させて、つまりN.L.E.信号に同期させて出力す
る。画像処理回路33からV.D.V.信号が入力されるとつま
りビデオデータの有効部分のみをV.L.Eに同期して順次
書き込み、ヘツド同期信号発生回路38からN.E.信号が入
力されると、つまり複写域にインクジエツトヘツドが有
るとき、メモリに書き込まれた濃度データをヘツドデー
タとしてN.L.E.に同期して順次読み出す。リーダー・プ
リンタ同期メモリ34から読み出された各記録ヘツドのデ
ータはライン55を通してプリンタ同期回路35へ出力され
る。

プリンタ同期回路35では原稿Ｓ′_１点の像の色分解され
た４色Y,M,C,Bkのヘツドデータが４色同時にライン55を
介して入力されるがそれらの４色のヘツドデータをそれ
ぞれ各色対応のヘツド間の主走査方向の距離分だけ位置
づらし処理を行なう。

つまり第６−ｆ図に示す如くY,M,C,Bk各色対応のインク
ジエツトヘツドの間隔をL₂とすると原稿の×点のY,M,C,
Bk各色のインクによる像がインクジエツトヘツドの主走
査方向で同一点に重ね合せて打たれる為には主走査の速
度をＶとして各色ヘツドにL₂/Vの時間遅れを持たせて打
てば良い。つまり主走査前進方向で一番先に画像が打た
れるＹのヘツドのポジシヨン迄M,C,Bkの色ヘツドデータ
をプリンタ同時回路35内のバツフアメモリで一時蓄積し
た後プリンタ同期回路35から順次出力し、プリンタヘツ
ド駆動回路36へ入力する事により達成される。尚第６−
ｆ図において縦方向は時間軸であり、副走査方向ではな
い。

また、プリンタ同期回路35にはN.E.信号が入力され、NE
信号はＹのヘツドの複写域を示す信号であり、このNE信
号から各色のヘツドの吐出区間を示す各色対応のヘツド
ドライブイネーブル信号（以後H.D.E.信号）を出力し、
ライン56を通してプリンタヘツド駆動回路36へ入力す
る。プリンタヘツド駆動回路36ではN.E.信号、N.L.E.信
号、H.D.E.信号、クロツクφからプリンタヘツドユニツ
ト18内のインクジエツトヘツドのドライブ信号と各色対
応のヘツドデータをプリンタヘツドユニツト18へ出力す
る。

上記の流れによって原稿の画像がリーダー３から読み取
られプリンタ４によって像形成される。そしてイメージ
コントローラはリーダー３、プリンタ４から発生される
V.E.信号及びN.E.信号の終了を検出すると、主走査の１
ライン複写の終了を判定し（ステツプ14）ステツプ15に
移る。

（後処理） ステツプ15ではシーケンスコントローラ23はまず露光ラ
ンプ19を消灯しリーダー，プリンタのそれぞれのモータ
ードライバ回路26a,26bにモーターOFFの信号を入力し、
その後、後進方向の速度データ及び回転開始信号を送り
それぞれのモーター6a,6bをONし後進を開始し、それぞ
れの主走査ホームポジシヨン11,12でストツプする。同
時にステツプ16でリーダー副走査のステツピングモータ
ー9a（以下リーダー副走査モーター）に複写倍率に応じ
た所定のパルス数を副走査前進方向の回転モードで送り
リーダーの１副走査分の送りを行なう。又同様にプリン
タ副走査のステツピングモーター9b（以下プリンタ副走
査モーター）も１副走査分の送りを行なう。次にステツ
プ17に進み、副走査カウンタをインクリメントし、ステ
ツプ18で副走査方向の複写幅分副走査カウンタが進んで
いるか否かを判定し、カウントが進んでいなければステ
ツプ８に戻り主走査を行ない副走査カウンタがアツプす
る迄繰り返す。副走査カウンタがアツプするとステツプ
２に移り、リーダープリンタのそれぞれの副走査プモー
ターに所定のパルス数を副走査後進の回転モードで送り
ホームポジシヨン復帰を行なう。その次にステツプ３に
進み複写終了後のインクジエツトノズルヘツド清掃のヘ
ツド回復動作を行ない、ステツプ４に進みヘツドにキヤ
ツプを施し、ステツプ５で次の複写指令の入力を待つ。
以上が装置動作の概要である。

（空間フイルタリング処理） 次にフイルタリング処理の詳細を第９−ａ〜ｅ図及び第
10図，第11図を用いて説明する。前述したように、本実
施例では５×５のコンボリユーシヨンマスクを用いてエ
ツジの抽出を行っているが、そのマスクを第９−ａ図に
示す。マスクの係数は以下の関係式で表現され中心画素
Ｅのエツジ量EDが２次微分（ラプラシアン）として極性
と共に取り出せる。

Ｅ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ）/8 一般に画像の一走査方向を関数ｆ（ｘ）として考える
と、画像の濃淡変化部、或いは色変化部は第９−６図
（Ａ）のようになる。このときｆ（ｘ）の二次微分 は、第９−ｂ図（Ｂ）のようになり、 は、第９−ｂ図（Ｄ）のようになり画像の変化を強張す
る効果がある事がわかっている。この効果を画像の主，
副走査方向の正方メツシユのラプラシアンマスクを用い
る事により画像全方向の輪郭を強張する事が出来る。

本実施例では空間フイルタリング処理としてコンボリユ
ーシヨン演算を用いラプラシアンマスクによる輪郭強張
を示す。今、本実施例と同様の走査方式に於いて上記の
ラプラシアンを適用しようとすると、第10図のような不
都合が発生する。つまり、N,及びＮ＋１ライン目の副走
査に注目すると、マスクの適用範囲はCCD画像素数をｎ
とすると、３画素目からｎ−２画素目迄となる。これは
読み取り画素の不連続部ではマスクを適用しようとした
場合注目画素（中心画素）を画像の端部に持っていく
と、マスクデータ画素数を不足するからである。これを
解決する為には不連続部での画素データつまりＮライン
目副走査のV.L.E.の後端データをメモリーに記憶し、Ｎ
＋１ライン目の副走査時のV.L.E.の先端データとして使
用すれば良いが例えばA1サイズ原稿を16本/mmの解像で
読み取った場合、A1長手幅×分解能×記憶ライン数か
ら、26.3KByte（8bit/画素として）と13456ステツプの
カウンタが必要となり、又制御回路も複雑となり、問題
が有る。そこで本発明に於いては上記問題を解決する為
に以下の方法を実施した。第11図を用いて説明する。

原稿読み取りCCDの画素数をｍとすると本実施例の場合
５×５のマスクを用いたので、副走査Ｎライン目のV.L.
E.信号の後端部の画素ｍ−３からｍ迄の画素を副走査Ｎ
＋１ライン目の読み取りのとき重ね合わせて二度読みす
る。つまり１から４の画素に重ね合わせる事により読み
取るすべての画素にラプラシアンマスクを適用させる事
が出来、完全な輪郭強張された画像が得られるものであ
る。又この時、インクジエツトヘツドへのデータ数ｎは
ｍ−４となりCCD画素数よりもヘツドの記録素子数は少
なくて良い事になる。更にこの時のリーダー、プリンタ
の副走査１ステツプでの送り幅もｍ−４となる。これは
式化すると、 ｎ＝ｍ−（ｘ−１） 但し m;イメージセンサ読取画素数 n;マルチ書き込みヘツドの記録に用いられる素子 x;マスクの一方向のメツシユ数 となる。上式はイメージセンサの読取画素数を全て用い
た場合であり、全て用いない場合にはｎ≧ｍ−（ｘ−
１）が成立すればよい。又、主走査方向については、第
11図でS₆を原稿端部とすると、ビデオデータエリア区間
はS₇からという事になる。主走査の原稿後端部について
は原稿端部の２つ前でビデオデータエリア区間が終る。
しかし読取は原稿端部まで行なう。

（エンコーダ） 次にエンコーダの具体的構成について第７−ｅ図を基に
説明する。第５図のステツプ12でリーダー主走査モータ
ー6aが主走査を開始するとモーターエンコーダー7aから
エンコーダパルスがライン42を通してビデオデータ同期
信号発生回路28へ入力され分周器回路71内の初段の固定
分周器71aで1/nに分周される。ここで固定分周器71aの
効果について説明する。

第12図（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）にエンコーダパ
ルスと分周後のパルスの立上りエツジを模式的に示し
た。又、第12図（ｃ），（ｆ），（ｇ）はエンコーダパ
ルス及び分周後パルスをオシロスコープ等で測定したと
きの波形を示した。理想的なエンコーダパルスの周期T₀
は一定であり、当然分周後のパルス周期T₁も一定とな
る。しかし実際の系ではエンコーダ加工上の精度からく
る角度誤差、及び主走査駆動機構のバツクラツシユ，ガ
タ，加工精度等又負荷変動からエンコーダパルスの周期
はT₀に対し△T₀の誤差を持っている。これをそのまま画
素の位置情報として使用すると、副走査方向での画像の
撃ぎがガタガタになってしまう。しかし、エンコーダパ
ルスを分周する事により誤差が平均化され、T₁:△T
₁（分周後パルス周期の角度差）はT₀:△T₀に比較して小
さなものとなる。本実施例ではT₀＝52μS,△T₀＝3.6μ
Ｓ（6.9％）T₁＝625μS,△T₁＝20μＳ（3.2％）と誤差
比率は1/2以下となった。

以上のように固定分周器71aで誤差を軽減されたモータ
ーエンコーダパルスφＭは次段の可変分周器71b〜71eで
第７−ａ図に示すように分周され、ライン49から入力さ
れる変倍モード信号によりAND回路72a〜72d、及びOR回
路73でゲートされ、分周パルスφ_M4として一つが選択出
力される。これにより変倍複写時リーダー主走査モータ
ー6aの変度が複写倍率に応じて変化しても一定の周期の
パルスφ_M4が作られるのである。従って、各変倍モード
時第７−ｂ図に示すようにリーダー主走査時、任意の部
分S₁₀〜S₁₂間で、読み取るライン数は変倍率に応じて変
化し、これにより変倍率によらず、複写紙サイズが一定
ならばプリンタの主走査ライン数分の読み取りが可能と
なり、高解像変倍複写が可能となる。一方リーダー主走
査時、リーダーレジストポジシヨンセンサ15が検出され
るとＤタイプフリツプフロツプ61（以下Ｄ−F/F）及びJ
/K−F/F62,NAND回路63により第７−ｆ図のタイミングチ
ヤートに示すようにビデオクロツク▲▼の立上
りに同期して 信号及びCNTφ_M4ENABLE信号が作られるCNTφ_M4ENABLE信
号はライン81を通してAND回路64に、又ライン84を通し
てAND回路68に入力される。

この時Ａ、ND回路64にはライン83を通してφ_M4が入力さ
れているのでCNTφ_M4ENABLEが入力された時から連続し
てφ_M4を出力し、Ｄ−F/F65,J/K−F/F66,AND回路69,イ
ンバータ回路67,カウンタ70,AND回路68により第７−ｆ
図に示すタイミングでV.L.E.信号（VIDEO LINE ENABL
E）及びVIDEO LINE HSYNK信号（以後V.L.H.信号）が作
られるのである。具体的にはカウンタ70はAND回路68に
はライン84を通してCNTφ_M4ENABLEが入力されるとカウ
ンタのロード端子のロード状態が解除されカウントプリ
セツト値が端子D₁〜D_Nから入力終了した事になる。その
後V.L.H.信号がCLK8の１サイクル間AND回路69から出力
され引き続きV.L.E.信号がJ/K−F/F66から出力される
と、ライン85を通してカウンタ70のカウントイネーブル
端子Ｅに入力され▲▼の立上りをカウント開始
しプリセツト値をカウント終了すると端子RCからリツプ
ルクロツクを出力しJ/K−F/F66のＫ端子に入力し、▲
▼に同期を取ってV.L.E.信号区間が終了するので
ある。以上の様にしてリーダーレジストポジシヨンセン
サ15が検出されてからφ_M4の立上り検出によりV.L.E.信
号がカウンタ70でプリセツトされた区間ビデオクロツク
▲▼をカウントする事により、つまりCCD走査
の１ライン分の画素数分出力されるのである。

ここでV.L.E.信号はライン86を通してJ/K−F/F78のクリ
ア端子及びJ,K両端子に接続されているのでV.L.H信号
が出力されている区間でφ−CLK8が作られる分周前のク
ロツクφ−CLK14の１周期区間CCDスタート信号（以後、 信号）が１度、NOR回路80から出力される。

信号はライン57を通してCCD駆動回路29に入力されCCD駆
動回路29はそれに同期してCCDユニツト17のデータを読
み取り、第７−ｅ図のタイミングチヤートに示すビデオ
データスタート信号 を出力し、ビデオデータ同期信号発生回路28にライン87
を通して入力する。

ここで 信号区間はCCDユニツト17内の各色対応のCCDの１ライン
分の有効画像域を示す。

ライン87を介してビデオデータ同期信号発生回路28に入
力された 信号はインバータ回路74,D−F/F75,AND回路77によりビ
デオデータイネーブル信号（V.D.E.信号）に変換されて
出力される。又Ｄ−F/F79AND回路76によりV.D.E.信号の
立下りからCLK4の１周期間NOR回路80を介して再度CCDST
RT信号が出力される。

このようにして、φ_M4の立上り検出時強制的に 信号が出力されそれ以後は、一定周期で出力されるので
ある。しかもCCDからのビデオ信号の読み出しはビデオ
クロツクφ−CLK8の倍の速さのクロツクφ−CLK4を用い
ている為、V.D.E.区間中２度の読み取りが可能となり、
２度目のビデオデータをサンプルする事によりφ_M4に同
期し、かつCCDの蓄積時間を変化させる事なく画像が読
み取られるのである。

又、 信号はライン82を介して分周器回路71に入力され内部の
分周器71a〜71eをすべてクリアする。この事によりリー
ダーレジストポジシヨンセンサ15が検出されると同時に
φ_M4の立上がりが発生する事になり、つまり最高速で動
いているモーターエンコーダーパルスの１パルス分の誤
差だけでレジストポジシヨンセンサ15の検出が可能とな
るのである。

プリンター部のヘツドデータ周期信号も上述のリーダー
部の動作と同様にヘツドデータ同期信号発生回路37でプ
リンタレジストポジシヨンセンサ16の検出からプリンタ
主走査モーター6bのエンコーダパルスを分周して得られ
る分周パルスをリセツトし、リセツトしたパルスからN.
L.E.信号が作られるのである。

又、プリンタ側のエンコーダパルスもリーダー側と同様
にヘツドデータ周期信号発生回路37内の分周器回路で分
周されて、エンコーダパルスに含まれる誤差が軽減され
る。分周されたパルスによりNLE信号が形成され、BJヘ
ツド駆動回路36でヘツドの記録動作が制御される。

（効果） 本発明に依れば所定方向に並んだ複数色成分用光電変換
素子であって複数色成分夫々について注目画素及び周辺
画素領域用の光電変換素子を有する原稿読み取り手段の
読み取り領域を前記所定方向に変更するに際して、変更
の前後において前記複数色成分夫々について前記注目画
素用の光電変換素子の読取位置と前記周辺画素領域用の
光電変換素子の読み取り位置とがオーバラップすべく、
前記注目画素用の光電変換素子の前記所定方向の距離の
整数倍、前記読取領域を変更するようにしているので大
容量のメモリを用いることなく複数の色成分夫々につい
て注目画素のデータを正確に周辺画素領域用のデータを
用いて処理でき、特に注目画素の所定方向の距離の整数
倍、読取領域を変更しているので、変更の前後において
注目画素の端部が良好につながり最終的に各色成分それ
ぞれが高品位の複数色成分の画像データを得ることがで
きる。

尚、本実施例においてはイメージセンサ、書き込みヘツ
ドと共にその素子の配列方向と垂直な方向に主走査を行
ない、その主走査と垂直な方向へ副走査を行ない、主走
査を繰返すことにより画像を形成する事について説明し
たが、フルラインの読取センサとフルラインの書き込み
ヘツドを用いる場合にもその配列方向に空間フイルタリ
ング処理を行う際にも、本発明を適用可能である。

即ち、本発明は読取センサと書き込みヘツドを同じ走査
方向に配列した場合には全て適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の装置斜視図、第２図は本発明実
施例の装置の模式的斜視図、第３図は本発明実施例の制
御回路のブロツク図、第４図はシーケンスのタイミング
チヤート図、第５図はシーケンスのフローチヤート図、
第６−ａ図はリーダーの原稿と読取同期信号の関係を示
す図、第６−ｂ図は第６−ａ図Ａ部拡大図、第６−ｃ図
は各色の読取CCDの位置ずれに伴う説明図、第６−ｄ図
は複写紙と記録同期信号の関係を示す図、第６−ｅ図は
第６−ｄ図Ｂ部拡大図、第６−ｆ図は各色のインクジエ
ツトヘツドの位置ずれに伴う説明図、第７−ａ図はリー
ダー主走査モータのエンコーダパルスの変倍率に応じた
分周タイミングを示す図、第７−ｂ図は変倍率に応じた
主走査方向の読取画素間隔を示す図、第７−ｃ図は変倍
率に応じた補間、間引き動作の説明図、第７−ｂ図は第
３図の変倍バツフアメモリ31の詳細回路図、第７−ｅ図
は第３図ビデオデータ同期信号発生回路28の詳細回路
図、第７−ｆ図はビデオデータ同期信号のタイミングチ
ヤート図、第８−ａ図は画像処理回路33の詳細回路図、
第８−ｂ図は第８−ａ図のエツジ抽出回路63の入出力の
関係を示す図、第９−ａ図はコンボリユーシヨンマスク
を示す図、第９−ｂ図は空間フイルタリングによる輪部
強張の説明図、第10図は本発明実施例と同様の装置にお
ける走査方式の説明図、第11図は本発明実施例による走
査方式の説明図、第12図はエンコーダパルス及び分周パ
ルスのタイムチヤート図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定方向に並んだ光電変換素子であって複
   数色成分夫々について注目画素及び周辺画素領域用の光
   電変換素子を有する原稿読み取り手段、 前記原稿読み取り手段の読み取り領域を前記所定方向に
   変更する変更手段、 前記変更手段による前記原稿読み取り手段の読み取り領
   域の変更の前後において前記複数色成分夫々について前
   記注目画素用の光電変換素子の読取位置と前記周辺画素
   領域用の光電変換素子の読み取り位置とがオーバーラッ
   プするように、前記注目画素用の光電変換素子の前記所
   定方向の距離の整数倍、前記読取領域を変更するように
   前記変更手段を制御する制御手段、 前記原稿読み取り手段の前記注目画素用もしくは前記周
   辺画素領域用の光電変換素子から出力される信号を用い
   て前記注目画素用の光電変換素子から出力された信号を
   処理する処理手段とを有することを特徴とするカラー画
   像読み取り装置。