JP2006245717A - シェーディング補正データ生成装置,シェーディング補正装置,原稿読取り装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高品質のシェーディング補正データを安定して生成。これを各補正データ生成装置で個別に自動的に実現する。
【解決手段】 基準白板rwpの読取りデータ読込みのための副走査位置を位置メモリ51,52/79,81に設定する手段10,42,50(図7/図13);イメージセンサ107に画像光を投影する光学手段102−105と基準白板の一方を、他方に対して副走査する副走査駆動の間に、位置メモリの副走査位置に基づいて基準白板読取りデータ読込み指示信号SMPLを発生する手段54−60;および、SMPLに応答して基準白板読取りの画像データを読込みシェーディング補正データを生成してFIFOメモリに格納する補正データ保存手段40;を備える。自動的に基準白板読取りの有効領域を検出してSMPL発生位置情報を設定するタイミング手段50(図13)を備える。
【選択図】 図6
【解決手段】 基準白板rwpの読取りデータ読込みのための副走査位置を位置メモリ51,52/79,81に設定する手段10,42,50(図7/図13);イメージセンサ107に画像光を投影する光学手段102−105と基準白板の一方を、他方に対して副走査する副走査駆動の間に、位置メモリの副走査位置に基づいて基準白板読取りデータ読込み指示信号SMPLを発生する手段54−60;および、SMPLに応答して基準白板読取りの画像データを読込みシェーディング補正データを生成してFIFOメモリに格納する補正データ保存手段40;を備える。自動的に基準白板読取りの有効領域を検出してSMPL発生位置情報を設定するタイミング手段50(図13)を備える。
【選択図】 図6
Description
本発明は、シェーディング補正データ生成方法および装置,該装置を用いるシェーディング補正装置,該補正装置を用いる原稿読取り装置ならびに該読取り装置を用いる画像形成装置に関し、例えば、原稿画像読取りを行うスキャナ,複写機およびファクシミリに用いることができる。
特許文献1には、画像読取りのCCDにて基準白板を読取り、複数ラインの読取り画像データに基づいて1ライン分のシェーディング補正データを生成しFIFOメモリに格納し、原稿読取りに進むと、1ライン上同一位置の画素の、原稿読取りの画像データとFIFOメモリの補正データを同時にROMに与えて、該ROMからシェーディング補正した画像データを読出してこれを原稿読取りした画像データとして出力するシェーディング補正装置が記載されている。
特許文献2には、基準白板読取りの複数ラインの画像データからシェーディング補正データを生成するとき、各ラインの各画素データの適否を基準データと比較して判定して不適な画素データは除外してシェーディング補正データを算出する原稿読取り装置が記載されている。
特許文献3には、CCDによる読取り視野が基準白板にある副走査期間内に、シェーディング補正データ生成のための基準白板読取り画像データの取り込みを指示するシェーディングゲート信号が、取込み指示レベルLになるとシェーディング補正データ生成処理を開始し、取り込み無効レベルHに戻ったときにシェーディング補正データを確定する、シェーディング補正データ生成処理タイミングが記載されている。
特許文献4には、CCDによる基準白板読取りの先頭で複数ラインの画像データに基づいて基準データを生成し、その後の基準白板読取り各ラインの画像データを基準データと比較して基準データより小さい画像データは除外するか基準データと入れ換えて、シェーディング補正データを生成する、シェーディングデータ作成装置が記載されている。
例えばデジタル複写機でのスキャナ装置のような、原稿画像をCCDで読取り、画像信号をデジタル信号に変換して処理する原稿読取り装置(スキャナ)は、読取り光学系によって原稿画像をCCDに投影するが、その前に基準白板を読み取って、基準白板読取りデータに基づいて原稿読取りの画像データに対して、原稿照明の主走査方向の明るさのむら,CCDの各画素毎の感度むら(主走査方向)やレンズ等の光学特性のばらつきなどによる画素毎の出力不均一性を補正し、各画素の出力を均一なものとするシェーディング補正をおこなう。基準白板を読み取った画像データに基づいて、アナログ画像信号を画像データにデジタル変換する変換特性(画像信号の増幅ゲイン,A/D変換の基準電圧及びその他)の調整又は設定も行われる。
シェーディング補正のための基準白板読取りデータは、原稿読取時の各画素の白基準値となるため、正確な基準白読取が要求される。例えば、フラットベッド読取り方式のスキャナでは一般に、コンタクトガラスを介して原稿からの反射光を、コンタクトガラスに沿って副走査方向に移動する光学系でCCDに投影して、CCDが発生するビデオ信号すなわちライン区分のシリアル出力画像信号を、画像データにデジタル変換する。基準白板読取も、光学系の視野が、原稿載置領域の手前に配設された基準白板にある間に同様に読取られる。
しかし、基準白板読取りの画像データが、正しく基準白を示すものでない場合には、シェーディング補正が画像データをかえって悪化させてしまうことになる。その1具体例を説明すると、基準白板は、例えば図22に示すように、副走査方向の原稿領域より手前えに配置される。つまりコンタクトガラスの先端付近に位置するのが通常であり、基準白板の先端では特にコンタクトガラスの始端の、垂直先端面(図22に示すc面)からの反射光の影響が大きくなってしまい(例えば、この領域での白基準データ値が上がり不要なピークを持ってしまう、等等)、これにより濃度異常などの画像品質問題を引き起こす可能性がある。さらに、これによる影響度合いは、c面の荒れ又は滑らかさ(c面の管理は通常行っていない)やスキャナの組付け誤差等によってスキャナ個々間で大きなバラツキをもつため、設計上大きな支障ともなりうる。これに対して、例えば基準白板でのノイズ対策で一般的な基準白板読取りデータを数ライン分平均化することでその影響を軽減することは可能であるが、その影響度合いが大きなバラツキをもってしまうことを考えると、本質的な解決法とはいえない。
この対策としては、「反射が起こらないまたは起こってもバラツキを把握できるようc面を管理すること(c面黒塗り,ある公差内でのc面精度を保持する等)」や、「c面反射の影響がある箇所の基準白板読取りデータは、シェーディング補正データには用いない」などが考えられる。ここで前者は、恒久的には望ましいがコストや手間がかかる点で実現性は低い。その一方で、後者についてはその効果は前者と同等であり、かつ電気的な(ハード/ソフト)制御のみを必要とするためその実現が容易である。
本発明は、高品質のシェーディング補正データを安定して生成することを第1の目的とし、これを各シェーディング補正データ生成装置で個別に実現できるようにすることを第2の目的とし、各シェーディング補正データ生成装置で個別に自動的に実現できるようにすることを第3の目的とする。
(1)基準白板の読取りデータ読込みのための副走査位置情報を位置メモリ(51,52/79,81)に設定する手段(10,42,図7/図13の50);
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサ(107)に画像光を投影する光学手段(102-105)と前記基準白板の一方を、他方に対して副走査する副走査駆動の間に、前記副走査位置情報に基づいて前記基準白板の読取りデータ読込み指示信号を発生する手段(54-60);および、
前記指示信号に応答して前記イメージセンサが前記基準白板を読取った画像データを読込みシェーディング補正データを生成してデータメモリ(FIFOメモリ)に格納する補正データ保存手段(40);
を備えるシェーディング補正データ生成装置。
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサ(107)に画像光を投影する光学手段(102-105)と前記基準白板の一方を、他方に対して副走査する副走査駆動の間に、前記副走査位置情報に基づいて前記基準白板の読取りデータ読込み指示信号を発生する手段(54-60);および、
前記指示信号に応答して前記イメージセンサが前記基準白板を読取った画像データを読込みシェーディング補正データを生成してデータメモリ(FIFOメモリ)に格納する補正データ保存手段(40);
を備えるシェーディング補正データ生成装置。
なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
基準白板読取の画像データの、適正な領域のもののみを読み込んでシェーディング補正データを生成するので、例えばコンタクトガラスのc面の反射などのノイズの影響がない、精度の高いシェーディング補正を容易に実現することができる。画像読取り装置個々の組立て寸法差のばらつきによる個々のノイズの影響がない領域を容易にあるいは自動的に設定できるので、個々に精度の高いシェーディング補正を容易に実現することができる。
(2)前記設定する手段(10,42,図7の50)は、オペレータが情報を入力操作する手段(18,12wa),該入力操作に対応して前記副走査位置情報を変更する入力読込み手段(1,4)、および、該変更された副走査位置情報を、前記位置メモリ(図7の51,52)に記憶する手段(43,42)、を含む上記(1)又は(2)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(3)前記基準白板の読取り画像データ読込みのための副走査位置情報は、前記基準白板の読取りデータ読込み許可領域の始点データおよび終点データを含む;上記(2)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(4)前記設定する手段(10,42,図13の50)は、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を、位置メモリ(図13の79,81)に設定する;上記(1)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(5)前記設定する手段(10,42,図13の50)は、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を始点データとして位置メモリ(79,81)に設定し、その後前記基準白板読取りの画像データのラインが基準白の画像データから外れたときの副走査位置を終点データとして位置メモリ(79,81)に設定する;上記(4)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(6)前記補正データ保存手段(40)は、前記指示信号が発生してから前記イメージセンサが前記基準白板を読取った複数Lmnのラインの画像データ、に基づいて1ライン分のシェーディング補正データを生成して前記データメモリ(FIFOメモリ)に格納し;
前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置が、前記始点データと終点データの中間点に前記複数Lmnのラインの先頭ラインと末尾ラインの副走査位置の中間点が合うときの前記先頭ラインの副走査位置になるとき、前記指示信号を発生する手段(54-60)は前記指示信号を発生する;上記(5)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(7)装置は更に、オペレータが情報を入力操作する手段(18,12wa),該入力操作に対応して前記副走査位置情報を変更する入力読込み手段(1,4)、および、該変更された副走査位置情報を、メモリ(図13の51,52)に記憶する手段(43,42)、を含み;前記設定する手段(PAD-PED)は、前記メモリ(図13の51,52)の副走査位置情報が規定する基準白板読取りデータ読込み許可領域に、前記副走査位置があるかを検出する規定領域検出手段(PAD)を含み、該許可領域にあるときに、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を、前記位置メモリ(図13の79,81)に設定する;上記(4)又は(5)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置が、前記始点データと終点データの中間点に前記複数Lmnのラインの先頭ラインと末尾ラインの副走査位置の中間点が合うときの前記先頭ラインの副走査位置になるとき、前記指示信号を発生する手段(54-60)は前記指示信号を発生する;上記(5)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(7)装置は更に、オペレータが情報を入力操作する手段(18,12wa),該入力操作に対応して前記副走査位置情報を変更する入力読込み手段(1,4)、および、該変更された副走査位置情報を、メモリ(図13の51,52)に記憶する手段(43,42)、を含み;前記設定する手段(PAD-PED)は、前記メモリ(図13の51,52)の副走査位置情報が規定する基準白板読取りデータ読込み許可領域に、前記副走査位置があるかを検出する規定領域検出手段(PAD)を含み、該許可領域にあるときに、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を、前記位置メモリ(図13の79,81)に設定する;上記(4)又は(5)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(8)前記指示信号を発生する手段(54-60)は、前記始点データから終点データまでの副走査幅(有効幅)が設定値(Lmn)以上のとき基準白板読取りが有効であることを表わす有効信号を発生する手段(55)を含む;上記(5)乃至(7)のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置。
(8a)前記指示信号を発生する手段(54-60)は、前記有効信号に対応して前記指示信号を発生する副走査位置を保持する保持手段(59a)、および、該保持手段(59a)が保持する副走査位置に前記光学手段(102-105)の読取り視野が到達するとき前記指示信号を発生する手段(60)、を含む;上記(8)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(8b)前記指示信号を発生する手段(54-60)は、前記有効信号を次回の基準白板読取りまで保持する;上記(8b)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(8c)前記有効信号の保持がないときには、設定値を前記指示信号発生手段(60)に与える手段(42,83,84,59a);を更に備える上記(8b)に記載のシェーディング補正データ生成装置。
(9)上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置;および、
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーディング補正手段;を備えるシェーディング補正装置。
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーディング補正手段;を備えるシェーディング補正装置。
(10)上記(4)乃至(8c)のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置;および、
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーディング補正手段;を備えるシェーディング補正装置。
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーディング補正手段;を備えるシェーディング補正装置。
(11)原稿を載置する透光板;
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサ;
該イメージセンサに画像光を投影する光学手段;
該光学手段を前記透光板上の原稿に対して副走査駆動する副走査駆動手段;
前記原稿の画像読取りのための前記副走査駆動の始点と前記透光板の原稿載置領域の始端との間に配設され該副走査駆動により前記光学手段により前記イメージセンサに投影される基準白板;
前記イメージセンサの画像信号を画像データにデジタル変換する画像信号処理手段;および、
該画像信号処理手段がデジタル変換した画像データをシェーディング補正する上記(10)に記載のシェーディング補正装置; を備える原稿読取り装置。
(12)前記光学手段(102-105)が前記イメージセンサに前記基準白板(rwp)を投影し前記画像信号処理手段(111)が変換した画像データが適正値になるように、前記画像信号処理手段(111)の画像信号増幅ゲイン(Vg)を含むデジタル変換パラメータを更新する出力補正手段(42);を更に備える上記(11)に記載の原稿読取り装置。
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサ;
該イメージセンサに画像光を投影する光学手段;
該光学手段を前記透光板上の原稿に対して副走査駆動する副走査駆動手段;
前記原稿の画像読取りのための前記副走査駆動の始点と前記透光板の原稿載置領域の始端との間に配設され該副走査駆動により前記光学手段により前記イメージセンサに投影される基準白板;
前記イメージセンサの画像信号を画像データにデジタル変換する画像信号処理手段;および、
該画像信号処理手段がデジタル変換した画像データをシェーディング補正する上記(10)に記載のシェーディング補正装置; を備える原稿読取り装置。
(12)前記光学手段(102-105)が前記イメージセンサに前記基準白板(rwp)を投影し前記画像信号処理手段(111)が変換した画像データが適正値になるように、前記画像信号処理手段(111)の画像信号増幅ゲイン(Vg)を含むデジタル変換パラメータを更新する出力補正手段(42);を更に備える上記(11)に記載の原稿読取り装置。
(13)前記デジタル変換パラメータの更新に続いて、前記基準白板の読取りと請求項4に記載の、位置メモリ(図13の79,81)への副走査位置の設定を行う制御手段(42);を更に備える上記(12)に記載の原稿読取り装置。
(14)待機モードにおいて前記原稿スキャナに原稿読取りのための動作電圧(+25V,+5V)を出力し休止モードにおいて該出力を停止する電源回路(80);
前記原稿スキャナの使用指示を入力する入力手段(10,112,130,PC);
前記使用指示がなく前記待機モードが設定時間継続すると前記電源回路(80)を前記休止モードに切換え、前記休止モードのときに前記使用指示があると前記電源回路(80)を前記待機モードに切換える省エネ制御手段(400);および、
前記電源回路(80)の前記待機モードへの切換わりによる原稿読取り動作電圧の印加に対応して、前回の位置メモリ(図13の79,81)への副走査位置の設定からの経過時間が設定値(Td3)以上であると上記(4)に記載の、位置メモリ(図13の79,81)への副走査位置の設定を行う制御手段(42);を更に備える上記(12)又は(13)に記載の原稿読取り装置。
前記原稿スキャナの使用指示を入力する入力手段(10,112,130,PC);
前記使用指示がなく前記待機モードが設定時間継続すると前記電源回路(80)を前記休止モードに切換え、前記休止モードのときに前記使用指示があると前記電源回路(80)を前記待機モードに切換える省エネ制御手段(400);および、
前記電源回路(80)の前記待機モードへの切換わりによる原稿読取り動作電圧の印加に対応して、前回の位置メモリ(図13の79,81)への副走査位置の設定からの経過時間が設定値(Td3)以上であると上記(4)に記載の、位置メモリ(図13の79,81)への副走査位置の設定を行う制御手段(42);を更に備える上記(12)又は(13)に記載の原稿読取り装置。
(15)シートスルー読取り位置(HP)にある前記光学手段の読取り視野を副走査方向に横切る方向に原稿を移送する手段(120);を更に備える上記(12)乃至(14)のいずれか1つに記載の原稿読取り装置。
(16)前記シェーディング補正装置は、一枚の原稿の画像読取りごとにその直前の基準白板読取りの画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して前記データメモリ(FIFOメモリ)に書き込み、前記原稿を読取った画像データを、該データメモリ(FIFOメモリ)の補正データを用いてシェーディング補正する;上記(12)乃至(15)のいずれか1つに記載の原稿読取り装置。
(17)上記(12)乃至(16)のいずれか1つに記載の原稿読取り装置(100,120);
画像データが表す画像を用紙に印刷するプリンタ(200);
前記原稿読取り装置が原稿読取りにより発生する画像データを前記プリンタ(200)が画像形成に用いる画像データに変換する画像データ処理手段(302);
前記原稿読取り装置およびプリンタによる原稿読取りおよび印刷の指示を入力する手段(10,PC);および、
原稿読取りおよび印刷の指示入力に応答して原稿読取りおよび印刷の実行を制御する手段(400,301,110);を備える画像形成装置。
画像データが表す画像を用紙に印刷するプリンタ(200);
前記原稿読取り装置が原稿読取りにより発生する画像データを前記プリンタ(200)が画像形成に用いる画像データに変換する画像データ処理手段(302);
前記原稿読取り装置およびプリンタによる原稿読取りおよび印刷の指示を入力する手段(10,PC);および、
原稿読取りおよび印刷の指示入力に応答して原稿読取りおよび印刷の実行を制御する手段(400,301,110);を備える画像形成装置。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
図1に、本発明の第1実施例のフルカラーデジタル複合機能複写機MF1の外観を示す。このフルカラー複写機MF1は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)120と、操作ボード10と、カラースキャナ100と、カラープリンタ200の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード10と、ADF120付きのカラースキャナ100は、プリンタ200から分離可能なユニットであり、カラースキャナ100は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラ(CPU301:図5)と直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。
スキャナ100およびプリンタ200ならびに画像入出力装置(302:図5)を含むエンジン(300:図5)を接続したコントローラボード(400:図5)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニット(FCU 417:図5)には、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されている。
図2に、複合機能複写機MF1のスキャナ100およびそれに装着されたADF120の、原稿画像読取り機構を示す。このスキャナ100のコンタクトガラス101上に置かれた原稿は、照明ランプ102により照明され、原稿の反射光(画像光)が第1ミラー103で副走査方向yと平行に反射される。照明ランプ102および第1ミラー103は、図示しない、副走査方向yに定速駆動される第1キャリッジに搭載されている。第1キャリッジと同方向にその1/2の速度で駆動される、図示しない第2キャリッジには、第2および第3ミラー104,105が搭載されており、第1ミラー103が反射した画像光は第2ミラー104で下方向(z)に反射され、そして第3ミラー105で副走査方向yに反射されて、レンズ106により集束され、CCD107に照射され、電気信号に変換される。すなわちRGB各色画像信号に変換される。
第1および第2キャリッジは、走行体モータ108を駆動源として、y方向に往(原稿走査),復(リタ−ン)駆動される。このようにスキャナ100は、コンタクトガラス101上の原稿をランプ102およびミラー103で走査して原稿画像をCCD107に投影するフラットベッド読取りの原稿スキャナであるが、第1キャリッジをホームポジション(待機位置)HPに停止して、シートスルー読取りを行うことも可能である。
シートスルー読取りを行うために、自動原稿供給装置(ADF)120がスキャナ100に装着されており、第1キャリッジがホームポジションHPで停止しているときの第1ミラー103の読取り視野位置に、シートスルー読取り窓であるガラス132があり、ADF120の搬送ドラム(プラテン)125がガラス132に対向している。
ADF120の原稿トレイ121に積載された原稿は、フィラーセンサ130で検出される。なお、原稿サイズは、原稿を所定姿勢に強制するサイド板の設定位置を検出するスイッチ群131のオン,オフに基づいて判定される。シートスルー読取りのときには、ADF120の原稿トレイ121に積載された原稿の最上部の一枚が、ピックアップローラ122および送り込みローラ123,124でレジストローラ125に送り出され、レジストローラ125から窓ガラス132に送り出されて、このときホームポジションHPにある第1ミラー103で原稿上の画像が第2ミラー104に反射されてCCD107に投影され、CCD107が投影画像を光電変換して画像信号を発生する。すなわちRGB各色画像信号を発生する。
この実施例では、ホームポジションHPが、画像読取り光学系のシートスルー読取り位置であり、また、フラットベッド読取りの第1キャリッジ駆動始点(=リターン終点)である。フラットベッド読取りの場合、第1キャリッジをホームポジションHPから駆動して、HPからA+Bの距離進んだ位置(目盛り板scpの右端:読取り開始点)から原稿画像の読取りを開始する。すなわちCCD107が発生する画像信号を有効とする。ホームポジションHPと読取り開始点との間には、第1キャリッジを検出する基点センサ109、ならびに、基準白板rwpがある。基準白板rwpは、コンタクトガラス101の左端部の上面に密着している。基準白板rwpは、照明ランプ102の個々の発光強度のばらつき,また主走査方向xのばらつきや、CCD107の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読取りデータがばらつく現象を補正(シェーディング補正)するために用意されている。また、画像信号の増幅ゲイン等の調整(AGC)にも用いられる。
フラットベッド読取りのときには、ホームポジションHPから、第1キャリッジの副走査駆動および副走査位置の追跡を開始する。第1キャリッジの読取り視野に基準白板rwpがあるとき、CCD107の画像信号(をデジタル変換した画像データ)が、画像信号処理回路111(図5)に読込まれる。第1キャリッジが基点センサ109を横切るとき第1キャリッジの起動が終わり走査速度が設定値に収束している。副走査位置が読取り始端(A+B:目盛り板scpの右端の右側)に達したときに、画像信号有効信号(フレーム同期信号:FGATE)が有意レベルに切り換えられる。フラットベッド読取りでは、第1キャリッジを、コンタクトガラス101上の原稿の先端(右端)まで副走査駆動して、そこで折返してリターン駆動するとき、ホームポジションHPで一時停止するが、その直前に、基点センサ109が第1キャリッジを検出し、検出時点に副走査位置が基点位置データ(設定値)に初期化される。第1キャリッジはホームポジションHPで一時停止してから原稿サイズ検出位置(A+B+C)に駆動され、そこで待機する。
ADF120の基体135は、奥側(図2紙面の裏側)でスキャナ100の基体にヒンジ結合(蝶番連結)しており、基体135の手前側(図2紙面の表側)の取っ手136を持ってADF120の基体135引き上げることにより、図3に示すように、ADF120を起こす(開く)ことができる。ADF120の基体135の奥側には、ADF120の開閉を検出する圧板スイッチ112がある。この実施例では、ADF120が図1に示す平伏姿勢から、図3に示す起立姿勢に起こされる過程の、圧板(原稿押さえ板)137の下面がコンタクトガラス101の原稿載置面に対して30度前後の設定角度を超えるときに、圧板スイッチ112は、圧板閉を表すオフから、圧板開を表すオンに切換わり、起立姿勢から平伏姿勢に倒される過程では、圧板137の下面がコンタクトガラス101の原稿載置面に対して該設定角度以下の角度になるときに、圧板スイッチ112は、圧板開を表すオンから、圧板閉を表すオフに切換わる。
このように圧板スイッチ112の開/閉検出の切換り角度を30度前後の広い角度に設定しているのは、該設定角度より小角度になるときに、予め原稿サイズ検出位置(図2,図3)に位置決めした第1キャリッジ上の照明灯102を点灯してコンタクトガラス101上の原稿を照明し、原稿像をCCD107に投影して、CCD107の画像信号に基づいて原稿とその背景との境界すなわち原稿側端(原稿の主走査方向xの幅)を検出するためである。ADF120が略10度以上傾斜しているときには、照明灯102の光はコンタクトガラス101上の原稿で反射してCCD107に至り、CCD107によって明るく検出されるが、原稿を外れた光は、圧板137の下面で反射されるものの、該下面が傾いているのでほとんどCCD107の光学視野の外に向かうので、原稿の外側はCCD107によって暗く検出される。このような明暗の差にしたがって、後述する原稿サイズ検出48(図6)が、コンタクトガラス101上の原稿のサイズを検出する。
この実施例では、次のモードの原稿画像読取りを行うことができる:
1.手置原稿読取り
ユーザがADF120を起こしてコンタクトガラス101上に原稿を載せ、ADF120を倒して圧板137で原稿を押さえて、上記のフラットベッド方式の原稿走査(フラットベッド読取り)を行う。第1キャリッジが基準白板rwp直下を通過するとき、基準白板rwpの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。フラットベッド読取りが終わるとユーザがADF120を起こして原稿を取り出す。ユーザが、原稿をコンタクトガラス101上にセットしてADF120を閉じるとき、原稿サイズ検出48(図6)が、コンタクトガラス101上の原稿のサイズを検出する。
2.シートスルー読取り
ADF120で原稿トレイ121上の原稿を移送して上述のシートスルー読取りを行う。一枚の原稿をトレイ121から送り出すとき、第1キャリッジを基準白板rwpの位置に駆動しそしてホームポジションHPに戻し、第1キャリッジが基準白板rwp直下にあるとき、基準白板rwpの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。原稿トレイ121上の原稿の各一枚についてこの読取りを行う。
1.手置原稿読取り
ユーザがADF120を起こしてコンタクトガラス101上に原稿を載せ、ADF120を倒して圧板137で原稿を押さえて、上記のフラットベッド方式の原稿走査(フラットベッド読取り)を行う。第1キャリッジが基準白板rwp直下を通過するとき、基準白板rwpの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。フラットベッド読取りが終わるとユーザがADF120を起こして原稿を取り出す。ユーザが、原稿をコンタクトガラス101上にセットしてADF120を閉じるとき、原稿サイズ検出48(図6)が、コンタクトガラス101上の原稿のサイズを検出する。
2.シートスルー読取り
ADF120で原稿トレイ121上の原稿を移送して上述のシートスルー読取りを行う。一枚の原稿をトレイ121から送り出すとき、第1キャリッジを基準白板rwpの位置に駆動しそしてホームポジションHPに戻し、第1キャリッジが基準白板rwp直下にあるとき、基準白板rwpの読取り画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して、メモリのシェーディング補正データを今回得たものに更新する。原稿トレイ121上の原稿の各一枚についてこの読取りを行う。
図4に、複合機能複写機MF1のカラープリンタ100の機構を示す。この実施例のカラープリンタ200は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ200は、マゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットa〜dが、第1転写ベルト208の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式(タンデム方式)のフルカラー画像形成装置である。
回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体201の外周部には、除電装置,クリーニング装置,帯電装置202および現像装置204が配備されている。帯電装置202と現像装置204の間には、露光装置203から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体201は4個(a,b,c,d)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置204が扱う色材(トナー)の色が異なる。各感光体201(4個)の一部が、第1転写ベルト208に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
第1転写ベルト208は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写ローラが感光体201の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置が配備されている。第1転写ベルト208より転写紙(用紙)又は第2転写ベルトにトナー像を転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。露光装置203は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。
図4上で、第1転写ベルト208の右方には、第2転写ベルト215が配備されている。第1転写ベルト208と第2転写ベルト215は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト215は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置,チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。転写紙(用紙)は、図の下方の給紙カセット209,210に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ233に搬送される。第2転写ベルト215の上方に、定着器214、排紙ガイド224、排紙ローラ225、排紙スタック226が配備されている。第1転写ベルト208の上方で、排紙スタック226の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部227が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジの形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置204に適宜補給される。
ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体201による、作像が行われる。すなわち、露光装置203の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置202で一様に帯電された感光体201のうち、作像ユニットaの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体201上の潜像は現像装置204で現像され、トナーによる顕像が感光体201の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段により、感光体201と同期して移動する第1転写ベルト208の表面に転写される。感光体201の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。
第1転写ベルト208は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットbの感光体201に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト208に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。このとき同期して第2転写ベルト215は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト215の表面に第1転写ベルト208表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体201上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト208,215が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。第1転写ベルト208が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体201により作像され、給紙が開始される。給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ233に搬送される。レジストローラ233を経て、第1転写ベルト208と第2転写ベルト215の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト208表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト215表面のトナー像が、チャージャにより用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器214に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド224を経て排紙ローラ225により本体フレーム上部の排紙スタック226に排出される。
図4のように、排紙部224〜226を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト208から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック226に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト215にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト208から用紙に直接転写する。第1転写ベルト208から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト215から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、書画蓄積制御403(図5)によるメモリ406に対する画像データの読書き制御によって行っている。第2転写ベルト215から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置が、第2転写ベルト215に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
図4では第2転写ベルト215のクリーニング装置のブラシローラが第2転写ベルト215の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第2転写ベルト215の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト215がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部に集められる。以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。
片面印刷の場合には、「第2転写ベルト215による片面転写モード」と「第1転写ベルト208による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト215を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第2転写ベルト215に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。
後者の第1転写ベルト208を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第2転写ベルト215には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。
図5に、図1の複合機能複写機MF1の画像処理システムの構成を示す。複合機能複写機MF1は、原稿画像読取りおよびカラー印刷を行うエンジン300,コントローラボード400および操作ボード10を含む。エンジン300は、画像読取りおよび印刷のプロセスを制御するCPU301,上述のカラースキャナ100,上述のプリンタ200、および、ASIC(Application Specific IC)で構成した画像入出力処理302を備えている。
スキャナ100の読取りユニット110にはCPU,ROMおよびRAMがあり、該CPUが該ROMに格納されたプログラムを該RAMに書き込んで実行する事で、スキャナ100の全体の制御を行っている。また、プロセス制御用のCPU301と通信線を介して接続されおり、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。読取りユニット110内のCPUは、フィラーセンサ(原稿検知センサ),基点センサ,圧板スイッチ,冷却ファン等の検知及びON/OFFの制御をする。読取りユニット110内において、スキャナモータドライバが、CPU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を駆動する。
原稿画像は、ランプレギュレータによって通電されるハロゲンランプ102(図2)の光量出力により照明されて、原稿の反射光すなわち光信号は、複数ミラー103〜105及びレンズ106を通りR,GおよびB読取り用の3個のラインセンサを含むCCD107に結像される。3ラインCCD107は、各RGBの各画素のアナログの画像信号をデジタル処理回路(AFE)111に出力する。AFE111は、画像信号を増幅し画像データにデジタル変換しそしてシェーディング補正する画像信号処理手段である。
コントローラボード400は、CPU402と、ASICで構成された書画蓄積制御403と、ハードディスク装置(以下ではHDDと表記)401と、ローカルメモリ(MEM−C)406と、システムメモリ(MEM−P)409と、ノースブリッジ(以下、NBと記す)408と、サウスブリッジ(以下、SBと記す)415と、NIC410(Network Interface Card)と、USBデバイス411と、IEEE1394デバイス412と、セントロニクスデバイス413他を含む。操作ボード10は、コントローラボード400の書画蓄積制御403に接続されている。ファクシミリコントロールユニット(FCU)417も、書画蓄積制御403にPCIバスで接続されている。
CPU402は、NIC410を介してLANに接続されたパソコンPCあるいはインターネットを介する他のパソコンPCと書画情報の送受信を行うことができる。また、USB411,IEEE1394 412,セントロニクス413を用いてパソコン,プリンタ,デジタルカメラ等と通信することができる。
SB415と、NIC410と、USBデバイス411と、IEEE1394デバイス412と、セントロニクスデバイス413と、MLB414は、NB408にPCIバスで接続されている。このように、MLB414は、エンジン300にPCIバスを介して接続する基板である。そして、MLB414は、外部から入力された書画データをイメージデータ(画像データ)に変換し、変換された画像データをエンジン300に出力する。
コントローラボード400の書画蓄積制御403にローカルメモリ406、HDD401などが接続されると共に、CPU402と書画蓄積制御403とがCPUチップセットのNB408を介して接続されている。書画蓄積制御403とNB408とは、AGP(Accelerated Graphics Port)を介して接続されている。
CPU402は、複合機能複写機MF1の全体制御を行うものである。NB408は、CPU402、システムメモリ409、SB415および書画蓄積制御403を接続するためのブリッジである。システムメモリ409は、複合機能複写機MF1の描画用メモリなどとして用いるメモリである。SB415は、NB408とPCIバス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジであり、SB415には外付けROMおよびSDメモリカード(以下ではSDカード)の読み書きをするカードIF418が接続されている。このカードIF418には、SDカード読み書き装置(カードリーダ)が接続されており、カードリーダに装着されるSDカードのデータを読み取ることができ、またSDカードにデータを書込むことができる。
ローカルメモリ406はコピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるメモリである。HDD401は、画像データの蓄積,文書データの蓄積,プログラムの蓄積,フォントデータの蓄積,フォームの蓄積,LUT(Look Up Table)の蓄積などを行うためのメモリである。また、操作ボード10は、ユーザからの入力操作を受け付けると共に、ユーザに向けた表示を行う操作部である。
図5には、スキャナ100およびプリンタ200と画像入出力処理302との間でやり取りする画像データの流れを示す。画像入出力処理302には、カラー原稿スキャナ100が原稿画像を読み取って発生するR,G,B画像データのそれぞれに対して読取りγ補正,MTF補正等を行うスキャナ画像処理303があり、また、R,G,B画像データをプリンタ200の、C,M,Y,K各色書込みの画像表現特性に合ったc,m,y,k記録色データ(印刷データ)に変換するプリンタ画像処理304があり、更に、書画蓄積制御403に原稿読取り画像データRGBを出力し、書画蓄積制御403が出力する画像データRGBをプリンタ画像処理304に与える画像処理I/F(Interface circuit)305がある。
白黒コピーのときには、スキャナ画像処理303からG画象データが画像処理I/F305に出力され、画像処理I/F305がG画像データをプリンタ画像処理304に出力し、プリンタ画像処理304がG画像データをk記録色データに変換し、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、プリンタ200のC書込みユニット212に出力する。書込みユニット212は、画像処理304が出力するk記録色データによって、光学走査ユニット203(図4)のレーザ発光ダイオードに通電する電流を変調又はオン,オフする。
カラーコピーのときは、スキャナ画像処理303が出力するRGB画像データが、画像処理I/F305および画像蓄積制御403を介して、ローカルメモリ406又はHDD401に一時蓄積又はHDD401に登録され、そして読み出されて、コピーまたは印刷に用いられ、あるいは外部に送出される。
プリンタ200による登録画像データ、又は、外部から受信した画像データの印刷のときには、画像蓄積制御403および画像処理I/F305を介して画像データがプリンタ画像処理304に与えられる。プリンタ画像処理304は、画像データをcmyk記録色データに変換してから、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、書込みユニット212に出力する。
複写機MF1には、図14に示す省エネ自動切換えの電源回路80が備わっており、複写機MF1の各部に給電する。この電源回路80の構成および省エネモード切換えは、下記「実施例2」の項で詳述する。
図5に示すコントローラボード400の状態変化検知回路ACDには、読取りユニット110の圧板スイッチ112およびADF120のフィラーセンサ130の各検出信号線,操作ボード10の電源キースイッチ21のキー操作検出信号線、ならびに、ファクシミリコントローラ417の受信検出信号線は、に接続されている。状態変化検知回路ACDには、主電源スイッチ(図14の79)がオンの間、電源回路80が休止モードであっても継続して出力される動作電圧+5VEが印加される。この+5VEが加わっている限り、検知回路ACDに接続された上記信号線の何れかに信号変化があると、これを表す変化検出信号をCPU402に与える。CPU402はこの信号に応答して電源回路(図14の80)をスタンバイモードに切換える。
状態変化検知回路ACDには、休止モードでの動作電圧+5VEが加わったとき(主電源スイッチ79がオフからオンに切換わったとき)にリセットパルスを発生する電源オンリセット回路および該リセットパルスでリセットされてその出力である電源投入モード信号PODを低レベルL(“0”)とするラッチ(フリップフロップ;そのQ出力が電源投入モード信号POD)がある。CPU402が、休止モードからスタンバイモードに電源回路80を切換えるときに、このラッチをセットしてその出力である電源投入モード信号PODを高レベルH(“1”)に切換える(図15の6a)。電源投入モード信号PODの“0”は、主電源スイッチ79のオフからオンへの切換りにより電源回路80がスタンバイモードになっていることを意味し、電源投入モード信号PODの“1”は、休止モードからスタンバイモードに切り換わっていることを意味する。この電源投入モード信号PODは、原稿スキャナ100に動作電圧が加わったとき原稿スキャナ100によって、動作電圧の印加が主電源スイッチ79のオンによるものか、あるいはCPU402による、休止モードからスタンバイモードへの切換えによるものかを判定するために参照される(図17の22)。
図6に、カラー原稿スキャナ100のセンサーボードユニットSBUおよびAFE111の画像信号処理機能の概要を示す。CCD107は、R,G,B画像信号のそれぞれを偶数番画素列と奇数番画素列に分けて並行出力する。各色画像信号の偶数番画素列と奇数番画素列は、個別にバッファアンプで増幅して、AFE111の画像出力補正113〜118のそれぞれに出力される。図6には、Rの画像信号の偶数番画素列をデジタルデータに変換する画像出力補正113の機能構成のみを示すが、他の画像出力補正114〜118の機能構成も画像出力補正113のものと同様である。以下では、画像出力補正113の機能を説明する。
CCD107が出力する、R偶数番画素列のアナログ画像信号は、SBU上のReバッファアンプでドライブされてサンプリング回路31にてサンプルホールドされ、リセットノイズ等の高周波成分が除去される。可変ゲインアンプ32は、そのコントロール端子に印加される制御電圧Vgにてゲインを制御出来るアンプであり、オフセット設定回路33はそのコントロール端子に印加される制御電圧Vofにて、プラス,マイナスのオフセットレベルを設ける機能を有する。Vg,Vofは、CPU42がD/A変換回路37を操作して決定する電圧である。例えばD/A変換回路37が8ビットであればCPU42は0〜255のいずれかの値をD/A変換回路37に対して設定し、D/A変換回路37は対応した電圧を出力する。
A/D変換回路34は、アナログ画像信号を上限基準値Vrefd/Vrefw、下限基準値Vrefbに基づいて所定の分解能(例えば8bit)でデジタル画像信号すなわち画像データに変換する。この画像データは、オフセットレベル検出回路39およびオフセットレベル減算回路35に入力される。ここで上限基準値Vrefw/Vrefdおよび下限基準値Vrefbは、CPU42がD/A変換回路37を操作して決定する。D/A変換回路37の上限基準値出力VrefwとVrefdは、セレクタ38に入力されており、セレクタ38は基準白板rwpを読取る際にはVrefwを、原稿を読取る際にはVrefdを、上限基準値としてA/D変換回路34に与える。
CCD107には、オプティカルブラック(OPB)画素といわれる物理的に遮光したセンサ部があり、続いて有効画素といわれる入射光量に比例した電圧を出力するセンサ部がある。このOPB画素と有効画素のデータは1主走査期間毎に繰り返して出力される。
オフセットレベル検出回路39は、xopb信号がアサートされている期間に、CCD107のOPB画素に対応したA/D変換回路34の出力を取り込んで保存する機能を有する。オフセットレベルは複数のOPB画素を取り込んだ平均値であり、CCD107の出力系統毎に保存される。オフセットレベル減算回路35は、入力されたA/D変換回路34の出力値からオフセットレベル検出回路39に保存されたオフセットレベルを減算する回路である。白ピーク検出回路41は、原稿読取り時の有効画素区間を表すxlgate信号および基準白板読取り時の読込期間を表わすSMPL信号がアサートされている期間内で入力された画像データのピーク値を保存する回路である。CPU42は、オフセットレベル検出回路39および白ピーク検出回路41にアクセスすることにより、最新のオフセットレベル値およびピーク値を得ることが出来る。
シェーディング補正データ保存40は、基準白板rwpを読み取った値を各画素毎に平均化等の処理を行いながら順次保存する回路であり、シェーディング補正回路36は、画像を読み取った画像データを、シェーディング補正データ保存40に保存されている補正データを用いてシェーディング補正した画像データに変換する回路である。CPU42は、このシェーディング補正データ保存40にある、画像データのライン間平均化のために画像データを一時蓄積するラインメモリに、基準白板読取りの画像データを格納してから、特定画素(基準白板rwpの主走査方向xのある位置)の画像データを読み取ることが出来る。
A/D変換回路34の出力は、A/D変換する際に所定の遅れを生ずる。xopbは、OPB画素の読取りアナログ信号に対応するA/D変換出力のタイミングで所定期間アサートされるようにタイミング設計されている、オフセットレベルデータ範囲指示信号である。通常、OPB画素の読取りアナログ信号の後半部分を使用した方がノイズが少ないことが経験上わかっており、本実施例でもその様に設定している。xlgateは、有効画素部の原稿を読取る領域でアサートされる信号であり、白ピーク検出時の読込範囲指定に使用する。
A/D変換回路34の出力は、A/D変換する際に所定の遅れを生ずる。xopbは、OPB画素の読取りアナログ信号に対応するA/D変換出力のタイミングで所定期間アサートされるようにタイミング設計されている、オフセットレベルデータ範囲指示信号である。通常、OPB画素の読取りアナログ信号の後半部分を使用した方がノイズが少ないことが経験上わかっており、本実施例でもその様に設定している。xlgateは、有効画素部の原稿を読取る領域でアサートされる信号であり、白ピーク検出時の読込範囲指定に使用する。
WTGTはCCD107が基準白板rwpを読取るタイミングにアサートされる信号であり、セレクタ切り替え信号として使用する。セレクタ38は、WTGTがアサートされている場合はVrefwを、ネゲートされている場合はVrefdを選択して、A/D変換回路34に印加する。SMPLはCCD107が基準白板rwpを読取るタイミング(WTGT)中の一部の期間アサートされ、シェーディングデータFIFOに基準白板データを取り込むタイミングを指示するものである。
−ゲイン等の調整AGC−
「ゲイン等の調整AGC」では、CPU42はまず、第1キャリッジが基準白板rwpの位置に移動すると、A/D変換回路34に上側基準電圧Vrefwを与えて、基準白板読取りのピークデータDwpを読取る。次に、ピークデータDwpが所定範囲Dp±Bに入っているかチェックする。Dpは調整目標値であり、A/D変換回路34に入力されるアナログ画像信号のピーク値が上側基準電圧Vrefwを超えない値(マージンを考えると例えば、上側基準電圧Vrefwの約8割)である。これはA/D変換回路の性能を充分引き出して、精度の高いデジタル信号を取り出すためである。また、Bは調整公差である。
「ゲイン等の調整AGC」では、CPU42はまず、第1キャリッジが基準白板rwpの位置に移動すると、A/D変換回路34に上側基準電圧Vrefwを与えて、基準白板読取りのピークデータDwpを読取る。次に、ピークデータDwpが所定範囲Dp±Bに入っているかチェックする。Dpは調整目標値であり、A/D変換回路34に入力されるアナログ画像信号のピーク値が上側基準電圧Vrefwを超えない値(マージンを考えると例えば、上側基準電圧Vrefwの約8割)である。これはA/D変換回路の性能を充分引き出して、精度の高いデジタル信号を取り出すためである。また、Bは調整公差である。
ピークデータDwpが所定範囲Dp±Bに入っている場合には、このとき設定中の、制御電圧Vg,下基準電圧Vrefb,ならびに上基準電圧Vrefw,Vrefdを不揮発メモリ43に保存する。ピークデータDwpが所定範囲Dp±Bに入っていない場合は、入るように、ゲインを決定する制御電圧Vg(D/A出力)を出力するためのD/A変換回路37の設定値Svg(D/A入力)を計算する。計算結果のSvgがD/A変換回路37の設定可能範囲(SvgL〜SvgH)内か判断する。D/A変換回路37が例えば、8bitのD/A変換回路であれば設定可能範囲は、0〜255といった具合である。設定可能範囲内の値であれば、実際に設定して再度ピークデータDwpを読み取る。SvgがD/A変換回路37に設定可能範囲外の場合は、設定可能範囲内で計算値に近い値SvgLまたはSvgHを設定して再度ピークデータDwpを読取り、同様にチェックする。
ピークデータDwpが所定範囲Dp±Bに入っていない場合、CPU42は基準白板rwpを読取る際のA/D変換回路34の上側基準電圧Vrefwを計算する。D/A変換回路37の設定値(入力データ)と基準電圧Vrefw(出力電圧)の関係が、Vrefw=f(Srefw)で示され、f(Srefw)の逆関数がSrefw=g(Vrefw)である場合、変更するVrefw用のD/A変換回路37の入力データSrefwは、
Srefw=g(Dwp/Dp/(f(Stp)−f(Stb))−f(Stb))
で示される。ここで、
Dp:Vrefw宛てのD/A変換回路37に与える設定値Srefwを変更後に期待するピークデータ,
Stp:ピーク値Dwpを得たときのD/A変換回路37に与えた設定値Srefw,
Stb:Vrefb宛てのD/A変換回路37の設定値Srefb、
である。
Srefw=g(Dwp/Dp/(f(Stp)−f(Stb))−f(Stb))
で示される。ここで、
Dp:Vrefw宛てのD/A変換回路37に与える設定値Srefwを変更後に期待するピークデータ,
Stp:ピーク値Dwpを得たときのD/A変換回路37に与えた設定値Srefw,
Stb:Vrefb宛てのD/A変換回路37の設定値Srefb、
である。
計算結果のSrefwがD/A変換回路37の設定可能範囲(SrefwL〜SrefwH)内かチェックする。例えば、43が8bitのD/A変換回路であれば設定可能範囲は、0〜255といった具合である。設定可能範囲内の値であれば、実際に設定して再度ピークデータDwpを読み取る。計算結果のSrefwがD/A変換回路37の設定可能範囲外の場合はエラーであるが、設定可能範囲内で計算値に近い値を設定して終了する。但し、このエラーになるのはパターン断線等のハード的な問題が発生している場合だけである。
基準白板読取り用基準電圧Vrefwを変更したので、原稿読取り用基準電圧Vrefdも変更しないとシェーディング補正後の画像データの大きさが変わってしまうので、変更する。変更前,後の基準白板読取り用基準電圧Vrefwを各々Vrefwb,Vrefwa、変更前,後の原稿読取り用基準電圧Vrefdを各々Vrefdb,Vrefda、下側基準電圧をVrefbとした時に、
(Vrefwb−Vrefb)/(Vrefwa−Vrefb)
=(Vrefdb−Vrefb)/(Vrefda−Vrefb)
になる様にVrefdを変更する。すなわち、D/A変換回路37の原稿読取り用基準電圧Vrefdを、上式を満足するVrefdaに設定する。
(Vrefwb−Vrefb)/(Vrefwa−Vrefb)
=(Vrefdb−Vrefb)/(Vrefda−Vrefb)
になる様にVrefdを変更する。すなわち、D/A変換回路37の原稿読取り用基準電圧Vrefdを、上式を満足するVrefdaに設定する。
次にCPU42は、Vrefd宛てに上記Vrefdaを出力する設定値を、またVrefw宛てに上記Vrefwaを出力する設定値を設定し、このように設定した上基準電圧Vrefw,Vrefd、このとき設定中の制御電圧Vg,下基準電圧Vrefbの設定値Srefw,Srefd,Svg,Srefbを不揮発メモリ43に保存して、ゲイン等の調整AGCを終了する。
−ゲイン調整値等の設定−
電源オフ又は省エネモード(休止モード:後述)から、原稿画像読取りの指示を待つ待機状態(スタンバイモード又は低電力モード:後述)に進むとき、CPU42は、不揮発メモリ43に保存している、画像出力補正113〜118のそれぞれ宛ての設定値データを読み出して、各画像出力補正のD/A変換回路37のラッチ(レジスタ)に格納(設定)する。すなわちCPU42は、不揮発メモリ43に記憶したVrefd用の設定値SrefdをD/A変換回路37に与えてそのD/A変換出力電圧Vrefdをセレクタ38を介してA/D変換回路34に上基準電圧として与える。また、不揮発メモリ43に記憶しているVg,Vrefbの設定値Svg,SrefbもD/A変換回路37に与える。画像信号が画像出力補正113に入力されるときには、A/D変換回路34は、原稿読取りのアナログ画像信号を、下基準電圧Vrefbおよび上基準電圧Vrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにA/D変換する。
電源オフ又は省エネモード(休止モード:後述)から、原稿画像読取りの指示を待つ待機状態(スタンバイモード又は低電力モード:後述)に進むとき、CPU42は、不揮発メモリ43に保存している、画像出力補正113〜118のそれぞれ宛ての設定値データを読み出して、各画像出力補正のD/A変換回路37のラッチ(レジスタ)に格納(設定)する。すなわちCPU42は、不揮発メモリ43に記憶したVrefd用の設定値SrefdをD/A変換回路37に与えてそのD/A変換出力電圧Vrefdをセレクタ38を介してA/D変換回路34に上基準電圧として与える。また、不揮発メモリ43に記憶しているVg,Vrefbの設定値Svg,SrefbもD/A変換回路37に与える。画像信号が画像出力補正113に入力されるときには、A/D変換回路34は、原稿読取りのアナログ画像信号を、下基準電圧Vrefbおよび上基準電圧Vrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにA/D変換する。
−シェーディング補正データの設定−
CPU42は、第1キャリッジが基準白板rwpの直下にあるときのシェーディング補正用データの設定の時には、不揮発メモリ43から読み出したゲイン調整値等をD/A変換回路37に設定した画像読取り処理によって基準白板rwpを読取り、その画像データに基づいて主走査1ライン分のシェーディング補正データを生成してシェーディング補正データ保存40に格納する。
−原稿サイズ検出−
第1キャリッジが原稿検出位置にありしかも、圧板スイッチ112のオン/オフ信号が、圧板137開から閉の変化を示すと、読取りユニット110(図5)内のCPUが照明灯102を点灯して第1キャリッジをホームポジションHPに駆動し、AFE111のCPU42が、原稿サイズ検出48に、原稿サイズ検出を指示する。原稿サイズ検出48は、各ラインの画像データの、主走査方向xの読取り始点(図3のように圧板137を開いた状態でのコンタクトガラス101の奥側の側端部)から終点までの連続白画素数をカウントして、数ラインのカウント値の平均値を、原稿サイズにエンコード(符号化)して、CPU42に出力する。なお、所定の連続白画素数が得られなかったときには原稿サイズ検出48は、原稿なしコードをCPU42に出力する。
CPU42は、第1キャリッジが基準白板rwpの直下にあるときのシェーディング補正用データの設定の時には、不揮発メモリ43から読み出したゲイン調整値等をD/A変換回路37に設定した画像読取り処理によって基準白板rwpを読取り、その画像データに基づいて主走査1ライン分のシェーディング補正データを生成してシェーディング補正データ保存40に格納する。
−原稿サイズ検出−
第1キャリッジが原稿検出位置にありしかも、圧板スイッチ112のオン/オフ信号が、圧板137開から閉の変化を示すと、読取りユニット110(図5)内のCPUが照明灯102を点灯して第1キャリッジをホームポジションHPに駆動し、AFE111のCPU42が、原稿サイズ検出48に、原稿サイズ検出を指示する。原稿サイズ検出48は、各ラインの画像データの、主走査方向xの読取り始点(図3のように圧板137を開いた状態でのコンタクトガラス101の奥側の側端部)から終点までの連続白画素数をカウントして、数ラインのカウント値の平均値を、原稿サイズにエンコード(符号化)して、CPU42に出力する。なお、所定の連続白画素数が得られなかったときには原稿サイズ検出48は、原稿なしコードをCPU42に出力する。
−画像出力補正−
原稿画像読取りのときには、不揮発メモリ43から読出されてD/A変換回路37に設定された各設定値に従う画像処理をAFE111の各画像出力補正113〜118が実行し、可変ゲインアンプ32は設定ゲインVgで画像信号を増幅し、A/D変換回路34は、画像信号を、下基準電圧Vrefbおよび上基準電圧Vrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにA/D変換する。上述の「ゲイン等の調整AGC」で設定し不揮発メモリ43に書込んだ上基準電圧値Vrefw,Vrefdを用いてアナログ画像信号を画像データにA/D変換するので、仮に光量が経時で変動しても、A/D変換回路34が出力する画像データの精度は高く、安定する。
原稿画像読取りのときには、不揮発メモリ43から読出されてD/A変換回路37に設定された各設定値に従う画像処理をAFE111の各画像出力補正113〜118が実行し、可変ゲインアンプ32は設定ゲインVgで画像信号を増幅し、A/D変換回路34は、画像信号を、下基準電圧Vrefbおよび上基準電圧Vrefdの間を所定の分割数に分割して表わす画像データにA/D変換する。上述の「ゲイン等の調整AGC」で設定し不揮発メモリ43に書込んだ上基準電圧値Vrefw,Vrefdを用いてアナログ画像信号を画像データにA/D変換するので、仮に光量が経時で変動しても、A/D変換回路34が出力する画像データの精度は高く、安定する。
シェーディング補正回路36が、画像データに、シェーディング補正データ保存40のデータに基づいてシェーディング補正を加える。これにより、主走査方向xの各点(画像)の画像データが、同一の白レベルに対しては実質上同一値の画像データとなるように補正されて出力される。
画像出力補正113が上述のようにシェーディング補正したR偶数番画素列の画像データは、ライン合成45によって、同様に画像出力補正114がシェーディング補正したR偶数番画素列の画像データと1ライン列に合成されて、スキャナ画像処理303に出力される。同様な画像信号処理により、1ラインに合成されたGおよびB画像データがライン合成46および47から、スキャナ画像処理303に出力される。
白基準データ取得タイミング50は、前記ゲイン等の調整AGC,シェーディング補正データの設定等において基準白板rwp読取りの画像データの読込みタイミングを指定する読込み指示信号SMPLを発生する。
白基準データ取得タイミング50は、前記ゲイン等の調整AGC,シェーディング補正データの設定等において基準白板rwp読取りの画像データの読込みタイミングを指定する読込み指示信号SMPLを発生する。
図7に、白基準データ取得タイミング50の機能構成を示す。不揮発メモリ43にある平均化ライン数Lmn,白板始点データWatおよび白板終点データWabが、AFE111の電源オン直後の初期化時にCPU42によって、ライン数レジスタ53,始点レジスタ51および終点レジスタ52に書き込まれる。すなわちラッチされる。白板死点データWatおよび白板終点データWab(例えば図22)は、操作ボード10より入力されたものである。これらのデータWatおよびWabのオペレータ入力については、図11を参照して後述する。なお、データLmn,WatおよびWabは、キャリッジの副走査距離(位置)の単位である。
減算54が、規定幅=白板終点データWab−白板始点データWat、を算出して比較55に与え、ライン数レジスタ53が保持する平均化ライン数Lmnを比較55に与える。
1ビットの下位桁へのシフト(1/2の割算)56aによって算出した規定幅の1/2を加算57に与えて、加算57が、規定幅の1/2に始点データWatに加えた規定幅中央値を算出する。1ビットの下位桁へのシフト56bによって算出した平均化ライン数Lmnの1/2を減算58に与えて、減算58が、規定幅の中央位置に平均化ライン数Lmn領域の中央位置を合わせた場合の、Lmn領域の始点位置(有効領域始点)すなわち、基準白板rwp読取りの、有効領域の画像データ読込み始点位置となる。この始点位置の算出が完了した後に、減算54が算出した規定幅が平均化ライン数Lmnの領域幅よりも広いと、比較55が最先位置レジスタ59に、上記の、有効領域の画像データ読込み始点位置を書込む。照明灯102および第1ミラー103を搭載したキャリッジ(の読取り視野)の、ホームポジションHPでスタートした副走査移動の距離(副走査位置)が最先位置レジスタ59に格納した有効領域の画像データ読込み始点位置に達したときに、比較60が、読込み指示信号SMPLを、画像データ読込み指示レベルHに切り換える。
1ビットの下位桁へのシフト(1/2の割算)56aによって算出した規定幅の1/2を加算57に与えて、加算57が、規定幅の1/2に始点データWatに加えた規定幅中央値を算出する。1ビットの下位桁へのシフト56bによって算出した平均化ライン数Lmnの1/2を減算58に与えて、減算58が、規定幅の中央位置に平均化ライン数Lmn領域の中央位置を合わせた場合の、Lmn領域の始点位置(有効領域始点)すなわち、基準白板rwp読取りの、有効領域の画像データ読込み始点位置となる。この始点位置の算出が完了した後に、減算54が算出した規定幅が平均化ライン数Lmnの領域幅よりも広いと、比較55が最先位置レジスタ59に、上記の、有効領域の画像データ読込み始点位置を書込む。照明灯102および第1ミラー103を搭載したキャリッジ(の読取り視野)の、ホームポジションHPでスタートした副走査移動の距離(副走査位置)が最先位置レジスタ59に格納した有効領域の画像データ読込み始点位置に達したときに、比較60が、読込み指示信号SMPLを、画像データ読込み指示レベルHに切り換える。
図6に示すシェーディング補正データ保存40は、その内部のライン間平均化によって、SMPLがHに立上がってからLmn幅の副走査移動の間に、CCD107が発生する複数ラインのR画像データを読込んで1ライン上各画素の、該複数ラインの画像データの平均値を算出して、各画素の画像データの平均値に基づいて各画素の補正データを生成して1ラインバッフアメモリであるFIFOメモリに書込む。
図8に、図5に示すスキャナ画像処理303およびプリンタ画像処理304の機能の概要を示す。カラー原稿スキャナ100のAFE111が出力するRGB画像データには、スキャナγ補正306が加えられ、そして像域分離310の像域検出結果に従って、画像のエッジ領域にはエッジ強調処理を、滑らかに濃度が変わる中間調領域には平滑化処理を加えるフィルタ処理307が加えられる。
「黒(BK)」ボタン(図9)が指定状態(塗りつぶし状態)である白黒読取り又は白黒コピーの指示のときには、フィルタ処理307でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたG画像データのみが、頁メモリ308に書込まれる。「フルカラー」ボタンが指定状態であったときには、フィルタ処理307でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたRGB画像データがメモリ406(図5)に蓄積される。「自動色選択」ボタンが指定状態であったとき、ならびに、「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれも非指定状態で読取り,印刷の色を特定できないときには、フィルタ処理307が処理したRGB画像データがメモリ406に蓄積されると共に、G画像データが、頁メモリ308に書込まれる。
データセレクタ309は、読取り画像データとして、頁メモリ308のG画像データと、フィルタ処理307したRGB画像データの一方を選択出力するものである。なお、スキャナ画像処理303の頁メモリ308から画像処理I/F305に出力された画像データはその後は、白黒読取りのBk画像データとして取り扱われる。
像域分離310は、読取り歪みを矯正するスキャナγ補正306をしたG画像データに対して、エッジ強調処理311を実施する。エッジ強調処理311は、G画像データ列の各画像データが宛てられる各画素を順次に注目画素として、注目画素を中心とする例えば3×3画素マトリクスの各画像データに、該画素マトリクスの各画素宛てのエッジ強調係数を乗算した積の総和に変換し、これを注目画素のエッジ検出値とする。エッジ検出値はエッジの鮮明度をあらわす。
エッジ検出値は、2値化314によって、像エッジ候補か否を表す2値データ(H:像エッジ候補/L:非エッジ)に変換されて、パターンマッチング315で、注目画素がエッジ位置(エッジ画素)かそうでないか判定される。すなわち注目画素の領域が文字,線画などの2値画像か、写真等の中間調画像か判定される。パターンマッチング315は、2値化314が出力するエッジ画素か否を表す2値データの、注目画素を中心とする領域(3×3画素マトリクス)の分布が、所定のエッジパターンに合致すると、そのときの注目画素を像エッジ領域(文字領域)の画素と判定する。
パターンマッチング315の判定結果(像エッジ(文字)/非エッジ(写真)すなわち文字/写真)がフィルタ処理307に与えられ、フィルタ処理307が、スキャナγ補正した画像データに、判定結果が「像エッジ」の領域にはエッジ強調処理を、「非エッジ」の領域には滑らかに濃度が変わる平滑化処理を加える。
ACS(Auto Color Select)317が、原稿読取りの画像データが白黒画像を表すかカラー画像を表すかを検出する。ACS317の白黒/カラー検出信号と、像域分離310の判定結果(エッジ(文字)/非エッジ(写真))を表わす像エッジ/非エッジ検出信号が頁判定318に与えられる。頁判定318は、1頁の原稿読取りの間、白黒/カラー検出信号のカラーと検出した画素数(画像データ数)および像エッジ/非エッジ検出信号の像エッジと検出した画素数を積算し、1頁の原稿読取りを終えたとき、各積算値が各設定値以上か判定して、カラーと検出した画素数が設定値以上であると原稿の画像は「カラー」と、設定値未満であると「白黒」と判定し、像エッジと検出した画素数が設定値以上であると文字又は線画などの2値画像(これを単純には「文字」という)と判定し、設定値未満であると非エッジ画像(これを単純には「写真」という)と判定する。頁判定318の判定結果(白黒/カラー&文字/写真)を、1頁の原稿読取りを終えたときに、CPU301が参照する。
プリンタ画像処理304の色補正331は、RGB画像データをymc(記録色)画像データに変換して主走査変倍332に出力する。主走査変倍332で必要に応じて変倍をしてから、プリンタ200の作像特性に適合させるプリンタγ補正333をして、そして階調処理334で画素単位の記録/非記録のマトリクス分布によって濃度階調を表す画像データに変換してから、プリンタ200に出力する。与えられる画象データがG(Bk)のみ(白黒)の場合には、画像データは色補正331ではなく主走査変倍332に与えられる。すなわち色補正処理は適用しない。
図9に示す様に、操作ボード10には、液晶タッチパネル11のほかに、テンキー15,クリア/ストップキー16,スタートキー17,初期設定キー18,モード切換えキー19,テスト印刷キー20,電源キー21がある。また、図示は省略したが、液晶タッチパネル11の左側には、URL,メール文,ファイル名,フォルダ名等の入力,設定用ならびに短縮登録用の、平仮名を付記したアルファベットキーボードがある。
電源キー21は、省エネモード(休止モード又は低電力モード)から画像印刷が可能なスタンバイモードに、またその逆への切換えを指示するための操作キーである。省エネモードが設定されている時に電源キー21が一回押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換る。スタンバイモードであるときに電源キー21が一回押されると、スタンバイモードから休止モードに切換る。テスト印刷キー20は、設定されている印刷部数に関わらず1部だけを印刷し、印刷結果を確認するためのキーである。
初期設定キー18を押す事で、機械の初期状態を任意にカスタマイズする事が可能である。省エネモードへの移行時間(Td1,Td2)を設定したり、画像出力補正の更新間隔(Td3)を設定したり、機械が収納している用紙サイズを設定したり、コピー機能のリセットキーを押したときに設定される状態を任意に設定可能である。初期設定キ−18が操作されると、各種初期値を設定するための「初期値設定」機能ならびに「ID設定」機能,「著作権登録/設定」機能および「使用実績の出力」機能等を指定するための選択ボタンが表示される。
「初期値設定」機能の中に、スタンバイモードから低電力モードへの移行時間Td1,低電力モードから休止モードへの移行時間Td2、および、アナログ画像信号をデジタル画像データに変換する変換特性の更新時間Td3の設定(変更)がある。
液晶タッチパネル11には、各種機能キーならびにエンジン300およびコントローラボード400の動作状態を示すメッセージなどが表示される。液晶タッチパネル11には、「コピー」機能,「スキャナ」機能,「プリント」機能,「ファクシミリ」機能,「蓄積」機能,「編集」機能,「登録」機能およびその他の機能の選択用および実行中を表わす機能選択キー14が表示される。機能選択キー14で指定された機能に定まった入出力画面が表示され、例えば「複写」機能が指定されているときには、図9に示すように、機能キーならびに部数及び画像形成装置の状態を示すメッセージ12,13が表示される。オペレータが液晶タッチパネル11に表示されたキーにタッチすると、操作ボード10はオペレータ入力として読み込み、選択された機能を示すキーを、指定中を表す灰色に反転表示する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合(例えばページ印字の種類等)はキーにタッチする事で詳細機能の設定画面がポップアップ表示される。このように、液晶タッチパネル11は、ドット表示器を使用している為、その時の最適な表示をグラフィカルに行う事が可能である。
機能キー12の中には、印刷色指定キー「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(M)」および「黄(Y)」指定キーがある。
図10には、操作ボード10の回路ブロックを示す。操作ボード10の電気制御系の主体は、コントローラボード400のCPU402とコミュニケーションし、操作ボード10の入力を読取り、操作ボード10上の表示を制御するCPU 1,このCPU 1の制御プログラムが格納されているROM 2,制御時にデータの一時格納等を行うためのRAM 3,液晶タッチパネル11の描画データを格納するVRAM 7,このVRAM 7に接続され液晶タッチパネル11の描画タイミング制御およびタッチ入力検知等を行う液晶表示コントローラ(LCDC)6,時刻データを発生する時計IC 5等がある。LCDC 6には、CFLの光源をバックライト9として有する液晶タッチパネル11が接続される。CPU 1には更に、CFLバックライト9を駆動するインバータ8,操作キー群15〜21のキーマトリクス,表示LEDのLEDマトリクスおよびそれらのLEDを駆動するLEDドライバ等が接続されている。また、CPU 1が接続されたデータバスには、画像処理モード記憶用の不揮発RAM(NVRAM)4が接続されている。
操作ボード10のCPU 1は、操作ボード10に対するユーザの操作に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データの生成,スタートキーの押下の読込みと、スタート指示のコントローラボード400への転送,用紙サイズの切換え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび表示出力の制御を行う。
図7の始点レジスタ51および終点レジスタ52に設定するための白板始端データWatおよび白板終端データWabは、操作ボード10から入力できるものであり、入力値が図10に示すNVRAM4に格納(登録)されているものである。「入力読取」でCPU 1が、操作キー群15〜21の中の初期設定キー18のオペレータ操作を読取ると、設定メニュー画面を液晶タッチパネル11に表示する。オペレータが設定メニュー画面上のスキャナ特性の項目を指定し、そしてスキャナ特性の項目群の中の基準白板の読取り規定位置の項目を指定すると、CPU 1は、液晶タッチパネル11の表示面の一部に、図11に示す規定位置の始点および終点の設定画面12waを表示する。
オペレータはここで、図11に示す設定画面12wa上のアップ/ダウンボタンを操作して、基準白板の読取り規定位置の始点および終点の副走査位置WatおよびWsbを調整することができる。「設定」ボタンをオペレータが操作すると、CPU 1がそのとき表示している基準白板の読取り規定位置の始点の副走査位置Watおよび終点の副走査位置WsbをNVRAM4に更新書込み(上書き)し、かつ、副走査位置Wat,WabおよびNVRAM4に格納した固定値であるライン数Lmn(副走査幅)を、原稿スキャナ100のAFE111のCPU42(図6)に転送する。CPU42は不揮発メモリ43にLmn,WatおよびWabに更新書込み(上書き)し、かつ、白基準データ取得タイミング50(図7)のライン数レジスタ53,始点レジスタ51および終点レジスタ52に更新書込み(上書き)する。なお、CPU42は、AFE111に動作電圧が与えられるとこれに応じて電源オン初期化を行うが、このときにも、CPU42は不揮発メモリ43からLmn,WatおよびWabを読み出してライン数レジスタ53,始点レジスタ51および終点レジスタ52に書込む。この電源オン初期化のときには、CPU42は、各画像出力補正113〜118に、ゲインアンプ32のゲインおよびその他のデジタル変換の特性を規定するパラメータを不揮発メモリ43から読出して設定する。
ユーザが原稿をコンタクトガラス101に載せてADF120を閉じるときに、圧板スイッチ112が開から閉に切換り、このとき第1キャリッジが原稿サイズ検出位置にあって、読取りユニット110が照明灯102を点灯して、ホームポジションHPへの第1キャリッジのリターン駆動を開始する。AFE111の原稿サイズ検出48が、画像出力補正115が出力するG画像データに基づいてコンタクトガラス101上の原稿サイズを検出する。基点センサ109が第1キャリッジを検出すると読取りユニット110は副走査位置データを基点センサ109の副走査位置(固定値データ)を表わすものに更新する。第1キャリッジを副走査駆動している間、読取りユニット110は、第1キャリッジを駆動するパルスモータの駆動パルスに同期して、第1キャリッジのフラットベッド読取りの副走査駆動(図2で左から右)の間は副走査位置データをインクレメント(駆動パルスをアップカウント)し、リターン方向(図2で右から左)の駆動の間はデクレメント(駆動パルスをダウンカウント)する。この副走査位置を監視して読取りユニット110は、第1キャリッジをホームポジションに位置決めし、照明灯102を消灯する。
ユーザがスタートキー17を操作すると、読取りユニット110が照明灯102を点灯して、第1キャリッジの、フラットベッド読取りの副走査駆動を開始する。副走査位置が、(Wat+Wab)/2+Lmn/2になると白基準データ取得タイミング50の比較60の出力である読込み指示信号SMPLが、読込指示レベルHとなり、これに応答してシェーディング補正データ保存40(図6)が基準白板rwpの読取り画像データの読込みを開始して、Lmnライン(Lmnの副走査の間の、画像データのライン数)の平均値を算出して、一ライン上の各画素宛ての画像データの平均値を、基準白レベルの画像データ(例えば255又はその80%程度)とするに必要な乗算係数値を算出し、補正データ保存40の内部のFIFOメモリに格納する。
副走査位置が原稿始端から終端までの原稿領域にある間は、補正データ保存40がFIFOメモリから1ライン上各画素宛ての乗算係数値を順次に読み出してシェーディング補正36に与える。シェーディング補正36は、原稿読取りの各ラインの各画素の画像データと、同一画素宛ての乗算係数値とを同時に、シェーディング補正36の内部にあるROMの読出しアドレスに与える。ROMには、アドレスとして与えられた画像データと乗算係数値との積を表すシェーディング補正後の画像データが格納されているので、アドレスとして与えられた画像データのシェーディング補正した画像データが、ROMから出力されて、次段のライン合成45に出力される。
次にシートスルー読取りの場合の、シェーディング補正を説明する。ユーザが原稿トレイ121に原稿を装填してスタートキー17を操作すると、読取りユニット110が原稿トレイ121からの原稿の送給を開始し、しかも、照明灯102を点灯して、第1キャリッジの、フラットベッド読取りの副走査駆動を開始する。副走査位置が、(Wat+Wab)/2+Lmn/2になると白基準データ取得タイミング50の比較60の出力である読込み指示信号SMPLが、読込指示レベルHとなり、これに応答してシェーディング補正データ保存40(図6)が基準白板rwpの読取り画像データの読込みを開始して、Lmnライン(Lmnの副走査の間の、画像データのライン数)の平均値を算出して、一ライン上の各画素宛ての画像データの平均値を、基準白レベルの画像データとするに必要な乗算係数値を算出し、補正データ保存40の内部のFIFOメモリに格納する。これが終了すると読取りユニット110は、ホームポジションHPへの第1キャリッジのリターン駆動を開始して、第1キャリッジをホームポジションHPに位置決めする。これは原稿トレイ21から繰り出した原稿の先端が窓ガラス132に到達するまでに終わる。
原稿の先端がホームポジションHPにある第1キャリッジの撮像視野に入りそして原稿の尾端が該撮像視野から抜ける間の原稿読取りの間、補正データ保存40がFIFOメモリから1ライン上各画素宛ての乗算係数値を順次に読み出してシェーディング補正36に与える。シェーディング補正36は、シェーディング補正した画像データをライン合成45に出力する。
原稿の尾端が第1キャリッジの撮像視野を抜けたときに原稿トレイ121に原稿があると読取りユニット110は、原稿の送り出しを開始し、上述の基準白板rwpの読取りを開始する。その後の読取り制御は上述の第1枚目の原稿読取りと同様である。
原稿の尾端が第1キャリッジの撮像視野を抜けたときに原稿トレイ121に原稿があると読取りユニット110は、原稿の送り出しを開始し、上述の基準白板rwpの読取りを開始する。その後の読取り制御は上述の第1枚目の原稿読取りと同様である。
第2実施例のハードウエア、ならびに、ソフトウエア(プログラム)によるデータ処理機能および動作制御の大要は、上述の第1実施例と同様である。以下には、第2実施例の、第1実施例と異なる事項を説明する。
図12に、第2実施例のAFE111を示す。このAFE111の白基準データ取得タイミング50は、基準白板読取りの画像データ(本実施例ではG画像データ)に基づいて自動的に、基準白板rwpの適正な基準白読取りの領域(適正領域)を検出して該適正領域の中央に、複数Lmnラインの画像データ読込領域を定める。これを実現するために、白基準データ取得タイミング50には、画像出力補正115が発生するG画像データが与えられる。
図13に、図12に示す第2実施例の白基準データ取得タイミング50の機能構成を示す。不揮発メモリ43にある平均化ライン数Lmn,白板始点データWatおよび白板終点データWab、ならびに、基準白板読取り画像データが基準白か判定するための下限閾値Pmt1,上限閾値Pmt1および有効領域判定のための基準白ラインの連続回数閾値Lntが、AFE111の電源オン直後の初期化時にCPU42によって、ライン数レジスタ53,始点レジスタ51および終点レジスタ52、ならびに、下限閾値レジスタ66,上限閾値レジスタ67および連続回数の閾値レジスタ73に書き込まれる。すなわちラッチされる。また、不揮発メモリ43に格納している、前回検出した最先位置データをセレクタ83を介して最先位置にラッチする。白板死点データWatおよび白板終点データWab(例えば図22)は、操作ボード10より入力されたものである。これらのデータWatおよびWabのオペレータ入力については、図11を参照してすでに説明したものである。他のデータは固定値である。
第2実施例では、副走査位置が白板始端Watと白板終端Wabとの間にあるとき、規定領域検出PADのアンドゲート63の出力が、副走査が規定領域内であることを表わす高レベルHとなり、このHのとき、有効ライン検出ELDのアンドゲート64が、基準白板読取りの画像データを、1ライン画素平均化65に与える。1ライン画素平均化65は、与えられる1ライン分の画像データの平均値を算出して、比較68,69に与える。比較68,69が、平均値が下限閾値Pmt1以上かつ上限閾値Pmt2以下であるか判定し、平均値が下限閾値Pmt1以上かつ上限閾値Pmt2以下である(基準白である)と、アンドゲート70が有効ラインであることを表わすHを、有効領域検出EADのアンドゲート71に出力する。
アンドゲート71は、このHがあるとき副走査同期パルス(副走査駆動パルスに同期したパルス)をカウンタ72に出力する。有効ラインか否を表わすアンドゲート70の出力が、アンドゲート74を通してカウンタ72のクリア入力端CLRに印加され、カウンタ72は、アンドゲート70の出力が有効ラインであるHのときには副走査同期パルスをカウントアップし、アンドゲート70の出力が有効ラインではないことを表わすLのときにカウントデータをクリア(0値データに初期化)する。したがってカウンタ72のカウントデータは、有効ラインの連続数を表す。
この有効ラインの連続数が閾値Lntに達すると、アンドゲート76の出力が有効領域であることを示すHとなる。このHは、有効ライン検出ELDが、有効でないラインを検出するまで継続する。すなわち読取りが有効領域にある間継続する。アンドゲート76の出力がHに立上がったときに(有効領域の始点で)、有効領域前後端検出PEDのフリップフロップ77がセットされて、Qバー(オーバライン)出力が低レベルLから高レベルHに反転し、これによりアンドゲート78の出力がHになって、この立上り点で有効始点ラッチ79が、そのときの副走査位置(データ)をラッチ(保持)する。アンドゲート76の出力がLに立下がったときに(有効領域の終点で)、有効領域前後端検出PEDのアンドゲート80の出力がHに反転する。アンドゲート80の出力がHに立上がったときに、有効終点ラッチ81が、そのときの副走査位置をラッチする。このようにして、自動検出された有効領域の始点データがラッチ79に、終点データがラッチ81に保持される。
これらのラッチ79,81のデータが与えられる減算54以下比較60までの要素と機能は、前述の第1実施例のもの(図7)と同様である。よって、自動検出された有効領域の副走査方向の幅が平均化ライン数Lmnの領域の幅以上であると、有効領域の中央に平均化ライン数Lmnの領域の中央を合わせたときの、該平均化ライン数Lmnの領域の始点の副走査位置(最先位置データ)が最先位置ラッチ59aに格納(保持)される。
この第2実施例では、上述のように新たな最先位置データがラッチ59aに更新設定されたとき、比較55の出力がH(最先位置データの更新ラッチを指示)となっている。このHに応答して、CPU42は、ラッチ59aに更新設定された最先位置データを不揮発メモリ43に更新書込みする。
図14に、第2実施例の複写機の各部に動作電圧を与える給電系統の概要を示す。なお、図14に示す給電系統および電源回路80は、前述の第1実施例の複写機MF1にも備わっている。給電系統の主電源スイッチである元電源スイッチ79が閉じられると、商用交流100Vが、電源回路80の整流平滑回路81およびAC回路86に加わる。整流平滑回路81の直流出力がDC/DCコンバータ82に印加される。この例ではDC/DCコンバータ82は、安定化した+24Vおよび+5Vの、2系統の直流電圧+24VE,+5VEを発生する。
電源回路80では、コンバータ出力の+24VE(+24Vの電圧)と+5VE(+5Vの電圧)にそれぞれスイッチ84,85が接続されている。定着装置のヒータ87に通電するAC回路86には、スイッチ83を通して与えられる+24Vによって閉じられる電源リレーがあり、この電源リレーが閉じることにより、AC回路86の、定着ヒータ87に通電する交流通電回路に商用交流ACが印加される。この交流通電回路は、トライアック(位相制御スイッチング素子)を用いる位相制御の交流通電回路であり、図示しない定着温度センサの温度検出信号を参照して、定着温度が目標温度になるように、トライアックの導通位相を制御する。
上述のスイッチ83,84,85のオン/オフを行うための制御信号がコントローラボード400からスイッチ83,84,85に与えられる。定着装置の目標温度を、トナー像を転写した転写紙の定着処理に定められた定着動作温度として定着ローラの温度をそれに維持する、コピースタートあるいはプリントコマンドに応答して実質上遅れ時間無く画像形成を開始することが出来る「スタンバイモード」(待機モード;通常モード)では、コントローラボード400は上記制御信号でスイッチ83,84および85を共にオンにしている。
「低電力モード」(待機モード)ではコントローラボード400は、定着装置のヒータ87に通電するAC回路86の電源リレーにオン指示電圧+24Vを与えるスイッチ83を、オフに切り替える。すなわちAC回路86への電源を遮断する。「低電力モード」では、プリント出力を伴なわない、HDD401に蓄積又は登録する画像読取,ファクシミリ送信のための画像読取,パソコンPCに送る原稿の画像読取のための、スキャナ100およびADF120の動作は可能にするために、動力系に+24Vを給電するスイッチ84および制御系および通信系に+5Vを給電するスイッチ85はオンを継続する。
「休止モード」ではコントローラボード400は、+24Vを給電するスイッチ84および+5Vを給電するスイッチ85を、ともにオフにする。すなわちスイッチ83〜85のすべてをオフにする。
しかし休止モードでは、スイッチ83〜85がオフではあるが、圧板スイッチ112,フイラーセンサ130および操作ボード10の電源キースイッチ21の各検出信号線には、コントローラボード400の状態変化検知回路ACDにおいて検出電圧+5VEが印加される。また、パソコンPCのプリントコマンドを検知する電気回路、および、ファクシミリコントロールユニットFCUのファクシミリ受信検知回路に、+5VEが継続して印加される。
次の表1に、上述の省エネ切換えの各モードと、給電スイッチ83〜85のオン/オフの関係を示し、表2には、上述の各モードで可能な情報処理項目を示す。表2上の「送,受信」はFCUの、プリントアウトを伴なわないファクシミリ送,受信であり、データ保持は、メモリ406の蓄積画像データの保持である。
図15および図16に、コントローラボード400(のCPU402)が実行する、スタンバイモード/低電力モード/休止モード間の切換え制御を示す。まず図15を参照すると、電源回路80(図14)と商用交流電源AC(コンセント)との間の元電源スイッチ79が閉じて電源回路80が動作電圧を与えると、コントローラボード400のCPU402は、電源オン応答の初期化処理(ステップ1)をして、そこでスタンバイモードを設定する(ステップ2)。すなわちスイッチ83〜85をオンする。そして省エネモードレジスタFMのデータを、スタンバイモードを表わす「0」とし、スタンバイモードから低電力モードへの切換え待ち時間Td1を時限値とするタイマTd1をスタートする。
なお、以下においては、カッコ内にはステップと言う語を省略してステップ番号数字のみを記す。
スタンバイモードが設定されたことにより、複写機MF1の各部に動作電圧が投入される。操作ボード10のCPU1は、スタンバイモードの設定(2)による動作電圧の印加に応答して電源オン初期化を実行して、NVRAM4にある標準処理モードのコピー条件を読み出して液晶タッチパネル11に表示する。原稿スキャナ100の動作は、図17および図18を参照して後述する。
図15の入力読取(3)では、操作ボード10のCPU 1が操作ボード10に対するユーザの操作を読み込んでコントローラボード400のCPU402に報知し、また、コントローラボード400のCPU402が、パソコンPCおよびFCUからのコマンドを解読する。操作ボード10のCPU 1は、画像処理モードキー14入力の読取りと液晶パネル11の表示の切換え,操作ボード10に対するユーザの操作に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データの生成,スタートキーの押下の読込みと、スタート指示のコントローラボード400への転送,用紙サイズの切換え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび表示出力の制御を行う。
スタンバイモードから低電力モードへの切換えの待ち時間Td1,低電力モードから休止モードへの切換えの待ち時間Td2、ならびに、「ゲイン等の調整AGC」の実行間隔Td3は、操作ボード10から入力できるものであり、入力値が図10に示すNVRAM4に格納(登録)されているものである。「入力読取」(3)でCPU 1が、操作キー群15〜21の中の初期設定キー18のオペレータ操作を読取ると、設定メニュー画面を液晶タッチパネル11に表示する。オペレータが設定メニュー画面上の時間設定の欄を指定すると、CPU 1は、液晶タッチパネル11の表示面の一部に、図19に示す省エネ切換え待ち時間Td1,Td2および「ゲイン等の調整AGC」の実行間隔Td3の設定画面12pを表示する。
ここで図19を参照するとオペレータはここで、設定画面12p上のアップ/ダウンボタンを操作して、スタンバイモードから低電力モードへの切換えタイミングを定めるタイマTd1に設定する時限値(Td1)Aおよび低電力モードから休止モードへの切換えタイミングを定めるタイマTd2に設定する時限値(Td2)B、ならびに、「ゲイン等の調整AGC」の実行間隔(Td3)Cを調整することができる。「設定」ボタンをオペレータが操作すると、CPU 1がそのとき表示している時限値Td1(A),Td2(B)およびTd3(C)をNVRAM4に更新書込み(上書き)し、かつ、時限値Td1(A),Td2(B)は、コントローラボード400のCPU402に転送する。CPU402はその内部のRAMの該当データを、転送を受けたデータに更新して、ステップ2,10で参照する。
なお、その後NVRAM4上のこれらの時限値Td1およびTd2は、操作ボード10のCPU 1が、電源オン応答の初期化でNVRAM4にある標準処理モードのコピー条件を読み出して液晶タッチパネル11に表示するときに、CPU402に転送する。CPU402はこれらのデータTd1およびTd2を内部RAMに保持して、その後ステップ2,7,9,11でタイマーTd1,Td2に時限値として設定する。
図15の「入力読取」(3)で、パソコンPCから印刷指示を受けると、あるいはFCU417がファクシミリ受信を報知してくると(5)、CPU402は電源回路80を、休止モードまたは低電力モードであると、スタンバイモードに切換える(6)。そして状態変化検知回路ACDのラッチをセットする(6a)。これにより、電源投入モード信号PODが“1”になる。
図15の「入力読取」(3)で、指示入力、例えば、操作ボード10に対するユーザの操作(画像処理モード指定キー14のタッチ,置数キーの押下,スタートキーの押下,用紙サイズの切換え,その他)を受けるとコントローラボード400のCPU402は、指示入力に対応した処理に進む(5−7−8)。
図15の「入力読取」(3)で、スタンバイモードを設定しているときに電源キー21がオンすると操作ボード10のCPU 1およびコントローラボード400のCPU402は、ユーザが休止モードへの切換えを指示したとみなして(7,9)、原稿サイズ読取り位置への駆動を読取りユニット110のCPUに指示して(10)、読取りユニット110のCPUが原稿サイズ読取り位置への駆動完了を報知してくるのを待って(11)、液晶タッチパネル11に表示中の画像処理モードを、NVRAM4に前回モードとして書込み、休止モードに移行する(12)。休止モードに移行するとCPU402は、状態変化検知回路ACDが変化検出信号を発生するのを待ち(13)、変化検出信号を発生が発生すると、電源回路80をスタンバイモードに設定する(6)。なお、変化検出信号を発生するのを待っている間、PCから印刷コマンドが到来すると、電源回路80をスタンバイモードに設定する(6)。
低電力モード又は休止モードを設定しているときに電源キー21がオンするとCPU402は、ユーザがスタンバイモードへの切換えを指示したとみなして、スタンバイモードを設定し、NVRAM4に書き込んでいる前回画像処理モードを読出して液晶タッチパネル11に表示する(7−9−6)。
図16を参照する。図15の「入力読取」(3)で指示入力がないと、指示入力を待っている間、タイマTd1がタイムオーバしたかをチェックする(図15の4−図16の14,15)。そして指示入力が無くタイマTd1がタイムオーバすると、コントローラボード400のCPU402は、低電力モードに移行する(16)。すなわち、スイッチ83をオフにし、スイッチ84,85はオンを継続して、モードレジスタFMに低電力モードであることを示す「1」を書き込んで、Td2時限のタイマTd2をスタートする。そしてその後、入力が無くタイマTd2がタイムオーバすると(17,18)、CPU402は、休止モードへの移行処理(図15の10〜12)を実行する。
図17および図18に、エンジン300のCPU301,読取りユニット110(のCPU)およびAFE111(のCPU42)が、共同して実行する、原稿サイズの検出,ホーミングおよび画像出力補正の制御(更新)を示す。原稿スキャナ100およびADF120に電源が投入されると、原稿スキャナ100の読取りユニット110のCPUは、動作電圧+5Vの印加に応答して電源オン初期化(21)を実行する。そして読取りユニット110は、状態変化検知回路ACDの電源投入モード信号PODを参照する(22)。
電源投入モード信号PODが、原稿スキャナ100への動作電圧の印加が、主電源スイッチ79のオフからオンへの切換りによるものであることを示す“0”であると、読取りユニット110のCPUは、「ホーミング」(23)を実行する。この「ホーミング」(23)では、照明灯102および第1ミラー103を搭載した第1キャリッジをリターン(復)方向(図2で左方向)に駆動し、基点センサ109が第1キャリッジを検知すると、読取りユニット110のCPUの内部メモリに割当てた副走査位置レジスタにA(図2)を表わす基点位置データを設定する。ホーミングレジスタには、ホーミング済を表わす「1」を書込む。すなわち、ホーミング済を表わす情報をセットする。そして更にリターン駆動しこの駆動の間キャリッジ駆動のパルスモータの駆動パルスを基点位置データからカウントダウンして副走査位置レジスタの位置データを現在位置を表すものに更新し、副走査位置がホームポジションHPになるとそこにキャリッジを止める。
なお、第1キャリッジのリターン駆動を開始してから、基点センサ109が第1キャリッジを検知することなく、ホームポジションHPより左側にある図示しないリミットスイッチが第1キャリッジによってオンからオフに切り替えられると、読取りユニット110のCPUは、キャリッジ駆動のパルスモータの駆動を停止し、次に読取り副走査方向(右方向)の駆動を開始し、基点センサ109が第1キャリッジを検知すると、副走査位置レジスタにA(図2)を表わす基点位置データを設定する。そして更に右方向に駆動しこの駆動の間キャリッジ駆動のパルスモータの駆動パルスを基点位置データからカウントアップして副走査位置レジスタの基点位置データを現在位置を表すものに更新し、基点位置データが原稿サイズ検出位置(A+B+C)を表わすものになると、そこで第1キャリッジの読取り副走査方向の駆動を停止する。そしてリターン方向(左方向)に駆動し、基点センサ109が第1キャリッジを検知すると、副走査位置レジスタにA(図2)を表わす基点位置データを設定して、ホーミングレジスタには、ホーミング済を表わす「1」を書込む。すなわち、ホーミング済を表わす情報をセットする。副走査位置がホームポジションHPになるとそこにキャリッジを止める。
AFE111のCPU42は、不揮発メモリ43に保存している、画像出力補正113〜118のそれぞれ宛ての設定値データを読み出して、各画像出力補正のD/A変換回路37のラッチ(レジスタ)に格納(設定)する(24)。すなわちCPU42は、不揮発性メモリ43に記憶したVrefd用の設定値SrefdをD/A変換回路37に与えてそのD/A変換出力電圧Vrefdをセレクタ38を介してA/D変換回路34に上基準電圧として与える。また、不揮発性メモリ43に記憶しているVg,Vrefbの設定値Svg,SrefbもD/A変換回路37に与える。したがってその後画像信号が画像出力補正113に入力されるときには、A/D変換回路34は、原稿読取りのアナログ画像信号を、画像データにデジタル変換する。
更に、CPU42は、白基準データ取得タイミング50の最先位置ラッチに、不揮発メモリ43の最先位置データを設定すると共に、不揮発メモリ43にある平均化ライン数Lmn,白板始点データWatおよび白板終点データWab、ならびに、基準白板読取り画像データが基準白か判定するための下限閾値Pmt1,上限閾値Pmt1および有効領域判定のための基準白ラインの連続回数閾値Lntを、ライン数レジスタ53,始点レジスタ51および終点レジスタ52、ならびに、下限閾値レジスタ66,上限閾値レジスタ67および連続回数の閾値レジスタ73に書込み、有効領域前後端検出PED(図13)のフリップフロップ77をリセットし、かつ、有効始点,終点ラッチ79,81をリセット(保持データを0値に初期化)する(24)。
つぎにCPU42は、キャリッジを基準白板rwpの略中央位置(最先位置データ+Lmn/2)に駆動して「出力補正の制御」(25)を行う。この内容は、前述の「ゲイン等の調整AGC」で説明したものである。そして、この「ゲイン等の調整AGC」で更新した各設定値を、現在時刻を前回実施時刻としてこれと共に、不揮発メモリ43に登録(上書き)する。そしてキャリッジをホームポジションHPに戻す(26)。
これを終えるとホームポジションHPからの第1キャリッジの、フラットベッド読取りの副走査方向への駆動(往駆動)を開始し、白基準データ取得タイミング50の出力SMPL(図13)がLに立下がると、第1キャリッジの駆動を停止しそしてリターン駆動してホームポジションHPに位置決めする(27a)。白基準データ取得タイミング50の有効始点ラッチ79(図13)は、上述のSMPLのHへの立上りのときにそのときの副走査位置データを保持し、有効終点ラッチ81は、上述のSMPLのLへの立下りのときにそのときの副走査位置データを保持する。
+5Vの動作電圧の印加に応答して初期化(21)を実行したとき、電源投入モード信号PODが休止モードから待機モードへの切換り(省エネ復帰)による電源オンを表す“1”であったときには、AFE111のCPU42は、操作ボード10の時計IC5から現在時刻を取得し、NVRAM4から実行間隔Td3を取得(読出)し、不揮発メモリ43から前回実施時刻および読取りゲイン等を読み出して、読取りゲイン等を各画像出力補正のD/A変換回路37のラッチに格納する。すなわちVrefd用の設定値SrefdをD/A変換回路37に与えてそのD/A変換出力電圧Vrefdをセレクタ38を介してA/D変換回路34に上基準電圧として与える。また、Vg,Vrefbの設定値Svg,SrefbもD/A変換回路37に与える(27)。次にCPU42は、前回実施時刻,現在時刻および実行間隔Td3を参照して、前回実施時刻から現在時刻までの経過時間がTd3以上であると、前述の「ホーミング」(23),「読み取りゲイン等の取得と設定」(24),「出力補正の制御」(25),「更新した読み取りゲイン等と実施時刻を登録」(26)および「白画像データの読込みタイミングの更新」(27a)を実行する。
しかし前回実施時刻から現在時刻までの経過時間がTd3未満であったときには、圧板137が閉でADF120に原稿が装着されていると、その後シートスルー読取りが指示される可能性が高いので、「ホーミング」(29c)を実行してキャリッジをホームポジションHPに位置決めする。この内容は前述の「ホーミング」(23)と同様である。圧板137が開のとき、ならびに、ADF120に原稿がない時には、先に休止モードに移行するときにキャリッジを原稿幅検出位置に駆動しており、その後圧板閉(原稿サイズ検知要)となる可能性が高いので、「ホーミング」(29c)は実行しない。すなわちキャリッジは駆動しない。
次のステップ30以下では、読取りユニット110のCPUは、圧板スイッチ112のオン/オフ信号の変化を監視して(30〜32,30−35−36)、圧板137がコンタクトガラス101に対して略30度の設定値を超える開度(圧板開)に変化(リフトアップ)すると、圧板開閉レジスタFPのデータを、圧板閉を表わす0から圧板開を表わす1に更新して(30−31−32)、第1キャリッジが原稿幅検出位置にないと、原稿幅検出位置に駆動する(33,34)。
圧板137がコンタクトガラス101に対して略30度程度の設定値以下の開度に閉じるときは、読取りユニット110のCPUは、圧板開閉レジスタFPのデータを、圧板開を表わす1から圧板閉を表わす0に更新して(30−35−36)、「原稿サイズ検知」(37)を行う。
「原稿サイズ検知」(37)では、照明灯102を点灯してホームポジションHPへのキャリッジ駆動(リターン駆動:図2で左方向)を開始し、AFE111のCPU42を介して原稿サイズ検出48に原稿サイズ検出を指示し、原稿サイズ検出48がCCD107の読取り画像信号に基づいてコンタクトガラス101上の原稿サイズを検出し、原稿サイズコードをCPU42に出力し、原稿サイズコードをCPU42からCPU301,402および操作ボード10に報知する。
読取りユニット110のCPUは次に、「ホーミング」(38)を行う。この内容は前述の「ホーミング」(23)と同様である。
例えば、ユーザが、コンタクトガラス101に原稿を配置してADF120をコンタクトガラス101上に降ろすときに、図17のステップ30−35−36−37−38のルートで、原稿サイズが検出され、第1キャリッジが原稿読取りの副走査駆動の始点であるホームポジションHPに駆動される。そしてユーザがコピースタートを指示すると、フラットベッド読取りが行われる(図18の42−43−45−48)。
圧板137に開/閉変化がない間、読取りユニット110のCPUは、図17のステップ30−35−39又は30−31−39)のルートを経て、図18のステップ39,42で、原稿幅読取り位置への駆動指示または原稿読取りスタート指示がCPU402から与えられるのを待つ。すでに説明したが、CPU402は、休止モードに移行するとき、原稿幅読取り位置への駆動指示を読取りユニット110に与える(図15の10)。これに応答して読取りユニット110は、第1キャリッジを、原稿幅読取り位置にないとそこに駆動して駆動完了をCPU402に報知する(41)。そして休止モード(スキャナへの動作電圧遮断)に切換わるのを待つことになる。CPU402は、原稿幅読取り位置への駆動完了の返信をえると、電源回路80を休止モードに切り換える(図15の11,12)。
CPU301が原稿読取りスタートを読取りユニット110に指示すると、読取りユニット110のCPUは、ホーミングレジスタの情報を参照して(43)、それがホーミング未完であることを表わす「0」であると、「原稿サイズ検出」(43a)を実行する。この「101の原稿サイズ検出」(43a)の内容は、図13の、前述の「101の原稿サイズ検出」(37)の内容と同様である。「101の原稿サイズ検出」(43a)を終えると、「ホーミング」(44)を実行する。この「ホーミング」(44)の内容は、図13の、前述の「ホーミング」(23)の内容と同様である。ホーミングを実行することにより、ホーミングレジスタの情報が、ホーミング済を表わす「1」に変更される。
ホーミング済になると、読取りユニット110のCPUは、フィラーセンサ130の検出信号を参照して(45)、それがADF120に原稿ありであると「シートスルーの原稿読取り」(47)を行うが、ADF120に原稿がないと「フラットベッド原稿読取り」(48)を行う。
図20および図21に、エンジン300のCPU301の、複写コマンドに応答する複写制御の概要を示す。図20を参照すると、ADF120に原稿があると読取りユニット110はシートスルーの原稿読取りを実行し、CPU301は、「黒(BK)」ボタンがオンのときには、スキャナ画像処理303に、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308(図8)に格納させる(81〜83)。1原稿のシートスルー読取りを終了するとCPU301は、頁メモリ308のG画像データを読み出してプリンタ画像処理304で所要の処理をしかつ2値化処理してプリンタ200の書込ユニット212に出力してBk印刷を行う印刷工程を繰り返し、これにより設定枚数のコピーをプリンタ200から排出する(84)。そして原稿トレイ121上の次の原稿を繰り出す(85−82)。このようにして、原稿トレイ121上の各原稿の画像をシートスルー読取りしかつ設定枚数の用紙に印刷する(84)。
「フルカラー」ボタンがオンであったときには、RGB画像データをメモリ406に蓄積して(86,87)、フルカラー印刷(88)をする。フルカラー印刷(88)では、プリンタ画像処理304でRGB画像データをymck記録色データに変換し、各記録色データを並行して書込ユニット212(図5)に出力する(89)。これをコピー設定枚数分繰り返す(90−89)。原稿トレイ121上の各原稿につき、上述のフルカラーコピー作業が同様に行われる。
「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれもオフのとき、又は、「自動色選択」ボタンがオンのときには、CPU301は、読取りユニット110にシートスルー読取りを指示し、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納すると共に、RGB画像データをメモリ406に蓄積する(92)。そして頁判定318の判定情報を参照して(93)、それが白黒文字画像(白黒&エッジ)を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであったときの上述の白黒コピー(84,85)を同様に実行する。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(94)を行う。このフルカラー印刷(94)の内容は、上述のフルカラー印刷(88)の内容と同様である。
次に図21を参照する。コピースタート指示があったときにADF120に原稿がなく、「黒(BK)」ボタンがオンであると、CPU301は、読取りユニット110にフラットベッド読取りを指示して、白黒コピーを実行する(96〜98)。「フルカラー」ボタンがオンであった場合には、CPU301は、読取りユニット110にフラットベッド読取りを指示し、RGB画像データをメモリ406に蓄積して(99,100)フルカラー印刷(101)を、コピー設定枚数分実行する。フルカラー印刷(101)では、プリンタ画像処理304でRGB画像データをymck記録色データに変換し、各記録色データを並行して書込ユニット212(図5)に出力する(102)。これをコピー設定枚数分の回数繰り返す(103,102)。
「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれもオフのとき、又は、「自動色選択」ボタンがオンのときには、CPU301は、読取りユニット110にフラットベッド読取りを指示し、エッジ強調311のエッジ検出量を参照する像域分離の結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納すると共に、RGB画像データをメモリ406に蓄積する(104)。そして頁判定318の判定情報を参照して(105)、それが白黒文字画像を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであった場合の上述の白黒コピー(108)を同様に行う。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(106)を行う。このフルカラー印刷(106)の内容は、上述のフルカラー印刷(101)の内容と同様である。
101:コンタクトガラス
102:照明ランプ
103:第1ミラー 104:第2ミラー
105:第3ミラー 106:レンズ
107:CCD 108:パルスモータ
109:基点センサ rwp:基準白板
scp:スケール 112:圧板スイッチ
121:原稿トレイ 125:搬送ドラム
126:搬送ベルト 130:フィラーセンサ
131:サイド板位置検出スイッチ
132:ガラス 137:圧板
201:感光体 202:帯電装置
203:露光装置
204,207:現像装置
208,215:転写ベルト
209〜211:給紙カセット
214:定着器 224:排紙ガイド
225:排紙ローラ
226:排紙スタック
227:補給トナー収納部
233:レジストローラ
102:照明ランプ
103:第1ミラー 104:第2ミラー
105:第3ミラー 106:レンズ
107:CCD 108:パルスモータ
109:基点センサ rwp:基準白板
scp:スケール 112:圧板スイッチ
121:原稿トレイ 125:搬送ドラム
126:搬送ベルト 130:フィラーセンサ
131:サイド板位置検出スイッチ
132:ガラス 137:圧板
201:感光体 202:帯電装置
203:露光装置
204,207:現像装置
208,215:転写ベルト
209〜211:給紙カセット
214:定着器 224:排紙ガイド
225:排紙ローラ
226:排紙スタック
227:補給トナー収納部
233:レジストローラ
Claims (25)
- 基準白板の読取りデータ読込みのための副走査位置情報を位置メモリに設定する手段;
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサに画像光を投影する光学手段と前記基準白板の一方を、他方に対して副走査する副走査駆動の間に、前記副走査位置情報に基づいて前記基準白板の読取りデータ読込み指示信号を発生する手段;および、
前記指示信号に応答して前記イメージセンサが前記基準白板を読取った画像データを読込みシェーディング補正データを生成してデータメモリに格納する補正データ保存手段; を備えるシェーディング補正データ生成装置。 - 前記設定する手段は、オペレータが情報を入力操作する手段,該入力操作に対応して前記副走査位置情報を変更する入力読込み手段、および、該変更された副走査位置情報を、前記位置メモリに記憶する手段、を含む請求項1に記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 前記基準白板の読取り画像データ読込みのための副走査位置情報は、前記基準白板の読取りデータ読込み許可領域の始点データおよび終点データを含む;請求項2に記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 前記設定する手段は、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を、位置メモリに設定する;請求項1に記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 前記設定する手段は、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を始点データとして位置メモリに設定し、その後前記基準白板読取りの画像データのラインが基準白の画像データから外れたときの副走査位置を終点データとして位置メモリに設定する;請求項4に記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 前記補正データ保存手段は、前記指示信号が発生してから前記イメージセンサが前記基準白板を読取った複数Lmnのラインの画像データ、に基づいて1ライン分のシェーデイング補正データを生成して前記データメモリに格納し;
前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置が、前記始点データと終点データの中間点に、前記複数Lmnのラインの先頭ラインと末尾ラインの副走査位置の中間点が合うときの前記先頭ラインの副走査位置になるとき、前記指示信号を発生する手段が前記指示信号を発生する;請求項5に記載のシェーディング補正データ生成装置。 - 装置は更に、オペレータが情報を入力操作する手段,該入力操作に対応して前記副走査位置情報を変更する入力読込み手段、および、該変更された副走査位置情報を、メモリに記憶する手段、を含み;前記設定する手段は、前記メモリの副走査位置情報が規定する基準白板読取りデータ読込み許可領域に、前記副走査位置があるかを検出する規定領域検出手段を含み、該許可領域にあるときに、前記基準白板読取りの画像データの各ラインが基準白の画像データか検出し、基準白の画像データであるラインが設定数連続したときの前記副走査駆動による前記光学手段の読取り視野の副走査位置を、前記位置メモリに設定する;請求項4又は5に記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 前記指示信号を発生する手段は、前記始点データから終点データまでの副走査幅が設定値以上のとき基準白板読取りが有効であることを表わす有効信号を発生する手段を含む;請求項5乃至7のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置;および、
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーデイング補正手段;を備えるシェーデイング補正装置。 - 請求項4乃至7のいずれか1つに記載のシェーディング補正データ生成装置;および、
前記イメージセンサにより読取り対象画像を読取るときには、前記イメージセンサが画像を読取った画像データを、該画像データと、ライン上で同一画素宛ての、前記データメモリの補正データと、に基づいて、シェーディング補正した画像データに変換するシェーディング補正手段;
を備えるシェーディング補正装置。 - 原稿を載置する透光板;
画像光を画像信号に変換するためのイメージセンサ;
該イメージセンサに画像光を投影する光学手段;
該光学手段を前記透光板上の原稿に対して副走査駆動する副走査駆動手段;
前記原稿の画像読取りのための前記副走査駆動の始点と前記透光板の原稿載置領域の始端との間に配設され、該副走査駆動により前記光学手段により前記イメージセンサに投影される基準白板;
前記イメージセンサの画像信号を画像データにデジタル変換する画像信号処理手段;および、
該画像信号処理手段がデジタル変換した画像データをシェーディング補正する請求項10に記載のシェーディング補正装置; を備える原稿読取り装置。 - 前記光学手段が前記イメージセンサに前記基準白板を投影し前記画像信号処理手段が変換した画像データが適正値になるように、前記画像信号処理手段の、画像信号増幅ゲインを含むデジタル変換パラメータを更新する出力補正手段;を更に備える請求項11に記載の原稿読取り装置。
- 前記デジタル変換パラメータの更新に続いて、前記基準白板の読取りと、請求項4に記載の、位置メモリへの副走査位置の設定と、を行う制御手段;を更に備える請求項12に記載の原稿読取り装置。
- 待機モードにおいて前記原稿スキャナに原稿読取りのための動作電圧を出力し休止モードにおいて該出力を停止する電源回路;
前記原稿スキャナの使用指示を入力する入力手段;
前記使用指示がなく前記待機モードが設定時間継続すると前記電源回路を前記休止モードに切換え、前記休止モードのときに前記使用指示があると前記電源回路を前記待機モードに切換える省エネ制御手段;および、
前記電源回路の前記待機モードへの切換わりによる原稿読取り動作電圧の印加に対応して、前回の位置メモリへの副走査位置の設定からの経過時間が設定値以上であると、請求項4に記載の位置メモリへの副走査位置の設定を行う制御手段;
を備える請求項12又は13に記載の原稿読取り装置。 - シートスルー読取り位置にある前記光学手段の読取り視野を副走査方向に横切る方向に原稿を移送する手段;を更に備える請求項12乃至14のいずれか1つに記載の原稿読取り装置。
- 前記シェーディング補正装置は、一枚の原稿の画像読取りごとにその直前の基準白板読取りの画像データに基づいてシェーディング補正データを生成して前記データメモリに書き込み、前記原稿を読取った画像データを、該データメモリの補正データを用いてシェーディング補正する;請求項12乃至15のいずれか1つに記載の原稿読取り装置。
- 請求項12乃至16のいずれか1つに記載の原稿読取り装置;
画像データが表す画像を用紙に印刷するプリンタ;
前記原稿読取り装置が原稿読取りにより発生する画像データを前記プリンタが画像形成に用いる画像データに変換する画像データ処理手段;
前記原稿読取り装置およびプリンタによる原稿読取りおよび印刷の指示を入力する手段;および、
原稿読取りおよび印刷の指示入力に応答して原稿読取りおよび印刷の実行を制御する手段;を備える画像形成装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1つに記載の、シェーディング補正データを生成しデータメモリに格納する機能、を実現するプログラム。
- 請求項18に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
- 請求項9又は8に記載の、シェーディング補正機能、を実現するプログラム。
- 請求項20に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
- 請求項11乃至16のいずれか1つに記載の画像読取り機能、を実現するプログラム。
- 請求項22に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
- 請求項17に記載の、画像形成機能、を実現するプログラム。
- 請求項24に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005055348A JP2006245717A (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | シェーディング補正データ生成装置,シェーディング補正装置,原稿読取り装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005055348A JP2006245717A (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | シェーディング補正データ生成装置,シェーディング補正装置,原稿読取り装置および画像形成装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=37051689
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014110614A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Ricoh Co Ltd | 画像読取装置、画像読取方法および画像形成装置 |
-
2005
- 2005-03-01 JP JP2005055348A patent/JP2006245717A/ja active Pending
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