JP3151729B2 - 画像読取り装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取り装置および
画像形成装置に関し、特にグラデーション処理機能を有
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、デジタル複写機の有する種々の画
像加工機能が特にデザイン関係の業務等で有用なものと
して使用されている。カタログ、パンフレット、ポスタ
ー等の印刷では、特別な効果をねらった手法として「グ
ラデーション」がある。これは画像の濃度を、画像一端
からもう片方の一端に向けて徐々に濃くあるいはうすく
変化させて画像を形成する手法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、印刷等の版下作
業前に、「グラデーション」の処理を施した画像の出来
上がり後のイメージをつかもうとした場合、対象原稿を
出力濃度を変えて何枚も複写し、複写した各々から適当
な部分を切り抜き、さらにはり合わせたりする等の作業
を行なっていた。これらの作業には、多大な労力が必要
であった。

【０００４】本発明は、原稿の画像を読取って「グラデ
ーション」処理を施す画像読取り装置を提供することを
目的とし、また、原稿の画像を読取ってグラデーション
処理を施して用紙に記録する画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取り装置
は、原稿を主走査方向および副走査方向に走査して読取
り画素毎の画像デ−タ，ライン同期信号および画素クロ
ックを出力する画像読取り手段(100,1〜8,101〜105)；第１記憶部(206)および第２記憶部(207) ；第１記憶部(206)に副走査アドレスごとの乗数を書き込
み、第２記憶部(207)に 主走査アドレスごとの乗数を書
き込む乗数 設定手段(107)；ライン同期信号をカウントし副走査アドレスを第１記憶
部(206)に与える副走査カウンタ(204)； 画素クロックをカウントし主走査アドレスを第２記憶部
(207)に与える主走査カウンタ(205)； 第１記憶部(206)が出力する乗数および第２記憶部(207)
が出力する乗数を画像データに乗算する乗算手段(202,2
03)；および、 画像データの処理モードを指示する 指示
手段(311,312)；を備え、 上記乗数設定手段(107)は、指
示手段(311,312)によりグラデーション指示があると、
走査ライン毎および画素毎の少なくとも一方で画像濃度
を順次変えるための乗数を第１および第２記憶部(206,2
07)に書き込む。なお、カッコ内の記号は後述する実施
例の対応要素である。

【０００６】

【作用】これによれば、乗数設定手段(107)が、指示手
段(311,312)によるグラデーション指示があると、走査
ライン毎および画素毎の少なくとも一方で画像濃度を順
次変えるための乗数を第１および第２記憶部(206,207)
に書き込む。従って、この設定状態で、画像読取り装置
で原稿の画像読取りを行なった場合、副走査方向および
主走査方向の少なくとも一方で画像濃度が徐々に濃くあ
るいはうすく変化する画像データを形成することができ
る。

【０００７】また、本発明の画像読取り装置の好ましい
実施例においては、前記乗数設定手段(107)は、指示手
段(311,312)によりグラデーション連写指示があると、
複数原稿の最初に読み取る原稿の副走査方向の先頭から
最後に読み取る原稿の副走査方向の後尾までを通して走
査ライン毎に濃度を順次変えるための乗数を第１および
第２記憶部(206,207)に書き込む。従って、複数原稿の
最初に読み取る原稿の副走査方向の先頭から最後に読み
取る原稿の副走査方向の後尾までを通して、濃度が徐々
に濃くあるいはうすく変化する画像データを形成するこ
とができる。

【０００８】また、本発明の画像読取り装置の好ましい
実施例は、更に、画像領域を指定する手段(307,308,30
9,310)；を備え、前記乗数設定手段(107)は、第１およ
び第２記憶部(206,207)の、指定領域内のアドレスに
は、走査ライン毎および画素毎の少なくとも一方で画像
濃度を順次変えるための乗数を、指定領域外のアドレス
には、画像なしにするための乗数を、書き込む。従っ
て、指定した領域のみに対して、グラデーションがある
画像を表す画像データが形成され、指定領域外は画像無
しとなる画像データが形成されるので、従来のように切
り貼りに対応する作業を画像データで容易に行なえる。

【０００９】本発明の画像形成装置は、原稿を主走査方
向および副走査方向に走査して読取り画素毎の画像デ−
タ，ライン同期信号および画素クロックを出力する画像
読取り手段(100,1〜8,101〜105)；第１記憶部(206)および第２記憶部(207) ；第１記憶部(206)に副走査アドレスごとの乗数を書き込
み、第２記憶部(207)に主走査アドレスごとの乗数を書
き込む乗数 設定手段(107)；ライン同期信号をカウントし副走査アドレスを第１記憶
部(206)に与える副走査カウンタ(204)； 画素クロックをカウントし主走査アドレスを第２記憶部
(207)に与える主走査カウンタ(205)； 第１記憶部(206)が出力する乗数および第２記憶部(207)
が出力する乗数を画像データに乗算する乗算手段(202,2
03)； 画像データの処理モードを指示する 指示手段(311,31
2)；および、乗数と画像データとの積が表す画像を用紙
上に形成する画像形成手段(A)；を備え、 上記乗数設定手段(107)は、指示手段(311,312)
によりグラデーション 指示があると、走査ライン毎およ
び画素毎の少なくとも一方で画像濃度を順次変えるため
の乗数を第１および第２記憶部(206,207)に書き込む。

【００１０】

【作用】これによれば、乗数設定手段(107)が、指示手
段(311,312)によるグラデーション指示があると、走査
ライン毎および画素毎の少なくとも一方で画像濃度を順
次変えるための乗数を第１および第２記憶部(206,207)
に書き込む。従って、この設定状態で、画像読取り装置
で原稿の画像読取りを行ない、画像形成手段(A)で画像
形成処理を行った場合、副走査方向および主走査方向の
少なくとも一方で画像濃度が徐々に濃くあるいはうすく
変化する画像を形成することができる。

【００１１】また、本発明の画像形成装置の好ましい実
施例においては、前記乗数設定手段(107)は、指示手段
(311,312)によりグラデーション連写指示があると、複
数原稿の最初に読み取る原稿の副走査方向の先頭から最
後に読み取る原稿の副走査方向の後尾までを通して走査
ライン毎に濃度を順次変えるための乗数を第１および第
２記憶部(206,207)に書き込む。従って、複数原稿の最
初に読み取る原稿の副走査方向の先頭から最後に読み取
る原稿の副走査方向の後尾までを通して、濃度が徐々に
濃くあるいはうすく変化する画像を形成することができ
る。

【００１２】また、本発明の画像形成装置の好ましい実
施例は、更に、画像領域を指定する手段(307,308,309,3
10)；を備え、前記乗数設定手段(107)は、第１および第
２記憶部(206,207)の、指定領域内のアドレスには、走
査ライン毎および画素毎の少なくとも一方で画像濃度を
順次変えるための乗数を、指定領域外のアドレスには、
画像なしにするための乗数を、書き込む。従って、指定
した領域のみに対して、グラデーションがある画像を表
す画像データが形成され、指定領域外は画像無しとなる
画像が形成されるので、従来のように切り貼りをすると
き、画像の切り取りが容易である。

【００１３】以上のように本発明によれば、副走査方向
および主走査方向の少なくとも一方で画像濃度が徐々に
濃くあるいはうすく変化する「グラデーション」が容易
に行なえるので、従来のように濃度の違うコピーを複数
枚用意して、切り貼りする等のめんどうな作業が必要な
い。本発明の他の目的および特徴は図面を参照した以下
の実施例の説明により明らかになろう。

【００１４】

【実施例】本願の発明の一実施例の本体機構を図１に示
す。これはデジタル複写機でありその機構部は、複写機
本体Ａ，自動原稿送り装置（ＡＤＦ）Ｂ，ソータＣおよ
び両面反転ユニットＤとの４つのユニットから構成され
ている。複写機本体Ａは、スキャナ部，書き込み部，感
光体部，現像部，給紙部などを備えている。次に各部の
構成，動作などについて説明する。

【００１５】(1) スキャナ部 反射鏡１と光源３と第１ミラー２を装備して一定の速度
で移動する第１スキャナと、第２ミラー４と第３ミラー
５を装備して前記第１スキャナの１／２の速度で第１ス
キャナに追従して移動する第２スキャナを有している。
この第１スキャナおよび第２スキャナによりコンタクト
ガラス９上の原稿（図示しない）を光学的に走査し、そ
の反射像を色フィルタ６を介してレンズ７に導き、一次
元固体撮像素子８上に結像させる。

【００１６】光源３には、蛍光灯やハロゲンランプなど
が使用されており、波長が安定していて寿命が長いなど
の理由から一般的に蛍光灯が使用されている。この実施
例では１本の光源３に反射鏡１が取り付けられている
が、２本以上の光源を使用することもある。なお、前記
固体撮像素子８は一定のサンプリングクロックを持って
いるため蛍光灯はそれより高い周波数で点灯しないと画
像に悪影響を与える。

【００１７】前記固体撮像素子８としては、一般的にＣ
ＣＤが使用されている。前記固体撮像素子（ＣＣＤ）８
で読み取った画像信号はアナログ値であるので、アナロ
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換され画像処理基板１０にて
種々の画像処理（２値化，多値化，階調処理，変倍処
理，編集処理など）が施され、スポットの集合としてデ
ジタル信号に変えられる。

【００１８】カラーの画像情報を得るために本実施例で
は、原稿から固体撮像素子８に導かれる光路途中に必要
色の情報だけを透過する色フィルタ６が出し入れ可能に
配置されている。原稿の走査に合わせて色フィルタ６の
出し入れを行い、その都度多重転写，両面コピーなどの
機能を働かせ多種多様のコピーが作成できるようになっ
ている。

【００１９】(2) 書き込み部 画像処理後の画像情報は、光書き込み部においてレーザ
光のラスター走査にて光の点の集合の形で感光体ドラム
４０上に書き込まれる。

【００２０】レーザ光源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザが
使用されていた。このＨｅ−Ｎｅレーザの波長は６３３
ｎｍで、従来の複写機感光体の感度とよく合うため用い
られてきたが、レーザ光源自体が非常に高価であること
と、直接に変調ができないため装置が複雑になるなどの
問題点を有している。近年、感光体の長波長域での高感
度化により、安価で直接に変調ができる半導体レーザが
使用されるようになった。本実施例でもこの半導体レー
ザを使用している。

【００２１】図２は、書き込み部を示す平面図である。
半導体レーザ２０から発せられたレーザ光はコリメート
レンズ２１で平行な光束に変えられ、アパーチャ３２に
より一定形状の光束に整形される。整形されたレーザ光
は第１シリンダーレンズ２２により副走査方向に圧縮さ
れた形でポリゴンミラー２４に入射する。このポリゴン
ミラー２４は正確な多角形をしており、ポリゴンモータ
２５により一定方向に一定の速度で回転している。この
回転速度は感光体ドラム４０の回転速度と書き込み密度
とポリゴンミラー２４の面数により決定される。

【００２２】ポリゴンミラー２４に入射したレーザ光
は、その反射光がポリゴンミラー２４の回転により偏向
される。偏向されたレーザ光はｆθレンズ２６ａ，２６
ｂ，２６ｃに順次入射する。ｆθレンズ２６ａ，２６
ｂ，２６ｃは、角速度一定の走査光を感光体ドラム４０
上で等速走査するように変換されて、感光体ドラム４０
上で最小光点となるように結像し、さらに面倒れ補正機
構も有している。

【００２３】ｆθレンズ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを通過
したレーザ光は、画像領域外で同期検知ミラー２９によ
り同期検知入光部３０に導かれ光ファイバによりセンサ
部に伝搬され、主走査方向の頭出しの基準となる同期検
知を行い、同期信号を出す。同期信号が出てから一定時
間後に画像データが１ライン分出力され、以下これを繰
り返すことにより１つの画像を形成することになる。

【００２４】(3) 感光体部 感光体ドラム４０の周面に感光層が形成されている。半
導体レーザ（波長 780nm）に対して感度のある感光層と
して有構感光体（ＯＰＣ），α−Ｓｉ，Ｓｅ−Ｔｅなど
が知られており、本実施例では有構感光体（ＯＰＣ）を
使用している。一般にレーザ書き込みの場合、画像部に
光を当てるネガ／ポジ（Ｎ／Ｐ）プロセスと、地肌部に
光を当てるポジ／ポジ（Ｐ／Ｐ）プロセスの２通りがあ
り、本実施例では前者のネガ／ポジ（Ｎ／Ｐ）プロセス
を採用している。

【００２５】帯電チャージャ４１は、感光体側にグリッ
ドを有するスコロトロン方式のもので、感光体ドラム４
０の表面を均一に（−）帯電し、画像形成部にレーザ光
を照射してその部分の電位を落とす。そうすると感光体
ドラム４０表面の地肌部が−750〜−800Ｖ，画像部が−
500程度の電位となって、感光体ドラム４０の表面に静
電潜像が形成される。これを現像器４２ａ，４２ｂで現
像ローラに−500〜−600Ｖのバイアス電圧を与え、
（−）に帯電したトナーを付着して静電潜像を顕像化す
る。

【００２６】(4) 現像部 本実施例の装置は、主現像器４２ａと副現像器４２ｂの
２つの現像器を備えている。黒一色の場合は、副現像器
４２ｂとトナー補給器４３ｂを取り外すようになってい
る。現像器を２つ有する本実施例では、主現像器４２ａ
とペアとなるトナー補給器４３ａに黒トナーを入れ、副
現像器４２ｂとペアになるトナー補給器４３ｂカラート
ナーを入れることにより１色の現像中に他色の現像器の
主極位置を変えるなどして選択的に現像を行う。

【００２７】この現像を用い、スキャナの色フィルタ６
の切り換えによる色情報の読み取り，さらに紙搬送系の
多重転写，両面複写機能等を組み合わせることによって
多機能なカラーコピー，カラー編集が可能となる。３色
以上の現像は感光体ドラム４０の周囲に３つ以上の現像
器を並べる方法，３つ以上の現像器を回転して切り換え
るリボルバー方式などによって達成できる。

【００２８】現像器４２ａ，４２ｂで顕像化された画像
は、感光体ドラム４０にシンクロして送られた紙面上に
紙の裏面から転写チャージャ４４により（＋）のチャー
ジをかけられて転写される。転写された紙は、転写チャ
ージャ４４と一体に保持された分離チャージャ４５によ
って交流除電され感光体ドラム４０から分離される。紙
に転写されずに感光体ドラム４０に残ったトナーは、ク
リーニングブレード４７により感光体ドラム４０から掻
き落され、付属のタンク４８に回収される。さらに感光
体ドラム４０に残っている電位のパターンは、除電ラン
プ４９により光を照射して消去される。

【００２９】また、現像がなされた直後の位置にフォト
センサ５０が設けられている。このフォトセンサ５０
は、発光素子と受光素子とのペアからなり、感光体ドラ
ム４０表面の反射濃度を検出している。これは光書き込
み部で一定のパターン（例えば、真っ黒または網点のパ
ターン）を、フォトセンサ読み取り位置に対応した位置
に書き込み、これを現像した後のパターン部の反射率と
パターン部以外の感光体ドラム４０の反射率の比から画
像濃度を判断し、薄い場合はトナー補給信号を出す。ま
た、補給後も濃度が上がらないことを利用してトナー残
量不足を検知することもできる。

【００３０】(5) 給紙部 本実施例では複数のカセット６０ａ，６０ｂ，６０ｃを
持ち、１度転写した紙を再給紙ループ７２に通し、両面
コピーまたは再給紙が可能になっている。

【００３１】複数のカセット６０ａ，６０ｂ，６０ｃの
うちから１つのカセット６０が選択された後、スタート
ボタンが押されると、選択されたカセットの近傍にある
給紙コロ６１（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）が回転し紙の
先端がレジストローラ６２に突き当たるまで給送され
る。レジストローラ６２はこの時止まっているが、感光
体ドラム４０に形成された画像位置とタイミングをとっ
て回転を開始し、感光体ドラム４０の周面に対して紙を
送る。その後紙は転写部でトナー像の転写が行われ、分
離搬送部６３にて吸引搬送されて、ヒートローラ６４と
加圧ローラ６５の対からなる定着ローラによって転写さ
れたトナー像を紙面上に定着する。

【００３２】このようにして転写された紙は通常のコピ
ー時は、切換爪６７によってソータＣ側の排紙口へ導か
れる。一方、多重コピー時は切換爪６８，６９により方
向を変えられソータＣ側に排出されることなく下側の再
給紙ループ７２を通過して再度レジストローラ６２へ導
かれる。

【００３３】両面コピーの場合は、複写機本体Ａのみで
行う場合と両面反転ユニットＤを使用する場合の２通り
があり、ここでは前者の場合について説明する。切換爪
６７で下方に導かれた紙はさらに切換爪６８で下方に導
かれ、次の切換爪６９で再給紙ループ７２よりさらに下
のトレー７０へ導かれる。そしてローラ７１の反転によ
り逆方向に再度送られ、切換爪６９の切り換えにより再
給紙ループ７２へ導かれてレジストローラ６２に給送さ
れる。

【００３４】自動原稿送り装置（ＡＤＦ）Ｂについて説
明する。この自動原稿送り装置（ＡＤＦ）Ｂは、原稿を
１枚ずつコンタクトガラス９上に導き、コピー後に排出
する動作を自動的に行うものである。原稿給紙台１００
に載置された原稿は、サイドガイド１０１によって原稿
の幅方向が揃えられる。載置された原稿は給紙コロ１０
４で１枚ずつ分離して給紙され、搬送ベルト１０２の回
転でコンタクトガラス９上の所定位置まで運ばれて、位
置決めされる。所定枚数のコピーが終了すると、原稿は
再度搬送ベルト１０２の回転により排紙トレー１０３へ
排紙される。なお、サイドガイド１０１の位置と原稿の
送り時間をカウントすることにより、原稿サイズの検知
を行うことができる。

【００３５】ソータＣについて説明する。このソータＣ
は、複写機本体Ａから排出されたコピー紙を、例えばペ
ージ順，ページ毎，あるいは予め設定されたビン１１１
ａ〜１１１ｘに選択的に給送する装置である。モータ１
１０により回転する複数のローラにより送られるコピー
紙が各ビン１１１の入り口付近にある爪の切り換えによ
り選択されたビン１１１へ導かれる。

【００３６】両面反転ユニットＤについて説明する。前
述のように複写機本体Ａは１枚毎の両面コピーしかでき
ないが、この両面反転ユニットＤを付設することによ
り、まとめて両面コピーをすることが可能である。複数
枚まとめて両面コピーをとるとき、排紙コロ６６で下方
に導かれた紙は次の切換爪６７で両面反転ユニットＤへ
送られる。両面反転ユニットＤへ入った紙は、排紙ロー
ラ１２０でトレー１２３上に集積される。この際送りロ
ーラ１２１，側面揃えガイド１２２によりコピー紙の
縦，横が揃えられる。トレー１２３上に集積されたコピ
ー紙は、再給紙コロ１２４により裏面コピー時に再給紙
される。この時、切換爪６９により直接再給紙ループ７
２に導かれる。なお、図１において２７はミラー，２８
は防塵ガラス，３１はレンズ保持ユニット，４６は分離
爪，８０はメインモータ，８１はファンモータである。

【００３７】次に、以上説明した各構成部分を制御する
電装制御部について説明する。

【００３８】図３および図４は、複写機全体の電装制御
部のブロック図で、両図は１つのブロック図を分割した
もので、一部、中央演算ユニットＣＰＵ（ａ）の部分で
重複部があり、その部分で両図を連結すれば、１枚の全
体的なブロック図となる。

【００３９】複写機の制御ユニットは、２つのＣＰＵ
（ａ），（ｂ）を有しており、ＣＰＵ（ａ）はシーケン
ス関係の制御，ＣＰＵ（ｂ）はオペレーション関係の制
御をそれぞれ行い、両者はシリアルインターフェイス
（RS232C）によって接続されている。

【００４０】まず、シーケンス関係の制御について説明
する。シーケンスは紙の搬送のタイミングおよび作像に
関する条件設定，出力を行っており、紙サイズセンサ，
排紙検知やレジスト検知など紙搬送に関するセンサ，両
面ユニット，高圧電源ユニット，リレー，ソレノイド，
モータなどのドライバ，ソータユニット，レーザビーム
スキャナ（書き込み）ユニットなどが接続されている。

【００４１】センサ関係では給紙カセットに装着された
紙のサイズおよび向きを検知し、検知結果に応じた電気
信号を出す紙サイズセンサ，レジスト検知や排紙検知な
ど紙搬送に関するセンサ，オイルエンドやトナーエンド
などサプライの有無を検知するセンサ，ならびにドアオ
ープン，ヒューズ断など機械の異常を検知するセンサな
どからの入力がある。

【００４２】両面ユニットでは紙の幅を揃えるためのモ
ータ，給紙クラッチ，搬送経路を変更するためのソレノ
イド，紙の有無検知センサ，紙の幅を揃えるためのサイ
ドフェンスホームポジションセンサ，紙の搬送に関する
センサなどがある。

【００４３】高圧電源ユニットは、帯電チャージャ，転
写チャージャ，分離チャージャ，現像バイアス電極の出
力をＰＷＭ制御によって得られたデューティだけそれぞ
れ所定の高圧電力を印加する。

【００４４】ドライバ関係は給紙クラッチ，レジストク
ラッチ，カウンタ，モータ，トナー補給ソレノイド，パ
ワーリレー，定着ヒータなどがある。

【００４５】ソータユニットとはシリアルインターフェ
イスで接続されており、シーケンスからの信号により所
定のタイミングで紙を搬送し各ビンに排出させている。

【００４６】アナログ入力には、定着温度，フォトセン
サ入力，レーザダイオードのモニタ入力，レーザダイオ
ードの基準電圧，各種高圧電源からの出力値のフィード
バック値等が入力されている。定着部にあるサーミスタ
からの入力により定着部の温度が一定になるようにヒー
タのオン／オフ制御もしくは位相制御が行われる。フォ
トセンサ入力は所定のタイミングで作られたフォトパタ
ーンをフォトトランジスタにより入力しパターンの濃度
を検知することによりトナー補給のクラッチをオン／オ
フ制御してトナー濃度の制御を行っている。レーザダイ
オードのパワーを一定にするために調整する機構とし
て、Ａ／Ｄ変換器とシーケンスＣＰＵ（ａ）のアナログ
入力が使用される。これは予め設定された基準電圧（こ
の電圧は、本実施例ではレーザダイオードが３ｍＷとな
るように設定する）に、レーザダイオードを点灯したと
きのモニタ電圧が一致するように制御されている。

【００４７】画像制御回路（ｃ）ではマスキング、トリ
ミング、イレース、フォトセンサパターンなどのタイミ
ング信号を発生し、レーザビームスキャナユニットにビ
デオ信号（ＶＤＡＴＡ）を送り出している。レーザビー
ムスキャナユニットは、入力されたビデオ信号（ＶＤＡ
ＴＡ）に応じてパルス幅変調を行なう事により再度アナ
ログ信号に変換し、変調されたパルスによりレーザダイ
オードを点灯させることにより感光体上に１画素多階調
の静電潜像を形成する。

【００４８】ゲードアレイは、スキャナからの画像信号
をレーザビームスキャナユニットから同期信号ＰＭＳＹ
ＮＣに同期させ、さらに画像書き出し信号ＲＧＡＴＥに
同期した信号（ＯＤＡＴＡ）に変換して、画像制御回路
（ｃ）に出力する。

【００４９】次に、オペレーション関係の制御について
説明する。メインＣＰＵ（ｂ）は複数のシリアルポート
とカレンダＩＣを制御する。複数のシリアルポートには
シーケンスＣＰＵ（ａ）の他に、操作部，スキャナ制御
回路（読み取りユニット），ファックス、インターフェ
イスユニットなどが接続されている。

【００５０】操作部では操作者のキー入力および複写機
の状態を表示する表示器を有し、キー入力の情報をメイ
ンＣＰＵ（ｂ）へシリアル送信し、メインＣＰＵからの
シリアル受信により表示器を点灯する。スキャナとは、
画像処理および画像読取りに関する情報をシリアル送信
し、ファックス、インターフェイスユニットとは予め設
定されている情報内容をやりとりする。カレンダＩＣ
は、日付と時間を記憶しておりメインＣＰＵ（ｂ）にて
随時呼び出せるため操作部表示器への現在時刻の表示や
機械のオン時間，オフ時間を設定することにより、機械
の電源オン／オフをタイマ制御することができる。

【００５１】図５は、イメージスキャナ部のブロック図
である。スキャナ制御回路４６０は、プリンタ制御部か
らの指示に従ってランプ制御回路４５８，タイミング制
御回路４５９，ならびにスキャナ駆動モータ４６５を制
御する。ランプ制御回路４５８は、スキャナ制御回路４
６０からの指示に従って蛍光ランプ３のオン／オフおよ
び光量制御を行う。また、スキャナ駆動モータ４６５の
駆動軸にはロータリエンコーダ４６６が連結されてお
り、位置センサ４６２は副走査駆動機構の基準位置を検
知する。ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ８で構成される
センサ全体）４０７から出力されるアナログ画像信号は
処理回路４５１によりＡ／Ｄ変換等の処理をされた後、
インターフェイス４６１を介して書込み部に送出され
る。

【００５２】タイミング制御回路４５９は、スキャナ制
御回路４６０からの指示に従って各信号を出力する。す
なわち、読み取りを開始すると、ＣＣＤイメージセンサ
４０７に対しては１ライン分のデータをシフトレジスタ
に転送する転送信号とシフトレジスタのデータを１ビッ
トずつ出力するシフトクロックパルスを与える。像再生
系制御ユニットに対しては、画素同期クロックパルスCL
K，主走査同期パルスLSYNC，および主走査有効期間信号
LGATEを出力する。

【００５３】この画素同期クロックパルスCLKは、ＣＣ
Ｄイメージセンサ４０７に与えるシフトクロックパルス
とほぼ同一の信号である。また、主走査同期パルスLSYN
Cは、レーザビームスキャナ（書き込み）ユニットのビ
ームセンサが出力する主走査同期信号PMSYNCとほぼ同一
の信号であるが、画像読取りを行なっていない時は出力
が禁止される。主走査有効期間信号LGATEは、出力デー
タが有効なデータであるとみなされるタイミングで高レ
ベルＨになる。

【００５４】スキャナ制御回路４６０はメインＣＰＵ
（ｂ）から読み取り開始指示を受けると、露光ランプ３
を点灯しスキャナ駆動モータ４６５を駆動開始して、タ
イミング制御回路４５９を制御しＣＣＤイメージセンサ
４０７の読み取りを開始する。また、副走査有効期間信
号FGATEを高レベルＨにセットする。この副走査有効期
間信号FGATEは、高レベルＨにセットされてから副走査
方向に最大読み取り長さ（この例では、Ａサイズ長手方
向の寸法）を走査するに要する時間を経過すると低レベ
ルＬとなる。

【００５５】図６に、複写機本体Ａに備わる操作部３０
０の外観の一部を示す。各キーおよび表示について説明
する。入力キー３０１は白黒を反転する白黒反転モ−ド
の設定／解除の指定を行うモード指定キー，３０２はコ
ピースタート指示を入力するプリントスタートキー，３
０３はコピーセット枚数のクリアおよびコピー中断等の
指示を入力するストップ／クリアキー，３０４はコピー
セット枚数等を入力するためのテンキー，３０５は原稿
セット枚数の７セグメント表示器，３０６はコピー処理
枚数の７セグメント表示器をそれぞれ示す。また、３１
１はグラデーションを指定するグラデーションＳＷ、３
１２は複数のコピーに対して連続したグラデーションを
指示するためのグラデーション連写キ−であり、３０
７，３０８，３０９，３１０は、部分領域にグラデーシ
ョンを行なうために画像領域を指定するときの座標入力
キ−である。なお、その他にも操作部３００には濃度調
整，変倍，両面モードキー等の種々のキーおよび表示器
があるが、ここでは省略する。

【００５６】操作部３００でのキー操作による設定は、
メインＣＰＵ（ａ）にその設定情報が送られる。メイン
ＣＰＵ（ａ）ではその情報を基に画像処理ユニットに動
作条件を設定する。さらに、得られた情報から機械の動
作条件を決定してコピースタート時に、シーケンス制御
を行っているシーケンスＣＰＵ（ｂ）にその情報を伝え
る。

【００５７】図７は、画像読取り系（ＣＣＤイメージセ
ンサ４０７の一部および信号処理回路４５１）の構成概
略を示すブロック図である。ＣＣＤドライバ１０２によ
り駆動されたＣＣＤ８により、原稿からの反射光はアナ
ログ電気信号に光電変換され、アナログ回路１０３によ
り増幅、電圧変換、インピーダンス変換された後、１０
４のＡ／Ｄ変換器１０４によりデジタル画像信号に変換
される。濃度変換部１０６はＣＰＵ１０７（画像読取り
系を制御するＣＰＵ）の設定に従い、入力画像データを
主走査、副走査アドレスに応じて変換する。

【００５８】タイミングコントローラ１０５は、ＣＣＤ
駆動の為の必要なタイミング信号、Ａ／Ｄ変換クロッ
ク、画像クロック、主／副同期信号を図５に示すタイミ
ング制御回路４５９より入力した信号より生成し、各ブ
ロックに供給する。

【００５９】図８に、図７の濃度変換部１０６のブロッ
ク図を示す。排他論理和回路２０１で、ＣＰＵ１０７か
らの反転制御信号により画像の反転、非反転を行なう。
ＣＣＤの出力が受光量にリニアに応答するのでＡ／Ｄ変
換の量子化数を８ビットとすると、白が２５５、黒が０
という値をとる為、通常は反転制御信号を“Ｈ”にして
画像を反転させ、白を０、黒を２５５というように値が
大きい程、出力濃度が高くなるように設定する。操作部
３００の白黒反転モードキー３０１の押下により、白黒
モードが指定された場合、反転制御信号を“Ｌ”にして
白を２５５、黒を０というように、設定を逆転する。

【００６０】２０６，２０７はＲＡＭで、画素データに
対する乗数を格納する。これはデュアルポートＲＡＭと
呼ばれるＲＡＭで、２つの入出力ポートを有し、双方の
ポートから非同期に独立して任意の番地をアクセス可能
とさせるバス・アービトレーレョン回路を内蔵してい
る。一方のポートからは画像の読取り開始に先だってＣ
ＰＵ１０７が、ＲＡＭ２０６には副走査方向の画像アド
レス毎の乗数を０番地から順に、ＲＡＭ２０７には主走
査方向の画像アドレス毎の乗数を０番地から順に格納し
ておく。画像の読取り時はアドレスカウンタ２０４，２
０５がＲＡＭ２０６，２０７のもう一方のポートに画像
読取りの進行に応じたアドレスを与え、アクセスされた
ＲＡＭの番地から読み出されたデータが乗算器２０２，
２０３に、乗数として与えられる。

【００６１】アドレスカウンタ２０４には、タイミング
コントローラ１０５から供給される図１１に示す信号が
入力される。読取り１ライン毎に発生するライン同期信
号Ｈsyncを、画像１ページの有効期間に渡ってカウント
することにより、０スタートのアップカウント値を副走
査アドレスとして出力する。アドレスカインタ２０５は
タイミングコントローラから供給される図１０に示す画
素クロックが入力される。前述のライン同期信号Ｈsync
でアドレスカウンタ２０５をリセットし、読取り１ライ
ン中の画素クロックをカウントする事により、０スター
トのアップカウント値を主走査アドレスとして出力す
る。乗算器２０２はアドレスカウンタ２０４の出力する
副走査アドレスに従いＲＡＭ２０６から読み出される乗
数にて、入力される画素データを個々に乗算し画像濃度
を変換する。乗算器２０３は、アドレスカウンタ２０５
の主走査アドレスに従いＲＡＭ２０７から読み出される
乗数にて、副走査とは独立して入力される画素データを
個々に乗算し画像濃度を変換する。

【００６２】図９は、図８におけるＲＡＭ２０６，２０
７のメモリマップを示すものである。ＲＡＭ２０６，２
０７はデュアルポートＲＡＭであり、一方のポートから
は画像の読取りに先立ってＣＰＵ１０７が０番地から順
にＤ₀，Ｄ₁，・・・，Ｄｎと所定値を書込んでおく。副
走査方向のグラデーションの場合、例えば画像読取り先
端が出力１００％、後端が０％（画像ＯＦＦ）の範囲
で、なめらかに濃度をうすくしていく時は、Ｄ₀からＤ
ｎに向かって1.00から０を格納しておく。仮に画像出力
ライン数を4040ラインとすると、4040／101＝４０よ
り、Ｄ₀〜Ｄ₃₉には1.00、Ｄ₄₀〜Ｄ₇₉には0.99、・・
・、Ｄ₄₀₀₀〜Ｄ₄₀₃₉には０を格納することになる。実際
の画像読取り時には、読取りラインが進行するに従いＲ
ＡＭからＤ₀，Ｄ₁，・・・，Ｄ₄₀₃₉が乗数として読み出
され、画像先頭から４０ラインの間は（画素出力値）×
1.00、次の４０ラインの間は（画素出力値）×0.99、・
・・、画像後端間極の４０ラインは（画素出力値）×０
なる演算（乗算値が４０画素毎に0.01ずつ減少）が図８
に示す乗算器２０２により行なわれ、指定グラデーショ
ンが実現される。

【００６３】主走査方向のグラデーションの場合、１水
平読取りラインの先頭が出力２０％、後端が１００％出
力で、１０段階のステップ状に濃度を濃くしていく時、
仮に１水平ライン中の出力画素数を4000画素とすると40
00／１０ステップ＝４００よりＤ₀〜Ｄ₀₉₉には0.20、Ｄ
₄₀₀〜Ｄ₇₉₉には0.28、・・・、Ｄ₃₆₀₀〜Ｄ₃₉₉₉には1.00
を格納することになる。実際の画像読取り時には１水平
ライン中で画素が進行するに従いＲＡＭからＤ₀，Ｄ₁，
・・・，Ｄ₃₉₉₉が乗数として読み出され、先頭の４００
画素の間は（副走査グラデーション出力値）×0.2、次
の４００画素の間は（副走査グラデーション出力値）×
0.28、・・・、最後の４００画素は（副走査グラデーシ
ョン出力値）×1.00なる演算（乗算値が４００画素毎に
0.8ずつ増加）が図８に示す乗算器２０３により行なわ
れ、指定グラデーションが実現される。

【００６４】次にグラデーションの連写について説明す
る。本実施例では、同一原稿に対して複数枚のコピーに
渡った「グラデーション」を実現するために、複数枚の
コピー指示での「グラデーション」において、以下の動
作が行なわれる。操作部３００のグラデーション連写キ
ー３１２が押下され、「グラデーション連写、４枚、１
００％−０％」と指示があった場合、 １枚目「１００％〜７６％」 ２枚目「７５％〜５１％」 ３枚目「５０％〜２６％」 ４枚目「２５％〜０％」 となるので、図８に示すＲＡＭ２０７には全アドレスに
1.00を格納し、ＲＡＭ２０６には前項で述べたように、 １枚目の先頭アドレスから 4040/(100-76+1)個づつ 1.00、0.99、・・・0.76を２ 枚目の先頭アドレスから 4040/(75-51+1)個づつ 0.75、0.74、・・・0.51を３ 枚目の先頭アドレスから 4040/(50-26+1)個づつ 0.50、0.49、・・・0.26を４ 枚目の先頭アドレスから 4040/(25-0+1)個づつ 0.25、0.24、・・・0.00を 格納して連続コピーを行なう。

【００６５】実際のコピー動作においては、 なる演算が行なわれることとなり、指定の「グラデーシ
ョン連写」が実現できる。次に、乗数が切替わる境界付
近の処理について説明する。前述のようにＤ₂₀₀₀〜Ｄ
₂₀₃₉には0.50をセットしＤ₂₀₄₀〜Ｄ₂₀₇₉には0.49をセッ
トすることにより、2000〜2079ライン間には４９％で濃
度制御を行なってもこの境界付近で濃度の切替わりが目
立つことがある。これはプロッタ側の階調再現性の問題
で、入力画素の階調情報を忠実に再現できない為であ
る。この時のＲＡＭへの設定を図１５に点線で示す。境
界の手前側ではＤ（＝0.50）を設定し、境界を越えてか
らＤ´（＝0.49）を設定している。

【００６６】そこで本実施例では、境界付近において、
ＤとＤ´を交互に出現させ、その出現頻度の割合を徐々
に変えることにより、濃度の切替わりを目立たなくして
いる。この様子を図１５に実線で示す。デジタル複写機
は一般に１mmあたり約１６本の走査ライン数で画像を構
成するため、本実施例のようにＤをセットすると濃度の
切替わりが出力画像上に現われなくなる。

【００６７】次に画像領域の部分的なグラデーションに
ついて説明する。今、図６に示す操作部３００のキー３
０７，３０８，３０９，３１０により、図１２に示され
るような副走査座標ＹL，ＹHを指定し、１００％から０
％までのなめらかなグラデーションが指定され、グラデ
ーションＳＷ３１１が押下されたとすると、ＲＡＭ２０
６には図１３に示すようなデータが、ＲＡＭ２０７には
図１４に示すようなすべて1.00のデータが格納されるこ
とになる。図１３のＤLからＤHまでには（ＤH−ＤL+1）
／１０１ごとに1.00、0.99、・・・、０を順に格納す
る。

【００６８】その後、コピースタートキー３０２が押下
されると、副走査座標Ｙ0からＹL-1までと、ＹH+1から
Ｙｍまでの領域に対しては（画素出力×1.00×1.00）な
る演算が行なわれる為、原画像のままの出力となる。Ｙ
LからＹHまでの領域に対しては（画素出力×Ｄ×1.00）
なる演算が行なわれる為、この領域に対してのみ１００
％−０％のなめらかなグラデーションが施こされること
になる。

【００６９】図１６に示されるように座標（ＸL，ＹL）
（ＸH，ＹH）で表現できる領域に対し、１００％から０
％のなめらかなグラデーションを行ない、領域外の画像
出力をマスク（消去）するように指定されたとすると、
ＲＡＭ２０６，２０７には、それぞれ図１７，図１８に
示すような構成でデータが格納されることになる。図１
７のＤLからＤHまでには（ＤH−ＤL＋１）／１０１個ご
とに1.00、0.99、・・・、０が格納される。

【００７０】領域｛(Ｘ₀，Ｙ₀)，(Ｘ_L，Ｙ_L)｝，領域
｛(Ｘ_H，Ｙ₀)，(Ｘ_n，Ｙ_L)｝，領域｛(Ｘ₀，Ｙ_H)，
(Ｘ_L，Ｙ_m)｝および領域｛(Ｘ_H，Ｙ_H)，(Ｘ_n，Ｙ_m)｝に
対しては（画像出力×０×０）なる演算が行なわれ、領
域｛(Ｘ_L，Ｙ₀)，(Ｘ_H，Ｙ_L)｝および領域｛(Ｘ_L，
Ｙ_H)，(Ｘ_H，Ｙ_m)｝に対しては（画像出力×０×1.00）
なる演算が行なわれ、領域｛(Ｘ₀，Ｙ_L)，(Ｘ_L，Ｙ_H)｝
および領域｛(Ｘ_H，Ｙ_L)，(Ｘ_n，Ｙ_H)｝に対しては（画
像出力×1.00×０）なる演算が行なわれ、領域｛(Ｘ_L，
Ｙ_L)，(Ｘ_H，Ｙ_H)｝に対しては（画像出力×Ｄ×1.00）
なる演算が行なわれ、指定領域に対して１００％−０％
のなめらかなグラデーションを施し、領域外は画像制御
回路（ｃ）においてマスキングが施こされ、画像が消去
される。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、濃度が副
走査方向あるいは主走査方向に徐々に濃くあるいはうす
く変化する画像を形成する「グラデーション」処理が容
易に行なえるので、従来のように階調の違うコピーを複
数枚用意して、切り貼りする等のめんどうな作業が必要
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の機構部の概要を示す横断
面図である。

【図２】 図１に示す複写機本体Ａの書き込み部を示す
拡大平面図である。

【図３】 図１に示す複写機の電装制御部の一部を示す
ブロック図である。

【図４】 図１に示す複写機の電装制御部の一部を示す
ブロック図である。

【図５】 図３に示すスキャナ制御回路を中心とするイ
メージスキャナ部のブロック図である。

【図６】 複写機本体Ａに備わる操作部３００の外観の
一部を示す平面図である。

【図７】 画像読取り系（図５に示すＣＣＤイメ−ジセ
ンサ４０７の一部および信号処理回路４５１）の構成概
略を示すブロック図である。

【図８】 図７に示す濃度変換部１０６の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】 図８に示すＲＡＭ２０６およびＲＡＭ２０７
のメモリマップであり、データの流れの概略を示す。

【図１０】 Ｈsync信号と画像出力の関係を示すタイミ
ングチャートである。

【図１１】 Ｈsync信号と垂直ゲート信号の関係を示す
タイミングチャートである。

【図１２】 画像領域を示す平面図である。

【図１３】 部分的な画像領域のグラデーション時にお
けるＲＡＭ２０６のメモリマップである。

【図１４】 部分的な画像領域のグラデーション時にお
けるＲＡＭ２０７のメモリマップである。

【図１５】 階調の異なる走査ライン境界付近でのデー
タ分布を示すグラフである。

【図１６】 指定座標による画像領域の例を示す平面図
である。

【図１７】 部分的な画像領域のグラデーション時にお
いて、領域外にマスク処理を施す場合のＲＡＭ２０６の
メモリマップである。

【図１８】 部分的な画像領域のグラデーション時にお
いて、領域外をマスク処理を施す場合のＲＡＭ２０７の
メモリマップである。

【符号の説明】

Ａ：複写機本体（画像形成手段） Ｂ：自動原稿送り装
置 Ｃ：ソータ Ｄ：両面反転ユニッ
ト ８：ＣＣＤイメージセンサ （ａ）：メインＣＰＵ （ｂ）：シーケンスＣＰＵ （ｃ）：画像制御回路 １０２：ＣＣＤドライバ １０３：増幅器 １０４：Ａ／Ｄ変換器 １０５：タイミングコン
トローラ １０６：濃度変換回路 １０７：ＣＰＵ（乗数設
定手段） ２０１：排他的論理和ゲート ２０２，２０３：乗算器
（乗算手段） ２０４，２０５：アドレスカウンタ ２０６，２０７：ＲＡＭ ３００：操作ボード ３０１：白黒反転モードキー ３０２：コピースタート
キー ３０７，３０８，３０９，３１０：画像領域指定キー
（画像領域指定手段） ３１１：グラデーションキー（指示手段） ３１２：グラデーション連写キー（指示手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−28170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91661（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/387 - 1/409 G06T 5/00 100 G03F 1/00 - 1/16

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を主走査方向および副走査方向に走査
   して読取り画素毎の画像デ−タ，ライン同期信号および
   画素クロックを出力する画像読取り手段；第１記憶部および第２記憶部 ；第１記憶部に副走査アドレスごとの乗数を書き込み、第
   ２記憶部に主走査アドレスごとの乗数を書き込む乗数 設
   定手段；ライン同期信号をカウントし副走査アドレスを第１記憶
   部に与える副走査カウンタ； 画素クロックをカウントし主走査アドレスを第２記憶部
   に与える主走査カウンタ； 第１記憶部が出力する乗数および第２記憶部が出力する
   乗数を画像データに乗算する乗算手段；および、 画像データの処理モードを指示する 指示手段；を備え、 上記乗数設定手段は、指示手段によりグラデーション 指
   示があると、走査ライン毎および画素毎の少なくとも一
   方で画像濃度を順次変えるための乗数を第１および第２
   記憶部に書き込む；画像読取り装置。
2. 【請求項２】前記乗数設定手段は、指示手段によりグラ
   デーション連写指示があると、複数原稿の最初に読み取
   る原稿の副走査方向の先頭から最後に読み取る原稿の副
   走査方向の後尾までを通して走査ライン毎に濃度を順次
   変えるための乗数を第１および第２記憶部に書き込む、
   請求項１記載の画像読取り装置。
3. 【請求項３】装置は更に、画像領域を指定する手段；を
   備え、前記乗数設定手段は、第１および第２記憶部の、
   指定領域内のアドレスには、走査ライン毎および画素毎
   の少なくとも一方で画像濃度を順次変えるための乗数
   を、指定領域外のアドレスには、画像なしにするための
   乗数を、書き込む、請求項１記載の画像読取り装置。
4. 【請求項４】原稿を主走査方向および副走査方向に走査
   して読取り画素毎の画像デ−タ，ライン同期信号および
   画素クロックを出力する画像読取り手段；第１記憶部および第２記憶部 ；第１記憶部に副走査アドレスごとの乗数を書き込み、第
   ２記憶部に主走査アドレスごとの乗数を書き込む乗数 設
   定手段；ライン同期信号をカウントし副走査アドレスを第１記憶
   部に与える副走査カウンタ； 画素クロックをカウントし主走査アドレスを第２記憶部
   に与える主走査カウンタ； 第１記憶部が出力する乗数および第２記憶部が出力する
   乗数を画像データに乗算する乗算手段；、 画像データの処理モードを指示する 指示手段；および、乗数と画像データとの積が表す画像を用紙上に形成する
   画像形成手段；を備え、 上記乗数設定手段は、指示手段によりグラデーション 指
   示があると、走査ライン毎および画素毎の少なくとも一
   方で画像濃度を順次変えるための乗数を第１および第２
   記憶部に書き込む；画像形成装置。
5. 【請求項５】前記乗数設定手段は、指示手段によりグラ
   デーション連写指示があると、複数原稿の最初に読み取
   る原稿の副走査方向の先頭から最後に読み取る原稿の副
   走査方向の後尾までを通して走査ライン毎に濃度を順次
   変えるための乗数を第１および第２記憶部に書き込む、
   請求項４記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】更に、画像領域を指定する手段；を備え、
   前記乗数設定手段は、第１および第２記憶部の、指定領
   域内のアドレスには、走査ライン毎および画素毎の少な
   くとも一方で画像濃度を順次変えるための乗数を、指定
   領域外のアドレスには、画像なしにするための乗数を書
   き込む、請求項４記載の画像形成装置。