JP4464253B2 - 画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法及び画像形成方法 - Google Patents

画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法及び画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法及び画像形成方法に関する。
従来のA0紙サイズ対応の画像形成装置においては、一般的に1つの密着イメージセンサ(以下、単にCISという)を用いていた。つまり、A0紙幅に相当する長さのCISを用いることによって、原稿の読み取りを行っていた。ところが、A0紙幅に対応するCISは当然大型化することになり、製造コストがかかり、値段が高くなる傾向があった。
そのため、図1に示されるように、A4紙サイズ対応相当の5本のCISを千鳥状に配置することによって、原稿を読み取る画像読み取り装置等が既に開示されている。図1は、画像読み取り装置のCIS配置図である。
ところで、原稿を読み取る際には、基準となる白色を画像形成装置等が正しく認識することが、画像形成の仕上がりに影響することが既に知られている。そのため、白色基準調整と呼ばれる、画像形成装置等に白を正しく認識させる調整が必須であった。ここで、白色基準調整とは、画像形成前に光源から発した光によって、CISから出力される値をアンプ(又は信号増幅器)によってある出力基準値まで上げる調整(ゲイン調整)のことである。
これまでA0紙サイズに対応した一般的な画像形成装置等に用いられていたCISは1つであったため、白色基準調整で問題が発生したとしても、1つのCIS内部での白色基準のばらつきは、後工程である画像処理工程で調整することによって、ばらつきを抑えることは可能であった。
特開2001−157006号公報
しかしながら、上述したように、複数のCISを千鳥状に配置して、A0紙サイズ相当の原稿の読み取りを行っている画像読み取り装置の場合、一つの光源から発せられる同一の光によって各CISの白色基準調整を行ったとしても、白色基準調整するアンプ(又は信号増幅器)も一つしか備えていないため、図2に示されるように一つのCIS(例えば、図2のCISm)については出力基準値Aに白色基準調整されるが、他のCISについては出力基準調整Aまで白色基準調整することができず、各CISの出力最大値が揃わずに、ばらつきが生じてしまう問題があった。図2は、複数個のCISを設置したときの信号レベルの一例を示す図である。
また、CIS毎に白色基準が異なることになり、同じ白色を読んだとしてもCIS毎に出力画像が異なることになり、例えば白色と発色されるべき箇所が灰色に発色するなど、画像形成後の仕上がり画像も乱れる問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、各CISの白色基準値のばらつきを抑え、各CISで共通の白色基準値を備えるよう、調整可能とすることを目的とする。
そこで、上記課題を解決するため、本発明は、基準白板を有し、複数のイメージセンサによって読み取られた画像データの出力値をつなぎ合わせることによって原稿全体に係る画像データを読み取る画像読み取り装置であって、前記イメージセンサ毎に、信号増幅手段と、対応するイメージセンサから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するA/D変換手段と、を有し、各イメージセンサが前記基準白板を読み取る際各イメージセンサによる読み取り値が所定値に揃うよう、前記つなぎ合わせられた画像データの出力値に基づいて前記信号増幅手段の増幅率を各イメージセンサ毎に個別に調整する読み取り制御手段と、1つの光源と、記憶手段と、を有し、前記読み取り制御手段は、前記1つの光源を点灯させたうえで、ある1つのイメージセンサが備える1つの信号増幅手段を除く全ての信号増幅手段増幅率を最低値に設定し前記ある1つのイメージセンサから出力されるアナログ値のピーク値と前記所定値とが一致するよう前記ある1つの信号増幅手段の増幅率の調整を行い、その後順次増幅率の調整されていない信号増幅手段を備えるイメージセンサについても同様に増幅率を調整し、前記信号増幅手段毎の該調整された増幅率を前記記憶手段に記憶し、全ての前記信号増幅手段について増幅率の調整を行なった後、前記記憶手段より各信号増幅手段の増幅率を取り出して、対応する各信号増幅手段に転送することを特徴とする。
また、本発明は、画像を形成する画像形成装置であって、特許請求の範囲に記載の請求項1または2記載の画像読み取り装置を含み、前記イメージセンサ毎に調整された、前記基準白板の読み取り値に基づいて、画像を形成する画像形成処理手段を有することを特徴とする。
また、本発明は、上述したような課題を解決するための他の手段として、画像読み取り方法及び画像形成方法としてもよい。
なお、特許請求の範囲に記載の画像読み取り装置は、例えば後述する画像読み取り装置50に対応する。また、特許請求の範囲に記載の画像形成装置は、例えば後述する画像形成装置1に対応する。また、特許請求の範囲に記載の読み取り制御手段は、例えば後述する読み取り制御部106に対応する。また、特許請求の範囲に記載の光源は、例えば後述する光源200乃至204の何れかに対応する。また、特許請求の範囲に記載のイメージセンサは、例えば後述するCIS100乃至104の何れかに対応する。また、特許請求の範囲に記載の信号増幅手段は、例えば後述するアンプ(又は信号増幅部)1乃至5の何れかに対応する。また、特許請求の範囲に記載のA/D変換手段は、例えば後述するA/D変換器1乃至5の何れかに対応する。また、特許請求の範囲に記載の基準白板は、例えば後述する基準白板22に対応する。また、特許請求の範囲に記載の画像形成処理手段は、例えば後述する画像処理部108に対応する。
本発明によれば、各CISの白色基準値のばらつきを抑え、各CISで共通の白色基準値を備えるよう、調整可能とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図3は、画像形成装置の全体図である。図3に示されるように、画像形成装置1は、読み取り部10と、作像部11と、書き込み部12と、手差し部13と、ロール給紙部14と、カセット給紙部15と、を含む。
読み取り部10は、後述する読み取り装置50等に対応し、画像データ等を読み取る。書き込み部11は、ロール給紙部14等が給紙した紙に、例えば読み取り部10が読み取った画像データ等に応じて、書き込みを行う。作像部12は、ロール給紙部14等が給紙した紙に、例えば読み取り部10が読み取った画像データ等に応じて、作像を行う。手差し部13は、ユーザ等が手差しで供給する紙を画像形成装置1に取り込む。ロール給紙部14は、カセット給紙部15等にセットされた紙を、書き込み部11等に給紙する。カセット給紙部15は、ユーザ等によってセットされた紙を、保持する。
以下、画像形成装置1の構成の一例を、図4に示す。図4は、画像形成装置の構成を示したブロック図(その1)である。
図4に示されるように、画像形成装置1は、画像読み取り装置50と、画像処理部108と、制御部109を含む。また、画像読み取り装置50は、各々1〜N個の読み取り画素を有するCIS100〜104と、光源200〜204と、を千鳥状に有し、また、イメージセンサCIS毎に信号増幅部(以下、アンプという)1〜5と、A/D変換部1〜5と、を有していると共に、画像メモリ部105と、読み取り制御部106と、インターフェース回路107と、を有する。
光源200〜204は、読み取り制御部106等からの要求に応じて、光を発する。CIS100〜104は、光信号(画像)を電気信号に変換する撮像素子である。アンプ1〜5は、電気信号等の増幅器である。A/D変換部1〜5は、対応するCIS100〜104等から出力される、又は対応するCIS100〜104等から出力され、対応するアンプ1〜5において増幅される、アナログ値(信号)をデジタル値(信号)に変換する。
また、画像メモリ部105は、画像の読み取り処理等に係り、画像データ等を記憶する。読み取り制御部106は、後述する白色基準調整処理等を行う。インターフェース回路107は、画像読み取り装置50と、画像形成装置1と、(又は画像読み取り装置50の読み取り制御部106と、画像形成装置1の画像処理部108と、)を接続する。
また、制御部109は、画像形成装置1全体の制御を行う。画像処理部108は、読み取り制御部106等によって行われたCIS毎に調整された、基準白板の読み取り値に基づいて、画像を形成する。
ここで、白色基準調整処理は、例えばユーザ等が画像形成装置1を朝一番で立ち上げた(電源を入力した)際や、省エネモードによって一度電源が立ち下がった状態から再度立ち上げる際に、読み取り制御部106において毎回行われる。また、白色基準調整処理は、読み取り制御部106が、後述する図5に示される基準白板22をCISに読み取らせることによって行われる。なお、本実施例では、本発明に係る画像読み取り装置50も図1に示したようなCISの配置をしているものとして説明を行う。なお、このことは本発明の実施を制限するものではない。
以下、図1に示したようなCISの配置において、A−A’で切り取ったときの、画像読み取り装置50の断面を図5に示す。図5は、画像読み取り装置の断面図である。なお、図5に示される断面図は、例えば、図3のAで示される部分に対応する。
図5に示されるように、画像読み取り装置50は、搬送ローラ21と、基準白板22と、CIS1〜5と、を含む。
搬送ローラ21は、原稿等を搬送する。基準白板22は、白色基準調整処理に用いられる白板である。
以下、複数個のCISを設置し、読み取り制御部106で出力調整(増幅率調整又は白色基準調整)を行ったときの信号レベルの一例を、図6に示す。図6は、複数個のCISを設置し、読み取り制御部で出力調整を行ったときの信号レベルの一例を示す図である。
ここで、読み取り制御部106は、ユーザ等によって画像形成装置1の電源が入力されると、例えばCIS100に対応する光源200のみを点灯させ、該光源200からの光によって白色基準調整を行う。この白色基準調整処理は、読み取り制御部106が、CIS100が基準白板22を読み取った際の読み取り値(又は出力値)のピーク値を、ある所定出力値(図6の例では、出力基準値A)に、もっていくように、アンプ1の増幅率を調整する処理である。例えば、白色基準調整処理を行ったCISの出力値(又はアナログ値)を、A/D変換器で変換後のデジタル値は、8ビット処理の場合ならば、255より多少誤差等を考慮した220程度のデジタル値となる。
読み取り制御部106は、CIS100に対応するアンプ1の増幅率の調整(白色基準調整)が終了すると、CIS100に対応する光源200を消灯する。このとき、その他のCIS101〜104に対応する光源201〜204は、点灯していないため、CIS100〜104の出力値をA/D変換器で変換後の値は0(黒色相当のデジタル値)又は0に近い値が出力される。
次に読み取り制御部106は、CIS101に対応する光源201のみを点灯させ、CIS101に対応するアンプ2に対して、上述したような白色基準調整処理を行う。読み取り制御部106は、CIS102〜CIS104(又はCIS102〜CIS104に対応するアンプ3〜5)についても同様の処理を行い、全てのCIS(又はアンプ)について、白色基準調整処理を終了する。その結果、図6に示されるように、各CISの出力値のピーク値が、基準値Aに揃う。つまり、白色基準値のばらつきがなくなる。
また、白紙基準値のばらつきがなくなるため、画像処理部108等における画像形成の乱れを抑えることができる。つまり、読み取り制御部106は、白紙基準値のばらつきをなくすことによって、複数個あるCISの全画素にわたる出力の不均一性を、画像処理部108等において補正できるレベル内にすることができる。
なお、上述した例では、読み取り制御部106が、CIS100から順に白色基準調整処理を行うように説明を行ったが、他のCISから順に白色基準調整処理を行ってもよく、処理順序は問わない。以下の実施例等においても同様である。
以下、読み取り制御部106における白色基準調整処理及び画像処理部108における画像形成処理の一例を、図7に示す。図7は、読み取り制御部における白色基準調整処理及び画像処理部における画像形成処理の一例のフローチャートである。
例えば、読み取り制御部106は、画像形成装置1の電源が入力されると、ステップS10からの処理を実行する。ステップS10では、読み取り制御部106が、例えば変数Nに1を代入する。
ステップS10に続いてステップS11に進み、読み取り制御部106は、N番目のCISに対応する光源のみ点灯させる。
ステップS11に続いてステップS12に進み、読み取り制御部106は、N番目のCISに対して白色基準調整処理を実行する。つまり、読み取り制御部106は、N番目のCISに対して基準白板22を読み取らせ、該読み取った際の読み取り値のピーク値が、ある所定出力値になるよう、N番目のCISに対応するアンプの増幅率を調整する。
N番目のCISに対する白色基準調整処理が終了すると、読み取り制御部106は、ステップS12に続いてステップS13に進み、N番目のCISに対応する光源を消灯させる。
ステップS13に続いてステップS14に進み、読み取り制御部106は、変数Nの値を1つインクリメントする。
ステップS14に続いてステップS15に進み、読み取り制御部106は、変数Nが、変数Nmax(Nmaxは、読み取り装置50に含まれるCISの数)より大きいか否かを判定する。読み取り制御部106は、変数Nが変数Nmaxより大きいと判定すると(ステップS15においてYES)、ステップS16に進み、変数Nが変数Nmax以下であると判定すると(ステップS15においてNO)、ステップS11からの処理を繰り返す。
ステップS16では、画像処理部108が、読み取り制御部106によって行われたCIS毎に調整された、基準白板22の読み取り値(白色基準値)等に基づいて、画像を形成する。
上述したような処理を行うことによって、白色基準値のばらつきがなくなり、画像形成の乱れを抑えることができる。
以下、画像形成装置1の他の例や、読み取り制御部106が実行する白色基準調整処理の他の例、及び画像処理部108が実行する画像形成処理の他の例を実施例2に示す。なお、以下では主に実施例1との相違点について示す。
図8は、画像形成装置の構成を示したブロック図(その2)である。図8に示されるように、実施例2における画像形成装置1の構成は、実施例1に示した画像形成装置1の構成と比べて、記憶部110が更に含まれている。
記憶部110は、読み取り制御部106等からの要求に応じて、後述する調整値等を記憶する。
読み取り制御部106は、ユーザ等によって画像形成装置1の電源が入力されると、全ての光源の電源を点灯させ、例えばCIS100(又はCIS100に対応するアンプ1)から白色基準調整処理を行う。なお、読み取り制御部106は、CIS100(又はCIS100に対応するアンプ1)から白色基準調整処理を行う際、他のCIS101〜CIS104に対応するアンプ2〜アンプ5の白色基準調整値は、強制的に最低値になるよう処理する。例えば、読み取り制御部106は、1倍〜10倍の白色基準調整値で調整を行っている場合、CIS101〜CIS104に対応するアンプ2〜アンプ5の白色基準調整値を、強制的に最低感度である1倍(つまり、0dB)に設定してから、CIS100(又はCIS100に対応するアンプ1)の白色基準調整を行う。
読み取り制御部106は、実施例1に示したように、CIS100が基準白板22を読み取った際の読み取り値(又は出力値)のピーク値を、ある所定出力値(図6の例では、出力基準値A)に、もっていくように、アンプ1の増幅率を調整する。読み取り制御部106は、白色基準調整が終了すると、白色基準調整後の増幅率の値(調整値)を、記憶部110に登録(記憶)する。
同様にして読み取り制御部106は、全てのCIS(又はCISに対応するアンプ)について白色基準調整が終了すると、記憶部110に登録した各調整値を、対応するアンプ1〜5に転送し、全ての光源の電源を消灯する。なお、読み取り制御部106は、電源を消灯した後に、各調整値を、対応するアンプ1〜5に転送するようにしてもよい。
上述したような白色基準調整処理の結果、実施例1の図6に示したように、各CISの出力値のピーク値が、基準値Aに揃う。つまり、白色基準値のばらつきがなくなる。
また、白紙基準値のばらつきがなくなるため、画像処理部108等における画像形成の乱れを抑えることができる。つまり、読み取り制御部106は、白紙基準値のばらつきをなくすことによって、複数個あるCISの全画素にわたる出力の不均一性を、画像処理部108等において補正できるレベル内にすることができる。
以下、読み取り制御部106における白色基準調整処理及び画像処理部108における画像形成処理の他の例を、図9に示す。図9は、読み取り制御部における白色基準調整処理及び画像処理部における画像形成処理の他の例のフローチャートである。
例えば、読み取り制御部106は、画像形成装置1の電源が入力されると、ステップS20からの処理を実行する。ステップS20では、読み取り制御部106が、例えば変数Nに1を代入する。
ステップS20に続いてステップS21に進み、読み取り制御部106は、全ての光源を点灯させる。
ステップS21に続いてステップS22に進み、読み取り制御部106は、N番目のCISを除いた他のCIS(例えば、現在N番目のCISが、CIS100に対応する場合、CIS101〜CIS104)に対応するアンプ(例えば、アンプ2〜アンプ5)の白色基準調整値を、強制的に最低値になるよう処理する。
ステップS22に続いてステップS23に進み、読み取り制御部106は、N番目のCISに対して白色基準調整処理を実行する。つまり、読み取り制御部106は、N番目のCISに対して基準白板22を読み取らせ、該読み取った際の読み取り値のピーク値が、ある所定出力値になるよう、N番目のCISに対応するアンプの増幅率を調整する。
ステップS23に続いてステップS24に進み、読み取り制御部106は、ステップS23において調整した増幅率の値(調整値)を、記憶部110に登録(記憶)する。
ステップS24に続いてステップS25に進み、読み取り制御部106は、変数Nの値を1つインクリメントする。
ステップS25に続いてステップS26に進み、読み取り制御部106は、変数Nが、変数Nmax(Nmaxは、読み取り装置50に含まれるCISの数)より大きいか否かを判定する。読み取り制御部106は、変数Nが変数Nmaxより大きいと判定すると(ステップS26においてYES)、ステップS27に進み、変数Nが変数Nmax以下であると判定すると(ステップS26においてNO)、ステップS21からの処理を繰り返す。
ステップS27では、画像処理部108が、記憶部110に登録した各調整値を、対応するアンプ(例えば、アンプ1〜5)に転送する。
ステップS27に続いてステップS28に進み、画像処理部108は、読み取り制御部106によって行われたCIS毎に調整された、基準白板22の読み取り値(白色基準値)等に基づいて、画像を形成する。
上述したような処理を行うことによって、白色基準値のばらつきがなくなり、画像形成の乱れを抑えることができる。
なお、実施例2に示したような白色基準調整処理を行う場合、画像形成装置1は、光源をCIS毎に対応させて有する構成としなくてもよい。
図10は、画像形成装置の構成を示したブロック図(その3)である。図10に示される画像形成装置1の構成は、図8に示した画像形成装置1の構成と比べて、光源200が1つだけ含まれている。図10に示すような構成とすることにより、製造コストを抑え、画像形成装置の値段を安くすることができる。
上述したように、本発明によれば、各CISの白色基準値のばらつきを抑え、各CISで共通の白色基準値を備えるよう、調整可能とすることができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
画像読み取り装置のCIS配置図である。 複数個のCISを設置したときの信号レベルの一例を示す図である。 画像形成装置の全体図である。 画像形成装置の構成を示したブロック図(その1)である。 画像読み取り装置の断面図である。 複数個のCISを設置し、読み取り制御部で出力調整を行ったときの信号レベルの一例を示す図である。 読み取り制御部における白色基準調整処理及び画像処理部における画像形成処理の一例のフローチャートである。 画像形成装置の構成を示したブロック図(その2)である。 読み取り制御部における白色基準調整処理及び画像処理部における画像形成処理の他の例のフローチャートである。 画像形成装置の構成を示したブロック図(その3)である。
符号の説明
1 画像形成装置
10 読み取り部
11 書き込み部
12 作像部
13 手差し部
14 ロール給紙部
15 カセット給紙部
21 搬送ローラ
22 基準白板
50 画像読み取り装置
100〜104 イメージセンサ(CIS)
105 画像メモリ部
106 読み取り制御部
107 インターフェース部
108 画像処理部
109 制御部
110 記憶部
200〜204 光源

Claims (4)

  1. 基準白板を有し、複数のイメージセンサによって読み取られた画像データの出力値をつなぎ合わせることによって原稿全体に係る画像データを読み取る画像読み取り装置であって、
    前記イメージセンサ毎に、
    信号増幅手段と、
    対応するイメージセンサから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するA/D変換手段と、
    を有し、
    各イメージセンサが前記基準白板を読み取る際各イメージセンサによる読み取り値が所定値に揃うよう、前記つなぎ合わせられた画像データの出力値に基づいて前記信号増幅手段の増幅率を各イメージセンサ毎に個別に調整する読み取り制御手段と、
    1つの光源と、
    記憶手段と、を有し、
    前記読み取り制御手段は、前記1つの光源を点灯させたうえで、ある1つのイメージセンサが備える1つの信号増幅手段を除く全ての信号増幅手段増幅率を最低値に設定し前記ある1つのイメージセンサから出力されるアナログ値のピーク値と前記所定値とが一致するよう前記ある1つの信号増幅手段の増幅率の調整を行い、その後順次増幅率の調整されていない信号増幅手段を備えるイメージセンサについても同様に増幅率を調整し、前記信号増幅手段毎の該調整された増幅率を前記記憶手段に記憶し、
    全ての前記信号増幅手段について増幅率の調整を行なった後、前記記憶手段より各信号増幅手段の増幅率を取り出して、対応する各信号増幅手段に転送することを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 画像を形成する画像形成装置であって、
    請求項1記載の画像読み取り装置を含み、
    前記イメージセンサ毎に調整された、前記基準白板の読み取り値に基づいて、画像を形成する画像形成処理手段を有することを特徴とする画像形成装置。
  3. 基準白板を有し、複数のイメージセンサによって読み取られた画像データの出力値をつなぎ合わせることによって原稿全体に係る画像データを読み取る画像読み取り装置における画像読み取り方法であって、
    前記画像読み取り装置は、1つの光源と、記憶手段と、前記イメージセンサ毎に、信号増幅手段と、対応するイメージセンサから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するA/D変換手段と、を有し、
    各イメージセンサが前記基準白板を読み取る際各イメージセンサによる読み取り値が所定値に揃うよう、前記つなぎ合わせられた画像データの出力値に基づいて前記信号増幅手段の増幅率を各イメージセンサ毎に個別に調整する読み取り制御段階と、
    前記1つの光源を点灯させたうえで、ある1つのイメージセンサが備える1つの信号増幅手段を除く全ての信号増幅手段増幅率を最低値に設定する最低値設定段階と、
    前記ある1つのイメージセンサから出力されるアナログ値のピーク値と前記所定値とが一致するよう前記ある1つの信号増幅手段の増幅率の調整を行い、その後順次増幅率の調整されていない信号増幅手段を備えるイメージセンサについても同様に増幅率を調整し、前記信号増幅手段毎の該調整された増幅率を前記記憶手段に記憶する増幅率記憶段階と、
    全ての前記信号増幅手段について増幅率の調整を行なった後、前記記憶手段より各信号増幅手段の増幅率を取り出して、対応する各信号増幅手段に転送する増幅率提供段階を有することを特徴とする画像読み取り方法。
  4. 画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
    前記画像形成装置は、基準白板を有し、複数のイメージセンサによって読み取られた画像データの出力値をつなぎ合わせることによって原稿全体に係る画像データを読み取る画像読み取り装置を含み、該画像読み取り装置は、前記イメージセンサ毎に、信号増幅手段と、対応するイメージセンサから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するA/D変換手段と、を有し、
    請求項記載の画像読み取り方法と、
    前記画像形成装置が、前記画像読み取り方法により調整された読み取り値に基づいて、画像を形成する画像形成処理段階と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
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