JP6012370B2 - 画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents
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Description
具体的に、前記クランプ回路及び前記アナログ−デジタル変換回路に定格を超える過大な振幅のアナログ信号が入力されると、前記クランプ回路及び前記アナログ−デジタル変換回路が誤動作するおそれがある。また、過大な振幅のアナログ信号により漏れ電流が生じて前記クランプ回路によるオフセットレベルが変化し、前記アナログ−デジタル変換回路で誤ったデジタル信号への変換が行われるおそれもある。特に、前記クランプ回路におけるサンプリング方式がラインクランプである場合には、1ライン上の特定の画素で生じた過大振幅の影響が同一ライン上の最後の画素まで残存することになる。また、前記CCDから過大な振幅のアナログ信号が出力されたことをユーザーが知る手段がなかったため、ユーザーにより原稿の反射率を抑えるためにフィルムを被せるなどの処置が行われることも期待できなかった。
なお、このような問題は前記カードに限らず、鏡面などの高反射率の部位を有する原稿から画像データを読み取る場合に生じる。なお、自己発光するライトを有するスマートフォン及びタブレット端末などの表示パネルから画像データを読み取る際にも同様の問題が生じる。
従って、本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、読取対象の原稿に高反射率の部位が含まれている場合に予め設定された異常対応処理を実行することのできる画像読取装置及び画像形成装置を提供することにある。
また、本発明は、前記画像読取装置と、前記画像読取装置で読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、を備えてなる画像形成装置の発明として捉えてもよい。
まず、図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る複合機Xの概略構成について説明する。なお、図1(A)は、前記複合機Xの模式断面図、図1(B)は、図1(A)におけるA−A矢視模式図である。
前記複合機Xは、画像読取部1、ADF2、画像形成部3、制御部4、及び操作表示部5などを備えている。前記操作表示部5は、前記制御部4からの制御指示に従って各種の情報を表示し、前記制御部4に対して各種の情報を入力するためのタッチパネルなどである。
ここに、前記複合機Xは、本発明に係る画像読取装置及び画像形成装置の一例に過ぎない。例えば、少なくとも前記画像読取部1及び前記制御部4を備えるスキャナー、ファクシミリ装置、及びコピー機なども本発明に係る画像読取装置又は画像形成装置に該当する。
具体的に、前記画像形成部3は、給紙カセット30、感光体ドラム31、帯電装置32、現像装置33、トナーコンテナ34、転写ローラー35、除電装置36、定着ローラー37、加圧ローラー38、及び排紙トレイ39などを備えている。そして、前記画像形成部3では、前記給紙カセット30から供給される用紙に以下の手順で画像が形成され、画像形成後の用紙は前記排紙トレイ39に排紙される。
まず、前記帯電装置32によって前記感光体ドラム31が所定の電位に一様に帯電される。次に、不図示のレーザスキャナユニット(LSU)により前記感光体ドラム31の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、前記感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。そして、前記感光体ドラム31上の静電潜像は前記現像装置33によってトナー像として現像(可視像化)される。なお、前記現像装置33には、前記トナーコンテナ34からトナー(現像剤)が補給される。続いて、前記感光体ドラム31に形成されたトナー像は前記転写ローラー35によって用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、その用紙が前記定着ローラー37及び前記加圧ローラー38の間を通過して排出される際に前記定着ローラー37で加熱されて溶融定着する。なお、前記感光体ドラム31の電位は前記除電装置36で除電される。
前記コンタクトガラス11は、前記画像読取部1の上面に設けられており、前記複合機Xの画像読取対象となる原稿Pが載置される透明な原稿台である。そして、前記画像読取部1は、前記制御部4によって制御されることにより、前記コンタクトガラス11上に載置された前記原稿Pから画像データを読み取る。
前記読取ユニット12は、LED光源121及びミラー122を備えており、ステッピングモーター等の駆動モーターを用いた不図示の移動機構によって図1(A)における左右方向(副走査方向)へ移動可能に構成されている。そして、前記駆動モーターにより前記読取ユニット12が副走査方向に移動されると、前記LED光源121から前記コンタクトガラス11上に照射される光が副走査方向に走査される。
前記LED光源121は、図1(A)における奥行き方向(主走査方向)に沿って配列された多数の白色LEDを備えており、前記コンタクトガラス11上の読取位置12Aにある前記原稿Pに向けて1ライン分の白色光を照射する。なお、前記読取位置12Aは、前記読取ユニット12の副走査方向への移動に伴って副走査方向に移動する。
前記ミラー122は、前記LED光源121から前記読取位置12Aにある前記原稿Pに光を照射したときの反射光を前記ミラー13に向けて反射させる。そして、前記ミラー122で反射した光は、前記ミラー13、14によって前記光学レンズ15に導かれる。前記光学レンズ15は、入射した光を集光して前記CCD16に入射させる。
前記CCD16は、受光した光をその光量に応じた電気信号(電圧)に変換し、画像データとして出力する光電変換素子であって縮小光学系の一例である。具体的に、前記CCD16は、前記LED光源121から光が照射されたときに前記原稿Pから反射した光に基づいて前記原稿Pの画像データを示すアナログ信号(以下、「アナログ画像データ」という)を出力する。なお、前記CCD16に過大な光が入射すると、前記CCD16は前記過大な光に応じて過大な振幅の前記アナログ画像データを出力することになる。前記CCD16から出力された前記アナログ画像データは前記制御部4に入力される。
前記ADF2は、前記搬送ローラー22各々を不図示のモーターで駆動させることにより、前記原稿セット部21にセットされた原稿Pを前記コンタクトガラス11上の前記読取位置12Aを通過させて前記排紙部24まで搬送させる。この際に、前記画像読取部1により前記読取位置12Aを通過する前記原稿Pから画像データが読み取られる。
前記原稿押さえ23は、前記コンタクトガラス11上の読取位置12Aの上方に前記原稿Pが通過できる間隔を隔てた位置に設けられている。前記原稿押さえ23は、主走査方向に長尺状を成しており、その下面(コンタクトガラス11側の面)には白色のシートが貼り付けられている。前記複合機Xでは、前記白色のシートの画像データが白色基準データとして読み取られる。そして、前記白色基準データは、周知のシェーディング補正などで用いられる。
前記制御部4は、カップリングコンデンサ41、AFE42、ASIC43、SDRAM44、LEDドライバー45、メイン制御部46、及び振幅検出回路47などを備えている。なお、前記制御部4全体が集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
前記カップリングコンデンサ41は、前記CCD16から入力される前記アナログ画像データから直流成分を除去して交流成分のみを出力するものである。前記CCD16から出力されるアナログ画像データには、例えば10V程度の直流成分と2V程度の交流成分とが含まれており、前記カップリングコンデンサ41では、前記直流成分が除去された2V程度の交流成分が前記アナログ画像データとして出力される。但し、前記CCD16から出力された前記アナログ画像データの振幅が過大であれば、前記直流成分が除去された後の前記アナログ画像データは前記AFE42の規格外の負の成分(電圧)を有する信号になる場合がある。
前記CDS421は、前記CCD16から入力される前記アナログ画像データについて相関二重サンプリング法などに基づくノイズ除去処理を実行するものである。具体的に、前記CDS421は、前記タイミング制御回路425から入力されるクランプ信号に従って前記アナログ画像データをクランプするクランプ回路であって、クランプ手段の一例である。
前記タイミング制御回路425は、前記CCD16及び前記制御部4の電子回路各々の動作クロック信号を出力する発信器を備えており、前記動作クロック信号に基づいてビット周期又はライン周期で前記クランプ信号を前記CDS421に入力する。これにより、前記CDS421は、前記タイミング制御回路425からビット(画素)周期で前記クランプ信号が入力されている場合は、前記アナログ画像データをビット周期でクランプするビットクランプを実行する。また、前記CDS421は、前記タイミング制御回路425からライン周期で前記クランプ信号が入力されている場合は、前記アナログ画像データをライン周期でクランプするラインクランプを実行する。前記タイミング制御回路425から前記CDS421に入力される前記クランプ信号の周期の初期値はライン周期であって、通常、前記CDS421では前記ラインクランプが実行される。このように、前記CDS421は、前記ラインクランプ又は前記ビットクランプを選択的に実行する。なお、前記ラインクランプは、前記ビットクランプよりも省電力化及び画像データの読み取り速度の向上に好適である。そして、前記CDS421でノイズが除去された前記アナログ画像データは、前記AGC422に入力される。
前記ADC423は、前記AGC422から入力された前記アナログ画像データをデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバーターであって、信号変換手段の一例である。前記ADC423でデジタル信号に変換された後の画像データ(以下、「デジタル画像データ」という)は前記DSP424に入力する。
前記DSP424は、前記ADC423から入力されたRGB形式の前記デジタル画像データをCMYK形式の画像データに変換する信号変換処理などを実行する。前記DSP424で信号変換処理が施された後の前記デジタル画像データは、前記ASIC43に入力される。
前記ASIC43は、前記DSP424から入力された前記デジタル画像データに対してガンマ補正及びスクリーン処理などの各種の画像処理を施す信号処理プロセッサーである。そして、前記ASIC43で画像処理が施された後の前記デジタル画像データは前記SDRAM44に入力されて記録される。
前記SDRAM44は、前記デジタル画像データが記憶される画像メモリーとして用いられる記憶手段である。前記SDRAM44に対するデータの読み書きは不図示のDMAC(ダイレクトメモリーアクセスコントローラー)等によって制御される。なお、前記SDRAM44に代えてハードディスクなどの記憶手段であってもよい。
前記メイン制御部46は、CPU461、ROM462、及びRAM463などの制御機器を有している。そして、前記メイン制御部46は、前記ROM462に記憶された所定の制御プログラムを前記CPU461で実行することにより、前記複合機Xを統括的に制御する。また、前記RAM463は揮発性の記憶手段であって前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリーとして使用される。なお、前記メイン制御部46は、集積回路(ASIC、DSP)などで構成されたものであってもよい。
また、前記ROM462には、前記CPU461等のコンピューターに後述の読取制御処理(図3のフローチャート参照)を実行させるための読取制御プログラムが予め記憶されている。なお、前記読取制御プログラムは、CD、DVD、フラッシュメモリーなどの記録媒体に記録されており、前記記録媒体から前記複合機Xに設けられる不図示のハードディスク等の記憶手段にインストールされるものであってもよい。本発明は、前記CPU461などのコンピューターに前記読取制御処理の各ステップを実行させるための読取制御プログラム、又は前記読取制御プログラムが記録されたコンピューター読み取り可能な記録媒体の発明として捉えてもよい。
前記振幅検出回路47は、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データを受信して前記アナログ画像データの振幅値を検出する振幅検出手段の一例であって、その検出された振幅値を前記メイン制御部46に入力する。例えば、前記振幅検出回路44は、前記CCD16から入力された前記アナログ画像データをデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の所定期間における最大値及び最小値の差分値を前記振幅として検出するものである。もちろん、前記振幅検出回路47による前記アナログ画像データの振幅値の検出手法はこれに限らない。
以下、図3を参照しつつ、前記CPU461が前記読取制御プログラムに従って実行する読取制御処理の手順の一例について説明する。ここに、係る読取制御処理を実行するときの前記CPU461が本発明に係る制御手段に相当する。なお、前記CPU461により実行される処理工程をステップS11、S12、・・・と称する。また、前記読取制御処理が、前記ASIC43によって実行されることも他の実施形態として考えられる。
当該読取制御処理は、前記複合機Xにおいて、前記操作表示部5のユーザー操作又はパーソナルコンピューターなどの情報処理装置からの操作信号の受信に応じて前記制御部4によって前記画像読取部1を用いた画像読取処理が実行される場合に共に実行される。
ステップS11において、前記CPU461は、前記振幅検出回路44から入力される振幅値に基づいて、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データの振幅が予め設定された異常振幅値以上であるか否かを判断する。前記異常振幅値は、例えば前記カップリングコンデンサ41で前記直流成分が除去された後の前記アナログ画像データが前記AFE42の規格外の負の成分(電圧)を有する信号になる場合の値である。もちろん、前記異常振幅値はこれに限らず、前記AFE42で何らかの異常が生じる可能性のある値として予め設定された値であればよい。
ここで、前記CPU461は、前記アナログ画像データの振幅値として前記異常振幅値以上の振幅が検出されていない場合(S11のNo側)、処理を前記ステップS11で待機させる。この場合、前記CPU461は、前記タイミング制御回路425を制御して、前記タイミング制御回路425から前記CDS421に入力される前記クランプ信号の周期を初期値であるライン周期に設定し、前記CDS421にラインクランプを実行させる。従って、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値未満である場合には、前記CDS421に前記ラインクランプを実行させることにより省電力化及び画像データの読み取り速度の向上が実現される。
一方、前記CPU461は、前記アナログ画像データの振幅値として前記異常振幅値以上の振幅が検出されたと判断すると(S11のYes側)、前記画像読取処理を中止し(S12)、予め設定された以下のステップS13〜S18の処理を実行する。なお、前記画像読取処理で既に読み取られて前記SDRAM54に記憶された前記デジタル画像データは前記CPU461によって削除される。
ステップS13において、前記CPU461は、前記LEDドライバー45を制御することにより前記LED光源121の光量(光の強度)を低下させる。ここに、係る処理が異常対応処理の一例である。
具体的に、前記ROM462には、予め設定された第1電流値と前記第1電流値よりも低い第2電流値とが記憶されている。そして、前記CPU461は、前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値未満である場合には、前記LED光源121に供給する電流値として前記第1電流値を前記LEDドライバー45に入力する。一方、前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値以上であると判断すると、前記ステップS13において、前記CPU461は、前記第2電流値を前記LEDドライバー45に入力することにより、前記LED光源121の光量を低下させる。
なお、前記第2電流値は、例えば前記第1電流値の70%又は80%などの所定の割合で定められた値である。もちろん、これに限らず前記第2電流値は、前記第1電流値よりも低い値であればよい。また、前記振幅検出回路44から入力される振幅値と前記第2電流値との対応関係を示す対応情報が前記ROM462に予め記憶されており、前記前記CPU461が前記対応情報に基づいて前記第2電流値の値を設定することも他の実施形態として考えられる。例えば、前記対応情報は、前記振幅検出回路44から入力される振幅値を前記ADC423の定格以内の値にするための前記第2電流値を定められたものである。
続くステップS14において、前記CPU461は、前記タイミング制御回路425を制御して、前記タイミング制御回路425から前記CDS421に入力される前記クランプ信号の周期をビット周期に設定し、前記CDS421にビットクランプを実行させる。ここに、係る処理が異常対応処理の一例である。
これにより、その後は、前記タイミング制御回路425から前記CDS421にビット周期で前記クランプ信号が入力されることになり、前記CDS421は前記アナログ画像データのビットクランプを実行することになる。即ち、前記CPU461は、前記ステップS14において、前記CDS421における前記アナログ画像データのサンプリング方式を前記ラインクランプから前記ビットクランプに変更し、前記CDS421に前記ビットクランプを実行させる。
そして、ステップS15において、前記CPU461は、前記画像読取部1を制御することにより画像読取処理を再実行させる。ここで再実行された前記画像読取部1による画像読取処理では、前記LED光源121の光量が低下しており、前記CDS421が前記ビットクランプを実行する。
このように、前記第1電流値の供給電力で前記LED光源121が駆動される場合に比べて前記LED光源121の光量が低下した状態で前記画像読取処理が実行されると、前記原稿Pで鏡面反射して前記CCD16に入力される光量が低下する。そのため、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データの振幅を減少させることができ、前記AFE42への過大振幅のアナログ画像データの入力を防止することができる。従って、読取対象の原稿に高反射率の部位が含まれている場合に、ユーザーによる処置を必要とすることなく、前記原稿の画像データの正常な読み取りを実現することができる場合がある。
また、前記CDS421では前記ビットクランプが実行されるため、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データが1ライン上の特定の画素で過大振幅となった場合に、その後の同一ライン上の画素についての前記ADC44による変換が正常に行われる。
その後、ステップS16において、前記CPU461は、前記ステップS11と同様に、前記振幅検出回路44から入力される振幅値に基づいて、前記CCD16から出力される前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値以上であるか否かを判断する。
ここで、前記CPU461は、前記画像読取処理において前記CCD16から振幅が前記異常振幅値以上の前記アナログ画像データが出力されなかったと判断すると(S16のNo側)、処理を前記ステップS161に移行させる。一方、前記CPU461は、前記画像読取処理において前記CCD16から振幅が前記異常振幅値以上の前記アナログ画像データが出力されたと判断すると(S16のYes側)、処理をステップS17に移行させる。
ステップS161において、前記CPU461は、前記画像読取処理における1枚の原稿の画像読取が終了したか否かを判断する。
ここで、前記画像読取処理における1枚の原稿の画像読取が終了したと判断した場合(S161のYes側)、前記CPU461は処理をステップS18に移行させる。これにより、前記ステップS13及び前記ステップS14における設定がリセットされるため、次の原稿の画像読取では通常の画像読取処理が実行される。
一方、前記画像読取処理における1枚の原稿の画像読取が終了したと判断した場合(S161のNo側)、前記CPU461は処理を前記ステップS16に戻す。一方、
ステップS17において、前記CPU461は、再実行された前記画像読取処理を中止させ、前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅以上である旨を示すエラー情報を前記操作表示部5に表示させる。ここに、係る処理が異常対応処理の一例である。
例えば、前記エラー情報には、鏡面反射により原稿から画像データが読み取れない旨が含まれることが考えられる。これにより、前記原稿からの鏡面反射により前記CCD16から過大振幅のアナログ画像データが出力されている旨をユーザーに報知して、前記原稿にフィルムを被せて再度の読み取りを実行するなどの処置を促すことができる。なお、前記CPU461が、前記ステップS11で前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅以上であると判断された場合にも前記エラー情報を表示することが考えられる。
ステップS18において、前記CPU461は、前記タイミング制御回路425及び前記LEDドライバー45の設定をリセットすることにより初期設定に戻し、一連の前記異常対応処理を終了させて処理を前記ステップS11に戻す。
即ち、前記CPU461は、前記タイミング制御回路425から前記CDS421に入力される前記クランプ信号の周期をビット周期から初期値のライン周期に戻す。また、前記CPU461は、前記LEDドライバー45から前記LED光源121への供給電力の電流値を前記第2電流値から前記第1電流値に戻す。
ところで、前記実施の形態では、前記CCD16から過大振幅のアナログ画像データが出力された場合に、前記ステップS13及び前記ステップS14が共に実行される場合を例に挙げて説明したがこれに限らない。例えば、前記CPU461が、前記CCD16から過大振幅のアナログ画像データが出力された場合に、前記ステップS13及びS14のいずれか一方のみを実行することが他の実施形態として考えられる。
また、前記CPU461が、前記CCD16から過大振幅のアナログ画像データが出力された場合に、前記ステップS13及びS14のいずれか一方のみを実行し、再度の画像読取処理を実行しても過大振幅が解消しない場合に他方の処理を実行することも考えられる。
さらに、前記CPU461が、前記CCD16から過大振幅の前記アナログ画像データが出力された場合に、前記ステップS13及びS14に代えて、前記エラー情報を前記操作表示部5に表示する処理を実行することも考えられる。もちろん、前記CPU461が、前記ステップS13及びS14のいずれか一方及び両方と前記報知処理とを共に実行することも考えられる。
また、前記CPU461が、前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値以上である状態が継続する場合に(S16のYes側)、前記LED光源521の光量を少しずつ低下させて繰り返し前記画像読取処理を実行させることも考えられる。この場合、前記CPU461は、予め設定された回数だけ前記ステップS16で前記アナログ画像データの振幅が前記異常振幅値以上であると判断したことを条件に前記ステップS17に移行させることが考えられる。
11:コンタクトガラス
12:読取ユニット
13、14:ミラー
15:光学レンズ
16:CCD
2 :ADF
3 :画像形成部
4 :制御部
41:カップリングコンデンサ
42:AFE
421:CDS
422:AGC
423:ADC
424:DSP
425:タイミング制御回路
43:ASIC
44:振幅検出回路
45:LEDドライバー
46:メイン制御部
461:CPU
462:ROM
463:RAM
464:SDRAM
5 :操作表示部
P :原稿
S11、S12、・・・:処理手順(ステップ)番号
X :複合機(画像読取装置、画像形成装置の一例)
Claims (5)
- 原稿に光を照射する光源と、
前記原稿からの反射光に基づいて前記原稿の画像データを示すアナログ信号を出力する縮小光学系と、
前記縮小光学系から出力された前記アナログ信号を少なくともライン周期でクランプするクランプ手段と、
前記クランプ手段から出力された前記アナログ信号をデジタル信号に変換する信号変換手段と、
前記縮小光学系から出力された前記アナログ信号の振幅を検出する振幅検出手段と、
前記振幅検出手段により検出された前記アナログ信号の振幅が予め設定された異常振幅以上である場合に予め設定された異常対応処理を実行する制御手段と、
を備え、
前記クランプ手段が、前記縮小光学系から出力される前記アナログ信号をライン周期でクランプするラインクランプと前記縮小光学系から出力される前記アナログ信号をビット周期でクランプするビットクランプとを選択的に実行するものであって、
前記異常対応処理が、前記クランプ手段に前記ビットクランプを実行させる処理を含むものであって、
前記制御手段が、前記振幅検出手段により検出された前記アナログ信号の振幅が予め設定された異常振幅未満である場合は前記クランプ手段に前記ラインクランプを実行させるものである画像読取装置。 - 前記異常対応処理が、前記光源から前記原稿に照射される光の強度を低下させる処理を含むものである請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記異常対応処理が、前記振幅検出手段により検出された前記アナログ信号の振幅が前記異常振幅以上である旨を示す情報を表示する処理を含むものである請求項1又は2のいずれかに記載の画像読取装置。
- 前記制御手段は、前記異常対応処理の実行後に前記原稿の画像データの読取動作を前記画像読取装置に再実行させるものである請求項1〜3のいずれかに記載の画像読取装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置で読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、
を備えてなる画像形成装置。
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