(57)【要約】【課題】解像度変換を行っても、画像データのダイナミックレンジが狭くなることを防止することができる固体撮像素子、画像読取装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画素ごとに光を電気信号に変換して出力する光電変換部と、前記光電変換部が出力した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離し、光から変換された電気信号である画像信号を画素ごとに出力する信号分離部と、前記信号分離部が出力した画像信号を複数の画素ごとに加算する信号加算部と、を有する。【選択図】図５
2014146977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ごとに光を電気信号に変換して出力する光電変換部と、
前記光電変換部が出力した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離し、光から変換された電気信号である画像信号を画素ごとに出力する信号分離部と、
前記信号分離部が出力した画像信号を複数の画素ごとに加算する信号加算部と、
を有することを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記光電変換部が出力した電気信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部をさらに有し、
前記信号分離部は、
前記Ａ／Ｄ変換部がＡ／Ｄ変換した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離し、光から変換された電気信号である画像信号を画素ごとのデジタル信号として出力すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記信号加算部が複数の画素ごとに加算した画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部をさらに有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記信号加算部は、
解像度を下げる解像度変換前後の解像度の比に対応する個数の画素ごとに画像信号を加算すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記信号加算部は、
解像度を下げる解像度変換前後の解像度の比の値以下となる最大整数の個数の画素ごとに画像信号を加算すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像素子を有すること
を特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
解像度を下げる解像度変換の解像度に応じて副走査方向の画像読取周期を短くする場合に、
前記信号加算部は、
解像度変換前後の副走査方向の画像読取周期の比に対応する個数の画素ごとに画像信号を加算すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像素子を有する画像読取装置。
【請求項８】
解像度を下げる解像度変換の解像度に応じて光源の光量を低減させる場合に、
前記信号加算部は、
解像度変換前後の光源の光量の比に対応する個数の画素ごとに画像信号を加算すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像素子を有する画像読取装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置が読取った画像を形成する画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
画素ごとに光を電気信号に変換して出力する光電変換部と、
前記光電変換部が出力した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離し、光から変換された電気信号である画像信号を画素ごとに出力する信号分離部と、
前記信号分離部が出力した画像信号を複数の画素ごとに平均化する信号平均化部と、
を有することを特徴とする固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像読取りの高速化や、読取画像データのサイズを小さくするために、画像読取装置が読取り可能な解像度よりも低い解像度によって画像を読取る解像度変換技術が知られている。また、解像度を下げて画像を読取ることにより、読取光源の発光量を抑えて、省電力化を図ることも可能である。
【０００３】
画像読取りの解像度を下げることによって原稿読取の生産性を向上させる場合、例えば主走査方向の画像読取周期（ライン周期）を短くする。この場合、原稿を読取るためにイメージセンサが光電変換する電荷の蓄積時間が短くなり、イメージセンサの出力レベルが低下（即ち画像におけるＳＮが劣化し、画像品質が低下）することがある。この解像度変換による画像のＳＮの劣化を防止するために、連続する画素のデータを加算することによってイメージセンサの出力レベルの低下を抑えることは公知である。
【０００４】
また、特許文献１には、２つの画素信号を加算した信号を画素データとするモードと、偶数番目の受光素子の画素信号を画像データとして副走査方向の移動が速い読み取りを行うモードとを有する画像読取装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、イメージセンサは、光が入射されなくても、暗電流が流れてしまうことにより、オフセットとして電荷を蓄積してしまう。つまり、解像度変換においてオフセットを含む画素信号を加算すると、解像度変換後の画像データのダイナミックレンジが狭くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、解像度変換を行っても、画像データのダイナミックレンジが狭くなることを防止することができる固体撮像素子、画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画素ごとに光を電気信号に変換して出力する光電変換部と、前記光電変換部が出力した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離し、光から変換された電気信号である画像信号を画素ごとに出力する信号分離部と、前記信号分離部が出力した画像信号を複数の画素ごとに加算する信号加算部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、解像度変換を行っても、画像データのダイナミックレンジが狭くなることを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、解像度変換を可能にする固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した固体撮像素子の動作例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示した固体撮像素子の動作例を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第１具体例の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から３００ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。
【図８】図８は、図６に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から２００ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第２具体例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図９に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から２５０ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第３具体例（を有する画像読取装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１に示した画像読取装置の第１動作例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１に示した画像読取装置の第２動作例を示す図である。
【図１４】図１４は、画像読取装置が有する固体撮像素子の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した固体撮像素子の変形例の第１動作例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４に示した固体撮像素子の変形例の第２動作例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態にかかる固体撮像素子を搭載した画像読取装置の側面図である。
【図１８】図１８は、固体撮像素子を備えた画像読取装置を搭載した画像形成装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、本発明をするに至った背景について説明する。図１は、解像度変換を可能にする固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。固体撮像素子は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、光電変換部１０ａ、信号加算部１２及びＡ／Ｄ変換部１４を有する。
【００１１】
光電変換部１０ａは、画素ごとに光を電気信号に変換して出力する例えばフォトダイードなどの光電変換素子（図示せず）が複数配列されている。信号加算部１２は、光電変換部１０ａが受光により蓄積した電荷が示す画素データを、複数の連続した画素について加算する。Ａ／Ｄ変換部１４は、信号加算部１２が加算した画素データを例えば１０ｂｉｔのデジタル信号に変換する。
【００１２】
図１に示した固体撮像素子は、光が入射していない場合にも、光電変換素子に暗電流が流れる。つまり、光電変換部１０ａは、受光により蓄積した電荷が示す画素データを出力する場合、暗電流によるオフセット信号が画素データに含まれる。
【００１３】
このように、複数の画素データそれぞれには暗電流によるオフセット信号が含まれている。従って、光電変換部１０ａが出力した複数の画素データを信号加算部１２が加算（即ち解像度変換）する場合、オフセット信号それぞれも加算され、画像データの有効なダイナミックレンジが狭くなる。
【００１４】
図２は、図１に示した固体撮像素子の動作例を示す図である。図２に示すように、光電変換部１０ａの例えば２つの光電変換素子が出力する信号１，２は、例えばそれぞれ値が３０のオフセット信号と、値が３００の有効な画素データ（画像信号）とを含む。信号加算部１２が信号１，２を加算すると、オフセット信号の値は６０となり、有効な画素データの値は６００となる。
【００１５】
従って、６０のオフセット信号と、６００の画素データとの和がダイナミックレンジ内に含まれることとなる。オフセット信号はダイナミックレンジ内で無効な範囲となるので、ダイナミックレンジが１０ｂｉｔ（０〜１０２３）である場合、有効なダイナミックレンジは９６３（＝１０２３−６０）となる。このように、オフセット信号を含む画素データが加算されると、画像信号のダイナミックレンジは狭くなってしまう。
【００１６】
（第１の実施形態）
次に、固体撮像素子の第１の実施形態を詳細に説明する。図３は、第１の実施形態にかかる固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態にかかる固体撮像素子は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、光電変換部１０ａ、信号分離部２０、信号加算部１２及びＡ／Ｄ変換部１４を有する。なお、図３に示した固体撮像素子において、図１に示した固体撮像素子を構成する部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付してある。
【００１７】
信号分離部２０は、光電変換部１０ａが出力した電気信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離（削除）し、光から変換された電気信号である画像信号を信号加算部１２に対して画素ごとに出力する。ここで、信号分離部２０は、例えばアナログＣＤＳ（Correlated  Double  Sampling：相関２重サンプリング）によってオフセット信号を分離する。
【００１８】
信号加算部１２は、信号分離部２０が出力した画像信号を連続した複数の画素ごとに加算する。Ａ／Ｄ変換部１４は、信号加算部１２が加算した画素データ（画像信号）を例えば１０ｂｉｔのデジタル信号に変換する。つまり、Ａ／Ｄ変換部１４がデジタル信号に変換する画像データにはオフセット信号が含まれない。
【００１９】
図４は、図３に示した固体撮像素子の動作例を示す図である。図４に示すように、光電変換部１０ａの例えば２つの光電変換素子が出力する信号１，２は、例えばそれぞれ値が３０のオフセット信号と、値が３００の有効な画素データ（画像信号）とを含む。信号分離部２０は、値が３０のオフセット信号を信号１，２それぞれから分離し、光から変換された電気信号である値が３００の画像信号を信号加算部１２に対して画素ごとに出力する。信号加算部１２は、オフセット信号が分離された画像信号のみを加算し、有効な画素データの値は６００となる。
【００２０】
従って、６００の画素データのみがダイナミックレンジ内に含まれることとなる。
つまり、ダイナミックレンジ内に無効な信号が含まれないので、ダイナミックレンジが１０ｂｉｔ（０〜１０２３）である場合、有効なダイナミックレンジは１０２３（＝１０２３−０）となる。このように、オフセット信号が分離された画素データを加算する場合、画像信号のダイナミックレンジが狭くなることを防止することができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
次に、固体撮像素子の第２の実施形態を詳細に説明する。図５は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態にかかる固体撮像素子は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４及び信号加算部２６ａを有する。
【００２２】
光電変換部１０ｂは、画素ごとに光を電気信号に変換して出力する例えばフォトダイードなどの光電変換素子（図示せず）が複数配列されている。光電変換部１０ｂは、光に応じて蓄積した電荷に対応する電圧をＡ／Ｄ変換部２２に対して出力する。Ａ／Ｄ変換部２２は、光電変換部１０ｂが画素ごとに出力した電気信号を例えば並列に１０ｂｉｔのデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を信号分離部２４に対して出力する。
【００２３】
信号分離部２４は、Ａ／Ｄ変換部２２が出力したデジタル信号から、暗電流により発生するオフセット信号を分離（削除）し、光から変換された電気信号である画像信号を信号加算部２６ａに対して画素ごとに出力する。ここで、信号分離部２４は、例えばデジタルＣＤＳ（Correlated  Double  Sampling：相関２重サンプリング）によってオフセット信号を分離する。
【００２４】
信号加算部２６ａは、信号分離部２４が出力した画像信号を連続した複数の画素ごとに加算する。つまり、信号加算部２６ａが加算する画像信号にはオフセット信号が含まれない。
【００２５】
また、図５に示した固体撮像素子は、画素データをデジタル信号に変換した後にオフセット信号を分離する。つまり、図２に示した固体撮像素子のように、加算処理を行うために、アナログ信号のレベルを電気的に保持しておく必要がない。デジタル信号に変換した画素データは、レジスタ又はメモリ等に保持することが可能である。
【００２６】
即ち、図５に示した固体撮像素子は、画素データをデジタル信号に変換した後にオフセット信号を分離するので、光電変換部１０ｂに電荷を保持しておく為の容量が必要とならない。また、加算する信号数（＝画素数）に応じて容量へ蓄積と放電とを切り替えるスイッチも不要であり、回路規模を小さくすることができる。従って、容量やスイッチを構成することによる寄生容量の増加を防止することができる。
【００２７】
（第１具体例）
図６は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第１具体例の概略構成を示すブロック図である。図６に示すように、固体撮像素子の第１具体例は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４及び信号加算部２６ｂを有する。なお、図６に示した固体撮像素子において、図５に示した固体撮像素子を構成する部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付してある。
【００２８】
信号加算部２６ｂは、信号分離部２４が出力した画像信号を連続した複数の画素ごとに加算する。ここで、信号加算部２６ｂは、解像度を下げる解像度変換前後の解像度の比に対応する個数の画素ごとに画像信号を加算する。具体的には、信号加算部２６ｂは、信号加算を行う数（演算画素数）をｐｉｘ＿ｎｕｍに基づいて決定する。ｐｉｘ＿ｎｕｍは、基本解像度（読取可能な解像度など）Ｍの変換後解像度Ｎに対する割合（Ｍ／Ｎ）とする。例えば、変換後解像度Ｎの値は変更可能にされている。
【００２９】
図７は、図６に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から３００ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。図８は、図６に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から２００ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。図７及び図８に示したいずれの動作例においても、固体撮像素子は、有効ダイナミックレンジが狭くなることなく、解像度変換を実現している。
【００３０】
（第２具体例）
図９は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第２具体例の概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、固体撮像素子の第２具体例は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４及び信号加算部２６ｃを有する。なお、図９に示した固体撮像素子において、図５に示した固体撮像素子を構成する部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付してある。
【００３１】
信号加算部２６ｃは、信号分離部２４が出力した画像信号を連続した複数の画素ごとに加算する。ここで、信号加算部２６ｃは、解像度を下げる解像度変換前後の解像度の比の値以下となる最大整数の個数の画素ごとに画像信号を加算する。具体的には、信号加算部２６ｃは、信号加算を行う数（演算画素数）をｐｉｘ＿ｎｕｍに基づいて決定する。ただし、信号加算部２６ｃは、上述したＭ／Ｎの演算結果の小数点以下を切り捨てるものとする。
【００３２】
図１０は、図９に示した固体撮像素子が基本解像度（６００ｄｐｉ）から２５０ｄｐｉに解像度変換した場合の動作例を示す図である。図１０にも示すように、信号加算部２６ｃは、Ｍ／Ｎの演算結果の小数点以下を切り捨てるので、ｐｉｘ＿ｎｕｍ＝６００／２００＝２．４＝２となり、演算画素数は２画素となる。この動作例においても、固体撮像素子は、有効ダイナミックレンジが狭くなることなく、解像度変換を実現している。
【００３３】
図１１は、第２の実施形態にかかる固体撮像素子の第３具体例（固体撮像素子２）を有する画像読取装置３の構成例を示すブロック図である。なお、図１１に示した画像読取装置３において、図５に示した固体撮像素子を構成する部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付してある。
【００３４】
画像読取装置３は、固体撮像素子２、光源３０、モータ３２、画像処理部３４、ＣＰＵ３６及び入出力部３８を有する。固体撮像素子２は、例えば光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４、信号加算部２６ａ、タイミング制御部２８及びＬＶＤＳ２９を有する。
【００３５】
タイミング制御部２８は、光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４、信号加算部２６ａ及びＬＶＤＳ２９を設定されたタイミングで駆動する。画像読取装置３は、光源３０によって原稿に光を照射し、固体撮像素子２が実装された図示しない基板をモータ３２によって走査させ原稿画像を読取る。ＬＶＤＳ２９は、固体撮像素子２によって読取った画像データを画像処理部３４に対して出力する。ＣＰＵ３６は、入出力部３８を介してタイミング制御部２８、光源３０、モータ３２及び画像処理部３４を制御する。
【００３６】
図１２は、図１１に示した画像読取装置３の第１動作例を示す図である。画像読取装置３は、原稿読取の生産性を向上させる場合、例えばライン周期Ｍをライン周期Ｍ／２に変更する。しかし、「ライン周期」≒「光電変換部１０ｂが電荷を蓄積する時間」であるため、例えば、ライン周期を半分にすると電荷の蓄積時間も半分となり、光電変換部１０ｂの出力レベルが低下（＝画像のＳ／Ｎが劣化）することとなる。そこで、画像読取装置３は、基本ライン周期（Ｍ）、解像度変換後のライン周期（Ｍ／２）に基づいて演算画素数を決定する。例えば、画像読取装置３は、加算処理の演算画素数＝Ｍ／（Ｍ／２）＝２とする。従って、画像読取装置３は、ダイナミックレンジが狭くなることを防止し、画像読取の生産性を向上させるとともに、画像のＳ／Ｎが劣化することを防止することができる。
【００３７】
図１３は、図１１に示した画像読取装置３の第２動作例を示す図である。画像読取装置３は、第２動作例において、画像読取における光源３０の光量を低減させることにより、消費電力を抑制する。しかし、例えば光源の光量を１／３にすると、光電変換部１０ｂが蓄積できる電荷も１／３になる。そこで、画像読取装置３は、解像度変換時には、基本光量をＬとし、光量低減後の光源光量Ｌ／３として、加算処理の演算画素数＝Ｌ／（Ｌ／３）＝３とする。従って、画像読取装置３は、ダイナミックレンジが狭くなることを防止し、消費電力を低減させつ画像読取の生産性を向上させるとともに、画像のＳ／Ｎが劣化することを防止することができる。
【００３８】
図１４は、画像読取装置３が有する固体撮像素子２の変形例の概略構成を示すブロック図である。図１４に示すように、固体撮像素子２の変形例は、例えば光電変換部１０ｂ、Ａ／Ｄ変換部２２、信号分離部２４及び信号加算／平均部２６ｄを有する。なお、図１４に示した固体撮像素子２の変形例において、図５に示した固体撮像素子を構成する部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付してある。
【００３９】
信号加算／平均部２６ｄは、信号分離部２４が出力した画像信号を連続した複数の画素ごとに加算又は平均化のいずれかを行う。ここで、信号加算／平均部２６ｄは、ｐｉｘ＿ｎｕｍ又はｓｕｍ＿ａｖｅに応じて画像信号の上述した加算、又は平均化を行う。
【００４０】
固体撮像素子２の変形例は、信号加算／平均部２６ｄが画像信号の平均化を行う場合、ｓｕｍ＿ａｖｅに基づいた演算画素数によって解像度変換を行う。
【００４１】
図１５は、図１４に示した固体撮像素子２の変形例の第１動作例を示す図である。図１６は、図１４に示した固体撮像素子２の変形例の第２動作例を示す図である。信号加算／平均部２６ｄは、画像信号の平均化を行うことにより、平均化を行う前の有効な画像データに重畳している光ショットノイズ（信号１，２に値が１０のショットノイズが重畳しているとする）を１／（演算画素数の正の平方根）倍にする。
【００４２】
第１動作例（図１５）において、固体撮像素子２の変形例は、光ショットノイズを７にする。つまり、固体撮像素子２の変形例は、画像信号の平均化前のＳ／Ｎが６００／１０＝６０であるのに対し、画像信号の平均化後のＳ／Ｎを６００／７＝８６とする。
【００４３】
また、第２動作例（図１６）において、固体撮像素子２の変形例は、光ショットノイズを６にする。つまり、固体撮像素子２の変形例は、画像信号の平均化前のＳ／Ｎが６００／１０＝６０であるのに対し、画像信号の平均化後のＳ／Ｎを６００／６＝１００とする。
【００４４】
このように、固体撮像素子２の変形例は、第１動作例及び第２動作例のいずれの場合にもダイナミックレンジを確保しつつ、Ｓ／Ｎを向上（画像品質を向上）させることができる。
【００４５】
次に、実施形態にかかる固体撮像素子２を画像読取装置３に搭載した場合の装置構成例について説明する。図１７は、実施形態にかかる固体撮像素子２を搭載した画像読取装置３の側面図である。
【００４６】
コンタクトガラス３００に載置された原稿は、位置がズレないように圧板３１８で押さえられる。原稿照射用の光源３０は、原稿に光を照射する。原稿からの反射光は、３枚のミラー３０８、３１０、３１２によって反射され、レンズ３１４を介して、ボード３１６に実装された固体撮像素子２に入力される。
【００４７】
固体撮像素子２は、入力された光の量に応じて画像信号であるアナログ信号を出力する。アナログ信号は、固体撮像素子２内のＡ／Ｄ変換部２２（図５等参照）によってデジタル信号に変換され、図示しない画像処理部３４（図１１参照）によって所定の画像処理が実行され、図示しない記憶装置に一旦記憶される。
【００４８】
アナログ信号の基準は、基準白板３０２の反射光が固体撮像素子２に入力された場合の値である。光源３０とミラー３０８を備えた第１キャリッジ３０４と、ミラー３１０、３１２を備えた第２キャリッジ３０６は、原稿を読取るために固体撮像素子２に近づく方向へ走査する。画像読取装置３は、光源、ミラー、レンズ、固体撮像素子２などが一体となって原稿を読取るために走査するように構成されてもよい。
【００４９】
次に、固体撮像素子２を備えた画像読取装置３を搭載した画像形成装置４について説明する。図１８は、固体撮像素子２を備えた画像読取装置３を搭載した画像形成装置４の側面図である。
【００５０】
画像読取装置３は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の画像入力装置として用いられるイメージスキャナや、複写機、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置４における原稿読取部として利用される。
【００５１】
画像形成装置４は、画像形成装置本体５００と、画像形成装置本体５００の上部に設置された画像読取装置３と、さらにその上に装着された自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と称す）６００と、画像形成装置本体５００の図１８において右側に配置された大容量給紙装置７００と、画像形成装置本体５００の図１８において左側に配置された用紙後処理装置８００とから構成される。
【００５２】
画像形成装置本体５００は、画像書き込み部５１０と、作像部５２０と、定着部５３０と、両面搬送部５４０と、給紙部５５０と、垂直搬送部５６０と、手差し部５７０とからなる画像形成部である。画像書き込み部５１０は画像読取装置３で読み取った原稿の画像情報に基づいて発光源であるＬＤを変調し、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどの走査光学系により感光体ドラム５２１にレーザ書き込みを行うものである。作像部５２０は感光体ドラム５２１と、この感光体ドラム５２１の外周に沿って設けられた現像ユニット５２２、転写ユニット５２３、クリーニングユニット５２４及び除電ユニットなどの公知の電子写真方式の作像要素とからなる。
【００５３】
定着部５３０は、転写ユニット５２３で転写された画像を転写紙に定着する。両面搬送部５４０は、定着部５３０の転写紙搬送方向下流側に設けられ、転写紙の搬送方向を用紙後処理装置８００側、あるいは両面搬送部５４０側に切り換える第１の切換爪５４１と、第１の切換爪５４１によって導かれた反転搬送路５４２と、反転搬送路５４２で反転した転写紙を再度転写ユニット５２３側に搬送する画像形成側搬送路５４３と、反転した転写紙を用紙後処理装置８００側に搬送する後処理側搬送路５４４とを含み、画像形成側搬送路５４３と後処理側搬送路５４４との分岐部には第２の切換爪５４５が配されている。
【００５４】
給紙部５５０は４段の給紙段からなり、それぞれピックアップローラ、給紙ローラによって選択された給紙段に収納された転写紙が引き出され、垂直搬送部５６０に導かれる。垂直搬送部５６０では、各給紙段から送り込まれた転写紙を転写ユニット５２３の用紙搬送方向上流側直前のレジストローラ５６１まで搬送し、レジストローラ５６１では、感光体ドラム５２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って転写紙を転写ユニット５２３に送り込む。手差し部５７０は開閉自在な手差しトレイ５７１を備え、必要に応じて手差しトレイ５７１を開いて転写紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ５６１で転写紙の搬送タイミングが取られ、搬送される。
【００５５】
大容量給紙装置７００は同一サイズの転写紙を大量にスタックして供給するもので、転写紙が消費されるにしたがって底板７０２が上昇し、ピックアップローラ７０１から用紙のピックアップが可能に構成されている。ピックアップローラ７０１から給紙される転写紙は、垂直搬送部５６０からレジストローラ５６１のニップまで搬送される。
【００５６】
用紙後処理装置８００はパンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の処理を行うもので、この実施形態では、前記機能のためにパンチ８０１、ステイプルトレイ（整合）８０２、ステイプラ８０３、シフトトレイ８０４を備えている。すなわち、画像形成装置本体５００から用紙後処理装置８００に搬入された転写紙は、孔明けを行う場合にはパンチ８０１で１枚ずつ孔明けが行われ、その後、特に処理するものがなければ、プルーフトレイ８０５へ、ソート、スタック、仕分けを行う場合にはシフトトレイ８０４にそれぞれ排紙される。仕分けは、この実施形態は、シフトトレイ８０４が用紙搬送方向に直交する方向に所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。
【００５７】
整合する場合には、孔明けが行われた、あるいは孔明けが行われていない転写紙が下搬送路８０６に導かれ、ステイプルトレイ８０４において後端フェンスで用紙搬送方向を直交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央２個所など所定の位置がステイプラ８０３によって綴じられ、放出ベルトによってシフトトレイ８０４に排紙される。また、この実施形態では、下搬送路８０６にはプレスタック搬送路８０７が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置本体５００側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。
【００５８】
画像読取装置３は、ＡＤＦ６００によって原稿台３３０上に導かれ、停止した原稿を光学的にスキャンし、第１ないし第３のミラーを経て結像レンズで結像された読み取り画像を固体撮像素子２によって読み取る。読み取られた画像データは、図示しない画像処理回路で所定の画像処理が実行され、記憶装置に一旦記憶される。そして、画像形成時に画像書き込み部５１０によって記憶装置から読み出され、画像データに応じて変調し、光書き込みが行われる。
【符号の説明】
【００５９】
２  固体撮像素子
３  画像読取装置
４  画像形成装置
１０ａ、１０ｂ  光電変換部
１２、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  信号加算部
１４、２２  Ａ／Ｄ変換部
２０、２４  信号分離部
２６ｄ  信号加算／平均部
２８  タイミング制御部
２９  ＬＶＤＳ
３０  光源
３２  モータ
３４  画像処理部
３６  ＣＰＵ
３８  入出力部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００４−０４８１６７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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