(57)【要約】【課題】１ラインの読み取り中に原稿画像の濃度が大きく変化しても、正しい画像データを取得することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】主走査方向に配置されたラインセンサー３１によって原稿画像を読み取り、ラインセンサー３１から時系列で出力される出力電圧に基づいて主走査方向１ラインを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度を取得する画像読取装置であって、補正画素範囲が設定されている補正データ６１を記憶する記憶部６と、主走査方向１ラインに画素濃度が異なる複数のベタ領域がある場合、、隣り合うベタ領域間に位置する補正データ６１に設定されている補正画素範囲の画素濃度を、後続するベタ領域の画素濃度に補正する画像処理部７と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に配置されたラインセンサーによって原稿画像を読み取り、前記ラインセンサーから時系列で出力される出力電圧に基づいて主走査方向１ラインを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度を取得する画像読取装置であって、
補正画素範囲が設定されている補正データを記憶する記憶部と、
主走査方向１ラインに画素濃度が異なる複数のベタ領域がある場合、隣り合うベタ領域間に位置する前記補正画素範囲の画素濃度を、後続するベタ領域の画素濃度に補正する画像処理部と、を具備することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記補正データには、変化終了画素数が設定されており、
前記画像処理部は、変化が始まって前記変化終了画素数から前記補正画素範囲を補正することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、隣り合うベタ領域間の画素数が閾画素数以内である場合に、画素濃度を補正することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
主走査方向に白黒の変化がある基準原稿を前記ラインセンサーによって読み取った画像データに基づいて、前記補正データの前記補正画素範囲を修正する補正データ修正部を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置によって取得された画像データに基づいて画像形成を行う画像形成部と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像の読取を行う画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿画像の読取を行う画像読取装置において、光電変換に使用しているＣＣＤ（Charge Coupled Device）は、電源電圧の変動によって出力電圧が変動する。そこで、画像読取部のみを動作させる場合と、画像読取部と共に他のユニットを同時に動作させる場合とを区別して画像読取部で得られる画像データを補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１ラインの読み取り中に濃度が大きく変化した場合、ＣＣＤからなるラインセンサーから出力されるＣＣＤ出力電圧が変動して、実際の濃度とは異なる画像データが取得されてしまうことがある。
【０００５】
図６（ａ）には、濃度差Ｘの黒（濃度Ａ）とグレー（濃度Ｂ）とが黒−グレー−黒の順に主走査方向に配置された原稿画像を読み取った際に、ラインセンサーから出力されるＣＣＤ出力電圧と、ラインセンサーに供給されるＣＣＤ電源電圧とが示されている。また、図６（ｂ）には、濃度差Ｙのグレー（濃度Ｂ）と白（濃度Ｃ）とが白−グレー−白の順に主走査方向に配置された原稿画像を読み取った際に、ラインセンサーから出力されるＣＣＤ出力電圧と、ラインセンサーに供給されるＣＣＤ電源電圧とが示されている。
【０００６】
濃度差Ｘが小さい場合には、図６（ａ）に示すように、濃度が変化してもラインセンサーからのＣＣＤ出力電圧が変動することなく、正しい濃度の画像データが取得される。これに対して、濃度差Ｙが大きい場合には、図６（ｂ）に示すように、濃度の変化時にラインセンサーからのＣＣＤ出力電圧が変動してしまい、実際の濃度とは異なる画像データが取得されてしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、１ラインの読み取り中に原稿画像の濃度が大きく変化しても、正しい画像データを取得することができる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】
【０００８】
本発明の画像読取装置は、主走査方向に配置されたラインセンサーによって原稿画像を読み取り、前記ラインセンサーから時系列で出力される出力電圧に基づいて主走査方向１ラインを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度を取得する画像読取装置であって、
補正画素範囲が設定されている補正データを記憶する記憶部と、主走査方向１ラインに画素濃度が異なる複数のベタ領域がある場合、隣り合うベタ領域間に位置する前記補正画素範囲の画素濃度を、後続するベタ領域の画素濃度に補正する画像処理部と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明の画像読取装置において、前記補正データには、変化終了画素数が設定されており、前記画像処理部は、変化が始まって前記変化終了画素数から前記補正画素範囲を補正しても良い。
さらに、本発明の画像読取装置において、前記画像処理部は、隣り合うベタ領域間の画素数が閾画素数以内である場合に、画素濃度を補正しても良い。
さらに、本発明の画像読取装置において、主走査方向に白黒の変化がある基準原稿を前記ラインセンサーによって読み取った画像データに基づいて、前記補正データの前記補正画素範囲を修正する補正データ修正部備えていても良い。
また、本発明の画像形成装置は、上述の画像読取装置と、前記画像読取装置によって取得された画像データに基づいて画像形成を行う画像形成部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１ラインの読み取り中に原稿画像の濃度が大きく変化しても、センサー用電源電圧の変動が画像データに対する影響を排除することができるため、正しい画像データを取得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】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す補正データ例を示す図である。
【図３】図１に示すＣＣＤ電源電圧の変動に伴う画素濃度の変動例を示す図である。
【図４】図１に示す補正データ修正部による修正動作で使用する基準原稿例を示す図である。
【図５】図１に示す補正データ修正部による修正動作で読み取った実画像データ例を示す図である。
【図６】ラインセンサーのＣＣＤ出力電圧とＣＣＤ電源電圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。
【００１２】
本実施の形態は、複写機やＭＦＰ（multi-function peripheral）等の画像形成装置１であり、図１を参照すると、操作部２と、画像読取部３と、給紙部４と、記録部５と、画像処理部７と、記憶部６と、これらの構成を動作制御する主制御部８とを備えている。
【００１３】
操作部２は、液晶表示部や各種操作ボタンが設けられている。ユーザーは操作部２を操作して指示を入力することで、動作モード等の各種の設定を行い、各種動作を実行させる。
【００１４】
画像読取部３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる主走査方向に配置されたラインセンサー３１を備えている。画像読取部３は、主制御部８から入力される制御信号に基づいて、コンタクトガラスに載置された原稿や、図示しない原稿給送部によって給送される原稿をラインセンサー３１によって副走査方向に相対移動しながら読み取って画像データを取得する。ラインセンサー３１は、主走査方向１ラインの原稿画像に基づくＣＣＤ出力電圧を時系列で出力する。そして、画像読取部３は、ラインセンサー３１から時系列で出力されるＣＣＤ出力電圧に基づいて主走査方向１ラインを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度を取得する。この動作を副走査方向に相対移動しながら繰り返すことで原稿の画像データが取得される。
【００１５】
給紙部４は、複数枚の記録紙Ｐが収納される給紙カセットであり、収納されている記録紙を１枚ずつ記録部５に給送する。記録部５は、感光体ドラムと、原稿画像に基づいて感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する光学ユニットと、静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部と、感光体ドラム上のトナー像を記録紙に転写する転写部と、加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着装置とを備えている。
【００１６】
記憶部６は、半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、画像読取部３によって取得された画像データが記憶されると共に、各種の管理情報や補正データ６１が記憶されている。
【００１７】
補正データ６１は、図２（ａ）に示すように、濃度差毎に、「変化が終了する画素数Ｎ」と、「補正する画素範囲Ｍ」とが設定されている。なお、本実施の形態において、画素濃度は、８ビットで０〜２５５レベル（レベル高くほど明るく、レベルが低いほど暗い）で表される。そして、図２に示す補正データ６１の例では、濃度差レベルが１００以上１５０未満と、１５１以上２００未満と、２０１以上とに場合分けされ、「変化が終了する画素数Ｎ」がそれぞれ２、３、４に、「補正する画素範囲Ｍ」がそれぞれ４、５、６に設定されている。
【００１８】
画像処理部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたＡＳＩＣ等の情報処理部である。画像処理部７は、画像データに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、階調調整、濃度調整等の画像改善処理が行われる。また、画像処理部７は、画像読取部３によって読み取られた画像データの画素濃度を補正データ６１に基づいて補正する。
【００１９】
主走査方向１ラインの読み取り中に原稿画像の濃度が大きく変化（例えば、真っ白画像から真っ黒画像に変化）すると、ラインセンサー３１からのＣＣＤ出力電圧が大きく変動する。このとき、ラインセンサー３１から出力される電流も急激に変動するため、ラインセンサー３１に供給するＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃを生成している図示しない電源生成デバイスの過渡応答特性や、電源生成デバイスからラインセンサー３１までのパターン経路のインピーダンス等の影響により、図３に示すように、ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃが変動してしまう。そして、このＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動によって、原稿画像の濃度変化時に点線で示す実際の画素濃度とは異なる、実線で示す画像データが取得されてしまう。そこで、画像処理部７は、原稿画像の濃度変化時においてＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動の影響を受ける範囲の画素濃度を補正データ６１に基づいて補正する。
【００２０】
主制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピューター等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。主制御部８のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、操作部２から入力された所定の指示情報に応じて装置全体の制御を行う。また、主制御部８は、補正データ修正部８１として機能する。
【００２１】
補正データ修正部８１は、工場出荷前に、画像読取部３によって、図４（ａ）に示すような基準原稿(主走査方向に白黒の変化がある原稿)を読み取らせ、その画像データを分析することで、必要に応じて補正データ６１における「補正する画素範囲Ｍ」の修正を行う。図４（ａ）に示す基準原稿では、濃度２０５レベルの白地に濃度３０レベルの黒筋が複数本形成され、主走査方向に濃度差１７５レベルの白黒変化が形成されている。
【００２２】
次に、補正データ修正部８１による補正データ６１の修正動作について図５を参照して詳細に説明する。
【００２３】
補正データ６１において、「変化が終了する画素数Ｎ」は、その濃度差での理想値であり、「補正する画素範囲Ｍ」は、原稿画像の濃度変化時においてＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動の影響を受ける範囲を想定した値である。
【００２４】
ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動要因としては、デバイスによるバラつき(過渡応答性のバラつき)、基板によるバラつき(パターン・インピーダンスや素子の抵抗バラつき、実装バラつき)が考えられる。従って、これらのバラツキを補正データ修正部８１の修正動作によって、補正データ６１の「補正する画素範囲Ｍ」に反映させる。
【００２５】
図５において、白黒の変化が濃度差１７５レベルに設定された基準原稿の画像データ例であり、（ａ）は基準原稿を読み取った実画像データ例であり、（ｂ）は補正した画像データ例である。
【００２６】
補正データ修正部８１には、基準原稿における白の画素濃度と黒の画素濃度とが予め設定、もしくは操作部２から入力されている。そして、補正データ修正部８１は、基準原稿を読み取った実画像データにおいて、白の領域と、黒の領域とを特定する。なお、補正データ修正部８１は、白黒の画素濃度の特定に際し、画素濃度の所定範囲（例えば、±１）のバラツキを誤差範囲として取り扱う。
【００２７】
次に、補正データ修正部８１は、白の領域と黒の領域との間隔、すなわち白の領域から黒の領域に、及び黒の領域から白の領域への変化に要した画素数をカウントする。この画素数のカウントは、同一ラインの複数箇所及び複数ラインの画像データに対して実行すると精度が向上する。図５（ａ）に示す実画像データ例では、白の領域（濃度２０５レベル）から黒の領域（濃度３０レベル）への濃度差１７５レベルの変化に要した画素数のカウント値は、１０画素になる。
【００２８】
次に、補正データ修正部８１は、補正データ６１において該当する濃度差の「変化が終了する画素数Ｎ」を参照することで、実画像データにおける「補正する画素範囲Ｍ」を算出する。図２に示す補正データ６１の例では、濃度差１７５の「変化が終了する画素数Ｎ」は、３画素である。従って、図５（ａ）に示す実画像データ例では、「補正する画素範囲Ｍ」として変化が始まってから３画素目〜１０画素目（５〜１２番目の画素）の８画素が算出される。
【００２９】
次に、補正データ修正部８１は、算出した「補正する画素範囲Ｍ」と、補正データ６１において該当する濃度差の「補正する画素範囲Ｍ」とを比較し、異なっている場合には、図２（ｂ）に示すように、算出した「補正する画素範囲Ｍ」に補正データ６１を修正する。
【００３０】
次に、補正データ修正部８１は、該当する濃度差の「補正する画素範囲Ｍ」を修正した場合、他の濃度差の「補正する画素範囲Ｍ」についても同じ方向（増加もしくは減少）に修正する。この際、同じ値を増減させても良いが、大きい濃度差ほどＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動幅は大きくなるため、少ない濃度差では増減幅を小さく、大きい濃度差では増減幅を大きくするとより好適である。図２（ｂ）に示す例では、濃度差１５０以上２００未満において「補正する画素範囲Ｍ」が５から８に３画素分修正され、濃度差１００以上１５０未満において「補正する画素範囲Ｍ」が４から６に３画素よりも小さい２画素分修正され、濃度差２００以上において「補正する画素範囲Ｍ」が６から１０に３画素よりも大きい４画素分修正されている。
【００３１】
また、図４（ｂ）に示すように、基準原稿において、白黒の変化を補正データ６１に場合分けして濃度差毎に結成し、実画像データに基づいて各濃度差の「補正する画素範囲Ｍ」を修正するようにしても良い。図４（ｂ）に示す基準原稿では、濃度２５５レベルの白地に濃度３０レベルの黒筋と濃度８０レベルの黒筋と濃度１３０レベルの黒筋とが形成され、主走査方向に濃度差２２５レベルと濃度差１７５レベルと濃度差１２５レベルとの白黒変化が形成されている。
【００３２】
さらに、基板やデバイスによるバラつきが少ないのであれば、補正データ修正部８１による基準原稿を用いた修正動作を省略し、初期の補正データ６１をそのままの状態で用いるようにしても良い。
【００３３】
次に、画像処理部７による補正データ６１を用いた画像データの補正動作について詳細に説明する。
画像処理部７は、１ラインの画像データに中で同じ画素濃度が予め設定されている範囲（例えば、５画素）で連続する領域をベタ領域として特定する。なお、画像処理部７は、ベタ領域の特定に際し、画素濃度の所定範囲（例えば、±１）のバラツキを誤差範囲として取り扱う。
【００３４】
次に、画像処理部７は、１ラインの画像データにおいて複数のベタ領域が特定され、隣り合うベタ領域の濃度差が補正データ６１に設定されている濃度差以上である場合（図２に示す補正データ６１では濃度差１００以上）に、隣り合うベタ領域の間隔が閾画素数以内か否かを判断する。閾画素数は、補正するか否かを判断するための閾値であり、補正データ６１において該当する濃度差の（Ｎ＋Ｍ−1）画素に設定されている。例えば、濃度差が１７５の場合、図２（ｂ）に示す補正データ６１の例では、閾画素数は３＋８−１＝１０画素となる。なお、１ラインの画像データにおいて１以下のベタ領域しか特定されなかった場合、画像処理部７は、画素濃度の補正を実行することなく、補正動作を終了させる。
【００３５】
画像処理部７は、隣り合うベタ領域の間隔が閾画素数を超える場合、濃度の補正を実行することなく、補正動作を終了する。すなわち、隣り合うベタ領域の間隔が長い場合には、ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動の影響を受けているか否かを判断できないため、画素濃度の補正を実行することなく、補正動作を終了させる。
【００３６】
画像処理部７は、隣り合うベタ領域の間隔が閾画素数以内の場合、変化が始まってＮ画素目からＭ画素の画素濃度を（Ｎ＋Ｍ）画素目の濃度、すなわち後続するベタ領域の濃度に補正する。図５（ａ）に示す例では、変化が始まってＮ＝３画素目からＭ＝８画素（５〜１２番目の画素）の画素濃度を、変化が始まって（Ｎ＋Ｍ＝１１）画素目（１３番目の画素）の画素濃度に補正する。これにより、ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動の影響を受けていると考えられる画素の画素濃度を、図５（ｂ）に示すように、補正データ６１に設定された「変化が終了する画素数Ｎ＝３」で変化が終了する適切な値に補正することができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、主走査方向に配置されたラインセンサー３１によって原稿画像を読み取り、ラインセンサー３１から時系列で出力される出力電圧に基づいて主走査方向１ラインを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度を取得する画像読取装置であって、「補正する画素範囲＝Ｍ」が設定されている補正データ６１を記憶する記憶部６と、主走査方向１ラインに画素濃度が異なる複数のベタ領域がある場合、、隣り合うベタ領域間に位置する補正データ６１に設定されているＭ画素の画素濃度を、後続するベタ領域の画素濃度に補正する画像処理部７と、を備えている。
この構成により、１ラインの読み取り中に原稿画像の濃度が大きく変化しても、ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動が画像データに対する影響を排除することができるため、正しい画像データを取得することができる。
【００３８】
さらに、本実施の形態において、補正データ６１には、濃度差毎に「変化が終了する画素数＝Ｎ」が設定されており、画像処理部７は、変化が始まってＮ画素目からＭ画素の画素濃度を補正する。
この構成により、隣り合うベタ領域間において、画素濃度が変化する画素数を理想値とすることができ、正しい画像データを補正することができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態において、画像処理部７は、隣り合うベタ領域間の画素数が閾画素数以内である場合に、画素濃度を補正する。
この構成により、ＣＣＤ電源電圧Ｖｃｃの変動の影響を受けている考えられる画素の濃度を適切な値に補正することができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態において、主走査方向に白黒の変化がある基準原稿をラインセンサー３１によって読み取った画像データに基づいて、補正データ６１の「補正する画素範囲＝Ｍ」を修正する補正データ修正部８１を備えている。
この構成により、基準原稿を用いて補正データ６１を修正することができるため、デバイスによるバラつき(過渡応答性のバラつき)、基板によるバラつき(パターン・インピーダンスや素子の抵抗バラつき、実装バラつき)を排除することができる。
【００４１】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００４２】
１  画像形成装置
２  操作部
３  画像読取部
４  給紙部
５  記録部
６  記憶部
６１  補正データ
７  画像処理部
８  主制御部
８１  補正データ修正部
３１  ラインセンサー
【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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