(57)【要約】【課題】クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うにあたって、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を不要とする。【解決手段】搬送手段による搬送周期、すなわち１ラインの読取り周期をＹとし、クロック発生部８１でのクロック信号の拡散周期をＸとし、フィルタ処理部８３ｄにおける積分処理の周囲着目画素数をｂとするとき、従来のようにＹ＝ａＸ（ａは整数）というきっちりした関係とし、毎ラインでクロック信号の変調による影響（電荷蓄積時間のずれ）を一定にし、後にそれを補償する処理を追加するのではなく、Ｙ＝ａＸ＋αとして、ライン毎にずれてゆく関係とし、ただしそのずれの程度αを、Ｘ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂに規定する。したがって、ラインの飛びが生じても、前後のラインのデータの積分によって補完され、副走査方向に縞模様が発生するのを抑制できる。【選択図】図１
2008113303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に複数個配列される受光素子を有する読取り素子に対して、搬送手段が原稿を副走査方向に相対変移させることによって原稿画像を読取り、クロック発生手段からのクロック信号に応答して、読出し手段が前記各受光素子で得られた画像データを順次読出し、フィルタ手段において、着目画素を中心とした前記副走査方向に予め定めるｂラインの画像データを参照してフィルタリングして出力するようにした原稿読取り装置において、
前記クロック信号に予め定める拡散周期Ｘで変調を行う変調手段を備え、
前記搬送手段の前記副走査方向への搬送周期Ｙが、Ｙ＝ａＸ＋α（ａは整数）となり、かつＸ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂとなるように、前記αを設定することを特徴とする原稿読取り装置。
【請求項２】
前記副走査方向への縮小処理を画像処理で実現するにあたって、ｎラインに１ラインを残して間引きを行う場合に、Ｘ／ｎ×（１／ｂ）＋ａＸ／ｎ＜α＜Ｘ／ｎ×（１−１／ｂ）＋ａＸ／ｎ（ａ＝０，１，２・・ｎ）から前記αを設定することを特徴とする請求項１記載の原稿読取り装置。
【請求項３】
前記請求項１または２記載の原稿読取り装置を搭載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、原稿読取り装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、スキャナおよびファクシミリ等に好適に用いられる原稿読取り装置では、精細度が向上し、このため画像データの読出しなどに使用するクロックが高速になり、電磁放射ノイズが問題となっている。そこで、特許文献１や２は、クロックの変調周期を主走査周期の整数分の１として、各ラインの同じ順位の画素における変調度合いを同一にし、変調度に対応して別途求めておいた逆相の補正データを、実際の画像データに加減算または乗除算することで、クロックの変調によるノイズを抑えるようにした画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２８１２５２号公報
【特許文献２】特開２００３−６０８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の従来技術では、クロックの変調周期を主走査周期の整数分の１に同期させ、電荷蓄積時間の変動による縞模様を各ラインで揃えることで、後段での補正を容易に行えるようにしている。そのために、前記同期を取る構成や、補正データを記憶しておくメモリなどの複雑な構成が必要になるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる原稿読取り装置およびそれを用いる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の原稿読取り装置は、主走査方向に複数個配列される受光素子を有する読取り素子に対して、搬送手段が原稿を副走査方向に相対変移させることによって原稿画像を読取り、クロック発生手段からのクロック信号に応答して、読出し手段が前記各受光素子で得られた画像データを順次読出し、フィルタ手段において、着目画素を中心とした前記副走査方向に予め定めるｂラインの画像データを参照してフィルタリングして出力するようにした原稿読取り装置において、前記クロック信号に予め定める拡散周期Ｘで変調を行う変調手段を備え、前記搬送手段の前記副走査方向への搬送周期Ｙが、Ｙ＝ａＸ＋α（ａは整数）となり、かつＸ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂとなるように、前記αを設定することを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、原稿ガラス上に載置された原稿に対して、搬送手段が光学系やＣＣＤ素子から成る読取り素子を走査し、あるいは密着式のイメージセンサから成る読取り素子上を搬送手段が原稿を搬送してゆくことで原稿画像を読取るようにした原稿読取り装置において、読出し手段が前記読取り素子における複数の各受光素子で得られた画像データをクロック発生手段からのクロック信号に応答して順次読出してゆくにあたって、変調手段が前記クロック信号に予め定める拡散周期Ｘで変調を行い、電磁放射ノイズのピークパワーを抑制する。その際、前記搬送手段の副走査方向への搬送周期Ｙが、Ｙ＝ａＸ（ａは整数）というきっちりした関係とし、毎ラインで前記クロック信号の変調による影響（電荷蓄積時間のずれ）を一定にし、後にそれを補償する処理を追加するのではなく、周期の関係をＹ＝ａＸ＋αとして、ライン毎にずれてゆく関係とし、ただしそのずれの程度αを、後段のフィルタ手段がフィルタ演算に使用する副走査方向のライン数をｂとするとき、Ｘ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂに規定する。たとえば、前後に１ラインずつ参照する場合には、自ラインを含めてｂ＝３となり、１／３＜α＜２／３となる。Ｙ、Ｘ、α，ｂは、画素数である。
【０００７】
したがって、ラインの飛び（読取れないライン）が生じたとしても、フィルタ演算において、前後のラインの画像データの積分によって補完され、副走査方向に縞模様が発生するのを抑制することができる。こうして、従来から用いられているフィルタを利用して、クロック変調によるノイズを軽減するので、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の原稿読取り装置は、前記副走査方向への縮小処理を画像処理で実現するにあたって、ｎラインに１ラインを残して間引きを行う場合に、Ｘ／ｎ×（１／ｂ）＋ａＸ／ｎ＜α＜Ｘ／ｎ×（１−１／ｂ）＋ａＸ／ｎ（ａ＝０，１，２・・ｎ）から前記αを設定することを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、副走査方向の縮小を後段の画像処理で実現している場合には、縮小率によっては縮小の画像処理時に参照するラインが変わるので、上記のαの算出式が成り立たなくなり、たとえば倍率をＡとするとき、５０％＜Ａのときはαは上式から求めることができ、これに対して３３％＜Ａ≦５０％のときには１ラインが完全に間引かれることになり、したがって参照するラインは２ラインに１ラインとなり、２５％＜Ａ≦３３％のときには２ラインが完全に間引かれることになり、したがって参照するラインは３ラインに１ラインとなる。
【００１０】
したがって、２ラインに１ラインを残して間引きを行う場合に、Ｘ／２ｂ＜α＜Ｘ／２−Ｘ／２ｂ、３ラインに１ラインを残して間引きを行う場合に、Ｘ／３ｂ＜α＜Ｘ／３−Ｘ／３ｂからαを設定することで、縮小に対して、前記ずれの範囲をフィルタ演算において補完可能な範囲に抑え、前記縞模様の発生を抑制することができる。
【００１１】
さらにまた、本発明の画像形成装置は、前記の原稿読取り装置を搭載することを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる画像形成装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の原稿読取り装置は、以上のように、原稿ガラス上に載置された原稿に対して、搬送手段が光学系やＣＣＤ素子から成る読取り素子を走査し、あるいは密着式のイメージセンサから成る読取り素子上を搬送手段が原稿を搬送してゆくことで原稿画像を読取るようにした原稿読取り装置において、読出し手段が前記読取り素子における複数の各受光素子で得られた画像データをクロック発生手段からのクロック信号に応答して順次読出してゆくにあたって、変調手段が前記クロック信号に予め定める拡散周期Ｘで変調を行い、電磁放射ノイズのピークパワーを抑制するとともに、前記搬送手段の副走査方向への搬送周期Ｙを、Ｙ＝ａＸ＋α（ａは整数）として、ライン毎にずれてゆく関係とし、ただしそのずれの程度αを、後段のフィルタ手段がフィルタ演算に使用する副走査方向のライン数をｂとするとき、Ｘ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂに規定する。
【００１４】
それゆえ、ラインの飛び（読取れないライン）が生じたとしても、フィルタ演算において、前後のラインの画像データの積分によって補完され、副走査方向に縞模様が発生するのを抑制することができ、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる。
【００１５】
さらにまた、本発明の画像形成装置は、以上のように、前記の原稿読取り装置を搭載する。
【００１６】
それゆえ、クロックのタイミングを厳密に合せ込んだり、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置である複写機３１の機械的構成を示す縦断面図である。この複写機３１は、大略的に、画像形成を行う本体部３２と、前記本体部３２の上方側に配設され、原稿読取り装置であるスキャナ部３３と、そのスキャナ部３３の上方側に配設されるＡＤＦ３４とを備えて構成される。
【００１８】
前記本体部３２では、１または複数（図１では３個）の給紙トレイ４１，４２，４３や手差しトレイ４４に装填された記録紙４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａの何れかが取込みローラ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂで１枚ずつ取出され、レジストローラ４５，４６にてタイミング調整が行われた後、画像形成部４７に搬送される。前記画像形成部４７は、感光体ドラム４７ａの周囲に、図示しない帯電器、レーザ書込みユニット、現像器、転写ユニット４７ｂおよび図示しないクリーニングユニット等が配置され、前記記録紙に電子写真方式で画像形成を行う。こうして記録紙に形成されたトナー像は、定着部４８にて定着され、排出ローラ４９，５０から排紙トレイ５１上に排出される。
【００１９】
前記レーザ書込みユニットに与えられる原稿画像データは、スキャナ部３３および／またはＡＤＦ３４にて読取られる。スキャナ部３３では、原稿載置台５２の下面には、原稿に照明光を照射し、その反射光を受光するランプユニット５３と、前記ランプユニット５３で得られた原稿画像を反射するミラーユニット５４と、前記ミラーユニット５４からの原稿画像を集光する結像レンズ５５と、前記結像レンズ５５で結像された原稿画像を光電変換する撮像素子５６とを備えて構成される。前記ランプユニット５３が速度Ｖで、前記ミラーユニット５４が速度Ｖ／２で、図１の左右方向に変位することで、前記原稿載置台５２に載置されたブック物や１枚物の原稿画像が、常に等しい光路長で前記撮像素子５６に結像される。こうして読取られた原稿画像データは、図示しない画像処理ユニットにて濃度調整や輪郭強調などの画像処理が行われ、前記レーザ書込みユニットに与えられる。
【００２０】
一方、シート原稿を順次取り込んでゆくＡＤＦ３４では、原稿トレイ６１に積層された原稿６２は、取込みローラ６３によって１枚ずつ取出され、湾曲搬送路６４へと供給される。そして前記湾曲搬送路６４に設けられた搬送ローラ６５，６６；６７，６８によって、主走査方向に延びる原稿載置台７２へと搬送され、該原稿載置台７２に前記ランプユニット５３が臨んだ状態で、順次原稿画像が読取られた後、排出ローラ６９，７０によって排出トレイ７１上へと排出される。
【００２１】
前記撮像素子５６は、ＣＣＤイメージセンサなどから成り、主走査方向に複数個配列される受光素子を有する読取り素子を構成する。前記ランプユニット５３およびミラーユニット５４の移動手段ならびに前記ＡＤＦ３４は、読取り素子に対して原稿６２を副走査方向に相対変移させる搬送手段を構成する。
【００２２】
図２は、上述のように構成される複写機３１の電気的構成を示すブロック図である。この図２では、画像読取り手段である前記撮像素子５６において、原稿６２を読取って得られた画像信号に対する信号処理部分のみを示し、原稿６２および記録紙４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａの給送系や定着部４８の温度制御などの前記画像信号以外に関する部分の構成は省略している。
【００２３】
前記撮像素子５６からの画像信号は、クロック発生部８１からのクロック信号に応答して順次読出され、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）から成るアナログフロントエンド８２において増幅およびアナログ／デジタル変換された後、マイクロコンピュータやデジタルシグナルプロセッサなどを備えるＡＳＩＣで実現される画像信号処理回路８３に入力される。
【００２４】
前記画像信号処理回路８３は、シェーディング補正を行うシェーディング補正部８３ａと、前記ＣＣＤの線形性を人間の視覚に近付けるγ補正を行う入力ガンマ処理部８３ｂと、拡大縮小処理を行う拡大縮小処理部８３ｃと、輪郭強調などのフィルタ処理を行うフィルタ処理部８３ｄと、出力γ補正を行う出力ガンマ処理部８３ｅと、濃度調整を行う階調処理部８３ｆとを備えて構成され、前記アナログフロントエンド８２からの画像信号にそれらの処理が施された後、前記レーザ書込みユニットへ出力される。この画像信号処理回路８３での画像信号処理および前記アナログフロントエンド８２でのアナログ／デジタル変換処理等も、前記クロック発生部８１からのクロック信号に応答して行われる。
【００２５】
注目すべきは、本実施の形態では、前記クロック発生部８１は、発振器８１ａと、バイアス電源８１ｂと、三角波発生器８１ｃと、加算器８１ｄとを備えて構成されており、前記発振器８１ａで発生されるクロック信号に周期的なゆらぎを生じさせることで、電磁放射ノイズのピークパワーを抑制することである。発振器８１ａは、電圧制御発振器（ＶＣＯ）などから成り、バイアス電源８１ｂからのチューニング電圧に対応した周波数でクロック信号を発生し、そのチューニング電圧に加算器８１ｄにおいて三角波発生器８１ｃからの三角波成分を加算することで前記ゆらぎを生じさせる。したがって、前記三角波発生器８１ｃおよび加算器８１ｄは、変調手段を構成する。
【００２６】
そして、前記搬送手段による搬送周期、すなわち１ラインの読取り周期をＹとし、前記三角波の周期、すなわちクロック信号の拡散周期をＸとするとき、Ｙ＝ａＸ（ａは整数）というきっちりした関係とし、毎ラインで前記クロック信号の変調による影響（電荷蓄積時間のずれ）を一定にし、後にそれを補償する処理を追加するのではなく、Ｙ＝ａＸ＋α（ａは整数）として、ライン毎にずれてゆく関係とし、ただしそのずれの程度αを、後段のフィルタ処理部８３ｄがフィルタ演算に使用する副走査方向のライン数をｂとするとき、Ｘ／ｂ＜α＜Ｘ−Ｘ／ｂ、ただしＸ／ｂ＜Ｘ−Ｘ／ｂに規定する。たとえば、前後に１ラインずつ参照する場合には、自ラインを含めてｂ＝３となり、１／３＜α＜２／３となる。
【００２７】
上式の関係は、周波数拡散の拡散周期Ｘやライン毎のずれの程度αを変更することで維持されてもよく、１ラインを読取る周期Ｙを変更することで維持されてもよいが、読取り周期Ｙを変更すると原稿６２の搬送速度が変化するので、三角波発生器８１ｃからの三角波成分の周期Ｘや周期のずれの程度αを変化するのが好ましい。
【００２８】
ここで、前記フィルタ処理部８３ｄでのフィルタ処理として、輪郭部分には微分が行われてエッジが強調され、それ以外の部分には積分が行われて平滑化される。図３には、その積分処理の様子を示す。この例では、前記ｂが５の例を示し、中央の着目画素を中心として、主走査方向および副走査方向に、２画素ずつ、すなわち１つの画素に対して、５×５のマトリクスで積分処理を行っている。この他にも、ＡＳＩＣの能力や、要求される画質、たとえば原稿６２が写真であるのか、スクリーン印刷物であるのか等に応じて、９×９のマトリクス等、任意の大きさのマトリクスで積分処理が行われる。同様に、周囲画素に対する重みも任意である。
【００２９】
図４は、クロック周波数の変動に伴う撮像素子５６の各受光素子における電荷蓄積時間の変動による読取り結果を示す図である。図の左右方向を主走査方向とし、上下方向を副走査方向としている。また、この図４は、ベタのグレー画面を読込んだもので、主走査方向には、拡散周期Ｘの１周期分の画面を示している。
【００３０】
したがって、従来技術の前記Ｙ＝ａＸでは、主走査方向に（図４の左方から右方へ）、先ず電荷蓄積時間が標準より短くなって画面は白くなり、後に電荷蓄積時間が標準より長くなって画面は黒くなり、それが毎ライン同じように繰返されていることが理解される。
【００３１】
これに対して、上述のようにＹ＝ａＸ＋α、すなわちライン毎に読取周期Ｙと拡散周期Ｘとにずれが生じるようにすると、パターンの見え方が変わって縞模様（副走査方向に濃淡）が発生し、α＝α１，２，３，４（ただし、α１＜α２＜α３＜α４（α４＝Ｘ／２））と、ライン毎にずれてゆくずれの程度αが大きくなってゆく程、前記縞模様が細かくなってゆくことが理解される。そして、副走査方向のパターン周期はαがＸ／２の時に最小の２ライン周期となる。そこで、ずれの程度αを前述のように規定することで、前記図３で示す積分処理によって、ラインの飛び（読取れないライン）が生じたとしても、フィルタ演算において、前後のラインの画像データの積分によって補完され、副走査方向に縞模様が発生するのを抑制可能となることが理解される。たとえば、前述のようにαがＸ／２の時に最小の２ライン周期となり、ｂ＝３で積分処理を行うことで、前記縞模様を平滑化することができる。
【００３２】
こうして、従来から用いられているフィルタ処理部８３ｄを利用して、クロック変調によるノイズを軽減するので、複雑なノイズ除去処理を必要とすることなく、クロック変調による電磁放射ノイズ対策を行うことができる。
【００３３】
さらに、拡大縮小処理部８３ｃにおいて副走査方向への縮小処理が画像処理で行われ、ｎラインに１ラインを残して間引きが行われる場合に、Ｘ／ｎ×（１／ｂ）＋ａＸ／ｎ＜α＜Ｘ／ｎ×（１−１／ｂ）＋ａＸ／ｎ（ａ＝０，１，２・・ｎ）から前記αを設定する。
【００３４】
図５〜図７は、Ｘ＝５１２ドット期間の場合のαと副走査方向のパターン周期との関係を示すグラフである。図５は、等倍から５０％、すなわち縮小率Ａが、５０％＜Ａ≦１００％の場合を示し、図６は３３％＜Ａ≦５０％の場合を示し、図７は２５％＜Ａ≦３３％の場合を示す。副走査方向への縮小処理を画像処理で実現している場合には、変倍率によっては縮小の画像処理時に参照するラインが変わり、図５で示す５０％＜Ａ≦１００％のときには完全に間引かれるラインは無く、前述のようにα＝Ｘ／２、すなわちα＝２５６でパターン周期が最も小さく、すなわちフィルタ処理によっての縞模様の解消が最も容易で有ることが理解される。
【００３５】
これに対して、たとえば３３％＜Ａ≦５０％のときには１ラインが完全に間引かれることになり、したがって参照するラインは２ラインに１ラインとなり、パターン周期は図６で示すように、α＝１２８およびα＝３８４でパターン周期が最も小さくなっていることが理解される。また、２５％＜Ａ≦３３％のときには２ラインが完全に間引かれることになり、したがって参照するラインは３ラインに１ラインとなり、パターン周期は図７で示すようにに、α＝８５、α＝２５６およびα＝４２７でパターン周期が最も小さくなっていることが理解される。
【００３６】
したがって、副走査方向への縮小処理を画像処理で実現するにあたって、上式のようにαを設定することで、たとえば３３％＜Ａ≦５０％のときにはＸ／２ｂ＜α＜Ｘ／２−Ｘ／２ｂ、２５％＜Ａ≦３３％のときにはＸ／３ｂ＜α＜Ｘ／３−Ｘ／３ｂとなり、縮小に対して、前記ずれの範囲をフィルタ演算において補完可能な範囲に抑え、前記縞模様の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置である複写機の機械的構成を示す縦断面図である。
【図２】前記複写機の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】画像信号処理回路のフィルタ処理部で行われる積分処理の様子を説明するための図である。
【図４】クロック周波数の変動に伴う撮像素子の各受光素子における電荷蓄積時間の変動による読取り結果を示す図である。
【図５】縮小が行われる場合に、搬送周期に対するクロック信号の変調周期のずれによって生じる副走査方向のパターン周期を示すグラフである。
【図６】縮小が行われる場合に、搬送周期に対するクロック信号の変調周期のずれによって生じる副走査方向のパターン周期を示すグラフである。
【図７】縮小が行われる場合に、搬送周期に対するクロック信号の変調周期のずれによって生じる副走査方向のパターン周期を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
３１    複写機
３２    本体部
３３    スキャナ部
３４    ＡＤＦ
５６    撮像素子
６２    原稿
８１    クロック発生部
８１ａ  発振器
８１ｂ  バイアス電源
８１ｃ  三角波発生器
８１ｄ  加算器
８２    アナログフロントエンド
８３    画像信号処理回路
８３ａ  シェーディング補正部
８３ｂ  入力ガンマ処理部
８３ｃ  拡大縮小処理部
８３ｄ  フィルタ処理部
８３ｅ  出力ガンマ処理部
８３ｆ  階調処理部
【図１】
2008113303.tif 000003
【図２】
2008113303.tif 000004
【図３】
2008113303.tif 000005
【図５】
2008113303.tif 000006
【図６】
2008113303.tif 000007
【図７】
2008113303.tif 000008
【図４】
2008113303.tif 000009