(57)【要約】【課題】読み取り速度の向上を図ることができる画像読み取り装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】原稿を照明するための光源８１１と原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ（赤）及びＧ（緑）の２ラインを有する光電変換素子８０２を持つ読み取り装置において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）２波長の光源を用いて原稿を照明し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）２色を識別する。その際、同一の電力消費では、光量は各色あたり３／２倍となるので、高速で読み取ることが可能になる。【選択図】　　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明するための光源と原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のうち２ラインを有する光電変換素子によって読み取る読み取り方法において、
前記光源としてＲ，Ｇ，Ｂのうちの２ラインの色の波長の光を原稿に照射し、原稿の反射光の輝度の差に基づいて前記２つの波長の色を識別することを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項２】
原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のうち２ラインを有する光電変換素子によって読み取る読み取り装置において、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの２ラインの色の波長の光を原稿に照射する光源と、
原稿からの反射光を受光し、前記波長の異なる光を照射したときに検出された反射光の輝度の差に基づいて前記２ラインの波長の色を識別する識別手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像読み取り装置と、
この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて記録紙上に可視画像を形成する画像形成手段と、
を備えていること特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる色フィルタを使用した２ラインＣＣＤを使用した画像読み取り方法及び画像読み取り装置並びにこの画像読み取り装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＧ（緑）、Ｒ（赤）の２ラインを有する光電変換素子を持つ読み取り装置において、原稿を照明する光源はＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青−以下同様）の３波長の蛍光灯又はキセノンランプを光源として使用していた。しかし、上記の技術では読み取り速度アップに伴い光量不足が生じ、ハロゲンランプを使用しなければ対応が困難であった。
【０００３】
また、赤と青の２色の蛍光灯と緑の単色蛍光灯を光源とすることにより、緑の蛍光灯を点灯した場合、緑のフィルタの省略を可能とした発明が特開昭６２−１９８２６０号公報に開示されている。この発明は、３色の単色光源を使用して１つのフィルタを省略できるように構成し、低コスト化を図ったものであるが、光量については特に配慮されてはいない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように読み取り速度を向上させるためにハロゲンランプを使用すると消費電力が増加し、昨今の省電力化の要求に応えることができない。そこで、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３ラインに対応する３波長の読み取りに必要な照明の照度と同じ電力で２ライン分の照明で済むようにすると、１ライン、１波長あたりの照度は高くなる。すなわち、一次元のＧ及びＲの２ラインを有する光電変換素子を有する読み取り原稿を照明する光源をＧ及びＲの２波長にすると、Ｂ、Ｇ、Ｒの３波長の照明の場合と同じ電力を使用した場合、Ｂ（青）の発光成分がない分、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）の出力を上げることができる。これにより、全体光量が上昇し読み取り速度を上げることができる。同様に３波長のうち２波長の色の照明だけ行うようにして読み取ると、１波長分を照明にするための電力が不要になるので、２波長分の照明を行う分の照度を上げることができる。
【０００５】
このようなことから、本発明の目的は、読み取り速度の向上を図ることができる画像読み取り装置および画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、原稿を照明するための光源と原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ、ＧおよびＢのうち２ラインを有する光電変換素子によって読み取る読み取り方法において、前記光源としてＲ，Ｇ，Ｂのうちの２ラインの色の波長の光を原稿に照射し、原稿の反射光の輝度の差に基づいて前記２つの波長の色を識別することを特徴とする。
【０００７】
第２の手段は、原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のうち２ラインを有する光電変換素子によって読み取る読み取り装置において、前記Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの２ラインの色の波長の光を原稿に照射する光源と、原稿からの反射光を受光し、前記波長の異なる光を照射したときに検出された反射光の輝度の差に基づいて前記２ラインの波長の色を識別する識別手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第３の手段は、第２の手段に係る画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて記録紙上に可視画像を形成する画像形成手段とを備えていること特徴とする。
【０００９】
第１および第２の手段によれば、３波長分の照度を２波長分の照度に集約するので、各波長に対応する照度が高くなり、その分高速で読むことができる。
【００１０】
第３の手段によれば、３波長分の照度を２波長分の照度に集約するので、各波長に対応する照度が高くなり、その分高速で読みむことができ、読み取った画像データに基づいて画像形成を行うので、高速の画像形成装置が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係るデジタル複写機の概略構成を示す図である。
【００１３】
この装置の機構は概略的に、複写機本体１と、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１００と胴内排紙トレイ２００と給紙ユニット（バンク）３００により構成されている。自動原稿送り装置１００は原稿給紙台１０１上に積載された原稿を１枚ずつ複写機本体１側のコンタクトガラス１０上に給紙し、画像読み取り後に排紙トレイ１０５上に排紙するように構成されている。
【００１４】
原稿給紙台１０１上の原稿は、図示省略のサイドフェンスにより幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）が揃えられ、給紙ローラ１０２により一番上の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト１０３によりコンタクトガラス１０上に給紙される。また、給送部１０７には、原稿幅検知センサ１０８及び原稿長さ検知センサ１０９が設けられている。自動原稿送り装置１００から送られる原稿のサイズは、前記原稿幅検知センサ１０８及び原稿長さ検知センサ１０９によって検知される。
【００１５】
コンタクトガラス１０上の原稿は読み取り終了後に、搬送ベルト１０３及び排紙ローラ１０４により排紙トレイ１０５上に排紙される。また、両面の原稿を読み取る場合には、原稿給紙台１０１上の原稿は給紙ローラ１０２により一番上の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト１０３によりコンタクトガラス１０上を通過して反転爪１０６により反転され、再びコンタクトガラス１０上に給紙されて裏面が読み取られる。次いで、コンタクトガラス１０上の原稿は裏面読み取り終了後に、搬送ベルト１０３により搬送されて反転爪１０６により反転され、再びコンタクトガラス１０上に給紙されて表面が読み取られる。そして、表面読み取り終了後の原稿は搬送ベルト１０３及び排紙ローラ１０４により排紙トレイ１０５上に排紙される。
【００１６】
図２は自動原稿送り装置を示す要部斜視図である。同図に示すように自動原稿送り装置１００はヒンジ８１および８２を中心に開閉されるようになっている。
ヒンジ８１の近傍の複写機本体１の上面には爪８３が設けられ、自動原稿搬送装置１００を閉じたときに爪８３に対向する自動原稿装置１００の下面には孔８４が設けられ、自動原稿送り装置１００を閉じると爪８３が孔８４に挿通されるようになっている。孔８４に隣接する自動原稿送り装置１００の内部には、孔８４に挿通された爪８３の有無を検出するリフトアップ検知センサ８５および原稿検知タイミングセンサ８６が設けられている。リフトアップ検知センサ８５は、自動原稿送り装置１００が完全に閉じられている（リフトダウン）ときに爪８３を検出してＯＮ状態になり、自動原稿送り装置１００が開いている（リフトアップ）ときにＯＦＦ状態になる。なお、完全に閉じられている状態とは、自動原稿送り装置１００の下面側の一部が複写機本体１の上面に接触している状態をいう。
【００１７】
一方、原稿検知タイミングセンサ８６は、後述する原稿サイズ検知センサの検出結果に基づいてコンタクトガラス１０上にある原稿のサイズを検知するタイミングを制御するために設けられており、自動原稿送り装置１００の開放角度が所定角度以内になると、爪８３を検知してＯＮ状態になるようになっている。この所定角度はわずかな角度であり、オペレータが手で自動原稿送り装置１００を開くと、リフトアップ検知センサ８５および原稿検知タイミングセンサ８６の両方がＯＦＦ状態になる。なお、８７および８８は端面（原稿）スケールである。
【００１８】
図３に示すように、コンタクトガラス１０の下方には原稿サイズ検知センサ９１，９２，９３が設けられている。各原稿サイズ検知センサ９１，９２，９３は、図４に示すように、１個の発光ダイオード９１ａから発せられた光を３ビームに分散させて照射し、その反射光を光学系内部の３個の受光素子９１ｂで受光する反射型のセンサであり、光学系内部からコンタクトガラス１０を透視して原稿面からの反射光のみを受光して原稿の有無を検知するものである。
【００１９】
原稿サイズ検知センサ９１，９２，９３は常に作動しており、各受光素子では、コンタクトガラス上１０の原稿を検出したときにはＯＮ状態となり、原稿を検出していないときにはＯＦＦ状態となっている。原稿サイズ検知センサ９１，９２，９３は、コンタクトガラス１０上の所定位置に載置された複数種類の原稿のサイズに応じて配置されている。これより、コンタクトガラス１０上に原稿が有るか否かが判定されるとともに、コンタクトガラス１０上の原稿のサイズが検知される。
【００２０】
複写機本体１は原稿を読み取るスキャナ部、画像処理部及びプロッタ部などを有する。スキャナ部は原稿を載置するためのコンタクトガラス１０と光学走査系を有し、光学走査系は露光ランプ１１、第１ミラー１２、第２ミラー１３、第３ミラー１４、レンズ１５、ＣＣＤ１６等を有する。露光ランプ１１及び第１ミラー１２は第１キヤリッジに搭載され、第１キヤリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより一定の速度で副走査方向に移動する。第２ミラー１３及び第３ミラー１４は第２キヤリッジに搭載され、第２キヤリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより第１キヤリッジの１／２の速度で移動する。この第１、第２のキヤリッジの移動によりコンタクトガラス１０上の原稿が光学的に走査され、レンズ１５によりＣＣＤ１６の受光面に結像されて光電変換される。
【００２１】
ＣＣＤ１６により得られた画像信号は、画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等された後に画像処理部６０４により各種の画像処理が施され、次いでコピー時には書き込みユニットにより記録紙にコピーされる。
【００２２】
書き込みユニットはレーザ出力ユニット２０，２５、ｆθレンズ２１、ミラー２２，２３，２４，２６，２７を有し、レーザ出力ユニット２０，２５はレーザ光源であるレーザダイオード（ＬＤ）と、図示省略のポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。レーザ出力ユニット２０，２５からはコピー時にはスキャナにより読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光が出射され、感光体３０上にその潜像が形成される。感光体３０の回りには、黒現像器３２、赤の第２現像器３３、転写搬送装置５４及び図示省略の分離器などが配置され、感光体３０上のトナー像が用紙に記録される。
【００２３】
用紙は複写機本体１内の両面ユニット４０、第１トレイ５、給紙ユニット３００内の第２トレイ３１０、第３トレイ３２０及び第４トレイ３３０の１つから選択的に、それぞれ両面ユニット４０の可逆転コロ４２及び接離コロ４３のローラ対、第１給紙装置５１、第２給紙装置３１１、第３給紙装置３２１及び第４給紙装置３３１から給紙される。
【００２４】
図７に示すように、各トレイにセットされている記録紙のサイズ及びセット方向はトレイ内のサイズレバー４００の位置を複数連のプッシュスイッチ４０１によるＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって検知している。
【００２５】
各トレイより給紙された用紙は先端がレジストセンサ５２により検出された後の所定時間後にレジストローラ５３に突き当って一旦停止し、副走査有効期間信号（ＦＧＡＴＥ）に同期してレジストローラ５３により搬送され、転写搬送装置５４により感光体３０上のトナー像が転写される。次いでこの用紙は感光体３０から分離された後、定着装置５５によりトナー像が定着される。この定着後の用紙は片面印刷時と両面印刷後には切り換え爪５７、排紙ローラ５６により胴内排紙トレイ２００に排出される。両面印刷時の裏面印刷後の用紙は、切り換え爪５７により両面搬送賂４１に導かれ、可逆転コロ４２及び接離コロ４３により反転されて両面ユニット４０内に搬送される。両面ユニット４０内の用紙は、縦搬送部に送られて表面に画像が形成される。
【００２６】
図５はこのデジタル複写機の制御系を示すブロック図である。同図において、操作部コントローラ５００は操作部の液晶、各種ＬＥＤの表示制御、各種キー入力制御を行い、システムコントローラ５０１は給紙、搬送、定着、両面印刷、プロセス制御等を行う。画像処理コントローラ５０２は画像制御、スキャナの読み取り制御を行い、ＡＤＦコントローラ５０３は自動原稿送り装置１００の制御を行う。給紙トレイコントローラ５０４は給紙トレイの制御を行い、ＦＡＸコントローラ５０５はＦＡＸ送受信の管理、ファイル管理を行い、プリンタコントローラ５０６はプリンタデータ受信の管理、ファイル管理を行う。
【００２７】
図６はこのデジタル複写機の画像処理回路を示すブロック図である。
【００２８】
コンタクトガラス１０上の原稿６００が露光ランプ１１により照明され、反射光がＣＣＤ１６により読み取られる。次いでＣＣＤ１６によりＲ、Ｇ、Ｂに分離されたアナログの画像信号が信号処理回路６０１により増幅されて光量補正され、ＡＤ変換器６０２によりデジタルの画像信号に変換され、シェーデイング補正回路６０３によりシェーディング補正され、画像処理部６０４に送られる。画像処理部６０４ではＭＴＦ補正、γ補正、黒画像生成、２値処理、多値処理などの画質処理が施され、黒データがセレクタ６０５に出力される。セレタタ６０５では、変倍部６０６あるいは画像メモリコントローラ６０８へのいずれかに画像信号の送り先を切り替える。変倍部６０６を経由した画像信号は変倍率に合せて拡大縮小され、書き込みユニット６０７に送られる。
【００２９】
画像メモリコントローラ６０８とセレクタ６０５間は、双方向に画像信号を入出力可能な構成となっている。また、画像メモリコントローラ６０８等への設定や、読み取り部、書き込み部の制御を行うＣＰＵ６０９、及びそのプログラムやデータを格納するＲＯＭ６１０、ＲＡＭ６１１を備えでいる。更にＣＰＵ６０９は、メモリコントローラ６０８を介して、画像メモリ６１２のデータの書き込み、読み出しが行える。
【００３０】
原稿画像で画像メモリコントローラ６０８へ送られた画像は、画俊メモリコントローラ６０８内にある画像圧縮装置によって画像データを圧縮した後、画像メモリ６１２に送られる。画像圧縮を行うことによって限られた画像メモリを有効に利用できる。また、一度に多くの原稿画像データを記憶することができるため、貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力することができる。この場合、画像メモリ６１２のデータをメモリコントローラ６０８内の伸長装置で順次伸長しながら画像を出力する。このように貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力し、部数毎に原稿画像を回転させ、記録紙に出力する。
【００３１】
他方、ＦＡＸ送信時にはセレクタ６０５により黒データがＦＡＸ用イメージメモリ６１３に転送される。また、ＦＡＸ受信時には、回線から受信データが復調、伸張された後にＦＡＸ用イメージメモリ６１３で展開され、セレクタ６０５により書き込みユニット６０７に送られる。更に、プリンタデータ受信時には、プリンタ用イメージメモリ６１４で展開された後、セレクタ６０５により書き込みユニット６０７に送られる。
【００３２】
図８は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の要部のブロック図である。
図８を参照し、本実施形態におけるＲ（赤）、Ｇ（緑）の２ラインを有する光電変換素子８０２（Ｒ（赤）、Ｇ（緑））２波長の光源８１１を用いて原稿を照明し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）２色を識別する画像読取装置の要部の構成及びその動作の概要を以下に説明する。
【００３３】
読み取り対象である原稿８０１の光学像を光電変換素子、２ラインＣＣＤの１次元の光電変換素子８０２により光電変換することにより原稿画像を読み取る。
先に読み出される１ライン目の読み取り画像信号に後段の第１のアナログ信号処理回路８０３において、増幅、ノイズ成分の除去、画像信号の白レベルを一定化する可変増幅等のアナログ処理を行う。アナログ処理後、画像信号を第１のＡ／Ｄ変換回路８０４でデジタル画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換の過程で、量子化のリファレンス電圧Ｖｒｅｆとして地肌信号レベルを設定することにより地肌除去（地肌飛ばし）を行う方式を採る。
【００３４】
第１のＡ／Ｄ変換回路８０４のリファレンス電圧Ｖｒｅｆとして設定するために検出される地肌信号は、第１のアナログ信号処理回路８０３からの画像信号出力で検出、出力される。２ライン目以降は第２のアナログ信号処理回路８１５と１ライン目で得られたリファレンス電圧Ｖｒｅｆにより第２のＡ／Ｄ変換回路８１６にてデジタル画像データに変換する。読み取った画像データのライン合わせを行うライン遅延回路８１３及びライン合成回路／色分離回路８１４にて同一読み取り画像の輝度の重ね今わせと色識別信号発生処理を行う。色識別信号発生処理（色分離処理）は、Ｒ（赤）とＧ（緑）の輝度信号の比較により行われる。そこで、Ｒ−Ｇ≧ａ以上であれば赤、Ｒ−Ｇ≦−ｂ以下であれば緑（ａ，ｂは定数）として識別する。
【００３５】
この後の流れは、Ａ／Ｄ変換後の画像データに対し画像処理ブロック８０５でデジタル画像処理が施される。シェーディング補正及び２値化処理を行う場合を例にとると、γ補正、オフセット処理、ＭＴＦ補正、平滑化処理、誤差拡散（またはディザ）、孤立点除去、ＯＲ処理等を施して２値データへの変換を行い利用装置へ画像データを出力する。なお．、ＭＣＵ（主制御ユニット）８０７は地肌除去回路８０６や画像読取装置全体を制御する。また、タイミング信号発竿回蕗８０８は１次元ラインセンサ８０２、アナログ信号処理回路８０３，８１５、地肌除去回路８０６、ＭＣＵ８０７、ステッピングモータドライバー８１０、ランプインバータ８１２等への各種のタイミング信号を発生する。
【００３６】
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の２ラインを有する光電変換素子８０２を持つ読み取り装置においてＧ（緑）、Ｂ（青）２波長の光源８１１を用い原稿を照明し、Ｇ（緑）、Ｂ（青）２色を識別する場合、Ｒ（赤）、Ｂ（青）の２ラインを有する光電変換素子８０１２を持つ読み取り装置においてＲ（赤）、Ｂ（青）２波長の光源８１１を用いて原稿を照明し、Ｒ（赤）、Ｂ（青）２色を識別する場合も色の関係が異なるだけで同様に処理される。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、原稿を照明するための光源と原稿像をライン毎の走査により電気信号に変換する一次元のＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のうち２ラインを有する光電変換素子１６によって読み取る際、前記光源としてＲ，Ｇ，Ｂのうちの２ラインの色の波長の光を原稿に照射し、原稿の反射光の輝度の差に基づいて前記２つの波長の色を識別するので、同一の電力消費に対して色あたりの光量が３／２倍になり、その分高速で読み取ることができる。
【００３８】
また、本発明によれば、高速で読み取ることができるので、それに対応して高速で画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の概略構成を示す図である。
【図２】図１のデジタル複写機に設けられた自動原稿送り装置を示す要部斜視図である。
【図３】コンタクトガラスの下方に設けられた原稿サイズ検知センサを配設位置を示す斜視図である。
【図４】原稿サイズ検知センサの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の画像処理回路を示すブロック図である。
【図７】給紙ユニットのトレイ内における用紙サイズ検知センサの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の要部のブロック図である。
【符号の説明】
８０２　２ライン以上ＣＣＤ
８０３　第１のアナログ信号処理回路
８０４　第１のＡ／Ｄ変換回路
８０５　画像処理ブロック
８０６　地肌除去回路（白ピーク検出回路）
８０７　ＭＣＵ
８０８　タイミング発生回路
８１１　光源
８１３　ライン遅延回路
８１４　ライン合成／色分離回路
８１５　第２のアナログ信号処理回路
８１６　第２のＡ／Ｄ変換回路
【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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