説明

画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び画像形成方法

【課題】露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間が早い画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】露光ランプの最大光量での点灯の立ち上がり時に、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて制御手段からのパルスの周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くする様に制御することで、露光ランプ立ち上がり時の立ち上がり時間及び光量の安定を早くすることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
画像読取装置として、ライン同期とランプ点灯/消灯の周期とを一定にするものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、画像読取装置の光源として周波数変更による調光機能を有する希ガス蛍光ランプの点灯装置(例えば、特許文献2参照)を用いることが考えられる。
【特許文献1】特開平7−74890号公報
【特許文献2】特開2001−85182号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上述した従来の画像読取装置やその照明装置は、装置システムの様々な読取速度、受光素子に対する必要光量に対し、装置毎に固有照度の光源を個別対応で製作していた為、以下のような問題があった。
【0004】
(1)読取モード(モノクロ/カラー)で異なる読取速度に対応できず、光電素子飽和を防ぐ為、速度の遅い(一般的にはカラー)に合わせた光学設計の為、読取速度の早いシステムでは必要光量不足を生じて、S/Nの劣化が懸念された。
【0005】
(2)必要光量の異なる装置システムで同じ光源を使用することができず、部品種類数の膨大が進み、管理が難しくなった。
【0006】
(3)また、別の方法として、同じランプを使う場合は、メカシェーディング板を使用し、光量をカットして使用していたが、光電素子に対し過度な光を遮断するので、無駄なエネルギーを消費している。
【0007】
(3)さらに、ランプの温度特性により、高い光量で調整してあるランプを、低い光量で点灯させると、必要光量に対し徐々に光量が上昇していく不具合がある。ランプ温度が一定になるまで照度が安定せず、スキャン毎に濃度ムラが発生して読み取り画像として問題となることがあった。
【0008】
そこで、本発明の目的は、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間が早い画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、原稿を照射する露光ランプと、前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、前記時間検出手段からの時間情報により、前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、原稿を照射する露光ランプと、前記露光ランプを点灯させるためのインバータ回路と、前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、前記露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、前記時間検出手段からの時間情報により、前記インバータ回路に入力する露光ランプ点灯信号及び前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記制御手段は、前記露光ランプの光量変更を、前記時間検出手段からの時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記制御手段は、前記露光ランプの点灯立ち上がり時を、前記光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、前記時間検出手段からの時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記制御手段は、前記パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項記載の画像読取装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。
【0015】
請求項7記載の発明は、露光ランプで原稿を照射し、前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を光電変換素子で電気信号に変換する画像読取方法において、前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出し、前記露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、前記点灯時間の情報により、前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御することを特徴とする。
【0016】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記露光ランプの光量変更を、前記点灯時間の情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0017】
請求項9記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記露光ランプの光量変更を、前記点灯時間の時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0018】
請求項10記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記露光ランプの点灯立ち上がり時を、前記光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、前記点灯時間の時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0019】
請求項11記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする。
【0020】
請求項12記載の発明は、請求項7から11のいずれか1項記載の画像読取方法を用いる画像形成方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、露光ランプの最大光量での点灯の立ち上がり時に、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて制御手段からのパルスの周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くする様に制御することで、露光ランプ立ち上がり時の立ち上がり時間及び光量を早く安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明は、インバータに入力するランプ点灯CLK周波数を、システム側より変更することで、光量を調整できるようにしたことを特徴とする。すなわち、立ち上がり時にランプ点灯CLK周波数を高くすることで、光量立ち上がりを早くし、早く安定光量にするようにしたことを特徴とする。時間検出手段により検出される露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出して、ランプ点灯CLK周波数を制御することで、必要なCCD出力レベル(ランプ光量)が早く安定するようにしたことを特徴とする。
【0023】
本発明に係る画像読装置の一実施の形態は、原稿を照射する露光ランプと、露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、時間検出手段からの時間情報により、露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
露光ランプとしては、例えば、キセノンランプ等の放電管が挙げられる。光電変換素子としては、例えば、CCDが挙げられる。制御手段としては、例えば、マイクロプロセッサが挙げられる。
【0024】
上記構成によれば、露光ランプの最大光量での点灯の立ち上がり時に、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて制御手段からのパルスの周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くする様に制御することで、露光ランプ立ち上がり時の立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0025】
本発明に係る画像読装置の他の実施の形態は、原稿を照射する露光ランプと、露光ランプを点灯させるためのインバータ回路と、露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、時間検出手段からの時間情報により、インバータ回路に入力する露光ランプ点灯信号及び露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0026】
本発明に係る画像読装置の他の実施の形態は、上記構成に加え、制御手段は、露光ランプの光量変更を、時間検出手段からの時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0027】
上記構成によれば、露光ランプの光量変更は、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて、制御手段からのパルス周波数を変更することで、光電変換素子の出力レベルを早く安定させることができる。
【0028】
本発明に係る画像読装置の他の実施の形態は、上記構成に加え、制御手段は、露光ランプの点灯立ち上がり時を、光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、時間検出手段からの時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0029】
上記構成によれば、露光ランプの点灯立ち上がり時の光電変換素子からのデータが一定の出力になるように、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することで、必要な光電変換素子の出力レベルを早く安定させることができる。
【0030】
本発明に係る画像読装置の他の実施の形態は、上記構成に加え、制御手段は、パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする。
【0031】
上記構成によれば、パルス周波数の変更を段階的に変更していくことにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0032】
本発明に係る画像形成装置の一実施の形態は、上記いずれかの画像読取装置を有することを特徴とする。
【0033】
上記構成によれば、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0034】
本発明に係る画像読取方法の一実施の形態は、露光ランプで原稿を照射し、前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を光電変換素子で電気信号に変換する画像読取方法において、前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出し、前記露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、前記点灯時間の情報により、前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御することを特徴とする。
【0035】
上記構成によれば、露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出し、露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、点灯時間の情報により、露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御することにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0036】
本発明に係る画像読取方法の他の実施の形態は、上記構成に加え、露光ランプの光量変更を、点灯時間の情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0037】
露光ランプの光量変更を、点灯時間の情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0038】
本発明に係る画像読取方法の他の実施の形態は、上記構成に加え、露光ランプの光量変更を、点灯時間の時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0039】
上記構成によれば、露光ランプの光量変更を、点灯時間の時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定する間での時間を早くすることができる。
【0040】
本発明に係る画像読取方法の他の実施の形態は、上記構成に加え、露光ランプの点灯立ち上がり時を、光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、点灯時間の時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする。
【0041】
上記構成によれば、露光ランプの点灯立ち上がり時を、光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、点灯時間の時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0042】
本発明に係る画像読取方法の他の実施の形態は、上記構成に加え、パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする。
【0043】
上記構成によれば、パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことにより、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0044】
本発明に係る画像形成方法の一実施の形態は、上記いずれかの画像読取方法を用いることを特徴とする。
【0045】
上記構成によれば、露光ランプの立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0046】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【実施例1】
【0047】
図1は、本発明に係るカラー画像読取装置の一実施例を示す全体構成図である。
まず、スキャナ本体に関する構成についての説明を行う。
原稿台ガラス8上に置かれた原稿は、第1ミラー3及び照明ランプ2により光照射される。第1ミラー3及び照明ランプ2は第1キャリッジ31に搭載されており、原稿台下部を移動しながら走査を行う。原稿からの反射光は、第1ミラー3及び第2キャリッジ32上の第2ミラー5及び第3ミラー4で走査され、レンズ1により集束され、CCDが搭載されたSBU10に照射されることにより電気信号に光電変換される。
第1ミラー3、照明ランプ2、第2ミラー5、及び第3ミラー4をそれぞれ搭載する第1・2キャリッジ31、32は、走行体モーター9を駆動源として、キャリッジホーム位置から最大走査領域方向(図左右方向)に移動可能となっている。
【0048】
次に、ARDF(自動両面原稿搬送装置)部に関しての構成の説明を行う。
原稿台11の原稿ガイド12に沿って積載された原稿は、片面原稿読み取りを選択した場合には呼び出しコロ14、給紙ベルト16により搬送コロ15、分離コロ17、第1搬送ローラ18によりDF用原稿ガラス6と反射ガイド板20との間の読取位置を経て、第2搬送ローラ21及び排紙ローラ23へ送り込まれ、原稿が排出される。
DF用原稿ガラス前にはレジストセンサー19が配置されており、読取部への紙の進入(先端)や後端部のタイミングを検知できる。
【0049】
一方、両面原稿読み取りを選択した場合には、まず原稿の表面の読み取りを上記、片面原稿読み取りを選択した場合と同様に実施する。
原稿の表面の読み取りに関して説明を行う。
呼び出しコロ14、給紙ベルト16、搬送コロ15、分離コロ17、及び第1搬送ローラ18により、DF用原稿ガラス6と反射ガイド板20との間の読取位置を経て、第2搬送ローラ21及び排紙ローラ23へ送り込まれ、原稿を排出せずに、分岐爪24が下方へ切り換えられて反転ローラ25により反転テーブル26上へ移送される。
【0050】
原稿の後端が排紙ローラ23を抜けた後に分岐爪24が上方へ切り換えられて一旦、反転ローラ25が停止する。尚、22は排紙トレイセンサである。
【0051】
次に原稿の裏面の読み取りに関して説明を行う。
原稿の裏面の読み取りを実施するためには、一旦、停止していた反転ローラ25を上記とは逆方向へ回転させることにより原稿が反転テーブル26から第1搬送ローラ18の方向へ搬送され、更に第1搬送ローラ18を経て表面と同様にDF用原稿ガラス6と反射ガイド板20との間の読取位置を経て、第2搬送ローラ21及び排紙ローラ23へ送り込まれ、その後、原稿が排出される。
【0052】
原稿は、表面及び裏面の読み取り共にDF用原稿ガラス6と反射ガイド板20との間の読取位置を通過する際に、読取位置の近傍に停止されている照明ランプ2により照射され、その反射光は、第1ミラー3及び一体に構成された第2ミラー5、第3ミラー4で走査される。
【0053】
以下、原稿台の場合と同様に光電変換される。
ARDFの呼び出しコロ14、給紙ベルト16、搬送コロ15、及び分離コロ17の給紙機構は給紙モーター(図示せず)により駆動される。
又、第1搬送ローラ18、第2搬送ローラ21、排紙ローラ23、及び反転ローラ25の搬送機構は搬送モーター(図示せず)により駆動されている。更に、ARDFには原稿を検知するために原稿台11へ原稿がセットされているか否かを検知するセットセンサ13、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知基板28、第1原稿長さセンサ29、第2原稿長さセンサ30、及び原稿の後端を検知するための原稿後端センサ27が搭載されている。
【0054】
スキャナ本体にはスキャナ本体及びARDFを含めたカラー画像読取装置の動作制御を行うSCU(7)が搭載されている。
図2、及び図3は、本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す全体ブロック図である。
図2及び図3を参照して制御ブロック構成を説明する。
図2に示すSBU10上のCCD100(図3参照)に入光した原稿の反射光は、CCD内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログ信号に変換され、奇数ビットと偶数ビットとに分かれて出力される。SBU10のアナログ画像信号は、VIOB33(図3参照)上でアナログ処理回路101(図3参照)で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶数ビットとが合成され、所定の振幅にゲイン調整された後にA/Dコンバータ102(図3参照)に入力されデジタル信号化される。
【0055】
デジタル化された画像信号は、シェーディング部103(図3参照)によりシェーディング補正されVIOB33からSCU7上のIPU104(図3参照)で、ガンマ補正やMTF補正等の画像処理が行なわれた後、同期信号画像クロックとともにビデオ信号として、画像データ記憶手段(SDRAM 106:図3参照)を管理するメモリ−コントローラ105(図3参照)に入力され、SDRAM106で構成される画像メモリに蓄えられる。
【0056】
画像メモリに蓄えられた画像データは、外部I/Fドライバ107(図3参照)に送られ、パソコンやプリンタ等の出力装置へ転送される(実施例の外部I/FドライバーはSCSI、IEEE1394、LANなどドライバーやローカルVideo信号などを総称して記載している)。
【0057】
SCU7上には、CPU108、ROM109、RAM110、及びモータドライバ112(いずれも図3参照)が実装されており、CPU108(図3参照)は、スキャナ本体のステッピングモータである走行体モーター9、ARDFの給紙モーター(図示せず)、搬送モーター(図示せず)のタイミング制御も行っている。
【0058】
ADU42は、ARDF部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を有している。SCU7上のCPUに接続されている入力ポートは、VIOB33を介して本体操作パネル:SOP43に接続されている。
【0059】
尚、36はオプション画像処理を行うOIPU、40はISIC、41はLANやICカードに接続するNIC、44は各部に電圧を供給するPSUである。
【0060】
本体操作パネル:SOP43上にはスタートスイッチ(図示せず)と停止スイッチ(図示せず)とが実装されている。それぞれのスイッチが押下されると入力ポートを介してCPUはスイッチがONされたことを検出する。
尚、50はサーミスタであり、1140はランプ安定器である。
【0061】
インバータの機能ブロック図を図4に示す。
同期点灯の場合には、図4に示すように各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号(TG−INV)、クロック信号CLK、コントロール信号CNT、ゲート信号GATEを入力すると、点灯制御部135が動作し、インバータ回路131を制御する。
インバータ回路131からの出力は、昇圧トランス132を経由してランプ133に印加される。なお、CNT信号は、ランプ133のON/OFF制御信号であり、GATE信号はランプ休止期間の制御信号である。また、130は定電圧電源である。
【0062】
インバータ回路構成の一例を図5に示す。
図5に示すようにランプON/OFF制御信号CNTがHighレベルの時、トランジスタTR1がオンになり、インバータ制御用IC(IC1)に電力が供給される。インバータ制御用IC(IC1)はスイッチング素子FET1を駆動するためのドライバーを内蔵しており、クロック信号に応じて所定の周期で発振し、発振パルスにより内蔵ドライバーを駆動し、内蔵ドライバーの出力によりスイッチング素子FET1が駆動される。
駆動信号によりスイッチング素子FET1がONになると、定電圧電源130→昇圧トランス132の一次側巻線→スイッチング素子FET1の経路で電流が流れ、昇圧トランス132にエネルギーが蓄えられる。
【0063】
次にスイッチング素子FET1がOFFになり、昇圧トランス132に流れていた電流が遮断されると、昇圧トランス132に蓄えられていたエネルギーが放出され、昇圧トランス132の一次側及び二次側に急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生する。
【0064】
この電圧波形は時間とともに減衰し、次にスイッチング素子FET1がオンになった後オフになると前記と同様に再び急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生する。すなわちスイッチング素子FET1をオン/オフする毎に再び急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生し、ランプ133に繰り返し電流が流れ、ランプ133が点灯し光が放出される。
【0065】
またインバータ制御IC1は、GATE信号が入力される期間は出力を停止する。
【0066】
制御信号のタイミングチャートを図6及び図7に示す。
図6はランプON/OFF信号(CNT)とライン同期信号(TG−INV)とのタイミングを示したものであり、CNT信号とは別に点灯周波数の位相同期をとる目的でTG−INV信号を供給する。
なおCNT信号とTG−INV信号とは非同期で供給し、CNT信号のON、OFFは任意の時間とする。
【0067】
図7はTG−INV、GATE、CLK、及びインバータ出力(光波形)のタイミングを示したものである。
同図に示すT1及びT2が休止期間で、必要原稿面照度に応じてこの休止期間を設けることにより1ライン当りの点灯パルス(図中No.4〜No.13)の数を任意の値に設定することができる。
同図においてGATE信号を制御し、ランプ休止期間の終了タイミング及びCLK信号を制御し、ランプ点灯パルス発生タイミングを切り換えることにより主走査方向のランプ点灯パルス発生タイミングを任意に制御することができる。
【0068】
図8のランプ点灯回路のブロック図及び図9のランプ点灯フローチャートについて説明する。
図9において、制御回路からのランプ点灯信号により、ランプをインバータ周波数f1(図8参照)で点灯し(ステップS90)、タイマー801(図8参照)をリセット後にスタートさせ(ステップS91)、ランプ点灯開始からの点灯時間の計測を開始する。
時間データは、時間比較回路部802(図8参照)に入力(取得)され(ステップS92)、入力された時間データは、予め設定してある目標時間と比較され(ステップS93)、目標値と時間データとが等しくない場合(ステップS93/No)は、再度時間データを取得する。
目標値と時間データとが等しい場合(ステップS93/Yes)は、インバータ803(図8参照)に入力されている周波数をf1→f0へ変更した後(ステップS94)、コピー動作に入り(ステップS95)、コピー動作終了後(ステップS95)、ランプが消灯される(ステップS96)。
【0069】
図12は、従来の画像読取装置のランプ出力特性図であり、図13は、本発明に係る画像読取装置のランプ出力特性図の一例であり、図14は、本発明に係る画像読取装置のランプ出力特性図の他の一例である。
図12〜14において、横軸は時間を示し、縦軸はCCDの出力を示す。
【0070】
従来のランプでは、ランプ立ち上がり時には、図12のランプ出力特性図に示すようにランプ光量(CCD出力)が一定になるまでに時間が掛かっていたが、上記フローのように、点灯開始からの時間により、ランプの点灯周波数を点灯時の周波数f1と時間目標値とが一致した後の周波数f0に切り換えることで、図13のランプ出力特性図に示すように、立ち上がり時のランプ光量立ち上がりを早くし、従来よりも早くランプ光量(CCD出力)を安定させることができる。
【0071】
図10のランプ点灯回路のブロック図及び図11のランプ点灯フローチャートについて説明する。
図11において、制御回路からのランプ点灯信号により、ランプを点灯し(ステップS1100)、タイマーをリセット後にスタートさせ(ステップS1101)、ランプ点灯開始からの点灯時間の計測を開始する。時間データは、時間比較回路部1002(図10参照)に入力(取得)され(ステップS1102)、入力された時間データは、予め設定してある時間ごとの目標時間と比較され(ステップS1103)、目標値と時間データとが等しい場合(ステップS1103/Yes)は、次段の周波数演算部1003(図10参照)に送られ周波数を切り換える(ステップS1104)。
目標値と時間データとが等しくない場合(ステップS1103/No)は、ステップS1102に戻る。
【0072】
最終時間tが経過したか否かが判断される(ステップS1105)。最終時間tが経過したと判断された場合(ステップS1105/Yes)、次のステップS1106に進み、最終時間tが経過していないと判断された場合(ステップS1105/No)はステップS1101に戻る。すなわち、最終的な目標時間tになるまで上記の周波数切り替え動作が行われる。
ステップS1106ではコピー動作が行われ、コピー動作終了後ランプが消灯される(ステップS1107)。
周波数演算部1003(図10参照)では、表1に示すように予めROM(制御ブロック図参照)に格納されたプログラムに基づき、次の周波数が決定される。
【0073】
【表1】

【0074】
上記動作は、ランプ点灯時に行うものとする。
【0075】
ここで、図10に示した時間比較回路部1002及び周波数演算部1003について、さらに詳しく説明する。
点灯周波数と光源発光量とは温度因子を除けば、周波数増→光源発光量増、周波数減→光源発光量減の関係がある。周波数変更を行う場合、予めROM(制御ブロック図参照)に格納されたプログラムを用意しておく。時間比較回路部1002において、制御回路(タイマー)からのランプ点灯開始からの点灯時間データと予め設定してある時間ごとの目標時間Tを比較する。点灯時間データと目標時間とが一致した場合に、周波数演算部1003にて周波数切り換え動作を行う。
【0076】
最終時間tまでの点灯周波数をfnとし、最終時間経過後の点灯周波数をf0とし、最終時間tまでの時間ごとの選択すべき周波数変更量をΔfとすると、fn=f0+Δfこれらの動作を最終時間tが経過するまで繰り返し行う。
【0077】
目標時間T及び周波数変更量Δfのテーブルの一例を表1に示した。
例えば、T=10msであると、テーブル内のNo.2の10に対応する値であるΔf2=18KHzを選択し、現在の点灯周波数がf=100KHzである場合、f+Δf2=118KHzとなり、点灯周波数を増加し増光する。
【0078】
一方、T=100msであると、テーブル内No.11の100に対応する値、Δf11=0kHzを選択する。現在の点灯周波数がf=100KHzであると、f+Δf11=100KHzとなり、点灯周波数は100kHzで増光なしとなる。従来のランプでは、ランプ立ち上がり時には、図12に示すようにランプ光量立ち上がりが遅く、ランプ光量(CCD出力)が一定になるまでに時間が掛かっていたが、上記フローのように、ランプの点灯周波数を制御することで、図14のランプ出力特性図に示すように、ランプ点灯時のランプ光量の立ち上がりが早くなり、従来よりも早くランプ光量(CCD出力)を安定させることができる。また周波数の変更については、高い周波数から低い周波数への変更でも良いし、低い周波数から高い周波数へ変更していっても良い。
【0079】
図15は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す図である。
【実施例2】
【0080】
本発明に係る画像形成装置の構成について、図1、図15を参照して説明する。
回転可能に支持されて図15の矢印方向に回転する感光体201の外周部には、除電装置Lと、クリーニング装置202と、帯電装置203と、現像装置205とが配設されている。
【0081】
感光体201の外周部における帯電装置203と現像装置205との間には、露光装置4から発せられる光情報を入射させるスペースが確保されている。
図15に示す構成では感光体1が4個(201a、201b、201c、201d)あるが、現像装置205が扱う色材(トナー)の色が異なるのみであり、それぞれの外周部に設けられる画像形成用の上述した部品構成は同じである。
【0082】
感光体201は、直径が30mmから100mm程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けて構成され、その一部が中間転写ベルト(第1の顕像担持手段)210に接している。
【0083】
中間転写ベルト210は、回転するローラ211、212、213により支持され、図15の矢印方向に移動可能に張架されている。この中間転写ベルト210の裏側(ループの内側)には、第1の転写手段220が感光体201の近傍に配備され、感光体201上の顕像を中間転写ベルト210に転写させる。
【0084】
中間転写ベルト210のベルトループの外側における、中間転写ベルト210から顕像を記録媒体または裏面用中間転写ベルト(第2の顕像担持手段)200に転写する位置の下流に、中間転写ベルト用クリーニング装置250が配設されている。このクリーニング装置250は、中間転写ベルト210から顕像が他に転写された後でベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去る。
【0085】
露光装置204は公知のレーザ方式によるもので、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体201表面に潜像として照射する。この露光装置204としては、LEDアレイと結像手段とから成る露光装置を用いてもよい。
【0086】
このように、上述した感光体201と、クリーニング装置202と、帯電装置203と、露光装置204と、現像装置205と、除電装置Lと、第1の転写手段220とが、中間転写ベルト210に転写する顕像(トナーによる像)を生成する作像手段として機能する。
【0087】
中間転写ベルト210は、基体の厚みが50μm〜600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトであり、感光体211からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。
この中間転写ベルト210に対して図1の右方には、ベルト状の裏面用中間転写ベルト(第2の顕像担持手段)200が配設されている。この裏面用中間転写ベルト200は、回転ローラ211、212、213により支持され、図1の矢印方向に移動可能に張架されており、裏側(ループの内側)には、第2の転写手段220が配設されている。裏面用中間転写ベルト200によるベルトループの外側に、この裏面用中間転写ベルト用クリーニング装置250、チャージャCH、などが配設されている。
クリーニング装置250は、用紙にトナーを転写した後、裏面用中間転写ベルト200上に残留する不要のトナーを拭い去る。
【0088】
上述した第2の転写手段220と、ローラ213と、中間転写ベルト210を支持するローラ211とにより、中間転写ベルト210と裏面用中間転写ベルト200とは接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。
【0089】
裏面用中間転写ベルト200は、基体の厚みが50μm〜600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、中間転写ベルト210からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。
【0090】
記録媒体(用紙)Pは図の下方の給紙装置(給紙カセット)226−1、226−2に収納されており、最上にある用紙が給紙ローラ227で1枚づつ、複数のガイド229を経てレジストローラ対228に搬送される。
記録媒体Pが搬送されるさらに下流には、定着用加熱手段230、排紙ガイド対231、排紙ローラ対232、排紙スタック部240が配設されている。
【0091】
図15における中間転写ベルト210の上方で排紙スタック部240の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部TSが設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジTCの形態にされている。このカートリッジTCからは、粉体ポンプ等により対応する色の現像装置に適宜補給される。
【0092】
こうした装置本体の一部であるフレーム250は、開閉支軸250Aを中心として、回動・開放が可能な構造にされている。このため、ユーザはこのフレーム250を開いた状態とすることにより記録媒体の搬送路を大きく開くことができ、ジャムが発生した場合の記録媒体(用紙)の処理を容易にしている。
【0093】
また、上述した記録媒体Pへの画像形成を行う装置本体の上部に画像読取装置260が支持部266を介して連設され、この画像読取装置260により読み取られた画像データを上述した装置本体が記録媒体Pに印刷することで、コピー動作を可能にするよう構成されている。
【0094】
この画像読取装置260は、図1に示した画像読取装置であるため、説明を省略する。
【0095】
画像読取装置260の外周部には、操作・表示部(表示手段、かつ入力手段)が設けられている。この操作・表示部は、ユーザに各種の操作情報を表示により通知すると共に操作入力を受けるタッチパネルや、テンキーなど各種のボタンを備える。
ユーザは、この操作・入力部により、コピーの片面/両面切り替え、コピー動作の開始、コピー枚数の設定、コピー機能とプリンタ機能との切り替えなどの各種操作を行う。
【0096】
次に、本実施形態としての画像形成装置により両面印刷を行う場合の動作について説明する。
まず作像手段による作像が行われる。
露光装置204の動作により、不図示のLD(Laser Diode)光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置203により一様に帯電された感光体201のうち、まず感光体201a上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。
【0097】
感光体201aの潜像は現像装置205で現像され、トナーによる顕像が感光体201aの表面に形成・保持される。このトナー像は、第1の転写手段220により、感光体201aと同期して移動する中間転写ベルト210の表面に転写される。
感光体201aの表面は、残存するトナーがクリーニング装置202でクリーニングされ、除電装置Lで除電され次の作像サイクルに備える。
【0098】
中間転写ベルト210は、表面に転写されたトナー像を坦持し、図1の矢印の方向に移動する。上述した感光体201aの場合と同様の動作により、感光体201bには別の色に対応する潜像が書き込まれ、その対応する色のトナーで現像され顕像が形成される。この顕像は、すでに中間転写ベルト210に転写されている前の色の顕像に重ねられ、最終的に感光体201aから201dにより形成された4色の顕像が重ねられる。
【0099】
このとき同期して裏面用中間転写ベルト200は矢印方向に移動していて、中間転写ベルト210表面に転写された顕像が、第2の転写手段220の作用により裏面用中間転写ベルト200の表面に転写される。
このように、本実施形態としての画像形成装置は、いわゆるタンデム形式である4個の感光体201上で顕像が形成されながら、中間転写ベルト210および裏面用中間転写ベルト200が移動し、作像が進められるので、感光体201上に顕像を形成して中間転写ベルト210、裏面用中間転写ベルト200まで転写していく工程に要する時間が短縮できる構成となっている。
【0100】
中間転写ベルト210が所定のところまで移動すると、記録媒体Pのもう一方の面(表面)に転写されるべきトナー画像が、上述した工程で再度作像手段Gにより作像され、給紙が開始される。
給紙ローラ227が反時計方向に回転すると、給紙装置(給紙カセット)226内の最上部にある記録媒体Pが引き出され、レジストローラ対228に搬送される。
【0101】
レジストローラ対228を経て、中間転写ベルト210と裏面用中間転写ベルト200の間に搬送された記録媒体Pの片側の面(表面)に、中間転写ベルト210表面のトナー像が第2の転写手段220により転写される。
更に記録媒体Pは図16における上方に搬送され、裏面用中間転写ベルト200表面のトナー像が、チャージャCHにより記録媒体Pのもう一方の面(裏面)に転写される。転写に際して、記録媒体Pは画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
【0102】
本実施形態では、感光体201上に作像されるトナーの極性はマイナスである。第1の転写手段220にプラスの電荷を与えることで、感光体201に作像された顕像(トナー)は中間転写ベルト210に転写される。さらに、第2の転写手段220にプラスの電荷を与えることで、中間転写ベルト210に作像されたトナーは裏面用中間転写ベルト200に転写される。
上述のように中間転写ベルト210表面のトナーが記録媒体Pの片側の面(表面)に転写された後、チャージャCHからプラス極性の電荷与えることで、裏面用中間転写ベルト200表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、記録媒体Pの他の面(裏面)に転写される。
【0103】
上述した動作により両面にトナー像が転写された記録媒体Pは、定着手段230に送られ、記録媒体上の両面のトナー像が一度に溶融、定着され、ガイド対231を経て排紙ローラ対232により本体フレーム上部の排紙スタック部240に排出される。
【0104】
〔作用効果〕
請求項1、2、7、8の発明においては、露光ランプの最大光量での点灯の立ち上がり時には、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて制御回路部からのパルスの周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くする様に制御することで、露光ランプ立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間を早くすることができる。
【0105】
請求項3、9の発明においては、露光ランプの光量変更は、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて、制御部からのパルス周波数を変更することで、必要なCCD出力レベルが早く安定させるようにできる。
【0106】
請求項4、10の発明においては、露光ランプの点灯立ち上がり時のCCDからのデータが一定の出力になるように、時間検出手段からのランプ点灯時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することで、必要なCCD出力レベルを早く安定させることができる。
【0107】
請求項5、11の発明においては、露光ランプ立ち上がり時のパルス周波数の変更は、数段階分割して変更していくことで、よりスムーズな光量変更ができる。
【0108】
請求項6、12の発明においては、上記画像読取方法もしくは画像読取装置を備ることにより、露光ランプ立ち上がり時の立ち上がり時間及び光量が安定するまでの時間が早い画像形成方法もしくは画像形成装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明は、スキャナ、スキャナプリンタ、複写機、及びファクシミリ装置等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0110】
【図1】本発明に係るカラー画像読取装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図2】本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す全体ブロック図である。
【図3】本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す全体ブロック図である。
【図4】インバータの機能ブロック図である。
【図5】インバータ回路構成の一例である。
【図6】制御信号のタイミングチャートである。
【図7】TG−INV、GATE、CLK、及びインバータ出力(光波形)のタイミングを示したものである。
【図8】ランプ点灯回路のブロック図の一例である。
【図9】ランプ点灯フローチャートの一例である。
【図10】ランプ点灯回路のブロック図の一例である。
【図11】ランプ点灯フローチャートの一例である。
【図12】従来の画像読取装置のランプ出力特性図である。
【図13】本発明に係る画像読取装置のランプ出力特性図の一例である。
【図14】本発明に係る画像読取装置のランプ出力特性図の他の一例である。
【図15】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【0111】
1 レンズ
2 照明ランプ
3 第1ミラー
4 第3ミラー
5 第2ミラー
6 DF用原稿ガラス
7 SCU
8 原稿台ガラス
9 走行体モーター
10 SBU
11 原稿台
12 原稿ガイド
13 セットセンサ
14 コロ
15 搬送コロ
16 給紙ベルト
17 分離コロ
18 第1搬送ローラ
19 レジストセンサー
20 反射ガイド板
21 第2搬送ローラ
22 コロ
23 排紙ローラ
24 分離爪
25 反転ローラ
26 反転テーブル
27 原稿後端センサ
28 幅サイズ検知基板
29 第1原稿長さセンサ
30 第2原稿長さセンサ
31 VIOB
32 第2キャリッジ
260 画像読取装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿を照射する露光ランプと、
前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、
前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、
前記時間検出手段からの時間情報により、前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項2】
原稿を照射する露光ランプと、
前記露光ランプを点灯させるためのインバータ回路と、
前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を電気信号に変換するための光電変換素子とを有する画像読取装置において、
前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出する時間検出手段と、
前記露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、前記時間検出手段からの時間情報により、前記インバータ回路に入力する露光ランプ点灯信号及び前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記露光ランプの光量変更を、前記時間検出手段からの時間情報に基づいて、パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする請求項1または2記載の画像読取装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記露光ランプの点灯立ち上がり時を、前記光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、前記時間検出手段からの時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする請求項1または2記載の画像読取装置。
【請求項5】
前記制御手段は、前記パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする請求項1または2記載の画像読取装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項記載の画像読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
露光ランプで原稿を照射し、前記露光ランプで照射された光学的な原稿情報を光電変換素子で電気信号に変換する画像読取方法において、
前記露光ランプの点灯開始からの点灯時間を検出し、前記露光ランプの最小光量での点灯の立ち上がり時に、前記点灯時間の情報により、前記露光ランプを点灯するためのパルス周波数を、最小光量での点灯パルス周波数より高くするように制御することを特徴とする画像読取方法。
【請求項8】
前記露光ランプの光量変更を、前記点灯時間の情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする請求項7記載の画像読取方法。
【請求項9】
前記露光ランプの光量変更を、前記点灯時間の時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする請求項7記載の画像読取方法。
【請求項10】
前記露光ランプの点灯立ち上がり時を、前記光電変換素子からの出力データが一定の出力になるように、前記点灯時間の時間情報に基づいて、前記パルス周波数を変更することにより行うことを特徴とする請求項7記載の画像読取方法。
【請求項11】
前記パルス周波数の変更を、段階的に変更していくことを特徴とする請求項7記載の画像読取方法。
【請求項12】
請求項7から11のいずれか1項記載の画像読取方法を用いることを特徴とする画像形成方法。

【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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【公開番号】特開2007−281898(P2007−281898A)
【公開日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−105704(P2006−105704)
【出願日】平成18年4月6日(2006.4.6)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】