JP2001186312A - 汚れ検出機能を備えた画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読取装置の光学系のどの部品に汚れが付
着しているかを部品単位で検出することにより、汚れた
部品の的確な清掃を可能にし、高品質の画像読み取りを
可能にする。 【解決手段】 画像読取装置は、原稿のない状態でスキ
ャナに所定の汚れ検出用読み取りを行わせる制御部（4
8）と、読み取った画像データを格納するメモリ（52）
と、汚れが画像データに現れるパターンに基づいて汚れ
た部品を検出するアルゴリズムが格納された記憶部（5
4）と、汚れが付着した部品を検出する判定部（46）を
有する。判定部（46）は、メモリ（52）内の画像データ
をアルゴリズムを用いて解析し、汚れが付着している部
品を検出し、当該部品が汚れていることを表示部（56）
に表示し、清掃を促す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ装置などにおいて原稿の画像を光学的に読み取る画
像読み取り装置に係り、より詳しくは、光学系のいづれ
かの構成部品に汚れが付着していることを検出する機能
を備えた画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平8-331323号公報には、読み取り部
の汚れ状態と汚れ位置を認識可能な画像読み取り装置が
開示されている。この装置は、所定の時期に白原稿又は
白色基準板を読み込み、白を読み取ったときの画像デ−
タに黒ドットが一定以上存在していたら「読み取り部が
汚れています」等のメッセ−ジを表示するものである。
この装置は、また、読み取った画像をプリントアウトす
ることにより、汚れが大体どの辺りに付着しているかを
知らせる機能を有する。また、外来のノイズによりたま
たま汚れを検出しているときに黒ドットがカウントさ
れ、読み取り部が汚れていないのに誤ってアラ−ムを表
示しないようにするため、ある所定回連続して黒ドット
がカウントされたかを記憶・判断し、ある所定回連続し
てカウントされた場合にのみ汚れ有りと判断し、アラ−
ム表示をするようになっている。

【０００３】特開平6-303428号公報には、原稿を読み取
った際のラインバッファに格納された画像データの黒画
素に着目し、ある任意の主走査画素目の黒画素が１ペー
ジ連続して黒であった場合に読み取り部が汚れていると
判断しアラームを通知するようになった画像読み取り装
置が開示されている。この装置においては、ラインバッ
ファの黒画素において副走査方向に１ページ分論理積
（ＡＮＤ）を取り、１ページライン数連続して黒画素が
続いていれば読み取り部に汚れ有りと判断して表示部に
アラームを表示し、ユーザーに知らせる。また、その汚
れが一時的に付着したものであるのか掃除しなければな
らないものであるのかを判断するため、ある任意の回数
読み込んだ際に連続した黒画素（黒い縦スジ）の位置が
同じ場所にあるかどうかを判断し、ある任意の回数同じ
場所に検出することができたらアラームを表示する機能
も有する。

【０００４】特開平6-303428号公報の図５には、汚れに
よる縦スジ（黒）の現れ方が図解してある。同公報の図
２には、原稿を線スキャンしたときにラインバッファに
格納される画像データ（画像データを白と黒に応じて二
値化したもので、デジタル信号では０と１からなる）が
示してある。黒をデジタル信号の“１”とした時に図５
のように縦すじが１ページ分連続していたらその画素の
副走査方向の論理積（ＡＮＤ）は“１”になる。白をデ
ジタル信号の“０”とすると、白が１画素でも存在する
と論理積は“０”になる。１ページ分の論理積が“１”
になった場合には、図５のように読み取り部の汚れによ
り縦すじが発生していると判断される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の第１の問題
点は、読み取り部の何処かに汚れがあるということしか
ユーザーに通知することができず、汚れのある場所が何
処であるかを特定することができないということであ
る。例えば、特開平8-331323号公報に記載された方式で
は、白原稿又は白色基準板を読み取り、読み取った画像
データに黒ドットが予め定められた閾値より多く含まれ
ている場合に汚れ有りと判断される。ここでは、読み取
った画像データを印字して汚れが付着しているおよその
位置を印字データにより知らせるが、実際にはそれによ
って汚れがどこに付着しているか判断するのは困難であ
る。また、ユーザーには「読み取り部」に汚れがある旨
が通知されるが、読み取り部には、レンズ、ミラー、ガ
ラス、反射板、ローラー、白色基準板等、汚れにより記
録画に影響を及ぼす多数の構成部品が存在するので、ユ
ーザーはそれらのいづれを掃除して良いか分からない。

【０００６】特開平6-303428号公報に記載された方式も
同様である。この方式では、特に１ページ連続した縦す
じ（黒）を検出することで読み取り部に汚れありと判断
しているが、このような縦スジは白色基準板やミラーに
汚れが付着した場合に多く発生するものであり、仮に汚
れに気付いてもユーザーでは対応することができない場
所でもある。

【０００７】従来技術の第２の問題点は、白基準（白原
稿または白色基準板）に汚れが付着していた場合に、誤
ってアラームを表示してしまうということである。その
理由は、特開平8-331323号公報に記載された方式では読
み取り系の部品とは別の白基準を読み込ませて黒ドット
をカウントするので、実際に読み取り系に汚れが無くて
も白基準に汚れが付着している場合には読み取り系の汚
れと判断されるからである。

【０００８】従来技術の他の問題点は、汚れ検出の範囲
が限られているということである。即ち、特開平6-3034
28号公報に記載された方式においては、読み取り原稿の
画像データにおいて或る画素が１ページ連続して黒であ
るときに汚れ有りと判断される。しかしながら、実際の
汚れは、修正液がガラスに付着する等、部分的に汚れる
ケースが多く、この場合には汚れは縦すじが１ページ連
続する形ではなく黒ごまのように現れるので、検出する
ことができない。また、１ページ連続して黒い縦すじが
発生した場合、ミラー、白色基準板、ガラス等の汚れに
よる可能性が大きいが、汚れているのがどの部品かは判
断できないという難点もある。

【０００９】本発明の目的は、光学系のどの構成部品に
汚れが付着しているかを検出することの可能な画像読み
取り装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
画像品質に優れた信頼性の高い画像読み取り装置を提供
することにある。ここで言う画像品質とは、コピーまた
はファクシミリ送信において記録画および送信原稿に読
み取り部の汚れに因る黒ノイズが不快感を与える程度に
発生しないことを意味する。

【００１０】本発明の他の目的は、光学系のどの構成部
品に汚れが付着しているかを自動的に保守センターに通
知することが可能で、保守性に優れた画像読み取り装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読み取り装
置は、画像読み取り装置の非使用時にスキャナを作動さ
せて原稿のない状態でスキャナに所定の汚れ検出用読み
取りを行わせる制御手段と、前記汚れ検出用読み取りに
よりスキャナが読み取った画像データを格納する画像デ
ータ格納手段と、スキャナの光学系の構成部品に付着す
る汚れの影響が画像データに現れるパターンに基づいて
当該汚れが付着している構成部品を検出するアルゴリズ
ムが予め格納された記憶手段と、汚れ検出用読み取りに
よりスキャナが読み取った前記画像データを前記アルゴ
リズムに基づいて解析することにより構成部品への汚れ
の付着の有無を検出し汚れが付着している構成部品を特
定する判定手段と、前記判定手段により特定された構成
部品に汚れが付着していることを表示する表示手段、を
備えている。

【００１２】構成部品に汚れが付着している場合には、
その汚れはスキャナの光学系の構成部品の動作と読み取
り動作とを組み合わせに応じた一定のパターンノイズと
なって読み取り画像に現れる。このパターンをアルゴリ
ズムを用いて分析することで光学系のどの構成部品に汚
れが付着しているかを判断することができる。表示手段
は、汚れが付着した構成部品をユーザー又は保守員に指
摘し、当該構成部品を清掃することをユーザー又は保守
員に勧告することができる。このように、汚れが付着し
た構成部品が特定されるので、ユーザーや保守員は汚れ
を除去するべく適切な処置を容易に或いは迅速に取るこ
とができる。

【００１３】好ましい実施態様においては、この画像読
み取り装置は、特定の構成部品に汚れが付着しているこ
とを遠隔の保守ステーション（保守センター）に自動的
に通知（オートメンテナンスコール）する通信手段を有
する。オートメンテナンスコールを受けた保守員は装置
のどの部分に汚れが付着しているか事前に知ることがで
きるので、現地に行ってから汚れがどこに付着している
か調査する必要が無く、保守作業時間の短縮を図ること
ができる。保守作業時間の短縮は、また、ユーザーの待
ち時間も短縮するので、サービスの向上に寄与する。

【００１４】好ましい実施態様においては、この画像読
み取り装置は原稿載置ガラス上に載置された原稿を読み
取るフラットベッドスキャナ機構を備え、前記判定手段
は前記画像データ中に汚れの連続するパターンが存在す
る時にはスキャナの光学系のミラーが汚れていると判定
し、前記画像データ中に存在する汚点の数を計数するこ
とにより原稿載置ガラス又は原稿カバーが汚れていると
判定する。

【００１５】他の実施態様においては、この画像読み取
り装置は原稿露光ガラスを経て原稿を通過させる給紙ロ
ーラを有する自動給紙機構を備え、前記判定手段は前記
画像データ中に間欠的な汚れのパターンが存在する時に
給紙ローラが汚れていると判定し、前記画像データ中に
汚れの連続するパターンが存在する時に原稿露光ガラス
が汚れていると判定する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は複写機としての機能とファ
クシミリ装置としての機能を備えた複合機１０を示し、
この複合機１０には本発明の画像読み取り装置１２が組
み込まれている。図示した実施例では、画像読み取り装
置１２は、原稿載置ガラス（ステージガラス）１４上に
載置された原稿を読み取るようになったフラットベッド
スキャナ（ブックスキャナ）１６を有すると共に、原稿
露光ガラス（ＡＤＦガラス）１８のところに原稿を通過
させながら原稿を読み取るための自動給紙機構（ＡＤ
Ｆ）２０を備えている。自動給紙機構２０は給紙ローラ
（原稿フィードローラー）２２を有し、ブックスキャナ
１６の本体に対して開閉可能に装着してある。自動給紙
機構２０はステージガラス１４上に載置された本や文書
のような原稿を覆うための原稿カバー２４を有し、この
原稿カバー２４は白色の背面シート２６を有する。

【００１７】図２を参照するに、スキャナ１６は、光源
（冷陰極管）２８と反射板３０とミラー３２を搭載した
キャリッジ３４と、ミラー３６および３８と、レンズ４
０と、電荷結合素子（ＣＣＤ）からなる光電変換素子４
２を有する。自動給紙モードでは、原稿フィードローラ
ー２２および原稿露光ガラス１８の真下の位置（ＡＤＦ
の目線）にキャリッジ３４を位置決めし、原稿フィード
ローラー２２を回転させて原稿を矢印４４で示した進路
に沿って搬送しながら原稿の画像を読み取る。原稿載置
ガラス１４上に載置された原稿を読み取るモード（ブッ
クスキャンモード）では、図３に示したようにキャリッ
ジ３４を移動させながら読み取りを行う。

【００１８】図４を参照するに、画像読み取り装置１２
は、画像読み取り装置１２の全体を制御する制御部４６
と、スキャナ１６の読み取り動作を制御する読み取り制
御部４８と、汚れ検出用読み取りのタイミングを計測す
るためのカウンタ５０と、スキャナ１６が読み取った画
像データを格納する画像データ格納部（イメージメモ
リ）５２と、アルゴリズム記憶部５４と、液晶表示装置
などからなる表示部５６と、オートメンテナンスコール
のために遠隔の保守センター５８への通信を制御する通
信制御部６０を有する。アルゴリズム記憶部５４には、
スキャナ１６の光学系の構成部品（原稿フィードローラ
ー２２、原稿露光ガラス１８、ミラー３２、３６、３
８、原稿載置ガラス１４、背面シート２６）に付着する
汚れの影響が画像データに現れるパターンに基づいて汚
れが付着している構成部品を検出するためのアルゴリズ
ム（パターン判定式）が予め格納されている。

【００１９】この複合機１０は複写機又はファクシミリ
装置として通常の態様で使用することができ、その場合
の画像読み取り装置１２の動作については説明を要しな
いであろう。以下には、汚れの検出と報知に関連するこ
の画像読み取り装置１２の動作のみを説明する。

【００２０】汚れの検出動作は自動給紙機構（ＡＤＦ）
２０とブックスキャナ部に分けて行うことができ、以下
に夫々の汚れ検出動作の説明をする。先ず、自動給紙機
構２０に関連する光学系の汚れ検出について説明する。
自動給紙機構２０において汚れにより読み取り画像に影
響を与える構成部品は主に原稿フィードローラー２２と
原稿露光ガラス１８である。汚れの検出は画像読み取り
装置１２が使用されていない時に例えば所定周期で行う
ことができる。このため、カウンタ５０により前回の汚
れ検出から一定時間（或いは所定の積算使用時間）をカ
ウントすると共に、制御部４６により装置１２の使用情
報を入手し、スキャナ１６が使用されていないことを確
認する。前回の汚れ検出から一定時間が経過し、かつス
キャナが使用されていなければ、制御部４６は次に述べ
るように読み取り制御部４８を通じてスキャナ１６を作
動させ、汚れ検出用読み取りを行わせる。

【００２１】原稿フィードローラー２２の汚れ検出は、
原稿がない状態でスキャナ１６を自動給紙モードで作動
させることにより行われる。原稿フィードローラー２２
は白色でなければならず、かつ、ローラー２２は回転し
ていなければならない。自動給紙モードでの原稿読み取
り位置は、図２に示したようにキャリッジ３４が原稿フ
ィードローラー２２の真下に来る位置である。回転する
原稿フィードローラー２２にランプ２８および反射板３
０により光を集光する。露光された原稿フィードローラ
ー２２からの反射光は３つのミラーによって３回折り返
され、レンズ４０を通り光電変換素子（ＣＣＤ）４２へ
入力される。光電変換素子４２は光信号を電気信号に変
換し、画像情報を出力する。この汚れ検出用読み取りに
より得られた画像情報はイメージメモリ５２に格納され
る。

【００２２】制御部４６は、イメージメモリ５２に格納
された読み取り画像のパターンをアルゴリズム記憶部５
４に格納されたアルゴリズムを用いて解析することによ
り、原稿フィードローラー２２に汚れが付着しているか
どうかを判定する。例えば、図５に示したように、原稿
フィードローラー２２に汚れ６２が付着している場合を
想定する。この場合には、イメージメモリ５２に格納さ
れた画像データには、図６に示したように、一定周期で
繰り返す汚れのパターンが現れるであろう。

【００２３】図６のパターンに対応するイメージメモリ
５２の内容を図７に示す。図７において、光電変換素子
４２で読み取った画像データの白黒情報は“０”と
“１”からなるデジタル信号の形式で格納されている。
図６に示した汚れが一定周期で繰り返すパターンの場合
には、図７に示したように、特定の主走査画素に対応す
る副走査ラインの画素には白と黒を夫々表す“０”と
“１”が一定間隔で配列される。この白と黒のパターン
（一定の周期で黒画素が反復するか、或いは黒画素が連
続しているか）を検出するアルゴリズムはアルゴリズム
記憶部５４に格納されている。制御部４６は、イメージ
メモリ５２に格納された読み取り画像のパターンを前記
アルゴリズムを用いて解析し、一定周期で繰り返す黒パ
ターンが検出された場合には原稿フィードローラー２２
に汚れが付着していると判定する。原稿フィードローラ
ー２２の清掃はユーザーレベルでは不可能であるので、
制御部４６はオートメンテナンスコールにより通信制御
部６０を介して保守センター５８に原稿フィードローラ
ー２２の汚れた場所と汚れの度合いを通知する。

【００２４】次に、原稿露光ガラス１８の汚れ検出方法
を説明する。スキャナ１６の動作は前述した原稿フィー
ドローラー２２の汚れ検出の場合と同じである。図８に
示したように、原稿露光ガラス１８に汚れが付着してい
る場合には、読み取り画像には同図に示したように連続
した黒スジのパターンが現れるであろう。制御部４６
は、このようなパターンを検出したならば、原稿露光ガ
ラス１８の汚れと判断し、保守センター５８に通知す
る。また、ガラスの汚れはユーザーレベルでも清掃でき
るので、ガラスが汚れていることを表示部５６に表示す
ると共に、表示部５６にメッセージを表示することによ
りユーザーに清掃を勧告する。

【００２５】次に、原稿載置ガラス１４上に載置された
原稿を読み取るブックスキャナモードでの読み取りに関
与する構成部品の汚れ検出を説明する。ブックスキャナ
モードでスキャナ１６を使用する場合には、原稿載置ガ
ラス１４、背面シート２６、およびミラー３２、３６、
３８に付着した汚れも記録画に黒ノイズとなって現れ
る。ブックスキャナモードに関与する構成部品の汚れ検
出用読み取りは、原稿カバー２４を閉じた状態で、図３
に示したようにキャリッジ３４を移動させながら、原稿
なしでスキャナ１６を作動させることにより行う。この
時、背面シート２６は白でなければならない。

【００２６】ミラーの汚れを検出する方法について説明
するに、ブックスキャナモードの走査により図３に示し
たようにキャリッジが移動しても、ミラーに反射する光
路はピンポイントである。そのため、図９に示したよう
に、いづれかのミラー３２、３６、３８の光路の反射位
置に汚れ６２が付着している場合には、読み取り画像デ
ータはイメージメモリ５２には連続した“１”（黒）と
して格納される。このように連続した黒パターンを検出
したならば、制御部４６はいづれかのミラーに汚れが付
着していると判断し、通信制御部６０を介して保守セン
ター５８の保守員にその旨を通知する。

【００２７】原稿載置ガラス１４や背面シート２６に付
着した汚れを検出するには上記と同じ読み取り操作をす
ればよいが、これらの部品に付着した汚れは汚れた部分
がそのまま黒ノイズとして現れるため、特定のパターン
として判断するのが難しい。そこで、このような部品の
場合には、汚れ検出用読み取りにより読み込んだイメー
ジメモリ中の画像データの中に“１”（黒）の画素が幾
つ計数されるかを調べる。“１”（黒）の画素が所定数
より多い場合には、原稿載置ガラス１４又は背面シート
２６に汚れがあると判断し、ユーザーへ通知する。原稿
載置ガラス１４や背面シート２６の汚れはユーザーが容
易に掃除することが可能であるので、保守員には必要に
応じて通知すればよい。

【００２８】以上に述べたように、本発明によれば、汚
れが付着した部品がどのように動作し、汚れが読み取り
画像にどのようなパターンの黒ノイズとして現れるかと
いう特徴を利用することにより、汚れが付着した部品の
検出が行われる。このようにスキャナによる読み取り動
作とイメージメモリ内のデータのパターンとを組み合わ
せることにより、光学系のどの部品に汚れが付着したか
を判断することができる。以上には本発明の特定の実施
例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、種々の修正や変更を施すことができる。勿論、上記
したもの以外のパターンに基づいて汚れた部分を検出す
ることが可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、スキャナの光学
系のどの構成部品に汚れが付着しているかを部品単位で
検出できるということである。その結果、ユーザーは汚
れを除去するべく適切な処置を迅速に取ることができ、
コピーの取り直しなどによる時間の浪費や用紙やトナー
等の資源の浪費を節減することができる。本発明の第２
の効果は、保守作業時間の短縮にある。即ち、汚れた場
所とその度合いを通信回線を用いて自動的に保守センタ
ーに通知する構成を取った場合には、オートメンテナン
スコールを受けた保守員は汚れがどの部品に付着してい
るかを予め知ることができるので、その部品を掃除する
ための道具を事前に用意することができる。また、保守
員は現地に到着してからどの部品が汚れているかを探索
しなくても良いので、保守作業時間の短縮を図ることが
できる。また、保守作業時間が短縮されることにより、
ユーザーの待ち時間も短縮されるので、サービスの向上
に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読み取り装置が組み込まれた複合
機の斜視図である。

【図２】図１に示した画像読み取り装置の自動給紙モー
ドにおけるスキャナの構成要素の位置と光路を示す模式
図である。

【図３】図１に示した画像読み取り装置のブックスキャ
ンモードにおけるスキャナの構成要素の位置と光路を示
す模式図である。

【図４】図１に示した画像読み取り装置の制御系を示す
ブロック図である。

【図５】原稿フィードローラーに汚れが付着したところ
を示す模式的斜視図である。

【図６】原稿フィードローラーが図５に示したように汚
れている場合にイメージメモリ内の読み取り画像に現れ
る汚れパターンを示す。

【図７】図６に示したイメージメモリ内の読み取り画像
とイメージメモリ内の二値化画像データを対比して示
す。

【図８】原稿露光ガラスが汚れている場合にイメージメ
モリ内の読み取り画像に現れる汚れパターンを示す。

【図９】ミラーが汚れている場合にイメージメモリ内の
読み取り画像に現れる汚れパターンを示す。

【符号の説明】

１２： 画像読み取り装置 １４： 原稿載置ガラス １６： スキャナ １８： 原稿露光ガラス ２２： 給紙ローラ ２４： 原稿カバー ３２、３６、３８： 光学系のミラー ４６： 判定手段（制御部） ４６／４８： 読み取り制御手段 ５２： 画像データ格納手段（イメージメモリ） ５４： アルゴリズム記憶手段 ５６： 表示手段 ６０： オートメンテナンスコール用通信手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子を備えたスキャナを用いて
   原稿の画像を読み取るようになった画像読み取り装置に
   おいて：画像読み取り装置の非使用時にスキャナを作動
   させて原稿のない状態でスキャナに所定の汚れ検出用読
   み取り動作を行わせる制御手段と、 前記汚れ検出用読み取りによりスキャナが読み取った画
   像データを格納する画像データ格納手段と、 スキャナの光学系の構成部品に付着する汚れの影響が前
   記画像データに現れるパターンに基づいて当該汚れが付
   着している構成部品を検出するアルゴリズムが予め格納
   されたアルゴリズム記憶手段と、 汚れ検出用読み取りによりスキャナが読み取った前記画
   像データを前記アルゴリズムに基づいて解析することに
   より構成部品への汚れの付着の有無を検出すると共に汚
   れが付着している構成部品を特定する判定手段と、 前記判定手段により特定された構成部品に汚れが付着し
   ていることを表示する表示手段、とを設けたことを特徴
   とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段により特定された構成部品
   に汚れが付着していることを遠隔の保守ステーションに
   自動的に通知する通信手段を更に備えていることを特徴
   とする請求項１に基づく画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記画像読み取り装置は原稿載置ガラス
   上に載置された原稿を読み取るフラットベッドスキャナ
   機構を備え、前記判定手段は前記画像データ中に汚れの
   連続するパターンが存在する時にはスキャナの光学系の
   ミラーが汚れていると判定することを特徴とする請求項
   １又は２に基づく画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は前記画像データ中に存在
   する汚点の数を計数することにより原稿載置ガラス又は
   原稿カバーが汚れていると判定することを特徴とする請
   求項３に基づく画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 前記画像読み取り装置は原稿露光ガラス
   を経て原稿を通過させる給紙ローラを有する自動給紙機
   構を備え、前記判定手段は前記画像データ中に間欠的な
   汚れのパターンが存在する時に給紙ローラが汚れている
   と判定することを特徴とする請求項１から４のいづれか
   に基づく画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記判定手段は前記画像データ中に汚れ
   の連続するパターンが存在する時に原稿露光ガラスが汚
   れていると判定することを特徴とする請求項５に基づく
   画像読み取り装置。