JP2015023388A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても異物の付着による誤動作を抑制することが可能な画像読取装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】原稿６の読取位置に照明ランプ７８からの光を照射することにより読取位置の反射光から読取画像を画像読取素子によって読み取る。その際、原稿６の紙粉等の異物が原稿６の背面側に配置された正反射板７２の表面に付着する場合がある。すると、原稿６の読取画像と背景画像との境界を検出する際に、正反射板７２の表面からの反射光量が低下して誤検出を生じる。そこで、原稿６の非画像読取時に、画像読取素子で主走査方向に沿って読み取った背景画像から背景に付着した異物に関する情報を検出する異物付着量検出部を備える。【選択図】図３

Description

この発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、画像読取装置としては、原稿搬送装置により搬送される原稿の画像を読み取るとともに、原稿の端部を検出することで搬送方向に対する傾き（スキュー角度）を算出するように構成したものがある。かかる画像読取装置に関連する技術としては、例えば、特許文献１等に開示されたものが既に提案されている。

特許文献１は、原稿に形成された画像を読み取る画像読取手段と、画像読取手段で読み取った読取画像を副走査方向に走査して、読取画像の全画素のうち少なくとも選択された画素の位置における読取画像の副走査方向に関する微分情報を取得し、微分情報に基づいて読取画像中の原稿画像と背景画像との境界座標情報を取得する座標情報取得手段とを備えるように構成したものである。

特開２００８−１２４８２８号公報

この発明が解決しようとする課題は、原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても異物の付着による誤動作を抑制することが可能な画像読取装置及び画像形成装置を提供することにある。

請求項１に記載された発明は、原稿の読取位置に光を照射し前記読取位置の反射光から読取画像を読み取る画像読取手段と、
前記原稿の非画像読取時に、前記画像読取手段で主走査方向に沿って読み取った背景画像から背景に付着した異物に関する情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて異物付着に対する回避動作を行う回避手段と
を備えたことを特徴とする画像読取装置である。

請求項２に記載された発明は、前記読取画像から原稿画像と背景画像との境界を検出する境界検出手段と、
前記境界検出手段によって検出された境界に基づいて前記原稿の傾きを検出する傾き検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置である。

請求項３に記載された発明は、前記検出手段は、前記原稿の非画像読取時であって、予め定められた条件を満たすときに前記異物の検出動作を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置である。

請求項４に記載された発明は、前記回避手段は、前記原稿の読取位置の清掃を促す報知手段からな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である。

請求項５に記載された発明は、前記傾き検出手段の検出結果に基づいて前記原稿画像の傾きを補正する傾き補正手段を備え、
前記回避手段は、前記傾き補正手段による前記原稿の傾き補正を禁止させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像読取装置である。

請求項６に記載された発明は、前記回避手段は、前記傾き検出手段による前記原稿の傾きを検出する検出動作に代えて、前記原稿の傾きを機械的に補正する傾き補正手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置である。

請求項７に記載された発明は、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段によって読み取られた原稿の画像に基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記画像読取手段として請求項１乃至６のいずれかに記載された画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても異物の付着による誤動作を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、原稿の傾きの誤検知を抑制することができる。

請求項３に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、異物の検出動作を減少させることが可能となる。

請求項４に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、異物の付着を容易に解消することができる。

請求項５に記載された発明によれば、背景画像による境界検出が誤った検出結果をだした場合に、そのままの検出結果に基づいて原稿の傾き補正をしてしまう場合に比較して、原稿の画像が欠ける等の不具合が生じるのを防止することができる。

請求項６に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、異物の付着による原稿傾きの誤検知を回避することができる。

請求項７に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても異物の付着による誤動作を抑制することができ、良好な画像を形成することができる。

この発明の実施の形態１に係る画像読取装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の要部を示す断面構成図である。 制御部を示すブロック図である。 エッジ検出処理部を示すブロック図である。 エッジ検出用フィルタを示す図である。 エッジ検出処理部の作用を示す説明図である。 読取画像を示す模式図である。 角度算出処理部を示すブロック図である。 原稿画像の角度算出処理を示す説明図である。 非画像読取時における原稿読取部を示す拡大構成図である。 正反射板及び原稿等からの画像データを示すグラフである。 原稿の読取位置に紙粉等の異物が付着した場合の読取画像を示す模式図である。 原稿の画像領域のエッジ検出動作を示す説明図である。 原稿の画像領域のエッジ検出動作を示す説明図である。 原稿の誤った傾き補正動作を示す説明図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る画像読取装置を適用した画像形成装置の全体の概要を示すものである。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラー複写機として構成されたものである。画像形成装置１は、原稿６の画像を読み取る画像読取装置３と、画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段の一例としての画像形成部２とを備えている。画像読取装置３は、画像形成部２を収容した装置本体１ａの上方に支持部４により支持された状態で配置されており、画像読取装置３と装置本体１ａとの間には画像が形成された記録媒体を排出するための空間を形成している。

また、画像読取装置３には、その筐体３１の前面に位置する前壁３１１の上部に、画像形成装置１及び画像読取装置２を操作する操作部としてのコントロールパネル１０１が設けられている。コントロールパネル１０１は、ユーザに操作メニューや警告、メッセージ等を表示する表示部を兼ねるとともに表示した操作メニューに対する各種設定等を受け付けるタッチパネル１０２、及び複数の操作ボタン１０３を有している。なお、コントロールパネル１０１のタッチパネル１０２は、後述するように報知手段としての機能を備えている。

画像形成部２は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されるトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、装置本体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。この４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃する図示しないドラム清掃装置等である。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印で示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２４と、ベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置２５と、二次転写装置２５を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

二次転写装置２５は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール２５又は中間転写装置２０の支持ロール２３には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着装置４０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１に所要の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、露光装置１３の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する複数（又は単数）の用紙収容体５１₁，５１₂，５１₃と、用紙収容体５１₁、５１₂、５１₃から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１₁、５１₂、５１₃は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置２０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数の用紙搬送ロール５４，５５や搬送ガイド材で構成される給紙搬送路５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール５５は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。さらに、定着装置４０の用紙搬送方向に沿った下流側には、記録用紙５を排出収容部５７へと排出する排出ロール５８が配置されている。

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置２５、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印で示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印で示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、図示しないドラム清掃装置が感光体ドラム１１の表面に残留するトナー等の付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置２５が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール２５から剥離された後に定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、排出ロール５８により、例えば装置筐体１ａの内部に配置された排出収容部５７に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。

＜画像読取装置の構成＞
図２はこの実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す概略構成図である。

画像読取装置３は、大別して、上端面に原稿読取面が形成された筐体３１と、筐体３１に対して開閉自在に取り付けられた原稿押えカバー３２と、原稿押えカバー３２の一端部に設けられた自動原稿搬送部３３とを備えている。

この画像読取装置３は、ユーザの操作に応じて、自動原稿搬送部３３によって原稿６を自動的に搬送しながら原稿６を読み取る第１の読取モードと、後述する原稿台７６の上に置かれた原稿６を読み取る第２の読取モードとに切り替え可能に構成されている。図２は、第１の読取モードにおける原稿読み取り時の各部材の状態を示している。

自動原稿搬送部３３は、原稿６を積載した状態で配置する原稿収容部６１と、原稿収容部６１から原稿６を送り出す送出ロール６２と、送出ロール６２によって送り出された原稿６を１枚ずつ捌く捌きロール６３と、原稿６を原稿読取位置へ搬送する搬送ロール６４〜６６と、原稿６を排出収容部６７へ排出する排出ロール６８から構成される原稿搬送機構を有している。これらの送出ロール６２、捌きロール６３、搬送ロール６４〜６６及び排出ロール６８は、原稿６の読み取り時に図示しない駆動手段によって駆動される。

搬送ロール６４のうち駆動ロールとしての搬送ロール６４ｂは、図２に示されるように、図示しない駆動モーター等を駆動手段として、図の正回転方向Ｒａと逆回転方向Ｒｂに回転可能に構成されている。従動ロールである搬送ロール６４ａは、搬送ロール６４ｂに圧接した状態で、搬送ロール６４ｂの回転にしたがって回転するものである。その際、搬送ロール６４ａの回転方向に対して搬送ロール６４ｂの回転方向は反対方向になる。

搬送ロール６４ａ，６４ｂは、原稿６を突き当てることで撓ませ、搬送される原稿６を搬送方向に対して傾き補正（以下、「スキュー補正」という。）を行う機械による傾き補正手段を構成している。ただし、搬送ロール６４ａ，６４ｂは、後述する制御部２００によって制御され、必要時にのみ機械による傾き補正を実行する。そのため、搬送ロール６４ａは、通常、正回転方向Ｒａに回転駆動される。

また、自動原稿搬送部３３は、原稿６を読取位置に案内するとともに読取位置から排出方向に案内する円弧状の読取ガイド６９、読取窓７０の上方であって読取ガイド６９に設けられ原稿６の裏当てとなる板状の正反射板７２、原稿６の副走査方向のサイズを検知する検知部の一例としてのセンサ７３、原稿の主走査方向のサイズを検知するセンサ７４、原稿６の照明ランプ７８が発する光に対する光の透過率を検知するセンサ７５を有する。

正反射板７２は、後述する照明ランプ７８から照射される光を、画像読取素子８３の検知可能な光強度の上限値（白色上限値）となるような反射率で反射するものである。正反射板７２としては、例えば、鏡面仕上げをした金属板や、銀又はアルミニウム蒸着をしたフィルム板、あるいはアルミニウム等の金属からなるシート等を用いることができる。

画像読取装置３の筐体３１は、上端面の一部が開口した直方体状の箱体として形成されている。筐体３１は、原稿押えカバー３２に対向する上壁３１２と、上壁３１２に対向する底壁３１３と、底壁３１３を挟んで副走査方向（図２の左右方向）に対向する側壁３１４及び側壁３１５と、上述した前壁３１１（図１参照）、及び前壁３１１と主走査方向（図２の紙面に直交する方向）に対向する後壁３１６とを有している。

筐体３１の上壁３１２には、第２の読取モード時に読み取られる原稿６の原稿読取位置に対応する部位に開口部３１７が形成され、開口部３１７には、原稿６を支持する原稿台７６（プラテンガラス）が配置されている。また、原稿台７６の自動原稿搬送部側には、第１の読取モード時に原稿６を読み取るための読取窓７０が設けられている。読取窓７０と原稿台７６との間には、第１の読取モード時において原稿６を案内するための案内部材７７が設けられている。

画像読取装置３は、筐体３１の内部に、原稿６を照明するための光を照射する円柱形状の照明ランプ７８と、照明ランプ７８から出射された光の一部を原稿６の方向へ向けて反射する反射部材としてのリフレクタ７９と、原稿６の反射光を受ける第１のミラー８０と、第１のミラー８０からの反射光を受ける第２のミラー８１と、第２のミラー８１からの反射光を受ける第３のミラー８２と、第３のミラー８３からの反射光をＣＣＤ等からなる画像読取素子８３に結像するレンズ８４などを有する画像読取部とを備えている。照明ランプ７８、リフレクタ７９及び第１乃至第３のミラー８０〜８２は、副走査方向（図２の紙面に直交する方向）に沿って配置されている。また、照明ランプ７８は、正反射板７２方向及びリフレクタ７９方向に向けて光を発する。

照明ランプ７８、リフレクタ７９及び第１のミラー８０は、主走査方向に沿って配置され、副走査方向に沿って移動可能に設けられたキャリッジからなる第１の移動体８５に固定されている。第１の移動体８５は、筐体３１の後壁３１６に副走査方向に沿って配置された第１のレール８６に案内されて、副走査方向に移動しながら原稿６の読取対象領域を照明し、第１のミラー８０によって原稿６の反射光を第２の移動体８７の第２のミラー８１に向けて反射する。

また、第２のミラー８１及び第３のミラー８２は、主走査方向に沿って配置され、副走査方向に沿って移動自在に設けられたキャリッジからなる第２の移動体８７に固定されている。第２の移動体８７は、筐体３１の底壁３１３に副走査方向に沿って配置された第２のレール８８に案内されて、副走査方向に移動しながら、原稿６の反射光を画像読取部のレンズ８４に向けて反射する。第１のレール８６及び第２のレール８８は、主走査方向に沿った両端部に対向するようそれぞれ１つずつ配置されている。

画像読取部は、底壁３１３に支持されたベース板８９に固定された、レンズ８４及び画像読取素子８３を実装した基板９０を有している。画像読取部は、第３のミラー８２からの反射光がレンズ８４を透過して画像読取素子８３に結像し、画像読取素子８３によって原稿６の画像を読み取って画像データを出力するように構成されている。

第２の読取モードでは、第１の移動体８５及び第２の移動体８７が図示しない駆動機構によって駆動され、第１の移動体８５が副走査方向へ移動する間、原稿６の画像読取部位から後述する画像読取素子８３までの光路長が変動しないように、第２の移動体８７の移動量が第１の移動体８５の移動量の半分となるように構成されている。図２中、二点鎖線は、第１の移動体８５が原稿６の副走査方向の端部付近に移動したときの第１の移動体８５及び第２の移動体８７の位置を示している。

図３は、原稿読取位置の周辺を拡大して示す構成図である。この図では、照明ランプ７８から発せられた光が原稿６を照射するまでの光路を二点鎖線で示している。なお、読取ガイド６９の外周側には、読取ガイド６９ａ，６９ｂ，６９ｃが配置されており、搬送ロール６５，６６によって搬送される原稿６を読取ガイド６９とともに案内する。

照明ランプ７８は、照明ランプ７８から照射された光の一部が、原稿読取位置に向けて直接的に照射され、他の一部がリフレクタ７９に向けて照射されるように図示しない導光体及び拡散板の角度及び位置等が調整されて設けられる。

また、リフレクタ７９は、照明ランプ７８から照射された光の一部が原稿読取位置の方向に反射されるよう角度及び位置等が調整されて設けられる。

第１のミラー８０、第２のミラー８１及び第３のミラー８２は、原稿読取位置に原稿６が存在する場合に、原稿６によって反射された光が画像読取部に到達するよう角度及び位置等が調整されて設けられる。

また、正反射板７２は、原稿読取位置に原稿６が存在しない場合に、照明ランプ７８から直接に原稿読取位置に向けて照射された光が第１のミラー８０の方向に反射されるよう角度及び位置等が調整されて設けられる。

この実施の形態では、正反射板７２としてアルミニウム製のシートを用い、アルミニウム製シート７２を正反射板の取付位置に貼り付けることで正反射面を構成している。また、正反射板７２及び読取ガイド６９の表面には、紙粉や埃、塵等の異物が付着し難くするため、必要に応じてワックスを塗布している。紙粉等の異物は、原稿６が読取ガイド６９により案内されて走行する際に、原稿６が読取ガイド６９の角部に接触する接触部で発生する傾向がある。そのため、正反射板７２にのみワックスを塗布する場合に比較して、読取ガイド６９にもワックスを塗布した場合の方が紙粉の発生を抑制する上で効果がある。

＜制御部の構成＞
図４は、画像読取装置３の制御部を示すブロック図である。

制御部２００は、ＣＰＵやＣＰＵで実行されるプログラムやパラメータ等を記憶した記憶素子などから構成され、筐体３１の内部に設けられる。制御部２００は、ラインバッファ２０１，スキュー補正処理部２０２，画像処理部２０３，画像形成部２，縮小処理部２０４，エッジ検出部２０５，角度算出処理部２０６，検出手段としての異物付着量検出部２０７などの各部を制御する。なお、画像形成部２に代えて画像データを出力するネットワークや、画像データを記憶するＨＤＤなどを採用しても良い。

また、制御部２００は、スキュー補正処理部２０２、画像処理部２０３、縮小処理部２０４，エッジ検出部２０５，角度算出処理部２０６，異物付着量検出部２０７などの各部を制御する以外に、これら各部としての機能を実現するものであっても良い。すなわち、制御部２００は、スキュー補正処理部２０２，画像処理部２０３，縮小処理部２０４，エッジ検出部２０５，角度算出処理部２０６，異物付着量検出部２０７として機能するよう構成しても良い。また、制御部２００は、異物付着量検出部２０７の検出結果に基づいて異物付着に対する回避動作を行う回避手段としての機能を有している。

ラインバッファ２０１は、画像読取装置３の画像読取部で読み取られ、図示しないＡ／Ｄ変換回路によってデジタルデータ（例えば、８ｂｉｔのデータ）に変換された原稿６を含む画像データを複数の読み取りライン毎に一時的に記憶する。制御部２００は、ラインバッファ２０１等への画像データの書き込みや読み出しを制御する。

縮小処理部２０４は、画像読取装置３の画像読取部で読み取られた原稿６の画像データに対して縮小処理を施す。縮小処理部２０４は、例えば、６００ｄｐｉの解像度で読み取られた原稿６の画像データを、主走査方向に沿ってその１／４の１５０ｄｐｉ、副走査方向に沿ってその１／８の７５ｄｐｉに縮小する。画像データを縮小するアルゴリズムとしては、投影法や単純間引き法などを用いる。

なお、入力画像がＲＧＢ等の複数色の画像データからなる場合は、縮小処理に先立って単色化処理を行う。単色化処理は、画像データの各画素レベルに係数値を乗算し、それらを加算した行列演算値を用いる方法や、いずれか１色を選択する方法などにより行われる。

エッジ検出処理部２０５は、図５に示されるように、画像データに対して先端エッジ検出、左端エッジ検出及び右端エッジ検出の３つの検出処理を行い、読み取られた原稿６の画像情報の各辺毎のエッジ量を抽出し、さらに抽出されたエッジ量を予め定められた閾値で二値化することにより、原稿６の各辺毎の位置（ｘ，ｙ座標）に応じてエッジ部を示すデータを出力する。なお、原稿６の各辺毎の位置（ｘ，ｙ座標）を示すデータは、別途出力される。

エッジ検出処理部２０５のフィルタ処理は、図６に示されるような係数を有する先端エッジ検出用フィルタ、左端エッジ検出用フィルタ及び右端エッジ検出用フィルタからなる３種類のフィルタを用いることで、各辺のエッジを抽出する。なお、エッジ抽出データは、背景画像部（原稿の外側領域）を０、原稿画像部（原稿の内側領域）を１とする。

角度算出処理部２０６は、図７及び図８に示されるように、エッジ検出処理部２０５によって検出された原稿画像３０２の各辺のエッジ部（ｘ，ｙ座標）に基づいて、原稿画像３０２の先端部、左端部及び右端部に位置する各辺の傾きα，β，γ（スキュー角度）を算出する先端角度検出、左端角度検出及び右端角度検出の各処理を行う。先端角度、左端角度及び右端角度の各角度の検出処理に際しては、最小二乗法やハフ変換を用いる方法などを適用する。

最小二乗法を用いる場合は、図９に示されるように、原稿６の各辺を構成するエッジ画素のそれぞれの座標（ｘ，ｙ）に対し、最小二乗法により一次関数からなる近似式（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を求め、その傾きａを原稿の角度とする。

また、ハフ変換を用いる場合は、以下のような処理を行う。
まず、図８に示されるように、原稿画像３０２の各辺を構成するエッジ画素の座標に対してハフ変換を行う。このとき、ハフ変換の演算によって求められたＲとハフ変換式におけるパラメータθを入力とした二次元メモリに投票（カウントアップ）する。原稿画像の各辺を構成するエッジ画素の全座標データに対して上記処理を実施した後、図１０に示されるように、二次元メモリに記憶されたハフ空間データ中の最大得票数（各エッジ画素によって描かれる線が最も多く重なったところ）となったθ軸の値θ₁，θ₂を抽出し、その値を求める辺の傾斜角度とする。なお、図１０中、各曲線は、各エッジ画素の座標に対応している。

原稿画像３０２の各辺の角度を抽出した後、制御部２００は各辺の角度の代表値を当該原稿６のスキュー角度とし、スキュー補正処理部２０２に設定する。ここで、代表値とは、各辺の角度の平均値とする方法や、３辺のうち最も信頼性の高い角度を採用する方法などがある。最も信頼性の高い角度とは、ハフ変換を用いる場合、次の式で求める値（得票率）が最も大きい角度とすれば良い。
得票率＝決定角度の得票数÷ハフ変換した画素数

また、最小二乗法を用いた場合には、近似式と各エッジ座標との誤差が最も少ない辺の角度を選択する方法などがある。

スキュー補正処理部２０２は、角度算出処理部２０６において求められたスキュー角度に基づいて、ラインバッファ２０１に記憶された原稿６の画像データをスキュー角度に対応した角度だけ回転処理を施すことによって、原稿画像３０２のスキューを補正する。

画像処理部２０３では、スキューが補正された原稿６の画像データに対して所要の画像処理を施した後、画像形成のタイミングに同期して画像形成部２の露光装置１３へ画像データを出力する。

また、異物付着量検出部２０７は、非画像読取時に、縮小処理部２０４によって縮小処理された原稿の読取位置における読取画像の主走査方向に沿った１ラインの背景画像の画像データを取得し、当該１ラインの背景画像の画像データを予め定められた基準値と比較することにより、画像データの画素値が予め定められた基準値以下である画素の数を計数し、計数値を異物の付着量として検出する。ここで、予め定められた基準値としては、例えば、清浄な状態の正反射板７２を読み取った画像データの画素値である“２５５”に対してある程度の許容範囲を考慮した値が用いられる。

また、異物付着量検出部２０７は、全画素数に対する画像データの画素値が予め定められた基準値以下である画素の数、つまり異物の付着率を求めても良い。

更に説明すると、非画像読取時は、図１１に示されるように、原稿の読取位置に原稿６が存在しない。そのため、照明ランプ７８から出射された光は、正反射板７２の読取位置へと照射される。正反射板７２からの反射光は、第１のミラー８０〜第３のミラー８２を介して画像読取素子８３によって読み取られる。正反射板７２は、照明ランプ７８から照射される光を、画像読取素子８３の検知可能な光強度の上限値（白色上限値）となるような反射率で反射するものである。正反射板７２を読み取った画像読取素子８３から出力される画像データの画素値は、図１２に示されるように、例えば８ｂｉｔからなる値の上限値である“２５５”となる。また、普通紙の非画像領域における画像データの画素値は、上限値よりも低い“２１０”程度の値となる。

これに対して、正反射板７２の読取領域に原稿６の紙粉や塵、埃等の異物が付着している場合には、照明ランプ７８から照射された光が紙粉等の異物によって散乱（拡散反射）され、図１２に示されるように、画像読取素子８３から出力される画像データの画素値が上限値である“２５５”とならず、上限値よりも低い値となる。

そのため、制御部２００は、画像読取素子８３から出力される背景画像を主走査方向に沿って読み取った画像データの画素値を予め定められた基準値と比較し、基準値以下の画素数を計数することにより、原稿の読取位置に対する異物の付着に関する情報（付着量）を検出することが可能となる。

また、異物付着量検出部２０７は、非画像読取時であって、かつ、予め定められた条件を満たす場合に異物の付着量の検出動作を実行するよう構成されている。

＜画像読取装置の特徴部分の動作＞
画像読取装置３では、ユーザがコントロールパネル１０１を操作することによって、第１の読取モードが選択された場合、図２に示されるように、原稿収容部６１に収容された原稿６を送出ロール６２によって送り出すとともに、捌きロール６３によって１枚ずつ捌いて、搬送ロール６４〜６６によって読取窓７０を通過するように搬送した後、排出ロール６８により排出収容部６７へと排出する。

その際、原稿６は、読取窓７０に対応した読取位置を通過する際に、照明ランプ７８から照射される光及びリフレクタ７９によって反射される光によって照明され、原稿６及びその背景部（正反射板７２）からの反射光は、第１乃至第３のミラー８０〜８２によって反射され、レンズ８４を介して画像読取素子８３に結像され読み取られる。画像読取素子８３からは、原稿６及びその背景部からの反射光に応じた画像データが出力される。

画像読取装置３によって読み取られた原稿の画像データは、図４に示されるように、ラインバッファ２０１に送られて一時的に記憶されるとともに、縮小処理部２０４に送られて縮小処理が施される。

縮小処理部２０４によって縮小された画像データは、エッジ検出処理部２０５に入力される。エッジ検出処理部２０５では、図５及び図６に示されるように、３種類のフィルタを用いて原稿画像３０２の先端部と背景画像３０３との境界（エッジ部）と、原稿画像３０２の左端部と背景画像３０３との境界（エッジ部）と、原稿画像３０２の右端部と背景画像３０２との境界（エッジ部）とが検出される。

エッジ検出処理部２０５で検出された原稿画像３０２の先端エッジ部と左端エッジ部と右端エッジ部のデータは、角度算出処理部２０６に送られる。角度算出処理部２０６では、図８乃至図１０に示されるように、原稿画像３０２の先端エッジ部と左端エッジ部と右端エッジ部のデータに基づいて、原稿６の先端と左端と右端の傾き角度α，β，γが最小二乗法やハフ変換法などに基づいて算出される。

ところで、この実施の形態に係る画像読取装置３は、原稿６の読取動作の開始前、原稿６の読取動作の終了後、あるいは原稿読取時における原稿６と原稿６の間（所謂ページ間）など、原稿６の画像を画像読取素子６３によって読み取る動作を行っていない非画像読取時であって、しかも予め定められた条件を満たす場合に、原稿６の読取位置（背景）に付着した異物の量を検出する異物付着量検出動作を実行する。

この実施の形態では、異物付着量検出動作を実行する条件として、例えば、原稿６の読取枚数の累積値が予め定められた枚数に達するまでの期間、画像形成装置１の電源が投入されてから遮断されるまでの期間、あるいは予め定められた時間（１２時間、２４時間等）などの予め定められた期間において、第１に、角度算出処理部２０６によって算出された原稿６の傾き角度が予め定められた回数（Ｎ回）以上ゼロ度であると検出されたとき、第２に、角度算出処理部２０６によって予め定められた回数（Ｍ回）以上原稿６の傾きを検出することができなかったとき、第３に、角度算出処理部２０６の信頼度指標が低下したときのいずれか１つ以上を満たす場合が挙げられる。

ここで、角度算出処理部２０６によって算出された原稿６の傾き角度が予め定められた回数（Ｎ回）以上ゼロ度であると検出されたときとは、図１３に示されるように、正反射板７２の原稿６の読取位置に紙粉等の異物が付着すると、画像読取素子６３によって読み取られた背景画像の画像データの画素値が上限値である“２５５”を下回る。すなわち、画像データの画素値が上限値よりも低い値となり、図１３では、この異物が付着した領域を明確に示すため、黒色や灰色の帯状領域に着色して示している。

この場合、エッジ検出処理部２０５において、図６に示されるようなエッジ検出用フィルタを用いて、原稿６の画像領域のエッジ部を検出する際に、原稿６の読取開始端部における背景画像との濃度差により、原稿６の読取開始端部に原稿の先端エッジ部が存在すると誤って検出し、原稿６の傾き角度がゼロ度であると検出される場合がある。このような誤った検出状態が予め定められた回数（Ｎ回）以上にわたり検出されたときには、原稿の読取位置に紙粉等の異物が所要値以上付着していると判定し、異物付着量検出部２０７によって異物付着量の検出動作を実行するのが望ましい。

また、角度算出処理部２０６によって予め定められた回数以上にわたり原稿６の傾きを検出することができなかったときとは、図１４に示されるように、本来、エッジ検出処理部２０５によって原稿６の画像領域のエッジ部を検出することができるが、原稿６の読取位置に紙粉等の異物が付着している場合には、図１５に示されるように、エッジ検出処理部２０５によって原稿６の画像領域のエッジ部を精度良く検出することができず、角度算出処理部２０６によって原稿６の傾きを検出することが困難となる場合を意味する。

さらに、角度算出処理部２０６の信頼度指標が低下したときとは、例えば、エッジとして検出することができたエッジの総画素数を信頼度指標として用いる方法、最小二乗法で求めたエッジの近似式と実際の画素との誤差の大きさを用いる方法、ハフ変換での得票率、収束幅などを用いる方法がある。

エッジとして検出することができたエッジの総画素数を信頼度指標として用いる方法であれば、図１４及び図１５に示されるように、紙粉等の異物の付着量が増加するにしたがってエッジの画素数が減少してくるため、検出することができたエッジの画素数を閾値と比較することで、検出することができたエッジの画素数が第１の閾値未満である場合には、角度算出処理部２０６の信頼度指標が低下したことを判定することが可能となる。

また、最小二乗法で求めたエッジの近似式と、実際の画素との誤差の大きさを用いる方法では、図９に示されるように、紙粉等の異物の付着量が増加するにしたがって誤差が増加してくるため、誤差を閾値と比較することで誤差が第２の閾値以上である場合には角度算出処理部２０６の信頼度指標が低下したことを判定することが可能となる。

さらに、ハフ変換での得票率、収束幅などを用いる方法では、図１０に示されるように、紙粉等の異物の付着量が増加するにしたがって得票率が減少し、収束幅が増加してくるため、これらの得票率及び収束幅を予め定められた第３及び第４の閾値と比較することで、得票率が第３の閾値未満である場合、又は収束幅が第４の閾値以上である場合には、角度算出処理部２０６の信頼度指標が低下したことを判定することが可能となる。ここで、得票率とは、図１０に示されるように、１つの点あるいはその近傍を通過する曲線の数をいい、収束幅とは、複数の曲線が集まる最も狭い領域の幅をいう。制御部２００は、これらを演算処理によって算出する。

この実施の形態では、上述した第１〜第３の条件の合否をもって原稿の読取位置に紙粉等の異物が所要値以上付着していると直ちに判断するのではなく、異物付着量検出部２０７の結果をもって原稿の読取位置に実際に紙粉等の異物が付着している量を検出することで、高精度かつ効率的に異物付着の有無を判定することができる。

ただし、異物付着量検出部２０７の検出結果に代えて、第１〜第３の条件の合否をもって原稿の読取位置に紙粉等の異物が所要値以上付着していると判断するように構成しても良い。

制御部２００は、異物付着量検出部２０７の検出結果に基づいて、異物付着量検出部２０７による検出結果が予め定められた異物付着量の基準値を超えていると判定した場合、コントロールパネル１０１のタッチパネル１０２に、ユーザに正反射板７２の清掃を促すメッセージを表示するか、又は保守サービスを呼ぶことを促すメッセージを表示する。

このように、上記実施の形態では、原稿の読取位置に紙粉等の異物が付着した場合であっても、コントロールパネル１０１のタッチパネル１０２に、ユーザに正反射板７２の清掃を促すメッセージを表示することで、ユーザによって画像読取装置３の正反射板７２を清掃することができ、異物の付着による誤動作を抑制することができる。

また、制御部２００は、コントロールパネル１０１のタッチパネル１０２に、ユーザに正反射板７２の清掃を促すメッセージを表示することに代えて、原稿６のスキュー補正を機械的に行う動作に切り替えることで、画像読取装置３の正反射板７２の清掃を行わなくとも原稿６のスキュー補正が可能となる。

すなわち、制御部２００は、通常、角度算出処理部２０６によって算出された原稿６の傾き角度に応じて、スキュー補正処理部２０２により原稿６の画像データの傾きを電子的に補正することとしている。

そこで、制御部２００は、スキュー補正処理部２０２による電子的なスキュー補正に代えて、図２に示されるように、搬送ロール６４ａ，６４ｂを用いた機械的なスキュー補正に切り替える制御を行うことにより、画像読取装置３の正反射板７２の清掃を行わなくとも原稿６のスキュー補正を行うことが可能となる。

さらに、制御部２００は、コントロールパネル１０１のタッチパネル１０２に、ユーザに正反射板７２の清掃を促すメッセージを表示することに代えて、スキュー補正処理部２０２による電子的なスキュー補正を禁止するように構成してもよい。

更に説明すると、原稿６の読取位置に対する異物の付着量によっては、図１６に示されるように、原稿６の傾きが実際には０度であるにも関わらず、角度算出処理部２０６によって斜めに傾斜していると誤って検出した場合、スキュー補正処理部２０２によって原稿画像の傾きが補正されてしまい、原稿の画像に欠けが生じる虞れがある。

そこで、制御部２００は、異物付着量検出部２０７の検出結果に基づいて、異物付着量検出部２０７による検出結果が予め定められた異物付着量の基準値を超えていると判定した場合、スキュー補正処理部２０２による原稿画像の傾き補正を禁止するように構成してもよい。

この場合には、背景画像による境界検出が誤った検出結果を出力したにもかかわらず、そのままその値で原稿画像の傾きを補正してしまう場合に比較して、原稿の画像が欠ける等の不具合が生じるのを防止することができる。

１…画像形成装置
２…画像形成部
２００…制御部
２０１…ラインバッファ
２０２…スキュー補正処理部
２０３…画像処理部
２０４…縮小処理部
２０５…エッジ検出処理部
２０６…角度算出処理部
２０７…異物付着量算出部

Claims (7)

1. 原稿の読取位置に光を照射し前記読取位置の反射光から読取画像を読み取る画像読取手段と、
   前記原稿の非画像読取時に、前記画像読取手段で主走査方向に沿って読み取った背景画像から背景に付着した異物に関する情報を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて異物付着に対する回避動作を行う回避手段と
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取画像から原稿画像と背景画像との境界を検出する境界検出手段と、
   前記境界検出手段によって検出された境界に基づいて前記原稿の傾きを検出する傾き検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記検出手段は、前記原稿の非画像読取時であって、予め定められた条件を満たすときに前記異物の検出動作を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記回避手段は、前記原稿の読取位置の清掃を促す報知手段からな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。
5. 前記傾き検出手段の検出結果に基づいて前記原稿画像の傾きを補正する傾き補正手段を備え、
   前記回避手段は、前記傾き補正手段による前記原稿の傾き補正を禁止させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 前記回避手段は、前記傾き検出手段による前記原稿の傾きを検出する検出動作に代えて、前記原稿の傾きを機械的に補正する傾き補正手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 原稿の画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段によって読み取られた原稿の画像に基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを備え、
   前記画像読取手段として請求項１乃至６のいずれかに記載された画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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