JP2021190778A - 画像読取装置、画像形成装置及び異物検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像読取装置において、異物の検知精度の向上を図る。【解決手段】光源からの少なくとも可視光を、コンタクト板を透過させて原稿に照射するし、原稿の背景となる背景板とコンタクト板との間の原稿を、複数の画素を備えた読み取り部で、可視光の反射光に基づいて読み取る。そして、原稿上の同じ濃度の領域毎に、読み取り部による読取レベルの変化量を検出し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素に対応するコンタクト板上の位置を、異物の付着位置として検出する。【選択図】図１５

Description

本発明は、画像読取装置、画像形成装置及び異物検知方法に関する。

今日において、スキャナ装置又はシートスルー方式のＡＤＦ（Auto Document Feeder）等において、コンタクトガラス又は背景部材に付着した汚れを検知する技術が知られている。例えば、特許文献１（特開２０１６−０９９９８６号公報）には、赤外光を利用して異物の位置を検知し、検知した異物の位置に対応する画素情報を補正して画像を形成する媒体処理装置が開示されている。

しかし、特許文献１に開示されている媒体処理装置は、赤外光のみで異物の検知を行う。すなわち、異物の検知に、１色の光源しか用いられていない。異物には、光源として用いた光に対して反応が得られ難い色の異物も存在する。このため、特許文献１に開示されている媒体処理装置は、全ての色の異物を検知困難な問題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、異物の検知精度の向上を図った画像読取装置、画像形成装置及び異物検知方法の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも可視光を出射する光源と、光源からの可視光を透過させて原稿に照射するコンタクト板と、コンタクト板上の原稿の背景となる背景板と、可視光が照射された原稿を複数の画素で読み取る読み取り部と、原稿上の同じ濃度の領域毎に、読み取り部の読取レベルの変化量を検出し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素に対応するコンタクト板上の位置を、異物の付着位置として検出する位置検出部と、を有する。

本発明によれば、異物の検知精度の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態となるカラー複写機の断面図である。 図２は、カラー複写機に設けられている走査読取部の読み取り面側から見た状態の上面図である。 図３は、走査読取部の光学走査ユニットに設けられている光源の斜視図である。 図４は、光学走査ユニットの構成を示す図である。 図５は、センサ基板の受光面を示す図である。 図６は、実施の形態のカラー複写機の要部のブロック図である。 図７は、原稿をセットすることなく、白色光及び近赤外光で読み取り走査を行った場合（空スキャンを行った場合）における、読み取りレベルを示す図である。 図８は、異物が付着した状態のコンタクトガラス又は背景板を示す図である。 図９は、画像メモリの記憶領域の模式図である。 図１０は、第１の検知モードで検知された異物の位置を示すフラグデータの書き込み形態を説明するための図である。 図１１は、ＡＤＦ読取時における異物の位置の検知動作を説明するための図である。 図１２は、ＡＤＦ用のコンタクトガラスに付着している異物の位置の検知動作を説明するための図である。 図１３は、第１の検知モードにおける同一原稿の判断動作を説明するための図である。 図１４は、圧板開閉センサにセンサ出力を説明するための図である。 図１５は、第１の検知モードの動作の流れを示すフローチャートである。 図１６は、第２の検知モードの動作の流れを示すフローチャートである。 図１７は、第１の検知モード及び第２の検知モードの異物検知動作を説明するための模式図である。 図１８は、コンタクトガラス及び背景板の清掃を促す報知動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態となるカラー複写機の説明をする。このカラー複写機は、画像形成装置の一例である。

（カラー複写機の構成）
図１は、実施の形態となるカラー複写機の断面図である。また、図２は、カラー複写機に設けられている走査読取部４の読み取り面側から見た状態の上面図である。図１に示すように、カラー複写機１は、自動原稿搬送部（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）２、給紙部３、走査読取部４、及び、画像形成部５を有している。

ＡＤＦ２は、原稿トレイ１１、給紙部１３及び排紙部９を備えている。給紙部１３は、原稿トレイ１１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離し、図２に示すコンタクトガラス１０４に向かって搬送する各種ローラ等を備えている。排紙部９は、各種ローラ等を備えており、走査読取部４の光学走査ユニット４０で読み取りが完了した原稿を、コンタクトガラス１０４上から排紙トレイ１２に排紙する。図２に示すコンタクトガラス１０４は、コンタクトガラス７に対して、高さ方向で傾斜のある構成となっている。コンタクトガラス７及びコンタクトガラス１０４は、コンタクト板の一例である。

また、ＡＤＦ２は、ヒンジ等の開閉機構を介して、走査読取部４に対して開閉自在に取付けられている。給紙部３は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する給紙カセット２１、２２と、給紙カセット２１、２２に収納された記録紙を画像形成部５の画像形成位置まで搬送する各種ローラを備えた給紙機構２３を有している。

走査読取部４は、筐体４ａ内に一体型光学走査ユニット（光学走査ユニット）４０を備えている。この光学走査ユニット４０は、光源及び主走査方向を長手方向とする密着イメージセンサを有している。または、光学走査ユニット４０は、光源（図３の符号２００）、レンズ、ＣＣＤ（電荷結合素子）及びミラーを有している。光学走査ユニット４０は、走査読取部４に設けられた駆動機構により、主走査方向に対して二次元的に直交する副走査方向（図１の矢印Ｂ方向）に移動制御される。これにより、コンタクトガラス７上に戴置された原稿のカラー画像の読み取りが行われる。

コンタクトガラス７は、走査読取部４の筐体４ａの上部に設けられており、筐体４ａの上面を構成している。また、駆動機構は、光学走査ユニット４０に固定されたワイヤと、このワイヤに橋架される複数の従動プーリ及び駆動プーリと、駆動プーリを回転させるモータ等によって構成される。

画像形成部５は、露光装置３１と、複数の感光体ドラム３２と、各感光体ドラム３２の周囲に設置された、異なる色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーを有する現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備える。

画像形成部５は、走査読取部４によって光学走査ユニット４０により読み取られて色別に分解された画情報に基づいて、複数の感光体ドラム３２に色分けして画像を形成する。また、画像形成部５は、給紙部３から供給された記録紙に感光体ドラム３２上のトナーを重ね合わせて転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着する。

なお、このようなカラー複写機１は、読み取った画像を相手先の装置に送信する画像送受信装置も備えている。

（光源の構成）
図３は、走査読取部４の光学走査ユニット４０に設けられている光源２００の斜視図である。この図３に示すように、光源２００は、長板状のＬＥＤ（Light Emitting Diode）基板２０１上に、複数の白色ＬＥＤ２０２を、長手方向に沿って直線的に並べて設けることで形成されている。また、ＬＥＤ基板２０１には、隣接する白色ＬＥＤ２０２の間に、近赤外光ＬＥＤ（ＮＩＲＬＥＤ）２０３がそれぞれ設けられている。

すなわち、光源２００は、白色光（可視光）の光源及び近赤外光の光源の、計２種類の光源を有している。近赤外光は、可視光に対して波長域が異なる光の一例である。

（光学走査ユニットの構成）
図４は、光学走査ユニット４０の構成を示す図である。この図４に示すように、ＬＥＤ基板２０１の白色ＬＥＤ２０２及び近赤外光ＬＥＤ２０３から出射された光は、導光板２０４を介して直接的に、また、リフレクタ２０５により反射されることで間接的に、原稿面に照射される。原稿で反射した光は、各ミラー２０６〜２１０及びレンズ２１１を介してセンサ基板２１２に集光される。

図５は、センサ基板２１２の受光面を示す図である。センサ基板２１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）ラインセンサを有している。

読み取り部の一例となるラインセンサは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが設けられたラインセンサ２１３、２１４、２１５を備え、原稿に照射した白色光（ＲＧＢ）の反射光を受光して画像を形成する。また、ラインセンサは、このような白色光に対応するＲＧＢのラインセンサ２１３、２１４、２１５と共に、近赤外光を受光するラインセンサ２１６を有している。

近赤外光を受光するラインセンサ２１６としては、ラインセンサに近赤外光を透過するフィルタを設けて形成してもよい。または、ＲＧＢのカラーフィルタは、赤外光の透過性を有することが多い。このため、近赤外光の受光用のラインセンサ２１６に、ＲＧＢのいずれかのカラーフィルタを設け、近赤外光の受光用のラインセンサとして用いてもよい。

（電気構成）
図６は、実施の形態のカラー複写機１の要部のブロック図である。この図６に示すように、カラー複写機１は、画像形成部５００と、報知部５０１と、画像読取部５０２と、画像処理部５０３を備える。また。カラー複写機１は、画像処理部５０３の処理に用いる画像データ及び所定の画像処理を施した画像データを一時的に蓄積する画像メモリ５０４を備える。ＣＰＵ（Center Processing Unit）５０６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部に記憶されているプログラムに基づいて、画像形成部５００、報知部５０１、画像読取部５０２及び画像処理部５０３を制御する。ＡＤＦ部５０５は、ＣＰＵ５０６と情報通信を行うことで原稿搬送タイミングを調整して原稿搬送を行う。

画像形成部５００は、画像読取部５０２により原稿等から読み取られた画像情報に対して所定の画像処理を施すことで、画像情報を形成する。

報知部５０１としては、例えばモニタ装置又はスピーカ部等を用いることができる。後述するが、ＣＰＵ５０６は、「異物」が検知されると、モニタ装置に対して異物検知のメッセージ又は清掃を促すメッセージを表示制御する。または、ＣＰＵ５０６は、スピーカ部を介して「異物」が検知されたことを示す電子音又は音声メッセージを出力制御する。

（背景板の構成）
一般的なカラー複写機には、白色背景板が設けられている。この白色背景板は、コンタクトガラス上に載置された原稿を上から押さえる役割、及び、原稿外の背景を白くする役割を担っている。これに対して、実施の形態のカラー複写機１の場合、白色背景板に対して、白色光を全反射し、近赤外光を全吸収する光学特性の特殊塗料が塗布されている。

図７は、原稿をセットすることなく、白色光及び近赤外光で読み取り走査を行った場合（空スキャンを行った場合）における、読み取りレベルを示す図である。このうち、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ白色光で空スキャンを行った場合の読み取りレベルである。また、図７（ａ）は、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していない場合（汚れなし）の読み取りレベルであり、図７（ｂ）は、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着している場合（汚れあり）の読み取りレベルである。同様に、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、それぞれ近赤外光で空スキャンを行った場合の読み取りレベルである。また、図７（ｃ）は、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していない場合（汚れなし）の読み取りレベルであり、図７（ｄ）は、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着している場合（汚れあり）の読み取りレベルである。

コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していない状態で（汚れなし）、白色光で空スキャンを行った場合、上述の特殊塗料が塗布された背景板により、白色光が全反射される。このため、図７（ａ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２１３、２１４、２１５の全画素の読み取りレベルは、それぞれ白レベル（２５５：８ビット）で一定の読み取りレベルとなる。

これに対して、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していた状態で（汚れあり）、白色光で空スキャンを行った場合、上述の特殊塗料が塗布された背景板により、白色光が全反射される。しかし、異物は、照射された白色光を乱反射し、また、白色光の反射率を低下させる。このため、図７（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２１３、２１４、２１５の全画素の読み取りレベルは、それぞれ白レベル（２５５：８ビット）で一定の読み取りレベルとなるが、異物に対応する画素の読み取りレベルは、白レベルよりも低い読み取りレベルとなる。

また、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していない状態で（汚れなし）、近赤外光で空スキャンを行った場合、上述の特殊塗料が塗布された背景板により、近赤外光が全吸収される。このため、図７（ｃ）に示すように、近赤外光の受光用のラインセンサ２１６の全画素の読み取りレベルは、それぞれ黒レベル（０：８ビット）で一定の読み取りレベルとなる。

これに対して、コンタクトガラス又は白色背景板に異物が付着していた状態で（汚れあり）、近赤外光で空スキャンを行った場合、上述の特殊塗料が塗布された背景板により、近赤外光が全反射される。しかし、異物は、照射された近赤外光を乱反射する。このため、図７（ｄ）に示すように、近赤外光の受光用のラインセンサ２１６の全画素の読み取りレベルは、それぞれ黒レベル（０：８ビット）で一定の読み取りレベルとなるが、異物に対応する画素の読み取りレベルは、黒レベルよりも高い読み取りレベルとなる。

再度、詳しく説明すると、図８は、異物が付着した状態のコンタクトガラス又は背景板を示す図である。このうち、図８（ａ）は、ＡＤＦ２が設けられた走査読取部４を側面側から見た状態の図である。図８（ｂ）は、ＡＤＦ２に設けられているＡＤＦ用の背景板２１７、及び、フラットベッド用の背景板２１８を示す図である。図８（ｃ）は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４、及び、フラットベッド用のコンタクトガラス７を示す図である。ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４及びフラットベッド用のコンタクトガラス７は、コンタクト板の一例である。

例えば、フラットベット読取の場合、図８（ｃ）に示す読取ライン２２５の位置に相当する、コンタクトガラス７又は背景板２１８に異物が付着していなければ、全ての副走査位置において、ＲＧＢ用の各ラインセンサ２１３〜２１５及び近赤外光用のラインセンサ２１６の読取レベルは、それぞれ図７（ａ）及び図７（ｃ）に示したように、全画素が一定の白レベル又は全画素が一定の黒レベルとなる。

これに対して、コンタクトガラス７又は背景板２１８に汚れが付着している場合、ＲＧＢ用の各ラインセンサ２１３〜２１５及び近赤外光用のラインセンサ２１６の、汚れが付着している領域に対応する画素の読取レベルが、図７（ｂ）及び図７（ｄ）に示したようにレベル変動を生ずる。

例えば、図８（ｃ）に示す読取ライン２２２上に黒異物（ガラス汚れ）２１９が付着していた場合、その領域において白色光の反射率が低下するため（白色光の吸収率が増加するため）、図７（ｂ）に示すように、ＲＧＢの各ラインセンサ２１３〜２１５の読取レベルが局所的に低下する。

一方、図８（ｃ）に示す読取ライン２２３上に白異物（ガラス汚れ）２２０が付着していた場合、その領域において近赤外光の反射光が増加する（近赤外光の吸収率が低下する）。このため、図７（ｄ）に示すように、近赤外光用のラインセンサ２１６の読取レベルが局所的に増加する。また、図８（ｃ）に示す読取ライン２２４に相当する、図８（ｂ）に示すフラットベッド用の背景板２１８の位置に、白異物２２１（背景板汚れ）が付着していた場合においても、フラットベッド用のコンタクトガラスに付着した場合と同様に、図７（ｄ）に示したように、近赤外光用のラインセンサ２１６の読取レベルが増加する。

すなわち、異物が付着していた場合、ＲＧＢ又は近赤外光のラインセンサ２１３〜２１６の読取レベルに変化が生じる。この読取レベルの変化を検知することで、異物の付着の有無を検知することができる。このように白色光を反射し、近赤外光を吸収する光学特性の背景板２１７、２１８を用い、白色光の読取レベル及び近赤外光の読取レベルを検知することで、黒異物と共に、白異物の検知を可能とすることができる。

なお、フラットベット読取を例に説明したが、ＡＤＦ読取の場合も上述と同様に、黒異物及び白異物の両方を検知できる。ただし、ＡＤＦ読取の場合、異物が存在すると、ラインセンサの副走査方向に沿ったスジとなって現れる。このため、ＡＤＦ読取時には、ある主走査位置において、副走査方向に渡って複数の濃度変動値（例えばＮ箇所以上：Ｎは２以上の自然数）を検知した場合に、その主走査画素に対応する位置に異物が付着しているものと判断する。これにより、異物の検知精度を、より向上させることができる。

また、異物の有無を判別するための閾値は、フラットベット読取及びＡＤＦ読取の、いずれの場合も、ユーザが任意に設定可能としてもよいし、メーカ側で設定してもよい。また、異物の検知タイミングとしては、例えばユーザによる実行指定操作を検出した際、印刷開始前、電源投入時、又は、省電力モード時等に実行可能である。

このような異物の検知時となると、図６に示したＣＰＵ５０６は、原稿がセットされていない状態で、白色光（ＲＧＢ）及び近赤外光を用いて読み取り走査を行う（空スキャンを行う）。この空スキャンは、白色光（ＲＧＢ）及び近赤外光の４つの光を同時点灯して行ってもよい。また、例えば各ラインセンサ２１３〜２１６をフォワード方向（通常の画像読取方向）に移動させる間に、白色（ＲＧＢ）で読み取りを行い、リバース方向（画像の読取は行わない方向）に各ラインセンサ２１３〜２１６を移動させる間に、近赤外光で読み取りを行ってもよい。

また、ＣＰＵ５０６は、コンタクトガラスに異物が付着しているのか、又は、背景板（圧板）に異物が付着しているのかを判別し、報知部５０１を介してコンタクトガラス又は背景板の清掃をユーザに促す。

この報知後に、例えばＡＤＦ２が開操作された後に閉操作が検知されると、ＣＰＵ５０６は、ユーザにより、異物の清掃が行われたものと認識し、再度、白色光（ＲＧＢ）及び近赤外光で空スキャンを行い、異物の有無を再度検知する。再度検知を行った際に、再度、異物が検知された場合、ＣＰＵ５０６は、上述の報知動作を再度行い、清掃を促す。

（異物の位置検知動作）
実施の形態のカラー複写機１は、ユーザの通常使用時の白色光（ＲＧＢ）で読み取りを行ったデータに基づいて、異物の位置検知を行う（第１の検知モード）。また、例えばユーザによる実行指定操作を検出した際、印刷開始前、電源投入時、又は、省電力モード時等において、第１の検知モードで検知した位置の異物が、コンタクトガラス（７、１０４）側に付着しているか、又は、背景板（２１７，２１８）側に付着しているかを判別して、清掃を促すメッセージ等の報知動作を行う（第２の検知モード）。

位置検出部の一例であるＣＰＵ５０６は、カラー複写機１の通常使用時には、第１の検知モードに移行しており、ユーザの通常使用時の白色読取のデータに基づいて、コンタクトガラス７に付着している「異物の位置」を検出する。

フラットベット読取時における異物の位置の検知動作を例にして詳しく説明すると、ＣＰＵ５０６は、ユーザがスキャンした原稿で同一濃度と判別できる領域を抽出し、さらに特異領域（点又は線等）を検出する。

また、ＣＰＵ５０６は、異物の読取レベルが、例えば標準偏差又は信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）等の所定の閾値以上であった場合、異物が付着している可能性あり（特異点あり）と判別する。一例ではあるが、ＣＰＵ５０６は、このような判別動作を、ユーザが原稿のスキャンを行う毎に実行する。また、ＣＰＵ５０６は、原稿の特徴として検知される特異点、及び、読取誤差として検知される特異点は、異物として検知される特異点から除外する。なお、スキャンデータを増加することで、原稿面での全領域（主走査及び副走査）を網羅してもよい。

ＣＰＵ５０６は、検知された異物のデータを、画像メモリ５０４に記憶制御する。図９は、画像メモリ５０４の記憶領域の模式図である。ＣＰＵ５０６は、原稿面を例えば１００画素×１００画素程度のブロックに分割し、ブロック毎に濃度変動の有無を検出する。そして、ＣＰＵ５０６は、図９（ａ）に示すように、濃度変動を検出したブロックに対応する画像メモリ５０４の記憶領域に書き込むカウント値を、濃度変動を検出する毎に「１」ずつインクリメントする。

このような濃度変動の有無のカウントを行う場合、ＣＰＵ５０６は、同一濃度と判別できる過去５０回の判別結果（カウント値）を、画像メモリ５０４に記憶制御する。ＣＰＵ５０６は、各記憶領域での５０回分の変動値確認において、図９（ｂ）に示すように４０回以上の変動を検出した記憶領域に対応するコンタクトガラス７上又は背景板２１８上の位置に、「異物の付着可能性あり」と判別する。そして、ＣＰＵ５０６は、「異物の付着可能性あり」と判別した記憶領域に対して、図１０に示すように「１」のフラグを立てる（「１」のフラグデータを書き込む）。

この第１の検知モードにおいては、コンタクトガラス７に対して原稿が載置された状態であるため、背景板２１８に付着している異物は検知困難である。このため、この第１の検知モードで検知される異物の位置は、コンタクトガラス７に付着している異物の位置を示すこととなる。

以上の説明は、フラットベット読取時における異物の位置の検知動作であったが、ＡＤＦ読取においては、異物が付着していると、図１１（ａ）に示すように、画像の副走査方向にスジとなって現れる。このため、ＡＤＦ読取に適用する場合、ＣＰＵ５０６は、図１１（ｂ）に示すように、ある主走査位置において、副走査方向に渡って複数の濃度変動値（例えば、閾値Ｎ回以上：Ｎは２以上の自然数）を検知した場合に、図１２に示すように、その主走査画素に対応する記憶領域に「１（異物付着の可能性あり）」のフラグデータを記憶制御する。これにより、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４に付着している異物の位置を検知できる。

（誤検知の防止動作）
ここで、このように同じ原稿を繰り返しスキャンした場合、原稿の特定パターンを異物と誤検知するおそれがある。このため、ＣＰＵ５０６は、上述の濃度変動の有無のカウントは、今回と前回とで原稿が異なることが検出された場合に実行する。一例ではあるが、ＣＰＵ５０６は、原稿の相関関係を検出して、今回と前回で原稿が異なるか否かの判断を行う。

具体的には、ＣＰＵ５０６は、図１３に示すように読取画像を、例えば１００画素×１００画素程度のブロックに分割し、各ブロックに含まれる読取値の平均値（Ｘｉｊ，Ｙｉｊ）を算出する。また、ＣＰＵ５０６は、以下の（１）式に示すように、今回及び前回の２種類の原稿に基づいて算出した各ブロックの平均値の差（Ｘｉｊ−Ｙｉｊ）の二乗を算出し、それを全箇所について加算処理することでＳＳＤ（Sum of Squared Difference：二乗誤差）を算出する。

そして、ＣＰＵ５０６は、算出したＳＳＤの値が、所定の閾値以上の場合に、今回の原稿は、前回の原稿とは異なる原稿と判別する。ＣＰＵ５０６は、今回の原稿と前回の原稿とが、異なる原稿であることが判別された場合に、上述の濃度変動の有無のカウント動作を実行する。

なお、ＳＳＤ以外でも、例えば差の絶対値の和で判断するＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）等を用いて、今回の原稿と前回の原稿とが異なる原稿であるか否かを判別してもよい。

また、フラットベット読取の場合、背景板２１８の開閉を検知する圧板開閉センサの出力変化に基づいて、フラットベット用のコンタクトガラス７上に載置された原稿が、異なる原稿に変更されたか否かを判別してもよい。圧板開閉センサは、ＡＤＦ２の開閉に連動するフィラーと、フォトインタラプタを備えている。圧板開閉センサは、フィラーによりフォトインタラプタが遮蔽されるか否かを検出することで、ＡＤＦ２の開閉を検出する。

例えば、図１４（ａ）に示すように、ＡＤＦ２が開状態である場合、フィラーによりフォトインタラプタが遮蔽されていないため、圧板開閉センサのセンサ出力は「Ｌｏｗレベル」となる。これに対して、図１４（ｂ）に示すように、ＡＤＦ２が閉状態である場合、フィラーによりフォトインタラプタが遮蔽されるため、圧板開閉センサのセンサ出力は「Ｈｉｇｈレベル」となる。

フラットベット用のコンタクトガラス７上に載置された原稿を変更する場合、ＡＤＦ２を開操作することで、圧板開閉センサのセンサ出力が「Ｌｏｗレベル」となり、原稿を交換して、ＡＤＦ２を閉操作すると、圧板開閉センサのセンサ出力が「Ｈｉｇｈレベル」となる。すなわち、ＡＤＦ２の開閉操作に応じて、圧板開閉センサの出力に変化（Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ）が生じる。

ＣＰＵ５０６は、このような圧板開閉センサの出力変化が生じた後に、スキャンが行われた場合は、異なる原稿に交換されたものと判別し、圧板開閉センサの出力変化を検出することなく、スキャンが行われた場合、原稿は交換されずに、同一の原稿が載置されているものと判別する。

また、相関関係及び圧板開閉センサの出力変化を組み合わせることで、原稿の同一性の検知精度の向上を図ることができる。

（第１の検知モードの動作）
図１５は、このように異物の位置の検知を行う「第１の検知モード」の動作の流れを示すフローチャートである。この図１５のフローチャートを用いて、第１の検知モードの動作を再度説明すると、まず、白色光（ＲＧＢ）による通常のスキャンがユーザにより行われると（ステップＳ１）、ＣＰＵ５０６は、上述のＳＳＤ（二乗誤差）が所定の閾値以上であるか否かを判別することで、原稿の同一性の確認を行う（ステップＳ２、ステップＳ３）。

前回と異なる原稿であることが確認されると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０６は、原稿面を例えば１００画素×１００画素程度に分割したブロック毎に濃度を検出し、同一濃度の領域を抽出する（ステップＳ４）。

ＣＰＵ５０６は、同一濃度と判断された領域で、ＲＧＢ変動量（読取データの変動量）が所定の閾値以上か否かを判別する（ステップＳ５）。ＲＧＢ変動量が所定の閾値以上である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０６は、ステップＳ６において、変動を検出したブロックに対応する画像メモリ５０４の記憶領域に書き込むカウント値を、「１」インクリメントする。これに対して、ＲＧＢ変動量が所定の閾値未満の場合は（ステップＳ５：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０６は、カウント値のインクリメントは行わない（ステップＳ１０）。

次に、ＣＰＵ５０６は、（Ｎ＋１）回前の、画像メモリ５０４のカウント値をリセットする（ステップＳ７）。なお、「Ｎ」は「１」以上の自然数である。また、ＣＰＵ５０６は、過去Ｎ回における、所定の閾値以上のＲＧＢ変動量を検出した割合が所定％以上であるか否かを判別する（ステップＳ８）。

そして、ＣＰＵ５０６は、所定の閾値以上のＲＧＢ変動量を検出した割合が所定％以上である場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、その画素に対応する位置に「異物（汚れ）の付着可能性あり」と判別し、画像メモリ５０４の、対応する記憶領域に、図１０に示したように「１」のフラグデータを書き込む（ステップＳ９）。これにより、フラットベッド用のコンタクトガラス７（又は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス）に付着している異物の位置が検知される。なお、所定の閾値以上のＲＧＢ変動量を検出した割合が所定％未満の場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０６は、ステップＳ１１を介して、そのまま図１５のフローチャートの全処理を終了する。

（第１の検知モードの具体例）
図１７は、異物の検知動作を説明するための模式図である。このうち、図１７（ａ）が、第１の検知モードにおける異物の検知動作を説明するための模式図である。第１の検知モードにおいては、フラットベッド用のコンタクトガラス７上に原稿が載置された状態で、白色光（ＲＧＢ）を用いて異物の検知が行われる。この図１７（ａ）の例は、黄色（Ｙ）の濃度領域の異物検知の例である。この場合、白色光（ＲＧＢ）は、コンタクトガラス７を介して原稿により照射される。この例は、原稿の黄色（Ｙ）の濃度領域に白色光が照射された例であるため、コンタクトガラス７上に異物が付着していない場合、原稿からの反射光は黄色（Ｙ＝Ｒ＋Ｇ）となる。

これに対して、コンタクトガラス７上に白色の異物が付着している場合、原稿からの反射光は白色（Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）となる。また、コンタクトガラス７上に緑色の異物が付着している場合、原稿からの反射光は緑色（Ｇ）となる。また、コンタクトガラス７上に黒色の異物が付着している場合、黒色の異物により白色光が全吸収されるため、原稿からの反射光は受光されない（反射光なし）。第１検知モードでは、このようにして白色光に基づき、コンタクトガラス７上に付着している全ての色の異物の付着位置を検知する。

（第２の検知モードの動作）
このような第１の検知モードにより、異物の付着位置を検知すると、ＣＰＵ５０６は、例えばユーザによる実行指定操作を検出した際、印刷開始前、電源投入時、又は、省電力モード時等において、第２の検知モードに移行し、第１の検知モードで検知した位置の異物が、コンタクトガラス（７、１０４）側に付着しているか、又は、背景板（２１７，２１８）側に付着しているかを判別して、清掃を促すメッセージ等の報知動作を行う。

まず、ＣＰＵ５０６は、白色光及び近赤外光で空スキャンを行い（ステップＳ２１）、第１の検知モードで説明したように、ブロック毎の濃度変動の有無を判別する（ステップＳ２２）。そして、ＣＰＵ５０６は、濃度変動が生じているブロックの位置は、第１の検知モードにおいて「異物の付着可能性あり」と判別した位置と同じ位置であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。

濃度変動が生じているブロックの位置が、第１の検知モードにおいて「異物の付着可能性あり」と判別した位置と同じ位置である場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０６は、コンタクトガラス側に異物が付着しているものと判別する（ステップＳ２４）。

これに対して、濃度変動が生じているブロックの位置が、第１の検知モードにおいて「異物の付着可能性あり」と判別した位置とは異なる位置である場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０６は、背景板側に異物が付着しているものと判別する（ステップＳ２９）。そして、ＣＰＵ５０６は、背景板の清掃を促すメッセージ等を、報知部５０１を介して報知制御する。

すなわち、この第２の検知モードでは、図１７（ｂ）に示すように、コンタクトガラス７上に原稿を載置しない状態で、白色光による空スキャンを行うと共に、図１７（ｃ）に示すように、コンタクトガラス７上に原稿を載置しない状態で、近赤外光による空スキャンを行う。

第２の検知モードでは、コンタクトガラス７上に原稿が載置されていないため、白色光及び近赤外光は、コンタクトガラス７を介して、直接的に背景板２１８に照射される。背景板２１８は、上述のように白色光を全反射して、近赤外光を全吸収する光学特性を有している。

このため、白色光を照射した場合、背景板２１８に異物が存在しなければ、図１７（ｂ）に示すように、全反射による白色光（Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）が受光される。また、白色光を照射した場合、背景板２１８に白色の異物が付着していれば、図１７（ｂ）に示すように全反射による白色光（Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）が受光される。また、白色光を照射した場合、背景板２１８に緑色の異物が付着していれば、図１７（ｂ）に示すように緑色の反射光（Ｇ）が受光される。また、白色光を照射した場合、背景板２１８に黒色の異物が付着していれば、図１７（ｂ）に示すように白色光が黒異物に全吸収され、反射光は受光されない。

また、近赤外光を照射した際に、背景板２１８に白色の異物が付着していた場合、図１７（ｃ）に示すように、白色の異物により全反射された近赤外光が受光される。なお、近赤外光は、この白色の異物以外の他の色の異物に全吸収され、また、背景板２１８にも全吸収される。このため、近赤外光を照射することで、背景板２１８に付着している白色の異物の位置を検知できる。

原稿を載置しない空スキャンを行う第２の検知モードで検知された異物の位置が、原稿を載置した状態で通常のスキャンを行う第１の検知モードで検知された異物の位置と同じ位置であるということは、第２の検知モードにおいて、第１の検知モードで検知された異物と同じ異物が検知されたことを意味する。そして、第１の検知モードにおいては、原稿を載置した状態でスキャンが行われるため、コンタクトガラス７上に付着している異物が検知される。このため、ＣＰＵ５０６は、第１の検知モード及び第２の検知モードで、同じ位置に異物が検知された場合、コンタクトガラス７上に異物が付着していると判別し、例えば図１８（ａ）に示すように「ガラスが汚れています。下記を清掃して下さい」等のコンタクトガラス７の清掃を促すメッセージ、及び、コンタクトガラス７上の異物の位置（清掃位置）を示す画像を表示部等に表示する（ステップＳ２４）。

これに対して、原稿を載置しない空スキャンを行う第２の検知モードで検知された異物の位置が、原稿を載置した状態で通常のスキャンを行う第１の検知モードで検知された異物の位置に対して異なる位置であるということは、第２の検知モードにおいて、第１の検知モードで検知された異物とは異なる異物が検知されたことを意味する。そして、第１の検知モードにおいては、原稿を載置した状態でスキャンが行われるため、コンタクトガラス７上の付着している異物が検知されるが、第２の検知モードにおいては、原稿は載置されていない状態のスキャンであるため、背景板２１８上の付着している異物が検知される。

このため、ＣＰＵ５０６は、第１の検知モード及び第２の検知モードで、異なる位置に異物が検知された場合、背景板２１８上に異物が付着していると判別し、例えば図１８（ｂ）に示すように「背景板が汚れています。下記を清掃して下さい」等の背景板２１８の清掃を促すメッセージ、及び、背景板２１８上の異物の位置（清掃位置）を示す画像を表示部等に表示する。

このような清掃を促すメッセージが表示された場合、ユーザは、コンタクトガラス７又は背景板２１８を清掃することとなる。この清掃時には、ユーザは、ＡＤＦ２を開閉操作することとなる。一例ではあるが、ＣＰＵ５０６は、上述のメッセージを表示した後に、ＡＤＦ２の開閉操作を検出した場合、ユーザによる清掃が完了したものと判断し、再度、白色光及び近赤外光で空スキャンを行う（ステップＳ２５）。そして、ＣＰＵ５０６は、ステップＳ２４及びステップＳ２９で検出された異物の位置に対する濃度の変化の有無を判別する（ステップＳ２６）。

清掃後の再スキャンで濃度の変動があった場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、清掃不十分の可能性がある。また、コンタクトガラス７及び背景板２１８の両方の同じ位置に異物が付着していた場合、前回、コンタクトガラス７を清掃した後も、背景板２１８に付着している異物は残ったままとなる。このため、ＣＰＵ５０６は、前回、コンタクトガラス７に対する異物の付着として検知した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、コンタクトガラス７又は背景板２１８の清掃を促すメッセージと共に、異物の位置（清掃位置）を示す画像を表示部等に表示する（ステップＳ２８）。これにより、コンタクトガラス７又は背景板２１８に付着している異物を、略確実に除去できる。

これに対して、清掃後の再スキャンで濃度の変動が検知された場合において（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、前回、コンタクトガラス７に異物が付着していると判定していない場合（前回、背景板２１８に異物が付着していると判定した場合）、これは、清掃が行われた後も、背景板２１８に異物が残っていることを意味する。このため、ＣＰＵ５０６は、背景板２１８の清掃を促すメッセージと共に、異物の位置（清掃位置）を示す画像を表示部等に表示する（ステップＳ３０）。これにより、背景板２１８に付着している異物を除去できる。

なお、異物を繰り返し検知する場合、拭き取られていない可能性があるため、異物の除去を確認できるまで、所定回数、上述の報知動作を繰り返し行ってもよい。また、所定回数分の清掃を検知した後であっても異物を検知する場合、コンタクトガラス７の内部（原稿の反載置側）又はキャリッジ自体に汚れ（埃）が付着した可能性があるため、報知部５０１は、その旨を通知してもよい。

また、同一濃度領域のデータが指定回数（Ｎ回）以上得られていない場合（蓄積されたデータが少ない場合）、コンタクトガラス７に異物が付着していても、上述のフラグデータが書き込まれていないこととなる。この場合、ＣＰＵ５０６は、第２の検知モードの開始をトリガとして、コンタクトガラス７又は背景板２１８の清掃を促すメッセージを表示部に表示する。

また、ＣＰＵ５０６は、第２の検知モードの開始時に、ＡＤＦ２が開状態（圧板開閉センサ出力がＬｏｗ）である場合、ＡＤＦ２を閉状態としてから第２の検知モードを開始するように、ユーザに対して報知部５０１を介して報知してもよい。

また、上述の説明では、まず、通常スキャンを行い、次に空スキャンを行うことで、異物を検知することとしたが、まず、空スキャンを行い、その後のＮ回の通常スキャンでコンタクトガラス７の異物を示すフラグデータの書き込みが行われた場合（フラグが立った場合）に、異物が付着している旨の報知を行ってもよい。

（実施の形態の効果）
以上の説明から明らかなように、実施の形態のカラー複写機１は、ユーザが所望の原稿をスキャンする通常スキャン時に、白色光を用いた複数枚の原稿の読取データに基づいて異物の検知を行う。これにより、フラットベッド用のコンタクトガラス７（又は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４）に付着している異物の位置を検知する（第１の検知モード）。白色光を用いることで、異物の検知精度の向上を図ることができる。また、異物の検知は、通常スキャン時に行うため、ユーザの作業に支障を来すことなく、異物を検知できる。

次に、所定のタイミングで第２の検知モードに移行し、原稿が載置されていない状態で、白色光及び近赤外光を用いて空スキャンを行うことで、背景板２１８（又は、背景板２１７）に付着している異物の位置を検知する。この第２の検知モードにおいて、第１の検知モードで検知された異物の位置と同じ位置に異物が検知された場合、フラットベッド用のコンタクトガラス７上（又は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４上）に異物が付着しているものと判別する。また、第２の検知モードにおいて、第１の検知モードで検知された異物の位置とは異なる位置に異物が検知された場合、背景板２１８上（又は、背景板２１７上）に異物が付着しているものと判別する。

これにより、コンタクトガラス７（又は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４）及び背景板２１８（又は、背景板２１７）に付着している全ての色の異物を検知できる。また、異物が、コンタクトガラス７（又は、ＡＤＦ用のコンタクトガラス１０４）側に付着しているのか、又は、背景板２１８（又は、背景板２１７）側に付着しているのかを判別し、付着位置を特定して清掃を促すことができる。

また、このように全ての色の異物を検知できるため、例えば紙粉等が付着した粘着性の異物を早期に検知でき、原稿への二次的な付着を防止することができる。このため、異物が画像に与える悪影響を防止することができる。

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。

例えば、上述の実施の形態の説明では、光源として、白色光及び赤外光を設けることとしたが、赤外光の代りに紫外光、及び、紫外光を受光可能な紫外光用のラインセンサを用いてもよい。この場合も上述と同じ効果を得ることができる。

また、例えば赤色光（Ｒ）及び青色光（Ｂ）等のように、それぞれ異なる波長域の２つの可視光を用いて、各異物を検知してもよい。

このような実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ カラー複写機
２ 自動原稿搬送部（ＡＤＦ）
３ 給紙部
４ 走査読取部
５ 画像形成部
７ フラットベッド用のコンタクトガラス
４０ 一体型光学走査ユニット（光学走査ユニット）
１０４ ＡＤＦ用のコンタクトガラス
２００ 光源
２０１ ＬＥＤ基板
２０２ 白色ＬＥＤ
２０３ 近赤外光ＬＥＤ
２１２ ラインセンサ基板
２１３ Ｒ用のラインセンサ
２１４ Ｇ用のラインセンサ
２１５ Ｂ用のラインセンサ
２１６ 赤外光用のラインセンサ
２１７ ＡＤＦ用の背景板
２１８ フラットベッド用の背景板
５０１ 報知部
５０６ ＣＰＵ

特開２０１６−０９９９８６号公報

Claims (10)

1. 少なくとも可視光を出射する光源と、
   前記光源からの可視光を透過させて原稿に照射するコンタクト板と、
   前記コンタクト板上の前記原稿の背景となる背景板と、
   前記可視光が照射された前記原稿を複数の画素で読み取る読み取り部と、
   前記原稿上の同じ濃度の領域毎に、前記読み取り部の読取レベルの変化量を検出し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素に対応する前記コンタクト板上の位置を、異物の付着位置として検出する位置検出部と、
   を有する画像読取装置。
2. 前記位置検出部は、前記読み取り部で読み取られる原稿が変更される毎に、各原稿上の同じ濃度の領域毎の読取レベルの変化量に基づいて、前記コンタクト板上の異物の付着位置を検出し、各原稿で所定以上の読取レベルの変化量を示す画素に対応する前記コンタクト板上の位置を、異物の付着位置として検出すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記位置検出部は、原稿の相関関係を検出することで、原稿の変更を検知すること
   を特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記光源は、前記可視光、及び、前記可視光とは異なる波長域の光を、原稿が存在しない状態の前記コンタクト板を介して前記背景板に照射し、
   前記読み取り部は前記背景板により反射された前記可視光、及び、前記可視光とは異なる波長域の光に基づいて前記背景板の読み取りを行い、
   前記位置検出部は、前記背景板の同じ濃度の領域毎に、前記可視光及び前記可視光とは異なる波長域の光による前記読み取り部の読取レベルの変化量を検出し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素の位置が、前記コンタクト板上の位置と同じ位置であった場合、前記コンタクト板上の当該位置を異物の付着位置として判別し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素の位置が、前記コンタクト板上の位置とは異なる位置であった場合、前記背景板上の当該位置を異物の付着位置として判別すること
   を特徴とする請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 前記位置検出部により、異物の付着が検出された場合、前記コンタクト板又は前記背景板の清掃を促す報知動作を行う報知部を、さらに備えること
   を特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記報知部は、前記清掃を促す報知動作と共に、異物の付着位置を示す報知動作を行うこと
   を特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 開閉操作可能であり、前記原稿の自動搬送を行う自動原稿搬送部を、さらに備え、
   前記読み取り部は、前記自動原稿搬送部の開操作に続き閉操作された際に、前記清掃が行われたものと認識し、再度、原稿が存在しない状態で前記可視光及び前記可視光とは異なる波長域の光に基づく背景板の読み取りを行い、
   前記報知部は、前記位置検出部により異物の付着が検出された位置が、前回、前記コンタクト板上の位置として判別された位置であった場合、少なくともコンタクト板の再清掃を促す報知動作を行い、前記位置検出部により異物の付着が検出された位置が、前回、前記コンタクト板上の位置として判別された位置とは異なる位置であった場合、前記背景板の再清掃を促す報知動作を行うこと
   を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記報知部は、所定回数以上の再清掃後も、前記コンタクト板又は前記背景板の同じ位置に異物の付着が検出される場合、コンタクト板の原稿の反載置側の清掃を促す報知動作を行うこと
   を特徴とする請求項７に記載の画像読取装置。
9. 請求項１〜請求項８のうち、いずれか一項に記載の画像読取装置と、
   前記原稿から読み取られた画像を形成する画像形成部と、
   を有する画像形成装置。
10. 光源からの少なくとも可視光を、コンタクト板を透過させて原稿に照射する光照射ステップと、
    前記原稿の背景となる背景板と前記コンタクト板との間の原稿を、複数の画素を備えた読み取り部が、前記可視光の反射光に基づいて読み取る読み取りステップと、
    位置検出部が、前記原稿上の同じ濃度の領域毎に、前記読み取り部の読取レベルの変化量を検出し、所定以上の読取レベルの変化量を示す画素に対応する前記コンタクト板上の位置を、異物の付着位置として検出する位置検出ステップと、
    を有する異物検知方法。

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