JP2023137084A - 画像読取装置、画像形成装置、および画像読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シェーディングの補正精度を高く確保する画像形成装置及び画像読取方法を提供する。【解決手段】画像読取装置は、濃度基準部材３０２と、濃度基準部材に光を照明する光源２４と、濃度基準部材の読取画像を出力する撮像部２８と、濃度基準部材と撮像部との相対位置を変化させる駆動手段３０４と、読取画像における異物を検出する異物検出部３０５と、明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、読取画像から生成する生成部３０６と、を有する。撮像部は、駆動手段により相対位置が所定方向に変化されながら第１読取画像を読み取るとともに、駆動手段により相対位置が所定方向とは反対方向に変化されながら第２読取画像を読み取る。検出手段は、第１読取画像及び第２読取画像のそれぞれにおいて異物を検出する。生成手段は、第１読取画像及び第２読取画像のうち異物が少ない一方から補正データを生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像読取装置、画像形成装置、および画像読取方法に関する。

従来、原稿の読取画像を出力する画像読取装置において、濃度基準部材の読取画像から得られる補正データを用い、明るさのムラであるシェーディングを補正する技術が知られている。

シェーディング補正技術として、濃度基準部材の汚れや傷の影響を低減してシェーディングの補正データを生成するために、板状の濃度基準部材を移動させながら読み取った濃度基準部材の読取画像を分割した複数のブロックごとにライン画像データの平均値を求め、この各平均値のピーク値をシェーディングの補正データとして使用する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、読取画像において異物が付着している領域も含めて平均値を算出するため、シェーディングの補正精度が低下する場合がある。

本発明は、シェーディングの補正精度を高く確保できる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像読取装置は、濃度基準部材と、前記濃度基準部材に光を照明する光源と、前記濃度基準部材の読取画像を出力する撮像部と、前記濃度基準部材と前記撮像部との相対位置を変化させる駆動手段と、前記読取画像における異物を検出する検出手段と、明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、前記読取画像から生成する生成手段と、を有し、前記撮像部は、前記駆動手段により前記相対位置が所定方向に変化されながら第１読取画像を読み取るとともに、前記駆動手段により前記相対位置が前記所定方向とは反対方向に変化されながら第２読取画像を読み取り、前記検出手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のそれぞれにおいて前記異物を検出し、前記生成手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のうち前記異物が少ない一方から前記補正データを生成する。

本発明によれば、シェーディングの補正精度を高く確保できる画像読取装置を提供できる。

実施形態に係るＡＤＦの構成例の断面図である。 実施形態に係る画像読取装置における読取部の構成例の図である。 第１実施形態に係る画像読取装置の構成例のブロック図である。 濃度基準部材と撮像部との位置関係例を示す第１図である。 濃度基準部材と撮像部との位置関係例を示す第２図である。 シェーディングの補正データ生成方法例を示す第１図である。 シェーディングの補正データ生成方法例を示す第２図である。 濃度基準部材と撮像部との位置関係の他の例の図である。 シェーディングの補正データ生成方法の他の例を示す図である。 第１実施形態に係る画像読取装置の動作例のフロー図である。 第２実施形態に係る画像読取装置の構成例のブロック図である。 第２実施形態に係る画像読取装置の動作例のフロー図である。 第３実施形態に係る画像形成装置の構成例の図である。

本発明の実施形態に係る画像読取装置および画像形成装置について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための画像読取装置および画像形成装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

＜ＡＤＦ２の構成例＞
まず、実施形態に係る読取装置に原稿を搬送する装置であるＡＤＦ（Automatic Document Feeder：自動原稿搬送装置）２について説明する。図１は、ＡＤＦ２の構成の一例を示す断面図である。

原稿トレイ１１は、可動原稿テーブル４１と、一対のサイドガイド板４２と、を有する。可動原稿テーブル４１は、基端部を支点として図中の矢印ａ方向および矢印ｂ方向に回動する。一対のサイドガイド板４２は、原稿の給紙方向に対する左右方向を位置決めする。

可動原稿テーブル４１の回動により、原稿の給送方向前端部が適切な高さに合わせられる。原稿トレイ１１には、原稿の向きが縦と横の何れになっているかを検知する原稿長さ検知センサ８９および９０が給送方向に離隔して設けられている。原稿長さ検知センサ８９および９０には、光学的手段により非接触で検知する反射型センサまたは接触式のアクチュエータタイプのセンサ等を使用できる。

一対のサイドガイド板４２は、片側が給紙方向に対する左右方向にスライド可能である。一対のサイドガイド板４２は、異なるサイズの原稿が載置可能である。一対のサイドガイド板４２のうち固定される側には、原稿の載置により回動するセットフィラー４６が設けられている。セットフィラー４６の先端部の移動軌跡上の最下部には、原稿トレイ１１に原稿が載置されたことを検知する原稿セットセンサ８２が設けられている。原稿セットセンサ８２は、セットフィラー４６が回動して原稿セットセンサ８２から外れたか否かを検知することにより、ＡＤＦ２にセットされた原稿の有無を検知できる。

ＡＤＦ２の搬送部は、分離給送部５１と、プルアウト部５２と、ターン部５３と、第１読取搬送部５４と、第２読取搬送部５５と、排紙部５６と、を有する。分離給送部５１は、給紙口の近傍に配置されたピックアップローラ６１と、搬送経路を挟んで向き合うように配置された給紙ベルト６２およびリバースローラ６３と、を有する。

ピックアップローラ６１は、給紙ベルト６２に取り付けられた支持アーム部材６４により支持されている。ピックアップローラ６１は、カム機構を介して、原稿束に接触する接触位置と、原稿束から離れた離隔位置と、の間で図中矢印ｃ方向および矢印ｄ方向に上下動する。ピックアップローラ６１は、接触位置において原稿トレイ１１上に積載された原稿のうち、数枚（理想的には一枚）の原稿をピックアップする。

給紙ベルト６２は、給送方向に回転し、リバースローラ６３は、給送方向と逆方向に回転する。リバースローラ６３は、原稿が重送された場合に、給紙ベルト６２に対して逆方向に回転する。但し、リバースローラ６３が給紙ベルト６２に接している場合または原稿を一枚のみ搬送している場合には、リバースローラ６３は、トルクリミッタの作用により、給紙ベルト６２に連れ回りする。これにより、原稿の重送が防止される。

プルアウト部５２は、搬送経路５２ａを挟むように配置された一対のローラからなるプルアウトローラ６５を有する。プルアウト部５２は、プルアウトローラ６５とピックアップローラ６１との間における駆動タイミングにより、送り出された原稿を一次突当整合（いわゆる、スキュー補正）する。プルアウト部５２は、整合後の原稿を引き出し搬送する。

ターン部５３は、上から下に向けて湾曲した搬送経路５３ａを挟むように配置された一対のローラからなる中間ローラ６６および読取入口ローラ６７を有する。ターン部５３は、中間ローラ６６により引き出し搬送された原稿を、湾曲した搬送経路に沿って搬送することによりターンさせる。ターン部５３は、読取入口ローラ６７により原稿の表面を下方に向けてスリットガラス７の近傍まで搬送する。プルアウト部５２からターン部５３への原稿の搬送速度は、第１読取搬送部５４における搬送速度よりも高速に設定されている。これにより、第１読取搬送部５４に搬送される原稿の搬送時間の短縮が図られている。

第１読取搬送部５４は、スリットガラス７に対向するよう配置された第１読取ローラ６８と、読取終了後の搬送経路５５ａに配置された第１読取出口ローラ６９と、を有する。第１読取搬送部５４は、スリットガラス７の近傍まで搬送された原稿の表面を第１読取ローラ６８によりスリットガラス７に接触させながら搬送する。第１読取搬送部５４は、読取終了後の原稿を第１読取出口ローラ６９によりさらに搬送する。

第２読取搬送部５５は、原稿の裏面を読み取る第２読取部１０１と、搬送経路５５ａを挟んで第２読取部１０１に対向するよう配置された第２読取ローラ７０と、第２読取部１０１の搬送方向下流に配置された第２読取出口ローラ７１と、を有する。第２読取搬送部５５は、表面読取後の原稿の裏面を第２読取部１０１により読み取る。裏面が読み取られた原稿は、第２読取出口ローラ７１により排紙口に向けて搬送される。第２読取ローラ７０は、第２読取部１０１における原稿の浮きを抑える。両面読み取りを行わない場合には、原稿は第２読取部１０１を素通りするようになっている。第２読取ローラ７０は、ローラ形状に限定されるものではなく、例えば板状部材であってもよい。

排紙部５６は、排紙口の近傍に設けられた一対の排紙ローラ７２を有する。排紙部５６は、第２読取出口ローラ７１により搬送された原稿を排紙トレイ１２に排紙する。またＡＤＦ２には、搬送経路に沿って、突き当てセンサ８４、レジストセンサ８１、排紙センサ８３等の各種センサが設けられている。これら各センサは、原稿の搬送距離や搬送速度等の搬送制御に用いられる。

プルアウトローラ６５と中間ローラ６６との間には、原稿幅センサ８５が設けられている。原稿幅センサ８５は、一例として原稿の幅方向に複数並べた受光素子から構成されている。原稿幅センサ８５は、搬送経路を挟んで対向位置に設けられた照射光からの受光結果に基づき原稿幅を検知する。なお、原稿の搬送方向の長さは、突き当てセンサ８４による原稿の先端および後端の読取結果に基づき、モータパルスから検知される。

［第１実施形態］
＜画像読取装置４の構成例＞
図２は、実施形態に係る画像読取装置４が有する読取部４３の構成の一例を示す図である。読取部４３は、第１キャリッジ２５と、第２キャリッジ２６と、撮像レンズ２７と、撮像部２８と、原稿載置ガラス８と、を有する。これら各構成部は、読取部４３の本体フレーム４０の内部にそれぞれ配置されている。

本体フレーム４０の内部には、第１レール及び第２レールが副走査方向Ｂに延在するよう設けられている。第１レールは、副走査方向と直交する主走査方向Ａに所定間隔をあけて配置された２本のレールからなる。第２レールについても、第１レールと同じ構成である。

第１キャリッジ２５は、第１レールに摺動可能に取り付けられている。第１キャリッジ２５は、駆動モータにより第１キャリッジ用駆動ワイヤを介して副走査方向Ｂに、図２中、実線により示す位置と破線により示す位置との間で往復移動可能である。

第２キャリッジ２６は、第２レールに摺動可能に取り付けられている。第２キャリッジ２６は、駆動モータにより第２キャリッジ用駆動ワイヤを介して副走査方向にＢに、図２中、実線により示す位置と破線により示す位置との間で往復移動可能である。

第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６は、２：１の速度比により、副走査方向に移動する。第１キャリッジ２５および第２キャリッジ２６は、この移動速度の関係を保つことにより、移動しても原稿面から撮像レンズ２７までの光の光路長が変化しないようになっている。

第１キャリッジ２５は、光源２４と、第１ミラー部材２５ａと、を搭載している。第２キャリッジ２６は、第２ミラー部材２６ａと、第３ミラー部材２６ｂと、を搭載している。

撮像レンズ２７は、各ミラー部材により反射された後、入射してきた原稿からの反射光を撮像部２８上に結像させる。撮像部２８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を含む。撮像部２８は、撮像レンズ２７により結像された原稿の像を光電変換する。撮像部２８は、読取画像であるアナログ画像信号を出力する。

図３は、画像読取装置４の構成の一例を示すブロック図である。画像読取装置４は、読取部４３と、画像処理部４４と、を有する。読取部４３は、撮像部２８と、濃度基準部材３０２と、光源２４と、駆動手段３０４と、を有する。

撮像部２８は、濃度基準部材３０２の読取画像Ｒ０を出力する。また撮像部２８は、原稿面からの反射光により原稿を読み取った読取画像Ｒ０を出力する。読取画像Ｒ０は、アナログ画像信号を含む画像データである。

濃度基準部材３０２は、読取部４３の主走査方向Ａにおけるシェーディングを補正する補正データを生成するために使用される。濃度基準部材３０２は、白色に形成された板状部材である。

シェーディングとは明るさのムラをいう。シェーディングは、画像読取装置４における光源２４の光量ばらつきや、撮像部２８における画素ごとの感度ばらつき、ロッドレンズの周期的な屈折率分布誤差等の光学素子の光学特性に基づく受光量変動、等によって発生する。補正データは、シェーディングを補正するために用いられる。補正データは、主走査方向Ａに沿って均一な濃度を持った濃度基準部材を読み取ることにより取得できる。

光源２４は、濃度基準部材３０２に光を照明する。また光源２４は、原稿に光を照射する。光源２４は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を含んで構成できる。

駆動手段３０４は、濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置を変化させる。本実施形態では、駆動手段３０４は、濃度基準部材３０２を主走査方向Ａに移動させることにより、濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置を変化させる。駆動手段３０４は、濃度基準部材３０２を主走査方向Ａに移動させる並進ステージ、該並進ステージを駆動させるモータ等を含んでいる。

画像処理部４４は、異常検出部３０５と、生成部３０６と、メモリ３０７と、補正部３０８と、を有する。画像処理部４４は、異常検出部３０５、生成部３０６および補正部３０８の各機能を電気回路で実現できる他、これら機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ：Central Processing Unit）によって実現することもできる。また画像処理部４４は、複数の回路又は複数のソフトウェアにより上記各機能を実現してもよい。画像処理部４４は、メモリ３０７の機能を、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置により実現できる。

異常検出部３０５は、読取画像Ｒ０における異物を検出する検出手段の一例である。読取部４３から入力された読取画像Ｒ０に基づき、濃度基準部材３０２に付着した異物を検出する。

生成部３０６は、光源２４による照明のムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データＩｃを読取画像Ｒ０から生成する生成手段の一例である。生成部３０６は、異物検出後の読取画像Ｒ１からシェーディングを補正するための補正データＩｃを生成する。生成部３０６は、異物検出後の読取画像Ｒ１に対して、ノイズを平均化する緩和フィルタ等の演算処理を施すこともできる。

メモリ３０７は、生成部３０６により生成された補正データＩｃを保持する。

補正部３０８は、読取部４３から入力された読取画像Ｒ０に対し、補正データＩｃを用いてシェーディングを補正する。補正部３０８は、シェーディングが補正された読取画像Ｒ２を出力する。

＜シェーディングの補正動作例＞
図４から図９を参照して、画像読取装置４による濃度基準部材３０２を用いたシェーディングの補正動作の一例について説明する。図４は、濃度基準部材３０２と撮像部２８との位置関係の一例を示す第１図である。図５は、濃度基準部材３０２と撮像部２８との位置関係の一例を示す第２図である。図６および図７は、シェーディングの補正データの生成方法の一例を説明する図であり、図６は第１図、図７は第２図である。図８は、濃度基準部材３０２と撮像部２８との位置関係の他の例を示す図である。図９は、シェーディングの補正データの生成方法の他の例を示す図である。

図４に示すように、濃度基準部材３０２は、撮像部２８に向き合うように配置される。本実施形態では、濃度基準部材３０２は、駆動手段３０４によって、主走査方向Ａに沿って±２［ｍｍ］、すなわち解像度６００［ｄｐｉ］において±４７［画素］を移動可能である。濃度基準部材３０２は、撮像部２８の有効領域よりも±２［ｍｍ］以上長いものであると好ましい。

濃度基準部材３０２の主走査方向Ａにおける先端は、撮像部２８の０画素目を基準としているため、－４７［画素］の位置にある。主走査方向Ａにおける先端方向は、主走査方向Ａを示す矢印が向く方向とは反対を向く方向を意味する。主走査方向Ａにおける後端方向は、主走査方向Ａを示す矢印が向く方向を意味する。濃度基準部材３０２の主走査方向Ａにおける後端は、７０６８［画素］の位置にある。

また、図４は、異物が０［画素］に対応する位置に付着している例を示している。濃度基準部材３０２は、原稿搬送路を確保するため、端部において位置合わせするため、端部の搬送ギャップが狭い。また濃度基準部材３０２は、その長手方向に反りが発生しやすいことから、端部には異物が付着しやすい。

図５は、濃度基準部材３０２が初期位置から－２［ｍｍ］移動した後、初期位置に戻り、続いて＋２［ｍｍ］移動した後、初期位置に戻った動作を示している。図６は、図５の濃度基準部材３０２が上記動作を行った場合の撮像部２８による読取画像Ｒ１を示している。有効領域Ｉｖは、読取画像Ｒ１における有効領域を示す。無効領域Ｉｎは、読取画像Ｒ１における有効領域Ｉｖ以外の領域を示す。

読取画像Ｒ１は、所定のライン周期で取得されて副走査方向Ｂに沿って並ぶ複数のライン画像Ｌｉを含む。図６より、異物を含む画像である異物画像３１０が濃度基準部材３０２に同期して移動していることが分かる。濃度基準部材３０２が初期位置０［画素］からマイナス方向（主走査方向Ａの先端方向）に移動しながら取得された読取画像Ｒ１を第１読取画像Ｒａとする。一方、濃度基準部材３０２が初期位置０［画素］からプラス方向（主走査方向Ａの後端方向）に移動しながら取得された読取画像Ｒ１を第２読取画像Ｒｂとする。

図７において、異物画像３１０が含まれる画像領域では、輝度値が低下する。このため、異常検出部３０５は、例えば各ラインの画素の輝度値を所定の閾値と比較することにより異物画像３１０の有無を検出できる。例えば図７において、１０画素目に注目したとき、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂそれぞれにおいて異物画像３１０の画素数を比較する。図７では、第１読取画像Ｒａにおける異物画像３１０の画素数は０個である。一方、第２読取画像Ｒｂにおける異物画像３１０の画素数は、画素Ｐ１と画素Ｐ２の２個である。従って、第１読取画像Ｒａは第２読取画像Ｒｂよりも異物画像３１０の画素数が少ない。生成部３０６は、第１読取画像Ｒａを用いてシェーディングの補正データＩｃを生成する。

生成部３０６は、例えば、予め設定された１ブロックの幅（Ｌライン数）によりｎ個のブロックに分割する。続いて、生成部３０６は、各ブロックにて画素輝度の平均値を算出する。生成部３０６は、ピーク値を補正データＩｃとする。なお、本実施形態では、濃度基準部材３０２が主走査方向Ａに移動する例を示したが、濃度基準部材３０２が副走査方向Ｂに移動する場合にも同じ処理を適用できる。

図８の例では、濃度基準部材３０２は、駆動手段３０４によって、副走査方向Ｂに±２［ｍｍ］、すなわち解像度６００［ｄｐｉ］において±４７［画素］を移動可能である。異物は１０［画素］に付着している。濃度基準部材３０２は、初期位置０［画素］から＋２［ｍｍ］移動した後、初期位置０［画素］に戻る。続いて、濃度基準部材３０２は、－２［ｍｍ］移動した後、初期位置０［画素］に戻る。

読取画像Ｒ１は、所定のライン周期で取得されて副走査方向Ｂに沿って並ぶ複数のライン画像Ｌｉを含む。図９より、異物画像３１０が濃度基準部材３０２に同期して移動していることが分かる。濃度基準部材３０２が初期位置０［画素］からプラス方向（主走査方向Ａの後端方向）に移動しながら取得された読取画像Ｒ１を第１読取画像Ｒａとする。一方、濃度基準部材３０２が初期位置０［画素］からマイナス方向（主走査方向Ａの先端方向）に移動しながら取得された読取画像Ｒ１を第２読取画像Ｒｂとする。

濃度基準部材３０２が主走査方向Ａに移動する場合と同様に、異物画像３１０に含まれる画素は輝度値が低下するため、異常検出部３０５は、例えば各ラインの画素の輝度値を所定の閾値と比較することにより異物の有無を検出できる。

図１０は、画像読取装置４の動作の一例を示すフローチャートである。図１０の動作において、画像読取装置４はシェーディングの補正データＩｃを取得する。また画像読取装置４は、取得した補正データＩｃを用いて、読取対象となる原稿の読取画像Ｒ０のシェーディングを補正する。画像読取装置４は、画像読取装置４の電源がオンされ、画像読取装置４に電力供給が開始された時に、図１０の動作を開始する。

まず、ステップＳ１０１において、画像読取装置４は、シーディング処理のための初期設定の一つとして、読取対象となる複数の原稿のうち、１枚目の読取における濃度基準部材３０２の移動方向を設定する。

続いて、ステップＳ１０２において、画像読取装置４は、画像読取装置４の操作部等を用いてユーザによるジョブの開始命令を受け付ける。ここでのジョブは、複数枚の原稿を撮像部２８により読み取る動作を意味する。

続いて、ステップＳ１０３において、画像読取装置４は、ジョブにおける原稿の１枚目の読取動作を行う場合の濃度基準部材３０２の移動方向の設定情報をリードする。画像読取装置４は、主走査方向Ａの先端方向に移動させるか否かを判定する。

ステップＳ１０３において、先端方向へ移動させないと判定した場合には（ステップＳ１０３、ＮＯ）、ステップＳ１０４において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２を主走査方向Ａの後端方向に移動させる。その後、画像読取装置４は、動作をステップＳ１０６に移行する。

一方、ステップＳ１０３において、先端方向へ移動させると判定した場合には（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、ステップＳ１０５において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２を主走査方向Ａの先端方向に移動させる。その後、画像読取装置４は、動作をステップＳ１０６に移行する。

続いて、ステップＳ１０６において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２を移動させながら、撮像部２８により濃度基準部材３０２を読み取ることにより、シェーディングの補正データＩｃを取得する。

続いて、ステップＳ１０７において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２の移動を停止させる。

続いて、ステップＳ１０８において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２の停止位置を設定する。

続いて、ステップＳ１０９において、画像読取装置４は、撮像部２８により原稿を読み取る。

続いて、ステップＳ１１０において、画像読取装置４は、次に読み取る原稿があるか否かを判定する。

ステップＳ１１０において、ないと判定した場合には（ステップＳ１１０、ＮＯ）、画像読取装置４は、動作を終了する。一方、あると判定した場合には（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）、画像読取装置４は、ステップＳ１１１において、複数の原稿を読み取るたびに毎回シェーディングを補正するか否かを判定する。

ステップＳ１１１において、補正しないと判定した場合には（ステップＳ１１１、ＮＯ）、画像読取装置４は、ステップＳ１１２において、間欠シェーディングの条件を満足するか否かを判定する。間欠シェーディングの条件には、所定枚数が通紙されたことや、所定時間が経過したこと等が含まれる。

ステップＳ１１２において、満足しないと判定した場合には（ステップＳ１１２、ＮＯ）、画像読取装置４は、ステップＳ１０９以降の動作を再度行う。一方、満足すると判定された場合には（ステップＳ１１２、ＹＥＳ）、画像読取装置４は、ステップＳ１０８に動作を移行する。

続いて、ステップＳ１０８において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２の停止位置をリードする。

続いて、ステップＳ１０９において、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２の停止位置から逆方向に移動させる。その後、画像読取装置４は、ステップＳ１０６以降の動作を再度行う。

以上のようにして、画像読取装置４はシェーディングの補正データＩｃを取得するとともに、取得した補正データＩｃを用いて、読取対象となる原稿の読取画像Ｒ０のシェーディングを補正することができる。

＜画像読取装置４の作用効果＞
画像読取装置４の作用効果について説明する。従来のシェーディング補正では、濃度基準部材に異物が付着した状態において取得された補正データを用いると、補正データにおける異物に対応する領域にスジ状画像が発生する場合がある。このようなスジ状画像を除去するために、ローラ状の濃度基準部材を回転させながら読み取ることにより、物理的に異物が無い補正データを生成する技術が開示されている。あるいは、板状の濃度基準部材を主走査あるいは副走査方向に移動させながら読み取ることにより、異物の影響を低減した補正データを生成する技術が開示されている。

また、ＡＤＦを用いて複数枚の原稿を読取る場合には、読取光学系の経時変化を吸収するため、原稿の１枚ごとにシェーディングの補正データを生成することが望ましい。読み取りの生産性を落とさないために、所定枚数または所定時間等の所定間隔においてのみ補正データを生成する技術が開示されている。

しかしながら、シェーディングの補正データを生成する従来の方法では、例えばローラ型の濃度基準部材を用いた場合には、ローラと原稿搬送ガイド間に発生する隙間によって、原稿のジャムが発生する場合があった。また板状の濃度基準部材を用いた場合には、構成の制約上において、主走査方向あるいは副走査方向に移動できる量が小さいため、異物の影響を低減することが困難になる場合があった。

また、シェーディングの補正技術として、濃度基準部材の汚れや傷の影響を低減してシェーディングデータを生成するために、板状の濃度基準部材を移動させながら読み取った濃度基準部材の読取画像を分割した複数のブロックごとにライン画像データの平均値を求め、この各平均値のピーク値をシェーディングデータとして使用する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、取得データを複数のブロックに分割して各ブロックについて各ラインの画像データの平均値をそれぞれ求める。異物の影響を取り除くためにブロック分割数を多くすると、平均化できる領域（ライン数）が減るため、濃度基準部材の濃度ムラの影響を強く受ける。これにより、シェーディングの補正データの品質を担保できなくなる。なお、濃度基準部材の濃度ムラとは、低価格の濃度基準部材の塗装方式を用いて作製した濃度基準部材において生じる濃度ムラをいう。ブロック分割数を少なくして平均化できる領域を増やすことも考えられるが、この場合はゴミのある領域も含めて平均化処理をかけるため、異物の影響低減が十分でなく、シェーディングの補正データの品質を担保できなくなる。以上のことから、特許文献１に記載の技術では、シェーディングの補正精度が低下する場合がある。

本実施形態では、画像読取装置４は、濃度基準部材３０２と、光源２４と、撮像部２８と、駆動手段３０４と、異常検出部３０５（検出手段）と、生成部３０６（生成手段）と、を有する。撮像部２８は、駆動手段３０４により、濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置が主走査方向Ａの先端方向（所定方向）に変化されながら第１読取画像Ｒａを読み取る。また撮像部２８は、駆動手段３０４により上記相対位置が主走査方向Ａの後端方向（所定方向とは反対方向）に変化されながら第２読取画像Ｒｂを読み取る。異常検出部３０５は、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂのそれぞれにおいて異物を検出する。生成部３０６は、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂのうち異物が少ない一方から補正データＩｃを生成する。

本実施形態では、読取画像Ｒ１における異物画像３１０がない領域、あるいは異物画像３１０が少ないと判断された領域のみを使って平均化処理等を行い、シェーディングの補正データＩｃを生成できるため、品質のよい補正データＩｃを生成できる。これにより、異物の影響を低減し、シェーディングの補正精度を高く確保できる画像読取装置４を提供できる。

また、本実施形態では、駆動手段３０４は、濃度基準部材３０２を移動させることにより、主走査方向Ａの先端方向に濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置を変化させる。この構成により、本実施形態では、シェーディングの補正において、主走査方向Ａにおける濃度基準部材３０２の端部に付着した異物の影響を低減できる。

また、本実施形態では、駆動手段３０４は、濃度基準部材３０２を移動させることにより、副走査方向Ｂ（所定方向と交差する方向）に濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置を変化させる。この構成により、本実施形態では、シェーディングの補正において、副走査方向Ｂにおける濃度基準部材３０２の端部に付着した異物の影響を低減できる。

また、本実施形態では、駆動手段３０４は、撮像部２８による読取動作を複数回行うジョブを実行する場合に、２回目以降の読取動作の時には、直前の変化方向とは逆方向に濃度基準部材３０２と撮像部２８との相対位置を変化させる。これにより、連続した読取動作において原稿と原稿との間の時間を短縮できるため、画像読取装置４による読取動作の生産性を向上させることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る画像読取装置４ａについて説明する。なお、第１実施形態と同じ構成部には同じ符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。

図１１は、画像読取装置４ａの構成の一例を示すブロック図である。画像読取装置４ａは、読取部４３ａと、画像処理部４４ａと、を有する。読取部４３ａは、撮像部２８ａを有する。画像処理部４４ａは、生成部３０６ａと、領域判定部３０９と、を有する。

撮像部２８ａは、撮像部２８ａによる読取動作を複数回行うジョブを実行する場合に、１回目の読取動作の時に第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂを読み取る。また撮像部２８ａは、上記ジョブにおける１回目の読取動作の時と、所定回数ごとの読取動作の時に、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂを読み取る。

生成部３０６ａは、上記ジョブにおける２回目以降の読取動作において使用される補正データＩｃを、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂのうち、異物が少ない一方から生成する。

領域判定部３０９は、複数の原稿における２枚目以降の原稿の読み取りにおいて、シェーディングの補正データＩｃを取得するための濃度基準部材３０２の移動領域を判定する。

図１２は、画像読取装置４ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１２の動作では、画像読取装置４ａはシェーディングの補正データＩｃを取得する。また画像読取装置４ａは、取得した補正データＩｃを用いて、読取対象となる原稿の読取画像Ｒ０のシェーディングを補正する。画像読取装置４ａは、画像読取装置４ａの電源がオンされ、画像読取装置４ａに電力供給が開始された時に図１２の動作を開始する。

まず、ステップＳ１２１において、画像読取装置４ａは、画像読取装置４ａの操作部等を用いてユーザによるジョブの開始命令を受け付ける。

続いて、ステップＳ１２２において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２を主走査方向Ａの先端方向および後端方向のそれぞれに移動させる。

続いて、ステップＳ１２３において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２を移動させながら、撮像部２８ａにより濃度基準部材３０２を読み取ることにより、シェーディングの補正データＩｃを取得する。

続いて、ステップＳ１２４において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２の移動を停止させる。

続いて、ステップＳ１２５において、画像読取装置４ａは、領域判定部３０９による判定結果に応じて、次の原稿以降の原稿と原稿との間において行う濃度基準部材３０２の移動方向を判定し、これを設定する。

続いて、ステップＳ１２６において、画像読取装置４ａは、撮像部２８ａにより原稿を読み取る。

続いて、ステップＳ１２７において、画像読取装置４ａは、次に読み取る原稿があるか否かを判定する。

ステップＳ１２７において、ないと判定した場合には（ステップＳ１２７、ＮＯ）、画像読取装置４ａは、動作を終了する。一方、あると判定した場合には（ステップＳ１２７、ＹＥＳ）、画像読取装置４ａは、ステップＳ１２８において、複数の原稿を読み取るたびに毎回シェーディングを補正するか否かを判定する。

ステップＳ１２８において、補正しないと判定した場合には（ステップＳ１２８、ＮＯ）、画像読取装置４ａは、ステップＳ１２９において、間欠シェーディングの条件を満足するか否かを判定する。

ステップＳ１２９において、満足しないと判定した場合には（ステップＳ１２９、ＮＯ）、画像読取装置４ａは、ステップＳ１２６に動作を移行する。一方、満足すると判定した場合には（ステップＳ１２９、ＹＥＳ）、画像読取装置４ａは、ステップＳ１３０に動作を移行する。

続いて、ステップＳ１３０において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２の停止位置をリードする。

続いて、ステップＳ１３１において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２の停止位置から逆方向に移動させる。

続いて、ステップＳ１３２において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２を移動させながら、撮像部２８ａにより濃度基準部材３０２を読み取ることにより、シェーディングの補正データＩｃを取得する。

続いて、ステップＳ１３３において、画像読取装置４ａは、濃度基準部材３０２の移動を停止させる。その後、画像読取装置４ａは、ステップＳ１２６以降の動作を再度行う。

以上のようにして、画像読取装置４ａはシェーディングの補正データＩｃを取得するとともに、取得した補正データＩｃを用いて、読取対象となる原稿の読取画像Ｒ０のシェーディングを補正することができる。

＜画像読取装置４ａの作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、撮像部２８ａは、撮像部２８ａによる読取動作を複数回行うジョブを実行する場合に、１回目の読取動作の時に第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂを読み取る。生成部３０６ａは、ジョブにおける２回目以降の読取動作において使用される補正データＩｃを、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂのうち、異物が少ない一方から生成する。これにより、連続した読取動作において原稿と原稿との間の時間を短縮できるため、画像読取装置４ａによる読取動作の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、撮像部２８ａは、ジョブにおける１回目の読取動作の時と、所定回数ごとの読取動作の時に、第１読取画像Ｒａおよび第２読取画像Ｒｂを読み取る。これにより、濃度基準部材３０２への異物の付着状況は、連続した読取動作中に変化するため、所定間隔で最適なシェーディングの補正データＩｃを生成できる。

［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。画像形成装置１は、画像読取装置４を含むＡＤＦ２と、給紙部５と、画像形成部６と、を有する。画像形成装置１は、画像読取装置４による読取画像に基づいて、記録媒体の一例である記録紙に画像を形成可能である。

給紙部５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および２２と、給紙カセット２１および２２に収納された記録紙を画像形成部６の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２３と、を有する。

画像形成部６は、露光装置３１と、感光体ドラム３２と、現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５と、を有する。画像形成部６は、ＡＤＦ２内部の読取部４３により読み取られた原稿の読取画像Ｒ２に基づいて、露光装置３１により感光体ドラム３２を露光して感光体ドラム３２に潜像を形成する。画像形成部６は、現像装置３３により感光体ドラム３２に異なる色のトナーを供給して現像する。画像形成部６は、転写ベルト３４により感光体ドラム３２に現像された像を給紙部５から供給された記録紙に転写する。その後、画像形成部６は、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させる。

画像形成装置１は、画像読取装置４を有することにより、シェーディングの補正精度が高い読取画像Ｒ２を取得できる。そして、画像形成装置１は、読取画像Ｒ２に基づいて、シェーディングが補正され、画質に優れた画像を記録紙に形成できる。

以上、実施形態における一例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形および改良が可能である。

実施形態は、画像読取方法を含む。例えば、画像読取方法は、画像読取装置による画像読取方法であって、前記画像読取装置が、光源により、濃度基準部材に光を照明し、撮像部により、前記濃度基準部材の読取画像を出力し、駆動手段により、前記濃度基準部材と前記撮像部との相対位置を変化させ、検出手段により、前記読取画像における異物を検出し、生成手段により、明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、前記読取画像から生成し、前記撮像部は、前記駆動手段により前記相対位置が所定方向に変化されながら第１読取画像を読み取るとともに、前記駆動手段により前記相対位置が前記所定方向とは反対方向に変化されながら第２読取画像を読み取り、前記検出手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のそれぞれにおいて前記異物を検出し、前記生成手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のうち前記異物が少ない一方から前記補正データを生成する。このような画像読取方法により、上述した画像読取装置と同じ効果を得ることができる。

実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１ 画像形成装置
２ ＡＤＦ
４ 画像読取装置
５ 給紙部
６ 画像形成部
８ 原稿載置ガラス
２４ 光源
２５ 第１キャリッジ
２５ａ 第１ミラー部材
２６ 第２キャリッジ
２６ａ 第２ミラー部材
２６ｂ 第３ミラー部材
２７ 撮像レンズ
２８、２８ａ 撮像部
４０ 本体フレーム
４３、４３ａ 読取部
４４、４４ａ 画像処理部
３０２ 濃度基準部材
３０４ 駆動手段
３０５ 異常検出部
３０６、３０６ａ 生成部
３０７ メモリ
３０８ 補正部
３０９ 領域判定部
３１０ 異物画像
Ａ 主走査方向
Ｂ 副走査方向
Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２ 読取画像
Ｒａ 第１読取画像
Ｒｂ 第２読取画像
Ｉｃ 補正データ
Ｌｉ ライン画像
Ｉｖ 有効領域
Ｉｎ 無効領域
Ｐ１、Ｐ２ 画素

特開２００９―２８４３２３号公報

Claims (8)

1. 濃度基準部材と、
   前記濃度基準部材に光を照明する光源と、
   前記濃度基準部材の読取画像を出力する撮像部と、
   前記濃度基準部材と前記撮像部との相対位置を変化させる駆動手段と、
   前記読取画像における異物を検出する検出手段と、
   明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、前記読取画像から生成する生成手段と、を有し、
   前記撮像部は、前記駆動手段により前記相対位置が所定方向に変化されながら第１読取画像を読み取るとともに、前記駆動手段により前記相対位置が前記所定方向とは反対方向に変化されながら第２読取画像を読み取り、
   前記検出手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のそれぞれにおいて前記異物を検出し、
   前記生成手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のうち前記異物が少ない一方から前記補正データを生成する、画像読取装置。
2. 前記駆動手段は、前記濃度基準部材を移動させることにより、前記所定方向に前記相対位置を変化させる、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記駆動手段は、前記濃度基準部材を移動させることにより、前記所定方向と交差する方向に前記相対位置を変化させる、請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記撮像部は、前記撮像部による読取動作を複数回行うジョブを実行する場合に、１回目の前記読取動作の時に前記第１読取画像および前記第２読取画像を読み取り、
   前記生成手段は、前記ジョブにおける２回目以降の前記読取動作において使用される前記補正データを、前記第１読取画像および前記第２読取画像のうち前記異物が少ない一方から生成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記撮像部は、前記ジョブにおける１回目の前記読取動作の時と、所定回数ごとの前記読取動作の時に、前記第１読取画像および前記第２読取画像を読み取る、請求項４に記載の画像読取装置。
6. 濃度基準部材と、
   前記濃度基準部材に光を照射する光源と、
   前記濃度基準部材の読取画像を出力する撮像部と、
   前記濃度基準部材と前記撮像部との相対位置を変化させる駆動手段と、
   明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、前記読取画像から生成する生成手段と、を有し、
   前記駆動手段は、前記撮像部による読取動作を複数回行うジョブを実行する場合に、２回目以降の前記読取動作の時には、直前の前記相対位置の変化方向とは逆方向に前記相対位置を変化させる、画像読取装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の読取装置を有し、
   前記読取装置による前記読取画像に基づいて、記録媒体に画像を形成可能である、画像形成装置。
8. 画像読取装置による画像読取方法であって、前記画像読取装置が、
   光源により、濃度基準部材に光を照明し、
   撮像部により、前記濃度基準部材の読取画像を出力し、
   駆動手段により、前記濃度基準部材と前記撮像部との相対位置を変化させ、
   検出手段により、前記読取画像における異物を検出し、
   生成手段により、明るさのムラであるシェーディングを補正するために用いられる補正データを、前記読取画像から生成し、
   前記撮像部は、前記駆動手段により前記相対位置が所定方向に変化されながら第１読取画像を読み取るとともに、前記駆動手段により前記相対位置が前記所定方向とは反対方向に変化されながら第２読取画像を読み取り、
   前記検出手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のそれぞれにおいて前記異物を検出し、
   前記生成手段は、前記第１読取画像および前記第２読取画像のうち前記異物が少ない一方から前記補正データを生成する、画像読取方法。

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