JP5532176B1 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読取位置を通過する原稿の背面側に、ランプからの光の正反射光が受光素子に入射する向きに傾けて反射部材を配置した構成において、ゴミ等の異物を正確に検出する。
【解決手段】 読取位置に原稿がない状態において、光源に、その読取位置を通過している原稿から画像を読み取る際の照射光量よりも低い光量の光を反射部材に照射させ、その反射部材からの反射光を受光部に受光させ、その受光により得られた画像信号に基づいて読取位置に存在する異物を検出する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関する。

特許文献１には、読取位置を通過する原稿の背面側に、ランプからの光の正反射光が受光素子に入射する向きに傾けて反射部材を配置し、その反射部材からの反射光と原稿からの反射光との反射強度の違いから画像信号上で原稿の端縁を判別することが開示されている。

また、特許文献２には、原稿読取前にゴミ検出を行なうことともに原稿読取時にもゴミ検出を行ない、ゴミに起因した画像上のノイズを除去することが開示されている。

特開２０１２−３９３１６号公報 特開２００５−６４９１３号公報

本発明は、読取位置を通過する原稿の背面側に、ランプからの光の正反射光が受光素子に入射する向きに傾けて反射部材を配置した構成において、ゴミ等の異物を正確に検出する画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置である。

請求項２は、
画像が形成されている原稿を搬送して読取位置を通過させる搬送部材と、
前記読取位置を通過している原稿に光を照射する光源と、
前記光源から発せられ前記読取位置で反射した光を受光する受光部と、
前記読取位置にある原稿を前記光源との間に挟む位置に配置され、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
前記読取位置に原稿がない状態において、前記光源に、該読取位置を通過している原稿への照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させ該背景部材からの反射光を前記受光部に受光させ、該受光により得られた画像信号が閾値以上の低い光量を表わす画像信号である際に前記読取位置に異物が存在することを検出する異物検出部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３は、
前記読取位置を通過する原稿の、前記光源側に向いた面を案内して該面の位置を規制するとともに、該光源からの入射光および前記受光部に向けた反射光を通過させる案内部材を備え、
前記異物検出部が、前記読取位置に原稿がない状態において生成された画像信号と該読取位置を通過している原稿からの反射光の受光により生成された画像信号との双方に基づいて、前記案内部材に付着している異物を前記背景部材に付着している異物とは区別して検出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置である。

請求項４は、
前記読取位置を通過している原稿からの反射光の受光により生成された画像信号上にあらわれた、前記異物検出部で検出された異物に起因する画像欠陥を補正して新たな画像信号を生成する画像補正部を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の画像読取装置である。

請求項５は、
前記異物検出部が、白地原稿よりも黒に近いゴミを異物として検出するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像読取装置である。
請求項６は、
読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該光源からの光を該受光部に正反射させる角度に傾いた背景部材と、
該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置である。
請求項７は、
読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該光源からの光が反射部へ入射する角度と、反射部から該受光部へ向かう角度との差が、該読取位置の原稿での差よりも少ない角度に傾いた背景部材と、
該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置である。
請求項８は、
画像が形成されている原稿から該画像を読み取って画像信号を生成する画像読取部と、
前記画像読取部で生成された画像信号に基づく画像を用紙上に形成する画像形成部とを備え、
前記画像読取部が、
画像が形成されている原稿を搬送して読取位置を通過させる搬送部材と、
前記読取位置を通過している原稿に光を照射する光源と、
前記光源から発せられ前記読取位置で反射した光を受光する受光部と、
前記読取位置にある原稿を前記光源との間に挟む位置に配置され、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
前記読取位置に原稿がない状態において、前記光源に、該読取位置を通過している原稿への照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させ該背景部材からの反射光を前記受光部に受光させ、該受光により得られた画像信号が閾値以上の低い光量を表わす画像信号である際に前記読取位置に異物が存在することを検出する異物検出部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１，２，５，６，７の画像読取装置、並びに請求項８の画像形成装置によれば、ゴミ等の異物が正確に検出できる。

請求項３の画像読取装置によれば、情報として不要な異物を排除し必要な異物情報が抽出される。

請求項４の画像読取装置によれば、異物に起因する画質欠陥が補正される。

本発明の一実施形態としての画像読取装置および画像形成装置を含む複合機のブロック図である。 図１に示すブロック図で示した複合機の、主に機械的な構成を示した模式図である。 図２に示す複合機の外観上部を示した斜視図である。 図１，図２に示す画像読取装置の説明図である。 図４の部分拡大図である。 図１に示す画像処理部における、読取センサで読み取って得た画像信号を処理する部分のブロック図である。 原稿読取り時の画像読取装置の動作フローを示したフローチャートである。 反射信号に基づくゴミ検出処理の説明図である。 画像傾き補正処理の処理内容の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像読取装置および画像形成装置を含む複合機のブロック図である。

この複合機１は、画像読取装置１０と画像形成装置２０を備えている。

画像読取装置１０では、原稿上の画像が読み取られて画像信号が生成され、その画像信号が後述する信号処理部３０に入力され様々な信号処理が施される。この画像読取装置１０では、読取り対象の画像が記録されている原稿が読取位置を通過する搬送路上を搬送され、その原稿が読取位置を通過する際にその原稿上の画像が読み取られる。詳細は後述する。

また、画像形成装置２０では、画像信号に基づく画像が用紙上に形成され、画像が形成された用紙Ｐがこの画像形成装置２０から排出される。ここでは、いわゆる電子写真方式の画像形成装置を念頭に置いているが、この画像形成装置２０は、電子写真方式である必要はなく、インクジェット方式やその他の方式の画像形成装置であってもよい。

尚、この画像形成装置２０で用紙Ｐ上に形成される画像は、以下に説明するように、必ずしも画像読取装置１０での原稿上の画像読取りにより得られた画像信号である必要はなく、外部から入力されてきた画像信号であってもよい。

この複合機１には、信号処理部３０が備えられている。この信号処理部３０では、画像読取装置１０で得られた画像信号や外部から入力されてきた画像信号に、そのモードに応じた様々な信号処理が施される。

さらに、この複合機１には、Ｉ／Ｏインタフェース４０およびＦＡＸインタフェース５０が備えられている。

Ｉ／Ｏインタフェース４０は、この複合機１と、典型的にはコンピュータで構成される画像編集装置（図示せず）との間の通信を担っている。Ｉ／Ｏインタフェース４０は、画像読取装置１０で得られた画像信号を信号処理部３０を経由して受け取り、画像編集装置に送信する。この場合、この複合機１はスキャナとしての機能を担っていることになる。また、Ｉ／Ｏインタフェース４０では画像編集装置から送信されてきた画像信号が受信される。このＩ／Ｏインタフェース４０で受信された画像信号は、信号処理部３０を経由して画像形成装置２０に送られる。画像形成装置２０では、その送られてきた画像信号に基づいて用紙上に画像を形成する。この場合、この複合機１は、プリンタとしての機能を担っている。

また、ＦＡＸインタフェース５０は、電話回線に接続されてファクシミリ機能を担うモジュールである。すなわち、ＦＡＸ送信モードでは、画像読取装置１０でファクシミリ送信用の画像が記録されている原稿が読み取られて画像信号が生成され、その生成された画像信号が信号処理部３０およびＦＡＸインタフェース５０を経由して受信先に向けて電話回線に送り出される。また、ＦＡＸ受信モードでは、電話回線を通じて送信されてきた画像信号がＦＡＸインタフェース５０で受信され、信号処理部３０を経由して画像形成装置２０に入力される。画像形成装置２０では、その入力されてきた画像信号に基づく画像が用紙上にプリント出力される。

さらに、この複合機１はコピー機能を有する。コピーモードでは、画像読取装置１０で原稿を読み取って得た画像信号が信号処理部３０を経由して画像形成装置２０に入力され、この画像形成装置２０において、入力されてきた画像信号に基づく画像が用紙上にプリント出力される。

さらに、この複合機１は制御部６０を備えている。この制御部６０には、ユーザインタフェース６１が含まれている。この制御部６０は、例えばユーザインタフェース６１からのユーザの指示等に応じて上述の各種の機能やモードの切り替えや、その他、この複合機１に必要な全ての制御を担っている。

ここで、信号処理部３０、Ｉ／Ｏインタフェース４０、ＦＡＸインタフェース５０、および制御部６０は、画像読取装置１０の筐体内に備えられていてもよく、画像形成装置２０の筐体内に備えられていてもよく、それら画像読取装置１０の筐体内と画像形成装置２０の筐体内とに分かれて備えられていてもよい。後述する図４等に示す例では、画像形成装置２０の筐体内に備えれている。ただし、ユーザインタフェース６１は、図４等に示す例では、画像形成装置２０の筐体の上面に備えられている。

図２は、図１に示すブロック図で示した複合機の、主に機械的な構成を示した模式図である。

この図２には、図１にも示す複合機１のうちの画像読取装置１０と画像形成装置２０の構造が示されている。図１に示す他の要素（信号処理部３０、Ｉ／Ｏインタフェース４０、ＦＡＸインタフェース５０、および制御部６０）は、回路部７０とし、まとめて１つのブロックで示されている。ただし、ユーザインタフェース６１については、図４を参照して別途説明する。画像読取装置１０は、原稿上の画像を読み取る読取モードとして、搬送読取モードと静止読取モードを有する。

搬送読取モードでは、原稿トレイ１１上に置かれた原稿Ｍがユーザ操作を契機として１枚ずつ、破線で示す搬送路上を搬送され、読取位置ＳＰを通過する。原稿上に記録されている画像は、この読取位置ＳＰを通過するときに、ランプ１３１により照明され、その反射光が読取光学系を構成する反射ミラー１３２、１３３、１３４やレンズ１３５を経由して読取センサ１３６に導かれ、その読取センサ１３６により読み取られて画像信号が生成される。本実施形態では、反射ミラー１３２，１３３，１３４やレンズ１３５からなる読取光学系と読取センサ１３６とにより受光装置１３が構成されている。読取位置ＳＰを通過した原稿Ｍは、原稿排出トレイ１２上に排出される。この原稿Ｍの搬送を担う搬送部の詳細については後述する。

また、この画像読取装置１０には、原稿が１枚載置される透明ガラス１４が備えられている。また、この画像読取装置１０は、図２の紙面に垂直な方向の奥側において左右に延びるヒンジが設けられており、透明ガラス１４の上部が空くように手前側が持ち上がる構造となっている。

静止読取モードでは、これを持ち上げて透明ガラス１４の上に原稿Ｍを１枚下向きにおいて、その透明ガラス１４と原稿排出トレイ１２の下面との間に原稿を挟む。こうしておいてユーザ操作により読取りが開始されると、ランプ１３１やミラー１３２〜１３４が透明ガラス１４の下面に沿って矢印Ｄ方向に移動し、読取センサ１３６によりその原稿上の画像が読み取られて画像信号が生成される。

次に画像形成装置２０の概要を説明する。

この画像形成装置２０は、いわゆる電子写真方式により、用紙Ｐ上に画像を形成するタイプの装置である。

この画像形成装置２０には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色のトナーを使ってそれぞれトナー像を形成する画像形成ユニット２１Ｋ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｃが備えられている。

以下、各色を区別する必要がないときは、色を表わすＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの添字を省き、数字のみの符号を引用して説明する。

各画像形成ユニット２１には、矢印Ｂ方向にそれぞれ回転する、電子写真方式用の各感光体２２が備えられている。各感光体２２は、不図示の帯電器により帯電され、露光器２３からの露光光の照射を受けて各感光体２２に静電潜像が形成される。この静電潜像が不図示の現像器によりトナーで現像されて各感光体２２上に各色のトナー像が形成される。

また、各画像形成ユニット２１の下には、感光体２２の配列に沿うように配置されロール２４１に張架されて矢印Ａ方向に循環移動する中間転写ベルト２４が設けられている。また、この中間転写ベルト２４を挟んで各感光体２２に対向する位置には各１次転写ロール２５が配置されている。

各感光体２２上に形成された各色のトナー像は、各１次転写ロール２５の作用により、中間転写ベルト２４上に順次に重なるように転写される。

各画像形成ユニット２１には、感光体２２の転写後の領域をクリーニングする不図示のクリーナが備えられており、各感光体２２はクリーナによりその表面が清掃される。

また、この画像形成装置２０には、２次転写ロール２６が備えられており、搬送されてきた用紙Ｐ上に、中間転写ベルト２４上に順次重なるように転写されたトナー像が転写される。

この画像形成装置２０の下部には、用紙を収容する第１トレイ２７Ａと第２トレイ２７Ｂが備えられている。用紙Ｐ上へのトナー像の転写にあたっては、それらの用紙トレイ２７Ａ，２７Ｂのいずれかから用紙Ｐが１枚取り出され、搬送ロール２７１によって矢印Ｃ方向に搬送され、２次転写ロール２６の位置を通過する際に中間転写ベルト２４上のトナー像の転写を受ける。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、搬送ベルト２７２よりさらに搬送されて定着器２８を通過する。この定着器２８は加熱ロール２８１と加圧ロール２８２を備えており、搬送されてきた未定着のトナー像を載せた用紙Ｐを加熱ロール２８１と加圧ロール２８２との間に挟んで加熱および加圧し、これにより用紙Ｐ上の未定着トナー像がその用紙Ｐ上に定着される。定着トナー像からなる画像がプリントされた用紙Ｐは、排出ロール２７３により排紙トレイ２９上に排出される。

中間転写ベルト２４は、２次転写ロール２６の作用によりその中間転写ベルト２４上のトナー像が用紙Ｐ上に転写された後、クリーナ２４２によりその表面が清掃される。

図３は、図２に示す複合機の外観上部を示した斜視図である。

ここには、画像読取装置１０と、画像形成装置２０の上部の外観が示されている。

この図３に示す画像読取装置１０には、図２にも示した原稿トレイ１１と原稿排出トレイ１２が示されている。また、ここには、原稿トレイ１１上に置かれた原稿の幅方向の位置を規制する位置規制部材１１７も示されている。前述の通り、この画像読取装置１０は、この図５に示すラインｎよりも上部が、奥側をヒンジにして上に持ち上げられる構造となっており、持ち上げた状態で、その下の透明ガラス板１４（図２参照）の上に原稿を下向きに載せ、持ち上げた上部を再び図５のように閉じてスタートボタン６１１を押す。すると、この画像読取装置１０では、前述した静止読取モードによる、原稿上の画像の読取りが行なわれる。

また、この図３に示す画像形成装置２０の上部には、ユーザインタフェース６１（図１を合わせて参照）が示されている。

この図３に示すユーザインタフェース６１は、スタートボタン６１１、テンキー６１２、および表示を兼ねたタッチパネル６１３を有する。

スタートボタン６１１を押すと、画像読取装置１０における原稿の読取りが開始される。また、テンキー６１２では、コピー枚数や、ＦＡＸ送信時の受信先のＦＡＸ番号等が設定される。

さらに、タッチパネル６１３では、そこに表示されている画面に応じて様々な設定が行なわれる。

図４は、図１，図２に示す画像読取装置の説明図である。また図５は、図４の部分拡大図である。

原稿トレイ１１上に乗せられた原稿Ｍは、一枚ずつ読取位置ＳＰを通過する搬送路上を搬送されて原稿排出トレイ１２上に排出される。

この原稿Ｍの搬送を担う搬送部材として、図４には、第１ロール１１１、第２ロール１１２、第３ロール１１３、第４ロール１１４、第５ロール１１５、および第６ロール１１６が示されている。また、この搬送路を搬送されている原稿の有無を検出するセンサとして、第１センサ１２１、第２センサ１２２、第３センサ１２３、第４センサ１２４、第５センサ１２５、および第６センサ１２６が示されている。

この搬送路には、原稿Ｍの傾きを矯正する機能が備えられている。ただし、この原稿傾き矯正機能を使うと、使わない場合と比べ音が発生するため、この画像読取装置１０では、この原稿傾き矯正機能を使うか使わないかが使い分けられる。ここでは、この原稿傾き補正機能を使うものとして、その機能を説明する。

第１ロール１１１は、原稿トレイ１１上に乗せられた複数枚の原稿Ｍのうちの１枚をこの搬送路上に送り込む役割のロールである。第１ロール１１１により送り込まれた原稿Ｍは、その先端が第２ロール１１２に達した時点では、その第２ロール１１２は未だ回転せずに停止しており、このためこの送り込まれた原稿Ｍは、その先端が第２ロール１１２に突き当てられてわん曲し、これにより、原稿が左右に傾いた状態で送り込まれてきていたときはその傾きが矯正される。その後第２ロール１１２も回転し、原稿Ｍがさらに搬送されるが、この原稿Ｍはさらに第３ロール１１３に突き当てられて再度わん曲し、これにより原稿の傾きが再度矯正される。その後、その原稿Ｍが第３ロール１１３によりさらに送り込まれるが、第２ロール１１２と第３ロール１１３の速度差により原稿Ｍが引っ張られないように、それら第２ロール１１２と第３ロール１１３との間に多少のわん曲が残った状態のまま搬送される。第３ロール１１３で搬送されてきた原稿はさらに第４ロール１１４で搬送されて読取位置ＳＰを通過する。この読取位置ＳＰでは、原稿Ｍは、その透明ガラス板１４１の上面に接した状態で搬送される。この透明ガラス板１４１は本発明にいう案内部材の一例に相当する。読取位置ＳＰを通過した原稿Ｍは、第５ロール１１５によりさらに搬送され、第６ロール１１６により原稿排出トレイ１２上に排出される。

第１センサ１２１〜第６センサ１２６では、送り込まれてきた原稿Ｍの、それらのセンサが配置された各位置の通過が検出され、これにより、ロールの回転開始や読取センサ１３６による読取り開始のタイミング等が調整される。読取センサ１３６による読取開始のタイミングに関しては、画像信号上での画像の傾き補正処理（図９を参照して後述する）を行なう場合は読取開始のタイミング調整が特に厳しく、この図４を参照しながら説明した原稿の傾き補正処理を実行して画像信号上で画像の傾き処理を行なわない場合と比べ、精密なタイミング調整が行なわれる。

ここで、読取位置ＳＰを通過する原稿Ｍの背面側、すなわち、読取位置ＳＰにある原稿Ｍをランプ１３１との間に挟む位置に、反射部材１３７が備えられている。この反射部材１３７は本発明にいう背景部材の一例に相当する。

原稿Ｍが読取位置ＳＰを通過する際には、ランプ１３１から発せられた光が原稿Ｍを照射し、その反射光が受光装置１３に入射し読取センサ１３６により読み取られて画像信号が生成される。本実施形態における受光装置１３は、ミラー１３２〜１３４、レンズ１３５、および読取センサ１３６を備えている。

ここで、反射部材１３７は、原稿と異なる角度になっている。具体的にはランプ１３１から発せられた光の、図５に示す入射角θ_１と、受光装置１３に向かう反射光の反射角θ_２との差異が、読取位置ＳＰを通過中の原稿Ｍに対する入射角と反射角との差異よりも減少する向きに、読取位置ＳＰを通過中の原稿に対し傾いた状態に配置されている。本実施形態では、さらに具体的には、この反射部材１３７は、その反射部材１３７への入射角θ_１と反射角θ_２とが、ほぼ等しくなる向きに傾いた状態に配置されている。

読取センサ１３６では、原稿Ｍが読取位置ＳＰに到達する直前から読取りを開始する。したがって読取り開始直後は、反射部材１３７からの反射光が読み取られる。原稿Ｍを読み取った際に、原稿Ｍの中で一番強い光が反射すると予測されるのは、何も記録されていない白色部分であり、更に原稿Ｍの端部は何も記録されてなく白色であることが多い。受光装置が受光した光量はデジタル化され、２５５階調であらわしているが、今回は白色原稿からの反射光は２１０近辺になるように、階調設計されている。ここで、この反射部材１３７は、上記の通り入射角θ_１と反射角θ_２とがほぼ等しくなる向きに傾いた状態に配置されているため、原稿Ｍの、何も記録されていない白色部分よりも強い光が読み取られる。したがって、画像信号上で、原稿Ｍの先端の縁で画素値が変化する。本実施形態は、その画素値の変化に基づいて、原稿Ｍの先端の縁を表わす直線が認識される。

ランプ１３１と第１ミラー１３２は、第１キャリッジ１３Ａに組み込まれており、第２ミラー１３３と第３ミラー１３４は、第２キャリッジ１３Ｂに組み込まれている。ここで、ランプ１３１と第１ミラー１３２はそれぞれ本発明にいう光源と受光部の一例に相当する。

ここで、搬送読取モード、すなわち、原稿トレイ１１上に原稿Ｍを載せ、その原稿Ｍを第１ロール１１１で送り込んで搬送して読取位置ＳＰで読み取るモードにおいては、第１キャリッジ１３Ａおよび第２キャリッジ１３Ｂは、図４，図５に示した各静止位置に静止した状態で、読取位置ＳＰに搬送されてきた原稿Ｍをランプ１３１で照射しその反射光が読取センサ１３６で読み取られる。一方、静止読取モードのときは、透明ガラス１４上に原稿が下向きに置かれ、第１キャリッジ１３Ａおよび第２キャリッジ１３Ｂが、副走査方向、すなわち矢印Ｄの方向に、その透明ガラス板１４の下面に沿って移動する。このとき、第２キャリッジ１３Ｂは、第１キャリッジ１３Ａの移動速度の１／２の速度で移動する。これにより透明ガラス板１４に置かれた原稿で反射した反射光の、レンズ１３５に至るまでの光路長が一定に保たれ、原稿上の画像が読取センサ１３６上に正しく結像される。

図６は、図１に示す画像処理部における、読取センサで読み取って得た画像信号を処理する部分のブロック図である。

図４に示す読取センサ１３６での原稿の読取りにより得られた画像信号は、この図６に示すように処理される。

ここに示す処理は、図１に示す制御部６０を構成するＣＰＵ６０１の制御の下に実行される。

読取センサ１３６はセンサ駆動回路３１０により駆動されて、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、およびＲ（レッド）の各分光画像ごとの画像信号を生成する、これらＢＧＲの画像信号はサンプルホールド回路３０１に入力されて各画素ごとにサンプルホールドされる。サンプルホールド回路３０１でサンプルホールドされた信号は黒レベル調整回路３０２に入力される。この黒レベル調整回路３０２は、信号のオフセットを除去して黒レベルを調整する回路である。この黒レベル調整回路３０２での黒レベル調整後の信号は出力増幅回路３０３で次のＡＤ変換回路３０４におけるＡＤ変換に適したレベルの信号に増幅される。そしてＡＤ変換回路３０４でデジタルの画像信号に変換される。次いで、シェーディング補正回路３０５によりシェーディング補正が行なわれる。このシェーディング補正は、ランプ１３１（図２，図３等参照）の、主走査方向（図２，図３等の紙面に垂直な方向）の光量ムラやレンズ１３５の周辺光量低下分等を補正する処理である。シェーディング補正回路３０５から出力されたＢＧＲの画像信号のうち、ＢとＧの画像信号が出力遅延回路３０６に入力されてＲの画像信号とタイミングが合うように遅延処理が行なわれる。これは、読取センサ１３６では、Ｂ，Ｇ，Ｒのセンサが副走査方向について同一位置には存在せずＢ，Ｇ，Ｒの順に遅れた画像信号が生成される。このため、この出力遅延回路３０６ではＢとＧの画像信号を遅延させてＲの画像信号にタイミングが合わせられる。

シェーディング補正回路３０５から出力されたＲの画像信号、およびシェーディング補正回路３０５から出力され、さらに出力遅延回路３０６で遅延処理を受けたＢ，Ｇの画像信号は、ゴミ検出回路３０７とノイズ除去回路３０８に入力される。ゴミ検出回路３０７では、透明ガラス１４１（図４，図５参照）上に付着しているごゴミの有無、およびゴミが存在する場合のそのゴミの主走査方向のそのゴミの位置が検出される。このゴミ検出回路３０７での検出結果は、ノイズ除去回路３０８に入力される。

ノイズ除去回路３０８では、その検出されたゴミに起因して画像信号上に発生する縦縞を消去する処理が実行される。具体的には、その縦縞上の画素の値を、その縦縞両側の画素の平均的な値に置き換える処理が行なわれる。

このようにしてノイズ除去回路３０８によりゴミに起因する縦縞の消去が行なわれた後の画像信号は、画像処理回路３０９に入力される。画像処理回路３０９では、図１に示す画像形成装置１の動作モードに応じた各種の画像処理が施される。画像処理回路３０９での画像処理後の画像信号は、その動作モードに応じた送り先に送信される。

図７は、原稿読取り時の画像読取装置の動作フローを示したフローチャートである。この図７は原稿を搬送しながら読み取る搬送読取モードの動作フローである。

原稿トレイ１１上に原稿を置いて、スタートボタン６１１が押されると、この図７に示す動作フローに従った動作の実行が開始される。

この図８に処理が開始されると、先ずキャリッジをホームポジション（ＨＰ）へ移動させる（ステップＳ０１）。ここで、本実施形態では、図３，図４に示すようにキャリッジには、第１キャリッジ１３Ａと第２キャリッジ１３Ｂが存在するが、第１キャリッジ１３Ａが移動すると光路長を一定に保つためにその第１キャリッジ１３Ａの移動に伴って第２キャリッジ１３Ｂもその第１キャリッジ１３Ａの移動位置に応じた位置に移動する。したがってここでは、第１キャリッジ１３Ａと第２キャリッジ１３Ｂとを特に区別せずに、単にキャリッジと称する。

ホームポジションにはセンサが備えられており、キャリッジがホームポジションに存在することが検出される。キャリッジがホームポジションを起点として移動すると、キャリッジの移動を担うモータの回転量から移動距離が計測され、この移動距離によってキャリッジの現在位置が認識される。

キャリッジをホームポジションに移動させた後、次にキャリッジを図４，図５に示す読取位置へ移動させる（ステップＳ０２）。キャリッジが読取位置に移動すると、ゴミ検出の準備としてゴミ検出回路３０７（図６参照）内のゴミフラグがオフにリセットされる（ステップＳ０３）。そしてランプ１３１（図３，図４参照）が、原稿読取時の光量に対し、例えば５０％に弱めた光量で点灯される（ステップＳ０４）。この５０％の光量への調整は、そのランプ１３１に応じて、そのランプ１３１に供給する電圧又は電流を抑えてもよく、点滅のデューティ比を下げてもよい。

ランプ１３１を５０％の光量で点灯した後、その光量がほぼ安定する時間である１０ｍＳ待って（ステップＳ０５）、図３，図４に示す反射部材１３７からの反射光が読取センサ１３６で読み取られて反射信号が取得される。この反射信号は、図６に示す処理を経てゴミ検出回路３０７に入力される。このゴミ検出回路３０７では、先ずはその反射信号に基づいてゴミ検出処理が実行され（ステップＳ０７）、ゴミが存在するときは（ステップＳ０８）、ゴミフラグをオンにするとともに、そのゴミの、主走査方向の位置が記憶される（ステップＳ０９）。

図８は、反射信号に基づくゴミ検出処理の説明図である。

図８の横軸は主走査方向を示しており、縦軸は、画素値（濃度）を表わしている。

ランプ１３１（図４，図５参照）から出射した光は、透明ガラス板１４１を透過し反射部材１３７で反射して読取センサ１３６（図４参照）で読み取られる。そのとき、ゴミ９０が付着していると、そのゴミの部分だけ黒に寄った濃度の画素値が得られる。ここで、‘白’のラインよりも下に２点鎖線で示してあるのは、ランプ１３１を１００％の光量で点灯したときの反射光の光量である。ただし、読取センサ１３６では光が強過ぎて飽和し、信号上は、２点鎖線のラインではなく、実線で示された「白」のラインの信号となる。このため、ゴミ９０の点についても「黒」に少し寄った小さな信号しか出現しない。

一方、この図８に破線で示した信号ラインは、ランプを５０％の光量で点灯したときの信号ラインである。ゴミが存在しない箇所についても完全な「白」ではなく、やや灰色ぎみの信号となり、ゴミの付着箇所は、かなり「黒」に近いレベルの信号となっている。この灰色ぎみの信号ラインは、白地の原稿を読み取って得た信号レベルとほぼ一致している。言い換えると、この信号レベルとほぼ一致するレベルにランプ１３１の光量が弱められている。ここに示す例では、光量１００％のときの信号では、ゴミは閾値に達せずにゴミは存在しないと判定されてしまう。これに対し、ここでは光量を下げているため破線で示すような信号レベルとなり、ゴミの箇所は閾値を越えて「黒」に近づき、ゴミが存在することが検出される。

図７に戻って説明を続ける。

ステップＳ１０では、今度はランプが原稿読取りのために設定された１００％の光量で点灯し、安定するまで１０ｍＳ待つ（ステップＳ１１）。

次いで、原稿が搬送されて原稿の読取りが行なわれ画像信号が取得される（ステップＳ１２）。

ここで、この原稿は、その動作モード等によって、図４を参照して説明した、原稿の傾き矯正動作が実行され、あるいは実行されずに搬送される。原稿の傾き矯正動作が実行されなかったときは、後述する画像信号上での画像の傾き補正処理が実行される。原稿の読取りにより得られた画像信号は、図６に示す処理が施されて、ゴミ検出回路３０７とノイズ除去回路３０８に入力される。

次に、ゴミフラグがオンか否かが判定され（ステップＳ１３）、ゴミフラグがオンのとき、すなわち、原稿読取り前の反射光に基づいてゴミの存在が確認されていたときは、原稿を読み取って得た画像上の、ゴミが検出された主走査方向の位置と同一位置の縦筋の存在が検出される（ステップＳ１４）。

ステップＳ１３でゴミフラグがオンであることが判定され、ステップＳ１５で、そのゴミと同じ位置に縦筋が存在していることが判定されると、図６のノイズ除去回路３０８によりノイズ除去処理が実行される（ステップＳ１６）。このノイズ除去処理では、前述の通り、縦筋上の画素の画素値が、その縦筋の両側の画素の画素値の平均的な値に置き換えられる。

ここで、ステップＳ１３において、ゴミフラグがオフであると判定されると、ステップＳ１６におけるノイズ除去処理は行なわれない。これは、ノイズ除去処理を行なうと多少なりとも画質が劣化するおそれがあり、ゴミが存在していないときまでその処理が実行されるのを避けるためである。

ここで、図８には、透明ガラス板１４１上にゴミ９０が付着しているように示されているが、ゴミが反射部材１３７に付着していたときも図８と同様の信号が得られ、ゴミの存在が検出されることがある。

しかしながら、原稿は、透明ガラス板１４１と反射部材１３７とに挟まれた空間を通過するため、ゴミが反射部材１３７に付着していたときは、原稿を読み取ったときの画像上には縦筋はあらわれない。あるいは、透明ガラス板１４１上にゴミが付着していても、原稿搬送に伴ってそのゴミが読取位置外に押し出され、その結果縦筋があらわれないことも有り得る。これらの場合に、ノイズ除去処理を行なうと、その分、画質が劣化することになる。したがって、ゴミフラグがオンであっても、縦筋が検出されなかったときは、ノイズ除去処理は行なわれない。

ノイズ除去処理（ステップＳ１６）が行なわれた後、又は、ゴミフラグオフ（ステップＳ１３）あるいは縦筋なし（ステップＳ１５）と判定されると、図６に示す画像処理回路３０９において、ノイズ除去処理を除く他の画像処理が実行される（ステップＳ１７）。ここでの画像処理は動作モード等によって異なるが、ここで行なわれる画像処理の１つとして、画像の傾き補正処理がある。

この画像形成装置１の画像読取部１０には、図４を参照して説明した通り、搬送中の原稿の傾きを矯正する機能がある。しかしながら、その機能を使うと、使わない場合と比べ音が発生するため、動作モード等に応じてその原稿傾き機能を使うか使わないかが使い分けられる。

ここで、この原稿傾き機能を使わずに原稿を読み取った時は、原稿が傾いたまま、その原稿上の画像が読み取られ、傾いた状態の画像を表わす画像信号が生成されるおそれがある。そこで、本実施形態では、画像信号に基づいて画像の傾き補正を行なう処理が組み込まれている。ただし、ノイズ除去回路３０８で実行されるノイズ除去処理（ステップＳ１６）は、傾き補正を行なう前の、原稿を読み取って得たままの状態の画像上の縦筋を除去することになるため、画像処理回路３０９における画像傾き補正処理よりも前に行なわれる。

以下に、この画像傾き補正処理の概要について説明する。

画像読取装置１０で原稿を読み取って得た画像信号には、原稿に記録されている画像に加え、原稿自体と原稿から外れた背景との境界線、すなわち原稿の端縁の情報が含まれている。ここでは先ず、入力されてきた画像信号に含まれている原稿の端縁の情報に基づいて、原稿の、搬送方向先端の縁が検出される。原稿の先端の縁が検出されると、次に原稿の傾き量が算出される。さらに、原稿の傾き量が算出されると、次に画像信号により表わされる画像の傾きが補正されて、傾きが補正された画像を表わす新たな画像信号が生成される。

図９は、画像傾き補正処理の処理内容の説明図である。

ここでは先ず、ハフ変換により原稿の先端の縁を表わす直線と、その直線の傾き角度が算出される。次に、アフィン変換に含まれる回転処理により、画像信号上で、原稿上の画像が、その傾き量に応じた量だけ回転され、傾きのない画像を表わす新たな画像信号が生成される。

ハフ変換およびアフィン変換は、広く知られた演算手法であり、ここではその概要の説明にとどめる。

図９のうちの図９（Ａ）〜（Ｃ）は、ハフ変換の説明図である。

前述の通り原稿は読取位置を通過する搬送路上を搬送され、読取位置通過中にその原稿上の画像が読み取られて画像信号が生成される。この画像信号には、原稿自体の端縁の情報が含まれている。

図９（Ａ）の横軸ｘは、原稿の幅方向の位置を表わしており、縦軸ｙは原稿の搬送方向を表わしている。

図９（Ａ）に示す直線Ｌは、画像信号として得られた、原稿の先端の縁を表わす直線である。ただし、この直線は未だ不明であって、ここでは、得られた画像信号から、原稿の先端の縁の上にあると思われる点ａ〜ｆが抽出されたものとする。これらの点ａ〜ｆの中には、原稿の先端の縁を表わす直線Ｌ上の点（ここでは点ａ〜ｅ）も多数存在するが、エラーの点（ここでは点ｆで代表させている）も存在する。

直線は、原点Ｏからその直線におろした垂線の長さをｒ，傾きをθとしたとき、
ｒ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ ・・・・（１）
で表わされ、図９（Ａ）に示すように、
ｒ＝ｒ_０，θ＝θ_０ ・・・・（２）
が定まると、図９（Ａ）に示す直線Ｌが一義的に定まることになる。

ハフ変換は、（ｒ，θ）＝（ｒ_０，θ_０）を求める演算手法である。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の点ｂの一点のみを取り上げて、その点ｂを通る様々な直線（ここでは直線Ｌ_１〜Ｌ_５の５本で代表させている）を示した図である。

原点Ｏから各直線Ｌ_１〜Ｌ_５への各垂線をおろし、その垂線の長さをｒ_ｉ、角度をθ_ｉ（ｉ＝１，・・・，５）とする。図９（Ｂ）には、２本の直線Ｌ_３，Ｌ_４について、長さｒ_３，ｒ_４と角度θ_３，θ_４が示されている。

図９（Ｃ）は、垂線の長さｒ（横軸）と角度θ（縦軸）とからなるハフ空間を表わした図である。

図９（Ｂ）に示す、点ｂを通る多数の直線についての垂線の長さｒと角度θをプロットすると、図９（Ｃ）にグラフｂで示した正弦波状の曲線となる。このグラフｂの曲線は、点ｂを通る直線群を表わしている。

図９（Ａ）に示す点ｂだけでなく、点ａ〜ｆの全ての点について同様にして垂線の長さｒと角度θからなるグラフを求めると、図９（Ｃ）に示すグラフａ〜ｆとなる。

ここで、原稿の先端の縁に正しく乗っている点（ここでは点ａ〜ｅ）については、図９（Ｃ）に示すハフ空間上のある一点（ｒ_０，θ_０）を通り、これに対し、エラーの点（ここでは点ｆ）を通る直線群をあらわすグラフｆはその点（ｒ_０，θ_０）を通らない曲線となっている。

このように、画像信号上、原稿の先端の縁の上の点と思われる点を多数抽出して図９（Ｃ）のようなグラフを多数算出し、多数のグラフが一点に集中する点を見つけることにより、図９（Ａ）に示す直線Ｌを特定する（ｒ_０，θ_０）を求めることができる。

ここでは、画像信号に基づく上記のハフ変換により、原稿の先端の縁を表わす直線Ｌが認識される。

図９（Ｄ）にも原稿の先端の縁を表わす直線Ｌが示されている。

この段階では、この直線Ｌは、図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明したハフ変換により、既に一意に定まっている。すなわち、角度θ_０が確定している。

ここでは、この角度θ_０を使って、
τ_０＝９０°―θ_０ ・・・・（３）
の演算により直線Ｌの傾き角度τ_０、すなわち原稿の傾き量が算出される。

さらに、直線Ｌを回転させて傾きのない直線Ｌ’を算出する処理を行なう。

すなわち、直線Ｌ上の点（ここでは点ｂで代表させる）の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、その点ｂを角度τ_０だけ回転させた新たな座標（ｘ’，ｙ’）は、
ｘ’＝ｘｃｏｓτ_０―ｙｓｉｎτ_０
ｙ’＝ｘｓｉｎτ_０＋ｙｃｏｓτ_０ ・・・・（４）
となる。

ここでは、画像信号により表わされる画像を構成している全ての画素の座標を上記（４）式に従って変換する。こうすることにより、原稿が傾いた状態のまま読み取られることにより得られた、傾いた画像を表わす画像信号が、原稿の傾きが無い状態で読み取られたときの画像を表わす新たな画像信号に変換される。

本実施形態では、上記の画像傾き補正処理と、図４を参照して説明した原稿傾き矯正動作が動作モードに応じて択一的に実行される。

１ 複合機
１０ 画像読取装置
１１ 原稿トレイ
１２ 原稿排出トレイ
１３ 受光装置
１３Ａ 第１キャリッジ
１３Ｂ 第２キャリッジ
１４，１４１ 透明ガラス板
２０ 画像形成装置
２１，２１Ｋ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｃ 画像形成ユニット
２２ 感光体
２３ 露光器
２４ 中間転写ベルト
２５ １次転写ロール
２６ ２次転写ロール
２７Ａ 第１トレイ
２７Ｂ 第２トレイ
２８ 定着器
２９ 排紙トレイ
３０ 信号処理部
４０ Ｉ／Ｏインタフェース
５０ ＦＡＸインタフェース
６０ 制御部
６１ ユーザインタフェース
７０ 回路部
９０ ゴミ
１１１〜１１６ 第１ロール〜第６ロール
１１７ 位置規制部材
１２１〜１２６ 第１センサ〜第６センサ
１３１ ランプ
１３２，１３３，１３４ 反射ミラー
１３５ レンズ
１３６ 読取センサ
１３７ 反射部材
３０７ ゴミ検出回路
３０８ ノイズ除去回路
３０９ 画像処理回路
３１０ センサ駆動回路
６０１ ＣＰＵ

Claims (8)

1. 読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
   該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
   該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置。
2. 画像が形成されている原稿を搬送して読取位置を通過させる搬送部材と、
   前記読取位置を通過している原稿に光を照射する光源と、
   前記光源から発せられ前記読取位置で反射した光を受光する受光部と、
   前記読取位置にある原稿を前記光源との間に挟む位置に配置され、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
   前記読取位置に原稿がない状態において、前記光源に、該読取位置を通過している原稿への照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させ該背景部材からの反射光を前記受光部に受光させ、該受光により得られた画像信号が閾値以上の低い光量を表わす画像信号である際に前記読取位置に異物が存在することを検出する異物検出部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
3. 前記読取位置を通過する原稿の、前記光源側に向いた面を案内して該面の位置を規制するとともに、該光源からの入射光および前記受光部に向けた反射光を通過させる案内部材を備え、
   前記異物検出部が、前記読取位置に原稿がない状態において生成された画像信号と該読取位置を通過している原稿からの反射光の受光により生成された画像信号との双方に基づいて、前記案内部材に付着している異物を前記背景部材に付着している異物とは区別して検出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記読取位置を通過している原稿からの反射光の受光により生成された画像信号上にあらわれた、前記異物検出部で検出された異物に起因する画像欠陥を補正して新たな画像信号を生成する画像補正部を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像読取装置。
5. 前記異物検出部が、白地原稿よりも黒に近いゴミを異物として検出するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像読取装置。
6. 読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
   該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該光源からの光を該受光部に正反射させる角度に傾いた背景部材と、
   該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置。
7. 読取位置を通過する原稿に光を照射する光源と、その反射光を受光する受光部と、
   該読取位置にある原稿を該光源と間に挟み、該光源からの光が反射部へ入射する角度と、反射部から該受光部へ向かう角度との差が、該読取位置の原稿での差よりも少ない角度に傾いた背景部材と、
   該読取位置に原稿がない際に、原稿を照射する照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させた結果が閾値以上の際に該読取位置に異物があることを検出する異物検出部とを備えた画像読取装置。
8. 画像が形成されている原稿から該画像を読み取って画像信号を生成する画像読取部と、
   前記画像読取部で生成された画像信号に基づく画像を用紙上に形成する画像形成部とを備え、
   前記画像読取部が、
   画像が形成されている原稿を搬送して読取位置を通過させる搬送部材と、
   前記読取位置を通過している原稿に光を照射する光源と、
   前記光源から発せられ前記読取位置で反射した光を受光する受光部と、
   前記読取位置にある原稿を前記光源との間に挟む位置に配置され、該読取位置に原稿がない際に、該光源からの光を白原稿よりも強く受光部へ反射させる角度に傾いた背景部材と、
   前記読取位置に原稿がない状態において、前記光源に、該読取位置を通過している原稿への照射光量よりも低い光量の光を前記背景部材に照射させ該背景部材からの反射光を前記受光部に受光させ、該受光により得られた画像信号が閾値以上の低い光量を表わす画像信号である際に前記読取位置に異物が存在することを検出する異物検出部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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