JP5607440B2 - 画像読取装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置及びその装置を制御する制御方法に関する。

複写機等に搭載される自動原稿搬送装置（Auto Document Feeder、以下ＡＤＦ）において、搬送されて移動している原稿を、固定しているライン型の読取センサで読み取る「流し読み」と呼ばれる方式がある。この方式では、読取センサによる読み取り位置にゴミ、埃、傷、汚れ等（以下、ゴミ）が付着すると、その部分が常に黒くなって、読み取った原稿画像の副走査方向に黒スジが発生する。この黒スジの発生を抑制する技術として、読み取り位置に付着したゴミを検知し、そのゴミにより生じる黒画像部分を補正することにより、黒スジを目立たないようにする技術が知られている（特許文献１）。

特開２００２−１８５７２５号公報

上述したゴミ検知及び画像の補正をソフトウェアで各原稿を読み取るたびに実行すると、ソフトウェアによる処理時間が原稿の読取速度に間に合わない。このため、画像の補正処理を行うためのゴミ検知を、各原稿の読み取り時に行うのではなく、複数枚の原稿の、最初の原稿を読み取る前でのみ実行する方法がある。しかしながら、最初の原稿を読み取る前でのみゴミ検知処理を実行する方法では、複数枚の原稿の読み取りの途中で、読み取りセンサによる読取位置にゴミが付着した場合に対処できない。従って、複数枚の原稿を読み取っている間にゴミなどが読み取り位置に付着すると、それ以降の原稿の読み取りによって生成される画像の副走査方向に黒スジが発生してしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。

本願発明の特徴は、原稿の読み取り速度の低下を抑えながら、複数枚の原稿読み取りの途中で、読み取りセンサの読み取り位置にゴミが付着した場合にも対処できる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像読取装置は以下のような構成を備える。即ち、
原稿を搬送して当該原稿の画像をセンサにより読み取り、前記原稿の画像に対応する画像データを生成する画像読取装置であって、
第１の搬送速度で搬送される原稿と原稿との間で、前記センサにより出力される一主走査分の画素データの内、前記画素データの反射光量が閾値よりも小さく当該閾値と前記反射光量との差分の累積値が所定値以上の場合に、前記センサの読み取り位置に異物が存在していると判定する判定手段と、
前記判定手段により前記異物が存在していると判定されると、読み取り対象の原稿を搬送するためのモータを駆動するための制御信号を変更して当該モータの回転速度を前記第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度に対応する速度に変更して駆動するモータ制御手段と、
前記モータ制御手段により前記第２の搬送速度で搬送される原稿を前記センサにより読み取った画像データに、前記異物による影響を抑えるための画像補正を実行する画像補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、原稿の読み取り速度の低下を抑えながら、複数枚の原稿読み取りの途中で、読み取りセンサの読み取り位置にゴミが付着した場合にも対処できるという効果がある。

実施形態に係る画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示すブロック図。 スキャナインターフェースの構成を示すブロック図。 実施形態１に係る画像読取制御部の動作を説明するフローチャート。 ＡＤＦの用紙搬送用モータの駆動を説明する図。 複数枚の原稿の読み取り時におけるモータの速度制御を説明するタイミングチャート。 本実施形態に係る簡易ゴミ検知を説明する図。 本実施形態に係る簡易ゴミ検知処理を説明するフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置（ＡＤＦ）１６００を含む画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

この画像形成装置１００は、ネットワークインターフェースや、ＵＳＢ等のインターフェースを介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）２００と接続されている。コントローラ１０００は、この画像形成装置１００の全体を制御している。ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)１１００は、コントローラ１０００の制御部として機能している。このＡＳＩＣ１１００は、以下の構成を備える。

ＣＰＵ１１１０は、コントローラ１１００の各部の制御を行う。画像処理部１１２０は、ＰＣ２００からの印刷ジョブの実行時に、そのジョブに含まれる画像データに対して、或いはＡＤＦ１６００で読み取った画像データに対して画像処理を施す。ＰＣインターフェース１１３０は、ＰＣ２００と通信して印刷ジョブを受信する。ＲＡＭインターフェース１１４０は、ＲＡＭ１３００とのデータのやり取りを行う。パネルインターフェース１１５０は、ユーザインターフェース（以下、ＵＩ）である操作パネル１５００との間の通信を行う。プリンタインターフェース１１６０は、プリンタエンジン１７００への画像データ（印刷データ）の転送を制御する。ＲＯＭインターフェース１１７０は、ＲＯＭ１４００とのデータのやり取りを行う。スキャナインターフェース１２００は、ＡＤＦ１６００からの画像データの転送を制御する。ＲＡＭ１３００は、制御プログラムの実行領域や画像処理用のワークデータ用領域、及び印刷データの格納用領域を提供している。ＲＯＭ１４００は、制御プログラムや各種データを格納している。操作パネル１５００は、ユーザにより操作される各種キーや操作ボタン、表示器などを有し、画像形成装置１００のユーザインターフェースを提供している。画像読取装置（ＡＤＦ）１６００は、用紙トレイに載置された原稿を一枚ずつ搬送して、その原稿を、固定したライン型の読取センサにより読み取って、その原稿画像に対応する画像データを生成する。プリンタ１７００は、インクジェット或いは電子写真方式により画像を用紙（シート）に印刷する。

以上の構成を有する画像形成装置１００は、画像読取装置（ＡＤＦ）１６００で読み取った画像データを基に、プリンタエンジン１７００で画像を印刷する複写処理を実行できる。またＰＣ２００から受信した印刷ジョブに基づく印刷を実行するＰＣプリンタとしても機能する。更には、画像読取装置（ＡＤＦ）１６００で読み取った画像データをＰＣ２００に送信するスキャナとしても機能できる。

図２は、スキャナインターフェース１２００の構成を示すブロック図である。

図において、画像読取制御部１２１０は、ＡＤＦ１６００が読み取って生成した画像データの入力を制御する。ゴミ検知実行フラグ生成部１２２０は、ゴミ検知を行うかどうかを示すゴミ検知実行フラグをオン或いはオフにセットする。具体的には、ゴミ検知実行フラグ生成部１２２０は、後述する簡易ゴミ検知処理によりゴミが付着していると判断されると、ゴミ検知実行フラグをオンにセットする。これにより、ゴミ位置の検知及び、そのゴミによる画像データの影響を少なくするためのゴミ補正処理を行うように指示する。このゴミ検知実行フラグは、ＲＡＭ１３００に設けられている。ＡＤＦモータ制御部１２３０は、ＡＤＦ１６００の用紙搬送用モータ１６０１への制御信号１６０２を出力する。ＡＤＦモータ制御部１２３０は、画像読取制御部１２１０からの同期信号１２２１に同期して、ＡＤＦ１６００へ制御信号１６０２を出力する。動作テーブル１２４０は、制御信号１６０２の信号パターンをテーブル形式で格納している。この動作テーブル１２３０の内容は、画像読取制御部１２１０からの書替信号１２２２に応じて書替えられる。尚、ここでゴミは、埃、傷、汚れ等の異物とする。

次に、図３を参照して本発明の実施形態１に係る画像読取制御部１２１０の動作を説明する。

図３は、本発明の実施形態１に係る画像読取制御部１２１０の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートで示す動作手順は、コントローラ１０００のＲＯＭ１４００に格納された、或いはＲＡＭ１３００に展開されたプログラムをＣＰＵ１１１０が実行することにより達成される。

まずＳ３０１で、ＣＰＵ１１１０は、複数枚の原稿のそれぞれを通常の搬送速度（第１の搬送速度）で搬送して読み取る際に、原稿と原稿との間で簡易的なゴミ検知処理を行うように制御する。この簡易的なゴミ検知処理は後述するが、複数枚の原稿の読取時の読取速度（第１の搬送速度に対応）に充分間に合うものである。次にＳ３０２で、Ｓ３０１のゴミ検知処理に基づいてゴミ検知実行フラグ生成部１２２０で設定されたゴミ検知実行フラグが「１」かどうかを判定し、「１」であれば、ゴミ検知処理を実行すると判断してＳ３０３に進む。Ｓ３０３では、画像読取制御部１２１０からＡＤＦモータ制御部１２３０への同期信号１２２１の出力タイミングを遅らせて、書替信号１２２２を出力する。次にＳ３０４に進み、画像読取制御部１２１０からの書替信号１２２２によって、ＡＤＦモータ制御部１２３０の動作テーブル１２４０を書替える。これにより用紙搬送モータ１６０１は、前述の通常の搬送速度（第１の搬送速度）よりも遅い第２の搬送速度に対応する回転速度で回転駆動される。そしてＳ３０５に進み、コントローラ１１００は、読取対象の原稿を読み取る直前の白板（読み取り位置に存在する）を読み取った画像データに対してゴミ検知処理を行う。そしてＳ３０６に進み、コントローラ１１００は、読み取り対象の原稿を読み取った画像データに対して、ソフト処理によりゴミ補正処理を行う。

一方Ｓ３０２で、ゴミ検知実行フラグ生成部１２２０でのゴミ検知実行フラグが「０」であればスキャナインターフェース１２００は、ゴミ検知処理を実行せずに、この処理を終了する。

尚、Ｓ３０５におけるゴミ位置の検知、及び、Ｓ３０６のゴミ補正処理はここでは詳しく説明しないが、周知の技術を適用可能である。例えばＳ３０５では、反射光量が所定値以下（暗い画素）の画素位置をゴミ位置として検出する。そしてＳ３０６では、そのゴミ位置の画素データを、原稿画像の主走査方向に隣接する、或いは更に副走査方向に隣接する画素データを用いて、補間などにより、そのゴミ位置の画素データを求める（推測する）等のゴミ補正処理を実行する。尚、副走査方向に位置している画素データを参照する場合は、少なくとも複数ライン分の画像データを記憶する画像メモリが必要になる。

図４（Ａ）（Ｂ）は、ＡＤＦ１６００の用紙搬送用モータ１６０１の駆動を説明する図である。

図４（Ａ）は、同期信号１２２１及びモータ制御信号のタイミングチャートである。

画像読取制御部１２１０は、主走査の１ラインを読み取るタイミングごとに同期信号１２２１を出力する。ＡＤＦモータ制御部１２３０は、この同期信号１２２１に同期した内部信号によって動作テーブル１２４０の内容を読み出し、モータ制御信号としてＡＤＦ１６００へ出力する。ＡＤＦ１６００の用紙搬送用モータ１６０１は、このモータ制御信号によって用紙搬送の加速／定速／減速が制御される。

この動作テーブル１２３０は、例えば用紙搬送用モータ１６０１が４相のステッピングモータの場合、１相励磁、２相励磁、１−２相励磁などの励磁パターンを記憶している。そして、前述の内部信号に同期して、この動作テーブル１２３０の読出しアドレスが更新される（＋１される）と、それに応じた励磁パターンが、この動作テーブル１２３０から読み出されて用紙搬送用モータ１６０１に供給される。こうして同期信号１２２１に応じた周期で、かつ動作テーブル１２３０から出力される励磁パターンに応じて用紙搬送用モータ１６０１が回転駆動される。尚、図４（Ａ）において、制御信号１６０２の「Tbl 1-1」「Tbl 1-2」等は、動作テーブル１２３０のアドレス「Tbl 1-1」「Tbl 1-2」から出力される励磁パターンを表している。

図４（Ｂ）は、ＡＤＦモータ制御部１２３０の動作テーブル１２３０の内容を説明する図である。

ＡＤＦ１６００の搬送用モータ１６０１は、この動作テーブル１２３０に記憶されているデータ（励磁パターン）と同期信号１２２１の周期に従って、モータの加速、定速及び減速動作を行う。尚、図４（Ｂ）において、加速パターン、定速パターン、減速パターンはそれぞれモータの加速、定速、減速時のモータの励磁パターンを示している。

図５は、複数枚の原稿の読み取り時におけるモータの速度制御を説明するタイミングチャートである。ここで横軸は時間、縦軸はモータの回転速度を示している。

スキャナインターフェース１２００は、１枚目の原稿の読み取り終了後、時間を空けて、２枚目の原稿の読み取りを開始する。ＡＤＦ１６００は、原稿の読み取りの初期段階では、モータ１６０１を加速させて原稿を搬送する。この加速時は、時間の経過に伴って回転速度が上昇するため、右上がりの直線で示される。次にＡＤＦ１６００は、原稿の読み取り中、モータ１６０１の回転速度を定速にして原稿を搬送する。この定速時は、時間が経過しても回転速度は一定であるため、水平の直線で示される。そして原稿の読み取りが終了すると、モータ１６０１の回転速度を減速させて原稿を搬送する。この減速時は、時間の経過に伴って回転速度が低下するため右下がりの直線で表される。

図５では、２枚目の原稿を読み取って簡易ゴミ検知を行った結果、ゴミ検知実行フラグ生成部１２２０でゴミ検知実行フラグが「１」、即ち、ゴミ補正処理が必要と判断されている。この場合、スキャナインターフェース１２００は、画像読取制御部１２１０からＡＤＦモータ制御部１２３０への同期信号１２２１の出力タイミングを遅らせる（Ｓ３０３）。これにより２枚目の原稿を読み取った後、３枚目の原稿の読み取りを開始するまでの時間間隔が長くなる。

コントローラ１１００は、この時間間隔を使って、ソフト処理によるゴミ検知処理を行う（Ｓ３０５）。またスキャナインターフェース１２００は、画像読取制御部１２１０から書替信号１２２２をＡＤＦモータ制御部１２００に出力して動作テーブル１２３０を書替えるように指示する（Ｓ３０４）。こうして書替えられた動作テーブル１２３０の内容は、加速の割合が低下し、定速の時間間隔が長くなり、かつ減速の割合が低下したデータとなっている。これにより３枚目の原稿の読み取りに要する時間間隔が長くなることになる。コントローラ１１００は、この３枚目の原稿の読み取り時間間隔を使って、ソフト処理によるゴミ補正処理を行う（Ｓ３０６）。

図５の例では、２枚目の原稿は、励磁パターンのセット（Tbl setA）により駆動されるモータ１６０１の回転により搬送され、３枚目の原稿は、励磁パターンのセット（Tbl setB）により駆動されるモータ１６０１の回転により搬送されている。従って、励磁パターンセット（Tbl seB）は、励磁パターンセット（Tbl setA）よりも低速でモータ１６０１を回転駆動するパターンである。

尚、この動作テーブル１２３０を書き換えるためのデータ（励磁パターンセット）は、ＲＯＭ１４００に記憶されていてＣＰＵ１１１０の制御の下にスキャナインターフェース１２００に供給されても良い。或いはＡＤＦモータ制御部１２３０が、これらデータセット（パターンデータのセット）を複数、例えばＲＯＭ（不図示）等に記憶していて、書換信号１２２２に応じて、そのデータセットを選択して書き換えるようにしても良い。また書換信号１２２２は、モータ１６０１の回転速度を高速と低速を交互に切り替えるものでも良い。また或いは、書換信号１２２２にモータの速度情報を持たせ、その速度情報に応じて、どのデータセットを選択して動作テーブル１２４０に書き込むか制御できるようにしても良い。

次に図６及び図７を参照して本実施形態に係る簡易ゴミ検知動作について説明する。

図６は、本実施形態に係る簡易ゴミ検知を説明する図である。図６では横軸を、読取センサの主走査方向の位置とし、縦軸を反射光量としている。

スキャナインターフェース１２００は、複数枚の原稿を読み取る場合、各原稿を読み取る毎に、白板（原稿がない状態）を読み取った読取センサの光量を求める。ここでセンサの読取位置にゴミが付着していた場合、そのゴミを読み取った部分の信号値（反射光量）が低下する。スキャナインターフェース１２００は、予め設定された簡易ゴミ検知用の閾値と比較して、その閾値よりも低い反射光量値となった画素を黒画素（ゴミ付着箇所）と判定する。

図７は、本実施形態に係る簡易ゴミ検知処理を説明するフローチャートである。このフローチャートで示す動作手順は、コントローラ１０００のＲＯＭ１４００の、もしくはＲＡＭ１３００に展開されたプログラムに沿ってＣＰＵ１１１０が制御処理を実行することにより達成される。

まずＳ７０１で、ＣＰＵ１１１０は、複数枚の原稿を読み取る前に、ＲＡＭ１３００のゴミ検知実行フラグを「０」（オフ）に設定する。次にＳ７０２に進み、ＣＰＵ１１１０は、簡易ゴミ検知における黒画素を判定するための第１閾値（図６の閾値に相当）を設定する。そしてＳ７０３に進み、読取センサにより白板を読み取った際の反射光量を読み取り、その光量と、Ｓ７０２で設定した第１閾値とを比較して、第１閾値よりも低い光量の画素を黒画素と判定する。黒画素と判定するとＳ７０４に進み、その判定した画素の数をカウントしてＳ７０５に進む。一方、Ｓ７０３で黒画素でないと判定するとＳ７０５に進む。Ｓ７０５では、ＣＰＵ１１１０は、主走査方向の最終画素までの判定が終了したかどうかを判定する。ここで一主走査の最終画素までの判定が終了していないと判断するとＳ７０３に戻って前述の処理を実行する。こうして一主走査分の画素に対する判定処理が終了したと判断するとＳ７０６に進み、その計数値が、予め設定されている第２閾値（所定数）よりも大きいかどうかを判定する。ここで、その計数値が第２閾値よりも大きいと判断するとＳ７０７に進み、ＲＡＭ１３００のゴミ検知実行フラグを「１」（オン）に設定する。

このようにして、一主走査で検知された黒画素の数が、予め定められた第２閾値よりも多いと判断した場合は、読取センサの読取位置に付着したゴミの影響が無視できないと判断して、図３のＳ３０６のゴミ補正処理を行うように設定する。

本実施形態に係る簡易ゴミ検知処理によって、複数枚の原稿を読み取る場合に、各原稿毎にゴミ補正処理が必要かどうかを判定できる。従って、複数枚の原稿の読み取り途中で読み取りセンサの読み取り位置にゴミが付着した場合でも、そのゴミによる影響を少なくできる。また逆に、複数枚の原稿読み取り途中で、ゴミが除去された場合、原稿の読み取り速度を下の速度に戻して、読み取り処理を速めることが可能である。

また、簡易ゴミ検知における黒画素を判定するための閾値（第１閾値）及びゴミ検知実行フラグを設定する閾値（第２閾値）を適宜変更することによって、簡易ゴミ検知によりゴミ補正処理の要・不要の判定精度を変更することができる。

前述の実施の形態では、簡易ゴミ検知処理により検知した一主走査あたりの黒画素の数の計数値と第２閾値との比較により、ゴミ検知実行フラグをオンにするかどうかを決定した。これに対して実施形態２では、黒画素と判定した画素の反射光量と、前述の第１閾値との差分の累積値を求め、その差分の累積値が所定値以上であれば、ゴミ検知実行フラグをオンにするようにしても良い。

この実施形態２に係る装置構成は、前述の実施形態１と同様である。

実施形態２における簡易ゴミ検知動作は、実施形態１と同様であるので、異なる部分のみを説明する。

この場合は前述の図７のＳ７０４で、黒画素である判定した画素の反射光量と、ゴミ検知用黒判定閾値（第１閾値）との差分を求め、その差分を累積する。そしてＳ７０６で、その差分値の累積値と、設定された閾値（第３閾値）と比較し、その累積値が、その第３閾値以上の場合に、ゴミ検知実行フラグをオンにする。

この実施形態２によれば、ゴミとして検知された黒画素の数は少なくても、その黒画素（ゴミ）のサイズが大きい場合に、ゴミ検知実行フラグが「１」に設定されて、ゴミの検知及び画像の補正を行うことが可能になる。

また、簡易ゴミ検知における黒画素かどうかを判定する閾値（第１閾値）及び第３閾値を適宜変更することによって、簡易ゴミ検知の精度を変更することが可能である。

またゴミのサイズを検知する方法として、簡易ゴミ検知処理で、主走査方向に連続して検知された黒画素の数を求め、その連続する黒画素の数が所定値以上であれば、ゴミによる影響を少なくするための画像補正を行うようにしても良い。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１１１０ ＣＰＵ
１３００ ＲＡＭ
１４００ ＲＯＭ

Claims (3)

1. 原稿を搬送して当該原稿の画像をセンサにより読み取り、前記原稿の画像に対応する画像データを生成する画像読取装置であって、
   第１の搬送速度で搬送される原稿と原稿との間で、前記センサにより出力される一主走査分の画素データの内、前記画素データの反射光量が閾値よりも小さく当該閾値と前記反射光量との差分の累積値が所定値以上の場合に、前記センサの読み取り位置に異物が存在していると判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記異物が存在していると判定されると、読み取り対象の原稿を搬送するためのモータを駆動するための制御信号を変更して当該モータの回転速度を前記第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度に対応する速度に変更して駆動するモータ制御手段と、
   前記モータ制御手段により前記第２の搬送速度で搬送される原稿を前記センサにより読み取った画像データに、前記異物による影響を抑えるための画像補正を実行する画像補正手段と、
   を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記モータ制御手段は、
   前記モータの制御信号を記憶する動作テーブルと、
   前記動作テーブルの読出しタイミング及び書替えを制御する読取制御手段とを有し、
   前記読取制御手段は、前記第２の搬送速度に変更する際、当該第２の搬送速度に対応する制御信号で前記動作テーブルを書換えて、前記第２の搬送速度に対応する読出しタイミングで前記動作テーブルを読み出して前記モータを駆動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. 原稿を搬送して当該原稿の画像をセンサにより読み取り、前記原稿の画像に対応する画像データを生成する画像読取装置を制御する制御方法であって、
   第１の搬送速度で搬送される原稿と原稿との間で、前記センサにより出力される一主走査分の画素データの内、前記画素データの反射光量が閾値よりも小さく当該閾値と前記反射光量との差分の累積値が所定値以上の場合に、前記センサの読み取り位置に異物が存在していると判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記異物が存在していると判定されると、読み取り対象の原稿を搬送するためのモータを駆動するための制御信号を変更して当該モータの回転速度を前記第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度に対応する速度に変更して駆動するモータ制御工程と、
   前記モータ制御工程で前記第２の搬送速度で搬送される原稿を前記センサにより読み取った画像データに、前記異物による影響を抑えるための画像補正を実行する画像補正工程と、
   を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。

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