JP6393963B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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

ところで、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原稿先端部の誤検知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、読取位置に光を照射し前記読取位置の反射光から当該読取位置を通過する原稿の読取画像を読み取るとともに、前記原稿が存在しない場合は前記読取位置に照射され正反射板により反射された光が入射する画像読取手段と、
前記画像読取手段が前記原稿の読取画像の読み取りを開始する位置である前記読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域と、当該外部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域と、前記読取開始端より内側に位置し、前記読取開始端に隣接する一部の内部領域と、当該一部の内部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域とからなる特定領域において前記特定領域の読取画像から原稿画像と背景画像の境界を検出しない第１の処理、及び、前記外部領域を含まず且つ前記読取開始端より内側に位置する、当該一部の内部領域を除く内部領域と、当該一部の内部領域を除く内部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域とからなる通常領域において当該通常領域の読取画像から前記原稿画像と前記背景画像との境界を前記読取位置の反射光の相違によって検出する第２の処理を行う境界検出手段と、
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画像読取装置である。

請求項２に記載された発明は、前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像に対して原稿画像と背景画像との境界でないことを示す出力値を出力する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、前記境界検出手段は、前記読取画像に施すメディアンフィルタ処理を行って得られた画像データに対して、前記原稿画像と前記背景画像との境界を検出する際に、
前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像に対して前記メディアンフィルタ処理を施す代わりに、前記メディアンフィルタ処理の出力値として注目画素の画素値をそのまま用いる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４に記載された発明は、前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像の画素値として、予め記憶された前記通常領域の先端部に位置する読取画像の画素値をコピーして用いる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た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６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５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、読取位置に異物が付着した場合であっても原稿先端部の誤検知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、原稿画像と背景画像との境界を迅速に検出することができる。

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、読取画像のノイズを除去するメディアンフィルタ処理を施した場合であっても、原稿先端部の誤検知を抑制することができる。

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、原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても原稿先端部の誤検知を抑制することができる。

請求項５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、適正な状態の原稿の読取画像を得ることができる。

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、原稿の読取位置に異物が付着した場合であっても原稿先端部の誤検知を抑制することができ、原稿の画像に応じた適正な画像を形成することが可能となる。

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。 原稿画像の角度算出処理を示す説明図である。 原稿画像の角度算出処理を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の作用を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の作用を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る画像読取装置を示すブロック図である。 ノイズ除去フィルタを示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る画像読取装置の作用を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る画像処理装置の動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る画像処理装置の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Ｉ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。

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Ｂ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、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５７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の読取モードとを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。

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８２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の移動量の半分に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紙粉等が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として機能するよう構成しても良い。

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、画像データは、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。また、図６では、３×３のフィルタについて図示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、５×５のフィルタ等であっても良いことは勿論である。

この実施の形態に係るエッジ検出処理部２０５は、図７（ａ）に示されるように、先端エッジ検出処理を行う際に、原稿６の画像を読み取った画像データ３０１のうち、読取画像の読取開始端の外側（前方）に設定されて位置する外部領域を含む特定領域の読取画像データから原稿画像と背景画像との境界を検出しない第１の処理と、図７（ｂ）に示されるように、外部領域を含まない通常領域の読取画像データから原稿画像と背景画像との境界を検出する第２の処理とを実行するよう構成されている。なお、読取開始端の外側に位置する外部領域の画像データとしては、予め定められた値（例えば、「０」）などが用いられる。

図７に示す実施の形態では、５×５の先端エッジ検出用フィルタを採用した場合を示しており、中央部に位置する注目画素が読取開始端から２ラインまでに位置する領域がエッジ検出の対象領域に外部領域を含む特定領域である。また、図７（ｂ）に示されるように、注目画素が読取開始端から３ライン目以降に存在する領域がエッジ検出の対象領域に外部領域を含まない通常領域となっている。なお、図７中、符号３００で示す領域は、読取画像データ３０１中に存在し、正反射板７２の表面に紙粉等の異物が付着して反射率が画像読取素子８３の検知可能な光強度の上限値（白色上限値）よりも低下した領域を模式的に示している。

更に説明すると、図８は、正反射板７２の略全面に紙粉等の異物が付着した場合における読取画像を模式的に示したものである。なお、図８では、紙粉等の異物が付着した領域を明確に示すため、濃いグレー（灰色）や薄いグレーに着色している。異物が付着した領域は、正反射板７２と反射率が明らかに異なり、反射光の強度が画像読取素子８３の検知可能な光強度の上限値（白色上限値）よりも低下するため、異物が付着していない領域と明確に判別することが可能である。また、画像読取装置３では、図８に示されるように、通常、原稿画像３０２が傾斜していない場合においても、読取画像の読取開始端から原稿６の搬送方向に沿って数ライン程度内側に位置するように読み取られる。

エッジ検出処理部２０５は、例えば、特定領域に属する注目画素に対してはエッジ検出の出力値を強制的にエッジ部でないことを示す値である「０」とし（第１の処理）、通常領域に属する注目画素に対しては、通常のエッジ検出の出力値をそのまま出力する（第２の処理）。

角度算出処理部２０６は、図９及び図１０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１１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を原稿の端縁の角度とする。

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、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ハフ変換処理を実施した後、図１２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。これらの処理は、例えば、制御部２００による演算処理により行われる。

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のスキューを電子的に補正する。

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。

＜画像読取装置の特徴部分の動作＞
画像読取装置３では、ユーザが操作部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は、図１３（ａ）に示されるように、読取開始端の前方に設定された外部領域を含む特定領域のエッジ部を先端エッジ検出用フィルタにより検出するとき、エッジ検出処理部２０６の出力値をエッジ部でないことを示す特定値である「０」とする第１の処理を実行する。したがって、エッジ検出処理部２０５は、図１３（ａ）に示されるように、特定領域のエッジ部を検出するときはその出力値が強制的にすべて「０」とする。更に説明すると、図１３（ａ）に示されるように、読取開始端から異物の付着領域３００が存在する場合であっても、エッジ検出処理部２０５は、異物の付着領域３００の端部を原稿６の端部と検出することはない。これは、図８に示されるように、異物の付着領域３００が読取開始端の略全域にわたる場合であっても同様である。

次に、エッジ検出処理部２０５は、図１３（ｂ）に示されるように、読取開始端の前方に設定された外部領域を含まない通常領域のエッジ部を先端エッジ検出用フィルタにより検出するときには、３種類のフィルタの検出結果をそのまま出力する第２の処理を実行する。ここでは、異物の付着領域３００が存在するが、当該異物の付着領域３００には、先端のエッジ部が存在しないため、エッジ検出処理部２０５の出力は、エッジ部でないことを示す「０」となる。なお、図１３（ｂ）では、便宜上、注目画素以外の判定値をも含めてエッジ部でないことを示す「０」が記載されている。

その結果、原稿画像３０１及び背景画像３０２からの反射光に基づいて、エッジ検出処理部２０５によりエッジ検出処理を実行すると、読取開始端の先頭に位置する画像データが、図１３に示されるように、正反射板７２に付着した紙粉等の異物の影響により本来の正反射板７２よりも反射光の強度が低下した領域３００で存在する場合であっても、副走査方向に差分が生じることがなく、先端エッジ検出用フィルタの検出結果は「０」となる。そのため、領域３００の先端を誤って原稿画像３０２の先端部であると誤検知することを防止乃至抑制することができる。

これに対して、図１４に示す画像データに対して従来の先端エッジ検出用フィルタによる処理を適用した場合には、先端エッジ検出用フィルタによる処理の結果、領域３００の先端が原稿画像３０１の先端である（出力値「１」）と誤検知される虞れがある。なお、図８に示されるように、異物の付着領域３００が読取開始端の略全域にわたって存在する場合、従来では、当該異物の付着領域３００の端部（読取開始端）が原稿６の先端部であると誤って検知されることになる。

このように、本実施の形態の場合には、図１３に示されるように、読取開始端の前方に設定された外部領域を含む特定領域のエッジ部検出時に、先端エッジ検出フィルタの出力値が特定の値である「０」に設定される。そのため、正反射板７２に紙粉等の異物が付着した場合であっても、特定領域のエッジ検出結果は、すべて「０」となり、原稿６の先端を誤検知することを防止乃至抑制することができる。

また、原稿画像３０２の先端が読取開始位置に存在する場合には、外部領域を含まない通常領域の画像データに基づいて原稿画像３０２のエッジ部を検出する際に、原稿画像３０２のエッジ部を先端エッジ検出フィルタの処理により検出することができ、原稿画像３０２のエッジ部の検出ミスが発生することが防止乃至抑制される。

このように、上記実施の形態１によれば、正反射板７２に紙粉等の異物が付着している場合であっても、原稿の先端部を誤検知することを防止乃至抑制することができる。

［実施の形態２］
図１５は、実施の形態２に係る画像読取装置の制御部を示すものである。

実施の形態２に係る画像読取装置３は、図１５に示されるように、エッジ検出処理部２０５の前段にノイズ除去処理部２０７を備えており、ノイズ除去処理部２０７においてノイズ除去処理を実行した後に、エッジ検出処理部２０５によりエッジ検出処理を実行するように構成している。

ノイズ除去処理部２０７は、例えば、画像中に存在する孤立点など、本来の画像とは関係のないノイズ成分を除去するため、メディアンフィルタ処理を行うものである。メディアンフィルタのアルゴリズムは、図１６に示されるように、ウインドウ内の画素値を昇順または降順に並べたときの中央値を出力するものである。

この実施の形態２では、読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域を含む特定領域の画像データに対してメディアンフィルタ処理を行う際に、メディアンフィルタ処理の出力値を中央値ではなく、注目画素の画素値そのものを出力する第１の処理を行う。また、ノイズ除去処理部２０７は、外部領域を含まない通常領域に対しては通常のメディアンフィルタ処理をそのまま実行する第２の処理を行うように構成したものである。

そして、この実施の形態２では、読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域を含む特定領域に対して、メディアンフィルタ処理の出力値は、注目画素の値、すなわち、画像読取装置３の読取位置に配置された正反射板２７に紙粉等の異物が付着している場合には、図１７に示されるように、本来の正反射板２７よりも反射光の強度が低下した値がそのまま出力される。

また、この実施の形態２では、外部領域を含まない通常領域に対して、メディアンフィルタ処理の出力値は、中央値の値がそのまま出力される。

その結果、この実施の形態２では、画像読取装置３の読取位置に配置された正反射板７２に紙粉等の異物が付着している場合、画像データの出力値が本来の正反射板７２よりも反射光の強度が低下した値となる。

そのため、エッジ検出処理部２０５の前段にノイズ除去処理部２０７を配置してノイズ除去処理を施した場合であっても、特定領域におけるノイズ除去処理部２０７からの出力値は、図１２に示した実施の形態１と同様になり、原稿領域の先端を誤検知することが防止乃至抑制される。

これに対して、ノイズ除去処理部２０７において、特定領域の画像データにノイズ除去処理を施した場合、特定領域は、図１７に示されるように、外部領域の画素を含んでおり、外部領域の画素が「０」として扱われたとき、読取開始端に位置する先端部分は、外部領域を含むため「０」の値が多く存在し、ノイズ除去処理部２０７から中央値として「０」の値が出力されることとなる。

その後、エッジ検出処理部２０５において通常領域の先端エッジ検出を行った場合には、図１７に示されるように、読取開始端に位置する先端部分はノイズ除去処理による「０」の値が存在するため、それ以降の異物付着領域３００との間で誤ってエッジ部と検出される虞れがある。なお、図１７では、注目画素以外にもメディアンフィルタの出力結果である「０」の値が記載されている。即ち、図１７において注目画素を左又は右に１画素分移動させた場合でも、外部領域を含むため「０」の値が多く存在し、ノイズ除去処理部２０７から中央値として「０」の値が出力された状態を示している。図１３に示される実施の形態との相違は、メディアンフィルタ処理を施さない場合、図１３（ｂ）に示されるように、読取開始端に異物付着領域３００を示す画素値（グレーの領域）が存在するにもかかわらず、メディアンフィルタ処理を施した場合には、図１７に示されるように、読取開始端に位置する異物付着領域３００を示す画素値（グレーの領域）が「０」の値に置き換えられ、異物付着領域３００の上端部が原稿の先端部であると誤検知されることを回避することにある。図１７の下側の図は、実施の形態２を適用する前の状態を示している。

このように、本実施の形態２においては、エッジ検出処理部２０５の前段にノイズ除去処理部２０７を設けた場合であっても、読取開始端に位置する先端部分をエッジ部であると誤検出することを回避することができる。

また、エッジ検出処理部２０５は、ノイズ除去処理部２０７の影響を考慮することなく、独立して設計することが可能となる。

［実施の形態３］
図１８は、実施の形態３に係る画像読取装置の制御部を示すものである。

実施の形態３に係る画像読取装置３では、図１８に示されるように、読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域に対応した複数ライン（図示例では、４ライン）のメモリとしてラインバッファ２０１中に記憶領域２１０を備えており、この複数ラインの記憶領域２１０には、読取画像の先端に位置する複数ライン（図示例では、４ライン）の画像データがそのまま記憶される。

また、記憶領域２１０に記憶された外部領域の画像データを含めてノイズ除去処理部２０７によるノイズ除去処理及びエッジ検出処理部２０５によるエッジ検出処理が実行される。ノイズ除去処理部２０７では、図１８（ｂ）に示されるように、メディアンフィルタ処理が施される。

さらに、エッジ検出処理部２０５では、図１９に示されるように、エッジ検出フィルタを用いたエッジ検出処理が実行される。

このように、実施の形態３では、読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域を含む特定領域に対して、複数ラインの画像データを読み込んで記憶させる第１の処理を行うことにより、ノイズ除去処理部２０７によるノイズ除去処理及びエッジ検出処理部２０５によるエッジ検出処理は、通常通り行うことが可能となる。

１…画像形成装置
２…画像形成部
３…画像読取装置
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

Claims (6)

1. 読取位置に光を照射し前記読取位置の反射光から当該読取位置を通過する原稿の読取画像を読み取るとともに、前記原稿が存在しない場合は前記読取位置に照射され正反射板により反射された光が入射する画像読取手段と、
   前記画像読取手段が前記原稿の読取画像の読み取りを開始する位置である前記読取画像の読取開始端の外側に位置する外部領域と、当該外部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域と、前記読取開始端より内側に位置し、前記読取開始端に隣接する一部の内部領域と、当該一部の内部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域とからなる特定領域において前記特定領域の読取画像から原稿画像と背景画像の境界を検出しない第１の処理、及び、前記外部領域を含まず且つ前記読取開始端より内側に位置する、当該一部の内部領域を除く内部領域と、当該一部の内部領域を除く内部領域を前記読取開始端に沿った方向に延長した領域とからなる通常領域において当該通常領域の読取画像から前記原稿画像と前記背景画像との境界を前記読取位置の反射光の相違によって検出する第２の処理を行う境界検出手段と、
   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画像読取装置。
2. 前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像に対して原稿画像と背景画像との境界でないことを示す出力値を出力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. 前記境界検出手段は、前記読取画像に施すメディアンフィルタ処理を行って得られた画像データに対して、前記原稿画像と前記背景画像との境界を検出する際に、
   前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像に対して前記メディアンフィルタ処理を施す代わりに、前記メディアンフィルタ処理の出力値として注目画素の画素値をそのまま用いることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記第１の処理は、前記特定領域の読取画像の画素値として、予め記憶された前記通常領域の先端部に位置する読取画像の画素値をコピーして用いることを特徴とする請求項１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た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。
6. 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５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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