JP7243340B2 - 読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、読取装置および画像形成装置に関する。

特許文献１に係る画像形成装置は、波長の異なる複数の光源を順次切り替えて点灯させ、用紙の色に合った光の用紙からの反射光を用いて、幅方向における用紙の端部位置を検出し、高い精度で転写紙の端部位置を検出している。

特許文献２に係る画像形成装置は、原稿押さえ部材の対向面にゴミ等が付着しているかを判断するために、原稿シートが読取位置に搬送されていない場合に対向部材を読み取った読取画像データのエッジ画素数を算出し、これを基準エッジ画素数と比較する。そして、算出されたエッジ画素数と基準エッジ画素数とが規定数内で一致しない場合には、原稿押さえ部材の対向面を清掃するためのクリーニングモードに移行する。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、対象物のエッジ位置を正確に読み取ることを課題とする。

搬送される対象物の、搬送方向と交差する方向である幅方向のエッジ位置を検出する読取装置であって、光源部、および前記光源部からの照射光の反射光を受光し、前記反射光の受光量に応じた検出信号を出力する複数の画素が前記幅方向に配列された画素アレイを有し、前記エッジ位置を読み取り可能に配置されたセンサ部と、前記幅方向の位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力信号を加算する加算部と、前記加算部の出力が第一の所定の閾値より大きい値に変化する位置に基づき、前記対象物の前記幅方向におけるエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、を有し、前記複数の画素は、それぞれ異なる波長帯の光の受光量に応じた前記検出信号を出力する読取装置である。
る。

本発明によれば、対象物のエッジ位置を正確に読み取ることができる。

第１の実施形態のエッジ位置読取装置を有する画像形成装置の構成を例示する図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置におけるセンサ部の構成を例示する図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置におけるセンサ部と用紙の位置関係を例示する図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の処理を例示するフローチャートである。 従来のエッジ位置読取装置により読み取られたデータの第１の例を説明する図である。 従来のエッジ位置読取装置により読み取られたデータの第２の例を説明する図である。 従来のエッジ位置読取装置により読み取られたデータの第３の例を説明する図である。 第１の実施形態のエッジ位置読取装置により読み取られたデータを例示する図である。 エッジ位置読取装置における背景領域の反射光の影響を説明する図である。 第２の実施形態のエッジ位置読取装置によるエッジ位置の読み取りの様子を説明する図である。 第３の実施形態のエッジ位置読取装置によるエッジ位置の読み取りの様子を説明する図である。 第４の実施形態のエッジ位置読取装置によるエッジ位置の読み取りの様子を説明する図である。 搬送される用紙の傾きを説明する図である。 第５の実施形態のエッジ位置読取装置により読み取られたデータを例示する図である。 第５の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 第５の実施形態のエッジ位置読取装置の出力に基づく用紙の位置、及び傾きの補正を例示する図である。 第６の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 第６の実施形態のエッジ位置読取装置により読み取られたデータの第１の例を示す図である。 第６の実施形態のエッジ位置読取装置により読み取られたデータの第２の例を示す図である。 用紙の種類に起因した画素の出力値の不安定性の一例を説明する図である。 第７の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 幅方向移動平均処理の効果の一例を説明する図である。 幅方向移動平均処理の副作用の一例を説明する図である。 第８の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 第９の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 エッジ検出処理時と異物検出処理時の反射光の光量の説明図である。 第１０の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 エッジ検出処理時と異物検出処理時の閾値の説明図である。 異物検出処理の第一の例を示すフローチャートである。 センサ部により読み取られる領域を説明する図である。 第１１の実施形態のエッジ位置読取装置における制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 エッジ検出処理時の読取条件例である。 異物検出処理の第二の例を示すフローチャートである。 エッジ検出処理の例を示すフローチャートである。 エッジ位置読取装置を有する画像形成装置の他の構成を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態のエッジ位置読取装置１００を有する画像形成装置５００の構成を例示する断面図である。

画像形成装置５００の上部には、原稿台２を有する自動原稿送り装置１が設けられている。原稿台２に載置された原稿束は、プリントキーが押下されると、一番下の原稿から順に給送ローラ３、給送ベルト４によってコンタクトガラス５上の所定の位置に給送される。

スキャナ部６は、コンタクトガラス５上に給送される原稿を光学的に読み込んで画像データを取得する。スキャナ部６によって取得された画像データに基づいて、書き込み部７が感光体８の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。感光体８の表面に形成された静電潜像は、現像ユニット９によりトナー像化される。

用紙トレイ１１，１２，及び１３に収納されている用紙Ｐは、それぞれ給紙装置１４，１５，及び１６によって給紙され、搬送ユニット１０によって搬送される。用紙Ｐは、感光体８と転写ユニット１７との間の画像形成部の一例である転写位置２２で、感光体８の表面に形成されているトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ユニット１８に搬送されて加熱及び加圧され、表面にトナー像が定着される。定着ユニット１８を通過した用紙Ｐは、排紙ユニット１９により機外に排出される。

両面印刷する場合には、定着ユニット１８を通過した用紙Ｐは、分岐爪２０により搬送経路が切り替えられて両面給紙搬送ユニット２１にストックされる。両面給紙搬送ユニット２１にストックされた用紙Ｐは、反転されて再び感光体８に向かって搬送され、裏面にトナー像が形成された後に機外に排出される。

画像形成装備５００はさらに操作パネル２３を有する。操作パネル２３は、利用者の操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報（例えば受け付けた操作を示す情報、画像形成装置１の動作状況を示す情報、画像形成装置１の設定状態を示す情報など）を表示する。つまり操作パネル２３は、入力受付部の一例であり、表示部の一例である。操作パネル２３は、タッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成されるが、これに限られるものではない。例えばタッチパネル機能が搭載された有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置で構成されてもよい。さらに、これに加えて又はこれに代えて、ハードウェアキーで入力を受け付けたり、ランプ等で情報を表示したりすることもできる。前述のプリントキーは、一例として操作パネル２３に設けられる。なお、図１は画像形成装置５００の断面図であるが、操作パネル２３については、ユーザが操作パネル２３を操作できるように画像形成装置５００の外部に露出して設けられた状態を示すものとする。

画像形成装置５００は、用紙Ｐの搬送経路に、用紙のエッジ位置読取装置１００を有している。エッジ位置読取装置１００は、搬送される用紙Ｐのエッジ位置を読み取り、用紙Ｐの搬送位置を把握する。用紙Ｐの搬送位置に応じて画像形成位置を調整することで、用紙Ｐにおける画像位置ずれを防止している。

次に、本実施形態の用紙のエッジ位置読取装置１００が有するセンサ部２１０の構成の一例を、図２を参照して説明する。図２は、センサ部２１０の構成の概略を説明する図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示している。なお図２において、黒の太い矢印は、用紙Ｐの搬送方向を表し、白抜きの太い矢印は、用紙Ｐの搬送方向と交差する方向、すなわち幅方向を表している。なお、幅方向は、「所定方向」の代表的な一例である。

センサ部２１０は、光源部２１１と受光部２１２とを有している。

光源部２１１は、搬送される用紙Ｐの幅方向の一端、すなわちエッジが通過する領域に、幅方向に長いライン状の光を照射する。光源部２１１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ２１１ｄと、基板２１１ａとを有している。白色光に近い広範囲な波長帯域を有する光を発光する複数のＬＥＤが、基板２１１ａの上に幅方向に配列されている。

但し、光源部２１１は上記の構成に限定されず、赤、緑、及び青色の各色のＬＥＤを同時に点灯させ、各色の光を混合させて、白色光に近い広範囲な波長帯域を有する光を照射してもよい。また、例えば蛍光管のように幅方向に長いライン状の光を照射する素子を１つ備える構成であってもよい。蛍光管によれば、幅方向に明るさが均一な白色光を照射することができる。

さらに、幅方向を長手方向とする導光部材を用い、導光部材の両端に配置した白色、又は赤色、緑色、及び青色の各色のＬＥＤを点灯させて、導光部材を通過させることでライン状の光を照射してもよい。導光部材により幅方向に明るさが均一な光を照射することができる。これら以外にも、幅方向にライン状の光を照射可能であれば、光源部２１１を、上記した例とは異なる構成としてもよい。また、ＬＥＤアレイ２１１ｄからの光を、搬送される用紙Ｐの幅方向のエッジが通過する領域に、効率的に導くための導光レンズを設けた構成としてもよい。

受光部２１２は、基板２１２ａと、赤色の光を受光する画素アレイ２１２ｒと、緑色の光を受光する画素アレイ２１２ｇと、青色の光を受光する画素アレイ２１２ｂとを有している。

画素アレイは、光信号を電気信号に変換する光電変換素子、例えばＰＤ（Photo Diode）が幅方向にアレイ状に配列された素子である。１つの光電変換素子は、１つの画素に該当し、光の受光量に応じた電気信号を出力する。「光の受光量に応じた電気信号」は、検出信号の代表的な一例である。画素アレイは、１ライン分の画素の電気信号を出力する。

画素アレイ２１２ｒと、画素アレイ２１２ｇと、画素アレイ２１２ｂのそれぞれは、図示したように、幅方向と画素の配列方向が略平行になる状態で、搬送方向に並べて配置されている。

赤色の光を受光する画素アレイ２１２ｒは、受光面の前に赤色のカラーフィルタを有しており、カラーフィルタを通過した赤色の光を受光する。赤色のカラーフィルタは、赤色の波長帯の光を通過し、他の波長帯の光を吸収、又は反射する。同様に、画素アレイ２１２ｇ、及び画素アレイ２１２ｂは、それぞれ緑色、及び青色のカラーフィルタを有しており、緑色、及び青色の波長帯の光を受光する。赤色、緑色、又は青色の光を通過させるカラーフィルタは、「赤、緑、又は青色の色選択手段」の代表的な一例である。

なお、画素アレイには、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等を用いても構わない。また、二次元の画素アレイを有するＣＣＤやＣＭＯＳのエリアセンサを用いて、受光部２１２を構成してもよい。さらに、受光部２１２の集光効率を上げるために、用紙Ｐによって反射された光を画素アレイに導くためのロッドレンズアレイ等のレンズアレイを設けてもよい。

センサ部２１０は、用紙Ｐの幅方向のエッジが通過する領域に、光源部２１１からライン状の白色光に近い光を照射する。そして、用紙Ｐの幅方向のエッジが通過する領域からの反射光を受光部２１２により受光する。反射光のうち、赤色の光は画素アレイ２１２ｒで受光され、緑色の光は画素アレイ２１２ｇで受光され、青色の光は画素アレイ２１２ｂで受光される。

単色の光のみを照射し、反射光を受光する場合、用紙Ｐの色によっては照射光が用紙Ｐに吸収されてしまい、十分な反射光が得られない時がある。本実施形態のように、白色光に近い光を照射し、赤、緑、及び青色の光を受光することで、単色光のみを用いた場合と比較して、エッジ位置を読み取ることが可能な用紙Ｐの色や種類を増やすことができる。

但し、このような効果を得るための構成は、上記に限定されない。例えば赤、緑、及び青色の３つのＬＥＤアレイを光源に用い、各ＬＥＤアレイを順次点灯させながら、１つの画素アレイにより時分割で各色の光を受光する構成としてもよい。この構成によっても、
上記と同様に用紙Ｐの色や種類を増やすことができる。

また、センサ部２１０をＣＩＳ（Contact Image Sensor）により構成してもよい。ＣＩＳは、受光部と、光源部と、ロッドレンズアレイ（等倍結像系レンズ）とを一体化したイメージセンサである。ＣＩＳを用いることで、例えば用紙の表面に近づきコンパクトにエッジ位置を読取ることができるという効果が得られる。

図３は、エッジ位置読取装置１００におけるセンサ部２１０と、用紙Ｐとの位置関係の一例を示している。図３において、用紙Ｐは、黒の太い矢印の方向に搬送されている。センサ部２１０は、白抜きの矢印で示した幅方向において、用紙Ｐの一端、すなわちエッジを跨ぐように設けられている。センサ部２１０が跨いでいる用紙Ｐのエッジの幅方向における位置が、センサ部２１０により読み取られる。「幅方向において、用紙Ｐの一端、すなわちエッジを跨ぐように設けられたセンサ部２１０」は、「対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部」の代表的な一例である。

次に、エッジ位置読取装置１００のハードウェア構成を、図４のブロック図を参照して説明する。エッジ位置読取装置１００は、センサ部２１０と、制御装置３００とを有している。エッジ位置読取装置１００は、制御装置３００からの命令に従い、動作する。

センサ部２１０は、光源部２１１と、受光部２１２と、ＡＦＥ（Analog Front End）２１３とを有している。ＡＦＥ２１３は、センサなどの信号検出デバイスと、マイコンや電子ハードウェア回路などのデジタル信号処理デバイスとを結ぶアナログ回路である。ＡＦＥ２１３は、制御装置３００からの命令に従い、所定のタイミングで受光部２１２と光源部２１１に、駆動信号を出力する。

光源部２１１は、ＡＦＥ２１３から駆動信号が入力されると、点灯、又は消灯する。点灯により、所定の光量で、幅方向に長いライン状の光を照射する。

受光部２１２は、ＡＦＥ２１３から駆動信号が入力されると、受光した光を画素アレイの各画素で光電変換した、幅方向に長い１ライン分のアナログ電圧信号を、ＡＦＥ２１３に出力する。ＡＦＥ２１３は、受光部２１２の有する画素アレイからアナログ電圧信号が入力されると、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換を実行し、各画素のデジタル電圧信号を制御装置３００に出力する。

制御装置３００は、ＡＦＥ２１３から信号が入力されると、後述するような、画素の出力値を加算する処理やエッジ位置の検出処理等を実行し、搬送される用紙Ｐのエッジ位置を読み取る。読取結果は、制御装置３００の後工程に接続された補正装置４００に出力される。補正装置４００は、エッジ位置読取装置１００の出力に応じて、用紙Ｐと用紙Ｐに形成される画像の互いの位置を適切にする装置である。補正装置４００の一例として、書込み装置６が挙げられる。この場合読取結果を出力された補正装置４００である書込み装置６は、読取結果であるエッジ位置に応じて次に搬送される用紙Ｐの画像の画像形成位置を調整する。補正装置４００は書込み装置６に限られず、画像形成位置２２に到達する前の用紙Ｐの位置を補正する用紙位置補正装置等であってもよい。また、上記ではＡＦＥ２１３を用いる構成を示したが、ＡＦＥ２１３で行う処理を、ＬＥＤのドライバ回路、画素アレイのドライバ回路、Ａ／Ｄ変換器、或いはこれらの組合せた回路等に実行させてもよい。

制御装置３００は、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）により構成されている。但し、ＦＰＧＡで行う処理の一部、又は全部を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等に実行させてもよい。また、制御装置３００が、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを有する構成としてもよい。例えば、ＲＯＭに予め記憶されているプログラムに従って、ＲＡＭをワークメモリとして用いて、光源部２１１の制御や、受光部２１２で読み取られた画素の出力の処理を行う。また制御装置３００が制御に用いる設定値などを記憶させるための不揮発性記憶媒体、一例としてＨＤＤ（Hard Disc Drive）等を含めて制御装置３００としてもよい。

また、制御装置３００をセンサ部２１０の外部に設けた構成を示したが、これに限定されない。センサ部２１０が制御装置３００を有する構成としてもよいし、画像形成装置や後工程の補正装置４００等が制御装置３００を有する構成としてもよい。

また、センサ部２１０がＡＦＥ２１３を有する構成を示したが、ＡＦＥ２１３をセンサ部２１０の外部に設けた構成としてもよいし、後工程の補正装置等がＡＦＥ２１３を有する構成としてもよい。

制御装置３００は、上記のハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現することができる。

図５は、制御装置３００の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００は、通信部３０１と、駆動クロック生成部３０２と、前処理部３０３とを有している。また制御装置３００は、条件設定部３０４と、信号レベル検出部３０５と、信号出力加算処理部３０６と、エッジ位置検出部３０７とを有している。

通信部３０１は、ＡＦＥ２１３や補正装置等、制御装置３００に接続されるデバイスを制御したり、データを入出力したりするために通信を行う。通信方式には、例えばシリアル通信が用いられる。

駆動クロック生成部３０２は、駆動クロック信号を生成し、通信部３０１を介してＡＦＥ２１３に出力する。生成された駆動クロック信号に基づくタイミングで、センサ部２１０における光源部２１１や受光部２１２が、ＡＦＥ２１３を介して制御される。

前処理部３０３は、センサ部２１０で読み取られた画素出力の処理の前処理として、出力ノイズを除去するための処理等を行う。前処理には、例えば幅方向移動平均処理や、搬送方向平均処理等がある。

幅方向移動平均処理は、受光部２１２の画素アレイで幅方向に隣接する画素の出力値を、区間をずらしながら平均化する処理である。例えば、幅方向における任意の位置の画素で、隣接する７画素の出力値の平均値を求め、その画素の出力値とする。この処理により、受光面に付着したゴミによる出力ノイズや、画素毎のショットノイズや熱ノイズ等が除去、又は低減される。またロッドレンズを使用する場合、例えば７画素間隔等の周期性を有し、再現性のある出力ノイズが発生することがある。ロッドレンズで集められた光には強度分布があるため、ロッドレンズの配列に伴い、ロッドレンズ毎の強度分布が重ね合わされることで生じるものである。幅方向移動平均処理により、このようなノイズも除去、又は低減される。

搬送方向平均処理は、搬送方向、すなわち幅方向と交差する方向での画素の出力値を平均化する処理である。幅方向における画素毎の出力値の変動が大きい場合に、幅方向と交差する方向でも画素の出力値を平均化することで、出力ノイズを除去、又は低減する。例えば搬送方向に複数の画素アレイが備えられている場合に、幅方向における任意の位置の画素で、搬送方向に隣接する画素の出力値の平均値を求め、その画素の出力値とする。また搬送方向に複数の画素アレイが備えられていない場合は、用紙Ｐを搬送しながら、幅方向における任意の位置の画素において、時分割で複数の出力値を取得し、これらの平均値をその画素の出力値とする。

なお、前処理の内容は、上記に限定されず、ノイズの状況等に応じて種々に変更可能である。

条件設定部３０４は、エッジ位置の読み取りのための条件の設定を行う。例えば、幅方向移動平均処理で、出力値を平均化するための隣接画素の数等の前処理条件の設定を行う。また用紙Ｐのエッジの読取回数や搬送方向におけるエッジの読取位置、タイミングといった読み取り条件、或いはエッジ位置を検出するための閾値や閾値の決め方等のエッジ検出条件等の設定を行う。条件の入力は、例えば各種条件の設定データが記録された条件ファイルを、通信部３０１を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の外部記憶装置から読み込ませることで行うことができる。また設定される各種条件は、画像形成装置５００が有するＨＤＤ等の記憶媒体にあらかじめ記憶されたものを用いてもよい。

信号レベル検出部３０５は、画素の出力値の信号レベルＶｈ、及びＶｌを取得する。本実施形態での信号レベルＶｈ、及びＶｌは、例えば、幅方向に配列された画素アレイの１ライン分の画素の出力値の中での最大値、及び最小値である。取得された信号レベルＶｈ、及びＶｌは、閾値を自動決定する場合に、閾値の算出のため等に用いられる。但し、信号レベルＶｈ、及びＶｌは、上記のような最大値、及び最小値に限定されない。例えば画素アレイにおいて、搬送される用紙Ｐのうち最小サイズの用紙であっても、用紙からの反射光の出力値が得られる画素を用いて、反射光の出力値を取得する。取得された出力値に基づき、信号レベルＶｈを算出することにしてもよい。また取得した信号レベルＶｈが、予め決められた閾値以下だった場合は、予め決められた所定の値、すなわち固定値を、信号レベルＶｈとしてもよい。得られたＶｈから、Ｖｈ／２として閾値を決定してもよい。

一方、信号レベルＶｌは、データを取得せず、予め決められた所定の値、すなわち固定値を用いることにしてもよい。信号レベルＶｈは搬送される用紙Ｐによって変動が大きいため、取得したデータから求める必要があるが、信号レベルＶｌは背景領域の出力値であるため、出力値の変動が少ないからである。

信号出力加算処理部３０６は、幅方向の位置毎で、画素アレイの画素の出力値を加算する。具体的には、例えば幅方向の任意の位置で、画素アレイ２１２ｒによる赤色の光に対する画素の出力値と、画素アレイ２１２ｇによる緑色の光に対する画素の出力値と、画素アレイ２１２ｂによる青色の光に対する画素の出力値とを加算する。そして加算した値を、その位置での画素の出力値として出力する。

なお、画素アレイの各画素の出力は信号であり、その出力値は、時間に応じて多少なりとも変化する。「時間に応じて変化する画素の出力値」は、「画素の出力信号」の一例である。また、信号出力加算処理部３０６は、「所定方向における位置毎において、画素アレイの画素の出力信号を加算する加算部」の一例である。

エッジ位置検出部３０７は、幅方向において隣接する画素の出力値が、閾値より小さい値から閾値より大きい値に変化する位置（座標）を特定し、用紙Ｐのエッジ位置として出力する。なお、エッジ位置検出部３０７は、「対象物のエッジを検出するエッジ位置検出部」の一例である。

次に、制御装置３００による処理の一例を、図６のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ６０１において、条件設定部３０４は、エッジ位置の読み取りのために必要な条件を設定する。設定される条件は、上述したように前処理の条件やエッジ検出処理の条件等である。条件設定部３０４は、設定値を前処理部３０３、信号レベル検出部３０５、信号出力加算処理部３０６、及びエッジ位置検出部３０７に出力し、各部で必要な条件が設定される。

次に、ステップＳ６０３において、制御装置３００は、駆動クロック生成部３０２によるクロック信号に基づくタイミングで、光源部２１１と受光部２１２を駆動する命令を出す。命令は、通信部３０１を介してＡＦＥ２１３に出される。光源部２１１は、ＡＦＥ２１３からの駆動信号に基づき、所定のタイミングで、搬送されてくる用紙Ｐの幅方向のエッジが通過する領域に光を照射する。

受光部２１２は、ＡＦＥ２１３からの駆動信号に基づき、所定のタイミングで、１ライン分の画素のアナログ電圧信号をＡＦＥ２１３に出力する。ＡＦＥ２１３は、Ａ／Ｄ変換を実行し、１ライン分の画素のデジタル電圧信号を、制御装置３００に出力する。

通信部３０１は、１ライン分の画素の出力信号を入力し、前処理部３０３に出力する。前処理部３０３は、幅方向移動平均処理や搬送方向平均処理等の前処理を実行し、前処理結果を信号レベル検出部３０５に出力する。

次に、ステップＳ６０５において、信号レベル検出部３０５は、１ライン分の画素の出力値における信号レベルＶｈ、及びＶｌを取得する。エッジ検出のための閾値の決定方法が条件設定部３０４により「自動決定」に設定されている場合、信号レベル検出部３０５は、取得した信号レベルＶｈ、及びＶｌからエッジ検出のための閾値を算出する。算出された閾値は、エッジ位置検出部３０７に入力される。算出は、例えば（Ｖｈ＋Ｖｌ）／２の演算により行われる。閾値を自動決定しない場合は、条件ファイルに記録された閾値データがエッジ位置検出部３０７に入力される。

次に、ステップＳ６０７において、信号出力加算処理部３０６は、信号レベルＶｈ、及び信号レベルＶｌの値に基づき、画素の出力値の加算処理を実行するかを判断する。つまり、用紙Ｐから十分な反射光が得られ、信号レベルＶｈと信号レベルＶｌの差が大きい時は、信号出力加算処理を実行しないと判断する。信号レベルＶｈと信号レベルＶｌの差が小さい時は、信号出力加算処理を実行すると判断する。なお、この判断は、信号レベルＶｈと信号レベルＶｌの検出結果を用いる方法に限らず、予め用紙の種類、色、又は表面状態等のデータを条件ファイルに記録しておき、そのデータを参照することで、判断してもよい。

ステップＳ６０７で信号出力加算処理を実行すると判断された場合は、ステップＳ６０９において、信号出力加算処理部３０６は、幅方向の位置毎で、画素の出力値を加算する。つまり幅方向の位置毎で、例えば画素アレイ２１２ｒの画素の出力値と、画素アレイ２１２ｇの画素の出力値と、画素アレイ２１２ｂの画素の出力値とを加算する。加算により得られた１ライン分の画素の出力値は、エッジ位置検出部３０７に入力される。

ステップＳ６０７で信号出力加算処理を実行しないと判断された場合は、信号出力加算処理が実行されず、画素アレイの１ライン分の画素の出力値は、エッジ位置検出部３０７に入力される。この場合は、例えば、画素アレイ２１２ｒ、画素アレイ２１２ｇ、又は画素アレイ２１２ｂの何れか１つの画素アレイの１ライン分の画素の出力値が、エッジ位置検出部３０７に入力される。

次に、ステップＳ６１１において、エッジ位置検出部３０７は、幅方向において隣接する画素の出力値が、閾値より小さい値から閾値より大きい値に変化する位置を特定し、用紙Ｐのエッジ位置として出力する。

次に、搬送方向における用紙Ｐの複数の箇所のエッジ位置を読み取ると条件設定されている場合は、ステップＳ６１３において、所定の位置、又は所定の回数だけエッジ位置が読み取られたかが判断される。ステップＳ６１３において、所定の位置、又は所定の回数だけエッジ位置が読み取られたと判断された場合、制御装置３００は処理を終了する。一方、読み取られていないと判断された場合は、ステップＳ６０３に戻り、再度、用紙Ｐのエッジ位置の読み取りが実行される。後述するように、複数の箇所のエッジ位置が読み取られた場合は、用紙Ｐの位置に加え、用紙Ｐの傾きが求められる。

エッジ位置読取装置１００は、以上の処理を実行し、用紙Ｐのエッジ位置を読み取る。用紙Ｐのエッジ位置に基づき、用紙Ｐの位置、又は傾きが検出される。後工程の補正装置は、検出結果に基づき、用紙Ｐの位置、又は傾きを補正する。

次に、エッジ位置読取装置１００により読み取られたデータと、エッジ位置読取装置１００の作用、及び効果を、図７～９を用いて説明する。

図７は、エッジ位置読取装置１００により用紙Ｐのエッジ位置を読み取る様子と、読み取られたデータを説明する図である。（ａ）は、用紙Ｐが、黒の太い矢印で示した方向に搬送経路Ｔを搬送されており、用紙ＰのエッジＷが、センサ部２１０により読み取られる様子を示している。

（ｂ）は、画素アレイ２１２ｒにより読み取られた、赤色の光に対する１ライン分の画素の出力値を示している。横軸は、幅方向における画素アレイの各画素の位置（座標）である。縦軸は画素の出力値である。破線は画素の出力値の信号レベルＶｈを表し、信号レベルＶｌとの差をレンジＤとして示している。２本の一点鎖線２１４は、幅方向におけるエッジＷの位置、及びセンサ部２１０の一端２１０ａの位置をそれぞれ示している。また点線は、エッジ検出のための閾値２１５を示している。同様に、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ画素アレイ２１２ｇ、及び画素アレイ２１２ｂにより読み取られた、緑色の光、及び青色の光に対する１ライン分の画素の出力値を示している。

光源部２１１から光を照射した領域において、用紙Ｐがない領域からの反射光は光量が小さく、画素の出力値は小さくなっている。一方、用紙Ｐがある領域からの反射光は、用紙Ｐによる反射により光量が大きくなり、画素の出力値は大きくなっている。従って、画素の出力値が小さい値から大きい値に変化する幅方向の位置を検出することで、幅方向における用紙ＰのエッジＷの位置を読み取ることができる。なお、用紙Ｐがない領域を、以降では「背景領域」と呼ぶ。

ここで、従来は、赤色、緑色、及び青色のうち、最も上記変化が大きい色に対する画素の出力値を用いて、用紙ＰのエッジＷの位置を読み取った。例えば図７において、赤色の光に対する画素の出力値の変化は、緑、及び青色の光に対する画素の出力値の変化より大きい。これは用紙Ｐの色が赤に近く、赤色の反射光の光量が大きいことを表している。図７の例では、赤色の光に対する画素の出力値：Ｒが、閾値２１５より小さい値から閾値２１５より大きい値に変化する位置を特定することで、エッジＷの幅方向における位置を読み取ることができる。

但し、用紙Ｐには、様々な色や表面状態を有するものがあり、用紙によっては十分な反射光の光量が得られない場合がある。例えば図８では、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力値は何れも閾値２１５より小さくなっている。用紙Ｐの色が黒色であり、何れの色でも十分な反射光の光量が得られない状態である。このような場合には、用紙Ｐのエッジの位置を読み取ることができない。

一方、図９は、エッジの検出のための閾値を、図８と比較して下げた場合を示している。点線は閾値２１６である。図９の例では、赤、緑、及び青色の何れの光に対しても、用紙Ｐからの反射光による画素の出力値が閾値２１６を上回っている。しかし、背景領域におけるゴミ等のノイズ光で、用紙がなくても画素の出力値が大きくなる場合がある。図９において、画素出力２１６ａはノイズ光による画素出力を表している。閾値２１６を小さくすると、ノイズ光による画素出力が閾値を上回ってしまう場合があり、このような場合にはエッジの位置のみを正確に読み取ることができなくなる。

本実施形態のエッジ位置読取装置１００では、幅方向における位置毎で、画素の出力値を加算している。例えば図１０において、（ａ）は赤色の光に対する画素の出力値、（ｂ）は緑色の光に対する画素の出力値、（ｃ）は青色の光に対する画素の出力値、（ｄ）は幅方向における位置毎で、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力値を加算したものをそれぞれ示している。

３つの色の光に対する画素の出力値を加算することで、単色のみを用いる場合と比較して、出力値を大きくすることができる。これにより、用紙の色や表面状態に起因した用紙からの反射光の光量不足で、用紙のエッジが読み取れなくなることを防ぐことができる。また、ノイズ光による画素の出力値と、用紙からの反射光による画素の出力値との差を広げることができるため、ノイズ光に起因して、用紙のエッジ位置を誤って読み取ってしまうことを防ぐことができる。

さらに、加算する画素の出力値に、赤、緑、及び青色という異なる色の光に対する出力値を用いるため、用紙の色毎での反射光の光量の違いを抑えることができ、様々な色の用紙のエッジを読み取ることができる。

以上説明したように、本実施形態のエッジ位置読取装置１００によれば、対象物の種類の制約を受けることなく、対象物のエッジ位置を読み取ることができる。

なお、本実施形態では、白色に近い光を照射し、赤、緑、及び青色の光を３つの画素アレイでそれぞれ受光する構成を示したが、これに限定されない。例えば赤、緑、及び青色の３つの光源から光を照射し、１つの画素アレイにより各色の反射光を時分割で受光する構成としてもよい。

利用する光の色も、赤、緑、又は青に限定されず、例えばシアン、マゼンタ、又はイエロー等、他の色を置換や追加で用いてもよい。また色毎に備える画素アレイや光源の数を増減させてもよい。

また光を照射しなくても、対象物からの光を十分大きい出力で受光できるのであれば、対象物に光を照射するための光源を有さなくてよい。

さらに、以上では、画像形成装置において、搬送される用紙の幅方向のエッジを読み取る例を示したが、これに限定されない。例えば、搬送される物品やシート、移動する物品やシート等のエッジの読み取りにも適用できる。また停止している用紙、シート、又は物品等の種々の対象物の任意方向のエッジの読み取りにも適用可能である。また対象物からの反射光を利用する例を示したが、対象物が光を透過、又は通過するものであれば、対象物の透過光、又は通過光を利用して、エッジを読み取ってもよい。

[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図１１～１２を参照して説明する。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

まず、第２の実施形態のエッジ位置読取装置１００ａを説明する前に、エッジ位置読取装置における背景領域の反射光の影響を、図１１を参照して説明する。

図１１は、黒の太い矢印で示した方向に搬送されている用紙Ｐのエッジ位置を、センサ部２１０が読み取る様子を、側方から観察した模式図である。ここで背景領域Ｂとは、センサ部２１０が読み取る領域において、用紙Ｐがない領域である。背景領域Ｂは、例えば用紙Ｐを搬送するための搬送ベルトのベルト面である。搬送ベルトは、ベルト面が搬送方向に移動することで、ベルト面上に載置された用紙Ｐを搬送する部材である。センサ部２１０が読み取る領域において、用紙Ｐがない領域では、センサ部２１０はベルト面に対向する。

ここで、用紙Ｐのエッジを読み取る領域に光を照射した時、背景領域Ｂ、すなわちベルト面からの反射光の光量が大きく、画素アレイにおける画素の出力値が大きいと、用紙Ｐの反射光による画素の出力値との差が小さくなる。特に、信号出力加算処理部３０６により加算処理を行うと、用紙Ｐの反射光による画素の信号出力との差がさらに小さくなる場合がある。

背景領域Ｂからの反射光による画素の出力は、用紙Ｐの反射光による画素の出力に対してノイズになる。そのため、背景領域Ｂからの反射光の光量が大きいと、用紙Ｐの反射光による画素の出力信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）が低下する。その結果、用紙Ｐのエッジ位置を正しく読み取ることができなくなる場合がある。

本実施形態のエッジ位置読取装置１００ａは、図１２に示すように、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジを読み取る領域において、センサ部２１０と対向する箇所に、光を通過、又は透過させる開口部２１８を備えた構成としている。開口部２１８は、例えば図１２において、１つの搬送ベルトＢ１から次の搬送ベルトＢ２に用紙Ｐを受け渡す場合の２つの搬送ベルト間にできる隙間である。この領域にはベルト面がないため、センサ部２１０が光を照射してもベルト面で反射されず、反射光がセンサ部２１０に入射することもない。

従って、背景領域Ｂからの反射光を防ぎ、用紙Ｐの反射光による画素の出力信号のＳＮＲを確保することができる。これにより、用紙Ｐのエッジ位置の読取精度を確保でき、用紙Ｐのエッジ位置を正しく読み取ることができる。

なお、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

[第３の実施形態]
次に、第３の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図１３を参照して説明する。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１３は、第３の実施形態のエッジ位置読取装置１００ｂによるエッジ位置の読み取りの様子を説明する図である。（ａ）は、黒の太い矢印で示した方向に搬送されている用紙Ｐのエッジ位置を、センサ部２１０が読み取る様子を、側方から観察した模式図である。
（ｂ）は、センサ部２１０の周辺を拡大した図である。

第２の実施形態のように、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジを読み取る領域において、センサ部２１０と対向する箇所に開口部２１８を設けると、センサ部２１０から照射された光が通過するため、反射光が抑制される。但し、用紙Ｐが搬送される空間が狭いような場合、開口部２１８の付近に何らかの部材が配置される時がある。

このような時、開口部２１８を通過した光は、開口部２１８の付近に配置された部材で反射され、センサ部２１０に入射する場合がある。部材による反射光は、第２の実施形態において説明したのと同様に、用紙Ｐの反射光による画素の出力信号のＳＮＲを低下させる場合がある。

第３の実施形態のエッジ位置読取装置１００ｂは、図１３に示すように、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジを読み取る領域において、センサ部２１０と対向する箇所に、光吸収部材２１９を備えた構成としている。光吸収部材２１９は、例えば黒色の起毛紙である。
光を吸収することで、表面での反射が防止されている。

センサ部２１０における光源部２１１からの照射光は、光吸収部材２１９で吸収され、センサ部２１０に入射されるノイズ光が防止される。従って、背景領域Ｂからの反射光を防ぎ、用紙Ｐの反射光による画素の出力信号のＳＮＲを確保することができる。これにより、用紙Ｐのエッジ位置の読取精度を確保でき、用紙Ｐのエッジ位置を正しく読み取ることができる。

なお、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図１４を参照して説明する。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１４は、第４の実施形態のエッジ位置読取装置１００ｃによるエッジ位置の読み取りの様子を説明する図である。（ａ）は、黒の太い矢印で示した方向に搬送されている用紙Ｐのエッジ位置を、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジ位置を読み取る様子を、側方から観察した模式図である。（ｂ）は、センサ部２１０の周辺を拡大した図である。

第２の実施形態のように、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジを読み取る領域において、センサ部２１０と対向する箇所に開口部２１８を設けると、センサ部２１０から照射された光が通過するため、反射光が抑制される。但し、用紙Ｐが搬送される空間が狭いような場合、開口部２１８の付近に何らかの部材が配置される時がある。

このような時、開口部２１８を通過した光は、開口部２１８の付近に配置された部材で反射され、センサ部２１０に入射する場合ある。部材による反射光は、第２の実施形態において説明したのと同様に、用紙Ｐの反射光による画素の信号出力のＳＮＲを低下させる場合がある。

第４の実施形態のエッジ位置読取装置１００ｃは、図１４に示すように、センサ部２１０が用紙Ｐのエッジを読み取る領域において、センサ部２１０と対向する箇所に、ミラー２２０を備えた構成としている。ミラー２２０は、反射光がセンサ部２１０に入射しないように、センサ部２１０からの光の照射方向に対して、所定の角度で反射面が傾けられている。なお、ミラー２２０は、光反射面の一例である。

センサ部２１０における光源部２１１からの照射光は、ミラー２２０によりセンサ部２１０が配置された方向とは異なる方向に反射される。これにより、センサ部２１０にノイズ光が入射するのを防止することができる。ミラー２２０の反射光がセンサ部２１０に入射しない角度は、実験、又はシミュレーションにより予め求められ、ミラー２２０はこの角度に調整されて固定されている。

以上により、背景領域Ｂからの反射光を防ぎ、用紙Ｐの反射光による画素の信号出力のＳＮＲを確保することができる。これにより、用紙Ｐのエッジ位置の読取精度を確保でき、用紙Ｐのエッジ位置を正しく読み取ることができる。

なお、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図１５～１８を参照して説明する。なお、第５の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

用紙は、例えば複数のローラで挟まれて把持され、搬送ベルト上に載置されて搬送される。この際、複数のローラの各々の回転数の違い等に起因して、搬送ベルト上に傾いて載置される場合がある。

図１５は、用紙Ｐが位置ずれ、すなわち幅方向に平行にシフトし、かつ傾いて搬送ベルト上に載置されて搬送される様子を示している。（ａ）は、用紙Ｐの位置ずれが補正される前の状態である。（ｂ）は、エッジ位置読取装置により、用紙Ｐのエッジ位置が読み取られ、後工程の補正装置により用紙Ｐの位置ずれが補正された後の状態を示している。補正の前後で用紙Ｐのエッジの位置が補正されている。但し、用紙Ｐの傾きは残ったままである。

本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｄでは、センサ部２１０ｄが、搬送方向における用紙Ｐの異なる複数の箇所のエッジ位置を読み取り、この結果に基づき、用紙Ｐの傾きを検出する。

図１６は、センサ部２１０ｄが用紙Ｐの異なる複数の箇所のエッジ位置を読み取る様子の一例と、各箇所で得られた、赤、緑、及び青色の光に対する「画素の出力値が加算された値」を示している。（ａ）は読取箇所１、読取箇所２、及び読取箇所３と用紙Ｐとの位置関係を示している。見やすいように、用紙Ｐに対してセンサ部２１０ｄの搬送方向の位置をずらして示しているが、読み取りにおいては、センサ部２１０ｄは固定され、用紙Ｐが搬送される。そして、センサ部２１０ｄによる読み取りのタイミングがずらされ、用紙Ｐの異なる複数の箇所、すなわち読取箇所１～３のエッジ位置が読み取られる。

（ｂ）は、読取箇所１での「画素の出力値が加算された値」を示している。つまり、画素アレイ２１２ｒと、画素アレイ２１２ｇと、画素アレイ２１２ｂの画素の出力値が、幅方向の位置毎で加算された値である。（ｃ）、及び（ｄ）は同様に、読取箇所２、及び読取箇所３での「画素の出力値が加算された値」を示している。

読取箇所１では、用紙Ｐの幅方向におけるエッジ位置はＷ３である。読取箇所２、及び３では、用紙Ｐの幅方向におけるエッジ位置は、それぞれＷ４、及びＷ５である。用紙Ｐが傾いていることで、各箇所でのエッジ位置が異なる値となっている。

図１７は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｄの有する制御装置３００ｄの機能構成の一例を示している。エッジ位置検出部３０７ｄは、第１の実施形態で説明したのと同様の方法で、エッジ位置Ｗ３～Ｗ５を検出する。またこれに加え、エッジ位置Ｗ３～Ｗ５から、用紙Ｐの傾きを、例えばtan-1｛（Ｗ５－Ｗ３）／Ｌ３１｝の演算により算出する。但し、Ｌ３１は読取箇所１から読取箇所３までの搬送方向における距離である。上記では、３箇所のエッジ位置を読み取ったが、用紙Ｐの傾きを得るためには、少なくとも２箇所のエッジ位置を読み取ればよい。読取箇所の数を増やすほど、平均化の効果により、傾きの検出精度を向上させることができる。

図１８は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｄにおいて、センサ部２１０ｄが用紙Ｐの異なる複数の箇所のエッジ位置を読み取る様子の別の例を示している。図１８は、読取箇所１、及び２で読み取ったエッジ位置Ｗ７、及びＷ６に基づき、用紙Ｐの傾きを補正する様子を示している。（ａ）は補正前で、（ｂ）は補正後である。

エッジ位置読取装置１００ｄにおいて、センサ部２１０ｄはＷ７、及びＷ６を読み取り、エッジ位置検出部３０７ｄは、傾きtan-1｛（Ｗ７－Ｗ６）／Ｌ７６｝を算出する。但し、Ｌ７６は読取箇所１から読取箇所２までの搬送方向における距離である。算出された用紙Ｐの傾きは、補正装置に出力され、補正装置により補正される。

なお、エッジ位置読取装置１００ｄでは、用紙Ｐの幅方向における理想的な位置を予め規定しておき、エッジ位置検出部３０７ｄにより検出したエッジ位置との差分から、理想的な位置に対する用紙Ｐの位置ずれを算出してもよい。例えば、図１８において、Ｗ６を理想的な位置とすれば、エッジ位置検出部３０７ｄは用紙Ｐの位置ずれを、Ｗ７―Ｗ６の演算により算出できる。算出された用紙Ｐの位置ずれは、補正装置に出力され、補正装置により補正される。

以上説明したように、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｄによれば、読み取った用紙のエッジ位置に基づき、用紙の位置、及び傾きを検出することができる。

なお、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図１９～２１を参照して説明する。なお、第６の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

上述したように、エッジ位置読取装置では、ゴミ等に起因して画素の出力値が閾値を上回った場合、エッジ位置を誤検出する場合がある。本実施形態では、このようなゴミ等の画素の出力値による誤検出を防止している。

図１９は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｅが有する制御装置３００ｅの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｅは、閾値画素数検出部１９１と、ゴミ等判定部１９２とを有している。

閾値画素数検出部１９１は、画素の出力値が、幅方向の所定範囲において、出力値の閾値を上回った画素の数を検出する。検出された画素数は、ゴミ等判定部１９２に入力される。ゴミ等判定部１９２は、条件設定部３０４ｅにより予め設定された、所定範囲における画素数の閾値に対し、検出された画素数が下回る場合、この画素の出力値はゴミ等に起因するものと判定し、判定結果をエッジ位置検出部３０７ｅに出力する。エッジ位置検出部３０７ｅは、ゴミ等に起因するものを判定された画素の出力値は、エッジ検出において無視するようにしている。また条件設定部３０４ｅにより、所定範囲と画素数の閾値は、任意に変更可能としている。閾値画素数検出部１９１は、画素数検出部の一例である。またエッジ位置検出部３０７ｅは、「加算部の出力と、画素数検出部の出力とに基づき、対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部」の一例である。

図２０は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｅにより読み取られたデータの一例を示している。横軸は幅方向の位置を表し、縦軸は画素の出力値を表している。黒丸のプロットは、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力値を加算したものを示し、白丸のプロットは、このような加算を行わなかった場合の、例えば赤色の光に対する画素の出力値を示している。また実線の直線で示した１９３は画素の出力値に対する閾値を示している。実線の丸で囲ったゴミ等出力１９４は、ゴミ等に起因する画素の出力値を示し、破線の四角で囲った用紙出力１９５は、用紙Ｐに起因する画素の出力値を示している。

例えば、ゴミ等出力１９４において、赤色の光の画素出力、すなわち白丸のプロット５個のうち、閾値１９３を上回っている画素の数は１個である。これに対し用紙出力１９５では、白丸のプロット５個のうち、閾値１９３を上回っている画素の数は４個である。従って、例えば所定の範囲を５画素とし、ゴミ等判定部１９２における画素数の閾値を２画素以上とすれば、ゴミ等に起因する出力の影響を受けず、エッジ位置を正しく読み取ることが可能となる。

一方で、ゴミ等出力１９４において、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力、すなわち黒丸のプロット５個のうち、閾値１９３を上回っている画素の数は３個である。これに対し用紙出力１９５では、白丸のプロット５個のうち、閾値１９３を上回っている画素の数は５個である。従ってこの場合は、例えば所定の範囲を５画素とし、ゴミ等判定部１９２における画素数の閾値を４画素以上とすれば、ゴミ等に起因する出力の影響を受けず、エッジ位置を正しく読み取ることが可能となる。

図２１は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｅにより読み取られたデータの別の例を示している。図２１は、画素数の閾値を大きくし過ぎた場合の副作用を説明するものである。

図２１において、黒丸のプロットは、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力値を加算したものを示し、実線の丸で囲った黒色のゴミ等出力１９６は、黒色のゴミ等に起因する画素の出力値を示している。またプロット１９７は正しいエッジ位置を示し、プロット１９８は誤検出されたエッジ位置を示している。１９６で画素の出力値が小さくなっているのは、ゴミ等が黒いためである。

このような場合に、例えば所定範囲が５画素で、画素数の閾値を３画素以上とすれば、正しいエッジ位置のプロット１９７が検出されるが、所定範囲が５画素で、画素数の閾値を５画素以上とすると、誤ったエッジ位置のプロット１９８が検出される。従って、ゴミ等のサイズが小さいことが予測される場合や、赤、緑、及び青色の光に対する画素出力の加算を行わないような場合は、画素数の閾値は小さくすることが望ましい。

このように本実施形態によれば、ゴミ等に起因する出力の影響を受けず、エッジ位置を正しく読み取ることができるとともに、画素出力の加算処理を行う場合と行わない場合で、所定範囲、及び画素数の閾値を適正化することができる。

［第７の実施形態］
第７の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図５の説明でも触れたが、エッジ検出のための閾値は自動で決定されることにしてもよい。その場合は、例えば、センサ部２１０で取得される幅方向の画素の出力値のうち、信号レベルＶｈ、及び信号レベルＶｌを用い、（Ｖｈ＋Ｖｌ）／２を閾値とする。しかし、用紙Ｐには透明シートやメタリック紙のように、用紙で反射した光による画素の出力値が安定しない場合がある。

図２２は、その一例を示している。図２２において、実線の四角で示した部分２２１は、メタリック紙で反射した光による画素の出力値を示している。図のように出力値が大きく変化しており、この場合に、信号レベルＶｈ、及びＶｌを用いて自動で閾値を求めると、エッジ位置を正しく読み取ることができない場合がある。

そこで、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｆでは、用紙種類を検知し、用紙の種類に応じて、閾値の決定方法を切り替えることにしている。

図２３は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｆが有する制御装置３００ｆの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｆは、用紙種類検知部２２２を有している。

用紙種類検知部２２２は、搬送される用紙の種類を検知する。例えば、画像形成装置において操作パネル２３等で選択され、ＲＡＭに記憶された用紙の種類を参照することで、実現される。用紙種類検知部２２２は、用紙が透明シートやメタリック紙等の反射光による画素の出力値が安定しないものであることを検知すると、検知結果を条件設定部３０４ｆに出力する。条件設定部３０４ｆは、この場合はエッジ検出のための画素の出力値の閾値を自動決定せず、固定の値に設定する。一方で、用紙種類検知部２２２は、用紙が、反射光による画素の出力値が安定するものであることを検知すると、検知結果を条件設定部３０４ｆに出力する。条件設定部３０４ｆは、この場合はエッジ検出のための画素の出力値の閾値を自動決定するように設定する。なお、条件設定部３０４ｆは、閾値決定方法変更部の一例であり、用紙種類検知部２２２は、種類検知部の一例である。

以上により、用紙の種類に応じて閾値の決定方法の設定を切り替えることで、用紙の種類の影響を抑制し、正しくエッジ位置を読み取ることができる。

［第８の実施形態］
図５の説明においても触れたが、本実施形態は、前処理部３０３における幅方向移動平均処理に関するものである。第７の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

エッジ位置読取装置では、ロッドレンズを使用する場合に、ロッドレンズを通過する光線のクロストーク等により、周期性をもった出力ノイズが発生する場合がある。図２４は、そのような周期性をもった出力ノイズと、前処理部３０３における幅方向移動平均処理後の出力値の一例を示している。図２４において、実線２４１は幅方向移動平均処理前の出力値であり、破線２４２は幅方向移動平均処理後の出力値である。処理前は周期性をもった出力値のばらつきがみられるのに対し、処理後はばらつきが抑制されている。

一方で、図２５は、幅方向移動平均処理を行った場合の副作用の一例を示している。図２５において、丸で囲った部分のゴミ２４３は、１つのゴミに起因した画素の出力を表し、丸で囲った部分のゴミ２４４は、別のゴミに起因した画素の出力を表し、丸で囲った部分２４５は、用紙Ｐのエッジに起因する画素の出力を表す。また実線のプロットは幅方向移動平均処理を行っていない場合の出力で、破線のプロットは幅方向移動平均処理を行った場合の出力である。

図２５に示したように、幅方向移動平均処理を行わない場合は、ゴミ２４３とゴミ２４４において、画素の出力値の閾値を上回る画素数は少ないため、上述したゴミ等判定処理によりこれらはゴミと判定される。しかし、幅方向移動平均処理を行うと、ゴミ２４３とゴミ２４４は合体した塊となり、画素の出力値の閾値を上回る画素数が増える。その結果、ゴミ２４３とゴミ２４４はゴミとして判定されなくなり、エッジ位置の誤検出を招く。

また、用紙Ｐのエッジ付近にゴミ等の出力があった場合、幅方向移動平均処理を行わないと、両者を分離できるところ、幅方向移動平均処理を行うと、両者が合体したうえでエッジ位置が検出され、エッジ位置の誤検出を招く。

特に、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力の加算処理を行うと、ゴミ等に起因する出力が大きくなり、上記の幅方向移動平均処理の副作用を生じさせる場合がある。

そこで、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｇでは、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力の加算処理を行う場合と行わない場合で、幅方向移動平均処理の実行を切り替えることにしている。

図２６は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｇが有する制御装置３００ｇの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｇは、幅方向移動平均処理実行切替部２４６を有している。幅方向移動平均処理実行切替部２４６は、条件設定部３０４ｇを参照し、赤、緑、及び青色の光に対する画素の出力の加算処理を行う場合は、幅方向移動平均処理を実行しないように前処理部３０３を設定し、加算処理を行わない場合は、幅方向移動平均処理を実行するように前処理部３０３を設定する。これにより、副作用を防止しながら、幅方向移動平均処理により出力ノイズを抑制することができる。前処理部３０３は、移動平均処理実行部の一例である。

次に、第９の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図２７、図２８を参照して説明する。なお、第９の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

エッジ位置読取装置では、ゴミ等の異物に起因して画素の出力値が閾値を上回った場合、エッジ位置を誤検出する場合がある。本実施形態では、このようなゴミ等の異物の画素の出力値によるエッジ位置の誤検出を防止し、正確なエッジ位置検出を可能としている。

図２７は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｈが有する制御装置３００ｈの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｈは、閾値画素検出部３０８ｈ、光量調整部３０９を有している。本実施形態において条件設定部３０４ｈは、ゴミ等の異物検出のための条件設定を行う。前述の各実施の形態の条件設定部３０４と同様にエッジ位置の読み取りのための条件の設定を行うことも可能である。また本実施の形態においてエッジ位置検出部３０７ｈは、幅方向において隣接する画素の出力値が、第一の所定の閾値より小さい値から大きい値に変化する位置（座標）を特定し、用紙Ｐのエッジ位置として出力する。

閾値画素検出部の一例である閾値画素検出部３０８ｈは、エッジを読み取る領域に対象物がない状態において出力値が第二の所定の閾値よりも大きい画素である閾値画素を検出する。エッジを読み取る領域にエッジ読取の対象物である用紙がない状態においては、理想的には画素の出力値は所定範囲内に収まっているはずなので、所定の閾値よりも大きい出力値を持つ画素がある場合、この画素の出力値はゴミ等の異物に起因すると判断できる。したがって閾値画素検出部３０８は、異物検出部と呼ぶこともできる。閾値画素検出部３０８の検出結果には一例として閾値画素の出力値、閾値画素の幅方向の位置が含まれる。なお、閾値画素検出部３０８ｈは、幅方向の検出可能な全範囲において閾値画素を検出してもよいし、所定範囲において検出してもよい。

そして閾値画素検出部３０８ｈは、表示パネル２３（表示部の一例）に異物がある旨の表示を指示する。この結果、ユーザはエッジ誤検出の原因となるゴミ等の異物が存在することを知ることができる。表示パネル２３への表示は、異物の位置の情報等を含んでいてもよい。

光量調整部３０９は、受光部２１２が受光する光量を調整する。具体的にはＣＩＳのＬＥＤへの電流量を変更する、１ラインあたりの露光時間を変更する、受光信号の増幅率を偏向するなどが挙げられるがこれらに限られない。

本実施形態の条件設定部３０４ｈは、センサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態における受光部２１２が受光する光量を、対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態における受光部２１２が受光する光量よりも大きく設定する。なお条件設定部３０４ｈは、閾値画素検出部３０８ｈの幅方向の検出範囲を任意に設定、変更可能である。また条件設定部３０４ｈは、その他閾値画素検出部３０８ｈの出力値の所定の閾値、画素数の所定の閾値等も任意に変更可能である。

またエッジ位置検出部３０７ｈは、「加算部の出力に基づき、対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部」の一例である。エッジ位置検出部３０７ｈは、前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がある状態における、前記加算部の出力に基づき、前記エッジ位置を検出する。なお、前述の各実施形態におけるエッジ位置検出部３０７も前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がある状態における、前記加算部の出力に基づき、前記エッジ位置を検出することが可能である。

以上のように、センサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態における受光部２１２が受光する光量を、対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態における受光部２１２が受光する光量よりも大きく設定する。用紙がセンサ下にない状態でゴミなどの異物を検出することができ、異物によるエッジの誤検出を防ぐことができる。

図２８は、エッジ検出処理時と異物検出処理時の反射光の光量の説明図である。

なおエッジ検出処理は、センサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態において実行される処理である。対象物がある場合前述したように対象物がある状態における出力が第一の所定の閾値より大きい値に変化する位置に基づき、前記対象物の前記幅方向におけるエッジ位置を検出できる。

一方異物検出処理は、センサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態において実行される処理である。対象物が無い場合、理想的にはセンサ部２１０は背景領域からのほぼ一定の出力値を検出される。したがってもし異物検出処理時に、異物検出時の閾値である第二の所定の閾値を超えた閾値画素が検出された場合は、その閾値画素に対応する幅方向位置にゴミ等の異物の存在が検出できる。

図２８は、異物検出処置時に画素アレイ２１２により読み取られた、ある光の１ライン分の画素の出力値を示している。横軸は、幅方向における画素アレイの各画素の位置（座標）である。縦軸は画素の出力値である。

図２８における点線は、エッジ検出処理時と同じ光量条件の場合の出力値である。点線を見ると、異物１に起因する出力値は、閾値αを超えている。一方異物２に起因する出力値は、閾値αを超えていない。閾値αがエッジ検出処理時の閾値である第一の所定の閾値である場合、異物２は検出されないため、エッジを誤検出する原因とはならない。しかし出力値が閾値αと近い場合、読み取り自体のばらつきでたまたま検出されない可能性もある。また異物２に紙粉等がさらに蓄積されると次第に異物２の位置の出力値が大きくなり、いずれ用紙端部の誤検出となる。

そのため、実線で示されるように、異物検出処理時は、エッジ検出処理時よりもセンサ部２１０に検出される反射光の光量を上げるように制御する。エッジ検出処理時の所定値である第一の所定の閾値と異物検出処理時の所定値である第二の所定の閾値がいずれも閾値αである場合、このように制御することにより比較的出力値が小さい異物も、より検出しやすくなる。

つまり一例としてセンサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態の照射光が、対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態、つまりエッジ検出時における照射光よりも大きくなるように制御する。その結果、用紙がセンサ下に無い状態でゴミなどの異物を検出しやすくなる。なお、反射光の光量を上げる具体的な手段としては、ＣＩＳのＬＥＤの電流を増やすなどが挙げられるがこれらに限られない。

また他の例としてセンサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態の受光量に応じた検出信号は、対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態、つまりエッジ検出時における受光量に応じた検出信号よりも大きくなるように制御する。この場合も、用紙がセンサ下に無い状態でゴミなどの異物を検出しやすくなる。なお、検出信号を大きくする具体的な手段としては、１ラインあたりの露光時間を長くする、受光信号の増幅率を増加させるなどが挙げられるがこれらに限られない。

次に、第１０の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図２９、図３０を参照して説明する。なお、第１０の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

上述したように、エッジ位置読取装置１００では、ゴミ等の異物に起因して画素の出力値が閾値を上回った場合、エッジ位置を誤検出する場合がある。本実施形態では、このようなゴミ等の異物の画素の出力値によるエッジ位置の誤検出を防止し、正確なエッジ位置検出を可能としている。

図２９は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００が有する制御装置３００ｉの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｉは、閾値画素検出部３０８ｉを有している。本実施形態において条件設定部３０４ｉは、ゴミ等の異物検出のための条件設定を行う。また条件設定部３０４ｉは、前述の各実施形態の条件設定部３０４と同様にエッジ位置の読み取りのための条件の設定を行うことも可能である。またエッジ位置検出部３０７ｉは、幅方向において隣接する画素の出力値が、第一の所定の閾値より小さい値から大きい値に変化する位置（座標）を特定し、用紙Ｐのエッジ位置として出力する。エッジ位置検出部３０７ｉは、「対象物のエッジを検出するエッジ位置検出部」の一例である。

閾値画素検出部の一例である閾値画素検出部３０８ｉは、エッジを読み取る領域に前記対象物がない状態において出力値が第二の所定の閾値よりも大きい画素である閾値画素を検出する。エッジを読み取る領域にエッジ読取の対象物である用紙がない状態においては、理想的には画素の出力値は所定範囲内に収まっているはずなので、所定の閾値よりも大きい出力値を持つ画素がある場合、この画素の出力値はゴミ等の異物に起因すると判断できる。したがって閾値画素検出部３０８は、異物検出部と呼ぶこともできる。閾値画素検出部３０８の検出結果には一例として閾値画素の出力値、閾値画素の幅方向の位置が含まれる。なお、閾値画素検出部３０８ｉは、幅方向の検知可能な全範囲において閾値画素を検出してもよいし、所定範囲において検出してもよい。

そして本実施形態において条件設定部３０４ｉは、本実施形態においてはセンサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態における第二の所定の閾値を対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態、つまりエッジ検出時における第一の所定の閾値よりも小さく設定する。

そして閾値画素検出部３０８ｉは、表示パネル２３に対し異物がある旨の表示を指示する。表示パネル２３への表示は、異物の位置の情報等を含んでいてもよい。

なお閾値画素検出部３０８ｉの検出範囲、出力値の所定の閾値、画素数の所定の閾値は、条件設定部３０４ｉにより、任意に変更可能としている。またエッジ位置検出部３０７ｈは、「加算部の出力に基づき、対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部」の一例である。エッジ位置検出部３０７ｈは、前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がある状態における、前記加算部の出力に基づき、前記エッジ位置を検出する。なお、前述の各実施形態におけるエッジ位置検出部３０７も前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がある状態における、前記加算部の出力に基づき、前記エッジ位置を検出することが可能である。

そして閾値画素検出部３０８ｉは、表示パネル２３に異物がある旨の表示を指示する。表示パネル２３への表示は、異物の位置の情報等を含んでいてもよい。

以上のように、本実施形態においてはセンサ部２１０が対象物のエッジを読み取る領域に対象物がない状態における第二の所定の閾値を対象物のエッジを読み取る領域に対象物がある状態、つまりエッジ検出時における第一の所定の閾値よりも小さくするため、用紙がセンサ下にない状態でゴミなどの異物をより検出しやすくすることができ、異物によるエッジの誤検出を防ぐことができる。

図３０は、エッジ検出処理時と異物検出処理時の閾値の説明図である。図３０においてｈ、異物検出処置時に画素アレイ２１２により読み取られた、ある光の１ライン分の画素の出力値が示されている。横軸は、幅方向における画素アレイの各画素の位置（座標）、縦軸は画素の出力値である。

図３０における実線は、ある異物３、異物４について異物検出処理を行った際の出力値である。図３０の異物３に起因する出力値は、閾値βおよび閾値γを超えている。一方異物４に起因する出力値は、閾値γは超えているが閾値βは超えていない。エッジ検出時の閾値である第一の所定の閾値が閾値βであった場合、異物４に起因する出力値は閾値βを超えていないため、、エッジと誤検出の原因とはならない。しかし出力値が閾値βと近い場合、読み取り自体のばらつきでたまたま検出されない可能性もある。また異物４に紙粉等がさらに蓄積されると次第に異物４の位置の出力値が大きくなり、いずれ用紙端部の誤検出となる。

したがって、異物検出時の閾値である第二の所定の閾値を、図３０に示される閾値γ、エッジ検出時の閾値である第一の所定の閾値β、というように第二の所定の閾値を第一の所定の閾値よりも小さくする。その結果、異物をより検出しやすくすることができる。

図３１は、異物検出処理の第一の例を示すフローチャートである。

図３１は例として、第９の実施形態や第１０の実施形態で実行されるフローである。センサ部２１０が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態でスタートするフローである。フローのスタートは、ユーザ等が表示パネル２３等から指示したタイミングでもよいし、制御部３００によって判断されたタイミングでもよいし、あらかじめ設定されたタイミングで自動スタートしてもよい。なお制御装置３００は、一例として搬送経路に用紙Ｐが搬送されていないタイミングで、センサ部２１０が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態と判断する。また他の例として、搬送経路に用紙Ｐが搬送されている場合であっても、センサ部２１０が先の用紙Ｐと後の用紙Ｐの間を読み取るタイミングを、センサ部２１０が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態と判断してもよい。

まず条件設定部３０４が、異物検出条件を設定する（Ｓ１１）。異物検出条件は、エッジ検出時の条件と同じでも良いし、異物検出に適した条件を別途設定してもよい。次にセンサ部２１０は設定された条件に基づきＣＩＳを発光する（Ｓ１２）。すると閾値画素検出部３０８が、閾値画素を検出する（Ｓ１３）。そして閾値画素検出部３０８は異物の有無を判断する（Ｓ１４）。ステップＳ１４で異物が有ると判断した場合、画素検出部３０８は表示部である表示パネル２３に異物が有る旨表示させ（Ｓ１５）、本フローは終了する。一方ステップＳ１４で異物が無いと判断した場合は閾値画素検出部３０８は、表示部である表示パネル２３に異物が無い旨表示させ（Ｓ１６）、本フローは終了する。

本異物検出フローが第９の実施形態において実行される場合は、ステップＳ１１の異物検出条件の一つとして、図２８で説明したように反射光の光量が大きくなるような条件を設定する。また本異物検出フローが第１０の実施形態において実行される場合は、ステップＳ１１の異物検出条件の一つとして、図３０で説明したように第二の所定の閾値を第一の所定の閾値より小さくすればよい。

ここで、図３２を用いて、図３１のステップＳ１４の異物の有無の判断の具体例について説明する。図３２は、エッジ位置読取装置１００により用紙Ｐのエッジ位置を読み取る様子、読み取られたデータを説明する図である。

図３２の（ａ）は、用紙Ｐが、黒の太い矢印で示した方向に搬送経路Ｔを搬送されており、用紙ＰのエッジＷが、センサ部２１０により読み取られる様子を示している。図３２（ａ）にはさらに、用紙Ｐのエッジが画像形成装置５００の設計上、センサ部２１０寄りに最もずれた場合の端をＢ、Ｂと反対側に最もずれた場合のエッジ位置をＷ８と示されている。つまり画像形成装置５００の設計上、用紙ＰはＢを超えてセンサ部２１０寄りにずれたり、Ｗ８を超えてセンサ部２１０寄りにずれたりはしない。

（ｂ）は、画素アレイ２１２により読み取られた、ある光の１ライン分の画素の出力値を示している。横軸は、幅方向における画素アレイの各画素の位置（座標）である。縦軸は画素の出力値である。

図７で説明したように、光源部２１１から光を照射した領域において、用紙Ｐが存在しない領域からの反射光は光量が小さく、画素の出力値は小さくなっている。一方、用紙Ｐが存在する領域からの反射光は、用紙Ｐによる反射により光量が大きくなり、画素の出力値は大きくなっている。従って、画素の出力値が小さい値から大きい値に変化する幅方向の位置を検出することで、幅方向における用紙ＰのエッジＷの位置を読み取ることができる。

図３２でセンサ部２１０のセンサとしての検知領域である領域を領域Ｒ１としたとき、領域Ｒ１から、用紙が搬送される可能性がない領域であるＢよりもセンサ部２１０寄りを除いた領域Ｒ２を「用紙搬送領域」と呼ぶ。ステップＳ１４の異物の有無の判断は、一例として、この用紙搬送領域に異物が有る場合を異物有りと判断する。

さらに、領域Ｒ２のうちＷ８の左側、つまり領域３は、画像形成装置５００の設計上、用紙がずれた場合のエッジ部分が通る可能性がある領域である。したがってこの領域に異物が存在すると、エッジの誤検出が発生する可能性がある。この領域を「通紙位置以前領域」と呼ぶ。一方領域Ｒ４は、用紙が最もずれた場合も用紙が必ず搬送される領域である。領域Ｒ４を「通紙位置領域」と呼ぶ。この領域Ｒ４には異物が存在していても、センサ部２１０と異物の間を用紙が通過するため、異物からの反射光がセンサ部２０１に受光されることはなく、したがってエッジの誤検出は発生しない。

各実施形態における条件設定部３０４は、エッジ検出処理、異物検出処理の各条件の一つとして、閾値画素の検出範囲を領域Ｒ１～Ｒ４等適宜設定可能である。

つまり例えば閾値画素検出部３０８ｈ、閾値画素検出部３０８ｉはそれぞれ、条件設定部３０４ｈ、条件設定部３０４ｉにより設定された幅方向の所定領域に閾値画素がある場合、その画素の出力値はゴミ等の異物に起因する判断するが、このあらかじめ設定された幅方向の所定領域の設定は、領域Ｒ１～Ｒ４を用いて適宜設定可能である。

次に、第１１の実施形態のエッジ位置読取装置の一例を、図３３～図３６を参照して説明する。なお、第１１の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

上述したように、エッジ位置読取装置では、ゴミ等の異物に起因して画素の出力値が閾値を上回った場合、エッジ位置を誤検出する場合がある。本実施形態では、このようなゴミ等の異物の画素の出力値によるエッジ位置の誤検出を防止し、正確なエッジ位置検出を可能としている。

図３３は、本実施形態のエッジ位置読取装置１００ｊが有する制御装置３００ｊの機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置３００ｊは、条件設定部３０４ｊ、閾値画素検出部３０８ｊ、閾値画素検出結果記憶部３０９を有している。

本実施形態において条件設定部３０４ｊは、異物検出処理時の条件として、エッジ検出処理時の条件を設定する。なおエッジ検出処理時の条件は、図６で説明したように、エッジ検出時の閾値や、信号加算を行うかどうか等、様々なバリエーションを取りうる。本実施形態においては、エッジ検出処理の条件の例として図３４に示す７つの異なるエッジ検出処理条件Ｎ（Ｎ＝０～６）があるとして説明する。図３４に示されるように、光源２０１の「発光量」、センサ部２１０の「ＲＧＢ信号加算有無／検出色」、エッジ検出時の「閾値」の組み合わせにより異なる７つの条件が設定可能である。条件設定部３０４ｊはまた、前述の各実施形態の条件設定部３０４と同様に異物検出処理時の検出条件の設定を行うことも可能である。

またエッジ位置検出部３０７ｊは、幅方向において隣接する画素の出力値が、第一の所定の閾値より小さい値から大きい値に変化する位置（座標）を特定し、用紙Ｐのエッジ位置として出力する。エッジ位置検出部３０７ｊは、「対象物のエッジを検出するエッジ位置検出部」の一例である。

本実施形態において閾値画素検出部３０８ｊは、条件設定部３０４ｊによって設定される、エッジ検出処理時の条件で異物検出を行う。そして閾値画素検出部３０８ｊは、エッジ検出処理時の条件で実行した異物検出結果を閾値画素検出結果記憶部３０９に出力する。異物検出結果は、閾値画素（異物）の有無、閾値画素（異物）の位置、閾値画素（異物）の個数などが挙げられるがこれらに限られない。閾値画素検出結果記憶部３０９は、閾値画素検出部３０８ｊから出力された検出結果を記憶する。

図３５は、異物検出処理の第二の例を示すフローチャートである。

前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態でスタートするフローである。フローのスタートは、ユーザ等が表示パネル２３等から指示したタイミングでもよいし、制御部３００によって判断されたタイミングでもよいし、あらかじめ設定されたタイミングで自動スタートしてもよい。なお制御装置３００は、一例として搬送経路に用紙Ｐが搬送されていないタイミングで、センサ部２１０が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態と判断する。また他の例として、搬送経路に用紙Ｐが搬送されている場合であっても、センサ部２１０が先の用紙Ｐと後の用紙Ｐの間を読み取るタイミングを、センサ部２１０が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態と判断してもよい。

まず条件設定部３０４ｊは、変数Ｎを０に設定する（Ｓ２１）。そして条件設定部３０４ｊは条件Ｎ、最初はＮ＝０のエッジ検出条件を、異物検出条件として設定する（Ｓ２２）。次にセンサ部が設定された条件に基づきＣＩＳを発光する（Ｓ２３）。そして閾値画素検出部３０８ｊは、閾値画素を検出し（Ｓ２４）、検出結果を異物検出結果記憶部３０９に出力する。閾値画素検出結果記憶部３０９は、変数Ｎ番目の検出結果を記憶する（Ｓ２５）。条件設定部３０４ｊは、全エッジ検出条件で異物検出処理の実行を終了したかを判断し（Ｓ２６）、終了していないと判断した場合は、ＮをＮ＋１にインクリメントし（Ｓ２７）、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２６で終了したと判断した場合は（Ｓ２６）、本フローを終了する。

本実施形態ではステップＳ２２、ステップＳ２３のように、エッジ位置検出部が、センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態においてエッジ位置を検出する際の検出条件であるエッジ検出条件を複数有し、画素検出部は、センサ部が対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態において複数のエッジ検出条件それぞれと同じ条件で、所定の閾値以上となる画素を検出する。したがって本実施形態のようにあるエッジ検出条件で異物検出を行うことで、そのエッジ検出条件下でエッジ位置検出が実行されるときに検出される異物を正確に把握できる。

図３６は、エッジ検出フロー図である。図６で説明したエッジ位置検出ステップＳ６１１の一例ということもできる。まず、エッジ位置読取条件Ｎで印刷が開始される（Ｓ３１）。エッジ位置検出検出部３０７ｊは、閾値画素検出結果記憶部３０９を参照し、エッジ読取条件Ｎの閾値画素検出結果に閾値画素、つまり異物が有るか無いかを判断する（Ｓ３２）。エッジ位置検出部３０７ｊは、ステップＳ３２で異物が無い場合、印刷、つまり画像形成部２３による画像形成とそれに伴うエッジ位置検出を継続すると判断し（Ｓ３３）、エッジ位読取対象である用紙に印刷が完了して本エッジ検出フローは終了する。一方ステップＳ３２で閾値画素がある場合は、ステップＳ３４に進む。

このように本実施形態では、センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域に前記対象物がない状態において前記エッジ検出条件で、あらかじめ所定の閾値以上となる画素が検出を検出した検出結果に応じて前記対象物への画像形成を実行するため、エッジ位置検出に誤検出が生じる可能性がある状態で画像形成を行って、画像形成位置にずれが生じることを防げる。

ステップＳ３４としてエッジ位置検出部３０７ｊは、用紙搬送領域内で通紙位置以前に閾値画素が有るか無いかを判断する（Ｓ３４）。通紙位置以前に閾値画素が無い場合は、印刷、つまり画像形成部２３による画像形成を継続して実行し（Ｓ３３）、エッジ位置読取対象である用紙に印刷が完了して本エッジ検出フローは終了する。一方ステップＳ３４において、所定の位置、一例として図３１で説明した通紙位置以前領域に閾値画素が有ると判断した場合は、操作パネル２３等にアラートを表示させる。その結果、ユーザはエッジ誤検出の可能性があることを知り、清掃などの対応を行うことができる。アラートとは一例として、異物の清掃をしないと誤検出の可能性がある旨のメッセージが挙げられるがこれに限られない。

このように、ステップＳ３４で閾値画素の位置に応じて画像形成を実行したり、しなかったりすることにより、エッジ検出処理に影響がない場合も含んで頻繁にステップＳ３５に進んで画像形成が中断されることを防止できる。

なお、本エッジ検出フロー図ではステップＳ３２において閾値画素の有無、ステップＳ３４において閾値画素の位置を分けて清掃が必要な異物の有無の判断を行ったが、さらに別ステップを加えてもよいし、ステップＳ３２で閾値画素があった場合（ＮＯの場合）、するにステップＳ３５に移行してもよい。

エッジ検出条件例は、図３４で説明したように、ＣＩＳの発光量、検出色としてＲＧＢのどの色を点灯させるか、（全色点灯含む）、検出のしきい値（高低）設定等を含むがこれらに限られない。

エッジ検出条件例としてＲＧＢそれぞれを点灯させる条件と用いて異物検出を行うと、異物の色に応じた異物の位置など、詳細な情報を取得できる。一方ＲＧＢ全色を点灯させる条件を用いた場合は、それぞれの個別の色毎にやる場合と比較して、一回の異物検出処理で多くの異物を検出できる。

また、異物とＲＧＢの各センサとの相対位置の相違が原因でセンサによって異物検出ができなかったりする場合や、センサの色と異物の色の関係が原因で、ある異物に対する感度がセンサによって異なる場合がある。その場合は、ＲＧＢ個別に発光する条件で異物検出処理を行った結果を用い、ＲＧＢのうち異物の検出されなかった色を用いるエッジ検出条件を選択してエッジ検出処理を行ってもよい。

図３７は、エッジ位置読取装置１００を有する画像形成装置５００の他の構成を例示する図である。

画像形成装置５００は、露光部１０１と、作像部１０２と、転写部１０３と、定着装置１０４とを有する。そして画像形成装置５００の上部には、操作パネル６０が設けられている。

表示部の一例としての操作パネル６０は、利用者の操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報（例えば受け付けた操作を示す情報、画像形成装置１の動作状況を示す情報、画像形成装置１の設定状態を示す情報など）を表示する。操作パネル６０は、一例としてタッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成されるが、これに限られるものではない。例えばタッチパネル機能が搭載された有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置で構成されてもよい。さらに、これに加えて又はこれに代えて、ハードウェアキー等の操作部やランプ等の表示部を設けることもできる。

露光部１０１と、作像部１０２と、転写部１０３と、定着装置１０４とはそれぞれプリンタエンジンの一部として、操作パネル６０等から入力された指示等に基づきプリンタ機能、コピー機能、ファクス機能、などを実現させるためのハードウェアである。すなわちプリンタ、コピー、ファクス，スキャナ等のハードウェアである。プリンタ機能は電子写真方式、インクジェット方式などが適用可能だが、これに限られない。

画像形成装置５００は、その他印刷済み用紙を仕分けるフィニッシャや、原稿を自動給送するＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）のような特定のオプションを備えることもできる。以降画像形成装置５００の各部の動作について説明する。

作像部１０２は、それぞれが像担持体であるイエロー（Ｙ）用感光体１２０ｙ、ブラック（Ｋ）用感光体１２０ｋ、マゼンタ（Ｍ）用感光体１２０ｍ、シアン（Ｃ）用感光体１２０ｃを有する。作像部１０２はまた、それぞれが現像部であるイエロー（Ｙ）用現像器１２１ｙ、ブラック（Ｋ）用現像器１２１ｋ、マゼンタ（Ｍ）用現像器１２１ｍ、シアン（Ｃ）用現像器１２１ｃを有する。作像部１０２はさらに、それぞれが帯電部であるイエロー（Ｙ）用帯電器１２２ｙ、ブラック（Ｋ）用帯電器１２２ｋ、マゼンタ（Ｍ）用帯電器１２２ｍ、シアン（Ｃ）用帯電器１２２ｃを有する。

また、転写部１０３は、中間転写ベルト１３０、２次転写ベルト１３３などを有する。そして定着部である定着装置１０４は、定着部材１４１、排出ローラ１４２などを有する。

露光部１０１は、作像部１０２の感光体１２０ｙ～１２０ｃを露光し、各感光体上に画像データに応じた潜像を書き込むための書き込み光を出射する。つまり画像データの画像パターンに応じた書き込み位置と、画像濃度に応じた書き込み光量で選択的に光ビームを出射する。書き込み光は、レーザー光源やＬＥＤ光源からの光などを用いればよいが、以下は一例として、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を有するレーザー光源を用いた場合を説明する。

まず、レーザー光源から出射された光ビームＢＭは、ポリゴンミラー１１０により偏向され、それぞれがｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ，１１１ｂに入射する。なお、レーザー光源から光ビームＢＭが出射される構成および動作については後述する。

上記光ビームは、イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各色の画像に対応した数が発生されていて、それぞれ走査レンズ１１１ａ，１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２ｙ～１１２ｃで反射される。

例えば、イエローの光ビームＹは走査レンズ１１１ａを透過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙへ入射される。ブラック，マゼンタ，シアンの各色の光ビームＫ，Ｍ，Ｃについても同じなのでそれらの説明は省略する。

ＷＴＬレンズ１１３ｙ～１１３ｃは、それぞれ入射された各光ビームＹ～Ｃを整形した後、反射ミラー１１４ｙ～１１４ｃへと各光ビームＹ～Ｃを偏向させる。そしてその各光ビームＹ～Ｃはさらに反射ミラー１１５ｙ～１１５ｃで反射され、それぞれ露光のために使用される光ビームＹ～Ｃとして感光体１２０ｙ～１２０ｃへと照射される。

感光体１２０ｙ～１２０ｃへの光ビームＹ～Ｃの照射は、感光体１２０ｙ～１２０ｃに対する主走査方向および副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。なお、感光体は一例として主走査方向に長いドラム状であり、感光体ドラムということもある。

以下、感光体１２０ｙ～１２０ｃに対する主走査方向を、光ビームの走査方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向、すなわち、感光体１２０ｙ～１２０ｃの回転する方向として定義する。なお、主走査方向は用紙の幅方向、副走査方向は用紙の搬送方向に対応する。

感光体１２０ｙ～１２０ｃは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。

上記光導電層は、それぞれ感光体１２０ｙ～１２０ｃに対応して設けられ、コロトロン帯電器または、スコロトロン帯電器、又は帯電ローラなどを含んで構成される帯電部としての帯電器１２２ｙ～１２２ｃにより、帯電バイアスに応じて表面電荷が付与される。

各帯電器１２２ｙ～１２２ｃによって感光体１２０ｙ～１２０ｃ上にそれぞれ付与された静電荷は、書き込み光としての光ビームＹ～Ｃによりそれぞれ画像パターンに応じて露光され、各帯電器１２２ｙ～１２２ｃの被走査面上に静電潜像が形成される。

感光体１２０ｙ～１２０ｃの被走査面上にそれぞれ形成された静電潜像は、現像バイアスが印加された現像スリーブ，トナー供給ローラ，規制ブレードなどを含む現像部である現像器１２１ｙ～１２１ｃによりそれぞれ現像され、感光体１２０ｙ～１２０ｃの被走査面上にトナー像が形成される。

感光体１２０ｙ～１２０ｃの被走査面上に担持された各現像剤は、搬送ローラ１３１ａ～１３１ｃにより矢示Ｄの方向に移動する中間転写ベルト１３０上に転写される。１３２ｙ～１３２ｃは、それぞれ感光体１２０ｙ～１２０ｃに対する１次転写ローラである。

像担持体としての中間転写ベルト１３０は、感光体１２０ｙ～１２０ｃの被走査面上からそれぞれ転写されたＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの現像剤を担持した状態で、画像形成部の一例である２次転写位置１３５へと搬送される。

２次転写ベルト１３３は搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂに架け渡され、さらに搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂの回転により矢示Ｅの方向に搬送される。

２次転写位置１３５に向かって、給紙カセットなどの収納部の一例である用紙トレイ１３６から上質紙，プラスチックシートなどの対象物である用紙Ｐが搬送ローラ１３７ａ、１３７ｂにより搬送される。

２次転写位置１３５への搬送経路上には、用紙のエッジ位置読取装置１００を有している。エッジ位置読取装置１００は、搬送される用紙Ｐのエッジ位置を読み取り、用紙Ｐの搬送位置を把握する。そして２次転写位置１３５への搬送経路上でエッジ位置読取装置１００の後に、補正装置４００としての用紙ずれ補正装置１３８が設けられている。用紙ずれ補正装置１３８は一例として用紙Ｐを挟むローラ対を複数有し、エッジ位置読取装置１００が把握した用紙Ｐの搬送位置に応じて複数のローラ対を制御し用紙Ｐの搬送角度を調整して画像形成位置を補正する。

２次転写位置１３５では、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１３０上に担持されたトナー像を、２次転写ベルト１３３上に吸着保持された用紙Ｐに転写する。用紙Ｐは主走査方向と直交する方向に搬送される。つまり用紙Ｐは、中間転写ベルト１３０と２次転写ベルト１３３との間の画像形成部の一例である２次転写位置１３５で、中間転写ベルト１３０の表面に形成されているトナー像が転写される。

上記用紙Ｐは、２次転写ベルト１３３の搬送に伴い、定着装置１０４へと供給される。

上記定着装置１０４は、シリコーンゴム，フッ素ゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１４１含んで構成されていて、用紙Ｐとトナー像とを加圧加熱し、排出ローラ１４２によって画像形成後の用紙Ｐ′（以下用紙Ｐ´と呼ぶ。）として定着装置１０４の外部へと排出される。

定着装置１０４から排出された像担持体としての用紙Ｐ´上の画像は、濃度センサ７０によって画像濃度が検知される。濃度センサ７０によって検知された画像濃度に基づき、主走査方向の濃度ムラ補正が行うことができる。

上記多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１３０は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１３９によって転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。

以上のプリンタエンジンの動作において、像担持体である感光体１２０ｙ～１２０ｃの回転方向、像担持体である中間転写ベルト１３０の搬送方向、そして像担持体である用紙Ｐおよび用紙Ｐ´の搬送方向は、主走査方向に対してはいずれも直交する方向であり、副走査方向と同じ方向になる。

なお図２において濃度センサ７０は、定着装置の後に配置されているが、例えば搬送ローラ１３１ａの近傍に設置すれば、中間転写ベルト１３０上に画像形成された画像の画像濃度を検出することもできる。

図３６で示した画像形成装置５００は、図１で示した画像形成装置５００と同様、制御装置３００からの命令に従い、動作する。図１の画像形成装置５００ではエッジ読取装置１００は定着装置１８の後に設置され、画像が形成された用紙のエッジを読み取るのに対し、図３６で示した画像形成装置５００においてはエッジ位置読取装置１００が画像形成部である２次転写位置１３８の手前に設けられすなわち画像形成前の用紙Ｐのエッジを読み取っている。この場合にも同様に用紙Ｐのエッジを正確に読み取るという効果を得ることができる。

なお、図１および図３６において画像形成装置５００はエッジ読取装置１００を一つ有しているが、複数有していてもよい。

以上、実施形態に係る読取装置および画像形成装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１１、１２、１３、１３６ 用紙トレイ（収納部）
２２、１３５ 画像形成部
２３、６０ 操作パネル
１００、１００ｈ、１００ｉ、１００ｊ エッジ位置読取装置
２１０、２１０ｄ センサ部（センサ部の一例）
２１１ 光源部
２１２ 受光部
２１３ ＡＦＥ
３００、３００ｈ、３００ｉ、３００ｊ 制御装置
３０１ 通信部
３０２ 駆動クロック生成部
３０４、３０４ｈ、３０４ｉ、３０４ｊ 条件設定部（条件設定部の一例）
３０５ 信号レベル検出部
３０６ 信号出力加算処理部（加算部の一例）
３０７、３０７ｈ、３０７ｉ、３０７ｊ エッジ位置検出部（エッジ位置検出部の一例）
３０８、３０８ｈ、３０８ｉ、３０８ｊ 閾値画素検出部（閾値画素検出部の一例）
３０９ 光量調整部
３１０ 異物検出結果記憶部
４００ 補正装置
５００ 画像形成装置

特開２００８－３２８６号公報 特開２０１４－２３６２６０号公報

Claims (10)

1. 搬送される対象物の、搬送方向と交差する方向である幅方向のエッジ位置を検出する読取装置であって、
   光源部、および前記光源部からの照射光の反射光を受光し、前記反射光の受光量に応じた検出信号を出力する複数の画素が前記幅方向に配列された画素アレイを有し、前記エッジ位置を読み取り可能に配置されたセンサ部と、
   前記幅方向の位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力信号を加算する加算部と、
   前記加算部の出力が第一の所定の閾値より大きい値に変化する位置に基づき、前記対象物の前記幅方向におけるエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、を有し、
   前記複数の画素は、それぞれ異なる波長帯の光の受光量に応じた前記検出信号を出力する読取装置。
2. 前記センサ部が前記対象物のエッジ位置を読み取る領域に前記対象物がない状態において前記加算部の出力が第二の所定の閾値より大きい値となる画素を検出する画素検出部を有する請求項１記載の読取装置。
3. 前記画素検出部の検出結果に基づき、表示部に異物がある旨の表示をさせる請求項２記載の読取装置。
4. 前記対象物がない状態において画素を検出する場合の前記照射光は、前記エッジ位置検出部がエッジ位置を検出する場合の前記照射光よりも大きい請求項２記載の読取装置。
5. 前記対象物がない状態において画素を検出する場合の前記受光量に応じた検出信号は、前記エッジ位置検出部がエッジ位置を検出する場合の前記受光量に応じた検出信号よりも大きい請求項２記載の読取装置。
6. 前記第二の所定の閾値は、前記第一の所定の閾値よりも小さい請求項２記載の読取装置。
7. 前記エッジ位置検出部がエッジ位置を検出する検出条件であるエッジ検出条件を複数有し、
   前記画素検出部は、前記センサ部が前記対象物のエッジ位置を読み取る領域に前記対象物がない状態において、前記複数のエッジ検出条件それぞれと同じ条件で、所定の閾値以上となる画素を検出する請求項２記載の読取装置。
8. 請求項７記載の読取装置と、
   前記対象物に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置であって、
   前記画素検出部は、前記センサ部が前記対象物のエッジ位置を読み取る領域に前記対象物がない状態において前記エッジ検出条件で、あらかじめ所定の閾値以上となる画素が検出を検出した検出結果に応じて前記対象物への画像形成を実行する画像形成装置。
9. 前記検出結果にあらかじめ所定の閾値以上となる画素が検出されなかった場合に、画像形成を実行する請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記検出結果に含まれる所定の閾値以上となる画素の位置に応じて、表示部へ表示を実行する請求項８または９記載の画像形成装置。

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