JP4609289B2 - 画像読取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取り装置、特に、原稿を一方向に搬送しつつ該原稿の画像を光学的に読み取る画像読取り装置及び該画像読取り装置を備えた複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置においては、原稿の画像を光学的に読み取る画像読取り装置が搭載されている。この種の画像読取り装置としては、従来、板状のスリットガラスの一方の面に沿って搬送される原稿の画像を、スリットガラスの他方の面に対向して静止状態にある光学的読取り手段によってスリットガラスを通して読み取る、いわゆる原稿流し撮り方式のものが知られている。

原稿流し撮り方式の画像読取り装置にあっては、スリットガラス上で読取りセンサ（通常はＣＣＤラインセンサが用いられている）の１ライン分の領域しか読取りに使用されないため、読取りライン上に１箇所でも汚れが生じると、画像全体に筋状のノイズが発生してしまう。

そこで、特許文献１には、スリットガラスの一方の面に対して間隙を持って配置されたガイド部材に白色の背景部を設け、光学的読取り手段にて読み取ったシェーディング板の白色度とガイド部材の背景部の白色度とを比較することで、スリットガラスの汚れを検出することが記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の画像読取り装置では、ガイド部材に設けた白色を背景にしてスリットガラスの汚れを検出するため、黒色の汚れを検出することはできるが、白色の汚れは検出できないという問題点を有していた。
特開平１１−２１３１２９号公報

そこで、本発明の目的は、スリットガラスの黒色の汚れのみならず白色あるいは他の色の汚れをも検出可能であって、スリットガラスの汚れを好適に清掃できる原稿流し撮り方式の画像読取り装置及び画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明は、
板状のスリットガラスの一方の面に沿って搬送される原稿の画像を、前記スリットガラスの他方の面に対向して静止状態にある光学的読取り手段によって前記スリットガラスを通して読み取る画像読取り装置において、
白色を含む少なくとも２色の背景部を有し、前記スリットガラスの一方の面に対して間隙を持って配置されたガイド部材と、
前記スリットガラスに隣接して設けられた白色基準となるシェーディング板と、
前記光学的読取り手段によって前記シェーディング板の反射濃度と前記背景部の反射濃度とを読み取らせ、シェーディング板の反射濃度と背景部の反射濃度とを比較して前記スリットガラス上の読取り位置の状態の良否を判定する制御手段と、
前記スリットガラスを清掃する複数の清掃手段と、
備え、
前記制御手段は、前記スリットガラス上の読取り位置の状態を否と判定した背景部の種類に応じて前記複数の清掃部材のいずれかを動作させること、
を特徴とする。

本発明に係る画像読取り装置においては、原稿をスリットガラス上に案内するガイド部材に白色を含めて少なくとも２色の背景部を設けたため、シェーディング板の反射濃度を基準としてスリットガラス上の読取り位置の黒色の汚れのみならず、他の色の汚れをも確実に検出することができる。

本発明に係る画像読取り装置において、ガイド部材に設けた背景部は白色部と黒色部とからなるもの、あるいは、多階調のグレースケールからなるものであってもよい。この場合、ガイド部材を移動させることによって、白色部と黒色部が光学的読取り手段の読取り位置へ移動可能に、あるいは、グレースケールの階調部分のそれぞれが光学的読取り手段の読取り位置へ移動可能に、構成すればよい。白色の背景部によって黒色の汚れを検出することは勿論、黒色の背景部によって白色の汚れを検出でき、あるいは、グレースケールのそれぞれに対応する階調の汚れを検出できる。

また、背景部は液晶からなるものであってもよい。この場合、液晶を透明状態とすることで、白色部の背景として黒色の汚れを検出でき、液晶を光吸収状態に切り換えることで白色の汚れを検出できる。液晶を中間調に切り換えて前記グレースケールと同様の検出を行うことも可能である。

さらに、本発明に係る画像読取り装置は、スリットガラスを清掃する複数の清掃手段を備えている。そして、制御手段は、スリットガラス上の読取り位置の状態を否と判定したとき、清掃手段を動作させ、スリットガラス上の汚れを清掃する。清掃手段は複数の清掃部材を備えており、背景部の種類（即ち、汚れの種類）に応じて複数の清掃部材のいずれかを動作させる。黒色系統の汚れは糊などの排除しがたい汚れであるため、ブレード状の清掃部材を用いる必要があり、白色系統の汚れは紙粉など容易に排除できる汚れであるため、刷毛状の清掃部材を用いればよい。

また、スリットガラス上の読取り位置の状態を否と判定したとき、警告を発生するようにしてもよい。このような警告としては、画像形成装置の操作パネル上に文字表示したり、音声によってユーザーに知らせればよい。

以下、本発明に係る画像読取り装置及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に、本発明の一実施例としてのデジタル複写機１００の概略構成を示す。このデジタル複写機１００は、原稿画像を光学的に読み取る画像読取り装置１１０と、電子写真法による画像記録装置１２０にて構成されている。

画像読取り装置１１０は、原稿台ガラス１１６上に載置された原稿の画像を読み取るため、及び、自動原稿搬送装置１１７で矢印Ｘ方向に搬送される原稿の画像を読み取るためのものである。読取りユニット６は光源１１１とミラー１１２と結像レンズ１１３とＣＣＤ１１４とで構成されている。

静止原稿読取りモードにおいて、読取りユニット６は原稿台ガラス１１６の直下を矢印Ｘ方向に所定の速度で移動し、原稿台ガラス１１６上に載置された原稿の画像を読み取る。また、原稿流し撮りモードにおいて、読取りユニット６は読取り位置Ａ１に移動して静止状態に保持され、自動原稿搬送装置１１７で搬送される原稿の画像を読み取る。

読取りユニット６では、原稿面からの反射光をミラー１１２を介してレンズ１１３でＣＣＤ１１４の受光面上に縮小結像させ、１ラインずつの光電変換されたアナログ電気信号を得る。例えば、ＣＣＤ１１４の解像度は主走査方向Ｙに６００ｄｐｉであり、最大原稿サイズはＡ３である。光電変換されたアナログ電気信号は、画像処理ユニット１１５にてデジタルデータに変換されるとともに、変倍や画質補正などの画像処理が行われ、デジタルデータとしてＬＤ駆動ユニット１２１に出力される。

画像記録装置１２０は、矢印Ｂ方向に回転駆動される感光体ドラム１３１の周囲に、帯電器１３２、レーザ走査ユニット１３３、現像器１３４、転写器１３５、残留トナーや残留電荷のクリーナ部１３６を配設したものある。ＬＤ駆動ユニット１２１から出力される画像データに基づいて感光体ドラム１３１上に静電潜像が形成され、現像器１３４で現像し、給紙カセット１４１，１４２から給紙される用紙上に現像されたトナー像を転写する。その後、用紙は定着器１３７に搬送されてトナーの定着を施され、トレイ１３８上に排出される。

なお、画像読取り装置１１０や画像記録装置１２０の基本的な構成、動作は従来周知であり、その詳細な説明は省略する。また、画像記録装置１２０はフルカラーを再現する機能を有するものであってもよく、フルカラー機では通常タンデム方式などの構成を備えている。フルカラー機であれば、原稿読取り装置１１０は原稿の画像を１ラインずつＲＧＢの３原色に分解して読み取ることになり、この種のフルカラー読取り装置自体の基本的な構成も周知である。

（画像読取り装置、図２及び図３参照）
図２に、画像読取り装置１１０、特に、原稿流し撮りモードで使用される自動原稿搬送装置１１７の詳細を示す。自動原稿搬送装置１１７は、図示しない原稿トレイから１枚ずつピックアップされた原稿をスリットガラス２上に送り込むための上流側搬送経路２１と、原稿をスリットガラス２上で搬送するための読取り搬送経路２２と、原稿を図示しない排出トレイ上へ搬送するための下流側搬送経路２３とで構成されている。

上流側搬送経路２１は、一対の第１搬送ローラ１ａ，１ｂと、所定の間隔で通紙経路を挟んで対向配置されたガイド部材１１ａ，１１ｂとで構成されている。読取り搬送経路２２は、突入ガイド１２と、スリットガラス２と、すくい上げガイド１３と、これらの上方に所定の間隔で配置された上ガイド部材３ａ，３ｂ，３ｃとで構成されている。スリットガラス２は前記読取りユニット６による主走査方向Ｙ（図２の紙面に垂直な方向）に長尺な透明ガラス板であり、上面２ａは上ガイド部材３ｂと所定の間隔を持って対向している。下流側搬送経路２３は、一対の第２搬送ローラ５ａ，５ｂと、所定の間隔で通紙経路を挟んで対向配置されたガイド部材１４ａ，１４ｂとで構成されている。また、すくい上げガイド１３の下面には白色基準となるシェーディング板４が設けられている。

前記上ガイド部材３ｂは他の上ガイド部材３ａ，３ｃとは別体に構成され、副走査方向Ｘに例えば図示しないソレノイドなどによってスライド移動可能とされている（図４（Ｃ）参照）。さらに、この上ガイド部材３ｂの下面は、図３（Ａ）に示すように、スリットガラス２上の読取り位置Ａ１の汚れを検出するための白色背景部３１ａ及び黒色背景部３１ｄに塗り分けられている。白色背景部３１ａに関しては前記シェーディング板４の白色と実質的に等価な色に設定されている。そして、上ガイド部材３ｂが図２及び図４（Ｂ）に示す常態位置にあるとき、白色背景部３１ａが読取り位置Ａ１に対向位置し、図４（Ｃ）に示す移動位置にあるとき、黒色背景部３１ｄが読取り位置Ａ１に対向位置する。なお、この背景部３１ａ，３１ｄによる汚れの検出動作については後に詳述する。

原稿は、図示しない原稿トレイから１枚ずつ上流側搬送経路２１に供給され、第１搬送ローラ１ａ，１ｂ及び第２搬送ローラ５ａ，５ｂによって、読取り搬送経路２２のスリットガラス２上を通過して下流側搬送経路２３へ搬送され、図示しない排出トレイ上へ排出される。ここで、読取り搬送経路２２を通過する原稿は、上ガイド部材３ａと突入ガイド１２とによって案内されて、斜め下向きの角度でスリットガラス２の上面２ａに突入する。そして、スリットガラス２の上面２ａに沿って搬送される。その後、原稿はすくい上げガイド１３によってすくい上げられ、すくい上げガイド１３と上ガイド部材３ｃとによって案内されて斜め上向きに搬送される。

このとき、スリットガラス２の下面２ｂの直下には、前記読取りユニット６が静止状態で配置されており、スリットガラス２上を搬送される原稿の画像を読取り位置Ａ１にて１ラインずつ読み取る。読取りユニット６はモータ７によって回転駆動されるプーリ９と回転自在に支持されたプーリ１０との間にエンドレス状に巻回されたベルト８に取り付けられ、原稿読取り位置Ａ１及び前記シェーディング板４の読取り位置Ａ２に移動してその位置Ａ１，Ａ２で静止可能である。

読取り搬送経路２２を通過する原稿は、読取りユニット６のピント位置からずれないように上ガイド部材３ｂによってスリットガラス２の上面２ａに沿って案内され、透明なスリットガラス２を透過して光学的に精度よく画像を読み取られる。

また、デジタル複写機１００は制御部としてＣＰＵ３０を備え、該ＣＰＵ３０は操作パネル４０と信号をやり取りするのみならず、画像読取り装置１１０や画像記録装置１２０の各部を制御し、読取りユニット６からの読取り信号が入力され、かつ、モータ７をも制御する。さらに、以下に説明するスリットガラス２の汚れの検出、及び、汚れの清掃指示、必要であれば汚れ検出の警告をも行う。

（汚れ検出制御、図４〜図７参照）
以上の構成からなる画像読取り装置１１０はＣＰＵ３０によって次のようにして制御され、スリットガラス２の汚れを検出する。まず、図４（Ａ）に示すように、或る原稿を読み取る前に、モータ７が駆動されて読取りユニット６がシェーディング板４の下方に対向する位置Ａ２に移動する。この位置Ａ２での主走査方向１ラインにおける読取りユニット６によるシェーディング板４の反射濃度（白色度読取り値Ｄｓｈ）を得る（図５のステップＳ１）。

次に、図４（Ｂ）に示すように、モータ７が駆動されて読取りユニット６が原稿読取り位置Ａ１に移動する。そして、この位置Ａ１での主走査方向１ラインにおける読取りユニット６によるスリットガラス２を透過した上ガイド部材３ｂの白色背景部３１ａの反射濃度（白色背景部読取り値Ｄｇ１）を得る（図５のステップＳ２）。

次に、前記二つの読取り値Ｄｓｈ，Ｄｇ１を比較してスリットガラス２の読取り位置Ａ１の汚れの状態の良否を判定する（図５のステップＳ３）。詳しくは、シェーディング板４の読取り値Ｄｓｈに対して、原稿読取り位置Ａ１での白色背景部３１ａの読取り値Ｄｇ１は、スリットガラス２に汚れがある箇所で低下する。図６には、主走査方向の位置ｂに寸法ｃ程度の汚れが存在して読取り値の落込みａが生じた場合の読取り値Ｄｇ１の波形を示している。

従って、画像読取り位置Ａ１での読取り値Ｄｇ１がシェーディング板４の読取り値Ｄｓｈのレベルから一定値ｄ以下である箇所が存在するか否かに応じて、スリットガラス２の上面２ａの良否を判定することができる。即ち、１ラインのうち全ての箇所においてＤｓｈ−Ｄｇ１≦ｄであればスリットガラス２は汚れていないと判定する（図５のステップＳ３でＹＥＳ）。１箇所でもＤｓｈ−Ｄｇ１＞ｄであれば、黒汚れを検出したことになる（図５のステップＳ３でＮＯ、ステップＳ４）。

次に、図示しないソレノイドなどを駆動して上ガイド部材３ｂを図４（Ｃ）に示すように、左方に１ステップ移動させる（図５のステップＳ５）。これにて、上ガイド部材３ｂの下面に設けた黒色背景部３１ｄが読取りユニット６による画像読取り位置Ａ１に対向する。そして、この位置Ａ１での主走査方向１ラインにおける読取りユニット６によるスリットガラス２を透過した黒色背景部３１ｄの反射濃度（黒色背景部読取り値Ｄｇ２）を得る（図５のステップＳ６）。

次に、前記二つの読取り値Ｄｓｈ，Ｄｇ２を比較してスリットガラス２の読取り位置Ａ１の汚れの状態の良否を判定する（図５のステップＳ７）。詳しくは、シェーディング板４の読取り値Ｄｓｈに対して、原稿読取り位置Ａ１での黒色背景部３１ｄの読取り値Ｄｇ２は、スリットガラス２に白系統の汚れがある箇所で上昇する。図７には、主走査方向の位置ｇに寸法ｆ程度の汚れが存在して読取り値の上昇ｅが生じた場合の読取り値Ｄｇ２の波形を示している。

従って、画像読取り位置Ａ１での読取り値Ｄｇ２がシェーディング板４の読取り値Ｄｓｈのレベルから一定値ｈ以上である箇所が存在するか否かに応じて、スリットガラス２の上面２ａの良否を判定することができる。即ち、１ラインのうち全ての箇所においてＤｓｈ−Ｄｇ２≧ｈであればスリットガラス２は汚れていないと判定する（図５のステップＳ７でＹＥＳ）。１箇所でもＤｓｈ−Ｄｇ２＜ｈであれば、白系統の汚れを検出したことになる（図５のステップＳ７でＮＯ、ステップＳ８）。

以上の制御によって黒汚れに加えて白汚れをも検出することができる。前記二つの読取り値Ｄｇ１，Ｄｇ２と基準読取り値Ｄｓｈとの差が一定量ｄ以下、ｈ以上であれば、スリットガラス２の読取り位置Ａ１における状態は“良”であると、即ち、ガラス面の汚れや傷が許容範囲であると判定する。一方、１ラインの読取りにおいて１箇所でも前記差が一定量ｄを超えていたり、一定量ｈを下回っていればスリットガラス２の読取り位置Ａ１における状態は“否”であると、即ち、ガラス面の汚れや傷が許容範囲を超えていると判定する。

（ガラス面の清掃及び警告）
ここで、スリットガラス２の状態判定結果が“否”であった場合、ＣＰＵ３０は図示しない清掃手段を動作させ、スリットガラス２の汚れを清掃する。清掃手段は、例えば、スリットガラス２の長辺方向に移動可能な刷毛状の清掃部材及びブレード状の清掃部材を備え、汚れの種類に応じて複数の清掃部材のいずれかを動作させる。即ち、黒色系統の汚れは糊などの排除しがたい汚れであるため、ブレード状の清掃部材を用い、白色系統の汚れは紙粉など容易に排除できる汚れであるため、刷毛状の清掃部材を用いて清掃する。

また、黒色系統の汚れは清掃部材では清掃不可である場合が多いため、操作パネル４０上に汚れがある旨の表示を行ったり、音声でその旨の警告を行ってもよい。表示警告又は音声警告のみを行い、ユーザーに清掃を促すだけでもよい。清掃手段の搭載を省略すれば、コストの上昇を抑えることができる。

（グレースケール、図３（Ｂ）参照）
前記実施例では、汚れの検出に上ガイド部材３ｂの下面に２色（白色背景部３１ａ及び黒色背景部３１ｄ）の被検出背景部を設けた例を示したが、図３（Ｂ）に示すように、多階調のグレースケールからなるものであってもよい。即ち、白色背景部３１ａ、濃度３０％の背景部３１ｂ、濃度６０％の背景部３１ｃ、黒色背景部３１ｄを上ガイド部材３ｂの下面に副走査方向Ｘに並置したものを被検出背景部として用いることができる。この場合、上ガイド部材３ｂをそれぞれの背景部３１ａ〜３１ｄに合わせて副走査方向Ｘに４ステップで移動可能とすればよい。白色背景部３１ａによって黒色の汚れを検出でき、黒色背景部３１ｄによって白色の汚れを検出できることは勿論、中間調の背景部３１ｂ，３１ｃに対応する階調の汚れを検出できる。

（液晶の利用）
また、非検出背景部は液晶を上ガイド部材３ｂの下面に埋め込んだものとしてもよい。この場合、液晶を透明状態とすることで、白色部の背景として黒色の汚れを検出でき、液晶を光吸収状態に切り換えることで白色の汚れを検出できる。液晶を中間調に切り換えて前記グレースケールと同様の検出を行うことも可能である。なお、液晶を使用する場合は、汚れの検出に際して上ガイド部材３ｂを移動させることは不要となる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り装置及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置（デジタル複写機）の一実施例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像読取り装置の一実施例を示す立面図である。 （Ａ），（Ｂ）それぞれ前記画像読取り装置で用いられる被検出背景部を示す平面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）それぞれ前記画像読取り装置の動作状態を示す立面図である。 前記画像読取り装置における汚れ検出の制御手順を示すフローチャート図である。 黒色の汚れ検出時の検出波形を示すグラフである。 白色の汚れ検出時の検出波形を示すグラフである。

符号の説明

２…スリットガラス
３ｂ…上ガイド部材
４…シェーディング板
６…読取りユニット
３０…ＣＰＵ
３１ａ〜３１ｄ…被検出背景部
４０…操作パネル
１００…デジタル複写機
１１０…画像読取り装置
１２０…画像記録装置

Claims (7)

1. 板状のスリットガラスの一方の面に沿って搬送される原稿の画像を、前記スリットガラスの他方の面に対向して静止状態にある光学的読取り手段によって前記スリットガラスを通して読み取る画像読取り装置において、
   白色を含む少なくとも２色の背景部を有し、前記スリットガラスの一方の面に対して間隙を持って配置されたガイド部材と、
   前記スリットガラスに隣接して設けられた白色基準となるシェーディング板と、
   前記光学的読取り手段によって前記シェーディング板の反射濃度と前記背景部の反射濃度とを読み取らせ、シェーディング板の反射濃度と背景部の反射濃度とを比較して前記スリットガラス上の読取り位置の状態の良否を判定する制御手段と、
   前記スリットガラスを清掃する複数の清掃手段と、
   備え、
   前記制御手段は、前記スリットガラス上の読取り位置の状態を否と判定した背景部の種類に応じて前記複数の清掃部材のいずれかを動作させること、
   を特徴とする画像読取り装置。
2. 前記背景部は白色部と黒色部とからなり、
   前記ガイド部材を移動させることによって白色部と黒色部が前記光学的読取り手段の読取り位置へ移動可能であること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
3. 前記背景部は多階調のグレースケールからなり、
   前記ガイド部材を移動させることによってグレースケールの階調部分がそれぞれ前記光学的読取り装置の読取り位置へ移動可能であること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
4. 前記背景部は液晶からなることを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
5. 前記制御手段は、前記スリットガラス上の読取り位置の状態を否と判定したとき、警告を発生させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取り装置。
6. 請求項５に記載の画像読取り装置を備え、前記警告を操作パネル上に表示することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５に記載の画像読取り装置を備え、前記警告を音声によって発することを特徴とする画像形成装置。

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