(57)【要約】【課題】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。【解決手段】開示の技術の一態様に係る読取装置は、検出信号を出力する複数の画素が所定方向に配列された画素アレイを有し、対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部と、前記所定方向における位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力を加算する加算部と、前記加算部の出力に基づき、前記対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、を有することを特徴とする。【選択図】図５
2019102932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出信号を出力する複数の画素が所定方向に配列された画素アレイを有し、対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部と、
前記所定方向における位置毎において、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、
前記加算部の出力に基づき、前記対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、を有する
ことを特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記画素は、受光量に応じた信号を出力し、
前記画素アレイは、複数の異なる波長の光を受光し、
前記加算部は、前記複数の異なる波長の光に対する前記画素の出力信号を加算する
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項３】
前記センサ部は、前記所定方向と交差する方向に、複数の前記画素アレイを備えている
ことを特徴とする請求項１、又は２に記載の読取装置。
【請求項４】
前記画素は、受光量に応じた信号を出力し、
複数の前記画素アレイは、それぞれ赤、緑、又は青色の色選択手段を有し、前記各色選択手段を通過した赤、緑、又は青色の光を受光し、
前記加算部は、前記赤、緑、及び青の光に対する前記画素の出力信号を加算する
ことを特徴とする請求項３に記載の読取装置。
【請求項５】
搬送される対象物の、搬送方向と交差する幅方向のエッジ位置を検出する読取装置であって、
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、を有する
ことを特徴とする読取装置。
【請求項６】
前記画素は、受光量に応じた信号を出力し、
前記画素アレイは、複数の異なる波長の光を受光し、
前記加算部は、前記複数の異なる波長の光に対する前記画素の出力信号を加算する
ことを特徴とする請求項５に記載の読取装置。
【請求項７】
前記センサ部は、前記搬送方向に、複数の前記画素アレイを備えている
ことを特徴とする請求項５、又は６に記載の読取装置。
【請求項８】
前記画素は、受光量に応じた信号を出力し、
複数の前記画素アレイは、それぞれ赤、緑、又は青色の色選択手段を有し、前記各色選択手段を通過した赤、緑、又は青色の光を受光し、
前記加算部は、前記赤、緑、及び青色の光に対する前記画素の出力信号を加算する
ことを特徴とする請求項７に記載の読取装置。
【請求項９】
前記センサ部は、前記搬送方向において、前記対象物の異なる複数の箇所の前記エッジを読み取り、
前記エッジ位置検出部は、前記複数の箇所の前記エッジ位置から、前記対象物の傾きを検出する
ことを特徴とする請求項５乃至８の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１０】
前記対象物に光を照射する光源を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１１】
前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域において、前記センサ部と対向する箇所に、光を通過、又は透過させる開口部が備えられた
ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１２】
前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域において、前記センサ部と対向する箇所に、光吸収部材が備えられた
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１３】
前記光吸収部材は、起毛した黒色の部材である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の読取装置。
【請求項１４】
前記センサ部が前記対象物のエッジを読み取る領域において、前記センサ部と対向する箇所に、光反射面が備えられ、前記光反射面は、前記光反射面により反射された光が前記センサ部に入射しない角度で傾いている
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１５】
前記加算部の出力が所定の閾値以上となる画素の数を検出する画素数検出部を有し、
前記エッジ位置検出部は、前記加算部の出力と、前記画素数検出部の出力とに基づき、前記対象物のエッジ位置を検出する
ことを特徴とする請求項５乃至１４の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１６】
前記対象物の種類を検知する種類検知部と、
前記種類検知部の出力に応じて、前記加算部の出力に対する所定の閾値の決定方法を変更する閾値決定方法変更部と、を有する
ことを特徴とする請求項５乃至１５の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１７】
前記幅方向の前記画素の出力値の移動平均処理を実行する移動平均処理実行部を有する
ことを特徴とする請求項５乃至１６の何れか１項に記載の読取装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか１項に記載の読取装置を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
検出信号を出力する複数の画素が所定方向に配列された画素アレイを有し、対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部により、前記対象物のエッジを読み取る工程と、
前記所定方向における位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力信号を加算する加算工程と、
前記加算工程の出力に基づき、前記対象物のエッジ位置を検出する工程と、を有する
ことを特徴とする読取方法。
【請求項２０】
対象物のエッジ位置を検出する読取装置において実行されるプログラムであって、
検出信号を出力する複数の画素が所定方向に配列された画素アレイを有し、対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部により、対象物のエッジを読み取るステップと、
前記所定方向における位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力信号を加算する加算ステップと、
前記加算ステップの出力に基づき、前記対象物のエッジ位置を検出するステップと、を実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読取装置、画像形成装置、読取方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送される用紙に画像を形成する画像形成装置等において、用紙搬送位置のばらつきによって、用紙上で画像が形成される位置にずれが生じる場合がある。
【０００３】
そこで、搬送途中の用紙の主走査方向、すなわち幅方向の端部位置を検出し、検出結果に基づいて画像形成部での画像書込み位置を制御する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。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ている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、用紙には、種類が無数に存在するため、検出したい用紙によっては、備えられた光源のどれを用いても十分な反射光が得られず、用紙の端部位置の検出をできない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、用紙等の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を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術の一態様に係る読取装置は、検出信号を出力する複数の画素が所定方向に配列された画素アレイを有し、対象物のエッジを読み取り可能に配置されたセンサ部と、前記所定方向における位置毎において、前記画素アレイの前記画素の出力を加算する加算部と、前記加算部の出力に基づき、前記対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】搬送される用紙の傾きを説明する図である。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】幅方向移動平均処理の効果の一例を説明する図である。
【図２５】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。
【図２６】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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
[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の構成を例示する図である。
【００１１】
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。
【００１２】
スキャナー部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。スキャナー部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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
センサ部２１０は、光源部２１１と受光部２１２とを有している。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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に出力される。補正装置は、エッジ位置読取装置１００の出力に応じて、用紙Ｐの位置を補正する。但し、補正装置を用いず、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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等が制御装置３００を有する構成としてもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
[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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
[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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
［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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
［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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
［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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
［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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
以上、実施形態に係るエッジ位置の読取装置、画像形成装置、エッジ位置の読取方法、及びプログラム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。
【符号の説明】
【０１４４】
１１，１２，１３  用紙トレイ（収納部）
２２  画像形成部
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ  エッジ位置読取装置
１９１  閾値画素数検出部（画素数検出部の一例）
２１０、２１０ｄ  センサ部（センサ部の一例）
２１１  光源部
２１２  受光部
２１３  ＡＦＥ
２１５、２１６、２１７  閾値
２１８  開口部
２１９  光吸収部材
２２０  ミラー（光反射面の一例）
２２２  用紙種類検知部（種類検知部の一例）
２４６  幅方向移動平均処理実行切替部
３００、３００ｄ  制御装置
３０１  通信部
３０２  駆動クロック生成部
３０３  前処理部
３０４、３０４ｅ、３０４ｆ、３０４ｇ  条件設定部
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、３０７ｄ、３０７ｅ  エッジ位置検出部（エッジ位置検出部の一例）
５００  画像形成装置
Ｂ  背景領域
Ｐ  用紙（対象物）
Ｔ  搬送経路
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７  エッジ位置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４５】
【特許文献１】特許第４９３０６９２号公報
【図１】
2019102932.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2019102932.tif 000018
【図１７】
2019102932.tif 000019
【図１８】
2019102932.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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