画像読み取り装置、及び、画像読み取り方法
【課題】ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターでＡＤＦ部と画像読み取り部が搭載されたキャリッジとの２つの異なる機構を駆動する場合に、それぞれの機構の駆動時に適切なモーター冷却を行う。
【解決手段】キャリッジ部を駆動部により駆動して、停止状態の原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する。
【解決手段】キャリッジ部を駆動部により駆動して、停止状態の原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り装置、及び、画像読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿を読み取って画像データを形成する画像読み取り装置（スキャナ）が知られている。このような画像読み取り装置の一つとして、原稿を移動させながら画像の読み取りを行うＡＤＦスキャナがある。一般に、ＡＤＦスキャナには、原稿を搬送するＡＤＦ（オートドキュメントフィーダー）部と、搬送される原稿から画像を読み取る画像読み取り部とが備えられている。そして、原稿を読み取る方法として、ＡＤＦ部を駆動して原稿を搬送しながら画像を読み取る方法と、画像読み取り部が搭載されたキャリッジを移動させることで原稿台にセットされた原稿から画像を読み取る方法とがある。ＡＤＦスキャナを用いてこのような２種類の読み取り方法を行うにあたり、ＡＤＦ部の駆動とキャリッジ（画像読み取り部）の駆動とを１つのモーターで行うことによって、部品数・コストの削減や製品の小型化を実現することができる。
【０００３】
なお、１つのモーターで２つの異なる機構を駆動する技術として、印字ヘッドを載置したキャリッジの駆動と、被印字用紙の搬送を行う用紙送り機構の駆動とを１つのモーターで実現するプリンターが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−３３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターによってＡＤＦ部とキャリッジ（画像読み取り部）との２つの異なる機構を駆動する場合、ＡＤＦ部の駆動時とキャリッジの駆動時とではモーターにかかる負荷や環境条件等が異なるため、モーターの発熱状況も異なる。そのため、モーターを冷却する際には、２つの機構のうち、駆動されている方の機構に合わせて冷却の仕方を変更する必要がある。つまり、ＡＤＦ部の駆動時とキャリッジの駆動時とで、それぞれの状況に応じて適切な冷却を行う必要がある。
【０００６】
しかし、特許文献１等では、駆動される機構の違いによるモーターの発熱状況の変化について考慮されておらず、冷却の仕方を変更することについても考慮されていない。そのため、２つの機構の両方の場合について、共に適切な条件となるようにモーターの冷却を行うことは困難であった。
【０００７】
本発明では、ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターでＡＤＦ部と画像読み取り部が搭載されたキャリッジとの２つの異なる機構を駆動する場合に、それぞれの機構の駆動時に適切なモーター冷却を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、原稿を搬送する原稿搬送部と、前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００９】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、画像形成装置１の外観斜視図である。
【図２】画像読取部３０による画像読み取り方法を説明する図である。
【図３】キャリッジ部４０の構成を表す概略図である。
【図４】ＡＤＦ駆動モードにおいてＡＤＦ部５０により原稿が搬送される様子を説明する図である。
【図５】コントローラー６０の構成を表す概略図である。
【図６】図６Ａは、キャリッジ駆動モード時の動作について説明する図である。図６Ｂは、ＡＤＦ駆動モード時の動作について説明する図である。
【図７】第１実施形態におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。
【図８】モーター４１の発熱温度Ｔ_sumの説明図である。
【図９】比較例におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
原稿を搬送する原稿搬送部と、前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置。
【００１２】
このような画像読み取り装置によれば、ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターでＡＤＦ部と画像読み取り部が搭載されたキャリッジとの２つの異なる機構を駆動する場合に、それぞれの機構の駆動時に適切なモーター冷却を行うことができる。
【００１３】
かかる画像読み取り装置であって、前記駆動部が前記キャリッジ部に搭載されることが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、キャリッジを移動させることにより、２種類の機構の駆動が可能となり、画像読み取り装置の小型化や、部品点数を少なくすることでコストを低減することができる。
【００１４】
かかる画像読み取り装置であって、前記第１モードでは、前記第１の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限し、前記第２モードでは、前記第２の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、各モードに対応して算出された発熱量に基づいてモーターの発熱制限を行うことができるので、いずれのモードにおいても適切に発熱量を抑制することができる。
【００１５】
かかる画像読み取り装置であって、画像読み取り動作中に前記原稿搬送部または前記キャリッジ部の駆動を停止させる休止時間を設けることにより、前記駆動部の発熱を制限することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、モーター駆動を途中で停止させることで冷却時間を設け、モーターの放熱による冷却を促進することができる。
【００１６】
かかる画像読み取り装置であって、前記第１モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、前記キャリッジ部が、画像読み取り動作開始時の元の位置まで移動してから、前記休止時間に応じて前記キャリッジ部の駆動を停止することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、キャリッジが移動中に突然停止したりすることがないので、キャリッジ駆動部の故障であるとユーザーに誤認されることを抑制できる。
【００１７】
かかる画像読み取り装置であって、前記第２モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、前記休止時間を複数に分割して、前記原稿搬送部が前記原稿を搬送する動作中の所定のタイミング毎に、分割された前記休止時間に応じて前記ＡＤＦ部の駆動を停止することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、原稿が搬送中に突然長時間停止したりすることがないので、ＡＤＦ部の故障であるとユーザーに誤認されることを抑制できる。
【００１８】
かかる画像読み取り装置であって、画像読み取り動作開始時における前記駆動部の初期の発熱量が、前回の画像読み取り動作時の前記駆動部の温度に基づいて算出されることが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、前回動作時の温度を今回の動作における温度算出に反映させることができるので、より正確な発熱量を予測できる。
【００１９】
また、原稿搬送部によって原稿を搬送することと、画像読み取り部によって前記原稿から画像を読み取ることと、キャリッジ部によって前記画像読み取り部を支持しつつ移動させることと、駆動部によって前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動することと、制御部によって、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行うことと、を有する画像読み取り方法であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算する、ことを特徴とする画像読み取り方法が明らかとなる。
【００２０】
＝＝＝画像読み取り装置の基本的構成＝＝＝
本実施形態において用いられる画像読み取り装置１及びその駆動方法について説明する。画像読み取り装置１は原稿から画像を読み取って画像データを生成するスキャナ（画像読み取り）機能を有する。本実施形態では画像を読み取る方法として、画像読み取り部が搭載されたキャリッジを移動させながら画像の読み取りを行う「キャリッジ駆動モード」と、オートドキュメントフィーダー（以下、ＡＤＦとも呼ぶ）を用いて原稿を自動的に搬送しながら画像の読み取りを行う「ＡＤＦ駆動モード」とがある。両モードの詳細は後で説明する。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂに画像形成装置１の外観斜視図を示す。画像読み取り装置１は、本体部１０と、画像読み取り部３０と、キャリッジ部４０と、ＡＤＦ部５０と、制御部６０とを備える。
【００２２】
本体部１０は筺体１１と、原稿台１２と、原稿台カバー１３とを有する。筺体１１はその内部に画像読み取り部３０、キャリッジ部４０、及び制御部６０を格納する。また、筺体内部には後述するラックギア１１１、ガイドレール１１２、及び、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３が備えられており、筺体１１の前面部には、操作パネルが備えられている。筺体１１の上面には図１Ｂに示されるように原稿台１２が設けられる。原稿台１２はガラス板等の透明な板である。このガラス板の上に原稿を載せてセットすることで、原稿台１２の下部に設置された画像読み取り部３０によってガラス板（原稿台１２）を透して画像を読み取ることができる。原稿台カバー１３は筺体１１の上部に接続され、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように開閉可能となっている。後述するＡＤＦ駆動モードでは原稿台カバー１３が閉じられ、図１Ａの状態で画像の読み取りが行われる。一方、キャリッジ駆動モードでは画像読み取り動作の開始前に原稿台カバー１３を開いて図１Ｂの状態とし、原稿台１２に原稿をセットした後、原稿台カバー１３を閉じて画像の読み取りを行う。原稿台カバー１３の上部にはＡＤＦ部５０が設置されている。
【００２３】
画像読み取り部３０は、筺体１０の内部で、上述の原稿台１２を介して原稿と対向する位置に設けられ、制御部６０からの画像読み取り命令に従って、原稿から画像を読み取る。図２に、画像読取部３０による画像読み取り方法を説明する図を示す。画像読取部３０は、光源３１と、ミラー３２と、レンズ３３と、受光センサー３４とを有する。光源３１は原稿台１２のガラス板を通して原稿台１２上にセットされた原稿に光を照射する。原稿で反射された光は、ミラー３２によって進路を変更しながらレンズ３３へと導かれる。ミラー３２は複数設けられており、これらのミラー３２による反射を繰り返すことで原稿からレンズ３３までの距離を調整することができる。なお、図中の破線は反射光の軌跡を示している。レンズ３３を透過した反射光は焦点が調整された状態で受光センサー３４により受光される。
【００２４】
本実施形態において、光源３１は、例えばＲＧＢの三色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも言う）を有する。そして、各色のＬＥＤが順番に切り替わりながら発光して、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の光が所定周期で順次発せられ、これによって、原稿で反射された反射光はＲＧＢの各色成分に色分解された状態で受光センサー３４に入射する。受光センサー３４は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード等の複数の光電変換素子が、図１Ａの主走査方向に沿って列状に配置されたリニアＣＣＤセンサーにより構成されている。これによって、主走査方向の画像を読み取ることが可能である。そして、画像読取部３０を主走査方向と交差する副走査方向に移動させることで、副走査方向の画像を読み取ることができる。なお、受光センサー３４は密着型イメージセンサー（ＣＩＳイメージセンサー：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）の構成を採用することもできる。
【００２５】
キャリッジ部４０は、画像読み取り部３０を支持しながら、原稿台１２にセットされた原稿と平行に副走査方向に沿って移動させる。
【００２６】
図３にキャリッジ部４０の構成を表す概略図を示す。キャリッジ部４０は画像読み取り部３０支持部とモーター支持部から構成される。画像読み取り部３０支持部は画像読み取り部３０を支持し、モーター支持部はモーター４１と、ギア輪列４２とを支持する。また、キャリッジ部４０は筺体１１内部で副走査方向に沿って設置されたガイドレール１１２によって支持される。そして、副走査方向を移動する際には該ガイドレール１１２に案内されながら移動する。
【００２７】
本実施形態では、モーター４１としてステッピングモーターが用いられる。モーター４１が回転すると、モーター４１の出力軸に取り付けられたウォームギアを介してギア輪列４２が回転する。そして、筺体１１の内部で副走査方向に沿って設置されたラックギア１１１とギア輪列４２が噛み合うことにより、キャリッジ部４０全体がラックギア１１１に沿って副走査方向を左右に移動する。すなわち、モーター４１は、画像読み取り部３０を搭載したキャリッジ４０を副走査方向に沿って移動させるための駆動部としての機能を有する。モーター４１の駆動制御は、制御部６０からの制御信号によって行われる。また、モーター４１は回転方向を自在に変更することができ、回転方向を変更することでキャリッジ４０の移動方向を変更する。
【００２８】
なお、ＡＤＦ駆動モードでは、後述するように、ギア輪列４２はラックギア１１１から外れ、ラックギア１１１に隣接して設けられるＡＤＦ駆動ギア輪列１１３と噛み合う。これにより、ＡＤＦ駆動モードにおいては、画像読み取り部３０（キャリッジ４０）は副走査方向の移動を停止した状態で画像の読み取りを行う。
【００２９】
ＡＤＦ部５０は原稿カバー１３上に設けられ、ＡＤＦ駆動モード時に、原稿を画像読み取り部３０の位置に搬送しながら、画像を読み取らせる。図４はＡＤＦ駆動モードにおいてＡＤＦ部５０により原稿が搬送される様子を説明する図である。図１Ａ及び図４に示すように、ＡＤＦ部５０は原稿トレイ５５、及び、ＡＤＦ内部に複数の搬送ローラーを有する。原稿トレイ５５には不図示の原稿センサーが設けられている。制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点で原稿トレイ５５上に原稿がセットされていると、原稿センサーによって原稿が検出され、「ＡＤＦ駆動モード」が選択される。ＡＤＦ駆動モードが選択された場合、搬送ローラーが回転を開始して、原稿がＡＤＦ部５０の内部に搬送される。なお、制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点で原稿トレイ５５上に原稿が検出されなければ「キャリッジ駆動モード」が選択され、キャリッジ部４０の駆動が開始される。
【００３０】
原稿トレイ５５からＡＤＦ内部に搬送された原稿は、搬送ローラーによって原稿カバー１３の裏側へと搬送される。そして、原稿台１２を挟んで画像読み取り部３０と対向する位置を通過する際に、画像読み取り部３０による画像の読み取りが行われる。（図４参照）。画像が読み取られた後の原稿は搬送ローラーによってＡＤＦ外部へと導かれ、原稿カバー上部に設けられた排出トレイ（図１参照）に排出される。
【００３１】
ＡＤＦ部５０内部の搬送ローラーはキャリッジ部４０に設けられたモーター４１によって駆動される。つまり、モーター４１は、キャリッジ部４０の駆動部としての機能の他に、ＡＤＦ駆動時に原稿を搬送するための駆動力を与える駆動部としての機能も有する。モーター４１の動作の詳細は後で説明する。
【００３２】
コントローラー６０は、モーター４１の回転方向や回転速度を制御してキャリッジ部４０やＡＤＦ部５０を駆動させたり、画像読み取り部３０に原稿を読み取らせたりする。また、コントローラー６０は、原稿トレイ５５に設けられた原稿センサーからの信号によって駆動対象となるユニット（本実施形態においてはキャリッジ部４０またはＡＤＦ部５０）の選択も行う。
【００３３】
図５にコントローラー６０の構成を表す概略図を示す。図に示すように、コントローラー６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＥＥＰＲＯＭ６４、ＡＳＩＣ６５、モータードライバー６６等を具備していて、これらが例えばバス等の伝送路６７を介して相互に接続されている。また、制御部６０は、コンピューターＣＯＭに接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ６２やＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されているソフトウエア及び／又はデータの協働、又は特有の処理を行う回路や構成要素の追加等によって、モーター４１の制御等が行われる。
【００３４】
なお、ＣＰＵ６１は電源がＯＦＦの状態でも時刻を測定できるＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）機能を有する。本実施形態において、ＲＴＣは、画像読み取り装置１の電源がＯＦＦされてから次にＯＮとなるまでの経過時間を測定するのに用いられる。
【００３５】
＜キャリッジ部４０とＡＤＦ部５０の駆動について＞
本実施形態の画像読み取り装置１では、単一のモーター４１を用いて「キャリッジ駆動モード」及び「ＡＤＦ駆動モード」の２種類の動作が実現される。以下、各ユニットの駆動及び各モードの切り替え方法について説明する。
図６Ａはキャリッジ駆動モード時の動作について説明する図である。図６ＢはＡＤＦ駆動モード時の動作について説明する図である。
【００３６】
「キャリッジ駆動モード」で原稿台１２の上にセットされた原稿から画像を読み取る場合には、キャリッジ４０に搭載された画像読み取り部３０を副走査方向に移動させて画像の読み取りを行う。つまり、位置を固定された原稿に対して、キャリッジ４０（画像読み取り部３０）を移動させることによって画像の読み取りを行う。キャリッジ部４０の駆動時は、キャリッジ部４０に設けられたギア輪列４２と、筺体１１に設けられたラックギア１１１とが噛み合うことによって、ガイドレール１１２に沿ってキャリッジ部４０が移動する。すなわち、ギア輪列４２がラックギア１１１の歯の範囲（以下、キャリッジ駆動領域とも呼ぶ）にある場合は、キャリッジ部４０の駆動が行われる。
【００３７】
これに対して、「ＡＤＦ駆動モード」では、停止した状態の画像読み取り部３０の位置に原稿を自動的に搬送しながら画像の読み取りを行う（図４参照）。つまり、移動する原稿に対して、位置が固定された画像読み取り部３０（キャリッジ４０）によって画像の読み取りを行う。原稿が自動的に搬送されるため、原稿を原稿台１２の上にセットする動作を省略して画像を読み取りたい場合、例えば、原稿枚数が多く、１枚１枚をいちいち原稿台１２にセットすることなく画像の読み取りを行いたい場合などに有効である。
【００３８】
ＡＤＦの駆動は、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を回転することによって行われる。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３は、図６Ｂのようにラックギア１１１に隣接して設けられ、ラックギア１１１のギア列の直線上にＡＤＦ駆動ギア輪列１１３のギアが並ぶ位置に配置される。副走査方向を移動するキャリッジ部４０がキャリッジ駆動領域を通り過ぎて、隣接するＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の領域に到達すると、キャリッジ部４０に設けられたギア輪列４２はラックギア１１１を外れてＡＤＦ駆動ギア輪列１１３と噛み合う。これにより、キャリッジ部４０は副走査方向の移動を停止してＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を回転させる。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の出力軸はＡＤＦ部の搬送ローラーと接続されている。したがって、モーター４１の回転により、ギア輪列４２及びＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を介してＡＤＦ部５０の搬送ローラーを回転駆動することができる。そして、キャリッジ部４０（画像読み取り部３０）が停止した位置（図６Ｂ参照）において、ＡＤＦ部５０により搬送される原稿の読み取りが行われる。
【００３９】
なお、ＡＤＦ駆動モードからキャリッジ駆動モードに切り替える際には、モーター４１を逆回転にすればよい。モーター４１が逆回転すると不図示の遊星ギアがＡＤＦ駆動ギア輪列１１３との噛み合いから外れて、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の回転を止める。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３が回転しないため、ギア輪列４２は、キャリッジ駆動領域まで副走査方向を移動し、再びラックギア１１１と噛み合う。これによって、ＡＤＦ駆動状態からキャリッジ駆動状態に切り替わる。
【００４０】
＜モーター４１の発熱量について＞
ところで、キャリッジ部４０またはＡＤＦ部５０を駆動することによって、モーター４１は発熱する。キャリッジ駆動モード時においては、キャリッジ部４０が副走査方向を往復運動する際に周囲の空気を攪拌しながら移動するため、キャリッジ部４０と共に移動するモーター４１を冷却することができる。
一方、ＡＤＦ駆動モード時は前述のようにキャリッジが停止しているため冷却が不十分となり、キャリッジ駆動モード時と比べてモーター４１の放熱性が損なわれる。また、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３等の配置（レイアウト）によっては、ＡＤＦ駆動時にモーター４１が筺体１１とキャリッジ部４０に囲まれた狭い空間で、熱がこもりやすくなる場合もある。さらに、ＡＤＦ駆動時は原稿の搬送動作を行うので、キャリッジ駆動時よりも多くの電流を消費し、発熱しやすくなる。
つまり、モーター４１の発熱特性及び放熱特性は、キャリッジ駆動時とＡＤＦ駆動時とで大きく異なる。
【００４１】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
第１実施形態では、モーター４１の発熱量をキャリッジ駆動モード時とＡＤＦ駆動モード時とで分けて算出する。そして、各々の場合の発熱量に応じてモーター４１の動作を休止させる「休止時間」を設ける。これにより、モーター４１の発熱量を適切に制限する。
【００４２】
＜発熱量制限の方法＞
図７にモーター４１の発熱量を制限するためのフローを示す。
【００４３】
（Ｓ１０１：初期設定）
はじめに、初期設定が行われる。画像読み取り装置１の電源がＯＮされると、ＥＥＰＲＯＭ６４に記録されていた前回動作時におけるモーター４１の温度ΔＴ_sum(ＥＥ）、及び、前回電源がＯＦＦされた時点からの経過時間Ｔｐが呼び出される。そして、前回電源がＯＦＦされてから今回電源がＯＮされるまでの時間経過による放熱量を計算し、現在におけるモーター４１の温度ΔＴ_sumが算出される。この値が初期設定温度としてＥＥＰＲＯＭ６４に記録され、画像読み取り動作が開始される。なお、Ｓ１０１の処理が終了した段階で経過時間Ｔｐはゼロとして初期化される。
【００４４】
（Ｓ１０２：実効電流値の算出）
画像読み取り動作が開始された後は、モーター４１に流れる実効電流値Ｉ_curが、ＣＰＵ６１により１分毎に算出される。実効電流値を１分毎に算出するのは、後の工程（Ｓ１０４・Ｓ１０７等）で実効電流値から時間経過に対する発熱温度の変化量を算出するためである。なお、電流を算出する間隔は１分には限られず、もっと短くてもよいし、長くてもよい。
【００４５】
実効電流値Ｉ_curの算出には、設定電流値に対する実効電流値を定めた定数表が利用される。当該定数表は、画像読み取り装置１の製造段階においてあらかじめ実験的に調査した電流値に基づいて作成されたものであり、制御部６０のＲＡＭ６３に記憶されている。ＣＰＵ６１は、本実施形態で用いられるモーター４１（ステッピングモーター）の特性に合わせて作成・記憶された定数表を用いて、設定電流値に基づいて実効電流値Ｉ_curを算出する。
【００４６】
（Ｓ１０３：駆動モードの判断）
続いて、現在の動作が「キャリッジ駆動モード」であるか、「ＡＤＦ駆動モード」であるかが判断される。つまり、モーター４１がキャリッジ部４０とＡＤＦ部５０とのどちらのユニットを現在駆動しているのかが判断される。前述のように、本実施形態では「キャリッジ駆動モード」と「ＡＤＦ駆動モード」とで、モーター４１の発熱・放熱特性が異なる。したがって、発熱量を適切に制限するためには、それぞれのモードについて別々にモーター４１の発熱温度を算出する必要がある。そこで、Ｓ１０３において現在のモーター４１の動作状況を判断する。
【００４７】
現在の動作モードの判断は、制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点において、原稿トレイ５５上に原稿がセットされているか否かによって行われる。前述のように、画像読み取り装置１では原稿トレイ５５に設けられた原稿センサーが原稿を感知した場合はＡＤＦ駆動モードが選択され、原稿を感知しない場合はキャリッジ駆動モードが選択される。したがって、画像読み取り動作が開始された時点において、原稿が原稿トレイ５５にセットされているか否かによって動作モードを判断することができる。
【００４８】
Ｓ１０３により、キャリッジ駆動モードと判断された場合はＳ１０４へ進み、キャリッジ駆動モード時の発熱温度の算出が行われる（Ｓ１０４）。一方、ＡＤＦ駆動モードと判断された場合はＳ１０７へ進み、ＡＤＦ駆動モード時の発熱温度の算出が行われる（Ｓ１０７）。
【００４９】
（Ｓ１０４：キャリッジ駆動モード時のモーター４１の推定発熱温度算出）
Ｓ１０４ではキャリッジ駆動モード時におけるモーター４１の推定発熱温度が算出される。発熱温度の算出は以下のようにして行われる。
【００５０】
一般に、発熱量Ｑは、式Ｑ＝ｋ・Ｗ（ｋ：仕事Ｗを発熱に換算するための係数）により求められる。ここで、Ｗ＝ｉ２・Ｒ・ｔである。つまり、Ｑ＝ｋ・ｉ２・Ｒ・ｔとなる。このため、ＣＰＵ６１はＳ１０２にて１分毎に求められた電流値Ｉ_curに基づいて、１分毎の発熱量Ｑ_curを求めることができる。更に、ＣＰＵ６１は、１分毎の発熱量Ｑ_curを積分することによって、単位時間毎（ここでは１分間毎）の発熱量Ｑ_sigmaを求めている。発熱量Ｑ_sigmaの初期値はＳ１０１にて設定されたΔＴ_sumから求められる値であり、ここでは説明の簡略化のためにゼロとする。また、発熱量Ｑ_sigmaは単位時間を経過する毎にリセットされる。したがって、モーター４１が単位時間中に１度も駆動されなかったときは、発熱量Ｑ_sigmaは「０」となる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ６１は、１分間の発熱量Ｑ_sigmaを発熱温度ΔＴ_newに換算する。ΔＴ_newは、式ΔＴnew＝Ｋc・Ｑ_sigmaにより求められる。ここで、Ｋcはキャリッジ駆動モードにおける発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数であり、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められた値である。製造工程で求められた係数Ｋcは、キャリッジ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５２】
図８は、総発熱温度Ｔ_sumの説明図である。図に示すように、最初の１分間の通電による発熱温度をΔＴ１_new、次の１分間の通電による発熱温度をΔＴ２_new、さらに次の１分間の通電による発熱温度をΔＴ３_newとする。最初の発熱温度ΔＴ１_newは、時間経過とともに放熱曲線にそって下降し、１分後には自然放熱によりΔＴ１_oldに低下する。よって、２分目の総発熱温度ΔＴ２_sumは、ΔＴ２_sum＝ΔＴ１_old＋ΔＴ２_newで表される。また、２分目の総発熱温度ΔＴ２_sumは、時間経過とともに放熱曲線に沿って下降し、その１分後には自然放熱によりΔＴ２_oldに低下する。よって、３分目の総発熱温度ΔＴ３_sumは、ΔＴ３_sum＝ΔＴ２_old＋ΔＴ３_new で表される。
【００５３】
ここで、ΔＴ_sumが１分後に放熱曲線に沿って下降して達する発熱温度ΔＴ_oldは、放熱係数Ｋ１cを用いて、ΔＴ_old＝Ｋ１c・ΔＴsumとして表される。放熱係数Ｋ１cは、前述のＫcと同様、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められ、キャリッジ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５４】
最新の総発熱温度ΔＴn_sumは、前回の総発熱温度ΔＴn-1_sumに放熱係数Ｋ１を掛けた値に、最新の発熱温度ΔＴn_newを加えることにより算出され、式ΔＴn_sum＝Ｋ１・ΔＴn-1_sum＋ΔＴn_newにより求められる。なお、この総発熱温度ΔＴn_sumは、モーター４１の蓄熱による温度上昇分になる。ＣＰＵ６１は、室温に総発熱温度ΔＴn_sumを加算して、キャリッジ駆動時におけるモーター４１の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ｃ）を算出する。このように発熱パラメータＫc及びＫ１cを用いることで、キャリッジ駆動モードにおける推定温度を精度よく算出することが可能となる。
【００５５】
（Ｓ１０５・Ｓ１０６：休止時間の設定）
制御部６０は、Ｓ１０４で算出されたモーター４１の推定温度ΔＴn_sum（Ｃ）が所定の閾値ＴＨ（Ｃ）を超えたとき、発熱制限制御を行いながらモーター４１を駆動する。すなわち、制御部６０は、モーター４１の推定温度が所定の温度を超えたとき（Ｓ１０５）、モーター４１の間欠的な駆動の間に休止時間を挿入し、モーター４１の間欠的な駆動の間隔を広げることで発熱制限を行う（Ｓ１０６）。この発熱制限制御によれば、モーター４１の発熱を抑え、モーター４１が高温になるのを防止することができる。
【００５６】
なお、キャリッジ駆動モードでは、キャリッジ部４０が副走査方向を往復運動して、画像読み取り動作開始時における初期位置（ホームポジション）に戻った時に休止時間を設けるのが望ましい。キャリッジ部４０が移動している最中に休止時間を設けて、途中でキャリッジの移動を停止させると、ユーザーはキャリッジ部４０が故障によって停止したものと誤認するおそれがある。このような誤認を防止するために、キャリッジ部４０が初期位置に戻ってから休止させるものとする。
【００５７】
（Ｓ１０７〜Ｓ１０９：ＡＤＦ駆動モード時の発熱制限）
ＡＤＦ駆動モードにおける発熱制限も、キャリッジ駆動モードにおける発熱制限（Ｓ１０４〜Ａ１０６）の方法と基本的に同様である。
【００５８】
但し、モーター４１の発熱・放熱特性が異なるため、発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数Ｋ、及び、放熱係数Ｋ１は、キャリッジ駆動モード時（Ｓ１０４）とは異なるものを用いる。すなわち、ＡＤＦ駆動モード時における変換係数Ｋa、及び放熱係数Ｋ１aを用いて、ＡＤＦ駆動モードの推定発熱温度ΔＴn_sum（Ａ）が算出される（Ｓ１０７）。なお、Ｋa、Ｋ１a共に、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められ、ＡＤＦ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５９】
また、休止時間の有無を判断する閾値ＴＨは、ＡＤＦ駆動モード用の閾値ＴＨ（Ａ）を用いる。すなわち、制御部６０は、Ｓ１０７で算出されたモーター４１の推定温度が閾値ＴＨ（Ａ）を超えたとき（Ｓ１０８）、発熱制限制御を行いながらモーター４１を駆動する（Ｓ１０９）。なお、キャリッジ駆動モードにおける閾値ＴＨ（Ｃ）と、ＡＤＦ駆動モードにおける閾値ＴＨ（Ａ）とは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００６０】
キャリッジ駆動モードでは、キャリッジ部４０が初期位置に戻った時点で休止時間を設けると説明したが（Ｓ１０６）、ＡＤＦ駆動モードでは原稿の搬送動作に応じて休止時間を分割する。例えば、ＡＤＦによる原稿の搬送動作では、はじめに原稿が給紙され、原稿の読み取り位置を合わせる頭出しが行われた後、実際の読み取りが行われ、読み取られた原稿はＡＤＦ外部へと排紙される。このように、給紙／頭出し／読み取り／排紙の各動作の直前に休止時間を分割して短期間ずつの休止時間を設ける。各動作の間に長い休止時間を設けると、搬送動作が途中で中断されたように見えるため、ユーザーはＡＤＦ部５０が故障したものと誤認するおそれがある。そこで、ＡＤＦによる原稿搬送過程の各動作間で休止時間を分割して設けるものとする。なお、休止時間分割のバランスはユーザー自身で変更できるようにしてもよい。
【００６１】
（Ｓ１１０：停止動作）
画像の読み取り動作が完了したら、画像読取装置１の停止動作を行う。本実施形態の画像読取装置１では、今回運転時の発熱の影響を次回の運転時に反映させることで適切な発熱制限を行うようにしている。そのため、停止動作を行う際に、今回算出された発熱温度ΔＴ_sum(Ａ）またはΔＴ_sum(Ｃ）が、最終発熱温度ΔＴ_sum(ＥＥ）としてＥＥＰＲＯＭ６４に保存される。また、ＣＰＵ６１は、電源がＯＦＦされた瞬間から次に電源がＯＮされる瞬間までの経過時間Ｔｐを計測し、ＥＥＰＲＯＭ６４に保存する。これらの値は、前述の（Ｓ１０１）にて説明したように、次回の運転時におけるモーター４１の初期温度を算出する際に用いられる。
【００６２】
＝＝＝比較例＝＝＝
参考に、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで、モーターの発熱の計算を共通とする場合の画像読み取り装置を比較例として示す。
【００６３】
図９は比較例におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。比較例では、第１実施形態のＳ１０３に相当する処理がなく、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとでどちらのモードが選択されているかは判断されない。そしてＳ２０３において発熱計算が行われるが、算出される推定発熱温度ΔＴn_sumはキャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで共通の発熱温度として算出される。つまり、発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数Ｋ、及び、放熱係数Ｋ１は、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで共通の値が用いられる。そして、Ｓ２０４において両モードに共通の閾値ＴＨと算出された推定発熱温度ΔＴn_sumが比較され、ΔＴn_sum＞ＴＨとなる場合は、Ｓ２０５において発熱制限処理を行う。なお、駆動モードの判断がなされていないため、休止時間の設定も両モードで共通のものとなり、発熱温度ΔＴn_sumが閾値ＴＨを越えた瞬間に、動作中のユニットを強制的に休止させる。その他の動作については第１実施形態の場合と同様である。
【００６４】
前述のように、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとでは発熱特性・放熱特性がそれぞれ異なるため、それぞれのモードに対応した発熱制限処理が必要である。しかし、比較例の場合は各モードで共通の発熱制限処理を行うので、モーターの発熱制限が不十分となったり、無駄な休止時間を設けたりすることになる。例えば、キャリッジ駆動モードに合わせた発熱制限値では、ＡＤＦ駆動モードにおいては休止時間が短く、十分にモーターを冷却することができなくなるおそれがある。また、ＡＤＦ駆動モードに合わせた発熱制限値では、キャリッジ駆動モードにおいては休止時間が長く、キャリッジを無駄に停止させることにより画像読み取り時間が遅くなることがある。
【００６５】
＝＝＝まとめ＝＝＝
本実施形態の画像読取装置では、画像読み取り部３０を搭載したキャリッジ部４０とＡＤＦ部５０との異なる２つの機構を、１つのモーター４１によって駆動させる。そして、モーター４１がキャリッジ部４０を駆動する際（キャリッジ駆動モード）の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ｃ）と、モーターがＡＤＦ部５０を駆動する際（ＡＤＦ駆動モード）の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ａ）とを別々に算出する。
【００６６】
これにより、両モード時のモーターにかかる負荷の大きさや、放熱条件の違いに対応して、モーターの正確な発熱量を得ることができる。各モードについて算出された発熱量に応じて最適な休止時間を設けることで、画像読み取り動作中にモーターを適切に冷却させることができる。
【００６７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としての画像読取装置を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００６８】
＜モーターについて＞
上述の実施形態において、モーター４１としてステッピングモーターを使用するものとして説明しているが、モーター４１はステッピングモーターには限られない。例えばＤＣモーターを使用することも可能である。
ＤＣモーターを使用した場合、モーター使用時の負荷から実効電流値を算出することが可能となるため、製造段階の予備実験等によりで実効電流値の定数表を作成する必要が無く、また、該定数表を制御部のＲＡＭに記録しておく必要もない。また、エンコーダーを用いることで、画像読み取り動作中に、モーターが取り付けられたキャリッジの移動位置を検出することも可能となる。
【００６９】
＜制御部について＞
制御部６０は、上述の実施の形態のものには限られず、例えばＡＳＩＣ６５のみでモーター４１の制御を司るように構成しても良く、また、これら以外に種々の周辺機器が組み込まれた１チップマイコン等を組み合わせて、制御部６０を構成するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 画像読取装置、１１ 筺体、１２ 原稿台、１３ 原稿台カバー、
１１１ ラックギア、１１２ ガイドレール、１１３ ＡＤＦ駆動ギア輪列
３０ 画像読み取り部、３１ 光源、３２ ミラー、３３ レンズ、
３４ 受光センサー、４０ キャリッジ部、４１ モーター、４２ ギア輪列、
５０ ＡＤＦ部、５５ 原稿トレイ、６０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り装置、及び、画像読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿を読み取って画像データを形成する画像読み取り装置（スキャナ）が知られている。このような画像読み取り装置の一つとして、原稿を移動させながら画像の読み取りを行うＡＤＦスキャナがある。一般に、ＡＤＦスキャナには、原稿を搬送するＡＤＦ（オートドキュメントフィーダー）部と、搬送される原稿から画像を読み取る画像読み取り部とが備えられている。そして、原稿を読み取る方法として、ＡＤＦ部を駆動して原稿を搬送しながら画像を読み取る方法と、画像読み取り部が搭載されたキャリッジを移動させることで原稿台にセットされた原稿から画像を読み取る方法とがある。ＡＤＦスキャナを用いてこのような２種類の読み取り方法を行うにあたり、ＡＤＦ部の駆動とキャリッジ（画像読み取り部）の駆動とを１つのモーターで行うことによって、部品数・コストの削減や製品の小型化を実現することができる。
【０００３】
なお、１つのモーターで２つの異なる機構を駆動する技術として、印字ヘッドを載置したキャリッジの駆動と、被印字用紙の搬送を行う用紙送り機構の駆動とを１つのモーターで実現するプリンターが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−３３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターによってＡＤＦ部とキャリッジ（画像読み取り部）との２つの異なる機構を駆動する場合、ＡＤＦ部の駆動時とキャリッジの駆動時とではモーターにかかる負荷や環境条件等が異なるため、モーターの発熱状況も異なる。そのため、モーターを冷却する際には、２つの機構のうち、駆動されている方の機構に合わせて冷却の仕方を変更する必要がある。つまり、ＡＤＦ部の駆動時とキャリッジの駆動時とで、それぞれの状況に応じて適切な冷却を行う必要がある。
【０００６】
しかし、特許文献１等では、駆動される機構の違いによるモーターの発熱状況の変化について考慮されておらず、冷却の仕方を変更することについても考慮されていない。そのため、２つの機構の両方の場合について、共に適切な条件となるようにモーターの冷却を行うことは困難であった。
【０００７】
本発明では、ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターでＡＤＦ部と画像読み取り部が搭載されたキャリッジとの２つの異なる機構を駆動する場合に、それぞれの機構の駆動時に適切なモーター冷却を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、原稿を搬送する原稿搬送部と、前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００９】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、画像形成装置１の外観斜視図である。
【図２】画像読取部３０による画像読み取り方法を説明する図である。
【図３】キャリッジ部４０の構成を表す概略図である。
【図４】ＡＤＦ駆動モードにおいてＡＤＦ部５０により原稿が搬送される様子を説明する図である。
【図５】コントローラー６０の構成を表す概略図である。
【図６】図６Ａは、キャリッジ駆動モード時の動作について説明する図である。図６Ｂは、ＡＤＦ駆動モード時の動作について説明する図である。
【図７】第１実施形態におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。
【図８】モーター４１の発熱温度Ｔ_sumの説明図である。
【図９】比較例におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
原稿を搬送する原稿搬送部と、前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置。
【００１２】
このような画像読み取り装置によれば、ＡＤＦスキャナにおいて、１つのモーターでＡＤＦ部と画像読み取り部が搭載されたキャリッジとの２つの異なる機構を駆動する場合に、それぞれの機構の駆動時に適切なモーター冷却を行うことができる。
【００１３】
かかる画像読み取り装置であって、前記駆動部が前記キャリッジ部に搭載されることが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、キャリッジを移動させることにより、２種類の機構の駆動が可能となり、画像読み取り装置の小型化や、部品点数を少なくすることでコストを低減することができる。
【００１４】
かかる画像読み取り装置であって、前記第１モードでは、前記第１の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限し、前記第２モードでは、前記第２の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、各モードに対応して算出された発熱量に基づいてモーターの発熱制限を行うことができるので、いずれのモードにおいても適切に発熱量を抑制することができる。
【００１５】
かかる画像読み取り装置であって、画像読み取り動作中に前記原稿搬送部または前記キャリッジ部の駆動を停止させる休止時間を設けることにより、前記駆動部の発熱を制限することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、モーター駆動を途中で停止させることで冷却時間を設け、モーターの放熱による冷却を促進することができる。
【００１６】
かかる画像読み取り装置であって、前記第１モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、前記キャリッジ部が、画像読み取り動作開始時の元の位置まで移動してから、前記休止時間に応じて前記キャリッジ部の駆動を停止することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、キャリッジが移動中に突然停止したりすることがないので、キャリッジ駆動部の故障であるとユーザーに誤認されることを抑制できる。
【００１７】
かかる画像読み取り装置であって、前記第２モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、前記休止時間を複数に分割して、前記原稿搬送部が前記原稿を搬送する動作中の所定のタイミング毎に、分割された前記休止時間に応じて前記ＡＤＦ部の駆動を停止することが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、原稿が搬送中に突然長時間停止したりすることがないので、ＡＤＦ部の故障であるとユーザーに誤認されることを抑制できる。
【００１８】
かかる画像読み取り装置であって、画像読み取り動作開始時における前記駆動部の初期の発熱量が、前回の画像読み取り動作時の前記駆動部の温度に基づいて算出されることが望ましい。
このような画像読み取り装置によれば、前回動作時の温度を今回の動作における温度算出に反映させることができるので、より正確な発熱量を予測できる。
【００１９】
また、原稿搬送部によって原稿を搬送することと、画像読み取り部によって前記原稿から画像を読み取ることと、キャリッジ部によって前記画像読み取り部を支持しつつ移動させることと、駆動部によって前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動することと、制御部によって、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行うことと、を有する画像読み取り方法であって、前記制御部は、前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算し、前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算する、ことを特徴とする画像読み取り方法が明らかとなる。
【００２０】
＝＝＝画像読み取り装置の基本的構成＝＝＝
本実施形態において用いられる画像読み取り装置１及びその駆動方法について説明する。画像読み取り装置１は原稿から画像を読み取って画像データを生成するスキャナ（画像読み取り）機能を有する。本実施形態では画像を読み取る方法として、画像読み取り部が搭載されたキャリッジを移動させながら画像の読み取りを行う「キャリッジ駆動モード」と、オートドキュメントフィーダー（以下、ＡＤＦとも呼ぶ）を用いて原稿を自動的に搬送しながら画像の読み取りを行う「ＡＤＦ駆動モード」とがある。両モードの詳細は後で説明する。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂに画像形成装置１の外観斜視図を示す。画像読み取り装置１は、本体部１０と、画像読み取り部３０と、キャリッジ部４０と、ＡＤＦ部５０と、制御部６０とを備える。
【００２２】
本体部１０は筺体１１と、原稿台１２と、原稿台カバー１３とを有する。筺体１１はその内部に画像読み取り部３０、キャリッジ部４０、及び制御部６０を格納する。また、筺体内部には後述するラックギア１１１、ガイドレール１１２、及び、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３が備えられており、筺体１１の前面部には、操作パネルが備えられている。筺体１１の上面には図１Ｂに示されるように原稿台１２が設けられる。原稿台１２はガラス板等の透明な板である。このガラス板の上に原稿を載せてセットすることで、原稿台１２の下部に設置された画像読み取り部３０によってガラス板（原稿台１２）を透して画像を読み取ることができる。原稿台カバー１３は筺体１１の上部に接続され、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように開閉可能となっている。後述するＡＤＦ駆動モードでは原稿台カバー１３が閉じられ、図１Ａの状態で画像の読み取りが行われる。一方、キャリッジ駆動モードでは画像読み取り動作の開始前に原稿台カバー１３を開いて図１Ｂの状態とし、原稿台１２に原稿をセットした後、原稿台カバー１３を閉じて画像の読み取りを行う。原稿台カバー１３の上部にはＡＤＦ部５０が設置されている。
【００２３】
画像読み取り部３０は、筺体１０の内部で、上述の原稿台１２を介して原稿と対向する位置に設けられ、制御部６０からの画像読み取り命令に従って、原稿から画像を読み取る。図２に、画像読取部３０による画像読み取り方法を説明する図を示す。画像読取部３０は、光源３１と、ミラー３２と、レンズ３３と、受光センサー３４とを有する。光源３１は原稿台１２のガラス板を通して原稿台１２上にセットされた原稿に光を照射する。原稿で反射された光は、ミラー３２によって進路を変更しながらレンズ３３へと導かれる。ミラー３２は複数設けられており、これらのミラー３２による反射を繰り返すことで原稿からレンズ３３までの距離を調整することができる。なお、図中の破線は反射光の軌跡を示している。レンズ３３を透過した反射光は焦点が調整された状態で受光センサー３４により受光される。
【００２４】
本実施形態において、光源３１は、例えばＲＧＢの三色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも言う）を有する。そして、各色のＬＥＤが順番に切り替わりながら発光して、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の光が所定周期で順次発せられ、これによって、原稿で反射された反射光はＲＧＢの各色成分に色分解された状態で受光センサー３４に入射する。受光センサー３４は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード等の複数の光電変換素子が、図１Ａの主走査方向に沿って列状に配置されたリニアＣＣＤセンサーにより構成されている。これによって、主走査方向の画像を読み取ることが可能である。そして、画像読取部３０を主走査方向と交差する副走査方向に移動させることで、副走査方向の画像を読み取ることができる。なお、受光センサー３４は密着型イメージセンサー（ＣＩＳイメージセンサー：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）の構成を採用することもできる。
【００２５】
キャリッジ部４０は、画像読み取り部３０を支持しながら、原稿台１２にセットされた原稿と平行に副走査方向に沿って移動させる。
【００２６】
図３にキャリッジ部４０の構成を表す概略図を示す。キャリッジ部４０は画像読み取り部３０支持部とモーター支持部から構成される。画像読み取り部３０支持部は画像読み取り部３０を支持し、モーター支持部はモーター４１と、ギア輪列４２とを支持する。また、キャリッジ部４０は筺体１１内部で副走査方向に沿って設置されたガイドレール１１２によって支持される。そして、副走査方向を移動する際には該ガイドレール１１２に案内されながら移動する。
【００２７】
本実施形態では、モーター４１としてステッピングモーターが用いられる。モーター４１が回転すると、モーター４１の出力軸に取り付けられたウォームギアを介してギア輪列４２が回転する。そして、筺体１１の内部で副走査方向に沿って設置されたラックギア１１１とギア輪列４２が噛み合うことにより、キャリッジ部４０全体がラックギア１１１に沿って副走査方向を左右に移動する。すなわち、モーター４１は、画像読み取り部３０を搭載したキャリッジ４０を副走査方向に沿って移動させるための駆動部としての機能を有する。モーター４１の駆動制御は、制御部６０からの制御信号によって行われる。また、モーター４１は回転方向を自在に変更することができ、回転方向を変更することでキャリッジ４０の移動方向を変更する。
【００２８】
なお、ＡＤＦ駆動モードでは、後述するように、ギア輪列４２はラックギア１１１から外れ、ラックギア１１１に隣接して設けられるＡＤＦ駆動ギア輪列１１３と噛み合う。これにより、ＡＤＦ駆動モードにおいては、画像読み取り部３０（キャリッジ４０）は副走査方向の移動を停止した状態で画像の読み取りを行う。
【００２９】
ＡＤＦ部５０は原稿カバー１３上に設けられ、ＡＤＦ駆動モード時に、原稿を画像読み取り部３０の位置に搬送しながら、画像を読み取らせる。図４はＡＤＦ駆動モードにおいてＡＤＦ部５０により原稿が搬送される様子を説明する図である。図１Ａ及び図４に示すように、ＡＤＦ部５０は原稿トレイ５５、及び、ＡＤＦ内部に複数の搬送ローラーを有する。原稿トレイ５５には不図示の原稿センサーが設けられている。制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点で原稿トレイ５５上に原稿がセットされていると、原稿センサーによって原稿が検出され、「ＡＤＦ駆動モード」が選択される。ＡＤＦ駆動モードが選択された場合、搬送ローラーが回転を開始して、原稿がＡＤＦ部５０の内部に搬送される。なお、制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点で原稿トレイ５５上に原稿が検出されなければ「キャリッジ駆動モード」が選択され、キャリッジ部４０の駆動が開始される。
【００３０】
原稿トレイ５５からＡＤＦ内部に搬送された原稿は、搬送ローラーによって原稿カバー１３の裏側へと搬送される。そして、原稿台１２を挟んで画像読み取り部３０と対向する位置を通過する際に、画像読み取り部３０による画像の読み取りが行われる。（図４参照）。画像が読み取られた後の原稿は搬送ローラーによってＡＤＦ外部へと導かれ、原稿カバー上部に設けられた排出トレイ（図１参照）に排出される。
【００３１】
ＡＤＦ部５０内部の搬送ローラーはキャリッジ部４０に設けられたモーター４１によって駆動される。つまり、モーター４１は、キャリッジ部４０の駆動部としての機能の他に、ＡＤＦ駆動時に原稿を搬送するための駆動力を与える駆動部としての機能も有する。モーター４１の動作の詳細は後で説明する。
【００３２】
コントローラー６０は、モーター４１の回転方向や回転速度を制御してキャリッジ部４０やＡＤＦ部５０を駆動させたり、画像読み取り部３０に原稿を読み取らせたりする。また、コントローラー６０は、原稿トレイ５５に設けられた原稿センサーからの信号によって駆動対象となるユニット（本実施形態においてはキャリッジ部４０またはＡＤＦ部５０）の選択も行う。
【００３３】
図５にコントローラー６０の構成を表す概略図を示す。図に示すように、コントローラー６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＥＥＰＲＯＭ６４、ＡＳＩＣ６５、モータードライバー６６等を具備していて、これらが例えばバス等の伝送路６７を介して相互に接続されている。また、制御部６０は、コンピューターＣＯＭに接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ６２やＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されているソフトウエア及び／又はデータの協働、又は特有の処理を行う回路や構成要素の追加等によって、モーター４１の制御等が行われる。
【００３４】
なお、ＣＰＵ６１は電源がＯＦＦの状態でも時刻を測定できるＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）機能を有する。本実施形態において、ＲＴＣは、画像読み取り装置１の電源がＯＦＦされてから次にＯＮとなるまでの経過時間を測定するのに用いられる。
【００３５】
＜キャリッジ部４０とＡＤＦ部５０の駆動について＞
本実施形態の画像読み取り装置１では、単一のモーター４１を用いて「キャリッジ駆動モード」及び「ＡＤＦ駆動モード」の２種類の動作が実現される。以下、各ユニットの駆動及び各モードの切り替え方法について説明する。
図６Ａはキャリッジ駆動モード時の動作について説明する図である。図６ＢはＡＤＦ駆動モード時の動作について説明する図である。
【００３６】
「キャリッジ駆動モード」で原稿台１２の上にセットされた原稿から画像を読み取る場合には、キャリッジ４０に搭載された画像読み取り部３０を副走査方向に移動させて画像の読み取りを行う。つまり、位置を固定された原稿に対して、キャリッジ４０（画像読み取り部３０）を移動させることによって画像の読み取りを行う。キャリッジ部４０の駆動時は、キャリッジ部４０に設けられたギア輪列４２と、筺体１１に設けられたラックギア１１１とが噛み合うことによって、ガイドレール１１２に沿ってキャリッジ部４０が移動する。すなわち、ギア輪列４２がラックギア１１１の歯の範囲（以下、キャリッジ駆動領域とも呼ぶ）にある場合は、キャリッジ部４０の駆動が行われる。
【００３７】
これに対して、「ＡＤＦ駆動モード」では、停止した状態の画像読み取り部３０の位置に原稿を自動的に搬送しながら画像の読み取りを行う（図４参照）。つまり、移動する原稿に対して、位置が固定された画像読み取り部３０（キャリッジ４０）によって画像の読み取りを行う。原稿が自動的に搬送されるため、原稿を原稿台１２の上にセットする動作を省略して画像を読み取りたい場合、例えば、原稿枚数が多く、１枚１枚をいちいち原稿台１２にセットすることなく画像の読み取りを行いたい場合などに有効である。
【００３８】
ＡＤＦの駆動は、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を回転することによって行われる。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３は、図６Ｂのようにラックギア１１１に隣接して設けられ、ラックギア１１１のギア列の直線上にＡＤＦ駆動ギア輪列１１３のギアが並ぶ位置に配置される。副走査方向を移動するキャリッジ部４０がキャリッジ駆動領域を通り過ぎて、隣接するＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の領域に到達すると、キャリッジ部４０に設けられたギア輪列４２はラックギア１１１を外れてＡＤＦ駆動ギア輪列１１３と噛み合う。これにより、キャリッジ部４０は副走査方向の移動を停止してＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を回転させる。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の出力軸はＡＤＦ部の搬送ローラーと接続されている。したがって、モーター４１の回転により、ギア輪列４２及びＡＤＦ駆動ギア輪列１１３を介してＡＤＦ部５０の搬送ローラーを回転駆動することができる。そして、キャリッジ部４０（画像読み取り部３０）が停止した位置（図６Ｂ参照）において、ＡＤＦ部５０により搬送される原稿の読み取りが行われる。
【００３９】
なお、ＡＤＦ駆動モードからキャリッジ駆動モードに切り替える際には、モーター４１を逆回転にすればよい。モーター４１が逆回転すると不図示の遊星ギアがＡＤＦ駆動ギア輪列１１３との噛み合いから外れて、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３の回転を止める。ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３が回転しないため、ギア輪列４２は、キャリッジ駆動領域まで副走査方向を移動し、再びラックギア１１１と噛み合う。これによって、ＡＤＦ駆動状態からキャリッジ駆動状態に切り替わる。
【００４０】
＜モーター４１の発熱量について＞
ところで、キャリッジ部４０またはＡＤＦ部５０を駆動することによって、モーター４１は発熱する。キャリッジ駆動モード時においては、キャリッジ部４０が副走査方向を往復運動する際に周囲の空気を攪拌しながら移動するため、キャリッジ部４０と共に移動するモーター４１を冷却することができる。
一方、ＡＤＦ駆動モード時は前述のようにキャリッジが停止しているため冷却が不十分となり、キャリッジ駆動モード時と比べてモーター４１の放熱性が損なわれる。また、ＡＤＦ駆動ギア輪列１１３等の配置（レイアウト）によっては、ＡＤＦ駆動時にモーター４１が筺体１１とキャリッジ部４０に囲まれた狭い空間で、熱がこもりやすくなる場合もある。さらに、ＡＤＦ駆動時は原稿の搬送動作を行うので、キャリッジ駆動時よりも多くの電流を消費し、発熱しやすくなる。
つまり、モーター４１の発熱特性及び放熱特性は、キャリッジ駆動時とＡＤＦ駆動時とで大きく異なる。
【００４１】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
第１実施形態では、モーター４１の発熱量をキャリッジ駆動モード時とＡＤＦ駆動モード時とで分けて算出する。そして、各々の場合の発熱量に応じてモーター４１の動作を休止させる「休止時間」を設ける。これにより、モーター４１の発熱量を適切に制限する。
【００４２】
＜発熱量制限の方法＞
図７にモーター４１の発熱量を制限するためのフローを示す。
【００４３】
（Ｓ１０１：初期設定）
はじめに、初期設定が行われる。画像読み取り装置１の電源がＯＮされると、ＥＥＰＲＯＭ６４に記録されていた前回動作時におけるモーター４１の温度ΔＴ_sum(ＥＥ）、及び、前回電源がＯＦＦされた時点からの経過時間Ｔｐが呼び出される。そして、前回電源がＯＦＦされてから今回電源がＯＮされるまでの時間経過による放熱量を計算し、現在におけるモーター４１の温度ΔＴ_sumが算出される。この値が初期設定温度としてＥＥＰＲＯＭ６４に記録され、画像読み取り動作が開始される。なお、Ｓ１０１の処理が終了した段階で経過時間Ｔｐはゼロとして初期化される。
【００４４】
（Ｓ１０２：実効電流値の算出）
画像読み取り動作が開始された後は、モーター４１に流れる実効電流値Ｉ_curが、ＣＰＵ６１により１分毎に算出される。実効電流値を１分毎に算出するのは、後の工程（Ｓ１０４・Ｓ１０７等）で実効電流値から時間経過に対する発熱温度の変化量を算出するためである。なお、電流を算出する間隔は１分には限られず、もっと短くてもよいし、長くてもよい。
【００４５】
実効電流値Ｉ_curの算出には、設定電流値に対する実効電流値を定めた定数表が利用される。当該定数表は、画像読み取り装置１の製造段階においてあらかじめ実験的に調査した電流値に基づいて作成されたものであり、制御部６０のＲＡＭ６３に記憶されている。ＣＰＵ６１は、本実施形態で用いられるモーター４１（ステッピングモーター）の特性に合わせて作成・記憶された定数表を用いて、設定電流値に基づいて実効電流値Ｉ_curを算出する。
【００４６】
（Ｓ１０３：駆動モードの判断）
続いて、現在の動作が「キャリッジ駆動モード」であるか、「ＡＤＦ駆動モード」であるかが判断される。つまり、モーター４１がキャリッジ部４０とＡＤＦ部５０とのどちらのユニットを現在駆動しているのかが判断される。前述のように、本実施形態では「キャリッジ駆動モード」と「ＡＤＦ駆動モード」とで、モーター４１の発熱・放熱特性が異なる。したがって、発熱量を適切に制限するためには、それぞれのモードについて別々にモーター４１の発熱温度を算出する必要がある。そこで、Ｓ１０３において現在のモーター４１の動作状況を判断する。
【００４７】
現在の動作モードの判断は、制御部６０から画像読み取り命令が発せられた時点において、原稿トレイ５５上に原稿がセットされているか否かによって行われる。前述のように、画像読み取り装置１では原稿トレイ５５に設けられた原稿センサーが原稿を感知した場合はＡＤＦ駆動モードが選択され、原稿を感知しない場合はキャリッジ駆動モードが選択される。したがって、画像読み取り動作が開始された時点において、原稿が原稿トレイ５５にセットされているか否かによって動作モードを判断することができる。
【００４８】
Ｓ１０３により、キャリッジ駆動モードと判断された場合はＳ１０４へ進み、キャリッジ駆動モード時の発熱温度の算出が行われる（Ｓ１０４）。一方、ＡＤＦ駆動モードと判断された場合はＳ１０７へ進み、ＡＤＦ駆動モード時の発熱温度の算出が行われる（Ｓ１０７）。
【００４９】
（Ｓ１０４：キャリッジ駆動モード時のモーター４１の推定発熱温度算出）
Ｓ１０４ではキャリッジ駆動モード時におけるモーター４１の推定発熱温度が算出される。発熱温度の算出は以下のようにして行われる。
【００５０】
一般に、発熱量Ｑは、式Ｑ＝ｋ・Ｗ（ｋ：仕事Ｗを発熱に換算するための係数）により求められる。ここで、Ｗ＝ｉ２・Ｒ・ｔである。つまり、Ｑ＝ｋ・ｉ２・Ｒ・ｔとなる。このため、ＣＰＵ６１はＳ１０２にて１分毎に求められた電流値Ｉ_curに基づいて、１分毎の発熱量Ｑ_curを求めることができる。更に、ＣＰＵ６１は、１分毎の発熱量Ｑ_curを積分することによって、単位時間毎（ここでは１分間毎）の発熱量Ｑ_sigmaを求めている。発熱量Ｑ_sigmaの初期値はＳ１０１にて設定されたΔＴ_sumから求められる値であり、ここでは説明の簡略化のためにゼロとする。また、発熱量Ｑ_sigmaは単位時間を経過する毎にリセットされる。したがって、モーター４１が単位時間中に１度も駆動されなかったときは、発熱量Ｑ_sigmaは「０」となる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ６１は、１分間の発熱量Ｑ_sigmaを発熱温度ΔＴ_newに換算する。ΔＴ_newは、式ΔＴnew＝Ｋc・Ｑ_sigmaにより求められる。ここで、Ｋcはキャリッジ駆動モードにおける発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数であり、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められた値である。製造工程で求められた係数Ｋcは、キャリッジ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５２】
図８は、総発熱温度Ｔ_sumの説明図である。図に示すように、最初の１分間の通電による発熱温度をΔＴ１_new、次の１分間の通電による発熱温度をΔＴ２_new、さらに次の１分間の通電による発熱温度をΔＴ３_newとする。最初の発熱温度ΔＴ１_newは、時間経過とともに放熱曲線にそって下降し、１分後には自然放熱によりΔＴ１_oldに低下する。よって、２分目の総発熱温度ΔＴ２_sumは、ΔＴ２_sum＝ΔＴ１_old＋ΔＴ２_newで表される。また、２分目の総発熱温度ΔＴ２_sumは、時間経過とともに放熱曲線に沿って下降し、その１分後には自然放熱によりΔＴ２_oldに低下する。よって、３分目の総発熱温度ΔＴ３_sumは、ΔＴ３_sum＝ΔＴ２_old＋ΔＴ３_new で表される。
【００５３】
ここで、ΔＴ_sumが１分後に放熱曲線に沿って下降して達する発熱温度ΔＴ_oldは、放熱係数Ｋ１cを用いて、ΔＴ_old＝Ｋ１c・ΔＴsumとして表される。放熱係数Ｋ１cは、前述のＫcと同様、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められ、キャリッジ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５４】
最新の総発熱温度ΔＴn_sumは、前回の総発熱温度ΔＴn-1_sumに放熱係数Ｋ１を掛けた値に、最新の発熱温度ΔＴn_newを加えることにより算出され、式ΔＴn_sum＝Ｋ１・ΔＴn-1_sum＋ΔＴn_newにより求められる。なお、この総発熱温度ΔＴn_sumは、モーター４１の蓄熱による温度上昇分になる。ＣＰＵ６１は、室温に総発熱温度ΔＴn_sumを加算して、キャリッジ駆動時におけるモーター４１の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ｃ）を算出する。このように発熱パラメータＫc及びＫ１cを用いることで、キャリッジ駆動モードにおける推定温度を精度よく算出することが可能となる。
【００５５】
（Ｓ１０５・Ｓ１０６：休止時間の設定）
制御部６０は、Ｓ１０４で算出されたモーター４１の推定温度ΔＴn_sum（Ｃ）が所定の閾値ＴＨ（Ｃ）を超えたとき、発熱制限制御を行いながらモーター４１を駆動する。すなわち、制御部６０は、モーター４１の推定温度が所定の温度を超えたとき（Ｓ１０５）、モーター４１の間欠的な駆動の間に休止時間を挿入し、モーター４１の間欠的な駆動の間隔を広げることで発熱制限を行う（Ｓ１０６）。この発熱制限制御によれば、モーター４１の発熱を抑え、モーター４１が高温になるのを防止することができる。
【００５６】
なお、キャリッジ駆動モードでは、キャリッジ部４０が副走査方向を往復運動して、画像読み取り動作開始時における初期位置（ホームポジション）に戻った時に休止時間を設けるのが望ましい。キャリッジ部４０が移動している最中に休止時間を設けて、途中でキャリッジの移動を停止させると、ユーザーはキャリッジ部４０が故障によって停止したものと誤認するおそれがある。このような誤認を防止するために、キャリッジ部４０が初期位置に戻ってから休止させるものとする。
【００５７】
（Ｓ１０７〜Ｓ１０９：ＡＤＦ駆動モード時の発熱制限）
ＡＤＦ駆動モードにおける発熱制限も、キャリッジ駆動モードにおける発熱制限（Ｓ１０４〜Ａ１０６）の方法と基本的に同様である。
【００５８】
但し、モーター４１の発熱・放熱特性が異なるため、発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数Ｋ、及び、放熱係数Ｋ１は、キャリッジ駆動モード時（Ｓ１０４）とは異なるものを用いる。すなわち、ＡＤＦ駆動モード時における変換係数Ｋa、及び放熱係数Ｋ１aを用いて、ＡＤＦ駆動モードの推定発熱温度ΔＴn_sum（Ａ）が算出される（Ｓ１０７）。なお、Ｋa、Ｋ１a共に、画像読み取り装置１の製造工程における予備実験により求められ、ＡＤＦ駆動モードの発熱パラメータとしてＲＡＭ６３に記憶されている。
【００５９】
また、休止時間の有無を判断する閾値ＴＨは、ＡＤＦ駆動モード用の閾値ＴＨ（Ａ）を用いる。すなわち、制御部６０は、Ｓ１０７で算出されたモーター４１の推定温度が閾値ＴＨ（Ａ）を超えたとき（Ｓ１０８）、発熱制限制御を行いながらモーター４１を駆動する（Ｓ１０９）。なお、キャリッジ駆動モードにおける閾値ＴＨ（Ｃ）と、ＡＤＦ駆動モードにおける閾値ＴＨ（Ａ）とは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００６０】
キャリッジ駆動モードでは、キャリッジ部４０が初期位置に戻った時点で休止時間を設けると説明したが（Ｓ１０６）、ＡＤＦ駆動モードでは原稿の搬送動作に応じて休止時間を分割する。例えば、ＡＤＦによる原稿の搬送動作では、はじめに原稿が給紙され、原稿の読み取り位置を合わせる頭出しが行われた後、実際の読み取りが行われ、読み取られた原稿はＡＤＦ外部へと排紙される。このように、給紙／頭出し／読み取り／排紙の各動作の直前に休止時間を分割して短期間ずつの休止時間を設ける。各動作の間に長い休止時間を設けると、搬送動作が途中で中断されたように見えるため、ユーザーはＡＤＦ部５０が故障したものと誤認するおそれがある。そこで、ＡＤＦによる原稿搬送過程の各動作間で休止時間を分割して設けるものとする。なお、休止時間分割のバランスはユーザー自身で変更できるようにしてもよい。
【００６１】
（Ｓ１１０：停止動作）
画像の読み取り動作が完了したら、画像読取装置１の停止動作を行う。本実施形態の画像読取装置１では、今回運転時の発熱の影響を次回の運転時に反映させることで適切な発熱制限を行うようにしている。そのため、停止動作を行う際に、今回算出された発熱温度ΔＴ_sum(Ａ）またはΔＴ_sum(Ｃ）が、最終発熱温度ΔＴ_sum(ＥＥ）としてＥＥＰＲＯＭ６４に保存される。また、ＣＰＵ６１は、電源がＯＦＦされた瞬間から次に電源がＯＮされる瞬間までの経過時間Ｔｐを計測し、ＥＥＰＲＯＭ６４に保存する。これらの値は、前述の（Ｓ１０１）にて説明したように、次回の運転時におけるモーター４１の初期温度を算出する際に用いられる。
【００６２】
＝＝＝比較例＝＝＝
参考に、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで、モーターの発熱の計算を共通とする場合の画像読み取り装置を比較例として示す。
【００６３】
図９は比較例におけるモーター４１の発熱量を制限するためのフローを表す図である。比較例では、第１実施形態のＳ１０３に相当する処理がなく、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとでどちらのモードが選択されているかは判断されない。そしてＳ２０３において発熱計算が行われるが、算出される推定発熱温度ΔＴn_sumはキャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで共通の発熱温度として算出される。つまり、発熱量Ｑから発熱温度ΔＴ_newへの変換係数Ｋ、及び、放熱係数Ｋ１は、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとで共通の値が用いられる。そして、Ｓ２０４において両モードに共通の閾値ＴＨと算出された推定発熱温度ΔＴn_sumが比較され、ΔＴn_sum＞ＴＨとなる場合は、Ｓ２０５において発熱制限処理を行う。なお、駆動モードの判断がなされていないため、休止時間の設定も両モードで共通のものとなり、発熱温度ΔＴn_sumが閾値ＴＨを越えた瞬間に、動作中のユニットを強制的に休止させる。その他の動作については第１実施形態の場合と同様である。
【００６４】
前述のように、キャリッジ駆動モードとＡＤＦ駆動モードとでは発熱特性・放熱特性がそれぞれ異なるため、それぞれのモードに対応した発熱制限処理が必要である。しかし、比較例の場合は各モードで共通の発熱制限処理を行うので、モーターの発熱制限が不十分となったり、無駄な休止時間を設けたりすることになる。例えば、キャリッジ駆動モードに合わせた発熱制限値では、ＡＤＦ駆動モードにおいては休止時間が短く、十分にモーターを冷却することができなくなるおそれがある。また、ＡＤＦ駆動モードに合わせた発熱制限値では、キャリッジ駆動モードにおいては休止時間が長く、キャリッジを無駄に停止させることにより画像読み取り時間が遅くなることがある。
【００６５】
＝＝＝まとめ＝＝＝
本実施形態の画像読取装置では、画像読み取り部３０を搭載したキャリッジ部４０とＡＤＦ部５０との異なる２つの機構を、１つのモーター４１によって駆動させる。そして、モーター４１がキャリッジ部４０を駆動する際（キャリッジ駆動モード）の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ｃ）と、モーターがＡＤＦ部５０を駆動する際（ＡＤＦ駆動モード）の推定発熱温度ΔＴn_sum（Ａ）とを別々に算出する。
【００６６】
これにより、両モード時のモーターにかかる負荷の大きさや、放熱条件の違いに対応して、モーターの正確な発熱量を得ることができる。各モードについて算出された発熱量に応じて最適な休止時間を設けることで、画像読み取り動作中にモーターを適切に冷却させることができる。
【００６７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としての画像読取装置を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００６８】
＜モーターについて＞
上述の実施形態において、モーター４１としてステッピングモーターを使用するものとして説明しているが、モーター４１はステッピングモーターには限られない。例えばＤＣモーターを使用することも可能である。
ＤＣモーターを使用した場合、モーター使用時の負荷から実効電流値を算出することが可能となるため、製造段階の予備実験等によりで実効電流値の定数表を作成する必要が無く、また、該定数表を制御部のＲＡＭに記録しておく必要もない。また、エンコーダーを用いることで、画像読み取り動作中に、モーターが取り付けられたキャリッジの移動位置を検出することも可能となる。
【００６９】
＜制御部について＞
制御部６０は、上述の実施の形態のものには限られず、例えばＡＳＩＣ６５のみでモーター４１の制御を司るように構成しても良く、また、これら以外に種々の周辺機器が組み込まれた１チップマイコン等を組み合わせて、制御部６０を構成するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 画像読取装置、１１ 筺体、１２ 原稿台、１３ 原稿台カバー、
１１１ ラックギア、１１２ ガイドレール、１１３ ＡＤＦ駆動ギア輪列
３０ 画像読み取り部、３１ 光源、３２ ミラー、３３ レンズ、
３４ 受光センサー、４０ キャリッジ部、４１ モーター、４２ ギア輪列、
５０ ＡＤＦ部、５５ 原稿トレイ、６０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を搬送する原稿搬送部と、
前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、
前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と
前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、
前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、
を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、
前記制御部は、
前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、
前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読み取り装置であって、
前記駆動部が前記キャリッジ部に搭載されることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像読み取り装置であって、
前記第１モードでは、前記第１の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限し、
前記第２モードでは、前記第２の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像読み取り装置であって、
画像読み取り動作中に前記原稿搬送部または前記キャリッジ部の駆動を停止させる休止時間を設けることにより、前記駆動部の発熱を制限することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像読み取り装置であって、
前記第１モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、
前記キャリッジ部が、画像読み取り動作開始時の元の位置まで移動してから、前記休止時間に応じて前記キャリッジ部の駆動を停止することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像読み取り装置であって、
前記第２モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、
前記休止時間を複数に分割して、
前記原稿搬送部が前記原稿を搬送する動作中の所定のタイミング毎に、分割された前記休止時間に応じて前記ＡＤＦ部の駆動を停止することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の画像読み取り装置であって、
画像読み取り動作開始時における前記駆動部の初期の発熱量が、
前回の画像読み取り動作時の前記駆動部の温度に基づいて算出されることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】
原稿搬送部によって原稿を搬送することと、
画像読み取り部によって前記原稿から画像を読み取ることと、
キャリッジ部によって前記画像読み取り部を支持しつつ移動させることと、
駆動部によって前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動することと、
制御部によって、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行うことと、
を有する画像読み取り方法であって、
前記制御部は、
前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算し、
前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算する、ことを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項１】
原稿を搬送する原稿搬送部と、
前記原稿から画像を読み取る画像読み取り部と、
前記画像読み取り部を支持しつつ移動させるキャリッジ部と
前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動する駆動部と、
前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行う制御部と、
を備え、前記原稿を読み取ったデータから画像データを形成する画像読み取り装置であって、
前記制御部は、
前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出し、
前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を算出する、ことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読み取り装置であって、
前記駆動部が前記キャリッジ部に搭載されることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像読み取り装置であって、
前記第１モードでは、前記第１の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限し、
前記第２モードでは、前記第２の発熱パラメータを用いて算出された前記駆動部の発熱量に基づいて、前記駆動部の発熱を制限することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像読み取り装置であって、
画像読み取り動作中に前記原稿搬送部または前記キャリッジ部の駆動を停止させる休止時間を設けることにより、前記駆動部の発熱を制限することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像読み取り装置であって、
前記第１モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、
前記キャリッジ部が、画像読み取り動作開始時の元の位置まで移動してから、前記休止時間に応じて前記キャリッジ部の駆動を停止することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像読み取り装置であって、
前記第２モードにおいて前記駆動部の発熱を制限する際には、
前記休止時間を複数に分割して、
前記原稿搬送部が前記原稿を搬送する動作中の所定のタイミング毎に、分割された前記休止時間に応じて前記ＡＤＦ部の駆動を停止することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の画像読み取り装置であって、
画像読み取り動作開始時における前記駆動部の初期の発熱量が、
前回の画像読み取り動作時の前記駆動部の温度に基づいて算出されることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】
原稿搬送部によって原稿を搬送することと、
画像読み取り部によって前記原稿から画像を読み取ることと、
キャリッジ部によって前記画像読み取り部を支持しつつ移動させることと、
駆動部によって前記原稿搬送部及び前記キャリッジ部を駆動することと、
制御部によって、前記キャリッジ部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記原稿から画像の読み取りを行う第１モードと、前記原稿搬送部を前記駆動部により駆動して、停止状態の前記画像読み取り部の位置に前記原稿を搬送しながら画像の読み取りを行う第２モードと、の制御を行うことと、
を有する画像読み取り方法であって、
前記制御部は、
前記第１モードでは、第１の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算し、
前記第２モードでは、前記第１の発熱パラメータとは異なる第２の発熱パラメータを用いて前記駆動部の発熱量を計算する、ことを特徴とする画像読み取り方法。
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−９０００７（Ｐ２０１２−９０００７Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３８９１（Ｐ２０１０−２３３８９１）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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