画像読み取り装置及び画像形成装置
【課題】走行体の位置ずれによる異常が生じた場合に、その位置ずれ検知を高速コピーに支障がないように簡易な構成で迅速に行うことができるようにする。
【解決手段】第１及び第２のキャリッジ６，７を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、ステッピングモータ６３により前記第１及び第２のキャリッジ６，７を移動させる走査駆動機構と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記第１のキャリッジ６を検知するホームポジションセンサ６０と、前記第１のキャリッジ６の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするクロックカウンタ７０と、前記ホームポジションセンサ６０の検出結果と前記クロックカウンタ７０によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記第１のキャリッジ６の移動が正常に行われたか否かを前記第１のキャリッジ６の移動中に判断する検知位置設定・比較回路７２及びＣＰＵ８０を備えた。
【解決手段】第１及び第２のキャリッジ６，７を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、ステッピングモータ６３により前記第１及び第２のキャリッジ６，７を移動させる走査駆動機構と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記第１のキャリッジ６を検知するホームポジションセンサ６０と、前記第１のキャリッジ６の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするクロックカウンタ７０と、前記ホームポジションセンサ６０の検出結果と前記クロックカウンタ７０によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記第１のキャリッジ６の移動が正常に行われたか否かを前記第１のキャリッジ６の移動中に判断する検知位置設定・比較回路７２及びＣＰＵ８０を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り部に走行体を有し、走行体を駆動することにより画像を読み取る画像読み取り装置、及びこの画像読み取り装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機、ファクシミリ等に装備されている画像読み取り装置では、光源及びミラーを搭載した走行体（以下、第１キャリッジ）を、駆動系を介してモータ駆動し、原稿の副走査方向に走行させて原稿の読み取り走査を行うものがある。その際、第１キャリッジは、停止位置であるホームポジションからスローアップし、読み取り動作後にスローダウンし、再びホームポジションに戻るように駆動制御される。このように所定のホームポジションを基準位置として、第１キャリッジの読み取り位置の移動とホームポジションへの復帰を繰り返して画像の読み取りを行っている（フラットベッド読み取りモード）。そのため、第１キャリッジがホームポジションからずれるとその分画像の読み取り位置がずれ、形成される画像に位置ずれが生じる。
【０００３】
また、シートスルー・ドキュメント・フィーダを使用し、原稿を搬送して読み取るモード（シートスルー読み取りモード）を持つ画像読み取り装置の場合、通常、ホームポジションは前記走行体が移動しながら読み取るモード時とは異なるが、第１キャリッジがホームポジションからずれた状態で読み取ると、原稿を適切な位置で読み込むことができないため、位置ずれのほかに濃度低下が生じる。また、カラー画像読み取り装置においては、位置ずれの影響により色ずれが生じる。従って、画像読み取り装置の停止位置精度を保つことが高画像品質を保持するために極めて重要である。
【０００４】
そのため、第１キャリッジの駆動には容易に位置調整が可能なステッピングモータが用いられている。ステッピングモータでは、例えば、予め定めたスローアップパターンあるいはスローダウンパターンに基づくスローアップテーブル又はスローダウンテーブルを作成して記憶させておき、このテーブルに基づいて駆動制御が行われている。
【０００５】
しかしながら、ステッピングモータは外的要因などで脱調を起こすと、脱調状態のままで駆動を続けるため、画像読み取り装置の位置ずれが解消しないばかりか、運転を続けるに従い、ずれは加算され益々大きくなる。そして、遂には第１キャリッジが画像読み取り装置の側壁に衝突するなどの障害が生じる場合もある。また、ステッピングモータに異常がなくても、駆動系のタイミングベルト等に飛びなどの異常が発生すると、キャリッジは基準位置からずれた位置に停止し、その位置から再起動されるため、読み取り画像に位置ずれが生じる。
【０００６】
そこで、このような不具合が発生するのを防止するため、従来では、読み取り動作の基準位置であるホームポジションにセンサを設け、このセンサを検索するための走査（ホームポジションサーチ）を行ってホームポジションを検知し、画像読み取り装置が基準位置からずれることがないように位置制御が行われている。しかし、初期に開発されたものは、そのホームポジションサーチはコピーボタンを押してから行っていたので、そのサーチの分だけファーストコピーの時間が長くなるという新たな問題が生じることとなった。その後、この問題を解決するために、例えば、特許文献１記載の発明では、複写機においてキャリッジのホームポジション検知のための走査を、設定枚数のコピーが終了した後に行うようにして、ファーストコピーの遅れの問題を解決していた。
【０００７】
このほかに関連する発明として、特許文献２及び３に記載された発明が知られている。このうち、特許文献２記載の発明は、画像読み取り装置における画像読み取り部の位置ずれ補正を迅速かつ簡易に行うために、速度制御用テーブルで制御されるステッピングモータによってスキャナが所定距離往復駆動される画像読み取り装置において、ホームポジションセンサからホームポジションまでのステッピングモータの駆動量を予め設定し、リターン時における第１キャリッジの通過をホームポジションセンサで検知し、その検知時における前記ステッピングモータの残り駆動量を求め、該残り駆動量と前記予め設定された駆動量とが一致しないとき、前記設定値に一致させるように変更した速度制御用テーブルでステッピングモータを制御するようにしている。
【０００８】
また、特許文献３記載の発明では、読み取り系に対し原稿面が異なる位置となる、ブック読み取りとシートスルー読み取りの２モード間の読み取りデータに違いが生じることがなく、適正な読み取り画像を出力するために、読み取り系を載せたキャリッジのシートスルー固定読み取り位置に対応するＡＦＤの原稿ガイド板に第２基準白板を設け、シートスルー読み取りモードでは、セットされた原稿束の１枚目の原稿読み取りの開始前に、位置Ｂに行ってブック読み取りモードと共通に使用する第１基準白板を読み、再び位置Ｃに戻して第２基準白板を読み、両者の差、すなわち２モード間の読み取り条件の違いを検出し、この差分データを補正データとして原稿読み取りデータに補正を施し、２モード間の出力に違いが出ないようにし、２枚目以降の原稿は第２基準白板のデータのみをとり、補正を施すことにより適正データを得るようにした発明が公知である。
【特許文献１】特開平３−２２７１７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５７２５号公報
【特許文献３】特開２００２−２７１６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記特許文献１ないし３記載の発明においても、コピー処理中に次のスタート信号がくると、その場合には次のコピーのスタートはやはりホームポジションのサーチ完了後となるため、直ぐにコピースタートができない。これでは近年の高速コピーなどの画像読み取りには不向きである。
【００１０】
いずれにしても、ステッピングモータの脱調や駆動系のタイミングベルトに飛びなどの異常が発生すると、キャリッジは基準位置からずれた位置に停止し、その位置から再起動されるため、読み取り画像に位置ずれが生じるという問題は解決されていない。
【００１１】
そこで、本発明が解決すべき課題は、モータの脱調や駆動系のタイミングベルトのとびなどによる走行体の位置ずれによる異常が生じた場合に、その位置ずれ検知を高速コピーに支障がないように簡易な構成で迅速に行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、第１の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検知手段の検出結果と前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、 ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検知手段の検出結果が変化したときの前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値に基づいて、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第３の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値が所定の値になったときの前記検知手段の検出結果により、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検出手段の検出結果が変化してから前記走行体が停止するまでに前記カウント手段がカウントしたモータ駆動パルスのカウント値により、走行体の停止位置が正常か否かを判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第５の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合にモータ駆動パルスを停止する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
第６の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合に前記走行体の移動が正常に行われなかったことを表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第７の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合に、前記走行体の異常の状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
第８の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段に係る画像読み取り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２０】
なお、後述の実施形態では、走行体は第１キャリッジ６に、モータはステッピングモータ６３に、走査駆動手段はプーリ６４−１，２，３，４、ワイヤ６１−１、駆動軸６７、タイミングベルトプーリ６５、タイミングベルト６２、及びプーリ６４−５に、検知手段はホームポジションセンサ６０に、カウント手段はクロックカウンタ７０に、判断手段は検知位置設定・比較回路７２及びＣＰＵ８０に、制御手段はモータ信号生成部７１及びＣＰＵ８０に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、走行体の位置ずれ検知を高速コピーに支障がないように簡易な構成で迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成を示す図である。同図において、画像読み取り装置としてのスキャナ１３は、読み取り部１２と、この読み取り部１２の上部に取り付けられたシート・ドキュメントフィーダ（以下、ＳＤＦと称する）２０とからなる。
【００２４】
読み取り部１２は、原稿台として原稿を載置するコンタクトガラス１、原稿露光用の照明ランプ２と第１反射ミラー３を搭載した第１キャリッジ６、第２反射ミラー４と第３反射ミラー５を搭載した第２キャリッジ７、ＣＣＤリニアイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと称す）９、このＣＣＤ９に結像するためのレンズユニット８、ＣＣＤ９を搭載したセンサボード１０、及び読み取り光学系等による各種の歪みを補正するために使用する白基準板１１から構成されている。
【００２５】
コンタクトガラス１上に原稿を載置固定して読み取る場合には、第１キャリッジ６が一定の速度で往動（矢印Ａ方向）し、かつ、第２キャリッジ７が第１キャリッジ６の１／２の速度で第１キャリッジ６に追従して往動することにより、コンタクトガラス１上の原稿が光学的に走査され、ＣＣＤ９によって読み取られる。原稿の読み取り終了後、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７は、ホームポジションに復動する。図１に示す位置が、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７のホームポジションである。なお、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を駆動するためのステッピングモータ、及びこのモータを制御する制御回路を含むモータ駆動系は読み取り部１２内に設けられている。
【００２６】
ＳＤＦ２０は、原稿トレイ２１、ピックアップローラ２３、フィードローラ２４、分離ローラ２５、分離ドラム２６、従動コロ２７、排紙ローラ２８、及び排紙トレイ２９から構成されている。原稿トレイ２１に積載された原稿２２は、ピックアップローラ２３により分離部へ送られ、分離部においてフィードローラ２４と分離ローラ２５により１枚ずつ分離されて搬送される。その後、原稿２２は、フィードローラとしての搬送ドラム２６とこの搬送ドラム２６の周囲に配置されて搬送ドラム２６に押圧された複数の従動コロ２７により搬送ドラム２６の表面と一体に回転し、搬送される。
【００２７】
搬送された原稿は、読み取り位置（前記ホームポジション）Ｙに達すると、所定のタイミングで照明ランプ２により下面の原稿面側が照射され、その反射光が第１反射ミラー３から第２反射ミラー４及び第３反射ミラー５を経てレンズユニット８によってＣＣＤ９の結像面で結像し、光電変換される。原稿２２は、搬送ドラム２６及び従動コロ２７によって、図１の右側へ搬送され、ＣＣＤ９に入光する反射光は原稿の副走査方向に走査される。画像情報が読み取られた原稿２２は、排紙ローラ対２８により排紙トレイ２９に排出される。
【００２８】
図２は図１のシートスルーで読み取る場合の読み取り位置Ｙ周辺の構成を拡大して示す図である。
【００２９】
図２に示すように読み取り位置Ｙには搬送ドラム２６に対向してシートスルー用コンタクトガラス３０が設けられており、シートスルー用コンタクトガラス３０上部には、上ガイド板３１が設けられている。原稿２２は上ガイド板３１とシートスルー用コンタクトガラス３０との間を通過する間に読み取られる。その間、第１及び第２キャリッジ６，７はそれぞれホームポジション位置に位置し、当該位置を保持した状態にある。
【００３０】
図３は本実施形態に係る画像読み取り装置を備えた画像形成装置のデータ処理に関する構成を示すブロック図である。同図において、画像形成装置は、データ処理上スキャナ４０、画像処理部４１及びプリンタ４２からなる。
【００３１】
スキャナ４０は、ＣＣＤ９、アナログ処理回路４３及びＡ／Ｄコンバータ４４からなる。ＣＣＤ９は、ＲＧＢのフィルタを被せたＣＣＤセンサが３列並んだカラー３ラインＣＣＤである。アナログ処理回路４４では、ＣＣＤ９から出力されるＲＧＢ３ラインのアナログ波形の信号部分をサンプリングするとともにアンプを内蔵して信号のゲインを調整する。Ａ／Ｄコンバータ３１では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ画像信号を８ビットのカラーデジタル画像情報として画像処理部４１に出力する。
【００３２】
画像処理部４１は、ライン間補正部４５、レベル変換部５６、シェーディング補正部４６、ドット補正部４８、スキャナγ補正部４９、フィルタ処理部５０、色補正部５１、変倍部５２、プリンタγ補正部５３、階調処理部５４、像域分離部４７及びレベル検出部５７からなる。スキャナ４０が３ラインＣＣＤ９の場合にＣＣＤ９から出力される信号は、等倍時４ライン間隔の位置ずれが存在する。すなわち、Ｒ−Ｂ間では、８ラインの位置ずれが存在しており、ライン間補正部４５では、Ｒ信号を８ライン、Ｇ信号を４ラインそれぞれ蓄えて遅延させることによってライン間の位置ずれを補正している。
【００３３】
シェーディング補正部４６では、光学系の濃度ムラ、ＣＣＤ９の感度バラツキに関する補正を各ＲＧＢ信号に対して行う。変倍時において、ライン間補正部４５だけでは位置ずれが合わない場合が生じるため、ドット補正部４８では、ライン間補正部４６で補正しきれない１ライン以下の位置ずれを周囲の画素を参照して補正する。
【００３４】
レベル変換部５６では、白基準板１１の読み取り時と原稿読み取り時のレベルを変換し、目標の値となるようにそのレベル補整係数を調整する。このときのレベル補整係数は、圧板読み取り時（フラットベッド読み取りモード）とＳＤＦ読み取り時（シートスルー読み取りモード）と少なくとも２種類を要する。スキャナγ補正部４９では、反射率に関しリニアな特性を持っているデータを後段の色補正部５１で色補正の補正精度が向上するような特性に変換する。像域分離部４７では、後段の処理において画像の特徴に合った最適な処理を行うために、画像が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する。フィルタ処理部５０では、文字領域はシャープにするためにエッジを強調し、絵柄領域に対しては滑らかにするために平滑化処理を行う。
【００３５】
色補正部５１では、ＣＣＤ９で読み取ったＲ、Ｇ、Ｂの信号をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号に変換する。ＣＣＤ９の感度、インクの特性は理想とは異なるため、複写機においては、原稿との差を補正するように色補正パラメータが調整される。変倍部５２では、主走査方向の変倍処理を行う。この場合、コンボリューション法を使うことによって読み取り光学系のＭＴＦを保持したまま変倍処理を行い、画像データの解像力を維持する。副走査方向に関しては、副走査方向の走査速度を制御することにより行う。なお、コンボリューション法に関しては、公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。
【００３６】
プリンタγ補正部５３では、原稿とコピー濃度を最終的に一致させる。すなわち、原稿とトナーの分光特性の差、グレーバランス、トップ濃度が適正になるように処理を行う。階調処理部４０では、８ビットの濃度情報を２値化、あるいは多値化する。このとき文字領域では２値化あるいは数段階の多値化を、絵柄領域ではディザ処理あるいは誤差拡散処理を行い、プリンタ部４２に出力する。
【００３７】
プリンタ部４２はＬＤ書き込み部５５を備え、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データを当該ＬＤ書き込み部５５によって書き込み処理を行い、用紙に印字する。
【００３８】
図４は画像形成装置ＰＲ上に設置された画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。
同図において、第１キャリッジ６は、プーリ６４−１，６４−２間及びプーリ６４−３，６４−４間にそれぞれ対称に張られた２本のワイヤ６１−１に両端部が固定され、ワイヤ６１−１の移動と共に往復移動する。第２キャリッジ７はその両端部に設けられたプーリ６１−２に前記ワイヤ６１−１が巻回されている。駆動軸６７の一端にはタイミングベルトプーリ６５が設けられており、モータ６３との間にタイミングベルト６２が掛け渡され、プーリ６４−５を介して前記ワイヤ６１−１に駆動力を付与している。
【００３９】
以上の構成において、電源スイッチをＯＮにすると、ホーミングのためにステッピングモータ６３が始動し、タイミングベルト６２を介してその駆動力がタイミングベルトプーリ６５に伝達され、タイミングベル６２とプーリ６５と一体の駆動軸６７がステッピングモータの回転方向に回転する。また、それに伴ってワイヤ６１−１は移動し、ワイヤ６１−１に固定された第１キャリッジ６はフォワード方向に移動する。第２キャリッジ７は第１キャリッジ６の半分の速度で同方向に移動する。
【００４０】
各キャリッジ６，７が一定距離だけ移動するとステッピングモータ６３は逆転（リターン）を開始し、第１キャリッジ６にある検出部６６がホームポジションセンサ６０内に入ったことを検知し、後述するモータ駆動制御手段により検知後所定距離を移動した時点で停止する。この停止した位置がホームポジションである。このホームポジションに第１キャリッジ６を停止させる制御をホーミングと称する。
【００４１】
図５はステッピングモータの駆動制御板のブロックを示す。ステッピングモータ６３はモータ駆動制御板６９からステッピングモータ駆動クロックＣＬ、正逆転信号ＲＳと駆動電流切り替え信号ＳＳ、マイクロステップ駆動を制御する分割数切り替え信号ＤＳが入力され、これに基づいてステッピングモータ６３の各相に流れる駆動電流を制御し、ステッピングモータ６３の駆動制御を行う。
【００４２】
ステッピングモータ６３の相切り替えタイミングは駆動クロック周波数が高いと切り替えタイミングが速くなり、ステッピングモータ６３の回転も速くなる。反対に相切り替えタイミングは駆動クロック周波数が低いと切り替えタイミングも遅くなり、ステッピングモータ６３の回転も遅くなる。このように駆動クロック周波数を制御することによりステッピングモータ６３の回転速度を制御することが可能となり、従って第１及び第２キャリッジ６，７の多種多様なスローアップ及びスローダウンが可能となる。つまり、駆動電流はスローアップ、スローダウン、読み取り動作時、リターン時、待機時などの状態により切り替え制御され、かつステッピングモータ６３の位置は駆動クロック数で制御することができる。
【００４３】
図６は読み取り装置の走行制御に用いる代表的な速度線図（スキャナ駆動の基本的な駆動パターン）である。ステッピングモータ６３は図示の速度線図に従って駆動制御され、原稿の読み取りは、図示のようにスローアップ動作を経て一定速度で走行させるフォワード期間に行い、この間に原稿の先端から後端まで読み取るので、この間は一番速度を安定させなければならない。原稿の読み取りが完了すると、リターン工程へと移りステッピングモータ６３は逆転を開始する。できるだけ短い時間で戻すため、第１キャリッジ６を高速で移動させ、第２のキャリッジ７はその半分の速度で高速リターンさせる。リターン側移動距離はフォワード側で移動した距離分戻ればホームポジション位置に戻ることになる。
【００４４】
図７は本実施形態におけるキャリッジ駆動制御回路の全体構成を示すブロック図である。
図７において、キャリッジ駆動制御回路は、ＣＰＵ８０、モータ信号生成部７１、モータ駆動制御部（板）６９、ホームポジションセンサ６０、クロックカウンタ７０、検知位置設定・比較回路７２及びＦＧＡＴＥ生成部７９から構成されている。ＣＰＵ８０はモータ信号生成部７１、検知位置設定・比較回路７２及びＦＧＡＴＥ生成部７９、並びに画像読み取り装置全体の制御を司る。モータ信号生成部７１はＣＰＵ８０及び、検知位置設定・比較回路７２からの入力に基づいて前記図５に示したモータ駆動クロックＣＬ、正逆転信号ＲＳ、分割数切り替え信号ＤＳ及び電流切り替え信号ＳＳをモータ駆動制御部（板）６９に出力する。ホームポジションセンサ６０は、第１及び第２キャリッジ６，７、特に第１キャリッジ６の位置を検出する。
【００４５】
ホームポジションセンサ６０は、第１キャリッジ６に設けられた検出部６６が当該ホームポジションセンサ６０の検出可能域に位置したとき、「１」の検出信号を、ホームポジションセンサ６０から外れた位置に位置するときに「０」の検出信号を、クロックカウンタ７０及び検知位置設定・比較回路７２に出力する。モータ信号生成部７１は、モータクロックＣＬを駆動制御部（板）６９に出力すると共に、クロックカウンタ７０に出力する。モータ６３はモータクロックの立ち上がりエッジで１ステップだけ回転する。
【００４６】
モータ６３は１ステップでの回転角度が一定であると、モータクロック周波数に関係なく、モータクロック数によってのみ回転角度が決まり、このモータ６３の回転角度で第１及び第２キャリッジ６，７の走行距離、あるいは位置が決定される。クロックカウンタ７０はモータ信号生成部７１から入力されるモータクロックをカウントし、モータクロックが入力される毎にそのカウンタ値をインクリメントする。ホームポジションセンサ６０から「１」「０」の検出信号が入力され、「１」のホームポジション検出信号がクロックカウンタ７０に入力されると、クロックカウンタ７０のカウント値が初期値にセットされる。リセットの有無はＣＰＵ８０により制御される。
【００４７】
画像読み取り装置では、電源オン時の第１キャリッジ６のホーミング動作でホームポジションセンサ６０が「１」を検出すると、クロックカウンタ７０のカウント値が初期値にセットされる。また、クロックカウント７０はアップダウンカウントであり、フォワードのときにカウントアップし、リターンのときにカウントダウンする。図６はこのときのタイミングを示すタイミングチャートである。図６から分かるように、リターン終了後は、スタート時と同じカウント値、ここでは“０”になる。
【００４８】
検知位置設定・比較回路７２は、予めホームポジションセンサ６０の状態を検知するキャリッジ６，７の位置であるクロックカウンタ７０のカウント値と検知すべきホームポジションセンサ６０の状態値（設定値）である「１」か「０」が設定されると、当該検知位置と設定値を記憶する。そして、クロックカウンタ７０のカウント値が当該設定されたカウント値、すなわち、検知位置になると、ホームポジション６０から入力される検出信号の状態値と設定値とを比較する。この比較により前記状態値と設定値とが一致しない場合には、モータ信号生成部７１からモータクロックＣＬを停止する。
【００４９】
ＦＧＡＴＥ発生部（画像有効信号発生手段）７９は、画像有効信号（ＦＧＡＴＥ）の開始又は終了の位置を設定するとともにクロックカウンタ７０のカウント値を受けて、ＦＧＡＴＥを発生する。ＦＧＡＴＥ発生部７９は、画像有効信号の開始又は終了の位置をクロックカウンタ７０のカウント値に対応させた情報として保持しており、例えば、カウント値が１０００（Ｈｅｘ）で開始、５０００（Ｈｅｘ）で終了という情報を持っている。
【００５０】
図６の速度線図において、ホームポジションセンサ６０の検出値はフォワードのＦＤの位置で「１」⇒「０」に切り替わり、リターン時のＲＮの位置で「０」⇒「１」に切り替わる。一方、予め検知位置設定・比較回路７２には、ホームポジションからホームポジションセンサ６０の検出値が切り替わる位置ＦＤ、ＲＮまでのモータクロック数が設定されている。
【００５１】
そこで、コンタクトガラス１上に置かれている原稿を読み取るために第１キャリッジ６を停止位置からフォワード位置方向に走行させるときには、ホームポジションセンサ６０の検出値が「１」⇒「０」に変化したときのクロック数を検知位置設定・比較回路７２の検知位置７２ａとして保存し、予め設定してある設定値７２ｂと比較する。この比較により、両者が一致、あるいは両者の差が所定範囲内であるときは正常であると判断し、画像の読み取り動作を継続する。もし、両者が不一致、あるいは両者の差が所定範囲外であるときは、異常であると判断し、モータクロックＣＬを停止する。
【００５２】
リターンのときも同様にリターンＲＮの位置でホームポジションセンサ６０の検出値が「０」⇒「１」に変化したときのクロック数（カウント値）を検知位置設定・比較回路７２の検知位置７２ａとして保存し、予め設定してある設定値（クロック数−カウント値）７２ｂと比較し、両者が一致、あるいは両者の差が所定範囲内であるときは正常であると判断し、リターン動作を継続する。もし、両者が不一致あるいは両者の差が所定範囲外であるときは、異常であると判断し、モータクロックＣＬを停止する。
【００５３】
このようなフォワード動作、あるいはリターン動作で前述の制御を行い、異常が検知されたときには、ホーミング動作を再度実行する。ホーミング動作では、第１キャリッジ６をホーミング位置に再セットし、原稿の読み取り動作を再度実施する。この実施で前記異常が２回続いた場合は、機械的な異常が発生したと判断し、モータクロックＣＬを停止したままの状態で待機する制御も可能である。
【００５４】
シートスルー・ドキュメント・フィーダを使用した読み取り動作の場合に、原稿を読み取る前にシェーディング動作を行うが、このときのフォワード、リターン時に前記と同様に設定値（クロック数）７２ｂとホームポジションセンサ６０の検出値が変化した時点における検知位置（クロック数−カウント値）７２ａを比較し、正常か異常かを判断する。正常の場合はシェーディング動作後に続いて原稿読み取りを継続する。異常と判断された場合は、ホーミング動作を再度行い、第１キャリッジ６をホーミング位置に再セットし、シェーディング動作を再度実施した後、停止している状態で原稿読み取りを行う。
【００５５】
このような制御とは逆にクロックカウント７０のカウント値がある所定の値になったときのホームポジションセンサ６０の検出値と前記設定値とを比較することにより、異常を判断することもできる。例えば、図６のＦＤの位置を超えるカウント値において、前記比較を行ったとき、設定値が「０」に対して、検出値が「１」の場合は、第１キャリッジ６がホームポジションセンサ６０を抜けておらず、異常であると判断しモータクロックＣＬを停止する。また、停止位置が正常であるか否か判断するためにリターン時の「０」→「１」にホームポジションセンサ６０の検出値が変化したときからクロックカウンタ７０においてモータパルス数をカウントし、その値と設定値と比較し、停止位置が正常か異常であるかを判断することもできる。
【００５６】
この制御において、第１キャリッジ６の駆動制御が正常に行われなかった場合は、図示しない操作部に異常であることを表示する。これにより、直ぐに修理等の対応をとることが可能となるので、装置の機械的損傷を最小限に食い止めることができる。また、その際にフォワード方向で異常があったのか、リターン方向で異常があったのか等の情報を表示すれば、不具合の原因が判明しやすくなる。
【００５７】
なお、図４に示した画像形成装置ＰＲ自体は前記図３に示したＬＤ書き込み部５５を有するプリンタに対応し、光書き込みにより感光体上に形成した潜像をトナー現像して顕像化し、用紙、記録紙などのいわゆるシート状記録媒体上にトナー像を定着する電子写真方式の公知のものである。
【００５８】
以上のように本実施形態によれば、
１）走行体の位置制御の異常の有無を通常の読み取り制御の中で行うことができるので、高速コピーに支障が生じることはない。
２）読み取り動作の停止位置が適切かどうかを通常の読み取り制御の中で検出することができるので、高速コピーに支障が生じることはない。
３）走行体の移動が異常と判断された場合は、モータ駆動パルスを停止するので、装置の機械的損傷を防ぐことができる。
４）走行体の移動が異常と判断された場合は、操作部に走行体の移動が正常に行われなかったこと、さらには異常の状態を表示するので、異常を生じた場合に迅速な原因解明と修理への対応が可能になる。
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係るスキャナの要部の構成を示す図である。
【図２】図１における読み取り位置の拡大図である。
【図３】本発明の画像形成装置の読み取りデータの処理構成を示すブロック図である。
【図４】画像形成装置における画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】ステッピングモータの駆動制御板の構成を示すブロック図である。
【図６】読み取り装置の走行制御に用いる代表的な速度線図（スキャナ駆動の基本的な駆動パターン）を示す図である。
【図７】スキャナ駆動のための制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
６ 第１キャリッジ
７ 第２キャリッジ
９ ライン型ＣＣＤユニット
１０ センサボード
１２ 読み取り部
１３，４０ スキャナ
４１ 画像処理部
４２ プリンタ
４３ アナログ処理回路
４４ Ａ／Ｄコンバータ
６０ ホームポジションセンサ
６９ モータ駆動制御部
７０ クロックカウンタ
７１ モータ信号生成部
７２ 検知位置設定・比較回路
７９ ＦＧＡＴＥ生成部
８０ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り部に走行体を有し、走行体を駆動することにより画像を読み取る画像読み取り装置、及びこの画像読み取り装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機、ファクシミリ等に装備されている画像読み取り装置では、光源及びミラーを搭載した走行体（以下、第１キャリッジ）を、駆動系を介してモータ駆動し、原稿の副走査方向に走行させて原稿の読み取り走査を行うものがある。その際、第１キャリッジは、停止位置であるホームポジションからスローアップし、読み取り動作後にスローダウンし、再びホームポジションに戻るように駆動制御される。このように所定のホームポジションを基準位置として、第１キャリッジの読み取り位置の移動とホームポジションへの復帰を繰り返して画像の読み取りを行っている（フラットベッド読み取りモード）。そのため、第１キャリッジがホームポジションからずれるとその分画像の読み取り位置がずれ、形成される画像に位置ずれが生じる。
【０００３】
また、シートスルー・ドキュメント・フィーダを使用し、原稿を搬送して読み取るモード（シートスルー読み取りモード）を持つ画像読み取り装置の場合、通常、ホームポジションは前記走行体が移動しながら読み取るモード時とは異なるが、第１キャリッジがホームポジションからずれた状態で読み取ると、原稿を適切な位置で読み込むことができないため、位置ずれのほかに濃度低下が生じる。また、カラー画像読み取り装置においては、位置ずれの影響により色ずれが生じる。従って、画像読み取り装置の停止位置精度を保つことが高画像品質を保持するために極めて重要である。
【０００４】
そのため、第１キャリッジの駆動には容易に位置調整が可能なステッピングモータが用いられている。ステッピングモータでは、例えば、予め定めたスローアップパターンあるいはスローダウンパターンに基づくスローアップテーブル又はスローダウンテーブルを作成して記憶させておき、このテーブルに基づいて駆動制御が行われている。
【０００５】
しかしながら、ステッピングモータは外的要因などで脱調を起こすと、脱調状態のままで駆動を続けるため、画像読み取り装置の位置ずれが解消しないばかりか、運転を続けるに従い、ずれは加算され益々大きくなる。そして、遂には第１キャリッジが画像読み取り装置の側壁に衝突するなどの障害が生じる場合もある。また、ステッピングモータに異常がなくても、駆動系のタイミングベルト等に飛びなどの異常が発生すると、キャリッジは基準位置からずれた位置に停止し、その位置から再起動されるため、読み取り画像に位置ずれが生じる。
【０００６】
そこで、このような不具合が発生するのを防止するため、従来では、読み取り動作の基準位置であるホームポジションにセンサを設け、このセンサを検索するための走査（ホームポジションサーチ）を行ってホームポジションを検知し、画像読み取り装置が基準位置からずれることがないように位置制御が行われている。しかし、初期に開発されたものは、そのホームポジションサーチはコピーボタンを押してから行っていたので、そのサーチの分だけファーストコピーの時間が長くなるという新たな問題が生じることとなった。その後、この問題を解決するために、例えば、特許文献１記載の発明では、複写機においてキャリッジのホームポジション検知のための走査を、設定枚数のコピーが終了した後に行うようにして、ファーストコピーの遅れの問題を解決していた。
【０００７】
このほかに関連する発明として、特許文献２及び３に記載された発明が知られている。このうち、特許文献２記載の発明は、画像読み取り装置における画像読み取り部の位置ずれ補正を迅速かつ簡易に行うために、速度制御用テーブルで制御されるステッピングモータによってスキャナが所定距離往復駆動される画像読み取り装置において、ホームポジションセンサからホームポジションまでのステッピングモータの駆動量を予め設定し、リターン時における第１キャリッジの通過をホームポジションセンサで検知し、その検知時における前記ステッピングモータの残り駆動量を求め、該残り駆動量と前記予め設定された駆動量とが一致しないとき、前記設定値に一致させるように変更した速度制御用テーブルでステッピングモータを制御するようにしている。
【０００８】
また、特許文献３記載の発明では、読み取り系に対し原稿面が異なる位置となる、ブック読み取りとシートスルー読み取りの２モード間の読み取りデータに違いが生じることがなく、適正な読み取り画像を出力するために、読み取り系を載せたキャリッジのシートスルー固定読み取り位置に対応するＡＦＤの原稿ガイド板に第２基準白板を設け、シートスルー読み取りモードでは、セットされた原稿束の１枚目の原稿読み取りの開始前に、位置Ｂに行ってブック読み取りモードと共通に使用する第１基準白板を読み、再び位置Ｃに戻して第２基準白板を読み、両者の差、すなわち２モード間の読み取り条件の違いを検出し、この差分データを補正データとして原稿読み取りデータに補正を施し、２モード間の出力に違いが出ないようにし、２枚目以降の原稿は第２基準白板のデータのみをとり、補正を施すことにより適正データを得るようにした発明が公知である。
【特許文献１】特開平３−２２７１７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５７２５号公報
【特許文献３】特開２００２−２７１６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記特許文献１ないし３記載の発明においても、コピー処理中に次のスタート信号がくると、その場合には次のコピーのスタートはやはりホームポジションのサーチ完了後となるため、直ぐにコピースタートができない。これでは近年の高速コピーなどの画像読み取りには不向きである。
【００１０】
いずれにしても、ステッピングモータの脱調や駆動系のタイミングベルトに飛びなどの異常が発生すると、キャリッジは基準位置からずれた位置に停止し、その位置から再起動されるため、読み取り画像に位置ずれが生じるという問題は解決されていない。
【００１１】
そこで、本発明が解決すべき課題は、モータの脱調や駆動系のタイミングベルトのとびなどによる走行体の位置ずれによる異常が生じた場合に、その位置ずれ検知を高速コピーに支障がないように簡易な構成で迅速に行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、第１の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検知手段の検出結果と前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、 ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検知手段の検出結果が変化したときの前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値に基づいて、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第３の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値が所定の値になったときの前記検知手段の検出結果により、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段は、走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、前記検出手段の検出結果が変化してから前記走行体が停止するまでに前記カウント手段がカウントしたモータ駆動パルスのカウント値により、走行体の停止位置が正常か否かを判断する判断手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第５の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合にモータ駆動パルスを停止する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
第６の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合に前記走行体の移動が正常に行われなかったことを表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第７の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記判断手段が異常と判断した場合に、前記走行体の異常の状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
第８の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段に係る画像読み取り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２０】
なお、後述の実施形態では、走行体は第１キャリッジ６に、モータはステッピングモータ６３に、走査駆動手段はプーリ６４−１，２，３，４、ワイヤ６１−１、駆動軸６７、タイミングベルトプーリ６５、タイミングベルト６２、及びプーリ６４−５に、検知手段はホームポジションセンサ６０に、カウント手段はクロックカウンタ７０に、判断手段は検知位置設定・比較回路７２及びＣＰＵ８０に、制御手段はモータ信号生成部７１及びＣＰＵ８０に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、走行体の位置ずれ検知を高速コピーに支障がないように簡易な構成で迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成を示す図である。同図において、画像読み取り装置としてのスキャナ１３は、読み取り部１２と、この読み取り部１２の上部に取り付けられたシート・ドキュメントフィーダ（以下、ＳＤＦと称する）２０とからなる。
【００２４】
読み取り部１２は、原稿台として原稿を載置するコンタクトガラス１、原稿露光用の照明ランプ２と第１反射ミラー３を搭載した第１キャリッジ６、第２反射ミラー４と第３反射ミラー５を搭載した第２キャリッジ７、ＣＣＤリニアイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと称す）９、このＣＣＤ９に結像するためのレンズユニット８、ＣＣＤ９を搭載したセンサボード１０、及び読み取り光学系等による各種の歪みを補正するために使用する白基準板１１から構成されている。
【００２５】
コンタクトガラス１上に原稿を載置固定して読み取る場合には、第１キャリッジ６が一定の速度で往動（矢印Ａ方向）し、かつ、第２キャリッジ７が第１キャリッジ６の１／２の速度で第１キャリッジ６に追従して往動することにより、コンタクトガラス１上の原稿が光学的に走査され、ＣＣＤ９によって読み取られる。原稿の読み取り終了後、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７は、ホームポジションに復動する。図１に示す位置が、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７のホームポジションである。なお、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を駆動するためのステッピングモータ、及びこのモータを制御する制御回路を含むモータ駆動系は読み取り部１２内に設けられている。
【００２６】
ＳＤＦ２０は、原稿トレイ２１、ピックアップローラ２３、フィードローラ２４、分離ローラ２５、分離ドラム２６、従動コロ２７、排紙ローラ２８、及び排紙トレイ２９から構成されている。原稿トレイ２１に積載された原稿２２は、ピックアップローラ２３により分離部へ送られ、分離部においてフィードローラ２４と分離ローラ２５により１枚ずつ分離されて搬送される。その後、原稿２２は、フィードローラとしての搬送ドラム２６とこの搬送ドラム２６の周囲に配置されて搬送ドラム２６に押圧された複数の従動コロ２７により搬送ドラム２６の表面と一体に回転し、搬送される。
【００２７】
搬送された原稿は、読み取り位置（前記ホームポジション）Ｙに達すると、所定のタイミングで照明ランプ２により下面の原稿面側が照射され、その反射光が第１反射ミラー３から第２反射ミラー４及び第３反射ミラー５を経てレンズユニット８によってＣＣＤ９の結像面で結像し、光電変換される。原稿２２は、搬送ドラム２６及び従動コロ２７によって、図１の右側へ搬送され、ＣＣＤ９に入光する反射光は原稿の副走査方向に走査される。画像情報が読み取られた原稿２２は、排紙ローラ対２８により排紙トレイ２９に排出される。
【００２８】
図２は図１のシートスルーで読み取る場合の読み取り位置Ｙ周辺の構成を拡大して示す図である。
【００２９】
図２に示すように読み取り位置Ｙには搬送ドラム２６に対向してシートスルー用コンタクトガラス３０が設けられており、シートスルー用コンタクトガラス３０上部には、上ガイド板３１が設けられている。原稿２２は上ガイド板３１とシートスルー用コンタクトガラス３０との間を通過する間に読み取られる。その間、第１及び第２キャリッジ６，７はそれぞれホームポジション位置に位置し、当該位置を保持した状態にある。
【００３０】
図３は本実施形態に係る画像読み取り装置を備えた画像形成装置のデータ処理に関する構成を示すブロック図である。同図において、画像形成装置は、データ処理上スキャナ４０、画像処理部４１及びプリンタ４２からなる。
【００３１】
スキャナ４０は、ＣＣＤ９、アナログ処理回路４３及びＡ／Ｄコンバータ４４からなる。ＣＣＤ９は、ＲＧＢのフィルタを被せたＣＣＤセンサが３列並んだカラー３ラインＣＣＤである。アナログ処理回路４４では、ＣＣＤ９から出力されるＲＧＢ３ラインのアナログ波形の信号部分をサンプリングするとともにアンプを内蔵して信号のゲインを調整する。Ａ／Ｄコンバータ３１では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ画像信号を８ビットのカラーデジタル画像情報として画像処理部４１に出力する。
【００３２】
画像処理部４１は、ライン間補正部４５、レベル変換部５６、シェーディング補正部４６、ドット補正部４８、スキャナγ補正部４９、フィルタ処理部５０、色補正部５１、変倍部５２、プリンタγ補正部５３、階調処理部５４、像域分離部４７及びレベル検出部５７からなる。スキャナ４０が３ラインＣＣＤ９の場合にＣＣＤ９から出力される信号は、等倍時４ライン間隔の位置ずれが存在する。すなわち、Ｒ−Ｂ間では、８ラインの位置ずれが存在しており、ライン間補正部４５では、Ｒ信号を８ライン、Ｇ信号を４ラインそれぞれ蓄えて遅延させることによってライン間の位置ずれを補正している。
【００３３】
シェーディング補正部４６では、光学系の濃度ムラ、ＣＣＤ９の感度バラツキに関する補正を各ＲＧＢ信号に対して行う。変倍時において、ライン間補正部４５だけでは位置ずれが合わない場合が生じるため、ドット補正部４８では、ライン間補正部４６で補正しきれない１ライン以下の位置ずれを周囲の画素を参照して補正する。
【００３４】
レベル変換部５６では、白基準板１１の読み取り時と原稿読み取り時のレベルを変換し、目標の値となるようにそのレベル補整係数を調整する。このときのレベル補整係数は、圧板読み取り時（フラットベッド読み取りモード）とＳＤＦ読み取り時（シートスルー読み取りモード）と少なくとも２種類を要する。スキャナγ補正部４９では、反射率に関しリニアな特性を持っているデータを後段の色補正部５１で色補正の補正精度が向上するような特性に変換する。像域分離部４７では、後段の処理において画像の特徴に合った最適な処理を行うために、画像が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する。フィルタ処理部５０では、文字領域はシャープにするためにエッジを強調し、絵柄領域に対しては滑らかにするために平滑化処理を行う。
【００３５】
色補正部５１では、ＣＣＤ９で読み取ったＲ、Ｇ、Ｂの信号をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号に変換する。ＣＣＤ９の感度、インクの特性は理想とは異なるため、複写機においては、原稿との差を補正するように色補正パラメータが調整される。変倍部５２では、主走査方向の変倍処理を行う。この場合、コンボリューション法を使うことによって読み取り光学系のＭＴＦを保持したまま変倍処理を行い、画像データの解像力を維持する。副走査方向に関しては、副走査方向の走査速度を制御することにより行う。なお、コンボリューション法に関しては、公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。
【００３６】
プリンタγ補正部５３では、原稿とコピー濃度を最終的に一致させる。すなわち、原稿とトナーの分光特性の差、グレーバランス、トップ濃度が適正になるように処理を行う。階調処理部４０では、８ビットの濃度情報を２値化、あるいは多値化する。このとき文字領域では２値化あるいは数段階の多値化を、絵柄領域ではディザ処理あるいは誤差拡散処理を行い、プリンタ部４２に出力する。
【００３７】
プリンタ部４２はＬＤ書き込み部５５を備え、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データを当該ＬＤ書き込み部５５によって書き込み処理を行い、用紙に印字する。
【００３８】
図４は画像形成装置ＰＲ上に設置された画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。
同図において、第１キャリッジ６は、プーリ６４−１，６４−２間及びプーリ６４−３，６４−４間にそれぞれ対称に張られた２本のワイヤ６１−１に両端部が固定され、ワイヤ６１−１の移動と共に往復移動する。第２キャリッジ７はその両端部に設けられたプーリ６１−２に前記ワイヤ６１−１が巻回されている。駆動軸６７の一端にはタイミングベルトプーリ６５が設けられており、モータ６３との間にタイミングベルト６２が掛け渡され、プーリ６４−５を介して前記ワイヤ６１−１に駆動力を付与している。
【００３９】
以上の構成において、電源スイッチをＯＮにすると、ホーミングのためにステッピングモータ６３が始動し、タイミングベルト６２を介してその駆動力がタイミングベルトプーリ６５に伝達され、タイミングベル６２とプーリ６５と一体の駆動軸６７がステッピングモータの回転方向に回転する。また、それに伴ってワイヤ６１−１は移動し、ワイヤ６１−１に固定された第１キャリッジ６はフォワード方向に移動する。第２キャリッジ７は第１キャリッジ６の半分の速度で同方向に移動する。
【００４０】
各キャリッジ６，７が一定距離だけ移動するとステッピングモータ６３は逆転（リターン）を開始し、第１キャリッジ６にある検出部６６がホームポジションセンサ６０内に入ったことを検知し、後述するモータ駆動制御手段により検知後所定距離を移動した時点で停止する。この停止した位置がホームポジションである。このホームポジションに第１キャリッジ６を停止させる制御をホーミングと称する。
【００４１】
図５はステッピングモータの駆動制御板のブロックを示す。ステッピングモータ６３はモータ駆動制御板６９からステッピングモータ駆動クロックＣＬ、正逆転信号ＲＳと駆動電流切り替え信号ＳＳ、マイクロステップ駆動を制御する分割数切り替え信号ＤＳが入力され、これに基づいてステッピングモータ６３の各相に流れる駆動電流を制御し、ステッピングモータ６３の駆動制御を行う。
【００４２】
ステッピングモータ６３の相切り替えタイミングは駆動クロック周波数が高いと切り替えタイミングが速くなり、ステッピングモータ６３の回転も速くなる。反対に相切り替えタイミングは駆動クロック周波数が低いと切り替えタイミングも遅くなり、ステッピングモータ６３の回転も遅くなる。このように駆動クロック周波数を制御することによりステッピングモータ６３の回転速度を制御することが可能となり、従って第１及び第２キャリッジ６，７の多種多様なスローアップ及びスローダウンが可能となる。つまり、駆動電流はスローアップ、スローダウン、読み取り動作時、リターン時、待機時などの状態により切り替え制御され、かつステッピングモータ６３の位置は駆動クロック数で制御することができる。
【００４３】
図６は読み取り装置の走行制御に用いる代表的な速度線図（スキャナ駆動の基本的な駆動パターン）である。ステッピングモータ６３は図示の速度線図に従って駆動制御され、原稿の読み取りは、図示のようにスローアップ動作を経て一定速度で走行させるフォワード期間に行い、この間に原稿の先端から後端まで読み取るので、この間は一番速度を安定させなければならない。原稿の読み取りが完了すると、リターン工程へと移りステッピングモータ６３は逆転を開始する。できるだけ短い時間で戻すため、第１キャリッジ６を高速で移動させ、第２のキャリッジ７はその半分の速度で高速リターンさせる。リターン側移動距離はフォワード側で移動した距離分戻ればホームポジション位置に戻ることになる。
【００４４】
図７は本実施形態におけるキャリッジ駆動制御回路の全体構成を示すブロック図である。
図７において、キャリッジ駆動制御回路は、ＣＰＵ８０、モータ信号生成部７１、モータ駆動制御部（板）６９、ホームポジションセンサ６０、クロックカウンタ７０、検知位置設定・比較回路７２及びＦＧＡＴＥ生成部７９から構成されている。ＣＰＵ８０はモータ信号生成部７１、検知位置設定・比較回路７２及びＦＧＡＴＥ生成部７９、並びに画像読み取り装置全体の制御を司る。モータ信号生成部７１はＣＰＵ８０及び、検知位置設定・比較回路７２からの入力に基づいて前記図５に示したモータ駆動クロックＣＬ、正逆転信号ＲＳ、分割数切り替え信号ＤＳ及び電流切り替え信号ＳＳをモータ駆動制御部（板）６９に出力する。ホームポジションセンサ６０は、第１及び第２キャリッジ６，７、特に第１キャリッジ６の位置を検出する。
【００４５】
ホームポジションセンサ６０は、第１キャリッジ６に設けられた検出部６６が当該ホームポジションセンサ６０の検出可能域に位置したとき、「１」の検出信号を、ホームポジションセンサ６０から外れた位置に位置するときに「０」の検出信号を、クロックカウンタ７０及び検知位置設定・比較回路７２に出力する。モータ信号生成部７１は、モータクロックＣＬを駆動制御部（板）６９に出力すると共に、クロックカウンタ７０に出力する。モータ６３はモータクロックの立ち上がりエッジで１ステップだけ回転する。
【００４６】
モータ６３は１ステップでの回転角度が一定であると、モータクロック周波数に関係なく、モータクロック数によってのみ回転角度が決まり、このモータ６３の回転角度で第１及び第２キャリッジ６，７の走行距離、あるいは位置が決定される。クロックカウンタ７０はモータ信号生成部７１から入力されるモータクロックをカウントし、モータクロックが入力される毎にそのカウンタ値をインクリメントする。ホームポジションセンサ６０から「１」「０」の検出信号が入力され、「１」のホームポジション検出信号がクロックカウンタ７０に入力されると、クロックカウンタ７０のカウント値が初期値にセットされる。リセットの有無はＣＰＵ８０により制御される。
【００４７】
画像読み取り装置では、電源オン時の第１キャリッジ６のホーミング動作でホームポジションセンサ６０が「１」を検出すると、クロックカウンタ７０のカウント値が初期値にセットされる。また、クロックカウント７０はアップダウンカウントであり、フォワードのときにカウントアップし、リターンのときにカウントダウンする。図６はこのときのタイミングを示すタイミングチャートである。図６から分かるように、リターン終了後は、スタート時と同じカウント値、ここでは“０”になる。
【００４８】
検知位置設定・比較回路７２は、予めホームポジションセンサ６０の状態を検知するキャリッジ６，７の位置であるクロックカウンタ７０のカウント値と検知すべきホームポジションセンサ６０の状態値（設定値）である「１」か「０」が設定されると、当該検知位置と設定値を記憶する。そして、クロックカウンタ７０のカウント値が当該設定されたカウント値、すなわち、検知位置になると、ホームポジション６０から入力される検出信号の状態値と設定値とを比較する。この比較により前記状態値と設定値とが一致しない場合には、モータ信号生成部７１からモータクロックＣＬを停止する。
【００４９】
ＦＧＡＴＥ発生部（画像有効信号発生手段）７９は、画像有効信号（ＦＧＡＴＥ）の開始又は終了の位置を設定するとともにクロックカウンタ７０のカウント値を受けて、ＦＧＡＴＥを発生する。ＦＧＡＴＥ発生部７９は、画像有効信号の開始又は終了の位置をクロックカウンタ７０のカウント値に対応させた情報として保持しており、例えば、カウント値が１０００（Ｈｅｘ）で開始、５０００（Ｈｅｘ）で終了という情報を持っている。
【００５０】
図６の速度線図において、ホームポジションセンサ６０の検出値はフォワードのＦＤの位置で「１」⇒「０」に切り替わり、リターン時のＲＮの位置で「０」⇒「１」に切り替わる。一方、予め検知位置設定・比較回路７２には、ホームポジションからホームポジションセンサ６０の検出値が切り替わる位置ＦＤ、ＲＮまでのモータクロック数が設定されている。
【００５１】
そこで、コンタクトガラス１上に置かれている原稿を読み取るために第１キャリッジ６を停止位置からフォワード位置方向に走行させるときには、ホームポジションセンサ６０の検出値が「１」⇒「０」に変化したときのクロック数を検知位置設定・比較回路７２の検知位置７２ａとして保存し、予め設定してある設定値７２ｂと比較する。この比較により、両者が一致、あるいは両者の差が所定範囲内であるときは正常であると判断し、画像の読み取り動作を継続する。もし、両者が不一致、あるいは両者の差が所定範囲外であるときは、異常であると判断し、モータクロックＣＬを停止する。
【００５２】
リターンのときも同様にリターンＲＮの位置でホームポジションセンサ６０の検出値が「０」⇒「１」に変化したときのクロック数（カウント値）を検知位置設定・比較回路７２の検知位置７２ａとして保存し、予め設定してある設定値（クロック数−カウント値）７２ｂと比較し、両者が一致、あるいは両者の差が所定範囲内であるときは正常であると判断し、リターン動作を継続する。もし、両者が不一致あるいは両者の差が所定範囲外であるときは、異常であると判断し、モータクロックＣＬを停止する。
【００５３】
このようなフォワード動作、あるいはリターン動作で前述の制御を行い、異常が検知されたときには、ホーミング動作を再度実行する。ホーミング動作では、第１キャリッジ６をホーミング位置に再セットし、原稿の読み取り動作を再度実施する。この実施で前記異常が２回続いた場合は、機械的な異常が発生したと判断し、モータクロックＣＬを停止したままの状態で待機する制御も可能である。
【００５４】
シートスルー・ドキュメント・フィーダを使用した読み取り動作の場合に、原稿を読み取る前にシェーディング動作を行うが、このときのフォワード、リターン時に前記と同様に設定値（クロック数）７２ｂとホームポジションセンサ６０の検出値が変化した時点における検知位置（クロック数−カウント値）７２ａを比較し、正常か異常かを判断する。正常の場合はシェーディング動作後に続いて原稿読み取りを継続する。異常と判断された場合は、ホーミング動作を再度行い、第１キャリッジ６をホーミング位置に再セットし、シェーディング動作を再度実施した後、停止している状態で原稿読み取りを行う。
【００５５】
このような制御とは逆にクロックカウント７０のカウント値がある所定の値になったときのホームポジションセンサ６０の検出値と前記設定値とを比較することにより、異常を判断することもできる。例えば、図６のＦＤの位置を超えるカウント値において、前記比較を行ったとき、設定値が「０」に対して、検出値が「１」の場合は、第１キャリッジ６がホームポジションセンサ６０を抜けておらず、異常であると判断しモータクロックＣＬを停止する。また、停止位置が正常であるか否か判断するためにリターン時の「０」→「１」にホームポジションセンサ６０の検出値が変化したときからクロックカウンタ７０においてモータパルス数をカウントし、その値と設定値と比較し、停止位置が正常か異常であるかを判断することもできる。
【００５６】
この制御において、第１キャリッジ６の駆動制御が正常に行われなかった場合は、図示しない操作部に異常であることを表示する。これにより、直ぐに修理等の対応をとることが可能となるので、装置の機械的損傷を最小限に食い止めることができる。また、その際にフォワード方向で異常があったのか、リターン方向で異常があったのか等の情報を表示すれば、不具合の原因が判明しやすくなる。
【００５７】
なお、図４に示した画像形成装置ＰＲ自体は前記図３に示したＬＤ書き込み部５５を有するプリンタに対応し、光書き込みにより感光体上に形成した潜像をトナー現像して顕像化し、用紙、記録紙などのいわゆるシート状記録媒体上にトナー像を定着する電子写真方式の公知のものである。
【００５８】
以上のように本実施形態によれば、
１）走行体の位置制御の異常の有無を通常の読み取り制御の中で行うことができるので、高速コピーに支障が生じることはない。
２）読み取り動作の停止位置が適切かどうかを通常の読み取り制御の中で検出することができるので、高速コピーに支障が生じることはない。
３）走行体の移動が異常と判断された場合は、モータ駆動パルスを停止するので、装置の機械的損傷を防ぐことができる。
４）走行体の移動が異常と判断された場合は、操作部に走行体の移動が正常に行われなかったこと、さらには異常の状態を表示するので、異常を生じた場合に迅速な原因解明と修理への対応が可能になる。
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係るスキャナの要部の構成を示す図である。
【図２】図１における読み取り位置の拡大図である。
【図３】本発明の画像形成装置の読み取りデータの処理構成を示すブロック図である。
【図４】画像形成装置における画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】ステッピングモータの駆動制御板の構成を示すブロック図である。
【図６】読み取り装置の走行制御に用いる代表的な速度線図（スキャナ駆動の基本的な駆動パターン）を示す図である。
【図７】スキャナ駆動のための制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
６ 第１キャリッジ
７ 第２キャリッジ
９ ライン型ＣＣＤユニット
１０ センサボード
１２ 読み取り部
１３，４０ スキャナ
４１ 画像処理部
４２ プリンタ
４３ アナログ処理回路
４４ Ａ／Ｄコンバータ
６０ ホームポジションセンサ
６９ モータ駆動制御部
７０ クロックカウンタ
７１ モータ信号生成部
７２ 検知位置設定・比較回路
７９ ＦＧＡＴＥ生成部
８０ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検知手段の検出結果と前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検知手段の検出結果が変化したときの前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値に基づいて、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値が所定の値になったときの前記検知手段の検出結果により、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検出手段の検出結果が変化してから前記走行体が停止するまでに前記カウント手段がカウントしたモータ駆動パルスのカウント値により、走行体の停止位置が正常か否かを判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
前記判断手段が異常と判断した場合にモータ駆動パルスを停止する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記判断手段が異常と判断した場合に前記走行体の移動が正常に行われなかったことを表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
前記判断手段が異常と判断した場合に、前記走行体の異常の状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検知手段の検出結果と前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値を比較し、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検知手段の検出結果が変化したときの前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値に基づいて、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によってカウントされたモータ駆動パルスのカウント値が所定の値になったときの前記検知手段の検出結果により、前記走行体の移動が正常に行われたか否かを前記走行体の移動中に判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
走行体を所定距離往復移動させて原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、
モータにより前記走行体を移動させる走査駆動手段と、
ホームポジション近傍の所定の位置に設けられ、前記走行体を検知する検知手段と、
前記走行体の停止状態からのモータ駆動パルスをカウントするカウント手段と、
前記検出手段の検出結果が変化してから前記走行体が停止するまでに前記カウント手段がカウントしたモータ駆動パルスのカウント値により、走行体の停止位置が正常か否かを判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
前記判断手段が異常と判断した場合にモータ駆動パルスを停止する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記判断手段が異常と判断した場合に前記走行体の移動が正常に行われなかったことを表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
前記判断手段が異常と判断した場合に、前記走行体の異常の状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−７６５４０（Ｐ２００８−７６５４０Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５３１７７（Ｐ２００６−２５３１７７）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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