画像読取装置及び画像形成装置
【課題】エラーが検出時に、不具合発生箇所を推定し、後の不具合復旧作業を効率化できる画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿を読み取るための読取手段と、テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする。
【解決手段】原稿を読み取るための読取手段と、テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラー検出時に異常箇所の推定を行うことのできる画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３に、画像読取装置の概略図を示す。原稿を光電変換素子で読み取り、画像データをデジタル信号に変換して処理する画像読取装置は、原稿Ａを載置するコンタクトガラス１、原稿露光用の光源２、第１反射ミラー３ａを有する第１キャリッジ３、第２反射ミラー４ａ及び第３反射ミラー４ｂを有する第２キャリッジ４、光電変換素子としてのラインセンサ７（ＣＣＤ）、ＣＣＤに結像するためのレンズユニット６、読み取り光学系等による各種の歪みを補正（シェーディング）するための基準白板８等を備える。光源２による照射光は、第１反射ミラー３ａに反射された後、第２反射ミラー４ａ、第３反射ミラー４ｂに反射され、レンズユニット６へと導かれ、ラインセンサ７上に結像される。また、原稿走査時の第１キャリッジ及び第２キャリッジは、モータ５の駆動により読み取り面・ＣＣＤ間距離を一定に保ちながら副走査方向に移動し、ホーミングを行うための、ホームポジションセンサ（ＨＰＳ）は第一走行体がＨＰＳ位置にいるかどうか検出できる位置に配置される。
【０００３】
画像を読み取ったＣＣＤからのアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路に入力してデジタル信号が得られる。この時、Ａ／Ｄコンバータの精度を十分に発揮させる為には、アナログ画像信号がＡ／Ｄコンバータの上限基準値と下限基準値の間を広く使って変化する様に、ゲインアンプでのゲイン量とオフセット設定部でのオフセット量を調整する必要がある。
【０００４】
一般的に、画像読取装置では、ピーク検出されたＡ／Ｄコンバータの出力をＣＰＵに取りこんで、目標値と比較して最適なゲイン設定値を算出し、このゲイン設定値によりゲインアンプのゲイン設定を変更する（ＡＧＣ）構成となっている。ピーク検出には、基準白板を使用する。
【０００５】
このような操作は、ＣＣＤと、ＣＣＤを駆動するためのタイミング発生源であるＡＳＩＣ、Ａ／Ｄ変換回路及びゲイン調整機能等を１チップ化したアナログフロントエンド（ＡＦＥ）を備える構成によって動作が行われる。
【０００６】
ＡＦＥには、アナログ画像信号をサンプルホールドするために、アナログ画像信号の交流成分を入力で基準電位にクランプする入力クランプ機能、黒レベルを任意のレベルに補正する黒レベル調整機能、テストパターンを出力する機能などが備わっている。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像データは、画像処理ＩＣに送られる。画像処理ＩＣは、前述のＡＧＣのほか、主走査方向の出力分布を補正するシェーディング補正、４チャンネル出力イメージセンサ（ＦＬ型ＣＣＤ）の読取信号レベル段差を補正するＦＬ差補正等の機能を備えている。
【０００７】
このような画像読取装置において、電源ＯＮ後、スキャナがスキャン待機状態となるまでには、図１４に示すような動作が行われる。すなわち、電源投入されると（ステップＳ１４０１）、異常検知及び初期設定が行われる（ステップＳ１４０２）。その際、自動ゲイン調整（ＡＧＣ）（ステップＳ１４０３）を行い、黒レベル確認を行って（ステップＳ１４０４）、待機状態へと移行する（ステップＳ１４０５）。その後、スキャン開始されると（ステップＳ１４０６）、基準白板の読み取りを行った後（ステップＳ１４０７）、原稿が読み取られる（ステップＳ１４０８）。
【０００８】
通常、ＡＧＣ、黒レベル確認、スキャンスタート後の白板読取り（シェーディングデータ生成）では、画像処理ＩＣに送られてきたデジタル画像データからエラー検出を行っている。ＡＧＣでは、白板を狙いの目標値になるように、ＡＦＥのゲインを調整するが、調整アルゴリズムが一定の回数以上ループしても、目標値に収束しなかった場合はエラーを検出する。目標値は公差をもっていて、この公差に入らないと調整アルゴリズムは終了しない。
【０００９】
黒レベルはＡＦＥの黒レベル調整機能にて、目標値に調整されているが、ノイズ成分を考慮して公差が設定されている。そのため、黒レベル確認では、ＡＦＥから送られてきたデジタル画像データのうち、黒レベルの画素を画像処理ＩＣで平均化し、その値が黒レベルの目標値の公差内に入っていなかった場合は、エラーを検出する。
【００１０】
白板読取り（シェーディングデータ生成）では、画像処理ＩＣ部で検出された白板読取データ（シェーディングデータ）があるレベル以下だった場合にエラーを検出する。例えば、ＡＧＣ時にはランプが点灯していたが、スキャン時に何らかの異常でランプが点灯しない場合には、デジタル画像信号が低いレベルにしかならないため、エラーが検出される。
【００１１】
以上のように、画像読取装置では、複数の制御にしたがってデジタル画像信号からエラーを検出している。
【００１２】
例えば特許文献１では、セルフチェックテストを行うときに、原稿の搬送動作を行わずとも、読み取り制御手段から読み取り手段にテスト用のＦゲート信号を発することができ、原稿を搬送する手間を省き、メンテナンス作業を効率化した発明について記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３２０５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１５は、ＣＣＤからのアナログ画像信号出力の経路を示す図である。図中の点線は、テストパターン出力経路である。ＣＣＤは、入射光量に対応した電圧をアナログ画像信号としてＡＦＥへと出力する。アナログ信号を受け取ったＡＦＥは、Ａ／Ｄ変換し、デジタル画像信号を画像処理ＩＣに転送する。また、ＡＦＥにテストパターン発生機能がある場合には、ＡＦＥから画像処理ＩＣへテストパターンを出力することが可能である。
【００１４】
電源投入時に異常が発見された際には、ＡＦＥからテストパターン出力され、画像処理ＩＣにて受け取ったテストパターンが正常であるか否かを判断する。このときに正常であると判断されれば、ＡＦＥより前の不具合と推測できるが、ＣＣＤ出力なのか、ＡＦＥ内部のサンプルホールド部なのか、の切り分けをすることができない。また、テストパターンが異常であった場合も、ＡＦＥの異常なのか、ＡＦＥ以降の画像処理ＩＣ部の異常なのかの切り分けをすることができない。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、エラーが検出された際に、不具合箇所を推定することで、後の不具合復旧作業を効率化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明における画像読取装置は、原稿を読み取るための読取手段と、テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
異常判定手段は、シェーディング補正のための基準白板データを読み取り、異常値であるか否かを判定し、エラー推定手段は、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段からテストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へテストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００１８】
画像変換手段は、シェーディングデータが飽和しないようにゲインを自動調整するゲイン調整手段を有し、ゲイン調整手段によるゲイン調整時にエラー推定手段は、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が上下して収束しない場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、目標値の範囲に収まるようゲイン設定値を１ステップずつ変化させ、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ基準白板目標値の範囲内のグラデーションテストパターンを出力し、異常個所を推定し、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に小さい場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段から目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行い、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に大きい場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段から目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００１９】
画像変換手段は、黒レベルが正常な値に補正されて否かを確認する黒レベル確認手段を有し、黒レベル確認手段による黒レベル確認時にエラー推定手段は、黒レベルが目標値以上の値となってしまう場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、黒レベルが目標値以下の値となってしまう場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を上回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００２０】
読取手段は、ＦＬ型ＣＣＤであって、ＦＬ差が基準値以下になるように補正するＦＬ差補正手段を有し、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ全出力範囲をカバーする主走査グラデ−ションパターンを出力し、異常判定手段によりＦＬ差が基準値以下と判定されれば、ＦＬ差補正手段によってＦＬ差の補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による画像形成装置は、上記いずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、ＡＦＥとは異なるテストパターン発生源からテストパターンを出力して異常判定を行うことで、どこに異常があるかを推定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明における実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態における画像読取装置の構成図である。本実施形態では、テストパターン発生源をＡＦＥとは別に備え、ＡＦＥの入力部及びＡＦＥの出力部におけるテストパターンの入力を可能とする。図中の点線は、テストパターン出力経路である。
【００２５】
本構成により、ＡＦＥの入力部、ＡＦＥ機能、ＡＦＥの出力部においてそれぞれにテストパターンを出力することができ、各部からの信号を切り分けて判断することが可能となり、異常発生箇所を判定することが出来る。
【００２６】
従来では、エラーが検出された時には、すぐにエラーを画像読取装置の走査部などに表示してシステムダウン状態に移行してしまい、異常部の判別が困難であった。そこで、本実施形態では、エラー検出時にＡＦＥとは別のテストパターン発生源を用いてテストパターンの切り替えを行い、異常部を検出し、エラーを表示、あるいはロギングを行う。
【００２７】
図２は、テストパターン入力構成例である。ＡＦＥの入力では、１ラインのうちで入力クランプ信号がアサートされている期間を、Ａ／Ｄ変換を行う基準電位にクランプする。固定パターンにおけるテストパターンでは、有効画素の電位をクランプされた電位よりも低い電位とする。また、主走査グラデーションパターンにおいては、有効画素の電位をクランプされた電位から段階的に低くなるよう変化させる。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態における画像読取装置の動作を示すフローチャート図である。スキャナは、待機状態（ステップＳ３０１）から読取開始ボタンが押されるとスキャンが開始される（ステップＳ３０２）。
【００２９】
先ず、シェーディングデータ生成のために基準白板を読み取った後（ステップＳ３０３）、原稿を読み取る（ステップＳ３０４）。ここで、次の読取動作開始前までに、ＡＦＥから画像処理ＩＣへ送られたデータからピーク値を検出し、規定値を超えているか否かの判定をする（ステップＳ３０５）。ピーク値が規定値を越えていれば、正しく基準白板を読み取ることが出来たと判断し、待機状態へと移行する（ステップＳ３０６）。
【００３０】
一方、ピークが閾値未満の場合には、異常があると判断し、ＡＦＥの入力部にステップＳ３０５の判定に用いた規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３０７）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３０８）。規定値以上の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常であると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３０９）。
【００３１】
一方、やはり閾値未満であり、異常値と判断される場合には、ＡＦＥの機能を用いて規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３１０）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３１１）。規定値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３１２）。
【００３２】
一方、さらに閾値未満であり、異常値と判断される場合には、ＡＦＥの出力に規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３１３）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３１４）。規定値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ又はＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３１５）。ここでも閾値未満であり、異常値と判断される場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う。
【００３３】
上記のように、読取動作時にＣＣＤに近いＡＦＥ入力部、ＡＦＥ、ＡＦＥ出力と段階的に各部にて固定テストパターンを発生させ、それらの判定を行うことでエラーが発生した異常部をより短時間にて特定することが可能となる。
【００３４】
次に、自動ゲイン調整（ＡＧＣ）エラーの種類判定のためのテストパターン制御方法について、図６を用いて詳細に説明する。電源が投入されると（ステップＳ４０１）、異常検知と初期設定を行う（ステップＳ４０２）。初期設定完了後、ＡＧＣを行い（ステップＳ４０３）、正常に終了したか否かを判定する（ステップＳ４０４）。このとき、ＡＧＣが正常に終了していれば、黒レベル確認を実行し（ステップＳ４０５）、待機する（ステップＳ４０６）。
【００３５】
ＡＧＣが異常であった場合には、ＡＧＣの調整履歴を参照し、ピーク値が目標値範囲を上回り、次のゲイン設定では下回り、を繰り返しているか否かを判定する（ステップＳ４０７）。
【００３６】
目標値範囲外を上下に繰り返すエラーではない場合には、ピーク値が目標値以下にしかならないエラーであるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。
【００３７】
ピーク値が目標値以下にしかならないエラーではない場合には、ピーク値が目標値以上にしかならないエラーであるか否かを判定する（ステップＳ４１１）。
【００３８】
上記のいずれにもあてはまらないときは、原因不明のＡＧＣエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンする（ステップＳ４１３）。
【００３９】
ステップＳ４０７の判定にて、ピーク値が目標値範囲外を上下していた場合（ステップＳ４０８）の動作について図５を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの入力部に固定テストパターンを入力する（ステップＳ５０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値範囲を上回っているか、下回っているか判定を行う（ステップＳ５０２）。
【００４０】
このとき、デジタル画像データが、目標値範囲を下回っている場合には、テストパターンの入力値は固定したまま、デジタル画像データが目標値範囲内に入るまでゲインを１ステップずつ上げていき、設定した範囲のゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量を算出する（ステップＳ５０３）。
【００４１】
一方、デジタル画像データが、目標値範囲を上回っている場合、テストパターンの入力値は固定したまま、デジタル画像データが目標値範囲内に入るまでゲインを１ステップずつ下げていき、設定した範囲のゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量を算出する（ステップＳ５０４）。
【００４２】
続いて、ステップＳ５０３又はＳ５０４により算出したゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量が、全ステップで正常であるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。算出したゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量に異常があった場合には、ＡＦＥのゲイン特性に異常がある可能性が高いため、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５０６）。
【００４３】
一方、デジタル画像データの変化量が正常であった場合には、目標値範囲のデジタル画像データがＡＦＥ以降できちんと流れて検出されるかテストをするため、ＡＦＥの出力に主走査グラデーションパターンを入力する（ステップＳ５０７）。ここで、画像処理ＩＣで検出されないデジタル値があるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。
【００４４】
入力したグラデーションパターンにおいて、全てのデジタル値が検出された場合は、原因不明のＡＧＣエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５０９）。一方、検出されないデジタル値があった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５１０）。
【００４５】
次に、ステップＳ４０９の判定にて、ピーク値が目標値範囲以下にしかならない場合（ステップＳ４１０）の動作について図６を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの入力部に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０２）、目標値以上の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常である旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０３）。
【００４６】
一方、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて、目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０４）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０５）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０６）。
【００４７】
一方、ここでも目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０７）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０８）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０９）。いずれの判定においても異常判定であった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６１０）。
【００４８】
次に、ステップＳ４１１の判定にて、ピーク値が目標値範囲以上にしかならない場合（ステップＳ４１２）の動作について図７を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの入力部に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０２）、目標値以下の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常である旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０３）。
【００４９】
一方、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて、目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０４）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０５）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０６）。
【００５０】
一方、ここでも目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０７）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０８）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０９）。いずれの判定においても異常判定であった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７１０）。
【００５１】
上記のように、ＡＧＣにおけるエラー検出時にエラーの種類を判定し、種類毎に異なるテストパターンを段階的に各部に発生させ、それらの判定を行うことでエラーが発生した異常部をより短時間にて特定することが可能となる。
【００５２】
次に、黒レベルエラーの種類判定のためのテストパターン制御方法について、図８を用いて詳細に説明する。電源が投入されると（ステップＳ８０１）、異常検知と初期設定を行う（ステップＳ８０２）。初期設定完了後、ＡＧＣを行った後（ステップＳ８０３）、黒レベル確認を行う（ステップＳ８０４）。このとき、黒レベル確認が正常に終了したかどうかを判定する（ステップＳ８０５）。黒レベル確認が正常に終了していれば、電源ＯＮ時における各種調整及び設定は完了し、待機状態となる（ステップＳ８０６）。
【００５３】
一方、エラーが検出された場合には、黒レベルエラーが発生したデジタル画像データをチェックし、目標値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８０７）。
【００５４】
チェックしたデジタル画像データの値が目標値以上でなかった場合には、さらに目標値以下であるか否かを判定する（ステップＳ８０９）。
【００５５】
上記のいずれにもあてはまらないときは、原因不明の黒レベルエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンする（ステップＳ８１１）。
【００５６】
ステップＳ８０７の判定において、チェックしたデジタル画像データの値が目標値以上であった場合（ステップＳ８０８）の動作について図９を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの出力部に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ９０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かを判定し（ステップＳ９０２）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ９０３）。一方、目標値以上の値が検出された場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ９０４）。
【００５７】
次に、ステップＳ８０９の判定において、チェックしたデジタル画像データの値が目標値以下であった場合（ステップＳ８１０）の動作について図１０を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの出力部に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ１００１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１００２）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１００３）。一方、目標値以下の値が検出された場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１００４）。
【００５８】
上記のように黒レベル確認時にエラーが検出された場合に、検出したエラーに応じた固定テストパターンをＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力へと入力することで、エラー発生源の特定を短時間で行うことが可能である。
【００５９】
ところで、ＦＬ型ＣＣＤは、奇数／偶数画素番目で出力を交互に振り分ける分離読み出しに加えて、光電変換素子列を主走査方向の中央で左右に前半部Ｆ（Ｆｉｒｓｔ）と後半部Ｌ（Ｌａｓｔ）とで２分割し、全体で４分割することにより、画素周波数を１／４にして読み取り速度を向上している。
【００６０】
このようなＦＬ型ＣＣＤを備える画像読取装置では、ＦＬでデータに差が無いかＦＬ差を検出し、その差が規定値以上であれば、ＦＬ差補正を実行するのが一般的である。しかしながら、ＦＬ差補正はＣＣＤに起因するＦ側とＬ側のリニアリティ差を補正する制御であるから、ＣＣＤ以外のデバイスの故障等がＦＬ差として検出された場合には、正しく補正することができない。
【００６１】
そこで、本発明の実施形態における画像読取装置では、ＦＬ差検出においてＦＬ差が検出された場合に、ＦＬ補正機能を使用する前に、テストパターン切り替え動作を行って、ＣＣＤ起因のＦＬ差であると判断された場合にのみ、ＦＬ差補正を行い、それ以外の場合にはどこに不具合があるのかを推定する。
【００６２】
図１１は、本発明の実施形態におけるＦＬ差補正の制御を示すフローチャート図である。ＦＬ差の検出を行い（ステップＳ１１０１）、ＦＬ差が予め決められた基準値以下であるか否かの判定をする（ステップＳ１１０２）。このとき検出したＦＬ差が基準値以下であれば、正常であると判断し、ＦＬ差補正は行わない（ステップＳ１１０３）。
【００６３】
一方、ＦＬ差が基準値以上であった場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＦ側Ｌ側両方のＡＦＥの入力部へ主走査グラデーションテストパターンを入力し（ステップＳ１１０４）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１０５）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＣＣＤによるＦＬ差であると推測されるため、ＦＬ差補正を行う（ステップＳ１１０６）。
【００６４】
一方、まだＦＬ差が基準値以上ある場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて主走査グラデーションテストパターンを出力し（ステップＳ１１０７）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１０８）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＡＦＥの入力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１１０９）。
【００６５】
一方、それでもＦＬ差が基準値以上ある場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力部へ主走査グラデーションテストパターンを入力し（ステップＳ１１１０）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１１１）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１１１２）。上記いずれの判定においてもＦＬ差があった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があったと判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う。
【００６６】
上記のようにＦＬ差が検出された場合に、ＦＬ差発生源を特定することが可能であり、ＣＣＤに起因しているか否かによってＦＬ差補正の実行可否を制御することができる。
【００６７】
次に、本発明の実施形態における画像形成装置のコピー動作について、図１２を用いて詳細に説明する。コピー動作スタート後（ステップＳ１２０１）、エラー検知（基準白板ピーク値エラー）がされたか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。ここで、エラーが検知された場合には、即座に画像形成部の動作を停止し（ステップＳ１２０３）、図５において説明した同様の動作を行い、不具合箇所の推定を行う（ステップＳ１２０４）。推定した不具合を表示、又はロギングし、画像読取装置部をシステムダウンする（ステップＳ１２０５）。
【００６８】
一方、エラーが検出されなかった場合には、画像形成部を通常動作させ（ステップＳ１２０６）、一連のコピー動作完了後、待機状態へと移行する（ステップＳ１２０７）。
【００６９】
本実施形態によれば、画像形成装置のエラー発生時において、エラー発生源となる異常部を短時間にて容易に特定することが可能である。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読取装置のブロック図である。
【図２】テストパターン構成例である。
【図３】基準白板読取時におけるフローチャート図である。
【図４】自動ゲイン調整時におけるフローチャート図である。
【図５】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図６】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図７】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図８】黒レベル確認時におけるフローチャート図である。
【図９】黒レベル確認エラー時におけるフローチャート図である。
【図１０】黒レベル確認エラー時におけるフローチャート図である。
【図１１】ＦＬ差検出時におけるフローチャート図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置のフローチャート図である。
【図１３】画像読取装置の構成図である。
【図１４】画像読取装置のフローチャート図である。
【図１５】画像読取装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ コンタクトガラス
２ 光源
３ 第１キャリッジ
４ 第２キャリッジ
５ モータ
６ レンズ
７ ラインセンサ
８ 基準白板
９ 画像処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラー検出時に異常箇所の推定を行うことのできる画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３に、画像読取装置の概略図を示す。原稿を光電変換素子で読み取り、画像データをデジタル信号に変換して処理する画像読取装置は、原稿Ａを載置するコンタクトガラス１、原稿露光用の光源２、第１反射ミラー３ａを有する第１キャリッジ３、第２反射ミラー４ａ及び第３反射ミラー４ｂを有する第２キャリッジ４、光電変換素子としてのラインセンサ７（ＣＣＤ）、ＣＣＤに結像するためのレンズユニット６、読み取り光学系等による各種の歪みを補正（シェーディング）するための基準白板８等を備える。光源２による照射光は、第１反射ミラー３ａに反射された後、第２反射ミラー４ａ、第３反射ミラー４ｂに反射され、レンズユニット６へと導かれ、ラインセンサ７上に結像される。また、原稿走査時の第１キャリッジ及び第２キャリッジは、モータ５の駆動により読み取り面・ＣＣＤ間距離を一定に保ちながら副走査方向に移動し、ホーミングを行うための、ホームポジションセンサ（ＨＰＳ）は第一走行体がＨＰＳ位置にいるかどうか検出できる位置に配置される。
【０００３】
画像を読み取ったＣＣＤからのアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路に入力してデジタル信号が得られる。この時、Ａ／Ｄコンバータの精度を十分に発揮させる為には、アナログ画像信号がＡ／Ｄコンバータの上限基準値と下限基準値の間を広く使って変化する様に、ゲインアンプでのゲイン量とオフセット設定部でのオフセット量を調整する必要がある。
【０００４】
一般的に、画像読取装置では、ピーク検出されたＡ／Ｄコンバータの出力をＣＰＵに取りこんで、目標値と比較して最適なゲイン設定値を算出し、このゲイン設定値によりゲインアンプのゲイン設定を変更する（ＡＧＣ）構成となっている。ピーク検出には、基準白板を使用する。
【０００５】
このような操作は、ＣＣＤと、ＣＣＤを駆動するためのタイミング発生源であるＡＳＩＣ、Ａ／Ｄ変換回路及びゲイン調整機能等を１チップ化したアナログフロントエンド（ＡＦＥ）を備える構成によって動作が行われる。
【０００６】
ＡＦＥには、アナログ画像信号をサンプルホールドするために、アナログ画像信号の交流成分を入力で基準電位にクランプする入力クランプ機能、黒レベルを任意のレベルに補正する黒レベル調整機能、テストパターンを出力する機能などが備わっている。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像データは、画像処理ＩＣに送られる。画像処理ＩＣは、前述のＡＧＣのほか、主走査方向の出力分布を補正するシェーディング補正、４チャンネル出力イメージセンサ（ＦＬ型ＣＣＤ）の読取信号レベル段差を補正するＦＬ差補正等の機能を備えている。
【０００７】
このような画像読取装置において、電源ＯＮ後、スキャナがスキャン待機状態となるまでには、図１４に示すような動作が行われる。すなわち、電源投入されると（ステップＳ１４０１）、異常検知及び初期設定が行われる（ステップＳ１４０２）。その際、自動ゲイン調整（ＡＧＣ）（ステップＳ１４０３）を行い、黒レベル確認を行って（ステップＳ１４０４）、待機状態へと移行する（ステップＳ１４０５）。その後、スキャン開始されると（ステップＳ１４０６）、基準白板の読み取りを行った後（ステップＳ１４０７）、原稿が読み取られる（ステップＳ１４０８）。
【０００８】
通常、ＡＧＣ、黒レベル確認、スキャンスタート後の白板読取り（シェーディングデータ生成）では、画像処理ＩＣに送られてきたデジタル画像データからエラー検出を行っている。ＡＧＣでは、白板を狙いの目標値になるように、ＡＦＥのゲインを調整するが、調整アルゴリズムが一定の回数以上ループしても、目標値に収束しなかった場合はエラーを検出する。目標値は公差をもっていて、この公差に入らないと調整アルゴリズムは終了しない。
【０００９】
黒レベルはＡＦＥの黒レベル調整機能にて、目標値に調整されているが、ノイズ成分を考慮して公差が設定されている。そのため、黒レベル確認では、ＡＦＥから送られてきたデジタル画像データのうち、黒レベルの画素を画像処理ＩＣで平均化し、その値が黒レベルの目標値の公差内に入っていなかった場合は、エラーを検出する。
【００１０】
白板読取り（シェーディングデータ生成）では、画像処理ＩＣ部で検出された白板読取データ（シェーディングデータ）があるレベル以下だった場合にエラーを検出する。例えば、ＡＧＣ時にはランプが点灯していたが、スキャン時に何らかの異常でランプが点灯しない場合には、デジタル画像信号が低いレベルにしかならないため、エラーが検出される。
【００１１】
以上のように、画像読取装置では、複数の制御にしたがってデジタル画像信号からエラーを検出している。
【００１２】
例えば特許文献１では、セルフチェックテストを行うときに、原稿の搬送動作を行わずとも、読み取り制御手段から読み取り手段にテスト用のＦゲート信号を発することができ、原稿を搬送する手間を省き、メンテナンス作業を効率化した発明について記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３２０５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１５は、ＣＣＤからのアナログ画像信号出力の経路を示す図である。図中の点線は、テストパターン出力経路である。ＣＣＤは、入射光量に対応した電圧をアナログ画像信号としてＡＦＥへと出力する。アナログ信号を受け取ったＡＦＥは、Ａ／Ｄ変換し、デジタル画像信号を画像処理ＩＣに転送する。また、ＡＦＥにテストパターン発生機能がある場合には、ＡＦＥから画像処理ＩＣへテストパターンを出力することが可能である。
【００１４】
電源投入時に異常が発見された際には、ＡＦＥからテストパターン出力され、画像処理ＩＣにて受け取ったテストパターンが正常であるか否かを判断する。このときに正常であると判断されれば、ＡＦＥより前の不具合と推測できるが、ＣＣＤ出力なのか、ＡＦＥ内部のサンプルホールド部なのか、の切り分けをすることができない。また、テストパターンが異常であった場合も、ＡＦＥの異常なのか、ＡＦＥ以降の画像処理ＩＣ部の異常なのかの切り分けをすることができない。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、エラーが検出された際に、不具合箇所を推定することで、後の不具合復旧作業を効率化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明における画像読取装置は、原稿を読み取るための読取手段と、テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
異常判定手段は、シェーディング補正のための基準白板データを読み取り、異常値であるか否かを判定し、エラー推定手段は、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段からテストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へテストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００１８】
画像変換手段は、シェーディングデータが飽和しないようにゲインを自動調整するゲイン調整手段を有し、ゲイン調整手段によるゲイン調整時にエラー推定手段は、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が上下して収束しない場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、目標値の範囲に収まるようゲイン設定値を１ステップずつ変化させ、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ基準白板目標値の範囲内のグラデーションテストパターンを出力し、異常個所を推定し、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に小さい場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段から目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行い、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に大きい場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第１のテストパターン出力手段から目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、異常判定手段により異常が判定されなければ、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００１９】
画像変換手段は、黒レベルが正常な値に補正されて否かを確認する黒レベル確認手段を有し、黒レベル確認手段による黒レベル確認時にエラー推定手段は、黒レベルが目標値以上の値となってしまう場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、黒レベルが目標値以下の値となってしまう場合には、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の出力部へ目標値を上回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする。
【００２０】
読取手段は、ＦＬ型ＣＣＤであって、ＦＬ差が基準値以下になるように補正するＦＬ差補正手段を有し、第２のテストパターン出力手段から画像変換手段の入力部へ全出力範囲をカバーする主走査グラデ−ションパターンを出力し、異常判定手段によりＦＬ差が基準値以下と判定されれば、ＦＬ差補正手段によってＦＬ差の補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による画像形成装置は、上記いずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、ＡＦＥとは異なるテストパターン発生源からテストパターンを出力して異常判定を行うことで、どこに異常があるかを推定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明における実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態における画像読取装置の構成図である。本実施形態では、テストパターン発生源をＡＦＥとは別に備え、ＡＦＥの入力部及びＡＦＥの出力部におけるテストパターンの入力を可能とする。図中の点線は、テストパターン出力経路である。
【００２５】
本構成により、ＡＦＥの入力部、ＡＦＥ機能、ＡＦＥの出力部においてそれぞれにテストパターンを出力することができ、各部からの信号を切り分けて判断することが可能となり、異常発生箇所を判定することが出来る。
【００２６】
従来では、エラーが検出された時には、すぐにエラーを画像読取装置の走査部などに表示してシステムダウン状態に移行してしまい、異常部の判別が困難であった。そこで、本実施形態では、エラー検出時にＡＦＥとは別のテストパターン発生源を用いてテストパターンの切り替えを行い、異常部を検出し、エラーを表示、あるいはロギングを行う。
【００２７】
図２は、テストパターン入力構成例である。ＡＦＥの入力では、１ラインのうちで入力クランプ信号がアサートされている期間を、Ａ／Ｄ変換を行う基準電位にクランプする。固定パターンにおけるテストパターンでは、有効画素の電位をクランプされた電位よりも低い電位とする。また、主走査グラデーションパターンにおいては、有効画素の電位をクランプされた電位から段階的に低くなるよう変化させる。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態における画像読取装置の動作を示すフローチャート図である。スキャナは、待機状態（ステップＳ３０１）から読取開始ボタンが押されるとスキャンが開始される（ステップＳ３０２）。
【００２９】
先ず、シェーディングデータ生成のために基準白板を読み取った後（ステップＳ３０３）、原稿を読み取る（ステップＳ３０４）。ここで、次の読取動作開始前までに、ＡＦＥから画像処理ＩＣへ送られたデータからピーク値を検出し、規定値を超えているか否かの判定をする（ステップＳ３０５）。ピーク値が規定値を越えていれば、正しく基準白板を読み取ることが出来たと判断し、待機状態へと移行する（ステップＳ３０６）。
【００３０】
一方、ピークが閾値未満の場合には、異常があると判断し、ＡＦＥの入力部にステップＳ３０５の判定に用いた規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３０７）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３０８）。規定値以上の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常であると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３０９）。
【００３１】
一方、やはり閾値未満であり、異常値と判断される場合には、ＡＦＥの機能を用いて規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３１０）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３１１）。規定値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３１２）。
【００３２】
一方、さらに閾値未満であり、異常値と判断される場合には、ＡＦＥの出力に規定値以上の固定テストパターンを入力し（ステップＳ３１３）、規定値以上の固定値が画像処理ＩＣで検出されたか判定を行う（ステップＳ３１４）。規定値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ又はＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングをしてシステムダウンする（ステップＳ３１５）。ここでも閾値未満であり、異常値と判断される場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う。
【００３３】
上記のように、読取動作時にＣＣＤに近いＡＦＥ入力部、ＡＦＥ、ＡＦＥ出力と段階的に各部にて固定テストパターンを発生させ、それらの判定を行うことでエラーが発生した異常部をより短時間にて特定することが可能となる。
【００３４】
次に、自動ゲイン調整（ＡＧＣ）エラーの種類判定のためのテストパターン制御方法について、図６を用いて詳細に説明する。電源が投入されると（ステップＳ４０１）、異常検知と初期設定を行う（ステップＳ４０２）。初期設定完了後、ＡＧＣを行い（ステップＳ４０３）、正常に終了したか否かを判定する（ステップＳ４０４）。このとき、ＡＧＣが正常に終了していれば、黒レベル確認を実行し（ステップＳ４０５）、待機する（ステップＳ４０６）。
【００３５】
ＡＧＣが異常であった場合には、ＡＧＣの調整履歴を参照し、ピーク値が目標値範囲を上回り、次のゲイン設定では下回り、を繰り返しているか否かを判定する（ステップＳ４０７）。
【００３６】
目標値範囲外を上下に繰り返すエラーではない場合には、ピーク値が目標値以下にしかならないエラーであるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。
【００３７】
ピーク値が目標値以下にしかならないエラーではない場合には、ピーク値が目標値以上にしかならないエラーであるか否かを判定する（ステップＳ４１１）。
【００３８】
上記のいずれにもあてはまらないときは、原因不明のＡＧＣエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンする（ステップＳ４１３）。
【００３９】
ステップＳ４０７の判定にて、ピーク値が目標値範囲外を上下していた場合（ステップＳ４０８）の動作について図５を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの入力部に固定テストパターンを入力する（ステップＳ５０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値範囲を上回っているか、下回っているか判定を行う（ステップＳ５０２）。
【００４０】
このとき、デジタル画像データが、目標値範囲を下回っている場合には、テストパターンの入力値は固定したまま、デジタル画像データが目標値範囲内に入るまでゲインを１ステップずつ上げていき、設定した範囲のゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量を算出する（ステップＳ５０３）。
【００４１】
一方、デジタル画像データが、目標値範囲を上回っている場合、テストパターンの入力値は固定したまま、デジタル画像データが目標値範囲内に入るまでゲインを１ステップずつ下げていき、設定した範囲のゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量を算出する（ステップＳ５０４）。
【００４２】
続いて、ステップＳ５０３又はＳ５０４により算出したゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量が、全ステップで正常であるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。算出したゲイン１ステップあたりのデジタル画像データの変化量に異常があった場合には、ＡＦＥのゲイン特性に異常がある可能性が高いため、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５０６）。
【００４３】
一方、デジタル画像データの変化量が正常であった場合には、目標値範囲のデジタル画像データがＡＦＥ以降できちんと流れて検出されるかテストをするため、ＡＦＥの出力に主走査グラデーションパターンを入力する（ステップＳ５０７）。ここで、画像処理ＩＣで検出されないデジタル値があるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。
【００４４】
入力したグラデーションパターンにおいて、全てのデジタル値が検出された場合は、原因不明のＡＧＣエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５０９）。一方、検出されないデジタル値があった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ５１０）。
【００４５】
次に、ステップＳ４０９の判定にて、ピーク値が目標値範囲以下にしかならない場合（ステップＳ４１０）の動作について図６を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの入力部に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０２）、目標値以上の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常である旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０３）。
【００４６】
一方、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて、目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０４）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０５）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０６）。
【００４７】
一方、ここでも目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ６０７）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ６０８）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６０９）。いずれの判定においても異常判定であった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ６１０）。
【００４８】
次に、ステップＳ４１１の判定にて、ピーク値が目標値範囲以上にしかならない場合（ステップＳ４１２）の動作について図７を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの入力部に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０２）、目標値以下の値が検出された場合には、ランプ異常、あるいはＣＣＤ異常である旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０３）。
【００４９】
一方、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて、目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０４）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０５）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ入力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０６）。
【００５０】
一方、ここでも目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ７０７）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ７０８）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常がある旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７０９）。いずれの判定においても異常判定であった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ７１０）。
【００５１】
上記のように、ＡＧＣにおけるエラー検出時にエラーの種類を判定し、種類毎に異なるテストパターンを段階的に各部に発生させ、それらの判定を行うことでエラーが発生した異常部をより短時間にて特定することが可能となる。
【００５２】
次に、黒レベルエラーの種類判定のためのテストパターン制御方法について、図８を用いて詳細に説明する。電源が投入されると（ステップＳ８０１）、異常検知と初期設定を行う（ステップＳ８０２）。初期設定完了後、ＡＧＣを行った後（ステップＳ８０３）、黒レベル確認を行う（ステップＳ８０４）。このとき、黒レベル確認が正常に終了したかどうかを判定する（ステップＳ８０５）。黒レベル確認が正常に終了していれば、電源ＯＮ時における各種調整及び設定は完了し、待機状態となる（ステップＳ８０６）。
【００５３】
一方、エラーが検出された場合には、黒レベルエラーが発生したデジタル画像データをチェックし、目標値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８０７）。
【００５４】
チェックしたデジタル画像データの値が目標値以上でなかった場合には、さらに目標値以下であるか否かを判定する（ステップＳ８０９）。
【００５５】
上記のいずれにもあてはまらないときは、原因不明の黒レベルエラーである旨を表示、又はロギングしてシステムダウンする（ステップＳ８１１）。
【００５６】
ステップＳ８０７の判定において、チェックしたデジタル画像データの値が目標値以上であった場合（ステップＳ８０８）の動作について図９を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの出力部に目標値以下の固定テストパターンを入力する（ステップＳ９０１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以下であるか否かを判定し（ステップＳ９０２）、目標値以下の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ９０３）。一方、目標値以上の値が検出された場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ９０４）。
【００５７】
次に、ステップＳ８０９の判定において、チェックしたデジタル画像データの値が目標値以下であった場合（ステップＳ８１０）の動作について図１０を用いて詳細に説明する。先ず、ＡＦＥの出力部に目標値以上の固定テストパターンを入力する（ステップＳ１００１）。画像処理ＩＣで得られるデータが、目標値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１００２）、目標値以上の値が検出された場合には、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１００３）。一方、目標値以下の値が検出された場合には、画像処理ＩＣ部に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１００４）。
【００５８】
上記のように黒レベル確認時にエラーが検出された場合に、検出したエラーに応じた固定テストパターンをＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力へと入力することで、エラー発生源の特定を短時間で行うことが可能である。
【００５９】
ところで、ＦＬ型ＣＣＤは、奇数／偶数画素番目で出力を交互に振り分ける分離読み出しに加えて、光電変換素子列を主走査方向の中央で左右に前半部Ｆ（Ｆｉｒｓｔ）と後半部Ｌ（Ｌａｓｔ）とで２分割し、全体で４分割することにより、画素周波数を１／４にして読み取り速度を向上している。
【００６０】
このようなＦＬ型ＣＣＤを備える画像読取装置では、ＦＬでデータに差が無いかＦＬ差を検出し、その差が規定値以上であれば、ＦＬ差補正を実行するのが一般的である。しかしながら、ＦＬ差補正はＣＣＤに起因するＦ側とＬ側のリニアリティ差を補正する制御であるから、ＣＣＤ以外のデバイスの故障等がＦＬ差として検出された場合には、正しく補正することができない。
【００６１】
そこで、本発明の実施形態における画像読取装置では、ＦＬ差検出においてＦＬ差が検出された場合に、ＦＬ補正機能を使用する前に、テストパターン切り替え動作を行って、ＣＣＤ起因のＦＬ差であると判断された場合にのみ、ＦＬ差補正を行い、それ以外の場合にはどこに不具合があるのかを推定する。
【００６２】
図１１は、本発明の実施形態におけるＦＬ差補正の制御を示すフローチャート図である。ＦＬ差の検出を行い（ステップＳ１１０１）、ＦＬ差が予め決められた基準値以下であるか否かの判定をする（ステップＳ１１０２）。このとき検出したＦＬ差が基準値以下であれば、正常であると判断し、ＦＬ差補正は行わない（ステップＳ１１０３）。
【００６３】
一方、ＦＬ差が基準値以上であった場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＦ側Ｌ側両方のＡＦＥの入力部へ主走査グラデーションテストパターンを入力し（ステップＳ１１０４）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１０５）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＣＣＤによるＦＬ差であると推測されるため、ＦＬ差補正を行う（ステップＳ１１０６）。
【００６４】
一方、まだＦＬ差が基準値以上ある場合には、ＡＦＥ自身の機能を用いて主走査グラデーションテストパターンを出力し（ステップＳ１１０７）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１０８）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＡＦＥの入力に異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１１０９）。
【００６５】
一方、それでもＦＬ差が基準値以上ある場合には、ＡＦＥとは別のテストパターン発生源からＡＦＥの出力部へ主走査グラデーションテストパターンを入力し（ステップＳ１１１０）、画像処理ＩＣで得られるＦＬ差が、基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１１１）。このときにＦＬ差が基準値以下であれば、ＡＦＥ、あるいはＡＦＥの出力異常があると判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う（ステップＳ１１１２）。上記いずれの判定においてもＦＬ差があった場合には、画像処理ＩＣ部に異常があったと判断し、その旨を表示、又はロギングしてシステムダウンを行う。
【００６６】
上記のようにＦＬ差が検出された場合に、ＦＬ差発生源を特定することが可能であり、ＣＣＤに起因しているか否かによってＦＬ差補正の実行可否を制御することができる。
【００６７】
次に、本発明の実施形態における画像形成装置のコピー動作について、図１２を用いて詳細に説明する。コピー動作スタート後（ステップＳ１２０１）、エラー検知（基準白板ピーク値エラー）がされたか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。ここで、エラーが検知された場合には、即座に画像形成部の動作を停止し（ステップＳ１２０３）、図５において説明した同様の動作を行い、不具合箇所の推定を行う（ステップＳ１２０４）。推定した不具合を表示、又はロギングし、画像読取装置部をシステムダウンする（ステップＳ１２０５）。
【００６８】
一方、エラーが検出されなかった場合には、画像形成部を通常動作させ（ステップＳ１２０６）、一連のコピー動作完了後、待機状態へと移行する（ステップＳ１２０７）。
【００６９】
本実施形態によれば、画像形成装置のエラー発生時において、エラー発生源となる異常部を短時間にて容易に特定することが可能である。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読取装置のブロック図である。
【図２】テストパターン構成例である。
【図３】基準白板読取時におけるフローチャート図である。
【図４】自動ゲイン調整時におけるフローチャート図である。
【図５】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図６】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図７】自動ゲイン調整エラー時におけるフローチャート図である。
【図８】黒レベル確認時におけるフローチャート図である。
【図９】黒レベル確認エラー時におけるフローチャート図である。
【図１０】黒レベル確認エラー時におけるフローチャート図である。
【図１１】ＦＬ差検出時におけるフローチャート図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置のフローチャート図である。
【図１３】画像読取装置の構成図である。
【図１４】画像読取装置のフローチャート図である。
【図１５】画像読取装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ コンタクトガラス
２ 光源
３ 第１キャリッジ
４ 第２キャリッジ
５ モータ
６ レンズ
７ ラインセンサ
８ 基準白板
９ 画像処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を読み取るための読取手段と、
テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、
前記画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、
前記画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、
前記第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、シェーディング補正のための基準白板データを読み取り、異常値であるか否かを判定し、
前記エラー推定手段は、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段からテストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へテストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像変換手段は、シェーディングデータが飽和しないようにゲインを自動調整するゲイン調整手段を有し、
前記ゲイン調整手段によるゲイン調整時に前記エラー推定手段は、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が上下して収束しない場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、目標値の範囲に収まるようゲイン設定値を１ステップずつ変化させ、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ基準白板目標値の範囲内のグラデーションテストパターンを出力し、異常個所を推定し、
基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に小さい場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段から目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行い、
基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に大きい場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段から目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画像変換手段は、黒レベルが正常な値に補正されて否かを確認する黒レベル確認手段を有し、
前記黒レベル確認手段による黒レベル確認時に前記エラー推定手段は、黒レベルが目標値以上の値となってしまう場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、
黒レベルが目標値以下の値となってしまう場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を上回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記読取手段は、ＦＬ型ＣＣＤであって、
ＦＬ差が基準値以下になるように補正するＦＬ差補正手段を有し、
前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ全出力範囲をカバーする主走査グラデ−ションパターンを出力し、前記異常判定手段によりＦＬ差が基準値以下と判定されれば、前記ＦＬ差補正手段によってＦＬ差の補正を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
原稿を読み取るための読取手段と、
テストパターンを出力する第１のテストパターン出力手段を有し、前記読取手段により読み取ったアナログ画像信号をサンプリングしてデジタル画像信号に変換して出力する画像変換手段と、
前記画像変換手段から送られてくるデジタル画像信号から異常を判定する異常判定手段と、
前記画像変換手段の入力部及び出力部にテストパターンを出力する第２のテストパターン出力手段と、
前記第２のテストパターン出力手段からテストパターンを出力して異常発生箇所を推定し、推定した異常発生箇所を表示又はロギングしてシステムダウンするエラー推定手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、シェーディング補正のための基準白板データを読み取り、異常値であるか否かを判定し、
前記エラー推定手段は、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段からテストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へテストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像変換手段は、シェーディングデータが飽和しないようにゲインを自動調整するゲイン調整手段を有し、
前記ゲイン調整手段によるゲイン調整時に前記エラー推定手段は、基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が上下して収束しない場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へテストパターンを出力し、目標値の範囲に収まるようゲイン設定値を１ステップずつ変化させ、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ基準白板目標値の範囲内のグラデーションテストパターンを出力し、異常個所を推定し、
基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に小さい場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段から目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を超えるレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行い、
基準白板の目標値の範囲に対して読み取り値が常に大きい場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第１のテストパターン出力手段から目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、前記異常判定手段により異常が判定されなければ、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画像変換手段は、黒レベルが正常な値に補正されて否かを確認する黒レベル確認手段を有し、
前記黒レベル確認手段による黒レベル確認時に前記エラー推定手段は、黒レベルが目標値以上の値となってしまう場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を下回るレベルの固定値テストパターンを出力し、
黒レベルが目標値以下の値となってしまう場合には、前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の出力部へ目標値を上回るレベルの固定値テストパターンを出力して異常個所の推定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記読取手段は、ＦＬ型ＣＣＤであって、
ＦＬ差が基準値以下になるように補正するＦＬ差補正手段を有し、
前記第２のテストパターン出力手段から前記画像変換手段の入力部へ全出力範囲をカバーする主走査グラデ−ションパターンを出力し、前記異常判定手段によりＦＬ差が基準値以下と判定されれば、前記ＦＬ差補正手段によってＦＬ差の補正を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の画像読取装置を備え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８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−２８４１５５（Ｐ２００９−２８４１５５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３３１７６（Ｐ２００８−１３３１７６）
【出願日】平成２０年５月２１日（２００８．５．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２１日（２００８．５．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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