JP5089432B2

JP5089432B2 - 画像読み取り装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP5089432B2
Application number: JP2008044727A
Authority: JP
Inventors: 貴久吉ケ江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009206623A; EP2096855B1; EP2096855A1; US8432585B2; CN101521717A; US20090213442A1

Description

本発明は、パルスモータによって駆動されるキャリッジを走査させて原稿載置台上に置かれた原稿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。

複写機、デジタル複合機（ＭＦＰ）などに用いられる画像読み取り装置、スキャナでは、近年、処理速度の高速化が要求されると共に、非動作時の状態から読取動作開始可能な状態となるまでの立上り時間の高速化も同時に要求されている。

非動作時のモードとして主に
１）電源ＯＦＦモード：全ての電源がＯＦＦの状態。
２）省エネモード：原稿センサ、圧版センサなどの一部の電源が入った状態。
の２つのモードがある。この内、電源ＯＦＦモードは、主電源スイッチのＯＦＦでこの状態となる。一方、省エネモードは、作業（ジョブ）終了後、所定の時間次の作業（ジョブ）の入力がない場合、例えば制御回路などの装置にとって必要最小限の個所にのみ、必要最小限の電力のみ供給し、他の個所については通電を停止するというものである。このような２つのモードの内、特に省エネモードからの復帰時間に関しては、装置ついては使用停止の状態にしていない以上、より速い立ち上がり時間が要求されている。

スキャナは、ランプ、リフレクタ、第１ミラーを備えた第１キャリッジ、第２及び第３ミラーを備えた第２キャリッジ、キャリッジがホームポジション位置にいるかどうかを検知するホームポジションセンサ、原稿を置くためのコンタクトガラス、シェーディングデータ生成及び基準レベル調整で用いる基準白板、レンズ、ＣＣＤなどの光学部品、キャリッジを移動するためのモータ等から構成され、キャリッジが副走査方向に移動して基準白板データ及び原稿データを読み取る。また、走査しない場合は、第１及び第２キャリッジはホームポジション位置に停止（待機）している状態である。

図５（ａ）は従来から実施されている画像読み取り装置の平面図、同図（ｂ）は正面からみた概略構成図、同図（ｃ）はホームポジションセンサのセンサ出力を、副走査方向を横軸にとって示す図である。図５（ｂ）は第１及び第２キャリッジがホームポジション位置に位置している状態である。

画像読み取り装置１は原稿載置台２と原稿載置台２に設けられたコンタクトガラス２を備え、原稿載置台２の裏面であって、前記コンタクトガラス２よりもキャリッジ移動方向上流側には、基準白板３が設けられている。キャリッジは第１キャリッジ４及び第２キャリッジ５からなり、第１キャリッジ４には、照明光源としてのランプ６と、原稿からの反射光を反射するための第１ミラー７が搭載され、第２キャリッジ５には、第１ミラー７からの反射光を結像レンズ１０に導くための第２及び第３ミラー８，９が搭載されている。第１キャリッジ４と第２キャリッジは２対１の相対速度で移動し、原稿面から画像を読み取るためのＣＣＤ１１までの距離が一定であるように設定されている。なお、ＣＣＤ１１はセンサボード１２に搭載され、結像レンズ１０によって結像した原稿画像はＣＣＤ１１の結像面に結像し、読み取られる。その際、原稿画像データとして基準白板データ及び原稿データが読み取られる。また、スキャン動作以外では第１及び第２キャリッジ４，５はホームポジション位置１３に停止している状態である。ホームポジションはホームポジションセンサ１４位置を第１キャリッジ４が切った位置から所定距離離れた位置である。

なお、従来例及び後述の実施形態において、照明光源としてのランプ６、原稿からの反射光を反射するための第１ミラー７、第１ミラー７からの反射光を結像レンズ１０に導くための第２及び第３ミラー８，９が光学要素として機能する。キャリッジ移動手段はパルスモータを含む図示しない駆動力伝達機構によって構成される。

図６は、図５に示した構成の画像読み取り装置で従来から実施されている電源ＯＦＦ又は省エネモードからの復帰時の処理手順を示すフローチャートである。従来では、電源ＯＦＦモードからの復帰処理と省エネモードからの復帰処理とは同じ処理を実施している。すなわち、電源ＯＦＦからの復帰処理が開始されると、各ＩＣを初期設定し（ステップＳ４０１）、照明ランプ６をオン（ステップＳ４０２）した後、ホーミング動作を行い（ステップＳ４０３）、キャリッジの位置をスキャン動作の基準位置となるホームポジション位置に移動させる（ステップＳ４０４）。ホーミング動作はホームポジションセンサ１４がＯＦＦからＯＮに切り替わる検出位置から一定距離離れたホームポジション位置１３にキャリッジ４を移動させる動作であり、ホーミング動作開始前のホームポジションセンサ１４の状態で２通りの動作をする。

ホーミング動作開始前にホームポジションセンサ１４がＯＮの場合は、一度センサ１４がＯＦＦとなる位置までキャリッジ４を移動させ、ＯＦＦとなった時点でキャリッジ４の移動方向を逆にし、ＯＦＦからＯＮに切り替わった位置からのモータパルス数をカウントしてホームポジション位置となったところにキャリッジを停止させる。

ホーミング動作開始前にホームポジションセンサ１４がＯＦＦの場合はセンサ１４がＯＮとなる方向にキャリッジ４を移動させＯＦＦからＯＮに切り替わった位置からのモータパルス数をカウントしてホームポジション位置１３となったところでキャリッジ１４を停止させる。

前記ステップＳ４０３からステップＳ４０４でホームポジション位置から基準白板下に移動させて初期化処理を実施する。初期化処理は各ＩＣへの初期設定、ゲイン調整、オフセット調整である（ステップＳ４０５）。更に、ゲイン調整の確認、黒レベル確認処理の終了後、キャリッジをホームポジションに移動させ（ステップＳ４０６）、すなわち、基準白板下での初期化処理終了後に再度ホーミング（ステップＳ４０７）を実施してホームポジション位置に移動し、照明ランプ２をＯＦＦし（ステップＳ４０８）て読取動作開始可能状態とし、復帰処理は終了となる。

なお、この種の技術として、例えば特許文献１及び２に記載された発明も知られている。
特開２００２−１１８７２６号公報特開２００２−１１２０２７号公報

前記従来技術におけるホーミング処理は電源ＯＦＦの期間、及び省エネモードの期間ではキャリッジを駆動するモータが励磁されない状態となるため、機械輸送時振動等によりキャリッジが移動してしまう可能性がある。このため復帰処理の最初にホーミング動作を行うことでキャリッジの位置をホームポジション位置への移動を実施する必要がある。なお、ホーミング動作でのキャリッジ移動速度は等速でかつ遅いためこのホーミング動作には時間がかかる。

一方、省エネモードを考えると、省エネモードでは制御回路あるいはセンサなどの一部の電源は入っているため、電源供給のためオフィスなどに設置された状態であり、省エネモードでの機械の輸送はない。そのため機械輸送による振動でのキャリッジ移動の可能性はほとんどなく、キャリッジは省エネモードとなる直前の位置に静止していると考えられる。

また、前記特許文献１及び２記載の発明においてもシャットダウン時からの復帰処理の短縮化を図ってはいるが、省エネモードからの復帰については配慮されていない。

そこで本発明が解決しようとする課題は、省エネモードからの復帰時の復帰処理時間の短縮化を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、原稿読み取りのための光学要素を搭載した第１及び第２キャリッジと、前記第１及び第２キャリッジを移動させるパルスモータを含むキャリッジ移動手段と、前記第１キャリッジのホームポジション位置を検知するホームポジションセンサと、前記光学要素によって読み取られ、読み取り調整及びシェーディングデータ生成のための基準白板と、これら各部を制御し、コンタクトガラス上に置かれた原稿画像を、前記光学要素を介して読み取らせる制御手段と、前記パルスモータを駆動するパルス信号のパルス数をカウントするカウンタと、を備えた画像読み取り装置であって、前記制御手段は、省エネモードからの復帰動作時に省エネ復帰処理かどうかを判断し、前記判断が省エネ復帰処理の場合はさらに前記ホームポジションセンサの出力を確認し、前記判断が省エネ復帰処理でない場合、及び前記ホームポジションセンサの出力がＯＦＦでない場合、電源ＯＦＦからの復帰処理を実行し、前記判断が省エネ復帰処理であって前記ホームポジションセンサの出力がＯＦＦである場合、省エネ復帰処理を実行し、前記省エネ復帰処理では、復帰処理を実行させる制御回路の初期化処理を実行し、前記初期化処理を実行した後、前記第１キャリッジのホーミングを行い、前記第１キャリッジが基準白板の下の位置に位置していたかどうかを、前記第１キャリッジのホーミングの際の前記パルスモータの駆動パルスのカウント数からホームポジションまでの移動距離を算出することにより判定し、前記第１キャリッジが前記基準白板の下の位置に位置していたことを確認した後、省電力モードからの復帰処理終了とすることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、光学要素はランプ６、第１ミラー７、第２ミラー８、及び第３ミラー９に、第１キャリッジは符号４に、第２キャリッジは符号５に、パルスモータはスキャナモータ２１に、キャリッジ移動手段はパルスモータを含む図示しない駆動力伝達機構に、ホームポジションセンサは符号１４に、基準白板は符号３に、制御手段はＣＰＵ２０に、それぞれ対応する。

本発明によれば、省エネモードからの復帰時の復帰処理時間の短縮化を図ることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る制御回路の制御構成を示すブロック図である。なお、図５に示した画像読み取り装置自体は、本実施形態においても適用される。以下、図５に示した画像読み取り装置の各部と同等な各部には、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１はホーミング、読み取り画像の信号処理特性の調整（黒レベル、白レベル調整）等の初期化処理に関する装置構成を示すブロック図である。この実施形態では、作像シーケンスやシステム関係を含む装置全体の制御を司る本体制御部（演算制御部）のＣＰＵ２０によりホーミング、読み取り画像の信号処理特性の調整等の初期化処理が制御される。このために、図１に示すように、ＣＰＵ２０は、ランプ、ミラーからなる読み取り走査光学系を搭載した第１及び第２キャリッジ４，５を移動させるスキャナモータ２１を駆動するモータドライバ２２と、センサボード１２上のＣＣＤ、読み取り画像の信号処理を行い、センサボード１２からの読み取り画像データにデジタル処理を施す画像処理部２３と、初期化処理の制御に必要なデータを保存するＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶部）２４とをその制御下におく。また、ＣＰＵ２０は、ホーミングに必要なホームポジションセンサ１４からの検出信号を受け取る。画像処理部２３では、センサボード１２から送り込まれた読み取り画像のデジタルデータに描画処理等の出力処理を行うために必要なシェーディング処理、ガンマ補正処理、変倍処理、フィルター処理等の画像補正処理を施し、印刷出力処理を行う書き込み部等に送り出す以外に、送り込まれたデジタル画像データから、センサボード１２上の読み取り画像の信号処理部でクランプ・ゲイン補正を行うための調整値を求めるために必要な黒レベル、白レベルデータを検出し、検出値をフィードバック動作のためにＣＰＵ２０に出力する。スキャナモータ２１は駆動パルスを印加することによって駆動されるパルスモータ（ステッピングモータ）からなる。

図２は省エネモードへの移行時のＣＰＵ２０の処理手順を示すフローチャート、図３は省エネモードからの復帰処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図４及び図６の処理もＣＰＵ２０が実行する。

図２において、省エネモードに移行する際には、第１キャリッジ４を基準白板３の下に移動させ（ステップＳ１０１）、その後、省エネモードに移行する（ステップＳ１０２）。言い換えれば、省エネモードに入る直前に、第１キャリッジ４は基準白板３の下に移動する。

省エネモードから復帰する場合には、図３に示すように、復帰処理がスタートすると、省エネ復帰処理かどうかを確認し（ステップＳ２０１）、省エネ復帰処理であれば、ホームポジションセンサ１４の状態を確認する（ステップＳ２０２）。ＯＦＦであれば（ステップＳ２０２−ＹＥＳ）、省エネ復帰処理を実行し（ステップＳ２０３）、ＯＦＦでなければ（ステップＳ２０２−ＮＯ）、図６に示した電源ＯＦＦからの復帰処理を実行する（ステップＳ２０４）。すなわち、ホームポジションセンサ１４がＯＮである場合には第１キャリッジ４はホームポジション１３近辺に位置しており、明らかに第１キャリッジ４は基準白板３の下には位置していないので、この場合は電源ＯＦＦからの復帰処理と同じ処理を実施する。

図４はステップＳ２０３の省エネ復帰処理のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。通常は省エネモードから復帰時に第１キャリッジ４は基準白板３の下に位置しているので、まずＩＣへ初期設定を実施する（ステップＳ３０１）。ここでは、ＩＣのレジスタを初期設定する。次に照明ランプ６を点灯させ（ステップＳ３０２）、基準白板データを読み取り、予め定めてある目標値となるようにゲイン調整を実施する。その次にオフセット調整を実施する（ステップＳ３０３）。オフセット調整もゲイン調整と同様に黒レベルが予め定めてある目標値となるように調整する。

初期設定、ゲイン調整、オフセット調整が終了した後にホーミング動作を実施する（ステップＳ３０４）。このとき、ホームポジション１３までのパルス数をカウントして第１のキャリッジ４の移動距離を正確に把握する。パルス数のカウントはキャリッジ移動前にまずＣＰＵ２０に備えられたカウンタの初期値を読み出し、変数として保持する（変数：ＰＯＳＣＮＴＣＫ１）。次にホーミング動作を実施してホームポジション１３まで第１キャリッジ４を移動させた後に、前記カウンタのカウント値を読み出し、変数として保持する（変数：ＰＯＳＣＮＴＣＫ２）。そして、２つの変数ＰＯＳＣＮＴＣＫ１，ＰＯＳＣＮＴＣＫ２の差分の値から移動時のパルス数を検出する。すなわち、移動時パルス数を、
ＤＩＦＦ＿ＳＰＣＮＴ＝｜ＰＯＳＣＮＴＣＫ１−ＰＯＳＣＮＴＣＫ２｜
から算出する。次いで、この移動パルス数とモータの１パルス当たりの移動距離とからホーミングの際の移動距離を算出し、基準白板３の下に位置していたかどうかを判定する（ステップＳ３０５）。言い換えれば、基準白板３の下に位置していたかどうかの判定は、算出されたホーミングの際の移動距離に基づいて行う。

基準白板３の下にいた場合は、省エネモードからの復帰処理は終了となる。そこで、照明ランプ６をＯＦＦして（ステップＳ３０７）省エネ復帰処理を終える。一方、基準白板３の下に位置していなかった場合は、図６に示した電源ＯＦＦからの復帰処理を行う（ステップＳ３０６）。

図４に示すような処理手順で復帰処理を行うことにより、図６に示した従来の省エネ復帰時に最初に実施していたホーミング動作（ステップＳ４０３）及び基準白板３の下へのキャリッジ移動処理（ステップＳ４０４）を省略することができる。これにより、処理時間の短縮が可能となる。また、基準白板３の下に第１キャリッジ４が位置していなかった場合は電源ＯＦＦからの復帰処理と同じ処理を実施することにより、基準白板３を読み取った調整結果を得ることが可能となる。

また、省エネモードからの復帰時に白板３下に位置していなかった場合の処理として、電源ＯＦＦからの復帰処理を行うが、さらなる復帰処理時間の短縮を行う場合にはゲイン調整値、オフセット調整値を前回調整時の値とすることもできる。このように設定すると、調整値の精度が若干落ちるが処理時間の短縮を行うことも可能となる。

なお、省エネモードからの復帰時に白板３下に位置していなかった場合の処理として前記電源ＯＦＦからの復帰処理、あるいはゲイン調整値、オフセット調整値を前回調整時の値としてホーミングさせる処理のいずれかを選択可能に構成することもできる。この選択は、画像読み取り装置の図示しない走査パネルから、あるいは画像形成装置の操作パネルから行うようにする。

以上の処理は画像読み取り装置としてスキャナに関して記載したが、この処理を行うスキャナを搭載したコピー機などの画像形成装置にも適用可能である。

以上のように、本実施形態によれば、下記のような効果を奏する。
１）省エネモードに入る直前に予めキャリッジを基準白板下に移動させておき、省エネモードから復帰した際の復帰処理における最初のホーミング処理及び基準白板下へのキャリッジ移動処理を省略することが可能となり、これにより復帰処理時間の短縮化を図ることができる。

２）省エネモード期間に機械への何かしらの衝突などによりキャリッジが移動してしまったときにも、初期化後のホーミングの際にモータのパルス数をカウントしておくので、初期化を実施した位置からホームポジション位置までの距離を正確に把握し、白板下にいなかった場合の復帰処理の短縮化も図ることができる。

３）第１及び第２キャリッジを移動させるパルスモータの移動のためのパルス数を電源ＯＦＦからの復帰処理、又は省エネモードからの復帰処理の際にカウントしておくので、第１キャリッジの位置を正確に把握した状態で復帰処理を行うことが可能となる。

４）電源ＯＦＦからの復帰処理と省エネモードからの復帰処理は従来においては同じ処理を実施していたが、この処理を切り替えることで、省エネモードからの復帰処理時間の短縮化を図ることができる。

５）省エネモードに移行する際にキャリッジを予め基準白板下に移動させておくので、省エネモードからの復帰処理時間の短縮化を図ることができる。

６）電源ＯＦＦからの復帰処理と省エネモードからの復帰処理とを切り替えて、電源ＯＦＦからの復帰処理は従来と同じく復帰処理開始時点でホーミング動作を実施する処理とし、省エネモードからの復帰処理では復帰処理開始時点で従来行っていたホーミング動作を省略するので、復帰時間の短縮化を図ることができる。

７）省エネモードからの復帰処理において、ホームポジションまでのパルス数をカウントすることにより、基準白板下で復帰処理を行っていたかどうかを正確に判断することができる。

８）省エネモードからの復帰処理において、第１キャリッジが基準白板下にいなかった場合の処理を電源ＯＦＦからの復帰処理と同じ処理としているので、新たな処理を追加する必要がなくなる。

９）省エネモードからの復帰処理において、第１キャリッジが基準白板下にいなかった場合に、前回の正常な調整値を用いてホーミングを行わせるので、処理時間の短縮化を優先して処理することができる。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義された技術思想に含まれる技術的事項全てに及ぶことは言うまでもない。

本発明の実施形態に係る制御回路の制御構成を示すブロック図である。省エネモードへの移行時のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。省エネモードからの復帰処理のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。図３のステップＳ２０３の省エネ復帰処理のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。従来から実施されている画像読み取り装置を示す図である。図５に示した構成の画像読み取り装置で従来から実施されている電源ＯＦＦ又は省エネモードからの復帰時の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１画像読み取り装置
２コンタクトガラス
３基準白板
４第１キャリッジ
５第２キャリッジ
６照明ランプ
７第１ミラー
８第２ミラー
９第３ミラー
１０結像レンズ
１１ＣＣＤ
１２センサボード
１３ホームポジション
１４ホームポジションセンサ（ＨＰＳ）
２０ＣＰＵ
２１スキャナモータ
２２モータドライバ

Claims

原稿読み取りのための光学要素を搭載した第１及び第２キャリッジと、前記第１及び第２キャリッジを移動させるパルスモータを含むキャリッジ移動手段と、前記第１キャリッジのホームポジション位置を検知するホームポジションセンサと、前記光学要素によって読み取られ、読み取り調整及びシェーディングデータ生成のための基準白板と、これら各部を制御し、コンタクトガラス上に置かれた原稿画像を、前記光学要素を介して読み取らせる制御手段と、
前記パルスモータを駆動するパルス信号のパルス数をカウントするカウンタと、
を備えた画像読み取り装置であって、
前記制御手段は、
省エネモードからの復帰動作時に省エネ復帰処理かどうかを判断し、
前記判断が省エネ復帰処理の場合はさらに前記ホームポジションセンサの出力を確認し、
前記判断が省エネ復帰処理でない場合、及び前記ホームポジションセンサの出力がＯＦＦでない場合、電源ＯＦＦからの復帰処理を実行し、
前記判断が省エネ復帰処理であって前記ホームポジションセンサの出力がＯＦＦである場合、省エネ復帰処理を実行し、
前記省エネ復帰処理では、
復帰処理を実行させる制御回路の初期化処理を実行し、
前記初期化処理を実行した後、前記第１キャリッジのホーミングを行い、
前記第１キャリッジが基準白板の下の位置に位置していたかどうかを、前記第１キャリッジのホーミングの際の前記パルスモータの駆動パルスのカウント数からホームポジションまでの移動距離を算出することにより判定し、
前記第１キャリッジが前記基準白板の下の位置に位置していたことを確認した後、省電力モードからの復帰処理終了とすること
を特徴とする画像読み取り装置。
請求項１記載の画像読み取り装置において、
前記制御手段は前記省エネモードと電源ＯＦＦからの初期化動作処理を切り替えること
を特徴とする画像読み取り装置。
請求項１又は２記載の画像読み取り装置において、
動作モードから省エネモードに移行する際に、前記制御手段は、前記パルス数から移動距離を検出し、前記基準白板の下に第１キャリッジを移動させることを特徴とする画像読み取り装置。
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を備えていることを特徴とする画像形成装置。