JP7208027B2

JP7208027B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP7208027B2
Application number: JP2019006645A
Authority: JP
Inventors: 滋人田中
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Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2023-01-18
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Description

本発明は、原稿から画像を読み取る画像読取装置による故障部品の検出技術に関する。

画像読取装置は、原稿から画像を読み取る画像読取ユニットと画像読取ユニットの動作を制御する画像制御部とを備える。画像読取装置は、電源投入時や画像読取処理の開始時に、読み取った画像のムラを抑制するためのシェーディング補正を行う。また、画像読取装置は、シェーディング補正時に、画像読取処理が正常に行えるか否かを確認することができる。画像読取処理が正常に行えない場合、その原因となった故障部品を特定して交換する必要がある。

特許文献１には、画像制御部を構成する複数の基板のそれぞれについて、特別なパターンジェネレータを用いることなく、自己診断により異常の発生を診断する自己診断システムが開示される。この自己診断システムは、画像制御部を構成する複数の基板から故障した基板を特定することができる。

画像読取ユニットと画像制御部とは、例えばフレキシブルフラットケーブル（以下、「ＦＦＣ」という。）により接続されて通信を行う。画像読取ユニットは、原稿台上に載置された原稿から画像を読み取る場合に、移動しながら読取動作を行うことになる。通常、ＦＦＣは、複数の信号線をまとめて一つのケーブルとして構成されるために、移動する画像読取ユニットと画像制御部との接続に好適である。ＦＦＣは、応力や周囲の板金等と接触することで幅方向の端部にストレスがかかることで、幅方向の端部の信号線が断線することがある。ＦＦＣが断線すると、画像読取ユニットと画像制御部との間で通信不良が発生し、画像読取処理ができなくなる。そのためにＦＦＣの断線を速やかに検出する必要がある。特許文献２に開示されるＦＦＣは、断線を検出するための信号線が幅方向の両端部に設けられる。該信号線の電気的な接続状態が検出されることで、ＦＦＣの断線が検出される。

特開平６－１４１４４号公報特開平９－２１１０５２号公報

特許文献１の自己診断システムでは、画像制御部の内部の故障部品の特定は可能であるが、画像読取ユニットの故障やＦＦＣの断線を異常の原因として特定することは考慮されていない。例えば画像読取ユニットは、画像を読み取るための画像読取センサ、原稿に光を照射する光源、画像読取センサや光源の制御を行うアナログフロントエンドやドライバが実装される基板等の部品を備える。画像読取処理が正常に行えない場合には、これらの部品の故障判断を行う必要がある。故障部品を特定できない場合、サービスマンによる故障部品の特定や修理、部品交換等の作業に時間がかかってしまう。

特許文献２のＦＦＣの幅方向の両端の信号線は、接続状態を診断するための専用線となり、他の各種の信号が伝送されない。しかしながら、該信号線によりＦＦＣが断線していると判断された場合であっても、実際に信号の伝送に用いられる信号線が断線していなければ画像読取処理に影響がない。この場合、他の要因で画像読取処理に異常が生じていても、ＦＦＣが交換されることになり、画像読取処理の異常状態は解消されない。

また、ＦＦＣの接続状態が正常であると判断される場合であっても、実際に画像読取に必要な信号を伝送する信号線が断線する可能性がある。例えば、ＦＦＣを梱包した状態で保存した際に、ＦＦＣの内側の信号線に応力が長時間かかることがある。これによりＦＦＣの内側の信号線は、折り目がついて断線することがある。また、ＦＦＣの取り付け時に板金等の部材に接触することでＦＦＣの内側の信号線に折り目や傷が生じ、その後の画像読取処理時に摺動を繰り返すことで該信号線が折り目や傷の生じた部分で断線することがある。このような断線は、画像制御部と画像読取ユニットとの間の通信不良の原因となり、画像読取処理の異常状態を発生させる。ＦＦＣの内側の信号線の断線は、特許文献２に開示される技術では、検出することができない。そのために、サービスマンがＦＦＣの断線を判断して交換する作業に時間がかかってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、故障した部品を特定できる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿の画像を読み取り、該読み取った画像を表す画像データを生成する画像読取手段と、前記画像読取手段から前記画像データを取得する画像制御手段と、前記画像読取手段と前記画像制御手段とを接続するとともに、前記画像読取手段から前記画像制御手段に前記画像データを送信し、かつ、前記画像制御手段から前記画像読取手段に電力を供給するためのケーブルと、を有し、前記画像読取手段は、前記原稿に光を照射する発光部と、前記原稿からの反射光を受光し前記画像データを生成し、前記ケーブルを介して前記画像制御手段に前記画像データを送信する受光部と、を有し、前記画像制御手段は、前記画像読取手段の動作を制御する制御部と、前記画像読取手段から取得する前記画像データを格納するメモリと、前記ケーブルを介して、前記画像制御手段から前記画像読取手段に供給される電力を監視する監視手段と、を有し、前記制御部は、エラーが発生すると、前記エラーの原因となっていて交換すべき故障部品を、前記監視の結果に基づく前記画像読取手段に電源電圧が正常に供給されているか否かを判断する第１判断、前記発光部が正常に発光しているか否かを判断する第２判断、前記メモリが正常に動作するか否かを判断する第３判断、及び前記画像読取手段から出力されるデータが前記メモリに正常に格納されるか否かを判断する第４判断から判断し、前記第２、第３及び第４判断は、前記第１判断において、前記電源電圧が正常に供給されていると判断された場合に実行されることを特徴とする。

本発明によれば、画像読取装置が故障した部品を特定することができるため、修理時間を従来よりも短縮することができる。

画像読取装置の構成説明図。画像読取装置の原稿台ガラス側からの説明図。画像読取ユニット及び画像制御基板の構成説明図。故障部品の特定処理を表すフローチャート。ＰＧデータの説明図。メモリに格納されるＰＧデータの説明図。ＰＧデータの説明図。メモリに格納されるＰＧデータの説明図。画像データが表す画像の例示図。画像データが表す画像の例示図。画像読取処理を表すフローチャート。

以下、実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。

（画像読取装置の構成）
図１は、本実施形態の画像読取装置の構成説明図である。画像読取装置１００は、筐体１０１の上部に、原稿１０４が載置される原稿台ガラス１０５、及び白圧板１０３が取り付けられた圧板抑え板１０２を備える。原稿台ガラス１０５には、シェーディング補正時の白色の基準となる白基準板１０６が設けられる。圧板抑え板１０２は、原稿台ガラス１０５に対して開閉自在になるように、筐体１０１に取り付けられる。原稿１０４は、読み取られる面を下向き（原稿台ガラス１０５向き）にして載置される。原稿１０４は、圧板抑え板１０２が閉じられることで、原稿台ガラス１０５に当接される。白圧板１０３は、原稿１０４の画像を読み取る際に、原稿１０４を透過する光を反射することで原稿１０４の下地の裏写りを防止する。

筐体１０１は、内部に、原稿１０４から画像を読み取るための画像読取ユニット１０７を備える。筐体１０１の内部には、画像読取ユニット１０７を図中左右方向に移動させるために、搬送軸１１７が設けられる。画像読取ユニット１０７は、筐体１０１の外部に設けられた搬送モータ１１６から出力される駆動力により、搬送軸１１７上を移動することで図中左右方向に移動する。画像読取ユニット１０７の移動方向（搬送軸１１７の延びる方向）は、画像を読み取る際の副走査方向となる。画像読取ユニット１０７は、副走査方向に移動しながら、原稿台ガラス１０５に載置された原稿１０４から画像を読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。

画像読取ユニット１０７は、光源１０８、１０９、第１ミラー１１０、第２ミラー１１１、第３ミラー１１２、結像レンズ１１３、画像読取センサ１１４、及び画像読取基板１１５を備える。光源１０８、１０９は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子により構成され、原稿台ガラス１０５に載置された原稿１０４に光を照射する発光部である。第１ミラー１１０、第２ミラー１１１、第３ミラー１１２、及び結像レンズ１１３は、原稿１０４により反射された反射光を画像読取センサ１１４の受光面に結像させる光学系である。画像読取センサ１１４は、複数の光電変換素子が図中奥行き方向に並んで構成される受光部である。画像読取センサ１１４は、例えばＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）ラインセンサ或いはＣＩＳ（Contact Image Sensor）等で構成される。光電変換素子の並ぶ方向は、画像を読み取る際の主走査方向となる。画像読取センサ１１４は、画像読取基板１１５に実装される。

原稿１０４の画像を読み取る場合、画像読取ユニット１０７は、光源１０８、１０９により原稿１０４に光を照射する。照射された光は、原稿１０４に反射され、反射光が画像読取センサ１１４に受光される。画像読取センサ１１４は、受光した反射光の光量に応じた電圧レベルのアナログ信号を出力する。例えばアナログ信号の電圧レベルは、受光した反射光の光量が多い程、高レベルになる。画像読取センサ１１４は、反射光を受光していない場合に、受光しているときよりも低い電圧レベルのアナログ信号を出力する。画像読取基板１１５は、画像読取センサ１１４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することで、読み取った画像を表す画像データを生成する。画像読取ユニット１０７は、副走査方向に移動しながら上記のような画像読取処理を行うことで、原稿１０４の画像を１ラインずつ読み取り、１ラインずつ画像データを生成する。

画像読取ユニット１０７のシェーディング補正について説明する。画像読取センサ１１４は、上記の通り、主走査方向に複数の光電変換素子が並んで構成される。光電変換素子は、反射光を受光する素子毎（画素毎）に読取感度のバラツキがある。そのために、読み取った画像には、読取感度のバラツキの影響が生じる。この影響により、例えば隣接する画素毎に、読取結果である輝度値に段差が生じる。光源１０８、１０９は、原稿１０４の読取対象となる面に対して均一に光を照射する必要がある。しかし、均一に光が照射されない場合、配光ムラを持った画像が読み取られる。光学系は、縮小光学系等である場合に、中央部と端部とで角度差が生じる。そのために、光量差や色収差等の光学的な差が発生する。

このような画像読取ユニット１０７の特性により、例えば同一濃度の部材を読み取った場合であっても、画像読取センサ１１４の各画素から出力される読取結果であるアナログ信号の電圧レベルにバラツキが発生する。原稿台ガラス１０５に設けられる白基準板１０６は、白色で濃度が均一な部材である。画像読取ユニット１０７により白基準板１０６を読み取ることで、画像読取センサ１１４の各画素のアナログ信号の電圧レベルのバラツキを補正することができる。この補正処理がシェーディング補正である。

画像読取装置１００は、原稿１０４の画像を読み取る前に、白基準板１０６の直下に画像読取ユニット１０７を移動させて、白基準板１０６を読み取らせる。画像読取装置１００は、白基準板１０６の読取結果から各画素のアナログ信号の電圧レベルのバラツキ量を検出する。画像読取装置１００は、白基準板１０６を読み取った際の各画素のアナログ信号の電圧レベルが所定値となるように、検出したバラツキ量から補正値を生成する。画像読取装置１００は、この補正値によりシェーディング補正を行うことで、各画素のアナログ信号の電圧レベルのバラツキの影響を抑制した画像データを取得することができる。

画像読取ユニット１０７の画像読取基板１１５は、コネクタ１１９を備える。コネクタ１１９には、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ１１８）の一方の端部が接続される。ＦＦＣ１１８の他方の端部は、筐体１０１に設けられる筐体穴１２０を経由して、筐体１０１の外部に設けられる後述する画像制御基板のコネクタに接続される。画像読取ユニット１０７は、原稿１０４の画像を読み取って生成した画像データを画像制御基板へ送信する。ＦＦＣ１１８は、原稿１０４の画像の読取時に画像読取ユニット１０７が副走査方向に移動することで、筐体１０１の内部を摺動する。

図２は、画像読取装置１００の原稿台ガラス１０５側からの説明図である。ＦＦＣ１１８は、コネクタ１１９から筐体１０１内の底面に沿って図２の上から下方向（副走査方向）へ配設され、９０度折り返されて筐体穴１２０を抜け、筐体１０１外部の画像制御基板１２１のコネクタ１２２に接続される。画像制御基板１２１は、画像読取ユニット１０７を副走査方向に搬送するための搬送モータ１１６の動作も制御する。そのために画像制御基板１２１はコネクタ１２４を備え、搬送モータ１１６はコネクタ１２５を備える。コネクタ１２４とコネクタ１２５とは、束線１２３により接続される。画像制御基板１２１は、搬送モータ１１６の動作を制御する制御信号を束線１２３により搬送モータ１１６に送信する。

画像読取ユニット１０７を副走査方向に移動させるために、筐体１０１内に、駆動ベルト１２６及び駆動ギア１２７、１２８、１２９が設けられる。駆動ベルト１２６は、搬送モータ１１６の駆動軸に取り付けられ、駆動ギア１２７、１２８、１２９に巻き回される。駆動ベルト１２６は、不図示の取付具により画像読取ユニット１０７が取り付けられる。このような構成により、搬送モータ１１６が回転することで、その駆動力が駆動ベルト１２６に伝達される。駆動ベルト１２６は、駆動力により駆動ギア１２７、１２８、１２９の配置に応じて回転する。駆動ギア１２７、１２８と駆動ギア１２９とは、副走査方向に離れた位置に設けられるために、画像読取ユニット１０７は、駆動ベルト１２６の回転により副走査方向に移動する。

画像読取ユニット１０７が移動することで、ＦＦＣ１１８は、摺動してケーブルの屈曲状態が変化する。ＦＦＣ１１８が断線している場合、ＦＦＣ１１８は、摺動時の所定の位置で導通状態であり、他の位置で非導通状態になることがある。例えば、ＦＦＣ１１８の断線箇所が屈曲した場合、断線箇所が非導通状態になり、断線箇所が屈曲していない場合、断線箇所が導通状態になる。そのために、ＦＦＣ１１８が摺動している間は、常にＦＦＣ１１８が断線しているか否かを確認する必要がある。

（制御ユニット）
図３は、画像読取ユニット１０７及び画像制御基板１２１の構成説明図である。

画像制御基板１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、電圧生成部３０２、電圧監視部３０３、画像処理部３０６、及びメモリ３０７を備える。ＣＰＵ３０１は、所定の制御プログラムを実行することで画像読取装置１００の動作を制御する制御装置である。ＣＰＵ３０１は、シェーディング補正や画像読取処理の際に、画像読取ユニット１０７及び搬送モータ１１６に対して各種の制御信号を送信することで、動作制御を行う。なお、電圧監視部３０３及び画像処理部３０６は、ハードウェアにより機能が実現されてもよく、ＣＰＵ３０１が制御プログラムを実行することソフトウェアにより実現される機能であってもよい。

電圧生成部３０２は、画像読取ユニット１０７を駆動するための電源電圧である直流電圧を生成して、画像読取ユニット１０７へ供給する。電圧生成部３０２により生成される直流電圧は、電圧監視部３０３にも供給される。電圧監視部３０３は、電圧生成部３０２から供給された直流電圧の電圧値が所定の電圧レベルであるか否かを監視する。電圧監視部３０３は、監視結果をＣＰＵ３０１へ送信する。ＣＰＵ３０１は、監視結果に応じて電圧生成部３０２の故障状態を判断することができる。

画像処理部３０６は、画像読取ユニット１０７から取得する画像データに対して所定の画像処理を行う。画像処理部３０６は、画像処理後の画像データを、原稿１０４の読取結果として画像形成装置やパーソナルコンピュータ等の外部装置へ送信する。画像処理部３０６は、画像読取ユニット１０７から取得した画像処理前の画像データをメモリ３０７に格納する。画像処理部３０６は、画像データに基づいてシェーディング補正を行い、補正値をメモリ３０７に格納する。

画像読取ユニット１０７は、画像読取基板１１５及び光源基板３０８、３０９を備える。画像読取基板１１５には、光源ドライバ３０５、画像読取センサ１１４、及びアナログフロントエンド（ＡＦＥ３０４）が実装される。画像読取基板１１５に実装される光源ドライバ３０５、画像読取センサ１１４、及びＡＦＥ３０４は、電圧生成部３０２から供給される直流電圧により動作し、ＣＰＵ３０１から送信される各種の制御信号に応じて動作が制御される。光源基板３０８には、光源１０８が実装される。光源基板３０９には、光源１０９が実装される。

光源ドライバ３０５は、光源基板３０８の光源１０８及び光源基板３０９の光源１０９に対して点灯のための電流を供給し、光源１０８、１０９の点灯及び消灯を制御する。画像読取センサ１１４は、上記の通り、受光した反射光の光量に応じた電圧レベルのアナログ信号を出力する。アナログ信号は、ＡＦＥ３０４に入力される。ＡＦＥ３０４は、アナログ信号をデジタル信号に変換して画像データを生成する。ＡＦＥ３０４は、生成した画像データを画像処理部３０６へ送信する。画像データがデジタル信号であるために、ＦＦＣ１１８の内部抵抗による電圧レベルの低下の影響が抑制される。

このように、画像制御基板１２１から画像読取ユニット１０７へは、ＦＦＣ１１８を介して直流電圧が供給され且つ制御信号が送信される。画像読取ユニット１０７から画像制御基板１２１へは、ＦＦＣ１１８を介して画像データが送信される。

上記のシェーディング補正を行う場合、画像制御基板１２１は、搬送モータ１１６により画像読取ユニット１０７を白基準板１０６の直下に移動させる。画像読取ユニット１０７は、光源１０８、１０９により白基準板１０６を照射し、その反射光を画像読取センサ１１４により受光する。ＡＦＥ３０４は、白基準板１０６の読取結果であるアナログ信号をデジタルの画像データに変換して画像処理部３０６へ送信する。画像処理部３０６は、各画素の画像データのバラツキを抑制するように、ゲインの補正値を生成する。画像処理部３０６は、生成した補正値に応じたゲイン補正を行う。

シェーディング補正では、白基準板１０６を読み取って生成された画像データがメモリ３０７に格納される。この画像データが表す各画素の値（例えば輝度値）が所定の値よりも低い場合、ＣＰＵ３０１は、シェーディング補正による読取画像の調整が困難であると判断する。この場合、ＣＰＵ３０１は、画像読取ユニット１０７がシェーディング補正により動作を適切に補正できない補正エラーであるシェーディングエラーが発生したと判断する。シェーディングエラーが発生した場合、画像読取装置１００は、画像読取処理を停止して、シェーディングエラーの原因となった部品（故障部品）を特定するための処理を行う。

具体的には、シェーディング補正では、画像データの値が低い画素に対しては、ゲインを大きくする必要がある。ゲイン補正では、画像読取ユニット１０７から出力される画像データに含まれるノイズ成分も同様に増幅される。ゲインを大きくすると、ノイズ成分も大きく増幅されるために、読み取った画像の画質が低下する要因となる。そのためにゲイン補正を行うための補正値は、できるだけ小さい値に設定されることが好ましい。ゲインが所定値以上になるように補正値を設定しなければならない場合に、画像読取装置１００は、シェーディングエラーが発生したと判断する。

また、画像処理部３０６は、ＦＦＣ１１８を介してＡＦＥ３０４から画像データを取得する。画像処理部３０６は、画像処理後の画像データを所定の期待値と比較して、比較結果に応じてＦＦＣ１１８の断線を検出する。

以上のような構成では、ＣＰＵ３０１は、画像読取処理が指示されると、搬送モータ１１６により画像読取ユニット１０７を白基準板１０６の直下に移動させて、画像読取ユニット１０７に白基準板１０６を読み取らせる。白基準板１０６の読取結果を表す画像データは、ＡＦＥ３０４から画像処理部３０６へ送信される。画像処理部３０６は、取得した画像データに基づいてシェーディング補正を行う。シェーディング補正が終了すると、ＣＰＵ３０１は、搬送モータ１１６により画像読取ユニット１０７を副走査方向に移動させながら、画像読取ユニット１０７に原稿台ガラス１０５に載置された原稿１０４の画像を読み取らせる。原稿１０４の画像の読取結果を表す画像データは、ＡＦＥ３０４から画像処理部３０６へ送信される。画像処理部３０６は、取得した画像データに所定の画像処理を行う。このように画像読取処理が行われる。

（シェーディングエラー時の故障部品の特定）
図４は、シェーディングエラーが発生した場合の故障部品の特定処理を表すフローチャートである。本実施形態の画像読取装置１００は、故障部品の特定を、直流電圧チェック（Ｓ１０１）、光源１０８、１０９の発光チェック（Ｓ１０４）、メモリ３０７のベリファイチェック（Ｓ１０７）、画像データの送信チェック（Ｓ１０９）の順に行う。

Ｓ１０１の直流電圧チェックは、電圧監視部３０３により行われる。画像制御基板１２１は、電圧生成部３０２から画像読取基板１１５に対して直流電圧を供給する。電圧監視部３０３は、電圧生成部３０２から出力される直流電圧を取得して基準となる所定の電圧レベルと比較する。ＣＰＵ３０１は、比較結果に基づいて、直流電圧が正常な電圧レベルであるか否かを判断する電圧チェックを行う。電圧チェックの結果、直流電圧の電圧レベルが正常ではない場合（Ｓ１０２：N）、ＣＰＵ３０１は、電圧生成部３０２に異常が発生していると判断する。この場合、ＣＰＵ３０１は、電圧生成部３０２が実装される画像制御基板１２１が故障していると判断する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ３０１は、画像制御基板１２１の交換を促す通知を行う。電圧チェックの結果、直流電圧の電圧レベルが正常である場合（Ｓ１０２：Y）、ＣＰＵ３０１は、発光チェックを行う。

Ｓ１０４の光源１０８、１０９の発光チェックは、光源ドライバ３０５の軽負荷エラーチェックにより行われる。軽負荷エラーチェックは、以下のように行われる。光源ドライバ３０５は、ＣＰＵ３０１から取得する制御信号に応じて光源１０８、１０９に対して電流を供給することで、光源１０８、１０９の点灯制御を行う。光源ドライバ３０５が実装される画像読取基板１１５と光源１０８、１０９が実装される光源基板３０８、３０９とは、電流を供給するための束線で接続される。光源ドライバ３０５には電流検出回路が内蔵される。

束線が抜けたり断線する等により光源１０８、１０９に電流が供給されない状態になると、光源ドライバ３０５は、軽負荷状態になり、電流検出回路により軽負荷エラーを検出する。ＣＰＵ３０１は、軽負荷エラーが検出されたか否かの確認結果をＦＦＣ１１８を介して光源ドライバ３０５から取得し、この確認結果に応じて、光源１０８、１０９に電流が供給されて発光しているか否かを確認する発光チェックを行う。

軽負荷エラーが検出された場合（Ｓ１０５：N）、ＣＰＵ３０１は、光源１０８、１０９が点灯していないと判断する。この場合、ＣＰＵ３０１は、光源１０８、１０９の点灯に関係する画像読取基板１１５又は光源基板３０８、３０９が故障していると判断する（Ｓ１０６）。ＣＰＵ３０１は、画像読取基板１１５又は光源基板３０８、３０９の交換を促す通知を行う。軽負荷エラーが検出されない場合（Ｓ１０５：Y）、ＣＰＵ３０１は、光源１０８、１０９が点灯していると判断し、メモリ３０７のベリファイチェックを行う。

Ｓ１０７のメモリ３０７のベリファイチェックは、メモリ３０７に書き込んだデータとメモリ３０７から読み出したデータとの一致を確認することで行われる。メモリ３０７は、シェーディング補正時に画像データの格納に用いられるため、電気的に故障している等の理由で正常に動作しない場合にシェーディングエラーの原因となる。

ＣＰＵ３０１は、メモリ３０７の特定の記憶領域（アドレス）に対して所定のデータを書き込み、書き込み後に、メモリ３０７の特定の記憶領域（アドレス）からデータを読み出す。ＣＰＵ３０１は、書き込んだデータと読み出したデータとを比較して一致するか否かを確認することでベリファイチェックを行う。ベリファイチェックの結果、書き込んだデータと読み出したデータとが一致しない場合（Ｓ１０８：N）、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０７が故障していると判断する。この場合、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０７が実装されている画像制御基板１２１が故障していると判断する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ３０１は、画像制御基板１２１の交換を促す通知を行う。ベリファイチェックの結果、書き込んだデータと読み出したデータとが一致する場合（Ｓ１０８：Y）、ＣＰＵ３０１は、画像データの送信チェックを行う。

Ｓ１０９の画像データの送信チェックは、画像データとしてＡＦＥ３０４が生成するＰＧデータを用いて行われる。ＡＦＥ３０４は、ＣＰＵ３０１によりレジスタ設定が行われることで、ＰＧデータを出力することができる。ＰＧデータは、所定の固定値や、１クロック毎に値が１ずつ変化するインクリメントパターンで構成される画像データである。ＡＦＥ３０４は、生成したＰＧデータを、画像処理部３０６を介してメモリ３０７に格納する。ＣＰＵ３０１は、格納されたＰＧデータを読み出して期待値と一致するか否かを確認することで、画像データの送信が正常に行われているか否かを確認することができる。

読み出したＰＧデータが期待値と一致する場合（Ｓ１１０：Y）、ＣＰＵ３０１は、画像データが正常に転送されていると判断する。ＣＰＵ３０１は、この判断結果により信号の送受信に問題がないと判断し、画像読取ユニット１０７を副走査方向に移動させるための駆動ユニットが故障していると判断する（Ｓ１１２）。駆動ユニットには、搬送モータ１１６、束線１２３、駆動ベルト１２６、及び駆動ギア１２７、１２８、１２９が含まれる。ＣＰＵ３０１は、駆動ユニットの交換を促す通知を行う。

読み出したＰＧデータが期待値と一致しない場合（Ｓ１１０：N）、ＣＰＵ３０１は、画像データが正常に送受信されていないと判断する。ＣＰＵ３０１は、Ｓ１０７の処理でメモリ３０７の動作が正常であると判断しているために、ＡＦＥ３０４からメモリ３０７にデータを格納するための部品が故障していると判断する。この場合、ＣＰＵ３０１は、画像読取基板１１５又は画像制御基板１２１が故障していると判断する（Ｓ１１１）。ＣＰＵ３０１は、画像読取基板１１５又は画像制御基板１２１の交換を促す通知を行う。

図５は、ＡＦＥ３０４から出力されるＰＧデータの説明図である。このＰＧデータは、各画素に固定値「８」に設定されている。画像データは、１画素毎に画像制御基板１２１へ、ＡＦＥ３０４で生成されたクロック信号（AFECLK）に同期して送信される。ここでは、ＡＦＥ３０４が各画素の画像データ（ODATA）として固定値「８」を送信する。

図６は、メモリ３０７に格納されるＰＧデータの説明図である。図６では、図５に例示するＰＧデータ（固定値「８」）がメモリ３０７に格納された状態を例示する。ＡＦＥ３０４は、主走査同期信号に同期して画像データを画像処理部３０６へ送信する。画像処理部３０６は、先頭の画素から順に、水平同期信号（HSYNC）に同期して、主走査方向の１ライン分の画像データをメモリ３０７の所定の記憶領域（アドレス０～１０２３）に格納する。画像処理部３０６は、画像データが固定値「８」であるために、メモリ３０７のアドレス０～１０２３に固定値「８」を格納する。

図７は、ＡＦＥ３０４から出力されるＰＧデータの説明図である。このＰＧデータは、１画素毎に１インクリメントされた値が設定されている。ＡＦＥ３０４は、クロック信号（AFECLK）に同期して、１画素毎に画像データを画像制御基板１２１へ送信する。ここでは、ＡＦＥ３０４が画像データ（ODATA）として１画素毎に１インクリメントされた値を送信する。本実施形態では、画素毎の値が０～１０２３まで変化する。

図８は、メモリ３０７に格納されるＰＧデータの説明図である。図８では、図７に例示するＰＧデータ（１画素毎に１インクリメントされた値）がメモリ３０７に格納された状態を例示する。画像処理部３０６は、アドレス順に画像データを格納する。画像処理部３０６は、アドレスｎに画像データｎを格納することになる（ｎは０～１０２３）。

図６及び図８に示されるように、ＡＦＥ３０４から所定のテストパターンの画像データ（ＰＧデータ）が出力される場合、メモリ３０７の各アドレスに格納されるデータの期待値が明確である。そのためにＣＰＵ３０１は、メモリ３０７に格納されたＰＧデータと期待値とを比較することで、画像データ（ＰＧデータ）の送信が正常に行われているか否か、及びＦＦＣ１１８が断線しているか否かの判断を行うことができる。

ＰＧデータは、メモリ３０７の所定の記憶領域（アドレス）に対して所定数書き込んでから読み出すという処理を複数回繰り返し行い、期待値と比較されてもよい。また、ＡＦＥ３０４から１ビットずつデータが変化するようなＰＧデータを連続して画像制御基板１２１に転送し、転送が終了した時点で全ＰＧデータが読み出されて期待値と比較されてもよい。ＰＧデータやその確認方法は、期待値が一意に決まるような方法であれば、どのような方法であってもよい。

以上によりシェーディングエラーが発生したときの故障部品の特定処理が終了する。なお、上記の通り、本実施形態では、故障部品の特定を直流電圧チェック、光源１０８、１０９の発光チェック、メモリ３０７のベリファイチェック、画像データの送信チェックの順に処理を行うことで故障部品を特定している。この処理は、画像データを生成するための部品を、画像データを生成するための処理の上流側から順次動作確認することで、効率的に故障部品を特定している。しかし、例えばＰＧデータによる画像データの送信チェックを先に行ってからメモリ３０７のベリファイチェックを行うなど、本実施形態とは異なる順序で故障部品を特定してもよい。

以上のように、本実施形態の画像読取装置１００は、シェーディングエラーの発生時に、その原因となった故障部品を迅速に特定することができる。そのためにサービスマンは、故障部品の特定や修理、部品交換等の作業を効率よく短時間で行うことができる。

（ＦＦＣの断線検出）
図９は、ＦＦＣ１１８が正常に導通する状態で伝送された画像データが表す画像の例示図である。ＦＦＣ１１８を伝送される画像データがデジタル信号であるために、ＦＦＣ１１８が断線していない場合には、画像読取ユニット１０７から画像制御基板１２１へ画像データが劣化せずに送信される。そのために画像データは、原稿１０４全面の画像を、欠けることなく正常な状態で表す。

図１０は、ＦＦＣ１１８が摺動中に断線した状態で伝送された画像データが表す画像の例示図である。ＦＦＣ１１８の画像データを伝送する信号線が断線する場合、画像データが画像制御基板１２１に正常に送信されない。そのために画像制御基板１２１が取得する画像データには、摺動中に断線が発生するタイミングで取得するはずの画像データが含まれない。断線中に送信される画像データが含まれないために、画像制御基板１２１が取得した画像データが表す画像には、画像不良が発生する。

図５～図８で説明したようなＡＦＥ３０４からＰＧデータが出力されている期間は、画像読取センサ１１４から出力されるアナログ信号によらず、画像データ（ＰＧデータ）が所定の値に常に決定される。原稿１０４の画像を読み取っている間、画像読取センサ１１４は、主走査同期信号に同期して各画素のアナログ信号を出力する。ＡＦＥ３０４は、このアナログ信号をデジタル変換した画像データを出力する必要があるために、ＰＧデータを出力することができない。

画像読取ユニット１０７が原稿１０４の画像を読み取っている間、ＦＦＣ１１８は、筐体１０１内で摺動する。また、画像読取ユニット１０７が原稿１０４の画像を読み取っている間、メモリ３０７に格納される画像データは、原稿１０４の印字情報に応じて変化するために、メモリ３０７に格納される値を特定することができない。そのためにメモリ３０７に格納される値の期待値が不明となり、ＦＦＣ１１８の断線を判断することはできない。つまり、ＦＦＣ１１８が摺動する間だけ断線する場合には、ＦＦＣ１１８の断線を検出することが困難である。

そこで本実施形態では、原稿１０４の画像の読取中にはループバック信号を用いてＦＦＣ１１８の接続状態を常時監視する。この接続状態の監視方法は、ＦＦＣ１１８に含まれる所定の２本の信号線を用い、一方の信号線で送信したループバック信号をそのまま他方の信号線で受信することで、ＦＦＣ１１８の断線を判断する方法である。そのために画像読取ユニット１０７のコネクタ１１９に接続される側で、２本の信号線は接続される。例えば、ＣＰＵ３０１が、ＦＦＣ１１８の幅方向の両端の信号線によりループバック信号を送受信することで、ＦＦＣ１１８の接続状態を監視する。ループバック信号は、所定の直流電圧であり、ＦＦＣ１１８が断線する場合には電圧値が極端に低下する。ＣＰＵ３０１は、受信したループバック信号の電圧値が所定の閾値電圧よりも低い場合に、ループバック信号を検出できないために、ＦＦＣ１１８が断線していると判断することができる。

原稿１０４の画像の読み取りが終了すると、画像読取ユニット１０７は、原稿１０４の後端から先端付近まで戻される。その際に画像読取ユニット１０７は、画像の読み取りを行わない。そのためにこの期間は、ＡＦＥ３０４がＰＧデータを出力しても画像読取処理に影響が及ばない。原稿１０４の画像の読取中と同様に、ＦＦＣ１１８は、画像読取ユニット１０７の移動に応じて摺動しており、画像読取中と略同様に動作する。ＣＰＵ３０１は、この間に、ＰＧデータを用いてＦＦＣ１１８の接続状態を監視することで、摺動中のＦＦＣ１１８の断線を検出することが可能となる。

図１１は、ＦＦＣ１１８の接続状態の監視処理を含む画像読取処理を表すフローチャートである。この処理は、画像読取前、画像読取中、画像読取後の処理を含む。なお、シェーディング補正は、画像読取前の処理の間に行われる。シェーディングエラーが発生した場合、図４に例示する故障部品の特定処理を表すフローチャートが行われ、以降の処理は行われない。

ＣＰＵ３０１は、原稿１０４の画像を読み取る前に画像読取センサ１１４の通信開始設定及びＡＦＥ３０４から出力されるＰＧデータと期待値との比較を行う。そのためにＣＰＵ３０１は、画像読取開始を指示するジョブ開始命令を取得すると（Ｓ２０１）、画像読取センサ１１４及びＡＦＥ３０４に対して各種のレジスタ設定を行う（Ｓ２０２）。ここでは、クロック周波数設定、主走査同期信号の周期設定、画像データの出力設定、及びＰＧデータの設定等が行われる。レジスタ設定後にＣＰＵ３０１は、所定時間待機して（Ｓ２０３）、画像読取センサ１１４の出力イネーブル設定を行う（Ｓ２０４）。この時点で画像読取ユニット１０７は、画像の読み取りを開始しておらず、停止している。

出力イネーブルが設定されると、ＡＦＥ３０４は、ＰＧデータを出力する。画像処理部３０６は、メモリ３０７にＰＧデータを格納する。ＣＰＵ３０１は、メモリ３０７に格納されたデータと期待値とを比較する（Ｓ２０５）。メモリ３０７に格納されたデータと期待値とが異なる場合（Ｓ２０５：N）、ＣＰＵ３０１は、ＦＦＣ１１８が断線していると判断してエラー出力を行う（Ｓ２０６）。この場合、画像読取装置１００は、原稿１０４の画像を読み取ることなくエラーを出力してジョブを終了する。ここまでが画像読取前の処理である。

メモリ３０７に格納されたデータと期待値とが一致する場合（Ｓ２０５：Y）、ＣＰＵ３０１は、画像読取中の動作を開始する。ＣＰＵ３０１は、搬送モータ１１６により画像読取ユニット１０７の副走査方向への搬送を開始し、画像読取ユニット１０７に対して画像を読み取るための制御を行う（Ｓ２０７）。画像読取ユニット１０７は、原稿１０４の画像読取を開始する。画像読取の期間中、ＦＦＣ１１８の画像データを伝送するための信号線は、画像データの送信に用いられる。この間、ＰＧデータを用いたＦＦＣ１１８の接続状態の監視は行われない。そのためにＣＰＵ３０１は、ループバック信号を用いてＦＦＣ１１８の接続状態を監視する。

ＣＰＵ３０１は、ループバック信号を検出したか否かを判断する（Ｓ２０８）。ループバック信号を検出しない場合（Ｓ２０８：N）、ＣＰＵ３０１は、ＦＦＣ１１８が断線していると判断する（Ｓ２０９）。ループバック信号を検出する場合（Ｓ２０８：Y）、ＣＰＵ３０１は、ＦＦＣ１１８が断線していないと判断し、原稿１０４の画像読取が終了したか否かを判断する（Ｓ２１０）。画像読取の終了は、原稿１０４の後端の画像読取が終了しているか否かにより判断される。画像読取が終了していない場合（Ｓ２１０：N）、ＣＰＵ３０１は、ループバック信号の検出を引き続き監視することになる。つまり画像読取装置１００は、原稿１０４の画像読取中に、ループバック信号を用いてＦＦＣ１１８の接続状態を監視することになる。画像読取が終了した場合（Ｓ２１０：Y）、ＣＰＵ３０１は、搬送モータ１１６による画像読取ユニット１０７の副走査方向への搬送を一旦停止する（Ｓ２１１）。ここまでが画像読取中の処理である。

次いでＣＰＵ３０１は、画像読取後の処理を開始する。ＣＰＵ３０１は、次のジョブに備え、搬送モータ１１６により、画像読取ユニット１０７を原稿１０４の先端付近まで、画像読取時の搬送方向とは逆方向に移動させるバックスキャンを開始する（Ｓ２１２）。バックスキャン中、画像読取ユニット１０７は画像読取を行わない。そのためにＣＰＵ３０１は、バックスキャン中にＰＧデータを用いてＦＦＣ１１８の接続状態を確認する。バックスキャン中はＦＦＣ１１８が摺動するために、ＣＰＵ３０１は、摺動中のＦＦＣ１１８の断線を検出することができる。

ＡＦＥ３０４は、バックスキャンの開始時にＰＧデータを出力する。画像処理部３０６は、メモリ３０７にＰＧデータを格納する。ＣＰＵ３０１は、メモリ３０７に格納されたデータと期待値とを比較する（Ｓ２１３）。バックスキャン中は、ライン毎或いは複数ライン毎に、メモリ３０７に格納されたデータと期待値との比較を行うことで、ＦＦＣ１１８が摺動中の所定の位置でしか断線しないような場合であっても、断線を検出可能である。メモリ３０７に格納されたデータと期待値とが異なる場合（Ｓ２１３：N）、ＣＰＵ３０１は、ＦＦＣ１１８が断線していると判断する（Ｓ２１４）。メモリ３０７に格納されたデータと期待値とが一致する場合（Ｓ２１３：Y）、ＣＰＵ３０１は、画像読取ユニット１０７が次のジョブのための待機位置に到着したか否かを判断する（Ｓ２１５）。待機位置に到着していない場合（Ｓ２１５：N）、ＣＰＵ３０１は、ＰＧデータを用いたＦＦＣ１１８の接続状態の確認を行う。つまり画像読取装置１００は、バックスキャン中に、ループバック信号を用いてＦＦＣ１１８の接続状態を監視することになる。

待機位置に到着した場合（Ｓ２１５：Y）、ＣＰＵ３０１は、搬送モータ１１６による画像読取ユニット１０７の搬送を停止する（Ｓ２１６）。ＣＰＵ３０１は、ＦＦＣ１１８の接続状態の検出結果、即ちＳ２０８の処理及びＳ２１３の処理の結果を参照して、ＦＦＣ１１８が断線していない場合に画像データを出力し、断線している場合に画像データを出力せずにエラー出力を行う（Ｓ２１７）。ＦＦＣ１１８が断線している場合には、図１０に例示するような画像の画像データが出力されるためである。以上により画像読取処理が終了する。

なお、ループバック信号を用いてＦＦＣ１１８の接続状態を監視する場合、ループバック信号が伝送される信号線の接続状態が監視されることになるために、画像データが伝送される信号線については、直接的には接続状態が不明である。例えば、ループバック信号を伝送する信号線が断線している場合であっても、画像データを伝送する信号線が断線していなければ、画像データの送信は可能である。したがって、Ｓ２０９の処理で断線を検出し、Ｓ２１３の摺動中の判断では断線を検出されない場合には、ＦＦＣ１１８の断線の予兆をサービスマンに通知して、ＦＦＣ１１８の早期の交換を促すようにしてもよい。

Ｓ２０５、Ｓ２０６の処理及びＳ２１３、Ｓ２１４の処理では、ＦＦＣ１１８の画像データを伝送する信号線が断線していることが検出される。この場合、エラー出力を行って画像読取装置１００の使用を禁止することが好ましい。

以上のような画像読取装置１００は、画像読取ユニット１０７の動作中であってもＦＦＣ１１８の接続状態が検出可能である。画像読取装置１００は、ＦＦＣ１１８が摺動時に特定の位置でのみ断線する場合であっても、断線を検出することができる。そのために、画像読取装置１００は、ＦＦＣ１１８の断線に伴い画質の低下を抑制することができる。

Claims

原稿の画像を読み取り、該読み取った画像を表す画像データを生成する画像読取手段と、
前記画像読取手段から前記画像データを取得する画像制御手段と、
前記画像読取手段と前記画像制御手段とを接続するとともに、前記画像読取手段から前記画像制御手段に前記画像データを送信し、かつ、前記画像制御手段から前記画像読取手段に電力を供給するためのケーブルと、を有し、
前記画像読取手段は、前記原稿に光を照射する発光部と、前記原稿からの反射光を受光し前記画像データを生成し、前記ケーブルを介して前記画像制御手段に前記画像データを送信する受光部と、を有し、
前記画像制御手段は、前記画像読取手段の動作を制御する制御部と、前記画像読取手段から取得する前記画像データを格納するメモリと、前記ケーブルを介して、前記画像制御手段から前記画像読取手段に供給される電力を監視する監視手段と、を有し、
前記制御部は、エラーが発生すると、前記エラーの原因となっていて交換すべき故障部品を、
前記監視の結果に基づく前記画像読取手段に電源電圧が正常に供給されているか否かを判断する第１判断、
前記発光部が正常に発光しているか否かを判断する第２判断、
前記メモリが正常に動作するか否かを判断する第３判断、及び
前記画像読取手段から出力されるデータが前記メモリに正常に格納されるか否かを判断する第４判断から判断し、
前記第２、第３及び第４判断は、前記第１判断において、前記電源電圧が正常に供給されていると判断された場合に実行される、
画像読取装置。
前記画像読取手段は、前記発光部に電流を供給することで前記発光部の点灯制御を行い、
前記制御部は、前記発光部に前記電流が供給される状態に基づいて、前記発光部が正常に発光しているか否かを判断することを特徴とする、
請求項１記載の画像読取装置。
前記制御部は、前記メモリにデータを書き込み、その後、該データを前記メモリから読み出し、書き込んだデータと読み出したデータとの一致を確認することで、前記メモリが正常に動作するか否かを判断することを特徴とする、
請求項１又は２記載の画像読取装置。
前記画像読取手段は、所定のデータを前記メモリの特定のアドレスに格納し、
前記制御部は、前記メモリの前記特定のアドレスに格納された前記所定のデータが期待値と一致するか否かにより、前記画像読取手段から出力されるデータが前記メモリに正常に格納されるか否かを判断することを特徴とする、
請求項１～３のいずれかに記載の画像読取装置。
前記画像読取手段は、固定値を前記所定のデータとして前記メモリの特定のアドレスに格納することを特徴とする、
請求項４記載の画像読取装置。
前記画像読取手段は、１画素毎に１インクリメントされた値を前記所定のデータとして前記メモリの特定のアドレスに格納することを特徴とする、
請求項４記載の画像読取装置。