JP2006067242A - Image reader - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,ステッピングモータの脱調を検出する画像読取装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus that detects a step out of a stepping motor.
スキャナ,複写機,ファクシミリ装置等の画像読取装置等では,原稿を読取る前にCCD(Charge Coupled Device、電荷結合素子)のシェーディング補正を行い各読み取り素子のバラツキを抑えることが行われる。 In an image reading apparatus such as a scanner, a copying machine, or a facsimile machine, shading correction of a CCD (Charge Coupled Device) is performed before reading a document to suppress variations in each reading element.
最近,ADF(自動原稿搬送装置)を備えたスキャナ,複写機,ファクシミリ装置等の画像読取装置では,原稿の裏面を読取るCIS(Contact Image Sensor、密着型イメージセンサ)をADFの原稿搬送部に備え、原稿の両面を同時に読取る方式が提案されている。 Recently, image reading apparatuses such as scanners, copiers, and facsimile machines equipped with an ADF (automatic document feeder) are provided with a CIS (Contact Image Sensor) for reading the back side of a document in an ADF document feeder. A method for simultaneously reading both sides of a document has been proposed.
このCISのシェーディング補正は、CISと対向する搬送ローラを白色としシェーディングローラを兼ねる構成とし、このシェーディングローラを回転させシェーディング補正データを取り込むことにより行われている。(特許文献1)
シェーディングローラの駆動はモータで行われるが、特にステッピングモータが使用されている。このステッピングモータの回転数は最近の読取速度の高速化によりステッピングモータのプルアウト領域で使用されており、制御方法としては、駆動スタート時にステッピングモータの駆動周波数をプルイン領域の低い周波数から段階的に上昇して、目的の周波数まで到達させるスローアップ制御が用いられるのが一般的である。
The CIS shading correction is performed by setting the conveying roller facing the CIS to be white and also serving as a shading roller, and rotating the shading roller to capture shading correction data. (Patent Document 1)
The shading roller is driven by a motor, and in particular, a stepping motor is used. The rotation speed of this stepping motor is used in the pull-out region of the stepping motor due to the recent increase in reading speed. As a control method, the driving frequency of the stepping motor is gradually increased from the low frequency of the pull-in region at the start of driving. In general, slow-up control for reaching a target frequency is used.
従って、シェーディングローラを回転し、シェーディング補正データを取得中に何らかの要因でステッピングモータが脱調し回転を停止してしまうと、正常な補正データを得ることができない。 Therefore, if the stepping motor steps out and stops rotating for some reason while the shading roller is rotated and the shading correction data is acquired, normal correction data cannot be obtained.
そこで、このステッピングモータの脱調現象が発生したかどうかを検知するため、ステッピングモータのチョッピング電流を検出する電流センサを備え、チョッピング回数カウントし基準値と比較することにより脱調現象を検知する技術が提案されている。(特許文献2)
しかしながら、ステッピングモータの脱調現象が発生したかどうかを検知するため、新たに電流センサや、チョッピング回数カウンタ等が必要であり、コスト等の問題で現実的でない。 However, in order to detect whether or not a stepping motor step-out phenomenon has occurred, a new current sensor, a chopping number counter, and the like are required, which is not practical due to problems such as cost.
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたもので、脱調の検知を安価に行える画像読取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image reading apparatus capable of detecting step-out at low cost.
上記目的を達成するために本発明は画像読取装置において、ステッピングモータにより駆動されるシェーディングローラと, 前記シェーディングローラの通紙領域外に前記シェーディングローラの回転速度を検出するためのマークと、前記マークを読取ることにより、前記シェーディングローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と, 前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて前記ステッピングモータの脱調を検出するモータ脱調検出手段と,を具備してなることを特徴とするものである。 To achieve the above object, according to the present invention, in an image reading apparatus, a shading roller driven by a stepping motor, a mark for detecting a rotation speed of the shading roller outside a paper passing area of the shading roller, and the mark A rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the shading roller by reading the motor, and a motor step-out detection means for detecting the step-out of the stepping motor based on the detection result of the rotation speed detection means. It is characterized by.
このような構成により,シェーディングローラの回転速度が,ステッピングモータの回転速度の指標となり,シェーディングローラの回転速度の変化を検出することができる。即ち,ステッピングモータの脱調を検出する場合と同様の効果が得られ,ごくシンプルな構成で達成することが可能となる。 With such a configuration, the rotation speed of the shading roller becomes an index of the rotation speed of the stepping motor, and a change in the rotation speed of the shading roller can be detected. That is, the same effect as that obtained when detecting the step-out of the stepping motor is obtained, and can be achieved with a very simple configuration.
また、前記ステッピングモータの脱調を検出したときに、前記ステッピングモータの初期起動制御動作を行うと良い。 Further, it is preferable to perform an initial activation control operation of the stepping motor when a step-out of the stepping motor is detected.
本発明によれば,シェーディングローラの回転速度を検出しステッピングモータの脱調が検出されるので、脱調の検知を安価に行える。 According to the present invention, since the stepping motor step-out is detected by detecting the rotation speed of the shading roller, step-out detection can be performed at low cost.
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
ここに,図1を用いて本発明の実施形態に係る画像形成装置1の全体構成について説明する。
Here, the overall configuration of the
画像形成装置は、ADF(自動原稿搬送装置)2、スキャナ部3、印字部4より構成される。ADF2は、原稿の裏面を読取る裏面読取部30を備え、原稿の両面を同時に読取る構成となっており、ADF2及びスキャナ部3で画像読取装置を構成する。
The image forming apparatus includes an ADF (automatic document feeder) 2, a
前記ADF2は、原稿移動型の画像読み取りを行うものであり,原稿Dがセットされる原稿トレイ24と,その原稿トレイ1上の原稿を1枚ずつピックアップして送り出す給紙ローラ21と,その給紙ローラ21により送り出されてくる原稿Dを表面読取部23に搬送する搬送部22と,原稿Dの裏面を読取る裏面読取部30(後述)、及び前記裏面読取部30の各ローラを駆動するステッピングモータ29を備える。この裏面読取部30は排紙トレイ25に原稿を排出する機能も兼ねている。
The ADF 2 performs document movement type image reading, and includes a
また、ADF2の、搬送部22を覆う外カバー26は支点27より開閉可能となっており、搬送部22に原稿がJAMしたときにはユーザーがカバーを開放し原稿を取り除けるようになっている(図中点線で示す)。更に、外カバー26の開放時のジャム処理時に搬送部のローラが誤動作し、ユーザーに危険が及ばないようにカバーの開放を検知する安全スイッチ28が備えられている。この安全スイッチ28は後述するようにADF2のパワー電源の切断を行っている。
Further, the
スキャナ部3は、原稿Dの表面を読取るための、光源、反射ミラー、レンズ、CCD等を備え(何れも図示せず)、表面読取部23に搬送される原稿Dの表面を読取る。また、後述する制御部40を備える。
The
印字部4は、転写紙を収納するカセット、転写紙搬送部、感光体ドラムや露光部、帯電部、現像部、転写部等を備えるプリント部、及び定着部等から構成され(何れも図示せず)、画像読取装置で読取られた画像データより転写紙に印字する。
The
図2は,前記裏面読取部30の概略構成を表す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the back
前記原稿トレイ24から送り出され、表面読取部23に搬送された原稿Dは、搬送ローラ11,12と,搬送中の原稿Dから画像を読み取る密着型イメージセンサ300と,その密着型イメージセンサ300に対向配置され,画像読み取り位置において搬送中の原稿Dをその裏面側(画像読み取り面の反対面側)からガイドするシェーディングローラ13とを備えている。ここで,前記密着型イメージセンサ300及び前記ガイドローラ13は,原稿Dの搬送方向に直交する方向(図2における紙面の奥行き方向,以下,原稿幅方向という)に原稿Dの幅全体に渡って伸びて形成されている。
The document D sent out from the document tray 24 and transported to the front
前記密着型イメージセンサ300は,搬送中の原稿Dに接するコンタクトガラス304と,そのコンタクトガラス304を介して原稿の読み取り面に光を照射する発光手段であるランプ303と,原稿からの反射光を集光するセルフォックレンズ等の集光レンズ302と,集光された光を受光して光電変換を行うCCD301とを備え,これらがユニット化(一体化)されたものである。
The
また,前記シェーディングローラ13及び搬送ローラ11,12は,ステッピングモータ29により駆動され,前記シェーディングローラ13は、その表目色は白色であり、原稿Dを搬送する機能の他に、電源投入時や、原稿の読取ジョブの前に、前記CCD301のシェーディング補正を行う時の基準原稿としての機能を備えている。
Further, the
前記シェーディング補正の方法は、シェーディングローラ13を回転させながら行うが、その方法は既知の技術が使用され、ここでは説明を省略する。
The shading correction method is performed while the
さらに,前記シェーディングローラ13には,前記密着型イメージセンサ300により読み取られる回転速度検出用マークmが形成されている。
Further, a rotation speed detection mark m that is read by the
図3は,前記シェーディングローラ13の斜視図を表す。
FIG. 3 is a perspective view of the
前記シェーディングローラ13には,搬送中の原稿Dが通過するガイド領域31の外側32の領域(原稿が通過しない領域)に,その周方向に全周に渡って,前記シェーディングローラ13表面の周方向に等間隔で形成された複数のマーク(図3では,前記シェーディングローラ13の軸方向に伸びる直線)からなる前記回転速度検出用マークmが形成されている。
The
前記シェーディングローラ13は,前記ガイド領域31(原稿の通過領域)よりも広い範囲の領域の画像を読み取り可能に構成されており,前記回転速度検出用マークmは,前記ガイド領域31外の画像読み取り可能な領域に形成されている。
The
前記ガイドローラ3の表面は,白色を有しており,前記回転速度検出用マークmは,黒色或いはそれに近い濃い色(暗い色)を有している。
The surface of the
そして,本画像読取装置は,前記回転速度検出用マークmを前記密着型イメージセンサ300により読み取り,読み取られた前記回転速度検出用マークmの画像に基づいて,シェーディングローラ13の回転速度を検出するとともに,その検出結果に基づいてステッピングモータ29の脱調を検出するモータ脱調検出手段を具備する。
Then, the image reading apparatus reads the rotation speed detection mark m by the
図4は前記制御部40を含む本画像読取装置の主要部の概略構成を表すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a main part of the image reading apparatus including the
画像読取装置は,当該画像処理装置における各種制御処理を実行するCPU41と,このCPU41により実行される制御プログラムが展開される主メモリ領域を構成するRAM42と,前記制御プログラムが予め記憶されるROM43と,前記給紙ローラ21や前記搬送部22の搬送ローラ等の駆動部を制御する駆動部制御回路(図示せず)や,液晶タッチパネル等から構成され利用者に対するメッセージの表示や操作入力を行う表示・操作部(図示せず)と,前記密着型イメージセンサ300により読み取られた画像について各種画像処理を行う画像処理部44及びシェーディングローラ13の前記回転速度検出用マークmの画像に基づいてシェーディングローラ13の回転速度を検出する回転速度検出部45とを具備する。
The image reading apparatus includes a
また、シェーディングローラ13を駆動するステッピングモータ29と、このステッピングモータの駆動を制御するモータドライバ46を備え、このステッピングモータの回転数は、制御部40からのステッピングモータCLKのモータ駆動周波数により決定される。
In addition, a stepping
また、ステッピングモータ29の駆動電源である24V電源は、24V電源48から供給され、この24V電源48からの出力は、前記安全スイッチ28を介して供給される。従って、ADF2の、搬送部22を覆う外カバー26が閉じられているときは、安全スイッチ28は接点が閉じられステッピングモータ29に、24V電源が供給される。ADF2の、搬送部22を覆う外カバー26が開けられているときは、安全スイッチ28は接点が開かれステッピングモータ29に、24V電源が供給されない。
A 24V power source that is a driving power source for the stepping
一方、安全スイッチ28からの24V電源48からの出力は、ステッピングモータ29に供給されるとともに、電圧のレベル変換部47により、5Vに変換されてカバー開閉検知信号として制御部40に入力される。この電圧のレベル変換部47は例えば、抵抗により単純に24Vを5Vに分圧することにより得られる。制御部40は、この信号が5Vか0Vかを検知することにより外カバー26の開閉状態を検知できる。
On the other hand, the output from the
前記画像処理部44は,DSP(Digital Signal Processor)等により構成され,前記密着型イメージセンサ300により搬送中の原稿から読み取られた原稿画像データに対し,周知のシェーディング補正処理やMTF補正フィルタ処理等の補正処理を施すものである。
The
前記回転速度検出部45は,DSP(Digital Signal Processor)等により構成され,前記密着型イメージセンサ300により,回転するシェーディングローラ13の前記回転速度検出用マークmの画像に基づいて,前記シェーディングローラ13の回転速度を検出する(回転速度検出手段の一例)。
The rotation
次に,前記回転速度検出部45による前記シェーディングローラ13の回転速度検出方法について説明する。
Next, a method for detecting the rotational speed of the
図5は,シェーディングローラ13の回転中に読み取られた前記回転速度検出用マークmの画像データ(輝度)の変化の一例を表すトレンドグラフである。
FIG. 5 is a trend graph showing an example of a change in image data (luminance) of the rotation speed detection mark m read while the
前記画像読取装置において、電源投入時や、原稿の読取ジョブの前に前記CCD301のシェーディング補正を行うために、基準原稿としての機能を持つシェーディングローラ13を回転させる。このときステッピングモータの回転数はステッピングモータのプルアウト領域で使用されており、制御方法としては、ステッピングモータの初期起動制御動作として、駆動スタート時にステッピングモータの駆動周波数をプルイン領域の低い周波数から段階的に上昇して、目的の周波数まで到達させるスローアップ制御が用いられる。
In the image reading apparatus, the
この初期起動制御動作制御は、制御部40により行われ、あらかじめ前記スローアップ制御の周波数がROM43に記憶されている。前記スローアップ制御後に目的とする回転数(定常回転数)の周波数に到達すると以後回転動作終了までこの回転数を維持する。
The initial activation control operation control is performed by the
シェーディングローラ13の回転中における前記ガイド領域31の外側の領域32(図3参照)の画像データは,図5に示すように,前記回転速度検出用マークmが読み取られるごとにその値(輝度)が下がる。
As shown in FIG. 5, the image data of the area 32 (see FIG. 3) outside the
ここで,前記回転速度検出用マークmは,前記シェーディングローラ13の周方向に等間隔で複数形成されているので,前記外側の領域32の画像データの値が低い値(低輝度)となる時間間隔twは,前記シェーディングローラ13の回転速度に反比例する。
Here, since a plurality of the rotational speed detection marks m are formed at equal intervals in the circumferential direction of the
そこで,前記回転速度検出部45(回転速度検出手段の一例)は,前記密着型イメージセンサ300により前記回転速度検出用マークmの画像が読み取られる時間間隔,即ち,画像データの値が低輝度となる時間間隔twを計時し,その時間間隔twからシェーディングローラ13の回転中における前記シェーディングローラ13の回転速度を検出する。
Therefore, the rotation speed detection unit 45 (an example of rotation speed detection means) has a low time interval in which the image of the rotation speed detection mark m is read by the
ここで,前記時間間隔twは,前記外側の領域32における画像データの値が,予め定められたしきい値Dsを下回った時点或いは上回った時点から,次の同時点までの時間を
計時することにより測定する。
Here, the time interval tw measures the time from the time when the value of the image data in the
前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて制御部40は、前記ステッピングモータの脱調を検出する(モータ脱調検出手段の一例)。即ち制御部40は、検出した前記シェーディングローラ13の回転速度が,予め定められた許容速度範囲(予めROM43に記憶されている)から外れた場合(通常は,下限速度を下回った場合)に,シェーディングローラ13を駆動するステッピングモータ29が脱調したと判断し,前記CCD301のシェーディング補正を最初からやり直しを行うべく、前記モータドライバ46にステッピングモータの初期起動制御動作として、ステッピングモータの駆動周波数をプルイン領域の低い周波数から段階的に上昇して、目的の周波数まで到達させるスローアップ制御を再度行う。
Based on the detection result of the rotation speed detection means, the
これにより,シェーディング補正動作時に、ユーザによりADF2の、搬送部22を覆う外カバー26が例えば瞬間的に開閉され、制御部40が前記開閉されたことを検知できず、この瞬間的な開閉動作によりステッピングモータ29の24V電源の供給が瞬間的に絶たれることによりステッピングモータが脱調し、正常なシェーディング補正ができないことを防止することができる。
Thereby, during the shading correction operation, the user can not detect that the
また,前述の実施形態では,前記回転速度検出用マークmは,前記シェーディングローラ13の周方向に等間隔で形成された複数のマークからなるものであったが,これに限るものでなはい。
In the above-described embodiment, the rotational speed detection mark m is composed of a plurality of marks formed at equal intervals in the circumferential direction of the
例えば,前記シェーディングローラ13の周方向に一定の濃度変化を有するマークを設けたもの等も考えられる。この場合,そのマークの画像の時間当たりの濃度変化量(輝度変化量)と予め設定された基準変化量との差によって回転速度を検出することができる。
For example, it is conceivable to provide a mark having a constant density change in the circumferential direction of the
また,等間隔で形成された複数のマークとする場合であっても,黒色等のその周囲よりも濃い色(暗い色)とする以外に,鏡面にすること等により,反射光が周囲よりも高輝度となるマークとしてもかまわない。もちろん,そのマークは,直線状のマークに限らず,他の形状でもよいことはいうまでもない。 In addition, even in the case of a plurality of marks formed at equal intervals, the reflected light is more than the surroundings by using a mirror surface, etc., in addition to making it darker than the surroundings such as black. It does not matter as a mark with high brightness. Of course, it goes without saying that the mark is not limited to a linear mark but may have other shapes.
1…画像形成装置
m…回転速度検出用マーク
13…シェーディングローラ
21…給紙ローラ
22…搬送部
23…表面読取部
25…排出トレイ
28…安全スイッチ
29…ステッピングモータ
30…裏面読取部
300…密着型イメージセンサ
40…制御部
44…画像処理部
45…回転速度検出部
46…モータドライバ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記シェーディングローラの通紙領域外に前記シェーディングローラの回転速度を検出するためのマークと、
前記マークを読取ることにより、前記シェーディングローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と,
前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて前記ステッピングモータの脱調を検出するモータ脱調検出手段と,
を具備してなることを特徴とする画像読取装置。 A shading roller driven by a stepping motor;
A mark for detecting the rotational speed of the shading roller outside the paper passing area of the shading roller;
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the shading roller by reading the mark;
Motor step-out detection means for detecting step-out of the stepping motor based on the detection result of the rotation speed detection means;
An image reading apparatus comprising:
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