JP2009177506A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂは、切り替えスイッチ１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂを介して、駆動回路１０４ａ，１０４ｂにそれぞれ接続されている。スイッチ１０２ａ、１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂの切り替えによって、ＬＥＤブロック１０１ｂは、正常に動作している駆動回路１０４ａに接続される。駆動回路１０４ａは、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂを点灯駆動する。同時に、ＣＰＵ７０２はＡＳＩＣ７０３を介してＬＥＤ駆動回路制御部７０７中の駆動回路１０４ａの駆動電流を４０ｍＡに調整する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像読取装置に関し、特に、ＬＥＤ等の点光源が複数個配置された照明光源を有する画像読取装置に関する。

従来、画像読取装置に用いられる原稿を照明する光源としては、Ｘｅ（キセノン）ガスを封入したＸｅ蛍光管に代表される光源が多く用いられてきた。しかし、Ｘｅ蛍光管などの蛍光管は高周波の交流駆動により点灯駆動されるので、画像読取装置内にＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するインバータを載置するスペースを確保する必要がある。また、蛍光管の発光効率が悪いためにインバータや蛍光管から発生する発熱量が多く熱対策が必要かつ相応の電力を必要とする。さらに、蛍光管の寿命は比較的短く、製品からみた蛍光管は交換部品として位置付けられている。

そこで、近年の技術革新により画像読み取り系として用いるのに相応の発光光量をもつＬＥＤが登場し、このＬＥＤを複数個並べた照明光源を具備する画像読取装置の実現が可能になってきた（例えば、特許文献１参照）。例えば、図１５に示すように基板８００上に４８個のＬＥＤ８０１を直線状に配置し、これを点灯させて照明光源とする例が一般的である。

この場合、４８個のＬＥＤ８０１を全て直列に定電流回路に接続してもよいが、ＬＥＤ１個の順方向電圧を３．３Ｖとすると、３．３×４８＝１５８．４Ｖ以上の電圧を印加する必要があり現実的ではない。そこで、図１６に示すように４８個のＬＥＤ８０１を、６個ずつのＬＥＤブロック９０１に分け、各々のＬＥＤブロック９０１にＬＥＤブロック９０１のＬＥＤ８０１を点灯するための駆動回路９０２を接続する。駆動回路９０２は、定電流回路を備え、所望の電流をブロック９０１に供給する。例えば、駆動回路９０２は、ＬＥＤ８０１の１個あたりの順方向電圧が３．３Ｖの場合は、３．３×６＝１９．８Ｖ以上の電圧をかける。
特開２００２−２４７２９６号公報

しかしながら、上記従来の画像読取装置では、駆動回路９０２が故障した場合、ＬＥＤブロック９０１のＬＥＤ８０１を点灯することができないので、ＬＥＤブロック９０１は照明光源として使用することができない。したがって、駆動回路９０２が一つでも故障すると、故障した個所を修理または交換するまで正常な読み取り画像を得ることができない。

本発明の目的は、照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる画像読取装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の画像読取装置は、主走査方向に直線状に配置される複数のブロックを有すると共に副走査方向に移動しながら原稿を照明する照明手段と、前記複数のブロックにそれぞれ接続されると共に当該接続されたブロックを点灯させる複数の点灯手段と、前記照明手段により照明された原稿から前記原稿の画像を読み取る読取手段とを備える画像読取装置において、前記複数の点灯手段のうち故障している点灯手段を検出する検出手段と、前記検出された故障している点灯手段に接続されたブロックを故障していない点灯手段に接続する切り替え手段とを備えることを特徴とする。

上述の目的を達成するために、請求項５に記載の画像読取装置は、原稿を載置する載置手段と、主走査方向に直線状に配置される複数のブロックを有すると共に副走査方向に移動しながら前記載置手段に載置された原稿を照明する照明手段と、前記照明手段により照明された原稿から前記原稿の画像を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた画像の画像信号を外部に送出する送出手段とを備える画像読取装置において、前記複数のブロックのうち故障しているブロックを検出する検出手段と、前記検出された故障しているブロック以外のブロックで読み取り可能な画像に合わせて画像信号を送出するように前記送出手段による画像信号の送出タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、故障している点灯手段に接続されたブロックを故障していない点灯手段に接続するので、照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる。

また、故障しているブロック以外のブロックで読み取り可能な画像に合わせて画像信号を送出するように送出手段による画像信号の送出タイミングを制御するので、照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置を搭載した画像複写装置の内部構成を示す断面図である。

図１において、画像複写装置１は、電子写真方式であり、画像読取装置２、及びプリンタ３を備える。画像読取装置２は、原稿の画像を読み取り、画像情報を取得する。プリンタ３は、画像読取装置２により取得された画像情報に基づいて画像を転写材Ｐに形成する。

プリンタ３は、中間転写方式を採用しており、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、及び不図示の制御部を備える。画像形成部１０は、４つのステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備える。ステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの構成は同一であるので、ここではステーション１０ａの構成について説明する。

ステーション１０ａは、感光ドラム１１ａ、一次帯電器１２ａ、露光部１３ａ、現像装置１４ａ、クリーニング装置１５ａ、及び折り返しミラー１６ａを備える。像担持体としての感光ドラム１１ａは、その中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１２ａ、露光部である光学系の露光部１３ａ、折り返しミラー１６ａ、現像装置１４ａが配置されている。

一次帯電器１２ａは、感光ドラム１１ａの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光部１３ａは、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を折り返しミラー１６ａを介して感光ドラム１１ａ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。

更に、現像剤（以下、「トナー」という。）を収納した現像装置１４ａによって上記の静電潜像を顕像化する。なお、現像装置１４ａ〜１４ｄは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーをそれぞれ収納する。

現像装置１４ａによって顕像化された可視画像（現像像）は、中間転写体である後述する中間転写ベルト３１の画像転写領域Ｔａに転写される。

クリーニング装置１５ａは、感光ドラム１１ａが回転して画像転写領域Ｔａを通過した下流で、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上のプロセスにより、ステーション１０ａ〜１０ｄにより各トナーによる画像形成が順次行われる。

給紙ユニット２０は、カセット２１ａ，２１ｂ、手差しトレイ２７、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６、給紙ローラ対２３、給紙ガイド２４、及びレジストローラ２５ａ，２５ｂを備える。

カセット２１ａ，２１ｂ、手差しトレイ２７は、転写材Ｐを収納する。ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６は、カセット２１ａ，２１ｂ、手差しトレイ２７より転写材Ｐを一枚ずつ送り出す。給紙ローラ対２３、及び給紙ガイド２４は、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出された転写材Ｐをレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送する。レジストローラ２５ａ，２５ｂは、画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出す。

中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、二次転写対向ローラ３４、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄ、二次転写ローラ３６、クリーニングブレード５１、廃トナーボックス５２、及びレジセンサ６０を備える。

中間転写ベルト３１は、巻架ローラとして、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３、ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４に巻架される。これらのうち駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に一次転写面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面にゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によって矢印Ｂ方向へ回転駆動される。

一次転写面Ａはステーション１０ａ〜１０ｄに対向し、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト３１の一次転写面Ａに対向するようにされている。したがって、一次転写面Ａに一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄが位置することになる。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。

二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングブレード５１、及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２が設けられている。

定着ユニット４０は、ローラ対４１、ガイド４３、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５、及び排紙トレイ４８を備える。

ローラ対４１は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、その定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂとから成る。なお、この加圧ローラ４１ｂの内部にも熱源を備えていてもよい。

ガイド４３は、ローラ対４１のニップ部へ転写材Ｐを導く。内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５は、ローラ対４１から排出されてきた転写材Ｐを装置外部に導き出す。不図示の制御部より画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等により選択された給紙段から転写材Ｐの給紙を開始する。

次に、画像複写装置１の動作に即して説明を加える。

不図示の制御部より画像形成動作開始信号が発せられると、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。その時レジストローラ２５ａ、２５ｂは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を始める。レジストローラ２５ａ、２５ｂの回転は、転写材Ｐと、画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが、二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部１０では、中間転写ベルト３１の矢印Ｂの回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。各画像形成部１０間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われ、前画像の上にレジストレーション（画像位置）を合わせて次のトナー像が転写される。他の色の一次転写領域Ｔａ、Ｔｂについても同様の工程が繰り返され、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。

その後、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧を印加させる。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面に一括転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガイド４３によって、定着ローラ対４１のニップ部まで正確に誘導される。定着ローラ対４１の熱及びニップの圧力によって、トナー画像が紙表面に定着される。転写材Ｐは、内外排紙ローラ４４、４５により搬送され、機外の排紙トレイ４８に排出される。

この種の画像複写装置では、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ間の機械的取り付け誤差、及び各露光部１３ａ〜１３ｄによって発生するレーザービーム光の光路長誤差が発生する。また、光路変化、ＬＥＤの環境温度による反り等の理由により各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上で形成された各カラー画像のレジストレーションのずれ、つまり色ずれ（レジずれ）が発生する。これらの誤差やずれを補正するために、一次転写面Ａ上のすべての画像形成部１０の下流の位置で、駆動ローラ３２にてベルト３１が折り返される前の位置に、レジずれを検知するレジセンサ６０が設けられている。

図２は、図１における画像読取装置２の概略構成を示す断面図である。

図２において、画像読取装置２は、読み取り部５１０、原稿台ガラス５０３、第２ミラー５０６、第３ミラー５０７、レンズ５０８、イメージセンサ５０９、シェーディング補正板５１１、部材５１２、及び圧板５１３を備える。読み取り部５１０は、原稿照明ランプ５０１及び第１ミラー５０５から構成される。

原稿台ガラス５０３上に置かれた原稿５０４の画像は、原稿照明ランプ５０１によって照明され、第１ミラー５０５、第２ミラー５０６、第３ミラー５０７、及びレンズ５０８を介してイメージセンサ５０９上に結像する。これにより、イメージセンサ５０９は、原稿５０４のラインイメージを読み取る。

原稿照明ランプ５０１及び第１ミラー５０５から構成される読み取り部５１０は、矢印Ｃ方向に移動し、順次ラインイメージを読み取る。その際、第２ミラー５０６及び第３ミラー５０７も矢印Ｃ方向に移動し、原稿面からイメージセンサ５０９までの距離（光路長）が一定となるように不図示の駆動系によって駆動される。

実際に上記の構成で原稿５０４の原稿画像が読み取られるシーケンスを説明する。

オペレータにより、原稿読み取りのコマンドが入力されると（具体的にはコピーボタンが押下されるなど）、画像読取装置２は、読み取り部５１０を図２の配置（これをホームポジションとする）から不図示の駆動系により、矢印Ｄ方向に移動させる。これにより、読み取り部５１０の読み取り位置をシェーディング補正板５１１の真下に配置する。

次に、画像読取装置２は、原稿照明ランプ５０１を点灯させ、シェーディング補正板５１１を照明する。シェーディング補正板５１１の反射光は、シェーディング補正板５１１のラインイメージを第１ミラー５０５、第２ミラー５０６、第３ミラー５０７、レンズ５０８を介してイメージセンサ５０９へ導かれる。

イメージセンサ５０９で読み取られたシェーディング補正版５１１のラインイメージの画素毎の出力信号は、不図示の画像処理回路によって、全ての画素の出力レベルが所定のレベルになるように補正される。この画像処理によって、原稿照明ランプ５０１の照度ムラ、レンズ５０８の周辺光量落ち、イメージセンサ５０９の画素毎の感度ムラが補正され、原稿画像の読み取りムラが補正される。シェーディング補正処理が終了すると、読み取り部５１０は、不図示の駆動系によりさらに矢印Ｄ方向に移動し、部材５１２の直下に配置される。

部材５１２の真下は原稿画像の読み取りスタート位置であり、この位置から不図示の駆動系は、矢印Ｃ方向に読み取り部５１０を加速移動させる。読み取り部５１０は、読み取り位置が圧板５１３に押さえ込まれて平面性を維持した原稿５０４の先端部に達するまでに、所定の速度に等速駆動されるように制御される。

読み取り部５１０の読み取り位置が原稿５０４の先端部に達すると、イメージセンサ５０９は原稿５０４のラインイメージを順次読み取り開始する。

不図示の駆動系は、読み取り部５１０を等速のまま矢印Ｃの方向に移動させ、原稿５０４の終端まで読み取りが終了した後、駆動を停止する。その後、駆動系は、矢印Ｄ方向に読み取り部５１０を移動させて図２に示したホームポジションに戻し、一連の画像読み取りを終了して、次回の読み取りに備え待機する。

以上で、画像読取装置２の基本的な画像読み取り動作についての説明を終了する。

ところで、原稿照明ランプ５０１は、４８個の白色ＬＥＤを直線状に配置したＬＥＤ基板で構成されている。次に、原稿照明ランプ５０１を構成するＬＥＤ基板について説明する。

図３は、図２における原稿照明ランプ５０１が備えるＬＥＤ基板の構成の一部を示す図である。

図３において、ＬＥＤ基板２００は、ＬＥＤブロックを８個備える。図３には、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂの二つのみを図示する。ＬＥＤブロックは、直列に接続された６個のＬＥＤ２０１をそれぞれ備える。したがって、ＬＥＤ基板２００は、４８個のＬＥＤ２０１を備える。

ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂは、切り替えスイッチ１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂを介して、駆動回路１０４ａ，１０４ｂにそれぞれ接続されている。

駆動回路１０４ａ，１０４ｂは定電流回路で構成されており、ＬＥＤ２０１の１個あたりの順方向電圧が３．３Ｖの場合は、３．３×６＝１９．８Ｖ以上の電圧をかけ、所望の電流をＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂに供給する。これにより、駆動回路１０４ａ，１０４ｂは、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂに搭載したＬＥＤ２０１を点灯させる。

ＬＥＤブロック１０１ａ、１０１ｂに接続される駆動回路１０４ａ、１０４ｂは、最大４０ｍＡの電流を駆動できるが、ＬＥＤブロック１個を駆動するために標準で２０ｍＡの定電流駆動が設定されている。また、ＬＥＤブロック毎の光量を微調整するための電流制御機能も有している。

図４は、図２の画像読取装置２の制御回路の一例を示す図である。

図４において、画像読取装置２は、ＬＥＤ基板２００、制御回路基板７０１、ＬＥＤ駆動回路制御部７０７、イメージセンサ５０９、及びＩ／Ｆ回路７０８を備える。

制御回路基板７０１は、ＣＰＵ７０２、ＡＳＩＣ７０３、ＲＯＭ７０４、及びＲＡＭ７０５を備え、これらはシステムバス７０６を介して互いに接続されている。

ＡＳＩＣ７０３は、ＣＰＵ７０２からの命令によりシェーディング補正等の画像処理や画像読取装置２の主要ユニットに対しての制御信号を送受信する大規模集積回路である。ＲＯＭ７０４は、ＣＰＵ７０２の制御プログラムを格納する。ＲＡＭ７０５は、ＣＰＵ７０２により計算領域として用いられる。

ＡＳＩＣ７０３には、ＬＥＤ駆動回路制御部７０７、イメージセンサ５０９、及びＩ／Ｆ回路７０８が接続されている。イメージセンサ５０９より送出される原稿画像のラインイメージは、ＡＳＩＣ７０３に入力される。

ＡＳＩＣ７０３は、Ｉ／Ｆ回路７０８に接続されている不図示のプリンタなどの外部機器と接続され、読み取った原稿画像を画像処理して外部機器に画像信号を送出する。

ＬＥＤ駆動回路制御部７０７には、図３に示した例えば切り替えスイッチ１０２ａ，１０３ａ、及び駆動回路１０４ａを１セットとした回路が計８回路構成されている。構成されている切り替えスイッチはマイクロリレーのようなメカ的な切り替えスイッチでもよいし、スイッチングトランジスタ等で構成された半導体スイッチでもよい。

各駆動回路と各切り替えスイッチはＣＰＵ７０２からＡＳＩＣ７０３を介して制御を受ける構成となっている。ＬＥＤ駆動回路制御部７０７にはＬＥＤ基板２００が接続されている。ＬＥＤ基板２００には前述したように、ＬＥＤ６個を１ブロックとした回路が８回路で構成されており、図３に示したような構成でＬＥＤ基板２００とＬＥＤ駆動回路制御部７０７が接続されている。

ＬＥＤ基板２００に実装されているＬＥＤブロックが全て正常に点灯している場合は、切り替えスイッチ１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂは図３に示したポジションに切り替えスイッチが入っている。従って、１つの駆動回路に1つのＬＥＤブロックが１対１に対応している。このとき、シェーディング補正処理時に個々のＬＥＤブロックの光量ムラが確認できた場合は、ＣＰＵ７０２はＡＳＩＣ７０３を介してＬＥＤ駆動回路制御部７０７を制御し、各々の駆動回路に設定する駆動電流を微調整する。

ここで、駆動回路１０４ａの故障により、ＬＥＤブロック１０１ｂが点灯しなくなった場合について説明する。この場合、ＬＥＤブロック１０１ｂは６個全てのＬＥＤ２０１が点灯しなくなり、本来の画像読取装置としての機能を発揮できなくなる。

図５は、図３におけるＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂとシェーディング補正板５１１の読み取りレベルの相対関係を示す図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）は駆動回路１０４ｂの故障時を示す。

図５（ａ）において、駆動電流を微調整した後では、シェーディング補正板５１１の読取レベル６０１は、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂを含むＬＥＤブロック群１０１による照明範囲で一様な読み取りレベルである。

図５（ｂ）において、駆動回路１０４ｂの故障時は、一様な白色濃度を有するシェーディング補正板の読み取りレベル６０２が、ＬＥＤブロック１０１ｂに相対する個所において低いプロファイルになる。このように、画像読取装置２は、シェーディング補正処理を実行する過程で駆動回路１０４ｂの故障を検出する。駆動回路１０４ｂの故障が検出された場合、このまま読み取り動作を行っても正常な読み取り画像とならないので、ＣＰＵ７０２は、読み取り動作を行わないようにイメージセンサ５０９を制御する。また、ＣＰＵ７０２は、ＡＳＩＣ７０３を介して図６のようにＬＥＤ駆動回路制御部７０７中の切り替えスイッチ１０２ｂ、１０３ｂを切り替える。

図６は、図３における駆動回路１０４ｂの故障時のＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。

図９において、スイッチ１０２ａ、１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂの切り替えによって、ＬＥＤブロック１０１ｂは、正常に動作している駆動回路１０４ａに接続される。駆動回路１０４ａは、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂを点灯駆動する。同時に、ＣＰＵ７０２はＡＳＩＣ７０３を介してＬＥＤ駆動回路制御部７０７中の駆動回路１０４ａの駆動電流を４０ｍＡに調整する。

上記のような制御回路基板７０１の制御により、画像読取装置２が再度シェーディング補正を実施する際、シェーディング補正板１２１１の読み取りプロファイルはほぼ図５（ａ）のようになり、画像読取装置の読み取り機能を継続することができる。

このときもシェーディング補正時に、各々の駆動回路では各々のＬＥＤブロックの発光光量に応じた駆動電流の微調整を行うが、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂを個別に微調整することはできない。したがって、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂの照明個所には若干の光量ムラが発生する場合がある。この光量ムラはシェーディング補正処理で補正はされるものの、正常動作時に比べて少々の画像が劣化する可能性はあるが、通常のテキスト原稿やイラストなどのコントラストが高い原稿では画像品位の差はほとんどないといえる。

一方、画像読み取り動作は続行できるものの、故障中という事実は変わらないので、画像読取装置２、接続されているプリンタ、または外部機器等を介して、故障中であることをユーザに認識させ、ユーザに対応を促すことが望ましい。例えば、ユーザに故障しているＬＥＤ基板２００の交換を促すメッセージを表示部等に表示するように制御してもよい。

ところで、駆動回路１０４ａ，１０４ｂは正常動作中、２０ｍＡの駆動能力でこと足りるが、本発明では故障時を考慮し、各々４０ｍＡの駆動能力を持たせている。このことは定電流駆動回路として一見オーバースペックのようでもあるが、高々４０ｍＡ程度の定電流回路構成であるため、２０ｍＡの定電流駆動回路と４０ｍＡの駆動回路の回路規模差やコスト差はほとんどない。また、ＬＥＤ基板２００全体としての消費電力は正常時と故障時で当然ながら等しく定電流駆動回路の電源設計にもほとんど影響を与えない。

また、第１の実施の形態で説明した回路構成では、ひとつの駆動回路で３回路以上のＬＥＤブロックを点灯させることはできないが、半数のＬＥＤブロックの故障までには対応できるので実用上大きな問題にはならない。また、ひとつの駆動回路の構成を小規模に構成できるので全体としてコストを抑えて構成することができる。

以上説明したように、図２の構成によって読み取られた原稿のラインイメージデータは順次プリンタ３に送出され、プリンタ３によって、読み取られた画像が形成される。

第１の実施の形態によれば、ＬＥＤブロック１０１ｂを正常に動作している駆動回路１０４ｂに接続するので、ＬＥＤブロックの駆動回路が故障した場合にも、正常な読み取り画像を得ることができる。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、ＬＥＤブロック１個を駆動する駆動回路が、標準２０ｍＡの仕様であることを前提とし、ＬＥＤブロック２個までを駆動できる最大４０ｍＡのスペックを有しているものとして説明した。

しかしながら、ＬＥＤを照明光源とする高速な画像読取装置ではさらに大きな光量を必要とし、ＬＥＤブロック２個までを駆動できる定電流の電流値が大きくなる場合も考えられる。この場合、駆動回路のコストが大幅にアップすることが考えられる。第２の実施の形態では、複数の駆動回路のうち１回路のみ大電流を駆動できる駆動回路に構成し、その他の駆動回路は小規模の駆動回路で構成する例について説明する。

図７は、本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。

図７において、ＬＥＤ基板２００は、ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを含むＬＥＤブロック群を備える。ＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、切り替えスイッチ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを介して、駆動回路１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃにそれぞれ接続されている。

ＬＥＤブロック１０１ｂに接続される駆動回路１０４ｂ、及びＬＥＤブロック１０１ｃに接続される駆動回路１０４ｃは、ＬＥＤブロック１個を駆動するために標準で４０ｍＡの定駆動電流が設定されている。不図示の５回路についても同様である。

一番先頭の駆動回路１０４ａは、８個のＬＥＤブロックを駆動可能なように、最大３２０ｍＡの駆動能力を有する定電流駆動回路である。

上記の構成において、駆動回路１０４ｂが故障した場合は、第１の実施の形態と同様に、制御回路基板７０１により、駆動回路１０４ｂが故障したことを検出する。制御回路基板７０１は、図８のように切り替えスイッチ１０２ｂ，１０３ｂを切り替える。これによって、駆動回路１０４ａは、ＬＥＤブロック１０１ａ及びＬＥＤブロック１０１ｂに接続される。同時に、制御回路基板７０１は、駆動回路１０４の駆動電流を８０ｍＡに切り替える。

上記の制御によって、ＬＥＤブロック１０１ｂの点灯が可能になり、画像読取装置２の読み取り動作が実行できる。

ここで、さらに駆動回路１０４ｃも故障した場合は、第１の実施の形態と同様に、制御回路基板７０１により、駆動回路１０４ｃが故障したことを検出する。制御回路基板７０１は、図９のように切り替えスイッチ１０２ｂ，１０３ｂ，１０２ｃ，１０３ｃを切り替える。これによって、駆動回路１０４ａは、ＬＥＤブロック１０１ａ、ＬＥＤブロック１０１ｂ、及びＬＥＤブロック１０１ｃに接続される。同時に、制御回路基板７０１は、駆動回路１０４の駆動電流を１２０ｍＡに切り替える。

上記の制御によって、ＬＥＤブロック１０１ｂ，１０１ｃの点灯が可能になり、画像読取装置２の読み取り動作が実行できる。

第２の実施の形態によれば、照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる。また、駆動回路１０４が故障しない限り、他の駆動回路がいくつ故障しても画像読み取り動作を継続することができる。

また、必要なスペックとコストの兼ね合いで第１の実施の形態または第２の実施の形態のいずれかの手法を選択することにより、スペックとコストに見合った回路を設計することができる。

［第３の実施の形態］
第１の実施の形態または第２の実施の形態で説明した手法は、故障時に画像読取装置の最大読み取り範囲を保証する一方、そのために画像品位を犠牲にする手法であった。

第３の実施の形態では、最大読み取り範囲をカバーできないものの、小サイズでも画像品位が保証できる縮退モードを備えた画像読取装置について説明する。

第３の実施の形態では、画像読取装置２は、第１または第２の実施の形態で説明したような切り替えスイッチを備えておらず、ＬＥＤブロックに駆動回路が単純に１対１に接続された回路を８回路備える。

図１０は、本発明の第３の実施の形態における画像読取装置が送信するタイミング信号を説明する図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）は駆動回路１０４ｂの故障時を示す。

図１０（ａ）において、ＬＥＤブロック群１０１は、第１の実施の形態と同様に、６個の白色ＬＥＤを直列接続したブロック１０１ａ〜１０１ｃを含む８個のブロックで構成され、合計４８個のＬＥＤを有する。

８個のブロック全てが正常に発光している場合、シェーディング補正板５１１の読取レベル１１０１ａは、ＬＥＤブロック群１０１による照明範囲で一様な読み取りレベルである。

また、画像読取装置２のＣＣＤセンサ５０９には、タイミング信号φＳＨ１１０２が入力されている。φＳＨ１１０２は、ＣＣＤセンサ５０９のラインリセット信号であり、φＳＨ１１０２のタイミングで１画素目から順次画像信号が出力する。

また、タイミング信号ＩＴＯＰ１１０３ａは、プリンタに送出する画先信号である。プリンタでは、ＩＴＯＰ１１０３ａのタイミングに従って、ＣＣＤセンサ５０９の画像信号の１画素目を認識する。よって、通常はφＳＨ１１０２とＩＴＯＰ１１０３ａは同期しており、かつ発生タイミングはほぼ同時である。プリンタでは１ライン分の画像範囲１１０４ａと、そのうちの有効画像範囲１１０５ａとが認識され、ライン状の有効画像範囲１１０４ａを順次画像処理して１面の画像を形成する。

図１０（ｂ）において、ＬＥＤブロック１０１ｂが点灯しなくなった場合は、一様な白色濃度を有するシェーディング補正板の読み取りレベル１１０１ｂが、ＬＥＤブロック１０１ｂに相対する個所において低いプロファイルになる。第１の実施の形態と同様に、制御回路基板７０１によってＬＥＤブロック１０１ｂの故障が検出される。

このとき、制御回路基板７０１は、ＣＣＤセンサ５０９がＬＥＤブロック１０１ｃを認識するタイミングに合わせてタイミング信号ＩＴＯＰ１１０３ｂを発生する。同時に、ＬＥＤブロック１０１ｃ以降のＬＥＤブロックに対応する有効画像範囲１１０５ｂがプリンタに通知され、プリンタは通知された有効画像範囲１１０５ｂに従って各制御を最適化する。

図１１は、本発明の第３の実施の形態における画像読取装置からプリンタに送出される画像を示す図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）はタイミング信号変更後を示し、（ｃ）はマスク処理実行後を示す。

図１１（ａ）は、ＬＥＤブロック１０１が全て点灯している場合のプリンタが受信する画像であり、原稿画像が正常に再生されている様子を示している。

図１１（ｂ）は、ＬＥＤブロック１０１ｂが点灯しなくなり、前述の制御を行い、タイミング信号ＩＴＯＰの出力タイミングを変更したときのプリンタ側の受信する画像である。有効画像範囲はＬＥＤブロック１０１ｃが照明している原稿の領域から再生され、無効画像範囲の画像もプリンタに送出される。ＬＥＤブロック１０１ａ及び左隣のＬＥＤブロックも点灯制御していればそれらのＬＥＤブロックで照明した領域も画像としては成り立っている。消灯しているＬＥＤブロック１０１ｂの領域は、黒画像となる。

画像読取装置からは、有効画像領域の通知が行われており、もちろん無効画像領域を画像再生しないようにプリンタ側で制御することは可能である。しかし、プリンタ側で選択されるコピー用紙のサイズや、プリンタによる拡大縮小などの画像処理が入るので、通知された有効画像領域の情報から実際に画像形成する画像データの情報処理には複雑な計算を要する。一方、画像読取装置側では、８ブロックに分割した１ラインの画像情報に対してどのブロックで照明した画像情報が有効なのかを判断するだけでよい。従って、画像読取装置２側で不要な画像情報をマスクすることが適切である。

図１２は、本発明の第３の実施の形態における画像読取装置２のマスク回路の一例を示す図である。

図１２において、画像読取装置２から最終的にシェーディング補正などの画所処理を施された８ビットのデジタル画像信号をＶＤ０〜７とする。この画像信号ＶＤ０〜７に８段のＡＮＤゲート１３０１を介して、プリンタに送出するデジタル画像信号ＰＶＤ０〜７を生成する。ＡＮＤゲート１３０１の入力端子の他方には、マスク信号ＭＳＫが接続され、制御回路基板７０１より、有効画像信号を送出する間は１を、無効画像信号を送出する間は０を入力するよう制御する。

図１２に示したマスク回路の規模は、高々ＡＮＤゲート８個とレジスタ１個程度であり、ＡＳＩＣ７０２に構成されているので、この程度の規模の回路を追加することはコストにもあまり影響しない。

図１２に示した回路を制御したときの、プリンタ側が受信する画像を図１１（ｃ）に示す。

ここでは、８ビットのデジタル画像信号は、ＦＦｈを黒信号とし、００ｈを白信号として扱っている。８ビットのデジタル信号が、００ｈが黒信号、ＦＦｈが白信号の場合は、図１２のＡＮＤゲートを全てＯＲゲートに置き換える。さらに、有効画像信号を送出する間はマスク信号ＭＳＫに０を、無効画像信号を送出する間はマスク信号ＭＳＫに１を入力するように制御すればよい。

図１１（ｃ）において、プリンタ側では、無効画像範囲は再生されず、有効画像範囲のみが再生されている。

ところで、本実施の形態では、画像読み取り範囲が縮小されるので、画像読み取りを実施するユーザに原稿を載置する原稿基準位置を通知することが必要になる。

図１３は、本発明の第３の実施の形態における原稿台ガラス５０３を上部からみた図である。

図１３において、原稿台ガラス５０３は、主走査指標４０１、副走査指標４０２、及び基準マーク４０３を備える。ユーザは、指標にマークされた原稿サイズ及び原稿の角を基準マーク４０３に着き当てて原稿５０４を原稿台ガラス５０３上に載置する。図１３では、Ａ４サイズの原稿５０４をＡ４の指標に従って原稿載置されている様子を示している。

ここで、ＬＥＤブロック群１０１のうちＬＥＤブロック１０１ｂが点灯しなくなった場合について図１４を用いて説明する。

図１４は、図１３における主走査指標を示す図である。

図１４において、主走査指標４０１は、ある程度の光を透過する部材で製造されているものとする。ユーザが原稿画像の読み取りを開始する場合、画像読取装置２の制御回路基板７０１は、図１４に示すように読み取り部を主走査指標４０１の真下に配置するように制御する。

制御回路基板７０１は、ＬＥＤブロック１０１ｃ及びＬＥＤブロック１０１ｃより下側のＬＥＤを点灯させるよう制御する。図１４ではハッチングがかかっていない破線の領域が主走査指標４０１を透かして発光していることを示している。ＬＥＤブロック１０１ａ及びその上側のＬＥＤブロックは点灯可能であるが、ここでは消灯するように制御される。

ユーザは、主走査指標４０１を透かして発光している主走査領域１５０１の範囲に収まる原稿であれば、その範囲に原稿を載置して原稿読み取り動作が可能であることを認識できる。ここでは、例えば５秒間ＬＥＤブロックを発光させ、その間にユーザが原稿を載置し直し、再び読み取り動作開始を入力した操作（例えばコピーボタンを押下する）を実施することにより、画像読み取りを実施する。５秒間の間に読み取り動作開始の再入力がなければ、画像読取装置２はＬＥＤブロックを消灯させ、原稿の読み取り動作を中断するように制御する。

また、第１の実施の形態と同様、故障中という事実は変わらないので、画像読取装置２、接続されているプリンタ、または外部機器等を介して、故障中であることをユーザに認識させ、ユーザに対応を促すことが望ましい。

第３の実施の形態によれば、照明光源の駆動回路に故障が発生しても、正常な読み取り画像を得ることができる。小サイズでも画像品位を低下させることなく読み取り画像を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置を搭載した画像複写装置の内部構成を示す断面図である。 図１における画像読取装置２の概略構成を示す断面図である。 図２における原稿照明ランプ５０１が備えるＬＥＤ基板の構成の一部を示す図である。 図２の画像読取装置２の制御回路の一例を示す図である。 図３におけるＬＥＤブロック１０１ａ，１０１ｂとシェーディング補正板５１１の読み取りレベルの相対関係を示す図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）は駆動回路１０４ｂの故障時を示す。 図３における駆動回路１０４ｂの故障時のＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ基板２００の構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における画像読取装置が送信するタイミング信号を説明する図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）は駆動回路１０４ｂの故障時を示す。 本発明の第３の実施の形態における画像読取装置からプリンタに送出される画像を示す図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）はタイミング信号変更後を示し、（ｃ）はマスク処理実行後を示す。 本発明の第３の実施の形態における画像読取装置２のマスク回路の一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における原稿台ガラス５０３を上部からみた図である。 図１３における主走査指標を示す図である。 従来のＬＥＤ基板の構成を示す図である。 従来のＬＥＤブロックの構成を示す図である。

符号の説明

１０１ａ，１０１ｂ ＬＥＤブロック
１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ 切り替えスイッチ
１０４ａ，１０４ｂ 駆動回路
２００ ＬＥＤ基板
２０１ ＬＥＤ

Claims (9)

1. 主走査方向に直線状に配置される複数のブロックを有すると共に副走査方向に移動しながら原稿を照明する照明手段と、
   前記複数のブロックにそれぞれ接続されると共に当該接続されたブロックを点灯させる複数の点灯手段と、
   前記照明手段により照明された原稿から前記原稿の画像を読み取る読取手段とを備える画像読取装置において、
   前記複数の点灯手段のうち故障している点灯手段を検出する検出手段と、
   前記検出された故障している点灯手段に接続されたブロックを故障していない点灯手段に接続する切り替え手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記複数の点灯手段は、それぞれ少なくとも２つのブロックを点灯する能力を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記複数の点灯手段の一つは、他のすべてのブロックを点灯する能力を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
4. 前記照明手段の交換をユーザに促すメッセージを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 原稿を載置する載置手段と、
   主走査方向に直線状に配置される複数のブロックを有すると共に副走査方向に移動しながら前記載置手段に載置された原稿を照明する照明手段と、
   前記照明手段により照明された原稿から前記原稿の画像を読み取る読取手段と、
   前記読取手段により読み取られた画像の画像信号を外部に送出する送出手段とを備える画像読取装置において、
   前記複数のブロックのうち故障しているブロックを検出する検出手段と、
   前記検出された故障しているブロック以外のブロックで読み取り可能な画像に合わせて画像信号を送出するように前記送出手段による画像信号の送出タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
6. 前記検出された故障しているブロック以外のブロックで読み取り可能な前記載置手段における前記原稿を載置する位置をユーザに通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
7. 前記通知手段は、前記複数のブロックを用いて前記原稿を載置する位置をユーザに通知することを特徴とする請求項６記載の画像読取装置。
8. 前記送出手段は、前記検出された故障しているブロック以外のブロックで読み取り可能な画像のみを外部に送出することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
9. 前記照明手段の交換をユーザに促すメッセージを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像読取装置。

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