JP4242383B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

Description

この発明は、画像読み取り装置に関するものである。

画像読み取り装置は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）の周辺機器として単体で用いられたり、原稿画像を読み取るイメージスキャニングユニットとして複写機やファクシミリ等に搭載されている。
一般に、画像読み取り装置では、光源の光を原稿の画像面に照射し、その画像面からの反射光を複数のミラーで反射させながら集光レンズを通してＣＣＤ等の読み取りデバイスに入射させ、この読み取りデバイスで反射光を電気信号に変換している。

そして、この画像読み取り動作においては、光源、第１ミラー等を含んで構成される第１光学移動体と、複数のミラーを含んで構成される第２光学移動体とを、ハウジング内で相互に連係させながら種々の原稿サイズに対応させてコンタクトガラスに沿って往復移動させている。

このように光学系を搭載してなる光学移動体は極めて繊細であり、例えば画像読み取り装置を輸送するときに過度の振動や衝撃等が加わると、光学系に悪影響を及ぼすことがある。そこで、出荷時には、これら光学移動体を出荷ポジション（走査方向においてホームポジションよりもさらにハウジングの壁面に近い位置）にネジなどの固定手段により固定しておき、輸送後のセットアップ時に該固定手段を解除して光学移動体を移動可能にすることが多用されている（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−１０４５５８号公報

しかしながら、輸送後の画像読み取り装置のセットアップ時に、光学移動体を出荷ポジションに固定された状態のまま誤って画像読み取り装置の電源を入れて作動させてしまうと、光学移動体のフレームに負荷が加わってフレームが変形したり、あるいはこのフレームに連係されている駆動ワイヤが外れるなどの不具合を生じる虞がある。
これに対処するに、光学移動体が出荷ポジションから離脱したことをスイッチなどの検出手段で検出することも考えられるが、出荷ポジションからの固定解除は通常は納入時に１度実行するだけであり、そのためだけに前記検出手段を追加するのはコストアップにもなるので現実的でない。
そこで、この発明は、コストアップを招くことなく、セットアップ時に光学移動体等の損傷を防止することができる画像読み取り装置を提供するものである。

この発明に係る画像読み取り装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、光学系を搭載し原稿載置部に沿って移動可能な光学移動体と、前記光学移動体を移動せしめる駆動モータと、前記光学移動体を出荷ポジションに固定する固定手段と、前記光学移動体を前記出荷ポジションからホームポジションへ移動させるときに前記駆動モータに流す電流を通常の読み取り動作時に流す電流よりも小さい電流に制御する固定解除制御モードと、を備えることを特徴とする画像読み取り装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記固定解除制御モードのときの前記光学移動体の移動経路は、前記出荷ポジションから出発して前記ホームポジションを通過した後に再び該ホームポジションに戻る経路であり、前記光学移動体の前記ホームポジションへの帰還を検出するホームポジション検出手段と、前記固定解除制御モードを実行したときに前記ホームポジション検出手段が前記光学移動体の帰還を検出しない場合に未解除を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記駆動モータはステッピングモータであることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、誤って固定手段を解除しない状態で駆動モータを運転したときには、駆動モータが脱調するだけで済むので、光学移動体に負荷が加わって損傷するなどの不具合を防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、光学移動体が出荷ポジションから離脱していない場合に、これをホームポジション検出手段で検出し、報知手段でユーザーに報知して、固定手段の解除を促すことができる。
請求項３に係る発明によれば、誤って固定手段を解除しない状態で駆動モータを運転したときには、駆動モータを確実に脱調させることができる。

以下、この発明に係る画像読み取り装置の実施の形態を図１から図６の図面を参照して説明する。画像読み取り装置は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）の周辺機器として単体で用いられたり、原稿画像を読み取るイメージスキャニングユニットとして複写機やファクシミリ等に搭載される。
図１は出荷状態における画像読み取り装置１の要部縦断面図であり、図２は図１のII−II矢視図である。画像読み取り装置１は矩形箱形のハウジング２を備え、ハウジング２の上部開口２ａには透明ガラスからなるコンタクトガラス３が固定されていて、読み取るべき原稿がこのコンタクトガラス３の上に載置される。すなわち、コンタクトガラス３の上面が原稿載置部３ａとなる。ハウジング２の上部には、コンタクトガラス３の上に載置された原稿を押さえつける原稿押さえ板４が、その一端側を支点にして上下方向に回動可能に取り付けられている。また、ハウジング２の上面であってコンタクトガラス３から離間した部位には表示部５が設けられている。表示部５には、画像読み取り装置１の情報（例えばエラー情報等）が表示される。

ハウジング２の内部には、コンタクトガラス３の下面に沿って往復動する第１光学移動体１０および第２光学移動体２０と、第１，第２光学移動体１０，２０を往復動せしめる駆動装置３０と、第２光学移動体２０の軌道延長上に配置されて原稿を撮影する撮像部４０と、第１，第２光学移動体１０，２０のホームポジションへの帰還を検出するホームポジションスイッチ（ＨＰＳＷ）５０などが収容されている。
第１光学移動体１０は、ランプキャリッジ１１に、光源１２、反射板１３、第１ミラー１４（光学系）が搭載されてなる。光源１２はＬＥＤアレイや蛍光管ランプ等によって構成されており、コンタクトガラス３の下方から原稿の画像面に向けて光を照射する。反射板１３は、光源１２から出射された光を効率良く原稿の画像面に照射させるものである。第１ミラー１４は、原稿の画像面で反射された原稿の反射光を第２光学移動体２０に向けて反射させるものである。また、第１光学移動体１０には、ホームポジションスイッチ５０の検知対象となる遮光板１５が取り付けられている。
ホームポジションスイッチ５０はフォトインタラプタなどから構成されていて、図示しないサポートを介してハウジング２に固定されている。ホームポジションスイッチ５０は、図２及び図３に示すようにホームポジションスイッチ５０の光路が遮光板１５によって遮られているときに「ＯＮ」となり、図４及び図５に示すようにホームポジションスイッチ５０の光路が遮られていないときに「ＯＦＦ」となる。

第２光学移動体２０は、ミラーキャリッジ２１に、第２ミラー２２と第３ミラー２３（光学系）が搭載されてなる。第２ミラー２２は、第１ミラー１４からの反射光を第３ミラー２３へ反射させるものであり、第３ミラー２３は、第２ミラー２２からの反射光を撮像部４０へ反射させるものである。なお、第２光学移動体２０は第２ミラー２２からの反射光の光路に沿って往復移動するように設置されている。また、図１において二点鎖線で示す第１光学移動体１０は最大移動位置に達したときを示している。
撮像部４０は、第２光学移動体２０の軌道延長上に配置され、ハウジング２に固定されたベース６に設置されている。撮像部４０は、複数のレンズからなる集光レンズ群４１と、固体撮像素子としてのＣＣＤ４２とを備えている。集光レンズ群４１は、第３ミラー２３からの反射光をＣＣＤ４２に集光させるものであり、ＣＣＤ４２は、集光レンズ群４１により集光された原稿反射光を受光して電気信号（画像データ）に変換する。なお、集光レンズ群４１とＣＣＤ４２は、原稿反射光がＣＣＤ４２上で結像するように位置決めされている。

図２に示すように、第１光学移動体１０と第２光学移動体２０を往復動せしめる駆動装置３０は、駆動モータとしてのステッピングモータ３１と、ステッピングモータ３１の回転を駆動シャフト３２に伝達する歯車列３３と、駆動シャフト３２によって引き回されるワイヤ３４を主要構成として備え、第１光学移動体１０のランプキャリッジ１１と第２光学移動体２０のミラーキャリッジ２１がワイヤ３４に連係していて、ステッピングモータ３１を正転および逆転することによって第１光学移動体１０と第２光学移動体２０を往復動させることができるように構成されており、且つ、原稿載置部３ａに載置された原稿を走査中に、原稿からＣＣＤ３２までの光路長が変化せず一定となるよう第１光学移動体１０と第２光学移動体２０を互いに連係して移動させるように構成されている。なお、ステッピングモータ３１は図示しない駆動制御回路によって、正転、逆転、回転角度、回転速度等を自動制御される。

ところで、図１及び図２は出荷状態における画像読み取り装置１を示しており、この出荷状態では、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が輸送中に損傷等の不具合がしないように、第２光学移動体２０をハウジング２の一方の側壁２ｂに接近して位置させ、ネジ（固定手段）７によって側壁２ｂに固定している。これにより、画像読み取り装置１の輸送中、第１光学移動体１０を移動不能にすることができ、ワイヤ３４で連係されている第２光学移動体２０も移動不能にすることができる。この出荷状態における第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０の位置を出荷ポジションと称す。第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が出荷ポジションに位置しているとき、遮光板１５はホームポジションスイッチ５０のＯＮ動作位置に位置している。
画像読み取り装置１の通常の運転時には第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が出荷ポジションまで移動することはなく、出荷時にシミュレーション等の操作で「出荷設定」を選択した時にだけ、前記駆動制御回路がステッピングモータ３１を制御して、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０を出荷ポジションまで移動させるように構成されている。

この画像読み取り装置１をユーザーが指定する設置位置まで輸送した後、セットアップを行うが、画像読み取り装置１の電源を入れる前にネジ７を外し、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０を出荷ポジションから移動できるようにする。そして、この後に画像読み取り装置１の電源を入れると、前記駆動制御回路がステッピングモータ３１を固定解除制御モードで運転する。
固定解除制御モードにおいて、ステッピングモータ３１に流す電流は、通常の画像走査時（画像読み取り動作時）に流す電流よりも小さく、ステッピングモータ３１が脱調を起こさすことなくワイヤ３４を引っ張って第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０を移動させることができる程度の大きさに制御される。さらに、ステッピングモータ３１は第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０を次のように移動するように制御される。

固定解除制御モードでは、初めステッピングモータ３１を正転で運転する。これにより、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０は出荷ポジションから離間し、ハウジング２の他方の側壁２ｃに接近する方向へ移動して、図３に示すホームポジションを通過する。ホームポジションとは、通常の画像走査時において画像走査をする前の待機位置であり、ステッピングモータ３１の回転角度を計測するときに基準となる。第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が出荷ポジションからホームポジションに移動する間、ホームポジションスイッチ５０は遮光板１５によってＯＮ状態に保持される。換言すると、遮光板１５は、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が出荷ポジションからホームポジションへ移動中、ホームポジションスイッチ５０をＯＮ状態に保持可能な寸法に設定されている。

図４に示すように第１光学移動体１０がホームポジションを通過すると、遮光板１５はホームポジションスイッチ５０の光路を遮らなくなるので、ホームポジションスイッチ５０はＯＦＦになる。ホームポジションを通過した第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０は側壁２ｃに接近する方向へ更に移動し、図５に示すように所定位置に達すると、ステッピングモータ３１が正転から逆転に切り換わり、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０は移動方向を反転し、側壁２ｂに接近する方向へ移動する。そして、第１光学移動体１０の遮光板１５がホームポジションスイッチ５０の光路を遮りホームポジションスイッチ５０がＯＮとなった位置から所定寸法だけ側壁２ｂ側に近づいた位置で停止する。この停止位置がホームポジションとなる（図３参照）。第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０がホームポジションに戻ると固定解除制御モードは終了となり、通常の画像走査モードに切り換わる。

なお、画像走査モードでは、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０がホームポジションを始点として、走査すべき画像の寸法に応じて側壁２ｃに接近する方向へ往動した後、側壁２ｂに接近する方向へ復動して再びホームポジションに戻るように、前記駆動制御回路によってステッピングモータ３１が制御される。なお、前述したように、画像走査モードにおいてステッピングモータ３１に流す電流は、固定解除制御モードにおいてステッピングモータ３１に流す電流よりも大きく設定されている。

このように、画像読み取り装置１のセットアップは、ネジ７を取り外した後、画像読み取り装置１の電源を入れるのが正しい作業手順であるが、ユーザーがネジ７を取り外すのを忘れて画像読み取り装置１の電源を入れるという誤操作をしてしまうことも考えられる。
このように誤操作された場合にも、この画像読み取り装置１によれば、第１光学移動体１０、第２光学移動体２０、駆動装置３０などが損傷するのを防止することができ、且つ、ユーザーにネジ７の取り外しを促すことができる。以下、画像読み取り装置１の始動制御を図６のフローチャートに従って説明する。

ステップＳ１０１において画像読み取り装置１の電源がＯＮされると、ステップＳ１０２に進み、「出荷設定」か否かを判定する。
ステップＳ１０２における判定結果が「ＹＥＳ」（出荷設定）である場合は、ステップＳ１０３に進み、ステッピングモータ３１の運転を固定解除制御モードで制御する。前述したように、固定解除制御モードではステッピングモータ３１に流す電流が画像走査モードのときよりも小さい電流で制御される。

次に、ステップＳ１０４に進み、ステッピングモータ３１を駆動開始してから所定時間後に、ホームポジションスイッチ５０がＯＦＦしたか否かを判定する。
前述したように、画像読み取り装置１をＯＮする前にネジ７が取り外されているときには、ステッピングモータ３１の運転により第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０は出荷ポジションを離れ、ホームポジションを通り過ぎてホームポジションスイッチ５０がＯＦＦになるはずである。
しかしながら、ネジ７が取り外されていないときにはステッピングモータ３１が運転されても第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０は移動することが不可能なため、ホームポジションスイッチ５０はいつまでもＯＮ状態に保持されることになる。この場合、第１光学移動体１０及び第２光学移動体２０が移動不能な状態でステッピングモータ３１を運転することになるが、固定解除制御モードではステッピングモータ３１に流す電流が小さく制御されているので、ステッピングモータ３１が脱調するだけで済み、ワイヤ３４が外れたり、第１光学移動体１０のランプキャリッジ１１や第２光学移動体２０のミラーキャリッジ２１に負荷が加わって損傷したりするのを防止することができる。

ステップＳ１０４における判定結果が「ＹＥＳ」である場合は、ステップＳ１０５に進んで「出荷設定」を解除し、さらにステップＳ１０６に進んで固定解除制御モードから画像走査モードに切り換えてステッピングモータ３１の制御電流を通常値に戻し、ステップＳ１０７において通常処理に移行する。
一方、ステップＳ１０４における判定結果が「ＮＯ」である場合は、ネジ７が取り外されていないと判断し、ステップＳ１０８に進み、固定解除を促すメッセージを表示部５に表示して、ステッピングモータ３１の運転を停止して、本ルーチンの実行を終了する。これにより、ユーザーは表示部５の表示からネジ７を取り外していないことを認識することができる。つまり、この実施の形態では、表示部５にメッセージを表示することで、「固定手段の未解除」を報知する。
また、ステップＳ１０２における判定結果が「ＮＯ」である場合は、「出荷設定」ではないので、ステップＳ１０６に進んで画像走査モードとしてステッピングモータ３１の制御電流を通常制御にし、ステップＳ１０７において通常処理に移行する。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、光学移動体を固定する固定手段はネジに限るものではなく、フックなど種々の機構で構成することが可能である。
また、固定手段が未解除であることの報知手段は、表示部へのメッセージ表示に限るものではなく、ブザーによる警報などであってもよい。

この発明に係る画像読み取り装置の出荷ポジションにおける要部縦断面図である。 図１のII−II矢視図である。 前記画像読み取り装置において光学移動体がホームポジションに移動した状態を示す図である。 前記画像読み取り装置において光学移動体がホームポジションを通過した直後の状態を示す図である。 前記画像読み取り装置において光学移動体がホームポジションを大きく通り過ぎた状態を示す図である。 前記画像読み取り装置の始動制御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
３ａ 画像載置部
５ 表示部（報知手段）
７ ネジ（固定手段）
１０ 第１光学移動体（光学移動体）
１２ 光源（光学系）
１３ 反射板（光学系）
１４ 第１ミラー（光学系）
２０ 第２光学移動体（光学移動体）
２２ 第２ミラー（光学系）
２３ 第３ミラー（光学系）
３１ ステッピングモータ（駆動モータ）
５０ ホームポジションスイッチ（ホームポジション検出手段）

Claims (3)

1. 光学系を搭載し原稿載置部に沿って移動可能な光学移動体と、
   前記光学移動体を移動せしめる駆動モータと、
   前記光学移動体を出荷ポジションに固定する固定手段と、
   前記光学移動体を前記出荷ポジションからホームポジションへ移動させるときに前記駆動モータに流す電流を通常の読み取り動作時に流す電流よりも小さい電流に制御する固定解除制御モードと、
   を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記固定解除制御モードのときの前記光学移動体の移動経路は、前記出荷ポジションから出発して前記ホームポジションを通過した後に再び該ホームポジションに戻る経路であり、
   前記光学移動体の前記ホームポジションへの帰還を検出するホームポジション検出手段と、
   前記固定解除制御モードを実行したときに前記ホームポジション検出手段が前記光学移動体の帰還を検出しない場合に未解除を報知する報知手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記駆動モータはステッピングモータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読み取り装置。
   

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