JP6104193B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施形態の複合機100の概略構成について説明する。ここで、図1(A)は、前記複合機100の正面図であり、図1(B)は、図1(A)の切断線IB−IBの断面図である。なお、説明の便宜上、前記複合機100が使用可能に設置された設置状態(図1に示される状態)で鉛直方向を上下方向7と定義し、前記設置状態において図1に示される面を正面(前面)として前後方向8を定義し、前記設置状態の前記複合機100の正面を基準として左右方向9を定義する。
次に、図2乃至図4を参照しつつ、前記移動機構40の詳細について説明する。図2に示されるように、前記移動機構40は、固定プーリー41、可動プーリー42、固定プーリー43、固定プーリー44、固定プーリー45、可動プーリー46、固定部47、回転軸49、コロ74A,74B(本発明の回転体の一例)、ガイドレール71A,71B(本発明のガイド部の一例、図3参照)、及びこれらによって張架された導伝性ワイヤー48を等備える。前記固定プーリー41の回転軸は、前記画像読取部1の前記ハウジング1Aにより上下方向7と平行に支持されている。また、前記固定プーリー43、前記固定プーリー44、及び前記固定プーリー45の回転軸は、前記画像読取部1の前記ハウジング1Aにより前後方向8と平行に支持されている。前記回転軸49は、前記可動プーリー42、前記可動プーリー46、及び前記コロ74A,74Bの回転軸であり、前記キャリッジ12の前後方向8の側面に前後方向8と平行に支持されている。
前記ステッピングモーター64によって移動される前記キャリッジ12は、読取方式に応じて、移動される方向及び移動される位置が異なる。前記移動読取方法と前記静止読取方法とでは、原稿Pの画像データを読み込む前に、前記キャリッジ12が待機させられる待機位置が異なる。前記待機位置は、予め定め定められている。前記待機位置として、前記ガイドレール71A,71Bに沿って、左側から前記第1読取領域11A内の第1読取位置P1、及び非読取領域17AのホームポジションP0(本発明のホームポジションの一例)がある。なお、前記非読取領域17Aは、原稿Pが載置される前記コンタクトガラス11の前記第2読取領域11Bの外側に定められた画像の読取が行われない領域である。前記移動読取方法の場合の前記待機位置は、前記ADF2の前記原稿押さえ24の直下にあたる前記第1読取位置P1である。前記キャリッジ12は、前記照射窓121Aを透過した前記LED光源121が出射した光を前記読取位置12Aに照射し、前記窓122Aを介して受光する反射光を前記ミラー121に入射させる。そのため、前記ステッピングモーター64によって移動される前記キャリッジ12の前記読取位置12Aは、前記第1読取位置P1に一致させられる。画像読取部1は、受光した前記反射光を前記CCD16に入射させて、原稿Pの画像を読み取る。前記移動読取方法が終了すると、前記キャリッジ12は、前記第1読取位置P1から前記ホームポジションP0に移動される。
次に、図5を参照しつつ、前記ステッピングモーター制御部10の概略機能について説明する。前記ステッピングモーター制御部10は、駆動回路55、電圧検出回路56、比較部57、及びASIC59等を備えており、前記ステッピングモーター64を制御する。前記ステッピングモーター制御部10は、前記制御部5に接続されており、前記制御部5から送られてきた制御信号に基づいて前記ステッピングモーター制御部10が前記ステッピングモーター64を制御する。なお、前記制御部5のROM5Bに記憶された画像読取制御プログラムには、前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10によって実行される後述のステッピングモーター制御処理を実行させるステッピングモーター制御プログラム(図6参照)が含まれている。また、前記ASIC59は、アナログ信号とデジタル信号を変換する回路である。具体的には、前記ASIC59は、前記制御部5から出力されるデジタル信号の駆動制御信号ref_sigをアナログ信号(電圧信号)の駆動信号RefInに変換して、前記駆動回路55に出力する。前記ASIC59は、前記比較部57から出力されるアナログ信号の比較結果信号CmpOutをデジタル信号の比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。なお、前記駆動信号RefIn、及び前記比較結果信号CmpOutについては後述する。
以下、図6のフローチャートを参照して、前記制御部5によって実行されるステッピングモーター制御処理の手順の説明とともに、本発明のステッピングモーター制御方法について説明する。このステッピングモーター制御処理は、前記移動機構40によって前記キャリッジ12が移動される際に実行される処理である。図6のフローチャートにおいてステップS1、S2、・・・は処理手順(ステップ)番号を表している。また、以下の説明では、図7に示されるように、第1励磁コイル81への電流値がゼロになったタイミング(図7の切替タイミングT51、T52・・・参照)の立ち上がりクロックからカウントして8クロック分を1周期(以下「制御周期」と称する。)として、前記制御周期ごとに周期的に前記ステッピングモーター制御処理が実行されるものとする。また、以下の説明では、前記内部カウンターのLowの期間が、第1励磁コイル81への電流値がゼロになったタイミング(図7の切替タイミングT51、T52・・・参照)の1クロック分に設定されているものとする。
まず、ステップS1において、前記制御部5は、前記内部カウンターから出力されるカウント値に基づいて、切替タイミングであるか否かを判定する。前記制御部5は、前記切替タイミングになるまで待ち続ける(S1のNO側)。前記切替タイミングであると判定すると、前記制御部5は、処理をステップS2に移行させる(S1のYES側)。なお、本実施形態では、前記切替タイミングは、前記制御周期のうち、最初のクロックから8クロック目のタイミング(図7の切替タイミングT51、T52・・・参照)である。なお、この8クロック目のタイミング以降の7クロック分の時間で、前記制御部5によるステッピングモーター制御処理が実行される。
次に、ステップS2において、前記制御部5は、前記駆動制御信号ref_sigを変更して、前記ASIC59が出力する前記駆動信号RefInの電圧レベルを前記設定電圧値Vcから前記検出電圧値Vdに切り替える。具体的には、前記制御部5は、前記制御周期のうち、最初のクロックからカウントして8個目のクロックの立ち上がりタイミング(図7のT51、T52、T53、・・・参照)のときに前記駆動制御信号ref_sigを変更して、前記駆動信号RefInの電圧レベルを前記設定電圧値Vcから前記検出電圧値Vdにする。本実施形態では、前記制御部5は、前記クロックCLK_sigの1クロック分だけの期間だけ前記検出モードに移行する。前述したように、前記検出モードのときは、前記駆動回路55の前記電流出力端子OUT1A及び前記電流出力端子OUT1Bの間に電流が流れていない期間であり、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64の第2励磁コイル82に供給する電流量は、前記設定電流量Icよりも一段以上低い前記検出電流量Idに変更される。
ステップS3において、前記制御部5は、前記ASIC59から入力された前記比較部57の比較結果である前記比較信号cmp_sigを検出する。このとき、前記制御部5は、設定された前記設定電流量Icよりも一段以上低い前記検出電流量Idによって前記ステッピングモーター64に付与される負荷に耐えうるか否かの情報を取得する。これにより、前記制御部5は、設定された前記設定電流量Icよりも一段以上低い前記検出電流量Idによって生じる前記検出時起電力Vrd以上の電圧値の前記起電力Vrを検出することができる。なお、前記制御部5は、誤検出を防ぐために、前記比較信号cmp_sigの出力が安定しているときに検出する。ステップS3では、前記制御部5は、前記検出モードにおける前記比較信号cmp_sigだけを抽出して、その期間における前記比較信号cmp_sigに応じて、前記検出モードにおける前記電圧値Vin(つまり前記起電力Vr)を判別する。ここで、ステップS2及びS3を実行する前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10は、駆動中の前記ステッピングモーター64に付与される負荷の前記起電力Vrを検出する。
ステップS4において、前記制御部5は、ステップS3で判別された前記起電力Vrと前記検出時起電力Vrdとを比較判定する。ここで、前記検出時起電力Vrdは、所定の前記検出時電流量Idが供給されたときの前記ステッピングモーター64の駆動トルクと同等の負荷が前記ステッピングモーター64にかけられたときに前記第1励磁コイル81で生じる起電力に相当する電圧値である。本実施形態では、前記ステッピングモーター64に供給される前記検出時電流量Idに応じた複数の前記検出時起電力Vrdが予め実験などによって取得される。具体的には、前記駆動制御信号Ref_sig(前記駆動信号RefIn)により設定された電流量が前記ステッピングモーター64に供給されたときの駆動トルクと同等の負荷がかかったときに前記第1励磁コイル81で発生する前記起電力Vrを前記検出時起電力Vrd(前記第1電圧値Vs〜前記電圧値V3)として測定しておく。本実施形態では、前記検出時電流量Idと前記検出時起電力Vrdとの対応関係を示すテーブルデータが、前記制御部5の前記ROM5Bに格納されている。前記起電力Vrが前記検出時起電力Vrd以下の場合には、前記制御部5は、処理をステップS41に移行させる(S4のVr≦Vrd側)。一方、前記起電力Vrが前記検出時起電力Vrdより大きい場合には、前記制御部5は、処理をステップS5に移行させる(S4のVr>Vrd側)。
次に、ステップS5において、前記制御部5は、前記起電力Vrと予め定められた前記設定値起電力Vrcとを比較判定する。前記設定値起電力Vrcは、前記検出時起電力Vrdよりも一段階以上高い電圧値であり、例えば、前記検出時起電力Vrdが前記電圧値V2であれば、前記設定値起電力Vrcは、前記電圧値V3である。具体的には、ステップS5において、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に供給される電流量が前記通常時電流量Isより大きい場合に、前記第1励磁コイル81に生じる予め測定された起電力の値に相当する前記設定値起電力Vrcと検出された前記起電力Vrとを比較する。前記起電力Vrが前記設定値起電力Vrc以下の場合には、前記制御部5は、処理をステップS1に移行させる(S5のVr≦Vrc側)。つまり、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記設定電流量Icのまま維持する(図7の期間t03参照)。一方、前記起電力Vrが前記設定値起電力Vrcより大きい場合には、前記制御部5は、処理をステップS6に移行させる(S5のVr>Vrc側)。
次に、ステップS6において、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に負荷がかかっていると判定して、前記駆動制御信号ref_sigの値(前記駆動信号RefInの電圧レベル)を前記起電力Vrの値に対応する値(電圧レベル)に増加させて、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給される電流量を増やす(図7の期間t02参照)。このように、前記ステッピングモーター64にかかっている負荷に対して、その駆動トルクが不足している場合に、前記制御部5は、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給する電流量を増やすことによって、前記ステッピングモーター64の駆動トルクの不足を解消する。具体的には、前記負荷部72A,72Bによって前記コロ74A,74Bが負荷を受けることによって、前記ステッピングモーター64に付与される負荷が増加した場合に、前記制御部5は、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給する電流量を増やすことによって脱調することを防止する。
ステップS7において、前記制御部5は、所定の電流減少条件が設定されているか否かを判定する。前記電流減少条件が設定されていなければ、前記制御部5は、処理をステップS1に移行する(S7のNO側)。なお、前記電流減少条件は、後述のステップS41で判定される条件である。具体的には、前記電流減少条件は、前記起電力Vrが前記設定値起電力Vrc以下となった場合に、前記ステッピングモーター64に供給する電流量を減少させる条件である。例えば、前記起電力Vrが前記設定値起電力Vrc以下となったことが所定回数(例えば2回)カウントされたことを条件に、前記制御部5は、電流を減少させるものでもよい。これにより、負荷変動によって一時的に前記起電力Vrが前記設定値起電力Vrc以下となった場合に、前記制御部5は、電流量を維持する。一方、前記電流減少条件が設定されていれば、前記制御部5は、処理をステップS8に移行させる(S7のYES側)。
次に、ステップS8において、前記制御部5は、前記電流減少条件におけるカウント値をリセットにして、処理をステップS1に移行する。言い換えると、後述のステップS41において、負荷を受けなくなったと判定して前記カウントアップが継続している最中に、前記制御部5が再び負荷を受けた判定した場合に、前記カウント値をリセットする。
ステップS4において、前記起電力Vrが前記検出時起電力Vrdよりも小さいと判定された場合(S4のVr≦Vrd側)、前記制御部5は、前記電流減少条件を満たしたか否か、つまり、前記カウント値が前記所定回数に達したか否かを判定する。前記電流減少条件を満たしたと判定すると、前記制御部5は、処理をステップS1に移行する(S41のNO側)。一方、前記電流減少条件に達していると判定すると、前記制御部5は、処理をステップS42に移行する(S41のYES側)。
次に、ステップS42において、前記制御部5は、前記駆動制御信号ref_sigの値を減少し(前記駆動信号RefInの電圧レベルを下げ)、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給される電流量を減らす。具体的には、前記コロ74A,74Bが移動して前記負荷部72A,72Bから負荷を受けなくなる。これに対応して、前記制御部5は、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給する電流量を減少させる。その後、前記制御部5は、処理をステップS1に移行する(図7の期間t05参照)。
次に、図7を参照しつつ、前記制御部5が、前記比較部57の比較結果である前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給する電流量を変更するタイミングと具体例について説明する。図7に示されるように、前記検出モードのときには、前記切替タイミングがLowになるように設定されており、前記駆動回路55の前記電流出力端子OUT1A及び前記電流出力端子OUT1Bの間に電流が流れておらず、前記電流出力端子OUT2A及び前記電流出力端子OUT2Bにのみ電流が流れている期間である。この期間では、前記ステッピングモーター64の前記第2励磁コイル82の励磁のみによって駆動トルクが生じる。
期間t01では、前記ステッピングモーター64に前記通常回転時負荷Tsしかかかっていない。前記電流出力端子OUT1Aに生じる前記起電力Vrは、前記第1電圧値Vsと同じであり、前記電圧検出回路56によって検出されて前記比較部57に入力される。前記比較部57は、前記設定値起電力Vrc(前記第1電圧値Vs)及び前記検出時起電力Vrd(前記第1電圧値Vs)と前記起電力Vr(前記第1電圧値Vs)との前記比較結果信号CmpOutを前記ASIC59に出力する。前記ASIC59は、前記比較結果信号CmpOutを前記比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。前記制御部5は、前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記第1電圧値Vsに対応する前記通常時電流量Isに設定する。言い換えると、前記制御部5は、前記電圧検出回路56によって検出された前記起電力Vrが前記第1電圧値Vs以下の場合に前記第1電圧値Vsに対応する前記通常時電流量Isを供給する。
期間t02では、前記ステッピングモーター64には前記負荷部72A,72Bによる負荷がかかっている。前記電流出力端子OUT1Aに生じる前記起電力Vrは、電圧値V2であり、前記電圧検出回路56によって検出されて前記比較部57に入力される。前記比較部57は、前記設定値起電力Vrc(前記第1電圧値Vs)及び前記検出時起電力Vrd(前記第1電圧値Vs)と前記起電力Vr(前記電圧値V2)との前記比較結果信号CmpOutを前記ASIC59に出力する。前記ASIC59は、前記比較結果信号CmpOutを前記比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。前記制御部5は、前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記電圧値V2に対応する前記負荷時電流量I2に変更する。言い換えると、前記制御部5は、前記電圧検出回路56によって検出された前記起電力Vrが前記第1電圧値Vsよりも大きい場合に前記通常時電流量Isよりも大きい前記負荷時電流量I2を供給する。前記ステッピングモーター64に供給する電流量を直ぐに増加させることによって、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64が脱調することを防止する。
期間t03では、前記ステッピングモーター64には前記負荷部72A,72Bによる負荷がかかっている。前記電流出力端子OUT1Aに生じる前記起電力Vrは、電圧値V2であり、前記電圧検出回路56によって検出されて前記比較部57に入力される。前記比較部57は、前記設定値起電力Vrc(前記電圧値V2)及び前記検出時起電力Vrd(前記電圧値V1)と前記起電力Vr(前記電圧値V2)との前記比較結果信号CmpOutを前記ASIC59に出力する。前記ASIC59は、前記比較結果信号CmpOutを前記比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。前記制御部5は、前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記電圧値V2に対応する前記負荷時電流量I2のまま維持する。
期間t04では、前記ステッピングモーター64に前記期間t03より低い負荷がかかっている。例えば、前記負荷部72A,72Bが凸型である場合に、前記コロ74A,74Bがその裾の部分によって負荷を受けることでもよい。前記電流出力端子OUT1Aに生じる前記起電力Vrは、電圧値V1であり、前記電圧検出回路56によって検出されて前記比較部57に入力される。前記比較部57は、前記設定値起電力Vrc(前記電圧値V2)及び前記検出時起電力Vrd(前記電圧値V1)と前記起電力Vr(前記電圧値V1)の前記比較結果信号CmpOutを前記ASIC59に出力する。前記ASIC59は、前記比較結果信号CmpOutを前記比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。前記制御部5は、前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記低負荷時電流量I1に変更する。
期間t05では、前記コロ74A,74Bが移動して前記負荷部72A,72Bによる負荷を受けなくなり、前記ステッピングモーター64に付与される負荷が、前記通常回転時負荷Tsになった場合である。前記電流出力端子OUT1Aに生じる前記起電力Vrは、前記第1電圧値Vsであり、前記電圧検出回路56によって検出されて前記比較部57に入力される。前記比較部57は、前記設定値起電力Vrc(前記電圧値V1)及び前記検出時起電力Vrd(前記第1電圧値Vs)と前記起電力Vr(前記第1電圧値Vs)との前記比較結果信号CmpOutを前記ASIC59に出力する。前記ASIC59は、前記比較結果信号CmpOutを前記比較信号cmp_sigに変換して、前記制御部5に出力する。前記制御部5は、前記比較信号cmp_sigに応じて、前記駆動回路55が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記通常時電流量Isに変更する。
前記制御部5は、前記複合機100を統括制御するものである。図1に示されるように、制御部5は、前記CPU5A、前記ROM5B、RAM5C、及びEEPROM5Dなどを主な構成要素とするマイクロコンピュータとして構成されている。なお、前記制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
以下、図9のフローチャートを参照して、前記制御部5によって実行されるホームポジション停止処理の手順を説明する。なお、図9のフローチャートにおいてステップS11、S12、・・・は処理手順(ステップ)番号を表している。ここに、前記ホームポジション停止処理制御プログラムに従って、前記ホームポジション停止処理を実行するときの前記制御部5が本発明に係る検出部、判定部、及び停止制御部に相当する。当該処理は、前記制御部5が前記画像読取処理プログラムに従って前記画像読取部1に画像を読み取らせる際に、前記画像読取処理プログラムに従って、前記ホームポジション停止処理プログラムが呼び出されることによって実行される。また、以下のフローチャートの説明では、前記静止読取方法による読取終了後に前記キャリッジ12を前記ホームポジションP0に移動させる場合について説明する。
まず、ステップS11において、前記制御部5は、前記画像読取処理プログラムの処理によって、原稿Pの画像読取が終了したか否かを判定する。前記制御部5は、原稿Pの画像読取処理が終了するまで待ち続ける(S11のNO側)。一方、原稿Pの画像読取処理が終了したと判定すると、前記制御部5は、処理をステップS12に移行させる(S11のYES側)。例えば、前記第2読取領域11Bに載置された原稿Pの画像読取が終了したことが前記制御部5に検知された場合などである。これにより、画像読取処理が終了すると、前記キャリッジ12は、次の原稿Pの読み取りに備えて前記ホームポジションP0に移動されることになる。
ステップS12において、前記制御部5は、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に位置しているか否かを判定する。ホームポジション停止処理以外の処理により、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に移動されている場合には、当該処理が不要になるため、前記制御部5はその有無を判定する。前記制御部5は、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に位置していると判定すると処理を終了する(S12のYES側)。一方、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に位置していないと判定すると、前記制御部5は処理をステップS13に移行する(S12のNO側)。例えば、前記画像読取部1が前記静止読取方法により前記コンタクトガラス11に載置された原稿Pの画像を読み取る場合は、前記キャリッジ12は原稿Pの前記ホームポジションP0とは反対側の端(図3の前記右端位置P3参照)に位置しているため、前記制御部5は、前記キャリッジ12を移動させる必要がある。
ステップS13において、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に電流を供給して駆動させ、前記キャリッジ12を前記第2方向へ移動させて、前記ホームポジションP0に向かわせる。前記ステッピングモーター64が回転駆動することによって、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0の方へ移動される。その際に、前記コロ74A,74Bは回転するため、前記キャリッジ12は、前記ガイドレール71A,71Bに沿って滑らかに移動する。前記コロ74A,74Bは、前記第2読取開始位置P2より左側であり前記ホームポジションP0より右側の前記負荷領域N1を通過する。前記負荷領域N1には、前記負荷部72A,72Bが設けられている。
ステップS14において、前記制御部5は、前記ステッピングモーター制御部10を用いて、前記ステッピングモーター制御処理を実行することによって、前記負荷部72A,72Bが設けられた位置に前記コロ74A,74Bが到達したか否かを判定する。具体的には、前記負荷部72A,72Bが設けられた位置に移動中の前記コロ74A,74Bが到達すると、前記負荷部72A,72Bによって前記コロ74A,74Bに負荷がかかり、前記キャリッジ12を駆動させる前記ステッピングモーター64に前記負荷回転状態の駆動トルクに相当する負荷が付与される。前記制御部5は、前記ステッピングモーター64の駆動トルクを上げて、前記通常回転状態から前記負荷回転状態にする。このことは、前記ステッピングモーター制御処理を実行する前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10によって検出される。前記制御部5は、前記コロ74A,74Bが前記負荷部72A,72Bに到達するまで待ち続ける(S14のNO側)。一方、前記コロ74A,74Bが前記負荷部72A,72Bに到達したと判定すると、前記制御部5は、処理をステップS15に移行させる(S14のYES側)。ここで、ステップS14を実行する前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10は、本発明の検出部の一例に相当する。
ステップS15において、前記制御部5は、ステップS14によって検出された負荷値と、前記閾値とを比較する。前記制御部5は、その比較結果に応じて、前記キャリッジ12の位置を前記第1位置F1と判定した場合に、前記ステッピングモーター64を停止させる停止制御をする。前記制御部5は、停止制御として、前記第1位置F1から前記ホームポジションP0までの距離を算出する。前記閾値は、前記負荷部72A,72Bによる負荷が前記キャリッジ12に付与されていないときの前記ステッピングモーター64の負荷よりも大きく、前記負荷部72A,72Bによる負荷が付与されたときの前記ステッピングモーター64の負荷よりも小さい。前記ステッピングモーター制御処理によって、前記制御部5は、前記負荷部72A,72Bそれぞれの3つの前記各突出部(図4の前記各突出部721B,722B,723B参照)の何れの突出部を検出したかが正確に判定される。本実施形態では、前記負荷部72A,72Bそれぞれの3つの前記突出部が等間隔で配置されている。前記制御部5は、ステップS14によって検出された負荷値が前記閾値を超えた回数をカウントし、そのカウント値が前記第3突出部723A,723Bの位置に対応するカウント値になったときに前記キャリッジ12の位置を前記第1位置F1であると判定する。また、前記制御部5は、前記閾値を超えるカウント値が一定の時間間隔(負荷パターン)であるかも判定する。これによって、前記制御部5は、前記ガイドレール71A,71Bにゴミなどにより不正確な位置を前記第1位置F1と判定して、前記ホームポジションP0以外の場所で前記キャリッジ12の移動を停止することを防止する。そのため、検出した前記負荷部72A,72Bの位置から前記制御部5は、検出時の前記キャリッジ12の位置と前記ホームポジションP0の位置との距離を正確に算出することができる。なお、前記制御部5は、前記距離を算出する代わりに、前記第1位置F1から前記ホームポジションP0までに供給するステップ数を前記ROM5Bから抽出してもよい。ここで、ステップS15を実行する前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10は、本発明の判定部の一例に相当する。
ステップS16において、前記制御部5は、ステップS15によって判定された前記キャリッジ12の位置及び、前記第1位置F1から前記ホームポジションP0までの算出された距離に基づいて、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に到達したか否かを判定する。具体的には、前記制御部5は、前記負荷部72A,72Bの前記ホームポジションP0に一番近い前記第3突出部723Bを検出してから予め定められたパルス数を前記ステッピングモーター64に印加したか否かを判定する。前記ステッピングモーター64は、印加されるパルス数により回転する角度及び移動距離が予め定まっている。そのため、前記制御部5が、前記駆動回路55から前記ホームポジションP0に到達するために必要な数のパルスを印加させれば、前記キャリッジ12は、前記ホームポジションP0に到達する。前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に印加するパルスが予め定められた数になるまで待ち続ける(S16のNO側)。一方、印加するパルスが予め定められた数に達したと判定すると、前記制御部5は、処理をステップS17に移行させる(S16のYES側)。また、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に印加するパルスのタイミングを徐々に遅くするものでもよい。これにより、前記ステッピングモーター64の回転速度が遅くなり、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0を通り過ぎることを防止することができる。
ステップS17において、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64への電流の供給を停止して、処理を終了する。これによって、前記キャリッジ12は、正確に前記ホームポジションP0に移動される。ここで、ステップS16及びステップS17を実行する前記制御部5及び前記ステッピングモーター制御部10は、本発明の停止制御部の一例に相当する。
次に、図10に示されるように、出力負荷の変化に対して、前記制御部5が前記ステッピングモーター64に供給する電流量を増加及び減少させる場合のタイミングチャートである。なお、図10は、前記キャリッジ12が前記ホームポジションP0に戻る直前部分のタイミングチャートである。図10のタイミングチャートでは、図7のタイミングチャートと同様に、説明の便宜上、前記切替タイミングがHighの期間の前記電圧値Vin及び前記起電力Vrの図示はタイミングチャートに示されていない。また、期間t1、t2・・・は前記内部カウンターの値がLowになる期間を表している。
期間t1乃至期間t4において、前記ステッピングモーター64には前記通常回転時負荷Tsしかかからない。この場合、前記制御部5は、前記駆動回路55から前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記通常時電流量Isにする。これにより、前記コロ74A,74Bを介して前記負荷部72A,72Bから前記ステッピングモーター64に負荷が付与されたか否かを判定することが可能になる。また、前記ステッピングモーター64の電力消費量が多くなることを防ぐととともに、その駆動振動や駆動音が大きくなる問題を防ぐことができる。なお、前記第2読取開始位置P2は、前記第1突出部721Aよりも右側にある。前記キャリッジ12は、前記右端位置P3から前記ホームポジションP0のある左側へ移動される際に、前記第2読取開始位置P2(図10のタイミングP2参照)を通過してから前記第1突出部721Aの位置(図10のタイミングT721B参照)を通過する。なお、前記キャリッジ12が読取のために前記ホームポジションP0から前記第1方向へ移動される場合に、前記第2読取開始位置P2で一端停止させてもよい。その場合、前記制御部5は、前記第1突出部721Aの負荷を検出した後に、予め定められた数のパルスを前記ステッピングモーター64に供給する。よって、前記制御部5は、前記キャリッジ12を正確に前記第2読取開始位置P2に一端停止させることができる。
期間t5及び期間t6において、前記コロ74A,74Bは、前記第1突出部721A,721Bの負荷を受ける(図4の前記第1突出部721B、図10のタイミングT721B参照)。前記ステッピングモーター64は、前記第1突出部721Bから負荷が付与される。この場合、前記制御部5は、直ちに前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記負荷回転状態のときの負荷に対応する前記負荷時電流量I2に増やす。前記ステッピングモーター64に係る負荷が駆動トルクより大きい状態が続くと、前記ステッピングモーター64が脱調する可能性があるため、前記制御部5は、直ちに駆動トルクを上げる。
期間t7及び期間t8において、前記コロ74A,74Bは、前記負荷部72A,72Bから負荷を受けない。前記ステッピングモーター64は、前記負荷部72A,72Bから負荷が付与されない。この場合、前記制御部5は、直ちに前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記通常回転状態に対応する前記通常時電流量Isに減らす。これにより、移動する前記コロ74A,74Bを介して前記負荷部72A,72Bから前記ステッピングモーター64に負荷が付与されたか否かを判定することが可能になる。
期間t9及び期間t10において、前記コロ74A,74Bは、前記第2突出部722A,722Bの負荷を受ける(図4の前記第2突出部722B、図10のタイミングT722B参照)。この場合、期間t5及び期間t6と同様に、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記負荷時電流量I2にする。
期間t11及び期間t12において、前記コロ74A,74Bは、前記負荷部72A,72Bから負荷を受けない。この場合、期間t7及び期間t8と同様に、前記制御部5は、直ちに前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記通常回転状態に対応する前記通常時電流量Isに減らす。
期間t13及び期間t14において、前記コロ74A,74Bは、前記第3突出部723A,723Bの負荷を受けている(図4の前記第3突出部723B、図10のタイミングT723B参照)。前記第3突出部723A,723Bは、前記ホームポジションP0に最も近い位置にある前記負荷部72A,72Bである。この場合、期間t5、期間t6、期間t9、及び期間t10と同様に、前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記負荷時電流量I2にする。なお、この期間に、前記制御部5は、前記ホームポジション停止処理のステップS15によって、前記ホームポジションP0に到達するまでの前記ステッピングモーター64に印加するパルス数を前記ROM5Bから取り出して、前記RAM5Cに保存する。
期間t15及び期間t17において、前記コロ74A,74Bは、前記負荷部72A,72Bから負荷を受けない。この場合、期間t7、期間t8、期間t11、及び期間t12と同様に、前記制御部5は、直ちに前記ステッピングモーター64に供給する電流量を前記通常回転状態に対応する前記通常時電流量Isに減らす。前記制御部5は、前記ホームポジション停止処理のステップS16によって、前記ステッピングモーター64に印加するパルス数が、前記RAM5Cに保存されたパルス数に一致するか否かを判定する。
期間t18において、前記コロ74A,74Bは、負荷を受けない。しかし、前記制御部5は、期間t15において前記第3突出部723A,723Bからの負荷を受けなくなってから前記ステッピングモーター64に印加するパルス数が予め定められた数に達するか否かを判定する。前記制御部5は、前記ステッピングモーター64に印加するパルス数が予め定められた数に達した時点でパルスの印加を停止する。これによって、前記ステッピングモーター64の駆動は停止される。負荷の有無については、前記クロックCLK_sigの1クロックの期間だけで判定するため、切替タイミングと一致する。しかし、パルス数が予め定められた数に達したか否かは、切替タイミングとは関係なく前記制御部5が判定する。図10の例では、前記ホームポジションP0の位置が、前記第3突出部723Bによる負荷を検出しなくなった位置(期間t15の切替タイミング)から、28個の前記クロックCLK_sigが前記ステッピングモーター64に印加される位置である(図10のタイミングP0参照)。そのため、前記ステッピングモーター64に電流を供給する期間が期間t18の途中までの期間となる。なお、前記第1読取位置P1の位置及び前記第2読取開始位置P2を、前記ホームポジションP0と同様に定めて、前記制御部5によって、前記キャリッジ12をその位置に停止させてもよい。例えば、前記第1読取位置P1は、前記第3突出部723Bによる負荷を検出しなくなった位置(期間t15の切替タイミング)から、68個の前記クロックCLK_sigが前記ステッピングモーター64に印加される位置である(図10のタイミングP1参照)。
以上説明したように、本発明の前記複合機100の前記画像読取部1によれば、前記キャリッジ12の駆動源である前記ステッピングモーター64に付与される負荷を検知することによって、前記キャリッジ12を正確に前記ホームポジションP0に戻すことができる。また、前記ステッピングモーター64に接続される前記ステッピングモーター制御部10と、前記ガイドレール71A,71Bに前記負荷部72A,72Bを設ける簡易な構成によって本発明を実現することができる。そのため、光センサーやロータリーエンコーダーを設けるよりも低コストで、前記キャリッジ12を前記ホームポジションP0に戻すことができる。さらに、前記負荷部72A,72Bの製造誤差の方が光センサーなどの取り付け誤差よりも小さいため、前記キャリッジ12をより正確に前記ホームポジションP0に戻すことができる。
上記実施形態の説明では、前記負荷部72A,72Bが同じ大きさで設けられた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。図11(A)に示されるように、前記負荷部72A,72Bの前記各突出部が前記ガイドレール71A,71Bに沿って負荷を付与する前記副走査方向の長さが異なるものでもよい。例えば、前記第1突出部721Bは、切替タイミングで3回検出される検出時間だけ前記閾値を超えた負荷を連続して付与する。前記第2突出部722Bは、切替タイミングで2回検出される検出時間だけ前記閾値を超えた負荷を連続して付与する。前記第3突出部723Bは、切替タイミングで1回検出される検出時間だけ前記閾値を超えた負荷を付与する。このように、各突出部それぞれによって前記閾値を超えた負荷を連続して付与する時間の長さが異なる。前記キャリッジ12が前記第2方向へ移動される場合に、前記第1突出部721B、前記第2突出部722B、及び前記第3突出部723Bの順に前記制御部5により検出される。前記制御部5に検出される連続して前記閾値を超える検出時間の長さが、順番に短くなる。前記キャリッジ12が前記第2方向へ移動される場合に、前記第3突出部723B、前記第2突出部722B、及び前記第1突出部721Bの順に前記制御部5により検出される。前記制御部5に検出される連続して前記閾値を超える検出時間の長さが、順番に長くなる。このように、前記キャリッジ12が移動される向きにより、前記制御部5によって前記突出部が検出される検出時間と前記突出部が検出されない非検出時間との負荷パターンが異なる。この場合、前記ホームポジション停止処理のステップS15を実行する前記制御部5は、ステップS14によって検出された負荷値が前記閾値を超えた検出時間の間隔に基づいて、前記キャリッジ12が前記第2方向へ移動しているか否かを判定する。さらに、前記制御部5は、前記キャリッジ12が前記第2方向へ移動しているときに、検出された前記検出時間が前記第1位置F1に設けられた前記第3突出部723A,723Bに相当する予め定められた基準時間(切替タイミングで1回検出)に一致する場合に、前記キャリッジ12の位置を前記第1位置F1と判定する。これにより、前記制御部5は、前記負荷パターンによって前記キャリッジ12が前記第2方向へ移動しており、前記キャリッジ12が前記第1位置F1に位置すると判定することができる。
なお、上記実施形態の説明では、前記画像読取部1の前記キャリッジ12を移動させる場合について説明したが、本発明は、インクによって用紙に画像を形成する画像形成装置のインクヘッドの移動にも用いることができる。これにより、インクヘッドの位置を光センサーやロータリーエンコーダー等を設けなくても正しいホームポジションに戻すことができる。
1:画像読取部
1A:ハウジング
2:ADF
3:画像形成部
4:給紙部
5:制御部
6:操作表示部
10:ステッピングモーター制御部
40:移動機構
41,43,44,45:固定プーリー
42,46:可動プーリー
47:固定部
48:導伝性ワイヤー
50:停止位置選択部
51:検出部
52:判定部
53:移動制御部
54:停止制御部
55:駆動回路
56:電圧検出回路
57:比較回路
59:ASIC
64:ステッピングモーター
71A,71B:ガイドレール
72A,72B:負荷部
721A,721B:第1突出部
722A,722B:第2突出部
723A,723B:第3突出部
73A,73B:ストッパー部
74A,74B:コロ
75A,75B:垂直壁部
81:第1励磁コイル
82:第2励磁コイル
P:原稿
S:用紙
Claims (9)
- 光電変換素子と、
筐体と、
前記筐体の上面に設けられ、原稿が載置されるコンタクトガラスと、
前記筐体の内部に互いに対向して配置され、前記コンタクトガラスに沿って予め定められた副走査方向に延在する一対のガイド部と、
前記ガイド部に沿って、前記コンタクトガラスの外側に定められたホームポジションから前記コンタクトガラス側へ向かう第1方向及び前記コンタクトガラス側から前記ホームポジションに戻る第2方向へ移動可能に前記ガイド部に支持され、光源と前記光源から出射して前記原稿で反射された光を前記光電変換素子に導くミラーとを有する移動体と、
前記移動体を移動させるステッピングモーターと、
前記ガイド部において前記ホームポジションと前記コンタクトガラスとの間の第1位置に設けられ、前記移動体が前記第2方向へ移動される際に前記移動体に負荷を付与する負荷部材と、
前記ステッピングモーターの負荷を示す負荷値を検出する検出部と、
前記ステッピングモーターを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記移動体が前記第2方向へ移動中に前記検出部により検出された前記負荷値が増加したことを条件に、前記ステッピングモーターの停止制御を開始して前記移動体を前記ホームポジションに停止させる画像読取装置。 - 前記ガイド部は、前記移動体を移動可能に支持する支持面、及び前記支持面から立設され前記副走査方向に延在する垂直壁を有し、
前記移動体は、移動時に前記支持面に支持されるとともに回転可能な回転体を有し、
前記負荷部材は、前記垂直壁に設けられ、前記移動体の前記回転体が前記第1位置を通過するときに前記回転体に接触して負荷を付与する請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記制御部は、
前記検出部によって検出された前記負荷値と予め定められた閾値とを比較し、前記負荷値が前記閾値よりも大きい場合に、前記移動体が前記第1位置に達したと判定する判定部と、
前記判定部によって前記移動体が前記第1位置に達したと判定された場合に、前記ステッピングモーターに対する前記停止制御を行う停止制御部と、
を有する請求項1又は2に記載の画像読取装置。 - 前記負荷部材は、前記第1位置及び該第1位置から前記コンタクトガラスまでの間に前記副走査方向に並んで設けられ、前記移動体に負荷を付与する複数の突出部を有し、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記負荷値が前記閾値を超えた回数をカウントし、そのカウント値が前記複数の突出部の数と同数になったときに、前記移動体の位置を前記第1位置と判定する請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記複数の突出部は、等間隔に配置されており、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記負荷値が一定の時間間隔で前記閾値を超えた回数をカウントし、そのカウント値が前記複数の突出部の数に対応する回数になったときに、前記移動体の位置を前記第1位置と判定する請求項4に記載の画像読取装置。 - 前記負荷部材は、前記第1位置及び該第1位置から前記コンタクトガラスまでの間に前記副走査方向に並んで設けられ、前記移動体に負荷を付与する複数の突出部を有し、
前記複数の突出部は、前記移動体に負荷を付与する前記副走査方向の長さが異なり、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記負荷値が前記閾値を超えた検出時間が連続する長さに基づいて、前記移動体が前記第2方向へ移動しているか否かを更に判定し、前記第2方向へ移動しているときに前記検出部によって検出された前記検出時間が前記第1位置に設けられた前記突出部に相当する予め定められた基準時間に一致する場合に、前記移動体の位置を前記第1位置と判定する請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記負荷部材は、前記第1位置及び該第1位置から前記コンタクトガラスまでの間に前記副走査方向に並んで設けられ、前記移動体に負荷を付与する複数の突出部を有し、
前記複数の突出部それぞれの前記副走査方向に隣接する間隔が異なり、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記負荷値が前記閾値を超えた検出タイミングの検出間隔に基づいて、前記移動体が前記第2方向へ移動しているか否かを更に判定し、前記第2方向へ移動しているときに前記検出部によって検出された前記検出間隔が前記第1位置の前記突出部及び前記第1位置に隣接する前記突出部による検出タイミングに相当する予め定められた基準間隔に一致する場合に、前記移動体の位置を前記第1位置と判定する請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記負荷部材は、前記第1位置及び該第1位置から前記コンタクトガラスまでの間に前記副走査方向に並んで設けられ、前記移動体に負荷を付与する複数の突出部を有し、
前記複数の突出部のうち、前記第1位置に対応する第1突出部による負荷の大きさが最も小さいものであり、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記負荷値と、予め定められた前記第1突出部の負荷値に相当する第1閾値及び前記第1閾値よりも大きい第2閾値とを比較し、前記負荷値が前記第1閾値以上前記第2閾値未満の場合に、前記移動体の位置を前記第1位置と判定する請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記閾値は、前記負荷部材による負荷が付与されていないときの前記ステッピングモーターの負荷よりも大きく、前記負荷部材による負荷が付与されたときの前記ステッピングモーターの負荷よりも小さい請求項3〜8の何れかに記載の画像読取装置。
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