JPH08234320A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 照明ランプ５と反射ミラー６を搭載したキャ
リッジ３をプラテン２上の原稿に対して相対的に走査移
動させて原稿の画像を読み取る画像読み取り装置におい
て、キャリッジ３の異常動作の検出制御と初期位置制御
とをより簡易な構成で安価に行うことができるようにす
る。 【構成】 キャリッジ３のホームポジション側に、読み
取り動作中はそのキャリッジの異常動作検出用として動
作させかつ読み取り動作中以外はそのキャリッジの初期
位置制御用として動作させる検知手段２０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等に使用される
画像読み取り装置に係り、詳しくは、照明ランプ、反射
ミラー等の光学系部品を搭載したキャリッジをプラテン
上の原稿に対して相対的に走査移動（往復動）させて原
稿の画像を読み取るタイプの画像読み取り装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像読み取り装置として
は、照明ランプと反射ミラーを搭載した第１キャリッジ
と反射ミラーを搭載した第２キャリッジとを備え、その
第１キャリッジと第２キャリッジとを２：１の速度比で
プラテン上の原稿に対して相対移動させることにより、
照明ランプからの光を原稿に照射した際に得られる反射
光を両キャリッジに搭載の反射ミラーを介し常に一定の
光路長でもって焦点距離が長い結像レンズに入射させ、
もって原稿の画像を読み取るものがある。また、この他
にも、照明ランプ等の光学系部品を搭載した１つのキャ
リッジをプラテン上の原稿に対して相対移動させること
により、照明ランプからの光を原稿に照射した際に得ら
れる反射光を最終的にセルフォックレンズ等の焦点距離
が短い結像レンズに入射させ、もって原稿の画像を読み
取るという密着型光学系を備えた画像読み取り装置もあ
る。

【０００３】ところで、このような光学系走査型の画像
読み取り装置においては、その光学系部品を搭載するキ
ャリッジが駆動用モータの脱調等により異常な動作（暴
走など）を起こした時に例えば装置本体へ衝突して光学
系を損傷させてしまうおそれがあるため、かかるトラブ
ルを回避する手段を設ける必要がある。そこで、従来に
おいては、その対策を施した画像読み取り装置として、
例えば光学駆動系（キャリッジ）の往復動作領域の両端
に検知センサを設け、その駆動系が暴走して検知センサ
により検知された時に駆動系の動作を停止させるものが
提案されている（特開昭６３−１２６３６０号公報）。

【０００４】また、このような画像読み取り装置におい
ては、キャリッジは読み取り動作をしていない時には走
査開始側の位置（ホームポジション）に待機していなけ
ればならないため、キャリッジがホームポジションに存
在しているか否かを検出する検知手段を設ける必要があ
り、上記異常動作検知用の検知手段とは別にホームポジ
ション検知用の検知手段が設けられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像読み取り装置は、上記したようにキャリッジのホー
ムポジション検知用の検知手段とキャリッジの往復動作
（走査）領域両端に異常動作検知用の検知手段とを配置
することになるため、多数（少なくとも３個）の検知手
段が必要となり、しかも、その検知手段の数に応じて制
御系回路の入出力ポートが増え回路自体も複雑になるな
ど、全体としてコストアップするという問題があった。

【０００６】なお、キャリッジの異常動作を検知する手
段として、キャリッジの駆動用モータとしては一般に使
用されているステッピングモータにエンコーダを設け、
このエンコーダからの出力に基づいて暴走などの異常動
作を検知する方法も提案されているが、この場合には、
エンコーダ等の装置を新たに設ける必要があるため大幅
なコストアップとなってしまう。

【０００７】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、キャリッジの異
常動作の検出制御と初期位置制御とをより簡易な構成で
安価に行うことができる画像読み取り装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読み取り装
置は、照明ランプ、反射ミラー等の光学系部品を搭載し
たキャリッジをプラテン上の原稿に対して相対的に走査
移動させて原稿の画像を読み取る画像読み取り装置にお
いて、前記キャリッジのホームポジション側に、読み取
り動作中はそのキャリッジの異常動作検出用として動作
させかつ読み取り動作中以外はそのキャリッジの初期位
置制御用として動作させる検知手段を設けたことを特徴
とするものである。

【０００９】この技術的手段において、ホームポジショ
ン側とはキャリッジの走査開始側をである。また、ホー
ムポジション側は、少なくとも検知手段をキャリッジの
異常動作検出用及び初期位置制御用として動作（機能）
させることが可能な走査開始側となる位置であれば特に
制約されないが、詳しくは、走査開始側であればキャリ
ッジの読み取り動作範囲に対しては外側の位置であって
も或いはその内側の位置であってもよい。ここで、読み
取り動作範囲とは、キャリッジの走査動作可能な範囲の
うちでキャリッジが原稿サイズ等に応じて読み取り時に
実際に走査動作する必要のある範囲をいう。また、初期
位置とは、キャリッジの走査動作開始前における基準設
定位置をいい、そのため倍率に応じてプリスキャン長を
変更する場合にはこの初期位置を基準にして調整設定さ
れる。なお、検知手段をホームポジション側であって読
み取り動作範囲の内側位置に設ける場合には、検知手段
は、キャリッジが読み取り動作範囲の外側にあって且つ
走査動作可能な範囲のホームポジション側端部に位置し
たときにＯＦＦ動作状態になる部位に設置する必要があ
る。

【００１０】検知手段としては、一般に反射型フォトセ
ンサが使用されるが、リードスイッチ、マイクロスイッ
チ等を使用してもよい。また、本発明においては、上記
検知手段のほかに、キャリッジの往復動作のうち往動時
（スキャン時）において発生する異常動作を検出するた
めの検知手段を、キャリッジの走査動作可能範囲の終端
側（ホームポジションとは反対側）に設ける必要があ
る。この往動時の異常動作検出用の検知手段は、上記検
知手段とは別体の専用の検知手段である他に、上記検知
手段を兼用する構成からなる検知手段であってもよい。

【００１１】

【作用】上記技術的手段によれば、１つの検知手段によ
り、画像読み取り動作中（特に復動（リターン）時）に
おけるキャリッジの異常動作の検出と画像読み取り動作
中以外（読み取り動作終了後、装置電源の投入直後な
ど）におけるキャリッジの初期位置制御とを行うことが
できる。これにより、少なくともホームポジション側に
おけるキャリッジの異常動作（暴走など）を検知するた
めの検知手段を省略することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。

【００１３】図１〜図３は本発明の第１実施例に係る画
像読み取り装置を示すもので、図１は装置の要部構成を
示す概略側面図、図２は検知手段の設置位置やキャリッ
ジの動作範囲を示す説明図、図３は制御系を示すブロッ
ク図である。

【００１４】図１において、符号１は装置本体、２は装
置本体１の上部開口部に設けられる原稿載置用のプラテ
ン、３、４は不図示のガイドに沿ってプラテン２の下方
で往復動する第１キャリッジと第２キャリッジ、５はプ
ラテン２上に載置される原稿面を照射する照明ランプ、
６は原稿面からの反射光（Ｈ）を第２キャリッジ４に導
く第１反射ミラー、７は第１反射ミラー６から導かれる
反射光を不図示の結像レンズなどに入射させる第２反射
レンズ、８は第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４を
往復動させるためのワイヤ、９ａ，ｂ，ｃは固定プー
リ、１０は第２キャリッジ４に取付けられた動滑車、１
１はワイヤ８が所定回数巻付けられているワイヤドラ
ム、１２はワイヤドラム１１を回転駆動させるステッピ
ングモータをそれぞれ示す。

【００１５】この実施例装置において、第１キャリッジ
３と第２キャリッジ４は、一端が固定され公知の機構で
固定プーリ８や動滑車９に張架されたワイヤ７により
２：１の速度比で往復動するようになっており、ワイヤ
７はワイヤドラム１０を介してステッピングモータ１１
の駆動により移動するようになっている。また、第１キ
ャリッジ３は、図１や図２に符号ＤＡで示す走査動作可
能範囲内において動作可能になっており、また、読み取
り動作時には同じく図中に符号ＲＡで示す読み取り中の
動作範囲内で動作するようになっている。なお、図中に
おいて右側方向Ｓが往動時のスキャン方向を示し、左側
方向Ｒが復動時のリターン方向を示す。

【００１６】また、この実施例装置においては、図２
ａ，ｂ等に示すように、走査動作可能範囲ＤＡの始端
（走査開始側端部）つまりホームポジションに存在する
第１キャリッジ３を検知可能な位置であって、かつ、読
み取り動作範囲ＲＡの外側となる位置には、異常動作検
出用兼初期位置制御用のホームセンサ２０が設けられて
いる。しかも、走査可能範囲ＤＡの終端に存在するキャ
リッジ３を検知可能な位置であって、かつ、読み取り動
作範囲ＲＡの外側となる位置には、終端側異常動作検出
用のエンドセンサ３０が設けられている。ホームセンサ
２０とエンドセンサ３０はいずれも反射型フォトセンサ
が使用されており、また、第１キャリッジ３の底部面が
到来した時点が検知（ＯＮ）状態となり、その底部面が
通過した時点が非検知（ＯＦＦ）状態となるようになっ
ている。

【００１７】さらに、この実施例装置は、図３に示すよ
うな制御系により動作制御されるようになっている。す
なわち、この実施例における制御系４０は、ＣＰＵ４１
を中心にして、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、読み取り信号
コントローラ４４、ランプコントローラ４５、ステッピ
ングモータコントローラ４６が設けられてその主要部が
構成されている。また、読み取り信号コントローラ４４
は外部の画像信号プロセッシングシステム５０に接続さ
れ、ランプコントローラ４５はランプユニット（照明ラ
ンプ５）に接続され、ステッピングモータコントローラ
４６はドライバ４７を介してキャリッジ駆動用のステッ
ピングモータ１２に接続されており、それぞれ所定の制
御信号が送られるようになっている。そして、この制御
系４０は、ホームセンサ２０及びエンドセンサ３０から
の検知信号をインタフェース４８を介してＣＰＵ４１に
取り込むようになっていると共に、画像形成装置全体の
システムコントローラ５１からの信号をインタフェース
４９を介して取り込んだり反対に制御信号を送信するよ
うになっている。

【００１８】次に、この実施例装置の動作について説明
する。

【００１９】まず、画像形成装置電源の投入直後や読み
取り動作終了（ジョブエンド）後等のような画像読み取
り動作中以外においては、ホームセンサ２０がキャリッ
ジの初期位置制御用の検知手段として動作し、これによ
り例えば以下のようなキャリッジの初期位置制御が行わ
れる。このときの制御は、制御系４０のＲＯＭに予め格
納されている所定のシーケンスに沿って行われる。

【００２０】すなわち、図４に示すように、まずホーム
センサ２０がＯＦＦ状態にあるか否かが判断される（ス
テップ：Ｓ１）。ここでＯＦＦ状態であれば、第１キャ
リッジ３をリターン方向に移動させ（Ｓ２）、その後に
ホームセンサ２０のＯＮ信号の割り込みがあるかどうか
判断し（Ｓ３）、割り込みがなければリターン方向への
移動を続行させるが、割り込みがあればキャリッジ３を
ホームセンサ２０から−２ｍｍの（リターン方向へ２ｍ
ｍ通過した）位置に一旦停止させ（Ｓ４）、その後にキ
ャリッジ３をスキャン方向に移動させる（Ｓ５）。な
お、ステップＳ１においてホームセンサ２０がＯＮ状態
である場合には、すぐにステップＳ５に進む。

【００２１】ステップＳ５においてキャリッジ３をスキ
ャン方向に移動させた後は、再びホームセンサ２０のＯ
ＦＦ信号の割り込みがあるかどうかを判断し（Ｓ６）、
割り込みがなければスキャン方向への移動を続行させる
が、割り込みがあればキャリッジ３をホームセンサ２０
から＋５０ｍｍの（スキャン方向へ５０ｍｍ移動した）
位置に停止させ（Ｓ７）、最後に、キャリッジ３を−１
０ｍｍの（リターン方向へ１０ｍｍ戻した）位置（即
ち、ホームセンサ２０から＋４０ｍｍの位置）に移動さ
せてから停止させる（Ｓ８）。以上により、キャリッジ
３は、確実に初期位置Ｐ（ホームセンサ２０から＋４０
ｍｍの位置）に設定される。

【００２２】一方、画像読み取り動作中においては、ホ
ームセンサ２０がキャリッジの異常動作検出用の検知手
段として動作し、これにより例えばキャリッジ３のリタ
ーン時等における暴走などの異常動作が検知されて、キ
ャリッジに搭載されている光学系の衝突等による損傷が
回避される。また、この読み取り動作中においては、エ
ンドセンサ３０によるキャリッジの異常動作が検知され
るようになっている。

【００２３】この実施例では、制御系４０にホームセン
サ２０及びエンドセンサ３０のいずれか一方からＯＮ信
号の割り込みがあった場合に、キャリッジ３の動作異常
が発生したものと判断し、制御系４０よりスッテッピン
グモータ１２の駆動が停止される制御が行われる。すな
わち、図５に示すように、キャリッジ３が画像読み取り
のため往復動作（スキャン及びリターン）する場合、異
常動作がない正常な状態であれば、ホームセンサ２０と
エンドセンサ３０は共にＯＦＦ状態になっているが、例
えば、キャリッジ３が往動（スキャン）方向に暴走した
時には読み取り動作範囲の外側でかつ走査動作可能範囲
の終端側に設けられたエンドセンサ３０がＯＮ状態とな
り、逆に復動（リターン）方向に暴走した時にはホーム
センサ２０がＯＮ状態となる。

【００２４】図６は、第２実施例に係る画像読み取り装
置の要部構成を示す概略側面図である。この実施例の装
置は、エンドセンサ３０に代えてホームセンサ２０を兼
用する構成のエンド検出子３１を設けた以外は第１実施
例と同じ構成からなるものである。すなわち、エンド検
出子３１は、ホームセンサ２０の光路を横切ることがで
きるように支軸３１を中心にして揺動可能に取付けられ
た第１アーム３２と、走査動作可能範囲ＤＡの終端に支
軸３３に揺動可能に取付けられた第２アーム３４とを備
え、かつ、両アーム３２、３４がワイヤ３５で連結され
て連動するように構成されている。

【００２５】そして、このエンドセンサ３０は、キャリ
ッジ３が往動（スキャン）時に暴走した場合、そのキャ
リッジ３により第２アーム３４が押圧されるため、第２
アーム３２が支軸３３を中心にして時計回り方向に揺動
し、これによりワイヤ３を介して第１アーム３２が支軸
３１を中心にして時計回り方向に揺動して、第１アーム
の遮蔽板３６がホームセンサ２０の光路上を横切るた
め、ホームセンサ２０がＯＮ状態となる。これにより、
キャリッジ３の往動時の異常動作がホームセンサ２０で
検知されるようになっている。

【００２６】この実施例によれば、第１実施例のような
エンドセンサ３０が不要となり（センサ自体は１つで済
む）、その分制御系などの入出力ポートの削減ができ、
回路構成の簡素化とコストダウンを図ることができる。

【００２７】図７及び図８は、本発明の第３実施例に係
る画像読み取り装置を示すもので、図７は装置の要部構
成を示す概略側面図、図８は検知手段の設置位置やキャ
リッジの動作範囲を示す説明図である。

【００２８】この実施例装置は、第１実施例におけるホ
ームセンサ２０の取付け位置を変更した以外は第１実施
例と同じ構成からなるものである。すなわち、この実施
例におけるホームセンサ２１は、図７や図８に示すよう
に、キャリッジが読み取り動作範囲ＲＡの外側にあって
且つ走査動作可能な範囲ＤＡのホームポジション側端部
に位置したときにＯＦＦ動作状態になるような位置に設
けられている。なお、この実施例では、制御系としては
制御シーケンスが異なるのみで第１実施例の制御系４０
と同じ構成のものを使用している。

【００２９】次に、この実施例装置の動作について説明
する。

【００３０】まず、画像読み取り動作中以外において
は、ホームセンサ２１により以下のようなキャリッジの
初期位置制御が行われる。

【００３１】すなわち、図９及び図１０に示すように、
まずホームセンサ２１がＯＦＦ状態にあるか否かが判断
される（Ｓ１）。ここでＯＦＦ状態であれば、第１キャ
リッジ３をスキャン方向に移動させ（Ｓ２）、その後に
ホームセンサ２０のＯＮ信号の割り込みがあるかどうか
判断し（Ｓ３）、割り込みがなければエンドセンサ３０
のＯＮ信号の割り込みがあるかどうかを判断する（Ｓ
４）。ステップＳ４において割り込みがなければキャリ
ッジ３を１０ｍｍスキャン方向に移動したかどうかを判
断し（Ｓ５）、移動するのであればキャリッジ３をリタ
ーン方向に移動させる（Ｓ６）。なお、ステップＳ４に
おいてエンドセンサ３０のＯＮ信号の割り込みがある場
合にはステップＳ６に進み、また、ステップＳ５におい
てキャリッジ３が１０ｍｍスキャン方向に移動していな
い場合にはステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜４を繰
り返す。

【００３２】ステップＳ６においてキャリッジ３をリタ
ーン方向に移動させた後は、再びホームセンサ２１のＯ
Ｎ信号の割り込みがあるかどうか判断し（Ｓ７）、割り
込みがなければステップＳ６に戻るが、割り込みがあれ
ばキャリッジ３をホームセンサ２１から−１０ｍｍの位
置に一旦停止させる（Ｓ８）。

【００３３】そして、ステップＳ１においてホームセン
サ２１がＯＮ状態である場合、ステップＳ３においてホ
ームセンサ２０のＯＮ信号の割り込みがある場合、又
は、ステップＳ８が終了した場合には、図１０に示すス
テップＳ９に進む。すなわち、まず、キャリッジ３をス
キャン方向に移動させ（Ｓ９）、ホームセンサ２１のＯ
ＦＦ信号の割り込みがあるかどうか判断し（Ｓ１０）、
割り込みがなければステップＳ９に戻るが、割り込みが
あればキャリッジ３をスキャン方向に５ｍｍ移動させ
（Ｓ１１）、次いでリターン方向に移動させ（Ｓ１
２）、ホームセンサ２１のＯＮ信号の割り込みがあるか
どうか判断する（Ｓ１３）。ステップＳ１３において割
り込みがなければステップＳ１２に戻るが、割り込みが
あればキャリッジ３をホームセンサ２１から−２０ｍｍ
の位置に移動させてから停止させる（Ｓ１４）。以上に
より、キャリッジ３は、確実に初期位置Ｐ（ホームセン
サ２１から−２０ｍｍの位置）に設定される。

【００３４】一方、画像読み取り動作中においては、ホ
ームセンサ２１により例えばキャリッジ３のリターン時
等における異常動作が検知される。なお、エンドセンサ
３０によるキャリッジ３の異常動作検知は第１実施例と
同じであるため、その詳細な説明は省略する。

【００３５】この実施例では、制御系４０にキャリッジ
３がリターン方向に移動中にあってはホームセンサ２１
からＯＦＦ信号の割り込みがあった場合に、キャリッジ
３の動作異常が発生したものと判断し、制御系４０より
スッテッピングモータ１２の駆動が停止される制御が行
われる。また、この制御は制御系４０にエンドセンサ３
０からＯＮ信号の割り込みがあった場合にも同様に実行
される。すなわち、図１１に示すように、キャリッジ３
が画像読み取りのため往復動作（スキャン及びリター
ン）する場合、異常動作がない正常な状態であれば、ホ
ームセンサ２１はＯＮ又はＯＦＦ状態となる。この際、
エンドセンサ３０はＯＦＦ状態になっており、キャリッ
ジ３が往動方向に暴走した時にはＯＮ状態となる。そし
て、ホームセンサ２１は、次のような動作状態にある場
合にキャリッジ３が異常動作しているものと判断するよ
うになっている。

【００３６】キャリッジ３が読み取り動作をスタート
した直後（後述の所定時間ａの経過前）においてＯＦＦ
状態である場合。これは、具体的には例えばキャリッジ
３が正規の走査開始時位置に存在しておらず、その間違
った位置からスタートするような場合が該当する。 読み取り動作開始後で所定時間ａまでの間に「ＯＮ状
態→ＯＦＦ状態」の変化がなかった場合。これは、例え
ばモータの脱調等によりキャリッジ３がスキャン方向に
動作しないような場合が該当する。ここで、所定時間ａ
とはキャリッジ３の底部面の後端がホームセンサ２１を
通過するまでの所要時間よりも少し多めに設定した規定
時間である。 リターン中に「ＯＦＦ状態→ＯＮ状態」の変化がなか
った場合。これは、例えばモータの脱調等によりキャリ
ッジ３がリターン方向に動作しないような場合が該当す
る。 リターン中に「ＯＮ状態→ＯＦＦ状態」の変化があっ
た場合。これは、具体的にはキャリッジ３が制御系のＣ
ＰＵの暴走等の誤動作によりキャリッジ３が制御不能で
オーバーランするような場合が該当する。

【００３７】この実施例によれば、通常の連続した読み
取り動作中でも、次のスキャン動作開始前のリターン動
作時にキャリッジ３がホームセンサ２１を横切るため、
スキャン毎のキャリッジ３の位置の確認や補正が可能と
なる。このときのキャリッジ３の位置補正としては、例
えば、倍率を変更した場合などにキャリッジ３のスター
ト位置を初期位置に対して調整するときの補正がある。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つの検知手段により、画像読み取り動作中におけるキ
ャリッジの異常動作の検出と画像読み取り動作中以外に
おけるキャリッジの初期位置制御とを行うため、少なく
ともホームポジション側におけるキャリッジの異常動作
を検知するための検知手段を省略することができる。従
って、センサ数を最小限に抑え、従来に比べて入出力ポ
ートを少なくしたりして簡易な構成にできるため、全体
としてコストダウンを図りながら信頼性の高いキャリッ
ジ駆動を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の画像読み取り装置の要部を示す
概略側面図である。

【図２】 第１実施例における検知手段の設置位置やキ
ャリッジの動作範囲を示す説明図である。

【図３】 本発明における制御系を示すブロック図であ
る。

【図４】 第１実施例におけるキャリッジの初期位置制
御動作を示すフローチャートである。

【図５】 第１実施例におけるキャリッジ、ホームセン
サ及びエンドセンサのタイミングチャートである。

【図６】 第２実施例の画像読み取り装置の要部を示す
概略側面図である。

【図７】 第３実施例の画像読み取り装置の要部を示す
概略側面図である。

【図８】 第３実施例における検知手段の設置位置やキ
ャリッジの動作範囲を示す説明図である。

【図９】 第３実施例におけるキャリッジの初期位置制
御動作を示すフローチャート（前半部）である。

【図１０】 第３実施例におけるキャリッジの初期位置
制御動作を示すフローチャート（後半部）である。

【図１１】 第３実施例におけるキャリッジ、ホームセ
ンサ及びエンドセンサのタイミングチャートである。

【符号の説明】

２…プラテン、３…第１キャリッジ、５…照明ランプ、
６…反射ミラー、２０、２１…ホームセンサ（検知手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明ランプ、反射ミラー等の光学系部品
   を搭載したキャリッジをプラテン上の原稿に対して相対
   的に走査移動させて原稿の画像を読み取る画像読み取り
   装置において、 前記キャリッジのホームポジション側に、読み取り動作
   中はそのキャリッジの異常動作検出用として動作させか
   つ読み取り動作中以外はそのキャリッジの初期位置制御
   用として動作させる検知手段を設けたことを特徴とする
   画像読み取り装置。