(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に配置された複数の発光素子を含む第１ブロック、及び第２ブロックが交互に配置され、前記第１ブロック、及び第２ブロックはそれぞれ独立して点灯するとともに、前記第１ブロック、及び第２ブロックの同一ブロック内の前記発光素子が同時に点灯するように構成された光源と、
原稿に前記光源からの光を照射することで当該原稿を読み取る読取り手段と、
前記光源の前記第１ブロック、及び第２ブロックのうち一方を点灯させた後に、他方を点灯させる点灯制御手段と、
前記点灯制御手段による点灯時に、点灯している前記第１ブロック、及び第２ブロックの読取データそれぞれのピークレベルを取得するピークレベル取得手段と、
前記ピークレベルが、所定値以下となった場合に、前記発光素子に異常が発生していると判断する異常判断手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ピークレベルは、前記第１ブロック、及び前記第２ブロックの中央に位置する前記発光素子に対応する前記読取レベルであり、
前記第１ブロック、及び前記第２ブロックの端部に位置する発光素子は、照射範囲が隣接する前記第１ブロック、及び前記第２ブロックの中央に位置する前記発光素子には届かないよう設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１ブロック、及び前記第２ブロック内においては、前記発光素子がそれぞれ直列に接続されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易な構成で発光素子の異常を検出することができる画像読取装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来はキセノンランプが多かった、ＭＦＰやスキャナなどに搭載される画像読取用の光源として、ＬＥＤが実用化されている。ＬＥＤを光源とすることで、立ち上がり時間の短縮化、省エネルギー化、長寿命化が可能となる。ここで、ＬＥＤを照明系に採用する場合、等倍光学系に比べて原稿面から撮像素子までの距離が長くなり、その距離による光の減衰が大きいため、より高い原稿面照度が必要となる。そのため、複数のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に並べて配置し、原稿面での照度を上げるような試みがなされている。
【０００３】
このようなＬＥＤの照明系においては、直列回路で接続された複数のＬＥＤを、主走査方向に複数並べることによって主走査方向を照射する実装形態が一般的である。しかし、この形式であると、それぞれのＬＥＤに個別に電流供給のための回路を接続する必要があり、回路構成が複雑になってしまうという問題がある。そこで、直線状に配置したＬＥＤを複数個毎にブロック化し、ブロックごとに電流を供給することが可能な駆動用回路と接続する構成が採用されている。
【０００４】
しかし、これらの構成では、複数のＬＥＤに故障があると正常な読み取りが行われずに、異常画像を形成してしまうため、ＬＥＤの異常を検出する技術が採用されている。特許文献１に記載の画像読取装置においては、各ＬＥＤが複数のブロックに単位で点灯可能に接続されており、白色基準板において読取データをブロックごとに取得しそのピークレベルから異常判定を行っている。また、特許文献２に記載の画像読取装置にあっては、各ブロックに対して電流を流す駆動回路が設けられており、駆動電流の値の異常値を検出することで異常判定をおこなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような複数のブロックごとに点灯をさせてそれぞれのＬＥＤの異常を検出する方法では、それぞれのブロックを個別に点灯させるための回路構成が複雑になってしまう。また、ＬＥＤの異常検出のために新たな電流検出回路を設けるとすると回路はより複雑なものとなってしまうという課題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡略化した回路構成によって発光素子の異常検出を行うことができる画像読取装置、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、線状に配置された複数の発光素子を含む第１ブロック、及び第２ブロックが交互に配置され、前記第１ブロック、及び第２ブロックはそれぞれ独立して点灯するとともに、前記第１ブロック、及び第２ブロックの同一ブロック内の前記発光素子が同時に点灯するように構成された光源と、原稿に光を照射することで当該原稿を読み取る読取り手段と、前記光源の前記第１ブロック、及び第２ブロックのうち一方を点灯させた後に、他方を点灯させる点灯制御手段と、前記点灯制御手段による点灯時に、点灯している前記第１ブロック、及び第２ブロックの読取データのピークレベルを取得するピークレベル取得手段と、前記ピークレベルが、所定値以下となった場合に、前記発光素子に異常が発生していると判断する異常判断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡略化した回路構成によって発光素子の異常検出を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、画像形成装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、画像読取装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、画像読取装置の点灯回路の構成図である。
【図４】図４は、ＬＥＤのブロック構成の１例を示す概略図である。
【図５】図５は、ＬＥＤの点灯時の状態を示す概略図である。
【図６】図６は、奇数ブロック点灯時における読取レベルを示すグラフである。
【図７】図７は、偶数ブロック点灯時における読取レベルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、画像読取装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本形態にかかる画像構成装置の構成を示す縦断面図である。
【００１１】
図１に示す画像形成装置１００は、画像書き込み部１１０と、作像部１２０と、定着部１３０と、両面搬送部１４０と、給紙部１５０と、垂直搬送部１６０と、手差し部１７０と、画像読取装置２００とを備えている。画像書き込み部１１０は、画像読取装置２００で読み取った原稿の画像情報に基づいて発光源であるＬＥＤを変調するとともに、ポリゴンミラー、及びｆθレンズなどの走査光学系を調整することで、感光体ドラム１２１に対し潜像画像を書き込む。作像部１２０は、感光体ドラム１２１と、この感光体ドラム１２１の外周に沿って設けられた現像ユニット１２２と、転写ユニット１２３と、クリーニングユニット１２４と、を含んでおり、電子写真方式による作像が実施される。
【００１２】
定着部１３０は、転写ユニット１２３で転写された画像を転写紙に定着させる。両面搬送部１４０は、定着部１３０の搬送方向下流側に設けられ、転写紙の搬送方向を用紙後処理装置５００側、あるいは両面搬送部１４０側に切り換える第１の切換爪１４１と、転写紙が第１の切換爪１４１によって経路を変更されて導かれる反転搬送路１４２と、反転搬送路１４２で反転した転写紙を再度転写ユニット１２３側に搬送する画像形成側搬送路１４３と、反転した転写紙を用紙後処理装置５００側に搬送する後処理側搬送路１４４と、を備える。また、画像形成側搬送路１４３と後処理側搬送路１４４との分岐部には第２の切換爪１４５が設けられている。
【００１３】
給紙部１５０は４段の給紙段を備えており、ピックアップローラ、給紙ローラによってそれぞれの給紙段に収納された転写紙が引き出され、垂直搬送部１６０へと導かれる。垂直搬送部１６０は、各給紙段から送り込まれた転写紙を転写ユニット１２３の用紙搬送方向上流側に設けられたレジストローラ１６１まで搬送し、レジストローラ１６１は、感光体ドラム１２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って転写紙を転写ユニット１２３に送り込む。手差し部１７０は開閉自在な手差しトレイ１７１を備え、必要に応じて手差しトレイ１７１を開いて転写紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ１６１は、転写紙の搬送タイミングを合わせて搬送を行う。
【００１４】
大容量給紙装置４００は同一サイズの転写紙を大量に貯蔵し、給紙するもので、転写紙が消費されるにしたがって底板４０２が上昇し、常にピックアップローラ４０１から用紙のピックアップが可能となっている。ピックアップローラ４０１から給紙される転写紙は、垂直搬送部１６０からレジストローラ１６１のニップまで搬送される。
【００１５】
用紙後処理装置５００はパンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の後処理を行い、本実施形態では、パンチ５０１、ステイプルトレイ（整合）５０２、ステイプラ５０３、シフトトレイ５０４を備えている。すなわち、画像形成装置１００から用紙後処理装置５００に搬入された転写紙は、孔明けを行う場合にはパンチ５０１で１枚ずつ孔明けが行われ、その後後処理が実施されない場合はプルーフトレイ５０５へ、ソート、スタック、仕分けが実施される場合はシフトトレイ５０４へ、それぞれ排紙される。仕分けは、シフトトレイ５０４が用紙搬送方向に直交する方向に所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。
【００１６】
整合する場合には、孔明けが行われた、あるいは孔明けが行われていない転写紙が下搬送路５０６に導かれ、シフトトレイ５０４において後端フェンスで用紙搬送方向を直交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央２個所など所定の位置がステイプラ５０３によって綴じられ、放出ベルトによってシフトトレイ５０４に排紙される。また、下搬送路５０６にはプレスタック搬送路５０７が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置１００側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。
【００１７】
図２は、画像読取装置２００の機能構成を示したブロック図である。図２に示されるように、画像読取装置２００は、ＳＢＵ（Ｓｅｎｓｏｒ  Ｂｏａｒｄ  Ｕｎｉｔ）２１０と、画像処理部２２０とを含んで構成されている。ＳＢＵ２１０は、ＣＣＤラインセンサ２１１と、ＡＦＥ（Analog  Front  End）２１２と、タイミングジェネレータ２１３と、ＳＳＣＤ２１４を含んでいる。ＡＦＥ２１２は、可変ゲイン部２１２ａと、Ａ／Ｄ変換器２１２ｂと、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）トランスミッタ２１２ｃと、を備える。
【００１８】
ＳＳＣＧ２１４は、クロックを周波数変調し、基準クロックとしてタイミングジェネレータ２１３へ出力する。タイミングジェネレータ２１３は、推奨入力された基準クロックを用いてＣＣＤラインセンサ２１１、及びＡＦＥ２１２を制御する制御信号を出力する。ＣＣＤラインセンサ２１１は、光源（図示せず）から原稿に対して照射された光の反射光を受けて、その反射光をアナログ電気信号（以下、単にアナログ信号を記載する）に変換する。ＡＦＥ２１２は、ＣＣＤラインセンサ２１１から入力されたアナログ信号を増幅し、さらにデジタル信号に変換後、画像処理部２２０へ転送する。すなわち、ＡＦＥ２１２では、ＣＣＤラインセンサ２１１から入力されたアナログ信号を可変ゲイン部２１２ａが増幅し、次に、Ａ／Ｄ変換器２１２ｂは、増幅後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。さらに、ＬＶＤＳトランスミッタ２１２ｃが、Ａ／Ｄ変換器２１２ｂから出力されたデジタル信号をＬＶＤＳ信号に変換し、画像処理部２２０へ転送する。
【００１９】
画像処理部２２０は、ＬＶＤＳレシーバ２２１と、画像処理ブロック２２２と、ＣＰＵ２２３とを備えている。画像処理ブロック２２２では、シェーディング補正と、グレーバランス補正が行われた後に画像処理が実施される。シェーディング補正は、主にレンズの光学的な特性に起因した主走査方向の端部の光量の低下を補正するための補正処理である。シェーディング補正においては、画素毎に白色基準板の読取データが保持され、この画素毎の読取データに対し正規化処理を行うことで主走査方向の分布を補正する。グレーバランス補正は、光源、レンズ、ＣＣＤなどの光学的な特性バラツキを補正するための処理である。グレーバランス補正においては、原稿の読取レベルが設定値となるようにＲ、Ｇ、Ｂの各色毎に補正係数が乗算される。補正係数は、調整用の原稿を読取ったデータと設定値とのズレ量から算出される。ＬＶＤＳレシーバ２２１は、ＳＢＵ２１０から受信したＬＶＤＳ信号を元のデジタル信号に戻す。ＣＰＵ２２３は、タイミングジェネレータ２１３を制御する。
【００２０】
図３は、本実施形態における光源を点灯させるＬＥＤ点灯駆動回路の構成図を示す。図３に示されるように、ＬＥＤ点灯駆動回路２５０は、電流供給回路であるＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）２６０と接続され、ＡＳＣＩ２６０から点灯制御用の電圧が入力される。ＬＥＤ点灯駆動回路２５０は、３ブロックに区分されたＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０を含み、各ＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０は、それぞれオペアンプ２５１とトランジスタ２５２とを組み合わせたバッファ回路により変換された定電流が供給される。各ＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０においては、発光素子であるＬＥＤが直列に４個ずつ接続されている。したがって、ＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０においては、仮にＬＥＤのうち１つでも異常が発生している場合、同一ブロック内のＬＥＤ全てに電流が供給されなくなり、ブロック単位で点灯が行われないようになる。
【００２１】
ＬＥＤの異常モードとしては、ショートモードとオープンモードの２通りが存在する。オープンモードは、通常ＬＥＤに発生する異常であり、何かしらの原因によりＬＥＤ動作電流が定格以上に流れＬＥＤ内部の回路が焼き切れるなどといった場合にＬＥＤの端子間が断線した状態となり電流が流れなるモードである。一方、ショートモードは、何かしらの原因によりＬＥＤの内部回路がショートしている状態となり、この場合ＬＥＤは点灯する場合と点灯しない場合の２通りが考えられる。
【００２２】
図４は、ＬＥＤブロック２７０、２９０、２９０の配置を概略的に示した図である。図４に示されるように、本実施形態においては、ＬＥＤブロック２７０、及びＬＥＤブロック２９０は奇数ブロック（第１ブロック）に相当し、ＬＥＤブロック２８０は、偶数ブロック（第２ブロック）に相当し、偶数ブロックと奇数ブロックとが交互に並んでいる。各ＬＥＤの配置は、原稿面での主走査方向の主走査分布がフラットとなるように直線状になされている。近傍に配置された複数のＬＥＤからの照射光が重なることでフラットな分布が形成される。本実施形態においては、ＬＥＤブロック２７０、及びＬＥＤブロック２９０は共通のＡＳＩＣ２６０からの出力信号によって点灯制御され、一方ＬＥＤブロック２８０はこの奇数ブロックとは異なる出力信号によって点灯制御される。このように、点灯が隣り合うブロック同士では同じタイミングでは行われないようにすることで、ＬＥＤの異常検出の際に、ブロック毎の異常をより正確に検出できるようになる。
【００２３】
ＡＳＩＣ２６０は、ＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０に対し前述した奇数ブロック、偶数ブロック単位で点灯制御用電圧を出力して、点灯制御を行うことができる。また、ＡＳＩＣ２６０は、ＬＥＤブロック２７０、２８０、２９０全てを同時に点灯させるよう、点灯制御用電圧を出力することも出来る。また、ＡＳＩＣ２６０は、点灯制御用電圧の出力を調整することでＬＥＤの発光レベルの調整を行うことができる。ＡＳＩＣ２６０から出力される点灯制御用電圧の調整は、例えばＤＡＣ（DA  Convertor）にて実現することができる。他の方法としては、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）方式のＤＡＣを用いることで安価な構成とすることも可能である。
【００２４】
なお、ＬＥＤの異常検知はプログラムによって実現するため、点灯駆動回路２５０には異常検知機能を含まず簡単な回路構成とすることでコストダウンを可能としている。
【００２５】
次に、図５を用いてＬＥＤの配置について説明する。図５（ａ）に示されるように、点灯するＬＥＤブロックにおいて、端部に位置するＬＥＤからの照射範囲ＬＡｒｅａは、隣接するＬＥＤブロックの中央に位置するＬＥＤへと達しないように設定されている。図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態における点灯時に取得した読取レベルを示したグラフである。読取レベルは、白色基準板において光源を点灯した際の反射光から得られるデータである。図５（ｂ）に示されるように、ＬＥＤの読取レベルは、点灯しているＬＥＤブロックと対応する領域ではほぼフラットになっている。読取レベルは、点灯中のＬＥＤブロックと消灯中のＬＥＤブロックとの境界から低下しだし、消灯中のＬＥＤブロックの中央付近においては、ほぼ０に近いレベルとなっている。したがって、隣接するＬＥＤブロックの点灯による影響を受けないため、ブロック毎の異常検出において、正確な検出ができるようになる。
【００２６】
次に、ＬＥＤの異常検知の方法について図６、及び図７を用いて説明する。まず、奇数ブロックであるＬＥＤブロック２７０、及び２９０を同時に点灯させる制御が行われる。この際の主走査方向の照度分布は図６（ａ）のようになる。ここで奇数ブロックであるＬＥＤブロック２７０、及び２９０の中心付近における読取レベルのピークレベルを検出する。ＬＥＤブロック２７０とＬＥＤブロック２９０は、互いに照射による影響を受けない位置関係となっているので、ピークレベルは各ブロックのＬＥＤからの発光によるものである。
【００２７】
ここでＬＥＤブロック２７０、２９０の内のいずれかのＬＥＤが異常モードである場合、ＬＥＤブロック２７０、２９０全体が点灯しない状態となるので、この場合の読取レベルのピークレベルは暗時レベルとなる。したがって、図６（ｂ）に示されるように、ピークレベルが予め設定した暗時レベルを示す所定値（スレッシュレベル）以下となったことにより、ＬＥＤの異常が検出される。
【００２８】
次に、偶数ブロックであるＬＥＤブロック２８０を点灯させる制御が行われる。この際の主走査方向の照度分布は図７（ａ）のようになる。ここで偶数ブロックであるＬＥＤブロック２８０の中心付近における読取レベルのピークレベルを検出する。
【００２９】
ここでＬＥＤブロック２８０の内のいずれかのＬＥＤが異常モードである場合、ＬＥＤブロック２８０全体が点灯しない状態となるので、この場合の読取レベルのピークレベルは暗時レベルとなる。したがって、図７（ｂ）に示されるように、ピークレベルが予め設定された暗時レベルを示す所定値（スレッシュレベル）以下となったことにより、ＬＥＤの異常が検出される。
【００３０】
なお、異常検知は任意のタイミングで実施することが可能することができる。例えば画像読取装置２００において主電源をＯＮした後ゲイン調整を実施する前に仮のゲインを設定した状態で異常検知を実施することもできる。また、例えば原稿の読取り動作を実施する直前や、一定時間毎に異常検知を実施するなどのタイミングで実施することもできる。
【００３１】
以上に示したように、本実施形態においては、偶数ブロックの点灯、及び奇数ブロックの点灯という２回の点灯によって、どのブロックのＬＥＤに異常が発生しているかを検出することができる。このように、同じ奇数ブロック同士、偶数ブロック同士を同時に点灯できるようにすれば、より簡単な回路構成により点灯駆動回路を実現することができる。また、異常検知はプログラムによって実現されるため、点灯駆動回路に異常電流等を検知する回路を組み込む必要がない。したがって、簡易な回路構成で異常検出を行うことができる読取装置を実現することができる。
【００３２】
また、隣接するＬＥＤブロックに対しては、ＬＥＤの照射範囲がかからないように、それぞれのＬＥＤの位置関係が調整されていることから、他のＬＥＤブロックからの光によって、消灯しているブロックのピークレベルが高くなってしまい、正確に異常が検出されないという問題を抑制することができる。
【００３３】
また、各ブロック内においてＬＥＤは直列に接続されているため、一つでもＬＥＤに異常が発生している場合そのブロックは点灯しなくなり、ＬＥＤの異常の検出を容易に行うことができるようになる。
【００３４】
以上に示した本実施形態の画像読取装置は例えば次のように構成を変更して実施することができる。
【００３５】
上記実施形態においては、奇数ブロックの数を２に、偶数ブロックの数を１にしたが、ブロック数はこれに限定されず、光源の大きに応じて適宜変更することができる。
【００３６】
各ブロック内において、ＬＥＤを直列に接続することとしたが、並列に接続してもよい。この場合、一つでもＬＥＤに異常が発生した場合、ＬＥＤブロック全体が消灯状態となることにより異常の検出が容易になるという効果を奏することはできなくなるが、ＬＥＤに異常が生じると読取レベルは相対的には低下するため、スラッシュレベル等を調整することで、こうした並列に接続した際の読取レベルの変化であっても検出することは可能である。
【００３７】
また、異常検知の際には偶数ブロック、奇数ブロックのどちらから点灯させるかは任意に設定することができる。
【００３８】
また、各ＬＥＤブロック内におけるＬＥＤの数は本実施形態のものによらず、変更可能である。また、発光素子としてはＬＥＤ以外にも有機ＥＬなどを利用することも出来る。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００  画像形成装置
１２０  作像部
１２１  感光体ドラム
１２２  現像ユニット
１２３  転写ユニット
１２４  クリーニングユニット
１３０  定着部
１４０  両面搬送部
１４１  第１の切換爪
１４２  反転搬送路
１４３  画像形成側搬送路
１４４  後処理側搬送路
１４５  第２の切換爪
１５０  給紙部
１６０  垂直搬送部
１６１  レジストローラ
１７０  手差し部
１７１  手差しトレイ
２００  画像読取装置
２１１  ＣＣＤラインセンサ
２１２ａ  可変ゲイン部
２１２ｂ  Ｄ／Ａ変換器
２１２ｃ  ＬＶＤＳトランスミッタ
２１３  タイミングジェネレータ
２２０  画像処理部
２２１  ＬＶＤＳレシーバ
２２２  画像処理ブロック
２５０  点灯駆動回路
２５１  オペアンプ
２５２  トランジスタ
２７０  ＬＥＤブロック
２８０  ＬＥＤブロック
２９０  ＬＥＤブロック
４００  大容量給紙装置
４０１  ピックアップローラ
４０２  底板
５００  用紙後処理装置
５０１  パンチ
５０３  ステイプラ
５０４  シフトトレイ
５０５  プルーフトレイ
５０６  下搬送路
５０７  プレスタック搬送路
ＬＡｒｅａ  照射範囲
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２０１１−０８７０１２号公報
【特許文献２】特開２００７−１５０９３４号公報
【図１】
0005915160.tif 000002
【図２】
0005915160.tif 000003
【図３】
0005915160.tif 000004
【図４】
0005915160.tif 000005
【図５】
0005915160.tif 000006
【図６】
0005915160.tif 000007
【図７】
0005915160.tif 000008