(57)【要約】【課題】モータを脱調させることなく、光学系又は撮像素子に付着した塵や埃などの付着物を効果的に除去することができる画像読み取り装置の付着物除去方法、および画像読み取り装置を提供すること。【解決手段】スキャナのキャリッジ１０内部には、ミラー１４の反射面裏側に所定の共振周波数で共振する共振子１８５を有する共振器１８が配置されている。キャリッジ１０の走査時には、モータが発生する振動が共振器１８に伝達することにより共振子１８５が共振する。このとき、共振子１８５はミラー１４に対して当接と離間を繰り返すようにしてミラー１４に衝撃を加えるので、ミラー１４に付着した塵や埃などの付着物を効果的に除去することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の像を結像させる光学系、又は前記光学系により結像した像から画像信号を生成する撮像素子に付着した付着物を除去する付着物除去方法であって、
前記光学系又は前記撮像素子に当接可能にして配置された、所定の共振周波数を有する共振部材、並びに当該共振手段が当接可能な前記光学系又は前記撮像素子を収容するキャリッジを前記原稿に沿って走査させることにより、前記キャリッジに前記共振周波数に対応する振動を発生させ、
キャリッジ走査による前記共振部材の共振により、前記共振部材が当接可能な前記光学系又は前記撮像素子に付着した付着物を除去することを特徴とする付着物除去方法。
【請求項２】
原稿の像を結像させる光学系、及び前記光学系により結像した像から画像信号を生成する撮像素子を有する画像読み取り装置であって、
前記光学系又は前記撮像素子に当接可能にして配置された、所定の共振周波数を有する共振部材と、
前記共振手段、並びに当該共振手段が当接可能な前記光学系又は前記撮像素子を収容するキャリッジを、前記原稿に沿って走査させるキャリッジ走査手段と、
前記キャリッジに前記共振周波数に対応する振動が発生するようにキャリッジ走査を制御する制御手段と、を備え、
キャリッジ走査による前記共振部材の共振により、前記共振部材が当接可能な前記光学系又は前記撮像素子に付着した付着物を除去することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像読み取り装置において、
前記キャリッジ走査手段は、前記キャリッジを走査させる動力源としての駆動部を有し、
前記制御手段は、前記駆動部より発生して前記キャリッジに伝達する振動が前記共振周波数に対応するように前記駆動部を制御することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像読み取り装置において、
前記共振部材は、前記共振部材が当接可能な前記光学系又は前記撮像素子に対向して、振動する振動子を有し、前記共振周波数は前記振動子の振動に関して設定されていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の画像読み取り装置において、
前記制御手段は、画像の読み取り時には、前記キャリッジに前記共振周波数に対応する振動が発生しないようにキャリッジ走査を制御することを特徴とする画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光学系や撮像素子を収容したキャリッジを走査して、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ランプ・ミラー・レンズなどの光学系やＣＣＤなどのラインセンサを収容したキャリッジを原稿面に沿って走査することにより、２次元画像を読み取る画像読み取り装置が知られている。このような画像読み取り装置では、光学系やラインセンサに塵や埃（以下、「付着物」ともいう）が付着した場合には、塵や埃を走査方向に沿って読み取ってしまうので、読み取る画像の画質が低下することがある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、傾斜した状態のミラーに、キャリッジを走査するためのステッピングモータより発生する振動を伝達して、ミラーを振動させることによりミラーに付着した塵や埃を除去する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載の技術は、塵や埃を除去可能な強い振動をミラーに伝達するため、ステッピングモータの回転数を上げて故意に脱調を生じさせるように制御している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０５５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モータに脱調を生じさせたときには、モータより生じる音や振動が大きくなってしまう。そこで、通常は脱調領域の回転数を使用しないようにモータを制御することが多いが、音や振動を抑えるために脱調領域を用いないとした場合には、モータが発生する振動が弱いために、塵や埃などの付着物を効果的に除去することができなくなってしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、モータを脱調させることなく、光学系又は撮像素子に付着した塵や埃などの付着物を効果的に除去することができる付着物除去方法及び画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の付着物除去方法は、原稿の像を結像させる光学系、又は光学系により結像した像から画像信号を生成する撮像素子に付着した付着物を除去する付着物除去方法であって、前記光学系又は前記撮像素子に当接可能にして配置された、所定の共振周波数を有する共振部材、並びに当該共振手段が当接可能な光学系又は撮像素子を収容するキャリッジを原稿に沿って走査させることにより、キャリッジに共振周波数に対応する振動を発生させ、キャリッジ走査による共振部材の共振により、共振部材が当接可能な光学系又は撮像素子に付着した付着物を除去することを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像読み取り装置は、原稿の像を結像させる光学系、及び光学系により結像した像から画像信号を生成する撮像素子を有する画像読み取り装置であって、前記光学系又は前記撮像素子に当接可能にして配置された、所定の共振周波数を有する共振部材と、共振手段、並びに当該共振手段が当接可能な光学系又は撮像素子を収容するキャリッジを、原稿に沿って走査させるキャリッジ走査手段と、キャリッジに共振周波数に対応する振動が発生するようにキャリッジ走査を制御する制御手段と、を備え、キャリッジ走査による共振部材の共振により、共振部材が当接可能な光学系又は撮像素子に付着した付着物を除去することを特徴とする。
【００１０】
これらの構成によれば、キャリッジを走査することにより生じた振動が共振部材を共振させるので、共振することで増幅した振動により、共振部材が当接可能に配置された光学系又は撮像素子に付着した付着物が除去される。したがって、付着物を効果的に除去し、付着物による読み取り画像の画質低下を抑えることができる。
【００１１】
ここで、キャリッジ走査手段は、キャリッジを走査させる動力源としての駆動部を有し、制御手段は、駆動部より発生してキャリッジに伝達する振動が共振周波数に対応するように駆動部を制御することが好ましい。
【００１２】
このようにすれば、駆動部より発生した振動により共振部材が共振するので、付着物を効果的に除去することができる。
【００１３】
ここで、共振部材は、共振部材が当接可能な光学系又は撮像素子に対向して、振動する振動子を有し、共振周波数は振動子の振動に関して設定されていることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、キャリッジ走査で生じる振動により共振部材の振動子が共振し、光学系又は撮像素子に対して当接するようにして振動する。振動子が当接する際に生じる衝撃により、付着物をより効果的に除去することができる。
【００１５】
ここで、制御手段は、画像の読み取り時には、キャリッジに共振周波数に対応する振動が発生しないようにキャリッジ走査を制御することが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、画像の読み取り時には共振部材は共振しないので、共振の影響を受けることなく、画像を読み取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施形態）
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るスキャナの構成を示した図である。スキャナ１は、原稿面に対して平行に往復移動可能なキャリッジ１０を備えるフラットヘッド型の画像読み取り装置である。図１に示すように、スキャナ１は、原稿を読み取るための各種素子などを有するキャリッジ１０と、キャリッジ１０の移動を所定の方向に規制するガイドロッド２０と、ガイドロッド２０を両端から支持する支持フレーム３０と、キャリッジ１０を原稿に沿って走査させるキャリッジ走査機構４０と、キャリッジ１０及びキャリッジ走査機構４０などを制御する制御基板５０と、を備えている。また、これらの各構成は、外装ケース６０に収納されており、外装ケース６０には読取対象の原稿が載置される原稿面ガラス（図示なし）が備えられている。図１は、外装ケース６０の原稿面側部分を切り取って、原稿面側から外装ケース６０の内部を見た状態を示している。なお、図１に示すように、ガイドロッド２０に規制されてキャリッジ１０が走査される方向を「副走査方向」、副走査方向に垂直な方向を「主走査方向」という。
【００１９】
図２は、キャリッジの内部構成を示した断面図であり、図１に示したキャリッジ１０を主走査方向に垂直な面（図１のＡ−Ａ’）を切断した状態を示している。図２に示すように、キャリッジ１０は、原稿面ガラス６１に載置された原稿を照射するランプ１１と、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのリニアセンサであるイメージセンサ１２と、イメージセンサ１２に原稿の像を結像させるミラー１３，１４，１５及び集光レンズ１６等の光学系と、Ａ／Ｄ変換器や増幅器などを有するＡＦＥ（Analog Front End）１７と、ミラー１４と対にして配置された共振器１８と、を有している。そして、これらの各構成は箱状のキャリッジフレーム１９の内部に収容されるようにして、キャリッジフレーム１９に支持されている。また、キャリッジフレーム１９は、原稿幅に対応した主走査方向に横長形状の開口窓１９１を有し、開口窓１９１を通してランプ１１から原稿への光の照射および原稿の反射光が光学系に取り込まれるようになっている。
【００２０】
次に、本発明の特徴部分である共振器１８について説明する。図３は共振器１８の内部構成を示した図である。図３に示すように、共振器１８は、開口孔１８１を有した箱状の共振フレーム１８２と、一端が共振フレーム１８２に支持されたばね１８３と、ばね１８３の他端に支持された重り１８４と、一端に重り１８４が固定され、開口孔１８１を摺動可能に貫通する棒状の振動子１８５と、を有している。そして、振動子１８５がミラー１４の反射面裏側に対向するように、共振フレーム１８２がキャリッジフレーム１９に支持されている。なお、振動子１８５の共振周波数ｆｋが予め決められた所定の値になるように、ばね１８３のばね係数及び重り１８４の質量が設定されている。
【００２１】
また、ミラー１４と振動子１８５との位置関係について、共振周波数ｆｋを与えられたときに振動子１８５が共振する振幅より、ミラー１４の反射面裏側からの距離がわずかに近くなるように振動子１８５が配置されている。したがって、共振器１８に共振周波数ｆｋの振動が加わると、振動子１８５が共振することにより、共振の振幅より近くに位置するミラー１４の反射面裏側に対して衝突するようにして、振動子１８５がミラー１４に当接することが可能である。なお、ミラー１４と上述した位置関係を有した共振器１８を主走査方向に複数個並べるようにして、共振器１８が配置してもよい。
【００２２】
キャリッジ走査機構４０は、図１に示すように、支持フレーム３０に軸受けされた一対のプーリ４１，４２と、制御基板５０からの制御に応じて駆動するモータ４３と、モータ４３の回転を減速してプーリ４１に伝達するギア４４と、プーリ４１，４２間に掛け渡され、一部がキャリッジ１０に係止される駆動ベルト４５と、を備えている。また、モータ４３は制御基板からの信号を受けて回転数（回転角度）を制御可能なステッピングモータであり、回転数に応じて振動が発生し、モータ４３で発生した振動はギア４４、プーリ４１、駆動ベルト４５を順番に伝わり、キャリッジ１０に伝達するようになっている。
【００２３】
制御基板５０には画像処理ＡＳＩＣ、電源回路、ＣＰＵ、制御回路、インターフェイス回路などが設けられ、図１に示すように、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）５１によりキャリッジ１０のＡＦＥ１７（図２参照）と電気的に接続されている。画像処理ＡＳＩＣはＡＦＥ１７からＦＦＣ５１を通じて転送される画像信号に基づいて、読み取り開始前に外装ケース６０に配置された白基準を読み取り取得した白基準データと、予め記憶された黒基準データとを比較してイメージセンサ１２（図２参照）の素子ごとの感度バラツキや、ランプ１１の主走査方向の光量バラツキを補正するシェーディング補正、ガンマ補正、色補正などの処理を行う。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。ＣＰＵはＲＯＭに記録されたファームウェアに基づいて画像処理ＡＳＩＣ、制御回路、インターフェイス回路を制御する。制御回路は、ＣＰＵの出力に応じてモータ４３、ランプ１１などを制御する。インターフェイス回路は、スキャナ１とホストコンピュータ（図示なし）との通信を司る。
【００２４】
以上、スキャナ１の構成について説明した。本発明のスキャナ１は、光学系としてのミラー１４に付着した塵や埃などの付着物を除去するものである。以下、付着物の除去動作について説明する。
【００２５】
ホストコンピュータやスキャナに備わるスイッチをユーザが操作して、光学系に塵や埃などの付着物を除去する旨の命令を受けると、制御基板５０の制御の下で付着物の除去動作を開始する。除去動作を開始すると、制御基板５０は、キャリッジ走査機構４０のモータ４３を制御して、通常の読み取り動作時より速い所定の走査速度でキャリッジを走査させる。このとき、駆動源であるモータ４３に走査速度に応じた周波数の振動が発生する。制御基板５０は、この振動がキャリッジ１０に伝わっったときに共振周波数ｆｋの振動となるような所定の走査速度にキャリッジ走査を制御している。したがって、モータ４３より発生した振動がキャリッジ走査機構４０のギア４４、プーリ４１、駆動ベルト４５、キャリッジ１０に順番に伝達し、キャリッジ１０が共振周波数ｆｋの振動を起こす。このとき、キャリッジ１０から共振器１８に共振周波数ｆｋの振動が加わって、振動子１８５が共振する。
【００２６】
ここで、振動子１８５とミラー１４との距離関係は、共振したときの振幅よりわずかに近くなるようになっているので、共振した振動子１８５は、ミラー１４の反射面裏側に対して衝突するようにして当接と離間を繰り返す。そして、当接したときの衝撃により、ミラー１４の反射面側に付着した付着物が除去される。
【００２７】
なお、制御基板５０は、原稿の読み取り動作時には、キャリッジ１０に共振周波数ｆｋを生じさせる走査速度と異なる速度、望ましくはより遅い速度でキャリッジ１０を走査させ、キャリッジ１０を走査してもキャリッジ１０に共振周波数ｆｋの振動が発生しないようにしている。これにより、読み取り動作時には、モータ４３の振動が振動子１８５に伝達しても共振が生じないので、振動子１８５が振動してもミラー１４に振動を伝えることがない。
【００２８】
以下、本実施形態における効果を記載する。
【００２９】
（１）モータ４３が発生した振動をキャリッジ１０に伝達して、共振器１８の振動子１８５を共振させるので、モータ４３が発生した振動に比べてより強い振動を利用して塵や埃などの付着物を除去することができる。したがって、付着物を効果的に除去し、読み取る画像の画質が付着物のために低下することを防ぐことができる。
【００３０】
（２）振動子１８５が共振することにより、ミラー１４に当接と離間とを繰り返してミラー１４に衝撃を加えるので、付着物をより効果的に除去することができる。
【００３１】
（３）キャリッジ１０の走査のために備わるモータ４３が発生する振動を利用してキャリッジ１０を共振させているので、振動子１８５を動かすために新たな駆動部を備える必要がない。したがって、簡易な構成により効果的な付着物の除去を実現することができる。
【００３２】
（４）読み取り動作時には、振動子１８５は振動を起こしても、振動子１８５がミラー１４に当接しないので、振動子１８５の振動がミラー１４に伝わって画像読み取りに影響を与えることがなくなる。
【００３３】
（５）特許文献１に記載の技術と異なり、モータ４３を脱調させることなく付着物を除去することができるので、付着物の除去時に発生する音や振動を小さくすることができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施することもできる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００３５】
（変形例１）前記実施形態では、共振器１８が共振したときに、振動子１８５がミラー１４に当接するようにして、当接時に生じる衝撃を利用して付着物除去を行う例について説明した。第１の変形例では、ミラーを直接共振させることにより付着物除去を行う。例えば、図４に示すように、共振器１８の振動子１８５の先端が、ミラー１４の反射面裏側に支持されており、振動子１８５とミラー１４とが一体となって振動するようにする。このようにすれば、キャリッジ走査機構４０からの振動により、振動子１８５とミラー１４とが一体となって共振するので、ミラー１４に付着した付着物を振り落とすようにして除去することができる。
【００３６】
（変形例２）前記実施形態では、光学系としてのミラー１４に付着した付着物を除去する一例について説明したが、対象となる構成はこれに限られない。キャリッジ１０内のミラー１３，１５や集光レンズ１６やイメージセンサ１２などに対して共振器１８を配置して、ミラー１３，１５や集光レンズ１６やイメージセンサ１２に付着した付着物を除去するようにしてもよい。また、共振器１８を配置する位置についても、ミラーの反射面裏側に限られることなく、ミラーの端面などに対向するようにして配置してもよい。
【００３７】
（変形例３）前記実施形態では、ユーザからの指示により付着物の除去動作を行う例について説明したが、付着物を除去するタイミングとしては、これに限られない。例えば、所定の時間ごとに除去動作を行うようにしてもよいし、スキャナ１の電源投入時に除去動作を行うようにしてもよい。
【００３８】
（変形例４）前記実施形態では、重り１８４及びばね１８３により振動子１８５に共振周波数ｆｋを与えていたが、共振周波数ｆｋを得ていればこの形態に限られない。例えば、振動子１８５自体の重さを考慮してばね計数を設定することにより、重り１８４が有しない構成としてもよい。また、例えばゴムなどの弾性部材などで振動子１８５を支持することにより、ばね１８３を用いることなく、振動子１８５に所定の共振周波数ｆｋを与えてもよい。
【００３９】
（変形例５）本発明は、キャリッジ１０にイメージセンサ１２を収容しないミラー移動型の構成であってもよいし、画像処理回路をキャリッジ１０に搭載した構成のスキャナであっても適用することができる。また、縮小光学系のスキャナに限られることなく、密着光学系のスキャナに適用することもできる。
【００４０】
（変形例６）本発明は、スキャナに限られることなく、複写機やスキャナ機能を有したプリンタなどに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るスキャナの構成を示した図。
【図２】キャリッジ内部の構成を示した図。
【図３】共振器の内部構成を示した図。
【図４】第１の変形例を説明する図。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像読み取り装置としてのスキャナ、１０…キャリッジ、１１…光源としてのランプ、１２…撮像素子としてのイメージセンサ、１３，１４，１５…ミラー、１６…集光レンズ、１７…ＡＦＥ、１８…共振部材としての共振器、１９…キャリッジフレーム、２０…ガイドロッド、３０…支持フレーム、４０…キャリッジ走査手段としてのキャリッジ走査機構、４１，４２…プーリ、４３…駆動部としてのモータ、４４…ギア、４５…駆動ベルト、５０…制御基板、５１…フレキシブルフラットケーブル、６０…外装ケース、６１…原稿面ガラス、１８１…開口孔、１８２…共振フレーム、１８３…ばね、１８５…振動子、１９１…開口窓、ｆｋ…共振周波数。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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