(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも原稿台と走査機構を含む複数ユニットを備え、原稿台に載置された原稿画像を走査して画像信号を出力する画像読取装置であって、
前記原稿台の一部に設けられた前記複数のユニットの振動を検出する振動検出用パターンと、
少なくとも前記走査機構から出力された前記振動検出用パターンの画像信号に基づいて前記複数のユニットの振幅を振動周波数毎に測定し、その測定結果に基づいて予め設定された許容値を越える振幅の振動が発生するユニットを特定し、特定されたユニットの動作状態を規定する動作モードを変更する動作モード変更手段とを備えた制御手段とを備え、  前記動作モード変更手段は、少なくとも画像読取装置を構成する複数のユニット名とユニット固有の振動周波数、動作モードの変更可能性と変更可能な動作モード、及び動作モードを変更した場合の振幅減少量を記載したテーブルを備え、前記テーブルを参照することで前記特定されたユニットの動作モードを許容値を越える振幅の振動が発生しない動作モードに切換えること
を特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記動作モード変更手段は、許容値を越える振幅の振動が発生するユニットが複数特定されたときは、前記テーブルを参照して動作モードの変更可能な複数ユニットの中から動作モードの変更による振幅減少量が大きいユニットから順に動作モードを変更す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】
前記ユニットの振幅を振動周波数毎に測定した測定結果に基づいて特定されたユニットは、動作モードを変更できるファンであること
特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複写機やスキャナなどに使用される画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置は、透明ガラスなどから構成される原稿台の下側に配置されたＣＣＤ等を備えた走査機構が副走査方向に移動して、原稿台上に載置された原稿を主走査方向及び副走査方向に走査するように構成されたものが一般的である。このように画像読取装置は可動の走査機構を備えるため、走査機構の移動に伴う振動のほか、機構部品の経年変化による劣化等も加わるため、振動の発生は避けられない。
【０００３】
しかしながら、振動の発生は画像品質の低下を招くので、極力振動の発生を抑えるように構成が工夫されているほか、画像読取装置に発生する振動を検出し、画像読取装置を構成するユニットや構成部材から振動発生の原因となる異常なユニットや構成部材を特定して、その異常ユニットや構成部材の交換、或いは異常部位の調整を行うような対策がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像読取装置における振動発生に基づく画像品質の低下は、装置全体の異常ではなく、画像読取装置を特定の動作モードで動作させたとき、画像読取装置を構成するユニットや構成部材の一部が特定の動作モードで動作するために発生するケースが多い。したがって、画像読取装置を特定の動作モードで使用した場合に、振動発生に基づく画像品質の低下が認められるからといって、直ちにその画像読取装置全体を廃棄、或いは画像読取装置を構成するユニットや構成部材の交換、或いは異常部位の調整を行うのでは無駄が多く、また、作業効率を低下させるという不都合があった。この発明は、上記課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、少なくとも原稿台と走査機構を含む複数ユニットを備え、原稿台に載置された原稿画像を走査して画像信号を出力する画像読取装置であって、前記原稿台の一部に設けられた前記複数のユニットの振動を検出する振動検出用パターンと、少なくとも前記走査機構から出力された前記振動検出用パターンの画像信号に基づいて前記複数のユニットの振幅を振動周波数毎に測定し、その測定結果に基づいて予め設定された許容値を越える振幅の振動が発生するユニットを特定し、特定されたユニットの動作状態を規定する動作モードを変更する動作モード変更手段とを備えた制御手段とを備え、前記動作モード変更手段は、少なくとも画像読取装置を構成する複数のユニット名とユニット固有の振動周波数、動作モードの変更可能性と変更可能な動作モード、及び動作モードを変更した場合の振幅減少量を記載したテーブルを備え、前記テーブルを参照することで前記特定されたユニットの動作モードを許容値を越える振幅の振動が発生しない動作モードに切換えること
を特徴とする画像読取装置である。
【０００６】
そして、前記動作モード変更手段は、許容値を越える振幅の振動が発生するユニットが複数特定されたときは、前記テーブルを参照して動作モードの変更可能な複数ユニットの中から動作モードの変更による振幅減少量が大きいユニットから順に動作モードを変更するものとする。
【０００８】
そして、前記ユニットの振幅を振動周波数毎に測定した測定結果に基づいて特定されるユニットは、動作モードを変更できるファンとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施の形態の画像読取装置の構成を説明するブロック図である。図１において、画像読取装置１０は画像読取部１１、制御部１２、記憶部１３、操作部１４から構成される。
【００１１】
制御部１２はＣＰＵで構成されており、制御部１２のＣＰＵの入出力ポートには画像読取部１１、記憶部１３、操作部１４が接続されており、画像読取部１１の制御のほか、記憶部１３及び操作部１４の各種制御を行う。
【００１２】
図２は画像読取部１１の構成の概略を説明する図で、図２の（ａ）は画像読取部１１を上側からみた平面図、図２の（ｂ）は画像読取部１１の内部構成を示す側面図である。
【００１３】
画像読取部１１には、透明ガラスなどから構成される原稿台２５と、原稿台２５の下側に配置された走査機構を構成する走査ユニット２１、ミラーユニット２２、投影レンズ２３、ＣＣＤ等で構成されるイメージセンサ２４と、冷却ファン２６、及び駆動モータ２７が配置されている。
【００１４】
走査ユニット２１には、原稿を照明するランプ２１ａと反射ミラー２１ｂとが備えられており、副走査方向に沿って配置されたガイドレール２８上を矢印ａ方向及びこれと逆方向に移動可能に支持され、駆動モータ２７と図示されていない駆動機構を介して駆動される。なお、符号２９は原稿台２５の上の原稿画像の読取領域を示し、符号３０は原稿台２５の上の原稿画像の読取領域２９の領域外に設けられた振動検出用のパターンを示す。振動検出用のパターン３０については後で説明する。
【００１５】
画像読取部１１の動作を簡単に説明する。透明ガラスで構成された原稿台２５の上に原稿を載置し、操作部１４に設けられたスタートキーを操作して制御部１２に走査開始を指令すると、制御部１２はランプ２１ａを点灯すると共に駆動モータ２７を駆動し、走査ユニット２１をガイドレール２８に沿って副走査方向  （矢印ａ方向）に移動させる。このとき、ミラーユニット２２も走査ユニット２１の１／２の速度で副走査方向に移動し、原稿台２５の上の原稿画像は投影レンズ２３を経てイメージセンサ２４上に投影される。
【００１６】
イメージセンサ２４からは主走査方向の１ライン分の画像信号が出力されると共に、走査ユニット２１の副走査方向の移動により原稿画像の全領域が走査され、イメージセンサ２４から出力された画像信号は記憶部１３に格納される。
【００１７】
画像品質の低下は、画像読取部１１を構成する各種のユニットや部材の振動により発生する。即ち、冷却ファン２６や駆動モータ２７の振動、画像読取部１１の図示されていない駆動機構の振動などに基づく走査ユニット２１自体の振動や、反射ミラー２１ｂ、ミラーユニット２２、投影レンズ２３を経てイメージセンサ２４に至る光学系の振動により原稿台２５との相対位置がずれることにより発生する。
【００１８】
画像品質を所定のレベルに維持するには、画像読取部１１を構成する各種のユニットや部材（以下、ユニットという）の中から振動を発生するユニットを突きとめ、必要であればそのユニットを交換する等の対策が求められる。このためには、まず、画像読取部１１を構成する各種のユニットの振動を検出する必要がある。以下、振動検出の手法について説明する。
【００１９】
振動の大きさ、即ち振幅の検出は、原稿台２５の上に振動検出用のパターンを設け、このパターンを走査ユニット２１を作動させて読取り、イメージセンサ２４から出力される電気信号を解析して行う。
【００２０】
まず、原稿台２５の上の原稿画像の読取領域２９の領域の外で、且つイメージセンサ２４で読取可能な領域に、振動検出用のパターン３０を設ける。振動検出用のパターン３０は、白黒の縞模様が一定間隔で繰り返されるラダーパターンで、白黒の縞の間隔は検出しようとする振動周波数に対応して決定される。
【００２１】
また、検出しようとする振動周波数が複数あるときは、それぞれの振動周波数に対応した複数種類の間隔を持つ複数のパターンを設けてもよい。さらに、振動検出用のパターン３０は、走査ユニット２１の移動方向に垂直方向に伸びる縞模様のパターンの他、走査ユニット２１の移動方向に対して傾斜したパターンであってもよい。
【００２２】
このパターン３０を走査ユニット２１を作動させて読取り、イメージセンサ２４から出力された電気信号を解析する。
【００２３】
図３は、イメージセンサ２４の出力を量子化し、量子化した各出力値間を直線補間した波形の一例を示すもので、横軸には走査ユニット２１が走査した副走査方向の位置を、縦軸には出力信号のレベルを示している。波形の間隔（谷から次の谷までの間隔、或いは山から次の山までの間隔）は振動検出用のパターン（白黒の縞模様）の繰り返し周期に対応し、波形の高さは山が白色の出力レベルに、谷が黒色の出力レベルに対応する。
【００２４】
イメージセンサ２４の出力電気信号に基づいて波形の高さの中間値（山と谷の中間値）を閾値（スレッショルドレベル）とし、量子化したそれぞれの出力値と閾値との差の最大値或いは最小値を求めると、走査ユニット２１で検出された振動検出用のパターンの間隔（白黒の縞模様において黒の縞模様の開始位置から次の黒の縞模様の開始位置までの間隔）Ｘ1 、Ｘ2 、・・・Ｘn を決定することができる。
【００２５】
振動検出用のパターン３０の間隔Ｘ1 、Ｘ2 、・・・Ｘn の平均値Ｘと、それぞれのパターン３０の間隔Ｘ1 、Ｘ2 、・・・Ｘn との差、（Ｘ−Ｘ1 ）、（Ｘ−Ｘ2 ）、・・・（Ｘ−Ｘn ）を求める。
【００２６】
ここで、（Ｘ−Ｘ1 ）、（Ｘ−Ｘ2 ）、・・・（Ｘ−Ｘn ）はパターン間隔平均値Ｘからの各振動検出用のパターンのずれ量である。このずれ量を高速フーリエ変換し、振動周波数毎の振幅に変換する。
【００２７】
図４は、高速フーリエ変換の結果の一例を示す図で、振動周波数に対応して振幅の大きさが表わされている。振動は画像読取部１１を構成するユニットの振動によるものであり、振動の原因となるユニットにはそれぞれ固有の振動周波数があるから、振幅にピーク値がある固有振動周波数から振動の原因となる特定のユニットを突き止めることができる。
【００２８】
例えば、固有振動周波数４０に振幅のピーク値が示されたときは、固有振動周波数４０に振幅のピーク値があるユニットａであることが推定され、ここではユニットａの振幅は許容値以下であることを示している。また、固有振動周波数７０に振幅のピーク値が示されたときは、固有振動周波数７０に振幅のピーク値があるユニットｂであることが推定され、ここではユニットｂの振幅は許容値を越えていることを示している。また、各ユニットの振幅値を合計した総振幅値を画像品質を示すパラメータとして使用することができる。
【００２９】
画像読取部１１を構成するそれぞれのユニットの固有振動周波数と、当該ユニットの振幅の許容値は予め実験により設定しておくものとする。画像読取部１１を構成するユニットの一部に許容値を越える振幅の振動が検出されたときは、振動の原因となる当該ユニットの動作モードの変更や使用を停止する等の対策を実行することで、画像の読取を継続することができる。
【００３０】
図５は、画像読取部１１を構成するユニットの固有の振動周波数と当該ユニットに対して変更できる動作モードと変更内容、動作モードを変更した場合の振動の減少等の改善効果の一例を示す図である。
【００３１】
例えば、固有振動周波数４０のユニットは駆動機構ａであり、動作モードの変更ができず、動作モードの変更による改善効果もないことを示している。また、固有振動周波数７０のユニットはファンＡであり、回転数を１０％低下させた動作モードに変更することができ、動作モードの変更による改善効果は振幅が３０％減少することを示している。
【００３２】
制御部１２のＣＰＵに接続される記憶部１３には、動作モード変更テーブルが格納されている。即ち、このテーブルは、上記した図５に示す内容と同様な内容のテーブルで、画像読取部１１を構成する各ユニット毎に、そのユニットの固有振動周波数に対応する動作モードの変更内容と改善効果が記録されており、制御部１２の制御の下に、検出された固有振動周波数から振動の原因となるユニットを特定し、そのユニットの動作モードの変更内容を探すことができるように構成されている。
【００３３】
また、或るユニットについて動作モードの変更ができない場合でも他のユニットについて動作モードを変更することにより、画像読取装置全体としての振動を減衰させ、前記した動作モードの変更ができないユニットの振動も減衰させることができるから、動作モードの変更ができないユニットについては、他のユニットの動作モードを変更して全ユニットについて振幅が許容値以下になるように動作モードを変更・決定する。
【００３４】
図６は、制御部１２のＣＰＵで実行されるイメージセンサ２４による振動検出用パターンの読取から動作モードの変更・決定までの処理を説明するフローチャートである。
【００３５】
まず、画像読取装置のキーボードから、解像度や原稿画像がカラーか白黒かを指定する読取情報が入力される（ステップＰ１）。走査ユニット２１によるプレスキャンが開始され、イメージセンサ２４により原稿台上の振動検出用パターンの読取りが実行される（ステップＰ２）。
【００３６】
イメージセンサ２４からの出力電気信号に基づいて、パターン間隔平均値Ｘからの各振動検出用のパターンのずれ量を演算し、ずれ量を高速フーリエ変換して振動周波数毎の振幅に変換する周波数解析を行う（ステップＰ３）。
【００３７】
画像読取部１１を構成する各種のユニット毎に、その固有振動周波数における振幅と予め設定されている振幅許容値とを比較し（ステップＰ４）、検出された振幅が許容値を越えているユニットの有無を判定する（ステップＰ５）。
【００３８】
ステップＰ５の判定において、振幅が許容値を越えているユニットが１つも無い場合は、画像品質に影響がないと判断して画像読取部１１を構成する各種ユニットのそれぞれに現在設定されている動作モードを、動作モードとして決定する（ステップＰ１０）。
【００３９】
ステップＰ５の判定において、振幅が許容値を越えているユニットが発見された場合は、記憶部１３に格納されている動作モード変更テーブルを参照し、そのユニットの動作モードの変更が可能か否かを判定する（ステップＰ６）。
【００４０】
ステップＰ６の判定で、当該ユニットの動作モードの変更が可能と判定されたときは、当該ユニットの動作モードの変更を決定する（ステップＰ７）。例えば、振幅が許容値を越えているユニットが駆動モータであれば、供給する電流の大きさを電流値Ａに変更する。
【００４１】
また、ステップＰ６の判定で、当該ユニットの動作モードの変更が不可能と判定されたとき、例えばステップＰ５の判定において、振幅が許容値を越えているユニットがギア機構であると判定され、その振動の振幅が許容値を越えているときは動作モードの変更を行うことができない。
【００４２】
このようにユニットの動作モードの変更が不可能と判定されたユニットがあるときは、記憶部１３に格納されているテーブルを参照して次に振動を減衰させる改善効果の大きいユニットを選択し（ステップＰ９）、ステップＰ６に移って、新たに選択したユニットの動作モードの変更が可能か否かを判定する。
【００４３】
ステップＰ８に移り、画像読取部１１を構成する全てのユニットの振幅が許容値を越えていないか否かを判定する。ステップＰ８の判定で、許容値を越えていない場合は、ステップＰ１０に移り、画像読取部１１を構成する各種ユニットのそれぞれに現在設定されている動作モードを、動作モードとして決定する。
【００４４】
ステップＰ８の判定で、許容値を越えている場合は、ステップＰ９に移り、記憶部１３に格納されているテーブルを参照して次に振動を減衰させる改善効果の大きいユニットを選択し（ステップＰ９）、さらにステップＰ６以降の処理を実行する。
【００４５】
以上説明したイメージセンサによる振動検出用パターンの読取から動作モードの変更・決定までの処理においては、プレスキャンを行って原稿台上の振動検出用パターンの読取りを実行している。しかし、画像読取の際に動作モードの変更の要否を示す情報をメモリに格納しておき、次回の画像読取の際にはメモリに格納されている動作モードの変更の要否を示す情報に基づいて動作モードの変更・決定を行うように構成し、次回の画像読取の際のプレスキャンを省くようにすることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明は、原稿台の一部に設けられた振動検出用パターンを走査機構で走査し、出力された画像信号を周波数解析して、画像読取装置を構成する各ユニットの振幅を振動周波数毎に測定するものであるから、振動を発生するユニットを特定することができる。
【００４７】
そして、振動を発生するユニットの振幅が許容値を越えているときは、そのユニットの動作モードが変更可能であれば動作モードを変更することにより振動を許容値以下に抑制することができる。これにより、画像読取装置の修理等を行うことなく画像品質を所定のレベルに維持しながら画像読取作業を継続することができる。
【００４８】
そして、動作モードを変更することにより振動を許容値以下に抑制できるときは、画像読取装置を廃棄、或いは異常部材の交換や異常部位の調整を行う必要がないから、ユニットの交換や交換作業などの無駄を省くことができる。
【００４９】
また、動作モードを変更することにより振動を許容値以下に抑制することができない場合でも、振動を発生するユニットを特定できるので、画像読取装置の修理、調整を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の画像読取装置の構成を説明するブロック図。
【図２】画像読取部の構成の概略を説明する図。
【図３】イメージセンサの出力を量子化し、量子化した各出力値間を直線補間した波形の一例を示す図。
【図４】高速フーリエ変換結果の一例を示す図。
【図５】画像読取部を構成するユニットの固有の振動周波数とその振幅が許容値を超えたときの動作モードの変更内容、動作モードを変更した場合の振動の減少等の改善効果の一例を示す図。
【図６】制御部のＣＰＵで実行されるイメージセンサによる振動検出用パターンの読取から動作モードの決定までの処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１０  画像読取装置
１１  画像読取部
１２  制御部
１３  記憶部
１４  操作部
２１  走査ユニット
２１ａ  ランプ
２１ｂ  反射ミラー
２２  ミラーユニット
２３  投影レンズ
２４  イメージセンサ
２５  原稿台
２６  冷却ファン
２７  駆動モータ
２８  ガイドレール
２９  原稿画像の読取領域
３０  振動検出用のパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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