(57)【要約】【課題】  マルチファンクションプリンタにおいて同時に多数のモータを駆動することは、消費電力が大きくなりすぎ、モータ制御処理のソフトウェア負荷が過大になり設計破綻を起こしかねない点で課題であった。【解決手段】  画像記録中のみ画像読み取り装置のモータ駆動を行う。【選択図】  図８
2009117965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタにおいて、画像記録中のみ画像読み取り装置のモータ駆動を行うことを特徴としたマルチファンクションプリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載したマルチファンクションプリンタにおいて、画像記録に用いるキャリッジモータの制御として速度サーボ制御を採用したことを特徴としたマルチファンクションプリンタ。
【請求項３】
画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタにおいて、画像記録装置の紙送りモータ停止時のみ画像読み取り装置のモータ駆動を行うことを特徴としたマルチファンクションプリンタ。
【請求項４】
請求項３に記載したマルチファンクションプリンタにおいて、画像記録に用いるキャリッジモータの制御として速度サーボ制御を採用したことを特徴としたマルチファンクションプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタに関する文献として、下記のものがある。
【０００３】
公知の技術としてスキャナにおけるスイッチバック制御が記述されている（特許文献１）。
【０００４】
公知の技術としてシリアルプリンタにおいて、画像記録に用いるキャリッジモータの制御として速度サーボ制御を採用した構成の詳細について記述されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−２８７０４５号公報（第８頁、第３図）
【特許文献２】特開２００１−６３１６８号公報（第２２頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタでは、同時に駆動するモータ数が多いという問題がある。
【０００６】
とくにシリアル方式の画像記録装置においては、画像記録処理を行うための走査を行うキャリッジ（ＣＲ）モータと、紙送りを行うためのＬＦモータをクロスさせて動かすことでスループットを図っており、これら２つのモータだけでも同時駆動が発生する。
【０００７】
さらにコピー機能を実現させるために画像読み取り装置のモータを動かすと、画像記録装置側の２つのモータと合わせて、最大３つのモータを同時に駆動しなければならないことになる。
【０００８】
このように同時に多数のモータを駆動することは、消費電力が大きくなりすぎる点、モータ制御処理のソフトウェア負荷が過大になり設計破綻を起こしかねない点、以上２つの問題の原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、画像読み取り装置およびシリアル方式の画像記録装置を備えたマルチファンクションプリンタにおいて、画像記録中のみ画像読み取り装置のモータ駆動を行うことを特徴とした制御手段を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像読み取り処理中には紙送りモータは駆動されないことになり、消費電力を節約でき、モータ制御処理のソフトウェア負荷が過大にならないよう適切に抑えることが出来る。
【００１１】
また、画像記録に用いるキャリッジモータの制御として特開２００１−６３１６８号公報でも公知の速度サーボ制御を採用した装置においては、多少サーボ制御の周期が乱れてもメカ慣性によりキャリッジの速度変動を押さえ込める系であれば影響は少ない。従って本発明により画像読み取り処理用のモータ制御のためにソフトウェア負荷が過大になり前記サーボ制御の周期が乱れても弊害は出にくい。従ってデメリットなく消費電力の軽減、ＬＦモータと画像読み取り処理用のモータの同時駆動を回避することによるソフトウェア負荷の軽減というメリットを甘受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の詳細を実施の形態の記述に従って説明する。
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明に係る実施形態として例示するマルチファンクションプリンタの機能ブロック図である。
【００１６】
図１において、マルチファンクションプリンタ１００は、ＣＰＵ２０と、ＲＯＭ１と、ＲＡＭ２と、不揮発性ＲＡＭ３と、操作部４と、表示部５と、記録部６と、画像処理部７を有する。さらに、読み取り部８と、カードインターフェース９と、駆動部１０と、センサ部１１とを有する。
【００１７】
ＣＰＵ２０は、マルチファンクションプリンタ１００が備える様々な機能を制御し、操作部４における所定の操作に従い、ＲＯＭ１に記憶されている画像処理のプログラムを実行する。ＲＯＭ１は、マルチファンクションプリンタ１００の制御命令プログラム等を格納している。
【００１８】
図２は、マルチファンクションプリンタ１００の外観斜視図である。
【００１９】
電荷結合素子（ＣＣＤ）を備える読み取り部８は、原稿画像を読み取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを出力する。なお、読み取り部８は、ＣＣＤの代わりに、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を使用するようにしてもよい。
【００２０】
カードインターフェース９は、たとえばデジタルスチルカメラで撮影され、メモリカードなどに記録された画像ファイルを、操作部４の所定の操作に従い読み込む。
【００２１】
なお、カードインターフェース９を介して読み込まれた画像データの色空間は、必要ならば、画像処理部７によって、デジタルスチルカメラの色空間（たとえばＹＣｂＣｒ）から、標準的なＲＧＢ色空間（たとえばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢ）に変換される。また、そのヘッダ情報に基づいて、読み込まれた画像データは、有効な画素数への解像度変換など、アプリケーションに必要な様々な処理が必要に応じて施される。
【００２２】
画像処理部７においては、画像解析、サムネイル作成、サムネイル補正、出力画像補正等の画像処理が行われ、これらの画像処理によって得られた印刷データは、ＲＡＭ２に格納される。ＲＡＭ２に格納された印刷データが、記録部６で記録する場合に必要な所定量に達すると、記録部６による記録動作が実行される。
【００２３】
なお、前述の画像処理は、記録用紙サイズや記録用紙タイプ、日付を付与する/しない、フチなし印刷する/しない、等の印刷設定によって、異なる印刷データが作成される。
【００２４】
また、不揮発性ＲＡＭ２は、バッテリバックアップされたＳＲＡＭなどであり、マルチファンクションプリンタ１００に固有のデータなどを記憶する。操作部４は、記憶媒体に記憶された画像データを選択し、記録をスタートするために、フォトダイレクト印刷スタートキー、モノクロコピー時やカラーコピー時におけるモノクロコピースタートキー、カラーコピースタートキーを有する。さらに、コピー解像度や画質などのモードを指定するモードキー、コピー動作などを停止するためのストップキー、コピー数を入力するテンキーや登録キー、後述する画像ファイル選択手段を指定するカーソルキーなどによって構成されている。ＣＰＵ２０は、これらキーの押下状態を検出し、この押下状態に応じて、各部を制御する。
【００２５】
表示部５は、ドットマトリクスタイプの液晶表示部（ＬＣＤ）とＬＣＤドライバとを備え、ＣＰＵ２０の制御に基づいて、各種の表示を行なう。記録部６は、インクジェット方式のインクジェットヘッド、汎用ＩＣなどによって構成され、ＣＰＵ２０の制御によって、ＲＡＭ２に格納されている記録データを読み出し、ハードコピーとして印刷出力する。
【００２６】
駆動部１０は、読み取り部８、記録部６のそれぞれの動作において、給排紙ローラを駆動するためのステッピングモータ、ステッピングモータの駆動力を伝達するギヤと、ステッピングモータとを制御するドライバ回路などによって構成されている。
【００２７】
センサ部１１は、記録紙幅センサ、記録紙有無センサ、原稿幅センサ、原稿有無センサ、記録媒体検知センサ等によって構成されている。ＣＰＵ２０は、これらセンサから得られた情報に基づいて、原稿と記録紙との状態を検知する。
【００２８】
図３は本実施の形態による読み取り部８の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図３において、３０１は原稿、３０２はレンズ、３０３はレンズ３０２により結像した画像を電気信号に変換するＣＣＤラインセンサ等の受光素子、３０４は読み取り信号を処理して２値化する画像処理回路である。３０５は各色の読み込みデータ記憶用のラインバッファ、３０６は外部機器と外部オプション機器との通信に用いるインターフェイス回路、３０７はラインバッファ３０５を内部光源毎に制御するラインバッファ制御回路を示す。
【００３０】
２０はＣＰＵ（中央演算処理装置）、２はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、１はＲＯＭ（リードオンリーメモリ）であり、これらにより読み取りの制御が行われる。３０９は内部光源の０Ｎ／０ＦＦ制御回路、３１１は内部光源、４０５はレンズ３０２、受光素子３０３、内部光源３１１及びその他の光学系等を含むセンサユニットを副走査方向に移動させるためのステッピングモータである。
【００３１】
図４は本実施の形態による読み取り部８としてのスキャナのメカ的な構成を示す断面図である。４０１は外枠、４０２は読み取り手段としての上記センサユニット、４０３はセンサユニット４０２を副走査方向へ移動する基準となる基準軸、４０４はセンサユニット４０２に接続され基準軸４０３に沿って移動させるための動作ベルトである。４０５は上記ステッピングモータ、４０６はステッピングモータ４０５の駆動力をベルト４０４に伝えるためのギア群である。
【００３２】
図５は本実施の形態による記録部６としてのシリアル式インクジェットプリンタの全体図である。
【００３３】
同図において、１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１０２の軸受け部には主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシャーシ１１４に固定されている。このキャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向に移動可能である。キャリッジ１０２にはエンコーダセンサ１２０が取り付けられ、リニアエンコーダフィルム１２１を読み取ることで速度、位置情報を得る。
【００３４】
本印刷装置では、給紙経路がストレートパスとＵターンパスの２つ設けられており、まずストレートパス経由で印刷媒体が搬送される場合について説明する。
【００３５】
印字待機中において印刷媒体１１５は、給紙ベース１０６にスタックされており、印刷開始時には給紙ローラ（不図示）により印刷媒体が給紙される。給紙された印刷媒体を搬送するため、印刷媒体搬送用モータ１０７の駆動力により伝達手段であるギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）を介して搬送ローラを回転させる。ピンチローラばね（不図示）により搬送ローラ１１０に押圧され従動回転するピンチローラ１１１とこの搬送ローラ１１０とにより印刷媒体１１５は適切な送り量だけ搬送される。ここで、搬送量は搬送ローラ１０９に圧入されたロータリーエンコーダフィルム１１６のスリットをエンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管理され、高精度送りを可能としている。
【００３６】
記録ヘッド１０１から吐出されたインクは、プラテン１１２上の印刷媒体１１５に着弾して印刷パターンを形成する。印刷パターンが完成すると、搬送ローラ１１０及び排紙ローラ１１３により印刷媒体１１５は排紙口１４２から排紙される。
【００３７】
次に、Ｕターンパス経由で印刷媒体が搬送される場合について説明する。
【００３８】
印字待機中において印刷媒体１１５は、前面給紙トレイ１４１にスタックされており、印刷開始時にはＵターンパス搬送ローラ１３２により印刷媒体が給紙される。以下、排紙に至るまでの処理は前記ストレートパス経由で印刷媒体が搬送される場合と同様である。
【００３９】
図６は、本実施例を適用しない従来のマルチファンクションプリンタにおいて原稿複写（コピー）機能を動作させた場合のメカ動作について示した図である。
【００４０】
上から順番に読み取り部のステッピングモータ４０５の速度、記録部のキャリッジ駆動手段である（ＣＲ）モータ１０５の速度、記録部の印刷媒体搬送用（ＬＦ）モータ１０７の速度を示しており、横軸は時間を示している。
【００４１】
読み取り部のモータは画像読み取り動作のための駆動を行い、加速を行って定速領域に達したところで画像読み取り処理を行う。ユーザーの希望する読み取り範囲のスキャンが終了すると減速を行い、動作終了する。
【００４２】
一方、記録部のメカ動作は読み取り部のメカ動作と非同期で動いている。ＣＲモータを加速して定速域に達したところでインクの吐出を行い画像記録処理を行い、１走査ぶんの画像記録処理が終わるとＣＲモータを減速させる。ＣＲモータの加減速処理とＬＦモータの動作は同時に行い（これを一般的にクロス制御と呼称する）、スループットの高速化を図っている。
【００４３】
このようなシーケンスでは、記録部のクロス制御と、読み取り部のモータ制御が同時に行われてしまうことは避けがたく、図中に示したようなタイミングで３モータ同時駆動が発生してしまう。
【００４４】
図７は、本発明の特徴となる処理であり、画像読み取り処理の時間を決定するための処理フローについて示した図である。
【００４５】
Ｓ７０１で記録部で画像記録処理が開始されると、画像記録処理の所要時間はすでに決定している。そこでＳ７０２ではこの所要時間の値を変数Ｔ＿ＣＲに代入する。
【００４６】
読み取り部のモータ加速所要時間も決定しているため、Ｓ７０３ではこの値を変数Ｔ＿ＳＣ１に代入する。
【００４７】
読み取り部でスイッチバックが発生した場合に、読み取り動作の減速所要時間と光学系の戻り動作に時間が必要となる。これを加算したものを読み取り部スイッチバック所要時間とここでは呼称するが、Ｓ７０４ではこれを変数Ｔ＿ＳＣ３に代入する。なお、読み取り部のスイッチバック処理に関しては、公知の技術であり、特開２０００−２８７０４５号等でもその詳細が記されていることから、ここでは説明を省略する。
【００４８】
Ｓ７０５では、以上に述べてきたＴ＿ＣＲからＴ＿ＳＣ１およびＴ＿ＳＣ３を引いたものをＴ＿ＳＣ２に代入する。これが、画像記録処理中に行うことが可能な画像読み取り処理の時間となる。この時間を使って、Ｓ７０６では読み取り部に対して起動トリガをかける。
【００４９】
図８は、本発案の特徴となる処理のタイミングについて示した図である。画像読み取り処理の時間として図７の手順で算出したＴ＿ＳＣ２を使用することで、読み取り動作および光学系戻り動作の所要時間を合わせたモータ駆動時間が画像記録処理時間の中に納まるように制御できる。
【００５０】
図９は、画像記録に用いるキャリッジモータ１０５の制御として特開２００１−６３１６８号公報でも公知の速度サーボ制御を採用した装置における本発案の作用について示した図である。なお、速度サーボ制御の詳細については該発案等によって既に公知であるため省略する。
【００５１】
９０１はキャリッジモータ１０５の実速度を示したグラフであり、横軸は時間の経過、縦軸は速度を示している。Ｖ＿Ｔｏｐは定速域の速度を示しており、画像記録処理は一般的にこの領域で行われる。
【００５２】
９０２はサーボ制御処理を行うためのタイマ処理の発動状況を示している。Ｔ１は本来の制御周期を示しており、Ｔ２は他のソフト処理により処理が長くなってしまった状況、Ｔ３は正規の周期に戻るために逆に割り込み周期が短くなってしまった状況を示している。
【００５３】
９５１から９５８は、サーボ制御処理の各々の割り込みが発動したことを示している。
【００５４】
ここで、より安定したメカ系においては、メカ慣性によりキャリッジの速度変動が出にくい状況になっているため、９５５や９５６のように制御周期が不正確になっても、検出される速度はほぼＶ＿Ｔｏｐのままである。従って該測定速度を入力としてフィードバック処理の演算をするための入力はほぼ影響を受けない。よって演算結果であるモータ出力値も、制御周期の乱れの影響を受けにくい。
【００５５】
このような速度サーボ制御処理及びキャリッジの特性により、本発明により画像読み取り処理用のモータ制御のためにソフトウェア負荷が過大になり前記サーボ制御の周期が乱れても弊害は出にくい。従ってデメリットなく消費電力の軽減、ＬＦモータと画像読み取り処理用のモータの同時駆動を回避することによるソフトウェア負荷の軽減というメリットを甘受することができる。
【００５６】
以上述べてきた処理手段により、本実施例装置においては画像読み取り処理中には紙送りモータは駆動されないことになり、消費電力を節約でき、モータ制御処理のソフトウェア負荷が過大にならないよう適切に抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】マルチファンクションプリンタの機能ブロック図である。
【図２】マルチファンクションプリンタの外観斜視図である。
【図３】読み取り部の構成を示すブロック図である。
【図４】読み取り部としてのスキャナのメカ的な構成を示す断面図である。
【図５】記録部としてのシリアル式インクジェットプリンタの全体図である。
【図６】従来のマルチファンクションプリンタにおけるメカ動作について示した図である。
【図７】本発案の特徴となる処理フローについて示した図である。
【図８】本実施例装置の特徴となる処理のタイミングについて示した図であり、マルチファンクションプリンタにおけるメカ動作について示している。
【図９】画像記録に用いるキャリッジモータの制御として速度サーボ制御を採用した装置における本発案の作用について示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ＲＯＭ
２  ＲＡＭ
３  不揮発性ＲＡＭ
４  操作部
５  表示部
６  記録部
７  画像処理部
８  読み取り部
９  カードインターフェース
１０  駆動部
１１  センサ部
２０  ＣＰＵ２０
１０１  インクタンクを有する記録ヘッド
１０２  記録ヘッドを搭載するキャリッジ
１０３  ガイドシャフト１０３
１０４  キャリッジ駆動伝達手段であるベルト
１０５  キャリッジ駆動手段である駆動モータ
１０６  給紙ベース
１０７  印刷媒体搬送用モータ
１０８  モータギア
１０９  搬送ローラギア
１１０  搬送ローラ
１１１  ピンチローラ
１１２  プラテン
１１３  排紙ローラ
１１４  シャーシ
１１５  印刷媒体
１１６  ロータリーエンコーダフィルム
１１７  エンコーダセンサ
１２０  エンコーダセンサ
１２１  リニアエンコーダフィルム
１３２  Ｕターンパス搬送ローラ
１４１  前面給紙トレイ
１４２  排紙口
３０１  原稿
３０２  レンズ
３０３  画像を電気信号に変換するＣＣＤラインセンサ等の受光素子
３０４  読み取り信号を処理して２値化する画像処理回路
３０５  各色の読み込みデータ記憶用のラインバッファ
３０６  外部機器と外部オプション機器との通信に用いるインターフェイス回路
３０７  ラインバッファ制御回路
３０９  内部光源の０Ｎ／０ＦＦ制御回路
３１１  内部光源
４０１  外枠
４０２  読み取り手段としてのセンサユニット
４０３  センサユニットを副走査方向へ移動する基準となる基準軸
４０４  センサユニットに接続され基準軸に沿って移動させるための動作ベルト
４０５  センサユニットを副走査方向に移動させるためのステッピングモータ
４０６  ステッピングモータの駆動力をベルトに伝えるためのギア群
９０１  キャリッジモータの実速度を示したグラフ
９０２  サーボ制御処理を行うためのタイマ処理の発動状況
９５１〜９５８  サーボ制御処理の各々の割り込みの発動
Ｔ１  本来の制御周期
Ｔ２  制御周期が長くなってしまった状況
Ｔ３  制御周期が短くなってしまった状況
Ｖ＿Ｔｏｐ  定速域の速度
Ｔ＿ＣＲ  画像記録処理の所要時間
Ｔ＿ＳＣ１  読み取り部のモータ加速所要時間
Ｔ＿ＳＣ２  画像記録処理中に行うことが可能な画像読み取り処理の時間
Ｔ＿ＳＣ３  読み取り部スイッチバック所要時間
【図１】
2009117965.tif 000003
【図２】
2009117965.tif 000004
【図３】
2009117965.tif 000005
【図４】
2009117965.tif 000006
【図５】
2009117965.tif 000007
【図６】
2009117965.tif 000008
【図７】
2009117965.tif 000009
【図８】
2009117965.tif 000010
【図９】
2009117965.tif 000011