JP2003204421A - 画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップ角を変更しても正確にキャリッジの
位置を検出することができる画像読み取り装置を提供す
る。 【解決手段】 クロックパルスによって所定のステップ
角だけ回転するモータによって光学系を搭載するキャリ
ッジ５，８を移動させて原稿を露光走査し、原稿の画像
を読み取るとともに、クロックパルス数をカウンタでカ
ウントして読み取り位置を検出する画像読み取り装置に
おいて、モータ２１は１クロックパルスで回転するステ
ップ角を変更可能なモータで構成し、このモータ２１の
ステップ角を切り替える際、切り替えの比率に応じてク
ロック数を乗算するモータクロック発生回路２３を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動する光学系に
より原稿を露光走査することによって、原稿の画像を読
み取る画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、スキャナなどに
は、移動する光学系により原稿を露光走査することによ
って、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置が設けら
れている。この場合、光学系は、例えば光源であるラン
プと第１ミラーとを備えた第１光学系と、第２そして第
３ミラーとを備えた第２光学系をキャリッジなどに移動
可能に設け、原稿の走査時には第１光学系と第２光学系
とを２：１の速度関係をもって同一方向に移動させ、光
路長を一定に保って原稿画像を感光体などに結像させる
ようになっている。第１および第２光学系の移動は、駆
動プーリに巻回された駆動ワイヤに光学系をそれぞれ接
続し、駆動プーリの回転をステッピングモータによって
制御している。

【０００３】ステッピングモータは、クロックパルスに
よってその回転が制御されており、１つのクロックパル
スによって回転する角度、すなわちステップ角が決まっ
ているので、モータに印加されるクロックパルスの数に
よって回転角度や回転数を知ることができる。したがっ
て、モータの回転角度や回転数が判明すれば、モータに
よって移動制御されているキャリッジなどの移動体の移
動状況身把握できることになる。そこで、特開平１１−
１５０６３２号公報には、キャリッジの位置をステッピ
ングモータのクロック数をカウントすることにより検出
することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、ステッピングモ
ータには、１クロックパルスにつき回転する角度である
ステップ角が何通りか選択できる形式のものが提供され
ている。この形式のモータを使用すれば、１クロックパ
ルス当たり最大のフルステップ角に対し、これを２分の
１，４分の１というようにステップ角を分割することが
でき、振動を抑えることができる。しかしながら、モー
タに印加するクロックパルスの数は多くなり、所定の距
離をキャリッジが移動するに要する時間は長くなってし
まう。したがって、原稿の画像走査時と同じ移動速度で
キャリッジをスタート位置にもどすのでは、時間がかか
ってっしまう。そこで、キャリッジのリターン時には、
フルステップ角でモータを駆動するようにすれば、リタ
ーン時の所要時間を短縮することができる。

【０００５】このように走査時とリターン時とでモータ
の回転角度を変える場合、単純にクロックパルスの数を
カウントすることでキャリッジの位置を検出するので
は、同じクロック数でも設定するステップ角によって回
転する角度、すなわちキャリッジの位置が違ってくるの
で、同じクロックパルスでも走査時のキャリッジの位置
とリターン時のキャリッジの位置がことなってしまい、
キャリッジの位置検出に支障をきたしてしまう。

【０００６】本発明はこのような従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、ステップ角を変更して
も正確にキャリッジの位置を検出することができる画像
読み取り装置及びこの画像読み取り装置を備えた画像形
成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の手段は、クロックパルスによって所定のステ
ップ角だけ回転するモータによって光学系を移動して原
稿を露光走査し、原稿の画像を読み取るとともに、前記
クロックパルス数をカウンタでカウントして読み取り位
置を検出する画像読み取り装置において、前記モータは
１クロックパルスで回転する前記ステップ角を変更可能
なモータで構成し、このモータの前記ステップ角を切り
替える際、切り替えの比率に応じてクロック数を乗算す
る制御手段を備えていることを特徴としている。

【０００８】前記目的を達成するため、第２の手段は、
第１の手段における前記制御手段が、１回の読み取りで
複数のステップ角を使用する場合、ステップ角に応じた
乗数をあらかじめ設定しておき、前記ステップ角が切り
替えられたら自動的にステップ角に応じた乗数を割り当
てるように制御することを特徴としている。このように
ステップ角に応じた乗数を予め設定しておいて、ステッ
プ角が切り替えられたら自動的にその乗数が割り当てら
れるので、１回の読み取りでステップ角が何回も切り替
える場合も、正確な位置検出を行うことができる。

【０００９】前記目的を達成するため、第３の手段は、
第２の手段における各々のステップ角で駆動するときの
クロックパルス数は、それより大きいステップ角にかか
る乗数の最小公倍数の整数倍であることを特徴としてい
る。各々のステップ角で駆動するときのクロック数を、
それそれより大きいステップ角にかかる乗数の最小公倍
数の整数倍にすることによって、光学系の原稿の読み取
り時であるフォワード時と読み取りが終わりもとの位置
に戻るリターン時で、乗数によって補正されたクロック
数のそれぞれの合計数を合わせる際に、半端が生じるこ
とがないので、位置ずれのない適正な画像を得られる。

【００１０】前記目的を達成するため、第４の手段は、
第１ないし第３の手段における前記制御手段が、前記光
学系による前記原稿の読み取り時は前記モータのステッ
プ角を小さく設定し、前記光学系のリターン時は前記モ
ータのステップ角を大きく設定するように制御すること
を特徴としている。これにより光学系のリターンに要す
る時間を短縮でき、画像読み取り時間を短縮することが
できる。

【００１１】前記目的を達成するため、第５の手段は、
第４の手段における前記制御手段が、前記光学系による
前記原稿の読み取りが拡大読み取りの場合は等倍読み取
りの場合より更に小さいステップ角に設定することを特
徴としている。これにより、振動が画像に対して寄与す
る割合が大きい拡大読み取り時には、振動を現象させる
ことができる。

【００１２】前記目的を達成するため、第６の手段は、
第１ないし第５の手段に係る画像読み取り装置と、前記
画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に基づ
いて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段とから
画像形成装置を構成したことを特徴とする。これによ
り、前記第１ないし第５の手段によって画像読み取り装
置で達成される効果を画像形成装置で得ることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について説明する。

【００１４】図１は本発明の実施形態に係る画像読み取
り装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図、図２
はこの実施の形態における電気的な構成を説明するため
のブロック図、図３はステップ角とそれに応じて乗じる
乗数との関係を示す図である。

【００１５】図１に示すように、画像読み取り装置ＳＣ
は、読み取るべき原稿（図示しない）の画像面を下にし
てセットされる透明なガラス板で構成されたコンタクト
ガラス１と、このコンタクトガラス１の下方に位置する
画像読み取り部２とから構成されている。画像読み取り
部２は、原稿に光を照射する光源であるランプ３と、そ
の反射光を所定の方向に反射する第１ミラー４を備えた
第１キャリッジ５と、第１ミラー４からの反射光を所定
の方向に反射するための第２ミラー６及び第３ミラー７
を備えた第２キャリッジ８と、第３ミラー７からの反射
光を集光するレンズ９と、集光された光学撮像を光電変
換するＣＣＤ１０とから構成されている。

【００１６】前記画像読み取り装置ＳＣは画像形成装置
本体ＰＲの上部に配置され、画像読み取り装置ＳＣで読
み取った画像情報を印刷可能な画像データに変換して画
像形成装置本体ＰＲ側に送り、画像形成装置本体ＰＲで
前記画像データに基づいて転写紙に画像を形成する。画
像を形成する場合、第１トレイ３８、第２トレイ３９、
第３トレイ４０に積載された転写紙は、各々第１給紙装
置１１、第２給紙装置１２、第３給紙装置１３によって
給紙され、縦搬送ユニット１４によって感光体１５に当
接する位置まで搬送される。画像読み取り装置ＳＣによ
って読み取られた画像データは、書き込みユニット５７
からのレーザ光によって感光体１５に書き込まれ、現像
ユニット２７を通過することによってトナー像が形成さ
れる。転写紙は感光体１５の回転と等速で搬送ベルト１
６によって搬送されながら感光体１５上のトナーが転写
される。その後、定着ユニット１７によって転写紙に画
像を定着させ、排紙ユニット１８によって後処理装置の
排紙トレイ１９に排出される。

【００１７】転写紙の両面に画像を形成する場合には、
各給紙トレイ３８〜４０から給紙され、作像された転写
紙を経路切り換えのための分岐爪１１２を上側にセット
することによって排紙トレイ１９側に導くことなく、一
旦両面給紙ユニット１１１に送り、当該ユニット１１１
にストックする。その後、両面給紙ユニット１１１にス
トックされた転写紙は再び感光体１５に作像されたトナ
ー画像を転写するために両面給紙ユニット１１１から縦
搬送ユニット１４に送られて再給紙され、転写紙の裏面
に画像を形成した後、反転爪１１２を下側にセットし、
排紙トレイ１９に導く。このように転写紙の両面に画像
を形成する場合に、両面給紙ユニット１１１は使用され
る。なお、符号１１３は両面入紙搬送路、符号１１４は
反転排紙搬送路である。

【００１８】感光体１５、搬送ベルト１６、定着ユニッ
ト１７、排紙ユニット１８および現像ユニット２７は図
示しないメインモータによって駆動され、各給紙装置１
１〜１３は各々給紙クラッチによって制御され、メイン
モータの駆動力が伝達・切断される。また、縦搬送ユニ
ット１４は中間クラッチによって制御され、メインモー
タの駆動力が伝達・切断される。

【００１９】第１および第２キャリッジ５，８は、図１
には図示していないが、従来の画像読み取り装置と同様
に、モータにより、図１において右方向（副走査方向）
へ移動させることによって原稿の画像全面を読み取るよ
うになっており、第１および第２キャリッジ５，８の駆
動は、例えば第１および第２キャリッジ５，８の両側部
下方に配設されたガイドレールに沿って、第１キャリッ
ジ５が距離Ｌ進む間に、第２キャリッジ８は距離Ｌ／２
進むようにして、レンズの光路長を一定に保ちながら原
稿の全体を走査するようになっている。第１及び第２キ
ャリッジ５，８は駆動ワイヤに固定され、駆動ワイヤを
駆動源としての正逆転可能なステッピングモータを駆動
源として回転する駆動プーリに巻回して、駆動するよう
になっている。このような駆動機構も従来より周知であ
るので、図示および詳細な構成の説明は省略する。

【００２０】この実施形態で使用するステッピングモー
タは、ステップ角が何通りか選択できる形式のものを使
用する。ここでいうステップ角とは１クロックにつき回
転する角度のことをいい、例えば２相モータの場合は、
最大で１．８°である（これをフルステップという）。
これを必要に応じて２分の１（これをハーフステップと
いう）、４分の１（これ以降はマイクロステップとい
う）、および８分の１に変更可能にしておく。ステップ
角を小さくすることによって振動を小さくすることがで
きるが、当然同じ角度だけ回転するためのクロック数は
増える。そこで、マイクロステップは振動が画像に対し
て寄与する割合が大きい拡大読み取り時に使用し、フル
ステップは振動があまり問題にならない第１および第２
キャリッジ５，８のリターンで使用して。リターンに要
する時間を短縮するようにしている。

【００２１】上述したように、モータクロックのクロッ
ク数をカウントすることにより、基準からの相対的な位
置を検出ことができ、ステップ角が一定であれば、クロ
ックの周期にかかわらず、相対的位置はカウンタのカウ
ント値により判別することができる。しかしながら、ス
テップ角を上述のように切り替えると、その相対的位置
は異なってくる。そこでこの実施形態においては、ステ
ップ角に応じて、カウンタのカウント値を乗じることに
より、ステップ角がどうであれ、クロック数に対応した
位置が一定になるようにして正確な位置検出が行えるよ
うにしている。この構成を図２により説明する。

【００２２】図２に示すように、モータ２１にはモータ
ドライバ２２を介してモータクロック発生回路２３が接
続され、モータクロック発生回路２３からのステップ角
の設定や回転方向などの情報およびクロックパルスがモ
ータ２１に印加される。モータクロック発生回路２３に
はまた、カウンタ２４が接続されており、モータクロッ
ク発生回路２３からのクロックパルスをカウントすると
ともに、設定されたステップ角に応じた乗数情報が印加
される。

【００２３】すなわち、例えば、モータ２１のステップ
角が、フルステップ、ハーフステップ、４分の１と８分
の１のマイクロステップに設定可能な場合は、ハーフス
テップ時に１クロックで回転する角度はフルステップ時
の半分であり、４分の１と８分の１のマイクロステップ
時に１クロックで回転する角度はフルステップ時の４分
の１と８分の１となる。そこで、正確な位置を検出する
ためには、各ステップ角にかかるクロックパルス数に、
図３に示すように、最小のステップ角、この実施の形態
においては８分の１を基準とした乗数を、カウンタ２４
のカウント値に乗じるようにしている。すなわち、基準
の８分の１のときを１とすると、ステップ角がフルステ
ップである１のときは乗数８をカウント値に乗じ、ハー
フステップである２分の１のときは乗数４をカウント値
に乗じ、そして４分の１マイクロステップである４分の
１のときは乗数２をカウント値に乗じるように設定す
る。なお、図３に示す参照値は図示しないＲＡＭにＲＡ
Ｍテーブルとして記憶され、使用するときに後述のＣＰ
Ｕが参照し、演算を実行する。

【００２４】このようなステップ角の変更は、第１およ
び第２キャリッジ５，８を、原稿の読み取りを行うため
にフォワード移動させるときはステップ角を小さくする
ことによって振動を小さくし、これらキャリッジ５，８
をスタート位置に戻すリターン移動のときは振動が余り
問題にならないのでステップ角をフルステップに設定す
る。そして、これらステップ角を切り替えるのと同時に
乗数を切り替える。また、フォーワード移動も、等倍の
ときステップ角を２分の１に、２倍以下の拡大読み取り
のときはステップ角を４分の１に、そして２倍以上に拡
大読み取りするときはステップ角を８分の１に設定す
る。このようなステップ角の変更は、読み取り操作時に
図示しない操作盤によって設定される等倍や拡大読み取
りの指示にしたがって自動的に実行できるようにする。

【００２５】さらにまた、原稿読み取りのスタート位置
をいつも同じにするために、フォワードとリターンでク
ロック数を同数にする必要がある。その際、ステップ角
が２分の１、４分の１、８分の１の時はそのときのクロ
ック数をそれぞれ２の倍数、４の倍数、８の倍数とす
る。さもないとフルステップで駆動させた時に対して端
数が生じるので、リターンして戻ってきた位置（すなわ
ち次のスタートの位置）が、その範囲でずれてしまう。

【００２６】なお、前述の各部の制御は図示しないＣＰ
Ｕがあらかじめ図示しないＲＯＭに書き込まれたプログ
ラムに従って図示しないＲＡＭをワークエリアとして使
用しながら実行される。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、１クロ
ックパルスで回転するステップ角を変更可能なモータで
光学系を移動するとともに、モータのステップ角を切り
替える際、切り替えの比率に応じてクロック数を乗算す
る制御手段を備えているので、ステップ角に応じて、カ
ウンタのカウント値を乗じることにより、ステップ角が
どうであれ、クロック数に対応した位置が一定になるよ
うにすることが可能になり、その結果、正確な位置検出
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置と画
像形成装置の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態における電気的な構成を説
明するためのブロック図である。

【図３】ステップ角とそれに応じて乗じる乗数との関係
を示す図である。

【符号の説明】

２ 画像読み取り部 ３ ランプ ４ 第１ミラー ５ 第１キャリッジ ６ 第２ミラー ７ 第３ミラー ８ 第２キャリッジ ９ レンズ １０ ＣＣＤ １１，１２，１３ 給紙装置 １５ 感光体 ２１ モータ ２２ モータドライバ ２３ モータクロック発生回路 ２４ カウンタ ２７ 現像ユニット ＳＣ 画像読み取り装置 ＰＲ 画像形成装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロックパルスによって所定のステップ
   角だけ回転するモータによって光学系を移動して原稿を
   露光走査し、原稿の画像を読み取るとともに、前記クロ
   ックパルス数をカウンタでカウントして読み取り位置を
   検出する画像読み取り装置において、 前記モータは１クロックパルスで回転する前記ステップ
   角を変更可能なモータで構成し、 このモータの前記ステップ角を切り替える際、切り替え
   の比率に応じてクロック数を乗算する制御手段を備えて
   いることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、１回の読み取りで複数
   のステップ角を使用する場合、ステップ角に応じた乗数
   をあらかじめ設定しておき、前記ステップ角が切り替え
   られたら自動的にステップ角に応じた乗数を割り当てる
   ように制御することを特徴とする請求項１記載の画像読
   み取り装置。
3. 【請求項３】 各々のステップ角で駆動するときのクロ
   ックパルス数は、それより大きいステップ角にかかる乗
   数の最小公倍数の整数倍であることを特徴とする請求項
   ２記載の画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記光学系による前記
   原稿の読み取り時は前記モータのステップ角を小さく設
   定し、前記光学系のリターン時は前記モータのステップ
   角を大きく設定するように制御することを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読み取り装
   置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記光学系による前記
   原稿の読み取りが拡大読み取りの場合は等倍読み取りの
   場合より更に小さいステップ角に設定することを特徴と
   する請求項４記載の画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項に記載
   の画像読み取り装置と、 前記画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に
   基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段
   と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。