JP2004102168A - 画像読取装置および複写装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像の読み取りに支障を来たすことなく、また、塵埃を除去するための格別な機構を設けることなくミラーに付着した塵埃を除去し、ミラーに付着した塵埃による画質低下を防止し、品質の安定した画像を低コストで提供する。
【解決手段】ステッピングモータ17によって駆動されることにより原稿に沿って往復動自在とされた走行体7,10に搭載された光源5から発光した光により原稿を露光走査し、原稿から反射された光をミラー6,8によって受光素子に導くことで原稿画像を読み取る画像読取装置1で、ミラー6,8を振動させる周波数でステッピングモータ17を駆動し、この駆動力を駆動力伝達手段18を介して走行体7,10に伝達することで、ミラー6,8を振動させるようにした。
【選択図】 図2
【解決手段】ステッピングモータ17によって駆動されることにより原稿に沿って往復動自在とされた走行体7,10に搭載された光源5から発光した光により原稿を露光走査し、原稿から反射された光をミラー6,8によって受光素子に導くことで原稿画像を読み取る画像読取装置1で、ミラー6,8を振動させる周波数でステッピングモータ17を駆動し、この駆動力を駆動力伝達手段18を介して走行体7,10に伝達することで、ミラー6,8を振動させるようにした。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置および複写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、光源およびミラーを搭載する走行体を備え、光源を点灯させた状態で走行体をコンタクトガラスに沿って走行させてコンタクトガラス上に載置された原稿画像を露光走査するとともに、原稿からの反射された光(画像光)をミラーによって受光素子に導くことで該原稿の画像を光学的に読み取るようにした画像読取装置がある。
【0003】
このような画像読取装置では、ミラーに塵埃が付着していると、画像光を正確に反射することができない。このため、ミラーに塵埃が付着している状態で読み取った画像には、塵埃が付着した部分に相当する箇所に縦スジ等の異常画像が発生してしまう。
【0004】
この対策として、ミラーへの塵埃の付着を防止する技術や、ミラーに付着した塵埃を除去・清掃するようにした技術がある(例えば、特許文献1,特許文献2,特許文献3,特許文献4参照)。
【0005】
しかしながら、これらの技術では、いずれも装置の構成が複雑であり、コストアップや装置の大型化等の不具合がある。
【0006】
このために、回転引き込み周波数よりも高い周波数でステッピングモータを駆動し脱調状態することでミラーを振動させ、この振動によってミラーに付着した塵埃を除去するようにした技術がある(例えば、特許文献5参照)。これにより、装置を複雑化せず簡易な構成によってミラーに付着した塵埃を除去することが可能になる。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−297479号公報
【特許文献2】
実開平2−44750号公報
【特許文献3】
特開平2−220077号公報
【特許文献4】
特開平3−39752号公報
【特許文献5】
特開平11−205543号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ステッピングモータを高周波数で駆動することにより生じる振動は、ステッピングモータの性質上、ミラーに付着した塵埃を除去するためには不十分である。
【0009】
本発明の目的は、画像の読み取りに支障を来たすことなく、また、塵埃を除去するための格別な機構を設けることなくミラーに付着した塵埃を除去し、ミラーに付着した塵埃による画質低下を防止し、品質の安定した画像を低コストで提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の画像読取装置は、光を発光する光源と、原稿からの反射光を受光する受光素子と、原稿からの反射光を前記受光素子に導くミラーと、前記光源と前記ミラーとを搭載して原稿に沿って往復動自在な走行体と、前記走行体を原稿に沿って往復動させるステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動力を前記走行体に伝達する駆動力伝達手段と、前記受光素子による反射光の受光時とは異なるタイミングで前記ステッピングモータを前記ミラーを振動させる周波数で駆動する駆動手段と、を具備する。
【0011】
したがって、駆動手段によってミラーを振動させる周波数でステッピングモータを駆動することにより、この駆動力を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達し、ミラーを振動させることが可能になる。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、該ステッピングモータを前記ステッピングモータの共振周波数で駆動する。
【0013】
したがって、ステッピングモータの共振周波数で該ステッピングモータを駆動することにより、ステッピングモータの共振を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達し、この共振によってミラーを振動させることが可能になる。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記ステッピングモータは、駆動周波数と駆動電流値とを可変することが可能であり、前記駆動手段は、前記ステッピングモータを駆動している駆動周波数において前記走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加して前記ステッピングモータを駆動する。
【0015】
したがって、ステッピングモータを駆動している駆動周波数において走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加することにより、走行体の往復動に要するトルク以上の余剰トルクによってミラーを振動させることが可能になる。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記ステッピングモータは、複数の励磁方式への切り替えが可能であり、前記駆動手段は、前記ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式により前記ステッピングモータを駆動する。
【0017】
したがって、ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式によって該ステッピングモータを駆動することにより、該ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が小さい場合と比較してミラーをより振動させることが可能になる。
【0018】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、前記ステッピングモータを前記ミラーの固有振動数と同じ周波数で駆動する。
【0019】
したがって、ミラーの固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動することによりミラーを共振させることが可能になる。
【0020】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、前記走行体の固有振動数と同じ周波数で前記ステッピングモータを駆動する。
【0021】
したがって、走行体の固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動することによって走行体を共振させ、この共振によって走行体に搭載されたミラーを振動させることが可能になる。
【0022】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか一に記載の画像読取装置において、装置内に送風する冷却ファンと、前記駆動手段による前記ステッピングモータの駆動タイミングに応じて前記冷却ファンを駆動するファン駆動手段と、を具備する。
【0023】
したがって、ステッピングモータの駆動タイミングに応じて冷却ファンを駆動することにより、ミラーに付着した塵埃の除去を補助するとともにミラーから落下した塵埃をミラー周辺から除去することが可能になる。
【0024】
請求項8記載の発明の複写装置は、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する画像形成装置と、を具備する。
【0025】
したがって、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置で読み取られた画像が形成されるため、ミラーに付着した塵埃による画質低下のない良好な画像を複写することが可能になる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について図1ないし図5を参照して説明する。本実施の形態は、画像読取装置としてフラットベッドタイプのスキャナ装置への適用例を示す。
【0027】
まず、スキャナ装置の全体構成について図1を参照して概略的に説明する。図1は、本実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。本実施の形態のスキャナ装置1は、上面にコンタクトガラス2を備える筐体形状のスキャナハウジング3を有する。コンタクトガラス2の近傍には、シェーディング補正に用いられる白基準板4が設けられている。なお、シェーディング補正については公知の技術であるため説明を省略する。
【0028】
スキャナハウジング3内には、光源としてのランプ5およびミラー6を搭載する走行体としての第1キャリッジ7、ミラー8,9を搭載する走行体としての第2キャリッジ10が設けられている。第1キャリッジ7には、ランプ5のランプレギュレータ11が搭載されている。
【0029】
第1,第2キャリッジ7,10は、主走査方向を長手方向として配設されており、副走査方向(図1中紙面左右方向)に沿って往復動自在に設けられている。詳細は後述するが、第1,第2キャリッジ7,10は、スキャナハウジング3内に設けられたステッピングモータ17によって駆動制御され、2:1の速度比で走行する。原稿画像の読み取りを待機している場合の第1,第2キャリッジ7,10は、図1中左端部位置のホームポジションに位置付けられており、スキャナハウジング3内には、第1,第2キャリッジ7,10がホームポジションに位置付けられているか否かに応じて出力が変化するスキャナHPセンサ12が設けられている。
【0030】
本実施の形態のステッピングモータ17は、後述する駆動ベルト18の間で、第1,第2キャリッジ7,10の主走査方向の中央となる位置に配設されている。
【0031】
スキャナハウジング3内には、後述する原稿画像の読み取り動作に際して原稿から反射されてミラー6,8,9で順次反射された画像光を受光する受光素子としてのCCD13、および、画像光をCCD13に結像させるスキャナレンズ14が設けられている。スキャナレンズ14、CCD13を搭載するCCD基板15の上方には、露光走査に際してのフレアー光や塵埃等の侵入を防止するためのインナーカバー16が設けられている。
【0032】
加えて、スキャナハウジング3内には、スキャナハウジング3内を冷却するための冷却ファン29が設けられている。冷却ファン29は、駆動されることによって、図示しない排気口を介して、スキャナハウジング3の外へ熱気を排出するような対流を発生させる。これによって、後述する読み取り動作に際して、例えば、ステッピングモータ17の駆動により発生した熱をスキャナハウジング3外へ排出し、スキャナハウジング3内を冷却することができる。
【0033】
次に、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の駆動機構について図2を参照して説明する。図2は、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の駆動機構を示す斜視図である。第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の主走査方向の両端部側には、駆動ワイヤ18が張設されている。駆動ワイヤ18の両端は、支持部材(図示せず)により固定されており、途中、伝動プーリ19,20,21等に巻回されている。
【0034】
伝動プーリ19は、軸心方向が主走査方向に平行に設けられた駆動軸22の両端付近に設けられており、駆動軸22の回転とともに駆動軸22の軸心を中心として回転する。
【0035】
伝動プーリ20は、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の走行方向の両端側に設けられ、相対向する側板(図示せず)等により支持されており、定位置において回転自在に支持されている。
【0036】
伝動プーリ21は、第2キャリッジ10の主走査方向の両端部に設けられ、第2キャリッジ10に対して回転自在に支持されている。
【0037】
駆動ワイヤ18は、第1キャリッジ7の主走査方向の両端部で第1キャリッジ7に対して回転自在に設けられた伝動プーリ23にも巻回されている。また、駆動ワイヤ18の一部は、第1キャリッジ7の両側に止着されている。
【0038】
ステッピングモータ17には、軸心方向が駆動軸22の軸心方向と平行になるように延出する図示しない出力軸が設けられている。この出力軸の一端部には、出力軸の軸心を回転中心として出力軸の回転とともに回転する伝動プーリ25が固定されている。この伝動プーリ25と駆動軸22に設けられた伝動プーリ26とには、エンドレスベルト27が掛け渡されており、ステッピングモータ17の回転駆動力は、エンドレスベルト27を介して駆動ワイヤ18に伝達される。
【0039】
これにより、ステッピングモータ17を回転させて、エンドレスベルト27を介して駆動軸22を回転させ、第1,第2キャリッジ7,10を、図1中左右方向に2:1の速度比で走行させることができる。ここに、駆動ワイヤ18、伝動プーリ19,20,21、駆動軸22、伝動プーリ23によって駆動力伝達手段が実現されている。
【0040】
本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10を往動方向(図1中右方向)に走行させるようなステッピングモータ17の回転方向を正回転方向とし、第1,第2キャリッジ7,10を復動方向(図1中左方向)に走行させるようなステッピングモータ17の回転方向を逆回転方向とする。
【0041】
次に、ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について図3を参照して説明する。図3は、ステッピングモータ17の駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。スキャナ装置1は、スキャナ装置1が備える各部を駆動制御する制御CPU30を備えている。制御CPU30には、駆動用IC31が接続されており、ステッピングモータ17は、駆動用IC31を介して、制御CPU30によって駆動制御される。制御CPU30は、駆動用IC31に対して、駆動周波数信号、駆動電流値信号、駆動方向信号および駆動トリガ信号を出力する。駆動用IC31は、制御CPU30から出力される各種信号に応じてステッピングモータ17を駆動制御する。
【0042】
また、制御CPU30は、冷却ファン29やランプ5の点灯/消灯も駆動制御する。
【0043】
このような構成において、スキャナ装置1は、スタートキーの操作等によって、読み取り動作の開始が宣言されると、ステッピングモータ17を正回転させてキャリッジを往動方向に移動させながら、読み取り動作を行なう。
【0044】
読み取り動作に際しては、制御CPU30の制御によって、ランプ5を点灯させるとともにステッピングモータ17を正回転させることで、コンタクトガラス2上に載置された原稿画像を露光走査し、露光走査により原稿に照射され原稿から反射された画像光をミラー6,8,9で反射させ、スキャナレンズ14を介してCCD13に結像させる。CCD13は、結像された画像光を光電変換して画像データを生成する。生成された画像データは、以降の処理に供される。
【0045】
本実施の形態のスキャナ装置1では、読み取り動作に際して、図4に示すように、読み取り動作を開始してから第1,第2キャリッジ7,10の走行速度をある速度まで加速し、ある速度に到達すると第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を一定速度に維持した状態で原稿画像を露光走査し、その後第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を減速させる。
【0046】
ここで、ステッピングモータ17は、図5に示すように、低回転(低周波数)では発生するトルクが大きくなり、高回転(高周波数)では発生するトルクが小さくなるという性質を有している。図5中、曲線A,B,Cは、周波数に対するトルクをそれぞれ異なる電流値毎に示しており、曲線A,B,Cの電流値a,b,cは、a>b>cの関係である。図5からも判るように、ステッピングモータ17は、電流値が高いとトルクが大きくなり、電流値が低いとトルクが小さくなるという性質を有していることが判る。
【0047】
ステッピングモータ17がこのような性質を有しているため、駆動周波数が定速である場合に、加速・減速時と同等の電流値でステッピングモータ17を駆動すると、トルク過剰となり、トルク過剰分が振動成分となってミラー6,8,9を振動させてしまう。
【0048】
このため、本実施の形態のスキャナ装置1では、大きなトルクを必要とする加速、減速時には電流値を多くし、駆動周波数が定速度(高速度)となる場合にはその分電流値を下げるようにしている。
【0049】
本実施の形態のスキャナ装置1は、上述した読み取り動作に際して、第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を変えて読み取り速度を変えることによって、副走査方向の倍率を可変とすることができる。第1,第2キャリッジ7,10の走行速度は、制御CPU31が駆動用IC31に出力する駆動周波数信号を調整することによって変更することができる。
【0050】
また、スキャナ装置1では、ステッピングモータ17に印加する電流値を切り替えることが可能である。ステッピングモータ17の電流値は、制御CPU30が駆動用IC31に出力する駆動電流値信号を調整することによって変更することができる。
【0051】
本実施の形態のスキャナ装置1では、第1,第2キャリッジ7,10の読み取り速度を変える際に、ステッピングモータ17の電流値を切り替えることにより広域変倍を可能としている。
【0052】
例えば、50〜400%の広域変倍を持つスキャナ装置1における400%読み取り速度は、等倍時の1/4となり、同様に、400%の場合のステッピングモータ17の駆動周波数も1/4となる。上述したように、駆動周波数が1/4となった場合に、等倍速時と同等の電流値であると、トルクが過剰となるので、400%読み取りに際しては電流値を減らすように制御する。
【0053】
一方、読取速度が等倍時の2倍となる50%読取速度ではステッピングモータ17の駆動周波数が2倍となってトルクが不足するため、電流値を増やすように制御する。
【0054】
これにより、トルクが過剰となることを防止し、トルク過剰分が振動成分となってミラー6,8,9を振動させてしまうことを防止することができ、原稿画像を良好に読み取ることができる。
【0055】
スキャナ装置1は、上述した読み取り動作が終了すると、モータを逆回転させてキャリッジを復動方向に移動させながら塵埃除去動作を行なう。
【0056】
スキャナ装置1は、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17の駆動周波数を低くするとともに駆動電流値を大きくする。本実施の形態のステッピングモータ17は、上述した性質を有しており、また、駆動周波数と駆動電流値とを可変することが可能であるため、ステッピングモータ17の駆動周波数を低くするとともに駆動電流値を大きくすることにより、復動時の第1,第2キャリッジ7,10の移動速度に対するトルクが過剰となる。過剰分のトルクは、駆動ワイヤ18を介して第1,第2キャリッジ7,10に伝達され、これにより、第1,第2キャリッジ7,10に搭載されたミラー6,8,9が振動される。ここに、駆動手段としての機能が実現される。この振動により、ミラー6,8,9に付着していた塵埃をミラー6,8,9から落下させて除去し、ミラー6,8,9に塵埃が堆積することを防止することができる。
【0057】
本実施の形態によれば、ステッピングモータ17の性質を利用し、駆動周波数と駆動電流値とを可変して画像読取時の制御と反する制御を適用することで反射ミラーを振動させ、塵埃を除去させることができるので、ミラー6,8,9に塵埃が付着することによる読取画像品質の低下を、スキャナ装置1の格別な設計変更を伴うことなく抑制することができる。これにより、構成を複雑化したり装置を大型化したりすることなく、ミラー6,8,9に塵埃が堆積することを防止することができる。
【0058】
また、本実施の形態によれば、読み取り動作が終了して第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうことにより、読み取り動作に支障を来たすことなく塵埃を除去することができる。
【0059】
塵埃を除去する程度は、駆動用IC31の実使用範囲であれば、電流値が高いほど効果があり、駆動周波数は低いほど効果が大きい。
【0060】
さらに、本実施の形態では、駆動ベルト18の間で、第1,第2キャリッジ7,10の主走査方向の中央となる位置にステッピングモータ17が配設されているため、第1,第2キャリッジ7,10に搭載されたミラー6,8,9を均等に振動させることができる。これにより、ミラー6,8,9の全体に亘って塵埃を除去することができる。
【0061】
加えて、本実施の形態のスキャナ装置1は、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17の駆動タイミングに応じて冷却ファン29を駆動する。ここに、ファン駆動手段としての機能が実現される。
【0062】
ステッピングモータ17の駆動タイミングに応じて冷却ファン29を駆動することにより、ミラー6,8,9に付着した塵埃の除去を補助するとともに、ミラー6,8,9から落下した塵埃をミラー6,8,9周辺から除去することが可能になる。
【0063】
また、冷却ファン29は駆動されることによってスキャナハウジング3内の熱気を図示しない排気口を介してスキャナハウジング3の外へ排出するような対流を発生させるため、塵埃除去動作に際しては、この対流を利用してミラー6,8,9から落下した塵埃をスキャナハウジング3の外へ排出することができる。これによって、塵埃の再付着を防止することができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10が一往復する毎に塵埃を除去するようにしたが、これに限るものではなく、塵埃除去動作は、間隔を空けて定期的に実施してもよい。また、第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去を行なう塵埃除去モードを設定し、操作キーの操作等によってこの塵埃除去モードをユーザが適宜設定できるようにしてもよい。
【0065】
また、本実施の形態では、一枚の原稿画像を読み取る場合について説明したが、例えば、ADF等を組合せて複数枚の原稿の読み取り動作を行なう場合には、第1,第2キャリッジ7,10が一往復する毎に塵埃を除去する必要はなく、最後の原稿の読み取り動作後に第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうようにしてもよい。これにより、生産性を低下させることなく、塵埃を除去することができる。
【0066】
さらに、本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうようにしているが、これに限るものではなく、待機時等、読み取り動作時以外に任意に第1,第2キャリッジ7,10を往復動させ、第1,第2キャリッジ7,10が往動方向に動作している場合に塵埃を除去するようにしてもよい。
【0067】
次に、本発明の第2の実施の形態について図6および図7を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【0068】
一般的に、高速での原稿画像の読み取りを可能とするスキャナ装置1のステッピングモータ17には、励磁方式を、FULLステップと、1/2ステップまたは1/4ステップとに切り替えて制御することを可能とするものがある。
【0069】
本実施の形態では、図6に示すように、FULLステップ駆動(2相励磁)と1/2ステップ(1−2相励磁)とに励磁方式を切り替えて制御することができる2相ステッピングモータ17を用いている。
【0070】
図6からも判るように、2相ステッピングモータ17の駆動パターンのうち、FULLステップ(2相励磁)駆動では、1/2ステップ(1−2相励磁)と比較して、1パルス当たりの角度変位量が大きい。このため、FULLステップ(2相励磁)駆動でのキャリッジの送り量は、1/2ステップ(1−2相励磁)でのキャリッジの送り量よりも多くなる。
【0071】
しかしながら、FULLステップ(2相励磁)駆動では、1/2ステップ(1−2相励磁)と比較してキャリッジの送り量が多くなるが、振動パワーも1/2ステップ(1−2相励磁)と比較して大きくなる。
【0072】
これに対し、1/2ステップ(1−2相励磁)駆動では、FULLステップ(2相励磁)駆動と比較して、キャリッジの送り量が半分となり角度変位量も1/2となるため、振動パワーもFULLステップ(2相励磁)駆動と比較して減少する。
【0073】
本実施の形態では、2相ステッピングモータ17のこの性質を利用し、塵埃除去動作に際しては、2相ステッピングモータ17をFULLステップ(2相励磁)でかつ低周波数で駆動する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0074】
これにより、第1の実施の形態と同様に、ミラー6,8,9を振動させ、塵埃を除去することができる。
【0075】
なお、本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、2相ステッピングモータ17を用いてFULLステップ(2相励磁)でかつ低周波数で駆動することにより塵埃を除去するようにしたが、これに限るものではなく、本実施の形態の駆動方法と第1の実施の形態の駆動方法とを組合せてもよい。これによって、さらなる塵埃除去効果を得ることができる。
【0076】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0077】
一般的に、第1キャリッジ7に搭載されたミラー6、第2キャリッジ10に搭載されたミラー8,9には、それぞれ個別の固有振動数がある。
【0078】
本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、ミラー6,8,9を固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0079】
これにより、ミラー6,8,9にステッピングモータの駆動による振動が加振されて共振が発生するため、ミラー6,8,9に付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【0080】
そして、塵埃除去動作に際しては、それぞれのミラー6,8,9の固有振動数を加振することで、各ミラー6,8または9の清掃を個別に行なうことができる。
【0081】
なお、ミラー6,8,9の固有振動数は、例えば、実験等により予め調べておくことができる。
【0082】
なお、本実施の形態では、ミラー6,8,9の固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御することによりミラー6,8,9を共振させるようにしたが、これに限るものではなく、第1キャリッジ7,第2キャリッジ10の固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御することにより第1キャリッジ7,第2キャリッジ10を共振させ、この共振によってミラー6,8,9を振動させるようにしてもよい。これによっても、駆動手段としての機能が実現される。
【0083】
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
【0084】
ステッピングモータ17には、出力軸が振動して回転できなくなる特定の周波数帯、すなわち、ステッピングモータ17自身の共振周波数が存在する。
【0085】
本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17を共振周波数で駆動制御する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0086】
これにより、出力軸が回転せずに振動し、この振動が駆動ワイヤ18を介して第1,第2キャリッジ7,10に伝達されてミラー6,8,9が振動するため、ミラー6,8,9に付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【0087】
なお、共振周波数下においては、出力軸が振動してステッピングモータ17が回転できなくなるため、塵埃除去動作に際しては、第1,第2キャリッジ7,10をホームポジションHP等に停止させた状態で塵埃除去処理を行なう。これにより、定位置でミラー6,8,9を清掃することができ、塵埃がスキャナハウジング3内に散乱することがない。
【0088】
次に、本発明の第5の実施の形態について図8を参照して説明する。本実施の形態は、複写装置としてデジタル複写機への適用例を示す。
【0089】
図8は、本実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。デジタル複写機50は、第1の実施の形態で説明したスキャナ装置1と、スキャナ装置1による原稿画像の読み取り動作によって得られた画像データに基づく画像を記録媒体に形成する画像形成装置としてのプリンタ装置51とを備えている。
【0090】
プリンタ装置51は、シート状の記録媒体を積層保持する給紙トレイ52から電子写真方式のプリンタエンジン53を経由して排紙トレイ54に至る記録材経路55を備えている。本実施の形態のプリンタエンジン53は、帯電器56、露光器57、現像器58、転写器59およびクリーナー60等を用いて感光体61の周囲に形成したトナー像を記録媒体に転写し、転写したトナー像を定着器62によって記録材上に定着させる電子写真方式によって画像を形成する。
【0091】
このような構成において、スキャナ装置1で読み取った原稿画像をプリンタ装置51で形成する場合、良好に読み取った品質の良好な画像に基づいて画像が形成されるため、縦スジ等の異常画像がなく、再現性の良好な高品質画像を複写することができる。
【0092】
なお、本実施の形態では、デジタル複写機50への適用例を示したが、さらに、通信機能を備えた複合機への適用も可能である。
【0093】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の画像読取装置によれば、ミラーを振動させる周波数で駆動したステッピングモータの駆動力を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達して、ミラーを振動させることにより、画像の読み取りに支障を来たすことなく、また、塵埃を除去するための格別な機構を設けることなくミラーに付着した塵埃を除去することができ、ミラーに付着した塵埃による画質低下を防止し、品質の安定した画像を低コストで提供することができる。
【0094】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータの共振周波数で該ステッピングモータを駆動することにより発生するステッピングモータの共振を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達して、この共振によってミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0095】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータを駆動している駆動周波数において走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加して、走行体の往復動に要するトルク以上の余剰トルクによってミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0096】
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式によって該ステッピングモータを駆動することにより、該ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が小さい場合と比較してミラーをより振動させて、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0097】
請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ミラーの固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動してミラーを共振させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0098】
請求項6記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、走行体の固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動して走行体を共振させ、この共振によって走行体に搭載されたミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0099】
請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし6のいずれか一に記載の画像読取装置において、ステッピングモータの駆動タイミングに応じて冷却ファンを駆動することにより、ミラーに付着した塵埃の除去を補助するとともにミラーから落下した塵埃をミラー周辺から除去することが可能になるので、画像読取装置内の冷却を目的として、画像読取装置外へ排出するような対流を発生させる冷却ファンであれば、この対流を利用してミラーから落下した塵埃を画像読取装置外へ排出することができ、塵埃の再付着を防止することができる。
【0100】
請求項8記載の発明の複写装置によれば、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置で読み取られた画像が形成されるため、ミラーに付着した塵埃による画質低下のない良好な画像を複写することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。
【図2】第1キャリッジおよび第2キャリッジの駆動機構を示す斜視図である。
【図3】ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。
【図4】ステッピングモータによる加速プロフィールを示す説明図である。
【図5】ステッピングモータの駆動周波数と発生トルクとの関係を示すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施の形態のスキャナ装置が備える2相ステッピングモータの励磁方式について説明するタイミングチャートである。
【図7】ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置
5 光源
6,8,9 ミラー
7,10 走行体
13 受光素子
17 ステッピングモータ
18,19,20,21,22,23 駆動力伝達手段
29 冷却ファン
50 複写装置
51 画像形成装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置および複写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、光源およびミラーを搭載する走行体を備え、光源を点灯させた状態で走行体をコンタクトガラスに沿って走行させてコンタクトガラス上に載置された原稿画像を露光走査するとともに、原稿からの反射された光(画像光)をミラーによって受光素子に導くことで該原稿の画像を光学的に読み取るようにした画像読取装置がある。
【0003】
このような画像読取装置では、ミラーに塵埃が付着していると、画像光を正確に反射することができない。このため、ミラーに塵埃が付着している状態で読み取った画像には、塵埃が付着した部分に相当する箇所に縦スジ等の異常画像が発生してしまう。
【0004】
この対策として、ミラーへの塵埃の付着を防止する技術や、ミラーに付着した塵埃を除去・清掃するようにした技術がある(例えば、特許文献1,特許文献2,特許文献3,特許文献4参照)。
【0005】
しかしながら、これらの技術では、いずれも装置の構成が複雑であり、コストアップや装置の大型化等の不具合がある。
【0006】
このために、回転引き込み周波数よりも高い周波数でステッピングモータを駆動し脱調状態することでミラーを振動させ、この振動によってミラーに付着した塵埃を除去するようにした技術がある(例えば、特許文献5参照)。これにより、装置を複雑化せず簡易な構成によってミラーに付着した塵埃を除去することが可能になる。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−297479号公報
【特許文献2】
実開平2−44750号公報
【特許文献3】
特開平2−220077号公報
【特許文献4】
特開平3−39752号公報
【特許文献5】
特開平11−205543号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ステッピングモータを高周波数で駆動することにより生じる振動は、ステッピングモータの性質上、ミラーに付着した塵埃を除去するためには不十分である。
【0009】
本発明の目的は、画像の読み取りに支障を来たすことなく、また、塵埃を除去するための格別な機構を設けることなくミラーに付着した塵埃を除去し、ミラーに付着した塵埃による画質低下を防止し、品質の安定した画像を低コストで提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の画像読取装置は、光を発光する光源と、原稿からの反射光を受光する受光素子と、原稿からの反射光を前記受光素子に導くミラーと、前記光源と前記ミラーとを搭載して原稿に沿って往復動自在な走行体と、前記走行体を原稿に沿って往復動させるステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動力を前記走行体に伝達する駆動力伝達手段と、前記受光素子による反射光の受光時とは異なるタイミングで前記ステッピングモータを前記ミラーを振動させる周波数で駆動する駆動手段と、を具備する。
【0011】
したがって、駆動手段によってミラーを振動させる周波数でステッピングモータを駆動することにより、この駆動力を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達し、ミラーを振動させることが可能になる。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、該ステッピングモータを前記ステッピングモータの共振周波数で駆動する。
【0013】
したがって、ステッピングモータの共振周波数で該ステッピングモータを駆動することにより、ステッピングモータの共振を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達し、この共振によってミラーを振動させることが可能になる。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記ステッピングモータは、駆動周波数と駆動電流値とを可変することが可能であり、前記駆動手段は、前記ステッピングモータを駆動している駆動周波数において前記走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加して前記ステッピングモータを駆動する。
【0015】
したがって、ステッピングモータを駆動している駆動周波数において走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加することにより、走行体の往復動に要するトルク以上の余剰トルクによってミラーを振動させることが可能になる。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記ステッピングモータは、複数の励磁方式への切り替えが可能であり、前記駆動手段は、前記ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式により前記ステッピングモータを駆動する。
【0017】
したがって、ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式によって該ステッピングモータを駆動することにより、該ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が小さい場合と比較してミラーをより振動させることが可能になる。
【0018】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、前記ステッピングモータを前記ミラーの固有振動数と同じ周波数で駆動する。
【0019】
したがって、ミラーの固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動することによりミラーを共振させることが可能になる。
【0020】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動手段は、前記走行体の固有振動数と同じ周波数で前記ステッピングモータを駆動する。
【0021】
したがって、走行体の固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動することによって走行体を共振させ、この共振によって走行体に搭載されたミラーを振動させることが可能になる。
【0022】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか一に記載の画像読取装置において、装置内に送風する冷却ファンと、前記駆動手段による前記ステッピングモータの駆動タイミングに応じて前記冷却ファンを駆動するファン駆動手段と、を具備する。
【0023】
したがって、ステッピングモータの駆動タイミングに応じて冷却ファンを駆動することにより、ミラーに付着した塵埃の除去を補助するとともにミラーから落下した塵埃をミラー周辺から除去することが可能になる。
【0024】
請求項8記載の発明の複写装置は、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する画像形成装置と、を具備する。
【0025】
したがって、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置で読み取られた画像が形成されるため、ミラーに付着した塵埃による画質低下のない良好な画像を複写することが可能になる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について図1ないし図5を参照して説明する。本実施の形態は、画像読取装置としてフラットベッドタイプのスキャナ装置への適用例を示す。
【0027】
まず、スキャナ装置の全体構成について図1を参照して概略的に説明する。図1は、本実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。本実施の形態のスキャナ装置1は、上面にコンタクトガラス2を備える筐体形状のスキャナハウジング3を有する。コンタクトガラス2の近傍には、シェーディング補正に用いられる白基準板4が設けられている。なお、シェーディング補正については公知の技術であるため説明を省略する。
【0028】
スキャナハウジング3内には、光源としてのランプ5およびミラー6を搭載する走行体としての第1キャリッジ7、ミラー8,9を搭載する走行体としての第2キャリッジ10が設けられている。第1キャリッジ7には、ランプ5のランプレギュレータ11が搭載されている。
【0029】
第1,第2キャリッジ7,10は、主走査方向を長手方向として配設されており、副走査方向(図1中紙面左右方向)に沿って往復動自在に設けられている。詳細は後述するが、第1,第2キャリッジ7,10は、スキャナハウジング3内に設けられたステッピングモータ17によって駆動制御され、2:1の速度比で走行する。原稿画像の読み取りを待機している場合の第1,第2キャリッジ7,10は、図1中左端部位置のホームポジションに位置付けられており、スキャナハウジング3内には、第1,第2キャリッジ7,10がホームポジションに位置付けられているか否かに応じて出力が変化するスキャナHPセンサ12が設けられている。
【0030】
本実施の形態のステッピングモータ17は、後述する駆動ベルト18の間で、第1,第2キャリッジ7,10の主走査方向の中央となる位置に配設されている。
【0031】
スキャナハウジング3内には、後述する原稿画像の読み取り動作に際して原稿から反射されてミラー6,8,9で順次反射された画像光を受光する受光素子としてのCCD13、および、画像光をCCD13に結像させるスキャナレンズ14が設けられている。スキャナレンズ14、CCD13を搭載するCCD基板15の上方には、露光走査に際してのフレアー光や塵埃等の侵入を防止するためのインナーカバー16が設けられている。
【0032】
加えて、スキャナハウジング3内には、スキャナハウジング3内を冷却するための冷却ファン29が設けられている。冷却ファン29は、駆動されることによって、図示しない排気口を介して、スキャナハウジング3の外へ熱気を排出するような対流を発生させる。これによって、後述する読み取り動作に際して、例えば、ステッピングモータ17の駆動により発生した熱をスキャナハウジング3外へ排出し、スキャナハウジング3内を冷却することができる。
【0033】
次に、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の駆動機構について図2を参照して説明する。図2は、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の駆動機構を示す斜視図である。第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の主走査方向の両端部側には、駆動ワイヤ18が張設されている。駆動ワイヤ18の両端は、支持部材(図示せず)により固定されており、途中、伝動プーリ19,20,21等に巻回されている。
【0034】
伝動プーリ19は、軸心方向が主走査方向に平行に設けられた駆動軸22の両端付近に設けられており、駆動軸22の回転とともに駆動軸22の軸心を中心として回転する。
【0035】
伝動プーリ20は、第1キャリッジ7および第2キャリッジ10の走行方向の両端側に設けられ、相対向する側板(図示せず)等により支持されており、定位置において回転自在に支持されている。
【0036】
伝動プーリ21は、第2キャリッジ10の主走査方向の両端部に設けられ、第2キャリッジ10に対して回転自在に支持されている。
【0037】
駆動ワイヤ18は、第1キャリッジ7の主走査方向の両端部で第1キャリッジ7に対して回転自在に設けられた伝動プーリ23にも巻回されている。また、駆動ワイヤ18の一部は、第1キャリッジ7の両側に止着されている。
【0038】
ステッピングモータ17には、軸心方向が駆動軸22の軸心方向と平行になるように延出する図示しない出力軸が設けられている。この出力軸の一端部には、出力軸の軸心を回転中心として出力軸の回転とともに回転する伝動プーリ25が固定されている。この伝動プーリ25と駆動軸22に設けられた伝動プーリ26とには、エンドレスベルト27が掛け渡されており、ステッピングモータ17の回転駆動力は、エンドレスベルト27を介して駆動ワイヤ18に伝達される。
【0039】
これにより、ステッピングモータ17を回転させて、エンドレスベルト27を介して駆動軸22を回転させ、第1,第2キャリッジ7,10を、図1中左右方向に2:1の速度比で走行させることができる。ここに、駆動ワイヤ18、伝動プーリ19,20,21、駆動軸22、伝動プーリ23によって駆動力伝達手段が実現されている。
【0040】
本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10を往動方向(図1中右方向)に走行させるようなステッピングモータ17の回転方向を正回転方向とし、第1,第2キャリッジ7,10を復動方向(図1中左方向)に走行させるようなステッピングモータ17の回転方向を逆回転方向とする。
【0041】
次に、ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について図3を参照して説明する。図3は、ステッピングモータ17の駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。スキャナ装置1は、スキャナ装置1が備える各部を駆動制御する制御CPU30を備えている。制御CPU30には、駆動用IC31が接続されており、ステッピングモータ17は、駆動用IC31を介して、制御CPU30によって駆動制御される。制御CPU30は、駆動用IC31に対して、駆動周波数信号、駆動電流値信号、駆動方向信号および駆動トリガ信号を出力する。駆動用IC31は、制御CPU30から出力される各種信号に応じてステッピングモータ17を駆動制御する。
【0042】
また、制御CPU30は、冷却ファン29やランプ5の点灯/消灯も駆動制御する。
【0043】
このような構成において、スキャナ装置1は、スタートキーの操作等によって、読み取り動作の開始が宣言されると、ステッピングモータ17を正回転させてキャリッジを往動方向に移動させながら、読み取り動作を行なう。
【0044】
読み取り動作に際しては、制御CPU30の制御によって、ランプ5を点灯させるとともにステッピングモータ17を正回転させることで、コンタクトガラス2上に載置された原稿画像を露光走査し、露光走査により原稿に照射され原稿から反射された画像光をミラー6,8,9で反射させ、スキャナレンズ14を介してCCD13に結像させる。CCD13は、結像された画像光を光電変換して画像データを生成する。生成された画像データは、以降の処理に供される。
【0045】
本実施の形態のスキャナ装置1では、読み取り動作に際して、図4に示すように、読み取り動作を開始してから第1,第2キャリッジ7,10の走行速度をある速度まで加速し、ある速度に到達すると第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を一定速度に維持した状態で原稿画像を露光走査し、その後第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を減速させる。
【0046】
ここで、ステッピングモータ17は、図5に示すように、低回転(低周波数)では発生するトルクが大きくなり、高回転(高周波数)では発生するトルクが小さくなるという性質を有している。図5中、曲線A,B,Cは、周波数に対するトルクをそれぞれ異なる電流値毎に示しており、曲線A,B,Cの電流値a,b,cは、a>b>cの関係である。図5からも判るように、ステッピングモータ17は、電流値が高いとトルクが大きくなり、電流値が低いとトルクが小さくなるという性質を有していることが判る。
【0047】
ステッピングモータ17がこのような性質を有しているため、駆動周波数が定速である場合に、加速・減速時と同等の電流値でステッピングモータ17を駆動すると、トルク過剰となり、トルク過剰分が振動成分となってミラー6,8,9を振動させてしまう。
【0048】
このため、本実施の形態のスキャナ装置1では、大きなトルクを必要とする加速、減速時には電流値を多くし、駆動周波数が定速度(高速度)となる場合にはその分電流値を下げるようにしている。
【0049】
本実施の形態のスキャナ装置1は、上述した読み取り動作に際して、第1,第2キャリッジ7,10の走行速度を変えて読み取り速度を変えることによって、副走査方向の倍率を可変とすることができる。第1,第2キャリッジ7,10の走行速度は、制御CPU31が駆動用IC31に出力する駆動周波数信号を調整することによって変更することができる。
【0050】
また、スキャナ装置1では、ステッピングモータ17に印加する電流値を切り替えることが可能である。ステッピングモータ17の電流値は、制御CPU30が駆動用IC31に出力する駆動電流値信号を調整することによって変更することができる。
【0051】
本実施の形態のスキャナ装置1では、第1,第2キャリッジ7,10の読み取り速度を変える際に、ステッピングモータ17の電流値を切り替えることにより広域変倍を可能としている。
【0052】
例えば、50〜400%の広域変倍を持つスキャナ装置1における400%読み取り速度は、等倍時の1/4となり、同様に、400%の場合のステッピングモータ17の駆動周波数も1/4となる。上述したように、駆動周波数が1/4となった場合に、等倍速時と同等の電流値であると、トルクが過剰となるので、400%読み取りに際しては電流値を減らすように制御する。
【0053】
一方、読取速度が等倍時の2倍となる50%読取速度ではステッピングモータ17の駆動周波数が2倍となってトルクが不足するため、電流値を増やすように制御する。
【0054】
これにより、トルクが過剰となることを防止し、トルク過剰分が振動成分となってミラー6,8,9を振動させてしまうことを防止することができ、原稿画像を良好に読み取ることができる。
【0055】
スキャナ装置1は、上述した読み取り動作が終了すると、モータを逆回転させてキャリッジを復動方向に移動させながら塵埃除去動作を行なう。
【0056】
スキャナ装置1は、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17の駆動周波数を低くするとともに駆動電流値を大きくする。本実施の形態のステッピングモータ17は、上述した性質を有しており、また、駆動周波数と駆動電流値とを可変することが可能であるため、ステッピングモータ17の駆動周波数を低くするとともに駆動電流値を大きくすることにより、復動時の第1,第2キャリッジ7,10の移動速度に対するトルクが過剰となる。過剰分のトルクは、駆動ワイヤ18を介して第1,第2キャリッジ7,10に伝達され、これにより、第1,第2キャリッジ7,10に搭載されたミラー6,8,9が振動される。ここに、駆動手段としての機能が実現される。この振動により、ミラー6,8,9に付着していた塵埃をミラー6,8,9から落下させて除去し、ミラー6,8,9に塵埃が堆積することを防止することができる。
【0057】
本実施の形態によれば、ステッピングモータ17の性質を利用し、駆動周波数と駆動電流値とを可変して画像読取時の制御と反する制御を適用することで反射ミラーを振動させ、塵埃を除去させることができるので、ミラー6,8,9に塵埃が付着することによる読取画像品質の低下を、スキャナ装置1の格別な設計変更を伴うことなく抑制することができる。これにより、構成を複雑化したり装置を大型化したりすることなく、ミラー6,8,9に塵埃が堆積することを防止することができる。
【0058】
また、本実施の形態によれば、読み取り動作が終了して第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうことにより、読み取り動作に支障を来たすことなく塵埃を除去することができる。
【0059】
塵埃を除去する程度は、駆動用IC31の実使用範囲であれば、電流値が高いほど効果があり、駆動周波数は低いほど効果が大きい。
【0060】
さらに、本実施の形態では、駆動ベルト18の間で、第1,第2キャリッジ7,10の主走査方向の中央となる位置にステッピングモータ17が配設されているため、第1,第2キャリッジ7,10に搭載されたミラー6,8,9を均等に振動させることができる。これにより、ミラー6,8,9の全体に亘って塵埃を除去することができる。
【0061】
加えて、本実施の形態のスキャナ装置1は、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17の駆動タイミングに応じて冷却ファン29を駆動する。ここに、ファン駆動手段としての機能が実現される。
【0062】
ステッピングモータ17の駆動タイミングに応じて冷却ファン29を駆動することにより、ミラー6,8,9に付着した塵埃の除去を補助するとともに、ミラー6,8,9から落下した塵埃をミラー6,8,9周辺から除去することが可能になる。
【0063】
また、冷却ファン29は駆動されることによってスキャナハウジング3内の熱気を図示しない排気口を介してスキャナハウジング3の外へ排出するような対流を発生させるため、塵埃除去動作に際しては、この対流を利用してミラー6,8,9から落下した塵埃をスキャナハウジング3の外へ排出することができる。これによって、塵埃の再付着を防止することができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10が一往復する毎に塵埃を除去するようにしたが、これに限るものではなく、塵埃除去動作は、間隔を空けて定期的に実施してもよい。また、第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去を行なう塵埃除去モードを設定し、操作キーの操作等によってこの塵埃除去モードをユーザが適宜設定できるようにしてもよい。
【0065】
また、本実施の形態では、一枚の原稿画像を読み取る場合について説明したが、例えば、ADF等を組合せて複数枚の原稿の読み取り動作を行なう場合には、第1,第2キャリッジ7,10が一往復する毎に塵埃を除去する必要はなく、最後の原稿の読み取り動作後に第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうようにしてもよい。これにより、生産性を低下させることなく、塵埃を除去することができる。
【0066】
さらに、本実施の形態では、第1,第2キャリッジ7,10が復動する際に塵埃除去動作を行なうようにしているが、これに限るものではなく、待機時等、読み取り動作時以外に任意に第1,第2キャリッジ7,10を往復動させ、第1,第2キャリッジ7,10が往動方向に動作している場合に塵埃を除去するようにしてもよい。
【0067】
次に、本発明の第2の実施の形態について図6および図7を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【0068】
一般的に、高速での原稿画像の読み取りを可能とするスキャナ装置1のステッピングモータ17には、励磁方式を、FULLステップと、1/2ステップまたは1/4ステップとに切り替えて制御することを可能とするものがある。
【0069】
本実施の形態では、図6に示すように、FULLステップ駆動(2相励磁)と1/2ステップ(1−2相励磁)とに励磁方式を切り替えて制御することができる2相ステッピングモータ17を用いている。
【0070】
図6からも判るように、2相ステッピングモータ17の駆動パターンのうち、FULLステップ(2相励磁)駆動では、1/2ステップ(1−2相励磁)と比較して、1パルス当たりの角度変位量が大きい。このため、FULLステップ(2相励磁)駆動でのキャリッジの送り量は、1/2ステップ(1−2相励磁)でのキャリッジの送り量よりも多くなる。
【0071】
しかしながら、FULLステップ(2相励磁)駆動では、1/2ステップ(1−2相励磁)と比較してキャリッジの送り量が多くなるが、振動パワーも1/2ステップ(1−2相励磁)と比較して大きくなる。
【0072】
これに対し、1/2ステップ(1−2相励磁)駆動では、FULLステップ(2相励磁)駆動と比較して、キャリッジの送り量が半分となり角度変位量も1/2となるため、振動パワーもFULLステップ(2相励磁)駆動と比較して減少する。
【0073】
本実施の形態では、2相ステッピングモータ17のこの性質を利用し、塵埃除去動作に際しては、2相ステッピングモータ17をFULLステップ(2相励磁)でかつ低周波数で駆動する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0074】
これにより、第1の実施の形態と同様に、ミラー6,8,9を振動させ、塵埃を除去することができる。
【0075】
なお、本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、2相ステッピングモータ17を用いてFULLステップ(2相励磁)でかつ低周波数で駆動することにより塵埃を除去するようにしたが、これに限るものではなく、本実施の形態の駆動方法と第1の実施の形態の駆動方法とを組合せてもよい。これによって、さらなる塵埃除去効果を得ることができる。
【0076】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0077】
一般的に、第1キャリッジ7に搭載されたミラー6、第2キャリッジ10に搭載されたミラー8,9には、それぞれ個別の固有振動数がある。
【0078】
本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、ミラー6,8,9を固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0079】
これにより、ミラー6,8,9にステッピングモータの駆動による振動が加振されて共振が発生するため、ミラー6,8,9に付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【0080】
そして、塵埃除去動作に際しては、それぞれのミラー6,8,9の固有振動数を加振することで、各ミラー6,8または9の清掃を個別に行なうことができる。
【0081】
なお、ミラー6,8,9の固有振動数は、例えば、実験等により予め調べておくことができる。
【0082】
なお、本実施の形態では、ミラー6,8,9の固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御することによりミラー6,8,9を共振させるようにしたが、これに限るものではなく、第1キャリッジ7,第2キャリッジ10の固有振動数または固有振動数に近い周波数でステッピングモータ17を駆動制御することにより第1キャリッジ7,第2キャリッジ10を共振させ、この共振によってミラー6,8,9を振動させるようにしてもよい。これによっても、駆動手段としての機能が実現される。
【0083】
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
【0084】
ステッピングモータ17には、出力軸が振動して回転できなくなる特定の周波数帯、すなわち、ステッピングモータ17自身の共振周波数が存在する。
【0085】
本実施の形態では、塵埃除去動作に際して、ステッピングモータ17を共振周波数で駆動制御する。ここに、駆動手段としての機能が実現される。
【0086】
これにより、出力軸が回転せずに振動し、この振動が駆動ワイヤ18を介して第1,第2キャリッジ7,10に伝達されてミラー6,8,9が振動するため、ミラー6,8,9に付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【0087】
なお、共振周波数下においては、出力軸が振動してステッピングモータ17が回転できなくなるため、塵埃除去動作に際しては、第1,第2キャリッジ7,10をホームポジションHP等に停止させた状態で塵埃除去処理を行なう。これにより、定位置でミラー6,8,9を清掃することができ、塵埃がスキャナハウジング3内に散乱することがない。
【0088】
次に、本発明の第5の実施の形態について図8を参照して説明する。本実施の形態は、複写装置としてデジタル複写機への適用例を示す。
【0089】
図8は、本実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。デジタル複写機50は、第1の実施の形態で説明したスキャナ装置1と、スキャナ装置1による原稿画像の読み取り動作によって得られた画像データに基づく画像を記録媒体に形成する画像形成装置としてのプリンタ装置51とを備えている。
【0090】
プリンタ装置51は、シート状の記録媒体を積層保持する給紙トレイ52から電子写真方式のプリンタエンジン53を経由して排紙トレイ54に至る記録材経路55を備えている。本実施の形態のプリンタエンジン53は、帯電器56、露光器57、現像器58、転写器59およびクリーナー60等を用いて感光体61の周囲に形成したトナー像を記録媒体に転写し、転写したトナー像を定着器62によって記録材上に定着させる電子写真方式によって画像を形成する。
【0091】
このような構成において、スキャナ装置1で読み取った原稿画像をプリンタ装置51で形成する場合、良好に読み取った品質の良好な画像に基づいて画像が形成されるため、縦スジ等の異常画像がなく、再現性の良好な高品質画像を複写することができる。
【0092】
なお、本実施の形態では、デジタル複写機50への適用例を示したが、さらに、通信機能を備えた複合機への適用も可能である。
【0093】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の画像読取装置によれば、ミラーを振動させる周波数で駆動したステッピングモータの駆動力を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達して、ミラーを振動させることにより、画像の読み取りに支障を来たすことなく、また、塵埃を除去するための格別な機構を設けることなくミラーに付着した塵埃を除去することができ、ミラーに付着した塵埃による画質低下を防止し、品質の安定した画像を低コストで提供することができる。
【0094】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータの共振周波数で該ステッピングモータを駆動することにより発生するステッピングモータの共振を駆動力伝達手段を介して走行体に伝達して、この共振によってミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0095】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータを駆動している駆動周波数において走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加して、走行体の往復動に要するトルク以上の余剰トルクによってミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0096】
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式によって該ステッピングモータを駆動することにより、該ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が小さい場合と比較してミラーをより振動させて、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0097】
請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、ミラーの固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動してミラーを共振させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0098】
請求項6記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、走行体の固有振動数と同じ周波数でステッピングモータを駆動して走行体を共振させ、この共振によって走行体に搭載されたミラーを振動させることにより、請求項1記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【0099】
請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし6のいずれか一に記載の画像読取装置において、ステッピングモータの駆動タイミングに応じて冷却ファンを駆動することにより、ミラーに付着した塵埃の除去を補助するとともにミラーから落下した塵埃をミラー周辺から除去することが可能になるので、画像読取装置内の冷却を目的として、画像読取装置外へ排出するような対流を発生させる冷却ファンであれば、この対流を利用してミラーから落下した塵埃を画像読取装置外へ排出することができ、塵埃の再付着を防止することができる。
【0100】
請求項8記載の発明の複写装置によれば、請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置で読み取られた画像が形成されるため、ミラーに付着した塵埃による画質低下のない良好な画像を複写することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。
【図2】第1キャリッジおよび第2キャリッジの駆動機構を示す斜視図である。
【図3】ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。
【図4】ステッピングモータによる加速プロフィールを示す説明図である。
【図5】ステッピングモータの駆動周波数と発生トルクとの関係を示すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施の形態のスキャナ装置が備える2相ステッピングモータの励磁方式について説明するタイミングチャートである。
【図7】ステッピングモータの駆動に関わる各部の電気的な接続について説明するブロック図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置
5 光源
6,8,9 ミラー
7,10 走行体
13 受光素子
17 ステッピングモータ
18,19,20,21,22,23 駆動力伝達手段
29 冷却ファン
50 複写装置
51 画像形成装置
Claims (8)
- 光を発光する光源と、
原稿からの反射光を受光する受光素子と、
原稿からの反射光を前記受光素子に導くミラーと、
前記光源と前記ミラーとを搭載して原稿に沿って往復動自在な走行体と、
前記走行体を原稿に沿って往復動させるステッピングモータと、
前記ステッピングモータの駆動力を前記走行体に伝達する駆動力伝達手段と、
前記受光素子による反射光の受光時とは異なるタイミングで前記ステッピングモータを前記ミラーを振動させる周波数で駆動する駆動手段と、
を具備する画像読取装置。 - 前記駆動手段は、該ステッピングモータを前記ステッピングモータの共振周波数で駆動する請求項1記載の画像読取装置。
- 前記ステッピングモータは、駆動周波数と駆動電流値とを可変することが可能であり、
前記駆動手段は、前記ステッピングモータを駆動している駆動周波数において前記走行体の往復動に要するトルク以上のトルクを発生させる駆動電流値を印加して前記ステッピングモータを駆動する請求項1記載の画像読取装置。 - 前記ステッピングモータは、複数の励磁方式への切り替えが可能であり、
前記駆動手段は、前記ステッピングモータにおいて1パルス当たりの角度変位量が大きい励磁方式により前記ステッピングモータを駆動する請求項1記載の画像読取装置。 - 前記駆動手段は、前記ステッピングモータを前記ミラーの固有振動数と同じ周波数で駆動する請求項1記載の画像読取装置。
- 前記駆動手段は、前記ステッピングモータを前記走行体の固有振動数と同じ周波数で駆動する請求項1記載の画像読取装置。
- 装置内に送風する冷却ファンと、
前記駆動手段による前記ステッピングモータの駆動タイミングに応じて前記冷却ファンを駆動するファン駆動手段と、
を具備する請求項1ないし6のいずれか一に記載の画像読取装置。 - 請求項1ないし7のいずれか一に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する画像形成装置と、
を具備する複写装置。
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