JP2005227416A - 画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明手段やミラー等の走査手段を走査速度に加速する際のオーバーシュートの発生を防ぎ、画像ブレや画像の伸縮等の画像劣化を確実に防止する画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置は照明ユニット１０４、ミラーユニット１０５から成る走査手段を備えている。４０はパルスモータであり、平ギヤ４１、タイミングベルト４２ｂ及びワイヤー４６ａ、４６ｂを介して照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５を駆動する。パルスモータ４０は加速度を徐々に増加させる第１の加速区間Ａと、加速度を徐々に減少させる第２の加速区間Ｂにより速度制御されており、第２の加速区間Ｂに移行した時に、パルスモータ４０に供給する駆動電流を第１の加速区間Ａにおける駆動電流よりも低い電流値に切り替える。
【選択図】図３

Description

本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナ等に用いられる、原稿を走査して読み取る画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、ミラースキャン方式の複写機などにおいては、原稿読取部のコンタクトガラス上に原稿を載置し、コンタクトガラスの下方に設けられた光源や走行ミラー等の走査手段を所定の駆動装置で原稿面と平行に移動させることにより、原稿画像を読み取る機構のものが広く用いられている。

図７に、従来の画像読取装置の概略図を示す。１００は原稿であり、原稿１００は図示しない原稿保持部材、即ち装置本体１０２の上部に取り付けられているコンタクトガラス上に原稿面を下に向けて載置されている。また、コンタクトガラスの下方の装置本体１０２内部には一対の案内部材としての案内レール１０３を互いに平行に固定してある。更に、この案内レール１０３はコンタクトガラスと平行になっている。

１０４は光源、ミラー（共に図示せず）等から成る照明ユニット、１０５はミラー１０５ａ等から成るミラーユニットであり、駆動用ワイヤーやベルト等の動力伝達手段（図示せず）により案内レール１０３上を矢印Ａ、Ｂの方向に往復移動可能に保持されている。装置本体１０２の前後方向のフレーム間には板状の支持部材（以下、ＩＳＵベースという）１０６が取り付けられており、ＩＳＵベース１０６の上面には集光レンズ１０７及び読取手段としての光電変換素子（以下、ＣＣＤという）１０８が搭載されている。

このようにして、コンタクトガラス、照明ユニット１０４、ミラーユニット１０５、集光レンズ１０７及びＣＣＤ１０８の各部品相互の位置が決定される。上記構成においては、照明ユニット１０４の光源により原稿１００を照明するとともに、照明ユニット１０４は所定の速度で矢印Ａ方向に移動し、ミラーユニット１０５は照明ユニット１０４の１／２の速度で同方向に移動する。その結果、照明ユニット１０４の照明により形成された画像光Ｄはミラーユニット１０５により集光レンズ１０７に導かれ、集光された後ＣＣＤ１０８上に結像される。結像された画像光ＤはＣＣＤ１０８において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。

図８は、図７の画像読取装置を正面側から見た断面図である。同図において、案内レール１０３の上方にはコンタクトガラス１０９が設置されており、コンタクトガラス１０９上には照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５により走査される原稿１００（図７参照）が裏向きに載置される。原稿を走査する場合、先ず照明ユニット１０４をスキャナホーム側（図８の左側）からスキャナリターン側（図８の右側）へ移動させる。同時に照明ユニット１０４の光源１０４ａより原稿に光が照射される。原稿からの反射光は第１ミラー１０４ｂ及びミラーユニット１０５の第２ミラー１０５ａ、第３ミラー１０５ｂにより光路が変更された後、集光レンズ１０７（図７参照）を通過して、ＣＣＤ１０８（図７参照）上に結像される。この走査でのミラーユニット１０５の移動距離は、前述したように照明ユニット１０４の移動距離の１／２であり、これにより原稿面からＣＣＤ１０８までの光路長を一定に保持している。

上記の画像読取装置においては、照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５から成る走査手段の移動速度（走査速度）や読み取り開始のタイミングが不安定であると、読み取り画像の先端で生じる画像ブレや画像の伸び縮み等により、読み取り画像に基づいて形成される画像の劣化が問題となる。そこで、走査手段を駆動する駆動手段としてパルスモータを使用し、パルス制御により走査手段の走査速度及び読み取り開始位置等の制御を正確に行う方法が一般的である。

しかしながら、従来の画像読取装置においては、パルスモータの立ち上げ時におけるパルスモータの回転の加速を等加速度で行っていたため、所定の走査速度に達した時に走査手段に振動が発生するという問題点があった。即ち、図９に実線Ｑで示すように、等加速度でパルスモータを立ち上げると、実際の走査手段の移動速度は破線Ｐのようになり、パルスモータが一定速度Ｖｃに移行したときに、走査手段のオーバーシュートが発生し、その結果振動が生じていた。

このオーバーシュートは、パルスモータから走査手段に至る動力伝達機構が、ワイヤー、タイミングベルト及びテンションスプリング等の弾性を有する部材で構成されるため、走査手段の加速中にこれらの部材内に緊張が蓄積し、一定速度に達したときに、それまで蓄積された緊張が一気に発散されるために生じるものである。そして、このオーバーシュートに起因する振動が画像の読み取り精度に悪影響を与えて画像ブレや画像の伸縮が発生してしまう。

そこで、走査手段が一定速度に達したときのオーバーシュートの発生を防止する方法が提案されており、特許文献１には、走査手段が所定の読み取り速度に達するまでのパルスモータの立ち上げ駆動制御において、モータ速度が増加する正の加速区間の内、加速度が増加する区間、加速度が一定となる区間、加速度が減少する区間をこの順に含むようなＳ字制御を行い、加速度が増加する区間に一時的に加速度を緩和する加速度緩和区間を設けることにより、定速に達したときの走査手段のオーバーシュートを防ぐ方法が開示されている。

しかしながら、パルスモータの立ち上げ初期において、走査手段は急激な加速傾向を示すため、走査手段の加速度が最大となる点まではこの最大負荷を駆動するために、パルスモータの駆動に必要な最低電流以上の駆動電流をパルスモータに供給する必要が生じる。特許文献１の方法では、パルスモータに供給する駆動電流が一定であるため、立ち上げ駆動の初期から駆動終了までの間、最大負荷を駆動するために必要な一定電流が流れることとなる。

そのため、モータの発熱を招来し、モータ寿命を縮めるおそれがあり、さらに走査手段が一定速度に達したときのオーバーシュートや走査手段の振動も完全に抑制することは困難であった。また、モータの負荷を低減するために高トルクを発生する大型のパルスモータを使用することも考えられるが、モータの大型化に伴いモータから発生する振動も大きくなる上、画像読取装置の軽量化、コンパクト化の観点からも好ましくなく、コスト面でも不利となる等の問題点があった。
特開平１０−１０４９１６号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、走査手段を走査速度まで加速する際のオーバーシュートの発生を防ぎ、画像ブレや画像の伸縮等の画像劣化を確実に防止する画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、原稿を照明する光源と原稿からの反射光を画像光として導くミラーとを備えた照明ユニットと、前記画像光の光路を変更するミラーを備えたミラーユニットと、から成る走査手段と、該走査手段を動力伝達手段を介して駆動するパルスモータと、を備え、前記走査手段が一定の走査速度で移動することにより原稿画像を読み取る画像読取装置において、前記パルスモータは、前記走査手段を停止状態から前記走査速度まで加速させる加速区間のうち、前記パルスモータの加速度を増加させる第１の加速区間と、前記パルスモータの加速度を減少させる第２の加速区間とがこの順に現れるように駆動制御されるとともに、前記第２の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値は、前記第１の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値よりも低いことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記第１の加速区間は、前記走査手段の加速度が最大となる点を超えた後に前記第２の加速区間に移行することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記パルスモータは、ステッピングモータであることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像読取装置が搭載された画像形成装置において、前記パルスモータの回転速度を検知してその駆動を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第１の加速区間と、前記第２の加速区間とがこの順に現れるように前記パルスモータの駆動制御を行うとともに、前記第２の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値を、前記第１の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値よりも低い値に切り替えることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、走査手段の加速時に走査手段に駆動力を伝達するワイヤー、タイミングベルト、テンションスプリング等の弾性部材に蓄積される緊張を抑制することができ、走査速度に達したときのオーバーシュート及び走査手段の振動の発生を効果的に防止し、画像ブレや画像伸縮等の画像劣化のない画像読取装置を提供することができる。また、パルスモータに過剰な電流が長時間流れることによるモータ寿命の短縮を防止し、さらに大型でトルクの高いモータを使用する必要がないため、パルスモータから発生する振動も低減できる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像読取装置において、第１の加速区間は、走査手段の加速度が最大となる点を超えた後に第２の加速区間に移行することにより、モータ負荷が最大となる最大加速度以降で駆動電流を低下させることができ、オーバーシュート及び走査手段の振動の発生をより一層効果的に防止することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像読取装置において、パルスモータとして小型で低価格のステッピングモータを用い、ステッピングモータを一定周期の駆動波形で駆動することにより、走査手段の高精度な速度制御が容易に且つ低コストで可能となる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像読取装置を画像形成装置に搭載することにより、読み取り画像のブレや伸び縮み等を効果的に防止し、高画質な画像を形成する画像形成装置を提供する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像読取装置が搭載される画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１において、１は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取装置６で読み取られた原稿画像データに基づく走査装置７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２、２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂ又は第３排出トレイ１７ｃの用紙排出部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。

用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラ対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１９を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対２０を経由して第３排出トレイ１７ｃに用紙を排出するように構成されている一方、他方の経路は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。

図２は、図１に示した画像形成装置の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、画像読取装置６、画像形成部３、制御部３０、記憶部３１、操作パネル３２、電話回線インターフェース３３により構成されている。

画像読取装置６は、複写時に原稿の画像データを読み取り画像信号に変換するスキャナ等から構成される。画像読取装置６で読み取られた画像信号は制御部３０に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号を画像データに変換する。画像形成部３は、制御部３０において変換された画像データをもとに感光体上に潜像を形成し、現像した後に用紙上にトナー画像を転写する。

制御部３０は、設定されたプログラムに従って画像読取装置６、画像形成部３や後述する電話回線インターフェース３３を全般的に制御する。また、後述するように画像読取装置６を駆動するパルスモータの回転速度を検知して適切な駆動電流の供給を行うことにより、パルスモータの駆動を制御するモータ制御手段も兼ねている。記憶部３１は、制御部３０の制御に用いられる基本プログラムを格納する。

操作パネル３２は、ユーザが印刷条件やファクシミリ送信先の設定を行う他、記憶部３１へのファクシミリ送信先の登録や、登録された送信先の読み出しを行う等の種々の設定にも使用され、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成される。電話回線インターフェース３３は制御部３０の制御を受けて電話回線と画像形成装置側への通話路を形成する図示しないＮＣＵ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を備えており、この電話回線インターフェース３３を介してファクシミリ通信が行われる。

図３は本発明の画像読取装置の駆動機構を示す斜視図である。従来例の図７、図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図において、画像読取装置は照明ユニット１０４、ミラーユニット１０５から成る走査手段を備えており、各ユニット１０４、１０５は、その両端部において走査方向（矢印Ａ方向）に配設された案内レール１０３によって摺動可能に保持されている。

照明ユニット１０４には露光ランプ１０４ａと、この露光ランプ１０４ａの照射による原稿からの反射光をコンタクトガラス１０９（図８参照）と平行な方向に反射する第１ミラー１０４ｂが搭載されている。ミラーユニット１０５には第２ミラー１０５ａ、第３ミラー１０５ｂが搭載されており、第１ミラー１０４ｂからの反射光は第２ミラー１０５ａ及び第３ミラー１０５ｂを介して集光レンズ１０７（図７参照）に入射し、ＣＣＤ１０８（図７参照）上に原稿画像を結像する。

次に、照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５を往復運動させるための駆動機構について説明する。４０は照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５を駆動するパルスモータであり、ここでは速度制御が容易でコスト面でも有利なステッピングモータを用いている。パルスモータ４０には制御部３０（図２参照）からの制御信号に基づいて駆動電流が供給され、平ギヤ４１及びタイミングベルト４２ａ、４２ｂを介してシャフト４３を回転駆動する。このシャフト４３の両端部にはワイヤードラム４４ａ、４４ｂが固定されている。なお、ここではワイヤードラム４４ｂは図示していない。

ワイヤードラム４４ａとプーリ４５ａ、４５ｃ、４５ｅ、及びワイヤードラム４４ｂとプーリ４５ｂ、４５ｄ、４５ｆの間には、それぞれワイヤー４６ａ、４６ｂが掛け渡されている。ワイヤー４６ａ、４６ｂの一端は装置本体１０２に設けられたワイヤー係止部４７ａ、４７ｂに係止されている。ワイヤー４６ａ、４６ｂの他端はワイヤーテンションバネ４８を介して装置本体１０２の図示しない側面に固定されており、ワイヤー４６ａ、４６ｂに適度の張力を与えている。

図４は、画像読取装置の駆動機構を側面（図３の矢印Ｂ方向）から見た概略図である。説明の便宜のため、案内レール１０３やパルスモータ４０、平ギヤ４１、タイミングベルト４２ａ、４２ｂ等は図示を省略している。また、ここではワイヤー４６ｂ側についてのみ示したが、ワイヤー４６ａ側についても全く同様に説明される。

同図に示すように、ワイヤー４６ｂはワイヤードラム４４ｂに所定量巻き付けられており、ワイヤードラム４４ｂから走査方向（図３の矢印Ａ方向）に延びる一端はプーリ４５ｂに掛け渡されて方向を変え、プーリ４５ｄに掛け渡されて再度方向を変えた後、ワイヤー係止部４７ｂに係止される。一方、反対方向に延びる他端はプーリ４５ｆに掛け渡されて方向を変え、プーリ４５ｄに掛け渡されて再度方向を変えた後、ワイヤーテンションバネ４８を介して図示しない装置本体１０２に固定される。照明ユニット１０４は、プーリ４５ｂ及びプーリ４５ｄの間においてワイヤー４６ｂに固定されており、ミラーユニット１０５は、プーリ４５ｄに固定されている。ここで、プーリ４５ｂ、４５ｆは装置本体に固定されているが、プーリ４５ｄはミラーユニット１０５と共に往復運動可能となっている。

この構成において、原稿読み取り時にパルスモータ４０、平ギヤ４１、タイミングベルト４２ａ、４２ｂ（図３参照）によってワイヤードラム４４ｂが矢印Ｃ方向に回転駆動されると、ワイヤー４６ｂは矢印Ｄ方向に移動し、照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５もこれに追随して同一方向に移動する。このとき、プーリ４５ｄが動滑車の役目を果たすため、ミラーユニット１０５は、照明ユニット１０４に対して１／２の速度で同一方向へ移動する。さらに、読み取り終了後はワイヤードラム４４ｂを逆回転させて照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５を元の位置に復帰させる。

次に、画像読取装置による原稿読み取り開始時、即ち走査立ち上げ時のパルスモータの回転速度制御について図５を用いて詳細に説明する。図５は駆動電流を一定とする従来の制御方法を示しており、図６は駆動電流を切り替える本発明の制御方法を示している。同図において、横軸は時間軸を示し、縦軸はモータパルスレート（パルスモータ回転速度）を示す。また、図中、実線はパルスモータの回転速度変化、破線は走査手段の速度変化を表す。

走査立ち上げ時には、３００ｍｓ（ミリ秒）の加速区間内で、パルスレートが２０ｐｐｓ（パルス／秒）から１６００ｐｐｓまでパルスレート毎の増加量（加速度）を徐々に増やして加速させる第１の加速区間Ａと、パルスレートが１６００ｐｐｓに達した後は加速度を徐々に減少させて加速させる第２の加速区間Ｂとにより、パルスモータの回転速度を走査速度（読み取り速度）の３２００ｐｐｓまで上昇させていく。即ち、パルスモータの回転速度が全体として緩やかなＳ字状に変化するように制御される。

図５に示す従来の立ち上げ制御を行った場合、走査手段の実際の速度変化はパルスモータの回転速度と同様に推移するのではなく、図５の一点鎖線に示すように立ち上がり初期に急激に加速傾向を示し、加速度が最大となる（図の矢印Ｓで示す点。以下、最大加速点という）。従って、この最大加速点まではパルスモータの負荷が最大となるために、パルスモータの各相を励磁する駆動電流として、設定しているパルスレートに適した電流値以上の駆動電流（ここでは一相当たり１Ａ）を供給しなければならない。

駆動電流を一定とする従来の立ち上げ制御においては、この最大負荷を駆動するために必要な駆動電流が第１の加速区間Ａ、第２の加速区間Ｂ、及び走査手段が走査速度に達し、読み取りを開始した後も継続してパルスモータに供給される。そのため、図５の円Ｐ部分に示すようなオーバーシュート及びそれに伴う走査手段の振動が発生する。また、モータに過剰な電流が長時間供給されるためモータの昇温を招き、モータの寿命を短縮することとなる。

走査手段の最大加速点以降の加速においては、走査速度におけるパルスレート発生に必要な適正電流値以上であれば、最大加速点までの電流値よりも低い駆動電流を供給しても問題なくパルスモータを駆動させることができる。そこで、本発明の制御方法では、図６に示すように、第１の加速区間Ａから第２の加速区間Ｂに移行し、パルスレートの増加量が正から負に変わる回転速度が１６００ｐｐｓに達した時点以降で、読み取り時のパルスレートに適した電流（ここでは一相当たり０．６Ａ）に切り替えて駆動電流を供給する。

これにより、パルスモータの駆動力を走査手段に伝達するワイヤー、タイミングベルト、ワイヤーテンションバネ等の弾性部材に蓄積される緊張が最小限に抑えられ、走査手段が走査速度（読み取り速度）に達した時に発生するオーバーシュートや走査手段の振動を低減することができ、画像ブレや画像伸縮等の画像劣化を防止することができる。また、パルスモータに過剰な電流が必要以上に供給されないため、パルスモータの耐用時間が長くなる。

なお、ここではパルスモータの回転速度が走査速度におけるパルスレート（３２００ｐｐｓ）の１／２である１６００ｐｐｓに達した時点で第１の加速区間Ａから第２の加速区間Ｂに移行することとし、パルスモータに供給する駆動電流を切り替えているが、第１の加速区間から第２の加速区間に移行する時の回転速度は、走査速度の１／２に限られるものではなく、走査速度よりも回転数の低い任意の回転速度とすることができる。しかし、前述したように走査手段の実際の速度変化は立ち上がり初期に急激に加速され、走査手段の最大加速点（図の矢印Ｓで示す点）まではモータの負荷が最大となるため、最大加速点を超えた後に第２の加速区間に移行して駆動電流値を低下させることが好ましい（例えば、最大加速点が観察された時間から１ｍｓ経過後に駆動電流値を低下させるように制御すればよい）。

走査手段が最大加速点に達するまでの時間は、走査速度に達するまでの立ち上げ時間により変化する。この立ち上げ時間は、画像読取装置のサイズや読み取り速度により決定される。即ち、装置サイズが大きくなるほど、また読み取り速度が遅くなるほど、走査速度に達するまでの時間に余裕が生じるため、立ち上げ時間は長くなり、パルスモータの回転速度を表すＳ字曲線はより緩やかに変化する。逆に、装置サイズが小さく、読み取り速度が速くなるほど、立ち上げ時間は短くなり、Ｓ字曲線はより急激に変化する。

また、この例においてはパルスモータに供給される切り替え後の駆動電流値を０．６Ａとし、切り替え前の駆動電流値（１Ａ）の６０％としたが、切り替え後の駆動電流値はパルスモータを駆動可能な最小電流値とするのが最も効率的である。一方、切り替え前の駆動電流値は最大加速点に達するまでのパルスモータの負荷が小さくなるほど、即ち、前述した立ち上げ時間が長く、パルスモータの回転速度を表すＳ字曲線が緩やかになるほど小さくなる。そのため、第２の加速区間において供給される切り替え後の駆動電流値の、切り替え前の駆動電流値に対する割合は、使用するパルスモータや走査速度に達するまでの立ち上げ時間により適宜設定するのが好ましい。

上記実施形態では、画像形成装置１の制御部３０（図２参照）がモータ制御手段を兼ねており、制御部３０によりパルスモータ４０の回転速度を制御し、その制御に基づいて駆動電流が供給される構成としているが、パルスモータ４０の駆動を制御するための制御手段を別途画像読取装置６の内部或いは外部に設けてもよい。また、本発明の画像読取装置が搭載される画像形成装置として、ここではデジタル複合機についてのみ示したが、本発明はアナログ方式の複写機やイメージスキャナ等の他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、原稿を照明する光源と原稿からの反射光を画像光として導くミラーとを備えた照明ユニットと、画像光の光路を変更するミラーを備えたミラーユニットと、から成る走査手段と、該走査手段を動力伝達手段を介して駆動するパルスモータと、を備え、走査手段が一定の走査速度で移動することにより原稿画像を読み取る画像読取装置において、パルスモータは、走査手段を停止状態から走査速度まで加速させる加速区間のうち、パルスモータの加速度を増加させる第１の加速区間と、パルスモータの加速度を減少させる第２の加速区間とがこの順に現れるように駆動制御されるとともに、第２の加速区間においてパルスモータに供給する駆動電流値は、第１の加速区間においてパルスモータに供給する駆動電流値よりも低いこととする。

これにより、走査手段の加速時に走査手段に駆動力を伝達するワイヤー、タイミングベルト、テンションスプリング等の弾性部材に蓄積される緊張を抑制することができ、モータの発熱による寿命短縮やモータから発生する振動も防止できるため、読み取り開始時のオーバーシュートの発生や走査手段の振動を効果的に防止し、読み取り画像のブレや伸び縮み等の画像劣化のない画像読取装置を提供することができる。また、パルスモータに過剰な電流を長時間供給しないため、パルスモータの耐久性も向上する。

また、第１の加速区間は、走査手段の最大加速点を超えた後に第２の加速区間に移行することにより、走査手段が最大加速度に達した時点より後に駆動電流を低下させることができ、モータの駆動を円滑に行うとともにオーバーシュート及び走査手段の振動の発生をより一層効果的に防止することができる。

また、パルスモータとしてステッピングモータを使用し、ステッピングモータを一定周期の駆動波形で駆動することにより、走査手段の速度制御が容易且つ高精度な画像読取装置を低コストで提供する。

また、本発明の画像読取装置を搭載することにより、読み取り画像のブレや伸び縮み等の発生を大幅に低減でき、高画質な画像を形成する優れた画像形成装置の提供が可能となる。

は、本発明の画像読取装置が搭載される画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。 は、本発明の画像読取装置の駆動機構を示す斜視図である。 は、画像読取装置の駆動機構を側面から見た概略図である。 は、従来の制御方法によるパルスモータ速度と走査装置の移動速度との関係を示す図である。 は、本発明の制御方法によるパルスモータ速度と走査装置の移動速度との関係を示す図である。 は、従来の画像読取装置の概略斜視図である。 は、従来の画像読取装置の概略平面図である。 は、従来の画像読取装置におけるモータ速度と走査装置の移動速度との関係を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像形成装置本体
３ 画像形成部
５ 感光体ドラム
６ 画像読取装置
７ 走査装置
８ 現像ユニット
１４ 定着部
１８ クリーニング装置
３０ 制御部
３１ 記憶部
３２ 操作パネル
４０ パルスモータ
４１ 平ギヤ
４２ タイミングベルト
４３ シャフト
４４ａ、４４ｂ ワイヤードラム
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ プーリ
４６ａ、４６ｂ ワイヤー
４７ａ、４７ｂ ワイヤー係止部
４８ ワイヤーテンションバネ
１００ 原稿
１０２ 読取装置本体
１０３ 案内レール
１０４ 照明ユニット
１０４ａ 光源
１０４ｂ 第１ミラー
１０５ ミラーユニット
１０５ａ 第２ミラー
１０５ｂ 第３ミラー
１０９ コンタクトガラス

Claims (4)

1. 原稿を照明する光源と原稿からの反射光を画像光として導くミラーとを備えた照明ユニットと、前記画像光の光路を変更するミラーを備えたミラーユニットと、から成る走査手段と、
   該走査手段を動力伝達手段を介して駆動するパルスモータと、を備え、
   前記走査手段が一定の走査速度で移動することにより原稿画像を読み取る画像読取装置において、
   前記パルスモータは、前記走査手段を停止状態から前記走査速度まで加速させる加速区間のうち、前記パルスモータの加速度を増加させる第１の加速区間と、前記パルスモータの加速度を減少させる第２の加速区間とがこの順に現れるように駆動制御されるとともに、前記第２の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値は、前記第１の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値よりも低いことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第１の加速区間は、前記走査手段の加速度が最大となる点を超えた後に前記第２の加速区間に移行することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記パルスモータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置において、
   前記パルスモータの回転速度を検知してその駆動を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第１の加速区間と、前記第２の加速区間とがこの順に現れるように前記パルスモータの駆動制御を行うとともに、前記第２の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値を、前記第１の加速区間において前記パルスモータに供給する駆動電流値よりも低い値に切り替えることを特徴とする画像形成装置。

Images