JP2006279717A - Apparatus and method for image formation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.
特許文献1には、マイクロステップ駆動によりステッピングモータを加速させ、所定回転速度でフルステップ駆動に切り換えて、フルステップ駆動によりステッピングモータを定速回転させるステッピングモータの制御方法が開示されている。このようなステッピングモータの制御方法によると、ステッピングモータの加速時にステッピングモータの回転子の振動(以下、ステッピングモータの振動という。)を抑制できるため、その振動に起因する騒音を低減することができる。
しかしながら、イメージスキャナ等の画像形成装置では、ステッピングモータによりリニアイメージセンサの走査線を原稿に対して相対的に移動させてリニアイメージセンサの走査線上の光学像を周期的に読み取ることにより原稿を読み取っている。このような画像形成装置では、リニアイメージセンサの走査線が定速移動しているものとして原稿を読み取るため、ステッピングモータの回転速度にむらがあるとリニアイメージセンサによる走査位置がずれて、原稿の読み取り画像の画質が低下する。また上述したような画像形成装置では、ステッピングモータを定速で回転させて原稿を読み取っている期間(以下、原稿読み取り時という。)はステッピングモータを加速している期間と比較して長い。
したがって上述したような画像形成装置に特許文献1に開示されているステッピングモータの制御方法を適用したとしても、原稿読み取り時にはフルステップ駆動されるため、原稿の読み取り画像の画質を向上したり、画像形成装置の騒音を十分に低減することはできない。
Therefore, even if the stepping motor control method disclosed in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、原稿の読み取り画像の画質を向上でき騒音を低減できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of improving the image quality of a read image of a document and reducing noise.
(1)上記目的を達成するための画像形成装置は、リニアイメージセンサと、原稿から前記リニアイメージセンサの受光面に到る光路を形成する光学系と、前記原稿、前記光学系、前記リニアイメージセンサの少なくとも1つを移動させることにより前記リニアイメージセンサの走査線を前記原稿に対して相対的に移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を駆動する駆動部と、前記ステッピングモータの回転速度が所定の読取速度に達するまで前記駆動部によって前記ステッピングモータを加速させた後、前記駆動部によって前記ステッピングモータを前記読取速度でマイクロステップ駆動させる制御部と、を備える。
制御部はステッピングモータを所定の読取速度でマイクロステップ駆動させる。ここで一般に、ステッピングモータをマイクロステップ駆動すると、ステッピングモータの振動を抑制することができる。したがって本発明による画像形成装置によると、原稿読み取り時におけるステッピングモータの振動を抑制できるため、その振動に起因する騒音を低減できる。同様に原稿読み取り時におけるステッピングモータの振動を抑制できるため、リニアイメージセンサによる走査位置のずれを抑制でき、原稿の読み取り画像の画質を向上することができる。
(1) An image forming apparatus for achieving the above object includes a linear image sensor, an optical system that forms an optical path from a document to a light receiving surface of the linear image sensor, the document, the optical system, and the linear image. A stepping motor that moves the scanning line of the linear image sensor relative to the original by moving at least one of the sensors, a drive unit that drives the stepping motor, and a rotation speed of the stepping motor is predetermined. And a control unit that causes the driving unit to accelerate the stepping motor until the reading speed is reached, and then causes the driving unit to microstep drive the stepping motor at the reading speed.
The control unit causes the stepping motor to micro-step drive at a predetermined reading speed. Here, generally, when the stepping motor is micro-step driven, vibration of the stepping motor can be suppressed. Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to suppress the vibration of the stepping motor at the time of reading the document, and thus it is possible to reduce the noise caused by the vibration. Similarly, since the vibration of the stepping motor at the time of reading a document can be suppressed, the shift of the scanning position by the linear image sensor can be suppressed, and the image quality of the read image of the document can be improved.
(2)前記制御部は、前記ステッピングモータの回転速度が前記読取速度に達するまで、前記駆動部によって前記ステッピングモータをマイクロステップ駆動で加速させてもよい。
(3)前記制御部は、前記ステッピングモータの回転速度が前記読取速度に達するまで、前記駆動部によって前記ステッピングモータをハーフステップ駆動で加速させてもよい。
(4)前記制御部は、前記ステッピングモータの回転速度が前記読取速度に達するまで、前記駆動部によって前記ステッピングモータをフルステップ駆動で加速させてもよい。
(2) The control unit may accelerate the stepping motor by micro-step driving by the driving unit until the rotation speed of the stepping motor reaches the reading speed.
(3) The control unit may accelerate the stepping motor by half-step driving by the driving unit until the rotation speed of the stepping motor reaches the reading speed.
(4) The control unit may accelerate the stepping motor by full-step driving by the driving unit until the rotation speed of the stepping motor reaches the reading speed.
(5)上記目的を達成するための画像形成方法は、原稿、リニアイメージセンサ、前記原稿から前記リニアイメージセンサの受光面に到る光路を形成する光学系の少なくとも1つを移動させることにより前記リニアイメージセンサの走査線を前記原稿に対して相対的に移動させるステッピングモータの回転速度が所定の読取速度に達するまで、駆動部によって前記ステッピングモータを加速させた後に、前記駆動部によって前記ステッピングモータを前記読取速度でマイクロステップ駆動させる段階を含む。 (5) An image forming method for achieving the above object includes: moving an at least one of an original, a linear image sensor, and an optical system that forms an optical path from the original to a light receiving surface of the linear image sensor. The stepping motor is accelerated by the driving unit until the rotation speed of the stepping motor that moves the scanning line of the linear image sensor relative to the original reaches a predetermined reading speed, and then the stepping motor is driven by the driving unit. Including a step of micro-step driving at a reading speed.
尚、本発明に備わる各部の機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また各部の機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。 Note that the functions of each unit provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. In addition, the function of each unit is not limited to that realized by hardware resources that are physically independent of each other.
以下、本発明の実施の形態を一実施例に基づいて説明する。
図2は本発明による画像形成装置の一実施例としてのイメージスキャナ(以下、スキャナという。)1を示す模式図である。図3はスキャナ1のブロック図である。尚、画像形成装置は、複合機、複写機、複写機能のあるファクシミリなどでもよい。
図2に示すように、ハウジング8は、上方が開口した箱形に形成されており、開口側に原稿台10を支持している。原稿台10は概ね矩形のガラス板などの透明な板から形成されている。原稿台10の盤面10aには、原稿11が載置される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on an example.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an image scanner (hereinafter referred to as a scanner) 1 as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a block diagram of the
As shown in FIG. 2, the
キャリッジ22はガイドロッド20により摺動可能に保持されている。キャリッジ22には、リニアイメージセンサ(以下、イメージセンサという。)12、反射原稿用光源18、ミラー16、レンズ14等が搭載されている。尚、キャリッジ移動型のスキャナ1を例示したが、スキャナ1は、原稿台10に対してイメージセンサ及びレンズの位置を固定し複数のミラーを連動して移動させることにより主走査線を副走査方向に移動させるミラー移動型のスキャナでもよい。
イメージセンサ12は、直線状に配列された光電変換素子群を備えるCCDリニアイメージセンサ、CMOSリニアイメージセンサ等で構成される。尚、レンズ縮小型のイメージセンサを例示したが、イメージセンサ12は密着型のイメージセンサでもよい。
The
The
反射原稿用光源18は、キセノンランプ等を用いた管照明装置から構成され、長手方向軸がイメージセンサ12の主走査線に平行な姿勢で配置されている。反射原稿用光源18は、原稿台10に載置される原稿11を原稿台10の下方から照明する。尚、反射原稿用光源18は、発光ダイオードと発光ダイオードから放射された光を主走査線に平行な方向に均一に拡げる導光体とを備える照明装置でもよい。
光学系としてのミラー16及びレンズ14は、反射原稿用光源18から放射され原稿11で反射した原稿11の光学像をイメージセンサ12の受光面に結像させる。
The reflection
The
図3に示すように、駆動部としてのモータドライバ52は、制御部60の制御下でステッピングモータ53を駆動する。具体的には制御部60は、ステッピングモータ53の回転速度を制御するパルス信号、ステッピングモータ53の励磁方式を制御する励磁モード信号などをモータドライバ52に出力する(図1参照)。モータドライバ52は、これらの信号に応じた波形の電流でステッピングモータ53を駆動する(図1に示すA相駆動電流、B相駆動電流参照)。詳細は後述する。ステッピングモータ53は、2相バイポーラ式のステッピングモータである。キャリッジ22は、ステッピングモータ53に駆動される駆動ベルト46に牽引され、ガイドロッド20に沿って往復移動する。イメージセンサ12がキャリッジ22とともに副走査方向に移動することにより二次元画像の走査が可能となる(図2参照)。
As shown in FIG. 3, the
センサ駆動部50は、イメージセンサ12を駆動するためのパルス信号を出力する回路である。AFE(アナログフロントエンド)部54は、アナログ信号処理部、A/D変換器などから構成されている。ディジタル画像処理部56は、AFE部54から出力されたディジタル信号に対して画像処理を施して画像を生成する。インタフェース部58は、USB(Universal Serial Bus)などの通信規格に準拠して構成されている。スキャナ1は、インタフェース部58を介して図示しないパーソナルコンピュータ(PC)に通信可能に接続されている。
制御部60は、CPU62、ROM64及びRAM66を備える。CPU62はROM64に記憶されたコンピュータプログラムを実行してスキャナ1の各部を制御する。ROM64は各種のプログラムやデータを記憶しているメモリであり、RAM66は各種のプログラムやデータを一時的に記憶するメモリである。
The
The
図4は、原稿読み取り時におけるステッピングモータ53の制御について説明するための模式図である。図1は、イメージセンサ12による走査開始時(ts参照)近傍におけるステッピングモータ53の制御を示す模式図である。
まず、制御部60は、原稿11の読み取り解像度などの読み取り条件の設定および原稿11の読み取り要求を受け付ける。制御部60は、このとき受け付けた読み取り条件、読み取り要求を受け付けてからの経過時間などに応じて、以下に説明するようにステッピングモータ53をモータドライバ52に駆動させる。具体的には制御部60は、上述の読み取り条件、経過時間などを変数としてパルス信号のパルス生成タイミングと励磁モード信号の切り換えタイミングとを規定する関係式をROM64等に記憶し、この関係式に基づいてパルス信号と励磁モード信号とを生成する。尚、制御部60は、上述した関係式に相当するテーブルをROM64等に記憶し、そのテーブルに基づいてパルス信号と励磁モード信号とを生成してもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the control of the
First, the
制御部60は、原稿11の読み取り要求を受け付けると、キャリッジ22をその移動速度が所定速度に達するまで加速させる。具体的には制御部60は、図1に示すようにステッピングモータ53を自己起動パルスレートより低いパルスレートで起動させ、そのパルスレートを徐々に増大させる。このとき制御部60は、ステッピングモータ53の励磁方式としてハーフステップ駆動を設定するための励磁モード信号M1を出力している。これにより制御部60は、ハーフステップ駆動によってステッピングモータ53の回転を読取速度までモータドライバ52に加速させる。ここで読取速度とは、制御部60がイメージセンサ12に原稿11を読み取らせるときのステッピングモータ53の回転速度であり、原稿11の読み取り解像度に応じて設定されるステッピングモータ53の回転速度である。例えば読取速度は、原稿11の読み取り解像度が高くなるほど遅くなるように設定される。
When the
制御部60は、キャリッジ22の移動速度が上述の所定速度に達するタイミング(ts参照)でステッピングモータ53の励磁方式をハーフステップ駆動からマイクロステップ駆動に切り換え、モータドライバ52によりステッピングモータ53をその時点の回転速度(すなわち読取速度)で駆動させる。これによりキャリッジ22は上述した所定速度で定速移動する。そして制御部60はイメージセンサ12に原稿11を読み取らせる。具体的には制御部60は、ステッピングモータ53の回転速度が読取速度に達するタイミング(ts参照)で、ステッピングモータ53の励磁方式としてハーフステップ駆動を設定する励磁信号M1からマイクロステップ駆動を設定する励磁信号M2にその信号レベルを変化させる。モータドライバ52はこの励磁モード信号の変化に応じてステッピングモータ53の励磁方式をハーフステップ駆動からマイクロステップ駆動に切り換える(図1に示すA相駆動電流およびB相駆動電流参照)。そして制御部60は、原稿11のイメージセンサ12の走査線上の光学像を周期的にイメージセンサ12に読み取らせる。
The
図5から図7は、マイクロステップ駆動されるステッピングモータ53が発生させる騒音とハーフステップ駆動されるステッピングモータ53が発生させる騒音との測定結果を示す模式図である。この測定結果は、ステッピングモータ53の騒音を周囲騒音で標準化した騒音レベルであり、このレベルが大きいほど騒音が大きいことを示している。ここでステッピングモータ53の騒音を周囲騒音で標準化するとは、スキャナ1のステッピングモータ53を駆動しているときの騒音レベルからスキャナ1のステッピングモータ53を駆動しないときの騒音レベルを差し引き、その騒音レベルのステッピングモータ53を駆動していないときの騒音レベルに対する割合を算出することである。この測定では、図5に示すようにパルス信号の所定パルスレート(250pps、500pps、・・・3000pps)における騒音レベルのピーク値と実効値とをそれぞれマイクロステップ駆動時とハーフステップ駆動時とで計測している。図6では、グラフ100とグラフ102がそれぞれマイクロステップ駆動時とハーフステップ駆動時のパルス信号のパルスレートと騒音レベルのピーク値との関係を示している。図7では、グラフ104とグラフ106がそれぞれマイクロステップ駆動時とハーフステップ駆動時のパルス信号のパルスレートと騒音レベルの実効値との関係を示している。
5 to 7 are schematic diagrams showing measurement results of noise generated by the stepping
図5から図7に示す測定結果から、ステッピングモータ53をマイクロステップ駆動することにより、ステッピングモータ53をハーフステップ駆動する場合と比較してステッピングモータ53の騒音を低減できることが分かる。
以上説明したようにスキャナ1では、原稿読み取り時においてステッピングモータ53を読取速度でマイクロステップ駆動させ、キャリッジ22を定速移動させているため、ステッピングモータ53の原稿読み取り時の騒音を低減することができる。さらに、原稿読み取り時においてステッピングモータ53をマイクロステップ駆動で滑らかに回転させるため、イメージセンサ12による走査位置のずれを抑制でき、原稿11の読み取り画像の画質を向上することができる。
From the measurement results shown in FIG. 5 to FIG. 7, it can be seen that the noise of the stepping
As described above, in the
尚、以上説明したスキャナ1では、制御部60はステッピングモータ53の加速時にステッピングモータ53をモータドライバ52にハーフステップ駆動させると説明した。しかし、ステッピングモータ53の加速時における励磁方式はどのような方式でもよい。例えば制御部60は、図8に示すようにステッピングモータ53の加速時にステッピングモータ53をモータドライバ52にフルステップ駆動させてもよい。そのとき制御部60は、ステッピングモータ53の回転速度が読取速度に達するタイミングで、ステッピングモータ53の励磁方式としてフルステップ駆動を設定する励磁信号M0からマイクロステップ駆動を設定する励磁信号M2にその信号レベルを変化させればよい。また制御部60は、図9に示すようにステッピングモータ53の加速時にステッピングモータ53をモータドライバ52にマイクロステップ駆動(図9参照)させてもよい。
In the
また、制御部60は励磁モード信号によりステッピングモータ53の励磁モードを切り換えると説明した。しかし、ステッピングモータ53の励磁モードの切り換え方法はどのような方法でもよく、例えば駆動電流の電流値を示す複数ビットの信号によりステッピングモータ53の励磁モードを切り換えてもよい。
また、ステッピングモータ53は2相バイポーラ式のステッピングモータであると説明した。しかしステッピングモータ53は、ユニポーラ式のステッピングモータでもよいし、2相以上のステッピングモータでもよい。
Further, it has been described that the
The stepping
1 イメージスキャナ(画像形成装置)、11 原稿、12 リニアイメージセンサ、14 レンズ(光学系)、16 ミラー(光学系)、52 モータドライバ(駆動部)、53 ステッピングモータ、60 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
原稿から前記リニアイメージセンサの受光面に到る光路を形成する光学系と、
前記原稿、前記光学系、前記リニアイメージセンサの少なくとも1つを移動させることにより前記リニアイメージセンサの走査線を前記原稿に対して相対的に移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を駆動する駆動部と、
前記ステッピングモータの回転速度が所定の読取速度に達するまで前記駆動部によって前記ステッピングモータを加速させた後、前記駆動部によって前記ステッピングモータを前記読取速度でマイクロステップ駆動させる制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A linear image sensor,
An optical system that forms an optical path from a document to the light receiving surface of the linear image sensor;
A stepping motor for moving a scanning line of the linear image sensor relative to the original by moving at least one of the original, the optical system, and the linear image sensor;
A drive unit for driving the stepping motor;
A control unit for accelerating the stepping motor by the driving unit until the rotational speed of the stepping motor reaches a predetermined reading speed, and then driving the stepping motor by the driving unit at the reading speed;
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005098075A JP2006279717A (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Apparatus and method for image formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005098075A JP2006279717A (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Apparatus and method for image formation |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016177145A (en) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 日本電産コパル株式会社 | Blade drive device, optical device and blade drive method |
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2005
- 2005-03-30 JP JP2005098075A patent/JP2006279717A/en not_active Withdrawn
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