JP2018023065A - 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１ステップ分のキャリッジの移動量以下の精密さで待機状態のキャリッジの位置ずれを検知する。【解決手段】画像読取装置は、モーター、発光部と受光部を含む光センサー、ランプを含むキャリッジ、モーターの駆動を伝達してベルトを周回させる移動部、モーターの回転軸又は移動部のギアと接続される第２伝達ギアと周に沿って複数の遮光歯が設けられたパルス発生ギアを含むパルス発生機構、制御部を含む。パルス発生ギアの遮光歯が発光部と受光部の隙間を通過する。モーターが１ステップ分回転したときのパルス発生ギアの移動量が、各遮光歯の幅（第１幅）及び遮光歯と遮光歯の間隔の幅（第２幅）以上となるように、第１幅と第２幅が設定される。制御部は、キャリッジ待機中、出力信号のレベルが変化したとき、キャリッジの位置がずれたと認識する。【選択図】図９

Description

本発明は、原稿の読取を行う画像読取装置に関する。又、この画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

副走査方向に移動する移動体に光源を設け、移動体を移動させることにより、読み取りライン（光の照射位置）を移動させて原稿を読み取る画像読取装置がある。読み取りをしていない待ち状態では所定の待機位置で移動体は待機させられる。原稿読取開始に伴い、待機位置から原稿の読み取りを行う位置まで移動体を移動させる。この移動体の移動に関する技術の一例が特許文献１に記載されている。

具体的に、特許文献１には、第１位置に露光装置を配置させた状態で移動中の原稿の画像を読み取る第１読取方式と、静止原稿に対して露光装置を走査させて原稿の画像を読み取る第２読取方式で読み取り可能であり、第１位置から第２読取方式による走査領域までの移動区間で露光装置を移動させるためのモーターと、第１位置と移動区間内に定められた第２位置との間に設けられ、発光素子及び受光素子を有する光センサーと、露光装置に設けられ発光素子からの光を遮蔽する遮蔽部材と、遮蔽部材に設けられた発光素子からの光を透過する光透過部と、モーターを制御して光センサーよりも第２位置側に配置された露光装置を第１位置へ向けて移動させ、遮蔽部材の第１位置側の端部が光センサーにおける光路に到達したときの光センサーの第１出力値と光透過部が光路に到達したときの光センサーの第２出力値とに基づいて露光装置の移動を停止する画像読取装置が記載されている。この構成により、第１位置に露光装置を正確に移動させる（特許文献１：請求項１、段落［０００８］）等参照）。

特開２０１３−１８３２３２号公報

画像読取装置では、原稿の読み取りをしていない間、移動体は、待機位置（ホームポジション）とされる。例えば、主電源投入後、読取開始まで、移動体の位置は待機位置とされる。また、原稿の読取完了後、移動体は待機位置に戻され、次の原稿読み取りまで、待機位置で待機する。原稿読取を開始に伴い、移動体は、待機位置から原稿読取を行える位置（読取開始位置）まで移動される。移動後、読み取りが開始される。

移動体の位置が待機位置からずれると、原稿読取位置（読取開始位置）がずれ、読み取りで得られる画像データに影響がでることがある。そこで、移動体が待機位置にあるとき、移動体を移動させるステッピングモーターを励磁し、静止トルクにより移動体の位置ずれを防ぐことがある。しかし、移動体の待機中のステッピングモーターの消費電力が大きくなる。

電力低減のため、待機状態でステッピングモーターを励磁しないことも考えられる。特許文献１には、モーターを無励磁にする点が記載されている（特許文献１：請求項６参照）。しかし、無励磁状態ではローターが動きやすいので、画像読取装置に外部から力が加わったり、揺れたりしたとき、移動体が移動し、ステッピングモーターの回転角度が変わる場合がある。

ここで、従来、移動体が待機位置にある間、移動体の移動（ステッピングモーターの回転角度変化）をステッピングモーターの１ステップの分解能で正確、精密に検知することはなされていないという問題がある。そのため、待機状態でステッピングモーターを無励磁とする場合、待機中にステッピングモーターの回転角度が変わった可能性を考慮して、脱調防止のため、必ず相合わせ（モーターを励磁してローターの磁石を呼び寄せる処理）を回転開始前に行う必要がある。待機中の回転角度変化を精密に検知し、１ステップを超える回転角度変化がない場合には相合わせ不要と判断でき、１ステップを超える回転角度変化がある場合には、脱調防止のための処理を行うべきと判断できる。

ここで、特許文献１では、モーターを無励磁にする点は記載されているが、相合わせについての記載はない。また、スリット（光透過部）が遮蔽部材に設けられる。スリットによる透過、遮光の切り替わりにより、１ステップ（１ライン）レベルの移動を検知する場合、１ラインの幅は微少であり（６００ｄｐｉの場合４２．３μｍ）、そのような幅のスリットを正確に設けることは難しい。従って、特許文献１記載の技術では、１ステップ（１ライン）レベルでキャリッジの移動を検知することは難しく、上記問題を解決することはできない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、１ステップ分のキャリッジの移動量以下の精密さで待機状態のキャリッジの位置ずれを検知する。

上記目的を達成するために、請求項１に係る画像読取装置は、ステッピングモーター、光センサー、キャリッジ、移動部、パルス発生機構、制御部を含む。前記光センサーは、発光部と、前記発光部の発光面に隔てて設けられ、前記発光部からの光が遮られていないとき第１レベルであり、光が遮られているとき第２レベルである出力信号を出力する受光部を含む。前記キャリッジは、原稿に光を照射するランプを少なくとも含む。前記移動部は、無端状のベルトと、前記ベルトが張り回される駆動ギア及び従動ギアと、前記ステッピングモーターの駆動を前記駆動ギアに伝達して前記ベルトを周回させる第１伝達ギアを含み、前記駆動ギアの回転によって前記ベルトに取り付けられた前記キャリッジを副走査方向で移動させる。前記パルス発生機構は、前記ステッピングモーターの回転軸又は前記移動部の何れかのギアと接続される第２伝達ギアと、前記第２伝達ギアの駆動力に基づき回転し、周に沿って複数の遮光歯が設けられたパルス発生ギアを含む。前記制御部は、前記ステッピングモーターの回転及び励磁を制御し、前記出力信号が入力される。前記キャリッジには、前記発光部と前記受光部の間の隙間を通過し、通過中に前記発光部から前記受光部への光路を遮る遮光板が設けられる。前記パルス発生ギアは、前記遮光歯が前記隙間を通過し、回転によって前記光路の透過と前記遮光歯による遮光が繰り返される位置に設けられる。前記ステッピングモーターが１ステップ分回転したときの前記パルス発生ギアの移動量が、前記パルス発生ギアの回転方向での各前記遮光歯の幅である第１幅及び前記パルス発生ギアの回転方向での前記遮光歯と前記遮光歯の間隔の幅である第２幅以上となるように前記第１幅と前記第２幅が設定されている。前記制御部は、前記遮光板が前記光路を遮らない位置をホームポジションとして前記キャリッジを待機させ、前記キャリッジの前記ホームポジションでの待機中、前記出力信号のレベルが変化したとき、前記キャリッジの位置がずれたと認識し、前記ステッピングモーターの相合わせの必要の有無を判定する。

本発明によれば、１ステップのキャリッジの移動量以下の精密さで待機状態のキャリッジの位置ずれを検知できる画像読取装置を提供することができる。また、ステッピングモーターの回転開始に際し、相合わせを行う必要の有無の判断を正確に行える画像読取装置を提供することができる。

実施形態に係る複合機の一例を示す図である。 実施形態に係る画像読取装置の一例を示す図である。 実施形態に係る画像読取装置の一例を示す図である。 実施形態に係る画像読取装置でのキャリッジの移動の一例を示す図である。 実施形態に係るステッピングモーターの駆動伝達の一例を示す図である。 実施形態に係る光センサーの一例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。 実施形態に係るパルス発生ギアの周部分の一部展開図である。 実施形態に係るキャリッジをホームポジションに停止させる場合の流れの一例を示すタイミングチャートである。 実施形態に係る画像読取装置での停止中のキャリッジの移動の検知の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図１〜図７を用い、画像読取装置１を含む複合機１００（画像形成装置に相当）を例に挙げ、本発明の実施形態を説明する。本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定せず、単なる説明例にすぎない。

（複合機１００）
次に、図１を用いて、実施形態に係る複合機１００を説明する。図１は、実施形態に係る複合機１００の一例を示す図である。

図１に示すように、複合機１００は、画像読取装置１を含む。また、複合機１００は主制御部２、印刷部３、操作パネル４を含む。印刷部３は、給紙部３ａ、搬送部３ｂ、画像形成部３ｃ、定着部３ｄを含む。画像読取装置１は、画像読取部５、原稿搬送部６を含む。画像読取装置１の詳細は後述する。

主制御部２は、複合機１００の全体制御を司る。主制御部２は、ＣＰＵ２１を含む。又、複合機１００には、ＲＯＭ、ＨＤＤやフラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶装置とＲＡＭのような揮発性の記憶装置を含む記憶部２２が設けられる。記憶部２２は、制御に関するプログラムやデータを記憶する。主制御部２は、記憶部２２のプログラムやデータを利用して各部を制御する。主制御部２は、スキャンや印刷や送信や画像データの記憶のような各種ジョブを行わせる。又、主制御部２には、画像読取装置１（画像読取部５）から出力される画像データに基づき画像処理を行う画像処理部２３が設けられる。

印刷ジョブのとき、主制御部２は、用紙を給紙部３ａ供給に供給させる。主制御部２は、用紙を搬送部３ｂに搬送させ、印刷済み用紙を機外に排出させる。主制御部２は、画像データに基づきトナー像を画像形成部３ｃに形成させ、搬送される用紙にトナー像を画像形成部３ｃに転写させる。主制御部２は、転写されたトナー像の用紙への定着を定着部３ｄに行わせる。このように、主制御部２は印刷部３の動作を制御する。

操作パネル４は、複合機１００の状態や各種メッセージや設定用画面を表示する表示パネルや、スキャンやコピーのようなジョブに関する設定操作を受け付けるためのタッチパネル、ハードキーを含む。主制御部２は、操作パネル４と通信し設定内容を認識する。主制御部２は、設定にそったジョブを画像読取装置１、印刷部３に実行させる。

又、複合機１００は、通信部２４を含む。通信部２４は、ＰＣやサーバーのようなコンピューター２００やＦＡＸ装置３００と、ネットワークやケーブルや公衆回線を介して通信可能に接続される。通信部２４は、原稿読み取りに基づく画像データをコンピューター２００やＦＡＸ装置３００に送信できる（スキャン送信機能）。

（画像読取装置１）
次に、図１〜図３を用いて、実施形態に係る画像読取装置１を説明する。図２、図３は、実施形態に係る画像読取装置１の一例を示す図である。

図２に示すように、原稿搬送部６は、画像読取部５の上方に設けられる。原稿搬送部６は、画像読取部５に対し上下方向に開閉し、セットされた原稿を送り読取用コンタクトガラス５１（読み取り位置）に向けて搬送する。また、原稿搬送部６は原稿を上方から押さえるカバーとして機能する。原稿搬送部６は、原稿搬送方向上流側から順に、原稿トレイ６１、原稿供給ローラー６２、原稿搬送路６３、複数の原稿搬送ローラー対６４、原稿排出ローラー対６５、原稿排出トレイ６６を含む。

図３に示すように、原稿搬送部６は、原稿搬送部６の動作の制御を行う搬送制御部６０を含む。搬送制御部６０は、ＣＰＵや、制御用のプログラムやデータを記憶するメモリーを含む基板である。搬送制御部６０は、主制御部２や読取制御部５０と通信可能に接続される。搬送制御部６０は、主制御部２や読取制御部５０からの原稿搬送開始の指示を受け、原稿搬送部６での原稿搬送の動作制御を行う。

原稿トレイ６１に用紙が存在する否かを検知するための原稿検知センサー６７が原稿搬送部６内に設けられる。原稿読取を行うジョブの実行指示が操作パネル４になされたとき、主制御部２は、原稿の読取指示を搬送制御部６０に送信する。搬送制御部６０は、原稿検知センサー６７の出力を確認し、原稿トレイ６１に用紙が存在する否かを検知する。原稿トレイ６１に原稿があるとき、搬送制御部６０は、原稿搬送モーター６８を駆動させ、原稿供給ローラー６２や原稿搬送ローラー対６４を回転させる。原稿供給ローラー６２と各原稿搬送ローラー対６４は、読み取り位置に向けて原稿を搬送する。原稿は、画像読取部５の上面に設けられた送り読取用コンタクトガラス５１の上側を通過する。この通過の際、画像読取部５が原稿の表面を読み取る。

図２に示すように、画像読取部５は箱形の筐体を有する。そして、画像読取部５の上面左側に、透明板状の送り読取用コンタクトガラス５１が設けられる。画像読取部５の上面かつ、送り読取用コンタクトガラス５１の右側に、透明板状の載置読取用コンタクトガラス５２が配される。画像読取部５は、原稿搬送部６により搬送され送り読取用コンタクトガラス５１を通過する原稿に光を照射し、反射に基づき原稿の表面を読み取って画像データを生成する（送り読み取り）。また、画像読取部５は、載置読取用コンタクトガラス５２にセットされた原稿に光を照射し、反射に基づき原稿の表面を読み取って画像データを生成する（載置読み取り）。

画像読取部５には、画像読取部５の動作の制御を行う読取制御部５０が設けられる。読取制御部５０は、ＣＰＵ、メモリー、集積回路などを含む基板である。読取制御部５０は、主制御部２からの指示、信号を受け、原稿の読み取りを行う。なお、読取制御部５０を設けず、主制御部２が画像読取部５の制御、処理を行うようにしてもよい。

又、図２に示すように、画像読取部５は、筐体内に、キャリッジ７、ベルト８１を含む。ベルト８１は、無端であり、駆動ギア８２と従動ギア８３に架け回される。正逆回転可能なステッピングモーター５３（図３参照）がベルト８１を周回させる。キャリッジ７はベルト８１に取り付けられ、ベルト８１の回転にあわせ、副走査方向で移動する。

画像読取部５内には、キャリッジ７、ＡＦＥ５４（アナログフロントエンド）、画像データ処理部５５が設けられる。キャリッジ７は、ＣＩＳ方式で原稿を読み取るユニットである。キャリッジ７は、ランプ７１、レンズ７２、イメージセンサー７３を含む。なお、本説明では、画像読取装置１がＣＩＳ方式で原稿を読み取る例を説明するが、画像読取装置１は、ＣＣＤ方式で原稿を読み取るものでもよい。ＣＣＤ方式の場合、キャリッジ７には、ランプ７１やミラーが設けられる。レンズ、イメージセンサーは、キャリッジ７外に固定して設けられ、ミラーにより原稿の反射光がレンズ、イメージセンサーに導かれる。

ランプ７１は、ＬＥＤのような光源であり、主走査方向に沿って光を原稿に照射する。読取制御部５０は、原稿読み取りのとき、ランプ７１を点灯させる。また、読取制御部５０は、原稿読み取りの終了にあわせ、ランプ７１を消灯させる。

イメージセンサー７３は、主走査方向に沿って受光素子が並べられたラインセンサーである。イメージセンサー７３は、複数色分のラインセンサーを含むカラー対応のものでもよいし、白黒読み取り用のラインセンサーのみを含むモノクロ式のものでもよい。レンズ７２は、原稿の反射光をイメージセンサー７３の各受光素子に導く。

キャリッジ７（イメージセンサー７３）は、ケーブル（不図示）によりＡＦＥ５４と電気的に接続される。ＡＦＥ５４は、ノイズ除去回路、オフセット回路、増幅回路、Ａ／Ｄ変換回路のような各種回路を含む。ＡＦＥ５４は、イメージセンサー７３が出力した各受光素子のアナログ信号を処理し、ディジタル値に変換する回路である。

画像データ処理部５５は、ＡＦＥ５４で生成された各画素の画素値を処理する部分である。画像データ処理部５５は、シェーディング補正やγ補正のような画像読取部５（イメージセンサー７３）の読み取り特性に起因する歪みの補正を行って、原稿の画像データを生成する。生成した画像データは、記憶部２２に出力され、原稿の画像データは、印刷や送信のジョブに用いられる。

（キャリッジ７の移動）
次に、図４、図５を用いて、実施形態に係る画像読取装置１でのキャリッジ７の移動の一例を説明する。図４は、実施形態に係る画像読取装置１でのキャリッジ７の移動の一例を示す図である。図５は、実施形態に係るステッピングモーター５３の駆動伝達の一例を示す図である。

図４は、画像読取部５を上側から見た図である。図４では、画像読取部５の上面部分は意図的に図示を省略し、画像読取部５の内部を図示している。載置読取用コンタクトガラス５２、送り読取用コンタクトガラス５１などの図示が省略されている。

図４に示すように、キャリッジ７は、原稿に光を照射するランプ７１を含む。図４ではランプ７１を２本設ける例を示している。また、図４では、ランプ７１の間に原稿の反射光をイメージセンサー７３に導くレンズ７２（ロッドレンズアレイ）を設ける例を示している。レンズ７２の下側にイメージセンサー７３が設けられる。

また、画像読取部５内には、ステッピングモーター５３が設けられる。ステッピングモーター５３の駆動力に基づき、キャリッジ７を移動させる移動部８として、ベルト８１、駆動ギア８２、従動ギア８３、第１伝達ギア８４が設けられる。図５に示すように、ステッピングモーター５３の駆動が、第１伝達ギア８４を介し、駆動ギア８２に伝えられる。ベルト８１は、駆動ギア８２と従動ギア８３に張り回される。キャリッジ７は、向かい合うベルト８１の一方と接続される。

読取制御部５０は、ステッピングモーター５３の回転を制御する。例えば、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３の回転を制御するモータードライバー回路５０ａを含む（図３参照）。ステッピングモーター５３を回転させることにより駆動ギア８２が回転する。駆動ギア８２が回転することにより、ベルト８１が周回する。ベルト８１の周回にあわせキャリッジ７が移動する。

キャリッジ７には、ホームポジション（待機位置）が定められる。ホームポジションの詳細は後述する。載置読取時、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３を回転させ、キャリッジ７を水平方向（副走査方向）に移動させる。セットされた原稿の読み取り完了後、キャリッジ７をホームポジションに戻す。送り読取時、読取制御部５０は、送り読取用コンタクトガラス５１の下方にキャリッジ７を固定する。送り読取完了後、読取制御部５０は、キャリッジ７をホームポジションに戻す。

図４に示すように、第１伝達ギア８４は、複数としてもよい。第１伝達ギア８４のうち１つのギアがステッピングモーター５３の回転軸５３ａに取り付けられたモーターギア５３ｂと噛み合う。複数枚の第１伝達ギア８４のうち１つのギアが駆動ギア８２と噛み合う。このように、ステッピングモーター５３の駆動は、複数枚のギアを介して駆動ギア８２に伝達できる。

ステッピングモーター５３を１ステップ回転させたとき、キャリッジ７が副走査方向の１ライン分動くように、第１伝達ギア８４及び駆動ギア８２の歯数が設定されている。言い換えると、第１伝達ギア８４及び駆動ギア８２全体のギア比は、ステッピングモーター５３を１ステップ回転させたとき、キャリッジ７が１ライン分動くように調整される。６００ｄｐｉのとき、１ラインの幅は、４２．３μｍである。ステッピングモーター５３の１ステップあたりのモーターギア５３ｂの回転量に対し、１ラインの幅が短い場合、１ステップ当たりの回転角度を減らすため、後段側に向かうに従って（駆動ギア８２側ほど）歯数が多くされる。これにより、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３に１パルス入力するごとに、キャリッジ７を副走査方向で１ライン移動させることができる。

（光センサー５６とパルス発生機構９）
図４〜図７を用いて、実施形態に係る光センサー５６とパルス発生機構９を説明する。図６は実施形態に係る光センサー５６の一例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。図７は、実施形態に係るパルス発生ギア９１の周部分の一部展開図である。

画像読取部５には、図４に示すように、光センサー５６が設けられる。図６に示すように、光センサー５６は、透過型の光学式センサーである。光センサー５６は、略Ｕ字上であり、内部に発光部５６Ｌと受光部５６Ｒを含む。例えば、発光部５６Ｌは、半導体レーザー装置であり、受光部５６Ｒは、フォトダイオードである。

発光部５６Ｌの発光面５６ａに対向して（向かいに）受光部５６Ｒが設けられる。言い換えると、発光部５６Ｌと受光部５６Ｒの間に隙間５７が設けられる。発光部５６Ｌは、受光部５６Ｒに向けて光を照射する。発光部５６Ｌからの光が遮られていないとき（受光状態のとき）、受光部５６Ｒは、第１レベル（例えば、Ｌｏｗレベル）を出力する。一方、発光部５６Ｌからの光が遮られているとき（遮光状態のとき）、受光部５６Ｒは、第２レベル（例えば、Ｈｉｇｈレベル）を出力する。光センサー５６は、光路が遮られているときと遮られていないときとで出力レベルが変化するセンサーである。

図４に示すように、キャリッジ７には遮光板７４が設けられる。遮光板７４は、光センサー５６の発光部５６Ｌと受光部５６Ｒの隙間５７を通る位置に設置される。キャリッジ７を光センサー５６の設置位置に向けて移動させたとき、遮光板７４は、隙間５７を通過しつつ、発光部５６Ｌから受光部５６Ｒへの光路を遮る。光センサー５６の出力は、読取制御部５０に入力される（図３参照）。

キャリッジ７のホームポジションは、遮光板７４が光路を遮らない位置とされる。キャリッジ７をホームポジションに移動させ待機させるとき、読取制御部５０は、キャリッジ７を光センサー５６の方向に移動させる。光センサー５６の設置位置にキャリッジ７が到達したとき、キャリッジ７の遮光板７４が光路を遮る。遮光板７４によって受光部５６Ｒの出力は、第２レベルとなる。遮光板７４は、副走査方向で２ライン以上の幅を有する（例えば、１〜数センチメートル）。そのため、キャリッジ７の移動を続けているとき、遮光板７４により、受光部５６Ｒの出力信号Ｓ１は、光路が遮光されてから複数ステップにわたって第２レベルで維持される。

そこで、読取制御部５０は、光センサー５６（受光部５６Ｒ）の出力信号Ｓ１が所定時間、第２レベルを維持したとき、光センサー５６の設置位置にキャリッジ７が到達したと認識する。所定時間は、２ステップ分の時間以上、遮光板７４の幅（長さ）の移動所要時間未満である。到達認識後、読取制御部５０は、遮光板７４が光路を遮らない位置（ホームポジション）にキャリッジ７を移動させる。具体的に、読取制御部５０は、所定時間にわたって出力信号Ｓ１の第２レベルの維持を認識してから、予め定められたステップ数、キャリッジ７を移動させる。予め定められたステップ数は、遮光板７４が光路を遮らなくなるまでのステップ数に、遮光板７４が光路を遮らない状態となってから多少キャリッジ７が動いても遮光板７４が光路を遮らない程度にキャリッジ７を光センサー５６から離すのに必要なステップ数を加算した値以上である。予め定められたステップ数の移動後、キャリッジ７の位置がホームポジションとなったとき、読取制御部５０は、キャリッジ７を停止させる。キャリッジ７は、ホームポジションで待機状態となる。

１ステップ単位での待機状態のキャリッジ７の移動を検知するため、画像読取装置１には、パルス発生機構９が設けられる。パルス発生機構９は、パルス発生ギア９１と第２伝達ギア９２を含む。図５に示すように、ステッピングモーター５３の駆動が、第２伝達ギア９２を介し、パルス発生ギア９１に伝えられる。ステッピングモーター５３を回転させることにより、パルス発生ギア９１も回転する。

図４に示すように、第２伝達ギア９２は、複数としてもよい。第２伝達ギア９２のうち１つのギアがステッピングモーター５３の回転軸５３ａに取り付けられたモーターギア５３ｂに接続される。なお、第２伝達ギア９２のうち１つのギアは、第１伝達ギア８４のうちの１つのギアに接続されてもよい。このように、ステッピングモーター５３の駆動力は、複数枚のギア（第２伝達ギア９２）を介してパルス発生ギア９１に伝達される。

図４、図７に示すように、パルス発生ギア９１は周に沿って複数の遮光歯９３が設けられる。言い換えると、櫛歯状の遮光歯９３がパルス発生ギア９１に設けられる。図７は、パルス発生ギア９１の周部分の一部又は全部を展開した図の一例を示す。図７に示すように、パルス発生ギア９１の上側は、第２伝達ギア９２と噛み合う歯の部分となっている。図７に示すように、遮光歯９３は下向きに生えるように設けられる。パルス発生ギア９１の回転方向（周方向）での各遮光歯９３の幅である第１幅Ｗ１が等しくなるように（差が許容範囲内に収まるように）、遮光歯９３は設けられる。

パルス発生ギア９１は、光センサー５６の上側であって、下向きの遮光歯９３が光センサー５６の隙間５７（発光部５６Ｌと受光部５６Ｒの間）を通過するように設けられる。これにより、パルス発生ギア９１が回転することにより、遮光歯９３による光路の遮光と非遮光が繰り返される。その結果、出力信号Ｓ１のレベルは、遮光と非遮光にあわせて変化する。なお、遮光板７４は、遮光歯９３（パルス発生ギア９１）と衝突しないようにキャリッジ７に取り付けられる。

ステッピングモーター５３が１ステップ分回転したときのパルス発生ギア９１の移動量（回転量）が、パルス発生ギア９１の回転方向での各遮光歯９３の幅である第１幅Ｗ１及びパルス発生ギア９１の回転方向での遮光歯９３と遮光歯９３の間隔の幅である第２幅Ｗ２以上となるように第１幅Ｗ１と第２幅が設定される。また、ステッピングモーター５３を１ステップ回転させたとき、パルス発生ギア９１の回転方向の移動量（移動距離）が、第１幅Ｗ１（図７参照）、及び、第２幅Ｗ２（図７参照）以上となるように、第２伝達ギア９２及びパルス発生ギア９１の歯数が設定される。言い換えると、第２伝達ギア９２及びパルス発生ギア９１全体のギア比は、ステッピングモーター５３が１ステップ分回転したとき、出力信号Ｓ１のレベルが１又は複数回変化するように調整される。ステッピングモーター５３の１ステップあたりのモーターギア５３ｂの回転量に対し、第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２の方が長い場合、１ステップ当たりの回転角度を増やすため、後段側に向かうに従って（パルス発生ギア９１側ほど）歯数が少なくされる。

具体的に、実施形態に係る画像読取装置１では、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２が等しい。第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２が等しくなるように（差が許容範囲内に収まるように）、遮光歯９３が設けられる。つまり、ステッピングモーター５３を１ステップ回転させたとき、パルス発生ギア９１の回転方向の移動量が、第１幅Ｗ１、及び、第２幅Ｗ２と一致するように、第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２、及び、第２伝達ギア９２及びパルス発生ギア９１の歯数が設定される。これにより、ステッピングモーター５３の１ステップ分（１ライン分）、キャリッジ７が移動したとき、受光部５６Ｒの出力信号Ｓ１のレベルが１回変化する。

（キャリッジ７のホームポジションでの停止）
次に、図８を用いて、実施形態に係るキャリッジ７のホームポジションでの停止の流れの一例を説明する。図８は、実施形態に係るキャリッジ７をホームポジションに停止させる場合の流れの一例を示すタイミングチャートである。

画像読取装置１では、起動してから読み取りを開始するまでの間や、スキャンの終了後、次のスキャンを開始するまでの間、読取制御部５０は、ホームポジションでキャリッジ７を待機させる。ホームポジションは、遮光板７４が光センサー５６の光路を遮らない位置で適宜定めることができる。

以下、光センサー５６を載置読取用コンタクトガラス５２と送り読取用コンタクトガラス５１の間に設け、載置読取用コンタクトガラス５２の１ライン目（端辺）と読み取りラインが一致する位置をホームポジションとする場合を説明する。

まず、図８を用いて、送り読取を行ったときのキャリッジ７のホームポジションへの移動を説明する。送り読取を行うとき、読取制御部５０は、送り読取用コンタクトガラス５１の下側（光センサー５６の左側）にキャリッジ７を移動させる。送り読取の完了後、読取制御部５０は、複合機１００の左側（送り読取用コンタクトガラス５１側）から光センサー５６に向けてキャリッジ７を移動させる。遮光板７４が光路を遮っていない間、図８に示すように、パルス発生ギア９１の遮光歯９３によって受光部５６Ｒの出力信号Ｓ１のレベルは、１ステップ（１ライン）単位で、切り替わる。

やがて、キャリッジ７の遮光板７４が光路を遮る。読取制御部５０は、遮光板７４が光路を遮ることによって出力信号Ｓ１のレベルが第２レベル（Ｈｉｇｈレベル）で所定時間（例えば、２〜３ステップの時間）維持されたことを認識する（図８のＴ１の時点）。

この認識の後、読取制御部５０は、予め定められたステップ数だけキャリッジ７を移動させた後、ステッピングモーター５３を停止させる（図８のＴ３の時点）。この場合、予め定められたステップ数は、認識時点Ｔ１の位置からホームポジションまでの距離分、キャリッジ７を移動させるのに必要なステップ数である。ホームポジションは、遮光板７４が光センサー５６の光路を遮らない位置とされるので、予め定められたステップ数の移動中に、遮光板７４が光路を抜けた時点（図８のＴ２の時点）で、出力信号Ｓ１のレベルは、１ステップごとに変化する波形に戻る。言い換えると、読取制御部５０は、遮光板７４が光路を抜け、出力信号Ｓ１がパルス状に変化するようになってからステッピングモーター５３を停止させる。

載置読取の場合、送り読取のときと異なり、読取制御部５０は、載置読取用コンタクトガラス５２の下側（副走査方向）でキャリッジ７を移動させる。載置読取の完了後、読取制御部５０は、複合機１００の右側（載置読取用コンタクトガラス５２側）から光センサー５６に向けてキャリッジ７を移動させる。遮光板７４が光路を遮ることによって出力信号Ｓ１のレベルが第２レベル（Ｈｉｇｈレベル）で所定時間維持されたことの認識後、読取制御部５０は、一端ステッピングモーター５３を停止させる。そして、読取制御部５０は、予め定められたステップ数だけ載置読取用コンタクトガラス５２方向にキャリッジ７を移動させた後、ステッピングモーター５３を停止させる。この場合、予め定められたステップ数は、一時停止位置からホームポジションまでの距離分、キャリッジ７を移動させるのに必要なステップ数である。その後、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３を停止させる。載置読取の場合でも、読取制御部５０は、遮光板７４が光路を抜け、出力信号Ｓ１がパルス状に変化するようになってからステッピングモーター５３を停止させる。

（停止中のキャリッジ７移動の検知）
次に、図９を用いて、実施形態に係る画像読取装置１での停止中のキャリッジ７の移動の検知の流れの一例を説明する。図９は、実施形態に係る画像読取装置１での停止中のキャリッジ７の移動の検知の流れの一例を示すフローチャートである。

図９のスタートは、ホームポジションにキャリッジ７を停止させた時点である。言い換えると、キャリッジ７がホームポジションとなる位置で、読取制御部５０がステッピングモーター５３を停止させた時点である。

まず、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３を無励磁状態とする（ステップ♯１）。これにより、停止中の励磁による電力消費を抑えることができる。続いて、読取制御部５０は、光センサー５６の出力信号Ｓ１を確認し、出力信号Ｓ１のレベルが変化したか（キャリッジ７が移動したか）否かを確認する（ステップ♯２）。キャリッジ７は、複合機１００や画像読取装置１に外部からの力がかかったとき移動する。読取制御部５０は、１ライン（ステッピングモーター５３の１ステップ）の分解能でキャリッジ７の移動の有無を検知できる。

キャリッジ７が移動したことを検知したとき（ステップ♯２のＹｅｓ）、読取制御部５０は、相合わせの必要有りと判定する（ステップ♯３）。そして、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３のコイルの励磁を行い、相合わせを実行する（ステップ♯４）。相合わせにより、ローターの回転角度と励磁の角度が一致し、脱調することなくステッピングモーター５３の回転を開始することができる。

相合わせした後、読取制御部５０は、キャリッジ７のホームポジションへの再セットを行う（ステップ♯５）。具体的に、読取制御部５０は、ステッピングモーター５３を回転させ、ホームポジションから光センサー５６の方向にキャリッジ７を移動させる。光センサー５６が載置読取用コンタクトガラス５２と送り読取用コンタクトガラス５１の間にあり、ホームポジションが光センサー５６よりも載置読取用コンタクトガラス５２側にあるとき、読取制御部５０は、載置読取用コンタクトガラス５２側から光センサー５６の方向（左方向）にキャリッジ７を移動させる。そして、読取制御部５０は、遮光板７４が光路を遮ることによって出力信号Ｓ１のレベルが第２レベル（Ｈｉｇｈレベル）で所定時間維持されたことの認識し、その後、予め定められたステップ数だけキャリッジ７をホームポジション方向に移動させる。そして、読取制御部５０は、キャリッジ７がホームポジションとなる位置でステッピングモーター５３を停止させる。ステップ♯５の後、フローは、ステップ♯１に戻る。

キャリッジ７が移動したことを検知できないとき（キャリッジ７が移動していないとき、ステップ♯２のＮｏ）、読取制御部５０は、相合わせの必要無しと判定する（ステップ♯６）。続いて、読取制御部５０は、コピーや送信のような原稿読み取りを伴うジョブを開始する必要があるか（スキャンジョブを開始指示が操作パネル４に入力されたか）を確認する（ステップ♯７）。

原稿読み取りを伴うジョブを開始するとき（ステップ♯７のＹｅｓ）、読取制御部５０は、相合わせすること無くステッピングモーター５３の回転を開始する（ステップ♯８）。キャリッジ７はホームポジションからのずれが無い状態で維持される。そのため、キャリッジ７の停止中、ステッピングモーター５３が無励磁状態でも、相合わせを行うことなく直ちにステッピングモーター５３の回転を開始できる。

ステッピングモーター５３の回転開始後、読取制御部５０は、キャリッジ７を読み取り位置にセットし、イメージセンサー７３による読み取りを開始する（ステップ♯９）。そして、本フローは終了する（エンド）。読み取り完了後、キャリッジ７がホームポジションに戻された時点で本フローが開始される。

このようにして、実施形態に係る画像読取装置１は、画像読取装置１は、ステッピングモーター５３、光センサー５６、キャリッジ７、移動部８、パルス発生機構９、制御部を含む。光センサー５６は、発光部５６Ｌと、発光部５６Ｌの発光面５６ａに隔てて設けられ、発光部５６Ｌからの光が遮られていないとき第１レベルであり、光が遮られているとき第２レベルである出力信号Ｓ１を出力する受光部５６Ｒを含む。キャリッジ７は、原稿に光を照射するランプ７１を少なくとも含む。移動部８は、無端状のベルト８１と、ベルト８１が張り回される駆動ギア８２及び従動ギア８３と、ステッピングモーター５３の駆動を駆動ギア８２に伝達してベルト８１を周回させる第１伝達ギア８４を含み、駆動ギア８２の回転によってベルト８１に取り付けられたキャリッジ７を副走査方向で移動させる。パルス発生機構９は、ステッピングモーター５３の回転軸５３ａ又は移動部８の何れかのギアと接続される第２伝達ギア９２と、第２伝達ギア９２の駆動力に基づき回転し、周に沿って複数の遮光歯９３が設けられたパルス発生ギア９１を含む。制御部は、ステッピングモーター５３の回転及び励磁を制御し、出力信号Ｓ１が入力される。キャリッジ７には、発光部５６Ｌと受光部５６Ｒの間の隙間５７を通過し、通過中に発光部５６Ｌから受光部５６Ｒへの光路を遮る遮光板７４が設けられる。パルス発生ギア９１は、遮光歯９３が隙間５７を通過し、回転によって光路の透過と遮光歯９３による遮光が繰り返される位置に設けられる。ステッピングモーター５３が１ステップ分回転したときのパルス発生ギア９１の移動量が、パルス発生ギア９１の回転方向での各遮光歯９３の幅である第１幅Ｗ１及びパルス発生ギア９１の回転方向での遮光歯９３と遮光歯９３の間隔の幅である第２幅Ｗ２以上となるように第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２が設定されている。制御部は、遮光板７４が光路を遮らない位置をホームポジションとしてキャリッジ７を待機させ、キャリッジ７のホームポジションでの待機中、出力信号Ｓ１のレベルが変化したときキャリッジ７の位置がずれたと認識し、ステッピングモーター５３の相合わせの必要の有無を判定する。

これにより、ステッピングモーター５３の１ステップ分のキャリッジ７の移動量以下の精密さで待機状態のキャリッジ７の位置ずれを検知することができる。そして、ホームポジションでの待機中にキャリッジ７の位置ずれの有無、及び、ステッピングモーター５３の相合わせの必要性を正確に判定することができる。そのため、従来のように回転開始時、常にステッピングモーター５３の相合わせを行う必要がなく、１ステップ分以上のキャリッジ７の位置がずれたときのみ相合わせを行えばよいと判定できる。従って、回転開始時の相合わせに要する時間を減らすことができる。また、１ステップ分以上キャリッジ７の位置がずれたときには、相合わせが実行されるので、ステッピングモーター５３の脱調も生じない。

また、制御部は、ホームポジションでの待機中、ステッピングモーター５３を無励磁状態とし、キャリッジ７をホームポジションにあわせてからステッピングモーター５３の回転開始までにキャリッジ７の位置ずれを検知しなかったとき、相合わせを行わずにステッピングモーター５３の回転を開始させる。従来のように、キャリッジ７が移動しないように（静止トルクをかけるために）ステッピングモーター５３を励磁しないので、待機中のステッピングモーター５３の消費電力を減らすことができる。また、場合によって相合わせを行わないようにしても、脱調することなく、迅速にステッピングモーター５３の回転を開始することができる。

また、制御部は、キャリッジ７をホームポジションにあわせてからステッピングモーター５３の回転開始までにキャリッジ７の位置ずれを検知したとき、ステッピングモーター５３の相合わせを行い、キャリッジ７をホームポジションで再停止させる。これにより、キャリッジ７を正確な位置（ホームポジション）で待機させることができる。ホームポジションからの位置ずれが無いので、キャリッジ７の位置を正確な原稿読み取り時の位置にあわせることができ、ずれなく原稿を読み取ることができる。

また、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２が等しくなるように遮光歯９３が設けられる。ステッピングモーター５３が１ステップ分回転したときのパルス発生ギア９１の移動量が第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２と同じとなるように第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２が設定されている。これにより、ステッピングモーター５３が１ステップ分回転したとき、出力信号Ｓ１を１回変化させることができる。従って、１ステップのキャリッジ７の移動量の精密さで待機状態のキャリッジ７の位置ずれを検知することができる。

また、制御部は、キャリッジ７をホームポジションで停止させるとき、キャリッジ７を光センサー５６の設置位置に向けて移動させ、遮光板７４が光路を遮ることによって出力信号Ｓ１が所定時間、第２レベルを維持したとき、遮光板７４による光路の遮光を認識し、遮光板７４による遮光の認識時点から予め定められたステップ数だけキャリッジ７を移動させることにより、キャリッジ７をホームポジションで停止させる。キャリッジ７がホームポジションにあるとき、遮光板７４は光路を遮らないので、パルス発生ギア９１の回転に起因する出力信号Ｓ１のレベル変化に基づき、キャリッジ７の位置ずれを正確、精密に検知することができる。

また、画像形成装置は、上述の画像読取装置１と、画像読取装置１の読み取りで得られた画像データに基づき印刷を行う印刷部３を含む。ステッピングモーター５３の１ステップ分のキャリッジ７の移動量以下の精密さで待機状態のキャリッジ７の位置ずれを検知でき、位置ずれがないときにはステッピングモーター５３の相合わせをスキップして、回転開始に要する時間が短い画像形成装置を提供することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、画像読取装置やこれを備えた画像形成装置に利用可能である。

１００ 複合機（画像形成装置） １ 画像読取装置
３ 印刷部 ５０ 読取制御部（制御部）
５３ ステッピングモーター ５３ａ 回転軸
５６ 光センサー ５６Ｌ 発光部
５６ａ 発光面 ５６Ｒ 受光部
７ キャリッジ ７１ ランプ
７４ 遮光板 ８ 移動部
８１ ベルト ８２ 駆動ギア
８３ 従動ギア ８４ 第１伝達ギア
９ パルス発生機構 ９２ 第２伝達ギア
９３ 遮光歯 ９１ パルス発生ギア
Ｗ１ 第１幅 Ｗ２ 第２幅
Ｓ１ 出力信号

Claims (6)

1. ステッピングモーターと、
   発光部と、前記発光部の発光面に隔てて設けられ、前記発光部からの光が遮られていないとき第１レベルであり、光が遮られているとき第２レベルである出力信号を出力する受光部を含む光センサーと、
   原稿に光を照射するランプを少なくとも含むキャリッジと、
   無端状のベルトと、前記ベルトが張り回される駆動ギア及び従動ギアと、前記ステッピングモーターの駆動を前記駆動ギアに伝達して前記ベルトを周回させる第１伝達ギアを含み、前記駆動ギアの回転によって前記ベルトに取り付けられた前記キャリッジを副走査方向で移動させる移動部と、
   前記ステッピングモーターの回転軸又は前記移動部の何れかのギアと接続される第２伝達ギアと、前記第２伝達ギアの駆動力に基づき回転し、周に沿って複数の遮光歯が設けられたパルス発生ギアを含むパルス発生機構と、
   前記ステッピングモーターの回転及び励磁を制御し、前記出力信号が入力される制御部と、を含み、
   前記キャリッジには、前記発光部と前記受光部の間の隙間を通過し、通過中に前記発光部から前記受光部への光路を遮る遮光板が設けられ、
   前記パルス発生ギアは、前記遮光歯が前記隙間を通過し、回転によって前記光路の透過と前記遮光歯による遮光が繰り返される位置に設けられ、
   前記ステッピングモーターが１ステップ分回転したときの前記パルス発生ギアの移動量が、前記パルス発生ギアの回転方向での各前記遮光歯の幅である第１幅及び前記パルス発生ギアの回転方向での前記遮光歯と前記遮光歯の間隔の幅である第２幅以上となるように前記第１幅と前記第２幅が設定されており、
   前記制御部は、前記遮光板が前記光路を遮らない位置をホームポジションとして前記キャリッジを待機させ、前記キャリッジの前記ホームポジションでの待機中、前記出力信号のレベルが変化したとき、前記キャリッジの位置がずれたと認識し、前記ステッピングモーターの相合わせの必要の有無を判定することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記制御部は、前記ホームポジションでの待機中、前記ステッピングモーターを無励磁状態とし、前記キャリッジを前記ホームポジションにあわせてから前記ステッピングモーターの回転開始までに前記キャリッジの位置ずれを検知しなかったとき、前記相合わせを行わずに前記ステッピングモーターの回転を開始させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記制御部は、前記キャリッジを前記ホームポジションにあわせてから前記ステッピングモーターの回転開始までに前記キャリッジの位置ずれを検知したとき、前記ステッピングモーターの相合わせを行い、前記キャリッジを前記ホームポジションで再停止させることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記第１幅と前記第２幅が等しくなるように前記遮光歯が設けられ、
   前記ステッピングモーターが１ステップ分回転したときの前記パルス発生ギアの移動量が前記第１幅と前記第２幅と同じとなるように前記第１幅と前記第２幅が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記制御部は、前記キャリッジを前記ホームポジションで停止させるとき、前記キャリッジを前記光センサーの設置位置に向けて移動させ、前記遮光板が前記光路を遮ることによって前記出力信号が所定時間、前記第２レベルを維持したとき、前記遮光板による前記光路の遮光を認識し、前記遮光板による遮光の認識時点から予め定められたステップ数だけ前記キャリッジを移動させることにより、前記キャリッジを前記ホームポジションで停止させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像読取装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置の読み取りで得られた画像データに基づき印刷を行う印刷部を含むことを特徴とする画像形成装置。

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