JP5481945B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、コピー機もしくはＭＦＰ（Multi Function Peripheral）のスキャナ処理部、あるいはスキャナ単体装置等を構成する画像読取装置の制御技術に関する。

この種の画像読取装置では、固定した原稿面に対して読取センサの光学系を相対的に移動させつつ、原稿面を移動方向と直角方向にライン状に順次走査を行うことで原稿面の読み取りを行う原稿固定方式と、固定した光学系に対して原稿面を移動させることで原稿面の読み取りを行う原稿移動方式のいずれかが採用されている。原稿固定方式はＦＢ（Flat Bed）方式とも呼ばれ、原稿移動方式はＡＤＦ（Auto Document Feeder）方式とも呼ばれる。

また、この種の画像読取装置では、原稿の画像読取の際、いったん画像読取部で読み取った画像データをメモリに書き込み、上位の処理部もしくは外部の装置（パーソナルコンピュータ等）がそのメモリに書き込まれた画像データを読み込むという方法が一般的である。ここで、メモリを介すのは、画像読取部の画像データの読取速度と、上位の処理部もしくは外部の装置の画像データの読込速度とが必ずしも一致しないからである。

読み取る画像データに対して十分なメモリサイズがある場合、メモリの所定領域に画像データを連続して書き込んでいき、上位の処理部もしくは外部の装置はメモリのその領域から画像データを読み込んでいく。この場合、原稿からの画像読取の中断を行なうことなく読取動作を行うことが可能である。

しかし、大容量のメモリを用いることは装置のコストアップを招くことになるため、コストミニマムを意識した設計を行う際には、使用するメモリサイズに制限を与える必要がある。その場合、メモリは、リングバッファの様に、メモリの先頭アドレスから順々に画像データの書き込みを行っていき、後端アドレスまで書き込んだら、再び先頭アドレスに戻り、上位の処理部もしくは外部の装置によるデータ読込が完了して空き領域となった部分に画像データの書き込みを行っていく。また、上位の処理部もしくは外部の装置によるメモリからのデータ読込動作が遅れた場合、まだ読み出されていないメモリ領域にはデータの書き込みが行えないため、メモリのオーバフローを防ぐために、画像読取動作を間欠的に行なう必要がある。

特許文献１には、画像読取動作中にメモリフル（メモリの空き領域が十分でない状態）により以後の画像データを処理できないと判断した時に画像読取動作を一時停止し、ホストコンピュータによるデータ読込でメモリに空き領域が発生したら画像読取動作を再開するという間欠画像読取技術が開示されている。

このような間欠画像読取動作では、光学系もしくは原稿が移動と停止を繰り返すことになり、モータが駆動と停止を繰り返すこととなる。そのため、その際に発生する振動を軽減するとともに、過負荷によるモータの脱調を防止するため、移動開始時は加速移動を行って定速移動に移行し、停止時には定速移動から減速移動を行って停止するようにしている。

図１は間欠画像読取動作における時間経過と移動速度の関係の例を示す図であり、前述した原稿移動方式（ＡＤＦ方式）の場合を例としている。

図１において、Ｓ０１は初期位置からの加速移動期間、Ｓ０２は定速移動期間、Ｓ０３は減速移動期間、Ｓ０４は停止期間、Ｓ０５は再開による加速移動期間、Ｓ０６は定速移動期間である。

一般に、初期動作時は、加速移動期間Ｓ０１では画像読取を行わず、定速移動期間Ｓ０２および減速移動期間Ｓ０３に渡って画像読取を行なう。次回からの再開動作時は加速移動期間Ｓ０５についても画像読取を行なう。加減速移動期間中は一般に画像読取の精度が落ちるため画像読取を避けたいところであるが、一般的なＡＤＦではスイッチバック（画像読取再開のために逆方向に所定距離移動）が位置合わせ精度等により困難であるため、一方向のみに移動させつつ、初回を除いて加減速期間中も画像読取を行うようにしている。原稿固定方式（ＦＢ方式）の場合は、一般に定速移動期間のみに画像読取を行うが、加減速移動期間に画像読取を行う場合もある。

上述したように、間欠画像読取動作ではモータが駆動と停止を繰り返すこととなる。移動時には加減速移動期間と定速移動期間が存在するが、それぞれの移動期間に要求されるものは異なる。すなわち、定速移動期間では慣性に従って定速を維持すればよいためさほど細かい制御が必要でないのに対し、加減速移動期間では慣性に逆らって加減速しなければならないことから細かい制御が必要とされる。

一方、この種の画像読取装置のモータとして用いられるステッピングモータにはいくつかの相励磁モードがあり、例えば、１−２相励磁モードは２相励磁モードに比して制御信号の１パルスでの回転角が半分であるため、細かい制御に適している。従って、例えば、定速移動期間は２相励磁モード、加減速移動期間は１−２相励磁モードというように、移動期間に応じて励磁モードを切り替えられることが望ましい。

しかしながら、励磁モードを単に切り替えるだけでは次の点で問題が発生する。第１に、従来はモータの励磁モードの切り替えを想定していなかったため、モータの励磁モードを変更すると、１パルス当たりのモータの回転角の変更により、実際の原稿位置と制御側で認識している原稿位置がずれてしまう。第２に、励磁モードの切り替えの時点におけるモータの磁極位置（励磁パターン）により、磁極位置の飛びが発生し、位置ズレが発生する。特に、モータの駆動と停止を繰り返す間欠画像読取動作では位置ズレが累積し、許容できないものとなるおそれがある。以下、これらの問題点についてより詳細に説明する。

図２は２相励磁モードにおける励磁パターンを示す図であり、図２（ａ）は１パルス１ステップの各ステップにおけるステータ（固定電磁石）の励磁パターン、図２（ｂ）は各ステップにおけるロータ（回転永久磁石）の磁極位置（両端が黒丸の太線）を示している。すなわち、図２（ａ）における各ステップにおいて網掛けで示した相（Ａ相、Ｂ相、・・）を励磁することで、図２（ｂ）の各ステップに示す位置に磁極が移動する。図２（ｂ）ではステップ＃１〜＃４までを示しているが、磁極の向きが反対の場合も同様の位置関係となり、８ステップにより１回転する。なお、これはあくまでも磁極の回転を示すものであり、ステッピングモータ全体としては、回転軸に配置されたギアにより１ステップ当たりの回転角はもっと小さな値となる。

図３は１−２相励磁モードにおける励磁パターンを示す図であり、図３（ａ）は１パルス１ステップの各ステップにおけるステータの励磁パターン、図３（ｂ）は各ステップにおけるロータの磁極位置を示している。すなわち、図３（ａ）における各ステップにおいて網掛けで示した相を励磁することで、図３（ｂ）の各ステップに示す位置に磁極が移動する。なお、図２におけるステップを区別するため、ステップ番号に「'」を付してある。１−２相励磁モードでは、図２の２相励磁モードに比し、１ステップでの回転角は半分となり、１６ステップにより１回転する。

このように２相励磁モードと１−２相励磁モードでは１ステップ当たりの回転角が異なるため、光学系もしくは原稿を同じ距離だけモータの駆動により移動させる場合であっても、モータに与えるパルス数は異なり、２相励磁モードに比して１−２相励磁モードでは２倍のパルス数とする必要がある。

次に、図４は１−２相励磁モードから２相励磁モードに切り替えた場合の例を示す図であり、ここでは１−２相励磁モードのステップ＃２'で２相励磁モードに切り替えが行われたものとしている。

この場合、１−２相励磁モードのステップ＃２'（図３（ｂ））は、２相励磁モードにステップ＃１（図２（ｂ））として対応する磁極位置があるため、磁極位置の飛びは発生せず、位置ズレは発生しない。従って、読取位置はＲ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４と正常に移動していくことになる。

図５は１−２相励磁モードから２相励磁モードに切り替えた場合の他の例を示す図であり、ここでは１−２相励磁モードのステップ＃３'で２相励磁モードに切り替えが行われたものとしている。

この場合、１−２相励磁モードのステップ＃３'（図３（ｂ））は、２相励磁モードに対応する磁極位置がないため、回転方向で最も近い位置のステップ＃２（図２（ｂ））まで磁極位置が飛ぶこととなる。従って、読取位置はＲ１→Ｒ２→Ｒ２'→Ｒ３'→Ｒ４'と移動することになり、細かい点で網掛けした理想的な位置からずれることになる。また、ステップ＃３'から回転方向で最も近い位置のステップ＃２に磁極位置が飛ぶと説明したが、回転の慣性が強い場合には更に半回転（４パルス）先のステップ＃２や更に先に飛ぶこともあり、ずれは更に大きくなる。

なお、図４および図５では１−２相励磁モードから２相励磁モード、すなわち１パルスによる回転角が小さい方から大きい方に切り替える場合であるが、これとは反対に、２相励磁モードから１−２相励磁モード、すなわち１パルスによる回転角が大きい方から小さい方に切り替える場合は、元の励磁モードにおける切替時の磁極位置に対応する磁極位置が切替先の励磁モードに必ず存在するため、位置ズレが生じることはない。従って、位置ズレは、加速移動から定速移動に移行する際に生じ、定速移動から減速移動に移行する際には生じない。

図６は間欠画像読取動作による位置ズレの累積の例を示す図である。図６において、ポイントＰ１で１−２相励磁モードによる加速移動から２相励磁モードによる定速移動に切り替えることで読取面のラインＬ１とラインＬ２の間に交叉線で網掛けした画像読み飛ばし領域が発生し、これが蓄積される。更に、ポイントＰ２で２相励磁モードによる定速移動から１−２相励磁モードによる減速移動に入って停止し、再開による１−２相励磁モードによる加速移動からポイントＰ３で２相励磁モードによる定速移動に切り替えることでラインＬ９とラインＬ１０の間に新たな画像読み飛ばし領域が発生し、これが蓄積される。このように、１−２相励磁モードから２相励磁モードへの切り替えの都度に位置ズレが蓄積されていき、原稿の末端付近においては無視できない位置ズレとなってしまう。これは原稿が正確な位置関係で読み取られないことを意味し、画質の劣化をきたす。

なお、原稿移動方式について説明を行ったが、原稿固定方式であっても、励磁モードの切り替えを行う場合には同様の問題がある。

一方、上記の位置ズレを生じないように、モータ制御システムを組むことは不可能ではない。すなわち、モータの速度を制御するための加減速テーブルを適切な値に設計することにより位置ズレを生じないようにすることはできる。しかし、画像読取装置では原稿の線速が決まっているため、その線速に基づき、対象モータに対する理想的な加減速テーブルが決定される。従って、モータが脱調を起こさないような加減速テーブルを作成しなければならないことに加え、位置ズレを起こさないように加減速テーブルを作成しなければならないことで、更に加減速時のパルス数に制約がかかる。そのため、制約が大きければ大きいほど、作成された加減速テーブルは理想から外れてしまう。

本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、間欠画像読取動作を行う画像読取装置において、定速移動状態と加減速移動状態とでモータの励磁モードを変更しても、画像の位置ズレを起こすことがなく画質の劣化を防ぐことができる画像読取装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にあっては、１ステップの回転角の異なる複数の励磁モードを持つモータを用いて読取光学系もしくは読取原稿の移動を行い、間欠画像読取制御を行う画像読取装置であって、加速移動期間、定速移動期間および減速移動期間のそれぞれに応じて前記モータの励磁モードを変更する手段と、励磁モードの変更タイミングが変更前後の励磁モードの共通の磁極位置とならない場合に、共通の磁極位置となるように変更前の励磁モードにおける移動パルス数に補正を行う手段とを備え、前記補正を行う手段は、補正値を累積した総位置ズレパルス数を管理し、総位置ズレパルス数が正の値である場合には、移動パルス数を減少させることにより補正を行い、総位置ズレパルス数が負の値である場合には、移動パルス数を増加させることにより補正を行うようにしている。

本発明の画像読取装置にあっては、間欠画像読取動作を行う画像読取装置において、定速移動状態と加減速移動状態とでモータの励磁モードを変更しても、画像の位置ズレを起こすことがなく画質の劣化を防ぐことができる。

間欠画像読取動作における時間経過と移動速度の関係の例を示す図である。 ２相励磁モードにおける励磁パターンを示す図である。 １−２相励磁モードにおける励磁パターンを示す図である。 １−２相励磁モードから２相励磁モードに切り替えた場合の例を示す図（その１）である。 １−２相励磁モードから２相励磁モードに切り替えた場合の例を示す図（その２）である。 間欠画像読取動作による位置ズレの累積の例を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる画像読取装置の構成例を示す図である。 画像読取の全体的な処理例を示すフローチャートである。 画像読取開始前処理の例を示すフローチャートである。 位置ズレ補正量算出処理の例を示すフローチャートである。 間欠画像読取動作における読取距離と移動速度の関係の例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。なお、原稿移動方式を例にして説明するが、原稿固定方式にも適用することができる。

＜構成＞
図７は本発明の一実施形態にかかる画像読取装置の構成例を示す図である。

図７において、画像読取装置１００は、画像読取部１１０と画像形成部１２０とを備えている。

画像読取部１１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）や、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）等の読取センサにより、入力原稿を光学的に読み取り、電子データに変換する部分である。画像読取部１１０は、読取光学系や原稿を移動させるのに必要なモータ等も搭載している。

画像形成部１２０は、画像読取部１１０を制御するとともに、画像読取部１１０により読み取った画像を出力可能な形式にする部分であり、画像入力部１３０とメモリ１４０と読取動作制御部１５０と画像形成制御部１６０とを備えている。

画像入力部１３０は、画像読取部１１０より入力された画像データをメモリ１４０に書き込む処理を行う部分である。また、画像入力部１３０は、読み取った画像データに対して、ライン間補正、シェーディング補正、フィルタ処理等の画像処理を行なってもよい。

メモリ１４０は、画像入力部１３０により書き込まれる画像データを保持する部分である。このメモリ１４０の空き領域に応じて、間欠画像読取制御の一時停止状態へ遷移するか否かが判断され、画像読取部１１０が原稿を一定距離（一定ライン数）読み取った際に、メモリ１４０に十分な空き領域があれば読取動作を継続し、十分な空き領域がなければ読取動作を一時停止することで、間欠画像読取制御が行なわれる。

読取動作制御部１５０は、画像形成制御部１６０の制御に応じて画像読取部１１０の画像読取の動作制御を行う部分であり、画像読取に必要な信号の出力を行ったり、モータ駆動パルスの出力を行ったりする部分である。

画像形成制御部１６０は、読取動作制御部１５０に対する画像読取動作の設定、メモリ１４０の空き領域管理、間欠画像読取動作の制御等を行なう部分である。

画像入力部１３０、読取動作制御部１５０および画像形成制御部１６０は、主としてコンピュータハードウェアおよびその上で動作するコンピュータソフトウェア（プログラム）により実現される。

読取動作制御部１５０は、画像読取信号生成部１５１とモータ駆動パルス算出部１５２と画像読取駆動制御部１５３とメモリ１５４とを備えている。

画像読取信号生成部１５１は、ラインシンク（line sync）信号等の読取光学系の駆動信号の生成を行う機能を有している。

モータ駆動パルス算出部１５２は、画像形成制御部１６０の後述する読取動作設定部１６２にて設定された各動作期間の励磁モードにおいて、各モータ状態（加速状態／定速状態／減速状態）で所定距離（所定ライン数）だけ原稿を移動させるのに必要なパルス数を管理し、励磁モードの切替に伴って励磁モードが遷移するまでのパルス数（励磁モード遷移パルス数）を補正する機能を有している。また、制御上と実際上の原稿位置のズレを総位置ズレパルス数として管理している。更に、モータ駆動パルス算出部１５２は、画像読取駆動制御部１５３から出力するパルス数をその時点の励磁モードに基づいてライン数に換算し、現在の期間におけるライン数と処理開始から現時点までの累積ライン数を把握している。

画像読取駆動制御部１５３は、画像読取部１１０のモータの駆動制御を行う機能を有している。また、画像読取駆動制御部１５３は、出力パルス数と励磁モードによりモータの磁極の位置を把握している。

メモリ１５４は、画像読取駆動制御部１５３による加減速の制御に用いる加減速テーブル（加速テーブル、減速テーブル）を保持している。実数値的にはモータ駆動に必要なパルスの周期データが格納されている。

画像形成制御部１６０は、間欠動作制御部１６１と読取動作設定部１６２とメモリ管理部１６３とを備えている。

間欠動作制御部１６１は、メモリ１４０の空き容量に応じ、読取継続指示もしくは読取再開指示等を読取動作制御部１５０へ送る機能を有している。

読取動作設定部１６２は、読取動作制御部１５０に対して動作設定を行う機能を有している。設定項目としては、例えば、読取範囲（主走査方向距離、副走査方向距離）、解像度、励磁モード、間欠遷移距離（読取継続信号が与えられない場合に画像読取の開始から減速移動に入るまでの距離）等が挙げられる。

メモリ管理部１６３は、メモリ１４０の空き領域の管理を行う機能を有している。メモリ管理の方法としては、例えば、メモリ領域を複数のブロックに分割して管理するバンク管理等がある。

＜動作＞
図８は画像読取の全体的な処理例を示すフローチャートであり、図９は図８中の画像読取開始前処理（ステップＳ１０２）の例を示すフローチャート、図１０は図８中の位置ズレ補正量算出処理（ステップＳ１１４）の例を示すフローチャートである。

なお、加減速移動期間（加速移動期間、減速移動期間）はＷ１−２相励磁モード、定速移動期間は２相励磁モードとして説明するが、定速移動期間に比べ加減速移動期間においてより細かい制御が行える励磁モードの関係にあればよい。また、加速移動期間と減速移動期間の励磁モードを変えることもできる。

図８において、処理を開始すると（ステップＳ１０１）、画像読取開始前処理を行う（ステップＳ１０２）。

図９において、画像読取開始前処理を開始すると（ステップＳ２０１）、読取動作設定部１６２は、モータ停止状態において、加減速に使用する加減速テーブルの設定（ステップＳ２０２）、励磁モードの設定（ステップＳ２０３）、読取範囲および間欠遷移距離の設定（ステップＳ２０４）を順次行う。

次いで、モータ駆動パルス算出部１５２は、加速移動期間から定速移動期間へ遷移する際の補正値を算出する（ステップＳ２０５）。補正値Δは次の式により算出することができる。

Δ ＝ ＳＮ_AFTER − {ＰＮ_NOW mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
ここで、ＳＮ_BEFORE：遷移前励磁モードステップ数、ＳＮ_AFTER：遷移後励磁モードステップ数、ＰＮ_NOW：遷移前励磁モードの移動パルス数である。「Ｘ mod Ｙ」はＹに対するＸの剰余を表す。

すなわち、ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTERは遷移前励磁モードと遷移後励磁モードの共通の磁極位置が現れるステップ数周期を表し、ＰＮ_NOW mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）は共通の磁極位置を通り過ぎたステップ数を表している。従って、ＳＮ_AFTER − {ＰＮ_NOW mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}は次の共通の磁極位置に到達させるために必要な追加のパルス数を表している。

なお、上の式では遷移前励磁モードの移動が両モードの共通の磁極位置から開始するものとしているが、その条件が満たされない場合は、モータ動作開始位置（ステップ数が大きい方の励磁モードを基準とした磁極位置（「０」から開始））をｐとして、
Δ ＝ ＳＮ_AFTER − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
と表すことができる。モータ動作開始位置ｐは画像読取駆動制御部１５３により把握されている。

遷移前励磁モードのＷ１−２相励磁モードではＳＮ_BEFORE＝１６、遷移後励磁モードの２相励磁モードではＳＮ_AFTER＝４となるため、例えば、加速テーブルにより設定されている加速移動期間のステップ数（＝ＰＮ_NOW）が「１７」であるとすると、
Δ ＝ ４ − {１７ mod（１６／４）} ＝ ４ − １ ＝ ３
となる。

次いで、モータ駆動パルス算出部１５２は、総位置ズレパルス数に補正値（ズレ量）を加算する（ステップＳ２０６）。すなわち、遷移前励磁モードの移動パルス数ＰＮ_NOWに補正値を加算することで飛びの発生しない共通の磁極位置において励磁モードの切替を行うことができるが、この補正が制御上の原稿位置と実際上の原稿位置とのズレとなるため、それを管理するためである。総位置ズレパルス数の初期値は「０」であり、上記の補正値「３」を加算することで、総位置ズレパルス数は「３」となる。

次いで、モータ駆動パルス算出部１５２は、補正後の遷移前励磁モードの移動パルス数である励磁モード遷移パルス数を算出する（ステップＳ２０７）。すなわち、元の遷移前励磁モードの移動パルス数に補正値を加算することで励磁モード遷移パルス数を算出する。上記の例では、元が「１７」であったため、「３」を加えることで「２０」となる。

次いで、画像読取駆動制御部１５３は、モータの励磁モードをＷ１−２相励磁モードに設定し（ステップＳ２０８）、メモリ１５４に格納された加速テーブルに従ってモータの加速を開始する（ステップＳ２０９）。

そして、画像読取駆動制御部１５３は、モータ駆動パルス算出部１５２により算出された励磁モード遷移パルス数だけ移動したか否か判断を行い（ステップＳ２１０）、励磁モード遷移パルス数だけ移動するまで移動を継続する。励磁モード遷移パルス数だけ移動する過程で、加速テーブルにより予め設定された速度に到達した後は、その速度を維持する定速移動となる。

励磁モード遷移パルス数だけ移動した場合（ステップＳ２１０のＹ）、画像読取駆動制御部１５３は、２相励磁モードへの励磁モードの変更を行い（ステップＳ２１１）、画像読取開始前処理を終了する（ステップＳ２１１）。

図８に戻り、画像読取開始前処理（ステップＳ１０２）に続き、画像読取部１１０はモータ定速状態で画像読取を行うとともに、画像読取駆動制御部１５３はモータを１パルス分回転させる（ステップＳ１０３）。

次いで、画像読取駆動制御部１５３はモータ駆動パルス算出部１５２の管理する累積ライン数が読取範囲の終端に達したか否かを判断することで全画像の読取が終了したか否か判断する（ステップＳ１０４）。ここで、全画像の読取が終了したと判断した場合（ステップＳ１０４のＹ）、処理を終了する（ステップＳ１２１）。

全画像の読取が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０４のＮ）、続いて、画像読取駆動制御部１５３はモータ駆動パルス算出部１５２の管理する２相励磁モードによる定速移動のライン数が間欠遷移移動距離に達したか否か判断する（ステップＳ１０５）。ここで、間欠遷移移動距離に達していないと判断した場合（ステップＳ１０５のＮ）、画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１０３）に戻る。

間欠遷移移動距離に達したと判断した場合（ステップＳ１０５のＹ）、画像読取駆動制御部１５３は間欠動作制御部１６１から読取継続指示が与えられているか否か判断する（ステップＳ１０６）。読取継続指示が与えられていると判断した場合（ステップＳ１０６のＹ）、画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１０３）に戻る。

読取継続指示が与えられていないと判断した場合（ステップＳ１０６のＮ）、２相励磁モードによる定速移動の励磁モード遷移パルス数だけ移動したか否か判断を行い（ステップＳ１０７）、励磁モード遷移パルス数だけ移動するまで画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１０８）を繰り返す。

励磁モード遷移パルス数だけ移動したと判断した場合（ステップＳ１０７のＹ）、画像読取駆動制御部１５３は、減速移動のためのＷ１−２相励磁モードへの励磁モードの変更を行う（ステップＳ１０９）。

次いで、画像読取駆動制御部１５３はモータの減速を開始し（ステップＳ１１０）、画像読取部１１０はモータ減速状態で画像読取を行うとともに、画像読取駆動制御部１５３はモータを１パルス分回転させる（ステップＳ１１１）。

次いで、画像読取駆動制御部１５３は、モータ駆動パルス算出部１５２により算出されるモータ回転停止ポイントに到達したか否か判断を行い（ステップＳ１１２）、モータ回転停止ポイントに到達するまで画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１１１）を繰り返す。

モータ回転停止ポイントに到達したと判断した場合（ステップＳ１１２のＹ）、画像読取駆動制御部１５３はモータの回転を停止する（ステップＳ１１３）。

次いで、位置ズレ補正量算出処理を行う（ステップＳ１１４）。

図１０において、位置ズレ補正量算出処理を開始すると（ステップＳ３０１）、モータ駆動パルス算出部１５２は、次回のモード遷移時の磁極位置が共通の磁極位置であるか否か判断する（ステップＳ３０２）。この判断は、前述したモータ動作開始位置ｐを考慮した補正値Δの式
Δ ＝ ＳＮ_AFTER − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
により行うことができ、Δが「０」になる場合は共通の磁極位置であると判断できる。

前述したように、遷移前励磁モードのＷ１−２相励磁モードではＳＮ_BEFORE＝１６、遷移後励磁モードの２相励磁モードではＳＮ_AFTER＝４となる。例えば、停止期間に入る前の減速移動期間が「１７」パルスであるとモータ動作開始位置ｐは「１」（１７ mod １６）となり、
Δ ＝ ４ − {（１７ ＋ １）mod（１６／４）}＝ ４ − ２ ＝ ２
となって、共通の磁極位置でないことがわかる。

次いで、共通の磁極位置である場合（ステップＳ３０２のＹ）、位置ズレ補正量算出処理を終了する（ステップＳ３０８）。共通の磁極位置で励磁モードの切替が行われるため、補正を要しないからである。

また、共通の磁極位置でない場合（ステップＳ３０２のＮ）、モータ駆動パルス算出部１５２は、現時点の総位置ズレパルス数が「０」より大きいか否か判断する（ステップＳ３０３）。

総位置ズレパルス数が「０」より大きい場合（ステップＳ３０３のＹ）、モータ逆回転方向に補正値を算出する（ステップＳ３０４）。モータ逆回転方向の補正値Δ_Ｒは、
Δ_Ｒ ＝ − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
あるいは、既に共通の磁極位置の判断に用いたΔを用いて
Δ_Ｒ ＝ Δ − ＳＮ_AFTER
で算出することができる。

前述した例では、総位置ズレパルス数は「３」で＞０となるため、
Δ_Ｒ ＝ ２ − ４ ＝ −２
となる。

また、総位置ズレパルス数が「０」以下（負を含む）である場合（ステップＳ３０３のＮ）、モータ順回転方向に補正値を算出する（ステップＳ３０５）。モータ順回転方向の補正値は、画像読取開始前処理（図９）におけるモータ動作開始位置ｐを考慮した補正値Δと同じ式、すなわち、既に共通の磁極位置の判断に用いたΔと同じ式
Δ ＝ ＳＮ_AFTER − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
で算出することができる。同じ値であるから再計算には及ばない。

次いで、モータ駆動パルス算出部１５２は、総位置ズレパルス数に補正値（ズレ量）Δ_Ｒ、Δを、プラスマイナスの符号を考慮して加算する（ステップＳ３０６）。

次いで、モータ駆動パルス算出部１５２は、補正後の遷移前励磁モードの移動パルス数である励磁モード遷移パルス数を算出する（ステップＳ３０７）。すなわち、元の遷移前励磁モードの移動パルス数に補正値をプラスマイナスの符号を考慮して加算することで励磁モード遷移パルス数を算出する。上記の例では、元が「１７」であったため、「−２」を加えることで「１５」となる。

そして、位置ズレ補正量算出処理の処理を終了する（ステップＳ３０８）。

図８に戻り、位置ズレ補正量算出処理（ステップＳ１１４）の後、画像読取駆動制御部１５３は間欠動作制御部１６１から読取再開指示が与えられたか否か判断し（ステップＳ１１５）、読取再開指示が与えられるまで待機する。

そして、読取再開指示が与えられたと判断した場合（ステップＳ１１５のＹ）、画像読取駆動制御部１５３は加速テーブルに基づいてモータの加速を開始し（ステップＳ１１６）、画像読取部１１０はモータ加速状態で画像読取を行うとともに、画像読取駆動制御部１５３はモータを１パルス分回転させる（ステップＳ１１７）。

次いで、画像読取駆動制御部１５３は、モータ駆動パルス算出部１５２により算出される励磁モード遷移パルス数だけ移動したか否か判断を行い（ステップＳ１１８）、励磁モード遷移パルス数だけ移動するまで画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１１７）を繰り返す。励磁モード遷移パルス数だけ移動する過程で、加速テーブルにより予め設定された最高速度に到達した後は、その最高速度を維持する定速移動となる。

励磁モード遷移パルス数だけ移動したと判断した場合（ステップＳ１１８のＹ）、画像読取駆動制御部１５３は、定速移動のための２相励磁モードへの励磁モードの設定を行い（ステップＳ１１９）、モータの定速回転を開始し（ステップＳ１２０）、画像読取およびモータ１パルス分回転（ステップＳ１０３）に戻る。なお、モータの定速回転の開始（ステップＳ１２０）にあっては、励磁モード遷移パルス数の減少により定速移動の速度に達していない場合は段階的にその速度に加速してから定速に移行するものとする。

図１１は間欠画像読取動作における読取距離と移動速度の関係の例を示す図である。

図１１では、初回のＷ１−２相励磁モードによる加速移動期間Ｓ０１は、設定上は１７パルスであったものが、２相励磁モードへの切替タイミングが共通の磁極位置にならないため、３パルス増加した２０パルスとなっている。続く、２相励磁モードによる定速移動期間Ｓ０２は設定どおりの４０パルスとなっており、その後のＷ１−２相励磁モードによる減速移動期間Ｓ０３も設定通りの１７パルスとなっている。

また、再開後のＷ１−２相励磁モードによる加速移動期間Ｓ０１'は、設定上は１７パルスであったものが、２相励磁モードへの切替タイミングが共通の磁極位置にならないことと、総位置ズレパルス数が「３」となっていることより、２パルス減少した１５パルスとなっている。続く、２相励磁モードによる定速移動期間Ｓ０２'は設定どおりの４０パルスとなっており、その後のＷ１−２相励磁モードによる減速移動期間Ｓ０３'も設定どおりの１７パルスとなっている。

＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば、間欠画像読取動作を行う画像読取装置において、定速移動状態と加減速移動状態とでモータの励磁モードを変更しても、画像の位置ズレを起こすことがなく画質の劣化を防ぐことができる。すなわち、厳密な意味で画像の位置ズレを完全なゼロにすることはできないが、磁極の飛びによる予測不能な位置ズレの発生を抑えるとともに、交互に打ち消す方向に作用していくため、位置ズレが累積することはなく、実用上、問題とならない範囲に抑えることが可能である。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

１００ 画像読取装置
１１０ 画像読取部
１２０ 画像形成部
１３０ 画像入力部
１４０ メモリ
１５０ 読取動作制御部
１５１ 画像読取信号生成部
１５２ モータ駆動パルス算出部
１５３ 画像読取駆動制御部
１５４ メモリ
１６０ 画像形成制御部
１６１ 間欠動作制御部
１６２ 読取動作設定部
１６３ メモリ管理部

特許第３７０１６２１号公報

Claims (4)

1. １ステップの回転角の異なる複数の励磁モードを持つモータを用いて読取光学系もしくは読取原稿の移動を行い、間欠画像読取制御を行う画像読取装置であって、
   加速移動期間、定速移動期間および減速移動期間のそれぞれに応じて前記モータの励磁モードを変更する手段と、
   励磁モードの変更タイミングが変更前後の励磁モードの共通の磁極位置とならない場合に、共通の磁極位置となるように変更前の励磁モードにおける移動パルス数に補正を行う手段と
   を備え、
   前記補正を行う手段は、補正値を累積した総位置ズレパルス数を管理し、総位置ズレパルス数が正の値である場合には、移動パルス数を減少させることにより補正を行い、総位置ズレパルス数が負の値である場合には、移動パルス数を増加させることにより補正を行う
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   総位置ズレパルス数が正の値である場合の補正値は、ＳＮ_BEFOREを遷移前励磁モードステップ数、ＳＮ_AFTERを遷移後励磁モードステップ数、ＰＮ_NOWを遷移前励磁モードの移動パルス数、ｐをモータ動作開始位置とした場合に、
   − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
   で計算し、
   総位置ズレパルス数が負の値である場合の補正値は、
   ＳＮ_AFTER − {（ＰＮ_NOW ＋ ｐ）mod（ＳＮ_BEFORE／ＳＮ_AFTER）}
   で計算する
   ことを特徴とする画像読取装置。
3. １ステップの回転角の異なる複数の励磁モードを持つモータを用いて読取光学系もしくは読取原稿の移動を行い、間欠画像読取制御を行う画像読取装置の制御方法であって、
   加速移動期間、定速移動期間および減速移動期間のそれぞれに応じて前記モータの励磁モードを変更する工程と、
   励磁モードの変更タイミングが変更前後の励磁モードの共通の磁極位置とならない場合に、共通の磁極位置となるように変更前の励磁モードにおける移動パルス数に補正を行う工程と
   を備え、
   前記補正を行う工程は、補正値を累積した総位置ズレパルス数を管理し、総位置ズレパルス数が正の値である場合には、移動パルス数を減少させることにより補正を行い、総位置ズレパルス数が負の値である場合には、移動パルス数を増加させることにより補正を行う
   ことを特徴とする画像読取制御方法。
4. １ステップの回転角の異なる複数の励磁モードを持つモータを用いて読取光学系もしくは読取原稿の移動を行い、間欠画像読取制御を行う画像読取装置の制御プログラムであって、
   前記画像読取装置の制御部を構成するコンピュータを、
   加速移動期間、定速移動期間および減速移動期間のそれぞれに応じて前記モータの励磁モードを変更する手段、
   励磁モードの変更タイミングが変更前後の励磁モードの共通の磁極位置とならない場合に、共通の磁極位置となるように変更前の励磁モードにおける移動パルス数に補正を行う手段
   として機能させ、
   前記補正を行う手段は、補正値を累積した総位置ズレパルス数を管理し、総位置ズレパルス数が正の値である場合には、移動パルス数を減少させることにより補正を行い、総位置ズレパルス数が負の値である場合には、移動パルス数を増加させることにより補正を行う
   画像読取制御プログラム。

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