JPH09191369A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニーズに則した画像読み取りを正確に、かつ
効率よく行うことができる画像読み取り装置を提供す
る。 【解決手段】 原稿走査ユニットを駆動するステッピン
グモータ７の加減速時にも画像読み取りを行って画像読
み取り時間を短縮する。また正確な読み取り画像が必要
な場合はハーフステップ駆動での加減速（低速モー
ド）、読み取り画像に対して正確さをそれ程必要とせず
読み取り速度を短縮したい場合はフルステップ駆動での
加減速（高速モード）というように、加減速時のステッ
ピングモータ７の励磁モード（駆動方式）を切り換える
ことで、ユーザニーズに応えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャ
ナ、ファクシミリ、複写機等の画像読み取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】画像読み取り装置において、原稿走査光
学系の加速、実読み取り、減速、戻りといった一連の画
像読み取り時間を短縮するには、上記加減速時の時間の
短縮化が必要である。しかし、読み取り走査のための加
減速時間を短縮するために、大きな加減速トルクが得ら
れるフルステップ駆動でステッピングモータの駆動を行
うと、急激な加速及びステップ角が大きい（ハーフステ
ップと比較した場合）ための振動及び、急激な加減速に
よる加減速終了時のオーバシュート等の理由により、原
稿画像情報の読み取りが正確に行えなくなるという問題
が発生する。

【０００３】このような問題を解決するために、特開平
４−５４７６１号公報には、ステッピングモータの加速
時及び減速時にステッピングモードを切り換えることに
より、加速に起因するスキャナのオーバシュートを最小
限に抑える技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によるオーバシュート低減には限界がある。ま
た、加速によりスキャナが所定速度に到達してはじめて
画像読み取りを開始するようにしているので、画像読み
取り時間の短縮にも限界がある。ところで、画像の種類
によっては、正確な読み取り画像が必要な場合と、読み
取り画像に対し正確さをそれ程必要としない場合があ
る。本発明はこの点に鑑み、ニーズに則した画像読み取
りを正確に、かつ効率よく行うことができる画像読み取
り装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、原稿走査ユニットを走査駆動するス
テッピングモータと、このステッピングモータを駆動す
るドライバとを有し、ステッピングモータの加減速時に
も画像読み取りを行う画像読み取り装置であって、ドラ
イバに設定されたステッピングモータの励磁モードを、
ハーフステップ駆動での加減速を行う低速モードと、フ
ルステップ駆動での加減速を行う高速モードとで切り換
える励磁モード切り換え手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】また第２の発明は、第１の発明において、
励磁モード切り換え手段をＣＰＵにより構成し、励磁モ
ード切り換えと同時にクロック周波数を切り換えるよう
にしたことを特徴とする。

【０００７】また第３の発明は、第２の発明において、
ＣＰＵとドライバのクロック端子の間に励磁モードによ
り特定の周波数をドライバに供給する分周回路を設けた
ことを特徴とする。

【０００８】また第４の発明は、第１の発明において、
励磁モード切り換えと同時に励磁電流を切り換える電流
切り換え手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、原稿走査ユニットを駆
動するステッピングモータの加減速時にも画像読み取り
を行って、画像読み取り時間を短縮する。また正確な読
み取り画像が必要な場合はハーフステップ駆動での加減
速（低速モード）、読み取り画像に対して正確さをそれ
程必要とせず読み取り速度を短縮したい場合はフルステ
ップ駆動での加減速（高速モード）というように、加減
速時のステッピングモータの励磁モード（駆動方式）を
切り換えることで、ユーザニーズに応えるようにしたも
のである。

【００１０】以下、添付図面を参照しながら具体的に説
明する。図１は本発明の一実施の形態を示す画像読み取
り装置の全体構成図である。原稿台ガラス１の下方に
は、第１ミラー２及び照明ランプ３よりなる第１走査ユ
ニットと、第２ミラー４及び第３ミラー５よりなる第２
走査ユニットが設けられている。また第２走査ユニット
の光路下流側には、レンズ１９、センサ基板（ＳＢＵ）
１７に固定されたＣＣＤ６が設けてある。

【００１１】本体側方には、第１、第２走査ユユニット
を矢印Ａ方向に駆動するステッピングモータ（走行体モ
ータ）７が設けてある。また本体の底部には、メイン基
板（ＭＢＵ）１８、スキャナコントロールユニット（Ｓ
ＣＵ）２０が設けてある。スキャナ制御ユニット２０の
上部には、イメージエンハンスユニット２８、データコ
ンプレッションユニット（ＤＣＵ）３６、ビデオアダプ
タ３９が設けてある。また、本体上部には、原稿トレイ
８、各種ローラ、搬送モータ１４、排紙トレイ１５等が
設けてある。

【００１２】このような構成において、原稿台ガラス１
上に置かれた原稿は、照明ランプ３により照射され、そ
の反射光は、第１、第２走行体で走査される。その後、
反射光は、レンズ１９により集束され、ＣＣＤ６に照射
され、光電変換される。

【００１３】また、原稿トレイ８に積載された原稿は、
ピックアップローラ９、レジストローラ対１０、搬送ド
ラム１１、搬送ローラ１２により読み取り位置Ｂを経
て、排紙ローラ対１３，１４へ送り込まれ、排紙トレイ
１５上に排出される。そして、原稿は、読み取り位置Ｂ
を通過する際に、読み取り位置Ｂ近傍に移動されている
照明ランプ３により照射され、前述のごとくＣＣＤ６に
結像されて読み取られる。

【００１４】ここで、ピックアップローラ９、レジスト
ローラ対１０は、給紙モータ（図示せず）により駆動さ
れ、搬送ドラム１１、搬送ローラ１２、排紙ローラ対１
３，１４は、搬送モータ１６により駆動される。

【００１５】図２は画像読み取り装置の要部制御ブロッ
ク図である。ＳＢＵ１７上のＣＣＤ６に入光した原稿の
反射光は、ＣＣＤ６内で光の強度に応じた電圧値を持つ
アナログ信号に変換される。アナログ信号は、奇数ビッ
トと偶数ビットに分かれて出力される。

【００１６】上記アナログ画像信号は、ＭＢＵ１８上の
ＡＨＰ１９で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶
数ビットが合成され、所定の振幅にゲイン調整された後
にＡ／Ｄコンバータに入力され、デジタル信号化され
る。デジタル化された画像信号は、ＳＣＵ２０上のＳＩ
Ｐ（３）２１で、シェーディング補正、ガンマ補正、Ｍ
ＴＦ補正等が行われた後、２値化され、ページ同期信
号、ライン同期信号、画像クロックと共にビデオ信号と
して出力される。

【００１７】ＳＩＰ（３）２１から出力されたビデオ信
号は、コネクタ２９を介してＩＥＵ２８へ出力されてい
る。ＩＥＵ２８へ出力されたビデオ信号は、ＩＥＵ２８
内で所定の画像処理が行われ、再びＳＣＵ２０へ入力さ
れる。

【００１８】再びＳＣＵ２０へ入力されたビデオ信号
は、セレクタ３０に入力される。セレクタ３０のもう一
方の入力は、ＳＩＰ（３）２１から出力されたビデオ信
号となっていて、ＩＥＵ２８で画像処理するかしないか
を選択できる構成になっている。

【００１９】セレクタ３０の出力は、セレクタ３１に入
力される。セレクタ３１のもう一方の入力は、ＲＣＵ３
２からのビデオ信号となっており、原稿の読み取り面を
選択できる構成になっている。

【００２０】ＲＣＵ３２は、原稿の両面を同時に読み取
る際に、原稿の裏側読み取りを制御するユニットであ
る。ＲＣＵ３２は、ＳＣＵ２０内のＣＰＵ２５によりシ
リアル通信で制御され、読み取った裏面画像データをビ
デオ信号としてＭＢＵ１８経由でＳＣＵ２０に転送す
る。

【００２１】セレクタ３１からのビデオ信号出力は、セ
レクタ３８とコネクタ３３に接続されている。セレクタ
３８のもう一方の入力は、ビデオアダプタ３９からのビ
デオ信号となっている。

【００２２】以上の構成により、コネクタ３３の先にビ
デオアダプタ３９の接続が可能となる。セレクタ３８の
ビデオ信号出力は、ＳＢＣ２２に入力される。

【００２３】以上の経路を経て、ＳＩＰ（３）２１から
出力されたビデオ信号は、ＤＲＡＭを管理するＳＢＣ２
２に入力され、ＳＩＭＭ２３を含めてＤＲＡＭから構成
される画像メモリに蓄えられる。画像メモリに蓄えられ
た画像データは、セレクタ３４及びコネクタ３５に接続
されている。コネクタ３５には、ＤＣＵ３６が接続され
ており、ＤＣＵ３６は入力された画像データを圧縮す
る。

【００２４】ＤＣＵ３６により圧縮された画像データ
は、セレクタ３４のもう一方の入力となり、画像データ
を圧縮するかしないかを選択できる構成となっている。
セレクタ３４の画像データ出力は、ＳＣＳＩコントロー
ラ２４を介してホストコンピュータに送られる。

【００２５】ＳＣＵ２０上には、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２
６、ＲＡＭ２７が実装されており、ＳＣＳＩコントロー
ラ２４を制御してホストコンピュータとの通信を行う。
また、ＣＰＵ２５は、ステッピングモータである走行体
モータ７、給紙モータ、搬送モータ１６のタイミング制
御も行っている。ＡＤＵ３７は、自動原稿搬送機構（Ａ
ＤＦ）部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を
有する。

【００２６】図３は第１の実施の形態を示すステッピン
グモータ７の励磁モード切り換え制御ブロック図であ
る。ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ステッピングモ
ータ７を駆動するドライバ１０３とから、この制御シス
テムは構成されている。ドライバ１０３は、ハーフステ
ップ駆動での加減速を行う低速モードと、フルステップ
駆動での加減速を行う高速モードの２つの励磁モードを
有している。

【００２７】ＣＰＵ１０１からは、クロック信号と、Ｃ
Ｗ（走行体の往動）／ＣＣＷ（走行体の復動）信号と、
励磁モード切り換え信号がドライバ１０３に出力される
ようになっている。なお、低速モードと高速モードの切
り換えは、図示しない操作部のスイッチの操作によりユ
ーザが行うことができるようになっている。

【００２８】図４にフルステップ時の２相モータへのド
ライバ１０３からの励磁信号波形を、また図５に同じ
く、ハーフステップ時の波形を示しておく。

【００２９】図６は励磁モード切り換え制御内容を示す
フローチャート、図７は低速モード時のステッピングモ
ータパルスシーケンスの説明図、図８は高速モード時の
ステッピングモータパルスシーケンスの説明図である。

【００３０】これらの図に基づいて、本発明の励磁モー
ド切り換え制御動作を説明する。スキャン条件（高速モ
ードか低速モード）が設定され（Ｓ１）、スキャンスタ
ートキー（図示せず）が押されると（Ｓ２でＹ）、スキ
ャン条件設定によるＲＯＭ１０２内の命令をＣＰＵ１０
１が読み込み、それが低速モードであった場合（Ｓ３で
Ｎ）、ドライバ１０３内の励磁モード切り換え端子に、
図７に示すように、加減速時ハースステップ設定信号が
出力され（Ｓ４，Ｓ６）、定速時にはハーフステップ設
定信号が出力される（Ｓ５）。ドライバ１０３からはこ
れに基づいてハーフステップ駆動信号がステッピングモ
ータ７に出力される。

【００３１】また、高速モードであった場合（Ｓ３で
Ｙ）、図８に示すように、加減速時に、フルステップ設
定信号がＣＰＵ１０１からドライバ１０３に出力される
（Ｓ７，Ｓ９）。また定速時には、ハーフステップ設定
信号が出力される（Ｓ８）。

【００３２】走行体が往路運動を終えると、ＣＰＵ１０
１がドライバ１０３のＣＷ／ＣＣＷ端子にＣＣＷ信号を
出力し（Ｓ１０でＹ）、復路運動時には高速、低速モー
ドによらず加減速時及び定速時共に、フルステップ設定
信号がドライバ１０３に出力される（Ｓ１１〜Ｓ１
３）。そして設定枚数の画像読み取りが終了すると（Ｓ
１４でＹ）、このフローは終了する。

【００３３】ここで、ハーフステップからフルステップ
への切り換え時には、ドライバ１０３内のＣＬＫ端子に
はハーフステップ時の１／２倍のクロックがＣＰＵ１０
１より出力されるよう制御されている。フルステップか
らハーフステップへの切り換え時は、上記の逆でフルス
テップ時の２倍のクロックがＣＰＵ１０１より出力され
るよう制御されている。

【００３４】本発明は、３相モータ、５相モータに対し
ても同様に実施可能である。また、２相モータのフルス
テップとハーフステップの切り換えについて述べたが、
フルステップとマイクロステップの切り換えを行った場
合、モータの振動対策に対してより効果的である。

【００３５】図９は第２の実施の形態を示すステッピン
グモータ７の励磁モード切り換え制御ブロック図であ
る。フルステップ駆動とハーフステップ駆動を切り換え
る場合、ハーフステップ駆動の周波数でフルステップ駆
動させると、トルク不足のため脱調してしまう。このた
め、駆動周波数の切り換えを行わなくてはならないが、
この切り換えをＣＰＵ１０１を介して行った場合、ＣＰ
Ｕ１０１のパフォーマンスに影響を及ぼす場合がある。

【００３６】そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ１０１
のプログラムによらず周波数変更を可能とするため、Ｃ
ＰＵ１０１とドライバ１０３のＣＬＫ端子の間に分周回
路１０４を設けたものである。これにより、励磁切り換
え信号と同時に分周回路１０４を駆動させ、励磁モード
により特定の周波数をドライバ１０３に供給することが
できる。

【００３７】図１０は第３の実施の形態を示すステッピ
ングモータ７の励磁モード切り換え制御ブロック図であ
る。本実施の形態は、図３に示す第１の実施の形態の構
成に、電流切り換え手段としてのＤＡコンバータ１０５
を付加したものである。ステッピングモータ７は、加速
時と減速時に大きなトルクを必要とし、定速時には加速
時、減速時のようなトルクを必要としない。この余った
トルクが定速時に余剰トルクとしてステッピングモータ
７の振動の原因となり、読み取り画像に影響を与える。

【００３８】以上のことから、本実施の形態では、ＤＡ
コンバータ１０５によりステッピングモータ７の加減速
時と定速時の電流を切り換えることで、定速時の余剰ト
ルクによるステッピングモータ７の振動を抑える。

【００３９】即ち、スキャンスタート命令が出力される
と、ＲＯＭ１０２内の命令をＣＰＵ１０１が読み込み、
ＤＡコンバータ１０５を介して、アナログ信号となった
命令をドライバ１０３のＲＥＦ端子に送る。このアナロ
グ電圧に従って、ステッピングモータ７に流れる電流を
制御する。

【００４０】図１１はステッピングモータ７の周波数と
トルクの関係を示す特性図である。ステッピングモータ
７の加減速時には加速トルクを必要とするため、Ｔのト
ルクが必要となり、電流値はＸ（Ａ）とし、ステッピン
グモータ７の定速時には加速トルクを必要とせず、Ｔ′
のトルクでよいため、電流値はＸ′（Ａ）となるようＲ
ＯＭ１０２内の命令によりＲＥＦ端子に与えるアナログ
電圧の調整を行う。以上の動作を行うことにより、ステ
ッピングモータ加減速時と定速時の電流値の切り換えが
行える。

【００４１】

【発明の効果】請求項１、２記載の発明によれば、加減
速時にも画像読み込みを行うことで、読み取り時間の短
縮が可能になる。また、走行体を駆動するステッピング
モータの低速モードと高速モードをユーザが切り換える
ことができるようにしたので、ユーザニーズの幅を広げ
ることが可能になる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、低速モード
時と高速モード時の周波数の切り換えをＣＰＵを介さず
行うことで、ＣＰＵのパフォーマンスの低減を抑えるこ
とが可能になる。

【００４３】請求項４記載の発明によれば、ステッピン
グモータの加速時、減速時と定速時の電流を切り換える
ことで、定速時の余剰トルクによる振動を抑えることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す画像読み取り装置
の全体構成図である。

【図２】画像読み取り装置の要部制御ブロック図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示すステッピング
モータの励磁モード切り換え制御ブロック図である。

【図４】フルステップ時の２相モータへのドライバから
の励磁信号波形図である。

【図５】ハーフステップ時の２相モータへのドライバか
らの励磁信号波形図である。

【図６】励磁モード切り換え制御の内容を示すフローチ
ャートである。

【図７】低速モード時のステッピングモータパルスシー
ケンスの説明図である。

【図８】高速モード時のステッピングモータパルスシー
ケンスの説明図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示すステッピング
モータの励磁モード切り換え制御ブロック図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態を示すステッピン
グモータの励磁モード切り換え制御ブロック図である。

【図１１】ステッピングモータの周波数とトルクの関係
を示す特性図である。

【符号の説明】

７ ステッピングモータ １０１ ＣＰＵ １０２ ＲＯＭ １０３ ドライバ １０４ 分周回路 １０５ ＤＡコンバータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿走査ユニットを走査駆動するステッ
   ピングモータと、このステッピングモータを駆動するド
   ライバとを有し、ステッピングモータの加減速時にも画
   像読み取りを行う画像読み取り装置であって、 ドライバに設定されたステッピングモータの励磁モード
   を、ハーフステップ駆動での加減速を行う低速モード
   と、フルステップ駆動での加減速を行う高速モードとで
   切り換える励磁モード切り換え手段を備えたことを特徴
   とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像読み取り装置におい
   て、前記励磁モード切り換え手段をＣＰＵにより構成
   し、励磁モード切り換えと同時にクロック周波数を切り
   換えるようにしたことを特徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像読み取り装置におい
   て、前記ＣＰＵと前記ドライバのクロック端子の間に励
   磁モードにより特定の周波数を前記ドライバに供給する
   分周回路を設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像読み取り装置におい
   て、励磁モード切り換えと同時に励磁電流を切り換える
   電流切り換え手段を備えたことを特徴とする画像読み取
   り装置。