(57)【要約】      （修正有）【課題】原稿の読取画像の歪みや濃度ムラなどを防止することができ、かつ装置の小型化に対応することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取部を加速させる際、まず制御部は、静止状態にある画像読取部を読取移動方向とは反対方向に後退させる（ステップＳ１）。次に制御部は、後退させられた画像読取部を読取移動方向に向けてステップＳ１で戻った距離だけ所定の速度で走行させる（ステップＳ２）。続いて制御部は、画像読取部を加速させる（ステップＳ３）。このとき、静止状態からいきなり加速させる従来の技術とは異なり、画像読取部には静止摩擦力より小さな動摩擦力が作用するので、その際に生じる画像読取部の加速ショック振動が低減され、その結果、原稿の読取りを開始する前には加速ショック振動が充分に減衰し、従来の技術のように画像読取部の加速距離を充分に確保する必要がなくなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を読み取る画像読取部と、この画像読取部を副走査方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記駆動手段によって前記画像読取部を所定の読取速度で原稿に対して相対的に移動させながら、前記画像読取部で前記原稿を走査することにより原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
前記制御手段は、静止状態にある前記画像読取部を、その静止位置から前記原稿に対する読取移動方向とは反対の方向に後退させる第１のステップと、前記第１のステップで後退させられた画像読取部を、前記読取移動方向に第１の速度で走行させる第２のステップと、前記走行状態にある画像読取部を、上記原稿の読取りを開始する読取開始位置に到達させる前までに、前記読取移動方向に向けて上記読取速度にまで加速させる第３のステップとを実行することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記第１の速度は、前記読取速度の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１のステップでの前記画像読取部の速度は、前記第１の速度と同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画像読取部が前記第２のステップにおいて当初の前記静止位置に到達すると、前記制御手段は、前記読取移動方向に向けて加速を開始する前記第３のステップに移行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動手段によって画像読取部を原稿に対して相対的に移動させるとともに、画像読取部で原稿を走査することにより原稿の画像を読み取る画像読取装置に係り、特に画像読取部の加速動作の制御を改良した制御手段を備えた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿の画像を読み取り、各種の処理を行う複写機、プリンタ、スキャナ、ファクシミリなどは、画像読取装置を備え、この画像読取装置では、それに設けられる画像読取部により原稿の画像の読取りが行われる。このような画像読取装置には、ステッピングモータなどの駆動手段によって画像読取部を原稿に対して読取移動方向（副走査方向）に移動させるとともに、画像読取部で原稿を走査することにより、原稿の画像を読み取るようになっている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５７２５１号公報（要約）
【０００４】
このような画像読取装置では、画像読取部が原稿の読取りを開始する前に、その速度が所定の読取速度となるよう画像読取部を加速させている。具体的には、画像読取装置の内部の一端部で静止している画像読取部を読取移動方向に向けて加速し、画像読取部が原稿の読み取りを開始する読取開始位置に到達する前までに、画像読取部の速度が所定の読取速度となるように制御を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような画像読取部の加速動作時に、静止状態にある画像読取部をいきなり読取移動方向に向けて加速させると、この画像読取部には静止摩擦力が読取移動方向とは逆方向に作用するため、大きな加速ショック振動が生じてしまう。これにより、画像読取部が読取速度に達した後でも、その加速ショック振動が充分に減衰せず、その結果、画像読取部が読取開始位置に到達し原稿の読取りを開始してからも、読取速度が一定とならなかった。そのため、安定した原稿の読取りを行うことができず、原稿の読取画像に歪みや濃度ムラなどが生じてしまう心配点があった。特に、近年、原稿の画像読取りの高速化が図られ、画像読取部の読取速度が従来の１．５倍程度になっていることから、より大きな加速動作を行わなければならず、これにより加速ショック振動がさらに大きくなりつつあった。
【０００６】
そこで、上記のような加速ショック振動を低減させるために種々の技術が提案されている。たとえば、画像読取部の速度曲線の傾きを小さくすることにより、その速度を徐々に上げていくことが提案されている。しかしながら、その場合には、画像読取部の加速に充分な距離が必要となるため、装置の小型化に対応することができないという欠点があった。また、Ｓ字型の速度曲線を描くようにして画像読取部を加速させる技術も考えられるが、この場合でも、上記技術と同様に画像読取部を加速させるために充分な加速距離が必要となる。
【０００７】
また、画像読取部を静止させた状態で原稿を読取移動方向に搬送し、画像読取部で原稿の画像を読み取る画像読取装置では、ステッピングモータの加速動作を二段階にわけて行うことが提案されている（たとえば、特許文献２）。しかしながら、このような画像読取装置においても、二段階に分けて加速動作を行うため充分な加速距離が必要となる。
【０００８】
【特許文献２】特許第３４０４１８１号（図５、第６〜７項）
【０００９】
したがって、本発明は、画像読取部の加速ショック振動を低減することができるのはもちろんのこと、原稿の画像を読み取る際に、その原稿の読取画像に歪みや濃度ムラなどが生じることを防止することができ、かつ装置の小型化に対応することができる画像読取装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像読取装置は、原稿の画像を読み取る画像読取部と、この画像読取部を副走査方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを備え、駆動手段によって画像読取部を所定の読取速度で原稿に対して相対的に移動させながら、画像読取部で原稿を走査することにより原稿の画像を読み取る装置において、制御手段は、静止状態にある画像読取部を、その静止位置から原稿に対する読取移動方向とは反対の方向に後退させる第１のステップと、第１のステップで後退させられた画像読取部を、読取移動方向に第１の速度で走行させる第２のステップと、走行状態にある画像読取部を、原稿の読取りを開始する読取開始位置に到達させる前までに、読取移動方向に向けて上記読取り速度にまで加速させる第３のステップとを実行することを特徴としている。
【００１１】
このような本発明の画像読取装置では、画像読取部が読取移動方向に向けて走行を開始する際の加速ショックは第２のステップの開始時に発生し、その加速ショックによる加速ショック振動は第２のステップの期間中に減衰しながら第３のステップに移ることになる。よって、第３のステップに相当する行程から加速を開始していた従来の制御に比較すると、第２のステップの期間を減衰時間として確保することができる。また、第３のステップで画像読取部を加速させる際、画像読取部がその加速方向に走行していることから、静止摩擦力より小さな動摩擦力が作用するので、その際に生じる加速ショック振動を低減することができる。したがって、原稿の読取りを開始するまでにその加速ショック振動を充分に減衰することができるので、原稿の読取画像の歪みや濃度ムラなどを防止することができる。また、Ｓ字型の速度曲線を描くようにして画像読取部を加速させる従来の技術のようにその加速距離を充分に確保する必要がないので、装置の小型化に対応することができる。
【００１２】
具体的には、上記画像読取装置では、第２のステップにおける画像読取部の速度は、上記読取速度の１／２以下に設定することができる。また、第１のステップにおける画像読取部の速度は、上記第１の速度と同じに設定することができる。これにより、第１のステップおよび第２のステップでの画像読取部の後退距離および走行距離を小さく設定することができ、装置の小型化にさらに対応することができる。さらに、上記画像読取装置では、画像読取部が第２のステップにおいて当初の静止位置に到達すると、制御手段は、読取移動方向に向けて加速を開始する第３のステップに移行するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像読取装置によれば、画像読取部が読取移動方向に向けて走行を開始する際の加速ショックは第２のステップの開始時に発生し、その加速ショックによる加速ショック振動は第２のステップの期間中に減衰しながら第３のステップに移ることになる。よって、第３のステップに相当する行程から加速を開始していた従来の制御に比較すると、第２のステップの期間を減衰時間として確保することができる。また、第３のステップで画像読取部を加速させる際、画像読取部がその加速方向に走行していることから、静止摩擦力より小さな動摩擦力が作用するので、その際に生じる加速ショック振動を低減することができる。したがって、原稿の読取りを開始するまでにその加速ショック振動を充分に減衰することができるので、原稿の読取画像の歪みや濃度ムラなどを防止することができる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
１．実施形態の構成
図１は本発明の一実施形態に係る画像読取装置１を示す斜視図である。図２は図１のＰ方向から見た画像読取装置１の右側側端部を示す側断面図である。図３は図１のＰ方向から見た画像読取装置１の左側側端部を示す側断面図である。なお、図１，図３では、画像読取装置１に設けられているカバー３の図示は省略している。画像読取装置１は、原稿を自動送りすることによりその画像を読み取ることができ、かつ画像読取装置１の原稿載置面であるプラテンガラス１１に原稿を載置することによりその画像を読み取ることができる装置である。この画像読取装置１は、たとえば複写機やファクシミリなどに適用される。
【００１５】
画像読取装置１は、その外殻を構成するハウジング２を備えている。このハウジング２の縁部には、画像読取装置１を操作するための操作パネル（図示略）が設けられている。ハウジング２は上面が開放された矩形の箱状体であり、その開放された上面には上記プラテンガラス１１が取り付けられている。Ｐ方向から見たハウジング２の右端部には、このプラテンガラス１１に隣接するように、原稿ガイド１２を間にしてＣＶＴガラス１３が配置されている。ＣＶＴガラス１３は、原稿ガイド１２とハウジング２とに支持されている。また、プラテンガラス１１上には、Ｌ字状のレジスト板１４が設けられている。プラテンガラス１１上に原稿を載置する場合、レジスト板１４のＬ字状の直角部における内角に原稿を合わせることにより、その位置が決定される。
【００１６】
ハウジング２のＰ側の端部にはカバー３が取り付けられ、カバー３は、その一端部がプラテンガラス１１およびＣＶＴガラス１３に対して接近離間するようにして開閉自在となっている。カバー３には、原稿がセットされる用紙トレイ３１と、この用紙トレイ３１にセットされた原稿を送る紙送り機構３２とが設けられている。紙送り機構３２は搬送ドラム３２ａを備えている。搬送ドラム３２ａにより原稿が１枚づつ自動的に送られ、ＣＶＴガラス１３の上面および上記原稿ガイド１２を経由して、排出口３３からカバー３の上に排出される。
【００１７】
ハウジング２の底面には、図２，図３において左右方向に延在する一対のレール１５が互いに平行に取り付けられている。これらレール１５には、その長手方向に画像読取部４が摺動自在に支持されている。画像読取部４は、基体部としてキャリッジ４１を備えている。キャリッジ４１には、斜め上方へ向けて発光することにより原稿を照射するランプ（光源）４２が設けられている。また、キャリッジ４１の上面には、原稿によって反射された光を結像するためのロッドレンズアレイ（セルフォックレンズ）４３が設けられている。ロッドレンズアレイ４３は多数の屈折率分布型レンズが配列されたもので、それらの光軸は上下方向へ向けられている。ロッドレンズアレイ４３の下方には、ロッドレンズアレイ４３を通過した光が結像する撮像部４４が設けられている。撮像部４４は、多数の受光素子を直線状に配列したＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなり、各受光素子はロッドレンズアレイ４３で受光面上に結像された光の強さに応じて電荷を発生し、この電荷を順次読み出すことによって１ライン上の光の強度分布が得られる。
【００１８】
キャリッジ４１の上面は、図２に示すように、上方へ向けて突出する３つのボタン４５，４６（図２では２つのみ示す）が取り付けられている。これらボタン４５，４６は、摩擦係数の小さなプラスチック等の合成樹脂からなり、その上端部は、プラテンガラス１１等との摩擦抵抗を低減するためにほぼ球面状とされている。また、キャリッジ４１の下面には、レール１５と摺接するスライダ４７が取り付けられている。スライダ４７は、圧縮バネ４７ａを間にしてキャリッジ４１のフレームに取り付けられており、これによって、キャリッジ４１は上方に付勢され、上記ボタン４５，４６の上端面がプラテンガラス１１およびＣＶＴガラス１３の下面に押圧されている。
【００１９】
このような構成を有する画像読取部４は、駆動機構５によりレール１５上を移動させられる。駆動機構５には、図２に示すように、回転軸を有するステッピングモータ等のモータ（駆動手段）５１が設けられている。モータ５１の回転軸には駆動プーリ５２が取り付けられ、駆動プーリ５２には、ワイヤ５３が複数回巻かれている。ワイヤ５３は、ハウジング２内の４隅に配置したプーリ（図示略）を介してキャリッジ４１を挟む両端に張られ、その両端に係止されている。
【００２０】
ハウジング２の底面には、制御部（制御手段）６が設けられている。制御部６は、上記撮像部４４を走査することにより原稿の画像データを読み出し、その画像データを画像処理部（図示略）へ送る等の制御や処理を行う。また、制御部６は、所定のプログラムに従ってモータ５１の回転を制御することにより、画像読取部４の位置や速度の制御を行う。
【００２１】
２．実施形態の動作
次に、上記構成を有する画像読取装置１の動作について、主として図５を参照して説明する。
ａ．自動原稿送り読み取り時
紙送り機構３２を用いて原稿を自動送りすることにより、その画像を読み取る場合について説明する。まず、原稿を用紙トレイ３１にセットすると、これによって制御部６は、図３に示すように位置Ａで静止状態にある画像読取部４を右側へ向けて走行させ、画像読取部４のロッドレンズアレイ４３がＣＶＴガラス１３の直下の位置に到達するまで移動させる。次に、操作パネルを操作することにより、原稿を１枚ずつ自動的にＣＶＴガラス１３の上面から原稿ガイド１２を経由して搬送し、排出口３３から排出する。
【００２２】
このような自動原稿送りがなされている間、画像読取部４のランプ４２が点灯し、その光が、ＣＶＴガラス１３の上面を通過する原稿に入射する。この入射光は原稿によって反射されることにより、それの画像に対応した光がロッドレンズアレイ４３を通過し、撮像部４４に受光される。続いて、制御部６は、撮像部４４で受光された光に対応する原稿の画像データを走査することにより順次読み出し、その読み出された画像データを画像処理部に転送する。以上のような動作により、原稿の自動送りの間に、その原稿の画像を得ることができる。
【００２３】
ｂ．プラテン原稿読み取り時
次に、プラテンガラス１１に原稿を載置し、その載置された原稿の画像を読み取る場合について説明する。まず、プラテンガラス１１上に原稿を載置し、原稿をレジスト板１４のＬ字形状の直角部の内角に合わせることにより、その位置決めが行われる。次に、操作パネルを操作すると、モータ５１が回転し、これにより画像読取部４は、図３に示すように位置Ａから右側（読取移動方向）に向けて移動させられる。この場合、画像読取部４は、読取開始位置Ｂの前に到達するまで加速させられ、その速度が所定の読取速度となる。
【００２４】
ここで、図５（Ａ）は従来の画像読取部の走行制御を示すフローチャートであり、図４（Ａ）はそれに従った画像読取部の速度曲線を示すグラフである。画像読取部４の加速動作の際、制御部６は、図４（Ａ）および図５（Ａ）に示すように、位置Ａで静止状態にある画像読取部４を読取移動方向に向けて、加速を開始する（ステップＳ１０１）。すると、画像読取部４には静止摩擦力が読取移動方向とは反対方向に作用し、これにより大きな加速ショック振動が生じる。そのため、画像読取部４が読取速度に達し加速を終えた後でも、その加速ショック振動は充分に減衰しない。続いて、制御部６は、読取速度で画像読取部４を移動させ、読取開始位置Ｂから原稿の読取りを開始させると（ステップＳ１０２）、図６に示すように、画像読取部４の速度がばらつく状態がしばらく続く。なお、図６の原点は、読取開始位置Ｂに対応している。
【００２５】
これに対して本実施形態では、図５（Ｂ）のフローチャートに示すような画像読取部４の走行制御を行う。図４（Ｂ）は、その走行制御に従った画像読取部４の速度曲線を示すグラフである。まず、制御部６は、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、位置Ａで静止状態にある画像読取部４を読取移動方向（副走査方向）とは反対の方向に所定の速度で後退させる（ステップＳ１）。次に制御部６は、後退させられた画像読取部４を、後退させたときと同じ大きさの速度で読取移動方向に向けて位置Ａまで走行させる（ステップＳ２）。ここで、ステップＳ１およびＳ２における画像読取部４の速度は、たとえば読取速度の１／２以下に設定される。続いて制御部６は、走行状態にある画像読取部４を一定の加速度で加速させ（ステップＳ３）、読取開始位置Ｂの手前に達するまでにその速度を読取速度とする。このような制御を行うと、画像読取部４が走行を開始する際の加速ショックはステップＳ２の開始時に発生し、その加速ショックによる加速ショック振動はステップＳ２の期間中に減衰しながらステップＳ３に移ることになる。ステップＳ３に相当する行程から開始していた従来の制御に比較すると、ステップＳ２の期間が減衰時間として確保できている。また、ステップＳ３で画像読取部４を加速させるときには、画像読取部４は読取移動方向に向かって走行している状態にあるので、画像読取部４には、静止摩擦力より小さな動摩擦力が作用する。これにより、その際に画像読取部４に生じる加速ショック振動は、従来の場合と比較して大きく低減する。
【００２６】
次いで、制御部６は、画像読取部４を読取移動方向に向かって読取速度で走行させ、画像読取部４を読取開始位置Ｂに到達させると、画像読取部４の原稿の読取りを開始させる（ステップＳ４）。続いて、制御部６は、読取移動方向に向かって画像読取部４を上記読取速度で走行させ、画像読取部４を原稿ガイド１２の手前に到達させると、原稿の読取りを終了させる。そこで制御部６は、モータ５１を逆回転させることにより、画像読取部４を最初に静止していた位置Ａに戻す。
【００２７】
このように、制御部６により画像読取部４が読取移動方向に移動させられている間、画像読取部４のランプ４２が点灯し、ＣＶＴガラス１３の上面を通過する原稿にその光が入射する。この入射光が原稿により反射されることにより、その原稿の画像に対応した反射光がロッドレンズアレイ４３を通過し、撮像部４４に受光される。続いて、制御部６は、撮像部４４で受光された光に対応する画像データを走査して順次読み出し、その読み出された画像データを画像処理部に転送する。以上のような動作により、原稿の画像を得ることができる。
【００２８】
上記のように加速動作の際に画像読取部４に生じた加速ショック振動は、従来の場合と比較して大きく低減していることから、原稿の読取りを開始するまでにその加速ショック振動は充分に減衰するので、原稿の読取りを行っている間、図７に示すように画像読取部４はほぼ一定の読取速度で走行する。これにより、安定した原稿の読取りを行うことができる。なお、図７の原点は、読取開始位置Ｂに対応している。
【００２９】
上記のような本実施形態の画像読取装置１では、画像読取部４が読取移動方向に向けて走行を開始する際の加速ショックはステップＳ２の開始時に発生し、その加速ショックによる加速ショック振動はステップＳ２の期間中に減衰しながらステップＳ３に移ることになる。よって、ステップＳ３に相当する行程から加速を開始していた従来の制御に比較すると、ステップＳ２の期間を減衰時間として確保することができる。また、ステップＳ３で画像読取部４を加速させる際、画像読取部４がその加速方向に走行していることから、静止摩擦力より小さな動摩擦力が作用するので、その際に生じる加速ショック振動を低減することができる。したがって、原稿の読取りを開始するまでにその加速ショック振動を充分に減衰することができるので、原稿の読取画像の歪みや濃度ムラなどを防止することができる。また、Ｓ字型の速度曲線を描くようにして画像読取部４を加速させる従来の技術のようにその加速距離を充分に確保する必要がないので、装置の小型化に対応することができる。
【００３０】
また、上記画像読取装置１では、ステップＳ２における画像読取部４の速度は、読取速度の１／２以下に設定している。また、ステップＳ１における画像読取部の速度は、ステップＳ１における速度と同じに設定している。これにより、ステップＳ１およびステップＳ２での画像読取部４の後退距離および走行距離を小さく設定することができ、装置の小型化にさらに対応することができる。
【００３１】
３．変更例
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上記実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、ステップＳ２における加速度を０とし、読取速度の１／２以下の速度で画像読取部４を走行させるようにしたが、たとえば図４（Ｃ）に示すように、ステップＳ２における加速度を正にすることも可能であり、また負にすることも可能である。いずれの場合も、ステップＳ２における加速度は、ステップＳ３で画像読取部４の加速を開始させる時に、画像読取部４に速度変化によるショックが発生しやすいので、ステップＳ２開始時の加速ショック振動と重なっても読取開始位置Ｂに到達するまでには充分に減衰するように設定される。
【００３２】
さらに、上記実施形態では、ロッドレンズアレイ４３の光軸を上下方向へ向けるようにしたが、画像読取部４の走行方向にその光軸を向けるようにしてもよい。この場合には、プラテンガラス１１側（上方）から入射する原稿の像をロッドレンズアレイ４３側の水平方向に反射する反射鏡が別途必要となる。加えて、本発明は、自動原稿送り機能を有しない、たとえばプラテンガラス１１に載置された原稿の読取りのみを行う画像読取装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。
【図２】図１のＰ方向から見た画像読取装置の右側端部を示す側断面図である。
【図３】図１のＰ方向から見た画像読取装置の左側端部を示す側断面図である。
【図４】画像読取装置の走行制御を示すタイムチャートであり、（Ａ）は従来の走行制御、（Ｂ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態の走行制御を示す図である。
【図５】画像読取装置の画像読取部の走行制御を示すフローチャートであり、（Ａ）は従来の走行制御、（Ｂ）は図４（Ｂ）の走行制御を示す図である。
【図６】図５（Ａ）の従来の走行制御を適用した場合、画像読取部の読取速度が一定に達した後の走行速度の変化を示す図である。
【図７】図５（Ｂ）の走行制御を適用した場合、画像読取部の読取速度が一定に達した後の走行速度の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像読取装置、２…ハウジング、３…カバー、４…画像読取部、５…駆動機構、６…制御部（制御手段）、１１…プラテンガラス、１２…原稿ガイド、１３…ＣＶＴガラス、１４…レジスト板、１５…レール、３１…用紙トレイ、３２…紙送り機構、３２ａ…搬送ドラム、３３…排出口、４１…キャリッジ、４２…ランプ、４３…ロッドレンズアレイ、４４…撮像部、４５，４６…ボタン、４７…スライダ、４７ａ…圧縮バネ、５１…モータ（駆動手段）、５２…駆動プーリ、５３…ワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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