JP2002277971A - ステッピングモータ駆動制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱調を効率的に防止することができるステッ
ピングモータ駆動制御方法を提供すること。 【解決手段】 原稿台上の原稿を読み取るための走査光
学系を副走査方向に移動させるステッピングモータ８
と、ステッピングモータ８をスローアップ制御して駆動
する駆動制御板２１と、駆動制御板２１に制御信号を与
えるスキャナ制御板２０と、走査光学系の速度変動を検
知する速度検出装置２２と、を備えた原稿読み取り装置
のステッピングモータ駆動制御方法であって、走査光学
系のリターン起動開始から一定期間内の前記速度検出装
置の信号と、あらかじめ規定した速度基準レベル値とを
比較し、その比較値によりフォワードの立下がりの速度
パターンを変更すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ、単体スキャナに用いられるステッピングモータ
の駆動制御方法およびその方法をコンピュータに実行さ
せるプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のステッピングモータ制御方法、た
とえば特開平８−２０４９０８号公報に記載の発明にお
いて、フォワードの脱調対策として立ち上げパターンを
複数記憶し位置検出手段の結果によって複数のパターン
の中から選択し脱調しても画像読み取り処理を続行でき
るようにしたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、脱調しないと速度パターンを変更
できないという問題点があった。また、速度パターンを
変更すると立上がり、立下がりパターンが変更になるた
め読み取り処理工程時間が長くなりｃｐｍが下がってし
まう等の問題点があった。

【０００４】本発明では、脱調を効率的に防止すること
ができるステッピングモータ駆動制御方法およびその方
法をコンピュータに実行させるプログラムを提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明にかかるステッピングモータ
駆動制御方法は、原稿台上の原稿を読み取りるための走
査光学系を副走査方向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スローアップ制御して駆
動するステッピングモータ駆動制御板と、前記ステッピ
ングモータ駆動制御板に制御信号を与えるスキャナ制御
板と、走査光学系の速度変動を検知する速度検出装置
と、を備えた原稿読み取り装置のステッピングモータ駆
動制御方法であって、前記走査光学系のリターン起動開
始から一定期間内の前記速度検出装置の信号と、あらか
じめ規定した速度基準レベル値とを比較し、その比較値
によりフォワードの立下がりの速度パターンを変更する
ことを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に記載の発明にかかるステ
ッピングモータ駆動制御方法は、請求項１に記載の発明
において、フォワードの立下がりパターンを複数パター
ン記憶することを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に記載の発明にかかるステ
ッピングモータ駆動制御方法は、請求項１に記載の発明
において、走査光学系の変倍規定速度に合わせてフォワ
ード立下がり速度パターンを変更することを特徴とす
る。

【０００８】また、請求項４に記載の発明にかかるプロ
グラムは、前記請求項１〜３のいずれか一つに記載され
た方法をコンピュータに実行させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるステッピングモータ制御方法、およびその
方法をコンピュータに実行させるプログラムの好適な実
施の形態について詳細に説明する。

【００１０】図１は、この発明の実施の形態にかかるス
テッピングモータ制御方法における読み取り装置の駆動
系の構成を示す説明図であり、また、図２は、上記読み
取り装置の概略構成を示す説明図である。図１および図
２において、スキャナ制御板２０は変倍情報を、図示を
省略する上位の制御装置より送られたデータによってそ
の変倍率と、速度検出装置２２が検出したリターン開始
時の速度ダンピングの電圧値と、速度基準レベルとして
あらかじめ制御板内のメモリーに記憶された値とを比較
する。

【００１１】そして、比較された結果によって、スキャ
ナ制御板２０は立下がりの記憶した複数のフォワード立
下がりパターンの中から一つを選択し、そのデータに基
づいて駆動クロック信号を形成して、その駆動クロック
信号を駆動制御板２１に出力する。

【００１２】また図２において、１３はコンタクトガラ
ス（原稿台）であり、１４は露光ランプであり、１５は
第１ミラーであり、１６は第２ミラーであり、１７は第
３ミラーであり、１８は結像レンズであり、１９はＣＣ
Ｄであり、２０は画像処理と駆動制御板２１を制御する
スキャナ制御板であり、２１はステッピングモータを駆
動制御する駆動制御板である。

【００１３】つぎに図１を参照して駆動系の概略につい
て説明する。まず、第１キャリッジ１と第２キャリッジ
２は２本の対象に張られたワイヤー３を介して動力が伝
達される。ワイヤー３は駆動軸４に巻かれた該軸に一体
化されたワイヤープーリ５によって駆動され、ワイヤー
プーリ５は同軸にあるタイミングベルトプーリ９とタイ
ミングベルト７を介してステッピングモータ８の軸に一
体化されたタイミングベルトプーリ１０によって駆動さ
れる。駆動軸４には速度検出装置２２が取り付けてあ
る。

【００１４】電源スイッチをＯＮする、とホーミングの
ためにステッピングンモータ８が駆動を開始する。それ
にともなって、第１キャリッジ１と第２キャリッジ２が
フォワード側に移動する。そして、第１キャリッジ１と
第２キャリッジ２が一定距離移動すると、今度は逆転
（リターン）を開始する。ホームポジションセンサ１２
が第１キャリッジ１の下部にある検知部１１を検知する
と、第１キャリッジ１と第２キャリッジ２は一定パルス
分だけ移動して停止し、この位置で待機することにな
る。

【００１５】図３は、この発明の実施の形態にかかるス
テッピングモータ駆動制御方法におけるステッピングモ
ータ駆動制御の内容を説明するためのブロック図であ
る。図３のブロック図において、ステッピングモータ８
は駆動制御板２１によって駆動される。駆動制御板２１
は上位のＣＰＵ（図示省略）を搭載したスキャナ制御板
２０からモータ駆動クロックと、正逆転信号と、マイク
ロステップ駆動するための分割数切換信号と、駆動電流
切換（モータ電流切換）信号とが入力され、これらの信
号によって、ステッピングモータ８の各相に流れる駆動
電流を制御する。

【００１６】ステッピングモータ８の速度はモータ駆動
クロックの周波数で決定する。モータ駆動クロックのク
ロック周波数が高くなると回転速度が速くなり、逆に上
記クロック周波数が低くなると回転速度は遅くなる。し
たがって、駆動クロック周波数を制御することによって
多種多様なスローアップを実現することができる。

【００１７】速度検出装置２２は、回転速度を電圧に変
換したのち、その電圧をスキャナ制御板２０へ送る。ス
キャナ制御板２０は速度変動（以下速度ダンピングと記
す。）を速度検出装置２２から送られた電圧値として受
け取る。スキャナ制御板２０は変倍情報を、図示を省略
する上位の制御装置より送られたデータによって、その
変倍率と、速度検出装置２２が検出したリターン開始時
の速度ダンピングの電圧値と、速度基準レベルとしてあ
らかじめ制御板内のメモリーに記憶された値とを比較す
る。

【００１８】そして、その結果によってスキャナ制御板
２０は立下がりの記憶した複数のフォワード立下がりパ
ターンの中から一つを選択して、そのデータに基づいて
駆動クロック信号を形成し、その駆動クロック信号を駆
動制御板２１に出力する。

【００１９】コンタクトガラス１３に原稿を載置して、
スタートキーを押下すると、所定のタイミングでスキャ
ナ制御板２０から駆動制御板２１へフォワード立上がり
の駆動クロックが出力され、ステッピングモータ８は駆
動を開始することになる。駆動制御の基本は図４に示す
速度パターンに基づいて駆動をする。

【００２０】第１キャリッジ１と第２キャリッジ２がス
テッピングモータ８の駆動によりフォワード方向に走行
を開始し、コンタクトガラス１３上に載置された原稿
（図示せず）を露光ランプ１４により照射し、その反射
光を第１ミラー１５、第２ミラー１６、第３ミラー１７
を介して結像レンズ１８によりＣＣＤ１９に結像し、原
稿を読み取る。読み取った画像データはスキャナ制御板
２０に転送され、画像処理を行う。

【００２１】原稿読み取りを完了するとリターン工程へ
と移行する。ステッピングモータ８は逆転を開始する。
第１キャリッジ１を高速で移動させ、第２キャリッジ２
はその半分の速度で高速リターンさせる。そして、第１
キャリッジ１に設けた検知部１１をホームポジションセ
ンサ１２が検知すると、一定パルス移動してステッピン
グモータ８は停止することになる。

【００２２】つぎに、より具体的なステッピングモータ
の駆動制御の内容について説明する。ステッピングモー
タ８は図４の速度パターンで制御する。加速パターンの
テーブルはメモリーを極力少なくするために一番高速と
なる２５％縮小時の加速パターンを１パターン用意し、
その他の変倍は図４に示すように２５％縮小の加速パタ
ーンの途中までを利用する。

【００２３】また、減速パターンは摩擦負荷がブレーキ
となるため立上がりの加速パターンよりも急に立下げる
ことができる。しかしながら、２５％縮小時の１パター
ンの減速パターンでは時間が掛かりすぎるため、２５％
縮小時にはたとえば４０ｍｓで立ち下げるとすると５０
％縮小は２０ｍｓで立ち下げることになるが、最高速度
が２５％に比べ半分となるため、モータトルクが上がり
１０ｍｓで立ち下げることができる。そして、全ての変
倍率に応じて減速パターンを設けるのでなく変倍率をブ
ロックに分けて３から４程度の減速パターンを記憶させ
ておく。

【００２４】図５は縮小率２５％のときの全体速度変動
と本発明を動作させないときのリターン時のダンピング
を示す。リターン開始直後のダンピングの大きさによっ
ては脱調する。このダンピングの発生原因は、たとえば
以下のようなものが考えられる。

【００２５】（１）フォワード時の立下がりのダンピン
グの影響を受けて発生する。 （２）リターン立上がりの加速パターンが急でダンピン
グを発生する。

【００２６】上記（２）に関してはリターン立上がりの
加速パターンを寝かせることにより発生を防ぐことはで
きる。しかしながら、上記（１）の場合にはフォワード
の減速パターンを変更しダンッピングをなくさないと発
生を防ぐことは困難である。そこで、速度検出装置２２
によって回転速度を電圧に変換し、その電圧（値）をス
キャナ制御板２０に送る。

【００２７】スキャナ制御板２０は送られてくる速度変
動の電圧値をリターン開始から所定時間内の速度変動の
電圧値の最大と最小を読み取る。その幅があらかじめ規
定された速度基準レベル電圧値より小さいと、まだ脱調
するまでのダンピングではないと判断してスキャナ制御
板２０に送る。この結果によってはフォワードの減速パ
ターンは変更しない。そして、速度基準レベル電圧値よ
り大きいと、脱調しかねないと判断しフォワード減速フ
ァイルを変更する。

【００２８】図６は、上述したように、速度基準レベル
電圧値より大きいと、脱調しかねないと判断して、フォ
ワード減速パターンを変更したときの速度変動波形を示
している。記憶している複数の減速パターンの中から減
速時間がＴ２がＴ１の２倍になる減速パターンを選択し
たときの速度波形である。リターン側でのダンピングが
発生しなくなり脱調するおそれはなくなる。

【００２９】また、この発明の本実施の形態にかかるス
テッピングモータの駆動制御方法においては、フォワー
ドの立下がりパターンを複数パターン記憶しておく。経
時変化を含む、第１キャリッジ１と第２キャリッジ２の
摩擦負荷変動やワイヤー３間の摩擦変動、ワイヤー３と
ワイヤープーリ５の摩擦変動とタイミングベルト７の延
びによる摩擦負荷の変動等によってダンピングは変化す
るので、記憶された複数の減速パターンで対応すること
によって、リターン時のダンピングを抑えることがで
き、脱調を防止することができる。

【００３０】また、この発明の本実施の形態にかかるス
テッピングモータの駆動制御方法においては、２５％縮
小時の１パターンの減速パターンでは時間が掛かりすぎ
るため、２５％縮小時にはたとえば４０ｍｓで立ち下げ
るとすると、５０％縮小は２０ｍｓで立ち下げることに
なるが、最高速度が２５％に比べ半分となるためモータ
トルクが上がり１０ｍｓで立ち下げることができる。

【００３１】全ての変倍率に応じて減速パターンを設け
るのでなく、変倍率をブロックに分けて３から４程度の
減速パターンを記憶させておくことによって、全体の時
間を極力長くしないようにするため、ｃｐｍを下げるこ
となく脱調を防止できる。

【００３２】なお、本実施の形態にかかるステッピング
モータ駆動制御方法は、あらかじめ用意されたコンピュ
ータ読み取り可能なプログラムであってもよく、またそ
のプログラムをマイクロコンピュータやパーソナルコン
ピュータなどのコンピュータで実行することによって実
現される。このプログラムは、ＨＤ（ハードディス
ク）、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）、ＣＤ
−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り
可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録
媒体から読み出されることによって実行される。また、
このプログラムは、インターネットなどのネットワーク
を介して配布することが可能な伝送媒体であってもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、走査光学系のリターン起動開始から一定期間内の速
度検出装置の信号とあらかじめ規定した速度基準レベル
値と比較しその比較値によりフォワードの立下がりの速
度パターンを変更することにより脱調を防止することが
可能なステッピングモータ駆動制御方法およびその方法
をコンピュータに実行させるプログラムが得られるとい
う効果を奏する。

【００３４】また、この発明によれば、経時変化を含
む、摩擦負荷変動等によりダンピングは変化するので複
数の減速パターンの選択で対応することによりリターン
時のダンピングを抑えることができ、同様に脱調を防止
することができる。さらに、この発明によれば、複数の
減速パターンを倍率によって（全ての変倍率に応じて減
速パターンを設けるのでなく変倍率をブロックに分けて
３から４程度の減速パターンを記憶させておく）選択す
ることにより全体の時間を極力長くしないようにするた
めｃｐｍを下げることなく脱調を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかるステッピングモ
ータ制御方法における読み取り装置の駆動系の構成を示
す説明図である。

【図２】この発明の実施の形態にかかるステッピングモ
ータ制御方法における読み取り装置の概略構成を示す説
明図である。

【図３】この発明の実施の形態にかかるステッピングモ
ータ制御方法における読み取り装置の駆動制御系の構成
を示すブロック図である。

【図４】速度パターンを示す説明図である。

【図５】縮小率２５％のときの全体速度変動と本発明を
動作させないときのリターン時のダンピングを示す説明
図である。

【図６】フォワード減速パターンを変更したときの速度
変動波形を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 第１キャリッジ ２ 第２キャリッジ ３ ワイヤー ４ 駆動軸 ５ ワイヤープーリ ７ タイミングベルト ８ ステッピングモータ ９ タイミングベルトプーリ １３ コンタクトガラス（原稿台） １４ 露光ランプ １５ 第１ミラー １６ 第２ミラー １７ 第３ミラー １８ 結像レンズ １９ ＣＣＤ ２０ スキャナ制御板 ２１ 駆動制御板 ２２ 速度検出装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/10 Ｈ０４Ｎ 1/10 1/107 Ｆターム(参考） 2H107 AB22 DA34 5B047 AA01 BA02 BB02 BC05 BC09 BC11 CA08 CB07 CB17 5C072 AA01 BA13 CA02 DA02 DA04 EA05 MB03 MB08 UA13 XA01 5H580 AA04 AA07 BB06 FA14 FA24 FB01 FB03 FC09 GG04 HH08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿台上の原稿を読み取るための走査光
   学系を副走査方向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スローアップ制御して駆動す
   るステッピングモータ駆動制御板と、前記ステッピング
   モータ駆動制御板に制御信号を与えるスキャナ制御板
   と、走査光学系の速度変動を検知する速度検出装置と、
   を備えた原稿読み取り装置のステッピングモータ駆動制
   御方法であって、 前記走査光学系のリターン起動開始から一定期間内の前
   記速度検出装置の信号と、あらかじめ規定した速度基準
   レベル値とを比較し、その比較値によりフォワードの立
   下がりの速度パターンを変更することを特徴とするステ
   ッピングモータ駆動制御方法。
2. 【請求項２】 フォワードの立下がりパターンを複数パ
   ターン記憶することを特徴とする請求項１に記載のステ
   ッピングモータの駆動制御方法。
3. 【請求項３】 走査光学系の変倍規定速度に合わせてフ
   ォワード立下がり速度パターンを変更することを特徴と
   する請求項１に記載のステッピングモータ駆動制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれか一つに記載
   された方法をコンピュータに実行させるプログラム。