JPH0365095A - 原稿走査駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ステッピングモータによりキャリッジまたは
原稿を移動させて原稿を読み取る原稿走査駆動装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、原稿走査駆動源としてステッピングモータを使用
した原稿読み取り装置には、原稿読み取り走査時と戻り
走査時とでステッピングモータに流す電流あるいは電圧
の値を切り換えるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、ステッピングモータに
流れる電流と電圧の制御が１回の走査中において一定な
ため、次のような欠点があった。

（１）原稿走査中に生じるモータの振動による画像ぶれ
を抑えるために、電流が少なくなるよう制御すると、モ
ータが停止している状態から動き始めるときの摩擦、す
なわち静止摩擦に打ち勝つことができず脱調を引き起こ
し得るという欠点があった。

（２）ページメモリを持たない原′ｇ４読取装置におい
て連続複写を行う場合、各原稿読取走査の間にキャリッ
ジを読取開始位置に戻すための戻り走査を必要とするが
、コピースピードを向上させるために、この戻り走査時
間を短くする必要がある。

このようなことから、戻り走査のスピードとして読み取
り速度の４倍以上も要求されるケースが増えている。と
ころが、この戻り走査のスピードを引き出すため心は強
い電流が必要であり、戻り走査中は常に消費電力が大と
なるという欠点があった。

よって本発明の目的は上述の点に鑑み、適切な原稿走査
を低電力にて行い得るよう構成した原稿走査駆動装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る原稿走査駆動装置は、原稿走査駆動源とし
てのステッピングモータと、該ステッピングモータの各
相を励磁する信号のシーケンスを切り換える手段と、前
記ステッピングモータに流れる電流あるいは該モータに
印加される電圧の制御を原稿走査中に切り換える手段と
を具備したものである。

［作　用１ 本発明では、ステッピングモータに流れる電流あるいは
該モータに印加される電圧を走査中に切換えることによ
り、例えば電流あるいは電圧の少なくとも一方の制御を
１回の走査中に切り換えることにより、モータのさまざ
まな駆動条件に適応した制御を可能にするものである。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

塞１０４工 第１図は、本発明の一実施例による複写装置の全体構成
を示す。本装置の主要部分は、複写条件を決定する操作
部１０９、ステッピングモータ（以下ＳＭと略す）への
励磁信号１１４ｏを出力する５Ｍドライバ１１５および
操作部１０９からの指示に従ってＳＭドライバ１１５ヘ
コントロール信号を送るｃｐｕ　（中央処理装置）１１
６である。ＣＰＵ　１１６にはメモリ１１６＾が設けら
れており、制御プログラムが格納されている。装置全体
の説明を行う前に、まず５Ｍドライバ１１５について述
べる。上述以外の構成要素については後述する。

Ｎ２図はＳＭドライバ回路を示す。１相当りのＳＭバイ
ポーラ駆動部３０１はＳＭ　１０８の各相ごとに必要で
あり、従ってＳＭ　１０８が４相である場合には４つ必
要である。

第２図に示す回路の駆動方式は、定電流チョッパ駆動と
いわれるものであり、３０２は定電流チョッパ駆動部（
チョッパ回路）である。

第３図（Ａ）および（Ｂ）はチョッパ回路３０２の定電
流チョッパ駆動の原理を示す。２０ｋＨｚ程度の三角波
を発振する発振器３０４からの第３図（Ａ）に符号３Ａ
で示す三角波を基準電圧とし、抵抗３０５によってＳＭ
　１０８の電流を電圧に変え、この電圧が基準電圧より
低い区間のみ、第３図（Ｂ）に示すようにＳＭ　１０Ｂ
にモータ電圧をかけることにより、電流を一定に保つも
のである。

再び第２図において、３０４ＡはＰＷＭ（パルス幅変調
）コンパレータであり、３０４Ｂは増幅器である。

この定電流チョッパ駆動により、ＳＭ　１０８に流れる
電流が一定になるとともに、電流のオフからオンへの立
ち上がり、オンからオフへの立ち下がりが急峻になり、
ＳＭ　１０８の高速回転に対する応答性が良くなる。

さらに、基準電圧である三角波の電圧レベルを上下させ
ると、それとともに一定にするＳＭの駆動電流レベルを
上下させることが可能となる。つまり、抵抗３０７の両
端の電圧は基準電圧（第２図のＡ点における電圧）を決
めるための発振器３０４の出力電圧とのオフセット電圧
になるので、抵抗３０７の両端にかかる電圧がＣＤ（カ
レントダウン）信号によって変化するようにすることに
より、５Ｍ１０８に流す電流を行信号に従って変えるこ
とができる。

抵抗３０６および３０７をそれぞれ１にΩにすると、机
信号が＋５ｖのときには、ダイオード３０８が遮断状態
となるので、オフセット電圧は、抵抗３０６および３０
７の分圧比で決まる２、５ｖとなる。そして、■信号が
Ｏｖのときには、ダイオード３０８が導通状態となり、
抵抗３０７には、ダイオード３０８の順方向電圧０．７
ｖが印加される。

従って、　ＣＤ［号をＯｖにすることにより第３図（Ａ
）の基準発振レベル３Ａが１．８Ｖ減じられ、これによ
ってＳＭ　１０８はより小さい電流値で駆動制御される
。

３０３は相信号発生回路であり、ＣＰＵ　１１６から出
力されたパルス信号ＣＬＨに同期したステップで、第４
図に示すようにＳＭ　１０８への相励磁信号Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃおよびυ電出力Ｔる。４相のＳ
Ｍ　１０８の場合、１パルスにおける回転角が０．９度
であるフルステップ駆動と回転角が０．４５度であるハ
ーフステップ駆動とを切り換えるための信号がＦ／Ｈ信
号である。

相信号発生回路３０３は、Ｆ／Ｈ信号が“Ｏ”のとき、
ハーフステップ駆動を行うために３−４相励磁の相励磁
シーケンス、つまり第４図に矢印ａの方向に示された前
進駆動暗領域の相励磁シーケンスを出力する。Ｆ／Ｈの
信号が“１”のときは、フルステップ駆動を行うために
４相励磁の相励磁シーケンス、つまり第４図に矢印すの
方向に示された後進駆動暗領域の相励磁シーケンスを出
力する。

さらにＳＭ　１０８の回転方向に関する制御はＦ／Ｂ信
号によって行われる。相信号発生回路３０３はＦ／ｉ信
号が“１”のときには、時計方向回転つまり複写機にお
いては、原稿読み取り時の前進駆動を行うように、Ｆ／
百信号が“Ｏ”のときには反時計方向つまり後進駆動を
行うように、第４図に示したパルスシーケンスでＳＭ　
１０８の相励磁信号を発生する。

第１図において、ＳＭ　１０８の回転はＳＭ　１０８と
同軸に取り付けられたプーリ１０７に伝わり、タイミン
グベルト１１７を介してプーリ１０７の３倍径のプーリ
１０５　に伝わり、プーリ１０５　に取り付けられたワ
イヤ１１８によってキャリッジ１０３が駆動される。

キャリッジ１０３は、原稿を照明する光源１０１と原稿
からの反射光を受ける密着型センサ１０２とから成る。

プーリ１０５　と１０７の直径の比は、３：１であるた
め、ＳＭ　１０８が３回転したときにプーリ１０５が１
回転する。プーリ１０５の直径は、４８．９ｍｍである
ので、本実施例においてのプロセススピード８４ｍｍ／
ｓｅｃ　（１００％の複写倍率時の原稿走査速度）でキ
ャリッジ１０３を動かすためには、１相当り０．４５ｄ
ｅｇのハースステップ駆動を行うと、１３１２ｐｐｓの
パルス周波数でＳＭ　１０８を駆動することが次式から
れかる。

＝　１３１２　（ｐｐｓ） つまり、キャリッジ１０３は、１パルスで０．６４（μ
ｍ）　（８４（＋ｎｍ／５ｅｃ）÷１３１２（ｐｕｌｓ
ｅ／５ｅｃ））移動することになる。

以上の構成による実際の読取走査手順を、第５図に示し
たにＰｔｌ　１１Ｂの制御シーケンスフローチャートと
、第６図に示した行信号およびパルス信号ＣＬＨのタイ
ミング図に基づいて説明する。

読取走査を行なう場合、まず、ステップ５５０１で用紙
サイズ、複写倍率などの複写条件を設定する。用紙サイ
ズは操作パネル１０９に配設されている用紙選択キー１
１３で設定し、複写倍率は、複写倍率設定キー１１２を
用いて設定する。

いま、へ４サイズの用紙において１００％の倍率が設定
されたとする。設定された複写条件はＣＰＩ１１１６に
送られ、これをもとにステップ５５０２において走査距
離および走査速度が算出される。Ａ４で倍率が１００％
の場合、走査距離は２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙長）で
走査速度は前述のように１３１２　（＋）ｐＳ）　（１
３１２（ｐｐｓ）÷１）となる。

次のステップ５５０３において、コピーキー１１０が押
されたことが確認されると、ステップ５５０４゜５５０
６、５５０８の前進駆動に移る。前進駆動時はＦ／百倍
信号“１”にし、ハーフステップ駆動を行うのでＦ／Ｈ
／号を“Ｏ”にする。

また第６図に示すように、ステップ５５０４は停止して
いるキャリッジを加速するステップなので、静止摩擦に
打ち勝つようモータトルクを上げるため、■信号を“１
″にし、パルス信号ＣＬには５００　（ｐｐｓ）　、　
１０００　（ｐｐｓ）と段階的に周波数を上げる。

この加速ステップは１５（ｐｕｌｓｅ）（−５００（ｐ
ｐｓ）　　Ｘ１０　（ｍｓｅｃ）＋１０００　（ｐｐｓ
）　ｘ　１０　（ｍｓｅｃ））必要であり、この１５パ
ルスを数えて加速を終了する（ステップ５５０５）。

ステップ５５０６は原稿を読み取るステップなので、振
動を抑えるために■信号を“０”にし、読取走査速度つ
まり１３１２　（＋）Ｉ）Ｓ）の周波数でパルス信号Ｃ
ＬＫを出力する。Ａ４サイズの原稿を読むためには３２
８０　（ｐｕｌｓｅ）　（−２１０（ｍｍ）÷０．０６
４　（ｍｍ／ｐｕｌｓｅ））必要であり、この３２８０
パルスを数えて読み取りを終了する（ステップ５５０７
）。

ステップ５５０８はキャリッジを減速して停止させるた
めのステップであり、停止時のキャリッジの進み過ぎを
防ぐようモータトルクを上げるためＣＤ信号を“１″に
し、パルス信号ＣＬＫは１ｏｏｏ　（ｐｐｓ）　。

５００　（ｐｐｓ）と段階的に周波数を下げる。

このステップ５５０８はステップ５５０４と逆過程であ
り、必要パルス数つまり１５パルスを数えて終了する（
ステップ５５０９）。

犬旌班ユ 第７図は、本発明を適用した第２の実施例による複写装
置の全体構成を示す、本図において、７０１はキャリッ
ジ１０３に取り付けられたフラグであり、スキャナが読
取開始位置にあるとき、ホームポジションセンサ７０２
を“ＯＮ″にさせる働きをもつ。またホームポジション
センサの出力“）ＩＰ”は常にＣＰＵ　１１６に入力さ
れている。その他の構成は第１図に示した第１の実施例
と同様であり、対応する個所には同一の符号を付しであ
る。また、５Ｍドライバ１１５の回路も第２図に示した
ものと同様である。

以上の構成による第２の実施例の読取開始位置への戻り
走査手順を、第８図に示したＣＰｏ　１１６の制御シー
ケンスフローチャートと、第９図に示したＣＤ信号およ
びパルス信号ＣＬＫのタイミング図に基づいて説明する
。

読み取り走査が終了した後、加速・等速・減速を含めた
戻り走査のための駆動を行うが（ステップ５Ｐ８０１）
、戻り走査中速度がｐｔｈ　（ｐｐｓ）未満の区間では
ＣＤ信号をＯ”、ｐｔｈ（ｐｐｓ）以上の区間ではＣＤ
信号を“１”にする（ステップ５Ｐ８０２．５Ｐ８０３
Ａ。

５Ｐ８０３Ｂ）　　という制御を行う。

そして、所定のパルス数だけ出力し終えると（ステップ
５Ｐ８０５）、ホームポジションセンサ出力を調べる（
ステップ５Ｐ８０６）。

もし、センサ出力が“ｏｆｆ”ならば、キャリッジは制
御した通りの位置（つまり読取開始位置）に戻っていな
いので、すなわちＣＤ信号を“１”にしてトルクを大き
くする必要のない速度のしきい値Ｆｔｈ　（ｐｐＳ）が
高過ぎるたということかいえるので、Ｆｔｈの値を所定
の値、例えば５ｏｏ（ｐｐｓ）だけ下げる（ステップ５
Ｐ８０７）。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ステッピングモー
タに流れる電流あるいは印加電圧の制御を読取走査中に
切り換えることにより、駆動条件に応じた駆動制御をし
、これにより適切な原稿走査を低電力にて行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、 第２図は本発明の一実施例における定電流チョッパ駆動
用ＳＭドライバの回路図、 第３図は第２図に示したチョッパ回路の定電流チョッパ
駆動の原理図、 第４図は本発明の一実施例のタイくング図、第５図は本
発明の一実施例による複写機のステッピングモータ駆動
フローチャート、 第６図は本発明の一実施例におけるＣＤ信号とステッピ
ングモータへのパルスシーケンスを示す図、 第７図は本発明の第２の実施例の全体構成を示す図、 第８図は本発明の第２の実施例による複写機のステッピ
ングモータ駆動フローチャート、第９図は本発明の第２
の実施例におけるＣＤ信号およびステッピングモータへ
のパルスシーケンスを示す図である。 １０１・・・光源、 １０２・・・密着型センサ、 １０３・・・キャリッジ、 １０４・・・原稿台、 １０５．１０７・・・プーリ、 １０８・・・ステッピングモータ（ＳＭ）。 １０９・・・操作部、 １１０・・・コピーキー １１１・・・複写倍率表示部、 １１２・・・複写倍率設定キー １１３・・・用紙選択キー １１５・・・ステッピングモータモータ１１６・・・ｃ
ｐｕ　＜中央処理装置）、１１７・・・タイミングベル
ト、 １１８・・・ワイヤ、 ３０１・・弓相当りのＳＭバイポーラ駆動部、３０２・
・・定電流チョッパ駆動部、 ３０３・・・相信号発生回路、 ３０４・・・三角波発振回路、 ３０５．３０６．３０７・・・抵抗、 ３０８・・・ダイオード。 ドライバ、 時間 第３図 第 ８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿走査駆動源としてのステッピングモータと、該
   ステッピングモータの各相を励磁する信号のシーケンス
   を切り換える手段と、前記ステッピングモータに流れる
   電流あるいは該モータに印加される電圧の制御を原稿走
   査中に切り換える手段とを具備したことを特徴とする原
   稿走査駆動装置。 ２）前記ステッピングモータに流れる電流あるいは該モ
   ータに印加される電圧の制御について、少なくとも一方
   の制御を１回の走査中に切り換えることを特徴とする請
   求項１に記載の原稿走査駆動装置。