JPH11187696A

JPH11187696A - モータの制御方法及び装置

Info

Publication number: JPH11187696A
Application number: JP9355469A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kitamura; 慎吾北村; Kenji Hara; 健二原; Tsutomu Utagawa; 勉歌川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】スキャナのバック動作を高速化してＳＭＰを
向上する。【解決手段】スキャナはステッピングモータで駆動さ
れて、ｇ点からスタートして、加速期間ａ、定速期間の
振動吸収期間ｂ、定速期間の画像読み取り期間ｃ、減速
期間ｄ、バック期間ｅを経てｇ点に戻る。その際、ｄ、
ｅ区間で加速トルクを増やして加速度を高くし、また、
減速時とバック時とでモータの電力量を同じにしてｄの
区間の減速加速とｅの区間の加速度と等しくなるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
を用いてスキャナを移動させる画像読み取り装置に用い
て好適なモータの制御方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像読み取り装置は、スキャン動
作によって原稿画像を読み取っている。画像をスキャン
するための光源や光学ミラー等を含む走査部を収納した
キャリッジを駆動する動力源としては、速度制御及び位
置決めの必要性から、ステッピングモータが用いられて
いる。また、カラー画像読み取り装置を取り巻く環境
は、接続されるプリンタやコンピュータの処理速度の向
上によって、単位時間当たりに原稿を読み取ることがで
きる枚数を示すシートパーミニッツ（以下ＳＰＭ）のさ
らなる向上が求められている。ＳＰＭを向上するために
は、上記走査部をスキャン開始位置から画像読み取り走
査速度にするためにモータを加速させる加速時間、モー
タを停止させるために減速させる減速時間、モータ停止
位置からスキャン開始位置に戻すバック時間等の画像読
み取りに必要な部分以外のモータ制御時間を低減するこ
とが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来は、モータ
において、画像読み取りを行うための加速・定速・減速
動作に使用するモータトルク１と、モータ停止位置から
スキャン開始位置に戻すバック動作に使用するモータト
ルク２のように、スキャンシーケンスのトルク配分を行
っていたためスキャンの高速化に限界があった。

【０００４】また、ステッピングモータの加速時間や減
速時間を低減するには、加速トルクを大きくして加速度
を上げるために、加える電力を大きくしなければならな
いが、従来は加速・減速時の電力と、画像読み取り時の
加速度ゼロの定速動作の電力とが同一であった。加速時
間を低減するためモータに加える電力を上げると、画像
読み取り時の定速動作時に不必要な加速トルクが増加し
てモータの振動が大きくなり、読み取ったカラー画像が
ブレてしまうという問題があった。

【０００５】次に、このモータ振動の原因について図２
を用いて説明する。図２はモータによって負荷を駆動す
るための加速トルクと定速トルク（負荷トルク）の関係
を示す。図中ｘ軸はモータ駆動周波数（ｐｐｓ）、ｙ軸
はモータ出力トルク（Ｔ）を表わす。Ｔｏｕｔはモータ
出力トルク（プルアウトトルク）、Ｔａはモータを安全
に動作させるための安全領域、Ｔｋ２は加速トルク領
域、Ｔｔ２はモータに接続される負荷駆動に必要な負荷
トルクである。

【０００６】例えば、駆動周波数Ｐ１まで加速させる時
間を低減するためには、加速トルク領域Ｔｋ２の面積を
大きくしなければならない。トルクはモータに加える電
力を大きくすることによって増加する。そのため駆動周
波数Ｐ１部分での加速トルクＴｋ２も大きくなる。モー
タの加速が終了して、負荷駆動を駆動周波数Ｐ１で定速
駆動するために必要な負荷トルクはＴｔ２である。その
ため不必要な加速トルクＴｋ２は余分になってしまい、
これがモータ振動の原因になっており、定速駆動部で加
速トルクＴｋ２の大きさに応じたモータ振動が発生する
ことになる。モータ振動が発生すると、原稿読み取り装
置が振動してしまい、読み取った画像がブレてしまった
り、カラー画像の場合は色がずれてしまうという問題が
あった。

【０００７】また、ステッピングモータを用いてキャリ
ッジ等を位置制御しつつ往復動作する際に、往方向から
復方向に高速で戻すためには、往方向停止時にできるだ
け早く停止させ、復方向に動作させる必要がある。しか
し、モータに与える負荷とトルクとの関係で求められる
時間よりも短く往復運動を行わせようとすると、トルク
不足によりモータが脱調してしまうという問題があっ
た。

【０００８】そこで本発明は、モータが脱調することな
く、画像読み取りに必要な部分以外のモータ制御時間を
低減してＳＰＭを向上すると共に、モータの振動を防止
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によるモ
ータの制御方法においては、モータの回転を駆動機構を
介して移動物体に伝えることにより、この移動物体を所
定経路に沿って往復移動させるために、上記モータの加
速、定速、減速及び逆転の各制御を順次に行うモータの
制御方法において、上記モータに供給する電力量を、上
記減速制御時と逆転制御時とで同じになるように制御す
るようにしている。

【００１０】請求項２の発明によるモータの制御方法に
おいては、モータの回転を駆動機構を介して移動物体に
伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿って移
動させるために、上記モータの加速、定速、減速の各制
御を順次に行うモータの制御方法において、上記加速か
ら定速に移行してから所定のタイミングで上記モータに
供給する電力を減少させるようにしている。

【００１１】請求項５の発明によるモータの制御装置に
おいては、モータの回転を駆動機構を介して移動物体に
伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿って往
復移動させるために、上記モータの加速、定速、減速及
び逆転の各制御を順次に行うモータの制御装置におい
て、上記各制御を行うと共に、上記モータに供給する電
力量を、上記減速制御時と逆転制御時とで同じになるよ
うに制御する制御手段を設けている。

【００１２】請求項６の発明によるモータの制御装置に
おいては、モータの回転を駆動機構を介して移動物体に
伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿って移
動させるために、上記モータの加速、定速、減速の各制
御を順次に行うモータの制御装置において、上記各制御
を行うと共に、上記加速から定速に移行してから所定の
タイミングで上記モータに供給する電力を減少させる制
御手段を設けている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第５の実施
の形態について図面と共に説明する。先ず、第１の実施
の形態について説明する。本実施の形態は、モータが画
像読み取りを行うための加速・定速動作に使用するトル
クをモータトルク１とし、画像読み取り定速駆動の終了
から行われる減速動作とモータ停止位置からスキャン開
始位置に戻すバック動作とに使用するトルクをモータト
ルク２とするようにスキャンシーケンスのトルク配分を
変更することにより、一連のスキャン動作時間を短縮
し、ＳＰＭを向上するものである。

【００１４】図１は、カラー画像読み取り装置の画像読
み取り動作シーケンス図である。図中ｘ軸方向は時間、
ｙ軸方向は加速度を表わしている。カラー画像読み取り
装置は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロ
ー）、Ｂｋ（ブラック）の画像読み取りのために、ステ
ッピングモータを駆動源として画像読み取り１シーケン
スを４回行う。原稿画像３０を読み取るための１回の動
作は、動作開始位置ｇから立ち上げ部分ａ、振動吸収部
分ｂ、画像読み取り部分ｃ、立ち下げ部分ｄ、バック部
分ｅの一連の動作を行い、動作開始位置ｇに復帰する。
振動吸収部分ｂは、立ち上げ部分ａで発生した読み取り
系の振動と、電流及び電圧の切り替えで生じる振動を吸
収するために設けられている。

【００１５】本実施の形態では、図１のｄの区間とｅの
区間において、前述した図２で示す加速トルクＴｋを増
やし、ｄの区間とｅの区間でのモータ加速度を高くする
ことで、図１の一連のモータ動作シーケンスに要する時
間を短縮するようにしている。そしてその際、ｄの区間
の減速加速度がｅの区間に使用される加速度と等しくな
るように、減速制御とバック制御とでモータに加える電
力量を同じにして一連のスキャン動作時間を短縮するよ
うにしている。そのために、図１のｆ〜ｇの区間で、電
圧・電流を高くして加速トルクＴｋを増やすようにして
いる。

【００１６】図３はカラー画像読み取り装置をカラー複
写機に使用した場合の概略断面図を示す。このカラー複
写機は、上部にデジタルカラー画像リーダ部、下部にデ
ジタルカラー画像プリンタ部を有する。リーダ部におい
て、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ
３２により露光走査することにより、原稿３０からの反
射光像をレンズ３３によりフルカラーセンサ３４に集光
し、カラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信
号は、増幅回路（不図示）を経て、ビデオ処理ユニット
（不図示）にて処理を施され、プリンタ部に送出され
る。

【００１７】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム１は矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム
１の周りに前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ
露光光学系３、電位センサ１２、色の異なる４個の現像
器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ、ドラム上光量検知手段器
１３、５ａ〜５ｉから成る転写装置５、クリーニング器
６を配置する。レーザ露光光学系３において、リーダ部
からの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にて光信号
に変換され、変換されたレーザ光がポリゴンミラー３ａ
で反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光
ドラム１の面に投影される。

【００１８】ブリンタ部画像形成時には、感光ドラム１
を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後
の感光ドラム１を帯電器２により一様に帯電させて、各
分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成する。次に、
所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の潜像を現
像し、感光ドラム１上に樹脂を基体としたトナー画像を
形成する。現像器は、偏心カム２４ｙ、２４ｃ、２４
ｍ、２４ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に
感光ドラム１に接近するようにしている。

【００１９】さらに、感光ドラム１上のトナー画像を、
記録材カセット７より搬送系及び転写装置５を介して感
光ドラム１と対向した位置に供給された記録材に転写す
る。転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、転写帯電
器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着帯電器５ｃ
と対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電
器５ｅとを有し、回転駆動されるように軸支された転写
ドラム５ａの周面開口域には誘電体からなる記録材担持
シート５ｆを円筒状に一体的に張設している。記録材担
持シート５ｆはポリカーボネートフィルム等の誘電体シ
ートを使用している。

【００２０】転写ドラム５ａを回転させるに従って、感
光ドラム１上のトナー像は転写帯電器５ｂにより記録材
担持シート５ｆに担持された記録材上に転写される。こ
のように記録材担持シート５ｆに吸着搬送される記録材
には所望数の色画像が転写され、フルカラー画像を形成
する。フルカラー画像形成の場合、このようにして４色
のトナー像の転写を終了すると、記録材を転写ドラム５
ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電
器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を介し
てトレイ１０に排紙する。他方、転写後感光ドラム１
は、表面の残留トナーをクリーニング器６で清掃した
後、再度画像形成工程に供する。

【００２１】記録材の両面に画像を形成する場合には、
定着器９から排出後、すぐに搬送パス切替ガイド１９を
駆動し、搬送縦パス２０を経て、反転パス２１ａに一旦
導いた後、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込まれ
た際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに
退出させ、中間トレイ２２に収納する。その後再び上述
した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成す
る。

【００２２】また、転写ドラム５ａの記録材担持シート
５ｆ上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を
防止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シート
５ｆを介してこのブラシ１４に対向するバックアップブ
ラシ１５や、オイル除去ローラ１６と記録材担持シート
５ｆを介してこのローラ１６に対向するバックアップブ
ラシ１７の作用により清掃を行う。このような清掃は画
像形成前もしくは後に行い、またジャム（紙づまり）発
生時には随時行う。また、本例においては、所望のタイ
ミングで偏心カム２５を動作させ、転写ドラム５ａと一
体化しているカムフォロワ５ｉを作動させることによ
り、記録材担持シート５ｆと感光ドラム１とのギャップ
を任意に設定可能な構成としている。例えば、スタンバ
イ中または電源オフ時には、転写ドラム５ａと感光ドラ
ム１の間隔を離す。

【００２３】図４はカラー画像読み取り装置の構成図で
ある。なお、このカラー画像読み取り装置は、図３のリ
ーダ部の構成と対応している。カラー画像読み取り装置
の内部構成は、原稿台カバー１０９、原稿台ガラス１１
１、原稿照明用ランプ１０５、反射傘１０６、第１のミ
ラー台１１３、第２のミラー台１０３、結像レンズ１０
８、ＣＣＤ１１０、画像処理装置１１２を有し、上記ラ
ンプ１０５と第１のミラー台１１３は、第２のミラー台
１０３に対して２倍の速度で原稿台ガラス１１１上の原
稿１０４を走査する。

【００２４】原稿台ガラス１１１上に置かれたカラー画
像原稿１０４は、ランプ１０５により照射され、その反
射光はミラー台１１３内のミラー１０７に導かれる。ミ
ラー１０７に導かれた原稿画像反射光は、ミラー１０
１、ミラー１０２へとさらに導かれ、結像レンズ１０８
を介してＣＣＤ１１０に原稿画像が投射される。ＣＣＤ
１１０は、投射された原稿画像を電気信号に変換して画
像処理装置１１２に送る。画像処理装置１１２からの画
像データはカラー電子写真画像形成装置に送られる。

【００２５】図５はカラー画像読み取り装置の画像処理
装置１１２のブロック図である。１１０は原稿の反射光
を色分解して電気信号に変換する３ラインＣＣＤであ
る。Ａ／Ｄ変換部２０２は、ＣＣＤ１１０からのアナロ
グＲＧＢ信号をデジタル信号に変換する。シェーディン
グ補正部２０３は、ＣＣＤ１１０の各画素の感度を補正
し、光源の光量の傾きを補正するものである。図におけ
るＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の信号
は、Ａ／Ｄ変換部２０２から出力された８ビットデジタ
ル画像信号である。

【００２６】本実施の形態で用いているＣＣＤ１１０
は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）用に
それぞれ３つのＣＣＤラインセンサが、所定の一定距離
をもって配置されている。このため、このデジタル画像
信号は、空間的ズレによって発生した時間的ズレをもっ
た信号となっている。３ラインつなぎ部２０４において
この時間的ズレが補正される。

【００２７】入力マスキング部２０５は、ＣＣＤ１１０
のＲＧＢの分光特性を標準ＲＧＢ空間に補正するための
演算を行う。ＬＯＧ変換部２０６は、ＲＡＭによって構
成されたルックアップテーブルであり、Ｒ（レッド）、
Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の輝度信号がそれぞれＣ
（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の濃度信
号に変換される。

【００２８】マスキング／ＵＣＲ部２０７は、入力され
たＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の濃
度信号からプリント記録用に使用されるトナーの色にご
りを除去する演算と、Ｂｋ（ブラック）信号の生成を行
う。Ｆ値補正部２０８は、プリントする濃度の指定に合
わせて濃度値（Ｆ値）を各色毎に補正するための補正テ
ーブルである。上記のようにして一連の画像処理が行わ
れたカラー画像信号２０９はカラー電子写真画像形成装
置に送られ、カラー画像が形成される。

【００２９】図６はモータ制御部及び電力可変部の回路
図である。まず、モータ制御部について説明する。図６
において、ステッピングモータ５２０の回転制御はＭＰ
Ｕ５２４によってモータドライブ回路５２７を介して制
御される。モータ加速制御、モータ定速制御、モータ減
速制御、バック制御に使用される制御情報はＲＯＭ５２
５中に保存されている。ＭＰＵ５２４はＲＯＭ５２５に
保存された制御情報に従ってステッピングモータ５２０
を制御する。

【００３０】次に、電力可変部について説明する。電力
可変部は電圧切り替え回路と電流切り替え回路とにより
構成されている。電圧切り替え回路においては、高い電
圧Ｖ−ＨＩＧＨと、低い電圧Ｖ−ＬＯＷとの２種類の電
圧に切り替え可能になっている。Ｖ−ＳＷは電圧切り替
えの制御信号である。Ｖ−ＳＷの電圧が“Ｌ”の時は、
トランジスタ５３２、５１５がＯＦＦ状態になり、ステ
ッピングモータ５２０にはダイオード５１９を通してＶ
−ＬＯＷの電圧が供給される。Ｖ−ＳＷの電圧が“Ｈ”
の時は、トランジスタ５３２、５１５がＯＮ状態にな
り、ステッピングモータ５２０にはトランジスタ５１５
を通してＶ−ＨＩＧＨの電圧が供給される。Ｖ−ＳＷ制
御信号はＭＰＵ５２４の内蔵出力ポートＰＯ５から出力
される。

【００３１】電流切り替え回路においては、ＭＰＵ５２
４で、ステッピングモータ５２０に流れる電流値を任意
に設定可能になっている。ＯＳＣ５０７は、所定の周波
数で三角波を出力する。ステッピングモータ５２０に流
れる電流値は、電流検出抵抗５１８によって電圧に変換
される。電流検出抵抗５１８によって生成されたモータ
電流に応じた電圧は、抵抗５１０とコンデンサ５１１に
よって構成されたフィルタ回路によってノイズ成分が除
去され、ＯＰアンプ５０５の非反転入力端子に入力され
る。ＯＰアンプ５０５の反転入力端子には、ステッピン
グモータ５２０に流す電流量に応じた基準電圧が入力さ
れる。

【００３２】ＯＰアンプ５０５は、非反転入力端子のモ
ータ電流に応じた電圧と反転入力端子の基準電圧とを比
較して比較電圧を出力する。コンパレータ５０１は、比
較電圧と上記三角波とによりパルス幅変調を行い、スイ
ッチングトランジスタ５１７をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
以上の一連の動作により、ステッピングモータ５２０に
流れる電流値は、基準電圧に対応した一定電流に制御さ
れる。

【００３３】ステッピングモータ５２０に流れる電流切
り替えは、ＯＰアンプ５０５の反転入力端子に加える基
準電圧を可変させることにより行う。基準電圧は、ＭＰ
Ｕ５２４によってＤ／Ａコンバータ５２３に設定され
る。Ｄ／Ａコンバータ５２３はＣＨ１、ＣＨ２の２チャ
ンネルの出力を有しており、２つの基準電圧を設定可能
である。２つの基準電圧はマルチプレクサ５３０によっ
てどちらか１つが選択され、ＯＰアンプ５０５の反転入
力端子に供給される。マルチプレクサ５３０のチャンネ
ル切り替え信号（ＳＥＬ信号）は、ＭＰＵ５２４の内蔵
出力ポートＰＯ１から出力される。

【００３４】図７は電流・電圧値を設定するためのＭＰ
Ｕ５２４の動作フロー図である。加速・定速、減速・バ
ック動作を開始する場合は、必ずＭＰＵ５２４内で図７
に示す動作が行われる。電流・電圧値の設定動作が開始
されると、加速・定速動作を開始するかどうか判断され
る（ステップＳ１０１）。

【００３５】加速・定速動作を開始する場合は、モータ
に加える電圧を加速・定速電圧にするためにＶ−ＳＷ信
号を“Ｈ”に設定する（ステップＳ１０２）。加速・定
速時の基準電圧をＤ／Ａコンバータ５２３のＣＨ１に設
定する（ステップＳ１０３）。また、次に行う減速・バ
ック動作のために、減速・バック時の基準電圧をＤ／Ａ
コンバータ５２３のＣＨ２に設定する（ステップＳ１０
４）。モータ定電流回路に供給する基準電圧を加速・定
速の基準電圧にするように、ＳＥＬ信号を“Ｌ”にして
マルチプレクサ５３０のＡｃｈを選択する（ステップＳ
１０５）。その後、ステップＳ１０６に動作を移す。ま
た、ステップＳ１０１で現在、加速・定速動作を開始し
ない場合はステップＳ１０６に動作を移す。

【００３６】ステップＳ１０６では、減速・バック動作
を開始するかどうか判断される。減速・バック動作を開
始する場合は、モータに加える電圧を減速・バック電圧
にするためにＶ−ＳＷ信号を“Ｌ”に設定する（ステッ
プＳ１０７）。モータ定電流回路に供給する基準電圧を
減速・バック時の基準電圧にするように、ＳＥＬ信号を
“Ｈ”にしてマルチプレクサ５３０のＢｃｈを選択する
（ステップＳ１０８）。その後、主動作に復帰する。ま
た、ステップＳ１０６で現在、減速・バック動作を開始
しない場合はバック主動作に復帰する。

【００３７】このような動作によって、モータが画像読
み取りを行うための加速・定速動作に使用するモータト
ルク１の電流・電圧をモータに供給する。また、画像読
み取り定速駆動の終了から行われる減速動作及びモータ
停止位置からスキャン開始位置に戻すバック動作に使用
するモータトルク２の電流・電圧をモータに供給する。
これによって、一連のスキャン動作時間を短縮してＳＰ
Ｍを向上することができる。

【００３８】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。本実施の形態で用いられるカラー複写機、カラー画
像読み取り装置、画像処理装置の構成は図３〜５に示し
たものと同一である。

【００３９】図８はモータ制御部及びモータ電力可変部
の回路図である。図８においては、ＭＰＵ５２４にアン
ド回路５３１が接続されている点が図６と異る点であ
り、他の部分は図６と同一に構成されている。アンド回
路５３１には、後述するように、ＭＰＵ５２４のポート
ＰＯ３、ＰＯ４から信号ＰＵＬＳＥ２、ＴＲＧ１が加え
られ、出力ＳＣはＭＰＵ５２４のポートＰＩ２に送られ
る。

【００４０】本実施の形態では、ステッピングモータの
加速終了後の定速駆動時に、必要な負荷トルクＴｔ２
（図２）のみにしている。そのためには不必要な加速ト
ルクＴｋ２をなくすように、モータの励磁状態が十分に
安定した定速回転中に、モータに加える電力を所定量減
少させることにより、定速駆動期間でのモータ振動を極
力低減させるようにしている。

【００４１】図９にステッピングモータ５２０に流れる
電力切り替えのタイミング図を示す。図９において、５
００はモータの回転加速度を表わしたものである。ｘ軸
は時間、ｙ軸は加速度を示す。範囲ｐはステッピングモ
ータ動作の１ステップを示す。ｋの期間は加速制御が行
われている。ｅの部分以降は定速制御が行われている。
ｃ部分はステッピングモータの１ステップ動作による振
動が十分に減衰し、励磁が安定している部分である。こ
の部分ｃで、電流及び電圧の切り替えが行われる。

【００４２】ＰＵＬＳＥ１は、ステッピングモータの１
ステップ動作を行うための基準パルス信号であり、この
ＰＵＬＳＥ１の１周期でステッピングモータが１ステッ
プ回転する。ＰＵＬＳＥ２は、ＰＵＬＳＥ１の１／４周
期だけ位相を送らせたパルス信号である。ＴＲＧ１信号
は、ステッピングモータの上記加速制御が終了し、定速
制御の開始時にＰＵＬＳＥ１の１周期分のパルスが出力
される。このＴＲＧ１信号はＭＰＵ５２４に内蔵された
出力ポートＰＯ４から出力される。ＳＣ信号はモータ電
力切り替え信号であり、ＴＲＧ１信号とＰＵＬＳＥ２と
をアンド回路５３１でＡＮＤしたもので、ＴＲＧ１信号
が“Ｈ”の時、ＰＵＬＳＥ２信号が出力される。ＳＣ信
号はＭＰＵ５２４に内蔵された入力ポートＰＩ２に入力
される。

【００４３】ＲＥＦ−ＳＷは電流切り替え信号であり、
ＲＥＦ−ＳＷ信号に応じて、マルチプレクサ５３０のチ
ャンネル切り替えが行われる。ＰＷＭは、比較電圧と前
記三角波とによるパルス幅変調を行うことを示す。ＯＵ
Ｔは、スイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ制御す
るためのＰＷＭされたパルスである。ＣＵＲはステッピ
ングモータに流れる電流値を表わしている。ＶＯＬはス
テッピングモータに加えられる電圧値を表わしている。

【００４４】このように、加速制御が終了し、定速制御
が開始されるｅの部分において、ステッピングモータの
１ステップ動作による振動が十分に減衰し、励磁が安定
している部分ｃで、モータ電力切り替え信号ＳＣを発生
する。そして、モータ電力切り替え信号ＳＣの立ち下が
りエッジで電流及び電圧の切り替えが行われる。以上は
加速制御から定速制御におけるモータ電力切り替え動作
の説明であるが、同様に定速制御から減速制御に切り替
わるときは、減速の加速度に応じた電流・電圧値に戻っ
て、高速にバック動作が行われる。

【００４５】図１０は電流・電圧値を設定するためのＭ
ＰＵ５２４の動作フロー図である。加速、定速、減速、
バック動作を開始する場合は、必ずＭＰＵ５２４内で図
１０に示す動作が行われる。電流・電圧値の設定動作が
開始されると、加速動作を開始するかどうか判断される
（ステップＳ９０１）。

【００４６】加速動作を開始する場合は、モータに加え
る電圧を加速電圧にするためにＶ−ＳＷ信号を“Ｌ”に
設定する（ステップＳ９０２）。加速時の基準電圧をＤ
／ＡのＣＨ１に設定する（ステップＳ９０３）。また、
次に行う定速動作のために、定速時の基準電圧をＤ／Ａ
のＣＨ２に設定する（ステップＳ９０４）。モータ定電
流回路に供給する基準電圧を加速時の基準電圧にするよ
うに、ＳＥＬ信号を“Ｌ”にしてマルチプレクサ５３０
のＡｃｈを選択する（ステップＳ９０５）。その後、ス
テップＳ９０６に動作を移す。また、ステップＳ９０１
で現在、加速動作を開始しない場合はステップＳ９０６
に動作を移す。

【００４７】ステップＳ９０６では、定速動作を開始す
るかどうか判断される。定速動作を開始する場合は、定
速動作の開始時にＴＲＧ１信号をＰＵＬＳＥ１の１周期
分出力する（ステップＳ９０７）。また、次に行う減速
動作のために、減速時の基準電圧をＤ／Ａの１ｃｈに設
定する（ステップＳ９０８）。その後、ステップＳ９０
９に動作を移す。ステップＳ９０６で現在、加速動作を
開始しない場合はステップＳ９０９に動作を移す。

【００４８】ステップＳ９０９では、減速動作を開始す
るかどうか判断される。減速動作を開始する場合は、モ
ータに加える電圧を減速電圧にするためにＶ−ＳＷ信号
を“Ｌ”に設定する（ステップＳ９１０）。モータ定電
流回路に供給する基準電圧を減速時の基準電圧にするよ
うに、ＳＥＬ信号を“Ｌ”にしてマルチプレクサ５３０
のＡｃｈを選択する（ステップＳ９１１）。また、次に
行うバック動作のために、バック時の基準電圧をＤ／Ａ
のＣＨ２に設定する（ステップＳ９１２）。その後、ス
テップＳ９１３に動作を移す。ステップＳ９０９で現
在、減速動作を開始しない場合はステップＳ９１３に動
作を移す。

【００４９】ステップＳ９１３では、バック動作を開始
するかどうか判断される。バック動作を開始する場合
は、モータに加える電圧をバック電圧にするためにＶ−
ＳＷ信号を“Ｌ”に設定する（ステップＳ９１４）。モ
ータ定電流回路に供給する基準電圧をバック時の基準電
圧にするように、ＳＥＬ信号を“Ｈ”にしてマルチプレ
クサ５３０のＢｃｈを選択する（ステップＳ９１５）。
その後、主動作に復帰する。ステップＳ９１３で現在、
バック動作を開始しない場合はバック主動作に復帰す
る。

【００５０】図１１はＭＰＵ５２４の割り込み動作のフ
ロー図である。ＭＰＵ５２４の割り込み端子（ＩＮＴ
１）ＰＩ２にモータ電力切り替え信号ＳＣの立ち下がり
エッジが入力されると、図１１に示す割り込み動作が行
われ、モータの電流・電圧が切り替えられる。この割り
込み動作開始で、モータ定電流回路に供給する基準電圧
を加速電流から定速電流時の基準電圧にするように、Ｓ
ＥＬ信号を“Ｈ”にしてマルチプレクサ５３０のＢｃｈ
を選択する（ステップＳ１００１）。次に、モータに加
える電圧を定速電圧にするためにＶ−ＳＷ信号を“Ｈ”
に設定する（ステップＳ１００２）。以上の動作を終了
すると、主動作に復帰する。

【００５１】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。本実施の形態は４つの感光ドラムを用いてカ
ラー画像を形成するカラー複写機に適用した場合であ
る。図１２はカラー画像形成装置、図１３はその画像処
理部、図１４はプリンタ部をそれぞれ示す図である。

【００５２】図１２において、３００はカラースキャナ
部、１１０はＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０１の実装され
た基板である。３１２は画像処理部であり、図１３のＣ
ＣＤ１１０を除いた部分及び図１４の２１１、２１２〜
２１５の部分を含む。３０１は原稿台ガラス（プラテ
ン）、３０２は原稿カバー板、３０３及び３０４は原稿
を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、３０５
及び３０６は光源３０３、３０４の光を原稿に集光する
反射傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの
反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、
３１４はハロゲンランプ３０３、３０４と反射傘３０
５、３０６とミラー３０７を収容するキャリッジ、３１
５はミラー３０８、３０９を収容するキャリッジ、３１
６はステッピングモータであり、キャリッジ３１４、キ
ャリッジ３１５を駆動する。

【００５３】記録紙上への画像形成部分について説明す
る。３１７はＭ画像形成部、３１８はＣ画像形成部、３
１９はＹ画像形成部、３２０はＫ画像形成部で、それぞ
れの構成は同一なので、ここではＭ画像形成部３１７を
詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。Ｍ画
像形成部３１７において、３４２は感光ドラムで、図１
４のＬＥＤアレー２１０からの光によって、その表面に
潜像が形成される。３２１は一次帯電器で、感光ドラム
３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備
をする。３２２は現像器で、感光ドラム３４２上の潜像
を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２
２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリー
ブ３４５が含まれている。３２３は転写帯電器で、転写
ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２
上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ
転写する。なお、本実施の形態では、転写効率がよいた
め、クリーナ部が配置されていないが、クリーナ部を装
着しても問題はない。

【００５４】次に、記録紙などの上へ画像を形成する部
分の構成及び手順を説明する。カセット３４０、３４１
に格納された記録紙はピックアップローラ３３９、３３
８により１枚毎に給紙ローラ３３６、３３７で転写ベル
ト３３３上に供給される。給紙された記録紙は、吸着帯
電器３４６で帯電させられる。３４８は転写ベルトロー
ラで、転写ベルト３３３を駆動し、かつ吸着帯電器３４
６と対になって記録紙を帯電させ、転写ベルト３３３に
記録紙を吸着させる。３４７は従来型の反射型フォトセ
ンサの紙先端センサで、転写ベルト３３３上の記録紙の
先端を検知する。なお、紙先端センサの検出信号はプリ
ンタ部からカラースキャナ部３００へ送られて、カラー
スキャナ部３００からプリンタ部にビデオ信号を送る際
の副走査同期信号として用いられる。

【００５５】転写ベルト３３３によって搬送された記録
紙は、画像形成部３１７〜３２０においてＭＣＹＫの順
にその表面にトナー画像が形成される。遅延量Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３、Ｔ４によって各ドラムの画像は、正確に位置
合わせが行われる。最終段のＫ画像形成部３２０を通過
した記録紙は、転写ベルト３３３からの分離を容易にす
るため、除電帯電器３４９で除電された後、転写ベルト
３３３から分離される。３５０は剥離帯電器で、記録紙
が転写ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画
像乱れを防止するものである。分離された記録紙は、ト
ナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着
前帯電器３５１、３５２で帯電された後、定着器３３４
でトナー画像が熱定着された後、排紙トレー３３５に排
紙される。

【００５６】次に、図１３を用いて画像処理部３１２に
ついて説明する。図１２の原稿台ガラス３０１上の原稿
は光源３０３、３０４からの光を反射し、その反射光は
ＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される。なお、
ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフ
ィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗
ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィル
タ、Ｇフィルタ、ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに
並べたものでもよいし、フィルタがオンチップ化又はフ
ィルタがＣＣＤと別構成になったものでもよい。

【００５７】上記電気信号（アナログ画像信号）はクラ
ンプ＆Ａｍｐ＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１２２でサンプルホー
ルド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベル
を基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理
順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例え
ばＲＧＢ各８ビットのデジタル信号に変換される。そし
て、ＲＧＢ信号はシェーディング部１２３で、シェーデ
ィング補正及び黒補正が施される。

【００５８】その後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部
１２４で、ＣＣＤ１１０が３ラインＣＣＤの場合、つな
ぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に
応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置
が同じになるように信号タイミングを補正する。また、
ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが
変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラ
ス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識す
る。

【００５９】読取位置タイミングが補正されたデジタル
信号は入力マスキング部１２５によって、ＣＣＤ１１０
の分光特性及び光源３０３、３０４及び反射傘３０５、
３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１２５
の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１
２６に入力される。セレクタ１２６から出力された信号
は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１２７と下地除
去部１３５に入力される。

【００６０】下地除去部１３５に入力された信号は下地
除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定
する黒文字判定部１３６に入力され、原稿から黒文字信
号を生成する。また、もう一つのセレクタ１２６の出力
が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１２
７では、色空間圧縮するため読み取った画像信号がプリ
ンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入
っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号
をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そ
して、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号か
らＣＭＹ信号に変換する。

【００６１】そして、黒文字判定部１３６で生成された
信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去
＆ＬＯＧ変換部１２７の出力信号は遅延部１２８でタイ
ミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部
１２９でモワレが除去され、変倍処理部１３０で主走査
方向に変倍処理される。次に、ＵＣＲ＆マスキング＆黒
文字反映部１３１において、変倍処理部１３０で処理さ
れたＣＭＹ信号はＵＣＲ処理されＣＭＹＫ信号が生成さ
れ、マスキング処理でプリンタの出力にあった信号に補
正されると共に、ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字判定部１
３１で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバ
ックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１３１
で処理された信号はγ補正部１３２で濃度調整された
後、フィルタ部１３３でスムージング又はエッジ処理さ
れる。

【００６２】以上処理された信号は、図１４の２値変換
部２１１で８ビットの多値信号から２値信号に変換され
る。この変換方法としては、ディザ法、誤差拡散法、誤
差拡散の改良したもののいずれでもよい。

【００６３】次に、図１４のプリンタ部について説明す
る。ＬＥＤ画像記録について説明する。図１２及び図１
３の画像処理部３１２で生成され２値変換部２１１から
得られる２値のＣＭＹＫの画像信号は、バッファ２１２
〜２１５を介しそれぞれ遅延部２１６〜２１９によって
紙先端位置とそれぞれの画像形成部との距離の違いを調
整する。これにより、４色を所定の位置に印字すること
が可能となる。ＬＥＤ駆動部２２０〜２２３はＬＥＤ部
２２４〜２２７を駆動するための信号を生成する。

【００６４】図１５は図１２のカラースキャナ部３００
におけるキャリッジ３１４をモータ３１６で動かすため
の駆動系を示す。図１２のキャリッジ３１４はキャリッ
ジ３１５の２分の１の移動量で常に制御されるようにな
っているものとする。３６０はワイヤであり、キャリッ
ジ３１４にモータ３１６の動力を伝えるものである。３
６１はワイヤ３６０にテンションを掛けて剛性を持たせ
るためのプーリである。３６２、３６３はキャリッジ３
１４の往復動作を安定させるガイドである。

【００６５】上記構成によりモータ３１６の回転・停止
位置を制御することにより、画像を取り込むためのユニ
ットが含まれるキャリッジ３１４を任意の位置に移動す
ることができる。また、一定速度に動作するように制御
しつつ、ＣＣＤ１１０から画像を取り込むことにより、
２次元的に原稿を画像データとして取り込むことが可能
となる。

【００６６】次に、ステッピングモータ３１６を制御す
る方法について述べる。図１６はモータ３１６の外観図
である。このステッピングモータ３１６は、与えるパル
スパターンにより回転量を制御することのできるモータ
である。４０１はＡ相の入力端子、４０２はＢ相の入力
端子、４０３はＡｂａｒの入力端子、４０４はＢｂａｒ
の入力端子、４０５はモータに電力を供給するｃｏｍ入
力端子である。

【００６７】図１７はこのステッピングモータを駆動す
るのに必要なパルスの例を示す。このパルスをモータの
相パターンと記す。また、図１８はモータの動作状態を
示す。ここでは、図１７の例に示す２相励磁方式による
駆動について説明する。図１７において、４１０は図１
８のｓｔａｔｅ０にあたる。４１１は図１８のｓｔａｔ
ｅ１にあたり、４１２はｓｔａｔｅ２に、４１３はｓｔ
ａｔｅ３にあたる。

【００６８】実動作時にはこれらのｓｔａｔｅの０と３
を同方向に繰り返す必要がある。あるｓｔａｔｅからと
なりのｓｔａｔｅに切り替える度にモータ固有の一定量
だけモータの軸が回転することになる。また、図１７で
はｓｔａｔｅ０からｓｔａｔｅ３を３回繰り返してお
り、４つのｓｔａｔｅ３を３回繰り返すため、３×４で
１２パルスをモータに与えている。従って、このパルス
で１２ステップ移動することができる。

【００６９】また、回転方向はｓｔａｔｅの移行方向で
決まるため、ｓｔａｔｅ０からｓｔａｔｅ３を順に繰り
返す移動法を正転とすると、ｓｔａｔｅ３からｓｔａｔ
ｅ０の順に移行する移動法は逆転となる。

【００７０】上記の駆動方法より回転スピードはパルス
を出す間隔で決まる。ここではモータの回転スピードの
単位としてｐｐｓ（ＰａｌｓｅｐａｒＳｅｃ．）を
用いる。これは１秒間にモータが何パルス移動するかを
示す。つまり、１秒間に２０００回ｓｔａｔｅの変移を
行うのを２０００ｐｐｓと呼び、同様に４０００回パル
スを入力するのを４０００ｐｐｓとする。４０００ｐｐ
ｓは２０００ｐｐｓの倍のスピードで回転軸が回ってい
ることを示す。

【００７１】図１９は停止しているモータを５００ｐｐ
ｓで駆動し始め、４０００ｐｐｓまで加速し、４０００
ｐｐｓで等速回転をした後に５００ｐｐｓまで減速して
停止する場合をグラフとしたものである。ｙ軸はモータ
の回転スピードを示し、ｘ軸は０地点をモータの駆動開
始時刻としてそこから経過する総時間を示している。

【００７２】図１９において、４２０から４２９までが
１発目のパルスから１０発目のパルスを出力する０地点
からの総時間とその時のスピードを示す。なお、図１９
では記述上、４２０〜４２９のパルスを出すタイミング
を示す○印の間を線で結んでいるが、むろん理想的には
電気信号的にはこれらの中間の値は存在しない。また、
現実には、図１９のような少ないパルス数で４０００ｐ
ｐｓまで加速できるモータは存在しないものと考えられ
るが、本実施の形態では説明の簡略化のためにパルス数
を１０にしている。

【００７３】ｐｐｓ＝１／ｘ ………（１）式（１）のｘは前回パルスを出力してから次のパルスを
出すまでの時間を示しており、ｘ＝２ｍｓｅｃの時に同
式より５００ｐｐｓとなる。またｘ＝１ｍｓｅｃの時に
１０００ｐｐｓ、ｘ＝０．５ｍｓｅｃの時に２０００ｐ
ｐｓ、ｘ＝０．２５ｍｓｅｃの時に４０００ｐｐｓとな
る。

【００７４】４２０のパルスはモータを動作させ始めて
（０地点）から１発目のパルスを示しており、前のパル
ス出力から２ｍｓｅｃ後に出力していて、同様に４２１
は１ｍｓｅｃ、４２２は０．５ｍｓｅｃ、４２３〜４２
６までは０．２５ｍｓｅｃ、以後図１７に示されている
通りの間隔でパルスを出力するものであり、そのときの
回転スピードはｙ軸に示されるスピードとなっている。

【００７５】次に、ＣＰＵによりモータ駆動パルスを出
力させる動作について説明する。図２０は上記説明を行
うためのモータ制御システムのハードブロック図であ
る。４４０はメモリ４４１の中にあるプログラムを解読
し、全体のシーケンスを制御するＣＰＵである。４４１
はメモリであり、本実施の形態では読み込み専用メモリ
であるＲＯＭと読み書き兼用メモリＲＡＭとを一体化し
ている。

【００７６】４４２はＣＰＵ４４０の介在なしにメモリ
４４１とＩ／Ｏ間のデータ転送を行うことのできるＤＭ
Ａで、タイマ４４３に対してメモリ４４１からデータ転
送を行う役目を持つ。４４３はタイマで、モータ３１６
を動作させる周期を決定する。４４４はバスラインであ
る。４４５はモータドライバであり、図１７のＭＰＬＳ
のようなパルスを与えることにより、立ち上がりエッジ
を検出してＡ〜Ｂｂａｒのようなパルスを自動的に生成
するＩＣである。３１６はモータ、４４７はパルスカウ
ンタ、４４８はモータ３１６にパワーを与える電源部で
ある。

【００７７】次に、図２０の上記各ブロックについて更
に詳しく説明する。ＣＰＵ４４０及びメモリ４４１に関
しては通常の使用法であるため説明を省く。図２１はタ
イマ４４３のブロック図である。４４４は図２０のバス
ライン、４６０は発振器４６１により内部レジスタをカ
ウントアップするカウンタ、４６１はカウンタ４６０の
カウントアップを行うために必要なクロック源を供給す
る発振器、４６２、４６３はカウンタ４６０と数値比較
を行うための比較レジスタである。４６４はカウンタ４
６０の出力と比較レジスタ４６２、４６３の出力とを比
較する比較器で、上記両出力が一致したとき端子４６５
の状態を変化させる。

【００７８】図２２に端子４６５から出力されるタイマ
出力の信号を示す。Ｙ軸がカウンタ４６０の値を示し、
Ｘ軸が経過時間を示す。６０２が示すノコギリ波はカウ
ンタ４６０の値である。６０１が示す点線は比較レジス
タＢ４６３が示すカウント値である。６０６は比較レジ
スタＡ４６２のカウンタが示す点線である。

【００７９】比較器４６４はカウンタ４６０と比較レジ
スタＢ４６３の各出力を比較し、同一になった時つま
り、図２２における６０４の地点で端子４６５のタイマ
出力をＬに切り替える。また、比較レジスタＡ４６２の
出力と比較し、同一になった時つまり、図２１の６０５
の地点で、上記タイマ出力をＨに切り替えて、カウンタ
４６０のカウント値を０にする。この仕組みにより端子
４６５からパルスを出力することが可能となる。

【００８０】端子４６５のタイマ出力は図２０の信号線
４４６を介してＤＭＡ４４２とモータドライバ４４５に
入力される。ＤＭＡ４４２は信号線４４６上の信号の立
ち上がりエッジにより転送を行う。この転送はメモリ４
４１上にある次のパルスを出すまでの時間、つまりモー
タテーブルを比較レジスタＡ４６２に転送する。この動
作は図２２の６０３にあたる。

【００８１】このように比較レジスタＡ４６２に新しい
値を入れる動作（６０３）を６０５のタイミングで行
い、６０６の点線を変化させることで、前回のタイマ出
力の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの
時間を規定することができる。これを利用することによ
り、モータドライバ４４５に与えるステッピングモータ
３１６の切り替えタイミングを任意に制御することが可
能となる。

【００８２】図２３はＤＭＡ４４２がタイマ４４３に対
して送信するデータの中身を示す。発振器４６１が８Ｍ
Ｈｚだった場合に式（１）を使用してｐｐｓを計算して
みると、４８１〜４９０のメモリの値は図１９の４２０
〜４２９のｐｐｓとなる。４９１はＤＭＡが使用する転
送元のインデックスである。１回の転送が終了すると、
次に転送するデータが示すアドレスにインデックスを動
かす設定を用いる。

【００８３】図２０のモータドライバ４４５は端子４６
５から出力されるタイマ出力を信号線４４６を介して入
力する。その入力は図１７のＭＰＬＳとなり、このパル
スの立ち上がりにより図１６の各端子４０１〜４０４に
与える信号Ａ、Ａｂａｒ、Ｂ、Ｂｂａｒを図１８のステ
ートに従って切り替えることができる。各ステートのＬ
の信号線に電源部４４８から電流が流れ込みモータが回
転する。

【００８４】従って、本システムはＣＰＵ４４０がモー
タ３１６に与える相パターンを意識することなく、ステ
ッピングモータ３１６を駆動することが可能となる。ま
た、このモータドライバ４４５には相を切り替える順
番、つまりモータの回転方向に関係するｓｔａｔｅを
０、１、２、３方向に切り替えるか、あるいは３、２、
１、０方向に切り替えるかを選択するディレクション制
御線や、モータに電力を与えるかどうかを制御するホー
ルド線が存在するが、これらは一般的であるため説明は
省略する。

【００８５】図２４はパルスカウンタ４４７のブロック
図である。６２０はカウンタで、信号線４４６の立ち上
がりエッジをカウントする。４４６はモータドライバ４
４５やＤＭＡ４４２等に接続されているモータの駆動パ
ルス（ＭＰＬＳ）の信号線である。６２１は比較レジス
タＣ、６２２は比較レジスタＤ、６２３はカウンタ６２
０と比較レジスタＣ６２１の各出力を比較する比較器で
ある。６２４はカウンタ６２０と比較レジスタＣ、Ｄ６
２１、６２２の各出力を比較する比較器である。

【００８６】このパルスカウンタ４４７の出力である６
２５と６２６の出力波形を図２５に示す。Ｘ軸が時間、
Ｙ軸がカウント値である。点線６４２が比較レジスタＣ
６２１の値、点線６４３が比較レジスタＤ６２２の値、
６４０が示す曲線がカウンタ６２０の値となる。この値
は信号線４４６のモータの相切り替え信号をカウントす
るため、図１５におけるキャリッジ３１４が任意の位置
に来たときに比較レジスタＣ、Ｄ６２１、６２２の設定
値により任意の出力６２５、６２６を出すことが可能で
ある。

【００８７】比較器６２３はカウンタ６２０と比較レジ
スタＣ６２１の各出力の比較を行い、一致した時（６４
４）に６２５の出力をＨに切り替えるもので、比較器６
２４はカウンタ６２０と比較レジスタＣ、Ｄ６２１、６
２２の出力を比較しており、比較レジスタＤ６２２と一
致したとき（６４５）に６２６の出力をＨとし、比較レ
ジスタＣと一致したとき（６４４）に出力をＬとする。

【００８８】図２６はモータドライバ４４５と電源部４
４８からなる電源供給部を示す図である。６６０は４０
Ｖの電源、６６１は２４Ｖの電源である。６６２はパル
スカウンタ４４７の出力である６２５の信号に連動して
開閉するスイッチである。６６３、６６４は電流の逆流
防止用のダイオードである。

【００８９】上記６２５の出力がＬの場合は、スイッチ
６６２が解放になり、端子４０５には電源６６１の電圧
である２４Ｖが現われる。また、６２５の出力がＨの場
合には電源６６０の電圧である４０Ｖが端子４０５に現
れる。この時、電源６６１は端子４０５の電圧よりも低
いため、ダイオード６６４は閉じて使用されない。これ
により６２５の出力波形によりモータ３１６に与える電
圧を制御することが可能となる。

【００９０】図２７に上述した制御方式を示す。Ｘ軸に
経過時間を示し、Ｙ軸にモータの動作・停止・回転方向
・回転速度を示す。また、ｙ＝０のラインがモータが停
止している状態を示し、ｙ＝０から上方向に離れるほど
往方向に高速で回転していることを示し、下方向に離れ
るほど復方向に高速で回転していることを示す。

【００９１】つまり、この図２７のモータ動作は、１の
時間だけかけて往方向に速度１０まで加速し、２と３を
加算した時間だけ往方向速度１０で等速運動をし、４の
時間で停止し、５の時間だけ停止状態を保持し、６の時
間で復方向に速度１１まで加速し、７の時間だけ一定速
度運動を行い、８の時間で停止を行う動作を示す。モー
タ３１６の動きとキャリッジ３１４の動きとは連動して
いるため、キャリッジ３１４はモータの動作と同じよう
に往復動作を行うことになる。

【００９２】図のモータパルスカウント値はパルスカウ
ンタ４４７のカウント値である。前記比較レジスタＣ、
Ｄ６２１、６２２の値により６４５、６４４で画像読み
取り信号とモータパワー切り替え信号を出力する。この
モータパワー切り替え信号によりモータの駆動電圧を変
えることができる。

【００９３】モータパワー切り替え信号は、画像の読み
取り信号が終了してからモータが停止するまでの間に生
成できれば、本方式と同様な効果を得ることができる
が、本実施の形態のように、画像の読み取り信号が終了
した時点で切り替えるのが最も効果がある。しかし、Ｃ
ＰＵ４４０がこれらの動作を認識している場合には、Ｃ
ＰＵ４４０が任意のタイミングでモータのパワー切り替
え信号を出力させてもよい。

【００９４】モータを動作させるためのＣＰＵ４４０の
フローを図２８に示す。ステップＳ５６０では図２７の
点線６４３の設定を行う。１の往方向のモータの加速時
間から、２の助走時間だけ遅れた場所に設定する。２の
助走時間はキャリッジ３１４の速度変動が収まる間だけ
画像読み取り信号を出さないために設定する。ステップ
Ｓ５６１では画像読み取り領域の最後にくるように図２
７の６４４を設定する。本実施の形態では、画像読み取
り領域が終了した時点で直ちにモータを停止させようと
する制御を行わせているが、これらは特に一緒でなくて
もよい。ステップＳ５６２ではモータパルスカウント値
を０にする。ステップＳ５６３ではモータを往方向に動
作させるために必要な設定を行う。ステップＳ５６４で
は往方向にモータを動作させ、ステップＳ５６５でモー
タが停止するのを待つ。

【００９５】モータはモータパワー切り替え信号がＬの
ため２４Ｖで動作し、図２７の６４５の地点で画像読み
取り信号がＨになる。所定のスピードで定速運動を行い
ながら画像が読み取られ、６４４の地点で画像読み取り
信号はＬになる。同時にモータパワー切り替え信号はＨ
となり、前述したようにモータに与えられる電圧は４０
Ｖに切り替えられる。この時のモータを停止させるため
のモータテーブルは、モータが４０Ｖに対応するトルク
で制御できるようになるため、短い時間４で停止でき
る。

【００９６】モータが停止し、ステップＳ５６６に処理
が移る。ステップＳ５６６では、短い時間５だけウエイ
トをかけ、ステップＳ５６７で復方向にモータが動くた
めの設定を行う。モータパワー切り替え信号はＨのまま
なので、４０ＶのままステップＳ５６８で復方向にモー
タが動作し、ステップＳ５６９でモータが停止するのを
待つ。モータが停止すると、ステップＳ５７０に実行が
移り、モータパワー切り替え信号をＬにして終了する。

【００９７】上述のように制御することにより、画像の
読み取り時は低い電圧で駆動することでキャリッジ３１
４のブレをできるだけ少なくなるように制御し、画像の
読み取り範囲を過ぎた時点で高電圧に切り替えそのまま
高速に停止・復方向に制御することで、できるだけ速く
往復動作を行わせることが可能となる。

【００９８】次に、第４の実施の形態を説明する。本実
施の形態は、第３の実施の形態で生成したモータパワー
切り替え信号を用いて電流を切り替えることを特徴とす
る。本実施の形態による画像形成装置、画像処理部及び
プリンタ部等の構成、動作及び制御方式等は、第３の実
施の形態で説明したことと同様なため、これらに関する
説明は省略する。

【００９９】図２９に本実施の形態で用いる電流切り替
え部の図を示す。モータ３１６は第３の実施の形態と同
様のモータである。電源部４４８の電圧は４０Ｖ固定の
ものが用いられる。モータドライバ４４５は第３の実施
の形態のものに電流のリミッタの端子６８３が付いてい
るタイプのものが用いられ、これに接続する抵抗により
モータ３１６に流れる電流を制限することができる。

【０１００】第３の実施の形態では電圧を可変すること
でパワーの切り替えを行っていたが、本実施の形態で
は、モータパワー切り替え信号６２５でスイッチ６８２
を切り替えて抵抗６８０か抵抗６８１かを選択すること
により、モータのパワーを切り替えている。これにより
第３の実施の形態と同様の効果を得ることができ。しか
も一つの電源でパワーを制御することが可能となる。

【０１０１】次に、第５の実施の形態を説明する。本実
施の形態は、第３、第４の実施の形態の複合系を提供す
るものである。即ち、図２６の方式と図２９の方式とを
用いて、モータパワー切り替え信号６２５により電流と
電圧とを同時に切り替えるようにしたものである。

【０１０２】以上説明した各実施の形態はで、本発明を
画像読み取り装置におけるキャリッジを往復移動させる
場合について説明したが、本発明はこれに限らず他の移
動物体をモータにより往復移動させる場合に適用するこ
とができる。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば減
速時と逆転時とでモータの電力量を同じにすることによ
り、移動物体を高速に元の位置に戻すことができ、画像
読み取り装置の場合は、ＳＰＭを向上することができ
る。

【０１０４】また、本発明によれば、加速から定速に移
行した後、モータの電力を減じることにより、モータの
振動を抑えることができ、画像読み取り装置の場合は、
画像のブレや色ずれをなくすことができる。

【０１０５】また、定速から減速に移行した後、電力を
増やすことにより、逆転制御を行う場合に、モータの脱
調をなくすと共に、移動物体を高速に戻すことができ、
画像読み取り装置の場合は、ＳＰＭを向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２の実施の形態を説明するた
めの画像読み取り動作のシーケンスチャートである。

【図２】モータの加速トルクと定速トルク（負荷トル
ク）の関係を示す特性図である。

【図３】第１、第２の実施の形態が適用されるカラー複
写機の構成図である。

【図４】第１、第２の実施の形態が適用される画像読み
取り装置の構成図である。

【図５】第１、第２の実施の形態が適用される画像処理
装置のブロック図である。

【図６】第１の実施の形態によるモータ制御部及び電力
可変部の回路図である。

【図７】第１の実施の形態による制御動作のフローチャ
ートである。

【図８】第２の実施の形態によるモータ制御部及び電力
可変部の回路図である。

【図９】第２の実施の形態の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図１０】第２の実施の形態による制御動作のフローチ
ャートである。

【図１１】第２の実施の形態によるコンピュータの割り
込み動作のフローチャートである。

【図１２】第３、４、５の実施の形態が適用される画像
形成装置の構成図である。

【図１３】画像処理部のブロック図である。

【図１４】プリンタ部のブロック図である。

【図１５】カラースキャナ部の構成図である。

【図１６】モータの外観図である。

【図１７】モータの駆動パルスを示すタイミングチャー
トである。

【図１８】モータの動作状態を示す特性図である。

【図１９】モータの動作を示す特性図である。

【図２０】モータ制御システムのブロック図である。

【図２１】タイマのブロック図である。

【図２２】タイマ出力を示す特性図である。

【図２３】モータテーブルの構成図である。

【図２４】パルスカウンタのブロック図である。

【図２５】パルスカウンタの出力を示す特性図である。

【図２６】第３の実施の形態による電源供給部の構成図
である。

【図２７】モータ制御方式を示す特性図である。

【図２８】モータの制御動作のフローチャートである。

【図２９】第４の実施の形態による電流切り替え部の構
成図である。

【符号の説明】

３０原稿画像ａ加速区間ｂ振動吸収期間ｃ定速期間（画像読み取り期間）ｄ減速期間ｅバック期間ｇスキャン開始位置１１０ＣＣＤ５２０ステッピングモータ５３２、５１５、５１７スイッチングトランジスタ５２７モータドライブ回路５２４ＭＰＵ５３１ＡＮＤ回路３１４キャリッジ３１６ステッピングモータ４４０ＣＰＵ４４５モータドライバ４４８電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの回転を駆動機構を介して移動物
体に伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿っ
て往復移動させるために、上記モータの加速、定速、減
速及び逆転の各制御を順次に行うモータの制御方法にお
いて、上記モータに供給する電力量を、上記減速制御時と逆転
制御時とで同じになるように制御することを特徴とする
モータの制御方法。
【請求項２】モータの回転を駆動機構を介して移動物
体に伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿っ
て移動させるために、上記モータの加速、定速及び減速
の各制御を順次に行うモータの制御方法において、上記加速から定速に移行してから所定のタイミングで上
記モータに供給する電力を減少させることを特徴とする
モータの制御方法。
【請求項３】上記モータは上記移動物体を往復移動さ
せるために逆転制御が行われ、上記定速から減速に移行
したとき、上記減少した電力を増加させることを特徴と
する請求項２記載のモータの制御方法。
【請求項４】上記電力の制御は、上記モータに供給す
る電圧及び／又は電流を制御することにより行うことを
特徴とする請求項１又は２記載のモータの制御方法。
【請求項５】モータの回転を駆動機構を介して移動物
体に伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿っ
て往復移動させるために、上記モータの加速、定速、減
速及び逆転の各制御を順次に行うモータの制御装置にお
いて、上記各制御を行うと共に、上記モータに供給する電力量
を、上記減速制御時と逆転制御時とで同じになるように
制御する制御手段を設けたことを特徴とするモータの制
御装置。
【請求項６】モータの回転を駆動機構を介して移動物
体に伝えることにより、この移動物体を所定経路に沿っ
て移動させるために、上記モータの加速、定速及び減速
の各制御を順次に行うモータの制御装置において、上記各制御を行うと共に、上記加速から定速に移行して
から所定のタイミングで上記モータに供給する電力を減
少させる制御手段を設けたことを特徴とするモータの制
御装置。
【請求項７】上記制御手段は、上記移動物体を往復移
動させるために上記モータの逆転制御を行うと共に、上
記定速から減速に移行したとき、上記減少した電力を増
加させることを特徴とする請求項６記載のモータの制御
装置。
【請求項８】上記制御手段による上記電力の制御は、
上記モータに供給する電圧及び／又は電流を制御するこ
とにより行うことを特徴とする請求項５又は６記載のモ
ータの制御装置。
【請求項９】上記移動物体が、上記定速制御時に原稿
画像を光学的に読み取る画像読み取り手段であることを
特徴とする請求項５又は６記載のモータの制御装置。
【請求項１０】上記モータがステッピングモータであ
り、上記所定のタイミングは、上記加速から定速に移行
してからの上記ステッピングモータの１ステップ回転後
における振動が充分に減衰し励磁の安定した期間である
ことを特徴とする請求項６記載のモータの制御装置。