JPH0638587A

JPH0638587A - 光学倍率駆動装置

Info

Publication number: JPH0638587A
Application number: JP4207511A
Authority: JP
Inventors: Takatami Souma; 宇民相馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】ステッピングモータの特性を利用して、負荷
に合わせた適正な電圧を印加することで、最適な光学倍
率駆動を行なうことができる光学倍率駆動装置を提供す
る。【構成】光学倍率駆動装置は、倍率を切り換えるため
にレンズ８及びミラー６を駆動するステッピングモータ
４０を備え、この倍率切換をレンズ８及びミラー６の位
置制御で行なうもので、細かな倍率制御を行なうズーム
モードと、規定の固定倍率制御を行なう固定倍率モード
を有する光学倍率駆動部５５と、ステッピングモータ４
０の印加電圧を切り換える電圧切換部Ｓと、ズームモー
ドでは印加電圧を高く、固定倍率モードでは印加電圧を
低く切り換える信号を出力する制御部５０とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機等の画像形成
装置に用いられる光学倍率駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機の光学倍率駆動装置で
は、倍率を切り換えるためにレンズ及びミラーを駆動す
るステッピングモータを備え、この倍率切換をレンズ及
びミラーの位置制御で行なうものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、レンズ及
びミラーを駆動する駆動源としてステッピングモータを
用いているが、細かな倍率制御を行なうズームモードで
は、ステッピングモータが細かく起動と停止とを繰り返
すことになり、大きなトルクが必要であり、厳しい使用
条件となっている。一方、規定の固定倍率制御を行なう
固定倍率モードでは、ステッピングモータが連続して駆
動されるため、一度駆動すると比較的小さなトルクで使
用することができ、ステッピングモータのトルクを小さ
くすれば駆動による騒音も軽減することができる。

【０００４】また、レンズ及びミラーの位置制御をカム
形状で行なう動力伝達系を用いることがあるが、このカ
ム形状の変化が大きい場所では、ステッピングモータに
大きなトルクが必要であり、厳しい使用条件となってい
る。一方、カム形状の変化が小さい場所では、ステッピ
ングモータのトルクを小さくすれば駆動による騒音も軽
減することができる。

【０００５】この発明は、前記の課題に鑑みてなされた
もので、ステッピングモータの特性を利用して、負荷に
合わせた適正な電圧を印加することで、最適な光学倍率
駆動を行なうことができる光学倍率駆動装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明の光学倍率駆動装置は、倍率を
切り換えるためにレンズ及びミラーを駆動するステッピ
ングモータを備え、この倍率切換をレンズ及びミラーの
位置制御で行なう光学倍率駆動装置において、細かな倍
率制御を行なうズームモードと、規定の固定倍率制御を
行なう固定倍率モードを有する光学倍率駆動部と、前記
ステッピングモータの印加電圧を切り換える電圧切換部
と、前記ズームモードでは前記印加電圧を高く、前記固
定倍率モードでは印加電圧を低く切り換える信号を出力
する制御部とを備えることを特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明の光学倍率駆動
装置は、倍率を切り換えるためにレンズ及びミラーを駆
動するステッピングモータを備え、この倍率切換をレン
ズ及びミラーの位置制御で行なう光学倍率駆動装置にお
いて、前記レンズ及びミラーの位置制御をカム形状で行
なう動力伝達系と、前記ステッピングモータの印加電圧
を切り換える電圧切換部と、前記動力伝達系のカム形状
により負荷トルクが増加する倍率位置では前記印加電圧
を高く、前記負荷トルクが小さい倍率位置では印加電圧
を低く切り換える信号を出力する制御部とを備えること
を特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、ズームモードでは、
ステッピングモータの印加電圧を高くしてトルクを大き
くし、ステッピングモータが円滑に駆動できるようにす
る。一方、固定倍率モードではステッピングモータの印
加電圧を低くして、トルクを小さくして駆動音を軽減す
る。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、レンズ及
びミラーの位置制御をカム形状で行なう動力伝達系を備
え、この動力伝達系のカム形状により負荷トルクが増加
する倍率位置では、ステッピングモータの印加電圧を高
くしてトルクを大きくし、ステッピングモータが円滑に
駆動できるようにする。一方、動力伝達系のカム形状に
より、負荷トルクが小さい倍率位置ではステッピングモ
ータの印加電圧を低くして、トルクを小さくして駆動音
を軽減する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の光学倍率駆動装置の一実施
例を添付図面に基づき説明する。図１は光学倍率駆動装
置を備える画像形成装置の概略構成図である。

【００１１】この画像形成装置の装置本体１には感光体
２が矢印方向に回転可能に設けられ、装置本体１の上部
には原稿ガラス３が取り付けられている。この原稿ガラ
ス３の下方位置には光源４、ミラー５，６，７、レンズ
８等から構成される光学系が配置され、この光学系で原
稿ガラス３上にセットされる原稿の画像を感光体２上に
露光する。この光学系の光源４及びミラー５は、露光時
に連動して往復動作し、レンズ８及びミラー６は変倍時
に連動して移動する。

【００１２】感光体２の周囲には、帯電用電極９、現像
ユニット１０、転写用電極１１、分離用電極１２、クリ
ーニングユニット１３が配置され、光学系で感光体２上
に露光された画像を現像して、転写紙１４に転写して記
録される。転写紙１４は複数の給紙段、即ち上部より第
一給紙段１５、第二給紙段１６、第三給紙段１７、第四
給紙段１８にそれぞれ収容されている。各給紙段１５〜
１８の転写紙１４の上面には、それぞれ給紙ローラ１９
〜２２が配置され、それぞれが連結する図示しない給紙
駆動モータの回転により転写紙１４を間欠的に送り出
す。各給紙ローラ１９〜２２には重送防止ローラ２３〜
２６が併設されており、転写紙１４を１枚づつ次工程に
送り出している。

【００１３】各段より送り出される転写紙１４はそれぞ
れ搬送ローラ２７〜３０に挿入される。これらの搬送ロ
ーラ２７〜３０は直列に配設されており、転写紙１４を
次の搬送ローラに送り込んでいる。最上部の搬送ロー
ラ２７から送り出される転写紙１４は、転写処理部の直
前に配置されるレジストローラ３１に挿入される。この
レジストローラ３１は転写紙１４を突き当てて停止さ
せ、転写紙１４の先端を進行方向に直角な方向に整位
し、レジストセンサ３２で後端の転写紙１４の搬送を停
止し、整位された転写紙１４は、一定時間経過後に転写
処理部の転写領域に送り出す。転写紙１４は転写処理部
を構成する感光体２、転写用電極１１、分離用電極１２
を通過してトナー像を担持し、分離爪３３を経て搬送ユ
ニット３４に上載され、定着ユニット３５に送り込まれ
る。分離爪３３の後段には巻付検知センサ３６が設けら
れ、巻付検知センサ３６で転写紙１４の巻き付きが監視
される。また、定着ユニット３５内では転写紙１４が加
熱・加圧され、この転写紙１４にトナー像を定着し、図
示しない排紙トレイに送られる。

【００１４】図２は倍率駆動機構を示す平面図である。
装置本体１にはステッピングモータ４０が設けられ、こ
のステッピングモータ４０の駆動でタイミングベルト４
１が作動し、このタイミングベルト４１の作動でレンズ
８が矢印方向へ移動する。また、装置本体１側にはカム
４２が設けられ、このカム面４２ａにリンク４３の一端
部４３ａが当接しており、レンズ８の移動でリンク４３
が矢印方向へ作動し、これにより一端部４３ｂにワイヤ
ー４４で連結されたミラー６が連動して矢印方向へ移動
する。このように、レンズ８及びミラー６の位置制御を
カム４２の形状で行なう動力伝達系が構成されている。

【００１５】図３はステッピングモータ駆動回路を示
し、図４はステッピングモータの巻線励磁シーケンスを
示し、図５及び図６はステッピングモータの各巻線印加
電圧を示している。ステッピングモータ４０の各巻線は
ダイオードＤ１を介して供給電源Ｅ１に接続され、また
各巻線はドライバーＢ１〜Ｂ４を介して制御部５０に接
続されている。このそれぞれのドライバーＢ１〜Ｂ４
は、ステッピングモータ４０の各巻線とダイオードＤ１
との間に、自己バイアス用定電圧ダイオードＺＤ及びダ
イオードＤ２を介して接続されている。なお、自己バイ
アス用定電圧ダイオードＺＤの代わりに抵抗を用いるこ
ともできる。

【００１６】この自己バイアス用定電圧ダイオードＺＤ
と並列にリレー５１の接片５１ａが接続され、リレー５
１のコイル５１ｂは制御部５０と供給電源Ｅ１との間に
接続され、このリレーが電圧切換部Ｓを構成している。
この電圧切換部Ｓのリレー５１は、制御部５０の指令
で、ＯＮ，ＯＦＦしてステッピングモータ４０の印加電
圧を切り換える。このリレー５１のＯＦＦ時の印加電圧
を図５に示し、リレー５１のＯＮ時の印加電圧を図６に
示す。

【００１７】制御部５０にはレンズホームセンサ５２か
らレンズ位置情報が入力され、またミラーホームセンサ
５３からミラー位置情報が入力され、また操作部５４か
ら倍率指示を受けるようになっている。この操作部５４
からの指令で、細かな倍率制御を行なうズームモード
と、規定の固定倍率制御を行なう固定倍率モードを有す
る光学倍率駆動部５５が駆動され、この光学倍率駆動部
５５は、図２に示すレンズ８及びミラー６の位置制御を
カム形状で行なう動力伝達系を有している。

【００１８】制御部５０では、これらの情報から倍率認
識、モード判断を行ない、ステッピングモータ４０の周
波数指示、励磁シーケンス指示及び印加電圧切換指示を
行なうようになっている。この印加電圧切換指示で、電
圧切換部Ｓを作動して、図６に示すように、ズームモー
ド時には印加電圧を高く、図５に示すように、固定倍率
モード時には印加電圧を低く切り換える。また、制御
部５０では、動力伝達系のカム形状により、加電圧切換
指示で、電圧切換部Ｓを作動して、図６に示すように、
重負荷時には印加電圧を高く、図５に示すように、軽負
荷時には印加電圧を低く切り換える。

【００１９】図７は自起動周波数と慣性モーメント特性
を示し、図８は印加電圧切換によるトルク特性を示して
いる。ステッピングモータ４０は、電圧印加時に、図９
に示すように、過渡応答をするため、例えば印加電圧が
大きいとき、負荷が軽いと、駆動騒音が大きくなり、一
方印加電圧が小さいとき、負荷が重いと脱調することが
あり、負荷に合わせた適正な電圧を印加することで、滑
らかな動作をすることができる。

【００２０】従って、ズームモード時には、ステッピン
グモータ４０の起動、停止、逆転が断続的に行なわれる
ため、負荷トルクが増大し、図７に示すように、自起動
領域のマージンが少なくなる。このため、図３の電圧切
換部Ｓを作動して、図６に示すように、印加電圧を上げ
て必要なトルクを確保する。

【００２１】また、固定倍率モード時には、ステッピン
グモータ４０の運転は連続かつ一方向となるため、図７
及び図８に示すように慣性モーメントにより最大自起動
周波数も増加し、よって自起動領域も大きくなることか
らマージンが確保できるため、低電圧駆動が可能である
から、図３の電圧切換部Ｓを作動して、図５に示すよう
に、印加電圧を下げて、ステッピングモータ４０の駆動
音を軽減する。

【００２２】また、制御部５０では、動力伝達系のカム
形状により、加電圧切換指示で、電圧切換部Ｓを作動し
て、負荷トルクが増加する倍率位置では印加電圧を高
く、負荷トルクが小さい倍率位置では印加電圧を低く切
り換える信号を出力する。

【００２３】即ち、図２に示す動力伝達系のカム形状に
より、図１０に示すような負荷トルクが生じ、負荷トル
クが増加する倍率位置Ｔ１では、図６に示すように、印
加電圧を高くして必要なトルクを確保する。一方、負荷
トルクが小さい倍率位置Ｔ２では、図５に示すように、
印加電圧を下げて、ステッピングモータ４０の駆動音を
軽減する。

【００２４】図１１はステッピングモータ駆動回路の他
の実施例を示している。この実施例では、供給電源Ｅ
２，Ｅ３が２個設けられ、供給電源Ｅ２はダイオードＤ
３を介してステッピングモータ４０の各巻線に接続さ
れ、供給電源Ｅ３はトランジスタＴｒで構成された電圧
切換部Ｓと、ダイオードＤ４を介してステッピングモー
タ４０の各巻線に接続されている。制御部５０では、固
定倍率モードまたは軽負荷時には、電圧切換部Ｓのトラ
ンジスタＴｒをＯＦＦ状態にして図１２に示すように、
供給電源Ｅ２からの電圧を印加する。一方、ズームモー
ドまたは重負荷時には、トランジスタＴｒをＯＮ状態に
して図１３に示すように、供給電源Ｅ３からの電圧を印
加する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、ズームモードでは、ステッピングモータの印加電
圧を高くしてトルクを大きくしたから、ステッピングモ
ータが円滑に駆動でき、一方固定倍率モードではステッ
ピングモータの印加電圧を低くしたから、トルクを小さ
くして駆動音を軽減することができる。

【００２６】また、請求項２記載の発明は、レンズ及び
ミラーの位置制御をカム形状で行なう動力伝達系を備
え、この動力伝達系のカム形状により負荷トルクが増加
する倍率位置では、ステッピングモータの印加電圧を高
くしてトルクを大きくしたから、ステッピングモータが
円滑に駆動でき、一方動力伝達系のカム形状により、負
荷トルクが小さい倍率位置ではステッピングモータの印
加電圧を低くしたから、トルクを小さくして駆動音を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学倍率駆動装置を備える画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】倍率駆動機構を示す平面図である。

【図３】ステッピングモータ駆動回路を示す図である。

【図４】ステッピングモータの巻線励磁シーケンスを示
す図である。

【図５】ステッピングモータの各巻線印加電圧を示す図
である。

【図６】ステッピングモータの各巻線印加電圧を示す図
である。

【図７】自起動周波数と慣性モーメント特性を示す図で
ある。

【図８】印加電圧切換によるトルク特性を示す図であ
る。

【図９】ステッピングモータの過渡応答を示す図であ
る。

【図１０】印加電圧切換によるトルク特性を示す図であ
る。

【図１１】ステッピングモータ駆動回路の他の実施例を
示す図である。

【図１２】ステッピングモータの各巻線印加電圧を示す
図である。

【図１３】ステッピングモータの各巻線印加電圧を示す
図である。

【符号の説明】

６ミラー８レンズ４０ステッピングモータ５０制御部５５光学倍率駆動部Ｓ電圧切換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】倍率を切り換えるためにレンズ及びミラ
ーを駆動するステッピングモータを備え、この倍率切換
をレンズ及びミラーの位置制御で行なう光学倍率駆動装
置において、細かな倍率制御を行なうズームモードと、
規定の固定倍率制御を行なう固定倍率モードを有する光
学倍率駆動部と、前記ステッピングモータの印加電圧を
切り換える電圧切換部と、前記ズームモードでは前記印
加電圧を高く、前記固定倍率モードでは印加電圧を低く
切り換える信号を出力する制御部とを備えることを特徴
とする光学倍率駆動装置。
【請求項２】倍率を切り換えるためにレンズ及びミラ
ーを駆動するステッピングモータを備え、この倍率切換
をレンズ及びミラーの位置制御で行なう光学倍率駆動装
置において、前記レンズ及びミラーの位置制御をカム形
状で行なう動力伝達系と、前記ステッピングモータの印
加電圧を切り換える電圧切換部と、前記動力伝達系のカ
ム形状により負荷トルクが増加する倍率位置では前記印
加電圧を高く、前記負荷トルクが小さい倍率位置では印
加電圧を低く切り換える信号を出力する制御部とを備え
ることを特徴とする光学倍率駆動装置。