JPH0818737A - 走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランプ及びミラー等を搬送するキャリッジを
駆動するステッピングモータを拡大コピー時などに低速
域で駆動した場合でも、振動及び騒音が少なく、画質劣
化が生じない画像走査装置を提供することである。 【構成】 原稿照明ランプを含むキャリッジを前記原稿
に沿ってステッピングモータを用いて移動させる移動手
段と、再生画像の倍率を設定する手段（Ｓ１）と、設定
されたその倍率が所定値以上の場合、前記モータを前記
移動手段のステッピングモータをＷ１−２励磁で駆動す
る第１駆動手段（Ｓ６）と、前記設定手段により設定さ
れた倍率が所定値未満の場合、前記モータを１−２相励
磁で駆動する第２駆動手段（Ｓ５）とを具備する走査装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機などにおいて、原
稿を照明する光源を具備するキャリッジを副走査方向に
移動して原稿を光学的に走査する画像走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機では、原稿を副走査方向に
走査する場合、如何なるズーム倍率であっても、キャリ
ッジを移動するステッピングモータを１−２相励磁で駆
動している。しかし、一般的にステッピングモータは低
速（例えば１０００pps 以下）になると、図９に示すよ
うに振動が極端に増加する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】拡大コピー時などにス
テッピングモータを低速域で使用すると大きな振動が発
生し、その振動によりキャリッジにブレが生じ、複写さ
れた画像の品質が低下し、コピー時の騒音が大きくな
る。

【０００４】モータの振動を抑える方法として、Ｗ１−
２相駆動、マイクロステップ駆動等があるが、モータの
励磁相切換えの周期が短くなり、電流制御も複雑にな
る。特に高速でモータを駆動する場合、ステッピングモ
ータ用のパルスを発生するマイコン等の負担が増大す
る。

【０００５】従って本発明の目的は、ステッピングモー
タを拡大コピー時などに低速域で駆動した場合でも、振
動及び騒音が少なく、画質劣化が生じない画像走査装置
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による走査装置は、原稿を照明する照明手段
と、複数の励磁方式で駆動できるモータを用いて、前記
照明手段を前記原稿に沿って移動させる移動手段と、前
記移動手段により移動される前記照明手段の移動速度を
設定する設定手段と、前記設定手段により設定された移
動速度が所定値以上の場合、前記モータを第１の励磁方
式で駆動する第１駆動手段と、 前記設定手段により設
定された移動速度が所定値未満の場合、前記モータを第
２の励磁方式で駆動する第２駆動手段とを具備すること
を特徴とする。

【０００７】又、本発明による走査装置は、原稿画像を
照明する照明手段と、複数の励磁方式で駆動できるモー
タを用いて、前記照明手段を前記原稿に沿って移動させ
る移動手段と、前記原稿画像に対応する再生画像の倍率
を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された
倍率が所定倍率以上の場合、前記モータを第１の励磁方
式で駆動する第１駆動手段と、前記設定手段により設定
された倍率が所定倍率未満の場合、前記モータを第２の
励磁方式で駆動する第２駆動手段と、を具備することを
特徴とする。

【０００８】更に、本発明による走査装置は、原稿画像
を照明する照明手段と、複数のステップ角で回転できる
ステッピングモータを用いて、前記照明手段を前記原稿
に沿って移動させる移動手段と、前記原稿画像に対応す
る再生画像の倍率を設定する設定手段と、前記設定手段
により設定された倍率が所定倍率以上の場合、前記ステ
ッピングモータを第１のステップ角づつ回転するように
前記励磁回路を駆動する第１駆動手段と、前記設定手段
により設定された倍率が所定倍率未満の場合、前記ステ
ッピングモータを前記第１のステップ角より大きな第２
のステップ角づつ回転するように前記励磁回路を駆動す
る第２駆動手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】

【作用】原稿を照明するランプなどを具備するキャリア
をステッピングモータを用いて移動させる画像走査装置
において、拡大コピー時などに低速域でステッピングモ
ータを駆動するとき、従来の１−２相励磁の場合より小
さなステップ角で回転する例えばＷ１−２相励磁で駆動
する。高速域動作では従来の１−２相励磁でステッピン
グモータを駆動する。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による走査装置
の好適一実施例を説明する。図２はデジタル画像形成装
置１の正面断面図である。図２に示すように、画像形成
装置１は、画像形成部６と本発明を適用する画像走査部
４とを一体に有している。画像走査部４は画像走査対象
物即ち原稿Ｄが載置される原稿台１０、原稿台１０の一
端に配置され原稿Ｄが載置されるべき位置を示すサイズ
板１０ａ、及び原稿台１０に対して開閉可能に形成され
原稿台１０に載置された原稿Ｄを原稿台１０に密着させ
る原稿押さえ１２を有している。原稿台１０の内側（下
方）には、原稿台１０に載置された原稿Ｄを照明する照
明ランプ２２、照明ランプ２２から発生される照明光を
原稿Ｄに集光する反射板２４、及び原稿Ｄから反射光を
第２キャリッジ３０（後述）に向かって反射させる第１
キャリッジ２０が配置されている。

【００１１】第１キャリッジ２０には、原稿Ｄからの反
射光を折り曲げる第１ミラー２６が組み込まれている。
第１キャリッジ２０は原稿台１０と平行に移動可能に配
置され、歯付きベルト４ｃ及びパルスモータ４ｂによっ
て原稿台１０に沿って移動される。

【００１２】第２キャリッジ３０には、第１キャリッジ
２０の第１ミラー２６を介して折り曲げられた原稿Ｄか
らの反射光を順に折り曲げる第２ミラー３２及び第３ミ
ラー３４が互いに直角に配置されている。第２キャリッ
ジ３０は第１キャリッジ２０を駆動するパルスモータ４
ｂにより図示しない他の歯付きベルトによって第１キャ
リッジ２０に対して従動されるとともに、第１キャリッ
ジ２０に対し１／２の速度で原稿台１０に沿って平行に
移動される。

【００１３】第１キャリッジ２０の下方であって、第２
キャリッジ３０を介して折返された光の光軸を含む面内
には、移動可能に支持され第２キャリッジ３０からの反
射光に集束性を与える結像レンズ３６、及びレンズ３６
を介して集光された上記反射光を光電変換し、後述する
画像メモリ７２に対して原稿Ｄの画像に対応する電気記
号を出力するＣＣＤセンサ３８が設けられている。

【００１４】画像形成部６は、光源即ち半導体レーザ４
２を含み、読取部４を介して読み取られた原稿Ｄの画像
情報に対応してレーザ４２からの光を強度変化させると
ともに、後述する記録媒体即ち感光体５０に向かわせる
光学装置４０を有している。

【００１５】光学装置４０はレーザ４２から発光された
レーザ光に集束性を与え、概ね円形の断面形状を有する
レーザ光に変換する図示しない第１レンズ、第１レンズ
を介して変換されたレーザ光を後述する感光体５０の軸
方向に沿って偏向させる光偏向装置４４、偏向されたレ
ーザ光を感光体５０上の所望の位置に順次結像させるた
めに、レーザ光の偏向角と感光体５０上における光軸か
らビームが結像されるべき位置までの距離を一致させる
第２レンズ４６、及びレーザ光を感光体５０に向かって
折返すミラー４８を含んでいる。

【００１６】画像形成部６の概ね中央には、光学装置４
０からのレーザ光によって、静電潜像（画像）が形成さ
れる記録媒体即ち感光体５０が配置されている。感光体
５０の周囲には、感光体５０に所定の電荷を帯電させる
帯電装置５２、感光体５０に形成された静電潜像にトナ
ーを供給することで現像する現像装置５４、用紙カセッ
トから給送される被転写材即ち用紙Ｐを感光体５０から
分離させるためＡＣ電圧印可装置５６ａを一体に有し、
感光体５０に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる
転写装置５６、及び感光体５０における電荷分布を除去
する一方で感光体５０の帯電特性を初期状態に戻すとと
もに転写残りトナーを掻き落とすクリーニング装置５８
が順に配置されている。

【００１７】感光体５０における回転方向上流に対応す
る位置であって感光体５０の直下には、感光体５０に向
かって用紙Ｐ、たとえばコピー用紙、ＯＨＰシート等を
供給するための内臓用紙紙カセット１４ａが挿入され
る。又、感光体５０の回転方向上流に対応する位置であ
って、感光体５０の右方には様々な大きさの用紙Ｐを一
枚づつ給送するためのバイパストレイ１４ｂが配置され
ている。

【００１８】感光体５０と用紙カセット１４ａとの間に
は、カセット１４ａ及びバイパストレイ１４ｂから用紙
Ｐを給紙する給紙ローラ６１ａ及び６１ｂ、上記ローラ
群を介して給紙された用紙Ｐを給送するための一対の搬
送ローラ６２、上記搬送ローラ６２から感光体５０へ向
かって用紙Ｐを給送するための給送路６３、及び用紙Ｐ
の傾き補正ならびに用紙Ｐ上に転写されるトナー像の先
端位置を整合させ、感光体５０の周速度と同じ速度で用
紙Ｐを給送する一対のタイミングローラ６４（レジスト
ローラ）が配置されている。

【００１９】更に、感光体５０上に形成されたトナー像
を転写された用紙Ｐは搬送装置６６を介して定着装置６
８により定着されて、一対の排紙ローラ１６により排紙
トレイ１６ａに排出される。

【００２０】図３は本発明による画像走査装置４の制御
体系を概略示すブロック図である。画像走査装置４はコ
ンパネ３、本体制御部２、ステッピングモータ４ｂ、及
びステッピングモータ４ｂを駆動するドライバ４ａを含
み、プリンタ６と接続されている。

【００２１】本体制御部２は、本装置の総合的な動作を
司るＣＰＵ（central processing unit ）２ａ、ＣＰＵ
２ａの制御プログラムを格納するＲＯＭ２ｂ、上記プロ
グラムを実行する際に使用されるワークエリアなどを提
供するＲＡＭ２ｃを含む。ＲＯＭ２ｂには本発明による
走査装置の制御プログラムが格納されている他、コンパ
ネ３の制御プログラム及びプリンタ６との通信制御プロ
グラムが格納されている。

【００２２】コンパネ３はコントロールパネル上のスイ
ッチの検知、ＬＥＤの点灯、消灯、表示器の制御等を行
なっている。ステッピングモータ４ｂは、複数の励磁方
式で駆動されるための励磁回路を有しており、各励磁方
式で駆動される場合、回転ステップ角はそれぞれ異なっ
ている。ドライバ４ａはステッピングモータ４ｂを、各
励磁方式で駆動するための駆動回路を有しており、各励
磁方式は本体制御部２によって制御される。

【００２３】次に本発明による走査装置の動作を説明す
る。図１は本発明によるステッピングモータの駆動モー
ドを切り換える動作を示するフローチャートである。先
ず、コンパネ３上のキー入力により倍率や枚数のモード
設定を行い（Ｓ１）、コピーボタンを押してコピーが開
始される（Ｓ２）。

【００２４】ステップＳ１のモード設定で入力された倍
率に応じてＦＷＤ（第１キャリッジ２０の前方移動）時
の駆動方法が切換えられる。即ち、コンパネ３を介して
ユーザにより設定された倍率が本体制御部２へ送られ、
ここで倍率が１５０％以上かどうか判断される（Ｓ
４）。１５０％以上ならＷ１−２相駆動用の信号、５０
〜１４９％なら１−２相駆動用の信号が本体制御部から
ドライバへ送られる。

【００２５】図４（１）は１−２相励磁パターン、図４
（２）はＷ１−２相励磁パターン及び電流波形を示し、
各図の上部に示される波形は基本パルス信号であって、
この信号の１パルスがステッピングモータ４ｂの１ステ
ップに対応する。例えば１−２相励磁の回転角度が０．
９°／ステップの場合、Ｗ１−２相励磁にすると、１−
２相励磁の半分のステップ角、０．４５°／ステップと
なる。このようにモータのステップ角を小さく（細か
く）設定して駆動することにより振動が抑えられる。

【００２６】本体制御部２は倍率が１５０％以上であれ
ばモータ４ｂをＷ１−２相で駆動するための信号を、１
５０％以上でなければ１−２相で駆動するための信号を
ドライバ４ａに送出する（Ｓ５，Ｓ６）。ドライバ４ａ
は本体制御部２からの信号に従ってＷ１−２相あるいは
１−２相励磁でモータを駆動する。

【００２７】図５はモータの駆動回路図を示し、この回
路はドライバ４ａに含まれる。図６（ａ）はＷ１−２相
時のモータの励磁波形、図６（ｂ）及び図６（ｃ）はＡ
相及びＢ相の電流制御信号を示す。図５のＡ，／Ａ，
Ｂ，／Ｂに本体制御部より図６（ａ）に示す励磁波形が
入力され、ＩＣ１はこの信号に従ってモータを駆動す
る。

【００２８】

【数１】 一方、図５の１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂへ図６に示す１
Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂの電流制御信号が入力される。１
Ａ，１ＢはモータのＡ相、２Ａ，２ＢはＢ相用の電流制
御信号である。

【００２９】Ａ相とＢ相の動作は同一であるから、以下
にＡ相について主に説明する。２個のデマルチプレクサ
が組み込まれたＩＣ１４は、図６に示すように電流制御
信号入力１Ａ及び１Ｂに従って、出力１Ｙ０〜１Ｙ３に
順次“Ｌ”レベルを発生する。インバータＩＣ９は信号
１Ｙ０〜１Ｙ３に応じて、出力００〜０３に順次５Ｖを
発生する。ＩＣ９の５Ｖ出力はＲ１５５〜Ｒ１５８によ
って、それぞれ４０％、７１．５％、９０％、１００％
に分圧され、その分圧された電圧はバッファアンプＩＣ
８を介して電流増幅されＩＣ８の７ピンへ出力される。
又Ｒ１３８，Ｒ１３９，Ｒ１５４の抵抗比によって、Ａ
相の電流制限値が決められる。

【００３０】例えば、１Ａ＝’Ｈ’、１Ｂ＝’Ｈ’の場
合、ＩＣ１４−７ピン（１Ｙ３）が’Ｌ’、ＩＣ９−１
５ピン（Ｑ３）が５Ｖとなり、次式に示すようにＩＣ８
−５ピン（非反転入力）には２．０Ｖが入力される。

【００３１】 ５Ｖ×Ｒ１５５／（Ｒ１５５＋Ｒ１５６＋Ｒ１５７＋Ｒ１５８） ＝５Ｖ×１０００／（１０００＋１００＋３３０＋１２００） ＝２．０Ｖ（＝５Ｖ×４０％） ＩＣ８−７ピンにも２．０Ｖが出力され、ＩＣ１へはＲ
１５４，Ｒ１３９，Ｒ１３８により決定される電流制限
値が入力され、Ａ相の電流がコントロールされる。以下
同様にして、図７の電流制御信号の変化に従って電流制
限値が変化し、この結果Ａ相の電流は図４（２）に示す
様に変化する。図６（ａ）はＢ相の電流制御信号を示
し、Ｂ相の電流制限値はＡ相と位相は異なるが同様に変
化し、ＩＣ１−９ピンに入力される。

【００３２】又、１−２相励磁の場合、ＩＣ１４の入力
１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂには常に’Ｌ’が本体制御部２
より入力される。例えばＡ相の場合、ＩＣ１４−４ピン
（１Ｙ０）に‘Ｌ’が出力され、ＩＣ９−１８ピンに５
Ｖが出力され、ＩＣ８−７ピンは５Ｖとなり、所定の電
流制限値がＩＣ１に入力される。Ｂ相も又同様にして、
所定の制限値となる。

【００３３】Ａ４サイズの用紙を走査する場合、倍率１
５０％以上ならばＷ１−２相駆動で２５２０ｓｔｅｐ、
５０〜１４９％ならば１−２相励磁で１２６０ｓｔｅｐ
だけ第１キャリッジ２０をＦＷＤに動かし１０ｍｓ停止
させる（Ｓ７）。ＢＷＤ（第１キャリッジ２０の後方移
動）時はどの倍率でも１−２相駆動で１２６０ｓｔｅｐ
戻す。これを設定枚数に達するまで繰り返し（Ｓ９）、
コピーエンドとなる（Ｓ１０）。

【００３４】倍率が２００％時の従来及び本発明の加速
カーブを図７（ａ）、（ｂ）に示す。図７（ａ）のよう
に、従来は１−２相励磁で駆動し、パルスレート０pps
から７５０pps まで８０ステップで加速し、７５０pps
の等速で１１００ステップ駆動し、０pps まで８０ステ
ップで減速してＦＷＤが完了する。１０ｍｓ停止後、Ｂ
ＷＤは０pps から４０００pps まで４００ステップ加速
し、４６０ステップ等速駆動後０pps まで４００ステッ
プ減速して完了する。一方、本発明では図７（ｂ）に示
すように、Ｗ１−２相励磁で駆動するので、０pps から
１５００pps まで１６０ステップで加速し、１５００pp
s の等速で２２００ステップ動き、０pps まで４０ステ
ップで減速してＦＷＤが完了する。１０ｍｓ停止後、Ｂ
ＷＤ時は１−２相励磁で駆動し、同様に０pps から４０
００pps まで加速し、等速後０pps まで減速し完了す
る。

【００３５】このように倍率によって駆動方法を切換え
ることによって、モータが１０００pps （１−２相）以
下になるとモータの振動すなわちキャリッジの振動が大
きくなることを抑える。よって１０００pps 以下で駆動
する倍率１５０％以上の場合はＷ１−２相励磁でモータ
を駆動する。図８に示すグラフはキャリッジ２０のスピ
ードをレーザードップラー測定器で測り、振動の大きさ
を示したものである。横軸はキャリッジの移動距離（ｍ
ｍ）で、縦軸はキャリッジの平均速度に対する速度差
（ｍｍ／ｓｅｃ）である。図８（ａ）に示すように１０
０％（１−２相励磁１５００pps ）時で速度差は±４
（ｍｍ／ｓｅｃ）程度であるが、図８（ｂ）に示すよう
に２００％（１−２相７５０pps ）時で速度差は±１０
（ｍｍ／ｓｅｃ）と大きくキャリッジが振動しているの
か分かる。これをＷ１−２相励磁（１５００pps ）にす
ると図８（ａ）に示すように±８（ｍｍ／ｓｅｃ）と１
−２相励磁に比べて振動が小さくなっている。

【００３６】

【発明の効果】ステッピングモータを拡大コピー時など
に低速域で駆動すると、従来の１−２相励磁の場合、駆
動時の騒音が大きくなり画質にブレが生じたりするが、
Ｗ１−２相以上の細かいステップ角で駆動することによ
り、１−２相励磁で駆動したときより振動が小さくな
り、騒音が減り画質も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はステッピングモータの本発明による駆動
モードを切り換える動作を示するフローチャート。

【図２】図２はデジタル画像形成装置の正面断面図。

【図３】図３は本発明による画像走査装置の制御系の構
成を概略示すブロック図。

【図４】図４（ａ）は１−２相励磁パターン、図４
（ｂ）はＷ１−２相励磁パターン及び電流波形を示す
図。

【図５】図５はモータの駆動回路図。

【図６】図６（ａ）はＷ１−２相時のモータの励磁波
形、図６（ｂ）及び図６（ｃ）はＡ相及びＢ相の電流制
御信号を示す。

【図７】図７（ａ）、（ｂ）は倍率が２００％時の従来
及び本発明の加速カーブを示す図。

【図８】図８はキャリッジのスピードをレーザードップ
ラー測定器で測り、振動の大きさを示す図。

【図９】図９はステッピングモータを低速（例えば１０
００pps 以下）で駆動したときに発生する大きな振動を
示す図。

【符号の説明】

１…画像形成装置 ４…画像読取部 ６…画像形成部 １０…原稿台 １０ａ…サイズ板 １２…原稿押さえ １５…原稿サイズ検知センサ ２０…第１キャリ
ッジ ２２…照明ランプ ２４…反射板 ２６…第１ミラー ３０…第２キャリ
ッジ ３４…第３ミラー ３６…結像レンズ ３８…ＣＣＤセンサ ４４…光偏向装置 ４６…第２レンズ ４８…折返しミラ
ー ５０…感光体 ５２…帯電装置 ５４…現像装置 ５６ａ…ＡＣ電圧
印加装置 ５６…転写装置 ５８…クリーニン
グ装置 Ｄ…原稿 Ｐ…用紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を照明する照明手段と、 複数の励磁方式で駆動できるモータを用いて、前記照明
   手段を前記原稿に沿って移動させる移動手段と、 前記移動手段により移動される前記照明手段の移動速度
   を設定する設定手段と 、前記設定手段により設定された移動速度が所定値以上
   の場合、前記モータを第１の励磁方式で駆動する第１駆
   動手段と、 前記設定手段により設定された移動速度が所定値未満の
   場合、前記モータを第２の励磁方式で駆動する第２駆動
   手段と、 を具備することを特徴とする走査装置。
2. 【請求項２】 原稿画像を照明する照明手段と、 複数の励磁方式で駆動できるモータを用いて、前記照明
   手段を前記原稿に沿って移動させる移動手段と、 前記原稿画像に対応する再生画像の倍率を設定する設定
   手段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率以上の場
   合、前記モータを第１の励磁方式で駆動する第１駆動手
   段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率未満の場
   合、前記モータを第２の励磁方式で駆動する第２駆動手
   段と、 を具備することを特徴とする走査装置。
3. 【請求項３】 原稿画像を照明する照明手段と、 複数のステップ角で回転できるステッピングモータを用
   いて、前記照明手段を前記原稿に沿って移動させる移動
   手段と、 前記原稿画像に対応する再生画像の倍率を設定する設定
   手段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率以上の場
   合、前記ステッピングモータを第１のステップ角づつ回
   転するように前記励磁回路を駆動する第１駆動手段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率未満の場
   合、前記ステッピングモータを前記第１のステップ角よ
   り大きな第２のステップ角づつ回転するように前記励磁
   回路を駆動する第２駆動手段と、 を具備することを特徴とする走査装置。
4. 【請求項４】 原稿を光学的に走査する走査装置と前記
   走査装置により得られた画像を印刷するプリンタとを有
   する画像形成装置において、前記走査装置は、 原稿画像を照明する照明手段と、 複数のステップ角で回転できるステッピングモータを用
   いて、前記照明手段を前記原稿に沿って移動させる移動
   手段と、 前記ステッピングモータを駆動する駆動手段と、 前記原稿画像に対応する再生画像の倍率を設定する設定
   手段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率以上の場
   合、前記ステッピングモータを第１のステップ角づつ回
   転するように前記駆動手段を制御する第１制御手段と、 前記設定手段により設定された倍率が所定倍率未満の場
   合、前記ステッピングモータを第２のステップ角づつ回
   転するように前記駆動手段を制御する第２制御手段と、 を具備することを特徴とする走査装置。