JP2726122B2 - 変倍副走査装置 - Google Patents

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を用いた変倍副走査装
置に関し、特に原稿読取装置，プリンタ，ファクシミリ
装置等に用いられ、原稿あるいは記録用紙の行方向の副
走査送り量を変えることにより、副走査方向の読取り／
記録の変倍を行う変倍副走査装置に関する。

［従来の技術］ 従来、フルラインタイプのドットプリンタ、あるいは
イメージスキャナのように、ステッピングモータを用い
て変倍副走査を行う装置においては、２相または１−２
相励磁方式のｎステップ（ただしｎは整数）を用いて１
ライン分の副走査を行っていた。ここで、例えばファク
シミリ装置の場合に、等倍時でスタンダードを８ステッ
プ、ファインを４ステップ、スーパファインを２ステッ
プで１ライン分の副走査を行うときに、5/4倍の変倍副
走査を行うことを考えると、１ライン当りのステップ数
は次のようになる。

スタンダード:8×5/4＝ステップ／ライン ファイン:4×5/4＝５ステップ／ライン スーパファイン:2×5/4＝2.5ステップ／ライン しかし、スーパファインの場合の2.5ステップ／ライ
ンは実行不可能であるので、この場合は従来では２ステ
ップ／ラインと３ステップ／ラインのラインを交互に発
生させていた。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来技術では、スーパファインのような
場合に、１ラインのステップ数が２ステップと３ステッ
プとが混在していたので、次のような欠点があった。

１ライン毎の副走査線密度が一定でなくなる。

すなわち、２ステップ／ラインに比べ、３ステップ／
ラインは副走査送り量が1.5倍になってしまっている。

ステッピングモータのパルスレートが一定でなくな
り、そのため振動，騒音が発生する。

すなわち、ライン周期を一定にしようとすると、２ス
テップ／ラインのラインと３ステップ／ラインのライン
とでパルスレートが異なるので、パルスレートが一定で
なくなり、ステッピングモータが振動しやすくなる。

上述の各欠点を除去しようとして、１ラインのステ
ップ数を多くすると、装置の高速化が不可能となった
り、極端な製造原価上昇を招いたりする。

変倍率の自由な設定が困難となる。

例えば、B4サイズ（257mm）からA4サイズ（210mm）へ
の縮小を「正確に」実施しようとすると、等倍時には21
0ステップ／ラインにしなければならず、これは現実的
に実行不可能である。

本発明の目的は上述のような欠点を除去し、変倍時に
おいても１ライン毎の副走査送り量を常に一定にでき、
常に一定のパルスレートでステッピングモータを駆動で
きて、振動，騒音の低減が得られ、かつ変倍率の自由な
設定が可能な変倍副走査装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、ステッピングモ
ータを用いて情報読取り、または情報記録を行い、変倍
率に応じて該モータによる１ライン毎の副走査送り量を
変えて副走査方向の変倍を行う変倍副走査装置におい
て、指定可能な複数個の変倍率を各々分数で表わし、そ
れら各々の分数を通分して得られた分数の分母の数でア
ドレスを割り当てた１つのテーブルを有し、該１つのテ
ーブルの各領域に前記ステッピングモータに供給する相
電流の電流値および電流方向を表わすマイクロステップ
駆動情報をあらかじめ格納した記憶手段と、外部装置か
ら指定された変倍率に応じて、該当のマイクロステップ
駆動情報を記憶手段から順次読み出す演算制御手段と、
該演算制御手段により読み出された当該マイクロステッ
プ駆動情報に基づいて、マイクロステップ駆動方式によ
り前記ステッピングモータを駆動し、これにより１ライ
ン毎のマイクロステップ数を変倍率に応じて変えて変倍
副走査を行なわせるモータ駆動手段とを具備したことを
特徴とする。

［作 用］ 本発明では、変倍時の１ラインを常に一定のマイクロ
ステップ数で副走査させ、複数の変倍率を有する装置に
おいても１種類のマイクロステップテーブルのみで実現
できるようにしたので、変倍時においても１ライン毎の
副走査線密度が一定で画質が向上し、ステッピングモー
タのパルスレートが一定のため振動，騒音が低減する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

基本構成 第１図は本発明実施例の基本構成を示す。同図におい
て、Ａは情報読取り、または情報記録を行う際の副走査
のための駆動源として用いたステッピングモータであ
る。このモータＡによる１ライン毎の副走査送り量を変
倍率に応じて変えて、副走査方向の変倍を行う。

Ｂは、指定可能な複数個の変倍率を各々分数で表わ
し、この分数を通分した分母で分割した共通のテーブル
の各領域に、上記ステッピングモータＡに供給する相電
流の電流値および電流方向を表わすマイクロステップ駆
動情報をあらかじめ格納した記憶手段である。

Ｃは、外部装置から指定された変倍率に応じて、該当
のマイクロステップ駆動情報を記憶手段Ｂから順次読み
出す演算制御手段である。

Ｄは、演算制御手段Ｃにより読み出された当該マイク
ロステップ駆動情報に基づいて、マイクロステップ駆動
方式により上記ステッピングモータＡを駆動し、これに
より１ライン毎のマイクロステップ数を変倍率に応じて
変えて変倍副走査を行わせるモータ駆動手段である。

第１実施例 第２図は本発明の一実施例（以下、第１実施例と称す
る）の回路構成を示す。同図において、１はマイクロス
テップ駆動の制御を司るマイクロコンピュータ、２は２
チャンネルのD/A（デジタル／アナログ）コンバータ、
３および４は定電流チョッパタイプのバイポーラモータ
ドライバ、および５は２相バイポーラタイプのステッピ
ングモータである。ステッピングモータ５の回転軸は図
示しない紙送り機構あるいは原稿送り機構またはヘッド
送り機構の駆動部に接続する。マイクロコンピュータ１
はその内部または外部にROM（リードオンリメモリ）11
を有し、後述のようなマイクロステップテーブルをROM1
1にあらかじめ格納している。また、マイクロコンピュ
ータ１の入力端子は図示しない制御ブロック、例えば装
置全体の制御を行うメインCPUなどに接続する。

第３図は、第２図のステッピングモータ５において、
２相励磁方式の１ステップを８分割したマイクロステッ
プ時のA,B相へ流す電流値とロータの回転位置の関係を
示す。

まず、等倍時の１ラインの副走査を２相励磁の１ステ
ップで行う場合を考える。この場合、外部装置から入力
線１−ａを通じてマイクロコンピュータ１へ１ライント
リガパルスが入力すると、マイクロコンピュータ１はバ
イポーラモータドライバ3,4を通じてステッピングモー
タ５の回転を制御し、最初第３図の1Xの位置にあったス
テッピングモータ５は２相の１ステップ分だけ駆動され
て、90゜進んだ同図の2Xの位置へ回転する。さらにま
た、１ライントリガパルスがマイクロコンピュータ１へ
入力すると、同様にして次は同図の3Xの位置へステッピ
ングモータ５は回転する。

このように、等倍時では、ステッピングモータ５のロ
ータは第３図の円周上をトリガパルスの入力がある毎に
90゜ずつ回転してゆく。実際には、第３図上の90゜はロ
ータの回転角に置き換えた場合、２相駆動の１ステップ
分に相当している。また、例えば7.5゜／ステップのス
テッピングモータの場合ならば、第３図における90゜は
ロータの回転角の7.5゜に相当している。

次に変倍の場合、例えば9/8倍の副走査を考えてみ
る。この場合は、１ラインの送り量を等倍の場合の9/8
倍にすればよいので、まず第３図で２相１ステップの回
転角を８等分し、その分割された回転角（マイクロステ
ップの１ステップ相当）の９ステップ分を１ラインの回
転角にして駆動する。すなわち、第３図において、ステ
ッピングモータ５は1Y→2Y→3Y→4Y→5Y…の順で入力ト
リガパルスに応じて順次回転する。

具体的にステッピングモータ５をマイクロステップ駆
動させることは、本実施例においては、２相励磁状態で
Ａ相およびＢ相の各相に流す電流値の比率を変えてやる
ことによって実現している。例えば、Ａ相は100mA,B相
は30mAのように変えている。この各相に流す電流の大き
さは、モータドライバ3,4へ入力するリファレンス電圧
値によって決定される。このリファレンス電圧値は、マ
イクロコンピュータ１の出力線１−ｄから出力されるデ
ジタルデータをD/Aコンバータ２でD/A変換したものであ
る。また、各相へ流す電流の方向はマイクロコンピュー
タ１から出力線１−b,1−ｃを通じてモータドライバ3,4
へ供給される出力値によって決定される。

マイクロコンピュータ１からD/Aコンバータ２および
一対のモータドライバ3,4へ出力される各データは内部
（または外部）に設けたROM11に、例えば第４図に示す
ようなテーブルを構成し、そのテーブルの中に各相へ流
す電流値（すなわち、D/Aコンバータ２へ出力するデー
タ）と、電流の方向（すなわち、モータドライバ3,4へ
出力するデータ）とをテーブルアドレス（読み出しアド
レス）毎にあらかじめ書き込んでおく。

第４図での左側のROMテーブルにおいて、テーブルア
ドレス０〜31は第３図のマイクロステップの位置に対応
し、また各２バイトデータはＢ相電流極性（１ビッ
ト）,B相電流値（７ビット）,A相電流極性（１ビット）
およびＡ相電流値（７ビット）を含む。ここで、各相の
電流極性を示す“0"は＋（正），“1"は−（負）を表わ
すものとする。さらに、第４図で右側の矢印を伴なう図
は、第３図の各変倍に対応のロータの移動とROMテーブ
ルのアドレスとの関係を示す。ここで、1X,2X,3X,4X.…
は等倍の場合のステップ位置、1Y,2Y,3Y,4Y…は9/8倍の
場合のステップ位置、1Z,2Z,3Z,4Z,…は10/8倍の場合の
ステップ位置を示す。

以上の構成において、マイクロコンピュータ１は入力
トリガパルスに応じて、上述のROM11内に構成した第４
図に示すテーブルからデータを読み出し、D/Aコンバー
タ２とモータドライバ3,4へそのデータを出力する。こ
の際、等倍の場合にはROMテーブルのアドレスを１ライ
ン毎に「８」ずつ、9/8の変倍の場合には１ライン毎に
「９」ずつ、10/8の変倍の場合には１ライン毎に「10」
ずつ進めることにより、１ライン分の回転角を変化させ
る。この時、テーブルデータの出力の方法としては、例
えば１ラインに１回だけ、所定のアドレス分（等倍では
８アドレス）進めたデータを出力しても良いし、あるい
はまた１ラインを時間的に分割して、複数のマイクロス
テップで駆動しても良い。例えば、等倍時において、４
ずつアドレスを進めて読み出したデータを１ラインに２
回出力するというようにしてもよい。

すなわち、変倍率をm/nとし、等倍時の１ライン分の
ステッピングモータ５の回転角をθとした場合、１マイ
クロステップがθ/nとなるようなテーブルをメモリ11内
にあらかじめ作成し、１ライン毎にテーブルのアドレス
をｍずつ進めたテーブルデータを基に、マイクロコンピ
ュータ１はステッピングモータ５を駆動し、m/n倍の変
倍副走査を行う。

複数種の変倍率で読み、あるいは記録が可能な装置で
のマイクロステップ駆動用のテーブルの構成方式とし
て、次の２種類を用いることができる。

（１）基本形 各々の変倍率に応じたテーブルを複数個設ける。ステ
ッピングモータ駆動時には、指定された変倍率に対応し
たテーブルを用いて、変倍率に応じたアドレスの進め方
を行い、変倍副走査を実行する。

例えば、B4サイズからA4サイズへの縮小、すなわち21
0/257の変倍の場合には、257分割のマイクロステップテ
ーブルを用いて210アドレスずつ進め、A3サイズからB4
サイズへの縮小、すなわち257/297の場合には297分割の
マイクロステップテーブルを用いて257アドレスずつ進
める。

（２）改良形 分数で表わされた複数種の変倍率を通分し、その分母
で分割した１つのマイクロステップテーブルを設ける。
ステッピングモータ駆動時には、その１つのマイクロス
テップテーブルを用いて、各々の変倍率に対応したアド
レスの進め方を行う。

例えば、4/5と5/6の変倍率を持つ装置の場合には、そ
れぞれ通分して24/30と25/30とし、その分母の30で分割
した30分割のマイクロステップテーブルを用いる。この
場合は、前述の基本形に比べてテーブルの数が少なくな
る利点がある。

第２実施例 第２図の本発明の第１実施例において、D/Aコンバー
タ２およびモータドライバ3,4へ出力するデータは、ROM
テーブルを参照していたが、本発明はこれに限定され
ず、例えば上記の出力するデータを回転角θの関数で表
わし、この関数を用いて演算することによって、出力デ
ータを得ることもできる。例えば、Ａ相をAsinθ,B相を
Bcosθで表わし（ただし、A,Bは常数）、θｋの値を代
入し、その演算結果の極性でステッピングモータへの電
流の方向を決め、その演算結果の絶対値で電流の大きさ
を決めれば、ROMテーブルの参照の場合と同様に変倍副
走査を実行できる。

第３実施例 第２図の本発明の第１実施例では、ステッピングモー
タとして２相のバイポーラモータを用いているが、本発
明はこれに限らず、例えばユニポーラモータや５相モー
タ等の相数の異なるモータにおいても各相に流す電流の
割合（比）を変えることにより、マイクロステップ動作
が可能となるので、これらの相数の異なるモータを用い
ても第１実施例と同様の作用効果が得られる。

なお、本発明は変倍副走査を行う各種の装置に適用可
能であって、原稿や記録用紙を送るタイプの装置ばかり
でなく、画像読取ヘッドや記録ヘッドをライン方向へ移
動するタイプの装置にも適用できることは勿論である。
また、ステッピングモータを用いて感光ドラムを回転す
る記録装置にも応用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、以下のような
効果が得られる。

（１）副走査用のステッピングモータをマイクロステッ
プ駆動させるように構成したので、変倍時においても１
ライン毎の送り量を常に一定にすることができ、１ライ
ン毎の副走査線密度が一定となって画質の向上が図れ
る。

（２）ステッピングモータがマイクロステップ駆動する
ので、変倍時においても常に一定のパルスレートでステ
ッピングモータを駆動でき、そのため振動および騒音の
低減が図れる。

（３）ステッピングモータがマイクロステップ駆動する
ので、分母の値が大きくなるような分数比の変倍率を容
易に実現可能となり、変倍率の自由な設定が容易に可能
となる。また、装置の高速化に悪影響を与えることも、
製造原価の上昇を招くおそれもない。

（４）複数個の変倍率を分数で表わし、それらの分数を
分母を共通に通分することにより、マイクロステップテ
ーブルの共通化が可能となり、構成簡潔で廉価に提供可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成を示すブロック図、 第２図は、本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、 第３図は、第２図のステッピングモータにおいて、２相
励磁方式の１ステップを８分割したマイクロステップ駆
動時のA,B相へ流す電流と、ロータの回転の関係を示す
グラフ、 第４図は、第２図のROMに格納されたマイクロステップ
テーブル（ROMテーブルと称する）の内容の一例を示す
メモリマップとロータ位置の関係を表わす説明図であ
る。 １……ワイチップマイクロコンピュータ、 ２……２チャンネルのD/Aコンバータ、 3,4……バイポーラステッピングモータ用の定電流チョ
ッパドライバ（バイポーラモータドライバ）、 ５……２相バイポーラステッピングモータ、 11……ROM。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−69161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−50797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−140087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−40269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119075（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステッピングモータを用いて情報読取り、
   または情報記録を行い、変倍率に応じて該モータによる
   １ライン毎の副走査送り量を変えて副走査方向の変倍を
   行う変倍副走査装置において、 指定可能な複数個の変倍率を各々分数で表わし、それら
   各々の分数を通分して得られた分数の分母の数でアドレ
   スを割り当てた１つのテーブルを有し、該１つのテーブ
   ルの各領域に前記ステッピングモータに供給する相電流
   の電流値および電流方向を表わすマイクロステップ駆動
   情報をあらかじめ格納した記憶手段と、 外部装置から指定された変倍率に応じて、該当のマイク
   ロステップ駆動情報を記憶手段から順次読み出す演算制
   御手段と、 該演算制御手段により読み出された当該マイクロステッ
   プ駆動情報に基づいて、マイクロステップ駆動方式によ
   り前記ステッピングモータを駆動し、これにより１ライ
   ン毎のマイクロステップ数を変倍率に応じて変えて変倍
   副走査を行なわせるモータ駆動手段と を具備したことを特徴とする変倍副走査装置。