JP2848652B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に関し、特に拡大又は縮小の比
率すなわち拡大又は縮小できる範囲を広く設定した画形
成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の画像形成装置は、一般的に被読取物としての原
稿から読取った画像を、例えば65％〜154％の範囲内に
おいて拡大若しくは縮小することができるようになって
いる。

このように原稿から読取った画像を拡大若しくは縮小
する際には主走査方向と副走査方向のそれぞれの走査速
度を変更する必要が生じる。すなわち用紙搬送方向であ
る副走査方向についてはキャリッジの移動速度を変更す
るようにして、主走査方向についてはレンズの移動によ
る光学系の倍率の変化により処理するようにしている。

又近年においてはデジタル方式による画像形成装置が
開発され、原稿から読取った画像を50％〜400％の範囲
内において拡大もしくは縮小を行なうことのできる画像
形成装置が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで原稿から読取った画像を50〜400％の間で拡
大若しくは縮小する従来装置においては、主走査方向に
ついては電気的に処理できる反面、副走査方向について
は依然としてキャリッジの移動速度を変換することによ
り処理するようにしている。

例えば原稿から読取った画像を400％に拡大する場合
すなわち比率が400％である場合には第３図直線ａに示
すように倍率が100％の時に比べてキャリッジの移動速
度が1/4になり、このキャリッジを移動するステッピン
グモータを同期させるためのクロックパルスの周波数も
1/4となるのでキャリッジ自体の有する機械的固有振動
数に近づいてくる。この結果キャリッジ自体が共振状態
となり異常音を発生したり又は複写される画像に乱れが
生じるという問題点を有していた。

また、比率が小さい場合例えば比率50％では、キャリ
ッジの移動速度が速くなり、このキャリッジを移動させ
るためのステッピングモータの駆動周波数も第３図直線
ｂに示すように高い値となる。この結果耳障りな異常音
が発生するばかりでなくこの時の移動トルクも小さくな
ってしまうという欠点を有していた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、拡大若し
くは縮小する比率を広い範囲内で設定した場合であって
もキャリッジの移動を良好に行ない得る画像形成装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本願発明は、原稿画像を所
定の読取倍率に合わせて、移動走査する走査手段と、こ
の走査手段を駆動するステッピングモータと、このステ
ッピングモータを２相励磁、１−２相励磁、及びW1−２
相励磁のいずれかで動作させるべく、一連の励磁信号を
出力する励磁信号出力手段と、画像信号を生成する読取
手段と、上記走査手段が走査する際の読取倍率を設定す
る設定手段と、この設定手段にて縮小倍率が設定された
場合、上記ステッピングモータを２相励磁で駆動させ、
第１の拡大倍率が設定された場合、上記ステッピングモ
ータを１−２相励磁で駆動させ、上記第１の拡大倍率よ
り大きい第２の拡大倍率が設定された場合、上記ステッ
ピングモータをW1−２相励磁で駆動させるようにすると
ともに上記２相励磁、１−２相励磁、W1−２相励磁のい
ずれも所定の共通の範囲の周波数領域内で駆動させるよ
う、上記励磁信号出力手段に所定の励磁信号を出力させ
るとともに上記読取倍率の値に応じて設定された時間を
経過する毎に、上記ステッピングモータを駆動する同期
信号のクロックパルスのデューティ比を変更することに
より上記ステッピングモータを上記所定の共通の範囲の
周波数領域内で駆動させるよう制御する制御手段と、上
記走査手段にて走査された原稿画像に基づいて画像形成
する画像形成手段と、を具備することを特徴とする。

（作用） 本発明は読取手段が被読取物の画像情報を読取る際
に、この読取手段をステッピングモータによって走査方
向に移動させる。このステピンクモータは同期信号に同
期して駆動されるようになっている。このステッピング
モータを同期信号に同期させて駆動する際に異なる励磁
方式で駆動すると単位同期信号当りのステッピングモー
タの駆動量が異なる。従って複数種類の励磁方式を有し
て、被読取物に係る画像情報を拡大し又は縮小するため
の比率が指定されると、この複数種類の励磁方式の中か
ら前述の指定された比率に応じて適正な励磁方式が選択
される。

さらに、上記同期信号を常に一定範囲の周波数領域内
に入るよう同期信号が変更される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

まず第２図を参照して画像形成装置の全体的な構成を
説明する。

装置本体１の上部には原稿を載置するためのガラス板
等で形成される原稿台２と、この原稿台２の上側に開閉
自在な原稿カバー３とが設けられている。

照明ランプ５は原稿へ光を照射するためのものであ
り、この証明ランプ５からの光を原稿面へ集める反射鏡
としてのリフレクター６が照明ランプ５を覆うように設
けられている。原稿面を反射した光はミラー７、8a,8b
を介してレンズ９へ入射する。レンズ９を通った光はミ
ラー10a,10bを介して光電変換器11へ与えられる。

照明ランプ５及びミラー７は図示しないステッピング
モータにより左右方向、すなわち副走査方向へ進退自在
に設けられている。

又ミラー10a,10bとレンズ９はそれぞれ図示しない別
のステッピングモータによって移動される。具体的には
ステッピングモータにより図示しないスパイラルシャフ
トが回転し、このスパイラルシャフトの動きによってレ
ンズ９を光軸方向へ移動させるようにしている。

ミラー8a,8bは照明ランプ５及びミラー７の1/2の速さ
で同じ方向へ移動するようになっている。これにより照
明ランプ５が原稿面を走査した時にレンズ９までの光路
長を一定の値に設定する。

レンズ９は焦点距離が固定であり、原稿の画像を拡大
し又は縮小するための比率が指定手段により指定された
時にこの比率の値に応じて光軸方向へ移動されるように
なっている。

一対のミラー10a,10bは前記指定された比率に対応す
るレンズ９の移動に応じてその位置が変化するものであ
り、レンズ９からの光の光路を変更することにより、そ
の光を光電変換器11へ導くようになっている。

光電変換器11は原稿からの反射光を電気信号に変換す
る、いわゆる光電変換することにより、原稿の画像をシ
アン，グリーン，イエロー（又はレッド，グリーン，ブ
ルー）の光の色信号として分離出力するもので、例えば
CCD型ラインイメージセンサ等を主体に構成されてい
る。

装置本体１の略中央部にはプラテンドラム22が配置さ
れている。このプラテンドラム22はその周囲がゴム等の
弾性材で構成され、サーマルヘッド24のプラテンローラ
としての機能を有している。又プラテンドラム22の表面
上にはグリッパ23が設けられており、給紙カセット20か
ら給紙された用紙Ｐの先端を挟み込むと、プラテンドラ
ム22が時計方向へ回転することにより用紙Ｐがプラテン
ドラム22へ巻き付けられる。又プラテンドラム22の周囲
には所定間隔で用紙Ｐがプラテンドラム22から浮き上ら
ないようにするための加圧ローラ25が設けられている。
又プラテンドラム22の円周は使用される用紙Ｐの最大の
大きさの長手方向の長さよりも少し長く設定されてい
る。

プラテンドラム22の左斜め下に配置されたサーマルヘ
ッド24は放熱器へ取付けられている。このサーマルヘッ
ド24とプラテンドラム22との間にはインクリボン26を介
在させている。インクリボン26の巻芯は図示しない駆動
力伝達機構部を介して図示しないモータの駆動軸に連結
されており、必要に応じて回転駆動されるようになって
いる。

用紙Ｐを収容した給紙カセット20は装置本体１に対し
て着脱自在に装着されている。給紙ローラ41は給紙カセ
ット20内に収容された用紙Ｐを一枚づつ取出すようにな
っている。給紙ローラ41によって取出された用紙Ｐは搬
送ローラ42,レジストローラ21及びガイド板43を介して
プラテンドラム22へ搬送される。

手差し給紙装置46は用紙Ｐを手差しにより給紙するた
めのものであり、この手差し給紙装置46から給紙された
用紙Ｐも前述したと同様にレジストローラ21及びガイド
板43を介してプラテンドラム22へ搬送される。

プラテンドラム22へ巻き付けられた用紙Ｐが印刷エリ
ヤすなわちサーマルヘッド24とプラテンドラム22との間
へ搬送されると、サーマルヘッド24がプラテンドラム22
へ加圧されて印刷が行なわれる。

プラテンドラム22が略１回転した時に１色目の印刷工
程が終了するようになっている。この時サーマルヘッド
24の加圧が一時的に解除され、インクリボン26が巻き取
られて次の色の頭出しが行なわれる。

次にプラテンドラム22が再び時計方向へ回転してサー
マルヘッド24による印刷が行なわれ、次の色が重ね印刷
される。

このようにしてフルカラー複写の場合にはイエロー，
マゼンター，シアン，ブラックのそれぞれの色に対応し
て４回の重ね印刷が実行される。又印刷される色がイエ
ロー，マゼンター，シアンの３種類である場合には３回
の重ね印刷が実行される。又印刷される色がブラック等
の単色である場合には１回の印刷動作が実行される。

プラテンドラム22の左側にはガイド板27と排紙トレー
28が設けられている。

全ての色についての印刷工程の終了した用紙Ｐを排紙
トレー28へ排紙する際には、用紙Ｐの後端がガイド板27
へ到達するまでプラテンドラム22を時計方向へ回転す
る。用紙Ｐの後端がガイド板27へ到達すると、プラテン
ドラム22を反時計方向へ回転させるとともに図示しない
剥離爪により用紙Ｐの後端をプラテンドラム22から剥離
して用紙Ｐをガイド板27へ導く。この時用紙Ｐの先端が
グリッパ23から開放されて用紙Ｐが排紙トレー28へ排出
される。

次に第１図を参照して第２図に示した画像形成装置へ
組込まれる回路部を説明する。

操作部51は原稿の画像を拡大し又は縮小するための比
率を指定するスイッチ等の種々のスイッチを有してい
る。

主制御部53は操作部51と接続されると共に、画像読取
部55及び駆動部57のそれぞれと接続されている。この主
制御部53は操作部51から画像を拡大又は縮小するための
比率に係る情報を入力すると、この比率に係る情報に応
じて画像読取部55及び駆動部57を制御する。

画像読取部55は照明ランプ５及びミラー７等から構成
されており、原稿の画像を読取る際にステッピングモー
タ59によって移動されるようになっている。

このステッピングモータ59はクロックパルス等の同期
信号に同期して動作するものであり、駆動部57によって
励磁される励磁方式によって単位同期信号当りの動作量
が異なる。

駆動部57はステッピングモータ59を励磁させるための
３種類の駆動回路を有している。すなわち常に２つの相
例えばＡ相とＢ相とを励磁しながらステッピングモータ
59を駆動する２相励磁駆動回路と、１相励磁と２相励磁
の中間的な励磁方式である１−２相励磁方式によりステ
ッピングモータ59を駆動する１−２相励磁駆動回路と、
W1−２相励磁方式によりステッピングモータ59を駆動す
るW1−２相励磁駆動回路とを有している。

主制御部53は操作部51から入力した拡大又は縮小する
ための比率に係る情報に応じて駆動部57の３種類の駆動
回路の中から適当な駆動回路を選択する。駆動部57では
主制御部53によって選択された駆動回路が接続線57aを
介してＡ相電流をステッピングモータ59へ供給すると共
に、接続線57bを介してＢ相電流をステッピングモータ5
9へ供給する。

プリント部61はサーマルヘッド24等から構成されてお
り、画像読取部55によって読取られた情報に応じて画像
を形成する。

次に第３図を参照して駆動部57へ組込まれた３種類の
駆動回路の中、拡大又は縮小するための比率に応じて選
択される適正な駆動回路を説明する。

第３図直線ｃに示すように比率が50％〜99％の範囲内
においては、２相励磁法による２相励磁回路が選択され
る。又第３図直線ｄに示すように比率が100％〜199％の
範囲内である場合には、１−２相励磁法による１−２相
励磁駆動回路が選択される。又更に第３図直線ｅに示す
ように比率が200％〜400％の範囲内においてはW1−２相
励磁法によるW1−２相励磁駆動回路が選択される。

次に第４図乃至第６図を参照して複数の駆動回路のそ
れぞれの励磁方式を説明する。

第４図は２相励磁法による２相励磁駆動回路から出力
される各種信号の波形図を示したものであり、時刻t0か
ら時刻t8までの期間T1内において２つのクロックパルス
がステッピングモータ59へ与えられる。又時刻t0から時
刻t1においては接続線57aを介して100％のＡ相電流がス
テッピングモータ59へ与えられると同時に、接続線57b
を介して−100％のＢ相電流がステッピングモータ59へ
与えられる。又時刻t1から時刻t2までの期間内において
は、共に100％のＡ相電流及びＢ相電流がステッピング
モータ59へ与えられる。又次の時刻t2から時刻t3までの
期間内においては−100％のＡ相電流がステッピングモ
ータ59へ与えられる同時に、100％のＢ相電流がステッ
ピングモータ59へ与えられる。次に時刻t3から時刻t4ま
での期間内においては共に−100％のＡ相電流及びＢ相
電流がステッピングモータ59へ与えられる。

以下同様にクロックパルスのパルス幅の1/2に相応す
る期間が経過する毎にＡ相電流又はＢ相電流の電流値を
変更してステッピングモータ59へ与える。

第５図は１−２相励磁法による１−２相励磁駆動回路
から出力される各種信号の波形図を示したものであり、
時刻t10から時刻t18までの期間T1内において４個のクロ
ックパルスがステッピングモータ59へ与えられる。又時
刻t10から時刻t11の期間内においては接続線57aを介し
て70％のＡ相電流がステッピングモータ59へ与えられる
と同時に、接続線57bを介して−70％のＢ相電流がステ
ッピングモータ59へ与えられる。又次の時刻t11から時
刻t12の期間内においては接続線57aを介して100％のＡ
相電流がステッピングモータ59へ与えられると同時に、
Ｂ相電流が０に設定される。又次の期間すなわち時刻t1
2から時刻t13の期間内においては共に70％のＡ相電流及
びＢ相電流がステッピングモータ59へ与えられる。次に
時刻t13から時刻t14の期間内においてはＡ相電流が０に
設定されると同時に100％のＢ相電流がステッピングモ
ータ59へ与えられる。

以下同様にクロックパルスのパルス幅に相応する期間
が経過する毎にＡ相電流及びＢ相電流のそれぞれの電流
値を変更してステッピングモータ59へ供給する。

第６図はW1−２相励磁法によるW1−２相励磁駆動回路
から出力される各種信号の波形図を示したものであり、
時刻t20から時刻t36までの期間T1内において８個のクロ
ックパルスがステッピングモータ59へ与えられる。

時刻t20から時刻t21までの期間内においては接続線57
aを介して40％のＡ相電流がステッピングモータ59へ与
えられると同時に、接続線57bを介して−90％のＢ相電
流がステッピングモータ59へ与えられる。次の時刻t21
から時刻t22の期間内においては70％のＡ相電流がステ
ッピングモータ59へ与えられると同時に、−70％のＢ相
電流がステッピングモータ59へ与えられる。又次の時刻
t22から時刻23までの期間内においては90％のＡ相電流
がステッピングモータ59へ与えられると同時に、−40％
のＢ相電流がステッピングモータ59へ与えられる。又次
の時刻t23から時刻t24までの期間内においては100％の
Ａ相電流がステッピングモータ59へ与えられると同時
に、Ｂ相電流値が０に設定される。

以下同様にクロックパルスのパルス幅に相当する期間
が経過する毎にＡ相電流及びＢ相電流のそれぞれの電流
値を変更してステッピングモータ59へ供給する。

ここで第５図に示した１−２相励磁法においてはＡ相
電流及びＢ相電流の電流値を−100％から＋100％の間に
おいて４段階に電流値を設定し、各段階毎に順次電流値
を変更したのに対して第６図に示したW1−２相励磁法に
おいては、Ａ相電流及びＢ相電流のそれぞれの電流値を
−100％から＋100％までの間を８段階に設定し、それぞ
れの段階毎に順次電流値を変更するようにしている。

また、第４図，第５図及び第６図に示す期間T1はステ
ッピングモータ59によって移動される画像読取部55の移
動距離が同一距離となる期間を示しており、この期間T1
内において画像読取部55が例えば距離Ｌを移動したとす
ると、第４図に示す２相励磁法による２相励磁駆動回路
を用いた場合には、単位同期信号当りすなわち時刻t0か
ら時刻t2までの１つのクロックパルス当りに距離Ｌの1/
4だけ移動する。

又第５図に示した１−２相励磁法による１−２相励磁
駆動回路を用いた場合には、単位同期信号当りすなわち
時刻t10から時刻t11までのクロックパルスのパルス幅に
相応する期間毎に距離Ｌの1/8だけ移動する。

又第６図に示すW1−２相励磁法によるW1−２相励磁駆
動回路を用いた場合には、単位同期信号当り、すなわち
クロックパルスのパルス幅に相応する期間毎に距離Ｌの
1/16だけ移動する。

従って１−２相励磁法による１−２相励磁駆動回路を
用いてステッピングモータ59を駆動させた場合には、２
相励磁法による２相励磁駆動回路を用いた場合に比べて
単位同期信号当たりの画像読取部55の移動距離が半分に
設定される。

又同様にW1−２相励磁法によるW1−２相励磁駆動回路
を用いてステッピングモータ59を駆動させた場合には、
１−２相励磁法による１−２相励磁駆動回路を用いた場
合と比較して単位同期信号当りの画像読取部55の移動距
離が半分に設定される。

次に縮小の比率が50％〜99％の範囲内の値に指定され
た場合、すなわち２相励磁法による２相励磁駆動回路を
用いてステッピングモータ59を駆動させた場合における
画像読取部55の移動速度の制御を説明する。

主制御部53はタイマ回路を内蔵しており、操作部51に
よって設定された拡大又は縮小の比率の値に応じてタイ
マ回路のタイマ時間を設定し、このタイマー時間が経過
する毎に割込みを掛けることによりクロックパルスのデ
ューティ比を変更する。すなわち第３図に示すように縮
小の比率50％〜90％の値に応じてクロックパルスのパル
ス周波数を2000［PPS］〜1000［PPS］の範囲内で変更す
ることにより画像読取部55の移動速度を制御する。

このような画像読取部55の移動速度の制御については
他の励磁法を用いる駆動回路によってステッピングモー
タ59を駆動させる場合においても同様である。すなわ
ち、１−２相励磁駆動回路は拡大の比率100％〜199％の
値に応じてクロックパルスの周波数を2000［PPS］〜100
0［PPS］の範囲内で変更し、またW1−２相励磁駆動回路
は拡大の比率200％〜400％の値に応じてクロックパルス
の周波数を2000［PPS］〜1000［PPS］の範囲内で変更す
る。

次に作用を説明する。

操作部51によって例えば縮小率50％が指定されると、
主制御部53は複数の駆動回路の中から２相励磁法による
２相励磁駆動回路を選択する。これによりステッピング
モータ59は２相励磁駆動回路によって２相励磁法により
励磁される。又主制御部53は縮小率50％の値に対応して
クロックパルスのパルス周波数を例えば2000［PPS］に
設定する。これにより画像読取部55は縮小率50％の値と
対応する適正な移動速度で移動する。

次に操作部51によって拡大率100％が設定されると、
主制御部53は複数の駆動回路の内、１−２相励磁駆動回
路を選択する。これによりステッピングモータ59は１−
２相励磁駆動回路によって２−２相励磁法により励磁さ
れる。又主制御部53は拡大率100％と対応するクロック
パルスのパルス周波数を2000［PPS］に設定する。これ
により画像読取部55は拡大率100％と対応する適正な移
動速度で移動する。

次に操作部51によって例えば拡大率400％が設定され
ると、主制御部53は複数の駆動回路の内、W1−２相励磁
駆動回路を選択する。これによりステッピングモータ59
はW1−２相励磁石駆動回路によってW1−２相励磁法より
励磁される。又主制御部53は拡大率400％の値に対応し
てクロックパルスのパルス周波数を例えば100［PPS］に
設定する。これにより画像読取部55は拡大率400％と対
応する適正な移動速度で移動する。

以上の如く画像を拡大し又は縮小するための比率に応
じてステッピングモータの励磁石方式を選択するように
構成したので、クロックパルスのパルス周波数を一定の
範囲内に収めることができ、異常音の発生を確実に防止
することができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたような本発明によれば、励磁方式の
異なる複数種類の励磁方式の内、指定手段により設定さ
れた比率に応じて適当な励磁方式を選択するとともにス
テッピングモータを駆動する同期信号を常に一定範囲の
周波数領域内に入るように変更するように構成したの
で、拡大又は縮小するための比率が広い範囲内に亘る場
合であっても、電気的／機械的な振動発生を押さえ良好
な画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示したブロック図、第
２図は本発明に係る画像形成装置の側面図、第３図は本
発明に係る一実施例の拡大又は縮小の比率に対するクロ
ックパルスのパルス周波数の特性を従来例と共に示した
特性曲線図、第４図は２相励磁法により励磁する場合の
信号波形図、第５図は１−２相励磁法による励磁する場
合の信号波形図、第６図はW1−２相励磁法により励磁す
る場合の信号波形図である。 51……操作部、53……主制御部 55……画像読取部、57……駆動部 59……ステッピングモータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を所定の読取倍率に合わせて、移
   動走査する走査手段と、 この走査手段を駆動するステッピングモータと、 このステッピングモータを２相励磁、１−２相励磁、及
   びW1−２相励磁のいずれかで動作させるべく、一連の励
   磁信号を出力する励磁信号出力手段と、 画像信号を生成する読取手段と、上記走査手段が走査す
   る際の読取倍率を設定する設定手段と、 この設定手段にて縮小倍率が設定された場合、上記ステ
   ッピングモータを２相励磁で駆動させ、第１の拡大倍率
   が設定された場合、上記ステッピングモータを１−２相
   励磁で駆動させ、上記第１の拡大倍率より大きい第２の
   拡大倍率が設定された場合、上記ステッピングモータを
   W1−２相励磁で駆動させるようにするとともに上記２相
   励磁、１−２相励磁、W1−２相励磁のいずれも所定の共
   通の範囲の周波数領域内で駆動させるよう、上記励磁信
   号出力手段に所定の励磁信号を出力させるとともに上記
   読取倍率の値に応じて設定された時間を経過する毎に、
   上記ステッピングモータを駆動する同期信号のクロック
   パルスのデューティ比を変更することにより上記ステッ
   ピングモータを上記所定の共通の範囲の周波数領域内で
   駆動させるよう制御する制御手段と、 上記走査手段にて走査された原稿画像に基づいて画像形
   成する画像形成手段と、を具備することを特徴とする画
   像形成装置。