JP2888456B2 - ステッピングモータ制御装置 - Google Patents

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、プリンタ、ファ
クシミリ等の記録装置における原稿を正確に搬送するた
めのステッピングモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、記録装置は高精度化、高速化、小
型化等の開発が進められる中で、多種のジョブ機能を効
率良く行わせるための一つの手段として、自動原稿送り
装置の機能および性能の向上が図られている。

【０００３】自動原稿送り装置は原稿を自動的にプラテ
ンガラス上にセットするもので、通常ユーザがベースマ
シンに選択的に装備できるようにオプションとして用意
されている。この装置は原稿トレイにセットされた原稿
を画像処理のタイミングに合わせて一枚つづ原稿入口か
ら搬送路を通して送り込み、無端ベルトによりプラテン
ガラス上に搬送し、原稿画像の読み取り後に排出搬送路
を介して原稿排出トレイに排出させるものである。

【０００４】この自動原稿送り装置は大きく分けて処理
前および処理後の原稿を載せるトレイ部、原稿を送り込
む搬入部、プラテンガラス上の定位置に原稿を敷き込む
レジストレーション部および処理後の原稿をプラテンガ
ラス上から除去する原稿排出部により構成されている。
上記各部は原稿を搬送するための独立または従属された
搬送ロール機構を備えており、この搬送ロール機構の駆
動系にはＤＣモータまたはステッピングモータが用いら
れている。

【０００５】従来、原稿のプラテンガラス上の敷き込み
はベルトモータを原稿交換信号で起動し、原稿を検知す
るセンサ出力によりベルトモータを停止させるものであ
った。このベルトモータとしてステッピングモータを用
いた場合、自起動領域内で駆動させて高速度かつ高精度
の敷き込み制御を行わなければならない。この自起動領
域を超えた加速度で駆動しようとすると、与えるパルス
波形の乱れによって脱調を引き起こし、回転できなくな
る。そのため、ステッピングモータでは、最高速領域に
至る加速領域または最高速領域から所定時間内に停止さ
せる減速領域を複数の加速または減速ステップにより順
次速度を変化させる駆動制脚が一般的に行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各ステップ
の切り換え点でパルス波形の乱れを生じさせないため、
ステッピングモータのドライバには外付けのパルス制御
用ＬＳＩが設けられ、このＬＳＩにＣＰＵからタイマ値
を書き込み、このタイマ値に基づいてステッピングモー
タへの所定周波数のパルス出力を行うように構成されて
いる。しかし、小型のステッピングモータ制御におい
て、パルス制御用ＬＳＩ等のハードウェアでの解決はコ
ストアップの要因となるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、装置を制御するために搭
載されているＭＰＵ内蔵の２チャンネルタイマを用いて
ソフトウェアにより制御されたパルス出力でステッピン
グモータを駆動するようにしたステッピングモータ制御
装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明はＭＰＵで制御される装置内に設けられて
いるステッピングモータの制御装置であって、前記ステ
ッピングモータの加速、等速および減速の制御プロファ
イルを計算すると共に、加減速制御変速位置を同期させ
るタイマＡおよびパルス出力の周波数を設定するタイマ
Ｂを備え、スタート時点のタイマＡの読み取り値に一定
時間を加えた時間をセットし、次からセット時間経過時
点で計算されている次タイマ値をセットし、該タイマＡ
のセット時間経過時点でタイマＢにタイマ一致割り込み
をかけて次のパルス出力の周波数をセットする処理を実
行するＭＰＵと、前記ＭＰＵからのパルス出力を前記タ
イマＡによる割り込み信号で次のパルス出力に切り替え
でモータを駆動させるドライバとから成るものである。

【０００９】またＭＰＵ内蔵の２チャンネルタイマを利
用して原稿引き込み中の原稿後端検知によるセンサ出力
を基にベルトを減速制御してプラテンガラス上の定位置
に原稿を敷き込むレジストレーション制御を行うステッ
ピングモータ制御装置であって、前記ＭＰＵはセンサ出
力の立ち上がりエッジでタイマＡの値をリードし、この
タイマ値の読み取り誤差を補正した時間をセットし、次
からセット時間経過時点で計算されているタイマ値をセ
ットすると共に、この時間経過時点にタイマＢに割り込
みをかけて次の減速パルス出力の周波数をセットするよ
う構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】スタート時点のタイマＡの値に一定時間を加算
したパルス出力開始時間をセットする。このパルス出力
開始時間を基準に次段以降の正確な変速位置を計算して
モータ制御プロファイルを作成する。次のセット時間は
計算された変速位置の時間が順次セットされる。このセ
ット時間経過時点でタイマＢに割り込みがかけられ、タ
イマＢをリセットして次のパルス出力の周波数がセット
されるため、前のパルス出力の波形を乱さずに次のパル
ス出力が接続される。

【００１１】原稿のレジストレーション制御では原稿後
端検知のセンサ出力でパルス出力の立ち上がりエッジで
の割り込みをかけ、この割り込み時点でリード可能なエ
ッジでタイマＡの値をリードする。このタイマ値をソフ
トウェアで扱えるように補正し、この補正された時間を
セットする。次段のセット時間は予め計算されている減
速モータ制御プロファイルによって決定される。減速パ
ルス出力の周波数はタイマＡによるセット時間経過時点
での割り込みでセットされる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。尚、本実施例は複写機に適用したもので、ベ
ースマシンに両面自動原稿送り装置，ソータなどの付加
装置が組み合わされて構成されるものである。複写機
は、図２に示すように、ベースマシン１に両面自動原稿
送り装置（ＤＡＤＦ）２，ソータ３が取付けられてお
り、このベースマシン１はコンソールパネル４によって
設定されたジョブに応じて付属装置を含む機構部を制御
し、ＤＡＤＦ２で送られた原稿から読み取った画像情報
を基にトレイ５から供給される指定サイズの用紙に対し
て画像処理を施した後、排紙処理を実行すると共に、ソ
ータ３において画像処理された用紙の仕分けを行うよう
に構成されている。

【００１３】また、複写機の概略を図３を用いて説明す
る。複写機内には感光ドラム７が配置されている。図に
おいて、感光体８は感光ドラム７外周面に層状に形成さ
れている。この感光ドラム７は、矢印方向に回転するよ
うに図示しない駆動装置に連結されている。感光ドラム
７の外周には、チャージコロトロン９、現像器１１，１
２、転写コロトロン１３およびクリーニング装置１５が
配置されている。この複写機においては、感光ドラム７
が矢印方向に回転するにつれて、感光体８がチャージコ
ロトロン９によって一様に帯電された後、露光箇所１６
で光の照射を受け静電潜像が形成される。露光箇所１６
には、複写機の上面に配置されたプラテンガラス１７上
に載置された図示しない原稿の光像が入射されるように
なっている。このために、露光ランプ１９と、これによ
って照明された原稿面の反射光を伝達する複数のミラー
２０および光学レンズ２１とが配置されており、このう
ち所定のものは原稿の読み取りのためにスキャンされる
ようになっている。

【００１４】静電潜像が形成された感光体８は、その
後、現像器で現像される。ここで感光体８上に形成され
たトナー像は、転写コロトロン１３により用紙上に転写
され、ヒートロール２３およびプレッシャロール２４間
で熱定着されて搬出される。一方、感光体８はクリーニ
ング装置１５によりクリーニングされ再使用に供され
る。 一方、複写機に配置されている供給トレイ２５に
収容されている用紙２７あるいは手差しトレイ２８に沿
って手差しで送り込まれる用紙２７は、送りロール２９
あるいは３１によって送り出され、搬送ロール３２に案
内されて感光ドラム７と転写コロトロン１３の間を通過
する。このとき、トナー像が用紙２７上に転写される。
転写後の用紙２７はヒートロール２３およびプレッシャ
ロール２４の間を通過して熱定着される。そして、搬送
ロール３２の間を通過して搬出トレイであるソータ３に
搬出される。なお、中間トレイ３３は両面または多重コ
ピーするときに用いられるものである。

【００１５】コンソールパネル４は、図４に示すよう
に、同パネル上に配置された用紙サイズ，倍率，複写枚
数などの設定／入力，スタート，ストップ，割込み，設
定確認などの操作を行うためのハードキーとしてのボタ
ンとＬＣＤ画面上に表示される機能に対応して表示部分
に設けられたタッチキーとしてのボタンを備えている。
また、コンソールパネル４にはハードキーを操作したと
きの選択や設定の状態がランプなどにより表示されてい
る。図５は複写機のハードウェア構成が示されている。
ユーザインタフェース（ＵＩ）５０はコンソールパネル
４にあるボタンの操作による設定／入力されたデータ処
理を実行し、本機システムを管理するＭＡＩＮ ＰＷＢ
Ａ（以下「ＭＡＩＮ系」と記す）に入力データを送ると
共に、ユーザへの表示を行う。

【００１６】両面自動原稿送り装置（ＤＡＤＦ）コント
ローラ５１は、原稿の両面から画情報を読み取るため
に、この読み取りタイミングに合わせて原稿をプラテン
ガラス上に搬送するための制御を行う。光学的読取り装
置（ＯＰＴ）コントローラ５２は、プラテンガラス上に
搬送された原稿からユーザが指定した画情報の光学的な
読取り制御を行う。すなわち、ＤＡＤＦは原稿の一方の
面がプラテンガラスに向き合うような状態でこれを搬送
する。そしてＯＰＴが動作して１回目の露光を行う。次
いで、ＤＡＤＦは露光終了後の原稿を装置内にあるトレ
イに戻す際にその表裏を逆転させる。これによりこの原
稿が再度送り出された場合には先の露光面と逆の面が露
光されるように原稿送り機構部および光学系の制御を行
う。ベースマシンでは両面コピーの指令により用紙の搬
送制御および両面トレイの駆動制御が行われる。

【００１７】帯電除去装置（ＩＳＩＬ）コントローラ５
３は、原稿の画情報から不要な部分を消し込む処理，原
稿の周辺を消す枠消し処理，原稿の画情報の中からの特
定情報描出などの編集処理の制御を行う。画像記録装置
（ＩＯＴ）コントローラ５４は、原稿から読み取られた
画情報を基に画像処理を実行する際に、用紙搬送制御，
紙づまり検知およびZero回りである現像プロセス制御を
管理する。特定トレイ（ＤＤＭ／ＴＲＡＹ［Ｘ］）コン
トローラ５５は、ＩＯＴからの両面画像処理に関する指
令に基づいて片面の画像処理が既に行われている用紙を
反転させて背面に画像処理を施すために、次のZeroタイ
ミングまで一時待機させるように両面トレイを制御した
り、またＩＯＴからの特別トレイ動作指令により、用紙
パスの関係から制御上、他のトレイとは別に取り扱われ
る特定トレイ［Ｘ］の制御を行う。

【００１８】ビンソータコントローラ５６は、例えば２
０ビンソータをＩＯＴからの仕分け指令により駆動し、
ベースマシンから搬出される画像処理後の用紙を指定さ
れたビンに貯えるための制御を行う。スティプルソータ
コントローラ５７は、ＩＯＴからの綴じ込み仕分け指令
によりビンに貯えられた用紙を丁合した後にスティプル
で綴じるための制御を行う。ライトレンズマネジャー
（ＬＬＭ）５８は、システムの全体を統括管理してお
り、主に原稿の画像処理と用紙の搬送を時間的に一致さ
せるためのシステムタイミング制御やユーザが設定する
コピーモードなどのジョブ管理を行う。シリアルデータ
通信プロセッサ（ＳＣＰ）５９は、ＵＩ，ＤＡＤＦ，Ｏ
ＰＴおよびＩＳＩＬとのデータの送受をシリアル通信で
行うと共に、ＬＬＭとの間のデータをパラレル通信によ
りやり取りするためのデータ処理を行う。

【００１９】特にＳＣＰとＬＬＭとのデータのやり取り
は、ＳＣＰに内蔵されているデュアルポートＲＡＭを通
して行われる。すなわち、ＬＬＭは自分のアドレスマッ
プ上に割り付けられたＳＣＰのＲＡＭをリード／ライト
し、このＲＡＭをＳＣＰがリード／ライトすることで情
報の伝達を行っている。上記のハードウェアは各機能ご
とに独立したＣＰＵを備え、このＣＰＵと周辺ＬＳＩに
より電気回路基板（ＰＷＢＡ）が構成されている。ここ
で、ＬＬＭ，ＳＣＰおよびＩＯＴはベースマシンの制御
系の中枢を成すもので、各機能を分担するＣＰＵと周辺
ＬＳＩにより主制御回路基板を構成している。以下に、
本発明の実施例の特徴部分を説明する。

【００２０】まず、ＤＡＤＦ２の構造について簡単に説
明する。図６はＤＡＤＦ２の断面による構成が示されて
いる。ＤＡＤＦ２は上面に設けられたトレイ部、原稿を
各種のジョブモードに応じて自動的に搬送処理する原稿
搬入部、ベースマシンの光学的読取り装置ＯＰＴにより
原稿画像を読み取るためにプラテンガラス上に原稿を敷
き込む原稿レジストレーション部（以下「レジ部」と記
す）および画像処理後の原稿をトレイ部に送り出す原稿
排出部により構成されている。トレイ部には、原稿をセ
ットする原稿トレイ１０１および処理された原稿を入れ
る原稿排出トレイ１０２が設けられている。

【００２１】原稿搬入部には、図８に示すようにトレイ
部にセットされた原稿１０３を送り込むための原稿入口
からレジストレーションロール（以下「レジロール」と
記す）までの送り込み（プリフィード）をする送込み搬
送路１０６、手差し口からレジロールまでのサダ（ＳＡ
ＤＨ：semi auto document handler）搬送路１０７、原
稿を所定のタイミングでプラテン上に送る引込み搬送路
１０８および両面原稿処理時に原稿を反転させるため
に、レジロールを通過してレジ部に引き込まれた原稿を
その後端からデュプレックスロールによってリバース搬
送し、レジロールの上流側に搬送するデュプレックス搬
送路１０９を備えている。

【００２２】原稿入口には、そのトレイ部側に原稿を自
動的に一枚づつ差し込むナジャー機構および原稿セット
時に原稿の先端部を止めるインゲートが設けられてい
る。このインゲートはインゲートソレノイドにより原稿
入口に対して突出または没入の上下動作を行う。すなわ
ち、インゲートソレノイドはトレイ部の原稿センサが最
初の原稿を検知するとＯＮ動作し、インゲートを原稿入
口に突出させて原稿の先端を受け止めると共に、一定時
間経過後、またはＡＤＦスタート信号受信時にＯＦＦ動
作させて原稿入口から没入させ、原稿の連続した送り込
みを可能にする。

【００２３】送込み搬送路には、ナジャー機構によって
差し込まれた原稿を送り込むためのフィードロールおよ
びこのフィードロールとは逆向きに回転され、フィード
ロールで送られる原稿に重なって入って来た原稿をフィ
ードロールとの協働作用で原稿入口方向に戻すためのリ
タードロールが配置されている。またレジロール近傍の
送込む搬送路には原稿の前端および後端を検知するレジ
ストレーションセンサ（以下「レジセンサ」と記す）と
原稿幅を検知するサイズセンサが配置されている。サダ
搬送路には、手差し原稿を検知するサダセンサと原稿を
送り込むサダロールが配置されており、手差し原稿はサ
ダセンサ信号により駆動されるサダロールによってレジ
ロールまで搬送される。

【００２４】引込み搬送路の途中には、両面原稿処理時
にレジ部にある原稿を反転させてプラテン上にセットす
るために引込み搬送路からデュプレックス搬送路に切り
替えるレジゲートが設けられている。このレジゲート１
３８は断面略三角形状の板状部材であり、ベルトドライ
ブロール１１０の回転軸と平行した回動軸を持ちプラテ
ン１０５と略同一幅を持つ部材である。両面原稿処理時
には、原稿の最初の処理面がレジ部にあることを条件と
してレジソレノイドに通電され、レジゲートの前記搬送
路の切り替え動作が行われる。

【００２５】レジ部には、ベルトモータを動力源とする
ベルトドライブロール１１０で駆動されるゴム製の無端
ベルト１１１が設けられている。レジロールに達した原
稿はベースマシン側の用紙搬送や光学的読取り装置の動
作タイミングに合わせ、レジロールとプラテン上のレジ
ストレーション位置（以下「レジ位置」と記す）との間
の距離に関係した所定時間のみベルトが駆動されレジロ
ールとの協働作用によって原稿１０３を搬送し、原稿後
端を原稿搬入側のプラテン端部（近傍も含む）にあるレ
ジストレーション位置（図８参照）で停止させる。

【００２６】原稿排出部には、図９に示すようにレジ部
から送られてきた原稿を検知するイグジットセンサ１４
６と原稿を搬送するイグジットロール１４２，１４３が
配置されており、通常の原稿排出動作ではＬＬＭから送
信される原稿交換信号（ＳＣＡＮＥＮＤ）によりベルト
モータとイグジットモータを駆動し、レジ部から送られ
てくる処理済みの原稿を排出トレイ１０２に送出する。
この原稿排出において、原稿後端がイグジットセンサ１
４６を通過した後、イグジットモータをスローダウン制
御し、原稿排出口からいきよい良く飛び出すのを防止し
ている。尚、１５２は例えば原稿排出部でのジャム発生
時における原稿排出部カバーの開閉操作を検知するイグ
ジットインタロックセンサである。

【００２７】ここで、各部ロールを駆動するモータは原
稿送込み用のナジャーロール、フィードロール、サダロ
ールとリバース搬送用のデュプレックスロールをＤＣモ
ータで、また原稿引込み用のレジロール１３４、ベルト
ドライブロール１１０および原稿を排出するイグジット
ロール１４２，１４３は高精度の駆動制御を行うために
ステッピングモータが使用されている。尚、レジロール
１３４はベルトと同じ線速度で回転されるようにベルト
モータで駆動される。

【００２８】またトップカバーには、図７に示すよう
に、原稿の短辺側を前後方向にして搬送するＳＥＦ（Sh
ort Edge Feed）１１３、原稿の長辺側を前後方向にし
て搬送するＬＥＦ（Long Edge Feed）１１４、原稿のジ
ャム１１５、原稿のセット１１６を知らせる各ＬＥＤが
配置された表示部が設けられている。尚、１５１，１５
２は、例えば原稿のジャム発生時におけるトップカバー
の開閉操作を検知するＡＤＦインタロックセンサであ
る。

【００２９】上記構造を持つＤＡＤＦには次のような搬
送モードがある。シンプレックスモードはサイズの異な
らない原稿１０３の片面のみを画像処理するための搬送
モードである。このシンプレックスモードでは処理され
た原稿１０３を排出完了しない前に次の原稿１０３のレ
ジストレーション位置への搬送を行うことで高速処理さ
れる。デュプレックスモードは原稿１０３の両面を画像
処理するための搬送モードである。このデュプレックス
モードでは引込み搬送路１０８からレジストレーション
位置にセットされた原稿の画像処理後に、レジゲート１
３８を引込み搬送路側に回動させてデュプレックス搬送
路１０９を開放し、このデュプレックス搬送路１０９に
先の画像処理後の原稿をリバース搬送させ、原稿裏面を
プラテン１０５上のレジストレーション位置に停止させ
て原稿裏面の画像処理を行う。

【００３０】ミックスサイズモードはサイズの異なる複
数の原稿１０３を順次、その片面のみ複写するための搬
送モードで、ベースマシン本体のミックス画像処理機能
の選択で動作される。プレカウントモードは原稿１０３
をシンプレックスモードと同様に搬送し、原稿枚数をカ
ウントすることができる搬送モードである。このプレカ
ウントモードでは同一サイズの原稿１０３のみを搬送し
たときに設定できる。原稿並列合成（２ｉｎ１）モード
はザイズの異ならない原稿１０３を二枚連続してプラテ
ン上に搬送して、二枚同時に画像処理するための搬送モ
ードである。この２ｉｎ１モードでは原稿トレイ１０１
にセットされる原稿の内、奇数枚目の原稿１０３をプラ
テン直前まで搬送させた後、奇数枚目の原稿１０３の後
端をレジセンサで検知する。そして一定時間ベルトモー
タを駆動することでレジストレーション位置に原稿後端
が配置され、ここで原稿搬送を一旦停止させる。次いで
偶数枚目の原稿１０３を奇数枚目の原稿１０３と同様に
搬送させる。次に奇数枚目の原稿１０３を一定距離だけ
デュプレックス搬送路１０９にリバース搬送させる。そ
して偶数枚目の原稿後端がレジストレーション位置に配
置させることにより、奇数枚目の原稿１０３の次に偶数
枚目の原稿１０３が隙間なくプラテン上にセットされ
る。この搬送タイミングに合わせて、奇数枚目の原稿１
０３と偶数枚目の原稿１０３の並列合成画像処理が行わ
れる。この処理後に二枚の原稿１０３の排出を行う。

【００３１】次にＤＡＤＦの作用をシンプレックスモー
ドにより説明する。図１０は原稿サイズがＬＥＦ系のシ
ンプレックスモードの搬送概略が示されており、図１１
はシンプレックスモードのシーケンスフローが示されて
いる。尚、ここではＬＥＦ系の原稿を３枚処理する場合
について説明する。図中の矢印↑はＯＮ，矢印↓はＯＦ
Ｆを表している。原稿トレイに原稿をセット（図１０
Ａ）すると、原稿センサからの原稿セット信号（ＤＯＣ
ＳＮＲ↑）がＬＬＭに送信される。スタートボタンが押
されると、ＤＡＤＦはＬＬＭから送信されるシンプレッ
クスモードによるＡＤＦスタート信号（ＡＤＦ ＳＴＡ
ＲＴ）を受信し、原稿トレイから一枚目の原稿の引き込
み動作が開始される。このときＤＡＤＦからＬＬＭに原
稿の自動送り動作に入ったことのＡＤＦモード信号（Ａ
ＤＦ ＭＯＤＥ↑）が送信される。まずプリフィード動
作（図１０Ｂ）では原稿をレジロールに突き当てる、い
わゆるプリフィード位置までの搬送を行うもので、原稿
前端をレジセンサが検出し、このレジセンサ信号（ＲＥ
ＧＩＳＮＲ↑）をＬＬＭに送る。ただし一枚目の原稿の
場合はレジロール、ベルトの回転により直ちに原稿を引
き込みプラテンガラス上のレジストレーション位置に停
止させるレジストレーション動作に入る。

【００３２】上記レジストレーション動作では、レジセ
ンサが原稿後端を検出するまでの間に画像処理を開始す
るためのコピースタート信号（ＣＯＰＹ ＳＴＡＲＴ
↑）をＬＬＭに送信する。ＬＬＭはコピースタート信号
（ＣＯＰＹ ＳＴＡＲＴ↑）により画像読取りタイミン
グに合った用紙供給を開始させるためのフィード信号
（ＦＥＥＤ）を用紙の供給および用紙の排出制御を行う
ＩＯＴに出力する。この間に一枚目の原稿サイズが検出
され、この原稿サイズ信号（ＰＡＰＥＲ ＳＩＺＥＤＡ
ＴＡ）および原稿後端のレジセンサ信号（ＲＥＧＩＳＮ
Ｒ↓）がＬＬＭに送信される。

【００３３】原稿後端が検知された後、所定時間が経過
すると、原稿はレジストレーション位置（図１０Ｃ）に
停止されるため、ＩＯＴは原稿の搬送タイミングに合わ
せて原稿サイズデータを基に原稿画像の読み取りが行わ
れる。同時に２枚目の原稿のプリフィード動作が始ま
る。すなわち、スキャン中において、一枚目の原稿後端
のレジセンサ信号（ＲＥＧＩＳＮＲ↓）と原稿セット信
号（ＤＯＣＳＮＲ↑）が出力されていることを条件に２
枚目の原稿のプリフィード動作（図１０Ｄ）が開始され
る。これにより２枚目以降の原稿のレジストレーション
動作に入る時間が短縮され、高速処理ができる。

【００３４】ＤＡＤＦが原稿交換（ＳＣＡＮ ＥＮＤ）
信号を受信すると、図１０Ｅ，図１０Ｆに示すように１
枚目の原稿を排出する動作とプリフィード位置にある２
枚目の原稿のレジストレーション動作および３枚目の原
稿のプリフィード動作が始まる。この動作において、１
枚目の原稿の排出処理は原稿排出部に近いプラテンガラ
ス上に搬送するものである。次に３枚目の原稿の搬送動
作に入ると、２枚目の原稿はプラテンガラス上を搬送さ
れると共に、原稿排出部が動作して図１０Ｇに示すよう
に１枚目の原稿が排出トレイに送出される。そしてセッ
トされた原稿の処理が終了すると、プラテンガラス上に
ある全ての原稿の排出処理（図１０Ｈ）が行われる。

【００３５】次にステッピングモータ制御について説明
する。図１は２チャンネルタイマ同期によるステッピン
グモータ制御の基本ブロックが示されている。ＭＰＵ２
００は、装置を制御するコンピュータで、原振（基本ク
ロック）を分周して作られるタイマＡとタイマＢからな
る２チャンネルタイマをもっている。タイマＡはフリー
ランニングカウンタで、このタイマＡの値がアウトプッ
トコンペアレジスタ（ＯＣＰＲＴ１）にセットされたカ
ウンタ値に一致したときにタイマＢに割り込みをかけ
る。このタイマＡは加速（ステップアップ），減速（ス
テップダウン）領域の変速位置および等速領域での一定
時間ごとの同期制御に用いられる。タイマＢはステッピ
ングモータに印加する周波数をセットするもので、この
タイマＢの値がアウトプットコンペアレジスタ（ＯＣＰ
ＲＴ０）にセットされたカウンタ値に一致するとそれま
での値を反転、例えば０のとき１に、また１のとき０と
なり、このパルスがリアルタイムアウトプット（ＲＴＯ
０）からＣＬＫ信号としてドライバ２０１に出力され
る。

【００３６】ドライバ２０１は、ＭＰＵのタイマＡによ
るＥＮＢ信号で動作が開始され、ＣＬＫ信号を基にステ
ッピングモータ２０３を駆動する。図１２はステッピン
グモータの動作の一例である。ステップアップは予め定
められた時間ｔ１内を複数の所定の加速度、例えばプラ
ス１．５Ｇ，０．５Ｇ，０．２３Ｇの３段階の加速度で
増速させる。次いで時間ｔ２は一定の周波数のパルス出
力により等速で回転させる。尚、等速時間ｔ２は一定で
はなく、搬送される原稿の長さによって変わるので、等
速動作は原稿の後端をレジセンサが検知し、このときの
センサ出力（ＯＦＦ信号）から一定時間ｔｃ経過後に終
了させる。このときの一定時間ｔｃはレジセンサを原稿
後端が通過した時点からのパルス数でセットされる。パ
ルス数はベースマシンのノンボラメモリに登録されてお
り、ここではノンボラ値１は２パルス（１パルスは０．
１３８ｍｍに相当）として登録されている。

【００３７】ステップダウンはセンサ出力のＯＦＦ信号
から一定時間ｔｃ経過後に開始され、予め定められた時
間ｔ３内を所定の加速度、例えばマイナス０．８３Ｇの
加速度で減速させる。ステップアップおよびステップダ
ウンにおける各加速度は予め計算されている制御プロフ
ァイルに従って制御される。図１３はＮステップによる
ステップアップのモータ制御プロファイルの一部が示さ
れており、このモータ制御プロファイルを基にタイマＡ
の値を読み取った後に各ステップのデータ計算が行われ
テーブルが作成される、図１３において、ステップ番号
（Ｓｔｅｐ Ｎｏ．）は加減速を何段階で行うかを定め
るもので、ステップアップはＮステップ、ステップダウ
ンはＭステップによリ制御するように構成されている。

【００３８】周波数（ｐｐｓ）は当該ステップで用いら
れるパルス数／秒である。パルス（Ｐｕｌｓｅ）は使用
されるパルス周波数での当該ステップのパルス出力（パ
ルス数）である。半周期時間定数はＯＣＰＲにセットす
る１パルス当たりの半周期の時間（マイクロ秒）で、次
式により計算される。 半周期時間定数＝（１／周波数）×１０⁶／クロック／
２ 補正値は半周期時間定数をソフトウェアで扱えるように
四捨五入した値（単位クロック）である。実周波数は補
正値から求められる実際の周波数（ｐｐｓ）で、次式に
より計算される。 実周波数＝（１／補正値×２×クロック）×１０⁶ タイムアウト（ＴｉｍｅＯｕｔ）値は任意の周波数によ
り任意のパルス数を出力したときにかかる時間（マイク
ロ秒）で、次式により計算される。 タイムアウト値＝補正値×２×クロック×パルス数 １ステップ時間定数はＯＣＰＲにセットするタイムアウ
ト値（単位クロック）で、次式により計算される。 １ステップ時間定数＝補正値×２×パルス数 ところで、ステップアップおよびステップダウンは、予
め計算されるモータ制御プロファイルをＭＰＵ内蔵タイ
マを利用して実現している。

【００３９】ステップアップ制御の場合、図１４に示す
ように、制御スタート時点ＸでタイマＡの値を読み、こ
れを基準に次段の変速位置を計算すると、Ｘの時点で読
んだタイマＡの値は、この間のソフトウェア処理時間ａ
によりＸ＋ａとなっている。したがって、（Ｘ＋Ａ１）
（Ｘ＋Ａ１＋Ａ２）・・・（Ｘ＋Ａ１＋Ａ２＋・・＋Ａ
Ｎ）に入るべき割り込みは、（Ｘ＋ａ＋Ａ１）（Ｘ＋ａ
＋Ａ１＋Ａ２）・・・（Ｘ＋ａ＋Ａ１＋Ａ２＋・・＋Ａ
Ｎ）となりパルスがずれる。次段以降も同様にａ分づつ
ずれてパルス幅が不確実となりモータ脱調の原因とな
る。そこで本発明では図１５に示す如く、スタート時点
で読んだタイマＡの値（Ｘ）に一定時間ｎ（モータのプ
リ励磁時間を利用）を加算した時点ｎ０＝Ｘ＋ｎにパル
ス出力を開始する。この間にタイマＡの正確な値（ｎ０
＝Ｘ＋ｎ）を基準に次段以降の正確な変速位置（Ｘ＋ｎ
＋Ａ１）（Ｘ＋ｎ＋Ａ１＋Ａ２）・・・（Ｘ＋ｎ＋Ａ１
＋Ａ２＋・・＋ＡＮ）を計算し、モータに正確な波形を
出力して正常な加速を行う。

【００４０】変速位置では、前のパルス波形で立ち上が
らせ、次段の第１パルスの立ち下がりまでの時間内にタ
イマＢおよびＯＣＰＲ０の書き換えを終了させる。この
ような処理をすることによって切り換え点のパルス波形
の乱れを無くし、かつこの間で次段の設定に要する時間
を稼ぎ、ＯＣＰＲ０にセットされた周波数によって次段
の第１パルスの立ち下げを正確に行わせることができ
る。一方タイマＡは割り込み処理後に予め計算されてい
る次段変速位置の時間をＯＣＰＲ１にセットする。この
ように２つのタイマを同期させることにより、各ステッ
プ間の切り換えにおいて波形の乱れのないパルス出力が
得られる。

【００４１】ステップダウン制御の場合、等速度で回転
している状態から所定の加速度での減速を開始させるに
は両速度の切り換え点の波形を乱さずに接続するために
タイマＡの値の読み取りを等速のパルス出力の波形に一
致させて行う必要がある。すなわち、タイマＡの値をレ
ジセンサからのＯＦＦ信号で読み取ると、図１６に示す
ようにパルス周期のＡ〜Ｄ位置の定まらない位置で読み
取りが行われ、このタイマ値で減速を開始させることに
なる。１パルスの数分の１だけ時間がずれた状態から減
速が開始されることになって、切り換え点がうまくつな
がらなくなり、脱調の原因となる。

【００４２】そこで、レジセンサからのＯＦＦ信号でＲ
ＴＯ出力の立ち上がりエッジ（矢印位置）での割り込み
をかける。この割り込み時点がパルスのＡ〜Ｄ（Ｄの場
合は前半）のときにはＲＴＯ出力立ち上がりエッジＲ１
でリードし、またＤの後半のときは次パルスのエッジＲ
２でリードする。このＤ領域でのリードはコンピュータ
の処理スピードに関係するもので、リードに行って間に
合わなければ次パルスの値が読み取られることになる。
したがって、レジセンサの出力による割り込み位置によ
り最大１パルスだけ誤差が生じることになるため、レジ
ストレーション制御では１パルス分として０．１３８ｍ
ｍの誤差となって現れ、これを精度としている。ところ
で、ＲＴＯ出力立ち上がりエッジでタイマＡの値をリー
ドしても実際には、図１７に示すように時間ｂのずれが
生じる。このずれはステップダウン開始時点までの間で
ソフトウェア上の補正処理をした後に、減速モータ制御
プロファイルによる時間、周波数が各タイマにセットさ
れる。

【００４３】原稿のレジストレーション制御は、レジセ
ンサ位置からプラテンガラス上のレジストレーション位
置までの距離をパルス出力の数、すなわち減速モータ制
御プロファイルを計算しておき、この制御プロファイル
をレジセンサ出力により実行させるものである。またス
テップアップ終了後の等速制御は、タイマＡで一定時間
ごとのタイマ割り込みをかけ、タイマＢで同じ周波数を
繰り返してセット処理することにより一定周波数のパル
ス出力を作り出している。この等速領域において、タイ
マ動作を利用して後述の原稿サイズ検知が行われる。

【００４４】図１８〜２１はＭＰＵ処理のフローチャー
トが示されている。ＡＤＦスタート信号、原稿交換信号
等のベルトを駆動するＯＮ信号を受信すると、ＭＰＵは
モータ制御プログラムを実行する。まずタイマＡの値
（Ｘ）を読み込む（ステップ１００）、モータ制御プロ
ファイルを計算し、各ステップの速度テーブルを作成
（ステップ１０１）した後に加速１の制御プロファイル
を読み込む（ステップ１０２）。そしてタイマ値に一定
の時間ｎを加えた時間ｎ１（＝Ｘ＋ｎ）をＯＣＰＲ１に
セット（ステップ１０３）し、この時間が経過した後に
（ステップ１０４）、加速１の割り込みをかけ（ステッ
プ１０５）、ＯＣＰＲ０に加速１のカウント値をセット
（ステップ１０６）すると同時に、タイマＢをリセット
（ステップ１０７）し、ＲＴＯ端子から加速１のパルス
出力をドライバに開始（ステップ１０８）し、モータを
起動させる。

【００４５】次いで、加速２の制御プロファイルを読み
込み（ステップ１０９）、ＯＣＰＲ１に時間ｎ２（＝ｎ
１＋Ａ１）をセット（ステップ１１０）する。時間ｎ２
が経過した時点（ステップ１１１）で加速２の割り込み
をかけ（ステップ１１２）、ＯＣＰＲ０に加速２のカウ
ント値をセット（ステップ１１３）すると同時に、タイ
マＢをリセット（ステップ１１４）し、加速１のパルス
出力に引き続いて加速２のパルス出力が開始（ステップ
１１５）され、更にモータの増速が行われる。この処理
を繰り返して加速Ｎのパルス出力が行われた後に（ステ
ップ１１６）、等速プロファイルを読み込み（ステップ
１１７）、同様の処理（ステップ１１８〜１２２）を行
って等速パルス出力が出力（ステップ１２３）される。

【００４６】その後原稿が等速搬送され、原稿後端がレ
ジセンサを通過してＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わる
と、このＯＦＦ信号の読み込み（ステップ１２４）によ
って、減速１の制御プロファイルを読み込む（ステップ
１２４）。そしてＲＴＯ（パルス）出力の立ち上がりエ
ッジＲ１またはＲ２でタイマＡの値（ｎｄ０）をリード
（ステップ１２６）し、ステップダウン開始時点までに
ソフトウェア上の補正を行う（ステップ１２７）。

【００４７】したがって、レジセンサ通過後のステップ
ダウン開始時点までの時間ｔｃは求められた補正値（ｎ
ｄ１）となり、例えば１１５パルスという値になる。こ
の補正値ｎｄ１はＯＣＰＲ１に減速１の開始点としてセ
ット（ステップ１２８）される。時間ｎｄ１が経過した
時点（ステップ１２９）で減速１の割り込みをかけ（ス
テップ１３０）、ＯＣＰＲ０に減速１にカウント値をセ
ット（ステップ１３１）すると同時に、タイマＢをリセ
ット（ステップ１３２）し、減速１のパルス出力が開始
（ステップ１３３）される。同様にＭステップまで処理
され、最終の減速Ｍのパルス出力が出力（ステップ１３
４）された後に停止される（ステップ１３５）。

【００４８】

【発明の効果】上述のとおリ、本発明によれば、ＭＰＵ
内蔵の２つのタイマＡおよびＢを利用してモータ制御プ
ロファイルを実行するための正確なパルス出力が作り出
されるため、外付けのタイマＬＳＩが不要となり、コス
トの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本ブロック図である。

【図２】複写機の外観図である。

【図３】複写機の断面図である。

【図４】複写機のコントロールバネルの構成図である。

【図５】複写機のハードウェア構成図である。

【図６】自動原稿送り装置の断面図である。

【図７】自動原稿送り装置の平面図である。

【図８】原稿搬入部の拡大断面図である。

【図９】原稿排出部の拡大断面図である。

【図１０】シンプレックスモードの原稿搬送を説明する
図である。

【図１１】自動原稿送り装置のシーケンスフローの一例
を示す図である。

【図１２】ステッピングモータの加速時の制御プロファ
イルを説明する図である。

【図１３】加速時の制御プロファイルのデータ例を示す
図である。

【図１４】タイマの読み込みタイミングを説明する図で
ある。

【図１５】本発明のタイマの読み込みタイミングを説明
する図である。

【図１６】減速時のタイマの読み込みタイミングを説明
する図である。

【図１７】減速時のステップダウン開始時点を説明する
図である。

【図１８】ＭＰＵによるパルス出力処理で起動から加速
に至るフローチャートである。

【図１９】加速から等速に至るフローチャートである。

【図２０】等速から減速に至るフローチャートである。

【図２１】減速から停止に至るフローチャートである。

【符号の説明】

１０３ 原稿 １１９ レジストレーションセンサ １３４ レジロール ２００ ＭＰＵ ２０１ ドライバ ２０２ ステッピングモータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＵで制御される装置内に設けられて
   いるステッピングモータの制御装置であって、前記ステ
   ッピングモータの加速、等速および減速の制御プロファ
   イルを計算すると共に、加減速制御変速位置を同期させ
   るタイマＡおよびパルス出力の周波数を設定するタイマ
   Ｂを備え、スタート時点のタイマＡの読み取り値に一定
   時間を加えた時間をセットし、次からセット時間経過時
   点で計算されている次タイマ値をセットし、該タイマＡ
   のセット時間経過時点でタイマＢにタイマ一致割り込み
   をかけて次のパルス出力の周波数をセットする処理を実
   行するＭＰＵと、前記ＭＰＵからのパルス出力を前記タ
   イマＡによる割り込み信号で次のパルス出力に切り替え
   でモータを駆動させるドライバとから成るステッピング
   モータ制御装置。
2. 【請求項２】 ＭＰＵ内蔵の２チャンネルタイマを利用
   して原稿引き込み中の原稿後端検知によるセンサ出力を
   基にベルトを減速制御してプラテンガラス上の定位置に
   原稿を敷き込むレジストレーション制御を行うステッピ
   ングモータ制御装置であって、前記ＭＰＵはセンサ出力
   の立ち上がりエッジでタイマＡの値をリードし、このタ
   イマ値の読み取り誤差を補正した時間をセットし、次か
   らセット時間経過時点で計算されているタイマ値をセッ
   トすると共に、この時間経過時点にタイマＢに割り込み
   をかけて次の減速パルス出力の周波数をセットするよう
   構成されたステッピングモータ制御装置。