JP3622376B2 - ファクシミリ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置に係り、更に詳しくは、ステッピングモータを用いて、原稿又は記録紙の搬送を行うファクシミリ装置におけるモータ駆動制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置は、原稿読み取り又は画像データ記録の際に、原稿や記録紙を搬送する必要があるため、従来よりステッピングモータを用いて、この搬送を行っている。この様なステッピングモータを定電流駆動した場合における回転速度と駆動トルクとの関係を図７に示す。
【０００３】
モータドライバが、ステッピングモータの各相に対し、一定の駆動電流を供給する定電流駆動の場合、駆動電流が大きいほど駆動トルクは大きくなる。また、ステッピングモータへ供給される駆動電流が一定であっても、回転速度が異なれば、ステッピングモータの駆動トルクは異なる。即ち、高速回転時には、低速回転時に比べて、駆動トルクが低下する。
【０００４】
ここで、この種のファクシミリ装置においては、一般に、図８に示すように、原稿や記録紙の繰り込みや排出などの際において最も高速の搬送が行われる一方、原稿の読み取り中や、記録紙への記録中においては、より低速の搬送が行われる。また、原稿や記録紙の搬送にかかる負荷は、繰り込みの際は小さく、読み取り中や記録中は繰り込み時より大きくなり、排出の際は読み取り中や記録中のとき以上になる。
【０００５】
このため、ステッピングモータを定電流駆動する場合、そのトルクは、原稿や記録紙の繰り込みの際に最小となり、読み取り中や記録中においてはより大きな値、排出中には更に大きな値が要求される。
したがって、ステッピングモータを駆動する場合には、脱調の発生を防止するため、駆動トルクが小さくなる繰り込み、また最大のトルクが要求される排出時にも十分な駆動トルクを確保することが必要となる。
【０００６】
しかしながら、排出時にも十分な駆動トルクを確保できる様な駆動電流によりステッピングモータを定電流駆動した場合、読み取り時又は記録時において、ステッピングモータを過剰なトルクで駆動することになって、発熱や騒音が大きくなってしまうという問題があった。
また、この様なファクシミリ装置において、ステッピングモータの駆動制御を行う際、送り角を小さくして、搬送の精度を向上させ、画質を向上させるべく、１−２相励磁（ハーフステップ）方式が用いられることがあった。
【０００７】
ところが、１−２相励磁方式を採用した場合には、１相で励磁している時と、２相で励磁している時とでステッピングモータの保持力が異なるために、ステッピングモータの回転に角度ムラが生じる。このため、原稿又は記録紙の送り量がばらつき、読み取り又は記録時の走査線間の間隔がばらつくことになって、画質が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ステッピングモータを適切なトルクで駆動させることにより、原稿読み取り又は画像データ記録の際のモータの発熱、騒音を低減することを第一の目的とする。
また、原稿又は記録紙の送りムラを防止することにより、ライン間隔の揃った高品質の画像を生成することを第二の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明によるファクシミリ装置は、原稿読み取り又は画像データ記録の際に、ステッピングモータを所定の駆動トルクで回転させて、原稿又は記録紙の搬送を行うファクシミリ装置において、原稿又は記録紙の繰り込み時、読み取り又は記録時、排出時のそれぞれにおける搬送状態に基づいて、上記ステッピングモータの駆動トルクを、繰り込み時よりも読み取り又は記録時には大きく、かつ読み取り又は記録時よりも排出時には大きくなるように制御することを特徴とする。ここに搬送状態とは、搬送速度と、搬送時にかかるであろう負荷のことをいう。
【００１０】
請求項２に記載した本発明によるファクシミリ装置は、請求項１に記載の本発明によるファクシミリ装置であって、上記ステッピングモータへ駆動電流を供給するモータ制御回路が、原稿又は記録紙の搬送状態に基づいて、上記ステッピングモータの駆動電流を変化させる構成とされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によるファクシミリ装置の一構成例の概略を図１に示す。このファクシミリ装置１０は、中央処理部１（ＣＰＵ）と、送受信部２と、原稿読取部３と、画像記録部４と、操作部５と、記憶部６とにより構成される。
送受信部２は、電話回線Ｌａに接続された網制御ユニット２ａ（ＮＣＵ）と、モデム２ｂとにより構成され、電話回線Ｌａを介して他の端末装置との間で、データの送信及び受信を行う。
【００１２】
原稿読取部３は、送信モータ３ｃにより原稿を搬送しながら、イメージセンサ３ａが原稿の画像データを読み取る。読み取られた画像データは、画像処理回路３ｂで所定の処理が行われた後に、画像メモリ４ｂ（ＤＲＡＭ）に格納される。この送信モータ３ｃは、ステッピングモータであり、その駆動制御は、中央処理部１からの制御信号に基づいて、送信モータドライバ３ｄが行う。
【００１３】
画像記録部４は、受信モータ４ｄによりカット紙（普通紙）等の記録紙を搬送しながら、画像を記録紙上に再生する。この様にして記録される画像は、画像メモリ４ｂに記憶された画像データを、ゲートアレイが４ｃが読み出して、サーマルヘッド４ａが記録紙上への書き込みを行う。上記受信モータ４ｄは、ステッピングモータであり、その駆動制御は、中央処理部１からの制御信号に基づいて、受信モータドライバ４ｅが行う。
【００１４】
操作部５は、各種の表示を行う液晶ディスプレイ５ａと、オペレータが入力を行う操作パネル５ｂとにより構成され、記憶部６は、ＲＯＭ６ａ及びＲＡＭ６ｂにより構成され、中央処理部１のプログラムやデータ等が格納されている。
中央処理部１は、アドレスバスＡＢ及びデータバスＤＢを介して、上記の各ブロック２〜６と接続され、中央処理部１がこのファクシミリ装置１０全体の制御を行っている。
【００１５】
図２は、本発明の適用されるファクシミリ装置１０について、原稿及び記録紙の搬送路の一例を示した図である。以下に、実施の一形態として、記録紙を搬送して、画像データを記録する場合について説明する。
画像データ記録の際には、まず、給紙トレイＰｔにセットされた記録紙が、繰り込みローラＲｉにより搬送路Ｐｗへ繰り込まれる。この繰り込みローラＲｉの後方の搬送路Ｐｗ上には、繰り込み検出センサＳｉの可動検出片が設けられている。この繰り込み検出センサＳｉは、繰り込まれた記録紙が通過する際に、その可動検出片を押し上げることを利用して、記録紙の繰り込みを検知するものである。繰り込みセンサＳｉを通過した記録紙は、サーマルヘッド４ａ及びプラテンローラＲｐにより構成される記録部において、熱転写リボンＴＲからインクが溶融転写されて、画像が書き込まれる。
【００１６】
上記記録部の後方の搬送路Ｐｗ上には、排出検出センサＳｏの可動検出片が設けられている。この排出検出センサＳｏは、繰り込みセンサＳｉの場合と同様、記録紙の通過を可動検出片により検知して、記録紙の排出を検知するものである。この排出検出センサＳｏのさらに後方には、排出ローラＲｏが設けられ、記録紙をファクシミリ装置１０の外へ排出する。
【００１７】
着信時又はコピー時において記録紙に画像データを記録する際には、まず、中央処理部１の制御により、受信モータドライバ４ｅが受信モータ４ｄを高速回転させる。この回転は繰り込みローラＲｉに伝達されて、記録紙の給紙トレイからの繰り込みが高速で行われる。
繰り込まれた記録紙は、繰り込み検出センサＳｉ通過後、所定時間が経過すれば記録部に達する。この所定時間を繰り込み検出センサＳｉにより起動されるタイマ（不図示）が計測する。中央処理部１は、このタイマの出力に基づいて、記録紙が記録部へ達したと判断すれば、通信速度や画像データに応じて、記録紙の搬送速度の制御を行う。即ち、受信モータドライバ４ｅが、受信モータ４ｄの回転速度を低下させ、記録紙の搬送速度を低下させる。
【００１８】
この時、受信モータドライバ４ｅは、搬送速度の低下と負荷の増加との兼ね合いによって、受信モータ４ｄへ供給する駆動電流を、低下あるいは上昇させて、受信モータ４ｄの駆動トルクが、繰り込み時より大きくなるようにする。
この様にして１ページ分の画像データを記録し、画像メモリ４ｂ内の改頁コードを検出すれば、受信モータドライバ４ｅは、受信モータ４ｄの回転速度を上昇させ、記録紙を高速搬送により排出する。この時、搬送速度と負荷の増加度合に応じて、受信モータドライバ４ｅは、受信モータ４ｄへ供給する駆動電流を上昇させるため、受信モータ４ｄの駆動トルクを、記録時よりも大きくできる。
【００１９】
その後、記録紙の終端が、排出検出センサＳｏを通過した後、所定時間が経過すれば、記録紙は、完全にファクシミリ装置１０から排出される。この所定時間を排出検出センサＳｏにより起動されるタイマ（不図示）が計測する。中央処理部１は、このタイマの出力に基づいて、受信モータドライバ４ｅを制御して、記録紙の排出を停止し、或は、次の記録紙の取り込みを開始させる。
【００２０】
図３は、受信モータドライバ４ｅの要部の一構成例を示した図であり、ステッピングモータの各相に所定の駆動電流を供給する定電流チョッパ型の駆動回路である。この駆動回路は、各相のモータ巻線Ｌへ供給する駆動電流Ｉｄを制御するスイッチング手段としてのトランジスタＴｒと、モータ巻線Ｌに流れる電流を電圧レベルとして検出するための電流検出抵抗Ｒと、中央処理部１から供給される基準電圧Ｖｏ及び電流検出抵抗Ｒの端子間電圧を比較する電圧比較回路ＣＰと、電圧比較回路ＣＰの出力に基づいて、上記トランジスタＴｒを制御するパルス幅制御回路ＷＣと、モータ巻線Ｌ及びトランジスタＴｒに過電流が流れるのを防止するダイオードＤ１，Ｄ２及びツェナダイオードＤ３とにより構成される。
【００２１】
モータ巻線Ｌに流れる電流値が増大すれば、電流検出抵抗Ｒの端子間電圧が増大し、基準電圧Ｖｏを超えると、パルス幅制御回路ＷＣはトランジスタＴｒをオフ制御する一方、モータ巻線Ｌに流れる電流値が減少すれば、電流検出抵抗Ｒの端子間電圧が減少して、基準電圧Ｖｏよりも小さくなると、パルス幅制御回路ＷＣはトランジスタＴｒをオン制御する。なお、このパルス幅制御回路ＷＣは、ＣＲ回路により構成され、トランジスタＴｒのオフ時間を定めるのである。受信モータ４ｄとして、２相ステッピングモータを制御する場合には、Ａ相、Ａ反転相、Ｂ相、Ｂ反転相の各々に対応した巻線Ｌについて、この様な定電流チョッパ回路が必要となる。
【００２２】
この駆動回路を用いた場合に、受信モータ４ｄの巻線Ｌと電流検出抵抗Ｒとの直列回路の電流値Ｉｄ及び電圧値Ｖｄの変化の一例を図４に示す。トランジスタＴｒのオン、オフにより電源電圧Ｖｃｃ又は０Ｖが断続的に印加されており、この時、ほぼ一定の電流が巻線Ｌに供給されている。
この定電流駆動回路は、中央処理部１が、基準電圧Ｖｏを供給しているため、中央処理部１が、搬送速度を制御するとともに、基準電圧Ｖｏをも制御することができるため、駆動トルクを制御することができる。
【００２３】
なお、原稿を搬送して読み取りを行う際に、搬送速度が変化するファクシミリ装置においても、上記の場合と同様にして、搬送速度と負荷による搬送状態に基づいて、送信モータ３ｃとしてのステッピングモータへ供給する駆動電流を制御することにより、駆動トルクを制御することができる。
次に、本発明の参考例とされるファクシミリ装置について説明する。図５は、モータの各巻線への供給電流の変化を従来方式と比較して示したタイミングチャートであり、（ａ）が、従来の１−２励磁方式の場合であり、（ｂ）が、本発明による励磁方式の場合である。いずれも横軸に時間をとり、縦軸には駆動電流の値をとっている。
【００２４】
（ａ）、（ｂ）のいずれも、２相ステッピングモータに適用した場合の様子を示したものであり、Ａ相、Ｂ相、Ａ反転相、Ｂ反転相の４つの巻線についての供給電流を示している。１−２相励磁方式の場合、図示した様に駆動電流の供給期間が１／３だけ重複するように順次供給される。従って、同時に駆動電流が供給されている巻線が１つである１相励磁の期間と、同時に駆動電流が供給されている巻線が２つである２相励磁の期間とが交互に現われている。
【００２５】
（ａ）に示した従来の励磁方式では、各巻線への供給電流は、一定で変化しないが、（ｂ）に示した本発明による励磁方式では、１相励磁時における駆動電流値が、２相励磁の駆動電流値よりも大きくなっている。
これらの励磁方式により、ステッピングモータを駆動した場合の励磁方式とモータの回転距離との関係を図６に示す。図中の（ａ）は、従来の１−２励磁方式の場合であり、図中の（ｂ）は、本発明による励磁方式の場合である。従来の１ー２励磁方式の場合には、１相励磁時におけるステッピングモータの保持力は、２相励磁時に比べて小さい。このため、（ａ）に示した様に２相励磁時の回転距離と１相励磁時の回転距離とが異なることになり、回転ムラが生じる。
【００２６】
ところが、本願発明による励磁方式を用いた場合には、１相励磁時の供給電流を２相励磁時の供給電流よりも大きくすることにより、ステッピングモータの保持力を１相励磁時、２相励磁時とでほぼ一定にすることができる。このため、ステッピングモータの回転距離は、１相励磁時と２相励磁時とでほぼ一定となって、回転ムラが減少して、振動が減少する。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明によるファクシミリ装置は、原稿又は記録紙の繰り込み時、読み取りまたは記録時、排出時のそれぞれにおける搬送状態に基づいて、ステッピングモータの駆動トルクを、繰り込み時よりも読み取り又は記録時には大きく、かつ読み取り又は記録時よりも排出時には大きくなるように制御することにより、原稿読み取り時又は記録紙への記録時における駆動トルクを低減して、モータの発熱、騒音を低減する。即ち、ステッピングモータの発熱が少なく、騒音の小さなファクシミリ装置を提供することができる。
【００２８】
請求項２に記載した本発明によるファクシミリ装置は、原稿又は記録紙の搬送状態に基づいて、上記ステッピングモータの駆動電流を変化させるため、定電流駆動する場合に比べて、原稿読み取り時又は記録紙への記録時における駆動トルクを低減することができる。従って、ステッピングモータの発熱が少なく、騒音の小さなファクシミリ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるファクシミリ装置の一構成例の概略を示した図である。
【図２】本発明の適用されるファクシミリ装置について、原稿及び記録紙の搬送路の一例を示した図である。
【図３】図１に示したモータドライバの要部の一構成例を示した図である。
【図４】ステッピングモータの巻線の電流値及び電圧値の変化の一例を示した図である。
【図５】モータの各巻線への供給電流の変化を従来方式と比較して示したタイミングチャートである。
【図６】励磁方式とモータの回転距離との関係を従来方式と比較して示した図である。
【図７】ステッピングモータの定電流駆動時における回転速度と駆動トルクとの関係を示した図である。
【図８】動作に応じた搬送速度と負荷と駆動トルクとの関係を示した図である。
【符号の説明】
１０ ・・・ファクシミリ装置
３ｃ、４ｄ・・・ステッピングモータ
Ｉｄ ・・・駆動電流

Claims (2)

1. 原稿読み取り又は画像データ記録の際に、ステッピングモータを所定の駆動トルクで回転させて、原稿又は記録紙の搬送を行うファクシミリ装置において、
   原稿又は記録紙の繰り込み時、読み取り又は記録時、排出時のそれぞれにおける搬送状態に基づいて、上記ステッピングモータの駆動トルクを、繰り込み時よりも読み取り又は記録時には大きく、かつ読み取り又は記録時よりも排出時には大きくなるように制御することを特徴とするファクシミリ装置。
2. 上記ステッピングモータへ駆動電流を供給するモータ制御回路が、原稿又は記録紙の搬送状態に基づいて、上記ステッピングモータの駆動電流を変化させることを特徴とする請求項１に記載のファクシミリ装置。

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