JP3818447B2 - ステッピングモータ駆動の制御装置，原稿スキャナおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータの駆動制御に関し、具体的には、これに限定する意図ではないが、原稿スキャナ，複写機，プリンタ，ファクシミリなどの、画像処理装置，画像形成装置に関する。
【０００２】
なお、ステッピングモータは、パルスモータ，ステップモータあるいはステッパモータと呼ばれることもある。本書において、「ステッピングモータ」は、ステッピングモータ，パルスモータ，ステップモータ，ステッパモータ、ならびに、これらの呼称が付される電気モータと駆動付勢の態様が同等の、磁極の励磁状態を切り換えることにより動力を発生する回転モータ或いはリニアモータをも含む。
【０００３】
【従来の技術】
一般的なステッピングモータのように、パルス信号により磁極の励磁を切り替え動力を発生する電気モータの基本的な特徴は、所定の位置での磁力による引力，反発力により可動部分を保持し、磁極の励磁を切り替えることにより可動部分を動かす構造をもっており、これにより可動部分の位置制御を精度良く実現できることにある。
【０００４】
一般的に永久磁石や磁性材を備えた可動部とコイル等で構成される磁極をもち、その複数の磁極の励磁状態を切り替えることにより可動部に引力，反発力を発生させ駆動させ、励磁状態を固定することにより保持，停止という機能を実現している。ステッピングモータの構造は可変磁気抵抗型（ＶＲ型），永久磁石型（ＰＭ型）とそれを組み合わせた複合型（ＨＢ型）に分類でき、２相，３相，４相，５相等の磁極を有する製品が開発されている。
【０００５】
ＶＲ型：電磁軟鋼で作られた歯部を構成したロータと磁極のステータとの
電磁引力を利用して駆動する，
ＰＭ型：Ｎ極とＳ極を交互に配列させた永久磁石のロータと磁極のステータ
の反発力と引力を利用して駆動する，
ＨＢ型：ＶＲ型とＰＭ型を組み合わせた構造のもの。
【０００６】
被駆動体の負荷が変動しても速度が変動しない範囲であれば励磁コイルのインダクタンスは変動しないので、等速動作時もしくは停止時の消費エネルギーは一定であるといえる。言い換えると等速動作時もしくは停止時に消費しているエネルギーは、負荷が軽い場合は無駄に消費しているということになる。
【０００７】
しかしながら、速度を一定にするということは磁極切り替えにおいて前述した可動部が所定通り動作していることであり、可動部が確実に引力，反発力で切り替わった磁極に動作するための磁力が必要となる。あるシステムで必要な磁力が求まった場合にそのシステムの被駆動体の負荷が一定で有れば問題ないが、変動がある場合はその変動が検出できない限り変動幅の最大を想定して必要な磁力すなわち励磁電流を供給しなければならない。
【０００８】
励磁電流を大きくすることにより駆動トルクが高くなり、脱調の可能性が低くなるが、余分な電流を流すと、電力消費が増大するばかりでなく、振動，鳴きの問題やモータの熱の問題もあるので適切な電流を設定する必要がある。
【０００９】
しかしながら、例えば単純なシステムとして、ある回転速度で等速動作している駆動系の磁極に流している励磁電流を定電流制御した場合に、そのシステムが脱調に対してどの程度の信頼性をもって駆動しているかは不明である。一般的には、励磁電流を下げていき脱調した電流値に対して１以上の値の係数を乗算することにより実施している。これはその係数が経験的に問題がないことがいえる妥当な値であるときに信頼性があるといえる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−５６６９０号公報には、ステッピングモータの駆動電流を順次に大きくしてモータが脱調しない駆動電流値を計測し、これに基づいて駆動電流を定める電流設定方法が開示されている。モータの実電流値を検出してそれが目標電流値と合致するようにフィードバック制御することが開示されている。
【００１１】
【特許文献２】
特開平１１−２１５８９０号公報には、ＣＰＵによる制御を用いて、ステッピングモータの駆動電流を順次に小さくして、モータが脱調したときの駆動電流値を計測し、これに基づいて通常運転時の駆動電流を定めるモータ駆動制御装置が開示されている。
【００１２】
【特許文献３】
特開平６−４３０５０号公報は、負荷機構を結合したステッピングモータの実負荷トルクを計測する方法を提示している。
【００１３】
【特許文献４】
特開２０００−２３４９６号公報は、脱調を検出するマイコンを備えるステップモータ制御装置を開示している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステッピングモータの定電流駆動での電流値は、あらかじめ計算または実測により負荷を求め、経時的な負荷のばらつきや負荷変動などを考慮し、予測した最大負荷に対応できるように十分なマージンを持った駆動ができる値に設定されているため、消費電力が大きく、発熱も大きくなってしまう。
【００１５】
本発明は、ステッピングモータの電力消費を極力低減することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
（１）ステッピングモータ(238)の駆動使用量(駆動時間の積算値Atc／駆動回数の積算値)宛てに電流目標値(Cfr:図9の(c))を格納した目標値メモリ手段(257)；
前記ステッピングモータ(238)の駆動使用の量を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段(図7の26,33)；および、
該積算手段の積算値すなわち駆動使用量(Atc)に宛てられた電流目標値(Cfr)を前記目標値メモリ手段(257)から読み出して、電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータに通電するモータドライバ(263)に設定する電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置(206)。
【００１７】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号もしくは対応事項を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。カッコ内の「／」は、「又は」を意味する。
【００１８】
これによれば、ステッピングモータ(238)の使用が進行するにつれて変化する、該モータとそれに結合されて駆動される機構負荷との組み合せに係る負荷トルクを、使用量(駆動時間の積算値Atc／駆動回数の積算値)対応で、同一仕様のテストサンプルによって実測して或いは予測計算により算出し、該ステッピングモータ(238)の電流−トルク特性に基づいて、算出した負荷トルクに余裕代（マージン）を加えたトルクを出力するに要する励磁電流値すなわち所要励磁電流値を算出して、使用量対応で前記メモリ手段(257)に格納しておくことにより、実際の稼動が進行するにともなって自動的に、過不足のない励磁電流がステッピングモータ(238)に通電される。すなわち、無駄な電力消費を低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（１ａ）ステッピングモータ(238)の駆動時間の積算値(ATc)宛てに電流目標値(Cfr)を格納した目標値メモリ手段(257)；
前記ステッピングモータの駆動時間を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段(図7の26,33)；および、
該積算手段が積算した積算値(ATc)宛ての電流目標値(Cfr)を前記目標値メモリ手段(257)から読み出して、電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータ(238)に通電するモータドライバ(263)に設定する電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置(206)。
【００２０】
これによれば、上記（１）に記述の通り、無駄な電力消費を低減することができる。
【００２１】
（１ｂ）ステッピングモータ(238)の駆動回数の積算値宛てに電流目標値を格納した目標値メモリ手段(257)；
前記ステッピングモータの駆動回数を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段；および、
該積算手段の積算値宛ての電流目標値を前記目標値メモリ手段から読み出して、電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータに通電するモータドライバに設定する電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置(206)。
【００２２】
これによっても、上記（１）に記述の通り、無駄な電力消費を低減することができる。
【００２３】
（２）前記目標値メモリ手段(257)の電流目標値(Cfr)は、前記ステッピングモータとそれによって駆動される負荷との組み合わせの、駆動使用量の増大にともなう所要駆動トルクの変化の予測値（図９の(a))と、前記ステッピングモータの通電電流値に対する発生トルクの関係である電流−トルク特性（図９の(b))に基づいて求めた、駆動使用量の増大にともなう所要通電電流値（図９の(c))である、上記（１）乃至（１ｂ）のいずれかに記載の、ステッピングモータ駆動の制御装置。
【００２４】
これによれば、上記（１）に記述の通り、無駄な電力消費を低減することができる。
【００２５】
（２ａ）前記目標値メモリ手段(257)の電流目標値(Cfr)は、前記ステッピングモータとそれによって駆動される負荷との組み合わせの、異なる駆動使用量のそれぞれで、前記ステッピングモータ(238)に通電するモータドライバ(263)に与える電流目標値(Cfr)を順次に変更して前記ステッピングモータの脱調臨界の電流目標値を検索してそれに余裕代(mCf)を加えた値である、上記（１）乃至（１ｂ）のいずれかに記載の、ステッピングモータ駆動の制御装置。
【００２６】
これによっても、上記（１）に記述の通り、無駄な電力消費を低減することができる。
【００２７】
（３）ステッピングモータ(238)の駆動使用の量(Ttc/Tnc)を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段(図7の33／図12のv33)；および、
該積算手段の積算値すなわち駆動使用量(Ttc/Tnc)が設定値(Ttcr/Tncr)以上のとき、前記ステッピングモータ(238)に通電するモータドライバ(263)に与える電流目標値(Cfr)を順次に変更して前記ステッピングモータの脱調臨界の電流目標値を検索してそれに余裕代(mCf)を加えた値を、目標値メモリ手段に書き込んで前記モータドライバの電流目標値(Cfr)に設定し、前記積算手段の駆動使用量は初期値(0)に戻す(図10)、電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置。
【００２８】
これによれば、ステッピングモータ(238)の駆動使用量(Ttc/Tnc)が設定値(Ttcr/Tncr)以上になるたびに脱調臨界の電流目標値が検索されて、新たに、脱調臨界電流値に余裕代(mCf)を加えた値の電流目標値(Cfr)が設定される。すなわち、脱調を生ずる可能性が低く、しかも電力消費が少ない電流目標値(Cfr)が設定される。
【００２９】
（３ａ）ステッピングモータ(238)の駆動時間を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段(図7の33)；および、
該積算手段の積算時間(Ttc)が設定値(Ttcr)以上のとき、前記ステッピングモータに通電するモータドライバに与える電流目標値(Cfr)を順次に変更して前記ステッピングモータの脱調臨界の電流目標値を検索してそれに余裕代(mCf)を加えた値を、目標値メモリ手段に書き込んで前記モータドライバの電流目標値(Cfr)に設定し、前記積算手段の積算時間(Ttc)は初期値(0)に戻す(図8の52)、電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置。
【００３０】
これによれば、上記（３）に記述の通り、脱調を生ずる可能性が低く、しかも電力消費が少ない電流目標値(Cfr)が設定される。
【００３１】
（３ｂ）ステッピングモータ(238)の駆動回数(Tnc)を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段(図14のv33)；および、
該積算手段の積算駆動回数(Tnc)が設定値(Tncr)以上のとき、前記ステッピングモータに通電するモータドライバ(263)に与える電流目標値(Cfr)を順次に変更して前記ステッピングモータの脱調臨界の電流目標値を検索してそれに余裕代(mCf)を加えた値を、目標値メモリ手段に書き込んで前記モータドライバの電流目標値(Cfr)に設定し、前記積算手段の積算駆動回数(Tnc)は初期値(0)に戻す(図15)、電流設定手段(254)；
を備えるステッピングモータ駆動の制御装置。
【００３２】
これによっても、上記（３）に記述の通り、脱調を生ずる可能性が低く、しかも電力消費が少ない電流目標値(Cfr)が設定される。
【００３３】
（４）前記モータドライバ(263)が、前記電流設定手段(254)が設定した電流目標値(Cfr)に基づいて該電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータ(238)に通電しているときの、該ステッピングモータの脱調を監視し、脱調を検出すると、前記モータドライバの電流目標値を高値に変更する(図16の106,107)バックアップ手段(254)；を更に備える、上記（１）乃至（３ｂ）のいずれかに記載の、ステッピングモータ駆動の制御装置。
【００３４】
これによれば、負荷の変動によって脱調を生ずるときには、自動的に電流目標値が高められ、速やかに復調する。
【００３５】
（５）原稿を走査する機構，該機構を駆動するステッピングモータ(238)および原稿上の走査画像を画像データに変換する画像読み取り手段(SBU)を備える原稿スキャナにおいて、
前記ステッピングモータに通電するモータドライバ(263)に電流目標値(Cfr)を設定する、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のステッピングモータ駆動の制御装置(206)；を備えたことを特徴とする、原稿スキャナ(10)。
【００３６】
これによれば、原稿スキャナ(10)の原稿画像読み取りのための原稿走査において、上記（１）乃至（４）のいずれかに記述の作用効果が得られる。
【００３７】
（６）感光体に画像光を露光して静電潜像を形成し該潜像を顕像剤で現像し、現れた顕像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段(図2)；
該作像手段の、作像プロセス機器を駆動するステッピングモータ；および、
該ステッピングモータに通電するモータドライバに電流目標値を設定する、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のステッピングモータ駆動の制御装置；
を備える画像形成装置。
【００３８】
これによれば、作像プロセス機器の駆動において、上記（１）乃至（４）のいずれかに記述の作用効果が得られる。
【００３９】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００４０】
【実施例】
−第１実施例−
図１に、本発明の第１実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０と、操作ボード２０と、カラースキャナ１０と、カラープリンタ１００と、給紙バンク３５の各ユニットで構成されている。ステープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きのフィニッシャ３４と、両面ドライブユニット３３と、大容量給紙トレイ３６は、プリンタ１００に装着されている。
【００４１】
機内のシステムコントローラ６３０（図４）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ（Local Area Network）が接続されている。カラープリンタ１００のプリント済の用紙は、排紙トレイ１０８上またはフィニッシャ３４に排出される。
【００４２】
図２に、カラープリンタ１００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ１００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ１００は、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（ブラック：Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニットが、転写紙の移動方向（図中の右下から左上方向ｙ）に沿ってこの順に配置されている。即ち、４連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
【００４３】
これらマゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（Ｋ）のトナー像形成ユニットは、それぞれ、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋを有する感光体ユニット１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙおよび１１０Ｋと、現像ユニット１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙおよび１２０Ｋとを備えている。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの回転軸が水平ｘ軸（主走査方向）に平行になるように、且つ、転写紙移動方向ｙ（副走査方向）に所定ピッチの配列となるように、設定されている。
【００４４】
また、レーザプリンタ１００は、上記トナ−像形成ユニットのほか、レーザ走査によるレーザ露光ユニット１０２、給紙カセット１０３，１０４、レジストローラ対１０５、転写紙を担持して各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト１６０を有する転写ベルトユニット１０６、ベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０８，両面ドライブ（面反転）ユニット３３等を備えている。また、レーザプリンタ１００は、図示していない手差しトレイ、トナ−補給容器、廃トナーボトル、なども備えている。
【００４５】
レーザ露光ユニット１０２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの表面にレーザ光を、ｘ方向に振り走査しながら照射する。また図２上の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット１０３，１０４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対１０５に送られる。このレジストローラ対１０５により所定のタイミングで転写搬送ベルト１６０に送出された転写紙は転写搬送ベルト１６０で担持され、各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送される。
【００４６】
各トナー像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成されたトナー像が、転写搬送ベルト１６０で担持され搬送される転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット１０７に送られる。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を転写する直接転写方式である。定着ユニット１０７を通過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙トレイ１０８，フィニッシャ３６又は両面ドライブユニット３３に排出又は送給される。
【００４７】
４個の感光体ドラムの中の、マゼンダ像，シアン像およびイエロー像形成用の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃおよび１１１Ｙは、図示しないカラードラム駆動用の１個のステッピングモータ（カラードラムモータ；カラードラムＭ：図示略）により、動力伝達系（図示略）を介して駆動される。ブラック像形成用の感光体ドラム１１１Ｋはブラックドラム駆動用の１個のステッピングモータ（Ｋドラムモータ：図示略）により、動力伝達系（図示略）を介して駆動される。また、転写搬送ベルト１６０は、上記Ｋドラムモータによる動力伝達系を介した転写駆動ローラの駆動により、回動移動する。従って、上記Ｋドラムモータは、Ｋ感光体ドラム１１Ｋと転写搬送ベルト６０を駆動し、上記カラードラムモータは、Ｍ，Ｃ，Ｙ感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを駆動する。
【００４８】
また、Ｋ現像器１２０Ｋは、定着ユニット１０７を駆動しているＤＣモータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。Ｍ，Ｃ，Ｙ現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙは、レジストローラ１０５を駆動するステッピングモータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。レジストローラ１０５および現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋは絶えず駆動されている訳ではなく、所定タイミングを持って駆動出来る様、上記クラッチにより駆動伝達を受ける。
【００４９】
上述の各ステッピングモータには各ロータリエンコーダが連結されており、図示しないモータ制御ユニットおよびモータ制御回路が、後述する原稿スキャナ１０の、図６に示すモータ制御ユニット２６０およびスキャナ制御回路２０６と同様に、ステッピングモータの目標電流値を定めて、目標電流値相当の励磁電流をステッピングモータに通電する。
【００５０】
イエローＹのトナ−像形成ユニットの概要を次に説明する。他のトナ−像形成ユニットも、イエローＹのものと同様な構成である。イエローＹのトナー像形成ユニットは、前述のように感光体ユニット１１０Ｙ及び現像ユニット１２０Ｙを備えている。感光体ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１１１Ｙのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ，感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なブレード，感光体ドラム表面に光を照射する除電ランプ，感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えている。
【００５１】
感光体ユニット１１０Ｙにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体ドラム１１１Ｙの表面に、レーザ露光ユニット１０２で、プリントデータに基づいて変調されたレーザ光Ｌがポリゴンミラーでｘ方向に振り走査されながら照射されると、感光体ドラム１１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１ＩＹ上の静電潜像は、現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローＹのトナー像となる。転写搬送ベルト１６０上の転写紙が通過する転写位置では、感光体ドラム１１ＩＹ上のトナー像が転写紙に転写される。トナ−像が転写された後の感光体ドラム１１１Ｙの表面は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブレードでクリーニングされ、除電ランプから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００５２】
現像ユニット１２０Ｙは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナ−を含む二成分現像剤を収納している。そして、現像ケース１２０Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像ローラや、搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナ−濃度センサ，粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜像に対応するトナー像が感光体ドラム１１１Ｙ上に現われる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナ−濃度センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが駆動されてトナーが補給される。
【００５３】
転写ベルトユニット１０６の転写搬送ベルト１６０は、各トナ−像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された張架ローラに掛け回されている。張架ローラの１つが１０９である。これらの張架ローラのうち、２点鎖線矢印で示す転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置されている。これらの２つのローラの間を通過した転写紙は、転写搬送ベルト１６０上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写搬送ベルト１６０の外周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加されたバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト１６０上に付着したトナ−等の異物が除去される。
【００５４】
また、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する接触対向部を形成している転写搬送ベルト１６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト１６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト１６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００５５】
転写搬送ベルト１６０で搬送され、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成された各色トナー像が転写された用紙は、定着装置１０７に送り込まれてそこで、トナー像が加熱，加圧によって用紙に熱定着される。熱定着後、用紙は左側板の上部のフィニッシャ３４への排紙口からフィニッシャ３４に送り込まれる。又は、プリンタ本体の上面の排紙トレイ１０８に排出される。
【００５６】
図１を再度参照する。フィニッシャ３４は、スタッカトレイすなわち積載降下トレイ３４ｈｓおよびソートトレイ群３４ｓｔを持ち、積載降下トレイ３４ｈｓに用紙（プリント済紙，転写済紙）を排出するスタッカ排紙モードと、ソートトレイ群３４ｓｔに排紙するソータ排紙モードを持つ。
【００５７】
プリンタ１００からフィニッシャ３４に送り込まれた用紙は、左上方向に搬送されそして上下逆Ｕ字型の搬送路を経て、下向きに搬送方向を切換えてから、設定されているモードに応じて、スタッカ排紙モードのときには排出口から積載降下トレイ３４ｈｓに排出される。ソータ排紙モードのときには、ソータトレイ群３４ｓｔの、そのとき排出中の用紙が割り当てられたソータトレイに排出される。
【００５８】
ソータ排紙モードが指定されるとフィニッシャ内排紙コントローラは、最下部の重ね待避位置に置いたソートトレイ群３４ｓｔを、図１上で２点鎖線で示す使用位置に上駆動し、ソータトレイ間の間隔を広げる。ソータ排紙モードでは、１回（一人）の設定枚数の複写又はプリントは、部ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、同一原稿（画像）をプリントした各転写紙をソートトレイ群３４ｓｔの各トレイに仕分け収納する。頁ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、各トレイを各頁（画像）に割り当てて、同一頁をプリントした各転写紙を１つのソートトレイに積載する。
【００５９】
図３に、スキャナ１０およびそれに装着されたＡＤＦ ３０の、原稿画像読み取り機構を示す。このスキャナ１０のコンタクトガラス２３１上に置かれた原稿は、照明ランプ２３２により照明され、原稿の反射光（画像光）が第１ミラー２３３で副走査方向ｙと平行に反射される。照明ランプ２３２および第１ミラー２３３は、図示しない、副走査方向ｙに定速駆動される第１キャリッジに搭載されている。第１キャリッジと同方向にその１／２の速度で駆動される、図示しない第２キャリッジには、第２および第３ミラー２３４，２３５が搭載されており、第１ミラー２３３が反射した画像光は第２ミラー２３４で下方向（ｚ）に反射され、そして第３ミラー２３５で副走査方向ｙに反射されて、レンズ２３６により集束され、ＣＣＤ２０７に照射され、電気信号に変換される。第１および第２キャリッジは、走行体モーター２３８を駆動源として、ｙ方向に往（原稿走査），復（リタ−ン）駆動される。
【００６０】
スキャナ１０には、自動原稿供給装置ＡＤＦ ３０が装着されている。ＡＤＦ ３０の原稿トレイ２４１に積載された原稿は、ピックアップローラ２４２およびレジストローラ対２４３で搬送ドラム２４４と押さえローラ２４５の間に送り込まれて、搬送ドラム２４４に密着して読み取りガラス２４０の上を通過し、そして排紙ローラ２４６，２４７で、原稿トレイ２４１の下方の圧板兼用の排紙トレイ２４８上に排出される。原稿は、読み取りガラス２４０を通過する際に、その直下に移動している照明ランプ２３２により照射され、原稿の反射光は、第１ミラー２３３以下の光学系を介してＣＣＤ２０７に照射され光電変換される。
【００６１】
読み取りガラス２４０と原稿始端の位置決め用のスケール２５１との間には、白基準板２３９、ならびに、第１キャリッジを検出する基点センサ２４９がある。白基準板２３９は、照明ランプ２３２の個々の発光強度のばらつき、また主走査方向のばらつきや、ＣＣＤ２０７の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読み取りデータがばらつく現象を補正（シェーディング補正）するために用意されている。このシェーディング補正は、まず白基準板２３９を原稿スキャン前に主走査方向１ライン分読み取り、この読み取った白基準データをメモリに記憶し、原稿画像を読み取るときは、原稿をスキャンした画素毎に、画像データを前記メモリ上の対応する白基準データで割り算するものである。
【００６２】
図４に、図１に示す複写機の、画像読み取り，画像処理，画像蓄積および画像形成、のシステム構成を示す。カラー原稿スキャナ１０の、原稿を光学的に読み取る読み取りユニット１１は、原稿に対するランプ２３２の走査を行い、ＳＢＵ（センサボードユニット）のＣＣＤ２０７に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する照射の反射光をＣＣＤ２０７で光電変換してＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成し、ＳＢＵ上でＲＧＢ画像データに変換しかつシェーディング補正し、そして出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１２で画像データバスを介して画像データ処理器ＩＰＰ(Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送出する。
【００６３】
ＩＰＰは、分離生成（画像が文字領域か写真領域かの判定：像域分離），地肌除去，スキャナガンマ変換，フィルタ，色補正，変倍，画像加工，プリンタガンマ変換および階調処理を行う。ＩＰＰは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段である。スキャナ１０からＩＰＰに転送された画像データは、ＩＰＰにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化（スキャナ系の信号劣化）を補正され、フレームメモリ６０１に書き込まれる。
【００６４】
システムコントローラ６３０は、スキャナアプリケーション，ファクシミリアプリケーション，プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作パネル制御装置６３１は、操作ボード２０の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を表示する装置である。画像データバス／制御コマンドバスは、画像データと制御コマンドが時分割で転送されるバスである。
【００６５】
システムコントローラ６３０のＣＰＵ６０５は、システムコントローラ６３０の制御を行う。ＲＯＭ６０４にはシステムコントローラ６３０の制御プログラムが書かれている。ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０５が使用する作業用メモリである。ＮＶＲＡＭ６０２は、不揮発性メモリであり、副走査倍率調整値，主走査倍率調整値およびその他の、システム全体の情報の保管を行う。
【００６６】
外部機器通信制御６０６は、画像読み取り，画像蓄積或いは画像印刷を要求する外部機器（たとえば同種の複写機，画像スキャナ，パソコン，プリンタ，ファクシミリ）との通信制御を行うものであり、ネットワークに接続するための物理Ｉ／Ｆの制御を行う。ネットワーク接続された外部機器通信制御６０６がネットワークからデータを受信すると、電気的な信号より通信データの内容だけシステムＩ／Ｆ６０７に送る。システムＩ／Ｆ６０７では、規定されたプロトコルに従い受信データを論理変換しＣＰＵ６０５に送る。ＣＰＵ６０５では、論理変換された受信データを判断し処理を行う。また、ＣＰＵ６０５が、ネットワークにデータを送信する時は、受信とは逆の手順で、システムＩ／Ｆ６０７、外部機器通信制御６０６に送信データが伝達され、電気信号としてネットワーク上に送出される。
【００６７】
システムＩ／Ｆ６０７は、ＣＰＵ６０５の命令によりシステム内で処理される、原稿読み取りデータ，ファクシミリ受信データ，パソコンのドキュメントデータ（印刷命令）の転送制御、ならびに、パソコンのドキュメントデータの印刷用のイメージデータ（画像データ）への変換と転送を行う。ワークメモリ６００は、プリンタで使用する画像展開（ドキュメントデータからイメージデータへの変換）の作業用メモリである。フレームメモリ６０１は、電源が供給され続けている状態で即座に印刷される読み取り画像や書き込み画像のイメージデータを、一時蓄える作業用メモリである。
【００６８】
ＨＤＤＣ６５０は、電源の供給が停止しても、アプリケーションプログラム，読み取り画像や書き込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびに印刷ドキュメントデータを蓄えられるハードディスクとそのコントローラである。イメージデータおよびドキュメントデータは、符号化されたりドットイメージであったりする。ＦＩＦＯバッファメモリ６０９は、入力画像をフレームメモリ６０１へ書込む時のデータ転送速度変換を行う。すなわち、転送元と転送先のデータ送出／受入れタイミングの差，転送単位のデータ量の相違，転送速度差等を吸収するデータの一時蓄積を行い、転送元の転送タイミングおよび速度でデータを受け入れ、転送先の転送タイミングおよび速度でデータを送り出す。同様にＦＩＦＯバッファメモリ６０８は、フレームメモリ６０１の画像データを出力画像としてデータ転送する時の速度変換を行う。
【００６９】
メモリコントローラ６１０は、ＣＰＵ６０５の制御なしにフレームメモリ６０１及び、ＨＤＤＣ６５０とバス間の画像の入出力をコントロールする。また、操作ボード３０１の入力装置６１４が受けたコマンドに応じて、フレームメモリ６０１を利用して、ＨＤＤＣに蓄積している画像の編集，加工を行う。メモリコントローラ６１０は、ＨＤＤＣ６５０のＨＤＤからワークメモリ６００又はフレームメモリ６０１への画像情報の読出しと、おもに画像データアドレス変更操作による、転写紙に対する画像の印刷方向の変更，画像の回転，画像の組み合わせ編集と、画像データに対する設定値の加減乗除による濃度変換，画像データ同士の論理積演算や論理和演算による画像トリミングおよび合成と、このように処理した画像情報のＨＤＤへの書込みとによって、各種の画像加工および編集を行うことができる。画像の読み取り変倍は画像読み取りユニット６２４が行い、印刷変倍は画像書込みユニット６２３が行う。
【００７０】
ＣＰＵ６１７は、操作ボード２０の入出力制御を行う。すなわち、操作ボード２０の入力読込みおよび表示出力を制御する。ＲＯＭ６１６には、操作ボード２０の制御プログラムが書かれている。ＲＡＭ６１８は、ＣＰＵ６１７で使用する作業用メモリである。６１４は、操作ボード２０の入力キーおよび入力パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力装置である。表示装置６１５は、操作ボード２０にあって、使用者にシステムの設定内容，状態を表示するものであり、表示灯および表示パネルを含む。主走査及び副走査の基本倍率調整値は、システム調整工程でサンプル画像による倍率測定が行われ、操作パネル制御装置６１１により設定が行われる。また、主走査，副走査の四辺縁なし倍率調整値は、使用者またはメンテナンス担当者により印刷画像から、画像欠け及び余白が発生していないか確認され、それらを抑制する倍率調整値が操作ボード２０により設定される。
【００７１】
図５に、スキャナ１０の画像読み取りの電気系統の構成を示す。ＣＣＤイメージセンサ２０７から出力される電気信号すなわちアナログ画像信号は、信号処理回路２０８で増幅され、Ａ／Ｄ変換器２０９によってデジタル画像信号すなわち画像データに変換される。この画像データは、シェーディング補正回路２１０によって補正処理を受け、ＩＰＰに出力される。
【００７２】
スキャナ制御回路２０６は、システムコントローラ６３０およびプロセスコントローラ１３１からの指示に従って、ランプ制御回路２０５，タイミング制御回路２１１及びモータ制御ユニット２６０を制御する。ランプ制御回路２０５は、スキャナ制御回路２０６からの指示に従って露光ランプ２３２（２３２ａ，２３２ｂ）のオン／オフを制御するとともに、シェーデイング補正回路２１０が指示する照度（光量）に露光ランプ２３２の明るさ（時系列平均値又は平滑値）を定める。なお、参照符号２３２ａ，２３２ｂを総括的に参照符号２３２で示すことがある。
【００７３】
モータ制御ユニット２６０は、スキャナ制御回路２０６からの指示に従って、副走査駆動モータ２３８及びＡＤＦモータ２２４を制御する。これらモータは、いずれもステッピングモータであり、駆動系統の軸にはロータリエンコーダ（Ｅ）２２１及び２２５が連結されている。第１キャリッジの走査位置（ｙ）および駆動量ならびにＡＤＦ送り原稿の先，後端位置および送り量は、各ロータリエンコーダ２２１，２２５が発生する電気パルスを計数して把握される。図５に示す紙センサ２２３は、ＡＤＦ３０の原稿トレイ２４１上に原稿があるかを検知するもの，ペーパジャム検知のもの及び原稿サイズ検知のものを含む。
【００７４】
タイミング制御回路２１１は、スキャナ制御回路２０６，システムコントローラ６３０（のＣＰＵ６０５）及びプロセスコントローラ１３１からの指示あるいは制御信号に従って、各種信号を生成する。即ち、画像読み取りを開始すると、ＣＣＤイメージセンサ２０７に対しては、１ライン分のデータをシフトレジスタに転送する転送ゲート信号及びシフトレジスタのデータを１ビットずつ出力するシフトクロックパルスを与え、システムコントローラ６３０に対しては、画素同期クロックパルスＣＬＫ，ライン同期信号ＬＳＹＮＣ及び主走査有効期間信号ＬＧＡＴＥを出力する。この画素同期クロックパルスＣＬＫは、ＣＣＤイメージセンサ２０７に与えるシフトクロックパルスと略同一の信号である。また、ライン同期信号ＬＳＹＮＣは、プリンタ１００の作像ユニット１３５のビームセンサが出力するライン同期信号ＭＳＹＮＣと対応する信号であるが画像読み取りを行なっていない時は出力が禁止される。主走査有効期間信号ＬＧＡＴＥは、ＣＣＤイメージセンサ２０７が出力する画信号が有効と見なせるタイミングで高レベルＨになる。
【００７５】
スキャナ制御回路２０６は、プロセスコントローラ１３１から読み取り開始指示を受けると、タイミング制御回路２１１を制御してＣＣＤイメージセンサ２０７の読み取りを開始し、露光ランプ２３２を点灯し、副走査駆動モータ２３８（手差しモード）又はＡＤＦモータ（ＡＤＦモード）を駆動開始する。また、副走査有効期間信号ＦＧＡＴＥを高レベルＨ（原稿領域外）にセットする。この信号ＦＧＡＴＥは、手差しモードでは第１キャリッジが原稿始端位置（ホームポジションＨＰからａ＋ｂの位置）に達したときに、原稿領域内を示すＬに切り替えられ、ＡＤＦモードでは、レジストローラからの原稿（先端）の送り出し搬送量が、ＡＤＦモードでの原稿読み取り位置であるＨＰ位置（「レジストローラ２４３から基点センサ２４９までの送り量Ｄｆ」−「ＨＰから基点センサ２４９までの送り量ａ」）に達したときに原稿領域内を示すＬに切り替えられる。そして、手差しモードでは原稿尾端を第１キャリッジが通過すると、ＡＤＦモードでは原稿尾端がＨＰを通過すると、副走査有効期間信号ＦＧＡＴＥは原稿領域外を示すＨに戻される。
【００７６】
図６に、スキャナ制御回路２０６およびモータ制御ユニット２６０の構成を示す。ＣＰＵ２５４は、スキャナ制御回路２０６の入出力制御ならびに副走査駆動モータ２３８およびＡＤＦモータ２２４の駆動制御を行う。すなわち、原稿スキャナの操作ボードの入力読込みおよび表示出力を制御するとともに、システムコントローラ６３０又はプロセスコントローラ１３１からの原稿読み取りコマンドに応答して、キャリッジ駆動又はＡＤＦ駆動を行う。ＲＯＭ２５５には、スキャナ制御回路２０６の制御プログラムが書かれている。ＲＡＭ２５６は、ＣＰＵ２５４で使用する作業用メモリである。２５２は、原稿スキャナの操作ボードの入力キーおよび入力パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力装置である。表示装置２５３は、原稿スキャナの操作ボードにあって、使用者にシステムの設定内容，状態を表示するものであり、表示灯および表示パネル（ディスプレイ）を含む。
【００７７】
図７に、システムコントローラ６３０又はプロセスコントローラ１３１から、原稿読み取りスタートコマンド（スタート指示信号）が到来したときに、スキャナ制御回路２０６のＣＰＵ２５４が実行する画像読み取り機構制御と副走査同期信号ＦＧＡＴＥ（Ｌアクティブ）発生の概要を示す。スタートコマンドを受けるとＣＰＵ２５４は、ランプ制御回路２０５に与えるランプ点灯指示信号を、点灯を指示するＬとし、すなわちランプ点灯を指示し、そして第１キャリッジがホームポジションＨＰにあるかをチェックする（ステップ１１）。
【００７８】
なお、以下においてカッコ内には、ステップという語を省略してステップＮｏ．数字のみを記す。
【００７９】
第１キャリッジの副走査位置データが、ＨＰの位置を表すものでないときには、キャリッジを走査駆動方向（＋ｙ方向：図３上で右方向）に駆動し、基点センサ２４９がキャリッジを検出すると、キャリッジを止め、次いでリターン方向に駆動し、このとき基点センサ２４９がキャリッジ検出から非検出に切換わるときに、副走査位置データを、ハードウエア上の基点位置を示す値に初期化する。そして、副走査位置データが、ＨＰを表わす値になる位置に、キャリッジを位置決めする（１２）。なお、副走査位置データは、走査駆動方向のキャリッジ駆動の間は、ロータリエンコーダが１パルスまたは数パルスを発生する毎に１インクレメントし、リターン方向のキャリッジ駆動の間は、ロータリエンコーダが１パルスまたは数パルスを発生する毎に１デクレメントすることによって、キャリッジの実位置対応で更新される。
【００８０】
キャリッジがＨＰにあると、ＣＰＵ２５４は、ＡＤＦ３０の紙センサが原稿トレイ２４１の原稿を検出しているかをチェックする（１３）。紙センサはＡＤＦ３０に装備しているので、ＡＤＦ３０が装着されていない場合、ならびに、ＡＤＦ３０が装着されていても原稿トレイ２４１に原稿がない場合には、原稿非検出であるので、ＣＰＵ２５４は、「目標電流を設定」（ＤＣＶｃ）を実行してから、キャリッジの走査駆動ならびに計時（時間経過量の計測）を開始し、走査駆動量ＣＣｒ（ＨＰからのキャリッジ移動量）の計測を開始する（２６）。「目標電流を設定」（ＤＣＶｃ）の内容は、図８を参照して後述する。そして走査駆動量ＣＣｒが基準白板２３９の始端部を表わす値になると、シェーディング補正回路２１０への基準白板読み取りタイミング信号を、Ｈ（基準白板領域の外）からＬ（基準白板領域）に切換え、走査駆動量ＣＣｒが基準白板２３９の終端部を表わす値になると、ＬからＨに切換える（２７）。
【００８１】
その後、走査駆動量ＣＣｒが、ＲＡＭ２５６のＨＰレジスタＲａおよび原稿始端レジスタＲｂのデータＲａおよびＲｂが表わす値Ｒａ＋Ｒｂとなるのを待って（２８）、そうなるとタイミング制御回路２１１に出力している副走査同期信号ＦＧＡＴＥを、原稿領域外を示すＨから原稿領域内を示すＬに切換える（２９）。なお、このＦＧＡＴＥ又はそれに同期して生成される信号は、スキャナ１０の外の回路ＩＰＰ，６３０，１３１等にも出力される。その後は従来のコンタクトガラス上原稿の読み取り走査と同様に、原稿の尾端位置を第１キャリッジが通過すると、副走査同期信号ＦＧＡＴＥを、原稿領域外を示すＨにもどして（３０−３１）、キャリッジの走査駆動を停止し、そして高速でリターン駆動する。基点センサ２３９がキャリッジを検出するとリターン駆動速度を下げかつ制動して、基点センサ２３９がキャリッジ検出から非検出に切り換わってからＨＰレジスタＲａのデータＲａが表わす値ａ分リターンした位置すなわちＨＰに、第１キャリッジを位置決め停止する（３２）。そしてここまでの計時値すなわちステッピングモータ２３８の今回の動作時間を、不揮発メモリ２５７に割り付けている各積算レジスタ（メモリ領域）ＡＴｃ，Ｔｔｃの各データに加算し、得た和を各積算レジスタＡＴｃ，Ｔｔｃに更新書き込みする（３３）。
【００８２】
スタートコマンドを受けたときに、ＡＤＦ３０の紙センサが原稿を検知していると、ＣＰＵ２５４は、「目標電流を設定」（ＤＣＶａ）を実行してから、ＡＤＦ３０の搬送ドラム２４４による原稿搬送系の駆動ならびに計時（時間経過量の計測）を開始し（１３−１４）、そしてピックアップローラ２４２を駆動して原稿トレイ２４１上の積載原稿の最上部のものの繰り出しを行い（１５）、繰り出し原稿の先端がレジストローラ２４２に当たってから少し遅れて、レジストローラ２４３の原稿送り駆動を開始し、原稿送り量（原稿先端位置）ＣＤｆｆの計測を開始する（１６−１７）。そして、原稿送り量ＣＤｆｆが、ＲＡＭ２５６の原稿移動量レジスタＲＤｆおよびＨＰレジスタＲａのデータＲＤｆおよびＲａによって表されるＨＰ位置相当値（ＲＤｆ−Ｒａ）に達すると、副走査同期信号ＦＧＡＴＥを、原稿領域内を表わすＬに切換える（１８−１９）。そして原稿尾端がレジストローラ２４３を通過すると尾端送り量ＣＤｆｂの計測を開始し、レジストローラ２４３の駆動は停止する（２０−２１）。そして、尾端送り量ＣＤｆｂが、ＲＡＭ２５６の原稿移動量レジスタＲＤｆおよびＨＰレジスタＲａのデータＲＤｆおよびＲａによってあらわされるＨＰ位置相当値（ＲＤｆ−Ｒａ）に達すると、副走査同期信号ＦＧＡＴＥを、原稿領域外を表わすＨに戻す（２２−２３）。
【００８３】
紙センサが次の原稿を検出していると、原稿給紙を再度開始するが（２４−１５）、紙センサが原稿非検出であると、そこで搬送ドラム２４４による原稿搬送系の駆動を停止し、ここまでの計時値すなわちステッピングモータ２２４の今回の動作時間を、不揮発メモリ２５７に割り付けている各積算レジスタ（メモリ領域）ＡＴａ，Ｔｔａの各データに加算し、得た和を各積算レジスタＡＴａ，Ｔｔａに更新書き込みする（２５）。
【００８４】
図８に、「目標電流を設定」（ＤＣＶｃ）の内容を示す。ＣＰＵ２５４はここではまず、積算レジスタＴｔｃのデータが表わす使用時間積算値Ｔｔｃが設定値Ｔｔｃｒ以上であるかチェックして（４１）、設定値以上であると目標電流値更新タイミングであるので、次の更新タイミングを定めるために積算レジスタＴｔｃのデータを０を表わすものに初期化し（４２）、そして不揮発メモリであるＮＶＲＡＭ２５７から、積算レジスタＡｔｃのデータが表わす使用時間積算値Ａｔｃに最も近い使用時間積算値（データアドレス）に宛てられているフォワード駆動の目標電流値Ｃｆｒとリターン駆動の目標電流値Ｃｒｒを読出して、それらをモータドライバ２６３に設定する（４３）。モータドライバ２６３は、前述のフォワード駆動（２７〜３１）においては、目標電流値Ｃｆｒ相当の励磁電流をステッピングモータ２３８に通電する。前述のリターン駆動（３２）では、目標電流値Ｃｒｒ相当の励磁電流をステッピングモータ２３８に通電する。
【００８５】
ここで、ＮＶＲＡＭ２５７に格納している目標電流値Ｃｆｒ，Ｃｒｒを説明する。まず、原稿スキャナ１０のテスト機を繰り返し使用して、使用時間（駆動時間）を累算し、例えば１０時間の使用ごとにスキャナフォワード駆動の負荷トルクおよびリターン駆動の負荷トルクを計測して、図９の（ａ）に示す、使用時間の積算値に対応する負荷トルクの関係を表わす所要トルク変化特性（フォワードとリターンの２種）を生成する。そして、図９の（ｂ）に示す、ステッピングモータ２３８の励磁電流に対する発生トルクの関係を表わす電流−トルク特性をも用いて、例えば駆動積算時間の１時間アップごとの、該駆動積算時間に対する所要トルク変化特性上の負荷トルクを摘出して、それを電流−トルク特性にもとづいて所要電流に変換し、これに余裕代（安全マージン）を加えた目標電流値を算出する。これにより、図９の（ｃ）に示す、駆動積算時間に対する目標電流値の関係を表す、経時の所要電流特性（フォワードとリターンの２種）が得られる。この経時の所要電流特性を、ＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブル（メモリ領域）に、駆動積算時間をデータ読み書きアドレスにして、目標電流値（フォワード用：Ｃｆｒ，リターン用：Ｃｒｒ）を書込む。
【００８６】
このようにして、ＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブルには、駆動積算時間の１時間単位で、目標電流値Ｃｆｒ，Ｃｒｒが書込まれており、図７に示す「目標電流を設定」ＤＣＶｃでは、前回の目標電流値更新からの駆動積算時間Ｔｔｃが、Ｔｔｃｒ（１時間）以上であると、ＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブルから、ステッピングモータ２３８の使用開始からの駆動積算時間Ａｔｃに直近のアドレスの目標電流値Ｃｆｒ，Ｃｒｒを読出してモータドライバ２６３に設定する。
【００８７】
ＡＤＦ３０の原稿送り駆動のステッピングモータ２２４の目標電流値の設定（図７のＤＣＶａ，１４，２５）も、上述のステッピングモータ２３８に関するものと同様である。ただし、原稿送り駆動の駆動方向は１方向であるが、原稿が読み取り窓であるガラス２４０（図３）を通過している読み取り期間では低速度、その前後では高速度で原稿を送るので、該低速度用の第１目標電流値と高速度度用の第２目標電流値とが、同一駆動積算時間宛てにペアになっている。モータドライバ２６２は、原稿の先端がガラス２４０に達するまでは第２目標電流値に相当する励磁電流をステッピングモータ２２４に通電し、原稿がガラス２４０を通っている間は第１目標電流値に相当する励磁電流を、そして原稿がガラス２４０を通過してしまうと第２目標電流値に相当する励磁電流を、ステッピングモータ２２４に通電する。
【００８８】
図２に示す作像機構の、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃおよび１１１Ｙを回転駆動するステッピングモータ（カラードラムモータ），ブラックドラムおよび転写搬送ベルト駆動用のステッピングモータ（Ｋドラムモータ）、ならびに、レジストローラ１０５およびＭ，Ｃ，Ｙ現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙを駆動するステッピングモータを駆動し制御するモータ制御ユニットおよびモータ制御回路も、図示は省略したが、上述の原稿スキャナ１０の、図６に示すモータ制御ユニット２６０およびスキャナ制御回路２０６と同様の構成および機能であり、ステッピングモータの目標電流値を定めて、目標電流値相当の励磁電流をステッピングモータに通電する。
【００８９】
以下には、上述と同様に、原稿スキャナ１０の目標電流値設定の他の実施例および変形例を説明するが、前記作像機構の前記ステッピングモータの目標電流値設定も、下記の原稿スキャナ１０のものと同様なものにする。
【００９０】
−第１実施例の第１変形例−
なお、上述の第１実施例では、前述のように、図９の（ａ）に示す所要トルク変化特性および図９の（ｂ）に示す電流−トルク特性を用いて、図９の（ｃ）に示す経時の所要電流特性を得てそれをＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブルに書込むが、第１実施例の第１変形例では、原稿スキャナ１０のテスト機を繰り返し使用して、使用時間（駆動時間）を累算し、例えば１０時間の使用ごとにスキャナフォワード駆動およびリターン駆動のそれぞれについて、後述の脱調検出（例えば図１０の５４〜７０，図１１の７４〜９２）と同様な脱調検出によって、脱調臨界電流（励磁電流を順次に変更しているときに、脱調無しから脱調へ、又はその逆に変化があったときの、変更直前の励磁電流値）を検索して、経時の脱調臨界電流特性を得て、それに基づいて、補間法によって使用積算時間の一時間単位の脱調臨界電流特性を生成し、さらにその各時点の脱調臨界電流値に、余裕代を加えた値を経時の所要電流特性として、それをＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブルに書込む。他のデータ設定および制御は、第１実施例と同一である。
【００９１】
−第２実施例−
第２実施例のハードウエアは上述の第１実施例と同じであるが、第２実施例では、原稿スキャナ１０に関してはそのスキャナ制御回路２０６のＣＰＵ２５４が実行する「原稿読み取り」ＤＲＣ１の「目標電流を設定」ＤＣＶｃ，「目標電流を設定」ＤＣＶａの内容が変更され、しかも、ステップ３３，２５の中のＴｔａの更新は同様であるが、ＡＴｃの更新は削除されている。このように変更された「原稿読み取り」は図示を省略したが、「原稿読み取り」ＤＲＣ２と表現する。第２実施例のＮＶＲＡＭ２５７には、目標電流テーブルは無く、代わりに目標電流値レジスタＣｆｒ，Ｃｒｒがある。積算レジスタＴｔｃは第１実施例と同様に存在するが、第１実施例で用いた積算レジスタＡＴｃは存在しない。
【００９２】
図１０に、第２実施例の「原稿読み取り」ＤＲＣ２の中の、「目標電流を設定」ＤＣＶｃ２（第１実施例のＤＣＶｃに代わるもの）の内容を示す。この「目標電流を設定」ＤＣＶｃ２ではまず、積算レジスタＴｔｃが設定値Ｔｔｃｒ（例えば１時間）以上かをチェックして（５１）、そうであると、次回の目標電流更新タイミングを定めるため積算レジスタＴｔｃをクリア（０に初期化）して（５２）、目標電流値レジスタＣｆｒのデータＣｆｒをモータドライバ２６３に設定してフォワード駆動を開始する。
【００９３】
それから所定時間Ｔｗ後にステッピングモータ２３８の回転速度が設定速度（原稿読み取り走査速度）以上であると、目標電流値を順次に下げて、脱調する臨界電流値をもとめる（５８〜６３）。このとき、目標電流値が下限値以下になるときには、該下限値を臨界電流値とする（５９−６４）。そして、臨界電流値に余裕代を加えた値に、目標電流値レジスタＣｆｒのデータを更新する（７１）。
【００９４】
前記所定時間Ｔｗ後にステッピングモータ２３８の回転速度が設定速度未満（脱調）であったときには、目標電流値を順次に上げて、脱調から回復する臨界電流値をもとめる（６５〜７０）。このとき、目標電流値が上限値以上になるときには、該上限値を臨界電流値とする（６６−６４）。そして、臨界電流値に余裕代を加えた値に、目標電流値レジスタＣｆｒのデータを更新する（７１）。
【００９５】
次に、図１１を参照すると、フォワード駆動の終点でステッピングモータ２３８のフォワード駆動を停止して（７２）、今度は、目標電流値レジスタＣｒｒのデータＣｒｒをモータドライバ２６３に設定してリターン駆動を開始する（７３，７４）。
【００９６】
それから所定時間Ｔｗ後にステッピングモータ２３８の回転速度が設定速度（原稿読み取り走査速度）以上であると、目標電流値を順次に下げて、脱調する臨界電流値をもとめる（７８〜８３）。このとき、目標電流値が下限値以下になるときには、該下限値を臨界電流値とする（７９−８４）。そして、臨界電流値に余裕代を加えた値に、目標電流値レジスタＣｒｒのデータを更新する（８５）。
【００９７】
前記所定時間Ｔｗ後にステッピングモータ２３８の回転速度が設定速度未満（脱調）であったときには、目標電流値を順次に上げて、脱調から回復する臨界電流値をもとめる（８７〜９２）。このとき、目標電流値が上限値以上になるときには、該上限値を臨界電流値とする（８８−８４）。そして、臨界電流値に余裕代を加えた値に、目標電流値レジスタＣｒｒのデータを更新する（８４）。そしてキャリッジをホームポジションに位置決め停止する（８６）。
【００９８】
この第２実施例では、使用時間の積算値Ｔｔｃが設定値Ｔｔｃｒ以上になるたびに、脱調検出が自動的に起動されて、脱調臨界電流値が検索され、それに余裕値を加えた値が、目標電流値に更新設定される。経時の負荷トルク変化に対応して、自動的に、目標電流値が更新されることになる。
【００９９】
−第３実施例−
第３実施例のハードウエアは上述の第１実施例と同じであるが、第３実施例では、原稿スキャナ１０に関してはそのスキャナ制御回路２０６のＣＰＵ２５４が実行する「原稿読み取り」ＤＲＣ１が、図１２に示す「原稿読み取り」ＤＲＣ３に変更されている。しかも、ＮＶＲＡＭ２５７の目標電流テーブルは、使用時間の積算値をアドレスとするものから、使用回数（原稿１枚の読み取りを１回）をアドレスにするものに変更されている。
【０１００】
図１２の「原稿読み取り」ＤＲＣ３においては、計時は行わず、ＡＤＦ３０の原稿を読み取るときには、一枚の原稿を送給する度に、ＮＶＲＡＭ２５７の積算レジスタＡｎａおよびＴｎａの積算回数値を１インクレメントする（ｖ１５）。また、コンタクトガラス板２３１上の原稿を走査するときには、キャリッジの位置往復駆動の度に、積算レジスタＡｎｃおよびＴｎｃの積算回数値を１インクレメントする（ｖ３３）。
【０１０１】
これにともなって、「目標電流を設定」ＤＣＶｃでは、図１３に示すように、積算レジスタＴｎｃが設定値Ｔｎｃｒ（第１実施例の１時間の使用積算時間に相当する走査回数）以上になっているときに、図８のステップ４３以下と同様に、目標電流値Ｃｆｒの更新を行う。但し、図８のＡＴｃはＡｎｃと読み替える。
【０１０２】
第３実施例の「目標電流の設定」ＤＣＶａ３も、上述のＤＣＶｃ３と同様に変更されている。
【０１０３】
−第４実施例−
第４実施例のハードウエアは上述の第１実施例と同じであるが、第４実施例では、原稿スキャナ１０に関してはそのスキャナ制御回路２０６のＣＰＵ２５４が実行する「原稿読み取り」ＤＲＣ１が、図１４に示す「原稿読み取り」ＤＲＣ４に変更されている。しかも、第２実施例と同様に、ＮＶＲＡＭ２５７には、目標電流テーブルは無く、代わりに目標電流値レジスタＣｆｒ，Ｃｒｒがある。積算レジスタＴｔｃは使用回数積算レジスタＴｎｃに代わっており、第１実施例で用いた積算レジスタＡＴｃは存在しない。
【０１０４】
図１４の「原稿読み取り」ＤＲＣ４においては、計時は行わず、ＡＤＦ３０の原稿を読み取るときには、一枚の原稿を送給する度に、ＮＶＲＡＭ２５７の積算レジスタＴｎａの積算回数値を１インクレメントする（ｖ１５）。また、コンタクトガラス板２３１上の原稿を走査するときには、キャリッジの位置往復駆動の度に、積算レジスタＴｎｃの積算回数値を１インクレメントする（ｖ３３）。
【０１０５】
これにともなって、「目標電流を設定」ＤＣＶｃ４では、図１５に示すように、積算レジスタＴｎｃが設定値Ｔｎｃｒ（第１実施例の１時間の使用積算時間に相当する走査回数）以上になっているときに、図１０のステップ５３以下と同様に、目標電流値Ｃｆｒの更新を行う。
【０１０６】
第４実施例の「目標電流の設定」ＤＣＶａ４も、上述のＤＣＶｃ４と同様に変更されている。
【０１０７】
−第１〜４実施例の共通変形機能−
第１〜４実施例のいずれにおいても、ステッピングモータの駆動中に脱調を監視する機能を付加することもできる。その一形態を次に説明すると、原稿スキャナ１０に関してはそのスキャナ制御回路２０６のＣＰＵ２５４が、キャリッジ駆動を開始するときに、割り込み起動用の割込みタイマをスタートして、タイマ割り込みを許可するとともに、ロータリエンコーダ２２１が発生するエンコーダパルスに応答して該パルスの到来数をカウントアップするパルス割り込みを許可する。
【０１０８】
そして、キャリッジ駆動の速度立ち上げから定速駆動にステッピングモータの駆動制御を切り換えるときに、定速駆動中を表わす「１」をレジスタＦＲＯ（ＣＰＵの内部メモリ）に書込み、定速駆動期間が終わるときに、それを「０」に初期化する。
【０１０９】
図１６に、該タイマ割り込みの処理概要を示す。割込みタイマがタイムオーバするとＣＰＵ２５４は、該割込みタイマを再スタートしそして前回のエンコーダパルス計数値を今回値レジスタ（ＣＰＵ２５４の内部メモリ）ＣＥｐから前回値レジスタＣＥｐＰに書き込んで（１０１）、今回値レジスタＣＥｐに、パルス割り込みでカウントしているロータリパルスカウント値を書き込んで（１０２）、それをカウントしているカウントレジスタをクリアしてロータリパルスカウントを再スタートする（１０３）。そして前回値レジスタＣＥｐＰおよび今回値レジスタＣＥｐのデータと割込みタイマの時限値にしたがってステッピングモータ２３８の回転速度（キャリッジ駆動速度）Ｖｃを算出する。そして、レジスタＦＲＯのデータが「１」であるときには、該速度Ｖｃが設定速度未満であると脱調と見なして、「目標電流の更新」（１０７）に進んで、そのときモータドライバ２６３に設定している目標電流値を、設定代（ｍＣｆ）分高値に更新する。これによって、脱調を生ずるときには、速やかにステッピングモータ２３８の励磁電流が高くなる。
【０１１０】
【発明の効果】
ステッピングモータ(238)の使用が進行するにつれて変化する、該モータとそれに結合されて駆動される機構負荷との組み合せに係る負荷トルクを、使用量(駆動時間の積算値Atc／駆動回数の積算値)対応で、同一仕様のテストサンプルによって実測して或いは予測計算により算出し、該ステッピングモータ(238)の電流−トルク特性に基づいて、算出した負荷トルクに余裕代（マージン）を加えたトルクを出力するに要する励磁電流値すなわち所要励磁電流値を算出して、使用量対応で前記メモリ手段(257)に格納しておくことにより、実際の稼動が進行するにともなって自動的に、過不足のない励磁電流がステッピングモータ(238)に通電される。すなわち、無駄な電力消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施例の複合機能がある複写機の外観を示す正面図である。
【図２】 図１に示すプリンタ１００の作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図３】 図１に示す原稿スキャナ１０の読み取り機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図４】 図１に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。
【図５】 図１に示す原稿スキャナ１０の画像読み取り電気回路系の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５に示すスキャナ制御回路２０６の制御システム構成の概要を示すブロック図である。
【図７】 図６に示すスキャナ制御回路２０６の、原稿読み取りの制御の概要を示すフローチャートである。
【図８】 図７に示す「目標電流を設定」ＤＣＶｃの内容を示すフローチャートである。
【図９】 （a）は、図６に示すＮＶＲＡＭ２５７に格納する目標電流テーブルに格納するデータを生成するときに用いるステッピングモータの使用積算時間対応の負荷トルクを示すグラフ、（ｂ）はステッピングモータの励磁電流と発生トルクの関係を示すグラフ、（ｃ）は、それらに基づいて生成する使用積算時間対応の目標電流値を示すグラフである。
【図１０】 本発明の第２実施例のスキャナ制御回路のＣＰＵ２５４が実行する「目標電流を設定」ＤＣＶｃ２の内容の一部を示すフローチャートである。
【図１１】 第２実施例のＣＰＵ２５４が実行する「目標電流を設定」ＤＣＶｃ２の内容の残部を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の第３実施例のスキャナ制御回路のＣＰＵ２５４が実行する「原稿読み取り」ＤＲＣ３の概要を示すフローチャートである。
【図１３】 図１２に示す「目標電流を設定」ＤＣＶｃ３の一部を示すフローチャートである。
【図１４】 本発明の第４実施例のスキャナ制御回路のＣＰＵ２５４が実行する「原稿読み取り」ＤＲＣ４の概要を示すフローチャートである。
【図１５】 図１４に示す「目標電流を設定」ＤＣＶｃ４の一部を示すフローチャートである。
【図１６】 各実施例に付加して実施する「タイマ割り込み」ＩＮＰの概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０：カラー原稿スキャナ ２０：操作ボード
３０：自動原稿供給装置 ３４：フィニッシャ
３４ｈｓ：積載降下トレイ ３４ｕｄ：昇降台
３４ｓｔ：ソートトレイ群
１００：カラープリンタ ＰＣ：パソコン
ＰＢＸ：交換器 ＰＮ：通信回線
１０２：光書込みユニット １０３，１０４：給紙カセット
１０５：レジストローラ対 １０６：転写ベルトユニット
１０７：定着ユニット １０８：排紙トレイ
１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙ，１１０Ｋ：感光体ユニット
１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙ，１１１Ｋ：感光体ドラム
１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋ：現像器
１６０：転写搬送ベルト ＡＣＰ：画像データ処理装置
ＣＤＩＣ：画像データインターフェース制御
ＩＭＡＣ：画像メモリアクセス制御
ＩＰＰ：画像データ処理器
２２１，２２５：ロータリエンコーダ
２２４：ステッピングモータ
２３１：原稿台ガラス ２３２：照明ランプ
２３３：第１ミラー ２３４：第２ミラー
２３５：第３ミラー ２３６：レンズ
２０７：ＣＣＤ ２３８：ステッピングモータ
２３９：基準白板 ２４０：ガラス
２４１：原稿トレイ ２４２：ピックアップローラ
２４３：レジストローラ対 ２４４：搬送ドラム
２４５：押さえローラ ２４６，２４７：排紙ローラ
２４８：排紙トレイ兼用の圧板
２４９：基点センサ ２５０：軸
２５１：スケール ２６０：モータ制御ユニット

Claims (6)

1. ステッピングモータの駆動使用量宛てに電流目標値を格納した目標値メモリ手段；
   前記ステッピングモータの駆動使用の量を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段；および、
   該積算手段が前記不揮発メモリに書き込んだ積算値すなわち駆動使用量に宛てられた電流目標値を前記目標値メモリ手段から読み出して、電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータに通電するモータドライバに設定する電流設定手段；
   を備えるステッピングモータ駆動の制御装置。
2. 前記目標値メモリ手段の電流目標値は、前記ステッピングモータとそれによって駆動される負荷との組み合わせの、駆動使用量の増大にともなう所要駆動トルクの変化の予測値と、前記ステッピングモータの通電電流値に対する発生トルクの関係である電流−トルク特性に基づいて求めた、駆動使用量の増大にともなう所要通電電流値である、請求項１に記載の、ステッピングモータ駆動の制御装置。
3. ステッピングモータの駆動使用の量を積算し不揮発メモリに書き込む積算手段；および、
   該積算手段の積算値すなわち駆動使用量が設定値以上のとき、前記ステッピングモータに通電するモータドライバに与える電流目標値を順次に変更して前記ステッピングモータの脱調臨界の電流目標値を検索してそれに余裕代を加えた値を、目標値メモリ手段に書き込んで前記モータドライバの電流目標値に設定し、前記積算手段の駆動使用量は初期値に戻す、電流設定手段；
   を備えるステッピングモータ駆動の制御装置。
4. 前記モータドライバが、前記電流設定手段が設定した電流目標値に基づいて該電流目標値相当の電流を前記ステッピングモータに通電しているときの、該ステッピングモータの脱調を監視し、脱調を検出すると、前記モータドライバの電流目標値を高値に変更するバックアップ手段；を更に備える、請求項１又は２に記載の、ステッピングモータ駆動の制御装置。
5. 原稿を走査する機構，該機構を駆動するステッピングモータおよび原稿上の走査画像を画像データに変換する画像読み取り手段を備える原稿スキャナにおいて、
   前記ステッピングモータに通電するモータドライバに電流目標値を設定する、請求項１乃至４のいずれかに記載のステッピングモータ駆動の制御装置；を備えたことを特徴とする、原稿スキャナ。
6. 感光体に画像光を露光して静電潜像を形成し該潜像を顕像剤で現像し、現れた顕像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段；
   該作像手段の、作像プロセス機器を駆動するステッピングモータ；および、
   該ステッピングモータに通電するモータドライバに電流目標値を設定する、請求項１乃至４のいずれかに記載のステッピングモータ駆動の制御装置；
   を備える画像形成装置。

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