JPH01205141A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像読取装置、特に画像を読取るための負荷の
駆動にパルスモータを用いた画像読取装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

従来、画像を読取るための負荷を駆動する駆動源として
パルスモータを用いている装置が数多（ある。この場合
パルスモータをスローアップして駆動することは必須の
技術である。また、負荷の駆動時は大きいトルクが必要
なため定電流駆動をしてスローアップ中のみに電流を多
く流すシステムもすでに提案されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
上記従来例ではパルスモータのスローアップ期間中のみ
に多（の電流を流し、一定スピードになったことを検出
するとその時点ですぐにスローアップ時よりも少ない電
流に切り換えている。この場合パルスモータが一定スピ
ードになるポイントは負荷の移動速度の変化が急激なた
めモータが必要とする駆動［・ルクは大きくなる。そし
て、さらにこのポイントでパルスモータへの電流までも
少な（すると、パルスモータのパワーは充分大きくなけ
ればならず、コスト的に一不利であった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば、パルスモータへの電流切り換えポイントを一定スピ
ードになってから負荷が安定する時間後に設定すること
により、パルスモータの必要トルクをあまり太き（する
ことんなく、安価なパルスモータで負荷を駆動できるよ
うにしたものである。

以下、本発明を実施した複写装置を例として本発明の一
実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本実施例における複写装置全体の断面図である
。第１図において駆動系は給紙部、搬送部、感光体、定
着部を駆動するメイン駆動系と、光学系を駆動する光学
駆動系に分離されている。メイン駆動源にはＡＣ同期モ
ータ２５、光学駆動源にはパルスモータ（ステッピング
モータ）２６を用いている。

給紙方式はカセット２３からの給紙と手差し部２４から
の給紙が選択できる。カセットから給紙の場合、カセッ
ト２３の有無を検知するスイッチ及びカセットのサイズ
を検知するスイッチ群３１とカセット内の紙の有無を検
知するスイッチ３７により状態が管理されており、上記
スイッチで異常を検出した場合、後述する表示部に表示
する。手差し給紙の場合、手差しガイド２４の状態を検
知するスイッチ３２によって状態を管理し、異常を検出
すると後述する表示部に表示する。

感光体１２は向かって時計方向に回転する。−次帯電器
１３によって感光体１２上に帯電された電位は、後で詳
細に説明する露光位置において露光され現像ユニット１
５にて現像され、転写ユニット部１４で給紙部より送ら
れて来た転写紙に画像を転写する。転写後の感光体１２
はクリーニングユニット３８によって残留トナーをとり
除かれ、又、前露光ランプ１６により残留電位が除電さ
れ、再び画像形成が行われるというプロセスが繰り返さ
れる。

画像が転写された転写紙は搬送ユニット２０の搬送ベル
ト上に乗って、定着ユニット２１に送られる。定着ユニ
ット２１は、表面に温度検知素子（サーミスタ）３５を
配置した熱ローラ３５′　　と、このローラに圧接され
表面が弾力性を有するローラとによって構成される。前
記熱ローラ３５′　　は熱源にハロゲンランプを用いて
おり、このハロゲンランプはローラ軸方向に内蔵されて
いる。このハロゲンランプはサーミスタによって熱ロー
ラ３５′　　の表面温度が所定温度になる様に制御され
ている。

定着ユニット２１を通過した紙は排紙ローラ２２によっ
て定着ユニット２１から排出され、排紙トレー３９上に
納められる。

又、排紙センサ３４は転写紙が定着ユニット２１を正常
に通過したか否かを検知するセンサである。

光学駆動系の駆動源は前述した様にパルスモータ２６で
ある。この駆動源は、後に第５図で詳細に説明するが、
パルスモータ２６は駆動切換ソレノイド２７の操作によ
って全く別の負荷を駆動する構成になっている。１つの
負荷は露光ランプ４及び第一ミラー５、第二ミラー６、
第三ミラー７を構成するユニットであり、もう一方の負
荷はズームレンズ８を構成するユニットである。これら
同期した駆動の必要がない負荷は共通の駆動源で駆動す
ることが可能である。

本装置は光学駆動部のパルスモータ２６によって、ズー
ムレンズ８の位置制御、及びランプ系４〜７の速度制御
による多段階の倍率選択機能、又原稿ガラス３面におか
れた原稿の反射光を検知する光センサ４０によって自動
的に濃度選択を行う機能、外部装置（図示しない）との
接続による（通信手段を有する）複写倍率の自動選択機
能、又、万が−紙詰りなどの異常が発生した時の各種状
態、例えば残り枚数１倍率値、異常情報等を記憶するメ
モリバックアップ機能、更にはパルスモータ２６によっ
て露光ランプ４の位置を制御することによるページ速写
機能、又、更には現像ユニット１５を交換することによ
り複数の色画像が形成可能で、現像ユニット１５の交換
を検知するスイッチ３６を設けることにより、この状態
によって制御を切換える機能等を有している。次に本装
置の動作説明をする。

本装置の電源コード（図示しない）は所定の電源に接続
される。第２図は本装置の操作パネルであり、第１図の
上面に配置される。電源スィッチ５１の！側を押すと本
装置に電源が供給される。と同時に電源表示ランプ５２
が点灯表示される。

定着ユニット２１のサーミスタ３５電源投入後の初期状
態では熱ローラ３５′　　が所定の温度に達していない
ことを検知して熱源の定着ヒーター（図示せず）を点灯
制御する。電源投入時は、操作パネルの表示は標準モー
ドとして以下の様に設定されている。枚数表示器５９は
ｌを表示、倍率表示器６７は等倍率表示、自動濃度調整
表示器７６のＡが点灯状態となる。

又、スタートキー５６の表示部は定着ユニット内の温度
が定着可能温度に達していない場合は赤色表示となって
おり、定着可能温度に達した時点で緑色表示に切換わり
複写動作が可能になったことを表示する。通常は他の表
示器は全て消灯している。

尚、定着ユニット２１の定着可能温度は、現像ユニット
１５の種類によって異なり、現像ユニット１５に設けた
スイッチ３６により現像ユニット１５の種類を判別して
設定温度を切換える。また、温度が高い状態から下げな
ければならない場合、機内冷却ＦＡＮ２８により強制冷
却する手段を設け、定着可能温度への早い到達を実現し
ている。

次に電源投入後の光学駆動系の動作に関して説明する。

露光ランプ系４〜７は原稿ガラス３上の原稿を第１図の
左端から右方向に走査移動し、原稿画像を第１ミラー５
．第２ミラー６、第３ミラー７゜ズームレンズ８．第４
ミラー９．第５ミラー１０゜第６ミラー１１を介して感
光体１２への原稿露光を実行する。つまり移動の開始点
を左端に設定する。

この位置をホームポジション（Ｈ，Ｐ）と呼ぶ。ＨｌＰ
を検出する為にＨ，Ｐセンサ２９が設けられている。

電源投入時において、Ｈ，Ｐセンサが露光ランプ４の位
置を検知していない場合、第３図に示すワンチップマイ
クロコンピュータによる制御部は、パルスモータ２６を
回転制御して露光ランプユニットをＨ，Ｐ側に移動する
（パルスモータの正逆回転制御に関しては公知の技術を
用いる）。上記回転制御の開始を第５図で説明すると、
まず駆動切換ソレノイド２７がオフ状態（ｂ’の力はな
い）のとき切換ギヤ■はバネ圧によって入方向に移動す
る。これによりパルスモータ２６の出力は切換ギヤ■を
介してランプ駆動用ギヤ■に連結され、露光ランプユニ
ット４〜７が駆動される。このギヤ連結時において、切
換ギヤ■とランプ駆動用ギヤ■の嵌合時は充分パルスモ
ータ２６の回転数を下げる様に制御する。

露光ユニット４〜７がＨ，Ｐに位置している場合には、
パルスモータ２６はズームレンズユニット８を駆動する
。つまり電源投入前のズームレンズ位置は不明である。

前述した様に電源投入時は標準モードとして等倍率値が
選択される。この為、基準位置に一時もどし、その点よ
り所定の位置に設定する動作を実行する。

上記の基準位置がズームレンズホームポジション（Ｚ、
ＨＰと呼ぶ）である。この位置を検知するＺ、ＨＰセン
サ３０が設けられている。第５図により動作説明する。

駆動切換ソレノイド２７をオンする。それによりソレノ
イドのプランジャーがｂ方向に移動する。

このため、ｂ′　の力により切換ギヤ■はバネ力に逆ら
ってＢ方向に移動する。この移動により切換ギヤ■とラ
ンプ駆動ギヤ■の嵌合は外れる。更にＢ方向に移動する
ことにより切換ギヤ■はレンズ駆動ギヤ■と嵌合するこ
とになる。ギヤの嵌合時の回転制御は前述と同様である
。

ズームレンズ８はＺ、ＨＰセンサを基準位置としてレン
ズ位置がＺ、ＨＰセンサの近傍に位置する場合の拡大率
２００％から、更に右側に移動した場合の縮小率５０％
の範囲内において位置制御を行っている。

ズームレンズ駆動開始時においてＺ、ＨＰの状態によっ
て以下の様に動作がわかれる。

（１）Ｚ、ＨＰセンサにてズームレンズ８の位置が検知
されてる場合。

（１）−１−度ズームレンズ８を右側に移動しＺ。

ＨＰセンサが検知しない範囲に出して停止。

（１）−２左側に移動しＺ、ＨＰセンサが検知した時点
から所定の距離移動して停止。

であるがＺ、ＨＰセンサがズームレンズの位置を検知し
ていない場合は（１）　−２の動作から実行を開始する
。

上記動作はギヤ類のバックラッシュによる設定位置誤差
を防ぐ為に必要な制御である。

この後、再び右方向にズームレンズ８を移動し、ズーム
レンズ８がＺ、ＨＰセンサを外れた位置から所定の位置
、つまり標準モードの設定の場合は等倍率に相当する位
置へ移動して停止する。この後、駆動切換ソレノイド２
７をオフする。このことにより前述した様に切換ギヤ■
は、ランプ駆動用ギヤ■と嵌合する方向に移動する。し
かし、スムーズに嵌合する為にはすでに述べた様に切換
ギヤ■を回転させてやる必要がある。この時点で露光ラ
ンプユニット４〜７はＨ，Ｐ２９にある。この為パルス
モータ２６は露光ランプユニット４〜７を右方向に移動
させる方向に回転させる。この結果、露光ランプユニッ
ト４〜７がＨ，Ｐセンサ２９から外れた時点（切換ギヤ
■とランプ駆動ギヤ■の嵌合は終了したことになる）で
回転を停止し、再度逆方向に回転させＨ，Ｐセンサ２９
を検知後に所定位置で停止する。

以上説明した光学駆動系の初期動作と定着ユニット２１
の定着可能温度への到達によって本装置の複写動作準備
は完了する。

次にカセット２３からの給紙による複写動作を説明する
。

コピースタートキー５６が押されると、カセットサイズ
を検知するスイッチ群３１の入力信号による転写紙サイ
ズデータ、置数キー５４によって設定される枚数データ
、倍率選択キー６１．６２．６４．６５゜６６による倍
率データ、その他各種のモード選択手段によるデータに
基づいて複写動作がスタートする。

コピースタートキー５６を受付けると、表示は緑色から
赤色に切換わり、置数キー５４、倍率キー６１、　６２
．　６４．　６５．　６６等のモード切換キーは入力禁
止される。メイン駆動モータ２５が回転開始し、給紙送
りローラ１８．感光体１２．搬送ユニット２０．定着ユ
ニット２１等へ駆動力が伝達される。

又、コピーキー５６を受付けた時点でカセットサイズデ
ータによって定着ユニット２１の定着可能温度が切換わ
る。

メイン駆動モータ２５の回転開始から０．５ｓｅｃ後に
給紙ソレノイド（図示せず）が動作し、それに伴なって
給紙ローラ１７が回転し、カセット２３内の転写紙を給
紙送りローラ１８方向に送り出す。

給紙ローラ１７の転写紙送り量はカセットサイズデータ
によって制御される。つまり転写紙が所定値より大きい
場合、送り量を多くする。転写紙が給紙送りローラ１８
に達すると転写紙は、この給紙送りローラ１８によって
レジストローラ１９まで送られ到達した時点で停止して
いる。給紙送りローラ１８とレジストローラ１９との間
に設置されている手差しスイッチ３３は転写紙の送り状
態を検知する。

転写紙が給紙路上を送られてレジストローラ１９に到達
するまでの所定のタイミングにおいて、露光ランプユニ
ット４〜７の原稿走査開始が許可される。

この時、露光ランプはＨ０Ｐセンサ２９によって検知さ
れる位置にある。更に詳しく述べると、初期動作時ない
しはコピー動作の後進時において、Ｈ０Ｐセンサを検知
した位置から、その時点での選択倍率に応じた距離だけ
後進した位置で停止している。

原稿走査の開始により、光学系駆動源であるパルスモー
タ２６は、露光ユニット４〜７が前進する方向（右方向
）に、選択された倍率値に応じた駆動パルスレートに到
達するまで、パルスレートは漸増する（スローアップ制
御と呼ぶ）。つまり、移動速度は徐々に加速され目標速
度に到達することになる。。特に図示しないが本装置の
パルスモータ駆動回路は、定電流制御方式を採用し、か
つ駆動電流値を複数段階（実施例は２段階）に切換え可
能な構成を採っている（第３図に示す光学駆動用パルス
モータ制御信号の内のＰＢ４出力信号により選択してい
る）。

一般にパルスモータの特性は、高パルスレートになるに
従いプルインドトルクは低下していく。

このため、定電流設定値を切換える手段を設け、必要に
応じて電流値を切換える。

本装置では、移動開始から比較的低パルスレートの間は
、設定電流を下げておき、速度が所定値を超える時点か
ら設定電流値を上げる様に制御し、目標速度に達した後
、所定時間の経過により再び設定電流値を下げる制御を
実施している。これは主にパルスモータの騒音、昇温及
び脱調現象の防止を目的としている。

次に画像先端部の余白形成方法と転写紙との先端合せ方
法を第６図に基づき説明する。

非画像域でのトナー付着を防止する手段として、ＬＥＤ
ランプ、ヒユーズランプ等の光源による除電手段が一般
に使われているが、本装置では一次帯電ユニット１３に
設けたグリッド１３’　　の電圧値をコントロールする
ことによって同様の効果を実現している。これは装置の
小型化によって感光体層りに複数の部材の配置が困難に
なっている現状において重要な方法である。露光点とグ
リッド間の距離ホが、Ｈ，Ｐセンサ２９と原稿つき当て
位置間の距離口に比較して充分短く配置出来ない為に原
稿の先端余白２ｍｍを形成する為に露光ランプ４の移動
開始時点から倍率選択値に応じた所定時間後にグリッド
をＬレベルから所定の電圧に切換える。

つまりグリッド電圧がＬレベルの時は感光体に電位が帯
電しない為にトナー像が形成されず、上記の所定電圧に
切換わったタイミングから画像が形成されることになり
、このことにより画像先端部に余白を形成している。

次に、転写紙との画像先端合せに関して、露光点と転写
部間の距離ハは、レジストローラ１９と転写部間の距離
二に比較して短くしている。この為に実際に原稿先端の
画像が感光体１２上に露光される以前に前述したレジス
トローラ１９部に待機している転写紙を再給紙して転写
部方向に送り込む必要がある。

本装置では露光ランプ４が移動開始して露光ランプ４が
目標速度に到達する時点では、まだＨ，Ｐセンサ２９に
検知されている。Ｈ，Ｐセンサ２９を通過したタイミン
グから距離口＋２　ｍ　ｍの値を選択されている倍率に
よる速度で割った値が、Ｈ，Ｐセンサ２９を通過してか
ら白板端部に露光ランプ４が到達するのに要す時間であ
り、この時間をＸとする。

又、レジストローラ１９による再給紙開始から転写紙が
転写部へ到達するまでの時間から、感光体１２の露光点
での像が転写部まで到達するのに要する時間を引いた値
をｙとし、このｙに転写紙を２　ｍ　ｍ送るのに要する
時間（２ｍ　ｍ　＋　１００　ｍ　ｍ　／　ｓ　＝０　
、０２　ｓｅｃ　・−・搬送速度＝　１００　ｍ　ｍ　
／　ｓ　）を加える。

以上の数値を次の式により計算する。

ｘ　−（ｙ　＋　０　、０２　）　＝　Ｚ　（ｓｅｅ）
つまり、Ｈ，Ｐセンサ２９を通過した時点から上式値Ｚ
を経過したタイミングでレジストローラ１９を動作させ
、再給紙を実行すれば、選択された倍率に応じて余白を
２ｍｍ形成した転写紙画像かえられる。

露光ユニット４〜７の走査距離はカセットサイズデータ
、倍率データ等に応じて所定の距離を移動し、目標位置
に達した時点でパルスレートを漸減しくスローダウン制
御と呼ぶ）停止後、再びＨ，Ｐセンサ２９方向にスロー
アップ制御及び定速制御し後進させる。そしてＨ，Ｐセ
ンサ２９を検知した時点で、選択されている倍率に応じ
た位置に停止させる為のスローダウン制御が行われ露光
ユニット４〜７は停止する。

手差しコピーの動作は、手差しセンサ３３が挿入された
転写紙を検知することにより開始される。

メイン駆動モータ２５が回転を開始し、これにより給紙
送りローラ１８が回転する。このことにより挿入された
転写紙は給紙送りローラ１８によりレジストローラ１９
方向に送り込まれる。又、手差しセンサ３３が転写紙を
検知した時点から所定時間後、露光ランプユニット４〜
７の原稿走査開始が許可される。以後の露光ランプ系及
び転写紙先端動作はカセット給紙の場合と同様であるの
で省略する。

次に転写紙の後端が手差しセンサ３３を通過した時点か
ら、手差しセンサ３３と転写部間の距離を転写紙が通過
するのに要す時間Ｘ′　を経過した時点でレジストロー
ラ１９の動作を停止する。但し、上記Ｘ′　を計時中に
手差しセンサ３３が次の紙を検知した場合には、手差し
センサ３３とレジストローラ１９間の距離を転写紙が通
過するのに要する時間が経過した時点でレジストローラ
１９の動作を停止する。

又、上記転写紙の後端信号により原稿走査距離の制御も
実行する。以上説明した制御動作は第３図に示されたワ
ンチップマイクロコンピュータにより制御される。第３
図のＱｌはＲＯＭ、ＲＡＭ内蔵のワンチップマイクロコ
ンピュータを示している。第４図はこのマイクロコンピ
ュータプログラムの基本構成である。尚、第４図の詳細
な説明は省略する。

次に、本実施例における制御動作を第７図のフローチャ
ートにそって説明する。

尚、このフローチャートは第３図の複写装置のコピース
タートキー５６が押されたら（Ｓｌ）、パルスモータで
駆動される光学系をスタートさせる（Ｓ２）。

この光学系は駆動開始時には大きなトルクが必要なため
、モータへの電流値を大きくし、順次スピードを変えな
がら目標スピードにスローアップしていく方式が用いら
れている。

このスローアップが終了し、目標スピードになったら（
Ｓ３）、所定時間に設定されたタイマをスタートさせる
（Ｓ４）。タイマが所定時間たったら（Ｓ５）、パルス
モータ駆動電流切換信号をオンし、駆動電流を下げる（
Ｓ６）。ここで、所定時間経過後、電流値を下げるのは
、光学系の移動が安定するのを待つためである。そして
この安定した後に電流値を下げることによりモータの必
要トルクを小さく抑えることができる。光学系が画像を
後端まで走査したら（Ｓ７）、スローダウンをしてパル
スモータを一度停止させる。スローダウン中には電流値
は多く流している。これは、スローダウン中は大きいト
ルクが必要なためである。そして、停止後、光学系は所
定位置（Ｈ−Ｐ）までもどされる。

第８図は、パルスモータの速度−時間及びパルスモータ
へ印加される電流−時間をあられした図である。スロー
アップ終了後、ｔｏ秒経過したら駆動電流を下げた様子
をあられしている。

第９図は光学系の走査経路中にパルスモータ駆動電流切
換検出センサ８０を設けた図を示している。

第１０図のフローチャートにそって動作説明する。

複写装置のコピースタートキー５６が押されたら（Ｓｌ
ｌ）、パルスモータで駆動される光学系をスタートさせ
る（Ｓ１２）。この光学系は駆動開始時には大きなトル
クが必要なためモータへの電流値を大きくし、順次スピ
ードを変えながら目標スピードにスローアップしてい（
方式が用いられている。スローアップが終了し、目標ス
ピードになったら（Ｓ１３）、目標スピードで走行させ
、電流切換ポイント検出センサ８０にて切換ポイントを
検知したら（Ｓ１４）パルスモータ駆動電流切換信号を
オンし、駆動電流を下げる（３１５）。ここで電流切換
ポイント検出センサは光学系に付けられたマーカーを検
出することにより、光学系が安定状態になりたこを検出
する。光学系が画像後端まで走査したら（Ｓ１６）、ス
ローダウンをしてパルスモータを一度停止させる。スロ
ーダウン中には、前述の如（電流値は多く流している。

そして停止後光学系を所定位置Ｈ−Ｐまでもどされる（
Ｓ１７）。この様に本実施例によれば、原稿を読みとる
光学系を駆動するためのパルスモータが一定速度になっ
てから所定時間経過後、又は、電流を切換えるポイント
を検出するセンサを設けることにより、光学系が安定す
る状態を検知した時点で、パルスモータへの駆動電流を
小さくする構成としている。これによりパルスモータの
必要トルクをあまり太き（することな（、安価なパルス
モータで負荷を駆動することができる。

尚、本実施例は複写装置を例にして説明したが、本発明
は他の像形成装置においても同様に用いることができる
。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば画像を読取るための
負荷を駆動するためのパルスモータの電流切換ポイント
を負荷が一定のスピードに安定した状態の時に行うので
パルスモータの必要トルクを低減することができ、モー
タのコストを低（することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である複写装置を示した図、 第２図は本装置の操作パネルを示した図、第３図は本装
置の全制御を行う、ワンチップマイクロコンピュータを
示した図、 第４図は第３図のワンチップマイクロコンピュータのプ
ログラムの基本構成を示した図、第５図はパルスモータ
により駆動される負荷を切り換える場合の説明図、 第６図は画像先端部の余白形成、及び転写紙との先端合
わせを説明するための図、 第７図、第１０図は本実施例における光学系の動作を示
した制御フローチャート、 第８図はパルスモータの時間に対する速度及び駆動電流
を示した図、 第９図は光学系の移動速度が安定した事を検知するため
にセンサを設けた場合の実施例を示した図である。 ４・・・露光ランプ　　　　　５，６，７，８，９，１
０．１１・・・ミラー１２・・・感光体　　　　　１３
・・・−次帯電器１４・・・転写ユニット１５・・・現
像ユニット２０・・・搬送ユニット　　　２１・・・定
着ユニット２６・・・パルスモータ　　　２７・・・駆
動切換ソレノイド２９・・・Ｈ−Ｐセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を読取るための負荷をパルスモータにより駆動する
   駆動手段と、スローアツプによりパルスモータを起動す
   る起動手段と、スローアツプ終了後負荷を一定スピード
   に制御する制御手段と、スローアツプ終了後から上記負
   荷が安定した状態を検知する検知手段とを有し、上記検
   知手段により上記負荷が安定した状態になったことを検
   知したらパルスモータ駆動電流を切り換えることを特徴
   とする画像読取装置。