JPH0433595A - ステッピングモータの駆動制御方法及びこの駆動制御方法を用いたファクシミリ装置 - 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、ステッピングモータを複数段階の異なる速度
で駆動するステッピングモータの駆動制御方法、及びこ
のステッピングモータの駆動制御方法を送受部のステッ
ピングモータに適用したファクシミリ装置に関する。

（従来の技術） 現在、Ｇ３ファクシミリ装置では、副走査方向の線密度
が３．８５ｐｅｌ／ｍｍの標準モードと、７．７ｐｅｌ
／ｍｕのオプションモードが伝送画素として規格化され
ており、さらに１５．４ｐｅｌ／＋＋ｆ１１のモードも
規格化されようとしている。

上記のような副走査方向の線密度が異なる送受信におい
ては、各モード間で、送信部のスキャナでの原稿読取速
度、あるいは受信部の感熱記録手段での印字速度が異な
る。

すなわち、前記スキャナにおいて、スキャナでの原稿読
取速度は、その上限値が情報読取部を構成するＣＣＤ（
電荷結合素子）などの基本性能で決定され、通常は上記
のいずれのモードにおいても常に一定周期で駆動してい
る。従って、読み取り線密度の変更は、その周期当りの
原稿送り量を変えることで行われる。

上記の原稿送り量の変更は、原稿送り手段がステッピン
グモータにより駆動されるため、通常はステッピングモ
ータの駆動周波数を変更することで行われる。例えば、
２相のステッピングモータを使用し、７．７ｐｅ１．／
ｍｍの読み取りを駆動周波数１００ｐｐｓ（周期１０ｍ
５ｅｃ）で行った場合、３．８５ｐｅｌ／ｍｍの読み取
りは、駆動周波数を２００ｐｐｓに上げて、２ピツチに
１回の割合で行われる。

第５図、第６図は読取周期に対するモータ回転量とモー
タ回転速度との関係を示す説明図である。

第５図は副走査方向の線密度が７．７ｐｅｌ／ｍｍの読
み取り時の状態であり、モータの回転はＭｍｍ凹曲線示
されるように階段状であり、また回転速度はＭｓ１曲線
に示されるように読み取りの１周期Ｔ中で停止→加速→
減速→停止を繰り返している。

この場合、読み取り周期Ｔとモータ送り周期ｔ□の関係
は、ｔ□＝Ｔである。

第６図は副走査方向の線密度が３．８５ｐｅｌ／ｍｎの
読み取り時の状態であり、モータの回転はＭｍ２曲線に
示されるように比較的なめらかであり、また回転速度は
Ｍｓ、曲線に示されるように略一定である。

この場合、読み取り周期Ｔと送り周期ｔ２の関係は、ｔ
２＝２Ｔである。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術において、スキャナでの原稿の読取動作
時の騒音の音圧レベルは、３．８５ｐｅｌ／＋＋＋ｍモ
ードでは３０ｄＢとなり、また７、７ｐｅｌ／ｍｍモー
ドでは４５ｄＢとなり、７．７ｐｅｌ／Ｍｎモードの方
が騒音が大きくなるという問題がある。この原因は７．
７ｐｅｌ／ｕｎモードでは、上述したようにモータ回転
速度の変動振幅が大きいことにある。

第７図はステッピングモータにおけるモータ出力トルク
（脱出トルク）及び機械系負荷トルクと、駆動周波数（
モータ回転速度／モータピッチ）との関係を示す説明図
である。

同図において、公知の事項であるが、モータ出力１〜ル
クは駆動周波数と共に減少し、機械系負荷トルクは駆動
周波数と共に増大していく傾向にある。そこでステッピ
ングモータとその駆動回路の選定は、最大駆動周波数で
の出力が、その周波数での機械系負荷トルクと設計マー
ジンＭとの和に等しくなるようになされる。そして一般
的に、モータ脱出トルク曲線Ｔｐと機械系負荷トルク曲
線Ｔｍとの差（マージン）が大である程、モータ回転速
度は振動的になることが分っている。

−４＝ 従って、従来技術において、３．８５ｐｅｌ／ｍｎモー
ドの原稿読取時での駆動周波数によりステッピングモー
タの出力が略決定されてしまうため、７．７ｐｅｌ／ｍ
ｍモードでは、モータ脱出トルクが過大（図中、Ｔ部分
の過剰トルク）となって、モータ回転による騒音が大と
なる。

上述した関係は、受信部の感熱記録手段であるプロッタ
部でも同様に成り立ち、さらに一般的にステッピングモ
ータを使用するすべてのシステムについてもいえること
である。

本発明の目的は、回転駆動時の騒音を抑制できるステッ
ピングモータの駆動制御方法及びこの駆動制御方法を用
いたファクシミリ装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、ステッピングモータの駆動
制御方法として、請求項（１）記載のように、低速駆動
時にモータコイル電流制御値を小さくし、かつ高速駆動
時にモータコイル電流制御値を大きくするように複数段
階の異なる駆動速度の各々に対応してモータコイル電流
制御値を設定し、ステッピングモータを定電流チョッパ
制御することを特徴とし、またファクシミリ装置として
、請求項（２）記載のように、伝送画像情報の副走査方
向における複数段階の異なる画素密度モードに対応させ
て原稿の送り速度を設定し、さらに設定された送り速度
に対応させて原稿送り手段を駆動するステッピングモー
タに与えられる駆動周波数とモータコイル電流制御値と
を設定して、請求項（１）記載のステッピングモータの
駆動制御方法によって前記ステッピングモータを駆動し
、送信画像の読み取りを行うように構成したことを特徴
とし、さらに請求項（３）記載のように、受信画像情報
の副走査方向における複数段階の異なる画像密度を示す
信号に対応させて感熱プロッタ手段を駆動するステッピ
ングモータに与えられる駆動周波数とモータコイル電流
制御値とを設定して、請求項（１）記載のステッピング
モータの駆動制御方法によって前記ステッピングモータ
を駆動し、受信画像の印字出力を行うように構成したこ
とを特徴とする。

（作　用） 上記の請求項（１）の方法によれば、モータ回転速度に
対応させてモータコイル電流制御値を制御し、モータ出
力トルクを負荷１ヘルクに対して適度なマージンをもっ
た値に設定できるため、低速駆動領域での過剰Ｉ−ルク
によるモータ回転速度の振幅変動が抑えられ、発生騒音
が低減されることになる。

また、請求項（２）のファクシミリ装置によれば、異な
る原稿の送り速度に対応させて、原稿送り手段を駆動す
るステッピングモータに与えられる駆動周波数とモータ
コイル電流制御値とを設定して、請求項（１）の方法に
よってステッピングモータを駆動することで、送信画像
の読取時において原稿の送り速度が変化しても、モータ
回転速度の振幅変動が抑えられ、発生騒音が低減される
ことになる。

また請求項（３）のファクシミリ装置によれば、異なる
画素密度を示す信号に対応させて、感熱プロッタ手段を
駆動するステッピングモータに与えられる駆動周波数と
モータコイル電流制御値とを設定して、請求項（１）の
方法によってステッピングモータを駆動することで、受
信画像の印字出方時においてプロッタ速度が変化しても
、モータ回転速度の振幅変動が抑えられ、発生騒音が低
減されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のステッピングモータの駆動制御方法を
実施するための制御回路の一実施例を模式的に示した構
成図であり、本実施例では２相ユニファイラ巻ステッピ
ングモータを用いており、１はドライバ制御部、Ｔｒ□
〜Ｔｒ４はベースがドライバ制御部１に接続された４個
のトランジスタ、Ｌはコレクタとエミッタが接続された
トランジスタの対であるＴｒｌ、　Ｔｒ２とＴｒ３．Ｔ
ｒ４との接続部に接続されたモータコイル、Ｒは抵抗で
ある。

同図において、コイルしにはトランジスタＴｒ□〜Ｔｒ
、の動作により、電端に所定電圧■ＨＤと接地レベルの
電圧が、モータ駆動周期の２倍の周期で交互に印加され
る。抵抗ＲはモータコイルＬの電流工をモニタするもの
であり、電流モニタ値Ｖｒｅｆ（電圧）がドライバ制御
部１へ六方されているため、Ｖｒｅｆ／Ｒ＝Ｉが予め定
められたモータコイル電流制御値Ｉ。より大きくなると
チョッピングによりモータコイル電流制御値工。に維持
されることになる。前記モータコイル電流制御値工。

は、任意の異なる値に設定可能である。

第２図はモータコイル電流制御値を工□と工２（工□〉
工２）の２種に設定した場合のコイル電流の変化を示す
説明図であり、実線は電流制御が行われなかった場合の
変化を示し、破線及び−点鎖線は、それぞれ前記■□ｔ
　Ｉ２に設定された場合の変化を示している。

第３図はモータコイル電流制御値をＩ、、ｒ２に設定し
た場合のモータ出力（脱出）トルク及び機械系負荷トル
クと、駆動周波数との関係を示す説明図であり、実線は
Ｉ、、Ｉ２に係るモータ脱出トルクの変化を示し、破線
は負荷トルクの変化を示しており、モータコイル電流制
御値が工、の時に高速駆動がなされ、またＩ２の時に低
速駆動がなされ、異なる周波数１／Ｔ１．１／Ｔ、にお
いて、各モータコイル電流設定値■□ｌ　Ｉ２でそれぞ
れのトルクマージン量工９Ｍ２が等しくなるように設計
されており、低速駆動領域での過剰トルクがなく、従っ
て、発明が解決しようとする課題の欄で既述したように
、モータ回転速度の振幅変動が低減され、騒音の発生を
抑えることができる。

第４図は上記のステッピングモータの駆動制御方法を適
用したファクシミリ装置の概略を示す構成図であり、２
は原稿読取部であって、分離パッド３ａと給紙ローラ３
ｂからなり、原稿を１枚ずつ分離搬送する分離手段３と
、原稿送り手段である２組の搬送ローラ対４，５と、原
稿を読取位置６で照明する光源７と、この原稿からの反
射光８をＣＣＤ９に結像させるための反射板１０．レン
ズ１１とからなっており、また１２はプロッタ部であっ
て、端部がロール状の感熱記録紙工３と、この感熱記録
紙１３を搬送し、サーマルヘッド１４に圧接して感熱プ
ロッタ手段を構成しているプラテンローラ１５とからな
っている。なお図中、１６は原稿搬送路、１７は記録紙
搬送路、１８は搬送ローラ対４，５を駆動させる第１ス
テツピングモータ、１９はプラテンローラ１５を駆動さ
せる第２ステツピングモータである。

同図において、所定位置に原稿がセットされると原稿読
取部２では、分離手段３の給紙ローラ３ｂが回転して分
離パッド３ａとで公知のように原稿が」１枚ずつ分離搬
送される。分離手段３から送り出された原稿は、搬送ロ
ーラ対４で読取位置６へ搬送され、読取位置６で光源７
により照明を受け、搬送ローラ対５によって外部へ搬出
される。

前記読取位置６で原稿から反射する反射光８は、反射板
１０．レンズ１１によってＣＣＤ９に結像され、ＣＣＤ
９によって原稿情報の読み取りが行われることになる。

前記搬送ローラ対４，５では、副走査方向における複数
段階の異なる画素密度モード（例えば副走査方向の線密
度を異にするモード）に対応させて原稿の送り速度が設
定され、さらに設定された送り速度に対応させて第１ス
テツピングモータ１８の駆動周波数とモータコイル電流
制御値とが設定され、第５図〜第７図で説明したステッ
ピングモータの駆動制御方法に基づいて第１ステツピン
グモータ１８を制御している。

従って、低画素密度モード時に駆動周波数を大きくし、
かっモータコイル電流制御値を大きくして、所定のピッ
チで１回の割合で読み取りを行い、また高画素密度モー
ド時に駆動周波数を小さくし、かつモータコイル電流制
御値を小さくして同一ピッチでの読み取り回数を多くす
ることにより、第１ステツピングモータ１８におけるト
ルクマージンを第３図のように高速と低速の駆動領域で
等しくすることができるため、過剰Ｉ・ルクが生ぜず、
モータ回転速度の振幅変動を低減させることができ、騒
音の発生を抑えられる。

実験によ九ば、−射的なファクシミリ装置の原稿読取部
２において、副走査方向の線密度が３　、８５ｐｅ］、
／　ｒｍであるモードでのモータコイル電流側御値の７
０％の値を７　、７ｐｅｌ／　ｍｍモードでのモータコ
イル電流制御値として設定したことにより、７．７ｐｅ
ｌ／ｍｍモードでの騒音の音圧レベルが４５ｄＢから３
４ｄＢへ抑制された。

またプロッタ部１２では、受信データを受けて、感熱記
録紙１３に対してサーマルヘッド１４とプラテンローラ
１５との間で、印字が行われる。さらにプロッタ部工２
では、受信画像情報の副走査方向における複数段階の異
なる画素密度を示す信号に対応させて、例えばプラテン
ローラ１５の感熱記録紙１３に対する送り速度が設定さ
れ、さらに設定された送り速度に対応させて第２ステツ
ピングモータ１９の駆動周波数とモータコイル電流制御
値とが設定され、第１図〜第３図で説明したステッピン
グモータの駆動制御方法に基づいて第２ステツピングモ
ータ１９を制御している。

従って、前記画素密度を示す信号に基づいて第２ステツ
ピングモータ１９によりプラテンローラ１５の駆動を高
速あるいは低速に変化させても、原稿読取部２でのモー
タ駆動動作と同様に、低速駆動領域で過剰トルクが発せ
ず、モータ回転速度の振幅変動を低減させることができ
、騒音の発生を抑えられる。

（発明の効果） 請求項（１）、　（２Ｌ　（３）によれば、モータ出力
トルクを負荷トルクに対して適度なマージンをもった値
に設定できるため、低速駆動領域での過剰トルクによる
モータ回転速度の振幅変動が抑えられ、発生騒音の低減
化が図れるステッピングモータの駆動制御方法及びこの
駆動制御方法を用いたファクシミリ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のステッピングモータの駆動制御方法を
実施するだめの制御回路の一実施例を模式的に示した構
成図、第２図は第１図の実施例におけるコイル電流値の
変化を示す説明図、第３図は第１図の実施例におけるモ
ータ脱出トルク及び機械系負荷トルクと駆動周波数との
関係を示す説明図、第４図は第１図〜第３図のステッピ
ングモータの駆動制御方法を適用したファクシミリ装置
の概略を示す構成図、第５図、第６図は読取周期に対す
るモータ回転量とモータ回転速度との関係を示す説明図
、第７図は従来のモータ脱出トルク及び機械系負荷トル
クと駆動周波数との関係を示す説明図である。 ２・・・原稿読取部、　３・・・分離手段、　４゜５・
・原稿送り手段、　７・・・光源、　９・・・ＣＣＤ、
　１２・・・プロッタ部、　１３・・・感熱記録紙、　
１４．１５・・・感熱プロッタ手段、１８、１９・・・
ステッピングモータ。 特許出願人　株式会社　リ　コ　− ′Ｈ，Ｈ’、； 代　理　人　　　星　　野　　恒　　司　　□、′・、
ｌ 第３図 第４置 第５図 第６図 □・・ 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）低速駆動時にモータコイル電流制御値を小さくし
   、かつ高速駆動時にモータコイル電流制御値を大きくす
   るように複数段階の異なる駆動速度の各々に対応してモ
   ータコイル電流制御値を設定し、ステッピングモータを
   定電流チヨッパ制御することを特徴とするステッピング
   モータの駆動制御方法。
2. （２）伝送画像情報の副走査方向における複数段階の異
   なる画素密度モードに対応させて原稿の送り速度を設定
   し、さらに設定された送り速度に対応させて原稿送り手
   段を駆動するステッピングモータに与えられる駆動周波
   数とモータコイル電流制御値とを設定して、請求項（１
   ）記載のステッピングモータの駆動制御方法によって前
   記ステッピングモータを駆動し、送信画像の読み取りを
   行うように構成したことを特徴とするファクシミリ装置
   。
3. （３）受信画像情報の副走査方向における複数段階の異
   なる画像密度を示す信号に対応させて感熱プロッタ手段
   を駆動するステッピングモータに与えられる駆動周波数
   とモータコイル電流制御値とを設定して、請求項（１）
   記載のステッピングモータの駆動制御方法によって前記
   ステッピングモータを駆動し、受信画像の印字出力を行
   うように構成したことを特徴とするファクシミリ装置。