JPH08110594A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、画像形成装置に適した騒音
および振動のない画像読取機構を提供することにある。 【構成】この発明の画像形成装置の画像読取りユニット
としての第１および第２のキャリッジおよびは、８ビッ
トＤ／Ａコンバータ１５０およびモータ制御部１５２に
より規定される多段階の駆動電流により、読取りユニッ
トの静トルク＋マージンにより規定される最小トルクの
１．５倍ないし２倍程度のトルクを提供できる巻線電流
により駆動されるステッピングモータにより、複写動作
中の騒音および画像のブレの少ない条件で駆動される。
従って、不所望な騒音および振動が低減される一方で読
取装置を移動するために十分なトルクが発生されて、安
定な原稿の読み取りが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、対象物の画像を光の
明暗情報として光学的に読み取り、読み取った画像情報
に基づいて画像を複写する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置、たとえば、静電複写プロ
セスが利用される複写装置では、読取り部を介して対象
物の画像が感光体に伝達され、感光体上で現像されて、
複写される。

【０００３】複写装置の読取り部は、原稿に光を当てる
照明部、原稿からの反射光を感光体に案内するためのミ
ラーおよびレンズなどにより構成される。この種の読取
り部は、照明部およびミラーを保持するキャリッジを、
原稿に沿って移動させることで、原稿の画像を感光体に
伝達する。

【０００４】キャリッジは、原稿の第一の方向に延出さ
れ、第一の方向と直交する第二の方向に、複写倍率に応
じた所定の速度で移動される。多くの読取り機構は、原
稿に近接して配置された第１のキャリッジと、第１のキ
ャリッジに比較して１／２の速度で移動される第２のキ
ャリッジにより構成されている。また、それぞれのキャ
リッジは、キャリッジを原稿に沿って、かつ、原稿に平
行に移動可能に支持するレール上を、所定の速度で移動
される。なお、キャリッジとレールとの接触部の摩擦力
は、できる限り小さくなるよう工夫される。

【０００５】複写倍率が１００％以外の場合、多くの場
合、感光体の外周面の移動速度を基準として、キャリッ
ジの移動速度が複写倍率に応じて変化される。なお、キ
ャリッジの移動には、速度が変更可能で、しかも、僅か
な速度さを正確に達成できるステッピングモータが利用
される。また、キャリッジへのステッピングモータの駆
動力の伝達には、ベルトあるいはワイヤなどが利用され
る。

【０００６】ステッピングモータは、ＣＰＵからのポー
ト出力の切換えあるいはスイッチの切換えによって、モ
ータの巻線電流 (発生トルク) が２通りないし３通り設
定できるよう構成されている。この場合、読取り部の読
取り (フォワード) 時、バックワード時、縮小フォワー
ド時あるいは拡大フォワード時などを基準に、巻線電流
が切換えられる。なお、今日、複写装置の多機能化によ
り、ほとんどの複写装置では、ズーム機能 (複写倍率を
５０％〜２００％まで１％刻みで可変可能。)が組み込
まれていることから、ステッピングモータの回転周波数
(第１キャリッジの移動速度) は、全ての倍率 (５０％
〜２００％まで１％刻み) に対し、固有の設定値に規定
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、キャリッジ
が移動される際の騒音が耳障りであったり、キャリッジ
が不所望に振動することにより複写画像が不明瞭になる
問題がある。このことは、ステッピングモータのトル
ク、モータの巻線電流の大きさ、キャリッジの重量、キ
ャリッジとレールとの間の摩擦、及び、キャリッジとス
テッピングモータとの間のワイヤあるいはベルトの張力
などが複雑に影響していることにより、ステッピングモ
ータが過負荷状態に陥ったり、逆に、ステッピングモー
タの駆動力が大きすぎる場合に、特に、顕著となる。こ
の発明の目的は、画像形成装置に適した騒音および振動
のない画像読取機構を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、駆動電流の大きさに応じてト
ルクおよび速度が変更可能な駆動手段と、この駆動手段
に供給する駆動電流を外部から入力される制御データ、
上記駆動手段に割り当てられている負荷の大きさ、上記
駆動手段の周辺の温度、上記駆動手段を駆動すべき駆動
速度、上記駆動速度に達するまでの加速度、及び、上記
駆動手段の駆動方向などに応じて、予め決められた条件
の下で最適化された数値に従って制御する制御手段とを
有する画像形成装置を提供するものである。

【０００９】また、この発明によれば、原稿の画像を光
の明暗情報として伝達する読取手段と、１−２相励磁お
よび２相励磁の切り換えが可能であって、上記読取手段
を所定の速度で移動させるステッピングモータ手段と、
上記読取手段が移動される領域の近傍に配置され、上記
読取手段の周辺の温度を検知する温度センサと、上記読
取手段が移動されるべき速度データを入力する入力手段
と、上記ステッピングモータ手段により提供可能なトル
クの大きさとこのトルクを提供できるモータ駆動電流値
を記憶する記憶手段と、上記読取手段に固有の摩擦量
と、上記温度センサにより検知される温度と、上記入力
手段により入力される速度データとに応じて、予め決め
られた条件の下で最適化されたトルクを提供できるよう
規定された電流値および励磁方式を上記記憶手段から読
取り、この電流値に応じて、上記ステッピングモータ手
段を所定のトルクおよび速度で回転させるモータ制御手
段とを有する画像形成装置が提供される。

【００１０】さらに、この発明によれば、原稿の画像を
照明する照明ランプを含み、原稿に沿って所定の速度で
移動されることで、原稿からの反射光を感光体に向かっ
て案内する読取装置と、１−２相励磁および２相励磁の
切り換えが可能であって、上記読取装置を所定の速度で
移動させるステッピングモータと、上記読取装置が移動
される領域の近傍に配置され、上記読取装置の周辺の温
度を検知する温度センサと、上記読取装置が移動される
べき速度データを入力する操作パネルと、上記ステッピ
ングモータにより提供可能なトルクの大きさとこのトル
クを提供できるモータ駆動電流値を記憶するメモリと、
出力電流値を多段階で変更可能なＤ／Ａコンバータを含
み、上記読取装置に固有の摩擦量と、上記温度センサに
より検知される温度と、上記操作パネルにより入力され
る速度データとに応じて、予め決められた条件の下で最
適化されたトルクを提供できるよう規定された電流値お
よび励磁方式を、上記記憶手段から読取るとともに、こ
の読み取られた電流値に応じて、上記ステッピングモー
タを所定のトルクおよび速度で回転させるモータ駆動回
路とを有する画像形成装置が提供される。

【００１１】

【作用】この発明によれば、駆動手段は、外部から入力
される制御データ、駆動手段に割り当てられている負荷
の大きさ、駆動手段の周辺の温度、駆動手段を駆動すべ
き駆動速度、駆動速度に達するまでの加速度、及び、駆
動手段の駆動方向などに応じて、予め決められた条件の
下で最適化された数値に従って選択される駆動電流によ
り、最適なトルクで駆動される。従って、不所望な騒音
および振動が低減される。

【００１２】また、この発明によれば、ステッピングモ
ータ手段は、読取手段を所定の速度で移動させるステッ
ピングモータ手段は、入力手段により入力された速度デ
ータと温度センサにより検知された読取手段近傍の温度
と記憶手段に記憶されている駆動電流値と読取手段に固
有の摩擦量とこの摩擦量の温度による変化に伴う摩擦量
の変化に対応される駆動電流値とに基づいて、所定のト
ルクおよび速度で駆動される。これにより、不所望な騒
音および振動が低減される。

【００１３】さらに、この発明によれば、読取装置を原
稿に沿って所定の速度で移動するステッピングモータ
は、読取装置に固有の摩擦量と、温度センサにより検知
される温度と、操作パネルにより入力される速度データ
とに応じて、予め決められた条件の下で最適化されたト
ルクを提供できるよう規定された電流値および励磁方式
を記憶手段から読取るとともに、この読み取られた電流
値に応じて、ステッピングモータを所定のトルクおよび
速度で回転される。従って、不所望な騒音および振動が
低減される一方で読取装置を移動するために十分なトル
クが発生されて、安定な原稿の読み取りが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。図１によれば、画像形成装置すなわち複写装置２
は、複写対象物すなわち原稿Ｄが載置される原稿テーブ
ル１０、及び、原稿テーブル１０に対して開閉可能に形
成され、原稿テーブル１０に載置された原稿Ｄを原稿テ
ーブル１０に密着させる原稿押さえ１２を有している。

【００１５】原稿テーブル１０の下方すなわち装置２の
内側には、原稿テーブル１０に載置された原稿Ｄを照明
する露光ランプ１４、露光ランプ１４から発生される照
明光を原稿Ｄに集光する反射板１６、及び、原稿Ｄから
の反射光を折曲げる第１ミラー１８などが一体に形成さ
れ、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に反射させる第一
キャリッジ２０が配置されている。

【００１６】第一キャリッジ２０は、原稿テーブル１０
と平行に移動可能に配置され、図示しないパルスモータ
によって、原稿テーブル１０に沿って往復動される。な
お、露光ランプ１４は、後述するランプレギュレータに
接続され、後述する操作パネルから入力される露光量に
対応するさまざなな光量に対応して調整されたランプレ
ギュレータからの電圧により点灯される。

【００１７】第１ミラー１８により反射された反射光が
案内される方向には、第１ミラー１８を介して折曲げら
れた原稿Ｄからの反射光を順に折曲げる第２ミラー２２
および第３ミラー２４が互いに直角に配置されている。
なお、第２ミラー２２および第３ミラー２４は、第二キ
ャリッジ２６に固定されている。

【００１８】第二キャリッジ２６は、第一キャリッジ２
０を駆動する図示しない歯付きベルトなどによって第一
キャリッジ２０に対して従動されるとともに、第一キャ
リッジ２０に対し、１／２の速度で原稿テーブル１０と
平行に移動される。

【００１９】第一キャリッジ２０の下方であって、第二
キャリッジ２６を介して折返された光の光軸を含む面内
には、図示しない駆動機構を介して移動可能に形成さ
れ、第二キャリッジ２６からの反射光に集束性を与える
とともに、自身が移動することにより反射光を所定の倍
率で結像させる結像レンズ２８、及び、相互に直角に配
置され、レンズ２８により所定の倍率に対応する集束性
が与えられた上記反射光の光路をさらに折り返すととも
に、レンズ２８が移動されたことによる光路長すなわち
原稿テーブル１０と後述する感光体ドラムとの間の距離
の変動を、自身が移動することにより補正する第４ミラ
ー３０および第５ミラー３２が配置されている。なお、
第４ミラー３０および第５ミラー３２は、ミラー保持枠
３４に保持されている。

【００２０】第５ミラー３２により反射された反射光が
案内される方向には、反射光を後述する感光体ドラムの
所定の位置に集束させるための折返し (露光) ミラー３
６などが配置されている。なお、折返し (露光) ミラー
３６は、結像レンズ２８と同様に、複写倍率に応じて変
化される焦点距離の変動を補正するために、図示しない
駆動機構を介してレンズ２８の光軸に沿って移動可能に
形成されている。

【００２１】複写装置２の概ね中央には、折返し (露
光) ミラー３６を介して伝達された光により、原稿の画
像に対応する画像が形成される記録媒体すなわち感光体
ドラム３８が配置されている。この感光体ドラム３８
は、図示しないモータにより所定の速度で矢印の方向に
回転される。

【００２２】感光体ドラム３８の周囲には、感光体ドラ
ム３８が回転される方向に沿って、ドラム３８に所定の
電荷を帯電させる帯電装置４０、後述する操作パネルを
介して入力された用紙サイズまたは画像形成倍率に対応
する画像形成領域の外側に相当するドラム３８上の電荷
を消去する周辺領域消去ＬＥＤ４２、ドラム３８に形成
された静電潜像にトナーを供給することで現像する現像
装置４４、ドラム３８に形成されたトナー像を用紙に転
写させるとともに、トナー像が転写される際にドラム３
８に静電的に吸着された用紙をドラム３８から分離させ
るための転写分離装置４６、及び、ドラム３８の表面に
残ったトナーをかき落とすとともに、ドラム３８の表面
に残った電荷を除去するクリーニング除電装置４８など
が順に配置されている。

【００２３】感光体ドラム３８が回転される方向の上流
に対応する位置であって、この実施例では装置２の右方
には、感光体ドラム３８に形成された画像すなわちトナ
ー像が転写されるための用紙を保持する第１および第２
の用紙カセット５０ａおよび５０ｂがスロット５２ａお
よび５２ｂにより着脱可能に保持されている。

【００２４】感光体ドラム３８とスロット５２ａ (カセ
ット５０ａ) との間には、用紙カセット５０ａから用紙
を１枚ずつ引出す給紙ローラ５４ａ、及び、給紙ローラ
５４ａおよび給紙ローラ５４ｂを介して引出された用紙
を感光体ドラム３８へ送出するための搬送ローラ５６ａ
が配置されている。同様に、感光体ドラム３８とスロッ
ト５２ｂ (カセット５０ｂ) との間には、用紙カセット
５０ｂから用紙を１枚ずつ引出す給紙ローラ５４ｂ、及
び、給紙ローラ５４ｂを介して引出された用紙を感光体
ドラム３８へ送出するための搬送ローラ５６ｂが配置さ
れている。

【００２５】感光体ドラム３８と各搬送ローラ５６ａお
よび搬送ローラ５６ｂとの間には、それぞれのカセット
から取出された用紙の傾きを補正するとともに、感光体
ドラム３８上のトナー像の先端と用紙の先端とを整合さ
せ、感光体ドラム３８の外周面の移動速度と同じ速度で
用紙を給送するタイミングローラ５８が配置されてい
る。

【００２６】感光体ドラム３８が回転される方向に沿っ
て転写装置４６の下流に対応する位置には、感光体ドラ
ム３８上に形成されたトナー像が転写された用紙を搬送
する搬送装置６０、用紙に転写されたトナーを加熱する
ことで溶融させ、用紙に定着させる定着装置６２、及
び、トナー像が定着された用紙を装置２の外部へ排出さ
せる一対の排出ローラ６４を有している。なお、定着装
置６２の上方には、定着装置６２および照明ランプ１４
などにより発生される熱が感光体ドラム３８に向かうこ
とを防止するための冷却ファン６６が配置されている。
また、第一および第二のキャリッジ２０ならびに２６が
移動される範囲の近傍、たとえば、レンズ２８の近傍に
は、それぞれのキャリッジと図示しないレールとのが接
触される周辺の温度を検出する温度センサ６８が組み込
まれている。

【００２７】図２には、図１に示した複写装置２を背面
から見た状態が示されている。図２を参照すれば、感光
体ドラム３８、クリーニング除電装置４８の詳述しない
トナー回収ローラ、タイミングローラ５８、搬送装置６
０、定着装置６２の詳述しないヒートローラおよび排出
ローラ６４は、主モータ１１１とそれぞれの装置または
ローラに掛け渡されたよりベルトにより、それぞれ、同
一の速度で回転される。なお、タイミングローラ５８
は、図示しないクラッチなどにより、モータ１１１から
の回転が断続的に、伝達可能に形成されている。

【００２８】第一および第二のキャリッジ２０および２
６は、ステッピングモータ１１２により、原稿テーブル
１０に沿って、複写倍率に応じた所定の移動速度で移動
される。なお、第二のキャリッジ２６は、既に説明した
ように、第一のキャリッジ２０に比較して１／２の速度
で移動される。

【００２９】現像装置４４の詳述しない現像ローラおよ
びトナーローラは、現像モータ１１３により、現像ロー
ラの外周面の移動速度が感光体ドラム３８の外周面の移
動速度に比較して、所定の倍率の速度になるよう回転さ
れる。

【００３０】第１および第２の搬送ローラ５６ａおよび
５６ｂは、それぞれ、第１および第２の給紙モータ１１
４ａおよび１１４ｂにより、後述する操作パネルにより
選択されたサイズまたは複写倍率に応じて規定されるサ
イズの用紙を収容しているカセットに対応する側のいづ
れか一方が回転される。なお、それぞれの搬送ローラ５
６ａおよび５６ｂを介して、給紙ローラ５４ａおよび給
紙ローラ５４ｂにも、対応する給紙モータ１１４ａおよ
び１１４ｂからの駆動力が伝達される。また、給紙ロー
ラ５４ａおよび給紙ローラ５４ｂは、図示しないクラッ
チなどにより、モータ１１１からの回転が断続的に伝達
されることで、各カセットに収容されている用紙を１枚
ずつ給送可能に形成されている。

【００３１】ミラー保持枠３４すなわち第４および第５
のミラー３０ならびに３２は、複写倍率が等倍 (１００
％) 以外の場合、レンズ２８が移動されることによる焦
点距離の変動を補正するために、ミラー保持枠３４を移
動させる距離補正モータ１１５により、複写倍率に対応
して移動可能に構成されている。

【００３２】レンズ２８には、複写倍率が等倍 (１００
％) 以外の場合に、後述する操作パネルを介して入力さ
れた複写倍率に応じて、レンズ２８の位置を変更するた
めのレンズモータ１１６により、入力された複写倍率に
対応する所定の位置に移動可能に位置されている。

【００３３】冷却ファン６６は、高速および低速の速度
が選択可能なファンモータ１１７により、照明ランプ１
４および図示しないヒータランプが点灯されるタイミン
グに依存した所定のタイミングで、高速または低速で回
転される。

【００３４】図３によれば、複写装置２は、主制御部と
してのＣＰＵ７０を有している。ＣＰＵ７０には、予め
決められている数値データ、たとえば、複写倍率ごとに
固有のステッピングモータ１１２に供給される駆動電流
値、あるいは、装置２を動作させるための制御データな
どが記憶されている読みだし専用メモリすなわちＲＯＭ
７２ａ、図示しない操作パネルを介して入力された複写
条件データなどが一時的に記憶されるランダム・アクセ
ス・メモリすなわちＲＡＭ７２ｂ、及び、装置２が組立
てられる際に入力される調整データ、たとえば、照明ラ
ンプ１４を点灯させるための基準電圧などが記憶される
不揮発性メモリすなわちＮＶＭ７２ｃなどが接続されて
いる。

【００３５】また、ＣＰＵ７０には、照明ランプ１４を
所定の明るさで点灯させるランプレギュレータ７４、帯
電装置４６および転写・剥離装置４８に印加される高電
圧を発生する高圧回路７６、及び、ヒートローラの温度
を所定の温度に制御するためのヒータ制御回路７８など
が接続されている。

【００３６】ＣＰＵ７０には、さらに、温度センサ６８
あるいは図示しないセンサ群からの信号を受け入れる入
力回路８０およびカセット５０ａおよび５０ｂに収容さ
れている用紙のサイズを検知するサイズ検知回路８２な
ども接続されている。

【００３７】ＣＰＵ７０には、また、複写すべき枚数
(複写枚数) あるいは複写倍率などの数値データの入力
に利用される操作パネル９２がインタフェース９０を介
して、接続されている。

【００３８】さらに、ＣＰＵ７０には、ステッピングモ
ータ１１２を、複写倍率に対応する所定の回転数で回転
させる走査モータ駆動回路１２０、主モータ１１１を起
動するとともに、一定の速度で回転させるモータ駆動回
路１２１、第１および第２の給紙モータ１１４ａおよび
１１４ｂを所定のタイミングでオン／オフする給紙モー
タ駆動回路１２２、及び、現像モータ１１３を回転する
現像モータ駆動回路１２３などが接続されている。

【００３９】図４は、この発明の実施例である走査モー
タ駆動回路の一例を示す、回路図である。図４から明ら
かなように、たとえば、ステッピングモータ１１２が２
相モータである場合、モータ内の図示しない巻線には、
たとえば、チェックポート付き８ビットＤ／Ａコンバー
タ１５０により電流値が１２８段階に制御された駆動電
流が供給される。なお、８ビットＤ／Ａコンバータ１５
０からの出力電流は、ＣＰＵ７０からの制御により動作
されるモータ制御部１５２により、Ｒ９およびＲ１０を
経由される第１の駆動電流とＲ１３を経由される第２の
駆動電流とにより、１−２相励磁あるいは２相励磁に切
り換えられることで、さらに２倍され、実質的に、２５
６段階に制御される。

【００４０】次に、図５ないし図９を参照して、ステッ
ピングモータ１１２を、最適な駆動電流により回転させ
る方法について詳細に説明する。図５を参照すれば、複
写装置２のコピースピードは、サイクルタイムすなわち
複写速度によって決まる。

【００４１】図５から明らかなように、第１および第２
のキャリッジ２０および２６が、複写倍率に応じて規定
される速度まで、ステッピングモータ１１２により加速
される。続いて、複写倍率に対応する速度 (等速) で、
原稿の画像が照明される。

【００４２】第１キャリッジ２０が原稿の後端あるいは
予め入力された複写倍率と用紙のサイズにより規定され
る読取り位置まで移動されたのち、ステッピングモータ
１１２が減速され、引き続き、逆方向に加速される。こ
の逆方向への加速 (リターン動作) は、予め決められた
最大速度で制御される。

【００４３】こののち、ステッピングモータ１１２の逆
方向への加速が減速され、予め決められている所定の位
置 (たとえば、ホームポジションあるいは停止位置) で
停止される。

【００４４】なお、複写枚数が２以上の場合には、次の
複写用紙がタイミングローラ５８に案内されるタイミン
グに応じて、再び、加速される。次に、ステッピングモ
ータ１１２のトルクと速度との関係について説明する。

【００４５】ステッピングモータの速度−トルク特性の
特徴として、一般に、図９ (ａ) に破線で示されるプル
イントルクに囲まれた自起動領域Ａと図９ (ａ) に実線
で示されるプルアウトトルク−プルイントルクに挟まれ
たスルー領域Ｂとがある。

【００４６】ここで、自起動領域Ａは、制御対象として
のステッピングモータが、入力されたパルス速度に応じ
て、瞬時に起動および停止できる領域をいう。また、ス
ルー領域Ｂは、制御対象としてのステッピングモータ
が、所定の加速度により加速されたパルス速度に追従し
て運転できる領域のことをいう。なお、プルイントルク
とは、入力されたパルス速度で確実に、モータが瞬時に
起動および停止できる最大トルクのことをいう。従っ
て、プルイントルクは、特に、負荷の慣性モーメントに
よって変化する。また、プルアウトトルクは、入力され
たパルス速度で発生できる最大トルクのことをいう。

【００４７】これらの特性に基づいて、トルク−電流特
性が選定され、ステッピングモータが選定される。この
場合、まず、使用するモータの速度−トルク特性がと求
められる。

【００４８】次に、ステッピングモータによって駆動す
る読取り部の静トルク (すなわち、第１および第２のキ
ャリッジの重量およびそれぞれのキャリッジと図示しな
いレールとの間の摩擦などにより規定される固有値) を
測定により把握する。

【００４９】こののち、読取りユニットにステッピング
モータを取付けた状態で、さまざまなパルス速度 (キャ
リッジの移動速度に対応する) ごとのトルクを測定し、
どのパルス速度においても、読取りユニットの静トルク
に一定のトルクマージンを提供できる (各パルス速度に
おける安全率を十分に見込んだマージンを含んだトル
ク) になるような電流値を設定する。なお、この場合、
レールとキャリッジとの摩擦、及び、温度の変化にとも
なう摩擦の変動なども、温度センサ６８からの温度デー
タに基づいて考慮される。

【００５０】ところで、第１キャリッジ２０が、読取り
(露光) 時に移動される速度は、図６ (ａ) から明らか
なように、等倍 (１００％) 複写時の速度をｖとする
と、最大拡大 (２００％) 複写時で１／２ｖに、また、
最小縮小 (５０％) 複写時で２ｖに、それぞれ、規定さ
れる (スルー領域) 。なお、この場合、キャジッジ２０
は、おおむね、等加速度で加速される (自起動領域) 。
従って、各移動速度は、自起動領域Ａにおける所定の加
速度がｔ₁ 〜ｔ₃ 時間継続されることで、達成される。
なお、この読取り加速のには、通常、２相励磁 (高トル
ク) が、また、読取り (露光) 時には、１−２相励磁ま
たは２相励磁が利用される。

【００５１】一方、リターン動作時には、図６ (ｂ) に
示されるように、自起動領域Ａにおける所定の加速度が
ｔ´時間継続されることで、達成される。また、このリ
ターン動作時には、通常、１−２相励磁 (低トルク) が
利用される。

【００５２】従って、図６ (ａ) および図６ (ｂ) に示
した速度パターンにおける全ての自起動領域Ａおよびス
ルー領域Ｂが、図９ (ａ) に示した速度−トルク特性と
上述したマージンを含む電流値の上限よりも小さな電流
値になるようなトルク−速度特性を有するステッピング
モータ１１２が選定される。

【００５３】次に、第１および第２のキャリッジ２０お
よび２６が移動される際の耳障りな騒音および第１およ
び第２のキャリッジ２０および２６が不所望に振動する
ことにより複写画像が不明瞭になる問題と、ステッピン
グモータ１１２のトルク−速度特性について説明する。

【００５４】走査モータ駆動回路１２０により、ステッ
ピングモータ１１２に供給される巻線電流は、一般に、
図７に示されるように、定電流チョッピングにより、オ
ン／オフが繰り返された電流波形を有している。また、
図６ (ａ) および図６ (ｂ)に示した速度特性を、複写
倍率を横軸として書き替えると、図８に示されるよう
に、各複写倍率 (リターン時の逆回転を含む) とパルス
速度とは、比例的な関係を持つ。

【００５５】ところで、図９ (ａ) を参照して既に説明
したステッピングモータ１１２のトルク−速度特性によ
れば、複写動作すなわち２００％複写時ないし５０％複
写時およびリターン (逆回転) 時に実際に利用される速
度域は、プルアウトトルク−プルイントルクに挟まれた
スルー領域Ｂの内のおおむね１／２程度の領域であるこ
とが認められる。

【００５６】また、既に説明したように、第１および第
２のキャリッジ２０および２６が移動される際の耳障り
な騒音および第１および第２のキャリッジ２０および２
６が不所望に振動することにより複写画像が不明瞭にな
る問題は、ステッピングモータのトルク、モータの巻線
電流の大きさ、キャリッジの重量、キャリッジとレール
との間の摩擦、キャリッジ周辺の温度、及び、キャリッ
ジとステッピングモータとの間のワイヤあるいはベルト
の張力などが複雑に影響していることにより、ステッピ
ングモータが過負荷状態に陥ったり、逆に、ステッピン
グモータの駆動力が大きすぎる場合に、生じることが認
められている。

【００５７】ここで、ステッピングモータの過負荷状態
に対しては、既に説明したように、装置２を設計する時
点で十分なマージンが与えられることから、複写動作中
のステッピングモータの駆動力 (トルク) を最適化する
ことで、ステッピングモータからの騒音および振動によ
る画像のブレなどが低減されることが予想できる。すな
わち、ステッピングモータのパルス速度に対するトルク
特性と読取りユニットの静トルク (負荷) とのバランス
を最適化することで、複写動作中の騒音および画像のブ
レを低減できる。

【００５８】図９ (ｂ) は、この発明のステッピングモ
ータの速度−トルク特性を示すものであって、図９
(ａ) に示した一般的な制御例に比較して、スルー領域
Ｂの複写動作に利用される速度領域に対応する領域での
トルクが、読取り部の静トルク＋マージンにより規定さ
れる最小トルクＣの１．５倍ないし２倍程度に抑えられ
ている。これにより、複写動作中の騒音および画像のブ
レを低減できるとともに、ステッピングモータが過負荷
状態に陥いることが防止できる。

【００５９】なお、図９ (ｂ) に示したトルク制御は、
図４に示した８ビットＤ／Ａコンバータ１５０の出力を
所定の数値にすることで容易に達成される。すなわち、
Ｄ／Ａコンバータ１５０により、１２８ステップおよび
制御部１５２による２段階制御 (２相励磁及び１−２相
励磁) により、複写倍率の全てに対応する正確なトルク
を発生させるためのさまざまな巻線電流が提供される。
すなわち、Ｄ／Ａコンバータ１５０の出力は、ＣＰＵ７
０より送信されたデータに応じたアナログ出力であり、
走査モータ駆動回路のＶ_ref 入力に、たとえば、０ない
し５［ボルト］の間を可変可能な、電子ボリューム的ニ
ュアンスで、ステッピングモータ１１２のパルス速度ご
との独自の基準電圧を提供できる。

【００６０】次に、この発明の複写装置２の動作の特徴
を説明する。図１および図２を参照すれば、複写装置２
では、原稿テーブル１０に載置された原稿Ｄに記録され
ている画像情報は、原稿押さえ１２により原稿テーブル
１０に密着されたのち、露光ランプ１４および反射板１
６を介して照明されることにより生じる反射光として、
第一キャリッジ２０の第１ミラー１８に案内される。

【００６１】この第一キャリッジ２０は、操作パネル９
２により入力された複写倍率あるいは原稿Ｄの大きさと
用紙との大きさに応じて規定される所定の倍率に対応し
て、図４に示した８ビットＤ／Ａコンバータにより、図
９ (ｂ) に示した最適なトルクを提供できる電流により
駆動されるステッピングモータ１１２からの複写倍率に
対応した速度で、原稿Ｄすなわち原稿テーブル１０によ
って、移動される。

【００６２】第１ミラー１８に反射された原稿Ｄの反射
光は、第二キャリッジ２６の第２ミラー２２および第３
ミラー２４で反射され、レンズ２８により所定の倍率に
対応する集束性が与えられたのち、ミラー保持枠３４に
保持されている第４ミラー３０および第５ミラー３２、
及び、折返し (露光) ミラー３６で順に反射されて、帯
電装置４０および周辺領域消去ＬＥＤ４２により予め所
定の電位が与えられている感光体ドラム３８に案内され
る。

【００６３】感光体ドラム３８に案内された原稿Ｄから
の反射光すなわち画像情報は、ドラム３８により、画像
情報に対応した静電潜像に変換される。ドラム３８上の
静電潜像は、現像装置４４により供給されるトナーによ
りトナー像として現像されたのち、転写装置４６によ
り、スロット５２ａおよび５２ｂに挿入されている用紙
カセット５０ａおよび５０ｂのいづれかから、給紙ロー
ラ５４ａまたは５４ｂ、搬送ローラ５６ａまたは５６ｂ
およびタイミングローラ５８を介して供給される用紙
に、転写される。

【００６４】トナー像が転写された用紙は、搬送装置６
０を介して定着装置６２に搬送されたのち、定着装置６
２によりトナー像すなわちトナーが固着されて、排出ロ
ーラ６４により装置２の外部へ案内される。

【００６５】一方、トナー像を用紙に引き渡した感光体
ドラム３８は、クリーニング除電装置４８により表面に
残った電荷およびトナーが除去されたのち、再び、次の
画像形成に利用される。

【００６６】なお、複写枚数が２以上の場合あるいは次
の原稿が供給された場合には、上記一連の複写動作が繰
り返される。また、第一キャリッジ２０ (第二キャリッ
ジ２６) は、原稿Ｄの後端あるいは予め入力された複写
倍率と用紙のサイズにより規定される読取り位置まで移
動されたのち、図４に示した８ビットＤ／Ａコンバータ
により、図９ (ｂ) に示した最適なトルクを提供できる
電流により駆動されるステッピングモータ１１２による
リターン (逆回転) 速度で、再び、所定の位置 (たとえ
ば、ホームポジションあるいは停止位置) まで戻され
る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置の画像読取機構を駆動する駆動手段は、外部から
入力される制御データ、駆動手段に割り当てられている
負荷の大きさ、駆動手段の周辺の温度、駆動手段を駆動
すべき駆動速度、駆動速度に達するまでの加速度、及
び、駆動手段の駆動方向などに応じて、予め決められた
条件の下で最適化された数値に従って選択される駆動電
流により、最適なトルクで駆動される。

【００６８】また、ステッピングモータ手段は、読取手
段を所定の速度で移動させるステッピングモータ手段
は、入力手段により入力された速度データと温度センサ
により検知された読取手段近傍の温度と記憶手段に記憶
されている駆動電流値と読取手段に固有の摩擦量とこの
摩擦量の温度による変化に伴う摩擦量の変化に対応され
る駆動電流値とに基づいて、所定のトルクおよび速度で
駆動される。

【００６９】さらに、読取装置を原稿に沿って移動する
ステッピングモータは、読取装置に固有の摩擦量と、温
度センサにより検知される温度と、操作パネルにより入
力される速度データとに応じて、予め決められた条件の
下で最適化されたトルクを提供できるよう規定された電
流値および励磁方式を記憶手段から読取るとともに、こ
の読み取られた電流値に応じて、ステッピングモータを
所定のトルクおよび速度で回転される。従って、不所望
な騒音および振動が低減される一方で読取装置を移動す
るために十分なトルクが発生されて、安定な原稿の読み
取りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例が組み込まれる画像形成装置
の概略断面図。

【図２】図１に示されている画像形成装置を背面から見
た概略背面図。

【図３】図１および図２に示されている画像形成装置の
概略ブロック図。

【図４】図３に示されている走査モータ駆動回路に適し
たこの発明の実施例であるモータ駆動回路の一例を示す
回路図。

【図５】原稿の読取りに利用されるステッピングモータ
の動作の例 (サイクルタイム)を示すグラフ。

【図６】ステッピングモータの速度−トルク特性を示す
グラフ。

【図７】ステッピングモータの制御に利用される巻線電
流の一例を示すグラフ。

【図８】複写装置に利用されるステッピングモータの複
写速度ならびにリターン速度の関係を示すグラフ。

【図９】複写装置に利用されるステッピングモータの速
度−トルク特性と巻線電流の大きさとを示すグラフ。

【符号の説明】

２…複写装置、１０…原稿テーブル、１２…原稿押さ
え、１４…露光ランプ、１６…反射板、１８…第１ミラ
ー、２０…第一キャリッジ、２２…第２ミラー、２４…
第３ミラー、２６…第二キャリッジ、２８…結像レン
ズ、３０…第４ミラー、３２…第５ミラー、３４…ミラ
ー保持枠、３６…折返し (露光) ミラー、３８…感光体
ドラム、４０…帯電装置、４２…周辺領域消去ＬＥＤ、
４４…現像装置、４６…転写分離装置、４８…クリーニ
ング除電装置、５０ａ，５０ｂ…カセット、５２ａ，５
２ｂ…スロット、５４ａ，５４ｂ…給紙ローラ、５６
ａ，５６ｂ…搬送ローラ、５８…タイミングローラ、６
０…搬送装置、６２…定着装置、６４…排出ローラ、６
６…冷却ファン、７０…ＣＰＵ、７２ａ…ＲＯＭ、７２
ｂ…ＲＡＭ、７２ｃ…ＮＶＭ、７４…ランプレギュレー
タ、７６…高圧回路、７８…ヒータ制御回路、８０…入
力回路、８２…サイズ検知回路、１１１…主モータ、１
１２…ステッピングモータ、１１３…現像モータ、１１
４ａ，１１４ｂ…給紙モータ、１１５…距離補正モー
タ、１１６…レンズモータ、１１７…ファンモータ、１
２０…走査モータ駆動回路、１２１…モータ駆動回路、
１２２…給紙モータ駆動回路、１２３…現像モータ駆動
回路、１５０…８ビットＤ／Ａコンバータ、１５２…モ
ータ制御部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動電流の大きさに応じてトルクおよび速
   度が変更可能な駆動手段と、 この駆動手段に供給する駆動電流を、外部から入力され
   る制御データ、上記駆動手段に割り当てられている負荷
   の大きさ、上記駆動手段の周辺の温度、上記駆動手段を
   駆動すべき駆動速度、上記駆動速度に達するまでの加速
   度、及び、上記駆動手段の駆動方向などに応じて、予め
   決められた条件の下で最適化された数値に従って制御す
   る制御手段と、を有する画像形成装置。
2. 【請求項２】原稿の画像を光の明暗情報として伝達する
   読取手段と、 １−２相励磁および２相励磁の切り換えが可能であっ
   て、上記読取手段を所定の速度で移動させるステッピン
   グモータ手段と、 上記読取手段が移動される領域の近傍に配置され、上記
   読取手段の周辺の温度を検知する温度センサと、 上記読取手段が移動されるべき速度データを入力する入
   力手段と、 上記ステッピングモータ手段により提供可能なトルクの
   大きさとこのトルクを提供できるモータ駆動電流値を記
   憶する記憶手段と、 上記読取手段に固有の摩擦量と、上記温度センサにより
   検知される温度と、上記入力手段により入力される速度
   データとに応じて、予め決められた条件の下で最適化さ
   れたトルクを提供できるよう規定された電流値および励
   磁方式を上記記憶手段から読取り、この電流値に応じ
   て、上記ステッピングモータ手段を所定のトルクおよび
   速度で回転させるモータ制御手段と、を有する画像形成
   装置。
3. 【請求項３】原稿の画像を照明する照明ランプを含み、
   原稿に沿って所定の速度で移動されることで、原稿から
   の反射光を感光体に向かって案内する読取装置と、 １−２相励磁および２相励磁の切り換えが可能であっ
   て、上記読取装置を所定の速度で移動させるステッピン
   グモータと、 上記読取装置が移動される領域の近傍に配置され、上記
   読取装置の周辺の温度を検知する温度センサと、 上記読取装置が移動されるべき速度データを入力する操
   作パネルと、 上記ステッピングモータにより提供可能なトルクの大き
   さとこのトルクを提供できるモータ駆動電流値を記憶す
   るメモリと、 出力電流値を多段階で変更可能なＤ／Ａコンバータを含
   み、上記読取装置に固有の摩擦量と、上記温度センサに
   より検知される温度と、上記操作パネルにより入力され
   る速度データとに応じて、予め決められた条件の下で最
   適化されたトルクを提供できるよう規定された電流値お
   よび励磁方式を、上記記憶手段から読取るとともに、こ
   の読み取られた電流値に応じて、上記ステッピングモー
   タを所定のトルクおよび速度で回転させるモータ駆動回
   路と、を有する画像形成装置。