(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスモータに印加する一連のパルスの周期を表すための、符号化なしデータであることを示すビットと前記周期を規定するデータの組合せでなる符号化なしデータフレームと、符号化データであることを示すビットと複数組の符号化データの組合せでなる符号化データフレームとを記憶する記憶手段；
該記憶手段から順次データフレームを読み出す手段；
読み出されたデータフレームが、符号化なしデータフレームのときは該データフレーム内のデータが規定する周期のパルスを、符号化データであるデータフレームのときは該データフレーム内の各組の符号化データを順次に復号化して復号したデータが規定する周期のパルスを順次に発生するパルス発生手段；および、
該パルス発生手段が発生するパルスによりパルスモータを駆動するパルスモータ駆動手段；
を有するパルスモータ駆動装置。
【請求項２】
符号化されたデータは、時系列で先行して復号されるデータの復号データで表現される値に対する差分値を表わすものである、請求項１に記載のパルスモータ駆動装置。
【請求項３】
前記パルス発生手段は、前記読み出されたデータフレームが、符号化なしデータフレームのときにはその中のパルスの周期を規定するデータに基づいてパルスを発生して前記データフレームを読み出す手段に次のデータフレームの読み出しを要求し、符号化データフレームが読み出されたときには、その中の最初の符号化データを復号して復号データに基づいてパルスを発生しこれを順次最後の符号化データまで同様に繰返し、最後の符号化データを復号して復号データに基づいてパルスを発生すると前記データフレームを読み出す手段に次のデータフレームの読み出しを要求する；請求項１又は請求項２に記載のパルスモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスモータ駆動装置に関し、特に、これに限定する意図ではないが、高加速度で速度を立上げた後定速度でパルスモータを駆動しそして高減速度で速度を立下げるパルスモータ駆動装置に関する。このパルスモータ駆動装置は、例えば原稿画像を読み取って画像信号を発生するスキャナに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、デジタル複写機において、コンタクトガラス上に原稿がセットされた状態でコピースタートキーが押下されると、スキャナの、ミラー及び光源等と一体になったキャリッジ（可動部）を、タイミングベルトおよびプ−リ等の動力伝達機構を介して電気モータにより水平方向に駆動することによってコンタクトガラス上の原稿の画像面を光走査し、その画像面からの反射光像を上記ミラーを含む各ミラー及びレンズを介してＣＣＤイメージセンサの受光面に結像させ、イメ−ジセンサが発生するアナログ画像信号をデジタルデータ（画像データ）に変換する。画像データは画像処理回路にてプリント用画像データに変換され、レ−ザプリンタに与えられ、該プリンタが転写紙に画像を形成する。
【０００３】
ところで、スキャナの走査駆動モータとしては、一般にパルスモータが使用されている。このパルスモータは周知の如く、相励磁信号（パルス）をモータドライバに与えることによってモータドライバが駆動パルスをパルスモータに印加し、これによってパルスモータが回転付勢されるものであり、このパルスモータを自起動周波数以上で回転させるには、スローアップ（停止から定速への立上げ）制御やスローダウン（定速から停止への立下げ）制御を必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば複写機のスキャナの走査駆動の場合、スローアップ制御やスローダウン制御を全て、複写機全体を統括制御するマイクロプロセッサで行うことは、マイクロプロセッサの負担が大きくなり、特に他の処理（複写機のパルスモータ制御以外の制御処理）を並行して行う場合には、パルスモータの駆動パルスの周波数をあまり大きくできない為、上述したような複写機では処理速度を高速化できないという欠点があった。
【０００５】
そこで、例えば特開昭６３−２０２５８０号公報に見られるように、パルスモータのスローアップ時とスローダウン時はマイクロプロセッサでパルスモータの駆動を制御し、定速時にはマイクロプロセッサと併設されたモータ制御回路で制御するようにしたプリンタ用モータ制御装置が提案されている。
【０００６】
しかしながら、このような従来のモータ制御装置では、パルスモータの定速駆動時におけるマイクロプロセッサの負荷は軽減されるが、パルスモータのスローアップ時あるいはスローダウン時（特に定速領域の近傍）におけるマイクロプロセッサの負荷が軽減されず、パルスモータの回転の十分な高速化、特にスロ−アップ，ダウン期間の短縮は期待できない。
【０００７】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マイクロプロセッサの、パルスモータ駆動制御に関する負担を軽減することを第１の目的とし、加えてパルスモータを高速かつ高精度で駆動できるようにする事を第２の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）パルスモータに印加する一連のパルス(φA,φB,・・)の周期を表すための、符号化なしデータであることを示すビット(MSB)と前記周期を規定するデータの組合せでなる符号化なしデータフレームと、符号化データであることを示すビット(MSB)と複数(5)組の符号化データ(CODE 0〜4)の組合せでなる符号化データフレームとを記憶する記憶手段(42)；
該記憶手段から順次データフレームを読み出す手段(41)；
読み出されたデータフレームが、符号化なしデータフレームのときは該データフレーム内のデータが規定する周期のパルスを、符号化データであるデータフレームのときは該データフレーム内の各組の符号化データを順次に復号化して復号したデータが規定する周期のパルスを順次に発生するパルス発生手段(45)；および、
該パルス発生手段が発生するパルスによりパルスモータ(51)を駆動するパルスモータ駆動手段(46)；
を有するパルスモータ駆動装置。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の符号を、参考までに付記した。
【０００９】
これによれば、データの符号化をおこなう為データ量が激減し、記憶手段(42)の少容量化が可能であり、低コスト化が可能になる。
【００１０】
１つの符号化データフレームの符号化データ(CODE 0〜4)に基づいて複数(5)回のパルス発生処理がパルス発生手段(45)にて自動的に行なわれ、データフレームを読み出す手段(41)は、１回のパルス発生処理につき１回のデータ転送を要する符号化なしデータフレームの読出しの場合と対比して、複数(5)分の１の作業負担となり、データフレームを読み出す手段 (41)の負荷が大幅に軽減すると共にモータの高速動作制御、特に高加速度の昇速制御と高減速度の降速制御、が可能になる。画像形成装置に用いた場合には、画像形成の生産性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（２）符号化されたデータは、時系列で先行して復号されるデータの復号データで表現される値に対する差分値を表わすものである。これによれば復号化ロジックが簡単であり、復号手段を簡易に構成しうる。
【００１２】
（３）前記パルス発生手段は、前記読み出されたデータフレームが、符号化なしデータフレームのときにはその中のパルスの周期を規定するデータに基づいてパルスを発生して前記データフレームを読み出す手段に次のデータフレームの読み出しを要求し、符号化データフレームが読み出されたときには、その中の最初の符号化データを復号して復号データに基づいてパルスを発生しこれを順次最後の符号化データまで同様に繰返し、最後の符号化データを復号して復号データに基づいてパルスを発生すると前記データフレームを読み出す手段に次のデータフレームの読み出しを要求する。
【００１３】
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。
【００１４】
【実施例】
図１に本発明の一実施例を装備したデジタル複写機の制御部の構成を示す。本発明の実施例は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）４１，記憶手段であるＲＯＭ４２，パルス発生手段であるモータ制御４５およびパルスモータ駆動手段であるモータ駆動４６で構成されている。駆動対象のパルスモータ５１は、デジタル複写機の原稿画像読取用スキャナの、ミラー及び光源等と一体になったキャリッジを、タイミングベルトおよびプ−リ等の動力伝達機構を介して駆動するものである。このキャリッジ駆動においては、ホ−ムポジション（ＨＰ）から高加速度で短時間に定速度に昇速し（スロ−アップ）、それから長距離（例えば原稿の長さ相当値）の間は定速度を維持し、そして高減速度で減速（スロ−ダウン）してキャリッジを止め（以上が往行程：原稿走査）、そして反転して高速でＨＰにリタ−ン駆動（復行程）することが要求される。
【００１５】
ＲＯＭ４２には、上述の往行程および復行程のモータ駆動を行なうための、相励磁パルス（φＡ，その反転，φＢ，その反転）を発生するためのデータすなわち相切換タイミングデータが格納されている。ＣＰＵ４１が、ＲＯＭ４２から一連のデータを順次に読出してモータ制御４５に与え、モータ制御４５が、与えられたデータで指定されたタイミング（時間経過）で各相励磁信号（φＡ，その反転，φＢ，その反転）のレベルを１（高レベルＨ）から０（低レベルＬ）に、又はその逆に切換える。これにより各相励磁信号はパルスすなわち相励磁パルスとなる。これらのパルスがモータ駆動４６に与えられ、モータ駆動４６が、相励磁パルスに対応してパルスモータ５１の各相をオン（通電）／オフ（非通電）し、すなわちパルス駆動し、これによりモータ５１が回転する。回転速度は相切換速度（相励磁パルス周期）に対応し、回転方向は各相に対する通電順（励磁相順）で定まる。
【００１６】
キャリッジの一往復は、往移動開始から定速度になるまでの往加速区間，往定速区間（原稿走査区間），往減速区間，復移動開始から定速度になるまでの復加速区間，復定速区間および減速してＨＰで停止する復減速区間に分けられる。往定速区間（原稿走査区間）および復定速区間では、定周期で相切換えを行なえばよいのでＲＯＭ４２から一連のデータを順次に読出すことは必要ではない。したがってＲＯＭ４２には、往加速区間，往減速区間，復加速区間および復減速区間で必要な相切換タイミングデータを備えておくだけでもよい。
【００１７】
相切換タイミングデータすなわち相励磁周期データは、スキャナ駆動の場合一般に、１６ビットのデータが多く使用されている。したがって本実施例でも、１６ビットとしている。以下、この１６ビット群をデータフレームと称す。
【００１８】
図２に、データフレームのデータ構造を示す。１フレームは１６ビット構成である。最上位ビット（以下ＭＳＢ）は、このフレームのデータが符号化データか又は、実データであるかを示す。ＭＳＢが１の時は、続く１５ビットが符号化データであることを意味する。この実施例では、符号化データは、時系列で先行して復号されるデータの復号データ（実データ相当）で表現される値に対する差分値を表わすものとした。また、１個（１組）の符号化データは３ビットで、計５個の符号化データＣＯＤＥ０〜ＣＯＤＥ４が１データフレームに含まれる。
【００１９】
ＭＳＢが０の時は、それに続く１５ビットが１個の実データ（符号化なしデータ）である。
【００２０】
ＲＯＭ４２の、往加速区間宛ての一連のデータフレーム（データフレーム群）の最初のデータフレームは、キャリッジの往加速（駆動開始）時には基点となる実データが必要であるので、ＭＳＢが０の実データフレームであり、それに続くデータフレームはＭＳＢが１の符号化データフレームである。ただし、差分値が３ビットで表現できないところはＭＳＢが０の実データフレームとなっている。復加速区間宛てのデータフレーム群も、往加速区間宛てのものと同様である。ただし、往行程と復行程では、モータ駆動速度が異なるので、加，減速特性も異なり、したがってデータフレーム群のデータフレームの数が異なり、データフレーム中のデータが表わす値も異なる。
【００２１】
往減速区間宛てのデータフレーム群は、定速度からの減速であるので、ＭＳＢが１の符号化データフレームである。ただし、差分値が３ビットで表現できないところはＭＳＢが０の実データフレームとなっている。復減速区間宛てのデータフレーム群も、往減速区間宛てのものと同様である。
【００２２】
ＣＰＵ４１は、キャリッジがどの区間にあるかに対応して上述のデータフレーム群を指定して該群の中のデータフレームを順次にＲＯＭ４２から読み出してモータ制御４５に与える。
【００２３】
なお、それぞれのグル−プに、加速／減速を指定するデータおよびモータ回転方向（相切換順）を指定するデータが含まれ、ＣＰＵ４１はこれらのデータを解読して制御信号をモータ制御４５に与えて、モータ制御４５が発生するパルスの相順（モータ回転方向）を設定するが、この相順設定に関しては説明を省略する。
【００２４】
図３に、モータ制御４５の機能構成を示す。なお、相順（モータ回転方向）設定に関連する機能部の図示は省略した。モータ制御４５の内部機能は、次にフローチャート（図５）を参照して説明する。
【００２５】
図４に、ＣＰＵ４１の、パルスモータ駆動制御の概要を示し、図５にモータ制御４５の制御部ＣＰＵ４５１のパルス生成制御の概要を示す。以下、図３，図４および図５を参照されたい。
【００２６】
ＣＰＵ４１が、モータ制御４５へのスタート信号をアクティブにすると、モータ制御４５の制御部ＣＰＵ４５１は、ＣＰＵ４１に対してデータ要求信号をアクティブにする（図４のステップ１と図５のステップ１１，１２）。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。
【００２７】
データ要求信号がアクティブになるとＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２の、予めＣＰＵ４１が選択したデータフレーム群から、第１番のデータフレームを読み出しモータ制御４５のデータレジスタ４５２に書き込む（図４の２，３）。
【００２８】
データを書き込まれると制御部ＣＰＵ４５１は、データレジスタ４５２のＭＳＢをチェックし、０であれば実データとみなし（スタート時に１番目のデータフレームは実データである）、実データ（ＣＯＤＥ０〜ＣＯＤＥ４の全ビット）を、セレクタ４５４を介してベースレジスタ４５５へ転送し、ベースレジスタ４５５に書込んだデータをセレクタ４５７を介してパルスジェネレータ４５８へ転送する（図５の１３〜１７）。
【００２９】
パルスジェネレータ４５８は、始点（スタ−ト）レベルに、モータ駆動４６への出力である相励磁信号φＡ等を設定し、与えられたデータが表わす時間が経過すると相励磁信号φＡ等のレベルを切換えて制御部ＣＰＵ４５１にデータ要求信号を与える。これに応答して制御部ＣＰＵ４５１は、図５のステップ１２に進み、ＣＰＵ４１に次のデータフレームを要求し、ＣＰＵ４１が次のデータフレームをＲＯＭ４２から読み出してレジスタ４５２に書き込む（図４の２，３）。
【００３０】
これによりＭＳＢが１になると、制御用ＣＰＵ４５１は、ＣＰＵ４１からの加速信号がアクティブ（加速が指定されている）のときは、まず第１番の符号化データＣＯＤＥ０を指定して（図５の１５，１９，２０）、それをセレクタ４５３を介して加，減算器４５６に与えて、
１ａ）加，減算器４５６にて、ベースレジスタ４５５の値（前回出力値）からＣＯＤＥ０（３ビット）が表わす値を引く（図５の２１）；
２ａ）引き算の結果の値（今回値）は、セレクタ４５７を介してパルスジェネレータ４５８に転送する。と同時にセレクタ４５４を介してベースレジスタ４５５にも転送する。すなわちベースレジスタ４５５のデータを今回値（復号データ）に更新する。パルスジェネレータ４５８は、今回値が示す時間が経過すると、相励磁信号φＡ等のレベルを切換えるとともに、データ要求信号を制御部ＣＰＵ４５１に与える（図５の２２）；
３ａ）このデータ要求信号に応答して制御部ＣＰＵ４５１は、次の符号化データを指定して（図５の２３）、次の符号化データがあると、上記１ａ）を同様に、ただしＣＯＤＥ０は、今指定した符号化データと読み替えて、実行し、そして上記２ａ）を同様に実行して、本３ａ）に至る。ここで次の符号化データ無し（ＣＯＤＥ４まで上記処理を実行した）になると、制御部ＣＰＵ４５１は、ＣＰＵ４１に次のデータフレームを要求する（図５の２３，２４，２５，１２）；
スタート信号がアクティブである間、上述の処理を繰返す。
【００３１】
一方、ＣＰＵ４１からの加速信号が非アクティブの場合は、制御部ＣＰＵ４５１は、まず第１番の符号化データＣＯＤＥ０を指定して（図５の２６）、
１ｂ）ベースレジスタ４５５の値（前回出力値）にＣＯＤＥ０（３ビット）が表わす値を加える（図５の２７）；
２ｂ）足し算の結果の値（今回値）は、パルスジェネレータ４５８に転送する。と同時にベースレジスタ４５５にも転送する。すなわちベースレジスタ４５５のデータを今回値に更新する。パルスジェネレータ４５８は、今回値が示す時間が経過すると、相励磁信号φＡ等のレベルを切換えるとともに、データ要求信号を制御部ＣＰＵ４５１に与える（図５の２８）；
３ｂ）このデータ要求信号に応答して制御部ＣＰＵ４５１は、次の符号化デ−タを指定して、次の符号化データがあると、上記１ｂ）を同様に、ただしＣＯＤＥ０は、今回指定した符号化データと読み替えて、実行し、そして上記２ｂ）を同様に実行して、本３ｂ）に至る。ここで次の符号化データ無し（ＣＯＤＥ４まで上記処理を実行した）になると制御部ＣＰＵ４５１は、ＣＰＵ４１に次のデ−タフレームを要求する（図５の２９，３０，３１，１２）；
スタート信号がアクティブである間、上述の処理を繰返す。
【００３２】
以上のように、データフレームが符号化データフレームである場合には、５回の励磁相の切換えにつき１回だけＣＰＵ４１はＲＯＭ４２からデータフレームを読み出してモータ制御４５に与えればよく、所要仕事量が、実データフレームの場合の１／５に低減する。ＲＯＭ４２のデータ量が少くて済むのは勿論、ＣＰＵ４１に余裕ができる分、パルスモータ５１の加速および減速をより高速（短時間）に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を装備した複写機の制御システムの概要を示すブロック図である。
【図２】  図１に示すＲＯＭ４２に格納されたパルスモータ駆動制御用のデ−タフレームのデータ構成を示す平面図である。
【図３】  図１に示すモータ制御４５の機能構成を示すブロック図である。
【図４】  図１に示すＣＰＵ４１の、モータ制御４５に対する制御動作の概要を示すフローチャートである。
【図５】  図３に示す制御部ＣＰＵ４５１の相励磁パルス生成処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４５２：データレジスタ
４５３：データセレクタ
４５４：データセレクタ
４５５：ベースレジスタ
４５６：加，減算器
４５７：データセレクタ
【図１】
0003718333.tif 000002
【図２】
0003718333.tif 000003
【図３】
0003718333.tif 000004
【図４】
0003718333.tif 000005
【図５】
0003718333.tif 000006