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JPH0268573A - 白黒及びカラー兼用複写機 - Google Patents

白黒及びカラー兼用複写機

Info

Publication number
JPH0268573A
JPH0268573A JP63220091A JP22009188A JPH0268573A JP H0268573 A JPH0268573 A JP H0268573A JP 63220091 A JP63220091 A JP 63220091A JP 22009188 A JP22009188 A JP 22009188A JP H0268573 A JPH0268573 A JP H0268573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
drum
speed
color
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63220091A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Kasahara
伸夫 笠原
Masayoshi Watanuki
綿貫 昌義
Satoru Maeno
前納 悟
Masahito Okuni
大國 雅人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd, Shinko Electric Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP63220091A priority Critical patent/JPH0268573A/ja
Priority to US07/398,916 priority patent/US5010372A/en
Priority to DE3928729A priority patent/DE3928729A1/de
Priority to GB8919849A priority patent/GB2224125B/en
Priority to FR8911518A priority patent/FR2636444B1/fr
Publication of JPH0268573A publication Critical patent/JPH0268573A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5008Driving control for rotary photosensitive medium, e.g. speed control, stop position control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0167Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member
    • G03G2215/0174Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member plural rotations of recording member to produce multicoloured copy

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

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〕 本発明は白黒及びカラー兼用複写機に関する。
〔従来の技術〕
スキャンニング光学系ど、感光手段と、転写手段を持ち
、上記スキャンニング光学系により繰返しスキャンニン
グすることにより、上記感光手段に原稿の潜像を形成し
、トナーで現像した後、上記感光手段に近接して回転す
る転写手段上に保持された転写紙にトナー像を転写して
コピーを得る複写機が知られている。
上記複写機では、感光手段の一例たる感光体ドラムに対
向接触させて転写手段の一例たる転写ドラムを設け、感
光体ドラム上には原稿をスキャンニングするスキャンニ
ング光学系により、カラーコピーの場合はカラー原稿像
を色フィルタで色分解して複数色色分解露光を逐次行な
い、この潜像をその都度相対する補色トナーにより現像
し、この各色トナー像を転写ドラム上に保持された転写
紙上に繰返し転写してコピーを得るのである。このとき
、転写紙は転写ドラムのクランパに把持されて回転し、
必要な回数(フルカラーの場合は3回)転写が行なわれ
る。
因みに、一般に現像に用いる色はイエロー(Y)。
マゼンタ(M)、シアン(C)の3色であるが、従来か
らこれにもう一つ、黒(Dに)の現像器を設けて。
フルカラーだけでなく白黒のコピーもとれる白黒及びカ
ラー兼用複写機が提案されている。
フルカラーコピーと、白黒コピーでは露光の際に色フィ
ルタを介すか介さないかの違いがあるため、同じ露光光
量では感光体上にできる像の光量が異なってしまう。
そのため、白黒コピーの際にもフルカラー並に光量を落
すため、フィルタを介して露光したり、カラーのときは
露光ランプに印加する電圧を高くして感光体上の光量を
白黒コピーのときと同じにするというロスの多い制御を
行なっている。
なお、ここで、フルカラーコピー時と、白黒コピー時と
で各ドラム周速等プロセス速度を変えられれば特に露光
量を制御する必要がない。
しかし、従来のカラー複写機は感光体ドラムと転写ドラ
ムがギヤ連結され一体的連動駆動方式が採られていたた
め−・つの種類のプロセス速度でしかコピープロセスが
実行できないでいた。
これはギヤの噛合やクラッチのすベリ等の問題から二種
類以上のプロセス速度を切り換えることが国電だったた
めである。
ところで特開昭62−187365号には感光体ドラム
と転写ドラム、さらにスキャニング光学系をそれぞれ別
のモーターでサーボ制御するカラー複写機が開示されて
いる。
即ち、スキャンニング光学系及びこれを駆動するための
第1のモーターと、感光手段及びこれを駆動するための
第2のモーターと、転写手段及びこれを駆動するための
第3のモーターを各々具備したカラー複写機である。
〔発明が解決しようとする課運〕
上記開示技術は感光手段と転写手段の各々につき9個別
にモーターを具備しているのであるから前記従来技術に
係る複写機における如き連結ギヤやクラッチは存在せず
、よって、プロセス速度を可変とすることも原理的には
可能である。
しかし、上記開示技術はフルカラーコピー機能のみを有
する複写機を対象としており、従って、前記従来技術に
おける如きフルカラーコピーと白黒コピーとの両機能を
兼用した複写機について要請された少くとも二種類の各
コピーモード各々につき、適合するようにプロセス速度
を切り換えるという問題意識も、具体的方策も開示され
ていない。
従って、本発明の目的は煩雑でかつロスのある露光量の
制御等を行なうことなく、フルカラーコピーや白黒コピ
ー等の各コピーモードに応じてプロセス速度を可変とし
て任意に白黒コピー及びフルカラーコピーを行なうこと
のできる白黒及びカラー兼用複写機を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために1本発明に係る複写機におい
ては、スキャンニング光学系及びこれを駆動するための
第1のモーターと、感光手段及びこれを駆動するための
第2のモーターと、転写手段及びこれを駆動するための
第3のモーターの各モーターの駆動を制御するパルス列
を発生するパルス発生回路と、モード設定器より指定さ
れたコピーモードを判別し、かつ、この指定されたコピ
ーモードに適合する上記各モーターの速度を与えるもの
として予め設定された周波数のパルスになるように上記
パルス列の分周比を選択する分周比選択手段を有するこ
とを特徴とする。
〔作  用〕
スキャンニング光学系、感光手段及び転写手段は指定さ
れたコピーモードに従う駆動速度で個々に可変速駆動さ
れる。
〔実施例〕
本発明の実施に適する白黒及びカラー兼用複写機の要部
を示した第2図において、符号1はスキャンニング光学
系、符号2は感光手段としての感光体ドラム、符号3は
転写手段としての転写ドラムをそれぞれ示している。
スキャンニング光学系1の上方には原稿台ガラスがある
が図示は省略されている。このスキャンニング光学系l
はコピーに際し、一端側のホームポジションより矢印方
向に往復動し、上記原稿台ガラス上にa[されている原
稿をスキャンニングする。
上記往復動の動作は当該複写機本体に設けられた第1の
モーターM1の駆動により行なわれる。駆動機構はよく
知られるように、モーター軸に取付けられたプーリーP
と、これに巻き回されたワイヤーW及び図示省略の他の
プーリー等で構成された動滑車の原理による。
フルカラーコピーモードの場合、スキャンニング光学系
1によりカラー原稿は繰返しスキャンニングされて、一
定速度で回転する感光体ドラム2上に逐次カラー原稿の
複数色分解露光が行なわれ、この感光体ドラム2上に作
像される潜像をその都度、対応する補色トナーたるイエ
ロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各トナー
を有する現像装置の何れかで現像した後、この感光体ド
ラム2に近接して回転する転写ドラム3により保持され
た転写紙Sに繰返し転写し、上記各トナーによるフルカ
ラーコピーを得るのである。
転写紙Sは予め給紙部4より繰り出されて転写ドラム3
に巻装されたものである。
フルカラーコピーモードでは感光体ドラム2に至る光路
上にはスキャンニングの都度、適宜の色分解フィルター
がモード設定と同時に介在される。
白黒コピーモードの場合には上記色分解フィルターは光
路から退避される。
コピーモードの指令は操作パネル上のスイッチの切換え
により行なわれる。
また、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)
の各現像装置は感光体ドラム2の周囲に配置されている
。さらに、白黒コピーモードに対処するためブラック(
8K)現像装置も付帯されている。
感光体ドラム2は同ドラム内に装着された第2のモータ
ーM2により駆動される。
この第2のモーターM2はドラムインモーターと称され
るアウターロータータイプのモーターで、ダイレクトド
ライブされるようになっている。その外形は第4図に示
す通りで、第2図に示す如く軸5が固定され、ドラム内
径部に固定されたアウターロータ一部6が回転する構造
になっている多極のACモーターである。
転写ドラム3についても上記感光体ドラム2の例に準じ
、同タイプの第3のモーターM3により駆動されるよう
になっている。
第1図において、符号C0NT 1は第1のモーター旧
の制御系、符号C0NT 2は第2のモーターM2の制
御系、符号C0NT 3は第3のモーターM3の制御系
をそれぞれ示している。これら各制御系の構成は共通で
あるので、以下では制御系C0NT 1について説明し
、他はそれに準することとして説明は省略する。
さて、制御系C0NT 1において、クロック発生器1
の出力は分周器11.12に入力されるようになってい
る。また、これら分周器11.12にはCPUからの出
力も入力されるようになっている6分周器11の出力は
加減算器13及び周波数/電圧変換回路15に1分周器
12の出力は加減算器13にそれぞれ入力されるように
なっている。そして、加減算器13の出力は位置制御回
路17を介して加減算器14に、周波数/電圧変換回路
15の出力は加減算器14に入力されるようになってい
る。加減算器14の出力は増幅器18を介して第1のモ
ーター旧に入力され。
これを駆動する。第1のモーター旧にはエンコーダーE
が直結されていて、このエンコーダーEの出力が加減算
器13及び周波数/電圧変換回路16に入力されるよう
になっている。さらに、この周波数71!圧変換回路1
6の出力は加減算器14に入力されるようになっている
。而して、第1のモーターM1は、所望の位置にて停止
させることもできる所望の速度で駆動することもできる
モード設定器19はコピーモードを設定する手段であっ
て、当該複写機の操作パネル上のモード切換キーが相当
する。
モード設定器19の出力はCPUに入力され、コピーモ
ードを指令する。
CPUは当該複写機のプロセス全般を制御するコンピュ
ーターが相当し1本例においてはモード設定器19によ
り指定されたコピーモードを判別し。
かつ、この指定されたコピーモードに適合する第1のモ
ーター旧、第2のモーターM2、第3のモーターM3の
各モーターの速度を与えるものとして予め設定された周
波数のパルスになるようにクロック発生器10の出力た
るパルス列の分周比を選択する分局比選択手段としての
機能を担わされている。
第1図に示す如<、CPUの出力は制御系C0NT。
1 、 C0NT、 2 、 C0NT、 3にそれぞ
れ入力されるようになっているから、モード設定器19
からのコピーモードのキーインにより、CPUを介して
第1のモーターM1、第2のモーターM2、第3のモー
ターM3はその指令されたコピーモード例えば白黒モー
ドとフルカラーモードとで各プロセス速度に従う適切な
速度にそれぞれ制御されることとなる。
次に各種コピーモードに応じたプロセス速度を例示する
■フルカラーで等倍のコピーモード。
このときには第1のモーター旧の速度をvl。
第2のモーターM2の速度をV2.第3のモーターM3
の速度をv3とし、各モーターの各速度をそれぞれ基準
速度と称する。
■モノカラーで等倍のコピーモード。
このときには各モーターは基準速度にてコピーが実行さ
れる。
■白黒で等倍のコピーモード。
このときには露光光路中に色分解フィルターが介在しな
い分、カラーモード時よりも露光効率が高まるのである
からその分相対的に全体のコピープロセス速度を速める
ことができる。従って、各モーター速度が一律に前記基
準速度より速くなる。
■フルカラーで変倍又はモノカラーで変倍のコピーモー
ド。
このときは、第2のモーターM2及び第3のモーターM
3の各速度は前記基準速度のままであり、第1のモータ
ーM1の速度のみ、変倍率に応じて基準速度と異なる速
度となる。
■白黒で変倍のコピーモード。
このときは、前記■のコピーモードに準じ、第2のモー
ターM2及び第3のモーターM3についてはそれぞれ基
準速度よりも速い速度が選択され、第1のモーターM1
については変倍率に応じて基準速度と異なる速度となる
なお、上記各モードにおいて、モノカラーというのはイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)中の任意
のカラー色でのコピーを得る場合のモードである。
モノカラーの場合、露光光路中に色分解フィルターは介
さないので1本来的には白黒と同じようなプロセス速度
にてコピーできるのであるが、カラー現像装置はフルカ
ラーのときのプロセス速度に設計されており、感光体ド
ラムの回転速度と現像ローラの回転速度の比もフルカラ
ーでのプロセス速度に合わせである。
このため、モノカラーモードのとき、白黒モードのとき
と同じ高速のプロセス速度でコピーしようとしてもカラ
ー現像装置の現像ローラ速度は前記の通りフルカラーで
のプロセス速度に合わせであるので速度比が不適合とな
ってしまう。
そして、上記不適合を適合にするにはカラー現像装置の
現像ローラーについてもその回転速度を可変にしなけれ
ばならない。しかし、そのようにするには構成が複雑と
なるので本例ではモード設定器19でモノカラーモード
が選択されたときはフルカラーモードのときと同じプロ
セス速度でコピーを行なうようにしている。
このように本例では感光体ドラムは第2のモーターM2
、転写ドラムは第3のモーターM3とそれぞれ専用の駆
動源を有し、かつ、両ドラムは独立して回転自在である
ので、ギヤ連結による従来技術における如く1両ドラム
の周長比が整数倍でなければならないとする制約から解
放され、コピー速度の倍率的向上も可能である。
次に本発明の実施に適するモーター並びにこれらの制御
に係るサーボシステムについて説明する。
(1)ドラムインサーポジステムの概要本システムにお
けるモーターは、モーター本体をドラム内に収納し、か
つモーターシャフトはドラムシャフトをかねるという独
特の構造をしている。ドラムと一体構造にできることか
ら、マシンの構造設計上ならびに制御設計上、他の駆動
装置と比べて非常に有利なシステムとすることができる
本モーターは、モーター本体をドラム内に収納可能とす
るためアウターロータタイプとなっており、かつダイレ
クトドライブの利点を十分に発揮できるように、lO万
パルスの分解能をもつセンサを内蔵している。また、制
御回路は主要部分をカスタムLSI化し、その他の部分
も匝カミュフラットIC化を行って、プリント板サイズ
の小型化を計った。
本例では、ドラム駆動用に、回転数が2Orpm、トル
クが5 Kgc+wのドラムインモーターとして説明す
る。さらにコピー機へ適用するため、モーター3台を同
時に駆動できるサーボシステムを説明する。
(2)ドラムインサーポジステムの溝成本システムは、
カラーコピーへの適用を想定して、ドラムインモーター
2台、すなわち第1のモーターM1及び第2のモーター
M2と第3のモーターM3たるDCモータ−1台の計3
台のモーターで構成されている。ドラムインモーターは
、それぞれ感光ドラムと転写ドラムの駆動を行い、DC
モーターは、スキャニング光学系の駆動用に使用される
。これらのモーターはドラム内に装着されるか否かの違
いはあるが基本的な構成は共通である。
カラーコピーの場合、3色の重ねすりを行うために3台
のモーターはバラバラに動かすわけにはいかず、それぞ
れが関連した動きを要求されるため、3台のモーターを
管理するCPUが必要となる。そこで、本システムのブ
ロック図は、第3図に示すようになる。シーケンス制御
部とそれぞれのモーター制御部は、1枚の基板に電装さ
れている。モーターの外形は第4図に示される。
本システムの特徴を上げると次の通りである。
■ モーターをドラム内にうめ込む構造のために。
コンパクトな構成とすることができる。
■・ ダイレクトドライブであるため、ギヤ音のない静
かな駆動を実現できる。
■ ダイレクトドライブであるため、精密な制御が実現
できる。
■ ダイレクトドライブの特徴を生かすため、10万パ
ルスの分解能を持つセンサを開発している。
■ ブラシレスであるため、メンテナンスフリーである
本システムの仕様を[表1コに示す。
[表1]ドラムインサーポジステム仕様運転は、上位C
PUから、各軸の速度データやスキャニング光学系のス
キャン長データおよび運転開始指令を与えることにより
行える。通信は割込処理によるパラレル伝送のため、コ
ピー動作中に各種データの授受が可能である。
(3)ドラムインサーボの特性 (3)−1,ドラムインモータ ドラムインサーポジステム全体の構成の中で、ハードウ
ェアとした最も特徴的であるのが、ドラムインモータで
ある。
モータをドラムの中に収納し、ドラムをダイレクトドラ
イブするとともに、モータシャフトをドラムシャフトと
して兼用することにより、ドラム全体の機械精度の向上
や、メンテナンス時のドラムの着脱を容易にするなどの
メリットを追求している。
この様な構成では、モータをアウターロータとする事は
当然であるが、更にアウターロータとすることによって
生じる利点としてモータの多極化がある。特にダイレク
トドライブモータは、その特性として低速でしかも速度
リップルが小さい事が要求されるので、この多極化に依
る速度リップルの低減は極めて効果的である。
多極化の方法としては、モータコアを誘導子歯とする方
法が一般的であるが、誘導子歯のピッチにも限界がある
ため、モータの空隙径を可能な限り大きくとることが更
に多極化を可能とする。従って、モータを7ウターロー
タ化することによって空隙径を大きくとることができ1
本モータでは100極の誘導子歯を構成することができ
た。
一般にサーボモータの位置決め精度や定速性は。
モータ単体の特性だけでは決まらず、その磁極位置セン
サやエンコーダの特性に大きく依存する。
通常のサーボモータでは、外付けの光学式エンコーダな
どを用いることが多く、高精度の位置決めを行うために
高価な高分解能エンコーダを使用している。しかし、O
A分野のサーボシステムでは、低価格はその市場性を左
右する絶対条件であるから、高価なエンコーダを使うこ
とはできない。そこでコスト面でメリットの大きい安価
な電磁式センサをモータと一体構造にしてケース内に収
納したセンサ内蔵形のモータとした。
センサを内蔵したことによって、モータとセンサの位置
合わせが不要となったこと、センサの耐衝撃性や耐環境
性が向上したことなど、種々の利点が生まれた。また、
この内蔵センサはモータと同一のコアを使用しているた
め、ti造工程において特殊な加工や縁立てを必要とす
ることなく、高精度なセンサが得られる。この内蔵セン
サの出力信号を電子回路で処理することによって、2相
工ンコーダパルス信号(10万PPR)磁極位置信号。
零点位置信号などサーボ制御に必要な全ての信号を得る
ことができる。
また、モータの誘起電圧とセンサ出力信号を歪みの少な
い正弦波とするために、実際のコアでは誘導子歯のピッ
チを変化させて0等価的なスキュー効果をもたせている
。第5図にモータの誘起的波形を示した。
本サーボシステムでは、感光体ドラム、転写ドラムの2
種類のドラムにドラムインモータが適用している。この
各々のドラムは、ドラム径がそれぞれφ120(感光体
ドラム)φ180(転写ドラム)と異なった外径である
ため取り付は構造は異なっている。しかし、取り付はフ
ランジとシャフト以外は全ての部品が共通であり、製造
工程の簡略化とコストダウンを可能とする設計となって
いる。
ドラムインモータ単体での特性を[表2]に示した。
[表2コドラムインモータ特性表 このモータは専用のドライバーで駆動するものであるた
め、定格電圧や定格電流はドライバーとの組合わせで最
適な特性を得られるように設計する。
(3)−2,制御回路 ドラムインモータは、構造的にはアウターロータタイプ
のハイブリットパルスモータと同じタイプのACモータ
ーである。そのため1本モータをDCモータと同等の性
能で運転するためには過渡状態も含めて常に力率一定と
なるように制御しなければならない。そのため、本モー
タには磁極位置センサが内蔵されており、その信号をも
とに駆動電流の位相を決定する。
第6図において指令信号は速度指令と位置指令に分かれ
ており、この両者をうまく使いわけることにより1色々
な動作を行わせることができる。
たとえば速度指令だけを与えて駆動した場合は、フィー
ドフォワードバスにより、どのような速度でも常に位置
と速度を指令に一致させることができる。この機能はス
キャナのように拡大や縮小の時に走行速度が色々変化し
ても1位置と速度を常に一致させる場合に有効である。
また、位置指令だけを与えた場合は、指令パルス分の移
動距離を能力いっばいの加速度で加速し、短時間で位置
決め停止することができる。これは、スキャニング光学
系がリターン動作を行う場合に、極力短時間でもとの位
置へもどすのに有効である。さらに。
速度指令ど位置指令の両方を使用すれば、一定速度で駆
動中に1位置を任意の量だけ前後にシフト・することが
できる。この機能は、感光ドラムと転写ドラムの径が異
る場合に5画像の先頭の位置合せを行う場合や、紙サイ
ズが小さくて、ドラムのあそび部分が多い場合に、その
部分を高速でスキップ動作させて、コピー枚数7分を多
くするのに有効である。
磁極位置信号は、低歪の2相正弦波信号として得られる
0位置制御用に使用する位置検出パルスは1重信号をも
とに作成するため、本信号の歪率の大小が、制御性能の
すべてを決定する。磁極位置信号の波形と歪率を第7図
(a) (b)に示す。歪は、第2.第3:A波が主成
分で総合歪率も1.5%以下という低率である。
位置制御を行うためのエンコーダパルスは、2相の磁極
位置信号を電子回路で細分子し、A、B。
Z相のエンコーダパルスに変換している。パルス数は最
高で102400 P P R(4てい倍時)まで可能
である1本処理回路は42ピンにミニフラットパッケー
ジでカスタムLSI化し、小形化を計っている。A、B
、Z相のパルス波形を第8図に示す。
また位置制御回路も40ピンと42ビンDIPのカスタ
ムLSIを使用した。
ドラムインモーターを専用制御回路で駆動した時の速度
制御伝達関数を第9図(a) (b)に示す。
ダイレクトドライブのため、駆動時に有害な共振も見ら
れず良好な特性である。モーター回転数付トルク特性を
第10図に示す、 25rpm以下は、制御回路の電流
制限によりトルクの上限が決っている。
この時の電流値とトルクは0.6Apeak、 6.0
Kgcmである。25rpm以上は、制御回路の最大出
力電圧と。
モーターの誘起電圧とのバランス点で最大トルクが決定
され、A転数が上がる程トルクは低下する。
本モータは20rp−前後での使用を想定して、その回
転数で極力電流が少なくてすむよう巻線設計がなされて
いる。30rpm以上でもトルクが必要な場合は1巻線
仕様を変更することで対応可能である。
本モータは、モータコアの形状を工夫することで、デイ
テントトルクを低減し、さらに誘起電圧も低歪の正弦波
とすることでトルクリップルを低くおさえ、速度リップ
ルの少ないモータを実現した。第11図に2Orpm時
の速度リップル波形を示す。
Peak to Peakで3.0%以下となっている
ドラムインモータの位置検出パルスは、2相正弦波状の
磁極位置信号を、電子回路で細分化することで、10万
PPIRの高分解能を得ている。さらに、センサの絶対
位置精度も、誤差の出にくい構造とすることにより、3
.3秒(120φのドラムの周波で1ミクロン)の高精
度を実現した。′センサの誤差の測定結果を第12図に
示す。このデータは、ドラムインモータに計測用エンコ
ーダ(3200PPR)を直結し、エンコーダパルスと
、ドラムインモータのセンサから得られるパルスの差を
24rp−で回転させながら求められたものである。な
お、計測用エンコーダが持つ誤差は、あらかじめ基準エ
ンコーダ(U S R324;ニコン製)で測定し。
電子回路上でその誤差成分はキャンセルするように工夫
した。
本モータの駆動パワー回路は、モータ電流が少ないため
、リニアアンプにて駆動している。たとえば、負荷トル
クが3 Kgcm程度であれば、モータ電流は0.3A
peak L/か流れず、あえてPWM駆動にする必要
もない、たのため、電流制御ループは非常にすなおな特
性となり、PWM音も問えない静かな駆動が実現できた
(4)応用例 ドラムインサーポジステムを実桟に応用した場合の特性
例を以下に示す。
ドラムをギヤ付モータで駆動した場合、ギア部およびカ
ップリングの剛性が低いため、低周波数領域に共振が出
やすくなり、そのため高速制御が困難であった。それに
対し、ドラムインモータは。
負荷と直結されるために、モータシャフトをしっかりと
固定してやれば、有害な共振も発生せずに。
良好な駆動装置を実現できる。第9図に示すように、共
振のないすなおな特性が得られるため、ドラムを高速で
スキップ動作させて、コピー枚数の増加を計ることも可
能である。たとえば1紙サイズが小さくて、転写ドラム
のあそび部分が多い場合は、遊び部分を高速でスキップ
動作させることにより、コピー枚数を増すことができる
。実桟で運転した時のデータを第13図(a) (b)
に示す。これはA4サイズをコピーした時の運転速度波
形である。転写中は、12rp■の一定速度で運転し、
転写が終了し排紙動作に入ると同時に、最高33rpm
まで加速し、次の給紙動作に入る手前で12rpmの一
定速度運転に復帰させる。このように、転写動作以外の
無駄な回転領域を高速で通過させることでコピー能率を
向上させている。
本例におけるドラムインサーボに用いたモーターは、ド
ラム径がφ120以上のドラムに適用するものであるが
、今後のPPCやOA機器は1M平なデスクトップ形が
主流になると考えられる。
それに伴ない、直径の小さなドラムおよびロールに収容
可能なダイレクトドライブモータが必要になってくると
思われる0例えばφ60〜φ120の細径ロールの駆動
用モーターである。基本的な技術思想はドラムインモー
タと全く同じである。
このモーターの特性を[表3]に示す。
[表3]ロールインモータ試作機特性表以上説明したド
ラムインサーポジステムは1回転数が20rp■トルク
も5 Kgc+s程度のモータである。
本モーターは構造的に、低速、大トルクに向いている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、煩雑でかつ、ロスのある露光量の制御
等を行なうことなく、フルカラーコピーや白黒コピー等
の各コピーモードに応じてプロセス速度を可変として任
意に白黒コピー及びフルカラーコピーを効率的に行なう
ことができ、好都合である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明した制御系のブロック
図、第2図は本発明に係る複写機の要部を説明した斜視
図、第3図は本発明に係るモーターを制御するためのシ
ステムブロック図、第4図はドラムインモーターの正面
図、第5図はドラムインモーターの誘起電圧波形図、第
6図はドラムインモーターの制御回路のブロック図、第
7図は磁極位置信号の波形と歪率を示した図、第8図は
A、 B、Z相のパルス波形図、第9図はドラムインモ
ーターを専用制御回路で駆動したときの速度制御伝達関
数を示した図、第10図はモーター回転数対トルク特性
図、第11図は速度リップル波形図、第12図はセンサ
の誤差の測定結果を示した図、第13図はコピープロセ
ス時のモーター速度波形図である。 10・・・・クロック発生器、 11.12・・・・分
周器、CPU・・・・分周比選択手段としてのコンピュ
ーター形Z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 スキャンニング光学系及びこれを駆動するための第1の
    モーターと、感光手段及びこれを駆動するための第2の
    モーターと、転写手段及びこれを駆動するための第3の
    モーターを持ち、上記スキャンニング光学系によりスキ
    ャンニングすることにより、上記感光手段に原稿の潜像
    を形成し、黒トナー又はカラートナーで現像した後、上
    記感光手段に近接して回転する転写手段上に保持された
    転写紙に転写してコピーを得る白黒及びカラー兼用複写
    機において、 上記各モーターの駆動を制御するパルス列を発生するパ
    ルス発生回路と、 モード設定器より指定されたコピーモードを判別し、か
    つ、この指定されたコピーモードに適合する上記各モー
    ターの速度を与えるものとして予め設定された周波数の
    パルスになるように上記パルス列の分周比を選択する分
    周比選択手段を有することを特徴とする白黒及びカラー
    兼用複写機。
JP63220091A 1988-09-02 1988-09-02 白黒及びカラー兼用複写機 Pending JPH0268573A (ja)

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