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JP2004129443A - Drive control device - Google Patents

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Publication number
JP2004129443A
JP2004129443A JP2002292751A JP2002292751A JP2004129443A JP 2004129443 A JP2004129443 A JP 2004129443A JP 2002292751 A JP2002292751 A JP 2002292751A JP 2002292751 A JP2002292751 A JP 2002292751A JP 2004129443 A JP2004129443 A JP 2004129443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
acceleration
speed
address
pattern
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
JP2002292751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Sakai
堺 良博
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
Original Assignee
Ricoh 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 filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2002292751A priority Critical patent/JP2004129443A/en
Publication of JP2004129443A publication Critical patent/JP2004129443A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive control device that accommodates all speeds without increasing the load of a CPU and the capacity of a storage device. <P>SOLUTION: A start address of an acceleration pattern (a) is written to an address register Ar0 of the acceleration pattern (a), and a termination address 500 is written to an address register Ar1. An address 1320 of as acceleration pattern (b) that has a high speed nearest to the speed of the drive clock number of the address 500 is written to an address register Ar2 of the acceleration pattern (a), and a termination address 1480 is written to an address register Ar3. Then, a part of the acceleration pattern (a) is substituted with a part of the acceleration pattern (b), and the acceleration pattern (a) indicated by a dotted line is obtained. By shifting the speed to a constant-speed state further quickly than the previous acceleration pattern (a) and elongating the feeding time until an image read time, a speed variation can be suppressed before the time of starting the reading. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ装置などの画像読取装置に搭載されている、ステッピングモータを利用して原稿を光走査する走行体を駆動させる駆動制御装置に係り、特に、このステッピングモータを加速駆動する際に、ステッピングモータに入力されるパルス周波数の変化を示したパターンを使用する駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スキャナ装置、ファクシミリ装置、複写装置などの画像読取装置において、原稿を光走査する走行体の駆動装置としてステッピングモータが利用されている。
このステッピングモータは、駆動回路への入力パルス数によって回転角度を制御することができ、また、この入力パルスの周波数によって回転速度を制御することができる。
そのため、ステッピングモータの駆動制御装置は、入力パルスの周波数の変化情報である駆動パターンを示した駆動テーブルを記憶装置に格納し、加速、減速などの駆動状態に応じて記憶装置に格納されている駆動テーブルを読み出し、ステッピングモータの駆動制御を行っている。
近年、これらの駆動テーブルの中でも、ステッピングモータの加速駆動の制御に使用される加速パターンを示した加速テーブルを改善する技術が、下記の特許文献をはじめ種々開示されている。
【特許文献1】
特開2000−196823公報
【特許文献2】
特開平10−257244号公報
【0003】
特許文献1には、複数の読取倍率に対応したステッピングモータの入力パルス周波数の変化である加速パターンを示す加速テーブル記憶装置に格納し、そして、指定された読取倍率に基づいて記憶装置から加速テーブルを選択することにより、制御装置内のCPU(中央演算処理装置)の負担を軽減させる技術が開示されている。
また、特許文献2には、原稿の読取倍率を変更するごとに、ステッピングモータの加速駆動の制御に使用される加速テーブルを制御装置内のCPUによって作成する技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載されている画像読取装置では、CPUの負担は軽減されるが、対応する駆動テーブルを格納するための領域を確保するために記憶容量を増加する必要が生じてしまう。
また、特許文献2に記載されている画像読取装置では、加速テーブルに必要な記憶容量は軽減されるが、制御速度に応じてCPUにより加速テーブルを作成するためCPUの負担が増大してしまう。
そこで、本発明は、制御速度の種類が複数存在する場合において、最小限の加速パターンを示す加速テーブルを記憶し、これらの加速パターンの一部分を組み合わせて負荷側の速度に対応する加速パターンを作成することにより、CPUの負荷と記憶装置の容量とを増大させることなく、あらゆる速度に対応できる駆動制御装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、負荷を駆動させるための駆動手段と、前記駆動手段において前記負荷の加速駆動を指示する加速テーブルと、定速駆動を指示する定速テーブルとを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に格納されている前記加速テーブルと前記定速テーブルとを組み合わせて、加速駆動、減速駆動、または、定速駆動を指示する駆動テーブルを作成する作成手段と、を備え、前記駆動手段は、前記作成手段により作成された前記駆動テーブルに基づいて、前記負荷の駆動を制御することにより前記目的を達成する。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記作成手段は、前記負荷の駆動速度に応じて、前記加速テーブルと前記定速テーブルとの組み合わせる部分を変更することにより前記目的を達成する。
【0006】
請求項3記載の発明では、請求項1、または、請求項2記載の発明において、前記記憶装置は、自動周波数で一気に加速させるための自起動周波数を記憶し、前記駆動手段は、ステッピングモータを使用し、前記ステッピングモータは、前記自起動周波数に基づいて駆動することことにより前記目的を達成する。
請求項4記載の発明では、請求項1、請求項2、または、請求項3記載の発明において、前記負荷は、画像読取装置の原稿を走査して読み取る画像読取装置の走査光学系であることにより前記目的を達成する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の駆動制御装置を搭載した画像読取装置の好適な実施の形態について、図1から図7を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像読取装置の駆動系の概略構成を示した図である。
図1に示すように、画像読取装置の駆動系は、第1キャリッジ1、第2キャリッジ2、ワイヤー3、駆動軸4、ワイヤープーリ5、アイドルプーリ6a〜6d、タイミングベルト7、ステッピングモータ8、タイミングベルトプーリ9、10、検知部11およびホームポジションセンサ12を備えている。
なお、第1キャリッジ1および第2キャリッジ2は、原稿を走査して読み取る走行体であり、これらを走査光学系と言う。
【0008】
図2は、本実施の形態に係る画像読取装置の構成を示した図である。
コンタクトガラス(原稿台)13、露光ランプ14、第1ミラー15、第2ミラー16、第3ミラー17、結像レンズ18、CCD(電荷結合素子)19、スキャナ制御板20およびマイクロステップ駆動制御板21を備えている。
スキャナ制御板20は、画像処理とステッピングモータ8のマイクロステップ駆動制御板21を制御する。マイクロステップ駆動制御板21は、ステッピングモータ8用のモータ駆動電源(DC(直流)24V)とステッピングモータ8の駆動を制御する駆動回路とを備えている。
【0009】
次に、このように構成された画像読取装置における動作について説明する。
第1キャリッジ1は、露光ランプ14と第1ミラー15を一体化して有し、原稿を走査する。第2キャリッジ2は、第2ミラー16および第3ミラー17を一体化して第1キャリッジ1からの光を結像レンズ18に導く。
第1キャリッジ1と第2キャリッジ2には、2本の対象に張られたワイヤー3を介して動力が伝達される。ワイヤー3は、駆動軸4に巻かれて一体化されているワイヤープーリ5によって駆動される。ワイヤープーリ5は、同軸にあるタイミングベルトプーリ9とタイミングベルト7を介してステッピングモータ8の軸に一体化されたタイミングベルトプーリ10によって駆動される。
【0010】
電源スイッチをオンするとホーミングのためにステッピングモータ8は駆動を開始し、第1キャリッジ1および第2キャリッジ2が図1中のフォワード方向に移動する。第1キャリッジ1および第2キャリッジ2は一定距離移動すると、図1中のリターン方向に移動を開始する。そして、ホームポジションセンサ12が第1キャリッジ1の下部にある検知部11を検知すると、第1キャリッジ1および第2キャリッジ2は一定パルス分移動して停止する。この位置(以下、ホームポジションをHPとする)で第1キャリッジ1および第2キャリッジ2は待機し、読取指令が発生されると読取動作を開始する。
【0011】
図3は、ス本実施の形態に係る画像読取装置の駆動制御系の概略構成を示した図である。
コンタクトガラス13に原稿を載置し、図示しないスタートキーを押下すると、所定タイミングでスキャナ制御板20からマイクロステップ駆動制御板21へステッピングモータ駆動クロックが出力される。ステッピングモータ8が駆動を開始すると同時に第1キャリッジ1と第2キャリッジ2がHPから図1のフォワード方向に移動を開始する。
ステッピングモータ8は、マイクロステップ駆動制御板21によって駆動され、このマイクロステップ駆動制御板21には、上位のCPU(中央処理装置)を搭載したスキャナ制御板20からステッピングモータ駆動クロック、正逆転信号、マイクロステップ駆動するための分割数切換信号および駆動電流切換信号が入力される。
マイクロステップ駆動制御板21は、これらの各信号に基づいてステッピングモータ8の各相に流れる駆動電流を制御する。
【0012】
ステッピングモータ8の速度は、駆動クロック周波数で決定される。マイクロステップ駆動制御板21は、駆動クロック周波数によってステッピングモータ8の各相の切り換えタイミングを制御する。これにより、ステッピングモータ8の速度は周波数が高いと速く、低いと遅くなるというように、駆動クロック周波数を制御することで多種多様のスローアップ制御をすることが可能となる。
また、マイクロステップ駆動制御板21は、スローアップ、スローダウン、読取動作時、リターン時、待機時などの状態により駆動電流を切り換えたり、ステッピングモータ8の1ステップ分割数を切り換えたりしてステッピングモータ8を制御する。
このように駆動制御は、ステッピングモータ8の速度パターンに基づいて行われる。
【0013】
図4は、キャリッジの基本駆動パターンを示した図である。
また、図5は、画像読取変倍時におけるモータ駆動パルスの変化を示した図である。
スキャナ制御板20は、フォワード方向の加速、定速、減速パターンとリターン方向の加速、定速、減速パターンに分けてマイクロステップ駆動制御板21に与えるステッピングモータ駆動クロック制御する。
定速部分は、原稿読取が等倍サイズ(100%)の速度を中心に、拡大方向に400%まで、縮小方向に25%まで、1%刻みで速度を可変させることができる。
そして、加速パターンは、これらの速度に対して原稿読取開始までに、キャリッジの速度変動を押さえるような加速制御を行う。
【0014】
この加速制御時に発生する振動を押さえるために、従来は、定速に合わせていくつかの加速テーブルをを記憶し、25%から400%の速度に対して複数のブロックに分けて加速テーブル用いていた。
図7は、従来の加速時におけるキャリッジの駆動パターンを示した図である。
図7に示す従来例では、(a)パターン:25%から50%までの加速パターン、(b)パターン:51%から71%までの加速パターン、(c)パターン:72%から100%の加速パターン、(d)パターン:101%から400%の加速パターンの4パターンの加速テーブルを用いていたため、4テーブル分の記憶領域が必要となっていた。
【0015】
しかし、図7に示すように従来の駆動パターンでは、縮小方向である25%から50%程度までは加速が急なため、経時による負荷側の変動で画像読取開始までに加速時の速度変動が残るおそれがあった。この問題を解消するために、もう1パターン追加して加速の緩いパターンの加速テーブルを用意する方法が施されていたが、この場合には、追加する加速テーブル分の記憶領域が必要となってしまっていた。
【0016】
図6は、加速時におけるキャリッジの駆動パターンを示した図である。
スキャナ制御板20の記憶領域には、図6に実線で示す加速パターン(a)および(b)を示す加速テーブルが記憶されている。
スキャナ制御板20の記憶領域は、モータの駆動速度(PPS)に合った駆動クロック数を1アドレスごとに1データとして記憶している。この1データにより1ステップ分ステッピングモータ8を駆動することができる。
スキャナ制御板20の記憶領域に記憶されている加速パターン(a)および(b)の加速テーブルは、それぞれ700ステップ、800ステップで加速を終了するようになっている。
ここでは、説明の単純化をはかるために、加速パターン(a)をアドレスの0から699まで、また、加速パターン(b)をアドレス700から1499までで表す。
【0017】
また、スキャナ制御板20の記憶領域には、定速駆動の駆動テーブルを記憶する領域が設けられ、この領域に定速の駆動クロック数を1データ分記憶するようになっている。
本実施の形態においては、この領域に100%の駆動速度16488に対応する駆動クロック数を記憶し、変倍時には、変倍率を計算した定速時の駆動クロックを書き込むようになっている。
この他、スキャナ制御板20の記憶領域には、ホーミング時の定速駆動クロックを記憶する領域が設けられている。
【0018】
さらに、スキャナ制御板20の記憶領域には、使用する領域を示すアドレスレジスタArn(nは任意の整数)の記憶領域が設けられている。このアドレスレジスタにより、図4に示すような基本駆動パターンを最大24パターンまで設定することができる。
例えば、加速パターン(a)の領域ををそのまま利用する場合には、アドレスレジスタAr0にアドレス0を書き込み、アドレスレジスタAr1にアドレス699を書き込む。これによりアドレス0から699の駆動クロックがマイクロステップ駆動制御板に出力され、これが1パターンとなる。
【0019】
また、定速部分においては、速度の変更がないため、駆動速度16488に対応する駆動クロック数を示すアドレスをアドレスレジスタAr2に書き込み、パターン2とする。
このようにして、基本駆動パターンを分割すると、残りのフォワードの減速、リターン加速、定速、減速とを合わせると全部で6パターンとなる。そして、この部分の分割は、任意のアドレスをアドレスレジスタArnに設定することにより行う。
このように基本駆動パターンの分割機能を使用することにより、適切な加速パターンを作成することができる。
【0020】
次に、図6に示す加速パターン(a)での加速時間を、より短く設定して速く定速状態に移行させ、画像読取時間までの移動時間を長くすることにより速度変動を押さえたい場合(例1)について説明する。
図6に示すように、アドレスレジスタArnに加速パターン(b)の一部のアドレスを書き込むことにより加速を速くすることができる。
具体的には、加速パターン(a)のアドレスレジスタAr0に加速パターン(a)の開始アドレス0を、アドレスレジスタAr1に終了アドレス500を書き込む。
そして、加速パターン(a)のアドレスレジスタAr2に、アドレス500の駆動クロック数の速度に一番近く速い速度になる加速パターン(b)のアドレス1320を書き込み、アドレスレジスタAr3に終了であるアドレス1480を書き込む。
すると、図6に示した加速パターン(a)の一部が、加速パターン(b)の一部と置き換わり、点線で示した加速パターン(a)となる。以前の加速パターン(a)よりも速く定速状態に移行させ、画像読取時間までの移動時間を長くすることにより、速度変動を読取開始までに押さえることができる。
【0021】
次に、図6に示す加速パターン(a)を用いて駆動制御時に、加速の度合いが過ぎるために定速状態に移行後に速度変動が生じてしまう場合(例2)における対応方法について説明する。
このような場合には、加速の度合いを少し緩やかにするような制御を行う。
アドレスレジスタArnに加速パターン(a)の一部のアドレスを書き込むことにより加速の度合いを緩やかにすることができる。
具体的には、アドレスレジスタAr0に加速パターン(b)の開始アドレス700を、アドレスレジスタAr1に、終了アドレス1000を書き込む。
そして、アドレスレジスタAr2に加速パターン(b)のアドレス1000の駆動クロック数の速度に一番近く速い速度になる加速パターン(a)のアドレス180を書き込み、アドレスレジスタAr3に終了アドレス250を書き込む。
すると、加速パターン(b)の一部が加速パターン(a)の一部と置き換わり、点線で示した加速パターン(b)となる。以前の加速パターン(b)より緩やかに加速して定速になるので画像の読み取りまでに速度変動を押さえることができる。
【0022】
フォワード方向の減速駆動に加速パターンをそのまま使う場合には、加速テーブルの開始アドレスと終了アドレスを逆に書き込むことにより、簡単に減速駆動を実現できる。
また、フォワード方向の減速駆動に駆動パターンを使用する場合には、加速駆動時と同様に減速パターンを変更することにより減速駆動を実現できる。
さらに、ホーミングの時のように自動周波数で一気に加速する場合には、定速記憶領域にステッピングモータ8の自起動周波数の駆動クロックを書き込んでおくことにより、アドレスレジスタArnに記憶領域のアドレスを書き込むだけでステッピングモータ8をホーミングの定速状態に立ち上げることができる。
本実施の形態によれば、読取装置の機種ごとの速度変動時、また、イナーシャー(慣性モーメント)変動時においても、ハード側の制御板の変更を必要とすることなく少ない記憶領域でステッピングモータ8の速度変動に対応することができる。
【0023】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、加速テーブルと定速テーブルとを組み合わせることにより、負荷側条件に対応した適切な加速テーブルを作成することができる。
請求項2記載の発明によれば、加速テーブルと定速テーブルとを部分ごとに組み合わせることにより、定速時の速度を変更した場合においても、その速度に適した加速テーブルを作成することができる。
請求項3記載の発明によれば、定速の記憶領域を設け、そこに自起動周波数を記憶させておくことにより、アドレスを書き込むだけで容易に加速駆動制御を行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、画像読取装置のキャリッジの駆動に加速テーブルを用いることにより、記憶容量が少なくコストパフォーマンス性の高い駆動制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る画像読取装置の駆動系の概略構成を示した図である。
【図2】本実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示した図である。
【図3】本実施の形態に係る画像読取装置の駆動制御系の概略構成を示した図である。
【図4】キャリッジの基本駆動パターンを示した図である。
【図5】画像読取変倍時におけるモータ駆動パルスの変化を示した図である。
【図6】加速時におけるキャリッジの駆動パターンを示した図である。
【図7】従来の加速時におけるキャリッジの駆動パターンを示した図である。
【符号の説明】
1 第1キャリッジ
2 第2キャリッジ
3 ワイヤー
4 駆動軸
5 ワイヤープーリ
6a〜6d アイドルプーリ
7 タイミングベルト
8 ステッピングモータ
9、10 タイミングベルトプーリ
11 検知部
12 ホームポジションセンサ
13 コンタクトガラス
14 露光ランプ
15 第1ミラー
16 第2ミラー
17 第3ミラー
18 結像レンズ
19 CCD
20 スキャナ制御板
21 マイクロステップ駆動制御板
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive control device that is mounted on an image reading device such as a scanner device and drives a traveling body that optically scans a document using a stepping motor, and particularly when the stepping motor is accelerated. The present invention relates to a drive control device using a pattern indicating a change in a pulse frequency input to a stepping motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image reading apparatus such as a scanner apparatus, a facsimile apparatus, and a copying apparatus, a stepping motor is used as a driving device of a traveling body that optically scans a document.
This stepping motor can control the rotation angle by the number of input pulses to the drive circuit, and can control the rotation speed by the frequency of this input pulse.
Therefore, the drive control device of the stepping motor stores a drive table indicating a drive pattern, which is change information of the frequency of the input pulse, in the storage device, and stores the drive table in the storage device according to a drive state such as acceleration or deceleration. The drive table is read and drive control of the stepping motor is performed.
In recent years, among these drive tables, various techniques for improving an acceleration table indicating an acceleration pattern used for controlling acceleration drive of a stepping motor have been disclosed, including the following patent documents.
[Patent Document 1]
JP 2000-196823 A [Patent Document 2]
JP-A-10-257244 [0003]
Patent Literature 1 discloses an acceleration table storage device that stores an acceleration pattern, which is a change in an input pulse frequency of a stepping motor corresponding to a plurality of reading magnifications, and stores the acceleration table in the acceleration table based on a designated reading magnification. There is disclosed a technique for reducing the load on a CPU (Central Processing Unit) in a control device by selecting.
Patent Document 2 discloses a technique in which an acceleration table used for controlling acceleration driving of a stepping motor is created by a CPU in a control device every time the reading magnification of a document is changed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image reading apparatus described in Patent Literature 1, although the load on the CPU is reduced, it is necessary to increase the storage capacity in order to secure an area for storing the corresponding drive table.
Further, in the image reading apparatus described in Patent Literature 2, the storage capacity required for the acceleration table is reduced, but the load on the CPU increases because the CPU creates the acceleration table according to the control speed.
Therefore, according to the present invention, when there are a plurality of types of control speeds, an acceleration table indicating a minimum acceleration pattern is stored, and an acceleration pattern corresponding to the load-side speed is created by combining some of these acceleration patterns. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a drive control device capable of coping with any speed without increasing the load on the CPU and the capacity of the storage device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a driving device for driving a load, a storage device for storing an acceleration table for instructing acceleration driving of the load in the driving device, and a constant speed table for instructing constant speed driving, Creating means for creating a drive table for instructing acceleration drive, deceleration drive, or constant speed drive by combining the acceleration table and the constant speed table stored in the storage device; The means achieves the object by controlling the driving of the load based on the drive table created by the creating means.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the creation means changes the combination of the acceleration table and the constant speed table in accordance with the driving speed of the load to achieve the object. To achieve.
[0006]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the storage device stores a self-starting frequency for accelerating at a stretch at an automatic frequency, and the driving unit controls the stepping motor. When used, the stepping motor achieves the object by driving based on the self-starting frequency.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect, the load is a scanning optical system of the image reading device that scans and reads a document of the image reading device. Achieves the above object.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of an image reading apparatus equipped with a drive control device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a drive system of the image reading apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the drive system of the image reading apparatus includes a first carriage 1, a second carriage 2, a wire 3, a drive shaft 4, a wire pulley 5, idle pulleys 6a to 6d, a timing belt 7, a stepping motor 8, Timing belt pulleys 9 and 10, a detection unit 11 and a home position sensor 12 are provided.
The first carriage 1 and the second carriage 2 are moving bodies that scan and read an original, and are referred to as a scanning optical system.
[0008]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment.
Contact glass (original table) 13, exposure lamp 14, first mirror 15, second mirror 16, third mirror 17, imaging lens 18, CCD (charge coupled device) 19, scanner control board 20, and microstep drive control board 21.
The scanner control board 20 controls the image processing and the micro-step drive control board 21 of the stepping motor 8. The micro step drive control plate 21 includes a motor drive power supply (DC (direct current) 24 V) for the stepping motor 8 and a drive circuit for controlling the driving of the stepping motor 8.
[0009]
Next, an operation of the image reading apparatus thus configured will be described.
The first carriage 1 integrally has an exposure lamp 14 and a first mirror 15, and scans an original. The second carriage 2 integrates the second mirror 16 and the third mirror 17 and guides light from the first carriage 1 to the imaging lens 18.
Power is transmitted to the first carriage 1 and the second carriage 2 via wires 3 stretched over two objects. The wire 3 is driven by a wire pulley 5 wound and integrated with a drive shaft 4. The wire pulley 5 is driven by a timing belt pulley 10 integrated with a shaft of a stepping motor 8 via a timing belt pulley 9 and a timing belt 7 which are coaxial.
[0010]
When the power switch is turned on, the stepping motor 8 starts driving for homing, and the first carriage 1 and the second carriage 2 move in the forward direction in FIG. When the first carriage 1 and the second carriage 2 have moved a certain distance, they start moving in the return direction in FIG. Then, when the home position sensor 12 detects the detection unit 11 below the first carriage 1, the first carriage 1 and the second carriage 2 move by a predetermined pulse and stop. At this position (hereinafter, the home position is HP), the first carriage 1 and the second carriage 2 are on standby, and start a reading operation when a reading command is issued.
[0011]
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a drive control system of the image reading apparatus according to the present embodiment.
When a document is placed on the contact glass 13 and a start key (not shown) is pressed, a stepping motor drive clock is output from the scanner control board 20 to the micro step drive control board 21 at a predetermined timing. At the same time when the stepping motor 8 starts driving, the first carriage 1 and the second carriage 2 start moving from the HP in the forward direction of FIG.
The stepping motor 8 is driven by a micro-step drive control board 21. The micro-step drive control board 21 receives a stepping motor drive clock, a forward / reverse rotation signal, a clock signal from a scanner control board 20 equipped with an upper CPU (central processing unit). A division number switching signal and a driving current switching signal for microstep driving are input.
The micro step drive control plate 21 controls the drive current flowing through each phase of the stepping motor 8 based on these signals.
[0012]
The speed of the stepping motor 8 is determined by the drive clock frequency. The micro-step drive control plate 21 controls the switching timing of each phase of the stepping motor 8 according to the drive clock frequency. Thus, the speed of the stepping motor 8 is high when the frequency is high, and is low when the frequency is low, so that various kinds of slow-up control can be performed by controlling the drive clock frequency.
The microstep drive control plate 21 switches the drive current depending on the state of slow-up, slow-down, reading operation, return, standby, or the like, or switches the number of one-step divisions of the stepping motor 8 to change the stepping motor. 8 is controlled.
Thus, the drive control is performed based on the speed pattern of the stepping motor 8.
[0013]
FIG. 4 is a diagram showing a basic driving pattern of the carriage.
FIG. 5 is a diagram showing a change in a motor drive pulse during image reading magnification change.
The scanner control board 20 controls the stepping motor drive clock to be given to the micro-step drive control board 21 by dividing the pattern into acceleration, constant speed, and deceleration patterns in the forward direction and acceleration, constant speed, and deceleration patterns in the return direction.
In the constant speed portion, the speed of document reading can be varied in 1% increments up to 400% in the enlargement direction and up to 25% in the reduction direction, centering on the speed of the same size (100%).
In the acceleration pattern, acceleration control is performed such that fluctuations in the speed of the carriage are suppressed before the document reading starts for these speeds.
[0014]
Conventionally, in order to suppress the vibration generated during the acceleration control, several acceleration tables are stored in accordance with a constant speed, and the acceleration table is divided into a plurality of blocks for a speed of 25% to 400%. Was.
FIG. 7 is a diagram showing a carriage driving pattern during conventional acceleration.
In the conventional example shown in FIG. 7, (a) pattern: acceleration pattern from 25% to 50%, (b) pattern: acceleration pattern from 51% to 71%, (c) pattern: acceleration from 72% to 100% Pattern, (d) Pattern: Since four acceleration tables of 101% to 400% are used, a storage area for four tables is required.
[0015]
However, in the conventional driving pattern, as shown in FIG. 7, since the acceleration is rapid from the reduction direction of about 25% to about 50%, the speed fluctuation at the time of acceleration before the image reading starts due to the fluctuation of the load side with the passage of time. There was a risk of remaining. In order to solve this problem, a method has been performed in which another pattern is added to prepare an acceleration table of a pattern with a gentle acceleration, but in this case, a storage area for the added acceleration table is required. It was gone.
[0016]
FIG. 6 is a diagram showing a driving pattern of the carriage during acceleration.
The storage area of the scanner control board 20 stores an acceleration table indicating acceleration patterns (a) and (b) indicated by solid lines in FIG.
The storage area of the scanner control plate 20 stores the number of drive clocks corresponding to the drive speed (PPS) of the motor as one data for each address. The stepping motor 8 can be driven for one step by this one data.
In the acceleration tables of the acceleration patterns (a) and (b) stored in the storage area of the scanner control board 20, the acceleration ends at 700 steps and 800 steps, respectively.
Here, to simplify the description, the acceleration pattern (a) is represented by addresses 0 to 699, and the acceleration pattern (b) is represented by addresses 700 to 1499.
[0017]
The storage area of the scanner control plate 20 is provided with an area for storing a constant-speed drive table, and the constant-speed drive clock number is stored in this area for one data.
In the present embodiment, the number of driving clocks corresponding to the driving speed of 16488 of 100% is stored in this area, and the driving clock at the constant speed calculated with the scaling factor is written at the time of scaling.
In addition, the storage area of the scanner control board 20 is provided with an area for storing a constant speed drive clock during homing.
[0018]
Further, the storage area of the scanner control board 20 is provided with a storage area of an address register Arn (n is an arbitrary integer) indicating an area to be used. With this address register, up to 24 basic drive patterns as shown in FIG. 4 can be set.
For example, when the area of the acceleration pattern (a) is used as it is, the address 0 is written into the address register Ar0, and the address 699 is written into the address register Ar1. As a result, the drive clocks from addresses 0 to 699 are output to the micro-step drive control board, which forms one pattern.
[0019]
In the constant speed portion, since there is no change in the speed, an address indicating the number of drive clocks corresponding to the drive speed 16488 is written in the address register Ar2, and is set as pattern 2.
When the basic driving pattern is divided in this way, the total of the remaining forward deceleration, return acceleration, constant speed, and deceleration is six in total. This division is performed by setting an arbitrary address in the address register Arn.
By using the basic drive pattern division function in this manner, an appropriate acceleration pattern can be created.
[0020]
Next, when the acceleration time in the acceleration pattern (a) shown in FIG. 6 is set to be shorter, the speed is quickly shifted to the constant speed state, and the movement time until the image reading time is increased to suppress the speed fluctuation ( Example 1) will be described.
As shown in FIG. 6, the acceleration can be accelerated by writing a partial address of the acceleration pattern (b) in the address register Arn.
Specifically, the start address 0 of the acceleration pattern (a) is written to the address register Ar0 of the acceleration pattern (a), and the end address 500 is written to the address register Ar1.
Then, the address 1320 of the acceleration pattern (b) which becomes the speed closest to the speed of the driving clock number of the address 500 is written into the address register Ar2 of the acceleration pattern (a), and the end address 1480 is written into the address register Ar3. Write.
Then, a part of the acceleration pattern (a) shown in FIG. 6 is replaced with a part of the acceleration pattern (b), and the acceleration pattern (a) is indicated by a dotted line. By shifting to the constant speed state faster than the previous acceleration pattern (a) and extending the movement time up to the image reading time, it is possible to suppress the speed fluctuation by the start of reading.
[0021]
Next, a description will be given of a method of responding to a case (Example 2) in which, during drive control, a speed fluctuation occurs after shifting to the constant speed state due to excessive acceleration during drive control using the acceleration pattern (a) shown in FIG.
In such a case, control is performed so that the degree of acceleration is slightly reduced.
By writing a partial address of the acceleration pattern (a) in the address register Arn, the degree of acceleration can be reduced.
Specifically, the start address 700 of the acceleration pattern (b) is written to the address register Ar0, and the end address 1000 is written to the address register Ar1.
Then, the address 180 of the acceleration pattern (a) which becomes the speed closest to the speed of the number of drive clocks of the address 1000 of the acceleration pattern (b) is written to the address register Ar2, and the end address 250 is written to the address register Ar3.
Then, a part of the acceleration pattern (b) is replaced with a part of the acceleration pattern (a), and the acceleration pattern (b) is indicated by a dotted line. Since the acceleration becomes gentler than the previous acceleration pattern (b) and becomes constant, the speed fluctuation can be suppressed before the image is read.
[0022]
When the acceleration pattern is used as it is for the deceleration drive in the forward direction, the deceleration drive can be easily realized by writing the start address and the end address of the acceleration table in reverse.
When a drive pattern is used for deceleration driving in the forward direction, deceleration driving can be realized by changing the deceleration pattern in the same manner as during acceleration driving.
Further, when accelerating at a stretch at an automatic frequency as in the case of homing, the drive clock of the self-starting frequency of the stepping motor 8 is written in the constant speed storage area, and the address of the storage area is written in the address register Arn. Only by this, the stepping motor 8 can be started up to the homing constant speed state.
According to the present embodiment, even when the speed of each reading device varies or the inertia (inertia moment) varies, the stepping motor 8 can be stored in a small storage area without changing the control plate on the hardware side. Speed fluctuations.
[0023]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, by combining the acceleration table and the constant speed table, it is possible to create an appropriate acceleration table corresponding to the load condition.
According to the invention described in claim 2, by combining the acceleration table and the constant speed table for each part, even when the speed at the constant speed is changed, an acceleration table suitable for the speed can be created. .
According to the third aspect of the present invention, by providing the constant-speed storage area and storing the self-starting frequency therein, the acceleration drive control can be easily performed only by writing the address.
According to the fourth aspect of the invention, by using the acceleration table for driving the carriage of the image reading device, it is possible to provide a drive control device having a small storage capacity and high cost performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a drive system of an image reading apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image reading apparatus according to the embodiment;
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a drive control system of the image reading apparatus according to the embodiment;
FIG. 4 is a diagram showing a basic drive pattern of a carriage.
FIG. 5 is a diagram showing a change in a motor drive pulse during image reading magnification change.
FIG. 6 is a diagram illustrating a driving pattern of a carriage during acceleration.
FIG. 7 is a view showing a driving pattern of a carriage during conventional acceleration.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st carriage 2 2nd carriage 3 Wire 4 Drive shaft 5 Wire pulley 6a-6d Idle pulley 7 Timing belt 8 Stepping motor 9, 10 Timing belt pulley 11 Detecting part 12 Home position sensor 13 Contact glass 14 Exposure lamp 15 First mirror 16 Second mirror 17 Third mirror 18 Imaging lens 19 CCD
20 Scanner control board 21 Micro step drive control board

Claims (4)

負荷を駆動させるための駆動手段と、
前記駆動手段において前記負荷の加速駆動を指示する加速テーブルと、定速駆動を指示する定速テーブルとを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に格納されている前記加速テーブルと前記定速テーブルとを組み合わせて、加速駆動、減速駆動、または、定速駆動を指示する駆動テーブルを作成する作成手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記作成手段により作成された前記駆動テーブルに基づいて、前記負荷の駆動を制御することを特徴とする駆動制御装置。
Driving means for driving a load;
An accelerating table for instructing acceleration driving of the load in the driving unit, and a storage device for storing a constant speed table for instructing constant speed driving,
Combination of the acceleration table and the constant speed table stored in the storage device, acceleration drive, deceleration drive, or a creating means for creating a drive table to instruct the constant speed drive,
The drive control device, wherein the drive unit controls the drive of the load based on the drive table created by the creation unit.
前記作成手段は、前記負荷の駆動速度に応じて、前記加速テーブルと前記定速テーブルとの組み合わせる部分を変更することを特徴とする請求項1記載の駆動制御装置。2. The drive control device according to claim 1, wherein the creating unit changes a portion to be combined between the acceleration table and the constant speed table according to a drive speed of the load. 3. 前記記憶装置は、自動周波数で一気に加速させるための自起動周波数を記憶し、
前記駆動手段は、ステッピングモータを使用し、
前記ステッピングモータは、前記自起動周波数に基づいて駆動することを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の駆動制御装置。
The storage device stores a self-starting frequency for accelerating at a stretch with an automatic frequency,
The driving means uses a stepping motor,
The drive control device according to claim 1, wherein the stepping motor is driven based on the self-starting frequency.
前記負荷は、画像読取装置の原稿を走査して読み取る画像読取装置の走査光学系であることを特徴とする請求項1、請求項2、または、請求項3記載の駆動制御装置。4. The drive control device according to claim 1, wherein the load is a scanning optical system of the image reading device that scans and reads a document of the image reading device.
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