JPH02232641A - 複写機のスキャナ光学系の制御方法 - 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】

の 本発明は、原稿台固定方式の複写機のスキャナ光学系の
制御方法に関する．

【１１１ この方式の複写機の光学系の一般的な構成の概略を第８
図に示す．原稿（図示せず）をｆｌ置するコンタクトガ
ラス１の下方にはスキャナ光学系２を含む露光々学系が
設けられている．これにより，原稿からの反射光はドラ
ム状の感光体３上に結像される．スキャナ光学系２は照
明光源４、反射板５、第１ミラー６等よりなる第１スキ
ャナ７と第２、３ミラー８．９等よりなる第２スキャナ
１０とより成り，これと装置本体に固定された結像レン
ズｌ１と．第４ミラー１２等から露光々字系が構成され
ている．１３は防塵ガラスである。 第１スキャナ７と第２スキャナ１０とは、走査中に原稿
からの反射光路長が変化しないように．第９図に示すよ
うな動滑車の原理を用いたワイヤローブ駆動系横成によ
り、２：１の速度比で直流モータ１４及びスキャナワイ
ヤ１５により往復動駆動される（駆動系自体の構成は周
知であるので、詳細な説明は省略する）．装置本体には
スキャナ光学系２の基準位置検出手段となる反射型フォ
トインターラプタ構成のスキャナホームボジシゴンセン
サ（以下ＨＰセンサという）１６が設けられている．第
１スキャナ７には第１スキャナ７がホームボジシゴンに
到達した時にこのＨＰセンサ１６のセンサ部を遮蔽し得
るＨＰ遮蔽板１７が設けられている． このような構成により、概略的には、第８図に実線で示
すようなＨＰ状態からスキャナ光学系７．１０が右方向
に走査駆動されて原稿面を露光走査する．第８図中に仮
想線で示す第１，第２スキャナ７，１０の位置は往復動
作の最大移動位置を示す．露光走査を終了したスキャナ
光学系２は再びホームポジションに向けて復動動作する
．この場合、スキャナ光学系２の復動時には一般に往動
時よりも高速にて駆動され、ホームポジションＨＰに近
づいたら減速＄１８を行なうようにしている．そして、
［｛Ｐ遮蔽板１７がＨＰセンサ１６を横切った時点でモ
ータ１４の回転方向を逆転（スキャナ復動方向）から正
転（スキャナ往動方向）にきりかえることにより、オー
バーラン位置からホームポジション｝｛Ｐに戻すように
している．以下に，このようなスキャナ光学系２の復動
動作の減速ｆｉｌｌ御について，詳細に説明する．まず
スキャナ光学系２の１サイクル分の動作を考えると，第
１０図に示すようになる．第１０図は横軸に時問をとり
、縦軸に直流モータ１４の回転数（または第１スキャナ
７の速度）をとって動ｆヤを示すものであり、直流モー
タ１４の実際の回転数（ｉたはスキャナ速度）は、破線
で示す目標値に対し、実線の状態となる． 次に、復動時の減速制御動作を第１１図により説明する
．図中、破線は目徨速度である．一点鎖線で示す動作特
性Ａ′は復動開始位置がホームポジションに近かった為
に、スキャナ速度が復動開始から減速開始までの目標速
度Ｖｏに達しないうちに減速開始地点に到達しこの時の
速度Ｖが目標速度Ｖに対し８０％であった場合である．
また、実線で示す動作特性Ｂ′は減速開始時点での速度
Ｖが目標速度Ｖｏに対して速く、１２０％であった場合
を示す．従来方式では、減速の開始位置が固定で，あら
ゆる動作特性に対して１通りの減速制御を行なっていた
．この結果、動作特性Ａ′の場合には第１スキャナ７が
減速開始位置を通過してもなお加速を続ける事になり、
スキャナ速度が目標速度を上回った時点で初めて減速に
転ずる．このため、加速から減速に変わるときにオーバ
ーシュートを起こしやすく、スキャナ光学系２の動作が
不安定となる．また５オーバーシュート量が大きいとき
はホームポジション到達時のスキャナ速度が速すぎて正
常な停止制御が行えず、停止位置がばらつく．動作特性
Ｂ′の場合は減速開始位置がスキャナ速度に対してホー
ムポジションに近ずぎるのと、減速時の目標速度カーブ
が緩やかすぎるためにホームポジション到達時のスキャ
ナ速度が速くなってしまう． 以上により，次のような不韻合を生ずる．まず、第１ス
キャナが加速から減速に転じたときにオーバーシュート
を起こした場合は、スキャナ光学系２の動作が不安定と
なり、オーバーシュートが収束する時のスキャナ光学系
２自身の振動、複写装置全体の揺れなどが起こる．また
、オーバーシュート量が大きい時や減速開始時点でのス
キャナ速度が速すぎた場合には、オーバーシュートが収
束しきれずにホームポジションに到達する場合や、充分
な減速がなされずにホームポジションに到達する場合な
どが有り得る．何れの場合もホームポジションでの停止
制御が正常に行えず，スキャナの他の部材への衝突や，
停止位置がホームポジションよりも往動側であった場合
には、次回のコピー動作の時にスキャナが原稿の画像先
端に到達するまでに速度が一定化されずコピー上に画像
ぼけがでるなどの不都合が生じる． が　゛　しよう　　る　題 本発明は、スキャナ光学系の復動動作の上記の実情にか
んがみ、復動開始位置の違いや複写装置個々の機械的負
荷のばらつきによりリターン速度と目標速度が違っても
、スキャナ光学系の減速制御を円滑に行ない、安定した
コピー動作を行なわせる事ができる複写機のスキャナ光
学系の制御方法を提供することを課題とする． ＝　　゛のための 本発明のスキャナ光学系の制御方法は、上記の課題を解
決させるため、スキャナ光学系の復動時、スキャナ光学
系を所定のリターン速度を目標値として復動を開始し、
スキャナ光学系が所定位置に到達したら減速を閏始し、
予め定められた計算式丈たはデータテーブルによるリタ
ーン速度を目標値として減速し、基準位置に到達したら
停止させるスキャナ光学系制御方法において、スキャナ
光学系の移動距離が所定の距離に達した時のスキャナ光
学系の移動速度と上記リターン速度目標値との差に応じ
て、複数用意された減速中のリターン速度の目櫃値であ
る上記計算式かあるいはデータテーブルの中から最適な
減速カーブを選択してスキャナ光学系を減速するか、ス
キャナ光学系の移動距離が所定の距離に達した時のスキ
ャナ光学系の移動速度と上記リターン速度目標値との差
に応じて．スキャナ光学系の減速の開始位置を変化させ
るようにしたことを特徴とする．赴一ｌ スキャナ光学系の復動動作の減速制御を行なうとき、減
速の開始位置や減速時の目標速度データを固定せず、ス
キャナ速度に応じて最適な減速制御を行なうようにした
ので、スキャナ光学系の速度が目標値に対してばらつい
ていてもスキャナ光学系の減速制御が円滑に行なえ、こ
のためスキャナ光学系の振動や複写機本体の揺動を防ぎ
、ホームポジションへの停止も無理なく行なわせる事が
できる． 及１ｌ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る．第１図乃至第７図は本発明の実施例を示す図であっ
て、第８図ないし第１０図で示した部分と同一部分は同
一符号を用いて示す．まず，第４図にスキャナ光学系２
の制御回路の構成を示す．制御手段となるマイクロコン
ピュータ２０が設けられている．このマイクロコンピュ
ータ２０は例えばμＰＤ７８　１　１Ｇによるものであ
り、このマイクロコンピュータ２０には計測手段となる
例えばμＰＤ８２５３Ｃによるプログラマブルインター
バルタイマ２１が接続されている．また，スキャナ光学
系２の搬送用直流モータ１４は前記マイクロコンピュー
タ２０に対し駆動用トランジスタＴｒＩ−Ｔｒ４が介し
て接続されて駆動制御される．即ち、トランジスタＴｒ
Ｉ．Ｔｒ３がオンしてトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４がオ
フの状態で直流モータ１４には時計方向（ＣＷ）に回転
する電流が供給され、トランジスタ７’ｒ２，Ｔｒ４が
オンしてトランジスタＴｒＩ，Ｔｒ３がオフの状態で直
流モータ１４には反時計方向（ＣＣＷ）に回転する電流
が供給される．ここに、直流モータ１４が反時計方向Ｃ
Ｗに回転するとスキャナ光学系２は往動し、直流モータ
１４が反時計方向ＣＣＷに回転するとスキャナ光学系２
は復動するように設定されている， また，この直流モータ１４にはパルス発生手段としての
ロータリーエンコーダ２２が直結されている．ここに、
このエンコーダ２２は直流モータ１４の回転量及び回転
方向に応じて位相の異なる２つのパルス信号を発生する
．１つはＡ相エンコーダバルスＥＮＣＡであり，池の１
つはＢ相エンコーダバルスＥＮＣＢである。Ａ相エンコ
ーダバルスＥＮＣＡはバッファ２３を介してマイクロコ
ンピュータ２０のカウンタインプット端子ＣＩに入力さ
れている．これにより、マイクロコンピュータ２はＡ相
エンコーダバルスＥＮＣＡのパルス間隔をマイクロコン
ピュータ内部のカウンタφ１２くマイクロコンピュータ
２０の発振器２・１の発信周波数Ｘｉ／１２）により計
測する。また、このカウンタインアット端子Ｃｒへの入
力信号は割込み入力となっており、後述する割込み１ロ
グラムの処理中にエンコーダ間隔の測定データ（ＴＩＭ
ＥＲ／ＥＶＥＮＴ　　ＣＯＵＮＴＥＲＣＡＰＵＲＥ　　
ＲＥＧＩＳＴＥＲ（ＥＣＰＴ）の値》を読み、このデー
タを基に直流モータＩ４の回転数（スキャナ速度）の算
出、目原回転数（目標速度）との誤差の算出、比例・積
分ｆ／Ｉ御演算によるモ−９７ｆＲｆｌｌｌ　＜バルス
ｔｍ’ＲｍＰＷＭｉｉＩ＠のＯＮ時間》の算出及び出力
〈プログラマブルインターバルタイマ２１へのデータロ
ード》を行なう． また、エンコーダバルスＥＮＣＡ，ＥＮＣＢはバッファ
２３．２５及びフリップフロツ１２６を介してマイクロ
コンピュータ２０の入力端子ＰＣ７に入力され、位相差
検知に供され、直流モータ１４の回転方向が判定される
．また、前記タイマ２１には発振器２７が接続され、ク
ロック信号が得られる． しかして、直流モータ１４のｉｌＩＩ０ｌはＰＷＭ制御
にて行なわれる．即ち，タイマ２１のカウンタＯにＰＷ
Ｍ周期のデータがロードされ、カウンタ０の出力ＯＵＴ
ＯからＰＷＭ周期の方形波が出力される．この信号はカ
ウンタ１のゲート入力となっている．このカウンタ１に
はＰＷＭ信号のＯＮ時間データがロードされ，ＰＷＭＦ
！１期に同期したワンショット出力がＯＵＴＩから出力
され、ゲート回路２８．２９を介してトランジスタＴｒ
３またはＴｒ．をＯ　Ｎ／Ｏ　Ｆ　Ｆ制御する．第５図
はこのようなＰＷＭ制御の波形例を示すものである．こ
の図では、ＯＮ時Ｅ　ｔ　ａｍ変化してもＰＷＭ周期し
（一シ。）ｓ＋ｔｏｐｐ）が一定であることを示す． ここで，カウンタＯはモード３：方形波レート・ジェネ
レータに設定され、カウンタ１はモード３：プログラマ
ブル・ワンシゴｌトに設定される，ＰＷＭ周期ｔは一定
であるので、カウンタ０のカウント数のロードは一度行
なえばよい．そして、ＰＷＭのｔｏ，１時間を変更する
度にカウンタ０のカウント数をロードする． 次に、グログラマブルインターバルタイマ２１のモード
３及びモード１の内容を説明する．第６図にモード３（
方形波レート・ジエネレータ）のタイミングチャートを
示す．この場合、入カクロックのｎ分周カウンタとして
動作する．なお、カウント数が偶数の場合のデューティ
比は１／２であり、カウント数が奇数の場合のデューテ
ィ比は（ｎ−１）／２ｎである．例えば、カウンタ数ｎ
＝５の時には、デューティ比は２／５（アクティブ・ロ
ウ）となる。しかして、コントロールワードにてこのモ
ードを選択すると、ＯＵＴＯ１となり、ＧＡＴＥ　１　
＝１としてカウント数をロードする．これにより、カウ
ントが開始される．カウント数が偶数の時にはカウント
の前半１，、・′２がＯＬＩＴＯ＝１．後半Ｌ／２がＯ
ＵＴＯ一〇となる．カウント数が奇数の時にはカウント
の何半（ｎ＋−１＞／２がＯＵＴＯ＝１　、後半（ｎ−
　１　）　．／　２がＯＵＴＯ＝Ｏとなる，ＧＡＴＥＩ
＝＝０とすると、その立ち下がりに同期してＯＵＴＯ−
１となってカウントが停止する．その後、ＧＡＴＥ　Ｌ
　＝　１となると初期値よりカウントが再闇される．そ
して、カウント中にカウント藪をロードすると、次のサ
イクルから新しいカウントが１ｍ始される．カウント数
が偶数の場合はカウンタは２ずつデクリメントされ、奇
数の場合はＯＵＴＯ＝１の時には最初の１クロックで１
デクリメントされ、２クロヴク目からは２ずつデクリメ
ントされる． 第７図にモード１（プログラマブル・ワンシゴット）の
タイミングチャートを示す．これは、指定した長さのワ
ンショッ１・・バルス（アクテイブ・ロウ）を出力する
ものである．コントロールワードにてこのモード１を選
択すると、ＯＵＴＯ１となり、カウント数のロード後に
ＧＡＴＥ　Ｌの立ち上がりによりトリガされてカウント
を開始する．カウント中はＯＵＴＯ＝Ｏとなり、カウン
トが終了すると再びＯＬＩＴＯ＝１となる．つまり、パ
ルス幅がカウント数に対応したアクティブ・ロウのワン
ショット出力となる．カウント中にトリガをかけると（
ＧＡＴＥＬを０から１とすると）、再び初期値よりカウ
ントを開始する．なお、カウント中にカウント数をロー
ドしても実行中のカウントには影響しないが、トリガを
かけると新しいカウント数でカウントを閘始する．しか
して５本実施例では、スキャナ光学系２の復動動作にお
いて所定位置での直流モータ１４の回転数（またはスキ
ャナ減速）に応じて，複数用意された減速時の目標速度
計算式もしくはデータテーブルの中から最適のものを選
択し、減速制御を行なうものである．第１−１図、第１
−２図はこのような本実施例方式による減′Ｊ！Ｉル１
御の状態を第１】図に対応させて示すものである。即ち
、第１−１図中実線で示す動作持性Ａは所定位置通過時
間ｔ．のスキャナ速度が目標速度の８０％の場合、第１
〜２図中実線で示す動作持性Ｂは所定位置通過時間し．
でのスキャナ速度が目標速度の１２０％の場合であり、
それぞれ減速開始時間し．や滅速時の目標速度カーブを
岐線で示すように鰻適なものとする事により安定した減
速が行える． 第２図にＣＩ割込み処理フローチャート、第３−１図に
スキャナリターン制御のうち所定位置通過時ｔ１でのス
キャナ速度から最適減速開始位置及び最適減速制御用デ
ータテーブルを選択する処理のフローチャート、第３−
２図に減速制御のフローチャートを示す．まず、ＡＩエ
ンコーダバルスＥＮＣＡの立ち下がり毎にＣＩ割込み処
理■〜■が行なわれる．このような割込み処理では、ま
ず，現在のスキャナ光学系２の状態が往動か復動かを判
断■し、往動であればスキャナ光学系２の現在位置を示
ずカウンタ（ＳＣＡＤＤ）をインクリメント■した後図
示しない往動処理■を行なう．一方、復動であればスキ
ャナ光学系２の現在位置を示すカウンタ（ＳＣＡＤＤ）
をデクリメント■して復動処理■を行う．復動処理では
まずスキャナ光学系２が予め決められたスキャナ速度測
定位置に到達したかをカウンタ（ＳＣＡＤＤ）の値を基
に調べ■、到達したときに一度だけ、後で説明するサブ
ルーチンＳＣＡＮＲ１をコールして減速開始位置と減速
制御データテーブルを決定■する．次にスキャナ光学系
２が■で決めた減速開始位置を通過したかを調べ■まだ
であれば通常のスキャナリターン速度Ｖ。をスキャナ速
度の目標値を示す変数（ＴＡＲＧＥＴ）に代入して■ス
キャナ光学系２が目漂速度になるよう制御するため比例
・積分制ｍ［株］を行なう．また、減速開始位置をすで
に通過していた場合には，ＨＰセンサ１６が第１スキャ
ナ７（ＨＰ遮蔽板１７）を検知した（ＯＮ）か否（ＯＦ
Ｆ）かを判断■する．処理■の場合はＨＰセンサはまだ
ＯＦＦであり、この時は後で説明するサブルーチンＳＣ
ＡＮＲ２をコールしてスキャナ位置に対応した目標速度
を■で忍んだデータテーブルより調べて（ＴＡＲＧＥＴ
）に代入し、［株］の比例・積分制御を行なう．また、
ＨＰセンサがＯＮの場合は、ホームポジション位置に対
する停止制御処理■に入る． 次に、サブルーチンＳＣＡＮＲＩについて第３−１図に
基づき説明する．この処理はＣＩ割込み処理においてス
キャナ光学系２がスキャナ速度測定位置に到達したとき
に１度だけ行なわれ、まず、エンコーダ２２の割込み間
隔、即ちＥＣ　ＰＴの内容を涜み込む．つまり、このデ
ータがスキャナ光学系２がスキャナ速度測定位置を通過
したときの速度Ｖ（モータの回転数）の値（このデータ
の逆数が速度に比例する）である．一一■　次に目標速
度ｖｏと■で求めた実際の速度Ｖとの比をバセンテージ
で求め、変数（ＶＲＡＴ）に代入し，これに応じた鰻適
なデータテーブルを選択■〜■して、選択したデータテ
ーブル番号（本実施例では３通り（１〜３））を（ＴＡ
ＢＬＥＮ）に代入■〜■する。また、先に求めた目標速
度■ｏと実際の速度Ｖのパーセンテージが８０％未満か
１２０％よりも大きいときはスキャナ光学系２の異常と
して異常処理［相］を行なう．第３−２図のサブルーチ
ンＳＣＡＮＲ２はスキャナ光学系２が減速開始位置を過
ぎてからホームポジションに到達するまでの間、ＣＩ割
込みにおいてコールされる．この処理では、サブルーチ
ンＳＣＡＮＲＩで決められデータテーブル番号（ＴＡＢ
ＬＥＮ）により示されてデータテーブルをもとにスキャ
ナ光学系２の位ｆｆ（（ＳＣＡＤＤ）によってわかる》
に応じた目櫟速度データをとってきてスキャナ光学系２
の速度の目標値を示す変数（　Ｔ　Ａ．　Ｒ　Ｇ　Ｅ　
Ｔ　）に代入する．ここで、■，■はデータテーブル１
が選択された場合であり、［’ｔＯＭ上に設けられたデ
ータテーブル〈ラベル名：　ＴＡＢＬＥ　１　）に対し
て、オフセ・ソトが（ＳＣＡＤＤ）の値に等しい所にあ
るデータをスキャナ光学系２の現在位置に対する目標速
度データとして（ＴＡＲＧＥＴ）に代入する．同様に■
，■はデータテーブル２（ラベル名二ＴＡＢＬＥ２）が
選択された場合、■はデータテーブル３（ラベル名＋Ｔ
ＡＢＬＥ３）が選択された場合をそれぞれ示し、■、■
と同じように（　Ｓ　Ｃ　Ａ．　Ｄ　Ｄ　）の値をオフ
セット値として、データをとってきて（ＴＡＲＧＥＴ）
に代入する．なお，本実施例では選択する減速制御用デ
ータをデータテーブルとしたがこれが計算式である場合
も同様の制御が行え、この場合はサブルーチンＳＣＡＮ
Ｒ　１の■〜■にてデータテーブルを選択する代わりに
複数用意された計算式の中から１つを這択するようにし
て、サブルーチンＳＣＡＮＲ２においてこの計算式から
算出した目標速度を（ＴＡＲＧＥＴ）に代入すればよい
． 九一１ 以上の如く、スキャナ光学系の復動動作の減速制御を行
なうとき、減速の開始位置や減速時の目標速度データを
固定せず、スキャナ速度に応じて最適な減速制御を行な
うようにしたので、スキャナ光学系の速度が目凛値に対
してばらついていてもスキャナ光学系の減速制御が円滑
に行なえ、このためスキャナ光学系の振動や複写機本体
の揺動を防ぎ、ホームポジションへの停止も無理なく行
なわせる事ができるものである．

【図面の簡単な説明】

第１−１図及び第１−２図は夫々本発明によるスキャナ
光学系復動々作特性曲線を示す曲線図、第２図はＣＩ’
ｌ；Ｊｌ込処理のフローチャート、第３−１図はスキャ
ナリターン制御のうち所定位置通過時でのスキャナ速度
から最適減速開始位置及び最適減速制御用データテーブ
ル選択処理のフローチャート、第３−２図は減速制御の
フローチャート、第４図はスキャナ光学系の制御回路、
第５図はパルス幅変調Ｉｉ１１御の波形の１例を示す曲
線図、第６図及び第７図はプログラマブルインターバル
タイマの２つのモードのタイミングチャート、第８図は
従来のスキャナ光学系を有する複写機の露光々学系の一
例を示す断面図、第９図はそのスキャナ光学系の駆動装
置の一例を示す斜視図、第１０図はそのスキャナ光学系
の１サイクルの動作を示す曲線図、第】ｌ図はそのｊ！
動時の減速ｉ４御動作特性を示す曲線図である． ２・・・スキャナ光学系、 ３・・・感光体ドラム、 ７・・・第１スキャナ、 １０・・・第２スキャナ、 ｌ４・・・スキャナ光学系駆動モータ、２０・・・マイ
クロコンピュータ 届範 豐慕 第３−１図 英、赫 ；劃 第 図 第 図 ＯＵ α４） α４） ｏｇ） 第 図 ＯＵＴＯ 第 図 第 図 変１κ 酬ぶ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）往復動作が可能なスキャナ光学系を含む露光々学
   系と、 上記スキャナ光学系を搬送するためのスキャナ搬送モー
   タと、 上記スキャナ光学系の移動速度を検出するための移動速
   度検出手段と、 上記スキャナ光学系の移動距離を検出するための移動距
   離検出手段とを有する複写機の光学装置の上記スキャナ
   光学系の制御方法であって、 上記スキャナ光学系の復動時、スキャナ光学系を所定の
   リターン速度を目標値として復動を開始し、スキャナ光
   学系が所定位置に到達したら減速を開始し、予め定めら
   れた計算式またはデータテーブルによるリターン速度を
   目標値として減速し、基準位置に到達したら停止させる
   スキャナ光学系制御方法において、 スキャナ光学系の移動距離が所定の距離に達した時のス
   キャナ光学系の移動速度と上記リターン速度目標値との
   差に応じて、複数用意された減速中のリターン速度の目
   標値である上記計算式かあるいはデータテーブルの中か
   ら最適な減速カーブを選択してスキャナ光学系を減速す
   ることを特徴とするスキャナ光学系の制御方法。
2. （２）往復動作が可能なスキャナ光学系を含む露光々学
   系と、 上記スキャナ光学系を搬送するためのスキャナ搬送モー
   タと、 上記スキャナ光学系の移動速度を検出するための移動速
   度検出手段と、 上記スキャナ光学系の移動距離を検出するための移動距
   離検出手段とを有する複写機の光学装置の上記スキャナ
   光学系の制御方法であつて、 上記スキャナ光学系の復動時、スキャナ光学系を所定の
   リターン速度を目標値として復動を開始し、スキャナ光
   学系が所定位置に到達したら減速を開始し、予め定めら
   れた計算式またはデータテーブルによるリターン速度を
   目標値として減速し、基準位置に到達したら停止させる
   スキャナ光学系制御方法において、 スキャナ光学系の移動距離が所定の距離に達した時のス
   キャナ光学系の移動速度と上記リターン速度目標値との
   差に応じて、スキャナ光学系の減速の開始位置を変化さ
   せるようにしたことを特徴とするスキャナ光学系の制御
   方法。