JPH09163082A

JPH09163082A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09163082A
Application number: JP7344974A
Authority: JP
Inventors: Norio Yamada; 典生山田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JP3441584B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スキャナ駆動動作時に、動作条件の変更に影
響されずにスキャナ位置を精度よく検出し、スキャナの
位置と速度の制御を高精度で適確に行うことが可能な画
像形成装置を提供する。【解決手段】ＤＣサーボモータ１により、スキャナを
往復動して原稿画像を読取り、ＤＣサーボモータ１の回
転によるエンコーダ２のエンコーダ信号で、マイクロコ
ントローラ５の割り込み処理を行い、マイクロコントロ
ーラ５の制御により、分周器３によりエンコーダ信号が
分周され、リセット信号でスキャナの所定位置で分周器
３の初期設定が行われ、スキャナ走行中の分周器３の分
周比の切換時に、分周器３の複数のフリップフロップの
同期が取られ、フォトセンサ６と分周器３の出力信号に
より、スキャナの位置が検出され、各分周比で制御ゲイ
ンをスキャナ位置に適確に対応付けて変更し、安定した
スキャナの速度制御と位置制御を行うことが可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機などの画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開昭６１−１６６６０２号公
報に開示されているように、スリット露光型の複写機に
おいては、コンタクトガラス上に画像面を下にした原稿
を載置し、下方からスキャナで走査して投影光像を感光
体に結像させる。この場合のスキャナの駆動は、モータ
により行われ、最近ではマイコンによりスキャナの駆動
が制御されるのが一般的である。この制御にはオープン
ループ制御とフィードバック制御があり、ステップング
モータの場合には、オープンループ制御が行われ、ＤＣ
サーボモータの場合には、フィードバック制御が行われ
る。

【０００３】ＤＣサーボモータの制御では、モータの回
転軸に取り付けられたエンコーダからのエンコーダ信号
を、マイコンの割り込み端子に入力し、割り込み処理を
行っている。この場合、ＤＣサーボモータの回転が高速
になるに従って、エンコーダ信号の周期が短くなり、一
定時間を費やす割り込み処理を実行するためには、割り
込みの周期を長くする必要がある。

【０００４】このために、エンコーダ信号を、カスケー
ド接続した複数の分周回路に入力し、エンコーダ信号の
分周比を、割り込み処理時間より長い周期になるように
設定し、各分周器を同期させて起動させるように、リセ
ット手段を設けている。また、位置検出は、割り込み処
理発生時に、原稿読取り状態でモータが正回転している
と、ソフトカウンタをインクリメントさせ、リターン時
でモータが逆回転していると、ソフトカウンタをデクリ
メントさせて行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＤＣサ
ーボモータの制御では、分周比の変更時にソフトカウン
タによる位置検出値がばらつくことがある。また、原稿
読取り終了後には、スキャナが高速でリターンされ、分
周比を上げるために分周器の切り換えを行い、ソフトカ
ウンタがインクリメントからデクリメントに変更される
ので、この場合に位置検出値にずれが生じることがあ
る。この結果、従来の画像形成装置では、スキャナの制
御ゲインの切換位置、スキャン長、リターン時の減速開
始位置のばらつきにより、スキャナ停止位置にばらつき
が生じることがある。

【０００６】本発明は、前述したような画像形成装置の
スキャナ駆動の現状に鑑みてなされたものであり、その
目的は、スキャナ駆動動作時に、動作条件の変更に影響
されずにスキャナ位置を精度よく検出し、スキャナの位
置と速度の制御を高精度で適確に行うことが可能な画像
形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ＤＣサーボモータにより、
スキャナを往復動作させて原稿画像を読取り、前記ＤＣ
サーボモータの回転に対応してエンコーダから出力され
るエンコーダ信号により、マイコンの割り込み処理をス
タートさせ、前記スキャナの速度制御及び位置制御を行
う画像形成装置において、前記エンコーダ信号の分周を
行う複数の分周回路と、前記スキャナの所定位置で、前
記分周回路の初期設定を行うリセット手段と、前記スキ
ャナの走行中の前記分周回路の切換設定に対して、複数
の分周回路の同期を設定する同期設定手段と、各分周比
で前記スキャナの位置を検出する位置検出手段と、前記
分周回路、前記リセット手段、及び前記同期設定手段の
動作を制御する制御手段とを有することを特徴とするも
のである。

【０００８】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置におい
て、前記制御手段の制御により、前記リセット手段は、
前記スキャナがホームポジションを通過すると、リセッ
ト動作を行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信
号による割り込み処理から、各分周回路に同期関係を設
定し、前記位置検出手段は、各分周比において、前記ス
キャナ基準位置からの原稿の所定位置を検出することを
特徴とするものである。

【０００９】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置におい
て、前記制御手段の制御により、前記リセット手段は、
前記スキャナがホームポジションを通過すると、リセッ
ト動作を行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信
号による割り込み処理から、各分周回路に同期関係を設
定し、前記位置検出手段は、各分周比において、前記ス
キャナ基準位置からの原稿の所定位置を検出し、前記ス
キャナ基準位置から所定のスキャン長に達すると、前記
ＤＣサーボモータの反転駆動により、前記スキャナがリ
ターン制御されることを特徴とするものである。

【００１０】同様に前記目的を達成するために、請求項
４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置におい
て、前記制御手段の制御により、前記スキャナのリター
ン制御の開始時に、前記リセット手段がリセット動作を
行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信号による
割り込み処理から、各分周回路に同期関係を設定し、前
記位置検出手段は、各分周比において、リターン時の減
速開始位置を検出することを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、図１ないし図６を参照して説明する。図１は本形態
の制御系の構成を示す回路図、図２は図１の分周回路の
構成を示すブロック図、図３は本実施の形態の制御動作
を示す速度線図、図４は本実施の形態のスキャナスター
ト時の分周回路の信号波形図、図５は本実施の形態のス
キャナの基準位置通過時の分周回路の信号波形図、図６
は本実施の形態のリターン時の分周回路の信号波形図で
ある。

【００１２】本実施の形態では、図１に示すように、ス
キャナを駆動するＤＣサーボモータ１の制御を行うマイ
クロコントローラ５のＰ０端子とＰ１端子とに、周辺回
路を介して、ＤＣサーボモータ１を駆動するトランジス
タＱ１〜Ｑ４で構成されるＨブリッジ回路１０が接続さ
れ、マイクロコントローラ５がバスＢを介して、速度制
御信号を出力するＰＷＭ発生器４に接続され、ＰＷＭ発
生器４が周辺回路を介して、Ｈブリッジ回路１０に接続
されている。

【００１３】また、ＤＣサーボモータ１にエンコーダ２
が取り付けられ、このエンコーダ２の出力端子が分周器
３に接続され、分周器３の出力端子が、マイクロコント
ローラ５の割り込み端子ＩＮＴに接続され、マイクロコ
ントローラ５のコントロール端子Ｐ３、Ｐ４と、リセッ
ト端子Ｐｒとが、分周回路３の制御端子にそれぞれ接続
されている。また、エンコーダ２の出力端子は、フリッ
プフロップ７を介して、マイクロコントローラ５の端子
Ｐ２にも接続され、スキャナの位置を検出するフォトセ
ンサ６が、マイクロコントローラ５の端子Ｐ５に接続さ
れている。

【００１４】分周回路３は、図３に示すように、ｎ個の
フリップフロップ１１〜１ｎが、互いにカスケードに接
続され、各フリップフロップ１１〜１ｎのリセット端子
Ｒには、マイクロコントローラ５のリセット端子Ｐｒが
接続され、初段のフリップフロップ１１のＣＫ端子に
は、エンコーダ２の出力端子が接続されている。また、
マルチプレクサ２０の端子ＩＮ１には、エンコーダ２の
出力端子が接続され、マルチプレクサ２０の端子ＩＮ２
〜ＩＮｎには、フリップフロップ１１〜１ｎのＱ端子
が、それぞれ接続されている。そして、マルチプレクサ
２０の出力端子ＯＵＴが、マイクロコントローラ５の割
り込み端子ＩＮＴが接続されている。

【００１５】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態では、分周器３からのフィードバ
ックパルスによって、マイクロコントローラ５の割り込
み処理を行い、現在の速度が測定され、ＰＩ演算の演算
値に基づいて、ＰＷＭ発生器４のデューティ比が変化さ
れ、端子Ｐ０或いは端子Ｐ１からの制御信号によつて、
ＤＣサーボモータ１の制御が行われる。

【００１６】この場合、図３に示すように、時間Ｔ０で
ＤＣサーボモータ１が正転方向に回転を開始し、コピー
倍率により比例ゲインＧＰ１、積分ゲインＧＩ１が設定
され、立ち上がり時間ｔ１の間、スキャナはＤＣサーボ
モータ１によって、所定の加速度で原稿スキャン速度ま
で加速され、原稿スキャン速度に達すると、比例ゲイン
ＧＰ２、積分ゲインＧＩ２が設定され、原稿スキャン速
度でスキャナによって原稿面が走査され、原稿の読取り
が行われる。

【００１７】そして、時間Ｔ１で比例ゲインＧＰ３、積
分ゲインＧＩ３が設定され、立ち下がり時間ｔ３の間、
ＤＣサーボモータ１により駆動されるスキャナが減速さ
れて速度０となると、比例ゲインＧＰ４、積分ゲインＧ
Ｉ４が設定され、ＤＣサーボモータ１は、リターン立ち
上り時間ｔ４の間反転方向に、所定の加速度で回転を開
始する。その後、比例ゲインＧＰ５、積分ゲインＧＩ５
が設定され、ＤＣサーボモータの駆動によって、スキャ
ナは所定のリターン速度で、時間ｔ５の間リターン移動
し、比例ゲインＧＰ６、積分ゲインＧＩ６が設定され、
スキャナは所定の減速度で、減速時間ｔ６の間減速され
原位置に復帰する。

【００１８】本実施の形態では、装置の電源ＯＮ時に
は、フリップフロップ１１〜１ｎの出力レベルは不定で
あり、図４に示すように、スキャナスタートに先立っ
て、マイクロコントローラ５からフリップフロップ１１
〜１ｎにリセット信号が入力され、フリップフロツプ１
１〜１ｎの同期が取られる。そして、スキャナスタート
信号が入力されると、ＤＣサーボモータ１が回転し、マ
ルチプレクサ２０の端子ＩＮ１〜ＩＮ４には、それぞれ
図４に示すような出力信号が入力される。

【００１９】マイクロコントローラ５の割り込み動作
は、端子ＩＮ１〜ＩＮ４から選択された端子の出力信号
の立ち上がりエッジで開始されるように設定してあり、
位置を計数するソフトカウンタのカウント開始値を１０
０として、１分周時は９９、２分周時は９８、４分周時
は９６がデフォルト値として設定されるようにしてあ
る。

【００２０】このようにしてあるので、初めての割り込
み処理時に、１分周時には＋１、２分周時には＋２、４
分周時には＋４がインクリメントされ、ＤＣサーボモー
タ１の駆動開始時におけるカウンタ値は、何れの場合も
１００となり同期関係が設定される。

【００２１】スキャナのスタート時には、コピー倍率に
よりスキャナの原稿読取速度が異なり、エンコーダ２の
分周比も対応して変更され、この場合、スキャナを加速
して原稿読取りの等速領域に移行するために、ＰＩのゲ
インを変更して適切な制御を行うには、スキャナの正確
な位置の検出が必要であり、本実施の形態では、前述の
ようにして正確な位置の検出が可能になる。

【００２２】また、本実施の形態では、スキャナがホー
ムポジションを通過したことを検出するフォトセンサ６
が設けてあり、この場合には図５に示すように、フォト
センサ６がスキャナを検知すると、マイクロコントロー
ラ５からフリップフロップ１１〜１ｎにリセット信号が
入力され、フリップフロツプ１１〜１ｎの同期が取られ
る。

【００２３】この場合も、マイクロコントローラ５の割
り込み動作は、端子ＩＮ１〜ＩＮ４から選択された端子
の出力信号の立ち上がりエッジで開始されるように設定
してあり、ソフトカウンタのホームポジションの計数値
を４００として、１分周時は３９９、２分周時は３９
８、４分周時は３９６がデフォルト値として設定される
ようにしてある。

【００２４】このようにしてあるので、割り込み処理時
に、１分周時には＋１、２分周時には＋２、４分周時に
は＋４がインクリメントされ、ホームポジションにおけ
るソフトカウンタの計数値は、何れの場合も４００とな
り同期関係が設定され、原稿読取り開始位置やリターン
位置を検知する所定のカウント値に達すると、読取り開
始動作やリターン動作が行われる。

【００２５】リターン動作は、スキャナの回転方向を逆
転させ、実際にスキャナの動作がリターン方向に移行し
たら、リターン制御を開始させ、スキャナの速度を原稿
読取り時の５〜７倍程度に上げるために、エンコーダ２
の分周比が大きく設定される。

【００２６】この場合、本実施の形態では、図６に示す
ように、分周比変更の位置ずれを最小限に防止するため
に、リターン方向への移行時の計数値がバッファにセー
ブされ、次いで、マイクロコントローラ５からフリップ
フロップ１１〜１ｎにリセット信号が入力され、フリッ
プフロツプ１１〜１ｎの同期が取られる。この時、原稿
読取り時の分周比が１分周の時は、バッファ値＋１、２
分周時はバッファ値＋２、４分周値時はバッファ値＋４
を計数値として再設定し、割り込み処理ごとに計数値を
デイクリメントさせる。

【００２７】このようにして、リターン時による位置ず
れを最小限に抑えて、高速でスキャナをリターンさせ所
定位置に停止させる減速制御を精度よく行うことが可能
になる。

【００２８】このように、本実施の形態によると、スキ
ャナの所定の読取り速度への加速、原稿読取り後の所定
位置への減速停止、スキャナの反転高速移動及び原位置
への停止を、マイクロコントローラ５による分周器３の
分周比の設定、分周器３の各分周動作の同期の設定を適
確に行って、安定したスキャナの速度制御及び位置制御
を実現することが可能になる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、ＤＣサー
ボモータにより、スキャナを往復動作させて原稿画像を
読取り、ＤＣサーボモータの回転に対応するエンコーダ
からのエンコーダ信号により、マイコンの割り込み処理
をスタートさせ、スキャナの速度制御及び位置制御を行
う画像形成装置において、制御手段による分周回路、リ
セット手段、及び同期設定手段の制御によって、分周回
路により、エンコーダ信号の分周が行われ、リセット手
段により、スキャナの所定位置で分周回路の初期設定が
行われ、同期設定手段により、スキャナの走行中の分周
回路の切換設定時に、複数の分周回路の同期が設定さ
れ、位置検出手段により、各分周比でのスキャナの位置
が検出されるので、各分周比において、制御ゲインをス
キャナ位置に適確に対応付けて変更し、常に安定したス
キャナの速度制御及び位置制御を行うことが可能にな
る。

【００３０】請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、制御手段の制御によ
って、リセット手段が、スキャナがホームポジションを
通過すると、リセット動作を行い、同期設定手段が、次
のエンコーダ信号による割り込み処理から、各分周回路
に同期関係を設定し、位置検出手段が、各分周比におい
て、スキャナ基準位置からの原稿の所定位置を検出する
ので、原稿の読取り開始位置のばらつきを防止すること
が可能になる。

【００３１】請求項３記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、制御手段の制御によ
って、リセット手段が、スキャナがホームポジションを
通過すると、リセット動作を行い、同期設定手段が、次
のエンコーダ信号による割り込み処理から、各分周回路
に同期関係を設定し、位置検出手段が、各分周比におい
て、スキャナ基準位置からの原稿の所定位置を検出し、
スキャナ基準位置から所定のスキャン長に達すると、Ｄ
Ｃサーボモータの反転駆動により、スキャナがリターン
制御されるので、リターン位置のばらつきなくリターン
動作を行うことが可能になる。

【００３２】請求項４記載の発明によると、請求項３記
載の発明で得られる効果に加えて、制御手段の制御によ
って、スキャナのリターン制御の開始時に、リセット手
段がリセット動作を行い、同期設定手段が、次のエンコ
ーダ信号による割り込み処理から、各分周回路に同期関
係を設定し、位置検出手段が、各分周比において、リタ
ーン時の減速開始位置を検出するので、減速開始位置で
適確に減速制御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の制御系の構成を示す回
路図である。

【図２】図１の分周回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】同実施の形態の制御動作を示す速度線図であ
る。

【図４】同実施の形態のスキャナスタート時の分周回路
の信号波形図である。

【図５】同実施の形態のスキャナの基準位置通過時の分
周回路の信号波形図である。

【図６】同実施の形態のリターン時の分周回路の信号波
形図である。

【符号の説明】

１ＤＣサーボモータ２エンコーダ３分周器４ＰＷＭ発生器５マイクロコントローラ６フォトセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＤＣサーボモータにより、スキャナを往
復動作させて原稿画像を読取り、前記ＤＣサーボモータ
の回転に対応してエンコーダから出力されるエンコーダ
信号により、マイコンの割り込み処理をスタートさせ、
前記スキャナの速度制御及び位置制御を行う画像形成装
置において、前記エンコーダ信号の分周を行う複数の分周回路と、前記スキャナの所定位置で、前記分周回路の初期設定を
行うリセット手段と、前記スキャナの走行中の前記分周回路の切換設定に対し
て、複数の分周回路の同期を設定する同期設定手段と、各分周比で前記スキャナの位置を検出する位置検出手段
と、前記分周回路、前記リセット手段、及び前記同期設定手
段の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御手段の制御により、前記リセット手段は、前記スキャナがホームポジション
を通過すると、リセット動作を行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信号による割り込
み処理から、各分周回路に同期関係を設定し、前記位置検出手段は、各分周比において、前記スキャナ
基準位置からの原稿の所定位置を検出することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御手段の制御により、前記リセット手段は、前記スキャナがホームポジション
を通過すると、リセット動作を行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信号による割り込
み処理から、各分周回路に同期関係を設定し、前記位置検出手段は、各分周比において、前記スキャナ
基準位置からの原稿の所定位置を検出し、前記スキャナ基準位置から所定のスキャン長に達する
と、前記ＤＣサーボモータの反転駆動により、前記スキ
ャナがリターン制御されることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、
前記制御手段の制御により、前記スキャナのリターン制御の開始時に、前記リセット
手段がリセット動作を行い、前記同期設定手段は、次のエンコーダ信号による割り込
み処理から、各分周回路に同期関係を設定し、前記位置検出手段は、各分周比において、リターン時の
減速開始位置を検出することを特徴とする画像形成装
置。