JPH02158765A - 画像走査装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機やイメージリーグに利用される画像走査
装置に関し、詳しくはモータで往復動される走査系の往
動により、原稿を走査して画像露光を行いまたは画像を
読取る画像走査装置に関するものである。

（従来の技術） 近時複写機やイメージリーダーは益々高速化を要求され
ている。これに伴い前記走査系は１枚原稿からの多数枚
複写や多数枚原稿を連続走査する際の処理時間を短縮す
るために、駆動源であるモータは走査に無関係な復動時
にフルパワー動作されて走査系を高速で復動させるよう
になっている。したがって復動される走査系をホームポ
ジションに正確に停止させるのが困難である。従来これ
を満足するのに走査系のホームポジションの手前所定位
置にブレーキスイッチを設けておき、走査系がその復動
中ブレーキスイッチを働かせる位置に達したときのブレ
ーキスイッチの作動によってモータにブレーキを掛けて
ホームポジションに正しく停止させるようにしている。

一方走査系の復動時におけるホームポジションへの停止
をソフト制御によって行うものが特開昭５５−１６３５
６０号公報に開示されている。このものは走査系を一定
時間復動させてこの一定時間における変位量を計測し、
この変位量に応じた駆動力でブレーキを働かせて停止さ
せるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のブレーキスイッチを設ける方式では、走査系
の走査開始位置を検出する定位置スイッチのほかにもう
１つのスイッチとそのための配線が必要でその分コスト
高になる。

また上記従来のソフト制御によるものでは、構造の複雑
化は避けられる。しかし走査系の移動量を動作時間で見
るのは直接的でなく、走査系のミラーの反りや軸受の経
年変化、ゴミの付着といったことによる負荷の変動によ
る動作時間に対する走査系移動量の変化に対処すること
ができない。このため走査系を所定の位置に常時正確に
停止させることはできない。

そこで本発明は走査系の動作制御のためにモータに連動
するように設けられているパルス発生手段を走査系の復
動中のブレーキ動作の制御にも利用し、特別な設置部材
なしに走査系の往復動双方の実際変位量をそれに直接的
なパルス信号として得、これを基にしたソフト制御によ
り走査系の復動中常時適正なタイミングでブレーキを働
かせるようにして上記従来のような問題点を解消し得る
複写機の画像走査装置を提供することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような目的を達成するため、モータで往
復動される走査系の往動により原稿を走査して画像露光
を行いまたは画像を読取る画像走査装置において、モー
タの回転速度に応じてパルスを発生させる手段と、この
手段によるパルスを走査系の往動中および復動中共にカ
ウントする手段と、この手段によるカウントに基いて復
動中のブレーキ開始タイミングを得て走査系をホームポ
ジションに停止させる制御手段とを備えたことを特徴と
するものである。

カウント手段は走査系の往動中と復動中でカウント方式
が異なるものが好適である。

（作　用） 画像の露光や読取りの都度モータが駆動されて走査系を
必要走査量分往動させてからホームポジションまで復動
させる。このモータの駆動に併せてパルス発生手段が働
かされ、モータの回転に同期したパルスを発生する。走
査系の往動中および復動中、パルス発生手段で発生する
パルスはカウント手段によりカウントされ、そのカウン
ト信号が制御手段に与えられる。前記パルスは走査系の
モータの回転に同期したもので、走査系の往動中および
復動中の変位量に直接関係しており、走査系のミラーの
反りや軸受の経年変化、あるいはゴミの付着といったこ
とで負荷トルクが変動し、走査系の速度が経時点に変化
する場合でも、実際の移動量に正確に対応して発生させ
られる。したがって、制御手段は前記パルスのカウント
信号によって走査系の往動中および復動中の時々刻々と
変化する位置情報を正確に得ることができ、走査系の復
動中ホームポジションの手前の所定位置で正しくブレー
キを働かせて走査系をホームポジションに正確に停止さ
せることができる。

特にカウント手段が走査系の往動中と復動中とで異なっ
たカウント方式を採るものであると、走査系の往動時と
復動時との速度が大きく違い、発生されるパルスの周波
数も違うことになるが、それら周波数に適したカウント
方式によって往動中および復動中のそれぞれにおいて正
確にカウントすることができる。

（実施例） 図に示す本発明の一実施例について説明する。

第１図は複写機の作像部の概略を示している。

原稿台ガラス１とその下の怒光ドラム２との間に走査光
学系３が設けられている。走査光学系３はスキャナをな
す第１移動台４上に保持された照明ランプ５と第１ミラ
ー６、および第２移動台８上に保持された第２、第３ミ
ラー９．１０、さらに投影レンズ１１、第４ミラー１２
からなる。

第１移動台４および第２移動台８が移動する部分の両側
に一対の駆動ワイヤ２１が張設されている。各駆動ワイ
ヤ２１は左右の同径ブー１Ｊ２２．２３間に上方から掛
は渡され、プーリ２２例の部分２１ａはプーリ２２の下
側に掛は回された上で第２移動台８の端板外面に設けら
れたプーリ２４に掛は回して折返され、その端部２１ｃ
を固定部材２５に止着されている。プーリ２３例の部分
２１ｄはブーＩＪ２３の下側に掛は回された上で第２移
動台８の前記プーリ２４に掛は回して折返され、その端
部２１ｅを固定部材２６にテンションバネ２７を介し止
着されている。

また各ワイヤ２１のプーリ２２側の部分２ｉａのブーＩ
Ｊ　２２とプーリ２４との間の一部で第１移動台４に止
着されている。２８はその止着部を示している。プーリ
２３の回転軸２９には直流モータ３０が減速ギヤ３１、
タイミングベルト３２を介し連結されている。さらにモ
ータ３０の回転軸３０ａにエンコーダ３３が連結され、
モータ３０の回転に同期してパルスを発生する。

モータ３０が矢印ａの方向に作動されるとワイヤ２１が
矢印すの方向に駆動される。このときワイヤ２１に直接
止着されている第１移動台４は矢印Ｃの方向にワイヤ２
１と同速の１／ｎ’（ｎ　：複写倍率）の速度で移動さ
れ、原稿台ガラス１上の原稿の画像を複写サイズと倍率
に応じた範囲で走査し、第１〜第４のミラー６．９．１
０．１２と投影レンズ１１とによって怒光ドラム２上に
原稿の画像を順次スリット露光する。この際第２移動台
８はワイヤ２１が矢印すの方向に駆動されるときのブー
１Ｊ２２側の部分２１ａが短くなっていく分だけプーリ
２３例の部分２１ｄが長くなっていく動きによってブー
ｌ７２４を介し、矢印Ｃの方向に１／２ｎの速度で移動
され、走査中走査光学系３の光露長を一定に保つ。

感光体ドラム２はそのまわりに図示しないイレーザラン
プ、帯電チャージャ、現像器、転写チャージャ、クリー
ニング装置が配設されており、帯電チャージャによって
一様に帯電された表面に前記露光を受けて静電潜像を形
成する。

この静電潜像は現像器により、現像されてトナー像とな
り、それに同期して送られてくる転写材上に転写チャー
ジャによって転写される。

転写後の感光体ドラム２の表面はクリーニング装置によ
って残留トナーを除去された後、イレーザランプによっ
て残留電荷を除去される。

複写倍率の変更は例えば投影レンズ１１等を光軸方向に
移動させて共役長を調整することにより行われる。

走査の終了時点でモータ３０は逆転される。これにより
ワイヤ２１は矢印すと反対の方向に駆動され、第１、第
２移動台４．８は矢印Ｃと反対の方向に移動され、ホー
ムポジションに戻される。

この走査光学系３の動作を制御するのに、モータ３０は
第２図に示す駆動回路で駆動し、第３図に示す制御回路
によって制御する。またこの制御のために走査光学系３
がホームポジションにあるかどうかを検出するスイッチ
３４を第１移動台４の移動経路に設け、第１移動台４が
ホームポジション位置にあるとき押動される。

第２図の駆動回路について説明する。モータ３０には直
流電源Ｅが、ブリッジ接続された４つのスイッチングト
ランジスタｒｒ、−Ｔｒ４を介し接続されている。トラ
ンジスタＴｒ、　、Ｔｒｓはベース電圧が“ロー”のと
きオンし、トランジスタＴｒｔ　５Ｔｒａはベース電圧
が“°ハイ”のときオンするもので、それらのオン、オ
フの状態の組合せによってモータ３０を適宜正転または
逆転、あるいは停止の状態にする。

トランジスタＴｒ＋〜ＴｒａにはそれぞれダイオードＤ
、〜Ｄ４が並列に接続されて逆起電圧が生じたときのバ
イパスを形成している。

入力端子３５ａは正転信号としての“ハイ”信号か逆転
信号としての“ロー”信号かが入力されるもので、ＡＮ
ＤゲートＡＮＤ、の入力側およびトランジスタＴｒｌの
ベースに接続されると共に、インバータ、■を介してＡ
ＮＤゲートＡＮＤｘの入力側およびトランジスタＴｒ＝
のベースに接続されている。

もう１つの入力端子３５ｂはモータ通電用のパルスｄに
よる通電オン信号としての“ハイ”信号か、通電オフ信
号としての　“ロー”信号かが入力されるもので、ＡＮ
ＤゲートＡＮＤ、およびＡＮＤ２０入力側に接続されて
いる。ＡＮＤゲー）ＡＮＤ。

の出力側はトランジスタＴｒ！のベースに、またＡＮ［
）ゲー）　ＡＮＤＺの出力側はトランジスタＴｒ、のベ
ースにそれぞれ接続されている。

各入力端子３５ａ　、３５ｂへの入力信号の組合せによ
る各トランジスタＴｒ、　＝Ｔｒ、のオン、オフ状態と
、それによるモータ３０のオン、オフ状態およびオン時
の正逆転の別とを示せば下記表１の通りである。

表１ 第３図の制御回路について説明する。この回路は１チツ
プマイクロコンピユータ（以下マイコンと称す）４１を
走査光学系３の制御に専用するものであり、これを複写
機の他の各種の動作を制御する図示しないマイクロコン
ピュータ（以下マスクと称す）によって制御する。

マイコン４１はＣＰＵ４２　、ＲＯＭ４３　、ＲＡＭ４
４　、入力ボート４５、出力ポート４６、Ｐ聞出力ボー
ト４７、レジスタ４８、タイマユニット４９、内部シス
テムクロックｆｃｌｋを発生するための発振回路５０の
それぞれを備えている。タイマユニット４９にはエンコ
ーダパルスｅを第１移動台４の位置情報としてそのまま
カウントするカウンタＸＰのほか、第１　移動台４のリ
ターン中エンコーダパルスｅの入力を４分周して割込み
を発生させ、その割込みの都度カウンタχＦのカウント
を４つづつカウントさせるための分周回路ＰＤＣがあり
リターン中フルパワーで通電され高速で回転しても、エ
ンコーダパルスｅのエッッヂが４回検出されるまではカ
ウンタＸＦはカウントしなくてよいことになり、ソフト
の処理時間は間にあうことになる。なおエンコーダパル
スｅはエンコーダ３３からの出力ＦＧは波形成形回路１
５０で矩形波にしてマイコン４１に入力される。

入力ボート４５にはマスクから撮影倍率の信号ＭＡＧ、
走査開始要求の信号５ＣＡＮおよび走査光学系３がホー
ムポジションにあるか否かの信号ＨＯＭＥが与えられる
。信号ＭＡＧは複写機において選択される複写倍率を示
しマイコン４１ではそれに・応じて走査速度が設定され
る。信号ＳＣＡＭは通常は“ロー”で走査開始要求を行
うとき“ハイ”とされる。信号ＨＯＭＢは走査光学系３
がホームポジションにあるときだけ　“ハイ“とされ、
それ以外のとき０ロー”とされる。

出力ポート４６からはモータ３０の正逆転信号ｆが出力
され、これが第２図の駆動回路５１の入力端子３５ａに
入力される。　ＰＷＭ出力ポート４７からは発振回路５
０で発振されるシステムクロックｆｅＬＩＥを２５６分
周した周波数の定速走査制御用のＰＷＭパルス、あるい
は走査系３の定速走査までの立上がり時や定速制御後の
リターン開始までの減速制御、フルパワーリターンに続
く減速リターン制御のために、前記パルスのデユーティ
を１００％にしておき、エンコーダパルスｅのオン、オ
フ各エツジ（第４図）を基にタイマ設定により行う割込
みでオフ時間制御したパルスと云ったＰＷＭモータ通電
通電パルス比力され、これが第２図の駆動回路５１の入
力端子３５ｂに入力される、これら入力によってモータ
３０の制御が行われる。

この制御は第４図に示すように、走査光学系３が速度Ｏ
から目標速度Ｖに達するまでの加速走査Ａの状態の制御
と、目標速度Ｖに達した状態で所定範囲を定速で走査す
る定走査Ｂの状態の制御と、定速走査が終了した時点で
走査光学系３を復動させるためにモータ３０を一旦速度
０まで減速する減速走査Ｃの状態およびそれに続いてモ
ータ３０をフルパワーで逆転させて走査光学系３を復動
させるフルパワーリターンＤの状態の制御と、フルパワ
ーリターンＤの状態の走査光学系３をホームポジション
に停止させるためにブレーキを働かせてモータ３０を速
度０まで減速し停止させる減速リターンＥの状態の制御
とを行う。

加速走査Ａでの制御は、入力端子３５ａに“ハイ”の信
号が入力され、入力端子３５ｂにはモータ３０の回転に
応じて発生されるエンコーダパルスの各オンエツジから
一定のオフ時間ｔＯＦＦをタイマ設定し、次のエンコー
ダパルスのオンエツジまでをオン時間ｔ。Ｈと設定した
通電パルスｄが入力される（第５図（ａ））。

この通電ペルスｄはエンコーダパルスｅのオン、オフ各
エツジによる割込みＩＮＴ−Ｅからタイマ設定された内
部割込みＩＮＴ−Ｐによって得られる。加速走査（＾）
の初期はモータ３０の回転が遅くエンコーダパルスｅの
間隔が長いので、モータ３０のオン時間ｔＯＮがオフ時
間ｔ。ＦＦ対し充分に長く強い通電トルクによってモー
タ３０は強力に加速される。速度が定速走査Ｂのための
目標速度Ｖに近づくに従ってエンコーダパルスｅ間隔が
小さくなるのに伴ってオン時間ｔ。Ｈのオフ時間ｔ。１
．対する比率が小さくなっていき、モータ３０を駆動す
る加速が徐々に弱（なる。

目標速度Ｖとなる第４図Ｆ点に達すると、そのときのエ
ンコーダパルスｅの間隔から１標速度Ｖに達したとマイ
コン４１で判断される。これに基きモータ３０の制御が
定速走査Ｂの制御に切換ねる。この制御ではＰＷＭパル
スをモータ通電パルスｄとしてモータ３０を定速制御す
るが、後に詳しく述べるように目標速度Ｖに達したとき
の通電時の加速度α。Ｎと、非通電時の加速度αＯＦＦ
とを算出し、以後この２つをパラメーターとしてＰＷＭ
モータ通電パルスｄのデユーテイをエンコーダパルスご
とに書き換える（第６図）。

この書換えのタイミングはエンコーダパルスｅのオン、
オフ各エツジによる割込みＩＮＴ−Ｈによってのみ得ら
れる（第５図（ｂ））、従ってこの間内部側込みＩＮＴ
−Ｐは禁止される。

これによって定速制御が達成され、走査終了位置に達す
ると減速走査（Ｃ）が行われる。この減速走査（Ｃ）で
は制動力を与えるために入力端子３５ａは“ロー”に切
換えられ、加速走査（Ａ）の場合と同様にモータ通電パ
ルスｄによるオフ時間の制御が行われる（第５図（Ｃ）
）、入力端子３５ａが“ロー”で入力端子３５ｂが“ロ
ー”の状態では、第２図でトランジスタＴｒ、のみがオ
ンしている。このとき走査光学系３は走査方向に移動し
ているので、この移動によってモータ３０の軸３０ａが
回転させられ、モータ３０、ダイオードＤ３、トランジ
スタＴｒ、の閉ループで矢印ａと反対方向の逆起電圧が
発生し、走査方向ａに回転しているモータ３０の回転に
制動を与える。これがいわゆる回生ブレーキである。

一方、入力端子３５ａが“ロー“で入力端子３５ｂが“
ハイ”の状態ではトランジスタＴｒｌ　とＴｒ、がオン
し、直流電源Ｅの電流は矢印ａと逆の方向に流れ、モー
タ３０をリターン方向に回転させようとして制動を与え
る。このように走査光学系３の移動方向と反対の方向に
モータ３０を回転させて制動を与える場合がいわゆる強
制ブレーキである。

第４図の減速走査（Ｃ）の初期ではエンコーダのパルス
ｅの間隔は設定されたオフ時間よりも短いので回生ブレ
ーキのみが働く、この回生ブレーキによる制動力は比較
的弱（、走査光学系３は徐々５に減速される。減速が進
んでエンコーダパルスｅの間隔がオフ時間よりも長くな
ると、回生ブレーキと共に強制ブレーキも働き、強い制
動での減速が行われる。

次にエンコーダパルスｅの間隔が所定時間よりも長くな
ったときには、第４図（Ｄ）のリターン処理に入る。こ
れはリターン時間の短縮のためにも入力端子３５ｂをオ
ンのままつまりモータ通電パルスｄをオンのままにする
ことにより“ハイ１に固定して常時通電する。いわゆる
フルパワーリターン（Ｄ）が行われる（第５図（ｄ））
。

ここで走査光学系３はこのフルパワーリターンの後ホー
ムポジションに正確に停止されることが望まれる。これ
を満足するのに、ホームポジションの少し手前の位置で
フルパワーリターン（Ｄ）から減速リターン（Ｅ）に切
換えられる。

この減速リターン（Ｅ）の開始タイミングは走査開始に
よりホームスイッチがオフした時点からエンコーダパル
スｅをタイマユニット４９のカウンタＸＦによりカウン
トし続け、走査が終了する第４図１の時点からリターン
中はそれまでのカウント値Ｘ。ｆを減算していくことに
よってリターン中の第１移動台４の位置を求め、ホーム
スイッチ３４からその手前のブレーキ開始期定時位置（
第４図Ｊ）までの距離に相当するカウント値ｘ、ｆに達
したことによって決定する。

なおこの際の減算は前述の通りエンコーダパルスｅのオ
ン、オフ各エツジが４回検出されると前述の外部割込み
を発生する都度４つづつ行うことでソフト処理に対応し
ている。

カウント値がｘ、ｆになると減速走査（ｃ）の場合同様
のオフ時間制御を行い、ホームポジションに停止させる
。

以上の主な制御をさらに具体的に詳しく説明すると、マ
イコン４１のタイマユニット４９はそのフリーランカウ
ンタＰＲＣにより発振回路５０から入力されるシステム
クロックｆ、□の４分周を基準クロックとしてカウント
すると共に、エンコーダパルスｅのオン、オフ各画エツ
ジの検出によって外部割込み信号ＩＮＴ−Ｂを発生し、
検出時点におけるフリーランカウンタＦＲＣの値をレジ
スタ４８にキャプチャーしてそのカウント値でエンコー
ダパルスｅのパルスＩｉ　ヲ判定Ｌモータ３０の速度検
出情報とする。

なお減速ギヤ３１の減速比を１／Ｎ、駆動プーリ３１ａ
の径をＤとし、モータ３０による等倍時の走査速度Ｖ、
をタイミングベルト３２の速度として見ると、モータ３
０の回転数Ｒ０と速度Ｖ、の関係はとなる。そこで等倍
時のエンコーダパルス幅（−周期）をＴＳＩ　、モータ
３０の１回転当りのエンコーダパルス数をＧとすると、 そしてタイマユニット４９は、それに備えるＰＷＭレジ
スタＰＷＭＲによってシステムクロックｆＣＬＫの２５
６分周した周波数で、ＰＷＭレジスタＰＷＭＲに設定す
れた値に対応するハイレベルアクティブノパルスを発生
し、出力する。このＰＷＨの分解能は２＋２であり、パ
ルス幅のデユーティＰＷＭｄｕ　ｔｙはで表される。

さらにタイマユニット４９はＴＭＦレジスタＴＭＦＲに
より、このレジスタＴＭＦＲに設定された値をカウント
すると前述の内部割込み信号ＩＮＴ−Ｆを発生する。

ここでＰＷＭ出力ポート４７による定速走査（Ｂ）の制
御について述べる。目標速度■においてＰＷＭモータ通
電通電パルス上りモータ３０に通電したときの加速度α
。８と通電を断ったときの加速度α。ＦＦとの差が第６
図のように△■であると、ＰＷＭモータ通電通電パルス
上周期中に目標速度Ｖとなるためには、ＰＷＭモータ通
電通電パルス上周期をＴ１、このＴ、に対する通電オン
時間の比率をＹとすると、 α０Ｎ−Ｙ−ＴＰΔＶ＝α０ＦＦ（Ｉ　　Ｙ）ＴＰ　　
　　−・−■が成立する。したがってＹは となる。

次に第７図においてに０の時刻でエンコーダの外部割込
みＩＮＴ−Ｅが発生した場合を考える。

このとき速度誤差がΔＶであったとすると、次のエンコ
ーダの外部割込みＩＮＴ−Ｅが発生する時刻に、までに
目標速度■に達するためには、目標速度■に対応するエ
ンコーダパルスの一周期をＴＳＩ　とするとに０からに
、に到達するまでの時間はＴＳＩ／２であると近似し、
この間のＰＷＭモータ通電通電パルス上Ｎは となる。

したがって０式における速度誤差ΔＶをＮ分割した値を
１つのＰＷＭモータ通電通電パルスデユーティ調整によ
り補正するとよい。この際のＰＷＭモータ通電通電パル
スゲン比率Ｙは、である。

ここで速度誤差ΔＶについて考えると、速度検出はエン
コーダパルスｅの幅を外部割込み１８７８間におけるフ
リーランカウンタＦＲＣのカウント数により判別して行
うので、第７図に示すようにに０点における測定パルス
幅をＴＭ。８、目標パルス幅をＴＳＩ　とすると、パル
ス幅がＴＳＩのときの速度Ｖは■■゛式のＲｏとＧ、■
、よりで表される。

これによりＰＷＭモータ通電通電パルスゲン比率は■式
から となる。

この［相］式の右辺第２項の分母においてＴＩ’ｌ。Ｌ
。

ＴＳＩ　と考えると、ＰＷＭモータ通電パルスｄ２のオ
ン比率Ｙは［相］式から となる。同様に速度誤差がΔ■であるときの速度ｖ０は
パルス幅をＴＭＯＮとして となる。従って速度誤差Δ■は となる。

エンコーダパルスｅの幅はＣＰＵ　４２内部のフリーラ
ンカウンタＦＲＣによるカウントで決定され、フリーラ
ンカウンタＦＲＣはシステムクロックｆＣＬＫの４分周
を基準クロックとしてカウントするので、０式の右辺第
２項のＴＩ’ｌ。８、ＴＳＩをフリーランカウンタＦＲ
Ｃのカウント値ＴＭ。Ｎｆ　５ＴＳＩｆで表すと、 αＯＮ十αｏｉｙ　　　　αＯＮ＋αＯＦＦ　　　　Ｔ
ＳＴ”となる。

したがってＰＷＭレジスタＰＷＭＲへの設定値ＰＷＭｌ
？。

は、 αＯＮ＋αＯＦＦ αＯＮ十αＯＦＦ となる。

次に第４図、（Ｆ）　点での目標速度Ｖにおけるモータ
通電時の加速度α。、と、非通電時の加速度α（ＩＦＦ
とを求める方法について説明する。

第８図において速度が目標速度ＶになったＫｔの時刻に
おいて、次のエンコーダパルスｅのエツジ検出時点に３
までＰＷＭモータ通電通電パルスゲユーティを１００％
にセットし、フルパワー通電状態とし、Ｋ、の時点から
は次のエンコーダパルスの、エツジ検出時点に４までＰ
ＷＭモータ通電通電パルスゲ力を禁止して非通電の状態
を保つことにより加速度の測定を行う。

Ｋ、の時点で速度がＶからｖｌになったとすると、この
ときの加速度α。８は次式で与えられる。

ここで０式中の右辺において第１項＝ＣＢＩＡＳ、第２
項＝　ＰＲＡＴＩＩ！とすると、ＰＷＭＲａ＝ＣＢＩＡ
Ｓ　＋ＰＲＡＴＥ（ＴＭ。、ｆ−ＴＳＩｆ）・−・・・
・［相］ここで式■の分母においてＴＳＩ、ζＴＳＩ　
。

となる。

さらにに４の時点で速度がｖｌからｖｔになったとする
と、このときの加速度（αＯＦＦ＞０）は前記同様に［
相］、［相］式をフリーランカウンタＦＲＣのカウント
値ＴＳＩｆ、、ＴＳＩＩｆ　、、ＴＳＴＺｆで表すと、
ＧＲ。

ここで分母におけるＴＳｌ、ζＴＳＩ　、ｒｓｔｚζＴ
ＳＩ、よって■、［株］式のα。８、α。ＦＦにより式
［相］におけるＣＢＩＡＳ　５ＰＲＡＴＥに代入すると
、となる。

したがって上式の値を計算することにより、定速走査（
Ｂ）の制御における最適パラメータを求めることができ
る。

次に第９図から第１１図に示すフローチャートに基き、
本実施例における制御の具体的な流れについて説明する
。

第９図はマイコン４１による制御のメインルーチンを示
している。

電源が投入されてマイコンにリセットがかかると、ステ
ップ＃１で初期設定が行われる。これは内部のＲＡＭ４
４　、ＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲ等をクリアし、ＰＷＭ
出力ポート４７の出力状態をオフにしてモータ通電信号
ｄを“０”にする。このｄ＝０は第２図のモータ駆動回
路の入力端子３５ｂが“ロー”でモータ３０をオフする
状態に対応し、ｄ＝１は“ハイの状態に対応する。

初期設定後ステップ＃２でホームスイッチ３４がオンで
あるかどうか判別される。オンしていると走査光学系３
がホームポジションつまり走査開始位置にあることにな
りステップ＃３に進む、ここでは図示しないマスクから
の走査要求信号５ＣＡＮがあるまで待機する。走査要求
信号５ＣＡＮが出るとステップ＃４で複写倍率信号ＭＡ
Ｇによる倍率Ｍをメモリｍに入力し、ステップ＃５で複
写倍率に対応した走査速度を制御するためのエンコーダ
パルス幅ＴＳＩｆを計算する。

このＴＳＩｆの計算は、フリーランカウンタＦＲＣのク
ロックを基準としてカウントするので、Ｍ　　　　　　
　　ＧＲｏ　　　　　　　４となる。

ステップ＃５ではまた走査長およびホームスイッチから
ブレーキ開始時点までの距離を決めるｘ、ｆも計算され
る。ｘｏｆはペーパーサイズＰＳＩＺＥと倍率間から計
算される長さと、予備走査量Ｘ１ｌｌｌ！　（ホームス
イッチオフから画像先端までの距離）の和で得られる。

ここでエンコーダパルスの立上がり、立下がり、および
立下がりから立上がりまでの移動量ａは Ｖ。

となるので、倍率Ｍでのパルスカウント値に換算した走
査長Ｘ、ｆは Ｐ となる。さらにホームスイッチ３４からブレーキ開始時
点までの距離をＸｉとすると、［相］式からｘＩの距離
でのパルスカウント換算４ｆｉ　ｘ　Ｉｆはとなる、こ
こでＰＳＩＺＥは本実施例では最大通紙サイズとする。

次のステップ＃６では正逆転信号ｆを“１”にする、ｆ
＝１は第２図の駆動回路５１の入力端子３５ａが“ハイ
”で正転を行わせる状態に対応し、ｆ＝０は“ロー“で
逆転を行わせる状態に対応する。

次のステップ＃７では加速走査（＾）の制御の通電オフ
時間のメモリｔＯＦＦに予め決められた値Ｔ。ＦＦＩを
セットする。これは第１０図に示す外部割込みＩＮＴ−
Ｈの割込みサブルーチンで用いられる。

ステップ＃８ではＰＷＨのレジスタＰ％１ＭＲに４０９
６をセットする。つまりＰＷＭモータ通電パルスのデユ
ーティを１００％にしておいて、ＰＷＭ出力ポート４７
を利用した前記オフ時間制御を行う、ここではまたＰＷ
Ｍ出力ポート４７の出力状態をオンにし、つまりｄ＝１
にしてモータ３０への通電を開始することも行う。

ステップ＃９ではＭＯＤＥ←１として加速走査（Ａ）の
制御モードにセットし、続くステップ＃ｌＯでエンコー
ダパルスｅによる外部割込みＩＮＴ−Ｂを可能にする。

次のステップ＃１１では走査初期の加速走査（Ａ）の制
御において走査光学系３がホームスイッチ３４から離れ
てホームスイッチ３４がオフすることによりステップ＃
１２に進む。ここでは走査長を測定するカウンタＸＦを
クリアしてお（。これによりカウンタｘｐは走査光学系
３が実際に走査し始めてからの移動量をクリア状態から
カウントすることになる。

続くステップ＃１３では計算された走査長だけ走査した
かをカウンタＸＦのカウント値ｘｆが所定走査長に対応
°するｘｏｆに達したかどうかによって判別する。走査
が終了するｘｆ＝ｘ、ｆになるとステップ＃１４に進み
、正逆転信号ｆを“０”にして正転状態での逆転駆動に
よるブレーキ状態にする。

次いでステップ＃１５でオフ時間用のメモリｔＯＦＦに
ブレーキ力を決定する予め決められた値ＴＯＦＦＩＩを
セットし、ステップ＃１６でＭＯＤＩ！を２にし減速走
査（Ｃ）の制御モードにセットする。

これ以降減速走査状態からフルパワーリターンの加速状
態への切換えは外部割込みＩＮＴ−Ｈのサブルーチンで
行われる。

ステップ＃１７ではｘｆ＝ｘ、ｆであるかどうかによっ
てブレーキ開始時間に達しているかどうか判別し、ブレ
ーキ開始時点に達するｘｆ＝ｘ、ｆであると、ステップ
＃１８に進んで正逆転信号ｆを１にして逆転中の正転駆
動によるブレーキ状態にセットする。

続くステップ＃１９ではリターン終了でのブレーキ力を
決定する予め決められた値Ｔ。ＦＦ３をオフ時間メモリ
ｔＯＦＦにセットし、ステップ＃２０でＭＯＤＥ＝３に
してリターン終了時減速モードにセットする。

次いでステップ＃２１に進み、走査光学系３がホームボ
ジシッンに達したＲＯＭＢ−１であるかどうかを判別し
、達しているとステップ＃２２に進む。ステップ＃２２
ではＭＯＤＥ＝４かどうかを判別する。このモードは外
部割込みＩＮＴ−Ｅのサブルーチンで設定され、リター
ン終了を意味する０Ｍ０ＤＨ−４であるとステップ＃２
３に移りＰＷＭ出力ボート４７の出力をオフにし、続く
ステップ＃２４で割込み禁止状態にセットする。これに
より１回の往復動動作を終えて再度ステップ＃３に戻り
、マスクからの次の走査要求を待つ。

一方ステップ＃２でホームスイッチ３４がオフしている
場合はステップ＃２５に移行する。ここでは複写倍率の
メモリｍに予め決められた定速リターン倍率ＭＲ［！Ｔ
をセットし、ホームボジシッンへの復帰動作を行う、続
くステップ＃２６ではステップ＃５と同様に倍率ＭＲＥ
Ｔに対応した定速リターンのためのＴＳＩｆの計算を行
う。したがってここではｘｏｆ、ｘ、ｆの計算は行わな
い。

次いでステップ＃２７で正逆転信号ｆを“０”にしてモ
ータ３０が逆転駆動されるようにし、ステップ＃２８〜
＃３１ではステップ＃７〜＃１０と同様の処理を行う。

但しオフ時間メモリｔ。ＦＦには定速リターンのための
ブレーキ力を決定する予め決められた値Ｔ。Ｆ□がセッ
トされる。続（ステップ＃３２ではホームスイッチ３４
がオンしたかどうかの判断を行い、オンであれば走査光
学系３はホームポジションに戻ったことになり、ステッ
プ＃３３〜＃３５に進んで正逆転信号ｆを０１”にし、
ステップ＃１８〜＃２０の場合同様、逆転中の正転駆動
によるブレーキ動作を行う。但しこの場合オフ時間メモ
リｔＯＦＦにはこの場合のブレーキ力を決定するように
予め決められた値Ｔ。ＦＦＩがセットされる。次いでス
テップ＃２２に移ってブレーキ終了の状態になるまで待
機し、その後上述の場合同様の処理を行う。

第１０図に示す割込みＩＮＴ−Ｈのサブルーチンにつき
説明する。この割込みは前述のようにエンコーダパルス
ｅのオン、オフ各エツジに対応して行われる。割込みが
かかるとまずステップ＃５１で現在の時刻信号となるフ
リーランカウンタＦＲＣの値Ｔａをメモリｔａにストア
する。次いでステップ＃５２でメモリｔａの内容Ｔａか
ら１つ前のエンコーダ割込み時刻Ｔｂを減算した値Ｔｉ
をパルス幅メモリｔｉにストアする。

続くステップ＃５３では次のエンコーダパルス割込み処
理のためにＴａをメモリｔｂにストアする。

さらにステップ＃５４ではモードの判断を行い定速走査
（Ｂ）の制御モード（ＭＯＤＥ＝　Ｏ）でなければステ
ップ＃５５に進む。ここで減速走査（Ｃ）の制御モード
（ＭＯＤＥ＝　２　）であればステップ＃８０に移り、
そうでなければ次のステップ＃５６で加速走査（Ａ）の
制御モード（ＭＯＤＢ＝　１　）かどうかの判断を行う
。

加速走査（＾）の制御モードであればステップ＃６０に
移り加速走査（八）の制御モードでのステートＳＴの判
断を行う。ここで５Ｔ＝Ｏであればステップ＃６１へ移
り、測定したパルス幅Ｔｉがメインルーチンで計算され
たＴＳＩｆ以下か否かを判断する。つまり目標速度Ｖに
達したかどうかの判断を行い、達していなければステッ
プ＃６５に移ってＰＷＭ　レジスタＰＷ？’ｌＲに４０
９６をセットしてＰＷＭモータ通電通電パルステユーテ
ィを１００％とし、ＰＷＭ出力ボート４７の出力状態を
オフにする。

続くステップ＃６６ではメインルーチンで計算されたＴ
。ＦＦをタイマユニット４９のタイマＦレジスタＴＭＦ
Ｒに代入し、次のステップ＃６７でタイマＦの割込みを
許可することによって、この時刻からレジスタＴＭＦＲ
に設定されたカウント値だけｆＣＬＫの４分周を基準ク
ロックしてカウントした時間経過後、タイマＦ割込みＩ
ＮＴ−Ｐを発生する。

ステップ＃６１で目標速度７以上（Ｔｉ≦ＴＳＩＦ）と
なった場合は、ステップ＃６２に移って加速走査（八）
の制御モードでのステートＳＴをインクリメントし、続
くステップ＃６３でタイマＦによる割込みを禁止する。

次いでステップ＃６４でＰＷＭ出力ボート４７の出力状
態をオンにする。したがってこの時点からはタイマＦに
よる割込みはなくα。８、α。□の測定モードに入る。

ステップ＃６０で５Ｔ＝０でない場合はステップ＃７０
に移り５Ｔ＝１かどうかの判断を行う。５Ｔ＝１であれ
ばステップ＃７１に進み、ステートＳＴをインクリメン
トし、続くステップ＃７２で現時刻での測定されたパル
ス幅ＴｉをＴＳＩＩｆのメモリｔｓｉ＋ｆにストアする
。次いでステップ＃７３ではＰＷＭレジスタＰＷＭＲを
“０”つまり通電オフ状態にし、続くステップ＃７４で
タイマＦによる内部割込みを禁止する。

ステップ＃７０で５Ｔ＝１でない場合はステップ＃７５
に移ってステー）ＳＴを“０”にクリアし、続くステッ
プ＃７６で現時刻での測定されたパルス幅ＴｉをＴＳＩ
ｔｆメモリｔｓｉｄにストアする。

次いでステップ＃７７では前述の方法でモータ通電時の
パルス幅ＴＳＩ、ｆとモータ非通電時のパルス幅ｒｓＩ
ｚｒよりα。８、αＯＦＦを計算し、これからＣＢＩＡ
ＳとＰＲＡＴＥを算出する。

続くステップ＃７８では定速走査（Ｂ）の制御モード（
ＭＯＤＥ＝　Ｏ）にセットする。

ステップ＃５５で減速走査（Ｃ）の制御モード（ＭＯＤ
Ｅ＝２）である場合はステップ＃８０に移り、Ｔｉが減
速走査（Ｃ）の制御終了速度に対応するパルス幅ＴＳＴ
ＯＰ以上になったかどうか、つまり走査光学系３の速度
が減速走査制御速度以下になったかどうか判定を行い、
以上であればステップ＃６５に移って前述の加速走査（
Ａ）の制御の場合同様のオフ時間制御を行う。以下であ
ればステップ＃８１に移ってリターン終了減速モード（
ＭＯＤＥ＝　３　）であるかどうかの判断を行う。リタ
ーン終了減速モードであればステップ＃８２に移ってリ
ターン終了モード（ＭＯＤＥ＝　４　）にセットした後
、外部割込みＩＮＴ−Ｈのサブルーチンからメインルー
　チンに復帰する。

ステップ＃８１でモードがＭＯＤＥ＝３でなければステ
ップ＃８３に進んでフルパワーリターンモード（ＭＯＤ
Ｅ−５）にセットし、続くステップ＃８４でＰＷＭレジ
スタＰＷＭＲを４０９６に、つまりデユーティを１００
％にセットしかつＰＷＭ出力ポート４７をオン状態にす
る。次いでステップ＃８５でタイマＦの割込み禁止状態
にすることにより、フルパワーリターンの開始となる。

またステップ＃５６で加速走査（Ａ）の制御モード（Ｍ
ＯＤＥ＝　１　）でない場合はステップ＃５７に移り、
リターン終了減速モード（ＭＯＤＢ＝　３　）かどうか
の判断を行う。

ＭＯＤＥ＝　３であるとステップ＃８０に移って前述と
同様の処理を行い、そうでなければステップ＃５８に移
ってフルパワーリターンモード（ＭＯＤＥ＝　５　）か
どうか判別する０Ｍ０ＤＥ＝５であるとステップ＃９０
に進んでリターン中のカウンタＸＦのパルスカウント値
ｘｆを分周回路ＦＤＣとの協働により４つずつデクリメ
ントした後メインルーチンに復帰する。

ステップ＃５８でＭＯＤＥ＝５でなければ、したがって
リターン終了モード（ＭＯＤＥ＝　４　）のときはその
ままメインルーチンに復帰する。

ステップ＃５４で定速走査（Ｂ）の制御モード（ＭＯＤ
Ｈ＝０）の場合はステップ＃５８に移って前述の方法で
計算されたＣＢ夏ＡＳ　、　ＰＲＡＴＥおよび目標パル
ス幅ＴＳＩｆと現在の測定パルス幅Ｔｉとの差から計算
される値をＰＷＭレジスタＰＷ？ＩＲに設定した後ステ
ップ＃９１に移って走査中のカウンタＸＦのパルスカウ
ント値ｘｆをインクリメントした後メインルーチンに復
帰する。

ステップ＃５４でＭＯＤＥ＝Ｏであるとステップ＃５９
に進んで定速走査（Ａ）の制御における最適パラメータ
によるＰＷＭモータ通電パルスのデユーティを算出して
ＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲにストアしステップ＃９１へ
移行する。

第１１図に示すタイマＦによる内部割込みＩＮＴ−Ｆの
サブルーチンにつき説明する。割込み許可（ＩＮＴＰ可
）がなされている状態でタイマＦレジスタＴＭＦＲに設
定されたカウント値だけ基準クロックを基にカウントし
たときに内部割込みＩＮＴ−Ｆが発生し、ステップ＃４
０でＰＷＭ出力ボート４７の出力をオフ状態からオン状
態に変えた後メインルーチンに戻る。

なお、電源投入時に予備走査を行う複写機等の場合、こ
の予備走査の際の定速走査時に通電時の加速度α。Ｈと
非通電時のαＯＦＦとを求めれば、初回の複写のときか
らその時点の走査光学系３の実際の負荷トルクに対応し
て走査光学系３の駆動お、よびホームポジションへの停
止を適正に制御することができる。

また前記実施例は光学系移動によって原稿を走査する方
式の複写機について述べたが、原稿台移動型のものでも
この原稿台をより高速で正確に往復動させるのに前記と
同様な制御で行うことができる。また複写機以外の画像
読取り装置におけるスキャナの動作制御に本発明を適用
することもできる。

（発明の効果） 本発明によれば、走査系を往復動させるモータの回転速
度に応じて発生されるパルスを、走査系の往動中および
復動中共にカウントすることにより、復動中のブレーキ
開始タイミングを得て走査系をホームポジションに停止
させるように駆動制御するものであるから、ブレーキ位
置を検出するためのスイッチや配線を省略してしかも、
走査系のミラーが反ったり軸受が経年変化したり、ゴミ
が付着したりすることに起因した負荷トルクの変動によ
る影響のない、そのときどきの実際の位置を適正に判断
することができ、適正な位置でブレーキを働かせて走査
系を常時所定のホームポジションに停止させることがで
きる。

特に走査系の往動中と復動中でのパルスのカウント方式
が異なる場合、多数枚複写の所定時間短縮のために走査
系の復動がフルパワーで高速に行われても、それに伴っ
てパルスの周波数が高くなることにも充分対応してソフ
ト制御を容易に達成することがきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を光学移動型の複写機に適用した場合の
一実施例を示す作像部の斜視図、第２図は走査光学系の
駆動モータの駆動回路図、第３図は駆動回路を制御する
制御回路図、第４図は走査用の第１移動台の速度線図と
それに対応するホームスイッチのタイムチャートおよび
エンコーダパルスのカウント変化線図、第５図は第１移
動台の往復動時における各種制御時点でのエンコーダパ
ルスとそれに基く通電信号とを示す線図、第６図、第７
図はＰＷＭモータ通電パルスの一周期におけるデユーテ
ィの設定手法を説明する線図、第８図は走査における目
標速度時点での通電時、非通電時各加速度の検出手法を
説明する線図、第９図は走査系制御用のマイコンによる
制御のメインルーチンを示すフローチャート、第１０図
は外部割込みＩＮＴＥのサブルーチンを示すフローチャ
ート、第１１図は内部割込みＩＮＴ−Ｆのサブルーチン
を示すフローチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータで往復動される走査系の往動により原稿を
   走査して画像露光を行いまたは画像を読取る画像走査装
   置において、モータの回転速度に応じてパルスを発生さ
   せる手段と、この手段によるパルスを走査系の往動中お
   よび復動中共にカウントする手段と、この手段によるカ
   ウントに基いて復動中のブレーキ開始タイミングを得て
   走査系をホームポジションに停止させる制御手段とを備
   えたことを特徴とする複写機の走査装置。
2. （２）カウント手段は走査系の往動中と復動中でカウン
   ト方式が異なるものである請求項（１）記載の複写機の
   走査装置。