JPH02159879A - 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用いられる画像走査
装置に関し、特にモータで駆動されて画像を走査する画
像走査装置に関するものである。

（従来の技術） 画像を移動する走査系により走査してその画像を複写し
または読み取るのに、走査速度の安定性が要求される。

しかし走査系はモラーの反りや軸受けの経年変化、ある
いはゴミの付着と云ったことのために負荷トルクが変動
するので、ＤＣモータ等で駆動される場合その駆動トル
クのバラツキとなりやすい。

これに対処したものが特開昭６１−１３８２４８号公報
に開示されている。このものは走査系を往復動させたと
きのトルクをＤＣモータの駆動電流から求め、あらかじ
め記憶された制御パターンのテーブルから、前記求めた
トルクに対応する最適制御パターンを選択して実行する
ようになっている。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかし上記従来の方法では、酷される制御パターンは段
階的にしか設けられないので、種々に変化する実際のト
ルク変動に正しく対応し切れない。しかも記憶しておく
制御パターンの種類を多（するには記憶データが増大し
て不利であるし、倍率を変えられる複写機では走査速度
が倍率ごとに設定されるので前記制御パターンのテーブ
ルを各倍率にも対応して設ける必要があり膨大なデータ
を記憶しておかなければならない。

そこで本発明は走査系が実際に移動されるときの所定の
時点における通電時の加速度と、非通電時の加速度とを
算出し、これに基いて走査系の速度を制御パラメータを
決定するようにし、走査系の時々の実際の負荷トルクに
基いた適正な速度制御を制御パターンを記憶してお（よ
うなことなしに達成することができる画像走査装置を提
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に、モータで
駆動される走査系により画像を走査して複写しまたは読
み取る画像走査装置において、走査系が所定の速度で走
査するようにモータ通電用パルスのデユーティを制御す
る制御手段と、走査系の速度検出手段とを備え、制御手
段は速度検出手段からの速度情報を基に走査系が動作し
たときの所定の時点における通電時の加速度と、非通電
時の加速度とを算出し、これに基いて走査系の速度を制
御するパラメータを決定するようにしたことを特徴とす
るものである。

（作　用） モータはその通電用パルスのデユーティに従って通電さ
れ、そのデユーティに応じた速度およびトルクで駆動さ
れる。このときモータの駆動を受ける走査系は慣性によ
り最初加速されその後所定速度に達するが、この走査系
の速度は速度検出手段によって検出される。−力制御手
段は所定時点における通電時の加速度と、非通電時の加
速度とを速度検出手段からの速度情報を基に算出するが
、この両加速度の関係は前記所定時点における速度での
走査系がその時点で持っている負荷トルクおよびそれに
対応した所要駆動トルクの情報を包含しているので、そ
れらを基にして走査系の走査速度を走査系のその時点そ
の時点の負荷トルクに対応して制御する適正なパラメー
タを決定することができる。

前記所定時点は走査系が走査のための目的速度に達した
時点もしくはその直前であると、前記情報が目的速度に
対応して直接的に得られ、その分補正や調整が不要で制
御がより適正により簡単な制御で達成することができ好
適である。

（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とその下の感光ドラム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は左右の同径プーリ２２．２３間に上方から掛は
渡され、プーリ２２側の部分２１ａはブーＩＪ２２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
れたブー１Ｊ２４に掛は回して折返され、その端部２１
ｃを固定部材２５に止着されている。プーリ２３側の部
分２１ｄはブー１Ｊ２３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２１ａのブー’
Ｊ２２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２
３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２Ｉ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６．９．１０．
１２と投影レンズ１１とによって感光ドラム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１１
２２例の部分２１ａが短くなっていく分だけプーリ２３
側の部分２１ｄが長くなっていく動きによってプーリ２
４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村上に転写チャージ
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Ｔｒｌ〜Ｔｒａを介し接続されている。トラ
ンジスタＴｒ、　、Ｔｒ３はベース電圧が“ロー°゛の
ときオンし、トランジスタＴｒ２　、Ｔｒ、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
１〜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、Ａ
ＮＤゲー）ＡＮＤ　＋の入力側およびトランジスタＴｒ
、のベースに接続されると共に、インバータＩを介して
ＡＮＤゲートＡＮＤ　ｚの入力側およびトランジスタＴ
ｒ、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、Ａ
ＮＤゲートＡＮＤ、およびＡＮＤ２の入力端に接続され
ている。ＡＮＤゲートＡＮＤ。

の出力側はトランジスタＴｒｚのベースに、またＡＮＤ
ゲートＡＮＤ、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、〜Ｔｒ４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ＣＰＩＪ４２　、ＲＯＭ４３　、ＲＡＭ
４４　、人力ボート４５、出力ポート４６、ＰＷｌ’ｌ
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ＸＦのほか、第１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ＸＦのカウ
ントを４つづつカウントさせるための分周回路ＦＤＣ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ＸＰ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１５０で矩形波にしてマイコン４１に入力される。

人力ポート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ＳＣＡＭ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５ＣＡＮ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ＦＩＯＭＥ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“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５０
で発振されるシステムクロックｆＣＬＫ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１
００％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３
０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０
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
Ｏ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
一定のオフ時間り。ＦＦ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。Ｎと設定した
通電パルスｄが入力される（第５図（ａ））。

この通電パルス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ｔ。Ｎ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。、
Ｆ対する比率が小さくなっていき、モータ３０を駆動す
る加速が徐々に弱くなる。

目標速度■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の間隔から目標速度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■に達したとき
の通電時の加速度α。８と、非通電時の加速度α。ＦＦ
とを算出し、以後この２つをパラメーターとしてＰＷＭ
壬−夕通電パルスｄのデユーティ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
−Ｆ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（＾）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ＴｒＩ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Ｔｒ、とＴｒ４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（。この回生ブレーキによる制動力は比較
的弱く、走査光学系３は徐々に減速される。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”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ｃｄ））
。

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Ｉ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所定時位置（
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ＦＲＣにより発振回路５０から入力されるシステム
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−Ｅを発生し
、検出時点におけるフリーランカウンタＦＲＣＯ値をレ
ジスタ４日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のパルス幅ヲ判定シモータ３０の速度検出
情報とする。

なお減速ギヤ３１の減速比を１７Ｎ、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！ＩＩＩ）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、 となる。

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
された値に対応するハイレベルアクティブのパルスを発
生し、出力する。二〇ＰＩＩＭの分解能は２１２であり
、パルス幅のデユーティＰＷＭｄｕｔｙはで表される。

さらにタイマユニット４９はＴＭＦレジスタＴＭＦＩ？
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１門モータ通電
パルスｄによりモータ３０に通電シたときの加速度α。

Ｎと通電を断ったときの加速度α。１．との差が第６図
のように△■であると、Ｐ聞モータ通電パルスｄの一周
期中に目標速度■となるためには、ＰＷＭモータ通電通
電パルス−周期をＴＰ、このＴＰに対する通電オン時間
の比率をｙとする七、 αＯＮ　”ｌ　’　ＴＰΔＶ＝α０ＦＦ（Ｉ　　Ｙ）Ｔ
Ｐ　　　　−−−＝■が成立する。したがってＹは したがって０式における速度誤差へ■をＮ分割した値を
１つのＰＷＭモータ通電通電パルス−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−ン比率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Δ■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ＫＩまでに
目標速度■に達するためには、目標速度Ｖ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−Ｎは である。

ここで速度誤差△Ｖ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ＩＮＴＥ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ＴＭｏＮ、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ＴＳＩ　　　　　　ＧＲ。

となる。同様に速度誤差が八Ｖであるときの速度ｖ０は
パルス幅をＴＭｏＨとして となる。

ＴＭ、Ｎ しＨ。

となる。従って速度誤差△■は 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０式
から 一うンカウンタ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項の銘。８、ＴＳＩをフリーランカウンタＦＲＣ
のカウント値ＴＭ。Ｎｆ　、　ＴＳＩｆで表すと、 となる。

この［相］式の右辺第２項の分母においてＴＭＯＮ″＝
＝ＴＳｒ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。

したがってＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲへの設定値ＰＷＭ
Ｒ。

は、 となる。

エンコーダパルスｅの幅はＣＰＵ　４２内部のフリここ
で０式中の右辺において第１項＝ＣＢＩＡＳ、第２項＝
　ＰＲＡＴＥとすると、 ＰＷＭＲｏ＝ＣＢＩＡＳ　　＋ＰＲＡＴＥ（ＴＭｏＨｆ
　　　ＴＳＩｆ）　　−一−−−−＠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。Ｈと、非通電時の加速度αＯＦＦ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になったに２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、Ｋ３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ＰＷ
Ｍ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。

Ｋ３の時点で速度が■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。

Ｖ、　−Ｖ　　　　　　ＴＳＩ　　ＴＳＩ　Ｉとなる。

さらにに４の時点で速度が■１からｖ２になったとする
と、このときの加速度（αＯＦＦ＞０）はここで分母に
おけるＴＳＩｔ　＃ＴＳＩ　、　ＴＳＩｚζＴＳＩ、よ
って■、［相］式のα。８、α。ＦＦにより式０におけ
るＣＢＩＡＳ　、　ＰＲＡＴＥに代入すると、ここで弐
〇の分母においてＴＳｌ、Ｌ＝ｔＴＳＩ、−・−−一−
−■ ２目 前記同様に［相］、［相］式をフリーランカウンタＦＲ
Ｃ−（７）力’７７）値ＴＳＩｆＳＴＳＩ＋ｆ　、　Ｔ
ＳＴｚｆ　テ表すと、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
出力ボート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“ノ＼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　　　　　　
　　６）１０　　　　　　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ｘｏｆ　も計算さ
れる。ｘ、ｆはペーパーサイズＰＳＩＺＥと倍率Ｍから
計算される長さと、予備走査１１ＸＨＥ（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ｘｏｆは ２ＧＲ（１ 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ｘｌとすると、［相］式からＸ、の距離
でのパルスカウント換算４ｆ１　ｘ　、　ｆ　Ｉｒ＊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、「＝Ｏ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（Ａ）の制御の通電オフ
時間のメモリｔ。ＦＦ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−
Ｅ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ＰＷＭＲに４０９６
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ＰＷＭ
出力ポート４７の出力状態をオンにし、っまり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＃１０でエンコー
ダパルスｅによる外部割込みＩＮＴ−Ｅ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ＸＰを
クリアしておく。これによりカウンタＸＦ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Ｘ。ｆ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“Ｏ”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Ｔ。ＦＦＺをセ
ットし、ステップ＃１６でＭＯＤＥ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＝ｘｌｆ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が判別し、ブレ
ーキ開始時点に達するｘｆ＝ｘ１ｆ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
ｔ。ｙｒ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がホームポ
ジションに達した８０Ｍ１２＝　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ＭＯＤＩＩ！＝　４かどうかを判別する。この
モードは外部割込みＩＮＴ−Ｈのサブルーチンで設定さ
れ、リターン終了を意味する。ＭＯＤＩ！＝　４である
とステップ＃２３に移りＰＩＩＭ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ＭＲＥＴを
セットし、ホームポジショ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ＭＲＥＴ
に対応した定速リターンのためのＴＳｌＦの計算を行う
。したがってここではＸ。ｆ、ｘｌｆ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。□４がセッ
トされる。続くステップ＃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ｒを“１”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。ＦＦ２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１Ｏ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・ンプ＃５６で加速走査（１
）の制御モード（ＭＯＤＥ＝　１　）かどうかの判断を
行う。

加速走査（Ａ）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■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Ｉ’ＷＭＲに４０９６
をセ、ツトしてＰＷＭモータ通電通電パルスゲユーティ
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
。□をタイマユニット４９のタイマＦレジスタＴＭＰＨ
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ＴＮ
Ｔ−Ｆ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。Ｎ、αＯＦＦ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で現時刻での測定サレタハル
ス幅ＴｉをｒｓＬｆ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“
Ｏ″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
ｄメモリｔｓｉ、ｆ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ＴＳ１．ｆとモータ非通電時のパルス幅ＴＳＩ
ｔｆ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（？ｌ０
ＤＥ−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Ｔ！
？ＯＦ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（ＭＯ
ＤＥ＝　５　）にセットし、続くステップ＃８４でＰ目
しジスタＰＷＭＩ？を４０９６に、つまりデユーティを
１００％にセットしかつＰＷＭ出力ボート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ＩＪターフの開始
となる。

またステップ＃５６で加速走査（Ａ）の制御モード（Ｍ
ＯＤＩ！＝弓）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（ＭＯＤＥ＝　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。ＭＯＤＥ＝　５であるとステップ＃９
０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（ＭＯ＝
ＤＢ−＝　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ＣＢｒＡＳ　、　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Ｐ　Ｗ　Ｍ　Ｒに
設定した後ステップ＃９１に移って走査中のカウンタｘ
Ｆ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（Ｉ　ＮＴＰ
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ｒＮＴ−Ｐが発生し、ステップ＃
４０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。８と
非通電時のα。ＦＦ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
するごともできる。

（発明の効果） 本発明によれば、走査系が所定速度になるようにモータ
通電用パルスのデユーティを制御する制御手段が、速度
検出手段による走査系の移動速度検出情報をもとに、所
定時点における通電時の加速度と非通電時の加速度とを
算出して、それを基に走査系の速度を制御するもので、
その両加速度の関係に前記所定時点における速度での走
査系がその時点で持っている負荷トルクおよびそれに対
応した所要駆動トルクの情報を包含していることにより
、走査系のその時点その時点の負荷トルクに応対して走
査速度を常時適正に設定することができ、制御パターン
を記憶しておく場合の段階的な制御に比して精度が格段
に向上し、また膨大なデータを記憶しておくような必要
がないので制御上有利となる。

【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ＩＮＴ　−Ｈ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。 走査光学系 モータ ・・−・・・・−・−・−・−エンコーダマイコン ・−・−−−−−−−一−−−・−ＰＷＭ出力ポートタ
イマユニット ３３・・−一一−−−・・・・・・−・４７−・ 駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータで駆動される走査系により画像を走査して
   複写しまたは読み取る画像走査装置において、走査系が
   所定の速度で走査するようにモータ通電用パルスのデュ
   ーティを制御する制御手段と、走査系の速度検出手段と
   を備え、制御手段は速度検出手段からの速度情報を基に
   走査系が動作したときの所定の時点における通電時の加
   速度と、非通電時の加速度とを算出し、これに基いて走
   査系の速度を制御するパラメータを決定するようにした
   ことを特徴とする画像走査装置。