JPH0256169A - 定速度制御装置と画像読み取り装置 - 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 本発明は制御対象を定速度に制御する定速度制御装置に
関するものであり、例えば、画像読み取り装置、ディジ
タル複写機の副走査ユニットの駆動制御に用いる。

従来の技術 近年、画像読み取り装置およびディジタル複写機の画像
読み取り部は、読み取り速度の高速化が要求され、文様
々な編集機能をもつので、画像読み取り部の副走査ユニ
ットの駆動制御に、定速度制御時の高い精度や定速度制
御時以外でも様々な柔軟な動作が要求される。

従来の定速度制御装置はＰＬＬ　（フェーズ・ロックド
・ループ）制御を用いるのが一般的であり、定速度制御
時以外の柔軟な制御が困難であった。

（例えば特開昭５９−６３８７６号公報、特開昭６１−
４５６７０号公報） 発明が解決しようとする課題 従来の定速度制御装置では、停止、反転、加減速プロフ
ィール制御など、定速度制御以外の制御が容易ではなか
った。

本発明は上記問題点に鑑み、定速度制御時の制御性能を
ＰＬＬ制御と同等に保ちつつ、ＰＬＬ制御の欠点である
同期はずれをなくし、定速度制御時以外の柔軟な制御動
作を容易に行うことのできる定速度制御装置を提供しよ
うとするものである。

課題を解決するための手段 本発明による定速度制御装置は、定速度制御する制御対
象と、制御対象を駆動する駆動手段と、制御対象の位置
を測定するためのエンコーダと、定速度制御すべき速度
に対応した基準クロックを発生する手段と、前記クロッ
クと、エンコーダの出力する位置に対応したエンコーダ
パルスとの位相差を測定する位相差測定手段と、エンコ
ーダの位置情報と前記基準クロックとエンコーダパルス
の位相差を合成して制御対象の位置情報とする位置情報
合成手段と、位置サーボループを形成する手段からなる
。

ひとつの好ましい例として、位置情報合成手段は、マイ
クロプロセッサを用いる。

もうひとつの好ましい例として、位相差測定手段は、定
速度制御すべき速度に対応した基準クロックとエンコー
ダパルスとの位相差の時間を、前記基準クロックの周期
より小さい周期の位相差測定用クロックで計数する。

本発明による画像読み取り装置は、原稿を載置する原稿
台と、原稿を照明する光源と、イメージセンサと、原稿
からの反射光又は透過光をイメージセンサ上の集束する
光学系と、前記光源を含み原稿台上の原稿を走査する副
走査ユニットと、前記副走査ユニットを駆動する駆動手
段と、副走査ユニットの位置を測定するためのエンコー
ダと、副走査速度に対応した基準クロックを発生する手
段と、前記クロックと、エンコーダの出力する位置に対
応したエンコーダパルスとの位相差を測定する位相差測
定手段と、エンコーダの位置情報と前記基準クロックと
エンコーダパルスの位相差を合成して副走査ユニットの
位置情報とする位置情報合成手段と、位置サーボループ
を形成する手段から成る。

作用 本発明は上述した構成により制御対象を精密にかつ柔軟
に制御することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の定速度制御装置、画像読み取り
装置を用いたディジタル複写機について図面を参照しな
がら説明する。

第１図はディジタル複写機の概略外観図である。

１は給紙カセット、２は原稿カバー、３はキー表示部な
どを具備する操作パネル、４は排紙トレーであり、−船
釣な複写機と同様である。５ａ。

５ｂはトリミング等の編集操作を行うときに用いる座標
入力用タブレットとペンである。

第２図は第１図の複写機の内部構成及び副走査ユニット
の駆動部分を表すブロック図である。透明な原稿台１４
の上に原稿１１を置き、原稿カバー２により原稿１１を
原稿台１４に押える。光源１５により原稿面を照らし、
原稿から反射した光をロッドレンズアレイ１６により、
ラインイメージセンサ２８上に集束する。イメージセン
サ２８は原稿１１からの反射光量に応じた電気信号３０
を出力する。画像信号処理部２１はイメージセンサ２８
の出力３０を入力とし、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補
正、ガンマ補正、擬似中間調処理などの信号処理を行な
いプリンタ部２３にビデオデータ３１を出力する。

光源１５、ロッドレンズアレイ１６、イメージセンサ２
８を含む副走査ユニット２９は、ワイヤ３８、ブー’Ｊ
１７ａ、１７ｂを介してモータ１９により、矢印Ｓ方向
に駆動されて原稿の副走査を行うゆモータ１９の速度、
すなわち副走査ユニット２９の速度と位置はパルスエン
コーダ２０の出力を元にして得られる。

白色基準板１３は、イメージセンサ２８の素子毎の感度
ばらつきや光Ｒ１５の照度むらを補正するシューディン
グ補正を行うためのものである。

原稿位置検出回路２２は画像信号処理部２１の出力する
濃度を含むデータ３２から原稿台上の原稿の位置を検出
する。原稿の位置検出は、あらかじめ原稿をプリスキャ
ンすることにより行う。

副走査ユニット制御ユニット２４は、モータ１９に連結
されたパルスエンコーダ２ｏの出方信号３６ト操作パネ
ル３上の複写モード選択キー２７からの複写モード選択
データ３４、座標入力用タブレッ）５ａからの座標指示
データ３５及び原稿位置検出回路２２からの原稿位置デ
ータ３３を用いて、モータドライバ２５に与えるトルク
指令３７を出力して、副走査ユニット２９の制御を行う
。複写モード選択データ３４は等倍、拡大、縮小、移動
、連続複写などの複写モード指示データや拡大率、縮小
率などの指示データを含む。電源投入時、副走査ユニッ
ト２９を原点センサ１８の方向に駆動する。原点センサ
１８は副走査ユニット２９を検出すると検出信号１３６
を出力し、副走査ユニット制御ユニット２４に含まれる
位置カウンタ（後述）をリセットする。

第３図は、プリンタ部２３の概略構成図である。

給紙カセット１に格納されたプリント用紙５１は、給紙
ローラ５２のより１対のガイドｖｉ５４の間に導かれ、
１対のローラ５５により感光体ドラム６８に接触される
。一方スキャナモータ６６はポリゴンミラー６５を回転
する。ポリゴンミラー６５は半導体レーザ６７からのレ
ーザビームを反射して感光体ドラム６８上を走査する。

感光体ドラム６８は矢印Ｒ方向に回転する。帯電器５７
は感光体ドラム６８を帯電する。

レーザー駆動回路６４は半導体レーザ６７の出力レーザ
ービームをビデオデータ３１で変調する。変調されたレ
ーザービームは潜像を感光体ドラム６８上に形成する。

現像器５６で感光体ドラム６８上の潜像をトナーで現像
する。転写用帯電器５９はプリント用紙上に感光体ドラ
ム６８上のトナーを転写する。剥離用帯電器６０はプリ
ント用紙を感光体ドラム６８がら剥離する。搬送ベルト
６１は感光体ドラム６８から剥離されたプリント用紙を
定着器６２へ搬送する。

定着器６２はプリント用紙上に転写されたトナーをプリ
ント用紙に定着する。プリント用紙は１対の排紙ローラ
６３により排紙プレート４に排紙される。

給紙センサ５３はプリント用紙が給紙されたことを検出
し、給紙検出信号１３５を出力する。このようなプリン
タ部は電子写真プロセスを用いたレーザービームプリン
タとしてよく知られている。

第４図は第２図に示す副走査ユニットコントロール部２
４のブロック図である。マイクロプロセッシングユニッ
ト（Ｍ　Ｐ　Ｕ　；　Ｍｉｃｒｏ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ　ｕｎｉｔ）１０１はデータバス１０２を介してＩ１
０ポート１０３、ＲＯＭ　（リードオンリーメモリ；　
ｒ６Ｂｄ　□ｎｌｙ　ｍｅｍ。

ｒｙ）　−１〜ＲＯＭ−５，１１８，１１９，１２０，
１２１，１２２をアクセスする。ＭＰＵｌ０Ｉは、ＲＯ
Ｍ−１〜ＲＯＭ−５に格納された、テーブルデータを用
いて、副走査ユニット２９の存在すべき位置（以下位置
リファレンスと称する）や、持っているべき速度（速度
リファレンスと称する）などを算出する。

ＲＯＭ−１〜ＲＯＭ−５に格納されるテーブルデータに
ついては後に詳しく述べる。

エンコーダ回路１１４はパルスエンコーダ２０からの２
相信号３６を入力とし方向弁別を行い、モータ１９の正
転、逆転パルス１１５．１１６を発生する。位置カウン
タ１１７はエンコーダ回路１１４の出力する止層、逆転
パルス１１５．１１６をクロック入力とする可逆カウン
タである。位置カウンタ１１７は、原点センサ１８から
の原点検出信号１３６によりリセットされる。アップダ
ンカウンタ１１７の値をラッチ１４３によりラッチする
。ラッチ１４３のクロック入力はクロック発生回路１１
２より出力される基準クロック１３４である。ＭＰＵｌ
０Ｉは、位置カウンタのラッチしたカウント出力データ
をＩ１０ボート１０３を介してリードし、副走査ユニッ
ト２９の現在位置を知る。さらにＭＰＵｌ０Ｉは、複写
モード選択キー２７からの複写モード選択データ３４、
座標入力用タブレット５ａからの座標指示データ３５、
原稿位置検出回路２２からの原稿位置データ３３を、Ｉ
１０ボート１０３を介してアクセスできる。給紙センサ
５３からの給紙検出信号１３５は、ＭＰＵｌ０Ｉに割込
信号として入力する。

ＭＰＵｌ０Ｉ、Ｄ／Ａコンバータ　１０４、リード／ラ
グフィルタ１０５、アンプ１０６、ローパスフィルタ１
０７、モータードライバ２５、モータ１９、パルスエン
コーダ２０、エンコーダ回路１１４、位置カウンタ１１
７及び位相差検出回路１４０で位置制御を行なう位置サ
ーボループを構成する。位相差検出回路１４０について
は、後に詳しく説明する。ＭＰＵ１０１　、Ｄ／Ａコン
バータ１０４、アンプ１０９、ローパスフィルタ　１１
０、モータードライバ２５、モータ１９、パルスエンコ
ーダ２０、エンコータ回路１１４、位置カウンタ１１７
で速度制御を行なう速度サーボループを構成する。セレ
クタ１０８は位置サーボループと速度サーボループの一
方を選択する。

次に位相差検出回路１４０について、第１７図を用いて
説明する。第１７図は位相差検出回路１４０のブロック
図である。

パルスエンコーダ２０からの２相信号３６をワンショッ
トマルチバイブレータ２０１．２０２．２０３．２０４
に入力する。各ワンショットマルチバイブレータは立ち
上り又は、立ち下がりエツジでトリガされローパルスを
出力する。ＡＮＤゲート２０５はパルスエンコーダの出
力する２相信号３６のすべてのエツジをローパルス化し
た信号を出力することになる。

ＡＮＤゲート２０５の出力はカウンタ（３ビツト）２０
７をクリアすると共に、Ｄ、ＦＦ２０６のクロックとな
る。Ｄ、ＦＦ２０６のクロックに入力があると頁出力が
ローになり、ＮＯＲゲート２０８の出力かハイになりカ
ウンタ２０７がイネーブルになる。

カウンタ２０７は位相差検出用クロック１４２を計数す
る。基準クロック１３４が入力されるとり、ＦＦ２０６
はクリアされ、カウンタ２０７はディスイネーブルとな
ると共に計数値がラッチ２０９にラッチされる。これに
よってエンコーダパルスのすべてのエツジと、基準クロ
ック１３４０位相差の時間を計測する。

副走査ユニット２９を位置プロフィール制御による定速
度制御する場合について、動作を説明する。

Ｄ／Ａコンバータ１０４は８ビツトデータを入力とし、
データが°８０’ＨのときＯＣＶ）を出力する。

クロック発生回路１１２は基準クロック１３４を発生し
てＭＰＵｌ０Ｉに割込みを発生させる。例えば基準クロ
ックの周期を４００ｍ５ｅｃ、位置カウンタ１１７の出
力のＬＳＢを６３．５μｍ、クロック発生回路より出力
される位相差計測用クロック１４２の周期を、基準クロ
ックの周期の１／８である５０ｍ５ｅｃとする。

ＭＰＵｌ０Ｉは基準クロック１３４の割込毎に、前回の
基準クロックによる割込み時の位置リファレンス（１６
ビツトデータＬＳＢは７．９３７５ｍｍ）に０４Ｈを加
算して新しい位置リファレンスを算出し、算出した位置
リファレンスと、カウンタ１１７の値を３ビツト左にシ
フトして位相差検出回路の出力データ３ビツトを下位ビ
ットに加えてもとめた副走査ユニット２９の位置データ
との差分に対応するデータをＩ１０ボート１０３を介し
てＤ／Ａコンバータ１０４にライトし、そのデータに応
じた電圧をＤ／Ａコンバータ１０４に出力する。位相差
検出回路１４０で測定した計数値は位置カウンタ１１７
の下位ビットを拡張し、位置情報の分解能をあげる。リ
ード／ラグフィルタ１０５はＤ／Ａコンバータ１０４の
出力電圧に対して位置サーボループを安定化するための
位相補償を行う。アンプ１０６はリード／ラグフィルタ
１０５の出力を増幅し、位置サーボループのフィードバ
ックゲインを決定する。ローパスフィルタ１０７はアン
プ１０６の出力に含まれる高周波成分を除去する。セレ
クタ１０８は、ＭＰＵ１０１の出力する位置制御／速度
制御切換信号１１１によりローパスフィルタ１０７の出
力１３７をセレクトしモータドライバ２５にモータトル
ク指令３７を出力する。よって副走査ユニット２９は常
に、ＭＰＵ１０１が算出した位置リファレンスと副走査
ユニット２９の位置が等しくなるよう制御される。

副走査ユニット２９を位置制御する場合について、動作
を説明する。クロック発生回路１１２は基準クロック１
３４を発生してＭＰＵｌ０Ｉに割込みを発生させる。Ｍ
ＰＵｌ０Ｉは基準クロック１３４の割込毎に、位置リフ
ァレンスを算出し、算出した位置リファレンスと、位置
カウンタ１１７の値を３ビツト左にシフトしてもとめた
副走査ユニット２９の位置データとの差分に対応するデ
ータをＩ１０ポート１０３を介してＤ／Ａコンバータ１
０４にライトし、そのデータに応じた電圧をＤ／Ａコン
バータ１０４に出力する。

次に副走査ユニット２９を速度制御する場合について動
作を説明する。ＭＰＵｌ０ＩはＤ／Ａコンバータ１０４
に基準クロック１３４の割込毎にぐ算出した速度リファ
レンスと副走査ユニット２９の速度の差分に対応するデ
ータをライトする。副走査ユニット２９の速度は、一定
時間に副走査ユニット２９の動いた距離から求めること
で得る。アンプ１０９はＤ／Ａコンバータ１０４の出力
電圧を増幅し、速度サーボループのフィードバックゲイ
ンを決定する。

ローパスフィルタ１１０はノイズフィルタである。

速度制御時には位置制御／速度制御切換信号１１１は、
セレクタ１０８がローパスフィルタ１１０の出力１３８
をセレクトしモータトルク指令３７を出力するように制
御する。

第５図はオペアンプを用いたリード／ラグフィルタ１０
５の回路図である。第６図はリード／ラグフィルタのボ
ード線図であり、周波数ｆｎで位相を進ませることによ
り位置サーボループの位相補償を行う。

原稿位置検出回路２２について、第７図、第８図を用い
て説明する。第７図は原稿位置検出回路２２のブロック
図、第８図は原稿位置検出回路２２の動作タイミングチ
ャートである。原稿位置を検出するときは、原稿台カバ
ー２の原稿側の色は黒にする。読取領域全域のブリスキ
ャンを一度行うことにより原稿の主走査方向の両エツジ
部を検出する。

原稿位置検出回路２２の動作を以下に説明する。画像信
号処理部２１からのデータ３２に含まれる濃度データ１
５１は８ビツトのデータであり、黒で“ＦＦ’Ｈ１白で
“Ｏ’　Ｈである。濃度データ１５１はデータ３２に含
まれるクロック１６４に同期度データ１５１は８ビツト
のデータであり、黒で’ＦＦ’Ｈ白で“０”　Ｈである
。濃度データ１５１はデータ３２に含まれるクロック１
６４に同期している。スライスレベル発生回路１６９は
原稿の地肌濃度と原稿台の原稿側の濃度の中間の濃度に
対応する８ビツトのデータ１５２（以下スライスレベル
データと称する）を発生する。スライスレベルデータは
ＭＰＵから出力するようにしてもよい。

コンパレータ１５３は濃度データ　（ＤＤＡＴＡ）　１
５１とスライスレベルデータ１５２をコンパレートし、
比較信号（ＣＯＭＰ）を出力する。インバータ１６２は
クロック１６４を反転する。Ｄフリップフロップ１５４
はコンパレータ１５３の出力ＣＯＭＰをインバータ１６
２の出力信号でラッチして信号ＬＣＯＭＰを出力する。

データ３２に含まれるラインイネーブル信号（ＬＥＮＢ
Ｌ）１６５はＤＤＡＴＡ　１５１の１ラインの有効範囲
を示す信号である。

カウンタ１６１はＬＥＮＢＬ　１６５をクリア入力しク
ロック１６４をクロック入力とし、ＤＤＡＴＡ　１５１
の主走査方向の位置の座標を出力する。データ３２に含
まれるライン同期信号（ＬＳＹＮＣ）　１６６は主走査
のトリガ信号である。

インバータ１５５はＤフリップフロップ１５４の出力Ｌ
ＣＯＭＰを反転する。Ｄフリップフロップ１５６はイン
バータ１５５の出力をクロック入力とし、Ｄ入力は旧Ｇ
Ｈレベルであり、ＬＳＹＮＣ１６６をクリア入力とする
。ラッチ１５７はＤフリップフロップ１５６の出力をラ
ッチクロックとし、カウンタ１６１の出力をラッチして
データＬ１を出力する。ラッチ１５８はＤフリップフロ
ップ１５４の出力ＬＣＯＭＰ４ラッチクロックとしカウ
ンタ１６１の出力をラッチしデータＬ２を出力する。イ
ンバータ１６３はＬＥＮＢＬ　１６５を反転する。ラッ
チ１５９はインバータ１６３の出力をクロック入力とし
、ラッチ１５７の出力Ｌ１をラッチしてデータＬ３１６
７を出力する。ラッチ１６０はインバータ１６３の出力
をクロック入力とし、ラッチ１５８の出力Ｌ２をラッチ
してデータＬ４１６Ｂを出力する。ラッチ１５９．１６
０の出力１６７、１６８はデータ３３としＩ１０ポート
１０３を介してＭＰＵｌ０Ｉによりリードされる。

次に第８図を用いて原稿位置検出回路２２の各信号の意
味を説明する。濃度信号ＤＤＡＴＡ　１５１はクロック
１６４に同期している。ラインイネーブル信号ＬＥＮＢ
Ｌ　１６５はＤＤＡＴＡ　１５１の有効範囲を示すアク
ティブハイの信号で、クロック１６４に同期している。

信号ＬＥＮＢＬ　１６５がノンアクティブ（ＬＯ−レベ
ル）のときＤＤＡＴＡ　１５１の値は“ＦＦ’　Ｈであ
る。コンパレータ１５３の出力ＣＯＭＰをクロック１６
４の反転信号でラッチした信号はＬＣＯＭＰである。信
号ＬＥＮＢＬ１６５がアクティブ（ＨＩＧ）Ｉレベル）
になった後、最初のＬＣＱＭＰの立上がりエツジでカウ
ンタ１６１の出力Ｃ０ＵＮＴをラッチしたデータがＬｌ
である。データＬｌをＬＥＮＢＬの立下がりエツジでラ
ッチしたデータがＬ３１６７である。信号ＬＣＯＭＰの
立上がりエツジでＣ０ＵＮＴをラッチしたデータがＬ２
である。

データＬ２をＬＥＮＢＬの立下がりエツジでラッチした
データがＬ４１６Ｂである。すなわち１ライン走査終了
後、走査した１ライン中に原稿がない場合データＬ２．
Ｌ３は０゛である。原稿がある場合、主走査方向の原稿
のエツジ部の座標がデータＬ２及びＬ４である。

ＭＰＵｌ０ＩはデータＬ２．Ｌ４及び副走査ユニット２
９の位置データをプリスキャン中、随時リードすること
により、原稿のエツジの座標を知ることができる。原稿
が斜めに置かれていたときの警告を操作パネル３に表示
したり、原稿台１４、原稿台カバー２の汚れによる、原
稿エツジの主走査方向座標の誤検出を、ＭＰＵｌ０Ｉの
プログラムによって除去できる。

第４図のＲＯＭ−１１１８、ＲＯＭ−２１１９、ＲＯＭ
−３１２０の格納するデータの内容について第９図を用
いて説明する。

ＲＯＭ−１１１８は副走査ユニットの加速位置プロフィ
ールデータのデータテーブルを格納している。位置カウ
ンタ１１７の１ビツトに対応する副走査ユニットの移動
距離をＰとする。ＭＰＵｌ０Ｉへの割込みパルス１３４
の割込周波数をｆ（Ｈｚ〕とすると、ｎ番目の加速位置
プロフィールデータＡ　（ｎ）は、 Ａ（ｎ）＝ＩＮＴ（＋Ａ−ａ　（１／ｆ−ｎ）”　　・
１／Ｐ）で求める。

ここで、ＩＮＴ（）は整数化関数、ａは加速度である。

第９図（ａ）はＲＯＭ−１のデータテーブルのデータ並
びを表す。第９図（ａ）のＡ　（ｎ）　ｌはＡ　（ｎ）
の下位バイト、Ａ　（ｎ）　ｕは上位バイトである。第
１１図（ａ）にＲＯＭ−１のデータテーブルのデータの
グラフを示す。

ＲＯＭ−２１１９は加速を終了する位置に対応する位置
データの格納されているＲＯＭ−１のアドレスを格納す
る。副走査方向の拡大、縮小複写を行うとき、拡大率ｍ
〔％〕は、副走査ユニット２９の速度Ｖｓ、プリンタの
プロセススピード■、５とすると、 ｍ＝Ｖｐ　／Ｖｓ　Ｘ　１００　（％〕で表せる。

すなわち、副走査ユニット２９はＶｓ−Ｖｐ／ｍＸ　１
００の速度までＲＯＭ−１の加速位置プロフィールデー
タに基づいて加速した後、定速位置プロフィール制御に
移行する。副走査方向の拡大率に応じて、加速位置プロ
フィール制御を終了するＲＯＭ−１１１８のアドレスを
ＲＯＭ−２１１９に格納しておく。ＲＯＭ−２のデータ
テーブルのデータＺに）は Ｚ（ｍ）＝ＩＮＴ（２ｘ　Ｖｐ　／　（ａ　−ｍ）　　
・１００）で表せる。

実際に使用する拡大率を５０％〜４００％の範囲とする
と、Ｚ（ホ）（５０≦ｍ≦４００）が有効データである
。第９図ＣＯ＞はＲＯＭ−２のデータテーブルのデータ
の並びを示す、Ｚ（ホ）！はＺ（ホ）の下位バイト、Ｚ
に）Ｕは上位バイトである。

ＲＯＭ−３１２０は副走査ユニット２９が停止状態から
加速し、定速になるまでの助走距離をテーブルデータと
して格納する。前述したように、副走査方向の拡大率に
応じて副走査ユニット２９の原稿走査速度が変化するの
で、副走査方向の拡大率によって、副走査ユニット２９
の加速距離が変化する。

助走距離は、加速位置プロフィールデータを用いて加速
する加速距離と、加速を終了してから定速に整定するま
での整定距離の和である。助走距離テーブルデータＤ（
ｍ）は Ｄ（ｍ）＝Ａ　（’Ａ　Ｚｈ））　＋ｍ　・ｂで求めら
れる。

ここでｍ−ｂは整定距離であり、ｂは定数である。第９
図（Ｃ）にＲＯＭ−３のテーブルデータの並びを示す。

Ｄ（ホ）２はＤに）の下位バイｔ−Ｄ６Ｔｌ）ｕは上位
バイトである。

ＲＯＭ−４１２１のデータ内容の説明の前に、副走査方
向の移動複写の方向について説明する。まず、第１２図
（ａ）に示す原稿１１を（ｂ）の様に同一位置に複写す
る場合の副走査ユニット２９の動作シーケンスについて
第１３図、第１４図を用いて説明する。第１２図の矢印
Ｓは副走査の方向を示している。第１３図は副走査ユニ
ット２９と原稿１１の位置関係を表す図である。

ホームポジションＡ点は複写機が複写動作を行っていな
いとき、副走査ユニット２９が停止している位置である
。副走査ユニットの助走開始位置Ｂ点は原稿読取開始位
置Ｃから助走距離Ｘ１分Ａ点側の位置である。Ｄ点は原
稿読取終了位置である。

第１４図は原稿を移動せずに複写するときの動作シーケ
ンス図である。複写動作を行っていないとき副走査ユニ
ットはホームポジションＡ点に停止している。複写動作
を開始すると、ＭＰＵｌ０Ｉはプリンタ部２３にプリン
ト用紙の給紙指令１７０（第２図）を出力する。一方副
走査ユニット２９は、Ａ点でシューディング補正用の白
基準データを読取った後、給紙センサ５３がプリント用
紙を検出するまでに速度プロフィール制御でＢ点への移
動を完了する。給紙センサ５３がプリント用紙を検出し
てからＴＯｓｅｃ後に副走査ユニット２９は０点に達し
て画像信号をプリンタ部２３に出力しなければならない
。副走査ユニット２９が加速に要する時間をＴ１　ｓｅ
ｃであるとすると、副走査ユニット２９は給紙センサ５
３がプリント用紙を検出してからＴｏ−Ｔ１　ｓｅｃの
間Ｂ点で停止した後、位置プロフィール制御に従って加
速を開始する。副走査ユニット２９は０点からＤ点まで
位置プロフィール制御で原稿１１の走査を行い、Ｄ点に
達すると、速度プロフィール制御でＡ点にリターンする
。

次に第１２図（ａ）を（Ｃ）の様に移動し複写する場合
の副走査ユニット２９の動作シーケンスを図１５を用い
て説明する。この場合、副走査ユニット２９の待機位置
すなわち加速開始位置はＥ点になる。Ｅ点はＦ点より副
走査ユニットの助走距離２’Ａ点側の位置である。すな
わち原稿読取開始位置をＢ点からＥ点に移動することに
より副走査方向と逆方向への移動複写を行う。

次に第１２図（ａ）を（ｄ）の様に移動複写を行う場合
の副走査ユニット２９の動作シーケンスを第１６図を用
いて説明する。この場合、給紙センサ５３がプリント用
紙を検出してから、副走査ユニット２９が０点に達する
までの時間はＴＯ＋Ｔ２となる。原稿の副走査方向に距
離りだけ移動して複写するときは、Ｔ　ｔ　＝　Ｌ　／
　Ｖ　ｐとすることにより移動複写を行う。

ここでＲＯＭ−４１２１のデータ内容について説明する
。助走時間Ｔ１は副走査方向の拡大率により変化するの
でＴｏ−ＴＩを表わすデータをあらかじめ拡大率に対す
るテーブルデータとしてＲＯＭ−４に格納しておく。デ
ータは（ＴＯ−Ｔｌ）・ｆｃとし時間計測用割込パルス
発生回路１１３の発生する周波数ｆｃの割込みパルス１
３９のＭＰＵへの割込の数をカウントする。副走査方向
の拡大率をｍ％とすると、ＲＯＭ−４１２１のテーブル
データＷ（ホ）は、 ＷＣｍ）＝ＩＮＴ　　（（′ＡＺｈＬ１／ｆ＋ｍ−ｂ／
Ｖｓ　）　ｆｃ）で求まる。

ただし、Ｖｓ　＝Ｖｐ　／ｍｘ　１００Ｔ２に対応する
周波数ｆｃの割込みカウント値はＴ２・ｆｃで求められ
るので、移動複写の移動距離に応じて、ＭＰＵｌ０Ｉは
Ｂ点で停止している時間を決める割込カウント値を算出
できる。第１０図（ａ）にＲＯＭ−４のテーブルデータ
の並びを示す。

Ｗ（ｍ）ｆはＷ（ｍ）はＷ（ｍ）の下位バイト、Ｗ　（
ｍ）　ｕは上位バイトである。

ＲＯＭ−５１２２のデータ内容について説明する。

ＲＯＭ−５のデータは、副走査ユニット２９をある位置
からある程度離れた目標位置に高速で移動するとき用い
る速度プロフィールデータを格納する。

すなわち、副走査ユニット２９の位置と目標位置との距
離に対応した速度リファレンスのテーブルデータである
。このときは、副走査ユニット２９０制御方向は速度制
御に切換える。副走査ユニット２９の速度■は、ｉ　Ｘ
ｉ／ｆ　　（ｉは整定数）の時間に副走査ユニット２９
の移動した距離Ｄ＝ｊＸＰ　（ｊは整数）より得る。す
なわち、 Ｖ＝　（ｊ　ＸＰ）　／　（ｉ　Ｘｉ／ｆ　）速度リフ
ァレンステーブルデータＶ　（ｎ）は、ｒ る。

ここで値８０ＨはＤ／Ａコンバータ１０４（第４図）の
０〔■〕オフセットデータ、ａ゛は加速度である。第１
０図（ｂ）にＲＯＭ−５のテーブルデータの並びを示す
。第１１図（ｂ）にＲＯＭ−５のテーブルデータのグラ
フを示す。

次に、複写を行うときの副走査ユニット２９の駆動シー
ケンスをＭＰＵｌ０Ｉプログラムフローを中心に説明す
る。電源が投入されるとＭＰＵｌ０Ｉは、Ｄ／Ａコンバ
ータ１０４に’７０’Ｈをライトする。

Ｄ／Ａコンバータ１０４は負電圧を出力するので、モー
タドライバ２５のトルク指令は負となり、副走査ユニッ
ト２９は原点センサ１８の方向へ移動する。

原点センサ１８が副走査ユニット２９を検出すると、副
走査ユニット２９の位置をカウントする位置カウンタ１
１７がクリアされる。位置カウンタ１１７のクリア後、
セレクタ１０８を切換えて速度制御ループを選択する。

ホームポジションと、副走査ユニット２９の位置の差を
ｄｌとすると、速度リファレンスとしてＲＯＭ−５のデ
ータＶ　（ｄｉ）をリードして得る。副走査ユニットが
ホームポジションの近傍にくるまで速度リファレンスと
副走査ユニットの速度の差分をＤ／Ａコンバータ１０４
に出力する。

このような速度プロフィール制御では、目標位置と副走
査ユニットの２９距離が離れているとき、副走査ユニッ
トは高速に動き、近づくにつれて減速する。副走査ユニ
ットがホームポジションに十分近くまで移動したらセレ
クタ１０８を切り換えて位置制御ループをセレクトする
。複写要求が操作パネルから来るまで、位置リファレン
スをホームポジションとして、位置リファレンスと副走
査ユニットの位置の差分をＤ／Ａコンバータ１０４に出
力する。位置制御では、副走査ユニットは位置リファレ
ンスの位置に停止するように制御される。

複写要求があるとプリンタ２３に給紙指令を出力し、速
度制御に切換え、副走査ユニット２９の速度プロフィー
ル制御を行う。このときの目標位置は、原稿の先頭位置
もしくは座標入力用タブレットから入力された原稿読取
開始位置からＲＯＭ−３のテーブルデータより得られる
助走距離を引いた位置である。この位置が待機位置であ
る。待機位置で位置制御を行い、副走査ユニットを停止
させる。

ＲＯＭ−４のテーブルデータを用いてＴｏ−Ｔｌを得て
、給紙センサ５３がプリント用紙を検出してからＴＯ−
Ｔｌ後、副走査ユニット２９の加速を開始する。このと
き位置リファレンスはＲＯＭ−１のテーブルデータを用
いて、待機位置にＡ　（ｎ）を加えることにより求める
。ｎは周波数ｒの割込が発生する毎にイクリメントする
。副走査ユニット２９の位置が位置リファレンスと等し
くなるように、位置制御を行う。ＲＯＭ−２のテーブル
データを用いて加速を終了し、定速度位置プロフィール
制御を行う。このときの位置リファレンスは、割込毎に
位置リファレンスに所定の値を加算することにより求め
る。割込周波数ｆを変えることにより、定速時の速度を
拡大率に応じて変える。副走査ユニット２９が原稿読取
終了位置に達すると、速度制御に切換えて、目標位置を
ホームポジションにして、速度プロフィール制御を行い
、次にホーム位置で位置制御を行う。

複数枚連続複写するときは、目標位置を待機位置とし、
速度プロフィール制御を行った後、待機位置で位置制御
を行う。複数枚の複写を行う場合、副走査ユニットは毎
回ホームポジションまでリターンしないので、１回の副
走査に要する副走査ユニットのシーケンス動作時間がみ
じかくなり、複写速度が従来より高速化できる。

又、副走査ユニットの位置プロフィール制御を行うため
、副走査ユニットの助走時間、助走距離を正確に知るこ
とができるので、拡大、縮小、移動などの複写時でも、
複写した画像の位置精度が高い。又、副走査ユニットを
ある位置からある程度離れた目標位置まで移動するとき
は、速度プロフィール制御を行うので、モータのトルク
を最大限用いることができ、高速に移動することができ
る。

発明の効果 エンコーダパルスと基準クロックとの位相差を計測し、
位相差データを用いて位置情報を拡張し、位置プロフィ
ール制御による定速度制御を行うことで、定速度制御時
の制御性能をＰＬＬ制御と同等に保ちつつ、ＰＬＬ制御
の欠点である同期はずれをなくし、定速度制御時以外の
柔軟な制御動作を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の複写機の外観図、第２図は
第１図の複写機の内部構成を示す概略ブロック図、第３
図は第２図のブロック図中のプリンタ部の内部構成を示
す概略構成図、第４図は第２図のブロック図中の副走査
ユニット制御部の内部ブロック図、第５図は第４図のブ
ロック図中のり−ド／ラグフィルターの一例を示す回路
図、第６図は第５図のフィルターの周波数特性図、第７
図は第２図のブロック図中の原稿位置検出回路の内部ブ
ロック図、第８図は第７図の回路の動作タイミングチャ
ート、第９図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）はそれぞれ第
２図のブロック図中のＲＯＭ−１，ＲＯＭ−２゜ＲＯＭ
−３のデータテーブルを示すメモリー配置図、第１０図
（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ第２図のブロック図中のＲ
ＯＭ−４，ＲＯＭ−５のデータテーブルを示すメモリー
配置図、第１１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれＲＯＭ−
１，ＲＯＭ−５のデータテーブルのデータを示すグラフ
、第１２図は移動複写を説明するための原稿と複写画像
の位置関係を示す説明図、第１３図は、原稿と副走査ユ
ニ・ノドの位置関係を示す側面図、第１４図、第１５図
、第１６図はそれぞれ副走査ユニットの動作シーケンス
を示すシーケンス図、第１７図は位相差検出回路のプロ
・ンク図である。 １９・・・・・・モータ、２０・・・・・・エンコーダ
、２２・・・・・・原稿位置検出回路、２３・・・・・
・プリンタ部、２９・・・・・・副走査ユニット、　１
０５・・・・・・リードラグフィルタ、　１０８・・・
・・・セレクタ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図 ｒ ｌｏｇ　　＋ 鋼 ト ！ 第 図 ＲＯＭアドレス （α） ＲＯＭ−１ ＲＯＭアドレス ＲＯ閂−２ ρｎ　Ｍ−、？ 第 図 （α） 第１２図 （α］

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）定速度制御する制御対象と、制御対象を駆動する
   駆動手段と、制御対象の位置を測定するためのエンコー
   ダと、定速度制御すべき速度に対応した基準クロックを
   発生する手段と、前記クロックと、エンコーダの出力す
   る位置に対応したエンコーダパルスとの位相差を測定す
   る位相差測定手段と、エンコーダの位置情報と前記基準
   クロックとエンコーダパルスの位相差を合成して制御対
   象の位置情報とする位置情報合成手段と、位置サーボル
   ープを形成する手段とを具備することを特徴とする定速
   度制御装置。
2. （２）位置情報合成手段は、マイクロプロセッサを用い
   ることを特徴とする請求項（１）記載の定速度制御装置
   。
3. （３）位相差測定手段は、定速度制御すべき速度に対応
   した基準クロックとエンコーダパルスとの位相差の時間
   を、前記基準クロックの周期より小さい周期の位相差測
   定用クロックで計数することを特徴とする請求項（１）
   記載の定速度制御装置。
4. （４）原稿を載置する原稿台と、原稿を照明する光源と
   、イメージセンサと、原稿からの反射光又は透過光をイ
   メージセンサ上の集束する光学系と、前記光源を含み原
   稿台上の原稿を走査する副走査ユニットと、前記副走査
   ユニットを駆動する駆動手段と、副走査ユニットの位置
   を測定するためのエンコーダと、副走査速度に対応した
   基準クロックを発生する手段と、前記クロックと、エン
   コーダの出力する位置に対応したエンコーダパルスとの
   位相差を測定する位相差測定手段と、エンコーダの位置
   情報と前記基準クロックとエンコーダパルスの位相差を
   合成して副走査ユニットの位置情報とする位置情報合成
   手段と、位置サーボループを形成する手段とを具備する
   ことを特徴とする画像読み取り装置。
5. （５）位置情報合成手段は、マイクロプロセッサを用い
   ることを特徴とする請求項（４）記載の画像読み取り装
   置。
6. （６）位相差測定手段は、副走査速度に対応した基準ク
   ロックとエンコーダパルスとの位相差の時間を、前記基
   準クロックの周期より小さい周期の位相差測定用クロッ
   クで計数することを特徴とする請求項（４）記載の画像
   読み取り装置。