JPS58111059A - 往復走査機構の立上り制御方式 - 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】 本発明は、往復走査機構の立上り距離が一定な立上り制
御と等速制御時に＃−１ＰＬＬ　（Ｐｈａｓｅ　１ｏｃ
ｋｅｄＩＪＯＯｐ）を適用する制御方式に関する。

従来、走査機構を停止状態から起動して何時４決まった
時間・距離で立上げて篩速制御１をする場合、各々の走
査機構について、ｔｌＩ４／図の目標関数（ランプ関数
）になるような基薄パルスｒｅｆ　ｔ−発生させる制御
系（第３図）を構成する。

第１図において、縦軸Ｘは位置、横軸ｔ＃ｉ時間を表わ
し、１０／は目標関数ｒｅｆ％　ｉｏコは実際の動作特
件である。

第３図における。１０／　ｉｊ基準パルスｒｅｆ％３０
２　Ｆｉ減算器、３０Ｊは位相補償器、ｙｏｕはサーボ
アンプ、ｙｏｚはサーボモータ、３０６は回転軸、３０
７はエンコーダ１．ｙｏｔ　ｒｉ速響（帰還）信号であ
る。

この場合、第２図に示すように必らずオーバーシュート
（時間ｔｒ　）が発生し、その駆動系にワイヤを含む機
構（第Ｓ図）では立上り時に振動が発生し、制御系とし
て不安定になり、完全に等速になるのに時間がか＼って
しまう。なお第２図の縦軸Ｖは速電、コｏｉＦｉ目柳関
数ｒｅｆ％　コθコは実際の動作特性である。

ここにおいて本発明は、オーバシュートしに〈」！ い安定な立−９万式でなおかつ複数台の走査機構の立上
り時の同期を簡易に実現できる方式であり、さらに立上
り時間・距離が何時も一定になる制御方式を提供するこ
とを、その目的とする。

とくに立上り時間・距離の一定については、例えば複写
機等において給紙郷の他のユニッ）ＩＩ構との同期管取
るとき重要である。

ランプ・レンズ移動型照明結像系の複写機の動作につい
て、触れておく。

第ダ図において、す０／　、グ０２　、グ０３および４
１／／、ダＩコ、ｉｔ／３Ｉｒｉ刈応する時点における
光源およびレンズ、４４３０はコンタクトガラス、ダダ
Ｏは感光体ドラムである。

ランプ・レンズ移動型の照明結像方式については、次の
諸関係式が成り立つ。

ピントが合うためには −＋　−＝　７−　　　　・・・・・・・・・・・・　
（７式）％式％ ただし、ではレンズの焦点距離ｅ関係が成り立つ必要が
ある。

ｍｔ−レンズの倍率とすると、 ５５１−１−１）　　３：三二Ｈｔ）＊　　ｆ　　　・
・・・・・・・・　（２式）％式％）ニー ｍ　＋　／ ｍ＝−　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（参式）レンズの連間；、光源の迷電１、感光体ドラム
４ｔＵの連間ＶＤとすると、 そして、ｍ−／（等倍時）とすれば、 ｖ，　　ｍ　ＶＤ　　　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（７式）７　　ｍ　Ｙ”　　　
　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（を式）−２ である。

第Ｓ図は、例えばｆｔ，源をｉｌＥ献じたキャリッジｊ
Ｉｌに勧ブーりを付般した駆動機構の斜視図である。

ＳＯｔはモータ（含エンコーダ’）、ｔｏコは駆動プー
リ、ｊ０３　ｒｉ駆動プーリにより駆動され駆動ワイヤ
ｒｏｗを駆動するプーリ、ｓｏｓ　、　ｓｏｂにワイヤ
ｓｏＩＩの方向変換用プーリ（ターンプーリ）、ｓｏｑ
ｌ−１動プーリで固定端ｓｏｗ　、　ｓｔｏからのワイ
ヤーが巻回されろ．このワイヤーはターンプーリｓｏｔ
（ｒｏｂ＞へ行き、方向ｔ−変えブーＩＪ　！０３へ到
達するａｈ！／１に光源のキャリッジで軸受ｓｉコによ
りガイド軸Ｓ１３上に軸装され、５１ダはホーム位置セ
ンナでｊ／Ｓはそのホーム位１１にキャリッジ！／／が
あり始動可能状態であること全検出させる一光板である
。

このような駆動機構つまり独立の駆動源によって往復走
査させる場合、ランプとレンズの両走査系が複写領域す
なわち等速走査させる領域に同時に入るようにするため
に、走査系起動信号が到来してから複写領域に入るまで
の立実り時間を一致させなければならない。

本発明に、この例のように複数個の往俵運ｌＥ！１機構
の停止時か．ら等速走査へ入るまでのいわゆる立上り時
間を一致させるつまり同期させる手段およびＰＬＬによ
る等速制御手段ｔｍようとする吃のである。

第４図．第７図は、本発明の原理説明図である。

本発明の原理は立上り距離ｘｌｔ−目呻速ＩｆＶＣよら
ず、常に一定として立上リｆｂ制御回路を簡易化したこ
とにある。

第６図・第７図のように目標達ＩｆｖムとＶ，の比がコ
ニ／である場合について説明する。

介の立上り時速質関数をＶＡとすれば、Ｖムーｖ．ｆ　
ｌ＊Ｉ・・・・・・・・・・・・（を式）、Ｂの立−ト
リ時速習関胛をｖｌトすれば、ｖ、　−Ｖ、ｇ（ｔｌ　
　テアル。

ここで ｆｌｔｌについてｆ（ｔｈ）−ｔ　、　　ｆｔｏ）−０
ｇ１ｔＩ　Ｋついてｇ（を璽）−ｉ、　　ｇ礪嘲。

であるから、 ｈ　　　ｔ ”Ｉ　−−ｆ　（−）　　　　　・・・・曲・・川・・
・・・　（ｌ０式）％式％ ムの立ヒリ時位置関数Ｘ、に ｘＡ−ＩＩｆｖ、ｄｔ−ＩｍｖＡＦｇｔ）曲中・曲（ｌ
１式）Ｂの立上り時位置関数ＪｓＦｉ ・１ｅｍ　−ｊ”１ｍ　ｄｔ　−ＶＡＦ（−、；）　　
　、、、、、、、曲、　　（ｌ２式）Ｆｌｔｌ　−Ｊｆ
ｒｔｌ　ａｔ　　・・曲・・曲　（／Ｊ式）ｔ４６図、
第７図に示し友速電１位置カーブのように可動部を立上
げるには立上り距離ｘｌを等しくし、立−に＝　Ｑ時間
ｔｈ　、　ｔｍ　ｐｌ、標速ＷＶａ　、　ｖｍＫ比例す
るようにしである。

第り図あるいｒｉ（１１式）〜、（７３式）を見ても分
るように立上り時の位＠ｘに関する関ｓｒは一般に’−
ｖａ　’　（ｉ；ｉ＋　）　　　　　　”曲”曲（”式
）ここで、ｍ′は変倍率、ｖＡはｍ’−／のときの連間
である。

となる。

つまり、１樟連間をｉ１倍にしたときは立トリ関数は時
間軸についてｍ°倍拡大した関数とすわばよい。

第を図は本発明の一実施例における構成を示すブロック
図である。

ｇｏｏＦｉ走査スタート信号、ｒｏｔ　Ｆｉサーボ機構
コントローラ、１０２はレジスタム、ｔｏｙはＤ−ム豐
換器、ｔＯＷは加算器、ｔＯＳは加減算器、ｒｏｂは位
相補償器、ｇｏｔは信号１３０　ＶＣよりオンオフされ
るスイッチ、ｇｏｔはサーボアンプ＜ｇｏｙｕサーポモ
タ、ｔｉｏはエンコーダ、ｔ／ｌは周波数→１［ＥＥ変
換器、ｊ／コは信号ｔ２ｇによりオンオフされる立上り
制御モードスイッチ、！ｒ１３Ｆｉ信号１！：２９ＶＣ
よりオンオフされる等速制御モードスイッチ、ｔｌＩＩ
は発振器、１Ｎｓｕプリセツタブルダウンカウンタ、ｔ
ｔｂはレジスタＢ、　ｌｔりは位相比壁器％　ｔｔｔｒ
ｊチャージポンプ回路、ざ１９はループフィルタ、ｔコ
０はカウンタ、１２／　ｉＪ　ＲＯＭ　ｉ　ｆｌ−１１
ｉ　ＰＩｊｋ　（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｅ
　Ａｒｒａｙ）等からなる記憶媒体、ｔココ社論堆積回
路、１２３はアップダウンカウンタ、ｆＪ４１は排他的
論理和回路、＆’Ｊｊｄデジタル→アナログ変換器、ｆ
Ｊ＆Ｆｉ７リツププロツプ、１２７は非反転反転切換可
能アンプ、１２１．ｔコｆ　、　ｔＪＯは立上り制御モ
ードのとき、郷速制御モードのとき、サーボモータｇｏ
ｔ　ｔ−駆動するときそれぞれサーボ機構コントローラ
１０／から出される信号、１１３１はクリア信号、１３
コに反転／非反転指定信号である。

このブロック図は、初期位置停止制御およびリターン制
御についての回路は、複雑さを避けるために省略してい
る。

先ず等速制御モードについて説明する。

スイッチｔ／−はオフ、スイッチｔｔｙはオン、スイッ
チｇｏｔはオンである。

サーボ機構コントローラからは目欅迷電動作時のｆ−４
変換器１ｒｌｌからの出力電圧（速響信号電圧）Ｋ等し
い電圧をＤ−ム賢換器ｔｏｙ出力（基準電圧）から発生
するようにレジスタムｇｏｓに咄記電圧に相当するデー
タを転送しである。

また、目橢速饗動咋時のエンコーダｔｉＯからのパルス
信号の周波数に等しいパルスをプリセッタブルダウンカ
ウンタＩＩｋの出力から発生するように、レジスタＢｔ
ｌｂＫ前記パルス周波数に相当するデータも転送されて
いる。

このようにして、発振器ｔ／Ｗ→プリセッタブルダウン
カウンタｔｌＳ→位相比較器ｔ／７→チャージポンプ回
路Ｅ／ｒ→ループフィルタ１１９→スイッチｓｔｙ　ｙ
介して制御信毎を発生させてＰＬＬ　１１１Ｊ　ＩＩに
より安定性の良い速度制御を実現している。

次に立上り制御モードについて述べる。

カウンタｔコ０．アップダウンカウンタｊコ３Ｉフリッ
プ７０ツブ１２！はクリア信号Ｉｌｌで初期Ｆ＠はクリ
アさｎており、レジスタムｊθコ、レジスタＢ１１ｋに
は前記したものと同一のデータがセットさｎている。

ところで、第７図に相当する一１＃準目−関数を第２図
のように設定している。第を図における時間幅Ｔ０は等
速制御モード時の位相比頓器ｔｔ７に入る基準クロック
すなわちプリセッタブルダウンカウンタｔｔｒの出力周
波数ｆ、とすると、Ｔ−／ ・　　ｆ。　　　　　　　　　−°−−−−−−°°゛
−°−（１３式）となるように選ばれている。つまりサ
ンプリング＃間幅をＴｏとする。

着た、距１Ｉｌｘを量子化し ｘｎ−ｘｔ、−、−△Ｘ　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　（７１式）％式％） （ｅこＶＣｎは整＠） と曲線か交叉する点の時間軸上の点で ｔ婁Ｔ、ｘｍｌｌ　　　　　　曲・・曲・・聞・・　（
ｌ１式）（ただし、ｍ”は整数） Ｋ最も近い点を選び、このｍ”をＲＯＭ　１２１上のア
ドレスとし、そこにデータ１　ｔ　ｌを書き込み、それ
以外の点はデータｌｌｏ”を書き込む。このようにして
準成し几ＲＯＭテーブルを第り図に示す。

目榛速賀が変わっ友場合、っまりｉ珈目欅速電が１１倍
となった場合、位相比較器ｔｉ７へ入る基準クロックの
周波数ｆは ｆ、ｆｏ ７　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　（ｌ９式）このときのパルス幅Ｔは ｔ　　　　ｍｌ Ｔ　−ｔ−４−ｍ’　Ｔｏ　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　（ｇ）すなわち、基臨目櫓速電のと
きのｍ°倍のパルス間隔でＲＯＭ　ｔ２／のアドレスを
アクセスすれば、ｇ欅速暖が変わっても同一のＲＯＭテ
ーブルが使える。

第を図の実施例はこのことをふまえた構成をとる・つま
り、ＲＱＭｊコｌのアドレス入力１１にカランＩｔＷを
設置し、カウンタｔ２θの歩進パルスとしてプリセッタ
ブルダウンカウンタｔｉｓの出力を用いており、これで
目橢速電が変わってもＲＣＭ　Ｈｉの内容は変更する必
要がない。

さて、サーボ機構コントローラＩＯＩ　Ｋ走査スタート
信号１００が到来゛すると、前記クリア信号１３１が解
除されて、スイッチｔ／コ→寸ン、スイッチＩＩＩ→オ
フ、スイッチｒｏｔ→オンとする信号が発せられ、立上
り制御モードとなる０倍率ｍ°に応じてレジスタ＾、レ
ジスタＢＫは前記し次データがセットされる。

そうすると、レジスタムｇｏコのデータに基づいてＤ−
ム変換器ｔｏｙからはＭＩ！！竜王が発せられ、迷電信
号であるｆ−Ｖ変換器１／／の出力と加減算器ｔｏｅで
地壁し、その差分に応じてモータｇｏｔに電流を流すよ
うにして、可動部を０欅連間に立上げようとしている。

この制御だけでは立上り距離を一定にした制御はできな
いのであるが、前述のＲＯＭ　ｔ２を出力とＰＬＬの基
準クロックとの論理積を論理積回路１２２でとった出力
で了ツブダウンカウンタ１２１０カウントｔＩＩをイン
クリメントする、つまり目標軌跡９００に応じたパルス
でアップダウンカウンタｔコ３ｖｒインクレメントし、
エンコーダＩ１０カラのフィードバックパルスでデクリ
メントする。

このようにして目標軌跡９００からの差分を求め、遅れ
進みに応じてＤ−ム変換器ｔ２！の出力を非反転反転切
換可能アン１ｔコクを経て、その出力を正負に振って、
目硼軌跡通り動くようにする。このアンプｔコアの出力
の補正信号は言わは基珈電田を補正しているだけである
。

従って、制御系にしては安宇なものが祷られる。

ここで貌明を補足するが、エンコーダ１１０の出力に正
逆判定回路、例えばエンコーダ１００の２出力の位相差
が／ずれていることを利用して位相の正逆を判定する回
路を付した場合は、正転時はアップダウンカウンタ「コ
３のディクリメント入力へ、逆転時にはインクリメント
入力へそれぞれエンコーダｔｉｏの出力パルスが入力す
るようＫすればよい。

アップダウンカウンターコ３よりボロー信号が出ると前
記フリップ７０ツブｔ、２６がセットされ、前記反転／
非反転指定信号ｔ３コが出力され、アップダウンカウン
タｔコ３の出力で排他論理和回路ｔＪ―によって相補信
号が作られ、Ｄ−ム変換器ＩＪＩＫ入力される。

ｔた、このとき非反転反転切替可能アンプｔＪツは反転
アンプとして動作する。

このようにして第を図におけるインクレメント人力パル
ス数ＰＩＮとデクリメント久方パルス数Ｐｏ　１との差
に比例した信号Ｃｒ０−Ｋ（ＰＩＮ　　’ＤＩ）ただし
Ｋは比例定数〕が非反転反転切替可能アンプ１２１から
出力される。ＰｒｈＩ−ＰＤｌの正１ｉ１な演算をする
ためには、アップダウンカウンタ１２３の出力にボロー
が出力されて前記７リツプ７０ツブｔ２＆がセットされ
ているときは、排他論理和回路１２４４の出力を＋Ｉし
てＤＡ変変換器ｌ圧入力しなければならない、しかしこ
のようにしなくて本本発明の目的は達せられるので、こ
の実施例ではこの回路を省略した― これまでの説明で明らかなように、本発明の方式に従え
ば、複数個の往復走査機構の立上り時間、立上り距離が
各々決定できることを意味している。たとえば、前述の
ランプ・レンズ移動型照明結僧系において　ｍｌ−ｔの
とき立上り時間を等しく立ＦＤ距離はノ：２の関係に設
定できる。しかし、ランプとレンズ走査の速質比がｍ”
Ｋ対して一定でないので立トリ距離はｍｌ、＝　ｉのと
きと同じだが立上り時間が異なる。この場合は差の時間
分だけ移動体を時間的にズラせてスタートさせれば、等
速走査へ入るまでの時間を一致させることができる。す
なわち、図示μでいないが本発明では各往復走査機構で
は各々第を図に示した回路を＾備【、−１各々スタ一ト
信号か各々の赤査速＃ｅこ応じて命ぜられるような構成
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第１図は従来方式の動作説明図、第３図は従来
方式の構成全示すブロック図、第餌図はランプ・レンズ
移動型照明結偉系動作図、第ｓ図ｒｉ動プーリを用いた
駆動機構の斜視図、第６図、第７図は本発明の原理説明
図、第を図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図
、第２図はそのＲＯＭテーブル図である。 ３０１・・・１Ｓ亀パルスｒθｆ、３０コ・・・減算器
、３０３゜ｒｏｂ・・・位相補償器、１０（１，１０１
・・・サーボアンプ、Ｊ＃　、　！０／　、　ｆθり・
・・サーボモータ、３θｂＪＪｊ・・・回転軸、３０７
　、　ｔｔＯ川ｘ　ンｓ　−タ、ｓｏｔ川速用Ｍ４’！
、＃０／　、　＃ＯＪ　、　４４０３−”光源、４４／
／　、　Ｉｆ／Ｊ　、　１４１３　・・−Ｖ　：／ズ、
りＪＯ・・・コンタクトガラス、ダダ。・・・感光体ド
５ｈ、ＪＯト・・駆動プーリ、ｓｏｚ　、　５ｏｂ−・
・ターンプーリ、ＪＯ７・・・動プーリ、ｊｌ／・・・
キャリッジ、ｓ／ト・軸受、５）Ｊ・・・ガイド軸、！
／＃・・・ホーム位置センサ、ＳｔＳ・・・透光板、１
００・・・走査スタート信号、ｒｏｉ・・・サーボ機構
コントローラ、１０２　、　ｔＩ　＆・・・レジスタ、
１０３ｊＪ＆・・・Ｄ−ム変換器、ｇｏ餌・・・加算器
、ｒｏｔ・°・加減算器、　ＩＯ’ｌ、ｌ／コ、ｉｔｓ
・・・スイッチ、ｔｉｅ・・・発振器、ｔｉｎ・・・プ
リセッタブルダウンカウンタ、ｔＩ７・・・位相北壁器
、ｔｉｔ・・・チャージポンプ回路、ｔＩテ・・・ルー
プフィルタ、ｔに・・・カウンタ％　１２／−、ＲＯＭ
ま７ｔｉｊ　Ｐｌ、Ａ等の紀憧謀体、ｌココ・・・論理
積（ロ）路、ｌココ・・・アップダウンカウンタ、１２
餌・・・排他的論理和回路、ｔ２＆・・・フリップフロ
ップ、ｔ２７・・・非反転反転切換可能アンプ。 出願人代理人　　　猪　　股　　　　　清第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、往復走査機構において、停止状態から起動して等速
   になるまでの制御系として、目標速ｌｌ′を指定する基
   準電圧と実際の速Ｉｆを表わす速賓電圧とを比緒する第
   １の系と、目欅速１１指定する基準パルスによって歩進
   されるカウンタを設けこのカウンタの出力データに対応
   して０橢運動軌跡のデータが発生される記憶媒体を備え
   前記記憶媒体出力に応じて発生される基準パルスと前記
   走査機構のＳ動距離に対応して発せられるフィードバッ
   クパルスを比−する第２の系とを持ち、前記構ｌの系と
   前記第１の系のそれぞれの比緒出力の和を誤差信号とす
   る立上り制御を行なうとと４に％帥記＠欅速電を指定す
   る基準パルスを基１パルスとする位相地響方式による等
   遠制ａｌ１１に行なうことを特徴とする往復走査機構の
   立上り制御方式。 コ、各々の起動時間を調整することによりＷｓｒ台の走
   査機構の立上るまでの時間を一致させるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の往り走査機構の立上り制御１１
   ７３式。