JPS5912426A - 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】 技術分野 本発明は複写機等における走査系を直流モータで往復動
させる走査装置に関する。

従来技術 複写機等における走査系は、原稿や複写紙のサイズ或い
は複写倍率によって種々の走査速度及び走査距離を有す
るが、この場合、走査系が當に定位置で停止するように
復動を行なう必要がある。

走査系が定位置に停止しない場合には、スキャンの立ち
上がりのための予備移動距離を十分にとらねばならなく
なり、このために、走査装置の大型化と走査の往復時間
の増大等の問題点が生じる。

この理由によって、走査系を定位置で停止１−させるた
めに、従来、復動時（こおいてもフィードバック制御装
置による速度制御を行なう例があるが、この場合、制御
装置が複雑化し且つ高価格化するという問題点を有して
いた。

目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、走査系の復動時に走査系を減速して比較的低い
所定の速度になるとこの速度で定速駆動し、走査系が基
準位置に達すると走査系を駆動するモーｌへの給電を停
止するようにして、走査速度及び走査距離に関わりなく
常に所定の位置に走査系を停止させることができるよう
にした走査装置を提供することである。

要旨 上記目的を達成するために本発明は走査系の速度を検出
する速度検出手段と、走査系が所定の走査開始位置への
復帰動作を行なうときの速度を設定する速度設定手段と
、走査系が走査開始位置に復帰したことを検出する位置
検出手段と、走査系を復帰方向へ駆動した後に制動をか
けて減速し、上記速度検出手段によって検出された走査
系の速度が上記設定速度に達するとこの設定速度にて定
速制御し、上記位置検出手段によって走査系が走査開始
位置に復帰したことを検出すると走査系を停ロニするよ
うに制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面ｌ（もとづいて説
明する。

第１図は、複数段の複写倍率を有する可変倍複写機の光
学走査系を示し、ｌは照明系を含んだ走査系で、２は走
査系を駆動するための直流モータである。３は直流モー
タ２の回転に対応したパルスを発生するエンコーダで、
走査系の移動距離に比例したパルスが得られる。４は走
査系が走査を開始するホーム位置に走査系が位置するか
どうかを検出するホームスイッチで、このホームスイッ
チ４は走査系１が第１図中最も手前に位置するときも検
出する。５は走査系がリターンして直流モータの逆起電
力を利用した回生ブレーキをかける位置に達したことを
検出するブレーキスイッチである。この２つのスイッチ
は走査系ｌに取り付けられたカム６がスイッチの接触子
に接触することによって動作する。

第２図は直流モータ２の速度を制御するための制御装置
の構成を示しており、７はモータ２の通電のスイッチン
グと正転と逆転の切換えを行なうためのスイッチング回
路で、８はモータ７の通電の開閉と正転と逆転の指令信
号をスイッチング回路７へ出力するマイクロコンピュー
タである。このマイクロコンピュータ８は、複写機の走
査系以外のプロセスを制Ｎするマスターコンピユー３（
不図示）によって他のプロセスと同期して制御される。

マイクロコンピュータ８にハ、マスターコンピュータか
ら走査のタイミングを示す信号Ｓ　ＣＡＮと複写倍率に
応じた走査速度を示す信号ｖｓｃＭφ；入力され、この
信号５ＣＡＮ、■５ｃＡＮによって他のプロセスとの同
期がとられる。さらに、マイクロコンピュータ８には上
述のホームスイッチ４とブレーキスイッチ５の信号が入
力される。９はエンコーダ３から出力されるパルスを波
形整形してマイクロコンピュータ８へ入力するための波
形整形回路である。１０は基準発振回路であり、マイク
ロコンピュータ８はこの基準発振回路１０から出力され
るクロックパルスを内部タイマーで計数してこの計数値
と波形整形回路９から入力されるエンコーダ３の出力パ
ルスのパルス間隔とからモータ２の回転速度すなわち走
査系の速度を算出す上述のスイッチング回路７は、第３
図に示すように、モータ２が正転の場合、トランジスタ
Ｔｒ３が常にオンとなり、モータ２に通電を行なうとき
にはさらにトランジスタＴｒ２がオンする。モータ２が
逆転の場合には、トランジスタＴｒｌが常にオンとなり
、モータ２に通電を行なうときにはさらにトランジスタ
Ｔｒ４がオンする。一方、モータ２の回生ブレーキ時に
は、回転方向は逆転状態であるが、正転用のトランジス
タＴｒ３のみをオンし、このときには電源からの通電は
行なわれない。しかし、直流モータの場合、回転中には
回転を逆転させる方向に逆起電力が発生する。したがっ
て、例えば逆転モード中にトランジスタＴｒ３のみをオ
ンスナわち正転のオフ状態にすると、逆起電力によって
トランジス３　Ｔｒ　ａ　＊モータ２．ダイオードＤ□
の経路で電流が流れる。この電流によって減速動作が行
なわれる。なお、ダイオードＤ２．Ｄ３゜Ｄ４は正転中
の逆起電力やモード切換え時に発生する逆起電力をカッ
トし、トランジスタに異常電圧がかかるのを防止するた
めのものである。

本発明による走査装置においては、第４図に示すように
、走査系はマスターコンピュータからスキャン信号５Ｃ
ＡＮが出力されると、基準位置Ｏかう同様（こマスター
コンピュータから出力されるスキャン速度信号ＶｓｃＡ
Ｎでスキャンを行ない、マスターコンピュータのスキャ
ン指４ＳＣＡＮが無くなると、次に、走査系はリターン
動作に移り、所定の加速度で加速される。走査系が制動
をかける位置に達してブレーキスイッチ５をオンさせる
と、モータの回生制動に移り、走査系が減速される。

走査系が減速されて所定の速度ｖＲＥＴ４こなると、こ
の速度ｖＲＥＴで定速駆動され、走査系が所定位置に達
してホームスイッチ４をオンさせると、モータへの給電
を停止する。ここで、走査系は慣性によって移動して基
準位置０に達して停止する。

以下、走査系を上述の方法によって駆動するための制御
信号を出力するマイクロコンピュータ８の制御プログラ
ムについて第５図に示すフローチャートにもとづいて説
明する。

このフローチャートにおいて、ステップ３乃至８では、
走査を開始する以前に、走査系がホーム位置に位置しな
い場合に、走査の開始に先立ってホーム位置へ復帰させ
る動作を行ない、ステップ９乃至１５では、ず尊信率に
応じたスキャン速度ｖＳＣＡＮでスキャンを行ない、ス
テップ１６乃至１７ではモーターのフルパワーでの復帰
動作を行ない、ステップ１８乃至２１ではモーターの回
生制動によって減速動作を行ない、ステップ２２乃至２
５ではホーム位置１で定速で復帰動作を行なう。

マイクロコンピュータは、ステップｌで電源投入等によ
ってリセットがかかると、ステップ２で内部の初期化を
行なった後、ステップ３でホームスイッチが「１」かど
うかすなわち走査系が走査を開始するホーム位置に位置
するかどうかを判定する。ホームスイッチかＲ」で走査
系がホーム位置に位置するときには、直ちにステップ９
へ移行してマスターコンピュータから信号５ＣＡＮが入
力されるのを待つ。一方、ホームスイッチが「０」で走
査系がホーム位置に位置していないときには、ステップ
４以降の走査系をホーム位置へ復帰させるための動作を
行なう。

このホーム位置への復帰動作は、壕ず、ステップ４で定
速制御における設定速度Ｖに復帰速度■ＲＥＴをセット
する。次に、ステップ５でスイッチング部７（第２図）
を復帰のための逆転モードにセットし、ステップ６で設
定速度ＶＲＥＴで定速制御を行なう。

このステップ６の定速制御は、第６図（ａ）に示すサブ
ルーチンにしたがって実行される。定速制御の最初では
、まず、ステップｓ−１で定速制御用パラメータの初期
化が行なわれる。ここでは、エンコーダ３から入力され
るパルスのパルス間隔を測定するためのインターバルタ
イマＴＩをクリアし、さらに、エンコーダ３からパルス
が入力される毎にモータへ断続的に通電してモータを駆
動するための通電時間を表わすデータを出力するモータ
オンタイマＴｏＮに現在モータが停止しているのでモー
タを駆動するのに十分な値をセットする。

また、ステップｓ−１でマイクロコンピュータの内部タ
イマレジスタＴ　　　をクリアする。このｅｇ タイマレジスタＴｒｅｇは、８ビツトのアップカウンタ
によって構成され、初期値がセットされると、外部クロ
ック端子Ｆ、　ＣＫ　（第２図）に接続された基準発振
部１０から入力されるクロックパルスをカウントアツプ
していく。このとき、タイマレジスタＴｒｅｇへのセッ
ト時間を記憶するタイマーＴに２”＝　２５６を記憶し
ておく。続いて、ステップｓ−２で後述する割込み処理
ルーチンＴＮＴ−１−の機能を切換えるフラグＭ　ＯＤ
　Ｅに定速制御であることを示す「０」をセットする。

次に、ステップｓ−３でスイッチング部をオンして、走
査系をホーム位置に向けて復帰動作を行なう方向にモー
タを駆動する。さらに、ステップｓ−４で第７図（ａ）
に示すタイマー割込みＩＮＴ−Ｔと第７図（ｂ）に示す
外部割込みＩＮＴ−Ｈの割込みを許可する。この２つの
割込みのうち、タイマー割込み１ＮＴ−■は、マイクロ
コンピュータの内部タイマレジスタＴｒｅｇが基準発振
回路のパルスをカラントアップしてオーバーフローする
毎に発生する。タイマレジスタＴ　ｒｅｇはオーバーフ
ローの後モ再ヒゼロからクロックパルスのカウントを続
ける。タイマレジスタＴｒｅｇは８ビツトであるので、
このタイマレジスターこセットできる最大Ｆｆｅ　間ハ
初期値がゼロのときで２＝２５６となる。本実施例では
基準発振周波数が２００Ｋｌ■Ｚであるのでこの時間は
１．２８ｍ５になる。１だ、もう一方の外部割込みＩＮ
Ｔ−Ｅ　　は外部割込み端子ＩＮＴ（第２図）にエンコ
ーダからのパルスが入力されること番こより割込みが発
生する。

各々の割込みは、割込みが発生すると、主ルーチンの実
行を一時中断し、それぞれ対応する割込み処理ルーチン
に制御が移り、処理終了後、尤の主ルーチンに制御が戻
される。捷だ、一方の割込み処理中番こ他方の割込みが
発生した場合には、一方の割込みが終了するまで他方の
割込みは保留され、一方の割込み処理の終了後、主ルー
チンに制御は戻らす（こ他方の割込み処理ルーチンに制
御が移される。１だ、同時に割込みが発生した場合には
、外部割込みが暖先される。

−に述の定速制御を開始するためのシーケンスが完了す
ると、モータは逆転方向に回転し、走査系がホーム位置
に向けて復帰動作を開始する。モー！の回転が始すると
、エンコーダからモータの回転速度に比例した周波数の
パルスが出力され始める。モータが回転を開始したとき
には丑だ回転速度が低いためエンコーダから出力される
パルスのパルス間隔が長く、エンコーダのパルス発生よ
りタイマレジスタＴｒｅｇのオーバフローが先に発生す
る。これ（こより、タイマー割込みＩＮＴ−′ｒが発生
し、実行中の主ルーチンからこの割込み処Ｊ１１１ルー
チンＩＮＴ−Ｔへ制御が移される。

このタイマー割込みＩＮ”「−Ｔでは、第７図（ａ）に
示すように、ステップＴ−１で現在モータがオン状態で
あるかどうかを判定し、モータがオン状態であればステ
ップＴ−２でモータオンタイマーＸ）Ｎの内容力らｌイ
マレジス”ｒｅｇのセット時間を記憶するタイマーＴの
内容を減算し、この減算結果を新たにモータオンタイマ
ＴｏＮにセットする。

続いて、ステップＴ−３でモータオンタイマＴｏＮの値
が負またはゼロであることを判定すると、ステップＴ−
４でスイッチング回路をオフにすることによりモータを
伴出する。しかる（こ、現在、上述）ようにモータオン
タイマＴｏＮ　には十分大である値がセットされている
ので、この条件は成立せず、ステップＴ−３でモータオ
ンタイマＴＯＮの値が正であることが判定されてステッ
プＴ−４は実行されずにステップＴ−５に移行する。ス
テップＴ−５でインターバルタイマＴＩｌこタイマレジ
スタＴｒ　ｅ　ｇの方ット値を記憶するタイマＴの内６
を加算して、インターバルタイマ１゛■の内容全更新す
る。次にステップＴ−５でタイマＴｌこタイマ− レジスタＴｒｅ８の最大値Ｔｍａｘ（この場合２−２５
６）をセットしてＩＮＴ−Ｔを終了する。このようにし
て、モータが回転を始めてしばらくの間はタイマー割込
みＩＮＴ−Ｔだけが発生する。

その後、モータの回転速度が上昇すると、エンコーダか
らパルスが出力されるようになり、外部割込みＩＮＴ−
Ｅが発生し、このＩＮＴ−Ｈに制御が移される。ＩＮＴ
−Ｅ　では、ステップＥ　−１でインターバルタイマＴ
Ｉに現在のタイマレジスタＴｒｅｇの鎖を加算し、今回
のエンコーダパルスの間隔を求める。そして、モータオ
ンタイマ”　ＯＮに一時ゼロをセットする。次（こ、こ
のインターバルタイマＴＩの設定値とあらかじめ設定さ
れた設定速度Ｖに対応するエンコーダパルス間隔′ｒＳ
をＰＷＭ（パルスＩ１１冨変調９のための最適時間関数
Ｉ？（ＴＩ、Ｔｓ）から、速度側（財）するため（こモ
ータをオンすべき時間を求める。本実施例では、現在の
速度が設定速度より低い場合、その差に比例した時間を
Ｆ　（ＴＩ・Ｔ’ｓ）ｉこよって求める。そして、この
求められた時間をモータオンタイマ゛”ＯＮにセットす
る。時間関数Ｆ（ＴＩ、Ｔ’ｓ）は常（こイ１１１が求
丑るわけではなく、速ｔぜが速過ぎるような場合は求め
られない。そこで、このような場合には、ステップＥ−
２でゼロに設定されたモータオンタイマＴｏＮの捷−ま
ステップＥ〜７番こ移る。モータオンタイマＴＯＮの値
が定丑ると、ステップＥ−５でＭＯＤＥがゼロにセット
されているから、ステツブＥ−５でモータをオンし、次
のエンコータパルスが入力される丑での時間を測定する
ために、ステップＥ−７でインターバルタイマ１゛Ｉに
ゼロをセット口、モータオンタイマ”ＯＮの値をタイマ
レジスタＴ　ｒｅｇの最大時間ＴｍａＸで除した余り、
すなわち、８ビツトをタイマＴに、その袖数丁をステッ
プＥ−８でタイマレジスタ””　ｒ　ｅ　ｇにセ゛居す
る。この結果、時間関数Ｆ　（Ｔ、、Ｔｓ）で求まる時
間は、基準発振周波数の計数１直に換算された値トナっ
ている。タイマＴ、タイマレジスタＴｒｅｇ、インｌ−
パルタイマＴＩｌ並びに、モータオンタイマＴＯＮ　ｆ
こデータをセットすると、外部割込処理ルーチンＩＮＴ
−Ｅの処理を終了する。

上述のように、エンコーダパルスの間隔からモータの速
度を求め、これと設定速度からモータへの通電時間を求
め、ＰＷＭによりモータの通電量を変化させて、モータ
の速度が設定速度になるように制御される。これをエン
コーダからパルスが出力される毎に繰り返して行なうこ
とにより、モータの速度が一定に保たれる。

最適時間関数Ｆ　（ＴＩ、Ｔ５）は基本的にはＦ−α（
ＴＩ−丁ｓ）で表わすものを用いることができる。αは
最適のデユーティ比にするために定められた定数である
。実際（こは、これに摩擦などの影響のファクターをつ
け加える。捷だ、モーターオンオフの正負の加速度を考
慮して関数Ｆを定めることもできる。

上述のようｌこして、割込み処理によって定速制御が行
なわれている間、第５図の主ルーチンでは、ステップ７
で走査系が走査開始信号番こ復帰してホームスイッチが
「１」になるまで待ち状態になる。

そして、走査系の復帰を確認すると、ステップ８の停止
動作を開始する。

このステップ８の停止動作は、第６図（ｂｌｉこ示すザ
ブルーチンにしたがって実行され、ステップ５−１１で
割込みを禁１１ニして定速制御を終了させ、次に、ステ
ップ５−１２でスイッチング回路をブレーキモードにセ
ットして終了する。本実施例では、走査系の走査開始位
置への復帰のための速度を低く設定しであるため、ブレ
ーキモード（こセットされた後、走査系はわずかな距離
だけ進んで停止し、しかも、停止位置は復帰動作の開始
位置に関係なく常に一定である。

走査系が走査開始位置に復帰した後、主ルーチンでは、
ステップ９のマスターコンピュータからの走査開始信号
５ＣＡＮの入力待ちとなる。信号５ＣＡＮが入力される
と、続いて、ステップ１０でマスターコンピュータから
走査速１１ＶｓｃＡＮを入力し、ステップ１１でこのｖ
ｓｃＡＮを設定速段Ｖにセットする。次に、ステップ１
２でスイッチング回路を正転モードにして、ステップ１
３で定速制御を開始する。このステップ１３の定速制御
は、方向と速度を除くと上述のステップ６の定速制御と
同様であり、第６図（ａ）のザブルーチンにしたがって
実行される。

サブルーチンのステップｓ−４で割込み処理ルーチンＩ
　ＮＴ−Ｔ　、　Ｉ　ＮＴ−Ｅによって定速制御が行な
われている間、主ルーチンのステップ１４では走査距離
を定める信号５ＣＡＮ　のチェックが行なわれ、走査系
がスキャン終了位置に達して信号５ＣＡＮが解除すなわ
ち「０」（こ立ち下がるのを待ち続ける。信号ＳＣＡへ
か解除されると、ステップ１５で割込みを禁止して定速
制御を終了する。

続いて、ステップ１６でスイッチング回路を逆転オンモ
ードこと設定する。速度制御が行なわれていない状態で
逆転オンモードに設定されると、走査系の速度は、走査
方向の速度ｖＳＣＡＮから減速してゆき、速１琥がゼロ
（こなった後、復帰方向への速度を増加してゆく。この
速度は直線的に増加する。走査系が復帰動作の速度を増
加しながらブレーキスイッチの位置まで達すると、ステ
ップ１７でブレーキスイッチが「１」になるのを判定し
、続いて、ステップ１８で設定速度Ｖに上述の復帰速度
ＶＲＥＴを設定し、さらに、ステップ１９でスイッチン
グ回路をブレーキモードに設定する。ここで、走査系は
減速を開始し、ステップ２０て速度測定が開始される。

ステップ２０の速度測定は第６図（Ｃ）に示すサブルー
チン番こしたがって実行される。この速度測定の開始に
際しては、上述の定速制御の場合と異なリ、ステップ５
−２１でモータオンタイマＴＯＮに「１」をセットし、
ステップ５−２３で割込みを許可する。この場合、タイ
マ割込み処理ルーチンＩＮＴ−Ｔ　では、モータはオフ
状態であるから、ステップＴ−５のインターバルタイマ
Ｔｒ（ＤＷ新だけが行なわれる。一方、外部割込み処理
ルーチンＩＮＴ−Ｅでは、ステップＥ−２でモータオン
タイマＴｏＮをゼロにして、ステップＥ　−３で実速度
が設定速度以上であることを判定すると、ステップＥ−
５を実行せずモータをオンしない。また、ステップＥ−
３で実速度が設定速度に近いかあるいは実ｉ＋１１度が
設定速度より低いことを判定すると、ステップＥ−４で
モータオン時間ＴＯＮを時間関数Ｆ（ＴＩ−ＴＳ）から
求め、この場合、フラグＭＯＤＥがｒｌＪであるので、
ステップＥ−７に移る。ここで、始めてモータオンタイ
マＴＯＮがゼロ以外になる。主ルーチンのステップ２１
でモータオンタイマＴｏＮがゼロ以外になるのをチェッ
クすることによって、速度がｖＲＥＴ　　に近いかある
いはそれ以下になったことが判定できる。

主ルーチンでは、上述のようにして、速度がｖＲＥＴま
で減速したことを検出すると、ステップ２２でスイッチ
ング回路を逆転モードにセットし、ステップ２３で定速
制御を開始する。ここで、走査系は速度ＶＲＥＴで走査
開始位置への復帰動作を行なう。

このように、一度ブレーキモードにして復帰速度ｖＲＥ
Ｔまで減速させて、その後に定速制御するのは、次の理
由による。

すなわち、割込み処理ルーチンでは、定速制御の場合に
はモータのオン・オフのみを制御する。

一方、復帰の場合のブレーキモードでは、スイッチング
回路を正転オフモードにすることにより行なわれ、ブレ
ーキモードとその後の定速制御の場合には、制御方向が
逆になるため、復帰速度ｖＲＥＴに減速するまでブレー
キモードっまり正転オフモードにセットし、その後、逆
転モードにセットする。

定速制御を開始した後、主ルーチンではステップ２４で
走査系が走査開始位−に復帰するのを待チ続け、ホーム
スイッチがｒｌＪになると、ステップ２５の停止動作を
行ない、ステップ９に移ってスキャン待ちになる。

なお、上述の実施例では、復帰動作でブレーキモードに
移るタイミングはブレーキスイッチのオンである。この
方法は、構成は簡単であるが、走査距離が短いほど定速
制御の期間が長くなる。このため、例えばスキャン距離
、速度等のモードに応じて所定のタイマを設定しておき
、復帰の開始からこのタイマを動作させてタイムアツプ
でブレーキモードに移る。この場合、タイマが走査系が
走査開始位置にできるだけ近づいたときにタイムアツプ
するように設定すると、定速制御の期間を上記実施例よ
り短くできる。

効果 以上説明したように、本発明においては、走査系を走査
開始位置に復帰させる場合に、走査系の電源投入時の初
期位置、走査速度及び走査距離に関係なく、走査系を減
速して一定の復帰速度になるとこの速度で定速度制御を
行ない、その後、停止動作を行なうようにしたから、常
に所定の位置（こ安定して停止させることができ、走査
装置の小型化と走査系の動作時間の短縮を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第３図は第２図の部分
回路図、第４図は本発明による走査装置の動作を示す線
図、第５図は第２図のマイクロコンピュータの主ルーチ
ンの一実施例を示すフローチャート、第６図（ａ）　、
　（ｂ）　、　（Ｃ）は第２図のマイクロコンピュータ
のサブルーチンの一実施例を示すフローチャート、第７
図（ａ）　、　（ｂ）は第２図のマイクロコンピュータ
の割込み処理ルーチンの一実施例を示す７０−チャート
である。 １・・・走査系、　３・・・エンコーダ、　４・・・ホ
ームスイッチ、　　７・・・スイッチング回路、　　８
・・・マイクロコンピュータ、　９・・・波形整形回路
、　１０・・・基準発振回路。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代理人弁理士青山　葆外２名 第５図 −ト４− 第６図（ａ）　　　　　　　　　第６図ｆｂ）第７図（
○）　　　　　　　　　第７図（ｂ）１４５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　走査系の速度を検出する速度検出手段と、走
   査系が所定の走査開始位置への復帰動作を行なうときの
   速度を設定する速度設定手段と、走査系が走査開始位置
   に復帰したことを検出する位置検出手段と、走査系を復
   帰方向へ駆動した後に制動をかけて減速し、上記速度検
   出手段によって検出された走査系の速度が上記設定速度
   に達するとこの設定速度にて定速制御し、上記位置検出
   手段によって走査系が走査開始位置に復帰したことを検
   出すると走査系を停止するように制御する制御手段とを
   備えたことを特徴とする走査装置。
2. （２）上記制動の開始が走査系の所定位置の通過を検出
   することによって行なわれる特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。