JPS63280235A

JPS63280235A - 原稿走査装置

Info

Publication number: JPS63280235A
Application number: JP11473187A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miyake; 三宅　裕幸; Seiji Sagara; 相良　誠治; Akihiro Kashiwabara; 昭弘柏原; Shinichi Nakamura; 真一中村; Toru Obuchi; 大淵　徹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1987-05-13
Publication date: 1988-11-17
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH06100776B2

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）本発明は複写機などの移動光学系（原稿走査部材）を高
速にて往復駆動する場合な、どに用いられる原稿走査装
置に関する。

（従来の技術）従来、この種の原稿走査装置としては、移動光学系を往
復駆動するＤＣモータを１つ備え、このＤＣモータを往
復時にのみ位相ロックループ制御により定速制御すると
共に、該ＤＣモータに印加する電圧の極性を反転させる
ことにより光学系等の往復駆動を行なうものがある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、斯かる従来技術の場合には、位相ロックループ
制御による定速制御時に次のような問題点を有している
。すなわち、移動光学系の駆動部に、案内レールが有す
る摩擦抵抗のばらつきや、モータギアヘッドのギア精度
のばら２き、あるいは制御回路でのノイズの発生により
定速制御を乱そうとする要因等の所謂外乱が発生した場
合は、位相ロックループ制御を行なっているにも拘らず
光学系の不規則な移動による画像ブレが発生する。つま
り、位相ロックループ制御は外乱の影響がモータに現わ
れ、制御偏差が生じてはじめて制御量（電圧または電流
）を変更し、外乱を打ち消す制御を行なっている。しか
し、プロセススピードが４４５　ｃｍ／　ｓｅｃ程度の
高速複写機では、制御の効果が生じる以前にモータの回
転速度が変化する。ところで、光学系の駆動機構は高速
走査を行なうため慣性が小さく設定されており□、モー
タの回転速度が変化すると直接光学系の移動速度が変化
して、画像ブレが発生するという問題点がある。

そこで、外乱の影響を小さくするために、モータのシャ
フトにフライホイールを取付けて慣性モーメントを大き
くし、モータの回転を安定化させる手段も考えられるが
、この場合には、モータの慣性モーメントが大きいため
、所定の回転速度に達するまでの立上がり時間が長くな
ると共に、往復駆動の制御が困難であり、高速化に対応
できないという問題点が新たに生じる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決す名ためになさ
れたもので、その目的とするところは、原稿走査部材の
往動もしくは復動を円滑かつ高速に成し得る構成が簡単
な原稿走査装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成するために、原稿走査部材
の駆動を制御する装置において、前記原稿走査部材に駆
動力を直接伝達する可撓性動力伝達手段に、前記原稿走
査部材を一方向にのみ駆動する慣性の大きな第１の駆動
手段に連結された第１プーリ手段と、前記原稿走査部材
を往復駆動する慣性の小さな第２の駆動手段に連結され
た第２プーリ手段とを連結し、少なくとも第１の駆動手
段は伝達手段と接離可能となるように構成されている。

なお、本発明では、慣性の大小を、一定の外乱の作用に
よって引き起こされる原稿走査部材の状態変化の大小に
応じて、それぞれ慣性が小さい、大きいという意味で使
用している。

（作　用）本発明においては、原稿走査部材の駆動を安定させる必
要がある一方向にのみ、原稿走査部材を第１の駆動手段
によって駆動し、それ以外は第２の駆動手段によって原
稿走査部材を駆動する。

（実施例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１３図は本発明に係る原稿走査装置を適用した電子写
真複写機を示す概略図である。原稿載置台１０１上の原
稿１０２は、照明ランプ１０３により照明され、走査用
の第１．第２、第３ミラー１０４．１０５，１０６及び
投影用の第４、第５、第６ミラー１０７，１０８，１０
９を介して感光体ドラム１１０上に投影される。感光体
ドラム１１０の周囲には、公知の画像形成手段である一
次帯電器１１１、現像器１１２、転写・分離帯電器１１
３，１１４、クリーニング器１１５が配置されている。

最終像相持体である転写紙Ｐは、給紙力セラ）１１６，
１１７から給紙ローラ１１８．１１９のいずれかを回転
させることにより選択的に送り出される。さらに、転写
紙Ｐは、レジストローラ対１２０によって感光体ドラム
１１０上に形成されたトナー像と同期して搬送され、像
転写後搬送ベルト１２１、定着器１２２、排出ローラ１
２３によって排出トレイ１２４上に複写画像を形成した
形で収納される０図中、１２６は原稿圧板を、１２７は
光学系の昇温防止用のファンを示している。

この電子写真複写機は、ズームレンズ１２５の位置及び
焦点距離を変化させることにより、光路長を変えること
なく無段階変倍が可能となっている。

第２図は前記走査用の移動光学系の駆動機構を示す斜視
図である０図において、６１は後述する駆動手段によっ
て回転駆動される駆動プーリであり、該駆動プーリ６１
には可撓性動力伝達手段としてのワイヤ（ベルトでもよ
い）６２が巻き付けられている。このワイヤ６２は複写
機本体に回転自在に支持された固定プーリ６３．６４に
巻回され、さらに第２．第３ミラー１０５，１０６の支
持体６５に回転自在に支持された２連プーリ６６に折り
返すように巻回されて、その両端は本体に固定されてい
る。一方、第１ミラー１０４及び照明ランプ１０３の支
持体６７は、取付金具６８によりワイヤ６２に固定され
ている。上記支持体６５．６７は、その一端がそれぞれ
ガイドロッド６９．７０によって摺動自在に案内されて
いると共に、他端はガイドレール７１上を走行するコロ
７２．７３によって支持されている。上記の構成により
第１ミラー１０４を移動速度Ｖで移動させるのに対し、
第２、第３ミラー１０５，１０６を移動速度Ｖ／２で移
動させるものである。なお、ワイヤ６２の一端６２ａは
スプリング７４により張力を付与されて固定されている
。

第１図は本発明に係る原稿走査装置の一実施例を示す構
成図で、この図示例では便宜上移動光学系として前記ミ
ラー１０４を支持した一方の支持体６７に相当す−る移
動光学系１が示されており、他方の支持体６５は２連プ
ーリ６６に連結されている。

本実施例では、上記移動光学系ｌに駆動力を直接伝達す
る伝達手段としてのワイヤ６２に、前記移動光学系ｌを
一方向にのみ駆動する慣性の大きな第１の駆動手段２と
、前記移動光学系ｌを往復駆動する第１駆動手段２より
も慣性の小さな第２の駆動手段３とを夫々プーリ６３．
６１を介して連結し、少なくとも第１の駆動手段２は第
１ブー９６３と接離可能となっている。

上記第１及び第２の駆動手段２，３はそれぞれＤＣモー
タＭｌ、Ｍ２を備えており、第２の駆動手段３の往復モ
ータＭ２は、第１図及び第２図に示すように、パウダー
クラッチ４を介してワイヤ６２を巻付けた駆動プーリ（
第２プーリ）６１に連結されており、第１の駆動子・段
２の定速モータＭ！は、ワンウェイクラッチ５を介して
ワイヤ６２を巻回したプーリ（第１プーリ）６３に連結
されている。この実施例では、第２図に示すように、慣
性の大きな第１の駆動手段２が移動光学系１側に配設さ
れているため、該移動光学系ｌをより円滑に駆動するこ
とができる。

第３図は往復モータと駆動プーリとの取付状態を具体的
に示す一部破断の正面図である。パウダークラッチ４は
、入力側で減速用のギヤ６を有するドライブメンバー７
と、出力側ドリブンメンバー８と、コイル９とから構成
されており、該ドライブメンバー７の減速用ギヤ６は、
往復モータＭ２の駆動軸１０に固着されたギヤ１１に歯
合されている、一方、出力側ドリブンメンバー８は、出
力軸１２を介して駆動プーリ６１に連結されている。上
記ドリブンメンバー８とドライブメンバー７とのギャッ
プ１３には、パウダー（磁性粉体）が介在されており、
コイル９の励磁によって、このパウダーが所定のトルク
を伝達する。第４図は上記パウダークラッチ４の励磁電
流と伝達トルクの関係を示す、また、第５図はパウダー
クラッチ４のスリップ回転数と伝達トルクの関係を示し
ている。第４図及び第５図かられかるように、パウダー
クラッチ４は、励磁電流を制御すれば所望の伝達トルク
が得られ、かつスリップ回転をしても回転数に拘らず一
定の伝達トルクを得られることがわかる。従って、往復
モータＭ２の回転数と同期させながら駆動プーリ６１を
駆動し、移動光学系１を駆動させることが可能であり、
一方、往復モータＭ２の回転数とは同期させずに駆動プ
ーリ６１を一定のトルクで回転させ、移動光学系１を駆
動させることができる。

また、第１の駆動手段２の定速モータＭ１にはフライホ
イールＦが取付けられているのに対し、第２の駆動手段
３の往復モータＭ２にはフライホイールが取付けられて
おらず、第１の駆動手段２は慣性モーメントが大きく、
第２の駆動手段３は慣性モーメントが小さく設定されて
いる。

上記定速、往復モータＭｌ、Ｍ２の回転を位相ロッ′ク
ループ（ＰＬＬ）制御する制御回路は、第１、第２の駆
動手段２．３とも同じであるが、駆動速度は第２の駆動
手段のモータＭ２の方が高く設定されている。０３Ｃｉ
　　、ｏｓｃ２は基準パルス信号ｓ、ｓ（ｓ＞ｓ）を発
生する基準Ｘｉ　　　Ｘ２　　　Ｘ２　　　Ｘ１発振器であり、Ｅｌ、Ｂ２はモータＭ１．Ｍ２の回転に
応じた周期のパルスＳＭ１．ＳＭ２を発生するパルスエ
ンコーダである−　ＡＩ　　＋　Ａ２は基準発振器ｏｓ
ｃ１　　、ｏｓｃ２から出力される基準パルス信号Ｓｘ
１．Ｓｘ２と、パルスエンコーダＥ　１　　＊　Ｂ２か
ら得られるモータ回転パルス信号Ｓ　、Ｓ　の位相誤差
を検出し、加算器に１　。

ＭＩ　　　Ｍ２に２に位相誤差信号ＰＬ、Ｐ２を入力させる位相検出器
、Ｂｌ、Ｂ２は前記パルスエンコーダＥ１　・Ｂ２から
得られるモータ回転パルス信号ＳＮ□、ＳＭ２をそれぞ
れ周波数−電圧変換（Ｆ／Ｖ変換）して、パルス信号Ｓ
Ｍ１．ＳＭ２の周波数に応じた直流電圧ｖ１．ｖ２を加
算器に１．に２に入力させる周波数検出器である。なお
、位相検出器と周波数検知器とを含んだ回転誤差検出器
は、ＩＣとして一体化されているものを用いてもよい＊
　Ｌｌ　　＊　Ｌ２はローパスフィルタ、ＰＡＬ　。

ＰＡ２はパワーアンプ、Ｄｉ、Ｄ２はドライバである。

しかして、位相検出器Ａｔ、Ａ２によって基準パルス信
号ＳＸｉ、ＳＸ２とモータ回転パルス信号Ｓ　、Ｓ　と
の位相誤差を検出し、該位相誤差ＭＩ　　　Ｍ２信号ＰＬ、Ｐ２を加算器Ｋｌ、に２によって電圧に変換
されたモータ回転パルス信号ＳＭｌ、ＳＭ２に加え、こ
の電圧によりローパスフィルタＬＬ　。

Ｌ２．パワーアンプＰＡＬ、ＰＡ２及びドライ／＜　ｐ
　１．　ｐ　２を介して、定速モータＭ１及び往復モー
タＭ２を駆動することにより、これらのモータＭｌ、Ｍ
２をそれぞれ基準パルス信号Ｓ　、Ｓ　によって指定さ
れた所定の回転速度でＸＩ　　　Ｘ２定速駆動する。

以上の構成において、本実施例に係る原稿走査装置は１
次のようにして移動光学系の駆動制御を行なう。

まず、コピーキー（図示せず）を押すと、第６図に示す
ように、複写機自体は感光体ドラム１１０の前回転等を
行なってコピー前準備動作を始めるが、これと同時に第
１の駆動手段の定速モータＭ１も指定された複写倍率に
応じて速度で回転を開始する。前回転が終了した（０，
５〜３秒経過した）時点で、第２の駆動手段の往復モー
タＭ２が起動して移動光学系ｌの走査（往動）が始まる
（区間■）が、この時定速モータＭ１は指定速度にすで
に達している。往復モータＭ２の前進速度■１は、第６
図及び第７図に示すように、本来の走査速度ＶＱよりΔ
ｖｍ／ｓｅｃ　　（Δｖ　＝　０．０１〜０．５　ｖｏ
　）だけ速く設定されている。そのため、往復モータＭ
２が速度を上げて定速モータＭ１の速度に追いつき、追
い越そうとするが、往復モータＭ２の速度が定速モータ
Ｍ１の速度に等しくなった時点でワンウェイクラッチ１
３が噛み合う、しかして、往復モータＭ２は定速モータ
Ｍ１と一体になって移動光学系１を駆動するが、定速モ
ータＭ１にはフライホイールＦが取付けてあって、往復
モータＭ２の慣性モーメントに移動光学系１の慣性を加
゛えたものよりも、充分に大きな慣性を有していると共
にパウダークラッチ４が定トルクスリップ回転を始める
ため、出力プーリ６１の周速は定速モータＭ１により回
転されるプーリ６３の周速の速度を越えることはできず
、移動光学系ｌは定速モータＭ１によって決定される速
度で一定して往復駆動され原稿が走査される（区間■）
、その間、移動光学系ｌに取付けられる照明ランプやミ
ラーによって原稿の露光走査が行なわれる。

上記原稿の露光走査が終了すると、往復モータＭ２は回
転方向を切換え、高速（１，２ｍ／ｓｅａ　）で回転し
、移動光学系１を反転、復動させてホームポジションに
戻した後、停止する（区間■。

■、■）、その際、往復モータＭ２の回転速度が定速モ
ータＭ１よりも低くなるため、ワンウェイクラッチ５は
切れ、往復モータＭ２のみによって移動光学系１の反転
、復動が行なわれると共に、定速モータＭ１は所定の速
度で回転を続ける。なお、連続コピ一時には１以上の動
作を繰り返す。

次に、パウダークラッチの励磁電流についてさらに詳述
する。このパウダークラッチの１つの目的は定速走査時
（■）に移動光学系１を安定して走査させることにある
。即ち、本実施例では、往復モータＭ２によって一定力
で加速されているにも拘らず、定速モータＭ１によって
速度が押さえられており、ＰＬＬ制御されかつ速度が異
なる定速モータＭｒ（速度０．４４５　ｍ／ｓｅｅ　）
と往復モータＭ２（速度（１＋０．０１〜０．５）Ｘｏ
、４４５　ｍ／ｓｅｃ　）とによって駆動される矛盾を
、定速モータＭ１の系の慣性を大きくすることにより解
決し、さらにパウダークラッチ４を一定の伝達トルクで
スリップ回転させることによってより一層の安定化を実
現している。また、パウダークラッチの他の目的は、定
速走査以外（■、■、■、■）の時は、往復モータＭ２
に同期させて移動光学系ｌを走査させることにある。従
って、区間■、■。

■、■ではパウダークラッチ４をスリップさせることな
く、往復モータＭ１の駆動とｌ対ｌに対応させて移動光
学系１を走査させている。そのため、本実施例では、第
６図に示すように、パウダークラッチ４の励磁電流は往
復モータＭ２の駆動と略一致して制御され、かつ往復モ
ータＭ２がＰＬＬ制御される定速走査時（■）には、励
磁電流を相対的に下げすなわち伝達トルクを下げてスリ
ップ回転し易くし、エネルギーのロスを少なくするよう
に制御される。ちなみに、往復モータＭ２の定格出力ト
ルクは、１０〜１２ｋｇｃ■程度であり、区間■、■、
■、■では移動光学系１に往復モータＭ２の出力トルク
がそのまま伝達されるように、パウダークラッチ４の励
磁電流を０．８　Ａとし伝達トルクを１０ｋｇｃ■とす
る。また、定常走査時の移動光学系ｌの駆動トルクは通
常２〜３ｋｇｃｍであるため、移動光学系ｌに確実に駆
動トルクを伝達し、かつパウダークラッチ４がスリップ
し易く、定速、往復モータＭ１．Ｍ２のＰＬＬ制御が乱
されないように、即ちパウダークラッチ４のスリップ回
転が４ｋｇｃ騰で生じるように、励磁電流を０．３２Ａ
に制御している。

一方、上記パウダークラッチ４は、スリップ回転しても
一定の伝達トルクを与えるので、励磁電流を上記の如く
変化させずに一定としてもよい。

第８図は本発明に係る原稿走査装置の第二実施例を示す
ものであり、前記第一実施例と同一の部分には同一の符
号を付して説明すると、この実施例では第２の駆動手段
３の往復モータＭ２を位相ロックループ制御せずに、単
に定電圧１４で駆動しており、該定電圧の切換を行なう
ことによって正逆転を行なうと共に、往復モータＭ２を
パウダークラッチを介さずに直接駆動プーリ６１に連結
したものである。この場合には、制御回路及び駆動系の
構成を簡単にすることができ、定速モータＭ１の慣性モ
ーメントをある程度大きくしておけば、往復モータＭ２
に速度のばらつきが生じても問題はない、この場合、も
ちろん往復モータＭ２の速度は常に定速モータＭ１より
高い値に設定しておく、その他の構成及び作用は第一実
施例と同一であるのでその説明を省略する。

第９図は一本発明に係る原稿走査装置の第三実施例を示
すものであり、前記第一実施例と同一の部分には同一の
符号を付して説明すると、この実施例ではワンウェイク
ラッチの替わりに電磁クラッチ１５が設けられており定
速モータＭ１と往復モータＭ２の回転速度を速度差検知
器１６によって比較し、往復モータＭ２の回転速度が定
速モータＭ１に等しくなるとフリップフロップ回路１７
を介して電磁クラッチ１５が作動し、往復モータＭ２の
反転信号によって電磁クラッチ１５を切断する。こうし
た場合には、第１０図に示すように、一度往復モータＭ
２の回転速度が定速モータＭ１に一致すれば、電磁クラ
ッチ１５の作用により第１、第２の駆動手段２．３が一
体的に作動するため、第１の駆動手段２の慣性モーメン
トが加速と減速の両方に対して作用し、ワンウェイクラ
ッチを用いた場合に比べ、より安定した制御示行なえる
。その他の構成及び作用は第一実施例と同一であるので
その説明を省略する。

第１１図は本発明に係る原稿走査装置の第四実施例を示
しており、前記第三実施例と同一の部分には同一の符号
を付して説明すると、この実施例では速度差検知器１６
に入力する信号の一方が。

定速モータＭ１の回転速度ではなくて、基準発振器ｏｓ
ｃ１によって指定される目標速度である点が異なり、他
は第三実施例と同一である。こうした場合には、移動光
学系ｌを目標速度に一致させて制御することができる。

第１２図は本発明に係る原稿走査装置の第五実施例を示
しており、前記第三実施例と同一の部分には同一の符号
を付して説明すると、この実施例では、往復モータＭ２
も電磁クラッチ１７を介して駆動プーリ６１に接続され
ており、定速モータＭ１と往復モータＭ２の速度を速度
差検知器１６で検知し、両者の大小に応じて信号切換器
１８を介して電磁クラッチ１５．１７の一方を選択的に
作動させるようになっている。そのため、往復と定速の
駆動手段の相互干渉がなく制御が容易に行なえる・その
他の構成及び作用は前記第一実施例と同一であるのでそ
の説明を省略する。

なお、前記実施例では、第１の駆動手段の慣性を大きく
するために、定速モータＭ１にフライホイールＦを取付
けた場合について説明したが、これに限定されるわけで
はなく、定速モータを高速で回転させることにより角運
動量を大きくすることによって慣性を大きくシ、該定速
モータの回転を減速機を介して移動光学系に伝達するよ
うにしてもよい。

また、前記実施例では、第２の駆動手段をパウダークラ
ッチを介して伝達手段に連結した場合について説明した
が、これに限定されるわけではなく、パウダークラッチ
と同様の特性を持つヒステリシスクラッチ等を用いても
よい。

（発明の効果）本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、原稿走査
部材の駆動を安定させる必要がある一方向（原稿走査方
向）にのみ、原稿走査部材を少なくとも慣性が大きい第
１の駆動手段によって駆動し、それ以外は慣性の小さい
第２の駆動手段によって原稿走査部材を駆動するように
したので、原稿走査部材の駆動を円滑かつ高速に成し得
るのはもちろんのこと、上記第１の駆動手段及び第２の
駆動手段が夫々第１、第２プーリを介して原稿走査部材
に駆動力を伝達する可撓性動力伝達手段に連結されてい
るため、装置の小型化が可能であると共に、駆動力の伝
達ロスを最小限におさえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原稿走査装置の第一実施例を示す
構成図、第２図は同装置の移動光学系の駆動機構を示す
斜・親図、第３図は往復モータとパウダークラッチ及び
駆動プーリの取付状態を示す一部破断の正面図、第４図
及び第５図はパウダークラッチの特性を示す図、第６図
及び第７図は同装置の制御状態を示す線図及びグラフ図
、第８図は本発明の第二実施例を示す構成図、第９図は
本発明の第三実施例を示す構成図、第１０図は同実施例
の動作を示すグラフ図、第１１図は本発明の第四実施例
を示す構成図、第１２図は本発明の第五実施例を示す構
成図、第１３図は本発明を適用し得る画像形成装置を示
す概略図である。符号の説明１・・・移動光学系　　　　６・・・第１の駆動手段７
・・・第２の駆動手段　　４・・・パウダークラッチ５
・・・ワンウェイクラッチ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿走査部材の駆動を制御する装置において、前
記原稿走査部材に駆動力を伝達する可撓性動力伝達手段
に、前記原稿走査部材を一方向にのみ駆動する慣性の大
きな第１の駆動手段に連結された第１プーリ手段と、前
記原稿走査部材を往復駆動する慣性の小さな第２の駆動
手段に連結された第２プーリ手段とを連結し、少なくと
も第１の駆動手段は第１プーリ手段と接離可能としたこ
とを特徴とする原稿走査装置。
（２）前記第１、第２の駆動手段がそれぞれクラッチを
介して前記第１、第２プーリ手段に連結されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の原稿走査装
置。
（３）前記第１の駆動手段がフライホィールを備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の原稿走査装置。
（４）前記第１の駆動手段が位相ロックループ制御され
るモータを備えていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項乃至第３項のいずれかの項に記載の原稿走査装置
。
（５）前記第１の駆動手段が一方向クラッチを介して前
記第１プーリ手段に連結されていることを特徴とする特
許請求の範囲第２項に記載の原稿走査装置。
（６）前記第１の駆動手段が電磁クラッチを介して前記
第１プーリ手段に連結されていることを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の原稿走査装置。
（７）前記第２の駆動手段がパウダークラッチを介して
前記第２プーリ手段に連結されていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の原稿走査装置。
（８）前記第２の駆動手段がヒステリシスクラッチを介
して前記第２プーリ手段に連結されていることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の原稿走査装置。
（９）前記第２の駆動手段が少なくとも定速時は位相ロ
ックループ制御されると共に前記クラッチが定トルクス
リップ回転するよう制御されることを特徴とする特許請
求の範囲第７項又は第８項に記載の原稿走査装置。
（１０）前記クラッチの励磁電流は定速時の値がそれ以
外の値より相対的に小さく設定されていることを特徴と
する特許請求の範囲第７項又は第８項に記載の原稿走査
装置。