JP2000224382A

JP2000224382A - スキャナー駆動方法

Info

Publication number: JP2000224382A
Application number: JP11018506A
Authority: JP
Inventors: Kunio Hayakawa; 国男早川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】スローアップテーブルよって駆動制御し、少
なくとも助走領域において加速するよう駆動するスキャ
ナー駆動方法において、オーバーシュートを防止すると
共に、スローアップテーブルを短時間で算出しかつ、使
用する記憶要領を削減する。【解決手段】スローアップテーブルを、複写倍率に応
じて、該変倍率に応じた目標速度に関わりなくＲＯＭに
書き込まれた固定スローアップテーブルと、変倍率に応
じた目標速度で異なるスローアップテーブルを単独また
は組み合わせて用いる。また、変倍率に応じたスローア
ップテーブル作成のため演算処理を簡易化することによ
って省力化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写機などのス
キャナー駆動装置に関し、より詳細には、助走距離の一
部をスロ一アップ領域とするスローアップ(加速)テーブ
ルを変倍率に対応させた、それぞれ毎回メモリー上に作
成するものと、予めメモリーに作成されたテーブルと、
新たにメモリー上に作成したテーブルを併用するもの
と、予めメモリーに作成されたものの３種類とし、変倍
率に応じて３種類のテーブルを使い分けて駆動制御する
ことにより、スキャナーの立ち上がり時のオーバーシュ
ートの排除と、メモリ容量の削減と、テーブル作成時間
の短縮とを達成することができる駆動装置の制御方法に
関する。

【０００２】

【従来技術】特開平５-６３９０５号公報には、従来ス
テッピングモーターを用いたスキャナー駆動装置では、
（１）スロ一アップ(加速)のためのパターンテーブルを
１つ用意し、そのパターンテーブルに基づいて目標速度
に到達した時点で、一定速度となるようにスローアップ
制御を行っていた。また、（２）２５〜４００%の変倍
率における１パーセント毎にスローアップテーブルを用
意していた。

【０００３】また、（３）指定された変倍率に応じてス
ローアップテーブルを、目標周波数とスキャン開始時の
周波数の差をステップ数で除算した値に駆動周波数を加
算して得た値を次の駆動周波数とし、クロック周波数を
駆動周波数で除算して得たタイマーとを記憶手段に格納
し、ステップ数が１になるまで１つずつ減らして実行し
て算出する制御方法が提供されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の制御の
場合において、（１）の制御方法の場合、すべての変倍
率で共通のため、それぞれの変倍率でのスキャナー立ち
上げ時のオーバーシュートを押さえるスローアップテー
ブルでないため、オーバーシュートが発生しやすい問題
点があった。

【０００５】（２）の制御方法の場合、１%毎にスロー
アップテーブルを用意することは大容量のメモリ(ROM)
を必要とするため、経済的でないという問題点があっ
た。

【０００６】（３）の制御方法の場合、目標速度までの
スロ一アップテーブルを算出し、メモリーに格納するた
め、すべてのスロ一アップテーブルを作成するのに多く
の時間がかかっていた。また、スローアップテーブルが
等加速度でなく速度が速くなるにつれ、加速度も上がる
ため、ステッピングモータが脱調する可能性が高かっ
た。

【０００７】また、目標速度に対応したステップ角がハ
ーフステップなどの小さい角度の場合、フルステップの
場合の二倍のRAMを使うことになり、(二倍はハーフステ
ップの場合)経済的でないという問題点があった。

【０００８】（請求項１，４）そこで、本発明では指定
された変倍率に応じた目標速度に達するまでの途中の所
定の速度まで、スローアップのテーブルを予めメモリー
に格納されたスロ一アップテーブルで制御し、前記所定
の途中速度から、目標速度まで毎倍率ごとにスローアッ
プテーブルを作成し、メモリーに格納し制御するスキャ
ナー駆動方法で、立ち上がり時のオーバーシュートを押
さえ、かつ、脱調のない、スキャナー駆動方法を提供す
ることを目的とする。

【０００９】（請求項２，３）また、請求項１の駆動方
法において、途中の所定速度から目標速度まで毎倍率ご
とにスロ一アップテーブルを作成し、メモリーに格納す
る際に算出時間が長くなる不具合がある。そこで、本発
明では、ひとつの変倍率においてオーバーシュートを押
さえるために最適化されたスローアップの速度テーブル
を予めメモリーに格納しておき、この速度テーブルを参
照用のスローアップテーブルとし、そのテーブルを圧縮
変換するように、前記途中の所定速度から目標速度まで
のスローアップテーブル値を毎倍率ごとに算出し、前記
指定可能な目標速度のスローアップテーブルを圧縮交換
した形態のスローアップテーブルを得、メモリーに格納
し、立ち上がり時のオーバーシュートを押さえ、かつ、
脱調のなく、かつ、算出時間も短いスキャナー駆動方法
を提供することを目的とする。

【００１０】（請求項５）また、従来は、スロ一アップ
テーブルを全て算出する場合、スロ一アップテーブルは
等加速度でなく速度が速くなるにつれ、加速度も上がる
ため、ステッピングモータが脱調する可能性があった。
そこで、本発明では目標速度に達するまでの少なくとも
１つの途中の速度とステップ数をメモリーに記憶してお
き、初期速度から、途中の速度までを等加速度になるよ
うに算出し、スローアップテーブルを作成することで、
立ち上がり時のオーバーシュートを押さえ、かっ、脱調
のない、スキャナー駆動方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】（請求項６，７，８）既に述べたように、
前記（２）の制御方法の場合のように１%毎にスロ一ア
ップテーブルを用意することは大容量のメモリ(ROM)を
必要とするため、経済的でないという問題点と、（３）
の制御方法においては、目標速度までのスローアップテ
ーブルを算出し、メモリーに格納するため、全てのスロ
ーアップテーブルを作成するのに多くの時間がかかって
いた問題点と、（３）の制御方法の場合の目標速度に対
応したステップ角がハーフステップなどの小さい角度の
場合、フルステップの場合の二倍のRAMを使うことにな
り、(二倍はハーフステップの場合)経済的でないという
問題点がある。

【００１２】そこで、本発明では、これらの問題点を全
て解決するため、指定された変倍率により用いるスロー
アップテーブルを代えることにより、立ち上がり時のオ
ーバーシュートを押さえ、かつ、脱調がなく、かつ、算
出時間も短く、かっROM,RAMの容量を削減できるスキャ
ナー駆動方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、スロ
ーアップテーブルよって駆動制御し、少なくとも助走領
域において加速するよう駆動するスキャナー駆動方法に
おいて、前記スローアップテーブルを、変倍率に応じた
目標速度に関わりなく定めた固定スローアップテーブル
部分と、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップ
テーブル部分とから構成し、スタートから所定速度に達
するまでは前記固定スローアップテーブル部分により、
かつ、所定速度に達した後は、前記目標速度毎に異なる
スローアップテーブル部分により駆動制御することを特
徴とするスキャナー駆動方法である。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載のスキャ
ナー駆動方法において、変倍率に応じた目標速度で異な
るスローアップテーブル部分は、指定可能な変倍率に応
じた目標速度の中の１つの速度と、前記変倍率に応じた
目標速度との差に応じて、前記指定可能な目標速度の一
つの最適のスローアップ時のスローアップテーブルを圧
縮変換した形態であることを特徴とするスキャナー駆動
方法である。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１記載のスキャ
ナー駆動方法において、変倍率に応じた目標速度で異な
るスローアップテーブル部分は、指定可能な変倍率に応
じた目標速度の中の１つの速度を選択し、該選択された
目標速度における最適のスローアップ時の１ステップ毎
のスキャナーの速度を駆動順に並べたテーブルを参照テ
ーブルとし、ステッピングモータの１ステップの距離に
クロック周波数を乗算した値を、前記参照テーブルにお
ける前記一定速度に達した後のステッピングモータの各
ステップ毎の速度値から、前記選択された目標値と前記
指定された変倍率に応じた目標値との差分を引いて得ら
れた値で除算し、得た値をスローアップテーブルの値と
したものであることを特徴とするスキャナー駆動方法で
ある。

【００１６】請求項４は、請求項１乃至３のいずれかに
記載されたスキャナー駆動方法において、前記駆動制御
するためのスローアップテーブルは、目標速度及び該目
標速度に応じた駆動ステップ数に基づいて算出した、１
ステップ毎の相励磁パターンの切り替え時間のタイマー
値を駆動する順に並べたものであることを特徴とするス
キャナー駆動方法である。

【００１７】請求項５の発明は、スローアップテーブル
よって駆動制御し、スキャナーを少なくとも助走領域に
おいて加速するよう駆動するスキャナー駆動方法におい
て、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテー
ブルは、指定された変倍率に応じた目標速度と該目標速
度に応じたステップ数に基づいて、目標速度に達するま
での初期速度、途中の所定の速度、及び、途中の所定の
速度に達するときのステップ数を少なくとも１つ記憶し
ておき、初期速度から前記所定の途中速度に達するま
で、或いは、前記所定の途中速度から目標速度に達する
までの少なくともいずれか一方が等加速度となるように
演算して作成されたものであることを特徴とするスキャ
ナー駆動方法である。

【００１８】請求項６の発明は、スローアップテーブル
によって駆動制御し、少なくとも助走領域において加速
するよう駆動するスキャナー駆動方法において、前記ス
ローアップテーブルを、変倍率に応じた目標速度に関わ
りなく定めたスローアップテーブル、目標速度毎に異な
るスロアップテーブル及び前記両テーブルを組合わせた
テーブルから構成し、指定された変倍率に応じて、前記
各スローアップテーブルを選択的に使用することを特徴
とすることを特徴とするスキャナーの駆動方法である。

【００１９】請求項７の発明は、請求項６に記載された
スキャナー駆動方法において、変倍率が所定値を越える
ときは、所定速度までは指定された変倍率に応じた目標
速度により変化しない所定のスローアップテーブルを、
また、所定速度に達した後は、目標速度毎に異なるスロ
アップテーブルスローアップテーブルを用い、また、変
倍率が前記所定値以下であるときは、目標速度毎に異な
るスローアップテーブルを用いて、ステッピングモータ
を駆動制御することを特徴とするスキャナー駆動方法で
ある。

【００２０】請求項８の発明は、請求項６に記載された
スキャナー駆動方法において、変倍率が所定値を越える
ときは、前記目標速度と無関係に定めた所定のスローア
ップテーブルを用い、変倍率が前記所定値以下でかつ他
の所定値を越えるときは、所定速度までは指定された変
倍率に応じた目標速度により変化しない所定のスローア
ップテーブルを、また、所定速度に達した後は、目標速
度毎に異なるスロアップテーブルスローアップテーブル
を用いステッピングモータを駆動制御することを特徴と
するスキャナー駆動方法である。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明をその実施例について
説明をする。図１は、スキャナ装置の主要構成を示す説
明図である。１０１は原稿を照明するための光源となる
露光ランプ、１０２は露光ランプ１０１により照明され
た原稿の反射光を導く第１ミラー、１０３は露光ランプ
１０１、第１ミラー１０２等を一体構成して原稿を走査
する第１キャリッジ、１０４は第２ミラー及び第３ミラ
ーを一体構成して原稿を走査し、第１キャリッジ１０３
からの反射光を結像レンズ１０５に導く第２キャリッ
ジ、１０５は反射光を次のイメージセンサ１０６に結像
させる結像レンズ、１０６は受光した原稿の反射光を電
気信号に変換するイメージセンサ(固体撮像素子:CCD)、
１０７は第１キャリジ１０３及び第２キャリッジ１０４
を走査駆動するためのスッテピングモータであり、５相
のスッテピングモータを使用している。１０８は第１キ
ャリッジ１０３を走査駆動する第１駆動ベルト、１０９
は第２キャリッジ１０４を走査駆動する第２駆動ベル
ト、１１０は第１駆動ベルト１０８及び第２駆動ベルト
１０９に駆動伝達する段付プーリ、１１１は第１駆動ベ
ルトを張架して自在回転するアイドルプーリ、１１２は
第２駆動ベルトを張架して自在回転するアイドルプー
リ、１１３はステッピングモータ１０７の駆動力を駆動
軸１１４に伝達する駆動ベルト、１１４は段付プーリ１
１０を両側に同軸固定して回転する駆動軸、１１５は駆
動軸１１４土に設けられ駆動ベルト１１３により駆動軸
１１４に回転力を伝達する駆動プーリである。

【００２２】なお、上記構成において、第２キャリッジ
１０４は、イメージセンサ１０６に結像される光路長が
第２ミラーと第３ミラーにより折り返して一定とするた
め、第１キャリッジ１０３の１/２の速度で移動するよ
うに、段付プーリ１１０の回転比が１:２に設定されて
いる。

【００２３】以上のように構成されたスキャナ装置にお
いて、ステッピングモータ１０７の回転により、駆動ベ
ルト１１３を介して駆動プーリ１１５に回転力が伝達さ
れる。駆動プーリ１１５に回転力が伝達されると、駆動
軸１１４により段付プーリ１１０が回転し、同時に第１
駆動ベルト１０８及び第２駆動ベルト１０９が回転して
第１キャリッジ１０３及び第２キャリッジ１０４が各々
移動する。このとき露光ランプ１０３が点灯し原稿(図
示せず)を露光走査し、その反射光は第１ミラー１０１
から、第２キャリッジ１０４における第２ミラー、第３
ミラーにより結像レンズ１０５に導かれ、結像レンズ１
０５によりイメージセンサ１０６に結像され電気信号に
変換される。

【００２４】図２は、図１に示したスキャナ装置の主要
断面を示す説明図である。図において、２０１は複写対
象の原稿を載置する透明ガラスからなるコンタクトガラ
ス、２０２は画像先端よりホームポジション側に配設し
た基準白板、２０３は第１キャリジ１０３の遮蔽板を検
出して、ホームポジション信号を出力するホトインタラ
プタである。

【００２５】このように構成されたスキャナ装置におい
て、フォトインタラプタ２０３は、第１キャリジ１０３
に設けられた遮蔽板により、第１キャリッジ１０３のス
タート位置を検出し、ホームポジション信号を発生す
る。この信号により、第１キャリッジ１０３のスタート
位置を知ることができる。また、読取原稿を露光走査
後、第１キャリッジ１０３をホームポジション信号が発
生する位置まで戻すことにより、常に一定の位置よりス
キャンスタートを行う。また、このホームポジション位
置に第１キャリッジ１０３が到達したタイミングでSLEA
D信号(図３のスキャナモータ制御ＣＰＵ３０１からの信
号)を発生している。また、第１キャリッジ１０３の位
置は、ホームオプションから相励磁パターンを何回切り
換えたかにより知ることができる。

【００２６】図３は、本発明によるスキャナ駆動装置の
制御系を示すブロック図である。３０１は各入力信号
(メインＣＰＵからの信号、ホームポジション信号)に対
応してステッピングモータ１０７を駆動制御し、且つ、
露光ランプ１０１のON/OFF制御を行うスキャナモータ制
御ＣＰＵ、３０２は一定電流を出力制御する定電流回
路、３０３及び３０４はモータドライバのFET(電界効果
トランジスタ)、３０５はコンパレータである。

【００２７】このスキャナ駆動装置の制御系において、
スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１は、メインＣＰＵ(図
示せず)とシリアル通信されており、メインＣＰＵから
スキャンスタートコマンドを受けると、ステッピングモ
ータ１０７を駆動し、露光走査する。そして第１スキャ
ナ１０３がホームポジションに戻ると、スキャン終了コ
マンドをメインＣＰＵに送信する。また、このときスキ
ャナモータ制御ＣＰＵ３０１は、露光ランプ１０１をON
/OFF制御する。また、スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１
は、SLEAD信号により、スキャンスタート後、露光ラン
プ１０１の光量分布補正のために読み取る基準白板２０
２の読み取りタイミングを画像処理部(図示せず)に送出
する。

【００２８】図４は、スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１
より出力されるフルステップ駆動パターンである。これ
は１ステップ進む毎に、０.７２゜ステップビングモー
タ１０７が回転するものであり、正回転時には０から９
ステップに順次切り換え、また０ステップに戻りこれを
繰り返す。逆回転時には正回転時と逆のステップに切り
換える。

【００２９】図５は、スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１
より出力されるハーフステップ駆動パターンである。こ
れは１ステップ進毎に、０．３６゜ステップビングモー
タ１０７が回転するものであり、正回転時には０から１
９ステップに順次切り換え、また、０ステップに戻りこ
れを繰り返す。逆回転時には正回転時と逆のステップに
切り換える。このハーフステップ駆動は一般にフルステ
ップ駆動に対してステッピングモータ１０７の回転時の
振動発生が少なく、低速度回転時にあってはこのハーフ
ステップで駆動する。高速回転のときは、相励磁パター
ンを切り換えるタイミングが速くなるため、スキャナモ
ータ制御ＣＰＵ３０１の演算処理速度が追いつかなくな
る。そのため、約２００μsec以下のタイミングで相励
磁パターンを切り換える必要がある速度にあっては、フ
ルステップで駆動する。

【００３０】図６は、本発明による各倍率に対する相励
磁パターンの切換タイミングの具体例を示す数値表であ
る。ここでは変倍率(%)に対応する線速(mm/sec)、相励
磁切換タイミング(μsec)、及び駆動パターンを各々示
している。本実施例では、図１に示した第１スキャナ１
０３を駆動する段付プーリ１１０の径がφ３０mmであ
り、また、タイミングベルトで１:２の滅速比に設定さ
れ、等倍時の第１キャリッジ１０３の線速が８５mm/sec
で変倍率を２５%〜４００%まで行い、リターン時のトッ
プスピードが５００mm/secである。図６に示す如く、線
速２５０mm/sec以上の速度に対してはフルステップで駆
動する。

【００３１】上記相励磁パターンは、図３に示す定電流
回路３０２により、定電流チョッパをかけ、パワーMOS-
FET３０３,３０４でステッピングモータ１０７を駆動す
る。図中のRsは電流検出用抵抗であり、この抵抗に生じ
る電圧と、抵抗R１,R２の分圧で決定される電圧とでコ
ンパレータ３０５によりコンパレートされ、定電流チョ
ッパ用の信号を発生する。ステッピングモータ１０７は
電流とトルクがほぼ比例関係にあり、必要なトルクに対
する電流値を抵抗R１,R２にて決定することができる。
ところが、ステッピングモータ１０７の発生トルクが大
きくなるに従って、ステッピングモータ１０７自体の振
動が大きくなり、読取画像に悪影響を及ぼすと共に、そ
の発熱量も大きくなる。必要トルクが特に大きくなるの
は加速・減速時であるが、画像を読み取るタイミングは
一定速度のため、必要トルクは少ない。従って、一定速
度の領域では、スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１よりカ
レントダウン(CD)信号を発生し、定電流値を低く設定す
る。

【００３２】図７は、この場合における等倍スキャン時
の速度線図を示すグラフである。

【００３３】図８は、本発明によるスキャナモータ制御
ＣＰＵ３０１内部のスローアップ(加速)制御系の構成を
示すブロック図である。図において、８０１は下記コン
ペアマッチレジスタ８０２に相励磁パターンを切り換え
る時間間隔をカウントする１６bitタイマ、８０２は相
励磁パターンの出力時間間隔の入力により目標速度まで
加速するスロ一アップパターンを作成するコンペアマッ
チレジスタ、８０３はコンパレータである。

【００３４】以上において、スキャナモータ制御ＣＰＵ
３０１からの相励磁パターンの出力は、スキャナモータ
制御ＣＰＵ３０１内部の１６bitタイマ８０１とコンペ
アマッチレジスタ８０２を使用する。コンペアマッチレ
ジスタ８０２に相励磁パターンを切り換える時間間隔を
設定し、１６bitタイマ８０１とのコンペアマッチ信号
により、スキャナモータ制御ＣＰＵ３０１に割込みＡを
かけると共に１６bitタイマ８０１をクリアする。スキ
ャナモータ制御ＣＰＵ３０１は割込み処理の中で、次の
相励磁パターンを出力すると共に、次に相励磁パターン
を出力する時間間隔をコンペアマッチレジスタ８０２に
設定する。

【００３５】図９〜図１４は本発明によるスキャナのス
ロ一アップ制御例を示すフローチャートであり、かつ、
図１５はスローアップテーブルの一例としてスキャナの
スローアップの状態を、スキャナーの速度とスタートか
らの時間の経過との関係で示した図である。

【００３６】まず、メインＣＰＵから指定される変倍率
よりステッピングモータ１０７の目標速度を算出する
(Ｓ９０１)。次に、指定された変倍率が１５０%以下が
どうか判断し(Ｓ９０２)、１５０％以下でないときはRO
Mに書き込まれているコンペアマッチレジスタ８０２の
設定するタイマー値で構成されるスローアップテーフル
を使いスキャナー駆動する(Ｓ９０３)。

【００３７】まず変倍率が１５０％であるか否か判断し
（Ｓ９０２）、１５０％を越えるものであるときは（Ｓ
９０２、ＮＯ）、変倍率に関係無くＲＡＭに書き込まれ
ている固定のスローアップテーブルを使ってスキャナー
を駆動する（Ｓ９０３）。

【００３８】１５０％以下のときは（Ｓ９０２、ＹＥ
Ｓ）、変倍率が３４%以下か否か判断し、３４%より上の
時はＳ９１７に行き、３４%以下のときはＳ９０５に行
く。ここで、変倍率が３４%以下のときはステッピング
モータをフルステップで駆動し、３４%より上の時はハ
ーフステップで駆動する。

【００３９】Ｓ９０５では、RAMのメモリ名(以下メモリ
名のみ)TARGETOに１０(mm/s)の値を格納し、メモリーPO
INT０に３０(ステップ)の値を格納する(Ｓ９０６)。こ
れは、図１５のグラフにおいて、初速７mm/sでスタート
したスキャナーがステッピングモータの３０ステップで
１０mm/sに達するように設定し、この設定をメモリに格
納することを意味している。１０mm/sの速度に達したス
キャナーを次に目標速度（Ｖ）より４０mm/s遅い速度Ｖ
２（Ｖー４０mm/s遅い速度Ｖ２）を目指して加速するよ
うに設定し、その速度Ｖ２に達するために必要なステッ
プ数は、スキャナー最高速度を３５０mm/sとした場合
（変倍率２４％時）における変倍率に応じステップ数
（図１５におけるＸステップに相当）として式３５０＊
(１-(８５/３１８)＊((１/０.２５)-(１００/変倍率)))
で算出する。この設定をメモリに格納する。つまり、メ
モリー名TARGET１に速度Ｖ２(目標速度一４０(mm/s))の
値を格納し(Ｓ９０７)、メモリ名POINT１に、３５０＊
(１-(８５/３１８)＊((１/０.２５)-(１００/変倍率)))
の値を格納する(Ｓ９０８)。

【００４０】以下同様に、図１５において速度Ｖ２から
速度Ｖ３，速度Ｖ３から速度Ｖ４，速度Ｖ４から速度Ｖ
にそれぞれ達するまでのステップ数を、５０ステップ、
１００ステップ、２００ステップと定めて、その設定を
それぞれ以下のようにメモリに格納する。

【００４１】即ち、Ｓ９０９で、Ｖ３(目標速度一２０
(mm/s))の値をメモリー名TARET２に格納する。Ｓ９１０
では、メモリー名POINTに５０(ステップ)を格納する。
Ｓ９１１で、Ｖ４(目標速度Ｖ一１０(mm/s)の値をメモ
リー名TARGET３に格納する。

【００４２】Ｓ９１２で、メモリー名POINT３に１００
(ステップ)を格納する。Ｓ９１３で、目標速度Ｖの値を
メモリー名TARGlET４に格納する。Ｓ９１４で、メモリ
ー名POINT４に２００(ステップ)を格納する。

【００４３】Ｓ９１５では、Ｓ９０５からＳ９１４で格
納したメモリーを使い、スローアップ演算サブルーチン
を呼ぶ。ここで、メモリ名UPTARLE上にスローアップテ
ーフルを作成する。続いて、Ｓ９１６では、メモリ名UP
TARLEに作られたスローアップテーブルを使い、実際に
スキャナーを駆動する。

【００４４】次に、複写の変倍率が３４％を越えかつ１
５０％以下である場合におけるスローアップテーブルの
作成について説明する。

【００４５】図１０はこの場合における処理フローを示
すものであって、図１５における速度Ｖ２〜Ｖに対応す
るスローアップテーブルを作成する。この場合Ｖ０から
Ｖ２までのスローアップテーブルは変倍率に関係無く固
定とし、Ｖ２以降のみを変倍率に応じて変更する。その
際、２５％の変倍率における目標速度を３４０mm/sとし
たときの、ＲＡＭに格納されているスローアップテーブ
ルの３００mm/s〜３４０mm/sまでの速度値に応じたテー
ブル、即ち、１ステップ毎のスキャナーの速度値を駆動
順に並べたテーブルを参照テーブルとしその値（速度）
を、各ステップごとに読み出して、その値からメモリＤ
ＩＦＦに格納された値、つまり、２５％の変倍率におけ
る目標速度と現変倍率における目標速度との差の速度を
引くことにより得られる各ステップにおける速度値で、
１ステップの距離とクロック周波数を乗算した値を除算
し、その値を図１５において、Ｔ２からＴ５まで、即ち
３５０ステップ全てについてメモリ（メモリ名ｉ）に格
納することにより、変倍率２５％における３００mm/s〜
３４０mm/sまでの速度値に対応するスローアップテーブ
ルを、目標値に合わせて圧縮変換してスローアップテー
ブルを作成する。

【００４６】さらに、このようにして得られたＶ２〜Ｖ
までのスローアップテーブルにおけるＶ２と、Ｖ０から
Ｖ２までの固定スローアップテーブルにおけるＶ２とを
一致させるための処理を行い（後述のステップＳ９２３
の処理）、変倍率が３４％を越えかつ１５０％以下であ
る場合におけるスローアップテーブルの作成が完了す
る。

【００４７】以下、前記スローアップテーブル作成のた
めの処理フローを具体的に説明する。Ｓ９１７では、メ
モリー名DIFFに２５%時の目標速度と現在の倍率におけ
る目標速度との差の値を格納し、Ｓ９１８で、メモリ名
CONSTに１ステップの距離とクロック周波数とを乗算し
た値を格納し、メモリ名ｉに０を格納する。そして、
Ｓ９２０からＳ９２２で、メモリー名ｉの値が３５０
以下か否かを判断し（Ｓ９２０）、ｙｅｓであればメモ
リ名UPTABLEのアドレスから、３５０個のCONST/((ROMに
格納されている速度値で構成される３００mm/s〜３４０
mm/sまでのスロ一アップテーフルのｉ番目の値)一DIFF)
の演算値を格納する。

【００４８】ここで、コンペアマッチレジスタ８０２の
設定するタイマー値を求めている。

【００４９】続いて、Ｓ９２３で、メモリー名UPTABLE
の先頭の値が、ROMに書き込まれている固定のスローア
ップテープルの値の何番目にあたるか検索し,その値を
メモリー名CURVEPOINTに格納する。そして、Ｓ９２４
で、メモリー名CURVEPOINTの値まで、最初のROM固定ス
ローアップテーブル、即ち、ROMに書き込まれたコンペ
アマッチレジスタ８０２の設定するタイマー値で構成さ
れるスローアップテーブルを用いスキャナー駆動し、そ
の後、メモリー名UPTABLEをスロ一アップテーブルとし
て用いスキャナー駆動する。

【００５０】次にスロ一アップ演算サブルーチンについ
て説明する。

【００５１】この処理では、以上のようにして得られた
各変倍率に応じてスローアップテーブルを用いて、スタ
ートの状態、つまり、スキャナーの起動時におけ初期速
度、目標速度、ステッピングモータのステップ数を設定
してメモリに格納する。

【００５２】同様に、Ｖ２、Ｖ３，Ｖ４，Ｖの各時点に
おける前記各情報をメモリに格納する処理を行う。

【００５３】具体的には、Ｓ９２５で、メモリー名POIN
TERを０に初期化し、メモリー名ＳPEEDを０に初期化す
る。

【００５４】初期化が完了した後、Ｓ９２６では、初期
速度SpeedStartに０、目標速度SpeedEndに７、ステップ
数AllStepに１、を引数として、スローアップテーブル
作成関数TabelMake(SpeedSart,SpeedEnd,AllStep)を呼
ぶ。

【００５５】つまり、ステッピングモータの最初のステ
ップでの目標速度を７mm/sにしてスター条件を格納こと
を意味する。

【００５６】次に、Ｓ９２７では、初期速度SpeeaStart
に７目標速度 SpeedEndにTARGETO ステップ数ALLStepにPOINTO-１を引数として、スローア
ップテーブル作成関数TabelMake(SpeedSart,SpeedEnd,A
llStep)を呼ぶ。

【００５７】つまり、初期速度７mm/sに達した状態で次
の目標速度を図１５の速度Ｖ１に相当する１０mm/sと
し、ステップ数を３０として格納することを意味する。

【００５８】以下各ステップにおいて同様の処理がなさ
れる。即ち、Ｓ９２８では、初期速度SpeedStartにTART
GET０目標速度SpeedEndにTARGET１ステップ数AllStepにPOINT１を引数として、Ｓ９２９で
は、初期速度SpeedStartにTARTGET１目標速度SpeedEndにTARTGET２ステップ数AllStepにPOINT２を引数として、Ｓ９３０で
は、初期速度SpeedStartにTARTGET２目標速度SpeedEndにTARGET３ステップ数AllStepにPOINT３を引数として、Ｓ９３１で
は、初期速度SpeedStartにTARTGET３目標速度SpeedEndにTARGET４ステップ数AllStepにPOINT４を引数として、それぞれ、
スローアップテーブル作成関数TabelMake(SpeedSart,Sp
eedEnd,AllStep)を呼び以下で説明するスローアップテ
ーブル作成のための処理を行う。

【００５９】図１２，１３は、スローアップテーブル作
成関数TabelMake(SpeedSart,SpeedEnd,AllStep)によっ
てスローアップテーブルを作成するための処理フローを
示す。

【００６０】Ｓ９３２で、メモリー名 POINTERの値をメ
モリー名LAST_POINTERの値に格納し、かつ、Ｓ９３３
で、メモリー名 SPEEDの値をメモリー名LASR_SPEEDの値
に格納し、それぞれ初期値の保存を行う。

【００６１】次に、Ｓ９３４で、メモリー名 STEPLENGT
Hに１ステップあたりの距離をナノミリメートル単位に
した値を格納し、Ｓ９３５で、メモリー名 AllStep の
値と、メモリー名 STEPLENGTHの値を乗算した値をメモ
リー名DISTANCEに格納する。即ち、SpeedStartの速度か
らSpeedEndの速度に達するまでの距離、つまり、スキャ
ナーが初期値から目標速度までに達するまでに進む距離
を計算しその値を格納する。

【００６２】Ｓ９３６で、メモリー名TIMEに(DISTANCE
＊2/(SpeedStart+SpeedEnd))の演算値を格納する。即
ち、SpeedStartの速度からSpeedEndの速度に達するまで
の時間、つまり、スキャナーが初期速度から目標速度に
まで達する時間を計算し、その値を格納する。

【００６３】Ｓ９３７では、メモリー名ACCELに((Speed
End-SpeedStart)＊1000000/TIME)の演算値を格納するこ
こで、SpeedStartの速度からSpeedEndの速度に達するま
での加速度、つまり、初期速度から目標速度までの速度
の傾きである加速度を求め、その値を格納する。

【００６４】そしてこの後この加速度を元にテーブルを
作ることで、等加速度のテーブルが得られる。

【００６５】Ｓ９３８では、メモリー名POINTERの値が
メモリー名AllStepの値にメモリー名LAST_POINTERの値
を足した値より小さいか否か判断し、小さくないときは
関数を終了しリターンする。小さいときはＳ９３９に進
む。

【００６６】次の、Ｓ９３９〜Ｓ９４２までは、SpeedS
tartの速度から１ステップずつの速度を求める、つま
り、初期速度の速度の傾き（加速度）から次のステップ
の速度を求めるための処理フローである。

【００６７】即ち、Ｓ９３９では、メモリー名Xに(Spee
dStart＊SpeedStart＊100)の演算値を格納する。

【００６８】Ｓ９４０では、メモリー名Yに(2＊(POINTE
R＋１−LAST_POINTER)＊STEPLENGTH/１００＊ACCEL/１
０)の値を格納する。

【００６９】Ｓ９４１では、メモリー名Ｘの値とメモリ
ー名Ｙの値を足したものをメモリー名Ｘに格納し、引数
として平方根の関数ISQRT(x)を呼ぶ。

【００７０】Ｓ９４２で、平方根関数ISQRTOOの戻り値
をメモリー名SPEEDに格納する。

【００７１】次に、Ｓ９４３では、メモリー名SPEEDの
値がメモリー名LAST_SPEEDの値よりも小さいか否かを判
断し、小さいときはＳ９４４でメモリー名SPEEDにメモ
リー名LAST_SPEEDの値を格納する。そして、Ｓ９４５で
は、式STEPLENGTH＊１０００)/SPEEDのより、速度から
タイマー値にセットするための時間を求め、メモリー名
TableDataにその演算値を格納する（ここで、前記式中
の数値１０００は単に桁数を揃えるための計数であ
る。）。

【００７２】次に、Ｓ９４６で、メモリー名CpuTimeに
クロック周波数の逆数(周期)のnsec単位の値に１００を
乗算した値を格納し、かつ、Ｓ９４７では、メモリー名
TableDataに(TableData＊1000/CpuTime)の演算値を格
納する。

【００７３】以上のように、Ｓ９４５〜Ｓ９４７では、
時間からコンペアマッチレジスタ８０２が設定するタイ
マー値を求め、その値を格納する処理が行われる。

【００７４】続いて、Ｓ９４８で、メモリ名UpTableの
メモリーアドレスをメモリ名POINTERの値だけずらした
メモリーに、メモリー名TableDataの値を格納する。

【００７５】Ｓ９４９ではメモリ名POINTERの値を１増
やす。そして、再びＳ９３８を実行する。

【００７６】ここで、メモリ名UpTableにコンペアマッ
チレジスタ８０２の設定するタイマー値で構成されるス
ローアップテーブルが作成される。

【００７７】図１４は、スローアップテーブル作成処理
フローにおいて使用される関数ISQRT(x)により平方根を
求めるための処理フローを示すものである。次に、この
処理フローについて説明する。

【００７８】まず、Ｓ９５０で、引数であるメモリ名Ｘ
が０か否かを判断し、０のときはＳ９５１で、０を戻り
値としリターンする。０でないときは、Ｓ９５２に進
む。

【００７９】Ｓ９５２では、まず、メモリー名Ｓに１を
格納する。Ｓ９５３で、メモリ名Ｔにメモリ名Ｘの値
を格納する。Ｓ９５４で、メモリ名Ｓの値がメモリ名
Ｔの値より小さいか否かを判断し、小さいときはＳ９５
５に進み、小さくないときはＳ９５７に進む。Ｓ９５５
では、メモリー名Ｓの値を２倍にし格納する。

【００８０】次に、Ｓ９５６で、メモリー名Ｔの値を
１/２にし格納し、Ｓ９５４に戻る。Ｓ９５７では、メ
モリ名Ｔにメモリ名Ｓの値を格納する。

【００８１】Ｓ９５８では、メモリ名Ｓに((X/S+S)/
2)の値を格納する。Ｓ９５９では、メモリ名Ｓの値がメ
モリ名Ｔの値より小さいか否かを判断し、小さいときは
Ｓ９５７に戻り、小さくないときはＳ９６０に進む。Ｓ
９６０ではメモリ名Ｔの値を戻り値とし、関数を終了し
リターンする。

【００８２】

【発明の効果】請求項１，４に対応する効果：指定され
た変倍率に応じた目標速度に達するまでの途中の所定速
度まで、スローアップのテーブルを予めメモリーに格納
されたスロ一アップテーブルで制御し、前記途中の所定
速度から、目標速度まで毎倍率ごとにスローアップテー
ブルを作成し、メモリーに格納し制御するため、立ち上
がり時のオーバーシュートを押さえ、かつ、脱調をなく
することができる効果がある。

【００８３】請求項２，３に対応する効果：ひとつの変
倍率においてオーバーシュートを押さえるために最適化
されたスローアップの速度テーブル（参照テーブル）を
予めメモリーに格納しておき、この速度テーブルから、
前記途中の所定速度から目標速度までのスローアップテ
ーブルを毎倍率にことに算出し、メモリーに格納してお
くため、立ち上がり時のオーバーシュートを押さえ、か
つ、脱調がなく、かつ、スローアップテーブルの値を算
出する時間も短くできる効果がある。

【００８４】請求項５に対応する効果：目標速度に達す
るまでの少なくとも１つの途中の所定の速度とステップ
数をメモリーに記憶しておき、初期速度から、前記所定
の速度までを等加速度になるように算出し、スロ一アッ
プテーブルを作成し、それに基づいてスキャナーを駆動
制御するため、立ち上がり時のオーバーシュートを押さ
え、かつ、脱調をなくすることができる効果がある。

【００８５】請求項６乃至８に対応する効果：立ち上が
り時のオーバーシュートを押さえ、かっ、脱調のなく、
かつ、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテ
ーブルと前記目標速度に関わらず定めたスローアップテ
ーブルを使い分けることができ、とくに問題の生じない
範囲では前記目標速度に関わらず定めたスローアップテ
ーブルを利用するため、変倍率に応じた目標速度で異な
るスローアップテーブルを利用する範囲を限定できるか
ら、スローアップテーブルのと算出時間を短くすること
ができると共に、ROM,RAMの容量を削減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスキャナ装置の主要な構成を示す図
である。

【図２】図１に示したスキャナ装置の断面図である。

【図３】スキャナ駆動装置の制御系を示すブロック図
である。

【図４】スキャナモータ制御ＣＰＵより出力されるフ
ルステップ駆動パターンである。

【図５】スキャナモータ駆動ＣＰＵより出力されるハ
ーフステップ駆動パターンである。

【図６】各倍率に対する相励磁パターンの切り替えタ
イミングの具体例を示す数値表である。

【図７】等倍スキャン時の速度線図を示すグラフであ
る。

【図８】スキャナモータ制御ＣＰＵ内部のスローアッ
プ制御系の構成を示すブロック図である。

【図９】スローアップ制御を示すフローチャートであ
る。

【図１０】スローアップ制御を示すフローチャートで
ある。

【図１１】スローアップ演算サブルーチンにおける処
理を示すフローチャートである。

【図１２】 Table Makeサブルーチンにおける処理を示
すフローチャートである。

【図１３】 Table Makeサブルーチンにおける処理を示
すフローチャート（続き）である。

【図１４】スローアップテーブル作成のための演算処
理のフローチャートである。

【図１５】ステッピングモータのスローアップの状態
を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１・・・露光ランプ、１０２・・・第１ミラー、１
０３・・・第１キャリッジ、１０４・・・第２ミラー、
１０５・・・結像レンズ、１０６・・・イメージセン
サ、１０７・・・ステッピングモータ、３０１・・・ス
キャナモータ制御ＣＰＵ、３０２・・・定電流回路、３
０３、３０４・・・MOS-FET、８０１・・・タイマ、８
０２・・・コンペアマッチレジスタ、８０３・・・コン
パレータ,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/107

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スローアップテーブルよって駆動制御
し、少なくとも助走領域において加速するよう駆動する
スキャナー駆動方法において、前記スローアップテーブルを、変倍率に応じた目標速度
に関わりなく定めた固定スローアップテーブル部分と、
変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテーブル
部分とから構成し、スタートから所定速度に達するまで
は前記固定スローアップテーブル部分により、かつ、所
定速度に達した後は、前記目標速度毎に異なるスローア
ップテーブル部分により駆動制御することを特徴とする
スキャナー駆動方法。
【請求項２】請求項１記載のスキャナー駆動方法にお
いて、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテ
ーブル部分は、指定可能な変倍率に応じた目標速度の中
の１つの速度と、前記変倍率に応じた目標速度との差に
応じて、前記指定可能な目標速度の一つの最適のスロー
アップ時のスローアップテーブルを圧縮変換した形態で
あることを特徴とするスキャナー駆動方法。
【請求項３】請求項１記載のスキャナー駆動方法にお
いて、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテ
ーブル部分は、指定可能な変倍率に応じた目標速度の中
の１つの速度を選択し、該選択された目標速度における
最適のスローアップ時の１ステップ毎のスキャナーの速
度を駆動順に並べたテーブルを参照テーブルとし、ステ
ッピングモータの１ステップの距離にクロック周波数を
乗算した値を、前記参照テーブルにおける前記一定速度
に達した後のステッピングモータの各ステップ毎の速度
値から、前記選択された目標値と前記指定された変倍率
に応じた目標値との差分を引いて得られた値で除算し、
得た値をスローアップテーブルの値としたものであるこ
とを特徴とするスキャナー駆動方法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載された
スキャナー駆動方法において、前記駆動制御するためのスローアップテーブルは、目標
速度及び該目標速度に応じた駆動ステップ数に基づいて
算出した、１ステップ毎の相励磁パターンの切り替え時
間のタイマー値を駆動する順に並べたものであることを
特徴とするスキャナー駆動方法。
【請求項５】スローアップテーブルよって駆動制御
し、スキャナーを少なくとも助走領域において加速する
よう駆動するスキャナー駆動方法において、変倍率に応じた目標速度で異なるスローアップテーブル
は、指定された変倍率に応じた目標速度と該目標速度に
応じたステップ数に基づいて、目標速度に達するまでの
初期速度、途中の所定の速度、及び、途中の所定の速度
に達するときのステップ数を少なくとも１つ記憶してお
き、初期速度から前記所定の途中速度に達するまで、或
いは、前記所定の途中速度から目標速度に達するまでの
少なくともいずれか一方が等加速度となるように演算し
て作成されたものであることを特徴とするスキャナー駆
動方法。
【請求項６】スローアップテーブルによって駆動制御
し、少なくとも助走領域において加速するよう駆動する
スキャナー駆動方法において、前記スローアップテーブルを、変倍率に応じた目標速度
に関わりなく定めたスローアップテーブル、目標速度毎
に異なるスロアップテーブル及び前記両テーブルを組合
わせたテーブルから構成し、指定された変倍率に応じ
て、前記各スローアップテーブルを選択的に使用するこ
とを特徴とすることを特徴とするスキャナーの駆動方
法。
【請求項７】請求項６に記載されたスキャナー駆動方
法において、変倍率が所定値を越えるときは、所定速度
までは指定された変倍率に応じた目標速度により変化し
ない所定のスローアップテーブルを、また、所定速度に
達した後は、目標速度毎に異なるスロアップテーブルス
ローアップテーブルを用い、また、変倍率が前記所定値
以下であるときは、目標速度毎に異なるスローアップテ
ーブルを用いて、ステッピングモータを駆動制御するこ
とを特徴とするスキャナー駆動方法。
【請求項８】請求項６に記載されたスキャナー駆動方
法において、変倍率が所定値を越えるときは、前記目標
速度と無関係に定めた所定のスローアップテーブルを用
い、変倍率が前記所定値以下でかつ他の所定値を越える
ときは、所定速度までは指定された変倍率に応じた目標
速度により変化しない所定のスローアップテーブルを、
また、所定速度に達した後は、目標速度毎に異なるスロ
アップテーブルスローアップテーブルを用いステッピン
グモータを駆動制御することを特徴とするスキャナー駆
動方法。