JP2582411B2

JP2582411B2 - 画像形成装置におけるレンズ制御方法

Info

Publication number: JP2582411B2
Application number: JP63176115A
Authority: JP
Inventors: 修治山田; 博教安藤
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: EP0301849A3; DE3888041T2; EP0301849A2; DE3888041D1; EP0301849B1; JPH01105229A; US4917460A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、移動可能なレンズを備えた複写機等の画像
形成装置において、レンズを基準位置で停止させるため
のレンズ制御方法及び該レンズを現在位置から目的位置
まで移動させるためのレンズ制御方法に関する。

〔従来技術〕

近年、複写機等の画像形成装置において、その画像形
成の倍率値を変えることを可能としたものが多く提供さ
れている。このような装置の中には、ズームレンズや単
焦点レンズ等のレンズを移動させることにより、倍率値
を多段階あるいは連続的に変化させるようにしたものが
ある。

ところで、このように移動可能なレンズを備えた画像
形成装置においては、一般に、電源投入時に基準位置
（等倍位置）補正が行われる。例えば、装置が拡大モー
ドで使用されている状態で電源が切られた場合、レンズ
も拡大モードの位置にあるわけであり、電源再投入時に
等倍モードにリセットするためにはレンズを基準位置に
戻す必要がある。

このような場合に基準位置補正をより正確に行う方法
として、例えば特開昭60−513号公報には、レンズが拡
大モードの位置にあるか縮小モードの位置にあるかに拘
らず、常に一方向からの移動によって基準位置補正を行
うようにし、これによって、ギヤのバックラッシュや摩
擦等による停止位置のばらつきを低減するようにしたも
のが開示されている。

一方、レンズを現在位置から所望の目的位置まで移動
させる方法としては、レンズを現在位置から目的位置ま
で直接移動させる方法（特開昭60−114847号公報）や、
あるいは、まずレンズを基準位置（ホームポジション）
に一度戻しておき、この基準位置から目的位置まで移動
させる方法等が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

レンズの基準位置への接近を、通常レンズを移動させ
ている比較的大きな速度と同速度で行っているため、こ
のレンズが基準位置に到達したことをマイクロコンピュ
ータ等が検知してからレンズを停止させるまでの間にレ
ンズが基準位置を通過してしまい、基準位置と実際の停
止位置との間に誤差を生じる。

このような問題点を解決するには、上記誤差が解消で
きる程度まで、基準位置補正の際におけるレンズの移動
速度を落せばよいのであるが、このように移動速度を落
すと、共振等により振動が発生する不都合が生じる。ま
た、このような共振を避けるため移動速度をさらに落す
と、時間のロスとなり、特にレンズの現在位置と基準位
置との間に距離がある場合には、基準位置補正に非常に
長い時間を要することとなる。

また、レンズを実際に移動させる場合には多少の位置
の誤差が生じるため、例えば前記前者のようにレンズを
直接目的位置まで移動させる方法では、その移動を繰返
すことによって上記誤差が累積され、レンズの正確な位
置制御が次第に困難となっていく。これに対し、レンズ
を一旦基準位置に戻してから目的位置まで移動させる後
者の方法によれば、上記のような欠点は解消されるが、
例えばレンズの現在位置と目的位置とが接近しており、
かつ両位置と基準位置とが遠く離れているような場合に
は、この方法を適用すると返って大きな時間的ロスを生
じ、迅速な制御が行えない。

本発明は、レンズを現在位置から上記基準位置を所定
距離だけオーバーランするまで高速度で移動させ、その
後、低速度で逆方向に移動させ、上記基準位置に正確に
停止させることを目的とするものである。

更に本発明は、基準位置に対し、レンズの現在位置と
目的位置とが同じ側かどうかを判断して、レンズを基準
位置から目的位置まで短時間かつ正確に移動させること
を目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像形成装置におけるレンズ制御方法
は、移動可能なレンズと、該レンズを駆動する駆動手段
とを備えた画像形成装置において、上記レンズを基準位
置で停止させるためのレンズ制御方法であって、上記レ
ンズを現在位置から上記基準位置を所定距離だけオーバ
ーランするまで第１の速度で移動させ、その後、上記第
１の速度よりも小さい第２の速度で逆方向に移動させて
上記基準位置に停止させるようにしたものである。

そして、上記第２の速度によるレンズの基準位置への
停止をレンズの移動方向に応じて異なる２つの基準位置
検出手段により行ってもよい。

また、本発明に係る画像形成装置におけるレンズ制御
方法は、移動可能なレンズと、該レンズを駆動する駆動
手段と、上記レンズを基準位置で停止させることにより
位置ずれの補正を行う位置補正手段とを備えた画像形成
装置において、上記レンズを現在位置から目的位置まで
移動させるためのレンズ制御方法であって、上記基準位
置に対しレンズの現在位置と目的位置とが同じ側にある
場合にはレンズを直接目的位置まで移動させ、上記基準
位置に対しレンズの現在位置と目的位置とが反対側にあ
る場合にはレンズを基準位置まで移動させて一旦位置ず
れの補正を行い、その後、レンズをこの基準位置から目
的位置まで移動させるようにしたものである。

（作用）本発明によれば、レンズは現在位置から移動開始し、
上記基準位置を処理距離（所定のパルス数分）だけオー
バーランするまで第１の速度で移動し、次に、上記第１
の速度よりも小さい第２の速度で逆方向に移動し始め
る。そして、第２の速度で逆方向に移動しているレンズ
は、上記基準位置に一致すると同時に停止するが、その
低速度により、レンズは該基準位置に停止することとな
る。

また、目的位置が基準位置に対し同じ側かどうかを判
断し、同じ側のときはレンズは直接目的位置まで移動
し、反対側のときはレンズは一旦基準位置で位置ずれ分
を補正して前回の補正後に位置ずれが蓄積していても、
これを補正（誤差を解消）し、この後、目的位置まで移
動する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例における複写機（画像形成
装置）１の内部構造を示すものである。この複写機１の
上面には、原稿が載置されるコンタクトガラス２、およ
び原稿押え３が設けられている。また、同じ本体１の一
側部には、給紙トレイ４が設けられるとともに給紙カセ
ット５が装着されており、他側部には排紙トレイ６が設
けられている。

本体１の内部には感光体ドラム７が設けられており、
その周囲には、主帯電装置８、ブランクランプ９、現像
装置10、転写装置11、分離装置12、クリーニング装置1
3、および除電装置14が配設されている。また、この感
光体ドラム７の上方には、原稿像を感光体ドラム７上に
照射するための光学系15が設けられており、感光体ドラ
ム７の用紙搬送方向下流側には、搬送ベルト16、定着装
置17、および排紙ローラ18が配設されている。

上記光学系15は、露光ランプ19、各種ミラー20,21,2
2,23、およびズームレンズ（レンズ）24を備えており、
上記露光ランプ19とミラー20、およびミラー21とミラー
22は、それぞれ移動枠体a,bに一体に取付けられてい
る。そして、これら移動枠体a,bが所定の往復動作をす
ることによって原稿の露光走査が行なわれるとともに、
上記ズームレンズ24の移動により、任意の倍率設定が行
われるようになっている。

このズームレンズ24の駆動機構を第２図に示す。ズー
ムレンズ24はレンズ移動枠体25の上面に固定されてお
り、このレンズ移動枠体25の手前側端部にはワイヤ26が
固定されている。このワイヤ26は、プーリ27,28に掛け
られるとともに、ステッピングモータ29の駆動プーリー
29aに巻きつけられており、従って、このステッピング
モータ29の駆動により、上記ズームレンズ24およびレン
ズ移動枠体25が一体に移動するようになっている。

さらに、このズームレンズ24よりも奥側の位置には、
発光素子および受光素子を備えたフォトセンサ（位置補
正手段の一部を構成）30が設けられている。これに対
し、レンズ移動枠体25の奥側端部には検出片（位置補正
手段の一部を構成）25aが突設されており、この検出片2
5aは、拡大モード（ここでは100％〜141％）における位
置、すなわち第２図実線位置よりも左側の位置にある状
態では上記フォトセンサ30から離れ、縮小モード（ここ
では62％〜99％）における位置、すなわち第２図実線位
置よりも右側の位置にある状態ではフォトセンサ30の光
を遮断するように形成されている。そして、このような
遮光により、フォトセンサ30はオフからオンに切換わる
ように構成されている。従って、このフォトセンサ30の
オンオフにより、ズームレンズ24およびレンズ移動枠体
25による等倍位置（基準位置）の通過が検知される。

第３図は上記ステッピングモータ29の駆動回路の一例
を示したものである。ステッピングモータ29のコイルA,
B,C,Dは、それぞれバッファドライバ31を介して制御装
置（位置補正手段の一部を構成）32の４つのポートに接
続されており、この制御装置32の出力状態に合せた電圧
が各コイルに印加される。

この制御装置32には、上記フォトセンサ30による検知
信号（位置信号）が入力されるようになっており、この
位置信号に基づいて制御装置32の出力パルス信号が決定
され、これによって、高速度（第１の速度）と低速度
（第２の速度）の２種類の速度によるステッピングモー
タ29の駆動が行われるようになっている。高速度駆動に
おいては、制御装置32に備えられるタイマーの割込みに
より、第４図（ａ）の左側部分および同図（ｂ）に示さ
れるようなパルス信号（ここでは167Hzのパルス信号）
が出力され、これによってステッピングモータ29の２−
３相励磁が行われる。これに対し低速度駆動において
は、同様にして第４図（ａ）の中央部分に示されるよう
なパルス信号（ここでは10Hzのパルス信号）が出力さ
れ、ステッピングモータ29の１−２相励磁が行われる。
すなわち、低速度駆動は１−２相励磁による駆動である
ため、１パルスに対応するモータの回転角は高速度駆動
に比べ1/2となり、しかもパルス周波数は高速度駆動に
比べほぼ1/17であるため、ステッピングモータ29の回転
速度は高速度駆動時に比べ非常に小さなものとなる。こ
のように低速度駆動時の速度を設定することにより、ズ
ームレンズ24およびレンズ移動枠体25の移動中における
振動の発生を回避するようにしている。また、ズームレ
ンズ24の停止時においても、同図（ａ）の右側部分に示
されるような信号を出力することにより、低電圧（ここ
では5V）をステッピングモータ29のコイルA,B,C,Dに印
加し、ズームレンズ24の位置の確実な固定を行うように
している。

そして、この制御装置32により、次のようにして電源
投入時におけるズームレンズ24の基準位置補正制御が行
われる。この移動の状態を第５図（ａ）に示す。同図に
おいて、実線部分は高速度駆動を、破線部分は低速度駆
動を、鎖線は基準位置を示している。

（Ａ）電源投入時において、位置信号がオフの場合（第
５図（ａ），（Ａ）） 1.ステッピングモータ29の高速度駆動により、ズームレ
ンズ24を縮小方向へ移動させ、位置信号がオンに切換え
られてからステッピングモータ29が所定ステップ（ここ
では５ステップ）だけオーバーした時点で移動を停止さ
せる。

2.次に、ステッピングモータ29の低速度駆動により、ズ
ームレンズ24を逆方向（拡大方向）へ移動させ、これに
よって位置信号がオフに切換えられる瞬間にズームレン
ズ24を停止させる。

（Ｂ）電源投入時において、位置信号がオンの場合（第
５図（ａ），（Ｂ）） 1.ステッピングモータ29の高速度駆動により、位置信号
がオフに切換られるまで、すなわちズームレンズ24が基
準位置を通過するまでズームレンズ24を拡大方向へ移動
させる。

2.次に、ステッピングモータ29の高速度駆動により、ズ
ームレンズ24を縮小方向へ移動させ、位置信号がオンに
切換えられてからステッピングモータ29が５ステップだ
けオーバーした時点で移動を停止させる。

3.そして、ステッピングモータ29の低速度駆動により、
ズームレンズ24を逆方向（拡大方向）へ移動させ、これ
によって位置信号がオフに切換えられる瞬間にズームレ
ンズ24を停止させる。

このような制御装置32による制御フローチャートが第
６図および第７図に示されている。

第６図は、電源投入時におけるズームレンズ24の初期
位置判断ルーチンを示したものである。

まず、電源が投入された時点で位置信号を確認し（ス
テップS₁）、位置信号がオンの場合にはICフラグ（レン
ズ初期位置確認フラグ）を１に設定し（ステップS₂）、
位置信号がオフの場合にはICフラグを０に設定する（ス
テップS₃）。そして、ステッピングモータ29のステップ
カウンタを０にリセットし（ステップS₄）、制御装置32
におけるタイマーの割込み周期を6msecにセットするこ
とにより、167Hzのパルス信号を出力するようにする
（ステップS₅）。

このような初期位置の判断がなされた後、第７図に示
される実際の駆動ルーチンに移行する。

まずステップS₆において、ステッピングモータ29のス
テップカウンタが０であるためステップS₇に移行する。
このステップS₇においてICフラグが１である場合、すな
わちズームレンズ24が縮小モードの位置にある場合に
は、位置信号がオフに切換えられるまで（ステップS₈で
YES）、ステッピングモータ29の２−２相励磁によりズ
ームレンズ24を拡大方向へ高速度駆動する（ステップ
S₉）。そして、オフに切換えられた時点でICフラグを０
に設定し（ステップS₁₀）、ステップS₁₁に移行する。な
お、ステップS₇においてICフラグが０の場合には、その
ままステップS₁₁に移行する。

すなわちこの実施例では、電源投入時におけるズーム
レンズ24の位置が縮小モードの位置にある場合には一旦
拡大モードの位置まで移動させておき、常に拡大モード
の位置から基準位置補正を開始するようにしている。

実際の基準位置補正はステップS₁₁より開始される。
この開始時点で、上記のように、ズームレンズ24は必ず
拡大モードの位置にあるので、位置信号はオフとなって
おり、よって縮小方向へズームレンズ24を高速度駆動す
る（ステップS₁₃）。

このような高速度駆動を続けていき、位置信号がオン
に切換わった時点からステッピングモータ29のステップ
カウンタを１ずつ加算させていく（ステップS₁₂）。そ
して、ステップカウンタが５に達した時点で（ステップ
S₆でNO）タイマーの割込み周期を100msecに切換え（ス
テップS₁₄）、制御装置32により10Hzのパルス信号を出
力するようにする。

このとき、位置信号がオンであるため（ステップS₁₅
でYES）、ステッピングモータ29の１−２相励磁により
ズームレンズ24を拡大方向へ低速度駆動し（ステップS
₁₆）、位置信号がオフに切換えられた時点で（ステップ
S₁₅でNO）ズームレンズ24を停止させるとともに、この
ズームレンズ24の位置の固定のため、ステッピングモー
タ29のコイルA,B,C,Dへの印加電圧を5Vに保持してお
く。（ステップS₁₇）。

以上のように本実施例方法では、基準位置補正の際
に、まずズームレンズ24を拡大モードから縮小モードま
で高速度で移動させ、基準位置を通過させた後、今度は
逆方向に低速度で移動させ、フォトセンサ30がオフに切
換わった時点で停止させるようにしているので、停止直
前の速度は低速度であり、従って従来に比べ極めて誤差
の少ない基準位置補正を行うことができる。しかも、基
準位置近傍までのアプローチは高速度で行なっているの
で、時間的なロスも少ない。

なお、本発明はレンズの駆動機構や位置検知手段に関
しても上記実施例に限るものではなく、周知技術を適用
することによって上記効果を得ることができる。

レンズ駆動機構の他の実施例として、次のようにデジ
タルサーボモータを利用することができる。

第８図はサーボモータを用いてズームレンズ24の位置
補正を行う本発明の第２の実施例における構成図を示す
ものである。

同図において、30は電源投入後から位置信号を検出す
る前述のフォトセンサで、検出位置信号は制御用のCPU3
3に送入される。CPU33は上記の位置信号を受けて、ズー
ムレンズ24の駆動、停止信号を出力する他、サーボモー
タ34の回転方向、すなわちズームレンズの駆動方向を制
御する信号、該駆動のための基準クロックパルスを送出
することにより、ズームレンズ24の駆動を制御する。

サーボモータ34の回転軸には所定ピッチで多数の矩形
歯が周辺に穿設された回転板が連設され、かつそれに近
接配置されたフォトセンサとから成るロータリエンコー
ダ35が設けてある。ロータリエンコーダ35はサーボモー
タ34の回転速度に比例した周期の回転パルスを出力す
る。そして、この回転パルスがPLL36aに帰還されて基準
クロックパルスと上記回転パルスとの位相同期が図られ
ることにより、サーボモータ34が正確に基準クロックと
同期して回転するようになされる。駆動回路36はCPU33
及びPLL36aからの前記信号を受けて、実際にサーボモー
タ34を駆動させる。

第９図はサーボモータ34の駆動方法を説明する波形図
である。信号ＡはOFF状態で拡大モード位置を、ON状態
で縮小モード位置を示す。信号Ｂは駆動信号で、ON期間
中サーボモータ34に駆動指令を与える。信号Ｃはズーム
レンズ24の移動方向を決定する信号で、HIGHレベルで拡
大から縮小へ、LOWレベルで縮小から拡大へズームレン
ズ24を移動させる。信号Ｄはサーボモータ34の駆動用ク
ロックパルスを示しており、前半部分は高速度駆動用と
しての1000Hzを、後半部分は低速度駆動用としての100H
zのパルスを示す。

このようなサーボモータによるズームレンズ24の制御
フローチャートを第10図及び第11図に示す。

なお、第10図は前実施例における第６図に対応するも
のである。

電源が投入された時点で、位置信号がオンの場合には
ICフラグを１に設定し、逆にオフの場合には０を設定す
る（ステップS₂₁〜₂₃）。そして、CPU33に内蔵されるタ
イマーにタイムアップカウント値（20msec相当分、第９
図Ｄ参照）をリセットし（ステップS₂₄）、駆動パルス
として1000Hzのパルス（第９図、Ｄ前半部）を出力する
（ステップS₂₅）。

このような初期位置の判断がなされた後、第11図に示
される実際の駆動ルーチンに移行する。この移動状態を
第５図（ａ）に示す。

なお、第11図は前実施例における第７図に対応するも
のである。

まずステップS₂₆において、タイマーはこの時点では
スタートしていないので（ステップS₂₆でNO）ステップS
₂₇に移行する。このステップS₂₇においてICフラグが１
の場合にはズームレンズ24は縮小モード位置にあるので
（ステップS₂₈でNO）、位置信号がオフに切換わるまで
拡大方向へ高速度駆動する（ステップS₂₇〜₂₉）。そし
て、オフに切換わった時点でICフラグを０に設定し（ス
テップS₃₀）、ステップS₃₁に移行する。なお、ステップ
S₂₇においてICフラグが０の場合には、そのままステッ
プS₃₁に移行する。

この状態ではズームレンズ24は必ず拡大位置にあるの
で、位置信号はオフとなっており（ステップS₃₁でN
O）、よって縮小方向へサーボモータ34を高速駆動する
（ステップS₃₃）。このような高速度駆動を続けてい
き、位置信号がオンに切換わった時点で（ステップS₃₁
でYES）、タイマがスタートする（ステップS₃₂）。そし
て、20msec経過した時点で（ステップS₂₆でYES）、基準
クロックとして100Hzのパルスを出力するようになる
（ステップS₃₄）。

このとき、位置信号はオンであるため（ステップS₃₅
でYES）、サーボモータ34は拡大方向へ低速度駆動し
（ステップS₃₆）、位置信号がオフに切換わった時点で
（ステップS₃₅でNO）サーボモータ34を停止させる（ス
テップS₃₇）。

このように、常に同一方向からズームレンズを基準位
置に近付けていくようにしているので、停止位置のばら
つきが解消され、正確な位置補正が可能になる。

上記した両実施例はいずれも同一方向から基準位置補
正を行うものであるが、高速度、低速度の２種類の速度
を用いると共に、異なる方向から位置補正を行うように
しても比較的正確な位置補正が可能である。この移動状
態を第５図（ｂ）に示す。

第12図は本発明の第３の実施例を示す制御フローチャ
ートで、第７図同様ステッピングモータを用いて説明す
る。なお、サーボモータを用いた場合でも充分実施可能
である。

同図において、先ずステップS₄₁で、ステッピングモ
ータ29のカウンタは０であるためステップS₄₂に移行す
る。このステップS₄₂においてICフラグが１である場
合、すなわちズームレンズ24が縮小モードの位置にある
場合には、位置信号はオンであるから（ステップS₄₃でN
O）、ズームレンズ24は拡大方向に高速駆動する（ステ
ップS₄₅）。このような高速度駆動を続けていき、位置
信号がオフに切換わった時点から（ステップS₄₃でYES）
ステッピングモータ29のカウンタを１ずつ加算していく
（ステップS₄₄）。そして、ステップカウンタが５に達
した時点で（ステップS₄₁でNO）、タイマーの割り込み
周期を100msecに切換え（ステップS₄₆）制御装置32によ
り10Hzのパルス信号を出力するようにする。このとき、
ICフラグは１であり（ステップS₄₇でNO）、かつ位置信
号がオフであるため（ステップS₄₈でYES）、ズームレン
ズ24を縮小方向に低速度駆動し（ステップS₄₉）、位置
信号がオンに切換わった時点で（ステップS₄₈でNO）、
ズームレンズ24を停止保持させる（ステップS₅₀）（第
５図（ｂ），（Ｂ））。

一方、ステップS₄₂においてICフラグが０である場
合、すなわちズームレンズ24が拡大モードの位置にある
場合には（ステップS₄₂でNO）、位置信号がオンに切換
わるまで（ステップS₅₁でYES）、ズームレンズ24を縮小
方向へ高速度駆動する（ステップS₅₂）。このような高
速度駆動を続けていき、位置信号がオンに切換わった時
点からステップカウンタを１ずつ加算していく（ステッ
プS₅₃）。そして、ステップカウンタが５に達した時点
で10Hzのパルス信号を出力して低速度駆動を開始する
（ステップS₄₁でNO、ステップS₄₆）。

このとき、ICフラグは０であり、かつ位置信号がオン
であるため（ステップS₄₇、₅₄共にYES）、ズームレンズ
24は拡大方向へ低速度駆動し（ステップS₅₅）、位置信
号がオフに切り換わった時点で（ステップS₅₄でNO）ズ
ームレンズ24を停止保持させる（ステップS₅₀）（第５
図（ｂ），（Ａ））。

上記第３の実施例はセンサー、すなわちフォトセンサ
30が１個の場合を示しているが、この場合は前述したよ
うに一方向からの位置補正に比べると精度は多少低下す
る。すなわち、同一位置で停止指令を与えても、移動方
向が逆であるため実際の停止位置は僅かながらずれたも
のになる。

第13図は、前記第３の実施例で生じる僅かな位置ずれ
をなくすためのより好ましい実施例を示すズームレンズ
の駆動機構部分である。本構成は、図示のようにフォト
センサを２個配設している点を除き第２図に示すものと
同一である。第13図において、フォトセンサ30a、30bは
検出片25aの有無を検出するように隣接して配設されて
いる。また、フォトセンサ30a、30bの配置位置は次のよ
うにして決定されている。すなわち、レンズ24が縮小モ
ード位置から拡大モード位置へ所定の低速度で移動して
いる場合に、フォトセンサ30aが検出片25aのエッジを検
出（出力がオンからオフに変化）して該レンズ24が停止
する位置と、逆にレンズ24が拡大モード位置から縮小モ
ード位置へ同様に低速度移動している場合に、フォトセ
ンサ30bが検出片25aのエッジを検出（出力がオフからオ
ンに変化）して停止する位置とが共に基準位置に一致す
るようになされている。

また、第12図のフローチャートは基本的には本実施例
にも適用可能である。ステップS₄₃、S₅₁における位置信
号のオン、オフの判断を両センサ30a、30bで行っている
点、及びタイマ割り込み（ステップS₄₆）後はステップS
₅₄における位置信号のオンの判断をフォトセンサ30aの
みが行い、ステップS₄₈における位置信号のオフの判断
をフォトセンサ30bのみが行っている点が相違してい
る。

すなわち、同図において、ステップS₄₂においてICフ
ラグが１である場合、すなわちズームレンズ24が縮小モ
ードの位置にある場合には、両フォトセンサ30a、30bの
位置信号は共にオンであるから（ステップS₄₃でNO）、
ズームレンズ24は拡大方向に高速駆動する（ステップS
₄₅）。このような高速度駆動を続けていき、前記両位置
信号がオフに切換わった時点から（ステップS₄₃でYES）
ステッピングモータ29のカウンタを１ずつ加算していく
（ステップS₄₄）。そして、ステップカウンタが５に達
した時点で（ステップS₄₁でNO）、タイマーの割り込み
周期を100msecに切換え（ステップS₄₆）制御装置32によ
り10Hzのパルス信号を出力するようにする。

このとき、ICフラグは１であり（ステップS₄₇でN
O）、かつセンサ30bの位置信号がオフであるため（ステ
ップS₄₈でYES）、ズームレンズ24を縮小方向に低速度駆
動し（ステップS₄₉）、センサ30bの位置信号がオンに切
換わった時点で（ステップS₄₈でNO）、ズームレンズ24
を停止保持させる（ステップS₅₀）（第５図（ｂ），
（Ｂ））。このようにして、ズームレンズ24は基準位置
に停止する。

一方、ズームレンズ24が拡大モードの位置にある場合
には（ステップS₄₂でNO）、両フォトセンサ30a、30bの
位置信号がオンに切換わるまで（ステップS₅₁でYES）、
ズームレンズ24を縮小方向へ高速度駆動する（ステップ
S₅₂）。このような高速度駆動を続けていき、両位置信
号がオンに切換わった時点からステップカウンタを１ず
つ加算していく（ステップS₅₃）。そして、ステップカ
ウンタが５に達した時点で10Hzのパルス信号を出力して
低速度駆動を開始する（ステップS₄₁でNO、ステップ
S₄₆）。

このとき、ICフラグは０であり、かつフォトセンサ30
aの位置信号がオンであるため（ステップS₄₇、₅₄共にYE
S）、ズームレンズ24は拡大方向へ低速度駆動し（ステ
ップS₅₅）、センサ30aの位置信号がオフに切り換わった
時点で（ステップS₅₄でNO）ズームレンズ24を停止保持
させる（ステップS₅₀）（第５図（ｂ），（Ａ））。こ
のようにして、ズームレンズ24は、逆方向からの場合と
同様基準位置に停止する。

以上の第１〜第４の実施例によれば、レンズを現在位
置から上記基準位置を通過するまで高速度で移動させ、
その後低速度で逆方向に移動させて上記基準位置に停止
させるようにしているので、基準位置近傍までのアプロ
ーチを高速度で行い、時間的なロスを軽減すると共に、
停止直前の速度を小さくしてより正確にレンズを基準位
置に停止させることができる。

このように制御装置32および上記フォトセンサ30によ
って、上記基準位置におけるズームレンズ24の位置補正
が行われるとともに、本発明では更に、ステッピングモ
ータ29又はサーボモータ34により、ズームレンズ24を現
在位置から目的位置（操作者により指定された倍率に対
応する位置）まで移動させる移動制御が行われるように
なっている。

この移動制御は次のような考え方に基づいて行われ
る。なお、以下の説明では、基準位置を等倍位置として
説明する。

（Ａ）等倍位置を基準とし、ズームレンズ24の現在位置
と目的位置とが同じ側にある場合ズームレンズ24の現在位置と目的位置との距離を算出
し、その距離だけ直接ズームレンズ24を移動させるよう
にする。

（Ｂ）等倍位置を基準とし、ズームレンズ24の現在位置
と目的位置とが反対側にある場合まず、ズームレンズ24を等倍位置まで移動させてその
位置補正を行い、その後、等倍位置と目的位置との距離
を算出してズームレンズ24を目的位置まで移動させる。

このような制御動作を、第14図に示すフローチャート
に基づいて説明する。

第14図において、まず、キー等によって指定された指
定倍率が現在の指定倍率から変化しているか否かを確認
する（ステップS₆₁）。指定倍率が変化していない場合
には、ズームレンズ24を移動させる必要はないが、もし
オートクリアキーがオンされた場合には（ステップS₆₂
でYES）等倍モードになるので、ズームレンズ24の等倍
位置補正を行う（ステップS₆₃）。

一方、指定倍率が変化した場合には（ステップS₆₁でY
ES）、ズームレンズ24の現在位置を確認し、この現在位
置に基づいて次のような制御を行う。

（ａ）現在位置が等倍位置の場合（ステップS₆₄でYES）
には、現在の等倍位置から、指定倍率に対応する目的位
置まで所定パルス数だけ直接ズームレンズ24を移動させ
る（ステップS₆₅）。この移動状態を第17図（ａ）に示
す。

（ｂ）現在位置が縮小モードで、かつ指定倍率が拡大ま
たは等倍の場合（ステップS₆₆でYES、かつステップS₆₇
でYES）、あるいは現在位置が拡大モードで、かつ指定
倍率が縮小または等倍の場合（ステップS₆₆でNO、かつ
ステップS₆₈でYES）には、上記第７図，第11又は12図の
フローチャートに従ってズームレンズ24の等倍位置補正
処理を行い（ステップS₆₉）、その後、この等倍位置か
ら目的位置までズームレンズ24を移動させる（ステップ
S₆₅）。この移動状態を第17図（ｂ）に示す。すなわ
ち、第17図（ｂ）−（b₁）は高速度、低速度を利用して
同一方向から位置補正を行う場合（第7,11図）、同
（b₂）は高速度、低速度を利用して両方向から位置補正
を行う場合（第12図）を示す。なお、目的位置が等倍の
場合には、等倍位置補正を行った段階で目的位置に達す
ることになる。

（ｃ）現在位置が縮小モードで、かつ指定倍率が縮小の
場合（ステップS₆₆でYES、かつステップS₆₇でNO）、あ
るいは現在位置が拡大モードで、かつ指定倍率が拡大の
場合（ステップS₆₆でNO、かつステップS₆₈でNO）には、
等倍位置補正処理は行わず、目的位置まで直接ズームレ
ズ24を移動させる。この移動状態を第17図（ｃ）に示
す。

以上のようにこの方法では、ズームレンズ24を拡大モ
ードの位置から縮小モードの位置に移動させる際、ある
いは縮小モードの位置から拡大モードの位置に移動させ
る際に、その途中で一旦等倍位置補正を行い、その後に
目的位置まで移動させるようにしているので、それまで
の移動により生じていた位置の誤差はこの位置補正で解
消され、よって常にズームレンズ24の正確な位置制御を
行うことができる。しかも、ズームレンズ24を拡大モー
ドの位置から拡大モードの位置に移動させる時、あるい
は縮小モードの位置から縮小モードの位置に移動させる
時のように、等倍位置を通過しないような移動の場合に
は、等倍位置補正は行わず、従来装置と同様な方法によ
り直接目的位置へ移動させるようにしているので、時間
的なロスは少ない。さらに、一旦、等倍位置補正を行っ
た後にズームレンズ24を目的位置まで移動させる場合も
従来装置と同様、等倍位置と目的位置との距離を算出し
ておき、その距離に相当するパルス数を駆動モータに与
えることにより、その距離だけズームレンズ24を移動さ
せるような構成としているので、目的位置までの移動中
ズームレンズ24の位置を確認しながら１ステップずつ移
動させる構造に比べ、より迅速にズームレンズ24の移動
制御を行うことができる。

本実施例は、高速度、低速度の二種類の速度で基準位
置補正をさせた後、レンズを目的位置まで移動させるも
のであるが、本発明では次に示すように、一種類の速度
で同一方向から基準位置補正を行った後、目的位置まで
移動させるようにすることもできる。この移動状態を第
５図（ｃ）および、第17図（ｂ）−（b₃））に示す。

第15図はその基準位置補正の制御方法を示すフローチ
ャートで、ステッピングモータを用いて説明する。

第15図において、まず、フォトセンサ30による位置信
号が制御装置32に入力され（ステップS₇₁）、この位置
信号がオフの場合、すなわちズームレンズ24が拡大モー
ドの位置にある場合（ステップS₇₂でYES）には、制御装
置32の出力するパルス信号によって、１パルスずつステ
ッピングモータ29を駆動し、ズームレンズ24を縮小方向
へ移動させる（ステップS₇₃）。このような移動中、１
パルスごとに位置信号の入力およびその確認が行なわれ
（ステップS₇₄,S₇₅）、この位置信号がオンに切換わっ
た時点（ステップS₇₅でYES）でステップS₇₆に移行す
る。そして、このステップS₇₆で入力される位置信号が
オフに切換わるまで、ステッピングモータ29の駆動によ
りズームレンズ24を拡大方向へ移動させ（ステップ
S₇₈）、位置信号がオフに切換わった時点で（ステップS
₇₇でYES）ズームレンズ24を停止させることにより、そ
の位置補正を完了する（第５図（ｃ），（Ｂ））。

一方、上記ステップS₇₂において位置信号がオンの場
合、すなわちズームレンズ24が縮小モードの位置にある
場合（ステップS₇₂でNO）には、直接ステップS₇₆に移行
する。そして、このステップS₇₆で入力される位置信号
がオフに切換わるまで、ステッピングモータ29の駆動に
よりズームレンズ24を拡大方向へ移動させ（ステップS
₇₈）、位置信号がオフに切換わった時点で（ステップS
₇₇でYES）ズームレンズ24を停止させることにより、そ
の位置補正を完了する（第５図（ｃ），（Ａ））。

すなわちこの方法では、ズームレンズ24の移動は終始
一定の速度で行われる。そして、現在位置が拡大モード
か縮小モードかにかかわらず、常に一方向からズームレ
ンズ24を移動させてその基準位置補正を行うようにして
いる。

また、第16図は更に別の実施例を示す制御フローチャ
ートで、その制御方法は第15図の制御方法と実質的に同
一である。すなわち、第15図ではフォトセンサ30の出力
として、拡大モードでオフ、縮小モードでオンとしてい
るが、第16図では、拡大モードでオン、縮小モードでオ
フとしたにすぎないものである。

以下、第16図の制御フローチャートについて説明す
る。

同図において、まず、フォトセンサ30による位置信号
が制御装置32に入力され（ステップS₈₁）、この位置信
号がオンの場合、すなわちズームレンズ24が拡大モード
の位置にある場合（ステップS₈₂でYES）には、制御装置
32の出力するパルス信号によって、１パルスずつステッ
ピングモータ29を駆動し、ズームレンズ24を縮小方向へ
移動させる（ステップS₈₃）。このような移動中、１パ
ルスごとに位置信号の入力およびその確認が行なわれ
（ステップS₈₄,S₈₅）、この位置信号がオフに切換わっ
た時点（ステップS₈₅でYES）でステップS₈₆に移行す
る。そして、このステップS₈₆で入力される位置信号が
オンに切換わるまで、ステッピングモータ29の駆動によ
りズームレンズ24を拡大方向へ移動させ（ステップ
S₈₈）、位置信号がオンに切換わった時点で（ステップS
₈₇でYES）ズームレンズ24を停止させることにより、そ
の位置補正を完了する。

一方、上記ステップS₈₂において位置信号がオフの場
合、すなわちズームレンズ24が縮小モードの位置にある
場合（ステップS₈₂でNO）には、直接ステップS₈₆に移行
する。そして、このステップS₈₆で入力される位置信号
がオンに切換わるまで、ステッピングモータ29の駆動に
よりズームレンズ24を拡大方向へ移動させ（ステップS
₈₈）、位置信号がオンに切換わった時点で（ステップS
₈₇でYES）ズームレンズ24を停止させることにより、そ
の位置補正を完了する。

すなわちこの方法でも、第15図の場合と同様に、ズー
ムレンズ24の移動は終始一定の速度で行われる。そし
て、現在位置が拡大モードか縮小モードかにかかわら
ず、常に一方向からズームレンズ24を移動させてその基
準位置補正を行うようにしている。

なお、本発明では、基準位置として等倍位置でズーム
レンズ24の位置補正を行う場合について示してあるが、
それ以外の拡大位置や縮小位置に基準位置を設けてズー
ムレンズ24の位置補正を行う場合においても制御動作は
同様である。

また、本発明において制御の対象となるのはズームレ
ンズに限られず、例えば単焦点レンズ等、画像形成装置
に用いられるレンズであれば他種のものであっても同様
の効果を得ることができる。

更に、本実施例における一方向からの位置補正は、ズ
ームレンズを一旦拡大モード位置に移動させ、ここから
縮小位置側に移動させるようにしているが、逆に一旦縮
小モード位置に移動させ、そこから拡大位置側に移動さ
せて位置補正を行うようにしても良い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、レンズが現在位置か
ら基準位置を所定距離だけオーバーランするまで高速度
で移動させ、その後、低速度で逆方向に移動させて基準
位置で停止させるようにしたので、基準位置を所定距離
分オーバーランさせるまでのアプローチを高速度で行っ
て時間的なロスを軽減して迅速な制御を可能にすると共
に、停止直前の速度を小さくしてより正確にレンズを基
準位置に停止出来る。

また、フォトセンサを２個配設することにより、僅か
な位置ずれをなくし、正確にレンズを基準位置に停止出
来る。

また、本発明は、レンズの蓄積された位置ずれ分の補
正を行うための基準位置に対し、レンズの現在位置と目
的位置とが同じ側である場合には、レンズを直接目的位
置まで移動させ、同基準位置に対し、レンズの現在位置
と目的位置とが反対側にある場合には、レンズを基準位
置まで移動させて一旦その位置ずれの補正を行い、この
位置ずれの補正により誤差を解消した後、レンズを目的
位置まで移動させるようにしたので、時間的なロスを最
小限に抑えつつ、しかも正確なレンズの制御を行うこと
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される複写機の内部構造図であ
る。第２図は第１図に示す複写機におけるズームレンズの駆
動機構を示す平面図である。第３図は第２図に示すズームレンズの駆動回路である。第４図（ａ），（ｂ）は第３図に示す駆動回路における
制御装置の出力信号を示す図である。第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は位置補正方法の際のズ
ームレンズの移動状態を説明するための図である。第６図と第７図は位置補正方法を示すズームレンズの制
御フローチャートである。第８図は位置補正方法を示す第２の実施例によるズーム
レンズの駆動回路で、第９図は第８図に示す駆動回路の
出力信号を示す図で、第10図と第11図は第８図に示す駆
動回路によるズームレンズの制御フローチャートであ
る。第12図は位置補正方法を示す第３の実施例によるズーム
レンズの制御フローチャートである。第13図は位置補正方法を示す第４の実施例によるズーム
レンズの駆動機構部分を示す平面図である。第14図は本発明に係る目的位置への移動方法の一実施例
を示すズームレンズの制御フローチャートである。第15図及び第16図は第14図の実施例に適用される位置補
正方法の他の実施例を示すズームレンズの制御フローチ
ャートである。第17図（ａ），（ｂ），（ｃ）はズームレンズの目的位
置への移動状態を説明するための図である。 24……ズームレンズ、25a……検出片 29……ステッピングモータ 30、30a、30b……フォトセンサ 34……サーボモータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動可能なレンズと、該レンズを駆動する
駆動手段とを備えた画像形成装置において、上記レンズ
を基準位置で停止させるためのレンズ制御方法であっ
て、上記レンズを現在位置から上記基準位置を所定距離
だけオーバーランするまで第１の速度で移動させ、その
後、上記第１の速度よりも小さい第２の速度で逆方向に
移動させて上記基準位置に停止させるようにしたことを
特徴とする画像形成装置におけるレンズ制御方法。
【請求項２】上記第２の速度によるレンズの基準位置へ
の停止をレンズの移動方向に応じて異なる２つの基準位
置検出手段により行う請求項１記載の画像形成装置にお
けるレンズ制御方法。
【請求項３】移動可能なレンズと、該レンズを駆動する
駆動手段と、上記レンズを基準位置で停止させることに
より位置ずれの補正を行う位置補正手段とを備えた画像
形成装置において、上記レンズを現在位置から目的位置
まで移動させるためのレンズ制御方法であって、上記基
準位置に対しレンズの現在位置と目的位置とが同じ側に
ある場合にはレンズを直接目的位置まで移動させ、上記
基準位置に対しレンズの現在位置と目的位置とが反対側
にある場合にはレンズを基準位置まで移動させて一旦位
置ずれの補正を行い、その後、レンズをこの基準位置か
ら目的位置まで移動させることを特徴とする画像形成装
置におけるレンズ制御方法。