JP3417229B2

JP3417229B2 - 光学系駆動装置

Info

Publication number: JP3417229B2
Application number: JP25974496A
Authority: JP
Inventors: 典幸神保; 亮高須
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: US6618554B1; JPH10104916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ等の光学
系の駆動装置、特に複写機等の原稿読取部に使用する光
学系駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ミラースキャン方式の複写機な
どにおいては、その原稿読取部のプラテンガラスに原稿
を載置し、当該プラテンガラスの下方に設けられた光学
系（スキャナ）を所定の駆動装置で原稿面と平行に移動
させることにより、当該原稿の画像を光学的に読み取る
ようにしている。

【０００３】この際、スキャナの移動速度（走査速度）
や読取り開始のタイミングが不安定であると、再生画像
に乱れが生じ、高品質な画像形成が望めない。そこで、
スキャナの駆動装置の駆動源としてパルスモータを使用
し、パルス制御により当該スキャナの走査速度および読
取位置などの制御を正確に行うようにしている。しかし
ながら、従来の駆動装置においては、パルスモータ立ち
上げ時におけるパルスモータの加速を等加速度で行って
いたため、一定速度（走査速度）に達したときにスキャ
ナに振動が発生するといった問題点があった。即ち、図
１０（ａ）に、実線Ｑで示すように等加速度でパルスモ
ータを立ち上げると、実際のスキャナの移動速度は、破
線で示す曲線Ｐのようになり、パルスモータが一定速度
Vcに移行したときに、スキャナのオーバーシュートが起
こり、その結果、振動が発生していた。このオーバーシ
ュートは、パルスモータからスキャナに至る動力伝達機
構が、ワイヤー、タイミングベルト及びテンションスプ
リング等の部材で構成され、これら部材の弾性を完全に
排除するのは困難であるので、光学系の加速中に当該部
材に緊張が蓄積し、一定速度に移行したときに、それま
で蓄積された緊張が一気に発散されるために生じるもの
である。そして、このオーバーシュートに起因する振動
が、画像読み取り精度に悪影響を与えて、画像ブレが生
じてしまう結果となっていた。

【０００４】このような問題を回避するため、例えば、
特公平２ー５８６２６号公報には、図１０（ｂ）の実線
Ｒに示すように、スキャナが定速度に達する手前で減速
領域を設けることにより、定速度に達したときのオーバ
ーシュートの発生を防止し、振動が生じないようにする
技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術によれば、一定速度に達したときの振動の発生
を除去することができるものの、一定速度に達する手前
で減速領域が設けられていることにより、この減速時
に、スキャナからの慣性力が動力伝達機構を介してパル
スモータに働くこととなる関係上、この慣性力に耐える
ために、勢いモータが大型化（高トルク化）せざるをえ
ず、省スペース化に反すると共に、コストアップを招く
といった不都合が生じることとなる。

【０００６】本発明は、上記した課題に鑑み、モータを
大型化することなく、光学系の振動を効果的に防止する
ことができる光学系駆動装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る光学系駆動装置は、往復動が可能な光
学系を所定の移動速度に達するまで加速させ、該光学系
を該所定の移動速度で移動させる事で原稿読取位置にあ
る原稿を走査する原稿読取部に用いられる光学系駆動装
置であって、前記光学系を動力伝達機構を介して駆動す
るモータと、前記光学系が前記所定の移動速度に達する
までの正の加速区間の内、加速度が増加する区間に、前
記モータの加速度を一時的に緩和する加速度緩和区間を
有するように、前記モータを駆動制御するモータ駆動制
御手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記モータ駆動制御手段
が、さらに、前記所定の移動速度から減速される負の加
速区間中においても、前記加速度緩和区間を有するよう
に、前記モータを駆動制御することを特徴とする。さら
に、本発明は、前記モータ駆動制御手段が、モータを一
定速度に制御して加速度を緩和することを特徴とする。
また、本発明は、前記正の加速区間は、モータの加速度
が増加する第１の区間、モータの加速度が一定となる第
２の区間、およびモータの加速度が減少する第３の区間
がこの順に現れる区間を少なくとも含み、前記モータ駆
動制御手段は、前記第１の区間に前記加速度緩和区間を
有するように前記モータを駆動制御することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光学系駆動装
置の実施の形態を、アナログ式の複写機に適用した場合
について説明する。（１）アナログ式複写機全体の構成まず、当該アナログ式複写機（以下、単に「複写機」と
いう。）の全体の構成を図１により説明する。

【００１０】同図に示すように、この複写機は、原稿自
動搬送装置１０と、原稿読取部３０と、プリンタ部５０
と、給紙部７０とからなる。原稿自動搬送装置１０は、
複数の原稿を１枚ずつ自動的に原稿読取部３０に送る装
置であって、原稿給紙トレイ１１に載置された原稿は、
給紙ローラ１２、捌きローラ１３、捌きパッド１４によ
り１枚ずつ分離されてガイド１５に沿って下方に送ら
れ、さらにレジストローラ１６および搬送ベルト１７に
よって、プラテンガラス２２上に設定された所定の原稿
読取位置まで搬送される。

【００１１】原稿読取位置に搬送された原稿は、原稿読
取部３０によりその画像を読み取られた後、再び、搬送
ベルト１７により図の右方向に送られ、排紙ローラ１８
を経て原稿排紙トレイ１９上に排出される。この原稿の
裏面も読み取る場合には、切換爪２０により原稿の搬送
路を反転ローラ２１方向に切り換え、当該反転ローラ２
１により原稿を反転させて再びプラテンガラス２２方向
へ移送し、さらに搬送ベルト１７により当該プラテンガ
ラス２２の上記原稿読取位置まで搬送する。

【００１２】そして、当該原稿の裏面が原稿読取部３０
により読み取られると、搬送ベルト１７が駆動して原稿
が図の右方向に搬送され、上述の排紙動作によって原稿
排紙トレイ１９上に排出されると共に、原稿給紙トレイ
１１に載置された次の原稿が原稿読取位置まで送られる
ようになっている。原稿読取部３０には、プラテンガラ
ス２２の下方をパルスモータ３６（図２参照）の駆動に
より図の矢印方向に移動する第１スライダーユニット
（スキャナ）３１がある。この第１スライダーユニット
３１には、露光ランプ３１１とこの露光ランプ３１１の
照射による原稿からの反射光をプラテンガラス２２に平
行な方向に反射する第１ミラー３１２が設置され、この
反射光はさらに第２、第３ミラー３２１、３２２を介し
て変倍用レンズ３５に入射され、さらに第４、第５ミラ
ー３３１、３３２および第６ミラー３４を介して、感光
体ドラム５１の表面を露光走査する。

【００１３】この感光体ドラム５１は、上記露光を受け
る前にクリーニング部５２で感光体表面の残留トナーを
除去され、さらにイレーサランプ（図示せず）の照射を
受けて除電された後、帯電チャージャ５３により一様に
帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記
露光を受けると、感光体ドラム５１表面に静電潜像が形
成される。

【００１４】現像器５４には、黒色トナーとキャリアの
２成分からなる現像剤が収納されており、トナーを供給
して感光体ドラム５１表面に形成された上記静電潜像を
現像してトナー像を形成する。一方、給紙部７０には、
２つの用紙カセット７１、７２が設けられており、これ
らのカセットに積載された複写紙のサイズは、光電式の
用紙サイズ検出センサＳＥ１、ＳＥ２によって検出され
る。

【００１５】そして、上述の感光体ドラム５１の露光お
よび現像の動作を同期して、必要なサイズの複写紙が、
用紙カセット７１、７２のいずれかから、給紙ローラ７
１１もしくは７１２の駆動により給紙され、感光体ドラ
ム５１の下方で当該感光体ドラム５１の表面に接触し、
転写チャージャ５５の静電力により、感光体ドラム５１
表面に形成されているトナー像が当該複写紙表面に転写
される。

【００１６】その後、複写紙は、分離チャージャ５６に
よって感光体ドラム５１の表面から引き剥がされ、搬送
ベルト５７により定着部６０に搬送される。複写紙上の
トナー粒子は、不安定な状態であるので、上記定着部６
０において内部にヒータを備えた定着ローラ６１で加熱
しながら押圧することにより、トナー粒を溶融付着させ
て定着させる。定着後の複写紙は、排出ローラ６２によ
り排紙トレイ６３上に排出される。

【００１７】なお、複写機前面の操作しやすい位置に
は、操作パネル９０（図１の破線）が設置されている。
この操作パネルは、コピー開始を指示するためのコピー
スタートキーやコピー枚数設定用のテンキーなどの各種
の入力キーのほか、当該設定された内容を表示する表示
部などを備えている。図２は、上記原稿読取部３０の駆
動部分の構造を示す斜視図である。この原稿読取部３０
は、第１スライダーユニット３１、第２スライダーユニ
ット３２、第３スライダーユニット３３を備えており、
各スライダーユニットは、その両端部において、副走査
方向（矢印Ａ方向）に配設されたレール（図示せず）に
よって摺動可能に保持されている。

【００１８】第１スライダーユニット３１は、上述のよ
うにスキャナとして作用するものであって、露光ランプ
３１１、第１ミラー３１２およびこれらを保持する第１
スライダー３１３とからなり、第２スライダーユニット
３２は、第２ミラー３２１、第３ミラー３２２およびこ
れらのミラーをそのミラー面が９０度をなす状態で保持
する第２スライダー３２３とからなる。同様に、第３ス
ライダーユニット３３も、第４ミラー３３１、第５ミラ
ー３２２およびこれらのミラーをそのミラー面が９０度
をなす状態で保持する第３スライダー３２３とからな
り、これらのミラー３１２、３２１、３２２、３３１、
３３２相互の位置関係は、図１に示す通りであって、第
６ミラー３４と合わせて、露光ランプ３１１の原稿面か
らの反射光を感光体ドラム５１の表面に導くように配設
される。

【００１９】次に、前記第１スライダーユニット３１、
第２スライダーユニット３２を往復動させるための駆動
機構について説明する。この駆動源としてパルスモータ
３６が利用されており、当該パルスモータ３６は、ピニ
オン３６１、平歯車３７１を介して、図示しない軸受け
部によって回転自在に保持されたシャフト３７を回転駆
動する。このシャフト３７の両端部にはプーリ３７２、
プーリ３７２’が同軸上に固着されており、シャフト３
７の回転と共に回転する。これらのプーリ３７２，３７
２’と副走査方向の反対側に設けられたプーリ３９，３
９’の間には、それぞれワイヤー３８，３８’が掛け渡
されており、各ワイヤー３８，３８’の途中に、第１ス
ライダーユニット３１の端部が固定されている。

【００２０】一方、第２スライダー３１３の両側面に
は、２つのプーリ対４０，４１および４０’，４１’が
軸支されており、これらのプーリ４０，４１，４０’，
４１’に上記ワイヤー３８，３８’が図に示すような状
態で掛け渡されている。ワイヤー３８，３８’の一端
は、固定ピン４２，４２’により原稿読取部３０本体に
固定されており、またその他端は、ネジリコイルバネ４
３、４３’の一旦に固定されて、ワイヤー３８，３８’
に適当な張力を与えるようになっている。

【００２１】このような構成において、パルスモータ３
６を回転駆動させると、プーリ３７２，３７２’を介し
てワイヤー３８、３８’が移動し、これに追随して第１
スライダーユニット３１および第２スライダーユニット
３２が移動する。このとき、プーリ４０，４１，４
０’，４１’が動滑車の役目を果たすため、第２スライ
ダーユニット３２は、第１スライダーユニット３１に対
してその１／２の速度で同一方向へ移動することにな
る。

【００２２】これにより、第１スライダーユニット３１
が原稿走査のため移動しても、当該第１のミラー３１２
から変倍用レンズ３５までの光路長が一定に保たれ、変
倍用レンズ３５による結像位置を常に感光体ドラム５１
の表面に維持することができる。なお、第１スライダー
ユニット３１による原稿走査が終わると、パルスモータ
３６を逆回転させて元の走査開始位置に復帰させる。こ
のとき第２スライダーユニット３２も追随して元の位置
に復帰する。

【００２３】また、図中の４４は、変倍用レンズ３５お
よび第３スライダーユニット３３を移動させて拡大倍率
を変えるための駆動モータである。この駆動モータ４４
の回転は、図示しない動力伝達機構を介してプーリ４５
と変倍用カム４６に伝えられ、それぞれを所定の回転速
度で回転駆動する。プーリ４５と、副走査方向の沿って
設けられた他のプーリ（図示せず）にはワイヤー４５１
が掛け渡され、ワイヤー４５１の途中には、変倍用レン
ズ３５を載置したレンズ取付台３５１が固着される。こ
のレンズ取付台３５１は、図示しないスライド機構によ
り副走査方向に移動可能であって、プーリ４５の回転動
作に伴ってワイヤー４５１と共に移動し、これにより上
記第１ミラー３１２（正確には原稿面）と変倍用レンズ
３５との光路長を変化させ、再生画像の倍率を変化させ
るようになっている。

【００２４】また、第３スライダー３３３の奥側の側面
には、副走査方向に延びるアーム部材３３４が付設され
ており、このアーム部材３３４の先端部には、上記変倍
用カム４６の外周面に当接する当接部材３３５が固定さ
れる。一方、引張りバネ３３６がアーム部材３３４を矢
印Ｂ方向へ付勢しているので、当接部材３３５が常に変
倍用カム４６の外周に当接することになり、当該変倍用
カム４６の回転に連れてアーム部材３３４および第３ス
ライダー３３３が所定量変移する。

【００２５】これにより、変倍用レンズ３５の移動に同
期して第３スライダーユニット３３が必要量変移するこ
とになり、変倍用レンズ３５から感光体ドラム５１まで
の光路長が適切に調整されて、当該感光体ドラム５１の
表面に常に原稿画像が結像され、倍率の変更が容易にな
される。（２）制御部１００の構成次に上記複写機内部に設置される制御部１００の構成を
図３のブロック図により説明する。

【００２６】この制御部１００は、５個のＣＰＵ１０１
〜１０５を中心として構成され、各ＣＰＵ１０１〜１０
５には、それぞれの制御に必要なプログラムを格納した
ＲＯＭ１１１〜１１５およびプログラム実行時のワーク
エリアとなるＲＡＭ１２１〜１２５が設けられている。
各ＣＰＵ１０１〜１０５は、データバス１５０、１５２
およびシリアルＩ／Ｏ１５１を介して接続されており、
割り込み制御により相互にデータやコマンドの授受を行
なうことができる。また、各ＣＰＵ１０１〜１０５は、
装置本体に電源が投入されると、それぞれのＲＯＭに格
納された初期化プログラムを読み出して、内部のレジス
タやＲＡＭを初期化して初期設定すると共に、内部タイ
マにより計時を開始して、各ルーチンの時間が所定時間
内となるように監視するようになっている。

【００２７】以下、制御部１００各部の構成およびその
動作を、操作者の操作パネル９０へのキー入力を受け付
けて、原稿を読み取り、当該画像データを処理して印字
に至るまでの順に従って説明する。ＣＰＵ１０１は、操
作パネル９０からの指示内容を各ＣＰＵに伝えると共
に、操作パネル９０の表示内容を制御する。すなわち、
ＲＯＭ１１１に格納された制御プログラムに基づき、操
作パネル９０の各種操作キーからの信号をＩ／Ｏポート
１３１を介して各ＣＰＵに送信し、またＩ／Ｏポート１
４１を介して他のＣＰＵから受信した情報に基づき操作
パネル９０の表示部における表示内容を制御する。

【００２８】操作パネル９０から必要なモードを設定し
てコピー開始の指示がなされると、ＣＰＵ１０２により
原稿自動搬送装置１０の動作が制御され、原稿が原稿読
取部３０のプラテンガラス２２上に搬送される。すなわ
ち、ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１１２に格納された制御プ
ログラムに基づき、操作パネル９０からのコピー開始の
指示を受けると、まず、図示しない光電センサにより原
稿給紙トレイ１１上の原稿の有無を確認し、その存在を
確認すると、原稿自動搬送装置１０の各ローラや搬送ベ
ルト１７を前述のように駆動制御して原稿をプラテンガ
ラス２２の原稿読取位置まで送る。

【００２９】このようにして原稿が原稿読取位置まで送
られると、ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ１０５にその旨を連
絡し、これによりＣＰＵ１０５はタイミングを取ってＣ
ＰＵ１０３にスキャン要求を送る。ＣＰＵ１０３は、上
記スキャン要求を受けて、原稿読取部３０における原稿
読取り走査を制御する。すなわち、ＲＯＭ１１３から上
記制御に必要なプログラムを読み出して、これに基づき
タイミングを取りながら各種の制御信号を発し、露光ラ
ンプ３１１をオンにすると共にＩ／Ｏポート１３３を介
して後述するスキャナ駆動回路２００に制御信号を発し
て、パルスモータ３６の回転を制御し、上述の第１スラ
イダーユニット３１を所定の走査速度で移動させて原稿
を走査する。そして、当該原稿を読み取った後は、速や
かに当該第１スライダーユニット３１を走査開始位置ま
で復帰させる。

【００３０】なお、操作者が操作パネル９０から予め倍
率を指定している場合には、上記原稿走査に先立ち、Ｉ
／Ｏポート１４３を介して倍率駆動回路に制御信号を与
え、これにより駆動モータ４４を駆動して、所定の倍率
が得られるように変倍用レンズ３５および第３スライダ
ーユニット３３を変移させておく。このような走査動作
によって得られた原稿の画像は、上述の原稿読取部３０
の光学系により、所定の周速度で回転する感光体ドラム
５１の表面に結像して静電潜像を形成し、ＣＰＵ１０４
の印字制御の下に上記電子写真プロセスが実行され複写
紙上に画像が形成される。

【００３１】すなわち、ＲＯＭ１１４には、当該印字制
御のプログラムが格納されており、ＣＰＵ１０４は、こ
のプログラムを読み出して、Ｉ／Ｏポート１４４を介し
てメインモータＭの回転や、この回転を感光体ドラム５
１や搬送ベルト５７のローラなどの回転軸に伝達するク
ラッチ機構（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御し
て、複写紙への印字を実行する。

【００３２】この際、ＣＰＵ１０４にはＩ／Ｏポート１
３４を介して作像系の各種センサの検出信号が入力さ
れ、例えば、感光体ドラム５１へのトナーの付着量を検
出する濃度検出センサのほか、温度センサや湿度センサ
などの検出信号（これらのセンサは、いずれも図示して
いない）により、帯電チャージャ５３や転写チャージャ
５５などの出力を調整して最適な再現画像が得られるよ
うに制御し、また、用紙サイズ検出センサＳＥ１、ＳＥ
２からのサイズ検出信号により、用紙カセット７１、７
２を適切に選択して給紙動作を制御し、あるいは、図示
しない紙詰まり検知センサからの検出信号により紙詰ま
りを検知して、ＣＰＵ１０１を介して操作パネル９０の
表示部にその旨を表示させる。

【００３３】なお、上述の各ＣＰＵ１０１〜１０４にお
ける制御動作は、全てＣＰＵ１０５によってタイミング
を取りながら制御されるようになっており、ＣＰＵ１０
５は、当該ＲＯＭ１１５から必要な制御プログラムを読
み出して、内部タイマーにより時間を管理しながら、全
体の処理ルーチンを統一的に行わせ、上述のコピー動作
が円滑に行えるように制御する。（３）スキャナ駆動回路２００の構成図４は、上述のＣＰＵ１０３からの制御信号に基づき、
パルスモータ３６を駆動制御して、第１スライダーユニ
ット３１や第２スライダーユニット３２を目的通り移動
させるためのスキャナ駆動回路２００のブロック図であ
る。

【００３４】同図に示すように、このスキャナ駆動回路
２００は、ＣＰＵ１０３からの制御信号に基づいて、パ
ルスモータ３６の各相の励磁の順序を決定し励磁回路に
励磁信号を出力する分配回路２０１と分配回路２０１か
らの励磁信号に基づきパルスモータ３６の各相の励磁を
行う励磁回路２０２とからなる。また、パルスモータ３
６は２相式であって、そのステータコイルはＡ相、Ｂ
相、Ｃ相およびＤ相からなる。

【００３５】ＣＰＵ１０３より出力される速度設定信号
は、パルスモータ３６の回転動作を指示するためパルス
信号で与えられる。なお、１秒当たりに発生させるパル
ス信号の数、即ち、パルス信号の周波数をパルスレート
と呼び、ｐｐｓ（pulse persecond）で表し、高速時ほ
ど当該パルスレートの値が高くなる。また、回転方向設
定信号は、「Ｈ」、「Ｌ」のレベル信号として与えら
れ、例えば、「Ｌ」レベルのとき時計回りの回転（Ｃ
Ｗ）、「Ｈ」レベルのとき反時計回りの回転（ＣＣＷ）
として制御される。

【００３６】分配回路２０１は、パルスモータを所定方
向に回転させるべく、図５に示すような励磁信号を発生
して、励磁回路２０２に出力する。なお、図５（ａ）は
２相励磁方式による励磁パターンを、図５（ｂ）は１ー
２相励磁方式による励磁パターンを示す。このようにし
て、分配回路２０１は、２相励磁または１ー２相励磁の
ための基本的な励磁信号を生成するが、これらの周期
は、速度設定パルス信号のパルスレートの値が大きいほ
ど（すなわち必要な回転速度が速いほど）短くなる。

【００３７】なお、本実施の形態では、光学系を原稿走
査方向に移動させるときは、１ー２相励磁で、走査開始
位置へ復帰させるときは２相励磁でパルスモータ３６を
駆動させる。走査時には、画像の分解能を上げるために
微小ピッチ送りをし、復帰時には、１ー２相励磁より高
トルクとなる２相励磁によって高速回転させ、復帰時間
を短くするためである。

【００３８】励磁回路２０２は、励磁信号に従って、パ
ルスモータ３６を駆動する。続いて、上述のようなスキ
ャナ駆動回路２００により制御されるパルスモータ３６
の回転動作を、図６のタイミングチャートに基づいて説
明する。同図において横軸は時間軸を示し、縦軸はパル
スモータ３６の回転方向および回転速度を示す。このタ
イミングチャートに示すようにパルスモータ３６の回転
動作は、第１スライダーユニット３１が停止状態から原
稿走査速度に加速し（走査立ち上げ）、当該走査速度を
維持し（原稿走査）、走査終了後減速して停止し（走査
立ち下げ）、その後、走査開始位置に戻るため、移動方
向を逆転させて加速し（復帰立ち上げ）、高速で復帰し
（復帰）、原稿開始読取位置近くになると速度を落とし
て停止する（復帰立ち下げ）ように制御される。また、
同図に示すように、加速時及び減速時においては、パル
スモータの回転速度が全体として緩やかなＳ字状に変化
するように制御される（以下、このような制御を「Ｓ字
制御」という）。

【００３９】このような運転制御のパターンがＲＯＭ１
１３（図３）に格納されおり、ＣＰＵ１０３は、ＣＰＵ
１０４からスキャン要求があると当該プログラムを読出
して制御を実行する。ここで、走査立ち上げ時のパルス
モータ３６の回転動作制御の詳細について図７に基づい
て説明する。

【００４０】同図において、横軸は時間軸を示し、縦軸
は上述のパルスレート（回転速度に相当）を示す。この
タイミングチャートに示すように、走査立ち上げ時に
は、パルスモータの回転速度を、各パルスレートで所定
時間保持しつつ、そのパルスレートを次第に増加させ
て、走査速度に対応する回転速度まで上昇させる。この
間に、第１スライダーユニット３１が停止状態から原稿
走査速度に加速される。本実施の形態では、立ち上げ開
始からほぼ０．０７５秒で走査速度に達している。

【００４１】既述したように、従来であれば、この加速
中に、パルスモータから第１スライダーユニット３１に
至る動力伝達機構を構成する部材の内、特にワイヤーに
緊張が蓄積し、原稿走査速度に達して、定速領域に移行
すると、蓄積された緊張が一気に発散されて、光学系の
オーバーシュートを引起し、これが原因で、光学系に振
動が生じていた。

【００４２】ところが、本実施の形態では、加速途中に
一時的に、一定速度領域９１、即ち、特定のパルスレー
トを保持する時間を、その前後の他のパルスレートの保
持時間よりも長い目にとった領域を設け、加速度を緩和
することにより、それまで蓄積されていたワイヤーの緊
張をほぼ解消することができ、原稿走査速度に達したと
きのオーバーシュートを低減できる。また、従来技術の
ように、減速領域を設けるのではなく、一定速度領域と
しているので、パルスモータに掛かる負荷も少なく、モ
ータを大型化することなくオーバーシュートの防止が実
現できる。

【００４３】なお、本実施の形態では、区間Ｃが一定速
度領域９１となっており、表１に、区間Ｃ及びその前後
の４区間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにおけるパルスレート（ｐｐ
ｎ）、パルス数（Ｎ）、区間時間Ｎ／ｐｐｓ（秒）の詳
細を示す。

【００４４】

【表１】ここで、パルスレートは上述した通りであり、パルス数
はその区間で発するパルス信号の数であり、区間時間は
前記パルス数分のパルスを発するのに要する時間であ
る。本表に示すように、区間Ｃにおいて、１０パルス分
の時間が割り当てられており、したがって、３パルス分
の時間しか割り当てられていない前後の区間時間（Ｎ／
ｐｐｓ）に比べて、区間Ｃだけが長くなっている。

【００４５】このような加速度緩和区間を設けるのは、
それまでに生じたワイヤーの緊張を発散させるのが目的
であるから、当該区間を設ける位置は、原則として、Ｓ
字制御のどの位置でもよいが、次述するように位置を特
定するとさらに振動の防止に寄与することができる。す
なわち、Ｓ字制御により加速させると、加速度が一定で
はなく、低加速度から高加速度に移行するときに大きく
加速度が変化することとなる。その際、ワイヤーに大き
な緊張が発生して、僅かながらこれによるより戻しが発
生する場合がある。以下、この点について説明する。

【００４６】図８（ａ）に、従来の一般的なＳ字制御の
様子を示す。同図において、横軸は時間軸を示し、縦軸
はパルスレート（回転速度に相当）及び光学系の速度を
示す。なお、図中の実線が、パルスレートの変化の様子
を表しているが、実際には図７のように階段状となると
ころを、便宜上、曲線で示している。当該実線で示すよ
うに、区間Ｈは起動初期において立ち上げをスムーズに
行うため、所定の間、起動パルスレートを保持する区間
であり、区間Ｊは走査パルスレート到達目標時間を達成
するために直線的に加速した区間であり、区間Ｉは、区
間Ｈから区間Ｊの加速度に移行させるために加速度を大
きく変化させた区間であり、区間Ｋは、走査パルスレー
トに達する手前でパルスレートの変化を区間Ｊよりも少
なくして、なめらかに区間Ｌ（速度一定区間）に移行さ
せるための区間である。このように、立ち上げの初期と
後期が緩やかになるＳ字カーブ状（Ｓ字制御）とするこ
とにより、加速を終了して、一定速度に移行した際に生
じるオーバーシュートをある程度低減することが可能と
なる。一方、本図に示すように、区間Ｈから区間Ｊに移
行させるため、区間Ｉで加速度を大きく変化させている
ので、その間、光学系はその慣性のため、パルスモータ
の速度に追従することができず、その結果、動力伝達機
構中の主にワイヤーに僅かな伸びが生じる。そして、区
間Ｊに移行した直後に、伸びたワイヤーが元に戻ろうと
して縮むため、光学系は、パルスモータが駆動しようと
する速度よりも速い速度で移動し、最高速度に達して、
ワイヤーが縮みきると、再び、パルスモーターからの駆
動力で移動を開始する。したがって、このとき、光学系
の移動速度は、図８（ａ）の破線中、矢印Ｖで示すよう
な挙動（振動）となる。この振動が、読み取り走査時ま
で残り、読み取り精度に悪影響を与えてしまうことにな
る。

【００４７】ここで、図８（ｂ）に示すように、加速度
が大きく変化する区間Ｉ中に、適当なタイミングで加速
度緩和区間Ｍを設け、加速度が大きく変化する間に蓄積
されるワイヤーの伸びを一旦解消することにより、上述
した振動を低減することができる。加速度緩和区間Ｍを
設けるタイミングとしては、区間Ｉの初期では、まだそ
れほどワイヤーに伸びが蓄積しておらず、区間Ｉの後期
では、ワイヤーに伸びが蓄積しきってしまているため、
区間Ｉの中央部が好ましい。この最適なタイミングは、
当該区間Ｉでの加速度変化の大きさ、ワイヤー等の弾性
率、スキャナー等の質量などにより若干異なるが、実験
により求め得るものである。

【００４８】以上では、読み取り走査直前の走査立ち上
げである正の加速区間中に加速度緩和区間９１を設け
て、原稿走査速度に達したときのオーバーシュートを防
止することについて説明したが、同じことは、加速区間
のみならず減速区間においても生ずる（アンダーシュー
トの発生）ので、本実施の形態においては、図６に示す
ように、走査立ち上げ区間、走査立ち下げ区間、復帰立
ち上げ区間、復帰立ち下げ区間の４区間全部に加速度緩
和区間（９１，９２，９３，９４）を設けて、振動防止
の徹底を図っている。ここで、負の加速区間である走査
立ち下げ区間におけるパルスモータ３６の回転動作制御
の内容の一例を図９に示す。同図においても、図７と同
様、横軸は時間軸を、縦軸はパルスレートを示す。本図
に示すように、走査立ち下げ開始からほぼ０．０３３秒
で走査立ち下げが終了している。この間に、一定速度領
域９２を設けて、立ち下げ終了後に発生するアンダーシ
ュートの防止を図っている。本例では、区間Ｃ’が一定
速度領域９２となっており、表２に、区間Ｃ’及びその
前後の４区間Ａ’，Ｂ’，Ｄ’，Ｅ’におけるパルスレ
ート（ｐｐｎ）、パルス数（Ｎ）、区間時間Ｎ／ｐｐｓ
（秒）の詳細を示す。

【００４９】

【表２】本表に示すように、区間Ｃ’において、５パルス分の時
間が割り当てられており、したがって、３パルス分の時
間しか割り当てられていない前の区間時間（Ｎ／ｐｐ
ｓ）及び２パルス分の時間しか割り当てられていない後
の区間時間（Ｎ／ｐｐｓ）に比べて、区間Ｃ’だけが長
くなっている。

【００５０】なお、本実施の形態では、一定速度領域を
もうけて加速度を緩和させたが、これに限らず、加速度
がその前後の加速度よりも小さな加速度となるような領
域を設けて、加速度を緩和させることとしてもよい。ま
た、本実施の形態では、加速区間中に設ける加速度緩和
区間を１箇所としたが、複数箇所に設けてもよいことは
言うまでもない。

【００５１】さらに、本実施の形態では、Ｓ字制御を実
行し、その途中に加速度緩和区間を設けたが、従来のよ
うに、等加速度制御とし、その途中に加速度緩和区間を
設けても、オーバーシュート防止の為の効果を得ること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、光学系が所定の移動速度に達するまでの正の加速区
間の内、加速度が増加する区間において、光学系を駆動
するモータの加速度が一時的に緩和されるので、それま
での加速中にモータから光学系に至る動力伝達系におい
て蓄積された変形が一旦ほぼ解消されることとなる関係
上、前記所定の移動速度に達したときの前記動力伝達系
において蓄積されている変形量が少なくなるので、前記
所定の移動速度に達したときに生じる振動を効果的に防
止できる。さらに、加速度を緩和させるだけなので、光
学系の慣性によって当該モータにかかる負荷もすくない
ため、モータを大型化することなく実現できる。

【００５３】また、前記所定の移動速度から減速される
負の加速区間中においても、光学系を駆動するモータの
加速度が一時的に緩和されるので、それまでの加速中に
モータから光学系に至る動力伝達系において蓄積された
変形が一旦ほぼ解消されることとなる関係上、減速終了
時において前記動力伝達系に蓄積されている変形量が少
なくなるので、減速後に生じる振動を効果的に防止でき
る。

【００５４】さらに、モータの速度を一定速度にするこ
とにより加速度が一時的に緩和されるので、それまでの
加速中に蓄積された変形がより多く解消されることとな
り、所定の移動速度に達したとき又は所定の移動速度か
らの減速後に生じる振動をさらに効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学系駆動装置を適用したアナロ
グ式複写機の全体の構成を示す図である。

【図２】上記複写機の原稿読取部の駆動部分の構成を示
す図である。

【図３】上記複写機内部に設置される制御部のブロック
図である。

【図４】上記制御部におけるスキャナ駆動回路のブロッ
ク図である。

【図５】（ａ）は、２相励磁方式における、各相に対す
る励磁信号の変化を示す図である。（ｂ）は、１ー２相
励磁方式における、各相に対する励磁信号の変化を示す
図である。

【図６】走査立ち上げから復帰立ち下げに至るまでのパ
ルスモータの回転動作を示す図である。

【図７】走査立ち上げの際のパルスモータの回転動作の
一例を示す図である。

【図８】（ａ）は、パルスモータの速度を、Ｓ字カーブ
状に立ち上げた際の、当該パルスモータの速度と光学系
の速度との関係を示す図である。（ｂ）は、上記Ｓ字カ
ーブ状に立ち上げる際に、加速度緩和区間を設けたとき
の、当該パルスモータの速度と光学系の速度との関係を
示す図である。

【図９】走査立ち下げの際のパルスモータの回転動作の
一例を示す図である。

【図１０】従来技術における、パルスモータの回転動作
と光学系の移動速度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０原稿自動搬送装置３０原稿読取部３１第１スライダーユニット３２第２スライダーユニット３３第３スライダーユニット３６パルスモータ５０プリンタ部１００制御部２００スキャナ駆動回路２０１分配回路２０２励磁回路

フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−76854（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−75672（ＪＰ，Ａ) 特開平２−298934（ＪＰ，Ａ) 特開平２−211080（ＪＰ，Ａ) 特開平１−293357（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/04 G03B 27/50 H04N 1/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】往復動が可能な光学系を所定の移動速度
に達するまで加速させ、該光学系を該所定の移動速度で
移動させる事で原稿読取位置にある原稿を走査する原稿
読取部に用いられる光学系駆動装置であって、前記光学系を動力伝達機構を介して駆動するモータと、前記光学系が前記所定の移動速度に達するまでの正の加
速区間の内、加速度が増加する区間に、前記モータの加
速度を一時的に緩和する加速度緩和区間を有するよう
に、前記モータを駆動制御するモータ駆動制御手段を備
えたことを特徴とする光学系駆動装置。
【請求項２】前記モータ駆動制御手段は、さらに、前記所定の移動速度から減速される負の加速区
間中においても、前記加速度緩和区間を有するように、
前記モータを駆動制御することを特徴とする請求項１記
載の光学系駆動装置。
【請求項３】前記モータ駆動制御手段は、モータを一定速度に制御して加速度を緩和することを特
徴とする請求項１または２記載の光学系駆動装置。
【請求項４】前記正の加速区間は、モータの加速度が
増加する第１の区間、モータの加速度が一定となる第２
の区間、およびモータの加速度が減少する第３の区間が
この順に現れる区間を少なくとも含み、前記モータ駆動制御手段は、前記第１の区間に前記加速
度緩和区間を有するように前記モータを駆動制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の光学系駆動装置。