JPH01185626A - Optical system moving device for copying machine - Google Patents

Optical system moving device for copying machine

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Publication number
JPH01185626A
JPH01185626A JP63010099A JP1009988A JPH01185626A JP H01185626 A JPH01185626 A JP H01185626A JP 63010099 A JP63010099 A JP 63010099A JP 1009988 A JP1009988 A JP 1009988A JP H01185626 A JPH01185626 A JP H01185626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror stand
mirror
document scanning
drum projection
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP63010099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Tsunezawa
経澤 昌芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP63010099A priority Critical patent/JPH01185626A/en
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  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To move an optical system at a high speed and with high accuracy by allowing a driving current to flow so that specific requirements are met between the mass of each of a mirror base for original scanning and a mirror base for drum projection and the driving force of a needle. CONSTITUTION:The movable part mass values of the mirror base (a) for original scanning and the mirror base (b) for drum projection are denoted as m1 and m2 and the driving forces of needles 12a and 12b, and 12c and 12d are denoted as F1 and F2. Then the driving current which satisfies 2m1.F2not equal to m2.F1 is supplied to the linear motor 10a consisting of a stator 11a and the needle 12 in the beginning of the return accelerating operation of the mirror bases (a) and (b). Consequently, unbalance which impedes the ideal return acceleration between the driving forces is generated, but the driving force corresponding to the unbalance is transmitted to other needles through a pulley mechanism 20 and converged speedily into ideal driving force relation. Consequently, the return acceleration is carried out positively and fast, high-accuracy movement is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は原稿台固定方式の複写機に装備される複写機の
光学系移動装置に関する(以下、これを単に光学系移動
装置とする)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an optical system moving device for a copying machine (hereinafter referred to simply as an optical system moving device) that is installed in a copying machine with a fixed document table.

〈従来の技術〉 原稿台固定方式の複写機にあっては、原稿表面から感光
体の露光位置までの光路距離をその走査位置にかかわら
ず一定にする必要があることから、原稿面を走査する第
1のミラーと、第1のミラーからの反射光をドラム投影
用レンズ側に反射させる第2のミラーとを2対1の速度
比で原稿走査方向に移動せしめる光学系移動装置が装備
されている。
<Prior art> In a copying machine with a fixed document table, the optical path distance from the surface of the document to the exposure position of the photoreceptor must be constant regardless of the scanning position. An optical system moving device is provided that moves the first mirror and the second mirror that reflects the reflected light from the first mirror toward the drum projection lens in the document scanning direction at a speed ratio of 2:1. There is.

かかる光学系移動装置では、ワイヤープーリ機構を用い
た方式で第1のミラーと第2のミラーとを移動するとい
う構成を長らく採っていたのであ    ゛るが、途中
に弾性部材を介することから、現状以上に高速高精度で
移動させるには限界があり、最近の複写機における高速
化の向上を図る上で太きな障害となっていた。この技術
的課題を克服すべく、種々多様な創意工夫がなされてい
るのであるが、リニアモータを応用した代表的な従来例
としては、特開昭56−87065(以下、第1の従来
例とする)、特開昭60−136731 (以下、第2
の従来例とする)に夫々開示されている。
Such optical system moving devices have long had a configuration in which the first mirror and the second mirror are moved by a method using a wire pulley mechanism, but since an elastic member is interposed in the middle, There is a limit to the ability to move at higher speeds and with higher precision than is currently possible, and this has been a serious obstacle to increasing the speed of recent copying machines. In order to overcome this technical problem, various creative efforts have been made, but a typical conventional example that applies a linear motor is Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-87065 (hereinafter referred to as the first conventional example). ), Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-136731 (hereinafter referred to as No. 2
(hereinafter referred to as conventional examples).

第1の従来例では、第9図に示すようにガイドレール4
0で移動規制された第1のミラー41と第2のミラー4
2とをボイスコイルモータ43でもって原稿走査方向に
移動せしめるようになっている。ボイスコイルモータ4
3について詳しく説明すると、間隔を開けて連結されて
いる上部ヨーク板431と下部ヨーク板432との間に
は、板状の永久磁石433が設けられており、この上部
ヨーク板431の回りには、第1のミラー41の端部に
固着されている第1のボビン411と、第2のミラー4
2の端部に固着されている第2のボビン421とが原稿
走査方向に夫々滑動自在に設けられている。しかも第1
のボビン411、第2のボビン421の内周面には、第
1の励磁コイル434、第2の励磁コイル435が夫々
設けられている。つまり永久磁石433からの界磁磁束
が鎖交している第1の励磁コイル434、第2の励磁コ
イル435に所定の駆動電流を夫々流すと、電磁力が発
生することになり、これで第1のミラー41と第2のミ
ラー42とを2対1の速度比で移動せしめるような構成
となっている。
In the first conventional example, as shown in FIG.
The first mirror 41 and the second mirror 4 whose movement is restricted at 0
2 are moved in the document scanning direction by a voice coil motor 43. Voice coil motor 4
3 will be explained in detail. A plate-shaped permanent magnet 433 is provided between an upper yoke plate 431 and a lower yoke plate 432 which are connected with an interval. , a first bobbin 411 fixed to the end of the first mirror 41, and a second mirror 4
A second bobbin 421 fixed to the end of each of the two bobbins 421 is provided so as to be slidable in the document scanning direction. Moreover, the first
A first excitation coil 434 and a second excitation coil 435 are provided on the inner peripheral surfaces of the bobbin 411 and the second bobbin 421, respectively. In other words, when a predetermined drive current is passed through the first excitation coil 434 and the second excitation coil 435, which are interlinked with the field magnetic flux from the permanent magnet 433, an electromagnetic force is generated. The configuration is such that the first mirror 41 and the second mirror 42 are moved at a speed ratio of 2:1.

第2の実施例では、第10図に示すようにガイドレール
50で移動規制された第1のミラー51と第2のミラー
52とをリニアパルスモータ53でもって原稿走査方向
に移動せしめるようになっている。更に詳しく説明する
と、リニアパルスモータ53の固定子531は共通とし
ているが、第1のミラー51、第2のミラー52の一端
に夫々固着されている第1の可動子532、第2の可動
子533を夫々独立に制御することで、第1のミラー5
1と第2のミラー52トを2対1の速度比で移動せしめ
るような構成となっている。但し、リニアパルスモータ
の原理については周知であるので説明は省略する。
In the second embodiment, as shown in FIG. 10, a first mirror 51 and a second mirror 52 whose movements are restricted by a guide rail 50 are moved in the document scanning direction by a linear pulse motor 53. ing. To explain in more detail, the stator 531 of the linear pulse motor 53 is common, but the first movable element 532 and the second movable element are fixed to one end of the first mirror 51 and the second mirror 52, respectively. 533 independently, the first mirror 5
The configuration is such that the first mirror 52 and the second mirror 52 are moved at a speed ratio of 2:1. However, since the principle of the linear pulse motor is well known, the explanation will be omitted.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、第1の従来例による場合には、固定子端
部に磁束が集中するので、端部継鉄断面積が太き(なり
、しかも対向する継鉄全面に磁気吸引力が働き、この吸
引力に耐え得る機械的強度が必要になる等によりボイス
コイルモータ43を現状以上に小型化することができず
、複写機のコンパクト化を図る上で限界となっている。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the case of the first conventional example, since the magnetic flux is concentrated at the end of the stator, the cross-sectional area of the end yoke is large (and the entire surface of the opposing yoke is A magnetic attraction force acts on the voice coil motor 43, and it is necessary to have mechanical strength that can withstand this attraction force. This makes it impossible to make the voice coil motor 43 smaller than the current size, and this poses a limit in making the copying machine more compact. ing.

一方策2の従来例による場合には、装置全体のの小型軽
量化は図れるものの、推力リップルが大きい等の理由に
より、原稿走査時における移動状態が不安定で、光学系
を高速高精度で移動させるには未だ限界があり、現在要
求されている複写機の高速化に十分対応することができ
ないというのが現状である。
In the case of conventional method 2, although it is possible to reduce the size and weight of the entire device, the movement state during document scanning is unstable due to large thrust ripples, etc., and the optical system is moved at high speed and with high precision. There are still limits to how fast copying machines can operate, and the current situation is that it is not possible to sufficiently meet the current demands for faster copying machines.

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、装置
全体の小型軽量化と光学系の高速高精度移動化とを共に
図ることができることになる光学系移動装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical system moving device that can reduce the size and weight of the entire device and move the optical system at high speed and with high precision. do.

く課題を解決するための手段〉 本発明にかかる光学系移動装置は、原稿走査用ミラー台
、ドラム投影用ミラー台に夫々設けてある第1、第2の
可動子を共通の固定子上で独立に原稿走査方向に移動せ
しめるリニアモータと、原稿走査用ミラー台、ドラム投
影用ミラー台を2対1の速度比で移動規制するワイヤー
プーリ機構と、原稿走査用ミラー台、ドラム投影用ミラ
ー台の各可動部質量を夫々m、 、mzとし、第1、第
2の可動子の各推力を夫々F1、F2とするとき、原稿
走査用ミラー台及びドラム投影用ミラー台のリターン加
速初期時に2m+  ・F!≠m2 ・Flの関係を満
足する駆動電流を第1、第2の可動子に夫々与えるリニ
アモータ制御部とを具備している。
Means for Solving the Problems> The optical system moving device according to the present invention moves the first and second movers provided on the mirror stand for document scanning and the mirror stand for drum projection, respectively, on a common stator. A linear motor that moves independently in the document scanning direction, a wire pulley mechanism that regulates the movement of the document scanning mirror stand and drum projection mirror stand at a speed ratio of 2:1, and the document scanning mirror stand and drum projection mirror stand. When the masses of the movable parts of are respectively m, , mz, and the respective thrust forces of the first and second movers are F1 and F2, respectively, 2m+ at the initial stage of return acceleration of the mirror stand for document scanning and the mirror stand for drum projection.・F! ≠m2 ·Fl A linear motor control unit is provided that applies drive currents to the first and second movable elements, respectively, satisfying the relationship: ≠m2 ·Fl.

く作用〉 ワイヤープーリ機構にて2対lの速度比で移動規制され
ている原稿走査用ミラー台、ドラム投影用ミラー台を理
想的にリターン加速させるための条件は、第1、第2の
可動子の各推力F、、F。
The conditions for ideally returning and accelerating the document scanning mirror stand and the drum projection mirror stand, whose movement is restricted by a wire pulley mechanism at a speed ratio of 2:1, are as follows: Each thrust of the child F,,F.

が次の関係式を満足することが必要である。It is necessary that the following relational expression be satisfied.

F2/F1=mt/(2・ml)・・・■またリターン
加速初期時に式■の関係を満足しないような駆動電流を
第1、第2の可動子に夫々与えると、第1、第2の可動
子の推力には理想的なリターン加速を妨げるようなアン
バランスが生じるのであるが、アンバランスが生じた分
の推力は、ワイヤープーリ機構を介して他の可動子に伝
達されることになり、第1、第2の可動子の推力は式■
の関係式を満足するように速やかに収束することになり
、これで原稿走査用ミラー台、ドラム投影用ミラー台の
理想的なリターン加速が積極的に行われることになる。
F2/F1=mt/(2・ml)...■Furthermore, if drive currents that do not satisfy the relationship of formula (■) are applied to the first and second movable elements at the initial stage of return acceleration, the first and second movers An unbalance occurs in the thrust of the mover that prevents ideal return acceleration, but the unbalanced thrust is transmitted to other movers via the wire pulley mechanism. The thrust of the first and second movers is expressed by the formula ■
It quickly converges to satisfy the relational expression, and as a result, the ideal return acceleration of the document scanning mirror stand and the drum projection mirror stand is actively performed.

〈実施例〉 以下、本発明にかかる光学系移動装置の実施例を図面を
参照して説明する。第1図は光学系移動装置の機械的概
略構成図、第2図(a)は原稿走査用ミラー台における
リニアモータの配置図、第2図(b)はドラム投影用ミ
ラー台におけるリニアモータの配置図、第3図はりニア
モータにおける可動子の正面図、第4図はりニアモータ
における固定子の一部正面図、第5図はワイヤープーリ
機構の接続説明図、第6図は可動子における各空心コイ
ルの電気的接続図、第7図は光学系移動装置の電気的構
成図2第8図は原稿走査用ミラー台及びドラム投影用ミ
ラー台のコピーサイクル図である。
<Example> Hereinafter, an example of the optical system moving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a mechanical schematic diagram of the optical system moving device, Figure 2 (a) is a layout diagram of the linear motor in the mirror stand for document scanning, and Figure 2 (b) is the arrangement of the linear motor in the mirror stand for drum projection. Layout diagram, Figure 3 is a front view of the mover in the beam near motor, Figure 4 is a partial front view of the stator in the beam near motor, Figure 5 is an explanatory diagram of the connection of the wire pulley mechanism, and Figure 6 is each air core in the mover. FIG. 7 is an electrical connection diagram of the coil, FIG. 7 is an electrical configuration diagram of the optical system moving device, and FIG. 8 is a copy cycle diagram of a mirror stand for document scanning and a mirror stand for drum projection.

かかる光学系移動装置の移動対象たる光学系は、原稿面
を走査する第1のミラー(図示せず)を載置する原稿走
査用ミラー台aと、第1のミラーからの反射光をドラム
投影用レンズ側に反射させる第2のミラー(何れも図示
せず)を載置するドラム投影用ミラー台すである。
The optical system to be moved by such an optical system moving device includes an original scanning mirror stand a on which a first mirror (not shown) for scanning the original surface is mounted, and a mirror table a for projecting the reflected light from the first mirror onto a drum. This is a mirror stand for drum projection on which a second mirror (none of which is shown) is placed to reflect the image toward the lens.

ここに掲げる光学系移動装置は、3相ブラシレスリニア
モータである4台のりニアモータ10a〜10dを夫々
制御することにより、原稿走査用ミラー台aとドラム投
影用ミラー台すとを2対1の速度比で原稿走査方向(図
中X方向)に移動させるような基本構成となっており、
更に走査終了後のリターン加速度を向上させる観点から
、原稿走査用ミラー台aとドラム投影用ミラー台すとを
ワイヤーブーり機構20で移動規制するようになってい
る。なお、4つのりニアモータ10の中でリニアモータ
10a 、10bは原稿走査用ミラー台aを、一方リニ
アモータ10c X10dはドラム投影用ミラー台すを
夫々移動するためのものである。但し、リニアモータ1
0における固定子11、可動子12の部品番号に付けら
れた添字はりニアモータ10a〜10dのアルファベッ
トに対応している。
The optical system moving device described here moves the original scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand at a speed of 2:1 by controlling four linear motors 10a to 10d, which are three-phase brushless linear motors. The basic configuration is such that the document is moved in the document scanning direction (X direction in the figure) at a ratio of
Furthermore, from the viewpoint of improving the return acceleration after scanning, the movement of the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand is restricted by a wire boolean mechanism 20. Of the four linear motors 10, linear motors 10a and 10b are used to move the document scanning mirror stand a, while linear motors 10c to 10d are used to move the drum projection mirror stand, respectively. However, linear motor 1
The subscripts attached to the part numbers of the stator 11 and mover 12 in 0 correspond to the alphabets of the near motors 10a to 10d.

更に詳しく説明すると、原稿走査用ミラー台aの図中右
側下面、左側面には可動子12a 、12bが夫々配設
されており、一方ドラム投影用ミラー台すの図中右側下
面、左側面図にも可動子12c 、12dが夫々配設さ
れている。また可動子12a、12c、可動子12b 
、 12dに夫々対応した固定子118111bは、X
方向に間隔を開け、且っX方向に向けて複写機本体に夫
々配置されている。つまりリニアモータ10a 、 1
0cにあっては固定子11aが、−方すニアアモータ1
0b 、 10dにあっては固定子11bが夫々共用さ
れており、これで原稿走査用ミラー台a及びドラム投影
用ミラー台すをX軸方向に往復移動するような構成とな
っている(第2図参照)。但し、原稿走査用ミラー台a
及びドラム投影用ミ、ラー台すを位置規制するガイドレ
ール、或いはりニアモータ10における固定子11と可
動子12との間隔を規制するローラー等は何れも図示さ
れていない。
To explain in more detail, movers 12a and 12b are respectively disposed on the lower right side and left side in the figure of the document scanning mirror stand a, while on the other hand, on the lower right side and left side of the mirror stand for drum projection. Also, movers 12c and 12d are provided, respectively. Also, movers 12a, 12c, mover 12b
, 12d, the stator 118111b corresponds to X
They are arranged on the main body of the copying machine at intervals in the X direction and facing in the X direction. In other words, linear motor 10a, 1
0c, the stator 11a is in the - direction near a motor 1
0b and 10d, the stator 11b is shared, and is configured to reciprocate the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand in the X-axis direction (the second (see figure). However, mirror stand a for document scanning
Also, guide rails for regulating the position of the drum projection mirror, rollers for regulating the distance between the stator 11 and the movable element 12 in the near motor 10, etc. are not shown.

次に可動子12について第3図を参照して詳しく説明す
る。
Next, the mover 12 will be explained in detail with reference to FIG. 3.

継鉄板121の上面には、3相ブラシレスリニアモータ
おける3相の空心コイPv 122U 、122V、1
2四がX方向に向けて順に並べて固着されており、空心
コイル122U〜122−の中央部には、3相ブラシレ
スリニアモータおける励磁切り換え検出用の磁界検出素
子であるホール素子1230.123V、123Kが夫
々固着されている。また継鉄板121の下部には、可動
子12の位置検出及び速度検出を行うための反射型の光
検出器124が設けられている。但し、可動子12b 
、12dには光検出器124、ホール素子123U、1
23v、123− が備えられていない。
On the upper surface of the yoke plate 121, three-phase air-core coils Pv 122U, 122V, 1 in a three-phase brushless linear motor are shown.
Hall elements 1230.123V, 123K are installed in the center of the air-core coils 122U to 122-, which are magnetic field detection elements for detecting excitation switching in a three-phase brushless linear motor. are fixed respectively. Further, a reflective photodetector 124 for detecting the position and speed of the movable element 12 is provided at the lower part of the yoke plate 121. However, the mover 12b
, 12d includes a photodetector 124 and a Hall element 123U, 1
23v, 123- are not provided.

次に固定子11について第4図を参照して詳しく説明す
る。
Next, the stator 11 will be explained in detail with reference to FIG.

複写機本体に配置されており磁路を形成する継鉄111
の上面には、永久磁石112がN極、S掻と交互に着磁
されており、この着磁面の下方には、光検出器124の
検出対象である白黒パターンの繰り返しを描いたリニア
スケール113が形成されている。なお、永久磁石11
2における着磁ピッチは、対向する各空心コイル122
U〜122−のピッチに対して375倍に設定されてい
る。但し、固定子11bにはリニアスケール113は備
えられていない(なお、ホール素子123υ、123v
、123讐 、空心コイル1220 、122L 12
2W  、光検出器124ニ付けられた添字はりニアモ
ータ10a〜10dのアルファベットに対応している)
A yoke 111 that is placed in the copying machine body and forms a magnetic path.
On the top surface, permanent magnets 112 are magnetized alternately with north pole and south pole, and below this magnetized surface is a linear scale depicting a repeating black and white pattern that is the detection target of the photodetector 124. 113 is formed. In addition, the permanent magnet 11
2, the magnetization pitch in each of the opposing air-core coils 122
The pitch is set to be 375 times the pitch of U to 122-. However, the stator 11b is not equipped with the linear scale 113 (in addition, the Hall elements 123υ, 123v
, 123 enemy , air core coil 1220 , 122L 12
2W, the subscript attached to the photodetector 124 corresponds to the alphabet of the near motors 10a to 10d)
.

次に可動子12における空心コイル122U〜122−
の接続方式について第6図を参照し説明する。
Next, the air-core coils 122U to 122- in the mover 12
The connection method will be explained with reference to FIG.

リニアモータ10aの空心コイル122Ua〜122W
aは夫々Y結線されており、しかも各相毎にリニアモー
タ10bの空心コイル122Ub〜122Wbが夫々直
列接続されている。同様にリニアモータ10cの空心コ
イル122Uc〜122Wcも夫々Y結線されており、
各相毎にリニアモータ10dの空心コイル122tld
〜122Wdが夫々直列接続されている。つまりリニア
モータ10a 、10bにおいては常に同一の推力が発
生することになり、X方向に向かって原稿走査用ミラー
台aは平行移動することになる。リニアモータ10c 
、 10dについても同様である。
Air core coil 122Ua ~ 122W of linear motor 10a
a are Y-connected, and air-core coils 122Ub to 122Wb of the linear motor 10b are connected in series for each phase. Similarly, the air-core coils 122Uc to 122Wc of the linear motor 10c are also Y-connected.
Air core coil 122tld of linear motor 10d for each phase
~122 Wd are each connected in series. In other words, the same thrust force is always generated in the linear motors 10a and 10b, and the document scanning mirror stand a is moved in parallel in the X direction. linear motor 10c
, 10d.

次にワイヤープーリ機構20について第1図を参照して
詳しく説明する。
Next, the wire pulley mechanism 20 will be explained in detail with reference to FIG.

固定子11bの両端辺りの複写機本体に夫々軸支されて
いるプーリ21.22には、原稿走査用ミラー台a及び
ドラム投影用ミラー台すを引っ張るためのワイヤー24
.25(スチールワイヤー等)が夫々掛は回されている
。更にドラム投影用ミラー台すの上面に軸支されている
プーリ23には、ワイヤー24.25の途中が2〜3回
巻き付けられている。なお、第2図(b)に示すように
プーリ23は、同一シャフトで軸支されている2個のブ
ーIJ 231.232から構成されている。
Pulleys 21 and 22, which are respectively pivotally supported on the copying machine body near both ends of the stator 11b, have wires 24 for pulling the original scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand.
.. 25 (steel wire, etc.) are each turned. Furthermore, a wire 24, 25 is wound around a pulley 23 which is pivotally supported on the upper surface of the drum projection mirror stand two to three times. Note that, as shown in FIG. 2(b), the pulley 23 is composed of two boozes IJ 231 and 232 that are pivotally supported by the same shaft.

更に詳しく説明すると、末端Aeが原稿走査用ミラー台
aの図中手前側面に接続されているワイヤー25は、途
中をプーリ231に巻き付けてあり、更に原稿走査用ミ
ラー台方向に戻した末端を固定子11bの奥側ベースフ
レームに接続するようにしである(第5図(a)参照)
。一方末端Beが原稿走査用ミラー台aの図中奥側側面
に接続されているワイヤー24は、途中をプーリ21、
プーリ22に順次的に掛は回し、更にプーリ232に巻
き付けて、更にプーリ22方向に戻した末端を固定子1
1bの手前側ベースフレームに接続するようにしである
(第5図(b)参照)。
To explain in more detail, the wire 25 whose end Ae is connected to the front side of the original scanning mirror stand a in the figure is wound around a pulley 231 in the middle, and the end that is returned toward the original scanning mirror stand is fixed. It is designed to be connected to the rear base frame of the child 11b (see Fig. 5(a)).
. On the other hand, the wire 24 whose end Be is connected to the side surface of the document scanning mirror stand a on the far side in the figure is connected to a pulley 21,
Wrap the end around the pulley 22 one after another, wrap it around the pulley 232, and then return the end toward the pulley 22 to the stator 1.
It is designed to be connected to the front base frame of 1b (see FIG. 5(b)).

つまり原稿走査用ミラー台aとドラム投影用ミラー台す
とを機械連結するワイヤープーリ機構20は、リニアモ
ータ10から与えられる推力の主従に関係な(、常に原
稿走査用ミラー台aとドラム投影用ミラー台すとの速度
比を2対1になるように移動規制するような構成となっ
ている(第5図(C)参照)。なお、原稿走査用ミラー
台aの可動部質量m1は、図外の第1のミラー、可動子
12a 、12bをも含むものであり、ドラム投影用ミ
ラー台すの可動部質量m2についても同様である。
In other words, the wire pulley mechanism 20 mechanically connects the mirror stand a for document scanning and the mirror stand for drum projection. The structure is such that the movement is restricted so that the speed ratio with respect to the mirror stand is 2:1 (see FIG. 5(C)).The movable part mass m1 of the mirror stand a for document scanning is It also includes a first mirror and movers 12a and 12b (not shown), and the same applies to the movable part mass m2 of the drum projection mirror stand.

以下、光学系移動装置の電気的構成について第7図を参
照して説明する。
The electrical configuration of the optical system moving device will be described below with reference to FIG.

原稿走査用ミラー台aとドラム投影用ミラー台すとを速
度制御するりニアモータ制御部30は、所謂ソフトウェ
アサーボと称せられるマイクロコンピュータ31を主構
成としたものであって、光検出器124a、 124c
  からのパルス信号313.314をマイクロコンピ
ュータ31に導入し、ここで原稿走査用ミラー台a、ド
ラム投影用ミラー台すの移動速度に対応したPWM速度
信号311 、PWM速度信号312を作り出し、これ
らを三相ドライバー32.33に速度命令として夫々与
えるようになっている。
The near motor control unit 30 that controls the speed of the original scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand is mainly composed of a microcomputer 31 called a software servo, and includes photodetectors 124a and 124c.
The pulse signals 313 and 314 are introduced into the microcomputer 31, which generates a PWM speed signal 311 and a PWM speed signal 312 corresponding to the moving speeds of the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand. The speed commands are given to the three-phase drivers 32 and 33, respectively.

しかもホール素子123υa 5123Va 、 12
3Waからの信号322が導入されている三相ドライバ
ー32においてスイッチングさせ、ここでそのデユーテ
ィ比に応じた三相駆動電流を作り出すとともに、作り出
された三相駆動電流を信号321を介して可動子12a
 、12bに夫々供給するような構成となっている。な
お、三相ドライバー33についても全く同様であるので
説明は省略する。
Moreover, the Hall element 123υa 5123Va, 12
The signal 322 from 3Wa is switched in the three-phase driver 32 into which the signal 322 is introduced, and here a three-phase drive current according to the duty ratio is produced, and the produced three-phase drive current is sent to the mover 12a via the signal 321
, 12b, respectively. Note that the same applies to the three-phase driver 33, so a description thereof will be omitted.

つまりリニアモータ制御部30は、三相駆動電流を制御
することにより、リニアモータ10a 、10bにおけ
る可動子12a 、12bの推力F、と、リニアモータ
10c 、 10dにおける可動子12c 、 12d
の推力F2とを夫々制御するような構成となっている。
In other words, the linear motor control unit 30 controls the three-phase drive current to control the thrust F of the movers 12a, 12b in the linear motors 10a, 10b, and the movers 12c, 12d in the linear motors 10c, 10d.
The configuration is such that the thrust force F2 of the two thrusters is controlled respectively.

以下、上記のように構成された光学系移動装置の具体的
動作説明について第8図を参照して説明する。なお、図
中水されている実線は原稿走査用ミラー台a、点線はド
ラム投影用ミラー台すの速度パターンを夫々示している
Hereinafter, a detailed explanation of the operation of the optical system moving device configured as described above will be explained with reference to FIG. In the figure, the solid line shown in the figure shows the speed pattern of the mirror stand a for document scanning, and the dotted line shows the speed pattern of the mirror stand for drum projection.

まず、説明の都合上、原稿読み取り期間から説明すると
、原稿読み取り期間における時間t1では、可動子12
a、12b、可動子12c 、12dにおいて所定の初
期推力を夫々発生せしめた後に、原稿走査用ミラー台a
、ドラム投影用ミラー台すを夫々V、V/2で定速度制
御する。但し、■は原稿走査速度である。
First, for convenience of explanation, we will start with the document reading period. At time t1 in the document reading period, the mover 12
After generating a predetermined initial thrust in the movers 12c and 12d, respectively, the original scanning mirror table a
, the drum projection mirror stand is controlled at a constant speed of V and V/2, respectively. However, ■ is the document scanning speed.

また原稿読み取り期間が終了した時間t2では、原稿走
査用ミラー台a、ドラム投影用ミラー台すを逆方向にリ
ターンさせるに必要な推力を可動子12a、12b、可
動子12c 、12dに夫々発生させる。
Furthermore, at time t2 when the document reading period ends, the movable elements 12a, 12b, and 12c and 12d generate thrust necessary to return the original scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand in the opposite direction. .

この際、可動子12a 、 12b 、可動子12c 
、12dにおいて夫々発生させる推力F+、Fzは、F
2/ F l ≠m、/(2・ml)の関係が成立する
ように予め設定されている。
At this time, movers 12a, 12b, mover 12c
, 12d, the thrust forces F+ and Fz generated respectively are F
It is set in advance so that the relationship 2/F l ≠m, /(2·ml) holds true.

つまりワイヤープーリ機構20にて2対1の速度比で移
動規制されている原稿走査用ミラー台a、ドラム投影用
ミラー台すを理想的に高速リターンさせるために必要な
推力F3、Fzに関する条件は、F2/F、=mt /
 (2・m、)であるが、リターン加速初期時には、敢
えてこの条件が成立しないような、即ち可動子12a 
、12b 、可動子12c 、12dにおいて夫々発生
する推力F+、Fzにアンバランスが生じるように設定
されている。
In other words, the conditions regarding the thrust forces F3 and Fz required to ideally return at high speed the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand whose movements are regulated at a speed ratio of 2:1 by the wire pulley mechanism 20 are as follows. ,F2/F,=mt/
(2·m,), but at the initial stage of return acceleration, this condition does not hold true, that is, the mover 12a
, 12b, and the thrust forces F+ and Fz generated in the movers 12c and 12d, respectively, are set to be unbalanced.

しかしながら、このように生じたアンバランス分の推力
はワイヤープーリ機構20を介して他の可動子12に速
やかに伝達されることで、可動子12a、12b、可動
子12c 、12dの推力F+、、Fzは、FZ / 
F + =m! / (2・m+ )の条件を満足する
ような方向に積極的に戻されることになる。こ−れは、
原稿走査用ミラー台a及びドラム投影用ミラー台すを高
速リターンさせる際に発生する過渡振動を急速に収束せ
しめることができることを意味している。なお、上記し
たアンバランス分の推力に相当する余剰推力Fsとワイ
ヤー24.25の初期張力F0との関係はFo、>Fs
にしである。
However, the unbalanced thrust generated in this way is quickly transmitted to the other movers 12 via the wire pulley mechanism 20, so that the thrust force F+ of the movers 12a, 12b, movers 12c, 12d,... Fz is FZ /
F + = m! / (2・m+) will be actively returned in a direction that satisfies the condition. This is
This means that transient vibrations that occur when the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand are returned at high speed can be rapidly brought to a halt. The relationship between the surplus thrust Fs corresponding to the unbalanced thrust described above and the initial tension F0 of the wire 24.25 is Fo,>Fs
It's Nishide.

更にリターン途中の時間t3において、原稿走査用ミラ
ー台a、ドラム投影用ミラー台すを停止“させるに必要
な逆推力を可動子12a、12b、可動子12c 、 
12dに夫々発生させる場合についても加速方向が変わ
るだけで上記の場合と全く同様である。
Furthermore, at time t3 during the return, a reverse thrust force necessary to stop the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand is applied to the movers 12a, 12b, mover 12c,
12d, the case is exactly the same as the above case except that the direction of acceleration is changed.

そしてリターンが完了して原稿走査用ミラー台a、ドラ
ム投影用ミラー台すが停止した時間t4の後には、若干
のマージン期間が置かれ、更に原点位置に戻された原稿
走査用ミラー台a、ドラム投影用ミラー台すを再び加速
させて原稿読み取り初期位置に戻す。これで一連の複写
サイクルが終了する。
After the time t4 when the return is completed and the original scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand stop, there is a slight margin period, and then the original scanning mirror stand a is returned to the origin position. Accelerate the drum projection mirror stand again and return it to the original reading position. This completes a series of copy cycles.

従って、本実施例による場合には、原稿走査用ミラー台
a、ドラム投影用ミラー台すのリターン加速初期時に発
生する過渡振動を積極的に収束できる構成となっている
ので、結果としてリターン加速度を現状以上に上げるこ
とができることになる。しかもリニアモータ10は3相
ブラシレスリニアモータを採用していることから可動子
12を軽量化できることも併せて、原稿走査用ミラー台
a、ドラム投影用ミラー台すを高速高精度で移動制御す
ることができることになる。
Therefore, in the case of this embodiment, since the configuration is such that the transient vibrations that occur at the initial stage of return acceleration of the mirror stand a for document scanning and the mirror stand for drum projection can be actively converged, the return acceleration can be reduced as a result. It will be possible to raise it even higher than the current level. Moreover, since the linear motor 10 employs a three-phase brushless linear motor, the weight of the movable element 12 can be reduced, and the movement of the document scanning mirror stand a and the drum projection mirror stand can be controlled at high speed and with high precision. will be possible.

なお、本発明にかかる光学系移動装置は、ワイヤープー
リ機構の構成或いはりニアモータの種類、個数について
も限定されることはない。
Note that the optical system moving device according to the present invention is not limited to the configuration of the wire pulley mechanism or the type and number of near motors.

〈発明の効果〉 以上、本案光学系移動装置による場合には、原稿走査用
ミラー台、ドラム投影用ミラー台のリタン加速初期時に
発生する過渡振動を積極的に収束できる構成となってい
るので、結果としてリターンにおける加速度を大きく採
ることができ、光学系を高速高精度で移動せしめること
ができることになる。しかもワイヤープーリ機構を介し
て第1の可動子、第2の可動子に夫々発生する推力を互
いに補完するような形となっていることから、実質的に
第1の可動子、第2の可動子を小型化することができ、
それ故装置全体をも小型化できることになる。従って複
写機における最近の高速化、コンパクト化にも十分対応
することができるという効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, in the case of the optical system moving device of the present invention, the transient vibration that occurs at the initial stage of return acceleration of the mirror stand for document scanning and the mirror stand for drum projection can be actively converged. As a result, a large return acceleration can be achieved, and the optical system can be moved at high speed and with high precision. Moreover, since the thrust forces generated in the first movable element and the second movable element are complemented by each other via the wire pulley mechanism, the thrust forces generated in the first movable element and the second movable element are substantially complementary to each other. The child can be made smaller,
Therefore, the entire device can also be downsized. Therefore, it is possible to sufficiently cope with the recent increase in speed and compactness of copying machines.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図から第8図にかけては本発明にかかる光学系移動
装置の実施例における説明図である。第1図は光学系移
動装置の機械的概略構成図、第2図(a)は原稿走査用
ミラー台におけるリニアモータの配置図、第2図(b)
はドラム投影用ミラー台におけるリニアモータの配置図
、第3図はりニアモータにおける可動子の正面図、第4
図はりニアモータにおける固定子の一部正面図、第5図
はワイヤープーリ機構の接続説明図、第6図は可動子に
おける冬空心コイルの電気的接続図、第7図は光学系移
動装置の電気的構成図、第8図は原稿走査用ミラー台及
びドラム投影用ミラー台の複写サイクル図である。第9
図から第10図にかけては従来の光学系移動装置の概略
構成を説明する図であって、第9図は第1の従来例にお
ける斜視図、第10図は第2の従来例における斜視図で
ある。 10a 、 10b 、 10C,10d  −・・リ
ニアモータ11a 、 llb ・−−固定子 12a 、 12b 、 12c 、 12d  ・・
−可動子20・・・ワイヤープーリ機構 30・・・リニアモータ制御部 a・・・原稿走査用ミラー台 b・・・ドラム投影用ミラー台 特許出願人    シャープ株式会社
1 to 8 are explanatory views of embodiments of the optical system moving device according to the present invention. Figure 1 is a schematic mechanical configuration diagram of the optical system moving device, Figure 2 (a) is a layout diagram of the linear motor in the mirror stand for document scanning, Figure 2 (b)
Figure 3 is a layout diagram of the linear motor in the mirror stand for drum projection, Figure 3 is a front view of the mover in the linear motor, Figure 4
Figure 5 is a partial front view of the stator in the near motor, Figure 5 is an explanatory diagram of the connection of the wire pulley mechanism, Figure 6 is the electrical connection diagram of the winter air core coil in the mover, and Figure 7 is the electrical connection diagram of the optical system moving device. FIG. 8 is a copying cycle diagram of a mirror stand for document scanning and a mirror stand for drum projection. 9th
10 are diagrams for explaining the schematic configuration of a conventional optical system moving device, FIG. 9 is a perspective view of the first conventional example, and FIG. 10 is a perspective view of the second conventional example. be. 10a, 10b, 10C, 10d --- Linear motor 11a, llb --- Stator 12a, 12b, 12c, 12d ---
- Mover 20...Wire pulley mechanism 30...Linear motor control unit a...Mirror stand for document scanning b...Mirror stand for drum projection Patent applicant Sharp Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)原稿走査用ミラー台、ドラム投影用ミラー台に夫
々設けてある第1、第2の可動子を共通の固定子上で独
立に原稿走査方向に移動せしめるリニアモータと、前記
原稿走査用ミラー台、前記ドラム投影用ミラー台を2対
1の速度比で移動規制するワイヤープーリ機構と、前記
原稿走査用ミラー台、前記ドラム投影用ミラー台の各可
動部質量を夫々m_1、m_2とし、前記第1、第2の
可動子の各推力を夫々F_1、F_2とするとき、前記
原稿走査用ミラー台及び前記ドラム投影用ミラー台のリ
ターン加速初期時に2m_1・F_2≠m_2・F_1
の関係を満足する駆動電流を前記第1、第2の可動子に
夫々与えるリニアモータ制御部とを具備することを特徴
とする複写機の光学系移動装置。
(1) A linear motor for independently moving first and second movers provided on a mirror stand for document scanning and a mirror stand for drum projection in the document scanning direction on a common stator; a wire pulley mechanism for regulating the movement of the mirror stand and the mirror stand for drum projection at a speed ratio of 2:1, and masses of the movable parts of the mirror stand for document scanning and the mirror stand for drum projection, respectively, being m_1 and m_2; When the respective thrust forces of the first and second movers are F_1 and F_2, respectively, 2m_1・F_2≠m_2・F_1 at the initial stage of return acceleration of the document scanning mirror stand and the drum projection mirror stand.
An optical system moving device for a copying machine, comprising: a linear motor control section that applies drive currents to the first and second movers, respectively, satisfying the following relationship.
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