JPH02123380A - 複写機のスキャナ制御方法 - Google Patents

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） 本発明は複写機のスキャナ制御方法に関し、特に原稿台
固定方式の複写機のスキャナ制御方法に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の複写機の光学系の構成の概略を第８図に
示す。まず、原稿（図示せず）をセットするコンタクト
ガラス■の下方にスキャナ光学系２が配設されている。

これにより、原稿からの反射光による像がこのスキャナ
光学系２を介してドラム状の感光体３上に結像されるに
のスキャナ光学系２は照明光源４、反射板５、第１ミラ
ー６等より成る第１スキヤナ７と、第２．３ミラー８．
９等より成る第２スキヤナ１０と、結像レンズ１１と、
第４ミラー１２等から構成される。１３は防塵ガラスで
ある。

ここで、これらの第１スキヤナ７と第２スキヤナ１０と
は露光走査中に原稿からの反射光路長が変化しないよう
に、第９図に示すような駆動系の構成により、直流モー
タ１４及びスキャナワイヤ１５によって２＝１の速度比
で往動駆動されるものである（第９図における駆動系自
体の構成は周知であるので、詳細な説明は省略する）。

そして、装置本体の所定位置にはスキャナ光学系２の基
準位置に位置させて検出手段となる反射型フォトインタ
ーラブタ構成のスキャナホームポジションセンサ（以下
ＨＰセンサという）！６が配設されている。前記第１ス
キヤナ７の一部にはホームポジションＨＰに達した時に
このＨＰセンサ１６のセンサ部を遮蔽し得るＨＰ遮蔽板
１７が配設されている。

このような構成において、概略時には、第８図に実線で
示すようなホームポジションｌ（Ｐ状態からスキャナ光
学系２が右方向に走査駆動されて原稿面を露光走査する
。第８図中に仮想線で示す第１．２スキヤナ７、ｌＯの
位置は往動動作の最大移舊位置を示す。露光走査を終了
したスキャナ光学系２は再びホームポジションＨＰに向
けて復動動作する。一般にスキャナ光学系２の復動時に
は往動時よりも高速にて駆動され、ホームポジションＨ
Ｐに近づいたときに減速制御を行なうようにしている。

ＨＰ遮蔽板１７がＨＰセンサ１６を横切った時点で直流
モータ１４の回転方向を逆転（スキャナ復動方向）から
正転（スキャナ往動方向）に切り換えることにより、オ
ーバーラン位置からホームポジションＨＰに戻す。

すなわち、第８図の実線位置から鎖線位置に向うスキャ
ナ光学系２の往動動作によって露光走査が行なわれ、そ
して、鎖線位置から実線位置への復動動作は実質的な複
写作用とは直接関係がなく、スキャナ光学系２を元のホ
ームポジションＨＰへ機械的に戻すことだけを目的とし
ている。従って、復動動作は可能な限り高速駆動するこ
とが望ましい しかし、他方高速で移動すれば、ホームポジションＨＰ
に１回で正確に停止することが難しくなるので、このホ
ームポジションＨＰに近づくにつれてスキャナ光学系２
を減速させると共に、ＨＰをオーバーランしてしまった
時には再度その分だけ往動移動させてホームポジション
Ｉ　Ｐに停止制御するわけである。

以上に説明したように、スキャナ光学系２が原稿面を露
光操作するための往動動作及び、露光走査終了時から両
びホームポジション）Ｉ　Ｐに移動する復動動作におけ
る光学的位置は、ＨＰセンサ１６を外れてからのエンコ
ーダパルスによるパルス数を計数し、往動動作時はカウ
ントアツプ、復動動作時）こはカウントダウンすること
で、ホームポジションＨＰからのパルスカウント数とし
て常に把握されている。

これによりスキャナ光学系２を復動時に高速移動し、ホ
ームポジションＩ　Ｐに近づいたら前述したパルスカウ
ント数に応じて速度を減じていき、ホームポジションＨ
Ｐへの突入速度を十分に遅くして円滑な停止制御を行な
えるようにする一連の減速制御が可能となる。

次に５電源投入時等、一般にスキャナ光学系２の位置が
不明である場合に行なわれるスキャナホーミング制御（
ホームポジションＨＰへのスキャナの停止制御）につい
て述べる。

ホーミング制御を開始した時にスキャナ光学系２の位置
は、先に述べたように不明である。従って、通常の復動
動作のようなスキャナ光学系２の高速駆動はできず、初
めからホームポジションＨＰで十分停止できる速度で移
動させることになる。

このようなスキャナ光学的２のホーミング動作によるホ
ームポジションＨＰへの停止制御について詳細に説明す
る。第１０図は横軸に時間軸をとり、縦軸に直流モータ
１４の回転数（又は第１スキヤナ７の速度）をとってス
キャナの動作を示すものであり、破線で示す目標値に対
し直流モータ１４の実際の回転数（又はスキャナ速度）
は実線の状態となる。

ここで、ホームポジションＨＰに対するスキャナ光学系
２の制御動作を第１１図により説明する。図中、実線で
示す動作特性Ａ°はスキャナ光学系２の初期位置がホー
ムポジションＨＰより七分に離れていてスキャナがホー
ムポジションＨＰに到達する前にモータの回転数（又は
スキャナ光学系２の速度）が目標値に達した場合、−点
鎖線で示す動作特性Ｂ゛はスキャナ光学系２の初期位置
がホームポジションＨＰに近すぎてホームポジションＨ
Ｐにスキャナが到達した時にはまだ目標値に達していな
かった場合である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のスキャナ制御方法では、スキ
ャナ光学系２が復動動作を始める前のホームポジション
Ｈ））に対するスキャナ光学系２の位置が異なることに
よってＨＰセンサ１６を通過する時のスキャナ光学系２
の速度が変動することがある。この結果、スキャナ光学
系２のオーバーラン量及び停止位置がばらついてしまい
、複写画像の品質を著しく劣化させるという問題があっ
た。

すなわち、上記従来のスキャナ制御方法では、スキャナ
光学系２の基準位置に配設されたＨＰセンサＩ６が第１
スキヤナ７を検知した時から直流モータ１４の回転方向
が反時計方向ＣＣＷ　（−逆転）（復動方向）から時計
方向ＣＷ（正転）（往動方向）へ変化したことを検知す
るまでの間は、直流モータ１４に対し往動側へ常に一定
量の操作量（一定のＰＷＭ　（パルス幅変調）の０８時
間）を与えている。

この結果、第１スキヤナ７のＨＰセンサ１６（＝ホーム
ポジションＨＰ位置）からのオーバーラン量及び停止位
置は、第１Ｉ図に示す動作特性Ｂ°の場合にはオーバー
ラン環が斜線を施して示す領域Ｓ、の積分値により示さ
れ、停止位置は領域Ｓ＋、Ｓｘの積分値の差Ｓ　＋　　
Ｓ　ｚにより示される。他方、動作特性Ａ゛の場合もこ
れに準じたオーバーラン量、停止位置となる。

従って、従来方式によると、第１１図の動作特性Ａ’　
、Ｂ’から明らかなように、第１スキヤナ７のホーミン
グ時において５初期位置によってＨＰセンサ１６を通過
する時のスキャナ速度が十分でない場合があり、オーバ
ーラン量及び停止位置がばらついてしまう。

このばらつきにより５次のような不都合を生ずる。

例えば、Ｓ、−３２＜Ｏなる状態で第１スキヤナ７がＨ
Ｐセンサ１６よりも往動側で停止してしまった場合には
、スキャナ光学系２が原稿の画像先端に到達するまでに
速度が一定化されずにコピーＦに画像ぼけどなって現わ
れる。また、一般にコピー動作はスキャナ光学系２が画
像先端に到達した時点を基準としてシーケンス制御され
ており、スキャナ光学系２が画像先端に到達したか否か
の判断はＨＰセンサ１６を外れてからエンコーダパルス
によるパルス数を計数することにより行なっている。こ
の結果、前述のようにスキャナ光学系２のスタート時に
既にＨＰセンサ１６よりも往動側に外れていると、計数
値に誤差を生じ、コピーシーケンスが狂ってしまう。こ
の結果、画像先端と転写し先端との不一致を惹起し、転
写画像の品質を著しく劣化させることになる。

（発明の目的） 本発明は一ヒ記従来の課厘にシみてなされたものであり
、スキャナ光学系の基準位置への復動動作時においてそ
の初期位置によって基準位置通過速度がばらついてもス
キャナ光学系の停止位置のばらつきを軽減させ、安定し
たコピー動作を行なわせることができる複写機のスキャ
ナ制御方法を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明はコンタクトガラス
上にセットされた原稿の複写面を露光走査するスキャナ
光学系を所定の基酵位置に停止Ｆさせるための複写機の
スキャナ制御方法において、コンタクトガラスの下面に
沿って往動動作可能なスキャナ光学系と、このスキャナ
光学系を搬送するためのスキャナ搬送モータと、前記ス
キャナ光学系の移動距離あるいは移動時間のうち少なく
ともいずれか一方を検出するための移動距離（移動時間
）検出手段と、前記スキャナ光学系の所定の基準位置通
過を検出するための基準位置通過検出手段と、を備え、 前記スキャナ光学系の復動動作により基準位置への停止
制御時に、復動動作開始時点から基準位置通過時点まで
のスキャナ光学系の移動距離あるいは移動時間を、前記
移動距離（移動時間）検出手段により検出し、この検出
値に応じた操作量を＠記スキャナ搬送モータに加えて停
止制御することを特徴としている。

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて
説明する。従来例の第８図乃至第１０図で示した部分と
同一部分は同一符号を用いて示す。

まず、第４図にスキャナ光学系２の制御回路の構成を示
す。制御手段となるマイクロコンピュータ２０としては
例えばμＰＤ７８１１Ｇを用い。

このマイクロコンピュータ２０には計測手段となる例え
ばμＰＤ８２５３Ｃによるプログラマブルインターバル
タイマ２１が接続されている。また、スキャナ光学系２
駆動用の直流モータ１４は前記マイクロコンピュータ２
０に対し駆動用トランジスタＴｒ＋〜Ｔｒａを介して接
続されて駆動制御される。すなわち、トランジスタＴｒ
、、Ｔｒ３がオンしてトランジスタＴ　ｒｚ　、　Ｔ　
ｒａがオフの状態で直流モータ１４には時計方向（ＣＷ
）に回転する電流が供給され、トランジスタＴｒｚ、Ｔ
　ｒ　４がオンしてトランジスタＴ　ｒ　ｒ　、Ｔ　ｒ
　３がオフの状態で直流モータ１４には反時計方向（Ｃ
ＣＷ）に回転する電流が供給される。直流モータ１４が
時計方向ＣＷに回転すると、スキャナ光学、Ｖ−２は往
動し、直流そ一夕１４が反時計方向ＣＣＷに回転すると
、スキャナ光学系２は復動するように設定されている。

また、この直流モータ１４にはパルス発生手段としての
ロータリエンコーダ２２が直結されている。このロータ
リエンコーダ２２は直流モータ１４の回転量及び回転方
向に応じて第２図に示されるような位相の異なる２つの
パルス信号を発生する。１つはＡ相エンコーダパルスＥ
ＮＣＡであり、他の１つはＢ相エンコーダパルスＥＮＣ
Ｂである。第４図において、Ａ相エンコーダパルスＥＮ
ＣＡはバッファ２３を介してマイクロコンピュータ２０
のカウンタインプット端子ＣＩに入力されている。これ
によりマイクロコンピュータ２０はＡ相エンコーダパル
スＥＮＣＡのパルス間隔をマイクロコンピュータ内部の
カウンタにより計測する。なお、このカウンタインプッ
ト端子ＣＩの人力信号は割込み入力となっており、後述
する割込みプログラムの処理中にエンコーダパルス間隔
の測定データ（ＴＩＭＥＲ／ＥＶＥＮＴ　　Ｃ０ＵＮＴ
ＥＲＣＡＰＵＲＥ　　ＲＥＧ［５ＴＥＲ（ＥＣＲＴ）の
値）を読み、このデータを基に直流モータ１４の回転数
の算出、目標回転数との誤差の算出、比例・積分制御演
算によるモータ制御量（パルス幅変調ＰＷＭ制御のＯＮ
時間）の算出及び出力（プログラムインターバルタイマ
２１へのデータロード）を行なう。

エンコ・−ダバルスＥＮＣＡ、ＥＮＣＢはバッファ２３
．２５及びフリップフロップ２６を介してマイクロコン
ピュータ２０の入力端子ＰＣ７に入力され、位相差検知
に供され、直流モータ１４の回転方向が判定される。な
お、前記タイマ２１には発振器２７が接続され、クロッ
ク信号を得ることができる。

そして、直流モータ１４の制御はパルス幅変調ＰＷＭ制
御にて行なわれる。すなわち、タイマ２１のカウンタ０
にＰＷＭ周期のデータがロードされ、カウンタＯの出力
０ＵＴＯからＰＷＭ周期の方形波が出力される。この信
号はカウンタｌのゲート人力となっている。このカウン
タｌにはＰＷＭ信号のＯＮ時間データがロードされ、Ｐ
ＷＭ周期に同期したワンショット出力がＯＵＴ＋から出
力され、ゲート回路２８．２９を介してトランジスタ’
ｌ’　ｒ　３又はＴｒ４とＯＮ／○ドＦ制御する。

第５図はこのようなＰ　Ｗ　Ｍ　ＩＩＩ御の波形例を示
すもである。この図では、ＯＮ時間し。Ｈが可変しても
ＰＷＭ周期１（＝１．、＋１．。１．）が一定であるこ
とをホす。

ここで、カウンタ０はモード３：方形波ルート・ジェネ
レータに設定され、カウンタｌはモードｌ：プログラマ
ブル・ワンショットに設定される。ＰＷＭ周期周期一定
であるので、カウンタ＝０のカウンタ数のロードは一度
行なえばよい。そして、ＰＷＭのｊ　ａｎ時間を変更す
る度にカウンタＯのカウント数をロードする。

次に、プログラマブルインターバルタイマ２１のモード
３及びモードＩの内容を説明する。第６図にモード３（
方形波ルート・ジェネレータ）のタイミングチャートを
示す、この場合、人力クロックのｎ分周カウンタとして
動作する。なお、カウント数が偶数の場合のデユーティ
比はＩ／２であり、カウント数が奇数の場合のデユーテ
ィ比は（ｎ−１）／、２ｎである。例えば。カウント数
ｎ＝５の時には、デユーティ比は２１５（アクティブ・
ロウ）となる。そして、コントロールワードにてこのモ
ードを選択すると、０ＵＴＯ＝１となり、ＧＡＴＥ１＝
１としてカウント数をロードする。これにより、カウン
トが開始される。カウント数が偶数の時にはカウントの
前半１／２が０ＵＴＯ＝１、後半１／２が０ＵＴＯ＝Ｏ
となる。カウント数が奇数の時にはカウントの前半（ｎ
＋　１）／２は０ＵＴＯ＝１．後半（ｎ−１）／２が０
ＵＴＯ＝Ｏとなる。ＧＡＴＥｌ＝Ｏとすると、その立下
りに同期して０ＵＴＯ＝　１となってカウントが停止す
る、その後、ＧＡＴＥ　Ｉ　＝　１となると初期値より
カウントが再開される、そして、カウント中にカウント
数をロードすると、次のサイクルから新しいカウントが
開始される。カウント数が偶数の場合はカウンタは２づ
つデクリメントされ、奇数の場合は０ＵＴＯ＝１の時に
は最初の１クロツクで１デクリメントされ、２クロツク
目からは２づつデクリメントされる。０ＵＴＯ＝Ｏの時
には最初の１クロツクで３デクリメントされ、２クロツ
ク目からは２ずつデクリメントされる。

第７図にモードｌ　（プログラマブル・ワンショット）
のタイミングチャートを示す。これは、指定した長さの
ワンショット・パルス（アクティブ・ロウ）を出力する
ものである。コントロールワードにてこのモードを選択
すると、０ＵＴＯ＝　１となり、カウント数のロード後
にＧＡＴＥ　１の立上りによりトリガされてカウントを
開始する、カウント中は０ＵＴＯ＝Ｏとなり、カウント
が終了すると再び０ＵＴＯ＝　１となる。つまり、パル
ス幅がカウント数に対応したアクティブ・ロウのワンシ
ョット出力となる３カウント中にトリガをかけると（Ｇ
ＡＴＥ　ｌをＯから１とすると）、再び初期値よりカウ
ントを開始する。なお、カウント中にカウント数をロー
ドしても実行中のカウントには影響しないが、トリガを
かけると新しいカウント数でカウントを開始する。

このように、本実施例では、スキャナ光学系２を復動動
作においてスキャナの初期位置からホームポジションＨ
Ｐまでの移動距離に応じて復動側への動作量を可変制御
するものである。第１図はこのような本実施例方式によ
るホームポジションＨＰへの停止制御の状態を第１１図
の従来の動作特性に対応させて示すものである。すなわ
ち、実線で示す動作特性Ａはモータの回転数（又はスキ
ャナ光学系の速度）が目標値に達していた場合、−点鎖
線で示す動作特性Ｂは、スキャナ光学系２の初期位置が
ホームポジションＨＰに近すぎて、目標速度に達してい
なかった場合である。

第２図にスキャナ光学系２のホームポジションＨｐでの
停止制御時の各部の波形と０１割込み処理のタイミング
チャートを示し、第３図に０１割込み処理のフローチャ
ートを示す。まず、Ａ相エンコーダパルスＥＮＣＡの立
下り毎にＣ【割込処理■〜［相］が行なわれる。このよ
うな割込処理では、まず現在のスキャナ光学系２の状態
が往動か復動かを判断し、往動時であれば図示しない往
動処理を行なう。往動処理では、図示しないｒｌＡＭ　
（ランダムアクセスメモリ）上にあらかじめ設けである
カウンタ（ＳＣＡＤＤ）をカウントアツプしてその後復
動処理を行なう。一方、復動時であればカウント（ＳＣ
ＡＤＤ）をカウントダウンしてその後のＨＰセンサ１６
が第１スキヤナ７　（ＨＰ遮蔽板１７）を検知したか（
Ｈレベル）、否か（Ｌレベル）の判断をする。割込み■
〜■の段階ではＨＰセンサ１６のＬレベルであり第１ス
キヤナ７を検知していないので、所定のスキャナ速度と
なるようにスキャナ光学系２（第１スキヤナ７）を制御
するため比例・積分制御を行なう。

そして、ＨＰレベル１６が第１スキヤナ７を検知したＨ
レベルとなると、ホームポジションＨＰに対する停止制
御処理に入る。この処理においては１．まず、フラグＳ
ＴＰがｌにセットされているか否かを判断する。このフ
ラグＳＴＰはＨＰセンサ１６の出力がＬレベルに変化し
た時に一度だけ動作量を決定されるためのものであり。

初期にフラグＳ　Ｔ　Ｐ　ｌｅｔ　Ｏとされている。Ｈ
Ｐセンサ！６の出力がＬレベルからＨレベルに変化した
時にスキャナ光学系２の初期位置、即ちカウンタ（ＳＣ
ＡＤＤ）の値を読み込む。これを基に直流モータ１４の
操作Ｍを決定しＰＷＭ出力を行なう。そして、フラグＳ
ＴＰを１にセットする。このような処理が０１割込み■
による処理である。

その後、０１割込みが入ると、フラグＳＴＰはｌにセッ
トされている状態であるため、ＰＣ７にてモータ回転方
向が復動方向ＣＣＷから往動方向ＣＷに変化したか否か
を判断し、回転方向が変化するまでは■■のような割り
込みがあっても何もしないで（即ち、ＰＷＭ出力値を変
化させないで）、リターンする。０１割込み［相］のよ
うに回転方向が変化したら直流モータ！４をオフさせ、
０１割り込みをマスクしてリターンする。

以上のように構成される本発明方法によれば、スキャナ
光学系の停止制御は、その初期位置から基準位置までの
距離又は時間に対応させて駆動手段である搬送モータの
動作を調節する可変制御により行なわれる。

この結果、走査開始におけるスキャナ光学系の初期位置
のばらつきは、１ｉｉＮ記搬送モ一タ動作量制御により
吸収されるので、常に一定品質の複写作用が得られる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、スキャナ光学系の復動動作によ
る基準位置への停止制御時にモータへの操作量を一定値
に固定せず、スキャナの初期位置から基準位置までの距
離に応じた往動方向操作量を前記モータに加えて停止制
御するようにしたので、スキャナの初期位置が基準位置
に近すぎて目標速度に達しえなかった場合に、基準位置
通過時のばらつきが生じてもスキャナ光学系のオーバー
ラン量を一定化させ停止位置のばらつきを抑えることが
でき、この結果、良好なコピー動作を行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法におけるスキャナ光学系のスキャナ
のホームポジション近傍の動作特性を示すグラフ図、第
２図は本発明方法におけるスキャナ光学系のスキャナの
ホームポジションＨＰでの停止制御時の各部の波形と０
１割込み処理信号のタイミングチャート図、第３図は本
発明方法の０１割込み処理の流れを示すフローチャート
図、第４図は本発明方法を適用したスキャナ制御装置の
回路構成図、第５図はスキャナ搬送モータをＰＷＭ制御
した場合のプログラマブルインターバルタイマの各入出
力波形を示すタイミングチャート図、第６図はプログラ
マブルインターバルタイマのカウンタを方形波レート・
ジェネレータ（モード３）に設定した場合のタイミング
チャート図、第７図はプログラマブルインターバルタイ
マのプログラマブル・ワンショット（モードｌ）に設定
した場合のタイミングチャート図、第８図乃至第１１図
は従来のスキャナ制御装置の構成図及び動作特性図であ
る。 Ｉ・・・コンタクトガラス　２・・・スキャナ光学系　
３・・・感光体　４・・・照明光源５・・・反射板　６
・・・第１ミラー　７・−・第１スキヤナ　８．９・・
・ミラー １０・・・第２スキヤナ　＋１・・・結像レンズ１４・
・・直流モータ　１５・・・スキャナワイヤ　１６・・
・ホームポジションセンサ（トＩＰセンサという）　　
　１７・・・ＨＰ遮蔽板２０・・・マイクロコンピュー
タ ２１・・・プログラマブルインターバルタイマ２２・・
・ロータリエンコーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンタクトガラス上にセットされた原稿の複写面
   を露光走査するスキャナ光学系を所定の基準位置に停止
   させるための複写機のスキャナ制御方法において、 コンタクトガラスの下面に沿って往動動作可能なスキャ
   ナ光学系と、このスキャナ光学系を搬送するためのスキ
   ャナ搬送モータと、前記スキャナ光学系の移動距離ある
   いは移動時間のうち少なくともいずれか一方を検出する
   ための移動距離（移動時間）検出手段と、前記スキャナ
   光学系の所定の基準位置通過を検出するための基準位置
   通過検出手段と、を備え、 前記スキャナ光学系の復動動作により基準位置への停止
   制御時に、復動動作開始時点から基準位置通過時点まで
   のスキャナ光学系の移動距離あるいは移動時間を、前記
   移動距離（移動時間）検出手段により検出し、この検出
   値に応じた操作量を前記スキャナ搬送モータに加えて停
   止制御することを特徴とする複写機のスキャナ制御方法
   。