JPH03170923A - 画像走査装置 - 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） 本発明は複写機やイメージリーグに利用される画像走査
装置に関し、詳しくはモータで往復動される走査系の往
動により、原稿を走査して画像露光を行いまたは画像を
読取る画像走査装置に関するものである。

（従来の技術） 近時複写機やイメージリーダーは益々高速化する中でよ
り小型化された安価なものが要求されている。したがっ
て画像を所定の速度で走査するのに、走査系が所定の走
査速度に達するまでと、走査系が走査を終了した後停止
するまでとの距離および経過時間を短縮することが望ま
れる。また走査系が停止した後ホーム位置に戻るまでの
時間も短縮することが望まれる。従って走査系の駆動モ
ータは急激な加速制御から定速制御に移行し、また逆起
電圧による回生ブレーキおよび逆駆動による強制ブレー
キを利用する急激な減速制御から停止状態を介した急激
な反転加速制御へと移行する必要がある。

そこで本出願人は、モータの所定回転状態をモータの回
転速度に応じて発生されるエンコーダパルスが所定状態
になったかどうかによって判別し、前記所定の制御を達
或するようにした画像走査装置を既に提案している。

（発明が解決しようとする課題） ところがモータの停止に伴いエンコーダが停止する角度
位置は実際上少しづつ位置ずれする。

このためエンコーダの透孔部がそれを検出するフォトセ
ンサの位置に少し掛かって停止していることがある。こ
の場合モータが再駆動される際の立ち上がり初期つまり
急激な加速制御の初期に発生されるエンコーダパルスの
幅は、フォトセンサにエンコーダの透孔部が少し掛かっ
ていることに対応した小さなものとなる。上記従来の判
定ではこれをモータが高速回転しているものと判断して
しまい、その程度によっては所定速度に達していないま
ま定速制御に切換ってしまう。

また定速制御に続く急激な減速制御から停止状態を介し
た急激な反転加速制御への切換えを行うのに、急激な減
速制御においてこれを急激な反転加速制御への切換え時
点ぎりぎりまで積極的に推進することを意図して、モー
タが停止するぎりぎりのときの速度に対応するパルス幅
検出によって、モータの停止を介した急激な反転加速制
御に切換えようとすると、逆起電圧による回生ブレーキ
および逆駆動による強制ブレーキを利用した減速方式上
、前記パルス幅を検出しないままに強制ブレーキ作用の
延長としてモータを反転させてしまうことがある。この
ときエンコーダの透孔部の一部がフォトセンサに少し掛
かってすぐ逆転されあるいは反転後加速されたりするよ
うな場合、検出されるパルスの幅は短いものとなり高速
状態と判別してしまう。

このため減速を強めようと強制ブレーキ作用力を増大さ
せる制御が行われ、モータを暴走させてしまうことがあ
る。

本発明はこれらの点に鑑み、モータの回転速度に応じた
幅で発生されるパルスを利用してモータの実際の回転状
態を的確に判定し、モータによる走査系の動作を適正に
制御することができる画像走査装置を提供することを課
題とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような課題を達或するために、モータで
往復動される走査系の往動により原稿を走査して画像露
光を行い、または画像を読取る画像走査装置において、
モータの回転速度に応じた幅のパルスを発生させる手段
を備え、この手段から出力されるパルスの幅が増大して
いる減速時点の次に所定速度以下のパルス幅が検出され
るかパルス幅の減少が検出されるかによって前記モータ
をオフするようにしたことを第ｌの特徴とするものであ
る。

またモータで往復動される走査系の往動により原稿を走
査して画像露光を行い、または画像を読取る画像走査装
置において、モータの回転速度に応じたパルスを発生さ
せる手段を備え、この手段から出力されるパルスの幅が
減少している加速時点で、所定速度以上のパルス幅が検
出されることによって前記モータの制御を加速から定速
に切換えるようにしたことを第２の特徴とするものであ
る。

（作　用） 第１の特徴では走査系がモータによって往復動され、そ
の往動時に原稿を走査して画像露光か、画像読取りかを
行うことができる。モータが走査系を駆動するときパル
ス発生手段によってモータの回転速度に応じた幅のパル
スが発生され、このパルスの幅が増大している減速時点
であることを条件に、次の所定速度以下のパルス幅が検
出されるか、パルス幅の減少が検出されるかでパルス幅
だけによる場合のような誤判断なくモータが減速制御に
よって所定速度まで減速されたかどうか、あるいは反転
に至ったかどうかを適正に判別することができ、その何
れかが判別されたときモータがオフされ停止されるので
、回生ブレーキおよび強制ブレーキを利用した急激な減
速制御をモータの停止寸前まで積極的に推進して、モー
タの所定時点での停止を短い距離および時間でモータの
暴走を招くようなこともなく確実に達或することができ
る。

第２の特徴では、前記モータの回転速度に応した幅で発
生されるパルスの幅が減少している加速時点であること
を条件に、所定速度以上のパルス幅が検出されることで
、パルス幅だけによる場合のような誤判断なくモークが
加速制御によって所定速度に達したことを適正に判別す
ることができ、この判別があったときモータの制御が加
速から定速に切換えられるので、モータが所定速度に達
するまで急激な加速制御を継続して短い距離および時間
で所定速度まで６１！実に加速し、適正に定速制御に移
行することができる。

（実施例） 図に示す本発明の一実施例について説明する。

第１図は複写機の作像部の概略を示している。

原稿台ガラス１とその下の感光ドラム２との間に走査光
学系３が設けられている。走査光学系３はスキャナをな
す第１移動台４上に保持された露光ランプ５と第１ミラ
ー６、および第２移動台８上に保持された第２、第３ミ
ラー９、１０、さらに投影レンズ１１、第４ミラー１２
からなる。

第１移動台４および第２移動台８が移動する部分の両側
に一対の駆動ワイヤ２１が張設されている。各駆動ワイ
ヤ２１は左右の同径プーＩＪ２２、２３間に上方から掛
け渡され、ブーり２２例の部分２１ａはブーり２２の下
側に掛け回された上で第２移動台８の端板外面に設けら
れたブーり２４に掛け回して折返され、その端部２１ｃ
を固定部材２５に止着されている。ブーり２３例の部分
２１ｄはブ−ＩＪ２３の下側に掛け回された上で第２移
動台８の前記プーり２４に掛け回して折返され、その端
部２１ｅを固定部材２６にテンションバネ２７を介し止
着されている。

また各ワイヤ２１のプーＩＪ２２側の部分２１ａのブー
り２２とブーり２４との間の一部で第１移動台４に止着
されている。２８はその止着部を示している。プーり２
３の回転軸２９には直流モータ３０が減速ギャ３１、タ
イ旦ングベルト３２を介し連結されている。さらにモー
タ３０の回転軸３０ａにエンコーダ３３が連結され、モ
ータ３０の回転に応じた幅のパルスを発生する。

モータ３０が矢印ａの方向に作動されるとワイヤ２ｌが
矢印ｂの方向に駆動される。このときワイヤ２１に直接
止着されている第１移動台４は矢印Ｃの方向にワイヤ２
１と同速の１／ｎ（　ｎ　：複写倍率）の速度で移動さ
れ、原稿台ガラス１上の原稿の画像を複写サイズと倍率
に応じた範囲で走査し、第１〜第４のミラー６、９、１
０、１２と投影レンズ１１とによって感光ドラム２上に
原稿の画像を順次スリット露光する。この際第２移動台
８はワイヤ２１が矢印ｂの方向に駆動されるときのプー
リ２２例の部分２１ａが短くなっていく分だけプーり２
３例の部分２１ｄが長くなっていく動きによってブーり
２４を介し、矢印Ｃの方向に１／２ｎの速度で移動され
、走査中走査光学系３の光路長を一定に保つ。

感光ドラム２はそのまわりに図示しないイレーサランプ
、帯電チャージャ、現像器、転写チャージャ、クリーニ
ング装置が配設されており、帯電チャージャによって一
様に帯電された表面に前記露光を受けて静電潜像を形或
する。

この静電潜像は現像器により現像されてトナー像となり
、それに同期して送られてくる転写材上に転写チャージ
ャによって転写される。

転写後の感光ドラム２の表面はクリーニング装置によっ
て残留トナーを除去された後、イレーサランプによって
残留電荷を除去される。

複写倍率の変更は例えば投影レンズ１１等を光軸方向に
移動させて共役長を調整することにより行われる。

走査の終了時点でモータ３０は逆転される。これにより
ワイヤ２１は矢印ｂと反対の方向に駆動され、第１、第
２移動台４、８は矢印Ｃと反対の方向に移動され、ホー
ムボジシジンに戻される。

この走査光学系３の動作を制御するのに、モータ３０は
第２図に示す駆動回路で駆動し、第３図に示す制御回路
によって制御される。またこの制御のために走査光学系
３がホームポジションにあるかどうかを検出するスイッ
チ３４を第１移動台４の移動経路に設けてあり、第１移
動台４がホームポジション位置にあるときスイッチ３４
が押動される。

第２図の駆動回路について説明する。モータ３０には直
流電源Ｅが、ブリッジ接続された４つのスイッチングト
ランジスタＴｒ＋−Ｔｒ４を介し接続されている。トラ
ンジスタＴｒＩ　、Ｔｒ３はヘース電圧が゛ロー゛のと
きオンし、トランジスタＴｒ２　、Ｔｒ．はベース電圧
が″ハイ“のときオンするもので、それらのオン、オフ
の状態の組合せによってモータ３０を適宜正転または逆
転、あるいは停止の状態にする。

トランジスタＴｒ．〜Ｔｒ４にはそれぞれグイオ一ドＤ
，〜Ｄ４が並列に接続されて逆起電圧が生じたときのバ
イパスを形威している。

入力端子３５ａは正転信号としての“ハイ　”信号か逆
転信号としての“ロー”信号かが入力されるもので、Ａ
ＮＤゲートＡＮＤＩの入力側およびトランジスタＴｒ．
のベースに接続されると共に、インバータＩを介してＡ
ＮＤゲートＡＮＤ　ｚの入力側およびトランジスタＴｒ
＋のベースに接続されている。

もう１つの入力端子３５ｂはモータ通電用のパルスｄに
よる通電オン信号としての１ハイ　”信号か、通電オフ
信号としての　“ロー”信号かが入力されるもので、／
ＩＮＤゲート・ＡＮＤ　，およびＡＮＤ２の人力側に接
続されている。ＡＮＤゲー１〜ＡＮＤ，の出力側はトラ
ンジスタＴｒ．のベースに、またＡＮＤゲートＡＮＤＺ
の出力側はトランジスタＴｒ４のベースにそれぞれ接続
されている。

各入力端子３５ａ　、３５ｂへの人力信号の組合せによ
る各トランジスタＴｒ．〜Ｔｒａのオン、オフ状態と、
それによるモータ３０のオン、オフ状態およびオン時の
正逆転の別とを示せば下記表１の通りである。

表　　１ 第３図の制御回路について説明する。この回路は１チッ
プマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）４１を
走査光学系３の制御に専用するものであり、これを複写
機の他の各種の動作を制御する図示しないマイクロコン
ピュータ（以下マスクと称す）によって制御する。

マイコン４１はＣＰＬｌ４２　、ＲＯＭ４３　、ＲＡＭ
４４　、人力ボート４５、出力ボート４６、ＰＷＭ出力
ポート４７、レジスタ４８、タイマユニット４９、内部
システムクロックｆＣＬＫ発生するための発振回路５０
のそれぞれを備えている。タイマユニット４９にはエン
コーダパルスｅを第１移動台４の位置情報としてそのま
まカウントするカウンタＸＦのほか、第１　移動台４の
リターン中エンコーダバルスｅの入力を４分周して割込
みを発生させ、その割込みの都度カウンタＸＦのカウン
トを４つづつカウントさせるための分周回路ＦＣＣがあ
りリターン中フルパワーで通電され高速で回転しても、
エンコーダバルスｅのエッジが４回検出されるまではカ
ウンタＸＦはカウントしなくてよいことになり、ソフト
の処理時間は間にあうことになる。なおエンコーダバル
スｅはエンコータ３３からの出力ＦＧは波形成形回路１
５０で矩形波にしてマイコン４１に入力される。

入力ボート４５にはマスクから撮影倍率の信号ＭＡＧ　
、走査開始要求の信号ＳＣＡＭおよび走査光学系３がホ
ームポジションにあるか否かの信号１１０肝が与えられ
る。信号ＭＡＧは複写機において選択される複写倍率を
示しマイコン４１ではそれに応じて走査速度が設定され
る。信号ＳＣＡＮは通常は“ロー”で走査開始要求を行
うとき“ハイ”とされる。信号｝１０ＭＥは走査光学系
３がホームボジシゴンにあるときだけ　“ハイ　“とさ
れ、それ以外のとき“　ロー”とされる。

出力ボート４６からはモータ３０の正逆転信号ｆが出力
され、これが第２図の駆動回路５ｌの人力端子３５ａに
入力される。ＰＷＭ出力ボート４７からは発振回路５０
で発振されるシステムクロックｆＣＬＸを２５６分周し
た周波数の定速走査制御用のＰＷＭバルス、あるいは走
査系３の定速走査制御までの加速走査制御や定速走査制
御後の減速走査制御、加速リターンおよびその後の減速
リターン制御のために、前記パルスのデューティを１０
０％にしておき、エンコーダパルスｅのオン、オフ各エ
ッジ（第４図）を基にタイマ設定により行う割込みでオ
フ時間制御したパルスと云ったＰＷＭモータ通電パルス
ｄが出力され、これが第２図の駆動回路５ｌの人力端子
３５ｂに人力される。これら人力によってモータ３０の
制御が行われる。

この制御は第４図に示すように、走査光学系３が速度０
から目標速度Ｖに達するまでの加速走査八の状態の制御
と、目標速度Ｖに達した状態で所定範囲を定速で走査す
る定速走査Ｂの状態の制御と、定速走査が終了した時点
で走査光学系３を復動させるためにモータ３０を一旦速
度０まで減速する減速走査Ｃの状態およびそれに続いて
モータ３０を加速逆転させて走査光学系３を加速復動さ
せる加速リターンＤ１および復動中の走査光学系が目標
速度ｖ１に達した時点で走査光学系３をその速度ｖｌで
定速リターンさせる定速リターンＤ２の状態の制御と、
定速リターンＤ２の状態の走査光学系３をホームポジシ
ョンに停止させるためにブレーキを働かせてモータ３０
を速度０まで減速し停止させる第１、第２減速リターン
ＥＩ％　ＥＸの状態の制御とを行う。

加速走査Ａでの制御は、入力端子３５ａに“ハイ”の信
号が入力され、入力端子３５ｂにはモータ３０の回転に
応じて発生されるエンコーダパルスの各オンおよびオフ
エッジから一定のオフ時間ｔ。ＦＦをタイマ設定し、次
のエンーコーダパルスの各オンおよびオフエッジまでを
オン時間ｔＯＮと設定した通電バルスｄが入力される（
第５図（ａ））． この通電パルスｄはエンコーダパルスｅのオン、オフ各
エッジによる割込みＩＮＴ−Ｅからタイマ設定された内
部割込みＩＮＴ−Ｆによって得られる。加速走査（八）
の初期はモータ３０の回転が遅くエンコーダパルスｅの
間隔が長いので、モータ３０のオン時間Ｌ。Ｎがオフ時
間ｔ。ＦＦに対し充分に長く強い通電トルクによってモ
ータ３０は強力に加速される。速度が定速走査（Ｂ）の
ための目標速度■に近づくに従ってエンコーダバルスｅ
の間隔が小さくなるのに伴ってオン時間ｔｏＨのオフ時
間Ｌ。ＦＦに対する比率が小さくなっていき、モータ３
０を駆動する加速が徐々に弱くなる。

目標速度■となる第４図Ｆ点に達すると、そのときのエ
ンコーダパルスｅの間隔から目標速度Ｖに達したとマイ
コン４１で判断される。この判断は現バルスｅの幅がそ
の前のパルスｅの幅よりも小さくなっていること、つま
り加速中であることと、パルスｅの幅が目標速度Ｖ以上
に対応する所定幅以下になったこととのＡＮＤ条件でな
される。したがってモータ３０の加速初期でエンコーダ
３３の停止していた位置によって発生することがある小
さな幅のパルスがあっても前記加速中の判断がないので
それを所定速度以上と誤判断することは回避され目標速
度■に達したかどうかが正確に判別される。目標速度■
に達したことが判別されると、それに基きモータ３０の
制御が定速走査（Ｂ）の制御に切換わる。この制御では
ＰＷＭパルスをモータ通電バルスｄとしてモータ３０を
定速制御するが、後に詳しく述べるように目標速度Ｖに
達したときの通電時の加速度α。、と、非通電時の加速
度α。ＦＦとを算出し、以後この２つをパラメーターと
してＩ’ＷＭモータ通電パルスｄのデューティをエンコ
ーダパルスごとに書き換える（第６図）。

この書換えのタイミングはエンコーダパルスｅのオン、
オフ各エッジによる割込みｒＮＴ−Ｈによってのみ得ら
れる（第５図（ｂ））。従ってこの間内部割込みＩＮＴ
−Ｆは禁止される。

これによって定速走査（Ｂ）が達成され、実効走査終了
位置に達すると減速走査（Ｃ）が行われる。この減速走
査（Ｃ）では制動力を与えるために入力端子３５ａは“
ロー”に切換えられ、加速走査（０の場合と同様にモー
タｉｉ！ｌ電バルスｄによるオフ時間の制御が行われる
（第５図（Ｃ））。

入力端子３５ａが“ロー”で入力端子３５ｂが“ロ”の
状態では、第２図でトランジスタＴｒ，のみがオンして
いる。このとき走査光学系３は走査方向に移動している
ので、この移動によってモータ３０の軸３０ａが回転さ
せられ、モータ３０、ダイオードＤ３、トランジスタＴ
ｒ．の閉ループで矢印ａと反対方向の逆起電圧が発生し
、走査方向ａに回転しているモータ３０の回転に制動を
与える。これがいわゆる回生ブレーキである。

一方、人力端子３５ａが”口−”で入力端子３５ｂが“
ハイ　”の状態ではトランジスタＴｒ，とＴｒａがオン
し、直流電源Ｅの電流は矢印ａと逆の方向に流れ、モー
タ３０をリターン方向に回転させようとして制動を与え
る。このように走査光学系３の移動方向と反対の方向に
モータ３０を駆動して制動を与える場合がいわゆる強制
ブレーキである。

第４図の減速走査（Ｃ）の初期ではエンコーダのバルス
ｅの間隔は設定されたオフ時間よりも短いので回生ブレ
ーキのみが働く。この回生ブレーキによる制動力は比較
的弱く、走査光学系３は徐々に減速される。減速が進ん
でエンコーダバルスｅの間隔がオフ時間よりも長くなる
と、回生ブレーキと共に強制ブレーキも働き、強い制動
での減速が行われる。

次にエンコーダパルスｅの幅が目標速度Ｖ　＋に対応す
る以上に長くなったとマイコン４１が判断したときには
、第４図（Ｄ１）の加速リターン処理に入る。このとき
のマイコン４Ｉの判断は現バルスｅの幅が前のバルスｅ
の幅よりも大きくなっていること、つまり減速中である
ことと、パルスｅの幅がモータ３０が停止する寸前の速
度に対応した大きさ以上になったかどうか、あるいはモ
ータ３０が反転してしまいエンコーダ３３の反転位置や
反転後の加速によって短いパルスが生じたかどうかの何
れかが検出されることとのＡＮＤ条件で判別される。し
たがって減速制御によってモータ３０が停止寸前の所定
の減速速度に達するか、あるいは反転してしまった場合
を判別してモータ３０をオフし前記短いパルスによる誤
判断に起因するモータ３０の暴走なしに次の加速リター
ン（Ｄ，）に的確に移行することができる。

加速リターン（Ｄ１）は加速走査（Ａ）の場合と同じオ
フ時間制御によって目標速度ｖ１に達するまで行われる
。加速走査（Ａ）と同様目標速度ｖ１に達したとマイコ
ン４１が判断したとき定速リターン（Ｄ２）に切換えら
れ定速走査（Ｂ）と同じ制御で行われる（第５図（ｄ＋
　、ｃｌｚ））。

ここで走査光学系３はこれらリターンによってホームポ
ジションに正確に停止されることが望まれる。これを満
足するのに、第１減速リターン（Ｅｌ）の開始時点を走
査光学系３の実際位置の割出しによって決定される。

これについて説明すると、走査開始によりホームスイッ
チがオフした時点からエンコーダパルスｅをタイマユニ
ット４９のカウンタ×Ｆによりカウントし続け、走査が
終了する第４図Ｉの時点からのリターン中はそれまでの
カウント値Ｘ。ｆを減算していくことによってリターン
中の第１移動台４の位置を求める。そして第１減速リタ
ーンＥ．の開始タイくングはホームスイッチ３４からそ
の手前のブレーキ開始所定位置（第４図Ｊ）までの距離
に相当するカウント値ｘ，ｆに達したことによって決定
する。

なおこの際の減算は前述の通りエンコーダパルスｅのオ
ン、オフ各エッジが４回検出されると前述の外部割込み
を発生する都度４つづつ行うことでソフト処理に対応し
ている。

カウント値がｘ．ｆになると減速走査（Ｃ）の場合の初
期状態と同様のオフ時間制御での回生ブレーキによる第
ｌ滅速リターン（Ｅ１）を行う。このκ１ｆはホームス
イッチ３４のオンから走査光学系３が停止するまでの移
動距離（エンコーダバルスｅのカウント値ではκｚｒ）
に従って１スキャンごとに補正していき次のリターン時
にはｘ’．ｆとなる。

第１減速リターン（Ｅ１）によって走査光学系３がホー
ムポジション（エンコーダパルスｅのカウント値はＯ）
に達すると減速走査（Ｃ）の場合の途中以降の状態と同
様のオフ時間制御での強制ブレーキを行い走査光学系３
を停止させると共に前記したｘｚｆをカウントする。

またリターン制御終了および次の加速走査（Ａ）へ移行
するための走査系の停止検出は、前記した減速走査（Ｃ
）から加速リターン（Ｄ，）への移行の場合と同様に行
われる。

以上の主な制御をさらに具体的に詳しく説明すると、マ
イコン４１のタイマユニット４９はそのフリーランカウ
ンタＦＲＣにより発振回路５０から入力されるシステム
クロックｆ　ＣＬＫの４分周を基準クロックとしてカウ
ントすると共に、エンコーダバルスｅのオン、オフ各両
エツジの検出によって外部割込み信号ＴＮＴ−Ｅを発生
し、検出時点におけるフリーランカウンタＦＲＣＯ値を
レジスタ４８にキャプチャーしてそのカウント値でエン
コーダパルスｅのパルス幅を判定しモータ３０の速度検
出情報とする。

なお減速ギャ３ｌの減速比を１／Ｎ、駆動プーリ３１ａ
の径をＤとし、モーク３０による等倍時の走査速度Ｖ，
をタイミングベルト３２の速度として見ると、モータ３
０の回転数Ｒ。と速度■，の関係は となる。そこで等倍時のエンコーダパルス幅（一周期）
をＴＳＩ、モータ３０の１回転当りのエンコーダパルス
数をＧ（例えばＧ＝５０）　とすると、１ となる。

そしてタイマユニット４９は、それに備えるＰＷＭレジ
スタＰＷＭＲによってシステムクロックｆＣＬＫの２５
６分周した周波数で、ＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲに設定
された値に対応するハイレベルアクティブのパルスを発
生し、出力する。このＰＷＭの分解能は２１２であり、
パルス幅のデューティＰＷＭｄｕｔｙは で表される。

さらにタイマユニット４９はＴＭＦ　レジスタＴＭＦＲ
により、このレジスタＴＭＦＲに設定された値をカウン
トすると前述の内部割込み信号ＩＮＴ−Ｆを発生する。

ここでＰＷＭ出力ボート４７による定速走査（Ｂ）の制
御について述べる。目標速度ＶにおいてＰＷＭモータ通
電バルスｄによりモータ３０に通電したときの加速度α
。９と通電を断ったときの加速度α。ＦＦとの差が第６
図のようにΔ■であると、ＰＷＭモータ通電バルスｄの
一周期中に目標速度■となるためには、ＰＷＭモータ通
電パルスｄの一周期をＴ？、このＴ，に対する通電オン
時間の比率をＹとすると、 α。８・Ｙ　−　Ｔ，−△■＝α。ＦＦ　（Ｉ　　Ｙ）
ＴＰ−■が或立する。したがってＹは となる。

次に第７図においてＫ０の時刻でエンコーダの外部割込
みＩＮＴ−Ｅが発生した場合を考える。

このとき速度誤差がΔ■であったとすると、次のエンコ
ーダの外部割込みＩＮＴ−Ｅが発生する時刻Ｋ，までに
目標速度■に達するためには、目標速度■に対応するエ
ンコーダパルスの一周期をＴＳＩ　とするとＫ０からＫ
１に到達するまでの時間はＴＳＩ／２であると近似し、
この間のＰ！ＩＭモータ通電パルスｄの数Ｎは となる。

したがって■式における速度誤差Δ■をＮ分割した値を
１つのＰＷＭモータ通電パルスｄのデューティ調整によ
り補正するとよい。この際のＰＷＭモータ通電バルスｄ
のオン比率Ｙは、である。

ここで速度誤差ΔＶについて考えると、速度検出はエン
コーダパルスｅの幅を外部割込みＩＮＴ−Ｅ間における
フリーランカウンタＦＲＣのカウント数により判別して
行うので、第７図に示すようにＫ０点における測定パル
ス幅をＴＭｏＮ，目標パルス幅をＴＳＩ　とすると、パ
ルス幅がＴＳ４のととなる。同様に速度誤差がΔＶであ
るときの速度■。はバルス幅をＴＭＯＮとして となる。

従って速度誤差ΔＶは これにより一Ｈ モ−Ｖａｔバルスｄのオン比 率は■弐から αＯＮ＋αＯＦＦ αＯＨ十αＯＦＦ ＴＳＩ２ となる。

この［相］式の右辺第２項の分母において仲。８ζＴＳ
Ｉ と考えると、 ＰＷＭ モータ通電パルスｄのオ ン比率Ｙは［相］式から αＯＮ＋αＯＦＦ αＯＮ＋αＯＦＦ ＴＳＩ３ となる。

エンコーダバルスｅの幅はＣＰＵ　４２内部のフリ一ラ
ンカウンタＦＲＣ によるカウントで決定され フリ一ランカウンタＦＪ？Ｃ はシステムクａツク ｆｃＬκ の４分周を基準クロックとしてカウントするので、 ■弐の右辺第２項の仲。８、 ＴＳＩ をフ リーランカウンタＦＩ？Ｃ のカウント値Ｔ？ｌＩＯ．ｆ ＴＳ Ｉｆで表すと、 αＯＮ＋αＯＦＦ αＯＮ十αｏｒｙ ＴＳＩ３ となる。

したがってＰ問 レジスタ曲ＭＲへの設定｛ｉＰＷＭＲｏは、 αＯＮ＋αＯＦＦ αＯＮ＋αＯＦＦ ここで■式中の右辺において第１項＝ＣＢＩＡＳ第２項 ＰＲＡＴＥ とすると、 ＰＷＭＲ．＝ＣＢＩＡＳ ＋ＰＲＡＴＥ（ＴＭｏＮｆ −ＴＳＩｆ） ■ となる。

次に第８図から第１０図に示すフローチャートに基き、
本実施例における制御の具体的な流れについて説明する
。

第８図はマイコン４１による制御のメインルーチンを示
している。

電源が投入されてマイコン４１にリセットがかかると、
ステップ＃１で初期設定が行われる。

これは内部のＲＡＭ４４　、ＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲ
等をクリアし、ＰＷＭ出力ボート４７の出力状態をオフ
にしてモータ通電信号ｄを“Ｏ”にする。このｄ＝０は
第２図のモータ駆動回路の入力端子３５ｂが“ロー′で
モータ３０をオフする状態に対応し、ｄ＝１は”ハイ　
”でモータ３０をオンする状態に対応する。

初期設定後ステップ＃２でホームスイッチ３４がオンで
あるかどうか判別される。オンしていると走査光学系３
がホームポジションつまり走査開始位置にあることにな
りステップ＃３に進む。ここでは図示しないマスクから
の走査要求信号ＳＣＡＮがあるまで待機する。走査要求
信号ＳＣＡＮが出るとステップ＃４で露光ランプ点灯信
号ｈ，をｌにセットし、ランプ５が点灯されるようにす
る。次にステップ＃５に移行する。ここでは複写倍率信
号ＭＡＧによる倍率Ｍをメモリｍに入力し、また複写倍
率に対応した走査速度を制御するためのエンコーダパル
ス幅ＴＳＩｆ等スキャンに必要な種々のパラメータを計
算しＲＡＭ４４にストアする。

このＴＳＩｆの計算は、フリーランカウンタＦＲＣのク
ロックを基準としてカウントするので、となる。

ステップ＃５ではまた走査長およびホームスイッチ３４
からブレーキ開始時点までの距離を決めるＸ。ｆも計算
される。ｘｏｆはペーパーサイズＰＳＩＺＥと倍率Ｍか
ら計算される長さと、予備走査ｉｘｆｌＥ（ホームスイ
ッチオフから画像先端までノ距離）の和で得られる。こ
こでエンコーダパルスの立上がりから、立下がり、およ
び立下がりから立上がりまでの移動量ａは となるので、倍率Ｍでのパルスカウント値に換算した走
査長Ｘ。ｆは となる。さらにホームスイッチ３４からブレーキ開始時
点までの距離を×１とすると、■式からＸの距離でのパ
ルスカウント換算値κ１ｆはとなる。ここでＰＳＩＺＥ
は本実施例では最大通紙サイズとする。ステップ＃５で
はさらに加速走査における通電オフ時間Ｔ。，Ｆとして
予め決定されたＴ。Ｆ．を設定しメモリＴ。ＦＷに人力
しておく。これはＩＮＴ−Ｅの割込みルーチンで用いら
れる。

次のステップ＃６では正逆転信号ｒを“ｌ”にする。ｆ
＝１は第２図の駆動回路５工の人力端子３５ａが“ハイ
　”で正転を行わせる状態に対応しｆ＝ｏは“ロー″で
逆転を行わせる状態に対応する ステップ＃７ではＰＷＭのレジスタＰ聞Ｒに４０９６を
セットする。つまりＩ’ＷＭモータ通電パルスのデュー
ティを１００％にしておいて、ＰＷＭ出力ボート４７を
利用した前記オフ時間制御を行う。ここではまたＰＷｌ
１出力ボート４７の出力状態をオンにし、つまりｄ＝１
にしてモータ３０への通電を開始することも行う。

ステップ＃８ではυＩ込みルーチンで走査中かどうかを
判別するためのフラグＦＳＣＡＮを１にセットする。こ
れは走査中に対応する。またＭＯＤＥ←ｌとして加速走
査（Ａ）の制御モードにセットする。続くステップ＃９
でエンコーダバルスｅによる外部割込みＩＮＴ−Ｅを可
能にする。

次のステンプ＃１１では走査初期の加速走査（八）の制
御において走査光学系３がホームスイッチ３４から離れ
てホームスイッチ３４がオフすることによりステップ＃
１２に進む。ここでは走査長を測定するカウンタＸＦの
カウント値ｘｆを０にクリアしておく。これにまりカウ
ンタＸＦは走査光学系３が実際に走査し始めてからの移
動量をクリア状態からカウントすることになる。

続くステップ＃１３では計算された走査長だけ走査した
かをカウンタＸＦのカウント値ｘｆが所定走査長に対応
するＸ。ｆに達したかどうかによって判別する。走査が
終了するｘｆ＝ｘ。ｆになるとステップ＃１４に進んで
露光ランプ点灯信号ＥＸＦをＯとしランブ５がオフされ
るようにする。次いでステップ＃１５では正逆転信号ｆ
を“０”にして正転状態での逆転駆動によるブレーキ状
態にする。

次いでステップ＃ｌ６でオフ時間制御用のメモリｔ。Ｆ
Ｆにブレーキ力を決定する予め決められた値Ｔ。ＦＦ！
をセッ卜すると共にＭＯＤＥを２にし減速走査（Ｃ）の
制御モードにセットする。

これ以降減速走査状態から加速リターン状態への切換え
は外部割込みＩＮＴ−Ｈのサブルーチンで行われる。

ステップ＃１７では減速走査（Ｃ）の制御モードにおい
て、モータが停止するか反転に至ったかどうか、つまり
割込みルーチンでＭＯＤＥ＝３になったかどうかを判別
し、ＭＯＤＩＥ＝３になるまで待機する。ステンプ＃ｌ
７でＭＯＤＥ＝３になるとステップ＃１８に移行する。

これはリターン制御に必要な種々のパラメータを計算し
ＲＡＭ４４にセットするサブルーチンである。例えば複
写倍率Ｍに対応するマルチコビ一時の露光ランプ５の再
点灯タイミングを与えるための第１移動台４のリターン
中の位置に対応するエンコーダパルスカウント値ｘｍｆ
　、また第１減速リターン（Ｅ，）の開始位置に対応す
るエンコーダパルスカウント値ｘ．ｆ　、さらにリター
ンにおける倍率に対応したリターン速度を制御するため
のＴＳＩＦと云ったものを計算する。

ｘ＋ｎｆは露光ランプ５の点灯後光量が所定値に達する
までの時間をＴＥ、リターン時の倍率Ｍ（リターン中の
速度を倍率ＭＲＥＴの速度と同じと考える。）を阿ＲＥ
Ｔとすると、 となる。

ｘ．ｆは初期値として走査光学系３の負荷に対応する値
がセットされているが、リターン時のホームスイッチ３
４オン後の第１移動台４の移動量（以下オーバーリター
ン量と称する）によって補正されていく。これら初期の
オーバーリターン量目標値をＩχ２ｆとすると、１走査
サイクル前のオーバーリターン量ｘｚｆから次の第１減
速リターン制御の開始タイミングｘ’，ｆはｘ’，ｆ＝
ｘ．ｆ　＋　（ｘ．ｆ　−　１ｘ．ｆ）　　−−−ｔ＠
＞となる。

この［相］式からマルチコビー中に第１減速リターン制
御の開始タイミングを補正していけば、常に一定のオー
バーリターン量となる。

なおＴＳＩｆはステップ＃５の場合と同様に計算し、加
速リターン制御におけるオフ時間制御データＴ。，，を
セッ卜する。

次のステップ＃１９ではステップ＃７と同じ処理を行い
、ステップ＃２０では前述のフラグＦＳＣＡＮをＯ（リ
ターン中）にリセットすると共に制御モードをＭＯＤＥ
＝　１にする． そしてステップ＃２１ではｘｆ≦ｘｍｆになったかどう
か、つまりマルチコピーにおける露光ランプ５の再点灯
タイミングの位置まで第１移動台４がリターンしてきた
かどうかを判断し、そうであれば次のステップ＃２２に
移行してスキャン信号ＳＣＡＮが１であれば、つまりマ
ルチコビーの場合であればステップ＃２３で露光ランプ
点灯信号Ｅ。を１にセットして後、ＳＣＡＭ＋　１であ
ればそのままステノブ＃２４に移行する。

ステップ＃２４ではｘｆ≦ｘ＋ｆになったかどうか、つ
まり第１１速リターンの開始タイミングの位置まで第１
移動台４がリターンしてきたかどうかを判別し、そうで
あればステップ＃２５で正逆転信号ｆを１にセントする
と共にステップ＃２６で第１減速リターン（Ｅ１）の制
御におけるオフ時間制御データＴ。，Ｆとして非常に長
い時間ＴＯＦＦ３　（　Ｔｏｒｒ３＞　＞　ＴＳＴＯＰ
）をメモリｔＯＦＦに入力する。そしてステップ＃２７
で制御モードを問ＤＥ＝２にする。

続くステップ＃３１では第１移動台４がホーム位置まで
リターンしてきたかどうかを判断し、そうであればステ
ップ＃３２でエンコーダバルスカウンタＸＦをＯにクリ
ャして割込みルーチンでｘｚｆを求めるための準備を行
い、ステップ＃３３で第２減速リターン（Ｅ！）の制御
におけるオフ時間制御データＴ。ＦＦとしてＴ。，．を
メモリＬＯＦＦにセットし強制ブレーキ状態が得られる
ようにする。

次のステップ＃３４ではステップ＃Ｉ７の場合と同様に
ＭＯＤＥ＝３となるのを待ち、ＭＯＤＥ＝３となるとス
テップ＃３５に移行してＩＮＴ−Ｈの外部割込みを禁止
すると共に、ステップ＃３６でエンコーダパルスカウン
ト値ｘｆをｘｚｆとしてメモリＸにストアし１回の往復
動動作を終える。そして再びステップ＃３に戻って上述
と同様の処理を繰返す。

一方、ステップ＃２でホームスイッチ３４がオフしてい
るときは、つまりｌ｛ＯＭＥ−０であればステップ＃４
ｌに移行して倍率Ｍを予め定められた低速リターン復帰
倍率にセットすると共に、ステンプ＃ｌ８の場合と同様
に倍率Ｍに対応したＴＳＩＦの計算と、オフ時間制御デ
ータＴ。，ｆのセットを行う。ただしここではκ，　ｆ
　，　ｘ，ｆの計算は行わない。さらにステップ＃４２
では正逆転信号『をＯとし、ステップ＃４３でステップ
＃７と、またステソブ＃４４、＃４５でステップ＃２０
、＃９とそれぞれ同様の処理を行う。そして次のステノ
ブ＃５１でホームスイッチ３４がオンとなれば、つまり
ＨＯＭＥ＝　１となればステンプ＃５２〜＃５６の処理
を行ってステップ＃３に移行し、上述と同様の処理を行
う。

次に第９図に示すエンコーダバルスｄによる外部割込み
ＴＸＴ−Ｈのサブルーチンについて説明する。これはエ
ンコーダバルスｅのオンエノジおよびオフエッジの両エ
ッジで発生するようにしており、割込み許可“ＩＮＴ−
Ｅ可２がセットされているときのみ発生し、割込み禁止
“ＩＮＴ−Ｅ不可”がセットされているときは発生しな
い。

先ず割込みＴＮＴ−Ｅが発生すると、ステップ＃６０で
２つ前のパルス幅としてＴｃにストアされていたものを
、前記した加速状態の判定のためにＴｓにストアしてお
き、ステップ＃６１で１つ前のパルス幅としてＴｉをＴ
ｃにストアする。次いで現在の時刻信号となるフリーラ
ンカウンタＦＲＣの内容ＴａをＲＡＭ４４の所定の位置
のメモリｔａにストアする。次いでステップ＃６３でメ
モリｔａの内容Ｔａから１つ前のエンコーダ割込み時刻
Ｔｂを減算した値Ｔａ−Ｔｂ＝Ｔｉを測定パルス幅メモ
リｔｉにストアずる。

続くステップ＃６４では次の割込みにおけるパルス幅を
測定するためにＴａをメモリｔｂにストアする。

さらにステップ＃７０ではモードの判断を行い定速制御
モード（　ＭＯＤＥ＝　Ｏ　）であればステップ＃７１
に進み、加速制御モード（ＭＯＤＥＩ）であればステッ
プ＃８０から＃８１に進む。また減速制御モード（ＭＯ
ＤＥ２）であればステップ＃９０へ進む。間ＤＥ＝Ｏで
あるとステップ＃７１で上述の式［相］に従い定速制御
におけるＰＷＭレジスタ設定値の計算を行い、ＰＷＭ　
レジスタＰＷＭＲにセットする。次のステップ＃７２で
はホームスイッチ３４がオンしているかどうかの判断を
行い、第１移動台４がホーム位置になければステップ＃
７３でＦＳＣＡＮ　＝　１であるかどうかを判別する。

走査中であるとステップ＃７６でバルスカウンタＸＦの
カウント値ｘｆをインクリメントし、リターン中であれ
ばステップ＃７５でパルスカウンタχＦのカウント値ｘ
ｆをデクリメントする。そしてステップ＃７７で割込み
ルーチンからメインルーチンにリターンする。なおステ
ップ＃７２で第１移動台４がホーム位置にあればステッ
プ＃７４に移行しモードがＭＯＤＥ＝　２であればつま
り減速モードであればステップ＃７６の処理を行い、そ
うでなければそのままリターンする。

ステップ＃８０でＭＯＤＥ＝　１であると、ステップ＃
　８０ａにて前回のパルス幅と前々回のパルス幅とを比
較して、Ｔｃ　＜　Ｔｓであるかどうか、つまり加速状
態であるかどうかを判別する。加速状態であるときのみ
、ステップ＃８１に移行しエンコーダパルスｅの幅Ｔｉ
がＴｉ≦ＴＳＩＦであるかどうか、つまり測定されたエ
ンコーダパルスｅの幅Ｔｔが目標となるパルス幅（所定
速度以上に対応するパルス幅）以下かどうかを判別する
。そうであればステップ＃８２で内部タイマによる割込
みＩＮＴ−Ｆを禁止する”ＩＮＴ−Ｆ不可”とし、ステ
ップ＃８３でＭＯＤＥをＯとして定速制御モードに切換
えてステップ＃７２以降に移る。

ステップ＃８ｌでＴｉ≦ＴＳＩｆでなければステップ＃
８４に移行してＰＷＭ　レジスタＰＷＭＲに４０９６を
セットしてＰＷＭモータ通電バルスｄのデューティを１
００％とすると共に、ＰＷＭ出力ボート４７の出力をオ
フすることによってオフ時間制御の準備を開始するまで
のタイマ値Ｔ。ＦＷをタイマユニット４つのタイマＦレ
ジスタＴＭＦＲにセットし、次のステップ＃８６で内部
タイマの割込みＴＮＴ−Ｆを可としてステップ＃７２に
移行し以降前述の場合と同様の処理を行う。

ステップ＃８０でＭＯＤＥ＝１でなければ、ＭＯＤＥ＝
２であってステップ＃９０に移行する。ここではＴｉ＞
Ｔｃであるかどうか、つまり減速中であるかどうかの判
断を行い、減速中（現時刻での測定されたエンコーダパ
ルスｅの幅が前回のそれより長くなった）であればステ
ップ＃９１でＴｉ≦Ｔ３τｏＰであるかどうか、つまり
モータ３０が停止とみなされる状態になったかどうかの
判別を行い、そうであればステップ＃９２へ移行する。

ステップ＃９０で加速中である場合はモータ３０の回転
方向が反転したと判断してそのままステップ＃９２へ移
行する。またステップ＃９１でＴｉ≧ｒｓｔｏｐでなけ
ればステップ＃８４に移行して減速制御におけるオフ時
間制御を続行する。

ステップ＃９２では第２′＄ｉ速リターン制御の終了と
してＩＩＪ御モータをＭＯＤＥ＝　３にセットする。

これはメインルーチンでのモータ３０の停止の判断に用
いる． 続くステップ＃９３では内部タイマ割込みＴＮＴＦを禁
止する“ＩＮＴ−Ｆ不可”をセットし、ステップ＃９４
でＰＷＭレジスタＰＷＭＲをＯにクリャすると共にＰＷ
Ｍ出力ボート４７をオフ状態にしてステップ＃７７に至
りメインルーチンへリターンする。

最後に第１０図は内部タイマＴＭＦによる内部割込みＩ
ＮＴ−Ｆサブルーチンを示すものであり、割込み許可”
ＩＮＴ−Ｆ可”が設定されている状態でＴＭＦレジスタ
ＴＭＦＲに設定されたカウント値だけ基準クロックをカ
ウントしたときに発生し、ステップ＃１００でＰＷＭ出
力ボート４７をオフ状態からオン状態に切換えた後メイ
ンルーチンに復帰する．（発明の効果） 本発明の第１の特徴によれば、モータが走査系を駆動す
るときパルス発生手段によってモータの回転速度に応じ
た幅で発生されるパルスの幅が増大している減速時点で
あることを条件に、次の所定速度以下のパルス幅が検出
されるか、パルス幅の減少が検出されるかでパルス幅だ
けによる場合のような誤判断なくモータが減速制御によ
って所定速度まで減速されたかどうか、あるいは反転に
至ったかどうかを適正に判別し、その何れかが判別され
たときモータがオフされ停止されるので、回生ブレーキ
および強制ブレーキを利用した急激な減速制御をモータ
の停止寸前まで積極的に推進して、モータの所定時点で
の停止を短い距離および時間でモータの暴走を招くよう
なこともなく確実に達成することができ、画像走査装置
の高速化、小型化が誤動作なく実現する。

また第２の特徴によれば、前記モータの回転速度に応じ
た幅で発生されるパルスの幅が減少している加速時点で
あることを条件に、所定速度以上のパルス幅が検出され
て、パルス幅だけによる場合のような誤判断なくモータ
が加速制御によって所定速度に達したことを適正に判別
し、この判別があったときモータの制御が加速から定速
に切換えられるので、モータが所定速度に達するまで急
激な加速制御を継続して短い距離および時間で所定速度
まで確実に加速し、適正に定速制御に移行することがで
き、この面でも画像走査装置の高速化、小型化が誤動作
なく実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を光学移動型の複写機に適用した場合の
一実施例を示す作像部の斜視図、第２図は走査光学系の
駆動モータの駆動回路図、第３図は駆動回路を制御する
制御回路図、第４図は走査用の第１移動台の速度線図と
それに対応するホームスイッチのタイムチャートおよび
エンコーダパルスのカウント変化線図、第５図は第ｌ移
動台の往復動時における各種制御時点でのエンコーダパ
ルスとそれに基く通電信号とを示す線図、第６図、第７
図はＰＷＭモータ通電パルスの一周期におけるデューテ
ィの設定手法を説明する線図、第８図は走査系制御用の
マイコンによる制御のメインルーチンを示すフローチャ
ート、第９図は外部割込みＩＮＴ　−Ｈのサブルーチン
を示すフローチャート、第１０図は内部割込みＩＮＴ−
Ｆのサブルーチンを示すフローチャ−トである。 走査光学系 モータ エンコーダ マイコン 駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータで往復動される走査系の往動により原稿を
   走査して画像露光を行い、または画像を読取る画像走査
   装置において、 モータの回転速度に応じた幅のパルスを発生させる手段
   を備え、この手段から出力されるパルスの幅が増大して
   いる減速時点の次に所定速度以下のパルス幅が検出され
   るかパルス幅の減少が検出されるかによって前記モータ
   をオフするようにしたことを特徴とする画像走査装置。
2. （２）モータで往復動される走査系の往動により原稿を
   走査して画像露光を行い、または画像を読取る画像走査
   装置において、 モータの回転速度に応じたパルスを発生させる手段を備
   え、この手段から出力されるパルスの幅が減少している
   加速時点で、所定速度以上のパルス幅が検出されること
   によって前記モータの制御を加速から定速に切換えるよ
   うにしたことを特徴とする画像走査装置。