JPH0367280A - 移動体の制御方法 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は例えば静電転写型複写機、イメージスキャナ
などにおけるスキャナ等のように、所定速度で移動させ
る移動体の制御方法に関する。

山）従来の技術 例えば複写機における移動体（スキャナ）の移動制御方
法としては従来、複写機等の装置本体のメインモータに
クラッチ機構を介してスキャナを接続し、走査、停止、
リターン制御を行う方法が用いられていた。しかしなが
ら近年、複写機においてはズーム変倍複写や画像形成の
高速化、高画質化への要望が高まり、従来の制御方法で
はこれらの要望に答えることが困難になっていた。そこ
で近年ではスキャナ専用の駆動モーフを備えて移動制御
を行うようにしている。このようなスキャナなどの移動
体の制御には一般にサーボ制御方法が採用され、目標値
（目標位置または目標速度）を変化させながら所定速度
（走査速度）まで加速し、移動体が所定速度まで加速さ
れるとそののちは所定速度で安定するように目標値を変
化させて制御する。

例えば従来の複写機におけるスキャナ制御の方法は、ス
キャナをＨＰ（ホームポジション）で走査速度に達する
ように加速しＨＰ以後は定速となるように制御する。そ
してスキャナ速度が所定速度で安定した頃に原稿走査を
開始させる（第９図参照）。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 ところで上述したような加速およびスキャナの安定は原
稿走査の本来の目的からいえば不要なものであって、そ
れらに要する距離および時間は短ければ短いほどよい。

しかしながら上述したような従来の方法でスキャナ制御
を行った場合、定速制御に移ってからもスキャナが慣性
で加速し続けるために実際のスキャナ状態が目標値を大
幅にオーバーシュートし、スキャナ安定までに非常に時
間、距離が掛かっていた。

例えば第１０図は従来の複写機のスキャナ制御例を示し
た図であり、実線が目標値（位置）、破線が実際のスキ
ャナの位置を示している。目標値はＨＰにおいてスキャ
ナの速度が走査速度に達するように設定されるとともに
、そののちは走査速度での定速走行となるように設定さ
れている。しかしながら実際のスキャナ位置は図に示さ
れるように、定速制御に移った後もスキャナが慣性で加
速し続けるために目標値をオーバーシュートして目標値
に沿うまでに時間が掛かり、結果として原稿走査を開始
できるまでの時間、距離が長くなってしまっていた。

なお第１１図は目標値および実際のスキャナ状態を速度
で示した図であり、実線が目標速度、破線が実際のスキ
ャナ速度である。この場合も位置制御時と同様に実際の
スキャナ状態が目標速度を大幅にオーバーシュートする
ためにスキャナの安定までに長い時間、距離が必要とな
る。

この発明の目的は、定速制御開始時における目標値から
のオーバーシュート量を出来る限り小さくすることによ
ってスキャナ速度が安定するまでの時間、距離を短くす
ることの出来る移動体の制御方法を提供することにある
。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、移動体を停止状態から加速し、その後所定
速度で移動させる移動体の制御方法であって〜 加速を終了する時点での目標値とその後定速制御の移動
を開始するときの目標値とのつながりを不連続とし、か
つ加速終了時点での目標値を定速制御開始時の目標値よ
りも低くしたことを特徴とする。

なお加速度が変わる場合には前記不連続量が加速度に応
じて設定される。

ｔｅ１作用 第１図〜第３図はこの発明の詳細な説明するための図で
ある。

第１図は位置制御時（定加速度制御）の目標値（実線）
および実際の移動体の位置（破線）を示している。目標
値（位置）は加速終了時のＡ点まで加速度的に変化して
ゆくため、Ａ点以降目標値が定速的に変化するようにな
っても移動体は慣性により引き続き加速される。ところ
が本発明ではＡ点と定速制御開始時のＢ点との間は不連
続になっていて、しかもＡ＜Ｂである。そのため慣性加
速骨がこの不連続量に吸収され、移動体の状態が目標値
に滑らかに収束するようになる。なおＡ−Ｂの不連続は
急激な加速度の上昇という面からも見ることが出来るが
、Ａ−Ｂ差（不連続量）が大きいために追従が遅れ、し
かもその後目標値が定速的に変化してゆくために図に示
すような結果となる。このように滑らかな追従が行われ
るため移動体が安定するまでの時間、距離が短くなる。

また加速制御を終了する時点での移動体の速度は定速制
御時の速度よりも低くてよい。その後慣性により加速が
続行されるためである。したがって加速終了までの時間
、距離および定速制御が開始されてから移動体が安定す
るまでの時間、距離の両方が短縮され、例えば複写機の
場合、第２図に示したように停止位置から走査開始位置
までの距離とそれに要する時間を短くできる。

第３図は移動体の制御を速度で示している。位置制御と
同様に加速終了の目標値Ｃと定速制御開始時の目標値り
とを不連続に、かつＣ＜Ｄとすれば慣性の加速がその不
連続量に吸収されて図示するように移動体の速度は目標
値に滑らかに収束して、移動体安定までの時間、距離は
短くなる。

また例えば変倍複写機において倍率を変えるときには倍
率に応じてスキャナ速度を変える必要があり、加速度も
それに従って変わってくる。加速度が変われば加速を終
了した後のオーバーシュート量も変わる。しかしながら
請求項２に示したように加速度に応じて不連続量を設定
すれば加速度に係わらず移動体を目標値に滑らかに追従
させることができる。

（「）実施例 第６図は原稿走査用の移動体（スキャナ）を備えた複写
機の概略構成図である。

まずこの発明に係るスキャナ部分の構成を説明する。

複写機本体１の上面には透明なガラス体からなる原稿台
２が備えられ、この上に複写すべき原稿がセットされる
。原稿台２の下方には原稿を走査する走査系が備えられ
ている。走査系は、光源３１．３２およびミラー３３が
支持された≧ラーベースＭＢＩ、ミラー３４．３５が支
持されたミラーベースＭＢ２、固定ミラー３６．３７、
色分解フィルタ（３原色分解用）３８、レンズ３９を備
えている。湾う−ペースＭＢＩ、ＭＢ２は図示シないレ
ールに沿って矢印Ｆ（フィード）およびＲ（リターン）
方向に移動可能である。すなわちミラーベースＭＢＩ、
ＭＢ２は、走査系駆動用のモータＭ１に図示しない駆動
ベルトで接続されており、それによって矢印Ｆ、Ｒ方向
にされる。なお、ミラーベースＭＢ２の移動速度はミラ
ーベースＭＢ２の移動速度の％となるようにモータＭｌ
接続されている。ミラーベースＭＢＩ、ＭＢ２が本発明
の移動体（スキャナ）である。

スキャナＭＢＩ、ＭＢ２の位置はモータＭ１に設けられ
たエンコーダ（不図示）の回転量で置き換えられる。ス
キャナＭＨＩ、ＭＢ２は常に所定位置（停止位置）にリ
ターンされるようになっており、その位置から加速制御
が開始され、ＨＰに到達するとその後は定速制御される
。ＨＰにはセンサＳ１が設けられスキャナが検知される
。なおセンサＳＩＫは一般に光センサが用いられ、ミラ
ーベースＭＢ２に取りつけられたプレートがその光セン
サを横切ることによってＨＰ検知を行っている。

複写機本体１の上面には図示しない操作パネルが設けら
れており、ここから複写倍率、複写濃度等の各複写条件
が入力されるようになっている。

走査系は入力された複写倍率に応して図中二点鎖線で示
したようにレンズ３９（およびフィルタ３８）を移動さ
せ、原稿走査方向と垂直な方向の倍率を変換させる。ま
たスキャナＭＢＩ、ＭＢ２の走査速度を変えて走査方向
の倍率を変換させる。

なお走査速度は拡大時に遅くなり、縮小時に速くなる。

次に複写機の像形成プロセス部の構成を簡単に説明して
おく。

複写機本体内部にはベルト状の感光体５１が備えられ、
その周囲に帯電器５２、現像器５３〜５６、転写体５７
、クリーナ５８等が備えられている。現像器５３〜５６
にはそれぞれ異なる色のトナーが収納されており、その
色はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックである。こ
のうち、イエロー、マゼンタ、シアンはフルカラーおよ
び各々の単色コピー用、ブランクは単色ブラックコピー
用である。フルカラー像形成時には感光体５１上に、ス
キャナＭＢＩ、ＭＢ２による原稿反射光が色分解されて
照射され、潜像が形成される。そして、分解された光の
補色のトナーが収納された現像器（５３〜５５の何れか
）が作動し、潜像を顕像化させる（トナー像の形成）。

このトナー像は転写器５９によって転写体５７に転写さ
れる。

転写体５７はフルカラー像形成時、イエローマゼンタ、
シアンの３色のトナー像を重ね合わせるように感光体５
１から移し取る。すなわち転写体５７上においてフルカ
ラーのトナー像を完成させる。このとき各色のトナー像
の先端は全て揃っていなければならない。そこで転写体
５７の対向位置に基準位置検出センサＳ２を設けてトナ
ー像の先端位置を検出し、その検出に応じて原稿走査を
開始することによってトナー像先端を揃えるようにして
いる。一方、複写機本体の右側には手差しトレイ、用紙
カセットを有する給紙部６１が構威されており、転写体
５７に用紙を給紙する。転写ローラ６０は給紙された用
紙に前記フルカラートナー像を転写する。そしてこの用
紙は定着装置６２でトナ一定着されたのち、排紙トレイ
６３に排出される。

第５図は同複写機におけるスキャナ制御に係る部分のブ
ロック図である。

ＣＰＵ４１にはＳｌの出力値、モータＭ１のエンコーダ
４８の出力値、Ｓ２の出力値、複写倍率入力キー４９か
らの複写倍率等が入力される。ＣＰＵ４１の内部には実
際位置検出部４２、目標位置（目標値）設定部４３が設
けられている。目標位置設定部４３はＳ２の出力を受け
てスキャナの移動を開始すべきタイミングを知り、内部
基準タイマ４４のカウントに従って時間ごとの目標位置
を設定してゆく。この場合後述するように複写倍率が考
慮される。実際位置検出部４２はエンコーダ４８の出力
から実際位置を求める。なおエンコーダ４８のカウント
はスキャナが停止位置にリターンされたときにリセフト
される。

比較部４５は目標位置設定部４３で設定された目標位置
と実際位置検出部４２で検出された実際位置とを比較し
、その結果をモータ制御部４６に出力する。モータ制御
部ではその結果に基づき実際位置が目標位置に沿うよう
な制御動作を決定し、その結果をモータ駆動回路４７に
出力する。モしてモータ駆動回路４７がモータＭｌを駆
動制御する。

第４図は３種類の複写倍率についての目標位置およびス
キャナ位置を示した図である。複写倍率が小さくなる程
走査速度を速くする必要があるため、図において左の方
が倍率が低い。図に示されているように加速はＨＰで終
了する。加速は原稿走査を行う速度よりもやや低い速度
で終了し、慣性加速によって原稿走査の速度まで加速さ
れるようになっている。従って従来の装置と加速度を同
じにしたとすると加速終了までの時間および距離が短く
なる。

加速が終了すると目標値は定速度的に設定されるように
なる。ここで加速終了時の目標値と定速制御開始時の目
標値は不連続に設定され、その不連続量は複写倍率が小
さくなる程大きくなっている。倍率が小さいはどＨＰま
での加速度が大きくなり慣性により加速し続ける距離が
長くなるため、それを吸収する必要があるためである。

このように設定しておくと定速制御移行後、スキャナの
位置は倍率に係わりなく滑らかに目標値に収束してゆく
。なお変倍複写機の場合、走査開始の位置は最小倍率に
おいてスキャナが安定する位置に設定される。

第５図はスキャナ制御の処理手順を示したフローチャー
トである。

Ｓｌの出力信号に基づいてスキャナの移動は開始される
。まずＨＰまで（Ｓｌがスキャナを検知するまで）は加
速モードで制御される（ｎｌ）。

すなわち目標位置設定部４３は内部タイマのカウントに
基づいて等加速度的に変化する加速目標位置を設定しく
ｎ２）、実際位置検出部４２はエンコーダ４８の出力を
カウントする。そして実際の位置と目標値とが比較部４
５で比較され、モータ駆動回路４７はスキャナが進み過
ぎのときにモータ速度を遅くし、スキャナが遅れている
ときにモータの速度を速くする（ｎ２〜ｎ５）。モして
■■Ｐ（ＳＬオン）以降は定速制御されるようになる（
ｎ６）。定速制御時には目標位置設定部で定速的に変化
する目標位置が設定され、実際の位置と比較されてその
結果に基づいてモータＭ１が制御される（ｎ７→ｎ３→
ｎ４．ｎ５）。さらにスキャナが原稿サイズ分を走査す
ると（入力された複写サイズに応じて走査距離は予め設
定されている）リターンモードになってスキャナがリタ
ーンされる（ｎ８→ｎ９）。

なお第８図は上述の制御と同様にＨＰまで加速してそれ
以後定速制御する制御方法を速度で示した目標値および
実際のスキャナ速度の例を示した図である。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、原稿走査などの実際の
動作上不必要な移動体安定までの時間。

距離を短縮することが出来、複写機やイメージスキャナ
においては走査時間の短縮、装置の小型化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の詳細な説明する図であり、
第１図は位置制御時の目標値と実際の移動体位置とを示
し、第２図はこの発明によって短縮できる距離を示して
いる。また第３図は速度制御時の目標値と実際の移動体
速度とを示している。第４図〜第８図は実施例に係る図
であり、第４図は位置制御時の複写倍率ごとの目標値お
よび実際のスキャナ位置を示した図、第５図はスキャナ
制御の処理手順を示したフローチャート、第６図は制御
部のブロック図、第７図は複写機全体の概略構成図、第
８図は速度制御時の目標値およびスキャナ速度を示した
図である。さらに第９図〜第１１図は従来技術を説明す
る図であり、第９図はスキャナ安定までの距離を示し、
第１０図は位置制御時の目標値とスキャナ位置を、第１
１図は速度制御時の目標値とスキャナ速度を示している
。 ２−原稿台、 ＭＢＩ、ＭＢ２−スキャナ（移動体）、Ｍｌ−（スキャ
ナ駆動用）モータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動体を停止状態から加速し、その後所定速度で
   移動させる移動体の制御方法であって、加速を終了する
   時点での目標値とその後定速制御の移動を開始するとき
   の目標値とのつながりを不連続とし、かつ加速終了時点
   での目標値を定速制御開始時の目標値よりも低くしたこ
   とを特徴とする移動体の制御方法。
2. （２）請求項１記載の移動体の制御方法において、移動
   体加速時の加速度に応じて前記不連続量を設定すること
   を特徴とする移動体の制御方法。