JPH087488B2

JPH087488B2 - 複写装置

Info

Publication number: JPH087488B2
Application number: JP62324803A
Authority: JP
Inventors: 繁治前原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH01164974A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は、光学ユニットまたは原稿載置台の往復動
により原稿走査を行う原稿走査手段の走査開始タイミン
グと用紙搬送タイミングとの時間差によって、用紙先端
と複写画像先端との相対位置関係を制御する複写装置に
関する。

（ｂ）従来の技術第３図は一般的な光学系移動式複写装置の構成および
その動作を説明するための図である。

図において第１ミラー1,第２ミラー2,第３ミラー３に
よって光学ユニットが構成され、この光学ユニットが原
稿載置台７を走査することによって原稿走査が行われ
る。６は感光体ドラム、PSCはペーパースタートクラッ
チであり、複写用紙が一旦この点で停止され、所定のタ
イミングで搬送される。このような構成において、第１
ミラー１がP2に達した時点からタイマーを作動させ、所
定の時間経過した後、前記PSCを制御すれば、感光体ド
ラム６の露光位置P4から転写位置P5までの距離を１と
し、PSCの位置P6と転写位置P5までの距離をl2とした場
合、1-l2がシフト可能な最大距離となる。

ところがこの距離は精々10〜20mm程度であり、大きく
シフトさせることはできない。たとえば複写用紙の中央
に縮小した画像を転写する（センタリング）といった大
幅なシフトを行って複写を行う場合は、まず複写用紙の
搬送を開始して所定時間経過後に原稿走査手段を走査開
始させる必要があった。このような場合、原稿走査手段
は定速走行の区間以外の時間（走行開始から原稿先端位
置などの基準位置に達するまでの時間）を考慮してタイ
ミング制御を行う必要がある。このようなタイミング制
御を行う複写装置として同出願人は特開昭62-9373号で
すでに出願している。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点ところで、感光体ドラムの回転や用紙搬送用のメイン
モータはACシンクロナスモータやDCサーボモータが用い
られていて、通常、複写倍率に関係なく一定速度で回転
駆動している。一方、光学ユニットまたは原稿載置台を
往復動させる駆動源として一般にDCサーボモータが用い
られていて、複写倍率に応じて所定速度で回転駆動させ
るために、所謂PLL制御が行われている。またオーバー
シュート等を防止してモータの駆動開始から定速度に達
するまでの立ち上がり時間を短縮するためにこの立ち上
がり時間のみPLLループを解除して特定の駆動制御を行
うように構成している。

ところが、従来の複写装置においては前記モータの立
ち上がり駆動制御として複写倍率をいくつかのブロック
に区分し、各ブロック単位で立ち上がり時の実効電流値
の制御やフィードバックゲインの切換を行っていた。そ
のため原稿走査手段の駆動源であるモータの駆動開始か
ら原稿走査手段が基準位置に達するまでの時間Tmと複写
倍率との関係は第12図に示すように線形とはならない。
同図においてＡ〜ＤおよびＥは各複写倍率の範囲内でモ
ータの立ち上がり制御を共通にした区分を示している。

この発明の目的は、複写倍率に応じて原稿走査手段の
駆動源であるモータの立ち上がり時間すなわち駆動開始
から原稿走査手段が基準位置に達するまでの時間が複写
倍率に応じて線形に変化するようにして、複写倍率にか
かわらず複写用紙先端と複写画像先端との相対的な位置
関係にずれが生じないようにした複写装置を提供するこ
とにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段この発明の複写装置は、光学ユニットまたは原稿載置
台の往復動により原稿走査を行う原稿走査手段と、この
原稿走査手段の駆動源であるモータを起動させてから前
記原稿走査手段の走査位置が原稿先端位置等の定速走査
を開始する基準位置に達するまでの加速時間が複写倍率
の一次関数の関係となるように前記モータへの通電時間
のデューティ比を制御するモータ駆動制御手段と、少な
くとも二つの異なる複写倍率のもとで前記モータ駆動制
御手段により前記モータを駆動制御させるとともに、前
記加速時間をそれぞれ測定する加速時間測定手段と、前
記少なくとも二つの複写倍率の値と当該各複写倍率での
加速時間および与えられた複写倍率とからその与えられ
た複写倍率における加速時間を予測する加速時間予測手
段とを備え、前記モータの起動後から用紙搬送の開始ま
での時間差を制御して用紙先端に対する複写画像先端の
相対位置関係を制御することを特徴とする。

（ｅ）作用この発明の複写装置では、モータ駆動制御手段は複写
倍率に応じてモータへの通電時間のデューティ比を決定
するが、そのデューティ比は、モータを起動してから原
稿走査手段の走査位置が原稿先端位置等の基準位置に達
するまでの加速時間が複写倍率の一次関数の関係となる
ように制御する。加速時間測定手段は、少なくとも二つ
の異なる複写倍率のもとで加速時間を測定し、加速時間
予測手段は、前記少なくとも二つの複写倍率とその複写
倍率における加速時間および与えられた任意の複写倍率
とから、その与えられた複写倍率における加速時間を関
数演算などによって正確に予測する。これにより、モー
タを起動して原稿走査手段が走査を開始してから用紙の
搬送を開始するまでの時間差を制御して、用紙先端に対
する複写画像先端の相対位置関係の制御を、任意の複写
倍率において常に正確に行うことが可能となる。

（ｆ）実施例この発明に係る複写装置の１実施例はセンタリング複
写，シフト複写，通常複写の機能を有し、原稿走査手段
がホームポジションから原稿先端位置に達するまでの時
間（加速時間）を電源投入直後に予備走査によって求
め、実際の複写動作を行う際に、その加速時間を考慮し
て原稿走査手段の開始タイミングと用紙搬送タイミング
との時間差を計算している。

（１）制御部第４図はこの発明に係る複写装置の制御部のブロック
図である。この実施例では制御部にマスタCPU1とスレー
ブCPU7が設けられている。ROM8にはスレーブCPU7の制御
プログラムや後述するモータ立ち上がり時の制御データ
などが予め書き込まれている。10は原稿走査手段の駆動
源であるモータ、９はそのドライバ回路である。11はモ
ータ10に連結されているロータリーエンコーダであり、
12はロータリーエンコーダ11の出力信号を波形整形する
回路である。13は基準クロック信号発生回路であり、ス
レーブCPU7はこのロック信号をモータの駆動すべき回転
数に応じて分周して前記波形整形回路12から出力される
信号との位相差を検出してモータをPLL制御する。14は
原稿走査手段のホームポジションセンサ、15はペーパー
スタートクラッチである。ROM2はマスターCPU1の処理手
順が予め書き込まれたメモリであり、マスターCPU1はこ
の処理手順に従ってキー入力装置3,各種センサ４の読み
込み制御、および各種ソレノイド5,表示装置６への出力
制御を行う。さらにマスターCPU1はスレーブCPU7に対し
てモータ10のスタートコマンドなど各種コマンドを送
り、スレーブCPU7はマスターCPU1に対してステイタスな
どを送る。

（２）原稿走査手段の加速時間の測定原稿走査手段の走査速度は複写倍率によって異なるた
め、原稿走査手段の起動から原稿先端位置に達するまで
の時間は複写倍率によって異なる。

第１図はその例を示すものである。図においてVm1は
複写倍率が最大倍率の時の原稿走査手段の走査速度、Vm
2は複写倍率が最小倍率の場合の原稿走査手段の走査速
度である。後述するように原稿走査手段の駆動源である
モータの立ち上がり制御の関係から走査速度が速い程早
期に定速に達する。ここでHPSはホームポジションスイ
ッチであり、原稿走査手段がホームポジションを超えた
時にオフとなる。またEPは前記ロータリーエンコーダの
検出パルスであり、原稿走査手段を起動させたのちこの
パルス数をカウントし、ｎ個に達した時点が基準位置と
なる。つまりTm1は複写倍率が最大倍率の時原稿走査手
段が起動開始から基準位置に達するまでの加速時間、Tm
2は複写倍率が最小倍率の時原稿走査手段が起動されて
から基準位置に達するまでの加速時間をそれぞれ示して
いる。

（３）モータ立ち上がり制御原稿走査手段の駆動源であるモータはDCサーボモータ
であり、所定の回転数で駆動するためにPLL制御を行
う。しかし起動直後は短時間に所定の回転数に安定する
ようにPLLループを解除して制御を行っている。第５図
はモータの駆動回路、第６図はその主要部の波形図であ
る。第５図においてトランジスタＱはモータＭの駆動電
流を断続するトランジスタ、１はトランジスタＱのベー
ス電流を制御するインバータである。第６図に示すよう
に制御信号Ｓのレベルに応じてモータの駆動電流が断続
される。ここで周期Ｔは一定であり、オン時間taの時間
によってモータに対する通電時間のデューティ比を制御
している。この実施例では定速における回転数に応じて
即ち複写倍率に応じてモータの立ち上がり時間が最小と
なるように立ち上げ時におけるデューティを設定してい
る。

第７図はROMに予め書き込まれているメモリ内容の一
部を示し、ｍは複写倍率、taは第６図に示した１周期に
おけるモータの通電時間である。

第８図はモータの起動後定速に達するまでの制御に関
するスレーブCPUの処理手順を表すフローチャートであ
る。まずモータに通電を開始した後ロータリーエンコー
ダのパルス周期を計測し、その値が所定値を超えるまで
通電時間taのの条件でデューティ駆動する（n1→n2）。
ここでtaは設定された複写倍率に応じて第７図に示した
メモリ内容に相当する値である。ロータリーエンコーダ
のパルス周期が所定値以下となった時、即ちモータが所
定回転数に達した後は内部で発生した基準周期との位相
差を検出する（n3）。モータの位相が遅れていれば通電
時間を増大し、逆にモータの位相が進んでいれば通電時
間を減少させる（n4,n5）。

以上のようにモータの起動直後は複写倍率に応じたデ
ューティで駆動し、所定速度に達した後はPLL制御によ
って複写倍率に応じた定速制御を行う。

（４）原稿走査開始タイミングと用紙搬送タイミング以上のように原稿走査手段が基準位置に達するまでの
時間を少なくとも２つ以上の異なった複写倍率に応じて
求めることによって、任意の複写倍率における加速時間
を求めることができる。

第２図はその方法を示すものである。この実施例では
図に示すように複写倍率ｍと加速時間tmは一次関数で表
され、任意の複写倍率ｍにおける加速時間tmは次の式よ
り求められる。

Tm＝Tm1＋（Tm1−Tm2）×（ｍ−m1）／（m1−m2）・・
・（０）このようにして求めた加速時間に、感光体ドラム上の
露光位置（第３図に示したP4）が転写位置（P5）に到達
するまでの時間を加えた時間を基準にすれば複写用紙の
搬送タイミングを設定することができる。すなわち原稿
走査手段が走査開始するタイミングと複写用紙を搬送す
るタイミングの時間差をΔＴとすると次の式によって求
めることができる。

ΔＴ＝Tm＋（１−l2）/V0 ・・・（１）ここで1,l2は第３図に示した距離、V0は感光体ドラ
ムの周辺速度すなわち複写用紙搬送速度である。

このような時間関係によって複写用紙に対する転写位
置が定まるため、この時間にさらに画像をシフトするに
必要な時間を加算または減算して複写用紙の搬送タイミ
ングを制御すれば、複写画像の所望のシフトを行うこと
ができる。

たとえばシフトすべき距離をSHとすれば、複写用紙が
その距離を搬送するに必要な時間はSH/V0である。従っ
て複写用紙の搬送タイミングは次の式によって求められ
る。

ΔTS＝ΔＴ−SH/V0 ・・・（２）（５）電源投入直後の処理第10図（Ａ）は第１図及び第２図に示したように異な
った２つの複写倍率に対して原稿走査手段の走査開始後
基準位置に達するまでの時間を求めるための処理手順で
ある。

まず、複写装置の電源が投入されたなら、メモリをク
リアするとともに原稿走査手段（以下光学ユニットと言
う。）を初期化し、ホームポジション内における一定の
停止位置に停止させる（MMはミラーモータの意味）（n1
0→n11）。つづいて複写倍率m1の制御パターンをメモリ
から読み出す。この制御パターンには第７図に示した複
写倍率に応じたモータの通電時間データが含まれてい
て、これに従ってモータの立ち上がり制御を行う（n12
→n13）。モータの起動直後タイマTMをリセットすると
ともにスタートさせる（n14）。その後ロータリーエン
コーダの出力パルスEPの数がｎに達するまでカウントを
行う（n15→n16→n17）。n18はフラブF1がセット状態に
あるかどうかの判別であるが、最初F1はリセット状態に
ある。このため、まずn19にてフラグF1をセットし、n20
でタイマTMの値すなわち前記ステップn15〜n17のループ
を抜けるまでの時間をメモリMAに記憶する。このタイマ
の値は第１図に示したTm1の値に相当する。つづいて光
学ユニットが定速に達していることを確認して光学ユニ
ットの駆動系が安定するまでの時間ΔTWを待つ（n21→n
24）。その後光学ユニットをホームポジションへ戻す
（n25→n26）。n27はフラグF2を判別するものである
が、この時点ではリセット状態であるためn11へ戻る。
従って前記と同様の動作を行うが、この時点ですでにフ
ラグF1がセット状態にあるためn18にてこれが判別さ
れ、n22にてタイマの値をメモリMBに記憶する。このよ
うに複写倍率m1にて２回の予備スキャンを行い光学ユニ
ットの加速時間MAとMBを測定し、n28にてその平均値を
求める。

n29は複写倍率をm2として前記と同様の処理を行うも
のであり、複写倍率m2における平均加速時間Tm2を求め
る。第10図（Ａ）に示したステップn10〜n29の処理がこ
の発明に係る加速時間測定手段に相当する。

なお第９図は上記処理手順により行われる光学ユニッ
トの予備走査の速度パターンを示している。図において
V1は複写倍率m1における走査速度、V2は複写倍率m2にお
ける走査速度、Vrは光学ユニットがリターンする際の速
度をそれぞれ示している。

第10図（Ｂ）は上記予備走査につづく処理であり、ま
ず定着ローラのウオームアップを行い、複写装置内の複
写機構の各初期設定を行い、さらにコピー可能な状態を
表すレディーランプRLを点灯する（n30→n31→n32）。
つづいて原稿サイズD,複写倍率m,複写用紙サイズS,セン
タリングの指定CNT,シフトの指定SFTなどの入力を読み
込む（n33）。これらの各データはキー入力装置からの
入力あるいは自動検出によって行う。読み込まれたこれ
らのデータに基づいて複写が可能であるかどうか、また
は原稿走査手段の走査に必要な時間などを求める処理を
行う（n50）。

プリントスイッチが操作されたなら、まず複写倍率ｍ
に応じた制御パターンを読み出す（n34→n35）。この制
御パターンには第７図に示したモータの通電時間のデー
タが含まれている。その後レディーランプをオフし、給
紙ローラー（ペーパーフィードソレノイド）を駆動する
（n36→n37）。つづいてΔＴの演算を行う（n38）。こ
の値は前記式（０）および式（１）に基づいて求める。
このステップn38の処理がこの発明に係る加速時間予測
手段に相当する。その後センタリング複写，シフト複
写，および通常複写の指定に応じて異なった処理を行う
（n39,n40）。

（６）シフト複写第11図はシフト複写を行う場合の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

まず光学ユニットを初期化し、ΔTSを求める（n89→n
90）。このΔTSはすでに入力されたシフト距離に対応す
る時間を前記式（２）によって算出する。

ΔTSの値が負であれば、n92以降の処理を行い、０以
上の値であればn100以降の処理を行う。ΔTSが負であれ
ば、まず紙検知スイッチMS1の状態を判別し、複写用紙
がすでにPSCに当接していれば、PSCをオンし複写用紙の
搬送を開始する（n92→n93）。つづいてΔTSの時間待ち
を行った後光学ユニットの操作を開始し、コピーランプ
をオンする（n94〜n96）。つづくn97の処理は搬送した
複写用紙に対して画像を転写し、最終的に排紙トレーに
排紙するまでの処理である。またn98およびn99は複写す
べき枚数が終了したか否かの判別と次の複写のための給
紙処理である。

このようにΔTSが負の値の場合は複写用紙を搬送して
ΔTSの（絶対値の）経過後、光学ユニットを走査するこ
とにより、その複写用紙の所定シフト位置に画像を転写
することができる。

ΔTSが０以上の場合、まず複写用紙がPSCに当接して
いるか否か判別し、光学ユニットの走査を開始するとと
もにコピーランプをオンする（n100〜n102）。その後Δ
TSの時間待ちを行った後PSCをオンして複写用紙を搬送
する（n103→n104）。このようにΔTSが正の値の場合に
は光学ユニットを走査してΔTSの時間の経過後複写用紙
を搬送することによって複写用紙の所定シフト位置に画
像を転写することができる。

（７）その他の複写モード通常複写のモードが指定された場合は、まず光学ユニ
ットの走査を開始して光学ユニットがホームポジション
スイッチをオフしたのちエンコードパルスのカウントを
開始して、その値が予め定められた値に達したときペー
パースタートクラッチをオンして複写用紙の搬送を開始
する。

センタリング複写のモードが指定された場合は、原稿
サイズと複写用紙のサイズおよび複写倍率に基づいてシ
フトすべき距離を求めることによって第11図に示したシ
フト複写の場合と同様にして処理を行うことによって複
写用紙の中央に画像を転写する。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明によれば、原稿走査手段の走査
開始タイミングと用紙搬送タイミングとの時間差によっ
て用紙先端と複写画像先端との相対位置関係を制御する
際、原稿走査手段の駆動源であるモータの駆動電流また
は通電時間のデューティ比が複写倍率毎または複写倍率
の微小範囲毎に制御されるため、複写倍率に対するモー
タの立ち上がり時間はある一定の線形関係を満たすこと
となる。このため前記モータの起動から原稿走査手段の
走査位置が基準位置に達するまでの時間（加速時間）
は、予めすくなくとも２種類の異なる複写倍率で測定し
ておくことによって任意の複写倍率における加速時間を
関数演算によって正確に求めることができる。その結果
任意の複写倍率においても複写用紙の所定位置に正確に
複写画像を転写することが可能となる。

【図面の簡単な説明】第１図は異なった複写倍率における原稿走査手段の加速
時間を説明するための図、第２図は複写倍率と加速時間
との関係を示す図、第３図は光学系移動式複写機の構成
を示す図、第４図はこの発明の実施例である複写装置の
制御部のブロック図、第５図は第４図に示したドライバ
９の具体的回路図、第６図は第５図の主要部の波形図で
ある。第７図は第４図のROM8に予め書き込まれている複
写倍率とモータの通電時間との関係を表す図、第８図は
スレーブCPUの主要動作を示すフローチャート、第９図
は原稿走査手段の走査速度およびホームポジションスイ
ッチの信号を示す図である。第10図（Ａ），（Ｂ）と第
11図は同複写機の制御部の処理手順を示すフローチャー
トである。第12図は従来の複写機における複写倍率と原
稿走査手段の加速時間との関係を示す図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/36 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学ユニットまたは原稿載置台の往復動に
より原稿走査を行う原稿走査手段と、この原稿走査手段
の駆動源であるモータを起動させてから前記原稿走査手
段の走査位置が原稿先端位置等の定速走査を開始する基
準位置に達するまでの加速時間が複写倍率の一次関数の
関係となるように前記モータへの通電時間のデューティ
比を制御するモータ駆動制御手段と、少なくとも二つの
異なる複写倍率のもとで前記モータ駆動制御手段により
前記モータを駆動制御させるとともに、前記加速時間を
それぞれ測定する加速時間測定手段と、前記少なくとも
二つの複写倍率の値と当該各複写倍率での加速時間およ
び与えられた複写倍率とからその与えられた複写倍率に
おける加速時間を予測する加速時間予測手段とを備え、
前記モータの起動後から用紙搬送の開始までの時間差を
制御して用紙先端に対する複写画像先端の相対位置関係
を制御することを特徴とする複写装置。