JPS59214378A - 制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、複写装置の原稿読取用光学走査機構なとの速
度を制御する制御装置に関する。

従来技術 −ｎヤに、この種の制御装置を備えた機器、例えは複写
装置の原稿読取部１０は第１図に示すように構成されて
おり、原稿台カラス板３上に原稿４を載置し、杯状のラ
ンプもしくは蛍光灯７ａと、ガラス板３に対して４５°
の角度をなす反射鏡７ｂとからなる走査ユニ７１・７に
より原稿４を照射し、かつ、その原稿からの反射光を走
行方向Ｆに反射しながらガラス板３の全面を走査する。

その走査ユニット７の走行方向に向う原稿反射光は、折
り返しミラーユニット６によりレンズ８を介して光電変
換素子列部５に導かれる。その光電変換素子列部５は電
荷結合素子ＣＣＤなどの列からなり、ラインセンサとし
て原稿４を走行方向Ｆと直角に主走査して原稿４の反射
光像を電気信号に変換し、走査ユニット７の走行により
副走査を行って原稿４の面走査を行う。その走査ユニッ
ト７は、長方形ループの各同角に配置したプーリ９によ
りに張したテンションワイヤ２を介してモーフ１により
駆動されて走行するが、原稿台ガラス板３の原稿載置面
の端縁（ｂ）かられずかに離間したホームポジション（
ａ）から走行を開始して、原稿載置面端縁（ｂ）までに
走査用基準走行速度に達するように駆動される。すなわ
ぢ、走査ユニット７の走行速度が基準速度に一致してい
ないと、原稿４の副走査にむらが生じ、複写画像に歪み
が生するので、原稿載置面端縁（ｂ）以降は基準走行速
度を厳守する必要がある。なお、原稿台カラス板３の全
面走査終了の後には、走査ユニ・ント７をホームポジシ
ョン（ａ）に復帰させるが、その逆転走行は、モータｌ
の軸の回転方向をクラッチにより反転させ、あるいはモ
ータ１自体を逆回転させて行う。

かかる構成の原稿読取用光学走査機構においては、従来
、小型化、走査の高速化、高精度化、形状対出力トルク
の優秀性の観点から直流モータを使用し、特に起動トル
クが大きく、極めて迅速に高速度に達し得る点、および
界磁電流電圧の制御により広範囲の速度制御と回転方向
の正逆制御が可能の点を活用している。

かかる直流モータを使用した従来の１１Ｊ］御装置の回
路構成を第２図に示す。図示の回路構成において、２１
は原稿読取用光学走査機構の駆動源たる直がしモータで
あって、その回転軸には磁気的もしくは光学的のエンコ
ータ２２を取伺けてあり、モータ軸の回転数に比例した
周波数のパルス列を発生させる。２３はその回転数の基
準とする周波数ｆｒの発振を行う基準発振器であって、
水晶発振子２４により制御する。２５は位相比較器であ
って、基準発振器２３からの周波数ｆ、の基準発振出力
信号とエンコーダ２２からの周波数ｆｆのパルス列との
位相比較を行い、その比較出力信号は、ｆｒ＞ｆｆのと
きに高論理レベル“′Ｈ″となり、ｆ、＜ｒｆのときに
低論理レベル゛Ｌ“′となり、さらにｆｒ＝ｆｆのとき
に基準レベル゛’　］／２　Ｖ　ｃｃ”となる。

２６は低域通過ｒ波器（ローパスフィルタ）てあって、
位相比較出力信号のみを通過させて直流化する。２７は
位相補償器であって、モータ制御系の位相補償を行う。

２８は増幅器であり、２９はモータ２１の回転数を制御
するパワートランジスタである。しかして、かかる構成
の走査制御装置においては、基準周波数ｆｒの発振出力
信号を位相比較器２５に供給すると、他方の比較入カイ
へ号（エンコーダ２２からの出力）の周波数ｆｆは、モ
ータ２１の回転数か２．（準値に達するまではｆ、＞ｆ
ｆとなり、比較出力信号は高レベル“Ｈ”　となる。

またモータ２１の回転数が増加してｆｒ＜ｆｆとなると
比較出力信号は低レベル“Ｌ”となるので。

モータ２１の回転数が減少して再ひｆ、＞ｆｒとなる。

かかる位相比較出力の反転の繰り返し番こよりモータ２
１の回転数は次第に基準値に接近してｆ。

−ＩＦの状態に落ちつき、以後、基準周波数ｆ、と回転
周波数ｆｆとの一致か保持される。

しかしなから、光学走査駆動機構の小型化、高速化を進
めるには、従来の制御装置にはつきのような欠点かあっ
た。すなわち、上述した基準周波数ｆｒと回転周波数ｆ
ｆとの一致を得るまで番こは、モータ２１の回転速度が
第３図に示すような経過をたとって変化するという問題
があった。光学走査駆動機構を小型化するために、第１
図示の構成配置におけるホームポジション（ａ）と原稿
載置面端縁（ｂ）との間隔を狭くすると、モータ２１の
回転速度が基準速度に達するまでの助走距離が不足して
、第３図示の曲線（ロ）のように、原稿載置面端縁（ｂ
）を過ぎてから基準速度に達することになって、複写画
像の先端部に歪みが生する。また、かかる歪みの発生を
避けるために、第２図示のモータ制御装置における増幅
器２８の増幅利得を増大させてモータ２１をさらに高速
回転させると、第３図示の曲線（イ）のように、基準速
度に落ち着くまでに回転速度が振動的に変化（ハンチイ
ングラ　して複写画像に別種の歪みが生ずる。したがっ
て、低域通過ろ波器２５の特性や位相補償器２７の特性
を調整して適切な回転速度変化が得られるようにする必
要があるが、かかる特性調整の可能範囲には限度がある
ために、所要の適切な態様の回転速度変化が実現不能と
なる欠点があった。なお、かかる調整不能の欠点は原稿
走査の高速度化を試みる場合にも同様に生じ、走査ユニ
ントの助走距離は同一であっても、基準走査速度に達す
るまでの時間を短縮する場合には同様の調整不能の欠点
が生じていた。

目　　　的 本発明の目的はモータ等によって駆動される移動体か所
望の時間内又は所望の位置で所定速度に達し得ることか
できる制御装置を提供することにある。

本発明の他の１」的は、原稿読取用光学走査機構の小型
化、高速化などに際して走査ユニットなどか適呟に円滑
に基準走査速度に達し、例えば複写画像に歪みが生ずる
ことがなく、しかも、走査ユニントのランプ、ｇｒ光灯
などを長寿命化し得るなと、駆動対象機器を最適の状態
にて駆動し得るようにした制御装置を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は移動体が安定した走査動作を行うこ
とがてきる制御装置の提供にある。

実施例 以ドに図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明制御装置の構成例を第４図に示す。第４図示の構
成例において、第２図示の従来構成におけると同一の構
成要素には同一の数値記号を伺して示し、その説明を省
略し、新たに設けた部分について説明する。２８′は前
述した増幅器２８と同様の増幅器を増幅利得可変に構成
したものであり、演勿増幅器Ａ２に帰還を施し、その帰
還回路中の可変抵抗４１により増幅利イＭを可変にし、
増幅器２８の増幅利得より低い値に設定しておく。

また、切換えスイッチ４０は、それらの増幅器２８．２
８’を切換えてその各出力をパワートランジスタ２９に
印加するものであり、半導体によるアナログスイッチも
しくはリレーなどにより構成することができる。

しかして、位相比較器２５のＬＤ出力は、基皓周波数ｆ
ｒとモータ２１の回転周波数ｆｆとが一致して位相同期
している状態においては低論理レベル”Ｌ”′となり、
それ以外の状態においては位相比較の差分出力となる。

なお、かかるＬＤ出力を供する位相比較器は、例えばＴ
Ｃ５０８１Ｐ型などとして市販されている。

４２は位相反転を行うインバータであり、４３は積分器
であって、上述したＬＤ出力の位相差に比例したパルス
波形を直流化し、周波数ｆ、＝　ｆｆのときには積分出
力が低論理レベルＬになる。４４はオープンコネククに
した反転比較器であって、可変分圧抵抗回路４６．４７
により基準電圧を設定し、その電圧値をＯＪ変低抵抗４
６より任意に設：、；テしｆ−ｊ）る。したがって、°
“−′′人力がその基準電圧より低くなると、プルアッ
プ抵抗４８によってその比較出力を高論理レベルＨにす
る。４５はスイッチンクトランジスタであって、高レベ
ルＨとなったときの比較出力をゲーＩ・して、−卜述し
た切換えスイッチ４０の切換えを制御する。

４二述した本実施例構成による制御装置の動作波形を第
５図（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同図（Ａ）は原稿走査速度
の変化の例を示したものであり、ホームポジション（ａ
）から出発して原稿載置面端縁（ｂ）のわずか手前の点
（ｄ）にて基準速度になり、ガラス扱３の全面を走査し
た後に停止し、ホームポジション（ａ）に復帰する走査
ユニント７の動作の経過を示している。また、同図（Ｂ
）は積分器４３の出力′市川の変化の例を示したもので
あり、同図（Ｃ）はモータ２］に供給する駆動電力の変
化の例をノＪ＼したものである。なお、走査ユニット７
のホームポジション（ａ）への復帰時にはモータ入力の
極性を反転させるのであるが、同図（Ｃ）においては便
宜上同一極性にて示しである。

しかして、走査ユニット７がホームポジショ・ン（ａ）
から出発する際には、速度が０から徐々に上昇し、その
間、モータの回転周波数ｆｊは基１（ｌ！周波数ｆｒよ
り低いので、位相比較器２５の出力は、位相差を示し、
位相補償器２７の出力信号が高レベルＨとなる。一方、
位相比較器２５のＬＤ出力は積分器４３により高論化さ
れて走査開始時には高レベルＨになっており、基準速度
に達すると低レベルＬとなる。比較器４４の動作レベル
は、同図（Ｂ）のレベル（ｐ）にその基準電圧を設定し
ておくことにより、同図（Ｃ）の点（ｃ）に達するまで
は比較動作を行わないので、比較出力としては低レベル
Ｌになっている。また、切換えスイッチ４０は、その制
御入力が低レベルＬのときは増幅器２８の増幅素子Ａ１
に切換えられているので、位相補償器２７のｉ％レベル
Ｈの出力が最大限に増幅されてパワートランジスタ２９
に供給される。したかって、同図（Ｃ）に示すように、
示−ムポジション（ａ）から点（Ｃ）に達するまでは最
大のパワーがモータ２１に供給される。ついて、モータ
２１の回転速度が徐々に上昇して点（ｃ）に達するまで
、積分出力も徐々に低下し、比１咬器４４の２（準レベ
ル（ｐ）より低くなることになる。しかし、点（ｃ）に
達すると、比較器４４の比較出力の極性が反転して高レ
ベルＨとなるので、切換えスイフチ４０か増幅器２８′
の増幅素子Ａ２に切換わる。しかして、増幅器２８′の
増幅利得は増幅器２８の増幅率より低いのであるから、
パワートランジスタ２９によるモータ入力が同図（Ｃ）
の点（ｃ）　、　（ｄ）間に示すように低ドし、モータ
２１の回転速度の上昇率か低下する。さらに、モータ２
１の回転速度か１：　Ｈして回転周波数ｆｆが大事周波
数ｆ、に一致するど１位相比較器２５のＬＤ高出力低レ
ベルＬになるので、積分出力は完全に低レベルＬになる
。したかって、インバータ４２の出力が高レベルＨに反
転してトランジスタ４５をオンにするのて、比較器４４
の出力は、本来高レベルＨとなるべき状態にあるにも拘
らず低レベルＬとなり、切換えスイッチ４０は再び増幅
器２８の方に切換わる。その切換え点が同図（Ｃ）の点
（ｃｌ）に示す時点である。モータ２１の回転速度が基
準速度に達した後は、位相比較器２５がモータ回転周波
数ｆｆのわずかな誤差を検出してその差分に相当するパ
ワーを増幅器２８により大きい増幅利得にて増幅してモ
ータ２１に供給し、できるだけ速やかに基準速度に復帰
するように駆動する。

なお、本発明制御装置は、上述した例の原稿読取用光学
走査機構に適用して」−述のような作用。

効果が４１４られるのみならず、一般に、待機位置から
起動して短い所定距離を移動する間に急速に所定速度に
達する必要のある装置の駆動に広く適用して、上述と同
様の効果を得ることができる。また待機位置から起動し
て所定時間内に所定速度に達する必要のある装置の駆動
にも用いることができる。

また、本実施例では基準発振器２３からの基準信号とエ
ンコーダの出力との位相差を検出して走査光学系の速度
制御を行なったか、他の実施例としてエンコーダの出力
が所定周波数に達するまでは周波数検知による速度制御
を行ない、エンコータの出力か所定周波数に達した時点
で」二連した実施例の如き位相差による速度制御を行な
っても良い。

このとき例えは外部からの力によりモータの速度が急に
変わったとしても周波数制御によりモータの回転数を即
座に安定化することができる。

効　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によれは、例え
ば原稿読取用光学走査機構における走査ユニントなどの
駆動対象機器の起動後、基準走査速度に達するまでのわ
ずかの期間に駆動用モータに供給するパワーを、比較器
４４の動作レベルの基べらの設定の如何によって任意に
調整して、迅速かつ円滑に基準走査速度に達することか
でき、しかも一旦基準走査速度に達した後は、最大の増
幅利イ１１にて速度誤差の補償を行うことができるので
、従来のように一定パワーでモータを駆動した場合に生
ずるようなハンティングを起こすことなく、また遅れを
生ずることなく、極めて迅速２円７１１に基準走査速度
に達して、例えは原稿載置面の先端縁などから基準速度
をもって円滑安定に走査を行うことができ、例えは原稿
読取用光学走査機構では高画質の複写画像を得ることが
できる。したがって、本発明によれば、複写装置の走査
機構等の駆動対象機器を充分に高速化、小型化すること
ができ、しかも駆動対象機器の信号を抑え得るので、そ
のランプ、螢光灯等の駆動対象機器を長？ア命化するこ
ともできる。

また本発明を変倍機能を有する複写装置に適用した場合
、キーによって選択される変倍率に応じて比較器４４の
基準値（基準電圧）を切換えてやれば光学系の走査速度
に応じた速度制御ができるものである。また演算増幅器
Ａ２の利得を変倍率に応じて変える様構成しても良い。

また増幅器を複数個（例えば４個）設けて変倍率に応じ
て組合せを変える様構成しても良い。

また同一の倍率に対して増幅器を複数個（例えは３個）
設け、それをセレクタにより順次切変えてやることで更
に細かな速度制御を行なうことがてきる。従って走査光
学系等の移動体はハンティングを起こさず極めて円滑に
基準速度に達することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写装置の走査装置の概略構成を示す構成配置
図、第２図は従来の制御装置の構成を示すブロック線図
、第３図は同じくその動作の態様を示す特性曲線図、第
４図は本発明制御装置の構成例を示すブロック線図、第
５図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は同しくその各部
動作波形をそれぞれ示す波形図である。 １．２１−−−−モータ、　　２−一−−テンションワ
イヤ３−−−−原稿台ガラス板、４−一一一原稿、５−
一一一光電変換素子列部、 ６−−−−折返しミラーユニット、 ７−−−−走査ユニッ）・、　　８−一一一レンズ、９
−−−−プーリ、　　　　　２２−−−一エンコーダ、
７３−−−一基準発振器、　　２４−一−−水晶発振子
、２５−−−一位相比較器、　　２６−−−−低域通過
１戸波器２７−−−−位相補償器、　２８　、２８′−
−−一増幅器、２９−一−−パワートランジスタ、 ４０−−−一切変えスイッチ、４］、　４Ｂ−−−一可
変抵抗、４２−−−−インバータ、　　４３−−−一積
分器、４４−−−一比較器、　　　　４５−−−−　）
ランジスク、４７．４８−−−一抵抗。 出願人　　キャノン株式会社 白目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動体の移動速度に対応した速度信号と基準信号との位
   相比較の結果に応じて前記移動体の移動速度を制御する
   制御装置において、前記移動体か所定速度に達するまで
   は前記速度信号により移動速度を制御するとともに前記
   移動体が所定速度に達した後は、前記位相比較の結果に
   応じて前記移動体の移動速度の制御モードを切換える様
   構成したことを特徴とする制御装置。