JPS6018971B2

JPS6018971B2 - 複写機における照明結像系の駆動装置

Info

Publication number: JPS6018971B2
Application number: JP55166341A
Authority: JP
Inventors: 博小出
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1985-05-14
Also published as: JPS5789776A; US4391506A; DE3146925A1; DE3146925C2

Description

【発明の詳細な説明】定められた経路に沿って運動を行なう照明結像系を備え
ていると共に、前記した照明結像系による結像が行なわ
れる部材が、前記した照明結像系の運動経路とは異なる
予め定められた経路に沿って運動を行なうように構成さ
れている複写機においては、その動作に当って照明結像
系の運動と、照明結像系による結像が行なわれる部材の
運動とが同期関係を保つことが必要とされる。

ところが、複写機において、感光体ドラムの回転と照明
結像系の移動とを同期させるには、従来感光体ドラムと
照明結像系とに対して単一の駆動源からの動力を例えば
チェーンやワイヤを用いて伝達すると共に、照明結像系
に対する動力の伝達経路中に正逆転用のクラッチを設け
て、照明結像系を往復運動させるように構成することが
最も一般的であったが、この場合には１個のモータが駆
動源として用いられており、かつ、動力の伝達がチェー
ンのような部材を用いて行なわれているから、負荷の変
動によってモー夕に生じる大きな速度変動やチェーンで
発生した振動によって、感光体ドラムの速度や照明結像
系の速度が変動することにより、画像の解像度が劣化し
たり、ジツタが生じるなどの欠点があった。

上記の欠点は、第１図に示すように感光体ドラムの駆動
系と、照明結像系の駆動系とを別にし、各駆動系毎に速
度制御系を構成させると共に、前記２つの速度制御系を
１つの基準発振器から得た基準信号によって制御するよ
うにすれば、良好に解消することができる。

第１図においてＯＳＣは基準の発振器、ＣＴａ，ＣＴｈ
は周波数変換用カウンタ（分周器）、ＣＯＭＰａ，ＣＯ
Ｍ円ｂは位相比較器、Ａａ，Ａｂは増幅器、Ｎね，Ｍ肋
まサーボモータ、ＥＣａ，ＥＣｂはエンコーダであって
、位相比較器にＯＭＰａ→増幅器Ａａ→サーボモータＭ
ａ（感光体ドラム駆動用モータＮね）→ェンコーダＥＣ
ａ→位相比較器ＣＯＭＰａのループはフェーズ・ｏック
ド・ループＰＬＬａを構成しており、前記のフェーズ・
ロックド・ループＰＬＬａは基準の発振器ＯＳＣの発振
出力が周波数変換用カウンタＣＴａで分周された信号を
基準信号として動作し、また、位相比較器ＣＯＭ円ｂ→
増幅器Ａｂ→サーボモータＭｂ（照明結像系駆動用モー
タＭ世）→ェンコーダＥＣｂ→位相比較器ＣＯＭ円ｂの
ループはフェーズ・ロックド・ループＰＬＬｂを構成し
ており、このフェーズ・ロツクド・ループＰＬＬｂは基
準の発振器ＯＳＣの発振出力が周波数変換用カウソタＣ
Ｔｂで分周された信号と基準信号として動作することに
より、照明結像系の往復運動機構が等速運動を行なう時
に、感光体ドラム駆動用モータＮねと照明結像系駆動用
モータＭｂとが同期状態で動作しうるようになされてい
る。

この第１図示の装置では、感光体ドラムの駆動と照明結
像系の駆動とが同一の駆動源によって行なわれるように
なされた既述の装置における欠点が生ぜず品質の良い画
像を得ることができるのであるが、第１図示の装置は、
感光体ドラムの駆動系と照明結像系の駆動系とにそれぞ
れ異なるフィードバック制御を施こすように構成されて
いるのでコスト高になるという欠点がある。上記の第１
図示の装置におけるコスト高という欠点を解決するため
に、第２図に例示するように感光体ドラムＤはメインモ
ータＭにって駆動し、照明結像系には第１図示の装置と
同様に位相比較器ＣＯＭＰｂ→増幅器Ａｂ→サーボモー
タＭ位（照明結像系駆動用モータＭｂ）→ェンコーダＥ
Ｃｂ→位相比較器にＯＭＰｂによってフェーズ１ロック
ド・ループＰＬＬｂを構成させ、前記のフェーズ・ロッ
クド・ループＰＬＬｂに対する基準信号として、感光体
ドラムＤに付したェンコーダＥＣからの出力を周波数変
換用カウンタＣＴ（分周器ＣＴ）によって分岡した信号
を与えるように構成した装置が試みられた。

この第２図示の装置は、照明結像系の運動を感光体ドラ
ムの運動に追従制御させるようにして、制御系の構成を
簡単化することによりコストの低減を達成しようとする
ものであったが、感光体ドラムＤを駆動するために用い
られているメインモータＭは、複写動作時に各構成部分
に対してて順次に駆動力を与えているのでメインモータ
Ｍには負荷の変動に応じた速度変動を生じている。それ
で、第２図示の装置ではそれの照明結像系の運動が感光
体ドラムの大きな速度変動に迫従するような制御動作が
行なわれることが必要とされるのであるが、照明結像系
の慣性やサーボモータＭ伍‘こよって定まる大きな機械
的な時定数の存在により、第２図示の装置はそれの照明
結像系の運動が感光体ドラムの速度変動に良好に追従す
るようには制御されず、かえって感光体ドラムの周速と
照明結像系の速度との間に相対的な大きな速度変動が生
じて画質を劣化させることもあるということが問題とな
った。本発明は、照明結像系の往復運動機構の駆動と、
感光体ドラムの駆動とが個別の駆動源によって行なわれ
る如くになされている照明結像系を有する複写機におい
て、感光体ドラムの回転速度の計測結果と、予め設定さ
れていた感光体ドラムの標準の回転速度とによって、前
記した照明結像系の往復運動機構の等速走査モード時に
おける感光体ドラムの回転速度を予測し、前記した照明
結像系の往復運動機構の等速走査モードの開始以前の時
点に、前記の照明結像系の往復運動機構の立上がり動作
時及びまたは等速動作時における目標速度を、前記した
予測値に応じて設定するようにする手段とを備えたり、
また、前記の等速動作時における目標速度の設定値を、
照明結像系におけるレンズの焦点距離の標準値からのば
らつき及び構成部材の機械的精度の標準からのばらつき
に応じて補正するようにしたり、さらに、照明結像系の
往復運動機構の等速動作時における走査速度を検出し、
前記検出結果に基づいて前記した往復運動機構の等速動
作時における目標速度の旨設定値を補正するようにした
複写機における照明結像系の駆動装置を提供して、前記
した従来の問題点を解決するとともに、従来の複写機に
比べてより一層性能の向上した複写機が得られるように
，したものである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の複写機における
照明結像系の駆動装置について詳細に説明する。

第３図は、本発明の複写機における，照明結像系の駆動
装置の一実施態様を示すブロック図であって、この第３
図において、Ｄは感光体ドラム、Ｍは感光体ドラムＤや
その他の構成部分を駆動するメインモータ、ＳＤは感光
体ドラムＤに取付けられた遮光板、ＰＩは発光素子と受
光素子とによって構成されたフオトィンタラプタ、ＣＣ
は制御回格「ＥＣｂはヱンコーダ、Ｍｂはサーボモータ
、ＬＩは照明結像系である。

図示しない固定部に取付けられたフオトィンタラプタＰ
Ｉからは、感光体ドラムＤに取付けられた遮光板ＳＤが
感光体ドラムＤの回転に従って回転することによって、
感光体ドラムＤの所定の回転角度と対応するパルスＰＨ
Ｐを出力して制御回路ＣＣに与える。

第４図ａ〜ｃ図は、遮光板ＳＤとフオトィンタラプ夕Ｐ
Ｉとの組合わせ態様を例示した図であって、第４図ａ図
と第４図ｂ図のものでは１個のフオトィンタラプタＰＩ
と１個の遮光板ＳＤとにより、また第４図ｃ図のもので
は２個のフオトィンタラプタＰｌ．，Ｐ１２と１個の遮
光板ＳＤとによって、それぞれ感光体ドラムＤの回転に
つれ、遮光板ＳＤの形状とフオトィンタラプタの配置態
様とに応じて定まる感光体ドラムＤの所定の回転角度と
対応するパルスＰＨＰがフオトィンタラプタから出力さ
れるのである。

フオトィンタラフ。

タの個数や配置の態様、及び遮光板ＳＤの形状などは、
感光体ドラムＤの所定の回転角度をどのように定めるの
かに従って適宜に決定されるべきものである。また、第
５図はサーボモータＭｂの正転逆転により往復運動を行
なうようになされた照明結像系ＬＩの一例のものの概略
構成を示す斜視図であって、この第５図において、１は
ワイヤ、２，３は夕−ンプーリ、４はミラープーリ、５
はプーリ、６は第１ミラー、７は第２ミラー、８は遮光
板、９はホーム位置検出用フオトィンタラプタ、１０は
ホーム位置と特定な距離だけ離れた位置に設けられた位
置検出用フオトィンタラプタであり、第１のミラー６及
び遮光板８などはワイヤ１にワイヤクランプ１１によっ
て連結固着されており、また第２ミラー７はミラープー
リー４に対して回転自在に連結固着されている。

そして、第５図示の照明結像系ＬＩは露光時においてそ
れの第１ミラー６が感光体ドラムＤの周速度と対応した
速度で移動し、また、第２ミラー７は第１ミラー６の１
／２の速度で移動するようになされている。

さて、本発明の複写機における照明結像系の駆動装置に
おいては、まず、感光体ドラムＤの回転速度の計測結果
と、予め設定されていた感光体ドラムＤの標準の回転速
度値とによって、前記した照明結像系の往復運動機構の
等速走査モード時における感光体ドラム○の回転速度を
予測し、前記した照明結像系の往復運動機構の等速走査
モードの開始以前の時点に、前記の照明結像系の往復運
動機構の立上がり動作時及びまたは等速動作時における
目標速度を、前記した予測値に応じて設定し、前記の目
標速度の設定の時点以降は前記した照明結像系の往復運
動機構を、前記した感光体ドラムの駆動系とは非同期の
関係とし、照明結像系の往復運動機構が前記のように設
定された目標速度で運動するようにして、感光体ドラム
の実際の回転速度の変動に対しては照明結像系が追従し
ない状態で照明結像系を駆動するのであるが、この点を
第３図に示すブロック図をも参照して具体的に説明する
。

感光体ドラムＤの回転に応じてフオトィンタラプ夕ＰＩ
から出力されるパルスＰＨＰの周期（パルス中でも同じ
）は、感光体ドラムＤの回転速度に応じて変化する。

それで感光体ドラムＤが所定の回転角だけ回転するのに
要する時間は、フオトィンタラプタＰＩから出力される
パルスＰＨＰの周期（またはパルス中）を、感光体ドラ
ムＤの所定の回転角と対応させておくことにより、パル
スＰＨＰの周期（またはパルス中）ご計測することによ
り知ることができる。

そして、前記した計時用のパルスＰＨＰの周期（または
パルス中）の計測は、前記したパルスＰＨＰの周期より
も極めて短かし、繰返し周期を有するパルスの個数を計
数することによっても容易に実現できることは周知のと
おりである。

第３図中において、制御回路ＣＣ中の発振器ＯＳＣから
は、計時用のパルスＰＨＰよりも極めて短かし・繰返し
周期を有するクロックパルスＰｃが送出されており、こ
のクロツクパルスＰｃは、フオトィンタラプタＰＩから
出力される計時用パルスＰＨＰによってリセツトされる
計数器ＣＴＮと、プリセッタプルカゥンタ鴇Ｃとに被計
数パルスＰｃとして与えられる。

そして、前記した計数器ＣＴＮにおいて計時パルスＰＨ
Ｐの１周期と対応して計数されたクロツクパルスＰｃの
個数Ｎ（計数値Ｎ）は、感光体ドラムＤが所定の角度だ
け回転するのに要した時間を示している。

今、感光体ドラムＤが速度変動のない状態で回転してい
る時（基準の回転速度・・・・・・標準の回転速度……
で回転している時）における計時パルスＰＨＰの１周期
の計数値をＮｏとし、感光体ドラムＤの速度変動分によ
る計数値が△Ｎであるとすると、計数値Ｎ‘まｍ式で示
される。

Ｎ＝Ｎ。

十△Ｎ＝Ｎ。（１十鍔）．．．．．．｛，｝また、画像
の変倍率をｍとし、ｍ＝１における照明結像系の設定速
度をＶｏとすると、照明結像系の設定速度Ｖは次の（２
｝式によって示されるものとなる。ｖ＝１／ｍＶ。

・・・・・・｛２’ところで、照明結像系の移動速度は
、それの駆動力の伝達経路における構成部品の機械的精
度のばらつきの存在に基づいて、モータが標準の回転速
度で回転していても、移動速度が標準の速度（これは前
述した設定速度Ｖｏである）とはならないから、構成部
品の標準値からのばらつきによる速度変動分もモー夕の
回転速度を変化させて補正することが必要とされる。

前記した構成部品の機械的精度のばらつきによる速度変
動の発生は、例えば、第５図中のプーリの径のばらつき
、ワイヤ１の径のばらつきを考えれば直ちに理解できる
ところであろう。

また、モータの回転速度に対する補正は、前記した各構
成部品の寸法のばらつきの他に、照明結像系中に用いら
れているレンズの焦点距離のばらつきに応じても行なわ
れなければならないが、この点について第１０図を参照
して説明すると次のとおりである。

第１０図において、Ｄは感光体ドラム、１２は原稿面、
１３はしンズであり、レンズ移動型の結像方式において
は次の諸関係式が成り立つ。

まず、レンズ１３によって原稿面１２の画像が感光体ド
ラムＤの表面に良好に結像する条件は、原稿面１２とし
ンズ１３との距離をａ、レンズと感光体ドラムＤの結像
面との距離をｂ、レンズ１３の焦点距離ｆとすると次の
ａ式により示される。１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ……‘ａ
’ 倍率ｂ／ａをｋとすると、原稿面１２と感光体ドラムＤ
との距離ａ十ｂは、ａ＋ｂ＝化毛１ｆ…‐‐‐（ｂｌのように示され、また、そ：（ａ十ｂ）＝Ｘ：ｂの関係
より、ｘ＝為‐苛〆．・（ＣＩ ‘ｃ｝式が得られる。

今、レンズの焦点距離ｆの値がばらついている時に、そ
のばらつきに関係なく一定の倍率の画像を感光体ドラム
上に結像させるのには、距離ａ，ｂを調整すればよく、
また、そのような調整を行なった場合には【ｃ｝式で示
すＸの距離も変化しない。

しかしながら、レンズ１３の焦点距離ｆの値に応じて距
離ａ，ｂを調整するのは非常に困難であるため、実際に
は蜘式が成り立つように距離ａを調整してピント合わせ
を行なうことが多いが、この場合には‘ｃ）式から明ら
かなように、距離Ｘをレンズのｆ値によって変えること
が必要となる。

すなわち、一定の原稿中を走査するためには、レンズ１
３の焦点距離ｆのばらつきに応じて照明結像系の移動速
度（走査速度）を変えることが必要とされるのである。
したがって、照明結像系で最終的に目標として設定され
るべき初期設定速度りは、既述した■式で示される設定
走査速度Ｖと、各変倍時における速度の調整分△Ｖｍ（
ただし、ｍは設定変倍率を示す）とによって次の【３ー
式で示されるものとなる。

ｖ＝Ｖ＋△Ｖｍ＝１ノｍＶ。

十△Ｖｍ『Ｖ。／ｍ（．＋工毒虫）……‘３１一方、感
光体ドラムＤにも速度変動があるから、感光体ドラムＤ
の度変動をも考慮【して上記の速度Ｔを求めると、計数
値Ｎは速度に反比例するものであるので上記の‘１｝，
■式より、速度〃は次の【４｝式で示されるものとなる
。

上記した‘４ー式に示されているＮｏは、第３図中の演
算回路ＯＰＣ中に記憶されており、また、△Ｎは計数器
にＴＮの計数値Ｎが、計時パルスＰＨＰがラツチバルス
として与えられるラッチ回路ＬＣにラツチミれて演算回
路ＯＰＣに与えられていることにより、演算回路ＯＰＣ
において、△Ｎ＝Ｎ−Ｎｏの演算が行なわれることによ
って演回路ＯＰＣ中で求められる。

また、変倍率ｍの値は変倍率指定用スイッチ群ＳＷｍの
操作により、指定された変倍率と対応する数値が演算回
路ＯＰＣに与えられ、さらに、各変倍時における速度の
調整分△Ｖｍは、初期条件の設定用スイッチ君洋Ｗその
操作により所要の初期設定条件として演算回路ＯＰＣに
与えられているから、‘４）式は演算回路ＯＰＣで容易
に演算されうるのである。

第６図は初期設定条件の設定用スイッチ群ＳＷその構成
例を示す回路図であり、この第６図において、Ｓ，，Ｓ
２・・・・・・Ｓｎは各異なる変倍率と対応して設けら
れているスイッチアレイであり、各スイッチアレイには
、１個の補正方向の指定用スイッチＳａと、複数個のデ
ータ指定用スイッチＳｂ，Ｓｂ・・・・・・を備えてい
る。

伝送線〆，は演算回路ＯＰＣから送られてくる変倍率指
定入力信号の伝送線であり、また、伝送線そ２は補正
コード出力の伝送線である。

図示の例では、変倍率ｍが１，０．８２，・・・・・・
０．６５と対応するスイッチアレイＳ，，Ｓ２，・・…
・Ｓｎが設けられているものとして示されているが、複
写機が変倍率の変更によってもしンズのばらつき、機械
的精度のばらつきに変化が生じない構成のものであれば
、スイッチアレイは１個でよく、その時には当然のこと
ながら伝送線夕。を介して演算回路ＯＰＣから初期条件
の設定用スイッチ群ＳＷ〆へ情報を伝える必要もない。
第３図において、照明結像系ＬＩの往復運動機構の走査
時における照明結像系は、後述のように位相比較器ＣＯ
ＭＰｂ→ループフィル夕ＬＦ→スイッチＳＷａ→増幅器
Ａｂ→サーボモータＭｂ→ェンコ−ダＥＣｂ→位相比較
器ＣＯＭＰｂで構成されたフェーズ・ロックド・ループ
によって、基準信号に追従した等速走査制御が行なわれ
るから、位相比較器ＣＯＭＰｂへ与える基準信号Ｓｆｒ
となる基準パルスの繰返し周波数ｆｒを変更することに
より照明結像系の速度を変更することができる。

したがって、上記の‘４｝式で示される照明結像系の初
期設定速度ひを得るために位相比較器ＣＯＭＰｂへそれ
の基準信号として与えるべき基準パルスの繰返し周波数
ｆｒはＱを比例定数として次の【５｝式で示されるもの
となる。

上記した｛５｝式で示される繰返し周波数ｆｒを有する
基準パルスを、発振器ＯＳＣから出力される繰返し周波
数ｆｃのクロツクパルスＰｃをプリセツタブルカゥンタ
塔Ｃで分周して得るとすると、プリセッタブルカウンタ
ＰＳＣにおける計数値Ｗ（分周比Ｗ）は、ナｒ〒未…‘
６１【５｝，■式より、【７｝式のように求められる。

そして、三等三《・であるから上記の‘７１式は、ｗ＝
芋（・十等）（・‐玲竿）ｆＣ鍔《１よりｗ＝亨（日誌等；）ｆ小■ 舷．式となる。

等倍率で感光体ドラムＤが目標どおりに速度Ｖｏで動作
し、かつ、各レンズの焦点距離にばらつきがなく、また
、機械的精度にもばらつきがない場合における前記した
プリセツタブルカウンタの計数値をＷｏとすると、この
場合においては【８１式中のｍは１、△Ｎと△Ｖｍとは
共に０であるから、Ｗ。

はｆＣＷｏ＝７市……【９｝となる。

したがって、Ｗは次のＱＯ式で示されるものとなる。

ｗ：ｍ（１十等‐章三）Ｗ。

＝ｍＷ。十学△Ｎ−宅学△Ｖｍ‐‐‐‐‐‐ＱＱこのように、感光体ドラムＤに速度変動があったり、レ
ンズの焦点距離ｆにばらきがあったり、構成部分の機械
的精度にばらつきがあった場合でも、倍率誤差のない画
像を得るためには、位相比較器にＯＭＰｂの基準信号Ｓ
ｆ「となる基準パルスは、それの繰返し周波数ｆｒが、
前記した感光体ドラムの速度変動や、レンズの焦点距離
ｆのばらつき及び構成部分の機械的精度のばらつきなど
に応じたそれぞれ異なった値に設定されるように、プリ
セツタブルカウン夕ＰＳＣの計数値Ｗ（分周比Ｗ）の変
更が必要とされる。

ところで、第３図中のプリセッタブルカウンタ俺Ｃは、
演算回路ＯＰＣにおけるＯＱ式に従う演算結果がプリセ
ットされるべき数値入力として与えられており、第３図
示の例ではブリセッタブルカウンタＰＳＣはそれからボ
ロー信号を出力する毎に、前記した演算回路ＯＰＣの演
算結果として得られた働式の数値にブリセットされるよ
うになされているが、演算回路ＯＰＣで行なわれる演算
は、感光体ドラムＤの速度変動分△Ｎ、及び設定された
変倍率ｍ毎についてのレンズの焦点距離ｆのばらつきや
、各構成部分における機械的精度のばらつきなどによる
速度変動分△Ｖｍも加味されている‘１０式の演算であ
るので、プリセッタブルカウンタＰＳＣにプリセットさ
れるべき演算回路ＯＰＣの演算結果の数値Ｗは、感光体
ドラムＤの速度変動分△Ｎ及び設定された変倍率ｍ毎に
ついてのレンズの焦点距離ｆのばらつきや、機成部分の
機械的精度のばらつきなどによる速度変動分△Ｖｍによ
って生じる誤差も補正された数値となされているのであ
る。

なお、第３図中に示すプリセッタブルカウンタＰＳＣは
、それから出されるボロー信号の度毎に演算回路ＯＰＣ
の演算結果の数値がプリセットされるデクリメント動作
のカウンタであるとして例示されているがｔプリセツ
タプルカウンタＰＳＣとしてはそれにプリセットされた
数値と、計数値とが一致した時にリセットを繰返すよう
な構成のものが用いられてもよいことは勿論であり、要
するに、ブリセッタブルカウンタＰＳＣとしては、演算
回路ＯＰＣにおける演算結果の数値を・分周比として動
作し、出力として所要の繰返し周波数ｆｒを出力しうる
ものであればよいのである。

演算回路ＯＰＣは、それにシーケンスコントローラＳＣ
Ｃから線そ３を介して与えら，れる演算開始信号Ｐｓ
によって演算を開始するのであるが、演算回路ＯＰＣで
行なわれるＯＱ式に従う演算に必要な各種の数値（ｍ，
Ｗｏ，Ｎｏ，△Ｎ，△Ｖｍ）の内で変倍率ｍの数値は、
既述した変倍率指定用スイッチ君衿Ｗｍから演算回路Ｏ
ＰＣに与えられ、また、各変倍率毎についての速度の調
整分△Ｖｍの数値は、初期条件の設定用スイッチ．寄る
Ｗ夕から演算回路ＯＰＣに与えられ、また、感光体ドラ
ム○の基準（標準）の回転速度と対応する計数値Ｎ。

及び、基準（標準）の動作状態に二おける分周比Ｗｏな
どの値は演算回路ＯＰＣ中に記憶されており、さらに、
感光体ドラムＤの回転速度の変動と対応する計数値△Ｎ
は、計数器ＣＴＮで計数した計数値Ｎをラッチしている
ラッチ回路ＬＣから演算回路ＯＰＣに与えられた数値Ｎ
と、演算回路ＯＰＣ中に記憶されている数値Ｎｏとを用
いて、（Ｎ−Ｎｏ）＝△Ｎの演算を演算回路ＰＰＣ「；
行なうことによって得ることができる。上記の説明で
は、初期条件の設定用スイッチ群ＳＷ夕から演算回路Ｏ
ＰＣに与える数値が、各変倍率毎についての速度の調整
分△Ｖｍの数値であるとしたが、初期条件の設定用スッ
チ群ＳＷそから演算回路ＯＰＣに与える数値力柳式の右
辺・第３項で三示す豊△Ｖｍと対応する数値となされる
ように初期条件の設定用スイッチ群ＳＷ〆が構成されて
いることは演算回路ＯＰＣでの演算を容易にする点から
望ましい実施の態様である。また、演算回路ＯＰＣ内に
、００式の右辺第１項のｍＷｏの数値を予め記憶させて
おいたり、また肌式の右辺第２項の芋△Ｎの縦を、競が
予想されるｍの範囲と、予想される△Ｎの範囲における
すべてのｍと△Ｎとのすべての組合わせについて予め求
めておき、それを演算回路ＯＰＣ中で記憶しておくこと
は、演算回路ＯＰＣにおける演算時間の短縮化のために
有効な手段である。

この場合に上記した△Ｎの範囲、少くとも感光体ドラム
Ｄで生じると予想される回転速度の変動の範囲と対応す
る△Ｎの範囲となされていることが必要なことはいうま
でもない。なお、演算回路ＯＰＣ内に記憶させておくべ
きデ‐夕と肌ま、穀の個各変倍率毎‘こ計算したもので
あってもよいのであるが、この場合に慨述比学△Ｎの数
値を演算回路ｏＰＣ内‘こ記憶させておく場合よりも演
算時間が多くかかるので望ましくはない。

これまでの記述結果より明らかなように、演算回路ＯＰ
Ｃに対してシーケンスコントローラＳＣＣから演算開始
信号ＰＳが与えられた場合には、演算回路ＯＰＣでは‘
１■式に従う演算を短時間の内に行なうことができるの
であり、演算回路ＯＰＣからはプリセッタブルカゥンタ
ＰＳＱこ対しては所定の分周比Ｗ（計数値）の数値を与
えうるのである。

第３図中のシーケンスコントローラＳＣＣは、それに動
作開始信号Ｓｔ、原稿の大きさの指示信号Ｓ。

ｓ（複写紙の大きさの信号であってもよい）、ホーム位
置（初期位置）検出用フオトィンタラプタ９からの信号
Ｐｈ（初期位置信号Ｐｈ）、ヱンコーダＥＣｂの出力信
号Ｐｆｂ、変倍率指定用スイッチ群ＳＷｍの出力信号Ｓ
ｍ及び計時パルスＰＨＰ、ならびに演算回路ＯＰＣから
の立上がりの目標値信号Ｓｄｒや１」ターン目標値信号
Ｓｒｔなどが与えられて、制御回路ＣＣの各構成部分の
動作を順次に制御する。初期時にシーケンスコントロー
ラＳＣＣは、線そ４を介してスイッチＳＷｂに切襖制
御信号を与えて、スイッチＳＷｂをオンの状態とし、照
明結像系を初期位置に正しく位置させるように制御する
。

この制御は例えば第５図中の遮光板８がホーム位置検出
用フオトィンタラプタ９の中央部に位置するような状態
となるように、初期位置信号Ｐｈを用いて照明結像系を
初期位置へ設定させる周知の手段によって行なわれてよ
い。なお、第３図中のＰＣＣは位相補償回路である。

外部から動作開始信号Ｓｔが到来し、なおかつ、フオト
インタラプタＰＩから計時パルスＰＨＰが到釆すると、
シーケンスコントローラＳＣＣは線〆５を介してスイ
ッチ群ＳＷｄに切換制御信号を与えて、スイッチ群ＳＷ
ｄをオンの状態とし、また線夕４を介してスイッチＳ
Ｗｂへ切操信号を与えてスイッチＳＷｂをオフさせる。

この時点においててラッチ回路ＬＣには、感光体ドラム
Ｄが所定の回転角度だけ回転するのに要した時間をクロ
ックパルスＰｃを被計数パルスとして計数器にＴＮで計
数した計数値Ｎがラッチされていて、それが演算回路Ｏ
ＰＣへ与えられている。ラッチ回路ＬＣで計数器にＴＮ
の計数値をラッチする時点は、演算回路ＯＰＣの演算動
作中の期間を除けば任意に選定されてもよい。

演算回路ＯＰＣの動作中にはラツテパルスをゲートして
、ラッチ回路レＣの出力が変動しないようにしなければ
ならない。前記したスイッチ群ＳＷｄがオンの状態とな
されたことにより、立上がり回路ＳＴＣから出力される
立上がり信号Ｓｒｉが増幅器Ａｂに与えられ、サーボモ
ータＭｂが駆動される。

立上がり回路ＳＴＣの一例構成を示す第７図において、
ＤＡＣはデジタルアナログ変換器、ＳＵＢは減算器、Ｆ
ＶＣは周波数電圧変換器、ＰＣＣａは位相補償回路であ
り、ＤＡ変換器ＤＡＣでは立上がりの目標値信号Ｓｄｒ
をＤＡ変換して、アナログ信号形態の目標速度基準電圧
Ｖｒｒｆとし、それを減算器ＳＵＢへ与え、また、Ｆ−
Ｖ変換器ＦＶＣではェンコーダＥＣｂの出力信号Ｐｆｂ
を周波数電圧変換した電圧Ｖｒｂを減算器ＳＵＢへ与え
、減算器ＳＵＢでは前記の２つの電圧の減算を行なう０
減算器ＳＵＢからの出力信号は位相補償回路ＰＣＣａに
よってそれに所要の位相補償が施こされて、立上がり回
路ＳＴＣからの出力信号、すなわち立上がり信号Ｓｒｉ
となされるのである。前記したＤＡ変換器ＤＡＣへ与え
られる立上がりの目標信号Ｓｄｒは演算回路ＯＰＣで作
られて、それがシーケンスコントローラＳＣＣを介して
立上がり回路ＳＴＣに与えられている。また、前記した
位相補償回路ＰＣＣュは例えば＆相進み回路または位相
遅れ回路として構成されるが、これは照明結像系の立上
がり時の運動にオーバーシュートを生じさせないように
設計される。

立上がり回路ＳＴＣは、照明結像系の移動速度を速やか
に目標速度近傍まで立上からせるようにするために設け
られたものであるが、この立上がり回路ＳＴＣに設定さ
れる目標速度としては、‘１１感光体ドラムが基準（標
準）の回転速度で回転しているものとして設定される目
標速度、と■感光体ドラムの速度篇動、レンズの焦点距
離のばらつき、構成部分の機械的な精度のばらつきによ
る速度変動、などの補正を行なったものとして設定され
る目標速度、との２つが考えられる。前記した‘１’に
よって立上がり時の目標速度が設定された場合にはこの
立上がり時の目標速度と、照明結像系に設定された最終
的な目標速度、すなわち、感光体ドラムの速度変動、レ
ンズの焦点距離のばらつきや構成部分の機械的な精度の
ばらつきによる速度変動などの補正が行なわれた状態で
の目標速度との間に大きな違いが生じた場合に、立上が
りモードから等速モードへの受け渡しが不円滑になり、
照明結像系が最終的な目標速度になるのに長い時間を要
する。

つまり、立上がり時間が長くなることも起こる。第８図
は立上がりモードと等速モードとにおける目標速度に差
がある場合の照明結像系の速度変動化の一例態様を示す
図である。

したがって、立上がり回路ＳＴＣによる照明結像系の立
上がり動作を良好なもとするのには、前記い２｝‘こよ
って立上がり時の目標速度を設定した方がよいｏ前記し
た■により目標速度を設定した場合は、既述した【４｝
式より次の（１１）を得て、し＝ｖ。

／ｍ（・十篤学等）．・．．・．（・・）この（１１）
式に速度を電圧に変換する定数８を乗じた下記の（１２
方式で定められる立上がり目標値信号Ｓｄｒを演算回路
ＯＰＣで作り、それを立上がり回路ＳＴＣに供給するよ
うにすればよい。Ｓｄｒ＝針＝８Ｖ。

／ｍ（１十等芋−帯）．．．…（１２）立上がり目標信
号Ｓｄｒが、演算回路ＯＰＣにおける（１２方式の演算
によって容易に得られることは既述したところから類推
できるので、ここではその詳細な説明は省略する。

さて、照明結像系が立上がり動作を行なっている間に、
シーケンスコントローラＳＣＣから演算回路ＯＰＣに線
そ３を介して与られた演算開始信号Ｐｓによって、演
算回路ＯＰＣが既述したような演算を開始し、また所定
の時間内に演算ご終了してその演算結果をプリセツタブ
ルカーゥンタＰＳＣへ出力する。

プリセッタブルカウン夕ＰＳＣは、亘既述のようにそれ
に与えられた分間比Ｗで入力の被計数パルス（クロック
パルスＰｃ）を分周して、所定の繰返し周波数ｆｒを有
する基準信号Ｓｒｒを出力してそれを位相比較器ＣＯＭ
Ｐｂに与える。

シーケンスコントローラＳＣＣは、凶線そ５を介して
スイッチＳＷｄに制御信号を与えてスイッチＳＷｄをオ
フの状態とし、また、線そ６をオンンの状態として、照
明結像系をＰＬＬモード（フェ−ズ・ロック・ド・ルー
プ・モード）・乙目標速度で運動させる、ようにするか
、あるいは｛Ｂ’スイッチＳＷｄにオンの状態を続けさ
せておいて、さらに、線そ６を介してスイッチＳＷａに
与えた制御信号によってスイッチＳＷａをオン態として
、照明結像系をＰＬＬモードと速度制御モードとの混在
モードによって目標速度で運動させるようにする。

シーケンスコントローラＳＣＣによつ前記した凶，【Ｂ
｝の内の何れの制御モードで照明結像系が制御されるよ
うにするのかは任意に決定できる事項であるが、前記し
た‘Ｂ｝のような制御の態様で照明結像系が制御される
ようにした方が系の安定度が向上する点からみて望まし
い。

前記した凶による制御モードとなされた場合には、位相
比較器ＣＯＭＰｂ→ルプフィルタＬＦ→スイッチＳＷａ
→増幅器Ａｂ→サーボモータＭｂ→ェンコーダＥＣｂ→
位相比較器ＣＯＭＰｂからなるフェ−ズ・ロック・ド・
ループ（ＰＬＬ）が、位相比較器ＣＯＭＰｂに供給され
ている基準信号！Ｓｆｒの周波数に、ェンコーダＥＣｂ
の出力信号Ｐｒｂの周波数を等しくするような動作を行
なって、照明結像系ＬＩに目標の速度での運動を行なわ
せるのである。

また、前記した脚による制御モードとなされた場合には
、前述した帆による制御モ・−ドの場合の動作の他に、
ェンコーダＥＣｂ→立上がり回賂ＳＴＣ→増幅器Ａｂ→
サーボモータＭｂ→ェンコーダＥＣｂのループによる速
度制御動作も併わ」生て行なわれる。この‘Ｂはる制御
モードが行なわれる場合には、スイッチＳＷａと増幅器
Ａｂとの間に第３図中の点線図示のよに加算器ＡＤＤを
設け、この加算器ＡＤＤに対してスイッチＳＷ．を経て
来る信号とスイッチＳＷｄを経て来る信号とを入力こさ
せるようにする。

そして、この佃による制御モードの場合には、ェンコー
ダＥＣｂの出力信号Ｐｆｂ（これは速度に比例した信号
である）が周波数電圧変換された信号成分を含んでいる
立上がり回路ＳＴＣからの出力信号Ｓｒ，がフェーズ・
ロック・ド・ループ（ＰＬＬ）内に与えられることによ
り、ＰＬＬに見掛上速度フィードバックがかけられるた
めに、定遼動作時における系の安定度が向上されうるの
である。

前記した的または‘Ｂ｝の制御モー日こよる照明結像系
の定速動作中に、シーケンスコントローフＳＣＣはェン
コーダＥＣｂの出力信号Ｐｒｂのパルス数を計数し、そ
の計数値が原稿の大きさの指示信号Ｓ。

ｓと一致した時に、走査が終了したとして、制御モード
が■であった場合には線そ６を介してスイッチＷａに制
御信号を与えてスイッチＳＷａをオフの状態とし、また
、制御モードが脚であった場合には線そ６を介してスイ
ッチＳＷａに制御信号を与えてスイッチＳＷａをオフの
状態にすると共に、線〆５を介してスイッチＳＷｄに制
御信号を与えてスイッチＳＷｄをオフの状態とし、さら
に、制御モードが凶，‘Ｂ’何れの場合でも線ムを介
してスイッチＳＷｃに制御信号を与えてスイッチＳＷｃ
をオンの状態とする。前記したスイッチＳＷｃがオンの
状態となされると、リターン回路ＲＴＣの動作により照
明結像系はホーム位置の方へと復帰動作を行なう。

リターン回路ＲＴＣの構成は、第７図に示されているよ
うな既述した立上がり回路ＳＴＣと同様なものであって
もよい（そのため第７図中にはそれがリターン回路ＲＴ
Ｃとして使用される場合における信号が括弧書きで示さ
れている）が、第７図示の回路がリターン回路ＲＴＣと
して用いられる場合には、目標速度基準電圧Ｖｒｆｆの
値が、照明結像系が初期位置（ホーム位置）に近づくに
つれて下がるように、リターン目標値信号Ｓｒｔを定め
ておけばよい。

また、リターン回路ＲＴＣの出力の極性は、当然のこと
ながら、立上がり回路ＳＴＣの出力の極性とは逆である
から、リターン回路ＲＴＣの構成はその点を考慮して構
成されるべきことはいうまでもない。

照明結像系ＬＩがホーム位置付近にまで復帰して来た時
は、スイッチＳＷｃがオフ、スイッチＳＷｂがオンとな
るように切換え制御されて停止モードとなり、それによ
り照明結像系ＬＩは、第５図中の遮光板８がフオトィン
タラプタ９の中央部に位置するような位置に停止するよ
うに制御される。

このようにして、１サイクルの動作が終了するのである
が、前述のような制御動作を行なう制御回路ＣＣにおけ
る演算回路ＯＰＣ、シ−ケンスコントローラＳＣＣなど
の諸機能は、一つのマイクロコンピュータ（ＲＡＭ，Ｒ
ＯＭ，１／０ボートを含む）によって容易に実現できる
。これまでの説明においては、感光体ドラム○の速度変
動の予測が、照明結像系が運動を開始する直前における
感光体ドラムの回転時間計測によって行なわれるものの
ように記述されたが、感光体ドラムの速度変動の予測は
、照明結像系が運動を開始する以前における複数回の感
光体ドラムの回転時間の計測に基づいて行なわれてもよ
いことは勿論である。

第９図は、照明結像系の運動開始の時点よりも２回転前
までの感光体ドラムの回転時間の計測値によって、照明
結像系の走査時における感光体ドラムの回転時間の予測
を行なう場合の一例方法を図的に説明したものである。

感光体ドラムＤの回転時間の計測の手段の一部としてい
られるフオトィンタラプタと遮光板ＳＤとについては、
第４図ａ〜ｃ図について既述したが、第４図ｂ図及び第
４図ｃ図について補足的に説明を行なうと、第４図ｂ図
示の場合には、遮光板ＳＤがフオトィンタラプタＰＩを
通過する時間が計測され、また、第４図ｃ図の場合には
２つのフオトィンタラプタＰｌ．，Ｐ１２の間で遮光板
ＳＤが通過する時間が計測されるのである。照明結像系
の往復運動機構における構成部材が経時変化または温度
などの環境変化によって寸法が変化すれば、当然に照明
結像系の運動速度も変化する。

例えば、第５図示の往復運動機構を備えた照明結像系に
おいて、往復運動機構のプーリ径やワィタの径などが経
時変化や温度などの環境変化などによって変化すれば、
サーボモータＮＬの回転速度が一定であっても、照明結
像系の運動速度は変化する。

次に前記した原因に．よる照明結像系の連動速度の変動
を補正する手段の一例を第５図を参照して説明する。

第５図において照明結像系に設けた遮光板８の通路中の
一定の距離におかれた２つのフオトインタラプタ９，１
０間を遮光板８が通過するのに必要な時間は、照明結像
系の運動速度に反比例する。そして前記した２つのフオ
トインタラプタ９，１０間を遮光板８が通過するのに要
する時間はサーボモータＭｂによって回転されるェンコ
ーダＥＣｂからの出力信号Ｐｆｂのパルス数を計数する
ことによって計測することができる。そこで、照明結像
系の組付終了後に照明結像系の移動速度を基準値として
おいて遮光板８が２つのフオトインタラプタ９，１０間
を通過する間に、ェンコーダＥＣｂからの出力信号Ｐｆ
ｂのパルス数がＪ。

となるように前記した２つのフオトインタラプタ９，１
０の間隔を調整しておけば、プーリ径やワイヤ径が経時
変化や温度変化によって変化し前記したェンコーダＥＣ
ｂからの出力信号Ｐｆｂのパルス数がＪに変化したとす
ると、変動分のパルス数を△Ｊとして、パルス数ＪはＪ
＝Ｊ。

十△Ｊ：Ｊ。（１十字）・・．・．．（・３）（１３）
のように示される。サーボモータＭｂは、サーボモータ
Ｍｂによつて回転されるェンコーダＥＣｂの出力信号Ｐ
ｆｂによって制御されているので、前記した経時的ある
いは環境変化による前記したパルス数△Ｊの変動による
照明結像系の移動速度の補正をさらに行なわなければな
らない。

補正を行なわないと、感光体ドラムによる速度変動及び
レンズの．様点距離のばらつきや、構成部分の機械的精
度のばらつきがなく、変倍率ｍが１のときの走査速度（
移動速度）ひｊは、結局ひ：Ｖｏ …（１４）
Ｉ（・十号）（１り式で示されるものとなる。

した池て・基準の設定速度を（１十全）倍すればよいの
で、既述した【４｝式は次の（１５）式となる。

全《１を考慮すると、仲羊（・十等半十全‐鍔）・・・・・・（・６）ｗ＝ｍ
（日舎些地‐令）ｗ。

＝ｍｗ。Ｖ。

十学△Ｎ‐ｍ豊△Ｖｍ−学△Ｊ■・・・・・・（Ｉ７）
上記の（１７万式１こ従う演算回路ＯＰＣでの演算のや
り方は、【１０式に従う演算回路○ＰＣて；の演算のや
り方より類推できるので、ここでは説明を省略してあり
、また、第３図中にも構成を図示していない。

なお、前記したパルス数Ｊの計測は、それを一回前のＩ
Ｊターン時あるいは往時に行なえばよく、また、計測結
果を不揮発性のメモリに記憶すれば電源投入時における
第１回目の走査時においても支障なく補正動作を行ない
うる。

以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の複写機における照明結像系の駆動装置は、照明結像
系の往復運動機構の駆動と、感光体ドラムの駆動とが個
別の駆動源によって行なわれる如くになされている照明
結像系を有する複写機において、感光体ドラムの回転速
度の計測結果と、予め設定されていた感光体ドラ，ムの
標準の回転速度値とによって、前記した照明結像系の往
復運動機構の等速走査モード時における感光体ドラムＤ
の回転速度を予測し、前記した照明結像系の往復運動機
構の等速走査モードの開始以前の時点に、前記の照明結
像系の往復運動機構の立上がり動作時及びまたは等速動
作時における目標速度を前記した予測値に応じて設定し
、前記の目標速度の設定の時点し汎盗は前記した照明結
像系の往復連動機構を、前記した感光体ドラムの駆動系
とは非同期の関係とし、照明結像系の往復運動機構が前
記のように設定された目標速度で運動するようにして、
照明結像系の往復運動機構が感光体ドラム○の実際の回
転速度の変動に対して追従しない状態で運動するように
されているものであるから、本発明によれば簡単な構成
により既述した従釆の複写機における諸欠点をすべて良
好に解消することができ、従来の複写機に比べてより一
層性能の向上した複写機を容易に、かつ、安価に提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来装置のブロック図、第３図は本
発明装置の一実施態様のブロック図、第４図ａ〜ｃ図は
遮光板とフオトィンタラプタとの関連配置を示す図、第
５図は照明結像系の一例のものの斜視図、第６図は初期
条件設定用スイッチ群の構成例を示す回路図、第７図は
立上がり回路（リターン回路）の一例構成のもののブロ
ック図、第８図は照明結像系の速度の変化態様を示す図
、第９図は感光体ドラムの速度変動の予測法を説明する
図、第１０図はしンズ移動型の結像方式の説明図である
。Ｄ・・・・・・感光体ドラム、Ｐ１，９，１０・・・・
・・フオトィンタラプタ、ＯＳＣ・・・・・・発振器、
ＰＳＣ・・・・・・プリセッタブルカウンタ、ＣＯＭＰ
ｂ・・・・・・位相比較器、ＬＦ……ループフィル夕、
Ａｂ・・・・・・増幅器、Ｍｂ…．．．サーボモータ、
ＥＣｂ．・・・・．エンコーダ、ＯＰＣ・・・・・・演
算回路、ＬＣ・・・・・・ラッチ回路、ＣＴＮ・・・・
・・計数器、ＳＣＣ・・・・・・シーケンスコントロー
ラ、ＳＴＣ・・・・・・立上がり回路、ＲＴＣ・・・・
・・リターン回路、ＰＣＣ・・・・・・位相補償回路、
ＳＷａ〜ＳＷｄ・・・・・・スイッチ。為１図努２図希１図弟ム図稀９図策５図策５図希７図鷺８図菊ｌｏ図

Claims

【特許請求の範囲】１照明結像系の往復運動機構の駆動と、感光体ドラム
の駆動とが個別の駆動源によつて行なわれる如くになさ
れている照明結像系を有する複写機において、感光体ド
ラムの回転速度を計測して得た計測結果と、予め設定さ
れていた感光体ドラムの標準の回転速度値とによつて、
前記した照明結像系の往復運動機構の等速走査モード時
における感光体ドラムの回転速度の予測値を得る手段と
、前記した照明結像系の往復運動機構の等速走査モード
の開始以前の時点に、前記の照明結像系の往復運動機構
の立上がり動作時及びまたは等速動作時における目標速
度を前記した予測値に応じて設定するようにする手段と
、前記の目標速度の設定の時点以降は照明結像系の往復
運動機構を、前記した感光体ドラムの駆動源に対して非
同期の状態で動作させる手段とを備えてなる複写機にお
ける照明結像系の駆動装置。２照明結像系の往復運動機構の駆動と、感光体ドラム
の駆動とが個別の駆動源によつて行なわれる如くになさ
れており、感光体ドラムの回転速度を計測して得た計測
結果と、予め設定されていた感光体ドラムの標準の回転
速度値とによつて、前記した照明結像系の往復運動機構
の等速走査モード時における感光体ドラムの回転速度を
予測し、前記した照明結像系の往復運動機構の等速走査
モードの開始以前の時点に、前記の照明結像系の往復運
動機構の立上がり動作時及びまたは等速動作時における
目標速度が、前記した予測値に応じて設定さるようにな
されているとともに、前記の目標速度の設定の時点以降
は照明結像系の往復運動機構を、前記した感光体ドラム
駆動源に対して非同期の状態で動作させるようになされ
ている複写機における照明結像系の駆動装置において、
前記の照明結像系の往復運動機構の立上がり動作時及び
または等速動作時における目標速度の設定値を、光学系
におけるレンズの焦点距離の標準値からのばらつき及び
構成部材の機械的精度の標準値からのばらつきに応じて
補正するようにした複写機における照明結像系の駆動装
置。３照明結像系の往復運動機構の駆動と、感光体ドラム
の駆動とが個別の駆動源によつて行なわれる如くになさ
れており、感光体ドラムの回転速度を計測して得た計測
結果と、予め設定されていた感光体ドラムの標準の回転
速度値とによつて、前記した照明結像系の往復運動機構
の等速走査モード時における感光体ドラムの回転速度を
予測し、前記した照明結像系の往復運動機構の等速走査
モードの開始以前の時点に、前記の照明結像系の往復運
動機構の立上がり動作時及びまたは等速動作時における
目標速度が前記した予測値に応じて設定されるようにな
されているとともに、前記の目標速度の設定の時点以降
は照明結像系の往復運動機構を、前記した感光体ドラム
の駆動源に対して非同期の状態で動作させるようになさ
れている複写機における照明結像系の駆動装置において
、前記した照明結像系の往復運動機構の等速動作時にお
ける走査速度を検出し、前記の検出結果に基づいて前記
した往復運動機構の等速動作時における目標速度の設定
値を補正するようにした複写機における照明結像系の駆
動装置。