JPS62117462A - 原稿走査装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は複写装置、ファクシミリ等に用いて好適な原稿
走査装置に関するものである。

〈従来技術〉 一般にリーグとプリンタを有す可変倍複写機において、
プリンタの各部分の動作タイミング（例えば画像書込み
タイミング、画像転写タイミング、給紙タイミング等）
はリーグの原稿走査ユニットの走査速度に対応して可変
でなく一定の関係にある。これは電子写真プロセスの安
定性を高めるために感光ドラムの回転が常に一定である
ことに由来する。

従って、画像処理用の大容量のメモリを使用しないで、
原稿を変倍したコピーを得るには、原稿を走査する速度
を変倍率に対応させて変えることが一般的である。

この際に、基準走査開始位置（以後ホームポジションと
称す）に停止トシている原稿走査ユニットが、原稿の先
端に到達する以前に、変倍率に対応した定速度で移動す
る様に制御する。

従って、目標の定速度が異なれば（すなわち変倍率が異
なれば）、原稿走査ユニットがホームポジションから原
稿の先端に達する時間が異なる。

この様な状況下では、プリンタの各部分の動作タイミン
グ（例えば、画像書込みタイミング、画像転写タイミン
グ、給紙タイミング等）と原稿走査ユニットの走査開始
タイミング。

画像読取りタイミングとが変倍率によってずれるため、
形成される画像も転写紙に対してずれてしまう不都合が
あった。

従来では、例えば−に記のタイミングのズレを補正する
ために各々のタイミングを制御する回路に変倍率に応じ
た遅延時間を与えるＳ延回路を設けていたので、回路及
び制御が複雑であった。また従来においては、原稿走査
ユニットの移動の動力源として直流モータを主に使用し
ていたので、ホードポジションから原稿先端に原稿走査
ユニットが到達する時間を計算で求めることができず、
各変倍率に対して前景って走査時間を測定し、遅延時間
を決定しなければならないという欠点があった。

く目的〉 本発明は上述した点にπ１みなされたもので、変倍率に
係らず常に所ガ！のタイミングで原稿の読取り動作を開
始することができる原稿走査装置を提供することを１．
１的とする。

本発明の更なる１、１的は、筒中な構成で原稿を所望の
タイミングで走査することができる原稿走査装置の提供
にある。

〈実施例〉 以下゛図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明が適用できるディジタルカラー複写機の
概略構成図である。図において、１はカラー画像読取装
置（以下刃ラーリーダと称す）、２はカラー画像形成装
置（以下カラープリンタと称す）であり、両者はケーブ
ル３により接続されている。４はレーザスキャンユニツ
）・で、レーザ発光装置とレーザ光を走査する光学部を
有している。５は回転ミラーであり、図示しないモータ
により定速回転する。６はレーザ光の光路を変更する走
査ミラー、７は感光ドラムで、公知の電子写真ノコ式に
基づいて潜像を形成することができる。８は現像ユニツ
Ｉ・で各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
に応じた現像スリーブ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ。

８ＢＫを有し、複数回の原稿走査に応じて、感光ドラム
７−１−に形成される各潜像を各色毎に順次顕像化する
。９は転写ドラ１、で巻きつけられた記録紙にトナー像
を転写する。ＩＯはカラーリーグからの画像信暫）に基
づきレーザ光をオン／オフさせるパルス幅変調信号を形
成するパルス幅変調回路を有すパルス幅変調基板、１１
はレーザ発光素子の駆動を制御するｌ／−ザドライバを
有すレーザドライバ基板である。１２は光源であるとこ
ろの原稿照射ランプ、１３は反射ミラー、１４は原稿台
ガラス２１上に置かれた原稿２２からの反射光を読取り
センサ１５上に集光させるロッドレンズアレイである。

１８は前記原稿照射ランプに、反射ミラー１３．ロッド
レンズアレイ１４．読取りセンサ１５と、読取りセンサ
１５から信号線１６を介して送出された画像信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を有すＡ／Ｄ変換回路基板１
７とを搭載した走査体であり、これら搭載物１２〜１７
と走査体１８は一体となって矢印方向に同一の直ｖＱ連
動を行う。２０はＡ／Ｄ変換回路基板１７かも信号線１
９を介して送１１）された所定ピッＩ・の画像信号を記
憶・演算出力する処理制御回路２０ａ（後述）を有す処
理制御回路基板である。

第２図は第１図に示したカラーリーグの概略構成図であ
り、第１図と同様のものには同じ符号を付けた。図にお
いて２３は走査体１８の移動の駆動源であるところのス
テッピングモータ、２４はステッピングモータ２３の軸
に固定されたモータプーリ、２５はステッピングモータ
２３の回転運動を軸２７に固定されたプーリ２６に伝達
するベルト、２８は軸２７に固定された駆動プーリであ
る。２９は２木のレールでその表面を走査体１８が摺動
する。３０は駆動ワイヤで駆動プーリ２８と空転プーリ
３３を介して金具３２と部材３１で走査体１８の両側面
に固定されており、空転プーリ３３は駆動ワイヤ３０に
張りを与える方向にバネ３４で引張られている。３５は
処理制御回路２０ａから信号線３６を介して送られる信
号に基づいてステッピングモータ２３を駆動する駆動信
号を発生するモータドライバ回路と駆動信号のタイミン
グを取るパルスを発生ずるパルス発生回路を含むモータ
制御基板であり、信Ｔ４線３７でステッピングモータ２
３と接続されている。

上記構成において、ステッピングモータ２３の回転運動
は、モータプーリ２４．ベルｌ−２５。

プーリ２６．輔２７．駆動プーリ２８．ワイヤ３０、金
具３２１部材３１．を介して走査体１８のレール２９上
での直ｍ連動に変換される。この時の走査体１８の直線
運動の方向はステッピングモータ２３の正転、逆転によ
り制御される。また、ステッピングモータ２３の回転数
ηｓ［ｒｐｓ］　と走査体１８の移動速１ｍ　Ｖの関係
は ぴ＝　２　πｒ　７７　ｓ　　　　　　−−−−（１）
で与えられる。ここでｒは駆動プーリ２８の半径である
。従ってステッピングモータの回転数ηＳを可変にする
ことにより、走査体１８の移動速度びを可変にできる。

原稿の画像読取りは、す査体１８の移動と一体である画
像読取り部（照射ランプＪ２９反射ミラー１３．ロッド
レンズアレイ１４．読取りセンサ１５’ｌ）が原稿２２
をある−・定の速度で走査することにより行なわれる６
又、実際の読取り動作は原稿先端位置からイーｊなわれ
る。読取りセンサ１５の画素データのサンプリングタイ
ミングは−・定であるため、走査体１８の移動する方向
（以後副走査方向と称す）での読取り画像の伸縮率（す
なわち変倍率Ｒ）は走査体１８の移動速度びで決まる（
変倍率Ｒと移動速度Ｖは反比例する）。−力走査体１８
の移動する方向と垂直な方向（以後主走査方向と称す）
の読取り画像の伸縮は、画素情報の補間、間引き等によ
り行われる。これらの変倍処理は処理制御回路等で画素
データのサンプリングクロックを変えることにより行わ
れる。

このようにして得られた読取り画像信号は信号線３を介
してリアルタイムで逐次、プリンタ２に送信され、パル
ス幅変調回路でレーザ光をオン／オフするパルス幅変調
信号に変換され、レーザドライバに送られ、レーザを駆
動する電流信号となる。そしてこのパルス幅変調信号に
従ってレーザは発光しオン／オフのパターンを感光ドラ
ム７上に形成する。読取り画像信号に基づいたレーザ光
は反射ミラー６を介して感光ドラム７」−にリアルタイ
ムで逐次照射され、画像パターンが書き込まれる。そし
てこの画像パターンに対して現像ユニット８によってト
ナーを付着することにより現像を行ない、その後転写ド
ラム９−１−に支持された転写紙−１−に現像された画
像を転写する。この動作を各色について繰り返すことに
よりフルカラー画像を形成することができる。この−・
連の動作において副走査方向の画像形成のタイミングは
走査体１８の移動速度を除いて全て（画像情報のサンプ
リングタイミング、カラーリータ゛ｌからカラープリン
タ２への画像情報の転送タイミング、パルス幅変調信号
の形成タイミング、レーザ光による書込みタイミング、
感光ドラム７の一定回転、転写ドラム９の一定回転）あ
る比率で一定になっている。従って副走査方向の無段階
変倍は、走査体１８の移動速度びを無段階に可変制御す
ることで達成される。ここで式（１）より走査体１８の
移動速度びはステッピングモータ２３の回転数ηＳと比
例関係にある。従ってステッピングモータ２３の回転数
ηＳを無段階に可変制御することにより副走査方向の無
段階変倍を行うことができる。

ここで本実施例におけるステッピングモータ２３の駆動
回路の概略構成図を第３図に示し、説明する。

図において、４０はステッピングモータ２３の駆動を制
御するＣＰＵ、４２は制御用プログラムとパルス発生用
のデータを格納したＲＯＭ、４３は制御に必要な可変デ
ータを格納するＲＡＭ、４１は操作表示回路、４４はタ
イマ、４５はパルス発生回路、４６はＩ１０ボート、４
７はドライバ、４８はモータ駆動用の複数個のパルス５
６を発生させるモータドライバ回路、２３はステッピン
グモータである。

操作φ表示回路４１及び処理制御回路２０ａから走査開
始の信叶５０及び走査の仕様を示す信号５１を受けたＣ
ＰＵ４０はＲＯＭ４２またはＲＡＭ４３からＣＰＵ４０
を介して発生パルスの周波数のデータ５２をパルス発生
回路４５に送り、パルス発生回路４５はデータ５２に基
づき所定周波数のパルス５４をドライバ４７−１を介し
てモータドライバ回路４８に出力する。一方モータの回
転方向や電流のオン／オフ等を制御する信号５５はＩ１
０ボート４６とドライバ４７−１を介してモータドライ
バ回路４８に供給される。モータドライバ回路は信号５
５と信号５４のエツジに基づいてモータを駆動するのに
適したモータ駆動用パルス５６をステッピングモータ２
３に供給しモータ２３を回転／停止させる。

本実施例においてステッピングモータ２３は１つのパル
ス５４に対しである一定角度（以後ステップ角φＳと称
し、ここでは０．７２°回転するものとする。）回転す
る様設計してあり、また前述した様にモータ２３の回転
連動と走査体１８の直線運動とは対応させである。従っ
てパルス５４の数と周波数ｆを制御することにより走査
体１８の移動距離（すなわち位置）と移動速度びを制御
することができる。ここで、パルス５４の周波数と走査
体１８の移動速度びとの関係は、 び＝２πｒ＊　ｆ　＊φｓ　／　３６０＝ｋｆ　（ｋ＝
２πｒφｓ／　３６０）　　　　　　　−−−−（２）
となる。

等倍（変倍率１００％）のときの走査体１８の移動速度
１７ｐｓ（感光ドラム７の周速度と同じ）に対して、ス
ラッピングモータ２３の駆動を制御するパルス５４の周
波数ｆｐｓはｆｐｓ＝びｐ　ｓ／ｋ　　　　　　　　　
　　　　　　　−−一−（３）で与えられる。従って変
倍率Ｒ［％］のときの走査体１８の移動速度び、制御パ
ルス５４の周波数ｆは ぴ＝　ｌ　００Ｖｐ　ｓ／Ｒ−−−−（４）ｆ＝１００
ｆｐｓ／Ｒ−−−−（５） となり、変倍率Ｒと制御パルス５４の周波数ｆは１対１
対応の関係となる。ここで最大変倍率Ｒｍａｘ　［％］
　（最拡大）とき移動速度びは最小値びｍｉｎ、パルス
５４の周波数ｆは最小周波数ｆ　ｍ　ｉ　ｎとなり、逆
に最小変倍率Ｒｍｉｎ［％］　（最縮小）のときそれぞ
れ最大値びｍａｘ　。

最大周波数ｆｍａｘとなる。

次に、原稿走査ユニツｌ−１８を走査速度び（変倍率Ｒ
）に関わり無く、走査開始点から原稿先端位置までに一
定時間ｔｍｉ　ｎで到達させる方法を第４図、第５図、
第６図を用いて説明する。

第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に２種類の走査速度Ｖ１
．ｖｍａｘ（変倍率Ｒ１，Ｒｍｉｎ）までのスローアッ
プ（ここでは簡単にするために直線的に立Ｊ−げる）の
方法を３通り示す。

第４図（ａ）はホームポジションから同時刻に立上げた
場合でｊ　１　、　ｔｍｌ　ｎはそれぞれの走査速度Ｖ
ｌ、ぴｍａｘにおいて原稿先端に達する時間テあり、ホ
ームポジションから原稿先端までの距＃：（助走距離と
称す）を文とすると文＝（ぴ０＋ぴｍａｘ）φｔｍｉｎ
、／２＝ＣＶｏ＋ぴ１）φｔ　ｔ／２　　　　　　　　
　　　−−−−　（６）ｔｌ　　＝２文／（ぴ０＋ぴ１
） となり、Ｖｍ　ａ　ｘ＞ぴ１から明らかにｔｍｉｎ＜ｔ
ｌであり、変倍率１’ｔ１．Ｒｍｉｎにおいては走査ユ
ニット１８が原稿先端に達する時間は異なる。ここで斜
線部のと■の面積（すなわち移動距離）が等しいのは式
（６）と第４図（ａ）より明らかである。

そこで第４図（ｂ）に示す方法ではぴ１を基準に置き、
倍率Ｒｍｉｎにおいては遅延時間ｔｄ　（＝ｔ　１−ｔ
ｍｉｎ）を設けてｖ　ｍ、　ａ　ｘまで立−■−げろこ
とで、原稿先端へ達する時間を倍率に係らすｔｌに一定
に制御している。尚部分■の面積Ｓは Ｓ＝ぴ１−　ｔ　ｄ＝ｔ７１　（ｔｍｉ　ｎ−ｔ　１）
　　　　　　　　−−−−（８）となる。

更に第４図（Ｃ）に示す本実施例の走査速度び１までの
スローアップの方法は、時間Ｏより以前に部分■の面積
に相当する距離だけ走査ユニット１８をホームポジショ
ンより移動させておき（その位首を疑似ホームポジショ
ンと称す）時間Ｏから立上げる方法である。ここで面積
ＳはＳ＝ｔノーＨ−ｔ　Ｈ−−−−（９） で示される。尚、ｖＨは、制御パルス５４の最大自起動
周波数と、式（２）から決定する。部分■の面積に相当
する移動距＃文Ｒは変倍率Ｒが大きくなる稈大きくする
。また、ここでは変倍率Ｒが最小Ｒｍｌｎのときの疑似
ホームポジションを本来のホームポジションとする。ｔ
なわち変倍率ＲｍＩｎのときは部分■の面積はＯであり
、原稿走査ユニッＩ・の前もった移動は行なわない、従
って各変倍率Ｒに対する疑似ホームポジションから原稿
先端への到達時間ｔは、変倍率Ｒｍｉｎにおけるホーム
ポジションから原稿先端への到達時間ｔｍｌ　ｎと同一
となる。

本実施例では、各変倍率Ｈの移動速度のスローアップに
おいて、直線的に立上げるとともにその直線の傾きも等
しくすることによって変倍率Ｒが大きい程立Ｆ７げに要
する時間を短かくしである。

また変倍率Ｒｍｉｎのときの立−Ｌげに要する時間は、
ｔ　ｍ　ｆ　ｎより十分に小さくすることにより原稿先
端での移動速度を定速にしている。

従って各変倍率Ｒのときの立上げに要する時間は、ｔｍ
ｉ　ｎより部分に小さくなる。

本実施例において、各変倍率Ｈに対するホームポジショ
ンから疑似ホームポジションへの移動距離文Ｈの求め方
のフローチャートを第５図に示す。尚第５図のフローチ
ャートは例えばＲＯＭ４２にプログラム化されて格納さ
れているものとする。本例ではステッピングモータ２３
を用いることにより、移動距１ｊｌｌＨを制御パルス５
４の数ｐＨで制御する。

尚、 Ｍｌ（＝ｋＰＨ（ｋ＝２ｗｒφｓ　／　３６０）　　　
　　　　　　−−−−（１０）なる関係がある。従って
前もって各変倍率Ｒに対して制御パルス５４の数ｐＨを
求めれば良い。

まず、ステップＳ５１において各変倍率Ｒを達成する走
査速度Ｖのスローアップ・スローダウンの制御パルス５
４のパターン（パルスの周波数とパルスの数）を求め記
憶する。ここでは説明を簡単にするために速度び（周波
数）と時間ｔの関係を台形にて、各変倍率Ｈに対して台
形の脚の部分の傾きは全て一定にし長さを変えている（
変倍率Ｒが小さい程脚は長くなる）。

また制御パルス５４のパターンはＲＯＭ４２に格納する
。

次にステップＳ５２で最小変倍率Ｒｍｉｎの制御パルス
パターンにおいてホームポジションから原稿先端への到
達時間ｔｍｉ　ｎとその間に必要な制御パルスの数Ｐｍ
１ｎを次式から求める。

Ｐｍ１ｎ＝文／ｋ（ｋ＝２ｗｒφｓ　／　３６０）　　
　　　−一−−０１）ここでｆｘは最大変倍率Ｒｍｉ　
ｎの制御パルスパターンにおいて各パルスに対する周波
数である。

文ハホームポジションから原稿先端の距離でアル。

次にステップＳ５３で各変倍率Ｒの制御パルスパターン
において時間ｔｍｉｎまでに出力される制御パルスの数
Ｐを次式を満足するように求める。

ｆｘは各変倍率Ｒの制御パルスパターンにおいて各パル
スに対する周波数である。

次にホームポジションから疑似ホームポジションの移動
に必要な制御パルスの数ＰＨを次式から求め記憶する。

ＰＨ＝Ｐｍｉ　ｎ、−Ｐ　　　　　　　　　　　　−−
−−（１４）尚、ＰＨは変倍率Ｒと対応づけてＲＯＭ４
２に格納する。

最後に走査ユニツ）１８の往動時に定速度となる制御パ
ルス５４の数ＰＥ−ＰＨ（ＰＥはホームポジションから
走査開始した場合の定速度となる制御パルス５４の数）
を求め、変倍率Ｒと対応させてＲＯＭ４２に記憶する。

これは疑似ホームポジションから走査開始するために走
査ユニット１８の往動する距離が倍率が大きくなるにつ
れて短かくなるためである。尚各変倍率において往路と
復路で、移動する距離（すなわち制御パルス５４の総数
）は等しく、走査開始位置と走査開始位置とを同じにす
る。

次に疑似ホーＪ・ポジションへの移動方法のフローチャ
ートを第６図に示す。第６図のフローチャートもＲＯＭ
４２にプログラム化されて格納されているものとする。

まず電源が投入されると、ステップＳ６１にて初期処理
として変倍率を１００％（等倍）にセットする。次にス
テップＳ６２で変倍率がセットされていることを確認し
た後走査ユニット１８の実際の位置を示すポジションカ
ウンタＰＣに変倍率１００％のときの疑似ホームポジシ
ョンＰをセットする。そしてステップ３６３で走査ユニ
ツｉ・１８を変イΔ率１００％の疑似ホームポジション
に合せる（本例では変倍率１００％の疑似ホームポジシ
ョンを示すセンサを設置し、このセンサの１１１力を用
いて等倍時の走査ユニットの位置を決定する）。

尚、ステップＳ６２にて変倍率Ｒがセットされるか否か
判断し、否ならコピーキーの入力待ちになる（ステップ
５６４）。又、ステップＳ６２にて新たな変倍率Ｒがセ
ットされたら、疑似ホームポジションへ移動するルーチ
ンステップＳ６３へ入る。尚、ステップＳ６３の詳細は
ステップＳ６６〜Ｓ７４で表わされる。まずステップ３
６６〜３６８において変倍率Ｒに対応した疑似ホームポ
ジションＰとポジションカウンタＰＣの内容とを比較し
ステップ３６８にて等しいと判断されれば走査ユニット
１８を移動させずこのルーチンを抜ける。又、ステップ
８６８でＮｏと判断されればステップＳ６９でポジショ
ンカウンタＰＣに新たな疑似ホームポジションに対応し
た値をセットする。その後ステップＳ７０へ移行し疑似
ホームポジションＰの方がステップ５６６で示されたポ
ジションカウンタＰＣの値より小さければ、モータ２３
の回転を逆転モード（ここでは走査ユニット１８の往路
方向を１転とする）にセットし、ポジションカウンタＰ
Ｃの値と疑似ホームポジションＰの差だけ制御パルス５
４を出力する。

尚、この場合周波数ｆ）ｌは一定でモータの最大自起動
周波数より小さい値を使用する。

疑似ホームポジションＰの方がポジションカウンタＰＣ
の値より大きければ、モータ２３の回転を正転モードに
セットし、ポジションカウンタＰＣの値とＰの差に所定
数（ここでは所定数を１とおく）を加えた数だけ制御パ
ルス５４を出力し、その後続いて逆転モードにセットす
る。そしてｌだげ制御パルス５４を出力する。

従って走査ユニツ）・は常に−・定方向から停止するこ
とになる。

ステップＳ６３の終了後ステップＳ６４へ移行し、コピ
ーキーがオンされたか否かを判断する。ここでオンされ
たならばステップＳ６５へ移行し実際の複写動作を実行
する。

尚、疑似ホームポジションへの移動は、ステッピングモ
ータによるものだけでもなく、位置決め機能を有するＰ
Ｃモータ、リニアモータでも可能である。

又１本実施例ではホームポジションを最小変倍率Ｒｍｉ
ｎにおける走査開始位置としたが、他の倍率における走
査開始位置をホームポジションとしても良い。

以上説明したように走査開始要求（コピーキーオン）以
前に、走査ユニツ）１８を変倍率Ｒ（すなわち移動速度
Ｖ）に対応した位置（疑似ホームポジション）へ移動さ
せることにより、走査開始要求があってから原稿先端に
到達するのに要する時間を変倍率にかかわらず一定の値
にすることができる。すなわち、変倍率に係らず常に所
定のタイミングで原稿の読取り動作を開始することがで
きる。また、疑似ホームポジションへの位置決めは、全
て所定方向から行なっているため、位置決めの再現性を
良くする効果がある。また、助走路＃（疑似ホームポジ
ションから原稿先端までの距＃）を変倍率Ｒが大きくな
る鯨、短かくすることにより、原稿走査ユニツ］・１８
の往復運動に要する時間をより短かくすることができる
。

又、現在の位置を示すポジションカウンタＰＣと入力さ
れた変倍率Ｒ（速度）に対応した疑似ホームポジション
を示すデータのテーブルとを用いることにより、容易に
迅速に疑似ホームポジションへの移動を行なうことがで
きるものである。

く効果〉 以上説明した様に本発明によれば変倍率に係らず、常に
同一のタイミングで実際の原稿読取り動作を行なうこと
ができるので、他の部分例えばプリンタ等の制御を簡単
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用できるデジタルカラー複写機の概
略構成図、第２図は第１図に示すカラーリーダの概略構
成図、第３図は未実施例におけるモータ駆動回路図、第
４図は原稿走査ユニットの立」二げ時における速度と時
間の関係を示す図、第５図は変倍率Ｈに応じた疑似ホー
ムポジションの情報と制御パルスパターンを求めるだめ
のフローチャート、第６図は疑似ホームポジションへ移
動するための制御フローチャートである。 ここで１はカラーリーグ、２はカラープリンタ、１８は
原稿走査ユニツｌ−、２３はスラッピングモータ、４８
はモータドライバ回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変倍率に応じて異なる速度で原稿を走査する走査装置に
   おいて、変倍率に係らず常に所定のタイミングで原稿の
   読取り動作を開始するべく変倍率に応じて走査開始位置
   を異ならせる様制御する制御手段を備えたことを特徴と
   する原稿走査装置。