JPS6380782A - モ−タ駆動制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動体を駆動するモータの速度制御を行うモ
ータ駆動制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、複写機などの画像読み取り装置において、原稿
を読み取るライン状の光学系スキャナを副走査させて原
稿全体を読み取る画像読み取り装置が知られている。

従来この種の画像読み取り装置では光学系スキャナか原
稿の読み取りを終了し、原稿の画先を切った瞬間の速度
に応じて、光学系スキャナを駆動するモータにより、現
在駆動しているモータ回転数よりも低い回転数でモータ
を回転させて、正転ブレーキをかけて光学系スキャナを
ホームポジションで停止させる駆動モータ制御装置を有
している。

スキャナか画先を切るときの速度測定は、駆動モータの
エンコーダパルス信号を検出することにより行い、また
、画先とホームポジションとの間で数回にわたり速度測
定を行い、この測定速度に応じてそのつど正転ブレーキ
をかけるようにしてスキャナをホームポジションへ停止
させるようにしている駆動モータ制御装置もある。

ところが従来この種の駆動モータ制御装置では駆動モー
タに、正転ブレーキをかけるとブレーキ時にモータにか
かる制動負荷が多く、スキャナの停止位置がホームポジ
ションとはずれるという問題点がある。

また、モータの制動負荷を柔らげようとして複数回に分
けて正転ブレーキをかけると、スキャナが画先を切って
ホームポジションに停止するまでの時間がかかり、また
画先とホームポジションとの距離も長い距離が必要であ
るという問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 そこで、本発明の目的は、このような問題点を解決し、
短距離でスキャナを停止させることができ、また、スキ
ャナ駆動モータへの影響が少い画像読み取り装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、移動体を
駆動するモータの速度制御を行うモータ駆動制御装置に
おいて、移動体の位置を検出する位置検出手段と、位置
検出手段により検出された移動体の位置における移動速
度を検出する速度検出手段と、モータにショートブレー
キをかけるショートブレーキ手段と、位置検出手段によ
り検出された移動体の位置および速度検出手段により検
出された移動速度に基いてショートブレーキ手段による
ショートブレーキの時間を設定するショートブレーキ時
間設定手段と、設定されたショートブレーキ時間の間だ
けショートブレーキ手段にショートブレーキの実行を指
令する減速指令手段とを具えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、ショートブレーキ手段を用いて移動体の減速
速度制御を行うようにしたのでモータへの制動負荷を減
少させることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細かつ具体的
に説明する。

第１図は本発明実施例における構成の一例を示す。

第１図において、１はスキャナ駆動モータ４−１の走査
速度を指定するためのテンキーを有する人力装置であり
、２はマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）３
の内部カウンタ３Ａ、３Ｂを駆動する発振器である。３
はスキャナ駆動モータ４−１の速度制御を行うマイコン
であり、マイコン３は、第１カウンタ３Ａと第２カウン
タ３Ｂとを有する。

この第１カウンタ３層ま発振器２の発振クロックをカウ
ントしてテンキー１により指定されたスキャ駆動モータ
４−１の速度に応じて、スキャナ駆動モータ４−１の位
相比較のための基準周波数信号ＦＳを発生する。

第２カウンタ３Ｂは後述するエンコーダ４−２からの曜
通信号ＦＧに同期し、上記指定モータ速度に従って一定
幅のパルスの速度制御信号ＦＶを発生する６４は出力線
、５は基準周波数信号ＦＳと前記帰還信号ＦＧによって
マイコン３により作られる位相。

比較信号ＰＣの出力線である。

６は前記位相比較信号ＰＣと速度制御信号ＦＶの加算回
路であり、７はパルス幅変調（ＰＷＭ）を行うコンパレ
ータである。８は三角波を作成するコンデンサである。

９はスレッショルドレベル（しきい値）制御信号をデジ
タルアナログ変換するＤ−へ変換器である。１０．１１
はモータ４−１を正転駆動するドライバーであ・す、１
２．１３はモータ４−１を逆転駆動するドライバーであ
る。１４はモータ４−１の逆転スピードを調整する可変
抵抗、１５はスレッショルドレベル制御信号の出力線で
あり、１６は正転ブレーキの出′力線である。

１７はショートブレーキの出力線である。ショートブレ
ーキはマイコン３からショートブレーキ出力線１７に例
えばパルス“Ｈ”　（生起）を出力するとモータ４−１
が正転しているときはドライバ１３が短絡し、モータ４
−１には逆起電力が発生してモータ４−１にブレーキ（
ショートブレーキ）をかけることができる。

１８は正転または逆転を切り換える信号の出力線であり
、　１９はモータ４−１の゛オン”または゛オフ”を切
換える信号の出力線である。

このような構成において、モータ４−１の連続変倍はド
ラム速度一定のとき光学系のスキャンニング速度を連続
的に変化させることによって実現できる。等倍コピーの
ときエンコーダ４−２の帰還信号ＦＧの周波数を例えば
１にＨｚ（周期Ｔ−１ｍｓ）とし、倍率１％刻みでモー
タ４−１の回転速度を変化させた場合、周期Ｔは０．０
１ｍ５ごとに変化する。

第１カウンタ３八がカウントアツプを繰り返すごとにマ
イコン３は出力ボートを反転するため、発振器２をＴ　
（＋００Ｋｔｌｚ）で発振させ、第１カウンタ３八に倍
率に対応したカウント値をセットすることによって基準
周波数信号ＦＳを作り出している。

次に、第１図に示す本発明実施例の動作の概略を説明す
る。

加算回路６はマイコン３から出力された速度制御信号Ｆ
Ｖと位相比較信号ｐｃを加算し、その出力は、抵抗とコ
ンデンサ８からなるフィルタで積分された後に、コンパ
レータ７で定まるスレッショルドレベルによってパルス
幅変調（ＰＷＭ）され、ドライバ１０によってスキャナ
駆動モータ４−２を駆動し、テンキー１からのモータ速
度指令に従った基準周波数信号ＦＳと一定の位相差とな
るように制御される。

マイコン３による位相比較および速度の制御方法を第２
図〜第４図のフローチャートおよび第５図の波形図に従
って説明する。

第２図はモータ４−１の速度設定制御手順を示す。

第２図において、テンキー１よりスキャナ駆動モータ４
−１の速度設定（倍率）を入力する（ステップ５１）。

設定値に変化があった場合（ステップＳ２）、第１カウ
ンタ３Ａに設定値（データ）をセットシ（ステップＳ３
）、カウントダウンを実行する（ステップＳ４）。

ここで第１カウンタ３へのカウントダウンがホ冬了後割
込信号が発生し、自動的に設定値を再セットし、カウン
トダウンすることを繰り返す。

次に速度制御信号ＦＶについて述べる。第３図は本発明
実施例における駆動モータ４−１の位相制御手順を示す
。

第３図において、スキャナ駆動モータ４−１のエンコー
ダ４−２からの帰還信号ＦＧの立下りで第２図に示す制
御プログラムにＦＧ割込みに入り、レジスタを退避した
後（ステップ５ｌｌ）、マイコン３は速度制御信号ＦＶ
をリセットしくステップ５１２）、倍率に対応した基準
周波数信号ＦＳの１／２ＦＳとなるタイマ値を第２カウ
ンタ３Ｂにセットしてタイマをスタートさせる（ステッ
プ５１３）。

位相差がＯ〜２πであれば（ステップ５１４）、レジス
タ復帰後（ステップ５１８）、第２図の制御手順へ復帰
させる。位相差がＯ〜２πでなく（ステップ５１４）、
２７７以上であれば（ステップ５１５）、スレッショル
ドレベルをダウンしくステップ５１６）、否であれはス
レッショルドレベルをアップしくステップ５１７）、レ
ジスタ復帰後（ステップ５１８）、第２図の制御プログ
ラムに復帰する。

第２カウンタ３Ｂのカウントダウン終了後、マイコン３
へは第４図に示すＦＶ割込制御プログラムの割り込みが
発生する。

第４図において、レジスタを退避した後（ステップ５２
１）、速度制御信号ＦＶをセットすることによって（ス
テップ５２２）、第５図に示すような速度制御信号ＦＶ
を発生させた後、レジスタ復帰させ（ステップ５２３）
、第２図に示す制御プログラムに復帰する。

位相比較信号ｐｃは、第５図に示すように位相差０〜２
πのときは基準周波数信号ＦＳ、帰還信号ＦＧの立下り
で位相比較信号ＰＣのセットＳ、リセットＲを繰り返す
。

帰還信号ＦＧの位相が２π以上遅れた場合は、位相比較
信号ＰＣはセット状態を維持し、基準周波数信号ＦＳの
一周期の間に帰還信号ＦＧの立下りが２回来たことを検
知した後に、前述の位相差０〜２πの動作を繰り返す。

また、逆に帰還信号ＦＧの位相が進んだ場合、すなわち
位相差が“°Ｏ°°以下となった場合は、位相比較信号
ＰＣはリセット状態を維持し帰還信号ＦＧの一周期の間
に基準周波数信号ＦＳの立下りが２回来たことを検知し
た後に、前述の位相差０〜２πの動作を繰り返すもので
ある。

次に、本発明実施例における原稿を読み取る光学系スキ
ャナ２１の制御について述べる。

光学系スキャナ２１は第６図に示すようにＤＣモータ４
−１によりワイヤ４−３を介してダイレクトにドライブ
される。

スキャナ駆動ＤＣモータ４−１　に付けられたエンコー
ダ４−２によりＢ動距雛に応じたクロックパルスが発生
する。またスキャナ２１のミラー台に付けられたフラグ
板４−７が固定された後述のセンサを横切る時に、信号
が出力される。

このセンサのうちの１つは光学系のホーム位置を検知す
る光学系ホーム位置検知センサ４−５であり、もう一つ
は原稿の先端を意味する画像先端検知センサ４−６であ
る。なお４−４はプーリである。

スキャナ２１の前進時には倍率に応じたスピードをマイ
コン３により上述したようにパルス位相幅（ＰＬＬ）制
御により制御する。光学系スキャナ２１が前進する距離
は、画像先端検知センサ４−６より光学系スキャナ駆動
モータ４−１を駆動するクロックパルスをカウントする
。このクロックパルスは倍率と転写紙サイズにより決定
される。この倍率と光学系クロックパルスと転写紙サイ
ズとの関係を第７図に示す。計算式はＹクロック＝　（
１，／Ｍ）＋５）÷０．８８である。

上式において、Ｌは転写紙の送り長さくｍｍ）であり、
Ｍは倍率（１００％＝　１．５０％＝０．５．１２０％
＝　１．２）である。定数の°゛５°’　（ｍｍ）は光
学系スキャナ２１のスリット幅を示し、その分、余分に
スキャンする事を意味する。”０．８８”は、本実施例
が１クロック当りｏ、ａａｍｍｓ勤する構成になってい
る事を示す。また、原稿は最大はＡ３サイズまで複写可
能であり、スキャンクロックの最大値もへ３サイズ　１
００％のクロックまで設定している。

光学系スキャナ２１の後進時には等倍前進時の２．５倍
の一定速度で後進する。光学系スキャナ２１の後進時は
クロックパルスを減算していき前進時と同様に光学系ス
キャナ２１の位置を確認する。

後進時に停止位置を一定に保つために光学系スキャナ２
１のホーム位置の手前よりスキャナ駆動モータ４−１に
よりショートブレーキをかけてスキャナ速度を減速し、
ある範囲内にスキャナが停止するようにマイコン３は制
御を行う。

木実Ｂｆｆｈ例では画像先端検知センサ４−６のセンサ
信号で後進をオフし、ここより光学系ホーム位置検知セ
ンサ４−５までの間で駆動モータ４−１のブレーキ制御
を行っている。この間の顕部が５５ｍｍとすると、光学
系クロックパルスで３２パルスある。これを７回にわけ
、４パルスに１回ブレーキ制御をし、合計７回行う。第
８図にこのタイミングを示し、第９図に制御フローチャ
ートの一例を示す。

この制御方法は速度に応じてショートブレーキ信号を入
れて光学系スキャナ２１を減速させる方法である。

第８図において、例えばスキャナ駆動モータ４−１の駆
動４パルスでスキャナ２１が移動する時間ｔｎを測定す
ると速度がわかるので、この速度を基に速度測定時点か
らショートブレーキをかける時間Ｘｎ　（ｍｓＥｃ）を
決定する。

しかし、サンプリング回数がｎ回目の時には慣性力も低
下しているので、ブレーキ時間を補正する必要がある。

そこでブレーキ時間Ｘｎ　（ｍｓＥｃ）　＝　２　（Ｋ
−（ｔ／２）−ｎ）として計算する。ここでＫは、モー
タの特性による定数である。

スキャナ２１の速度が遅いときにはホーム位置まて慣性
だけでは到達しないため、再びスキャナ２１を後進させ
る後進信号をオンする。３回目以降は、計算結果が゛Ｏ
゛以下の時はブレーキをオンしない。第１表はに＝ＩＯ
のときのブレーキ時間Ｘ。の値を示す。

（少丸Ｔ−奎柑） （ｔｎ＝ｍｓ） 第　　１　　表 第９図は本発明実施例におけるブレーキ制御手順の一例
を示す。

スキャナ２１の駆動制御プログラム（不図示）において
スキャナ２１が画先に到達すると第９図に示す制御プロ
グラムの割り込み処理を行う。なお、第９図に示すブレ
ーキ制御プログラムは光学系スキャナ駆動モータ４−１
におけるエンコーダ４−２の発生パルス１回毎に１回ブ
レーキを実行する制御プログラムである。

第９図において、ステップＳ３１ではブレーキフラグが
セットされているか否かを判定する。

ブレーキフラグは、スキャナ２１が後進中に画先に到達
すると、画先検知センサ４−６の検出信号により、マイ
コン３かスキャナ２１を後進させる後進信号をオフにし
たときにセットされるフラグであり、このブレーキフラ
グがセットされている時のみブレーキ制御プログラムの
実行を可能にしている。

ステップ５３２でエンコーダパルスの値を＋１加算する
。そしてエンコーダパルスが合計３回になったときには
ステップＳ３３の判断によりステップＳ３４に進む。エ
ンコーダパルスが３回に満たないときはスキャナ駆動モ
ータ制御プログラムに復帰する（ステップ５３１−１）
。ステップＳ３４ではエンコーダパルス合計をクリアし
、次のサンプリングに備える。

ステップＳ３５では駆動モータ４−１の駆動パルス４個
に相当する時間を測度サンプリングから単位時間２ｍ５
ＥＣ毎に経過時間ｔを計数するカウンタ（不図示）から
経過時間ｔの値を読み出す。

ステップ５３Ｂでは上述の定数にの値をメモリから読み
取り、ステップＳ３７て速度測定のサンプリング回数ｎ
に”１°゛を加算する。

次に、これらのデータを基にステップ５３８で前述の計
算式に基づいてブレーキ作動時間×ｎの計算を行う。続
いてステップＳ３９では速度検出用の時間ｔをクリアす
る。ステップＳ４０ではブレーキ作動時間が゛′０°゛
以下か否かをチェックする。

ブレーキ作動時間×ｎが０”より大ぎけれは、ステップ
Ｓ４１で第１図に示すドライバ１１にショードブレーキ
を指示し、ステップ５４Ｂにおいてブレーキ作動時間Ｘ
ｎ　（ｍｓＥｃ）後にショートブレーキをオフするよう
にタイマの値をセットする。

ステップＳ４１でブレーキ作動時間Ｘｎが０の時はステ
ップＳ４７へ進む。ステップＳ４２はブレーキ作動時間
Ｘｎが負でサンプリング回数が２回目以内のときはステ
ップＳ４３でスキャナ駆動モータ４−１を作動させて後
進をＸｎ　（ｍＳＥＣ）間行う。

ステップＳ４７ではサンプリング終了か否かのチェック
を行い、サンプリングを７回終了したら、ブレーキフラ
グをリセットして本ブレーキ制御プログラムを完了する
。

第１０図はブレーキ制御におけるマイコン３の出力パル
スタイミングの一例を示す。

第１０図において、Ｄは設定速度でスキャナ２１か画先
を切ったときの制御タイミングであり、前進信号が７個
のパルスで出力される事を示す。Ｅは画先において、設
定速度よりもスキャナ２１の速度が速い場合の制御結果
でｎ＝４まではそれぞれのブレーキ時間がオーバラップ
しており、結果的に連続してショートブレーキ信号が入
る事を示す。

Ｆは画先において通常より速度が遅い場合で、ｎ＝１と
２で後進がオンしている事を示す。

このようにスキャナ２１の速度に応じてブレーキ制御を
行うことにより、スキャナ駆動モータ４−１への制御負
荷を減少させ、正確にスキャナ２１をホームポジション
へ停止させることができる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によればスキャナ駆動モ
ータの制動負荷を減少させることができ、゛また確実に
スキャナの減速制御を行うことができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例におけるスキャナ駆動モータ制御
回路における構成の一例を示す回路図、 第２．３および４図は本発明実施例におけるスキャナ駆
動制御手順の一例を示すフローチャート、 第５図は木発明実施例におけるスキャナ駆動制御タイミ
ングの一例を示すタイミングチャート、第６図は本発明
実施例における複写機の主要構成の一例を示す平面図、 第７図は木発明実施例における原稿サイズおよび読み取
り倍率における駆動モータ４−１の駆動パルス数を示す
説明図、 第８図は本発明実施例におけるブレーキ制御タイミング
の一例を示す説明図、 第９図は本発明実施例におけるブレーキ制御手順の一例
を示すフローチャート、 第１θ図は本発明実施例におけるブレーキタイミングの
一例を示すタイミングチャートである。 ３・・・マイクロコンピュータ、 ４−１・・・スキャナ駆動モータ、 ４−２・・・エンコーダ、 ２１・・・スキャナ。 第２図 氷すフローチャート 第３図 禾ずフローチャート 第４図 手続補正書 昭和８１年ｌＯ月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）移動体を駆動するモータの速度制御を行うモータ駆
   動制御装置において、 前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、該位置検
   出手段により検出された前記移動体の位置における移動
   速度を検出する速度検出手段と、前記モータにショート
   ブレーキをかけるショートブレーキ手段と、 前記位置検出手段により検出された前記移動体の位置お
   よび前記速度検出手段により検出された移動速度に基い
   て前記ショートブレーキ手段によるショートブレーキの
   時間を設定するショートブレーキ時間設定手段と、 当該設定されたショートブレーキ時間の間だけ前記ショ
   ートブレーキ手段にショートブレーキの実行を指令する
   減速指令手段と を具えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のモータ駆動制御装置に
   おいて、前記位置検出手段は前記モータの回転量を検出
   して前記移動体の位置を検出するようにしたことを特徴
   とするモータ駆動制御装置。