JP2003223029A

JP2003223029A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003223029A
Application number: JP2002021382A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Sakata; 智志坂田; Kazumichi Yamauchi; 一道山内; Hideo Yamane; 秀夫山根; Hideki Nakamura; 英樹中村; Katsunori Takahashi; 克典高橋; Tadayuki Ueda; 忠行植田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】新品モータで装着された駆動系がドラム駆動
でなくても、該モータがドラム駆動モータとしてリユー
スされた、環境負荷を低減し得る画像形成装置を提供す
る。【解決手段】少なくても１）感光体ドラムの回転、
２）現像、３）定着、４）転写紙の給紙、５）画像を形
成した転写紙の排紙、６）転写紙の画像形成部への搬送
がそれぞれ個別の駆動手段により駆動され、感光体ドラ
ムの回転駆動手段が１）〜６）から選ばれる任意の駆動
手段として既に使用された履歴を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機等の画像形成
装置のモータのリユースに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球的規模での環境破壊に対する
関心が高まり、その対策が叫ばれている。資源の節約と
ゴミの減量は環境破壊対策の大きな柱であり、製造業に
おいては製品のリサイクル技術の開発が技術開発におけ
る重要なテーマとなっている。

【０００３】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像
形成装置のリサイクル技術に関しても、装置を構成して
いる部品の再資源化とリユースの観点からの技術開発が
製品開発の重要なテーマとなっている。そして製品間で
部品を共通化することにより、部品のリユースを促進す
る等のようにリユースを容易にしリユースできる部品の
割合を高める技術、部品の耐久性を向上することにより
リユースを促進する技術等が注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば複写機はいくつ
かのプロセスを独立して駆動する駆動モータをいくつも
使用している。現状ではその様な駆動モータは、同じプ
ロセスの駆動用モータとしてしかリユースすることがで
きない。要求される特性や装置の機構に応じて仕様の異
なるモータを各所に用いているからである。

【０００５】図１は、プロセス構成の１例を説明するた
めの、デジタル方式による画像形成装置を示す図であ
り、図に示す画像形成装置１は、画像読取り部Ａ、画像
処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写紙搬送部Ｄから構成され
ている。

【０００６】画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送
する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１
１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１
枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取
りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送
ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

【０００７】一方、プラテンガラス１３上に置かれた場
合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び
第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖに
よる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び
第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向へ
の速度ｖ／２による移動によって読み取られる。

【０００８】読み取られた画像は、投影レンズ１７を通
してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像
される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学
像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ
／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィ
ルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メ
モリに記憶される。

【０００９】画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとし
て、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周
に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、現像手段
２３、転写手段である転写搬送ベルト装置４５、前記感
光体２１のクリーニング装置２６及び光除電手段として
のＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配
置され、感光体２１は図示の時計方向に駆動回転され
る。

【００１０】回転する感光体２１へは帯電手段２２によ
る一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学
系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画
像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段であ
る像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレー
ザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラ
ー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を
経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなさ
れ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成さ
れる感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が
行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成さ
れる。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に
異なるサイズの転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段と
しての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１
（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差
し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れか
から選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送
路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙Ｐの傾きと
偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって転写紙
Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４
０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド
板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写極
２４及び分離極２５によって転写搬送ベルト装置４５の
転写搬送ベルト４５４に載置搬送されながら転写紙Ｐに
転写され、該転写紙Ｐは感光体２１面より分離し、転写
搬送ベルト装置４５により定着手段５０に搬送される。

【００１１】定着手段５０は定着ローラ５１と加圧ロー
ラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加
圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加
圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終
えた転写紙Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。

【００１２】両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切
り替わり、転写紙案内部１７７が開放され、転写紙Ｐは
破線矢印の方向に搬送される。更に、搬送機構１７８に
より転写紙Ｐは下方に搬送され、転写紙反転部１７９に
よりスイッチバックさせられ、転写紙Ｐの後端部は先端
部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送され
る。

【００１３】転写紙Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０
に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給
紙ローラ１３２で転写紙Ｐを再給紙し、転写紙Ｐを搬送
路４０に案内する。再び、上述したように感光体２１方
向に転写紙Ｐを搬送し、転写紙Ｐの裏面にトナー画像を
転写し、定着手段５０で定着した後、排紙トレイ６４に
排紙する。

【００１４】図２は図１の画像形成装置の駆動モータに
ついて説明するため、画像形成装置１の内部を背面から
見た図である。

【００１５】この装置においては、モータＭ１は感光体
ドラム２１の回転とクリーニング手段２６及び分離爪２
５０の駆動などを行い（ここでは「ドラム駆動モータ」
とも言う）、モータＭ２は現像手段２３の現像スリーブ
２３１や現像剤攪拌手段２３２、同２３３の駆動を行い
（同「現像駆動モータ」）、モータＭ３は定着手段５０
の定着ローラ５１と加圧ローラ５２や転写搬送ベルト装
置４５の駆動を行い（同「定着駆動モータ」）、モータ
Ｍ４は転写紙搬送部Ｄにおける各駆動を行い（同「給紙
駆動モータ」）、モータＭ５は排紙ローラ６３の駆動を
行い（同「排紙駆動モータ」）、モータＭ６は感光体２
１への転写紙の搬送駆動を行う（同「搬送駆動モー
タ」）様に構成されている。

【００１６】この中でも特にドラム駆動モータＭ１に要
求される特性は厳しく、ピッチムラ等の画像劣化を引き
起こさない回転精度と、キャリアやトナーの飛散を引き
起こさない現像手段２３との同期性を得るための起動停
止特性が必達である。またドラムの高速回転による停止
に掛かる慣性負荷が起動時間遅れとなって画像形成スタ
ート時の１枚目の排紙に要する時間を長くする問題を避
けるための高出力も必要である。以上の理由で特にドラ
ム駆動モータには新品モータのみ使用している。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、新品モータで装着された駆動系が
ドラム駆動でなくても、該モータがドラム駆動モータと
してリユースされた、環境負荷を低減し得る画像形成装
置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、少なくても１）感光体ドラムの回転、２）現像、
３）定着、４）転写紙の給紙、５）画像を形成した転写
紙の排紙、６）転写紙の画像形成部への搬送がそれぞれ
個別の駆動手段により駆動され、感光体ドラムの回転駆
動手段が１）〜６）から選ばれる任意の駆動手段として
既に使用された履歴を有する画像形成装置、前記駆動手段がモータであるの画像形成装置、前記モータが出力特性識別可能に構成されている
の画像形成装置、操作入力表示画面を有し、製造時のみに前記出力特
性の識別を前記表示画面上の操作にて行い得るの画像
形成装置、前記出力特性識別操作による入力データに基づい
て、イ）当該モータの起動カーブの制御、ロ）当該モー
タ起動時の印加電圧又は最大電流値の制御の何れかが選
択されるの画像形成装置、前記出力特性識別操作による入力データに基づい
て、当該モータの停止時の動作モードとして、ハ）ブレ
ーキ無し、ニ）ショートブレーキ、ホ）逆転ブレーキの
何れかを選択し、且つ当該モータにブレーキを掛ける時
間を設定する又はの画像形成装置、出力軸が樹脂製のギアと組み合わせて用いられてい
たモータが感光体ドラムの回転駆動モータである〜
の画像形成装置、によって達成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、新品モータとしては現像駆動モータＭ２として用い
られたモータがドラム駆動モータＭ１にリユースされる
ケースを想定して説明するが、本発明はこれに限定され
ない。

【００２０】図３は現像駆動モータＭ２による駆動機構
を示す図で、Ｍ２の回転出力は出力軸ｍ２０からギアＧ
２０、カップリング、更に複数のギアにより伝達され、
現像手段２３の現像スリーブ２３１、水車型現像剤攪拌
手段２３２、スクリュー型現像剤攪拌手段２３３がギア
比に応じた回転数で回転する。

【００２１】本発明は、画像形成装置に組み込むドラム
駆動モータが、回収された使用済み画像形成装置の１）
ドラム駆動モータ、２）現像駆動モータ、３）定着駆動
モータ、４）給紙駆動モータ、５）排紙駆動モータ及び
６）搬送駆動モータから選ばれる任意のモータであるこ
とを特徴とするので、新品モータとして以下の条件を満
たすことが要求される、或いは好ましい。

【００２２】即ち、１．１）〜６）として用いるモータの出力軸を同一形状
にすること２．駆動回路とモータを一体で構成しているＤＣブラシ
レスモータであって、駆動回路へ入出力信号と電力を供
給する外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）のコネクタの種
類やピンの配列が同一であること３．画像形成装置側のモータ軸受け部分の形状を同一に
すること４．外部からの速度指令情報に基づき速度可変に構成さ
れ、速度指令情報がモータ回転数に比例した周波数であ
ること５．速度可変範囲が５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍであ
ること６．初期回転変動がピークｔｏピークで１％以下で
あること７．寿命が連続回転１万時間以上であること８．駆動回路の通電寿命が３万時間以上であることであり、特にドラム駆動モータの回転精度は６にて実現
される。

【００２３】例えば図３におけるギアＧ２０が樹脂から
構成されるものとすると、出力軸ｍ２０の摩耗を防いで
モータＭ２のリユースに有利である。

【００２４】ドラム駆動モータの起動と停止の出力特性
を個々の画像形成装置の固有値として設定する必要があ
るため、モータの出力特性を識別できる様に、バーコー
ドで記録する、駆動回路に記憶させて読み出せる様にす
る、等の識別手段を設けてあるのが好ましい。ここに出
力特性とは、最大定格の出力ワッテージ、モータの回転
数−トルク特性、トルク−電流特性及び最大電流値（電
流リミッター値）を言う。

【００２５】好ましい実施形態として、ユーザが容易に
操作し得る様に画像形成装置に通常設ける操作入力表示
画面にて、画像形成装置製造時にリユースモータの起動
動作及び停止動作の設定ができる構成を採ることが挙げ
られる。

【００２６】図４は上記構成の概念を説明する機能ブロ
ック図である。画像形成装置の製造時に、モータ駆動制
御部１３０はモータＭの出力特性を読み出し、ＣＰＵ１
１０に入力する。ＣＰＵ１１０はモータＭの出力特性と
共に、記憶部１２０を参照して駆動制御に必要な各種入
力情報、即ち１）〜６）のいずれの駆動かの選択、画像
形成装置の駆動系に採用される他のカップリングやギア
の部品情報の補填など、が入力されるフォーマットを表
示画面（操作入力表示部１００）に表示する。該表示画
面上で入力されたデータをＣＰＵは記憶部１２０に格納
すると共にモータ駆動制御部１３０に入力する。これを
基にモータ駆動制御部はモータＭ１〜Ｍ６のそれぞれに
ついて個別に起動制御と停止制御を設定する。

【００２７】図５は以上の動作を示すフローチャートで
ある。製造工程でリユースモータをモータＭ１〜Ｍ６と
してそれぞれ組み込んで電源をＯＮにしてスタートす
る。ＣＰＵ１１０は製造工程モードかを判断し（ステッ
プＳ１）、「モータ駆動設定」釦を画面表示する（ステ
ップＳ２）。「モータ駆動設定」釦が押下されたら（ス
テップＳ３）、各種入力情報の入力用フォーマットを表
示（ステップＳ４）し、入力終了の指示を確認したら
（ステップＳ５）、データを記憶部１２０に格納すると
共にモータ駆動制御部１３０に入力する（ステップＳ
６）。モータ駆動制御部１３０は入力データとモータ出
力特性を基に制御テーブルのデータから制御パターンを
決定し、各モータ毎の起動制御と停止制御を個別に設定
（ステップＳ７）して終了する。なお製造時でなければ
ＣＰＵは通常画面を表示し（ステップＳ８）、「モータ
駆動設定」釦が押されない限り動作しない様（ステップ
Ｓ９）に構成にするのが装置の破損を招かず好ましい。

【００２８】この様な出力特性識別操作による入力デー
タに基づいて、イ）当該モータの起動カーブの制御、
ロ）当該モータ起動時の印加電圧又は最大電流値の制御
の何れかが選択される。

【００２９】モータ駆動制御部１３０の機能を更に分解
すると図６の様な構成であるので、具体的には、リユー
スモータの出力ワッテージによりモータ用電源の電圧
で、当該画像形成装置固有の特性に整合した起動特性が
得られる様な制御を行う。

【００３０】またはモータ回転速度を指令する、ＣＰＵ
−Ｍ１３１が発するクロックを、起動時のモータの出力
ワッテージに合わせて切り替える。具体的には、低出力
のものでは起動時の目標回転速度より高速で指令クロッ
クを出力して一定時間経過後、本来の速度指令値の出力
に切り替え、高出力のものでは起動時の目標回転速度よ
り低速で指令クロックを出力して一定時間経過後、本来
の速度指令値の出力に切り替えるといった制御を行う。

【００３１】更にまたは、図６（ｂ）の様に、モータ電
流をモニターして、フィードバックをＳＴＡＲＴ／ＳＴ
ＯＰ信号で行い、最大電流値の制御を行う。なおフィー
ドバックは電源と高周波（例えば２０ＫＨｚ）でＯＮ／
ＯＦＦして行っても良い。

【００３２】また、この出力識別操作による入力データ
に基づいて、当該モータの停止時の動作モードとして、
ハ）ブレーキ無し（フリーランとも言う）、ニ）ショー
トブレーキ、ホ）逆転ブレーキの何れかを選択し、且つ
当該モータにブレーキを掛ける時間を設定する。なおこ
こでは、入力変化を行わずそのままの状態を維持するこ
とをフリーラン、モータ誘起電圧を利用して停止させる
ことをショートブレーキ、逆方向へ電圧印加して停止さ
せることを逆転ブレーキと言う。

【００３３】停止制御においては、上記ハ）、ニ）、
ホ）の順列組合せ及びそれぞれの時間ｔ１、ｔ２及びｔ
３を選択し、停止時間も当該画像形成装置固有の特性に
整合させることになる。

【００３４】具体的なモータ停止制御の１例を図７に示
す。

【００３５】

【発明の効果】上記のように、本発明においては、画像
形成装置に組み込むドラム駆動モータが、回収された使
用済み画像形成装置の１）ドラム駆動モータ、２）現像
駆動モータ、３）定着駆動モータ、４）給紙駆動モー
タ、５）排紙駆動モータ及び６）搬送駆動モータから選
ばれる任意のモータとなし得る様に構成したので、環境
負荷を低減し得る画像形成装置を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の１例を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の内部を背面から見た図で
ある。

【図３】現像駆動モータによる駆動機構を示す図であ
る。

【図４】画像形成装置製造時に操作入力表示画面にて動
作の設定ができる構成の概念を説明する機能ブロック図
である。

【図５】図４の構成の動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】モータ駆動制御部の機能を分解して示す図であ
る。

【図７】具体的なモータ停止制御の１例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１画像形成装置２１感光体２３現像手段２６クリーニング装置４５転写搬送ベルト装置５０定着手段６３排紙ローラＡ画像読取り部Ｂ画像処理部Ｃ画像形成部Ｄ転写紙搬送部Ｍ１ドラム駆動モータＭ２現像駆動モータＭ３定着駆動モータＭ４給紙駆動モータＭ５排紙駆動モータＭ６搬送駆動モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村英樹東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者高橋克典東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者植田忠行東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CG01 CG03 2H071 BA32 CA01 CA02 CA05 CA07 CA09 DA08 DA12 DA22 DA23 DA24 DA27 EA00 5H560 AA10 DC12 GG04 HA02 HB03 HB05 JJ18 JJ20 RR10 TT11 XA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくても１）感光体ドラムの回転、
２）現像、３）定着、４）転写紙の給紙、５）画像を形
成した転写紙の排紙、６）転写紙の画像形成部への搬送
がそれぞれ個別の駆動手段により駆動され、感光体ドラ
ムの回転駆動手段が１）〜６）から選ばれる任意の駆動
手段として既に使用された履歴を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記駆動手段がモータであることを特徴
とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記モータが出力特性識別可能に構成さ
れていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】操作入力表示画面を有し、製造時のみに
前記出力特性の識別を前記表示画面上の操作にて行い得
ることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記出力特性識別操作による入力データ
に基づいて、イ）当該モータの起動カーブの制御、ロ）
当該モータ起動時の印加電圧又は最大電流値の制御の何
れかが選択されることを特徴とする請求項４に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記出力特性識別操作による入力データ
に基づいて、当該モータの停止時の動作モードとして、
ハ）ブレーキ無し、ニ）ショートブレーキ、ホ）逆転ブ
レーキの何れかを選択し、且つ当該モータにブレーキを
掛ける時間を設定することを特徴とする請求項４又は５
に記載の画像形成装置。
【請求項７】出力軸が樹脂製のギアと組み合わせて用
いられていたモータが感光体ドラムの回転駆動モータで
あることを特徴とする請求項２乃至６の何れか１項に記
載の画像形成装置。