JP2005234010A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像器の回転切り替え方式を使用した画像形成装置において、所望の現像器を所望位置に最短で移動させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数の現像器２ａ〜２ｄを順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、現像器２ａ〜２ｄを切り替えるための回転型現像器保持機構Ｒを有し、現像器２ａ〜２ｄを切り替える為の動力源８２、９２を有し、前記回転型現像器保持機構Ｒを正逆両方向に回転させることを可能とする前記動力源８２、９２の制御装置Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を有し、前記制御装置Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は所望の現像器２ａ〜２ｄを所望位置Ｘ、Ｙに最短で移動させるシーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転型の現像器切替方式を採用している電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体（像担持体）および電子写真感光体に作用するプロセス手段、すなわち像担持体を帯電する帯電手段、像担持体上の潜像を顕像化する現像手段、および像担持体の表面を清掃するクリーニング手段などを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。

このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることが可能である。このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

また、近年、電子写真画像形成装置においてもカラー化が進み、現像器を従来のプロセスカートリッジから分離して、各色複数の現像器を機械的に切り替えることでカラー画像を形成する方式の画像形成装置が登場している。

図９〜図１１を用いてカラー画像形成装置の一例を説明する。

図９は、カラー画像形成装置の一例を示した図、図１０は、画像形成装置のロータリホルダ内の現像器配置の従来例を示す図である。

ここで、１は、静電潜像を形成する為の感光体ドラム、２ａ〜２ｄは、感光体ドラム上の静電潜像を可視像化する現像器であり、ここでは図１０に示すように各々Ｙ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｋ（ブラック）のトナーを内蔵している。これらは回転式のホルダにセットされており、順次切り替えることで各色の現像を行う。３は光学ユニットであり、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する為の光源である半導体レーザ等のレーザ素子と、レーザを感光ドラム１上に走査する為のポリゴンミラー・レーザを誘導する為の折り返しミラーより構成されている。４は、カラー画像を形成する為の中間転写体であり、ＹＭＣＫ４色分の画像を多重転写することでカラー画像を形成する。５は、転写材である印刷用紙を積載しておく為の用紙カセット、６は、中間転写体４上の画像を転写材に転写する為の転写ローラ、７は、転写材に転写された画像を定着する為の定着器、８は、ＰＣから送られてくる画像信号を処理する為のフォーマッタ基板である。Ｐは正回転方向、Ｒは現像器２ａ〜２ｄを保持する回転型現像器保持機構であるロータリホルダ、Ｙは、使用位置である感光ドラム当接位置である。

このように、単一の感光ドラム１に対して回転式のロータリホルダＲに搭載された現像器２ａ〜２ｄを順次切り替えてカラー画像形成を行う構造の画像形成装置では、フルカラー画像を形成するのに作像工程を４回繰り返す必要がある。そこで多くのカラーを必要としないビジネス文書向けに、ブラックとマゼンタまたはブラックとシアンの組み合わせの２色印字モードを用意している機種もある。このモードは作像工程が２回ですむ為、印刷時間が通常のフルカラーモードと比べて短くなる。

２色印字モードの動作の様子を図１１を用いて説明する。

図１１は、画像形成装置のロータリホルダ駆動制御の従来例を示す図であって、（ａ）は、マゼンタとブラックを用いた２色印字モード時の作像工程を示す図である。

３１は、中間転写体４の転写状況である。３２は、現像器２ａ〜２ｄと感光ドラム１の当接離間の様子を示す信号である。論理Ｈで当接、論理Ｌで離間を示している。当接時には感光体ドラム１上に作像を行い、離間時にはロータリホルダＲの回転による現像器２ａ〜２ｄの切り替えが可能となる。３３は、ロータリホルダＲの回転許可信号である。論理ＨでロータリホルダＲの正回転方向Ｐへの回転、論理Ｌで停止を示している。

Ｔは中間転写体一回転、３１１はＭ画像転写、３１２はＫ画像転写、３１３はＭ画像転写、３１４はＫ画像転写、３３１は２／４正回転、３３２は２／４正回転、３３３は２／４正回転である。

まず、感光体ドラム１上にマゼンタ画像を形成する。形成されたマゼンタ画像は中間転写体４上に転写される（Ｍ画像転写３３１）。

一方、マゼンタ画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｂと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。そして、ロータリホルダＲが回転して、使用位置である感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、現像器２ｂから現像器２ｄに切り替わる。このときロータリホルダＲは２／４回転（２／４正回転３３１）を必要とする（図１０参照。）。

次に、感光体ドラム１上にブラック画像を形成する。形成されたブラック画像は中間転写体４上に転写する（Ｋ画像転写３１２）。このとき中間転写体４上のマゼンタ画像と画像先端を揃えた状態でブラック画像を中間転写体４上に多重転写する。そして、中間転写体４上に完成された画像は印刷用紙に転写されて定着器７に送られる。

一方、ブラック画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｄと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。そして、ロータリホルダＲが回転して、使用位置である感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、現像器２ｄから現像器２ｂに切り替わる。このときロータリホルダＲは２／４回転（２／４正回転３３２）を必要とする（図１０参照。）。そして、次の印字のマゼンタ画像を形成し、以下繰り返していく。

図１１（ｂ）は、シアンとブラックを用いた２色印字モード時の作像工程を示す図である。

３４は、中間転写体４の転写状況である。３５は、現像器２ａ〜２ｄと感光ドラム１の当接離間の様子を示す信号である。論理Ｈで当接、論理Ｌで離間を示している。当接時には感光体ドラム１上に作像を行い、離間時にはロータリホルダＲの回転による現像器２ａ〜２ｄの切り替えが可能となる。３６は、ロータリホルダＲの回転許可信号である。論理ＨでロータリホルダＲの正回転方向Ｐへの回転、論理Ｌで停止を示している。

Ｔは中間転写体一回転、３４１はＣ画像転写、３４２はＫ画像転写、３４３はＣ画像転写、３４４はＫ画像転写、３６１は１／４正回転、３６２は３／４正回転、３６３は１／４正回転である。

まず感光体ドラム１上にシアン画像を形成する。形成されたシアン画像は中間転写体４上に転写される（Ｃ画像転写３４１）。

一方、シアン画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｃと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。そして、ロータリホルダＲが回転して、使用位置である感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、現像器２ｃから現像器２ｄに切り替わる。このときロータリホルダＲは１／４回転（１／４正回転３６１）を必要とする（図１０参照。）。

次に、感光体ドラム１上にブラック画像を形成する。形成されたブラック画像は中間転写体４上に転写する（Ｋ画像転写３４２）。このとき中間転写体４上のシアン画像と画像先端を揃えた状態でブラック画像を中間転写体４上に多重転写する。そして、中間転写体４上に完成された画像は印刷用紙に転写されて定着器７に送られる。

一方、ブラック画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｄと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。そして、ロータリホルダＲが回転して、使用位置である感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、現像器２ｄから現像器２ｃに切り替わる。このときロータリホルダＲは３／４回転（３／４正回転３６２）を必要とする（図１０参照。）。そして、次の印字のシアン画像を形成し、以下繰り返していく。

なお、関連技術の資料としては特願２００２−３０１７７号がある。

しかしながら従来の技術では、制御装置が、ロータリホルダＲを単一方向に回転させるシーケンスしか持ち合わせていない為に、いくつかの場面で非効率的なロータリホルダＲの回転制御を行っていた。

例えば、制御装置は、現像器のトナー切れを検知した場合に、その現像器を取出し口に運ぶようにロータリホルダＲの回転を制御している。また、現像器の交換が終わった後は、印字開始の為の所定位置に現像器を移動させるように、ロータリホルダＲの回転を制御する。このようなとき、ロータリホルダＲを逆回転方向に１／４回転すれば所望の位置に移動できるところを、正回転方向にしか回転出来ない為に３／４回転させていた。

また別の例では、２色印字モードの場合がある。

２色印字モードを使用することで印刷時間を短縮することが可能であるが、そのシーケンスは、従来のフルカラー印字モードのシーケンスから使用しない残りの２色の現像シーケンスを省いたものに過ぎないので、ロータリホルダＲの回転制御等が最適化されておらず、ブラック−マゼンタ、ブラック−シアンのどちらの印字シーケンスでもロータリホルダＲを１回転させることが必要となる。そのため、ロータリホルダＲの回転時間は２色印字モードでもフルカラー印字モードでも大差無い結果になってしまう。

本発明は、以上のような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、現像器の回転切り替え方式を使用した画像形成装置において、所望の現像器を所望位置に最短で移動させる画像形成装置を提供する事にある。

また、ロータリホルダ内の現像器の配置を最適化することにより、プロセススピードを向上させることなく２色印字モードの印刷速度を向上させる。

本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、現像器を切り替えるための回転型現像器保持機構を有し、現像器を切り替える為の動力源を有し、前記回転型現像器保持機構を正逆両方向に回転させることを可能とする前記動力源の制御装置を有し、前記制御装置は所望の現像器を所望位置に最短で移動させるシーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。

（２）前記（１）項において、前記複数の現像器とはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の現像器であることを特徴とする画像形成装置。

（３）前記（１）項において、所望の現像器とは、印字を行う為に感光体に当接させて感光体上の潜像の現像に使用する現像器であり、所望位置とは現像に使用するための使用位置であることを特徴とする画像形成装置。

（４）前記（１）項において、所望の現像器とは、現像器内のトナーが枯渇した現像器であり、所望位置とは現像器取出し位置であることを特徴とする画像形成装置。

（５）前記（２）項において、ブラックの現像器の両隣にマゼンタの現像器とシアンの現像器が配置されており、
前記制御装置は、ブラックの現像器とマゼンタの現像器、又はブラックの現像器とシアンの現像器の組み合わせの２つの現像器のみを使用してカラー画像を形成する２色印字シーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。

（６）前記（５）項において、前記２色印字シーケンス中に現像器を切り替える際には、前記制御装置は、隣り合った２色の現像器を交互に使用することを特徴とする画像形成装置。

（７）前記（１）項において、前記動力源はパルスモータであり、前記制御装置は、前記パルスモータの速度と回転方向を制御することを特徴とする画像形成装置。

（８）前記（１）項において、前記動力源はＤＣモータであり、前記制御装置は、前記ＤＣモータの速度と回転方向を制御することを特徴とする画像形成装置。

（９）前記（８）項において、前記制御装置は、速度指令と回転方向を出力する中央演算処理装置と、前記ＤＣモータの回転状態を計測する計測装置と、前記速度指令と回転方向に応じて前記ＤＣモータの駆動信号を制御する信号制御装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

（１０）前記（９）項において、前記計測装置はタコジェネレータであることを特徴とする画像形成装置。

（１１）前記（９）項において、前記計測装置はロータリエンコーダであることを特徴とする画像形成装置。

（１２）複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、現像器を切り替えるための回転型現像器保持機構を有し、現像器を切り替える為の動力源を有し、前記回転型現像器保持機構を正逆両方向に回転させることを可能とする前記動力源の制御装置を有することを特徴とする画像形成装置。

これにより、４色分の現像器を保持するロータリホルダを有し、次に使用する現像器を最短で使用位置に移動させるシーケンスを有する画像形成装置を提供する。

本発明においては、現像器のトナー切れを検知した場合に、現像器取出し口に最短の時間で到達する回転方向を選択する制御を行うことが可能となる。現像器を交換して、印字開始の為の所定位置に現像器を移動させる場合も同様である。

また、２色印字モード時においてマゼンタ現像器と感光体を当接可能状態とし、マゼンタ画像を感光体上に現像して中間転写体上に転写した後に、ロータリホルダを１／４正方向に回転させてブラック現像器を感光体と当接可能状態にし、ブラック画像を感光体上に現像して中間転写体上に多重転写する。その後、ロータリホルダを逆方向に１／４回転して、マゼンタ現像器を感光体と当接可能状態として使用可能な状態とする２色印字モードに最適化した制御を可能とする。

また、ブラック現像器のマゼンタ現像器が在る側とは反対方向の隣側にシアン現像器を配置することで、マゼンタ−ブラックの２色モード時と同様の制御を、シアン−ブラックの２色モード時にも適用可能となる。

本発明によれば、現像器の回転切り替え方式を使用した画像形成装置において、次に使用する所望の現像器を所望位置に最短で移動させる画像形成装置を提供する事が出来る。また、ロータリホルダ内の現像器の配置を最適化することにより、プロセススピードを向上させることなく２色印字モードの印刷速度を向上させることが可能となる。また、それはユーザビリティの向上にもつながる。

以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

（実施例１）
本実施例の画像形成装置の構成は、図９を用いて説明したものとほとんど同一であるので、同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９において、１は感光体ドラム、２ａ〜２ｄは、複数の現像器であるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の現像器、３は光学ユニット、４は中間転写体、５は用紙カセット、６は転写ローラ、７は定着器、８はフォーマッタ基板、Ｒは、現像器２ａ〜２ｄを切り替えるための回転型現像器保持機構であるロータリホルダである。

次に、図１及び図２を用いて本実施例の画像形成装置の構成及び所望の現像器を所望位置に最短（最短距離、最短時間）で移動させるシーケンスを説明する。

図１は、本実施例における、ロータリホルダＲに対する現像器取出し位置と観光ドラム当接位置の位置関係を図示したものである。図２は、トナー切れを検出した際や印字する際のロータリ制御のフローチャートである。

Ｐは正回転方向、Ｑは逆回転方向、Ｘは、カートリッジ交換時等のための現像器取出し位置、Ｙは、現像に使用するための使用位置である感光ドラム当接位置である。

複数の現像器２ａ〜２ｄを順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、カラー画像はＹＭＣＫの順で中間転写体４上に形成されるのが画像形成装置の一般的な構成となっている。したがって、カラー画像を印字した直後はロータリホルダＲは一般的に図１のようになっている。

この状態で、例えばブラックの現像器２ｄがトナー切れを起こしたとする（図２のＳ５０１）。

この場合、ブラックの現像器２ｄが現像器内のトナーが枯渇した所望の現像器となり、現像器取出し位置Ｘが所望位置となる。

ＣＰＵ９は、不図示のメモリ等を用いてどれだけロータリホルダＲを回転させているか記憶しているので、ブラックの現像器２ｄの現在位置をすぐに算出可能である（Ｓ５０２）。

次に、現像器取出し位置Ｘまで、ロータリホルダＲを正回転方向Ｐへ回転させた場合と逆回転方向Ｑへ回転させた場合の所要時間を算出して（Ｓ５０３）比較する（Ｓ５０４）。なお、所要時間に代えて距離等を算出してもよい。

この場合は逆回転方向Ｑへ回転させたほうが速いので、１／４回転ほど逆回転させることになる（Ｓ５０６）。

現像器取出し位置Ｘにブラックの現像器２ｄが到着したら、ユーザに報告して交換を促すメッセージを表示する。そして、ユーザがそれを確認して現像器２ｄの交換を行う（Ｓ５０７）。

交換終了後プリントを行う場合、次のプリントの種類によって使用する現像器２ａ〜２ｄが変わってくるが、ここでは次にモノクロプリントの要求があったと仮定する。

この場合、ブラックの現像器２ｄが印字を行う為に感光体に当接させて感光体上の潜像の現像に使用する所望の現像器となり、感光ドラム当接位置Ｙが所望位置となる。

このとき現像器取出し位置Ｘに交換されたブラックの現像器２ｄが存在することをＣＰＵ９は把握しているので（Ｓ５０８）、次に感光ドラム当接位置Ｙまで、ロータリホルダＲを正回転方向Ｐへ回転させた場合と逆回転方向Ｑへ回転させた場合の所要時間を算出して（Ｓ５０９）比較する（Ｓ５１０）。なお、所要時間に代えて距離等を算出してもよい。

この場合は正回転方向Ｐへ回転させたほうが速いので、１／４回転ほど正回転させることになる（Ｓ５１１）。

このようなシーケンスを制御装置Ｚ１に備えることで、所望の現像器を所望位置に最短で移動させることができる。

次に、図３を用いて、ロータリホルダを駆動する制御回路について説明する。

図３に、各現像器が格納されるロータリホルダを駆動するパルスモータ制御回路の一例を示す。

９は、速度指令と回転方向を出力する中央演算処理装置であるＣＰＵ、８１は、速度指令と回転方向に応じてパルスモータ８２の駆動信号を制御する信号制御装置であるモータドライバ、８２は、現像器２ａ〜２ｄを切り替える為の動力源であるパルスモータ、８３は回転許可信号（ＥＮＢ）、８４は回転方向指示信号（ＣＷ／ＣＣＷ）、８５はクロック信号（ＣＬＫ）である。

Ｚ１は、ロータリホルダＲを正逆両方向に回転させることを可能とするパルスモータ８２の制御装置であって、パルスモータ８２の速度と回転方向を制御する。制御装置Ｚ１は、ＣＰＵ９、モータドライバ８１を備えている。

ＣＰＵ９は、モータドライバ８１に回転許可信号（ＥＮＢ）８３、回転方向指示信号（ＣＷ／ＣＣＷ）８４、クロック信号（ＣＬＫ）８５を供給する。

モータドライバ８１は、ＣＰＵ９からの信号を元にして、パルスモータ８１を駆動するパルス信号を生成する。

ＥＮＢ８３のＨ／Ｌでモータの駆動／停止を選択し、ＣＷ／ＣＣＷ８４のＨ／Ｌで正回転／逆回転かを選択し、ＣＬＫ８５の周波数で回転スピードの制御が可能となる。

以上の構成で、ロータリホルダＲの回転制御が可能となる。

（実施例２）
実施例２は、ロータリホルダ内の現像器の配置を除いて、実施例１と同一の構成であるので、同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図４は、本発明の実施例２におけるロータリホルダ内の現像器の配置を示している。

ここで、２ａがイエローの現像器、２ｂがマゼンタの現像器、２ｃがブラックの現像器、２ｄがシアンの現像器となっている。

このようにブラックの現像器２ｃの両隣にマゼンタの現像器２ｂとシアンの現像器２ｄを配置することで、ロータリホルダＲ内の現像器２ａ〜２ｄの配置を最適化することができ、プロセススピードを向上させることなく２色印字モードの印刷速度を向上させることができる。

本実施例におけるブラックの現像器２ｃとマゼンタの現像器２ｂ、又はブラックの現像器２ｃとシアンの現像器２ｄの組み合わせの２つの現像器のみを使用してカラー画像を形成する２色印字シーケンスを図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、マゼンタとブラックを用いた２色印字モード時の作像工程を示す図である。

７１は、中間転写体４の転写状況である。７２は、現像器２ａ〜２ｄと感光ドラム１の当接離間の様子を示している。論理Ｈで当接、論理Ｌで離間を示している。当接時には感光体ドラム１上に作像を行い、離間時にはロータリホルダＲの回転による現像器２ａ〜２ｄの切り替えが可能となる。７３は、ロータリホルダＲの回転許可信号を示している。論理ＨでロータリホルダＲの正回転方向Ｐ、または逆回転方向Ｑへの回転、論理Ｌで停止を示している。７４は、回転方向を示す信号である。論理Ｌで正回転、論理Ｈで逆回転となる。

７１１はＭ画像転写、７１２はＫ画像転写、７１３はＣ画像転写、７１４はＫ画像転写、７３１は１／４正回転、７３２は１／４逆回転、７３３は１／４正回転である。

まず感光体ドラム１上にマゼンタ画像を形成する。形成されたマゼンタ画像は中間転写体４上に転写される（Ｍ画像転写７１１）。

一方、マゼンタ画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｂと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。そして、ロータリホルダＲが回転して、使用位置である感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、現像器２ｂから現像器２ｃに切り替わる。このときロータリホルダＲは１／４回転（１／４正回転７３１）を必要とする（図１参照。）。

次に、感光体ドラム１上にブラック画像を形成する。形成されたブラック画像は中間転写体４上に転写する（Ｋ画像転写７１２）。このとき中間転写体４上のマゼンタ画像と画像先端を揃えた状態でブラック画像を中間転写体４上に多重転写する。そして、中間転写体４上に完成された画像は印刷用紙に転写されて定着器７に送られる。

一方、ブラック画像が感光体ドラム１上に形成されると、現像器２ｄと感光体ドラム１の当接が解除されて離間状態となる。連続印字を行う場合には、ロータリホルダＲを回転させて、マゼンタの現像器２ｂを感光体ドラム当接位置Ｙに移動させるためにロータリホルダＲを逆回転方向Ｑへ１／４回転（１／４逆回転７３２）させる（図１参照。）。

これによって感光ドラム当接位置Ｙの現像器は、最短で現像器２ｃから現像器２ｂに切り替わる。そして、次の印字のマゼンタ画像を形成し、以下繰り返していく。すなわち、２色印字シーケンス中に現像器を切り替える際には、制御装置Ｚ１は、隣り合った２色の現像器を交互に使用する。

図５（ｂ）は、ブラックとシアンを用いた２色モード時の作像工程を示す図である。

７５１はＫ画像転写、７５２はＣ画像転写、７５３はＫ画像転写、７５４はＣ画像転写、７７１は１／４正回転、７７２は１／４逆回転、７７３は１／４正回転である。

前記マゼンタとブラックの２色印字モード時の動作説明を、マゼンタをブラックに、ブラックをシアンに置き換えることで、ブラックとシアンの２色印字モード時の動作説明となるので、詳細は省略する。

このようなシーケンスを制御装置Ｚ１に備えることで、２色印字モードに最適化したロータリホルダＲの回転制御が可能となる。

（実施例３）
実施例３は、制御回路を除いて、実施例１と同一の構成であるので、同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また実施例２の構成と組み合わせてもよい。

図６は、実施例３における各現像器が格納される回転体を駆動するＤＣモータ制御回路の一例を示す。

９１は、速度指令と回転方向に応じてＤＣモータ９２の駆動信号を制御する信号制御装置であるモータドライバ、９２は、現像器２ａ〜２ｄを切り替える為の動力源であるＤＣモータ、９３は、ＤＣモータ９２の回転状態を計測する計測装置であるタコジェネレータ、９５は、回転方向と速度を決定するＰＷＭ信号、９６はアナログ電圧である。

Ｚ２は、ロータリホルダＲを正逆両方向に回転させることを可能とするＤＣモータ９２の制御装置であって、ＤＣモータ９２の速度と回転方向を制御する。制御装置Ｚ２は、ＣＰＵ９、モータドライバ９１、タコジェネレータ９３を備えている。

ＣＰＵ９はモータドライバ９１に回転許可信号（ＥＮＢ）８３、回転方向と速度を決定するＰＷＭ信号９５を与える。

モータドライバ９１は、ＣＰＵ９からの情報を元に、ＤＣモータ９２を駆動するパルス信号を生成する。

モータ９２は、モータドライバ９１の生成するパルス波形に応じて回転する。

ＤＣモータ９２の回転速度は、ＤＣタコジェネレータ９３によって検知されてＣＰＵ９のＡ／Ｄポート端子に入力される。

タコジェネレータ９３は、ＤＣモータ９２の回転速度に比例した直流電圧を発生するので、その電圧値をＣＰＵ９が検知してフィードバックを行うことでモータ速度の制御を安定して行うことができる。

ＣＰＵ９は、タコジェネレータ９３から得られる回転情報を元にＰＷＭ信号９５のデューティを適切に調節する。

２色印字シーケンスに関しては、実施例２と同様となる。

以上の構成で、ロータリホルダＲの回転制御が可能となる。

（実施例４）
実施例４は、制御回路を除いて、実施例１と同一の構成であるので、同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また実施例２の構成と組み合わせてもよい。

図７は、実施例４における各現像器が格納される回転体を駆動するＤＣモータ制御回路の一例を示す。

１０３は、ＤＣモータ９２の回転状態を計測する計測装置であるロータリエンコーダ、１０６はＰＨ＿Ａ／ＰＨ＿Ｂ信号である。

Ｚ３は、ロータリホルダＲを正逆両方向に回転させることを可能とするＤＣモータ９２の制御装置であって、ＤＣモータ９２の速度と回転方向を制御する。制御装置Ｚ３は、ＣＰＵ９、モータドライバ９１、ロータリエンコーダ９３を備えている。

ＣＰＵ９はモータドライバ９１に回転許可信号（ＥＮＢ）８３、回転方向と速度を決定するＰＷＭ信号９５を与える。

モータドライバ９１は、ＣＰＵ９からの情報を元に、ＤＣモータ９２を駆動するパルス信号を生成する。

モータ９２は、モータドライバ９１の生成するパルス波形に応じて回転する。

ＤＣモータ９２の回転速度は、ロータリエンコーダ１０３によって検知されてＣＰＵ９のＡ／Ｄポート端子に入力される。

ロータリエンコーダ１０３は、ＤＣモータ９２の回転に応じたパルスを発生する。

そのパルスは、ＤＣモータ９２が高速で回転するほど周波数が高くなる。

また、ロータリエンコーダ１０３は２つのパルス信号を出力する。

その２つのパルスの位相関係を比較する事で、モータが正回転か逆回転か判断する事が出来る。

この様子を図８を用いて説明する。

図８（ａ）が正回転時の波形である。

ＰＨ＿Ａ波形に対して、９０度位相が遅れる形でＰＨ＿Ｂ波形が出力されている。

図８（ｂ）は逆回転時の波形である。

こちらはＰＨ＿Ａ波形に対して、９０度位相が進む形でＰＨ＿Ｂ波形が出力されている。

この２つのパルス波形の周波数と位相関係をＣＰＵ９が検知してフィードバックを行うことでモータ速度の制御を安定して行うことができる。

ＣＰＵ９は、ロータリエンコーダ１０３から得られる回転情報を元にＰＷＭ信号９５のデューティを適切に調節する。

２色印字シーケンスに関しては、実施例２と同様となる。

以上の構成で、ロータリホルダＲの回転制御が可能となる。

実施例１におけるロータリホルダ内の現像器配置を示す図である。 実施例１における、画像形成装置のロータリホルダ駆動制御を示すフローチャートである。 実施例１におけるパルスモータ駆動回路を説明する為の図である。 実施例２におけるロータリホルダ内の現像器配置を示す図である。 実施例２における、画像形成装置のロータリホルダ駆動制御を示す図である。 実施例３におけるＤＣモータ駆動回路を説明する為の図である。 実施例４におけるＤＣモータ駆動回路を説明する為の図である。 実施例４におけるロータリエンコーダの動作を説明する為の図である。 画像形成装置の一例を示す図である。 画像形成装置のロータリホルダ内の現像器配置の従来例を示す図である。 画像形成装置のロータリホルダ駆動制御の従来例を示す図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
２ａ〜２ｄ 現像器
３ 光学ユニット
４ 中間転写体
５ 用紙カセット
６ 転写ローラ
７ 定着器
８ フォーマッタ基板
９ ＣＰＵ

Claims (12)

1. 複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、
   現像器を切り替えるための回転型現像器保持機構を有し、
   現像器を切り替える為の動力源を有し、
   前記回転型現像器保持機構を正逆両方向に回転させることを可能とする前記動力源の制御装置を有し、
   前記制御装置は所望の現像器を所望位置に最短で移動させるシーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、前記複数の現像器とはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の現像器であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１において、所望の現像器とは、印字を行う為に感光体に当接させて感光体上の潜像の現像に使用する現像器であり、所望位置とは現像に使用するための使用位置であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１において、所望の現像器とは、現像器内のトナーが枯渇した現像器であり、所望位置とは現像器取出し位置であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２において、ブラックの現像器の両隣にマゼンタの現像器とシアンの現像器が配置されており、
   前記制御装置は、ブラックの現像器とマゼンタの現像器、又はブラックの現像器とシアンの現像器の組み合わせの２つの現像器のみを使用してカラー画像を形成する２色印字シーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５において、前記２色印字シーケンス中に現像器を切り替える際には、前記制御装置は、隣り合った２色の現像器を交互に使用することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１において、前記動力源はパルスモータであり、前記制御装置は、前記パルスモータの速度と回転方向を制御することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１において、前記動力源はＤＣモータであり、前記制御装置は、前記ＤＣモータの速度と回転方向を制御することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８において、前記制御装置は、速度指令と回転方向を出力する中央演算処理装置と、前記ＤＣモータの回転状態を計測する計測装置と、前記速度指令と回転方向に応じて前記ＤＣモータの駆動信号を制御する信号制御装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９において、前記計測装置はタコジェネレータであることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項９において、前記計測装置はロータリエンコーダであることを特徴とする画像形成装置。
12. 複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、
    現像器を切り替えるための回転型現像器保持機構を有し、
    現像器を切り替える為の動力源を有し、
    前記回転型現像器保持機構を正逆両方向に回転させることを可能とする前記動力源の制御装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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