JP2593491B2

JP2593491B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2593491B2
Application number: JP62292845A
Authority: JP
Inventors: 博之原田; 哲司梶谷
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH01134375A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電子複写機やプリンタ等の画像形成装置に関
するものであり、特に光学系のブレーキングに関する。

従来の技術第９図は一般的な電子複写機の概要を模式的に示して
おり、（１）は定速度で回転する感光体ドラムであり、
該ドラム（１）はアルミニウム等の材料で形成されたド
ラム基体の表面に例えばセレン系の感光体材料を蒸着し
て形成されている。このドラム（１）の周辺にはその回
転方向に沿って主帯電部（２），露光部（３），部分的
画像消去用のLED（５），現像部（６），転写部
（７），分離部（８），クリーニング部（10），除電部
（11）がこの順序で設けられている。帯電部（２）はコ
字型のケース（2a）内に配設されたタングステン細線よ
りなるチャージワイヤ（2b）をドラムの軸方向に沿って
感光体ドラム（１）の表面に近接させている。このチャ
ージワイヤ（2b）には通常５〜6kV程度の電圧が印加さ
れるようになっており、その電圧によって感光体ドラム
（１）の表面は600〜800V程度に帯電される。

LED（５）は潜像の一部分を消したいような場合に使
用されるものであって、通常は使用されない。現像部
（６）は、ホッパー（12）からスポンジローラ等からな
るトナー補給ローラ（13）を介して補給されるトナーと
キャリア（鉄粉）とを攪拌ローラ（14）で攪拌した後、
現像ローラ（15）の表面にキャリアとトナーからなる現
像剤を供給する。前記感光体ドラム（１）は静電潜像に
応じてトナーをその表面に付着する。これによって顕像
が形成される。この顕像を形成したトナーはレジストロ
ーラ（16）を通して給紙された用紙に対し転写部（７）
で転写される。分離部（８）はドラム表面に交流電界を
投じることによってドラム（１）と用紙との静電吸引状
態を解いて転写済用紙をドラム（１）から分離する役目
をなす。転写部（７）及び分離部（８）はそれぞれチャ
ージワイヤ（7b）（8b）を備えている。

用紙が分離された後、ドラム表面はクリーニング部
（10）においてゴム材料よりなるブレード（17）による
トナーの払拭作用を受け、更に次の除電部（11）では除
電ランプ（18）の光を受けることによって表面の電荷を
除去される。

（19）は露光ランプ（20）と楕円反射板（21），補助
反射板（22），第１反射ミラー（23）を有する照明ユニ
ットであり、原稿（24）をスキャンするときには図の右
方向へ速度Ｖで移動する。（25）は第2,第３反射ミラー
（26）（27）を備えたミラーユニットであり、原稿（2
4）のスキャン時には図の右方向へ速度V/2で移動し、感
光体ドラム（１）に対する光路長を常に一定に保持する
役目をなす。これらの照明ユニット（19）及びミラーユ
ニット（25）は走行光学系（28）を構成する。（29）は
電子複写機のフレームを示し、（30）はコンタクトガラ
ス、（31）は原稿押え部材、（32）はその原稿押え部材
（31）の内面に装着されたスポンジ等よりなる緩衝体で
ある。露光ランプ（20）から出た光は原稿（24）で反射
した後、スリット（33）を通って第1,第2,第３反射ミラ
ー（23）（26）（27）でそれぞれ直角に曲がった後、固
定レンズ（34）と固定の第４反射ミラー（35）を介して
露光部（３）へ至る。

（36）（37）（38）は前記走行光学系（28）の走行部
に沿って順次固定設置されたホーム位置検出用のホーム
PI（ホトインタラプタ）、ブレーキタイミングPI、給紙
タイミングPIであり、走行光学系の照明ユニットに設け
られた遮蔽片（39）に反応する。ホームPI（36）は走行
光学系（28）の基準位置を現出するものであり、ブレー
キPI（37）は走行光学系（28）にブレーキをかけるため
のものであり、また給紙タイミングPI（38）はレジスト
ローラ（16）から感光体ドラム（１）側へ転写用紙を搬
送するタイミングをとるためのものである。

第10図は前記走行光学系（28）とその関係部分を具体
的に示す一部分解斜視図である。同図において、（43）
は第１図に示す照明ユニット（19）を有する第１移動
枠、（44）はミラーユニット（25）を有する第２移動枠
であって、これらの移動枠（43）（44）はその一端にお
いてロッド棒（45）に摺動自在に嵌合している。そし
て、第１移動枠（43）の前記一端側には駆動ワイヤ（4
6）が金具（47）とビス（48）（49）によって固定され
る。また、第２移動枠（44）の前記一端側にはプーリ
（50）が取り付けられており、このプーリ（50）に前記
ワイヤ（46）が１ターン巻回される。ワイヤ（46）は固
定部（51）（52）間にプーリ（50）（53）（54）（55）
（56）を介して懸架されている。プーリ（55）はモータ
軸（図示せず）に装着されて駆動用プーリとして働く。
プーリ（54）はワイヤ（46）にテンションを与える役目
をする。プーリ（53）（56）の軸は複写装置本体に固定
される。ワイヤの移動によって前記第1,第２移動枠（4
3）（44）は（Ｆ）方向に往復移動を行う。（57）（5
8）は前記ロッド棒（45）の端部を複写機本体に固定す
る固定手段である。（59）は第１、第２移動枠（43）
（44）の他端を摺動自在に支持するレールである。

（60）は第９図にも示されている固定配設された強制
リターン用のPIであって、光学系（28）の遮蔽片（39）
に反応する。一般に走行光学系（28）のリターン動作は
電子複写装置の操作パネルで選択されたコピーサイズに
応じてレジストタイマーに設定されたタイマー値にタイ
マーカウンタのカウント値が到達したときに自動的に行
われるようになっており、従って前記強制リターン用PI
（60）は安全用として設けられているに過ぎないもので
ある。

走行光学系（28）はホームPI（36）を出発点として右
方向へ移動し、給紙タイミングPI（38）でレジストロー
ラ（16）から感光体ドラム（１）に向けて転写用紙を搬
送する。操作パネル（図示せず）のキーを介して設定さ
れたコピーサイズに対応したタイマー値にタイマーカウ
ンタのカウント値が到達すると走行光学系（28）はリタ
ーンし、ブレーキタイミングPI（37）に至るとブレーキ
が付与され、ホームPI（36）で停止する。以後、同様な
動作を繰り返す。

上述の構成において、ブレーキタイミングPI（37）を
設けずにブレーキタイミングをタイマーカウンタで指定
するものも従来例として存する。

発明が解決しようとする問題点上述のように従来例におけるリターン動作中のブレー
キタイミングはブレーキタイミングPIの出力で行うか、
又はタイマーカウンタの出力で決定しているが、これら
の場合ブレーキタイミングの位置はいずれも固定であ
る。

しかし、ロッド棒（45）やレール（59）の汚れにより
走行光学系の移動負荷が変わったりした場合にはブレー
キ能力が相対的に変わるので、上記固定のブレーキタイ
ミングでは正確にホーム位置に停まらないことになる。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、
光学系の移動負荷が変化した場合であっても光学系をホ
ーム位置に正確に停止させることができるようにした画
像形成装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記の目的を達成するため本発明では、原稿を読みと
る光学系をホーム位置から出発して所定速度になった
後、該所定速度で画像読み取り領域を画像読み取り走行
し、しかる後所定の点でリターンして再度ホーム位置に
戻ってくるように動作させるため、前記光学系駆動用の
モータと、該モータの速度に対応する信号を出力するエ
ンコーダと、該エンコーダの出力を基準値と比較して誤
差信号を出力する位相比較器と、モータ駆動回路を制御
すると共に前記画像読み取り領域の画像読み取り走行時
に前記位相比較器の出力に基づいた制御信号を前記モー
タ駆動回路に与える制御回路とを備える画像形成装置に
おいて、前記画像読み取り領域における画像読み取り走
行時の前記位相比較器の出力に依存する信号データの平
均値に基づいてブレーキングを制御するブレーキング制
御手段を設けた構成としている。

作用このような構成によると、画像読み取り領域における
移動負荷に基づいたタイミングでリターン移動中におけ
るブレーキがかけられるので、移動負荷が変化した場合
でも、光学系を常にホーム位置に正確に停止させること
ができる。

実施例以下図面に示した実施例について説明する。第１図に
おいて、（61）は走行光学系（28）を駆動するためのモ
ータであり、（62）はモータ（61）の回転に応じたパル
スを出力するエンコーダである。このエンコーダ（62）
は第３図に示すようにモータ軸（63）に固定されたスリ
ット円板（64）と、モータフレーム（65）に取り付けら
れたセンサ（66）とから成っている。センサ（66）はホ
トカプラ等によって構成され、スリット円板（64）に形
成されたスリット（67）の通過ごとにパルスを発生す
る。該センサ（66）は第１図に示すように異なる位置に
配設された第1,第２センサ（66a）（66b）から成り、モ
ータの規定回転速度のときに互いに90°の位相差を生じ
るパルス（P₁）（P₂）を発生する。尚、これらのパルス
（P₁）（P₂）はモータの規定回転速度のときにモータの
１回転につき400個の割合で発生される。これらの第1,
第２センサ（66a）（66b）の出力パルス（P₁）（P₂）は
回転方向検出回路（68）に与えられ正方向回転か、逆方
向回転かが判別される。その判別出力はマイクロコンピ
ュータ（以下「マイコン」という）（69）に与えられ
る。

一方、前記第２センサ（66b）の出力パルス（P₂）は
直接マイコン（69）にも与えられる。尚、この場合第２
センサ（66b）の出力パルス（P₂）の代わりに第１セン
サ（66a）の出力パルス（P₁）をマイコン（69）に供給
してもよい。マイコン（69）は前記第２センサ（66b）
の出力パルス（P₂）をカンウタで積算して走行光学系
（28）（第９図，第10図）の現在位置を監視すると共に
現在の速度をそのパルスの繰り返し周期から求める。

第１センサ（66a）の出力パルス（P₁）は位相比較器
（70）で基準パルスと位相比較される。基準パルスはパ
ルス発振器（71）から分周器（72）を経て与えられる。
位相比較器（70）の出力である誤差信号は順次ローパス
フィルタ（73）,A/D変換器（74）を通してマイコン（6
9）に取り込まれる。マイコン（69）は走行光学系（2
8）が画像読み取り領域を走行している間だけ、この誤
差信号に基づいてPWM（パルス幅変調）信号をモータ駆
動回路（75）へ与える。従って、その間はエンコーダ
（62），位相比較器（70），マイコン（69），駆動回路
（75）によってPLLループが形成され、前記誤差信号が
０になるようにモータ（61）の回転速度が制御される。
これによって画像読み取り領域走行中、光学系（28）は
一定速度に保持される。尚、このとき、位相誤差信号に
依存する信号データがマイコン（69）内で保持され、後
で述べるようにブレーキタイミングの決定に利用され
る。モータ駆動回路（75）は第２図に示すように直流電
源（77）に接続された４個のトランジスタ（Q₁）〜
（Q₄）によって構成される。そして、これらのトランジ
スタ（Q₁）〜（Q₄）のベースに与えられる制御信号はマ
イコン（69）から与えられるPWM信号である。モータ（6
1）を正転させるときはトランジスタ（Q₁）（Q₄）がオ
ンで、トランジスタ（Q₂）（Q₃）がオフとなって電流
（I₁）が流れ、反転させるときはトランジスタ（Q₂）
（Q₃）がオンで、トランジスタ（Q₁）（Q₄）がオフとな
って逆方向の電流（I₂）が流れる。反転中にブレーキを
かけるときは正転時と同一の電流（I₁）が流れる。

ここで、走行光学系（28）が原稿をスキャンするとき
は第９図の右方向へ移動するが、この方向を「フォワー
ド」といい、逆方向を「リターン」ということにする。

さて、第４図においてホーム位置（Ｈ）から起動した
走行光学系（28）はフォワード立ち上がり部分（イ）を
経て定速度領域（ロ）に入るが、この定速度領域（ロ）
には画像読取り領域（G₁）〜（G₂）が存在する。リター
ン位置（Ｒ）でモータ（61）には正方向の電流（I₁）に
代わって逆方向の電流（I₂）が供給されるので、モータ
（61）は急速反転し、走行光学系（28）はリターン移動
状態となる。ここで、正しくホーム位置（Ｈ）に走行光
学系、（28）を停止させるためにはブレーキタイミン
グ、即ちブレーキポイントを正しく設定しなければなら
ない。

このブレーキポイント（従ってブレーキタイミング）
は本実施例では以下のように設定される。まず、マイコ
ン（69）は先にも述べたように走行光学系（28）が画像
読み取り領域（G₁）〜（G₂）を走行しているときA/D変
換器（74）を通して与えられる位相比較器（70）からの
誤差信号に応じて線路（76）に第５図に示す如きPWM信
号を出力するが、本実施例ではこのPWM信号のデューテ
ィB/Aが移動負荷に応じて変わることに着目し、該デュ
ーティB/Aの値を逐一チェックし、予め定めた閾値を越
えるものがない限り全体の平均をとって、その平均値に
基づき第４図に示すブレーキポイントを設定してやると
いうものである。このとき、移動負荷が平均的に大きけ
ればリターン特性は（RT₁）となり、また移動負荷が平
均値に小さければリターン特性は（RT₂）になるので、
それぞれの場合に適正なブレーキポイントは（BP₁），
（BP₂）となる。尚、前記ブレーキポイントの算出はマ
イコン（69）によって前記平均値に基づいて行われる。

上述のようにして決定されたブレーキのタイハングは
マイコン（69）からモータ駆動回路（75）に与えられる
制御信号に反映される。即ち、リターン移動中に第２図
の逆方向電流（I₂）が流れている状態から正方向電流
（I₁）が流れる状態に切り換わるタイミングが前記ブレ
ーキポイントによって実行されるのである。

上述のPWM信号のデューティを監視する代わりに駆動
回路（75）の出力である電流（I₁）の大きさを監視して
ブレーキタイミング用の信号データを形成するようにし
てもよい。そのようにする場合は電流値をA/D変換して
マイコン（69）へ与える。また、PWM信号の代わりにA/D
変換器（74）からマイコン（69）に入力されるディジタ
ル信号を監視して前記信号データを形成してもよい。

次に、上記移動負荷のチェックとその平均データの算
出動作を示す第６図のフローチャート並びにブレーキポ
イントの導出動作を示す第７図のフローチャートについ
て説明する。

まず、第６図ではステップ（＃１）で走行光学系（2
8）がフォワード走行であるか否か判定し、NOであれば
（＃７）へ進んでフローを終了するが、YESであれば
（＃２）において走行光学系（28）が画像読み取り領域
（G₁）〜（G₂）であるか否か判定する。ここで、NOであ
れば（＃７）へスキップし、YESであれば（＃３）へ進
んでPWM信号のデューティを逐一メモリにストアする。
そして（＃４）において、そのストアされた各値に大差
がないか否かチェックする。このチェックは具体的には
予め定めた閾値を前記デューティのいずれかが越えてい
るか否かをみることによって行われる。ここで、大差が
ある（閾値を越えているものがある）と判断された場合
は（＃６）でその旨のフラグを立てる。大差がないと判
断されると、（＃５）でストアされている全デューティ
値の平均値を求めて動作フローを終了する。

一方、第７図の動作フローではステップ（K₁）で走行
光学系（28）が所定の距離に達したか否かを判定する。
ここで、所定距離とは第４図の（Ｊ）点を指す。走行光
学系（28）が（Ｊ）点に達していると、次の（K₂）でフ
ラグが立っているか否かチェックする。このフラグは前
述した第６図のステップ（＃６）で立てるフラグのこと
である。フラグが立っていなければ、（K₃）で平均値に
合致したブレーキ開始ポイントを算出する。フラグが立
っていれば、（K₄）へ進んでスローリターンを指示する
と共に表示手段に異常サインを表示させる。尚、このと
き、走行光学系（28）が摺動するロッド棒（45）又はレ
ール（59）に油滴等を落とす機構を設けておけばメンテ
ナンスフリー化が期待できる。上記（K₃）（K₄）の後
は、いずれも（K₅）でリターン動作を開始し、（K₆）で
動作フローを終了する。

第８図はリターン時間の短縮が本構成により図れるこ
とを示している。即ち、従来の場合は重負荷になっても
画一的ち決めたブレーキポイント（BP₀）によって早く
ブレーキがかかりホーム位置手前の低速度の定速領域
（T₁）が長くなって全体のリターン時間が長くなるが、
本構成での（BP）の如くブレーキがかかるポイントが遅
いので、ホーム位置直前で低速の定速領域に入ることに
なり、この定速領域（T₂）の時間が短く、全体としてリ
ターン時間が短縮されるのである。

以上の実施例において、PLLループは画像読み取り領
域においてのみ作動するとしたが、リターン動作時にも
PLLループを作動させてもよいことはいうまでもない。

本発明は、以上説明したミラースキャン方式の光学系
を有するものだけでなく、光学系が原稿台移動方式であ
る画像形成装置においても適用できる。

発明の効果本発明によると、光学系のための走行路を構成するロ
ッド棒やレール等の汚れが進んで移動負荷が重くなった
場合であっても、それに応じた適切なブレーキング制御
がなされるので、光学系をホーム位置に正確に停止させ
ることが可能になる。またリターン動作に於いてホーム
位置の手前で低速度の定速リターンを行う形式の画像形
成装置では、その定速リターン時間を短縮でき、総じて
リターンの全体時間を短くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した画像形成装置のブロック回路
図であり、第２図はその一部の詳細図、第３図は同装置
の一部の模式図、第４図及び第５図は説明図、第６図及
び第７図は動作のフローチャート、第８図は説明図であ
る。第９図は従来の電子複写機の概要を示す模式図であ
り、第10図はその要部の分解斜視図である。（28）……走行光学系，（61）……モータ，（62）……
エンコーダ，（69）……マイコン，（70）……位相比較
器，（75）……モータ駆動回路，（BP）（BP₁）（BP₂）
……ブレーキポイント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−49961（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−164543（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−262147（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−220138（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を読みとる光学系をホーム位置から出
発して所定速度になった後、該所定速度で画像読み取り
領域を画像読み取り走行し、しかる後所定の点でリター
ンして再度ホーム位置に戻ってくるように動作させるた
め、前記光学系駆動用のモータと、該モータの速度に対
応する信号を出力するエンコーダと、該エンコーダの出
力を基準値と比較して誤差信号を出力する位相比較器
と、モータ駆動回路を制御すると共に前記画像読み取り
領域の画像読み取り走行時に前記位相比較器の出力に基
づいた制御信号を前記モータ駆動回路に与える制御回路
とを備える画像形成装置において、前記画像読み取り領
域における画像読み取り走行時の前記位相比較器の出力
に依存する信号データの平均値に基づいてブレーキタイ
ミングを設定するブレーキング制御手段を設けたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記光学系がミラースキャン方式の走行光
学系であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記信号データは前記制御回路から出力さ
れる制御信号としてのパルス幅変調信号のデューティで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画
像形成装置。
【請求項４】前記信号データは前記モータ駆動回路の電
流値であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御回路はマイクロコンピュータであ
り、前記ブレーキング制御手段は前記マイクロコンピュ
ータ内に形成される機能手段であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。