JP2735611B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機あるいは記録装置等の転写型カラー
画像形成装置におけるスキャニングと転写の同期制御に
関する。

（従来の技術） 一般に、転写型のカラー画像形成装置、例えばカラー
複写機においては、原画像のスキャニングを繰り返し行
い、各スキャニングに対応して感光体に形成されたカラ
ートナーの画像を同一の転写紙に順次繰り返して転写し
てカラーの複写画像を形成するようにしている。この
際、転写される各カラートナーの画像の位置ずれを防止
して鮮明な複写画像が得られるように、上述の各操作を
受け持つスキャナ、感光体および転写ドラムの作動を同
期制御する各種の試みが行われている。

従来この種のカラー画像形成装置としては、例えば特
開昭62−226167号公報および特公昭61−46827号公報に
記載のものが知られている。前者のものは重ね転写時の
同期制御を行うものであり、感光体ドラムおよび転写ド
ラムを独自に回転駆動する駆動モータにそれぞれエンコ
ーダを設け、各エンコーダの出力信号を基づき対応する
駆動モータの回転速度を制御して転写時の感光体ドラム
の周速度と転写紙を含めた転写ドラムの周速度を一致さ
せるようにしている。さらに、感光体ドラムには、転写
時の周速度を別途に検出する速度検出器が設けられてお
り、該速度検出器は感光体ドラムの外周に全周に亘って
等間隔で形成されたピットパターンを検出し、上述のエ
ンコーダと同様にパルス信号を出力する。そして、感光
体ドラムの速度検出器が出力するパルス信号の周期と転
写ドラムのエンコーダが出力するパルス信号の周期を比
較して転写ドラムの駆動モータの回転速度を制御し、感
光体ドラムの周速度に変動があった場合でも、転写紙を
含めた転写ドラムの周速度が常に感光体ドラムと等しい
周速度で駆動されて重ね転写時の同期制御が行われるよ
うになっている。なお、この場合、感光体ドラムの回転
に関する速度検出器の分解能と転写ドラムの回転に関す
る転写ドラムのエンコーダの分解能の比は感光体ドラム
の外径寸法と転写ドラムの転写紙を含めた外径寸法の比
と等しく設定されており、このため、速度検出器が出力
するパルス信号の周期と転写ドラムのエンコーダが出力
するパルス信号の周期を一致させるように転写ドラムの
駆動モータの回転速度を制御すれば、感光体ドラムおよ
び転写の周速度を一致させることが可能である。また、
第７図に示すように、転写ドラム１と駆動モータ２は歯
車３、４によって連結されており、駆動モータ２の出力
軸2aに設けられた歯車３が転写ドラム１の回転軸1aに設
けられた歯車４に噛合して駆動モータ２の回転を転写ド
ラム１の伝達するように構成されている。さらに、これ
ら駆動モータの回転速度の制御はCPUを備えたマイクロ
コンピュータによって実施されるようになっている。な
お、第７図において符号５は転写ドラム１に保持された
転写紙であり、符号６は駆動モータ２に設けられた前述
のエンコーダである。

一方、後者のものは変倍機能を有する複写装置におけ
る原画像の走査系の作動および感光体の作動の同期制御
に関するものである。すなわち、感光体ドラム用の駆動
モータを基準信号発生回路が出力する基準周波数信号に
基づき一定の回転速度で回転させて感光体ドラムの周速
度を常に一定とし、さらに上述の基準信号発生回路が出
力する信号の周波数を分周し、変倍率に対応した回転速
度で走査系用の駆動モータを回転させて走査系の走査速
度を変化させるように構成されている。そして、走査系
の走査速度および感光体ドラムの周速度が常に一定の周
波数を基準として設定され、これに基づいてこれら走査
系および感光体ドラムの作動が同期制御されるようにな
っている。なお、上述の複写装置はマイクロフイルムリ
ーダプリンタについて記載されたものであり、走査光学
系が固定されてマイクロフイルムを保持する可動台がラ
ック、ピニオンを介して駆動モータにより駆動され、原
画像であるマイクロフイルムが移動する場合を示してお
り、逆に原画像が固定されて走査光学系が移動する場合
には、例えば第８図に示すようなものが一般的である。
すなわち、第８図に示すように、走査光学系のスキャナ
７は両端がシュー８、９を介して左右一対のガイド部材
10、11により案内され、スキャナ７の両端に把持された
ワイヤロープ12、13に駆動されてガイド部材10、11に沿
い前後方向に移動８い、図示は省略してあるが固定され
た原画像を走査する。一方、左右一対のワイヤロープ1
2、13はそれぞれ前部、後部に設けられた一対のプーリ1
4f、14rおよび15f、15rに巻掛けられており、これらプ
ーリのうち前部のプーリ14f、15fはそれぞれ回転軸16に
同軸で固着され、さらに回転軸16がカップリング17を介
して駆動モータ18に連結されている。そして、駆動モー
タ18の回転によりプーリ14f、15fが回転し、前述のよう
にワイヤロープ12、13に駆動されてスキャナ７が前後方
向に移動する。なお、駆動モータ18の正・逆転によりス
キャナ７は図中矢印に示すように前進、後退が可能であ
り、いずれか一方が走査方向、他方が復帰方向となるよ
うに設定されている。また、第８図中符号19は後部左右
のプーリ14r、15rを連結する従動軸であり、符号20は駆
動モータ18の回転速度を検出するエンコーダである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のカラー画像形成装置
のうち前者のもの、すなわち特開昭62−226167号公報に
記載のものにあっては、感光体ドラムの作動と転写ドラ
ムの作動を同期制御することが主眼であったため、繰り
返して行われるスキャナのスキャニングに対する転写ド
ラムの作動が必ずしも同期せず、転写された各カラート
ナーの画像が位置ずれを生じて複写画像の品質を著しく
低下させるという不具合があった。すなわち、スキャナ
の作動および転写ドラムの作動の間で同期制御が行われ
なければ、初回のスキャニングにより感光体ドラムを介
して転写紙上に形成された初回のカラートナーの画像に
対して、次回以後に形成されるカラートナーの画像が、
スキャニングと転写のスタートのタイミングがずれた
り、同期速度が一致しなかったりして位置ずれを生じる
ことは自明の理であり、むしろ感光体ドラムをスキャナ
と転写ドラムの間にあって転写画像を形成する媒体であ
ると考えた場合には、感光体ドラムは常に転写に必要な
一定速度で回転させるだけで差し支えなく、転写ドラム
との間に同期制御を精密に行う必要はないと結論せざる
を得ない。

一方、後者の特公昭61−46827号に記載のものは、特
にカラー画像形成用ではないものの、前者のものよりも
一歩前進してスキャナの作動と感光体ドラムの作動の同
期制御を実施するものであり、感光体ドラムと転写ドラ
ムの同期制御が良好であれば、重ね転写に関しては有効
である。しかしながら、スキャナと感光体ドラムの制御
がオープンループであるため、いずれか一方の同期速度
が外因によって変動した場合には他方がこれに追従する
ことができず、このため位置ずれの完全な解決策とは言
い難い。

また、第７図に示すように、前者のものにおいては、
転写ドラム１が歯車３、４を介して駆動モータ２に回転
駆動されるため、歯車３の歯形と歯車４の歯形の間に設
定されたバックラッシュによって転写ドラム１の回転速
度にむらを生じる結果となり、たとえスキャナと転写ド
ラムが同期制御されたとしても、カラー画像の位置ずれ
を起こす大きな要因となる。さらに、第８図に示すよう
に、スキャナ10がワイヤロープ12、13および各プーリ14
f、14r、15f、15rによってむらなく円滑に駆動されるタ
イプのものであっても、駆動モータ10の回転を確実に回
転軸16に伝達するためには、カップリング17は一般に用
いられているフレキシブルカップリングでは不向きであ
り、カップリング17に高い剛性が要求される。このた
め、駆動モータ18の芯出し、固定が極めて困難であると
いう工作上の不具合もあった。

（発明の目的） そこで本発明は、スキャニング光学系と転写手段の制
御分解能を等しくするとともにスキャナプーリおよび転
写ドラムの駆動用モータに連結されたロータリーエンコ
ーダがそれぞれ出力するパルス信号数を比較してこれら
モータの回転速度を制御することにより、重ね転写時の
同期制御の容易化と敏速な応答性を確保して転写画像の
位置ずれを解消することを目的としている。また、スキ
ャナプーリの径をロータリーエンコーダに対応して適宜
設定可能とすることによりロータリーエンコーダ選択の
自由度を大きくして、装置のコストダウンを図ることを
目的としている。

さらに、スキャナプーリに駆動用モータを直結し、転
写ドラムに駆動用モータを内蔵、直結することにより、
スキャナプーリおよび転写ドラムの回転速度のむらを解
消して、制御性とともに装置の組立性を向上することを
目的としている。

（発明の構成） 本発明は、上記目的達成のため、第１駆動用モータに
直結されたスキャナプーリおよびスキャナプーリに巻回
されたワイヤロープを介して第１駆動用モータにより走
行駆動され、原画像を走査するスキャナを有するととも
に第１駆動用モータに連結されてスキャナプーリが１回
転する間に一定周期で所定数のパルス信号を出力する第
１ロータリーエンコーダを有するスキャニング光学系
と、スキャニング光学系のスキャナが原画像を繰り返し
走査することによって回転しながら逐次原画像の潜像を
形成するとともに潜像の形成毎にカラートナーによって
潜像を現像し、カラートナーの色彩に対応した画像を形
成する感光体を有する感光手段と、内装、直結された第
２駆動用モータによって回転駆動され、保持された転写
紙を走行させて感光体に形成された画像を繰り返し転写
する転写ドラムを有するとともに第２駆動用モータに連
結されて転写ドラムが１回転する間に一定周期で所定数
のパルス信号を出力する第２ロータリーエンコーダを有
する転写手段と、第１および第２駆動用モータの作動を
それぞれ制御する制御手段と、を備えたカラー画像形成
装置であって、前記第１駆動用モータのスキャナプーリ
が１回転する間にスキャナが原画像を走査しながら走行
する走行距離おびスキャナプーリが１回転する間に第１
ロータリーエンコーダが出力するパルス信号の所定数の
比により表されるスキャナ光学系の制御分解能と転写ド
ラムが１回転する間に転写数が走行する走行距離および
転写ドラムが１回転する間に第２ロータリーエンコーダ
が出力するパルス信号の所定数の比により表される転写
手段の制御分解能を等しくするとともに制御手段によっ
てスキャナおよび転写ドラムの同期作動後に第１および
第２ロータリーエンコーダがそれぞれ出力するパルス信
号数を比較して第１および第２駆動用モータの回転速度
を制御するようにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図〜第６図は本発明に係るカラー画像形成装置の
一実施例を示す図である。なお、本実施例においては、
カラー画像形成装置のうちカラー複写機の適用例につい
て説明する。まず、その構成を説明する。第１図はカラ
ー複写機31の構成を示す正面断面図である。第１図にお
いて、符号32はスキャニング光学系33のスキャナであ
り、スキャナ32は露光ランプ32a、露光ランプ32aの下部
を覆い、露光ランプ32aの走査光を反射してカラー原稿3
5に投射する反射板32b、カラー原稿35から反射された走
査光をコンタクトガラス34と平行に反射する第１ミラー
32cを備え、カラー複写機31のコンタクトガラス34上に
載置された原画像としてのカラー原稿35を照射しながら
カラー原稿35に沿って移動し、カラー原稿35を走査する
機能を有する。スキャニング光学系33はスキャナ32に加
えて、互いに直交して対向する一対の第２ミラー36、第
３ミラー37、集光レンズ38、第４ミラー39および色分解
器40を備え、スキャナ32の露光ランプ32aから反射板32b
に反射されてカラー原稿35に投射された走査光が第１ミ
ラー32cによって反射されて第２ミラー36に投射され、
第２ミラー36および第３ミラー37によってコンタクトガ
ラス34に平行で逆方向に反射される。さらに、第２ミラ
ー36、第３ミラー37によって反射された走査光は集光レ
ンズ38を透過した後に第４ミラー39に反射されて感光体
ドラム41の露光位置41aに集光される。そして、スキャ
ニング光学系33のスキャナ32によるカラー原稿35の走査
は繰り返し実行され、走査毎に感光体ドラム41に露光さ
れる走査光は回転して順次に光路を遮る色分解器40のフ
イルター40a〜40dによって色分解され、各分解色に対応
したカラー原稿35の潜像が逐次回転する感光体ドラム41
に形成される。

一方、第２図に示すように、スキャナ32はカラー原稿
35の全域を走査可能なようにコンタクトガラス34の全幅
に亘って長く形成され、両端が一対の平行なガイドバー
42、43によって支持、案内されている。第２図におい
て、符号44はスキャナ32を駆動する第１駆動用モータで
あり、第１駆動用モータ44の出力軸44aにはスキャナプ
ーリ45が直結されており、さらにスキャナプーリ45には
ワイヤロープ46が巻回され、スキャナ32は第１駆動用モ
ータ44の正・逆転によりガイドバー42、43に沿って図中
矢印Ａおよび矢印Ｂに示す走査方向およびリターン方向
に駆動される。すなわち、スキャナプーリ45に巻回され
たワイヤロープ46の一端側46aはアイドラプーリ47a、47
b、47cおよび47dによって順次に案内され、さらにワイ
ヤロープ46の他端側46bは同様にアイドラプーリ47a、47
e、47c、47f、47g、ミラー用プーリ48および再びアイド
ラプーリ47gによって順次案内され連結部49を介してワ
イヤロープ46の一端側46aに連結されている。そして、
ワイヤロープ46はアイドラプーリ47cおよび47eの間でス
キャナ32のフィラー32dにクランプされており、第１駆
動用モータ44の出力軸44aがスキャナプーリ45とともに
図中矢印Ｃ方向に回転すると、スキャナ32は矢印Ａ方
向、すなわち走査方向に駆動され、出力軸44aが図中矢
印Ｄ方向に示す逆方向に回転すると、矢印Ｂ方向、すな
わちリターン方向に駆動される。なお、第２ミラー36お
よび第３ミラー37はスキャナ32と同様にコンタクトガラ
ス34の全幅に亘って長く形成され、両端がガイドバー4
2、43に支持、案内されており、さらにガイドバー42側
の一端がアイドラプーリ47cに連結され、アイドラプー
リ47cの滑車作用によりスキャナプーリ45の回転に伴っ
てスキャナ32の1/2の速度でガイドバー42、43に沿って
スキャナ32と動方向に駆動される。このため、第１図に
おいて、スキャナ32から投射されて感光体ドラム41の露
光位置41aに至る走査光の光路距離が常に一定となるよ
うになっている。また、第２図において、図示は省略し
てあるが、ミラー用プーリ48は第２ミラー36および第３
ミラー37を単独で駆動する駆動用モータに連結されてお
り、該モータに駆動され、第２ミラー36および第３ミラ
ー37が図中矢印Ｂ方向に移動し、変倍時のカラー原稿35
と感光体ドラム41の間の光路距離を大きくするようにな
っている。

第２図において、符号50はスキャナプーリ45に対向し
て第１駆動用モータ44の出力軸44aに連結された第１ロ
ータリーエンコーダであり、第１ロータリーエンコーダ
50は第１駆動用モータ44の回転に伴ってスキャナプーリ
45が一回転する間に一定周期で所定数Nsのパルス信号を
出力する。なお、スキャナプーリ45の回転に関する第１
ロータリーエンコーダ50の分解能は1/Ns回転である。そ
して、前述のように、カラー複写機31のスキャニング光
学系33は第１駆動用モータ44に直結されたスキャナプー
リ45およびスキャナプーリ45に巻回されたワイヤロープ
46を介して第１駆動用モータ44により走行駆動され、原
画像としてのカラー原稿35を走査するスキャナ32を有す
るとともに第１駆動用モータ44に連結されてスキャナプ
ーリ45が一回転する間に一定周期で所定数Nsのパルス信
号を出力する第１ロータリーエンコーダ50を有してい
る。なお、第３図はスキャナ32および第２ミラー36、第
３ミラー37を駆動するワイヤロープ51の巻掛け経路の他
の態様を示すものであり、この場合には、スキャナ32を
挟んで両側にスキャナプーリ45に巻回された独立の経路
を有するワイヤロープ51aおよび51bが設けられ、それぞ
れ第１駆動用モータ44に駆動されてスキャナ32および第
２ミラー36、第３ミラー37を両側から移動させるように
したものである。また、第２図において、符号52および
53はそれぞれスキャナホームポジションセンサおよびオ
ーバラン検知用センサである。

第１図において、符号54は前述の感光体としての感光
体ドラム41を有する感光手段であり、感光手段54には感
光体ドラム41の他に感光体ドラム41を囲み、感光体ドラ
ム41の回転方向、すなわち第１図中時計回転方向に順次
帯電器55、現像器56およびクリーナ部57が設けられてい
る。一方、感光体ドラム41は、第４図に示すように、感
光体ドラム41に内装された感光体ドラム駆動用モータ58
に駆動されて上述のように、第１図中時計回転方向に一
定速度で回転する。そして、感光体ドラム41は帯電器55
により帯電された後、露光位置41aでスキャニング光学
系33の走査光を受けてカラー原稿35の潜像が形成され、
さらに、現像器56においてカラートナーにより潜像が現
像される。このとき、前述のように、スキャニング光学
系33のスキャナ32により繰り返し実施されるカラー原稿
35の走査に対応して色分解器40が回転し、フィルター40
a〜40dにより走査光が順次に色分解されて逐次分解色に
対応したカラー原稿35の潜像が感光体ドラム41に形成さ
れる。このため、現像器56は色分解能40のフィルター40
a〜40dに対応する各色彩のカラートナーを有する現像部
56a〜56dを備えており、上述の潜像の形成毎に現像部56
a〜56dが順次にカラートナーによって潜像を現像し、カ
ラートナーの色彩、すなわち分解色に対応した可視画像
が感光体ドラム41に形成される。なお、クリーナ部57は
感光体ドラム41の回転方向で帯電器55の手前側に位置
し、後述するカラートナーの画像の転写後、感光体ドラ
ム41の表面をクリーニングして次回の潜像の形成に備え
るために設けられている。

第１図において、符号59はカラー複写機31の転写手段
60が有する転写ドラムであり、転写ドラム59は第４図に
示すように、内装、直結された第２駆動用モータ61によ
って駆動されて回転し、クリッパ個59aに保持された転
写紙62を周方向に走行させて感光体ドラム41に形成され
た分解色のカラートナーの画像を繰り返して転写する。
上述の第２駆動用モータ61はアウターロータ型のモータ
からなり、固定軸61aがアーム部材63に固定され、アウ
ターロータ61bが転写ドラム59に嵌挿、直結されてお
り、第２駆動用モータ61の駆動によって転写ドラム59が
アウターロータ61bとともに伝達部なしで直接に固定軸6
1aの周りに回転駆動されるようになっている。なお、第
４図において、前述した感光体ドラム41の感光体ドラム
駆動用モータ58も第２駆動用モータ61と同様な構成を有
するアウターロータ型のモータである。また、図示は省
略してあるが、図中転写ドラム59の後端には第２駆動用
モータ61の固定軸61aと同軸に回転軸が設けられ、該回
転軸がアーム部材63と平行に設けられたアーム部材64に
回転自在に支持されており、さらに転写ドラム59を支持
するアーム部材63、64が、カラー複写機31のフレーム65
に水平に固定されたスピンドル66の周りに回動自在に支
持され、スプリング67に付勢されて転写紙62が常に感光
体ドラム41に接触するようになっている。

第４図において、符号68は転写手段60が有する第２ロ
ータリーエンコーダであり、第２ロータリーエンコーダ
68は第２駆動用モータ61のアウターロータ61bに連結さ
れて第２駆動用モータ61の回転に伴い転写ドラム59が１
回転する間に一定周期で所定数N_Tのパルス信号を出力す
る。なお、転写ドラム59の回転に関する第２ロータリー
エンコーダ68の分解能は1/N_T回転である。そして、第１
図において、転写手段60は上述の転写ドラム59、第２駆
動用モータ61および第２ロータリーエンコーダ68の他に
給紙部69、搬送部70および定着部71を有し、給紙部69の
カセット69aから送り出された転写紙62が給紙ローラ69
b、69cおよびレジスタローラ69d、69eにより転写ドラム
59のグリッパ59aに供給され、グリッパ59aに保持されて
転写ドラム59とともに回転し、感光体ドラム41に形成さ
れたカラートナーの画像を重ね転写する。重ね転写終了
後の転写紙62はグリッパ59aから開放されて分離爪72に
より転写ドラム59から剥離され、搬送部70、定着部71を
介して外部トレー73に排出される。なお、第１図におい
て、符号74、75および76はそれぞれ転写ドラム59のクリ
ーナ、カラー複写機31の電源部およびカラー複写機31の
制御部であり、これらのうち制御部76はカラー複写機31
の各機構の作動を制御するとともに前述のスキャニング
光学系33の第１駆動用モータ44および転写手段60の第２
駆動用モータ61の作動をそれぞれ制御する制御手段とし
ての機能を有する。また、第５図は転写ドラム59の他の
態様を示す図であり、第５図に示すように、第４図と同
様な構成を有する転写ドラム59が四囲を取り巻く枠体77
に組み込まれ、カセットとしてカラー複写機31に着脱可
能としたものである。第６図はカラー複写機31の制御手
段としての制御部76のうち、本発明の特徴とするスキャ
ニング光学系33の第１駆動用モータ44および転写手段60
の第２駆動用モータ61に関する制御部76aを示すブロッ
ク図であり、説明の煩雑さを避けるために、第６図には
スキャニング光学系33、感光体ドラム41および転写手段
60の主要構成要素のみを示し、第６図を主体として制御
部76aの構成を説明する。

第６図において、符号81は制御部76aを構成するマイ
クロコンピュータのCPUであり、CPU81はインターフェー
ス82を介してプログラマブルタイマ83に信号を出力し、
該信号に基づいてプログラマブルタイマ83が第１サーボ
アンプ84に信号を出力し、第１サーボアンプ84を介して
スキャニング光学系33の第１駆動用モータ44が駆動され
る。第１駆動用モータ44の駆動に伴って第１駆動用モー
タ44の出力軸44aに直結されたスキャナプーリ45が回転
してワイヤロープ46を介してスキャナ32が第６図中矢印
Ａで示す走査方向に走行してカラー原稿35を走査する。
同時に、第１駆動用モータ44に連結された第１ロータリ
ーエンコーダ50はスキャナプーリ45の１回転毎に一定周
期で所定数Nsのパルス信号を出力し、第１ロータリーエ
ンコーダ50のパルス信号に基づいてスキャナ32の位置が
第１サーボアンプ84のフィードバック制御回路Hsに出力
される。そして、フィードバック制御回路Hsからスキャ
ナ32の位置および速度信号がオープンループ制御回路G
_S2にフィードバックされると、予めプログラマブルタイ
マ83からオープンループ制御回路G_S1を介して指示され
たスキャナ32の位置および速度に基づきオープンループ
制御回路G_S2が第１駆動用モータ44の回転速度を制御し
てスキャナ32は所定の位置へ所定の時間で走行する。一
方、転写手段60に関しても同様に、CPU81がインターフ
ェース82を介してプログラマブルタイマ83に信号を出力
し、該信号に基づいてプログラマブルタイマ83が第２サ
ーボアンプ85に信号を出力し、第２サーボアンプ85を介
して転写手段60の第２駆動用モータ61が駆動される。そ
して、第２駆動用モータ61の駆動に伴って第２駆動用モ
ータ61が内装、直結された転写ドラム59が保持した転写
紙62とともに図中反時計回転方向に回転する。同時に、
第２駆動用モータ61に連結された第２ロータリーエンコ
ーダ68は第２駆動用モータ61の１回転、すなわち転写ド
ラム59の１回転毎に一定周期で所定数N_Tのパルス信号を
出力し、第２ロータリーエンコーダ68の信号に基づいて
第１サーボアンプ84と同様にして第２駆動用モータ61の
回転速度が第２サーボアンプ85に制御されて転写ドラム
59が所定の回転位置へ、所定の回転速度で回転する。な
お、第２サーボアンプ85のフィードバック制御回路H_Tお
よびオープンループ制御回路G_T1、G_T2はそれぞれ第１サ
ーボアンプ84のフィードバック制御回路Hsおよびオープ
ンループ制御回路G_S1、G_S2に対応する機能を有する。

この場合、スキャニング光学系33の第１駆動用モータ
44に直結されたスキャナプーリ45が１回転する間にスキ
ャナ32がワイヤロープ46を介してカラー原稿35を走査し
ながら図中矢印Ａ方向、すなわち走査方向に走行する走
行距離をPsとすると、スキャニング光学系33の制御分解
能Rsは上述の走行距離Psと前述のスキャナプーリ45が１
回転する間に第１ロータリーエンコーダ50が出力するパ
ルス信号の所定数Nsの比、すなわちPs/Nsで表される。
同様に、転写手段60の第２駆動用モータ61に直結された
転写ドラム59が１回転する間に転写紙62が走行する走行
距離をP_Tとすると、転写手段60の制御分解能R_Tは、上述
の走行距離P_Tと、前述の転写ドラム59が１回転する間に
第２ロータリーエンコーダ68が出力するパルス信号の所
定数N_Tの比、すなわちP_T／N_Tで表される。そして、本実
施例においては、スキャニング光学系33の分解能Rsと転
写手段60の分解能R_Tを等しく設定している。すなわち、
第１ロータリーエンコーダ50および第２ロータリーエン
コーダ68のパルス信号の周期毎にスキャナ32がカラー原
稿35を走査する走行距離と転写ドラム59に保持された転
写紙62が感光体ドラム41に形成されたカラートナーの画
像の転写する転写距離が一致しているので、スキャナ32
の走行スタートと転写ドラム59の転写スタートを同期で
作動させれば、重ね転写時の各カラートナーの画像を全
域に亘って一致させることが可能であり、感光体ドラム
41は単に一定回転速度で回転するのみで差し支えない。

さらに、第６図において、第１ロータリーエンコーダ
50および第２ロータリーエンコーダ68のパルス信号はそ
れぞれカウンタ86に出力され、これらの信号はインター
フェース82を介してCPU81に出力され、CPU81はスキャナ
32および転写ドラム59の同期作動後に第１ロータリーエ
ンコーダ50および第２ロータリーエンコーダ68がそれぞ
れ出力するパルス数を比較してスキャナ32および転写ド
ラム59の現在位置を常に比較する。そして、スキャナ32
および転写ドラム59のうち一方が外的要因によって正常
な作動が乱されて第１ロータリーエンコーダ50および第
２ロータリーエンコーダ68が出力するパルス数の間にず
れが生じた場合には、その差異に基づきCPU81がインタ
ーフェース82およびプログラマブルタイマ83を介して第
１サーボアンプ84あるいは第２サーボアンプ85に信号を
出力し、スキャナ32および転写ドラム59のうち他方の第
１駆動用モータ44あるいは第２駆動用モータ61の回転速
度が一方の回転速度に追従するように制御され、重ね転
写の位置ずれが未然に防止されている。すなわち、本実
施例においては、制御部76aによってスキャナ32および
転写ドラム59の同期作動後に、第１ロータリーエンコー
ダ50および第２ロータリーエンコーダ68がそれぞれ出力
するパルス信号を比較して第１駆動用モータ44および第
２駆動用モータ61の回転速度が制御されるように構成さ
れている。

一方、第４図あるいは第５図に示す転写ドラム59の直
径は転写紙62のサイズによって一義的に決定し、例えば
A3サイズの転写紙62を縦方向に転写ドラム59に保持させ
て転写する場合には、少なくとも420mm/π＝133.7mmの
転写ドラム59の直径が必要である。ここで、転写紙62の
厚みをｔとし、転写ドラム59の直径をD₁とすると、転写
ドラム59に保持された転写紙62の転写面が画く円弧の等
価転写ドラム径D_TはD₁＋2tであり、また、第２図あるい
は第３図に示すスキャナプーリ45の直径をD₂とし、ワイ
ヤロープ46の素線径をｄとすると、スキャナプーリ45に
巻回されたワイヤロープ46の中心線が画く円弧の等価ス
キャナプーリ径DsはD₂＋ｄである。そして、スキャニン
グ光学系33が制御分解能Rsおよび転写手段60の制御分解
能R_Tはそれぞれ次式（１）、（２）で表される。

しかも、前述のように、本実施例においては、Rs＝R_T
であるから、次式（３）が成立する。

なお、第１ロータリーエンコーダ50および第２ロータ
リーエンコーダ68の分解能をそれぞれr_S、r_Tとすれば、
r_S＝1/Ns、r_T＝1/N_Tであるから、次式（４）も成立す
る。

πD_Sr_S＝πD_Tr_T ……（４） 表１は、転写ドラム59の等価転写ドラム径D_Tを転写紙
62のサイズがA3であった場合に対応して180mmと設定
し、第２ロータリーエンコーダ68が転写ドラム59の１回
転毎に出力するパルス信号数N_Tを25600PPRとして転写手
段60の制御分解能R_Tを22μｍとした場合に、標準的な第
１ロータリーエンコーダ50のパルス信号数Nsに対応する
スキャナプーリ45の等価スキャナプーリ径Dsを示すもの
である。但し、いずれの場合にも前記（３）式あるいは
（４）式を満足させた場合を示す。

このように、第１ロータリーエンコーダ50の分解能に
合わせてスキャニング光学系33の制御分解能Rsを転写手
段60の制御分解能Rtに一致させるようにスキャナプーリ
45の直径を任意に選定することができるので、第１ロー
タリーエンコーダ50の選択の自由度を大きくすることが
可能である。

次に、作用を説明する。

第１図及び第６図において、カラー複写機31のコンタ
クトガラス34上にカラー原稿35が載置され、制御部76の
図示しないスイッチが閉じられてカラー複写機31の複写
が開始する。制御部76のスイッチ閉に伴い、制御部76a
のCPU81からインターフェース82を介してプログラマブ
ルタイマ83に信号が出力され、該信号に基づきプログラ
マブルタイマ83が第１サーボアンプ84を介して第１駆動
用モータ44を駆動し、同時に第１駆動用モータ44の出力
軸44aに直結されたスキャナプーリ45が回転しワイヤロ
ープ46を介してスキャナ32が第１図中実線で示すホーム
ポジションから矢印Ａで示す主査方向に走行し、カラー
原稿35の走査が行われる。すなわち、スキャナ32は走行
しながら露光ランプ32aの走査光を反射板32bを介してカ
ラー原稿35に投射し、カラー原稿35から反射された走査
光を第１ミラー32cによって第２ミラー36および第３ミ
ラー37に投射する。一方、第２ミラー36および第３ミラ
ー37は第１駆動用モータ44によりスキャナプーリ45、ワ
イヤロープ46を介して駆動され、スキャナ32の1/2の走
行速度で矢印Ａ方向に走行しながらスキャナ32から投射
された走査光を逆方向に反射し、走査光は集光レンズ38
を透過した後に、第４ミラー39により反射される。次い
で、走査光は色分解器40のフィルター40a〜40dのうちい
ずれか一つにより色分解された後、定速度で回転しなが
ら、帯電器55によって帯電された感光体ドラム41の露光
位置41aに集光され、カラー原稿35の潜像が形成され
る。感光体ドラム41は図中時計回転方向に回転し、現像
器56の現像部56a〜56dのうち色分解器40の分解色に対応
した色彩のカラートナーを有する現像部によってカラー
原稿35の潜像がカラートナーの可視画像に現像される。
上述の作動に同期して第６図において、CPU81からイタ
ーフェース82を介してプログラマブルタイマ83に信号が
出力され、該信号に基づきプログラマブルタイマ83が第
２サーボアンプ85を介して第２駆動用モータ61を駆動
し、第２駆動用モータ61に直結された転写ドラム59が図
中反時計回転方向に回転する。なお、このとき第１図に
おいて、給紙部69のカセット69aから転写紙62が給紙ロ
ーラ69b、69c及びレジスタローラ69d、69eを介して転写
ドラム59に供給され、既に転写紙62がグリッパ59aによ
って転写ドラム59に保持された状態にある。そして、転
写ドラム59の回転に伴って、感光体ドラム41に現像され
たカラートナーの画像が転写紙62に転写される。第１回
目の転写後、スキャナ32は第１駆動用モータ44の逆転に
よりホームポジションにリターンし、引き続き第２回目
のカラー原稿35の走査を行い、さらに転写紙62は転写ド
ラム59に保持されたまま、前述と同様な手順によって第
２回目の転写が行われ、これら走査および転写が色分解
器40のフィルター40a〜40dの数に対応した回数、すなわ
ち本実施例においては４回実施されて転写紙62の重ね転
写が終了する。そして、重ね転写終了後の転写紙62は転
写ドラム59から開放され、分離爪72により転写ドラム59
から剥離され、さらに搬送部70、定着部71を介して外部
トレー73に排出され、カラー複写機31によるカラー原稿
35のカラー複写作業が完了する。

上述の一連の重ね転写時には、制御部76aによって転
写ドラム59による転写紙62の転写がスキャナ32のカラー
原稿35の走査に同期して行われることは勿論、前述のよ
うにスキャニング33の制御分解能Rsが転写手段60の制御
分解能Rsに一致しているため、重ね転写時の各カラート
ナーの画像を全域に亘って一致させることができる。さ
らに、第６図において、第１ロータリーエンコーダ50お
よび第２ロータリーエンコーダ68のパルス信号はそれぞ
れカウンタ86に出力され、これらの信号がインターフェ
ース82を介してCPU81に入力され、CPU81はスキャナ32お
よび転写ドラム59の同期作動後に、第１ロータリーエン
コーダ50および第２ロータリーエンコーダ68がそれぞれ
出力するパルス信号を比較してスキャナ32および転写ド
ラム59の現在位置を常に比較することができる。そし
て、スキャナ32および転写ドラム59のうち一方が、外的
要因によって正常な作動が乱されても、第１ロータリー
エンコーダ50および第２ロータリーエンコーダ68の出力
パルス数の差異に基づいてCPU81がインターフェース82
およびプログラマブルタイマ83を介して第１サーボアン
プ84あるいは第２サーボアンプ85に信号を出力し、スキ
ャナ32および転写ドラム59のうち他方の第１駆動用モー
タ44あるいは第２駆動用ータ61の回転速度が一方の回転
速度に追従するように制御されるので、常に重ね転写の
位置ずれを未然に防止することが可能である。また、こ
の場合Rs＝Rtであるため、重ね転写時の同期制御は容易
であり、さらに、第１駆動用モータ44および第２駆動用
モータ61の制御の応答性が著しく向上する。またさら
に、前述の表１に示すように、第１ロータリーエンコー
ダ50の分解能に合わせてスキャニング光学系33の制御分
解能Rsを転写手段60の制御部分解能R_Tに一致させるうよ
にスキャナプーリ45の直径を任意に選定することができ
るので、第１ロータリーエンコーダ50の選択の自由度を
大きくすることが可能である。このため、第１ロータリ
ーエンコーダ50を安価な標準タイプのものから選定する
ことができ、カラー複写機31のコストダウンを図ること
ができる。さらにまた、第２図あるいは第３図に示すよ
うにスキャナプーリ45を第１駆動用モータ44の出力軸44
aに直結し、第４図あるいは第５図に示すように、第２
駆動用モータ61をアウターロータ型として転写ドラム59
に内蔵、直結しているので、従来例に示した歯車伝導時
のバックラッシュがなく、スキャナプーリ45および転写
ドラム59の回転速度のむらを解消することができる。し
たがって、上述のような同期制御の制御性の向上ととも
にカラー複写機31の組立性を向上することが可能であ
る。

このように、本実施例においては、スキャニング光学
系33の制御分解能Rsと転写手段60の制御分解能R_Tを等し
くし、さらに制御部76aによって第１駆動用モータ44の
第１ロータリーエンコーダ50および第２駆動用モータ61
の第２ロータリーエンコーダ68がそれぞれ出力するパル
ス信号数を比較して第１駆動用モータ44及び第２駆動用
モータ61の回転速度を制御しているので、重ね転写時の
同期制御の容易化と敏速な応答性を確保することがで
き、このため転写画像の位置ずれを解消することができ
る。また、スキャナプーリ45の径を第１ロータリーエン
コーダ50に対応して適宜設定することができるので、第
１ロータリーエンコーダ50の選択の自由度が大きくな
り、このためカラー複写機31のコストダウンを図ること
ができる。さらに、スキャナプーリ45を第１駆動用モー
タ44に直結し、転写ドラム59に第１駆動用モータ61を内
蔵、直結しているので、スキャナプーリ45および転写ド
ラム59の回転速度のむらを解消することができ、したが
って制御性とともにカラー複写機31の組立性を向上する
ことができる。

（効果） 本発明によれば、スキャニング光学系と転写手段の制
御分解能を等しくするとともにスキャナプーリ及び転写
ドラムの駆動用モータに連結されたロータリーエンコー
ダがそれぞれ出力するパルス信号を比較してこれらモー
タの回転速度を制御しているので、重ね転写時の同期制
御の容易化と敏速な応答性を確保することができ、この
ため転写画像の位置ずれを解消することができる。ま
た、スキャナプーリの径をロータリーエンコーダに対応
して適宜設定可能であるので、ロータリーエンコーダの
選択の自由度を大きくすることができ、このため装置の
コストダウンを図ることができる。さらに、スキャナプ
ーリに駆動用モータを直結し、転写ドラムに駆動用モー
タを内蔵、直結しているので、スキャナプーリ及び転写
ドラムの回転速度のむらを解消することができ、したが
って制御性とともに装置の組立性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明に係るカラー画像形成装置の一
実施例を示す図であり、第１図はそのカラー複写機の構
成を示す正面断面図、第２図はそのスキャナの駆動部の
斜視図、第３図はそのスキャナの駆動部の他の態様を示
す斜視図、第４図はその転写ドラムを示す斜視図、第５
図はその転写ドラムの他の態様を示す斜視図、第６図は
その制御手段のブロック図である。第７図および第８図
は従来例を示す図であり、第７図はその転写ドラムの斜
視図、第８図はそのスキャナの駆動部の斜視図である。 31……カラー複写機（カラー画像形成装置）、32……ス
キャナ、33……スキャニング光学系、35……カラー原稿
（原画像）、41……感光体ドラム（感光体）、44……第
１駆動用モータ、45……スキャナプーリ、46……ワイヤ
ーロープ、50……第１ロータリーエンコーダ、54……感
光手段、59……転写ドラム、60……転写手段、61……第
２駆動用モータ、62……転写紙、68……第２ロータリー
エンコーダ、76、76a……制御部（制御手段）。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−212961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−261754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111547（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6577（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−120259（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１駆動用モータに直結されたスキャナプ
   ーリおよびスキャナプーリに巻回されたワイヤロープを
   介して第１駆動用モータにより走行駆動され、原画像を
   走査するスキャナを有するとともに第１駆動用モータに
   連結されてスキャナプーリが１回転する間に一定周期で
   所定数のパルス信号を出力する第１ロータリーエンコー
   ダを有するスキャニング光学系と、スキャニング光学系
   のスキャナが原画像を繰り返し走査することによって回
   転しながら逐次原画像の潜像を形成するとともに潜像の
   形成毎にカラートナーによって潜像を現像し、カラート
   ナーの色彩に対応した画像を形成する感光体を有する感
   光手段と、内装、直結された第２駆動用モータによって
   回転駆動され、保持された転写紙を走行させて感光体に
   形成された画像を繰り返し転写する転写ドラムを有する
   とともに第２駆動用モータに連結されて転写ドラムが１
   回転する間に一定周期で所定数のパルス信号を出力する
   第２ロータリーエンコーダを有する転写手段と、第１お
   よび第２駆動用モータの作動をそれぞれ制御する制御手
   段と、を備えたカラー画像形成装置であって、前記第１
   駆動用モータのスキャナプーリが１回転する間にスキャ
   ナが原画像を走査しながら走行する走行距離おびスキャ
   ナプーリが１回転する間に第１ロータリーエンコーダが
   出力するパルス信号の所定数の比により表されるスキャ
   ナ光学系の制御分解能と転写ドラムが１回転する間に転
   写数が走行する走行距離および転写ドラムが１回転する
   間に第２ロータリーエンコーダが出力するパルス信号の
   所定数の比により表される転写手段の制御分解能を等し
   くするとともに制御手段によってスキャナおよび転写ド
   ラムの同期作動後に第１および第２ロータリーエンコー
   ダがそれぞれ出力するパルス信号数を比較して第１およ
   び第２駆動用モータの回転速度を制御するようにしたこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。