JP2901079B2 - 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〕 本発明は複数の現像器を具備してなる複写機やレーザ
ービームプリンタ等の画像形成装置の改良に係り、詳し
くは現像器の位置決め精度を高く維持したまま現像器の
位置決めを高速で行い得る画像形成装置に関する。

〔従来技術〕

複数の現像器を具備している複写機やレーザービーム
プリンタ等の画像形成装置では、上記現像器を切り替え
てカラー画像処理等を行う。

通常、上記切替える現像器は、上記カラー画像処理す
るための３原色，および黒色の４つである。

これら、４つの現像器は一体的に移動されて、感光体
に対向する現像器が順次切替えられ現像処理等の画像形
成処理がなされる。

そして、上記現像器の位置は、感光体に正確に対向す
るように所定の移動途中の修正位置で修正され、上記処
理画像の「現像濃度のバラツキ」等の異常が防止され
る。

従来の画像形成装置では、上記現像器を移動させるモ
ータとしては、通常のAC又はDCモータが用いられる。そ
して、上記モータだけでは位置決め精度が悪いので、こ
の精度を高めるため、更に機械的なストップ機構が付加
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように上記従来の画像形成装置では、上記モ
ータ以外にストップ機構が必要とされてコスト高となる
ばかりでなく、上記現像器の位置決めは機械的な制動力
に頼るため、同現像器の移動スピードが速くなるにつれ
てその位置決め精度が悪くなる。

そこで、パルスモータ，サーボモータ等の位置決め可
能なモータを用いることが考えられる。しかしこのよう
な位置決め可能なモータでも急速に加速したり、急激に
減速させればその停止位置精度が低下する。例えば移動
開始点から終点までの距離が短いのに移動速度を高速化
すれば急激な加速減速を行わねばならないから停止位置
精度が低下する。従って上記距離がある所定量より短か
い時は所定速度より低速で移動させるべきである。この
場合上記距離が短いから移動時間はあまりかからない。

対して上記距離が長い場合は途中は高速で移動しても
始動時、停止時に適切な加減速を得る距離的余裕がある
し、また長距離の場合に高速化することは上記距離によ
らず移動に要する時間をある範囲に抑えることになる。

また，上述のように現像器の移動にあたって必ず所定
の修正位置を通過させる場合には，移動距離の積算誤差
を無くして現像器の正確な位置決めが可能となる一方，
現像器の移動に際して常に始動・停止を２回繰り返すこ
とになるため，現像器の移動速度の高低が移動に要する
時間，即ち作業効率に与える影響は特に大きくなる。

従って、本発明は現像器移動時間のバラツキを少なく
して、全体的移動時間の短縮を図りつつ現像器の位置決
め精度を高くし得るようにした画像形成装置を提供する
ことを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は複数の現像器を具
備し、該現像器を一体的に移動させて感光体に対向する
現像器を切替える画像形成装置において、上記現像器の
切替え時にはその移動の途中経路で必ず上記現像器に所
定の修正位置を通過させて上記現像器の位置を修正する
と共に、上記現像器を位置決め可能なモータにより移動
させ、該モータの定常回転速度を高速と低速に切替可能
とし、現像器切替え前に、感光体に対向する現像器の位
置から上記修正位置までの第１の移動距離を検出し、該
第１の移動距離が所定距離を超える時は上記モータの定
常回転速度を高速に、超えない時は低速に切替え、且つ
上記修正位置から切替え後の感光体に対向する現像器の
位置までの第２の移動距離を検出し、該第２の移動距離
が所定距離を超える時は上記モータの定常回転速度を高
速に、超えない時は低速に切替えるようにしたことを特
徴とする画像形成装置として構成されている。

上記位置決め可能なモータとしては、例えばステッピ
ングモータやDCサーボモータが挙げられる。

〔作用〕

この画像形成装置では、現像器が位置決め可能なモー
タにより移動されるので、同モータ自身が高精度に回転
制御されその位置決め精度を従来方式に比べて高くする
ことができる。また、上記現像器の切替え時にはその移
動の途中経路で必ず上記現像器に所定の修正位置を通過
させて上記現像器の位置が修正されるため、更に現像器
の位置決め精度を高くすることができる。

また、感光体に対向する現像器を切替えるとき、その
切替え前に上記第１の移動距離及び第２の移動距離が検
出され、上記第１、第２の移動距離がそれぞれ所定距離
を超えるときは、上記モータの定常回転速度が高速に切
替えられるので、短時間で上記現像器の位置決めができ
る。この場合、上記距離が所定距離を超えているので始
動時又は停止時に適当な加減速の速度制御ができるの
で、その位置決め精度を高くすることができる。

また、上記第１、第２の移動距離がそれぞれ所定距離
を超えないときは上記モータの定常回転速度が低速に切
替えられるので上記現像器の位置決め精度は高いものと
なる。この場合上記距離は短いので移動時間はあまりか
からない。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して、本発明を具体化した実施
例につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実
施例は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定する性格のものではない。

第１図は本発明を適用することのできる画像形成装置
の一例としての複写機を示す断面模式図、第２図は同複
写機のブロック図、第３図は同複写機の現像器の位置修
正処理を示すフローチャート、第４図は同複写機のそれ
ぞれの現像器の切替状態のそれぞれの例を示す説明模式
図である。

第１図に示すこの複写機１は、給紙するために設けら
れた上段カセット２と下段カセット3,現像処理するため
の現像器4_a,4_b,4_c,4_dを一体的に有してなる現像部4,コ
ピー画像を形成するための感光体ドラム5,および原稿の
画像情報を読み取るための光源15等を内蔵し、手差しト
レイ６を片面側に有し、他面側にコピー処理の終了した
コピー用紙等の転写シートを排出するための排出トレイ
７等を有している。

第４図（ａ）に示すように上記隣合う現像器（例えば
現像器4_cと現像器4_d）の間隔は一定ピッチに設定されて
いる。

上記それぞれの現像器4_a,4_b,4_c,4_dには、例えば３原
色（シアン，マゼンダ，イエロー）及び黒色の現像をす
るためのトナーが収容されている。

また、上記現像部４には、第４図（ｅ）に示すように
同現像部４の位置修正をするために現像器4_a（及び4_b）
から0.5ピッチ隔てたところに、現像部４の位置決めの
基準点を4_Xを与える遮光板24が取り付けられている。

現像部４が移動され、複写機１の本体側に設けられた
光学センサ13（第４図）により後述するように上記基準
点4_xが検出された位置（第４図（ａ）に示す位置）に同
現像部４があるときに、この現像部４の位置修正がなさ
れる。

この複写機１は、その上面に原稿台８を有し（第１
図）、この原稿台８に不図示の原稿が載置される。

第２図に示すように、この複写機１の制御回路は、マ
イクロコンピュータCPU等からなる制御部９を中心とし
て構成され、この制御部９に各種入力指示等を与えるた
めの入力部10,この複写機１の運転状態等を表示する表
示部11,上記現像部４（第１図）を移動させるステッピ
ングモータ12,同現像部４の上記基準点4_xを検出する光
学センサ13,および感光体ドラム５（第１図）等を駆動
してコピー処理等の画像形成処理する画像形成部14が接
続されている。

上記ステッピングモータ12は、後述するように上記現
像部４を移動させるとき、その定常回転速度が高速と低
速に切替えられる。

上記入力部10の操作に従ってこの複写機１は、制御部
９のメモリＭに記憶された所定シーケンス等に基づい
て、上記原稿台８に載置された原稿のコピー処理等を行
う。

次に、第３図を参照してこの複写機１のコピー処理等
の画像形成処理および同複写機１の現像部４の移動処理
手順について、ステップS1,S2,…の順に第１図，第２
図，第４図を用いて説明する。

原稿が原稿台８にセットされ入力部10が操作されて例
えばカラーコピー処理がスタートされると、光源15（第
１図）から光が投光され、上記原稿によって反射された
光はカラーセンサ等からなる受光部16により受光され
る。

上記受光されたカラー画像情報は３原色に分解されて
データ処理され、その画像情報に基づいて光源17から光
が投光されミラー18等を介して感光体ドラム５の表面が
上記画像情報に従って露光走査される。

上記感光体ドラム５は回転しつつ露光を受けるため、
その表面に原稿像に対応した静電潜像が形成される。

そして、上記画像情報が上記３原色のうちの例えば
「イエロー」の画像データであり、現在感光体ドラム５
の感光体に対向している現像部４の現像器が例えば黒色
のトナーを収容している現像器4_dであったとすると（第
４図（ｅ））、上記画像データの色情報と対応する「イ
エロー」のトナーを収容している現像器4_cに切替えるよ
うに現像部４を移動させる移動要求信号が出力される
（S1）。

そして、上記現像器4_dから基準点4_xまでの距離（第１
の移動距離に相当）が所定距離，例えば0.5ピッチを超
えるかどうか判断され（S2）、0.5ピッチを超えるので
ステッピングモータ12の定常回転速度が高速に切替えら
れて（S9）、基準点4_xが光学センサ13により検出される
まで現像部４が移動され（S4）（第４図（ａ））、検出
された位置で同現像部４の位置が修正される（S5）。

従って、ギヤやバックラッシュ等の機械的な要因によ
って現像部４に位置決め誤差が生じても即座に現像部４
の基準点4_xの位置が修正されるので、この現像部４の現
像器の位置決め精度が高く維持される。

上述したように現像部４の移動距離（第１の移動距
離）がその移動動作の前に検出され、該移動距離が所定
距離を超える時はステッピングモータ12の定常回転速度
が高速に切替えられるので、上記現像部４の位置修正の
処理は短時間でなされる。その際、ステッピングモータ
12は始動時または停止時に適当な加減速の速度制御がな
されるので、高速の移動を可能としつつ、位置決めの精
度が高く保たれる。

その後、上記基準点4_xから上記切替えようとしている
現像器4_cまでの距離（第２の移動距離に相当）が所定距
離，例えば0.5ピッチを超えるかどうか判断され（S
6）、0.5ピッチを超えるので、位置決め可能なステッピ
ングモータ12の定常回転速度が高速に切替えられて現像
部４が移動され（S10）、現像器4_cが感光体ドラム５の
感光体に対向し（S8）（第４図（ｄ））、上記静電潜像
は「イエロー」のトナー像に現像される。

上述したように現像部４は位置決め可能なステッピン
グモータ12により移動されて同現像部４の現像器4_cが感
光体に対向するように位置決めされるので、従来用いら
れていたストップ機構等が不要となるだけでなく、上記
ステッピングモータ12自身がパルス制御によって高精度
に回転制御されるので、その位置決め精度は従来に比べ
て高くなり、上記トナー像は高品質の画像となる。

また、上記したように現像部４が移動される際に、ス
テッピングモータ12は始動時又は停止時に加減速の速度
制御がなされるので、高速で移動でき且つその位置決め
精度を高くすることができる。

一方、上記上段カセット2,下段カセット3,あるいは手
差しトレイ６を介して供給された転写シートは搬送ロー
ラ19等を通って上記感光体ドラム５に送られ、転写部20
を通過するときに上記トナー像が転写される。

上述したように切替え前の感光体に対向する現像器4_d
の位置から修正位置（上記基準点4_x）において現像部４
の位置修正がなされた後に、切替え後の感光体に対向す
る現像器4_cの位置に現像部４は移動されるので、前述し
た機械的な要因によって生じる誤差は上記切替える度に
確実に除去されるので、上記転写シートに転写されたト
ナー像は美しいものとなる。

上述した例は第４図の（ｅ）→（ｄ）の移動に関する
ものであるが、これと同様の場合として例えば同図の
（ｄ）→（ｅ）の移動が挙げられる。

上記トナー像が転写された転写シートは更に回転ドラ
ム21により回転されて、再度感光体ドラム５に送られ
る。

このとき、次に処理する画像情報の色が、例えば「シ
アン」であったとすると、感光体ドラム５の感光体に対
向している現像器4_cを「シアン」のトナーを収容してい
る現像器4_aに切替えるように現像部４を移動させる移動
要求信号が出力される（S1）。

そして、前記と同様に上記現像器4_cから基準点4_xまで
の距離（第１の移動距離に相当）が所定距離の0.5ピッ
チを超えるかどうか判断され（S2）、0.5ピッチを超え
るので以下前述したと同様にステップS9,S4の処理がな
され現像部４の位置が修正される（S5）。

更に、上記基準点4_xから上記切替えようとしている現
像器4_aまでの距離（第２の移動距離に相当）が所定距離
の0.5ピッチを超えるかどうか判断され（S6）、今度は
0.5ピッチを超えないので、ステッピングモータ12の定
常回転速度が上記高速よりも遅い速度に切替えられて現
像部４が移動され（S7）、現像器4_aが感光体ドラム５の
感光体に対向する（S8）（第４図（ｃ））。従って、上
記転写シートが転写部20を通過するときに転写されるト
ナー像の色は「シアン」となる。

上述したように修正位置（上記基準点4_x）から切替え
後の感光体に対向する現像器4_aの位置までの移動距離
（第２の移動距離）がその移動動作の前に検出され、該
移動距離が所定距離を超えない時は上記ステッピングモ
ータ12が上記低速に切替えられるので、短距離内での無
理な急加減速が不要で上記位置決めが確実になされ位置
決め精度を高めることができる。

従って、上記転写シートに形成された画像は濃度のバ
ラツキ等がなく美しいものとなる。

尚，本実施例では現像部４がその移動途中で必ず修正
位置を通過するため、現像部４の移動に際して常に始動
・停止を２回繰り返すことになるが、特にこのような場
合に本発明による移動時間短縮の効果は大きい。

上述した第４図の（ｄ）→（ｃ）の移動例は、現像部
４が修正位置に到達するまでの前半の移動距離が0.5ピ
ッチを超え、修正後の後半の移動距離が0.5ピッチであ
るが、これと同様の例として第４図の（ｅ）→（ｃ），
（ｅ）→（ｂ），（ｄ）→（ｂ）の移動が挙げられる。

逆に、同移動動作の前半距離が0.5ピッチで、後半が
0.5ピッチを超えるものとして、第４図の（ｂ）→
（ｅ），（ｃ）→（ｅ），（ｃ）→（ｄ）の変化が挙げ
られる。

また、上記前半，後半共に0.5ピッチである場合は
（ｂ）→（ｃ），（ｃ）→（ｂ）である。

なお、この実施例では位置決め可能なモータとしてス
テッピングモータ12を用いたが、同様の性能を有する他
のモータ，例えばDCサーボモータを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明により複数の現像器を具備し、該現像器を一体
的に移動させて感光体に対向する現像器を切替える画像
形成装置において、上記現像器の切替え時にはその移動
の途中経路で必ず上記現像器に所定の修正位置を通過さ
せて上記現像器の位置を修正すると共に、上記現像器を
位置決め可能なモータにより移動させ、該モータの定常
回転速度を高速と低速に切替可能とし、現像器切替え前
に、感光体に対向する現像器の位置から上記修正位置ま
での第１の移動距離を検出し、該第１の移動距離が所定
距離を超える時は上記モータの定常回転速度を高速に、
超えない時は低速に切替え、且つ上記修正位置から切替
え後の感光体に対向する現像器の位置までの第２の移動
距離を検出し、該第２の移動距離が所定距離を超える時
は上記モータの定常回転速度を高速に、超えない時は低
速に切替えるようにしたことを特徴とする画像形成装置
が提供される。

従って、現像器の位置決め精度を従来方式に比べて高
くすることができると共に同現像器の移動距離（上記第
１、第２の移動距離）によってモータの定常回転速度が
切替えられるので、更に位置決め精度は高くなる。

また、感光体に対向する現像器を切替えるとき、現像
器の現在位置と修正位置との間及び、修正位置と位置決
めしようとする位置との距離（上記第１、第２の移動距
離）が短いときに、モータの定常回転速度が低速とさ
れ、現像器の加速、減速時の慣性力が小さくなるので、
高精度の位置決めができる。更に、上記距離が長いとき
にモータの定常回転速度が高速とされるので短時間で移
動ができると共に、モータの加減速制御を行う距離的余
裕があるので位置決め精度を高くすることができる。

尚，現像器がその移動途中で必ず修正位置を通過する
ため、現像器の移動に際して常に始動・停止を２回繰り
返すことになるが、特にこのような場合に本発明による
移動時間短縮の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用することのできる画像形成装置の
一例としての複写機を示す断面模式図、第２図は同複写
機のブロック図、第３図は同複写機の現像器の位置修正
処理を示すフローチャート、第４図は同複写機のそれぞ
れの現像器の切替状態のそれぞれの例を示す説明模式図
である。 〔符号の説明〕 １……複写機 ４……現像部 4_a,4_b,4_c,4_d……現像器 4_x……基準点（修正位置） ５……感光体ドラム ９……制御部 12……ステッピングモータ（モータ） 13……光学センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦本 真由美 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−151564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の現像器を具備し、該現像器を一体的
   に移動させて感光体に対向する現像器を切替える画像形
   成装置において、 上記現像器の切替え時にはその移動の途中経路で必ず上
   記現像器に所定の修正位置を通過させて上記現像器の位
   置を修正すると共に、 上記現像器を位置決め可能なモータにより移動させ、該
   モータの定常回転速度を高速と低速に切替可能とし、現
   像器切替え前に、感光体に対向する現像器の位置から上
   記修正位置までの第１の移動距離を検出し、該第１の移
   動距離が所定距離を超える時は上記モータの定常回転速
   度を高速に、超えない時は低速に切替え、且つ上記修正
   位置から切替え後の感光体に対向する現像器の位置まで
   の第２の移動距離を検出し、該第２の移動距離が所定距
   離を超える時は上記モータの定常回転速度を高速に、超
   えない時は低速に切替えるようにしたことを特徴とする
   画像形成装置。