JP4856820B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタもしくは複写機等の画像形成装置に関し、特に複数の現像器を移動式現像器保持体に有する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置の中で、カラー画像形成装置等の2色以上のカラー画像を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、いくつかの異なる方式が知られている。1つの方式は、画像形成に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像装置等から成る作像ステーションを備える方式(以下タンデム方式と記す)である。この方式は、高速カラー画像形成に適する。また、特開平2−254868号公報に示される方法では、単一感光体のみを備え、その上に現像剤の色と同数回の作像サイクルを繰り返してカラー画像を形成する方式(以下ロータリ方式と記す)である。この方式は小型で低コストの装置が実現できる。上記方式において中間転写体を用いた方式も実現されている。さらに、特開昭61−51534公報に示されるように、単一感光体のみを備え、感光体の1回転以内に、その上に複数色の潜像を形成する方法がある。カラー画像形成装置は、形成された画像が銀塩写真に迫るものも発売されており、これから飛躍的に普及するものと考えられる。
【0003】
しかしながら、現在、カラー画像形成装置は一般市場において低コスト化が急速に進んでおり、各方式においてもコストダウンを図るため、様々な技術の導入がなされている。
【0004】
その中で、最も小型で低コスト化が実現できるロータリ方式の回転式現像器保持体の駆動方法に注目すると、ステッピングモータが一般的に用いられている。ところが、ロータリ方式のカラー画像形成装置の高速化や静音化を行うにあたり、トルクアップやサイズの問題で、そのモータについての選定も重要となってきている。
【0005】
従来のロータリ方式の回転式現像器保持体の制御方法は、ステッピングモータのパルス数をカウントし、回転式現像器保持体の基準位置検知センサを用いて制御を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成時の非接触式の現像システム(ジャンピング現像とも言われている)においてはステッピングモータと基準位置検知センサの組み合わせで有効であったが、荒いステッピングモータのパルス数では、接触式の現像システムにおいては感光体と現像器の位置精度が画質に非常に影響を及ぼす。また、現像中に回転式現像器保持体が移動しないように、該回転式現像器保持体の駆動手段に励磁をかけてロックを行っているが、励磁中の微振動も問題となる場合も多い。また、現状脱調等で万一規定位置に回転式現像器保持体が到達しない時、ステッピングモータの場合、その検出手段が無いことが問題であった。また、ステップ数を補うために減速比の大きなギアを用いた場合、コストアップする問題もあった。
【0007】
そこで、本発明は、前述の問題点に鑑み、移動式現像器保持体の駆動でステッピングモータの抱えていた問題点を解決することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、回転軸を有する駆動手段と、前記駆動手段により駆動されることにより回転し、感光体上に現像剤像を形成するための現像器を保持する現像器保持体と、前記回転軸の回転に応じて移動する読取部材と、前記現像器保持体の基準位置を検知する基準位置検知手段と、前記読取部材の移動距離を検知し、前記基準位置検知手段によって前記基準位置を検知した時に前記移動距離をリセットする移動距離検知手段と、を有する画像形成装置において、前記基準位置検知手段が前記現像器保持体の前記基準位置を検知した後の指定時間内に、前記移動距離検知手段によって検知した前記移動距離が指定距離に達しなかった場合に、少なくとも前記現像器保持体の1回転に対応する前記移動距離を前記移動距離検知手段により検知するまで前記駆動手段の駆動を行い、前記基準位置検知手段により前記現像器保持体の前記基準位置が検知されない場合に、前記現像器保持体の回転異常であると判断することを特徴とする。
【0009】
上記構成により、駆動手段のパルス数に依存しない読取部材を用いることにより非常に細かい精度での現像器保持体の制御が可能になる。
【0010】
さらに、現像器保持体の基準位置検知手段を用いて、原点出しを行い現像器保持体の一回転以上の総パルス数を記憶することにより、任意の位置での制御が可能になった。
【0011】
また、前記現像器保持体の移動を停止又は停止解除する停止手段を有し、更に前記停止手段は、ソレノイドを用いて前記現像器保持体の移動をロックし、又はロック解除することにより、現像器保持体の停止時の駆動手段の励磁を省くことが可能になる。
【0012】
そのため、コストを最小限に抑え、かつ現像器保持体の制御に非常に機能させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0014】
〔第1実施形態〕
図1〜図7を用いて、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。まず、図2に本発明を適用した画像形成装置の一例を示す。
【0015】
本実施形態で用いた画像形成装置は、図2に示すように、主な機能としては感光体ドラム100、光学ユニット101、帯電ローラ102、一次転写ローラ103、中間転写体テンションローラ104、中間転写体駆動ローラ105、中間転写体クリーニングローラ107、回転式現像器保持体150、回転式現像器保持体駆動手段(以下モータと記す)161、4つの現像手段(現像器)151a,151b,151c,151d、基準位置検知手段である回転式現像器基準位置検知センサ131(以下ホームポジションセンサと記す)、搬送ベルト121、定着ユニット126、給紙トレイ200、手差し給紙トレイ124、濃度及びタイミングセンサ130、二次転写ローラ120、排紙ローラ162、排紙トレイ125及び上部排紙トレイ128等を有している。
【0016】
次に印字に至るまでの工程の概要について説明する。まず、感光体ドラム100上に配置している帯電ローラ102によって感光体ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電(例えば−600V)させる。次に画像同期信号を基準にコントローラから送出される画像データを基に、光学ユニット101を用いてレーザLで感光体ドラム100上を露光することにより感光体ドラム上に潜像を形成させる。この潜像を可視化する為のプロセス一例を挙げると、例えばY(イエロー)用現像手段151aにより感光体ドラム100上に形成された潜像を、即ち現像スリーブ152に所定の電圧を印加(例えば−300V)して感光体ドラム100上の潜像をトナー等による現像剤で現像し、感光体ドラム100上に可視化されたトナー像を形成させる。
【0017】
その後、一次転写ローラ103により感光体ドラム100上のトナー像を中間転写体109に一旦転写し、とりあえず画像を保持させる。
【0018】
同様にM(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)についても、順次各色用現像手段151b〜151dで感光体ドラム100上に、それぞれの画像データに応じた潜像を、そしてそれぞれの現像手段の現像スリーブとトナーにより現像を行うことによりトナー像を形成し、各色ごとに順次中間転写体109に転写し、画像を保持させる。
【0019】
中間転写体109上の各色の保持トナー像は、所定のタイミングで転写が行われるので中間転写体109上で多重のトナー像となる。一方、最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで二次転写ローラ120と中間転写体クリーニングローラ107と中間転写体駆動ローラ105を、中間転写体109を介して当接させる。中間転写体109に当接させた後、それぞれのローラに高圧(例えば所定のタイミングでトナー像と反対極性(例えばプラス極性)の転写高圧(例えば+1000V)を二次転写ローラ120に印加して、またクリーニングローラ107には同様にプラス極性の電圧(例えば+1000Vと矩形波電圧(例えば1KHz、2KVpp))印加を行い、中間転写体駆動ローラ105には例えば一次転写ローラ103と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材の搬送を待つ。
【0020】
さらに前記トナー像を転写するために別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ200からは給紙ローラ127もしくは手差し給紙トレイ124からは給紙ローラ123により転写材を給紙する。給紙された転写材はレジローラ122で一旦停止して、中間転写体109上への最終色の画像形成終了を待つ。
【0021】
最終色の画像形成が終了後、所望のタイミングで、レジローラ122は転写材の再搬送を開始する。搬送された転写材は、当接した二次転写ローラ120と中間転写体駆動ローラ105で駆動されている中間転写体109の間に搬送され、中間転写体109上の多色多重トナー像は中間転写体駆動ローラ105と二次転写ローラ120に印加されているバイアスの電位差により転写材上へ転写させる。その後、転写後に中間転写体109上に残留するトナーはクリーニングローラ107によって除去され、もしくは再チャージを行い、中間転写体109上の残留トナーは再チャージにより感光体ドラム100へ戻り、感光体ドラム100に接触しているクリーニングブレード110により回収される。クリーニングブレード110で回収された残留トナーは、不図示の駆動系により廃トナーエリア108へ蓄積される。また、クリーニングローラ107に付着した残留トナーは、別途所定のプロセスで後に感光体ドラム100に回収させる。
【0022】
転写材への転写が終了した後、クリーニングローラ107と二次転写ローラ120は中間転写体駆動ローラ105より離間させ、次の画像形成に備える。
【0023】
なお、クリーニングされた感光体ドラム100は帯電ローラ102により再び感光体ドラム100の表面が所望の極性に均一に帯電され、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留トナーをクリーニングした中間転写体109においても同様である。
【0024】
一方、トナー像が転写された転写材は、搬送ベルト121によって搬送され、定着ユニット126にてトナー像が転写材に定着される。トナー像が定着された転写材は、上部排紙トレイ128もしくは下部排紙トレイ125へ排出される。
【0025】
また、手差し給紙トレイ124はユーザの必要に応じて開閉でき、また転写材のサイズに応じてトレイ自体を伸縮させることができる。下部排紙トレイ125についても同様に排紙トレイのサブステイが伸縮可能である。また、上部排紙トレイも転写材のサイズに応じて不図示のストッパーガイドを伸縮することが可能である。
【0026】
また、濃度及びタイミングセンサ130は、本カラー画像形成装置に電源を入れる際のウォームアップ時もしくは所定タイミングで、各色トナー像の濃度制御を行うためのものである。また、タイミングについては不図示の中間転写体上の基準位置を反射もしくは透過の方法で読み取り、画像形成を行う際の基準を検知する手段として用いる。本実施形態では、濃度及びタイミングセンサ130を1つのユニットとして記載しているが、各々別ユニットであっても無論かまわない。
【0027】
以上が本実施形態に用いたカラー画像形成装置における印字工程の概要である。このカラー画像形成装置を用いると、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。
【0028】
次に、上述した画像形成装置において、本実施形態に係る回転式現像器保持体150の制御系の基本構成を、図面を用いて以下に説明する。
【0029】
図1は本実施形態で用いた画像形成装置において本発明を実施する上での概略を示している。図1のブロック図は本実施形態で用いた回転式現像器保持体150の制御系に関する図である。
【0030】
制御手段であるCPU300は、回転式現像器保持体150の駆動手段であるモータ161と移動距離読取手段であるエンコーダ171、基準位置検知手段であるホームポジションセンサ131からの情報に基づいて制御を行っている。また、図1中の画像データ入力手段であるFMT400は一般的にコントローラと呼ばれるもので、回転式現像器保持体150の回転に異常があった場合やその他の情報をユーザに告知するものである。
【0031】
図1の制御系での制御方式を説明する。まず、CPU300は回転式現像器保持体150の駆動を行うにあたり、モータ161の駆動を行う。モータ161が駆動により回転を始めると、回転角度に伴う移動量をエンコーダ171で検知し、その結果をCPU300へ返す。CPU300はこの移動量に応じてモータ161の加速、減速等の駆動制御を行う。また、回転式現像器保持体150がモータ161を介する駆動ローラ160により回転を始める。回転式現像器保持体150が回転すると、1回転以内に必ずホームポジションセンサ131を回転式現像器保持体150のフラグ(不図示)が通過する。本実施形態ではこのフラグ通過時(ホームポジションセンサ131によるフラグ検出時)をエンコーダ171の検知する移動量(本実施形態ではエンコーダ171の検知するパルス数(コードホイール170のマーク数))を認識するカウンタのリセットとして用いた。
【0032】
図3は本実施形態で用いた画像形成装置からの本実施形態に関する部分の抜粋である。図4は図3中のモータ161、駆動ローラ160と回転式現像器保持体150の駆動ギアの拡大図である。図4中のモータ161は本体フレーム50に取り付けられている。そして、モータ161の非駆動側のモータ軸上には回転数読取専用部材であるコードホイール170と、該コードホイール170のマークを読み取ることで回転式現像器保持体150の移動量を読み取る移動距離読取手段であるエンコーダ171を配置している。なお、コードホイール170はモータ161の非駆動側のモータ軸上に圧入(もしくはビス固定等その他のいずれの取り付け方法でもよい。)されている。エンコーダ171はコードホイール170のマークを読み取り、図1のCPU300へ読み取り情報を渡す。CPU300はエンコーダ171の検知するパルス(コードホイールのマーク)の時間的間隔によって回転速度も知ることができる。
【0033】
図5は前記コードホイール170でのマークの一例と、エンコーダ171の配置を模式的に示した図である。尚、図5に示すコードホイールのマークは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。図6は本実施形態のイニシャル時回転式現像器保持体150の制御に関するシーケンスのブロック図である。まずS1ではイニシャルでの回転式現像器保持体の制御開始である。次にS2はCPU300によりモータ161を駆動開始し、モータ161の回転を開始する。次にS3ではホームポジションセンサ131を検知するまでCPU300はモータ161の駆動を行う。S4では前記モータ161の規定時間内に、ホームポジションセンサ131で検知できたかどうかを判断するシーケンスである。規定時間内にホームポジションを検知した場合には、図7へ続くS11の処理1シーケンスへ移行する。規定時間内にホームポジションを検知できない場合には、S31の回転式現像器保持体150の回転異常と判断し、S32の回転式現像器保持体150の回転駆動を停止(緊急停止等)する。この後、S30では例えば図1のFMT400で前記異常のユーザへの告知とか画像形成装置内の自己診断モード等のエラー処理へ移行させる。
【0034】
図7は前述でS11へ移行した際のシーケンスブロック図である。まずS11で回転式現像器保持体150の回転制御を開始する。S12でCPU300はモータ161の駆動を行い、モータ161を回転させる。次にS13でモータ回転時のエンコーダ171で検知したパルス数の監視を行う。次にS14で指定時間内に指定パルスカウントが終了したかどうかの判断を行い、指定パルスカウント数が終了している場合、S15の回転式現像器保持体150を指定位置での停止を行う。そしてS16の回転式現像器保持体150の回転制御を終了する。指定時間内にパルスカウント数が終了しない場合には、S17の推定ホームポジションセンサ確認位置までのモータ回転駆動を行う。これは、前述のイニシャル時ホームポジション検知でパルスカウントをリセットしており、また本実施形態で用いた回転式現像器保持体150の1回転に対するエンコーダ171での検知パルスカウント数は決まっているため、予め推定ホームポジションセンサ確認位置が解るのである。前述のS17のシーケンスで本実施形態では推定ホームポジションセンサ確認位置までのパルスカウント数+数%までの駆動で判断を行った。なお、前述の判断パルス数は実際にはシステムの許容する範囲であれば任意の値を用いてもよい。そしてS18では前述の推定ホームポジションセンサ確認位置でのホームポジションセンサが検知できたかどうかを判断する。ホームポジションの検知ができた場合は、S19で回転式現像器保持体を指定位置まで移動制御を行い、S14のシーケンスに戻る。もしホームポジションセンサが確認できない場合、図6で説明した回転式現像器保持体150の回転異常の判断であるS31以降のシーケンスに移行する。
【0035】
以上のように、モータのパルス数に依存しない読取専用部材であるコードホイール170を用いることにより、非常に細かい精度での回転式現像器保持体150の移動制御が可能になる。
【0036】
すなわち、本実施形態によれば、回転式現像器保持体が回転異常を起こした場合において、自己診断が容易になり、また速やかに停止することができ、これによりモータ駆動のためのドライバの負担を大幅に軽減することができる。
【0037】
〔第2実施形態〕
図8〜図10を用いて、本実施形態の第2実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。
【0038】
本実施形態では回転式現像器保持体にソレノイドによるロック機構を追加したものについて説明する。図8は本実施形態のソレノイドによるロック機構付きのイニシャル時回転式現像器保持体150の制御に関するシーケンスのブロック図である。まずS1ではイニシャルでの回転式現像器保持体150の制御開始である。次にS5でモータ161の回転を始めるにあたり回転式現像器保持体150のロック機構253をソレノイド252により解除を行う。次にS2はCPU300よりモータ161を駆動開始し、モータ161の回転を開始する。次にS3ではホームポジションセンサ131を検知するまでCPU300はモータ161の駆動を行う。S4では前記モータ161の規定時間内に、ホームポジションセンサ131で検知できたかどうかを判断するシーケンスである。規定時間内にホームポジションを検知した場合には、図9へ続くS41の処理2シーケンスへ移行する。規定時間内にホームポジション131を検知できない場合には、S31の回転式現像器保持体150の回転異常と判断し、S32の回転式現像器保持体150の回転駆動を停止(緊急停止等)する。そしてS33において回転式現像器保持体150のロック機構253をソレノイド252によりロックする。この後、S30では例えば図1のFMT400で前記異常のユーザへの告知とか画像形成装置内の自己診断モード等のエラー処理へ移行させる。
【0039】
図9は前述でS41へ移行した際のシーケンスブロック図である。まずS41で回転式現像器保持体150の回転制御を開始する。S42でCPU300はモータ161の駆動を行い、モータ161を回転させる。次にS43でモータ回転時のエンコーダ171で検知したパルス数の監視を行う。次にS44で指定時間内に指定パルスカウントが終了したかどうかの判断を行い、指定パルスカウント数が終了している場合、S45の回転式現像器保持体150を指定位置での停止を行う。次にS46において回転式現像器保持体150のロック機構253をソレノイド252によりロックする。そしてS47の回転式現像器保持体150の回転制御を終了する。指定時間内にパルスカウント数が終了しない場合には、S17の推定ホームポジションセンサ確認位置までのモータ回転駆動を行う。そしてS18では前述の推定ホームポジションセンサ確認位置でのホームポジションセンサ131が検知できたかどうかを判断する。ホームポジションの検知ができた場合は、S19で回転式現像器保持体150を指定位置まで移動制御を行い、S44のシーケンスに戻る。もしホームポジションセンサ131が確認できない場合、図8で説明した回転式現像器保持体150の回転異常の判断であるS31以降のシーケンスに移行する。
【0040】
図10はソレノイド252によるロック機構253を有する本実施形態の模式図である。ソレノイド252は回転式現像器保持体ロック機構253に接続されており、またロック解除用の補助部材251を備えている。
【0041】
本実施形態においても、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によれば、停止手段としてのソレノイド252やロック機構253により、回転式現像器保持体の回転が固定されるため、回転式現像器保持体へのアクセス時により安全になる。更に従来必要であった回転式現像器保持体の停止時のモータの励磁を省くことが可能になる。
【0042】
〔第3実施形態〕
図11〜図13を用いて、本実施形態の第3実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。
【0043】
本実施形態では回転式現像器保持体にカム等で押し出されるロックピンもしくは押し当て部材等による停止用機構(ロック機構)を追加したものについて説明する。図11は本実施形態の停止用機構によるイニシャル時の回転式現像器保持体150の制御に関するシーケンスのブロック図である。まずS1ではイニシャルでの回転式現像器保持体150の制御開始である。次にS6でモータ161の回転を始めるにあたり回転式現像器保持体停止用機構のロック解除を行う。次にS2はCPU300よりモータ161を駆動開始し、モータ161の回転を開始する。次にS3ではホームポジションセンサ131を検知するまでCPU300はモータ161の駆動を行う。S4では前記モータ161の規定時間内に、ホームポジションセンサ131で検知できたかどうかを判断するシーケンスである。規定時間内にホームポジションを検知した場合には、図12へ続くS51の処理3シーケンスへ移行する。規定時間内にホームポジションを検知できない場合には、S31の回転式現像器保持体150の回転異常と判断し、S32の回転式現像器保持体150の回転駆動を停止(緊急停止等)する。そしてS34において回転式現像器保持体150のロックを停止用機構によりロックする。この後、S30では例えば図13のFMT400で前記異常のユーザへの告知とか画像形成装置内の自己診断モード等のエラー処理へ移行させる。
【0044】
図12は前述でS51へ移行した際のシーケンスブロック図である。まずS51で回転式現像器保持体150の回転制御を開始する。S52でCPU300はモータ161の駆動を行い、モータ161を回転させる。次にS53でモータ回転時のエンコーダ171で検知したパルス数の監視を行う。次にS54で指定時間内に指定パルスカウントが終了したかどうかの判断を行い、指定パルスカウント数が終了している場合、S55の回転式現像器保持体150を指定位置での停止を行う。次にS56において回転式現像器保持体150を停止用機構によりロックする。そしてS57の回転式現像器保持体150の回転制御を終了する。指定時間内にパルスカウント数が終了しない場合には、S17の推定ホームポジションセンサ確認位置までのモータ回転駆動を行う。そしてS18では前述の推定ホームポジションセンサ確認位置でのホームポジションセンサ131が検知できたかどうかを判断する。ホームポジションの検知ができた場合は、S19で回転式現像器保持体を指定位置まで移動制御を行い、S44のシーケンスに戻る。もしホームポジションセンサ131が確認できない場合、図11で説明した回転式現像器保持体150の回転異常の判断であるS31以降のシーケンスに移行する。
【0045】
図13は本実施形態で用いた画像形成装置において本発明を実施する上での概略を示している。図13のブロック図は本実施形態で用いた回転式現像器保持体150の制御に関する図である。CPU300は回転式現像器保持体150をモータ161とエンコーダ171、ホームポジションセンサ131、停止用機構(停止手段)としてのロック機構253を用いて制御を行っている。また、図13中のFMT400は一般的にコントローラと呼ばれるもので、回転式現像器保持体151の回転に異常があった場合やその他の情報をユーザに告知するものである。
【0046】
図13での制御方式を説明する。まず、CPU300は回転式現像器保持体151の駆動を行うにあたりまずロック機構253の制御を行い、その後モータ161の駆動を行う。モータ161が駆動により回転を始めると、回転角度に伴う移動量をエンコーダ171で検知し、その結果をCPU300へ返す。CPU300はこの移動量に応じてモータ161の加速、減速等の駆動制御を行う。また、回転式現像器保持体151がモータ161を介する駆動ローラ160により回転を始める。回転式現像器保持体151が回転すると、1回転以内に必ずホームポジションセンサ131を回転式現像器保持体151のフラグ(不図示)が通過する。本実施形態においてもこのフラグ通過時(ホームポジションセンサ131によるフラグ検出時)をエンコーダ171の検知する移動量(本実施形態ではエンコーダ171の検知するパルス数(コードホイール170のマーク数))を認識するカウンタのリセットとして用いた。
【0047】
本実施形態においても、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。また、前述した第2本実施形態と同様に、停止手段としてのロック機構により、回転式現像器保持体の回転が固定されるため、回転式現像器保持体へのアクセス時により安全になる。更に従来必要であった回転式現像器保持体の停止時のモータの励磁を省くことが可能になる。
【0048】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、回転式現像器保持体を用いたレーザ方式のカラー画像形成装置を用いて説明してきたが、これに限定されるものではなく、他の方式(例えばタンデム方式やロータリ方式のカラー画像形成装置、インクジェット方式の記録ヘッド、LED方式など)の画像形成装置において移動式現像器保持体を有するものに適用可能である。
【0049】
さらに、1つの作像ステーション内(例えばイエロー)に本実施形態を含む複数(2つ以上)の画像形成手段を有する画像形成装置においても適用できることは言うまでもない。
【0050】
また、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用しても良い。
【0051】
また、前述した実施形態では、接触式の現像システム(感光体ドラムと現像器とを接触させた状態で現像を行う方式)を例示して説明しているが、これに限定されるものではなく、その他の現像方式、例えば非接触式の現像システム(感光体ドラムと現像器とを離間させた状態で現像を行う方式)においても有用であることは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、細かい精度で現像器保持体の移動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る回転式現像器保持体の制御系に関するブロック図
【図2】画像形成装置の概略構成図
【図3】前記画像形成装置における回転式現像器保持体周辺の要部概略図
【図4】回転式現像器保持体の駆動部分の模式図
【図5】エンコーダの読み取り方式の模式図
【図6】第1実施形態に係るイニシャルシーケンス図
【図7】第1実施形態に係る回転式現像器保持体の制御シーケンス図
【図8】第2実施形態に係るイニシャルシーケンス図
【図9】第2実施形態に係る回転式現像器保持体の制御シーケンス図
【図10】第2実施形態に係るソレノイドロック機構の模式図
【図11】第3実施形態に係るイニシャルシーケンス図
【図12】第3実施例に係る回転式現像器保持体の制御シーケンス図
【図13】第3実施形態に係る回転式現像器保持体の制御系に関するブロック図
【符号の説明】
L …レーザ
50 …本体フレーム
100 …感光体ドラム
101 …光学ユニット
102 …帯電ローラ
103 …一次転写ローラ
104 …中間転写体テンションローラ
105 …中間転写体駆動ローラ
107 …中間転写体クリーニングローラ
108 …廃トナーエリア
109 …中間転写体
110 …クリーニングブレード
120 …二次転写ローラ
121 …搬送ベルト
122 …レジローラ
123 …給紙ローラ
124 …手差し給紙トレイ
125 …排紙トレイ
126 …定着ユニット
127 …給紙ローラ
128 …上部排紙トレイ
130 …タイミングセンサ
131 …回転式現像器基準位置検知センサ(ホームポジションセンサ)
150 …回転式現像器保持体
151a,151b,151c,151d …現像手段
160 …駆動ローラ
161 …モータ
162 …排紙ローラ
170 …コードホイール
171 …エンコーダ
200 …給紙トレイ
251 …補助部材
252 …ソレノイド
253 …回転式現像器保持体ロック機構
300 …CPU
400 …FMT[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, and more particularly to an image forming apparatus having a plurality of developing devices on a movable developing device holder.
[0002]
[Prior art]
Among image forming apparatuses, several different methods are known for electrophotographic color image forming apparatuses that form two or more color images, such as a color image forming apparatus. One method is a method (hereinafter referred to as a tandem method) including an image forming station composed of the same number of photoconductors, chargers, developing devices, and the like as colors necessary for image formation. This method is suitable for high-speed color image formation. In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-254868, a method of forming a color image by providing only a single photoconductor and repeating the same number of image forming cycles as the color of the developer (hereinafter referred to as a rotary method). ). This method can realize a small and low-cost apparatus. In the above method, a method using an intermediate transfer member is also realized. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-51534, there is a method in which only a single photoconductor is provided and a latent image of a plurality of colors is formed on the photoconductor within one rotation. As for color image forming apparatuses, those in which the formed image is close to a silver salt photograph are on the market, and it is considered that the color image forming apparatus will be rapidly spread.
[0003]
However, at present, the cost of color image forming apparatuses is rapidly decreasing in the general market, and various techniques have been introduced in order to reduce costs in each method.
[0004]
Of these, stepping motors are generally used when paying attention to the driving method of the rotary type developing device holder of the rotary type, which is the smallest and can be reduced in cost. However, in order to increase the speed and silence of a rotary type color image forming apparatus, selection of the motor has become important due to problems of torque increase and size.
[0005]
In a conventional rotary type rotary developer holder control method, the number of pulses of the stepping motor is counted, and control is performed using a reference position detection sensor of the rotary developer holder.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a non-contact type development system (also called jumping development) at the time of image formation, it was effective with a combination of a stepping motor and a reference position detection sensor. In the developing system, the positional accuracy of the photosensitive member and the developing unit has a great influence on the image quality. In addition, in order to prevent the rotary developing device holder from moving during development, the driving means of the rotary developing device holder is locked by applying excitation, but there may be a problem with slight vibration during excitation. Many. In addition, there is a problem that there is no detection means in the case of a stepping motor when the rotary developer holder does not reach the specified position due to the current step-out. In addition, when a gear having a large reduction ratio is used to compensate for the number of steps, there is a problem of increasing costs.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to solve the problems of a stepping motor by driving a movable developing device holder.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a typical configuration of the present invention includes a driving unit having a rotating shaft and being driven by the driving unit. rotation And a developing device holder for holding a developing device for forming a developer image on the photosensitive member; ,in front A reading member that moves in accordance with the rotation of the rotary shaft; ,in front A reference position detecting means for detecting a reference position of the developing device holder; A moving distance detecting unit that detects a moving distance of the reading member and resets the moving distance when the reference position is detected by the reference position detecting unit; Have In the image forming apparatus, the movement distance detected by the movement distance detection unit does not reach the specified distance within a specified time after the reference position detection unit detects the reference position of the developing device holder. The driving unit is driven until the moving distance detecting unit detects the moving distance corresponding to at least one rotation of the developing unit holder, and the reference position of the developing unit holder is driven by the reference position detecting unit. Is not detected, it is determined that the developing device holder is rotating abnormally. It is characterized by doing.
[0009]
With the above configuration, it does not depend on the number of pulses of the driving means Reading member With very fine accuracy Developer The holding body can be controlled.
[0010]
further, developing Detecting the reference position of the holder means Use to find the origin developing By storing the total number of pulses of one rotation or more of the container holder, control at an arbitrary position is possible.
[0011]
Also, Above Stop means for stopping or canceling the movement of the developing device holder is provided, and the stop means further uses a solenoid. Above By locking or unlocking the movement of the developer holder, developing It becomes possible to omit the excitation of the driving means when the cage holder is stopped.
[0012]
Therefore, the cost is minimized and developing It can be very functional for the control of the container holder.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. As long as there is no specific description, it is not the meaning which limits the scope of the present invention only to them.
[0014]
[First Embodiment]
The image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, FIG. 2 shows an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
[0015]
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus used in the present embodiment has a
[0016]
Next, an outline of the process up to printing will be described. First, the surface of the
[0017]
Thereafter, the toner image on the
[0018]
Similarly, for M (magenta), C (cyan), and Bk (black), latent images corresponding to the respective image data are sequentially developed on the
[0019]
Since the held toner images of the respective colors on the
[0020]
Further, the transfer material is fed from the
[0021]
After the final color image formation is completed, the
[0022]
After the transfer to the transfer material is completed, the cleaning
[0023]
Note that the surface of the
[0024]
On the other hand, the transfer material onto which the toner image has been transferred is conveyed by the
[0025]
The manual
[0026]
The density /
[0027]
The outline of the printing process in the color image forming apparatus used in this embodiment has been described above. When this color image forming apparatus is used, a full color image with very high precision and good color reproducibility can be obtained.
[0028]
Next, in the above-described image forming apparatus, the basic configuration of the control system of the rotary developing
[0029]
FIG. 1 shows an outline for carrying out the present invention in the image forming apparatus used in this embodiment. The block diagram of FIG. 1 is a diagram relating to the control system of the
[0030]
The
[0031]
A control method in the control system of FIG. 1 will be described. First, the
[0032]
FIG. 3 is an excerpt of a portion related to the present embodiment from the image forming apparatus used in the present embodiment. FIG. 4 is an enlarged view of the drive gears of the
[0033]
FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of the mark on the
[0034]
FIG. 7 is a sequence block diagram when the process proceeds to S11 as described above. First, in S11, rotation control of the rotary developing
[0035]
As described above, by using the
[0036]
In other words, according to the present embodiment, when the rotation type developer holder is abnormally rotated, self-diagnosis is facilitated and can be stopped quickly, thereby burdening the driver for driving the motor. Can be greatly reduced.
[0037]
[Second Embodiment]
The image forming apparatus according to the second embodiment of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
[0038]
In the present embodiment, a description will be given of a rotary developer holding member added with a solenoid lock mechanism. FIG. 8 is a block diagram of a sequence relating to the control of the initial rotating developing
[0039]
FIG. 9 is a sequence block diagram when the process proceeds to S41. First, in step S41, rotation control of the rotary developing
[0040]
FIG. 10 is a schematic diagram of this embodiment having a
[0041]
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment described above can be obtained. Further, according to the present embodiment, the rotation of the rotary developer holder is fixed by the
[0042]
[Third Embodiment]
The image forming apparatus according to the third embodiment of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
[0043]
In the present embodiment, a description will be given of a rotary developing device holder added with a stop mechanism (lock mechanism) by a lock pin or a pressing member pushed out by a cam or the like. FIG. 11 is a block diagram of a sequence related to the control of the rotary developing
[0044]
FIG. 12 is a sequence block diagram when the process proceeds to S51 as described above. First, in S51, rotation control of the rotary developing
[0045]
FIG. 13 shows an outline for carrying out the present invention in the image forming apparatus used in this embodiment. The block diagram of FIG. 13 is a diagram relating to the control of the rotary developing
[0046]
The control method in FIG. 13 will be described. First, the
[0047]
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment described above can be obtained. Further, similarly to the second embodiment described above, the rotation of the rotary developing device holder is fixed by the lock mechanism as the stopping means, so that it becomes safer when accessing the rotary developing device holder. Further, it is possible to omit the excitation of the motor when the rotary developing device holder is stopped, which was necessary in the past.
[0048]
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the laser type color image forming apparatus using the rotary developing device holder has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to an image forming apparatus such as a color image forming apparatus, an ink jet recording head, or an LED system having a movable developing device holder.
[0049]
Furthermore, it goes without saying that the present invention can also be applied to an image forming apparatus having a plurality of (two or more) image forming units including the present embodiment in one image forming station (for example, yellow).
[0050]
In addition, the present invention can be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, interface device, reader, printer, etc.) or to a device composed of a single device (for example, a copier, a facsimile apparatus, etc.). good.
[0051]
In the above-described embodiment, the contact-type development system (method for performing development in a state where the photosensitive drum and the developing device are in contact with each other) is described as an example. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention is also useful in other development systems, for example, a non-contact development system (a system in which development is performed in a state where the photosensitive drum and the developing device are separated from each other).
[0052]
【Effect of the invention】
As explained above, according to the present invention, The movement of the developer holder can be controlled with fine precision. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram relating to a control system for a rotary developer holder according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus.
FIG. 3 is a schematic view of a main part around a rotary developing device holder in the image forming apparatus.
FIG. 4 is a schematic diagram of a driving portion of a rotary developing device holder.
FIG. 5 is a schematic diagram of an encoder reading method.
FIG. 6 is an initial sequence diagram according to the first embodiment.
FIG. 7 is a control sequence diagram of the rotary developer holder according to the first embodiment.
FIG. 8 is an initial sequence diagram according to the second embodiment.
FIG. 9 is a control sequence diagram of the rotary developing device holder according to the second embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram of a solenoid lock mechanism according to a second embodiment.
FIG. 11 is an initial sequence diagram according to the third embodiment.
FIG. 12 is a control sequence diagram of the rotary developing device holder according to the third embodiment.
FIG. 13 is a block diagram relating to a control system for a rotary developing device holder according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
L ... Laser
50 ... Body frame
100: Photoconductor drum
101 ... Optical unit
102 ... Charging roller
103 ... Primary transfer roller
104 ... Intermediate transfer member tension roller
105. Intermediate transfer member driving roller
107 Intermediate roller cleaning roller
108 ... Waste toner area
109 ... Intermediate transfer member
110 ... Cleaning blade
120 ... Secondary transfer roller
121 ... Conveyor belt
122… Register Roller
123 ... paper feed roller
124 ... Manual feed tray
125 ... Output tray
126. Fixing unit
127 ... paper feed roller
128 ... Upper output tray
130 ... Timing sensor
131 ... Rotary developer reference position detection sensor (home position sensor)
150... Rotating developer holder
151a, 151b, 151c, 151d ... developing means
160. Driving roller
161: Motor
162 .. discharge roller
170 ... code wheel
171 ... Encoder
200 ... paper feed tray
251 ... Auxiliary member
252 ... Solenoid
253... Rotating developer holder lock mechanism
300 ... CPU
400 ... FMT
Claims (9)
前記駆動手段により駆動されることにより回転し、感光体上に現像剤像を形成するための現像器を保持する現像器保持体と、
前記回転軸の回転に応じて移動する読取部材と、
前記現像器保持体の基準位置を検知する基準位置検知手段と、
前記読取部材の移動距離を検知し、前記基準位置検知手段によって前記基準位置を検知した時に前記移動距離をリセットする移動距離検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記基準位置検知手段が前記現像器保持体の前記基準位置を検知した後の指定時間内に、前記移動距離検知手段によって検知した前記移動距離が指定距離に達しなかった場合に、少なくとも前記現像器保持体の1回転に対応する前記移動距離を前記移動距離検知手段により検知するまで前記駆動手段の駆動を行い、前記基準位置検知手段により前記現像器保持体の前記基準位置が検知されない場合に、前記現像器保持体の回転異常であると判断することを特徴とする画像形成装置。Drive means having a rotation axis;
Rotated by being driven by said drive means, a developing device holder for holding the developing units for forming a developer image on the photosensitive member,
A reading member moving in response to rotation of the front Symbol rotary shaft,
A reference position detecting means for detecting the reference position before Symbol developing device holder,
In the image forming apparatus to have a, a moving distance detecting means for resetting the moving distance when detecting the reference position by the reading the movement distance of the member detects said reference position detecting means,
If the moving distance detected by the moving distance detecting means does not reach the specified distance within a specified time after the reference position detecting means detects the reference position of the developing device holder, at least the developing device. When the driving means is driven until the moving distance corresponding to one rotation of the holding body is detected by the moving distance detecting means, and the reference position of the developing device holder is not detected by the reference position detecting means, An image forming apparatus that determines that the rotation of the developing device holder is abnormal .
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