JPH0714194B2 - 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、走査光学系の駆動源としてパルス制御のモー
タを用いた多色画像形成装置に関し、更に詳しくは、パ
ルス制御のモータを用いて走査光学系を複数回往復駆動
することによって原稿を複数回光学的に走査し複数色の
画像データを読み取り、１ページの画像を形成する多色
画像形成装置に関する。

（発明の背景） 画像形成装置の一種に、ステッピングモータやエンコー
ダ付き直流サーボモータ等のようにパルス数やパルス周
期によって回転量や速度を制御できるパルス制御のモー
タを用いて、走査光学系を複数回往復駆動することによ
って原稿を複数回光学的に読み取り、１ページの画像を
形成する多色画像形成装置がある。

第５図はこのような装置の一例を示す構成図である。図
において、Ａは読み取りユニット、Ｂは書き込みユニッ
ト、Ｃは画像形成部、Ｄは給紙部である。

読み取りユニットＡにおいて、１は原稿２が置かれるプ
ラテンガラスである。３は第５図の横方向（副走査方
向）に架設されたスライドレールで、該スライドレール
３上を移動可能にキヤリッジ４が配設されている。5,6
は該キヤリッジ４に管軸が第５図の紙面と直交するよう
に設けられた露光用光源として用いる直線状の螢光灯で
あり、キヤリッジ４と共に移動する。該螢光灯5,6によ
り、原稿２は光の照射を受ける。前記螢光灯5,6はカラ
ー原稿の読み取りに際して光源に基づく特定の色の強調
や減衰を防ぐため市販の温白色系螢光灯が用いられ、こ
こではチラツキ防止のために40KHzの高周波電源で点灯
される。７は原稿２での反射光を受けるミラーであり、
キャリッジ４に配設されている。８はミラー9a,9bが90
゜の開き角で配設された可動ミラーユニットであり、前
記スライドレール３上を移動可能に配設されている。10
はキヤリッジ４及び可動ミラーユニット８を駆動するス
テッピングモータ、11〜14はワイヤ15が巻き掛けられた
プーリである。前記キヤリッジ４はワイヤ15に係止さ
れ、プーリ14の支持軸は可動ミラーユニット８に取り付
けられている。ワイヤ15の張り方としては、例えば一端
を装置の図の左方の側壁に係止後プーリ14の上溝，プー
リ13に巻き、更に、ステッピングモータ10によってベル
トを介して駆動されるプーリ11に複数回巻いた後、プー
リ12,プーリ14の下溝に巻いて図の右方の側壁に係止す
る方法を用いる。これにより、ステッピングモータ10が
始動するとプーリ11〜14が回転し、キヤリッジ４及び可
動ミラーユニット８が第５図の横方向にそれぞれV,V/2
の速度で移動することになる。16はキャリッジがホーム
ポジションにあることを検出するホームポジションセン
サである。20はレンズ読み取りユニットであり、可動ミ
ラーユニット８からプラテンガラス１上の原稿２の光像
が入射される。該レンズ読み取りユニット20は、原稿面
での反射光をミラー7,9a,9bを介して受けるレンズ21、
該レンズ21により集束された原稿光像をＲ−ch（レッド
チャンネル）像とＣ−ch（シアンチャンネル）像に分離
するダイクロイックプリズム22、第１読み取り基板24上
に配設されその受光面上にＲ−ch像が結ばれるＲ−chCC
D25、第２読み取り基板26上に配設されその受光面上に
Ｃ−ch像が結ばれるＣ−chCCD27とで構成されている。
これらCCD25,27はラインイメージセンサとして機能する
もので、第５図の紙面に垂直な方向（主走査方向）に検
出素子が並んでいる。

このような読み取りユニットＡは、３回の走査でもって
１ページのカラー画像データを読み取るものであり、１
回目の走査ではCCD25の出力を用いて赤色の画像データ
を得、２回目の走査ではCCD27の出力を用いて青色の画
像データを得、３回目の走査ではCCD25及び27の出力を
用いて黒色の画像データを得ている。これら画像データ
は、書き込みユニットＢに入力される。

第６図は第５図中の書き込みユニットＢの光学系を示す
構成図である。図中、31は半導体レーザ、32はポリゴン
ミラーで、半導体レーザ31から出たレーザビームは、シ
リンドリカルレンズ35,反射鏡38a,38bを経て、駆動モー
タ30により回転されるポリゴンミラー32に入射し、回転
走査されるようになっている。又、該ポリゴンミラー32
で回転走査されたレーザビームは、ｆθレンズ33,シリ
ンドリカルレンズ36を経て反射鏡37に入射し光路を曲げ
られ、感光体ドラム40の表面上に入射して輝線39を形成
する。34はビーム走査開始を検出するためのインデック
スセンサで、シリンドリカルレンズ36を通過したレーザ
ビームが反射鏡38cで反射後入射する。走査が開始さ
れ、このインデックスセンサ34がレーザビームを検知す
ると、第１の色画像データによるビームの変調が開始さ
れることになる。変調されたレーザビームは、帯電器41
により予め一様に帯電されている感光体ドラム40上を走
査する。該レーザビームによる主走査と感光体ドラム40
の回転による副走査により、ドラム表面に第１の色画像
データに対応する潜像が形成される。

この書き込みユニットＢによって形成された潜像は、画
像形成部Ｃ内の例えば赤色トナーを付着させる現像器43
により現像されて、感光体ドラム40の表面にトナー像が
形成される。この第１の色のトナー像は、ドラム表面に
保持されたまま、感光体ドラム表面から引き離されてい
るクリーニング装置46の下を通過し、第２の色のトナー
像形成サイクルに移る。即ち、感光体ドラム40が帯電器
41により再び帯電され、次いで、第２の色画像データに
基づき、前記の第１の色画像データの場合と同様にして
ドラム表面への書き込みが、書き込みユニットＢによっ
て行われて潜像が形成される。潜像は第２の色例えば青
色のトナーを付着させる現像器44により現像される。従
って、この青色トナー像は、既に形成されている前記の
赤色トナー像の上に重ねて形成されることになる。

次に第２の色の場合と同様に第３の色例えば黒色トナー
像の形成が行われる。即ち、黒色トナーを付着させる現
像器45を用いて、第３の色画像データに基づいてドラム
表面上に形成された潜像が、黒色トナー像として現像さ
れる。

これら現像器43,44,45のスリーブには交流及び直流のバ
イアスが印加され、２成分トナーによるジャンピング現
像が行われ、接地された感光体ドラム40には非接触で現
像が行われる。

このようにして現像された第１の色画像データによるト
ナー像と第２の色画像データによるトナー像と第３の色
画像データによるトナー像との重ね合わせ像は、転写極
50により記録紙61上に転写される。該記録紙61は給紙部
Ｄの給送ベルト62及び給送ローラ63により転写部へ搬送
される。トナー像が転写された記録紙61は、分離極51に
より感光体ドラム40から分離され、更に定着器52へ搬送
される。これにより、記録紙61上には、トナー像がカラ
ーハードコピーとして定着される。

トナー像の転写が終了した感光体ドラム40にはクリーニ
ング装置46内のブレード47が接触し不要トナーをドラム
表面から除去する。尚、該クリーニング装置46のローラ
49はクリーニング終了後、ブレード47が次の露光と現像
に備えてドラム表面から離れる時にドラム表面とブレー
ドの間に取り残される少量のトナーを除去するためのも
のであり、感光体ドラム40と逆方向に回転しながらドラ
ム表面との接触部を摺擦し、残留トナーを回収する。

ところで、このように複数回の光走査により１ページの
画像を光学的に読み取り、これら複数の原稿読み取り画
像を感光体ドラム上に重ね合わせる画像形成装置では、
感光体ドラム40が１回転する間にキャリッジ４を複数回
ホームポジションに戻し読み取りを繰り返す必要があ
る。上記従来装置では、キャリッジ４がこのホームポジ
ションに戻ったことをホームポジションセンサ16で検出
すると戻り駆動を停止し、次の読み取りを行うようにな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） ホームポジションセンサには、マイクロスイッチのよう
な接触式なものやリードスイッチのような非接触式のも
の等、種々のものがあるが、このホームポジションセン
サの検出精度は必ずしも十分ではなく、このため、従来
装置においては、キャリッジの停止位置にばらつきが生
じることがあった。このばらつきは色ずれを起こし、画
質を大幅に劣化させるという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、色ずれを起こすことなく画像形成を行
える多色画像形成装置を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、パルス制御のモー
タを用いて走査光学系を複数回往復駆動することによっ
て原稿を複数回光学的に走査し複数色の画像データを読
み取り、１ページの画像を形成する多色画像形成装置に
おいて、最終回以外の戻り駆動時の前記走査光学系のモ
ータの駆動を、戻り駆動時のモータのパルス数が所定数
Ｎ、即ち、原稿の読み取りを行うための前記走査光学系
の往復時の走査光学系のモータのパルス数に到達した時
に停止させることを特徴とするものである。

（作用） 本発明に係る画像形成装置では、最終回の読み取り走査
以外の戻り駆動では、ホームポジションセンサの出力を
参照せず、パルスのカウント数が戻り量に対応する数に
達したところで戻り駆動を停止し、次の読み取り走査に
移る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例の電気的構成の主要部を示す
接続図である。尚、機械的構成は第５図及び第６図と同
様である。この実施例では、キャリッジ４を駆動するモ
ータとして、２相のステッピングモータ10を用いてい
る。第１図において、71はマイクロコンピュータ（以下
CPUと略す）であり、相切替信号,A相電流信号,B相電流
信号及び方向切替信号を出力する。72はモータドライバ
であり、インバータ73を介して相切替信号が入力され、
D/Aコンバータ74及びアンプ75を介してＡ相電流信号が
Ａ相電流リファレンスとして入力され、D/Aコンバータ7
6及びアンプ77を介してＢ相電流信号がＢ相電流リファ
レンスとして入力されている。尚、該モータドライバ72
は、定電流チョッパーとして動作する。

ここに示した実施例では、原稿を読み取る時にはステッ
ピングモータ10をマイクロステップ駆動により高分解能
で回転駆動することにより前記走査光学系を往動させ、
振動を防止することによって、画質の向上を図る。これ
に対し、原稿を読み取らない復動時には、ステッピング
モータ10をフルステップ駆動（ハーフステップ駆動でも
よい）に切り替え、往復時よりも低分解能で回転駆動
し、戻りの高速化を図っている。

即ち、往復時にはCPU71の相切替信号として“０−１−
１−0"“１−１−０−0"“１−０−０−1"“０−０−１
−1"のデータを順次出力する。これにより、モータドラ
イバ72の相切替信号入力端子A,B,，には、インバー
タ73を介して第２図に示すような駆動パルスが入力され
ることになる。又、往復時におけるCPU71のＡ相電流信
号及びＢ相電流信号としては、第３図に示すような波形
データが出力される。これら波形データは、それぞれD/
Aコンバータ74,76でアナログ信号に変換された後、アン
プ75,77によりゲイン調整が行われ、モータドライバ72
にＡ相電流リファレンス及びＢ相電流リファレンスとし
て入力される。これにより、ステッピングモータ10はマ
イクロステップ駆動されることになる。

一方、復動時には、CPU71の相切替信号として往復時と
同じデータを逆の順に出力すると共に、Ａ相電流信号及
びＢ相電流信号として常に一定値の信号を与える。これ
により、ステッピングモータ10は往動時とは逆方向に２
層励磁（フルステップ）駆動されることになる。

次に、本実施例における往動と復動の切替について第４
図を用いて説明する。先ず、読み取りの走査開始に際し
てCPU71は戻りフラグが“1"かどうかを調べる（ステッ
プ１）。ここで。戻りフラグは、後述のように、キャリ
ッジ４が復動すべき位置に達したとき“1"にセットさ
れ、往動すべき位置に達したとき“0"にリセットされる
フラグである。従って、最初は戻りフラグが“0"である
から、行きパルスを出力するステップ２に移る。CPU71
はこの出力パルス数を内部カウンタで計数し、そのカウ
ント数が所定数Ｎ（マイクロステップ駆動のステップ数
をパルス数として計数するのであれば８×Ｎ）に到達す
るまでステップ２に戻り、行きパルスの出力を繰り返
す。そして、所定数Ｎに到達すると、往動終了と判断し
（ステップ３）、戻りフラグを“1"にセットしてステッ
プ１に戻る。この後、CPU71は戻りフラグが“1"である
ため、ステップ１からステップ５に移る。ステップ５は
最終走査かどうかの判断であり、最終走査即ち最後の色
画像データの収集の時はステップ６に移り、最終走査で
ない時はステップ７に移る。従って、３回読み取り走査
を行って１ページの画像を形成する場合では、１回目及
び２回目の復動時はステップ７による駆動を行い、３回
目の復動時はステップ６による駆動を行う。ステップ７
の駆動では、出力した戻りパルスのカウント数が前述の
所定数Ｎ（ハーフステップ駆動でもって戻り駆動を行う
場合であって、そのステップ数をパルス数として計数す
るのであれば２×Ｎ）になるまで戻りパルスの出力を繰
り返し、所定数Ｎに到達するとステップ９に移り、戻り
フラグをリセットして再びステップ１に戻る（ステップ
８）。一方、ステップ６の駆動では、ホームポジション
センサ16がキャリッジ４のホームポジション復帰を検出
するまで戻りパルスの出力を繰り返し、ホームポジショ
ン復帰を検出するとステップ11に移る（ステップ10）。
CPU71はステップ11で戻りパルスを例えば10発出力した
後、戻りフラグをリセットする（ステップ12）。このと
きのキャリッジ４の位置が走査終了位置であり、次回の
画像形成での読み取り開始位置である。

以上の動作によれば、最終回の読み取り走査の戻り駆動
を除き、キャリッジ４は第１回目の読み取り開始時の初
期位置にいつも戻ることになる（ステップ７及８参
照）。従って、読み取り走査の同期がとれ、色ずれを起
こすことなく画像形成を行える。尚、本実施例の場合、
最終回の読み取り走査の戻り駆動では、ホームポジショ
ンセンサ16の出力を利用しているが、これは、何らかの
異常でキャリッジ４がパルス数に対応した移動量を生じ
なかった時でも、ある程度決まった位置（この位置はホ
ームポジションセンサ16の検出精度内で変動する）にキ
ャリッジ４を戻すためである。又、ホームポジションセ
ンサ16の出力を受けた後も戻りパルスを10発出力したの
は、ホームポジションセンサ16の出力を確実にオン状態
に保持させるためである。

尚、上記実施例では、２相ステッピングモータの例につ
いて説明したが、４相や５相のステッピングモータであ
ってもよく、エンコーダ付き直流サーボモータであって
もよい。

又、往動時をハーフステップ駆動やフルステップ駆動と
してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、最終回の読み取
り走査以外の戻り駆動では、ホームポジションセンサの
出力を参照せず、パルスのカウント数が戻り量に対応す
る数に達したところで戻り駆動を停止し、次の読み取り
を行うので、キャリッジの停止位置のばらつきをなくせ
る。このため、色ずれが生じない多色画像形成装置を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成の主要部を示す
接続図、第２図は第１図における駆動パルス波形図、第
３図は第１図における電流信号波形図、第４図は第１図
の構成における動作説明図、第５図はカラー画像形成装
置の一例を示す構成図、第６図は第５図における書き込
みユニットの構成図である。 ４……キャリッジ 10……ステッピングモータ 16……ホームポジションセンサ 71……マイクロコンピュータ（CPU） 72……モータドライバ（定電流チョッパー） 73……インバータ 74,76……D/Aコンバータ 75,77……アンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス制御のモータを用いて走査光学系を
   複数回往復駆動することによって原稿を複数回光学的に
   走査し複数色の画像データを読み取り、１ページの画像
   を形成する多色画像形成装置において、 最終回以外の戻り駆動時の前記走査光学系のモータの駆
   動を、戻り駆動時のモータのパルス数が所定数Ｎ、即
   ち、原稿の読み取りを行うための前記走査光学系の往復
   時の走査光学系のモータのパルス数に到達した時に停止
   させることを特徴とする多色画像形成装置。