JPH0369973A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、感光体に形成した潜像を複数の現像装置によ
り現像する画像形成装置に関し、特に、複数の現像器を
移動体に搭載して現像位置へ移動する画像形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の画像形成装置の一例として、電子写真方式のカラ
ープリンタについて説明する。このカラープリンタには
通常マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色分の
現像器を装備しており、これらの現像器を移動台の上に
配置し、移動台を動かすことによって必要な色の現像器
を感光体ドラムに近接させることによって感光体ドラム
に形成された潜像の現像を行なっている。

従来この種の画像形成装置の断面構造を第１１図に示す
。

第１１図において、移動台ｌに等間隔に各色の現像器間
、　Ｉｃ、　ＩＹ、　ＩＢにを配置し、移動モータ１２
によって、図示しないギヤ機構を介して移動台を図中左
右に移動させる。必要な色の現像器が感光体ドラム５の
真下にきたときに制御回路の指示により、その色の現像
が行なわれる。また各色の現像器ＩＭ、　ＩＣ，ＩＹ、
　ＩＢＫを正確に、しかも迅速に感光体ドラムの真下に
移動させるために移動モータにはパルスモータが使用さ
れている。さらに、各色現像器の位置を正確に感光体ド
ラムの真下に移動させるには、基準となる位置が必要に
なってくるため、移動台１の周辺にホームポジションセ
ンサ２を設け、ホームポジションでホームポジションセ
ンサ２の出力を変化させる、例えば、遮光板などのフラ
グ３を移動台１に取付けている。このホームポジション
を基準点として各色現像器ＩＭ。

ＩＣ，ＩＹ、　ＩＢＫを感光体ドラムの真下に移動させ
るのに必要な距離に相当する回転数だけ移動モータを駆
動することにより、移動台１の位置決め制御を行ってい
る。

移動モータに使用するパルスモータは駆動可能な規定の
負荷以上の負荷がかかると、脱調を起こして正常に回転
しなくなるといった特性を持っている。このことから、
もし移動台１に何か物がはさまったり、引っかかるなど
の障害が生じ、規定値以上の負荷が移動モータにかかる
と、脱調を引き起こすことが考えられる。

このまま、移動台１の移動動作を続けると、正確な位置
決め制御ができず、正常に現像されないばかりか、現像
装置等を破壊する恐れもあるため、従来は、移動台が正
確に移動しているかどうか検知するため第１１図に示す
様に脱調検知センサ１００１を移動台１の周辺に配置し
、各現像器と対応させた複数のフラグ（遮光板）　１０
０２を移動台１に設けて、フラグ１００２の通過により
変化する脱調検知センサ１００１の出力の周期を監視す
ることにより、例えば移動モータ１２が正常回転してい
ることを確認している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来装置ではホームポジションセンサ２
と脱調センサ１００１の２つのセンサを持つことになり
、２つのセンサの、設置場所を必要とすることから装置
が大型化し、製造コストがかさむと共に上記センサの位
置調整にも手間がかかるといった問題があった。

さらに、上記センサやモータ等が故障した場合、上記セ
ンサの出力ｆエラからは故障箇所を特定しすらいといっ
た問題もあった。

そこで、本発明の目的は１個のセンサで移動台のホーム
ポジション検知および脱調検知を行うことができる画像
形成装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は、所定速度
で一定方向に移動する感光体と、該感光体上の潜像を現
像するための複数の現像器と、該複数の現像器を搭載し
て前記感光体に対して移動する移動体と、各前記現像器
の搭載位置に対応する複数の第１被検知部材と、前記現
像器の現像位置から離れた前記移動体のホームポジショ
ン位置に固定された第２被検知部材と、前記移動体の移
動時に前記第１被検知部材および前記第２被検知部材を
検知する単一の検知手段と、該検知手段の検知信号のレ
ベル変化に基いて各前記現像器の移動位置およびホーム
ポジション位置の検出と前記移動体の駆動源の異常検出
を行う検出手段とを具えたことを特徴とする。また、前
記第１被検知部材と前記第２被検知部材は各々前記移動
体の移動方向に対する幅が異なる遮光板であり、前記検
知手段は該遮光板の通過を検知する光センサであること
を特徴とする。

（作　用） 本発明では、移動台がホームポジションから移動したと
きに第１被検知部材または第２被検知部材を検知した検
知手段の検知信号のレベル変化の回数および変化した時
間を計数することにより各現像器の現像位置およびホー
ムポジション、位置を決定することが可能であり、また
上記検知信号がレベル変化することにより駆動源の正常
を確認できる。また、移動体を現像位置から移動させた
いときは駆動源の異常の場合には検知信号にレベル変化
が表れないので、駆動源の異常およびその発生位Ｍを特
定することができる。さらに上記検知信号の出力が全く
ない場合は検知手段の異常となるので、検知手段の異常
を検出することも可能となる。加えて第１被検知部材と
第２被検知部材の幅を異ならせることにより検知信号の
レベル変化時間に違いが生じるので、このレベル変化時
間により第１検知部材と第２検知部材を識別できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明を通用した電子写真方式の画像形成装置
の全体構成を示す。

第２図において、１は水平移動式の現像装置の移動台で
あり、移動台１の上にはマゼンタ現像器ＩＭ、シアン現
像器ＩＣ，イエロー現像器ＩＹおよびブラック現像器１
８にが搭載されている。また、移動台１の周辺部に位置
センサ２が設けられ、移動台ｌの裏側Ｃ６現像位置での
移動モータ１２の脱調を検知するための脱調検知フラグ
２Ｍ、　２Ｇ、　２Ｙ。

２８Ｋ　、ホームポジション位置を検出するためのホー
ムポジションフラグ３．移動台１の端部を検知するため
のリミットフラグ４が取り付けられている。

次に、画像形成装置全体のシーケンスについてフルカラ
ーモードの場合を例として？ＪＩＬに説明する。

図中矢印方向に回転する感光体ドラム５の表面に形成さ
れた感光体は帯電器６によって均一に帯電される。つぎ
に、プリンタ制御回路２８の制御により原稿（図示せず
）を原稿照明ランプ７で照射しながらスキャンニングす
る。その時の原稿の反射光が第１ミラー８および折り返
しミラー９を用いてレンズ系ｌＯを通して、カラーイメ
ージセンサ−１１に結像される。

カラーイメージセンサ−１１で色分離されたマゼンタ画
像信号により変調されたレーザー光Ｅにより感光ドラム
５に対して画像露光が行なわれ、感光ドラム５上に静電
潜像が形成される。その後移動モータ１２＆：よりあら
かじめ現像位置に定置されたマゼンタ現像器１Ｍによっ
て現像が行なわれる。

一方、給紙ガイド１３．　レジストローラー１４を経由
して進行した転写紙は、所定タイミングに同期して吸着
用帯電器１５．当接用ローラー１６によって静電的に、
転写ドラム１７に巻き付けられる。転写ドラム１７は感
光体ドラム５と同期して図示矢印方向に回転しておりマ
ゼンタ現像器１Ｍで現像された顕像は転写帯電器１８に
よって転写される。転写ドラム１７はそのまま回転を継
続し次の色（第１図においてはシアン）の転写に備える
。

感光体ドラム５は、帯電器１９により除電され、クリー
ニング部材２０によってクリーニングされた後、再び帯
電器６によって帯電され、次のシアン画像信号により、
上述の手順で露光を受ける。この間に、プリンタ制御回
路２８は移動制御回路２７に移動開始信号を出し、移動
制御回路２７ではこれをもとに移動モータ１２を回して
現像装置を図示矢印方向に水平移動させ、シアン現像器
１Ｇが所定の現像位置に定置したときに所定のシアン現
像を行なう。

続いて、以上のような処理工程を、それぞれイエローお
よびブラックに対して実行し、４色分の画像の転写が終
了すると４色顕像が形成された転写紙上は各帯電器２１
．２２により除電される。転写紙上の顕像は帯電器２３
により再帯電された後、転写紙が分離爪２４によって転
写ドラム１７より分離され、搬送ベルト２５で定着器２
６に送られる。この結果、一連のフルカラープリントシ
ーケンスが終了し、転写紙上に所要のフルカラープリン
ト画像が形成される。

第２図は第１図に示す現像装置の拡大断面の構成を示す
。

第２図において移動モータ１２が出力軸側から見てＣ胃
（時計方向）に回ると移動台１に搭載された現像装置は
矢印■の方向へ移動し、ＣＣＷ　　（反時計方向）に回
ると矢印■の方向に移動する様になっている。

また、脱調検知フラグ２ＢＫ、　２Ｙ、　２Ｇ、　２Ｍ
およびホームポジションフラグ３は同じ幅の遮光板が用
いられ、移動台の端部な検出するリミットフラグ４は、
上記フラグよりも大きい幅の遮光板が用いられている。

本実施例ではフラグの遮光時間を移動制御回路２７にお
いて計数し、その計数結果において、リミットフラグ４
と他のフラグとを識別する。

また、右端のリミットフラグ４から左へ２つ目のフラグ
位置がホームポジションフラグ３の設置位置となってお
り、りくシトフラグ４の検出後フラグの検出日数を計数
することによりホームポジションフラグ３を識別する。

第３図はホームポジション検知や脱調検知の他、現像装
置の移動制御を行う移動制御回路２７の回路構成を示す
。

第３図において、３０１は中央演算処理装置（ＣＰＩＩ
　）　３０２からの指示信号をもと２駆動パルスを発生
し、移動モータ１２を回転させるモータドライバである
。２はホームポジションおよび移動モータ１２の脱調を
検知する光学センサであり、移動台１に取り付けられた
フラグがセンサ２の検知面をさえぎると、インバータ３
０３を介してセンサから入力する信号の電圧がハイレベ
ルとなる。センサ２の出力信号はインバータ３０３によ
り反転され、ＣＰＩＩ　３０２に人力される。

次に、電源投入後のホームポジション検知動作を第４図
のフローチャートに添って説明する。

まずプリンタの電源を投入すると（ステップＳ１）、移
動制御回路内のＣＰＵ　３０２は位置センサ２の出力レ
ベルを識別する（ステップＳ２）。

位置センサ２からの人力信号がハイレベルのときは、位
置センサ２の検知面を、第２図に示す脱調検知フラグ２
Ｍ、　２Ｃ，２Ｙ、　２８に、ホームポジションフラグ
３．リミットフラグ４のいずれかがさえぎっていると判
断し、ＣＰＩＩ　３０２はドライバ３０１に指示信号を
出力して移動モータ１２を時計回りＣＷ方向に回転させ
、第２図の矢印■の方向に一定の低速度で現像装置を移
動する（ステップ５３）。

続いて、　ＣＰＬＩ　３０２に内蔵のタイマを起動させ
る（ステップ５１４　）。移動モータ１２の回転が正常
のときは、位置センサ２の出力レベルが「ハイ」から「
ロー」へ変化するので、この出力レベルの変化を検出し
、内蔵のタイマを停止し、リセットする（ステップ５１
７　）。一定時間Ｔｘ、が経過しても、移動モータ１２
が回転しないときは、常にセンサ出力がローレベルであ
るので、所定時間を内蔵タイマが計数したときに、ＣＰ
Ｕ　３０２は警告ランプ、ブザー、表示器等を介して、
エラーメツセージを表示して、現像動作を中止する（ス
テップ５４〜５１５→５１Ｂ　）。

ステップＳ４でフラグがセンサの検知面からはずれたこ
とを検知すると、今度は移動モータ１２を反時計回りＣ
ＣＷ方向に回転して現像装置を第２図の矢印■の方向へ
移動させるとともに（Ｓ５）タイマのカウントを再び開
始しく５１８　）　、一定時間Ｔｘ２以上過ぎてもフラ
グが位置センサ２の検知面をさえぎらなかった場合は（
５１９）　、現像装置が正常に移動しなかった、すなわ
ち脱調と判断して図示しない表示部にエラーメツセージ
を表示して（５１６）現像動作を中止する。

位置センサ２の出力がハイレベルとなって反時計回りＣ
ＣＷの回転に動作異常が検出されないときは、現在位置
センサ２を通過中のフラグの種類を検出するために内蔵
タイマをリセットし、内蔵タイマを再び起動して、位置
センサ２の出力がハイレベルとなっている時間を計数す
る。この計数結果が一定時間ＴＬ以上となったときは、
現在通過中のフラグがリミットフラグ４と判断し、移動
モータ１２を時計回りＣＷ力方向反転させる（ステップ
Ｓ８→５１０→Ｓｌｌ　）。

以下、位置センサ２を通過するフラグ個数をレベル反転
回数により計数し、その計数結果が“２”　（レベル反
転回数は“４”）となったことを検出すると、そのとき
、位置センサ２を通過中のフラグがホームポジションセ
ンサ３であることを識別し、移動モータ１２を停止させ
、現像装置をホームポジションに位置決めする（ステッ
プ５１２→５１３）。

一方、上記内蔵タイマの計数結果により、現在、位置セ
ンサ２を通過中のフラグがリミットフラグ４ではないこ
とが識別されると（ステップ５１０　）　、そのフラグ
が位置センサ２を通過し終わるまでは、ステップ５８〜
ＳｌＯの手順が繰り返される。フラグの通過後は位置セ
ンサ２の出力がローレベルとなるので、手順はステップ
Ｓ８→Ｓ９→Ｓ５と進み、移動台１が第２図の■方向に
移動され、リミットフラグ４のセンサ位置の通過を検出
するまで上述の手順が繰り返される。

以上の動作をタイミングチャートで表すと、第５図の様
になる。

第５図において、符号ＴＤは脱調検知フラグ２Ｍ、　２
Ｃ，２Ｙ、　２８Ｋが位置センサ２をさえぎっている時
間を示す。符号ＴＬはリミットフラグ４が位置センサ２
をさえぎっている時間を示す。Ｔ、とＴＬの関係はＴｏ
〈ＴＬとなる。また、移動モータ１２は５相のパルスモ
ータを使用しているのでその信号線も５本になるが、わ
かりやすくするため、本図では（時計方向）ＣＷに回っ
ているか、ＣＣＷ　　（反時計方向）に回っているかを
示すにとどめている。

第５図において、タイくフグＴｌで電源没入後、ＣＰＩ
Ｉ　３０２の指示で移動モータ１２は時計回り方向ＣＷ
に回転駆動され、いずれかの脱調フラグの検出に応じて
タイミングＴ２で回転方向が反転される。

このため、移動台１は第２図の■方向に移動し、位置セ
ンサ２をフラグが通過する毎にＣＰＵ　３０２の内蔵タ
イマにより、フラグの通過時間を計数する。この通過時
間が一定時間ＴＬ以上となったとき（タイミングＴ５）
、現在通過中のフラグがＣＰＵ　３０２　＆：よりリミ
ットフラグ４と識別される。

次に移動モータ１２の回転方向が反転され、以後位置セ
ンサ２の出力変化によりＣＰＵ　３０２で脱調検知フラ
グ２Ｍ、ホームポジションフラグ３の順で、フラグが識
別される。ホームポジションフラグ３が検出された時点
（タイミングＴ７）で移動モータ１２が停止され、移動
台１がホームポジションに位置する。

次に、フルカラーでのプリント動作を行っている間の脱
調検知を第６図のフローチャートに添って説明する。

ホームポジション検知動作終了後（ステップ５１０１）
　、まず、マゼンタ現像器１Ｍが感光体ドラム５の真下
の位置にくるまで移動モータ１２をＣＣＷ　方向に回転
させ、現像装置を高速移動させる（ステラ５１０２）。

ＣＰＵ　３０２は位置センサ２の出力レベルの変化（ロ
ーレベル→ハイレベル）を検知して（ステップ５１０３
）　、移動モータ１２の正常を確認する。もし、ここで
位置センサ２の出力がローレベルのままであれば、移動
モータ１２は脱調した判断し、図示しない表示部にエラ
ーメツセージを表示してプリント動作を中止する（ステ
ップ５１０４）。

正常回転すると脱調検知フラグ２Ｍは位置センサ２の検
知面をさえぎる位置で停止し、位置センサ２の出力はハ
イレベルとなる。次に、周知の現像のための制御手順を
実行し、現像処理を開始する（ステップ５１０５）　。

マゼンタの現像が終了後、次は移動モータ１２をＣＷ力
方向回してシアン現像器ＩＣｈ＜感光体ドラム５の真下
の位置にくるまで現像装置を移動させる（ステップ５１
０６）。

続いて位置センサ２の出力レベルを調べて、移動モータ
１２が脱調したかどうかを検知しくステップ５１０７）
　、移動モータ１２が脱調しておらず、現像器が正常に
移動したときは現像を開始する（ステップ５１０８）。

以後、イエロー現像器ＩＹ、ブラック現像器ＩＢ）ｔに
ついても上述と同様手順で移動しくステップ５１０９．
５１１２）　、脱調の有無を検知した後（ステップ５１
１０．５１１３）　、現像を行う（ステップ５ｉｌｌ、
　５１１４）。ブラック現像器ＩＢＫでの現像が終了し
たら現像装置をホームポジションに移動しくステップ５
１１５）　、現像動作を終了する。

本実施例では、ホームポジションフラグ３と脱調検知フ
ラグ２Ｍ、　２Ｃ，２Ｙ、　２８Ｋを同じ幅としている
ので、現像装置がどの位置にあっても必ず上記フラグと
異なる幅のリミットフラグ４が位置センサ２をさえぎる
まで現像装置を移動して、現像装置の位置を確認してか
ら、現像装置をホームポジションへ移動させている。

しかしながら、第２の実施例として第７図に示す様にホ
ームポジションフラグ３の幅を脱調検知フラグ２Ｍ、　
２［：、　２Ｙ、　２８によりも広くしてホームポジシ
ョンフラグにより現像装置のホームポジションへの位置
決めを行ってもよい。この場合、脱調検知フラグ２Ｍ、
　２Ｇ、　２Ｙ、　２８Ｋが位置センサ２をさえぎって
いる時間Ｔｏよりホームポジションフラグ３が位置セン
サ２をさえぎっている時間Ｔ）ＩＰの方が長くなる。

これにより、ホームポジションフラグ３が位置センサ２
の右側にあるときは、リミットフラグ４が位置センサ２
をさえぎるまで現像装置を移動させるのではなく、ホー
ムポジションフラグ３が位置センサ２をさえぎった時点
で移動モータ１２を停止させる。

第８図は第２の実施例におけるホームポジションの位置
決めのための制御手順を示す。

いま、ホームポジションフラグ３が位置センサ２よりも
右側にあるとき、移動モータ１２をＣＣｗ方向に回転さ
せ、現像装置を第７図の矢印■の方向に移動させ（ステ
ップ５２０５）　、フラグが位置センサ２をさえぎって
いる時間をカウント（ステップＳ２Ｇ？）する。

このカウント値が規定値ＴＨＰであった場合、このフラ
グはホームポジションフラグ３と判断しくステップ５２
２１）　、タイマのカウントを停止／リセットしくステ
ップ５２２２）　、移動モータ１２をＣＷ方向に回転さ
せ現像装置を第７図の矢印■の方向に移動させ、再びホ
ームポジションフラグ３が位置センサ２をさえぎったの
ち（ステップ５２２４）　、移動モータを止め（ステッ
プ５２１３）　、ホームポジション検知動作が終了する
。以上の動作における移動モータ１２の駆動タイミング
をタイミングチャートで表すと第９図の様になる。

また、上記実施例では、位置センサ２がプリンタ本体の
底板に固定され、脱調検知フラグ２Ｍ。

２Ｇ、　２Ｙ、　２ＢＫ、ホームポジションフラグ３．
リミットフラグ４がそれぞれ移動台ｌに固定され、移動
台１と共に右左２動くことができるが、逆に第１０図に
示すように、各フラグを底板に固定し、位置センサ２を
移動台に取り付けても良いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明では、移動台がホームポジションから移動したと
きに第１被検知部材または第２被検知部材を検知した検
知手段の検知信号のレベル変化の回数を計数することに
より各現像器の現像位置およびホームポジション位置を
決定することが可能であり、また上記検知信号がレベル
変化することにより駆動源の正常を確認できる。また、
移動体を現像位置から移動させたいときは駆動源の異常
の場合には検知信号にレベル変化が表れないので、駆動
源の異常およびその発生位置を特定することができる。

さらに上記検知信号の出力が全くない場合は検知手段の
異常となるので、検知手段の異常を検出することも可能
となる。加えて第１被検知部材と第２被検知部材の幅を
異ならせることにより検知信号のレベル変化時間に違い
が生じるので、このレベル変化時間により第１検知部材
と第２検知部材を識別できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のカラープリンタの全体構造を示
す断面図、 第２図は本発明実施例の装置構造を示す断面図、 第３図は本発明実施例の移動制御回路の回路構成を示す
ブロック図、 第４図は本発明実施例のホームポジション検知のための
制御手順を示すフローチャート、第５図は本発明実施例
のホームポジション検知タイミングを示すタイミングチ
ャート、第６図は本発明実施例の脱調検知のための制御
手順を示すフローチャート、 第７図は本発明第２実施例の現像装置の構造を示す断面
図、 第８図は本発明第２実施例のホームポジション検知のた
めの制御手順を示すフローチャート、第９図は本発明第
２実施例のホームポジション検知タイミングを示すタイ
ミングチャート、第１Ｏ図は本発明第３実施例の構造を
示す断面図、 第１１図は従来例の構成を示す断面図である。 １・・・移動台、 ２・・・位置センサ、 ３・・・ホームポジションフラグ、 ４・・・リミットフラグ、 １Ｍ・・・マゼンタ現像器、 ｌＣ・・・シアン現像器、 ＩＹ・・・イエロー現像器、 ＩＢＫ・・・ブラック現像器、 ２Ｍ、　２Ｃ，２Ｙ、　２８Ｋ・・・脱調検知フラグ、
５・・・感光体ドラム、 １２・・・移動モータ、 ２７・・・移動制御回路。 ５思光ドラム ｆ 本把明炙施イ列の現体装置のｔ瓜大断面講瑳を示１ぼ汀
め圀第２図 ２７持初刊御回路 本発朗実Ｐ、伊ｊの科動判（卸回路の回路構成にポ１ブ
ロック図第３図 本ｇＩＩ！四多２実施例のｕ面目 第７図 ５８死体ドラム 本発Ｐ月項５３プ（Ｐ、イ列の住方ｉじＤ第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定速度で一定方向に移動する感光体と、該感光体
   上の潜像を現像するための複数の現像器と、 該複数の現像器を搭載して前記感光体に対して移動する
   移動体と、 各前記現像器の搭載位置に対応する複数の第１被検知部
   材と、 前記現像器の現像位置から離れた前記移動体のホームポ
   ジション位置に固定された第２被検知部材と、 前記移動体の移動時に前記第１被検知部材および前記第
   ２被検知部材を検知する単一の検知手段と、該検知手段
   の検知信号のレベル変化に基いて各前記現像器の移動位
   置およびホームポジション位置の検出と前記移動体の駆
   動源の異常検出を行う検出手段と を具えたことを特徴とする画像形成装置。 ２）前記第１被検知部材と前記第２被検知部材は各々前
   記移動体の移動方向に対する幅が異なる遮光板であり、
   前記検知手段は該遮光板の通過を検知する光センサであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。