JPH0799424B2 - 画像形成装置の光学系駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パルスモータにより駆動する光学走査系を有
する複写機、プリンター等の画像形成装置において、走
査系の速度制御に関するものである。

従来技術 光学走査系を有する一般的な複写機について第１図に基
づき簡単に説明する。

一般の電子写真式複写機の簡単な内部構造を第１図に示
す。

複写機ケーシング１の頂面には原稿載置台たるプラテン
ガラス２が張設され、その上の所定位置に原稿３が載置
される。

プラテンガラス２の下面近傍には左右方向に移動自在に
支持された露光ランプ４があり、プラテンガラス２を介
して原稿３の表面をスリット状に照射しつつ走査する。

原稿３で反射した光は第1,第2,第３ミラー5,6,7,レンズ
8,第４ミラー９等の光学系を介して感光体10に至り像を
結ぶ。

感光体10の周辺には感光体の回転方向順に帯電器11,除
電ランプ12,現像器13,転写器14,クリーニング器15が配
置されている。

感光体表面は帯電器11により一様に帯電され、前記光学
系により静電潜像が形成され、除電ランプ12により不要
潜像部分の電荷が除去され、現像器13によりトナーの付
着を受け、転写器14により用紙にトナー像の転写がなさ
れ、なお表面に残留したトナーはクリーニング器15によ
り除去され、またトナー像の転写を受けた用紙は定着器
16により定着されて、以上１サイクルの被写工程を終了
する。

ここで除電ランプ12は複数の小型光源を感光体幅方向に
羅列したもので光学系により感光体表面に形成された静
電潜像どうしの間の電荷を除去したり、静電潜像の両側
の不要電荷を除去して、次段の現像器13によるトナーの
付着を不必要な部分まで行わないようにしてトナーの無
駄な消費を防ぐとともに、用紙の端部に黒帯等の不要画
像が生じるのを未然に防止することができる。

以上のように従来除電ランプ12は光学系による露光の後
に働らいていたので、その動作タイミングは露光による
静電潜像形成ののち適当な時間をもって設定すればよ
い。

しかし近年複写機本体の小型化等にともない、露光位置
と現像器13の間に設置するのではなく露光位置前の帯電
器との間に設置される場合が多くなってきた。

帯電器11と露光位置の間に除電ランプ12を配置した場合
は帯電器11によって感光体10表面を一様に帯電したのち
除電ランプ12により不要電荷を除去することで、露光時
に不要部分に潜像を形成しないようにするものである。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、この形式の複写機の場合、一定速度で回転す
る感光体10上において除電ランプ12の点灯による不要電
荷の除去が行われた後、消灯し潜像形成可能とされた部
分が露光位置に至るまでの時間は露光を待たねばなら
ず、同タイミング制御がなされないときは、必要な複写
画像が得られない不具合を生じる。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、感光体表面の露光位置前に除電手段を設けるこ
とに基づく複写画像の一部欠落等の不具合を防止し安定
した正確な複写画像を得ることができる光学系駆動装置
を供する点にある。

問題点を解決するための手段および作用 上記目的を達成するために、本発明は、原稿を走査露光
しつつ原稿からの反射光を感光体の所定位置で露光する
光学走査系を備えた画像形成装置において、感光体を一
様帯電する帯電器と、前記帯電器の感光体帯電位置より
下流側かつ前記光学走査系の結像位置の上流側に配設さ
れ、前記光学走査系による露光に先立って像の前端部等
を除電し、光学走査系の走査開始と略同時に除電を終了
する除電手段と、複写倍率を設定する倍率設定手段と、
同倍率設定手段により設定された倍率に基づき、走査系
の最終走査速度を設定する最終走査速度設定手段と、同
最終走査速度設定手段により設定された最終走査速度に
基づき同速度に至るまでの速度上昇を何段階かの速度に
分割し各速度での移動時間を設定する段階走査速度・時
間設定手段と、同段階走査速度・時間設定手段の設定に
基づき走査系の駆動を制御する駆動制御手段と、同駆動
制御手段の制御を受けて走査系を駆動するパルスモータ
とを備え、前記段階走査速度・時間設定手段は前記光学
走査系が走査開始位置から原稿読取開始位置までの距離
を走査するまでの時間が、前記感光体上の前記除電手段
による像の前端部の除電終了位置が前記光学走査系の露
光位置まで移動する時間以上となるよう段階走査速度及
び時間を設定する画像形成装置の光学系駆動装置とし
た。

帯電器の感光体帯電位置より下流側かつ前記光学走査系
の結像位置の上流側に配設され、前記光学走査系による
露光に先立って像の前端部等を除電する除電手段を有す
るので、該除電手段の制御で感光体表面の不要電荷を除
去してトナーの付着を不必要な部分まで行わないように
してトナーの無駄な消費を防止するとともに、用紙の端
部の黒帯等の不要画像が生じるのを未然に防止すること
ができ、また複写機本体の小型化にも寄与し得る。

そして段階走査速度・時間設定手段は段階走査速度、時
間設定手段は前記光学走査系が走査開始位置から原稿読
取開始位置までの距離を走査するまでの時間が、前記感
光体上の前記除電手段による像の前端部の除電終了位置
が前記光学走査系の露光位置まで移動する時間以上とな
るよう段階走査速度及び時間を設定するので、上記除電
手段を設けたことに基づき原稿読取りの始め部分が除電
手段で除電され複写画像の一部が欠落する等の不具合は
回避される。

また光学系が一定の最終走査速度に達した状態で露光を
開始することが可能で安定した正確な複写画像を得るこ
とができる。

実施例 以下第２図ないし第６図に図示した本発明に係る複写機
の一実施例について説明する。

複写機の内部構造は前記第１図に図示したものと略同様
であるが、第２図に図示するように除電ランプ12が帯電
器11と露光位置との間に位置する。

感光体10は一定速度で回転し、順次帯電、除電、露光、
現像と各工程がなされる。

帯電器11により一様に帯電された感光体10の表面は所要
のタイミングで点灯される除電ランプ12によって不要電
荷が除去されるのであるが、除電された部分には光学系
により像が結ばれても静電潜像は形成されない。

そこで感光体10の表面上において除電ランプ12が点灯を
終えた位置をＰとすると、Ｐより以降が除電されずに、
潜像形成可能な部分であるから、光学系による露光位置
ＱにＰが到達したのち、露光が開始される必要がある。

除電ランプ12が消灯した時点からＰがＱに至るまでの時
間は一定時間Ｔかかる。

第２図は、光学走査系の駆動機構を示す斜視図である。

左右水平方向に指向して敷設され、複写機ケーシング１
に固定されたガイドシャフト20およびガイド板21との間
に第１ミラー５および第２ミラー6,第３ミラー７が左右
に摺動自在に架設されている。

第１ミラー５には同図では図示されていないが、露光ラ
ンプ４が搭載され、一体に摺動するようになっており、
第１ミラー５を摺動自在に把持するスライド部22には前
方に突出して検出体23が設けられている。

第2,第３ミラー6,7は互いに90°の角度をもって設置さ
れ一体に摺動するものであり、同ミラー6,7のスライド
部24には前方に露出してプーリ25が設けられている。

第１ミラー５および第２ミラー6,7の駆動は１個のモー
タ26によってロープ27を介して行われる。

すなわち、モータ26の駆動軸に巻かれたロープ27の一方
は第１ミラー５のスライド部22に突設された取付部に固
定されたのち第2,第３ミラー6,7のスライド部24に突設
されたプーリ25に半回転巻かれ、複写機ケーシング１に
端部が固着されている。

またロープ27の他方は左方の複写機ケーシング１に固定
されたプーリ28に半回転巻かれたのち前記スライド部24
に突設されたプーリ25に再び半回転巻かれて端部を複写
機ケーシング１に固着されている。

したがってモータ26が駆動し、ロープ27を介して第１ミ
ラー５が速度Ｖで移動すると、第2,第３ミラー6,7はそ
の２分の１の速度V/2で第１ミラー５を追いかけるよう
に移動する。

第２ミラー6,7が第１ミラー５のV/2の速度で追いかける
ように移動するので、プラテンガラス２上の原稿３を第
１ミラー５と一体の露光ランプ４が露光走査しても、原
稿表面での反射光のレンズ８までの光路長は不変とする
ことができる。

なお走査系の位置検出のため前記検出体23を検出するフ
ォトインタラプタ40が所定位置に固定されている。

第４図は第１ミラー５の走査開始位置Ｘと露光開始位置
Ｙとを示す要部説明図である。

第１ミラー５は停止時には常に走査開始位置Ｘにあるよ
うに制御され、走査開始してから若干の時間経過ののち
露光開始位置Ｙに至る。

露光開始位置Ｙはプラテンガラス２に載置される原稿３
のレジストレーション位置であり、位置決め板29によっ
て固定された位置である。

なおここに露光開始位置Ｙとあるのは、原稿露光開始位
置すなわち原稿読取開始位置のことであり、露光ランプ
４の点灯開始位置とは別である。

露光ランプ４は原稿読取開始位置にあっては光量が安定
していなければならず、したがって通常は光学走査系が
走査開始する時には点灯しており、原稿読取を開始する
前にプラテンガラス２の端部またはこれに連続するケー
シング内面等の反射面（通常白色）に反射した光が感光
体表面に達して除電ランプによる除電終了後の潜像形成
可能となった部分を露光して発生は防止されている。

ただし不要潜像部分の電荷除去はあくまでも除電ランプ
がメインとなって行うものである。

露光ランプ４および第１ミラー５の走査状態を第５図に
図示する。

同図（ａ）は時間ｔに対する走査距離ｌを、（ｂ）は時
間ｔに対する走査速度ｖを示したものである。

露光時における最終走査速度Ｖに至るまで、段階ごとの
一定速度v₁，v₂……が決められており、各速度に対する
移動時間t₁，t₂……を制御することにより徐々に速度を
上昇させる所謂スルーアップ方式が採られている。

前記走査開始位置Ｘから露光開始位置Ｙ直前に至るまで
上記スルーアップ方式により速度が上昇され、露光開始
位置Ｙからは一定の最終走査速度Ｖで露光走査がなされ
る。

したがって常に一定の走査速度で露光が始めから終わり
まで行われるので、正確な安定した複写画像が得られ
る。

露光走査を終了すると（露光終了位置Ｚ）、今度は段階
ごとに移動速度を減少させ走査終了位置Ｗに至る。

そして引き続き、今度はリターン走査に入いり走査開始
位置Ｘまで戻る。

以上が１サイクルの光学系走査であり、その走査状態は
複写倍率によって異なる。

すなわち複写倍率によってその最終走査速度Ｖが異なる
ので、例えばより縮小倍率に設定されると、最終走査速
度Ｖは大きくなるので、第５図に破線で示すような曲線
を描く。

露光開始位置Ｙにおいては既にその最終走査速度に達し
ていなければならないので、速度の上昇率も大きく、通
常露光開始位置Ｙに位置るまでの時間すなわち走査開始
から露光開始までの時間taも短かくなる。

いま除電ランプ12の点灯制御との関係をみると、通常走
査開始と略同時に除電ランプ12が消灯され以後潜像可能
部分が感光体10の表面に形成されるので走査開始から潜
像可能部分が露光位置Ｑに至るまで前記時間Ｔの間は露
光を開始しないようにしなければならない。

しかるに複写倍率がより縮小側に設定される程度複写開
始までの間taが短かくなるため、Ｔ時間経過する前に露
光が開始されるおそれがある。

そこで本発明は縮小倍率において前記Ｔ時間経過後に露
光を開始するように走査速度の上昇率を制御している。

その制御の方法は各段階の走査速度v₁，v₂での移動時間
t₁，t₂……を適当に設定することにより行っている。

以上の制御系のブロック図を第６図に示し説明する。

該制御系の中枢はCPU30であり、ROM31に書き込まれたプ
ログラムにしたがい随時RAM32を利用して制御がなされ
る。

CPU30には複写機ケーシング１の頂面手前側に設けられ
た操作パネル上の倍率設定ボタン35,開始ボタン36等か
ら信号が入力インターフェース33を介して入力される。

またCPU30からは、出力インターフェース34を介してラ
ンプ駆動回路37およびモータドライブ回路38等に制御信
号が出力され、ランプ駆動回路37によって除電ランプ12
が点灯され、モータドライブ回路38によってパルスモー
タ26が駆動される。

倍率設定ボタン35により適当な倍率が入力されると、CP
U30は該倍率に対応する最終走査速度Ｖを産出するとと
もに前記の如く露光開始までの時間taが時間Ｔ以上にあ
るように各段階の速度v₁，v₂……の移動時間t₁，t₂……
を算出しRAM32に記録する。

いま第５図（ａ）に時間Ｔを記入し、時間Ｔと露光開始
位置Ｙとの交点をＣとすると、時間に対する走査距離の
曲線が該交点Ｃの下方を通るよう移動時間t₁，t₂……が
決定される。

そして複写開始ボタン36が押されると、RAM32に記録さ
れた移動時間t₁，t₂……に従って光学系を走査すべく制
御信号がモータドライブ回路38に出力され光学系を走査
するモータ26が駆動される。

なお複写開始時には除電ランプ12は消灯状態にあるが、
リターン走査により走査開始位置Ｘに戻る適当な時間除
電ランプ12は点灯されていて、複写不要部分の電荷を除
去しており、複写開始位置に戻ったところで消灯するよ
うCPU30により制御されている。

連続複写の場合は以上のサイクルが繰り返えされること
になる。

このように本実施例においては、除電ランプ12を露光位
置Ｑより前に配置したことにより生ずる複写画像の欠落
のおそれを回避することができる。

なお本実施例は複写倍率を連続的に変える場合でも、あ
るいは何段階かの所定倍率に設定する場合でも適用可能
であるが、所定倍率に設定するような場合は、予め走査
速度v₁，v₂……ごとの移動時間t₁，t₂……を倍率ごとに
予めROM31に書き込んでおき、複写開始ボタン36による
倍率が入力されたときは、同倍率に対応する移動時間
t₁，t₂……を選択するようにしてもよい。

発明の効果 本発明は感光体帯電位置より下流側かつ前記光学走査系
の結像位置の上流側に除電手段を有するので、該除電手
段の制御で感光体表面の不要電荷を除去してトナーの無
駄な消費を防止するとともに、用紙の端部の黒帯等の不
要画像が生じるのを未然に防止することができ、また複
写機本体の小型化にも寄与し得る。

段階走査速度・時間設定手段は走査開始位置から原稿読
取開始位置までの距離を走査するまでの時間が、感光体
上の除電手段による像の前端部の除電終了位置が露光位
置まで移動する時間以上となるよう段階走査速度及び時
間をを設定するので、前記除電手段を設けたことに基づ
き原稿読取りの始め部分が除電されて複写画像の一部が
欠落する等の不具合は回避される。

また光学系が一定の最終走査速度に達した状態で露光を
開始することで安定した正確な複写画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な複写機の内部概略図、第２図は本発明
に係る複写機の一実施例の内部概略図、第３図は本実施
例の光学走査系の駆動機構を示す斜視図、第４図は本実
施例の光学走査系の走査位置を示す説明図、第５図は光
学走査系の走査状態を示す図、第６図は本実施例の制御
系のブロック図である。 １……複写機ケーシング、２……プラテンガラス、３…
…原稿、４……露光ランプ、５……第１ミラー、６……
第２ミラー、７……第３ミラー、８……レンズ、９……
第４ミラー、10……感光体、11……帯電器、12……除電
ランプ、13……現像器、14……転写器、15……クリーニ
ング器、16……定着器、20……ガイドシャフト、21……
ガイド板、22……スライド部、23……検出体、24……ス
ライド部、25……プーリ、26……モータ、27……ロー
プ、28……プーリ、29……位置決め板、30……CPU、31
……ROM、32……RAM、33……入力インターフェース、34
……出力インターフェース、35……倍率設定ボタン、36
……複写開始ボタン、37……ランプ駆動回路、38……モ
ータドライブ回路、40……フォトインタラプタ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 8/14 Ｈ０２Ｐ 8/00 ３０４ Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を走査露光しつつ原稿からの反射光を
   感光体の所定位置で露光する光学走査系を備えた画像形
   成装置において、 感光体を一様帯電する帯電器と、 前記帯電器の感光体帯電位置より下流側かつ前記光学走
   査系の結像位置の上流側に配設され、前記光学走査系に
   よる露光に先立って像の前端部等を除電し、光学走査系
   の走査開始と略同時に除電を終了する除電手段と、 複写倍率を設定する倍率設定手段と、 同倍率設定手段により設定された倍率に基づき走査系の
   最終走査速度を設定する最終走査速度設定手段と、 同最終走査速度設定手段により設定された最終走査速度
   に基づき同速度に至るまでの速度上昇を何段階かの速度
   に分割し各速度での移動時間を設定する段階走査速度・
   時間設定手段と、 同段階走査速度・時間設定手段の設定に基づき走査系の
   駆動を制御する駆動制御手段と、 同駆動制御手段の制御を受けて走査系を駆動するパルス
   モータとを備え、 前記段階走査速度・時間設定手段は前記光学走査系が走
   査開始位置から原稿読取開始位置までの距離を走査する
   までの時間が、前記感光体上の前記除電手段による像の
   前端部の除電終了位置が前記光学走査系の露光位置まで
   移動する時間以上となるよう段階走査速度及び時間を設
   定することを特徴とする画像形成装置の光学系駆動装
   置。