JPS62163040A - 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】 〔技術分野〕 本発明は画像形成装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種の装置１例えば両面複写機能を持った複写
機においては、両面複写の場合、コピー紙の表と裏に形
成される画像の画先を合わせる為に中間トレイにコピー
紙を一旦スドックする時、コピー紙を反転しなければな
らなかった。この為にコピー紙を反転する構成を設けな
ければならず複写機の構成が複雑になってしまうという
欠点があった。

〔目　　的〕

本発明の目的は上述した従来例の欠点を除去するととも
に往復動部材の往動による原稿走査の為の第１の光路と
復動による原稿走査の為の第２の光路とを有する画像形
成装置を提供することにある。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第１図は卓上型自動両面複写機の断面図である。

複写機の機能を大別すると給紙搬送系、露光系、作像系
、それに制御系の４つのブロックで構成される。

第１図に基づいて機械の動きを説明する。まずコピーす
る場合、オペレータは１の原稿台カバーを開けてオリジ
ナル（原稿）をセットする。図示してない操作部より、
縮少または拡大する場合は、変倍キーによって必要に応
じて変倍率をセットする。

さらにコピ一枚数、濃度のオート、マニュアルの選択、
コピーモード、片面または両面の選択を、それぞれのキ
ーによって行う。

ここでは両面コピーの例で話しを進める。両面モードに
選択してコピースタートキーをＯＮすると、３のハロゲ
ンランプが点灯し、感光体ドラム２０が回転し、１３の
帯電コロナが付勢される。ハロゲンランプ３と第１ミラ
ーは同一の構造体になっており原稿面をスキャンして行
（、画像は第１ミラー４、第２ミラー５、第３ミラー６
それにズームレンズ１１を通って第４ミラー７、第５ミ
ラー８、第６ミラー９による光軸が形成され、ドラム面
に結像される。

ドラム面上の像は（潜像）１５のイレースランプによっ
て、紙サイズに応じて、像の乗ってない部分の表面電位
が除去される。さらに現像部１７でトナーが電位の、の
っている領域に付着して潜像は顕像化される。−力選択
されたカセット２２または２４より給紙された転写紙は
レジストローラ３０で待機している。所定のタイミング
でレジストローラ３０が回転し、ドラム面上の像と位置
合せが行なわれて、１４の転写コロナの付勢によってド
ラム面上の像は転写紙に転写される。

次に３１の性紙ローラによって転写紙はドラムと分離し
て３２の紙搬送ベルトによって３３の定着部へ運ばれる
。ここで熱と圧力を加えられて、トナーは融着する。次
に３４の紙ガイド板は、両面モードであるから３７の排
紙ローラに導き両面排紙台３８に一担運ばれる。

ここに運ばれた紙は、重力によって自然に下方に滑って
３９のローラに加えこまれて、中間カセット２６にスト
ックされる。なお３８の両面排紙台に紙はストックされ
る事はないように１枚毎に滑り落ちて行く。

このようにしてセットした枚数分、表面コピーされた紙
は中間カセットに貯えられて行（。一方転写の終了した
ドラム面上の像は１９のクリーニング部でドラム面の清
浄が行われる。ドラム面に付着していた残トナーは除去
される。さらに１８の除電ランプが照射されてドラム面
上の残留電位の除去が行われる。

次に１３の帯電コロナによって新たに帯電され所定の表
面電位がドラムにのって新たな画像が形成される。

次に片面（表面）のコピーが終了した時、オペレータは
オリジナルを変えて次のコピー動作（裏面コピー）を行
う。オリジナルをセットして新たにコピースタートキー
（図示はない）をＯＮすると、恵面のコピー動作が開始
する。、所定のタイミングで２６の中間トレーより２５
の給紙ローラが回転して給紙され、ガイド板２９によっ
て紙は反転してレジストローラ３０に加え込まれる。画
像の先端合わせを行うため所定のタイミングでスタート
信号があるまで待機している。

画先を合せるため所定のタイミングによって、レジスト
ローラ３０が回転し感光体ドラム２０上に形成された画
像の転写が行われる。この時、所定のタイミングで転写
コロナ１４が付勢され裏面に画像が転写される。３１の
分離ローラでドラムと分離され、搬送ベルト３２で定着
部３３に運ばれる。ここでトナーは融着される。次に４
０のローラに加え込まれる。３４のガイド板は今度は３
６の排紙台に導くようにガイドされ、両面にコピーされ
た転写紙は３６にストックされる。このようにして両面
コピーのプロセスが完了する。通常の片面のみのコピー
の場合はガイド板は３６の排紙台に導いている。また裏
面のみのコピーの時カセット２２または２４から給紙さ
れた紙は、紙搬送系のみ付勢されて白紙の状態で中間カ
セット２６に移送される。この時作像系の動作は一切行
わないで、２２または２４の給紙カセットから紙を給紙
して２６の中間カセットに紙を搬送する系のみが動作す
る。コピーの品質を良くするため、自動露光機能がつい
ている。これは感光体にのる表面電位を一定値に制御し
て原稿濃度に関係なく、常に良好な濃度を得る事が可能
なようにコントロールするものである。コピーの開始の
前にまず表面電位のモニターが行われる。これは標県反
射板１０で反射した光を感光体２０に照射して１６の表
面電位センサでモニターして適正な値になるようにまず
１３のコロナ電圧のコントロールを行う。コピー動作の
時、ユーザがオートに選択した時、光学系は原稿モニタ
ーのためにブリスキャンを行い、原稿の濃度のモニター
を行ってコロナ電圧、バイアス値の設定を行う。１回コ
ピー毎にモニターを行うためにプリスキャン動作が面倒
な場合はリアルタイムで遂次原稿濃度をモニターしなが
ら適正濃度になるよう、現像バイアスの値をコントロー
ルする。連続コピーの場合（１枚目の原稿から複数枚の
コピーをとること）は２枚目からコロナ電圧、ランプの
光量をコントロールして適正濃度にする事ができる。ま
た原稿濃度検出機能により原稿面にあてた反射光をサン
プリングして適正濃度と原稿サイズの検知を行う。

以上卓上型自動両面コピーマシーンについて簡単に説明
した。本体機械の外にＡＤＦ　（原稿フィーダ）。ソー
タまたはコレータペーパーデッキ、料金カウンタなどが
機械の周辺に装着する場合がある。

コピープロセスは給紙、帯電、露光、現像、転写、搬送
、定着、排紙、それに感光体のクリーニングによってコ
ピー動作は完了する。それに異常常態の検知、すなわち
重異常として定着温度の異常上昇、露光ランプの異常点
灯、紙詰まり、軽異常として紙ナシ、トナーナシ、など
があげられる。それにコピー前に異常があるかないかを
チェックする診断を行う。

これらはセンサ入力とソフトウェアの処理によって判定
される。以上の説明からも容易に理解されると思うがア
ナログ複写機は、入出力数が多いのと実時間処理の多い
のが特徴と言える。

次に本実施例の制御系の説明を行う。

本実施例のアナログ／デジタル複写機の制御系は２つの
コントローラより構成されている。

第２図（ａ）は、本実施例の制御系の２つのコントロー
ラを示した図である。

コントローラ１０５は、アナログコピーを始め電子写真
制御用のメカトロニクスのコントロールを行う。コント
ローラ１０６は操作表示部（不図示）、それにメイン駆
動モータ、原稿走査系のサーボモータ、ズームレンズ移
動用のパルスモータの制御を行う。

第２図（ｂ）はコントローラ１０５の構成を示した図で
ある。

第２図（ｂ）に基づいてコントローラ１０５を構成する
各部について説明する。１０５−１はＣＰＵ１０５−２
ヘクロツクを供給する発振器１０５−１である。

！０５−２はコントローラ１０５の制御部であるＣＰＵ
であり、マイクロコンピュータおよびＲＡＭ、ＲＯＭな
どのマイクロコンピュータの周辺機器より構成されてい
る。なおＣＰＵ１０５−２はバッテリーバックアップに
よって電源しゃ断時の情報の保持が可能となっている。

１０５−３は原稿検知する原稿センサである。１０５−
５は温度をコントロールするための温度センサである。

ＣＰＵ１０５−２は原稿センサ１０５−３、電位センサ
１６、温度センサ１０５−５を入力するためのＡ／Ｄコ
ンバータを内臓している。

１０５−６はドラムエンコーダ回路であり、複写機のド
ラム駆動モータの回転によって発生するエンコーダパル
スをカウントしてタイミング制御用のＴＩパルスを出力
する。１０５−７はゼロパルス検出部であり、ＡＣ電源
のゼロクロスパルスＴＯを検出する、ゼロクロパルスＴ
Ｏはタイマー用のカウントパルス、温度、露光ランプの
コントロールにおけるＡＣ電源のゼロクロストリガーに
利用される。

１０５−９．１０５−１０はＩ１０拡張チップである。

１０５−１１はフォトセンサ部であり、原稿検知、トナ
ー検知などの各種センサから成る。コントローラ１０５
は原稿検知センサ１０５−３、電位センサ１６からの検
出信号に基づいて原稿濃度パターン検知を行う。

また、コントローラ１０５のＣＰＵ１０５−２はＩ１０
拡張チップ１０５−９．１０５−１０を介してフォトセ
ンサ部１０５−１１、複写機の制御用のソレノイド、ク
ラッチなどの制御を行う。

第２図（Ｃ）はコントローラ＋０６の構成を示した図で
ある。１０６−１はＣＩ”Ｕ２Ｏ５−２にクロックを供
給する発振器である。＋０６−２はコントローラ１０６
の制御部であるＣＰＵであり、マイクロコンピュータお
よびＲＡＭ、ＲＯＭなどのマイクロコンピュータの周辺
機器より成る。１０６−３は表示部１０６−４を駆動す
るドライバーである。１０６−５は複写機の操作を行う
ための操作部であり、該操作部１０６−５の各種スイッ
チによって複写機のモード選択および操作が行われる。

１０６−６はメインモータ１０６−８を駆動制御するサ
ーボモータコントローラである。１０６−９はメインモ
ータ１０６−８の動きを検出するオプティカル・エンコ
ーダ１である。１０６−７は光学系のスキャナー用のサ
ーボモータ１０６−１０を駆動制御するサーボモータコ
ントローラである。

１０６−１１はサーボモータ１０６−１０の動きを検出
するオプティカルエンコーダ２である。１０６−１２は
ズームレンズ移動用のパルスモータ１０６−１３を駆動
制御するパルスモータコントローラテアル。コントロー
ラ１０５、コントローラ１０６によって通常のコピー動
作である給紙、帯電、露光、現像、転写、搬送、定着、
排紙それに感光体のクリーニングのコピープロセスを行
う。

また、コントローラ＋０５はフ第１・センサ部＋０５−
１１からのセンサ入力とソフトウェアの処理によって異
常状態の検知、例えば重異常として定着温度の異常上昇
、露光ランプの異常点灯、紙詰まり、軽異常として紙ナ
シ、トナーナシなどのチェックそしてコピー前の異常点
検を行う。

このような複写機などのメカトロニクスのコントロール
は入出力数の多いのと実時間処理の多いのが特徴と言え
る。近年普及の著しいＣ−ＭＯＳゲートアレーを適用す
る事によって＋１０数を多（することができ、周辺の回
路システムを簡素化し、基板全体の実行面積を小型化す
るとともに信頼性を向上させている。

本システムにおいてはＣＰＵの周辺をゲートアレー化す
る事によって回路システムを簡素化し、プリント基板の
実装面積を小さくし、信頼性を向上させた本提案はこれ
が目的でなく両面複写機の構造に関するものであり、ゲ
ートアレー化の詳細については省略する。

第１図で説明したように両面モードにセットした片面コ
ピーが完了した時紙ガイド板３８の両面排紙台（図＝１
）に導（。３８の両面排紙台にストックされた後、紙の
自重で下方に滑ってローラ３９に加え込まれて、中間カ
セット２６にストックされて、全ての片面コピーが終っ
た後に、所定のタイミングで２５の給紙ローラが回転し
て紙の裏面に画像が転写されて３４の紙ガイド板は今度
は３６の排紙台に導く。ここで３４の紙ガイド板は裏面
コピーの時のみ片面コピーの終了時に３８の両面排紙台
に導くが、本提案の特徴は通常の片面モードコピーの際
、特に大量コピーを行う際、排紙台３６．３７の２つに
分けて排紙する。しばしば大量コピーを行う際、トラブ
ル箇百田Ｊ−１てＨト♀ｍ会？−１−−６（〕にいノ々
六れすぎて排紙ローラの所でジャムを発生する事がある
。排紙台３６の最大積載量が１００枚とした時、１０１
枚目からガイド板３４は下の両面排紙台に導き、ストッ
クする。そして両面排紙台の最大積載量が例えば５０枚
を限度とした場合、コピー動作を中断して排紙台よりコ
ピーを取り去るようにオペレータに表示または音声など
によって警告する。もしオペレータは３６の排紙台のコ
ピー紙を取り除いた場合次のコピーからガイド板３４は
３６の排紙台に導く、それぞれ３６．３８の排紙台には
マイクロスイッチ、またはフォトセンサによって紙の有
り無しが検出される。

このようにして両面複写に使用する３８のバッファ用排
紙台を大量コピー用の排紙台に兼用する事に特徴がある
。

４１．４２は原稿濃度パターン認識用、逆走査（バック
スキャン）基準線認知用の光学系である（後述する） 本提案は今まで、両面型複写機の機能と制御について説
明してきた。この両面型複写機、すなわち簡易両面複写
機とでも言った方がより適切であるが、提案の目的は裏
面時のコピーに特徴がある。

本両面型複写機は機構を簡単にするため、アナログコピ
ーとしてそのままコピーした場合表面と裏面では画先方
向が逆になる。裏面コピーの際、ユーザが原稿を逆にす
れば（原稿台に置（方向を逆にする）問題はない。本機
械の場合図示してないが、裏面コピーの場合原稿の方向
を逆にするよう表示部より指示される。画先が表面と裏
面で逆になるのは使用上差程問題ではない。表面と裏面
の逆光方向を合せようとするとオペレータは原稿の天地
を逆にすれば良い。

しかしＡＤＦ　（原稿自動送り装置）を使用した場合は
原稿の天地を逆にする事は不可能である。

そこで、裏面コピ一時には走査光学系を反対側から行う
事を提案する。逆方向（バックスキャン）よりスキャン
を行う場合その画像の開始点を機械が認識する必要があ
る。順方向のスキャンはどの複写機にも基準線があるか
ら問題はない。すなわちスタート点は決まっており、こ
の基準線に原稿を合わせて（原稿台に向って普通は左端
上コーナかまたは下コーナ）コピーを行う。しかしユー
ザの使用する原稿はサイズがまちまちであるから、逆方
向のスキャンの場合は、基準線は原稿の端面にとなり、
何らかの方法でその端面を見つけなければならない。そ
れには２つの方法がある。１つはユーザがマニュアルで
マーカーを第３図（ａ）のように設定する事である。こ
のマーカーは第３図（ｂ）に示すように発光ダイオード
が下部についておりそれを走査系に付属している受光素
子の１つが検知して認識すれば良い。

第３図（ａ）は本機械を真上から見た図でマーカーを手
動で動かすようになっている。第３図Ｃａ’）では原稿
台にＡ４の原稿をセットした場合を示しである。そして
マーカーを原稿の端面に移動した図を示している。第３
図（ｂ）は第３図（Ｃ）のＡ−Ａ−より見た断面を示し
ている。原稿濃度パターンを検知する受光素子の１番端
にある素子がマーカーを読みとる事になる。なお、この
セルフ短焦点レンズアレイは画像結像用の精度の高いも
のでなく、第３図（ｄ）に示すように本例では５点のフ
ァイバーレンズ系があれば良い。５点のうち左端はマー
カーの認知用である。第３図（Ｃ）は第１図のスキャナ
ー系の詳細を示したもので、一方の光軸は像結像用に向
って前方の光軸は、反射ミラーの穴を貫通して原稿を反
射して短焦点レンズアレイ４１を通して受光素子に当る
。この光の強弱をＡ／Ｄ変換して原稿画像の濃淡の検知
を行って現像バイアス電位、または露光ランプの光強度
を変えて適正な濃度をもったコピーを作像する。

もう１つの方法はこのようなマーカーは使わないで、こ
のような濃度パターンを検出する受光素子（フォトダイ
オード）があるから、原稿の端面を自動的に読み取れば
良い。これは順方向の（表面タビ一時）スキャン時に原
稿のサイズを読み取っておきどの位置が後端か、そのア
ドレスを記憶しておけが良い。

第３図（ｅ）に原稿押え板に原稿がかぶさってコンタク
トガラスとの間に原稿の厚みのスキ間ができる。この反
射濃度の差、すなわち原稿の厚みによって陰影が生じて
、それを検知すれば端面（後端）が識別できる。

第３図（ｅ）におけるＸ、Ｙの間が原稿の厚みによる影
ができる所である。普通コピーをとると用紙が大きくて
原稿が小さい場合原稿部分の端面に黒（スジがついてい
る事があるのがわかると思う。

これを検知すれば自動的に後端である事が順方向のスキ
ャン時に分る。その濃度差は第３図（ｆ）のような曲線
に現われてくる。通常のコピーの場合、この黒い輪郭が
現われるのを画質を悪くする原因なので除去するために
黒ケシと称して感光体上のイレースランプを照射する事
がある。この場合マーカーは必要でない。

後端（バックスキャン時の基準線）の検知をマーカーで
行うか、自動で行うかは操作部のオースイッチで行えば
良い。コピー画像の濃度をオート／マニュアルにするか
はユーザーが普通決めているので、オートにすればバッ
クスキャンの基準線もオートで判別するようにすれば良
い。マニュアルの場合はマーカーのセットは全てユーザ
が行い、フオドセンサがマーカーを読み取った場所を基
準線としてその基準線のアドレスと記憶し、作像をスタ
ートするのと、オートの場合はマーカーを読み取っても
無視すれば良い。

以上述べたように単に原稿の後端を基準に光学系のバッ
クスキャンにより感光ドラム２０上に原稿の潜像を形成
するとコピー像が原稿の鏡像となる。

これによって操作表示部ＤＰに設けられた鏡像モードス
イッチ（不図示）をオンすることによって複写機は鏡像
モードとなり、光学系の復動（バックスキャン）で原稿
走査が行われて原稿像の鏡像コピーを得ることができる
。

次に両面コピ一時において表と裏の画先を合わせについ
て説明する。

両面コピ一時の画先合わせで上述したようにバックスキ
ャンにより鏡像にならないようにするために第１図に示
すごとく、ミラー７を右方向に回転させて原稿からの反
射光をミラー８′に反射させミラー８′からの光によっ
て感光ドラム２０に潜像を形成する。これによって正常
な原稿コピー像が得られる。なお、ミラー７、ミラー８
−１感光ドラム２０の光路長はミラー７、ミラー８、ミ
ラー９、感光ドラム２０までの光路長と等しくなるよう
に設定されている。

また、ミラー７の回転はパルスモータにより行うが、パ
ルスモータはあらかじめ設定されている角度だけミラー
７を右方向に回転させ反射光がミラー８′に照射される
ようにする。

第４図は本実施例の制御系の裏面コピ一時のフローチャ
ート図である。第４図のステップＳｌにおいて裏面コピ
ーを行うか否かの選択を行う。

ここで裏面コピーを行う条件は中間トレーに用紙（表に
コピー済みの用紙または白紙の用紙）が入っているかど
うかである。また、鏡像モード、または裏面コピーのみ
が選択されると給紙、搬送プロセスのみが付勢され中間
トレー２６に白紙の用紙がストックされる。

ステップＳ２において鏡像モードかどうかの判断を行い
鏡像モードが選択されているとステップＳ５に進み、鏡
像モードでなければステップＳ３に進む。

ステップＳ３において両面コピーで画先を同一にする必
要があるかどうかの判断を行い、画先を合わせる必要の
ない場合はステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６で通常の光
学系の往動による原稿の露光走査を行い裏面コピーを行
う。また、ステップＳ３で画先を合わせる必要がある場
合はステップＳ４で前述したごとくミラー７を右方向に
回転しステップＳ５に進む。

ここで画先を合わせる必要があるかどうかは操作表示部
ＤＰに設けられている不図示の画先合わせモードキーが
オンされているかどうかを判断することによって行う。

ステップＳ５において、操作表示部ＤＰのバックスキャ
ンオートキーがオンされているかどうかを判断すること
によって、バックスキャン時のコピープロセスの開始位
置の検出をオペレータがセットしたマーカーによって行
うか（マニュアル）、それともフォトダイオードアレー
４２により自動的に原稿後端のアドレスを検出するか（
オート）を選択する。マニュアルの場合はマーカーがセ
ラＩ・された位置をバックスキャン時の基準位置とし、
オートの場合は検出した原稿後端のアドレスをバックス
キャン時の基準位置とする。

ステップＳ６、Ｓ７でマニュアルまたはオートでバック
スキャン時の基準位置が決定するとステップＳ８に進む
。

ステップＳ８において中間トレー２６より給紙を行い、
ステップＳ９、ＳＩＯで光学系のバックスキャン（復動
露光走査）を開始しコピープロセスを行う。

ステップＳｌｌでセットされた枚数のコピーが終了した
と判断するとステップＳ１２で鏡像モードでのコピーか
どうかを判断し鏡像モードでなければステップＳ１３で
ミラー７を左方向に回転しミラー８に反射光が照射され
るようにする。

以上のように画先の天地を自由に選択することができる
。

また、濃度パターン認識用のフォトダイオードアレー４
２によって原稿の後端を検出することによってバックス
キャン時の基準点検出に利用することができる。

また、鏡像モードを指定することによって任意に原稿の
鏡像コピーを得ることができる。

また、簡単な構成の両面コピー機能を有する複写機を提
供できる。

また、上述したようにバックスキャンオートの際バック
スキャン時の基準点の検出に濃度パターン認識用のフォ
トダイオードアレー４２を用いているが、濃度パターン
認識のためのフォトダイオードアレーがない場合は基準
点検出用のフォトダイオードを設ければよい。

〔効　　果〕

以上説明した様に本発明によれば往復動部材による原稿
往動走査時の第１の光路と、復動走査時の第２の光路と
を設けているので往復動部材の復動走査による画像形成
が可能となり、形成画像の画先方向を選択することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の複写機の全体構成を示したブロック
図である。 第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本実施例の複写機の制
御部の構成を示した図である。 第３図（ａ）は原稿台２と操作表示部ＤＰを示した図で
ある。 第３図（ｂ）はマーカーＩ３Ｍを示した図である。 第３図（Ｃ）はスキャナーの詳細図である。 第３図（ｄ）は濃度パターン検知用の光学系を示した図
である。 第３図（ｅ）は端面の自動検知を示した図である。 第３図（ｆ）は濃度パターンの変化を示した図である。 第４図は本実施例の制御部の制御動作を示したフローチ
ャート図である。 １は原稿台カバー、２はコンタクトガラス、３は露光ラ
ンプ、４，５，６，７，８．８″、９は光学系ミラー、
１０は標準白色板、１１はズームレンズ、１３は帯電コ
ロナ、１４は転写コロナ、１５イレースランプ、１６電
位センサー、１７は現像器、２０は感光体ドラム、２２
は上カセット、２４は下カセット、２６は中間カセット
、３８は両面排紙台、４１は短焦点レンズ、４２はフォ
トダイオードアレーである。 １、＾ｌマ７−ノ掖液出た管系 躬３図ｃｄ） ；ｌ＃殊！＃ｑＬ板 ４ｆｔｔｖｑ−ソｔ）９＜＋：ｒｓｎｈｎ＃？１第　３
　図　（す）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿を露光走査する往復動部材と、 上記往復動部材による原稿走査に基づいて画像を形成す
   る画像形成手段と、 上記往復動部材の往動により、画像形成する為の上記往
   復動部材から上記画像形成手段への第１の光路と、 上記往復動部材の復動により画像形成する為の上記往復
   動部材への第２の光路とを有し、 上記第１の光路と上記第２の光路とが異なることを特徴
   とする画像形成装置。