JP2006308697A - 画像形成装置、及び、画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力を適切に抑えることができる画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することにある。
【解決手段】潜像を現像剤にて現像するための現像装置と、該現像装置が装着され回転可能な回転体と、該回転体を回転させ、かつ、該回転体が停止しているときに該回転体を停止位置に保持するためのモータと、該モータが前記回転体を前記停止位置に保持する際の該モータによる保持トルク、を変化させるためのコントローラと、を有することを特徴とする。
【選択図】 図9
Description
しかしながら、モータが回転体を停止位置に保持する際には、モータが通電されるため、電力が消費される。したがって、モータが回転体を停止位置に保持する際に消費される消費電力を適切に抑えるための方策が要請される。
かかる場合には、消費電力を適切に抑えることができる画像形成装置を実現することが可能となる。
かかる場合には、ステッピングモータが誤動作してしまう不都合が適切に防止される。
かかる場合には、消費電力をより適切に抑えることができる。
かかる場合には、ステッピングモータが誤動作してしまう不都合が適切に防止される。
かかる場合には、回転体が回転し易い状況下で、回転体が確実に停止位置に保持される。
かかる場合には、コントローラが、モータが回転体を現像位置に保持する際のモータによる保持トルク、を変化させることにより生ずる効果が、より有効に発揮される。
かかる場合には、回転体を停止位置に、より確実に保持することが可能となる。
かかる場合には、コントローラが、モータが回転体を現像位置に保持する際のモータによる保持トルク、を変化させることにより生ずる効果が、より有効に発揮され、かつ、保持部材が回転体の嵌合部に嵌合するときの騒音がより少なくなる。
このようにすれば、既述の総ての効果を奏するため、本発明の目的がより有効に達成される。
かかる場合には、消費電力を適切に抑えることができる画像形成システムを実現することが可能となる。
次に、図1及び図2を用いて、画像形成装置としてプリンタ10を例にとって、その概要について説明する。図1及び図2は、プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図であり、図1は、プリンタ10がカラープリンタとして使用される際の主要構成要素を示した図、図2は、プリンタ10がモノクロプリンタとして使用される際の主要構成要素を示した図である。プリンタ10のカラープリンタ又はモノクロプリンタとしての使用については、後に詳しく説明する。なお、図1及び図2には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ92は、プリンタ10の下部に配置されており、定着ユニット90は、プリンタ10の上部に配置されている。
帯電ユニット30は、感光体20を帯電するための装置であり、露光ユニット40は、レーザを照射することによって帯電された感光体20上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット40は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、外部のコンピュータ(図示せず)から入力された画像情報に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20に向けて照射する。
プリンタ10がカラープリンタとして使用される場合には、図1に示すように、互いに異なる色のトナーを収容する複数の現像器、すなわち、ブラック現像器51、シアン現像器52、マゼンタ現像器53、および、イエロー現像器54が、ロータリー50の4つの装着部50a、50b、50c、50dに挿入されることにより、装着部50a、50b、50c、50dに装着される。そして、感光体20上に形成された潜像は各現像器51、52、53、54に収容されたトナーTにより現像される。
この中間転写体70は、PETフィルムの表面に錫蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層したエンドレスのベルトであり、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
二次転写ユニット80は、中間転写体70上に形成されたトナー像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
定着ユニット90は、媒体上に転写されたトナー像を媒体に融着させて永久像とするための装置である。
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間に設けられ、感光体20の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード76を有している。このクリーニングユニット75は、一次転写ユニット60により中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーTをクリーニングブレード76により掻き落として除去するためのユニットである。
次に、図3及び図4を用いて、現像器の構成例について説明する。図3は、現像器を示した斜視図である。図4は、現像器の主要構成要素を示した断面図である。なお、図4に示す断面図は、図3に示す現像器をその長手方向に垂直な面で切り取った断面を表したものである。また、図4においては、図1同様、矢印にて上下方向を示しており、さらに、図4は、イエロー現像器54が、感光体20と対向する現像位置に位置している状態を示している。
イエロー現像器54は、現像剤担持ローラの一例としての現像ローラ510、シール部材520、収容体の一例としてのトナー収容部530、ハウジング540、現像剤供給ローラの一例としてのトナー供給ローラ550、規制ブレード560等を有している。
上述したとおり、現像器保持ユニット48は、回転可能なロータリー50を有し、当該ロータリー50には、現像器51、52、53、54が装着可能な複数の装着部50a、50b、50c、50dが設けられている。そして、装着部50aには、ブラック現像器51が、装着部50bには、シアン現像器52及びブラック現像器51が、装着部50cには、マゼンタ現像器53及びブラック現像器51が、装着部50dには、イエロー現像器54及びブラック現像器51が、それぞれ装着可能となっている。現像器保持ユニット48は、これらの現像器を装着部に保持した状態で、回転軸50eを中心として回転可能であり、現像器保持ユニット48が回転することにより、装着部に装着された現像器が移動するようになっている。
ロータリー50は、図5に示すように、その中心に位置する回転軸50eを有し、当該回転軸50eを中心にして回転可能となっている。この回転軸50eには現像器を保持するための支持フレーム50fが固定され、回転軸50eは、プリンタ10の筐体をなす2枚のフレーム側板(図示せず)の間に架け渡されて、その両端部が支持されている。この支持フレーム50fは、前述した4つの現像器51、52、53、54が装着される4つの装着部50a、50b、50c、50dを周方向に90°間隔で備えている。
ロータリー駆動用歯車210bは、ロータリー50の外周部に設けられている歯と噛合しており、第一ステッピングモータ210aから駆動力を受けて、ロータリー50を駆動する(回転させる)。
次に、制御ユニット100の構成について図8を参照しつつ説明する。図8は、プリンタ10の制御ユニット100を示すブロック図である。
本実施の形態に係るプリンタ10は、4色のトナーによりカラー画像を媒体に形成するカラー画像形成モードと、ブラック色のトナーによりモノクロ画像を媒体に形成するモノクロ画像形成モードと、を備えている。
先ず、カラー画像形成モードが実行される場合のプリンタ10の画像形成動作について説明する。
コンピュータからの画像データ及び制御信号がインターフェース(I/F)112(図8参照)を介してプリンタ10のメイン制御部101に入力されると、このメイン制御部101からの指令に基づくユニット制御部102の制御により感光体20、及び、中間転写体70が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により順次帯電される。
ロータリー50は、前記HP位置(図7A)から回転して、ブラック現像器51が感光体20に対向する前記ブラック現像器51の現像位置(図7B)で停止する。感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像可能な位置に至り、ブラック現像器51によってブラックトナーで現像される。これにより、感光体20上にブラックトナー像が形成される。
感光体20上に形成されたブラックトナー像は、感光体20の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット60によって、中間転写体70に転写される。この際、一次転写ユニット60には、トナーTの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。
媒体に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて媒体に融着される。
次に、モノクロ画像形成モードが実行される場合のプリンタ10の画像形成動作について説明する。
コンピュータからの画像データ及び制御信号がインターフェース(I/F)112(図8参照)を介してプリンタ10のメイン制御部101に入力されると、このメイン制御部101からの指令に基づくユニット制御部102の制御により感光体20、及び、中間転写体70が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により順次帯電される。
感光体20の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40によって、画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。
媒体に転写されたトナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて媒体に融着される。
上述したとおり、第一ステッピングモータ210aは、ロータリー50を回転させる機能だけではなく、ロータリー50が停止しているときに当該ロータリー50を停止位置に保持する機能をも有しており、第一ステッピングモータ210aがロータリー50を停止位置に保持する際に、第一ステッピングモータ210aのモードが、現像器保持ユニット駆動制御回路125により保持モードに設定される。また、当該現像器保持ユニット駆動制御回路125は、第一ステッピングモータ210aがロータリー50を停止位置に保持するときの第一ステッピングモータ210aによる保持トルクを、第一ステッピングモータ210aの電流値を制御することにより変化させることができる。
先ず、カラー画像形成モードが実行されるときの前記制御について、図9を用いて説明する。図9は、カラー画像形成モードが実行されるときの制御を説明するための説明図である。
次に、モノクロ画像連続形成モードが実行されるときの前記制御について、図10を用いて説明する。図10は、モノクロ画像連続形成モードが実行されるときの制御を説明するための説明図である。
したがって、モノクロ画像連続形成モードが実行される際には、消費電力を抑えること等をより一層重視して、中期における保持トルクを、カラー画像形成モードが実行されるときの中期における保持トルクよりも小さくする。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る画像形成装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
ただし、ロータリー50を停止位置に、より確実に保持することが可能となる点で、上記実施の形態の方が望ましい。
保持レバー232が樹脂製である場合には、保持レバーが金属製である場合よりも、保持レバー232がロータリー50の凸部に嵌合するときの騒音が少なくなる。一方、保持レバー232が樹脂製である場合には、保持レバー232が伸縮、変形しやすいから、第一ステッピングモータ210aのローターが所望の位置からずれ易くなる。
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
37 装着専用口、40 露光ユニット、48 現像器保持ユニット、
50 ロータリー、50a、50b、50c、50d 装着部、
50e 回転軸、50f 支持フレーム、51 ブラック現像器、
52 シアン現像器、53 マゼンタ現像器、54 イエロー現像器、
56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g、56h、56i 凸部、
60 一次転写ユニット、70 中間転写体、75 クリーニングユニット、
76 クリーニングブレード、80 二次転写ユニット、
90 定着ユニット、92 給紙トレイ、94 給紙ローラ、
95 表示ユニット、96 レジローラ、
100 制御ユニット、101 メイン制御部、102 ユニット制御部、
111 CPU、112 インターフェース、113 画像メモリ、
114 メイン制御部側メモリ、114a EEPROM、114b RAM、
116 ユニット制御部側メモリ、116a EEPROM、
120 CPU、123 入出力ポート、125 現像器保持ユニット駆動制御回路、
210 ロータリー駆動ユニット、210a 第一ステッピングモータ、
210b ロータリー駆動用歯車、210c モータ軸、
220 現像器駆動ユニット、220a 第二ステッピングモータ、
220b 中間歯車群、220c 本体側歯車、220d モータ軸、
230 ロータリー保持ユニット、232 保持レバー、
232a 回動支点、232b 凹部、
510 現像ローラ、510a 現像ローラ駆動歯車、520 シール部材、
524 シール付勢部材、530 トナー収容部、
530a 第一トナー収容部、530b 第二トナー収容部、540 ハウジング、
545 仕切り壁、550 トナー供給ローラ、550a 供給ローラ駆動歯車、
560 規制ブレード、560a ゴム部、560b ゴム支持部、
562 ブレード支持板金、570 ブレード裏部材、572 開口、
574 現像器側歯車、576 中間歯車、
700 画像形成システム、702 コンピュータ、704 表示装置、
706 プリンタ、708 入力装置、708A キーボード、708B マウス、
710 読取装置、710A フレキシブルディスクドライブ装置、
710B CD−ROMドライブ装置、802 内部メモリ、
804 ハードディスクドライブユニット、
T トナー
Claims (12)
- 潜像を現像剤にて現像するための現像装置と、
該現像装置が装着され回転可能な回転体と、
該回転体を回転させ、かつ、該回転体が停止しているときに該回転体を停止位置に保持するためのモータと、
該モータが前記回転体を前記停止位置に保持する際の該モータによる保持トルク、を変化させるためのコントローラと、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記コントローラは、前記モータの電流値を制御することにより、前記保持トルクを変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、
前記現像装置が潜像を現像する際に、前記回転体は所定の現像位置で停止し、かつ、前記モータは前記回転体を前記現像位置に保持し、
前記コントローラは、前記モータが前記回転体を前記現像位置に保持する際の前記モータによる保持トルク、を変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記モータは、ステッピングモータであり、
前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4に記載の画像形成装置において、
前記回転体には、互いに異なる色の現像剤を収容する複数の現像装置、が装着可能であり、
前記画像形成装置は、前記互いに異なる色の現像剤によりカラー画像を媒体に形成するカラー画像形成モードと、ブラック色の現像剤によりモノクロ画像を媒体に形成するモノクロ画像形成モードと、を備え、
前記カラー画像形成モードが実行される際に前記コントローラが設定する保持トルクのうち、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を開始してから終了するまでの期間で最小となる保持トルクを値Aとしたときに、
前記コントローラは、前記モノクロ画像形成モードで複数枚数の媒体に画像を連続形成するモノクロ画像連続形成モード、が実行される際に、値Aよりも小さな値Bとなるように前記保持トルクを減少させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5に記載の画像形成装置において、
前記カラー画像形成モードが実行される際には、前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを値Cに増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させ、
前記モノクロ画像連続形成モードが実行される際には、前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを値Cよりも大きな値Dに増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3乃至請求項6のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、前記現像剤を収容するための収容体と、該収容体に収容された現像剤を担持するための現像剤担持ローラと、を有し、
前記現像剤担持ローラを駆動するための駆動部材が、画像形成装置本体に設けられており、
前記駆動部材が前記現像剤担持ローラを駆動し始めてから所定期間経過後に、前記コントローラは、前記保持トルクを減少させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、
前記現像剤担持ローラに当接して該現像剤担持ローラに現像剤を供給するための、弾性を有する現像剤供給ローラ、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記回転体が停止しているときに該回転体の嵌合部に嵌合して該回転体を停止位置に保持するための保持部材、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記保持部材は、樹脂製であることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を現像剤にて現像するための現像装置と、
該現像装置が装着され回転可能な回転体と、
該回転体を回転させ、かつ、該回転体が停止しているときに該回転体を停止位置に保持するためのモータと、
該モータが前記回転体を前記停止位置に保持する際の該モータによる保持トルク、を変化させるためのコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、前記モータの電流値を制御することにより、前記保持トルクを変化させ、
前記現像装置が潜像を現像する際に、前記回転体は所定の現像位置で停止し、かつ、前記モータは前記回転体を前記現像位置に保持し、
前記コントローラは、前記モータが前記回転体を前記現像位置に保持する際の前記モータによる保持トルク、を変化させ、
前記モータは、ステッピングモータであり、
前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させ、
前記回転体には、互いに異なる色の現像剤を収容する複数の現像装置、が装着可能であり、
前記画像形成装置は、前記互いに異なる色の現像剤によりカラー画像を媒体に形成するカラー画像形成モードと、ブラック色の現像剤によりモノクロ画像を媒体に形成するモノクロ画像形成モードと、を備え、
前記カラー画像形成モードが実行される際に前記コントローラが設定する保持トルクのうち、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を開始してから終了するまでの期間で最小となる保持トルクを値Aとしたときに、
前記コントローラは、前記モノクロ画像形成モードで複数枚数の媒体に画像を連続形成するモノクロ画像連続形成モード、が実行される際に、値Aよりも小さな値Bとなるように前記保持トルクを減少させ、
前記カラー画像形成モードが実行される際には、前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを値Cに増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させ、
前記モノクロ画像連続形成モードが実行される際には、前記コントローラが前記ステッピングモータによる保持トルクを値Cよりも大きな値Dに増加させてから、前記ステッピングモータが前記回転体の保持を終了し前記回転体を回転させ、
前記現像装置は、前記現像剤を収容するための収容体と、該収容体に収容された現像剤を担持するための現像剤担持ローラと、を有し、
前記現像剤担持ローラを駆動するための駆動部材が、画像形成装置本体に設けられており、
前記駆動部材が前記現像剤担持ローラを駆動し始めてから所定期間経過後に、前記コントローラは、前記保持トルクを減少させ、
前記現像装置は、
前記現像剤担持ローラに当接して該現像剤担持ローラに現像剤を供給するための、弾性を有する現像剤供給ローラ、
を備え、
前記回転体が停止しているときに該回転体の嵌合部に嵌合して該回転体を停止位置に保持するための保持部材、を有し、
前記保持部材は、樹脂製であることを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータ、及び、
このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、潜像を現像剤にて現像するための現像装置と、該現像装置が装着され回転可能な回転体と、該回転体を回転させ、かつ、該回転体が停止しているときに該回転体を停止位置に保持するためのモータと、該モータが前記回転体を前記停止位置に保持する際の該モータによる保持トルク、を変化させるためのコントローラと、を有する画像形成装置、
を備えたことを特徴とする画像形成システム。
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