JP2010091601A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタおよびMFP(マルチ・ファンクション・ペリフェラル(Multi Function Peripheral))などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer and an MFP (Multi Function Peripheral).
例えば、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体に静電潜像が形成された後、当該感光体にトナーが供給されることによって、当該静電潜像がトナー像として顕在化(現像)される。そして、このトナー像が直接的または間接的に印刷用紙に転写されることによって、所望の画像が印刷用紙に描画される。 For example, in an electrophotographic image forming apparatus, after an electrostatic latent image is formed on a photoconductor, toner is supplied to the photoconductor so that the electrostatic latent image becomes visible (development) as a toner image. ) The toner image is directly or indirectly transferred to the printing paper, thereby drawing a desired image on the printing paper.
このような画像形成装置においては、現像ローラによってトナーが感光体に対して供給される。例えば、4サイクル方式の画像形成装置においては、4色の各現像ユニットに設けられた各現像ローラが順次に感光体に対峙し、当該各現像ローラによって各現像ユニット内のトナーが感光体に供給される(特許文献1参照)。 In such an image forming apparatus, toner is supplied to the photosensitive member by the developing roller. For example, in a four-cycle image forming apparatus, each developing roller provided in each of the four color developing units sequentially faces the photosensitive member, and the toner in each developing unit is supplied to the photosensitive member by each developing roller. (See Patent Document 1).
ところで、このような画像形成装置においては、停止時間が長期にわたると、トナーの自重等によって現像ローラの周辺においてトナーが凝集することがある。そして、このような凝集等が発生すると、運転再開後の現像ローラの回転負荷が大きくなる。そのため、比較的長い停止期間の経過後に印刷動作を再開する場合には、現像ローラを駆動する現像モータの脱調等が発生し、現像ローラの回転が不安定になるという問題がある。 By the way, in such an image forming apparatus, when the stop time is long, the toner may aggregate around the developing roller due to the weight of the toner. When such agglomeration or the like occurs, the rotational load of the developing roller after the restart of operation increases. Therefore, when the printing operation is resumed after a relatively long stop period has elapsed, there is a problem in that the developing motor that drives the developing roller may step out and the rotation of the developing roller becomes unstable.
また、このような問題を解決するため、特許文献1においては、4サイクル方式の画像形成装置において、複数の現像ユニットが装着された現像ラック(回転型現像装置)を、電源がオフ状態のときに所定のタイミングで回転させることが記載されている。換言すれば、印刷時点とは別の時点において追加的に現像ラックが回転される。これによれば、電源オフ時に現像ユニット(トナーカートリッジ)内のトナーが攪拌されるため、トナーの凝集を抑制することが可能である。
In order to solve such a problem, in
しかしながら、特許文献1の技術においては、大きな現像ラックが回転するため、大きな動作音が発生し、静粛性が大きく損なわれる。特に、比較的静かな居室内に設置された画像形成装置において、その現像ラックが電源オフ時に突然動き始めると、不意に大きな動作音が発生するため、ユーザは不快感を覚えることがある。
However, in the technique of
そこで、この発明の課題は、静粛性を大きく損なうことなく、現像ローラを安定的に回転させることが可能な画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably rotating a developing roller without greatly impairing silence.
上記課題を解決すべく、請求項1の発明は、画像形成装置であって、静電潜像が形成される感光体と、現像ローラを介してトナーを前記感光体に供給し前記静電潜像を現像する現像部と、前記現像ローラを駆動する現像モータと、前記現像ローラが高負荷状態であるか非高負荷状態であるかを判定する判定手段と、前記現像モータの動作を制御する第1駆動制御手段とを備え、前記第1駆動制御手段は、前記現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記現像ローラが前記非高負荷状態であると判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明に係る画像形成装置において、前記画像形成装置内の定着器の温度を測定する測定手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記測定手段による前記定着器の測定温度が所定値以下であることを条件として前記現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the image forming apparatus further includes a measuring unit that measures a temperature of a fixing device in the image forming apparatus, and the determination unit is configured to fix the fixing by the measuring unit. It is characterized in that it is determined that the developing roller is in the high load state on condition that the measured temperature of the container is not more than a predetermined value.
請求項3の発明は、請求項2の発明に係る画像形成装置において、前記画像形成装置に関する環境温度および環境湿度を検出する検出手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記検出手段により検出された前記環境温度が第1の閾値以下であり、且つ、前記検出手段により検出された前記環境湿度が第2の閾値以下であることをも条件として、前記現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention, the image forming apparatus further comprises detection means for detecting an environmental temperature and an environmental humidity related to the image forming apparatus, and the determination means is detected by the detection means. In addition, the developing roller is in the high load state on condition that the environmental temperature is equal to or lower than a first threshold value and the environmental humidity detected by the detecting means is equal to or lower than a second threshold value. It is characterized by determining.
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明に係る画像形成装置において、前記判定手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記現像ローラの負荷レベルをも判定し、前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the determination unit also determines a load level of the developing roller based on a detection result by the detection unit. The first drive control means changes an input current to the developing motor when toner is supplied to the photoconductor according to a determination result of the load level.
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかの発明に係る画像形成装置において、前記第1駆動制御手段は、前記判定手段による判定時点からの前記現像ローラの駆動時間に応じて、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を変更することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the first drive control unit is responsive to a driving time of the developing roller from a determination time point by the determination unit. The input current to the developing motor when the toner is supplied to the photoconductor is changed.
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかの発明に係る画像形成装置において、前記第1駆動制御手段は、前記現像ローラの累積使用時間が所定値より大きいと判定される場合には、前記累積使用時間が前記所定値より小さいと判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the first drive control unit determines that the cumulative usage time of the developing roller is greater than a predetermined value. In this case, the input current to the developing motor is set to a larger value than the case where it is determined that the accumulated usage time is smaller than the predetermined value, and the developing roller is rotated by driving the developing motor. It is characterized by supplying toner to the body.
請求項7の発明は、画像形成装置であって、静電潜像が形成される感光体と、現像ローラをそれぞれ有する複数の現像ユニットを装着して所定軸回りに回転する回転式の現像ラックと、前記複数の現像ユニットの各現像ローラを駆動する現像モータと、前記各現像ローラが高負荷状態であるか非高負荷状態であるかを判定する判定手段と、前記現像モータの動作を制御する第1駆動制御手段とを備え、前記第1駆動制御手段は、前記各現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記各現像ローラが前記非高負荷状態であると判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記各現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給し前記静電潜像を現像することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, and a rotary developing rack that rotates around a predetermined axis with a plurality of developing units each having a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed and a developing roller. A developing motor that drives each developing roller of the plurality of developing units, a determination unit that determines whether each developing roller is in a high load state or a non-high load state, and controls the operation of the developing motor First driving control means, wherein the first driving control means determines that each developing roller is in the non-high load state when each developing roller is determined to be in the high load state. The input current to the developing motor is set to a larger value than in the case of determination, and the developing roller is rotated by driving the developing motor to supply toner to the photoconductor to develop the electrostatic latent image. With features That.
請求項8の発明は、請求項7の発明に係る画像形成装置において、前記現像ラックを駆動するラックモータと、前記ラックモータの動作を制御する第2駆動制御手段とをさらに備え、前記第2駆動制御手段は、前記各現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記各現像ローラが非高負荷状態であると判定される場合よりも、前記各現像ローラによる前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像ラックの停止状態を維持する保持トルクを発生させることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the image forming apparatus further includes a rack motor that drives the developing rack, and a second drive control unit that controls an operation of the rack motor. When it is determined that each of the developing rollers is in the high load state, the drive control unit is more sensitive than the case where each of the developing rollers is determined to be in a non-high load state. An input current to the rack motor at the time of supplying toner to the body is set to a large value, and a holding torque for maintaining the stopped state of the developing rack is generated.
請求項9の発明は、請求項8の発明に係る画像形成装置において、前記画像形成装置内の定着器の温度を測定する測定手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記測定手段による前記定着器の測定温度が所定値以下であることを条件として前記各現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the image forming apparatus further includes a measuring unit that measures a temperature of a fixing device in the image forming apparatus, and the determination unit is configured to fix the fixing by the measuring unit. It is characterized in that it is determined that each of the developing rollers is in the high load condition on condition that the measured temperature of the container is not more than a predetermined value.
請求項10の発明は、請求項9の発明に係る画像形成装置において、前記画像形成装置に関する環境温度および環境湿度を検出する検出手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記検出手段により検出された前記環境温度が第1の閾値以下であり、且つ、前記検出手段により検出された前記環境湿度が第2の閾値以下であることをも条件として、前記各現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the image forming apparatus further comprises detection means for detecting an environmental temperature and an environmental humidity related to the image forming apparatus, and the determination means is detected by the detection means. Further, each developing roller is in the high load state on condition that the environmental temperature is equal to or lower than the first threshold value and the environmental humidity detected by the detecting means is equal to or lower than the second threshold value. It is characterized by determining.
請求項11の発明は、請求項10の発明に係る画像形成装置において、前記判定手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記各現像ローラの負荷レベルをも判定し、前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更し、前記第2駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更することを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth aspect, the determination unit also determines a load level of each developing roller based on a detection result by the detection unit, and the first drive control is performed. The means changes an input current to the developing motor at the time of supplying toner to the photoconductor according to the determination result of the load level, and the second drive control means is configured to change the current at the time of supplying toner to the photoconductor. The input current to the rack motor is changed according to the determination result of the load level.
請求項12の発明は、請求項8ないし請求項11のいずれかの発明に係る画像形成装置において、前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を、前記判定手段による判定時点からの前記各現像ローラの駆動時間に応じて変更し、前記第2駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を前記駆動時間に応じて変更することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the eighth to eleventh aspects, the first drive control unit is configured to input current to the developing motor when toner is supplied to the photoconductor. Is changed according to the driving time of each developing roller from the time point of determination by the determining means, and the second drive control means changes the input current to the rack motor when the toner is supplied to the photoconductor. It changes according to time, It is characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項12に記載の発明によれば、静粛性を大きく損なうことなく、現像ローラを安定的に回転させることが可能である。 According to the first to twelfth aspects of the present invention, the developing roller can be stably rotated without greatly impairing the quietness.
特に、請求項2および請求項9に記載の発明によれば、非使用状態が長期間継続されていたか否かを簡易に判定し、現像ローラが高負荷状態であることを簡易に判定することが可能である。 In particular, according to the second and ninth aspects of the invention, it is easily determined whether or not the non-use state has been maintained for a long time, and it is easily determined that the developing roller is in a high load state. Is possible.
また特に、請求項3および請求項10に記載の発明によれば、低温低湿環境で長期間放置されていたか否かを判定することによって、現像ローラが高負荷状態であることを簡易且つ正確に判定することが可能である。 In particular, according to the third and tenth aspects of the present invention, it can be determined easily and accurately that the developing roller is in a high load state by determining whether or not it has been left for a long time in a low temperature and low humidity environment. It is possible to determine.
また特に、請求項4に記載の発明によれば、感光体へのトナー供給時における現像モータへの入力電流が負荷レベルの判定結果に応じて変更されるので、現像モータにおいて適切なトルクを発生させることができる。
In particular, according to the invention described in
また特に、請求項5に記載の発明によれば、感光体へのトナー供給時における現像モータへの入力電流が現像ローラの駆動時間に応じて変更されるので、現像モータにおいて適切なトルクを発生させることができる。 In particular, according to the fifth aspect of the present invention, since the input current to the developing motor when the toner is supplied to the photosensitive member is changed according to the driving time of the developing roller, an appropriate torque is generated in the developing motor. Can be made.
また特に、請求項6に記載の発明によれば、現像ローラが使用により劣化する場合にも、現像モータを比較的大きなトルクで駆動し、現像ローラをより安定的に駆動することが可能である。 In particular, according to the sixth aspect of the present invention, even when the developing roller deteriorates due to use, the developing motor can be driven with a relatively large torque to drive the developing roller more stably. .
また特に、請求項8に記載の発明によれば、充分な保持トルクを発生させて現像ラックを停止させておくことができる。 In particular, according to the eighth aspect of the present invention, the developing rack can be stopped by generating a sufficient holding torque.
また特に、請求項11に記載の発明によれば、感光体へのトナー供給時における現像モータへの入力電流が負荷レベルの判定結果に応じて変更されるので、現像モータにおいて適切なトルクを発生させることができる。また、感光体へのトナー供給時におけるラックモータへの入力電流が負荷レベルの判定結果に応じて変更されるので、回転式現像ラックをより確実に停止させておくことができる。
In particular, according to the invention described in
また特に、請求項12に記載の発明によれば、判定手段による判定時点からの現像ローラの駆動時間に応じて、現像モータにおいて適切な駆動トルクを発生させることができるとともに、ラックモータにおいて適切な保持トルクを発生させることができる。 In particular, according to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to generate an appropriate driving torque in the developing motor according to the driving time of the developing roller from the time point of determination by the determining means, and it is possible to generate an appropriate power in the rack motor. A holding torque can be generated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.装置構成>
図1は、本実施形態に係る画像形成装置1(1A)の概略構成を示す図である。画像形成装置1は、感光体(像担持体とも称する)上の静電潜像を現像して画像を形成する装置である。ここでは、画像形成装置として、電子写真装置、より詳細には、4サイクル方式のフルカラー電子写真装置を例示する。
<1. Device configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 (1A) according to the present embodiment. The
図1に示すように、画像形成装置1は、感光体(像担持体)11と帯電器12と露光器13と回転式の現像ラック(回転型現像装置)20とを有している。
As shown in FIG. 1, the
感光体11は、略円柱形状を有しており、感光ドラムとも表現される。帯電器12は、感光体11の外周面を均一に帯電させる装置である。露光器13は、感光体11の外周面に対して選択的に光を照射する装置である。
The
また、図2にも示すように、現像ラック20は、複数(具体的には4つ)の現像ユニット21(詳細には、21Y,21M,21C,21K)を備えている。具体的には、現像ラック20は、イエローの現像ユニット21Yと、マゼンタの現像ユニット21Mと、シアンの現像ユニット21Cと、ブラックの現像ユニット21Kとを備えている。各現像ユニット21は、互いに異なる色のトナーが格納される点を除いて、ほぼ同様の構成を有している。
As shown in FIG. 2, the developing
図3に示すように、各現像ユニット21は、現像ローラ14と供給ローラ15とトナー収容部28とを有している。トナー収容部28にはトナーTNが収容されている。詳細には、現像ユニット21Yのトナー収容部28にはイエローのトナーが収容されており、現像ユニット21Mのトナー収容部28にはマゼンタのトナーが収容されている。同様に、現像ユニット21Cのトナー収容部28にはシアンのトナーが収容されており、現像ユニット21Kのトナー収容部28にはブラックのトナーが収容されている。また、各現像ユニット21には隔壁部29が設けられている。隔壁部29を適宜に配置することによって、供給ローラ15および現像ローラ14へ向けてトナーをより適切に供給することが可能である。各現像ユニット21は、トナーをも収容する交換式の部材であるため、トナーカートリッジとも称される。なお、コストダウン等を図るため、トナー収容部28内には、トナーを攪拌するための攪拌羽根は設けられていない。
As shown in FIG. 3, each developing
再び図2を参照する。現像ラック20は、所定の軸AX1を中心に回転可能に設けられている。現像ラック20の近傍(図の下側)には、当該現像ラック20を回転駆動するモータ(「ラックモータ」とも称する)22と、ラックドッキングギア23とが設けられている。
Refer to FIG. 2 again. The developing
ラックドッキングギア23は、略円柱形状を有する現像ラック20の一端面に固定されたギアと噛み合うように設けられているとともに、ラックモータ22の回転軸に固定されたギアとも噛み合うように設けられている。
The
ラックモータ22の回転駆動力は、ラックドッキングギア23を介して現像ラック20に伝達され、現像ラック20が軸AX1を中心に回転する。具体的には、ラックモータ22が軸AX2を中心に反時計回りに回転すると、ラックドッキングギア23が軸AX3を中心に時計回りに回転する。そして、このラックドッキングギア23の回転動作に伴って、さらに現像ラック20が軸AX1を中心に反時計回りに回転する。
The rotational driving force of the
ラックモータ22としては、例えば、2相励磁のステッピングモータが用いられる。ステッピングモータに対する入力パルス(詳細には単位時間あたりの入力パルス数等)を変更することなどによって、ラックモータ22の回転方向および回転速度、ひいては、現像ラック20の回転方向および回転速度を調整することが可能である。
As the
また、現像ラック20の近傍(図の上側)には、現像ローラ14を回転駆動するモータ(「現像モータ」とも称する)25と、モータドッキングギア24とが設けられている。
Further, a motor (also referred to as “developing motor”) 25 that rotates the developing
モータドッキングギア24は、現像モータ25の回転軸に固定されたギアと噛み合うように設けられている。また、モータドッキングギア24は、現像ラック20が所定の回転角度を有するときに、略円柱状の各現像ローラ14の一端面に固定されたギアと噛み合うように設けられている。
The
現像モータ25の回転駆動力は、モータドッキングギア24を介して各現像ローラ14に伝達され、各現像ローラ14が各回転軸を中心に回転する。具体的には、現像モータ25が軸AX5を中心に反時計回りに回転すると、モータドッキングギア24が軸AX4を中心に時計回りに回転する。そして、このモータドッキングギア24の回転動作に伴って、モータドッキングギア24の対向位置に存在する現像ローラ14が軸AX7を中心に反時計回りに回転する。
The rotational driving force of the developing
現像モータ25としては、例えば、2相励磁のステッピングモータが用いられる。当該ステッピングモータに対する入力パルス(詳細には単位時間あたりの入力パルス数等)を変更することなどによって、現像モータ25の回転方向および回転速度、ひいては、現像ローラ14の回転方向および回転速度を調整することが可能である。
As the developing
この画像形成装置1は、現像ラック20を回転することによって、感光体11への対向位置へと4つの現像ユニット21を順次に移動する。そして、感光体11の外周面上に形成された静電潜像が、対応する色のトナーを用いて現像される。
The
具体的には、感光体11の外周面が帯電器12(図1参照)によって帯電された後、露光器13によって露光された部分の電荷が減少することによって、感光体11の外周面に静電潜像が形成される。当該静電潜像は、最終出力画像のうちの基本色成分(具体的には、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各成分)ごとに形成される。
Specifically, after the outer peripheral surface of the
また、各静電潜像は、現像ラック20内の複数の現像ユニット21のいずれかによって現像される。複数の現像ユニット21のうちの適宜の現像ユニット21が感光体11への対向位置に移動され感光体11に対峙すると、当該現像ユニット21の現像ローラ14が現像モータ25によって回転される。そして、当該現像ローラ14の回動動作に応じて、当該現像ユニット21内のトナーが感光体に供給される。これにより、感光体11上の静電潜像が現像される。
Each electrostatic latent image is developed by one of the plurality of
具体的には、イエロー成分の静電潜像はイエローの現像ユニット21Yで現像され、マゼンタ成分の静電潜像はマゼンタの現像ユニット21Mで現像される。同様に、シアン成分の静電潜像はシアンの現像ユニット21Cで現像され、ブラック成分の静電潜像はブラックの現像ユニット21Kで現像される。このように、各現像ユニット21は、それぞれ、各基本色成分のトナー像を電子写真方式によって形成する。
Specifically, the yellow component electrostatic latent image is developed by the yellow developing
フルカラー印刷においては、上記のような4色のトナー像の形成動作が順次に実行される。より具体的には、まず、イエロー成分に関する静電潜像形成動作および現像動作が実行され、次にマゼンタ成分に関する静電潜像形成動作および現像動作が実行される。その後、シアン成分に関する静電潜像形成動作および現像動作が実行され、最後に、ブラック成分に関する静電潜像形成動作および現像動作が実行される。 In full-color printing, the above four-color toner image forming operations are sequentially executed. More specifically, first, an electrostatic latent image forming operation and a developing operation relating to the yellow component are executed, and then an electrostatic latent image forming operation and a developing operation relating to the magenta component are executed. Thereafter, an electrostatic latent image forming operation and a developing operation relating to the cyan component are executed, and finally, an electrostatic latent image forming operation and a developing operation relating to the black component are executed.
また、形成された各トナー像は、順次に中間転写ベルト(中間転写体とも称される)31(図1)に転写され、中間転写ベルト31上に重畳される。そして、中間転写ベルト31に重畳された各基本色成分のトナー像が、さらに用紙(記録紙)PAに転写されることによって、用紙PAにフルカラー画像が形成される。
The formed toner images are sequentially transferred to an intermediate transfer belt (also referred to as an intermediate transfer member) 31 (FIG. 1) and superimposed on the
図1に示すように、中間転写ベルト31は、駆動ローラ33の駆動によって矢印AR1の向きに移動する。また、駆動ローラ33に対向する位置には、中間転写ベルト31を隔てて、2次転写ローラ32が設けられている。さらに、2次転写ローラ32等の下側には給紙部40が設けられている。給紙部40は、図の上方側(下流側)の2次転写ローラ32等に向けて、用紙PAを供給するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、2次転写ローラ32の位置を通過した用紙PAの搬送方向下流側(図1の上側)には定着器45が設けられており、さらにその搬送方向下流側には排紙部46が設けられている。用紙PA上に転写されたトナー像は、定着器45により加熱され用紙PAに定着される。その後、当該用紙PAが画像形成装置1上部側の排紙部46に排出される。
A fixing
定着器45の近傍には、定着器45の温度を測定する温度測定部51が設けられている。例えば、温度測定部51は、サーミスタを有して構成される。また、2次転写ローラ32とタイミングローラ42との間には、環境センサ52が設けられている。環境センサ52は、画像形成装置1に関する環境温度および環境湿度を検出する。
A
画像形成装置1は、ネットワーク等を介して接続された他の情報装置(パーソナルコンピュータ等)から伝送されてきた画像データに基づく画像を、上述のような印刷機構を用いて印刷出力することによって、カラーページプリンタとして機能する。
The
図4は、画像形成装置1の機能ブロックを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating functional blocks of the
図4に示すように、画像形成装置1は、CPU61とROM62とRAM63とを有する。CPU61等で構成されるコンピュータシステムは、ROM62内に格納された所定のプログラムをCPU61およびRAM63などを用いて実行することによって、画像形成装置1における各種の制御機能を実現する。例えば、判定部61cおよび動作制御部61d等がソフトウエア的に実現される。
As illustrated in FIG. 4, the
CPU61は、温度測定部51と環境センサ52とにそれぞれ電気的に接続されている。CPU61は、温度測定部51による測定結果と環境センサ52による検出結果とをそれぞれ取得することができる。
The
判定部61cは、温度測定部51による測定結果に基づいて、各現像ローラ14が高負荷状態であるか否かなどを判定する。この実施形態においては、温度測定部51による定着器45の測定温度が所定値TH10以下であることを条件として各現像ローラ14が「高負荷状態」である旨が判定される。さらに、この実施形態においては、環境センサ52による検出温度が閾値TH11以下であり、且つ、環境センサ52による検出湿度が閾値TH21以下であることをも条件として、各現像ローラ14が「高負荷状態」である旨が判定される。一方、両条件のいずれかが充足されない場合には、各現像ローラ14が「高負荷状態」でない、換言すれば、各現像ローラ14が「非高負荷状態(ないし通常状態)」であると判定される。具体的には、温度測定部51による定着器45の測定温度が所定値TH10より大きい場合には、「非高負荷状態」であると判定される。また、環境センサ52による検出温度が閾値TH11より大きい場合、あるいは、環境センサ52による検出湿度が閾値TH21より大きい場合にも、「非高負荷状態」であると判定される。
The determination unit 61c determines whether each developing
また、CPU61は、モータドライバ65を介して現像モータ25に電気的に接続されており、モータドライバ66を介してラックモータ22に電気的に接続されている。
Further, the
動作制御部61dは、モータドライバ65を介して、現像モータ25の動作を制御する。すなわち、動作制御部61dおよびモータドライバ65は、現像モータ25の動作を制御する。
The operation controller 61 d controls the operation of the developing
また、動作制御部61dは、モータドライバ66を介して、ラックモータ22の動作を制御する。すなわち、動作制御部61dおよびモータドライバ66は、ラックモータ22の動作を制御する。
In addition, the operation control unit 61 d controls the operation of the
動作制御部61d、モータドライバ65およびモータドライバ66は、判定部61cの判定結果に基づいて、現像モータ25およびラックモータ22の入力電流等を制御する。
The operation control unit 61d, the
例えば、現像ローラ14が「高負荷状態」であると判定される場合には、現像ローラ14が「非高負荷状態」であると判定される場合よりも感光体へのトナー供給時における現像モータ25への入力電流が比較的大きな値に設定され、現像モータ25が回転される。すなわち、「高負荷状態」における現像モータ25への入力電流は、「非高負荷状態(通常状態)」における現像モータ25への入力電流よりも大きな値に設定される。このような制御動作については後に詳述する。
For example, when it is determined that the developing
<2. 動作概要>
つぎに、画像形成装置1の動作について詳細に説明する。まず、動作の概要について説明する。
<2. Outline of operation>
Next, the operation of the
この画像形成装置1においては、電源がオフ状態からオン状態へと変更されると、
(a)現像ローラ14の負荷状態に関する判定動作、
(b)現像ラック20の初期回転動作、
(c)現像ローラ14の負荷状態に応じた印刷動作、
の各動作がこの順次で実行される。以下では、この順序にしたがって説明する。
In the
(A) a determination operation regarding the load state of the developing
(B) initial rotation operation of the developing
(C) printing operation according to the load state of the developing
These operations are executed in this order. Below, it demonstrates according to this order.
<3. 判定動作>
上述したように、画像形成装置1が使用されていない状態で所定期間放置されると、トナーの自重等によって現像ローラの周辺においてトナーが凝集することがある。そして、このような凝集等が発生すると、運転再開後の現像ローラの回転負荷が大きくなる。特に、画像形成装置1が「低温低湿環境」で放置された場合に、この凝集作用は発生し易い。これは、低温低湿環境ではトナーの吸湿程度が小さくトナーの流動性が高く、現像ローラ近傍の隙間にトナーが入り込みやすいことなどに起因する。また、その結果、低温低湿環境では現像ローラの回転負荷が特に増大しやすくなる。
<3. Judgment action>
As described above, if the
そこで、この画像形成装置1においては、このような放置状態継続に起因する現像ローラの回転負荷の増大現象が生じているか否かを次のようにして判定する。
Therefore, in this
具体的には、電源がオフ状態からオン状態へと変更されると、判定部61cによる判定動作が原則として実行される。例えば、この判定動作は、電源投入時点T20(図5参照)において実行される。 Specifically, when the power source is changed from the off state to the on state, the determination operation by the determination unit 61c is executed in principle. For example, this determination operation is executed at a power-on time T20 (see FIG. 5).
この判定動作においては、判定部61cは、温度測定部51および環境センサ52を用いて、画像形成装置1に関する放置状況を判定する。
In this determination operation, the determination unit 61 c uses the
詳細には、まず、温度測定部51(図1)による定着器45の測定温度TEが所定値TH10(例えば50℃)以下であるという条件C1が充足されるか否かが判定される。
Specifically, first, it is determined whether or not a condition C1 that the measured temperature TE of the fixing
図5に示すように、画像形成装置1の電源投入時点T20から定着器45のウォームアップ動作が実行される。図5のラインLN1は、定着器45の温度の経時変化の一例を示している。
As shown in FIG. 5, the warm-up operation of the fixing
具体的には、電源投入時点T20において定着器45内のヒータに対する通電が開始されると、定着器45の温度が上昇し始める。そして、定着器45の温度が例えば160℃℃程度にまで上昇した後に、印刷動作が実行される。なお、印刷動作期間においては定着器45の温度は170℃程度にまでさらに上昇する。
Specifically, when the energization of the heater in the fixing
その後、時刻T50において電源がオフされると、定着器45のヒータに対する通電停止に伴って定着器45の温度は徐々に低下する。
Thereafter, when the power is turned off at time T50, the temperature of the fixing
このとき定着器45の温度は、急激には低下しない。定着器45の温度が約160℃から約50℃にまで低下するためには、時刻T50から時刻T60までの時間(例えば1時間程度)を要する。したがって、定着器45の測定温度TEが50℃より大きい場合には、定着器45のウォームアップ動作の実行後に電源がオフされてから、未だ1時間が経過していないと考えられる。換言すれば、画像形成装置1の放置時間は1時間未満である。
At this time, the temperature of the fixing
一方、現像ローラの回転負荷の増大現象は、画像形成装置1の放置状態が所定期間(例えば1時間半〜2時間程度)以上にわたって継続している場合に、発生する可能性が高い。
On the other hand, an increase in the rotational load of the developing roller is highly likely to occur when the
そこで、温度測定部51による定着器45の測定温度TEが所定値TH10(例えば50℃)より大きい場合には、画像形成装置1の放置時間は1時間未満であると判断して、現像ローラの回転負荷の増大現象は生じていないものとみなす。すなわち、現像ローラ14は「非高負荷状態(通常状態)」であると判定される。ここにおいて、測定温度TEとしては、電源オン直後且つ定着ウォームアップ開始前の時刻(例えば時刻T20)における測定結果を用いることが好ましい。
Therefore, when the temperature measured TE of the fixing
一方、温度測定部51による定着器45の測定温度TEが所定値TH10(例えば50℃)以下である場合には、画像形成装置1の放置時間は1時間以上であると判断して、現像ローラの回転負荷の増大現象が生じている可能性が高いものとみなす。ただし、ここでは、若干の余裕を見込んで閾値TH10が設定される場合を例示している。具体的には、画像形成装置1の放置時間が例えば1時間〜1時間半程度である場合も、現像ローラの回転負荷の増大現象が生じている可能性が高いものと判定されている。なお、閾値TH10としては、装置構成等に応じた値が実験等によって適宜に定められればよい。
On the other hand, when the measured temperature TE of the fixing
このように、温度測定部51による定着器45の測定温度TEを用いることによれば、画像形成装置1の非使用状態(放置状態とも称する)が長期間継続されていたか否かを簡易に判定することができる。ひいては、現像ローラが高負荷状態であるか否かを簡易に判定することが可能である。
As described above, by using the measured temperature TE of the fixing
また、この画像形成装置1においては、測定温度TEが所定値TH10以下であるという条件C1が充足される場合には、次の条件C2も充足されるか否かが判定される。条件C2は、環境センサ52による検出温度(環境温度)TMが閾値TH11以下であり、且つ、環境センサ52による検出湿度(環境湿度)HMが閾値TH21以下であることである。ここでは、閾値TH11としては18℃、閾値TH21としては20%、の値を利用するものとする。ただし、これに限定されず、閾値TH11,TH21としては、トナーの種類等に応じた値が実験等によって適宜に定められればよい。
In the
そして、条件C1だけでなく条件C2も充足される場合には、「低温低湿環境」下で長期間にわたって放置されていたものとみなされる。この場合には、現像ローラ14が「高負荷状態」であると判定される。
When not only the condition C1 but also the condition C2 is satisfied, it is considered that the apparatus has been left for a long time in a “low temperature and low humidity environment”. In this case, it is determined that the developing
一方、条件C1が充足されても条件C2が充足されない場合には、放置環境が「低温低湿環境」ではなかったものとみなされる。この場合には、現像ローラ14は「高負荷状態」には至っていないと判定される。なお、条件C2をも考慮することによって、現像ローラ14の負荷状態をさらに正確に把握することが可能である。
On the other hand, when the condition C1 is satisfied but the condition C2 is not satisfied, it is considered that the leaving environment is not the “low temperature and low humidity environment”. In this case, it is determined that the developing
以上のようにして、条件C1と条件C2との双方が充足される場合には、現像ローラ14が「高負荷状態」であると判定される。一方、両条件C1,C2のいずれかが充足されない場合には「非高負荷状態」であると判定される。上記のように条件C1および条件C2を用いて低温低湿環境で長期間放置されていたか否かを判定することによれば、現像ローラ14が高負荷状態であることを簡易且つ更に正確に判定することが可能である。
As described above, when both the condition C1 and the condition C2 are satisfied, it is determined that the developing
また、この実施形態では、条件C1および条件C2の双方が充足される場合には、環境センサ52の測定結果を用いて現像ローラ14の高負荷状態のレベルをさらに判定する。
In this embodiment, when both the condition C1 and the condition C2 are satisfied, the level of the high load state of the developing
具体的には、図6に示すように、環境の「低温低湿」の度合いを3段階のレベル(レベルL1,L2,L3)に区分し、これらのレベルに応じて、高負荷状態のレベル(程度)を判定する。 Specifically, as shown in FIG. 6, the degree of “low temperature and low humidity” of the environment is divided into three levels (levels L1, L2, and L3), and according to these levels, the level of the high load state ( Degree).
詳細には、環境センサ52による測定温度TMが閾値TH13(ここでは10℃)未満であり且つ環境センサ52による測定湿度HMが閾値TH23(ここでは10%)未満であるときには、判定部61cは、環境の低温低湿レベルをレベルL3であるとして判定する。
Specifically, when the measured temperature TM by the
また、測定温度TMが閾値TH12(ここでは15℃)未満であり且つ測定湿度HMが閾値TH22(ここでは20%)未満であるときには、判定部61cは、環境の低温低湿レベルをレベルL2であるとして判定する。ただし、レベルL2の判定よりもレベルL3の判定が優先される。すなわち、レベルL2の判定基準が充足される場合であってもレベルL3の判定基準が充足されるときには、低温低湿レベルはレベルL3であると判定される。なお、閾値TH12は閾値TH13以上の値であり、閾値TH22は閾値TH23以上の値である。 Further, when the measured temperature TM is lower than the threshold value TH12 (here, 15 ° C.) and the measured humidity HM is lower than the threshold value TH22 (here, 20%), the determination unit 61c sets the environmental low temperature and low humidity level to the level L2. Judge as. However, the determination of level L3 has priority over the determination of level L2. That is, even when the level L2 criterion is satisfied, when the level L3 criterion is satisfied, the low temperature and low humidity level is determined to be the level L3. The threshold value TH12 is a value greater than or equal to the threshold value TH13, and the threshold value TH22 is a value greater than or equal to the threshold value TH23.
さらに、測定温度TMが閾値TH11(ここでは18℃)未満であり且つ測定湿度HMが閾値TH21(ここでは20%)未満であるときには、判定部61cは、環境の低温低湿レベルをレベルL1であるとして判定する。ただし、レベルL1の判定よりもレベルL2,L3の判定が優先される。なお、閾値TH11は閾値TH12以上の値であり、閾値TH21は閾値TH22以上の値である(ここではTH21=TH22)。 Further, when the measured temperature TM is lower than the threshold value TH11 (here 18 ° C.) and the measured humidity HM is lower than the threshold value TH21 (here 20%), the determination unit 61c sets the environmental low temperature and low humidity level to the level L1. Judge as. However, the determinations at levels L2 and L3 have priority over the determination at level L1. Note that the threshold TH11 is a value greater than or equal to the threshold TH12, and the threshold TH21 is a value greater than or equal to the threshold TH22 (here, TH21 = TH22).
また、測定温度TMが閾値TH11(ここでは18℃)以上であるか或いは測定湿度HMが閾値TH21(ここでは20%)以上であるときには、判定部61cは、環境の低温低湿レベルをレベルL0であるとして判定する。このレベルL0は、「低温低湿環境」ではないことを意味する。 When the measured temperature TM is equal to or higher than the threshold TH11 (here 18 ° C.) or the measured humidity HM is equal to or higher than the threshold TH21 (here 20%), the determination unit 61c sets the low temperature and low humidity level of the environment at the level L0. Judge as there is. This level L0 means that it is not a “low temperature and low humidity environment”.
なお、温度TM(あるいは湿度HM)と各閾値との等号成立時においては、対応する各レベルへの属否を上記とは逆に判定するようにしてもよい。例えば、温度TM(あるいは湿度HM)と各閾値との等号成立時には、対応する各レベルL3,L2,L1に属すると判定するようにしてもよい。 In addition, when the equality between the temperature TM (or humidity HM) and each threshold value is established, the affiliation to each corresponding level may be determined in reverse to the above. For example, when the equal sign between the temperature TM (or humidity HM) and each threshold value is established, it may be determined that the temperature belongs to the corresponding level L3, L2, L1.
低温低湿の程度を表す上記のレベルL3,L2,L1は、現像ローラ14の高負荷状態のレベル(「負荷レベル」とも称する)をも示している。換言すれば、判定部61cは、環境センサ52による検出結果等に基づいて、現像ローラ14の負荷レベルをも判定する。レベルLiの添字iの値が大きくなるにつれて、低温低湿のレベルが大きくなるとともに現像ローラ14の高負荷状態のレベル(負荷レベル)も大きくなる。すなわち、3つのレベルL3、L2,L1のうち、レベルL3は「高負荷状態」の程度が最も大きいことを示し、レベルL1は「高負荷状態」の程度が最も小さいことを示す。
The above-described levels L3, L2, and L1 indicating the degree of low temperature and low humidity also indicate the level of the developing
また、上記のレベルL0は、環境が「低温低湿環境」ではないことを示すとともに、現像ローラ14の負荷状態が「高負荷状態」でもないことを示している。
The level L0 indicates that the environment is not the “low temperature and low humidity environment” and that the load state of the developing
<4. 現像ラックの初期回転動作>
上記のような判定動作が実行された直後に、現像ラック20の初期回転動作が実行される。
<4. Initial rotation of developing rack>
Immediately after the determination operation as described above is executed, the initial rotation operation of the developing
この画像形成装置1においては、現像ユニット(トナーカートリッジ)21が着脱自在に装着される。そして、特に、電源オフ時においてはメンテナンス等のために当該装置1から現像ユニット(トナーカートリッジ)21が取り出されている(離脱されている)可能性がある。
In the
そのため、この画像形成装置1においては、電源オン後において現像ラック20を回転させて複数(ここでは4つ)の現像ユニット21の全てが装着されているか否かを確認するものとする。このような回転動作を初期回転動作と称するものとする。
For this reason, in this
具体的には、図7に示すように、モータドライバ66(図4)等はラックモータ22(図2)を所定回転速度R1(例えば1200pps(パルス毎秒))で反時計回りに回転させる。詳細には、ラックモータ22に対する入力電流Iaとして値I1(例えば1.0A(アンペア))が設定される。ラックモータ22に電流I1が入力されラックモータ22が回転することによって、現像ラック20が軸AX1(図2)を中心に反時計回りに回転駆動される。
Specifically, as shown in FIG. 7, the motor driver 66 (FIG. 4) or the like rotates the rack motor 22 (FIG. 2) counterclockwise at a predetermined rotational speed R1 (eg, 1200 pps (pulses per second)). Specifically, a value I1 (for example, 1.0 A (ampere)) is set as the input current Ia to the
この回転駆動動作によって、現像ラック20が基準位置にまで回転される。基準位置に到達したことは、光学センサ(不図示)によって検出される。詳細には、現像ラック20に同期して回転する円盤の所定位置に設けられた孔が光学センサにより検出されることによって、現像ラック20が基準位置へ到達したことが検出される。
By this rotational driving operation, the developing
その後、ラックモータ22が停止し現像ラック20が初期位置に停止する。停止中においては、ラックモータ22の回転速度はゼロに設定されるとともに、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I7(例えば、0.7A(アンペア))に設定される。このような電流Ia(=I7)が入力されることなどによって、ラックモータ22は、現像ラック20を停止状態で保持するためのトルク(保持トルク)を発生する。これにより、現像ラック20が現像ユニット21の自重等で移動(回転)することが回避される。
Thereafter, the
つぎに、各現像ユニット21K,21Y,21M,21Cの装着確認動作が実行される。
Next, the mounting confirmation operation of each developing
具体的には、再びラックモータ22に対して電流I1が入力され、ラックモータ22が回転する。そして、現像ラック20が所定角度回転され、最初の現像ユニット21(例えば21K)が感光体11の対向位置に移動すると、現像ラック20の回転が停止する。停止中においては、上記と同様に、ラックモータ22の回転速度はゼロに設定されるとともに、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I7(例えば、0.7A(アンペア))に設定される。
Specifically, the current I1 is input again to the
各現像ユニット21の装着確認動作は、感光体11の対向位置への停止中に実行される。具体的には、各現像ユニット21内に設けられたメモリ内に記憶された情報を、感光体11近傍に設置された読取装置(リーダ)によって読み出すことによって、各現像ユニット21の装着が確認される。当該メモリの読み出し処理が成功するとき(通信成功時)は、対応する現像ユニット21(例えば21K)が装着されていると判定される。一方、当該処理が成功しないとき(通信失敗時)は、対応する現像ユニット21が装着されていないと判定される。なお、ここでは、現像ユニット21内のメモリからの読み出し処理の成否に基づいて現像ユニット21の装着の有無を確認する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、現像ユニット21に反射部材を設けておき、出射光に対する当該反射部材からの反射光の有無を検出する反射型センサを用いて、現像ユニット21の装着の有無を確認するようにしてもよい。あるいは、出射光に対する透過光の有無を検出する透過型センサを用いて、現像ユニット21の装着の有無を確認するようにしてもよい。
The mounting confirmation operation of each developing
最初の現像ユニット21(例えば21K)に関する装着確認動作が終了すると、再びラックモータ22に対して電流I1が入力され、ラックモータ22が回転する。そして、現像ラック20が90(度:deg)回転され、次の現像ユニット21(例えば21Y)が感光体11の対向位置に移動すると、現像ラック20の回転が停止する。そして、当該現像ユニット21(例えば21Y)に関する装着確認動作が実行される。なお、停止中においては、上記と同様に、ラックモータ22の回転速度はゼロに設定されるとともに、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I7(例えば、0.7A(アンペア))に設定される。
When the mounting confirmation operation for the first developing unit 21 (for example, 21K) is completed, the current I1 is input again to the
同様にして、残りの現像ユニット21(例えば21M,21C)についても装着確認動作が順次に実行される。その後、現像ラック20は所定の待機位置へと回転移動する。
Similarly, the mounting confirmation operation is sequentially executed for the remaining developing units 21 (for example, 21M and 21C). Thereafter, the developing
ここにおいて、上記の動作では、各現像ローラ14(図2)は、現像ラック20の回転に応じて現像ラック20の外周側を移動し、現像ラック20が90度回転するごとに、各現像ローラ14が感光体11の対向位置を通過する。そして、この通過の際に、各現像ローラ14のギアはモータドッキングギア24と噛み合う。
Here, in the above operation, each developing roller 14 (FIG. 2) moves on the outer peripheral side of the developing
このとき、仮にモータドッキングギア24が停止していると、モータドッキングギア24と現像ローラ14のギアとの間に衝撃力が生じて、現像ラック20の回転に対する比較的大きな負荷が発生し、現像ラック20の正常な回転動作が阻害される。
At this time, if the
このような負荷の発生を抑制するため、この実施形態では、現像ラック20の外周上を移動する現像ローラ14の移動速度に同期する速度で、モータドッキングギア24が回転するように、現像モータ25も回転させる。具体的には、現像モータ25に対する入力電流Idとして電流I2(例えば0.7A(アンペア))を設定し、速度R2(例えば600pps(パルス毎秒))で現像モータ25を回転させる。なお、現像ラック20の負荷軽減が図れればよいため、電流I2は、比較的小さな値に設定されれば充分である。
In order to suppress the occurrence of such a load, in this embodiment, the developing
以上のような装着確認動作が実行され、全ての現像ユニット21(21K,21Y,21M,21C)が装着されていることが確認されると、印刷可能状態になり、印刷ジョブの受付待機状態に移行する。 When the mounting confirmation operation as described above is executed and it is confirmed that all the developing units 21 (21K, 21Y, 21M, and 21C) are mounted, the printable state is entered and the print job reception standby state is entered. Transition.
<5. カラー印刷動作>
つぎに、印刷ジョブの受付待機状態でカラー印刷指令が受信され、カラー印刷動作が実行される場合について説明する。
<5. Color printing operation>
Next, a case where a color printing command is received and a color printing operation is executed in a print job reception waiting state will be described.
カラー印刷動作においては、ラックモータ22の駆動によって現像ラック20が上記の待機位置から回転を開始する。現像ラック20は、現像ユニット21Yが感光体11への対向位置にまで移動した後に停止する。そして、現像ラック20の停止時状態において、現像ユニット21Yの現像ローラ14が現像モータ25によって回転され、感光体11上にイエローのトナー像が形成される。
In the color printing operation, the developing
その後、再びラックモータ22の駆動によって現像ラック20が回転を開始する。現像ラック20は、軸AX1を中心に反時計回りに90度回転し、現像ユニット21Mが感光体11への対向位置にまで移動した後に停止する。そして、現像ラック20の停止時状態において、現像ユニット21Mの現像ローラ14が現像モータ25によって回転され、感光体11上にマゼンタのトナー像が形成される。
Thereafter, the developing
さらに、再びラックモータ22の駆動によって現像ラック20が回転を開始する。現像ラック20は、軸AX1を中心に反時計回りに90度回転し、現像ユニット21Cが感光体11への対向位置にまで移動した後に停止する。現像ラック20の停止時状態において、現像ユニット21Cの現像ローラ14が現像モータ25によって回転され、感光体11上にシアンのトナー像が形成される。
Further, the developing
その後、同様にして、再びラックモータ22の駆動によって現像ラック20が回転を開始する。現像ラック20は、軸AX1を中心に反時計回りに90度回転し、現像ユニット21Kが感光体11への対向位置にまで移動した後に停止する。現像ラック20の停止時状態において、現像ユニット21Kの現像ローラ14が現像モータ25によって回転され、感光体11上にブラックのトナー像が形成される。
Thereafter, similarly, the developing
このような動作において現像ラック20を回転させるときには、上記の初期回転動作と同様の制御動作が実行される。
When the developing
具体的には、ラックモータ22に対する入力電流Iaとして値I1(例えば1.0A(アンペア))が設定される。そして、ラックモータ22に当該電流I1が入力されラックモータ22が速度R1(例えば1200pps(パルス毎秒))で反時計回りに回転されることによって、現像ラック20が軸AX1(図2)を中心に反時計回りに回転される。
Specifically, a value I1 (for example, 1.0 A (ampere)) is set as the input current Ia to the
また、現像モータ25は、上記の初期回転動作と同様に、モータドッキングギア24が所定の同期速度で回転するように駆動される。具体的には、現像モータ25に対する入力電流Idとして電流I2(例えば0.7A(アンペア))が設定され、速度R2(例えば600pps(パルス毎秒))で現像モータ25が回転される。
Further, the developing
ここにおいて、現像ラック20を回転させる場合の制御動作は、現像ローラ14の負荷状態に関する上述の判定結果に依らず共通である(図8〜図11も参照)。
Here, the control operation when rotating the developing
これに対して、現像ラック20の停止中に各トナー像の作像動作(形成動作)が実行される場合には、次のように、現像ローラ14の負荷状態に関する上述の判定結果に応じて異なる制御動作が実行される。
On the other hand, when an image forming operation (forming operation) of each toner image is executed while the developing
まず、「非高負荷状態(通常状態)」であると判定されたときについて説明する。 First, the case where it is determined that the state is the “non-high load state (normal state)” will be described.
このときには、図8に示すように、感光体へのトナー供給時における現像モータ25への入力電流Idとして電流I50(例えば1.0A(アンペア))が設定され、速度R5(例えば500pps(パルス毎秒))で現像モータ25が回転される。作像中においては、現像不良を生じないように現像ローラ14を安定して回転させることが好ましい。そのため、現像モータ25への入力電流I50としては、現像ローラ14を安定的に回転させるためのトルクを発生させる値が設定される。ただし、消費電力抑制等のため、入力電流I50は、過度に大きな値に設定されることなく適切な値に設定される。
At this time, as shown in FIG. 8, a current I50 (for example, 1.0 A (ampere)) is set as an input current Id to the developing
また、作像中において、仮に現像モータ25の回転負荷で現像ラック20が回転してしまうと、現像ローラ14と感光体11との位置関係がずれてしまう。このような事態を防止するため、ここでは、現像ラック20の停止状態を維持(保持)するためのトルク(保持トルク)をラックモータ22において発生させる。具体的には、ラックモータ22の回転を停止させたまま、ラックモータ22に対する入力電流Iaとして設定値I30(例えば0.7A(アンペア))を入力する。
Further, if the developing
このように、「非高負荷状態(通常状態)」における作像中には、現像モータ25に対して電流I50(1.0A)を入力して現像モータ25を速度R5で回転させるとともに、ラックモータ22に電流I30(0.7A)を入力してラックモータ22を停止状態に維持する。
As described above, during image formation in the “non-high load state (normal state)”, the current I50 (1.0 A) is input to the developing
つぎに、「高負荷状態」であると判定されたときについて説明する。 Next, a case where it is determined that the state is a “high load state” will be described.
高負荷状態においては、現像モータ25は上記と同様の速度R5で回転される一方で、現像モータ25に対する入力電流Idとしては、通常状態での電流I50(1.0A)よりも大きな電流が入力される。これにより、現像モータ25は各現像ローラ14をより安定的に回転させることが可能になる。また、現像ラック20の保持トルクを増大させるため、ラックモータ22に対する入力電流Iaとしては、通常状態での電流I30(0.7A)よりも大きな電流が入力される。このような比較的大きな入力電流によって、ラックモータ22はより確実に停止状態に維持される。
In the high load state, the developing
また、この実施形態においては、動作制御部61dは、「高負荷状態」であるか否かに関する判定結果だけでなく、「高負荷状態」のレベル(すなわち負荷レベルLi)の判定結果にも応じて、感光体11へのトナー供給時における各電流値Id,Iaを変更する。
Further, in this embodiment, the operation control unit 61d responds not only to the determination result regarding whether or not the state is the “high load state” but also to the determination result of the level of the “high load state” (that is, the load level Li). Thus, the current values Id and Ia when the toner is supplied to the
例えば、「高負荷状態」が最高レベルL3であるときには、図9に示すように、現像モータ25に対する入力電流Idは、値I53(例えば1.5A)(I53>I50)に設定される。また、ラックモータ22に対する入力電流Iaは、値I33(例えば1.3A)(I33>I30)に設定される。
For example, when the “high load state” is the maximum level L3, as shown in FIG. 9, the input current Id to the developing
「高負荷状態」がレベルL2であるときには、図10に示すように、現像モータ25に対する入力電流Idは、値I52(例えば1.3A)に設定される。この値I52は、値I50よりも大きく値I53よりも小さな値である(I50<I52<I53)。また、ラックモータ22に対する入力電流Iaは、値I32(例えば1.2A)に設定される。この値I32は、値I30よりも大きく値I33よりも小さな値である(I30<I32<I33)。
When the “high load state” is level L2, as shown in FIG. 10, the input current Id to the developing
「高負荷状態」がレベルL1であるときには、図11に示すように、現像モータ25に対する入力電流Idは、値I51(例えば1.2A)(I50<I51<I52)に設定される。この値I51は、値I50よりも大きく値I52よりも小さな値である(I50<I51<I52)。また、ラックモータ22に対する入力電流Iaは、値I31(例えば1.0A)に設定される。この値I31は、値I30よりも大きく値I32よりも小さな値である(I30<I31<I32)。
When the “high load state” is level L1, as shown in FIG. 11, the input current Id to the developing
以上のように、各現像ローラ14が「高負荷状態」であると判定される場合には、感光体へのトナー供給時における現像モータ25に対する入力電流Idとして、通常状態での電流I50(1.0A)よりも大きな電流(I53,I52,I51)が入力される。これによれば、トナーの凝集等によって現像ローラ14が回転しにくいときであっても、現像モータ25においてより大きなトルクを発生させ、現像ローラ14をより安定的に回転させることが可能である。
As described above, when it is determined that each developing
また、この画像形成装置1によれば、現像ローラ14を攪拌するために現像ラック20を電源オフ時に回転させることを要しない。したがって、静粛性を大きく損なうことを回避することができる。
Further, according to the
さらに、各現像ローラ14が「高負荷状態」であると判定される場合には、各現像ローラ14による感光体11へのトナー供給時におけるラックモータ22への入力電流Iaとして、通常状態での電流I30(0.7A)よりも大きな電流(I33,I32,I31)が入力される。これによれば、現像ラック20の停止状態を維持する保持トルクを充分に発生させることができる。
Further, when it is determined that each developing
また、各入力電流値Id,Iaが負荷レベルLiに応じて変更されるので、入力電流Id,Iaの増加を最小限に抑えることによって、現像ローラの負荷レベルに応じたトルクを適切に発生させ、より適切な制御動作を実行することが可能である。詳細には、感光体11へのトナー供給時における入力電流Idが負荷レベルLiの判定結果に応じて変更されるので、現像モータ25は、各現像ローラ14の負荷レベルに応じた適切なトルク(駆動トルク)を発生することができる。また、感光体11へのトナー供給時における入力電流Iaが負荷レベルLiの判定結果に応じて変更されるので、ラックモータ22は、適切なトルク(保持トルク)を発生させ、回転式の現像ラック20をより確実に停止させることができる。さらに、負荷レベルLiに応じて電流の増加を抑制することによって、消費電力の増大、モータの発熱、およびモータ励磁音の増大等を抑制することが可能である。
Further, since the input current values Id and Ia are changed according to the load level Li, the torque corresponding to the load level of the developing roller is appropriately generated by minimizing the increase of the input currents Id and Ia. It is possible to execute a more appropriate control operation. Specifically, since the input current Id at the time of supplying the toner to the
また、この実施形態においては、放置中の画像形成装置1の動作が再開された後の経過時間(詳細には画像形成装置の運転再開後における現像ローラ14の実駆動時間)にも応じて、各入力電流値Id,Iaを変更するものとする。
In this embodiment, the elapsed time after the operation of the
具体的には、図6に示すように、画像形成装置1の動作再開後における現像ローラ14の駆動時間(換言すれば、判定部61cによる判定時点T20からの駆動時間)TDに応じて、各入力電流値Id,Iaが設定される。なお、ここでは簡単化のため、4つの現像ローラ14の駆動時間は互いに同じである、とみなすものとする。
Specifically, as shown in FIG. 6, each driving time of the developing
より詳細には、当該駆動時間TDが期間PD1,PD2,PD3,PD4のいずれに対応するかに応じて、各入力電流値Id,Iaが設定される。ここでは、期間PD1は、駆動時間TDが0分以上10分未満の期間である。また、期間PD2は、期間PD1経過後の次の期間であり、具体的には駆動時間TDが10分以上20分未満の期間である。さらに、期間PD3は、期間PD2経過後の次の期間であり、具体的には駆動時間TDが20分以上30分未満の期間である。また、期間PD4は、期間PD3経過後の期間であり、具体的には駆動時間TDが30分以上の期間である。 More specifically, the input current values Id and Ia are set according to which of the periods PD1, PD2, PD3, and PD4 corresponds to the driving time TD. Here, the period PD1 is a period in which the driving time TD is 0 minute or more and less than 10 minutes. The period PD2 is the next period after the period PD1 elapses. Specifically, the period PD2 is a period in which the driving time TD is 10 minutes or more and less than 20 minutes. Furthermore, the period PD3 is a next period after the period PD2 has elapsed, and specifically, is a period in which the drive time TD is 20 minutes or more and less than 30 minutes. In addition, the period PD4 is a period after the period PD3 has elapsed, specifically, a period in which the drive time TD is 30 minutes or more.
駆動時間TDが期間PD1に対応するとき(TD<10(分)のとき)には、「高負荷状態」のレベル(負荷レベル)に応じて上述のように各入力電流値Id,Iaが変更される。 When the drive time TD corresponds to the period PD1 (when TD <10 (minutes)), the input current values Id and Ia are changed as described above according to the level (load level) of the “high load state”. Is done.
具体的には、「高負荷状態」が最高レベルL3であるときには、現像モータ25に対する入力電流Idは値I53に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I33に設定される。「高負荷状態」がレベルL2であるときには、現像モータ25に対する入力電流Idは値I52に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I32に設定される。また、「高負荷状態」がレベルL1であるときには、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される。
Specifically, when the “high load state” is the maximum level L3, the input current Id for the developing
ここにおいて、画像形成装置1の動作再開後に現像ローラ14が回転されると、現像ローラ14の回転に伴って現像ローラ14の周辺のトナーが攪拌されるため、トナーの凝集等が徐々に解消されていく。したがって、現像ローラ14の負荷も徐々に低減されていく。
Here, when the developing
そこで、この実施形態においては、期間の経過に応じて、入力電流Id,Iaを徐々に低減する。 Therefore, in this embodiment, the input currents Id and Ia are gradually reduced as the period elapses.
具体的には、「高負荷状態」が最高レベルL3であると判定されていたときには、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I52に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I32に設定される。換言すれば、期間PD2の入力電流Idは期間PD1の入力電流Idよりも低減され、期間PD2の入力電流Iaは期間PD1の入力電流Iaよりも低減される。
Specifically, when it is determined that the “high load state” is the maximum level L3, when the period PD1 elapses, the input current Id to the developing
その後、期間PD2が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される。換言すれば、期間PD3の入力電流Idは期間PD2の入力電流Idよりも低減され、期間PD3の入力電流Iaは期間PD2の入力電流Iaよりも低減される。
Thereafter, when the period PD2 elapses, the input current Id to the developing
「高負荷状態」が最高レベルL3であると判定されていたときであっても、期間PD3(ここでは30分)が経過すると、多くの場合、現像ローラ14の負荷状態は通常状態に復帰している。そのため、期間PD3が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される。すなわち、期間PD4の入力電流Id,Iaは通常時の入力電流I50,I30にそれぞれ変更される。換言すれば、期間PD4の入力電流Idは期間PD3の入力電流Idよりも低減され、期間PD4の入力電流Iaは期間PD3の入力電流Iaよりも低減される。これによれば、無用にトルクを増大させることを回避し、消費電力の低減を図ることができる。
Even when it is determined that the “high load state” is the maximum level L3, the load state of the developing
このように「高負荷状態」が最高レベルL3であると判定されていたときには、時間経過に応じて徐々に(換言すれば、段階的に)入力電流Id,Iaが低減される。 As described above, when it is determined that the “high load state” is the maximum level L3, the input currents Id and Ia are gradually reduced (in other words, stepwise) as time elapses.
また、「高負荷状態」がレベルL2であると判定されていたときには、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される。換言すれば、期間PD2の入力電流Id,Iaは、それぞれ、期間PD1の入力電流Id,Iaよりも低減される。
When it is determined that the “high load state” is the level L2, when the period PD1 elapses, the input current Id to the developing
「高負荷状態」がレベルL2であると判定されていたときにおいては、期間PD2(ここでは20分)が経過すると、多くの場合、現像ローラ14の負荷状態は通常状態に復帰している。そのため、期間PD2が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される。すなわち、期間PD3以後の入力電流Id,Iaは通常時の入力電流I50,I30にそれぞれ変更される。これによれば、無用にトルクを増大させることを回避し、消費電力の低減を図ることができる。
When it is determined that the “high load state” is the level L2, the load state of the developing
このように「高負荷状態」がレベルL2であると判定されていたときにも、時間経過に応じて徐々に入力電流Id,Iaが低減される。 Thus, even when it is determined that the “high load state” is the level L2, the input currents Id and Ia are gradually reduced as time elapses.
さらに、「高負荷状態」がレベルL1であると判定されていたときには、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される。「高負荷状態」がレベルL1であると判定されていたときには、期間PD1(ここでは10分)が経過すると、多くの場合、現像ローラ14の負荷状態は通常状態に復帰している。そのため、このように、期間PD2以後の入力電流Id,Iaを通常時の入力電流I50,I30にそれぞれ変更することによって、無用にトルクを増大させることを回避し、消費電力の低減を図ることができる。
Further, when it is determined that the “high load state” is the level L1, when the period PD1 elapses, the input current Id to the developing
以上のように、動作制御部61dは、現像ローラ14の負荷状況に関する所定の判定時点(例えば画像形成装置の運転再開時点T20)からの現像ローラ14の駆動時間に応じて、感光体11へのトナー供給時における入力電流Id,Iaを変更する。これによれば、画像形成装置1の運転再開後の各時点等において、現像モータ25のトルク(駆動トルク)およびラックモータ22のトルク(保持トルク)を適切に発生させることができる。
As described above, the operation control unit 61d applies the developing
<6. モノクロ印刷動作>
つぎに、モノクロ印刷動作について、図12〜図15を参照しながら説明する。
<6. Monochrome printing operation>
Next, the monochrome printing operation will be described with reference to FIGS.
モノクロ印刷動作においては、現像ユニット21Kが感光体11に対向する位置に移動した後においては、現像ラック20の回転動作が行われない点で上記のカラー印刷動作と相違する。
The monochrome printing operation is different from the color printing operation described above in that the developing
一方、現像ユニット21Kによる作像中の入力電流等については、上記と同様の動作が実行される(図6参照)。
On the other hand, for the input current and the like during image formation by the developing
具体的には、動作再開直後において「非高負荷状態」であると判定されるときには、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される(図12参照)。これにより通常の駆動動作が実行される。
Specifically, when it is determined that the state is “non-high load” immediately after the restart of the operation, the input current Id for the developing
一方、動作再開直後において「高負荷状態」であると判定されるときには、原則として、現像モータ25に対する入力電流Id、およびラックモータ22に対する入力電流Iaは、それぞれ、通常時の値よりも高い値に設定される。
On the other hand, when it is determined immediately after the operation is resumed that the state is a “high load state”, in principle, the input current Id to the developing
例えば、動作再開直後において「高負荷状態」が最高レベルL3であると判定されたときには、期間PD1において、現像モータ25に対する入力電流Idは値I53に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I33に設定される(図13参照)。その後、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I52に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I32に設定される(図14参照)。また、期間PD2が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される(図15参照)。さらに、期間PD3が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される(図12参照)。
For example, when it is determined that the “high load state” is the maximum level L3 immediately after the operation is resumed, the input current Id to the developing
また、動作再開直後において「高負荷状態」がレベルL2であると判定されたときには、期間PD1において、現像モータ25に対する入力電流Idは値I52に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I32に設定される(図14参照)。また、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される(図15参照)。さらに、期間PD2が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される(図12参照)。
When it is determined that the “high load state” is level L2 immediately after the operation is resumed, the input current Id to the developing
また、動作再開直後において「高負荷状態」がレベルL1であると判定されたときには、期間PD1において、現像モータ25に対する入力電流Idは値I51に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I31に設定される(図15参照)。その後、期間PD1が経過すると、現像モータ25に対する入力電流Idは値I50に設定され、ラックモータ22に対する入力電流Iaは値I30に設定される(図12参照)。
When it is determined that the “high load state” is the level L1 immediately after the operation is resumed, the input current Id to the developing
<7.電源再投入時の判定動作>
ところで、上述したように、現像ローラ14の負荷状態に関する判定動作は、原則として電源オフ状態から電源オン状態に変更された直後に行われる。
<7. Judgment when power is turned on again>
By the way, as described above, the determination operation regarding the load state of the developing
ただし、仮に、当該電源投入に対応して定着器45の温度が160度近傍にまで上昇した後、現像ローラ14の駆動時間が30分経過しないうちに一旦電源がオフされ、再び直ぐに電源がオンされる場合を想定すると、次のような不都合が生じる可能性がある。具体的には、電源再投入時点では、定着器45の温度が未だ高い温度(例えば80℃)で維持されているため、当該電源再投入時点で再び上記の判定動作を行うと、測定温度TEが所定値TH10(例えば50℃)以下であるという条件C1が充足されない。そのため、実際には現像ローラ14の高負荷状態が未だ継続されているにもかかわらず、「非高負荷状態」である旨が判定されてしまい、正しい判定結果が得られないことがある。
However, if the temperature of the fixing
そこで、この実施形態においては、判定動作が一度実行された後には、判定結果(負荷レベルを含む)および当該判定結果に基づく入力電流調整期間の残り時間を記憶しておくものとする。例えば、判定結果が「レベルL3」のときには、当該判定結果と当該判定結果に基づく調整期間の残り時間が「30分」である旨とを画像形成装置1内の不揮発性メモリ(不図示)に記憶しておく。そして、当該不揮発性メモリに記憶されたこの調整期間の残り時間を、現像ローラ14の駆動時間の経過とともにデクリメントしていく。
Therefore, in this embodiment, after the determination operation is executed once, the determination result (including the load level) and the remaining time of the input current adjustment period based on the determination result are stored. For example, when the determination result is “level L3”, the non-volatile memory (not shown) in the
そして、電源再投入時点においては前回の判定結果を参照するものとする。具体的には、前回の判定結果が「非高負荷状態」を示しているときには、上記のような判定動作を新たに実行する。一方、前回の判定結果が「高負荷状態」を示しているときには、新たな判定動作を実行するのではなく、調整期間に関する「残り時間」の値を利用する。例えば、残り時間が「25分」であるときには、現像ローラ14の駆動時間TDが、「5分」(=30−25)である、すなわち期間PD1に対応する、と判定する。そして、前回の判定結果が「レベルL3」であるとすると、レベルL3の期間PD1に対応する値I53(図6等参照)を上記の入力電流Idとして設定し、レベルL3の期間PD1に対応する値I33を上記の入力電流Iaとして設定する。
The previous determination result is referred to when the power is turned on again. Specifically, when the previous determination result indicates “non-high load state”, the determination operation as described above is newly executed. On the other hand, when the previous determination result indicates “high load state”, the value of “remaining time” regarding the adjustment period is used instead of executing a new determination operation. For example, when the remaining time is “25 minutes”, it is determined that the driving time TD of the developing
このように、特に前回の判定結果を利用することによれば、電源再投入までの時間が短い場合においても、現像ローラ14の負荷状態をより正確に判定し現像モータ25をより適切に駆動することが可能である。また、ラックモータ22の保持トルクを適切に制御することもできる。
In this way, particularly by using the previous determination result, even when the time until the power is turned on again is short, the load state of the developing
<8. 変形例>
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
<8. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents described above.
たとえば、上記実施形態においては、上記の両条件C1,C2を考慮する場合を例示しているが、これに限定されず、条件C2を考慮することなく条件C1のみを考慮するようにしてもよい。あるいは、条件C1を考慮することなく条件C2のみを考慮するようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the case where both the above conditions C1 and C2 are considered is illustrated, but the present invention is not limited to this, and only the condition C1 may be considered without considering the condition C2. . Alternatively, only the condition C2 may be considered without considering the condition C1.
また、上記実施形態においては、(a)現像ローラ14の負荷状態に関する判定動作、(b)現像ラック20の初期回転動作、の両動作がこの順序で実行される場合について例示しているが、これに限定されない。例えば、両動作の実行順序が逆であってもよい。すなわち、(b)現像ラック20の初期回転動作、が実行された後に、(a)現像ローラ14の負荷状態に関する判定動作、が実行されるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case is illustrated in which both of (a) the determination operation regarding the load state of the developing
また、上記実施形態においては、環境センサ52が2次転写ローラ32とタイミングローラ42との間に設けられる場合が例示されているが、これに限定されず、その他の位置に環境センサ52を配置するようにしてもよい。例えば、図16に示すように、感光体11の近傍に環境センサ52を配置するようにしてもよい。あるいは、用紙PAの載置部(給紙部40)の近傍に環境センサ52を配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態においては、電源がオフ状態からオン状態へ変更されたときに、判定動作(現像ローラ14の負荷状態に関する判定動作)が実行される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、当該判定動作は、画像形成装置1の一部を覆うカバーの状態が開状態から閉状態へ変更されたときに実行されるようにしてもよい。これによれば、電源の状態にかかわらず、メンテナンスのためにカバーを長時間開けていた場合等においても本発明を適用することが可能である。
In the above embodiment, the case where the determination operation (determination operation regarding the load state of the developing roller 14) is performed when the power source is changed from the off state to the on state is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the determination operation may be executed when the state of the cover that covers a part of the
また、上記実施形態においては、トナーの凝集によって現像ローラ14の回転負荷が増大する状況を中心に考慮したが、これに限定されない。
In the above-described embodiment, the case where the rotational load of the developing
例えば、現像ローラ14が長時間使用されると、現像ローラ14の軸受け部の潤滑油に現像ローラ14の削りカスが混入し、当該潤滑油の潤滑性が低下することがある。このような要因によっても現像ローラ14の回転負荷が増大し得る。
For example, when the developing
そこで、このような回転負荷の増大にも対処し得るように、次のような改変がなされ得る。 Therefore, the following modifications can be made so as to cope with such an increase in rotational load.
具体的には、現像ローラ14による累積プリント枚数が所定数CT1(例えば5000枚)を超えるときには、図6のような入力電流Id,Iaに代えて、図17のような入力電流Id,Iaを設定するようにしてもよい。なお、ここでは、現像ローラ14の回転負荷の増大を累積プリント枚数に基づいて判定するものとする。詳細には、累積プリント枚数が所定値よりも大きい場合には現像ローラ14の累積使用時間が所定値よりも大きい、とみなすものとする。これは、累積プリント枚数の増大に伴って各現像ローラ14の累積使用時間が増大し各現像ローラ14の回転負荷が増大する、という特質を利用するものである。
Specifically, when the cumulative number of prints by the developing
詳細には、現像ローラ14による累積プリント枚数が所定数CT1を超えるときには、値I52(1.3(A))に代えて値I62(1.4(A))を用い、値I32(1.2(A))に代えて値I42(1.3(A))を用いる。値I62は、値I52よりも若干(0.1(A))大きな値であり、値I42は、値I32よりも若干(0.1(A))大きな値である。
Specifically, when the cumulative number of printed sheets by the developing
同様に、現像ローラ14による累積プリント枚数が所定数CT1を超えるときには、値I51(1.2(A))に代えて値I61(1.3(A))を用い、値I31(1.0(A))に代えて値I41(1.1(A))を用いる。値I61は、値I51よりも若干(0.1(A))大きな値であり、値I41は、値I31よりも若干(0.1(A))大きな値である。
Similarly, when the cumulative number of printed sheets by the developing
なお、値I53は充分に大きなトルクを発生する電流であり、現像ローラ14の潤滑性低下による回転負荷増大に抗して現像ローラ14を安定的に回転させることができるものである。そのため、図17では値I53をそのまま利用している。ただし、これに限定されず、例えば、値I53に代えて値I63(1.6(A))を用い、値I33に代えて値I43(1.4(A))を用いるようにしてもよい。値I63は、値I53よりも若干(0.1(A))大きな値であり、値I43は、値I33よりも若干(0.1(A))大きな値である。
The value I53 is a current that generates a sufficiently large torque, and can stably rotate the developing
このように、現像ローラ14による累積プリント枚数が所定数CT1を超える場合は、累積プリント枚数が所定数CT1未満である場合よりも大きな値I62,I42(あるいはI61,I41)を電流Id,Iaとして用いるようにしてもよい。換言すれば、現像ローラ14の累積使用時間が所定値よりも大きいと判定される場合には、現像ローラ14の累積使用時間が所定値よりも小さいと判定される場合よりも、入力電流Id,Iaが大きな値に設定されるようにしてもよい。これによれば、現像ローラ14が使用により劣化する場合にも、トナー供給時において現像モータ25を比較的大きなトルクで駆動することができるので、現像ローラ14をより安定的に駆動することが可能である。
As described above, when the cumulative number of prints by the developing
また、上記実施形態においては、4サイクル方式のカラーページプリンタに本発明を適用する場合を例示しているが、これに限定されない。 Moreover, although the case where this invention is applied to the color page printer of a 4-cycle system is illustrated in the said embodiment, it is not limited to this.
例えば、タンデム方式のカラーページプリンタ(図18参照)に本発明を適用するようにしてもよい。図18のタンデム方式の画像形成装置1Cにおいては、中間転写ベルト31の上側に複数の現像ユニット121(121Y,121M,121C,121K)が配置されている。また、これらの複数の現像ユニット121は、それぞれ、感光体11、帯電器12、露光器13、現像ローラ14および現像モータ25(不図示)等を有している。このような画像形成装置1Cにおいて、上記条件C1等が充足される場合に、各現像ユニットを駆動する各現像モータ25への入力電流をそれぞれ増大するようにすればよい。これによれば、画像形成装置1Cの不使用期間においてトナーの自重により各現像ローラ14の周辺にトナーが凝集し各現像ローラ14の負荷が増大する場合においても、各現像ローラ14を安定的に駆動することができる。なお、ここでは、各現像ユニット121がそれぞれ現像モータ25を有する場合を例示しているが、これに限定されず、単一の現像モータ25を複数の現像ユニット121で共用するようにしてもよい。
For example, the present invention may be applied to a tandem color page printer (see FIG. 18). In the tandem type
1,1A,1B,1C 画像形成装置
11 感光体
12 帯電器
13 露光器
14 現像ローラ
20 (回転式)現像ラック
21,21K,21Y,21M,21C 現像ユニット
22 ラックモータ
23 ラックドッキングギア
24 モータドッキングギア
25 現像モータ
45 定着器
51 温度測定部
52 環境センサ
PA 用紙
Ia (ラックモータ22への)入力電流
Id (現像モータ25への)入力電流
1, 1A, 1B, 1C
Claims (12)
静電潜像が形成される感光体と、
現像ローラを介してトナーを前記感光体に供給し前記静電潜像を現像する現像部と、
前記現像ローラを駆動する現像モータと、
前記現像ローラが高負荷状態であるか非高負荷状態であるかを判定する判定手段と、
前記現像モータの動作を制御する第1駆動制御手段と、
を備え、
前記第1駆動制御手段は、前記現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記現像ローラが前記非高負荷状態であると判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A developing unit for supplying toner to the photoreceptor via a developing roller to develop the electrostatic latent image;
A developing motor for driving the developing roller;
Determination means for determining whether the developing roller is in a high load state or a non-high load state;
First drive control means for controlling the operation of the developing motor;
With
When the developing roller is determined to be in the high load state, the first drive control unit is configured to input to the developing motor more than in the case where it is determined that the developing roller is in the non-high load state. An image forming apparatus, wherein a current is set to a large value, and the developing roller is rotated by driving the developing motor to supply toner to the photosensitive member.
前記画像形成装置内の定着器の温度を測定する測定手段、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記測定手段による前記定着器の測定温度が所定値以下であることを条件として前記現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
Measuring means for measuring the temperature of the fixing device in the image forming apparatus;
Further comprising
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the developing roller is in the high load state on condition that a temperature measured by the fixing unit is not more than a predetermined value.
前記画像形成装置に関する環境温度および環境湿度を検出する検出手段、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記検出手段により検出された前記環境温度が第1の閾値以下であり、且つ、前記検出手段により検出された前記環境湿度が第2の閾値以下であることをも条件として、前記現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
Detection means for detecting environmental temperature and environmental humidity relating to the image forming apparatus;
Further comprising
The determination means is also provided that the environmental temperature detected by the detection means is less than or equal to a first threshold value, and the environmental humidity detected by the detection means is less than or equal to a second threshold value, An image forming apparatus that determines that the developing roller is in the high load state.
前記判定手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記現像ローラの負荷レベルをも判定し、
前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The determination unit also determines a load level of the developing roller based on a detection result by the detection unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first drive control unit changes an input current to the developing motor when toner is supplied to the photoconductor according to a determination result of the load level.
前記第1駆動制御手段は、前記判定手段による判定時点からの前記現像ローラの駆動時間に応じて、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を変更することを特徴とする画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The first drive control unit changes an input current to the developing motor at the time of supplying toner to the photoconductor according to a driving time of the developing roller from a determination time point by the determining unit. Image forming apparatus.
前記第1駆動制御手段は、前記現像ローラの累積使用時間が所定値より大きいと判定される場合には、前記累積使用時間が前記所定値より小さいと判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
When it is determined that the accumulated usage time of the developing roller is greater than a predetermined value, the first drive control unit applies the power to the developing motor more than when it is determined that the accumulated usage time is smaller than the predetermined value. An image forming apparatus, wherein an input current is set to a large value, and the developing roller is rotated by driving the developing motor to supply toner to the photosensitive member.
静電潜像が形成される感光体と、
現像ローラをそれぞれ有する複数の現像ユニットを装着して所定軸回りに回転する回転式の現像ラックと、
前記複数の現像ユニットの各現像ローラを駆動する現像モータと、
前記各現像ローラが高負荷状態であるか非高負荷状態であるかを判定する判定手段と、
前記現像モータの動作を制御する第1駆動制御手段と、
を備え、
前記第1駆動制御手段は、前記各現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記各現像ローラが前記非高負荷状態であると判定される場合よりも前記現像モータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像モータの駆動により前記各現像ローラを回転させて前記感光体へトナーを供給し前記静電潜像を現像することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A rotary developing rack that is mounted with a plurality of developing units each having a developing roller and rotates around a predetermined axis;
A developing motor for driving each developing roller of the plurality of developing units;
Determination means for determining whether each of the developing rollers is in a high load state or a non-high load state;
First drive control means for controlling the operation of the developing motor;
With
When it is determined that each of the developing rollers is in the high load state, the first drive control unit moves the developing motor to the developing motor more than in the case where it is determined that each of the developing rollers is in the non-high load state. The image forming apparatus is characterized in that the input current is set to a large value, and each developing roller is rotated by driving the developing motor to supply toner to the photoconductor to develop the electrostatic latent image.
前記現像ラックを駆動するラックモータと、
前記ラックモータの動作を制御する第2駆動制御手段と、
をさらに備え、
前記第2駆動制御手段は、前記各現像ローラが前記高負荷状態であると判定される場合には、前記各現像ローラが非高負荷状態であると判定される場合よりも、前記各現像ローラによる前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を大きな値に設定し、前記現像ラックの停止状態を維持する保持トルクを発生させることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
A rack motor for driving the developing rack;
Second drive control means for controlling the operation of the rack motor;
Further comprising
The second drive control means is configured such that when each of the developing rollers is determined to be in the high load state, each of the developing rollers is more than when it is determined that each of the developing rollers is in a non-high load state. An image forming apparatus characterized in that an input current to the rack motor at the time of supplying toner to the photoconductor is set to a large value and a holding torque for maintaining the stopped state of the developing rack is generated.
前記画像形成装置内の定着器の温度を測定する測定手段、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記測定手段による前記定着器の測定温度が所定値以下であることを条件として前記各現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8.
Measuring means for measuring the temperature of the fixing device in the image forming apparatus;
Further comprising
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that each of the developing rollers is in the high load state on condition that a temperature measured by the fixing unit is not more than a predetermined value.
前記画像形成装置に関する環境温度および環境湿度を検出する検出手段、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記検出手段により検出された前記環境温度が第1の閾値以下であり、且つ、前記検出手段により検出された前記環境湿度が第2の閾値以下であることをも条件として、前記各現像ローラが前記高負荷状態であることを判定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9.
Detection means for detecting environmental temperature and environmental humidity relating to the image forming apparatus;
Further comprising
The determination means is also provided that the environmental temperature detected by the detection means is less than or equal to a first threshold value, and the environmental humidity detected by the detection means is less than or equal to a second threshold value, An image forming apparatus that determines that each of the developing rollers is in the high load state.
前記判定手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記各現像ローラの負荷レベルをも判定し、
前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更し、
前記第2駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を前記負荷レベルの判定結果に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10.
The determination unit also determines a load level of each developing roller based on a detection result by the detection unit,
The first drive control means changes an input current to the developing motor at the time of supplying toner to the photoconductor according to a determination result of the load level,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the second drive control unit changes an input current to the rack motor when supplying toner to the photoconductor according to a determination result of the load level.
前記第1駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記現像モータへの入力電流を、前記判定手段による判定時点からの前記各現像ローラの駆動時間に応じて変更し、
前記第2駆動制御手段は、前記感光体へのトナー供給時における前記ラックモータへの入力電流を前記駆動時間に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。 12. The image forming apparatus according to claim 8, wherein:
The first drive control unit changes an input current to the developing motor at the time of supplying toner to the photoconductor according to a driving time of each developing roller from a determination time point by the determination unit,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the second drive control unit changes an input current to the rack motor at the time of supplying toner to the photoconductor according to the drive time.
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