JP2013057742A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮すること。
【解決手段】現像カートリッジ8のトナー量を検知するトナー残量検知装置200と、ロータリモータドライバ500の温度を検知するロータリモータドライバ温度検知装置300と、トナー残量検知装置200により検知したトナー量とロータリモータドライバ温度検知装置300により検知したロータリモータドライバ500の温度に基づき、攪拌動作におけるロータリ10の停止時間を設定する停止時間設定部402とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】現像カートリッジ8のトナー量を検知するトナー残量検知装置200と、ロータリモータドライバ500の温度を検知するロータリモータドライバ温度検知装置300と、トナー残量検知装置200により検知したトナー量とロータリモータドライバ温度検知装置300により検知したロータリモータドライバ500の温度に基づき、攪拌動作におけるロータリ10の停止時間を設定する停止時間設定部402とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、ロータリ方式の画像形成装置のトナー攪拌時間の制御に関する。
複数の現像器と、これらの複数の現像器にトナーを供給するトナーカートリッジと一体的に回転する移動式現像器保持体すなわちロータリを有する画像形成装置がある。トナーカートリッジ内のトナーが凝集すると、正常な現像を行えず出力画像が白抜けするおそれがある。このため、ロータリを定期的に、一定時間、一定速度で回転させ、トナーカートリッジ内のトナーを攪拌して、トナーの凝集を抑制する画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このロータリを駆動するためには、モータやモータドライバが用いられるのが一般的である。製品のコストダウンや小型化のため、モータやモータドライバの昇温を如何に抑制するかが課題となっている。図7(a)はモータを駆動させたときの時間(s)に対するロータリモータドライバの温度(℃)の変化を表すグラフである。図7(a)の時間aはロータリが駆動しているため、ロータリモータドライバの温度が上昇している。時間bは現像動作時であり、ロータリが停止しているためロータリモータドライバの温度は低下する。このように、帯電、現像、転写といった一連の画像形成動作を行う区間cは、現像動作中にロータリが停止しているため、ロータリモータドライバの昇温は限定的であり、その最高到達温度はT1である。一方、時間dはトナーを攪拌するためにロータリモータを連続的に回転させる動作である。そのため、ロータリモータドライバの温度は上昇し、T2に達する。すなわち、画像形成動作時より高い温度に達するので(T2>T1)、昇温に対する対策が必要である。その対策として、この動作のために昇温性能の良いロータリモータドライバや、ヒートシンクを使用することで昇温は抑制できるものの、コストアップや装置の大型化といった課題が生じる。
一方、この課題を解決するために図7(b)の区間gのように、トナーを攪拌する際にロータリを一定時間e回転し、一定時間f停止する動作を繰り返し行うことによりロータリモータドライバの昇温を抑制する画像形成装置が提案されている。尚、図7(b)も図7(a)同様に横軸は時間(s)、縦軸は温度(℃)である。これにより、ロータリモータドライバの温度が最も上昇した場合でも温度T3となり、ロータリモータを連続的に回転させた時の最高到達温度T2よりも低くできる(T3<T2)。よって、ロータリモータドライバの昇温を抑制することができる。
しかしながら、図7(b)の画像形成装置では、トナーを攪拌する区間gが、ロータリが停止している時間fの分だけ、図7(a)のトナーを攪拌する区間dよりも長くなっている。トナーの攪拌動作が開始されると、攪拌動作が終了するまで画像形成動作を開始することができないため、ユーザが画像形成動作を得られるまでの時間が延びてしまう。このように、トナーの攪拌動作においてロータリモータドライバの昇温を抑制しようとすると、トナーの攪拌に時間がかかるという課題がある。
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、モータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮することを目的とする。
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
(1)レーザ光を照射することにより形成される静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、複数の前記現像手段を支持する回転体と、前記回転体を駆動するモータと、前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、前記駆動手段の温度が所定温度を超えないように前記駆動手段により前記モータを介して前記回転体の駆動と停止を繰り返してトナーの攪拌動作を行う画像形成装置であって、前記現像手段のトナー量を検知するトナー量検知手段と、前記駆動手段の温度を検知する温度検知手段と、前記トナー量検知手段により検知したトナー量と前記温度検知手段により検知した前記駆動手段の温度に基づき、前記攪拌動作における前記回転体の停止時間を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、モータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮することができる。
以下本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。
[カラープリンタの構成]
図1は実施例1の電子写真ロータリ方式のカラープリンタ(以下、単にプリンタ)の断面図である。ドラムカートリッジ16は、感光ドラム13(像担持体)、帯電ローラ14、廃トナーボックス15からなる。感光ドラム13は、帯電ローラ14により一様に電荷を与えられ、露光器18からレーザ光が照射されることにより、印字するべき潜像画像(静電潜像)が形成される。ロータリ10(回転体)は、複数の現像カートリッジ8a、8b、8c、8dを支持し、ロータリ軸9を中心として回転する。現像カートリッジ(以下、単にカートリッジ)8a、8b、8c、8dには、夫々ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン色の現像剤が充填されている。図1の状態では、イエロー色の現像カートリッジ8bが現像ローラ11bを介し感光ドラム13に当接しており、感光ドラム13上に担持された潜像画像を現像することにより、イエロー色のトナー像を形成する。感光ドラム13上のトナー像は1次転写ローラ17によって中間転写ベルト7上に転写される。このとき転写されずに感光ドラム13上に残留してしまった少量のトナーは、廃トナーボックス15に回収される。イエロー色のトナー像の形成が終了すると、ロータリ10を右に90°回転させてマゼンタ色の現像カートリッジ8cを感光ドラム13に当接させてイエロー色のときと同様にマゼンタ色のトナー像を形成する。このとき、既に中間転写ベルト7上に形成されているイエロー色のトナー像と、新たに1次転写ローラ17によって転写されるマゼンタ色のトナー像がちょうど重なる様に調整する。同様にシアン色、ブラック色も中間転写ベルト7上に転写される。以上で中間転写ベルト7上にカラーのトナー像が形成される。尚、以降、色を表す符号a、b、c、dを省略して説明する場合がある。
図1は実施例1の電子写真ロータリ方式のカラープリンタ(以下、単にプリンタ)の断面図である。ドラムカートリッジ16は、感光ドラム13(像担持体)、帯電ローラ14、廃トナーボックス15からなる。感光ドラム13は、帯電ローラ14により一様に電荷を与えられ、露光器18からレーザ光が照射されることにより、印字するべき潜像画像(静電潜像)が形成される。ロータリ10(回転体)は、複数の現像カートリッジ8a、8b、8c、8dを支持し、ロータリ軸9を中心として回転する。現像カートリッジ(以下、単にカートリッジ)8a、8b、8c、8dには、夫々ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン色の現像剤が充填されている。図1の状態では、イエロー色の現像カートリッジ8bが現像ローラ11bを介し感光ドラム13に当接しており、感光ドラム13上に担持された潜像画像を現像することにより、イエロー色のトナー像を形成する。感光ドラム13上のトナー像は1次転写ローラ17によって中間転写ベルト7上に転写される。このとき転写されずに感光ドラム13上に残留してしまった少量のトナーは、廃トナーボックス15に回収される。イエロー色のトナー像の形成が終了すると、ロータリ10を右に90°回転させてマゼンタ色の現像カートリッジ8cを感光ドラム13に当接させてイエロー色のときと同様にマゼンタ色のトナー像を形成する。このとき、既に中間転写ベルト7上に形成されているイエロー色のトナー像と、新たに1次転写ローラ17によって転写されるマゼンタ色のトナー像がちょうど重なる様に調整する。同様にシアン色、ブラック色も中間転写ベルト7上に転写される。以上で中間転写ベルト7上にカラーのトナー像が形成される。尚、以降、色を表す符号a、b、c、dを省略して説明する場合がある。
用紙スタッカ1は、転写材としての用紙2を積載している。給紙ローラ3は、印字プロセスにしたがって、用紙スタッカ1に積載された用紙2を1枚ずつ装置内に給紙する。搬送ローラ4は、給紙ローラ3により給紙された用紙2を搬送する。2次転写ローラ5は、中間転写ベルト7上のトナー像を用紙2に転写させる。トナー像が転写された用紙2は定着器21に搬送される。定着器21は加圧ローラ20、定着ローラ23からなり、加圧ローラ20は定着に必要な圧力を、定着ローラ23は定着に必要な熱を発生する。用紙2上のトナーは定着器21を通過することにより用紙2上に定着する。用紙2はさらに搬送され、排紙ローラ12によって排紙トレイ22に排紙されて画像形成動作(印字プロセス)が終了となる。
CPU400(図1には不図示)は、現像カートリッジ8が交換された場合や、ユーザが初めてプリンタを初期動作するときに現像カートリッジ8内のトナーを攪拌する動作(トナーの攪拌動作)を行う。また、CPU400は、長時間電源をオフした後に電源をオンしたときや、電源をオンした状態で長時間画像形成動作を停止していた後で画像形成動作を開始する前等にも、トナーの攪拌動作を行う。CPU400は、後述する、トナーを攪拌するためのロータリ10の駆動時間、停止時間、及び駆動時間と停止時間を繰り返すサイクル数を設定する。ロータリ10の駆動時間は、予めΔt1として決定されている。
[トナー攪拌動作のサイクル数の決定方法]
本実施例のサイクル数の決定方法を図2、図3を用いて説明する。尚、ロータリ10を1回駆動させて1回停止させる動作が1サイクルとなる。図2は、本実施例の駆動制御部のブロック図である。各々の現像カートリッジ8には、トナーの残量(以下、トナー残量)を記憶する不揮発性メモリ101(以下、単にメモリ101と記す)が搭載されている。例えばイエロー色の現像カートリッジ8bのメモリ101には、イエロー色のトナー残量が記憶されている。プリンタはトナー残量検知装置200(トナー量検知手段)を備えており、トナー残量検知装置200により検知された各色のトナー残量(検知情報)は、逐次、夫々のメモリ101に記憶される。尚、トナー残量検知装置200としては、例えば発光素子と受光素子で検知する構成や圧電素子で検知する構成等があり、トナー残量を検知できる構成であればよい。トナー残量が多いほど、凝集したトナーをほぐす動作がより多く必要になり、攪拌回数も増加する。CPU400内の攪拌回数設定部401は、図3のトナー残量(g)と攪拌回数(回)を関連付けたテーブルと、メモリ101に記憶されたトナー残量に応じて、攪拌回数X(回)を決定する。すなわち、攪拌回数設定部401は、メモリ101に記憶されたトナー残量検知装置200により検知したトナー残量が多い場合は、図3のテーブルを参照し、例えば5回や6回といった攪拌回数を決定する。逆にトナー残量が少ない場合は、図3のテーブルを参照し、例えば2回といった攪拌回数を決定する。図3において、濃い破線は、トナー残量と攪拌回数が比例関係にあることを示し、階段状の濃い実線は、トナー残量と比例関係にある攪拌回数の小数点以下を切り上げる処理を行ったものである。尚、図3のテーブルは、例えば、攪拌回数設定部401が記憶している。このように、本実施例では、攪拌回数Xがトナー残量に応じて決定される。
本実施例のサイクル数の決定方法を図2、図3を用いて説明する。尚、ロータリ10を1回駆動させて1回停止させる動作が1サイクルとなる。図2は、本実施例の駆動制御部のブロック図である。各々の現像カートリッジ8には、トナーの残量(以下、トナー残量)を記憶する不揮発性メモリ101(以下、単にメモリ101と記す)が搭載されている。例えばイエロー色の現像カートリッジ8bのメモリ101には、イエロー色のトナー残量が記憶されている。プリンタはトナー残量検知装置200(トナー量検知手段)を備えており、トナー残量検知装置200により検知された各色のトナー残量(検知情報)は、逐次、夫々のメモリ101に記憶される。尚、トナー残量検知装置200としては、例えば発光素子と受光素子で検知する構成や圧電素子で検知する構成等があり、トナー残量を検知できる構成であればよい。トナー残量が多いほど、凝集したトナーをほぐす動作がより多く必要になり、攪拌回数も増加する。CPU400内の攪拌回数設定部401は、図3のトナー残量(g)と攪拌回数(回)を関連付けたテーブルと、メモリ101に記憶されたトナー残量に応じて、攪拌回数X(回)を決定する。すなわち、攪拌回数設定部401は、メモリ101に記憶されたトナー残量検知装置200により検知したトナー残量が多い場合は、図3のテーブルを参照し、例えば5回や6回といった攪拌回数を決定する。逆にトナー残量が少ない場合は、図3のテーブルを参照し、例えば2回といった攪拌回数を決定する。図3において、濃い破線は、トナー残量と攪拌回数が比例関係にあることを示し、階段状の濃い実線は、トナー残量と比例関係にある攪拌回数の小数点以下を切り上げる処理を行ったものである。尚、図3のテーブルは、例えば、攪拌回数設定部401が記憶している。このように、本実施例では、攪拌回数Xがトナー残量に応じて決定される。
尚、本実施例では現像カートリッジ8がメモリ101を有する構成としている。しかし、例えばトナー残量検知装置200が夫々の色のトナー残量を記憶するメモリを有し、攪拌回数設定部401がトナー残量検知装置200のメモリからトナー残量を取得する構成でもよい。
[ロータリの停止時間の決定方法]
本実施例のロータリ10の停止時間の決定方法を図2、図4を用いて説明する。T1は攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度である。ロータリモータドライバ温度T1は、ロータリモータドライバ温度検知装置300によって検知される。尚、ロータリモータドライバ温度検知装置300は、例えばサーミスタ等である。T2(所定温度)はロータリモータドライバ500に許容される温度の上限値であり、予め決まった値である。
本実施例のロータリ10の停止時間の決定方法を図2、図4を用いて説明する。T1は攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度である。ロータリモータドライバ温度T1は、ロータリモータドライバ温度検知装置300によって検知される。尚、ロータリモータドライバ温度検知装置300は、例えばサーミスタ等である。T2(所定温度)はロータリモータドライバ500に許容される温度の上限値であり、予め決まった値である。
Δt1は、1回の攪拌動作あたりのロータリ10を駆動させる時間(ロータリ10の駆動時間)であり、トナーを攪拌する速度(攪拌速度)、言い換えればロータリ10の回転速度によって決まるものであり、予め規定されている。例えば、攪拌速度が速い場合はΔt1は短い値とされ、攪拌速度が遅い場合はΔt1は長い値とされる。ロータリ10の駆動時間Δt1は、例えば不図示のメモリに記憶されている。駆動時間Δt1は、攪拌回数Xを1セットとする攪拌動作中においては、一定の値となる。すなわち、例えば攪拌回数が6回である場合、攪拌回数6回を1セットとする攪拌動作中においては、1回目から6回目まで、各回(各サイクル)の駆動時間Δt1は、一定の値となる。
Δt2は、1回の攪拌動作あたりのロータリ10を停止させる時間(ロータリ10の停止時間)である。CPU400内の停止時間設定部402は、ロータリ10の攪拌が終了した後に、ロータリモータドライバ500の最高到達温度が上限値であるT2となるように、攪拌動作の停止時間Δt2を以下のように決定する。単位時間あたりのロータリモータドライバ500の上昇温度をaとする(図4丸枠内の拡大図参照)。aは定数であり、既知の値である。そうすると、ロータリ10の駆動時間Δt1の間に、ロータリモータドライバ500の上昇する温度は、a×Δt1(以下、a・Δt1のように記す)となる。一方、単位時間あたりのロータリモータドライバ500の下降温度をbとする(図4丸枠内の拡大図参照)。bは定数であり、既知の値である。尚、定数a、bは、夫々ロータリモータドライバ500の温度特性を計測して決定される情報であり、例えば不図示のメモリに記憶されている。そうすると、ロータリ10の停止時間Δt2の間に、ロータリモータドライバ500の下降する温度はb・Δt2となる。よって前述した、攪拌回数設定部401により決定した攪拌回数Xから、以下の式(1)が成り立つ。
式(1)をロータリ10の停止時間Δt2について整理すると、式(2)が成り立つ。
尚、停止時間設定部402は、式(2)において、Δt2≦0となった場合、すなわち「a・Δt1・X≦T2−T1」である場合は、Δt2=0とする。これは、Δt2≦0となった場合は、ロータリ10を停止させなくても、ロータリモータドライバ500が最高到達温度T2を超えることがないからである。すなわち、式(2)は、ロータリ10を停止させることなくX回の攪拌動作を行った際に、最高到達温度T2を超える場合(a・Δt1・X>T2−T1)に用いられる式といえる。また、停止時間設定部402は、攪拌回数Xが1回(X=1)の場合は、1回の攪拌動作で終了するため、攪拌停止は必要なく、Δt2=0とする。このようにCPU400内の停止時間設定部402は、式(2)より1サイクルの攪拌動作の停止時間Δt2を演算によって決定する。式(2)からは、同じ攪拌回数Xでも、ロータリモータドライバ500の温度T1が低ければ短い停止時間Δt2が決定され、温度T1が高ければ長い停止時間Δt2が決定されることがわかる。従来例では、攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度T1に関わらず、トナーの攪拌動作を行っていたのに対し、本実施例では温度T1に応じて停止時間Δt2を決定する。本実施例では、攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度T1が低いほど停止時間Δt2を短くできるため、トナーの攪拌動作により画像形成動作が停止される時間を短くできる。CPU400は、攪拌回数設定部401により設定した攪拌回数X、不図示のメモリに記憶された駆動時間Δt1、停止時間設定部402により設定した停止時間Δt2、に関する情報を、ロータリモータドライバ500に出力する。
尚、停止時間設定部402は、式(2)において、Δt2≦0となった場合、すなわち「a・Δt1・X≦T2−T1」である場合は、Δt2=0とする。これは、Δt2≦0となった場合は、ロータリ10を停止させなくても、ロータリモータドライバ500が最高到達温度T2を超えることがないからである。すなわち、式(2)は、ロータリ10を停止させることなくX回の攪拌動作を行った際に、最高到達温度T2を超える場合(a・Δt1・X>T2−T1)に用いられる式といえる。また、停止時間設定部402は、攪拌回数Xが1回(X=1)の場合は、1回の攪拌動作で終了するため、攪拌停止は必要なく、Δt2=0とする。このようにCPU400内の停止時間設定部402は、式(2)より1サイクルの攪拌動作の停止時間Δt2を演算によって決定する。式(2)からは、同じ攪拌回数Xでも、ロータリモータドライバ500の温度T1が低ければ短い停止時間Δt2が決定され、温度T1が高ければ長い停止時間Δt2が決定されることがわかる。従来例では、攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度T1に関わらず、トナーの攪拌動作を行っていたのに対し、本実施例では温度T1に応じて停止時間Δt2を決定する。本実施例では、攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度T1が低いほど停止時間Δt2を短くできるため、トナーの攪拌動作により画像形成動作が停止される時間を短くできる。CPU400は、攪拌回数設定部401により設定した攪拌回数X、不図示のメモリに記憶された駆動時間Δt1、停止時間設定部402により設定した停止時間Δt2、に関する情報を、ロータリモータドライバ500に出力する。
このように、本実施例では、ロータリ10の停止時間Δt2が、攪拌回数とロータリモータドライバ500の温度T1に応じて、すなわち、トナー残量とロータリモータドライバ500の温度に応じて決定される。
ロータリモータドライバ500は、CPU400から取得した攪拌回数と攪拌動作時間と攪拌停止時間とに基づいて、ロータリ部600のロータリモータ601の駆動と停止を制御する。例えば、ロータリモータドライバ500は、不図示のタイマを有し、不図示のタイマによりロータリ10の駆動時間Δt1と停止時間Δt2を計測して、ロータリ10の駆動と停止を制御する。ロータリモータドライバ500は、このサイクルを攪拌回数X回行い、トナーの攪拌動作を行う。
[従来例との比較]
図4に示す本実施例と、図7(b)に示した従来例とを、具体例により比較する。本実施例において、攪拌回数設定部401が、攪拌回数Xを、例えばメモリ101に記憶されたトナー残量と図3のテーブルから10回(X=10)に設定したとする。また、予め規定されたロータリ10の駆動時間Δt1を1秒とする。更に、停止時間設定部402が、式(2)により算出して設定したロータリ10の停止時間Δt2が0.5秒であるとする。この場合、攪拌開始から攪拌終了まで14.5秒(駆動時間合計が10秒、停止時間合計が4.5秒)となる。一方、図7(b)に示した従来例では、区間eはロータリ10の駆動時間に、区間fはロータリ10の停止時間に相当する。従来例では、区間fは区間eに等しく決定されており、区間eを1秒とすると区間fも1秒となる。攪拌回数を10回(X=10)とすると、従来例では、攪拌開始から攪拌終了まで19秒(駆動時間合計が10秒、停止時間合計が9秒)かかる。すなわち、本実施例の攪拌動作は、従来例よりも4.5秒、時間を短縮できる。
図4に示す本実施例と、図7(b)に示した従来例とを、具体例により比較する。本実施例において、攪拌回数設定部401が、攪拌回数Xを、例えばメモリ101に記憶されたトナー残量と図3のテーブルから10回(X=10)に設定したとする。また、予め規定されたロータリ10の駆動時間Δt1を1秒とする。更に、停止時間設定部402が、式(2)により算出して設定したロータリ10の停止時間Δt2が0.5秒であるとする。この場合、攪拌開始から攪拌終了まで14.5秒(駆動時間合計が10秒、停止時間合計が4.5秒)となる。一方、図7(b)に示した従来例では、区間eはロータリ10の駆動時間に、区間fはロータリ10の停止時間に相当する。従来例では、区間fは区間eに等しく決定されており、区間eを1秒とすると区間fも1秒となる。攪拌回数を10回(X=10)とすると、従来例では、攪拌開始から攪拌終了まで19秒(駆動時間合計が10秒、停止時間合計が9秒)かかる。すなわち、本実施例の攪拌動作は、従来例よりも4.5秒、時間を短縮できる。
以上説明したように、本実施例のプリンタでは、トナーの攪拌動作時に、トナー残量とロータリモータドライバ500の温度に応じて、最適なトナー攪拌動作時間を設定することができる。すなわち、本実施例によれば、ロータリモータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮することができる。
実施例2は実施例1で説明したロータリモータドライバ温度検知装置300を雰囲気温度検知装置700(装置内温度検知手段)と直前動作記憶部403(第一記憶手段)によって代用することが特徴である。
[ロータリモータドライバ温度の検知方法]
図5(a)は本実施例の駆動制御部のブロック図である。尚、実施例1で説明した図2と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。本実施例の駆動制御部は、雰囲気温度検知装置700と、CPU400内に直前動作記憶部403を有する。雰囲気温度検知装置700は、画像形成装置内の雰囲気温度T0を検知する。直前動作記憶部403は、直前のプリントジョブが終了してから経過した時間(経過時間)と、直前のプリントジョブの枚数を記憶している。例えば、CPU400は不図示のタイマを有し、画像形成動作が終了するとタイマにより画像形成動作終了からの経過時間を計測し、直前動作記憶部403に逐次記憶する。CPU400は、次の画像形成動作が開始されると、タイマをリセットし、その画像形成動作が終了するとタイマをスタートさせて経過時間を計測する。ロータリ10の駆動時間Δt1とサイクル数である攪拌回数Xの決定方法は実施例1と同様であるので、ここでは説明を省略する。
図5(a)は本実施例の駆動制御部のブロック図である。尚、実施例1で説明した図2と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。本実施例の駆動制御部は、雰囲気温度検知装置700と、CPU400内に直前動作記憶部403を有する。雰囲気温度検知装置700は、画像形成装置内の雰囲気温度T0を検知する。直前動作記憶部403は、直前のプリントジョブが終了してから経過した時間(経過時間)と、直前のプリントジョブの枚数を記憶している。例えば、CPU400は不図示のタイマを有し、画像形成動作が終了するとタイマにより画像形成動作終了からの経過時間を計測し、直前動作記憶部403に逐次記憶する。CPU400は、次の画像形成動作が開始されると、タイマをリセットし、その画像形成動作が終了するとタイマをスタートさせて経過時間を計測する。ロータリ10の駆動時間Δt1とサイクル数である攪拌回数Xの決定方法は実施例1と同様であるので、ここでは説明を省略する。
実施例1で説明した通り、ロータリ10の停止時間Δt2を決定するためには、ロータリモータドライバ500の温度T1を求める必要がある。以下にロータリモータドライバ500の温度T1を求める方法を説明する。図5(b)は、ロータリモータドライバ500の温度T1を求める処理を説明するフローチャートである。ステップ(以下、Sとする)1で、停止時間設定部402は、直前動作記憶部403に記憶された直前のプリントジョブの画像形成動作後の経過時間が30秒以上か否かを判断する。S1で停止時間設定部402が画像形成動作後の経過時間が30秒以上であると判断した場合は、ロータリモータドライバ500の温度T1は十分低下していると判断し、S2の処理に進む。S2で停止時間設定部402は、攪拌動作開始時のロータリモータドライバ500の温度T1を、雰囲気温度検知装置700により検知した雰囲気温度T0と同じとみなす。
T1=T0・・・式(3)
T1=T0・・・式(3)
S1で停止時間設定部402が画像形成動作後の経過時間が30秒未満であると判断した場合は、S3で画像形成枚数が30枚以下か否かを判断する。すなわち、S3で停止時間設定部402は、プリント枚数(画像形成枚数)によってロータリモータドライバ500の温度T1を予測する。図7(a)で説明したように、画像形成動作を行う区間cでは、フルカラーのトナー像を形成するために、ロータリ10を回転させて各色の現像カートリッジ8を感光ドラム13に当接させて(区間a)、トナー像を現像している(区間b)。プリント枚数が多いほどロータリ10を回転させる回数も多くなる、すなわちロータリ10を駆動する時間も長くなるため、プリント枚数が多いほどロータリモータドライバ500が画像形成動作終了時に到達する温度も高くなると考えられる。そこで、本実施例の場合は、プリント枚数を、1〜30枚、31〜50枚、51枚以上と三つに分類し、直前動作記憶部403に記憶されたプリント枚数に基づき、ロータリモータドライバ温度T1を、以下のように求める。尚、プリント枚数をどのように分類するかについてはこの数値に限定されない。S3で停止時間設定部402は、プリント枚数が30枚以下、すなわちプリント枚数が1〜30枚であると判断すると、S4でロータリモータドライバ500の温度T1を、雰囲気温度T0に20℃を加算した次の式(4)のように設定する。
T1=T0+20・・・式(4)
T1=T0+20・・・式(4)
S3で停止時間設定部402は、プリント枚数が30枚以下ではないと判断すると、S5でプリント枚数が50枚以下か否かを判断する。S5で停止時間設定部402は、プリント枚数が50枚以下、すなわちプリント枚数が31〜50枚であると判断した場合は、ロータリモータドライバ500の温度T1を、雰囲気温度T0に30℃を加算した次の式(5)のように設定する。
T1=T0+30・・・式(5)
T1=T0+30・・・式(5)
S5で停止時間設定部402は、プリント枚数が50枚以下ではない、すなわち51枚以上であると判断すると、S7でロータリモータドライバ500の温度T1を、雰囲気温度T0に40℃を加算した次の式(6)のように設定する。
T1=T0+40・・・式(6)
T1=T0+40・・・式(6)
このように、停止時間設定部402は、直前動作記憶部403に記憶された経過時間(s)とプリント枚数に応じて、ロータリモータドライバ500の温度T1を予測して設定する。尚、S4、S6、S7で加算する温度は、本実施例の値に限定されない。
CPU400内の停止時間設定部402は、以上のようにして設定したロータリモータドライバ500の温度T1の値から、実施例1と同様に式(2)を用いて停止時間Δt2を求めることができる。
以上説明したように、本実施例のプリンタでは、トナーの攪拌動作時に、トナー量とロータリモータドライバ500の温度に応じて、最適なトナー攪拌動作時間を設定することができる。以上、本実施例によれば、ロータリモータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮することができる。
実施例3は実施例1で説明したトナー残量検知装置200を、現像カートリッジ8のメモリ101とレーザ点灯時間記憶部404(第二記憶手段)によって代用することが特徴である。
[トナー量の検知]
図6(a)は本実施例の駆動制御部のブロック図である。尚、実施例1で説明した図2と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。本実施例の駆動制御部は、CPU400内にレーザ点灯時間記憶部404を有する。レーザ点灯時間記憶部404は、直前のプリントにおいて露光器18のレーザが点灯した時間を記憶している。尚、レーザの点灯時間については、例えばCPU400が不図示のタイマを有し、画像形成動作中に、露光器18のレーザが点灯した時間を計測して、その積算値をレーザ点灯時間記憶部404に記憶する。
図6(a)は本実施例の駆動制御部のブロック図である。尚、実施例1で説明した図2と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。本実施例の駆動制御部は、CPU400内にレーザ点灯時間記憶部404を有する。レーザ点灯時間記憶部404は、直前のプリントにおいて露光器18のレーザが点灯した時間を記憶している。尚、レーザの点灯時間については、例えばCPU400が不図示のタイマを有し、画像形成動作中に、露光器18のレーザが点灯した時間を計測して、その積算値をレーザ点灯時間記憶部404に記憶する。
トナー残量は、現像カートリッジ8のメモリ101に予めMと記憶されている。実施例1で説明した通り、攪拌回数Xを決定するためにはトナー残量を求める必要がある。図6(b)はレーザ点灯時間(秒(s))とトナー消費量(グラム(g))の関係を示す図である。図6(b)の関係から、レーザ点灯時間が短いほどトナー消費量は少なくなり、レーザ点灯時間が長いほどトナー消費量が多くなることがわかる。したがって、レーザ点灯時間がわかれば、消費されたトナー量を推測することができる。レーザ点灯時間記憶部404は、図6(b)に示すような、レーザ点灯時間(s)とトナー消費量(g)とを関連付けたテーブルを記憶している。CPU400は、一つのプリントジョブ(直前のプリント)が終了すると、レーザ点灯時間記憶部404に記憶されたレーザ点灯時間から、図6(b)のテーブルに基づいて、そのプリントジョブで消費されたトナーの消費量nを求める。次に、CPU400はメモリ101に記憶されている、プリントジョブ開始前のトナー残量Mから、直前のプリントで使用されたトナー消費量nを減じて(M−n)、更新したトナー残量としてメモリ101に上書きする。このように、CPU400は、一つのプリントジョブが終了するたびに、メモリ101のトナー残量Mを更新する。
そして、CPU400は、更新したメモリ101のトナー残量Mから、実施例1と同様に、図3のテーブルを用いて攪拌回数Xを求めることができる。ロータリ10の駆動時間Δt1、及び停止時間Δt2の決定方法は実施例1と同様であるので、ここでは説明を省略する。尚、ロータリモータドライバ500の温度T1を、実施例2の構成により設定してもよい。
以上説明したように、実施例3のプリンタでは、攪拌動作時に、レーザ点灯時間とロータリモータドライバ500の温度に応じて最適なトナー攪拌動作時間を設定することができる。以上、本実施例によれば、ロータリモータドライバの昇温を抑制しつつ、トナーの攪拌時間を短縮することができる。
8a〜8d 現像カートリッジ
10 ロータリ
200 トナー残量検知装置
300 ロータリモータドライバ温度検知装置
402 停止時間設定部
500 ロータリモータドライバ
10 ロータリ
200 トナー残量検知装置
300 ロータリモータドライバ温度検知装置
402 停止時間設定部
500 ロータリモータドライバ
Claims (6)
- レーザ光を照射することにより形成される静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体に担持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
複数の前記現像手段を支持する回転体と、
前記回転体を駆動するモータと、
前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記駆動手段の温度が所定温度を超えないように前記駆動手段により前記モータを介して前記回転体の駆動と停止を繰り返してトナーの攪拌動作を行う画像形成装置であって、
前記現像手段のトナー量を検知するトナー量検知手段と、
前記駆動手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記トナー量検知手段により検知したトナー量と前記温度検知手段により検知した前記駆動手段の温度に基づき、前記攪拌動作における前記回転体の停止時間を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー量検知手段により検知したトナー量に基づき、前記攪拌動作における前記回転体の駆動と停止を繰り返す回数を設定する回数設定手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記攪拌動作における前記回転体の駆動時間は、前記攪拌動作の際の前記回転体の回転速度に応じて決定され、前記回数設定手段により設定された回数の攪拌動作を行う間は、一定の値であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 転写材に画像形成を行う画像形成動作に関する情報を記憶する第一記憶手段と、
前記画像形成装置内の温度を検知する装置内温度検知手段と、
を備え、
前記温度検知手段は、前記第一記憶手段に記憶された情報と、前記装置内温度検知手段により検知された温度と、に基づき、前記駆動手段の温度を検知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第一記憶手段に記憶された画像形成動作に関する情報は、画像形成動作が終了してから経過した時間と、前記画像形成動作により画像形成を行った転写材の枚数と、を含むことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 画像形成動作における前記レーザ光の点灯時間を記憶する第二記憶手段を備え、
前記トナー量検知手段は、前記第二記憶手段に記憶された点灯時間に基づき、トナー量を検知することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011195077A JP2013057742A (ja) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | 画像形成装置 |
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JP2015161884A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社沖データ | 画像形成装置 |
CN108535979A (zh) * | 2017-03-02 | 2018-09-14 | 株式会社东芝 | 图像形成装置 |
-
2011
- 2011-09-07 JP JP2011195077A patent/JP2013057742A/ja not_active Withdrawn
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