JP2013222149A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザプリンタ、複写機等の、マルチカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus for forming a multicolor image, such as a laser printer or a copying machine.
近年、マルチカラー(多色)に対応した画像形成装置では、画像形成速度の高速化に伴い、複数の感光体のそれぞれの表面に各色のトナー像を形成する、いわゆるインライン方式の画像形成が広く行われている。インライン方式の画像形成装置は、複数の感光体の表面を複数の光学装置による光ビームでそれぞれ独立に走査して形成した複数の静電潜像を、複数色のトナーで現像することで、複数色のトナー像を複数の感光体に形成する。さらに、複数色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせて転写することで中間転写ベルト上にマルチカラー画像を形成し、最終的にそれを記録材(用紙)上に転写する。または、複数色のトナー像を、転写ベルト上の記録材上に重ね合わせて転写することで、記録材上にマルチカラー画像を形成する。このようなインライン方式の画像形成では、複数色のトナー像を同時に形成可能であるため、複数色のトナー像を単一の感光体に順に形成する4パス方式の画像形成と比較して、最終的なマルチカラー画像を形成するまでに要する時間を大幅に短縮できる。 2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses that support multi-color (multi-color) are widely used in so-called in-line image forming, in which each color toner image is formed on each surface of a plurality of photoconductors as the image forming speed increases. Has been done. An in-line image forming apparatus develops a plurality of electrostatic latent images formed by independently scanning the surfaces of a plurality of photoconductors with light beams from a plurality of optical devices, using a plurality of color toners. Color toner images are formed on a plurality of photoconductors. Further, a multi-color image is formed on the intermediate transfer belt by transferring a plurality of color toner images on the intermediate transfer belt, and finally transferred onto a recording material (paper). Alternatively, a multi-color image is formed on the recording material by transferring a plurality of color toner images on the recording material on the transfer belt. In such an in-line image formation, since a plurality of color toner images can be formed simultaneously, the final image is formed in comparison with a four-pass image formation in which a plurality of color toner images are sequentially formed on a single photoconductor. The time required to form a typical multicolor image can be greatly reduced.
しかし、インライン方式では、複数の感光体及び複数の光学装置を用いるため、4パス方式と比較して、形成されるマルチカラー画像に色ずれが発生しやすいという問題がある。色ずれは、感光体及び光学装置等の取り付け位置のばらつきや寸法の公差等に起因して生じる。このような色ずれには、一定の大きさで生じるDC成分の色ずれと、大きさが周期的に変動するAC成分の色ずれとがある。AC成分の色ずれは、各感光体を駆動するギアの偏心及びモータの回転むらによって生じる。特に、感光体を駆動するギアの偏心に起因する、感光体の回転周期に対応した成分の低周波の色ずれは、比較的発生しやすく、視覚的にも非常に目立ってしまう。 However, since the in-line method uses a plurality of photoconductors and a plurality of optical devices, there is a problem that color misregistration is likely to occur in the formed multi-color image compared to the 4-pass method. The color misregistration occurs due to variations in mounting positions of the photosensitive member and the optical device, dimensional tolerances, and the like. Such color misregistration includes DC component color misregistration that occurs at a constant magnitude and AC component color misregistration whose magnitude varies periodically. The color shift of the AC component is caused by the eccentricity of the gear driving each photoconductor and the uneven rotation of the motor. In particular, low-frequency color shifts of components corresponding to the rotation period of the photoconductor due to the eccentricity of the gear driving the photoconductor are relatively easy to occur and are very noticeable visually.
このような色ずれのうち、DC成分の色ずれについては、画像を形成するタイミングを補正することで低減できる。また、AC成分の色ずれについては、複数の感光体における回転位相の関係が所望の関係となるようにすることで、色ずれを低減することが検討されている。例えば、特許文献1では、複数の感光体の回転位相を検知する位相検知センサを設け、感光体の回転停止時における当該センサによる検知結果に基づいて、感光体の起動時の動作を制御する技術が提案されている。具体的には、複数の感光体の起動時に、当該複数の感光体における回転位相の関係が所望の関係となるように時間をずらして当該複数の感光体の駆動用モータを起動することによって、AC成分の色ずれを低減している。更に、複数の感光体が同位相で停止していて、回転位相を合わせるためには複数のモータを同時に起動すればよい場合にも、複数のモータに対して起動電流を同時に流すことで大電流が流れることを防止するために、時間をずらしてそれらのモータを起動する。 Among such color shifts, the DC component color shift can be reduced by correcting the timing of image formation. As for the color shift of the AC component, it has been studied to reduce the color shift by making the relationship between the rotational phases of a plurality of photoconductors a desired relationship. For example, in Patent Document 1, a phase detection sensor for detecting the rotational phase of a plurality of photoconductors is provided, and the operation at the time of starting the photoconductor is controlled based on the detection result of the sensor when the rotation of the photoconductor is stopped. Has been proposed. Specifically, at the time of starting the plurality of photoconductors, by starting the drive motors of the plurality of photoconductors while shifting the time so that the rotational phase relationship between the plurality of photoconductors becomes a desired relationship, The color shift of the AC component is reduced. Furthermore, even when a plurality of photoconductors are stopped at the same phase and a plurality of motors need only be started at the same time in order to match the rotational phase, a large current can be obtained by simultaneously flowing a starter current to the plurality of motors. To prevent them from flowing, start their motors at different times.
しかし、上述の技術には以下のような課題がある。インライン方式の画像形成装置において、複数のパーツ(感光体、現像器、トナー容器等)からなる一体型カートリッジの設計上の寿命は、複数のパーツのそれぞれの設計上の寿命のうちで最も短い寿命と等しくなる。例えば、一体型カートリッジに備わったパーツのうち、感光体の総駆動時間が長くなり、感光体が最も早く設計上の寿命に到達すると、他のパーツ(現像器、トナー容器等)が寿命に到達していなくとも、一体型カートリッジ全体として寿命に到達したことになる。その場合、現像器が寿命に到達していないとしても、またはトナー容器にトナーが残っていたとしても、その一体型カートリッジを継続して使用することはできない。 However, the above-described technique has the following problems. In an in-line image forming apparatus, the design life of an integrated cartridge composed of a plurality of parts (photosensitive member, developing device, toner container, etc.) is the shortest of the design life of each of the plurality of parts. Is equal to For example, among the parts of an integrated cartridge, the total drive time of the photoconductor becomes longer, and when the photoconductor reaches the design life most quickly, other parts (developer, toner container, etc.) reach the life. Even if it is not, the lifetime of the whole integrated cartridge has been reached. In that case, even if the developing device has not reached the end of its life or the toner remains in the toner container, the integrated cartridge cannot be used continuously.
また、一体型カートリッジが寿命に到達する要因となるパーツは、ユーザの使い方に依存して変化する。例えば、記録材の表面の面積に対して、形成されたトナー像が占める面積の割合(印字率)が、比較的低いジョブが多数実行された場合、トナー消費量が少ない状態で、トナー容器よりも感光体の方が早期に寿命に到達しうる。また、印字枚数の少ないジョブが多数実行された場合にも、感光体において、印字中の駆動時間に対して予備回転のための駆動時間の割合が大きくなり、感光体の駆動時間が長くなる結果、トナー容器よりも感光体の方が早期に寿命に到達しうる。 Also, the parts that cause the integral cartridge to reach the end of its life change depending on how the user uses it. For example, when a large number of jobs are executed in which the ratio (printing rate) of the area occupied by the formed toner image with respect to the surface area of the recording material is relatively large, the toner container consumes less toner than the toner container. However, the photoconductor can reach the end of its life earlier. Further, even when a large number of jobs with a small number of printed sheets are executed, the ratio of the driving time for the preliminary rotation to the driving time during printing increases in the photosensitive member, and the driving time of the photosensitive member becomes longer. The photoconductor can reach the end of its life earlier than the toner container.
このように、一体型カートリッジに備わった複数のパーツのうち、特定のパーツが寿命に到達した場合、他のパーツをまだ十分に使用できるとしても、一体型カートリッジ全体の交換が必要となる。このような状況は、資源の有効利用の観点から望ましくない。このため、特定のパーツのみを早期に寿命に到達させることなく、複数のパーツをバランスよく使用できることが望ましいであろう。 As described above, when a specific part of the plurality of parts provided in the integrated cartridge reaches the end of its life, it is necessary to replace the entire integrated cartridge even if other parts can be used sufficiently. Such a situation is undesirable from the viewpoint of effective use of resources. For this reason, it would be desirable to be able to use a plurality of parts in a well-balanced manner without reaching only a specific part at an early stage.
また、感光体の起動時における、上述のような複数モータの起動タイミングの制御では、先に起動したモータによって駆動される感光体は、その後に起動したモータで駆動される感光体よりも駆動時間が長くなる。このため、先に駆動が開始される感光体を含むカートリッジの寿命は、後に駆動が開始される感光体を含むカートリッジの寿命よりも、短くなりうる。特に、複数の感光体の起動順序が固定されている場合、最初に起動される感光体と最後に起動される感光体とで、寿命に達するまでの時間差が大きくなる。 Further, in the start timing control of a plurality of motors as described above at the time of starting the photoconductor, the photoconductor driven by the motor started first has a longer driving time than the photoconductor driven by the motor started after that. Becomes longer. For this reason, the life of the cartridge including the photoconductor that starts driving first can be shorter than the life of the cartridge including the photoconductor that starts driving later. In particular, when the activation order of a plurality of photoconductors is fixed, the time difference until the end of the life becomes large between the photoconductor activated first and the photoconductor activated last.
上述のように、各モータに対する起動電流の通電タイミングが重なることを防ぐために、複数の感光体の起動タイミングをずらす制御を行う場合、その起動順序を固定すると、特定のカートリッジが他のカートリッジよりも早期に寿命に達しうる。即ち、複数のカートリッジにおいて、寿命に達するまでの期間のばらつきが大きくなり、特定のカートリッジが早期に寿命に達することで、特定のカートリッジが特に頻繁に交換を要することになる。 As described above, in order to prevent the start timings of the starter currents from overlapping each motor, when performing control to shift the start timings of a plurality of photoconductors, if the start order is fixed, a specific cartridge is more than the other cartridges. Life can be reached early. That is, in the plurality of cartridges, the variation in the period until the end of the life becomes large, and the specific cartridge needs to be replaced particularly frequently because the specific cartridge reaches the end of its life early.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、複数のカートリッジ(プロセスユニット)に対する起動電流の通電タイミングが重なることを防止しつつ、各カートリッジに含まれる感光体の消耗度を平均化して、各カートリッジが寿命に達するまでの期間を平均化する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. The present invention averages the degree of wear of the photosensitive members included in each cartridge while preventing the energization timings of the starting currents for a plurality of cartridges (process units) from overlapping, and determines the period until each cartridge reaches the end of its life. The purpose is to provide an averaging technique.
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。画像形成装置は、画像形成装置の本体に対して着脱可能であり、かつ、少なくとも感光体を有する複数のプロセスユニットと、複数のプロセスユニットのそれぞれについて、当該プロセスユニットが寿命に達するまでに感光体を駆動可能な残り時間を、当該プロセスユニットの使用状況を示す情報から予測する予測手段と、複数のプロセスユニットに含まれる、停止中の感光体を起動させる際の起動順序を、予測手段によって予測された残り時間に応じて決定する決定手段とを備えることを特徴とする。 The present invention can be realized as an image forming apparatus, for example. The image forming apparatus is attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus, and includes at least a plurality of process units having a photoconductor, and a photoconductor before the process unit reaches the end of its life. Prediction means for predicting the remaining time that can be driven from the information indicating the usage status of the process unit, and prediction order for predicting the starting order when starting the stopped photosensitive members included in the plurality of process units And determining means for determining according to the remaining time.
本発明によれば、複数のカートリッジに対する起動電流の通電タイミングが重なることを防止しつつ、各カートリッジに含まれる感光体の消耗度を平均化して、各カートリッジが寿命に達するまでの期間を平均化できる。 According to the present invention, it is possible to average the time until each cartridge reaches the end of its life by averaging the degree of wear of the photoconductor included in each cartridge while preventing the start-up current application timings for a plurality of cartridges from overlapping. it can.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention.
[第1の実施形態]
まず、本発明に係る画像形成装置についての第1の実施形態として、インライン方式のマルチカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明する。第1の実施形態は、複数の感光体を停止状態から起動させる際の起動順序を、各カートリッジ(プロセスユニット)が寿命に達するまでに各感光体を駆動可能な残り時間の予測結果に応じて決定することを特徴としている。特に、各感光体を駆動可能な残り時間を、各カートリッジが画像形成装置の本体に装着されてからの各感光体の総駆動時間に基づいて決定する。
[First Embodiment]
First, as a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, a case where the present invention is applied to an inline multicolor image forming apparatus will be described. In the first embodiment, the activation sequence when starting a plurality of photoconductors from a stopped state is determined according to the prediction result of the remaining time that each photoconductor can be driven before each cartridge (process unit) reaches the end of its life. It is characterized by deciding. In particular, the remaining time during which each photoconductor can be driven is determined based on the total drive time of each photoconductor after each cartridge is mounted on the main body of the image forming apparatus.
<画像形成装置100の構成>
まず、図1を参照して、第1の実施形態に係るインライン方式の画像形成装置100の構成について説明する。画像形成装置100は、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、ブラック(K)色の4色のトナーを用いてそれぞれ形成した複数色のトナー像を重ね合わせることで、マルチカラー(フルカラー)画像を記録材(用紙21)上に形成する。
<Configuration of
First, the configuration of an inline
画像形成装置100は、4色の画像形成用に、レーザスキャナ11Y,11M,11C,11Kと、カートリッジ12Y,12M,12C,12Kとを備える。カートリッジ12Y,12M,12C,12Kは、トナー容器10Y,10M,10C,10Kと、感光体13Y,13M,13C,13Kと、感光体クリーナ14Y,14M,14C,14Kと、帯電ローラ15Y,15M,15C,15Kと、現像ローラ16Y,16M,16C,16Kとをそれぞれ備える、いわゆる一体型カートリッジである。
The
トナー容器10Y,10M,10C,10Kには、それぞれ、Y色、M色、C色及びB色のトナーが、それぞれの色の画像形成のためのトナーとして格納されている。感光体13Y,13M,13C,13Kは、図1においてそれぞれ矢印方向にそれぞれ回転する。感光体クリーナ14Y,14M,14C,14Kは、感光体13Y,13M,13C,13Kにそれぞれ接する位置に配置されている。
In the
カートリッジ12Y,12M,12C,12Kは、画像形成装置100の本体に対して着脱可能である。カートリッジ12Y,12M,12C,12Kが備えるいずれかのデバイス(パーツ)が寿命に達した場合、そのデバイスを含むカートリッジ自体が寿命に達したことになる。この場合、当該カートリッジは新たなカートリッジに交換される必要がある。本実施形態で、カートリッジ12Y,12M,12C,12Kは、画像形成装置100の本体に対して着脱可能であり、かつ、それぞれが感光体13Y,13M,13C,13Kを含む、画像形成のための複数のプロセスユニットとして機能する。
The
画像形成装置100は、更に、感光体13Y,13M,13C,13Kに接する位置に中間転写ベルト17を、中間転写ベルト17を挟んで感光体13Y,13M,13C,13Kと対向する位置に一次転写ローラ18Y,18M,18C,18Kを備える。画像形成装置100には、中間転写ベルト17に対応して、中間転写ベルト17の表面に残留するトナーを回収する(掻き集める)ベルトクリーナ19、及び、回収されたトナーが廃トナーとして収納される廃トナー容器20も配置されている。
The
用紙21を格納するカセット22には、カセット22内にある用紙21の位置を規制するサイズガイド23、及び、カセット22内の用紙21の有無を検出する用紙有無センサ24が配置されている。用紙21の搬送路に沿って、用紙21を搬送するためのローラとして、給紙ローラ25と、分離ローラ26a,26bと、レジローラ27とが配置されている。用紙21の搬送方向においてレジローラ27よりも下流側の近傍には、レジセンサ28が配置されている。また、中間転写ベルト17と接する位置には二次転写ローラ29が配置され、用紙21の搬送方向において二次転写ローラ29よりも下流側には定着器30が配置されている。
In the
<画像形成装置100の電子写真プロセス>
画像形成装置100は、カートリッジ12Y,12M,12C,12K内の暗所において、感光体13Y,13M,13C,13Kの表面を、帯電ローラ15Y,15M,15C,15Kでそれぞれ均一に帯電させる。次に、レーザスキャナ11Y,11M,11C,11Kが、画像データに応じて変調したレーザ光を感光体13Y,13M,13C,13Kの表面に照射すると、レーザ光が照射された部分の帯電電荷が除去される。これにより、感光体13Y,13M,13C,13Kの表面に静電潜像が形成される。現像ローラ16Y,16M,16C,16Kは、感光体13Y,13M,13C,13Kの表面の静電潜像に、トナー容器10Y,10M,10C,10Kからの、帯電したトナーを付着させる。これにより、現像ローラ16Y,16M,16C,16Kは、各色のトナー像を感光体13Y,13M,13C,13Kの表面に形成する。その後、一次転写ローラ18Y,18M,18C,18Kは、感光体13Y,13M,13C,13Kの表面の各色のトナー像を、中間転写ベルト17の表面に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト17の表面に、4色のトナー像からなるマルチカラー画像が形成される。
<Electrophotographic process of
The
一方、上述のトナー像の形成タイミングに合わせて、カセット22内の用紙21の給紙及び搬送が行われる。用紙21は、給紙ローラ25によってカセット22から搬送路上に給紙される。カセット22内に複数枚の用紙21がセットされている場合、分離ローラ26a,26bは、レジローラ27に向かって用紙21を1枚ずつ搬送する。中間転写ベルト17と二次転写ローラ29との間のニップ部において、二次転写ローラ29は、レジローラ27によって搬送される用紙21上に、中間転写ベルト17上のトナー像を転写する。その後、定着器30は、用紙21上のトナー像に熱及び圧力を加えることで、当該トナー像を用紙21上に定着させる。最終的に、用紙21は、画像形成装置100の外部に排出される。
On the other hand, the
以下では、説明の簡略化のため、上述の各要素に付した添え字Y,M,C,Kを省略する場合がある。例えば、単に感光体13と表記した場合、これは感光体13Y,13M,13C,13Kのそれぞれを表すものとする。また、添え字Y,M,C,Kについて、例えば、感光体13Y,13M,13C,13Kを感光体13Y,M,C,Kのように簡略的に表記するものとする。
Hereinafter, the subscripts Y, M, C, and K attached to the above-described elements may be omitted for simplification of description. For example, in the case where the
<感光体13の構成>
次に、図2及び図3を参照して、第1の実施形態に係る感光体13の駆動構成について説明する。図2において、感光体13Y,M,C,Kと感光体ギア31Y,M,C,Kとは、カップリング(図示せず)によって、常に同一の位相で動作するようにそれぞれ接続されている。感光体ギア31Y,M,C,Kには、それぞれ駆動モータ32Y,M,C,Kが接続されている。駆動モータ32Y,M,C,Kは、それぞれ感光体ギア31Y,M,C,Kを駆動し、それにより感光体13Y,M,C,Kが駆動される。
<Configuration of
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, a driving configuration of the
図3は、感光体ギア31のそれぞれの構成を示しており、(a)、(b)及び(c)は、それぞれ感光体ギア31を側面の方向、斜めの方向及び正面の方向の3方向から観察した場合を示している。感光体ギア31には、スリット板34が設けられている。スリット板34には、スリット35(35a及び35b)が設けられている。発光部及び受光部からなる位相検知センサ36は、これらのスリット35(35a及び35b)を検知することで、感光体13の回転位相を検知可能である。スリット35a及び35bは、異なるサイズのスリット長を有し、スリット35aはスリット35bよりもスリット長が短い。このため、位相検知センサ36によってスリット35a及び35bを区別して検知可能である。
FIG. 3 shows the respective configurations of the
感光体ギア31Y,M,C,Kを同一の型で製造した場合、感光体ギア31Y,M,C,Kの偏心の方向、及びスリット35Y,M,C,Kの位置関係は、すべての感光体ギア31Y,M,C,Kについて同一となる。このため、スリット35Y,M,C,Kによって検知される位相と感光体ギア31Y,M,C,Kの位相との関係は、すべての感光体ギア31Y,M,C,Kについて同一となる。即ち、スリット35Y,M,C,Kによって検知される位相と感光体13Y,M,C,Kの位相との関係は、すべての感光体13Y,M,C,Kについて同一となる。
When the photoconductor gears 31Y, 31M, 31C, and 31K are manufactured in the same mold, the direction of the eccentricity of the photoconductor gears 31Y, 31M, 31C, and 31K and the positional relationship between the
一方、感光体ギア31Y,M,C,Kを異なる複数の型で製造した場合、例えば、次のようにしてスリットY,M,C,Kと感光体13Y,M,C,Kの位相との関係を特定することが可能である。この場合、感光体13上に等時間間隔で形成したトナーパターンを、図4に示すように中間転写ベルト17上に転写し、パターン検出センサ37で当該トナーパターンを読み取ることで、パターン間隔の累積変動成分を求める。求めた累積変動成分から、スリット35Y,M,C,Kと感光体13Y,M,C,Kの位相との関係を特定できる。なお、当該関係の具体的な特定方法については、本発明の説明とは関連性が低いため、説明を省略する。以下では、スリット35Y,M,C,Kと感光体13Y,M,C,Kの位相との関係は、すべての感光体13Y,M,C,Kについて同一であるものとして、本実施形態を説明する。
On the other hand, when the photoconductor gears 31Y, 31M, 31C, and 31K are manufactured in a plurality of different types, for example, the phases of the slits Y, M, C, and K and the
<画像形成装置100の制御構成>
図5を参照して、第1の実施形態に係る画像形成装置100の制御構成について説明する。CPU42は、ROM43、RAM44、不揮発性メモリ45、モータ駆動部50、及び位相検知センサ36Y,M,C,Kと接続されている。CPU42は、RAM44を作業領域として用い、ROM43に格納された制御プログラム及び各種テーブルをRAM44に読み出すとともに、それらに基づいて画像形成装置100の動作を制御する。モータ駆動部50は、駆動モータ32Y,M,C,Kと接続されており、駆動モータ32Y,M,C,Kの起動、停止及び回転速度の制御を行うための駆動制御信号を駆動モータ32Y,M,C,Kに伝達することで、それらの駆動を制御する。駆動モータ32Y,M,C,Kは、駆動モータ32Y,M,C,Kの回転速度を示すFGパルス信号をモータ駆動部50に伝達する。モータ駆動部50は、伝達されたFGパルス信号に基づいて、駆動モータ32Y,M,C,Kの駆動を制御する。
<Control Configuration of
A control configuration of the
CPU42は、モータ駆動部50を用いて駆動モータ32Y,M,C,Kを起動させ、または停止させる。本実施形態において、駆動モータ32Y,M,C,Kの回転時の目標回転速度は、感光体13Y,M,C,Kと、感光体ギア31Y,M,C,Kと、スリット35Y,M,C,Kとが、1200msで1回転する速度とする。また、駆動モータ32Y,M,C,Kが、停止状態から目標回転速度で回転している状態に達するまで、及び、目標回転速度で回転している状態から停止状態に達するまで、それぞれ1500msの時間を要する。その間、CPU42は、モータ駆動部50によって、感光体13Y,M,C,Kの回転を一定の加速度でスローアップ及びスローダウンさせる。
The
<感光体13の停止位置>
CPU42は、感光体13Yの動作(回転)を停止させる際には、位相検知センサ36Yからパルス信号が出力されるタイミングを基準として、当該基準タイミングから駆動モータ32Yの停止させるタイミングまでの時間を算出する。さらに、CPU42は、基準タイミングから、算出した時間の経過後、駆動モータ32Yの減速を開始させ、最終的に停止させる。これにより、CPU42は、感光体13Yを、所定の回転位相において停止させる。なお、CPU42は、感光体13M,13C,13Kを停止させる際にも、感光体13Yと同様の制御を行う。
<Stopping position of
When stopping the operation (rotation) of the
本実施形態では、回転中の感光体13Y,M,C,Kを停止させる際には、図6に示す第1〜第4停止位置のいずれかに停止させる。感光体13Y,M,C,Kの停止位置は、全ての感光体13Y,M,C,Kについて常に同一の停止位置とすることも可能である。しかし、異なる複数の停止位置を設けることによって、感光体13の起動及び停止時のギア及びドラムの局所的な消耗を防止できる。このため、本実施形態では、感光体13の回転位相を90度ずつずらした4つの停止位置(第1〜第4停止位置)を用いる。
In the present embodiment, when the
図7(a)〜(d)は、図6(a)〜(d)に示す第1〜第4停止位置にそれぞれ感光体13を停止させる場合のタイミングチャートをそれぞれ示している。
FIGS. 7A to 7D show timing charts when the
(1)第1停止位置に感光体13を停止させる場合
CPU42は、位相検知センサ36によってスリット35aが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Ta1の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。一方、CPU42は、スリット35bが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Tb1の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。
(1) When stopping the
(2)第2停止位置に感光体13を停止させる場合
CPU42は、スリット35aが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Ta2の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。一方、CPU42は、スリット35bが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Tb2の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。
(2) When the
(3)第3停止位置に感光体13を停止させる場合
CPU42は、スリット35aが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Ta3の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。一方、CPU42は、スリット35bが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Tb3の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。
(3) When the
(4)第4停止位置に感光体13を停止させる場合
CPU42は、スリット35aが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Ta4の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。一方、CPU42は、スリット35bが先に検知されると、当該検知タイミングから時間Tb4の経過後に、駆動モータ32の減速を開始して停止する。
(4) When the
本実施形態では、CPU42は、上述の第1〜第4停止位置のいずれかに感光体13を停止させるために、図8に示すテーブル800を用いる。テーブル800に対応するデータは、ROM43に予め格納されていればよい。テーブル800は、位相検知センサ36によっていずれかのスリット(スリット35aまたはスリット35b)が検知されてから駆動モータ32の減速を開始するまでの時間を含んでいる。CPU42は、テーブル800に従って、上述の制御を行えばよい。なお、テーブル800では、感光体13の各停止位置に対応する位相(角度)は、スリット35bが位相検知センサ36の位置にある場合(図6(a)に対応)を基準(0度)としている。
In the present embodiment, the
<感光体13の停止制御>
次に、図11及び図12を参照して、感光体13の停止時における停止位置を、上述の第1〜第4停止位置のいずれかから選択して、感光体13の回転を停止させるための停止制御について説明する。
<Stop Control of
Next, referring to FIG. 11 and FIG. 12, in order to stop the rotation of the
図11は、CPU42が感光体13の駆動を制御する際に、RAM44に格納し、かつ使用するデータの一部を示している。CPU42は、感光体13Y,M,C,Kの停止位置、感光体13Y,M,C,Kの総駆動時間、及び、1番目〜4番目に起動する感光体13を示すデータを、RAM44に格納する。CPU42は、更に、画像形成装置100の電源がOFF状態となった場合にもこれらのデータを保持できるよう、RAM44に格納したこれらのデータを不揮発性メモリ45にもコピーする。画像形成装置100の電源がOFF状態からON状態になると、CPU42は、不揮発性メモリ45に格納されているータをRAM44にコピーして使用する。
FIG. 11 shows a part of data stored in the
図12は、感光体13の停止位置を選択して、感光体13の回転を停止させるための停止制御の手順を示すフローチャートである。図12に示す各ステップの処理は、CPU42が、ROM43に格納された制御プログラムをRAM44に読み出して実行することによって、画像形成装置100上で実現される。なお、CPU42は、感光体13Y,M,C,K(駆動モータ32Y,M,C,K)のそれぞれについて同様の処理を実行する。
FIG. 12 is a flowchart showing a stop control procedure for selecting the stop position of the
CPU42は、例えば、画像形成装置100における画像形成の終了に応じて、回転駆動中の感光体13を停止させる停止制御を開始する。まず、S101で、CPU42は、位相検知センサ36によってスリット35aまたは35bの検知を開始する。CPU42は、いずれかのスリット35(スリット35aまたは35b)が検知されたと判定すると(S101でYes)、処理をS102に進める。
For example, the
S102で、CPU42は、第1〜第4停止位置のうち、いずれかのスリット35が検知された後、感光体13の回転速度の減速を開始してから最も短時間で感光体13の回転を停止可能な停止位置を選択する。具体的には、CPU42は、テーブル800を参照して、第1〜第4停止位置のうち、感光体13の回転を停止させるために、感光体13の回転速度の減速を開始するまでの時間が最も短い停止位置を選択する。テーブル800によれば、CPU42は、S101でスリット35aが検知された場合には、Ta1(=0)に対応する第1停止位置を選択する。また、CPU42は、S101でスリット35bが検知された場合には、Tb3(=0)に対応する第3停止位置を選択する。
In S102, the
次に、S103で、CPU42は、S102で選択した停止位置で感光体13を停止させるための、回転速度の減速を開始するまでの所定時間(Ta1またはTb3)待機する。所定時間が経過すると、S104でCPU42は、駆動モータ32の回転速度の減速を開始する。駆動モータ32が停止して、感光体13が選択した停止位置で停止すると、CPU42は、選択した停止位置を、S105においてRAM44に記憶させ、更にS106において不揮発性メモリ45にも記憶させる。以上により、CPU42は、感光体13の停止制御を終了する。
Next, in S103, the
<感光体13の起動順序の決定制御>
次に、図13を参照して、停止中の複数の感光体13Y,M,C,Kを起動させる際の起動順序を決定するための決定制御について説明する。CPU42は、カートリッジ12Y,M,C,Kのそれぞれ(カートリッジ12)について、カートリッジ12が寿命に達するまでに、当該カートリッジ12に含まれる感光体13を駆動可能な残り時間に応じてに応じて、感光体13の起動順序を決定する。また、CPU42は、感光体13を駆動可能な残り時間を、カートリッジ12Y,M,C,Kの使用状況を示す情報から予測する。即ち、本実施形態では、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動する際の起動順序を常に固定するのではなく、カートリッジ12Y,M,C,Kの使用状況に基づいて予測した、各感光体を駆動可能な残り時間に応じて、適応的に決定する。
<Decision Control for Starting Order of
Next, with reference to FIG. 13, the determination control for determining the activation order when activating the plurality of photoconductors 13Y, 13M, 13C, 13K being stopped will be described. For each of the
これにより、感光体13の起動順序を固定した場合のように特定の感光体13が常に早期に寿命に達することによって特定のカートリッジ12が常に早期に寿命に到達してしまうことを、未然に防ぐことができる。また、感光体13の寿命の偏りを平均化し、かつ、カートリッジ12の寿命の偏りを平均化することができる。
As a result, it is possible to prevent the specific cartridge 12 from always reaching the end of its life due to the
感光体13を駆動可能な残り時間の予測と、感光体13の起動順序の決定は、任意のタイミングにおいて実行可能である。以下では、一例として、カートリッジ12に含まれる感光体13の駆動が画像形成の終了に応じて停止した際に、残り時間の予測と感光体13の起動順序の決定とを行う場合について説明する。このようなタイミングに残り時間の予測を行うことによって、感光体13が停止するタイミングまでの、カートリッジ12の最新の使用状況を、残り時間の予測結果と、感光体13の起動順序の決定とに反映させることができる。その結果、感光体13の寿命の偏りをより効果的に平均化し、かつ、カートリッジ12の寿命の偏りをより効果的に平均化することができる。
The prediction of the remaining time during which the
また、以下では、一例として、CPU42は、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動させる際の起動順序を、予測した残り時間が長い順として決定する場合について説明する。これにより、感光体13を起動させる際に、感光体13が寿命に達するまでの残り時間が長いカートリッジ12を優先して先に起動させる。その結果、感光体13の起動順序を固定した場合のように特定の感光体13が常に早期に寿命に達することによって特定のカートリッジ12が常に早期に寿命に到達してしまうことを、未然に防ぐことができる。また、感光体13の寿命の偏りを、より効果的に平均化し、かつ、カートリッジ12の寿命の偏りをより効果的に平均化することができる。
In the following, as an example, the
また、以下では、CPU42は、カートリッジ12が寿命に達するまでに当該カートリッジ12に含まれる感光体13を駆動可能な残り時間の予測を、感光体13が画像形成装置100の本体に装着されてからの総駆動時間の計測結果に基づいて行う場合について説明する。即ち、上述の、カートリッジ12Y,M,C,Kの使用状況を示す情報として、感光体13が画像形成装置100の本体に装着されてからの総駆動時間を一例として用いて、感光体13を駆動可能な残り時間を予測する。
In the following description, the
図13は、本実施形態に係る、感光体13の起動順序を決定するための決定制御の手順を示すフローチャートである。図13に示す各ステップの処理は、CPU42が、ROM43に格納された制御プログラムをRAM44に読み出して実行することによって、画像形成装置100上で実現される。なお、CPU42は、カートリッジ12が画像形成装置100の本体に装着されてからの感光体13の総駆動時間の計測結果を、図11に示すようにRAM44に記憶させる。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a determination control procedure for determining the activation order of the
S201〜S203では、CPU42は、駆動モータ32Y,M,C,Kのそれぞれ(駆動モータ32)が停止したか否かの判定と、感光体13Y,M,C,Kのそれぞれ(感光体13)の総駆動時間の計測とを、1秒単位で行う。S201で、駆動モータ32が起動(回転)している間に、1秒が経過するのを待った後、S202で、RAM44の感光体13の総駆動時間に1秒を加算する。更に、CPU42は、S203で、駆動モータ32が停止したか否かを判定し、停止していない場合には処理をS201に戻し、再び1秒が経過するのを待つ。一方で、駆動モータ32が停止している場合には処理をS204に進める。なお、ここでは一例として駆動時間の測定を1秒として説明したが、これに限られるものではなく、駆動時間を測定したい精度に応じて、適宜設定することが可能である。
In S201 to S203, the
CPU42は、S204〜S207で、感光体13Y,M,C,Kの総駆動時間に基づいて、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動させる際の起動順序を決定し、決定した起動順序を示すデータをRAM44に格納する。図11に示すように、RAM44には、(1番目〜4番目に起動する感光体13を示すデータが格納される。具体的には、CPU42は、感光体13Y,M,C,Kのうち、計測した(RAM44に格納されている)総駆動時間が短い順に起動すべきことを決定する。
In S204 to S207, the
S204〜S207の処理は、感光体13の設計上の寿命に対応する所定の総駆動時間と、計測した総駆動時間との差分を、感光体13を駆動可能な残り時間として予測し、上記の起動順序を、その残り時間が長い順とすることに相当する。
In the processing of S204 to S207, the difference between the predetermined total driving time corresponding to the design life of the
最後に、S208でCPU42は、RAM44に格納されている各感光体13の総駆動時間を、不揮発性メモリ45にも格納(更新)する。以上により、CPU42は、感光体13の起動順序の決定制御を終了する。上述のように、画像形成装置100の電源がON状態にある場合、不揮発性メモリ45に格納されているデータがRAM44にコピーされる。また、いずれかの感光体13が交換された際には、交換された感光体13に対応する、RAM44及び不揮発性メモリ45内の総駆動時間の値を0にクリアする。
Finally, in S <b> 208, the
画像形成装置100では、画像形成の終了等に応じて駆動モータ32Y,M,C,Kの駆動が停止するごとに、図13に示す手順に従って、停止中の感光体13を起動する際の起動順序を決定する。更に、RAM44及び不揮発性メモリ45内に格納されている、決定した起動順序を示すデータを、新たに決定した起動順序で更新する。
In the
<感光体13の起動制御>
次に、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動させるための起動制御について説明する。感光体13Y,M,C,Kを起動させる際には、RAM44に格納されている情報が示す順に起動していくとともに、それらの回転位相が同一となるタイミングにおいて各感光体を起動する。感光体13Y,M,C,Kの起動順序については、上述の決定制御によってRAM44に格納されている。ここでは、第1〜第4番目に起動する感光体として、感光体13Y、感光体13C、感光体M、感光体Kを示すデータが、RAM44に格納されているものとする。即ち、感光体13Y、感光体13C、感光体M、感光体Kの順に、起動するものとする。
<Starting Control of
Next, activation control for activating the
CPU42は、感光体13Y,M,C,Kの起動制御を開始すると、まず、駆動モータ32Kを起動することで、感光体13Kの起動を開始する。次に、CPU42は、感光体13Kの停止位置と感光体13Cの停止位置とに応じて、駆動モータ32Kの起動開始から所定時間の経過後に、駆動モータ32Cを起動する。その後、同様に、感光体13Cの停止位置と感光体13Mの停止位置とに応じて、駆動モータ32Cの起動開始から所定時間の経過後に、駆動モータ32Mを起動する。最後に、感光体13Mの停止位置と感光体13Yの停止位置とに応じて、駆動モータ32Mの起動開始から所定時間の経過後に、駆動モータ32Yを起動する。
When the
駆動モータ32(各感光体13)が起動してからその回転速度が目標回転速度で到達するまでの加速度及び時間は、全ての駆動モータ32(感光体13)について一定である。このため、本実施形態では、先に起動する感光体13の停止位置と次に起動する感光体13の停止位置との位相差を考慮して、当該次に起動させる感光体13に対応する駆動モータ32を起動する。その結果、すべての駆動モータ32Y,M,C,Kの起動後の、感光体13Y,M,C,Kの回転位相を同一にすることができる。
The acceleration and time from when the drive motor 32 (each photoconductor 13) is started until the rotation speed reaches the target rotation speed is constant for all the drive motors 32 (photoconductors 13). For this reason, in the present embodiment, in consideration of the phase difference between the stop position of the
図9には、先に起動する感光体13及び次に起動する感光体13の停止位置に対応した両感光体の位相差と、先に起動する感光体13の起動開始から次に起動する感光体13の起動開始までの待ち時間との関係を示すテーブル900が記載されている。テーブル900に対応するデータは、ROM43に予め格納されていればよい。テーブル900に示すように、本実施形態では、感光体13Y,M,C,Kはそれぞれ4つの停止位置を有するため、異なる感光体13間の停止位置の組み合わせは16ケース存在する。CPU42は、感光体13を起動させる際には、ROM43に格納されているテーブル900を参照して、各感光体13の停止位置に対応する待ち時間を用いて、各感光体13(駆動モータ32)の動作のタイミングを制御する。
FIG. 9 shows the phase difference between the
図10は、感光体13の起動時の、駆動モータ32の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。ここでは、先に駆動する感光体13Kが第1停止位置にある4つのケース(図9のケース1〜4)について、図10を用いて説明する。図10(a)〜(d)は、先に起動する感光体13Kが第1停止位置にあり、次に起動する感光体13Cがそれぞれ第1〜第4停止位置にある場合を示している。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation timing of the drive motor 32 when the
(1)感光体13K:第1停止位置、感光体13C:第1停止位置
図10(a)に示すように、駆動モータ32Kの起動開始から時間Td1の経過後に駆動モータ32Cを起動することによって、駆動モータ32K及び32Cが目標回転速度に到達した後に、感光体13K及び13Cの回転位相が同一の状態となる。テーブル900では、感光体13K及び13Cの位相差が0度であるため、駆動モータ32Cの起動待ち時間を、時間Td(=1200ms)としている。この時間Td1は、目標回転速度で回転している各感光体13が1周(位相0度と同位相の360度の回転)に要する時間(=1200ms)に相当する。このように、感光体13K及び13Cの間で、駆動モータ32Kの起動タイミングの時間差を各感光体13の1周の時間としたのは、各感光体13を平均的に消耗させるためである。なお、時間Td1=0[ms]としても、感光体13K及び13Cの回転位相を同一とすることは可能である。
(1)
(2)感光体13K:第1停止位置、感光体13C:第2停止位置
図10(b)に示すように、駆動モータ32Kの起動開始から時間Td2の経過後に駆動モータ32Cを起動することによって、駆動モータ32K及び32Cが目標回転速度に到達した後に、感光体13K及び13Cの回転位相が同一の状態となる。テーブル900では、感光体13K及び13Cの位相差が90度であるため、駆動モータ32Cの起動待ち時間を、時間Td2(=300ms)としている。この時間Td2は、目標回転速度で回転している感光体13が1/4周(90度の回転)するのに要する時間に相当する。
(2)
(3)感光体13K:第1停止位置、感光体13C:第3停止位置
図10(c)に示すように、駆動モータ32Kの起動開始から時間Td3の経過後に駆動モータ32Cを起動することによって、駆動モータ32K及び32Cが目標回転速度に到達した後に、感光体13K及び13Cの回転位相が同一の状態となる。テーブル900では、感光体13K及び13Cの位相差が180度であるため、駆動モータ32Cの起動待ち時間を、時間Td3(=600ms)としている。この時間Td2は、目標回転速度で回転している感光体13が1/2周(180度の回転)するのに要する時間に相当する。
(3)
(4)感光体13K:第1停止位置、感光体13C:第4停止位置
図10(d)に示すように、駆動モータ32Kの起動開始から時間Td4の経過後に駆動モータ32Cを起動することによって、駆動モータ32K及び32Cが目標回転速度に到達した後に、感光体13K及び13Cの回転位相が同一の状態となる。テーブル900では、感光体13K及び13Cの位相差が270度であるため、駆動モータ32Cの起動待ち時間を、時間Td4(=900ms)としている。この時間Td2は、目標回転速度で回転している感光体13が3/4周(270度の回転)するのに要する時間に相当する。
(4)
図10では、テーブル900のケース1〜4についてのみ示したが、ケース5〜16についても、感光体13K及び13Cの位相差に応じて同様に、駆動モータ32Kの起動開始から時間Td1〜Td4のいずれかの経過後に、駆動モータ32Cを起動すればよい。これにより、感光体13K及び13Cの回転位相を同一にすることが可能である。また、図10では、感光体13K及び13Cの関係について示したが、他の感光体間においても同様に起動制御することで、すべての感光体を同一の位相で回転させることが可能である。
In FIG. 10, only cases 1 to 4 of the table 900 are shown. However, in cases 5 to 16 as well, in accordance with the phase difference between the
<本実施形態の効果>
次に、感光体13Y,M,C,Kの起動順序を常に固定した場合を比較対象として、本実施形態に係る起動制御による効果について説明する。この比較例では、感光体13Y,M,C,Kに対する駆動の停止要求は、全ての感光体について同時に行われ、それにより全ての感光体が同一の位相で停止するものとする。ただし、比較例では、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動する際には、各感光体13についての起動電流が重なることを避けるために、各感光体13の起動時間を1200ms(即ち、各感光体13が1周するのに要する時間)ずつずらして起動するものとする。
<Effect of this embodiment>
Next, the effect of the start control according to the present embodiment will be described by comparing the case where the start order of the photoconductors 13Y, 13M, 13C, and 13K is always fixed. In this comparative example, it is assumed that the drive stop requests for the
この比較例では、常に最初に起動される感光体13は、その後に起動される感光体13よりも、常に長い時間駆動されることになり、最も消耗が激しくなる。その結果、常に最初に起動される感光体13は、複数の感光体13Y,M,C,Kのうちで最も早く寿命に達することになる。仮に、感光体13Y,M,C,Kの順の固定的な起動順序を用い、1枚のカラープリントを1500回実行する場合を想定すると、各感光体13の総駆動時間は以下のようになる。
・感光体13Yの総駆動時間は、感光体13Kの駆動時間よりも5400000ms(=1200ms×3×1500回)長くなる。
・感光体13Mの総駆動時間は、感光体13Kの駆動時間よりも3600000ms(=1200ms×2×1500回)長くなる。
・感光体13Cの総駆動時間は、感光体13Kの駆動時間よりも1800000ms(=1200ms×1×1500回)長くなる。
In this comparative example, the
The total drive time of the
The total drive time of the
The total drive time of the photoconductor 13C is 1800000 ms (= 1200 ms × 1 × 1500 times) longer than the drive time of the
その結果、カラープリント1枚当たりの感光体13の駆動時間を約30秒とすると、各感光体13の消耗度は、以下のようになる。
・感光体13Yは、感光体13Kよりもカラープリント180枚分の駆動時間、消耗度が大きくなる。
・感光体13Mは、感光体13Kよりもカラープリント120枚分の駆動時間、消耗度が大きくなる。
・感光体13Cは、感光体13Kよりもカラープリント60枚分の駆動時間、消耗度が大きくなる。
・感光体13Kは、常に最後に起動するため、余分な駆動時間は0msである。
As a result, when the driving time of the
The
The
The photoconductor 13C has a longer driving time and wear level for 60 color prints than the photoconductor 13K.
Since the
以上の比較例に対して、本実施形態の起動制御では、1500回のカラープリントを実行した際の、感光体13Y,M,C,Kの位相合わせのための起動待ち時間に起因した、各感光体13の余分な駆動時間は、カラープリント90枚分の駆動時間に平均化される。その結果、全ての感光体13Y,M,C,Kを均一に消耗させていくことができる。
In contrast to the comparative example described above, in the start-up control of this embodiment, each of the start-up waiting times for phase alignment of the photoconductors 13Y, 13M, 13C, and 13K when 1500 color prints are executed, The extra driving time of the
以上説明したように、本実施形態では、感光体13Y,M,C,Kを停止する際に、駆動可能な残り時間(即ち、残りの寿命)を予測して、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動する際にその残り時間が長い順に起動すべきことを決定する。このように、感光体13Y,M,C,Kの起動順序を常に固定するのではなく、残りの寿命が長いものから順に起動するように起動順序を制御する。
As described above, in this embodiment, when the
これにより、各感光体13に対応する駆動モータ32に対する起動電流の通電タイミングが重なることを防止しつつ、各感光体13の消耗度を平均化し、各感光体13が寿命に達するまでの時間を平均化できる。即ち、各感光体13が寿命に達するまでの時間のばらつきを低減できる。その結果、各カートリッジ12が寿命に達するまでの期間を平均化できるとともに、特定のカートリッジ12のみが早期に寿命に達することを防止できる。 As a result, while the energization timing of the starting current to the drive motor 32 corresponding to each photoconductor 13 is prevented from overlapping, the degree of wear of each photoconductor 13 is averaged, and the time until each photoconductor 13 reaches the end of its life is obtained. Can be averaged. That is, it is possible to reduce variations in time until each photoconductor 13 reaches the end of its life. As a result, the period until each cartridge 12 reaches the end of its life can be averaged, and only a specific cartridge 12 can be prevented from reaching the end of its life early.
なお、本実施形態では、感光体13の停止制御を行う際に、各感光体の回転速度の減速を開始してから最も短時間で停止可能な停止位置を選択する例について説明した。しかし、感光体13の停止位置の選択方法は、各感光体13の停止位置を把握可能な方法であれば、他の方法であってもよい。例えば、各感光体13について、複数の停止位置(例えば、上述の第1〜第4停止位置)のうちいずれかをランダムに選択してもよい。この場合、各感光体13の局所的な削れ、消耗等を生じることを避けることができる。
In the present embodiment, an example of selecting a stop position that can be stopped in the shortest time after starting reduction of the rotation speed of each photoconductor when performing stop control of the
また、各感光体13を起動させる際には、上述のように、同一の位相で回転するように制御しなくてもよい。例えば、各感光体13に対応する駆動モータ32に対する起動電流の通電タイミングが重なることを防止するために、一定の時間間隔で、上述の手順で決定された起動順序で各感光体13を順に起動してもよい。
Further, when starting each photoconductor 13, it is not necessary to control the
また、本実施形態で説明した画像形成装置100及び感光体13の構成、各感光体13を順に起動させる際の時間間隔等は、あくまで一例にすぎず、個々の画像形成装置によって適宜設定可能である。
In addition, the configurations of the
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、各感光体13の起動順序の決定制御において、各感光体13の総駆動時間に加えて、各トナー容器10に含まれるトナーの残量を考慮して、各感光体13の起動順序を決定することを特徴とする。以下では、説明の簡略化のため、第1の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。例えば、画像形成装置100の構成は、第1の実施形態における図1に示す構成と同様である。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, in the determination control of the activation order of each photoconductor 13, each photoconductor is considered in consideration of the remaining amount of toner contained in each
第1の実施形態のように、各感光体13が寿命に達するまでの残り時間(残寿命)のみで各感光体13の起動順序を決定する場合、印字率の低いカートリッジ12では、感光体13が寿命に達した段階で、未だに多くのトナーがトナー容器10内に残っていることがありうる。
As in the first embodiment, when the activation order of each photoconductor 13 is determined only by the remaining time (remaining life) until each photoconductor 13 reaches the end of its life, in the cartridge 12 with a low printing rate, the
例えば、2つのカートリッジのうち、カートリッジAの感光体13の残寿命が50%、トナー残量が60%であり、カートリッジBの感光体13の残寿命が40%、トナー残量が30%である場合、以下のように感光体13の起動順序が決定されうる。即ち、感光体13の残寿命のみで比較すると、カートリッジAの感光体13を、カートリッジBの感光体13よりも先に起動するように制御される。しかし、カートリッジAでは、感光体13の残寿命に対してトナー残量が多く、感光体13が寿命に達した段階で、多くのトナーが残ってしまう結果となる。一方、カートリッジBでは、感光体13の残寿命に対してトナー残量が少なく、感光体13が寿命に達するよりも早くトナー残量がなくなる(トナー容器10が寿命に達する)可能性が高い。
For example, of the two cartridges, the remaining life of the
このように、カートリッジ内のいずれかのパーツが他のパーツよりも特に早期に寿命に達する場合、全てのパーツをバランスよく使い切っているとはいえず、資源の有効利用の観点からも望ましくない。そこで、本実施形態では、各カートリッジ12に含まれる感光体13の残寿命だけでなく、トナー容器10内のトナー残量を考慮して、各感光体13の起動順序を決定することを特徴とする。これにより、感光体13を他のパーツ(本実施形態ではトナー容器10)の使用状況に合わせて消耗させ、感光体13とトナー容器10とをバランスよく使い切れるようにする。
In this way, when any part in the cartridge reaches the end of its life particularly earlier than the other parts, it cannot be said that all parts are used up in a balanced manner, and it is not desirable from the viewpoint of effective use of resources. In view of this, the present embodiment is characterized in that the activation order of each photoconductor 13 is determined in consideration of not only the remaining life of the
<画像形成装置100の制御構成>
図14を参照して、第1の実施形態に係る画像形成装置100の制御構成について説明する。図14からわかるように、第1の実施形態(図5)と異なる点は、印字率計測センサ40Y,M,C,Kを追加した点である。印字率計測センサ40Y,M,C,Kは、それぞれCPU42に接続されており、印字率の計測結果を示すデータをCPU42に伝達する。なお、印字率とは、記録材の表面の面積に対して、形成されたトナー像(即ち、画像形成によって記録材の表面に付着したトナー)が占める面積の割合に相当する。印字率計測センサ40Y,M,C,Kは、画像形成装置100において画像形成が実行されるごとに、各記録材に付着したトナーの量を計測して印字率を算出し、その算出結果をCPU42に伝達する。
<Control Configuration of
A control configuration of the
<感光体13の起動順序の決定制御>
次に、図15〜図18を参照して、本実施形態に係る感光体13Y,M,C,Kの起動順序を決定するための決定制御について説明する。
<Decision Control for Starting Order of
Next, determination control for determining the activation order of the
図15は、CPU42が感光体13の駆動を制御する際に、RAM44に格納し、かつ使用するデータの一部を示している。CPU42は、第1の実施形態と同様、感光体13Y,M,C,Kの停止位置、感光体13Y,M,C,Kの総駆動時間、及び、1番目〜4番目に起動する感光体13を示すデータを、RAM44に格納する。本実施形態では、CPU42は、更に、カートリッジ12Y,M,C,K(トナー容器10Y,M,C,K)についての、総トナー消費量と、トナー残量と感光体13Y,M,C,Kの駆動可能時間との割合とについても、RAM44に格納する。
FIG. 15 shows a part of data stored in the
図16は、本実施形態に係る、感光体13の起動順序を決定するための決定制御の手順を示すフローチャートである。図16に示す各ステップの処理は、CPU42が、ROM43に格納された制御プログラムをRAM44に読み出して実行することによって、画像形成装置100上で実現される。
FIG. 16 is a flowchart showing a determination control procedure for determining the activation order of the
まず、S301で、CPU42は、感光体13が画像形成装置100の本体に装着されてからの総駆動時間の計測処理を行う。ここで、図17のフローチャートを参照して、S301において実行される、感光体13の総駆動時間の計測処理の手順について説明する。S401〜S403では、CPU42は、第1の実施形態におけるS201〜S203(図13)と同様の処理を実行することで、感光体13Y,M,C,Kのそれぞれ(感光体13)の総駆動時間の計測を行う。CPU42は、各感光体13の総駆動時間の計測結果を、図15に示すようにRAM44に記憶させる。更に、S404で、CPU42は、RAM44に格納されている各感光体13の総駆動時間を、不揮発性メモリ45にも格納(更新)する。
First, in S <b> 301, the
次に、S302で、CPU42は、カートリッジ12が画像形成装置100の本体に装着されてからの、各カートリッジ12の総トナー消費量の計測処理を行う。ここで、図18のフローチャートを参照して、S302において実行される、各カートリッジ12の総トナー消費量の計測処理の手順について説明する。
Next, in S <b> 302, the
CPU42は、画像形成を開始すると、S501で、各印字率計測センサ40を用いて、各色についての印字率の計測を開始する。CPU42は、S502で、画像形成動作が終了するまで待機して、画像形成が終了したことに応じて、S503で、印字率の計測を終了する。その後、CPU42は、S504で、計測した各色の印字率に基づいて、今回実行された画像形成において使用されたトナー消費量を、各カートリッジ12について算出する。更に、CPU42は、S505で、算出したトナー消費量を、RAM44に格納されている、各カートリッジ12の総トナー消費量に加算することで、総トナー消費量を算出及び更新する。
When image formation is started, the
最後に、S506で、CPU42は、RAM44に格納されている各カートリッジ12のトナー消費量を、不揮発性メモリ45にも格納する。以上により、CPU42は、各カートリッジ12の総トナー消費量の計測を終了する。なお、いずれかのカートリッジ12が交換された際には、交換されたカートリッジ12に対応する、RAM44及び不揮発性メモリ45内の総トナー消費量の値を0にクリアする。
Finally, in S <b> 506, the
次に、S303で、CPU42は、駆動モータ32を停止させる際に、S301及びS302で計測した、感光体13の総駆動時間と、カートリッジ12の総トナー消費量とに基づいて、感光体13を停止状態から起動する際の起動順序を決定する。具体的には、CPU42は、各カートリッジ12について、総駆動時間から予測される、当該カートリッジ12が寿命に達するまでに感光体13を駆動可能な残り時間に対して、当該カートリッジのトナー残量が少ないほど大きな値で重み付けを行う。
Next, in step S303, when the
これにより、トナー残量が少ないほど、感光体13を駆動可能な残り時間(感光体13の残寿命)が長くなるように調整する。その結果、カートリッジ12のトナー残量が少ないほど、当該カートリッジ12の感光体13について決定される起動順序が早まることになる。このように、トナー残量が少ないカートリッジ12、即ち、寿命が近づいているカートリッジ12について、感光体13を優先的に使用するようにして、感光体13とトナー容器10とをバランス良く使い切れるようにする。
As a result, the smaller the remaining amount of toner, the longer the remaining time for which the
以下では、計測されたトナー残量(総トナー消費量に対応)に基づく、感光体13の残寿命の重み付け(調整)の具体例について説明する。まず、CPU42は、各カートリッジ12について、トナー残量と感光体13の残寿命との比率を求める。まず、式(1)及び(2)を用いて、各カートリッジ12について、感光体13の残寿命(割合)とトナー残量(割合)とを求める。
感光体13の残寿命
=(感光体の寿命に対応する設計上の総駆動時間−計測した総駆動時間)
/感光体の寿命に対応する設計上の総駆動時間 (1)
トナー残量
=(トナー容器10のトナー総量−計測した総トナー消費量)
/トナー容器10のトナー総量 (2)
更に、CPU42は、式(1)及び(2)の計算結果に基づき、トナー残量と感光体13の残寿命の割合Rを、式(3)を用いて求める。
R=感光体13の残寿命/トナー残量 (3)
このようにして、各カートリッジ12について、計測した感光体13の総駆動時間から予測される感光体13の残寿命(即ち、感光体13を駆動可能な残り時間)を、トナー残量で除算することで、感光体13の残寿命を調整する。
In the following, a specific example of weighting (adjustment) of the remaining life of the
Residual Life of
/ Total driving time in design corresponding to the life of photoconductor (1)
Toner remaining amount = (total amount of toner in
/ Total amount of toner in toner container 10 (2)
Further, the
R = remaining life of
In this way, for each cartridge 12, the remaining life of the
CPU42は、各カートリッジ12についての式(3)の計算結果に基づき、割合Rが大きい順に、カートリッジ12に含まれる感光体13の起動順序を決定する。また、第1の実施形態と同様、CPU42は、更に、RAM44及び不揮発性メモリ45内に格納されている、決定した起動順序を示すデータを、新たに決定した起動順序で更新する。
The
なお、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動させるための起動制御については、S303で決定した起動順序で、第1の実施形態と同様に行えばよい。
Note that the activation control for activating the stopped
以上説明したように、本実施形態のように感光体13の起動順序を決定することで、画像形成装置100の使用に伴って、各カートリッジ12における感光体13の残寿命とトナー残量とがバランスよく減少していくことになる。即ち、感光体13をトナー容器10の使用状況に合わせて消耗させ、感光体13とトナー容器10とをバランスよく使い切れるようになる。その結果、各カートリッジ12に含まれる複数のパーツの使用状況が偏りうる場合にも、感光体13を他のパーツの使用状況に合わせて消耗させることができ、各パーツの有効利用が可能になる。
As described above, by determining the starting order of the
なお、本実施形態では、トナー残量に対する感光体13の残寿命の割合Rに基づいて、感光体13の起動順序を決定しているが、起動順序の決定方法はこれに限られない。例えば、トナー残量と感光体13の残寿命との差分値に基づいて、起動順序の決定しても、本実施形態と同様の効果を得ることができよう。
In this embodiment, the activation order of the
[第3の実施形態]
第3の実施形態では、各感光体13の起動順序の決定制御において、各感光体13の残寿命を、各カートリッジ12の総平均印字率に基づいて予測し、その予測結果を用いて感光体13の起動順序を決定することを特徴とする。以下では、説明の簡略化のため、第1及び第2の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。例えば、画像形成装置100の構成は、第1の実施形態における図1に示す構成と同様である。また、画像形成装置100の制御構成は、第2の実施形態(図14)と同様である。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the remaining life of each photoconductor 13 is predicted based on the total average printing rate of each cartridge 12 in the determination control of the activation order of each photoconductor 13, and the photoconductor is used using the prediction result. 13 start orders are determined. In the following description, only parts different from the first and second embodiments will be described for simplification of description. For example, the configuration of the
第2の実施形態では、画像形成の際に印字率を計測し、印字率を考慮して感光体13の起動順序を決定する場合について説明した。ここで、印字率の平均値に相当する総平均印字率は、各カートリッジ12におけるトナー消費量と相関がある。具体的には、総平均印字率が高いほど、トナー消費量が多くなる。また、各感光体13の各感光体の総駆動時間にそれほど差がない場合を考慮すると、カートリッジ12におけるトナー消費量が多いほど、感光体13よりも先にトナー容器10が寿命に達する可能性があるといえる。即ち、総平均印字率が高いカートリッジ12は、総平均印字率が低いカートリッジ12よりも、感光体13が寿命に達するまでに、余裕があるといえる。
In the second embodiment, the case where the printing rate is measured at the time of image formation and the activation order of the
そこで、本実施形態では、各感光体13の残寿命を、各カートリッジ12の総平均印字率が大きいほど長いものとして予測することで、総平均印字率が大きいほど、カートリッジ12に含まれる感光体13の起動順序が早くなるようにする。これにより、感光体13をトナー容器10の使用状況に合わせて消耗させ、感光体13とトナー容器10とをバランスよく使い切れるようにする。
Therefore, in the present embodiment, the remaining life of each photoconductor 13 is predicted as being longer as the total average print rate of each cartridge 12 is larger, so that the photoconductor included in the cartridge 12 is larger as the total average print rate is higher. The start order of 13 is advanced. As a result, the
<感光体13の起動順序の決定制御>
図19は、CPU42が感光体13の駆動を制御する際に、RAM44に格納し、かつ使用するデータの一部を示している。CPU42は、第1の実施形態と同様、1番目〜4番目に起動する感光体13を示すデータを、RAM44に格納する。本実施形態では、CPU42は、更に、カートリッジ12Y,M,C,Kについての、カートリッジが画像形成装置100に装着されてから画像形成が行われた記録材の枚数に相当する総画像形成枚数と、総平均印字率とについても、RAM44に格納する。
<Decision Control for Starting Order of
FIG. 19 shows a part of data stored in the
図20は、本実施形態に係る、感光体13の起動順序を決定するための決定制御の手順を示すフローチャートである。図20に示す各ステップの処理は、CPU42が、ROM43に格納された制御プログラムをRAM44に読み出して実行することによって、画像形成装置100上で実現される。なお、本実施形態では、画像形成は1枚の記録材ごとに行われるものとする。即ち、1枚の記録材についての画像形成を実行するごとに、CPU42は、次に駆動モータ32を起動する際の感光体13の起動順序を更新する。
FIG. 20 is a flowchart showing a determination control procedure for determining the activation order of the
まず、CPU42は、画像形成を開始すると、S601で、各印字率計測センサ40を用いて、各色についての印字率の計測を開始する。CPU42は、S602で、画像形成動作が終了するまで待機して、画像形成が終了したことに応じて、S603で、印字率の計測を終了する。
First, when image formation is started, the
次に、S604で、CPU42は、各カートリッジ12について、計測した印字率と、RAM44に格納されている総画像形成枚数とに基づいて、総平均印字率を算出する。ここで、CPU42は、式(4)を用いて、各カートリッジ12の総平均印字率を算出する。
総平均印字率=((総平均印字率×総画像形成枚数)+計測した印字率)
/(総画像形成枚数+1) (4)
更に、S605で、CPU42は、RAM44に格納されている総画像形成枚数に1を加算する。
In step S <b> 604, the
Total average printing rate = ((total average printing rate x total number of images formed) + measured printing rate)
/ (Total number of images formed + 1) (4)
In step S <b> 605, the
次に、S606〜S609で、CPU42は、式(4)を用いて算出した総平均印字率に基づいて、停止中の感光体13Y,M,C,Kを起動させる際の起動順序を決定し、決定した起動順序を示すデータをRAM44に格納する。具体的には、CPU42は、感光体13Y,M,C,Kのうち、計測した(RAM44に格納されている)総平均印字率が高い順に起動すべきことを決定する。
Next, in S606 to S609, the
最後に、S610でCPU42は、RAM44に格納されている各感光体13の総駆動時間を、不揮発性メモリ45にも格納(更新)する。第1及び第2の実施形態と同様、CPU42は、更に、RAM44及び不揮発性メモリ45内に格納されている、決定した起動順序を示すデータを、新たに決定した起動順序で更新する。なお、いずれかのカートリッジ12が交換された際には、交換されたカートリッジ12に対応する、RAM44及び不揮発性メモリ45内の総平均印字率及び総画像形成枚数の値を0にクリアする。
Finally, in S610, the
以上説明したように、本実施形態では、各感光体13の残寿命を、各カートリッジ12の総平均印字率が大きいほど長いものとして予測することで、総平均印字率が大きいほど、カートリッジ12に含まれる感光体13の起動順序が早くなるようにする。これにより、第2の実施形態と同様、感光体13をトナー容器10の使用状況に合わせて消耗させ、感光体13とトナー容器10とをバランスよく使い切れるようになる。
As described above, in this embodiment, the remaining life of each photoconductor 13 is predicted to be longer as the total average print rate of each cartridge 12 is larger. The starting order of the included
Claims (12)
前記画像形成装置の本体に対して着脱可能であり、かつ、少なくとも感光体を有する複数のプロセスユニットと、
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、当該プロセスユニットが寿命に達するまでに前記感光体を駆動可能な残り時間を、当該プロセスユニットの使用状況を示す情報から予測する予測手段と、
前記複数のプロセスユニットに含まれる、停止中の前記感光体を起動させる際の起動順序を、前記予測手段によって予測された前記残り時間に応じて決定する決定手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A plurality of process units that are detachable from the main body of the image forming apparatus and have at least a photoconductor;
For each of the plurality of process units, a prediction unit that predicts a remaining time during which the photoconductor can be driven before the process unit reaches the end of life from information indicating a use status of the process unit;
And an deciding means for deciding an activation order when activating the stopped photoconductor included in the plurality of process units according to the remaining time predicted by the prediction means. Forming equipment.
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、当該プロセスユニットが前記画像形成装置の本体に装着されてからの前記感光体の総駆動時間を計測し、当該計測した総駆動時間から前記残り時間を予測する
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。 The prediction means includes
For each of the plurality of process units, the total drive time of the photoconductor after the process unit is mounted on the main body of the image forming apparatus is measured, and the remaining time is predicted from the measured total drive time. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、前記感光体の寿命に対応する所定の総駆動時間と前記計測した総駆動時間との差分を、前記残り時間として予測する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The prediction means includes
5. The difference between a predetermined total driving time corresponding to the life of the photosensitive member and the measured total driving time is predicted as the remaining time for each of the plurality of process units. Image forming apparatus.
前記予測手段は、更に、
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、前記計測した総駆動時間から予測した前記残り時間に対して、前記トナー容器に含まれるトナーの残量が少ないほど当該残り時間が長くなるように重み付けを行う
ことを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。 Each of the plurality of process units further includes a toner container storing toner for forming the image,
The predicting means further includes:
For each of the plurality of process units, the remaining time predicted from the measured total driving time is weighted so that the remaining time becomes longer as the remaining amount of toner contained in the toner container is smaller. The image forming apparatus according to claim 4, wherein:
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、前記計測した総駆動時間から予測した前記残り時間を前記トナーの残量で除算して得られる値を予測する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 The prediction means includes
The image formation according to claim 6, wherein a value obtained by dividing the remaining time predicted from the measured total driving time by the remaining amount of toner is predicted for each of the plurality of process units. apparatus.
前記予測手段は、
前記複数のプロセスユニットのそれぞれについて、記録材の面積に対する、前記画像形成によって当該記録材に付着した前記トナーが占める面積の比率を示す印字率を計測し、当該プロセスユニットが前記画像形成装置の本体に装着されてからの前記印字率の平均値が大きいほど長い時間として前記残り時間を予測する
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。 Each of the plurality of process units further includes a toner container storing toner for forming the image,
The prediction means includes
For each of the plurality of process units, a printing rate indicating a ratio of an area occupied by the toner attached to the recording material by the image formation to an area of the recording material is measured, and the process unit is a main body of the image forming apparatus 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the remaining time is predicted as a longer time as the average value of the printing rate after being attached to the printer is larger. 5.
前記選択手段によって選択された停止位置で、前記感光体の回転を停止させる停止手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A selection means for selecting one of a plurality of predetermined stop positions as a stop position when stopping the photosensitive member included in each of the plurality of process units from a rotating state;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a stop unit that stops the rotation of the photoconductor at a stop position selected by the selection unit.
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The apparatus further comprises start means for starting the stopped photoconductors in the order determined by the determination means so that the photoconductors included in the plurality of process units rotate at the same phase. Item 12. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 11.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012095018A JP2013222149A (en) | 2012-04-18 | 2012-04-18 | Image forming device |
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JP2013222149A true JP2013222149A (en) | 2013-10-28 |
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