JP2017191232A - Development device, and image formation device equipped with the same - Google Patents

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Akemasa Ishikawa
明正 石川
純一 舛田
Junichi Masuda
純一 舛田
昌宏 野々山
Masahiro Nonoyama
昌宏 野々山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a development device capable of suppressing a collision sound which is emitted by a swing gear accompanying switching between monochrome and color modes, without hindering a reduction in size and an increase in speed of an image formation device.SOLUTION: A swing gear (810) changes its posture to a first position during the forward rotation of a drive motor (700) and to a second position during the inverse rotation. A first transmission system transmits torque from the swing gear at the first position and a second transmission system transmits torque from the swing gear at the second position. A first development roller (28K) is rotated by the torque from either of the transmission systems, and attaches a monochrome toner to a photoreceptor (21K). A second development roller is rotated by the torque from the first transmission system, and attaches toners in three colors to different photoreceptors (21Y, 21M, 21C). A control part (286), at switching between color and monochrome modes, makes a drive motor perform precursor rotation. The drive motor, at the precursor rotation, decelerates after acceleration to a rotational speed lower than normal. During the deceleration, the swing gear completes posture change.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に現像ローラーの駆動機構に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to a developing roller driving mechanism.

レーザープリンター、複合機(MFP)等、電子写真方式の画像形成装置では、主に高画質、高速性、および高信頼性の維持を目的として、多様な機能のそれぞれに必要な動作別にアクチュエーターが実装される。たとえば、シート搬送の高速化と高精度化との両立を目的として搬送ローラーごとに異なる駆動モーターが実装され、色ずれの誤差の低減を目的として、トナーの色の異なる現像装置が異なるモーターで駆動される。   In electrophotographic image forming devices such as laser printers and multifunction peripherals (MFPs), actuators are implemented for each of the various functions required mainly for the purpose of maintaining high image quality, high speed, and high reliability. Is done. For example, different drive motors are installed for each transport roller for the purpose of achieving both high speed and high accuracy of sheet transport, and developing devices with different toner colors are driven by different motors in order to reduce color misregistration errors. Is done.

近年の画像形成装置については、それらの小型化、低背化の進展に伴い、SOHO、小売店等での利用を目的とする需要が高まりつつある。この需要に応えるには、デスクトップ型等、中小型の機種について更なる小型化、低背化と共に、プリンターとスキャナーとの複合化等の多機能化を更に低コストで実現することが求められている。機能を落とすことなく小型化とコストの削減とを両立させるための工夫としては、複数の動作を共通のモーターで実現することにより、モーターの総数を削減することが挙げられる。この場合、異なる動作間の切り換えは、同じモーターからのトルクの伝達機構を異なる系統間で切り換えることにより実現される。   In recent years, with the progress of downsizing and height reduction of image forming apparatuses, demand for use in SOHO, retail stores, etc. is increasing. In order to meet this demand, it is required to further reduce the size and height of medium- and small-sized models such as desktop models, and to realize multi-functions such as a combination of a printer and a scanner at a lower cost. Yes. An idea for achieving both a reduction in size and a reduction in cost without reducing the function is to reduce the total number of motors by realizing a plurality of operations with a common motor. In this case, switching between different operations is realized by switching a transmission mechanism of torque from the same motor between different systems.

たとえば、特許文献1に開示された4サイクル型カラープリンターは、4色の現像カートリッジを保持するロータリーユニットの全体を回転させることにより、それらのカートリッジを交互に単一の感光体へ接近させる。これにより、各カートリッジを感光体へ押し付けるためのモーターと加圧部材とが共通化される。
特許文献2に開示されたタンデム型カラープリンターは、ワンウェイクラッチを利用して、単一の駆動モーターのトルクをその正転時と逆転時とで異なるギア列に伝達させる。これにより、そのトルクは、そのモーターの正転時にはシアン(C)トナー用現像ローラーとブラック(K)トナー用現像ローラーとの両方を回転させ、逆転時にはKトナー用現像ローラーのみを回転させる。
For example, the four-cycle color printer disclosed in Patent Document 1 rotates the entire rotary unit that holds four color developing cartridges to alternately bring these cartridges closer to a single photoconductor. As a result, the motor and the pressure member for pressing each cartridge against the photosensitive member are shared.
The tandem type color printer disclosed in Patent Document 2 uses a one-way clutch to transmit the torque of a single drive motor to different gear trains during forward rotation and reverse rotation. Thus, the torque rotates both the cyan (C) toner developing roller and the black (K) toner developing roller during normal rotation of the motor, and rotates only the K toner developing roller during reverse rotation.

特許文献3には、異なるギア列間での伝達機構の切り換えを揺動ギアで実現する技術が開示されている。特許文献4に開示されたカラープリンターは、揺動ギアを利用して、単一の駆動モーターのトルクをその正転時と逆転時とで異なるギア列に伝達させる。これにより、そのトルクは、そのモーターの正転時には定着ローラーと排紙ローラーとの両方を回転させ、逆転時には定着ローラーから加圧部材を離間させる。   Patent Document 3 discloses a technique for realizing switching of a transmission mechanism between different gear trains using a swing gear. The color printer disclosed in Patent Document 4 uses a swing gear to transmit the torque of a single drive motor to different gear trains during forward rotation and reverse rotation. As a result, the torque rotates both the fixing roller and the paper discharge roller when the motor rotates forward, and separates the pressure member from the fixing roller when the motor rotates in the reverse direction.

特開平06−317980号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-317980 特開2010−044158号公報JP 2010-044158 A 特開2004−225761号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-225761 特開2015−064511号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-066451

タンデム型カラープリンターについては、4色のトナー用現像ローラーに対する駆動モーターを共通化することが、プリンターの小型化とコスト削減との両立に効果的であると有望視されている。この共通化では特に揺動ギアの利用が望ましい。ワンウェイクラッチの利用では、特許文献4に記載されているように、伝達系統の小規模化と部品点数の削減とが困難だからである。   As for tandem color printers, it is considered promising that sharing the drive motor for the four color toner developing rollers is effective in reducing the size and cost of the printer. In this standardization, it is particularly desirable to use a rocking gear. This is because, as described in Patent Document 4, it is difficult to use a one-way clutch to reduce the size of the transmission system and reduce the number of parts.

一方、揺動ギアの利用には、プリンターの動作音の抑制が難しいという問題が知られている。揺動ギアがその揺動を妨げるボス等の固定部材と衝突する際、一般には、高く鋭い音が生じる。このような衝突音は、音圧が高いだけでなく、音質がユーザーに不快感を与えやすいので、SOHO等の静穏な環境でのプリンターの使用には好ましくない。
揺動ギアの発する衝突音の抑制を目的とする工夫としては、たとえば、揺動ギアが固定部材と衝突する際に駆動モーターに揺動ギアの速度を緩めさせる技術(たとえば特許文献1参照。)、および、固定部材との接触部分に緩衝材または突起を設置する技術(たとえば特許文献3参照。)が知られている。しかし、いずれの技術も、プリンターの高速化と小型化とを妨げることなしには揺動ギアの速度を十分に低減させることが困難である。実際、プリンターの高い処理速度に見合うように駆動モーターの回転速度またはトルクが高く設定されているので、衝突音の十分な低減に必要な揺動ギアの減速量が過大である。さらに、プリンターの小さいサイズに見合うように揺動ギアの揺動範囲が狭く設計されているので、その範囲内で揺動ギアを必要量だけ減速させることが難しい。
On the other hand, there is a known problem that it is difficult to suppress the operation sound of the printer when using the swing gear. When the swing gear collides with a fixing member such as a boss that prevents the swing, generally a high and sharp sound is generated. Such a collision sound not only has a high sound pressure, but also the sound quality tends to make the user uncomfortable, so it is not preferable for using the printer in a quiet environment such as SOHO.
As a device for the purpose of suppressing the collision noise generated by the swing gear, for example, a technique of causing the drive motor to slow down the swing gear when the swing gear collides with the fixed member (see, for example, Patent Document 1). And the technique (for example, refer patent document 3) which installs a shock absorbing material or protrusion in the contact part with a fixing member is known. However, in either technique, it is difficult to sufficiently reduce the speed of the oscillating gear without hindering speeding up and downsizing of the printer. Actually, since the rotational speed or torque of the drive motor is set to be high so as to meet the high processing speed of the printer, the amount of deceleration of the oscillating gear necessary for sufficiently reducing the collision noise is excessive. Furthermore, since the swing range of the swing gear is designed to be small so as to meet the small size of the printer, it is difficult to decelerate the swing gear by a necessary amount within the range.

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、画像形成装置の小型化と高速化とをいずれも妨げることなく、モノクロモードとカラーモードとの切り換えに伴って揺動ギアが発する衝突音を抑制することのできる現像装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in particular, the swing gear is generated in accordance with the switching between the monochrome mode and the color mode without hindering both the downsizing and speeding up of the image forming apparatus. An object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing a collision sound.

本発明の1つの観点による現像装置は、タンデム型の作像部を備え、モノクロモードとカラーモードとの両方で動作可能な電子写真方式の画像形成装置に搭載される現像装置であり、正逆両方向に回転可能な駆動モーターと、その駆動モーターからのトルクで揺動し、駆動モーターが第1方向に回転するときには第1位置へ、第2方向に回転するときには第2位置へ、それぞれ姿勢を変化させることによりそのトルクの伝達先を切り換える揺動ギアと、第1位置の揺動ギアからトルクを伝達する第1伝達系統と、第2位置の揺動ギアからトルクを伝達する第2伝達系統と、第1伝達系統と第2伝達系統とのいずれからのトルクでも回転し、単色のトナーを感光体に付着させる第1現像ローラーと、第1伝達系統からのトルクで回転し、第1現像ローラーとも相互にも色の異なるトナーを異なる感光体に付着させる複数本の第2現像ローラーと、駆動モーターの回転を制御する制御部とを備え、制御部は駆動モーターを、カラーモードでは第1方向に回転させ、モノクロモードでは第2方向に回転させ、両モードの一方から他方への切り換え時には、静止状態から各モードでの通常の回転速度よりも低い回転速度まで一旦加速した後に減速する前駆回転を実行させ、その前駆回転における減速期間中に揺動ギアに姿勢変化を完了させる。   A developing device according to an aspect of the present invention is a developing device that is mounted on an electrophotographic image forming apparatus that includes a tandem type image forming unit and can operate in both a monochrome mode and a color mode. A drive motor that can rotate in both directions, and swings with a torque from the drive motor. When the drive motor rotates in the first direction, it moves to the first position, and when it rotates in the second direction, it moves to the second position. An oscillation gear that switches the transmission destination of the torque by changing, a first transmission system that transmits torque from the oscillation gear at the first position, and a second transmission system that transmits torque from the oscillation gear at the second position The first developing system rotates with torque from either the first transmission system or the second transmission system, rotates with the torque from the first transmission system, and the first developing roller for adhering the monochromatic toner to the photosensitive member. The roller includes a plurality of second developing rollers that adhere toners of different colors to different photoreceptors and a control unit that controls the rotation of the drive motor. The control unit includes the drive motor and the first in the color mode. Rotate in the direction, rotate in the second direction in monochrome mode, and when switching from one mode to the other in both modes, the precursor is temporarily accelerated from the stationary state to a rotational speed lower than the normal rotational speed in each mode and then decelerated. The rotation is executed, and the change of posture of the swinging gear is completed during the deceleration period in the precursor rotation.

この現像装置は、揺動ギアの揺動範囲内に突出する少なくとも1本のボスを含み、揺動ギアを揺動可能に支持するシャーシを更に備えてもよい。揺動ギアは、第1位置と第2位置とのそれぞれでそれら少なくとも1本のボスのいずれかと当接することにより揺動を妨げられてもよい。制御部は駆動モーターを、前駆回転における減速期間中に揺動ギアがそれら少なくとも1本のボスのいずれかと衝突するように制御してもよい。制御部は、駆動モーターに前駆回転を実行させる際、その駆動モーターに対する停止制御によりその駆動モーターを減速させてもよい。制御部は、駆動モーターに前駆回転を実行させる際、その駆動モーターにトルクを下げさせることによりその回転速度を通常の回転速度よりも低く抑えてもよい。この場合、制御部は、駆動モーターへの供給電流量を制限することにより、その駆動モーターにトルクを下げさせてもよい。   The developing device may further include a chassis that includes at least one boss projecting within the swing range of the swing gear and supports the swing gear so as to be swingable. The oscillating gear may be prevented from oscillating by contacting one of the at least one boss at each of the first position and the second position. The control unit may control the drive motor such that the swing gear collides with any one of the at least one boss during the deceleration period in the precursor rotation. When the control unit causes the drive motor to perform the pre-rotation, the control unit may decelerate the drive motor by stop control for the drive motor. When the control unit causes the drive motor to perform the pre-rotation, the control unit may suppress the rotation speed to be lower than the normal rotation speed by reducing the torque of the drive motor. In this case, the control unit may lower the torque of the drive motor by limiting the amount of current supplied to the drive motor.

制御部は、画像形成装置の動作モードに応じて、駆動モーターによる前駆回転の実行をスキップしてもよい。制御部は揺動ギアの劣化度を評価し、その劣化度に応じて前駆回転の速度または時間を選択してもよい。この場合、制御部は揺動ギアの劣化度を、画像形成装置が処理したシートの枚数、または駆動モーターの回転回数もしくは通電時間で評価してもよい。制御部は、カラーモードとモノクロモードとのいずれからの切り換えであるかに応じて前駆回転の速度または時間を選択してもよい。駆動モーターはブラシレス直流モーターであってもよい。   The control unit may skip execution of the precursor rotation by the drive motor according to the operation mode of the image forming apparatus. The control unit may evaluate the degree of deterioration of the swing gear, and may select the speed or time of the precursor rotation according to the degree of deterioration. In this case, the control unit may evaluate the degree of deterioration of the swing gear by the number of sheets processed by the image forming apparatus, the number of rotations of the drive motor, or the energization time. The control unit may select the speed or time of the precursor rotation depending on whether the mode is switching from the color mode or the monochrome mode. The drive motor may be a brushless DC motor.

本発明の1つの観点による画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、画像データによる変調光で感光体に静電潜像を形成する露光部と、上記の現像装置を用いて静電潜像をトナーで現像する現像部と、感光体からシートへトナー像を転写する転写部とを備える。   An image forming apparatus according to one aspect of the present invention is an electrophotographic image forming apparatus, and includes an exposure unit that forms an electrostatic latent image on a photosensitive member with modulated light based on image data, and a developing device. A developing unit that develops the electrostatic latent image with toner and a transfer unit that transfers the toner image from the photoreceptor to the sheet are provided.

本発明による1つの観点による現像装置は、カラーモードとモノクロモードとの一方から他方への切り換え時に駆動モーターに前駆回転を実行させる。前駆回転において駆動モーターは、静止状態から各モードでの通常の回転速度よりも低い回転速度まで一旦加速した後に減速する。この前駆回転における減速期間中に現像装置は揺動ギアに姿勢変化を完了させる。これにより、この現像装置は、画像形成装置の小型化、高速化をいずれも妨げることなく、モノクロ、カラー間でのモードの切り換えに伴って揺動ギアが発する衝突音を抑制することができる。   The developing device according to one aspect of the present invention causes the drive motor to perform a pre-rotation when switching from one of the color mode and the monochrome mode to the other. In the pre-rotation, the drive motor temporarily accelerates from a stationary state to a rotational speed lower than the normal rotational speed in each mode and then decelerates. During the deceleration period in the precursor rotation, the developing device causes the swing gear to complete the posture change. As a result, the developing device can suppress the collision sound generated by the rocking gear when the mode is switched between monochrome and color without hindering the reduction in size and speed of the image forming apparatus.

(a)は、本発明の実施形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。(b)は、(a)の示す直線Ib−Ibに沿った画像形成装置の模式的な断面図である。FIG. 1A is a perspective view illustrating an appearance of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. (B) is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus along a straight line Ib-Ib shown in (a). (a)は、図1の(b)が示すブラックトナー用感光体ユニットの拡大図である。(b)は、図1の(a)の示す直線IIb−IIbに沿った画像形成装置の部分的な断面図である。FIG. 2A is an enlarged view of a black toner photoconductor unit shown in FIG. FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the image forming apparatus along a straight line IIb-IIb shown in FIG. (a)は、図2の示す揺動ギアの姿勢が第1位置であるときの伝達機構を示す模式図である。(b)は、その揺動ギアの姿勢が第2位置であるときの伝達機構を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows a transmission mechanism when the attitude | position of the rocking | fluctuation gear shown in FIG. 2 is a 1st position. (B) is a schematic diagram showing the transmission mechanism when the swing gear is in the second position. 図1の示す画像形成装置の電子制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic control system of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. (a)は、図2の示す揺動ギアがボスに止められる直前における駆動モーターの回転速度と衝突音の音圧との間の関係を示すグラフである。(b)は、ボスに止められる直前の揺動ギアに対して駆動モーターが加えるトルクと衝突音の音圧との間の関係を示すグラフである。(A) is a graph showing the relationship between the rotational speed of the drive motor and the sound pressure of the collision sound immediately before the swing gear shown in FIG. 2 is stopped by the boss. (B) is a graph which shows the relationship between the torque which a drive motor applies with respect to the rocking gear just before being stopped by a boss | hub, and the sound pressure of a collision sound. (a)は、前駆回転から通常の起動シーケンスにわたる駆動モーターの回転速度の経時変化を表すグラフである。(b)は、駆動モーターの前駆回転に伴う揺動ギアの揺動角の経時変化を表すグラフである。(A) is a graph showing the time-dependent change of the rotational speed of the drive motor ranging from a precursor rotation to a normal starting sequence. (B) is a graph showing the time-dependent change of the rocking | fluctuation angle of the rocking | fluctuation gear accompanying the precursor rotation of a drive motor. 図4の示す制御部による駆動モーターの制御のフローチャートである。It is a flowchart of control of the drive motor by the control part shown in FIG. (a)は、画像形成装置が処理したシートの枚数、揺動ギアの受ける負荷の大きさ、および前駆回転の時間の間の関係を示す表である。(b)は、前駆回転における駆動モーターの回転速度の経時変化を表すグラフである。(c)は、前駆回転に伴う揺動ギアの揺動角の経時変化を表すグラフである。(A) is a table | surface which shows the relationship between the number of sheets which the image forming apparatus processed, the magnitude | size of the load which a rocking | fluctuation gear receives, and the time of precursor rotation. (B) is a graph showing the time-dependent change of the rotational speed of the drive motor in precursor rotation. (C) is a graph showing the time-dependent change of the swing angle of the swing gear accompanying the precursor rotation. (a)は、揺動ギアの揺動角の変化方向、それが受ける負荷の大きさ、および前駆回転の時間の間の関係を示す表である。(b)は、前駆回転における駆動モーターの回転速度の経時変化を表すグラフである。(c)は、前駆回転に伴う揺動ギアの揺動角の経時変化を表すグラフである。(A) is a table | surface which shows the relationship between the change direction of the rocking | swiveling angle of a rocking | fluctuation gear, the magnitude | size of the load which it receives, and the time of precursor rotation. (B) is a graph showing the time-dependent change of the rotational speed of the drive motor in precursor rotation. (C) is a graph showing the time-dependent change of the swing angle of the swing gear accompanying the precursor rotation.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[画像形成装置の外観]
図1の(a)は、本発明の実施形態による画像形成装置100の外観を示す斜視図である。この画像形成装置100は電子写真方式のカラープリンター、すなわちカラーレーザープリンターである。プリンター100の筐体の上面には排紙トレイ41が設けられ、その奥に開いた排紙口42から排紙されたシートを収容する。排紙トレイ41の前方には操作パネル51が取り付けられている。操作パネル51には、各種の機械的な押しボタンに加え、タッチパネル内蔵のディスプレイが配置されている。ディスプレイは、操作画面、各種情報の入力画面等のグラフィックスユーザーインターフェース(GUI)画面を表示する。タッチパネルは、アイコン、仮想ボタン、メニュー、ツールバー等、GUI画面の含むガジェットを通してユーザーの入力操作を受け付ける。プリンター100の底部には給紙カセット11が引き出し可能に取り付けられ、その中にシートの束が収容される。「シート」とは、紙製もしくは樹脂製の薄膜状もしくは薄板状の材料、物品、または印刷物をいう。給紙カセット11に収容可能なシートの種類すなわち紙種は、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙であり、サイズは、A3、A4、A5、またはB4である。さらに、シートの姿勢は縦置きと横置きとのいずれにも設定可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Appearance of image forming apparatus]
FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 is an electrophotographic color printer, that is, a color laser printer. A paper discharge tray 41 is provided on the upper surface of the printer 100 casing, and accommodates sheets discharged from a paper discharge port 42 opened in the back thereof. An operation panel 51 is attached in front of the paper discharge tray 41. On the operation panel 51, a display with a built-in touch panel is arranged in addition to various mechanical push buttons. The display displays a graphics user interface (GUI) screen such as an operation screen and an input screen for various information. The touch panel accepts user input operations through gadgets including GUI screens such as icons, virtual buttons, menus, and toolbars. A sheet feeding cassette 11 is removably attached to the bottom of the printer 100, and a bundle of sheets is accommodated therein. “Sheet” refers to a thin film or thin plate material, article, or printed material made of paper or resin. The type of sheet that can be stored in the paper feed cassette 11, that is, the paper type, is plain paper, high-quality paper, color paper, or coated paper, and the size is A3, A4, A5, or B4. Furthermore, the posture of the sheet can be set to either vertical or horizontal.

[画像形成装置の内部構造]
図1の(b)は、図1の(a)の示す直線Ib−Ibに沿ったプリンター100の模式的な断面図である。この図が示すようにプリンター100は、給送部10、作像部20、定着部30、および排紙部40を含む。
給送部10は、給紙ローラー12を利用して、給紙カセット11からシートSH1を1枚ずつ作像部20へ給送する。
[Internal structure of image forming apparatus]
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the printer 100 along the straight line Ib-Ib shown in FIG. As shown in the figure, the printer 100 includes a feeding unit 10, an image forming unit 20, a fixing unit 30, and a paper discharge unit 40.
The feeding unit 10 feeds the sheet SH1 from the paper feeding cassette 11 to the image forming unit 20 one by one using the paper feeding roller 12.

作像部20はタンデム型であり、給送部10から送られたシートSH2にカラーまたはモノクロのトナー像を形成する。具体的には、4つの感光体(PC)ユニット20Y、20M、20C、20Kのそれぞれがまず感光体(PC)ドラム21Y、21M、21C、21Kの表面を帯電させ、その帯電部分に露光部22からの光を当てる。これらの光は、画像データの示すイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の階調値分布に従って変調されているので、PCドラム21Y、…の各表面には各色の静電潜像が形成される。PCユニット20Y、…は次に静電潜像を、Y、M、C、Kのトナーで現像する。その後、4色のトナー像は1次転写ローラー23Y、23M、23C、23KとPCドラム21Y、…との間の電界により、PCドラム21Y、…の表面から順番に中間転写ベルト24の表面上の同じ位置へ転写される。こうしてその位置に1つのカラートナー像が構成される。このカラートナー像はその後、中間転写ベルト24の駆動プーリー24Rと2次転写ローラー25との間のニップを通過する際、両者24R、25の間の電界により、同じニップへ同時に通紙されたシートSH2の表面へ転写される。このシートSH2は2次転写ローラー25から剥がされた後、定着部30へ送り出される。   The image forming unit 20 is a tandem type, and forms a color or monochrome toner image on the sheet SH2 sent from the feeding unit 10. Specifically, each of the four photoconductor (PC) units 20Y, 20M, 20C, and 20K first charges the surface of the photoconductor (PC) drums 21Y, 21M, 21C, and 21K, and the charged portion exposes the exposure unit 22. Shed light from Since these lights are modulated according to the gradation value distribution of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) indicated by the image data, each surface of the PC drum 21Y,. An electrostatic latent image of each color is formed. Next, the PC units 20Y,... Develop the electrostatic latent image with Y, M, C, and K toners. Thereafter, the four-color toner images are sequentially transferred from the surface of the PC drum 21Y,... To the surface of the intermediate transfer belt 24 by the electric field between the primary transfer rollers 23Y, 23M, 23C, 23K and the PC drum 21Y,. Transferred to the same position. Thus, one color toner image is formed at that position. Thereafter, when this color toner image passes through the nip between the drive pulley 24R of the intermediate transfer belt 24 and the secondary transfer roller 25, the sheet is simultaneously fed to the same nip by the electric field between the both 24R and 25. Transferred to the surface of SH2. The sheet SH2 is peeled off from the secondary transfer roller 25 and then sent out to the fixing unit 30.

定着部30は、作像部20から送り出されたシートSH3の上にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着ローラー31と加圧ローラー32との間のニップへそのシートSH3が通紙されるとき、定着ローラー31はそのシートSH3の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー32はそのシートSH3の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー31へ押し付ける。定着ローラー31からの熱と加圧ローラー32からの圧力とにより、トナーがそのシートSH3の表面上に溶着する。その後、定着ローラー31と加圧ローラー32とはこのシートSH3を定着部30から送出する。   The fixing unit 30 thermally fixes the toner image on the sheet SH <b> 3 sent out from the image forming unit 20. Specifically, when the sheet SH3 is passed through the nip between the fixing roller 31 and the pressure roller 32, the fixing roller 31 applies heat of a built-in heater to the surface of the sheet SH3, and the pressure roller No. 32 applies pressure to the heated portion of the sheet SH3 and presses it against the fixing roller 31. The toner is welded onto the surface of the sheet SH3 by the heat from the fixing roller 31 and the pressure from the pressure roller 32. Thereafter, the fixing roller 31 and the pressure roller 32 send the sheet SH3 from the fixing unit 30.

排紙部40は、定着部30から送出されたシートSH3を排紙トレイ41へ搬送する。具体的には、そのシートSH3の先端が定着部30から排紙ローラー43の間のニップまで到達したとき、この先端を排紙ローラー43が排紙口42へ引き込む。これにより、そのシートSH3は先端から順に排紙口42を通過し、排紙トレイ41に積載される。
[感光体ユニットの構造]
図2の(a)は、図1の(b)が示すKトナー用PCユニット20Kの拡大図である。他色トナー用のPCユニット20Y、20M、20Cも、実質的な構造はKトナー用PCユニット20Kと共通である。PCユニット20Kは、PCドラム21Kに加え、帯電器26、露光口27、現像部28、およびクリーニングブレード29を含む。これらはPCドラム21Kの周囲に配置されている。
The paper discharge unit 40 conveys the sheet SH3 sent from the fixing unit 30 to the paper discharge tray 41. Specifically, when the leading end of the sheet SH3 reaches the nip between the fixing unit 30 and the discharge roller 43, the discharge roller 43 pulls the leading end into the discharge port 42. As a result, the sheets SH3 sequentially pass through the discharge outlet 42 from the leading edge and are stacked on the discharge tray 41.
[Photosensitive unit structure]
FIG. 2A is an enlarged view of the PC unit 20K for K toner shown in FIG. The PC units 20Y, 20M, and 20C for other color toners also have a substantial structure in common with the PC unit for K toner 20K. The PC unit 20K includes a charger 26, an exposure port 27, a developing unit 28, and a cleaning blade 29 in addition to the PC drum 21K. These are arranged around the PC drum 21K.

−感光体ドラム−
PCドラム21Kは、外周面が感光体で覆われたアルミニウム等の導電体製の円筒部材である。感光体は、露光量に応じて帯電量が変化する素材であり、たとえば、アモルファスセレン、セレン合金、アモルファスシリコン等の無機材料、または複数の有機材料の積層構造(OPC)を含む。図2の(a)は示していないが、PCドラム21Kは中心軸(図2の(a)では、PCドラム21Kの円形断面の中心を紙面に対して垂直に貫く軸)のまわりを回転可能に支持されている。この中心軸は、ギア、ベルト等のトルク伝達機構を通して駆動モーターに接続されている。この駆動モーターからのトルクでPCドラム21Kが(図2の(a)では時計方向に)1回転することにより、感光体の表面が周囲の要素26、27、28、23K、29に順番に対向する。
-Photosensitive drum-
The PC drum 21K is a cylindrical member made of a conductor such as aluminum whose outer peripheral surface is covered with a photoconductor. The photoreceptor is a material whose charge amount changes according to the exposure amount, and includes, for example, an inorganic material such as amorphous selenium, selenium alloy, amorphous silicon, or a stacked structure (OPC) of a plurality of organic materials. Although (a) in FIG. 2 is not shown, the PC drum 21K can rotate around a central axis (in FIG. 2A, the axis passing through the center of the circular cross section of the PC drum 21K perpendicular to the paper surface). It is supported by. The central shaft is connected to the drive motor through a torque transmission mechanism such as a gear and a belt. When the PC drum 21K rotates once by the torque from the drive motor (clockwise in FIG. 2A), the surface of the photoconductor faces the surrounding elements 26, 27, 28, 23K, and 29 in order. To do.

−帯電部−
帯電部26は、帯電ローラー261を含む。帯電ローラー261は、芯金が導電性の柔軟な樹脂で囲まれた円筒部材であり、中心軸(図2の(a)では帯電ローラー261の円形断面の中心を紙面に対して垂直に貫く軸)のまわりを回転可能に支持されている。帯電ローラー261の外周面はPCドラム21Kの外周面に接触しているので、PCドラム21Kの回転により従動回転する。帯電ローラー261の芯金に対しては、たとえば負の高電圧(−数百〜−数千V程度。以下、「帯電バイアス」という。)が印加される。これにより、帯電ローラー261とPCドラム21Kとの間のニップの近傍に放電が生じる。この放電がそのニップ近傍に位置する感光体の表面部分を負に帯電させる。
-Charging part-
The charging unit 26 includes a charging roller 261. The charging roller 261 is a cylindrical member whose core is surrounded by a conductive flexible resin. In FIG. 2, (a), the axis passing through the center of the circular cross section of the charging roller 261 perpendicular to the paper surface. ) Is supported for rotation around. Since the outer circumferential surface of the charging roller 261 is in contact with the outer circumferential surface of the PC drum 21K, the charging roller 261 rotates following the rotation of the PC drum 21K. For example, a negative high voltage (about several hundred to several thousand volts, hereinafter referred to as “charging bias”) is applied to the core of the charging roller 261. As a result, a discharge is generated in the vicinity of the nip between the charging roller 261 and the PC drum 21K. This discharge negatively charges the surface portion of the photoreceptor located near the nip.

−露光部−
感光体表面の帯電部分はPCドラム21Kの回転に伴い、露光口27を通過する。露光口27は、PCユニット20Kの筐体(図2の(a)は示していない。)の底面に開けられた細長いスリットであり、PCドラム21Kの軸方向に伸びて帯電部26と現像部28との隙間を露光部25(図1の(b)参照。)の出射口に連通させている。露光口27を通して露光部25からの出射光が感光体表面の帯電部分に照射される。
-Exposure part-
The charged portion on the surface of the photosensitive member passes through the exposure port 27 as the PC drum 21K rotates. The exposure port 27 is an elongated slit opened in the bottom surface of the casing of the PC unit 20K ((a) of FIG. 2 is not shown), and extends in the axial direction of the PC drum 21K to extend the charging unit 26 and the developing unit. 28 is communicated with the exit of the exposure unit 25 (see FIG. 1B). Light emitted from the exposure unit 25 is applied to the charged portion on the surface of the photoreceptor through the exposure port 27.

図1の(b)と図2の(a)とはいずれも示していないが、露光部25はたとえばLEDアレイを含む。LEDアレイは、一方向に並ぶ複数のLEDの列を1以上含み、露光口27から間隔を置いてPCドラム21Kの軸方向に伸び、感光体表面のうちPCドラム21Kの軸方向に伸びる直線状の領域に対し、同時に光を照射する。露光部25は特に、各LEDによる照射対象の位置と、画像データが表すKの階調値分布との間の対応関係に従い、各LEDの出射光量またはその明滅タイミングを変調する。この変調により感光体表面の上記の直線状領域では一般に露光量が場所ごとに変化する。感光体の帯電量は露光量に応じて減少するので、この直線状の領域にはKの階調値分布に対応する帯電量分布、すなわち静電潜像の1ラインが形成される。   Although neither (b) of FIG. 1 nor (a) of FIG. 2 is shown, the exposure unit 25 includes, for example, an LED array. The LED array includes one or more LED rows arranged in one direction, extends in the axial direction of the PC drum 21K at an interval from the exposure port 27, and extends linearly in the axial direction of the PC drum 21K on the surface of the photoreceptor. At the same time, light is irradiated to the area. In particular, the exposure unit 25 modulates the emitted light amount of each LED or its blinking timing according to the correspondence between the position of the irradiation target of each LED and the K gradation value distribution represented by the image data. Due to this modulation, the amount of exposure generally varies from place to place in the linear area on the surface of the photoreceptor. Since the charge amount of the photoreceptor decreases with the exposure amount, a charge amount distribution corresponding to the K gradation value distribution, that is, one line of the electrostatic latent image is formed in this linear region.

−現像部−
静電潜像を含む感光体表面はPCドラム21の回転に伴い、現像部28に対向する。現像部28は筐体280の中に2本のオーガスクリュー281と現像ローラー28Kとを含む。筐体280の内部は現像剤に浸されている。この現像剤は2成分現像剤であり、トナーとキャリアとを含む。トナーは非磁性体の微粒子であり、Kに着色されている。キャリアは磁性体の粉末であり、その粒径がトナーのものよりも大きく、トナー粒子を多数、表面に吸着している。現像剤はプリンター100の内部に設置されたトナーボトル(図1、図2は示していない。)から供給される。オーガスクリュー281は筐体280により中心軸のまわりに回転可能に支持されている。オーガスクリュー281の回転により、筐体280の内部では現像剤が撹拌されながら循環する。この循環の間にトナーがキャリアとの摩擦によって負に帯電する。
-Development part-
The surface of the photosensitive member including the electrostatic latent image faces the developing unit 28 as the PC drum 21 rotates. The developing unit 28 includes two auger screws 281 and a developing roller 28K in a housing 280. The inside of the housing 280 is immersed in the developer. This developer is a two-component developer and includes a toner and a carrier. The toner is non-magnetic fine particles and is colored K. The carrier is a magnetic powder, the particle diameter of which is larger than that of the toner, and a large number of toner particles are adsorbed on the surface. The developer is supplied from a toner bottle (not shown in FIGS. 1 and 2) installed inside the printer 100. The auger screw 281 is supported by the housing 280 so as to be rotatable around the central axis. As the auger screw 281 rotates, the developer circulates inside the housing 280 while being stirred. During this circulation, the toner is negatively charged by friction with the carrier.

現像ローラー28Kは、アルミニウム、ステンレス等の非磁性体製の円筒部材であり、その内側を貫く固定軸282により、そのまわりを回転可能に支持されている。現像ローラー28Kは後述のトルク伝達機構(図2の(b)参照。)を通して駆動モーターに接続されている。固定軸282は現像部28の筐体280に固定されている。固定軸280の外周は永久磁石で囲まれており、その磁力で現像剤の中のキャリア(磁性体)を現像ローラー28Kの外周面に吸着する。図2の(a)は示していないがこの外周面には細かい溝が刻まれているので、現像剤を吸着した状態で現像ローラー28Kが回転すると、これらの現像剤は現像ローラー28Kの外周面に捕らえられたまま移動する。こうして現像ローラー28Kは、現像部28の筐体280の内部から外周面の底部に吸着された現像剤を、現像ローラー28KとPCドラム21Kとの間のニップへ搬送する。   The developing roller 28K is a cylindrical member made of a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel, and is rotatably supported by a fixed shaft 282 that penetrates the developing roller 28K. The developing roller 28K is connected to a drive motor through a torque transmission mechanism (see FIG. 2B) described later. The fixed shaft 282 is fixed to the housing 280 of the developing unit 28. The outer periphery of the fixed shaft 280 is surrounded by a permanent magnet, and the carrier (magnetic material) in the developer is attracted to the outer peripheral surface of the developing roller 28K by the magnetic force. Although (a) in FIG. 2 is not shown, since a fine groove is formed on the outer peripheral surface, when the developing roller 28K rotates in a state where the developer is adsorbed, the developer is outer peripheral surface of the developing roller 28K. Move while being caught by Thus, the developing roller 28K conveys the developer adsorbed on the bottom of the outer peripheral surface from the inside of the housing 280 of the developing unit 28 to the nip between the developing roller 28K and the PC drum 21K.

現像部28は更に、現像ローラー28Kに対して負の高電圧(以下、「現像バイアス」という。)を印加する。現像バイアスはたとえば、−数百〜−数千Vの直流成分と周波数数kHz、振幅(Vpp)数kVの交流成分とを含む。現像バイアスの印加により、静電潜像には現像ローラー28Kよりも電位が高い部分が現れる。これらの各部分と現像ローラー28Kとの間に作用する静電力は、現像ローラー28Kの外周面を覆う現像剤からトナーを分離させて静電潜像のそれらの部分に付着させる。現像ローラー28Kに対する電位が高い部分ほど、その部分に付着するトナー濃度は高い。静電潜像の表す電位分布は、画像データの表す階調値分布に対応するので、静電潜像に付着するトナー濃度の分布は、画像データの表す画像の濃淡に対応する。こうしてその画像が、静電潜像から可視化されるトナー像として感光体表面に再現される。   The developing unit 28 further applies a negative high voltage (hereinafter referred to as “developing bias”) to the developing roller 28K. The development bias includes, for example, a DC component of −several hundred to several thousand V and an AC component having a frequency of several kHz and an amplitude (Vpp) of several kV. By applying the developing bias, a portion having a higher potential than the developing roller 28K appears in the electrostatic latent image. The electrostatic force acting between each of these portions and the developing roller 28K separates the toner from the developer covering the outer peripheral surface of the developing roller 28K and attaches it to those portions of the electrostatic latent image. The higher the potential with respect to the developing roller 28K, the higher the concentration of toner attached to that portion. Since the potential distribution represented by the electrostatic latent image corresponds to the gradation value distribution represented by the image data, the distribution of the toner density attached to the electrostatic latent image corresponds to the density of the image represented by the image data. Thus, the image is reproduced on the surface of the photoreceptor as a toner image visualized from the electrostatic latent image.

−転写部−
トナー像はPCドラム21Kの回転に伴い、PCドラム21Kと1次転写ローラー23Kとの間のニップへ移動する。1次転写ローラー23Kは金属製の円柱部材であり、中心軸(図2の(a)では1次転写ローラー23Kの円形断面の中心を紙面に対して垂直に貫く軸)のまわりを回転可能に支持されている。1次転写ローラー23Kの外周面はPCドラム21Kの外周面に接触しているので、PCドラム21Kの回転により従動回転する。1次転写ローラー23Kの芯金に対しては正の高電圧(数百〜数千V程度。以下、「1次転写バイアス」という。)が印加される。これにより、負に帯電したトナー像がPCドラム21Kの表面から中間転写ベルト24の表面へ転写される。
-Transcription part-
The toner image moves to the nip between the PC drum 21K and the primary transfer roller 23K as the PC drum 21K rotates. The primary transfer roller 23K is a metal cylindrical member, and is rotatable around a central axis (in FIG. 2A, an axis passing through the center of the circular cross section of the primary transfer roller 23K perpendicularly to the paper surface). It is supported. Since the outer peripheral surface of the primary transfer roller 23K is in contact with the outer peripheral surface of the PC drum 21K, it is driven to rotate by the rotation of the PC drum 21K. A positive high voltage (several hundred to several thousand volts, hereinafter referred to as “primary transfer bias”) is applied to the core of the primary transfer roller 23K. As a result, the negatively charged toner image is transferred from the surface of the PC drum 21K to the surface of the intermediate transfer belt 24.

2次転写ローラー25(図1の(b)参照。)も1次転写ローラー23Kと同様な構造であり、その芯金に対して正の高電圧(数百〜数千V程度。以下、「2次転写バイアス」という。)が印加される。これにより、負に帯電したトナー像が中間転写ベルト24の表面から、中間転写ベルト24の駆動プーリー24Rと2次転写ローラー25との間のニップを通過するシートSH2の表面へ転写される。   The secondary transfer roller 25 (see FIG. 1B) also has the same structure as the primary transfer roller 23K, and has a positive high voltage (several hundred to several thousand V with respect to its core). "Secondary transfer bias") is applied. As a result, the negatively charged toner image is transferred from the surface of the intermediate transfer belt 24 to the surface of the sheet SH2 that passes through the nip between the drive pulley 24R of the intermediate transfer belt 24 and the secondary transfer roller 25.

−クリーニングブレード−
シートSH2へ転写されたトナー像の跡を含む感光体表面はPCドラム21Kの回転に伴い、クリーニングブレード29に接触する。クリーニングブレード29はたとえば、ポリウレタンゴム等の熱硬化性樹脂製の細長い板状部材であり、長手方向がPCドラム21Kの軸方向に平行であり、板面がPCドラム21Kの径方向に対して傾斜し、PCドラム21Kの外周面に対向する方の長辺の1つ(エッジ)がPCドラム21Kの外周面に接触している。ブレード29の長さは、PCドラム21Kの外周面のうち感光体で覆われた部分とほぼ等しい。ブレード29はそのエッジで感光体表面からトナーを掻き取る。
-Cleaning blade-
The surface of the photoreceptor including the trace of the toner image transferred to the sheet SH2 comes into contact with the cleaning blade 29 as the PC drum 21K rotates. The cleaning blade 29 is, for example, an elongated plate-like member made of a thermosetting resin such as polyurethane rubber, the longitudinal direction is parallel to the axial direction of the PC drum 21K, and the plate surface is inclined with respect to the radial direction of the PC drum 21K. One of the long sides (edges) facing the outer peripheral surface of the PC drum 21K is in contact with the outer peripheral surface of the PC drum 21K. The length of the blade 29 is substantially equal to the portion of the outer peripheral surface of the PC drum 21K covered with the photoconductor. The blade 29 scrapes off the toner from the surface of the photoreceptor at the edge.

[現像ローラーへのトルク伝達機構]
図2の(b)は、図1の(a)の示す直線IIb−IIbに沿ったプリンター100の部分的な断面図である。この断面には、駆動モーター700と、そのモーター700から4つのPCユニット20Y、…が含む4本の現像ローラーへのトルク伝達機構800とが含まれる。伝達機構800は揺動ギア810とシャーシ820とを含む。
[Torque transmission mechanism to developing roller]
FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the printer 100 along the line IIb-IIb shown in FIG. This cross section includes a drive motor 700 and a torque transmission mechanism 800 from the motor 700 to four developing rollers included in the four PC units 20Y,. The transmission mechanism 800 includes a swing gear 810 and a chassis 820.

−揺動ギア−
揺動ギア810は、本体801、主ギア811、および副ギア812、813を含む。本体801は、たとえば野球のホームベースのような平板形状の部材であり、回転軸802により、そのまわりに揺動可能に支持されている。図2の(b)は示していないが、回転軸802は駆動モーター700のシャフトに接続されている。駆動モーター700はたとえば直流ブラシレス(BLDC)モーターであり、正逆両方向に回転可能である。駆動モーター700からのトルクにより回転軸802は自身の中心軸のまわりに回転し、それに伴って本体801が揺動して姿勢を変化させる。この揺動範囲の両端における本体801の姿勢をそれぞれ、「第1位置」、「第2位置」と呼ぶ。図2の(b)は、第1位置を実線で示し、第2位置を一点鎖線で示す。本体801の姿勢は特に、駆動モーター700の正転に伴う回転軸802の回転(図2の(b)では時計回り)により第2位置から第1位置へ変化し、逆転に伴う回転(図2の(b)では反時計回り)により第1位置から第2位置へ変化する。
-Oscillating gear-
The swing gear 810 includes a main body 801, a main gear 811, and auxiliary gears 812 and 813. The main body 801 is a flat plate-like member such as a baseball base, for example, and is supported by a rotating shaft 802 so as to be able to swing around it. Although not shown in FIG. 2B, the rotating shaft 802 is connected to the shaft of the drive motor 700. The drive motor 700 is, for example, a direct current brushless (BLDC) motor, and can rotate in both forward and reverse directions. The torque from the drive motor 700 causes the rotary shaft 802 to rotate about its own central axis, and the main body 801 swings and changes its posture accordingly. The postures of the main body 801 at both ends of the swing range are referred to as “first position” and “second position”, respectively. In FIG. 2B, the first position is indicated by a solid line, and the second position is indicated by a one-dot chain line. In particular, the posture of the main body 801 is changed from the second position to the first position by the rotation of the rotating shaft 802 accompanying the normal rotation of the drive motor 700 (clockwise in FIG. 2B), and the rotation accompanying the reverse rotation (FIG. 2). (B) counterclockwise), the first position changes to the second position.

本体801の中央部には、揺動方向(図2の(b)では左右方向)に細長く伸びる切り欠き814が開けられ、それを通してシャーシ820からボス825が突出している。本体801の揺動に伴い、切り欠き814に対してボス825が変位する。本体801の姿勢が第1位置または第2位置に到達すると、長手方向の端に位置する切り欠き814の内面にボス825が衝突して本体801の揺動を妨げる。図2の(b)は示していないが、回転軸802はトルクリミッターを介して本体801に接続されている。トルクリミッターは、本体801の姿勢が第1位置と第2位置との中間であるうちは回転軸802からのトルクを本体801へ伝達する。本体801の姿勢が第1位置または第2位置に到達すると、切り欠き814の内面にボス825が与える衝撃により、本体801から回転軸802が受けるトルクが一時的に急上昇する。これに応じてトルクリミッターは、回転軸802から本体801へのトルクの伝達を遮断し、以後、回転軸802を本体801に対して空転させる。   A notch 814 that is elongated in the swinging direction (left-right direction in FIG. 2B) is opened at the center of the main body 801, and a boss 825 projects from the chassis 820 through the notch. As the main body 801 swings, the boss 825 is displaced with respect to the notch 814. When the posture of the main body 801 reaches the first position or the second position, the boss 825 collides with the inner surface of the notch 814 located at the end in the longitudinal direction to prevent the main body 801 from swinging. Although (b) of FIG. 2 is not shown, the rotating shaft 802 is connected to the main body 801 via a torque limiter. The torque limiter transmits torque from the rotating shaft 802 to the main body 801 while the posture of the main body 801 is intermediate between the first position and the second position. When the posture of the main body 801 reaches the first position or the second position, the torque received by the rotary shaft 802 from the main body 801 increases suddenly due to the impact of the boss 825 on the inner surface of the notch 814. In response to this, the torque limiter cuts off the transmission of torque from the rotary shaft 802 to the main body 801 and thereafter causes the rotary shaft 802 to idle with respect to the main body 801.

主ギア811は回転軸802により、そのまわりに回転可能に支持されている。副ギア812、813は本体801により、各中心軸のまわりに回転可能に支持されると共に、
主ギア811に噛み合わされている。したがって、回転軸802の回転に伴って主ギア811が回転すると、副ギア812、813は従動回転する。
−シャーシ−
シャーシ820は、4本の現像ローラーの長手方向の一端を支持する部材である。シャーシ820は更に4枚の駆動ギア82Y、82M、82C、82Kと3枚の中継ギア821、822、823とを各中心軸のまわりに回転可能に支持する。各駆動ギア82Y、…は異なる現像ローラーに同軸に接続されている。第1中継ギア821は、Cトナー用PCユニット20Cの現像ローラーに接続された駆動ギア(以下、「C駆動ギア」と略す。)82Cと、Mトナー用PCユニット20Mの現像ローラーに接続された駆動ギア82M(以下、「M駆動ギア」と略す。)との間に配置され、両ギア82C、82Mに噛み合わされている。第2中継ギア822は、M駆動ギア82Mと、Yトナー用PCユニット20Yの現像ローラーに接続された駆動ギア(以下、「Y駆動ギア」と略す。)82Yとの間に配置され、両ギア82M、82Yに噛み合わされている。第3中継ギア823は、Kトナー用PCユニット20Kの現像ローラーに接続された駆動ギア(以下、「K駆動ギア」と略す。)82Kの隣に配置され、そのギア82Kに噛み合わされている。
The main gear 811 is supported by a rotating shaft 802 so as to be rotatable around the rotating shaft 802. The auxiliary gears 812 and 813 are rotatably supported by the main body 801 around each central axis,
The main gear 811 is engaged. Therefore, when the main gear 811 rotates with the rotation of the rotating shaft 802, the sub gears 812 and 813 rotate in a driven manner.
-Chassis-
The chassis 820 is a member that supports one end in the longitudinal direction of the four developing rollers. The chassis 820 further supports four drive gears 82Y, 82M, 82C, and 82K and three relay gears 821, 822, and 823 so as to be rotatable around each central axis. Each drive gear 82Y is connected coaxially to a different developing roller. The first relay gear 821 is connected to a drive gear (hereinafter, abbreviated as “C drive gear”) 82C connected to the developing roller of the C toner PC unit 20C and to the developing roller of the M toner PC unit 20M. It is arranged between the drive gear 82M (hereinafter abbreviated as “M drive gear”) and meshed with both gears 82C and 82M. The second relay gear 822 is disposed between the M drive gear 82M and a drive gear (hereinafter abbreviated as “Y drive gear”) 82Y connected to the developing roller of the Y toner PC unit 20Y. It is engaged with 82M and 82Y. The third relay gear 823 is arranged next to a drive gear (hereinafter abbreviated as “K drive gear”) 82K connected to the developing roller of the K toner PC unit 20K, and meshed with the gear 82K.

−第1伝達系統−
図3の(a)は、揺動ギア810の姿勢が第1位置であるときの伝達機構800を示す模式図である。第1位置の揺動ギア810では、切り欠き814の一端に接触したボス825により本体801の揺動が止められ、第1副ギア812がC駆動ギア82Cと噛み合い、第2副ギア813がK駆動ギア82Kと噛み合う。さらに、トルクリミッターが本体801に対して回転軸802を空転させるので、回転軸802の回転は主ギア811のみを回転させる。主ギア811の回転は副ギア812、813を回転させる。第1副ギア812の回転はC駆動ギア82Cを回転させ、その回転は更に、第1中継ギア821、M駆動ギア82M、第2中継ギア822、およびY駆動ギア82Yを順に回転させる。第2副ギア813の回転はK駆動ギア82Kを回転させる。これらのギアの連動により、駆動モーター700のトルクが4輪の駆動ギア82C、82M、82Y、82Kのすべてに伝わるので、4本の現像ローラーのすべてが回転する。このときのトルクの伝搬経路を、図3の(a)は破線の矢印列TM、L1、…、L6、R1、…、R3で表す。すなわち、シャーシ820では、空転するだけの第3中継ギア823を除き、ギア82C、…、82K、821、822のすべてが、第1位置の揺動ギア810からトルクを伝達する系統、すなわち第1伝達系統を構成する。
-First transmission system-
FIG. 3A is a schematic diagram showing the transmission mechanism 800 when the posture of the swing gear 810 is the first position. In the swing gear 810 at the first position, the swing of the main body 801 is stopped by the boss 825 that contacts one end of the notch 814, the first sub gear 812 is engaged with the C drive gear 82C, and the second sub gear 813 is K. Engages with the drive gear 82K. Further, since the torque limiter causes the rotating shaft 802 to idle with respect to the main body 801, the rotating shaft 802 rotates only the main gear 811. The rotation of the main gear 811 rotates the sub gears 812 and 813. The rotation of the first sub gear 812 rotates the C drive gear 82C, and the rotation further rotates the first relay gear 821, the M drive gear 82M, the second relay gear 822, and the Y drive gear 82Y in order. The rotation of the second sub gear 813 rotates the K drive gear 82K. By interlocking these gears, the torque of the drive motor 700 is transmitted to all of the four drive gears 82C, 82M, 82Y, and 82K, so that all of the four developing rollers rotate. The torque propagation path at this time is indicated by broken line arrows TM, L1,..., L6, R1,. That is, in the chassis 820, all of the gears 82C,..., 82K, 821, and 822 except for the third relay gear 823 that only rotates idly transmits torque from the swing gear 810 at the first position, that is, the first Configure the transmission system.

−第2伝達系統−
図3の(b)は、揺動ギア810の姿勢が第2位置であるときの伝達機構800を示す模式図である。第2位置の揺動ギア810では、切り欠き814の他端に接触したボス825により本体801の揺動が止められ、第1副ギア812がC駆動ギア82Cから離間する一方、第2副ギア813が第3中継ギア823と噛み合う。さらに、トルクリミッターが本体801に対して回転軸802を空転させるので、回転軸802の回転は主ギア811のみを回転させる。主ギア811の回転は副ギア812、813を回転させる。第1副ギア812は空転し、C駆動ギア82C、第1中継ギア821、M駆動ギア82M、第2中継ギア822、およびY駆動ギア82Yは停止している。第2副ギア813の回転は第3中継ギア823を回転させ、その回転はK駆動ギア82Kを回転させる。これらのギアの連動により駆動モーター700のトルクがK駆動ギア82Kにのみ伝わるので、Kトナー用PCユニット20Kの現像ローラー28Kのみが回転する。このときのトルクの伝搬経路を、図3の(b)は破線の矢印列TM、K1、…、K3で表す。すなわち、シャーシ820では第3中継ギア823とK駆動ギア82Kとが、第2位置の揺動ギア810からトルクを伝達する系統、すなわち第2伝達系統を構成する。
-Second transmission system-
FIG. 3B is a schematic diagram showing the transmission mechanism 800 when the swing gear 810 is in the second position. In the swing gear 810 in the second position, the swing of the main body 801 is stopped by the boss 825 contacting the other end of the notch 814, and the first sub gear 812 is separated from the C drive gear 82C, while the second sub gear 813 meshes with the third relay gear 823. Further, since the torque limiter causes the rotating shaft 802 to idle with respect to the main body 801, the rotating shaft 802 rotates only the main gear 811. The rotation of the main gear 811 rotates the sub gears 812 and 813. The first sub gear 812 idles, and the C drive gear 82C, the first relay gear 821, the M drive gear 82M, the second relay gear 822, and the Y drive gear 82Y are stopped. The rotation of the second sub gear 813 rotates the third relay gear 823, and the rotation rotates the K drive gear 82K. Since the torque of the drive motor 700 is transmitted only to the K drive gear 82K by interlocking these gears, only the developing roller 28K of the K toner PC unit 20K rotates. The torque propagation path at this time is represented by broken line arrows TM, K1,..., K3 in FIG. That is, in the chassis 820, the third relay gear 823 and the K drive gear 82K constitute a system for transmitting torque from the swing gear 810 at the second position, that is, a second transmission system.

[画像形成装置の電子制御系統]
図4は、プリンター100の電子制御系統の構成を示すブロック図である。この制御系統ではプリンター100の各要素10、20、30、40に加え、操作部50と主制御部60とがバス90を通して互いに通信可能に接続されている。
−駆動部−
プリンター100の各要素10、…、40は駆動部10D、20D、30D、40Dを含む。図4は示していないが、各駆動部10D、…は、搬送ローラー12、21、24R、25、31、32、43、PCドラム21Y、…、等の可動部材に対する、アクチュエーター、制御回路、および駆動回路の組み合わせを含む。アクチュエーターはたとえばBLDCモーターである。制御回路は、マイクロプロセッサ(MPU/CPU)、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプログラム可能な集積回路(FPGA)等の電子回路であり、アクチュエーターからフィードバックされる実際の制御量、たとえばモーターであれば回転速度に基づいてそのアクチュエーターに対する印加電圧の目標値を駆動回路に指示する。駆動回路はインバーターであり、パワートランジスタ(FET)等のスイッチング素子を利用してアクチュエーターに対して電圧を印加する。これらの制御回路と駆動回路とによるフィードバック制御を利用して、各駆動部10D、…はアクチュエーターの制御量を、主制御部60から指示された目標値に制御する。
[Electronic control system of image forming apparatus]
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the electronic control system of the printer 100. In this control system, in addition to the elements 10, 20, 30, and 40 of the printer 100, the operation unit 50 and the main control unit 60 are connected to each other through a bus 90 so as to communicate with each other.
−Driver−
Each element 10,..., 40 of the printer 100 includes drive units 10D, 20D, 30D, 40D. Although not shown in FIG. 4, each drive unit 10 </ b> D includes actuators, control circuits, and the like for movable members such as transport rollers 12, 21, 24 </ b> R, 25, 31, 32, 43, PC drums 21 </ b> Y,. Includes a combination of drive circuits. The actuator is, for example, a BLDC motor. The control circuit is an electronic circuit such as a microprocessor (MPU / CPU), an application specific integrated circuit (ASIC), or a programmable integrated circuit (FPGA), and is an actual control amount fed back from an actuator, for example, a motor. If there is, the target value of the voltage applied to the actuator is instructed to the drive circuit based on the rotational speed. The drive circuit is an inverter and applies a voltage to the actuator using a switching element such as a power transistor (FET). By using feedback control by these control circuits and drive circuits, each drive unit 10D,... Controls the control amount of the actuator to a target value instructed from the main control unit 60.

−操作部−
操作部50は、プリンター100に実装されたユーザーと外部の電子機器とに対するインタフェースの全体であり、ユーザーの操作または外部の電子機器との通信を通してジョブ処理の要求と印刷対象の画像データとを受け付け、それらを主制御部60へ伝える。図4が示すように操作部50は操作パネル51と外部インタフェース(I/F)52とを含む。操作パネル51は、図1の(a)が示すように、押しボタン、タッチパネル、およびディスプレイを含む。このディスプレイに操作パネル51はGUI画面を表示する。操作パネル51はまた、押しボタンの中からユーザーが押下したものを識別し、またはタッチパネルの中からユーザーが触れた位置を検出し、その識別または検出に関する情報を操作情報として主制御部60へ伝える。特に印刷ジョブの入力画面がディスプレイに表示されている場合、操作パネル51は、印刷対象のシートのサイズ、紙種、姿勢(縦置きと横置きとの別)、部数、画質、高速モードと静音モードとの選択等、印刷に関する条件をユーザーから受け付けて、これらの条件を示す項目を操作情報に組み込む。外部I/F52はUSBポートまたはメモリカードスロットを含み、それらを通してUSBメモリーまたはハードディスクドライブ(HDD)等の外付けの記憶装置から直に印刷対象の画像データを取り込む。外部I/F52は更に、外部のネットワークNTWに有線または無線で接続された通信ポートを含み、そのネットワークNTWを通して他の電子機器から印刷対象の画像データを受信する。
-Operation part-
The operation unit 50 is an entire interface between a user mounted on the printer 100 and an external electronic device, and accepts a job processing request and image data to be printed through a user operation or communication with the external electronic device. These are transmitted to the main controller 60. As shown in FIG. 4, the operation unit 50 includes an operation panel 51 and an external interface (I / F) 52. As shown in FIG. 1A, the operation panel 51 includes a push button, a touch panel, and a display. The operation panel 51 displays a GUI screen on this display. The operation panel 51 also identifies what is pressed by the user from among the push buttons, or detects the position touched by the user from the touch panel, and transmits information related to the identification or detection to the main control unit 60 as operation information. . In particular, when the print job input screen is displayed on the display, the operation panel 51 displays the size, sheet type, orientation (separately between portrait and landscape), the number of copies, image quality, high-speed mode, and quietness of the print target sheet. It accepts printing-related conditions such as mode selection from the user, and incorporates items indicating these conditions into the operation information. The external I / F 52 includes a USB port or a memory card slot, through which image data to be printed is taken directly from an external storage device such as a USB memory or a hard disk drive (HDD). The external I / F 52 further includes a communication port connected to the external network NTW by wire or wireless, and receives image data to be printed from another electronic device through the network NTW.

−主制御部−
主制御部60は、プリンター100の内部に設置された1枚の印刷回路基板に実装された集積回路である。図4が示すように、主制御部60は、CPU61、RAM62、およびROM63を含む。CPU61は1つのMPUで構成され、各種ファームウェアを実行する。RAM62は、DRAM、SRAM等の揮発性半導体メモリー装置であり、CPU61がファームウェアを実行する際の作業領域をCPU61に提供すると共に、操作部50が受け付けた印刷対象の画像データを保存する。ROM63は書き込み不可の不揮発性記憶装置と書き換え可能な不揮発性記憶装置との組み合わせで構成されている。前者はファームウェアを格納し、後者は、EEPROM、フラッシュメモリー、SSD等の半導体メモリー装置、またはHDDを含み、CPU61に環境変数等の保存領域を提供する。
−Main control unit−
The main controller 60 is an integrated circuit mounted on a single printed circuit board installed inside the printer 100. As shown in FIG. 4, the main control unit 60 includes a CPU 61, a RAM 62, and a ROM 63. The CPU 61 is composed of one MPU and executes various firmware. The RAM 62 is a volatile semiconductor memory device such as a DRAM or an SRAM, and provides a work area when the CPU 61 executes firmware to the CPU 61 and stores image data to be printed received by the operation unit 50. The ROM 63 is configured by a combination of a non-writable nonvolatile storage device and a rewritable nonvolatile storage device. The former stores firmware, and the latter includes a semiconductor memory device such as an EEPROM, flash memory, and SSD, or an HDD, and provides a storage area for environment variables and the like to the CPU 61.

主制御部60は、CPU61が実行する各種ファームウェアに従い、他の要素10、20、…に対する制御主体としての多様な機能を実現する。たとえば、主制御部60は操作部50にGUI画面を表示させてユーザーの入力操作を受け付けさせる。また、操作部50からの操作情報に応じて主制御部60はプリンター100の動作モードを決定する。
プリンター100の動作モードにはたとえば、「稼働」、「待機(低電力)」、「スリープ」が含まれる。
The main control unit 60 implements various functions as a control subject for the other elements 10, 20,... According to various firmware executed by the CPU 61. For example, the main control unit 60 displays a GUI screen on the operation unit 50 to accept a user input operation. Further, the main control unit 60 determines the operation mode of the printer 100 according to the operation information from the operation unit 50.
The operation mode of the printer 100 includes, for example, “operation”, “standby (low power)”, and “sleep”.

「稼働モード」は、プリンター100が印刷ジョブを処理する動作モードをいう。たとえば、給送部10は操作情報の示す枚数のシートを連続して給送し、作像部20はトナー像の形成とシートへの転写とを繰り返し、定着部30はシートへの加熱と加圧とを継続する。稼働モードは更に、ジョブ処理要求が示すプリンター100の動作条件に応じて様々なサブモードに分けられる。たとえば、印刷条件がカラーとモノクロとのいずれであるかに応じて「カラー」と「モノクロ」との2種類に分けられ、プリンター100の処理速度の設定値に応じて「標準」と「静音」との2種類に分けられる。「標準モード」では、処理速度が標準値、たとえばプリンター100の安定な動作が保証される範囲での最高値に設定される。「静音モード」では、プリンター100の動作音が標準モードよりも削減されるように処理速度が標準値よりも低く抑えられる。プリンター100の主な動作音源には、搬送ローラー等の可動部材、それらのアクチュエーター、それらが搬送するシート、主制御部60と電源との冷却用のファンが含まれる。これらの音源が発する動作音圧を下げる目的で、静音モードでは、搬送ローラーの回転速度、駆動モーターの回転速度、シートの搬送速度、冷却ファンの回転速度がそれぞれの標準値よりも低く設定される。   “Operation mode” refers to an operation mode in which the printer 100 processes a print job. For example, the feeding unit 10 continuously feeds the number of sheets indicated by the operation information, the image forming unit 20 repeats the formation of the toner image and the transfer to the sheet, and the fixing unit 30 heats and heats the sheet. Continue with pressure. The operation mode is further divided into various sub modes according to the operation conditions of the printer 100 indicated by the job processing request. For example, it is divided into two types, “color” and “monochrome”, depending on whether the printing condition is color or monochrome, and “standard” and “silent” depending on the processing speed setting value of the printer 100. And can be divided into two types. In “standard mode”, the processing speed is set to a standard value, for example, the highest value within a range in which stable operation of the printer 100 is guaranteed. In the “silent mode”, the processing speed is kept lower than the standard value so that the operation sound of the printer 100 is reduced as compared with the standard mode. The main operation sound sources of the printer 100 include movable members such as a conveyance roller, actuators thereof, sheets conveyed by them, and a fan for cooling the main control unit 60 and a power source. In order to reduce the operating sound pressure generated by these sound sources, in the silent mode, the rotation speed of the conveyance roller, the rotation speed of the drive motor, the conveyance speed of the sheet, and the rotation speed of the cooling fan are set lower than their standard values. .

「待機モード」は、プリンター100がジョブを実行可能な状態で待機する動作モードをいう。具体的には、給送部10と作像部20とは停止し、定着部30は定着ローラー31を予熱して適正な温度に保つ。
「スリープモード」とは、プリンター100が電力消費を必要最小限に抑える動作モードをいう。たとえば、給送部10と作像部20とに加えて定着部30も停止し、特に定着ローラー31が内蔵するヒーターへの電源供給が遮断される。
“Standby mode” refers to an operation mode in which the printer 100 stands by in a state where a job can be executed. Specifically, the feeding unit 10 and the image forming unit 20 are stopped, and the fixing unit 30 preheats the fixing roller 31 to keep it at an appropriate temperature.
“Sleep mode” refers to an operation mode in which the printer 100 minimizes power consumption. For example, in addition to the feeding unit 10 and the image forming unit 20, the fixing unit 30 is also stopped, and in particular, power supply to the heater built in the fixing roller 31 is shut off.

主制御部60は、プリンター100に生じた様々なイベント、たとえば、ジョブ処理の完了、停止ボタンまたは電源ボタン等の押下、タッチパネルによるジェスチャーの検出、ネットワークからのジョブ処理要求または停止命令の受信に応じてプリンター100の動作モードを切り換える。主制御部60は更に、この切り換えに必要な情報をプリンター100の各要素10、…へ提供する。たとえば、稼働モードを指示する場合、主制御部60は、給送部10には、給送対象のシートの紙種と枚数、各搬送ローラー12、…の回転のタイミング、シートの搬送速度を指定し、作像部20には、画像データ、作像のタイミングを提供し、定着部30には、定着ローラー31の目標温度、ヒーターの発熱量を指定する。   The main control unit 60 responds to various events occurring in the printer 100, for example, completion of job processing, pressing of a stop button or a power button, detection of a gesture by a touch panel, reception of a job processing request or a stop command from the network. To switch the operation mode of the printer 100. The main control unit 60 further provides information necessary for the switching to each element 10 of the printer 100. For example, when the operation mode is instructed, the main control unit 60 designates the paper type and number of sheets to be fed, the timing of rotation of the respective conveying rollers 12,. The image forming unit 20 is provided with image data and image forming timing, and the fixing unit 30 is designated with a target temperature of the fixing roller 31 and a heat generation amount of the heater.

−作像部−
作像部20の制御系統は、主制御部60とは別の印刷回路基板に実装された、MPU/CPU、ASIC、FPGA等の集積回路である。この制御系統は、駆動部20D、露光部22、帯電部26、および現像部28の各制御モジュールと転写部230とを含む。現像部28の制御モジュールは現像バイアス生成部285と制御部286とを含む。
-Image forming part-
The control system of the image forming unit 20 is an integrated circuit such as an MPU / CPU, ASIC, or FPGA mounted on a printed circuit board different from the main control unit 60. This control system includes control modules for the driving unit 20D, the exposure unit 22, the charging unit 26, and the developing unit 28, and the transfer unit 230. The control module of the development unit 28 includes a development bias generation unit 285 and a control unit 286.

転写部230は1次転写バイアスと2次転写バイアスとの生成部を含む。この生成部を始め、帯電部26の含む帯電バイアスの生成部と、現像部28の含む現像バイアス生成部285とはスイッチングコンバーター等の昇圧回路とその制御回路とを含む。これらの制御回路は、MPU/CPU、ASIC、FPGA等の電子回路であり、単一のチップに統合されている。各制御回路は昇圧回路を制御して、商用電源等の出力から各バイアス電圧を生成させる。   The transfer unit 230 includes a primary transfer bias generation unit and a secondary transfer bias generation unit. The generation unit, the charging bias generation unit included in the charging unit 26, and the development bias generation unit 285 included in the development unit 28 include a booster circuit such as a switching converter and its control circuit. These control circuits are electronic circuits such as MPU / CPU, ASIC, and FPGA, and are integrated into a single chip. Each control circuit controls the booster circuit to generate each bias voltage from the output of a commercial power source or the like.

制御部286は、MPU/CPU、ASIC、FPGA等の電子回路であり、4本の現像ローラーに対する共通の駆動モーター700の回転を制御する。具体的には、制御部286は駆動モーター700の制御回路と駆動回路との組み合わせを含む。制御回路は、駆動モーター700からフィードバックされる実際の回転速度に基づいてそのモーター700に対する印加電圧の目標値を駆動回路に指示する。たとえば、駆動モーター700の本体に光学式または磁気式のエンコーダーが実装され、そのエンコーダーの生成する交流信号の周波数から制御部286は駆動モーター700の回転速度を実測する。駆動回路はインバーターであり、FET等のスイッチング素子を利用して駆動モーター700に対してパルス電圧を印加する。駆動回路は特に、そのパルス電圧に対するパルス幅変調(PWM)制御により、駆動モーター700に対して実際に印加する電圧の単位時間あたりの平均値を目標値に一致させる。   The control unit 286 is an electronic circuit such as an MPU / CPU, an ASIC, or an FPGA, and controls the rotation of the common drive motor 700 for the four developing rollers. Specifically, the control unit 286 includes a combination of a control circuit and a drive circuit for the drive motor 700. The control circuit instructs the drive circuit of a target value of the voltage applied to the motor 700 based on the actual rotational speed fed back from the drive motor 700. For example, an optical or magnetic encoder is mounted on the main body of the drive motor 700, and the control unit 286 measures the rotational speed of the drive motor 700 from the frequency of the AC signal generated by the encoder. The drive circuit is an inverter, and applies a pulse voltage to the drive motor 700 using a switching element such as an FET. In particular, the drive circuit matches the average value per unit time of the voltage actually applied to the drive motor 700 to the target value by pulse width modulation (PWM) control for the pulse voltage.

制御部286は特に駆動モーター700を、カラーモードでは正転させ、モノクロモードでは逆転させる。各モードにおける回転速度の目標値は、標準モードでは標準値に設定され、静音モードでは標準値よりも低く設定される。静音モードでは更に、制御部286は駆動モーター700を通常のシーケンスで起動させる前にまず、カラーモードからモノクロモードへの切り換え、またはその逆の切り換えが必要であるか否かを確認する。たとえば、新たなジョブと直前のジョブとがいずれもカラーモードまたはモノクロモードで処理される場合、または、設定の初期化後、最初にプリンター100が受け付けたジョブ処理要求が初期設定と同じカラーモードまたはモノクロモードを指定する場合、カラー/モノクロ間のモード切り換えが不要である。いずれかの切り換えが必要である場合、制御部286は駆動モーター700に前駆回転を実行させる。「前駆回転」とは、揺動ギア810の姿勢を第1位置から第2位置へ変化させ、またはその逆に変化させることのみを目的とする駆動モーター700の動作をいう。前駆回転では駆動モーター700は、静止状態から、カラーとモノクロとのいずれのモードでの通常の回転速度よりも低い回転速度まで一旦加速した後に減速する。特に、この減速期間中に揺動ギア810が姿勢変化を完了させるように制御部286は駆動モーター700を制御する。前駆回転の制御の詳細については更に後述する。   In particular, the control unit 286 causes the drive motor 700 to rotate forward in the color mode and reverse in the monochrome mode. The target value of the rotational speed in each mode is set to a standard value in the standard mode, and is set lower than the standard value in the silent mode. Further, in the silent mode, the control unit 286 first confirms whether switching from the color mode to the monochrome mode or vice versa is necessary before starting the drive motor 700 in the normal sequence. For example, when both the new job and the immediately preceding job are processed in the color mode or the monochrome mode, or after the initialization of the setting, the job processing request received first by the printer 100 is the same color mode or the same as the initial setting. When the monochrome mode is designated, there is no need to switch between color / monochrome mode. If any switching is necessary, the control unit 286 causes the drive motor 700 to perform the precursor rotation. “Precursor rotation” refers to the operation of the drive motor 700 for the purpose of changing the posture of the swing gear 810 from the first position to the second position or vice versa. In the pre-rotation, the drive motor 700 temporarily accelerates from a stationary state to a rotational speed lower than the normal rotational speed in any of the color and monochrome modes and then decelerates. In particular, the control unit 286 controls the drive motor 700 so that the swing gear 810 completes the posture change during the deceleration period. Details of the control of the precursor rotation will be described later.

[揺動ギアとボスとの衝突音]
揺動ギア810がその姿勢を第1位置から第2位置へ、またはその逆に変化させる度、揺動ギア810の切り欠き814の端にボス825が衝突し、一般には、高く鋭い音が生じる。この衝突音の音質はユーザーに不快感を与えやすいので、プリンター100をSOHO等の静穏な環境での使用にも適合させるには、この衝突音の音圧を可能な限り低く抑える機能が必要である。
[Collision sound between rocking gear and boss]
Whenever the swing gear 810 changes its posture from the first position to the second position or vice versa, the boss 825 collides with the end of the notch 814 of the swing gear 810, and generally a high and sharp sound is produced. . Since the sound quality of this collision sound is likely to make the user uncomfortable, in order to adapt the printer 100 to use in a quiet environment such as SOHO, it is necessary to have a function for suppressing the sound pressure of this collision sound as low as possible. is there.

図5の(a)は、揺動ギア810がボス825に止められる直前における駆動モーター700の回転速度と衝突音の音圧との間の関係を示すグラフである。駆動モーター700が通常のシーケンスで起動する場合、揺動ギア810がボス825に止められる時点ではすでに駆動モーター700の回転速度が目標値近くまで達している。駆動モーター700の回転速度の標準値は数千rpmに設定され、静音モードにおいても回転速度の目標値は1000rpm以上である。これにより、現像ローラーとPCドラムとの間の回転速度の差が十分に小さく維持されるので、プリンター100は高画質を損なうことなく処理を高速化させる。しかし、その反面、図5の(a)が示すとおり、1000rpm以上の回転速度では衝突音の音圧が55dB以上に上昇する。この音圧は、住宅地では騒音とされるレベルに達している(環境基本法第16条第1項の規定に基づく「環境基準」参照)。衝突音の音圧を55dB未満まで低減させるには、駆動モーター700の回転速度を1000rpm未満に下げなければならない。しかし、現像ローラーとPCドラムとの間の回転速度の差が開きすぎるので、現像ローラーからPCドラムへ十分に多量のトナーを移動させることが難しい。   FIG. 5A is a graph showing the relationship between the rotational speed of the drive motor 700 and the sound pressure of the collision sound immediately before the swing gear 810 is stopped by the boss 825. When the drive motor 700 is activated in a normal sequence, the rotational speed of the drive motor 700 has already reached the target value when the swing gear 810 is stopped by the boss 825. The standard value of the rotation speed of the drive motor 700 is set to several thousand rpm, and the target value of the rotation speed is 1000 rpm or more even in the silent mode. As a result, the difference in rotational speed between the developing roller and the PC drum is kept sufficiently small, and the printer 100 speeds up the processing without impairing the high image quality. On the other hand, as shown in FIG. 5A, the sound pressure of the collision sound increases to 55 dB or more at a rotational speed of 1000 rpm or more. This sound pressure has reached a level that is regarded as noise in residential areas (see “Environmental Standards” based on the provisions of Article 16, Paragraph 1 of the Basic Environment Law). In order to reduce the sound pressure of the collision sound to less than 55 dB, the rotational speed of the drive motor 700 must be reduced to less than 1000 rpm. However, since the difference in rotational speed between the developing roller and the PC drum is too wide, it is difficult to move a sufficiently large amount of toner from the developing roller to the PC drum.

図5の(b)は、ボス825に止められる直前の揺動ギア810に対して駆動モーター700が加えるトルクと衝突音の音圧との間の関係を示すグラフである。駆動モーター700が通常のシーケンスで起動する場合、揺動ギア810がボス825に止められる時点では駆動モーター700が加速中であり、そのトルクが標準値よりもかなり高く維持されている。駆動モーター700のトルクの標準値は百数十mNmに設定される。これにより駆動モーター700は、現像ローラーから受ける負荷トルクの変動にかかわらず、現像ローラーの回転速度を一定に維持できるので、プリンター100は高画質を損なうことなく処理を高速化させる。しかし、その反面、図5の(b)が示すとおり、150mNm以上のトルクでは衝突音の音圧が55dB以上に上昇する。衝突音の音圧を55dB未満まで低減させるには、駆動モーター700のトルクを150mNm未満に下げなければならない。しかし、その範囲のトルクでは現像ローラーの回転を安定化させることが難しい。   FIG. 5B is a graph showing the relationship between the torque applied by the drive motor 700 to the rocking gear 810 immediately before being stopped by the boss 825 and the sound pressure of the collision sound. When the drive motor 700 is started in a normal sequence, the drive motor 700 is accelerating when the swing gear 810 is stopped by the boss 825, and its torque is maintained considerably higher than the standard value. The standard value of the torque of the drive motor 700 is set to hundreds of tens mNm. As a result, the drive motor 700 can maintain the rotation speed of the developing roller constant regardless of the fluctuation of the load torque received from the developing roller, so that the printer 100 speeds up the processing without impairing the image quality. However, as shown in FIG. 5B, on the other hand, the sound pressure of the collision sound rises to 55 dB or more at a torque of 150 mNm or more. In order to reduce the sound pressure of the collision sound to less than 55 dB, the torque of the drive motor 700 must be reduced to less than 150 mNm. However, it is difficult to stabilize the rotation of the developing roller with a torque within that range.

以上のことから、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧を許容可能なレベルまで下げうる回転速度とトルクとはいずれも、稼働モードにおける駆動モーター700の通常の制御の中では実現が難しい。したがって、制御部286は、特に静音モードにおいてカラーモードとモノクロモードとの間の切り換えが必要な場合、駆動モーター700に前駆回転を通常の起動シーケンスの前に実行させる。   From the above, both the rotational speed and torque that can reduce the sound pressure of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 to an acceptable level are realized in the normal control of the drive motor 700 in the operation mode. Is difficult. Accordingly, the control unit 286 causes the drive motor 700 to perform the pre-rotation before the normal startup sequence, particularly when switching between the color mode and the monochrome mode is necessary in the silent mode.

[駆動モーターの前駆回転]
図6の(a)は、前駆回転から通常の起動シーケンスにわたる駆動モーター700の回転速度の経時変化を表すグラフである。この図が示すように、グラフは2つの曲線部分に分けられる。前段部分PP1、PP2は前駆回転を表し、後段部分PN1、PN2は通常の起動シーケンスを表す。
[Precursor rotation of drive motor]
FIG. 6A is a graph showing the change over time of the rotational speed of the drive motor 700 from the precursor rotation to the normal startup sequence. As this figure shows, the graph is divided into two curved sections. The front-stage parts PP1 and PP2 represent the precursor rotation, and the rear-stage parts PN1 and PN2 represent a normal startup sequence.

前駆回転は加速期間PP1と減速期間PP2とに分けられる。各期間PP1、PP2の時間長を制御部286は所定値、たとえば十数m秒〜百数十m秒に設定する。
加速期間PP1では、制御部286は駆動モーター700を起動させた後、その回転速度を目標値NP、たとえば数百rpmまで上昇させる。具体的にはたとえば、制御部286は加速期間PP1の開始時刻T0から終了時刻T1まで回転速度の目標値を一定値NPに維持する。駆動モーター700の制御回路は、駆動モーター700の回転速度の実測値と目標値NPとの間の差が大きいほど駆動モーター700に対する印加電圧の目標値を高く設定する。駆動回路はPWM制御により、駆動モーター700に対して印加するパルス電圧の単位時間あたりの平均高さを電圧目標値に一致させる。加速期間PP1の初期では回転速度の実測値と目標値NPとの間の差が大きいので、駆動モーター700に対する印加電圧が高い。これに伴う多量の突入電流により駆動モーター700には強いトルクが生じ、このトルクが回転軸802と揺動ギア810とを回転させ始める。駆動モーター700の回転速度の上昇に伴って実測値と目標値NPとの間の差が狭まるので、制御回路は印加電圧の目標値を降下させる。したがって、駆動回路からの印加電圧の平均値が下がり、駆動モーター700の電流量が減少する。これにより、駆動モーター700の生成するトルクが弱まるので回転軸802と揺動ギア810との加速が緩む。こうして、加速期間PP1の後期では駆動モーター700の回転速度が目標値NPに維持される。
The precursor rotation is divided into an acceleration period PP1 and a deceleration period PP2. The control unit 286 sets the time length of each of the periods PP1 and PP2 to a predetermined value, for example, tens of milliseconds to hundreds of tens of milliseconds.
In the acceleration period PP1, the control unit 286 activates the drive motor 700 and then increases the rotation speed to a target value NP, for example, several hundred rpm. Specifically, for example, control unit 286 maintains the target value of the rotational speed at a constant value NP from start time T0 to end time T1 of acceleration period PP1. The control circuit of the drive motor 700 sets the target value of the applied voltage to the drive motor 700 higher as the difference between the measured value of the rotational speed of the drive motor 700 and the target value NP increases. The drive circuit matches the average height per unit time of the pulse voltage applied to the drive motor 700 to the voltage target value by PWM control. Since the difference between the measured value of the rotational speed and the target value NP is large at the initial stage of the acceleration period PP1, the applied voltage to the drive motor 700 is high. Due to the large amount of inrush current accompanying this, a strong torque is generated in the drive motor 700, and this torque starts to rotate the rotating shaft 802 and the swinging gear 810. As the rotational speed of the drive motor 700 increases, the difference between the actually measured value and the target value NP narrows, so that the control circuit decreases the target value of the applied voltage. Therefore, the average value of the applied voltage from the drive circuit is lowered, and the current amount of the drive motor 700 is reduced. As a result, the torque generated by the drive motor 700 is weakened, and the acceleration of the rotating shaft 802 and the swing gear 810 is relaxed. Thus, in the latter period of the acceleration period PP1, the rotational speed of the drive motor 700 is maintained at the target value NP.

減速期間PP2では、制御部286は駆動モーター700に回転速度を目標値NPから下降させる。制御部286は特に駆動モーター700に対して停止制御を行う。この停止制御は駆動モーター700に対する通常の停止シーケンスである。具体的にはたとえば、制御部286は減速期間PP2の開始時刻T1に回転速度の目標値を“0”へ変更する。これにより駆動モーター700の制御回路が印加電圧の目標値を“0”に設定するので、駆動回路は駆動モーター700への電力供給を停止する。これ以降、駆動モーター700は惰性で回転を続ける。さらに、駆動モーター700から揺動ギア810までのトルクの伝達経路で生じる慣性力、摩擦力、応力等が制動力として駆動モーター700に作用するので、その回転速度は加速期間PP1での目標値NPから降下し始め、やがては“0”に達する。すなわち、揺動ギア810の揺動が止まる。この揺動が減速期間PP2の中で止まるように、減速期間PP2の開始時刻T1とその時間長T3−T1とが設定される。   In the deceleration period PP2, the control unit 286 causes the drive motor 700 to lower the rotational speed from the target value NP. In particular, the control unit 286 performs stop control for the drive motor 700. This stop control is a normal stop sequence for the drive motor 700. Specifically, for example, the control unit 286 changes the target value of the rotation speed to “0” at the start time T1 of the deceleration period PP2. As a result, the control circuit of the drive motor 700 sets the target value of the applied voltage to “0”, so that the drive circuit stops supplying power to the drive motor 700. Thereafter, the drive motor 700 continues to rotate with inertia. Further, since inertial force, frictional force, stress, and the like generated in the torque transmission path from the drive motor 700 to the swing gear 810 act on the drive motor 700 as a braking force, the rotational speed thereof is a target value NP in the acceleration period PP1. It begins to descend from and eventually reaches “0”. That is, the swing of the swing gear 810 stops. The start time T1 of the deceleration period PP2 and its time length T3-T1 are set so that this oscillation stops in the deceleration period PP2.

前駆回転の終了時刻T3に制御部286は、駆動モーター700に対する通常の起動シーケンスを開始する。この起動シーケンスは加速期間PN1と定速期間PN2とに分けられる。加速期間PP1では駆動モーター700の回転速度が目標値NN、たとえば数千rpmまで上昇し、定速期間PN2ではその回転速度が目標値NNに維持される。加速期間PN1の時間長は所定値、たとえば数百m秒に設定される。定速期間PN2の時間長はジョブ処理の進行に応じて異なる。加速期間PN1における駆動モーター700の制御は、前駆回転の加速期間PP1における制御と同様である。   The control unit 286 starts a normal startup sequence for the drive motor 700 at the end time T3 of the precursor rotation. This activation sequence is divided into an acceleration period PN1 and a constant speed period PN2. During the acceleration period PP1, the rotational speed of the drive motor 700 increases to a target value NN, for example, several thousand rpm, and during the constant speed period PN2, the rotational speed is maintained at the target value NN. The time length of the acceleration period PN1 is set to a predetermined value, for example, several hundred milliseconds. The time length of the constant speed period PN2 varies depending on the progress of job processing. The control of the drive motor 700 in the acceleration period PN1 is the same as the control in the acceleration period PP1 of the precursor rotation.

前駆回転では加速期間PP1における駆動モーター700の回転速度の目標値NPが、起動シーケンスの加速期間PN1における目標値NN=数千rpmよりも十分に低い値、数百rpmに抑えられる。揺動ギア810が第1位置または第2位置に到達する際の速度は目標値NPよりも低いので、図5の(a)が示すとおり、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧が55dB未満まで低減する。   In the pre-rotation, the target value NP of the rotational speed of the drive motor 700 in the acceleration period PP1 is suppressed to a value sufficiently lower than the target value NN = several thousand rpm in the acceleration period PN1 of the startup sequence, which is several hundred rpm. Since the speed at which the rocking gear 810 reaches the first position or the second position is lower than the target value NP, the sound of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 is shown in FIG. The pressure is reduced to less than 55 dB.

図6の(b)は、駆動モーター700の前駆回転に伴う揺動ギア810の揺動角の経時変化を表すグラフである。「揺動角」とは、回転軸802まわりの本体801の回転角を意味する。図6の(b)では「カラー」が第1位置における本体801の揺動角を表し、「モノクロ」が第2位置における本体801の揺動角を表す。このグラフが示すとおり、前駆回転の開始時刻T0に揺動角はたとえば「カラー」からの変化を開始し、時刻T2に「モノクロ」へ到達する。これは、その開始時刻T0に駆動モーター700の生成するトルクにより揺動ギア810が揺動を開始して第1位置を離脱し、時刻T2で第2位置に到達することを表す。この場合、時刻T2が加速期間PP1の終了時刻T1よりも遅いように、加速期間PP1の時間長と回転速度の目標値NPとは設定される。したがって、前駆回転の減速期間PP2において揺動角は「モノクロ」に達し、すなわち揺動ギア810は第2位置に到達する。減速期間PP2では駆動モーター700はトルクを実質上生成しないので、駆動モーター700、回転軸802、および揺動ギア810はいずれも惰性で回転を続けるも、現像ローラー等の負荷からの制動力により減速する。したがって、グラフの傾きが示すように、揺動角が「モノクロ」に達する時点での揺動ギア810の速度は、加速期間PP1におけるピーク値よりも低い。   FIG. 6B is a graph showing the change over time of the swing angle of the swing gear 810 accompanying the precursor rotation of the drive motor 700. The “swing angle” means the rotation angle of the main body 801 around the rotation axis 802. In FIG. 6B, “color” represents the swing angle of the main body 801 at the first position, and “monochrome” represents the swing angle of the main body 801 at the second position. As shown in this graph, the swing angle starts changing from, for example, “color” at the start time T0 of the pre-rotation, and reaches “monochrome” at time T2. This represents that the swing gear 810 starts swinging by the torque generated by the drive motor 700 at the start time T0, leaves the first position, and reaches the second position at time T2. In this case, the time length of the acceleration period PP1 and the target value NP of the rotation speed are set so that the time T2 is later than the end time T1 of the acceleration period PP1. Accordingly, the swing angle reaches “monochrome” in the deceleration period PP2 of the precursor rotation, that is, the swing gear 810 reaches the second position. Since the drive motor 700 does not substantially generate torque during the deceleration period PP2, the drive motor 700, the rotation shaft 802, and the swing gear 810 continue to rotate with inertia but are decelerated by a braking force from a load such as a developing roller. To do. Therefore, as indicated by the inclination of the graph, the speed of the rocking gear 810 when the rocking angle reaches “monochrome” is lower than the peak value in the acceleration period PP1.

図6の(b)は更に、通常の起動シーケンスにおいて揺動ギア810が姿勢を変化させる場合における揺動角の経時変化を破線で表す。起動シーケンスの加速期間PN1の開始時刻T3に揺動角はたとえば「カラー」からの変化を開始し、時刻T4に「モノクロ」へ到達する。これは、その開始時刻T3に駆動モーター700の生成するトルクにより揺動ギア810が揺動を開始して第1位置を離脱し、時刻T4で第2位置に到達することを表す。起動シーケンスにおける到着時刻T4での破線の傾きと、前駆回転における到着時刻T2での実線の傾きとを比較すれば明らかなとおり、揺動角が「モノクロ」に達する時点での揺動ギア810の速度は起動シーケンスよりも前駆回転において低い。   FIG. 6B further shows a change with time in the swing angle when the swing gear 810 changes its posture in a normal startup sequence by a broken line. The swing angle starts changing from, for example, “color” at the start time T3 of the acceleration period PN1 of the activation sequence, and reaches “monochrome” at time T4. This represents that the swing gear 810 starts swinging by the torque generated by the drive motor 700 at the start time T3, leaves the first position, and reaches the second position at time T4. As is apparent from a comparison of the slope of the broken line at the arrival time T4 in the startup sequence and the slope of the solid line at the arrival time T2 in the precursor rotation, the swing gear 810 at the time when the swing angle reaches “monochrome”. The speed is lower in the pre-rotation than in the startup sequence.

さらに、起動シーケンスの加速期間PN1とは異なり、前駆回転の減速期間PP2では駆動モーター700がトルクを生成していない。したがって、揺動ギア810との衝突によりボス825の受ける力積には、そのトルクに起因する成分が含まれない。
以上のとおり、前駆回転では通常の起動シーケンスよりも揺動ギア810とボス825との間に生じる衝撃が弱い。その結果、前駆回転における揺動ギア810とボス825との衝突音は起動シーケンスにおける衝突音よりも音圧が十分に低く抑えられる。
Further, unlike the acceleration period PN1 of the startup sequence, the drive motor 700 does not generate torque in the deceleration period PP2 of the precursor rotation. Therefore, the impulse received by the boss 825 due to the collision with the swing gear 810 does not include a component due to the torque.
As described above, in the pre-rotation, the impact generated between the swing gear 810 and the boss 825 is weaker than in the normal startup sequence. As a result, the sound pressure of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 in the precursor rotation is sufficiently lower than the sound of the collision in the startup sequence.

前駆回転では加速期間PP1の時間長が起動シーケンスの加速期間PN1の時間長=数百m秒よりも短い値、十数m秒〜百数十m秒に抑えられる。したがって、前駆回転に伴う起動時間の遅れは、特に処理を急ぐ場合でない限り、実質的な問題にはならない。
[駆動モーターの制御の流れ]
図7は、制御部286による駆動モーター700の制御のフローチャートである。この制御は、主制御部60からのジョブ処理の開始指示に応じて開始される。
In the pre-rotation, the time length of the acceleration period PP1 is suppressed to a value shorter than the time length of the acceleration period PN1 of the activation sequence = several hundred milliseconds, that is, ten to several hundred milliseconds. Therefore, the delay in the start-up time associated with the pre-rotation is not a substantial problem unless the processing is particularly urgent.
[Control flow of drive motor]
FIG. 7 is a flowchart of control of the drive motor 700 by the control unit 286. This control is started in response to a job processing start instruction from the main control unit 60.

ステップS101では、制御部286は、静音モードであるか否かを確認する。静音モードであれば処理はステップS102へ進み、なければ処理はステップS104へ進む。
ステップS102では、静音モードであるので制御部286は更に、カラーモードからモノクロモードへの切り換え、またはその逆の切り換えが必要であるか否かを確認する。切り換えが必要であれば処理はステップS103へ進み、不要であれば処理はステップS104へ進む。
In step S101, the control unit 286 confirms whether the silent mode is set. If it is the silent mode, the process proceeds to step S102, and if not, the process proceeds to step S104.
In step S102, since the silent mode is set, the control unit 286 further checks whether switching from the color mode to the monochrome mode or vice versa is necessary. If switching is necessary, the process proceeds to step S103, and if not necessary, the process proceeds to step S104.

ステップS103では、カラーモードとモノクロモードとの間の切り換えが必要であるので、制御部286は駆動モーター700に前駆回転を実行させる。その後、処理はステップS104へ進む。
ステップS104では、次の3つの条件(1)、(2)、(3)のいずれかが満たされている。(1)標準モードであり、静音モードではない。(2)静音モードであるが、カラー/モノクロ間のモード切り換えが不要である。条件(1)、(2)ではステップS103、すなわち前駆回転の実行がスキップされている。(3)静音モードであり、かつカラー/モノクロ間のモード切り換えが必要であるので前駆回転が実行される。さらに、前駆回転の開始時刻T0からの経過時間が加速期間PP1と減速期間PP2との時間長の和に達し、すなわち前駆回転の終了時刻T3が到来している。
In step S103, since it is necessary to switch between the color mode and the monochrome mode, the control unit 286 causes the drive motor 700 to perform the precursor rotation. Thereafter, the process proceeds to step S104.
In step S104, any of the following three conditions (1), (2), and (3) is satisfied. (1) Standard mode, not silent mode. (2) Silent mode, but mode switching between color / monochrome is not required. In conditions (1) and (2), step S103, that is, execution of the precursor rotation is skipped. (3) Since the mode is silent and the mode switching between color / monochrome is necessary, the precursor rotation is executed. Further, the elapsed time from the start time T0 of the precursor rotation reaches the sum of the time lengths of the acceleration period PP1 and the deceleration period PP2, that is, the precursor rotation end time T3 has arrived.

したがって、制御部286は駆動モーター700に対する通常の起動シーケンスを開始する。このとき、駆動モーター700の回転速度の目標値NNは、標準モードでは標準値に設定され、静音モードでは標準値よりも低い値に設定される。この起動シーケンスにより、駆動モーター700の回転速度が目標値NNに維持される。その結果、カラーモードでは4本の現像ローラーの各回転速度が、モノクロモードではKトナー用PCドラム21Kの現像ローラーの回転速度が所定値に維持される。その後、処理はステップS105へ進む。   Therefore, the control unit 286 starts a normal startup sequence for the drive motor 700. At this time, the target value NN of the rotational speed of the drive motor 700 is set to a standard value in the standard mode, and is set to a value lower than the standard value in the silent mode. With this activation sequence, the rotational speed of the drive motor 700 is maintained at the target value NN. As a result, the rotation speed of each of the four developing rollers is maintained at a predetermined value in the color mode, and the rotation speed of the developing roller of the K toner PC drum 21K is maintained at a predetermined value in the monochrome mode. Thereafter, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、制御部286は主制御部60からジョブ処理の終了を通知されたか否かを確認する。通知されていれば処理はステップS106へ進み、通知されていなければ、処理はステップS105を繰り返す。
ステップS106では、主制御部60からジョブ処理の終了を通知されているので、制御部286は駆動モーター700に対する停止シーケンスを開始する。すなわち、制御部286は駆動モーター700の回転速度の目標値を“0”へ変更し、駆動モーター700への電力供給を停止する。これ以降、駆動モーター700は惰性で回転を続けるも、負荷からの制動力によりやがて停止する。その後、処理は終了する。
In step S105, the control unit 286 confirms whether the main control unit 60 has notified the end of job processing. If notified, the process proceeds to step S106, and if not notified, the process repeats step S105.
In step S <b> 106, the end of the job process is notified from the main control unit 60, so the control unit 286 starts a stop sequence for the drive motor 700. That is, the control unit 286 changes the target value of the rotation speed of the drive motor 700 to “0” and stops the power supply to the drive motor 700. Thereafter, the drive motor 700 continues to rotate due to inertia, but eventually stops due to the braking force from the load. Thereafter, the process ends.

[実施形態の利点]
本発明の上記の実施形態によるプリンター100では現像部28が、カラーモードとモノクロモードとの一方から他方への切り換え時に駆動モーター700に前駆回転を実行させる。前駆回転において駆動モーター700は、静止状態から各モードでの通常の回転速度NNよりも低い回転速度NPまで一旦加速した後に減速する。この前駆回転における減速期間PP2中に現像部28は揺動ギア810の姿勢を、第1位置と第2位置との一方から他方まで変化させる。これにより、前駆回転では、駆動モーター700に対する通常の起動シーケンスよりも、揺動ギア810とボス825との間に生じる衝撃が弱い。その結果、前駆回転における揺動ギア810とボス825との衝突音は起動シーケンスにおける衝突音よりも音圧が十分に低く抑えられる。こうして、現像部28は、プリンター100の小型化、高速化をいずれも妨げることなく、モノクロ、カラー間でのモードの切り換えに伴って揺動ギア810が発する衝突音を抑制することができる。
[Advantages of the embodiment]
In the printer 100 according to the above-described embodiment of the present invention, the developing unit 28 causes the drive motor 700 to perform the precursor rotation when switching from one of the color mode and the monochrome mode to the other. In the pre-rotation, the drive motor 700 once accelerates from a stationary state to a rotational speed NP that is lower than the normal rotational speed NN in each mode, and then decelerates. During the deceleration period PP2 in the precursor rotation, the developing unit 28 changes the posture of the swing gear 810 from one of the first position and the second position to the other. Thus, in the pre-rotation, the impact generated between the swing gear 810 and the boss 825 is weaker than in the normal startup sequence for the drive motor 700. As a result, the sound pressure of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 in the precursor rotation is sufficiently lower than the sound of the collision in the startup sequence. In this way, the developing unit 28 can suppress the collision sound generated by the rocking gear 810 when the mode is switched between monochrome and color without hindering the reduction in size and speed of the printer 100.

[変形例]
(A)本発明の実施形態による画像形成装置はカラーレーザープリンター100である。本発明の実施形態による画像形成装置は、タンデム型の作像部を含むカラー対応機であれば、その他に、ファクシミリ、コピー機、または複合機のいずれであってもよい。
(B)図2の(b)が示すトルク伝達機構800はギア列で構成されている。その他に、駆動モーター700から現像ローラーへのトルク伝達機構が、ベルト等、ギア以外の要素を含んでもよい。また、この伝達機構800では、揺動ギア810の揺動を止めるボス825が1本である。その他に、揺動ギア810の本体801に切り欠きが複数設けられ、切り欠き1つあたりに1本のボスで本体801の揺動が止められてもよい。第1位置と第2位置とで本体801に異なるボスが接触してもよい。
[Modification]
(A) The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention is a color laser printer 100. The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention may be any of a facsimile, a copier, and a multifunction machine as long as it is a color compatible machine including a tandem type image forming unit.
(B) The torque transmission mechanism 800 shown in FIG. 2B is configured by a gear train. In addition, the torque transmission mechanism from the drive motor 700 to the developing roller may include an element other than a gear such as a belt. Further, in this transmission mechanism 800, there is one boss 825 that stops the swing of the swing gear 810. In addition, a plurality of notches may be provided in the main body 801 of the swing gear 810, and the swing of the main body 801 may be stopped by one boss per notch. Different bosses may contact the main body 801 at the first position and the second position.

(C)図6が示す前駆回転の加速期間PP1では、その開始時刻T0から終了時刻T1まで制御部286が駆動モーター700の回転速度の目標値NPを一定に維持する。その他に、制御部286は回転速度の目標値を、開始時刻T0での初期値から最終値NPまで徐々に引き上げてもよい。
図6が示す前駆回転の減速期間PP2の開始時刻T1では、制御部286が駆動モーター700の回転速度の目標値を“0”へ変更する。以降、駆動モーター700は惰性で回転を続け、負荷からの制動力で停止する。その他に、制御部286は回転速度の目標値を開始時刻T1での初期値NPから“0”まで徐々に引き下げてもよい。また、制御部286は短絡制動により駆動モーター700自身に制動力を生成させてもよい。
(C) In the precursor rotation acceleration period PP1 shown in FIG. 6, the control unit 286 maintains the target value NP of the rotational speed of the drive motor 700 constant from the start time T0 to the end time T1. In addition, the control unit 286 may gradually increase the target value of the rotation speed from the initial value at the start time T0 to the final value NP.
At the start time T1 of the precursor rotation deceleration period PP2 shown in FIG. 6, the control unit 286 changes the target value of the rotational speed of the drive motor 700 to “0”. Thereafter, the drive motor 700 continues to rotate with inertia and stops with the braking force from the load. In addition, the control unit 286 may gradually reduce the target value of the rotation speed from the initial value NP at the start time T1 to “0”. Further, the control unit 286 may cause the drive motor 700 itself to generate a braking force by short-circuit braking.

(D)制御部286は駆動モーター700に対して速度制御を行う。制御部はその他に駆動モーター700に対してトルク制御を行ってもよい。具体的にはたとえば、制御回路がまず駆動モーター700の電流量を実測し、その実測値から、駆動モーター700が実際に生成したトルクを推測する。制御回路は次に、トルクの推測値と目標値との間の誤差に基づいて駆動モーター700への供給電流量の目標値を駆動回路に指示する。駆動回路はPWM制御により、駆動モーター700へ実際に供給される電流量の単位時間あたりの平均値を目標値に一致させる。この場合、制御部は、駆動モーター700に前駆回転を実行させる際、駆動モーター700にトルクを下げさせることにより、その回転速度NPを通常の起動シーケンスでの回転速度NNよりも低く抑えればよい。具体的には、制御部はトルクの目標値を通常の起動シーケンスでの目標値よりも下げればよい。これにより、前駆回転では通常の起動シーケンスよりも駆動モーター700への供給電流量が制限されるので、駆動モーター700のトルクが下がる。   (D) The control unit 286 performs speed control on the drive motor 700. In addition, the control unit may perform torque control on the drive motor 700. Specifically, for example, the control circuit first measures the current amount of the drive motor 700, and estimates the torque actually generated by the drive motor 700 from the measured value. Next, the control circuit instructs the drive circuit of the target value of the amount of current supplied to the drive motor 700 based on the error between the estimated value of the torque and the target value. The drive circuit matches the average value per unit time of the amount of current actually supplied to the drive motor 700 to the target value by PWM control. In this case, when causing the drive motor 700 to perform the pre-rotation, the control unit may reduce the torque of the drive motor 700 so that the rotation speed NP is lower than the rotation speed NN in the normal startup sequence. . Specifically, the control unit may lower the torque target value below the target value in the normal startup sequence. As a result, the amount of current supplied to the drive motor 700 is limited in the pre-rotation than in the normal startup sequence, so the torque of the drive motor 700 is reduced.

(E)図7の示すステップの順序は固定ではなく、変更可能である。たとえば、ステップS101による静音モードの確認と、ステップS102によるカラー/モノクロ間のモード切り換えの要否確認とは順序が逆であってもよい。
(F)揺動ギア810が揺動時に受ける負荷は、本体801と回転軸802との間の接続部の摩耗等、両部材の経時劣化に伴って一般に増大する。この負荷の増大にかかわらず、前駆回転により揺動ギア810にその姿勢を確実に変化させる目的で、制御部286は揺動ギア810の劣化度を評価し、その劣化度に応じて前駆回転の速度または時間を選択してもよい。
(E) The order of the steps shown in FIG. 7 is not fixed and can be changed. For example, the confirmation of the silent mode in step S101 and the necessity confirmation of the mode switching between color / monochrome in step S102 may be reversed.
(F) The load that the swing gear 810 receives during swing generally increases with the aging of both members, such as the wear of the connecting portion between the main body 801 and the rotating shaft 802. Regardless of this increase in load, the control unit 286 evaluates the degree of deterioration of the swing gear 810 for the purpose of reliably changing the posture of the swing gear 810 by the precursor rotation, and the precursor rotation according to the degree of deterioration is evaluated. Speed or time may be selected.

図8の(a)は、プリンター100が処理したシートの枚数、揺動ギア810の受ける負荷の大きさ、および前駆回転の時間の間の関係を示す表である。この表が示すように、シートの処理枚数が0、100k、1000k(文字kは1000枚単位を表す。)と増加するにつれて、揺動ギア810が揺動時に受ける負荷は、50mNm、100mNm、200mNmと増大する。   FIG. 8A is a table showing the relationship between the number of sheets processed by the printer 100, the magnitude of the load received by the rocking gear 810, and the time of precursor rotation. As shown in this table, as the number of processed sheets increases to 0, 100k, and 1000k (the letter k represents a unit of 1000 sheets), the load that the swing gear 810 receives when swinging is 50 mNm, 100 mNm, and 200 mNm. And increase.

図8の(b)は、前駆回転における駆動モーター700の回転速度の経時変化を表すグラフであり、(c)は、その前駆回転に伴う揺動ギア810の揺動角の経時変化を表すグラフである。これらのグラフのうち一点鎖線は、処理枚数が100kである場合の駆動モーター700の回転速度と揺動ギア810の揺動角とを表す。この場合ではまだ、揺動ギア810の受ける負荷に抗して駆動モーター700が回転速度を当初の目標値NPまで増大させることができる。すなわち、揺動ギア810の揺動角がたとえば「カラー」から「モノクロ」まで変化することができる。一方、破線は、処理枚数が1000kである場合の駆動モーター700の回転速度と揺動ギア810の揺動角とを表す。この場合、揺動ギア810の受ける負荷が過大であるので、前駆回転がそれまでと同じ目標値NPと同じ長さの加速期間PP1とで行われる限り、駆動モーター700が回転速度を、当初の目標値NPより低い値NQまでしか増大させることができない。すなわち、揺動ギア810の揺動角がたとえば「カラー」から「モノクロ」へ向かう途中で前駆回転が終了してしまい、揺動角が「モノクロ」まで到達することができない。   FIG. 8B is a graph showing the change over time of the rotation speed of the drive motor 700 in the precursor rotation, and FIG. 8C is a graph showing the change over time in the swing angle of the swing gear 810 accompanying the precursor rotation. It is. In these graphs, the alternate long and short dash line represents the rotational speed of the drive motor 700 and the swing angle of the swing gear 810 when the number of processed sheets is 100 k. In this case, the drive motor 700 can still increase the rotational speed to the initial target value NP against the load received by the swing gear 810. That is, the swing angle of the swing gear 810 can change from “color” to “monochrome”, for example. On the other hand, the broken line represents the rotational speed of the drive motor 700 and the swing angle of the swing gear 810 when the number of processed sheets is 1000 k. In this case, since the load received by the oscillating gear 810 is excessive, as long as the pre-rotation is performed with the same target value NP and the acceleration period PP1 having the same length as before, the drive motor 700 changes the rotational speed to the initial value. It can be increased only to a value NQ lower than the target value NP. That is, the pre-rotation is completed while the swing angle of the swing gear 810 is moving from “color” to “monochrome”, for example, and the swing angle cannot reach “monochrome”.

制御部286は、プリンター100の処理枚数を監視し、その値が1000kに達した場合、前駆回転の時間、特にその加速期間を延長する。たとえば図8の(a)が示すように、前駆回転の時間長が印刷枚数1000k未満では200m秒であれば、印刷枚数1000k以上ではその時間長を制御部286は400m秒まで増大させる。これらの時間長の値は、予め実験またはシミュレーションに基づいて決定され、制御部286に内蔵の不揮発性記憶素子に保存される。前駆回転の時間延長により、図8の(b)が示すように、前駆回転PE1、PE2における駆動モーター700の回転速度を表すグラフと横軸との囲む面積が増大する。この面積は揺動角の変化量に相当するので、その面積の増大は、図8の(c)が示すように、揺動角が「カラー」から「モノクロ」まで変化することを意味する。一方、回転速度のピーク値は当初の目標値NPを超えず、かつ、回転速度は延長後の減速期間PE2の終了時刻TE3よりも前に“0”まで降下する。したがって、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧は低く抑えられたままである。   The control unit 286 monitors the number of processed sheets of the printer 100, and when the value reaches 1000k, extends the time for the pre-rotation, particularly the acceleration period. For example, as shown in FIG. 8A, if the time length of the precursor rotation is 200 milliseconds when the number of printed sheets is less than 1000k, the control unit 286 increases the time length to 400 milliseconds when the number of printed sheets is 1000k or more. These time length values are determined in advance based on experiments or simulations, and are stored in a nonvolatile memory element built in the control unit 286. By extending the time of the precursor rotation, as shown in FIG. 8B, the area surrounded by the graph representing the rotational speed of the drive motor 700 in the precursor rotations PE1 and PE2 and the horizontal axis increases. Since this area corresponds to the change amount of the swing angle, an increase in the area means that the swing angle changes from “color” to “monochrome” as shown in FIG. On the other hand, the peak value of the rotational speed does not exceed the initial target value NP, and the rotational speed drops to “0” before the end time TE3 of the post-extension deceleration period PE2. Accordingly, the sound pressure of the collision sound between the swing gear 810 and the boss 825 remains low.

このように制御部286は、プリンター100の処理枚数で揺動ギア810の劣化度を評価し、その劣化度に応じて前駆回転の時間を延長する。これにより、本体801と回転軸802との経時劣化に伴って揺動ギア810の負荷が増大しても、その増大にかかわらず、揺動ギア810の姿勢を確実に変化させることができる。
制御部286は、前駆回転の時間延長に代えて前駆回転の速度の目標値を元の値NPから増大させてもよい。増大後の目標値は、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧が55dB等の閾値未満である回転速度の範囲内(図5の(a)参照。)であり、かつ、減速期間PE2の終了時刻TE3までに駆動モーター700の回転速度がその目標値から“0”まで降下可能であるように設定されればよい。また、制御部286は揺動ギア810の劣化度を、プリンター100によるシートの処理枚数に代えて、駆動モーター700の回転回数もしくは通電時間で評価してもよい。
In this manner, the control unit 286 evaluates the degree of deterioration of the swing gear 810 based on the number of processed printers 100, and extends the time of the precursor rotation according to the degree of deterioration. As a result, even if the load on the swing gear 810 increases as the main body 801 and the rotating shaft 802 deteriorate with time, the posture of the swing gear 810 can be reliably changed regardless of the increase.
The control unit 286 may increase the target value of the precursor rotation speed from the original value NP instead of extending the precursor rotation time. The target value after the increase is within a rotational speed range (see FIG. 5A) where the sound pressure of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 is less than a threshold value such as 55 dB, and deceleration. The rotation speed of the drive motor 700 may be set so that it can be lowered from the target value to “0” by the end time TE3 of the period PE2. Further, the control unit 286 may evaluate the degree of deterioration of the swing gear 810 by the number of rotations of the drive motor 700 or the energization time instead of the number of sheets processed by the printer 100.

(G)図2の(b)が示すように、揺動ギア810の本体801の形状は一般に、回転軸802を含む垂直面に対して非対称である。または、図3が示すように、第1位置と第2位置との間で揺動ギア810の姿勢が一般に、回転軸802を含む垂直面に対して非対称である。したがって、揺動ギア810がその姿勢を第1位置から第2位置へ変化させるときと、その逆のときとの間には一般に、揺動ギア810が受ける負荷の大きさに差が生じる。この差にかかわらず、前駆回転により揺動ギア810にその姿勢を確実に変化させる目的で、制御部286は、カラーモードとモノクロモードとのいずれからの切り換えであるかに応じて前駆回転の速度または時間を選択してもよい。   (G) As shown in FIG. 2B, the shape of the main body 801 of the swing gear 810 is generally asymmetric with respect to a vertical plane including the rotation shaft 802. Alternatively, as shown in FIG. 3, the posture of the swing gear 810 is generally asymmetric with respect to the vertical plane including the rotation shaft 802 between the first position and the second position. Therefore, generally, there is a difference in the magnitude of the load received by the rocking gear 810 between when the rocking gear 810 changes its posture from the first position to the second position and vice versa. Regardless of this difference, for the purpose of reliably changing the posture of the swing gear 810 by the precursor rotation, the control unit 286 determines the speed of the precursor rotation depending on whether the switching is between the color mode or the monochrome mode. Or you may choose time.

図9の(a)は、揺動ギア810の揺動角の変化方向、それが受ける負荷の大きさ、および前駆回転の時間の間の関係を示す表である。この表が示すように、揺動角が「カラー」から「モノクロ」へ向かって変化する場合とその逆の場合とでは、揺動ギア810が受ける負荷は、50mNm、100mNmと異なる。
図9の(b)は、前駆回転における駆動モーター700の回転速度の経時変化を表すグラフであり、(c)は、その前駆回転に伴う揺動ギア810の揺動角の経時変化を表すグラフである。これらのグラフのうち時刻T0から時刻T3までの部分は、揺動角が「カラー」から「モノクロ」へ変化する場合を表し、時刻TQ0から時刻TQ3までの部分は、揺動角が「モノクロ」から「カラー」へ変化する場合を表す。前者の場合、揺動ギア810が受ける負荷の大きさは、図9の(a)が示すように、50mNmと比較的小さい。したがって、この負荷に抗して駆動モーター700が回転速度を当初の目標値NPまで増大させることができる。すなわち、揺動ギア810の揺動角が「カラー」から「モノクロ」まで変化することができる。逆に、揺動角が「モノクロ」から「カラー」へ変化する場合、揺動ギア810の受ける負荷は、図9の(a)が示すように、100mNmと過大であるので、前駆回転が同じ目標値NPと同じ長さの加速期間PP1とで行われる限り、図9の(b)が破線で示すように、駆動モーター700が回転速度を、当初の目標値NPより低い値NRまでしか増大させることができない。すなわち、揺動ギア810の揺動角がたとえば「モノクロ」から「カラー」へ向かう途中で前駆回転が終了してしまい、揺動角が「カラー」まで到達することができない。
FIG. 9A is a table showing the relationship between the change direction of the swing angle of the swing gear 810, the magnitude of the load received by it, and the time of the pre-rotation. As shown in this table, the load applied to the rocking gear 810 differs between 50 mNm and 100 mNm when the rocking angle changes from “color” to “monochrome” and vice versa.
FIG. 9B is a graph showing the change over time of the rotational speed of the drive motor 700 in the precursor rotation, and FIG. 9C is a graph showing the change over time in the swing angle of the swing gear 810 accompanying the precursor rotation. It is. Of these graphs, the portion from time T0 to time T3 represents a case where the swing angle changes from “color” to “monochrome”, and the portion from time TQ0 to time TQ3 has a swing angle of “monochrome”. This represents the case of changing from “color” to “color”. In the former case, the magnitude of the load received by the rocking gear 810 is relatively small, 50 mNm, as shown in FIG. Therefore, the drive motor 700 can increase the rotational speed to the initial target value NP against this load. That is, the swing angle of the swing gear 810 can change from “color” to “monochrome”. Conversely, when the swing angle changes from “monochrome” to “color”, the load received by the swing gear 810 is excessively 100 mNm as shown in FIG. As long as the acceleration period PP1 has the same length as the target value NP, the drive motor 700 increases the rotational speed only to a value NR lower than the initial target value NP, as shown in FIG. I can't let you. That is, the pre-rotation is completed while the swing angle of the swing gear 810 is moving from “monochrome” to “color”, for example, and the swing angle cannot reach “color”.

制御部286はカラーモードとモノクロモードとを識別し、モノクロモードからカラーモードへの切り換えが必要な場合にはその逆の場合よりも前駆回転の時間、特にその加速期間を延長する。たとえば図9の(a)が示すように、カラーモードからモノクロモードへの切り換えでは前駆回転の時間長が200m秒であれば、逆の切り換えではその時間長を制御部286は400m秒まで増大させる。これらの時間長の値は、予め実験またはシミュレーションに基づいて決定され、制御部286に内蔵の不揮発性記憶素子に保存される。前駆回転の時間延長により、図9の(b)が示すように、前駆回転PQ1、PQ2における駆動モーター700の回転速度を表すグラフと横軸との囲む面積が増大するので、図9の(c)が示すように、揺動角が「モノクロ」から「カラー」まで変化する。一方、回転速度のピーク値は当初の目標値NPを超えず、かつ、回転速度は延長後の減速期間PQ2の終了時刻TQ3よりも前に“0”まで降下する。したがって、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧は低く抑えられたままである。   The control unit 286 distinguishes between the color mode and the monochrome mode, and when switching from the monochrome mode to the color mode is necessary, the time for the pre-rotation, particularly the acceleration period, is extended as compared with the reverse case. For example, as shown in FIG. 9A, if the time length of the precursor rotation is 200 msec in the switching from the color mode to the monochrome mode, the control unit 286 increases the time length to 400 msec in the reverse switching. . These time length values are determined in advance based on experiments or simulations, and are stored in a nonvolatile memory element built in the control unit 286. By extending the time of the precursor rotation, as shown in FIG. 9B, the area surrounded by the graph representing the rotational speed of the drive motor 700 in the precursor rotations PQ1 and PQ2 and the horizontal axis is increased. ), The swing angle changes from “monochrome” to “color”. On the other hand, the peak value of the rotational speed does not exceed the initial target value NP, and the rotational speed drops to “0” before the end time TQ3 of the post-extension deceleration period PQ2. Accordingly, the sound pressure of the collision sound between the swing gear 810 and the boss 825 remains low.

このように制御部286は、カラーモードとモノクロモードとのいずれからの切り換えであるかに応じて前駆回転の時間を延長する。これにより、揺動ギア810の形状、または第1位置と第2位置とでの姿勢の非対称性に伴い、揺動方向によって揺動ギア810の受ける負荷が異なっても、それらの間の差にかかわらず、揺動ギア810の姿勢を確実に変化させることができる。   As described above, the control unit 286 extends the time of the precursor rotation depending on whether the color mode or the monochrome mode is switched. Accordingly, even if the load received by the rocking gear 810 varies depending on the rocking direction due to the shape of the rocking gear 810 or the asymmetry of the posture between the first position and the second position, the difference between the two is different. Regardless, the posture of the rocking gear 810 can be changed reliably.

制御部286は、前駆回転の時間延長に代えて前駆回転の速度の目標値を元の値NPから増大させてもよい。増大後の目標値は、揺動ギア810とボス825との衝突音の音圧が55dB等の閾値未満である回転速度の範囲内(図5の(a)参照。)であり、かつ、減速期間PQ2の終了時刻TQ3までに駆動モーター700の回転速度がその目標値から“0”まで降下可能であるように設定されればよい。   The control unit 286 may increase the target value of the precursor rotation speed from the original value NP instead of extending the precursor rotation time. The target value after the increase is within a rotational speed range (see FIG. 5A) where the sound pressure of the collision sound between the rocking gear 810 and the boss 825 is less than a threshold value such as 55 dB, and deceleration. The rotational speed of the drive motor 700 may be set so that it can be lowered from the target value to “0” by the end time TQ3 of the period PQ2.

本発明は電子写真方式の画像形成装置における現像ローラーの駆動機構に関し、上記のとおり、カラーモードとモノクロモードとを切り換える際、駆動モーターに通常の起動シーケンスの前に前駆回転を実行させて、揺動ギアの姿勢変化を完了させる。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。   The present invention relates to a developing roller driving mechanism in an electrophotographic image forming apparatus. As described above, when switching between a color mode and a monochrome mode, the driving motor is caused to perform a pre-rotation before a normal start-up sequence, and thereby swing. Complete the posture change of the dynamic gear. Thus, the present invention is clearly industrially applicable.

100 カラーレーザープリンター
20Y、20M、20C、20K 感光体ユニット
21Y、21M、21C、21K 感光体ドラム
22Y、22M、22C、22K 露光部
23Y、23M、23C、23K 1次転写ローラー
24 中間転写ベルト
24R 中間転写ベルトの駆動プーリー
25 2次転写ローラー
26 帯電器
27 露光口
28 現像部
280 現像部の筐体
281 オーガスクリュー
282 固定軸
28K 現像ローラー
29 クリーニングブレード
800 トルク伝達機構
810 揺動ギア
801 揺動ギアの本体
802 回転軸
811 主ギア
812、813 副ギア
814 本体の切り欠き
820 シャーシ
821、822、823 中継ギア
82Y、22M、82C、82K 現像ローラーに接続された駆動ギア
825 ボス
PP1 前駆回転の加速期間
PP2 前駆回転の減速期間
PN1 起動シーケンスの加速期間
PN2 起動シーケンスの減速期間
NP 前駆回転における回転速度の目標値
NN 起動シーケンスにおける回転速度の目標値
100 color laser printer 20Y, 20M, 20C, 20K photoconductor unit 21Y, 21M, 21C, 21K photoconductor drum 22Y, 22M, 22C, 22K exposure unit 23Y, 23M, 23C, 23K primary transfer roller 24 intermediate transfer belt 24R intermediate Transfer belt drive pulley 25 Secondary transfer roller 26 Charger 27 Exposure port 28 Developing unit 280 Developing unit casing 281 Auger screw 282 Fixed shaft 28K Developing roller 29 Cleaning blade 800 Torque transmission mechanism 810 Oscillating gear 801 Oscillating gear Main body 802 Rotating shaft 811 Main gear 812, 813 Sub gear 814 Notch in main body 820 Chassis 821, 822, 823 Relay gear 82Y, 22M, 82C, 82K Drive gear connected to developing roller 825 Boss P 1 precursor rotation of the acceleration period PP2 precursor rotation deceleration period PN1 startup sequence of acceleration period PN2 rotational speed target value in the target value NN startup sequence of rotational speed in the deceleration period NP precursor rotation of the startup sequence

Claims (11)

タンデム型の作像部を備え、モノクロモードとカラーモードとの両方で動作可能な電子写真方式の画像形成装置に搭載される現像装置であり、
正逆両方向に回転可能な駆動モーターと、
前記駆動モーターからのトルクで揺動し、前記駆動モーターが第1方向に回転するときには第1位置へ、第2方向に回転するときには第2位置へ、それぞれ姿勢を変化させることにより当該トルクの伝達先を切り換える揺動ギアと、
前記第1位置の揺動ギアからトルクを伝達する第1伝達系統と、
前記第2位置の揺動ギアからトルクを伝達する第2伝達系統と、
前記第1伝達系統と前記第2伝達系統とのいずれからのトルクでも回転し、単色のトナーを感光体に付着させる第1現像ローラーと、
前記第1伝達系統からのトルクで回転し、前記第1現像ローラーとも相互にも色の異なるトナーを異なる感光体に付着させる複数本の第2現像ローラーと、
前記駆動モーターの回転を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記駆動モーターを、カラーモードでは前記第1方向に回転させ、モノクロモードでは前記第2方向に回転させ、両モードの一方から他方への切り換え時には前記駆動モーターに、静止状態から各モードでの通常の回転速度よりも低い回転速度まで一旦加速した後に減速する前駆回転を実行させ、前記前駆回転における減速期間中に前記揺動ギアに姿勢変化を完了させる
ことを特徴とする現像装置。
It is a developing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus having a tandem type image forming unit and capable of operating in both monochrome mode and color mode.
A drive motor that can rotate in both forward and reverse directions;
The torque is oscillated by the torque from the drive motor, and the torque is transmitted by changing the posture to the first position when the drive motor rotates in the first direction and to the second position when the drive motor rotates in the second direction. A rocking gear to switch the destination,
A first transmission system for transmitting torque from the rocking gear at the first position;
A second transmission system for transmitting torque from the swing gear at the second position;
A first developing roller that rotates by torque from any of the first transmission system and the second transmission system and adheres a single color toner to the photosensitive member;
A plurality of second developing rollers that rotate with torque from the first transmission system and adhere toners of different colors to different photoreceptors with the first developing roller;
A control unit for controlling rotation of the drive motor;
With
The controller rotates the drive motor in the first direction in the color mode, rotates in the second direction in the monochrome mode, and switches the drive motor to the drive motor when switching from one mode to the other. A developing device characterized in that a pre-rotation that decelerates once after accelerating to a rotational speed lower than a normal rotational speed in a mode is executed, and a change in posture of the swinging gear is completed during a deceleration period in the pre-rotation .
前記揺動ギアの揺動範囲内に突出する少なくとも1本のボスを含み、前記揺動ギアを揺動可能に支持するシャーシ
を更に備え、
前記揺動ギアは、前記第1位置と前記第2位置とのそれぞれで前記少なくとも1本のボスのいずれかと当接することにより揺動を妨げられ、
前記制御部は前記駆動モーターを、前記前駆回転における減速期間中に前記揺動ギアが前記少なくとも1本のボスのいずれかと衝突するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
A chassis that includes at least one boss projecting within a swing range of the swing gear and supports the swing gear in a swingable manner;
The swinging gear is prevented from swinging by contacting any one of the at least one boss at each of the first position and the second position,
The developing device according to claim 1, wherein the control unit controls the drive motor such that the swing gear collides with one of the at least one boss during a deceleration period in the precursor rotation. .
前記制御部は、前記駆動モーターに前記前駆回転を実行させる際、前記駆動モーターに対する停止制御により前記駆動モーターを減速させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the control unit decelerates the drive motor by a stop control for the drive motor when the drive motor performs the precursor rotation. 前記制御部は、前記前駆回転を実行させる際、前記駆動モーターにトルクを下げさせることにより前記駆動モーターの回転速度を前記通常の回転速度よりも低く抑えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。   The said control part suppresses the rotational speed of the said drive motor lower than the said normal rotational speed by making the said drive motor reduce a torque, when performing the said precursor rotation, The Claim 1 or Claim characterized by the above-mentioned. 2. The developing device according to 2. 前記制御部は、前記駆動モーターへの供給電流量を制限することにより前記駆動モーターにトルクを下げさせることを特徴とする請求項4に記載の現像装置。   The developing device according to claim 4, wherein the control unit causes the drive motor to reduce torque by limiting an amount of current supplied to the drive motor. 前記制御部は、前記画像形成装置の動作モードに応じて、前記駆動モーターによる前記前駆回転の実行をスキップすることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the control unit skips execution of the precursor rotation by the drive motor in accordance with an operation mode of the image forming apparatus. 前記制御部は前記揺動ギアの劣化度を評価し、当該劣化度に応じて前記前駆回転の速度または時間を選択することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載の現像装置。   The said control part evaluates the deterioration degree of the said rocking | fluctuation gear, The speed or time of the said pre-rotation rotation is selected according to the said deterioration degree, The Claim 1-6 characterized by the above-mentioned. Development device. 前記制御部は、前記揺動ギアの劣化度を、前記画像形成装置が処理したシートの枚数、または前記駆動モーターの回転回数もしくは通電時間で評価することを特徴とする請求項7に記載の現像装置。   8. The development according to claim 7, wherein the control unit evaluates the degree of deterioration of the swing gear by the number of sheets processed by the image forming apparatus, the number of rotations of the drive motor, or the energization time. apparatus. 前記制御部は、カラーモードとモノクロモードとのいずれからの切り換えであるかに応じて前記前駆回転の速度または時間を選択することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれかに記載の現像装置。   9. The control unit according to claim 1, wherein the control unit selects the speed or time of the precursor rotation according to whether the switching is performed between a color mode and a monochrome mode. 10. Development device. 前記駆動モーターはブラシレス直流モーターであることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the drive motor is a brushless DC motor. 電子写真方式の画像形成装置であり、
画像データによる変調光で感光体に静電潜像を形成する露光部と、
請求項1から請求項10までのいずれかに記載の現像装置を用いて前記静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記感光体からシートへトナー像を転写する転写部と、
を備えた画像形成装置。
An electrophotographic image forming apparatus,
An exposure unit that forms an electrostatic latent image on a photoconductor with modulated light based on image data; and
A developing unit that develops the electrostatic latent image with toner using the developing device according to claim 1;
A transfer portion for transferring a toner image from the photoreceptor to a sheet;
An image forming apparatus.
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