(57)【要約】【課題】  プロセス速度が切り替わる際に現像スリーブローラからのトナーのあふれを防止することで、安定した品質の画像を得ること。【解決手段】  プロセス速度の切り替え時、現在の速度よりも速い速度に切り替える場合には現像スリーブモータ４０１よりも先に攪拌モータ３０１の速度を切り替え、現在の速度よりも遅い速度に切り替える場合には攪拌モータ３０１よりも先に現像スリーブモータ４０１の速度を切り替える。【選択図】  図４
2010122451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のプロセス速度で記録紙に画像形成を行う画像形成装置であって、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像をトナーで現像するための現像スリーブと、
前記現像スリーブを駆動する第１の駆動手段と、
トナーを攪拌して前記現像スリーブにトナーを供給する攪拌手段と、
前記攪拌手段を駆動する第２の駆動手段と、
前記プロセス速度を、第１の速度と、当該第１の速度よりも速い第２の速度とに切り替える制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記プロセス速度を前記第１の速度から前記第２の速度に切り替える場合には、前記第１の駆動手段よりも先に前記第２の駆動手段の速度を切り替え、前記プロセス速度を前記第２の速度から前記第１の速度に切り替える場合には、前記第２の駆動手段よりも先に前記第１の駆動手段の速度を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、分断壁を介して上下に並んで配置された第１の攪拌部材と第２の攪拌部材とを有し、
前記第１の攪拌部材は、トナーを攪拌するとともに第１の方向にトナーを搬送し、
前記第２の攪拌部材は、トナーを攪拌するとともに前記第１の方向とは逆向きの第２の方向にトナーを搬送することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の駆動手段への速度切り替え信号を所定時間遅らせる第１の遅延手段と、前記第２の駆動手段への速度切り替え信号を所定時間遅らせる第２の遅延手段とを有し、
前記制御手段は、プロセス速度を前記第１の速度から前記第２の速度に切り替える場合には、前記速度切り替え信号を前記第１の遅延手段を経由させて前記第１の駆動手段へ受け渡す一方、前記速度切り替え信号を前記第２の遅延手段を経由させずに前記第２の駆動手段へ受け渡し、プロセス速度を前記第２の速度から前記第１の速度に切り替える場合には、前記速度切り替え信号を前記第１の遅延手段を経由させずに前記第１の駆動手段へ受け渡す一方、前記速度切り替え信号を前記第２の遅延手段を経由させて前記第２の駆動手段へ受け渡すことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体を駆動する第３の駆動手段を更に有し、
前記制御手段は、プロセス速度の切り替え時、前記第３の駆動手段の速度の切り替えタイミングを前記第１の駆動手段の速度の切り替えタイミングに同期させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に設けられた現像器の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、現像器内にトナー攪拌のためのスクリューオーガと、感光ドラム上の静電潜像をトナーで現像するための現像スリーブローラが設けられていた。
【０００３】
また、スクリューオーガと現像スリーブローラの回転速度を個別に制御できるように、スクリューオーガと現像スリーブローラとが別々の駆動源で駆動されるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−６２０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、プロセス速度が切り替わる際に、現像スリーブローラがスクリューオーガよりも速い速度で駆動する状態になってしまうことがある。
【０００５】
ここで、プロセス速度とは、画像形成動作時、すなわち感光ドラムに帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電を順次おこなっていくプロセス実行時の感光ドラムの周速度を意味する。
【０００６】
現像スリーブローラがスクリューオーガよりも速い速度で駆動する状態になる例としては、プロセス速度が低速から高速に切り替わる場合に、現像スリーブローラの速度がスクリューオーガの速度よりも先に切り替わってしまう場合である。
【０００７】
通常、現像スリーブローラが回転している際、現像スリーブローラから戻される余分なトナーをスクリューオーガが回収して現像器内を循環させている。しかし、スクリューオーガの回転速度が遅いと、現像スリーブローラの周辺にトナーが溜まってしまうことになる。
【０００８】
このような状況で更に現像スリーブローラが速い速度で回転すると、現像スリーブローラと感光ドラムとの間でトナーのあふれが発生し、感光ドラム上に形成する画像に影響が出てしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、プロセス速度が切り替わる際に現像スリーブローラからのトナーのあふれを防止することで、安定した品質の画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーで現像するための現像スリーブと、前記現像スリーブを駆動する第１の駆動手段と、トナーを攪拌して前記現像スリーブにトナーを供給する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する第２の駆動手段と、前記プロセス速度を、第１の速度と、当該第１の速度よりも速い第２の速度とに切り替える制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記プロセス速度を前記第１の速度から前記第２の速度に切り替える場合には、前記第１の駆動手段よりも先に前記第２の駆動手段の速度を切り替え、前記プロセス速度を前記第２の速度から前記第１の速度に切り替える場合には、前記第２の駆動手段よりも先に前記第１の駆動手段の速度を切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プロセス速度が切り替わる際に現像スリーブローラからトナーがあふれるのを防止することができ、安定した品質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、電子写真方式の画像形成装置の断面図である。
【００１３】
画像形成装置１００の内部には、像担持体としての感光ドラム１０１が設けられている。感光ドラム１０１は、光の照射によって電気的特性が変化する光半導体層が表面に形成されており、画像形成動作中は定速回転を行う。
【００１４】
まず、帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１の光半導体層を均一に帯電させる。次に、レーザ光学系１０３は、感光ドラム１０１に向けて画像パターンに応じた光を照射し、感光ドラム１０１上に静電潜像を形成する。
【００１５】
そして、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像は、現像器１０４によりトナー像として現像される。感光ドラム１０１上のトナー像は、転写ローラ１０５により記録紙上に転写される。
【００１６】
記録紙上に転写されたトナー像は、定着装置１０６により加熱及び加圧され、記録紙上に定着される。その後、記録紙は排紙トレイ１０７上に排出される。また、記録紙上に転写しきらずに感光ドラム１０１上に残ったトナーは、ブレード１０８によりかき落され、クリーニング装置１０９内に回収される。
【００１７】
なお、記録紙は、給紙カセット１１１又は手差しトレイ１１３に積載され、給紙ローラ１１０により、破線Ａ方向に搬送される。また、画像形成装置１００には、ユーザーからの操作指示の入力を受け付ける操作部１１２が設けられている。
【００１８】
図２は、現像器の横断面図である。
【００１９】
現像器１０４内にはトナー攪拌のため、第１の攪拌部材としてのスクリューオーガ２０２と、第２の攪拌部材としてのスクリューオーガ２０３が設けられている。スクリューオーガ２０２と２０３とは、分断壁２０４を介して上下に配置されている。また、スクリューオーガ２０２のトナー搬送方向（第１の方向）と、スクリューオーガ２０３のトナー搬送方向（第２の方向）とは逆向きになっている。この構成により、トナーを下から上へ効率良く搬送することができる。
【００２０】
スクリューオーガ２０２は、隣接した現像スリーブローラ２０１に攪拌されたトナーを供給し、現像スリーブローラ２０１は感光ドラム１０１への現像を行う。ここで残余のトナーは再度スクリューオーガ２０３上へ戻され、再び現像器１０４内で循環搬送される。
【００２１】
図３は、現像器の縦断面図である。
【００２２】
現像スリーブローラ２０１は、第１の駆動手段としての現像スリーブモータ４０１を駆動源とし、スリーブ駆動ギア４０２を経て回転される。また、スクリューオーガ２０２と２０３は、第２の駆動手段としての攪拌モータ３０１を駆動源とし、スクリューオーガ駆動ギア３０２を介して駆動される。また、後述するが、感光ドラム１０１は、第３の駆動手段としての感光ドラムモータ５０８を駆動源として駆動される。
【００２３】
このように、駆動モータを別個に設けることにより、それぞれのモータの速度変更を独立して行わせることが可能となる。
【００２４】
図４は、画像形成装置の制御ブロック図である。
【００２５】
システム部５０１は、操作部１１２から入力された情報に基づいて各種設定を行う。また、システム部５０１は、画像形成ジョブが入力されると、プリンタ部５０２に画像形成の開始を指示する。
【００２６】
プリンタ部５０２は、制御部５０３内のＣＰＵ５０４によって制御される。制御部５０３は、攪拌モータ３０１を駆動する攪拌モータ駆動回路５０５、現像スリーブモータ４０１を駆動する現像スリーブモータ駆動回路５０６、感光ドラムモータ５０８を駆動する感光ドラムモータ駆動回路５０７を有している。これらの駆動回路は、ＣＰＵ５０４によってモータ駆動や速度切り替えを制御されている。
【００２７】
プロセス速度の切り替えは、システム部５０１からの速度切り替え信号により、ＣＰＵ５０４によって制御される。本実施形態では、厚紙やＯＨＰに画像形成する際にはプロセス速度を低速（第１の速度）とし、普通紙の場合はプロセス速度を高速（第２の速度）としている。
【００２８】
ＣＰＵ５０４では、攪拌モータ駆動回路５０５、現像スリーブモータ駆動回路５０６、感光ドラムモータ駆動回路５０７に対しそれぞれの切り替えタイミングを制御する。
【００２９】
図５は、プロセス速度の切り替え制御を示すフローチャートである。
【００３０】
このフローチャートは、システム部５０１から画像形成の開始の指示が入ったことに応じて、ＣＰＵ５０４により実行される。
【００３１】
まず、ＣＰＵ５０４は、攪拌モータ３０１、現像スリーブモータ４０１、感光ドラムモータ５０８の各モータの駆動を開始する（Ｓ５０１）。これにより、現像処理が開始される。
【００３２】
次に、ＣＰＵ５０４は、システム部５０１からプロセス速度の変更指示があったかどうかを判断する（Ｓ５０２）。プロセス速度の変更指示があった場合は、ＣＰＵ５０４は、現在のプロセス速度Ｖａと変更後のプロセス速度Ｖｂとを比較し、増速か減速かを判断する（Ｓ５０３）。すなわち、ＣＰＵ５０４は、Ｖａ−Ｖｂ＜０である場合は増速と判断し、Ｖａ−Ｖｂ＞である場合は減速と判断する。
【００３３】
増速の場合は、仮に現像スリーブモータ４０１の速度を攪拌モータ３０１より先に切り替えてしまうと、攪拌モータ３０１の速度が切り替わるまでの間は現像スリーブモータ４０１の速度が想定よりも速く回転することになる。この場合、前述したようにトナーあふれを引き起こす可能性があるため、必ず攪拌モータ３０１の速度が先に切り替わるように制御する必要がある。
【００３４】
そこで、ＣＰＵ５０４は、まず攪拌モータ３０１の速度を切り替えるよう、攪拌モータ駆動回路５０５に指示を出す（Ｓ５０４）。そして、ＣＰＵ５０４は、所定時間Ｔが経過するまで待つ（Ｓ５０５）。
【００３５】
所定時間Ｔが経過すると、ＣＰＵ５０４は、現像スリーブモータ駆動回路５０６及び感光ドラムモータ駆動回路５０７に速度切り替えの指示を出す（Ｓ５０６）。これによって、現像スリーブモータ４０１及び感光ドラムモータ５０８の速度が切り替わり、この制御フローを終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ５０３においてプロセス速度が減速となる場合は、ＣＰＵ５０４は、増速の場合とは逆に先に現像スリーブモータ４０１及び感光ドラムモータ５０８の速度切り替えを行う（Ｓ５０７）。そして、ＣＰＵ５０４は、所定時間Ｔが経過するまで待ってから（Ｓ５０８）、攪拌モータ３０１の速度を切り替え（Ｓ５０９）、この制御フローを終了する。
【００３７】
ここで、トナーあふれ対策としては、感光ドラムモータ５０８の駆動タイミングを攪拌モータ３０１の駆動から所定時間Ｔ経過後とする必要は無いが、感光ドラム１０１の制御上、現像スリーブローラ２０１と同期して切り替える構成とした。
【００３８】
また、感光ドラム１０１と現像スリーブローラ２０１とは画像形成動作時に一定の線速比となることから、現像スリーブモータ４０１と感光ドラムモータ５０８とを１つにし、同一駆動源による駆動構成にしても構わない。
【００３９】
図６は、プロセス速度の切り替え時のタイミングチャートである。
【００４０】
ここで、このタイミングチャート上では速度切り替えを２速で行うことを前提とし、各切り替え信号がＨの場合は高速、Ｌの場合は低速としている。
【００４１】
プロセス速度の増速時には、攪拌モータ３０１の速度が確実に切り替わった所定時間Ｔの経過後、ＣＰＵ５０４は現像スリーブモータ駆動回路５０６に対して速度切り替えを指示し、現像スリーブモータ４０１の速度が切り替わる。この場合、攪拌モータ３０１が先に増速するので、現像スリーブモータ４０１の速度に対して現像スリーブローラ２０１の速度が遅い状態となる。
【００４２】
一方、プロセス速度の減速時には、ＣＰＵ５０４は先に現像スリーブモータ４０１の切り替えを行い、所定時間Ｔ経過後に攪拌モータ３０１の速度切り替えを行う。この場合、現像スリーブモータ４０１が先に減速するので、スクリューオーガ２０２及び２０３の速度に対して現像スリーブローラ２０１の速度が遅い状態となる。
【００４３】
以上のように、プロセス速度の切り替え時において、現像スリーブモータ４０１の速度は攪拌モータ３０１の速度に対して遅い状態となるため、現像スリーブローラ２０１からのトナーあふれを防止できる。
【００４４】
なお、本実施形態では、プロセス速度は２速を前提としており、各切り替え信号のＨ／Ｌにより切り替えを実現している。一方、２速以上の複数速度とする場合には、切り替え信号の電圧値を各速度により切り替えることや、切り替え信号を複数ビット設ける等の構成とすることで実現可能である。
【００４５】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＣＰＵ５０４により各モータ駆動回路５０５〜５０７の切り替えタイミングを制御する構成としているが、全ての駆動回路の切り替えタイミングを同時に行い、ハード的な遅延手段を用いて実現することも可能である。この実施形態を、第２の実施形態として以下に説明する。
【００４６】
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【００４７】
ＣＰＵ５０４から各モータ駆動回路５０５〜５０７間には、切替回路８０１〜８０３と遅延回路８０４〜８０６が具備されている。
【００４８】
第１の遅延手段としての遅延回路８０４、第２の遅延手段としての遅延回路８０５、及び第３の遅延手段としての遅延回路８０６は、切替回路から受け取った信号を所定時間遅らせるための回路である。
【００４９】
切替回路８０１〜８０３は、プロセス速度を増速するのか減速するのかを示す速度切り替え情報をＣＰＵ５０４から受け取る。ＣＰＵ５０４から受け取った速度切り替え情報に基づき、切替回路８０１〜８０３は、速度切り替え信号を一旦遅延回路８０４〜８０６を経由させてから各駆動回路５０５〜５０７に送るかどうかの切り替えを行う。
【００５０】
ＣＰＵ５０４は、システム部５０１から速度切り替え指示を受け取ると、前述したように、現在のプロセス速度と変更後のプロセス速度とを比較し、増速か減速かを判断する。ここで、ＣＰＵ５０４は、例えば増速の場合には速度切り替え信号としてＨレベルを出力し、減速の場合にはＬレベルを出力するようにする。
【００５１】
増速の場合には、切替回路８０１は、速度切り替え信号を遅延回路８０４を経由させずに直接攪拌モータ駆動回路５０５へ受け渡す。また、切替回路８０２は、速度切り替え信号を遅延回路８０５を経由させて現像スリーブモータ駆動回路５０６へ受け渡す。さらに、切替回路８０３は、速度切り替え信号を遅延回路８０６を経由させて感光ドラムモータ駆動回路５０７へ受け渡す。
【００５２】
一方、減速の場合には、切替回路８０１は、速度切り替え信号を遅延回路８０４を経由させて攪拌モータ駆動回路５０５へ受け渡す。また、切替回路８０２は、速度切り替え信号を遅延回路８０５を経由させずに直接現像スリーブモータ駆動回路５０６へ受け渡す。さらに、切替回路８０３は、速度切り替え信号を遅延回路８０６を経由させずに直接感光ドラムモータ駆動回路５０７へ受け渡す。
【００５３】
図８は、第２の実施形態に係るプロセス速度の切り替え時のタイミングチャートである。
【００５４】
本実施形態においては、図６のタイミングチャートとは異なり、ＣＰＵ５０４から出力されるモータ切り替え信号は１つだけである。一方、切替回路８０１〜８０３は、ＣＰＵ５０４から出力される速度切り替え信号に基づき、速度が増速か減速かに応じて、攪拌モータ切り替え信号、現像スリーブモータ切り替え信号、及び感光ドラムモータ切り替え信号の出力を制御する。ここでは、切り替え信号がＨの場合は増速、Ｌの場合は減速としている。
【００５５】
増速の場合には、前述のように現像スリーブモータ駆動回路５０６及び感光ドラムモータ駆動回路５０７に対して遅延が行われるため、攪拌モータ切り替え信号が先に切り替わる。遅延された現像スリーブモータ切り替え信号と感光ドラムモータ切り替え信号は、遅延回路８０５及び８０６にて規定された所定時間Ｔの経過後に、それぞれに対応する駆動回路５０６及び５０７に送られることとなる。
【００５６】
減速の場合には、攪拌モータ駆動回路５０５に対して遅延が行われるため、現像スリーブモータ切り替え信号、及び感光ドラムモータ切り替え信号が先に切り替わる。遅延された攪拌モータ切り替え信号は、遅延回路８０４にて規定された所定時間Ｔの経過後に、攪拌モータ駆動回路５０５に送られることとなる。
【００５７】
なお、各遅延回路８０４〜８０６にて遅延させる時間は全て同一である必要はなく、トナーあふれの発生しない時間であれば問題無い。しかし、画像形成動作時において、感光ドラム１０１と現像スリーブローラ２０１とは一定の線速比として駆動されるため、これら２つに対応する遅延回路８０５及び８０６により遅延される時間は同一としている。
【００５８】
以上で説明したように、本発明の実施形態によれば、プロセス速度が切り替わる際に現像スリーブローラ２０１からトナーがあふれるのを防止することができ、安定した品質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】電子写真方式の画像形成装置の断面図である。
【図２】現像器の横断面図である。
【図３】現像器の縦断面図である。
【図４】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図５】プロセス速度の切り替え制御を示すフローチャートである。
【図６】プロセス速度の切り替え時のタイミングチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るプロセス速度の切り替え時のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００  画像形成装置
１０１  感光ドラム
１０４  現像器
２０１  現像スリーブローラ
２０２  スクリューオーガ
２０３  スクリューオーガ
２０４  分断壁
３０１  攪拌モータ
４０１  現像スリーブモータ
５０１  システム部
５０２  プリンタ部
５０３  制御部
５０４  ＣＰＵ
５０５  攪拌モータ駆動回路
５０６  現像スリーブモータ駆動回路
５０７  感光ドラムモータ駆動回路
５０８  感光ドラムモータ
８０１  切替回路
８０２  切替回路
８０３  切替回路
８０４  遅延回路
８０５  遅延回路
８０６  遅延回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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