(57)【要約】【課題】  回転式現像装置の重量に応じて消費電力を削減できるようにする。【解決手段】  回転式現像装置１の重量を検出する。検出方法としては、現像器トナー量検出部５で各現像器のトナー量を検出する方法と、回転ムラ検出部６でモータ３の回転ムラを検出する方法と、ドットカウンタ７でトナー消費量を検出する方法があり、これらの方法の全て又は何れかを用い、その検出値に基づいて変換テーブル１０から回転式現像装置１の重量を求める。ＣＰＵ４は、上記求められた回転式現像装置１の重量に基づいて変換テーブル１０から回転式現像装置１を回転させるのに必要なモータ出力を求め、これに基づいてモータドライバ３を制御する。即ち、ＣＰＵ４は回転式現像装置１の重量が減るに従ってモータ出力を低下させる(モータ電流を絞る)制御を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれトナーを収容する複数の現像器をモータで駆動される回転ドラム内に周方向に配置してなる回転式現像装置を備えた画像形成装置において、
前記回転式現像装置の周方向に沿う複数箇所の重量をそれぞれ検出する重量検出手段と、
該重量検出手段により検出された重量と前記モータ出力とを対応させて記述した変換テーブル手段と、
前記検出された回転式現像装置の重量に対するモータ出力を前記変換テーブル手段から求め、求めたモータ出力が得られるように前記モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記変換テーブル手段には、前記各現像器のトナー量と前記回転式現像装置の重量との関係が記述され、前記重量検出手段は、各現像器のトナー量を検出し、その検出値に基づいて前記変換テーブル手段から前記回転式現像装置の重量を求め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】
前記変換テーブル手段には、前記モータの回転ムラと前記回転式現像装置の重量との関係が記述され、前記重量検出手段は、前記モータの回転ムラを検出し、その検出値に基づいて変換テーブル手段から前記回転式現像装置の重量を求めることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記変換テーブル手段には、前記画像のドット数と前記回転式現像装置の重量との関係が記述され、前記重量検出手段は、形成された画像のドット数を検出し、その検出値に基づいて変換テーブル手段から前記回転式現像装置の重量を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
温度及び／又は湿度を検出する検出手段を設け、その検出値に基づいて前記重量検出手段で検出された前記回転式現像装置の重量を補正する補正手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成枚数を検出する検出手段を設け、その検出値に基づいて前記重量検出手段で検出された前記回転式現像装置の重量を補正する補正手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転ドラムが正規の位置で停止しているか否かを検出する位置検出手段と、この位置検出手段の検出に基づいて前記回転ドラムの位置補正を行う位置補正手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、回転ドラム内に複数色のトナーを収納した回転式現像装置を用いてカラー画像を印刷するカラープリンタ等に用いて好適な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラープリンタ等の電子写真式画像形成装置で用いられる回転式現像装置は、それぞれＹ(イェロー)、Ｍ(マゼンダ)、Ｃ(シアン)、Ｂｋ(黒)のトナーを入れた４つの現像器を回転ドラム内に周方向に配置してなり、回転ドラムを９０°ずつ回転させて各現像器から順次にトナーを感光体に供給するようになされている。このような回転式現像装置では、各現像器内のトナー消費量の不均衡により、回転ドラムに偏重心が生じ、この偏重心に起因する回転速度の不均一を是正するために、回転ドラムを駆動するモータに過剰なトルクが要求される、あるいは低速運転しかできなくなるという問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決するために、従来より、偏重心を検出しその偏重心が、現像器保持体(回転ドラム)にかかる重力による回転エネルギーが回転式現像装置の回転速度の増加につながると予想される場合は、モータの減速領域を広く確保した駆動制御を採用し、現像器保持体(回転ドラム)にかかる重力による回転エネルギーが回転式現像装置の回転速度の低下につながると予想される場合は、モータの加速領域を広く確保した駆動制御を採用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、回転式現像装置の過剰回転、回転不足を軽減することができる。
【０００４】
また、回転式現像装置に装着される複数の現像器の装着状態に応じて挿脱後の偏荷重状態が最小となる現像器を挿脱可能とするように規制する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、回転式現像装置の偏荷重状態をある程度緩和することができる。
【特許文献１】特開２００４−１２６４７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記特許文献１に開示される技術では、回転式現像装置の重量が低下した場合に加速時間を短くするので、モータ回転エネルギーを削減することができない。また、減速時間については、加速時間を短縮した分だけ広げるため、これもモータ回転エネルギーを削減することができず、従って、電力消費量は回転式現像装置の重量によらず一定量が必要になるという問題があった。また、前記特許文献２に開示される技術では、現像器の装着位置をその都度可変とするため、最適な現像色順で現像するためには各現像器を９０°毎に切り替えることによる最小移動量での切り替えを行うことができない。また、最小移動量で切り替えた場合、最適な色順で現像することができず、画像の仕上がりに問題が生じるという問題があった。
本発明は、回転式現像装置の重量に応じて消費電力を制御できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による画像形成装置は、それぞれトナーを収容する複数の現像器をモータで駆動される回転ドラム内に周方向に配置してなる回転式現像装置を備えた画像形成装置において、前記回転式現像装置の重量を検出する重量検出手段と、前記回転式現像装置の重量と前記モータ出力とを対応させて記述した変換テーブル手段と、前記検出された回転式現像装置の重量に対するモータ出力を前記変換テーブル手段から求め、求めたモータ出力が得られるように前記モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転式現像装置の重量に応じてモータの出力を制御することにより、モータ出力を回転式現像装置の回転に最小限必要な大きさにすることができ、消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態による回転式現像装置の制御装置を示すブロック図である。
図１において、１は回転式現像装置、２は回転式現像装置１の回転ドラムを回転させるステッピングモータ等のモータ、３はモータ２の駆動電流を制御するモータドライバ、４はモータドライバ３を制御するＣＰＵ、５は回転式現像装置１の各色のトナー重量を検出する現像器トナー量検出部、６は回転式現像装置１の回転ムラ（回転ドラムの回転速度ムラ）を検出するエンコーダ等の回転ムラ検出部、７は印刷した画像の各色のドット数をカウントすることによりトナー消費量を検出するイメージドットカウンタ。８は温度、湿度等の周囲環境を検出する周囲環境検出部、９は総プリントアウト枚数検出部である。１０は上記各検出部の検出値と回転式現像装置１の重量、モータ出力等の関係を記述した変換テーブルである。
【０００９】
図２は本実施の形態による回転式現像装置１とその回転ムラ検出部６を概略的に示す。
図２において、回転式現像装置１は回転ドラム１１を有し、この回転ドラム１１の内部は図示のように４分割され、各分割された部分を現像器１２とし、各現像器１２にはそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナーが収容されている。
【００１０】
回転ムラ検出部６の第１の実施の形態は、回転ドラム１１の周面に黒白を周期的に配した黒白部１３をピックアップセンサ１４で光学的又は磁気的に検出することにより、回転ドラム１１の周速を検出するエンコーダに構成されている。回転ムラ検出部６の第２の実施の形態は、各現像器１２に対応する所定位置（図示の場合、周方向に９０度おきに）の軸端（例えば回転ドラムの端面）に検出目標１５をそれぞれ設け、各検出目標１５をピックアップセンサ１６で光学的又は磁気的に検出することにより、回転ドラム１１の位置検出を行うようにしたものである。回転ムラ検出部６としては、上記第１の実施の形態によるもの、又は第２の実施の形態によるものの何れかが使用される。
【００１１】
次に、上記構成による動作について説明する。
まず、回転式現像装置１の重量を検出する。この実施形態では、検出方法として、現像器トナー量検出部５により検出された各現像器１２のトナー量に基づいて重量を検出することが行われている。
【００１２】
ＣＰＵ４は、上記求められた回転式現像装置１の重量に基づいて変換テーブル１０から回転式現像装置１を回転させるのに必要なモータ出力を求め、これに基づいてモータドライバ３を制御し、モータドライバ３は上記モータ出力に応じた電流をモータ２に供給する。即ち、ＣＰＵ４は回転式現像装置１の重量が減るに従ってモータ出力を低下させる(モータ電流を絞る)制御を行う。これによって消費電力を削減することができる。
【００１３】
また、必要に応じて周囲環境検出部８の温度及び／又は湿度の検出値や、総プリントアウト枚数検出部９の検出値を用いて回転式現像装置１の重量を補正することにより、より精度の高い制御を行うことができる。
【００１４】
さらに、前記ピックアップセンサ１６とは別個に回転ドラム１１の軸端にセンサを取り付け、このセンサが回転ドラム１１の特定の回転位置を検出するか否かによって、正規の位置で停止しているかを検出し、検出結果に基づいて回転ドラム１１の位置補正を行うようにしてもよい。これらのセンサによって、回転ドラム１１の回転不良を検出し、ユーザビリティを低下させないようにスタートさせる際に、所定の一番目の現像器から順次現像を行う等のリカバリ動作を行うことができる。これによって常に最適な色順で現像することができる。
【００１５】
以上説明した本実施の形態によれば、回転式現像装置１の重量（トナー残量）に応じてモータの出力を制御することにより、モータ出力を回転式現像装置の回転に最小限必要な大きさにすることができ、消費電力を削減することができる。また、前記ピックアップセンサー１６がいずれかの検出目標１５を検出するか否かによって回転式現像装置１が所定の回転位置に停止しているかを判断することができるから、例えば、モータの制動トルクの不足によって回転式現像装置１がオーバーラン等を生じた場合には、これを検出して、所定位置（ピックアップセンサー１６によって検出される所定の回転位置……例えば第１色の現像装置の位置）まで回転機式現像装置１を回転させて位置補正を行うようにしても良い。
【００１６】
また、回転式現像装置１の重量を検出する場合、前記実施形態の如くトナー量の検出値に基づいて重量を検出する方法に代えて、あるいはこれに加えて、下記の方法を採用してもよい。
回転ムラ検出部６により検出された回転ムラは、一般に各色のトナーの消費に伴うトナー重量の変化による回転式現像装置の慣性モーメントの変化によって生じるから、回転ムラ（回転速度の経時的変化）と、当該回転ムラに対応する回転式現像装置の回転位置毎のトナー重量との関係を予め記憶したテーブル用意しておき、回転ムラの検出値に応じて回転式現像装置の各色のトナー量を検出しても良い。
また、トナー消費量は、イメージに含まれる各色のドット数に比例するから、ドットカウンタ７によってイメージデータのドットをカウントし、そのカウント値によってトナー消費量を推定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施の形態による回転式現像装置の制御装置を示すブロック図である。
【図２】回転式現像装置と回転ムラ検出部の実施の形態を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  回転式現像装置                    ２  モータ
３  モータドライバ                    ４  ＣＰＵ
５  現像器トナー量検出部        ６  回転ムラ検出部
７  ドットカウンタ                    ８  周囲環境検出部
９  総プリントアウト枚数検出部  １０  変換テーブル
１１  回転ドラム               １２  現像器
１３  黒白部
１４  ピックアップセンサー（周速検出センサー）
１５  検出目標
１６  ピックアップセンサー（位置検出センサー）
【図１】
2006243481.tif 000003
【図２】
2006243481.tif 000004