(57)【要約】【課題】減速に要する時間を短くできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】感光体ドラム１３の表面を帯電する帯電チャージャ１５などを有する画像形成手段１４と、記録用紙ｐに転写された現像剤を定着する定着ローラ４２と、定着ローラ４２を回転させるモータＭ１と、モータＭ１の回転速度を制御する制御部Ｓとを具備した画像形成装置において、定着ローラ４２の回転速度を大小がある複数の回転速度に減速する場合に、減速量が大きいほどブレーキ時間を長くする。【選択図】  図１
2004264431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムの表面を帯電する帯電手段と、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤により可視像化する現像手段と、可視像化した前記現像剤を記録用紙に転写する転写手段と、前記記録用紙に転写された前記現像剤を定着する定着手段と、前記定着手段を構成する定着ローラを回転させる駆動手段と、前記定着ローラの回転速度を制御する制御手段とを具備した画像形成装置において、前記定着ローラの回転速度を大小がある複数の回転速度に減速する場合に、減速量が大きいほど前記駆動手段に対するブレーキ時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写手段から定着手段に向って記録用紙を搬送する搬送手段と、この搬送手段を所定速度で移動させる搬送用駆動手段とを設け、前記搬送手段の搬送速度を大小がある複数の搬送速度に減速する場合に、減速量が大きいほど前記搬送用駆動手段に対するブレーキ時間を長くする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、文書などに記載された画像情報や文字情報を記録用紙に転写する装置で、帯電した感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する機構および静電潜像を現像剤によって可視像化する機構、可視像化した現像剤を記録用紙に転写する機構、転写した現像剤を定着する機構などから構成されている。
【０００３】
上記の画像形成装置は、通常、帯電した感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する静電潜像形成機構から現像剤を定着する定着機構まで一定の処理速度、いわゆるプロセス速度で行われている。
【０００４】
しかし、画像情報や文字情報の記録用紙への転写品質の向上などのために、定着機構などの一部領域で移動速度を遅くする場合がある。
【０００５】
たとえば記録用紙上に転写された転写画像を定着する場合、記録用紙の熱容量やトナー量などによって定着条件が相違し、通常のプロセス速度で定着すると、十分な熱量が得られないことがある。このような場合、定着条件に応じてたとえば記録用紙の移動速度を遅くする方法が採用される。
【０００６】
ここで、従来の画像形成装置において、プロセス速度ｖ０を２つの減速速度ｖ１、ｖ２に減速する方法について図５および図６を参照して説明する。図５は減速特性を示す曲線で、縦軸は速度（ｖ）、横軸は時間（ｔ）である。図６は制御信号の波形を示している。
【０００７】
まず、所望の減速速度がｖ１で、モータなどの駆動手段にブレーキをかける減速制御時間がＴ１の場合で説明する。
【０００８】
この場合、モータの減速前の回転速度は符号Ａ０に示すようにｖ０になっている。その後、たとえば時間ｔ１において、減速信号ＢＲＫ１によってモータに流れる電流を遮断し、ブレーキをかける。このとき、モータは曲線Ａ１に示すように減速する。その後、減速制御時間Ｔ１が経過した時点ｔ２、たとえば減速速度ｖ１に到達する直前に、減速信号ＢＲＫ１によるブレーキ機能を停止させる。その後は、モータの回転速度データｖと減速速度ｖ１との差に対応した制御信号ＰＬＬ１によって、モータの回転速度を制御する。このとき、モータは曲線Ａ２に示すように減速し、たとえば時間ｔ３で減速速度ｖ１に到達する。
【０００９】
次に、所望の減速速度がｖ２の場合を説明する。従来の画像形成装置では、モータを減速させる減速制御時間が一定のＴ１に設定されている。そのため、この場合も、減速信号ＢＲＫ２による減速制御時間Ｔ１が経過した時点ｔ２で、ブレーキ機能が停止する。その後は、減速速度がｖ１の場合と同様に、モータの回転速度データｖと減速速度ｖ２との差に対応した制御信号ＰＬＬ２によって、モータの回転速度が制御される。このとき、モータは点線の曲線Ａ３に示すように減速し、たとえば時間ｔ４で減速速度ｖ２に到達する。
【００１０】
なお、記録用紙などの搬送速度を変化させる画像形成装置は特許文献１などにも記載されている。特許文献１は、記録用紙の先端が転写ドラムの手前に設けられたレジストローラに達した時点で一旦停止させ、その後、レジストローラによって所定のタイミングで用紙を転写ドラムに供給する２次給紙の際に、記録用紙の搬送速度を、転写ドラムの周速つまりプロセス速度よりも早くしている。
【００１１】
【特許文献１】
文献名：特開平５−２２９７０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の方法は、モータなどの回転速度をプロセス速度ｖ０から減速速度ｖ１あるいはｖ２に減速する場合、ブレーキをかける減速制御時間Ｔ１が一定に設定されている。たとえば、減速制御時間Ｔ１を、モータの回転速度がｖ１に近い値まで減速する時間に設定し、その減速制御時間Ｔ１が経過した後は、モータの回転速度ｖと減速速度ｖ１あるいはｖ２との差に対応した制御信号によって、モータの回転速度をｖ１あるいはｖ２まで減速している。
【００１３】
この方法は、モータの回転速度をｖ１に減速する場合は、制御信号ＰＬＬ１による減速制御時間が比較的短いため、ブレーキ機能が作用しない時間が短くてすみ、短い時間でモータの回転速度がｖ１に到達する。
【００１４】
しかし、モータの回転速度をｖ２に減速する場合は、制御信号ＰＬＬ２で制御する時間が長くなり、ブレーキ機能の作用しない時間が長くなる。この場合、図５の符号Ａ３に示すように減速が緩やかになるため、モータの回転速度がｖ２に到達するまでの時間が長くなる。
【００１５】
逆に、モータの減速制御時間を、減速速度ｖ２に近い値まで減速する時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）に設定すると、減速速度ｖ２に設定する場合の時間が短縮する。しかし、減速速度ｖ１に設定する場合は、減速速度ｖ２に近い状態から減速速度ｖ１まで制御信号で制御することになる。このため、制御信号による制御時間が長くなり、減速速度ｖ１に到達するまでの時間が長くなる。
【００１６】
本発明は、上記した欠点を解決し、減速に要する時間を短くできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光体ドラムの表面を帯電する帯電手段と、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤により可視像化する現像手段と、可視像化した前記現像剤を記録用紙に転写する転写手段と、前記記録用紙に転写された前記現像剤を定着する定着手段と、前記定着手段を構成する定着ローラを回転させる駆動手段と、前記定着ローラの回転速度を制御する制御手段とを具備した画像形成装置において、前記定着ローラの回転速度を大小がある複数の回転速度に減速する場合に、減速量が大きいほど前記駆動手段に対するブレーキ時間を長くすることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。図１は画像形成装置１０の全体を示す概略構成図で、装置本体１１上面に原稿文書を載置する原稿台１２が設けられ、装置本体１１内に感光体ドラム１３が配置されている。感光体ドラム１３周囲に画像形成手段１４が設けられている。
【００１９】
画像形成手段１４は、たとえば感光体ドラムの表面を帯電する帯電チャージャ１５および感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置１６、静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置１７、可視像化した現像剤を記録用紙に転写する転写チャージャ１８、そして剥離チャージャ１９やクリーニング装置２０、除電ランプ２１などから構成されている。これらは感光体ドラム１３の回転方向（図示矢印Ｙ）に沿って順に配置されている。
【００２０】
露光装置１６は、原稿台１２上の原稿文書を照射するリフレクタ２２付きの露光ランプ２３および原稿文書からの反射光を導く第１乃至第３のミラー２４〜２６、レンズ２７、レンズ２７を通過した反射光を導く第４乃至第６のミラー２８〜３０、これらミラー２８〜３０から出力する反射光を感光体ドラム１３に導く露光部１６ａなどから構成されている。
【００２１】
装置本体１１の右側部に、記録用紙ｐを支持する給紙トレイ３１が設けられている。給紙トレイ３１に支持された記録用紙ｐは、たとえば手差しによって画像形成手段１４に供給される。また、装置本体１１内に、記録用紙を取り出す第１乃至第３の給紙装置３２、３３、３４が設けられ、装置本体１１内の下方部には、両面コピー時、画像形成手段１４から搬送される記録用紙ｐを反転する自動両面装置３５が設けられている。
【００２２】
自動両面装置３５は、反転搬送路３５ａおよび用紙を支持する反転トレイ３５ｂなどから構成されている。自動両面装置３５下方に、用紙を支持する給紙カセット装置３６が設けられている。
【００２３】
また、装置本体１１内には、給紙トレイ３１および自動両面装置３５、給紙カセット装置３６から、それぞれ第１乃至第３の給紙装置３２〜３４によって供給される記録用紙ｐを、感光体ドラム１３を経て、装置本体１１左側の排紙トレイ３７へと導く用紙搬送路が設けられている。
【００２４】
用紙搬送路上における感光体ドラム１３の上流には、第１及び第２の搬送ローラ３９ａ、３９ｂおよびアライニングローラ４０が配置されている。アライニングローラ４０は記録用紙ｐの先端を揃え、感光体ドラム１３上のトナー像との同期を取りつつ記録用紙ｐを搬送する。
【００２５】
用紙搬送路上における感光体ドラム１３の下流には、搬送ベルト４１および定着ローラ４２、伝達ローラ４３が配置され、さらに、記録用紙ｐを排紙ローラ４４側あるいは自動両面装置３５側のいずれかに振り分けるゲート４５が設けられている。
【００２６】
上記の各給紙装置３２〜３４には、給紙トレイ３１や自動両面装置３５、給紙カセット装置３６から、それぞれ記録用紙ｐを取り出す第１乃至第３のピックアップローラ４６、４７、４８および第１乃至第３の給紙ローラ４９、５０、５１が設けられている。
【００２７】
また、定着ローラ４２を所定周速で回転させる駆動装置たとえばモータＭ１、および、搬送ベルト４１を所定速度で移動させる駆動装置たとえばモータＭ２が設けられている。モータＭ１、Ｍ２には、各モータＭ１、Ｍ２の回転速度データを出力する周波数発生器ＦＧ１、ＦＧ２が設けられている。また、モータＭ１、Ｍ２の回転速度などを制御する速度制御部Ｓが設けられている。
【００２８】
上記した構成において、帯電チャージャ１５によって感光体ドラム１３表面を帯電させ、露光装置１６の露光部１６ａを通して感光体ドラム１３表面に静電潜像を形成する。その後、静電潜像は、現像装置１７において現像剤で可視像化される。その後、転写チャージャ１８において、給紙トレイ３１からたとえば手差しで供給される記録用紙ｐに現像剤が転写される。現像剤が転写された記録用紙ｐは搬送ベルト４１で搬送される。その後、定着ローラ４２および伝達ローラ４３などを通過し、記録用紙ｐ上に転写された現像剤が定着される。現像剤が定着された記録用紙ｐは、伝達ローラ４３や排紙ローラ４４によって、排紙トレイ３７に導かれる。
【００２９】
ここで、速度制御部Ｓによるモータの制御方法について図２を参照して説明する。速度制御部Ｓは、ＣＰＵ６１およびＰＷＭ６２、Ｉ／Ｏ（入出力プロセッサ）６３、モータ制御部６４などから構成されている。
【００３０】
ＣＰＵ６１の制御でＰＷＭ６２からＣＬＫ信号が生成され、ＣＬＫ信号はモータ制御部６４に加えられる。モータ制御部６４はＣＬＫ信号をもとにモータＭの回転数を制御し、たとえば定着ローラ４２を所定の周速で回転させる。また、ＣＰＵ６１の制御で、Ｉ／Ｏ６３を介してモータ制御部６４にＯＮ信号が供給される。モータ制御部６４はＯＮ信号をもとにモータＭを起動する。またＩ／Ｏ６３を介してモータ制御部６４にＢＲＫ信号が供給され、モータ制御部６４はＢＲＫ信号をもとにモータＭにブレーキをかける。モータＭに対するブレーキは、たとえばモータＭに流す電流を切断し、これと同時にモータＭを短絡する方法で行われる。
【００３１】
モータＭは、回転数に対応するＦＧ信号を発生する周波数発生器ＦＧが設けられている。ＦＧ信号はモータ制御部６４に加えられ、ＦＧ信号とＣＬＫ信号の位相差に対応するＰＬＬ信号が生成される。ＰＬＬ信号はＩ／Ｏ６３を介してＣＰＵ６１に送られ、ＦＧ信号とＣＬＫ信号の位相が一致するように制御される。
【００３２】
上記した構成によれば、ＣＬＫ信号の周波数を変更することによって、モータを所望の減速速度に設定できる。
【００３３】
ここで、記録用紙などの移動速度を、通常のプロセス速度ｖ０から２つの移動速度ｖ１、ｖ２に減速する場合を例にとり、その減速方法を図３および図４を参照して説明する。図３の曲線は減速特性を示し、縦軸は速度（ｖ）、横軸は時間（ｔ）である。図４は制御信号の波形を示している。
【００３４】
まず、プロセス速度ｖ０から速度ｖ１に減速する場合について説明する。
【００３５】
この場合、モータが減速する前の速度はｖ０で、この状態が符号Ａ０で示されている。その後、たとえば時間ｔ１においてモータに減速信号ＢＲＫ１が供給される。このとき、モータにブレーキがかかり、符号Ａ１に示すように減速する。そして、時間Ｔ１が経過した時点ｔ２、たとえば減速速度ｖ１に到達する直前に減速信号ＢＲＫ１の供給が停止される。その後、ブレーキが解除され、モータの回転速度データｖと速度ｖ１との差に対応する制御信号ＰＬＬ１を利用して、モータの回転速度が制御される。このとき、符号Ａ２に示すようにモータが減速し、たとえば時間ｔ３において、モータの回転速度が減速速度ｖ１に到達する。
【００３６】
この場合、制御信号ＰＬＬ１によって制御される時間が短くなり、減速速度ｖ１に到達するまでの減速時間が短縮する。
【００３７】
次に、減速速度ｖ２に設定する場合を説明する。
【００３８】
この場合も、たとえば時間ｔ１においてモータに減速信号ＢＲＫ２が供給される。このとき、モータにブレーキがかかり、符号Ａ１、Ａ３に示すように減速する。そして、時間Ｔ２が経過した時点ｔ４、たとえば減速速度ｖ２に到達する直前に減速信号ＢＲＫ２の供給が停止される。その後、ブレーキが解除され、モータの回転速度データｖと速度ｖ２との差に対応した制御信号ＰＬＬ２を利用して、モータの回転速度が制御される。このとき、符号Ａ４に示すようにモータの回転速度が減速し、たとえば時間ｔ５において、モータの回転速度が減速速度ｖ２に到達する。
【００３９】
この場合も、制御信号ＰＬＬ２によって制御される時間、つまりブレーキ機能が作用しない状態が短くなり、減速速度ｖ２に到達するまでの減速時間が短縮する。
【００４０】
上記した実施形態では、モータをたとえば大小のある２つの減速速度ｖ１、ｖ２に減速する場合で説明している。しかし、減速速度は２種類に限らず、３種類以上の減速速度を設定することができる。この場合も、それぞれの減速速度に合わせて減速制御時間を調整し、たとえば減速量が大きいほど減速制御時間を長くする。このような制御により、所望の減速速度に到達するまでの減速時間が短縮される。
【００４１】
なお、上記した減速制御は、たとえば定着モータや搬送ベルト用の駆動装置に使用される。しかし、その他の駆動装置に対する速度制御にも適用できる。
【００４２】
また、図３で示した時間−速度曲線は負荷条件、たとえば記録用紙の紙質や厚さなどによってその傾き、つまり減速加速度にばらつきが発生する場合がある。このような場合、負荷条件に合わせてブレーキ制御時間を適宜設定すれば、短い時間で所望の減速速度に到達する。
【００４３】
なお、上記の実施形態は記録用紙という表現を使用している。この表現は、説明の都合で使用した表現であり、記録用紙という表現は、文書のデータを転写可能なものであればよく、当然ながらＯＨＰ用紙など別の材質の場合も含まれる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動機構を所望速度に減速する制御時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための概略構造図である。
【図２】本発明に使用されるモータの速度制御部を説明する回路構成図である。
【図３】本発明の実施形態を説明するための特性図である。
【図４】本発明の実施形態を説明するための波形図である。
【図５】従来例を説明するための特性図である。
【図６】従来例を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１０…画像形成装置
１３…感光体ドラム
１４…画像形成手段
１５…帯電チャージャ
１６…露光装置
１７…現像装置
１８…転写チャージャ
１９…剥離チャージャ
２０…クリーニング装置
２１…除電ランプ
３１…給紙トレイ
３２、３３、３４…第１乃至第３の給紙装置
３７…排紙トレイ
４１…搬送ベルト
４２…定着ローラ
４３…伝達ローラ
４４…排紙ローラ
Ｓ…制御部
Ｍ１、Ｍ２…モータ
ＦＧ１、ＦＧ２…周波数発生器
【図１】
2004264431.tif 000003
【図２】
2004264431.tif 000004
【図３】
2004264431.tif 000005
【図４】
2004264431.tif 000006
【図５】
2004264431.tif 000007
【図６】
2004264431.tif 000008