(57)【要約】【課題】像担持体の駆動モータを合理的に運転して、部品の寿命を延長できる構成とした画像形成装置を提供すること。【解決手段】（ａ）はスキャナモータの動作、（ｂ）はスキャナレディの特性、（ｃ）は像担持体の駆動モータの動作、（ｄ）は中間転写ベルトの位置センサの信号を示している。時刻Ｔａでスキャナモータが起動し、スキャナレディが終了する時刻Ｔｃでスキャナモータは定格速度に到達する。像担持体の駆動モータは、時刻Ｔａでスキャナモータと同時に起動し、スキャナモータが定格速度に到達する時刻Ｔｃまでの時間は、定格速度の１／２の速度で運転する。時刻Ｔｃでスキャナモータが定格速度に到達した時点で、中間転写ベルトは軌道を１周周回して初期化処理が終了し、駆動モータを定格速度に増速して運転する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを偏向する回転多面鏡を駆動するスキャナモータと、画像が形成される像担持体の駆動モータと、前記像担持体の基準位置を検出するセンサを有し、前記像担持体が軌道を周回する時間が、スキャナモータが起動してから定格速度に到達する時間よりも短く設定されている画像形成装置であって、
前記スキャナモータと像担持体の駆動モータとを同時に起動し、前記センサが信号を検出してからスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、前記像担持体の駆動モータを定格速度よりも低速度で運転し、スキャナモータが定格速度に到達した時点で前記像担持体の駆動モータを定格速度で運転するように制御することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は感光体ドラムからの画像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体は感光体ドラムであることを特徴とする、請求項１に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、露光装置に用いるスキャナモータと、中間転写ベルトのような像担持体駆動モータとを合理的に運転する構成とした、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学走査系に回転多面鏡を設け、この回転多面鏡をスキャナモータで駆動して光ビームを偏向し感光体ドラム上に結像させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、前記感光体ドラムから画像を中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルトに形成された画像を二次転写ローラの位置で用紙に転写している。
【０００３】
スキャナモータは、毎分数万回転する高速モータであり、直流モータが使用されている。また、前記感光体ドラムと中間転写ベルトは、同一のステップモータに連結されて駆動される。
【０００４】
スキャナモータは、前記のように定格回転数が毎分数万回転に達するので、起動から定格回転数に達するまでには、一定の時間、例えば６秒程度必要である。これに対して、感光体ドラムと中間転写ベルトのような像担持体を駆動するステップモータは、起動後短時間で定格回転数に到達する。中間転写ベルトは、回転軌道を１周例えば３秒程度で周回する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置においては、異常状態の早期発見や制御系の構成を簡易化する目的などから、スキャナモータと像担持体の駆動モータとは同時に起動するようなシーケンスが形成されている。このように、スキャナモータと像担持体の駆動モータとを同時に起動すると、前記の例ではスキャナモータが定格速度に達するまでに、中間転写ベルトは回転軌道を２回周回することになる。
【０００６】
中間転写ベルトは、最初の１周で帯電やクリーニングのような初期化処理が行われるが、２周目は単にスキャナモータが定格速度に達するまで待機する時間となる。すなわち、感光体ドラムと中間転写ベルトは、無駄な回転を行うことになり、これらの部品が劣化して寿命が短くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題に鑑み、像担持体の駆動モータを合理的に運転して、部品の寿命を延長できる構成とした、画像形成装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、光ビームを偏向する回転多面鏡を駆動するスキャナモータと、画像が形成される像担持体の駆動モータと、前記像担持体の基準位置を検出するセンサを有し、前記像担持体が軌道を周回する時間が、スキャナモータが起動してから定格速度に到達する時間よりも短く設定されている画像形成装置であって、
前記スキャナモータと像担持体の駆動モータとを同時に起動し、前記センサが信号を検出してからスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、前記像担持体の駆動モータを定格速度よりも低速度で運転し、スキャナモータが定格速度に到達した時点で前記像担持体の駆動モータを定格速度で運転するように制御する構成としたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記像担持体は感光体ドラムからの画像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記像担持体は感光体ドラムであることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の特徴によれば、像担持体の駆動モータは、起動後基準位置を検出するセンサの信号検出からスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、定格速度よりも低速度で運転し、スキャナモータが定格速度に到達した時点から駆動モータも定格速度で運転している。このため、像担持体は無駄な周回動作を行うことがなく、寿命を延長することができる。
【００１２】
また、本発明は、像担持体は感光体ドラムからの画像が転写される中間転写ベルトを用いている。このため、感光体ドラムおよび中間転写ベルトのそれぞれの寿命を延長することができる。
【００１３】
また、本発明は、像担持体として感光体ドラムを使用している。このため、感光体ドラムの寿命を延長することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明による画像形成装置の動作を説明する特性図である。図１において、（ａ）はスキャナモータの動作を示しており、ローレベルで駆動信号がオンとなる。（ｂ）は、スキャナレディの特性を示しており、ローレベルで定格回転数に到達する。
【００１５】
（ｃ）は、感光体と中間転写ベルトの駆動モータの動作を示しており、ローレベルで駆動信号がオンとなる。（ｄ）は、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）読み取り用センサの信号であり、中間転写ベルトが１回転する毎に１パルスを発生する。すなわち、（ｄ）は中間転写ベルトの基準位置を検出する位置センサの信号を示している。（ｅ）は、時間ｔを示している。
【００１６】
次に、図１に示された各部の特性について説明する。時刻Ｔａでスキャナモータに駆動信号が入力されてスキャナモータが起動する。スキャナレディが終了する時刻Ｔｃでスキャナモータは定格速度に到達する。前記時刻Ｔａから時刻Ｔｃまでの所要時間、すなわち、起動から定格速度に到達するまでの所要時間は、例えば６秒である。
【００１７】
感光体ドラムと中間転写ベルトの駆動モータは、時刻Ｔａでスキャナモータと同時に駆動信号が入力されて起動する。前記駆動モータは、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃまで、すなわちスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、定格速度の１／２の低速度で運転する。中間転写ベルトは、例えば通常３秒で軌道の周回を行うので、定格速度の１／２の低速度で運転する場合には、６秒で軌道の周回を行うことになる。なお、上記例で像担持体が例えば２秒で軌道の周回を行う場合には、駆動モータはスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、定格速度の１／３の低速度で運転することになる。
【００１８】
したがって、中間転写ベルトの位置センサが時刻Ｔｂで信号検出した際には、中間転写ベルトに画像は形成されずこの時点では帯電やクリーニングなどの初期化処理が開始される。時刻Ｔｃでスキャナモータが定格速度に到達した時点で、中間転写ベルトは軌道を１周周回して初期化処理が終了し、駆動モータを定格速度に増速して運転する。時刻Ｔｄで位置センサが信号を検出すると、中間転写ベルトに画像形成が行われる。
【００１９】
図２は、前記像担持体の駆動モータの時間に対する速度特性を示す特性図である。図２において、横軸には時間ｔ、縦軸には定格速度を１００（％）としたときの速度Ｎ（％）を示している。
【００２０】
前記のように、駆動信号が入力された時刻Ｔａから速度が上昇し、時刻Ｔｂで位置センサが信号を検出すると、定格速度の５０（％）の速度で定速運転する。時刻Ｔｃでスキャナモータが定格速度に到達すると、駆動モータも定格速度で運転する。
【００２１】
このように、本発明の構成によれば、像担持体の駆動モータは、起動後位置センサの信号検出からスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、定格速度の５０（％）の低速度で運転し、スキャナモータが定格速度に到達した時点から駆動モータも定格速度で運転している。このため、像担持体は無駄な周回動作を行うことがなく、寿命を延長することができる。
【００２２】
図３は本発明が適用される画像形成装置の構成図である。図３において、画像形成装置１には主要構成部材として、現像装置２、感光体ユニット１０、露光装置１１、中間転写ベルト１４、用紙搬送装置１９、定着ローラ２１、給紙装置３０が設けられている。
【００２３】
現像装置２は、現像ロータリ３が軸５を中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ３の内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。４ａ〜４ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されている現像ローラ、６は現像ロータリ位置検出センサである。
【００２４】
感光体ユニット１０には、感光体ドラム７、帯電器８、イレーザ９などが設けられている。露光装置１１には、スキャナモータ１１ａと光学走査装置１１ｂの機器が配置されている。スキャナモータ１１ａは回転軸に連結された回転多面鏡１１ｃを駆動して、光ビームを偏向し感光体ドラム７に光ビームＲを入射する。感光体ドラム７は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ロータリ３とは逆方向の矢視Ｂ方向に駆動される。１２は現像ロータリ３のロック機構、１３は転写廃トナータンクである。
【００２５】
中間転写ベルト１４は、ローラ１４ａとローラ１４ｂ間に張架されており、適宜の回転ローラが前記感光体ドラム７の駆動モータに連結されて、中間転写ベルト１４に動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１４は感光体ドラム７とは逆方向の矢視Ｃ方向に回動される。１５は中間転写ベルト１４のイレーザ、１６は垂直方向同期信号（Ｖｓｙｎｃ）読み取り用センサであり、中間転写ベルト１４が１回転する毎に１パルスを発生する。１７はパッチ画像の濃度を検出するためのセンサである。
【００２６】
用紙搬送装置１９には、搬送ローラ１９ａ〜１９ｃ、排出ローラ２２などが設けられており、用紙は図示一点鎖線で示されている経路を搬送される。レジストローラ２０は、ゲートクラッチのオンオフにより制御される。中間転写ベルト１４に形成されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１８の位置で用紙の一面（表側）に転写される。二次転写ローラ１８は、クラッチにより中間転写ベルト１４に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１４に当接されて用紙に画像が転写される。
【００２７】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータＨを有する定着器２１で定着処理がなされる。定着処理後の用紙は、排出ローラ２２に引き込まれて矢視Ｄ方向に進行する。この状態から排出ローラ２２が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して矢視Ｅ方向に進行する。２３ａ〜２３ｄは用紙の先端位置を検出するセンサである。２４は、用紙の転写位置への搬送タイミングを検出するためのセンサである。
【００２８】
給紙装置３０には、給紙トレー３１ａ〜３１ｄが設けられており、各給紙トレーには用紙３２ａ〜３２ｄが収納されている。各給紙トレーの出口には、給紙の有無を検出するセンサ３４ａ〜３４ｄが設けられている。また、用紙の搬送経路には、フィードローラ３５ａ〜３５ｄが設置されている。３６は用紙のフィード前検出センサである。
【００２９】
用紙搬送装置１９において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト１４は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００３０】
図３の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム７に形成され、現像ローラ４ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム７にはイエローの画像が形成される。前記のようにイエローの表側および裏側の画像がすべて中間転写ベルト１４に転写されると、現像ロータリ３が矢視Ａ方向に９０度回転する。
【００３１】
中間転写ベルト１４は１回転して感光体ドラム７の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム７に形成され、この画像が中間転写ベルト１４に転写される。以下、同様にして現像ロータリ３の９０度回転、中間転写ベルト１４への画像転写後の１回転処理が繰り返される。４色のカラー画像形成には中間転写ベルト１４は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１８の位置で用紙に画像を転写する。
【００３２】
給紙装置３０から給紙された用紙を搬送装置１９で搬送し、二次転写ローラ１８の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。その後用紙は前記のように排出ローラ２２で反転されて、搬送径路で待機している。
【００３３】
この間に、現像装置３では他の面の４色画像が順次形成される。また、中間転写ベルト１４は前記のように４回転して４色のカラー画像が感光体ドラム７から転写される。そして中間転写ベルト１４から二次転写ローラ１８の位置で用紙の他面に画像が転写される。
【００３４】
このように、カラー画像を用紙の両面に転写する際には、中間転写ベルト１４は８回転し、用紙は搬送経路を２回転することになる。中間転写ベルト１４が１回転するのに要する時間は、例えば３秒程度である。また、用紙が搬送経路を１周するのに要する時間は、例えば４秒程度である。したがって、片面に画像が形成された用紙の他面に画像を形成する場合には、用紙は時間合わせのために搬送経路の中で長時間待機することになる。
【００３５】
レジストロール２０からみて用紙搬送の下流側で、二次転写ローラ１８、すなわち転写位置の上流側との間に、用紙の転写位置への搬送タイミング検出用のセンサ２４を設けている。当該センサの検出信号は、図示を省略している制御手段に入力される。なお、ゲート前センサ２３ａが用紙を検出するとレジストロール２０はゲートクラッチがオンする構成としている。
【００３６】
制御手段では、入力された信号に基づいて中間転写ベルト１４の駆動モータ、例えばステップモータに信号を出力し、用紙位置に応じて中間転写ベルト１４の速度制御を行う。この際の速度制御には、用紙の位置信号に対応させて中間転写ベルトを１回転させる場合がある。
【００３７】
また、中間転写ベルトを一旦停止させておき、用紙が転写位置に搬送されるタイミングで再起動することもできる。更に、中間転写ベルトの搬送速度を減速し、用紙が転写位置に搬送されるタイミングで増速させることも可能である。このように、中間転写ベルトの速度制御には種々の形態があり、用紙搬送の実態に合わせて最適な制御を選択することができる。
【００３８】
なお、図３には、現像ロータリを有する４サイクルカラー画像装置の例を示したが、タンデム型のカラー画像装置のような中間転写ベルトを用いる他の構成のカラー画像装置にも本発明を適用することができる。
【００３９】
また、本発明は、像担持体として中間転写ベルトを設けず感光体ドラムのみを有する画像形成装置も除外されない。このように、本発明は用紙に画像を転写するための像担持体を有する画像形成装置に広く適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、像担持体の駆動モータは、起動後基準位置を検出するセンサの信号検出からスキャナモータが定格速度に到達するまでの時間は、定格速度よりも低速度で運転し、スキャナモータが定格速度に到達した時点から駆動モータも定格速度で運転している。このため、像担持体は無駄な周回動作を行うことがなく、寿命を延長することができる。
【００４１】
また、本発明は、像担持体は感光体ドラムからの画像が転写される中間転写ベルトを用いている。このため、感光体ドラムおよび中間転写ベルトのそれぞれの寿命を延長することができる。
【００４２】
また、本発明は、像担持体として感光体ドラムを使用している。このため、感光体ドラムの寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の特性を示す特性図である。
【図２】本発明に係る像担持体駆動モータの速度特性を示す特性図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１・・・画像形成装置
２・・・現像装置
３・・・現像ロータリ
４ａ〜４ｄ・・・現像ローラ
５・・・軸
６・・・現像ロータリ位置検出センサ
７・・・感光体ドラム
８・・・帯電器
９・・・イレーザ
１０・・・感光体ユニット
１１・・・露光装置
１１ａ・・・スキャナモータ
１１ｂ・・・光走査装置
１２・・・現像ロータリ３のロック機構
１３・・・転写廃トナータンク
１４・・・中間転写ベルト
１４ａ、１４ｂ・・・ローラ
１５・・・中間転写ベルト１４のイレーザ
１６・・・は垂直方向同期信号（Ｖｓｙｎｃ）読み取り用センサ
１７・・・パッチ画像の濃度を検出するためのセンサ
１８・・・二次転写ローラ
１９・・・用紙搬送装置
１９ａ〜１９ｃ・・・搬送ローラ
２０・・・レジストローラ
２１・・・定着器
２１ａ・・・定着ローラフランジ
２１ｂ・・・定着ローラゴム部
２１ｃ・・・加圧ローラ軸
２１ｄ・・・加圧ローラ軸受
２１ｅ・・・加圧ローラゴム部
２２・・・排出ローラ
２３ａ〜２３ｄ・・・用紙の先端位置を検出するセンサ
２４・・・用紙の転写タイミング位置を検出するためのセンサ
３０・・・給紙装置
３１ａ〜３１ｄ・・・給紙トレー
３２ａ〜３２ｄ・・・用紙
３４ａ〜３４ｄ・・・給紙の有無を検出するセンサ
３５ａ〜３５ｄ・・・フィードローラ
３６・・・用紙のフィード前検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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